(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動端末から移動通信網を介して契約者に対応したＬＡＮへの接続要求を受け、当該ＬＡＮの接続装置に対してダイヤルアップにより回線接続を行い、当該移動端末と当該ＬＡＮとの間のパケット通信のためのコネクションを形成するパケット交換装置を具備することを特徴とするモバイルパケットＬＡＮ接続システム。
【請求項２】
前記コネクションを介して、前記ＬＡＮ側から前記移動端末に対してユーザＩＰアドレスを払い出し、当該移動端末は当該ユーザＩＰアドレスを用いて当該ＬＡＮ側の装置とパケット通信を行うことを特徴とする請求項１に記載のモバイルパケットＬＡＮ接続システム。
【請求項３】
前記パケット交換装置は、移動端末からＬＡＮへの接続要求に応じて、各移動端末毎に、当該移動端末との間に第１のＩＰトンネルを確立するとともに、接続要求のあった各ＬＡＮ毎に、当該ＬＡＮのＬＡＮ側接続装置との間に第２のＩＰトンネルを確立することを特徴とする請求項１に記載のモバイルパケットＬＡＮ接続システム。
【請求項４】
前記パケット交換装置は、前記移動端末からの接続要求毎に、
ａ．当該移動端末と当該ＬＡＮとの間に仮想的なコネクションであるモバイルトンネルを確立し、
ｂ．該モバイルトンネルにモバイルトンネル識別子を付与し、
ｃ．該モバイルトンネル識別子を当該移動端末および当該ＬＡＮのＬＡＮ側接続装置に通知し、
ｄ．該モバイルトンネル識別子と当該移動端末のために確立された前記第１のＩＰトンネルを利用するためのトンネルＩＰアドレスとを対応付けて記憶し、
前記ＬＡＮ側接続装置は、移動端末宛てのパケットに当該移動端末に対応したモバイルトンネル識別子を付与して、前記第２のＩＰトンネルを介して前記パケット交換装置に送り、
前記パケット交換装置は、前記第２のＩＰトンネルを介して送られてくるパケットに付与されたモバイルトンネル識別子から当該移動端末に対応した前記第１のＩＰトンネル用のトンネルＩＰアドレスを求め、このトンネルＩＰアドレスを用いて当該パケットを当該移動端末宛てに送る
ことを特徴とする請求項３に記載のモバイルパケットＬＡＮ接続システム。
【請求項５】
前記接続要求を送信した移動端末に対して、前記第１のＩＰトンネル用のトンネルＩＰアドレスを払い出す移動パケット通信用ゲートウェイを具備することを特徴とする請求項３に記載のモバイルパケットＬＡＮ接続システム。
【請求項６】
移動端末から移動通信網を介して契約者に対応したＬＡＮへの接続要求を受け、当該ＬＡＮの接続装置に対してダイヤルアップにより回線接続を行い、当該移動端末と当該ＬＡＮとの間のパケット通信のためのコネクションを形成することを特徴とするパケット交換装置。
【請求項７】
通信網を介して通信を行う通信手段と、
ＬＡＮとのインタフェースとを具備し、
常時は前記ＬＡＮに接続されていない他の装置から前記ＬＡＮに対する接続要求が送信され、この接続要求を受けた通信網内のパケット交換装置が前記通信手段に対してダイヤルアップ接続要求を送ってきた場合に、当該パケット交換装置と前記ＬＡＮとを結ぶコネクションを形成し、前記他の装置から当該パケット交換装置を経由して送られてくるパケットをＬＡＮに送信するとともに、ＬＡＮから前記他の装置宛てのパケットを当該パケット交換装置に送ることを特徴とするＬＡＮ側接続装置。
【請求項８】
前記通信手段は、固定網を介して他との通信を行う第１の通信手段と、移動通信網を介して他との通信を行う第２の通信手段とを具備することを特徴とする請求項７に記載のＬＡＮ側接続装置。
【請求項９】
前記他の装置との間にＰＰＰコネクションを確立する手段と、
前記他の装置に対し、当該ＰＰＰコネクションを介してユーザＩＰアドレスを払い出す手段と
を具備することを特徴とする請求項７に記載のＬＡＮ側接続装置。
【請求項１０】
前記パケット交換装置との間にＩＰトンネルを確立し、このＩＰトンネルにより複数の他の装置との間でパケットの授受を行うトンネル用ＩＰ部を具備することを特徴とする請求項７に記載のＬＡＮ側接続装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、移動端末とＬＡＮとを接続するモバイルパケットＬＡＮ接続システム、同システムに好適なパケット交換装置およびＬＡＮ側接続装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、携帯電話やＰＨＳなどの移動端末と企業のＬＡＮとの間でパケットの授受を行えるようにしたＬＡＮ接続システムが運用されている。この種のＬＡＮ接続システムのうち一般的によく知られているものとして、移動通信網に接続された移動パケット通信用ゲートウェイと、各ＬＡＮとを各々専用線により常時接続した形態のものがある。
【０００３】
このＬＡＮ接続システムにおいて、移動パケット通信用ゲートウェイは、各移動端末が各ＬＡＮとの間でパケット通信を行う際に必要なＩＰアドレスを各ＬＡＮ毎に管理している。そして、移動パケット通信用ゲートウェイは、ある移動端末から移動通信網を介してＬＡＮへの接続要求を受け取ると、この移動端末に対し、当該ＬＡＮとの間でパケット通信を行うのに必要なＩＰアドレスを払い出す。これにより移動端末は、このＩＰアドレスを発アドレスとして使用し、移動パケット通信用ゲートウェイとの間でＩＰパケットの送受信を行うことが可能となる。移動パケット通信用ゲートウェイは、この移動端末から送られてくるＩＰパケットを専用線を介してＬＡＮに送るとともに、専用線を介してＬＡＮから送られてくるＩＰパケットを移動端末に送るのである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来のＬＡＮ接続システムは、移動パケット通信用ゲートウェイと各ＬＡＮとが各々専用線によって常時接続されている。かかるＬＡＮ接続システムは、移動端末およびＬＡＮ間でパケット転送を頻繁に行うようなユーザにとっては経済的なシステムであるということができる。しかし、ＬＡＮ接続システムのユーザの中には、移動端末およびＬＡＮ間のパケット転送をあまり頻繁に行わないユーザもいる。このようなユーザにしてみれば、たまにしか行わないパケット転送のために専用線を常時使用し、その使用料を負担しなければならないので、ＬＡＮ接続システムは非経済的なシステムということになる。ここで、専用線を用いる代わりに、ゲートウェイとＬＡＮとをＶＰＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｐｒｉｖａｔｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ；仮想私設網）を介して接続する形態のＬＡＮ接続システムもある。しかし、この形態のシステムにおいても、Ｌ２ＴＰ（Ｌａｙｅｒ  ２  Ｔｕｎｎｅｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）等の既存のＶＰＮ用プロトコルを使用しようとすると、ゲートウェイとＬＡＮとの間では常時接続回線を使用しなければならなくなり、また、ＬＡＮ側においてはルータの再設定等、セキュリティ確保のための作業負担が大きくなるという問題がある。また、上述した従来のＬＡＮ接続システムは、移動端末とＬＡＮとの間のルーチングを行うために、各ＬＡＮにアクセスするためのＩＰアドレスを移動パケット通信用ゲートウェイが管理しなければならないという問題があった。
【０００５】
この発明は、以上説明した事情に鑑みてなされたものであり、その第１の目的は、移動端末およびＬＡＮ間のパケット転送のためのサービスを経済的に、かつ、簡易に提供することができるモバイルパケットＬＡＮ接続システムを提供することにある。また、この発明の第２の目的は、ＬＡＮにアクセスのためのＩＰアドレスの管理を移動パケット通信用ゲートウェイが負担することなく、ＬＡＮ側から移動端末に対してＩＰアドレスを直接付与し、移動端末とＬＡＮとの間のＩＰパケットのルーチングを行うことができるモバイルパケットＬＡＮ接続システムを提供することにある。さらにこの発明の第３の目的は、かかるモバイルパケットＬＡＮ接続システムに好適なパケット交換装置およびＬＡＮ側接続装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、移動端末から移動通信網を介して契約者に対応したＬＡＮへの接続要求を受け、当該ＬＡＮの接続装置に対してダイヤルアップにより回線接続を行い、当該移動端末と当該接続装置との間にパケット転送のためのコネクションを形成することを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態であるモバイルパケットＬＡＮ接続システムについて説明する。
【０００８】
Ａ．全体構成
図１は本実施形態に係るモバイルパケットＬＡＮ接続システムの全体構成を示すブロック図である。図１において、移動通信網１は、例えばＣＤＭＡ方式により移動機（以下、ＭＳという）および基地局（以下、ＢＴＳという）間の無線接続を行う移動通信網である。また、移動通信網２は、例えばＴＤＭＡ方式によりＭＳおよびＢＴＳ間の無線接続を行う移動通信網である。
【０００９】
図１には、移動通信網１のＢＴＳを介して他者との通信を行うＭＳと、移動通信網２のＢＴＳを介して他者との通信を行うＭＳが例示されている。これらのＭＳには、図示しないアダプタ（以下、ＡＤＰという）によりデータ端末（以下、ＤＴＥという）が各々接続されている。各ＤＴＥは、各々に接続されたＡＤＰおよびＭＳを介して、他のＤＴＥとの間のデータ通信を行うことができる。
【００１０】
移動パケット通信用ゲートウェイ３は、移動通信網１と他の網との接続を行うための手段である。また、移動パケット通信用ゲートウェイ４は、移動通信網２と他の網との接続を行うための手段である。
【００１１】
ＬＡＮ５は、本実施形態に係るモバイルパケットＬＡＮ接続サービスを受けるユーザのＬＡＮである。モバイルパケットＬＡＮ接続サービスを受けるＬＡＮは、これ以外にも存在しているが、図面が煩雑になるのを防止するため、図１では１個のＬＡＮ５のみが図示されている。
【００１２】
この実施形態では、各ＬＡＮに、モバイルパケットＬＡＮ接続サービスを受けるための１または複数のＬＡＮ側接続装置が備えられている。図１には、その例として、ＬＡＮ５に設けられたＬＡＮ側接続装置６Ａおよび６Ｂが図示されている。
【００１３】
パケット交換ゲートウェイ７は、移動通信網およびゲートウェイを介してＤＴＥからＬＡＮへの接続要求を受け取り、そのＬＡＮのＬＡＮ側接続装置との回線接続を行い、この回線を利用してＤＴＥおよびＬＡＮ間のＩＰパケットのルーチングを行う手段である。ここで、パケット交換ゲートウェイ７は、ＤＴＥおよびＬＡＮ間においてパケット転送を行うのに必要な期間のみＬＡＮ側接続装置との間の回線を維持し、パケット転送終了後は回線を切断する。
【００１４】
本実施形態では、パケット交換ゲートウェイ７およびＬＡＮ側接続装置間の通信回線として、ＩＳＤＮ８、移動通信網１および２を利用することができる。また、この通信回線として、フレームリレーを利用することも可能である。図１に示す例では、パケット交換ゲートウェイ７は、ＩＳＤＮ８または移動通信網１のいずれかを介してＬＡＮ５のＬＡＮ側接続装置６Ａと回線接続を行うことができ、移動通信網２を介してＬＡＮ側接続装置６Ｂと回線接続を行うことができる。
【００１５】
Ｂ．各装置のプロトコルスタックおよび各装置間に確立するコネクション
図２は、本実施形態に係るモバイルパケットＬＡＮ接続システムを構成する各装置のプロトコルスタックを示すものである。また、図３は、各装置間に確立する各種のコネクションを示す図である。なお、これらの図において、ＡＤＰ／ＭＳは、ＤＴＥに接続されたＡＤＰおよびＭＳを一体として捉えたものである。また、図２においてＬＡＮ側通信手段とは、具体的にはパケット交換ゲートウェイとＬＡＮ側接続装置との間の通信を行うＩＳＤＮや移動通信網の交換機に相当する。
【００１６】
図２および図３に示すように、ＤＴＥは、ＬＡＮ側接続装置との間にＰＰＰ（Ｐｏｉｎｔ  ｔｏ  Ｐｏｉｎｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のコネクションを張り、このＰＰＰコネクションを介してユーザＩＰパケットを含んだＰＰＰフレームの授受を行う。
【００１７】
このＰＰＰコネクションを張るに当たり、本実施形態では、ＡＤＰ／ＭＳおよびパケット交換ゲートウェイ間の区間と、パケット交換ゲートウェイおよびＬＡＮ側接続装置間の区間に第１および第２のＩＰトンネルを各々確立する。前者の区間にＩＰトンネル（第１のＩＰトンネル）を確立し、ＤＴＥが送信するＰＰＰフレームを伝送するためのプロトコルが網内ＩＰであり、この網内ＩＰはＡＤＰ／ＭＳ、移動パケット通信用ゲートウェイおよびパケット交換ゲートウェイに設けられている。また、後者のＩＰトンネル（第２のＩＰトンネル）を確立し、ＰＰＰフレームを伝送するためのプロトコルがトンネル用ＩＰであり、このトンネル用ＩＰは、パケット交換ゲートウェイ、ＬＡＮ側回線およびＬＡＮ側接続装置に設けられている。
【００１８】
本実施形態では、網内ＩＰによりＡＤＰ／ＭＳおよびパケット交換ゲートウェイ間に確立されるパスと、トンネル用ＩＰによりパケット交換ゲートウェイおよびＬＡＮ側接続装置間に確立されるパスとにより、ＤＴＥおよびＬＡＮ側接続装置間の接続が行われる。
【００１９】
また、本実施形態では、移動通信網側の複数のＤＴＥが共通のＬＡＮとの間でパケット通信を行うことがある。そこで、本実施形態では、図３に示すように、ＬＡＮへの接続要求を行った各ＤＴＥのＡＤＰ／ＭＳ毎に、当該ＡＤＰ／ＭＳ、パケット交換ゲートウェイおよびＬＡＮ側接続装置の３者間を結ぶモバイルトンネルなるコネクションが各々確立され、このモバイルトンネルを介して、ＤＴＥおよびＬＡＮ側接続装置間でＰＰＰフレームの授受が行われ、ＰＰＰコネクションが確立される。そして、移動通信網側のＤＴＥと、その通信相手であるＬＡＮ内の装置は、このＰＰＰコネクションを介してユーザＩＰパケットの授受を行う。このようにＬＡＮへの接続を行おうとする各ＤＴＥ毎にモバイルトンネルを確立し、このモバイルトンネルを利用してＰＰＰフレームの伝送を行うための機能が、ＡＤＰ／ＭＳ、パケット交換ゲートウェイおよびＬＡＮ側接続装置に設けられている。
【００２０】
Ｃ．パケット交換ゲートウェイの機能
本実施形態において、モバイルパケットＬＡＮ接続サービスを提供するための中心的な役割を果たすのは、パケット交換ゲートウェイである。このパケット交換ゲートウェイは、以下の機能を有している。
【００２１】
ａ．ＤＴＥおよびＬＡＮ間でパケット転送を行う期間のみパケット交換ゲートウェイおよび当該ＬＡＮのＬＡＮ側接続装置間に通信回線を確立する機能
この機能を果たすために、パケット交換ゲートウェイに設けられた不揮発性メモリには、図４に示すようなリンクテーブルが設定されている。このリンクテーブルには、モバイルパケットＬＡＮ接続サービスを利用する各ＤＴＥ毎に、当該ＤＴＥに接続されたＭＳの発番号と、当該ＤＴＥと接続すべきＬＡＮのＬＡＮ側接続装置のトンネルＩＰアドレスとが対応付けて記憶されている。これらのＭＳの発番号およびＬＡＮ側接続装置のアドレスは、モバイルパケットＬＡＮ接続サービスの提供を開始するに先立って、予めリンクテーブル内に書き込まれる。
【００２２】
ＤＴＥからＬＡＮに対する接続要求が出力されると、この接続要求はＡＤＰおよびＭＳによってパケット交換ゲートウェイ宛てに送られる。パケット交換ゲートウェイは、この接続要求に含まれるＭＳの発番号に対応したＬＡＮ側接続装置のトンネルＩＰアドレスをリンクテーブルから求め、このアドレスを用いて、ＩＳＤＮ等のＷＡＮ（広域網）のルータ（図示略）にＬＡＮへの接続要求を送る。この接続要求を受け取る各ルータは、当該ルータに収容されている各ＬＡＮ側接続装置について、そのトンネルＩＰアドレスとダイヤルアップ用アドレス（ＩＳＤＮに接続されたＬＡＮ側接続装置の場合にはそのＩＳＤＮ番号）を予め記憶している。各ルータは、パケット交換ゲートウェイから受け取った接続要求に付与されているトンネルＩＰアドレスが、予め記憶したものの中に含まれているか否かを判断し、該当するトンネルＩＰアドレスがある場合には、これに対応したダイヤルアップ用アドレスを用いて当該ＬＡＮ側接続装置に対するダイヤルアップ接続を行い、通信回線を確立するのである。
【００２３】
ｂ．移動通信網側のＤＴＥに接続されたＡＤＰ／ＭＳとＬＡＮ側接続装置とを結ぶモバイルトンネルを確立し、このモバイルトンネルを利用して、ＡＤＰ／ＭＳおよびパケット交換ゲートウェイ間のパスとパケット交換ゲートウェイおよびＬＡＮ側接続装置間のパスとの間でＰＰＰフレームの乗せ替えを行う機能
【００２４】
この機能を営むため、上記リンクテーブルには、各ＤＴＥ毎に、網内ＩＰアドレスを記憶するためにエリアと、当該ＤＴＥに対応したＡＤＰ／ＭＳに対して確立されたモバイルトンネルのＩＤを記憶するためのエリアが設けられている。これらの各エリアには、各ＭＳがＬＡＮとの間でパケット転送を行うときに、各々該当する情報の書き込みが行われる。ＰＰＰフレームの乗せ替えは、このリンクテーブル内の網内ＩＰアドレスおよびモバイルトンネルＩＤを参照することにより行われる。なお、この乗せ替えについては、説明の重複を避けるため、本実施形態の動作説明の際に併せて説明する。
【００２５】
ｃ．バッファ空き容量監視機能
パケット交換ゲートウェイは、各ＬＡＮ毎に当該ＬＡＮ宛てに送信すべきＩＰパケットのバッファリングを行うための送信バッファと、当該ＬＡＮから受信したＩＰパケットのバッファリングを行う受信バッファを備えている。また、各ＬＡＮのＬＡＮ側接続装置は、パケット交換ゲートウェイへ送信すべきＩＰパケットのバッファリングを行うための送信バッファと、パケット交換ゲートウェイから受信したＩＰパケットのバッファリングを行う受信サーバとを備えている。パケット交換ゲートウェイおよび各ＬＡＮ側装置は、これらのバッファによるバッファリングを行いつつＤＴＥおよびＬＡＮ間のパケット転送を行う。
【００２６】
ここで、パケット交換ゲートウェイと各ＬＡＮのＬＡＮ側接続装置との間のパケット転送は、各々１本の通信回線を介して行われる。従って、共通のＬＡＮ宛てのＤＴＥ宛ての多数のＩＰパケットが長時間に亙ってパケット交換ゲートウェイに送られてくる場合もあり、かかる場合には、当該ＬＡＮに対応したＬＡＮ側接続装置の受信バッファまたはパケット交換ゲートウェイ内の当該ＬＡＮに対応した送信バッファが満杯となって、当該ＬＡＮ宛てのＩＰパケットのバッファリングをすることができなくなり、ＩＰパケットの消失を招くおそれがある。
【００２７】
そこで、本実施形態では、かかる事態を未然に防止するため、パケット交換ゲートウェイおよびＬＡＮ接続装置に対し、バッファの空き容量を監視する手段と、この監視結果をパケットの送信側に報告する手段とが設けられている。また、パケット交換ゲートウェイには、ＬＡＮ側接続装置の受信バッファの空き容量が少ない場合に、ＬＡＮ宛てのＩＰパケットの送出を控える等のフロー制御を行う手段が設けられている。
【００２８】
Ｄ．本実施形態の動作
以下、本実施形態の動作について説明する。
（１）パケット通信を開始するまでの手順
本実施形態では、ＤＴＥからＬＡＮに対する接続要求が出力されることを契機として、ＤＴＥおよびＬＡＮ間のパケット通信が開始される。図５は、この接続要求に応じて、ＤＴＥとＬＡＮのＲＡＳ（Ｒｅｍｏｔｅ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｓｅｒｖｅｒ）との間にＰＰＰのコネクションが確立され、ＬＡＮ側からＤＴＥにユーザＩＰアドレスが払い出されるまでの過程の大略を示したものである。
【００２９】
まず、ＤＴＥに接続されたＡＤＰ／ＭＳは、ＤＴＥからＬＡＮへの接続要求を受け取ると、ダイヤルアップ接続要求を送信する。ここで、ダイヤルアップ接続要求は、ＭＳの発番号を含んでいる。このダイヤルアップ接続要求は、移動パケット通信用ゲートウェイからパケット交換ゲートウェイにＲＡＤＩＵＳ（Ｒｅｍｏｔｅ  Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ  Ｄｉａｌ−Ｉｎ  Ｕｓｅｒ  Ｓｅｒｖｉｃｅ；ダイヤルインユーザを対象とした遠隔認証サービス）プロトコルを用いて通知され、パケット交換ゲートウェイが行う認証においてＤＴＥが正当である旨の判定がなされると、移動パケット通信用ゲートウェイからＤＴＥに対して、ＩＰトンネル用の網内ＩＰアドレスが割り当てられる（以上、ステップＳ１）。
【００３０】
このダイヤルアップ接続要求がパケット交換ゲートウェイに送られると、パケット交換ゲートウェイ、ＬＡＮ側回線接続手段およびＬＡＮ側接続装置により、パケット交換ゲートウェイおよびＬＡＮ側接続装置間のパスを確立するための処理が行われる（ステップＳ２）。この処理において、パケット交換ゲートウェイは、まず、ＤＴＥの接続先であるＬＡＮを判定する。具体的には、ダイヤルアップ接続要求に含まれているＭＳの発番号に対応したＬＡＮ側接続装置のアドレスをリンクテーブルの中から捜し出す。次に、パケット交換ゲートウェイは、このアドレスを用いて、ＬＡＮ側接続装置に対するダイヤルアップ接続を行い、ＬＡＮ側接続装置との間のパスを確立する。このとき、トンネル用ＩＰにより、パケット交換ゲートウェイとＬＡＮ側接続装置との間にＩＰトンネルが確立される。
【００３１】
次にＤＴＥおよびＬＡＮ側接続装置間にモバイルトンネルを確立するための処理が実行される（ステップＳ３）。具体的には、まず、パケット交換ゲートウェイは、予め用意された複数のモバイルトンネルＩＤの中から空いているものを選択し、このモバイルトンネルＩＤをＤＴＥおよびＬＡＮ側接続装置間に確立するモバイルトンネルに割り当てるとともに、移動パケット通信用ゲートウェイが当該ＤＴＥに対して払い出した網内ＩＰアドレスとともに、リンクテーブル内の当該ＤＴＥに対応したエリアに書き込む。次にパケット交換ゲートウェイは、このモバイルトンネルＩＤを、網内ＩＰによりＡＤＰ／ＭＳに対して通知するとともに、トンネル用ＩＰによりＬＡＮ側接続装置に通知する。さらにＡＤＰ／ＭＳ、パケット交換ゲートウェイおよびＬＡＮ側接続装置間において各種制御情報の授受が行われ、ＡＤＰ／ＭＳ、パケット交換ゲートウェイおよびＬＡＮ側接続装置の３者間にモバイルトンネルが確立する。
【００３２】
次にＰＰＰコネクション確立のための処理が行われる（ステップＳ４）。具体的には次の通りである。まず、パケット交換ゲートウェイは、各パス毎に用意されたバッファ類を初期化するとともに、ＤＴＥがＬＡＮ側接続装置宛てに送信するＰＰＰフレームを中継する。具体的には、パケット交換ゲートウェイは、まず、網内ＩＰヘッダとモバイルトンネルＩＤとが付加されたＰＰＰフレームをＤＴＥ側から受け取る。ここで、網内ＩＰヘッダは、移動パケット通信用ゲートウェイから当該ＤＴＥに払い出された網内ＩＰアドレスを発ＩＰアドレス、パケット交換ゲートウェイのＩＰアドレスを着アドレスとしている。また、モバイルトンネルＩＤは、パケット交換ゲートウェイが当該ＤＴＥに対して通知したＩＤである。次にパケット交換ゲートウェイは、ＰＰＰフレームから網内ＩＰヘッダを取り除き、その代わりに、パケット交換ゲートウェイのＩＰアドレスを発アドレス、ＬＡＮ側接続装置のトンネル用ＩＰアドレスを着アドレスとするトンネル用ＩＰヘッダを付加して、ＬＡＮ側接続装置へ送信する。ＬＡＮ側接続装置では、パケット交換ゲートウェイからの受信情報からＰＰＰフレームを取り出す。そして、このパケット交換ゲートウェイからのＰＰＰフレームへの応答のためのＰＰＰフレームに対し、パケット交換ゲートウェイからのＰＰＰフレームに付加されていたものと同じモバイルトンネルＩＤを付加する。さらにＬＡＮ側接続装置のトンネル用ＩＰアドレスを発アドレス、パケット交換ゲートウェイのＩＰアドレスを着アドレスとするトンネル用ＩＰヘッダを付加してＩＰパケットを構成し、パケット交換ゲートウェイへ送信する。
【００３３】
パケット交換ゲートウェイは、このＬＡＮ側接続装置からの受信情報からＰＰＰフレームとモバイルトンネルＩＤを取り出す。次に、リンクテーブルの中からモバイルトンネルＩＤに対応した網内ＩＰアドレス、すなわち、接続要求元であるＤＴＥに払い出された網内ＩＰアドレスを読み出す。そして、ＰＰＰフレームに付加されていたトンネル用ＩＰヘッダを取り除き、その代わりに、パケット交換ゲートウェイのＩＰアドレスを発アドレス、ＤＴＥの網内ＩＰアドレスを着アドレスとする網内ＩＰヘッダを付加してＤＴＥへ送信する。ＤＴＥでは、パケット交換ゲートウェイから受信したＩＰパケットから網内ＩＰヘッダを取り除き、ＬＡＮ側接続装置から当該ＤＴＥ宛ての応答として送信されたＰＰＰフレームを取り出す。
【００３４】
以上の手続が行われることにより、ＤＴＥおよびＬＡＮ側接続装置間にモバイルトンネルが確立し、ＤＴＥとＬＡＮのＲＡＳとの間にＰＰＰのコネクションが確立される（ステップＳ４）。
【００３５】
そして、ＤＴＥがＬＡＮ内の装置（例えば図１におけるメールサーバ６ＣやＷｅｂサーバ６Ｄ）との間でパケット通信を行う際に発ＩＰアドレスとして使用するユーザＩＰアドレスが、ＬＡＮのＲＡＳからＰＰＰコネクションを介してＤＴＥへ払い出される（ステップＳ５）。
【００３６】
（２）パケット通信
次に、移動通信網側のＤＴＥからＬＡＮ側のサーバ（例えば図１におけるメールサーバ６ＣやＷｅｂサーバ６Ｄ）にユーザＩＰパケットを送る場合を例に、本実施形態において行われるパケット通信について説明する。
【００３７】
図６は、図２に示した各プロトコルによって生成されるパケットまたはフレームの構成を例示するものである。
【００３８】
まず、送信元であるＤＴＥでは、ＴＣＰまたはＵＤＰにより、ＬＡＮ側のサーザ宛てのデータに対して、ＴＣＰまたはＵＤＰのヘッダを付加したパケットが生成される（図６（ａ）参照）。そして、ＤＴＥではユーザＩＰにより、ユーザＩＰアドレスを発アドレス、ＬＡＮ側のサーバのＩＰアドレスを着アドレスとして含むユーザＩＰヘッダが付加され、ＩＰパケットが生成される（図６（ｂ）参照）。ここで、発アドレスであるユーザＩＰアドレスは、上述したように、ＰＰＰコネクションを介してＬＡＮのＲＡＳから払い出され、パケット交換ゲートウェイを介してＤＴＥに送られたものである。ＤＴＥでは、このようにして生成されたＩＰパケットに対して、さらにＰＰＰヘッダが付加され、ＰＰＰフレームが生成される（図６（ｃ）参照）。このＰＰＰフレームは、ＤＴＥからＡＤＰ／ＭＳに送られる。
【００３９】
次に、ＡＤＰ／ＭＳでは、モバイルトンネルによりＰＰＰフレームに対してパケット交換ゲートウェイから通知されたモバイルトンネルＩＤが付加され、さらに網内ＩＰにより、網内ＩＰアドレスを発アドレス、パケット交換ゲートウェイのＩＰアドレスを着アドレスとする網内ＩＰヘッダが付加され、ＩＰパケットが生成される（図６（ｄ）参照）。ここで、発アドレスである網内ＩＰアドレスは、上述したＰＰＰコネクションの確立の際に、移動パケット通信用ゲートウェイからＤＴＥに払い出されたものである。
【００４０】
ＡＤＰ／ＭＳの網内ＩＰにより生成されたＩＰパケットは、移動通信網を介して移動パケット通信用ゲートウェイに送られ、この移動パケット通信用ゲートウェイの網内ＩＰによりパケット交換ゲートウェイに送られる。
【００４１】
パケット交換ゲートウェイでは、網内ＩＰにより、このＩＰパケットが受信され、ＩＰパケットからモバイルトンネルＩＤ付きのＰＰＰフレームが取り出される。このＰＰＰフレームは、モバイルトンネルにより、トンネル用ＩＰに引き渡される。トンネル用ＩＰでは、このＰＰＰフレームに対し、パケット交換ゲートウェイのＩＰアドレスを発アドレス、ＬＡＮ側接続装置のＩＰアドレスを着アドレスとして含むトンネルＩＰヘッダが付加され、ＩＰパケットが生成される。
【００４２】
このＩＰパケットは、パケット交換ゲートウェイおよびＬＡＮ側接続装置間に確立された回線を介してＬＡＮ側接続装置に送られる。ＬＡＮ側接続装置のトンネル用ＩＰには、図６（ｅ）に示すように、トンネルＩＰヘッダを有するＩＰパケットが到達する。そして、トンネル用ＩＰにより、このＩＰパケットからモバイルトンネルＩＤ付きのＰＰＰフレームが取り出され、モバイルトンネルによりＰＰＰに引き渡される（図６（ｆ）参照）。ＰＰＰでは、このＰＰＰフレームからＩＰパケットが取り出される。そして、ユーザＩＰでは、このＰＰＰから取り出されたＩＰパケットがＬＡＮ内の装置宛てのＩＰパケットか否かが判断され、ＬＡＮ５内の装置宛てのＩＰパケットはＬＡＮ内に出力される（図６（ｇ）参照）。
【００４３】
この例において、このＬＡＮに出力されたＩＰパケットは、ＬＡＮ内のサーバのＩＰアドレスを着ＩＰアドレスとして含んでいる。従って、このＩＰパケットは、ＬＡＮ内のサーバによって受信されることとなる（図６（ｈ）参照）。
【００４４】
以上、１つのＤＴＥがＬＡＮ側の装置に対してパケットを送る場合を例に説明したが、本実施形態では複数のＤＴＥが同一のＬＡＮ宛てにパケットを送ることも可能である。図７は、この場合の動作を分かり易く示したものである。この図７には、移動通信網に接続されたＤＴＥ１ａ〜１ｃが、同一のＬＡＮに接続されたＤＴＥ２ａ〜２ｃにＩＰパケットを転送する場合の各ＩＰパケットの転送過程が例示されている。
【００４５】
この図７に示すように、ＤＴＥ１ａ〜１ｃは、各々の送信データの宛先であるＤＴＥ２ａ〜２ｃの各ＩＰアドレスを着アドレスとして含むＰＰＰフレームＡ〜Ｃを出力する。各ＤＴＥに接続されたＡＤＰ／ＭＳは、各ＰＰＰに対して、移動パケット通信用ゲートウェイから払い出された網内ＩＰアドレスＩＰ−Ｍａ〜ＩＰ−Ｍｃを含む網内ＩＰヘッダを付加し、ＩＰパケットとしてパケット交換ゲートウェイに送る。
【００４６】
パケット交換ゲートウェイでは、このＩＰパケットにおける網内ＩＰヘッダを共通のトンネル用ＩＰアドレスＩＰ−ＴＮを含むトンネル用ＩＰヘッダに付け替え、ＬＡＮ側接続装置に送る。そして、ＬＡＮ側接続装置では、このようにして送られてくる各ＩＰパケットからトンネルＩＰ用ヘッダを外してＰＰＰフレームを取り出し、これらのＰＰＰフレームからＤＴＥ２ａ〜２ｃ宛てのＩＰパケットを取り出してＬＡＮに送出するのである。
以上が移動通信網に接続されたＤＴＥからＬＡＮに対してパケットを送る場合の動作である。
【００４７】
本実施形態では、ＬＡＮ側から移動通信網に接続されたＤＴＥ宛てにパケットを送ることもできる。この場合、パケット交換ゲートウェイでは、トンネル用ＩＰがＬＡＮ側接続装置から送られてきたＩＰパケットからモバイルトンネルＩＤ付きのＰＰＰフレームを取り出し、モバイルトンネルがモバイルトンネルＩＤに対応した網内ＩＰアドレスをリンクテーブルから読み出す。そして、パケット交換ゲートウェイの網内ＩＰは、パケット交換ゲートウェイのＩＰアドレスを発アドレス、モバイルトンネルにより読み出された網内ＩＰアドレスを着アドレスとする網内ＩＰヘッダをＰＰＰフレームに付加してＩＰパケットを生成して送信する。このＩＰパケットは、移動パケット通信用ゲートウェイを介して、該当するＤＴＥ宛てに送られることとなる。
【００４８】
（３）フロー制御
図７は本実施形態において行われるフロー制御の様子を示すものである。ＬＡＮ側接続装置は、パケット交換ゲートウェイからＩＰパケットを受け取って受信バッファに蓄積すると、この受信バッファの空き容量を示す情報をＩＰパケットに載せてパケット交換ゲートウェイに送り返す。パケット交換ゲートウェイは、ＬＡＮ側接続装置の受信バッファの空き容量が少なくなると、当該ＬＡＮ側接続装置宛てのＩＰパケットの送出を抑制するフロー制御を行う。
【００４９】
また、パケット交換ゲートウェイは、あるＬＡＮ宛てのＩＰパケットをＤＴＥから受信すると、そのＬＡＮに対応した送信バッファにＩＰパケットを蓄積するとともに、この送信バッファの空き容量を当該ＤＴＥ宛てに送り返す。ＤＴＥは、ＩＰパケットの送り先であるＬＡＮに対応した送信バッファの空き容量が少なくなったことを検知すると、パケット交換ゲートウェイに対するＩＰパケットの送出を抑制するフロー制御を行う。
バッファの空き容量を示す情報を載せたＩＰパケットは、モバイルトンネル用の制御情報として送受信される。
【００５０】
（４）回線切断制御
パケット交換ゲートウェイは、各ＬＡＮに対応した送信バッファにおけるＩＰパケットの蓄積状況を監視している。そして、あるＬＡＮに対応した送信バッファが空である状態が一定時間以上継続すると、そのＬＡＮのＬＡＮ側接続装置との間に確立していた通信回線を切断し、このＬＡＮを利用する各ＤＴＥに対し、通信回線切断の報告を行う。
【００５１】
このように本実施形態によれば、ＤＴＥおよびＬＡＮ間のパケット通信に必要な期間のみパケット交換ゲートウェイと当該ＬＡＮのＬＡＮ接続装置との間の通信回線が維持されるので、パケットの送受信を頻繁に行わないような場合であっても、安価にパケット通信を行うことができる。
【００５２】
Ｅ．ＬＡＮ側接続装置の構成例
図９は本実施形態に係るモバイルパケットＬＡＮ接続システムに好適なＬＡＮ側接続装置の一例であるＬＡＮ側接続装置６００の構成を示すブロック図である。このＬＡＮ側接続装置６００において、トンネル用ＩＰ部６０１は、前掲図２におけるトンネル用ＩＰとしての機能を営む部分である。このトンネル用ＩＰ部６０１は、ＩＳＤＮ／ＦＲインタフェース６０２を介してＩＳＤＮ８に接続されるとともに、移動機インタフェース６０３を介してＭＳに接続されている。
【００５３】
また、トンネル用ＩＰ部６０１は、スイッチ６１０により、ＵＳＢポート６１１またはＰＰＰ終端部６１２のうちいずれか一方に接続される。スイッチ６１０によりＵＳＢポート６１１が選択されている場合、トンネル用ＩＰ部６０１は、このＵＳＢポート６１１を介してＬＡＮのＲＡＳに接続される。この場合、移動機インタフェース６０３またはＩＳＤＮ／ＦＲ６０２によりパケット交換ゲートウェイから受信されたパケットは、トンネル用ＩＰ部６０１によりトンネル用ＩＰヘッダが除去され、この結果得られるＰＰＰフレームがスイッチ６１０およびＵＳＢポート６１１を介してＲＡＳに送られる。そして、ＲＡＳにより、ＰＰＰフレーム内のユーザＩＰパケットがＬＡＮに送出され、宛先であるＤＴＥによって受信される。また、ＬＡＮから移動通信網側のＤＴＥへのパケット転送の場合には、これとは逆の経路を辿ってパケットが転送されることとなる。一方、スイッチ６１０によりＰＰＰ終端部６１２が選択されている場合、このＰＰＰ終端部６１２により移動通信網側のＤＴＥとの間のＰＰＰコネクションの終端が行われる。
【００５４】
ＰＰＰ終端部６１２は、ルータ６１３を介してＬＡＮに接続されている。また、ルータ６１３には、ＩＰプール６１４が接続されている。このＩＰプール６１４は、ＬＡＮ内のＤＴＥまたはＬＡＮに接続されるＤＴＥに付与すべきＩＰアドレスを格納する記憶手段である。本実施形態では、移動通信網側のＤＴＥからＬＡＮへの接続要求が出力された場合、このＩＰプール６１４内のＩＰアドレスの１つが選択され、当該ＤＴＥに付与される。
【００５５】
また、ＬＡＮ側接続装置６００およびルータ６１３間には、ＴＣＰ終端部６１５が介挿されている。移動通信網側のＤＴＥとの間のトランスポート層の通信制御は、このＴＣＰ終端部６１５によって終端することもできるし、ＬＡＮに接続されたＤＴＥにおいて終端することもできる。
【００５６】
また、ＰＰＰ終端部６１２には、認証サーバ６１６が接続されている。本実施形態では、移動通信網側のＤＴＥとこのＬＡＮ側接続装置６００のＰＰＰ終端部６１２との間にＰＰＰコネクションが確立したとき、この認証サーバ６１６がＬＡＮへの接続を要求している移動通信網側のＤＴＥの認証を行う。
以上がＬＡＮ側接続装置６００の構成の詳細である。
【００５７】
ユーザは、このＬＡＮ側接続装置６００を１台入手することにより、移動通信網経由またはＩＳＤＮ経由のうち任意のルートを介してパケット交換ゲートウェイからのダイヤルアップ接続を受けることができる。また、このＬＡＮ側接続装置６００によれば、ＲＡＳを介してＬＡＮへの接続を行う形態とＬＡＮへ直接接続を行う形態のうち所望の形態を選択することができる。ＬＡＮがＲＡＳを備えているか否かに拘わらず、このＬＡＮ側接続装置６００を用いて、本実施形態に係るモバイルパケットＬＡＮ接続サービスの提供を受けることができる。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、移動機およびＬＡＮ間のパケット転送のためのサービスを経済的に、かつ、簡易に提供することができる。また、この発明によれば、ＬＡＮにアクセスのためのＩＰアドレスの管理を移動パケット通信用ゲートウェイが負担することなく、ＬＡＮ側から移動機に対してＩＰアドレスを直接付与し、移動機とＬＡＮとの間のＩＰパケットのルーチングを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態であるモバイルパケットＬＡＮ接続システムの構成を示すブロック図である。
【図２】同システムにおける各装置のプロトコルスタックを示す図である。
【図３】同システムにおいて各装置間に確立する各種のコネクションを示す図である。
【図４】同システムにおけるパケット交換ゲートウェイ内のリンクテーブルを例示する図である。
【図５】同システムにおいてパケット通信が開始されるまでの手続を示すシーケンス図である。
【図６】同システムにおいて行われるパケット通信の過程を示す図である。
【図７】同システムにおいて移動通信網側の複数のＤＴＥとＬＡＮ側の複数のＤＴＥとの間で行われるパケット通信を例示した図である。
【図８】同システムにおいて行われるフロー制御を説明する図である。
【図９】同システムに好適なＬＡＮ側接続装置の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１，２……移動通信網、３，４……移動パケット通信用ゲートウェイ、
５……ＬＡＮ、６Ａ，６Ｂ……ＬＡＮ側接続装置。
【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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