(57)【要約】【課題】発信端末および着信端末の効率的なピアツーピア通信を支援する。【解決手段】  加入者情報管理サーバ５が、着側加入者パケット交換機３ｂから、着信端末１ｂの識別子および着側加入者パケット交換機３ｂの識別子を受信し、交換機アドレスデータ５１に記憶する。発信端末１ａは、着信端末１ｂとピアツーピア接続する際、発信端末１ａの識別子および着信端末１ｂの識別子を、発側基地局２ａを介して発側加入者パケット交換機３ａに送信する。発側加入者パケット交換機３ａが、加入者情報管理サーバ５から、着側加入者パケット交換機３ｂのアドレスを取得する。発側加入者パケット交換機３ａが、加入者情報管理サーバ５から取得したアドレスに基づいて、着側加入者パケット交換機３に、パスの設定を要求する。発信端末１ａまたは着信端末１ｂが、設定されたパスを介して、通信先の端末にＩＰアドレスを割り当てる。【選択図】      図１
2014033260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発信端末および着信端末のピアツーピア通信を支援する通信方法であって、
通信方法は、
発信端末と、着信端末と、
前記発信端末を収容する発側基地局と、
前記着信端末を収容する着側基地局と、
前記発側基地局および他のパケット交換機と、パケットを交換する発側加入者パケット交換機と、
前記着側基地局および他のパケット交換機と、パケットを交換する着側加入者パケット交換機と、
前記発側加入者パケット交換機および前記着側加入者パケット交換機に接続する加入者情報管理サーバと、
を備える通信システムに用いられ、
通信方法は、
前記加入者情報管理サーバが、前記着側加入者パケット交換機から、前記着信端末の識別子および前記着側加入者パケット交換機の識別子を受信し、交換機アドレスデータに記憶するステップと、
前記発信端末は、前記着信端末とピアツーピア接続する際、当該発信端末の識別子および前記着信端末の識別子を、前記発側基地局を介して前記発側加入者パケット交換機に送信するステップと、
前記発側加入者パケット交換機が、前記加入者情報管理サーバに前記着信端末の識別子を送信し、前記加入者情報管理サーバから、前記着側加入者パケット交換機のアドレスを取得するステップと、
前記発側加入者パケット交換機が、前記加入者情報管理サーバから取得したアドレスに基づいて、前記着側加入者パケット交換機に、パスの設定を要求するステップと、
前記発信端末または前記着信端末が、設定されたパスを介して、通信先の端末にＩＰアドレスを割り当てるステップ
を備えることを特徴とする通信方法。
【請求項２】
前記発側加入者パケット交換機が、ダイレクトトンネルを適用しないパスの設定を要求した場合、
前記発側加入者パケット交換機と、前記着側加入者パケット交換機との間に、ユーザプレーンパスを設定するステップをさらに備え、
前記発信端末または前記着信端末が、前記ユーザプレーンパスを介して、通信先の端末にＩＰアドレスを割り当てる
ことを特徴とする請求項１に記載の通信方法。
【請求項３】
前記発側加入者パケット交換機が、ダイレクトトンネルを適用したパスの設定を要求した場合、
前記発側基地局と前記着側基地局との間に、ユーザプレーンパスを設定するステップをさらに備え、
前記発信端末または前記着信端末が、前記ユーザプレーンパスを介して、通信先の端末にＩＰアドレスを割り当てる
ことを特徴とする請求項１に記載の通信方法。
【請求項４】
端末のピアツーピア通信を支援する通信システムであって、
端末と、
前記端末を収容する基地局と、
前記基地局および他のパケット交換機と、パケットを交換する加入者パケット交換機と、
前記加入者パケット交換機に接続する加入者情報管理サーバと、を備え、
前記加入者情報管理サーバは、
端末の識別子と、当該端末の位置に対応する加入者パケット交換機の識別子とを対応づけた交換機アドレスデータを記憶する記憶装置を備え、
前記端末は、
着信端末とピアツーピア接続する際、当該端末の識別子および当該着信端末の識別子を、当該端末を収容する基地局を介して、当該基地局に接続する加入者パケット交換機に送信するパケット送受信手段と、
ピアツーピア接続する際、通信先の端末にＩＰアドレスを割り当てるＩＰアドレス処理手段と、を備え、
前記加入者パケット交換機は、
当該加入者パケット交換機が収容する基地局から、ピアツーピア通信の発信端末の識別子と着信端末の識別子を受信すると、前記加入者情報管理サーバから、当該着信端末を収容する基地局に接続する加入者パケット交換機のアドレスを取得する交換機アドレス処理手段と、
前記交換機アドレス処理手段が取得したアドレスに対応する加入者パケット交換機に、パス設定要求を送信するパス設定手段と、を備える
ことを特徴とする通信システム。
【請求項５】
前記加入者パケット交換機において、
前記パス設定手段は、ダイレクトトンネルを適用しないパスの設定が要求された場合、
前記パスの設定の要求元の加入者パケット交換機と、当該加入者パケット交換機との間に、ユーザプレーンパスを設定し、
前記端末において、
前記ＩＰアドレス処理手段は、前記ユーザプレーンパスを介して、前記通信先の端末にＩＰアドレスを割り当てる
ことを特徴とする請求項４に記載の通信システム。
【請求項６】
前記加入者パケット交換機において、
前記パス設定手段は、ダイレクトトンネルを適用したパスの設定が要求された場合、
発信端末を収容する発側基地局と、着信端末を収容する着側基地局との間に、ユーザプレーンパスを設定し、
前記端末において、
前記ＩＰアドレス処理手段は、前記ユーザプレーンパスを介して、前記通信先の端末にＩＰアドレスを割り当てる
ことを特徴とする請求項４に記載の通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発信端末および着信端末のピアツーピア通信を支援する通信方法および通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のネットワーク通信および情報機器の発達に伴い、携帯電話機やパーソナルコンピュータなどの従来の通信端末以外にも、通信可能な端末が広く普及している。例えば、通信モジュールを具備するゲーム機器が普及し、オンライン上でほかのゲームユーザと対戦することが可能となっている。
【０００３】
また、このような通信モジュールを具備する端末間で、パケット通信を利用したＰ２Ｐ（ピアツーピア：Ｐｅｅｒ  ｔｏ  Ｐｅｅｒ）接続も普及している。このＰ２Ｐ接続は、携帯電話機やスマートフォンなどの通信規格である３ＧＰＰ（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）においても用いられている（例えば、非特許文献１および非特許文献２参照）。
【０００４】
３ＧＰＰにおいてＰ２Ｐ接続を実現する際、コア／無線ネットワークでパスを設定した後、ＰＤＮ（Ｐｕｂｌｉｃ  Ｄａｔａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ：公衆データ網）を介してサーバでパケットを折り返し、接続先の端末にパケットを着信させる。具体的には図１０の通信システム９０７を参照して説明する。発信端末９０１ａから着信端末９０１ｂに接続する際、パケットは、発側基地局９０２ａ、発側加入者パケット交換機９０３ａ、発側中継パケット交換機９０４ａ、アプリケーションサーバ９０６、着側中継パケット交換機９０４ｂ、着側加入者パケット交換機９０３ｂ、着側基地局９０２ｂを介する。
【０００５】
ここで発信端末９０１ａは、発側中継パケット交換機９０４ａでＩＰアドレスの払い出しを受け、着信端末９０１ｂは、着側中継パケット交換機９０４ｂでＩＰアドレスの払い出しを受けることにより、互いに通信する。
【０００６】
コアネットワークでは、ＩＰ接続による発信端末９０１ａの接続先の端末を把握することができない。そこで、アプリケーションサーバ９０６が、メールアドレス等の着信端末９０１ｂの識別子を受信し、着信端末９０１ｂの識別子に基づいて着信端末９０１ｂを探索し、ＩＰアドレスをマッチングする方法がとられている。
【０００７】
各装置を３ＧまたはＬＴＥの仕様にあてはめると、発側基地局９０２ａおよび着側基地局９０２ｂは、ＲＮＣ（Ｒａｄｉｏ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）またはｅＮｏｄｅＢ（ｅｖｏｌｖｅｄ Ｎｏｄｅ Ｂ）などに相当する。発側加入者パケット交換機９０３ａおよび着側加入者パケット交換機９０３ｂは、ＳＧＳＮ（Ｓｅｒｖｉｎｇ  ＧＰＲＳ  Ｓｕｐｐｏｒｔ  Ｎｏｄｅ）またはＳ−ＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ  Ｇａｔｅｗａｙ）およびＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｅｎｔｉｔｙ）などに相当する。発側中継パケット交換機９０４ａおよび着側中継パケット交換機９０４ｂは、ＧＧＳＮ（Ｇａｔｅｗａｙ  ＧＰＲＳ  Ｓｕｐｐｏｒｔ  Ｎｏｄｅ）またはＰ−ＧＷ（ＰＤＮ  Ｇａｔｅｗａｙ）などに相当する。
【０００８】
ここで、３ＧＰＰにおけるアーキテクチャは、非特許文献１の５．４章に記載され、発信処理については、非特許文献１の９章、特に９．２．２章に記載されている。また、ＬＴＥにおけるアーキテクチャは、非特許文献２の４章に記載され、発信処理については、非特許文献２の５．３．２章および５．３．４章に記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】３ＧＰＰ（Ｔｈｅ  ３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）、” ３ＧＰＰ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｄｅｔａｉｌ”、［online］、２０１２年６月８日、３ＧＰＰ、［平成２４年６月１８日検索］、インターネット＜http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/23060.htm＞
【非特許文献２】３ＧＰＰ（Ｔｈｅ  ３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）、” ３ＧＰＰ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｄｅｔａｉｌ”、［online］、２０１２年６月８日、３ＧＰＰ、［平成２４年６月１８日検索］、インターネット＜http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/23401.htm＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、図１０に示すような接続態様の場合、発信端末９０１ａから着信端末９０１ｂに接続する際、多くのネットワークリソースが必要になる問題がある。
【００１１】
具体的には、図１０に示すように、ＰＣ９１１ないしＰＣ９１６の６本の制御プレーンパス（Ｃ−Ｐｌａｎｅパス）が設定される。さらに、ダイレクトトンネルを適用しない場合、図１０に示すように、ＰＵ９１１ないしＰＵ９１８の８本のユーザプレーンパス（Ｕ−Ｐｌａｎｅパス）が設定される。またダイレクトトンネルを適用する場合でも、発信端末９０１ａと発側基地局９０２ａと間、発側基地局９０２ａと発側中継パケット交換機９０４ａと間、発側中継パケット交換機９０４ａとアプリケーションサーバ９０６との間、アプリケーションサーバ９０６と着側中継パケット交換機９０４ｂとの間、着信端末９０１ｂと着側基地局９０２ｂとの間、および着側基地局９０２ｂと着側中継パケット交換機９０４ｂとの間に、合計６つのユーザプレーンパスが設定される。
【００１２】
このように、Ｐ２Ｐにあたり多くのネットワークリソースを要することになり、リソースを有効活用できない問題がある。
【００１３】
従って本発明の目的は、発信端末および着信端末の効率的なピアツーピア通信を支援する通信方法および通信システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明の第１の特徴は、発信端末および着信端末のピアツーピア通信を支援する通信方法に関する。本発明の第１の特徴に係る通信方法は、発信端末と、着信端末と、発信端末を収容する発側基地局と、着信端末を収容する着側基地局と、発側基地局および他のパケット交換機と、パケットを交換する発側加入者パケット交換機と、着側基地局および他のパケット交換機と、パケットを交換する着側加入者パケット交換機と、発側加入者パケット交換機および着側加入者パケット交換機に接続する加入者情報管理サーバと、を備える通信システムに用いられる。通信方法は、加入者情報管理サーバが、着側加入者パケット交換機から、着信端末の識別子および着側加入者パケット交換機の識別子を受信し、交換機アドレスデータに記憶するステップと、発信端末は、着信端末とピアツーピア接続する際、当該発信端末の識別子および着信端末の識別子を、発側基地局を介して発側加入者パケット交換機に送信するステップと、発側加入者パケット交換機が、加入者情報管理サーバに着信端末の識別子を送信し、加入者情報管理サーバから、着側加入者パケット交換機のアドレスを取得するステップと、発側加入者パケット交換機が、加入者情報管理サーバから取得したアドレスに基づいて、着側加入者パケット交換機に、パスの設定を要求するステップと、発信端末または着信端末が、設定されたパスを介して、通信先の端末にＩＰアドレスを割り当てるステップを備える。
【００１５】
ここで発側加入者パケット交換機が、ダイレクトトンネルを適用しないパスの設定を要求した場合、発側加入者パケット交換機と、着側加入者パケット交換機との間に、ユーザプレーンパスを設定するステップをさらに備え、発信端末または着信端末が、ユーザプレーンパスを介して、通信先の端末にＩＰアドレスを割り当てても良い。
【００１６】
また発側加入者パケット交換機が、ダイレクトトンネルを適用したパスの設定を要求した場合、発側基地局と着側基地局との間に、ユーザプレーンパスを設定するステップをさらに備え、発信端末または着信端末が、ユーザプレーンパスを介して、通信先の端末にＩＰアドレスを割り当てても良い。
【００１７】
本発明の第２の特徴は、端末のピアツーピア通信を支援する通信システムに関する。即ち本発明の第２の特徴に係る通信システムは、端末と、端末を収容する基地局と、基地局および他のパケット交換機と、パケットを交換する加入者パケット交換機と、加入者パケット交換機に接続する加入者情報管理サーバと、を備える。加入者情報管理サーバは、端末の識別子と、当該端末の位置に対応する加入者パケット交換機の識別子とを対応づけた交換機アドレスデータを記憶する記憶装置を備える。端末は、着信端末とピアツーピア接続する際、当該端末の識別子および当該着信端末の識別子を、当該端末を収容する基地局を介して、当該基地局に接続する加入者パケット交換機に送信するパケット送受信手段と、ピアツーピア接続する際、通信先の端末にＩＰアドレスを割り当てるＩＰアドレス処理手段と、を備える。加入者パケット交換機は、当該加入者パケット交換機が収容する基地局から、ピアツーピア通信の発信端末の識別子と着信端末の識別子を受信すると、加入者情報管理サーバから、当該着信端末を収容する基地局に接続する加入者パケット交換機のアドレスを取得する交換機アドレス処理手段と、交換機アドレス処理手段が取得したアドレスに対応する加入者パケット交換機に、パス設定要求を送信するパス設定手段と、を備える。
【００１８】
ここで加入者パケット交換機において、パス設定手段は、ダイレクトトンネルを適用しないパスの設定が要求された場合、パスの設定の要求元の加入者パケット交換機と、当該加入者パケット交換機との間に、ユーザプレーンパスを設定し、端末において、
ＩＰアドレス処理手段は、ユーザプレーンパスを介して、通信先の端末にＩＰアドレスを割り当てても良い。
【００１９】
また加入者パケット交換機において、パス設定手段は、ダイレクトトンネルを適用したパスの設定が要求された場合、発信端末を収容する発側基地局と、着信端末を収容する着側基地局との間に、ユーザプレーンパスを設定し、端末において、ＩＰアドレス処理手段は、ユーザプレーンパスを介して、通信先の端末にＩＰアドレスを割り当てても良い。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、発信端末および着信端末の効率的なピアツーピア通信を支援する通信方法および通信システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態に係る通信システムのシステム構成を説明する図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る通信方法を説明するシーケンス図である。（その１）
【図３】本発明の実施の形態に係る通信方法を説明するシーケンス図である。（その２）
【図４】本発明の実施の形態に係る通信方法を説明するシーケンス図である。（その３）
【図５】本発明の実施の形態に係る通信システムの各装置の機能ブロックを説明する図である。
【図６】本発明の変形例に係る通信システムのシステム構成を説明する図である。
【図７】本発明の変形例に係る通信方法を説明するシーケンス図である。（その１）
【図８】本発明の変形例に係る通信方法を説明するシーケンス図である。（その２）
【図９】本発明の実施の形態および変形例に係る通信システムの実装例を説明する図である。
【図１０】従来のＰ２Ｐ通信を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付している。
【００２３】
（通信システムの概要）
本発明の実施の形態に係る通信システム７は、発信端末１ａおよび着信端末１ｂのピアツーピア通信を支援する。通信システム７は、ＰＤＮまでパケットをルーティングさせることなく、コア／無線ネットワーク内でルーティングを完結させることにより、ネットワークリソースを有効に活用する。本発明の実施の形態においては特に、ダイレクトトンネルを適用しない、インダイレクト方式による通信方法を説明する。
【００２４】
本発明の実施の形態に係る通信システム７は、図１に示すように、発信端末１ａ、着信端末１ｂ、発側基地局２ａ、着側基地局２ｂ、発側加入者パケット交換機３ａ、着側加入者パケット交換機３ｂおよび加入者情報管理サーバ５を備える。図１に示す例においては、発側中継パケット交換機４ａおよび着側中継パケット交換機４ｂも記載されているが、本発明の実施の形態に係る発信端末１ａおよび着信端末１ｂのＰ２Ｐ接続においては、中継パケット交換機４はなんら作用しなくても良い。
【００２５】
本明細書において、発信端末１ａおよび着信端末１ｂを区別しない場合、単に端末１と記載する場合がある。発側加入者パケット交換機３ａおよび着側加入者パケット交換機３ｂを区別しない場合、単に加入者パケット交換機３と記載する場合がある。発側中継パケット交換機４ａおよび着側中継パケット交換機４ｂを区別しない場合、単に中継パケット交換機４と記載する場合がある。
【００２６】
端末１は、Ｐ２Ｐの通信モジュールを備える情報端末であって、例えば、携帯電話機、スマートフォン、ゲーム機などである。基地局２は、端末１に無線ネットワークを提供し、端末１および加入者パケット交換機３間で、パケットを中継する。加入者パケット交換機３は、基地局２、中継パケット交換機４およびほかの加入者パケット交換機３間で、パケットを中継する。
【００２７】
加入者情報管理サーバ５は、ＨＳＳ（Ｈｏｍｅ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｓｅｒｖｅｒ）などの、加入者情報を管理するサーバである。本発明の実施の形態において加入者情報管理サーバ５は、端末１の位置情報として、この端末１を収容する基地局２に接続する加入者パケット交換機３のアドレスとを対応づけて保持する。
【００２８】
図１に示す通信システム７は、発信端末１ａおよび着信端末１ｂをダイレクトトンネルを適用することなく、Ｐ２Ｐ接続する際の制御プレーンパスおよびユーザプレーンパスを説明する。発信端末１ａと発側基地局２ａとの間、発側基地局２ａと発側加入者パケット交換機３ａとの間、発側加入者パケット交換機３ａと着側加入者パケット交換機３ｂとの間、着側加入者パケット交換機３ｂと着側基地局２ｂとの間、および着側基地局２ｂと着信端末１ｂとの間に、それぞれ、ＰＣ１１ないしＰＣ１５の５つの制御プレーンパスと、ＰＵ１１ないしＰＵ１５の５つのユーザプレーンパスが張られる。
【００２９】
これにより、本発明の実施の形態に係る通信システム７は、図１０に示す場合と比べて、一つのユーザプレーンパスを削減することができる。
【００３０】
（通信方法）
図２ないし図４を参照して、本発明の実施の形態に係る通信方法を説明する。
【００３１】
まず着信端末１ｂは、加入者情報管理サーバ５に着信端末１ｂの位置を登録する。具体的には着信端末１ｂは、ステップＳ１０１において着側加入者パケット交換機３ｂに、着信端末１ｂの電話番号とともに、位置登録要求を送信する。着側加入者パケット交換機３ｂは、着信端末１ｂから位置登録要求を受信すると、ステップＳ１０２において加入者情報管理サーバ５に、着側加入者パケット交換機３ｂのアドレスおよび着信端末１ｂの電話番号とともに、位置登録要求を送信する。
【００３２】
加入者情報管理サーバ５は位置登録要求を受信すると、ステップＳ１０３において、加入者識別子をキーに、加入者の在圏交換機アドレスを登録する。ここで加入者識別番号は、例えば、着信端末１ｂの電話番号である。加入者の在圏交換機アドレスは、着側加入者パケット交換機３ｂのアドレスである。
【００３３】
着信端末１ｂの位置登録が完了すると、ステップＳ１０４において加入者情報管理サーバ５は、ステップＳ１０２に対する位置登録応答を着側加入者パケット交換機３ｂに送信する。ステップＳ１０５において着側加入者パケット交換機３ｂは、ステップＳ１０１に対する位置登録応答を着信端末１ｂに送信する。
【００３４】
このように着信端末１ｂの在圏交換機アドレスが、加入者情報管理サーバ５に登録される。
【００３５】
発信端末１ａが着信端末１ｂとＰ２Ｐ接続する際、図３にしめすように発信端末１ａは、ステップＳ２０１においてパケット発信要求を発側加入者パケット交換機に送信する。このパケット発信要求は、発信端末１ａの電話番号、着信端末１ｂの電話番号およびＰ２Ｐ発信である旨の情報を含む。このパケット発信要求に伴い、ＰＣ１１およびＰＣ１２の制御プレーンパスが設定される。
【００３６】
パケット発信要求を受信すると、発側加入者パケット交換機３ａは、ステップＳ２０２においてパケット発信要求を分析する。ここでパケット発信要求は、発信端末１ａが、着信端末１ｂとＰ２Ｐ接続を希望していることを示す。従って、ステップＳ２０３において発側加入者パケット交換機３ａは、加入者情報管理サーバ５に、着信端末１ｂの在圏を問い合わせるために、在圏問い合わせ要求を送信する。この在圏問い合わせ要求には、発信端末１ａおよび着信端末１ｂの電話番号を含む。ステップＳ２０４において加入者情報管理サーバ５は、着信端末１ｂの在圏交換機アドレスを検索する。ここで検索される在圏交換機アドレスは、図２のステップＳ１０３で登録された着側加入者パケット交換機３ｂのアドレスである。在圏交換機アドレスが検索されると、ステップＳ２０８において加入者情報管理サーバ５は、発側加入者パケット交換機３ａに、着信端末１ｂの在圏交換機アドレスを送信する。
【００３７】
一方発側加入者パケット交換機３ａは、ステップＳ２０２において発信分析をした後、ステップＳ２０５において、発側基地局２ａに無線ベアラ設定要求を送信する。ステップＳ２０６において、発信端末１ａと発側基地局２ａとの間で無線ベアラが設定されると、ステップＳ２０７において発側基地局２ａは、無線ベアラを設定した旨の応答を発側加入者パケット交換機３ａに送信する。これにより、ＰＵ１１およびＰＵ１２のユーザプレーンパスが設定される。
【００３８】
その後、ステップＳ２０９において発側加入者パケット交換機３ａは、着側加入者パケット交換機３ｂに、パス設定要求を送信する。このパス設定要求は、ダイレクトトンネルフラグ、発側交換機アドレス、着側在圏交換機アドレス、発側基地局アドレスおよびＰ２Ｐ接続である旨の情報を含む。図３に示す例において、ダイレクトトンネルフラグは、「否」に設定される。発側交換機アドレスは、発側加入者パケット交換機３ａのアドレスであって、ユーザプレーンパスＰＵ１３および制御パスＰＣ１３を設定するために用いられる。着側在圏交換機アドレスは、着側加入者パケット交換機３ｂのアドレスであって、ステップＳ２０８で取得したアドレスである。発側基地局アドレスは、発信端末１ａを収容する基地局のアドレスであって、発側基地局２ａのアドレスである。ここで、発側基地局２ａのアドレスは、発側が設定したダイレクトトンネルフラグが「否」の場合、パス設定要求に含まれなくても良い。
【００３９】
パス設定要求を受信すると、ステップＳ２１０において着側加入者パケット交換機３ｂは、ステップＳ２０９で受信したパス設定要求が、ダイレクトトンネルを適用するフラグを有しているか否かに基づいて、ステップＳ２１１において着側基地局２ｂに無線ベアラ設定要求を送信する。ここでは、ダイレクトトンネルを適用しない場合の処理を説明する。
【００４０】
ダイレクトトンネルを適用しない場合、この無線ベアラ設定要求は、着側在圏交換機アドレスと、着信端末１ｂの電話番号を含む。着側在圏交換機アドレスは、着側基地局２ｂおよび着側加入者パケット交換機３ｂ間でＰＵ１４のユーザプレーンパスを設定するために用いられる。着信端末１ｂの電話番号は、着信端末１ｂおよび着側基地局２ｂ間で無線ベアラを設定するために用いられる。
【００４１】
ステップＳ２１２において、着信端末１ｂおよび着側基地局２ｂ間で無線ベアラが設定されると、ステップＳ２１３において着側基地局２ｂは、無線ベアラを設定した旨の応答を着側加入者パケット交換機３ｂに送信する。これにより、ＰＣ１４およびＰＣ１５の制御プレーンパスおよびＰＵ１４およびＰＵ１５のユーザプレーンパスが設定される。
【００４２】
ステップＳ２１４において着側加入者パケット交換機３ｂは、ステップＳ２０９に対するパス設定応答を、発側加入者パケット交換機３ａに送信する。ここで、パス設定応答は、着側在圏交換機アドレスを含む。発側加入者パケット交換機３ａが、パス設定応答を受信すると、ＰＣ１３の制御プレーンパスおよびＰＵ１３のユーザプレーンパスが設定される。ステップＳ２１５において発側加入者パケット交換機３ａは、ステップＳ２０１に対するパケット発信応答を、発信端末１ａに送信する。
【００４３】
このようにＰＵ１１ないしＰＵ１５についてリソースを割当て、これらのユーザプレーンパスが設定されると、図４の処理に進む。具体的には、ステップＳ３０１において着信端末１ｂはＤＨＣＰサーバ機能を起動し、ステップＳ３０２において発信端末１ａはＤＨＣＰクライアント機能を起動する。
【００４４】
ステップＳ３０３において発信端末１ａは、着信端末１ｂにＤＨＣＰ  Ｄｉｓｃｏｖｅｒコマンドを送信する。これに対して、ステップＳ３０４において着信端末１ｂは、発信端末１ａにＤＨＣＰ  Ｏｆｆｅｒコマンドを送信する。さらにステップＳ３０５において発信端末１ａは、着信端末１ｂにＤＨＣＰ  Ｒｅｑｕｅｓｔコマンドを送信する。これに対して、ステップＳ３０６において着信端末１ｂは、発信端末１ａにＤＨＣＰ  Ａｃｋコマンドを送信する。
【００４５】
ここでステップＳ３０３ないしステップＳ３０６において、ＰＵ１１ないしＰＵ１５の５つのユーザプレーンパスで、データが送受信される。このような処理により、発信端末１ａおよび着信端末１ｂにＩＰアドレスが払い出され、ＩＰアドレスに基づいてＰ２Ｐ接続を実現することができる。
【００４６】
図４に示す例において、着信端末１ｂがＤＨＣＰサーバ機能を起動し、発信端末１ａがＤＨＣＰクライアント機能を起動する場合を説明したが、これに限られない。例えば、発信端末１ａがＤＨＣＰサーバ機能を起動し、着信端末１ｂがＤＨＣＰクライアント機能を起動しても良い。
【００４７】
（通信システムの概要）
図５を参照して、本発明の実施の形態に係る通信システム７の各装置の機能ブロックを説明する。通信システム７の各装置は、コンピュータがプログラムを実行することにより実現する。
【００４８】
加入者情報管理サーバ５は、交換機アドレスデータ５１、位置登録手段５２および交換機アドレス応答手段５３を備える。
【００４９】
交換機アドレスデータ５１は、記憶装置に記憶されるデータであって、端末１の識別子と、端末１の位置に対応する加入者パケット交換機３の識別子とを対応づけたデータである。ここで端末１の識別子は、ＭＳＩＳＤＮなどであって、具体的には電話番号である。図２に示すように、交換機アドレスデータ５１は、着信端末１ｂの電話番号と、着側加入者パケット交換機３ｂのアドレスとを対応づける。
【００５０】
位置登録手段５２は、加入者パケット交換機３の要求に基づいて、端末１の識別子と、要求元の加入者パケット交換機３のアドレスとを対応づけて、交換機アドレスデータ５１に記憶する。加入者パケット交換機３のアドレスは、例えばＩＰアドレスである。位置登録手段５２の処理は、図２のステップＳ１０２ないしステップＳ１０４に相当する。
【００５１】
交換機アドレス応答手段５３は、加入者パケット交換機３の要求に基づいて、加入者パケット交換機３から端末１の識別子が入力されると、交換機アドレスデータ５１から入力された端末１の識別子に対応する加入者パケット交換機３の識別子を取得する。さらに交換機アドレス応答手段５３は、取得した加入者パケット交換機３の識別子を、要求元の加入者パケット交換機３に送信する。交換機アドレス応答手段５３の処理は、図３のステップＳ２０３、Ｓ２０４およびステップＳ２０８の処理に相当する。
【００５２】
加入者パケット交換機３は、交換機アドレス処理手段３１、無線ベアラ設定要求手段３２およびパス設定手段３３を備える。加入者パケット交換機３は、発側の場合と着側の場合とで異なる動作をする。
【００５３】
交換機アドレス処理手段３１は、加入者情報管理サーバ５に加入者パケット交換機のアドレスを登録したり、加入者パケット交換機のアドレスを取得する。
【００５４】
加入者パケット交換機３が着側の場合、交換機アドレス処理手段３１は、着信端末１ｂの電話番号と着側加入者パケット交換機３ｂのアドレスとを加入者情報管理サーバ５に送信して、交換機アドレスデータ５１への登録を要求する。この処理は、図２のステップＳ１０２ないしステップＳ１０４に相当する。
【００５５】
加入者パケット交換機３が発側の場合、交換機アドレス処理手段３１は、加入者パケット交換機３が収容する基地局２から、ピアツーピア通信の発信端末１ａの識別子と着信端末１ｂの識別子を受信すると、加入者情報管理サーバ５から、着信端末１ｂを収容する基地局２に接続する加入者パケット交換機３のアドレスを取得する。具体的には加入者パケット交換機３は、着信端末１ｂの電話番号を加入者情報管理サーバ５に送信して、交換機アドレスデータ５１に登録された着信端末１ｂの着側加入者パケット交換機３ｂのアドレスを取得する。この処理は、図３のステップＳ２０３、Ｓ２０４およびＳ２０８に相当する。
【００５６】
無線ベアラ設定要求手段３２は、Ｐ２Ｐ接続する際、端末１および基地局２間に無線ベアラを設定するよう要求する。この処理は、図３のステップＳ２０５およびステップＳ２０７、またはステップＳ２１０およびステップＳ２１２に相当する。
【００５７】
パス設定手段３３は、加入者パケット交換機３間でパスを設定する処理である。加入者パケット交換機３が発側の場合、パス設定手段３３は、交換機アドレス処理手段３１が取得したアドレスに対応する、着側加入者パケット交換機３ｂに、パス設定要求を送信する。また加入者パケット交換機３が着側の場合、パス設定手段３３は、発側加入者パケット交換機３ａから受信したパス設定要求に基づいて無線ベアラを設定する。この処理は、図３のステップＳ２０９、ステップＳ２１４およびこれらに付随する処理に相当する。
【００５８】
さらにパス設定手段３３は、ダイレクトトンネルを適用するか否かに基づいてユーザプレーンパスを設定する。本発明の実施の形態においてダイレクトトンネルは適用しない。従ってパス設定手段３３は、パスの設定の要求元の加入者パケット交換機３と自身の加入者パケット交換機３との間に、ユーザプレーンパスを設定する。具体的にはパス設定手段３３は、着側加入者パケット交換機３ｂおよび発側加入者パケット交換機３ａ間にＰＵ１３のユーザプレーンパスを設定するとともに、着側基地局２ｂおよび着側加入者パケット交換機３ｂ間にＰＵ１４のユーザプレーンパスを設定する。
【００５９】
基地局２は、端末１からのデータを加入者パケット交換機３に送信するとともに、加入者パケット交換機３からのデータを端末１に送信する。さらに基地局２は、加入者パケット交換機３からの要請に基づいて、端末１と無線ベアラを設定する無線ベアラ設定手段２１を備える。この処理は、図３のステップＳ２０６またはステップＳ２１１に相当する。
【００６０】
端末１は、パケット送受信手段１１とＩＰアドレス処理手段１２を備える。
【００６１】
端末１が発信端末１ａの場合、パケット送受信手段１１は、着信端末１ｂとピアツーピア接続する際、端末１の識別子および着信端末１ｂの識別子を、この端末１を収容する基地局２を介して、基地局２に接続する加入者パケット交換機３に送信する。具体的には、発信端末１ａは、発信端末１ａの電話番号および着信端末１ｂの電話番号を、発側基地局２ａを介して、発側加入者パケット交換機３ａに送信する。さらに、発信端末１ａおよび着信端末１ｂ間にユーザプレーンパスが設定されると、パケット送受信手段１１は、発側加入者パケット交換機３ａから、発側基地局２ａを介して、パケット発信応答を受信する。この処理は、図３のステップＳ２０１およびステップＳ２１５に相当する。
【００６２】
ＩＰアドレス処理手段１２は、ピアツーピア接続する際、通信先の端末１にＩＰアドレスを割り当てる。このとき、ＩＰアドレス処理手段１２は、既に設定されたユーザプレーンパスを介して、ＩＰアドレスを割り当てる。ＩＰアドレス処理手段１２は、ＤＨＣＰサーバ機能またはＤＨＣＰクライアント機能を実現することにより、通信先の端末１にＩＰアドレスを割り当てる。
【００６３】
例えば発信端末１ａがＤＨＣＰクライアント機能を実現し、着信端末１ｂがＤＨＣＰサーバ機能を実現する場合、着信端末１ｂのＩＰアドレス処理手段１２が、発信端末１ａにＩＰアドレスを割り当てる。この処理は、図４のステップＳ３０１ないしステップＳ３０６に相当する。
【００６４】
逆に、着信端末１ｂがＤＨＣＰクライアント機能を実現し、発信端末１ａがＤＨＣＰサーバ機能を実現しても良い。この場合、発信端末１ａのＩＰアドレス処理手段１２が、着信端末１ｂにＩＰアドレスを割り当てる。
【００６５】
このように本発明の実施の形態に係る通信方法は、各端末１が、ＤＨＣＰのサーバ機能またはクライアント機能を搭載することにより、端末１間でＩＰアドレスの付与を実現する。また本発明の実施の形態に係る通信方法は、発側加入者パケット交換機３ａと着側加入者パケット交換機３ｂとでユーザプレーンパスを設定する。これにより、発信端末１ａと着信端末１ｂとのＰ２Ｐ接続におけるパスを、コアネットワーク内で折り返すことができる。
【００６６】
この結果、本発明の実施の形態に係る通信方法は、ユーザプレーンパスの数を、削減することができる。具体的には、従来方式では、図１０に示すように、６本の制御プレーンパスと、８本のユーザプレーンパスとを要していたところ、本発明に係る通信方法は、５本の制御プレーンパスと、５本のユーザプレーンパスとで足りる。これにより、ネットワークリソースを有効に活用することができる。また、従来方法と比べて通信経路を短くすることができるので、回線速度の向上が期待できる。
【００６７】
さらに本発明の実施の形態に係る通信方法は、加入者パケット交換機３間でユーザプレーンパスを設定するので、同一キャリア内のＰ２Ｐ接続にも、異なるキャリアとのＰ２Ｐ接続にも適用することができる。
【００６８】
（変形例）
図６および図７を参照して、本発明の変形例に係る通信方法を説明する。本発明の変形例に係る通信システム７ａは、本発明の実施の形態に係る通信システム７と同様に、ＰＤＮまでパケットをルーティングさせることなく、コア／無線ネットワーク内でルーティングを完結させることにより、ネットワークリソースを有効に活用する。本発明の変形例においては、ダイレクトトンネルを適用する、ダイレクト方式による通信方法を説明する。
【００６９】
本発明の変形例に係る通信システム７ａは、図６に示すように、図１に示した本発明の実施の形態に係る通信システム７と同様の構成を備えるが、パスの設定が異なる。
【００７０】
図６に示す通信システム７ａは、発信端末１ａおよび着信端末１ｂをダイレクトトンネルを適用して、Ｐ２Ｐ接続する際の制御プレーンパスおよびユーザプレーンパスを説明する。発信端末１ａと発側基地局２ａとの間、発側基地局２ａと発側加入者パケット交換機３ａとの間、発側加入者パケット交換機３ａと着側加入者パケット交換機３ｂとの間、着側加入者パケット交換機３ｂと着側基地局２ｂとの間、および着側基地局２ｂと着信端末１ｂとの間に、それぞれ、ＰＣ１１ないしＰＣ１５の５つの制御プレーンパスが張られる。さらに、発信端末１ａと発側基地局２ａとの間、発側基地局２ａと着側基地局２ｂとの間、および着側基地局２ｂと着信端末１ｂとの間に、ＰＵ１１ないしＰＵ１３の３つのユーザプレーンパスが張られる。
【００７１】
これにより、本発明の変形例に係る通信システム７ａは、図１０に示す場合と比べて、
１つの制御プレーンパスと、５つのユーザプレーンパスを削減することができる。
【００７２】
（通信方法）
図７を参照して、本発明の変形例に係る通信方法を説明する。ここで、図２を参照して説明した処理は、本発明の変形例に係る通信方法においても、同様に実行されるので、説明を省略する。また、図７に示す本発明の変形例に係る通信方法において、ユーザプレーンパスが異なるものの、そのほかの処理は、本発明の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。図７に示す本発明の変形例に係る通信方法は、ダイレクトトンネルを適用してユーザプレーンパスを設定する。従って、本発明の変形例に係る通信方法は、図３に示すステップＳ２１２以降の処理が異なる。
【００７３】
パス設定要求を受信すると、ステップＳ２１０において着側加入者パケット交換機３ｂは、ステップＳ２０９で受信したパス設定要求が、ダイレクトトンネルを適用するフラグを有しているか否かに基づいて、ステップＳ２１１において着側基地局２ｂに無線ベアラ設定要求を送信する。ここでは、ダイレクトトンネルを適用する場合の処理を説明する。
【００７４】
ダイレクトトンネルを適用する場合、この無線ベアラ設定要求は、発側基地局アドレスと、着側在圏交換機アドレスと、着信端末１ｂの電話番号を含む。発側基地局アドレスは、着側基地局２ｂおよび発側基地局２ａ間でＰＵ１２のユーザプレーンパスを設定するために用いられる。着側加入者パケット交換機アドレスは、着側交換機３ｂおよび着側基地局２ｂ間でＰＣ１４の制御プレーンパスを設定するために用いられる。着信端末１ｂの電話番号は、着信端末１ｂおよび着側基地局２ｂ間で無線ベアラを設定するために用いられる。
【００７５】
ステップＳ２１２において、着信端末１ｂおよび着側基地局２ｂ間で無線ベアラが設定されると、ステップＳ２１３において着側基地局２ｂは、無線ベアラを設定した旨の応答を着側加入者パケット交換機３ｂに送信する。これにより、ＰＣ１４およびＰＣ１５の制御プレーンパスおよびＰＵ１３のユーザプレーンパスが設定される。
【００７６】
ステップＳ２１４において着側加入者パケット交換機３ｂは、ステップＳ２０９に対するパス設定応答を、発側加入者パケット交換機３ａに送信する。ステップＳ２１５において発側加入者パケット交換機３ａは、ステップＳ２０１に対するパケット発信応答を、発信端末１ａに送信する。このとき、発側基地局２ａがパケット発信応答を受信すると、着側基地局２ｂとの間で、ＰＵ１２のユーザプレーンパスが設定される。
【００７７】
このようにＰＵ１１ないしＰＵ１３についてリソースを割当て、これらのユーザプレーンパスが設定されると、図８の処理に進む。図８に示す処理は、図４を参照して説明した処理と同様である。但し、ステップＳ３０３ないしステップＳ３０６において、ＰＵ１１ないしＰＵ１３の３つのユーザプレーンパスで、データが送受信される。このような処理により、発信端末１ａおよび着信端末１ｂにＩＰアドレスが払い出され、ＩＰアドレスに基づいてＰ２Ｐ接続を実現することができる。
【００７８】
本発明の変形例に係る加入者パケット交換機３は、ダイレクトトンネルを適用したパスを設定するので、図５の加入者パケット交換機３のパス設定手段３３の処理が異なる。具体的には、変形例に係るパス設定手段３３は、ダイレクトトンネルを適用したパスの設定が要求された場合、発信端末１ａを収容する発側基地局２ａと着信端末１ｂを収容する着側基地局２ｂとの間に、ユーザプレーンパスを設定する。
【００７９】
このように本発明の変形例に係る通信方法は、発側基地局２ａと着側基地局２ｂとでユーザプレーンパスを設定する。これにより、発信端末１ａと着信端末１ｂとのＰ２Ｐ接続におけるパスを、コアネットワーク内で折り返すことができる。また、本発明も変形例に係る通信方法においても、各端末１が、ＤＨＣＰのサーバ機能またはクライアント機能を搭載することにより、端末１間でＩＰアドレスの付与を実現する。
【００８０】
この結果、本発明の変形例に係る通信方法は、ユーザプレーンパスの数を、削減することができる。具体的には、従来方式では、図１０に示すように、６本の制御プレーンパスと、８本のユーザプレーンパスとを要していたところ、本発明に係る通信方法は、５本の制御プレーンパスと、３本のユーザプレーンパスとで足りる。これにより、ネットワークリソースを有効に活用することができる。また、従来方法と比べて通信経路を短くすることができるので、回線速度の向上が期待できる。
【００８１】
本発明の変形例に係る通信方法は、基地局２間でユーザプレーンパスを設定するので、同一キャリア内において、顕著な効果を得ることができる。ここで、同一キャリア内の接続においては、本発明の変形例に係る通信方法で示すダイレクト方式を適用し、異なるキャリアとの接続においては、本発明の実施の形態に係る通信方法で示すインダイレクト方式を適用するなど、任意に組み合わせても良い。
【００８２】
（実装例）
図１ないし図８を参照して、本発明の実施の形態および変形例に係る通信システムを説明した。ここで、図９を参照して、これらの通信システムを、３ＧまたはＬＴＥに適用した場合の実装例を説明する。通信システムをどのように実装するかは、例えば、加入者の契約形態や、加入者の所有する端末１が搭載する機能に依存する。
【００８３】
図９（ａ）は、加入者が３Ｇにのみ契約しており、端末１が３Ｇ機能のみを搭載している場合の実装例である。また図９（ａ）に示す例では、加入者が３Ｇにのみ契約しており、端末１が３Ｇ機能とＬＴＥ機能を搭載している場合や、加入者が３ＧおよびＬＴＥに契約しており、端末１が３Ｇ機能のみを搭載している場合にも適用することができる。
【００８４】
図９（ａ）に示す例では、基地局２はＲＮＣ、加入者パケット交換機３はＳＧＳＮ、中継パケット交換機４はＧＧＳＮが相当する。ここで、ＧＧＳＮは、３Ｇ契約者のためのゲートウェイであって、ＳＧＳＮは、ＲＮＣの無線リソースの接続を制御する装置である。
【００８５】
図９（ｂ）は、加入者が３ＧおよびＬＴＥに契約しており、端末１が３Ｇ機能およびＬＴＥ機能を搭載している場合の実装例である。図９（ｂ）は、加入者がＬＴＥにのみ契約しており、端末１が３Ｇ機能およびＬＴＥ機能を搭載している場合にも適用することができる。
【００８６】
図９（ｂ）に示す例において、基地局２は、ＲＮＣおよびｅＮｏｄｅＢのいずれも適用することができる。Ｓ−ＧＷおよびＰ−ＧＷは、ユーザデータが通過する装置であって、ＭＭＥが、制御装置となる。従って、加入者パケット交換機３は、ＳＧＳＮ、またはＳ−ＧＷおよびＭＭＥが相当する。中継パケット交換機４は、Ｐ−ＧＷが相当する。
【００８７】
なお図９（ｂ）に示す例において、端末１がＲＮＣに接続した場合、制御プレーンパスは、ＲＮＣとＳＧＳＮの間、ＳＧＳＮとＭＭＥの間、およびＭＭＥとＳ−ＧＷの間に設定される。またユーザプレーンパスは、ダイレクトトンネルを適用しない場合、ＲＮＣとＳＧＳＮとの間およびＳＧＳＮとＳ−ＧＷの間に設定される。端末１がｅＮｏｄｅＢに接続した場合、制御プレーンパスは、ｅＮｏｄｅＢとＭＭＥの間、およびＭＭＥとＳ−ＧＷの間に設定される。またユーザプレーンパスは、ダイレクトトンネルを適用しない場合、ｅＮｏｄｅＢとＳ−ＧＷの間に設定される。
【００８８】
図９（ｃ）は、加入者がＬＴＥにのみ契約しており、端末１がＬＴＥ機能のみを搭載している場合の実装例である。図９（ｃ）に示す例では、基地局２はｅＮｏｄｅＢ、加入者パケット交換機３はＳ−ＧＷおよびＭＭＥ、中継パケット交換機４は、Ｐ−ＧＷが相当する。図９（ｃ）に示す例では、図９（ｂ）を参照して説明した通り、端末１がｅＮｏｄｅＢに接続すると、制御プレーンパスは、ｅＮｏｄｅＢとＭＭＥの間、およびＭＭＥとＳ−ＧＷの間に設定される。またユーザプレーンパスは、ｅＮｏｄｅＢとＳ−ＧＷの間、およびＳ−ＧＷとＰ−ＧＷの間に設定される。
【００８９】
図９を参照して説明した実装例は、本発明の実施の形態または変形例に係る通信システムを実装するための一例であるので、これ以外の実装例が含まれる場合があることはもちろんである。また、標準化の変更や新たな標準化についても、本発明の実施の形態または変形例に係る通信システムを適用することができる。
【００９０】
（その他の実施の形態）
上記のように、本発明の実施の形態とその変形例によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなる。
【００９１】
例えば、図２ないし図４、図７および図８に示すシーケンス図で説明した処理順序は一例であって、矛盾しない限り、どのような順序で実行されても良い。
【００９２】
本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【符号の説明】
【００９３】
１、９０１  端末
２、９０２  基地局
３、９０３  加入者パケット交換機
４、９０４  中継パケット交換機
５、９０５  加入者情報管理サーバ
７  通信システム
１１  パケット送受信手段
１２  ＩＰアドレス処理手段
２１  無線ベアラ設定手段
３１  交換機アドレス処理手段
３２  無線ベアラ設定要求手段
３３  パス設定手段
５１  交換機アドレスデータ
５２  位置登録手段
５３  交換機アドレス応答手段
９０６  アプリケーションサーバ
【図１】
2014033260.tif 000003
【図２】
2014033260.tif 000004
【図３】
2014033260.tif 000005
【図４】
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【図５】
2014033260.tif 000007
【図６】
2014033260.tif 000008
【図７】
2014033260.tif 000009
【図８】
2014033260.tif 000010
【図９】
2014033260.tif 000011
【図１０】
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