特許 6981491 通信システム、通信装置、通信方法、端末、プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6981491

(24)【登録日】2021年11月22日

(45)【発行日】2021年12月15日

(54)【発明の名称】通信システム、通信装置、通信方法、端末、プログラム

(51)【国際特許分類】

   H04W 4/50 20180101AFI20211202BHJP

   H04W 4/24 20090101ALI20211202BHJP

   H04W 84/12 20090101ALI20211202BHJP

   H04W 48/18 20090101ALI20211202BHJP

   H04M 3/00 20060101ALI20211202BHJP

【ＦＩ】

   H04W4/50

   H04W4/24

   H04W84/12

   H04W48/18 113

   H04M3/00 C

【請求項の数】14

【全頁数】34

(21)【出願番号】特願2020-36059(P2020-36059)

(22)【出願日】2020年3月3日

(62)【分割の表示】特願2017-533105(P2017-533105)の分割

【原出願日】2016年8月3日

(65)【公開番号】特開2020-99097(P2020-99097A)

(43)【公開日】2020年6月25日

【審査請求日】2020年3月3日

(31)【優先権主張番号】特願2015-154492(P2015-154492)

(32)【優先日】2015年8月4日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004237

【氏名又は名称】日本電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100080816

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 朝道

(74)【代理人】

【識別番号】100098648

【弁理士】

【氏名又は名称】内田 潔人

(72)【発明者】

【氏名】石井 理

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 英男

(72)【発明者】

【氏名】中野 慎太郎

【審査官】 永井 啓司

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００９／１５１４８０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１５／００２７６７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−０４１３４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００４／０４５１７３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／２４ − ７／２６

Ｈ０４Ｍ ３／００

Ｈ０４Ｗ ４／００ − ９９／００

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１−４

ＳＡ ＷＧ１−４

ＣＴ ＷＧ１、４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

仮想通信事業者によって提供され、無線LAN（Local Area Network）または通信事業者が提供する無線アクセスネットワークに接続する端末からの通信を受信する仮想モバイルコアネットワークと、
前記仮想モバイルコアネットワークを制御する制御装置と、
を含み、
前記制御装置は、
前記無線LAN（Local Area Network）または前記無線アクセスネットワークを介して前記仮想モバイルコアネットワークが受信する前記端末からの通信に対して、前記端末が接続するネットワークの種別に応じて、前記仮想モバイルコアネットワークを介して前記仮想通信事業者が前記端末からの通信に提供する通信サービスに関する制御を行う
ことを特徴とするデータセンタ。

【請求項2】

前記制御装置は、
前記端末が接続するネットワークの種別に応じて、前記端末からの通信に対して、前記仮想モバイルコアネットワークを介して提供する前記通信サービスの通信品質に関する制御を行う
ことを特徴とする請求項１に記載のデータセンタ。

【請求項3】

前記制御装置は、
前記端末が接続するネットワークが、予め定められた前記無線LANであることに応じて、前記通信品質の優先度を高くする
ことを特徴とする請求項２に記載のデータセンタ。

【請求項4】

前記制御装置は、
前記端末が接続するネットワークが、前記無線アクセスネットワークであることに応じて、前記通信品質の優先度を低くする
ことを特徴とする請求項２または３に記載のデータセンタ。

【請求項5】

前記制御装置は、
前記端末が接続するネットワークの種別に応じて、前記端末からの通信に対して、前記仮想モバイルコアネットワークを介して提供する前記通信サービスの課金に関する制御を行う
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のデータセンタ。

【請求項6】

前記制御装置は、
前記端末が接続するネットワークが、前記無線LANであることに応じて、前記通信サービスに対する課金を行わないように制御する
ことを特徴とする請求項５に記載のデータセンタ。

【請求項7】

前記制御装置は、
前記端末が接続するネットワークが、前記無線アクセスネットワークであることに応じて、前記通信サービスに対する課金を行うように制御する
ことを特徴とする請求項５または６に記載のデータセンタ。

【請求項8】

仮想通信事業者によって提供されるデータセンタにおいて、
無線LAN（Local Area Network）または通信事業者が提供する無線アクセスネットワークに接続する端末からの通信を、前記仮想通信事業者によって提供される仮想モバイルコアネットワークで受信し、
前記無線LAN（Local Area Network）または前記無線アクセスネットワークを介して前記仮想モバイルコアネットワークが受信する前記端末からの通信に対して、前記端末が接続するネットワークの種別に応じて、前記仮想モバイルコアネットワークを介して前記仮想通信事業者が前記端末からの通信に提供する通信サービスに関する制御を行う
ことを特徴とする通信方法。

【請求項9】

前記端末が接続するネットワークの種別に応じて、前記端末からの通信に対して、前記仮想モバイルコアネットワークを介して提供する前記通信サービスの通信品質に関する制御を行う
ことを特徴とする請求項８に記載の通信方法。

【請求項10】

前記端末が接続するネットワークが、予め定められた前記無線LANであることに応じて、前記通信品質の優先度を高くする
ことを特徴とする請求項９に記載の通信方法。

【請求項11】

前記端末が接続するネットワークが、前記無線アクセスネットワークであることに応じて、前記通信品質の優先度を低くする
ことを特徴とする請求項９または１０に記載の通信方法。

【請求項12】

前記端末が接続するネットワークの種別に応じて、前記端末からの通信に対して、前記仮想モバイルコアネットワークを介して提供する前記通信サービスの課金に関する制御を行う
ことを特徴とする請求項８から１１のいずれか１項に記載の通信方法。

【請求項13】

前記端末が接続するネットワークが、前記無線LANであることに応じて、前記通信サービスに対する課金を行わないように制御する
ことを特徴とする請求項１２に記載の通信方法。

【請求項14】

前記端末が接続するネットワークが、前記無線アクセスネットワークであることに応じて、前記通信サービスに対する課金を行うように制御する
ことを特徴とする請求項１２または１３に記載の通信方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は通信システム、通信装置、通信方法、端末、プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

（関連出願についての記載）
本発明は、日本国特許出願：特願２０１５−１５４４９２号（２０１５年８月４日出願）の優先権主張に基づくものであり、同出願の全記載内容は引用をもって本書に組み込み記載されているものとする。
発展型パケットシステム（Evolved Packet System: EPS）は、３GPP（3^rd Generation Partnership Project）アクセスネットワークのほか、非３GPPアクセスネットワークを含む。３GPPアクセスネットワークはUTRAN(UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) Terrestrial Radio Access Network)、E-UTRAN(Evolved UTRAN)、GERAN(GSM(登録商標)(Global system for mobile communications) EDGE Radio Access Network)等を含む。

【0003】

非３GPPアクセスネットワークは、3GPPの範囲外の仕様のアクセス技術を用いたIP(Internet Protocol)アクセスネットワークであり、IEEE（The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.）802.11x仕様で規定されるWi-Fi(登録商標: Wireless Fidelity)やIEEE802.16仕様で規定されるWiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)等の無線LAN（Wireless Local Area Network：WLAN）を含む。非３GPPアクセスについては、例えば3GPP TS23.402: Architecture enhancements for non-3GPP accesses等が参照される。

【0004】

Wi-Fi（登録商標）-Callingは、通信キャリア（オペレータ）によりWi-Fi（登録商標）ネットワーク上で提供されるVoIP（Voice over IP）サービスである。例えば、通信キャリアのSIM(Subscriber Identity Module)が挿入された端末（User Equipment :UE）でWi-Fi（登録商標）ネットワークを経由し、通信キャリアのセキュリティ・ゲートウェイに接続しSIM認証で認証されると、当該通信キャリアのコアネットワーク（Evolved Packet Core: EPC）の交換機に接続し、通信キャリアの電話番号による音声通話やショートメッセージサービス（Short Message Service: SMS）等を利用可能とする（非特許文献１参照）。また、端末がWi-Fi（登録商標）に接続しておりWi-Fi（登録商標）-Callingがオンであれば、端末に対する着信を受けたセキュリティ・ゲートウェイはWi-Fi（登録商標）ネットワーク経由で端末を呼び出す。

【0005】

図１は、非３GPPアクセスネットワークを含むEPSを説明する図である。スマートフォン等の端末（UE）１は、通信キャリアの基地局（evolved NodeB：eNB）１０、EPC２０を介して、パケットデータネットワーク（Packet Data Network: PDN）３０に接続するか、あるいは、Wi-Fi（登録商標）等の無線LANアクセスポイント４１を介してインターネットに接続することができる。

【0006】

EPC２０のMME（Mobility Management Entity）２３は、例えば端末１の移動管理や認証、ユーザデータ転送経路の設定等の各種処理を行う。また、MME２３は、HSS（Home Subscriber Server：加入者プロファイルを保持）２４と連携してユーザの認証等を行う。MME２３はSGW（Serving Gateway）２１から基地局１０の区間（S1-U)のユーザデータ転送経路の設定・解放を行う。SGW２１は、例えば基地局１０との間でユーザデータの送受信を行い、PGW(PDN(Packet Data Network) Gateway)２２との間の通信経路の設定・解放を行う。

【0007】

PGW２２は、例えばIMS(Internet Multimedia Subsystem)やインターネット等のパケットデータネットワーク（PDN）３０と接続する。

【0008】

また、PGW２２は、例えば端末１に対するIPアドレス(プライベートIPアドレス)の割当て、ユーザに対するパケットフィルタリング、課金サポート、合法的傍受及びパケットスクリーニング等を行う。

【0009】

PCRF(Policy and Charging Rules Function)２６は、例えばQoS(Quality of Service)等のポリシ制御や課金制御ルールを決定する。PGW２２及びSGW２１は、PCRF２６からの通知情報に基づき、例えばパケット単位にポリシ制御を行う。

【0010】

PCRF２６とGxインタフェースで接続され、通信ネットワークにおけるポリシー及び課金実施機能ノードである不図示のPCEF（Policy and Charging Enforcement Function）は、例えばPGW２２に配置される。

【0011】

なお、図１において、各ノード間の線の符号S11等はインタフェースを表しており、破線はコントロールプレーン（C-Plane）、実線はユーザプレーン（U-Plane）の信号（データ）を表している。なお、EPCの詳細は、例えば3GPP TS 23.401：GPRS Enhancements for E-UTRAN Access等が参照される。

【0012】

PGW２２でのパケットフィルタに関して、端末（UE）１は、例えばベアラリソース修正手順（UE requester bearer resource modification procedure）にて、PGW２２が管理するEPSベアラのトラフィックフローテンプレート（Traffic Flow Templates：TFT）を設定する。PGW２２において、パケットフィルタは、例えばアップリンク（UL）用とダウンリンク（DL）用と区別して管理される。

【0013】

端末(UE)１の要求によるベアラ修正（UE requested bearer resource modification）では、端末１は、例えばベアラリソース修正要求（Request Bearer Resource Modification）を、基地局（eNB）１０を介してMME２３に送信する。ベアラリソース修正要求には、例えば、PGW22におけるパケットフィルタの追加、修正、削除等の要求（TAD（Traffic Aggregate Description））が含まれる。追加の場合、ベアラリソース修正要求には、追加されるパケットフィルタ情報が含まれる。MME23は、SGW２１を介して、ベアラリソースコマンドをPGW２２に送信し、PGW２２では、例えばPCRF２６と相互作用してPCC（Policy and Charging Control）を決定する（PCEF Initiated IP-CAN（IP Connectivity Access Network） Session Modification）(例えば３GPP TS 23.203：Policy and charging control architecture等が参照される）。

【0014】

PGW２２は、例えば当該TADの内容や当該TADに含まれるパケットフィルタ情報に関連したGBR(Guaranteed Bit Rate)変更をPCRF２６に提供する。要求が受理されると、PGW２２は、TADに対応したEPSベアラのTFTにおいて、1つ又は複数のパケットフィルタの挿入、修正、削除を行う。

【0015】

Wi-Fi（登録商標）-Calling等において、端末１からの呼要求は、無線LANアクセスポイント４１経由で、Un-Trusted Access（信頼できないアクセス）として、通信キャリアのePDG(evolved Packet Data Gateway)２７経由でPGW２２に接続され、PDN３０（例えばIMSサービス）に接続される。

【0016】

ePDG２７は、モバイルインタフェース（Swu）からのIPsec(Security Architecture for Internet Protocol)接続を終端するIPsecゲートウェイである。端末（UE）１が、セキュリティ上信頼できない非3GPPアクセスに移行するか又は非3GPPアクセスに最初に接続するときに、端末１はePDG２７を検出し、ePDG２７との間での鍵交換（IKEv2）、及び、IPsecトンネルの確立を行い、確立したIPsecトンネル越しに、PGW２２と、PDN（Packet Data Network）コネクションを確立する。端末１が、非3GPPアクセスネットワークにアクセスするには、認証を行う必要がある。ePDG２７は、端末１からのEAP(Extensible Authentication Protocol)メッセージを3GPP AAA(Authentication Authorization Accounting)サーバ２５に中継し、3GPP AAAサーバ２５は、EAP-SIM（Extensible Authentication Protocol-Subscriber Identity Module）認証又は、EAP-AKA（Extensible Authentication Protocol-Authentication and Key Agreement）認証を行う（例えば3GPP TS 33.402：Security aspects of non-3GPP accesses等が参照される）。

【0017】

ePDG２７は、S2bインタフェースにおいてPGW２２に向かってトンネル（プロキシモバイル(Proxy Mobile）IP 又はGTP(GPRS（General Packet Radio System） Tunneling Protocol)）を設定する（例えば3GPP TR 23.834: Study on GPRS Tunneling Protocol (GTP) based S2b等参照が参照される）。

【0018】

非３GPPアクセスがPMIPv6(Proxy Mobile IPv6)に対応している場合、PGW２２にPMIPv6を介して接続できる。PGW２２とePDG２７間でプロキシモバイルIPを使用する場合、端末１とePDG２７との間でIPsecトンネルが確立されると、ePDG２７はプロキシバインディングアップデート（Proxy Binding Update）メッセージをPGW22に送信する。この結果、PGW２２において端末１へのデータの送信先はePDG２７に切り替えられる。なお、PMIPv6は、モビリティアンカ（LMA：Local Mobility Anchor）とモビリティアクセスゲートウェイ（MAG：Mobility Access Gateway）の間でデータ転送用のトンネル（GRE（Generic Routing Encapsulation）トンネル）を確立・解放するモビリティ制御プロトコルである（IETF(The Internet Engineering Task Force) RFC(Request For Comments) 5213参照）。LMAは端末が接続するMAGまでパケット転送を行う（通信経路を切り替えて端末宛てパケットを在圏エリアへ転送する）。端末が、あるMAGから別のMAGに移動した場合、前にデータ転送用トンネルを確立したLMAと、端末が新たに接続するMAG間でデータ転送用のトンネルが張られる。

【0019】

３GPP AAAサーバ２５は、ユーザからのネットワークアクセスの認証、認可、及びアカウンティングサービスを提供する。非３GPPアクセスの認可は、端末１と３GPP AAAサーバ２５、HSS２４間で行われる。例えば端末１がePDG２７との間でIPsecトンネルを確立すると、例えばEAP−AKAに基づき、端末１とネットワーク間で相互の認証が行われる。

【0020】

一方、端末１が、信頼できる（Trusted）非3GPPアクセス(図１の信頼できる無線LANアクセスポイント４２)に移行するか又は最初に接続するとき、MIP(Mobile IP)トンネル（S2a、DSMIPv6(Dual-Stack MIPv6)：IETF RFC 5555参照）を介して、直接、PGW２２に接続する。なお、ePDG、3GPP AAAサーバについては、例えば３GPP TS 29.273: Evolved Packet System (EPS); 3GPP EPS AAA interfaces等が参照される。なお、非３GPPアクセスネットワークが信頼できるアクセスネットワークであるか、信用できないアクセスネットワークであるかは、例えば加入者が登録されているHPLMN（Home Public Land Mobile Network）の通信キャリア（オペレータ）によって決定される。

【0021】

IPSecは、ネットワーク層レベルでパケットの暗号化や認証を行うプロトコルである。AH(Authentication Header)はVPN(Virtual Private Network)の接続先、パケットの改竄の有無等の認証を行う（IETF RFC 2402参照）。ESP（Encapsulating Security Payload）はパケットの暗号化、認証（接続先・パケットの改竄）を行う（IETF RFC 2406参照）。IPSec通信には、トランスポートモード（IPsecが実装されたホスト間のIPsec）と、トンネルモード（IPsecが実装されたルータ等VPN装置間のIPsec）がある。トランスポートモードではパケットのレイヤ４以上のデータを暗号化し（図１３（B）参照）、元のIPヘッダ（Original IP header）に基づいてパケットが転送される。トンネルモードでは、パケットの元のIPヘッダ、データ部（図１３（A））は暗号化され、新たなIPヘッダ（New IP header）が追加される（図１３（C）参照）。

【0022】

ESPのパケット形式は、ESPヘッダ（ESP header）、ペイロード、ESPトレイラ（ESP Trailer）、認証データ（ESP Authentication data）からなる（図１３（B）、（C）参照）。ESPヘッダ（ESP header）は、SPI(Security Parameter Index：そのデータグラムに対するSA（セキュリティアソシエーション）を一意に識別する32ビットの値)と、シーケンス番号（Sequence Number）(パケットのシーケンス番号：32ビット)を有する。ESPトレイラは、パディング（Padding）（ペイロード長調節用パディングフィールド）、パッド長（Pad length）（Paddingのバイト数）、 次ヘッダ（Next Header）（ESPの後のプロトコル：TCP(Transmission Control Protocol)/UDP(User Datagram Protocol)）からなる。認証データ（Authentication data）（HMAC (Hash-based Message Authentication Code)）は、ESP パケットから認証データを抜いたものから計算されたインテグリティチェック値（Integrity Check Value: ICV）を含む可変長フィールドである。

【0023】

IPsec通信を行うためには、VPN装置間で、論理的なコネクションであるセキュリティアソシエーション（Security Association：SA)の確立が行われる。SAは一方向のトンネルであるため、パケットの送信と受信用に、２つのSAが設けられる。SAは、VPN通信を行うトラフィック毎に確立され、IPsecのパラメータ（セキュリティ情報）（例えばSPI(Security Parameter Index)、モード、プロトコル、暗号アルゴリズム、鍵、認証アルゴリズム、トンネルエンドポイントのIPアドレス等）からなる。

【0024】

IKE(Internet Key Exchange)は、SA設定のための鍵交換プロトコルである（例えばIETF RFC 4306参照）。ISAKMP（Internet Security Association and Key Management Protocol）_SA（Security Association）は、IKEの制御情報を暗号化し、ピア間で送受するためのSAである（例えばIETF RFC 4306参照）。

【0025】

近時、通信事業の形態として、無線通信設備やコアネットワーク等の通信インフラを保有する通信事業者（キャリア）であるMNO(Mobile Network Operator)から必要なインフラを借り受け、通信サービスを提供するMVNO（Mobile Virtual Network Operator）が広まっている。本明細書では、MVNOの通信事業者をMVNOキャリアという。MVNOキャリアに契約した端末は、例えばSIM（Subscriber Identity Module）フリー端末からなる。なお、本明細書では、MNOをMNOキャリアともいう。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0026】

【非特許文献1】Next-generation Wi-Fi Calling Using IMS and 3GPP Wi-Fi Access、インターネット検索（2015年4月26日検索）＜URL：http://www.aptilo.com/wi-fi-calling/next-generation-wi-fi-calling-solution＞

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0027】

データセンタ等において、端末の接続先アクセスネットワークの種別（例えば非３GPPアクセスネットワーク、３GPPアクセスネットワーク）等に対応した通信サービスを提供するための機構が望まれる。

【0028】

したがって、本発明は、上記課題に鑑みて創案されたものであって、その目的の一つは端末の接続先のネットワークに応じた通信サービスを提供可能とするシステム、方法、装置、プログラムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0029】

本発明の１つの側面によれば、基地局に接続されたコアネットワークと、無線LANとに第１の広域ネットワーク(WAN1)を介して接続するデータセンタを備え、前記データセンタが、コアネットワークの機能の少なくとも一部を仮想化し、前記第１の広域ネットワークに接続される仮想コアネットワークと、
前記無線LAN又は前記基地局への接続が選択自在とされ、前記データセンタに接続する端末が前記第１の広域ネットワークとの間で接続しているネットワークに応じて、前記仮想コアネットワークでのサービスを可変に制御する制御装置と、を備えた、通信システムが提供される。

【0030】

本発明の他の側面によれば、基地局に接続されたコアネットワークと、無線LANとに第１の広域ネットワーク(WAN1)を介して接続する装置（手段）と、
コアネットワークの機能の少なくとも一部を仮想化し、前記第１の広域ネットワークに接続される仮想コアネットワークと、
前記無線LAN又は前記基地局への接続が選択自在とされ、前記通信装置に接続する端末が、前記第１の広域ネットワークとの間で接続しているネットワークに応じて、前記仮想コアネットワークでのサービスを可変に制御する制御装置と、を備えた、通信装置が提供される。

【0031】

本発明の他の側面によれば、基地局に接続されたコアネットワークと、無線LANとに第１の広域ネットワーク(WAN1)を介して接続するデータセンタでは、前記第１の広域ネットワークに接続され、コアネットワークの機能の少なくとも一部を仮想化した仮想コアネットワークを有し、前記無線LAN又は前記基地局への接続が選択自在とされ、前記データセンタに接続する端末が、前記第１の広域ネットワークとの間で接続しているネットワークに応じて、前記仮想コアネットワークでのサービスを可変に制御する、通信方法が提供される。

【0032】

本発明のさらに別の側面によれば、モバイルネットワークの基地局又は無線LAN（Local Area Network）と通信を行う手段と、通話発信時に、前記モバイルネットワークの基地局を経由して通話するか、前記無線LANを経由して通話するかを選択可能な手段と、を有する端末が提供される。

【0033】

本発明の他の側面によれば、無線LANと、基地局に接続するコアネットワークとに第１の広域ネットワーク(WAN1)を介して接続するデータセンタに配置されるコンピュータに、コアネットワークの機能の少なくとも一部を仮想化し、前記第１の広域ネットワークに接続される仮想コアネットワークの処理と、
前記無線LAN又は前記基地局への接続が選択自在とされ、前記データセンタに接続する端末が、前記第１の広域ネットワークとの間で接続しているネットワークに応じて、前記仮想コアネットワークでのサービスを可変に制御する処理と、を実行させるプログラムが提供される。

【0034】

本発明のまたさらに他の側面によれば、モバイルネットワークの基地局又は無線LAN（Local Area Network）と通信を行う処理と、
通話発信時に、前記モバイルネットワークの基地局を経由して通話するか、前記無線LANを経由して通話するかを選択可能とする処理を、端末のコンピュータに実行させるプログラムが提供される。

【0035】

本発明によれば、モバイルネットワークの基地局又は無線LAN（Local Area Network）との通信を行う処理と、セットアップ時に、前記モバイルネットワークの基地局を経由して通話するか、前記無線LANを経由して通話するかを選択可能とする処理を、端末のコンピュータに実行させるプログラムが提供される。

【0036】

本発明によれば、前記プログラムを記録したコンピュータ読み出し可能な記録媒体（半導体メモリやCD（Compact Disk）/DVD(Digital Versatile Disk)等のストレージ）が提供される。

【発明の効果】

【0037】

本発明によれば、端末の接続先のネットワークに応じた通信サービスを提供可能としている。

【図面の簡単な説明】

【0038】

【図1】関連技術を例示する図である。

【図2】本発明の例示的な一実施形態を例示する図である。

【図3】（A）は本発明の例示的な一実施形態を例示する図である。（B）はゲートウェイのVPN情報記憶部を例示する図である。（C）は、端末のVPN情報記憶部を例示する図である。

【図4】本発明の一実施形態の動作シーケンスを例示する図である。

【図5】（A）、（B）は、本発明の例示的な一実施形態のフィルタを例示する図である。

【図6】本発明の例示的な一実施形態の制御装置を例示する図である。

【図7】本発明の他の例示的な実施形態を例示する図である。

【図8】本発明の他の実施形態の動作シーケンスを例示する図である。

【図9】本発明の他の例示的な実施形態を例示する図である。

【図10】（A）、（B）、（C）は本発明の例示的な一実施形態の端末画面を例示する図である。

【図11】（A）、（B）は本発明の例示的な一実施形態の端末を例示する図である。

【図12】仮想化装置の構成を例示する図である。

【図13】（A）はIPパケット、（B）はトランスモードのESPパケット、（C）はトンネルモードのESPパケット、（D）はUDPカプセル化、（E）はL2TP/IPsecのパケットを例示する図である。

【発明を実施するための形態】

【0039】

本発明の実施形態について説明する。本発明の実施形態によれば、端末が、基地局及びコア網、又は、無線LAN（Local Area Network）の一方を介して第１の広域ネットワーク（Wide Area Network）経由で接続するデータセンタでは、前記端末が前記第１の広域ネットワーク（Wide Area Network）との間で接続しているネットワークに応じて、前記データセンタの仮想ネットワークで提供する通信サービス等を可変に制御する。

【0040】

特に制限されないが、本実施形態では、データセンタの仮想ネットワークとして、例えば仮想化EPC（Virtualized EPC：vEPC）を備えた構成としてもよい。仮想化EPC（vEPC）は、例えばSGW、PGW、MME、HSS、PCRF等のノードの少なくとも１つ又は全ての機能を、仮想マシン上で動作するアプリケーション等によりソフトウェア的に実現することで構成してもよい。例えば、図１２を参照して後に説明するように、仮想化EPC（vEPC）は、クライアントにクラウドサービス（あるいはデータセンタサービス）を提供するクラウド事業者のデータセンタ(Data Center: DC)内に配設されている汎用サーバ等の上に実現するようにしてもよい。

【0041】

図２は、本発明の一実施形態を説明する図である。データセンタ５０内の仮想化EPC(vEPC)５２は、図１のEPC２０の少なくとも一部を仮想化したものである。すなわち、vEPC５２は図１のEPC２０のePDG2７、PGW２２、PCRF２６等、EPC２０の一部のノードの機能を仮想化したものであってもよい。

【0042】

第１のゲートウェイ（GW1）５１(Ingress gateway)は、インターネット等の広域ネットワーク（Wide Area Network；WAN）１（３１）と、vEPC５２とを接続する。第２のゲートウェイ５３(Egress gateway)は、インターネットやIMS等のWAN２（３２）と、vEPC５２とを接続する。

【0043】

図２において、無線LAN４０は、家庭内無線LAN又は公衆無線LANであってよい。無線LAN４０は、無線LANアクセスポイント（WLAN AP）、NAT（Network Address Transformation）/NAPT(Network Address Port Translation)を備えた無線LANルータ等を含み、モデム等を介してWAN１（３１）に接続する。

【0044】

また、端末１は設定切り替え等により、Wi-Fi（登録商標）等の無線LAN４０を介して、データセンタ５０にアクセスするようにしてもよい。その場合、端末１は、無線LAN４０を経由して、WAN１（３１）、データセンタ５０の第１のゲートウェイ５１、vEPC５２、第２のゲートウェイ５３からWAN２（３２）に接続する。

【0045】

図２において、端末１が接続する基地局１０、EPC２０の一部は、クラウド事業者がMVNO（Mobile Virtual Network Operator）キャリアとして通信キャリア（MNOキャリア)から借り上げたものであってもよい。データセンタ５０内の仮想化EPC５２を介して、MVNOキャリアとして、クライアントに各種通信サービスを提供することができる。

【0046】

基地局（eNB）１０に接続されたMNOキャリアのEPC（MNO-EPC）２０と、無線LAN４０に、WAN1（３１）を介して接続するクラウド事業者のデータセンタ（DC）５０を備えている。データセンタ５０は、無線LAN４０への接続又は基地局１０への接続が選択自在な端末１が、無線LAN４０を介して接続する場合、端末１との間を、無線LAN４０及びWAN1（３１）経由のVPNで接続するVPN装置を備えた第１のゲートウェイ５１と、EPCの機能の少なくとも一部を仮想化した仮想化EPC（vEPC）５２と、を備えている。VPNは、第１のゲートウェイ５１で終端し、仮想化EPC（vEPC）５２、第２のゲートウェイ５３を介してWAN2に接続される。さらに、少なくともWAN２（３２）側から第２のゲートウェイ５３に入力されたパケットのフィルタリングを行うフィルタ５４を備えている。フィルタ５４は、第２のゲートウェイ（GW）５３に入力されたパケットのフィルタリングとともに、WAN1（３１）側から第１のゲートウェイ５１に入力されたパケットのフィルタリングを行うようにしてもよいことは勿論である。

【0047】

さらに、WAN１（３１）との間で、端末１がどのネットワークに接続しているか、接続先のネットワークの種別（無線LANであるか、基地局・EPCであるか等）に応じて、vEPC５２での通信サービス（例えば課金方式あるいはQoSポリシ）を可変に制御し、端末１が接続するネットワーク間で差を付ける制御を行う制御装置５６を備えている。なお、図２では、単に説明のために、制御装置５６は、vEPC５２に接続するノードとして示されているが、制御装置５６を、vEPC５２内に備えた構成、vEPC５２のアプライアンス内に実装した構成としてもよいことは勿論である。

【0048】

LTE（Long Term Evolution）では、QoS制御は、端末と基地局の間の無線アクセスネットワーク（Radio Access Network）区間とコアネットワーク（EPC）の双方で行われるが、ここでは、vEPC５２において、例えばWAN１及び／又はWAN2の帯域保証等を行うようにしてもよい。

【0049】

データセンタ５０のvEPC５２において、例えば、端末１が基地局１０・EPC２０を介してWAN１（３１）経由でアクセスしてきた場合（３G/LTE接続時）には、vEPC５２のポリシ／課金実施機能PCEF（Policy Charging Enforcement Function）等における課金実施をアクティブとする（すなわち、PCRFからの課金ポリシにしたがって課金を実施する）。一方、端末１が、無線LANアクセスポイント４１を介しWAN１（３１）経由でアクセスしてきた場合（例えば信頼できない非３GPPアクセスネットワーク接続時）、vEPC５２内のPCEF等による端末１に対する課金を行わないようにしてもよい。

【0050】

vEPC５２で端末１に対する課金を行わない場合として、例えば、端末１が、EPC20を介さずに、無線LANアクセスポイント４１から、WAN1（３１）を介してデータセンタ５０に接続する無線LAN IP電話VoWLAN(Voice over Wireless LAN)を含む。また、端末１が無線LANアクセスポイント４１を介しWAN１（３１）経由でWi-Fi（登録商標）-callingを行う場合、MNO又はMVNOのePDGから、EPC２０又はvEPC５２のPGWに接続されるが、この場合も、vEPC５２のPCEFでの課金は行わないようにしてもよい（無料）。

【0051】

なお、例示的な実施形態において、MNO-EPC２０のアプライアンス（図１のEPC２０参照）とvEPC５２のアプライアンスとの振り分け（例えばSGWはMNO-EPC２０、PGWはvEPC５２等）については任意である。

【0052】

ただし、後述するように、データセンタ５０のvEPC５２に、ePDG、PGW、PCRF等を具備し、クライド事業者が通信キャリア（MVNO）として、Wi-Fi（登録商標）-callingサービスを端末１に提供し、当該サービスに対する課金、QoS制御を行うようにしてもよい。

【0053】

また、
・端末１が、Wi-Fi（登録商標）-callingにより、無線LAN、WAN１（３１）経由で、データセンタ５０のvEPC５２に接続し、このvEPC５２内のePDGをセキュリティ・ゲートウェイとする場合と、
・端末１が、基地局１０、MNO-EPC２０、WAN１（３１）経由で、データセンタ５０のvEPC５２に接続する場合と、
では、データセンタ５０でのEPSベアラが異なる。仮想ネットワーク機能（Virtual Network Function：VNF）のインスタンス（仮想マシン：Virtual Machine: VM）の生成・起動等の管理・制御は、例えばvEPC５２における仮想ネットワーク機能を管理・制御する制御装置（不図示）で行うようにしてもよい。

【0054】

端末１が接続する無線LANアクセスポイント４１との間にWAN1（３１）が介在するデータセンタ５０において、第１のゲートウェイ５１と、端末１間に、VPNトンネル６０を張る。第１のゲートウェイ５１にはVPN装置（VPNルータ）が実装され、VPNゲートウェイとして機能する。無線LANアクセスポイント４１は、図示されない無線LANルータ、モデム等を介して、WAN１（３１）に接続される。端末１には、VPN装置が実装され、VPNクライアントとして機能する。端末１では、無線LANを介してのデータセンタ５０との間のVPN接続の設定が行われる。VPN接続はトンネリングと暗号化を含む。WAN1（３１）がインターネットの場合、このVPNはいわゆるインターネットVPNである。

【0055】

本実施形態によれば、クラウド事業者のデータセンタ５０において、無線LAN４０、広域ネットワークWAN１（３１）経由のアクセスに対して、データセンタ５０との間でセキュアなコネクション（音声通話/SMSやデータ通信）を実現している。

【0056】

また、第１のゲートウェイ５１と第２のゲートウェイ５３間のネットワーク（仮想ネットワーク）５５上に、パケットフィルタリング等を行うフィルタ５４を備えている。

【0057】

フィルタ５４は、WAN２（３２）側から第２のゲートウェイ５３に入力されたパケット（ダウンリンク）のフィルタリング制御を行う。フィルタ５４は、端末１からWAN２（３２）側へのパケット（アップリンク）のフィルタリング制御を行うようにしてもよい。フィルタ５４は、第１のゲートウェイ５１と第２のゲートウェイ５３間に接続され、セキュリティポリシを管理するサーバ等に実装するようにしてもよい。フィルタ５４は、当該サーバ上で仮想マシン上で稼働するようにしてもよい。

【0058】

端末１が、無線LAN４０、WAN1（３１）を介してデータセンタ５０にアクセスする場合、通信キャリアのコア網（EPC）で提供される制御（パケットフィルタ等）は行われなくなるが、本実施形態によれば、データセンタ５０内のフィルタ５４がパケットフィルタリング機能等を提供している。

【0059】

図２において、端末１に音声通話、SMS等のサービスを提供する場合には、データセンタ５０において、例えば、第１のゲートウェイ５１、vEPC５２、第２のゲートウェイ５３を経由としてWAN２（３２）を介して、音声通話やSMSのメッセージ通信の相手端末と接続する。一方、端末１とWAN２（３２）間のデータ通信用のパケット（トラフィック）は、データセンタ５０において、vEPC５２を経由せずに、第１のゲートウェイ５１と第２のゲートウェイ５３間のネットワーク（仮想ネットワーク）５５にオフロードを行うようにしてもよい。

【0060】

ただし、図２において、データセンタ５０の第１のゲートウェイ５１と第２のゲートウェイ５３間のネットワーク５５上に、音声パケットを転送するようにしてもよいことは勿論である。また、端末１とWAN２（３２）間のデータパケット（データ通信）を、データセンタ５０のvEPC５２を経由して、転送するようにしてもよいことは勿論である。

【0061】

なお、データセンタ５０のフィルタ５４は、パケットのヘッダ情報（アドレス、ポート番号、プロトコル等）で許可／拒否するパケットフィルタ型のファイアウォールとして構成してもよい。ただし、かかる構成に限定されるものでなく、HTTP（Hypertext Transfer Protocol）やFTP（File Transfer Protocol）など、アプリケーション層（第７層）でのフィルタリングを行うアプリケーションゲートウェイ（端末からの接続はプロキシ（＝ファイアウォール）で確立されプロキシと目的の接続先へ再度、コネクションが確立される）、パケットのヘッダ情報（アドレス、ポート番号・プロトコル等）をもとにセッションテーブルを作成し、通信の方向と状態（ステート）に基づき通信を制御するステートフルインスペクション機能を備えてもよいことは勿論である。アプリケーションゲートウェイ型では不適切なWebサイトの閲覧等を制限することができる。

【0062】

無線LAN／３GPPアクセスネットワークに接続する端末１にはプライベートIPアドレスが付与され、NAT/NAPTでアドレス/ポート番号が変換されるため、WAN２（３２）には、プライベートIPアドレスをヘッダの宛先、送信元とするパケットは流れない。IPアドレス スプーフィング（なりすまし）を遮断するため、フィルタ５４は、プライベートIPアドレスを宛先とするWAN２（３２）からのパケットを拒否する設定を行うようにしてもよい。

【0063】

WAN２（３２）がIMS（IP Multimedia Subsystem）の場合、例えば端末１から発信されたSIP（Session Initiation Protocol）メッセージは、第２のゲートウェイ５３に接続するプロキシセッション制御機能P-CSCF（Proxy Call Session Control Function）から、IMSのホーム網側のサービングセッション制御機能S-CSCF（Serving Call Session Control Function）に送信されて分析され、着信側のS-CSCF又はメディアゲートウェイ制御機能MGCF（Media Gateway Control Function）にSIPメッセージを送信し、着信側のS-CSCFからインターネット又は他のIMS、あるいは、IP網と既存の電話網の間のMGＷ（Media Gateway）、回線交換（Circuit Switched: CS）網とIP網間にあり、SS7共通線信号網からの呼制御信号を終端しIP網上の呼制御信号に変換するSGW(Signaling Gateway)から、回線交換ドメイン等に通信サービスを提供する。

【0064】

あるいは、データセンタ５０において、IMS機能の少なくとも一部を、仮想ネットワーク５５上に実装してもよい。例えばSIPサーバ（例えばP-CSCF）等の機能を仮想ネットワーク５５上に実装し、フィルタ５４を、仮想マシン上で動作させ、音声の内容を解析して遮断するコンテンツフィルタリングや、不適当な番号からの着信を禁止する着信拒否リストを備えた構成としてもよい。なお、コンテンツフィルタリングや、不適当な番号からの着信を禁止する着信拒否リストを備えた制御装置を、仮想マシンとしてではなく、実機として、第１、第２のゲートウェイ５１、５３間に接続する構成としてもよいことは勿論である。

【0065】

第１のゲートウェイ５１は、VPNゲートウェイとして、特に制限されるものではないが、例えば、
・端末１との間で、無線LAN、WAN1を経由したVPNトンネルの確立、
・セキュリティパラメータのネゴシエーション、
・ユーザの認証、
・プライベートIPアドレスの割り当て、
・データの暗号化と復号化、
・セキュリティキーの管理、
・VPNトンネルを経由するデータ転送の管理、
・VPNトンネルのエンドポイントまたはルータとしての送受信データ伝送の管理
等を行う。

【0066】

なお、プライベートIPアドレスの割り当て等は、ゲートウェイ５１で行わず、vEPC５２内のPGW等で行うようにしてもよい。

【0067】

VPNのトンネリングプロトコルとして、例えばPPTP（Point-to-Point Tunneling Protocol）、L2TP（Layer 2 Tunneling Protocol）、IPsec、GRE（Generic Route Encapsulation）等がある。暗号化を行うプロトコルはIPsecである。VPNトンネリングプロトコルとしてIPsecを用いる場合、前述したように、ESPプロトコルでカプセル化される。また、IPSec-SA設定のため、IKEプロトコルで鍵交換が行われる（IKEでは、UDP(User Datagram Protocol)のポート500番を利用する）。

【0068】

例えば無線ＬＡＮに設置されるルータ等は、複数の端末（VPNクライアント）が接続することから、端末のプライべートIPアドレスとグローバルIPアドレス、及びTCP(Transmission Control Protocol)/UDP(User Datagram Protocol)ヘッダのポート番号の変換を行うNAPT機能を備えている。

【0069】

IPSecのトンネル・モードでは、IPへッダとデータ部分(図１３（Ａ）)をまとめて暗号化し、新たにIPへッダ（図１３（C）のNew IP Header）を再度つけ直して送信を行う(IETF RFC 4303)。NAPTでは、IPヘッダのIPアドレス欄とTCP/UDPヘッダのポート番号を変更する。ESPプロトコルでは、図１３（C）のように、IPヘッダの次にESPヘッダ（SPI、Serial Number）が配置され、ESPヘッダにはポート番号欄が存在しない。このため、アドレス変換のNAPTが機能しない。すなわち、図３の端末１と第１のゲートウェイ５１間にNAPTが存在すると、IPsecを用いたVPNはNAPTによって成立しなくなる。

【0070】

この場合、IPsec VPNをNAPTに対応させるため、図１３（D）に示すように、ESPパケットにUDPヘッダを付加することで、NAT／NAPTを通過できるようにするUDPカプセル化（UDP Encapsulation of IPsec Packets）手法を用いてもよい。UDPカプセルの場合、図１３（D）において、最初のIPヘッダは転送用のIPヘッダであり、付加されたUDPヘッダの送信元、宛先ポート番号は、IKEで使用しているのと同じポート番号５００を使い、NAT／NAPTで変更されている場合、変更された番号をそのまま使用する。付加されたUDPヘッダチェックサム欄（checksum）は０とする。UDPヘッダに続くNon-IKE markerはIKEパケットと区別するための設定情報である（０が入る）。これは、追加されたUDPヘッダのポート番号はIKEパケットのポート番号と同じポート番号を使うため、IKEパケットでないことを示すためである。なお、IKEパケットでは、この部分に、クッキー（Cookie）値、例えば、ISAKMP_SAのネゴシエーションの開始側が生成するクッキー値とISAKMP_SAのネゴシエーションの応答側が生成するクッキー値が入る。

【0071】

L2TPは、PPP(Point-to-Point Protocol)フレームをUDPでカプセル化することによってIPネットワーク上での交換を可能としLAC（L2TP Access Concentrator）とLNS(L2TP Network Server)の2拠点間でのVPNを実現させる。L2TP／IPsecは暗号化の仕組みを持たないL２TPにおいてIPsecにより暗号化を行うプロトコルである。L2TP／IPsecでは、最初IPSecによるコネクション（SA）を確立する 。図１３（E）は、L2TP／IPsecのパケット形式を例示した図である。

【0072】

なお、VPNトンネルを、NAT/NAPTに対応させるには、UDPカプセル化以外にも、IPアドレスやポート番号の変化を検出して自動的にNATを検出するNATトラバーサル手法を用いてもよい。

【0073】

次に、VPNクライアント（端末１）とVPNゲートウェイ（GW５１）間でのIPsecを用いたVPNトンネルの設定の手順について説明する。

【0074】

（１）IPsec通信による通信相手との間で設定した事前共通鍵（Pre-shared Key）から鍵作成情報を生成して交換し、IKE SA（ISAKMP SA）を確立し、鍵作成情報から鍵を作成する（IKEフェーズ１）。なお、VPNクライアント（端末１）とVPNゲートウェイ（GW５１）間で認証アルゴリズム、暗号アルゴリズム、事前共通鍵は同一とする。

【0075】

（２）次に、データ通信用のIPsecトンネルを設定する。IKE SA上で通信を行い、データ通信用のSAを確立する。接続先と同じ認証アルゴリズムと鍵であれば、IPsec SAが確立する。IPsec SAで通信するための鍵を作成する（IKE フェーズ2）。なお、IPsecは一定時間で消滅する。IKE SAは、IPsec SAと比べ長時間保持される。

【0076】

（３）次に、暗号化対象のデータに対して、暗号アルゴリズムとIPsec SAで作成した鍵を用いて暗号化、復号化を行う。暗号化されたデータはIPsec SAを転送される。なお、暗号アルゴリズムはDES（Data Encryption Standard）、３DES（Triple Data Encryption Standard）等が用いられ、認証アルゴリズムはMD5（Message Digest Five）や、SHA-1(Secure Hash Algorithm)等が用いられる。

【0077】

図３（A）は、端末１と、データセンタ５０の第１のゲートウェイ５１のVPN装置に関する構成を例示した図である。第１のゲートウェイ５１のVPN装置５１１のVPN設定部５１２は、VPNの設定を制御し、設定情報をVPN情報記憶部５１３に記憶する。VPN通信制御部５１４はVPNトンネルの接続の制御（IKEフェーズ１、２）、暗号化、復号化によるVPNトンネル経由でのデータ通信の通信制御を行う。端末１も同様の構成とされる。

【0078】

IPsecVPNの場合、第１のゲートウェイ５１においてVPNトンネルの設定を行う場合、VPN設定部５１２は、VPNを識別するVPN識別子（VPNトンネル識別子）、事前共通鍵（pre-shared key）、通信相手の識別（名前等）、認証アルゴリズム、暗号アルゴリズム、IKEのキープアライブ（VPN切断時、再接続する）の有無を設定する。さらに、経路情報として経路のネットワークアドレス（IPアドレス＋ネットマスク）を設定する。さらに、XAUTH（eXtended AUTHentication）によるユーザ認証の有無や、NATトラバーサルの有無を設定する。XAUTHはIKEフェーズ1（機器の認証）の後、VPNリモートクライアントとサーバ間でユーザ名、パスワードを暗号化して交換しユーザ認証を行う。

【0079】

端末１のVPN装置１０１のVPN設定部１０２においても、VPNクライアントの設定として設定名、事前共通鍵（pre-shared key）、クライアント名、接続先ゲートウェイ（IPアドレス、又は名前）、認証アルゴリズム、暗号アルゴリズム、接続先ネットワーク、NATトラバーサルの有無等を設定する。

【0080】

VPN情報記憶部５１３には、例えば、
・IKEの暗号アルゴリズム(3DES-CBC（Cipher Block Chaining Mode）, DES-CBC, AES（Advanced Encryption Standard）-CBC)、
・IKEのハッシュアルゴリズム（MD5, SHA-1）、
・ESPのカプセル化（NATによるESPを通過できない環境化でIPsec通信を可能とするため、UDPでカプセル化して送信・受信する）、
・事前共有鍵（pre-shared-key）、
・SAのポリシ（例えば、ポリシ識別子（Policy_ID）、VPNゲートウェイの識別子（gateway）、認証ヘッダ（AH）、認証アルゴリズム、自装置側のネットワーク識別子、相手側のネットワーク識別子等）、
・トランスポートモードの定義（送信元ポートリスト、宛先ポートリスト）、
・NATトラバーサルの有無等が含まれる。これらの情報は、VPN設定部が入力するコマンドで設定するようにしてもよい。

【0081】

図３（B）は、VPN設定部５１２で設定されVPN情報記憶部５１３に保存されたVPNの管理情報の一例を例示する図である。VPNには、VPN識別子が付与され、端末（ユーザ）毎に管理される。図３（B）において、接続相手IPアドレスは第１のゲートウェイ５１等（DHCPサーバ）で払い出したVPNクライアント（端末１）のプライベートIPアドレス（ローカルIPアドレス）である。端末ID/接続先の名前は、端末１のID（例えばIMSI(International Mobile Subscriber Identity)）やユーザIDであってもよい。装置アドレスは第１のゲートウェイ５１（ルータ）のVPNトンネル側のIPアドレスである。接続ネットワークはVPN通信の送信先のネットワークであり、VPNトンネル側のネットワークアドレスである。図３（B）の例では、図３（A）の端末１に割り当てられたIPアドレスを100.1.100.1とし、接続ネットワークを端末１に割り当てられたIPアドレスを100.1.100.1としている（ネットマスク：32）。データセンタ５０から端末１宛てのパケットはWAN1（３１）に接続する無線LANルータで経路探索され、該当するポートに接続する無線LANアクセスポイントを介して端末１に向けてVPNで送信されるが、VPNの管理情報として、端末１のIPアドレス、端末ID等以外に、例えば１つのＷLANに複数の無線LANアクセスポイントが含まれる場合、端末１の接続先の無線LANアクセスポイントの名前（Access Point Name: APN）、あるいは当該無線LANアクセスポイントが接続する無線LANルータのポート情報等を備えてもよい。なお、図３（B）に示したVPN情報は一例を示すものであり、かかる構成に制限されるものでないことは勿論である。

【0082】

図３（C）は、VPNクライアントである端末１のVPN設定部１０２で設定されVPN情報記憶部１０３に保存されたVPNの管理情報の一例を例示する図である。接続先は、拠点のホスト名で指定してもよい（例えばデータセンタ５０のFQDN（Fully Qualified Domain Name）等）。接続ネットワークは、VPNクライアント（端末１）からのVPN通信の送信先のネットワークであり、第１のゲートウェイ５１のVPNトンネル側のネットワークアドレスである。接続ネットワークを第１のゲートウェイ５１のVPN側のアドレス：100.1.1.0/24としている（ネットマスク：24）。

【0083】

VPN通信制御部５１４、１０４は、VPNトンネルを終端し、セキュリティキーの管理やVPNトンネルを経由するデータ転送の管理、VPNトンネルのエンドポイントまたはルータとしての送受信データ伝送を制御し、データの暗号化とカプセル化によるパケット転送や、パケットのデカプセル化と復号化を行う。

【0084】

なお、図３（B）、図３（C）では、IPv4（Internet Protocol Version 4）の例で説明しているが、IPv4に制限されるものでないことは勿論である。また、図３（B）、図３（C）のIPアドレスは架空のアドレスである。

【0085】

なお、図３では、VPNトンネルとしてIPsecトンネルを用いた例を説明したが、L2TP／IPsecを用いる場合、IPsecトンネル内にL2TPトンネルが配設される。L2TPトンネルの確立には、コネクション制御メッセージ及びセッション制御メッセージが用いられる。L2TP/IPsecによるVPNを構築する場合には、コネクション制御メッセージによってトンネルを作成したのち、セッション制御メッセージによってセッションを確立される。

【0086】

上記したように、VPNは、端末単位（端末ID、共通アカウント）で割り振られる。図３(B)において、端末ID/名前の欄は、ユーザIDのほか、データセンタ５０のクライド事業者がユーザに提供するユーザアカウント(例えば："[e-mail]")であってもよい。すなわち、第１のゲートウェイ５１において、VPNの管理は、端末１（VPNクライアント）のIPアドレス以外にも、ユーザ固有の情報（ユーザアカウントあるいはWebメールアドレス等）を用いてもよい。

【0087】

端末１が無線LANアクセスポイント４１に最初にアクセスすると、無線LANアクセスポイント４１は、端末１からのアクセス要求パケットを、メインとなるデータセンタ５０にWAN１（３１）を介して転送する。データセンタ５０の第１のゲートウェイ５１は、端末１にIPアドレス（プライベートIPアドレス）を割り当て、VPNトンネル６０を張る。VPNトンネル６０をIPsecトンネルとする場合、前述したように、IKE SAの確立（IKEフェーズ）１、IPsec SAの確立（IKEフェーズ２）、IPsec SA上での暗号化通信が行われる。

【0088】

図４は、図２の一実施形態のシステムにおいて、端末１のアタッチ処理とWAN2（３２）に接続する接続先に接続するシーケンスの一例を説明する図である。図４には、図２の端末１、WLAN４０（WLAN AP）、第１のゲートウェイ５１、vEPC５２、第２のゲートウェイ５３（GW２）、WAN2（３２）側の接続先における動作シーケンスの一例が模式的に例示されている。各シーケンス動作に付した番号は説明のためのシーケンス番号である。

【0089】

１．端末１は、無線LAN（WLAN）４０との間で接続を確立し、例えばｖEPC５２内の不図示のHSS/AAAにより認証・認可（Authentication & Authorization）を行う。なお、図４の例では、第１のゲートウェイ５１は、セキュリティ上信頼できない非3GPP無線アクセス（Untrusted Non-3GPP IP Access）である無線LAN４０を収容する場合に、端末１が接続するゲートウェイとして設定されているものとする。

【0090】

２．端末１側から、第１のゲートウェイ（GW1）５１との間のIKE認証・トンネルセットアップ手順を実行する。これは、前述したIKEフェーズ１、２に対応する。IKEv2認証トンネルセットアップであってもよい。

【0091】

３．vEPC５２がSGWとPGWを含み、ベアラの設定が必要な場合、第１のゲートウェイ（GW1）５１は、MMEとして機能し、vEPC５２のS11インタフェースを介して、例えばベアラ設定要求（Create Session Request）をSGWに送信するようにしてもよい。この場合、接続先のパケットデータ網に接続するPGWが選択され、SGWとPGW間のS８インタフェースにGTP（GPRS(General Packet Radio System) Tunneling Protocol）トンネルが張られる。

【0092】

４．vEPC５２のSGWから、MMEとして機能する第１のゲートウェイ（GW1）５１にベアラ設定応答（Create Session Response）が送信される。

【0093】

５．以上で、IPsec VPNトンネルのセットアップが完了する。

【0094】

６．第１のゲートウェイ（GW1）から、IKEv2メッセージで端末１に払い出されたIPアドレスが通知される。

【0095】

７．端末１から第１のゲートウェイ（GW1）へのＩＰ接続はこの時点で設定される。以上がアタッチ処理のシーケンスに対応する。

【0096】

８．端末１側からのWAN２（３２）側に接続先への接続要求を受けると、第１のゲートウェイ（GW1）５１から接続先（WAN2側）へのIPルーチングが行われる。

【0097】

９．以上で、端末１からVPN、データセンタ５０のvEPC５２を介し、WAN２側の接続先との間の接続の設定が完了する。なお、WAN２（３２）側から端末１へのダウンリンク方向のパケットは、vEPC５２内のPGWが、PCRF等のポリシーに応じて、第１のゲートウェイ５１に転送し、第１のゲートウェイ５１からVPNトンネル６０を介して端末１に転送される。

【0098】

図５（A）は、図２のフィルタ５４の構成の一例を示す図である。図５（A）を参照すると、フィルタ５４は、
・パケットを受信し、転送制御部５４２からの制御のもと、許可されたパケットを通話させる通信部５４１と、
・パケットの廃棄、通過を制御するフィルタ情報を記憶するフィルタ情報記憶部５４３と、
・通信部５４１で受信したパケットのヘッダからアドレス、ポート、プロトコルを抽出し、フィルタ情報記憶部５４３の条件と照合し、当該パケットの拒否、許可を判定し、判定結果を通信部５４１に通知する転送制御部５４２と、
・フィルタ情報記憶部５４３に、フィルタ情報を設定するフィルタ情報設定部５４４と、
を備えている。フィルタ情報設定部５４４は、図２のデータセンタ５０内の管理端末（不図示）、あるいは端末１からのベアラリソース修正要求等により、フィルタ情報記憶部５４３のフィルタ情報を設定するようにしてもよい。

【0099】

図５（B）は、図５（A）のフィルタ情報記憶部５４３の構成として、パケットフィルタ情報の一例を示す。図５（B）を参照すると、種別（フィルタの条件に一致したパケットの扱い：通過、又は廃棄）、方向（フィルタの評価の方向：無線LANからWAN２をUP、WAN2から無線LANをDOWNとしている）、プロトコル（フィルタ対象とするパケットのIPプロトコル）、送信元アドレス（フィルタ対象とするパケットの送信元IPプロトコル）、送信ポート（フィルタ対象とするパケットの送信元ポート）、宛先アドレス（フィルタ対象とするパケットの宛先IPプロトコル）、宛先ポート（フィルタ対象とするパケットの宛先ポート）等を含む。

【0100】

フィルタID＝１では、ポート２３（telnet）からの第１のゲートウェイ（GW1）５１に対するパケットを廃棄するようにしてもよい（telnetポート（２３番）を封鎖）。フィルタID＝２では、端末１のプライベートIPアドレスを宛先とするパケットを廃棄する。フィルタID＝3では、端末１からの特定の宛先アドレスへパケットを廃棄する。なお、図５（B）の記号＊は、任意（any）を表している。

【0101】

図５（B）において、フィルタID＝２、３等のフィルタ情報が、端末１（加入者）に固有の情報である。なお、図５（B）のフィルタID＝１のフィルタ情報（宛先がGW１、送信ポート＝２３のパケット）も、端末１（加入者）に対応するフィルタ情報に含めるようにしてもよいことは勿論である。

【0102】

図５（B）の機能ブロック５４を端末（加入者）毎に機能ブロック５４を割り振る場合、図５（B）のフィルタ情報を、フィルタ情報設定部５４４から、端末（加入者）毎に設定し、フィルタ情報を、端末に紐付けて管理し、他の転送制御部５４２、通信部５４１、フィルタ情報設定部５４４は、複数の端末に対して、共通のコードで実現するようにしてもよい。なお、データセンタ５０において、端末１（加入者）の管理は、端末１のユーザに対して、データセンタ５０側で割り当てたユーザアカウントを用いてもよい。

【0103】

図６は、図２において、端末１が接続するネットワークが無線LANであるか、基地局１０・EPC２０であるか等に応じて、データセンタ５０のｖECP５２で行われる課金方式、通信品質（QoS）等を制御する制御装置５６の構成を例示する図である。

【0104】

図６を参照すると、制御装置５６は、端末の接続先のネットワークを判別する接続先ネットワーク判別部５６１と、接続先ネットワーク判別部５６１で判別されたネットワーク種別（無線LAN、3G/LTE等）に応じて、必要なサービスの設定と制御を行うサービス制御部５６２と、サービス制御部５６２からの設定情報（課金ポリシ）に基づき、パケット単位で課金を実施する課金実施部５６３と、サービス制御部５６２からの設定情報（QoSポリシ）に基づき、パケット単位で通信品質を制御する通信品質制御部５６４と、課金実施部５６３にキャプチャしたパケットを受け渡し、通信品質制御部５６４から制御を受ける通信部５６５を備えている。

【0105】

接続先ネットワーク判別部５６１は、端末の接続先が非3GPPアクセスネットワーク（無線LANアクセスポイント）であるか、３GPPアクセスネットワーク（基地局）であるかを、例えば端末の接続確立時等に端末から取得するようにしてもよい。あるいは、接続先ネットワーク判別部５６１は、MMEで管理する無線ベアラ情報、あるいは、端末の接続確立時のHSS、３GPP AAAサーバ等での認証結果情報から、端末の接続先ネットワーク情報を取得するようにしてもよい。通信部５６５は、受信したパケットを不図示の受信バッファに蓄積し、通信品質制御部５６４からの制御のもと、優先度の高いパケットから順に取り出して送信する等の優先制御や、WAN１及び／又はWAN2等の帯域保証等に必要な帯域制御を行う。

【0106】

図７は、前述した実施形態の一例を例示する図である。図７を参照すると、データセンタ５０のvEPC５２のePDG５２７と端末１間にIPsecトンネルが設定される。ePDG５２７は、VPNゲートウェイとして機能し、VPNトンネルを終端する。

【0107】

ePDG５２７は、VPNゲートウェイとして機能し、
・端末１との間での、無線LAN４０、WAN１（３１）を介してのVPN(IPsec)トンネルの確立、
・セキュリティパラメータのネゴシエーション、
・ユーザの認証、
・端末１へのプライベートIPアドレスの割り当て、
・データの暗号化と復号化、
・セキュリティキーの管理、
・VPNトンネルを経由するデータ転送の管理、
・VPNトンネルのエンドポイントとしての送受信データ伝送の管理を行う。なお、端末１へのプライベートIPアドレスの割り当ては、vEPC５２のPGW５２２で行うようにしてもよい。

【0108】

端末１からIKEV2でEAPメッセージをePDG５２７に送信し、vEPC５２の３GPP AAAサーバ５２５に中継し、EAP-SIM/EAP-AKA認証を行う。vEPC５２のePDG５２７とPGW５２２間は、GTP又はPMIPv6トンネルで接続される。

【0109】

vEPC５２において、PGW５２２とePDG５２７間でプロキシモバイルIP(PMIPv6トンネル)を使用する場合、端末１とvEPC５２のePDG５２７との間でIPsecトンネルが確立されると、ePDG５２７は、プロキシバインディングアップデート（Proxy Binding Update）をPGW５２２に送信する。この結果、vEPC５２のPGW５２２では、端末１への着信の送信先を、vEPC５２のePDG５２７に切り替え、VPNトンネル６０を介し、無線LAN４０経由で、着信が端末１に通知される。

【0110】

PGW５２２は、例えばEPSベアラに関するTFT（Traffic Flow Template）を有するフィルタ５２９を備えている。フィルタ５２９において、WAN2から端末１側への下り方向のパケットフィルタの設定（追加、修正、削除等）は、上記したように、端末１からのベアラリソース修正手順のRequest Bearer Resource Modificationメッセージで行うようにしてもよい。あるいは、端末１からAttach Requestメッセージ等の接続処理や、その他、所定のイベント発生時等に行ってもよい。なお、フィルタ５２９は、アプリケーション層でのフィルタリングを行う機能、あるいはステートフルインスペクション機能を備えた構成としてもよいことは勿論である。あるいは、フィルタ５２９に、WAN２（３２）からの着信を拒否する着信拒否リストを備えた構成としてもよい。

【0111】

WAN2(32)をIMSで構成した場合、vEPC５２と接続するP-CSCF(Proxy-Call Session Control Function)やServing-CSCFに、音声の内容を解析して遮断するコンテンツフィルタリングや、不適当な番号からの着信を禁止する着信拒否リストを備えた構成としてもよい。

【0112】

制御装置５６は、図６を参照して説明した制御装置５６からなる。この実施形態では、制御装置５６は、PCRF５２６に接続され、該PCRF５２６から通知される課金情報やQoSポリシ情報に基づき、端末１が接続するネットワークに応じて、課金制御、QoSポリシに差を付ける制御を行う。制御装置５６は、PCEFノードとして実装してもよい。あるいは、制御装置５６は、PGW５２２内に実装してもよい。制御装置５６のサービス制御部５６２（図６）は、PCRF５２６からGxインタフェースで通知される課金情報、QoSポリシ情報に基づき、端末１が接続するネットワーク種別に応じて、課金、QoSポリシを設定するようにしてもよい。図６の接続先ネットワーク判別部５６１は、ePDG５２７、HSS５２４及び３GPP AAA５２５でのSIM認証の結果から、端末１からの経路が無線LAN４０を含むことを判別するようにしてもよい。なお、第１、第２のゲートウェイ５１、５３はルータ（エッジルータ）で構成してもよい。

【0113】

図７では、ePDG５２７、PGW５２２をvEPC５２として実装しているが、クラウド事業者がMVNO（Mobile Virtual Network Operator）として、MNO（Mobile Network Operator）のePDG２７、PGW２２（図１）を借り受けたものであってもよい。

【0114】

例えば端末１からのWi-Fi（登録商標）-Callingについては、端末１とePDG５２７との間で、無線LAN４０、WAN1（３１）を経由したVPN６０（IPsecトンネル）が張られ、ePDG５２７とPGW５２２間にGTP/PMIPv6のトンネルが張られ、PGW５２２から、例えばIMSからなるWAN２（３２）を介して、接続先に接続される。すなわち、Wi-Fi（登録商標）-Callingは、クラウド事業者（MVNO）による通信サービスとして制御され、セキュアなコネクションが提供されるとともに、フィルタ５２９により、不当な着信や有害サイト等からの保護が提供される。なお、PGW５２２は、図３の第２のゲートウェイ５３の機能を備えている。

【0115】

図７のフィルタ５４は、図２を参照して説明したフィルタ５４と同一であるため、説明は省略する。

【0116】

なお、図７において、vEPC５２の各ネットワーク機能を仮想化したノード（仮想マシン）、制御装置５６のほか、フィルタ５４等も、サーバ等のコンピュータ上で実行されるプログラムでその機能・処理を実現するようにしてもよいことは勿論である。

【0117】

図８は、図７のシステムにおいて、端末１のアタッチ処理とWAN2（３２）に接続する接続先に通信接続するシーケンスを説明する図である。図７には、図６の端末１、WLAN４０（WLAN AP）、ePDG５２７、PGW５２２、HSS５２４／AAAサーバ５２５、PCRF５２６、WAN2（３２）側の接続先における動作シーケンスの一例が例示されている。各シーケンス動作に付した番号は説明のためのシーケンス番号である。図８において、例えばePDG５２７を第１のゲートウェイ（GW1）、PGW５２２を第２のゲートウェイ（GW２）に置き換えると、図４を参照して説明した動作に、一部対応させることができる。

【0118】

１．端末１は、無線LAN（WLAN）４０との間で接続を確立し、例えばvEPC５２内のHSS５２４/AAA５２５により認証・認可（Authentication & Authorization）を行う。

【0119】

２．端末１側から、ePDG５２７の間のIKEv2認証・トンネルセットアップ手順（IKEv2のフェーズ１、２等）を実行する。

【0120】

３．ePDG５２７は、PGW５２２に対してProxy Binding Update（モバイルノードのホームネットワークプレフィクスと、モバイルノードが接続されているMAG（Mobile Access Gateway）との間のバインディングを確立するために、MAGによってLMA（Local Mobility Anchor）に送信される要求メッセージ）を送信する。

【0121】

４．PGW５２２は、PCRF５２６と連携して、IP接続アクセスネットワーク（IP−CAN（Connection Access Network））セッションの確立手順を行う。

【0122】

５．PGW５２２は、AAAサーバ５２５にPGWの識別情報（PGW ID）を通知し、AAAサーバ５２５は、HSS５２４に、PGW５２２のIDと、端末１に対応したAPN（Access Point Name）を通知して登録する。

【0123】

６．PGW５２２はプロキシバインディングアップデート処理を行い、端末１に対応したバインディングキャッシュエントリを作成する。これにより、PGW５２２において、端末１宛てのパケットは、バインディングキャッシュエントリに保持された内容に従い、ePDG５２７に向けて送信されることになる。PGW５２２は、ePDG５２７に対してProxy Binding Ackを送信する。

【0124】

７．以上で、IPsec VPNトンネルのセットアップが完了する。

【0125】

８．ePDG５２７から端末１に対してIKEv2メッセージで、IPアドレスが通知される。

【0126】

９．端末１からのIP接続のセットアップが完了する。端末１とePDG５２７間はIPsecトンネル、ePDG５２７とPGW５２２間は、PMIP（Proxy Mobile Internet Protocol）等のトンネルが張られる。以上がアタッチ処理のシーケンスに対応する。

【0127】

１０．端末１側からのWAN２（３２）側に接続先への接続要求をePDG５２７からPMIPトンネルを介して受けると、PGW５２２から接続先（WAN2側）へのIPルーチングが行われる。この場合、端末１からのSIPメッセージが第２のゲートウェイ５３を介してIMSのP-CSCFに送信され、S-CSCF、MGCF、あるいはMGW等を介して例えばPSTN（Public Switched Telephone Networks）の接続先に接続するようにしてもよい。あるいは、S-CSCFからインターネット又は他のIMSに接続する接続先に接続するようにしてもよい。なお、図８では、端末１はIMSに対して登録済みであるものとする。IMSのP-CSCFとPGW５２２（SGiインタフェース）はIPsec（VPN）で通信を行う。

【0128】

１１．以上で、端末１からVPN、データセンタ５０のvEPC５２を介し、WAN２側の接続先との間の接続の設定が完了する。なお、WAN２（３２）側から端末１へのダウンリンク方向のパケットは、vEPC５２内のPGW５２２がバインディングキャッシュエントリに基づきePDG５２７にPIMPトンネルを介して転送し、ePDG５２７からVPNトンネル６０を介して端末１に転送される。

【0129】

次に、図１２を参照して、vEPC５２のノードの構成について説明する。データセンタ５０内のサーバ５７上の仮想マシン（Virtual Machine: VM）５７１は仮想ネットワークインタフェースコントローラ（vNIC）５７５を介して仮想スイッチ（vSwitch）５７６の仮想ポート：Ａに接続し、仮想スイッチ（vSwitch）５７６の仮想ポート：Ｂから物理ＮＩＣ（pNIC）５７７を介して物理スイッチ（Physical Switch）５８の物理ポート：Ｃに接続され、物理スイッチ（Physical Switch）５８の物理ポート：Ｄを介して、データセンタ５０内のLAN等のネットワーク（仮想ネットワーク）５９に接続される。仮想マシン５７１は、ゲストOS（Operating System）５７３と、アプリケーション５７２を備え、EPCのネットワークノードの機能の一部又は全て（例えば図７のePDG５２７の機能、あるいは他のノードの機能）を実現する。ネットワーク５９は例えば図７の第１のゲートウェイ（ルータ）５１に接続される。

【0130】

仮想NIC（vNIC）、仮想スイッチ（vSwitch）等は、サーバ５７上の仮想化機構であるハイパーバイザ（Hypervisor）５７４によって提供される。なお、物理スイッチ５８をL2（Layer 2）スイッチで構成し、ネットワーク５９をVLAN（Virtual LAN）等の仮想ネットワークで構成してもよい。同様に、図１２の仮想マシン５７１によって、図２のフィルタ５４を実装し、VLAN等の仮想ネットワーク５９によって、図２のネットワーク５５を構成してもよい。なお、図１２では、ネットワーク機能の仮想化を管理統合するマネージャ等、NFV(Network Functions Virtualization)の管理ユニット(NFV Orchestrator (NFVO)、VNF（Virtualized Network Function） Manager等)は省略されている。

【0131】

図９は、本発明の別の例示的な実施形態を説明する図である。図９に示す実施形態では、端末１は、データセンタ５０を所持するクラウド事業者が提供する無線LANアクセスポイント４１、クラウド事業者とは他の事業者（他キャリア）が提供する無線LANアクセスポイント４３、他のキャリアの基地局１０及び該基地局１０に接続するEPC２０のいずれかを介しWAN1経由でデータセンタ５０に接続する。

【0132】

データセンタ５０において不図示の制御装置（図６の５６）は、
端末１が接続するネットワークが、
・データセンタ５０を所持する事業者に提供された無線LANアクセスポイント４１、
・データセンタ５０のクラウド事業者と異なる他のキャリアによって提供された無線LANアクセスポイント４３、
・通信キャリア（クラウド事業者と異なる他のキャリア）の基地局１０及びEPC２０
のうちのいずれであるかによって、vEPC５２における課金方式やQoS制御に差を付ける制御を行う。QoS制御のパラメータとしてQCI（QoS Class Identifier）が用いられ、LTEでは、音声通話（VoIP）のQCIは２と高い値（優先度）に設定される。

【0133】

特に制限されるものではないが、端末１が接続するネットワークに応じて、例えば以下のようなサービスに差を設けるようにしてもよい。

【0134】

端末１が、クラウド事業者の無線LANアクセスポイント４１に接続してデータセンタ５０のvEPC５２に接続した場合、vEPC５２の利用に対して課金は行わない（無料）。

【0135】

端末１が、他のキャリアの無線LANアクセスポイント４３に接続してデータセンタ５０のvEPC５２に接続した場合、vEPC５２の利用に対して、例えば単位時間当たりX円等の設定による所定の課金を行う。

【0136】

端末１が、別のキャリアの基地局２０に接続してデータセンタ５０のvEPC５２に接続した場合、例えば単位時間当たりY円（Y>X）等の設定による所定の課金を行う。

【0137】

また、データセンタ５０のvEPC５２でQoS制御として、端末１が、クラウド事業者の無線LANアクセスポイント４１に接続してデータセンタ５０のvEPC５２に接続した場合、高品質とする。端末１が、他のキャリアの無線LANアクセスポイント４３に接続してデータセンタ５０のvEPC５２に接続した場合、低品質とする。

【0138】

端末１が、別のキャリアの基地局２０に接続してデータセンタ５０のvEPC５２に接続した場合、低品質又は中程度の品質とする。

【0139】

図１０（A）乃至図１０（C）は、本発明のさらに別の例示的な実施形態を説明する図である。図１０（A）を参照すると、本実施形態では、端末１は、スマートフォンやタブレット端末等スマートデバイスとして説明する。なお、端末１は、その他の種別の端末であっても良い。例えば、スマートフォンでない従来型の携帯電話（フィーチャーフォン）であっても良い。表示部１１は、表示装置とタッチパッドのような位置入力装置を組み合わせたタッチパネルである。図１０（A）の表示部１１のホーム画面に表示された受話器（電話機）マークのアイコン１１１をユーザがタップすると、アプリケーション画面が表示され、電話帳アイコンをユーザがタップすると、名簿が表示される。名簿の中から電話をかけたい相手：日電太郎１１２をユーザがタップすると、図１０（B）に示すように、その電話番号１１３が表示され、電話番号１１３をユーザがタップすると、受話器（電話をかける）１１４と、Wi-Fi（登録商標）電話１１５が表示される。

【0140】

ユーザは受話器（電話をかける）１１４と、Wi-Fi（登録商標）電話１１５のいずれかを選択して相手に電話をかける。

【0141】

受話器（電話をかける）１１４をタップすると、端末１は、基地局に接続し、通話相手に接続する。

【0142】

Wi-Fi（登録商標）電話１１５を選択すると、端末１は、Wi-Fi（登録商標）アクセスポイントに接続し、Wi-Fi（登録商標）-Calling（無線LANからセキュリティ・ゲートウェイを介してキャリアの交換機に接続する）により、通話相手に接続する。

【0143】

図１０（A）、（B）の例では、Wi-Fi（登録商標）の電話を通話時に選択しているが、図１０（C）に示すように、表示部１１においてネットワーク設定画面１１６上で、Wi-Fi（登録商標）通信のオンとオフ１１７、Wi-Fi（登録商標）電話のオン、オフ１１８を設定する。オン、オフの設定は、タッチ式、あるいはスライド式であってもよい。

【0144】

なお、図１０（B）において、Wi-Fi（登録商標）-CallingによるSMSを選択項目の一つとして表示するようにしてもよい。

【0145】

また、図１０（B）において、Wi-Fi（登録商標）電話１１５のマークは、Wi-Fi（登録商標）アクセスポイントからの受信電波強度（電界強度）を表すように可変としてもよい。Wi-Fi（登録商標）アクセスポイントからの受信電波強度（電界強度）が大であると、電波を表す弧（波）の本数が増加し、受信電波強度（電界強度）が小であると、電波を表す弧（波）の本数が減少する等、表示を変えるようにしてもよい。

【0146】

ネットワーク設定画面１１６上で、予め設定する場合、端末の接続先のネットワークの種別による優先度や条件等を設定するようにしてもよい。

【0147】

図１１（A）は、図１０（A）乃至図（C）を参照して説明した端末１の構成を模式的に例示した図である。図１１（A）を参照すると、端末１は、図１０（A）乃至図１０（C）等の画面を表示するタッチパネル１００１と、タッチパネル１００１へのデータや画像の出力と、ユーザからのタッチパネル１００１への入力の位置検知等を行うタッチパネル入力・出力部１００２と、受話器アイコン１１１（図１０（A））のタップで起動され、電話をかける処理を実行するアプリケーション（アプリケーションプログラム）１００３と、アプリケーション１００３での処理結果に基づき、無線LAN、又は基地局との接続を確立する制御部１００４と、基地局と通信する通信モジュール（３G/LTE通信モジュール）１００６及びアンテナ１００７と、Wi-Fi（登録商標）通信モジュール（IEEE802.11a/b/h/nインタフェース）１００８及びアンテナ１００９を備えている。なお、アプリケーション１００３及び制御部１００４等の処理は、端末１の不図示のCPU(Central Processing Unit)で実行されるプログラムで実現される。

【0148】

図１０（A）、図１０（B）に例示したように、通話開始時に、端末１からの接続先ネットワークの変更等に応じて、通信モジュール１００６又は通信モジュール１００８を選択するようにしてもよい。すなわち、アプリケーション１００３は、記憶部１００５に設定情報が格納されていない場合、ユーザがタッチパネル１００１上で、電話（３GPPアクセスネットワークによる電話、又は、Wi-Fi（登録商標）電話）のいずれを選択したかに応じて、制御部１００４は、通信モジュール１００６又は通信モジュール１００８を選択し、基地局又はWi-Fi（登録商標）アクセスポイントと通信接続する。

【0149】

一方、図１１（B）のような設定情報が、記憶部１００５に予め設定されている場合、アプリケーション１００３は、ユーザが電話をかける相手の電話番号（図１０（B）の１１３）をタップすると、Wi-Fi（登録商標）電話を選択して、制御部１００４を介して、Wi-Fi（登録商標）通信モジュール１００８、アンテナ１００９からWi-Fi（登録商標）アクセスポイント（無線LANアクセスポイント）との接続を行う。なお、図１１（A）において、制御部１００４は、図１０（C）の設定画面１１６から入力された設定情報（図１０（B））を記憶部１００５に記憶する。Wi-Fi（登録商標）電話のオン・オフを、常に図１０（C）の設定画面１１６から行うようにしてもよい。

【0150】

上記した各実施形態によれば、無線LAN、WAN１を介してデータセンタにアクセスする端末に対してセキュアなネットワーク接続を提供し、さらに、端末からのWi-Fi（登録商標）-Calling等に対して、端末が接続するネットワーク種別に応じた通信サービス（課金、通信品質）を提供可能としている。さらに、有害なサイト、有害コンテンツからの保護や不当な着信等の拒否を可能としている。

【0151】

なお、上記の非特許文献１の開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせ乃至選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。

【0152】

上記した実施形態は、例えば以下のように付記される（ただし、以下に制限されない）。

【0153】

（付記１）
基地局に接続されたコアネットワークと、無線LAN（Local Area Network）とに第１の広域ネットワーク（Wide Area Network）を介して接続するデータセンタを備え、
前記データセンタは、
コアネットワークの機能の少なくとも一部を仮想化し、前記第１の広域ネットワークに接続される仮想コアネットワークと、
前記無線LAN又は前記基地局への接続が選択自在とされ、前記データセンタに接続する端末が、前記第１の広域ネットワークとの間で接続しているネットワークに応じて、前記仮想コアネットワークでの前記端末に対するサービスを可変に制御する制御装置と、
を備えた、通信システム。

【0154】

（付記２）
前記データセンタにおいて、
前記制御装置は、
前記端末が前記基地局及び前記コアネットワークを介し前記第１の広域ネットワーク経由で前記データセンタに接続しているか、あるいは、前記端末が前記無線LAN及び前記第１の広域ネットワーク経由で前記データセンタに接続しているか、という前記端末が接続するネットワークの種別に対応して、
また、前記端末が前記無線LAN及び前記第１の広域ネットワーク経由で前記データセンタに接続している場合には、前記無線LANのアクセスポイントが、前記データセンタの事業者によって提供されたものであるか、あるいは、前記データセンタの前記事業者と異なる他の事業者によって提供されたものであるか、という前記端末が接続する無線LANの種別に対応して、
前記仮想コアネットワークで前記端末に提供する課金方式と通信品質サービスの少なくとも一方を可変に制御する、付記１記載の通信システム。

【0155】

（付記３）
前記データセンタにおいて、
前記端末が、前記無線LANを介し前記第１の広域ネットワーク経由で前記データセンタに接続する場合、前記端末との間を、前記無線LAN及び前記第１の広域ネットワーク経由のVPN(Virtual Private Network)で接続するVPN装置を備えた、付記１又は２記載の通信システム。

【0156】

（付記４）
前記データセンタが、
前記第１の広域ネットワークに接続し、前記VPN装置を備えた第１のゲートウェイと、
前記第２の広域ネットワークに接続する第２のゲートウェイと、
を備え、
前記第１のゲートウェイと前記第２のゲートウェイは、前記仮想コアネットワークに接続され、
前記第１の広域ネットワークから入力されるパケットと、前記第２の広域ネットワークから入力されるパケットの少なくとも一方のパケットのフィルタリングを行うフィルタを、前記第１のゲートウェイと前記第２のゲートウェイ間に備えた、付記３記載の通信システム。

【0157】

（付記５）
前記データセンタにおいて、
前記フィルタが、前記第２の広域ネットワーク側からの前記端末への着信やメッセージのアクセス拒否、許可を制御する、付記４記載の通信システム。

【0158】

（付記６）
前記端末が、前記VPNから前記VPN装置及び前記仮想コアネットワークを経由し、前記第２の広域ネットワークを介して接続先と通信し、
前記第２の広域ネットワーク側からの前記端末への着呼又はデータを、前記データセンタの前記仮想コアネットワーク及び前記VPN装置から、前記VPNを介して受信する、付記３乃至５のいずれか一に記載の通信システム。

【0159】

（付記７）
前記データセンタの前記VPN装置は、端末単位又は前記端末のユーザ単位に、前記端末との間の前記VPNを管理する、付記３乃至６のいずれか一に記載の通信システム。

【0160】

（付記８）
前記端末が、前記基地局を介して通信するか、前記無線LANを介して通信するかを選択する手段を備えた、付記１乃至７のいずれか一に記載の通信システム。

【0161】

（付記９）
前記無線LANのアクセスポイントが、
前記データセンタの事業者によって提供されるアクセスポイントと、
他の通信キャリアによって提供されるアクセスポイントと、
の少なくとも一方を含む、付記１乃至８のいずれか一に記載の通信システム。

【0162】

（付記１０）
基地局に接続されたコアネットワークと、無線LAN（Local Area Network）とに第１の広域ネットワーク（Wide Area Network）を介して接続する装置（手段）と、
コアネットワークの機能の少なくとも一部を仮想化し、前記第１の広域ネットワークに接続される仮想コアネットワークと、
前記無線LAN又は前記基地局への接続が選択自在とされる端末であって、前記通信装置に接続する前記端末が、前記第１の広域ネットワークとの間で接続しているネットワークに応じて、前記仮想コアネットワークでの前記端末に対するサービスを可変に制御する制御装置と、
を備えた、通信装置。

【0163】

（付記１１）
前記制御装置は、
前記端末が前記基地局及び前記コアネットワークを介し前記第１の広域ネットワーク経由で前記通信装置に接続しているか、あるいは、前記端末が前記無線LAN及び前記第１の広域ネットワーク経由で前記通信装置に接続しているか、という前記端末が接続するネットワークの種別に対応して、
また、前記端末が前記無線LAN及び前記第１の広域ネットワーク経由で前記通信装置に接続している場合には、前記無線LANのアクセスポイントが、第１の事業者によって提供されたものであるか、あるいは、前記第１の事業者と異なる他の事業者によって提供されたものであるか、という前記端末が接続する無線LANの種別に対応して、
前記仮想コアネットワークで前記端末に提供する課金方式と通信品質サービスの少なくとも一方を可変に制御する、付記１０記載の通信装置。

【0164】

（付記１２）
前記端末が、前記無線LANを介し前記第１の広域ネットワーク経由で前記データセンタに接続する場合、前記端末との間を、前記無線LAN及び前記第１の広域ネットワーク経由のVPN(Virtual Private Network)で接続するVPN装置を備えた、付記１０又は１１記載の通信装置。

【0165】

（付記１３）
前記第１の広域ネットワークに接続し、前記VPN装置を備えた第１のゲートウェイと、
前記第２の広域ネットワークに接続する第２のゲートウェイと、
を備え、
前記第１のゲートウェイと前記第２のゲートウェイは、前記仮想コアネットワークに接続され、
前記第１の広域ネットワークから入力されるパケットと、前記第２の広域ネットワークから入力されるパケットの少なくとも一方のパケットのフィルタリングを行うフィルタを、前記第１のゲートウェイと前記第２のゲートウェイ間に備えた、付記１２記載の通信装置。

【0166】

（付記１４）
前記フィルタが、前記第２の広域ネットワーク側からの前記端末への着信やメッセージのアクセス拒否、許可を制御する、付記１３記載の通信装置。

【0167】

（付記１５）
前記端末が、前記VPNから前記VPN装置及び前記仮想コアネットワークを経由し、前記第２の広域ネットワークを介して接続先と通信し、
前記第２の広域ネットワーク側からの前記端末への着呼又はデータを、前記通信装置の前記仮想コアネットワーク及び前記VPN装置から前記VPNを介して受信する、付記１２乃至１４のいずれか一に記載の通信装置。

【0168】

（付記１６）
前記VPN装置は、端末単位又は前記端末のユーザ単位に、前記端末との間の前記VPNを管理する、付記１０乃至１５のいずれか一に記載の通信装置。

【0169】

（付記１７）
基地局に接続されたコアネットワークと、無線LAN（Local Area Network）と、に第１の広域ネットワーク（Wide Area Network）を介して接続するデータセンタでは、
前記第１の広域ネットワークに接続され、コアネットワークの機能の少なくとも一部を仮想化した仮想コアネットワークを有し、
前記無線LAN又は前記基地局への接続が選択自在とされ、前記データセンタに接続する端末が、前記第１の広域ネットワークとの間で接続しているネットワークに応じて、前記仮想コアネットワークでの前記端末に対するサービスを可変に制御する、通信方法。

【0170】

（付記１８）
前記データセンタにおいて、
前記端末が前記基地局及び前記コアネットワークを介し前記第１の広域ネットワーク経由で前記データセンタに接続しているか、あるいは、前記端末が前記無線LAN及び前記第１の広域ネットワーク経由で前記データセンタに接続しているか、という前記端末が接続するネットワークの種別に対応して、
また、
前記端末が前記無線LAN及び前記第１の広域ネットワーク経由で前記データセンタに接続している場合には、前記無線LANのアクセスポイントが、前記データセンタを所持する事業者によって提供されたものであるか、あるいは、前記データセンタの前記事業者と異なる他の事業者によって提供されたものであるか、という前記端末が接続する無線LANの種別に対応して、
前記仮想コアネットワークで前記端末に提供する課金方式と通信品質サービスの少なくとも一方を可変に制御する、付記１７記載の通信方法。

【0171】

（付記１９）
前記端末が、前記無線LANを介し前記第１の広域ネットワーク経由で前記データセンタに接続する場合、前記端末と前記データセンタとの間を、前記無線LAN及び前記第１の広域ネットワーク経由のVPN(Virtual Private Network)で接続する、付記１７又は１８記載の通信方法。

【0172】

（付記２０）
前記データセンタでは、
第１のゲートウェイが、前記第１の広域ネットワークに接続し、
第２のゲートウェイが、前記第２の広域ネットワークに接続し、
前記第１のゲートウェイと前記第２のゲートウェイは、前記仮想コアネットワークに接続され、
前記第１のゲートウェイと前記第２のゲートウェイ間のフィルタで、前記第１の広域ネットワークから入力されるパケットと、前記第２の広域ネットワークから入力されるパケットの少なくとも一方のパケットのフィルタリングを行う、付記１９記載の通信方法。

【0173】

（付記２１）
前記フィルタが、前記第２の広域ネットワーク側からの前記端末への着信やメッセージのアクセス拒否、許可を制御する、付記２０記載の通信方法。

【0174】

（付記２２）
前記端末が、前記VPNから前記VPN装置及び前記仮想コアネットワークを経由し、前記第２の広域ネットワークを介して接続先と通信し、
前記第２の広域ネットワーク側からの前記端末への着呼又はデータを、前記データセンタの前記仮想コアネットワーク及び前記VPN装置から、前記VPNを介して受信する、付記１９乃至２１のいずれか一に記載の通信方法。

【0175】

（付記２３）
端末単位又は前記端末のユーザ単位に、前記端末との間の前記ＶＰＮを管理する、付記１９乃至２２のいずれか一に記載の通信方法。

【0176】

（付記２４）
モバイルネットワークの基地局又は無線LAN（Local Area Network）と通信を行う手段と、
通話発信時に、前記モバイルネットワークの基地局を経由して通話するか、前記無線LANを経由して通話するかを選択可能な手段と、
を有する端末。

【0177】

（付記２５）
モバイルネットワークの基地局又は無線LAN（Local Area Network）との通信を行う手段と、
通話発信時に、前記モバイルネットワークの基地局を経由して通話するか、前記無線LANを経由して通話するかを選択可能な通話アプリケーションと、
を有する端末。

【0178】

（付記２６）
モバイルネットワークの基地局又は無線LANとの通信を行う手段と、
セットアップ時に、前記モバイルネットワークの基地局を経由して通話するか、前記無線LANを経由して通話するかを選択可能な手段と、
を有する端末。

【0179】

（付記２７）
前記無線LAN及び第１の広域ネットワークを介してデータセンタに接続する場合、前記データセンタとの間を、前記無線LAN及び前記第１の広域ネットワーク経由のVPN(Virtual Private Network)で接続する手段を備えた、付記２４乃至２６のいずれか一に記載の端末。

【0180】

（付記２８）
無線LAN（Local Area Network）と、基地局に接続するコアネットワークとに第１の広域ネットワーク（Wide Area Network）を介して接続するデータセンタに配置されるコンピュータに、
コアネットワークの機能の少なくとも一部を仮想化し、前記第１の広域ネットワークに接続される仮想コアネットワークの処理と、
前記無線LAN又は前記基地局への接続が選択自在とされ、前記データセンタに接続する端末が、前記第１の広域ネットワークとの間で接続しているネットワークに応じて、前記仮想コアネットワークでの記端末に対するサービスを可変に制御する処理と、
を実行させる、プログラム。

【0181】

（付記２９）
前記端末が前記基地局及び前記コアネットワークを介し前記第１の広域ネットワーク経由で前記データセンタに接続しているか、あるいは、前記端末が前記無線LAN及び前記第１の広域ネットワーク経由で前記データセンタに接続しているか、という、前記端末が接続するネットワークの種別に対応して、
前記端末が前記無線LAN及び前記第１の広域ネットワーク経由で前記データセンタに接続している場合には、前記無線LANのアクセスポイントが、前記データセンタを所持する事業者によって提供されたものであるか、あるいは、前記データセンタの前記事業者と異なる他の事業者によって提供されたものであるか、という、前記端末が接続する無線LANの種別に対応して、
前記仮想コアネットワークで前記端末に提供する課金方式と通信品質サービスの少なくとも一方を可変に制御する処理を、前記コンピュータに実行させる、付記２８記載のプログラム。

【0182】

（付記３０）
前記端末が、前記無線LANを介して前記データセンタに接続する場合、前記端末との間を、前記無線LAN及び前記第１の広域ネットワーク経由のVPN(Virtual Private Network)で接続する処理を、前記コンピュータに実行させる、付記２８又は２９記載のプログラム。

【0183】

（付記３１）
モバイルネットワークの基地局又は無線LAN（Local Area Network）と通信を行う処理と、
通話発信時に、前記モバイルネットワークの基地局を経由して通話するか、前記無線LANを経由して通話するかを選択可能とする処理を、端末のコンピュータに実行させる、プログラム。

【0184】

（付記３２）
モバイルネットワークの基地局又は無線LAN（Local Area Network）との通信を行う処理と、
セットアップ時に、前記モバイルネットワークの基地局を経由して通話するか、前記無線LANを経由して通話するかを選択可能とする処理を、端末のコンピュータに実行させるプログラム。

【符号の説明】

【0185】

１、１−１〜１−３ 端末（UE）
１０ 基地局（eNB）
１１ 表示部
２０ EPC
２１ SGW
２２ PGW
２３ MME
２４ HSS
２５ ３GPP AAA
２６ PCRF
２７ ePDG
３０ PDN
３１ WAN1
３２ WAN2
４０ WLAN
４１、４２、４３ 無線LANアクセスポイント（WLAN AP）
５０ データセンタ（DC）
５１ 第１のゲートウェイ（GW）
５２ 仮想化EPC（vEPC）
５３ 第の２ゲートウェイ
５４ 機能ブロック（フィルタ）
５５ ネットワーク（仮想ネットワーク）
５６ 制御装置
５７ サーバ
５８ 物理スイッチ
５９ ネットワーク
６０ VPNトンネル
１０１ VPN装置
１０２ VPN設定部
１０３ VPN情報記憶部
１０４ VPN通信制御部
１１１ 受話器マーク（アイコン）
１１２ 名簿（氏名表示）
１１３ 電話番号
１１４ 電話アイコン
１１５ Wi-Fi（登録商標）電話アイコン
１１６ 設定画面（ネットワーク設定画面）
１１７ Wi-Fi（登録商標）通信設定欄
１１８ Wi-Fi（登録商標）電話設定欄
５１１ VPN装置
５１２ VPN設定部
５１３ VPN情報記憶部
５１４ VPN通信制御部
５２２ PGW
５２４ HSS
５２５ 3GPP AAA
５２６ PCRF
５２７ ePDG
５２８ S2b（GTP/PMIPv6）
５２９ フィルタ
５４１ 通信部
５４２ 転送制御部
５４３ フィルタ情報記憶部
５４４ フィルタ情報設定部
５６１ 接続先ネットワーク判別部
５６２ サービス制御部
５６３ 課金実施部
５６４ 通信品質制御部
５６５ 通信部
５７１ 仮想マシン
５７２ アプリケーション
５７３ OS
５７４ ハイパーバイザ
５７５ 仮想NIC
５７６ 仮想スイッチ
５７７ 物理NIC
１００１ タッチパネル
１００２ タッチパネル入力・出力部
１００３ アプリケーション
１００４ 制御部
１００５ 記憶部（設定情報）
１００６ ３G/LTE通信モジュール
１００７ アンテナ
１００８ Wi-Fi（登録商標）通信モジュール
１００９ アンテナ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】