(57)【要約】  【課題】  モバイルＩＰによるＩＰサポート方式よりもシンプルでかつスケーラブルな移動体通信網におけるＩＰサポートを可能とする。  【解決手段】  移動体通信基幹網１００のエッジを構成する局交換装置３０、３１、関門交換装置４０が移動体通信基幹網に入るパケットｐ１に対して宛先移動端末１０の電話番号からマッピングしたラベルを挿入して網内パケットｐ２を生成し、移動体通信基幹網内のパケットｐ２をラベルに基づいて転送する。移動体通信基幹網から出る網内パケットｐ２からはラベルを削除して網外に転送する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体通信基幹網の移動端末の電話番号を前記移動体通信基幹網内を転送される網内パケットのＩＰレイヤより下位の特定レイヤにマッピングし、
前記網内パケットを前記移動体通信基幹網内において前記特定レイヤにより転送するよう構成された移動体通信におけるＩＰサポート方法。
【請求項２】
移動体通信基幹網の移動端末の電話番号を前記移動体通信基幹網内を転送される網内パケットのＩＰレイヤより下位の特定レイヤにマッピングし、
前記網内パケットを前記移動体通信基幹網内において前記特定レイヤにより転送するよう構成された移動体通信におけるＩＰサポートシステム。
【請求項３】
前記移動体通信基幹網のエッジを構成する装置の内、前記移動体通信基幹網にパケットが入る位置のエッジ装置が前記パケットに対して宛先端末の電話番号からマッピングしたラベルを挿入して前記網内パケットを生成し、
前記網内パケットを前記ラベルに基づいて転送し、
前記移動体通信基幹網から前記網内パケットが出る位置のエッジ装置が前記網内パケットから前記ラベルを削除して網外に転送するよう構成された請求項２に記載の移動体通信におけるＩＰサポートシステム。
【請求項４】
前記移動体通信基幹網のエッジを構成する装置の間に複数のパスをメッシュ状に形成し、
前記移動体通信基幹網にパケットが入る位置のエッジ装置が前記パケットに対して宛先端末の電話番号からマッピングした第１のラベルと前記メッシュ状のパスを識別するための第２のラベルを挿入して前記網内パケットを生成し、
前記網内パケットを前記第２のラベルに基づいて転送し、
前記移動体通信基幹網から前記網内パケットが出る位置のエッジ装置が前記網内パケットから前記第１及び第２のラベルを削除して網外に転送するよう構成された請求項２に記載の移動体通信におけるＩＰサポートシステム。
【請求項５】
前記移動体通信基幹網のエッジを構成する装置の間にＭＰＬＳトンネルを生成し、
前記移動体通信基幹網にパケットが入る位置のエッジ装置が前記パケットに対して宛先端末の電話番号からマッピングしたＭＰＬＳラベルを挿入して前記網内パケットを生成し、
前記網内パケットを前記ＭＰＬＳラベルに基づいて転送し、
前記移動体通信基幹網から前記網内パケットが出る位置のエッジ装置が前記網内パケットから前記ＭＰＬＳラベルを削除して網外に転送するよう構成された請求項２に記載の移動体通信におけるＩＰサポートシステム。
【請求項６】
前記ＭＰＬＳラベルは、すべての端末の電話番号をマッピング可能なように複数段にスタックされている請求項５に記載の移動体通信におけるＩＰサポートシステム。
【請求項７】
前記移動体通信基幹網のエッジを構成する装置の間に複数のパスをメッシュ状に形成し、
前記移動体通信基幹網にパケットが入る位置のエッジ装置が前記パケットに対して宛先端末の電話番号からマッピングした第１のＭＰＬＳラベルと前記メッシュ状のパスを識別するための第２のＭＰＬＳラベルを挿入して前記網内パケットを生成し、
前記網内パケットを前記第２のＭＰＬＳラベルに基づいて転送し、
前記移動体通信基幹網から前記網内パケットが出る位置のエッジ装置が前記網内パケットから前記第１及び第２のＭＰＬＳラベルを削除して網外に転送するよう構成された請求項２に記載の移動体通信におけるＩＰサポートシステム。
【請求項８】
前記移動体通信基幹網のエッジを構成する装置の間にレイヤ２トンネルを形成し、
前記移動体通信基幹網にパケットが入る位置のエッジ装置が前記パケットに対して宛先端末の電話番号からマッピングしたＭＡＣアドレスを挿入して前記網内パケットを生成し、
前記網内パケットを前記ＭＡＣアドレスに基づいて転送し、
前記移動体通信基幹網から前記網内パケットが出る位置のエッジ装置が前記網内パケットから前記ＭＡＣアドレスを削除して網外に転送するよう構成された請求項２に記載の移動体通信におけるＩＰサポートシステム。
【請求項９】
前記移動体通信基幹網のエッジを構成する装置の間にＶＬＡＮを形成し、
前記移動体通信基幹網にパケットが入る位置のエッジ装置が前記パケットに対して宛先端末の電話番号からマッピングしたＶＬＡＮ識別子を挿入して前記網内パケットを生成し、
前記網内パケットを前記ＶＬＡＮ識別子に基づいて転送し、
前記移動体通信基幹網から前記網内パケットが出る位置のエッジ装置が前記網内パケットから前記ＶＬＡＮ識別子を削除して網外に転送するよう構成された請求項２に記載の移動体通信におけるＩＰサポートシステム。
【請求項１０】
前記ＶＬＡＮ識別子は、すべての端末の電話番号をマッピング可能なように複数段にスタックされている請求項９に記載の移動体通信におけるＩＰサポートシステム。
【請求項１１】
前記移動体通信基幹網のエッジを構成する装置の間に複数のパスをメッシュ状に形成し、
前記移動体通信基幹網にパケットが入る位置のエッジ装置が前記パケットに対して宛先端末の電話番号からマッピングした第１のＶＬＡＮ識別子と前記メッシュ状のパスを識別するための第２のＶＬＡＮ識別子を挿入して前記網内パケットを生成し、
前記網内パケットを前記第２のＶＬＡＮ識別子に基づいて転送し、
前記移動体通信基幹網から前記網内パケットが出る位置のエッジ装置が前記網内パケットから前記第１及び第２のＶＬＡＮ識別子を削除して網外に転送するよう構成された請求項２に記載の移動体通信におけるＩＰサポートシステム。
【請求項１２】
移動体通信基幹網のエッジにおいて外のネットワークと接続する関門交換装置であって、
前記外のネットワークから網内に入るパケットに対して、宛先端末の電話番号をＩＰレイヤより下位の特定レイヤにマッピングして網内パケットを生成し、前記網内パケットを網内に転送する手段と、
前記移動体通信基幹網から前記外のネットワークに出る網内パケットから前記マッピングされた電話番号を削除して網外に転送する手段とを、
備えた関門交換装置。
【請求項１３】
移動体通信基幹網のエッジにおいて移動端末と接続する局交換装置であって、
前記移動端末から網内に入るパケットに対して、宛先端末の電話番号をＩＰレイヤより下位の特定レイヤにマッピングして網内パケットを生成し、前記網内パケットを網内に転送する手段と、
前記移動体通信基幹網から前記移動端末に出る網内パケットから前記マッピングされた電話番号を削除して前記移動端末に転送する手段とを、
備えた局交換装置。
【請求項１４】
移動体通信基幹網のエッジにおいて移動端末と接続するエッジ装置と、前記移動端末基幹網のエッジにおいて外のネットワークと接続するエッジ装置との間に複数のパスをメッシュ状にあらかじめ形成しておき、
前記エッジ装置に、前記複数のパスのそれぞれを特定するラベルと前記移動体通信基幹網内で転送されるパケットの宛先アドレスとの対応関係をあらかじめ保持させておき、
前記エッジ装置のうち、前記移動体通信基幹網にパケットが入る位置のエッジ装置が、前記パケットに対して前記宛先アドレスに対応したラベルを挿入して前記網内パケットを生成し、
前記移動体通信基幹網において、前記網内パケットを前記ラベルに基づいて転送し、
前記移動端末と接続する前記エッジ装置が、前記移動体通信基幹網から前記移動端末に出る網内パケットから前記ラベルを削除して、前記ラベルが削除されたパケットの宛先アドレスの特定箇所にあらかじめマッピングされている前記移動端末の電話番号を参照して、前記移動端末に前記パケットを転送する移動体通信におけるＩＰサポート方法。
【請求項１５】
移動体通信基幹網のエッジにおいて移動端末と接続するエッジ装置と、前記移動端末基幹網のエッジにおいて外のネットワークと接続するエッジ装置との間に複数のパスがメッシュ状にあらかじめ形成されているＩＰサポートシステムであって、
前記エッジ装置が、前記複数のパスのそれぞれを特定するラベルと前記移動体通信基幹網内で転送されるパケットの宛先アドレスとの対応関係をあらかじめ保持しており、
前記エッジ装置のうち、前記移動体通信基幹網にパケットが入る位置のエッジ装置が、前記パケットに対して前記宛先アドレスに対応したラベルを挿入して前記網内パケットを生成し、
前記移動体通信基幹網において、前記網内パケットを前記ラベルに基づいて転送し、
前記移動端末と接続する前記エッジ装置が、前記移動体通信基幹網から前記移動端末に出る網内パケットから前記ラベルを削除して、前記ラベルが削除されたパケットの宛先アドレスの特定箇所にあらかじめマッピングされている前記移動端末の電話番号を参照して、前記移動端末に前記パケットを転送するよう構成された移動体通信におけるＩＰサポートシステム。
【請求項１６】
前記メッシュ状に形成された複数のパスがＭＰＬＳパスであり、前記ラベルがＭＰＬＳラベルであって、前記移動体通信基幹網において、前記網内パケットが前記ＭＰＬＳラベルに基づいて転送されるよう構成された請求項１５に記載のＩＰサポートシステム。
【請求項１７】
前記メッシュ状に形成された複数のパスがＭＡＣレイヤのトンネルであり、前記ラベルが前記トンネルの宛先ＭＡＣアドレスであって、前記移動体通信基幹網において、前記網内パケットが前記宛先ＭＡＣアドレスに基づいて転送されるよう構成された請求項１５に記載のＩＰサポートシステム。
【請求項１８】
前記メッシュ状に形成された複数のパスがＶＬＡＮによるパスであり、前記ラベルが前記ＶＬＡＮタグであって、前記移動体通信基幹網において、前記網内パケットが前記ＶＬＡＮタグに基づいて転送されるよう構成された請求項１５に記載のＩＰサポートシステム。
【請求項１９】
移動体通信基幹網のエッジにおいて移動端末と接続する局交換装置であって、
前記移動体通信基幹網内においてメッシュ状にあらかじめ形成された前記複数のパスのそれぞれを特定するラベルと、前記移動体通信基幹網内で転送されるパケットの宛先アドレスとの対応関係を保持する手段と、
前記移動体通信基幹網内に入るパケットに対して、前記パケットの宛先アドレスに対応したラベルを挿入して前記網内パケットを生成し、前記網内パケットを前記移動体通信基幹網内に転送する手段と、
前記移動体通信基幹網から前記移動端末に出る網内パケットから前記ラベルを削除して、前記ラベルが削除されたパケットの宛先アドレスの特定箇所にあらかじめマッピングされている前記移動端末の電話番号を参照して、前記移動端末に前記パケットを転送する手段とを、
備えた局交換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体通信におけるＩＰサポート方法及びシステム並びに関門交換装置及び局交換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
固定通信網と同じように移動通信網も高速ＩＰ通信の普及が見込まれ、また将来的に音声通信もＩＰサポートによる通信になると考えられている。移動体通信では、端末の移動による、端末と基地局間の通信の切り替えを高速に行うことが必須となっている。移動体通信におけるＩＰサポートの方式として、ＩＥＴＦで標準化に向けて策定が進んでいるモバイルＩＰ（Mobility Support in IPv6:draft-ietf-mobileip-ipv6-16.txt）によるサポート方式が標準化されている（下記の非特許文献１参照）。
【非特許文献１】ＩＮＴＥＲＮＥＴ−ＤＲＡＦＴ  Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｓｕｐｐｏｒｔ  ｉｎ  ＩＰｖ６  ２２，Ｍａｒｃｈ，２００２
【０００３】
図３２は上記のモバイルＩＰを用いたハンドオーバー方式を簡単に示している。基地局２０、２１はそれぞれ局交換装置３０、３１に収容され、局交換装置３０、３１をお互いに接続した移動体通信基幹網１００を通して通信を行っている。本例では、移動端末である携帯電話機（図中単に携帯電話と記すこともある）１０は基地局２０、移動体通信基幹網１００の局交換装置３０及び関門交換装置４０、ゲートウエイ６０を通ってインターネットを通して固定端末（ＩＰ電話機（図中単にＩＰ電話と記すこともある））５０と通信を行っている。
【０００４】
ここで、携帯電話機１０のＩＰアドレスを（Ａ）、固定電話機５０のＩＰアドレスを（Ｂ）とし、携帯電話機１０のホームエージェント（以下ＨＡ）は局交換装置３０とする。携帯電話機１０が局交換装置３０の配下にある場合は、固定端末であるＩＰ電話機５０との通信は、固定のＩＰ通信と同じようにＩＰ通信を行っている。この場合、携帯電話機１０からＩＰ電話機５０に対しては、送信元ＩＰアドレス（以下、ｓｒｃ）＝（Ａ）、送信先ＩＰアドレス（以下、ｄｓｔ）＝（Ｂ）とするパケットｐ３１が転送され、ＩＰ電話機５０から携帯電話機１０に対しては、ｓｒｃ＝（Ｂ）、ｄｓｔ＝（Ａ）とするパケットｐ３２が転送される。
【０００５】
携帯電話機１０が基地局２０から基地局２１のサービスゾーンに移動する場合の処理を図３３を用いて示す。ＩＰアドレス＝（Ｈ）の局交換装置３０の配下から、ＩＰアドレス＝（Ｃ）の局交換装置３１の配下の基地局２１との通信に切り替え時に、携帯電話機１０は局交換装置３１のＩＰアドレス（Care of Address）を取得し、携帯電話機１０が局交換装置３１側から局交換装置３０側に移動したことを通知する。局交換装置３０は局交換装置３１の間にＩＰトンネルＴを生成する。
【０００６】
携帯電話機１０がＨＡである局交換装置３０に対して、ｓｒｃ＝（Ａ）、ｄｓｔ＝（Ｂ）とするパケットｐ３１を送信すると、局交換装置３０は携帯電話機１０がどこに移動したかを知っているので、局交換装置３１に対してＩＰトンネルＴで、上記パケットｐ３１に対してｓｒｃ＝（Ｈ）、ｄｓｔ＝（Ｃ）を含むＩＰヘッダを付与したパケットｐ３３を転送する。局交換装置３１は受信パケットｐ３３から外側のＩＰヘッダを取り外して、移動した携帯電話機１０にパケットｐ３１を転送する。
【０００７】
携帯電話機１０が局交換装置３１に対してＩＰ電話機５０宛のパケットｐ３１を送信すると、局交換装置３１はＩＰ電話機５０に対して、ｓｒｃ＝（Ｃ）、ｄｓｔ＝（Ｂ）、移動した携帯電話機１０のアドレスＨｏＡＯｐｔ＝（Ａ）とするパケットｐ３４を転送する。次の契機にはＩＰ電話機５０は、携帯電話機１０の位置を局交換装置３１にあると認識し、局交換装置３０を通さずに局交換装置３１を通して、ｓｒｃ＝（Ｂ）、ｄｓｔ＝（Ａ）とするパケットｐ３２を送信する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記のモバイルＩＰによるＩＰサポート方式は、移動元の局交換装置３０と移動先の局交換装置３１との間でＩＰトンネルＴを形成したり、移動先をルーティングして外側ＩＰヘッダを付与するなどを行うので、複雑なシグナリング手順を踏む必要があるため手順が複雑である。また、ＩＰアドレスによるルーティングを行うため、ネットワークの規模が大きくなるほどルーティングテーブルが肥大し、検索に時間がかかるなど、スケーラブルの点から問題があった。
【０００９】
本発明は上記従来例の問題点に鑑み、モバイルＩＰによるＩＰサポート方式よりもシンプルでかつスケーラブルな移動体通信におけるＩＰサポート方法及びシステム並びに関門交換装置及び局交換装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１、２に記載の発明は上記目的を達成するために、
移動体通信基幹網の移動端末の電話番号を前記移動体通信基幹網内を転送される網内パケットのＩＰレイヤより下位の特定レイヤにマッピングし、
前記網内パケットを前記移動体通信基幹網内において前記特定レイヤにより転送するようにした。
上記方法及び構成により、移動体通信基幹網内ではＩＰアドレスに依存せずにパケット転送を行うので、シンプルでかつ明示的な経路制御ができる。例えば各移動端末に割り当てられるＩＰｖ６アドレスの下位３２ビットに電話番号をマッピングし、ハンドオーバー制御においては、従来の移動体通信網と同じ方法を用いることで、モバイルＩＰによるＩＰサポート方式よりもシンプルでかつスケーラブルな移動体通信網におけるＩＰサポートが可能となる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の移動体通信におけるＩＰサポートシステムにおいて、
前記移動体通信基幹網のエッジを構成する装置の内、前記移動体通信基幹網にパケットが入る位置のエッジ装置が前記パケットに対して宛先端末の電話番号からマッピングしたラベルを挿入して前記網内パケットを生成し、
前記網内パケットを前記ラベルに基づいて転送し、
前記移動体通信基幹網から前記網内パケットが出る位置のエッジ装置が前記網内パケットから前記ラベルを削除して網外に転送することを特徴とする。
上記構成により、モバイルＩＰによるＩＰサポート方式よりもシンプルでかつスケーラブルな移動体通信網におけるＩＰサポートが可能となる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の移動体通信におけるＩＰサポートシステムにおいて、
前記移動体通信基幹網のエッジを構成する装置の間に複数のパスをメッシュ状に形成し、
前記移動体通信基幹網にパケットが入る位置のエッジ装置が前記パケットに対して宛先端末の電話番号からマッピングした第１のラベルと前記メッシュ状のパスを識別するための第２のラベルを挿入して前記網内パケットを生成し、
前記網内パケットを前記第２のラベルに基づいて転送し、
前記移動体通信基幹網から前記網内パケットが出る位置のエッジ装置が前記網内パケットから前記第１及び第２のラベルを削除して網外に転送することを特徴とする。
上記構成により、移動体基幹網における転送に用いる経路表を加入者ごとに行わずに、局交換装置ごとに行うため、移動体通信基幹網で扱うフローを小さく集約できる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の移動体通信におけるＩＰサポートシステムにおいて、
前記移動体通信基幹網のエッジを構成する装置の間にＭＰＬＳトンネルを生成し、
前記移動体通信基幹網にパケットが入る位置のエッジ装置が前記パケットに対して宛先端末の電話番号からマッピングしたＭＰＬＳラベルを挿入して前記網内パケットを生成し、
前記網内パケットを前記ＭＰＬＳラベルに基づいて転送し、
前記移動体通信基幹網から前記網内パケットが出る位置のエッジ装置が前記網内パケットから前記ＭＰＬＳラベルを削除して網外に転送することを特徴とする。
上記構成により、局交換装置間の転送に対してＭＰＬＳを適用することで、ＱｏＳ制御や細粒なフロー制御が可能なＩＰサポート方式が可能となる。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の移動体通信におけるＩＰサポートシステムにおいて、
前記ＭＰＬＳラベルが、すべての端末の電話番号をマッピング可能なように複数段にスタックされていることを特徴とする。
上記構成により、移動体通信基幹網における転送に対して複数段のＭＰＬＳを適用することで、多数のフローを識別することが可能なＩＰサポート方式が可能となる。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、請求項２に記載の移動体通信におけるＩＰサポートシステムにおいて、
前記移動体通信基幹網のエッジを構成する装置の間に複数のパスをメッシュ状に形成し、
前記移動体通信基幹網にパケットが入る位置のエッジ装置が前記パケットに対して宛先端末の電話番号からマッピングした第１のＭＰＬＳラベルと前記メッシュ状のパスを識別するための第２のＭＰＬＳラベルを挿入して前記網内パケットを生成し、
前記網内パケットを前記第２のＭＰＬＳラベルに基づいて転送し、
前記移動体通信基幹網から前記網内パケットが出る位置のエッジ装置が前記網内パケットから前記第１及び第２のＭＰＬＳラベルを削除して網外に転送することを特徴とする。
上記構成により、局交換装置ごとにあらかじめＭＰＬＳパスをメッシュで張っておき、そのトンネルにマッピングさせる方式で転送を行うネットワークを構築することで、ネットワークの大規模化が容易でかつＱｏＳの適用やサービスの細粒化も容易となるようなＩＰサポートが可能となる。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、請求項２に記載の移動体通信におけるＩＰサポートシステムにおいて、
前記移動体通信基幹網のエッジを構成する装置の間にレイヤ２トンネルを形成し、
前記移動体通信基幹網にパケットが入る位置のエッジ装置が前記パケットに対して宛先端末の電話番号からマッピングしたＭＡＣアドレスを挿入して前記網内パケットを生成し、
前記網内パケットを前記ＭＡＣアドレスに基づいて転送し、
前記移動体通信基幹網から前記網内パケットが出る位置のエッジ装置が前記網内パケットから前記ＭＡＣアドレスを削除して網外に転送することを特徴とする。
上記構成により、例えば各移動端末に割り当てられるＩＰｖ６アドレスに対して、その下位３２ビットに電話番号をマッピングし、局交換装置間及び関門交換装置間をそのＩＰアドレスからマッピングされたＭＡＣアドレスにより転送することによって、レイヤ２レベルでの適用のみで移動体通信基幹網の構築が可能となる。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、請求項２に記載の移動体通信におけるＩＰサポートシステムにおいて、
前記移動体通信基幹網のエッジを構成する装置の間にＶＬＡＮを形成し、
前記移動体通信基幹網にパケットが入る位置のエッジ装置が前記パケットに対して宛先端末の電話番号からマッピングしたＶＬＡＮ識別子を挿入して前記網内パケットを生成し、
前記網内パケットを前記ＶＬＡＮ識別子に基づいて転送し、
前記移動体通信基幹網から前記網内パケットが出る位置のエッジ装置が前記網内パケットから前記ＶＬＡＮ識別子を削除して網外に転送することを特徴とする。
上記構成により、例えば各移動端末に割り当てられるＩＰｖ６アドレスに対して、その下位３２ビットに電話番号をマッピングし、局交換装置間及び関門交換装置間をそのＩＰアドレスからマッピングされたＶＬＡＮタグにより転送することによって、ＶＬＡＮスイッチの適用が可能な移動体通信基幹網の構築が可能となる。
【００１８】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の移動体通信におけるＩＰサポートシステムにおいて、
前記ＶＬＡＮ識別子が、すべての端末の電話番号をマッピング可能なように複数段にスタックされていることを特徴とする。
上記構成により、例えば各移動端末に割り当てられるＩＰｖ６アドレスに対して、その下位３２ビットに電話番号をマッピングし、局交換装置間及び関門交換装置間をそのＩＰアドレスからマッピングされた複数段ＶＬＡＮタグにより転送することによって、多数のユーザが収容でき、また、ＶＬＡＮスイッチの適用が可能な移動体通信基幹網の構築が可能となる。
【００１９】
請求項１１に記載の発明は、請求項２に記載の移動体通信におけるＩＰサポートシステムにおいて、
前記移動体通信基幹網のエッジを構成する装置の間に複数のパスをメッシュ状に形成し、
前記移動体通信基幹網にパケットが入る位置のエッジ装置が前記パケットに対して宛先端末の電話番号からマッピングした第１のＶＬＡＮ識別子と前記メッシュ状のパスを識別するための第２のＶＬＡＮ識別子を挿入して前記網内パケットを生成し、
前記網内パケットを前記第２のＶＬＡＮ識別子に基づいて転送し、
前記移動体通信基幹網から前記網内パケットが出る位置のエッジ装置が前記網内パケットから前記第１及び第２のＶＬＡＮ識別子を削除して網外に転送することを特徴とする。
上記構成により、局交換装置ごとにあらかじめＶＬＡＮパスでメッシュでパスを張っておき、そのトンネルにマッピングさせる方式で転送を行うので、転送に必要なＶＬＡＮを束ねることができ、多数のユーザが収容でき、また、ＶＬＡＮスイッチの適用が可能な移動体通信基幹網の構築が可能となる。
【００２０】
請求項１２に記載の発明は、移動体通信基幹網のエッジにおいて外のネットワークと接続する関門交換装置であって、
前記外のネットワークから網内に入るパケットに対して、宛先端末の電話番号をＩＰレイヤより下位の特定レイヤにマッピングして網内パケットを生成し、前記網内パケットを網内に転送する手段と、
前記移動体通信基幹網から前記外のネットワークに出る網内パケットから前記マッピングされた電話番号を削除して網外に転送する手段とを、
備えた構成とした。
上記構成により、モバイルＩＰによるＩＰサポート方式よりもシンプルでかつスケーラブルな移動体通信網におけるＩＰサポートが可能となる。
【００２１】
請求項１３に記載の発明は、移動体通信基幹網のエッジにおいて移動端末と接続する局交換装置であって、
前記移動端末から網内に入るパケットに対して、宛先端末の電話番号をＩＰレイヤより下位の特定レイヤにマッピングして網内パケットを生成し、前記網内パケットを網内に転送する手段と、
前記移動体通信基幹網から前記移動端末に出る網内パケットから前記マッピングされた電話番号を削除して前記移動端末に転送する手段とを、
備えた構成とした。
上記構成により、モバイルＩＰによるＩＰサポート方式よりもシンプルでかつスケーラブルな移動体通信網におけるＩＰサポートが可能となる。
【００２２】
請求項１４、１５に記載の発明は、移動体通信基幹網のエッジにおいて移動端末と接続するエッジ装置と、前記移動端末基幹網のエッジにおいて外のネットワークと接続するエッジ装置との間に複数のパスをメッシュ状にあらかじめ形成しておき、
前記エッジ装置に、前記複数のパスのそれぞれを特定するラベルと前記移動体通信基幹網内で転送されるパケットの宛先アドレスとの対応関係をあらかじめ保持させておき、
前記エッジ装置のうち、前記移動体通信基幹網にパケットが入る位置のエッジ装置が、前記パケットに対して前記宛先アドレスに対応したラベルを挿入して前記網内パケットを生成し、
前記移動体通信基幹網において、前記網内パケットを前記ラベルに基づいて転送し、
前記移動端末と接続する前記エッジ装置が、前記移動体通信基幹網から前記移動端末に出る網内パケットから前記ラベルを削除して、前記ラベルが削除されたパケットの宛先アドレスの特定箇所にあらかじめマッピングされている前記移動端末の電話番号を参照して、前記移動端末に前記パケットを転送することを特徴とする。
上記方法及び構成により、移動体通信基幹網では、従来のパケット転送で用いられているラベルを挿入することによってパケットの転送が可能となり、また、管理するパス数やラベル数を減らすことが可能となって、モバイルＩＰによるＩＰサポート方式よりもシンプルでかつスケーラブルな移動体通信網におけるＩＰサポートが可能となる。
【００２３】
請求項１６に記載の発明は、請求項１５に記載の移動体通信におけるＩＰサポートシステムにおいて、
前記メッシュ状に形成された複数のパスがＭＰＬＳパスであり、前記ラベルがＭＰＬＳラベルであって、前記移動体通信基幹網において、前記網内パケットが前記ＭＰＬＳラベルに基づいて転送されるよう構成されている。
上記構成により、移動体通信基幹網では、従来のパケット転送で用いられているＭＰＬＳラベルを挿入することによってパケットの転送が可能となり、また、管理するパス数やラベル数を減らすことが可能となって、モバイルＩＰによるＩＰサポート方式よりもシンプルでかつスケーラブルな移動体通信網におけるＩＰサポートが可能となる。
【００２４】
請求項１７に記載の発明は、請求項１５に記載の移動体通信におけるＩＰサポートシステムにおいて、
前記メッシュ状に形成された複数のパスがＭＡＣレイヤのトンネルであり、前記ラベルが前記トンネルの宛先ＭＡＣアドレスであって、前記移動体通信基幹網において、前記網内パケットが前記宛先ＭＡＣアドレスに基づいて転送されるよう構成されている。
上記構成により、移動体通信基幹網では、従来のパケット転送で用いられているトンネルの宛先ＭＡＣアドレスを挿入することによってパケットの転送が可能となり、また、管理するパス数やラベル数を減らすことが可能となって、モバイルＩＰによるＩＰサポート方式よりもシンプルでかつスケーラブルな移動体通信網におけるＩＰサポートが可能となる。
【００２５】
請求項１８に記載の発明は、請求項１５に記載の移動体通信におけるＩＰサポートシステムにおいて、
前記メッシュ状に形成された複数のパスがＶＬＡＮによるパスであり、前記ラベルが前記ＶＬＡＮタグであって、前記移動体通信基幹網において、前記網内パケットが前記ＶＬＡＮタグに基づいて転送されるよう構成されている。
上記構成により、移動体通信基幹網では、従来のパケット転送で用いられているＶＬＡＮタグを挿入することによってパケットの転送が可能となり、また、管理するパス数やラベル数を減らすことが可能となって、モバイルＩＰによるＩＰサポート方式よりもシンプルでかつスケーラブルな移動体通信網におけるＩＰサポートが可能となる。
【００２６】
請求項１９に記載の発明は、移動体通信基幹網のエッジにおいて移動端末と接続する局交換装置であって、
前記移動体通信基幹網内においてメッシュ状にあらかじめ形成された前記複数のパスのそれぞれを特定するラベルと、前記移動体通信基幹網内で転送されるパケットの宛先アドレスとの対応関係を保持する手段と、
前記移動体通信基幹網内に入るパケットに対して、前記パケットの宛先アドレスに対応したラベルを挿入して前記網内パケットを生成し、前記網内パケットを前記移動体通信基幹網内に転送する手段と、
前記移動体通信基幹網から前記移動端末に出る網内パケットから前記ラベルを削除して、前記ラベルが削除されたパケットの宛先アドレスの特定箇所にあらかじめマッピングされている前記移動端末の電話番号を参照して、前記移動端末に前記パケットを転送する手段とを、
備えた構成とした。
上記構成により、移動体通信基幹網では、従来のパケット転送で用いられているラベルを挿入することによってパケットの転送が可能となり、また、管理するパス数やラベル数を減らすことが可能となって、モバイルＩＰによるＩＰサポート方式よりもシンプルでかつスケーラブルな移動体通信網におけるＩＰサポートが可能となる。
【発明の効果】
【００２７】
以上説明したように請求項１〜３、１２、１３に記載の発明によれば、移動体通信基幹網内ではＩＰアドレスに依存せずにパケット転送を行うので、シンプルでかつ明示的な経路制御ができる。例えば各移動端末に割り当てられるＩＰｖ６アドレスの下位３２ビットに電話番号をマッピングし、ハンドオーバー制御においては、従来の移動体通信網と同じ方法を用いることで、モバイルＩＰによるＩＰサポート方式よりもシンプルでかつスケーラブルな移動体通信網におけるＩＰサポートが可能となる。
請求項４に記載の発明によれば、移動体基幹網における転送に用いる経路表を加入者ごとに行わずに、局交換装置ごとに行うため、移動体通信基幹網で扱うフローを小さく集約できる。
請求項５に記載の発明によれば、局交換装置間の転送に対してＭＰＬＳを適用することで、ＱｏＳ制御や細粒なフロー制御が可能なＩＰサポート方式が可能となる。
請求項６に記載の発明によれば、移動体通信基幹網における転送に対して複数段のＭＰＬＳを適用することで、多数のフローを識別することが可能なＩＰサポート方式が可能となる。
請求項７に記載の発明によれば、局交換装置ごとにあらかじめＭＰＬＳパスをメッシュで張っておき、そのトンネルにマッピングさせる方式で転送を行うネットワークを構築することで、ネットワークの大規模化が容易でかつＱｏＳの適用やサービスの細粒化も容易となるようなＩＰサポートが可能となる。
請求項８に記載の発明によれば、例えば各移動端末に割り当てられるＩＰｖ６アドレスに対して、その下位３２ビットに電話番号をマッピングし、局交換装置間及び関門交換装置間をそのＩＰアドレスからマッピングされたＭＡＣアドレスにより転送することによって、レイヤ２レベルでの適用のみで移動体通信基幹網の構築が可能となる。
請求項９に記載の発明によれば、例えば各移動端末に割り当てられるＩＰｖ６アドレスに対して、その下位３２ビットに電話番号をマッピングし、局交換装置間及び関門交換装置間をそのＩＰアドレスからマッピングされたＶＬＡＮタグにより転送することによって、ＶＬＡＮスイッチの適用が可能な移動体通信基幹網の構築が可能となる。
請求項１０に記載の発明によれば、例えば各移動端末に割り当てられるＩＰｖ６アドレスに対して、その下位３２ビットに電話番号をマッピングし、局交換装置間及び関門交換装置間をそのＩＰアドレスからマッピングされた複数段ＶＬＡＮタグにより転送することによって、多数のユーザが収容でき、また、ＶＬＡＮスイッチの適用が可能な移動体通信基幹網の構築が可能となる。
請求項１１に記載の発明によれば、局交換装置ごとにあらかじめＶＬＡＮパスでメッシュでパスを張っておき、そのトンネルにマッピングさせる方式で転送を行うので、転送に必要なＶＬＡＮを束ねることができ、多数のユーザが収容でき、また、ＶＬＡＮスイッチの適用が可能な移動体通信基幹網の構築が可能となる。
請求項１４、１５、１９に記載の発明によれば、移動体通信基幹網では、従来のパケット転送で用いられているラベルを挿入することによってパケットの転送が可能となり、また、管理するパス数やラベル数を減らすことが可能となって、モバイルＩＰによるＩＰサポート方式よりもシンプルでかつスケーラブルな移動体通信網におけるＩＰサポートが可能となる。
請求項１６に記載の発明によれば、移動体通信基幹網では、従来のパケット転送で用いられているＭＰＬＳラベルを挿入することによってパケットの転送が可能となり、また、管理するパス数やラベル数を減らすことが可能となって、モバイルＩＰによるＩＰサポート方式よりもシンプルでかつスケーラブルな移動体通信網におけるＩＰサポートが可能となる。
請求項１７に記載の発明によれば、移動体通信基幹網では、従来のパケット転送で用いられているトンネルの宛先ＭＡＣアドレスを挿入することによってパケットの転送が可能となり、また、管理するパス数やラベル数を減らすことが可能となって、モバイルＩＰによるＩＰサポート方式よりもシンプルでかつスケーラブルな移動体通信網におけるＩＰサポートが可能となる。
請求項１８に記載の発明によれば、移動体通信基幹網では、従来のパケット転送で用いられているＶＬＡＮタグを挿入することによってパケットの転送が可能となり、また、管理するパス数やラベル数を減らすことが可能となって、モバイルＩＰによるＩＰサポート方式よりもシンプルでかつスケーラブルな移動体通信網におけるＩＰサポートが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
＜第１の実施の形態＞
第１の実施の形態について図１〜図８を参照して説明する。図１において、移動体通信基幹網（以下単に網と記すこともある）１００は１つの大きなブロードキャストドメインとして構成され、ゲートウエイ６０を通して外のドメイン（インターネット９０）と通信を行う。図１では、網１００のエッジには局交換装置３０、３１と関門交換装置４０が設置され、移動端末である携帯電話機（以下、移動端末）１０が移動体通信基幹網１００、インターネット９０を介して、外のドメイン（固定電話網）上の固定端末であるＩＰ電話機（以下、固定端末）５０と通信を行っている。ゲートウエイ６０と移動端末１０の間はＩＰを終端する機器は存在しない。なお、局交換装置３０、３１と関門交換装置４０の間には、図示されていないが中継装置が配置される。
【００２９】
移動端末１０の位置情報は、局交換装置３０、３１にそれぞれ接続されて移動端末１０の位置情報を格納する地域レジスタ（ＶＬＲ）７０、７１と、網１００全体のユーザ情報を管理するホームレジスタ（ＨＬＲ）８０により管理している。移動端末１０のＩＰアドレスの下位３２ビット（ｂｉｔ）は電話番号にマッピングされており、移動体通信基幹網１００のエッジを構成する局交換装置３０、３１及び関門交換装置４０がＩＰアドレスの下位３２ビットからラベルを生成して、これを網１００に入るパケットｐ１に挿入したり、網１００から出るパケットｐ２から削除することで、移動体通信基幹網１００内ではラベルによる転送でパケット（以下、網内パケット）ｐ２を転送する。
【００３０】
各移動端末１０に割り当てるＩＰｖ６アドレスについて図２を用いて説明する。移動端末１０の電話番号を、ＩＰｖ６のインタフェースＩＤの下位３２ビット分を電話番号を識別するために移動端末１０ごとに割り当てる。ＩＰｖ６のネットワークアドレスの前半６４ビットは、移動体事業者ごとに決められた値を割り当てる。また、移動体通信基幹網１００内においてパケットｐ２を転送する場合には、ラベルを用いて転送を行う。ラベルは全部で４０ビットあり、ＩＰｖ６アドレスの下位３２ビットをそのまま下位３２ビットに割り当て、上位８ビットにサービス種別を割り当てる。例えば移動通信基幹網１００に属する端末宛には０ｘ００、インターネット網には０ｘ０１、固定電話網に対しては０ｘ０２というように、接続先ごとに割り当てを決定する。
【００３１】
局交換装置３０、３１と関門交換装置４０のＶＬＲ７０、７１、ＨＣＲ８０に存在するテーブル（経路表）を図３に示す。このテーブルは、網１００内に入ってきたパケットｐ１の宛先ＩＰアドレスを元にラベルを挿入する（push）か否か（pop）と、どのポートに送出するかということを保持している。例えば、関門交換装置４０のテーブルの１番目は
3ffe:1:1:1::1111:0001
という宛先ＩＰアドレスのパケットが入ってきた場合、
0x0011110001
というラベルを挿入して網内パケットｐ２を生成し、これをポート＃２に送出するということを示している。
【００３２】
関門交換装置４０のパケット転送処理について図４に示すフローチャートを参照して説明する。関門交換装置４０はパケットを受信した場合（ステップＢ１）、まず、受信ポートがゲートウエイ６０側か、移動体通信基幹網１００側（コア側）かを調べる（ステップＢ２）。そして、ゲートウエイ６０側のポートがパケットｐ１を受信した場合には、宛先ＩＰアドレスが自分のネットワーク内のＩＰアドレスであることを確認して、宛先ＩＰアドレスの下位３２ビットからラベルを生成する（ステップＢ３）。次いでこのラベルを受信パケットｐ１に対してＩＰフレームとレイヤ２の間に挿入して網内パケットｐ２を生成する（ステップＢ４）。次いで図３に示す経路表から送出ポートを決定し（ステップＢ５）、次いでコア１００側に網内パケットｐ２を送出する（ステップＢ６）。
【００３３】
他方、ステップＢ２においてコア１００側から網内パケットｐ２を受信した場合、ラベルをチェックして宛先が他ネットワーク用のラベルを付けていることを確認し（ステップＢ７）、次いで網内パケットｐ２からラベルを削除する（ステップＢ８）。次いで図３に示す経路表から送出ポートを決定し（ステップＢ９）、次いでそのパケットをゲートウエイ６０側に転送する（ステップＢ１０）。
【００３４】
次に局交換装置３０、３１のパケット転送処理について図５に示すフローチャートを参照して説明する。局交換装置３０、３１はパケットを受信した場合（ステップＡ１）、受信したポートがコア１００側か、移動端末１０側（アクセス側）かを調べる（ステップＡ２）。まずアクセス側からのパケットｐ１の場合を説明する。宛先ＩＰアドレスを参照し（ステップＡ３）、宛先ＩＰアドレスが同一ネットワーク（移動体通信基幹網１００）に属しているかをチェックする（ステップＡ４）、他のネットワークのＩＰアドレスの場合は、関門交換装置４０宛のラベルを生成する（ステップＡ５）。ここでは例えば、
0x0100000000
というラベルを付け、次いでステップＡ８以下（後述）に進む。
【００３５】
ステップＡ４において宛先ＩＰアドレスが自ネットワーク１００宛のＩＰアドレスである場合、宛先端末が自局交換装置３０、３１の配下に存在するかどうかを図３に示す経路表を用いてチェックし（ステップＡ６）、存在しない場合は、宛先ＩＰアドレスの下位３２ビットからラベルを生成する（ステップＡ７）。次いで生成したラベルをＩＰフレームの外側に挿入して網内パケットｐ２を生成し（ステップＡ８）、次いで図３に示す経路表から送出ポートを決定し（ステップＡ９）、次いで網内パケットｐ２をコア側ポートに送出する（ステップＡ１０）。
【００３６】
次にコア１００側ポートからパケットｐ２を受信した場合を説明する。コア１００側から来た網内パケットｐ２はラベルが付加されており、そのラベルからレイヤ１、２に移動端末情報のマッピングを行い（ステップＡ１１）、次いで網内パケットｐ２からラベルを削除する（ステップＡ１２）。その後、経路表から送出ポートを決定し（ステップＡ１３）、アクセス側ポートにそのパケットを送出する（ステップＡ１４）。
【００３７】
インターネット９０から移動端末１０へのＩＰをサポートしたパケット転送について図６を用いて説明する。図１に示す固定端末５０から移動端末１０への通信を例にして説明する。移動端末１０のＩＰｖ６アドレスを（Ａ）、固定端末５０のＩＰｖ６アドレスを（Ｂ）とすると、固定端末５０から移動端末１０へのパケットｐ１におけるＩＰヘッダのSrc（送信元）アドレスには（Ｂ）、Dst（送信先）アドレスには（Ａ）が格納されている。そこで、ゲートウエイ６０を通して、網１００に入ったパケットｐ１に対して、ＩＰヘッダを覗いて下位３２ビットを下位レイヤのヘッダに割り当てる。
【００３８】
関門交換装置４０はＩＰヘッダの下位３２ビットからラベルを生成し、これをパケットｐ１のEther情報とＩＰアドレスの間に挿入する。ラベルが挿入された網内パケットｐ２は、移動体通信基幹網１００ではそのラベルにより、移動端末１０が存在する、例えば局交換装置３１に転送される。局交換装置３１は網内パケットｐ２から取り出したラベルからレイヤ１のマッピングを行い、局交換装置３１から移動端末１０までは、レイヤ１による転送でパケットｐ３を移動端末１０まで転送する。レイヤ１には、局交換装置３１から無線基地局２１までの転送及び、無線基地局２１から移動端末１０までの転送するための情報が含まれる。移動端末１０はレイヤ１レベルでパケットｐ３を受信すると、レイヤ１ヘッダを外し、ＩＰパケット化して受信処理を行う。
【００３９】
移動端末１０から他ネットワークへのパケット転送の例を図７を用いて説明する。移動端末１０から、例えば局交換装置３１までは、レイヤ１によりパケットｐ１の転送を行う。局交換装置３１はアクセス側からパケットｐ１を受信した場合、受信パケットｐ１内の宛先ＩＰアドレスからラベルを生成し、これをＩＰフレームの外側に付加した網内パケットｐ２を生成する。宛先ＩＰアドレスのネットワークアドレスから、違うネットワークのＩＰアドレスの場合は、関門交換装置４０にこの網内パケットｐ２を送信する。このとき、網内パケットｐ２内のラベルの上位８ビットを他のネットワークを表わす０ｘ０１を割り当て、下位３２ビットはオール０のラベルを生成する。事前に上位８ビットが０ｘ０１のラベルは、すべて関門交換装置４０に転送されるように設定されている。関門交換装置４０は網内パケットｐ２を受信すると、ラベルヘッダを抜き取って、パケットｐ３を他ネットワーク方向に送信する。
【００４０】
移動端末１０から同一ネットワーク１００の移動端末１１のパケット転送の例を図８を用いて説明する。発信側の移動端末１０から、例えば局交換装置３１までは、レイヤ１によりパケットｐ１の転送を行う。局交換装置３１はアクセス側からパケットｐ１を受信した場合、受信したパケットｐ１内の宛先ＩＰアドレスから、同一ネットワーク１００内であることが認識できるので、前記の規則に従ってラベルを生成し、パケットｐ１のＩＰフレームの外側に付加して網内パケットｐ２を生成する。
【００４１】
コアネットワークでは、ラベルにより仮想的に張られているパスＰは常に、移動端末１０、１１が属している局交換装置３０、３１まで張られており、発信側の移動端末１０と着信側の移動端末１１の属している局交換装置が異なる場合は、網内パケットｐ２をそのラベルに従って着信側の移動端末１１の属している局交換装置３０まで転送する。局交換装置３０は受信した網内パケットｐ２のラベルから、移動端末番号を抜き取り、レイヤ１へのマッピングを行い、ラベルを削除する。局交換装置３０と着信側の移動端末１１間は、端末番号をマッピングされたレイヤ１によりパケットｐ３が転送される。レイヤ１には、局交換装置３０から無線基地局２０までの転送及び、無線基地局２０から端末１１まで転送するために用いる情報が含まれる。移動端末１１はレイヤ１レベルでパケットｐ３を受信すると、パケットｐ３からレイヤ１ヘッダを外し、ＩＰフレーム化して受信処理を行う。
【００４２】
＜第２の実施の形態＞
本発明の第２の実施の形態について図９〜図１２を参照して説明する。図９において、移動体通信基幹網１００の中のラベルによるパスをあらかじめ局交換装置３０、３１及び関門交換装置４０間でメッシュで張る。図の例では、局交換装置２台に関門交換装置１台の計３台の間をメッシュ状のパスＰ１、Ｐ２、Ｐ３を張っている。
【００４３】
本実施の形態では、移動体通信基幹網１００に入ってくるパケットには、第１の実施の形態で説明した移動端末１０の電話番号がマッピングされたラベル及び、前記メッシュ状のパスＰ１、Ｐ２、Ｐ３を識別するためのラベルの２つのラベルをパケットに挿入する。この例では、移動端末１０の電話番号がマッピングされたラベルを内側（以後、内ラベルと呼ぶ）に挿入し、局交換装置３０、３１間及び関門交換装置４０間のパスＰ１、Ｐ２、Ｐ３を識別するためのラベルを外側（以後、外ラベルと呼ぶ）に挿入して網内パケットｐ２ａを生成する。移動体通信基幹網１００においては、常に外ラベルのみを見て網内パケットｐ２ａの転送を行う。
【００４４】
移動体通信基幹網１００のエッジを構成する関門交換装置４０と局交換装置３０、３１は、図１０のようなテーブルを保持している。内ラベル−外ラベル対応表は宛先ＩＰアドレス及びそこから一意にマッピングできる内ラベルから、外ラベルを導くための表である。また外ラベル−ポート対応表は、外ラベルから出力ポートを導くための表である。関門交換装置４０及び局交換装置３０、３１は、この２つのラベルを移動体通信基幹網１００に入るパケットに対しては挿入し、移動体通信基幹網１００から出るパケットに対しては削除するという動きをする。関門交換装置４０及び局交換装置３０、３１の詳細の動作については、図１１と図１２で説明する。
【００４５】
関門交換装置４０のパケット転送処理を図１１に示すフローチャートを用いて説明する。関門交換装置４０はパケットを受信した場合（ステップＤ１）、受信ポートがゲートウエイ６０側か、移動体通信基幹網１００側（コア側）かを調べて（ステップＤ２）、ゲートウエイ６０側のポートがパケットを受信した場合、宛先ＩＰアドレスが自分のネットワーク内のＩＰアドレスであることを確認して、宛先ＩＰアドレスの下位３２ビットから内ラベルを生成する（ステップＤ３）。また図１０に示す内ラベル−外ラベル対応表から外ラベルを導出し（ステップＤ４）、前記ラベルを受信パケットに対してＩＰフレームとレイヤ２の間に挿入して網内パケットｐ２ａを生成する（ステップＤ５）。次いで図１０に示す外ラベル−ポート対応表から送出ポートを決定し（ステップＤ６）、コア１００側に網内パケットｐ２ａを送出する（ステップＤ７）。
【００４６】
ステップＤ２においてコア１００側から網内パケットｐ２ａを受信した場合、外ラベルをチェックして、宛先が他ネットワーク用のラベルを付けていることを確認し（ステップＤ８）、内ラベルと外ラベルを削除する（ステップＤ９）。次いで外ラベル−ポート対応表からラベル削除時の送出ポートを決定し（ステップＤ１０）、次いでパケットｐ３をゲートウエイ６０側に転送する（ステップＤ１１）。
【００４７】
次に局交換装置３０、３１のパケット転送処理を図１２に示すフローチャートを用いて説明する。局交換装置はパケットを受信した場合（ステップＣ１）、受信したポートがコア１００側か端末１０側（アクセス側）かを調べる（ステップＣ２）。まず、アクセス側からのパケットの場合を説明する。宛先ＩＰアドレスを参照し（ステップＣ３）、宛先ＩＰアドレスが移動体通信基幹網１００に属しているかをチェックする（ステップＣ４）、他のネットワークのＩＰアドレスの場合は、関門交換装置４０宛の内ラベル及び外ラベルを生成する（ステップＣ５）。そして生成した内ラベルと外ラベルをパケットＩＰフレームの外側に挿入して網内パケットｐ２ａを生成し（ステップＣ６）、次いでステップＣ１１以下（後述）に進む。
【００４８】
ステップＣ４において宛先ＩＰアドレスが自ネットワーク１００宛のＩＰアドレスである場合、宛先端末が自局交換装置３０、３１の配下に存在するかどうかを図１０に示す表を用いてチェックし（ステップＣ７）、存在しない場合は、宛先ＩＰアドレスの下位３２ビットから内ラベルを生成する（ステップＣ８）。次いで内ラベル−外ラベル対応表から外ラベルを導出し（ステップＣ９）、次いで、生成した内ラベルと外ラベルをＩＰフレームの外側に挿入して網内パケットｐ２ａを生成する（ステップＣ１０）。最後に外側ラベル−ポート対応表から送出ポートを決定し（ステップＣ１１）、次いで網内パケットｐ２ａをコア１００側ポートに送出する（ステップＣ１２）。
【００４９】
次にステップＣ２においてコア１００側ポートから網内パケットｐ２ａを受信した場合を説明する。コア１００側から来た網内パケットｐ２ａは内ラベル及び外ラベルが付加されており、内ラベルからレイヤ１、２に移動端末情報のマッピングを行い（ステップＣ１３）、次いで外ラベル及び内ラベルを削除する（ステップＣ１４）。次いで外ラベル−ポート対応表から送出ポートを決定し（ステップＣ１５）、次いでアクセス側ポートにそのパケットｐ３を送出する（ステップＣ１６）。本実施の形態では、移動体通信基幹網１００内は網内パケットｐ２ａを外ラベルのみの識別で転送できるため、網管理が非常に簡単になるというメリットがある。
【００５０】
＜第３の実施の形態＞
本発明の第３の実施の形態では、ＭＰＬＳ（Multi Protocol Label Switching）を適用し、図１３に示すように移動体通信基幹網１００内ではＭＰＬＳラベルを付加したパケットｐ２１による転送を行う。ＭＰＬＳラベルには、ＩＰアドレスの下位３２ビットから電話番号をマッピングする。図１４は、ＩＰアドレスからＭＰＬＳラベルにどのようにマッピングを行うかを示している。ＭＰＬＳのラベル部分は２０ビットなので、３２ビットの電話番号をそのままマッピングすることはできない。そこで、ＨＬＲ８０はすべての局交換装置３０、３１と関門交換装置４０と接続している電話番号を２０ビットのＭＰＬＳラベルに変換するマッピング表を保持している。ＭＰＬＳラベルは２０ビットであるため、全部で約１００万人の加入者を収容できる。
【００５１】
＜第４の実施の形態＞
本発明の第４の実施の形態では、複数段のＭＰＬＳを適用し、例えば図１５に示すように移動体通信基幹網１００内では２段のＭＰＬＳラベルを付加したパケットｐ２１ａによる転送を行う。図１６は本実施の形態においてＩＰアドレスから複数のＭＰＬＳラベルにどのようにマッピングを行うかを示している。ＭＰＬＳラベルは２０ビットであり、３２ビットの電話番号部分を割り当てるためには、２段付ける必要がある。それぞれ順番にＩＰアドレスのＬＳＢから順に２０ビットずつ、ＭＰＬＳラベルに割り当てる。移動体通信基幹網１００内でパケットｐ２１ａを転送する場合には、２段のＭＰＬＳラベルを見て転送を行う。
【００５２】
＜第５の実施の形態＞
本発明の第５の実施の形態では、図１７に示すように局交換装置３０、３１及び関門交換装置４０間で、ＭＰＬＳによるパスＰ１、Ｐ２の設定をメッシュ状に行い、移動体通信基幹網１００内では２段のＭＰＬＳラベルを付加したパケットｐ２１ｂによる転送を行い、また、パケットｐ２１ｂの中に電話番号をマッピングしたラベルを付ける。図１７に本実施の形態の概要図を示し、プロトコルスタックに記してある外ＭＰＬＳラベルが局交換装置３０、３１間及び関門交換装置４０間での転送に用いるラベルであり、内ＭＰＬＳラベルがＩＰアドレスから電話番号部分をマッピングしたラベルを指す。なお、内ＭＰＬＳラベルは、複数段ある場合もある。本方式では、移動体通信基幹網１００内の中継装置に対してはＨＬＲ８０の情報をマッピングさせる必要はなく、実際の転送ではあらかじめ決められた外ＭＰＬＳラベルでのみ行う。
【００５３】
＜第６の実施の形態＞
本発明の第６の実施の形態では、図１８に示すように移動体通信基幹網１００のパケット転送に対して、Ｌ２トンネルＴ１、Ｔ２によるＭＡＣ転送を適用し、網内パケットｐ２１のＭＡＣアドレスに、ＩＰアドレスの下位３２ビットのマッピングを行う。図１９に移動体通信基幹網１００内のＭＡＣアドレスの下位３２ビットにＩＰアドレスの下位３２ビットに割り当てられている電話番号部分のマッピングの例を示す。ＭＡＣアドレスの下位３２ビットがそのまま割り当てられている。上位１６ビットは、宛先ネットワークの識別で用いる。
【００５４】
＜第７の実施の形態＞
本発明の第７の実施の形態では、図２０に示すようにＶＬＡＮ（仮想ＬＡＮ）を適用し、移動体通信基幹網１００内ではＶＬＡＮタグを付加したパケットｐ２２による転送を行う。図２０はＶＬＡＮタグ１段による転送の概要図を示す。図２１はＩＰアドレスからＶＬＡＮタグにどのようなマッピングを行うかを示している。ＶＬＡＮのＶＩＤは１２ビットなので、３２ビットの電話番号をそのままマッピングすることはできない。そこで、ＨＬＲ８０は電話番号を１２ビットのＶＩＤへマッピングさせるためのデータベースであるマッピング表を保持している。全部で４０９６加入者の端末を収容できる。
【００５５】
＜第８の実施の形態＞
本発明の第８の実施の形態では、図２２に示すように複数段のＶＬＡＮを適用し、移動体通信基幹網１００内では複数段のＶＬＡＮタグを付加したパケットｐ２２ａによる転送を行う。図２３はＩＰアドレスから複数のＶＬＡＮタグにどのようにマッピングを行うかを示している。ＶＬＡＮのＶＩＤは１２ビットであり、３２ビットの電話番号部分を割り当てるためには、タグを３つ付ける必要がある。それぞれ順番にＩＰアドレスのＬＳＢから順に１２ビットずつ、ＶＬＡＮタグのＶＩＤに割り当てる。移動体通信基幹網１００内でパケットｐ２２ａを転送する場合には、複数段のＶＬＡＮタグを見て転送を行う。移動体通信基幹網１００での転送レイヤに対して、移動端末１０の移動が反映されるＨＬＲ８０の情報、第１の実施の形態と同じように複数段のＶＬＡＮレイヤの経路としてマッピングすることで、移動端末１０に対する経路切り替えを行うことができる。
【００５６】
＜第９の実施の形態＞
本発明の第９の実施の形態では、図２４に示すように局交換装置３０、３１及び関門交換装置４０間で、ＶＬＡＮによるパスＰ１、Ｐ２の設定をメッシュに行い、移動体通信基幹網１００内で転送するパケットｐ２２ｂの中に、電話番号をマッピングしたＶＬＡＮタグを付ける。図２４に本実施の形態の概要図を示し、プロトコルスタックに記してある外ＶＬＡＮタグが局交換装置３０、３１間及び関門交換装置４０間での転送に用いるラベルであり、内ＶＬＡＮタグがＩＰアドレスから電話番号部分をマッピングしたラベルを指す。なお内ＶＬＡＮタグは、複数段ある場合もある。本方式では、移動体通信基幹網１００内の中継装置に対してはＨＬＲ８０の情報をマッピングさせる必要はなく、実際の転送ではあらかじめ決められた外ＶＬＡＮでのみ行う。
【００５７】
＜第１０の実施の形態＞
本発明の第１０の実施の形態でも、上記の第１〜第９の実施の形態と同様に、各移動端末１０のＩＰｖ６アドレスの下位３２ビット分に対して、各移動端末１０の電話番号のマッピングを行う。以下、転送の概要について説明する。図２５は、本発明の第８の実施の形態を示す構成図である。まず、図２５に示すように、移動体通信基幹網１００の中のラベルによるパスを、あらかじめ局交換装置３０、３１及び関門交換装置４０間でメッシュ状に張っておく。図２５に示す例では、局交換装置３０、３１と関門交換装置４０の計３台の間のすべての組み合わせに関して、メッシュ状のパスＰ１、Ｐ２、Ｐ３を張っている。
【００５８】
局交換装置３０、３１及び関門交換装置４０は、図２６に示すようなテーブル（経路表）を保持している。ＩＰアドレス−ラベル対応表は、宛先ＩＰアドレスとラベルとの対応を記憶している表であり、この表を参照することによって、宛先ＩＰアドレスから、どのラベルを割り当てるべきかを導くことが可能である。また、ラベル−ポート対応表は、ラベルと出力ポート番号との対応を記憶している表であり、この表を参照することによって、ラベルから、どのポートに割り当てるべきかを導くことが可能である。
【００５９】
以下、局交換装置３０、３１のパケット転送処理を図２８に示すフローチャートを用いて説明する。局交換装置３０、３１はパケットを受信した場合（ステップＥ１）、まず、そのパケットがアクセス側（移動端末１０側）とコア側のどちらのポートから受信されたかを判定する（ステップＥ２）。パケットをアクセス側のポートから受信したと判定した場合には、局交換装置３０、３１は、そのパケットの宛先ＩＰアドレスを参照し（ステップＥ３）、宛先ＩＰアドレスが同一ネットワーク内かどうかを判定する（ステップＥ４）。宛先ＩＰアドレスが同一ネットワーク内ではない場合には、そのパケットは他のネットワーク宛のパケットなので、関門交換装置４０宛のラベルを生成する（ステップＥ５）。
【００６０】
一方、宛先ＩＰアドレスが同一ネットワーク内の場合には、宛先端末が自局交換装置３０、３１の配下に存在するかどうかを、経路表を用いて判定する（ステップＥ６）。宛先端末が自局交換装置３０、３１の配下に存在する場合には、局交換装置３０、３１はアクセス側にパケットを送信するために、アクセス側ポートにパケットを送出し（ステップＥ１４）、宛先端末が自局交換装置３０、３１の配下に存在しない場合には、図２６に示すＩＰアドレス−ラベル対応表からラベルを導出して、ラベル生成を行う（ステップＥ７）。ステップＥ５又はＥ７でラベルを生成した場合には、ラベル生成後、局交換装置３０、３１は、そのラベルをＩＰパケットの外側に挿入し（ステップＥ８）、ラベル−ポート対応表から送出ポートを決定し（ステップＥ９）、決定した送出ポートから、ラベルを挿入したパケットをコア側に送出するために、コア側ポートにパケットを送出する（ステップＥ１０）。
【００６１】
また、ステップＥ２において、パケットをコア側のポートから受信したと判定した場合には、局交換装置３０、３１はラベルをチェックして、自局交換装置３０、３１の配下へのパケットかどうかをチェックし（ステップＥ１１）、パケットからラベルを削除する（ステップＥ１２）。なお、不図示だが、自局交換装置３０、３１宛ではない場合には、そのパケットは破棄する。その後、局交換装置３０、３１は、ＩＰアドレスを参照して下位３２ビットから電話番号を取得し、レイヤ１及び２にマッピングして（ステップＥ１３）、アクセス側ポートに送出する（ステップＥ１４）。
【００６２】
次に、関門交換装置４０のパケット転送処理を図２７に示すフローチャートを用いて説明する。関門交換装置４０はパケットを受信した場合（ステップＦ１）、まず、そのパケットがコア側とゲートウエイ６０側のどちらのポートで受信されたかを判定する（ステップＦ２）。パケットをゲートウエイ６０側のポートから受信したと判定した場合には、そのパケットは外のネットワークから移動体通信基幹網１００に入ってくるパケットなので、関門交換装置４０は、図２６に示すＩＰアドレス−ラベル対応表により、宛先ＩＰアドレスの下位３２ビット（bit）からラベルを生成し（ステップＦ３）、パケットのＩＰフレームの外側に、生成したラベルを挿入する（ステップＦ４）。また、関門交換装置４０は、図２６に示すラベル−ポート対応表から送出ポートを決定し（ステップＦ５）、決定した送出ポートから、パケットをコア側に送出する（ステップＦ６）。
【００６３】
また、ステップＦ２において、パケットをコア側のポートから受信したと判定した場合には、そのパケットはラベルの付加されたパケット（ラベルパケット）なので、関門交換装置４０は、パケットに付加されているラベルを参照して、外のネットワーク用のラベルであることを確認し（ステップＦ７）、そのラベルをパケットから削除する（ステップＦ８）。その後、関門交換装置４０は、ＩＰアドレスを参照して、どのポートに送出するかを決定し（ステップＦ９）、パケットをゲートウエイ６０側のポートに送出する（ステップＦ１０）。
【００６４】
なお、本発明の第１０の実施の形態は、上述の本発明の第１から第９の実施の形態とは異なり、ラベルに電話番号を割り当てることをせずに、図２８のステップＥ１３に示すように、局交換装置３０、３１で、ＩＰのレイヤを参照する機能を設け、すでにＩＰアドレスに電話番号が割り当てられていることを利用して、その電話番号をレイヤ１及び２にマッピングしてアクセスネットワークの通信を行う。これにより、第１の実施の形態及び第２の実施の形態に比べて、移動体通信基幹網１００の管理するパス数を減らすことができ、また、各ユーザにラベルを割り当てる必要もなくなり、管理するラベル数を減らすことができる。
【００６５】
＜第１１の実施の形態＞
本発明の第１１の実施の形態では、移動体通信基幹網１００での転送に関して、ＭＰＬＳによるラベルスイッチングを適用する。すなわち、本発明の第１１の実施の形態における構成は、局交換装置３０、３１及び関門交換装置４０間において、メッシュ状にＭＰＬＳパスを張る構成とし、さらに、局交換装置３０、３１及び関門交換装置４０は、図２９に示すようなＩＰアドレス−ＭＰＬＳラベル対応表及びＭＰＬＳラベル−ポート対応表を保持する構成とする。
【００６６】
ここでは、局交換装置３０、３１及び関門交換装置４０は、ラベルに関して、例えば、第３の実施の形態や第５の実施の形態で行われているようなラベルと電話番号とのマッピングを行う必要はなく、ラベルの自由な割り当てが可能である。また、パスと電話番号の対応については、局交換装置３０、３１及び関門交換装置４０が、例えば、図２９に示すようなＩＰアドレス−ＭＰＬＳラベル対応表及びＭＰＬＳラベル−ポート対応表を保持しており、これらの対応表によって、ＭＰＬＳとＩＰアドレス（下位３２ビットは電話番号）との対応を確認することができる。すなわち、局交換装置３０、３１と関門交換装置４０との間の移動体通信基幹網１００内では、任意のＭＰＬＳラベルによるパケット転送が行われ、局交換装置３０、３１と移動端末１０との間では、ＩＰアドレスの下位３２ビットに割り当てられた番号によるパケットの転送が行われる。これにより、本発明の第３及び第５の実施の形態に比べて、移動体通信基幹網１００の管理するパス数を減らすことができ、また、各ユーザにＭＰＬＳラベルを割り当てる必要もなくなって、管理するラベル数を減らすことができる。
【００６７】
＜第１２の実施の形態＞
本発明の第１２の実施の形態では、移動体通信基幹網１００での転送に関して、ＭＡＣアドレスによるスイッチングを適用する。すなわち、本発明の第１２の実施の形態における構成は、局交換装置３０、３１及び関門交換装置４０間において、通常のレイヤ２ネットワーク（イーサネット（登録商標）網）が形成される構成とし、さらに、局交換装置３０、３１及び関門交換装置４０が、図３０に示すようなＩＰアドレス−ＭＡＣアドレス対応表及びＭＡＣアドレス−ポート対応表を保持する構成とする。
【００６８】
ここでは、局交換装置３０、３１及び関門交換装置４０は、ＭＡＣアドレスに関して、例えば、第６の実施の形態で行われているようなＭＡＣアドレスと電話番号とのマッピングを行う必要はなく、ＭＡＣアドレスの自由な割り当てが可能である。また、ＭＡＣアドレスと電話番号の対応については、局交換装置３０、３１及び関門交換装置４０が、例えば、図３０に示すようなＩＰアドレス−ＭＡＣアドレス対応表及びＭＡＣアドレス−ポート対応表を保持しており、これらの対応表によって、ＭＡＣアドレスとＩＰアドレス（下位３２ビットは電話番号）との対応を確認することができる。すなわち、局交換装置３０、３１と関門交換装置４０との間の移動体通信基幹網１００内では、任意のＭＡＣアドレスによるパケット転送が行われ、局交換装置３０、３１と移動端末１０との間では、ＩＰアドレスの下位３２ビットに割り当てられた番号によるパケットの転送が行われる。これにより、本発明の第６の実施の形態に比べて、コア網の管理するＭＡＣアドレス数を減らすことができ、また、局交換装置３０、３１と関門交換装置４０の間の中間ルータとして、通常のレイヤ２スイッチを利用することによって、パケット転送を実現することができる。
【００６９】
＜第１３の実施の形態＞
本発明の第１３の実施の形態では、移動体通信基幹網１００での転送に関して、ＶＬＡＮタグによるタグスイッチングを適用する。すなわち、本発明の第１３の実施の形態における構成は、局交換装置３０、３１及び関門交換装置４０間において、メッシュ状にＶＬＡＮによるパスを張る構成とし、さらに、局交換装置３０、３１及び関門交換装置４０が、図３１に示すようなＩＰアドレス−ＶＩＤ対応表及びＶＩＤ−ポート対応表を保持する構成となっている。
【００７０】
ここでは、局交換装置３０、３１及び関門交換装置４０は、ＶＬＡＮタグに関して、例えば、第７の実施の形態や第９の実施の形態で行われているようなＶＩＤと電話番号とのマッピングを行う必要はなく、ＶＩＤの自由な割り当てが可能である。また、ＶＩＤと電話番号の対応については、局交換装置３０、３１及び関門交換装置４０が、例えば、図３１に示すようなＩＰアドレス−ＶＩＤ対応表及びＶＩＤ−ポート対応表を保持しており、これらの対応表によって、ＶＩＤとＩＰアドレス（下位３２ビットは電話番号）との対応を確認することができる。すなわち、局交換装置３０、３１と関門交換装置４０との間の移動体通信基幹網１００内では、任意のＶＬＡＮタグのラベルによるパケット転送が行われ、局交換装置３０、３１と移動端末１０との間では、ＩＰアドレスの下位３２ビットに割り当てられた番号によるパケットの転送が行われる。これにより、本発明の第７の実施の形態や第９の実施の形態に比べて、移動体通信基幹網１００の管理するパス数を減らすことができ、また、各ユーザにＶＬＡＮタグを割り当てる必要もなくなって、管理するラベルを減らすことができる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明のＩＰサポート方法及びシステム並びに関門交換装置及び局交換装置は、移動体通信基幹網内ではＩＰアドレスに依存せずにパケット転送を行うので、モバイルＩＰよりもシンプルかつスケーラブルであり、明示的な経路制御ができるという効果を有しており、移動体通信におけるＩＰサポート方法及びシステム並びに関門交換装置及び局交換装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す構成図
【図２】第１の実施の形態におけるＩＰアドレスとラベルのマッピングを示す説明図
【図３】第１の実施の形態における局交換装置と関門交換装置が保持する経路表を示す説明図
【図４】第１の実施の形態における関門交換装置の処理を説明するためのフローチャート
【図５】第１の実施の形態における局交換装置の処理を説明するためのフローチャート
【図６】第１の実施の形態においてパケットを他ネットワークから移動端末に転送する場合の処理を示す説明図
【図７】第１の実施の形態においてパケットを移動端末から他ネットワークに転送する場合の処理を示す説明図
【図８】第１の実施の形態においてパケットを移動端末から移動端末に転送する場合の処理を示す説明図
【図９】本発明の第２の実施の形態を示す構成図
【図１０】第２の実施の形態の局交換装置と関門交換装置が保持する経路表を示す説明図
【図１１】第２の実施の形態の関門交換装置の処理を説明するためのフローチャート
【図１２】第２の実施の形態の局交換装置の処理を説明するためのフローチャート
【図１３】本発明の第３の実施の形態を示す構成図
【図１４】第３の実施の形態のＩＰアドレスとＭＰＬＳラベルへのマッピングを示す説明図
【図１５】本発明の第４の実施の形態を示す構成図
【図１６】第４の実施の形態のＩＰアドレスと複数のＭＰＬＳラベルへのマッピングを示す説明図
【図１７】本発明の第５の実施の形態を示す構成図
【図１８】本発明の第６の実施の形態を示す構成図
【図１９】第６の実施の形態のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスへのマッピングを示す説明図
【図２０】本発明の第７の実施の形態を示す構成図
【図２１】第７の実施の形態のＩＰアドレスとＶＬＡＮタグへのマッピングを示す説明図
【図２２】本発明の第８の実施の形態を示す構成図
【図２３】第８の実施の形態のＩＰアドレスと複数のＶＬＡＮタグへのマッピングを示す説明図
【図２４】本発明の第９の実施の形態を示す構成図
【図２５】本発明の第１０の実施の形態を示す構成図
【図２６】第１０の実施の形態における局交換装置及び関門交換装置が保持する経路表を示す説明図
【図２７】第１０の実施の形態の関門交換装置の処理を説明するためのフローチャート
【図２８】第１０の実施の形態の局交換装置の処理を説明するためのフローチャート
【図２９】第１１の実施の形態における局交換装置及び関門交換装置が保持する経路表を示す説明図
【図３０】第１２の実施の形態における局交換装置及び関門交換装置が保持する経路表を示す説明図
【図３１】第１３の実施の形態における局交換装置及び関門交換装置が保持する経路表を示す説明図
【図３２】従来例を示す構成図
【図３３】図３２において端末移動後を示す説明図
【符号の説明】
【００７３】
１０  移動端末
２０、２１  基地局
３０、３１  局交換装置
４０  関門交換装置
５０  固定端末
６０  ゲートウエイ
７０、７１  地域レジスタ（ＶＬＲ）
８０  ホームレジスタ（ＨＬＲ）
９０  インターネット
１００  移動体通信基幹網（コア）
【図１】
2004166235.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2004166235.tif 000007
【図６】
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【図７】
2004166235.tif 000009
【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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