(57)【要約】      （修正有）【課題】オペレータのポリシー、提供サービス、ネットワーク負荷等の状況により、ＵＥがＰＧＷへ要求することにより、または、ＰＧＷが保持するセッション情報に対応して、セッション連続性を維持するか否かの適用や、ＵＥ主導またはＮＷ主導の切り替えを可能とする。【解決手段】無線通信システムにおいて、ハンドオーバ時にＰＧＷ５は、ＵＥ１９からの要求、またはセッション情報として、ＱｏＳ情報、ポリシー情報に基づき、セッション連続性を維持するか否かを判断し、また、ＵＥ主導のＩＰアドレス割当方式か、ＮＷ主導のＩＰアドレス割当方式かを判断し、ＩＰアドレスの割り当てを行う。【選択図】図１
2010288223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末にアドレスを割り当てるゲートウェイと、前記ゲートウェイに接続する複数のパケットデータネットワークとを備えた無線システムであって、
前記ゲートウェイは、
アドレスプールの識別子であるプールＩＤ、端末の識別子である端末ＩＤ、ゲートウェイが端末へ割り当てたアドレス情報である端末アドレス、アドレス割り当てでセッションの連続性が必要か否かを表す、及び／又は、アドレス割り当てをネットワーク主導で行うか端末主導で行うかを表す端末の割当識別情報を対応して記憶し、セッションを管理するためのテーブルと、
パケットデータネットワーク毎に分離された、端末に割り当てるひとつ又は複数のアドレスを保持する複数のアドレスプールと、
前記テーブルを参照して、端末にいずれかの前記アドレスプールからアドレスを割り当てるための制御部と
を備え、
前記制御部は、端末ＩＤ、初期接続又はハンドオーバを表すハンドオーバ識別情報を含むアドレス要求を、前記端末から受信し、
前記制御部は、前記アドレス要求に含まれるハンドオーバ識別情報がハンドオーバの場合、予め定められた設定により、又は、前記制御部は前記テーブルを参照してアドレス要求に含まれる端末ＩＤに対する割当識別情報により、ネットワーク主導でアドレス割り当てを行うか端末主導でアドレス割り当てを行うかの主導判定を行い、
前記主導判定により、ネットワーク主導でアドレス割り当てを行うと判定した場合、前記制御部は前記テーブルを参照し、アドレス要求に含まれる端末ＩＤに対する割当識別情報から、当該端末へのアドレス割り当てはセッションの連続性が必要か否かを判定し、
前記制御部は、セッションの連続性を保ってアドレス割り当てを行う必要があると判定した場合、ハンドオーバ以前から割り当てられているアドレスを再度当該端末へ割り当て、一方、前記制御部は、セッションの連続性を保ってアドレス割り当てを行う必要があると判定しなかった場合、現在割り当てられているアドレスと関係なく、前記アドレスプール間のロードバランスを考慮してひとつのアドレスプールを選択し、該アドレスプールからアドレスを端末へ割り当て、又は、低負荷若しくは使用率の小さいアドレスプール又はランダムに選択したアドレスプールから、アドレスを端末へ割り当て、
一方、前記主導判定により、ネットワーク主導のアドレス割り当てを行わないと判定した場合、前記制御部はアドレス要求に含まれる端末アドレスを参照し、
該端末アドレスにハンドオーバ以前から割り当てられているアドレスが設定されていたら、前記制御部は、セッションの連続性を保ってアドレス割り当てを行う必要があると判定して、該アドレスを再度当該端末へ割り当て、一方、該端末アドレスにハンドオーバ以前から割り当てられているアドレスが設定されていなかったら、前記制御部は、現在割り当てられているアドレスと関係なく前記アドレスプール間のロードバランスを考慮してアドレスを端末へ割り当てる、又は、低負荷若しくは使用率の小さいアドレスプール又はランダムに選択したアドレスプールから、アドレスを端末へ割り当てる
前記無線システム。
【請求項２】
前記制御部は、アドレス要求を受信すると、アドレス要求に含まれるハンドオーバ識別情報が初期接続の場合、前記制御部は、複数の前記アドレスプールからひとつのアドレスプールを選択し、該アドレスプールから端末にアドレスを割り当てることを特徴とする請求項１に記載の無線システム。
【請求項３】
前記ゲートウェイがネットワーク主導であると予め設定されている場合は、前記制御部は、前記主導判定で、アドレス要求によらずネットワーク主導とすることを特徴とする請求項１に記載の無線システム。
【請求項４】
前記ゲートウェイが、ネットワーク主導であり且つセッションの連続性を維持しないように予め設定されている場合は、前記制御部は、アドレス要求によらずセッションの連続性を維持せずアドレス割り当てを行うことを特徴とする請求項１に記載の無線システム。
【請求項５】
前記割当識別情報は、ネットワーク主導か端末主導かの識別情報を含み、
前記制御部は、前記割当識別情報により、前記主導判定を行うことを特徴とする請求項１に記載の無線システム。
【請求項６】
前記割当識別情報は、ネットワーク主導か端末主導かの第１識別情報と、セッション連続性を維持するか否かの第２識別情報を含み、
前記制御部は、前記割当識別情報により、前記主導判定と、セッション連続性を維持するか否かの判定を行うことを特徴とする請求項１に記載の無線システム。
【請求項７】
前記アドレス要求の端末アドレスに、ｎｕｌｌが設定されている場合又はアドレスが設定されていない場合、前記制御部は、前記主導判定で、ネットワーク主導であると判定することを特徴とする請求項１に記載の無線システム。
【請求項８】
前記アドレス要求の端末アドレスに、ｎｕｌｌが設定されている場合又はアドレスが設定されていない場合、前記制御部は、セッション連続性を維持しないと判定することを特徴とする請求項１に記載の無線システム。
【請求項９】
端末にアドレスを割り当てるゲートウェイと、前記ゲートウェイに接続する複数のパケットデータネットワークとを備えた無線システムにおける前記ゲートウェイであって、
アドレスプールの識別子であるプールＩＤ、端末の識別子である端末ＩＤ、ゲートウェイが端末へ割り当てたアドレス情報である端末アドレス、アドレス割り当てでセッションの連続性が必要か否かを表す、及び／又は、アドレス割り当てをネットワーク主導で行うか端末主導で行うかを表す端末の割当識別情報を対応して記憶し、セッションを管理するためのテーブルと、
パケットデータネットワーク毎に分離された、端末に割り当てるひとつ又は複数のアドレスを保持する複数のアドレスプールと、
前記テーブルを参照して、端末にいずれかの前記アドレスプールからアドレスを割り当てるための制御部と
を備え、
前記制御部は、端末ＩＤ、初期接続又はハンドオーバを表すハンドオーバ識別情報を含むアドレス要求を、前記端末から受信し、
前記制御部は、前記アドレス要求に含まれるハンドオーバ識別情報がハンドオーバの場合、予め定められた設定により、又は、前記制御部は前記テーブルを参照してアドレス要求に含まれる端末ＩＤに対する割当識別情報により、ネットワーク主導でアドレス割り当てを行うか端末主導でアドレス割り当てを行うかの主導判定を行い、
前記主導判定により、ネットワーク主導でアドレス割り当てを行うと判定した場合、前記制御部は前記テーブルを参照し、アドレス要求に含まれる端末ＩＤに対する割当識別情報から、当該端末へのアドレス割り当てはセッションの連続性が必要か否かを判定し、
前記制御部は、セッションの連続性を保ってアドレス割り当てを行う必要があると判定した場合、ハンドオーバ以前から割り当てられているアドレスを再度当該端末へ割り当て、一方、前記制御部は、セッションの連続性を保ってアドレス割り当てを行う必要があると判定しなかった場合、現在割り当てられているアドレスと関係なく、前記アドレスプール間のロードバランスを考慮してひとつのアドレスプールを選択し、該アドレスプールからアドレスを端末へ割り当て、又は、低負荷若しくは使用率の小さいアドレスプール又はランダムに選択したアドレスプールから、アドレスを端末へ割り当て、
一方、前記主導判定により、ネットワーク主導のアドレス割り当てを行わないと判定した場合、前記制御部はアドレス要求に含まれる端末アドレスを参照し、
該端末アドレスにハンドオーバ以前から割り当てられているアドレスが設定されていたら、前記制御部は、セッションの連続性を保ってアドレス割り当てを行う必要があると判定して、該アドレスを再度当該端末へ割り当て、一方、該端末アドレスにハンドオーバ以前から割り当てられているアドレスが設定されていなかったら、前記制御部は、現在割り当てられているアドレスと関係なく前記アドレスプール間のロードバランスを考慮してアドレスを端末へ割り当てる、又は、低負荷若しくは使用率の小さいアドレスプール又はランダムに選択したアドレスプールから、アドレスを端末へ割り当てる
前記ゲートウェイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線システム及びゲートウェイに係り、特に、端末へＩＰアドレスを割り当てるための無線システム及びゲートウェイに関する。
【背景技術】
【０００２】
３ＧＰＰ（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）で規定されるＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）では、ＰＧＷ（ＰＤＮ−ＧＷ：  Ｐａｃｋｅｔ  Ｄａｔａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｇａｔｅｗａｙ）がアドレスプールを備え、端末であるＵＥ（Ｕｓｅｒ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）にＩＰアドレスの割り当てを行う方式が基本である。
図９に、ネットワーク構成図の一例を示す。
このネットワークは、ＵＥ１０１、ＰＧＷ１０２、基地局であるｅＮＢ（ｅｖｏｌｖｅｄ−ＮｏｄｅＢ）１０３、１０４、１０５、ＮＢを集約しＰＧＷへデータ転送を行うゲートウェイであるＳＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ  Ｇａｔｅｗａｙ）１０７、１０８、を備える。オペレータは、負荷分散やメンテナンスなどのために同一ＰＧＷにおいてアドレスプールを分離することがあり得る。この場合、ＰＧＷ１０２は複数のアドレスプールを備え、複数のアドレスプールから空いているものを選択して使用する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】３ＧＰＰ  ＴＳ  ２３．４０１  Ｖ８．４．１  ｓｅｃｔｉｏｎ  ５．３．１  （２００８−１２）
【非特許文献２】３ＧＰＰ  ＴＳ  ２３．４０２  Ｖ８．４．１  ｓｅｃｔｉｏｎ  ４．７  （２００８−１２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＬＴＥシステムでは、常時接続であることから、ハンドオーバ処理が実施されると、ネットワークに収容されるユーザが不均等になる可能性があるため、ユーザの収容を再配分する必要がある。また、設備の更新や、保守作業等で特定のネットワークを停止しなければならない場合、事前に停止が必要なネットワークに収容されているユーザを可能な限り減らしておく必要がある。
同一ＰＧＷをアンカーとするハンドオーバの際にＰＧＷにおいてＵＥに割り当てるＩＰアドレス情報の更新が必要となる場合がある。このときハンドオーバ時のセッションの連続性および負荷分散を考慮したアドレス更新が課題となる。オペレータ等が設定するポリシーにより、セッションの連続性を維持するか、または維持しないか柔軟に対応できることが必要である。
ＵＥのＩＰアドレスが変わることを許容しない場合、ハンドオーバ後においても使用中のアドレスプールを選択して使用中のアドレスを継続して払い出し、セッションの連続性を保てるようにする方式の実現が課題である。
またセッションの連続性を維持しないことにより負荷分散によってネットワークリソースの利用効率を上げることを優先させる場合がある。この場合は、ハンドオーバ後に使用中のアドレスが解放されても、負荷の少ないＮＷおよびアドレスプールを選択して使用出来るようにする方式の実現が課題である。
【０００５】
本発明は、以上の点に鑑み、オペレータ等が設定するポリシー、提供サービス、及び／又は、ネットワーク負荷等の状況により、セッション連続性維持するか否かの適用や、ＵＥ主導またはＮＷ主導の切り替えを可能とするＩＰアドレス割当方式を提供することを目的とする。
より詳細には、本発明は、以下のひとつ又は複数を目的とすることができる。
・前記ＩＰアドレス割当方式において、ハンドオーバ時にＵＥがＰＧＷへ要求することにより、セッション連続性を維持したＵＥ主導のＩＰアドレス割当方式を提供すること。
・前記ＩＰアドレス割当方式において、ハンドオーバ時にＰＧＷが保持するセッション情報に対応し、セッション連続性を維持したＮＷ主導のＩＰアドレス割当方式を提供すること。
・前記ＩＰアドレス割当方式において、ハンドオーバ時にＵＥがＰＧＷへ要求することにより、セッション連続性を維持しないＵＥ主導のＩＰアドレス割当方式を提供すること。
・前記ＩＰアドレス割当方式において、ハンドオーバ時にＰＧＷが保持するセッション情報に対応し、セッション連続性を維持しないＮＷ主導のＩＰアドレス割当方式を提供すること。
・前記ＩＰアドレス割当方式において、ハンドオーバ時に同じサービスを提供する複数サーバ間の負荷分散を考慮したＩＰアドレス割当方式を提供すること。
・前記ＩＰアドレス割当方式において、ハンドオーバ時に同じサービスを提供する複数サーバ間のユーザの収容替えを考慮したＩＰアドレス割当方式を提供すること。
・前記ＩＰアドレス割当方式において、ハンドオーバ処理を利用して前記ＩＰアドレス割当処理を実施するＩＰアドレス割当方式を提供すること。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によると、例えば、移動端末であるＵＥ、基地局であるｅＮＢ、ＵＥの移動管理やセッション管理を行うＭＭＥ、ＳＧＷ、ＡＡＡ、複数のＮＷを収容しているＰＤＮと、ＰＤＮとのネットワークインタフェースと、ＳＧＷとのネットワークインタフェースと、セッション情報管理テーブルを保持する記憶部と、ＩＰアドレス割当処理を実施する制御部を備えるＰＧＷから構成される無線通信システムにおいて、ハンドオーバ時にＰＧＷは、ＵＥからの要求、または上記セッション情報として、例えばＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）情報、ポリシー情報に基づき、セッション連続性を維持するか否かを判断し、また、ＵＥ主導のＩＰアドレス割当方式か、ＮＷ主導のＩＰアドレス割当方式かを判断し、ＩＰアドレスの割り当てを行う。
また、上記無線通信システムにおいて、ＰＧＷがＵＥから受信するＩＰアドレス割当要求に該ＵＥが使用中のＩＰアドレスが設定されている場合、該ＰＧＷは、セッション連続性の維持が必要であることを判断することができる。該ＰＧＷは、上記ＩＰアドレス要求に設定されているＵＥ識別子を用いて、該ＵＥが使用中のＩＰアドレスを全アドレスプールから検索し、対応するアドレスプールを選択することができる。該ＰＧＷは、選択された該アドレスプールから該ＵＥが使用中のＩＰアドレスを該ＵＥへ再度割り当て、該アドレスプールの払い出しタイマー等のセッション管理情報を更新することができる。
また、上記無線通信システムにおいて、ＰＧＷがＵＥから受信するＩＰアドレス割当要求に新規ＩＰアドレス割当が設定されている場合、例えば、０．０．０．０が設定されている場合、もしくは、例えばＩＰアドレスを要求する契機として、例えば初期接続であるか、システム内ハンドオーバであるか、システム間ハンドオーバであるか等を示すＨａｎｄｏｖｅｒ  Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎにより、該ＰＧＷは、セッション連続性の維持が不要であることを判断することができる。該ＰＧＷは、上記ＩＰアドレス要求に設定されているＵＥ識別子を用いて、該ＵＥが使用中のＩＰアドレスを全アドレスプールから検索し、対応するアドレスプールを選択する。該ＰＧＷは、選択された該アドレスプールから該ＵＥが使用中のＩＰアドレスを解放し、該アドレスプールの払い出しタイマー等のセッション管理情報を更新することができる。該ＰＧＷは、例えば、複数のアドレスプールから、負荷分散を考慮して使用率の小さいアドレスプールを選択する、もしくはランダムにアドレスプールを選択することができる。ここで使用率の小さなアドレスプールとは、例えば、プールに存在する割り当て可能なアドレス数に対して、既にＵＥに割り当てられているアドレス数の割合が小さいアドレスプールのことである。該ＰＧＷは、選択されたアドレスプールから新規にＩＰアドレスをＵＥへ割り当て、該アドレスプールの払い出しタイマー等のセッション管理情報を更新することができる。
【０００７】
本発明の第１の解決手段によると、
端末にアドレスを割り当てるゲートウェイと、前記ゲートウェイに接続する複数のパケットデータネットワークとを備えた無線システムであって、
前記ゲートウェイは、
アドレスプールの識別子であるプールＩＤ、端末の識別子である端末ＩＤ、ゲートウェイが端末へ割り当てたアドレス情報である端末アドレス、アドレス割り当てでセッションの連続性が必要か否かを表す、及び／又は、アドレス割り当てをネットワーク主導で行うか端末主導で行うかを表す端末の割当識別情報を対応して記憶し、セッションを管理するためのテーブルと、
パケットデータネットワーク毎に分離された、端末に割り当てるひとつ又は複数のアドレスを保持する複数のアドレスプールと、
前記テーブルを参照して、端末にいずれかの前記アドレスプールからアドレスを割り当てるための制御部と
を備え、
前記制御部は、端末ＩＤ、初期接続又はハンドオーバを表すハンドオーバ識別情報を含むアドレス要求を、前記端末から受信し、
前記制御部は、前記アドレス要求に含まれるハンドオーバ識別情報がハンドオーバの場合、予め定められた設定により、又は、前記制御部は前記テーブルを参照してアドレス要求に含まれる端末ＩＤに対する割当識別情報により、ネットワーク主導でアドレス割り当てを行うか端末主導でアドレス割り当てを行うかの主導判定を行い、
前記主導判定により、ネットワーク主導でアドレス割り当てを行うと判定した場合、前記制御部は前記テーブルを参照し、アドレス要求に含まれる端末ＩＤに対する割当識別情報から、当該端末へのアドレス割り当てはセッションの連続性が必要か否かを判定し、
前記制御部は、セッションの連続性を保ってアドレス割り当てを行う必要があると判定した場合、ハンドオーバ以前から割り当てられているアドレスを再度当該端末へ割り当て、一方、前記制御部は、セッションの連続性を保ってアドレス割り当てを行う必要があると判定しなかった場合、現在割り当てられているアドレスと関係なく、前記アドレスプール間のロードバランスを考慮してひとつのアドレスプールを選択し、該アドレスプールからアドレスを端末へ割り当て、又は、低負荷若しくは使用率の小さいアドレスプール又はランダムに選択したアドレスプールから、アドレスを端末へ割り当て、
一方、前記主導判定により、ネットワーク主導のアドレス割り当てを行わないと判定した場合、前記制御部はアドレス要求に含まれる端末アドレスを参照し、
該端末アドレスにハンドオーバ以前から割り当てられているアドレスが設定されていたら、前記制御部は、セッションの連続性を保ってアドレス割り当てを行う必要があると判定して、該アドレスを再度当該端末へ割り当て、一方、該端末アドレスにハンドオーバ以前から割り当てられているアドレスが設定されていなかったら、前記制御部は、現在割り当てられているアドレスと関係なく前記アドレスプール間のロードバランスを考慮してアドレスを端末へ割り当てる、又は、低負荷若しくは使用率の小さいアドレスプール又はランダムに選択したアドレスプールから、アドレスを端末へ割り当てる
前記無線システムが提供される。
【０００８】
本発明の第２の解決手段によると、
端末にアドレスを割り当てるゲートウェイと、前記ゲートウェイに接続する複数のパケットデータネットワークとを備えた無線システムにおける前記ゲートウェイであって、
アドレスプールの識別子であるプールＩＤ、端末の識別子である端末ＩＤ、ゲートウェイが端末へ割り当てたアドレス情報である端末アドレス、アドレス割り当てでセッションの連続性が必要か否かを表す、及び／又は、アドレス割り当てをネットワーク主導で行うか端末主導で行うかを表す端末の割当識別情報を対応して記憶し、セッションを管理するためのテーブルと、
パケットデータネットワーク毎に分離された、端末に割り当てるひとつ又は複数のアドレスを保持する複数のアドレスプールと、
前記テーブルを参照して、端末にいずれかの前記アドレスプールからアドレスを割り当てるための制御部と
を備え、
前記制御部は、端末ＩＤ、初期接続又はハンドオーバを表すハンドオーバ識別情報を含むアドレス要求を、前記端末から受信し、
前記制御部は、前記アドレス要求に含まれるハンドオーバ識別情報がハンドオーバの場合、予め定められた設定により、又は、前記制御部は前記テーブルを参照してアドレス要求に含まれる端末ＩＤに対する割当識別情報により、ネットワーク主導でアドレス割り当てを行うか端末主導でアドレス割り当てを行うかの主導判定を行い、
前記主導判定により、ネットワーク主導でアドレス割り当てを行うと判定した場合、前記制御部は前記テーブルを参照し、アドレス要求に含まれる端末ＩＤに対する割当識別情報から、当該端末へのアドレス割り当てはセッションの連続性が必要か否かを判定し、
前記制御部は、セッションの連続性を保ってアドレス割り当てを行う必要があると判定した場合、ハンドオーバ以前から割り当てられているアドレスを再度当該端末へ割り当て、一方、前記制御部は、セッションの連続性を保ってアドレス割り当てを行う必要があると判定しなかった場合、現在割り当てられているアドレスと関係なく、前記アドレスプール間のロードバランスを考慮してひとつのアドレスプールを選択し、該アドレスプールからアドレスを端末へ割り当て、又は、低負荷若しくは使用率の小さいアドレスプール又はランダムに選択したアドレスプールから、アドレスを端末へ割り当て、
一方、前記主導判定により、ネットワーク主導のアドレス割り当てを行わないと判定した場合、前記制御部はアドレス要求に含まれる端末アドレスを参照し、
該端末アドレスにハンドオーバ以前から割り当てられているアドレスが設定されていたら、前記制御部は、セッションの連続性を保ってアドレス割り当てを行う必要があると判定して、該アドレスを再度当該端末へ割り当て、一方、該端末アドレスにハンドオーバ以前から割り当てられているアドレスが設定されていなかったら、前記制御部は、現在割り当てられているアドレスと関係なく前記アドレスプール間のロードバランスを考慮してアドレスを端末へ割り当てる、又は、低負荷若しくは使用率の小さいアドレスプール又はランダムに選択したアドレスプールから、アドレスを端末へ割り当てる
前記ゲートウェイが提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、ＵＥ主導、ＮＷ主導の何れの場合においても、ハンドオーバ時にセッション連続性優先か負荷分散優先を使い分けて、同一ＰＧＷが備えるネットワークに対応した複数のアドレスプールからアドレス割り当てが出来る。アドレス割り当てをＵＥ主導とするかＮＷ主導とするかの動作はオペレータのＰＧＷへの設定で切り替え可能となる。セッション連続性を維持するか否かは、ＰＧＷでのＱｏＳ情報設定を用いて、ＰＧＷの判断により切り替え可能である。
また、本発明によると、同一ＰＧＷが異なるネットワークに対応する複数のアドレスプールを備える場合に、ハンドオーバ後においても使用中のアドレスプールを選択して使用中のアドレスを継続して払い出すため、セッションの連続性を保てるように出来る。
また、本発明によると、同一ＰＧＷが異なるネットワークに対応する複数のアドレスプールを備える場合に、ハンドオーバ時に負荷の少ないサーバおよびアドレスプールを選択して使用出来る。
また、本発明によると、同一ＰＧＷが異なるネットワークに対応する複数のアドレスプールを備える場合に、ハンドオーバ時にネットワークまたはサーバのメンテナンスのために、該ネットワークに対応するアドレスプールからアドレスを割り当てないようにすることで、サービスを停止することなくネットワークまたはサーバのメンテナンスが出来る。
また、本発明によると、基地局間もしくはＳＧＷ間の第１のハンドオーバ処理を利用してＰＤＮ間の第２のハンドオーバに必要な前記ＩＰアドレス割当処理を実施することにより、シグナリングを効率化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】無線システムの構成図の一例。
【図２】セッション連続性を維持したＵＥ主導のＩＰアドレス割当についてのシーケンス図の一例。
【図３】セッション連続性を維持したＮＷ主導のＩＰアドレス割当についてのシーケンス図の一例。
【図４】セッション連続性を維持しないＵＥ主導のＩＰアドレス割当についてのシーケンス図の一例。
【図５】セッション連続性を維持しないＮＷ主導のＩＰアドレス割当についてのシーケンス図の一例。
【図６】ＰＧＷブロック構成図の一例。
【図７】ＰＧＷ制御部の処理フローチャートの一例。
【図８】ＰＧＷ記憶部管理テーブルの説明図の一例。
【図９】ネットワーク構成図の一例。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［無線システム］
図１に、前提とする無線通信システムの構成図を示す。ＰＧＷ５は物理ｅｎｔｉｔｙでも論理ｅｎｔｉｔｙであっても良い。ＰＧＷ５は複数のアドレスプール６、７  ・・・、  ８を備えている。アドレスプール６、７  ・・・、  ８は、それぞれネットワーク（ＮＷ：  Ｎｅｔｗｏｒｋ）ＮＷ１、ＮＷ２、  ・・・  、ＮＷ３に設置されるサーバ２１、２２、２３に接続するＵＥに対してアドレスの割り当てを行う。サーバ２１、２２、  ・・・、２３は、同一のサービスを提供する。相互のアドレスプールでアドレスの重複は無く、各ＮＷのアドレス空間は分離されている。ＮＷ１、ＮＷ２、  ・・・  、ＮＷ３は同一のＡＰＮ（Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｏｉｎｔ  Ｎａｍｅ）で識別されるＰＤＮ（Ｐａｃｋｅｔ  Ｄａｔａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）２０に収容される。ＵＥがサーバ２１、２２、  ・・・、２３の何れに接続しても、ＵＥへは同一のサービスが提供される。ＰＧＷ５は複数のアドレスプールから空いているものを選択して使用する。ｅＮＢ（ｅｖｏｌｖｅｄ−ＮｏｄｅＢ）１３、１４、１５は、基地局、ＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｅｎｔｉｔｙ）１１、１２は、移動管理エンティティ、ＳＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ  Ｇａｔｅｗａｙ）は、ｅＮＢを集約しＰＧＷへデータ転送を行うゲートウェイ、ＡＡＡ（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ  Ａｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ  Ａｃｃｏｕｎｔｉｎｇ）は、認証・認可・課金管理を行うエンティティである。
本実施の形態は、図１に示す無線通信システムにおいて、例えば、ｅＮＢ１３の通信エリア１６からｅＮＢ１４の通信エリア１７へのハンドオーバ時に、オペレータのポリシー、提供サービス、及び／又は、ネットワーク負荷等の状況により、負荷分散またはセッション連続性の優先の適用や、ＵＥ主導またはＮＷ主導の切り替えを可能とするＩＰアドレス割当方式を提供する。
【００１２】
［ＰＧＷブロック構成の一例］
図６に、本実施の形態によるＰＧＷのブロック構成図の一例を示す。ネットワークＩＦ  ２０１はＰＤＮ等のコアネットワークとのネットワークインタフェースである。ネットワークＩＦ  ２０２はＳＧＷとのネットワークインタフェースである。制御部２０３は、例えば後述のフローによりアドレス割り当て処理を実施する。記憶部２０４は、例えば後述のセッション管理テーブルを保持する。また、記憶部２０４は、各アドレスプール６、７・・・、８の負荷状況を示す情報をさらに記憶してもよい。ユーザＩＦ  ２０５はＰＧＷの管理や制御に用いられるユーザインタフェースである。記憶部２０４には、ＰＧＷ５がＮＷ主導であるか否かを、ユーザによりユーザＩＦ  ２０５を介して、予め設定しておくことができる。
【００１３】
［ＰＧＷ記憶部セッション管理テーブルの一例］
図８に、本実施の形態によるＰＧＷの記憶部２０４のセッション管理テーブルの一例を示す。Ｐｏｏｌ  ＩＤ  １００はＩＰアドレスプールの識別子である。ＵＥ  ＩＤ  １０１はＵＥの識別子である。ＵＥ  ＩＰ  ａｄｄｒｅｓｓ  １０２はＰＧＷがＵＥへ払いだしたＩＰアドレス情報である。Ｓｅｓｓｉｏｎ  １０３はアドレスリースタイム等のセッション管理情報である。
ＱｏＳ  １０４はＵＥのＱｏＳ情報である。例えばＱｏＳ  １０４とは、当該ＵＥが利用中のサービスに求められる品質を示すＱＣＩ（ＱｏＳ  Ｃｌａｓｓ  Ｉｎｄｅｘ）のリストである。ＰＧＷの制御部は、ハンドオーバ時の当該ＵＥへのＩＰアドレス払い出し時に、ＱｏＳ  １０４を参照し、セッションの連続性を優先させるか否かの判定に用いる。例えば、ＱＣＩの設定値は、ＶｏＩＰ等リアルタイム性が必要なサービスを示すＱＣＩ＝１の場合は、セッションの連続性が必要であることを示し、また例えば、伝送遅延を許容するサービスを示すＱＣＩ＝２は、セッションの連続性が必要ないことを示すように定義可能である。
Ｐｏｌｉｃｙ  １０５はＵＥのＰｏｌｉｃｙ情報である。例えばＰｏｌｉｃｙ  １０５とは、当該ＵＥへのＩＰアドレス払い出しにおいて、セッションの連続性を優先させる否かを示す情報であり、ＰＧＷの制御部はＰｏｌｉｃｙ  １０５を参照し、当該ＵＥへのＩＰアドレス払い出しにおいて、セッションの連続性を優先させるか否かの判定に用いる。また例えば、Ｐｏｌｉｃｙ  １０５とは当該ＵＥへのＩＰアドレス払い出しにおいて、ＵＥ主導の制御とするかＮＷ主導の制御とするかの情報であり、ＰＧＷの制御部はＰｏｌｉｃｙ  １０５を参照し、当該ＵＥへのＩＰアドレス払い出しにおいて、ＵＥ主導の制御とするかＮＷ主導の制御とするかの判定に用いることができる。例えば、Ｐｏｌｉｃｙ１０５の設定値は、Ｐ＝１はＵＥ主導、Ｐ＝２はＮＷ主導のように設定可能である。また例えばＰｏｌｉｃｙ１０５の設定値をＰ＝３がＮＷ主導かつセッション連続性維持しないことを示すように定義することも可能である。なお、Ｐｏｌｉｃｙ１０５は、上述のセッションの連続性を優先させるか否かを示す情報と、ＵＥ主導又はＮＷ主導を示す情報の一方又は両方を含むことができる。
【００１４】
［セッション連続性を維持したＵＥ主導のＩＰアドレス割当の一例］
図２に、本実施の形態によるＩＰアドレス割当のコールフローの一例を示す。シグナリングメッセージ３２〜３７により、ＵＥの初期接続が行われる。ＰＧＷ制御部は、例えば、ＮＷ１に対応するＰｏｏｌ１からＡｄｒ１１をＵＥへ割り当て、ＰＧＷ記憶部にセッション管理テーブルを作成し、データフロー３８が確立される。
ＵＥは、Ｓ（Ｓｏｕｒｃｅ）−ｅＮＢからＴ（Ｔａｒｇｅｔ）−ｅＮＢへのハンドオーバ時に、Ｓ（Ｓｏｕｒｃｅ）−ＳＧＷを経由してシグナリングメッセージ３９〜４１により、使用しているＮＷ１に対応するＰｏｏｌ１から割り当てたＡｄｒ１１を提示してＰＧＷへＩＰアドレスを要求する。ＰＧＷ制御部は、シグナリングメッセージ３９に設定されているＵＥＩＤにより、ＰＧＷ記憶部に登録されているセッション管理テーブル情報のＱｏＳ１０４又はＰｏｌｉｃｙ１０５を参照し、ＵＥ主導の制御が可能であることを判断する。また、ＰＧＷ制御部は、ＩＰアドレスとしてＡｄｒ１１がシグナリングメッセージ３９に設定されていることにより、ＵＥがセッション連続性の維持を要求していることを判断する。ＰＧＷ制御部は、ＮＷ１に対応するＰｏｏｌ１から再度Ａｄｒ１１をＵＥへ割り当て、シグナリングメッセージ４２〜４４によりＵＥへ送信する。以上でハンドオーバが完了し、ＵＥ、Ｔ−ｅＮＢ、Ｔ（Ｔａｒｇｅｔ）−ＳＧＷ、ＰＧＷ、サーバ１のデータフロー４５が確立する。
なお、ＵＥ主導又はＮＷ主導を示す情報と、セッションの連続性の維持が必要か否かを示す情報の両方がＰｏｌｉｃｙ１０５に含まれる場合は、ＱｏＳ１０４を参照せず、Ｐｏｌｉｃｙ１０５のみを参照すればよい（以下、図３〜図５も同様）。
【００１５】
［セッション連続性を維持したＮＷ主導のＩＰアドレス割当の一例］
図３に、本実施の形態によるＩＰアドレス割当のコールフローの一例を示す。シグナリングメッセージ３２〜３７により、ＵＥの初期接続が行われる。ＰＧＷ制御部は、例えば、ＮＷ１に対応するＰｏｏｌ１からＡｄｒ１１をＵＥへ割り当て、ＰＧＷ記憶部にセッション管理テーブルを作成し、データフロー３８が確立される。
ＵＥは、Ｓ（Ｓｏｕｒｃｅ）−ｅＮＢからＴ（Ｔａｒｇｅｔ）−ｅＮＢへのハンドオーバ時に、Ｓ（Ｓｏｕｒｃｅ）−ＳＧＷを経由してシグナリングメッセージ３９〜４１により、使用しているＮＷ１に対応するＰｏｏｌ１から割り当てたＡｄｒ１１を提示してＰＧＷへＩＰアドレスを要求する。または、ＵＥは、０．０．０．０を設定することにより又は設定無しで新規ＩＰアドレスの割当をＰＧＷに要求する。ＰＧＷ制御部は、シグナリングメッセージ３９に設定されているＵＥＩＤにより、ＰＧＷ記憶部に登録されているセッション管理テーブル情報のＱｏＳ１０４及び／又はＰｏｌｉｃｙ１０５を参照し、ＮＷ主導の制御であることと、セッション連続性の維持が必要であることを判断し、ＵＥからの要求に関らず、ＮＷ１に対応するＰｏｏｌ１から再度Ａｄｒ１１をＵＥへ割り当て、シグナリングメッセージ４２〜４４によりＵＥへ送信する。以上でハンドオーバが完了し、ＵＥ、Ｔ−ｅＮＢ、Ｔ（Ｔａｒｇｅｔ）−ＳＧＷ、ＰＧＷ、サーバ１のデータフロー４５が確立する。
【００１６】
［セッション連続性を維持しないＵＥ主導のＩＰアドレス割当の一例］
図４に、本実施の形態によるＩＰアドレス割当のコールフローの一例を示す。シグナリングメッセージ５２〜５７により、ＵＥの初期接続が行われる。ＰＧＷ制御部は、例えば、ＮＷ１に対応するＰｏｏｌ１からＡｄｒ１１をＵＥへ割り当て、ＰＧＷ記憶部にセッション管理テーブルを作成し、データフロー５８が確立される。
ＵＥは、Ｓ（Ｓｏｕｒｃｅ）−ｅＮＢからＴ（Ｔａｒｇｅｔ）−ｅＮＢへのハンドオーバ時に、Ｓ（Ｓｏｕｒｃｅ）−ＳＧＷを経由してシグナリングメッセージ５９〜６１により、０．０．０．０を設定し又は設定無しで新規ＩＰアドレスの割当をＰＧＷに要求する。ＰＧＷ制御部は、シグナリングメッセージ５９に設定されているＵＥＩＤにより、ＰＧＷ記憶部に登録されているセッション管理テーブル情報のＱｏＳ１０４又はＰｏｌｉｃｙ１０５を参照し、ＵＥ主導の制御であることを判断する。また、ＰＧＷ制御部は、ＩＰアドレスとして０．０．０．０がシグナリングメッセージ３９に設定されていること、又は、ＩＰアドレスがシグナリングメッセージ３９に設定無しであることにより、ＵＥがセッション連続性の維持を要求していることを判断する。例えば、ＰＧＷ記憶部に、Ｐｏｏｌの負荷を記憶し、ＰＧＷ制御部は、ＰＧＷ記憶部を参照することにより各Ｐｏｏｌの負荷を把握し、既用のＡｄｒ１１を払い出したＰｏｏｌ１より負荷の小さいＮＷ２に対応するＰｏｏｌ２から、Ａｄｒ２３をＵＥへ割り当てる。ＰＧＷ制御部は、シグナリングメッセージ６２〜６４に割り当てたＡｄｒ２３を設定しＵＥへ送信する。以上でハンドオーバが完了し、ＵＥ、Ｔ−ｅＮＢ、Ｔ（Ｔａｒｇｅｔ）−ＳＧＷ、ＰＧＷ、サーバ２のデータフロー６５が確立する。
【００１７】
［セッション連続性を維持しないＮＷ主導のＩＰアドレス割当の一例］
図５に、本実施の形態によるＩＰアドレス割当のコールフローの一例を示す。シグナリングメッセージ５２〜５７により、ＵＥの初期接続が行われる。ＰＧＷ制御部は、例えば、ＮＷ１に対応するＰｏｏｌ１からＡｄｒ１１をＵＥへ割り当て、ＰＧＷ記憶部にセッション管理テーブルを作成し、データフロー５８が確立される。
ＵＥは、Ｓ（Ｓｏｕｒｃｅ）−ｅＮＢからＴ（Ｔａｒｇｅｔ）−ｅＮＢへのハンドオーバ時に、Ｓ（Ｓｏｕｒｃｅ）−ＳＧＷを経由してシグナリングメッセージ５９〜６１により、既用のＮＷ１に対応するＰｏｏｌ１から割り当てたＡｄｒ１１を提示してＰＧＷへＩＰアドレスを要求する。または、０．０．０．０を設定すること又は設定無しにより新規ＩＰアドレスの割当をＰＧＷに要求する。ＰＧＷ制御部は、シグナリングメッセージ５９〜６１に設定されているＵＥＩＤにより、ＰＧＷ記憶部に登録されているセッション管理テーブル情報のＱｏＳ１０４及び／又はＰｏｌｉｃｙ１０５を参照し、ＮＷ主導の制御であることと、セッション連続性を維持しないことを判断する。例えば、ＰＧＷ記憶部は各Ｐｏｏｌの負荷を記憶しているため、ＰＧＷ制御部は、このＰＧＷ記憶部を参照することで、各Ｐｏｏｌの負荷を把握し、既用のＡｄｒ１１を払い出したＰｏｏｌ１より負荷の小さいＮＷ２に対応するＰｏｏｌ２から、Ａｄｒ２３をＵＥへ割り当てる。ＰＧＷ制御部は、シグナリングメッセージ６２〜６４に割り当てたＡｄｒ２３を設定しＵＥへ送信する。以上でハンドオーバが完了し、ＵＥ、Ｔ−ｅＮＢ、Ｔ（Ｔａｒｇｅｔ）−ＳＧＷ、ＰＧＷ、サーバ２のデータフロー６５が確立する。
オペレータがネットワークまたはサーバのメンテナンスを行う場合、例えば、ＰＧＷ制御部は、ＰＧＷ記憶部内のＰｏｏｌ１のＰｏｌｉｃｙ１０５をすべてＮＷ主導かつセッション維持をしないように設定することができる。これによりＰＧＷ制御部は、以後シグナリングメッセージ５９〜６１で受信するアドレス割当要求に対して、Ｐｏｏｌ２からアドレスを割り当て、Ｐｏｏｌ１に対応するサーバに収容されるユーザをＰｏｏｌ２に収容替え可能である。
【００１８】
［ＰＧＷ制御部処理フローチャートの一例］
図７に、本実施の形態によるＰＧＷ制御部処理フローチャートの一例を示す。ＰＧＷ（制御部）は、ステップＳ１でＵＥからアドレス要求を受信すると、ステップＳ２で、Ｈａｎｄｏｖｅｒ  ＩｎｄｉｃａｔｉｏｎによりＩＰアドレス割当を要求する事由を判定する。アドレス要求に設定されるＨａｎｄｏｖｅｒ  Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎが初期接続の場合、ＰＧＷはステップＳ３で任意のアドレスプールからＵＥにＩＰアドレスを割り当て、セッション管理テーブルを作成し、ＰＧＷ記憶部に記憶する。
次に、ＰＧＷは、ステップＳ１でアドレス要求を受信し、ステップＳ２で、アドレス要求に設定されるＨａｎｄｏｖｅｒ  Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎがハンドオーバ（ＨＯ）の場合、ＰＧＷはステップＳ４においてＮＷ主導またはＵＥ主導でアドレス割当を行うか判定を行う。例えばＰＧＷ制御部は、ステップＳ１のアドレス要求に設定されるＵＥＩＤから、ＰＧＷ記憶部に初期接続時に作成したセッション管理テーブルのＰｏｌｉｃｙ情報を参照し、当該ＵＥへのアドレス割当はＮＷ主導か否か（ＵＥ主導、もしくはＮＷ主導とＵＥ主導どちらも許容するか）を判定する。例えば、Ｐｏｌｉｃｙ情報として、Ｐ＝１がＵＥ主導を示し、Ｐ＝２がＮＷ主導のように定義し設定可能である。また例えば、ＮＷ主導かつセッション連続性を維持しない前述のようなＰ＝３が設定されている場合、後述するステップＳ５とステップＳ７の処理における判定も可能である。
【００１９】
ステップＳ４において、ＮＷ主導でアドレス割当を行う判定をした場合、ステップＳ５において、ＰＧＷは、セッション連続性の可否を判定する。例えば、ＰＧＷ制御部は、ステップＳ１のアドレス要求に設定されるＵＥＩＤから、ＰＧＷ記憶部に初期接続時に作成したセッション管理テーブルのＱｏＳ情報を参照し、セッション連続性の可否を判定する。例えば、ＱｏＳ情報として、ＱＣＩ＝１がセッション連続性が必要であることを示し、ＱＣＩ＝２がセッション連続性が必要ないことを示すように定義し設定可能である。
ステップＳ５において、ＰＧＷ制御部が、セッション連続性が必要と判定した場合、ステップＳ７において、ＰＧＷ制御部は、ＨＯ以前から割り当てられているＩＰアドレスを再度当該ＵＥへ割り当てる。一方、ステップＳ５において、ＰＧＷ制御部が、セッション連続性が必要ないと判定した場合、ステップＳ８において、ＰＧＷ制御部は、例えば、ＰＧＷ記憶部内のプールの負荷を考慮してＩＰアドレスをＵＥへ割り当てる。
また、ステップＳ４において、ＮＷ主導以外（例えば、ＵＥ主導）でアドレス割当を行う判定をした場合、ステップＳ６において、ＰＧＷは、セッション連続性の可否を判定する。ＰＧＷ制御部は、例えば、ステップＳ１で受信したアドレス要求を参照し、そこに割当済みのＩＰアドレス（ＨＯ以前から割り当てられているＩＰアドレス）が設定されているか否かでこれを判定することもできる。ＵＥからのアドレス要求に割当済みのＩＰアドレスが設定されている場合、セッション連続性が必要であることを示す。一方、割当済みのＩＰアドレスが設定されていない場合、例えば、０．０．０．０が設定されている場合又は設定無しの場合は、セッション連続性が必要ないことを判定する。
ステップＳ６において、ＰＧＷ制御部が、セッション連続性が必要と判定した場合、ステップＳ９において、ＰＧＷ制御部は、ＨＯ以前から割り当てられているＩＰアドレスを再度当該ＵＥへ割り当てる。一方、ステップＳ６において、ＰＧＷ制御部が、セッション連続性が必要ないと判定した場合、ステップＳ１０において、ＰＧＷ制御部は、例えば、ＰＧＷ記憶部内のプールの負荷を考慮してＩＰアドレスをＵＥへ割り当てる。
【００２０】
［変形例］
上述のフローチャートにおいて、次のような処理を行うこともできる。
・  ステップＳ５の判定において、Ｐｏｌｉｃｙ１０５にセッション連続性が必要か否かを示す情報を含む場合、ＱｏＳ１０４を参照せず、Ｐｏｌｉｃｙ１０５のみの情報を用いてもよい。
・  ＰＧＷ５がＮＷ主導であると予め設定されている場合は、ＰＧＷ制御部は、ステップＳ４で、アドレス要求によらずＮＷ主導とするようにしてもよい。
・  ＰＧＷ５が、ＮＷ主導であり且つセッションの連続性を維持しないように予め設定されている場合は、ＰＧＷ制御部は、アドレス要求によらずセッションの連続性を維持せずアドレス割り当てを行うようにしてもよい。
・  アドレス要求の端末アドレスに、ｎｕｌｌ（０．０．０．０等）が設定されている場合又はアドレスが設定されていない場合、ＰＧＷ制御部は、ステップＳ４で、ＮＷ主導であると判定するようにしてもよい。
・  アドレス要求の端末アドレスに、ｎｕｌｌが設定されている場合又はアドレスが設定されていない場合、ＰＧＷ制御部は、セッション連続性を維持しないと判定するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明は、３ＧＰＰで規定されるＬＴＥ以外にも、各種のプロトコルや方式に適用することができる。
【符号の説明】
【００２２】
１〜３  ＮＷ
４  ＡＡＡ
５  ＰＧＷ
６〜８  Ｐｏｏｌ
９、１０  ＳＧＷ
１１、１２  ＭＭＥ
１３〜１５  ｅＮＢ
１６〜１８  ｅＮＢの通信エリア
１９        ＵＥ
２０  ＰＤＮ
２１〜２３  サーバ
３２〜３７  シグナリングメッセージ
３８  データフロー
３９〜４４  シグナリングメッセージ
４５  データフロー
５２〜５７  シグナリングメッセージ
５８  データフロー
５９〜６４  シグナリングメッセージ
６５  データフロー
２０１、２０２  ＮＷ  ＩＦ
２０３  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ
２０４  Ｍｅｍｏｒｙ  Ｕｎｉｔ
２０５  ＵＩＦ
Ｓ１〜Ｓ１０  処理ステップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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