(57)【要約】      （修正有）【課題】データトラフィックの偏りや輻輳によるサービス品質の低下を効果的に抑止する。【解決手段】モバイルネットワークは、ＵＥを接続するｅＮＢ１０２とＰＤＮとの間のセッションを中継するＳ−ＧＷ１０３ａと、Ｓ−ＧＷ１０３ａのセッションを管理するＭＭＥ１０５と、を備え、Ｓ−ＧＷ１０３ａは、セッションのトラフィック量に応じて輻輳を検出する輻輳検出部２０１と、輻輳の検出に応じてＳ−ＧＷ切り替え要求をＭＭＥ１０５へ送信する切り替え要求部２０２と、を有し、ＭＭＥ１０５は、Ｓ−ＧＷ切り替え要求を受信する要求受信部２０３と、Ｓ−ＧＷ１０３ａのセッションをＳ−ＧＷ１０３ｂに切り替える切り替え制御部２０４と、を有するものである。【選択図】図２
2013258648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動端末を接続する基地局と外部ネットワークとの間のセッションを中継するゲートウェイ装置と、
前記セッションの経路を管理するセッション管理装置と、を備え、
前記ゲートウェイ装置は、
前記セッションのトラフィック量に応じて輻輳を検出する輻輳検出部と、
前記輻輳の検出に応じてゲートウェイ切り替え要求を前記セッション管理装置へ送信する切り替え要求部と、を有し、
前記セッション管理装置は、
前記ゲートウェイ装置から前記ゲートウェイ切り替え要求を受信する要求受信部と、
前記ゲートウェイ切り替え要求を送信した前記ゲートウェイ装置を経由するセッションを他のゲートウェイ装置へ切り替える切り替え制御部と、を有する、
移動通信システム。
【請求項２】
前記切り替え制御部は、前記他のゲートウェイ装置へセッション作成要求を送信するとともに、前記基地局へゲートウェイ切り替え要求を送信する、
請求項１に記載の移動通信システム。
【請求項３】
前記基地局は、
前記セッション管理装置から前記ゲートウェイ切り替え要求を受信する要求受信部と、
前記ゲートウェイ切り替え要求の受信に応じて、当該基地局から前記ゲートウェイ装置に接続するセッションを前記他のゲートウェイ装置へ切り替える切り替え部と、を有する、
請求項２に記載の移動通信システム。
【請求項４】
前記輻輳検出部は、複数の前記セッションのトラフィックに応じて輻輳を検出し、
前記切り替え要求部は、複数の前記セッションから選択されたセッションを切り替えるように前記ゲートウェイ切り替え要求を送信する、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の移動通信システム。
【請求項５】
前記ゲートウェイ装置は、前記外部ネットワークに接続する外部ネットワークゲートウェイと前記基地局との間に接続されるサービングゲートウェイである、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の移動通信システム。
【請求項６】
移動端末を接続する基地局と外部ネットワークとの間のセッションを中継するゲートウェイ装置であって、
前記セッションのトラフィック量に応じて輻輳を検出する輻輳検出部と、
前記輻輳の検出に応じて、前記セッションを他のゲートウェイ装置へ切り替えるためのゲートウェイ切り替え要求をセッション管理装置へ送信する切り替え要求部と、を有する、
ゲートウェイ装置。
【請求項７】
移動端末を接続する基地局と外部ネットワークとの間を中継するセッションの経路を管理するセッション管理装置であって、
前記セッションを中継するゲートウェイ装置から前記ゲートウェイ切り替え要求を受信する要求受信部と、
前記ゲートウェイ切り替え要求を送信した前記ゲートウェイ装置を経由するセッションを他のゲートウェイ装置へ切り替える切り替え制御部と、を有する、
セッション管理装置。
【請求項８】
移動端末を接続する基地局と外部ネットワークとの間のセッションを中継するゲートウェイ装置と、前記セッションの経路を管理するセッション管理装置と、を備える移動通信システムの輻輳制御方法であって、
前記ゲートウェイ装置は、
前記セッションのトラフィック量に応じて輻輳を検出し、
前記輻輳の検出に応じてゲートウェイ切り替え要求を前記セッション管理装置へ送信し、
前記セッション管理装置は、
前記ゲートウェイ装置から前記ゲートウェイ切り替え要求を受信し、
前記ゲートウェイ切り替え要求を送信した前記ゲートウェイ装置を経由するセッションを他のゲートウェイ装置へ切り替える、
輻輳制御方法。
【請求項９】
前記セッション管理装置は、前記他のゲートウェイ装置へセッション作成要求を送信するとともに、前記基地局へゲートウェイ切り替え要求を送信し、
前記基地局は、
前記セッション管理装置から前記ゲートウェイ切り替え要求を受信し、
前記ゲートウェイ切り替え要求の受信に応じて、当該基地局から前記ゲートウェイ装置に接続する上りセッションを前記他のゲートウェイ装置へ切り替える、
請求項８に記載の輻輳制御方法。
【請求項１０】
前記セッション管理装置は、前記他のゲートウェイ装置へベアラ変更要求を送信し、
前記他のゲートウェイ装置は、
前記セッション管理装置から前記ベアラ変更要求を受信し、
前記ベアラ変更要求の受信に応じて、当該他のゲートウェイ装置から前記基地局に下りセッションを接続するよう切り替える、
請求項９に記載の輻輳制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信システム、ゲートウェイ装置、セッション管理装置及び輻輳制御方法に関し、特に、移動端末と外部ネットワークの間を中継する移動通信システム、ゲートウェイ装置、セッション管理装置及び輻輳制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、モバイルネットワークに接続可能な携帯電話端末（移動端末）として、フィーチャーフォン等のこれまでの携帯電話よりも多機能なスマートフォンが急激に普及してきている。スマートフォンは、フィーチャーフォン等よりも通信データ量が格段に多いことから、スマートフォンの普及に伴いモバイルネットワークのデータトラフィック量が急激に増加している。このため、最近ではモバイルネットワークのリソース不足によるネットワーク障害が発生しており、さらにデータトラフィック量は今後も増加することが予想されている。したがって、モバイルネットワークにおいて輻輳を効果的に制御するための技術が強く望まれている。
【０００３】
一方、モバイルネットワークの標準化が３ＧＰＰで進められており、次世代のモバイルネットワークであるＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）を収容するコアネットワークとして、ＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）が標準化されている（非特許文献１参照）。ＥＰＣなどの関連するモバイルネットワークでは、端末の移動に応じて通信経路を切り替える技術であるハンドオーバ機能を備えている。
【０００４】
図１２Ａ及び図１２Ｂは、非特許文献１（「５．５ Ｈａｎｄｏｖｅｒ」）に記載されたＥＰＣのハンドオーバシーケンスを示している。図１２Ａ及び図１２Ｂでは、ＥＰＣを含むモバイルネットワークが、ＵＥ（Ｕｓｅｒ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）９０１、ｅＮＢ（ｅｖｏｌｖｅｄ  ＮｏｄｅＢ）９０２ａ及び９０２ｂ、ＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｅｎｔｉｔｙ）９０５、Ｓ−ＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ  Ｇａｔｅｗａｙ）９０３ａ及び９０３ｂ、Ｐ−ＧＷ（Ｐａｃｋｅｔ  Ｄａｔａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｇａｔｅｗａｙ）９０４を備えている。図１２Ａ及び図１２Ｂは、ＵＥ９０１とＰ−ＧＷ９０４との間の通信経路を、ｅＮＢ９０２ａ及びＳ−ＧＷ９０３ａ経由からｅＮＢ９０２ｂ及びＳ−ＧＷ９０３ｂ経由に切り替える場合のシーケンスである。
【０００５】
まず、接続状態ＳＴ８００では、ＵＥ９０１とｅＮＢ９０２ａとの間に上り無線リンク８０１及び下り無線リンク８０６が設定され、ｅＮＢ９０２ａとＳ−ＧＷ９０３ａとの間に上りベアラ経路８０２及び下りベアラ経路８０５が設定され、Ｓ−ＧＷ９０３ａとＰ−ＧＷ９０４との間に上りコア経路８０３及び下りコア経路８０４が設定されている。
【０００６】
このため、アップリンクデータ（上りリンクデータ）は、ＵＥ９０１から上り無線リンク８０１を介してｅＮＢ９０２ａへ転送され、ｅＮＢ９０２ａから上りベアラ経路８０２を介してＳ−ＧＷ９０３ａへ転送され、Ｓ−ＧＷ９０３ａから上りコア経路８０３を介してＰ−ＧＷ９０４へ転送される。また、ダウンリンクデータ（下りリンクデータ）は、Ｐ−ＧＷ９０４から下りコア経路８０４を介してＳ−ＧＷ９０３ａへ転送され、Ｓ−ＧＷ９０３ａから下りベアラ経路８０５を介してｅＮＢ９０２ａへ転送され、ｅＮＢ９０２ａから下り無線リンク８０６を介してＵＥ９０１へ転送される。
【０００７】
まず、ｅＮＢ９０２ａは、ＵＥ９０１のハンドオーバを開始するため、ＭＭＥ９０５へ「Ｈａｎｄｏｖｅｒ  Ｒｅｑｕｉｒｅｄ」メッセージを送信する（Ｓ９０１）。「Ｈａｎｄｏｖｅｒ  Ｒｅｑｕｉｒｅｄ」メッセージには、切り替え先のｅＮＢ９０２ｂを示す情報等が含まれている。
【０００８】
続いて、ＭＭＥ９０５は、「Ｈａｎｄｏｖｅｒ  Ｒｅｑｕｉｒｅｄ」メッセージを受信すると、切り替え先のｅＮＢ９０２ｂを収容するＳ−ＧＷ９０３ｂへセッション作成を要求するため、「Ｃｒｅａｔｅ  Ｓｅｓｓｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔ」メッセージを送信する（Ｓ９０２）。このメッセージを受信したＳ−ＧＷ９０３ｂは、Ｐ−ＧＷ９０４への経路を作成し、ＭＭＥ９０５へ「Ｃｒｅａｔｅ  Ｓｅｓｓｉｏｎ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ」メッセージを返信する（Ｓ９０３）。
【０００９】
続いて、ＭＭＥ９０５は、「Ｃｒｅａｔｅ  Ｓｅｓｓｉｏｎ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ」メッセージを受信すると、切り替え先のｅＮＢ９０２ｂへＵＥ９０１のハンドオーバを要求するため、「Ｈａｎｄｏｖｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔ」メッセージを送信する（Ｓ９０４）。このメッセージを受信したｅＮＢ９０２ｂは、Ｓ＝ＧＷ９０３ｂへの経路を作成し、ＭＭＥ９０５へ「Ｈａｎｄｏｖｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔ  Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ」メッセージを返信する（Ｓ９０５）。
【００１０】
続いて、ＭＭＥ９０５は、「Ｈａｎｄｏｖｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔ  Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ」メッセージを受信すると、Ｓ−ＧＷ９０３ｂへデータ転送用のトンネルを設定するため、「Ｃｒｅａｔｅ  Ｉｎｄｉｒｅｃｔ  Ｄａｔａ  Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ  Ｔｕｎｎｅｌ  Ｒｅｑｕｅｓｔ」メッセージを送信する（Ｓ９０６）。このメッセージを受信したＳ−ＧＷ９０３ｂは、転送用のトンネルを作成し、ＭＭＥ９０５へ「Ｃｒｅａｔｅ  Ｉｎｄｉｒｅｃｔ  Ｄａｔａ  Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ  Ｔｕｎｎｅｌ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ」メッセージを返信する（Ｓ９０７）。
【００１１】
また、ＭＭＥ９０５は、Ｓ−ＧＷ９０３ａへデータ転送用のトンネルを設定するため、「Ｃｒｅａｔｅ  Ｉｎｄｉｒｅｃｔ  Ｄａｔａ  Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ  Ｔｕｎｎｅｌ  Ｒｅｑｕｅｓｔ」メッセージを送信する（Ｓ９０８）。このメッセージを受信したＳ−ＧＷ９０３ａは、転送用のトンネルを作成し、ＭＭＥ９０５へ「Ｃｒｅａｔｅ  Ｉｎｄｉｒｅｃｔ  Ｄａｔａ  Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ  Ｔｕｎｎｅｌ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ」メッセージを返信する（Ｓ９０９）。
【００１２】
続いて、ＭＭＥ９０５は、「Ｃｒｅａｔｅ  Ｉｎｄｉｒｅｃｔ  Ｄａｔａ  Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ  Ｔｕｎｎｅｌ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ」メッセージを受信すると、ＵＥ９０１にハンドオーバを指示するため、ｅＮＢ９０２ａへ「Ｈａｎｄｏｖｅｒ  Ｃｏｍｍａｎｄ」メッセージを送信する（Ｓ９１０）。このメッセージを受信したｅＮＢ９０２ａは、ＵＥ９０１へ無線切り替えを指示し、また、Ｓ−ＧＷからのデータ転送（データフォワーディング）を設定する。無線切り替えの指示を受けたＵＥ９０１は、無線リンクの接続先をｅＮＢ９０２ａからｅＮＢ９０２ｂへ切り替え、無線切り替え完了を通知するためｅＮＢ９０２ｂへ「Ｈａｎｄｏｖｅｒ  Ｃｏｎｆｉｒｍ」メッセージを送信する（Ｓ９１１）。
【００１３】
そうすると、接続状態ＳＴ８１０のように、ＵＥ９０１とｅＮＢ９０２ｂとの間に上り無線リンク８１１及び下り無線リンク８１６が設定され、ｅＮＢ９０２ｂとＳ−ＧＷ９０３ｂとの間に上りベアラ経路８１２及び下りベアラ経路８１５が設定され、Ｓ−ＧＷ９０３ｂとＰ−ＧＷ９０４との間に上りコア経路８１３が設定され、ｅＮＢ９０２ａとＳ−ＧＷ９０３ｂとの間にデータフォワーディング用の転送経路８１４が設定される。
【００１４】
このため、アップリンクデータは、ＵＥ９０１から上り無線リンク８１１を介してｅＮＢ９０２ｂへ転送され、ｅＮＢ９０２ｂから上りベアラ経路８１２を介してＳ−ＧＷ９０３ｂへ転送され、Ｓ−ＧＷ９０３ｂから上りコア経路８１３を介してＰ−ＧＷ９０４へ転送される。また、ダウンリンクデータは、Ｐ−ＧＷ９０４から下りコア経路８０４を介してＳ−ＧＷ９０３ａへ転送され、Ｓ−ＧＷ９０３ａから下りベアラ経路８０５を介してｅＮＢ９０２ａへ転送され、ｅＮＢ９０２ａから転送経路８１４を介してＳ−ＧＷ９０３ｂへ転送され、Ｓ−ＧＷ９０３ｂから下りベアラ経路８１５を介してｅＮＢ９０２ｂへ転送され、ｅＮＢ９０２ｂから下り無線リンク８１６を介してＵＥ９０１へ転送される。
【００１５】
続いて、ｅＮＢ９０２ｂは、「Ｈａｎｄｏｖｅｒ  Ｃｏｎｆｉｒｍ」メッセージを受信すると、ＵＥ９０１の無線切り替え完了を通知するため、ＭＭＥ９０５へ「Ｈａｎｄｏｖｅｒ  Ｎｏｔｉｆｙ」メッセージを送信する（Ｓ９１２）。
【００１６】
続いて、ＭＭＥ９０５は、「Ｈａｎｄｏｖｅｒ  Ｎｏｔｉｆｙ」メッセージを受信すると、Ｓ−ＧＷ９０３ｂのベアラ経路を変更するため、Ｓ−ＧＷ９０３ｂへ「Ｍｏｄｉｆｙ  Ｂｅａｒｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔ」メッセージを送信する（Ｓ９１３）。このメッセージを受信したＳ−ＧＷ９０３ｂは、ｅＮＢ９０２ｂへの経路を作成し、Ｐ−ＧＥ９０４へ「Ｍｏｄｉｆｙ  Ｂｅａｒｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔ」メッセージを送信する（Ｓ９１４）。このメッセージを受信したＰ−ＧＷ９０４は、Ｓ−ＧＷ９０３ｂへの経路を作成し、Ｓ−ＧＷ９０３ｂへ「Ｍｏｄｉｆｙ  Ｂｅａｒｅｒ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ」メッセージを返信する（Ｓ９１５）。さらに、このメッセージを受信したＳ−ＧＷ９０３ｂは、ＭＭＥ９０５へ「Ｍｏｄｉｆｙ  Ｂｅａｒｅｒ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ」メッセージを返信する（Ｓ９１６）。
【００１７】
そうすると、接続状態ＳＴ８２０のように、Ｓ−ＧＷ９０３ｂとＰ−ＧＷ９０４の間に下りコア経路８１７が設定され、ｅＮＢ９０２ｂとＳ−ＧＷ９０３ｂとの間に下りベアラ経路８１５が設定される。このため、ダウンリンクデータは、Ｐ−ＧＷ９０４から下りコア経路８１７を介してＳ−ＧＷ９０３ｂへ転送され、Ｓ−ＧＷ９０３ｂから下りベアラ経路８１５を介してｅＮＢ９０２ｂへ転送され、ｅＮＢ９０２ｂから下り無線リンク８１６を介してＵＥ９０１へ転送される。
【００１８】
続いて、ＭＭＥ９０５は、Ｓ−ＧＷ９０３ａへセッション削除を要求するため「Ｄｅｌｅｔｅ  Ｓｅｓｓｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔ」メッセージを送信する（Ｓ９１７）。このメッセージを受信したＳ−ＧＷ９０３ａは、セッションを削除し、ＭＭＥ９０５へ「Ｄｅｌｅｔｅ  Ｓｅｓｓｉｏｎ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ」メッセージを返信する（Ｓ９１８）。
【００１９】
なお、特許文献１には、移動通信システムの輻輳制御に関連する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００２０】
【非特許文献１】３ＧＰＰ  ＴＳ  ２３．４０１、Ｖ１１．０．０、［online］、［平成24年6月6日検索］、インターネット〈URL：http://www.3gpp.org/ftp/Specs/archive/23_series/23.401/23401-b00.zip>
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】特開２００４−４８２０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
上記のように、モバイルネットワークでは、データトラフィックの急増が問題となっており、また、モバイルネットワークでは、複数のユーザから同様のアクセスが集中しやすい傾向にあるという特徴から、データトラフィックが偏りやすく、局所的・瞬間的にデータトラフィックが増加することが頻繁にあることも問題となっている。
【００２３】
このため、関連するモバイルネットワークでは、局所的なデータトラフィックの増加により、"データトラフィックの偏り"や"輻輳"が発生するため、サービス品質が著しく低下する事象が発生している。
【００２４】
また、ＥＰＣの導入から、Ｓ−ＧＷとＰ−ＧＷのセッションは常時接続となったため、再接続の処理量が大幅に減少したが、Ｓ−ＧＷの変更が少なくなり、データトラフィックの偏りが発生する可能性が高まった。すなわち、ＥＰＣでは、ＵＥを接続し登録するＡｔｔａｃｈ後は、上記のようなハンドオーバ機能が実行されない限り、パケット中継装置であるＳ−ＧＷが変更されることはない。ハンドオーバ機能は、ＵＥが移動し所属しているｅＮＢが変更したときに実行されるため、ＵＥが移動しない限りＳ−ＧＷは変更されない。Ａｔｔａｃｈ時にトラフィックが平準化されていたとしても、モバイルネットワークはその後の変化で、データトラフィックの偏りが発生する確率が高い。
【００２５】
さらに、モバイルネットワークのパケット中継装置は、流れるデータトラフィックを中継する以外にも多くの機能を有している。ハンドオーバ機能や課金機能をはじめ多くの機能が、パケット中継装置で実装されているため、モバイルネットワーク独自の誓約が多い。そのため、モバイルネットワークに一般的なネットワークの負荷分散を考慮した方式を採用することは困難である。
【００２６】
以上のように、関連するモバイルネットワークでは、データトラフィックの偏りや輻輳によるサービス品質の低下を効果的に抑止することができないという問題があった。
【００２７】
本発明の目的は、このような問題を解決する移動通信システム、ゲートウェイ装置、セッション管理装置及び輻輳制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明に係る移動通信システムは、移動端末を接続する基地局と外部ネットワークとの間のセッションを中継するゲートウェイ装置と、前記セッションの経路を管理するセッション管理装置と、を備え、前記ゲートウェイ装置は、前記セッションのトラフィック量に応じて輻輳を検出する輻輳検出部と、前記輻輳の検出に応じてゲートウェイ切り替え要求を前記セッション管理装置へ送信する切り替え要求部と、を有し、前記セッション管理装置は、前記ゲートウェイ装置から前記ゲートウェイ切り替え要求を受信する要求受信部と、前記ゲートウェイ切り替え要求を送信した前記ゲートウェイ装置を経由するセッションを他のゲートウェイ装置へ切り替える切り替え制御部と、を有するものである。
【００２９】
本発明に係るゲートウェイ装置は、移動端末を接続する基地局と外部ネットワークとの間のセッションを中継するゲートウェイ装置であって、前記セッションのトラフィック量に応じて輻輳を検出する輻輳検出部と、前記輻輳の検出に応じて、前記セッションを他のゲートウェイ装置へ切り替えるためのゲートウェイ切り替え要求をセッション管理装置へ送信する切り替え要求部と、を有するものである。
【００３０】
本発明に係るセッション管理装置は、移動端末を接続する基地局と外部ネットワークとの間を中継するセッションの経路を管理するセッション管理装置であって、前記セッションを中継するゲートウェイ装置から前記ゲートウェイ切り替え要求を受信する要求受信部と、前記ゲートウェイ切り替え要求を送信した前記ゲートウェイ装置を経由するセッションを他のゲートウェイ装置へ切り替える切り替え制御部と、を有するものである。
【００３１】
本発明に係る移動通信システムの輻輳制御方法は、移動端末を接続する基地局と外部ネットワークとの間のセッションを中継するゲートウェイ装置と、前記セッションの経路を管理するセッション管理装置と、を備える移動通信システムの輻輳制御方法であって、前記ゲートウェイ装置は、前記セッションのトラフィック量に応じて輻輳を検出し、前記輻輳の検出に応じてゲートウェイ切り替え要求を前記セッション管理装置へ送信し、前記セッション管理装置は、前記ゲートウェイ装置から前記ゲートウェイ切り替え要求を受信し、前記ゲートウェイ切り替え要求を送信した前記ゲートウェイ装置を経由するセッションを他のゲートウェイ装置へ切り替えるものである。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、データトラフィックの偏りや輻輳によるサービス品質の低下を効果的に抑止することが可能な移動通信システム、ゲートウェイ装置、セッション管理装置及び輻輳制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施の形態に係るモバイルネットワークの構成を示すネットワーク構成図である。
【図２】実施の形態に係るモバイルネットワークの各装置の機能を示す機能ブロック図である。
【図３】実施の形態に係るモバイルネットワークの動作を示すシーケンス図である。
【図４】実施の形態に係るモバイルネットワークの動作を説明するための説明図である。
【図５】実施の形態に係るモバイルネットワークの動作を説明するための説明図である。
【図６】実施の形態に係るモバイルネットワークの動作を説明するための説明図である。
【図７】実施の形態に係るモバイルネットワークの動作を説明するための説明図である。
【図８】実施の形態に係るモバイルネットワークの動作を説明するための説明図である。
【図９】実施の形態に係るモバイルネットワークの動作を説明するための説明図である。
【図１０】実施の形態に係るモバイルネットワークの動作を説明するための説明図である。
【図１１】実施の形態に係るモバイルネットワークの動作を説明するための説明図である。
【図１２Ａ】関連するモバイルネットワークの動作を示すシーケンス図である。
【図１２Ｂ】関連するモバイルネットワークの動作を示すシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態に係るモバイルネットワークの構成を示している。図１に示すように、モバイルネットワーク（移動通信システム）１００は、ＵＥ１０１、ｅＮＢ１０２、Ｓ−ＧＷ１０３ａ及び１０３ｂ（いずれかをＳ−ＧＷ１０３ともいう）、Ｐ−ＧＷ１０４、ＭＭＥ１０５、ＰＤＮ（Ｐａｃｋｅｔ  Ｄａｔａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）１０６を備えている。
【００３５】
図１のモバイルネットワーク１００は、ＵＥ１０１を接続する無線アクセスネットワークをＬＴＥで構成し、ＰＤＮ１０６に接続するコアネットワークをＥＰＣで構成した例である。例えば、ＬＴＥは、ＵＥ１０１、ｅＮＢ１０２を含んで構成され、ＥＰＣは、Ｓ−ＧＷ１０３ａ及び１０３ｂ、Ｐ−ＧＷ１０４、ＭＭＥ１０５を含んで構成されている。すなわち、ＵＥ１０１及びｅＮＢ１０２は無線アクセスネットワークを構成し、ｅＮＢ１０２、Ｓ−ＧＷ１０３ａ及び１０３ｂ、Ｐ−ＧＷ１０４、ＭＭＥ１０５はコアネットワークを構成している。ｅＮＢ１０２は、無線アクセスネットワークにもコアネットワークにも含まれている。
【００３６】
ＵＥ（移動端末）１０１は、携帯電話端末などの無線端末装置である。ＰＤＮ１０６は、外部ネットワークであり、コアネットワーク外部におけるインターネット等のパケットネットワークである。モバイルネットワーク１００は、ＵＥ１０１とＰＤＮ１０６との間のデータ送受信を可能にするネットワークである。例えば、ＵＥ１０１は、スマートフォンなどの多機能な携帯電話であり、常時接続される複数のセッションを介してＰＤＮ１０６と、通話や各種データを含むデータ（パケット）の送受信を行う。
【００３７】
ＵＥ１０１から送信されるパケットは、セッションの経路に従って、ｅＮＢ１０２、Ｓ−ＧＷ１０３ａもしくはＳ−ＧＷ１０３ｂ、Ｐ−ＧＷ１０４の順に中継されてＰＤＮ１０６へ転送される。また、ＰＤＮ１０６から送信されるパケットも、セッションの経路に従って、Ｐ−ＧＷ１０４、Ｓ−ＧＷ１０３ａもしくはＳ−ＧＷ１０３ｂ、ｅＮＢ１０２の順に中継されてＵＥ１０１へ転送される。
【００３８】
ｅＮＢ１０２は、ＬＴＥの無線アクセスネットワークにおける基地局である。ｅＮＢ１０２は、ＵＥ１０１からのアクセスを受け付けてＵＥ１０１との間に無線リンクを設定し、ＵＥ１０１とＳ−ＧＷ１０３ａもしくはＳ−ＧＷ１０３ｂとの間の中継処理を行う。ｅＮＢ１０２は、ＭＭＥ１０５からの制御により設定されたセッションの経路にしたがって、ＵＥ１０１から送信されるＰＤＮ１０６宛のデータをＳ−ＧＷ１０３ａもしくはＳ−ＧＷ１０３ｂへ転送し、また、Ｓ−ＧＷ１０３ａもしくはＳ−ＧＷ１０３ｂから送信されるＵＥ１０１宛のデータをＵＥ１０１へ転送する。
【００３９】
Ｓ−ＧＷ（サービングゲートウェイ）１０３ａ及び１０３ｂは、コアネットワーク装置群のひとつであり、ｅＮＢ１０２とＰ−ＧＷ１０４との間を中継するゲートウェイ装置である。Ｓ−ＧＷ１０３ａ及び１０３ｂは、ＭＭＥ１０５からの制御により設定されたセッションの経路にしたがって、ｅＮＢ１０２から送信されるＰＤＮ１０６宛のデータをＰ−ＧＷ１０４へ転送し、また、Ｐ−ＧＷ１０４から送信されるＵＥ１０１宛のデータをｅＮＢ１０２へ転送する。さらに、本実施の形態に係るＳ−ＧＷ１０３ａ及び１０３ｂは、セッション（ベアラ経路）ごとにデータトラフィックを監視し、データトラフィックが閾値を超えた場合に、ＭＭＥ１０５へＳ−ＧＷの切り替えを要求する。
【００４０】
Ｐ−ＧＷ（外部ネットワークゲートウェイ）１０４は、外部ネットワークであるＰＤＮ１０６との接続装置であり、ＰＤＮ１０６とＳ−ＧＷ１０３ａ及び１０３ｂ（コアネットワーク）との間を中継するゲートウェイ装置である。Ｐ−ＧＷ１０４は、Ｓ−ＧＷ１０３ａまたは１０３ｂから設定されたセッションの経路にしたがって、Ｓ−ＧＷ１０３ａまたは１０３ｂから送信されるＰＤＮ１０６宛のデータをＰＤＮ１０６へ転送し、また、ＰＤＮ１０６から送信されるＵＥ１０１宛のデータをＳ−ＧＷ１０３ａまたは１０３ｂへ転送する。
【００４１】
ＭＭＥ１０５は、ＵＥ１０１とＰＤＮ１０６間のセッションの経路の管理・設定等を行うセッション管理装置である。ＭＭＥ１０５は、ｅＮＢ１０２、Ｓ−ＧＷ１０３ａまたは１０３ｂからの要求に応じて、ｅＮＢ１０２、Ｓ−ＧＷ１０３ａまたは１０３ｂ（Ｐ−ＧＷ１０４）に対しセッション（ベアラ経路）の設定を要求する。
【００４２】
例えば、ＭＭＥ１０５は、ｅＮＢ１０２からＵＥ１０１の接続要求（アタッチ要求）を受けると、ｅＮＢ１０２、Ｓ−ＧＷ１０３ａまたは１０３ｂ（Ｐ−ＧＷ１０４）に対し新たなセッション（ベアラ経路）を設定する。また、ＭＭＥ１０５は、ｅＮＢ１０２からハンドオーバ要求を受けると、ｅＮＢ１０２、Ｓ−ＧＷ１０３ａまたは１０３ｂ（Ｐ−ＧＷ１０４）に対しセッション（ベアラ経路）の切り替えを要求する。さらに、本実施の形態に係るＭＭＥ１０５は、Ｓ−ＧＷ１０３ａまたは１０３ｂから、Ｓ−ＧＷの切り替え要求を受けると、ｅＮＢ１０２、Ｓ−ＧＷ１０３ａまたは１０３ｂ（Ｐ−ＧＷ１０４）に対しセッション（ベアラ経路）の切り替え（Ｓ−ＧＷの切り替え）を制御する。
【００４３】
図２は、本実施の形態に係るＳ−ＧＷ、ＭＭＥ、ｅＮＢの機能ブロックを示しており、主に、後述する輻輳制御を行うための機能ブロックの概略を示している。Ｓ−ＧＷ、ＭＭＥ及びｅＮＢは、その他、各装置が必要な機能を実現するためのブロックを有している（不図示）。
【００４４】
なお、図２の各装置における各機能（各処理）は、ハードウェア又はソフトウェア、もしくはその両方によって構成される。また、Ｓ−ＧＷ、ＭＭＥ及びｅＮＢの各機能を、ＣＰＵやメモリ等を有するコンピュータにより実現してもよい。例えば、Ｓ−ＧＷ、ＭＭＥ及びｅＮＢの各機能を、図３以下に後述する輻輳制御動作を行うための輻輳制御プログラムをＣＰＵで実行することにより実現してもよい。
【００４５】
図２に示すように、Ｓ−ＧＷ１０３ａ（切り替え元のゲートウェイ）は、輻輳検出部２０１、切り替え要求部２０２を有している。なお、Ｓ−ＧＷ１０３ａ及び１０３ｂは、いずれも同様の構成及び動作を行う装置であるが、ここでは説明を簡略化するため、切り替え元と切り替え先のゲートウェイとしての主な特徴について説明する。
【００４６】
輻輳検出部２０１は、セッションごとにデータトラフィック量を監視し、データトラフィック量が閾値を超えた場合に輻輳を検出する。切り替え要求部２０２は、輻輳検出部２０１による輻輳の検出に応じて、ＭＭＥ１０５へＳ−ＧＷ切り替え要求（Ｓ−ＧＷ  Ｃｈａｎｇｅ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）を送信する。また、切り替え要求部２０２は、他のＳ−ＧＷへ切り替えるセッションの選択を行い、切り替えるセッションをＳ−ＧＷ切り替え要求による通知する。
【００４７】
ＭＭＥ１０５は、要求受信部２０３、切り替え制御部２０４を有している。要求受信部２０３は、Ｓ−ＧＷ１０３からＳ−ＧＷ切り替え要求（Ｓ−ＧＷ  Ｃｈａｎｇｅ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）を受信する。切り替え制御部２０４は、Ｓ−ＧＷ１０３からＳ−ＧＷ切り替え要求を受信すると、切り替え先のＳ−ＧＷを選択し、セッションの経路を選択したＳ−ＧＷを含む経路へ切り替えるように、ｅＮＢ１０２、Ｓ−ＧＷ１０３（Ｐ−ＧＷ１０４）へ経路の変更を要求する（Ｃｒｅａｔｅ  Ｓｅｓｓｉｏｎ  ＲｅｑｕｅｓｔやＳ−ＧＷ  Ｃｈａｎｇｅ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）。
【００４８】
ｅＮＢ１０２は、要求受信部２０５、切り替え部２０６を有している。要求受信部２０５は、ＭＭＥ１０５からＳ−ＧＷ切り替え要求（Ｓ−ＧＷ  Ｃｈａｎｇｅ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）を受信する。切り替え部２０６は、ＭＭＥ１０５からＳ−ＧＷ切り替え要求を受信すると、要求にしたがってセッションの接続先をＳ−ＧＷ１０３ｂへ切り替える。
【００４９】
Ｓ−ＧＷ１０３ｂ（切り替え先のゲートウェイ）は、要求受信部２０７、切り替え部２０８を有している。要求受信部２０７は、ＭＭＥ１０５からＳ−ＧＷ切り替えのための要求（Ｃｒｅａｔｅ  Ｓｅｓｓｉｏｎ  ＲｅｑｕｅｓｔやＭｏｄｉｆｙ  Ｂｅａｒｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）を受信する。切り替え部２０８は、ＭＭＥ１０５からＳ−ＧＷ切り替えのための要求を受信すると、要求にしたがってセッションの接続先をｅＮＢ１０２へ設定する（切り替える）。
【００５０】
図３は、図１のモバイルネットワークにおける輻輳発生時の動作の流れを示しており、図４〜図１１は図３の各ステップの動作を示している。本実施の形態に係る輻輳制御方法について、図３の流れの順に、図４〜図１１を参照しつつ説明する。
【００５１】
まず、Ｓ−ＧＷ切り替え前の状態では、図４に示すように、ＵＥ１０１とＰＤＮ１０６との間で複数のセッション４０１〜４０６を介してデータが送受信されている。図４では各セッションの矢印の大きさ（幅）はデータトラフィック量を表している。
【００５２】
すなわち、セッション４０１〜４０３は、ｅＮＢ１０２、Ｓ−ＧＷ１０３ａ及びＰ−ＧＷ１０４を経由して接続されており、セッション４０４〜４０６は、ｅＮＢ１０２、Ｓ−ＧＷ１０３ｂ及びＰ−ＧＷ１０４を経由して接続されている。セッション４０１〜４０３は、セッション４０４〜４０６と比べてデータトラフィック量が大きいため、Ｓ−ＧＷ１０３ｂよりもＳ−ＧＷ１０３ａに負荷が集中している。
【００５３】
図３の接続状態ＳＴ３００は、このときのＳ−ＧＷ１０３ａを介したセッション４０１の経路を示している。図３に示すように、ＵＥ１０１とｅＮＢ１０２との間に上り無線リンク３０１及び下り無線リンク３０６が設定され、ｅＮＢ１０２とＳ−ＧＷ１０３ａとの間に上りベアラ経路３０２及び下りベアラ経路３０５が設定され、Ｓ−ＧＷ１０３ａとＰ−ＧＷ１０４との間に上りコア経路３０３及び下りコア経路３０４が設定されている。上りセッションは、上り無線リンク３０１、上りベアラ経路３０２、上りコア経路３０３を経由し、下りセッションは、下りコア経路３０４、下りベアラ経路３０５、下り無線リンク３０６を経由する。
【００５４】
このため、ＵＥ１０１からＰＤＮ１０６へ送信されるアップリンクデータ（上りリンクデータ）は、ＵＥ１０１から上り無線リンク３０１を介してｅＮＢ１０２へ転送され、ｅＮＢ１０２から上りベアラ経路３０２を介してＳ−ＧＷ１０３ａへ転送され、Ｓ−ＧＷ１０３ａから上りコア経路３０３を介してＰ−ＧＷ１０４へ転送される。また、ＰＤＮ１０６からＵＥ１０１へ送信されるダウンリンクデータ（下りリンクデータ）は、Ｐ−ＧＷ１０４から下りコア経路３０４を介してＳ−ＧＷ１０３ａへ転送され、Ｓ−ＧＷ１０３ａから下りベアラ経路３０５を介してｅＮＢ１０２へ転送され、ｅＮＢ１０２から下り無線リンク３０６を介してＵＥ１０１へ転送される。
【００５５】
この状態で、Ｓ−ＧＷ１０３ａのデータトラフィックが多くなると、Ｓ−ＧＷ１０３ｂ（他のゲートウェイ）へセッションの切り替え処理を開始する。図５は、図４で示したセッションのうち切り替え対象として選択されたセッション４０１を示している。すなわち、Ｓ−ＧＷ１０３ａは、自装置の各セッションのトラフィック量を監視し、データトラフィックが集中し装置状況（トラフィック量）が所定の閾値を超えた場合、輻輳を検出する。例えば、全セッションのトラフィック量の合計が閾値を超えた場合に輻輳を検出してもよいし、セッション数が閾値を超えた場合に輻輳を検出してもよい。動画などトラフィック量が大きくなる傾向にあるセッションを監視し、トラフィック量やセッション数に応じて輻輳を検出してもよい。
そうすると、Ｓ−ＧＷ１０３ａは、自装置が中継しているセッションのうち一つまたは複数のセッションを切り替え対象に選択する。図５の例ではセッション４０１を切り替え対象と選択している。Ｓ−ＧＷ１０３ａは、少なくとも切り替え後のトラフィック量が閾値以下となるように、切り替えるセッションを選択する。例えば、動画などトラフィック量の大きいセッションを選択すると効果的にトラフィック量を削減できる。
【００５６】
続いて、図６に示すように、各装置が制御メッセージを送受信することでアップリンク切り替えを行う。Ｓ−ＧＷ１０３ａは、ＭＭＥ１０５へ切り替え対象セッション（ベアラ）を通知するため、「Ｓ−ＧＷ  Ｃｈａｎｇｅ  Ｒｅｑｕｅｓｔ（ゲートウェイ切り替え要求）」メッセージを送信する（図３及び図６のＳ１０１）。このメッセージを受信したＭＭＥ１０５は、切り替え先のＳ−ＧＷを選択する。ＭＭＥ１０５は、切り替え前と後でｅＮＢ１０１とＰ−ＧＷ１０４とが変わらずにサービスの継続可能なＳ−ＧＷ１０３ｂを、切り替え先として決定する。ＭＭＥ１０５は、ｅＮＢ１０１とＰ−ＧＷ１０４を経由した同じ経路構築が可能なＳ−ＧＷを切り替え先に選択する。例えば、Ｓ−ＧＷの負荷状態や空き容量（帯域）等に基づいて、切り替え対象セッションのトラフィックを転送可能なＳ−ＧＷを選択する。
【００５７】
なお、複数のセッションが切り替え対象セッションの場合、１つのＳ−ＧＷに切り替えてもよいし、複数のＳ−ＧＷに切り替えてもよい。できるだけトラフィック量を均等に分散するようにＳ−ＧＷを選択することが好ましい。なお、複数のセッションを切り替える場合には、１セッションずつ切り替えを行い、複数セッション分、以下の切り替え処理を繰り返す。
【００５８】
ＭＭＥ１０５は、切り替え先のＳ−ＧＷ１０３ｂを決定すると、Ｐ−ＧＷ１０４とＳ−ＧＷ１０３ｂ間の経路を作成するため、既存技術を利用する。すなわち、ＭＭＥ１０５は、図１２Ａと同様に、Ｓ−ＧＷ１０３ｂへ「Ｃｒｅａｔｅ  Ｓｅｓｓｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔ（セッション作成要求）」メッセージを送信する（図３及び図６のＳ１０２）。このメッセージを受信したＳ−ＧＷ１０３ｂは、Ｐ−ＧＷ１０４に接続する経路を生成し、ＭＭＥ１０５へ「Ｃｒｅａｔｅ  Ｓｅｓｓｉｏｎ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ」メッセージを返信する（図３及び図６のＳ１０３）。
【００５９】
ＭＭＥ１０５は、「Ｃｒｅａｔｅ  Ｓｅｓｓｉｏｎ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ」メッセージを受信すると、ｅＮＢ１０２とＳ−ＧＷ１０３ｂ間の経路を作成するため、ｅＮＢ１０２へ「Ｓ−ＧＷ  Ｃｈａｎｇｅ  Ｒｅｑｕｅｓｔ（ゲートウェイ切り替え要求）」メッセージを送信する（図３及び図６のＳ１０４）。このメッセージを受信したｅＮＢ１０２は、Ｓ−ＧＷ１０３ａに接続する経路をＳ−ＧＷ１０３ｂに接続する経路に切り替え、ＭＭＥ１０５へ「Ｓ−ＧＷ  Ｃｈａｎｇｅ  Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ」メッセージを返信する（図３及び図６のＳ１０５）。
【００６０】
Ｓ１０２〜Ｓ１０５の制御メッセージにより、図７のように、アップリンク４０１ａ（セッション４０１のアップリンク）のパケット中継装置がＳ−ＧＷ１０３ａからＳ−ＧＷ１０３ｂへ切り替わる。このときダウンリンク４０１ｂ（セッション４０１のダウンリンク）はＳ−ＧＷ１０３ａ経由のままである。
【００６１】
図３の接続状態ＳＴ３１０は、このときのＳ−ＧＷ１０３ｂを介したアップリンク４０１ａと、Ｓ−ＧＷ１０３ａを介したダウンリンク４０１ｂの経路を示している。接続状態ＳＴ３１０では、接続状態ＳＴ３００と比べて、ｅＮＢ１０２とＳ−ＧＷ１０３ｂとの間に上りベアラ経路３１１が設定され、Ｓ−ＧＷ１０３ｂとＰ−ＧＷ１０４との間に上りコア経路３１２が設定されている。このため、アップリンクデータは、ＵＥ１０１から上り無線リンク３０１を介してｅＮＢ１０２へ転送され、ｅＮＢ１０２から上りベアラ経路３１１を介してＳ−ＧＷ１０３ｂへ転送され、Ｓ−ＧＷ１０３ｂから上りコア経路３１２を介してＰ−ＧＷ１０４へ転送される。なお、ダウンリンクデータは接続状態ＳＴ３００と同じ経路で転送される。
【００６２】
続いて、図８に示すように、各装置が制御メッセージを送受信することでダウンリンク切り替えを行う。ＭＭＥ１０５は、ダウンリンクのパケット中継装置切り替えのため、既存技術を利用する。すなわち、ＭＭＥ１０５は、図１２Ｂと同様に、Ｓ−ＧＷ１０３ｂへ「Ｍｏｄｉｆｙ  Ｂｅａｒｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔ（ベアラ変更要求）」メッセージを送信する（図３及び図８のＳ１０６）。このメッセージを受信したＳ−ＧＷ１０３ｂは、ｅＮＢ１０２へ接続するように経路を切り替え、さらに、Ｐ−ＧＷ１０４の経路を切り替えるため、Ｐ−ＧＷ１０４へ「Ｍｏｄｉｆｙ  Ｂｅａｒｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔ」メッセージを送信する（図３及び図８のＳ１０７）。このメッセージを受信したＰ−ＧＷ１０４は、Ｓ−ＧＷ１０３ｂへ接続するように経路を切り替え、Ｓ−ＧＷ１０３ｂへ「Ｍｏｄｉｆｙ  Ｂｅａｒｅｒ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ」メッセージを返信する（図３及び図８のＳ１０８）。このメッセージを受信したＳ−ＧＷ１０３ｂは、さらにＭＭＥ１０５へ「Ｍｏｄｉｆｙ  Ｂｅａｒｅｒ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ」メッセージを返信する（図３及び図８のＳ１０９）。
【００６３】
Ｓ１０６〜Ｓ１０９の制御メッセージにより、図９のように、ダウンリンク４０１ｂもパケット中継装置がＳ−ＧＷ１０３ａからＳ−ＧＷ１０３ｂへ切り替わる。図３の接続状態ＳＴ３２０は、このときのＳ−ＧＷ１０３ｂを介したセッション４０１（４０１ａ及び４０１ｂ）の経路を示している。接続状態ＳＴ３２０では、接続状態ＳＴ３１０と比べて、ｅＮＢ１０２とＳ−ＧＷ１０３ｂとの間に下りベアラ経路３１４が設定され、Ｓ−ＧＷ１０３ｂとＰ−ＧＷ１０４との間に下りコア経路３１３が設定されている。このため、ダウンリンクデータは、Ｐ−ＧＷ１０４から下りコア経路３１３を介してＳ−ＧＷ１０３ｂへ転送され、Ｓ−ＧＷ１０３ｂから下りベアラ経路３１４を介してｅＮＢ１０２へ転送され、ｅＮＢ１０２から下り無線リンク３０６を介してＵＥ１０１へ転送される。なお、アップリンクデータは接続状態ＳＴ３１０と同じ経路で転送される。
【００６４】
続いて、図１０に示すように、Ｓ−ＧＷ１０３ａを中継する経路を削除するため、既存技術を利用する。すなわち、ＭＭＥ１０５は、Ｓ−ＧＷ１０３ａへ「Ｄｅｌｅａｔｅ  Ｓｅｓｓｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔ（セッション削除要求）」メッセージを送信し（図３及び図１０のＳ１１０）、このメッセージを受信したＳ−ＧＷ１０３ａは、セッションを削除して、ＭＭＥ１０５へ「Ｄｅｌｅａｔｅ  Ｓｅｓｓｉｏｎ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ」メッセージを返信する（図３及び図１０のＳ１１１）。
【００６５】
これにより、セッション４０１を中継するパケット中継装置がＳ−ＧＷ１０３ａからＳ−ＧＷ１０３ｂへ切り替わり、切り替え処理（輻輳制御処理）が完了する。図１１は、Ｓ−ＧＷ切り替え後のデータトラフィックを示している。
【００６６】
セッション４０２〜４０３は、ｅＮＢ１０２、Ｓ−ＧＷ１０３ａ及びＰ−ＧＷ１０４を経由して接続され、セッション４０１、４０４〜４０６は、ｅＮＢ１０２、Ｓ−ＧＷ１０３ｂ及びＰ−ＧＷ１０４を経由して接続される。データトラフィックの大きいセッション４０１を、Ｓ−ＧＷ１０３ａからＳ−ＧＷ１０３ｂへ切り替えたため、Ｓ−ＧＷの負荷を分散することができ、Ｓ−ＧＷ１０３ａの輻輳が抑止されている。
【００６７】
以上説明したように、本実施の形態では、ＥＰＣのモバイルネットワークにおいて、Ｓ−ＧＷが輻輳を検出して、Ｓ−ＧＷの切り替えをＭＭＥへ要求し、ＭＭＥがＳ−ＧＷを切り替えるように制御することとした。すなわち、Ｓ−ＧＷは、自装置状況を監視し、自装置が中継しているセッションを他のＳ−ＧＷに切り替える処理をＳ−ＧＷから開始することが可能となる。
【００６８】
このような構成により、データトラフィックが特定のＳ−ＧＷに集中することを防ぐことができる。したがって、局所的なデータトラフィックの増加による、"データトラフィックの偏り"や"輻輳"の発生を抑制させることができ、効果的にサービス品質の維持・向上を図ることができる。また、高負荷処理により誘発される故障やエラーの減少効果がある。
【００６９】
また、本実施の形態では、新たな「Ｓ−ＧＷ  Ｃｈａｎｇｅ  Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ」メッセージと、既存技術の「Ｃｒｅａｔｅ  Ｓｅｓｓｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ｒｅｓｐｏｎｓｅ」メッセージ、「Ｍｏｄｉｆｙ  Ｂｅａｒｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ｒｅｓｐｏｎｓｅ」メッセージ、「Ｄｅｌｅａｔｅ  Ｓｅｓｓｉｏｎ  Ｒｅｑｕeｓｔ／Ｒｅｓｐｏｎｓｅ」メッセージを駆使してＳ−ＧＷが中継するセッションを、他のＳ−ＧＷへ切り替える。「Ｓ−ＧＷ  Ｃｈａｎｇｅ  Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ」の処理のみを既存技術に追加することで実現できるため、簡易に輻輳制御を実現することができ、開発コストや導入コストを低く抑えることができる。
特に、図３のように、ハンドオーバ時と同様、アップリンクの経路を切り替えて、ダウンリンクの経路を切り替えるという２段階のステップでセッションの経路を切り替えることにより、ＥＰＣのようなモバイルネットワークに適したゲートウェイ切り替えを行うことができる。
【００７０】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００７１】
１００    モバイルネットワーク
１０１    ＵＥ
１０２    ｅＮＢ
１０３    Ｓ−ＧＷ
１０４    Ｐ−ＧＷ
１０５    ＭＭＥ
１０６    ＰＤＮ
２０１    輻輳検出部
２０２    切り替え要求部
２０３    要求受信部
２０４    切り替え制御部
２０５    要求受信部
２０６    切り替え部
２０７    要求受信部
２０８    切り替え部
【図１】
2013258648.tif 000003
【図２】
2013258648.tif 000004
【図３】
2013258648.tif 000005
【図４】
2013258648.tif 000006
【図５】
2013258648.tif 000007
【図６】
2013258648.tif 000008
【図７】
2013258648.tif 000009
【図８】
2013258648.tif 000010
【図９】
2013258648.tif 000011
【図１０】
2013258648.tif 000012
【図１１】
2013258648.tif 000013
【図１２Ａ】
2013258648.tif 000014
【図１２Ｂ】
2013258648.tif 000015