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特開2024-35554DNSクエリ制御装置、DNSクエリ制御方法およびプログラム
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024035554
(43)【公開日】2024-03-14
(54)【発明の名称】DNSクエリ制御装置、DNSクエリ制御方法およびプログラム
(51)【国際特許分類】
   H04L 61/4511 20220101AFI20240307BHJP
   H04L 67/561 20220101ALI20240307BHJP
【FI】
H04L61/4511
H04L67/561
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022140089
(22)【出願日】2022-09-02
(71)【出願人】
【識別番号】000208891
【氏名又は名称】KDDI株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100165179
【弁理士】
【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡
(74)【代理人】
【識別番号】100175824
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 淳一
(74)【代理人】
【識別番号】100114937
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 裕幸
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 理基
(72)【発明者】
【氏名】城 哲
(57)【要約】
【課題】端末装置が作成するDNSクエリをMECシステムあるいは中間ノードにおいて書き換えることで、ユーザあるいはアプリケーションが意識することなく細やかな制御を実現することができるDNSクエリ制御装置を提供する。
【解決手段】端末装置から出力される第1DNSクエリを含む第1DNSメッセージを取得するDNSクエリ取得部と、前記DNSクエリ取得部によって取得された前記第1DNSメッセージに基づいて、前記第1DNSクエリにMEC情報を追加して第2DNSメッセージを生成するMEC情報追加部と、前記MEC情報追加部によって生成された前記第2DNSメッセージを出力するDNSクエリ出力部と、を備えるDNSクエリ制御装置。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
端末装置から出力される第1DNSクエリを含む第1DNSメッセージを取得するDNSクエリ取得部と、
前記DNSクエリ取得部によって取得された前記第1DNSメッセージに基づいて、前記第1DNSクエリにMEC情報を追加して第2DNSメッセージを生成するMEC情報追加部と、
前記MEC情報追加部によって生成された前記第2DNSメッセージを出力するDNSクエリ出力部と、
を備えるDNSクエリ制御装置。
【請求項2】
前記MEC情報追加部は、前記DNSクエリ取得部によって取得された前記第1DNSメッセージに含まれる前記端末装置に関する情報に基づいて、前記第1DNSクエリに追加する前記MEC情報を決定する、
請求項1に記載のDNSクエリ制御装置。
【請求項3】
MECシステムに設けられる、
請求項1または請求項2に記載のDNSクエリ制御装置。
【請求項4】
MECシステムの外部に設けられ、
前記MECシステムから前記MEC情報に関する情報を取得する、
請求項1または請求項2に記載のDNSクエリ制御装置。
【請求項5】
DNSクエリ取得部が、端末装置から出力される第1DNSクエリを含む第1DNSメッセージを取得し、
MEC情報追加部が、前記DNSクエリ取得部によって取得された前記第1DNSメッセージに基づいて、前記第1DNSクエリにMEC情報を追加して第2DNSメッセージを生成し、
DNSクエリ出力部が、前記MEC情報追加部によって生成された前記第2DNSメッセージを出力する、
DNSクエリ制御方法。
【請求項6】
コンピューターに、
端末装置から出力される第1DNSクエリを含む第1DNSメッセージを取得するDNSクエリ取得機能と、
前記DNSクエリ取得機能によって取得された前記第1DNSメッセージに基づいて、前記第1DNSクエリにMEC情報を追加して第2DNSメッセージを生成するMEC情報追加機能と、
前記MEC情報追加機能によって生成された前記第2DNSメッセージを出力するDNSクエリ出力機能と、
を実現させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、DNSクエリ制御装置、DNSクエリ制御方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
MEC(Multi-access Edge Computing)の技術が開発されている。
また、DNS(Domain Name System)の技術が開発されている。
【0003】
非特許文献1に示される通り、MECではユーザに対して低遅延のアプリケーション(App)サービスを提供することが想定されているため、原則としてデバイスを地理的あるいはトポロジ的に近傍のエッジホストに接続することが想定されている(非特許文献1参照。)。
ここで、アプリケーションはアクセスネットワークあるいはMECシステムのトポロジを把握していないことが前提となっているため、DNSクエリでは、すべてのユーザに共通するFQDN(Fully Qualified Domain Name)から個々のユーザに適切なIP(Internet Protocol)アドレスを解決することが想定されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0004】
【非特許文献1】ETSI White Paper NO.39, “Enhanced DNS Support towards Distributed MEC Environment”, September 2020, [令和4年8月25日検索], インターネット<URL:https://www.etsi.org/images/files/ETSIWhitePapers/etsi-wp39-Enhanced-DNS-Support-towards-Distributed-MEC-Environment.pdf>
【非特許文献2】Internet Engineering Task Force, Request for Comments: 6891 “Extension Mechanisms for DNS (EDNS(0))”,[令和4年8月25日検索], インターネット<URL:https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc6891>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、エッジホストではコンピューティング・ネットワークリソースが十分に確保されないケースが頻繁に起こることが想定されるため、一般的なDNSの制御粒度では実現が容易ではない。
仮にユーザごとにDNSレコードを解決する仕組みを用意する場合には、FQDNとユーザIDとの組み合わせ(例:ueid.example.com)から適切なIPアドレスを解決するようなレコードを用意しなければならず、ユーザの数だけレコードを乗算して増やす必要があるため、膨大なレコード数の保持を必要とする単純な仕組みでは多数のユーザを収容できるシステムの実現可能性があるとはいえない。
【0006】
ここで、非特許文献1の技術では、DNSの拡張プロトコルであるEDNS0を利用することで、所定の粒度での制御を実現可能としている。EDNS0の仕様は非特許文献2で定義されている(非特許文献2参照。)。
しかしながら、非特許文献1では、具体的な利用方法は示されていない。例えば、制御の基準とすべきメトリックとしては、UE側で観測することができる情報(例えば、UE識別子、位置、応答時間など)だけではなく、MECプラットフォーム側で観測することができる情報(例えば、サービングMECホストならびに周辺MECホストのリソースの使用状況、負荷状況など)も考えられる。
【0007】
図5は、MECホストを含む通信システムの一例を示す図である。
図5に示される通信システムは、UE(User Equipment)であるデバイス(Device)611と、MECホスト631(MECホストA)と、MECホスト632(MECホストB)を備える。
デバイス611がMECホスト631と通信を行っている際に、MECホスト631の処理負荷が逼迫した場合には、デバイス611がMECホスト631の代わりに他のMECホスト632と通信を行うように、MECホストの切り替えが行われる。
このように、図5の例では、オペレータは、位置以外のオペレーションポリシーに基づいて、動的にMECホストを選択することができる。
【0008】
図6は、MECホストを含む通信システムの他の一例を示す図である。
図6に示される通信システムは、UEであるデバイス711(DeviceA)およびデバイス712(DeviceB)712と、MECホスト731(MECホストA)と、MECホスト732(MECホストB)と、DNS751を備える。
デバイス711は、DNS751にDNSクエリを送信し、その応答として、MECホスト731と通信を行うことが通知された場合には、MECホスト731と通信を行う。
また、デバイス712は、DNS751にDNSクエリを送信し、その応答として、MECホスト732と通信を行うことが通知された場合には、MECホスト732と通信を行う。
このように、図6の例では、異なるデバイスは、それぞれのデバイスの位置に応じて異なるMECホストに接続することが必要である。
【0009】
このように、非特許文献1ではEDNS0の拡張領域を用いることで細やかな制御を実現することが想定されているが、DNSクエリはクライアントによって生成されるため、拡張領域に格納されるパラメータはクライアントであるUEが把握しているものに限定されてしまう。このため、プラットフォームオペレータが望むようにMECホストの負荷を分散させあるいは設備利用の効率化を実現することができなかった。
【0010】
本開示は、このような事情を考慮してなされたもので、端末装置が作成するDNSクエリをMECシステムあるいは中間ノードにおいて書き換えることで、ユーザあるいはアプリケーションが意識することなく細やかな制御を実現することができるDNSクエリ制御装置、DNSクエリ制御方法およびプログラムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
一構成例として、端末装置から出力される第1DNSクエリを含む第1DNSメッセージを取得するDNSクエリ取得部と、前記DNSクエリ取得部によって取得された前記第1DNSメッセージに基づいて、前記第1DNSクエリにMEC情報を追加して第2DNSメッセージを生成するMEC情報追加部と、前記MEC情報追加部によって生成された前記第2DNSメッセージを出力するDNSクエリ出力部と、を備えるDNSクエリ制御装置である。
【0012】
一構成例として、DNSクエリ取得部が、端末装置から出力される第1DNSクエリを含む第1DNSメッセージを取得し、MEC情報追加部が、前記DNSクエリ取得部によって取得された前記第1DNSメッセージに基づいて、前記第1DNSクエリにMEC情報を追加して第2DNSメッセージを生成し、DNSクエリ出力部が、前記MEC情報追加部によって生成された前記第2DNSメッセージを出力する、DNSクエリ制御方法である。
【0013】
一構成例として、コンピューターに、端末装置から出力される第1DNSクエリを含む第1DNSメッセージを取得するDNSクエリ取得機能と、前記DNSクエリ取得機能によって取得された前記第1DNSメッセージに基づいて、前記第1DNSクエリにMEC情報を追加して第2DNSメッセージを生成するMEC情報追加機能と、前記MEC情報追加機能によって生成された前記第2DNSメッセージを出力するDNSクエリ出力機能と、を実現させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【0014】
本開示に係るDNSクエリ制御装置、DNSクエリ制御方法およびプログラムによると、端末装置が作成するDNSクエリをMECシステムあるいは中間ノードにおいて書き換えることで、ユーザあるいはアプリケーションが意識することなく細やかな制御を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
図1】第1実施形態に係る通信システムの概略的な構成を示す図である。
図2】第1実施形態に係るDNSクエリ制御装置の機能ブロックの構成例を示す図である。
図3】第2実施形態に係る通信システムの概略的な構成を示す図である。
図4】第2実施形態に係る付与ノードのDNSクエリ制御装置の機能ブロックの構成例を示す図である。
図5】MECホストを含む通信システムの一例を示す図である。
図6】MECホストを含む通信システムの他の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、図面を参照し、本開示の実施形態について説明する。
【0017】
(第1実施形態)
[通信システム]
図1は、第1実施形態に係る通信システム1の概略的な構成を示す図である。
通信システム1は、UE11と、基地局装置21と、基地局装置22と、UPF(User Plane Function)31と、UPF32と、MECシステム41と、DNS42(DNSサーバー)と、を備える。
MECシステム41は、DNSクエリ制御装置51を備える。
【0018】
図1の例では、基地局装置21および基地局装置22がUPF31と接続されており、UPF31とUPF32とが接続されている。
UPF31は、MECシステム41との通信をルーティングする。
UPF32は、DNS42との通信をルーティングする。
UE11は、基地局装置21と無線により通信を行う。
【0019】
ここで、図1の例では、説明の便宜上、通信システム1の構成として、簡易な構成例を示してある。
通信システム1の構成は図1の例に限られず、例えば、通信システム1は、他のUE、他の基地局装置、他のUPF、他のサーバーなどを備えていてもよい。
【0020】
通信システム1において行われる動作の概略を説明する。
UE11は、DNSメッセージF1をDNS42に宛てて出力(送信)する。DNSメッセージF1は、基地局装置21およびUPF31を介して、MECシステム41に入力する(通信T1)。
【0021】
ここで、DNSメッセージF1は、DNSクエリと、UE情報を含む。
UE情報は、UE11に関する情報であり、例えば、UE11のGPS(Global Positioning System)の受信情報(GPS情報)などであってもよい。当該GPS情報は、例えば、UE11の位置を表す緯度および経度の情報を含む。
【0022】
MECシステム41では、DNSクエリ制御装置51は、DNSメッセージF1を受信し、受信したDNSメッセージF1に基づいて、付加するMEC情報を決定する。
そして、DNSクエリ制御装置51は、DNSメッセージF1に当該MEC情報を付与(追加)したDNSメッセージF2を生成して、DNSメッセージF2を元の通信の流れに戻す。これにより、DNSメッセージF2は、UPF31およびUPF32を介して、DNS42に入力する(通信T2)。
ここで、DNSメッセージF2は、DNSクエリと、UE情報と、MEC情報を含む。
【0023】
なお、本実施形態では、MECホストとDNS42とは一体化されない仕様に対応している。例えば、GS ETSI MEC 003によると、DNSサーバーはMECシステムのスコープ外である。このため、本実施形態では、DNSサーバー自体がMECシステムの一部となって宛先を解決する構成については対象としていない。
【0024】
MECシステム41は、例えば、1以上のMECホストを有する。それぞれのMECホストは、例えば、物理的なサーバーから構成される。MECシステム41に複数のMECホストが含まれる場合、例えば、複数のMECホストは互いに離隔していてもよい。
MECシステム41は、オーケストレータを備えていてもよい。当該オーケストレータは、例えば、それぞれのMECホストの情報を管理する。当該情報は、例えば、それぞれのMECホストの位置の情報、あるいは、それぞれのMECホストの負荷情報などであってもよい。
【0025】
本実施形態では、DNSクエリを書き換えるアプリケーションの機能を有するDNSクエリ制御装置51がMECシステム41に設けられており、DNSクエリ制御装置51によってDNSクエリごとにMEC情報を付与することが可能である。
ここで、DNSクエリ制御装置51は、例えば、1つのMECホストであってもよい。
【0026】
[DNSクエリ制御装置]
図2は、第1実施形態に係るDNSクエリ制御装置51の機能ブロックの構成例を示す図である。
DNSクエリ制御装置51は、DNSクエリ取得部111と、MEC情報追加部112と、DNSクエリ出力部113と、を備える。
【0027】
DNSクエリ取得部111は、UE11から送信されたDNSメッセージF1に含まれる情報を取得する。本実施形態では、当該情報には、DNSクエリおよびUE情報が含まれる。
MEC情報追加部112は、DNSクエリ取得部111によって取得された情報に基づいて、DNSクエリ(DNSメッセージF1)にMEC情報を追加することで、DNSメッセージF2を生成する。この場合に、MEC情報追加部112は、DNSクエリ取得部111によって取得された情報に基づいて、当該MEC情報を決定してもよい。
DNSクエリ出力部113は、MEC情報追加部112によって生成されたDNSメッセージF2を元の通信の流れに戻す(図1の例では、UPF31に出力する)。
【0028】
本実施形態では、UE11からDNS42に対して送信されるDNSクエリ(DNSメッセージF1)をDNSクエリ制御装置51でいったん取得し、当該DNSクエリにMECシステムに関わる情報(MEC情報)を付与したDNSメッセージF2を元のパスに戻す。
なお、DNSメッセージF2が元の宛先のDNS42に伝送される場合には、DNSクエリ出力部113はDNSメッセージF2を元の通信の流れ以外の通信の流れに出力してもよい。
【0029】
一例として、DNSクエリ制御装置51は、UE情報に含まれるGPS情報等の地理情報に基づいて、その地理に対応するMECホストのDNSレコードをクエリするための情報(MEC情報)をDNSクエリに付与することができる。
他の例として、DNSクエリ制御装置51は、各MECホストの負荷状況あるいはネットワークトポロジ等のネットワーク情報を直接的もしくは間接的に参照することによって、これらを考慮したパラメータ(MEC情報)の付与を行うことが可能である。
【0030】
ここで、本実施形態では、UE11から出力されるDNSクエリがMECシステム41(DNSクエリ制御装置51)を経由するようにDNSクエリをステアリングする構成となっている。
本実施形態では、DNSクエリ制御装置51は、DNSクエリを受信するために、MECホストとして機能し、DNSサーバーとして振る舞う。
【0031】
[事例]
DNSクエリに対して付与されるUE情報またはMEC情報として、次のような事例が想定される。
【0032】
第1事例では、UE情報としてGPS情報を付与し、MEC情報としてリージョン情報を付与してリージョン選択を実現することが行われる。つまり、UE11は、UE情報にGPS情報を含める。また、DNSクエリ制御装置51は、UE情報に含まれるGPS情報に基づいて、当該GPS情報の位置に近いリージョンの情報をMEC情報に含めることで、当該GPS情報の位置に近いMECホスト(つまり、UE11の位置に近いMECホスト)の選択を可能とする。
この場合、例えば、MECシステム41(DNSクエリ制御装置51または他の構成部)は、位置の情報(GPS情報)とリージョンの情報とを対応付けるための情報を記憶しており、DNSクエリ制御装置51は当該情報を利用(参照)する。
【0033】
第2事例では、UE情報としてアプリケーションのコンピューティングリソース要件を表す情報を付与し、MEC情報としてMECホストの処理負荷を表す情報を付与することが行われる。つまり、UE11は、UE情報にアプリケーションのコンピューティングリソース要件を表す情報を含める。また、DNSクエリ制御装置51は、UE情報に含まれるアプリケーションのコンピューティングリソース要件を表す情報に基づいて、それに適した情報として、MECホストの処理負荷を表す情報をMEC情報に含めることで、期待されるアプリケーション処理を実行可能なMECホストの選択を可能とする。
この場合、例えば、MECシステム41(DNSクエリ制御装置51または他の構成部)は、各MECホストの処理負荷を表す情報を記憶しており、DNSクエリ制御装置51は当該情報を利用(参照)する。
【0034】
第3事例は、UE情報としてアプリケーションの遅延要件を表す情報を付与し、MEC情報としてUPFからのラウンドトリップタイム(RTT:Round Trip Time)を表す情報を付与することが行われる。つまり、UE11は、UE情報にアプリケーションの遅延要件を表す情報を含める。また、DNSクエリ制御装置51は、UE情報に含まれるアプリケーションの遅延要件を表す情報に基づいて、それに適した情報として、MECホストに関してUPFからのラウンドトリップタイムを表す情報をMEC情報に含めることで、遅延要件を満たすMECホストの選択を可能とする。
この場合、例えば、MECシステム41(DNSクエリ制御装置51または他の構成部)は、各UPFから各MECホストへの通信遅延時間(RTT)を表す情報を記憶しており、DNSクエリ制御装置51は当該情報を利用(参照)する。
【0035】
[第1実施形態について]
以上のように、本実施形態に係る通信システム1では、DNSクエリ制御装置51は、端末装置(本実施形態では、UE11)が作成するDNSクエリをMECシステム41において書き換えることで、ユーザあるいはアプリケーションが意識することなく細やかな制御を実現することができる。
【0036】
本実施形態に係る通信システム1では、例えば、単一のFQDNを用いたDNS解決を行う際に必要となるDNSレコードの数を大幅に抑制しつつも、UE11の識別情報(UE ID)などのようにUE11の属性に応じて異なるIPアドレスを応答することができる。同時に、本実施形態に係る通信システム1では、MECホストのコンピューティング負荷などのようにMECシステム41の情報に応じて異なるIPアドレスを応答することができる。
ここで、DNSレコードの抑制効果は、(装置のクラスター数/総UE数)によって表される。
【0037】
なお、仮に、直接的に解決しようとすると、MECシステムからUEが情報を受け取り、あらかじめUEがDNSクエリにMEC情報を付与することも技術的には可能であるが、例えば、MECシステム内のMECホストのトポロジに関わる情報あるいはその性能に関わる情報を開示することが認められないケースも想定されるため、本実施形態に係る通信システム1では、MEC情報がUE11に対して通知されないように、課題の解決が実現されている。
【0038】
本実施形態に係る通信システム1では、UE11が作成するDNSクエリをMECシステム41のDNSクエリ制御装置51が書き換えることで、ユーザあるいはアプリケーションが意識することなく細やかな制御を実現することができる。
なお、DNSクエリの書き換えとしては、情報の付与(追加)も含まれる。
【0039】
本実施形態に係る通信システム1では、例えば、MECホストのハンドオーバ向けのDNSクエリ制御装置51を提供することができ、これにより、MECシステム41が全国展開される場合においても、UE11の移動状況(ハンドオーバの状況)あるいはエッジホストのリソース利用状況などに応じて、接続するMECホストを柔軟に切り替えることが可能である。
【0040】
本実施形態に係る通信システム1では、DNSクエリ制御装置51は、例えば、分散MEC環境において複数のユーザが同時接続する際に、ユーザの移動あるいはリソース利用状況の変化に応じて、ユーザごとに適切な接続先(例えば、IPアドレス)を切り替えるようにDNSクエリを処理することができる。
本実施形態に係る通信システム1では、例えば、MECホストごとに異なるIPアドレスを持っている構成において、DNS解決を図る実装課題を解決することができる。
【0041】
本実施形態に係る通信システム1では、EDNS0(Extension Mechanisms for DNS version 0)といったDNSの拡張機能を利用することが可能である。
【0042】
<第1実施形態に係る構成例>
一構成例として、DNSクエリ制御装置51は、端末装置(図1の例では、UE11)から出力される第1DNSクエリを含む第1DNSメッセージ(図1の例では、DNSメッセージF1)を取得するDNSクエリ取得部111と、DNSクエリ取得部111によって取得された第1DNSメッセージに基づいて、第1DNSクエリにMEC情報を追加して第2DNSメッセージ(図1の例では、DNSメッセージF2)を生成するMEC情報追加部112と、MEC情報追加部112によって生成された第2DNSメッセージを出力するDNSクエリ出力部113と、を備える。
【0043】
ここで、第1DNSメッセージは、例えば、第1DNSクエリ以外の情報を含んでもよく、あるいは、第1DNSクエリと同一であってもよい。
また、第2DNSメッセージは、例えば、(第1DNSクエリおよびMEC情報)以外の情報を含んでもよく、あるいは、(第1DNSクエリおよびMEC情報)と同一であってもよい。
【0044】
一構成例として、DNSクエリ制御装置51において、MEC情報追加部112は、DNSクエリ取得部111によって取得された第1DNSメッセージに含まれる端末装置に関する情報(図1の例では、UE情報)に基づいて、第1DNSクエリに追加するMEC情報を決定する。
【0045】
一構成例として、DNSクエリ制御装置51は、MECシステム241に設けられる。
【0046】
ここで、DNSクエリ制御装置51において行われる処理の方法を提供することも可能である。
一構成例として、DNSクエリ制御方法では、DNSクエリ取得部111が、端末装置から出力される第1DNSクエリを含む第1DNSメッセージを取得し、MEC情報追加部112が、DNSクエリ取得部111によって取得された第1DNSメッセージに基づいて、第1DNSクエリにMEC情報を追加して第2DNSメッセージを生成し、DNSクエリ出力部113が、MEC情報追加部112によって生成された第2DNSメッセージを出力する。
【0047】
また、DNSクエリ制御のためのプログラムを提供することも可能である。
一構成例として、プログラムは、コンピューターに、端末装置から出力される第1DNSクエリを含む第1DNSメッセージを取得するDNSクエリ取得機能と、DNSクエリ取得機能によって取得された第1DNSメッセージに基づいて、第1DNSクエリにMEC情報を追加して第2DNSメッセージを生成するMEC情報追加機能と、MEC情報追加機能によって生成された第2DNSメッセージを出力するDNSクエリ出力機能と、を実現させるためのプログラムである。
【0048】
(第2実施形態)
[通信システム]
図3は、第2実施形態に係る通信システム201の概略的な構成を示す図である。
通信システム201は、UE211と、基地局装置221と、基地局装置222と、UPF231と、UPF232と、MECシステム241と、付与ノード242と、DNS243(DNSサーバー)と、を備える。
【0049】
付与ノード242は、例えば、スイッチ、または、汎用サーバーであってもよい。
付与ノード242は、DNSクエリ制御装置251を備える。
付与ノード242は、MECシステム241と通信を行う。MECシステム241は、付与ノード242にMEC情報に関する情報を通知する。当該情報は、MEC情報自体であってもよい。
なお、本実施形態では、説明の便宜上、付与ノード242にDNSクエリ制御装置251が備えられている構成例を示すが、付与ノード242とDNSクエリ制御装置251とが同一であってもよく、つまり、付与ノード242自体がDNSクエリ制御装置251であってもよい。
【0050】
図3の例では、基地局装置221および基地局装置222がUPF231と接続されており、UPF231とUPF232とが接続されている。
UPF231は、MECシステム241との通信をルーティングする。
UPF232は、DNS243との通信をルーティングする。本実施形態では、UPF232とDNS243との間に、付与ノード242が設けられている。
UE211は、基地局装置221と無線により通信を行う。
【0051】
ここで、図3の例では、説明の便宜上、通信システム201の構成として、簡易な構成例を示してある。
通信システム201の構成は図3の例に限られず、例えば、通信システム201は、他のUE、他の基地局装置、他のUPF、他のサーバーなどを備えていてもよい。
【0052】
通信システム201において行われる動作の概略を説明する。
UE211は、DNSメッセージF11をDNS243に宛てて出力(送信)する。DNSメッセージF11は、基地局装置221、UPF231およびUPF232を介してDNS243に伝送される途中で、UPF232とDNS243との間に存在する付与ノード242に入力する(通信T11)。
【0053】
ここで、DNSメッセージF11は、DNSクエリと、UE情報を含む。
UE情報は、UE211に関する情報であり、例えば、UE11のGPSの受信情報(GPS情報)などであってもよい。当該GPS情報は、例えば、UE211の位置を表す緯度および経度の情報を含む。
【0054】
付与ノード242では、DNSクエリ制御装置251は、DNSメッセージF11を受信し、受信したDNSメッセージF11に基づいて、付加するMEC情報を決定する。
そして、DNSクエリ制御装置251は、DNSメッセージF11に当該MEC情報を付与(追加)したDNSメッセージF12を生成して、DNSメッセージF12を元の通信の流れに戻す。これにより、DNSメッセージF12は、DNS243に入力する(通信T12)。
ここで、DNSメッセージF12は、DNSクエリと、UE情報と、MEC情報を含む。
【0055】
本実施形態では、MECシステム241は、任意のタイミングで、付与ノード242にMEC情報に関する情報を通知する。当該タイミングは、例えば、定期的なタイミングであってもよく、あるいは、他のタイミングであってもよい。
このような通知は、例えば、MECシステム241によって自発的に付与ノード242に対して行われてもよく、あるいは、付与ノード242がMECシステム241にアクセスすることを契機として行われてもよい。
【0056】
なお、本実施形態では、MECホストとDNS243とは一体化されない仕様に対応している。例えば、GS ETSI MEC 003によると、DNSサーバーはMECシステムのスコープ外である。このため、本実施形態では、DNSサーバー自体がMECシステムの一部となって宛先を解決する構成については対象としていない。
【0057】
MECシステム241は、例えば、1以上のMECホストを有する。それぞれのMECホストは、例えば、物理的なサーバーから構成される。MECシステム241に複数のMECホストが含まれる場合、例えば、複数のMECホストは互いに離隔していてもよい。
MECシステム241は、オーケストレータを備えていてもよい。当該オーケストレータは、例えば、それぞれのMECホストの情報を管理する。当該情報は、例えば、それぞれのMECホストの位置の情報、あるいは、それぞれのMECホストの負荷情報などであってもよい。
【0058】
本実施形態では、DNSクエリを書き換えるアプリケーションの機能を有するDNSクエリ制御装置251が付与ノード242に設けられており、DNSクエリ制御装置251によってDNSクエリごとにMEC情報を付与することが可能である。
ここで、DNSクエリ制御装置251は、例えば、1つのMECホストであってもよい。
【0059】
[DNSクエリ制御装置]
図4は、第2実施形態に係るDNSクエリ制御装置251の機能ブロックの構成例を示す図である。
DNSクエリ制御装置251は、DNSクエリ取得部311と、MEC情報追加部312と、DNSクエリ出力部313と、を備える。
【0060】
DNSクエリ取得部311は、UE211から送信されたDNSメッセージF11に含まれる情報を取得する。本実施形態では、当該情報には、DNSクエリおよびUE情報が含まれる。
MEC情報追加部312は、DNSクエリ取得部311によって取得された情報に基づいて、DNSクエリ(DNSメッセージF11)にMEC情報を追加することで、DNSメッセージF12を生成する。この場合に、MEC情報追加部312は、DNSクエリ取得部311によって取得された情報に基づいて、当該MEC情報を決定してもよい。
DNSクエリ出力部313は、MEC情報追加部312によって生成されたDNSメッセージF12を元の通信の流れに戻す(図3の例では、DNS243に出力する)。
【0061】
本実施形態では、UE211からDNS243に対して送信されるDNSクエリを中間ノード(本実施形態では、付与ノード242)でタップしていったん取得し、当該DNSクエリにMECシステムに関わる情報(MEC情報)を付与し、MEC情報が付与されたDNSクエリを元のパスに戻す。
なお、DNSメッセージF12が元の宛先のDNS243に伝送される場合には、DNSクエリ出力部313はDNSメッセージF12を元の通信の流れ以外の通信の流れに出力してもよい。
【0062】
一例として、DNSクエリ制御装置251は、UE情報に含まれるGPS情報等の地理情報に基づいて、その地理に対応するMECホストのDNSレコードをクエリするための情報(MEC情報)をDNSクエリに付与することができる。
他の例として、DNSクエリ制御装置251は、各MECホストの負荷状況あるいはネットワークトポロジ等のネットワーク情報を直接的もしくは間接的に参照することによって、これらを考慮したパラメータ(MEC情報)の付与を行うことが可能である。
【0063】
ここで、本実施形態では、UE211から出力されるDNSクエリが付与ノード242(DNSクエリ制御装置251)を経由するようにDNSクエリをステアリングする構成となっている。
本実施形態では、DNSクエリ制御装置251は、DNSクエリを受信するために、MECホストとして機能し、DNSサーバーとして振る舞ってもよい。
【0064】
[事例]
事例については、第1実施形態で説明した事例(第1事例~第3事例)と同様である。
本実施形態では、概略的には、第1実施形態の場合と比べて、DNSクエリ制御装置251がMECシステム241の外部に配置されている点で相違しており、他の点で同様である。
【0065】
本実施形態では、例えば、p4言語対応スイッチのようにパケットを高速で処理可能なスイッチ(本実施形態では、付与ノード242)を利用することができ、当該スイッチが、MECシステム241から情報を適宜受け取り、その情報をMEC情報として付与する構成とすることが可能である。
【0066】
[第2実施形態について]
以上のように、本実施形態に係る通信システム201では、DNSクエリ制御装置251は、端末装置(本実施形態では、UE211)が作成するDNSクエリを付与ノード242において書き換えることで、ユーザあるいはアプリケーションが意識することなく細やかな制御を実現することができる。
【0067】
また、本実施形態に係る通信システム201では、第1実施形態の場合と比べてDNSクエリ制御装置251の配置位置が異なる点を除いて、例えば、第1実施形態に係る通信システム1について説明したのと同様な効果を得ることができる。
【0068】
<第2実施形態に係る構成例>
一構成例として、DNSクエリ制御装置251は、端末装置(図3の例では、UE211)から出力される第1DNSクエリを含む第1DNSメッセージ(図3の例では、DNSメッセージF11)を取得するDNSクエリ取得部311と、DNSクエリ取得部311によって取得された第1DNSメッセージに基づいて、第1DNSクエリにMEC情報を追加して第2DNSメッセージ(図3の例では、DNSメッセージF12)を生成するMEC情報追加部312と、MEC情報追加部312によって生成された第2DNSメッセージを出力するDNSクエリ出力部313と、を備える。
【0069】
一構成例として、DNSクエリ制御装置251において、MEC情報追加部312は、DNSクエリ取得部311によって取得された第1DNSメッセージに含まれる端末装置に関する情報(図3の例では、UE情報)に基づいて、第1DNSクエリに追加するMEC情報を決定する。
【0070】
一構成例として、DNSクエリ制御装置251は、MECシステム241の外部に設けられ、MECシステム241からMEC情報に関する情報を取得する。
なお、当該情報は、DNSクエリ制御装置251によってMEC情報の追加を行うことが可能な情報であり、例えば、MEC情報自体であってもよく、あるいは、他の情報であってもよい。
【0071】
ここで、第1実施形態の場合と同様に、DNSクエリ制御装置251において行われる処理の方法を提供することも可能である。
また、第1実施形態の場合と同様に、DNSクエリ制御のためのプログラムを提供することも可能である。
【0072】
[以上の実施形態について]
以上により、例えば無線ネットワークにおける総合的なサービス品質の向上を実現することができることから、国連が主導する持続可能な開発目標(SDGs)の目標9「レジリエントなインフラを整備し、持続可能な産業化を推進するとともに、イノベーションの拡大を図る」に貢献することが可能となる。
【0073】
なお、以上に説明した任意の装置における任意の構成部の機能を実現するためのプログラムを、コンピューター読み取り可能な記録媒体に記録し、そのプログラムをコンピューターシステムに読み込ませて実行するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピューターシステム」とは、オペレーティングシステムあるいは周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD(Compact Disc)-ROM(Read Only Memory)等の可搬媒体、コンピューターシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークあるいは電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバーあるいはクライアントとなるコンピューターシステム内部の揮発性メモリーのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。当該揮発性メモリーは、例えば、RAM(Random Access Memory)であってもよい。記録媒体は、例えば、非一時的記録媒体であってもよい。
【0074】
また、上記のプログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピューターシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピューターシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワークあるいは電話回線等の通信回線のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記のプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上記のプログラムは、前述した機能をコンピューターシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイルであってもよい。差分ファイルは、差分プログラムと呼ばれてもよい。
【0075】
また、以上に説明した任意の装置における任意の構成部の機能は、プロセッサーにより実現されてもよい。例えば、実施形態における各処理は、プログラム等の情報に基づき動作するプロセッサーと、プログラム等の情報を記憶するコンピューター読み取り可能な記録媒体により実現されてもよい。ここで、プロセッサーは、例えば、各部の機能が個別のハードウェアで実現されてもよく、あるいは、各部の機能が一体のハードウェアで実現されてもよい。例えば、プロセッサーはハードウェアを含み、当該ハードウェアは、デジタル信号を処理する回路およびアナログ信号を処理する回路のうちの少なくとも一方を含んでもよい。例えば、プロセッサーは、回路基板に実装された1または複数の回路装置、あるいは、1または複数の回路素子のうちの一方または両方を用いて、構成されてもよい。回路装置としてはIC(Integrated Circuit)などが用いられてもよく、回路素子としては抵抗あるいはキャパシターなどが用いられてもよい。
【0076】
ここで、プロセッサーは、例えば、CPUであってもよい。ただし、プロセッサーは、CPUに限定されるものではなく、例えば、GPU(Graphics Processing Unit)、あるいは、DSP(Digital Signal Processor)等のような、各種のプロセッサーが用いられてもよい。また、プロセッサーは、例えば、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)によるハードウェア回路であってもよい。また、プロセッサーは、例えば、複数のCPUにより構成されていてもよく、あるいは、複数のASICによるハードウェア回路により構成されていてもよい。また、プロセッサーは、例えば、複数のCPUと、複数のASICによるハードウェア回路と、の組み合わせにより構成されていてもよい。また、プロセッサーは、例えば、アナログ信号を処理するアンプ回路あるいはフィルター回路等のうちの1以上を含んでもよい。
【0077】
以上、この開示の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この開示の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【0078】
1、201…通信システム、11、211…UE、21、22、221、222…基地局装置、31、32、231、232…UPF、41、241…MECシステム、42、243…DNS、51、251…DNSクエリ制御装置、242…付与ノード、111、311…DNSクエリ取得部、112、312…MEC情報追加部、113、313…DNSクエリ出力部、611、711、712…デバイス、632、731,732…MECホスト、F1、F2、F11、F12…DNSメッセージ、T1、T2、T11、T12…通信
図1
図2
図3
図4
図5
図6