(57)【要約】【課題】グループ閉域網において効率的なＩＰモビリティを実現する経路制御技術を提供する。【解決手段】ＵＥ１を収容する一以上のキャリア網１０と、ＵＥ１の属するグループ毎に形成されたグループ閉域網２０とを備え、グループ閉域網２０への接続を要求するＵＥ１に対して固定且つユニークなＩＰアドレスを払い出す通信システムにおいて、キャリア網１０にグループ閉域網ゲートウェイ３０を配置するとともに、グループ閉域網２０にローカルゲートウェイ４０を配置する。グループ閉域網２０では、ＵＥ１のＩＰアドレスをＩＤ、グループ閉域網ゲートウェイ３０のＭＡＣアドレスをＬｏｃａｔｏｒとして、ＩＤ／Ｌｏｃａｔｏｒを分離した経路制御を行う。【選択図】図４
2018032935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加入者端末を収容する一以上のキャリア網と、加入者端末の属するグループ毎に形成されたグループ閉域網とを備え、グループ閉域網への接続を要求する加入者端末に対して固定且つユニークなＬ３アドレスを払い出す通信システムにおいて、
前記キャリア網に配置されたグループ閉域網ゲートウェイと、
前記グループ閉域網に配置され一以上の前記グループ閉域網ゲートウェイを収容するローカルゲートウェイとを備え、
前記グループ閉域網ゲートウェイは、
自身の配下に在圏する加入者端末のＬ３アドレスを記憶する第１のテーブルと、
受信したＬ２パケットに含まれるＬ３パケットの宛先Ｌ３アドレスが自身の配下に在圏するか前記第１のテーブルを参照して判定し、自身の配下に在圏しない場合には受信したＬ３パケットをＬ２パケットにカプセル化して予め定められたローカルゲートウェイに転送する第１の転送手段とを備え、
前記ローカルゲートウェイは、
自身の配下に在圏する加入者端末のＬ３アドレスと該加入者端末が属するグループ閉域網ゲートウェイのＬ２アドレスとの対応関係を記憶する第２のテーブルと、
自身の配下に在圏しない加入者端末のＬ３アドレスと該加入者端末が属するするグループ閉域網ゲートウェイのＬ２アドレスとの対応関係をキャッシュとして記憶する第３のテーブルと、
受信したＬ２パケットの宛先Ｌ３アドレスに対応するＬ２アドレスを前記第２のテーブル及び第３のテーブルから検索し、検索結果のＬ２アドレスに係るグループ閉域網ゲートウェイが自身の配下に収容されていない場合には、該Ｌ２パケットの宛先Ｌ２アドレスを前記検索結果に係るＬ２アドレスに書き換えた上で該Ｌ２パケットをグループ閉域網内に形成されたトンネルを介して他のローカルゲートウェイに転送する第２の転送手段とを備えた
ことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記第２の転送手段は、他のローカルゲートウェイとの間でＬ２パケットを転送した際に前記第３のテーブルを更新する
ことを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項３】
前記第２の転送手段は、前記第２のテーブル及び第３のテーブルを参照しても宛先Ｌ３アドレスに対応するＬ２アドレスを取得できない場合には、他のローカルゲートウェイにＬ２アドレスを問い合わせる
ことを特徴とする請求項１又は２記載の通信システム。
【請求項４】
前記ローカルゲートウェイは、グループ閉域網ゲートウェイのＬ２アドレスと、該Ｌ２アドレスを宛先とするＬ２パケットの転送処理で用いられる転送先情報との対応関係を記憶する第４のテーブルを備え、
前記第２の転送手段は、前記第４のテーブルを参照してＬ２パケットを転送する
ことを特徴とする請求項１乃至３何れか１項記載の通信システム。
【請求項５】
加入者端末を収容する一以上のキャリア網と、加入者端末の属するグループ毎に形成されたグループ閉域網とを備え、グループ閉域網への接続を要求する加入者端末に対して固定且つユニークなＬ３アドレスを払い出す通信システムにおける経路制御方法であって、
前記キャリア網にはグループ閉域網ゲートウェイが配置され、
前記グループ閉域網には一以上の前記グループ閉域網ゲートウェイを収容するローカルゲートウェイが配置され、
前記グループ閉域網ゲートウェイは、自身の配下に在圏する加入者端末のＬ３アドレスを記憶する第１のテーブルを備え、
前記ローカルゲートウェイは、自身の配下に在圏する加入者端末のＬ３アドレスと該加入者端末が属するグループ閉域網ゲートウェイのＬ２アドレスとの対応関係を記憶する第２のテーブルと、自身の配下に在圏しない加入者端末のＬ３アドレスと該加入者端末が属するグループ閉域網ゲートウェイのＬ２アドレスとの対応関係をキャッシュとして記憶する第３のテーブルとを備え、
前記グループ閉域網ゲートウェイの第１の転送手段が、受信したＬ２パケットに含まれるＬ３パケットの宛先Ｌ３アドレスが自身の配下に在圏するか前記第１のテーブルを参照して判定し、自身の配下に在圏しない場合には受信したＬ３パケットをＬ２パケットにカプセル化して予め定められたローカルゲートウェイに転送し、
前記ローカルゲートウェイの第２の転送手段が、受信したＬ２パケットの宛先Ｌ３アドレスに対応するＬ２アドレスを前記第２のテーブル及び第３のテーブルから検索し、検索結果のＬ２アドレスに係るグループ閉域網ゲートウェイが自身の配下に収容されていない場合には、該Ｌ２パケットの宛先Ｌ２アドレスを前記検索結果に係るＬ２アドレスに書き換えた上で該Ｌ２パケットをグループ閉域網内に形成されたトンネルを介して他のローカルゲートウェイに転送する
ことを特徴とする通信システムの経路制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システムに関し、特にその通信経路制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ネットワークに接続されたマシン同士が人間を介在せずに通信を実行し、マシンの制御などを自動的に実行するマシン型通信（ＭＴＣ：Machine Type Communication）の検討が３ＧＰＰなどにより進められている（非特許文献１、２参照）。ここで、ＭＴＣは、必ずしも人間の介入を必要としないデータ通信の一形態であり、センサと自動車など機械同士の通信であるＭ２Ｍ（Machine to Machine）通信も含む。
【０００３】
ＭＴＣで用いられる端末は、計算機能が貧弱であったり、端末上のハードウェアやソフトウェアの更新が困難であったりするなどの特徴があるため、既存のセキュリティ技術は、搭載できないか、著しくコストが増大するなどの問題がある。
【０００４】
例えば、端末に搭載可能なアンチウイルスやファイアウォールなどがあるが（非特許文献３参照）、新たに発見される端末の脆弱性を突いた攻撃（ゼロデイ攻撃）などには対応できず、完全に脅威を排除することはできないという問題がある。
【０００５】
また、端末と機能ノード間などでＰＰＴＰ（Point-to-Point Tunneling Protocol）やＩＰＳｅｃ／Ｌ２ＴＰ（IP Security / Layer 2 Tunneling Protocol）などのトンネルを構築し、閉域化する技術としてＶＰＮ（Virtual Private Network）がある（非特許文献４、５参照）。しかし、端末側への機能追加が必要であるという問題がある。ＭＴＣでは、センサと通信機能のみを有する端末のように、高度な機能を搭載できない端末も存在するため、ＶＰＮが使用できない場合が多い。また、ＰＰＴＰは脆弱性が指摘されており、ＶＰＮの外部から内部の通信を解読可能である。今後ＩＰＳｅｃ／Ｌ２ＴＰも同様の問題が発生する懸念がある。
【０００６】
これらの問題を解決するため、図１に示すように、キャリア網１０内に、信頼された端末１や機能ノード２（図中のデータ収集機能や端末制御機能など）のみで構成されたグループを構成し、端末認証や加入者認証と連動してグループを認証する認証システム、およびそのグループで閉域化されたネットワーク・スライスであるグループ閉域網（ＣＧＮ：Closed-user Group Networks）２０に端末１を接続する接続システムが提案されている（非特許文献６参照）。グループ閉域網２０は、図２に示すように、特定のキャリアに制限されず任意のキャリア網からグループに参加可能、他のグループとは通信不可、グループ外とは通信不可、という特徴を有している。
【０００７】
なお、一般的なＭＴＣでは、端末は必ずしもインターネットに接続されている必要はなく、データ収集機能や端末制御機能などと通信できればよいため、ＭＴＣでは上述のグループ閉域網のようなネットワークセキュリティが使用可能である。もし、インターネットへの接続性が必要な場合には、データ収集機能や端末制御機能などがプロキシとなるなどして必要最低限のインターネット接続性を提供することで、閉域化が可能である。
【０００８】
グループ閉域網は、ステートレスかつユニークなＩＰ（Internet Protocol）アドレスの払い出しを特徴としており、端末が移動して異なるＰ−ＧＷ（Packet data network - Gateway）にアタッチする場合でも、それまでと同じＩＰアドレスを使用できる。図３にグループ閉域網において固定的に払出されるＩＰアドレスのフォーマットの一例を示す。
【０００９】
ところで、グループ閉域網の主たる適用先であるＭＴＣでは、低遅延通信を要件とするユースケースが多数あり、そのようなユースケースでは複数のＰ−ＧＷをネットワークのエッジ、ネットワーク内においてよりユーザ端末に近い位置に分散配置することが検討されている（非特許文献７参照）。現在のキャリア網では、ＰＧＷは全国規模をカバーするため、Ｐ−ＧＷが変化するような端末の移動はほとんど発生しない。しかし、エッジにＰ−ＧＷを配置することでＰ−ＧＷがカバーする範囲が小さくなるため、Ｐ−ＧＷが変化するような通信パターンが発生しやすくなる。Ｐ−ＧＷが変化すると、端末に付与されるＩＰアドレスも変化してしまうため、それまで行われていたＩＰ通信のセッションが切断されてしまうことが問題となる。この問題に対処するため、グループ閉域網では、ステートレスかつユニークなＩＰアドレス払い出しをサポートしている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】"Architecture enhancements to facilitate communications with packet data networks and applications", 3GPP TS 23.682, 3GPP Std., Rev.13.3.0, 2015年9月
【非特許文献２】"Tsp interface protocol between the MTC Interworking Function (MTC-IWF) and Service Capability Server (SCS) (Release 11)", 3GPP TS 29.368 V11.0.0, 2012年9月
【非特許文献３】AV-Comparatives, "IT Security Products for Corporate Users", ISBN:9783842995431 (English), [online], [平成28年7月21日検索], インターネット<URL:http://www.av-comparatives.org/wp-content/uploads/2012/04/avc_cor_201010_en.pdf>
【非特許文献４】K. Hamzeh, 他5名, "Point-to-Point Tunneling Protocol (PPTP)", RFC 2637, IETF, 1999年7月，[online], [平成28年7月21日検索], インターネット<URL:https://tools.ietf.org/html/rfc2637>
【非特許文献５】B. Patel, 他4名, "Securing L2TP using IPsec", RFC 3193, IETF, 2001年11月，[online], [平成28年7月21日検索], インターネット<URL:https://tools.ietf.org/html/rfc3193>
【非特許文献６】奥田兼三, 他, "B-7-32 トラステッド・セキュア通信を実現するグループ閉域NW方式", 電子情報通信学会総合大会講演論文集, vol.2016, no.2, p.165, 2016年3月
【非特許文献７】ETSI, MEC, "Mobile-Edge Computing." Introductory Technical White Paper, 2014年9月, [online], [平成28年7月21日検索], インターネット<URL:https://portal.etsi.org/portals/0/tbpages/mec/docs/mobile-edge_computing_-_introductory_technical_white_paper_v1%2018-09-14.pdf>
【非特許文献８】M. Mahalingam, 他7名, " Virtual eXtensible Local Area Network (VXLAN): A Framework for Overlaying Virtualized Layer 2 Networks over Layer 3 Networks", RFC 7348, IETF, 2014年8月，[online], [平成28年7月21日検索], インターネット<URL:https://tools.ietf.org/html/rfc7348>
【非特許文献９】"Network architecture", 3GPP TS 23.002, 3GPP Std., Rev. 13.3.0, 2015年9月
【非特許文献１０】"General Packet Radio Service (GPRS) enhancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) access", 3GPP TS 23.401, 3GPP Std., Rev. 13.4.0, 2015年9月
【非特許文献１１】"Numbering, addressing and identification", 3GPP TS 23.003,3GPP Std., Rev. 13.3.0, 2015年9月
【非特許文献１２】"System enhancements for the use of IP Multimedia Subsystem (IMS) services in local breakout and optimal routeing of media", 3GPP TR 23.894, 3GPP Std., Rev. 10.0.0, 2009年12月
【非特許文献１３】"Study on roaming architecture for voice over IP Multimedia Subsystem (IMS) with local breakout", 3GPP TR 23.850, 3GPP Std., Rev. 11.0.0, 2011年12月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、上記のグループ閉域網では、端末の在圏位置が変化するためＩＰプレフィックスを用いた経路集約が行えず、折り返し通信を最短経路で実現する経路制御技術がないという問題がある。また、上記のグループ閉域網では、端末の在圏位置に応じてネットワーク上でのＩＰアドレスの位置が変化してしまうため、どのＩＰアドレスがどのＰ−ＧＷ配下にあるかを個別に記憶する必要があり、ルーティングテーブルが爆発的に増大してしまうことが問題となる。また、このルーティングテーブルの更新によりＣプレーンの信号量が増大することも問題となる。
【００１２】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、グループ閉域網において効率的なＩＰモビリティを実現する経路制御技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本願発明は、加入者端末を収容する一以上のキャリア網と、加入者端末の属するグループ毎に形成されたグループ閉域網とを備え、グループ閉域網への接続を要求する加入者端末に対して固定且つユニークなＬ３アドレスを払い出す通信システムにおいて、前記キャリア網に配置されたグループ閉域網ゲートウェイと、前記グループ閉域網に配置され一以上の前記グループ閉域網ゲートウェイを収容するローカルゲートウェイとを備え、前記グループ閉域用ゲートウェイは、自身の配下に在圏する加入者端末のＬ３アドレスを記憶する第１のテーブルと、受信したＬ２パケットに含まれるＬ３パケットの宛先Ｌ３アドレスが自身の配下に在圏する前記第１のテーブルを参照して判定し、自身の配下に在圏しない場合には受信したＬ３パケットをＬ２パケットにカプセル化して予め定められたローカルゲートウェイに転送する第１の転送手段とを備え、前記ローカルゲートウェイは、自身の配下に在圏する加入者端末のＬ３アドレスと該加入者端末が属するグループ閉域用ゲートウェイのＬ２アドレスとの対応関係を記憶する第２のテーブルと、自身の配下に在圏し加入者端末のＬ３アドレスと該加入者端末が属するグループ閉域用ゲートウェイのＬ２アドレスとの対応関係をキャッシュとして記憶する第３のテーブルと、受信したＬ２パケットの宛先Ｌ３アドレスに対応するＬ２アドレスを前記第２のテーブル及び第３のテーブルから検索し、検索結果のＬ２アドレスに係るグループ閉域用ゲートウェイが自身の配下に収容されていない場合には、該Ｌ２パケットの宛先Ｌ２アドレスを前記検索結果に係るＬ２アドレスに書き換えた上で該Ｌ２パケットをグループ閉域網内に形成されたトンネルを介して他のローカルゲートウェイに転送する第２の転送手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、グループ閉域網において、折り返し通信を最短経路で実現することができる。また、ルーティングテーブルのテーブルサイズを削減することができるとともに、テーブル更新の信号量を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】グループ閉域網の概要を説明する図
【図２】グループ及びグループ閉域網を説明する図
【図３】グループ閉域網において払い出される固定ＩＰアドレスのフォーマット例
【図４】本発明の概要を説明する図
【図５】パケット転送の一例を説明する図
【図６】通信システムの基本構成図
【図７】他の例に係る通信システムの基本構成図
【図８】グループ閉域網ゲートウェイの構成図
【図９】グループ閉域網ゲートウェイで管理する権威テーブルの例
【図１０】ローカルゲートウェイの構成図
【図１１】ローカルゲートウェイで管理するテーブルの例
【図１２】ローカルゲートウェイで管理するテーブルの例
【図１３】ローカルゲートウェイの経路検索アルゴリズムを説明するフローチャート
【図１４】端末がネットワークにアタッチする際のシーケンス図（１／２）
【図１５】端末がネットワークにアタッチする際のシーケンス図（２／２）
【図１６】端末がネットワークからデタッチする際のシーケンス図
【図１７】ローカルゲートウェイ開始のデタッチシーケンス図
【図１８】ローカルゲートウェイ開始のデタッチシーケンス図
【図１９】グループ閉域網ゲートウェイ開始のデタッチシーケンス図
【図２０】ネットワーク構成例
【図２１】グループ閉域網ゲートウェイで折り返しとなる場合の通信シーケンス
【図２２】ローカルゲートウェイで折り返しとなる場合の通信シーケンス
【図２３】異なるローカルゲートウェイ上の端末と通信する場合の通信シーケンス（１／２）
【図２４】異なるローカルゲートウェイ上の端末と通信する場合の通信シーケンス（２／２）
【図２５】古いキャッシュにより誤ったグループ閉域網ゲートウェイを宛先としてしまう場合のシーケンス（１／２）
【図２６】古いキャッシュにより誤ったグループ閉域網ゲートウェイを宛先としてしまう場合のシーケンス（２／２）
【図２７】古いキャッシュにより誤ったローカルゲートウェイを宛先としてしまう場合のシーケンス（１／２）
【図２８】古いキャッシュにより誤ったローカルゲートウェイを宛先としてしまう場合のシーケンス（２／２）
【図２９】端末がデタッチせずに異なるローカルゲートウェイ配下から異なるローカルゲートウェイ配下に移動した場合のシーケンス（１／３）
【図３０】端末がデタッチせずに異なるローカルゲートウェイ配下から異なるローカルゲートウェイ配下に移動した場合のシーケンス（２／３）
【図３１】端末がデタッチせずに異なるローカルゲートウェイ配下から異なるローカルゲートウェイ配下に移動した場合のシーケンス（３／３）
【図３２】端末がデタッチせずに同じグループ閉域網ゲートウェイ配下から異なるグループ閉域網ゲートウェイ配下に移動した場合のシーケンス（１／２）
【図３３】端末がデタッチせずに同じグループ閉域網ゲートウェイ配下から異なるグループ閉域網ゲートウェイ配下に移動した場合のシーケンス（２／２）
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の一実施の形態に係る通信システムについて図面を参照して説明する。まず、図４及び図５を参照して本発明の概要について説明する。図４は本願発明の概要を説明する図、図５はパケット転送の一例を説明する図である。ここでは、アーキテクチャとしてＬＴＥ（Long Term Evolution）を採用した移動網において本発明を適用した場合について説明する。また、以下の説明では、特に言及がない限り、「パケット」はＩＰ（Internet Protocol）パケットなどＯＳＩ（Open Systems Interconnection）参照モデルのネットワーク層におけるパケット（Ｌ３パケット）を意味し、「フレーム」はＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームなどＯＳＩ参照モデルのデータリンク層におけるパケット（Ｌ２パケット）を意味するものとする。
【００１７】
本発明は、図１乃至図３を参照して前述したグループ閉域網２０を有することを前提としており、図４に示すように、移動網のコアネットワークであるＥＰＣ（Evolved Packet Core）１０に、グループ閉域網（ＣＧＮ：Closed-users Group Network）２０への接続機能を持つグループ閉域網用のＰ−ＧＷであるグループ閉域網ゲートウェイ（Ｃ−ＧＷ：CGN - Gateway）３０を配置するとともに、グループ閉域網２０にローカルゲートウェイ（Ｌ−ＧＷ：Local - Gateway）４０を配置する。どのグループにも参加しない端末１は従来のＰ−ＧＷに接続される。
【００１８】
本発明のポイントの１つは、既存プロトコルによるＩＤ／Ｌｏｃａｔｏｒ分離により、ＩＰアドレスのモビリティに対応することである。すなわち、端末１のＩＰアドレスをＩＤとして扱い、Ｃ−ＧＷ３０のＭＡＣアドレスをＬｏｃａｔｏｒとして扱うことで、ＩＤ／Ｌｏｃａｔｏｒ分離を実現する。また、パケットのカプセル化を簡素化し通信の効率性を向上する。そして、ＩＰアドレスは変動するがＭＡＣ（Media Access Control）アドレスは固定となる従来のネットワークと異なり、ＩＰアドレスを固定しＭＡＣアドレスを変動させるような経路制御を実現することで、どこにいても同じＩＰアドレスを用いて効率的に通信が行える。
【００１９】
また、本発明のポイントの１つは、動的な経路集約ポイントとなるＬ−ＧＷ４０を追加し、経路を集約することである。すなわち、複数のＣ−ＧＷ３０を束ねるＬ−ＧＷ４０を定義し、Ｃ−ＧＷ３０からはＬ−ＧＷ４０をデフォルトルートとすることで経路を一部集約する。また、Ｌ−ＧＷ４０をグループに属する端末１の重心に合わせて移動させることでネットワークの効率化を可能にする。
【００２０】
また、本発明のポイントの１つは、経路制御に用いるテーブルを分散管理させることでテーブルサイズを削減することである。すなわち、Ｃ−ＧＷ３０は自身に在圏する端末１のみのテーブルを持つ（権威テーブル）。また、Ｌ−ＧＷ４０は自身に在圏する端末１のテーブルを持つ（権威テーブル）。また、Ｌ−ＧＷ４０は他のＬ−ＧＷ４０との通信が発生した際に経路をキャッシュすることで必要最小限のテーブルを保持する（キャッシュテーブル）。
【００２１】
また、本発明のポイントの１つは、効率的な経路探索によりテーブル更新の信号量を削減することである。すなわち、在圏位置が不明なＩＰアドレス宛に通信する場合は、直上のＬ−ＧＷ４０に転送し、Ｌ−ＧＷ４０が在圏位置を知らない場合は、近傍のＬ−ＧＷ４０から順次問い合わせを行う経路検索アルゴリズムを用いる。
【００２２】
図５を参照してパケットの転送例を説明する。図５の例では、グループ閉域網２０はＶｘＬＡＮ（Virtual eXtensible Local Area Network）により構成され、ＶＮＩ（VxLAN Network Identifier）によりグループが識別される。なお、ＶｘＬＡＮは、ＶＬＡＮ（Virtual LAN）と同様に、物理的な接続形態とは独立して、Ｌ３ネットワーク上に仮想的なＬ２オーバーレイネットワークを作る技術の１つであり、ＵＤＰとＶｘＬＡＮヘッダでフレームをカプセル化する、すなわち通信トンネルを形成するものである。ＶｘＬＡＮの詳細については、非特許文献８を参照されたい。
【００２３】
また、図５では、ＵＥ１のＩＰアドレスはＩＰ１、ＵＥ７のＩＰアドレスはＩＰ７、Ｃ−ＧＷ２のＭＡＣアドレスはＭＡＣ２、Ｌ−ＧＷ３のＭＡＣアドレスはＭＡＣ３、Ｌ−ＧＷ４のＭＡＣアドレスはＭＡＣ４、Ｃ−ＧＷ５のＭＡＣアドレスはＭＡＣ５であるものとする。図５は、ＵＥ１からＵＥ７にＩＰパケットを転送する例である。
【００２４】
図５に示すように、ＵＥ１から送出されたパケットは、従来のＬＴＥの機能によりＣ−ＧＷ２まで送られる。Ｃ−ＧＷ２では、パケットの宛先をテーブルから検索し、デフォルトルートに決定し、パケットをＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）でカプセル化してＬ−ＧＷ３に送信する。ここで、宛先ＭＡＣアドレスはＬ−ＧＷ３のＭＡＣアドレスであるＭＡＣ３、送信元ＭＡＣアドレスは自身のＭＡＣアドレスであるＭＡＣ２である。
【００２５】
Ｌ−ＧＷ３は、宛先をテーブルから検索し、Ｃ−ＧＷ５に在圏する端末と特定し、Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームのヘッダを書き換える。ここで、宛先ＭＡＣはＣ−ＧＷ５のＭＡＣアドレスであるＭＡＣ５とする。そして、フレームをＶｘＬＡＮでカプセル化し、Ｃ−ＧＷ５を擁するＬ−ＧＷ４宛にＶｘＬＡＮフレームを送出する。
【００２６】
Ｌ−ＧＷ４は、ＶｘＬＡＮをデカプセル化し、宛先ＩＰアドレスを経路検索して、Ｃ−ＧＷ５にフレームを転送する。Ｃ−ＧＷ５は、フレームをデカプセル化し、従来のＬＴＥの機能により配下のＵＥ７にパケットを転送する。なお、図５ではｅＮｏｄｅＢは省略した。
【００２７】
次に、本実施の形態に係る通信システムの基本構成について図６を参照して説明する。キャリア網のコアネットワークであるＥＰＣ１０は、加入者情報を格納し端末認証を行う加入者情報管理機能部（ＨＳＳ：Home Subscriber Server）１１と、端末（ＵＥ：User Equipment）１の移動管理を行う移動管理機能部（ＭＭＥ：Mobility Management Entity）１２と、ＵＥ１の通信を中継する中継ノード（Ｓ−ＧＷ：Serving-Gateway）１３と、ＵＥ１の通信を終端しグループ閉域網（ＣＧＮ）２０に中継する前述のグループ閉域網ゲートウェイ（Ｃ−ＧＷ）３０とを備えている。ＥＰＣ１０は、ＵＥ１を無線区間で収容する基地局（ＢＴＳ：Base Transceiver Station）１５と接続している。また、ＣＧＮ２０は、前述のローカルゲートウェイ（Ｌ−ＧＷ）４０を備えている。なお、ＥＰＣ１０は、ＵＥ１の通信を終端しＰＤＮに中継するゲートウェイであるＰ−ＧＷなど他の機能部を備えているが、説明の簡単のためここでは図示は省略した。また、ＬＴＥアーキテクチャの詳細については、非特許文献９〜１１を参照されたい。
【００２８】
ここで、１つのＥＰＣ１０に対し、ＵＥ１、ＢＴＳ１５、ＭＭＥ１２、ＨＳＳ１１、Ｓ−ＧＷ１３、Ｃ−ＧＷ３０は２つ以上であってもよい。また、１つのＣＧＮ２０に対し、ＥＰＣ１０は２つ以上であってもよい。また、１つのＥＰＣ１０に対し、ＣＧＮ２０は２つ以上であってもよい。また、１つのＣＧＮ２０に対し、Ｌ−ＧＷ４０は２つ以上であってもよい。また、前記各機能部は、ハードウェアとして実装してもよいし、汎用のハードウェアにプログラムをインストールして実装するようにしてもよい。
【００２９】
また、ＵＥ１が接続されているＥＰＣ１０がＨＰＬＭＮ（Home Public Land Mobile Network）でなくＶＰＬＭＮ（Visited Public Land Mobile Network）の場合、すなわちＵＥ１がローミングの場合には、図７に示すように、ＶＰＬＭＮであるＥＰＣ１０ａのＨＳＳ１１の代わりにＨＰＬＭＮであるＥＰＣ１０ａのＨＳＳ１１が使用される。
【００３０】
上記の構成のうちＵＥ１、ＢＴＳ１５、ＨＳＳ１１、ＭＭＥ１２、Ｓ−ＧＷ１３、Ｐ−ＧＷについては既存のＬＴＥなどのモバイルネットワークにおける標準的な機能を有している。
【００３１】
ＵＥ１は、ＢＴＳ１５と通信し、キャリア網へのアタッチを要求する機能を有する。また、ＵＥ１は、キャリアから指定されたＳＩＭ（Subscriber Identity Module）カードを装着しており、ＳＩＭカードには加入者識別子であるＩＭＳＩ（International Mobile Subscriber Identity）、接続先を選択するＡＰＮ（Access Point Name）などの情報が格納されている。ここで加入者識別子であるＩＭＳＩは、ワールドワイドで加入者を一意に識別する識別子である。また、ＵＥ１には、製造者により予め設定された端末固有の識別子であるＩＭＥＩ（International Mobile Equipment Identity）が格納されている。前記加入者識別子及び端末識別子は、キャリア網間で共通的に使用され、異なるキャリアであっても唯一性が担保されるものである。
【００３２】
ＨＳＳ１１は、キャリアと契約する加入者の情報、加入者がどのグループに参加しているかの情報を有する。例えば、加入者識別子とグループ識別子とを関連づけて記憶した情報を有する。グループ識別子としては、ＬＴＥではＩＭＳＩ−Ｇｒｏｕｐ−ＩＤというグループ識別子があり、これを用いることができる。ＨＳＳ１１は、前記記憶情報を用いて、ＭＭＥ１２からの要求に応じて従来周知の端末認証を実施するとともに、この端末認証と連動してグループ認証を行う。グループ認証処理では、加入者識別子をキーとして加入者が属するグループのグループ識別子を取得し、端末認証された加入者識別子を有する加入者が前記グループ識別子で特定されるグループに属するか否かを認証する処理を含む。また、ＨＳＳ１１は、グループ認証の後にＵＥ１に対してＣＧＮ２０用の固定ＩＰアドレスを生成してＵＥ１に払い出す。このＩＰアドレスは、前記加入者識別子及びグループ識別子等に基づきステートレスに導出されるものであり、且つ、ユニークである。
【００３３】
ＢＴＳ１５は、ＵＥ１と通信し、ＵＥ１のアタッチ要求をＭＭＥ１２に通知する機能と、ＵＥ１の通信をＳ−ＧＷ１３に転送する機能を有する。ＭＭＥ１２は、アタッチを要求したＵＥ１をＨＳＳ１１に照会し、グループ認証を依頼する機能を有する。Ｓ−ＧＷ１３は、ＢＴＳ１５からの通信をＣ−ＧＷ３０やＰ−ＧＷに転送する機能を有する。Ｐ−ＧＷは、Ｓ−ＧＷ１３からの通信をＰＤＮに転送する機能を有する。
【００３４】
ＣＧＮ２０は、グループに属するＵＥ１や機能ノードが互いに通信するための接続性を提供する機能を有する。ここで、グループとは互いに信頼されたＵＥ１同士で構成された端末群と機能ノードの集合により構成されるものであり、ＣＧＮ２０とはグループ内の端末１や機能ノード同士のみが通信できるネットワーク・スライスである。ここで機能ノードとは、端末制御機能やログ収集機能など、ＵＥ１が通信する通信相手先のノードを意味する。機能ノードは、ＥＰＣ１０又はＣＧＮ２０内に配置し、通信相手であるＵＥ１と同じグループに属する。例えば、機能ノードは、ＥＰＣ１０内に設置したデータセンタ内に配備される。
【００３５】
ＣＧＮ２０は、グループ毎に存在する。グループ毎の各ＣＧＮ２０は、それぞれ異なる物理ネットワークにより形成してもよいし、共通の物理ネットワーク上にグループ毎に仮想化したネットワークにより形成してもよい。本実施の形態では、ＣＧＮ２０はＶｘＬＡＮにより構築した。
【００３６】
Ｃ−ＧＷ３０は、図８に示すように、従来のＬＴＥにおけるＰ−ＧＷの機能を有するＰ−ＧＷ機能部３１と、Ｓ−ＧＷ１３からの通信をＣＧＮ２０に転送する機能及びパケットをカプセル化し他のノードに転送する機能及び配下の同一グループに属するＵＥ間の通信を中継する機能を有する転送機能部３２と、自身の配下にあるＵＥ１の一覧、すなわち自身に在圏するＵＥ１についての権威テーブルであるテーブル３３とを備える。Ｃ−ＧＷ３０は、自身に在圏するＵＥ１が変化した場合は速やかにＬ−ＧＷ４０に広告する機能を有する。テーブル３３は、図９に示すように、ＵＥ１のＩＰアドレスと、ＵＥ１が属するグループのＩＤを含む。
【００３７】
Ｌ−ＧＷ４０は、複数のＣ−ＧＷ３０を集約するゲートウェイとなり、Ｃ−ＧＷ３０からデフォルトゲートウェイとして参照されることができるものである。Ｌ−ＧＷ４０は、図１０に示すように、ＶｘＬＡＮのトンネリングを終端するＶｘＬＡＮ終端機能部４１と、フレームのヘッダを書き換えて他のノードに転送する転送機能部４２と、自身に在圏するＵＥ１についての権威テーブルでありＩＰ／ＭＡＣの組を記憶するＩＰ／ＭＡＣ権威テーブル４３と、自身に在圏しないＵＥ１についてＩＰ／ＭＡＣの組をキャッシュするＩＰ／ＭＡＣキャッシュテーブル４４と、ＶｘＬＡＮ  Ｔｕｎｎｅｌ  Ｅｎｄｐｏｉｎｔの機能としてフレームの転送先を決定するためのＭＡＣテーブル４５とを備える。図１１に示すテーブルは、ＩＰ／ＭＡＣ権威テーブル４３とＩＰ／ＭＡＣキャッシュテーブル４４を一体にしたものであり、ここではこれをＩＰ／ＭＡＣテーブルと呼ぶ。ＩＰ／ＭＡＣテーブルは、図１１に示すように、少なくともＵＥ１のＩＰアドレスとＵＥ１の在圏先のＣ−ＧＷ３０のＭＡＣアドレスとを含み、さらに権威テーブルかキャッシュテーブルかの別、及び、キャッシュ有効期間を含む。ＭＡＣテーブル４５は、図１２に示すように、Ｃ−ＧＷ３０のＭＡＣアドレスと、該Ｃ−ＧＷ３０への転送先情報、例えば該Ｃ−ＧＷ３０が接続されたポート又は該Ｃ−ＧＷ３０を擁するＬ−ＧＷ４０上のＶＴＥＰのＩＰアドレスとを含む。なお、各テーブル４３〜４５に係るデータは、グループ閉域網２０毎に必要となるので、各テーブル４３〜４５をグループ閉域網２０毎に用意する、或いは、各テーブル４３〜４５の各エントリにおいてグループ閉域網２０を識別する情報を付加する。
【００３８】
なお、前述した図９、図１１及び図１２で示した各テーブルのデータは、後述する図２０に示すネットワーク構成例の内容になっている。
【００３９】
次に、Ｌ−ＧＷ４０における経路探索アルゴリズムについて図１３を参照して説明する。図１３に示すように、Ｌ−ＧＷ４０は、ＩＰ／ＭＡＣテーブル（図１１参照）から宛先ＩＰアドレスのＭＡＣアドレスを検索し（ステップＳ１）、該当するものがある場合は、該当アドレスを宛先ＭＡＣアドレスとする（ステップＳ２，Ｓ３）。一方、該当するものがない場合、近傍の他のＬ−ＧＷ４０に問合せを行う（ステップＳ４）。回答がない場合は、残りの全てのＬ−ＧＷ４０に問い合わせを行う（ステップＳ５）。回答がない場合は、宛先なしを出力する（ステップＳ６，Ｓ７）。他のＬ−ＧＷ４０からの回答が得られたら、この回答を宛先ＭＡＣアドレスとする（ステップＳ８）。そして、以上で得られた宛先ＭＡＣアドレスを出力する（ステップＳ９）。次に、Ｌ−ＧＷ４０は、ＭＡＣテーブル４５から宛先ＭＡＣアドレスの転送先を検索し（ステップＳ１０）、検索結果を次の転送先として出力する（ステップＳ１１）。
【００４０】
次に、Ｌ−ＧＷ４０におけるテーブル更新アルゴリズムについて説明する。本発明では、Ｌ−ＧＷ４０において管理されるＩＰ／ＭＡＣテーブル（図１１参照）は定期的な更新が必要となる。Ｌ−ＧＷ４０のＩＰ／ＭＡＣテーブルのキャッシュエントリは、一定時間でタイムアウトし当該エントリが削除される。これにより頻繁に移動するＵＥ１のエントリを各Ｌ−ＧＷ４０でキャッシュし続けるということはない。またキャッシュされた内容が古くなり誤った内容となってしまったエントリ（Stale Cache）が定期的に削除される。
【００４１】
権威エントリについて説明する。権威エントリは、ＵＥ１がＣ−ＧＷ３０にアタッチした際に新規のエントリが追加される。そして、ＵＥ１がＣ−ＧＷ３０からデタッチした際にエントリが削除される。また、エントリがタイムアウトした際にエントリが削除される。タイムアウト時間はキャッシュエントリのそれよりも長いことが好ましい。
【００４２】
キャッシュエントリについて説明する。キャッシュエントリは、Ｌ−ＧＷ４０が別のＬ−ＧＷ４０等に対して宛先を問い合わせた際に、当該宛先のエントリが追加される。また、他のＬ−ＧＷ４０等からパケットを受信した際にも当該送信元のエントリが追加される。そして、キャッシュエントリを使用してパケットを送信した際に、パケットが不通となった場合にエントリが削除される。また、キャッシュエントリがタイムアウトした際にエントリが削除される。
【００４３】
次に、本発明の通信システムにおけるアタッチシーケンス及びデタッチシーケンスについて詳述する。まず、ＵＥ１がネットワークにアタッチする際のシーケンスについて図１４及び図１５を参照して説明する。
【００４４】
ＵＥ１は、ＭＭＥ１２にアタッチ要求を送信すると（ステップＳ１０１）、ＵＥ１・ＭＭＥ１２間で認証、秘匿、インテグリティ制御が行われる。ＭＭＥ１２は、ＨＳＳ１１に位置登録要求を送信する（ステップＳ１０２）。ＨＳＳ１１は、位置情報を登録し、ＵＥ１のＩＭＳＩをキーとして属するグループを識別してグループ認証を行い、グループ閉域網用のＩＰアドレスを払い出し、位置登録応答をＭＭＥ１２に送信する（ステップＳ１０３〜Ｓ１０６）。この位置登録応答には、ＩＭＳＩ−Ｇｒｏｕｐ−ＩＤ、ＩＰアドレス、契約ＡＰＮなどの加入者契約情報が含まれる。
【００４５】
ＭＭＥ１２は、ＵＥ１が通知したＡＰＮ又はＨＳＳ１１が指示した契約ＡＰＮなどに基づき、接続先のＳ−ＧＷ１３／Ｃ−ＧＷ３０を選択し、ベアラ設定要求をＳ−ＧＷ１３に送信する（ステップＳ１０７，Ｓ１０８）。このベアラ設定要求には、ＩＭＳＩ、ＩＭＳＩ−Ｇｒｏｕｐ−ＩＤ、ＩＰアドレス等が含まれる。Ｓ−ＧＷ１３は、Ｃ−ＧＷ３０に経路設定要求を送信する（ステップＳ１０９）。この経路設定要求には、ＩＭＳＩ、ＩＭＳＩ−Ｇｒｏｕｐ−ＩＤ、ＩＰアドレス、接続先Ｃ−ＧＷ情報等が含まれる。Ｃ−ＧＷ３０は、Ｌ−ＧＷ４０にグループ設定要求を送信する（ステップＳ１１０）。このグループ設定要求には、ＩＭＳＩ−Ｇｒｏｕｐ−ＩＤ、ＩＰアドレス等が含まれる。ここで、グループ設定要求の送信先のＬ−ＧＷ４０は、（後述の設定により）Ｌ−ＧＷの機能を提供するエンティティや装置等を意味する点に注意されたい。これは、Ｌ−ＧＷ４０はグループ閉域網２０に含まれるものであり、この時点では、基本的にはＣＧＮ２０が生成されていなためである。
【００４６】
Ｌ−ＧＷ４０は、ＩＭＳＩ−Ｇｒｏｕｐ−ＩＤに基づきグループ閉域網２０を作成すると同時に当該ＩＭＳＩ−Ｇｒｏｕｐ−ＩＤ用のＬ−ＧＷとして機能が有効化され、払い出したＩＰアドレスをテーブルに追加する（ステップＳ１１１〜Ｓ１１２）。なお、当該ＩＭＳＩ−Ｇｒｏｕｐ−ＩＤのグループ閉域網２０が既設の場合はステップＳ１１１の処理は省略される。オプショナルな処理として、当該ＵＥ１の権威エントリがある場合、同一Ｌ−ＧＷ４０配下のＣ−ＧＷ３０から移動した場合を想定して、移動元のＣ−ＧＷ３０にデタッチを指示し、古いエントリを削除する（ステップＳ１１３，Ｓ１１４）。また、オプショナルな処理として、当該ＵＥ１のキャッシュエントリがある場合、キャッシュされた過去の在圏先Ｃ−ＧＷ３０にＵＥ１が移動済みであることを通知しデタッチさせるため、移動元Ｌ−ＧＷ４０にデタッチ要求を送信する（ステップＳ１１５）。移動元Ｌ−ＧＷ４０は、デタッチ処理を行い、デタッチ完了応答をＬ−ＧＷ４０に送信する（ステップＳ１１６，Ｓ１１７）。Ｌ−ＧＷ４０は、古いエントリを削除する（ステップＳ１１８）。Ｌ−ＧＷ４０は、グループ設定応答をＣ−ＧＷ３０に送信する（ステップＳ１１９）。このグループ設定応答には、Ｃ−ＧＷ３０が設定すべき経路情報が含まれる。この経路情報は、主に、Ｃ−ＧＷ３０がデフォルトルートに設定するＬ−ＧＷのＩＰアドレスである。Ｃ−ＧＷ３０は、ＩＭＳＩ−Ｇｒｏｕｐ−ＩＤ毎に経路を設定し、経路設定応答をＳ−ＧＷ１３に送信する（ステップＳ１２０，Ｓ１２１）。
【００４７】
Ｓ−ＧＷ１３は、無線アクセスベアラの準備を行い、ベアラ設定要求をＭＭＥ１２に送信する（ステップＳ１２２，Ｓ１２３）。ＭＭＥ１２は、コンテキスト設定要求をｅＮｏｄｅＢ１５に送信する（ステップＳ１２４）。ｅＮｏｄｅＢ１５は、無線アクセスベアラ設定要求及びアタッチ受入信号をＵＥ１に送信する（ステップＳ１２５）。ＵＥ１は、無線アクセスベアラ設定応答をｅＮｏｄｅＢ１５に送信し（ステップＳ１２６）、ｅＮｏｄｅＢ１５はコンテキスト設定応答をＭＭＥ１２に送信する（ステップＳ１２７）。また、ＵＥ１は、アタッチ完了応答をＭＭＥ１２に送信する（ステップＳ１２８）。ＭＭＥ１２はベアラ更新要求をＳ−ＧＷ１３に送信する（ステップＳ１２９）。Ｓ−ＧＷ１３は、ベアラを更新し、ベアラ更新応答をＭＭＥ１２に送信する（ステップＳ１３０，Ｓ１３１）。
【００４８】
なお、アタッチ先がＶＰＬＭＮの場合には、ローミングによるローカルブレークアウトが許可されていることを前提とし、標準的なローミングの動作により、ＭＭＥ１２が位置登録要求を行うＨＳＳ１１はＨＰＬＭＮのＨＳＳ１１となる（非特許文献１２、１３参照）。
【００４９】
次に、ＵＥ１がネットワークからデタッチする際のシーケンスについて図１６を参照して説明する。
【００５０】
ＵＥ１とＳ−ＧＷ１３間において、ＬＴＥにおけるデタッチ要求処理があると、Ｓ−ＧＷ１３は、セッション削除要求をＣ−ＧＷ３０に送信する（ステップＳ２０１）。Ｃ−ＧＷ３０は、グループ更新要求をＬ−ＧＷ４０に送信する（ステップＳ２０２）。Ｌ−ＧＷ４０は、テーブルから当該ＵＥ１の権威エントリを削除する（ステップＳ２０３）。オプショナルな処理として、同じグループの他のＵＥ１が存在しない場合、Ｌ−ＧＷ４０は、グループ閉域網２０を削除し、当該グループ用のＬ−ＧＷとしての機能を無効化し、当該グループ用に確保されている資源を解放する（ステップＳ２０４）。次に、Ｌ−ＧＷ４０は、グループ更新応答をＣ−ＧＷ３０に送信する（ステップＳ２０５）。Ｃ−ＧＷ３０は、セッション削除応答をＳ−ＧＷ１３に送信する（ステップＳ２０６）。その後、ＵＥ１とＳ−ＧＷ１３間において、ＬＴＥにおけるデタッチ応答処理が行われる。
【００５１】
次に、アタッチシーケンス等において、ＵＥ１の移動元のＬ−ＧＷ４０に対しデタッチを要求する場合のシーケンスについて説明する。これは、Ｌ−ＧＷ４０開始によるデタッチシーケンスである。他のＬ−ＧＷ４０がデタッチ要求する場合について図１７を参照して説明する。
【００５２】
要求元のＬ−ＧＷ４０は、ＵＥ１のデタッチ要求を、ＵＥ１の移動元のＬ−ＧＷ４０に対して送信する（ステップＳ３０１）。移動元のＬ−ＧＷ４０は、Ｃ−ＧＷ３０に対してデタッチ要求を送信する（ステップＳ３０２）。Ｃ−ＧＷ３０は、ＵＥ１との間で、ＬＴＥにおけるＰ−ＧＷ起因のベアラ削除シーケンス（PDN GW initiated bearer deactivation）を行う。Ｃ−ＧＷ３０は、テーブルを更新し、デタッチ応答を移動元のＬ−ＧＷ４０に送信する（ステップＳ３０３，Ｓ３０４）。移動元のＬ−ＧＷ４０は、テーブル更新を行う（ステップＳ３０５）。オプショナルな処理として、同じグループの他のＵＥ１が存在しない場合、Ｌ−ＧＷ４０は、グループ閉域網２０を削除する（ステップＳ３０６）。移動元のＬ−ＧＷ４０は、要求元のＬ−ＧＷ４０に完了通知を送信する（ステップＳ３０７）。
【００５３】
移動元のＬ−ＧＷ４０がデタッチを開始する場合のシーケンスは、図１８に示すように、他のＬ−ＧＷ４０がデタッチ要求する場合におけるステップＳ３０１とＳ３０７を削除したシーケンスとなる。
【００５４】
次に、ＵＥ１がデタッチせずにアタッチ済みのＣ−ＧＷ３０に在圏しなくなり，アタッチ済みのＣ−ＧＷ３０からのページングに応答しなくなった場合等において、ＵＥ１をデタッチさせるシーケンスについて説明する。これは、Ｃ−ＧＷ３０開始によるデタッチシーケンスであり、図１９に示すように、まず、Ｃ−ＧＷ３０は、ＵＥ１との間で、ＬＴＥにおけるＰ−ＧＷ起因のベアラ削除シーケンスを行う。Ｃ−ＧＷ３０は、テーブルを更新し、グループ更新要求を移動元のＬ−ＧＷ４０に送信する（ステップＳ３５１，Ｓ３５２）。移動元のＬ−ＧＷ４０は、テーブル更新を行う（ステップＳ３５３）。オプショナルな処理として、同じグループの他のＵＥ１が存在しない場合、Ｌ−ＧＷ４０は、グループ閉域網２０を削除する（ステップＳ３５４）。移動元のＬ−ＧＷ４０は、要求元のＬ−ＧＷ４０にグループ更新応答を送信する（ステップＳ３５５）。
【００５５】
次に、ＵＥからＵＥへのパケット転送のシーケンスを具体的に説明する。ここでは図２０に示すネットワーク構成を例にとって転送シーケンスを示す。
【００５６】
まず、Ｃ−ＧＷで折り返しとなる場合の通信シーケンスについて図２１を参照して説明する。ここでは、図２０のＵＥ３１１からＵＥ３１２へパケットを送信する場合のシーケンスを例に説明する。
【００５７】
ＵＥ３１１は、ＵＥ３１２宛てのパケットをＣ−ＧＷ２０１に送信する（ステップＳ４０１）。Ｃ−ＧＷ２０１は、テーブルから宛先ＩＰアドレスの経路を検索し、宛先が自身の配下にあると確認する（ステップＳ４０２）。Ｃ−ＧＷ２０１は、パケットをＵＥ３１２に転送する（ステップＳ４０３）。以上のシーケンスにより、ＵＥ３１２はパケットを受信する。
【００５８】
次に、Ｌ−ＧＷで折り返しとなる場合の通信シーケンスについて図２２を参照して説明する。ここでは、図２０のＵＥ３１１からＵＥ３２２へパケットを送信する場合のシーケンスを例に説明する。
【００５９】
ＵＥ３１１は、ＵＥ３２２宛てのパケットをＣ−ＧＷ２０１に送信する（ステップＳ５０１）。このパケットのヘッダの宛先ＩＰアドレス／送信元ＩＰアドレスはそれぞれＵＥ３２２／ＵＥ３１１である。Ｃ−ＧＷ２０１は、テーブルから宛先ＩＰアドレスの経路を検索する（ステップＳ５０２）。ここで、当該経路はテーブルから見つからないためパケットの転送先をデフォルトゲートウェイに決定する。Ｃ−ＧＷ２０１は、当該パケットを、Ｅｔｈｅｒｎｅｔでカプセル化する（ステップＳ５０３）。ここで、フレームの宛先ＭＡＣはＬ−ＧＷ１００、送信元は自身とする。Ｃ−ＧＷ２０１は、当該フレームをＬ−ＧＷ１００に転送する（ステップＳ５０４）。このフレームの宛先ＭＡＣアドレスはＬ−ＧＷ１００であり、送信元ＭＡＣアドレスはＣ−ＧＷ２０１である。
【００６０】
Ｌ−ＧＷ１００は、テーブルから宛先ＩＰアドレスの経路を検索する（ステップＳ５０５）。ここで、宛先が自身配下のＣ−ＧＷ２０２であると判断し、パケットの転送先をＣ−ＧＷ２０２に決定する。Ｌ−ＧＷ１００は、当該フレームをＣ−ＧＷ２０２に転送する（ステップＳ５０６）。このフレームの宛先ＭＡＣアドレスはＣ−ＧＷ２０２であり、送信元ＭＡＣアドレスはＣ−ＧＷ２０１である。
【００６１】
Ｃ−ＧＷ２０２は、当該フレームの宛先ＩＰアドレスを確認し、テーブルから宛先ＩＰアドレスの経路を検索し、宛先が自身の配下にあると確認する（ステップＳ５０７，Ｓ５０８）。Ｃ−ＧＷ２０２は、当該フレームをデカプセル化し、取り出したパケットをＵＥ３２２に転送する（ステップＳ５０９，Ｓ５１０）。以上のシーケンスにより、ＵＥ３２２はパケットを受信する。
【００６２】
次に、異なるＬ−ＧＷ上のＵＥと通信する場合の通信シーケンスについて図２３及び図２４を参照して説明する。ここでは、図２０のＵＥ３１１からＵＥ３３１へパケットを送信する場合のシーケンスを例に説明する。
【００６３】
ＵＥ３１１は、ＵＥ３３１宛てのパケットをＣ−ＧＷ２０１に送信する（ステップＳ６０１）。このパケットのヘッダの宛先ＩＰアドレス／送信元ＩＰアドレスはそれぞれＵＥ３３１／ＵＥ３１１である。Ｃ−ＧＷ２０１は、テーブルから宛先ＩＰアドレスの経路を検索する（ステップＳ６０２）。ここで、当該経路はテーブルから見つからないためパケットの転送先をデフォルトゲートウェイに決定する。Ｃ−ＧＷ２０１は、当該パケットを、Ｅｔｈｅｒｎｅｔでカプセル化する（ステップＳ６０３）。ここで、フレームの宛先ＭＡＣアドレスはＬ−ＧＷ１００、送信元ＭＡＣアドレスは自身とする。Ｃ−ＧＷ２０１は、当該フレームをＬ−ＧＷ１００に転送する（ステップＳ６０４）。このフレームの宛先ＭＡＣアドレスはＬ−ＧＷ１００であり、送信元ＭＡＣアドレスはＣ−ＧＷ２０１である。
【００６４】
Ｌ−ＧＷ１００は、テーブルから宛先ＩＰアドレスの経路を検索する（ステップＳ６０５）。オプショナルな処理として、経路検索に失敗した場合、すなわち自身のテーブルから見つからない場合は、Ｌ−ＧＷ１００は、経路検索アルゴリズムに基づきＬ−ＧＷに経路を問い合わせ（ステップＳ６０６）、経路広告を受信すると当該経路をキャッシュする（ステップＳ６０７，Ｓ６０８）。次に、Ｌ−ＧＷ１００は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔヘッダを書き換える（ステップＳ６０９）。ここでは、経路検索結果に基づきフレームの転送先をＣ−ＧＷ２１２のＭＡＣアドレスに書き換える。次に、Ｌ−ＧＷ１００は、ＶｘＬＡＮでカプセル化する（ステップＳ６１０）。ここでは、フレームの宛先ＭＡＣアドレスをＭＡＣテーブルから検索し、ＶｘＬＡＮフレームの宛先をＬ−ＧＷ１０１とする。そして、Ｌ−ＧＷ１００は、当該ＶｘＬＡＮフレームをＬ−ＧＷ１０１に転送する（ステップＳ６１１）。このＶｘＬＡＮフレームは、Ｏｕｔｅｒの宛先ＩＰアドレス／送信元ＩＰアドレスはＬ−ＧＷ１０１／Ｌ−ＧＷ１００であり、Ｉｎｎｅｒの宛先ＭＡＣアドレス／送信元ＭＡＣアドレスはＣ−ＧＷ２１２／Ｃ−ＧＷ２０１である。
【００６５】
Ｌ−ＧＷ１０１は、ＶｘＬＡＮフレームをデカプセル化し、ＩＰアドレス（ＵＥ３１１）に対応するＭＡＣアドレスをＭＡＣアドレス（Ｃ−ＧＷ２０１）であるとして経路をキャッシュする（ステップＳ６１２，Ｓ６１３）。Ｌ−ＧＷ１０１は、テーブルから宛先ＩＰアドレスの経路を検索する（ステップＳ６１４）。ここで、宛先が自身配下のＣ−ＧＷ２１２であると判断し、フレームの転送先をＣ−ＧＷ２１２に決定する。Ｌ−ＧＷ１０１は、当該フレームをＣ−ＧＷ２１２に転送する（ステップＳ６１５）。
【００６６】
Ｃ−ＧＷ２１２は、フレームの宛先ＩＰアドレスを確認し、テーブルから宛先ＩＰアドレスの経路を検索し、宛先が自身の配下にあると確認する（ステップＳ６１６，Ｓ６１７）。Ｃ−ＧＷ２１２は、当該フレームをデカプセル化し、取り出したパケットをＵＥ３３１に転送する（ステップＳ６１８，Ｓ６１９）。以上のシーケンスにより、ＵＥ３３１はパケットを受信する。
【００６７】
次に、古いキャッシュにより誤ったＣ−ＧＷを宛先としてしまう場合のシーケンスについて図２５及び図２６を参照して説明する。ここでは、図２０において、宛先の端末（ＵＥ３３１）が、同一Ｌ−ＧＷ上の異なるＣ−ＧＷ（Ｃ−ＧＷ２１１）に移動した場合のシーケンスを例に説明する。
【００６８】
ＵＥ３１１は、ＵＥ３３１宛てのパケットをＣ−ＧＷ２０１に送信する（ステップＳ７０１）。このパケットのヘッダの宛先ＩＰアドレス／送信元ＩＰアドレスはそれぞれＵＥ３３１／ＵＥ３１１である。Ｃ−ＧＷ２０１は、テーブルから宛先ＩＰアドレスの経路を検索する（ステップＳ７０２）。ここで、当該経路はテーブルから見つからないためパケットの転送先をデフォルトゲートウェイに決定する。Ｃ−ＧＷ２０１は、当該パケットを、Ｅｔｈｅｒｎｅｔでカプセル化する（ステップＳ７０３）。ここで、フレームの宛先ＭＡＣアドレスはＬ−ＧＷ１００、送信元ＭＡＣアドレスは自身とする。Ｃ−ＧＷ２０１は、当該フレームをＬ−ＧＷ１００に転送する（ステップＳ７０４）。このフレームの宛先ＭＡＣアドレスはＬ−ＧＷ１００であり、送信元ＭＡＣアドレスはＣ−ＧＷ２０１である。
【００６９】
Ｌ−ＧＷ１００は、テーブルから宛先ＩＰアドレスの経路を検索する（ステップＳ７０５）。ここで、キャッシュされた内容が古くなり誤った内容となってしまったエントリ（Stale Cache）がヒットする。次に、Ｌ−ＧＷ１００は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔヘッダを書き換える（ステップＳ７０６）。ここでは、経路検索結果に基づきフレームの転送先をＣ−ＧＷ２１２のＭＡＣアドレスに書き換える。次に、Ｌ−ＧＷ１００は、ＶｘＬＡＮでカプセル化する（ステップＳ７０７）。ここでは、フレームの宛先ＭＡＣアドレスをＭＡＣテーブルから検索し、ＶｘＬＡＮフレームの宛先をＬ−ＧＷ１０１とする。そして、Ｌ−ＧＷ１００は、当該ＶｘＬＡＮフレームをＬ−ＧＷ１０１に転送する（ステップＳ７０８）。このＶｘＬＡＮフレームは、Ｏｕｔｅｒの宛先ＩＰアドレス／送信元ＩＰアドレスはＬ−ＧＷ１０１／Ｌ−ＧＷ１００であり、Ｉｎｎｅｒの宛先ＭＡＣアドレス／送信元ＭＡＣアドレスはＣ−ＧＷ２１２／Ｃ−ＧＷ２０１である。
【００７０】
Ｌ−ＧＷ１０１は、ＶｘＬＡＮフレームをデカプセル化し、ＩＰアドレス（ＵＥ３１１）に対応するＭＡＣアドレスをＭＡＣアドレス（Ｃ−ＧＷ２０１）であるとして経路をキャッシュする（ステップＳ７０９，Ｓ７１０）。Ｌ−ＧＷ１０１は、テーブルから宛先ＩＰアドレスの経路を検索する（ステップＳ７１１）。ここで、宛先が自身配下のＣ−ＧＷ２１１であると判断し、フレームの転送先をＣ−ＧＷ２１１に決定する。Ｌ−ＧＷ１０１は、当該フレームをＣ−ＧＷ２１１に転送する（ステップＳ７１２）。オプショナルな処理として、宛先ＭＡＣアドレスが不一致だった場合、Ｌ−ＧＷ１０１は、ＩＰアドレス（ＵＥ３１１）のＭＡＣアドレスがＭＡＣアドレス（Ｃ−ＧＷ２１１）であることをＬ−ＧＷ１００に経路広告する（ステップＳ７１３）。Ｌ−ＧＷ１００は、受信した情報で古いキャッシュを上書きする（ステップＳ７１４）。
【００７１】
Ｃ−ＧＷ２１１は、フレームの宛先ＩＰアドレスを確認し、テーブルから宛先ＩＰアドレスの経路を検索し、宛先が自身の配下にあると確認する（ステップＳ７１５，Ｓ７１６）。Ｃ−ＧＷ２１１は、当該フレームをデカプセル化し、取り出したパケットをＵＥ３３１に転送する（ステップＳ７１７，Ｓ７１８）。以上のシーケンスにより、ＵＥ３３１はパケットを受信する。
【００７２】
次に、古いキャッシュにより誤ったＬ−ＧＷを宛先としてしまう場合のシーケンスについて図２７及び図２８を参照して説明する。ここでは、図２０において、宛先の端末（ＵＥ３３１）が、異なるＬ−ＧＷ（Ｌ−ＧＷ１０２）上のＣ−ＧＷ（Ｃ−ＧＷ２２１）に移動した場合のシーケンスを例に説明する。
【００７３】
ＵＥ３１１は、ＵＥ３３１宛てのパケットをＣ−ＧＷ２０１に送信する（ステップＳ８０１）。このパケットのヘッダの宛先ＩＰアドレス／送信元ＩＰアドレスはそれぞれＵＥ３３１／ＵＥ３１１である。Ｃ−ＧＷ２０１は、テーブルから宛先ＩＰアドレスの経路を検索する（ステップＳ８０２）。ここで、当該経路はテーブルから見つからないためパケットの転送先をデフォルトゲートウェイに決定する。Ｃ−ＧＷ２０１は、当該パケットを、Ｅｔｈｅｒｎｅｔでカプセル化する（ステップＳ８０３）。ここで、フレームの宛先ＭＡＣアドレスはＬ−ＧＷ１００、送信元ＭＡＣアドレスは自身とする。Ｃ−ＧＷ２０１は、当該フレームをＬ−ＧＷ１００に転送する（ステップＳ８０４）。このフレームの宛先ＭＡＣアドレスはＬ−ＧＷ１００であり、送信元ＭＡＣアドレスはＣ−ＧＷ２０１である。
【００７４】
Ｌ−ＧＷ１００は、テーブルから宛先ＩＰアドレスの経路を検索する（ステップＳ８０５）。ここで、キャッシュされた内容が古くなり誤った内容となってしまったエントリ（Stale Cache）がヒットする。次に、Ｌ−ＧＷ１００は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔヘッダを書き換える（ステップＳ８０６）。ここでは、経路検索結果に基づきフレームの転送先をＣ−ＧＷ２１２のＭＡＣアドレスに書き換える。次に、Ｌ−ＧＷ１００は、ＶｘＬＡＮでカプセル化する（ステップＳ８０７）。ここでは、フレームの宛先ＭＡＣアドレスをＭＡＣテーブルから検索し、ＶｘＬＡＮフレームの宛先をＬ−ＧＷ１０１とする。そして、Ｌ−ＧＷ１００は、当該ＶｘＬＡＮフレームをＬ−ＧＷ１０１に転送する（ステップＳ８０８）。このＶｘＬＡＮフレームは、Ｏｕｔｅｒの宛先ＩＰアドレス／送信元ＩＰアドレスはＬ−ＧＷ１０１／Ｌ−ＧＷ１００であり、Ｉｎｎｅｒの宛先ＭＡＣアドレス／送信元ＭＡＣアドレスはＣ−ＧＷ２１２／Ｃ−ＧＷ２０１である。
【００７５】
Ｌ−ＧＷ１０１は、ＶｘＬＡＮフレームをデカプセル化し、ＩＰアドレス（ＵＥ３１１）のＭＡＣアドレスをＭＡＣアドレス（Ｃ−ＧＷ２０１）であるとして経路をキャッシュする（ステップＳ８０９，Ｓ８１０）。Ｌ−ＧＷ１０１は、テーブルから宛先ＩＰアドレスの経路を検索する（ステップＳ８１１）。検索の結果、宛先が自身の配下ではないことを検出し、Ｌ−ＧＷ１０１はフレームの転送を断念する（ステップＳ８１２）。そして、Ｌ−ＧＷ１０１は、受け取ったフレームを添付して、宛先不明通知をＬ−ＧＷ１００に送信する（ステップＳ８１３）。
【００７６】
Ｌ−ＧＷ１００は、宛先不明通知からフレームを取り出し、該当するキャッシュエントリを削除する（ステップＳ８１４，Ｓ８１５）。次に、Ｌ−ＧＷ１００は、経路検索アルゴリズムに基づきＬ−ＧＷに経路を問い合わせ（ステップＳ８１６）、経路広告を受信すると当該正しい経路をキャッシュする（ステップＳ８１７，Ｓ８１８）。次に、Ｌ−ＧＷ１００は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔヘッダを書き換える（ステップＳ８１９）。ここでは、経路検索結果に基づきフレームの転送先をＣ−ＧＷ２２１のＭＡＣアドレスに書き換える。次に、Ｌ−ＧＷ１００は、ＶｘＬＡＮでカプセル化する（ステップＳ８２０）。ここでは、フレームの宛先ＭＡＣアドレスをＭＡＣテーブルから検索し、ＶｘＬＡＮフレームの宛先をＬ−ＧＷ１０２とする。そして、Ｌ−ＧＷ１００は、当該ＶｘＬＡＮフレームをＬ−ＧＷ１０２に転送する（ステップＳ８２１）。このＶｘＬＡＮフレームは、Ｏｕｔｅｒの宛先ＩＰアドレス／送信元ＩＰアドレスはＬ−ＧＷ１０２／Ｌ−ＧＷ１００であり、Ｉｎｎｅｒの宛先ＭＡＣアドレス／送信元ＭＡＣアドレスはＣ−ＧＷ２２１／Ｃ−ＧＷ２０１である。
【００７７】
Ｌ−ＧＷ１０２は、ＶｘＬＡＮフレームをデカプセル化し、ＩＰアドレス（ＵＥ３１１）に対応するＭＡＣアドレスをＭＡＣアドレス（Ｃ−ＧＷ２０１）であるとして経路をキャッシュする（ステップＳ８２２，Ｓ８２３）。Ｌ−ＧＷ１０２は、テーブルから宛先ＩＰアドレスの経路を検索し（ステップＳ８２４）、当該フレームをＣ−ＧＷ２２１に転送する（ステップＳ８２５）。
【００７８】
Ｃ−ＧＷ２２１は、フレームの宛先ＩＰアドレスを確認し、テーブルから宛先ＩＰアドレスの経路を検索し、宛先が自身の配下にあると確認する（ステップＳ８２６，Ｓ８２７）。Ｃ−ＧＷ２２１は、当該フレームをデカプセル化し、取り出したパケットをＵＥ３３１に転送する（ステップＳ８２８，Ｓ８２９）。以上のシーケンスにより、ＵＥ３３１はパケットを受信する。
【００７９】
次に、ＵＥがデタッチせずに同じＬ−ＧＷ配下の別のＣ−ＧＷ配下に移動した場合のシーケンスについて説明する。ここでは、図２０において、宛先の端末（ＵＥ３３１）が、デタッチせずに同一Ｌ−ＧＷ上の異なるＣ−ＧＷ（Ｃ−ＧＷ２１１）に移動した場合のシーケンスについて説明する。
【００８０】
このケースの場合、シーケンスは、図２５及び図２６を参照して上述した、古いキャッシュにより誤ったＣ−ＧＷを宛先としてしまう場合のシーケンスと同じものになる。これは、同一Ｌ−ＧＷ内での移動の場合、Ｌ−ＧＷのテーブルは必ず更新されるためである。
【００８１】
次に、ＵＥがデタッチせずに異なるＬ−ＧＷ配下から異なるＬ−ＧＷ配下に移動した場合のシーケンスについて図２９〜図３１を参照して説明する。ここでは、図２０において、ＵＥ３３１がデタッチせずにＬ−ＧＷ１０２，Ｃ−ＧＷ２２１に移動済みの場合のシーケンスを例に説明する。
【００８２】
ＵＥ３１１は、ＵＥ３３１宛てのパケットをＣ−ＧＷ２０１に送信する（ステップＳ９０１）。このパケットのヘッダの宛先ＩＰアドレス／送信元ＩＰアドレスはそれぞれＵＥ３３１／ＵＥ３１１である。Ｃ−ＧＷ２０１は、テーブルから宛先ＩＰアドレスの経路を検索する（ステップＳ９０２）。ここで、当該経路はテーブルから見つからないためパケットの転送先をデフォルトゲートウェイに決定する。Ｃ−ＧＷ２０１は、当該パケットを、Ｅｔｈｅｒｎｅｔでカプセル化する（ステップＳ９０３）。ここで、フレームの宛先ＭＡＣアドレスはＬ−ＧＷ１００、送信元ＭＡＣアドレスは自身とする。Ｃ−ＧＷ２０１は、当該フレームをＬ−ＧＷ１００に転送する（ステップＳ９０４）。このフレームの宛先ＭＡＣアドレスはＬ−ＧＷ１００であり、送信元ＭＡＣアドレスはＣ−ＧＷ２０１である。
【００８３】
Ｌ−ＧＷ１００は、テーブルから宛先ＩＰアドレスの経路を検索する（ステップＳ９０５）。ここで、キャッシュされた内容が古くなり誤った内容となってしまったエントリ（Stale Cache）がヒットする。次に、Ｌ−ＧＷ１００は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔヘッダを書き換える（ステップＳ９０６）。ここでは、経路検索結果に基づきフレームの転送先をＣ−ＧＷ２１２のＭＡＣアドレスに書き換える。次に、Ｌ−ＧＷ１００は、ＶｘＬＡＮでカプセル化する（ステップＳ９０７）。ここでは、フレームの宛先ＭＡＣアドレスをＭＡＣテーブルから検索し、ＶｘＬＡＮフレームの宛先をＬ−ＧＷ１０１とする。そして、Ｌ−ＧＷ１００は、当該ＶｘＬＡＮフレームをＬ−ＧＷ１０１に転送する（ステップＳ９０８）。このＶｘＬＡＮフレームは、Ｏｕｔｅｒの宛先ＩＰアドレス／送信元ＩＰアドレスはＬ−ＧＷ１０１／Ｌ−ＧＷ１００であり、Ｉｎｎｅｒの宛先ＭＡＣアドレス／送信元ＭＡＣアドレスはＣ−ＧＷ２１２／Ｃ−ＧＷ２０１である。
【００８４】
Ｌ−ＧＷ１０１は、ＶｘＬＡＮフレームをデカプセル化し、ＩＰパケット（ＵＥ３１１）のＭＡＣアドレスをＭＡＣアドレス（Ｃ−ＧＷ２０１）であるとして経路をキャッシュする（ステップＳ９０９，Ｓ９１０）。Ｌ−ＧＷ１０１は、テーブルから宛先ＩＰアドレスの経路を検索する（ステップＳ９１１）。ここで、検索結果により宛先が自身配下のＣ−ＧＷ２１２に在圏していると判断する。Ｌ−ＧＷ１０１は、当該フレームをＣ−ＧＷ２１２に転送する（ステップＳ９１２）。
【００８５】
Ｃ−ＧＷ２１２は、宛先ＩＰアドレスにより経路を検索する（ステップＳ９１３）。ここで、宛先ＵＥが無線ベアラ開放済みの状態であるため、ＬＴＥの機能により宛先ＵＥをページングする（ステップＳ９１４）。しかし、宛先ＵＥはＣ−ＧＷ２２１に移動済みのため、Ｃ−ＧＷ２１２はページングの応答が得られず、ページングに失敗する（ステップＳ９１５）。そして、Ｃ−ＧＷ２１２は、当該ＵＥをデタッチ処理する（ステップＳ９１６）。このデタッチ処理は、図１９を参照して前述したＣ−ＧＷ開始によるデタッチシーケンス処理であり、Ｌ−ＧＷ１０１のテーブルも更新される。そして、Ｃ−ＧＷ２１２は、受け取ったフレームを添付して、端末不在通知をＬ−ＧＷ１０１に送信する（ステップＳ９１７）。Ｌ−ＧＷ１０１は、受け取ったフレームを添付して、宛先不明通知をＬ−ＧＷ１００に送信する（ステップＳ９１８）。
【００８６】
Ｌ−ＧＷ１００は、宛先不明通知からフレームを取り出し、該当するキャッシュエントリを削除する（ステップＳ９１９，Ｓ９２０）。次に、Ｌ−ＧＷ１００は、経路検索アルゴリズムに基づきＬ−ＧＷに経路を問い合わせ（ステップＳ９２１）、経路広告を受信すると当該正しい経路をキャッシュする（ステップＳ９２２，Ｓ９２３）。次に、Ｌ−ＧＷ１００は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔヘッダを書き換える（ステップＳ９２４）。ここでは、フレームの転送先をＣ−ＧＷ２２１のＭＡＣアドレスに書き換える。次に、Ｌ−ＧＷ１００は、フレームをＶｘＬＡＮでカプセル化する（ステップＳ９２５）。ここでは、フレームの宛先ＭＡＣアドレスをＭＡＣテーブルから検索し、ＶｘＬＡＮフレームの宛先をＬ−ＧＷ１０２とする。そして、Ｌ−ＧＷ１００は、当該ＶｘＬＡＮフレームをＬ−ＧＷ１０２に転送する（ステップＳ９２６）。このＶｘＬＡＮフレームは、Ｏｕｔｅｒの宛先ＩＰアドレス／送信元ＩＰアドレスはＬ−ＧＷ１０２／Ｌ−ＧＷ１００であり、Ｉｎｎｅｒの宛先ＭＡＣアドレス／送信元ＭＡＣアドレスはＣ−ＧＷ２２１／Ｃ−ＧＷ２０１である。
【００８７】
Ｌ−ＧＷ１０２は、ＶｘＬＡＮフレームをデカプセル化し、ＩＰアドレス（ＵＥ３１１）に対応するＭＡＣアドレスをＭＡＣアドレス（Ｃ−ＧＷ２０１）であるとして経路をキャッシュする（ステップＳ９２７，Ｓ９２８）。Ｌ−ＧＷ１０２は、テーブルから宛先ＩＰアドレスの経路を検索し（ステップＳ９２９）、当該フレームをＣ−ＧＷ２２１に転送する（ステップＳ９３０）。
【００８８】
Ｃ−ＧＷ２２１は、フレームの宛先ＩＰアドレスを確認し、テーブルから宛先ＩＰアドレスの経路を検索し、宛先が自身の配下にあると確認する（ステップＳ９３１，Ｓ９３２）。Ｃ−ＧＷ２２１は、当該フレームをデカプセル化し、取り出したパケットをＵＥ３３１に転送する（ステップＳ９３３，Ｓ９３４）。以上のシーケンスにより、ＵＥ３３１はパケットを受信する。
【００８９】
次に、ＵＥがデタッチせずに同じＣ−ＧＷ配下から異なるＬ−ＧＷ配下に移動した場合のシーケンスについて図３２及び図３３を参照して説明する。ここでは、図２０において、ＵＥ３１１がデタッチせずにＬ−ＧＷ１０１，Ｃ−ＧＷ２１２に移動済みの場合のシーケンスを例に説明する。
【００９０】
ＵＥ３１１は、ＵＥ３１２宛てのパケットをＣ−ＧＷ２０１に送信する（ステップＳ１００１）。このパケットのヘッダの宛先ＩＰアドレス／送信元ＩＰアドレスはそれぞれＵＥ３３１／ＵＥ３１１である。Ｃ−ＧＷ２０１は、Ｃ−ＧＷ２０１は、テーブルから宛先ＩＰアドレスの経路を検索し、宛先が自身の配下にあると確認する（ステップＳ１００２）。ここで、宛先ＵＥが無線ベアラ開放済みであるため、ＬＴＥの機能により宛先ＵＥをページングする（ステップＳ１００３）。しかし、宛先ＵＥは移動済みのためページングに応答せず、ページングに失敗する（ステップＳ１００４）。そして、Ｃ−ＧＷ２０１は、当該ＵＥをデタッチ処理する（ステップＳ１００５）。このデタッチ処理は、図１９を参照して前述したＣ−ＧＷ開始によるデタッチシーケンス処理であり、Ｌ−ＧＷ１００のテーブルも更新される。そして、Ｃ−ＧＷ２０１は、当該パケットを、Ｅｔｈｅｒｎｅｔでカプセル化する（ステップＳ１００６）。ここで、フレームの宛先ＭＡＣアドレスはＬ−ＧＷ１００、送信元は自身のＭＡＣアドレスとする。Ｃ−ＧＷ２０１は、当該フレームをＬ−ＧＷ１００に転送する（ステップＳ１００７）。このフレームの宛先ＭＡＣアドレスはＬ−ＧＷ１００であり、送信元ＭＡＣアドレスはＣ−ＧＷ２０１である。
【００９１】
Ｌ−ＧＷ１００は、テーブルから宛先ＩＰアドレスの経路を検索する（ステップＳ１００８）。ここで、当該エントリはデタッチ処理により削除済みである。そこで、Ｌ−ＧＷ１００は、経路検索アルゴリズムに基づきＬ−ＧＷに経路を問い合わせ（ステップＳ１００９）、経路広告を受信すると当該経路をキャッシュする（ステップＳ１０１０，Ｓ１０１１）。次に、Ｌ−ＧＷ１００は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔヘッダを書き換える（ステップＳ１０１２）。ここでは、フレームの転送先をＣ−ＧＷ２１２のＭＡＣアドレスに書き換える。次に、Ｌ−ＧＷ１００は、ＶｘＬＡＮでカプセル化する（ステップＳ１０１３）。ここでは、フレームの宛先ＭＡＣアドレスをＭＡＣテーブルから検索し、ＶｘＬＡＮフレームの宛先をＬ−ＧＷ１０１とする。そして、Ｌ−ＧＷ１００は、当該ＶｘＬＡＮフレームをＬ−ＧＷ１０１に転送する（ステップＳ１０１４）。このＶｘＬＡＮフレームは、Ｏｕｔｅｒの宛先ＩＰアドレス／送信元ＩＰアドレスはＬ−ＧＷ１０１／Ｌ−ＧＷ１００であり、Ｉｎｎｅｒの宛先ＭＡＣアドレス／送信元ＭＡＣアドレスはＣ−ＧＷ２１２／Ｃ−ＧＷ２０１である。
【００９２】
Ｌ−ＧＷ１０１は、ＶｘＬＡＮフレームをデカプセル化し、ＩＰアドレス（ＵＥ３１１）に対応するＭＡＣアドレスをＭＡＣアドレス（Ｃ−ＧＷ２０１）であるとして経路をキャッシュする（ステップＳ１０１５，Ｓ１０１６）。Ｌ−ＧＷ１０１は、テーブルから宛先ＩＰアドレスの経路を検索する（ステップＳ１０１７）。ここで、宛先が自身の配下のＣ−ＧＷ２１２であると判断し、フレームの転送先をＣ−ＧＷ２１２に決定する。そして、Ｌ−ＧＷ１０１は、当該フレームをＣ−ＧＷ２１２に転送する（ステップＳ１０１８）。
【００９３】
Ｃ−ＧＷ２１２は、フレームの宛先ＩＰアドレスを確認し、テーブルから宛先ＩＰアドレスの経路を検索し、宛先が自身の配下にあると確認する（ステップＳ１０１９，Ｓ１０２０）。Ｃ−ＧＷ２１２は、当該フレームをデカプセル化し、取り出したパケットをＵＥ３３１に転送する（ステップＳ１０２１，Ｓ１０２２）。以上のシーケンスにより、ＵＥ３３１はパケットを受信する。
【００９４】
以上本発明の実施形態について詳述したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上記実施の形態ではキャリア網としてＬＴＥアーキテクチャのものを例示したが、他のアーキテクチャのキャリア網でも本発明を実施できる。また、複数のキャリア網が全て同一のアーキテクチャである必要はなく、複数のアーキテクチャが混在していてもよい。
【符号の説明】
【００９５】
１…端末（ＵＥ）
２…機能ノード
１０…コアネットワーク（ＥＰＣ）
１１…加入者情報管理機能部（ＨＳＳ）
１２…移動管理機能部（ＭＭＥ）
１３…中継ノード（Ｓ−ＧＷ）
１５…基地局（ＢＳＴ）
２０…グループ閉域網
３０…グループ閉域網ゲートウェイ（Ｃ−ＧＷ）
４０…ローカルゲートウェイ（Ｌ−ＧＷ）
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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