(57)【要約】【課題】サービス制御ノードとアクセス装置との関係を動的に変更することによって、サービス制御ノードの使用率を一定にして、輻輳状態の軽減及びサービス提供の継続を実現するための通信システム等を提供する。【解決手段】本発明は、アクセス装置５０と、アクセス装置５０を介してサービス要求を送信したユーザ端末９０に対して所定サービスを提供するサービス制御ノード３０と、網構成管理ノード１０とを具備する通信システムに関する。本発明に係る通信システムでは、網構成管理ノード１０が、サービス制御ノード３０の状態に応じて、アクセス装置５０とサービス制御ノード３０との間の論理パスを制御する。【選択図】  図１
2005072682.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクセス装置と、前記アクセス装置を介してサービス要求を送信したユーザ端末に対して所定サービスを提供するサービス制御ノードと、網構成管理ノードとを具備する通信システムであって、
前記網構成管理ノードは、前記サービス制御ノードの状態に応じて、前記アクセス装置と前記サービス制御ノードとの間の論理パスを制御することを特徴とする通信システム。
【請求項２】
アクセス装置が、ユーザ端末から送信されたサービス要求をサービス制御ノードに転送する工程と、
前記サービス制御ノードが、前記サービス要求に応じて所定サービスを提供する工程と、
網構成管理ノードが、前記サービス制御ノードの状態に応じて、前記アクセス装置と前記サービス制御ノードとの間の論理パスを制御する工程とを有することを特徴とする通信方法。
【請求項３】
アクセス装置と、前記アクセス装置を介してサービス要求を送信したユーザ端末に対して所定サービスを提供するサービス制御ノードとを具備するネットワークの構成を管理する網構成管理ノードであって、
前記サービス制御ノードの状態を収集するサービス制御ノード状態収集部と、
収集した前記サービス制御ノードの状態に応じて、前記アクセス装置と前記サービス制御ノードとの間の論理パスを制御する論理パス制御部とを具備することを特徴とする網構成管理ノード。
【請求項４】
アクセス装置を介してサービス要求を送信したユーザ端末に対して所定サービスを提供するサービス制御ノードであって、
前記アクセス装置から転送された前記サービス要求に応じて前記ユーザ端末についての認証処理を行い、前記アクセス装置に前記認証処理の結果を送信するサービス提供部を具備することを特徴とするサービス制御ノード。
【請求項５】
前記サービス制御ノードの状態を、網構成管理ノードに通知する状態通知部を具備することを特徴とする請求項４に記載のサービス制御ノード。
【請求項６】
前記サービス提供部は、網構成管理ノードからの指示に応じて、他のサービス制御ノードに前記所定サービスの提供処理を移行させることを特徴とする請求項４に記載のサービス制御ノード。
【請求項７】
有線又は無線を介してユーザ端末と接続されており、論理パスを介してサービス制御ノードに接続されているアクセス装置であって、
前記ユーザ端末からの情報のうち、所定情報については認証処理を行うことなくサービス制御ノードに転送し、その他の情報については認証処理結果に基づいて前記サービス制御ノードに転送するか否かについて判断する判断部を具備することを特徴とするアクセス装置。
【請求項８】
前記判断部は、
前記ユーザ端末からのサービス要求については前記認証処理を行うことなく前記サービス制御ノードに転送し、
前記ユーザ端末からのユーザデータについては、前記サービス制御ノードからの認証処理結果に応じて、前記サービス制御ノードに転送するか否かについて判断することを特徴とする請求項７に記載のアクセス装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リソースの状況や各種要求に応じて、各種ノードの機能配備や各種リンクの接続状況を変化させる集中制御型の通信ネットワークを実現する通信システム、通信方法、網構成管理ノード、サービス制御ノード及びアクセス装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の移動通信システムでは、サービス制御ノードは、自身が管理する基地局（アクセス装置）配下の移動端末に対して所定サービス（例えば、呼制御処理や認証処理等）を提供するように構成されている。
【０００３】
なお、サービス制御ノードが、どの基地局を管理するかについては、固定的に定められている。すなわち、従来の移動通信システムでは、各基地局は、当該基地局を管理するサービス制御ノードに対して無線又は有線によってリンクを張っており、そのリンクは固定的である。
【０００４】
したがって、特定の基地局が管理する地域に在圏する移動端末からの集中的な呼が発生した場合、当該基地局を管理するサービス制御ノードが輻輳状態になる場合がある。
【０００５】
かかる場合、従来の移動通信システムでは、当該地域を管理する基地局を介して所定サービスを提供するサービス制御ノードが、当該基地局に対して規制制御処理を行い、呼制御処理を含むサービス制御処理を抑制（部分廃棄）することで、当該サービス制御ノードを保護するという仕組みが採用されている。
【０００６】
また、近年、ＩＥＴＦで議論されているＭＰＬＳ、ＧＭＰＬＳ等に代表されるレイヤ２．５における論理パス制御処理が知られている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００７】
かかるレイヤ２．５における論理パス制御処理は、レイヤ３におけるＩＰ等の制御処理にほとんど影響を与えることなく、下位レイヤのネットワーク構造を変更したように見せかけることが出来るのが特徴である。具体的には、レイヤ３における制御処理を変更することなく、信号網上のデータの流れを制御することが可能である。
【０００８】
また、レイヤ２．５における論理パス制御処理を利用して、信号網の故障回避機能を組み合わせた技術が知られている。かかる技術は、レイヤ３における制御処理に故障ポイントを意識させることなく、レイヤ２．５においてデータが故障ポイントを回避して流れるように論理パスの変更を行うことによって実現している。
【０００９】
【非特許文献１】
中平佳裕著、「ＧＭＰＬＳの概要と現状」、信学技法、ＰＳ２００２−２、２００２年４月
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の移動通信システムでは、特定の地域に呼が集中するような輻輳状態においては、その地域を管理する基地局（アクセス装置）を管轄するサービス制御ノードが、かかる輻輳状態を回避するために、制御信号の破棄やサービス要求の受付拒否等の規制制御処理を行い、所定のサービスを提供できない状況が発生する可能性があるという問題点があった。
【００１１】
例えば、従来の移動通信システムでは、イベントの開催等のために特定の地域に人が集中することにより発生する輻輳状態によって、当該特定の地域を管轄するサービス制御ノードや基地局において輻輳状態が発生する一方、周辺地域ではトラフィックが低下するため、当該周辺地域を管轄するサービス制御ノードや基地局においては、ある程度の余裕が生じていた。
【００１２】
すなわち、従来の移動通信システムでは、ほとんど使われないようなサービス制御ノードや基地局がある一方で、突然イベント等によるトラフィック集中によって輻輳状態にあるサービス制御ノードや基地局がある等、ネットワーク使用率の時間的なばらつきが大きいという問題点があった。
【００１３】
また、ユーザの動きが、ネットワーク使用率に対して大きな影響を与えることはよく知られており、これにより過疎地と過密地との間のサービス制御ノードや基地局の使用率にばらつきがあることも知られている。
【００１４】
かかる問題を解決するために、従来の移動体通信システムは、各サービス制御ノードで処理する可能性のある最大処理量に基づいて設計する手法を採用しているため、設計コストが膨大になるという問題点があった。
【００１５】
さらに、従来の移動体通信システムは、基地局や基地局に付随する装置群にて、認証処理やその他のサービス制御処理を行っているため、これらのサービス制御処理による負荷がネックになり、無線リソースに空きがあっても、ネットワークを利用できない場合があるという問題点があった。
【００１６】
そこで、本発明は、以上の点に鑑みてなされたもので、サービス制御ノードとアクセス装置との関係を動的に変更することによって、サービス制御ノードの使用率を一定にして、輻輳状態の軽減及びサービス提供の継続を実現するための通信システム、通信方法、網構成管理ノード、サービス制御ノード及びアクセス装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の特徴は、アクセス装置と、前記アクセス装置を介してサービス要求を送信したユーザ端末に対して所定サービスを提供するサービス制御ノードと、網構成管理ノードとを具備する通信システムであって、前記網構成管理ノードが、前記サービス制御ノードの状態に応じて、前記アクセス装置と前記サービス制御ノードとの間の論理パスを制御することを要旨とする。
【００１８】
本発明の第２の特徴は、アクセス装置が、ユーザ端末から送信されたサービス要求をサービス制御ノードに転送する工程と、前記サービス制御ノードが、前記サービス要求に応じて所定サービスを提供する工程と、網構成管理ノードが、前記サービス制御ノードの状態に応じて、前記アクセス装置と前記サービス制御ノードとの間の論理パスを制御する工程とを有する通信方法であることを要旨とする。
【００１９】
かかる発明によれば、アクセス装置とサービス制御ノードとの間の固定的な関係を廃し、サービス制御ノードが管理するアクセス装置を自在に変更することができる。
【００２０】
本発明の第３の特徴は、アクセス装置と、前記アクセス装置を介してサービス要求を送信したユーザ端末に対して所定サービスを提供するサービス制御ノードとを具備するネットワークの構成を管理する網構成管理ノードであって、前記サービス制御ノードの状態を収集するサービス制御ノード状態収集部と、収集した前記サービス制御ノードの状態に応じて、前記アクセス装置と前記サービス制御ノードとの間の論理パスを制御する論理パス制御部とを具備することを要旨とする。
【００２１】
かかる発明によれば、サービス制御ノードの負荷や、アクセス装置の負荷や、サービス制御ノードとアクセス装置との間の転送ノードや信号網の負荷を考慮して、ネットワークにおいて最適な負荷分散を実現することができる。
【００２２】
本発明の第４の特徴は、アクセス装置を介してサービス要求を送信したユーザ端末に対して所定サービスを提供するサービス制御ノードであって、前記アクセス装置から転送された前記サービス要求に応じて前記ユーザ端末についての認証処理を行い、前記アクセス装置に前記認証処理の結果を送信するサービス提供部を具備することを要旨とする。
【００２３】
本発明の第４の特徴において、前記サービス制御ノードの状態を、網構成管理ノードに通知する状態通知部を具備することが好ましい。
【００２４】
本発明の第４の特徴において、前記サービス提供部が、網構成管理ノードからの指示に応じて、他のサービス制御ノードに前記所定サービスの提供処理を移行させることが好ましい。
【００２５】
本発明の第５の特徴は、有線又は無線を介してユーザ端末と接続されており、論理パスを介してサービス制御ノードに接続されているアクセス装置であって、前記ユーザ端末からの情報のうち、所定情報については認証処理を行うことなくサービス制御ノードに転送し、その他の情報については認証処理結果に基づいて前記サービス制御ノードに転送するか否かについて判断する判断部を具備することを要旨とする。
【００２６】
かかる発明によれば、アクセス装置において、パケット転送制限処理等の最低限の処理のみを行い、サービス制御ノードにおいて、認証処理等その他のサービス制御処理を処理する。
【００２７】
この結果、有限なリソースである無線リソースを提供するアクセス装置において、サービス制御ノードの状態に関係なく、無線リソースを最大限に生かすことが可能であり、また、地理的時間的に負荷が分散しやすい移動通信ネットワークにおいて、サービス制御ノードの能力を無駄なく利用することが可能となる。
【００２８】
本発明の第５の特徴において、前記判断部が、前記ユーザ端末からのサービス要求については前記認証処理を行うことなく前記サービス制御ノードに転送し、前記ユーザ端末からのユーザデータについては、前記サービス制御ノードからの認証処理結果に応じて、前記サービス制御ノードに転送するか否かについて判断することが好ましい。
【００２９】
【発明の実施の形態】
（本発明の一実施形態に係る通信システムの構成）
図１乃至図５を参照して、本発明の一実施形態における通信システムの構成について説明する。本実施形態に係る通信システムは、図１に示すように、網構成管理ノード１０と、複数のサービス制御ノード３０Ａ乃至３０Ｃと、複数のアクセス装置５０Ｄ乃至５０Ｇと、複数の転送ノード７０Ａ乃至７０Ｈと、複数のユーザ端末９０Ａ乃至９０Ｄとを具備している。
【００３０】
複数のサービス制御ノード３０Ａ乃至３０Ｃと複数のアクセス装置５０Ｄ乃至５０Ｇと網構成管理ノード１０とは、それぞれ転送ノード７０Ａ乃至７０Ｈによって、仮想的な制御信号網Ａ及び仮想的な情報転送網Ｂを介して接続されている。なお、転送ノード７０間のリンク上で論理パスを自由に構成することが可能であるため、図１では、制御信号網Ａと情報転送網Ｂを区別しているが、両者は、物理的に分離していてもよいし、物理的に分離していなくてもよい。
【００３１】
図２を参照して、網構成管理ノード１０の構成について説明する。網構成管理ノード１０は、複数のサービス制御ノード３０Ａ乃至３０Ｃと複数のアクセス装置５０Ｄ乃至５０Ｇと複数の転送ノード７０Ａ乃至７０Ｈとを具備するネットワークの構成を管理するように構成されている。
【００３２】
すなわち、網構成管理ノード１０は、サービス制御ノード３０とアクセス装置５０との間の制御関係を決定し、サービス制御ノード３０とアクセス装置５０との間を結ぶ論理パスを制御するように構成されている。
【００３３】
網構成管理ノード１０は、図２に示すように、蓄積部１１と、適応制御判定部１２と、サービス制御ノード管理部１３と、信号網管理部１４と、アクセス装置管理部１５とによって構成されている。
【００３４】
蓄積部１１は、サービス制御情報蓄積部１１ａと、ネットワーク制御状態蓄積部１１ｂと、ネットワーク状況蓄積部１１ｃとを具備している。
【００３５】
サービス制御情報蓄積部１１ａは、適応制御処理を実現するためのサービス制御情報を蓄積するものである。サービス制御情報蓄積部１１ａは、ノード機能配置制御部１３ｂに対してサービス制御情報を提供するように構成されている。
【００３６】
ネットワーク制御状態蓄積部１１ｂは、各サービス制御ノード３０や各アクセス装置５０や各転送ノード７０における適応制御処理結果を、ネットワーク制御状態として蓄積するものである。
【００３７】
具体的には、ネットワーク制御状態蓄積部１１ｂは、ノードリソース状況収集部１３ａとリンクリソース状況収集部１４ａとアクセス装置リソース状況収集部１５ａとを介して収集した適応制御処理結果を蓄積するように構成されている。
【００３８】
ネットワーク状況蓄積部１１ｃは、各サービス制御ノード３０からのノードリソース状況や、各アクセス装置５０からの装置リソース状況や、各転送ノード７０からのリンクリソース状況を、ネットワーク状況として蓄積するものである。
【００３９】
適応制御判定部１２は、管理部１１に蓄積されているネットワーク状況やネットワーク制御状態等を監視して、現在のネットワーク構成（ノードや装置の機能配置やパス構成）が所定条件を満たすか否かについて判定し、所定条件を満たすと判定した場合に、適応制御用シナリオを起動するように構成されている。
【００４０】
かかる場合、適応制御判定部１２は、当該適応制御用シナリオに準じて、サービス制御ノード管理部１３のノード機能配置制御部１３ｂと、信号網管理部１４のパス構成制御部１４ｂと、アクセス装置管理部１５のアクセス装置機能配置制御部１５ｂとに対して、適応制御用シナリオに係る所定の指令を行う。かかる所定の指令の具体例については、図７乃至図１０を参照して後述する。
【００４１】
サービス制御ノード管理部１３は、ノードリソース状況収集部１３ａと、ノード機能配置制御部１３ｂとを具備している。
【００４２】
ノードリソース状況収集部１３ａは、転送ノード７０を介して各サービス制御ノード３０から報告されたノードリソース状況（サービス制御ノード３０の状態）を収集して、収集したノードリソース状況をネットワーク状況蓄積部１１ｃに転送するように構成されている。ここで、ノードリソース状況には、ＣＰＵ使用率や制御信号量や処理ユーザ数等の負荷状況や、故障状況等が含まれる。
【００４３】
また、ノードリソース状況収集部１３ａは、転送ノード７０を介して各サービス制御ノード３０から報告された適応制御処理結果を受信して、ネットワーク制御状態蓄積部１１ｂに蓄積するように構成されている。
【００４４】
ノード機能配置制御部１３ｂは、適応制御判定部１２からの指令に従って、サービス制御情報蓄積部１１ａから収集した情報に基づいて、各サービス制御ノード３０に配置する機能を決定し、当該機能を実現するための制御信号（プログラム及びデータを含むサービス定義）を、転送ノード７０を介して各サービス制御ノード３０に転送する。
【００４５】
信号網管理部１４は、リンクリソース状況収集部１４ａと、パス構成制御部１４ｂとを具備している。
【００４６】
リンクリソース状況収集部１４ａは、各転送ノード７０から報告されたリンクリソース状況を収集して、収集したリンクリソース状況をネットワーク状況蓄積部１１ｃに転送するように構成されている。ここで、リンクリソース状況には、各リンクの負荷状況や故障状況等が含まれる。
【００４７】
また、リンクリソース状況収集部１４ａは、各転送ノード７０からの適応制御処理に係る論理パスの設定・変更結果を受信して、ネットワーク制御状態蓄積部１１ｂに蓄積するように構成されている。
【００４８】
パス構成制御部１４ｂは、適応制御判定部１２からの指令に従って、サービス制御情報蓄積部１１ａから収集した情報に基づいて、各転送ノード７０間の論理パスの設定・変更作業を行う。
【００４９】
アクセス装置管理部１５は、アクセス装置リソース状況収集部１５ａと、アクセス装置機能配置制御部１５ｂとを具備している。
【００５０】
アクセス装置リソース状況収集部１５ａは、転送ノード７０を介して各アクセス装置５０から報告された装置リソース状況を収集して、収集した装置リソース状況をネットワーク状況蓄積部１１ｃに転送するように構成されている。ここで、装置リソース状況には、ＣＰＵ使用率や回線使用率等の負荷状況や、故障状況や、どのサービス制御ノード３０配下に属しているのかを示す制御関係に係る情報等が含まれる。
【００５１】
また、アクセス装置リソース状況収集部１５ａは、転送ノード７０を介して各アクセス装置７０から報告された適応制御処理結果を受信して、ネットワーク制御状態蓄積部１１ｂに蓄積するように構成されている。
【００５２】
アクセス装置機能配置制御部１５ｂは、適応制御判定部１２からの指令に従って、サービス制御情報蓄積部１１ａから収集した情報に基づいて、アクセス装置５０による情報転送処理を実現するための制御信号を、転送ノード７０を介して各アクセス装置５０に送信するように構成されている。なお、かかる制御情報には、当該アクセス装置５０がどのサービス制御ノード３０配下に属するべきかを示す制御関係に係る情報が含まれている。
【００５３】
図３を参照して、サービス制御ノード３０の構成について説明する。サービス制御ノード３０は、アクセス装置５０を介してサービス要求を送信したユーザ端末９０に対して所定サービスを提供するものである。
【００５４】
図３に示すように、サービス制御ノード３０は、ノード管理部３１と、サービス提供部３２とを具備している。ノード管理部３１は、ノード機能設定部３１ａと、ノードリソース状況モニタ部３１ｂとを具備している。
【００５５】
ノード機能設定部３１ａは、転送ノード７０を介して網構成管理ノード１０から送信された制御信号（プログラム及びデータを含むサービス定義）に基づいて、ユーザ端末９０に対して上述の所定サービスを提供するための機能プログラムをサービス提供部３２に設定するように構成されている。
【００５６】
また、ノード機能設定部３１ａは、サービス提供部３２において提供可能なサービスの種類を一元的に管理している。なお、かかるサービスの種類は可変であり、サービス提供部３２において提供可能なサービス用の制御信号（プログラム及びデータを含むサービス定義）のみが網構成管理ノード１０からサービス制御ノード３０に送信されるように構成されている。
【００５７】
また、ノード機能設定部３１ａは、サービス提供部３２における機能の設定結果を、転送ノード７０を介して網構成管理ノード１０に報告する。
【００５８】
ノードリソース状況モニタ部３１ｂは、サービス制御ノード３０におけるノードリソース状況（サービス制御ノード３０の状態）を監視して、転送ノード７０を介して当該ノードリソース状況を網構成管理ノード１０に報告するように構成されている。
【００５９】
サービス提供部３２は、ユーザ端末９０からのサービス要求に応じて、所定サービスを提供するように構成されている。具体的には、サービス提供部３２は、ノード機能設定部３１ａにより設定された機能プログラムを実行することよって、所定サービスを提供することができる。
【００６０】
例えば、サービス提供部３２は、アクセス装置５０から転送されたサービス要求に応じてユーザ端末９０についての認証処理を行い、アクセス装置５０に認証処理の結果を送信することができる。また、サービス提供部３２は、網構成管理ノード１０からの指示に応じて、他のサービス制御ノード３０に所定サービスの提供処理を移行させることができる。
【００６１】
なお、サービス提供部３２は、上述の機能プログラムを実行することが可能なハードウエア構成を具備しており、他のサービス制御ノード３０や網構成管理ノード１０から受信した制御信号（プログラム及びデータを含むサービス定義）に基づいて設定された機能プログラムを実行することによって所定サービスを提供することができる。その結果、サービス制御ノード３０に、サービス内容毎の専用装置を設ける必要は無い。
【００６２】
図４を参照して、アクセス装置５０の構成について説明する。アクセス装置５０は、有線又は無線を介してユーザ端末９０と接続されており、論理パスを介してサービス制御ノード３０に接続されている。
【００６３】
アクセス装置５０は、図４に示すように、端末情報管理部５１と、情報転送実行部５２とを具備している。端末情報管理部５１は、端末情報設定部５１ａと、情報転送状況モニタ部５１ｂとを具備している。
【００６４】
端末情報設定部５１ａは、転送ノード７０を介して網構成管理ノード１０から送信された制御信号に応じて、情報転送実行部５２による情報転送処理を実行するための情報を設定するものである。
【００６５】
また、端末情報設定部５１ａは、当該アクセス装置５０における情報の設定結果を、転送ノード７０を介して網構成管理ノード１０に報告する。
【００６６】
装置リソース状況モニタ部５１ｂは、アクセス装置５０における装置リソース状況を監視して、転送ノード７０を介して当該装置リソース状況を網構成管理ノード１０に報告するように構成されている。具体的には、装置リソース状況モニタ部５１ｂは、情報転送実行部５２の負荷状態を監視することによって、回線使用率（無線リソース使用率や有線リソース使用率）を監視することができる。
【００６７】
情報転送実行部５２は、端末情報設定部５１ａにより設定された情報に基づいて、ユーザ端末９０からの情報を、所定のサービス制御ノード３０に転送するものである。
【００６８】
具体的には、情報転送実行部５２は、ユーザ端末９０からの情報のうち、所定情報については認証処理を行うことなくサービス制御ノード３０に転送し、その他の情報については認証処理結果に基づいてサービス制御ノード３０に転送するか否かについて判断するように設定することができる。
【００６９】
例えば、情報転送実行部５２は、ユーザ端末９０からのサービス要求（所定情報）については、認証処理を行うことなく、転送ノード７０を介して所定のサービス制御ノード３０に転送し、ユーザ端末９０からのユーザデータ（その他の情報）については、当該所定のサービス制御ノード３０からの認証処理結果に応じて、転送ノード７０を介して所定のサービス制御ノード３０に転送するか否かについて判断するように構成されていてもよい。
【００７０】
なお、情報転送実行部５２は、ユーザ端末９０のＭＡＣアドレスやＩＰアドレス等に基づいてユーザ端末９０についての認証処理を行い、ユーザ端末９０毎に情報転送処理の方法を変更するように構成されていてもよい。
【００７１】
また、アクセス装置５０は、回線リソース（無線リソースや有線リソース）の不足時に、ネットワークに即時に組み込み可能な可搬型アクセス装置及び当該可搬型アクセス装置に付随する装置によって構成されていてもよい。
【００７２】
図５を参照して、転送ノード７０の構成について説明する。転送ノード７０は、網構成管理ノード１０と複数のサービス制御ノード３０と複数のアクセス装置とを接続するネットワーク（制御信号網Ａ及び情報転送網Ｂ）を構成するためのものである。
【００７３】
転送ノード７０は、図５に示すように、信号網管理部７１と、情報転送実行部７２とを具備している。信号網管理部７１は、パス構成設定部７１ａと、リンクリソース状況モニタ部７１ｂとを具備している。
【００７４】
パス構成設定部７１ａは、制御信号網Ａを介した網構成管理ノード１０からの指示に応じて、情報転送実行部７２において論理パスの設定・変更を行わせるように構成されている。
【００７５】
また、パス構成設定部７１ａは、当該転送ノード７０における論理パスの設定・変更結果を、情報転送実行部７２及び制御信号網Ａを介して網構成管理ノード１０に報告する。
【００７６】
リンクリソース状況モニタ部７１ｂは、当該転送ノード７０におけるリンクリソース状況を監視して、情報転送実行部７２及び制御信号網Ａを介して当該リンクリソース状況を網構成管理ノード１０に報告するように構成されている。
【００７７】
情報転送部７２は、当該転送ノードが接続されているノード又は装置１０、３０、５０と、制御信号網Ａ又は情報転送網Ｂとの間で情報転送処理を実行するものである。
【００７８】
具体的には、特定の転送ノード７０に接続されている情報転送部７２は、パス構成設定部７１ａからの指示に従って、他の転送ノードに接続されている情報転送部７２との間に設けられているリンク上に論理パスを設定したり開放したりするように構成されている。
【００７９】
ここで、情報は、ネットワーク内に張り巡らされた論理パスのうち、指定された論理パス上を転送されて終端する。なお、論理パスは、同一の転送ノード７０同士の間で設定されているものであっても、その用途によって違う論理パスとして識別される。
【００８０】
論理パスの例としては、ＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｍｏｄｅ）技術におけるＶＣ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）／ＶＰ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｐａｔｈ）や、ＭＰＬＳ技術やＧＭＰＬＳ技術で実現されるラベルスイッチパスや、ＤＷＤＭ技術におけるλパスが含まれる。
【００８１】
（本発明の一実施形態に係る通信システムの動作）
図６乃至図１０を参照して、本実施形態に係る通信システムの動作について説明する。
【００８２】
第１に、図６を参照して、本実施形態に係る通信システムにおいて、適用制御処理が起動していない時に、ネットワーク状況を収集する動作について説明する。
【００８３】
ステップ６０１、６０３、６０４において、それぞれ、転送ノード７０Ｈ、７０Ａ、７０Ｄが、一定時間毎に、網構成管理ノード１０に対して、単位時間あたりの転送情報量等のリンクリソース状況を報告する。
【００８４】
また、ステップ６０２において、サービス制御ノード３０Ａが、一定時間毎に、網構成管理ノード１０に対して、ＣＰＵ使用率や制御信号量や処理ユーザ数等のノードリソース状況を報告する。
【００８５】
また、ステップ６０５において、アクセス装置５０Ｄが、一定時間毎に、網構成管理ノード１０に対して、ＣＰＵ使用率や回線使用率等の装置リソース状況を報告する。
【００８６】
第２に、図７を参照して、本実施形態に係る通信システムにおいて、リンクの使用率の上昇に応じて論理パスを変更する動作について説明する。本実施形態では、転送ノード＃１から転送ノード＃４が直接接続されている経路Ａを介する論理パスＡを、転送ノード＃１から転送ノード＃２及び転送ノード＃３を介して転送ノード＃４に到達する経路Ｂを介する論理パスＢに変更するものとする。
【００８７】
ステップ７０１において、網構成管理ノード１０が、複数の転送ノード＃１乃至＃４から、一定時間毎に、リンクリソース状況を収集する。
【００８８】
ステップ７０２において、網構成管理ノード１０は、収集したリンクリソース状況に応じて、経路Ａを構成するリンク使用率が所定の閾値を超えると判断した場合、適応制御用シナリオを起動することによって、当該経路Ａを介する論理パスＡを、上述の経路Ｂを介する論理パスＢに変更すべきであると判断する。
【００８９】
ステップ７０３において、網構成管理ノード１０は、経路Ｂの起点となる転送ノード＃１に対して、当該経路Ｂの経由地を明示した「パス変更命令」を送信する。
【００９０】
転送ノード＃１は、ステップ７０４において、論理パスＢ用のリソースを予約可能か否か判断し、ステップ７０５において、予約不可である場合、その旨を示す「パス予約不可通知」を網構成管理ノード１０に送信し、予約可能である場合、当該リソースの確保を命令する「パス予約命令」を、経路Ｂの次の経由地である転送ノード＃２に送信する。
【００９１】
転送ノード＃２は、ステップ７０６において、論理パスＢ用のリソースを予約可能か否か判断し、ステップ７０７において、予約不可である場合、その旨を示す「パス予約不可通知」を網構成管理ノード１０に送信し、予約可能である場合、当該リソースの確保を命令する「パス予約命令」を、経路Ｂの次の経由地である転送ノード＃３に送信する。
【００９２】
転送ノード＃３は、ステップ７０８において、論理パスＢ用のリソースを予約可能か否か判断し、ステップ７０９において、予約不可である場合、その旨を示す「パス予約不可通知」を網構成管理ノード１０に送信し、予約可能である場合、当該リソースの確保を命令する「パス予約命令」を、経路Ｂの次の経由地である転送ノード＃４に送信する。
【００９３】
転送ノード＃４は、ステップ７１０において、論理パスＢ用のリソースを予約可能か否か判断し、予約不可である場合、ステップ７１１において、その旨を示す「パス予約不可通知」を網構成管理ノード１０に送信する。一方、予約可能である場合、経路Ｂの終点である転送ノード＃４は、ステップ７１２において、当該リソースを確保をすると共に、ステップ７１３において、その旨を示す「パス予約完了」を、経路Ｂの前の経由地である転送ノード＃３に通知する。
【００９４】
転送ノード＃３は、ステップ７１４において、当該リソースを確保をすると共に、ステップ７１５において、その旨を示す「パス予約完了」を、経路Ｂの前の経由地である転送ノード＃２に通知する。
【００９５】
転送ノード＃２は、ステップ７１６において、当該リソースを確保をすると共に、ステップ７１７において、その旨を示す「パス予約完了」を、経路Ｂの前の経由地である転送ノード＃１に通知する。
【００９６】
経路Ｂの起点である転送ノード＃１は、ステップ７１８において、当該リソースを確保をすると共に、ステップ７１９において、論理パスの変更が完了したことを示す「パス変更命令完了」を、網構成管理ノード１０に通知する。
【００９７】
このように、網構成管理ノード１０は、適応制御処理として、論理パスの変更を行うことによって、論理パスにおける輻輳の軽減や、故障による論理パスの途絶を避けようとする。
【００９８】
第３に、図８を参照して、本実施形態に係る通信システムにおいて、サービス制御ノード３０の状態（輻輳発生）の上昇に応じて論理パスを変更する動作について説明する。
【００９９】
本実施形態では、サービス制御ノード３０Ａにおいて輻輳が発生したため、アクセス装置７０Ｄとサービス制御ノード３０Ａとの間の論理パスＡを、アクセス装置７０Ｄとサービス制御ノード３０Ｂとの間の論理パスＢに変更するものとする。
【０１００】
ステップ８０１において、アクセス装置７０Ｄが、ユーザ端末９０からのサービス要求をサービス制御ノード３０Ａに転送し、ステップ８０２において、サービス制御ノード３０Ａが、当該サービス要求に応じて所定のサービス制御処理を実行した後、サービス応答をアクセス装置７０Ｄに返送している。
【０１０１】
また、ステップ８０３において、サービス制御ノード３０Ａは、一定時間毎に、ノードリソース状況を網構成管理ノード１０に報告している。
【０１０２】
ステップ８０４において、網構成管理ノード１０が、サービス制御ノード３０ＡのＣＰＵ使用率が所定の閾値を超えると判断した場合、適応制御用シナリオを起動することによって、上述の論理パスＡを、上述の論理パスＢに変更すべきであると判断する。
【０１０３】
網構成管理ノード１０は、ステップ８０５において、サービス制御ノード３０Ａ（移動元サービス制御ノード）に対して、所定サービスの提供処理を停止させるための「サービス移動送出要求」を送信すると共に、ステップ８０６において、サービス制御ノード３０Ｂ（移動先サービス制御ノード）に対して、当該所定サービスの提供処理を開始させるための「サービス移動受入要求」を送信する。
【０１０４】
ステップ８０７において、サービス移動受入要求を受信したサービス制御ノード３０Ｂは、当該所定サービスの提供処理の開始準備が完了した場合、サービス移動受入準備完了をサービス制御ノード３０Ａに対して送信する。
【０１０５】
ステップ８０８において、サービス移動送出要求及びサービス移動受入準備完了を受信したサービス制御ノード３０Ａは、当該所定サービスに係るサービス定義を、サービス制御ノード３０Ｂに転送する。
【０１０６】
ステップ８０９において、サービス制御ノード３０Ｂは、当該サービス定義の受信を完了した場合、サービス移動受入完了を、サービス制御ノード３０Ａ及び網構成管理ノード１０に通知する。
【０１０７】
ステップ８１０において、サービス制御ノード３０Ａは、アクセス装置７０Ｄに対して、配下に属するサービス制御ノードがサービス制御ノード３０Ｂに変更された旨を示す「利用サービス制御ノード変更要求」を送信する。
【０１０８】
ステップ８１１において、利用サービス制御ノード変更要求を受信したアクセス装置７０Ｄは、サービス制御ノード３０Ｂとの間で論理パスを設定し、利用サービス制御ノード変更完了をサービス制御ノード３０Ｂに通知する。
【０１０９】
ステップ８１２において、アクセス装置７０Ｄが、ユーザ端末９０からのサービス要求をサービス制御ノード３０Ｂに転送し、ステップ８１３において、サービス制御ノード３０Ｂが、当該サービス要求に応じて所定のサービス制御処理を実行した後、サービス応答をアクセス装置７０Ｄに返送する。
【０１１０】
第４に、図９を参照して、本実施形態に係る通信システムにおいて、サービス制御ノード３０の状態（故障発生）の上昇に応じて論理パスを変更する動作について説明する。
【０１１１】
本実施形態では、サービス制御ノード３０Ａにおいて故障が発生したため、アクセス装置７０Ｄとサービス制御ノード３０Ａとの間の論理パスＡを、アクセス装置７０Ｄとサービス制御ノード３０Ｂとの間の論理パスＢに変更するものとする。
【０１１２】
ステップ９０１において、アクセス装置７０Ｄが、ユーザ端末９０からのサービス要求をサービス制御ノード３０Ａに転送し、ステップ９０２において、サービス制御ノード３０Ａが、当該サービス要求に応じて所定のサービス制御処理を実行した後、サービス応答をアクセス装置７０Ｄに返送している。
【０１１３】
また、ステップ９０３において、サービス制御ノード３０Ａは、故障が発生した旨を示すノードリソース状況（故障通知）を網構成管理ノード１０に報告する。
【０１１４】
ステップ９０４において、網構成管理ノード１０が、サービス制御ノード３０Ａで故障が発生していると判断した場合、適応制御用シナリオを起動することによって、上述の論理パスＡを、上述の論理パスＢに変更すべきであると判断する。
【０１１５】
網構成管理ノード１０は、ステップ９０５において、アクセス装置７０Ｄに対して、サービス制御ノード３０Ａによる所定サービスの提供処理が停止している旨を通知すると共に、ステップ９０６において、サービス制御ノード３０Ｂ（移動先サービス制御ノード）に対して、当該所定サービスの提供処理を開始させるための「サービス移動受入要求」を送信する。
【０１１６】
ステップ９０７において、サービス移動受入要求を受信したサービス制御ノード３０Ｂは、当該所定サービスの提供処理の開始準備が完了した場合、サービス移動受入準備完了をサービス制御ノード３０Ａに対して送信する。
【０１１７】
ステップ９０８において、サービス移動受入準備完了を受信した網構成管理ノード１０は、蓄積部１１に蓄積している当該所定サービスに係るサービス定義を、サービス制御ノード３０Ｂに転送する。
【０１１８】
ステップ９０９において、サービス制御ノード３０Ｂは、当該サービス定義の受信を完了した場合、サービス移動受入完了を、網構成管理ノード１０に通知する。
【０１１９】
ステップ９１０において、網構成管理ノード１０は、アクセス装置７０Ｄに対して、配下に属するサービス制御ノードがサービス制御ノード３０Ｂに変更された旨を示す「利用サービス制御ノード変更要求」を送信する。
【０１２０】
ステップ９１１において、利用サービス制御ノード変更要求を受信したアクセス装置７０Ｄは、サービス制御ノード３０Ｂとの間で論理パスを設定し、利用サービス制御ノード変更完了を網構成管理ノード１０に通知する。
【０１２１】
ステップ９１２において、網構成管理ノード１０は、アクセス装置７０Ｄに対して、当該所定サービスの提供処理が再開されたことを通知する。
【０１２２】
ステップ９１３において、アクセス装置７０Ｄが、ユーザ端末９０からのサービス要求をサービス制御ノード３０Ｂに転送し、ステップ９１４において、サービス制御ノード３０Ｂが、当該サービス要求に応じて所定のサービス制御処理を実行した後、サービス応答をアクセス装置７０Ｄに返送する。
【０１２３】
なお、アクセス装置７０Ｄは、ステップ９０５乃至ステップ９１２までの間に、ユーザ端末９０から受信したサービス要求について、特定のサービス制御ノード３０に送信することなく保留するものとする。
【０１２４】
第５に、図１０を参照して、本実施形態に係る通信システムにおいて、サービス制御ノードにより認証処理が行われる動作について説明する。
【０１２５】
ステップ１００１において、ユーザ端末９０が、ユーザデータをアクセス装置５０に送信する。
【０１２６】
ステップ１００２において、アクセス装置５０は、サービス制御ノード３０によって、当該ユーザ端末９０からのサービス要求についての認証処理が行われていないため、特定のサービス制御ノード３０に当該ユーザデータを転送することなく廃棄する。
【０１２７】
ステップ１００３において、ユーザ端末９０が、サービス要求（特別なフォーマットを有する）をアクセス装置５０に送信し、ステップ１００４において、アクセス装置５０が、当該サービス要求について認証処理を行うことなく所定のサービス制御ノード３０に転送する。
【０１２８】
ステップ１００５において、サービス制御ノード３０が、ユーザ端末９０からのサービス要求について認証処理を行う。
【０１２９】
認証結果が否定的である場合、ステップ１００６において、サービス制御ノード３０が、アクセス装置５０に対して、その旨を示す「サービス拒絶通知」を送信し、ステップ１００７において、アクセス装置５０が、「サービス拒絶通知」をユーザ端末９０に転送する。
【０１３０】
認証結果が肯定的である場合、ステップ１００８において、サービス制御ノード３０が、アクセス装置５０に対して、その旨を示す「サービス許可通知」を送信し、ステップ１００９において、アクセス装置５０が、「サービス許可通知」をユーザ端末９０に転送する。
【０１３１】
ステップ１０１０において、ユーザ端末９０が、アクセス装置５０に対してユーザデータを送信すると、ステップ１０１１において、サービス許可通知を既に受信しているアクセス装置５０は、当該ユーザデータをサービス制御ノード３０に転送し、ステップ１０１２において、サービス制御ノード３０は、当該ユーザデータをネットワークに転送する。
【０１３２】
（本発明の一実施形態に係る通信システムの作用・効果）
本実施形態に係る通信システムによれば、アクセス装置５０とサービス制御ノード３０との間の固定的な関係（リンク接続関係）を廃し、サービス制御ノード３０が管理するアクセス装置５０を自在に変更することができる。
【０１３３】
本実施形態に係る通信システムによれば、サービス制御ノード３０の負荷や、アクセス装置５０の負荷や、サービス制御ノード３０とアクセス装置５０との間の転送ノード７０や信号網Ａ、Ｂの負荷を考慮して、ネットワークにおいて最適な負荷分散を実現することができる。
【０１３４】
本実施形態に係る通信システムによれば、アクセス装置５０において、パケット転送制限処理等の最低限の処理のみを行い、サービス制御ノード３０において、認証処理等その他のサービス制御処理を処理する。
【０１３５】
この結果、有限なリソースである無線リソースを提供するアクセス装置５０において、サービス制御ノード３０の状態に関係なく、無線リソースを最大限に生かすことが可能であり、また、地理的時間的に負荷が分散しやすい移動通信ネットワークにおいて、サービス制御ノード３０の能力を無駄なく利用することが可能となる。
【０１３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、サービス制御ノードとアクセス装置との関係を動的に変更することによって、サービス制御ノードの使用率を一定にして、輻輳状態の軽減及びサービス提供の継続を実現するための通信システム、通信方法、網構成管理ノード、サービス制御ノード及びアクセス装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る通信システムの全体構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る通信システムの網構成管理ノードの機能ブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る通信システムのサービス制御ノードの機能ブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る通信システムのアクセス装置の機能ブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る通信システムの転送ノードの機能ブロック図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る通信システムにおいて、ネットワーク状況を収集する動作を示すシーケンス図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る通信システムにおいて、リンクの使用率の上昇に応じて論理パスを変更する動作を示すシーケンス図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る通信システムにおいて、サービス制御ノードの状態（輻輳発生）の上昇に応じて論理パスを変更する動作を示すシーケンス図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る通信システムにおいて、サービス制御ノードの状態（故障発生）の上昇に応じて論理パスを変更する動作を示すシーケンス図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る通信システムにおいて、サービス制御ノードにより認証処理が行われる動作を示すシーケンス図である。
【符号の説明】
Ａ…制御信号網
Ｂ…情報転送網
１０…網構成管理ノード
１１…蓄積部
１１ａ…サービス制御情報蓄積部
１１ｂ…ネットワーク制御状態蓄積部
１１ｃ…ネットワーク状況蓄積部
１２…適応制御判定部
１３…サービス制御ノード管理部
１３ａ…ノードリソース状況収集部
１３ｂ…ノード機能配置制御部
１４…信号網管理部
１４ａ…リンクリソース状況収集部
１４ｂ…パス構成制御部
１５…アクセス装置管理部
１５ａ…アクセス装置リソース状況収集部
１５ｂ…アクセス装置機能配置制御部
３０…サービス制御ノード
３１…ノード管理部
３１ａ…ノード機能設定部
３１ｂ…ノードリソース状況モニタ部
３２…サービス提供部
５０…アクセス装置
５１…端末情報管理部
５１ａ…端末情報設定部
５１ｂ…装置リソース状況モニタ部
５２、７２…情報転送実行部
７０…転送ノード
７１…信号網管理部
７１ａ…パス構成設定部
７１ｂ…リンクリソース状況モニタ部
９０…ユーザ端末
【図１】
2005072682.tif 000003
【図２】
2005072682.tif 000004
【図３】
2005072682.tif 000005
【図４】
2005072682.tif 000006
【図５】
2005072682.tif 000007
【図６】
2005072682.tif 000008
【図７】
2005072682.tif 000009
【図８】
2005072682.tif 000010
【図９】
2005072682.tif 000011
【図１０】
2005072682.tif 000012