(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加入者の端末が複数のキャリア網のうち何れかのキャリア網に接続するネットワーク環境において、
アドレス生成機能部が、複数のキャリア網間で共通的に使用される加入者識別子又は端末識別子であって異なるキャリアであっても唯一性が担保されるものを端末から取得し、取得した加入者識別子又は端末識別子に基づいて前記複数のキャリア網で共通的に使用可能な不変且つ一意なＩＰアドレスを生成する
ことを特徴とするアドレス生成方法。
【請求項２】
前記アドレス生成機能部は、自身が配備されたキャリア網、又は、自身が配備された外部ネットワークに接続されるキャリア網によらず、前記加入者識別子又は端末識別子から不変且つ一意なＩＰアドレスを生成する
ことを特徴とする請求項１記載のアドレス生成方法。
【請求項３】
前記アドレス生成機能部は、端末から取得した加入者識別子又は端末識別子に基づいた前記複数のキャリア網で共通的に使用可能な不変且つ一意な第１のアドレス部と、任意のグループを識別する識別子に基づいた第２のアドレス部とを備えたＩＰアドレスを生成する
ことを特徴とする請求項１又は２記載のアドレス生成方法。
【請求項４】
前記アドレス生成機能部は、端末が接続するキャリア網又は当該キャリア網に接続される外部ネットワークに配置され、
前記アドレス生成機能部により生成するＩＰアドレスは、キャリア網に接続する端末に対して払い出されるものである
ことを特徴とする請求項１乃至３何れか１項記載のアドレス生成方法。
【請求項５】
加入者の端末が複数のキャリア網のうち何れかのキャリア網に接続するネットワーク環境において、
複数のキャリア網間で共通的に使用される加入者識別子又は端末識別子であって異なるキャリアであっても唯一性が担保されるものを端末から取得し、取得した加入者識別子又は端末識別子に基づいて前記複数のキャリア網で共通的に使用可能な不変且つ一意なＩＰアドレスを生成するアドレス生成機能部を備えた
ことを特徴とするアドレス生成装置。
【請求項６】
コンピュータを請求項５記載のアドレス生成装置として機能させる
ことを特徴とするアドレス生成プログラム。
【請求項７】
加入者の端末が複数のキャリア網のうち何れかのキャリア網に接続するネットワーク環境において、
アドレス生成機能部が、複数のキャリア網間で共通的に使用される加入者識別子又は端末識別子であって異なるキャリアであっても唯一性が担保されるものを端末から取得し、取得した加入者識別子又は端末識別子に基づいて前記複数のキャリア網で共通的に使用可能な不変且つ一意なＩＰアドレスを生成し、
キャリア網による端末認証または接続処理の際に、端末認証手段又は接続処理手段が前記生成されたＩＰアドレスを端末に払い出す
ことを特徴とするアドレス払い出し方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パケット通信においてパケットに付与するアドレスの生成する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
現状のキャリア網では、端末が異なるキャリア網や異なるアクセス網に接続した際に、都度異なるアドレスが端末に払いだされてしまう問題がある。これにより、ネットワークを介して提供されるアプリケーションでは、端末のＩＰ（Internet Protocol）アドレスを記憶・管理の必要性が生じ、端末が異なるキャリア網や異なるアクセス網につなぎ変えた際にセッションが維持されなくなるなどの問題がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】R. Droms, "Dynamic Host Configuration Protocol", RFC 2131, IETF, 1997年3月，[online], [平成28年1月6日検索], インターネット<URL:https://tools.ietf.org/html/rfc2131>
【非特許文献２】"Guidelines for 64-bit Global Identifier (EUI-64) Registration Authority", IEEE, [online], [平成28年1月6日検索], インターネット<URL:http://standards.ieee.org/regauth/oui/tutorials/EUI64.html>
【非特許文献３】R. Hinden, 他1名, "IP Version 6 Addressing Architecture", RFC 4291, IETF, 2006年2月，[online], [平成28年1月6日検索], インターネット<URL:https://tools.ietf.org/html/rfc4291>
【非特許文献４】"Network architecture", 3GPP TS 23.002, 3GPP Std., Rev. 13.3.0, 2015年9月
【非特許文献５】"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６】"Numbering, addressing and identification", 3GPP TS 23.003, 3GPP Std., Rev. 13.3.0, 2015年9月
【非特許文献７】R. Hinden, 他1名, "Unique Local IPv6 Unicast Addresses", RFC 4193, IETF, 2005年10月, [online], [平成28年1月6日検索], インターネット<URL: https://tools.ietf.org/html/rfc4193>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
アドレス払い出しの既存技術としてＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol）があるが（非特許文献１参照）、端末に固定のアドレスを払い出す場合には、端末のＭＡＣ（Media Access Control）アドレスと払い出す固定のＩＰアドレスの関連付け情報を保持しなければならず、異なるキャリア網やアクセス網で同一のアドレスを払い出す場合には、関連付け情報を事前に共有しなければならないという問題がある。
【０００５】
ＩＰｖ６リンクローカルアドレスではＭＡＣアドレスを基にステートレスにアドレスを決定するＥＵＩ−６４方式があるが（非特許文献２，非特許文献３参照）、端末のＭＡＣアドレスは変更される可能性があり、ＭＡＣアドレスの重複があった場合に不整合が発生する問題がある。
【０００６】
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、ネットワーク上で不変且つ一意なアドレスをステートレスに生成するアドレス生成方法及び装置並びにプログラム、並びにアドレス払い出し方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本願発明は、加入者の端末が複数のキャリア網のうち何れかのキャリア網に接続するネットワーク環境において、アドレス生成機能部が、複数のキャリア網間で共通的に使用される加入者識別子又は端末識別子であって異なるキャリアであっても唯一性が担保されるものを端末から取得し、取得した加入者識別子又は端末識別子に基づいて前記複数のキャリア網で共通的に使用可能な不変且つ一意なＩＰアドレスを生成することを特徴とする。
【０００８】
また、本願発明では、さらに、端末から取得した加入者識別子又は端末識別子に基づいたキャリア網に影響されない不変且つ一意な第１のアドレス部と、任意のグループを識別する識別子に基づいた第２のアドレス部とを備えたＩＰアドレスを生成することを特徴とする。
【０００９】
また、本願発明は、キャリア網による端末認証または接続処理の際に、端末認証手段又は接続処理手段が上述のようにして生成されたＩＰアドレスを端末に払い出すことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、キャリア網間で共通的に使用され、唯一性が確保されることが保証されている端末識別子や加入者識別子をベースにしたので、接続先のキャリア網に影響されない不変且つ一意なＩＰアドレスを生成することができる。また、上記に加え、ＣＵＧ（Closed User Group）やＶＰＮ（Virtual Private Network）や経路制御などで必要となるサブネット化可能な不変且つ一意なＩＰアドレスを生成することができる。また、端末をキャリア網に接続する際に、キャリア網による端末認証または接続処理と連動し、該アドレス生成方式によりアドレスを生成し、異なるキャリア網でも不変且つ一意なＩＰアドレスを払い出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ネットワークシステムの基本構成図
【図２】他の例に係るネットワークシステムの基本構成図
【図３】アドレス生成機能の動作を説明する図
【図４】生成されたＩＰアドレスの例（ＩＰｖ６ユニークローカルアドレス）
【図５】生成されたＩＰアドレスの例（ＩＰｖ６グローバルアドレス）
【図６】モバイル網においてＩＭＳＩから生成されたＩＰアドレスの例（ＩＰｖ６ユニークローカルアドレス）
【図７】ＩＰアドレス払い出し手順の例（ＨＳＳにおいて動的に生成）
【図８】ＩＰアドレス払い出し手順の詳細シーケンス図（ＨＳＳにおいて動的に生成）
【図９】ＩＰアドレス払い出し手順の例（予めＨＳＳに格納）
【図１０】ＩＰアドレス払い出し手順の例（ＭＭＥにおいて動的に生成）
【図１１】ＩＰアドレス払い出し手順の例（Ｓ−ＧＷにおいて動的に生成）
【図１２】ＩＰアドレス払い出し手順の例（Ｐ−ＧＷにおいて動的に生成）
【図１３】ＩＰアドレス払い出し手順の例（ＰＤＮにおいて動的に生成）
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の一実施の形態に係るネットワークシステムについて図面を参照して説明する。本実施の形態では、ネットワークシステムの一例としてＬＴＥ（Long Term Evolution）アーキテクチャ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。
【００１３】
まず、本実施の形態に係るネットワークシステムの基本構成について図１を参照して説明する。ＬＴＥアーキテクチャでは、キャリア網１００に、ＨＳＳ（Home Subscriber Server）と呼ばれ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１１０と、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）と呼ばれ端末（ＵＥ：User Equipment）１０の移動管理を行う移動管理機能部１２０と、Ｓ−ＧＷ（Serving-Gateway）と呼ばれ端末（ＵＥ）１０の通信を中継する中継ノード１３０と、Ｐ−ＧＷ（Packet data network-Gateway）と呼ばれ端末（ＵＥ）１０の通信を終端しインターネットなどのＰＤＮ（Packet Data Network）２００に中継するゲートウェイ１４０と、ＢＴＳ（Base Transceiver Station）と呼ばれ端末（ＵＥ）１０を無線区間で収容する基地局１５０を備えている。なお、ＬＴＥアーキテクチャの詳細については、非特許文献４〜６を参照されたい。
【００１４】
なお、上記において、１つのキャリア網１００に対して、端末（ＵＥ）１０、基地局（ＢＴＳ）１５０、移動管理機能部（ＭＭＥ）１２０、加入者情報管理機能部（ＨＳＳ）１１０、中継ノード（Ｓ−ＧＷ）１３０、ゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ）１４０は、それぞれ２つ以上あってもよい。また、キャリア網１００も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。
【００１５】
端末（ＵＥ）１０は、基地局（ＢＴＳ）と通信し、キャリア網１００へのアタッチを要求する機能を有する。また、端末（ＵＥ）１０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識別する識別子である。またＳＩＭカードは、高い耐タンパー性を有するＩＣカードで構成されるので、ＩＭＳＩは本願発明の入力識別子（後述する）として好適である。また、端末（ＵＥ）１０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）が格納されており、この端末識別子を本願発明の入力識別子（後述する）として用いてもよい。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。
【００１６】
加入者情報管理機能部（ＨＳＳ）１１０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。移動管理機能部（ＭＭＥ）１２０は、アタッチを要求した端末（ＵＥ）１０を加入者情報管理機能部（ＨＳＳ）１１０に照会し、必要に応じてグループ認証を依頼する機能を有する。中継ノード（Ｓ−ＧＷ）１３０は、基地局（ＢＴＳ）１５０からの通信をゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ）１４０に転送する機能を有する。ゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ）は、中継ノード（Ｓ−ＧＷ）からの通信をインターネットなどのパケットデータネットワーク（ＰＤＮ）２００に転送する機能を有する。基地局（ＢＴＳ）１５０は、端末１０と通信し、端末１０のアタッチ要求を移動管理機能部（ＭＭＥ）に通知する機能と、端末１０の通信を中継ノード（Ｓ−ＧＷ）に転送する機能を有する。
【００１７】
図２に本実施の形態の変形例に係るネットワークシステムの基本構成を示す。図２の基本構成は、中継ノード（Ｓ−ＧＷ）１３０とゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ）を統合ゲートウェイ（Ｓ／Ｐ−ＧＷ）１６０として単一のエンティティに統合したものである。統合ゲートウェイ（Ｓ／Ｐ−ＧＷ）１６０は、中継ノード（Ｓ−ＧＷ）１３０とゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ）１４０の両方の機能を具備するエンティティであり、この実施形態では、中継ノード（Ｓ−ＧＷ）１３０とゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ）の両方の役割を統合ゲートウェイ（Ｓ／Ｐ−ＧＷ）１６０が実施するものとする。その他の構成及びその機能は図１の基本構成と同様である。
【００１８】
本発明の特徴的な点は、図１及び図２を参照して上述したネットワークシステムにおいて、加入者識別子（ＩＭＳＩ）又は端末識別子（ＩＭＥＩ）を入力識別子として、異なるキャリア網で不変且つ一意な固定ＩＰアドレスをステートレスに生成するアドレス生成機能部（ＡＤＧｅｎ）１７０を備えている点にある。アドレス生成機能部（ＡＤＧｅｎ）１７０の実装位置や動作については種々の形態が考えられるが、これについては後述する。
【００１９】
まず、アドレス生成機能部（ＡＤＧｅｎ）１７０の機能について図３を参照して詳述する。アドレス生成機能部（ＡＤＧｅｎ）１７０は、図３に示すように、加入者識別子（ＩＭＳＩ）又は端末識別子（ＩＭＥＩ）を必須の入力識別子とし、さらにオプションとしてサブネットアドレス識別子を任意の入力識別子とし、不変且つ一意な固定ＩＰアドレス、ここではＩＰｖ６のアドレスを生成する。ここで、サブネットアドレス識別子は、任意のものを用いることができる。例えば、ＬＴＥではＩＭＳＩ−Ｇｒｏｕｐ−ＩＤというグループ識別子があり、これをサブネットアドレス識別子として用いることができる。
【００２０】
アドレス生成機能部（ＡＤＧｅｎ）１７０は、上記を入力識別子に基づき、所定のビット列からなるＰｒｅｆｉｘ、前記サブネットアドレス識別子を基に生成したビット列からなるＳｕｂｎｅｔＩＤ（サブネット部）、前記入力識別子を基に生成したビット列からなるＩｎｔｅｒｆａｃｅＩＤ（インターフェース部）を有する固定ＩＰアドレスを生成する。
【００２１】
より詳しくは、アドレス生成機能部（ＡＤＧｅｎ）１７０は、その入力内容が（１）加入者識別子のみ、（２）端末識別子のみ、（３）加入者識別子＋サブネット識別子、（４）端末識別子＋サブネット識別子、という４つの場合に応じて４の動作モードを有している。
【００２２】
アドレス生成機能部（ＡＤＧｅｎ）１７０により生成される固定ＩＰアドレスは、（１）加入者識別子のみの場合、そのインターフェース部が加入者識別子と１：１と対応し、（２）端末識別子のみの場合、そのインターフェース部が端末識別子と１：１と対応し、（３）加入者識別子＋サブネット識別子の場合、そのインターフェース部が加入者識別子と１：１と対応し、サブネット部がサブネット識別子に対応し、（４）端末識別子＋サブネット識別子の場合、そのインターフェース部が端末識別子と１：１と対応し、サブネット部がサブネット識別子に対応する。
【００２３】
次に、アドレス生成機能部（ＡＤＧｅｎ）１７０により、入力識別子からＩＰアドレスのサブネット部やインターフェース部を生成するアルゴリズムの例について詳述する。このようなアルゴリズムは、（Ａ）入力識別子に対して何の変換処理も行わないものと、（Ｂ）入力識別子に対して何らかの変換処理を行うものに大別される。以下、に各アルゴリズムについて詳述する。
【００２４】
（Ａ）直接埋め込み
（ｉ）方法
識別子を変換せずそのままアドレスとして用いる。
（ｉｉ）識別子ビット長＞埋込先ビット長のとき
識別子の一部の桁を削除して、埋め込み先ビット長に合わせる。この場合、一意性は失われる。どの桁を削除するかは事前に決定しておくことが望ましい。
（ｉｉｉ）識別子ビット長＜埋込先ビット長のとき
識別子を先頭から割り当てて、末尾の不足部分は０とするなど、任意の値で埋める。または、先頭からＮビット目から識別子を割り当てて、識別子が割り当てられなかった部分は０とするなど、任意の値で埋める。ただし、一意性・不変性の担保のため、どのような値で埋めるかは事前に決定しておくことが望ましい。
【００２５】
（Ｂ１）ハッシュ関数等の一方向性関数を用いた変換
（ｉ）方法
ハッシュ関数を用いて識別子を変換し、その変換結果をアドレスに埋め込む。ハッシュ関数は既存のものを使用し、本特許では規定しない。ただし、一意性・不変性の担保のため、どの関数を使用するかは事前に決定しておくことが望ましい。ハッシュ関数以外の一方向性関数を用いても良い。
（ｉｉ）識別子ビット長＞埋込先ビット長のとき
ハッシュ関数の出力ビット長を埋め込み先ビット長に揃える。この場合、一意性は失われるが、生成したアドレスが衝突する可能性は小さい。
（ｉｉｉ）識別子ビット長＜埋込先ビット長のとき
ハッシュ関数の出力ビット長を埋め込み先ビット長に揃える。もしくは、不足分を任意の値で埋める。ただし、一意性・不変性の担保のため、どのような値で埋めるかは事前に決定しておくことが望ましい。
【００２６】
（Ｂ２）線形変換
（ｉ）方法
線形変換関数を用いて識別子を変換し、その変換結果をアドレスに埋め込む。線形変換により識別子から１：１生成されることが保証される。線形変換関数は既存のものを使用し、本特許では規定しない。ただし、一意性・不変性の担保のため、どの関数を使用するかは事前に決定しておくことが望ましい。線形変換の代わりに暗号化関数でも良い。
（ｉｉ）識別子ビット長＞埋込先ビット長のとき
線形変換関数の出力の一部の桁を削除して、埋め込み先ビット長に合わせる。この場合、一意性は失われる。どの桁を削除するかは事前に決定しておくことが望ましい。
（ｉｉｉ）識別子ビット長＜埋込先ビット長のとき
線形変換関数の出力を埋め込み先ビット長に揃える。もしくは、不足分を任意の値で埋める。ただし、一意性・不変性の担保のため、どのような値で埋めるかは事前に決定しておくことが望ましい。
【００２７】
（Ｂ３）素因数分解変換，圧縮変換
（ｉ）方法
識別子を素因数分解した結果を任意の方法でビット列化し、アドレスに埋め込む。または、識別子を任意の圧縮アルゴリズムにより圧縮して得られたビット列をアドレスに埋め込む。識別子から１：１生成されることが保証される。結果をどのようにビット列にするかは事前に決定しておくことが望ましい。素因数分解の方法は問わない。
（ｉｉ）上記の変換の出力のビット長＞埋込先ビット長のとき
上記の変換の出力の一部の桁を削除して、埋め込み先ビット長に合わせる。この場合、一意性は失われる。どの桁を削除するかは事前に決定しておくことが望ましい。
（ｉｉｉ）上記の変換の出力のビット長＜埋込先ビット長のとき
上記の変換の出力を埋め込み先ビット長に揃える。もしくは、不足分を任意の値で埋める。ただし、一意性・不変性の担保のため、どのような値で埋めるかは事前に決定しておくことが望ましい。
【００２８】
（Ｂ４）桁シャッフルによる線形変換
（ｉ）方法
識別子の任意の２つの桁のビットを交換する作業を任意の回数繰り返す。何回目にどの桁のペアを交換するかは、事前に決定しておくことが望ましい。この変換は線形変換となるため、識別子から１：１生成されることが保証される。
（ｉｉ）識別子ビット長＞埋込先ビット長のとき
桁シャッフルの出力の一部の桁を削除して、埋め込み先ビット長に合わせる。この場合、一意性は失われる。どの桁を削除するかは事前に決定しておくことが望ましい。
（ｉｉｉ）識別子ビット長＜埋込先ビット長のとき
桁シャッフルの出力を埋め込み先ビット長に揃える。もしくは、不足分を任意の値で埋める。ただし、一意性・不変性の担保のため、どのような値で埋めるかは事前に決定しておくことが望ましい。
【００２９】
アドレス生成機能部（ＡＤＧｅｎ）１７０により生成されるＩＰアドレスの例について図４〜図６に示す。図４は、ＩＰｖ６ユニークローカルアドレスを生成する際のフォーマット例である。図５は、ＩＰｖ６グローバルアドレスを生成する際のフォーマット例である。図６は、ＩＰｖ６ユニークローカルアドレスを端末識別子であるＩＭＳＩから生成する際のフォーマット例である。なお、ＩＰｖ６ユニークローカルアドレスの詳細については非特許文献７を参照されたい。
【００３０】
図４〜図６において「回線種別」は、アドレス払い出し先の端末（ＵＥ）１０がネットワークに接続する際に用いるアクセス回線の種別を識別するものであり、例えば「固定」「移動」「その他」の何れかを意味する所定の値を設定する。なお、図４及び図５に例示するフォーマットは、上記（Ａ），（Ｂ１）〜（Ｂ４）の何れのアルゴリムであっても生成できる。一方、図６に例示するフォーマットは、上記（Ａ）のアルゴリムによって生成される。
【００３１】
また、図５において「本特許のシステムで使用するアドレス帯として事前に確保」の欄については、本特許をグローバルユニキャストアドレスで使用するために、事前に確保しＩＡＮＡ（Internet Assigned Numbers Authority）等から与えられたアドレス帯のＧＲＰ（Global Routing Prefix）である。
【００３２】
次に、アドレス生成機能部（ＡＤＧｅｎ）１７０によって生成されたＩＰアドレスを端末（ＵＥ）１０に払い出すシーケンスの一例について図７を参照して説明する。図７は加入者情報管理機能部（ＨＳＳ）１１０において動的にアドレスを生成する例、図８はその詳細シーケンス図、図９は事前にアドレスを生成し、加入者情報管理機能部（ＨＳＳ）１１０に格納しておく例、図１０は移動管理機能部（ＭＭＥ）１２０において動的にアドレスを生成する例、図１１は中継ノード（Ｓ−ＧＷ）１３０において動的にアドレスを生成する例、図１２はゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ）１４０において動的にアドレスを生成する例、図１３は端末（ＵＥ）の接続先であるＰＤＮ２００において動的にアドレスを生成する例である。
【００３３】
なお、各例において、１つのキャリア網１００に対して、端末（ＵＥ）１０、基地局（ＢＴＳ）１５０、移動管理機能部（ＭＭＥ）１２０、加入者情報管理機能部（ＨＳＳ）１１０、中継ノード（Ｓ−ＧＷ）１３０、ゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ）１４０は、それぞれ２つ以上あってもよい。また、キャリア網１００も２つ以上であってもよい。また、図２に示したように、中継ノード（Ｓ−ＧＷ）１３０とゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ）を単一のエンティティとしてもよい。
【００３４】
図７に示すように、まず、端末（ＵＥ）１０は、キャリア網１００にアタッチする（ステップＳ１）。基地局（ＢＴＳ）１５０は、端末（ＵＥ）１０のアタッチ要求を移動管理機能部（ＭＭＥ）１２０に通知する（ステップＳ２）。移動管理機能部（ＭＭＥ）１２０は、加入者情報管理機能部（ＨＳＳ）１１０にグループ認証と位置登録を要求する（ステップＳ３）。加入者情報管理機能部（ＨＳＳ）１１０は、端末認証を行うとともに、アドレス生成機能部（ＡＤＧｅｎ）１７０によりアドレス生成を実施し、認証結果と生成したアドレスを移動管理機能部（ＭＭＥ）１２０に通知する（ステップＳ４）。移動管理機能部（ＭＭＥ）１２０は、中継ノード（Ｓ−ＧＷ）１３０にゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ）１４０への接続を指示し、その接続指示の中で生成したアドレスを端末（ＵＥ）１０に払い出すアドレスとして通知する（ステップＳ５）。中継ノード（Ｓ−ＧＷ）１３０は、ゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ）１４０に接続を要求し、払い出すアドレスを通知する（ステップＳ６）。ゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ）１４０は、端末（ＵＥ）１０からの通信ベアラを終端してＰＤＮ２００に接続し、通知されたアドレスを端末（ＵＥ）１０に付与する（ステップＳ７）。端末（ＵＥ）は、払いだされたアドレスを使用してＰＤＮ２００と通信可能となる（ステップＳ８）。
【００３５】
以上の処理の詳細シーケンスについて図８を参照して説明する。
【００３６】
まず、端末（ＵＥ）１０は、移動管理機能部（ＭＭＥ）１２０に対してアタッチ要求を送信する（ステップＳ１０１）。ここでアタッチ要求は、端末／無線についての情報（ＩＭＳＩ，ＡＰＮを含む）を含む。端末（ＵＥ）１０と移動管理機能部（ＭＭＥ）１２０間では、認証、秘匿、インテグリティ制御が実施される。
【００３７】
次に移動管理機能部（ＭＭＥ）１２０は、加入者情報管理機能部（ＨＳＳ）１１０に対して、ＩＭＳＩ，ＭＭＥ識別子等を含む位置登録要求を送信する（ステップＳ１０２）。加入者情報管理機能部（ＨＳＳ）１１０は、位置登録情報の記憶、具体的には端末（ＵＥ）１０の在圏ＭＭＥの記憶を行う（ステップＳ１０３）。次に、加入者情報管理機能部（ＨＳＳ）は、必要に応じて、グループの識別、具体的には、端末（ＵＥ）１０のＩＭＳＩをキーとして属するグループのＩＭＳＩ−Ｇｒｏｕｐ−ＩＤを特定する（ステップＳ１０４）。次に、加入者情報管理機能部（ＨＳＳ）１１０は、アドレス生成機能部（ＡＤＧｅｎ）１７０に対して、アドレス生成依頼を行う（ステップＳ１０５）。このアドレス生成依頼は、ＩＭＳＩと、必要に応じてＩＭＳＩ−Ｇｒｏｕｐ−ＩＤとを含む。そして、加入者情報管理機能部（ＨＳＳ）１１０は、アドレス生成機能部（ＡＤＧｅｎ）１７０から生成結果のＩＰアドレスを受領すると（ステップＳ１０６）、移動管理機能部（ＭＭＥ）１２０に対して位置登録応答を送信する（ステップＳ１０７）。この位置登録応答は、加入契約情報（生成したＩＰアドレス，契約ＡＰＮ等）が含まれる。
【００３８】
次に移動管理機能部（ＭＭＥ）１２０は、中継ノード（Ｓ−ＧＷ）１３０及びゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ）１４０を選択する（ステップＳ１０８）。具体的には、端末（ＵＥ）１０が通知したＡＰＮ又は加入者情報管理機能部（ＨＳＳ）１１０が指示した契約ＡＰＮなどに基づき中継ノード（Ｓ−ＧＷ）１３０及びゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ）１４０を選択する。
【００３９】
次に移動管理機能部（ＭＭＥ）１２０は、選択した中継ノード（Ｓ−ＧＷ）１３０に対してベアラ設定要求を送信する（ステップＳ１０９）。このベアラ設定要求には、前記生成したＩＰアドレス、前記ステップＳ１０８で選択したゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ）１４０の情報が含まれる。
【００４０】
次に中継ノード（Ｓ−ＧＷ）１３０は、前記ステップＳ１０８で選択したゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ）１４０に対して経路設定要求を送信する（ステップＳ１１０）。この経路設定要求には、前記生成したＩＰアドレスと、接続先のＰＤＮ２００の情報が含まれる。ゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ）１４０は、ＰＤＮ接続処理、より具体的には、中継ノード（Ｓ−ＧＷ）１３０からのベアラをＰＤＮ２００に接続し、前記生成したＩＰアドレスを払い出すＩＰアドレスとして設定する（ステップＳ１１１）。そしてゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ）１４０は、経路設定応答を中継ノード（Ｓ−ＧＷ）１３０に送信する（ステップＳ１１２）。この経路設定応答には、払い出したＩＰアドレスが含まれる。中継ノード（Ｓ−ＧＷ）１３０は、無線アクセスベアラの準備処理を実施し（ステップＳ１１３）、移動管理機能部（ＭＭＥ）１２０に対してベアラ設定応答を送信する（ステップＳ１１４）。このベアラ設定応答には、基地局（ＢＴＳ）１５０向けの伝達情報（払い出したＩＰアドレス、中継ノード（Ｓ−ＧＷ）１３０が払い出した情報等が含まれる）。
【００４１】
次に移動管理機能部（ＭＭＥ）１２０は、基地局（ＢＴＳ）１５０に対してコンテキスト設定要求を送信する（ステップＳ１１５）。このコンテキスト設定要求には、中継ノード（Ｓ−ＧＷ）１３０からの伝達情報及びアタッチ受入信号が含まれる。基地局（ＢＴＳ）１５０は、端末（ＵＥ）１０に対して、無線アクセスベアラ設定要求及びアタッチ受入信号を送信する（ステップＳ１１６）。そして、基地局（ＢＴＳ）１５０は、端末（ＵＥ）１０から無線アクセスベアラ設定応答を受信すると（ステップＳ１１７）、移動管理機能部（ＭＭＥ）１２０にコンテキスト設定応答を送信する（ステップＳ１１８）。一方、端末（ＵＥ）１０は、移動管理機能部（ＭＭＥ）１２０に対してアタッチ完了応答を送信する（ステップＳ１１９）。以上の処理で、上りユーザパケットデータの接続が完了する（端末（ＵＥ）１０→ＰＤＮ２００向け）。
【００４２】
次に移動管理機能部（ＭＭＥ）１２０は、中継ノード（Ｓ−ＧＷ）１３０に対してベアラ更新要求を送信する（ステップＳ１２０）。中継ノード（Ｓ−ＧＷ）１３０は、中継ノード（Ｓ−ＧＷ）１３０から基地局（ＢＴＳ）１５０方向の無線アクセスベアラを更新し（ステップＳ１２１）、ベアラ更新応答を移動管理機能部（ＭＭＥ）１２０に送信する。以上の処理で、下りユーザパケットデータの接続が完了する（ＰＤＮ２００→端末（ＵＥ）１０向け）。
【００４３】
図９は、事前にアドレスを生成し、加入者情報管理機能部（ＨＳＳ）１１０に格納しておく例である。
【００４４】
まず、加入者情報管理機能部（ＨＳＳ）１１０または事業者のオペレータは、事前に、アドレス生成機能部（ＡＤＧｅｎ）１７０により加入者全てに対してアドレスの生成を実施し、加入者情報管理機能部（ＨＳＳ）に格納しておく（ステップＳ１０）。
【００４５】
端末（ＵＥ）１０は、キャリア網１００にアタッチする（ステップＳ１１）。基地局（ＢＴＳ）１５０は、端末（ＵＥ）１０のアタッチ要求を移動管理機能部（ＭＭＥ）１２０に通知する（ステップＳ１２）。移動管理機能部（ＭＭＥ）１２０は、加入者情報管理機能部（ＨＳＳ）１１０にグループ認証と位置登録を要求する（ステップＳ１３）。加入者情報管理機能部（ＨＳＳ）１１０は、端末認証を行うとともに、予めアドレス生成機能部（ＡＤＧｅｎ）１７０で生成したアドレスを端末（ＵＥ）１０に払い出すアドレスとして移動管理機能部（ＭＭＥ）１２０に通知する（ステップＳ１４）。移動管理機能部（ＭＭＥ）１２０は、中継ノード（Ｓ−ＧＷ）１３０にゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ）１４０への接続を指示し、払い出すアドレスを通知する（ステップＳ１５）。中継ノード（Ｓ−ＧＷ）１３０は、ゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ）１４０に接続を要求し、払い出すアドレスを通知する（ステップＳ１６）。ゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ）１４０は、端末（ＵＥ）１０からの通信ベアラを終端してＰＤＮ２００に接続し、通知されたアドレスを端末（ＵＥ）１０に付与する（ステップＳ１７）。端末（ＵＥ）は、払いだされたアドレスを使用してＰＤＮ２００と通信可能となる（ステップＳ１８）。
【００４６】
図１０は、移動管理機能部（ＭＭＥ）１２０において動的にアドレスを生成する例である。
【００４７】
端末（ＵＥ）１０は、キャリア網１００にアタッチする（ステップＳ２１）。基地局（ＢＴＳ）１５０は、端末（ＵＥ）１０のアタッチ要求を移動管理機能部（ＭＭＥ）１２０に通知する（ステップＳ２２）。移動管理機能部（ＭＭＥ）１２０は、加入者情報管理機能部（ＨＳＳ）１１０にグループ認証と位置登録を要求する（ステップＳ２３）。加入者情報管理機能部（ＨＳＳ）１１０は、端末認証を行う（ステップＳ２４）。移動管理機能部（ＭＭＥ）１２０は、アドレス生成機能部（ＡＤＧｅｎ）１７０により端末（ＵＥ）１０に払い出すアドレスを生成し、中継ノード（Ｓ−ＧＷ）１３０にゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ）１４０への接続を指示し、払い出すアドレスを通知する（ステップＳ２５）。中継ノード（Ｓ−ＧＷ）１３０は、ゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ）１４０に接続を要求し、払い出すアドレスを通知する（ステップＳ２６）。ゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ）１４０は、端末（ＵＥ）１０からの通信ベアラを終端してＰＤＮ２００に接続し、通知されたアドレスを端末（ＵＥ）１０に付与する（ステップＳ２７）。端末（ＵＥ）は、払いだされたアドレスを使用してＰＤＮ２００と通信可能となる（ステップＳ２８）。
【００４８】
図１１は、中継ノード（Ｓ−ＧＷ）１４０において動的にアドレスを生成する例である。
【００４９】
端末（ＵＥ）１０は、キャリア網１００にアタッチする（ステップＳ３１）。基地局（ＢＴＳ）１５０は、端末（ＵＥ）１０のアタッチ要求を移動管理機能部（ＭＭＥ）１２０に通知する（ステップＳ３２）。移動管理機能部（ＭＭＥ）１２０は、加入者情報管理機能部（ＨＳＳ）１１０にグループ認証と位置登録を要求する（ステップＳ３３）。加入者情報管理機能部（ＨＳＳ）１１０は、端末認証を行う（ステップＳ３４）。移動管理機能部（ＭＭＥ）１２０は、中継ノード（Ｓ−ＧＷ）１３０にゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ）１４０への接続を指示する（ステップＳ３５）。中継ノード（Ｓ−ＧＷ）１３０は、アドレス生成機能部（ＡＤＧｅｎ）１７０により端末（ＵＥ）に払い出すアドレスを生成し、ゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ）１４０に接続を要求し、払い出すアドレスを通知する（ステップＳ３６）。ゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ）１４０は、端末（ＵＥ）１０からの通信ベアラを終端してＰＤＮ２００に接続し、通知されたアドレスを端末（ＵＥ）１０に付与する（ステップＳ３７）。端末（ＵＥ）は、払いだされたアドレスを使用してＰＤＮ２００と通信可能となる（ステップＳ３８）。
【００５０】
図１２は、ゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ）１４０において動的にアドレスを生成する例である。
【００５１】
端末（ＵＥ）１０は、キャリア網１００にアタッチする（ステップＳ４１）。基地局（ＢＴＳ）１５０は、端末（ＵＥ）１０のアタッチ要求を移動管理機能部（ＭＭＥ）１２０に通知する（ステップＳ４２）。移動管理機能部（ＭＭＥ）１２０は、加入者情報管理機能部（ＨＳＳ）１１０にグループ認証と位置登録を要求する（ステップＳ４３）。加入者情報管理機能部（ＨＳＳ）１１０は、端末認証を行う（ステップＳ４４）。移動管理機能部（ＭＭＥ）１２０は、中継ノード（Ｓ−ＧＷ）１３０にゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ）１４０への接続を指示する（ステップＳ４５）。中継ノード（Ｓ−ＧＷ）１３０は、ゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ）１４０に接続を要求する（ステップＳ４６）。ゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ）１４０は、端末（ＵＥ）１０からの通信ベアラを終端してＰＤＮ２００に接続し、アドレス生成機能部（ＡＤＧｅｎ）１７０によりアドレス生成して端末（ＵＥ）１０に付与する（ステップＳ４７）。端末（ＵＥ）は、払いだされたアドレスを使用してＰＤＮ２００と通信可能となる（ステップＳ４８）。
【００５２】
図１３は、端末（ＵＥ）の接続先であるＰＤＮ２００において動的にアドレスを生成する例である。本例では、図１３に示すように、アドレス生成機能部（ＡＤＧｅｎ）１７０は、キャリア網１００ではなくＰＤＮ２００に配置されている点が特徴的である。
【００５３】
端末（ＵＥ）１０は、キャリア網１００にアタッチする（ステップＳ５１）。基地局（ＢＴＳ）１５０は、端末（ＵＥ）１０のアタッチ要求を移動管理機能部（ＭＭＥ）１２０に通知する（ステップＳ５２）。移動管理機能部（ＭＭＥ）１２０は、加入者情報管理機能部（ＨＳＳ）１１０にグループ認証と位置登録を要求する（ステップＳ５３）。加入者情報管理機能部（ＨＳＳ）１１０は、端末認証を行う（ステップＳ５４）。移動管理機能部（ＭＭＥ）１２０は、中継ノード（Ｓ−ＧＷ）１３０にゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ）１４０への接続を指示する（ステップＳ５５）。中継ノード（Ｓ−ＧＷ）１３０は、ゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ）１４０に接続を要求する（ステップＳ５６）。ゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ）１４０は、端末（ＵＥ）１０からの通信ベアラを終端してＰＤＮ２００に接続し、端末（ＵＥ）１０に払い出すアドレスをＰＤＮ２００に問い合わせる（ステップＳ５７）。アドレス生成機能部（ＡＤＧｅｎ）１７０によりアドレス生成し、端末（ＵＥ）１０に払い出すアドレスをゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ）１４０経由で端末（ＵＥ）１０に払い出し、端末（ＵＥ）は払いだされたアドレスを使用してＰＤＮ２００と通信可能となる（ステップＳ５８）。
【００５４】
このように、本発明の実施の形態によれば、キャリア網１００間で共通的に使用され、唯一性が確保されることが保証されている端末識別子や加入者識別子をベースにすることで、接続先のキャリア網１００に影響されない不変且つ一意なＩＰアドレスをステートレスに生成することができる。また、上記に加え、ＣＵＧやＶＰＮや経路制御などで必要となるサブネット化可能な不変且つ一意なＩＰアドレスを生成することができる。さらに、端末１０をキャリア網１００に接続する際に、キャリア網１００による端末認証または接続処理と連動し、該アドレス生成方式によりアドレスを生成し、異なるキャリア網でも不変且つ一意なＩＰアドレスを払い出すことができる。
【００５５】
以上、本発明は一実施の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。これに伴い、必須の入力識別子である加入者識別子としてＩＭＳＩ、端末識別子としてＩＭＥＩについて説明した。しかし、本発明は、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、また他の入力識別子を用いることもできる。例えば、ＭＳＩＳＤＮ（Mobile Subscriber ISDN Number）などが挙げられる。また、移動網だけでなく固定網であっても本発明を実施できる。
【符号の説明】
【００５６】
１０…端末（ＵＥ）
１００…キャリア網
１１０…加入者情報管理機能部（ＨＳＳ）
１２０…移動管理機能部（ＭＭＥ）
１３０…中継ノード（Ｓ−ＧＷ）
１４０…ゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ）
１５０…基地局（ＢＴＳ）
１６０…統合ゲートウェイ（Ｓ／Ｐ−ＧＷ）
１７０…アドレス生成機能部
２００…ＰＤＮ
【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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