JP7629977B1 - Information processing system, information processing method, and program - Google Patents
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Abstract
【課題】コアネットワークの構成が複雑化しても、通信状況の把握に必要なデータを適時に、大量に取得することができるようにする。
【解決手段】コアネットワークから、C-PlaneのパケットとU-Planeのパケットとを取得する取得部と、取得部が取得したU-Planeのパケットから、送信元アドレス、宛先アドレス、および、TEIDを抽出し、取得部が取得したC-Planeのパケットのペイロードに格納された情報から、U-Planeのパケットの送信元アドレス、宛先アドレス、および、TEIDを抽出する抽出部と、抽出部が抽出した送信元アドレス、宛先アドレス、および、TEIDに基づいてC-PlaneのパケットとU-Planeのパケットとを紐づける紐づけ部とを備える。
【選択図】図11
The present invention makes it possible to timely acquire large amounts of data required to understand communication conditions even if the configuration of a core network becomes complex.
[Solution] The system includes an acquisition unit that acquires C-Plane packets and U-Plane packets from a core network, an extraction unit that extracts a source address, a destination address, and a TEID from the U-Plane packets acquired by the acquisition unit, and extracts the source address, destination address, and TEID of the U-Plane packets from information stored in the payload of the C-Plane packets acquired by the acquisition unit, and a linking unit that links the C-Plane packets and the U-Plane packets based on the source address, destination address, and TEID extracted by the extraction unit.
[Selection] Figure 11
Description
特許法第30条第2項適用 ・研究集会名 日本P4ユーザ会2023 開催場所 東京都中央区日本橋1-3-13 東京建物 日本橋ビル 開催日 2023年10月12日
本発明は、情報処理システム、情報処理方法およびプログラムに関し、コアネットワークの構成が複雑化しても、通信状況の把握に必要なデータを適時に、大量に取得することができる情報処理システム、情報処理方法およびプログラムに関する。 The present invention relates to an information processing system, an information processing method, and a program that can timely acquire large amounts of data required to understand communication conditions even when the core network configuration is complex.
ネットワークを流れるパケットを解析して、KPIを算出することなどにより、通信の品質評価が行われている。また、RTBなどを活用したマーケティング活動においても、ネットワークを流れるパケットの解析が行われている。 The quality of communication is evaluated by analyzing packets flowing through the network and calculating KPIs. Packets flowing through the network are also analyzed for marketing activities that utilize RTB, etc.
例えば、LTEでは、MMEとS-GWとの接続に係る参照点S11、基地局であるeNodeBとS-GWとの接続に係る参照点S1-Uとから、それぞれC-PlaneのパケットとU-Planeのパケットを取り出していた。取り出されたC-PlaneのパケットとU-Planeのパケットとを紐づけることで同一のユーザの通信に係るデータを特定し、通信状況の解析に必要な情報等が取得される。 For example, in LTE, C-Plane packets and U-Plane packets are extracted from reference point S11, which is related to the connection between the MME and S-GW, and reference point S1-U, which is related to the connection between the base station eNodeB and the S-GW. By linking the extracted C-Plane packets and U-Plane packets, data related to communications by the same user can be identified, and information necessary for analyzing the communications status can be obtained.
また、受信したパケットを分析するパケット分析部が、フロー情報を参照して受信したパケットをフロー分別し、パケットに対応するフローの識別子であるフローIDを付与することで、トラフィック制御単位、トラフィック制御方法の向上を図る技術も提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In addition, a technology has been proposed in which a packet analysis unit that analyzes received packets refers to flow information to classify the received packets into flows and assign a flow ID, which is an identifier for the flow corresponding to the packet, thereby improving traffic control units and traffic control methods (see, for example, Patent Document 1).
LTEの初期リリースにおいては、C-Planeのパケットの取り出し位置とU-Planeのパケットを取り出し位置とは、1つのデータセンタ内に集約されていた。 In the initial release of LTE, the packet extraction locations for the C-Plane and the U-Plane were concentrated within a single data center.
一方、LTEの後期リリースで定義されたCUPS(C・U-Plane Separate)アーキテクチャや5G(以下、「5G対応以後」と記載する場合がある。)においては、U-Planeの処理に係るUPFに代表されるネットワーク機能部を担うサーバが分散して配置されるようになった。例えば、コアネットワークのパフォーマンスの向上を図るため、基地局の近傍のデータセンタに、UPFとして機能するサーバが配置されることが多くなった。 Meanwhile, in the CUPS (C-U-Plane Separate) architecture defined in later releases of LTE and 5G (hereinafter sometimes referred to as "5G compatible and beyond"), servers that handle network functions such as the UPF related to U-Plane processing are now distributed. For example, to improve the performance of the core network, servers that function as UPFs are often placed in data centers near base stations.
このため、5G対応以後、C-Planeのパケットを取り出すデータセンタと、U-Planeのパケットを取り出すデータセンタとが異なることが多くなり、同一のユーザの通信に係るデータを紐づけることが難しくなった。一方で、例えば、引用文献1では、C-Planeのパケットの取り出し位置とU-Planeのパケットの取り出し位置とがそれぞれ異なるデータセンタに配置されることは考慮されていない。
As a result, after the advent of 5G, the data center that extracts packets for the C-Plane and the data center that extracts packets for the U-Plane are often different, making it difficult to link data related to communications for the same user. On the other hand, for example,
また、従来の同一のユーザの通信に係るデータの紐づけは、各ユーザのトラフィックに対して暫定的に付与されたIDを、一意に定まるIDに対応付けるためのテーブルなどを用いて行われていた。このため、従来の紐づけ処理は、処理負荷が高く、データの紐づけが可能となるユーザの数が限られており、例えば、Key Performance Indicator(KPI)などについての十分な分析ができなかった。 In addition, in the past, data related to the same user's communications was linked using a table that associated the IDs provisionally assigned to each user's traffic with a unique ID. As a result, the processing load of the past linking process was high, and the number of users for which data could be linked was limited, making it impossible to perform sufficient analysis of, for example, key performance indicators (KPIs).
本発明の一態様は、コアネットワークの構成が複雑化しても、通信状況の把握に必要なデータを適時に、大量に取得することができる技術を実現することを目的とする。 One aspect of the present invention aims to realize a technology that can acquire large amounts of data required to understand communication conditions in a timely manner, even if the core network configuration becomes complex.
本発明の一態様に係る情報処理システムは、コアネットワークから、C-PlaneのパケットとU-Planeのパケットとを取得する取得部と、前記取得部が取得した前記U-Planeのパケットから、送信元アドレス、宛先アドレス、および、TEID(Tunnel Endpoint Identifier)を抽出し、前記取得部が取得した前記C-Planeのパケットのペイロードに格納された情報から、前記U-Planeのパケットの送信元アドレス、宛先アドレス、および、TEIDを抽出する抽出部と、前記抽出部が抽出した送信元アドレス、宛先アドレス、および、TEIDに基づいて前記C-PlaneのパケットとU-Planeのパケットとを紐づける紐づけ部とを備える。 An information processing system according to one aspect of the present invention includes an acquisition unit that acquires C-Plane packets and U-Plane packets from a core network, an extraction unit that extracts a source address, a destination address, and a TEID (Tunnel Endpoint Identifier) from the U-Plane packets acquired by the acquisition unit, and extracts the source address, destination address, and TEID of the U-Plane packets from information stored in the payload of the C-Plane packets acquired by the acquisition unit, and a linking unit that links the C-Plane packets and U-Plane packets based on the source address, destination address, and TEID extracted by the extraction unit.
本発明の一態様に係る情報処理方法は、 コアネットワークから、C-PlaneのパケットとU-Planeのパケットとを取得するステップと、前記取得した前記U-Planeのパケットから、送信元アドレス、宛先アドレス、および、TEIDを抽出し、前記取得した前記C-Planeのパケットのペイロードに格納された情報から、前記U-Planeのパケットの送信元アドレス、宛先アドレス、および、TEIDを抽出するステップと、前記抽出した送信元アドレス、宛先アドレス、および、TEIDに基づいて前記C-PlaneのパケットとU-Planeのパケットとを紐づけるステップとを含む。 An information processing method according to one aspect of the present invention includes the steps of acquiring C-Plane packets and U-Plane packets from a core network, extracting a source address, a destination address, and a TEID from the acquired U-Plane packets, and extracting the source address, destination address, and TEID of the U-Plane packets from information stored in the payload of the acquired C-Plane packets, and linking the C-Plane packets and U-Plane packets based on the extracted source address, destination address, and TEID.
本発明の各態様は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータに上記方法の各ステップを実行させるプログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。 Each aspect of the present invention may be realized by a computer. In this case, the program that causes a computer to execute each step of the above method, and the computer-readable recording medium on which the program is recorded, also fall within the scope of the present invention.
本発明の一態様によれば、コアネットワークの構成が複雑化しても、通信状況の把握に必要なデータを適時に、大量に取得することができる。 According to one aspect of the present invention, even if the core network configuration becomes complex, it is possible to obtain a large amount of data necessary to understand the communication situation in a timely manner.
以下に、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。最初に、従来の技術の問題点について説明する。 Below, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the problems with the conventional technology will be described.
従来より、ネットワークを流れるパケットを解析して、KPIを算出することなどにより、通信の品質評価が行われている。 Traditionally, communication quality has been evaluated by analyzing packets flowing through a network and calculating KPIs.
図1は、通信状況の解析に係る従来のパケット解析システムを説明する図である。同図に示されるように、第4世代移動通信システム(LTE)では、UE(User Equipment)は、基地局であるeNodeBを介してLTEコアネットワーク30に接続される。コアネットワーク30には、MME(Mobility Management Entity)、S-GW(Serving Gateway)、P-GW(PDN Gateway)などのネットワーク機能部が含まれる。また、UEは、基地局、コアネットワークおよびCGN(Carrier Grade NAT)等によって構成されるキャリアサービスの提供に利用されるIPネットワークを介してインターネットなどの外部のネットワークに接続されている。キャリアサービス用IPネットワーク・インターネットなどのネットワークを総称して、DN(Data Network)と称する場合がある。
Figure 1 is a diagram explaining a conventional packet analysis system for analyzing communication conditions. As shown in the figure, in the fourth generation mobile communication system (LTE), a UE (User Equipment) is connected to an
(ネットワーク構成:LTE)
また、図1には、LTEコアネットワークに対応するパケット解析システム50が示されている。パケット解析システム50は、MMEとS-GWとの接続に係る参照点、eNodeBとS-GWとの接続に係る参照点(Reference point)とから、それぞれC-PlaneのパケットとU-Planeのパケットが取り出される。すなわち、MMEとS-GWとの接続に係る参照点であるS11から、C-Planeのパケットが取得され、eNodeBとS-GWとの接続に係る参照点であるS1-UからU-Planeのパケットが取得される。
(Network configuration: LTE)
1 also shows a
なお、C-Planeのパケットは、例えば、どの端末がどの基地局と通信をしているかといった制御を行うための通信に係るパケットである。U-Planeのパケットは、例えば、ユーザが閲覧するWebサイトや通話時の音声データなど、主にコンテンツ自体のデータの通信に係るパケットである。 C-Plane packets are packets related to communication for controlling, for example, which terminal is communicating with which base station. U-Plane packets are packets related to communication of data mainly related to the content itself, such as the website that the user is viewing or the voice data during a call.
パケット解析システム50は、取得したC-PlaneのパケットとU-Planeのパケットとを紐づけることで同一のユーザの通信に係るデータを特定し、通信状況の解析に必要な情報等を取得する。このような情報を、例えば、図示せぬモニタ装置に入力して、通信状況の解析を実行することにより、例えば、KPIに係る指標値などの算出が可能となる。
The
(システムの概略構成)
図2は、図1のパケット解析システム50の概略的内部構成例を示す図である。同図に示されるように、S11から取得されたC-PlaneのパケットとS1-Uから取得されたU-Planeのパケットとは、パケット識別器51に供給される。この例では、個々のユーザを示すSub(Subscriberを表す)1、Sub2、および、Sub3に係るC-PlaneのパケットおよびU-Planeのパケットがパケット識別器51に供給されている。
(System Overview)
Fig. 2 is a diagram showing a schematic internal configuration example of the
パケット識別器51は、後述するテーブルを参照して、C-PlaneのパケットとU-Planeのパケットとを紐づけてDPIサーバ52-1~DPIサーバ52-3に供給する。例えば、パケット識別器51は、ユーザSub1に係るC-Planeのパケットである「S11(Sub1)」とU-Planeのパケットである「S1-U(Sub1)」とを紐づけてDPIサーバ52-1に供給する。同様に、パケット識別器51は、ユーザSub2に係る「S11(Sub2)」と「S1-U(Sub2)」とを紐づけてDPIサーバ52-2に供給し、ユーザSub3に係る「S11(Sub3)」と「S1-U(Sub3)」とを紐づけてDPIサーバ52-3に供給する。
The
このとき、パケット識別器51は、同一のユーザに係るC-PlaneのパケットとU-Planeのパケットとを紐づけるために、IMSI(International Mobile Subscriber Identity)とTEID(Tunnel Endpoint Identifier)とを対応付けたテーブルを利用する。なお、IMSIは、予め各ユーザに対して割り当てられたIDである。また、TEIDは、トンネリングプロトコル(GTP)で用いられるIDであり、通信の開始時に付与される。
At this time, the
(紐づけのためのテーブル)
図3は、図のパケット解析システム50で用いられるIMSIとTEIDとを対応付けたテーブルの例を示す図である。同図の例では、IMSI「44020xxxxxxxxxx01」がTEID「teid1」に対応付けられ、IMSI「44020xxxxxxxxxx02」がTEID「teid2」に対応付けられている。図3のテーブルでは、このように、各IMSIがTEIDに対応付けられる。
(Table for linking)
Fig. 3 is a diagram showing an example of a table associating IMSIs with TEIDs used in the
C-PlaneのパケットにはIMSIが含まれるので、パケット識別器51は、図3のテーブルを参照することにより、当該IMSIに対応するTEIDを特定することができる。そして、パケット識別器51は、U-Planeのパケットに含まれるTEIDを参照することで、各C-Planeのパケットに対して紐づけるべきU-Planeのパケットを特定することができる。
Since C-Plane packets contain an IMSI, the
DPIサーバ52-1~DPIサーバ52-3では、紐づけられたC-PlaneのパケットとU-Planeのパケットのデータを解析し、通信状況の解析に必要な情報等を生成する。生成された情報は、例えば、図示せぬトラフィックモニタなどに供給され、通信状況の解析が行われる。 DPI servers 52-1 to 52-3 analyze the data of the associated C-Plane packets and U-Plane packets, and generate information necessary for analyzing the communication status. The generated information is supplied to, for example, a traffic monitor (not shown), and the communication status is analyzed.
(ネットワーク構成:5G)
このような、各ユーザの通信状況の解析は、コアネットワークが第5世代移動通信システム(5G)になっても継続する必要がある。図4は、従来のパケット解析システムを5Gコアネットワークに適用する場合の例を示す図である。同図に示されるように、5Gコアネットワーク40には、AUSF(Authentication Server Function)、AMF(Access and Mobility Management Function)、NSSF(Network Slice Selection Function)、SMF(Session Management Function)、UDM(Unified Data Management)、PCF(Policy Control Function)、UPF(User Plane Function)などのネットワーク機能部が含まれる。
(Network configuration: 5G)
Such analysis of the communication status of each user needs to be continued even if the core network becomes a fifth generation mobile communication system (5G). Figure 4 is a diagram showing an example of applying a conventional packet analysis system to a 5G core network. As shown in the figure, the
LTEコアネットワーク30におけるMMEの機能は、5Gコアネットワーク40においては、主にAMFに割り当てられる。LTEコアネットワーク30におけるS-GWの機能は、5Gコアネットワーク40においては、主にSMF、および、UPFに割り当てられる。このため、5Gコアネットワーク40において、U-Planeのパケットは、基地局であるgNodeBとUPFとの接続に係る参照点であるN3から取得されるようにすればよい。一方、5Gコアネットワーク40において、C-Planeのパケットは、例えば、gNodeBが接続されるAMFとSMFとの接続に係る参照点であるN11から取得することが考えられる。
The functions of the MME in the
一方、LTE初期リリースと比較して5G対応以後では、C-Planeに係る処理を実行するネットワーク機能部とU-Planeに係る処理を実行するネットワーク機能部とが明確に分離される。このため、5G対応以後では、U-Planeに係る処理を実行するネットワーク機能部を、C-Planeに係る処理を実行するネットワーク機能部から分離して配置することが可能となった。 On the other hand, compared to the initial release of LTE, after 5G support, the network function unit that executes processing related to the C-Plane and the network function unit that executes processing related to the U-Plane are clearly separated. Therefore, after 5G support, it is now possible to place the network function unit that executes processing related to the U-Plane separately from the network function unit that executes processing related to the C-Plane.
例えば、UPFは、SMFと比較して高い処理能力が要求される。このため、低遅延通信サービスを提供する場合、UPFの機能は、複数の装置に分散して実装されることも可能である。また、特に、低遅延通信サービスを提供する場合、そのようなサービスに係る処理を担うDN上のサーバは、ユーザ(またはUE)と物理的に近い距離に配置される。そのため、UEからDNへの接続のパフォーマンスを向上させるために、UPFは、基地局の近くに分散して配置されることが好ましい。 For example, UPF requires higher processing power than SMF. Therefore, when providing a low-latency communication service, the UPF function can be distributed and implemented in multiple devices. In particular, when providing a low-latency communication service, the server on the DN that handles the processing related to such a service is placed physically close to the user (or UE). Therefore, in order to improve the performance of the connection from the UE to the DN, it is preferable that the UPF is distributed and placed near the base station.
従って、実際の5Gコアネットワークにおいては、例えば、複数のUPFがgNodeBに対応して複数配置される構成が採用され得る。この場合、例えば、AUSF、AMF、NSSF、SMF、UDM、PCFなどが配置されるデータセンタとは異なるデータセンタにUPFが配置されることになる。一例として、例えば、5Gコアネットワーク40の全てのネットワーク機能部が東京データセンタに配置され、UPFが札幌データセンタ、名古屋データセンタ、および、大阪データセンタに配置される。
Therefore, in an actual 5G core network, for example, a configuration may be adopted in which multiple UPFs are deployed corresponding to gNodeBs. In this case, for example, the UPFs will be deployed in a data center different from the data center in which the AUSF, AMF, NSSF, SMF, UDM, PCF, etc. are deployed. As an example, for example, all network function units of the
この場合、基地局であるgNodeBとUPFとの接続に係る参照点であるN3が、東京データセンタ内、札幌データセンタ内、名古屋データセンタ内、および、大阪データセンタ内に存在することになる。このため、同一のユーザに係るC-PlaneのパケットとU-Planeのパケットとを紐づけるためには、例えば、札幌データセンタ内、名古屋データセンタ内、および、大阪データセンタで取得されたU-Planeのパケットを、高速に東京データセンタのパケット識別器51に転送する必要がある。
In this case, N3, which is the reference point for connecting the base station gNodeB and the UPF, will be present in the Tokyo data center, the Sapporo data center, the Nagoya data center, and the Osaka data center. Therefore, in order to link C-Plane packets and U-Plane packets related to the same user, for example, U-Plane packets acquired in the Sapporo data center, the Nagoya data center, and the Osaka data center must be transferred at high speed to the
パケット識別器51と参照点N3とが同一のデータセンタ内に配置される場合、例えば、専用の光ファイバケーブルを敷設することなどにより、参照点N3で取得されたU-Planeのパケットを、高速にパケット識別器51に転送することができる。しかしながら、パケット識別器51と参照点N3とが異なるデータセンタ内に配置される場合、専用の光ファイバケーブルの敷設は非現実的である。
When the
また、例えば、同一のユーザに係るC-PlaneのパケットとU-Planeのパケットとを紐づけるために、図3に示されるようなテーブルを生成する場合、例えば、TEIDが付与される都度、IMSIと対応付けるようにテーブルを更新する必要がある。このため、テーブル更新に係る処理によって負荷が高くなり、パケット識別器51に高い処理能力が要求される。さらに、記憶可能なテーブルのサイズも限られるため、紐づけることができるC-PlaneのパケットとU-Planeのパケットの数も限られる。
In addition, for example, when generating a table such as that shown in FIG. 3 in order to link C-Plane packets and U-Plane packets related to the same user, it is necessary to update the table to associate the IMSI with a TEID each time it is assigned. This increases the load due to the processing involved in updating the table, and high processing power is required of the
<第一実施形態>
次に、本発明の第一実施形態について説明する。第一実施形態においては、C-PlaneのパケットとU-Planeのパケットとを紐づけるために、セッションインデックスを生成する。セッションインデックスは、C-PlaneのパケットとU-Planeのパケットのそれぞれに含まれる情報に基づいて生成され、C-PlaneのパケットとU-Planeのパケットのそれぞれに付与される。C-PlaneのパケットとU-Planeのパケットとを、セッションインデックスが一致するように組み合わせることにより、同一のUEに係るC-PlaneのパケットとU-Planeのパケットとが紐づけることが可能になる。なお、この場合、例えば、図3に示されるようなテーブルは不要になる。
First Embodiment
Next, a first embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, a session index is generated to link a C-Plane packet with a U-Plane packet. The session index is generated based on information contained in each of the C-Plane packet and the U-Plane packet, and is assigned to each of the C-Plane packet and the U-Plane packet. By combining the C-Plane packet and the U-Plane packet so that the session indexes match, it becomes possible to link the C-Plane packet and the U-Plane packet related to the same UE. In this case, for example, a table such as that shown in FIG. 3 is not required.
図5~図9を参照して、セッションインデックスの生成方式を説明する。なお、セッションインデックスは、各パケットに付される識別情報である。 The method for generating a session index is explained with reference to Figures 5 to 9. Note that a session index is identification information that is assigned to each packet.
(U-Planeのパケット)
図5は、U-Planeのパケットの構成要素が示す図である。この例では、U-Planeのパケット300に、Ethernetヘッダ301、IP(outer)ヘッダ302、UDP(outer)ヘッダ303、トンネリングプロトコル(GTPv1)ヘッダ304、IP(inner)ヘッダ305、UDP(inner)ヘッダ306、および、ペイロード307が含まれている。
(U-Plane packets)
5 is a diagram showing components of a U-Plane packet. In this example, a
なお、図中において、“(outer)”と“(inner)”とは、トンネリングプロトコルにおいて使用されるヘッダを区別するためのものであり、“(inner)”はトンネリングプロトコルでカプセル化されるパケットのヘッダを意味し、“(outer)”はカプセル化されたパケットを格納するパケットのヘッダを意味する。例えば、”(outer)”のヘッダは、カプセル化されたパケットのコアネットワーク内部の通信に用いられ、“(inner)”のヘッダは、当該U-PlaneのパケットのUEとDNとの通信に用いられる。 In the figure, "(outer)" and "(inner)" are used to distinguish the headers used in the tunneling protocol, with "(inner)" referring to the header of a packet encapsulated by the tunneling protocol, and "(outer)" referring to the header of a packet that stores the encapsulated packet. For example, the "(outer)" header is used for communication within the core network of the encapsulated packet, and the "(inner)" header is used for communication between the UE and DN of the packet in the U-Plane.
U-Planeのパケットの場合、トンネリングプロトコルは、例えば、GTP(General Packet Radio Service (GPRS) Tunnelling Protocol)v1が使用される。 For U-Plane packets, the tunneling protocol used is, for example, GTP (General Packet Radio Service (GPRS) Tunneling Protocol) v1.
(C-Planeのパケット)
図6は、LTEコアネットワークに対応するC-Planeのパケットであって、参照点S11において取得可能なC-Planeのパケットの構成要素を示す図である。この例では、C-Planeのパケット330に、Ethernetヘッダ331、IPヘッダ332、UDPヘッダ333、トンネリングプロトコル(GTPv2)ヘッダ334、および、ペイロード337が含まれている。ペイロード377は、GTP-C messageとも称される。
(C-Plane packets)
6 is a diagram showing components of a C-Plane packet corresponding to an LTE core network and obtainable at a reference point S11. In this example, a C-
C-Planeのパケットの場合、トンネリングプロトコルは、例えば、GTPv2が使用される。 For C-Plane packets, the tunneling protocol used is, for example, GTPv2.
セッションインデックスは、U-Planeのパケット、および、C-Planeのパケットのそれぞれに含まれる送信元IP(source(src) IP)アドレス、宛先IP(destination(dst) IP)アドレス、および、TEIDに基づいて生成される。 The session index is generated based on the source (src) IP address, destination (dst) IP address, and TEID contained in each of the U-Plane and C-Plane packets.
図7は、5Gコアネットワークに対応するC-Planeのパケットであって、参照点N2において取得可能なC-Planeのパケットの構成要素を示す図である。gNodeBとAMFとの間の通信では、NGAP(Next Generation Application Protocol)が用いられる。NGAPの詳細については、例えば、3GPPの標準規格TS.38.412に詳細に規定されている。 Figure 7 is a diagram showing components of a C-Plane packet corresponding to a 5G core network and that can be acquired at reference point N2. NGAP (Next Generation Application Protocol) is used in communication between gNodeB and AMF. Details of NGAP are specified in detail, for example, in the 3GPP standard TS. 38.412.
この例では、C-Planeのパケット350に、Ethernetヘッダ351、IPヘッダ352、SCTPヘッダ353、NGAPヘッダ354、および、ペイロード355が含まれている。なお、NGAPヘッダ354およびペイロード355はNGAP Messageとも称される。
In this example, a C-
図8は、5Gコアネットワークに対応するC-Planeのパケットであって、参照点N12において取得可能なC-Planeのパケットの構成要素を示す図である。AMFとAUSFとの間の通信では、HTTP(Hypertext Transfer Protocol)/2が用いられる。HTTP/2の詳細については、例えば、3GPPの標準規格TS.29.500に詳細に規定されている。 Figure 8 is a diagram showing the components of a C-Plane packet corresponding to the 5G core network and that can be acquired at reference point N12. HTTP (Hypertext Transfer Protocol)/2 is used for communication between the AMF and the AUSF. Details of HTTP/2 are specified in detail, for example, in the 3GPP standard TS. 29.500.
この例では、C-Planeのパケット370に、Ethernetヘッダ371、IPヘッダ372、TCPヘッダ373、HTTP/2ヘッダ374、および、ペイロード375が含まれている。なお、ペイロード375は、Applicationとも称される。
In this example, a C-
(セッションインデックスの生成に必要となる情報)
図9は、セッションインデックスの生成に必要となる情報の例を説明する図である。なお、図中の“(uplink)”および“(downlink)”は、パケットが送信される方向示す。“(uplink)”は上り方向、すなわち、UEまたは基地局からコアネットワークに向かうパケットであることを示し、“(downlink)”は下り方向、すなわち、コアネットワークからUEまたは基地局に向かうパケットであることを表す。
(Information required to generate a session index)
9 is a diagram for explaining an example of information required for generating a session index. In addition, "(uplink)" and "(downlink)" in the figure indicate the direction in which a packet is transmitted. "(uplink)" indicates the upward direction, that is, a packet from a UE or a base station to a core network, and "(downlink)" indicates the downward direction, that is, a packet from a core network to a UE or a base station.
同図に示されるように、セッションインデックスの生成に必要となる情報は、U-Planeの場合も、C-Planeの場合も、送信元IPアドレス、宛先IPアドレス、および、TEIDである。ただし、当該パケットが送信される方向によって、送信元、宛先、および、TEIDを付与するノードが異なる。 As shown in the figure, the information required to generate a session index is the source IP address, destination IP address, and TEID, whether in the U-Plane or the C-Plane. However, the node that assigns the source, destination, and TEID differs depending on the direction in which the packet is sent.
(U-Planeの場合)
同図に示されるように、U-Plane(uplink)のパケットの場合、送信元IPアドレスは、eNodeB又はgNodeBのIPアドレスを意味する。宛先IPアドレスは、S-GW、UPF又はSMFのIPアドレスを意味する。TEIDは、S-GW、UPF又はSMFが付与したTEIDを意味する。
(In the case of U-Plane)
As shown in the figure, in the case of a packet of the U-Plane (uplink), the source IP address means the IP address of the eNodeB or gNodeB. The destination IP address means the IP address of the S-GW, UPF, or SMF. The TEID means the TEID assigned by the S-GW, UPF, or SMF.
また、U-Plane(downlink)のパケットの場合、送信元IPアドレスは、S-GW又はUPFのIPアドレスを意味する。宛先IPアドレスは、eNodeB又はgNodeBのIPアドレスを意味する。TEIDは、eNodeB又はgNodeBが付与したTEIDを意味する。 In addition, for U-Plane (downlink) packets, the source IP address means the IP address of the S-GW or UPF. The destination IP address means the IP address of the eNodeB or gNodeB. The TEID means the TEID assigned by the eNodeB or gNodeB.
U-Planeのパケットの場合、送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレスは、図5のIP(outer)ヘッダ302に格納されており、TEIDは、図5のGTPv1ヘッダ304に格納されている。
For U-Plane packets, the source IP address and destination IP address are stored in the IP (outer)
(C-Planeの場合)
C-Plane(uplink)のパケットの場合、U-Plane(uplink)のパケットの場合と同様に、送信元IPアドレスは、eNodeB又はgNodeBのIPアドレスを意味する。宛先IPアドレスは、S-GW、UPF又はSMFのIPアドレスを意味する。TEIDは、S-GW、UPF又はSMFが付与したTEIDを意味する。すなわち、C-Plane(uplink)のパケットのペイロードには、U-Plane(uplink)のパケットの送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレス、並びに、TEIDが格納されており、これらを用いてセッションインデックスが生成される。
(In the case of C-Plane)
In the case of a C-Plane (uplink) packet, as in the case of a U-Plane (uplink) packet, the source IP address means the IP address of the eNodeB or gNodeB. The destination IP address means the IP address of the S-GW, UPF, or SMF. The TEID means the TEID assigned by the S-GW, UPF, or SMF. That is, the payload of the C-Plane (uplink) packet contains the source IP address and destination IP address of the U-Plane (uplink) packet, as well as the TEID, and a session index is generated using these.
また、C-Plane(downlink)のパケットの場合、U-Plane(downlink)のパケットの場合と同様に、送信元IPアドレスは、S-GW又はUPFのIPアドレスを意味する。宛先IPアドレスは、eNodeB又はgNodeBのIPアドレスを意味する。TEIDは、eNodeB又はgNodeBが付与したTEIDを意味する。すなわち、C-Plane(downlink)のパケットのペイロードには、U-Plane(downlink)のパケットの送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレス、並びに、TEIDが格納されており、これらを用いてセッションインデックスが生成される。 In addition, in the case of a C-Plane (downlink) packet, as in the case of a U-Plane (downlink) packet, the source IP address means the IP address of the S-GW or UPF. The destination IP address means the IP address of the eNodeB or gNodeB. The TEID means the TEID assigned by the eNodeB or gNodeB. In other words, the payload of a C-Plane (downlink) packet stores the source IP address and destination IP address of the U-Plane (downlink) packet, as well as the TEID, and a session index is generated using these.
(S11で取得可能なパケット)
参照点S11において取得可能なC-Planeのパケットの場合、送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレス、並びに、TEIDは、図6のペイロード337に格納されている。すなわち、参照点S11において取得可能なC-Planeのパケットの場合、U-Planeのパケットの送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレス、並びに、TEIDが、GTPv2プロトコルによって伝送される情報の中に格納されている。
(Packets that can be acquired in S11)
In the case of a C-Plane packet obtainable at reference point S11, the source IP address, destination IP address, and TEID are stored in the
送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレス、並びに、TEIDは、ペイロード337の中で、IE Type Valueが87である“Fully Qualified Tunnel Endpoint Identifier”のIE(Information Element)に格納されている。なお、IE Type Valueが87のIEにおける各情報の格納位置については、3GPPの標準規格TS 129 274 8.22 Fully Qualified TEID(F-TEID)に詳細に記述されている。
The source IP address, destination IP address, and TEID are stored in the IE (Information Element) of "Fully Qualified Tunnel Endpoint Identifier" with
図10は、標準規格TS 129 274 8.22において規定されるF-TEIDの符号化形式を説明する図である。セッションインデックスの生成に必要となる送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレスは、図10の“IPv4 address”または“IPv6 address”に格納されている。また、セッションインデックスの生成に必要となるTEIDは、図10の“TEID / GRE Key”に格納されている。 Figure 10 is a diagram explaining the encoding format of F-TEID defined in the standard TS 129 274 8.22. The source IP address and destination IP address required for generating the session index are stored in "IPv4 address" or "IPv6 address" in Figure 10. The TEID required for generating the session index is stored in "TEID / GRE Key" in Figure 10.
(N2で取得可能なパケット)
参照点N2において取得可能なC-Planeのパケットの場合、送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレス、並びに、TEIDは、図7のペイロード355に格納されている。すなわち、参照点N2において取得可能なC-Planeのパケットの場合、送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレス、並びに、TEIDは、NGAPプロトコルによって伝送される情報の中に格納されている。
(Packets available on N2)
In the case of a C-Plane packet obtainable at reference point N2, the source IP address, destination IP address, and TEID are stored in the
(N12で取得可能なパケット)
参照点N12において取得可能なC-Planeのパケットの場合、送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレス、並びに、TEIDは、図8のペイロード375に格納されている。すなわち、参照点N12において取得可能なC-Planeのパケットの場合、送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレス、並びに、TEIDは、HTTP/2プロトコルによって伝送される情報の中に格納されている。
(Packets that can be acquired at N12)
In the case of a C-Plane packet obtainable at reference point N12, the source IP address, destination IP address, and TEID are stored in the
また、5Gにおいては、セキュリティ脅威への対策の観点から、種々のセキュリティ措置が採用されている。具体的には、例えば、5Gにおける加入者IDであるSUPI(Subscription Permanent Identifier)は、所定の公開鍵によりSUPIが暗号化された情報であるSUCI(Subscription Concealed Identifier)としてUEからネットワークに送信される。これにより、5Gにおいては、加入者IDの秘匿化が行われている。そのため、参照点N2からC-Planeのパケットを取得したとしても、パケットを送信したユーザまたはUEとの関係性を把握することはできない。そこで、参照点N12において取得可能なC-Planeのパケットであり、AMFとAUSFとの間で送受信される認証処理に関するパケットからSUCIを取得し、当該リクエストに対するレスポンスパケットからSUPI及びKSEAFをそれぞれ取得する。これにより、例えば、モニタ装置などにおいて、C-Planeのパケットに含まれるSUCIからSUPIを導出することができる。 In addition, in 5G, various security measures are adopted from the viewpoint of countermeasures against security threats. Specifically, for example, SUPI (Subscription Permanent Identifier), which is a subscriber ID in 5G, is transmitted from the UE to the network as SUCI (Subscription Concealed Identifier), which is information in which SUPI is encrypted with a predetermined public key. As a result, in 5G, the subscriber ID is concealed. Therefore, even if a C-Plane packet is acquired from reference point N2, it is not possible to grasp the relationship with the user or UE that sent the packet. Therefore, SUCI is acquired from a packet related to authentication processing transmitted and received between AMF and AUSF, which is a C-Plane packet that can be acquired at reference point N12, and SUPI and KSEAF are acquired from a response packet to the request. This makes it possible, for example, in a monitoring device, to derive the SUPI from the SUCI contained in a C-Plane packet.
なお、SUPI、SUCI及びKSEAFは、それぞれ、HTTP/2プロトコルによって送受信されるパケットのペイロード部分に格納されている。上述した暗号化を行わないようネットワークを設計する事業者においては、SUPIをSUCIから導出する必要がないため、このような事業者にあっては、参照点N12におけるC-Planeのパケットの取得は必須ではない。 Note that SUPI, SUCI, and KSEAF are each stored in the payload portion of packets sent and received using the HTTP/2 protocol. For operators who design their networks so as not to perform the above-mentioned encryption, there is no need to derive SUPI from SUCI, and therefore acquisition of C-Plane packets at reference point N12 is not essential for such operators.
(セッションインデックスによるパケットの紐づけ)
同一のユーザに係る通信であれば、参照点S11において取得可能なC-Plane(uplink)のパケットのペイロード337内のIE Type Valueが87であるIEに格納される送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレスは、U-Plane(uplink)のパケットのIP(outer)ヘッダ302に格納される送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレスと、それぞれ一致する。そして、C-Plane(uplink)のパケットのペイロード337内のIE Type Valueが87であるIEに格納されるTEIDが、U-Plane(uplink)のパケットのトンネリングプロトコルヘッダ304に格納されるTEIDと一致する。
(Packet linking by session index)
If the communications relate to the same user, the source IP address and destination IP address stored in the IE with
同様に、同一のユーザに係る通信であれば、参照点N2において取得可能なC-Plane(uplink)のパケットのペイロード355に格納される送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレス、並びにTEIDは、U-Plane(uplink)のパケットのIP(outer)ヘッダ302に格納される送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレス、並びにトンネリングプロトコルヘッダ304に格納されるTEIDと、それぞれ一致する。
Similarly, if the communication is related to the same user, the source IP address, destination IP address, and TEID stored in the
さらに、同一のユーザに係る通信であれば、参照点N12において取得可能なC-Plane(uplink)のパケットのペイロード375に格納される送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレス、並びにTEIDは、U-Plane(uplink)のパケットのIP(outer)ヘッダ302に格納される送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレス、並びにトンネリングプロトコルヘッダ304に格納されるTEIDと、それぞれ一致する。
Furthermore, if the communication is related to the same user, the source IP address, destination IP address, and TEID stored in the
また、同一のユーザに係る通信であれば、参照点S11において取得可能なC-Plane(downlink)のパケットのペイロード337内のIE Type Valueが87であるIEに格納される送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレスは、U-Plane(downlink)のパケットのIP(outer)ヘッダ302に格納される送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレスと、それぞれ一致する。そして、C-Plane(downlink)のパケットのペイロード337内のIE Type Valueが87であるIEに格納されるTEIDが、U-Plane(downlink)のパケットのトンネリングプロトコルヘッダ304に格納されるTEIDと一致する。
Furthermore, if the communication is related to the same user, the source IP address and destination IP address stored in the IE with
同様に、同一のユーザに係る通信であれば、参照点N2において取得可能なC-Plane(downlink)のパケットのペイロード355に格納される送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレス、並びにTEIDは、U-Plane(downlink)のパケットのIP(outer)ヘッダ302に格納される送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレス、並びにトンネリングプロトコルヘッダ304に格納されるTEIDと、それぞれ一致する。
Similarly, if the communication is related to the same user, the source IP address, destination IP address, and TEID stored in the
さらに、同一のユーザに係る通信であれば、参照点N12において取得可能なC-Plane(downlink)のパケットのペイロード375に格納される送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレス、並びにTEIDは、U-Plane(downlink)のパケットのIP(outer)ヘッダ302に格納される送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレス、並びにトンネリングプロトコルヘッダ304に格納されるTEIDと、それぞれ一致する。
Furthermore, if the communication is related to the same user, the source IP address, destination IP address, and TEID stored in the
従って、例えば、各パケットから送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレス、並びに、TEIDを抽出してそれらのハッシュ値を当該パケットのセッションインデックスとすることで、同一のユーザに係る通信のパケットを識別することができる。すなわち、U-Planeのパケットのセッションインデックスと同一のセッションインデックスを有するC-Planeのパケットを特定することにより、同一のユーザに係るC-PlaneのパケットとU-Planeのパケットとを紐づけることができる。 Therefore, for example, by extracting the source IP address, destination IP address, and TEID from each packet and using their hash value as the session index of the packet, it is possible to identify packets of communication related to the same user. In other words, by identifying a C-Plane packet that has the same session index as the session index of a U-Plane packet, it is possible to link C-Plane packets and U-Plane packets related to the same user.
U-Planeのパケットのペイロード307に格納された情報を解析することで、UEとDNとの間で送受信されたデータを特定することができる。そして、当該U-Planeのパケットに紐づけられたC-Planeのパケットのペイロード337、ペイロード355、および、ペイロード375に格納された情報を解析することで、当該UEを特定したり、当該UEの挙動(例えば、ハンドオーバー等)を特定したりすることができる。このように、各ユーザの通信の内容を特定することができれば、詳細な通信状況の解析を実行することが可能となる。
By analyzing the information stored in
ここでは、各パケットに格納された送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレス、並びに、TEIDのハッシュ値を算出して当該パケットのセッションインデックスとする例について説明したが、これとは異なる演算によりセッションインデックスが生成されるようにしてもよい。すなわち、各パケットに格納された送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレス、並びに、TEIDに対して、所定の演算を行うことでセッションインデックスが生成されるようにしてもよい。具体的には、例えば、送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレス並びに、TEIDの値を合算した値をセッションインデックスとしてもよい。 Here, an example has been described in which a hash value of the source IP address, destination IP address, and TEID stored in each packet is calculated to be used as the session index for that packet, but the session index may be generated by a different calculation. That is, the session index may be generated by performing a predetermined calculation on the source IP address, destination IP address, and TEID stored in each packet. Specifically, for example, the session index may be the sum of the values of the source IP address, destination IP address, and TEID.
(パケット解析システムの構成例)
図11は、本実施形態に係るパケット解析システム200の構成例を示すブロック図である。同図に示されるパケット解析システム200は、コアネットワーク内のパケットを取得して通信状況の解析を行うシステムである。同図に示されるように、パケット解析システム200は、解析装置201Aと解析装置201Bとを有している。
(Example of packet analysis system configuration)
11 is a block diagram showing an example of the configuration of a
(解析装置)
解析装置201Aと解析装置201Bとは、例えば、それぞれ異なるデータセンタに配置されるようにしてもよい。また、解析装置201Aと解析装置201Bとの間の接続は、例えば、通信事業者が提供する専用線などを用いて行われるようにしてもよい。
(Analysis Equipment)
For example,
解析装置201Aは、主にC-Planeのパケットに係る処理を実行する装置である。解析装置201Aは、取得部221A、セッション識別部222A、および、紐づけ部223Aを有している。
The
解析装置201Bは、主にU-Planeのパケットに係る処理を実行する装置である。解析装置201Bは、取得部221B、および、セッション識別部222Bを有している。
The
取得部221Aおよびセッション識別部222Aは、取得部221Bおよびセッション識別部222Bと同じ構成の機能ブロックであってもよい。例えば、ある解析装置の取得部がC-planeのパケットを取得するための参照点に接続される場合、C-Planeのパケットを取得する取得部221Aとして機能し、その解析装置のセッション識別部は、セッション識別部222Aとして機能するようにしてもよい。また、ある解析装置がU-planeのパケットを取得するための参照点に接続される場合、U-Planeのパケットを取得する取得部221Bとして機能し、その解析装置のセッション識別部は、セッション識別部222Bとして機能するようにしてもよい。
以下では、特に区別する必要がない限り、取得部221Aと取得部221Bとをまとめて取得部221と称し、セッション識別部222Aとセッション識別部222Bとをまとめてセッション識別部222と称し、紐づけ部223Aを紐づけ部223と称することにする。また、同様に、特に区別する必要がない限り、解析装置201Aと解析装置201Bとをまとめて解析装置201と称することにする。
In the following, unless there is a particular need to distinguish between them,
(取得部)
取得部221は、コアネットワーク内の所定の参照点に対応する位置で、C-Planeのパケットと、U-Planeのパケットとを取得する。取得部221が取得したパケットは、セッション識別部222に供給される。
(Acquisition Department)
The acquisition unit 221 acquires packets of the C-Plane and packets of the U-Plane at a position corresponding to a predetermined reference point in the core network. The packets acquired by the acquisition unit 221 are supplied to the session identification unit 222.
(セッション識別部)
セッション識別部222は、取得部221が取得したC-PlaneのパケットおよびU-Planeのパケットから、送信元アドレス、宛先アドレス、および、TEIDを抽出し、取得部221が取得したC-Planeのパケットのペイロードに格納された情報から、U-Planeのパケットの送信元アドレス、宛先アドレス、および、TEIDを抽出する。そして、セッション識別部222は、抽出した送信元アドレス、宛先アドレス、および、TEIDに基づいて、複数のユーザのそれぞれによる通信に係るパケットを識別する識別情報を生成する。ここでセッション識別部222により生成される識別情報が、上述したセッションインデックスであってよい。
(Session Identification Unit)
The session identification unit 222 extracts the source address, destination address, and TEID from the C-Plane packet and the U-Plane packet acquired by the acquisition unit 221, and extracts the source address, destination address, and TEID of the U-Plane packet from the information stored in the payload of the C-Plane packet acquired by the acquisition unit 221. Then, the session identification unit 222 generates identification information for identifying packets related to communication by each of a plurality of users based on the extracted source address, destination address, and TEID. Here, the identification information generated by the session identification unit 222 may be the above-mentioned session index.
セッションインデックスは、各パケットに格納された送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレス、並びに、TEIDに対して、所定の演算を行うことで生成されるようにしてもよい。一例として、送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレス、並びに、TEIDのハッシュ値を含むセッションインデックスが生成されるようにしてもよい。 The session index may be generated by performing a predetermined calculation on the source IP address, destination IP address, and TEID stored in each packet. As an example, a session index may be generated that includes a hash value of the source IP address, destination IP address, and TEID.
すなわち、解析装置201Aのセッション識別部222Aは、取得部221Aによって取得されたC-Planeのパケットにおいて、図6のペイロード227から送信元アドレス、宛先アドレス、および、TEIDを抽出してセッションインデックスを生成する。また、解析装置201Bのセッション識別部222Bは、取得部221Bによって取得されたU-Planeのパケットにおいて、図5のIP(outer)ヘッダ302から送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレスを抽出し、トンネリングプロトコルヘッダ304からTEIDを抽出してセッションインデックスを生成する。
That is, the
セッション識別部222は、例えば、取得部221が取得したC-PlaneのパケットおよびU-Planeのパケットに、生成された識別情報(セッションインデックス)を付与して紐づけ部223に供給する。 The session identification unit 222, for example, assigns the generated identification information (session index) to the C-Plane packets and U-Plane packets acquired by the acquisition unit 221 and supplies them to the linking unit 223.
ここで、コアネットワークとパケット解析システム200との運用状況によっては、C-Planeのパケットと紐づけできないU-Planeのパケットが生じることがある。具体的には、例えば、解析装置201Aのメンテナンス等により、C-Planeのパケットが取得できない期間が発生する場合がある。このような場合、コアネットワークは正常に稼働しており、UEはDNとの接続を確立させることができるので、解析装置201Bの取得部221Bでは、通常通りU-Planeのパケットが取得される。このような場合、パケット解析システム200上では、C-Planeのパケットが存在しないので、C-Planeのパケットと紐づけできないU-Planeのパケットが発生する。
Depending on the operational status of the core network and
例えば、C-Planeのパケットが存在しない(すなわち、セッションインデックスが生成できない)場合、解析装置201Bは、取得部221Bが取得したU-Planeのパケットを解析装置201Aに送信しないようにしてよい。
For example, if there are no C-Plane packets (i.e., a session index cannot be generated), the
なお、図11の例では、解析装置201Bのセッション識別部222Bから出力される情報は、解析装置201Aのセッション識別部222Aから出力される情報とともに、解析装置201Aの紐づけ部223Aに供給されるように構成されている。
In the example of FIG. 11, the information output from the
(紐づけ部)
紐づけ部223は、セッションインデックスに基づいて、C-PlaneのパケットおよびU-Planeのパケットとを紐づける。すなわち、紐づけ部223は、C-Planeのパケットに付与されたセッションインデックスと同一のセッションインデックスが付与されたU-Planeとを紐づける。これにより、同一のUEの通信に係るデータを特定し、通信状況の解析に必要な情報等を得ることが可能となる。
(Linking section)
The linking unit 223 links the C-Plane packet and the U-Plane packet based on the session index. That is, the linking unit 223 links the session index given to the C-Plane packet with the U-Plane to which the same session index is given. This makes it possible to identify data related to communication of the same UE and obtain information necessary for analyzing the communication status.
記録装置202は、後述するように、紐づけ部223によって紐づけられたC-PlaneのパケットとU-Planeのパケットの各組に対して、順序情報を対応づけて記録する。順序情報は、例えば、当該パケットの送信時刻または受信時刻であってもよいし、パケットのシーケンス番号であってもよい。要は、パケットが送受信された順番を特定するための情報が、C-PlaneのパケットとU-Planeのパケットの各組に対して対応付けられるようにすればよい。
As described below, the
モニタ装置203は、順序情報が対応付けられたC-PlaneのパケットとU-Planeのパケットの各組を参照して詳細な通信状況の解析を実行する。これにより、例えば、KPIに係る指標値、ユーザの満足度の向上の度合いに係る指標値などの算出が行われる。
The
なお、記録装置202は、例えば、解析装置201Aと一体化されて構成されるようにしてもよいし、モニタ装置203と一体化されて構成されるようにしてもよい。
The
なお、上述の例では、セッション識別部222が、抽出した送信元アドレス、宛先アドレス、および、TEIDに基づいて、セッションインデックスを生成すると説明したが、セッション識別部222は、セッションインデックスを生成しないようにしてもよい。この場合、セッション識別部222は、取得部221が取得したC-PlaneのパケットおよびU-Planeのパケットを、送信元アドレス、宛先アドレス、および、TEIDとともに紐づけ部223に供給すればよい。そして、紐づけ部223は、送信元アドレス、宛先アドレス、および、TEIDに基づいてC-PlaneのパケットおよびU-Planeのパケットとを紐づけるようにすればよい。 In the above example, it has been described that the session identification unit 222 generates a session index based on the extracted source address, destination address, and TEID, but the session identification unit 222 may not generate a session index. In this case, the session identification unit 222 may supply the C-Plane packets and U-Plane packets acquired by the acquisition unit 221 to the linking unit 223 together with the source address, destination address, and TEID. The linking unit 223 may then link the C-Plane packets and U-Plane packets based on the source address, destination address, and TEID.
。
ここで、C-PlaneのパケットとU-Planeのパケットとの紐づけの際に異なるUEから取得したパケット同士で送信元アドレス、宛先アドレス、TEIDの重複が発生する場合がある。より具体的には、例えば、ある程度の期間に渡って収集したパケットについて一度に紐づけを行うような場合に、異なるUEから取得したパケット同士で送信元アドレス、宛先アドレス、TEIDの重複が発生する場合がある。3GPP標準の規定によれば、1つのネットワーク機能(NE)において、TEIDが重複することが無いように処理される。しかし、1のTEIDを使用していたユーザまたはUEが通信を終了した場合、当該TEIDは他のユーザまたはUEに再利用される場合がある。そのため、ある程度の期間に渡って収集したパケットについて一度に紐づけを行うような場合には、送信元アドレス、宛先アドレス、TEIDに加えて、順序情報を参照することでパケットが同一のユーザのパケットであるか異なるユーザのパケットであるかを判別できる。
.
Here, when linking packets in the C-Plane and packets in the U-Plane, there may be cases where the source address, destination address, and TEID of packets acquired from different UEs overlap. More specifically, for example, when packets collected over a certain period of time are linked at once, there may be cases where the source address, destination address, and TEID of packets acquired from different UEs overlap. According to the provisions of the 3GPP standard, in one network function (NE), processing is performed so that TEIDs do not overlap. However, when a user or UE that used one TEID ends communication, the TEID may be reused by another user or UE. Therefore, when linking packets collected over a certain period of time at once, it is possible to determine whether the packets are packets of the same user or packets of different users by referring to the order information in addition to the source address, destination address, and TEID.
(解析装置の配置)
図11の例では、1つの解析装置201Aに対して1つの解析装置201Bが設置されているが、実際には、1つの解析装置201Aに対して多数の解析装置201Bが設置されるようにしてもよい。すなわち、C-Planeのパケットに係る取得部221Aおよびセッション識別部222Aの組み合わせに対し、U-Planeのパケットに係る取得部221Bおよびセッション識別部222Bの組み合わせが複数設けられるようにしてもよい。
(Arrangement of analysis equipment)
11, one
例えば、5Gコアネットワークでは、低遅延通信サービスを提供する場合、UPFの機能は、複数の装置に分散して実装されることも可能である。また、特に、低遅延通信サービスを提供する場合、UEからDNへの接続のパフォーマンスを向上させるために、UPFは、基地局の近くに分散して配置されることが好ましい。また、ネットワークの運用形態やサービスの提供形態によっては、UPFはDN上のサーバの近傍に配置されてもよい。 For example, in a 5G core network, when providing a low-latency communication service, the UPF function may be distributed and implemented in multiple devices. In particular, when providing a low-latency communication service, it is preferable that the UPFs are distributed and placed near the base station in order to improve the performance of the connection from the UE to the DN. Depending on the network operation mode and the service provision mode, the UPF may be placed near the server on the DN.
従って、実際の5Gコアネットワークにおいては、例えば、複数のUPFがgNodeB、または、DN上のサーバに対応して複数配置される構成が採用され得る。例えば、AUSF、AMF、NSSF、SMF、UDM、PCFなどが配置されるデータセンタとは異なるデータセンタにUPFが配置され得る。 Therefore, in an actual 5G core network, for example, a configuration may be adopted in which multiple UPFs are deployed corresponding to gNodeBs or servers on a DN. For example, a UPF may be deployed in a data center different from the data center in which the AUSF, AMF, NSSF, SMF, UDM, PCF, etc. are deployed.
この場合、AUSF、AMF、NSSF、SMF、UDM、PCFなどが配置されるデータセンタに、解析装置201Aが配置され、UPFが配置されるデータセンタに解析装置201Bが配置されるようにすればよい。
In this case,
そして、上述したように、複数のUPFがgNodeB、または、DN上のサーバに対応して複数配置される場合、複数のgNodeB(基地局)、または、DN上のサーバのそれぞれの近傍に複数のデータセンタが用意され、それら複数のデータセンタに、UPFとともに解析装置201Bが配置されるようにすればよい。すなわち、U-Planeのパケットに係る取得部221Bおよびセッション識別部222Bは、基地局に近接して配置されるようにしてもよい。
As described above, when multiple UPFs are arranged corresponding to multiple gNodeBs or servers on the DN, multiple data centers are prepared near each of the multiple gNodeBs (base stations) or servers on the DN, and the
一方、例えば、本実施形態に係るパケット解析システム200をLTEコアネットワークで用いる場合、MMEとS-GWが同一のデータセンタに配置されるときは、解析装置201Aと解析装置201Bとが同一のデータセンタに配置されるようにしてもよい。同様に、本実施形態に係るパケット解析システム200を5Gコアネットワークで用いる場合でも、AUSF、AMF、NSSF、SMF、UDM、PCFなどが配置されるデータセンタに、UPFも配置されているときは、解析装置201Aと解析装置201Bとが同一のデータセンタに配置されるようにしてもよい。
On the other hand, for example, when the
解析装置201Aと解析装置201Bとが同一のデータセンタに配置される場合、解析装置201Aと解析装置201Bとの間の接続は、例えば、光ファイバケーブルなどにより行われるようにしてもよい(通信事業者が提供する専用線などを用いなくてもよい)。
When
(パケットの取得位置:LTE)
図12は、本実施形態において、LTEコアネットワークに対応するC-Planeのパケットの取得位置と、U-Planeのパケットの取得位置の例を説明する図である。同図には、コアネットワークの各ネットワーク機能部および基地局が矩形によって表示されており、パケットの取得位置に係る参照点が円で囲まれた文字および数値として表示されている。
(Packet acquisition position: LTE)
12 is a diagram for explaining an example of a packet acquisition position of a C-Plane corresponding to an LTE core network and a packet acquisition position of a U-Plane in this embodiment. In the figure, each network function unit and base station of the core network are displayed by a rectangle, and a reference point related to the packet acquisition position is displayed as a character and a number surrounded by a circle.
図12の例では、MMEとS-GWとの間の参照点S11において、解析装置201Aにより、C-Planeのパケットが取得される。また、eNodeBとS-GWとの間の参照点S1-Uにおいて、解析装置201Bにより、U-Planeのパケットが取得される。
In the example of FIG. 12,
すなわち、コアネットワークが、LTE通信ネットワークにおけるコアネットワークである場合、取得部221は、参照点S11からC-Planeのパケットを取得し、参照点S1-UからU-Planeのパケットを取得する。 In other words, if the core network is a core network in an LTE communication network, the acquisition unit 221 acquires C-Plane packets from reference point S11 and acquires U-Plane packets from reference point S1-U.
なお、図12において、解析装置201Aと解析装置201Bは、例えば、同一のデータセンタなどに集約されて配置されてもよいし、別々のデータセンタなどに分散して配置されるようにしてもよい。
In FIG. 12,
(メッセージタイプによるパケットの分類)
なお、参照点S11において取得されるパケットのうち、所定の条件を満たすものだけが、セッション識別部222に供給されるようにしてもよい。例えば、参照点S11で取得可能なC-Planeのパケットのメッセージタイプを参照し、所定のメッセージタイプのパケットのみがセッション識別部222に供給されるようにしてもよい。なお、メッセージタイプは、トンネリングプロトコルヘッダ334に格納される情報である。
(Classification of packets by message type)
Of the packets acquired at reference point S11, only those that satisfy a predetermined condition may be supplied to session identification unit 222. For example, by referring to the message type of C-Plane packets that can be acquired at reference point S11, only packets of a predetermined message type may be supplied to session identification unit 222. The message type is information stored in
図13は、セッション識別部222に供給されるべきパケットのメッセージタイプの一覧を示す図である。同図には、メッセージタイプ番号と、当該メッセージタイプ番号に対応するメッセージタイプが示されている。メッセージタイプは、UEの挙動(例えば、ハンドオーバー等)を示す情報であり、メッセージタイプを参照することで、後段のモニタ装置203における通信状況の解析に必要なパケットと、不要なパケットとを分類することが可能である。
Figure 13 is a diagram showing a list of message types of packets to be supplied to the session identification unit 222. The diagram shows the message type number and the message type corresponding to the message type number. The message type is information indicating the behavior of the UE (e.g., handover, etc.), and by referring to the message type, it is possible to classify packets into those necessary for analyzing the communication status in the
図13に示されるように、トンネリングプロトコルヘッダ334に格納されたメッセージタイプ番号が、32、33、34、・・・171、176、177のいずれかであるパケットは、後段のモニタ装置203における通信状況の解析に必要なパケットとして分類される。一方、トンネリングプロトコルヘッダ334に格納されたメッセージタイプ番号が、図13に示されたメッセージタイプ番号以外のパケットは、後段のモニタ装置203における通信状況の解析に不要なパケットとして分類される。
As shown in FIG. 13, packets whose message type number stored in the
このように、取得部221は、参照点S11から取得したC-Planeのパケットのメッセージタイプを参照して第1の種類のパケット(通信状況の解析に必要なパケット)と、第2の種類のパケット(不要なパケット)に分類し、第1の種類に分類されたパケットのみを、セッション識別部222に供給するようにしてもよい。 In this way, the acquisition unit 221 may refer to the message type of the C-Plane packets acquired from the reference point S11, classify the packets into a first type of packets (packets necessary for analyzing the communication status) and a second type of packets (unnecessary packets), and supply only packets classified as the first type to the session identification unit 222.
(IEによるパケットの分類)
図13に示されるいずれかのメッセージタイプのパケットについて、ペイロード337内のIEを参照して、必要なパケットと、不要なパケットとがさらに分類されるようにしてもよい。図14は、この際に参照されるIEの一覧を示す図である。同図には、IE Type Valueと、当該IE Type Valueに対応するIE(Information Element)が示されている。
(Classification of packets by IE)
Packets of any of the message types shown in Fig. 13 may be further classified into necessary packets and unnecessary packets by referring to the IE in the
例えば、IE Type Value1、2、3,・・・87、93、97に対応するそれぞれのIEに格納される値と比較すべき値(または範囲)の一覧が予め作成される。例えば、IE Type Value1のIEに格納された値と比較すべき値が予め設定され、IE Type Value1のIEに格納された値と一致する場合、必要なパケットとして後続の処理が実行され、一致しない場合、不要なパケットとして後続の処理の対象外となる。なお、各パケットには、必要又は不要を示すフラグが付与されてもよいし、必要なパケットのみが記憶される等し、不要なパケットは破棄されるようにしてもよい。
For example, a list of values (or ranges) to be compared with the values stored in the IEs corresponding to
また、IE Type Value2のIEに格納された値と比較すべき値の範囲が予め設定され、IE Type Value1のIEに格納された値がこの範囲内である場合、必要なパケットとして後続の処理が実行され、範囲外である場合、不要なパケットとして後続の処理の対象外となる。 In addition, the range of values to be compared with the value stored in the IE IE Type Value2 is set in advance, and if the value stored in the IE IE Type Value1 is within this range, the packet is treated as a necessary packet and subsequent processing is performed, and if it is outside the range, the packet is treated as an unnecessary packet and is not subject to subsequent processing.
IE Type Value3,・・・87、93、97についても同様の処理が実行され、当該パケットが後段のモニタ装置203における通信状況の解析に必要なパケットであるか不要なパケットであるかが判断される。
The same process is performed for
このようにして、取得部221は、参照点S11において取得されるパケットのうち、所定の条件を満たすものだけを、セッション識別部222に供給するようにしてもよい。すなわち、取得部221は、上述のように、メッセージタイプを参照して第1の種類に分類されたパケットに格納された所定のIE(Information Element)の値を参照して、第3の種類のパケットと、第4の種類のパケットにさらに分類し、第3の種類に分類されたパケットのみを、セッション識別部222に供給するようにしてもよい。 In this way, the acquisition unit 221 may supply only those packets that satisfy a predetermined condition among those acquired at the reference point S11 to the session identification unit 222. That is, the acquisition unit 221 may refer to the value of a predetermined IE (Information Element) stored in a packet classified as the first type by referring to the message type as described above, to further classify the packets into a third type packet and a fourth type packet, and supply only packets classified as the third type to the session identification unit 222.
あるいはまた、取得部221が、図13に示されるいずれかのメッセージタイプのパケットから、IE Type Value1、2、3,・・・87、93、97に対応するそれぞれのIEに格納される値を抽出して、当該パケットとともにセッション識別部222に供給するようにしてもよい。すなわち、図14に示されるIEのそれぞれは、通信状況の解析において必要な情報として、後段のセッション識別部222、モニタ装置203に供給されるようにしてもよい。この場合、メッセージタイプを参照して、通信状況の解析に必要なパケットとして分類されたパケットを、さらに分類する必要はない。
Alternatively, the acquisition unit 221 may extract values stored in the IEs corresponding to
(パケットの取得位置:5G)
図15は、本実施形態において、5Gコアネットワークに対応するC-Planeのパケットの取得位置と、U-Planeのパケットの取得位置の例を説明する図である。同図には、コアネットワークの各ネットワーク機能部および基地局が矩形によって表示されており、パケットの取得位置に係る参照点が円で囲まれた文字および数値として表示されている。
(Packet acquisition location: 5G)
15 is a diagram illustrating an example of the acquisition position of a packet in the C-Plane corresponding to the 5G core network and the acquisition position of a packet in the U-Plane in this embodiment. In the figure, each network function unit and base station of the core network are displayed by a rectangle, and the reference point related to the acquisition position of the packet is displayed as a character and a number surrounded by a circle.
図15の例では、gNodeBとAMFとの間の参照点N2、および、AMFとAUSFとの間の参照点N12において、解析装置201Aにより、C-Planeのパケットが取得される。また、gNodeBとUPFとの間の参照点N3において、解析装置201Bにより、U-Planeのパケットが取得される。
In the example of FIG. 15,
5Gコアネットワークの場合、AMFとSMFとの間の参照点N11においてC-Planeのパケットを取得するようにすることもできる。しかしながら、5Gコアネットワークの場合、AMFとSMFとの間の通信には、HPACKと称されるヘッダ圧縮方式が採用されている。 In the case of a 5G core network, it is also possible to acquire C-Plane packets at reference point N11 between the AMF and the SMF. However, in the case of a 5G core network, a header compression method called HPACK is adopted for communication between the AMF and the SMF.
HPACKを採用した通信の場合、例えば、パケットロスなどにより再送が発生した場合であっても、インデックス番号が変化する。再送を要求したノード以外のノードでは、どのパケットが再送されているパケットなのかを判別することができないので、HPACKにより圧縮されたヘッダを、インデックス番号に従って復元しようとすると、ヘッダを正しく復元できない可能性がある。すなわち、解析装置201Aは、再送を要求したノードではないので、HPACKにより圧縮されたヘッダを正しく復元することができないことがある。このため、本実施形態では、取得部221は、参照点N11でC-Planeのパケットを取得せず、参照点N2でC-Planeのパケットを取得する。
In the case of communication employing HPACK, the index number changes even if a retransmission occurs due to, for example, packet loss. Nodes other than the node that requested the retransmission cannot determine which packet is being retransmitted, so if an attempt is made to restore a header compressed by HPACK according to the index number, the header may not be restored correctly. In other words, since
なお、HPACKが採用されていない5Gコアネットワークにおいては、参照点N11においてC-Planeのパケットが取得されるようにしてもよい。この場合、参照点N2においてC-Planeのパケットが取得される必要はない。 In a 5G core network that does not use HPACK, C-Plane packets may be acquired at reference point N11. In this case, there is no need to acquire C-Plane packets at reference point N2.
また、5Gコアネットワークの場合、C-Planeのパケット内のIMSIが暗号化されており、後段のモニタ装置203における通信状況の解析のために、暗号化されたIMSIを復号する必要がある。このため、本実施形態では、取得部221は、AMFとAUSFとの間の参照点N12においてC-Planeのパケットを取得する。参照点N12では、/nausf-auth/v1/ue-authenticationsにおいて規定されたスキームのうち、スキーム2、スキーム7、スキーム12、および、スキーム14に対応するパケットが、取得部221により取得される。
In addition, in the case of a 5G core network, the IMSI in the C-Plane packets is encrypted, and the encrypted IMSI needs to be decrypted in order to analyze the communication status in the
このように、コアネットワークが、5G通信ネットワークにおけるコアネットワークである場合、取得部221は、参照点N2、参照点N12からC-Planeのパケットを取得し、参照点N3からU-Planeのパケットを取得する。 In this way, when the core network is a core network in a 5G communication network, the acquisition unit 221 acquires C-Plane packets from reference point N2 and reference point N12, and acquires U-Plane packets from reference point N3.
なお、図15において、解析装置201Aと解析装置201Bは、例えば、同一のデータセンタなどに集約されて配置されてもよいし、別々のデータセンタなどに分散して配置されるようにしてもよい。
In FIG. 15,
(Procedure Codeによるパケットの分類)
なお、参照点N2において取得されるパケットのうち、所定の条件を満たすものだけが、セッション識別部222に供給されるようにしてもよい。例えば、N2で取得可能なC-PlaneのパケットのProcedure Codeを参照し、所定のProcedure Codeのパケットのみが取得されるようにしてもよい。Procedure Codeは、図7のペイロード355に格納される情報である。
(Classification of packets by procedure code)
Of the packets acquired at reference point N2, only those that satisfy a predetermined condition may be supplied to session identification unit 222. For example, by referring to the procedure code of C-Plane packets that can be acquired at N2, only packets with a predetermined procedure code may be acquired. The procedure code is information stored in
図16は、セッション識別部222に供給されるべきパケットのProcedure Codeの一覧を示す図である。同図には、Procedure Codeと、当該Procedure Codeに対応するCode Nameが示されている。Procedure Codeは、図13のメッセージタイプと同様に、UEの挙動を示す情報であり、Procedure Codeを参照することで、後段のモニタ装置203における通信状況の解析に必要なパケットと、不要なパケットとを分類することが可能である。
Figure 16 is a diagram showing a list of procedure codes for packets to be supplied to the session identification unit 222. The diagram shows the procedure code and the code name corresponding to the procedure code. The procedure code is information indicating the behavior of the UE, similar to the message type in Figure 13, and by referring to the procedure code, it is possible to classify packets into those necessary for analyzing the communication status in the
図16に示されるように、Procedure Codeが4、11、12、・・・41、42、46のいずれかであるパケットのそれぞれは、後段のモニタ装置203における通信状況の解析に必要なパケットとして分類される。一方、Procedure Codeが、図16に示されたProcedure Code以外のパケットは、後段のモニタ装置203における通信状況の解析に不要なパケットとして分類される。
As shown in FIG. 16, packets with a procedure code of 4, 11, 12, ..., 41, 42, 46 are classified as packets necessary for analysis of the communication status in the
このように、取得部221は、参照点N2から取得したC-PlaneのパケットのProcedure Codeを参照して第1の種類のパケット(通信状況の解析に必要なパケット)と、第2の種類のパケット(不要なパケット)に分類し、第1の種類に分類されたパケットのみを、セッション識別部222に供給するようにしてもよい。 In this way, the acquisition unit 221 may refer to the procedure code of the C-Plane packets acquired from reference point N2, classify the packets into a first type of packets (packets necessary for analyzing the communication status) and a second type of packets (unnecessary packets), and supply only packets classified as the first type to the session identification unit 222.
(パケットの取得位置:5Gインターワーキング)
図17は、本実施形態において、5Gコアネットワークに対応するC-Planeのパケットの取得位置と、U-Planeのパケットの取得位置の別の例を説明する図である。同図には、コアネットワークの各ネットワーク機能部および基地局が矩形によって表示されており、パケットの取得位置に係る参照点が円で囲まれた文字および数値として表示されている。
(Packet acquisition position: 5G interworking)
17 is a diagram illustrating another example of the packet acquisition position of the C-Plane corresponding to the 5G core network and the packet acquisition position of the U-Plane in this embodiment. In the figure, each network function unit and base station of the core network are displayed by a rectangle, and the reference point related to the packet acquisition position is displayed as a character and a number surrounded by a circle.
図17の場合、図15の例と異なり、5GCとEPC(Evolved Packet Core)間のインターワーク機能を有する5Gコアネットワークに係る取得位置を説明する。このような5Gコアネットワークの構成は、3GPPの標準規格TS 123 501 4.3 “Interworking with EPC”に示されている。 In the case of FIG. 17, unlike the example of FIG. 15, the acquisition position related to the 5G core network having an interworking function between 5GC and EPC (Evolved Packet Core) is explained. The configuration of such a 5G core network is shown in the 3GPP standard TS 123 501 4.3 "Interworking with EPC".
図17の例では、図15の構成に加えて、MMEとeNodeBとが含まれている。また、5GCとEPC間のインターワーク機能を有する5Gコアネットワークの場合、S-GWおよびP-GWの機能は、SMFまたはUPFの機能を担うサーバに実装される。図17の例では、UPFの機能を担うサーバにS-GWの機能が実装されているものとする。 In the example of Figure 17, in addition to the configuration of Figure 15, an MME and an eNodeB are included. Furthermore, in the case of a 5G core network that has an interworking function between 5GC and EPC, the functions of the S-GW and P-GW are implemented in a server that performs the functions of the SMF or UPF. In the example of Figure 17, it is assumed that the functions of the S-GW are implemented in a server that performs the functions of the UPF.
図17の例では、gNodeBとAMFとの間の参照点N2、および、AMFとAUSFとの間の参照点N12において、さらに、MMEとAMFとの参照点N26において、解析装置201Aにより、C-Planeのパケットが取得される。さらに、MMEとUPFとの間の参照点S11において、解析装置201Aにより、C-Planeのパケットが取得される。なお、図17に記載のUPFは、UPFの機能を担うサーバであり、S-GWの機能を実装している。従って、C-Planeのパケットの取得に係る参照点S11は、実際には、MMEとS-GWとの間の参照点であると言える。
In the example of FIG. 17,
また、図17の例では、gNodeBとUPFとの間の参照点N3において、解析装置201Bにより、U-Planeのパケットが取得される。さらに、eNodeBとUPF(実際にはS-GW)との間の参照点S1-Uにおいて、解析装置201Bにより、U-Planeのパケットが取得される。
In the example of FIG. 17, U-Plane packets are acquired by
参照点S11および参照点S1-Uについては、図12を参照して上述した場合と同様である。参照点N2、参照点N12、および、参照点N3については、図15を参照して上述した場合と同様である。 Reference points S11 and S1-U are the same as those described above with reference to FIG. 12. Reference points N2, N12, and N3 are the same as those described above with reference to FIG. 15.
LTE、5Gなどの移動体通信では、通信の際に情報が暗号化される。例えば、UEが、gNodeBに接続され、その後ハンドオーバーしてeNodeBに接続され、さらにハンドオーバーしてgNodeBに再度接続された場合を考える。この場合、eNodeBに接続されたことにより、暗号鍵が変化するため、gNodeBに再度接続されたときに、直前に使用されていた暗号鍵をMMEから取得しなければならない。このため、参照点N26において、解析装置201Aにより、C-Planeのパケットを取得する必要がある。
In mobile communications such as LTE and 5G, information is encrypted during communication. For example, consider a case where a UE is connected to a gNodeB, then handed over to an eNodeB, and then handed over again to reconnect to the gNodeB. In this case, the encryption key changes when the UE is connected to the eNodeB, so when the UE reconnects to the gNodeB, the encryption key that was used immediately before must be obtained from the MME. For this reason, it is necessary for
なお、図17において、解析装置201Aと解析装置201Bは、例えば、同一のデータセンタなどに集約されて配置されてもよいし、別々のデータセンタなどに分散して配置されるようにしてもよい。
In FIG. 17,
(パケット解析処理)
次に、図11のパケット解析システム200によるパケット解析処理の例について説明する。図18は、パケット解析処理の流れの例を説明するフローチャートである。
(Packet analysis processing)
Next, a description will be given of an example of packet analysis processing by the
ステップS101において、解析装置201Aの取得部221Aは、C-Planeのパケットを取得する。このとき、コアネットワークが、LTE通信ネットワークにおけるコアネットワークである場合、図12を参照して上述したように、MMEとS-GWとの間の参照点S11において、C-Planeのパケットが取得される。
In step S101, the
また、コアネットワークが、5G通信ネットワークにおけるコアネットワークである場合、図15を参照して上述したように、gNodeBとAMFとの間の参照点N2、参照点N12からC-Planeのパケットが取得される。なお、参照点N12では、/nausf-auth/v1/ue-authenticationsにおいて規定されたスキームのうち、スキーム2、スキーム7、スキーム12、および、スキーム14に対応するパケットが、取得部221により取得される。
When the core network is a core network in a 5G communication network, as described above with reference to FIG. 15, C-Plane packets are acquired from reference points N2 and N12 between the gNodeB and the AMF. At reference point N12, packets corresponding to
さらに、コアネットワークが、5G通信ネットワークにおけるコアネットワークであって、5GCとEPC間のインターワーク機能を有するコアネットワークの場合、図17を参照して上述したように、参照点N2、参照点N12、および、MMEとAMFとの参照点N26において、C-Planeのパケットが取得される。さらに、MMEとUPF(実際にはS-GW)との間の参照点S11において、C-Planeのパケットが取得される。 Furthermore, when the core network is a core network in a 5G communication network and has an interworking function between 5GC and EPC, as described above with reference to FIG. 17, C-Plane packets are acquired at reference point N2, reference point N12, and reference point N26 between the MME and the AMF. Furthermore, C-Plane packets are acquired at reference point S11 between the MME and the UPF (actually the S-GW).
ステップS101で取得部221が取得したパケットは、セッション識別部222に供給される。 The packet acquired by the acquisition unit 221 in step S101 is supplied to the session identification unit 222.
なお、図13を参照して上述したように、参照点S11において取得されるパケットのうち、所定の条件を満たすものだけが、セッション識別部222に供給されるようにしてもよい。例えば、S11で取得可能なC-PlaneのパケットのMessage Typeを参照し、所定のメッセージタイプのパケットのみがセッション識別部222に供給されるようにしてもよい。また、図14を参照して上述したように、さらに、ペイロード337内のIEを参照して、パケットがさらに分類されるようにして、参照点S11において取得されるパケットのうち、所定の条件を満たすものだけが、セッション識別部222に供給されるようにしてもよい。
As described above with reference to FIG. 13, only packets that satisfy a predetermined condition among packets acquired at reference point S11 may be supplied to the session identification unit 222. For example, the Message Type of C-Plane packets that can be acquired at S11 may be referenced, and only packets of a predetermined message type may be supplied to the session identification unit 222. As described above with reference to FIG. 14, the packets may be further classified by referring to an IE in the
また、図16を参照して上述したように、参照点N2において取得されるパケットのうち、所定の条件を満たすものだけが、セッション識別部222に供給されるようにしてもよい。例えば、N2で取得可能なC-PlaneのパケットのProcedure Codeを参照し、所定のProcedure Codeのパケットのみがセッション識別部222に供給されるようにしてもよい。 Also, as described above with reference to FIG. 16, among the packets acquired at reference point N2, only those that satisfy a predetermined condition may be supplied to the session identification unit 222. For example, the procedure code of the C-Plane packets that can be acquired at N2 may be referenced, and only packets with a predetermined procedure code may be supplied to the session identification unit 222.
ステップS102において、解析装置201Bの取得部221Bは、U-Planeのパケットを取得する。このとき、コアネットワークが、LTE通信ネットワークにおけるコアネットワークである場合、図12を参照して上述したように、eNodeBとS-GWとの間の参照点S1-Uにおいて、U-Planeのパケットが取得される。
In step S102, the
また、コアネットワークが、5G通信ネットワークにおけるコアネットワークである場合、図15を参照して上述したように、gNodeBとUPFとの間の参照点N3において、U-Planeのパケットが、解析装置201Bの取得部221Bにより取得される。
Furthermore, when the core network is a core network in a 5G communication network, as described above with reference to FIG. 15, U-Plane packets are acquired by the
さらに、コアネットワークが、5G通信ネットワークにおけるコアネットワークであって、5GCとEPC間のインターワーク機能を有するコアネットワークの場合、図17を参照して上述したように、参照点N3と参照点S1-Uとにおいて、解析装置201Bにより、U-Planeのパケットが取得される。
Furthermore, when the core network is a core network in a 5G communication network and has an interworking function between 5GC and EPC, packets of the U-Plane are acquired by the
ステップS103において、セッション識別部222は、取得部221が取得したC-PlaneのパケットおよびU-Planeのパケットから、送信元アドレス、宛先アドレス、および、TEIDを抽出する。 In step S103, the session identification unit 222 extracts the source address, destination address, and TEID from the C-Plane packets and U-Plane packets acquired by the acquisition unit 221.
すなわち、解析装置201Aのセッション識別部222Aは、取得部221Aが取得したC-Planeのパケットから、送信元アドレス、宛先アドレス、および、TEIDを抽出する。
That is, the
このとき、取得部221Aが参照点S11からC-Planeのパケットを取得した場合、図6のペイロード337内のIE Type Valueが87のIEから、送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレス、並びに、TEIDが抽出される。また、取得部221Aが参照点N2からC-Planeのパケットを取得した場合、図7のペイロード355に格納される送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレス、並びにTEIDが抽出される。さらに、取得部221Aが参照点N12からC-Planeのパケットを取得した場合、図8のペイロード375に格納される送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレス、並びにTEIDが抽出される。
At this time, when the
また、解析装置201Bのセッション識別部222Bは、取得部221Bが取得したU-Planeのパケットから、送信元アドレス、宛先アドレス、および、TEIDを抽出する。このとき、上述したように、図5のIP(outer)ヘッダ302から送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレスが抽出され、トンネリングプロトコルヘッダ304からTEIDが抽出される。
The
ステップS104において、セッション識別部222は、ステップS103の処理で抽出した送信元アドレス、宛先アドレス、および、TEIDに基づいて、複数のユーザのそれぞれによる通信に係るパケットを識別する識別情報であるセッションインデックスを生成する。すなわち、解析装置201Aのセッション識別部222Aは、取得部221Aが取得したC-Planeのパケットのセッションインデックスを生成し、解析装置201Bのセッション識別部222Bは、取得部221Bが取得したU-Planeのパケットのセッションインデックスを生成する。
In step S104, the session identification unit 222 generates a session index, which is identification information for identifying packets related to communication by each of multiple users, based on the source address, destination address, and TEID extracted in the processing of step S103. That is, the
セッションインデックスは、各パケットに格納された送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレス、並びに、TEIDに対して、所定の演算を行うことで生成されるようにしてもよい。一例として、送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレス、並びに、TEIDのハッシュ値を含むセッションインデックスが生成される。 The session index may be generated by performing a predetermined calculation on the source IP address, destination IP address, and TEID stored in each packet. As an example, a session index is generated that includes a hash value of the source IP address, destination IP address, and TEID.
セッション識別部222は、取得部221が取得したC-PlaneのパケットおよびU-Planeのパケットを、生成されたセッションインデックスとともに紐づけ部223に供給する。 The session identification unit 222 supplies the C-Plane packets and U-Plane packets acquired by the acquisition unit 221 to the linking unit 223 together with the generated session index.
ステップS105において、紐づけ部223は、セッションインデックスに基づいて、C-PlaneのパケットおよびU-Planeのパケットとを紐づける。 In step S105, the linking unit 223 links the C-Plane packets and the U-Plane packets based on the session index.
このとき、例えば、解析装置201Aのセッション識別部222Aから供給されるC-Planeのパケットのセッションインデックスと、解析装置201Bのセッション識別部222Bから供給されるU-Planeのパケットのセッションインデックスとが比較される。そして、C-Planeのパケットのセッションインデックスと同一のセッションインデックスを有するU-Planeのパケットが、当該C-planeのパケットに紐づけられる。これにより、同一のユーザの通信に係るデータを特定し、通信状況の解析に必要な情報等を得ることが可能となる。
At this time, for example, the session index of the C-Plane packet supplied from the
ステップS106において、記録装置202は、ステップS105の処理により紐づけられたC-PlaneのパケットとU-Planeのパケットの各組に対して、順序情報を対応づけて記録する。順序情報は、例えば、当該パケットの送信時刻または受信時刻であってもよいし、パケットのシーケンス番号であってもよい。
In step S106, the
ステップS107において、モニタ装置203は、ステップS106の処理により順序情報が対応付けられたC-PlaneのパケットとU-Planeのパケットの各組を参照して詳細な通信状況の解析を実行する。これにより、例えば、KPIに係る指標値などの算出が行われる。
In step S107, the
このようにして、パケット解析処理が実行される。 This is how the packet analysis process is carried out.
(実施形態の効果)
本実施形態によれば、例えば、複数のUPFが、基地局であるgNodeBに対応して複数配置される構成が採用される場合であっても、通信状況の解析に必要な情報等を効率よく得ることができる。
(Effects of the embodiment)
According to this embodiment, even if a configuration is adopted in which multiple UPFs are deployed corresponding to a base station, which is a gNodeB, it is possible to efficiently obtain information necessary for analyzing communication conditions.
本実施形態では、上述したように、C-PlaneのパケットとU-Planeのパケットとがセッションインデックスにより紐づけられる。このため、例えば、gNodeBとUPFとの接続に係る参照点であるN3が異なるデータセンタ内に分散して存在していても、N3で取得されたU-Planeのパケットを、高速に転送するための専用の光ファイバケーブルの敷設等は必要ない。 In this embodiment, as described above, C-Plane packets and U-Plane packets are linked by a session index. Therefore, even if N3, which is the reference point for connecting gNodeB and UPF, is distributed in different data centers, there is no need to lay a dedicated optical fiber cable to transfer U-Plane packets acquired by N3 at high speed.
また、本実施形態では、例えば、TEIDとIMSIと対応付けるテーブルなども不要であるため、装置の処理負荷を低減することも可能となる。さらに、テーブルのサイズによって、紐づけることができるC-PlaneのパケットとU-Planeのパケットの数が制限されることもないので、大量のデータを使用して通信状況の解析を行うことができる。 In addition, in this embodiment, for example, a table that associates TEID with IMSI is not required, so the processing load of the device can be reduced. Furthermore, the number of C-Plane packets and U-Plane packets that can be linked is not limited by the size of the table, so communication conditions can be analyzed using large amounts of data.
このように、本実施形態によれば、コアネットワークの構成が複雑化しても、通信状況の把握に必要なデータを適時に、大量に取得することができる。 In this way, according to this embodiment, even if the core network configuration becomes complex, it is possible to obtain a large amount of data necessary to understand the communication situation in a timely manner.
<第二実施形態>
図11の例では、解析装置201Aが取得部221A、セッション識別部222A、および、紐づけ部223Aを有し、解析装置201Aが取得部221B、および、セッション識別部222Bを有する構成について説明した。しかし、解析装置201Aと、解析装置201Bは、同じ構成の装置であってもよい。
Second Embodiment
11, the configuration has been described in which
例えば、解析装置201Bが、紐づけ部223Aと同じ構成の機能ブロックである紐づけ部223Bを備えていてもよい。すなわち、同一の構成を有する解析装置201を複数用意して、その中の1つを解析装置201Aとして用い、その他を解析装置201Bとして用いるようにしてもよい。
For example,
この場合、解析装置201Bの紐づけ部223Bは、稼動させず、解析装置201Aの紐づけ部223Aにおいて、C-PlaneのパケットとU-Planeのパケットとが紐づけられるようにすればよい。
<第三実施形態>
In this case, the linking unit 223B of the
Third Embodiment
上述した実施形態においては、解析装置201Aに紐づけ部223Aにおいて、C-PlaneのパケットとU-Planeのパケットとの紐づけが行われると説明した。分散して配置され得る解析装置201Bではなく、集約して配置される解析装置201Aにおいて紐づけすることで、パケット解析システム200全体の保守性を高めることができるからである。
In the above embodiment, it has been explained that the linking unit 223A in the
しかし、解析装置201Bに紐づけ部223Bにおいて、C-PlaneのパケットとU-Planeのパケットとの紐づけが行われるようにしてもよい。例えば、解析装置201Bの紐づけ部223Bを稼働させ、解析装置201Aの紐づけ部223Aを稼働させないようにしてもよい。あるいはまた、解析装置201Bのみが紐づけ部Bを有し、解析装置201Aには、紐づけ部が設けられないようにしてもよい。
However, the linking unit 223B in the
C-Planeのパケットは、ネットワーク上でのUEの制御等に関するパケットであり、U-Planeのパケットは、ユーザが閲覧するWebサイトや通話時の音声データなどを含むパケットであるため、一般的にC-PlaneのパケットよりもU-Planeのパケットの方が大きなデータサイズである場合が多い。ここで、解析装置201Bにおいて紐づけを行うようにすると、データサイズが比較的小さいC-Planeのパケットを解析装置201Aから解析装置201Bに転送すればよく、解析装置201Aと解析装置201Bの間の通信負荷を抑制することができる。
<その他の実施形態>
また、上述した実施形態では、主に1つの解析装置201Aに対して1つの解析装置201Bが設置される場合の例、1つの解析装置201Aに対して多数の解析装置201Bが設置される場合の例について説明したが、これらに限られるものではない。例えば、1つの解析装置201Bに対して多数の解析装置201Aが設置されるようにすることも可能である。
Since C-Plane packets are packets related to the control of UE on the network, and U-Plane packets are packets including websites viewed by users and voice data during calls, generally, U-Plane packets tend to have a larger data size than C-Plane packets. Here, if the linking is performed in
<Other embodiments>
In the above-described embodiment, an example in which one
<ソフトウェアによる実現例>
上述した解析装置201は、コンピュータを機能させるためのプログラムであって、解析装置201としてコンピュータを機能させるためのプログラムにより実現することができる。この場合、解析装置201は、上記プログラムを実行するためのハードウェアとして、少なくとも1つの制御装置(例えばプロセッサ)と少なくとも1つの記憶装置(例えばメモリ)を有するコンピュータを備えている。このようなコンピュータの一例を図19に示す。
<Example of software implementation>
The above-mentioned analysis device 201 is a program for causing a computer to function, and can be realized by a program for causing a computer to function as the analysis device 201. In this case, the analysis device 201 includes a computer having at least one control device (e.g., a processor) and at least one storage device (e.g., a memory) as hardware for executing the above-mentioned program. An example of such a computer is shown in FIG. 19.
コンピュータ500は、少なくとも1つのプロセッサ501と、少なくとも1つのメモリ502と、を備えている。メモリ502には、コンピュータ500を解析装置201として動作させるためのプログラム520が記録されている。コンピュータ500において、プロセッサ501は、このプログラム520をメモリ502から読み取って実行することにより、解析装置201の各機能が実現される。
The
プロセッサ501としては、例えば、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphic Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、MPU(Micro Processing Unit)、FPU(Floating point number Processing Unit)、PPU(Physics Processing Unit)、マイクロコントローラ、又は、これらの組み合わせなどを用いることができる。
The
メモリ502としては、例えば、フラッシュメモリ、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、又は、これらの組み合わせなどを用いることができる。
For example, the
なお、コンピュータ500は、プログラム520を実行時に展開したり、各種データを一時的に記憶したりするためのRAM(Random Access Memory)を更に備えていてもよい。また、コンピュータ500は、他の装置との間でデータを送受信するための通信インターフェースを更に備えていてもよい。また、コンピュータ500は、キーボードやマウス、ディスプレイやプリンタなどの入出力機器を接続するための入出力インターフェースを更に備えていてもよい。
The
また、コンピュータ500を解析装置201として動作させるためのプログラム520は、コンピュータ500が読み取り可能な、一時的でない有形の記録媒体530に記録することができる。このような記録媒体530としては、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、又はプログラマブルな論理回路などを用いることができる。コンピュータ500は、このような記録媒体530を介してプログラム520を取得することができる。
The
また、コンピュータ500を解析装置201として動作させるためのプログラム520は、伝送媒体を介して伝送することができる。このような伝送媒体としては、例えば、通信ネットワーク、又は放送波などを用いることができる。コンピュータ500は、このような伝送媒体を介してプログラム520を取得することもできる。
The
また、解析装置201の各機能の一部または全部は、論理回路により実現することも可能である。例えば、上記各制御ブロックとして機能する論理回路が形成された集積回路も本発明の範疇に含まれる。この他にも、例えば量子コンピュータにより上記各制御ブロックの機能を実現することも可能である。 In addition, some or all of the functions of the analysis device 201 can be realized by logic circuits. For example, an integrated circuit in which a logic circuit that functions as each of the above control blocks is formed is also included in the scope of the present invention. In addition, it is also possible to realize the functions of each of the above control blocks by, for example, a quantum computer.
以上説明してきた本発明の各態様によれば、上述した作用効果を奏することにより、持続可能な開発目標(SDGs)の目標9「産業と具術革新の基盤をつくろう」の達成に貢献できる。
According to each aspect of the present invention described above, the above-mentioned effects can be achieved, thereby contributing to the achievement of
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope of the claims. The technical scope of the present invention also includes embodiments obtained by appropriately combining the technical means disclosed in the different embodiments.
〔まとめ〕
本発明の態様1に係る情報処理システムは、コアネットワークから、C-PlaneのパケットとU-Planeのパケットとを取得する取得部と、前記取得部が取得した前記U-Planeのパケットから、送信元アドレス、宛先アドレス、および、TEID(Tunnel Endpoint Identifier)を抽出し、前記取得部が取得した前記C-Planeのパケットのペイロードに格納された情報から、前記U-Planeのパケットの送信元アドレス、宛先アドレス、および、TEIDを抽出する抽出部と、前記抽出部が抽出した送信元アドレス、宛先アドレス、および、TEIDに基づいて前記C-PlaneのパケットとU-Planeのパケットとを紐づける紐づけ部とを備える。
〔summary〕
The information processing system according to
本発明の態様2に係る情報処理システムは、上記の態様1において、前記コアネットワークは、5G通信ネットワークにおけるコアネットワークであり、前記取得部は、参照点N2、参照点N12からC-Planeのパケットを取得し、参照点N3からU-Planeのパケットを取得する。
In the information processing system according to
本発明の態様3に係る情報処理システムは、上記の態様2において、前記取得部は、さらに、参照点N26からC-Planeのパケットを取得する。
In the information processing system according to
本発明の態様4に係る情報処理システムは、上記の態様2または3において、前記取得部は、参照点N2から取得したC-Planeのパケットを、前記パケットのProcedure Codeを参照して第1の種類のパケットと、第2の種類のパケットに分類し、前記第1の種類に分類されたパケットのみを、前記抽出部に供給する。
In the information processing system according to
本発明の態様5に係る情報処理システムは、上記の態様1において、前記コアネットワークは、LTE通信ネットワークにおけるコアネットワークであり、前記取得部は、参照点S11からC-Planeのパケットを取得し、参照点S1-UからU-Planeのパケットを取得する。
In the information processing system according to
本発明の態様6に係る情報処理システムは、上記の態様5において、前記取得部は、参照点S11から取得したC-Planeのパケットを、前記パケットのメッセージタイプを参照して第1の種類のパケットと、第2の種類のパケットに分類し、前記第1の種類に分類されたパケットのみを、前記抽出部に供給する。
In the information processing system according to
本発明の態様7に係る情報処理システムは、上記の態様6において、前記取得部は、前記第1の種類に分類されたパケットを、前記パケットに格納された所定のIE(Information Element)の値を参照して、第3の種類のパケットと、第4の種類のパケットにさらに分類し、前記第3の種類に分類されたパケットのみを、前記抽出部に供給する。
In the information processing system according to
本発明の態様8に係る情報処理システムは、上記の態様1~7において、前記抽出部は、前記抽出した送信元アドレス、宛先アドレス、および、TEIDに基づいて、複数のユーザのそれぞれによる通信に係るパケットを識別する識別情報を生成し、前記紐づけ部は、前記識別情報に基づいて、前記C-PlaneのパケットとU-Planeのパケットとを紐づける。
In the information processing system according to
本発明の態様9に係る情報処理システムは、上記の態様8において、前記識別情報は、前記送信元アドレス、前記宛先アドレス、および、前記TEIDのハッシュ値を含む。
In the information processing system according to
本発明の態様10に係る情報処理システムは、上記の態様1~9において、前記C-Planeのパケットに係る第1の取得部および第1の抽出部と、前記U-Planeのパケットに係る第2の取得部および第2の抽出部とを有し、1の前記第1の取得部および前記第1の抽出部の組み合わせに対し、前記第2の取得部および前記第2の抽出部の組み合わせが複数設けられ、前記第2の取得部および前記第2の抽出部は、基地局に近接して配置される。
The information processing system according to aspect 10 of the present invention, in the
本発明の態様11に係る情報処理方法は、コアネットワークから、C-PlaneのパケットとU-Planeのパケットとを取得するステップと、前記取得した前記U-Planeのパケットから、送信元アドレス、宛先アドレス、および、TEIDを抽出し、前記取得した前記C-Planeのパケットのペイロードに格納された情報から、前記U-Planeのパケットの送信元アドレス、宛先アドレス、および、TEIDを抽出するステップと、前記抽出した送信元アドレス、宛先アドレス、および、TEIDに基づいて前記C-PlaneのパケットとU-Planeのパケットとを紐づけるステップとを含む。
The information processing method according to
本発明の態様12に係るプログラムは、コンピュータに、コアネットワークから、C-PlaneのパケットとU-Planeのパケットとを取得するステップと、前記取得した前記U-Planeのパケットから、送信元アドレス、宛先アドレス、および、TEIDを抽出し、前記取得した前記C-Planeのパケットのペイロードに格納された情報から、前記U-Planeのパケットの送信元アドレス、宛先アドレス、および、TEIDを抽出するステップと、前記抽出した送信元アドレス、宛先アドレス、および、TEIDに基づいて前記C-PlaneのパケットとU-Planeのパケットとを紐づけるステップとを含む情報処理を実行させる。
The program according to
200 パケット解析システム
201 解析装置
202 記録装置
203 モニタ装置
221 取得部
222 セッション識別部
223 紐づけ部
200 Packet analysis system 201
Claims (12)
前記取得部が取得した前記U-Planeのパケットから、送信元アドレス、宛先アドレス、および、TEID(Tunnel Endpoint Identifier)を抽出し、前記取得部が取得した前記C-Planeのパケットのペイロードに格納された情報から、前記U-Planeのパケットの送信元アドレス、宛先アドレス、および、TEIDを抽出する抽出部と、
前記抽出部が抽出した送信元アドレス、宛先アドレス、および、TEIDに基づいて前記C-PlaneのパケットとU-Planeのパケットとを紐づける紐づけ部と
を備える情報処理システム。 an acquisition unit that acquires packets of a C-Plane and packets of a U-Plane from a core network;
an extraction unit that extracts a source address, a destination address, and a TEID (Tunnel Endpoint Identifier) from the U-Plane packet acquired by the acquisition unit, and extracts the source address, destination address, and TEID of the U-Plane packet from information stored in a payload of the C-Plane packet acquired by the acquisition unit;
and a linking unit that links the C-Plane packet with the U-Plane packet based on the source address, destination address, and TEID extracted by the extraction unit.
前記取得部は、参照点N2、参照点N12からC-Planeのパケットを取得し、参照点N3からU-Planeのパケットを取得する
請求項1に記載の情報処理システム。 The core network is a core network in a 5G communication network,
2. The information processing system according to claim 1, wherein the acquisition unit acquires C-Plane packets from reference point N2 and reference point N12, and acquires U-Plane packets from reference point N3.
請求項2に記載の情報処理システム。 The information processing system according to claim 2 , wherein the acquisition unit further acquires packets of the C-Plane from a reference point N26.
請求項2に記載の情報処理システム。 3. The information processing system according to claim 2, wherein the acquisition unit classifies C-Plane packets acquired from the reference point N2 into a first type packet and a second type packet by referring to a procedure code of the packet, and supplies only the packets classified into the first type to the extraction unit.
前記取得部は、参照点S11からC-Planeのパケットを取得し、参照点S1-UからU-Planeのパケットを取得する
請求項1に記載の情報処理システム。 The core network is a core network in an LTE communication network,
2. The information processing system according to claim 1, wherein the acquisition unit acquires packets in the C-Plane from a reference point S11, and acquires packets in the U-Plane from a reference point S1-U.
請求項5に記載の情報処理システム。 The information processing system according to claim 5, wherein the acquisition unit classifies C-Plane packets acquired from reference point S11 into a first type packet and a second type packet by referring to a message type of the packet, and supplies only packets classified into the first type to the extraction unit.
請求項6に記載の情報処理システム。 7. The information processing system according to claim 6, wherein the acquisition unit further classifies the packets classified into the first type into packets of a third type and packets of a fourth type by referring to a value of a predetermined IE (Information Element) stored in the packets, and supplies only the packets classified into the third type to the extraction unit.
前記紐づけ部は、前記識別情報に基づいて、前記C-PlaneのパケットとU-Planeのパケットとを紐づける
請求項1に記載の情報処理システム。 the extraction unit generates identification information for identifying packets related to communications by each of a plurality of users, based on the extracted source address, destination address, and TEID;
The information processing system according to claim 1 , wherein the linking unit links the packets in the C-Plane and the packets in the U-Plane based on the identification information.
請求項8に記載の情報処理システム。 The information processing system according to claim 8 , wherein the identification information includes a hash value of the source address, the destination address, and the TEID.
前記U-Planeのパケットに係る第2の取得部および第2の抽出部とを有し、
1の前記第1の取得部および前記第1の抽出部の組み合わせに対し、前記第2の取得部および前記第2の抽出部の組み合わせが複数設けられる
請求項7に記載の情報処理システム。 A first acquisition unit and a first extraction unit related to packets of the C-Plane;
A second acquisition unit and a second extraction unit related to packets of the U-Plane,
The information processing system according to claim 7 , wherein a plurality of combinations of the second acquisition unit and the second extraction unit are provided for one combination of the first acquisition unit and the first extraction unit.
前記取得した前記U-Planeのパケットから、送信元アドレス、宛先アドレス、および、TEIDを抽出し、前記取得した前記C-Planeのパケットのペイロードに格納された情報から、前記U-Planeのパケットの送信元アドレス、宛先アドレス、および、TEIDを抽出するステップと、
前記抽出した送信元アドレス、宛先アドレス、および、TEIDに基づいて前記C-PlaneのパケットとU-Planeのパケットとを紐づけるステップと
を含む情報処理方法。 acquiring packets of a C-Plane and packets of a U-Plane from a core network;
extracting a source address, a destination address, and a TEID from the acquired U-Plane packet, and extracting a source address, a destination address, and a TEID of the U-Plane packet from information stored in a payload of the acquired C-Plane packet;
and a step of linking the C-Plane packet with the U-Plane packet based on the extracted source address, destination address, and TEID.
コアネットワークから、C-PlaneのパケットとU-Planeのパケットとを取得するステップと、
前記取得した前記U-Planeのパケットから、送信元アドレス、宛先アドレス、および、TEIDを抽出し、前記取得した前記C-Planeのパケットのペイロードに格納された情報から、前記U-Planeのパケットの送信元アドレス、宛先アドレス、および、TEIDを抽出するステップと、
前記抽出した送信元アドレス、宛先アドレス、および、TEIDに基づいて前記C-PlaneのパケットとU-Planeのパケットとを紐づけるステップとを含む情報処理を実行させる
プログラム。 On the computer,
acquiring packets of a C-Plane and packets of a U-Plane from a core network;
extracting a source address, a destination address, and a TEID from the acquired U-Plane packet, and extracting a source address, a destination address, and a TEID of the U-Plane packet from information stored in a payload of the acquired C-Plane packet;
and a step of linking the C-Plane packet with the U-Plane packet based on the extracted source address, destination address, and TEID.
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