(57)【要約】【課題】異なる機能を有する複数種類のネットワークを同一システム内に収容すること。【解決手段】制御装置は、機能ごとにネットワーク装置が存在するネットワーク装置の集合をネットワーク種別ごとに有するネットワーク装置群にアクセス可能であり、送信元に割り当てられるネットワーク識別子の値の範囲とネットワーク種別とを機能ごとに対応付けたネットワーク識別子情報にアクセス可能であり、データを受信した場合に、データに含まれているプロトコル情報に応じた機能を特定する特定処理と、データの送信元に割り当てられているネットワーク識別子の値をデータから特定し、特定したネットワーク識別子の値に対応するネットワーク種別を、特定処理によって特定された機能のネットワーク識別子情報から検索する検索処理と、ネットワーク装置群の中の検索処理によって検索されたネットワーク種別のネットワーク装置にデータを送信する送信処理と、を実行する。【選択図】図１
2016163264.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機能ごとにネットワーク装置が存在するネットワーク装置の集合をネットワーク種別ごとに有するネットワーク装置群にアクセス可能な制御装置であって、
前記制御装置は、
送信元に割り当てられるネットワーク識別子の値の範囲と前記ネットワーク種別とを前記機能ごとに対応付けたネットワーク識別子情報にアクセス可能であり、
受信したデータに含まれているプロトコル情報に応じた機能を特定する特定処理と、
前記データの送信元に割り当てられているネットワーク識別子の値を前記データから特定し、特定した前記ネットワーク識別子の値に対応するネットワーク種別を、前記特定処理によって特定された機能のネットワーク識別子情報から検索する検索処理と、
前記ネットワーク装置群の中の前記検索処理によって検索されたネットワーク種別のネットワーク装置に前記データを送信する送信処理と、
を実行することを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記制御装置は、
前記ネットワーク識別子が、前記ネットワーク装置群内の特定のネットワーク装置によって前記送信元に割り当てられる特定のネットワーク識別子である場合、前記特定のネットワーク識別子の値の範囲を、前記ネットワーク種別ごとに重複しないように前記ネットワーク識別子情報に設定する設定処理を実行することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記制御装置は、
前記ネットワーク種別と前記ネットワーク識別子と前記ネットワーク識別子の値の範囲とを含む設定情報の入力を受け付ける入力処理と、
前記入力処理によって入力された設定情報を、前記ネットワーク識別子情報に設定する割当処理と、
を実行することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項４】
前記制御装置は、
前記ネットワーク種別と前記ネットワーク識別子と前記ネットワーク識別子の割当数とを含む条件を入力する入力処理と、
前記入力処理によって入力された条件を満たし、かつ、前記ネットワーク識別子の値の範囲を、前記ネットワーク種別ごとに重複しないように前記ネットワーク識別子情報に設定する割当処理と、
を実行することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項５】
前記制御装置は、
受信データ群の各データに含まれる前記ネットワーク識別子ごとの値の使用数を測定する測定処理と、
前記測定処理によって測定された使用数と、前記ネットワーク識別子の値の割当数と、に基づいて、前記ネットワーク識別子の値の使用率を算出する算出処理と、
前記算出処理によって算出された算出結果に基づいて、前記ネットワーク識別子における未割当の値の範囲の増減を判定する判定処理と、
前記判定処理によって判定された判定結果に応じて前記ネットワーク識別子における未割当の値の範囲を増減させる増減処理と、
を実行することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項６】
前記ネットワーク識別子は、ＩＭＳＩ、ＴＥＩＤ、ＩＰアドレスのうち少なくともいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項７】
機能ごとにネットワーク装置が存在するネットワーク装置の集合をネットワーク種別ごとに有するネットワーク装置群にアクセス可能な制御装置による制御方法であって、
前記制御方法は、
前記制御装置が、
送信元に割り当てられるネットワーク識別子の値の範囲と前記ネットワーク種別とを前記機能ごとに対応付けたネットワーク識別子情報にアクセス可能であり、
データを受信した場合に、前記データに含まれているプロトコル情報に応じた機能を特定する特定処理と、
前記データの送信元に割り当てられているネットワーク識別子の値を前記データから特定し、特定した前記ネットワーク識別子の値に対応するネットワーク種別を、前記特定処理によって特定された機能のネットワーク識別子情報から検索する検索処理と、
前記ネットワーク装置群の中の前記検索処理によって検索されたネットワーク種別のネットワーク装置に前記データを送信する送信処理と、
を実行することを特徴とする制御方法。
【請求項８】
機能ごとにネットワーク装置が存在するネットワーク装置の集合をネットワーク種別ごとに有するネットワーク装置群と、前記ネットワーク装置群を制御する制御装置と、有するネットワークシステムであって、
前記制御装置は、
送信元に割り当てられるネットワーク識別子の値の範囲と前記ネットワーク種別とを前記機能ごとに対応付けたネットワーク識別子情報にアクセス可能であり、
データを受信した場合に、前記データに含まれているプロトコル情報に応じた機能を特定する特定処理と、
前記データの送信元に割り当てられているネットワーク識別子の値を前記データから特定し、特定した前記ネットワーク識別子の値に対応するネットワーク種別を、前記特定処理によって特定された機能のネットワーク識別子情報から検索する検索処理と、
前記ネットワーク装置群の中の前記検索処理によって検索されたネットワーク種別のネットワーク装置に前記データを送信する送信処理と、
を実行することを特徴とするネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク装置を制御する制御装置、制御方法、およびネットワークシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＩＰアドレス等を識別子とするフローエントリに設定したルールに基づいてパケット転送先を決定することで、複数の論理ネットワークを構築するコンピュータシステム、およびコンピュータシステムにおける通信方法が開示されている（下記特許文献１を参照。）。
【０００３】
特許文献１のコンピュータシステムは、コントローラとスイッチとを具備する。コントローラは、複数のノードからパケットが転送される前に、複数のスイッチのそれぞれに対してフローエントリを設定するスイッチは、フローエントリで規定された宛先アドレスを含む受信パケットを、受信パケットの送信元アドレスに関わらず、フローエントリで規定された宛先装置に転送する。特許文献１のコンピュータシステムは、フローエントリの規定の有無により、パケットの転送先を論理的に区分することができるため、１つの物理ネットワークを複数の論理ネットワークに分割して運用することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２０１２／０３３０４１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のコンピュータシステムでは、フローを特定するための情報（以下、ルールと称す）として、例えば、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）／ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のパケットにおけるヘッダ情報に含まれる、ＯＳＩ（Ｏｐｅｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）参照モデルのレイヤ１からレイヤ４のアドレスや識別子の組み合わせが規定される。特許文献１のコンピュータシステムは、規定されたフローに基づいて、宛先装置を決定する。例えば、レイヤ１の物理ポート、レイヤ２のＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ａｄｄｒｅｓｓ）アドレス、レイヤ３のＩＰアドレス、レイヤ４のポート番号のそれぞれの組み合わせがルールとしてフローエントリに設定される。
【０００６】
複数種類のネットワークを同一ネットワークシステム内に収容するためには、ルールで使用する識別子の値を管理し、各ネットワークに適した範囲の識別子を割り当てる必要がある。特許文献１では、ルールで使用する識別子の値の管理方法および割り当て方法が開示されていない。
【０００７】
また、複数種類のネットワークを同一ネットワークシステム内に収容する際、各ネットワークの通信特性に合わせて、トラフィックを処理する装置の性能を変更し、ネットワーク毎に区別して機能を管理する必要がある。特許文献１では、宛先装置に関して、ネットワーク毎に機能を区別した管理を行う方法が開示されていない。
【０００８】
本発明は、異なる機能を有する複数種類のネットワークを同一のネットワークシステム内に収容することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願において開示される発明の一側面となるネットワークシステムは、機能ごとにネットワーク装置が存在するネットワーク装置の集合をネットワーク種別ごとに有するネットワーク装置群にアクセス可能な制御装置、制御方法、およびネットワークシステムであって、前記制御装置は、送信元に割り当てられるネットワーク識別子の値の範囲と前記ネットワーク種別とを前記機能ごとに対応付けたネットワーク識別子情報にアクセス可能であり、データを受信した場合に、前記データに含まれているプロトコル情報に応じた機能を特定する特定処理と、前記データの送信元に割り当てられているネットワーク識別子の値を前記データから特定し、特定した前記ネットワーク識別子の値に対応するネットワーク種別を、前記特定処理によって特定された機能のネットワーク識別子情報から検索する検索処理と、前記ネットワーク装置群の中の前記検索処理によって検索されたネットワーク種別のネットワーク装置に前記データを送信する送信処理と、を実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の代表的な実施の形態によれば、異なる機能を有する複数種類のネットワークを同一のネットワークシステム内に収容することができる。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１にかかる通信システムの全体構成例を示す説明図である。
【図２】実施例１にかかるネットワークシステムの構成例を示すブロック図である。
【図３】ネットワーク装置群のネットワーク装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。
【図４】図２に示したネットワーク識別子情報の一例を示す説明図である。
【図５】図２に示したネットワーク装置情報の一例を示す説明図である。
【図６】実施例１にかかる負荷分散装置の構成例を示すブロック図である。
【図７】ネットワーク種別判定情報の一例を示す説明図である。
【図８】転送先ネットワーク装置情報の一例を示す説明図である。
【図９】実施例１にかかる通信システムで使用する通信インタフェースを示す説明図である。
【図１０】実施例１にかかるパケットの種類とネットワーク識別子との対応関係を示す説明図である。
【図１１】負荷分散装置の振り分け機能部における振り分け処理手順例を示すフローチャートである。
【図１２】ネットワーク識別子管理部におけるネットワーク識別子割り当て手順例のフローチャートである。
【図１３】実施例２にかかる負荷分散装置の構成例を示すブロック図である。
【図１４】運用管理装置のネットワーク識別子管理部におけるフィードバック制御によるネットワーク識別子割り当て制御手順例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を用いて、本発明にかかるネットワークシステムの実施例について説明する。以下の例では、ネットワークシステムの一例として、モバイル用のゲートウェイネットワークとＭ２Ｍ（Ｍａｃｈｉｎｅ−ｔｏ−Ｍａｃｈｉｎｅ）用のゲートウェイネットワークとを収容するゲートウェイネットワークシステムを例に挙げて説明する。
【００１３】
モバイル用ゲートウェイネットワークとは、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末など、人間が端末を使用して行う通信のデータを送受信するゲートウェイにより構成されるネットワークである。
【００１４】
Ｍ２Ｍ用ゲートウェイネットワークとは、工場のセンサ、使用電力を測るスマートメータ、自動車、医療機器などの機器が人間の手を介在せずに行う通信のデータを送受信するゲートウェイにより構成されるネットワークである。
【実施例１】
【００１５】
＜通信システムの構成例＞
図１は、実施例１にかかる通信システムの構成例を示す説明図である。通信システム１は、ネットワークシステム１００と、スマートフォンなどのモバイル用無線通信端末４０１と、センサなどのＭ２Ｍ用無線通信端末４０２と、無線基地局の一例であるｅＮＢ（ｅｖｏｌｖｅｄ  ＮｏｄｅＢ）５００と、サーバ６００と、ＰＤＮ（Ｐａｃｋｅｔ  Ｄａｔａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）７００と、を有する。なお、ネットワークシステム１００、モバイル用無線通信端末４０１、Ｍ２Ｍ用無線通信端末４０２、ｅＮＢ５００、サーバ６００、ＰＤＮ７００は、複数存在してもよい。なお、モバイル用無線通信端末４０１とＭ２Ｍ用無線通信端末４０２とを区別しない場合は、単に「端末４００」と称す。
【００１６】
ネットワークシステム１００は、モバイル用ゲートウェイネットワーク１１１と、Ｍ２Ｍ用ゲートウェイネットワーク１１２と、を有する。モバイル用ゲートウェイネットワーク１１１およびＭ２Ｍ用ゲートウェイネットワーク１１２は、互いに通信特性が異なるネットワークである。通信特性の一例として、呼制御信号のトラフィック量、ユーザデータ用のトラフィック量、端末がサーバ宛に送信する上り方向のトラフィック量、サーバが端末宛に送信する下り方向のトラフィック量、接続端末数がある。一般に、モバイルは、ユーザデータ用トラフィックの占める割合が高く、下り方向のトラフィック量が多い。一方、Ｍ２Ｍは、モバイルと比較して接続端末数が多く、呼制御信号用トラフィックの占める割合が高い。また、Ｍ２Ｍでは、機器の状態情報を収集するため、上り方向のトラフィック量が多い。モバイル用ゲートウェイネットワーク１１１およびＭ２Ｍ用ゲートウェイネットワーク１１２を区別しない場合は、単に「ゲートウェイネットワーク１１０」と称す。
【００１７】
モバイル用ゲートウェイネットワーク１１１は、モバイル用無線通信端末４０１の移動管理装置であるモバイル用ＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｅｎｔｉｔｙ）２０１と、モバイル用無線通信端末４０１のユーザデータの送受信を行うモバイル用Ｓ−ＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ  Ｇａｔｅｗａｙ）２０２と、モバイル用無線通信端末４０１にＩＰアドレスを付与し、ＰＤＮ７００との接続インタフェースを提供するモバイル用Ｐ−ＧＷ（Ｐａｃｋｅｔ  Ｄａｔａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｇａｔｅｗａｙ）２０３と、を有する。
【００１８】
Ｍ２Ｍ用ゲートウェイネットワーク１１２は、Ｍ２Ｍ用無線通信端末の移動管理装置であるＭ２Ｍ用ＭＭＥ３０１と、Ｍ２Ｍ用無線通信端末のユーザデータの送受信を行うＭ２Ｍ用Ｓ−ＧＷ３０２と、Ｍ２Ｍ用無線通信端末にＩＰアドレスを付与し、ＰＤＮ７００との接続インタフェースを提供するＭ２Ｍ用Ｐ−ＧＷ３０３と、を有する。
【００１９】
モバイル用ＭＭＥ２０１とＭ２Ｍ用ＭＭＥ３０１は、同一の機能を有するが、通信スループットや、単位時間あたりの収容端末数などの性能は異なっていてもよい。同様に、モバイル用Ｓ−ＧＷ２０２とＭ２Ｍ用Ｓ−ＧＷ２０３、モバイル用Ｐ−ＧＷ２０３とＭ２Ｍ用Ｐ−ＧＷ３０３は、それぞれ同一機能を有するが、性能は異なっていてもよい。
【００２０】
なお、モバイル用ＭＭＥ２０１とＭ２Ｍ用ＭＭＥ３０１を区別しない場合は、単に、「ＭＭＥ６０１」と称す（図９を参照）。モバイル用Ｓ−ＧＷ２０２またはＭ２Ｍ用Ｓ−ＧＷ３０２を区別しない場合は、単に、「Ｓ−ＧＷ６０２」と称す（図９を参照）。モバイル用Ｐ−ＧＷ２０３またはＭ２Ｍ用Ｐ−ＧＷ３０３を区別しない場合は、単に、「Ｐ−ＧＷ６０３」と称す（図９を参照）。
【００２１】
サーバ６００は、ｅＮＢ５００、モバイル用ゲートウェイネットワーク１１１、ＰＤＮ７００を経由して、モバイル用無線通信端末４０１と通信する。また、サーバ６００は、ｅＮＢ５００、Ｍ２Ｍ用ゲートウェイネットワーク１１２、ＰＤＮ７００を経由して、Ｍ２Ｍ用無線通信端末４０２と通信する。
【００２２】
ここで、モバイル用ゲートウェイネットワーク１１１と、Ｍ２Ｍ用ゲートウェイネットワーク１１２を同一のネットワークシステム１００内に構築する目的について説明する。Ｍ２Ｍ用のネットワークを新規に構築するには、構築時間と設備投資が必要となる。そこで、モバイル用に構築された通信システム１を使用して、Ｍ２Ｍ通信を実現することで、構築時間および設備投資を削減することを考える。
【００２３】
モバイル用ゲートウェイネットワーク１１１の構成方法として、データセンタ内で構築することが考えられる。データセンタ内では、モバイル用ゲートウェイネットワーク１１１の設備増設用に、予備装置や、予備計算機が存在する。そこで、モバイル用ゲートウェイネットワーク１１１の予備装置、予備計算機の一部を利用して、Ｍ２Ｍ用ゲートウェイネットワーク１１２を構成することで、構築時間および設備投資の削減を図る。
【００２４】
ただし、既設のモバイル通信に対して、Ｍ２Ｍ通信が影響を与えないようにするために、モバイル用のゲートウェイと、Ｍ２Ｍ用のゲートウェイを区別して管理する必要がある。また、モバイル用のゲートウェイ、Ｍ２Ｍ用のゲートウェイで必要となる機能は同一であるが、計算処理量、メモリ量など、必要となる性能が異なるため、Ｍ２Ｍ用にカスタマイズしたゲートウェイを用意することが望ましい。以上から、同一のネットワークシステム１００内で、モバイル用ゲートウェイネットワーク１１１と、Ｍ２Ｍ用ゲートウェイネットワーク１１２を構築し、ネットワークごとにゲートウェイの機能を有するネットワーク装置を割り当てる必要がある。
【００２５】
＜ネットワークシステム１００の構成例＞
図２は、実施例１にかかるネットワークシステム１００の構成例を示すブロック図である。ネットワークシステム１００は、ネットワーク装置群１１と、運用管理装置１２と、負荷分散装置１３、ネットワーク１４と、を有する。
【００２６】
ネットワーク装置群１１は、外部ネットワークから受信したパケットを転送する複数種類のネットワーク装置である。ここで、外部ネットワークとは、図１においてネットワークシステム１００と接続するｅＮＢ５００、ＰＤＮ７００を指す。
【００２７】
実施例１では、ネットワーク装置の種類として、モバイル用ＭＭＥ２０１、モバイル用Ｓ−ＧＷ２０２、モバイル用Ｐ−ＧＷ２０３、Ｍ２Ｍ用ＭＭＥ３０１、Ｍ２Ｍ用Ｓ−ＧＷ３０２、Ｍ２Ｍ用Ｐ−ＧＷ３０３の６種類を例として示す。
【００２８】
各ネットワーク装置２０１〜２０３、３０１〜３０３は、独立した専用ハードウェア機器、該当ネットワーク装置のソフトウェアが稼動している物理サーバ、該当ネットワーク装置のソフトウェアが稼動している仮想サーバ、いずれの形態を取っていても構わない。
【００２９】
運用管理装置１２は、ネットワークの種類を識別するための識別子（以下、ネットワーク識別子とする）の管理、および、ネットワーク装置群１１内のネットワーク装置情報の管理を行い、ネットワーク装置群１１にネットワーク識別子を割り当て、負荷分散装置１３にネットワーク識別子による振り分け設定を実施する。運用管理装置１２は、ネットワーク識別子管理部１２１と、ネットワーク識別子情報１２２と、ネットワーク装置管理部１２３と、ネットワーク装置情報１２４と、を有する。
【００３０】
負荷分散装置１３は、外部ネットワークから受信したパケットを処理すべきネットワーク装置をネットワーク装置群１１から特定し、受信パケットが所属するゲートウェイネットワーク１１０をネットワークシステム１００から特定する。そして、負荷分散装置１３は、特定したゲートウェイネットワークに対応するネットワーク装置宛てに受信パケットを送信する。
【００３１】
ネットワーク１４は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ），ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ），インターネットなどのネットワークであり、ネットワーク装置群１１内のモバイル用ＭＭＥ２０１、モバイル用Ｓ−ＧＷ２０２、モバイル用Ｐ−ＧＷ２０３、Ｍ２Ｍ用ＭＭＥ３０１、Ｍ２Ｍ用Ｓ−ＧＷ３０２、Ｍ２Ｍ用Ｐ−ＧＷ３０３、運用管理装置１２、負荷分散装置１３は、ネットワーク１４により接続される。
【００３２】
実施例１では、外部ネットワークとのパケット送受信と、運用管理装置１２とネットワーク装置群１１との間のパケット送受信、運用管理装置１２と負荷分散装置１３とのパケット送受信を同一のネットワーク１４で実施するが、それぞれ異なるネットワークに分割してもよい。
【００３３】
異なるネットワークに分割することで、３種類のパケット送受信が互いに悪影響を及ぼさない構成を取ることができる。ここでの悪影響とは、例えば、外部ネットワークとのパケット送受信量が増加し、運用管理装置１２とネットワーク装置群１１との間のパケット送受信のための帯域を圧迫し、運用管理装置１２とネットワーク装置群１１との間のパケット送受信に輻輳が発生し、スループット低下を引き起こすことを指す。
【００３４】
また、図２では、運用管理装置１２および負荷分散装置１３を別装置としたが一体型としてもよい。なお、運用管理装置１２および負荷分散装置１３を総称して制御装置とする。
【００３５】
＜ネットワーク装置のハードウェア構成例＞
図３は、実施例１にかかるネットワーク装置群のネットワーク装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。（Ａ）は、物理計算機１０００のハードウェア構成例を示し、（Ｂ）は、物理計算機１０００上に作成した仮想マシン１１００のハードウェア構成例を示す。ネットワーク装置は、（Ａ）および（Ｂ）のいずれの構成も採用できる。
【００３６】
（Ａ）の構成では、ネットワーク装置は、プロセッサ１００１と記憶装置１００２とインタフェース１００３とバス１００４とを有する。プロセッサ１００１と記憶装置１００２とインタフェース１００３とは、バス１００４を介して接続される。プロセッサ１００１は、ネットワーク装置の機能プログラム２００１に応じた処理を実行する。
【００３７】
実施例１における機能プログラム２００１は、ＭＭＥの機能を実行するプログラム、Ｓ−ＧＷの機能を実行するプログラム、Ｐ−ＧＷの機能を実行するプログラムのいずれかとなる。たとえば、モバイル用ＭＭＥ２０１とＭ２Ｍ用ＭＭＥ２０２では、機能プログラム２００１は、ＭＭＥの機能を実行するプログラムとなる。
【００３８】
記憶装置１００２は、プログラムの実行時に参照されるデータやテーブルで構成される機能プログラム用データ２００２を格納する。また、記憶装置１００２は、ネットワーク識別子設定情報２００３を格納する。ネットワーク識別子設定情報２００３は、ネットワーク装置が、ネットワーク識別子の値を割り当てる仕組みを有する場合に、割り当て可能なネットワーク識別子の値の範囲を参照するために必要となる情報である。具体的には、たとえば、ネットワーク装置は、後述する図７に示すテーブルを有する。ネットワーク識別子の値の範囲の設定に関しては、後述する。インタフェース１００３は、データの入出力を実行する。
【００３９】
（Ｂ）の構成では、ネットワーク装置は、仮想プロセッサ１１０１と仮想記憶装置１１０２と仮想インタフェース１１０３と仮想バス１１０４を有する。仮想マシン１１００は、物理計算機１０００上に複数台作成されてもよい。仮想プロセッサ１１０１と仮想記憶装置１１０２と仮想インタフェース１１０３とは仮想バス１１０４を介して接続される。仮想プロセッサ１１０１は、ネットワーク装置の機能プログラム２００１に応じた処理を実行する。
【００４０】
仮想記憶装置１１０２は、プログラムの実行時に参照されるデータやテーブルで構成される機能プログラム用データ２００２を格納する。また、仮想記憶装置１１０２は、ネットワーク識別子設定情報２００３を格納する。仮想インタフェース１１０３は、データの入出力を実行する。
【００４１】
また、図示はしないが、制御装置（運用管理装置１２および負荷分散装置１３）は、プロセッサと、記憶デバイスと、入力デバイスと、出力デバイスと、通信インターフェース（通信ＩＦ）と、を有する。プロセッサ、記憶デバイス、入力デバイス、出力デバイス、および通信ＩＦは、バスにより接続される。プロセッサは、運用管理装置１２および負荷分散装置１３を制御する。記憶デバイスは、プロセッサの作業エリアとなる。また、記憶デバイスは、各種プログラムやデータを記憶する非一時的なまたは一時的な記録媒体である。記憶デバイスとしては、たとえば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）、フラッシュメモリがある。入力デバイスは、データを入力する。入力デバイスとしては、たとえば、キーボード、マウス、タッチパネル、テンキー、スキャナがある。出力デバイスは、データを出力する。出力デバイスとしては、たとえば、ディスプレイ、プリンタがある。通信ＩＦは、データを送受信する。
【００４２】
＜ネットワーク識別子情報１２２＞
図４は、図２に示したネットワーク識別子情報１２２の一例を示す説明図である。ネットワーク識別子情報１２２は、運用管理装置１２に格納される。ネットワーク識別子情報１２２は、各ゲートウェイネットワーク１１０に対するネットワーク識別子の割り当て状況を示す情報である。ネットワーク識別子情報１２２は、あらかじめ与えられる情報である。
【００４３】
ネットワーク識別子情報１２２は、フィールドとして、識別子名称４１と、値の範囲４２と、割り当て先ネットワーク種別４３とを有し、識別子名称４１と値の範囲４２の組ごとに、割り当て先ネットワーク種別４３を有する。
【００４４】
識別子名称４１には、値として、ネットワーク装置宛てに送信されるパケットに含まれている値の中で、ネットワーク識別子として使用する値の名称が格納される。ネットワーク装置の機能ごとに受信するパケットのフォーマットが異なる場合は、ネットワーク装置の機能ごとに複数のネットワーク識別子が使用される。
【００４５】
たとえば、実施例１では、ＭＭＥ宛てパケットのネットワーク識別子として端末４００の端末番号識別子であるＩＭＳＩ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）が使用される。
【００４６】
また、実施例１では、Ｓ−ＧＷ６０２宛てパケットのネットワーク識別子として、Ｓ−ＧＷ６０２が端末４００ごとに割り当てる通信識別子であるＴＥＩＤ（Ｔｕｎｎｅｌ  Ｅｎｄｐｏｉｎｔ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を使用する。
【００４７】
実施例１では、Ｓ−ＧＷ６０２からＰ−ＧＷ６０３宛てに送信されるパケットのネットワーク識別子として、Ｐ−ＧＷ６０３が端末４００ごとに割り当てる通信識別子であるＴＥＩＤが使用される。ただし、Ｓ−ＧＷ６０２の割り当てるＴＥＩＤとＰ−ＧＷ６０３の割り当てるＴＥＩＤとは、同一ＴＥＩＤではなく、Ｓ−ＧＷ６０２とＰ−ＧＷ６０３が独立して割り当てる別のＴＥＩＤである。また、ＰＤＮ７００からＰ−ＧＷ６０３宛てに送信されるパケットのネットワーク識別子として、Ｐ−ＧＷ６０３がＰＤＮ７００に接続される端末（不図示）ごとに割り当てる端末ＩＰアドレスが使用される。
【００４８】
値の範囲４２には、割り当て先ネットワークとなるゲートウェイネットワーク１１０に割り当てるネットワーク識別子の値の範囲が格納される。
【００４９】
割り当て先ネットワーク種別４３には、ネットワーク識別子の割り当て先となるゲートウェイネットワーク１１０のネットワーク種別が格納される。実施例１では、ネットワーク種別４３の値は、「モバイル」、または、「Ｍ２Ｍ」の２種類となる。また、ゲートウェイネットワーク１１０に割り当てていない値の範囲４２に関しては、割り当て先ネットワーク種別４３に、「未割り当て」が格納される。
【００５０】
たとえば、１行目のエントリは、ＩＭＳＩの「１〜１０００」がモバイル用ゲートウェイネットワーク１１１に割り当てられることを示し、２行目のエントリは、ＩＭＳＩの「１００１〜３０００」が、Ｍ２Ｍ用ゲートウェイネットワーク１１２に割り当てられることを示す。
【００５１】
＜ネットワーク装置情報１２４＞
図５は、図２に示したネットワーク装置情報１２４の一例を示す説明図である。ネットワーク装置情報１２４は、運用管理装置１２に格納される。ネットワーク装置情報１２４は、ネットワーク装置群１１内のネットワーク装置の一覧と、各ネットワーク装置の機能、使用するネットワーク識別子、当該ネットワーク装置に関してネットワーク識別子情報の設定が必要か否かを示す情報である。ネットワーク装置情報１２４はあらかじめ与えられる情報である。
【００５２】
ネットワーク装置情報１２４は、フィールドとして、装置名称５１と、装置機能５２と、所属ネットワーク種別５３と、使用ネットワーク識別子５４と、ネットワーク識別子設定要否５５とを関連付け、装置名称５１ごとに、装置機能５２、所属ネットワーク種別５３、使用ネットワーク識別子５４、ネットワーク識別子設定要否５５を示す。
【００５３】
図２のネットワーク装置群１１では、９台のネットワーク装置が稼動しているため、ネットワーク装置情報１２４には９個のエントリが格納される。Ｍ２Ｍ用ＭＭＥ３０１−１とＭ２Ｍ用ＭＭＥ３０１−２、モバイル用Ｓ−ＧＷ２０２−１とモバイル用Ｓ−ＧＷ２０２−２、モバイル用Ｐ−ＧＷ２０３−１とモバイル用Ｐ−ＧＷ２０３−２のように、同一のネットワーク装置が複数存在する場合には、区別して登録される。たとえば、Ｍ２Ｍ用ＭＭＥ３０１−１については、Ｍ２Ｍ用ＭＭＥ１としてエントリが格納され、Ｍ２Ｍ用ＭＭＥ３０１−２については、Ｍ２Ｍ用ＭＭＥ２としてエントリが格納される。
【００５４】
装置名称５１には、値として、ネットワーク装置群１１内で稼動するネットワーク装置の名称が格納される。
【００５５】
装置機能５２には、値として、当該装置名称５１の装置機能５２が格納される。実施例１では、「ＭＭＥ」、「Ｓ−ＧＷ」、「Ｐ−ＧＷ」の３種類の中のいずれかが格納される。たとえば、モバイル用ＭＭＥ２０１、Ｍ２Ｍ用ＭＭＥ３０１−１、Ｍ２Ｍ用ＭＭＥ３０１−２は、いずれもＭＭＥとして機能するため、装置機能５２には「ＭＭＥ」が格納される。
【００５６】
所属ネットワーク種別５３には、値として、当該ネットワーク装置の所属ネットワーク種別５３が格納される。実施例１では、「モバイル」、「Ｍ２Ｍ」のいずれかが格納される。
【００５７】
使用ネットワーク識別子５４には、値として、当該ネットワーク装置が受信するパケットを振り分ける際に使用するネットワーク識別子の名称が格納される。実施例１では、装置機能５２がＭＭＥである装置は「ＩＭＳＩ」、装置機能５２がＳ−ＧＷである装置は「Ｓ−ＧＷ用ＴＥＩＤ」、装置機能５２がＰ−ＧＷである装置は「Ｐ−ＧＷ用ＴＥＩＤ、端末ＩＰアドレス」がそれぞれ格納される。
【００５８】
ネットワーク識別子設定要否５５には、当該装置に対して、ネットワーク識別子管理部１２１が割り当てたネットワーク識別子の設定が必要か否かを示す情報が格納され、ネットワーク識別子の設定が必要である場合は「要」、不要である場合は「不要」がそれぞれ格納される。
【００５９】
ここで、ネットワーク識別子の設定について説明する。ネットワーク識別子の中には、ネットワーク装置が、端末４００からの通信接続要求の発生に応じて、端末４００に割り当てる値をネットワーク識別子とするネットワーク識別子がある。実施例１では、Ｓ−ＧＷ６０２用のＴＥＩＤ、Ｐ−ＧＷ６０３用のＴＥＩＤ、および端末ＩＰアドレスが、ネットワーク装置が端末４００に割り当てる値に該当する。通常のＳ−ＧＷ、Ｐ−ＧＷでは、ランダムな値をＴＥＩＤとして端末に割り当てるため、実施例１では、Ｓ−ＧＷ６０２、Ｐ−ＧＷ６０３が割り当てるＴＥＩＤの範囲を、ネットワーク識別子情報１２２に基づいて指定する必要がある。端末ＩＰアドレスに関しても、Ｐ−ＧＷ６０３が端末に割り当てる値であるため、値の範囲４２の指定が必要となる。この値の範囲４２の指定作業が、ネットワーク識別子設定に相当する。一方、ＭＭＥ６０１のネットワーク識別子であるＩＭＳＩは、ＭＭＥ６０１が端末４００に割り当てる値ではないため、ＭＭＥ６０１にネットワーク識別子の情報を入力、設定する必要はない。
【００６０】
たとえば、１行目のエントリは、稼働中のモバイル用ＭＭＥ１（装置名称５１）は、装置機能５２がＭＭＥであるモバイル用ゲートウェイネットワーク１１１（所属ネットワーク種別５３）の装置であり、ネットワーク識別子としてＩＭＳＩを使用し（使用ネットワーク識別子５４）、当該装置に対するネットワーク識別子設定は不要（ネットワーク識別子設定要否５５）であることを示す。
【００６１】
＜負荷分散装置＞
図６は、実施例１にかかる負荷分散装置１３の構成例を示すブロック図である。負荷分散装置１３は、内部ネットワーク向けインタフェース１３１と、外部ネットワーク向けインタフェース１３２と、振り分け機能部１３３と、ネットワーク種別判定情報１３４と、転送先ネットワーク装置情報１３５と、を有する。
【００６２】
内部ネットワーク向けインタフェース１３１は、負荷分散装置１３とネットワーク装置群１１との間のパケットの送受信に使用する通信インタフェースである。
【００６３】
外部ネットワーク向けインタフェース１３２は、負荷分散装置１３とｅＮＢ５００やＰＤＮ７００といった外部ネットワークとの間におけるパケットの送受信に使用する通信インタフェースである。
【００６４】
振り分け機能部１３３は、ネットワーク種別判定情報１３４、転送先ネットワーク装置情報１３５を参照して、受信したパケットの転送先を決定する。ネットワーク種別判定情報１３４は、ネットワーク種別を判定するための複数のネットワーク種別判定テーブルを有する。
【００６５】
ネットワーク種別判定テーブルは、負荷分散装置１３が受信したパケットの所属ネットワークを判定するために使用される。ネットワーク種別判定テーブルは、ネットワーク識別子の値の範囲４２と、当該値の範囲４２に対応する割り当て先ネットワーク種別４３とを示す。ネットワーク種別判定テーブルは、ネットワークシステム１００で使用するネットワーク識別子ごとに作成される。
【００６６】
実施例１では、ネットワーク種別判定情報１３４は、ＩＭＳＩのネットワーク種別判定テーブル１３４１と、Ｓ−ＧＷ用ＴＥＩＤのネットワーク種別判定テーブル１３４２と、Ｐ−ＧＷ用ＴＥＩＤのネットワーク種別判定テーブル１３４３、端末ＩＰアドレスのネットワーク種別判定テーブル１３４４の４種類のネットワーク種別判定テーブルを有する。
【００６７】
図７は、ネットワーク種別判定情報１３４の一例を示す説明図である。（Ａ）はＩＭＳＩのネットワーク種別判定テーブル１３４１、（Ｂ）はＳ−ＧＷ用ＴＥＩＤのネットワーク種別判定テーブル１３４２、（Ｃ）はＰ−ＧＷ用ＴＥＩＤのネットワーク種別判定テーブル１３４３、（Ｄ）は端末ＩＰアドレスのネットワーク種別判定テーブル１３４４を示す。いずれのネットワーク種別判定テーブルも、フィールドとして、値の範囲４２と、割り当て先ネットワーク種別４３と、を有する。
【００６８】
たとえば、（Ａ）のＩＭＳＩのネットワーク種別判定テーブル１３４１の１行目のエントリは、ＩＭＳＩの値が１〜１０００のいずれかである場合、当該ＩＭＳＩを含むパケットはモバイル用ゲートウェイネットワーク１１１に所属することを示す。ネットワーク種別判定情報１３４は、ネットワーク識別子管理部１２１が設定する情報であり、ネットワーク識別子情報１２２の内容と一致する。
【００６９】
なお、ネットワーク装置も該当するネットワーク種別判定テーブル内の情報をネットワーク識別子設定情報２００３として保持する。たとえば、モバイル用ＭＭＥ１（２０１）は、ネットワーク種別判定テーブル１３４１の１行目のエントリの値の範囲（１〜１０００）をネットワーク識別子設定情報２００３として保持する。また、Ｍ２Ｍ用ＭＭＥ１（３０１−１）およびＭ２Ｍ用ＭＭＥ２（３０１−２）はそれぞれ、ネットワーク種別判定テーブル１３４１の２行目のエントリの値の範囲（１００１〜３０００）をネットワーク識別子設定情報２００３として保持する。他のネットワーク装置も同様に、該当するネットワーク種別に応じてネットワーク識別子設定情報２００３が保持される。
【００７０】
図６に戻り、転送先ネットワーク装置情報１３５は、負荷分散装置１３が受信したパケットの転送先を決定するための複数の転送テーブルを有する。転送テーブルは、同一機能を有するネットワーク装置間の負荷分散のために使用される。転送テーブルは、ネットワーク識別子から算出したハッシュ値を検索キーとし、検索結果として転送先のネットワーク装置を示す。転送先ネットワーク装置情報１３５は、ネットワークシステム１００で稼動するネットワーク装置の種類ごとに転送テーブルを作成する。
【００７１】
実施例１では、転送先ネットワーク装置情報１３５は、モバイル用ＭＭＥ転送テーブル１３５１と、モバイル用Ｓ−ＧＷ転送テーブル１３５２と、モバイル用Ｐ−ＧＷ転送テーブル１３５３と、Ｍ２Ｍ用ＭＭＥ転送テーブル１３５４と、Ｍ２Ｍ用Ｓ−ＧＷ転送テーブル１３５５と、Ｍ２Ｍ用Ｐ−ＧＷ転送テーブル１３５６の６種類の転送テーブルを有する。
【００７２】
図８は、転送先ネットワーク装置情報１３５の一例を示す説明図である。（Ａ）はモバイル用ＭＭＥ転送テーブル１３５１、（Ｂ）はモバイル用Ｓ−ＧＷ転送テーブル１３５２、（Ｃ）はモバイル用Ｐ−ＧＷ転送テーブル１３５３、（Ｄ）はＭ２Ｍ用ＭＭＥ転送テーブル１３５４、（Ｅ）はＭ２Ｍ用Ｓ−ＧＷ転送テーブル１３５５、（Ｆ）はモバイル用Ｐ−ＧＷ転送テーブル１３５６を示す。
【００７３】
いずれの転送テーブルも、フィールドとして、８ｂｉｔのハッシュ値８１と、転送先ネットワーク装置８２と、を有する。８ｂｉｔのハッシュ値８１には、値として、検索キーとして使用する値が格納される。８ｂｉｔで取り得る値は０〜２５５であり、各値に対してエントリが作成される。したがって、転送先ネットワーク装置情報１３５の各転送テーブル１３５１〜１３５６のエントリ数は２５６となる。
【００７４】
転送先ネットワーク装置８２には、値として、負荷分散装置１３が受信したパケットの転送先となるネットワーク装置の装置名称が格納される。たとえば、（Ｂ）に示すモバイル用Ｓ−ＧＷ転送テーブル１３５２の場合、図２に示す通り、モバイル用Ｓ−ＧＷ２０２として、モバイル用Ｓ−ＧＷ１２０２−１、モバイル用Ｓ−ＧＷ２２０２−２の２台が稼動しているため、モバイル用Ｓ−ＧＷ転送テーブル１３５２の転送先ネットワーク装置８２には、「モバイル用Ｓ−ＧＷ１」または「モバイル用Ｓ−ＧＷ２」のいずれかが格納される。
【００７５】
モバイル用Ｓ−ＧＷ転送テーブル１３５２の１行目のエントリは、ハッシュ値が０の場合にモバイル用Ｓ−ＧＷ１２０２−１を転送先として選択することを示し、２行目のエントリは、ハッシュ値が１の場合にモバイル用Ｓ−ＧＷ２２０２−２を転送先として選択することを示す。また、たとえば、（Ａ）に示すモバイル用ＭＭＥ転送テーブル１３５１の場合、図２に示す通り、モバイル用ＭＭＥ２０１に関して、モバイル用ＭＭＥ１２０１の１台のみが稼動しているため、モバイル用ＭＭＥ転送テーブル１３５１の転送先ネットワーク装置８２には、「モバイル用ＭＭＥ１」が格納される。したがって、８ｂｉｔのハッシュ値８１の値に関わらず、モバイル用ＭＭＥ１２０１へ転送することを示す。
【００７６】
８ｂｉｔハッシュ値の計算方法の一例について説明する。ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋ）１６、ＣＲＣ３２、ＳＨＡ（Ｓｅｃｕｒｅ  Ｈａｓｈ  Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）−１などのハッシュ関数のいずれかが使用される。振り分け機能部１３３は、受信したパケットのネットワーク識別子をハッシュ関数に入力し、ハッシュ値を計算する。算出したハッシュ値を２５６でＭｏｄｕｌｏ演算した結果を８ｂｉｔハッシュ値とする。説明した方法はあくまで一例であり、他の計算方法を使用してもよい。たとえば、ネットワーク識別子の下位８ｂｉｔを８ｂｉｔハッシュ値としてもよい。
【００７７】
また、図８では、８ｂｉｔハッシュ値を検索キーとしたが、あくまで一例であり、８ｂｉｔハッシュ値の値を検索キーとしても構わない。たとえば、ネットワーク識別子を検索キーとしてもよいし、受信パケットのＩＰアドレスを検索キーとしてもよい。
【００７８】
＜実施例１にかかる負荷分散対象パケット＞
図９は、実施例１にかかる通信システム１で使用する通信インタフェースを示す説明図である。実施例１にかかるネットワークシステム１００は、ネットワーク機能としてＭＭＥ６０１と、Ｓ−ＧＷ６０２と、Ｐ−ＧＷ６０３と、を有する。したがって、負荷分散装置１３は、ＭＭＥ６０１、Ｓ−ＧＷ６０２、Ｐ−ＧＷ６０３が送受信するパケットを受信することになる。実施例１にかかる通信システム１は、大別して呼制御信号とユーザデータの２種類のパケットを転送する。
【００７９】
ＭＭＥ６０１は、インタフェースＳ１−ＭＭＥでｅＮＢ５００と通信し、通信インタフェースＳ６ａで通信システム１の加入者情報を管理するＨＳＳ（Ｈｏｍｅ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｓｅｒｖｅｒ）８０１と通信し、通信インタフェースＳ１１でＳ−ＧＷ６０２と通信する。
【００８０】
Ｓ−ＧＷ６０２は、通信インタフェースＳ１−ＵでｅＮＢ５００と通信し、通信インタフェースＳ１１でＭＭＥ６０１と通信し、通信インタフェースＳ５／Ｓ８でＰ−ＧＷ６０３と通信する。
【００８１】
Ｐ−ＧＷ６０３は、通信インタフェースＳ５／Ｓ８でＳ−ＧＷ６０２と通信し、通信インタフェースＳＧｉでＰＤＮ７００と通信し、通信インタフェースＧｘでユーザデータ転送の通信品質制御や課金管理を行うＰＣＲＦ（Ｐｏｌｉｃｙ  ａｎｄ  Ｃｈａｒｇｉｎｇ  Ｒｕｌｅ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）８０２と通信する。
【００８２】
図１０は、実施例１にかかるパケットの種類とネットワーク識別子との対応関係を示す説明図である。図９に示した通信に関して、送信元、宛先、データ種別、インタフェースを基に整理すると、図１０に示す１４種類のパケットに分類できる。実施例１では、ネットワーク種別を区別する必要があるパケットに限定して、負荷分散装置１３が、ネットワーク識別子によるネットワーク種別判定を実施する。
【００８３】
ネットワーク種別判定の要否の判断について説明する。第一に、ネットワーク種別判定は、外部ネットワークから受信したパケットをネットワークシステム１００の内部で稼動するネットワーク装置群１１に転送する際に必要となる。したがって、１番目、３番目、７番目、１１番目、１３番目のエントリの示す外部ネットワーク宛てのパケット（「外部ネットワーク宛」が「Ｙｅｓ」）は、ネットワーク種別判定が不要となる（「ネットワーク識別子」が「不使用」）。
【００８４】
ネットワーク装置群１１宛のパケットの中で、４番目のエントリに示す通信インタフェースＳ６ａによるＨＳＳ８０１からＭＭＥ６０１へのパケットと、１４番目のエントリの示す通信インタフェースＧｘによるＰＣＲＦ８０２からＰ−ＧＷ６０３へのパケットは、端末４００からのパケットではないため、ネットワーク種別判定を必要としない（「ネットワーク識別子」が「不使用」）。
【００８５】
残りのエントリに示すパケットに対して、負荷分散装置１３は、ネットワーク種別判定を実施する。２番目のエントリに示すｅＮＢ５００からＭＭＥ６０１へのパケットについては、負荷分散装置１３は、ＩＭＳＩによるネットワーク種別判定を行う。５番目、６番目のエントリに示すＭＭＥ６０１とＳ−ＧＷ６０２間のパケットについては、負荷分散装置１３は、Ｓ−ＧＷ用ＴＥＩＤによるネットワーク種別判定を行う。８番目のエントリに示すｅＮＢ５００からＳ−ＧＷ６０２へのパケットについては、負荷分散装置１３は、Ｓ−ＧＷ用ＴＥＩＤによるネットワーク種別判定を行う。９番目、１０番目のエントリに示すＳ−ＧＷ６０２とＰ−ＧＷ６０２間のパケットについては、負荷分散装置１３は、Ｐ−ＧＷ用ＴＥＩＤによるネットワーク種別判定を行う。１２番目のＰＤＮ７００からＰ−ＧＷ６０３へのパケットについては、負荷分散装置１３は、端末ＩＰアドレスによるネットワーク種別判定を行う。
【００８６】
＜負荷分散装置１３における振り分け処理手順例＞
図１１は、負荷分散装置１３の振り分け機能部１３３における振り分け処理手順例を示すフローチャートである。負荷分散装置１３の振り分け機能部１３３は、受信したパケットが外部ネットワーク宛か否かを判定する（ステップＳ１１０１）。負荷分散装置１３は、一般的に、ＩＰアドレスなどの宛先情報に基づいて、内部ネットワーク向けインタフェース１３１、外部ネットワーク向けインタフェース１３２のいずれかからパケットを送出する。したがって、出力先インタフェースを決定する方法と同様の方法で、負荷分散装置１３は、宛先情報を解析することにより、外部ネットワーク向けのパケット、換言すれば、外部ネットワーク向けインタフェース１３２から送出するパケットを識別することが可能である。
【００８７】
受信パケットが外部ネットワーク向けのパケットである場合（ステップＳ１１０１：Ｙｅｓ）、負荷分散装置１３は、外部ネットワーク向けインタフェース１３２により、受信パケットを宛先へ転送する（ステップＳ１１０２）。
【００８８】
受信パケットが外部ネットワーク向けのパケットではない場合（ステップＳ１１０１：Ｎｏ）、振り分け機能部１３３は、受信パケットのインタフェース種別を解析する（ステップＳ１１０３）。インタフェース種別は、パケットの通信プロトコル情報から解析することができる。たとえば、受信したパケットのプロトコルがＧＴＰ−Ｕ（Ｇｅｎｅｒａｌ  ｐａｃｋｅｔ  ｒａｄｉｏ  ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ｆｏｒ  Ｕｓｅｒ  ｐｌａｎｅ）である場合、ＧＴＰ−Ｕは、Ｓ５／Ｓ８インタフェースで使用されるプロトコルであるため、インタフェース種別はＳ５／Ｓ８と識別できる。
【００８９】
インタフェース種別がＳ６ａまたはＧｘの場合（ステップＳ１１０３：Ｓ６ａ、Ｇｘ）、負荷分散装置１３は、受信パケットを宛先へ転送する（ステップＳ１１０２）。
【００９０】
インタフェース種別がＳ１−ＭＭＥの場合（ステップＳ１１０３：Ｓ１−ＭＭＥ）、振り分け機能部１３３は、受信パケットのＩＭＳＩを検索キーにして、ＩＭＳＩのネットワーク種別判定テーブル１３４１の値の範囲４２を検索し、対応する割当先ネットワーク種別４３を特定する（ステップＳ１１０４）。
【００９１】
割当先ネットワーク種別４３の値が「モバイル」である場合（ステップＳ１１０４：モバイル）、受信パケットの所属ネットワークがモバイル用ゲートウェイネットワーク１１１であるため、振り分け機能部１３３は、ネットワーク識別子として使用した受信パケットのＩＭＳＩのハッシュ値を計算し、算出したハッシュ値をキーとして、モバイル用ＭＭＥ転送テーブル１３５１のハッシュ値８１を検索し（ステップＳ１１０５）、転送先ネットワーク装置８２を検索結果として特定する。そして、負荷分散装置１３は、特定した転送先ネットワーク装置８２であるモバイル用ＭＭＥ２０１に受信パケットを転送する（ステップＳ１１０６）。
【００９２】
一方、割当先ネットワーク種別４３の値が「Ｍ２Ｍ」である場合（ステップＳ１１０４：Ｍ２Ｍ）、受信パケットの所属ネットワークがＭ２Ｍ用ゲートウェイネットワーク１１２であるため、振り分け機能部１３３は、ネットワーク識別子として使用した受信パケットのＩＭＳＩのハッシュ値を計算し、算出したハッシュ値をキーとして、Ｍ２Ｍ用ＭＭＥ転送テーブル１３５４のハッシュ値８１を検索し（ステップＳ１１０７）、転送先ネットワーク装置８２を検索結果として特定する。そして、負荷分散装置１３は、特定した転送先ネットワーク装置８２であるＭ２Ｍ用ＭＭＥ３０１に受信パケットを転送する（ステップＳ１１０８）。
【００９３】
インタフェース種別がＳ１１、Ｓ１−Ｕの場合（ステップＳ１１０９〜Ｓ１１１３）、Ｓ５／Ｓ８の場合（ステップＳ１１１４〜Ｓ１１１８）、ＳＧｉ（ステップＳ１１１９〜Ｓ１１２３）の場合も、検索するテーブル、使用するネットワーク識別子、転送先のネットワーク装置が異なるだけであり、処理自体は、インタフェース種別がＳ１−ＭＭＥの場合（ステップＳ１１０４〜Ｓ１１０８）と同様の処理が実施されるため、ここでは説明を割愛する。
【００９４】
＜ネットワーク識別子割り当て手順例＞
つぎに、ネットワーク識別子を割り当てる手順例について説明する。ネットワークシステム１００に、新規に異なる種類のネットワーク（たとえば、Ｍ２Ｍ用ゲートウェイネットワーク１１２）を構築する場合、新規に構築したネットワークに対して、ネットワーク識別子を割り当てる必要がある。そこで、運用管理装置１２のネットワーク識別子管理部１２１が、ネットワーク識別子割り当てを実施する。
【００９５】
図１２は、ネットワーク識別子管理部１２１におけるネットワーク識別子割り当て手順例のフローチャートである。最初に、ネットワークシステム１００の管理者が手動でネットワーク識別子割り当てを実施するか否かを決定する（ステップＳ１２０１）。
【００９６】
ネットワークシステム１００の管理者が手動でネットワーク識別子割り当てを実施する場合（ステップＳ１２０１：Ｙｅｓ）、管理者が手動でネットワーク識別子情報１２２に新規のエントリを追加する（ステップＳ１２０２）。たとえば、ＩＭＳＩは契約の際に端末に設定する値であるため、管理者が事前に割り当て設計を行い、手動でネットワーク識別子管理部１２１に設定することが想定される。
【００９７】
管理者が新規エントリを追加後、ネットワーク識別子管理部１２１が、ネットワーク装置群１１の中で、ネットワーク識別子の設定が必要なネットワーク装置に割り当てたネットワーク識別子を設定する（ステップＳ１２０３）。具体的には、ネットワーク識別子管理部１２１は、ネットワーク識別子情報１２２と一致するように、該当するネットワーク装置内のネットワーク識別子設定情報２００３を更新する。最後に、ネットワーク識別子管理部１２１が、負荷分散装置１３のネットワーク種別判定情報１３４を更新する（ステップＳ１２０４）。
【００９８】
ネットワークシステム１００の管理者が手動でネットワーク識別子割り当てを実施しない場合（ステップＳ１２０１：Ｎｏ）、管理者は、ネットワーク識別子を割り当てるネットワーク種別と、割り当てるネットワーク識別子の名称と、 割り当てるネットワーク識別子の数を入力する（ステップＳ１２０５）。
【００９９】
管理者が入力後、ネットワーク識別子管理部１２１が、ネットワーク識別子情報１２２を参照し、管理者が入力したネットワーク識別子の未割り当て値を検索し、未割り当て値の中から、管理者が入力した数分の値の範囲を抽出し、割り当てネットワーク識別子とし（ステップＳ１２０６）、ネットワーク識別子情報１２２を更新する（ステップＳ１２０７）。そして、ネットワーク識別子管理部１２１は、ネットワーク装置群１１の中で、ネットワーク識別子の設定が必要なネットワーク装置に割り当てたネットワーク識別子を設定し（ステップＳ１２０３）、負荷分散装置１３のネットワーク種別判定情報１３４を更新する（ステップＳ１２０４）。
【０１００】
このように、実施例１では、ネットワークシステム１００の運用管理装置１２が、ネットワーク種別を識別するために使用するネットワーク識別子を管理し、ネットワーク装置群１１と負荷分散装置１３にネットワーク識別子の割り当て結果を入力することにより、異なる通信特性を有する複数のネットワークを同一のネットワークシステム内に収容することができる。
【実施例２】
【０１０１】
つぎに、実施例２について説明する。実施例２では、ネットワークシステム１００の運用管理装置１２が、ネットワーク種別を識別するために使用するネットワーク識別子の使用状況を定期的に監視し、フィードバック制御により、ネットワーク識別子の割り当て数を動的に増減する。
【０１０２】
＜負荷分散装置の構成例＞
図１３は、実施例２にかかる負荷分散装置１３の構成例を示すブロック図である。負荷分散装置１３は、実施例１にかかる負荷分散装置１３の構成例で説明した、内部ネットワーク向けインタフェース１３１、外部ネットワーク向けインタフェース１３２、振り分け機能部１３３、ネットワーク種別判定情報１３４、転送先ネットワーク装置情報１３５、に加え、ネットワーク識別子使用数測定部１３６を有する。
【０１０３】
ネットワーク識別子使用数測定部１３６は、負荷分散装置１３の振り分け機能部１３３が受信したパケットのネットワーク識別子の値を取得し、ネットワーク識別子ごとに、ネットワーク識別子の取得数をネットワーク識別子使用数として測定する。ネットワーク識別子使用数測定部１３６は、定期的に、内部ネットワーク向けインタフェース１３１を使用して、測定結果であるネットワーク識別子使用数を、運用管理装置１２のネットワーク識別子管理部１２１に送信する。
【０１０４】
ネットワーク識別子管理部１２１は、ネットワーク識別子使用数測定部１３６から受信した測定結果をフィードバック情報として、ネットワーク識別子の過不足を判定する。そして、過不足がある場合には、ネットワーク識別子管理部１２１は、過不足を調整するために、ネットワーク識別子の追加または解放を実施する。
【０１０５】
＜フィードバック制御によるネットワーク識別子割り当て制御例＞
図１４は、運用管理装置のネットワーク識別子管理部におけるフィードバック制御によるネットワーク識別子割り当て制御手順例を示すフローチャートである。この制御手順は、ネットワーク識別子とネットワーク種別の組み合わせごとに実施される。
【０１０６】
最初に、ネットワーク識別子管理部１２１は、ネットワーク識別子使用数測定部１３６からネットワーク識別子の使用数の測定結果を取得する（ステップＳ１４０１）。
【０１０７】
つぎに、ネットワーク識別子管理部１２１は、ネットワーク識別子使用率Ｕを計算する（ステップＳ１４０２）。ネットワーク識別子使用率Ｕは、Ｕ＝（ネットワーク識別子使用数／割り当てネットワーク識別子数）×１００で計算され、単位はパーセントである。
【０１０８】
続いて、ネットワーク識別子管理部１２１は、算出したネットワーク識別子使用率Ｕが、ネットワーク識別子の過剰割り当てを判定するしきい値であるＴｈ＿ｍｉｎ未満であるか否かを判定する（ステップＳ１４０３）。
【０１０９】
ネットワーク識別子使用率ＵがＴｈ＿ｍｉｎ未満である場合（ステップＳ１４０３：Ｙｅｓ）、ネットワーク識別子使用率Ｕが、Ｕ＿ｍｉｎを満たすのに最低限必要な数のネットワーク識別子を解放する（ステップＳ１４０４）。Ｕ＿ｍｉｎは、ネットワークシステム１００の管理者が要求するネットワーク識別子の最小使用率である。ネットワーク識別子の解放方法の一例として、割り当てネットワーク識別子の中から、任意の値を選択し、未割り当て状態にする方法がある。また、別の解放方法の例として、ネットワーク識別子使用数測定部１３６から、使用中のネットワーク識別子リストを取得し、未使用のネットワーク識別子を必要数分だけ解放する方法がある。
【０１１０】
ネットワーク識別子使用率ＵがＴｈ＿ｍｉｎ以上である場合、ネットワーク識別子管理部１２１は、算出したネットワーク識別子使用率Ｕが、ネットワーク識別子の不足傾向を判定するしきい値であるＴｈ＿ｍａｘより大きいか否かを判定する（ステップＳ１４０５）。
【０１１１】
ネットワーク識別子使用率ＵがＴｈ＿ｍａｘより大きい場合、ネットワーク識別子使用率Ｕが、Ｕ＿ｍａｘを満たすのに最低限必要な数のネットワーク識別子を追加する（ステップＳ１４０６）。Ｕ＿ｍａｘは、ネットワークシステム１００の管理者が要求するネットワーク識別子の最大使用率である。ネットワーク識別子の追加方法の一例として、図１１で示したフローチャートに沿って実施する方法がある。
【０１１２】
このように、実施例２では、ネットワークシステム１００の運用管理装置１２が、ネットワーク種別を識別するために使用するネットワーク識別子の使用状況を定期的に監視し、ネットワーク識別子の割り当て数を動的に増減することにより、複数種類のネットワーク間で、効率的にネットワーク識別子を使用することができ、ネットワークシステム１００内に収容できるネットワーク数を増やすことができる。
【０１１３】
また、ネットワークシステム１００の運用管理装置１２が、ネットワーク識別子の不足傾向を検知し、割り当てたネットワーク識別子を全て使用する前に、ネットワーク識別子を追加割り当てすることにより、当該ネットワーク識別子を割り当てる対象のネットワークで、ネットワーク識別子の不足により通信不可能になることを回避することができる。
【０１１４】
たとえば、Ｍ２Ｍの一形態として想定される工場機器の監視では、各工場機器にセンサ（Ｍ２Ｍ用無線通信端末４０２）を取り付け、センサが周期的に、工場機器の状態情報を送信する。センサが送信する状態情報のデータ量は、モバイル用無線通信端末４０１が送信するデータ量と比較して少ない場合が多いことが想定される。したがって、ゲートウェイを構成するネットワーク装置の性能には問題がない。
【０１１５】
しかしながら、Ｍ２Ｍのサービスが普及する場合、Ｍ２Ｍのサービスを利用する端末数の増加が予想され、ネットワーク装置の性能不足より先にネットワーク識別子の枯渇が発生する可能性が高い。このような場合に、実施例２によるフィードバック制御により、Ｍ２Ｍのサービスを利用する端末数の増加に追従して、ネットワーク識別子を自動的に追加割り当てする機能は有効である。
【０１１６】
以上に説明したように、本実施例のネットワークシステムは、機能（例：ＭＭＥ、Ｓ−ＧＷ、Ｐ−ＧＷ）毎に複数のネットワーク装置が稼動するネットワーク装置群と、運用管理装置と、負荷分散装置とから構成される。運用管理装置は、機能毎の複数のネットワーク装置を、ネットワーク種別（例：モバイル用ネットワーク、Ｍ２Ｍ用ネットワーク）毎にさらに区別して管理し、負荷分散装置は、パケットを受信すると、パケットを処理すべき機能およびパケットが所属するネットワーク種別を特定し、特定された機能およびネットワーク種別に対応するネットワーク装置宛にパケットを送信する。これにより、異なる機能（通信特性）を有する複数のネットワークを同一のネットワークシステム内に収容することができる。
【０１１７】
なお、本発明は前述した実施例に限定されるものではなく、添付した特許請求の範囲の趣旨内における様々な変形例及び同等の構成が含まれる。例えば、前述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに本発明は限定されない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えてもよい。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えてもよい。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をしてもよい。
【０１１８】
また、前述した各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等により、ハードウェアで実現してもよく、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し実行することにより、ソフトウェアで実現してもよい。
【０１１９】
各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリ、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）等の記憶装置、又は、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に格納することができる。
【０１２０】
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、実装上必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてよい。
【符号の説明】
【０１２１】
１  通信システム
１１  ネットワーク装置群
１２  運用管理装置
１３  負荷分散装置
１００  ネットワークシステム
１２１  ネットワーク識別子管理部
１２２  ネットワーク識別子情報
１２３  ネットワーク装置管理部
１２４  ネットワーク装置情報
１３４  ネットワーク種別判定情報
１３６  ネットワーク識別子使用数測定部
２０１  モバイル用ＭＭＥ
２０２  モバイル用Ｓ−ＧＷ
２０３  モバイル用Ｐ−ＧＷ
３０１  Ｍ２Ｍ用ＭＭＥ
３０２  Ｍ２Ｍ用Ｓ−ＧＷ
３０３  Ｍ２Ｍ用Ｐ−ＧＷ
２００３  ネットワーク識別子設定情報 
【図１】
2016163264.tif 000003
【図２】
2016163264.tif 000004
【図３】
2016163264.tif 000005
【図４】
2016163264.tif 000006
【図５】
2016163264.tif 000007
【図６】
2016163264.tif 000008
【図７】
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【図８】
2016163264.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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