(57)【要約】      （修正有）【課題】通信端末が使用するパケット・データ・ネットワーク・ゲートウェイ（ＰＧＷ）の変更処理に時間を要しないＰＧＷ、サービング・ゲートウェイ（ＳＧＷ）、ベアラ制御方法、ベアラ確立方法及びプログラムを提供する。【解決手段】ソースＰＧＷ１０は、通信中の通信端末に関する通信状態の変化を検出する検出部１１と、検出部１１において、通信状態の変化を検出した場合、自装置を介して通信中の通信端末に関する通信を、自装置に代わって実行するターゲットＰＧＷ２０を決定する決定部１２と、通信端末に関する第１のベアラをターゲットＰＧＷ２０との間に確立することを指示するメッセージをＳＧＷ３０へ送信する通信部１３と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信中の通信端末に関する通信状態の変化を検出する検出部と、
前記検出部において、通信状態の変化が検出された場合、前記通信端末の通信を、自装置に代わって実行するターゲットＰＧＷを決定する決定部と、
前記通信端末に関する第１のベアラを前記ターゲットＰＧＷとの間に確立することを指示するメッセージをＳＧＷへ送信する通信部と、を備えるＰＧＷ。
【請求項２】
前記決定部は、
前記ターゲットＰＧＷとの間において前記通信端末に関する第２のベアラを確立する、請求項１に記載のＰＧＷ。
【請求項３】
前記ＳＧＷに対して、自装置へ送信すべき前記通信端末に関するデータを前記第１のベアラを介して前記ターゲットＰＧＷへ送信することを指示する切替指示部をさらに備える、請求項２に記載のＰＧＷ。
【請求項４】
前記切替指示部は、
外部ネットワークと通信を行う対向ノード装置へ、自装置へ送信すべき前記通信端末に関するデータを前記ターゲットＰＧＷへ送信することを指示する、請求項３に記載のＰＧＷ。
【請求項５】
前記切替指示部は、
前記ＳＧＷ及び前記対向ノード装置へ、自装置へ送信すべき前記通信端末に関するデータの送信先の変更を指示すると、前記第２のベアラを削除する、請求項４に記載のＰＧＷ。
【請求項６】
前記検出部は、
ＤＰＩ機能を用いて前記通信状態の変化を検出する、もしくは、他の装置から送信された制御信号を用いて前記通信状態の変化を検出する、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のＰＧＷ。
【請求項７】
通信中の通信端末に関する通信状態が変化したことによって、ソースＰＧＷを介して通信中の通信端末に関する通信を、前記ソースＰＧＷに代わって実行するターゲットＰＧＷを決定したソースＰＧＷから、前記通信端末に関する第１のベアラを前記ターゲットＰＧＷとの間に確立することを指示するメッセージを受信する通信部と、
前記メッセージを受信すると、前記ターゲットＰＧＷとの間に前記第１のベアラを確立するベアラ制御部と、を備えるＳＧＷ。
【請求項８】
前記通信部は、
前記ソースＰＧＷへ送信すべき前記通信端末に関するデータを前記第１のベアラを介して前記ターゲットＰＧＷへ送信することを指示するメッセージを受信すると、前記通信端末に関するデータの送信先を、前記ソースＰＧＷから前記ターゲットＰＧＷへ切り替える、請求項７に記載のＳＧＷ。
【請求項９】
通信中の通信端末に関する通信状態の変化を検出し、
通信状態の変化が検出された場合、前記通信端末の通信を、自装置に代わって実行するターゲットＰＧＷを決定し、
前記通信端末に関する第１のベアラを前記ターゲットＰＧＷとの間に確立することを指示するメッセージをＳＧＷへ送信する、ベアラ制御方法。
【請求項１０】
通信中の通信端末に関する通信状態が変化したことによって、ソースＰＧＷを介して通信中の通信端末に関する通信を、前記ソースＰＧＷに代わって実行するターゲットＰＧＷを決定したソースＰＧＷから、前記通信端末に関する第１のベアラを前記ターゲットＰＧＷとの間に確立することを指示するメッセージを受信し、
前記メッセージを受信すると、前記ターゲットＰＧＷとの間に前記第１のベアラを確立する、ベアラ確立方法。
【請求項１１】
通信中の通信端末に関する通信状態の変化を検出し、
通信状態の変化が検出された場合、前記通信端末の通信を、自装置に代わって実行するターゲットＰＧＷを決定し、
前記通信端末に関する第１のベアラを前記ターゲットＰＧＷとの間に確立することを指示するメッセージをＳＧＷへ送信する、ことをコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項１２】
通信中の通信端末に関する通信状態が変化したことによって、ソースＰＧＷを介して通信中の通信端末に関する通信を、前記ソースＰＧＷに代わって実行するターゲットＰＧＷを決定したソースＰＧＷから、前記通信端末に関する第１のベアラを前記ターゲットＰＧＷとの間に確立することを指示するメッセージを受信し、
前記メッセージを受信すると、前記ターゲットＰＧＷとの間に前記第１のベアラを確立することをコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＰＧＷ、ＳＧＷ、ベアラ制御方法、ベアラ確立方法及びプログラムに関し、特にＰＧＷの切替処理を行うＰＧＷ、ＳＧＷ、ベアラ制御方法、ベアラ確立方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）に規定された動作に従って、ＵＥ（User Equipment）が外部ネットワークと通信を行う場合、ＵＥは、ＰＧＷ（Packet Data Network Gateway）を介して外部ネットワークと通信を行う。ＵＥは、３ＧＰＰにおいて通信端末の総称として用いられる。また、ＰＧＷは、外部ネットワークと通信する際のゲートウェイとして用いられる。
【０００３】
ＵＥは、３ＧＰＰに規定された動作を実行するモバイルネットワークへＡｔｔａｃｈしている間、外部ネットワークと通信を行う場合、同一のＰＧＷを介して外部ネットワークと通信を行う。非特許文献１には、ＵＥのＡｔｔａｃｈ処理に関する動作が開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】3GPP TS 23.401 V13.1.0 （2014-12）5.3.2 Attach procedure
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、複数のＵＥが、同一のＰＧＷを用いて外部ネットワークと通信を行っている場合、一部のＵＥの通信量が増加すると、他のＵＥにおいて通信可能な通信量が減少する等の影響を及ぼすことがある。そのため、通信量が多いＵＥを他のＰＧＷへ収容させる等のＵＥに関するベアラの動的な移行が要望されている。しかし、ＵＥに関するベアラを他のＰＧＷへ移行させる場合、ネットワーク主導によって、ＵＥを一旦Ｄｅｔａｃｈさせてから、新たなＰＧＷへ再Ａｔｔａｃｈさせる必要がある。この場合、ＵＥの再Ａｔｔａｃｈに伴う再接続処理に時間がかかるという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、ＵＥが使用するＰＧＷの変更処理に時間を要しないＰＧＷ、ＳＧＷ、ベアラ制御方法、ベアラ確立方法及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様にかかるＰＧＷは、通信中の通信端末に関する通信状態の変化を検出する検出部と、前記検出部において、通信状態の変化が検出された場合、前記通信端末の通信を、自装置に代わって実行するターゲットＰＧＷを決定する決定部と、前記通信端末に関する第１のベアラを前記ターゲットＰＧＷとの間に確立することを指示するメッセージをＳＧＷへ送信する通信部と、を備えるものである。
【０００８】
本発明の第２の態様にかかるＳＧＷは、通信中の通信端末に関する通信状態が変化したことによって、ソースＰＧＷを介して通信中の通信端末に関する通信を、前記ソースＰＧＷに代わって実行するターゲットＰＧＷを決定したソースＰＧＷから、前記通信端末に関する第１のベアラを前記ターゲットＰＧＷとの間に確立することを指示するメッセージを受信する通信部と、前記メッセージを受信すると、前記ターゲットＰＧＷとの間に前記第１のベアラを確立するベアラ制御部と、を備えるものである。
【０００９】
本発明の第３の態様にかかるベアラ制御方法は、通信中の通信端末に関する通信状態の変化を検出し、通信状態の変化が検出された場合、前記通信端末の通信を、自装置に代わって実行するターゲットＰＧＷを決定し、前記通信端末に関する第１のベアラを前記ターゲットＰＧＷとの間に確立することを指示するメッセージをＳＧＷへ送信するものである。
【００１０】
本発明の第４の態様にかかるベアラ確立方法は、通信中の通信端末に関する通信状態が変化したことによって、ソースＰＧＷを介して通信中の通信端末に関する通信を、前記ソースＰＧＷに代わって実行するターゲットＰＧＷを決定したソースＰＧＷから、前記通信端末に関する第１のベアラを前記ターゲットＰＧＷとの間に確立することを指示するメッセージを受信し、前記メッセージを受信すると、前記ターゲットＰＧＷとの間に前記第１のベアラを確立するものである。
【００１１】
本発明の第５の態様にかかるプログラムは、通信中の通信端末に関する通信状態の変化を検出し、通信状態の変化が検出された場合、前記通信端末の通信を、自装置に代わって実行するターゲットＰＧＷを決定し、前記通信端末に関する第１のベアラを前記ターゲットＰＧＷとの間に確立することを指示するメッセージをＳＧＷへ送信する、ことをコンピュータに実行させるものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、ＵＥが使用するＰＧＷの変更処理に時間を要しないＰＧＷ、ＳＧＷ、ベアラ制御方法、ベアラ確立方法及びプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１にかかる通信システムの構成図である。
【図２】実施の形態２にかかる通信システムの構成図である。
【図３】実施の形態２にかかるＰＧＷの構成図である。
【図４】実施の形態２にかかるＳＧＷの構成図である。
【図５】実施の形態２にかかる変更先ＰＧＷ決定処理の流れを示す図である。
【図６】実施の形態２にかかるＳＧＷとターゲットＰＧＷとの間のセッション確立処理の流れを示す図である。
【図７】実施の形態２にかかるソースＰＧＷとターゲットＰＧＷとの間のセッション確立処理の流れを示す図である。
【図８】実施の形態２にかかる上りデータのパス切替処理の流れを示す図である。
【図９】実施の形態２にかかる上りデータ及び下りデータの転送経路を示す図である。
【図１０】実施の形態２にかかる下りデータのパス切替処理の流れを示す図である。
【図１１】実施の形態２にかかる上りデータ及び下りデータの転送経路を示す図である。
【図１２】実施の形態２にかかる不要なベアラの削除処理の流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（実施の形態１）
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。はじめに、図１を用いて本発明の実施の形態１にかかる通信システムの構成例について説明する。図１の通信システムは、ソースＰＧＷ１０、ターゲットＰＧＷ２０及びＳＧＷ（Serving Gateway）３０を有する。ソースＰＧＷ１０、ターゲットＰＧＷ２０及びＳＧＷ３０は、プロセッサがメモリに格納されたプログラムを実行することによって動作するコンピュータ装置であってもよい。
【００１５】
続いて、ソースＰＧＷ１０の構成例について説明する。ソースＰＧＷ１０は、検出部１１、決定部１２及び通信部（送受信部）１３を有している。ソースＰＧＷ１０を構成する各構成要素は、プロセッサがメモリに格納されたプログラムを実行することによって処理が実行されるソフトウェアもしくはモジュールであってもよい。もしくは、ソースＰＧＷ１０を構成する各構成要素は、回路等によって構成されてもよい。
【００１６】
検出部１１は、通信中の通信端末に関する通信状態の変化を検出する。通信中とは、例えば、通信端末を宛先とするデータを受信し、受信したデータを通信端末へ送信すること、もしくは、通信端末から送信されたデータを受信し、受信したデータを外部ネットワーク等へ送信することであってもよい。
【００１７】
通信状態とは、例えば、データ転送量、パケットロス数（パケット廃棄数）もしくは転送速度等であってもよい。通信状態の変化は、例えば、ある通信端末に関するデータ転送量が予め定められた閾値を超えること、ある通信端末の通信におけるパケットロス数が予め定められた閾値を超えること、もしくは、ある通信端末におけるＧＢＲ（Guaranteed Bit Rate）が定められている場合に転送速度がＧＢＲを超えること、等であってもよい。また、通信状態の変化は、無線通信方式（ＲＡＴ：Radio Access Technology）の変化であってもよい。
【００１８】
検出部１１は、通信状態の変化を自装置内において検出してもよく、外部サーバ等によって検出された情報を受信することによって、通信状態の変化を検出してもよい。また、検出部１１は、ＤＰＩ（Deep Packet Inspection）において取得可能な情報を検出してもよい。ＤＰＩにおいて取得可能な情報は、例えば、テキストか動画か、等を示すデータの種別、もしくは宛先が特定のサーバかどうか、等であってもよい。さらに、検知部１１は、ある特定アプリケーション用途の通信を検知してもよい。
【００１９】
決定部１２は、検出部１１において、通信状態の変化が検出された場合、通信状態が変化した通信端末の通信を、ソースＰＧＷ１０に代わって実行するターゲットＰＧＷ２０を決定する。
【００２０】
決定部１２は、装置全体のデータ転送量もしくはパケットロス数等が、まだ予め定められた閾値に達していないＰＧＷを、ターゲットＰＧＷ２０として決定してもよい。複数のＰＧＷに関する通信状態の状況については、ＰＧＷ間において通知しあってもよく、外部サーバ等において一括して管理されてもよい。
【００２１】
通信部１３は、ＳＧＷ３０へ、ＳＧＷ３０とターゲットＰＧＷ２０との間において、移行対象となる通信端末に関するベアラを確立することを指示するメッセージを送信する。ベアラは、例えば、通信端末毎に定められたデータ転送経路であってもよい。データ転送経路は、例えば、データ伝送経路、データ中継経路もしくはデータ転送トンネル等と言い換えられてもよい。
【００２２】
以上説明したように、図１の通信システムを用いることによって、ソースＰＧＷ１０は、ＳＧＷ３０へ、ターゲットＰＧＷ２０との間に移行対象となる通信端末に関するベアラの確立を指示することによって、現在の通信端末に設定されているベアラを変更することができる。言い換えると、ソースＰＧＷ１０は、Ａｔｔａｃｈ状態の通信端末をＤｅｔａｃｈすることなく、通信端末のベアラを変更することができる。通信端末は、再Ａｔｔａｃｈに伴う処理を実行する必要がないため、データ伝送経路の変更に伴う切り替え時間等の発生も回避することができる。
【００２３】
（実施の形態２）
続いて、図２を用いて本発明の実施の形態２にかかる通信システムの構成例について説明する。図２の通信システムは、主に３ＧＰＰにおいて規定されている動作を実行するノード装置によって構成されている。図２の通信システムは、ＵＥ４０、ｅＮＢ（evolved NodeB）５０、ＳＧＷ（Serving Gateway）６０、ソースＰＧＷ７０、ターゲットＰＧＷ８０、ＳＣＳ（Service Capability Server）９０、ＰＣＲＦ（Policy and Charging Rule Function）１００、トラヒック収集装置１１０及びインターネット１２０を有している。
【００２４】
ソースＰＧＷ７０は、図１のソースＰＧＷ１０に相当し、ターゲットＰＧＷ８０は、図１のターゲットＰＧＷ２０に相当する。ＳＧＷ６０は、図１のＳＧＷ３０に相当する。
【００２５】
ＵＥ４０は、３ＧＰＰにおいて通信端末の総称として用いられる。ｅＮＢ５０は、無線通信方式として、３ＧＰＰにおいて規定されているＬＴＥ（Long Term Evolution）を用いることができる基地局である。
【００２６】
ＳＧＷ６０は、ｅＮＢ５０と、ソースＰＧＷ７０もしくはターゲットＰＧＷ８０との間において送受信されるユーザデータを中継する。ユーザデータは、例えば、Ｕ−Ｐｌａｎｅデータと称されてもよい。ソースＰＧＷ７０及びターゲットＰＧＷ８０は、ＳＣＳ９０とＳＧＷ６０との間において送受信されるユーザデータを中継する。また、ソースＰＧＷ７０とターゲットＰＧＷ８０との間においても、ユーザデータが伝送される。
【００２７】
ＳＣＳ９０は、例えば、Ｍ２Ｍ（Machine to Machine）通信を実現するために用いられるＭ２Ｍアプリケーションが搭載された装置である。ＳＣＳ９０は、例えば、インターネット１２０に配置されているアプリケーションサーバと通信を行い、アプリケーションサーバと、ソースＰＧＷ７０もしくはターゲットＰＧＷ８０との間において送受信されるユーザデータを中継する。また、ＳＣＳ９０は、オープンネットワークであるインターネットの他に、クローズドネットワークに配置されている装置と通信を行ってもよい。また、ＳＣＳ９０の代わりに、ＡＧＷ（Access Gateway）もしくはＴＤＦ（Traffic Detection Function）、他にもＲａｄｉｕｓやＲｏｕｔｅｒ等が用いられてもよい。
【００２８】
ＰＣＲＦ１００は、ｅＮＢ５０、ＳＧＷ６０、ソースＰＧＷ７０、ターゲットＰＧＷ８０及びＳＣＳ９０において構成されるネットワークにおけるポリシー制御及び課金制御等を行う装置である。
【００２９】
トラヒック収集装置１１０は、ソースＰＧＷ７０及びターゲットＰＧＷ８０のトラヒックを管理する装置である。例えば、トラヒック収集装置１１０は、ソースＰＧＷ７０及びターゲットＰＧＷ８０において送受信されているデータ量、もしくは、ソースＰＧＷ７０及びターゲットＰＧＷ８０におけるパケットロス数等を管理してもよい。
【００３０】
インターネット１２０は、ｅＮＢ５０、ＳＧＷ６０、ソースＰＧＷ７０、ターゲットＰＧＷ８０、ＳＣＳ９０、ＰＣＲＦ１００及びトラヒック収集装置１１０によって構成されるモバイルネットワークとは異なる外部ネットワークである。インターネット１２０に、複数のアプリケーションサーバ等が配置されていてもよい。
【００３１】
続いて、図３を用いて本発明の実施の形態２にかかるソースＰＧＷ７０の構成例について説明する。図３のソースＰＧＷ７０は、図１のソースＰＧＷ１０に切替指示部７１が追加された構成である。ソースＰＧＷ７０において、図１のソースＰＧＷ１０と同様の構成については、詳細な説明を省略する。
【００３２】
切替指示部７１は、ＳＧＷ６０へ、ソースＰＧＷ７０に送信すべきＵＥ４０に関するデータを、ターゲットＰＧＷ８０へ送信することを指示するメッセージを通信部１３を介して送信する。ＳＧＷ６０とターゲットＰＧＷ８０との間には、ベアラが確立しているとする。
【００３３】
さらに、切替指示部７１は、ＳＣＳ９０へ、ソースＰＧＷ７０に送信すべきＵＥ４０に関するデータを、ターゲットＰＧＷ８０へ送信することを指示するメッセージを通信部１３を介して送信する。
【００３４】
切替指示部７１が、ＳＧＷ６０及びＳＣＳ９０へ、ソースＰＧＷ７０へ送信すべきデータをターゲットＰＧＷ８０へ送信することを指示するメッセージを送信することによって、ＵＥ４０に関するデータの転送処理をターゲットＰＧＷ８０へ移行することができる。これによって、ソースＰＧＷ７０は、ＵＥ４０に関するデータの転送処理を行うことがなくなるため、処理負荷を低減させることができる。また、通信システム全体としてみると、ソースＰＧＷ７０及びターゲットＰＧＷ８０における処理負荷を平準化することができる。なお、本図においては、ＰＣＲＦ１００、トラヒック収集装置１１０との間のインタフェースについては、図示を省略する。
【００３５】
続いて、図４を用いて本発明の実施の形態２にかかるＳＧＷ６０の構成例について説明する。ＳＧＷ６０は、通信部６１及び制御部６２を有している。通信部６１は、ソースＰＧＷ７０から、ターゲットＰＧＷ８０との間において、ＵＥ４０の通信に関するベアラを確立することを指示するメッセージを受信する。さらに、通信部６１は、ソースＰＧＷ７０から、ソースＰＧＷ７０に送信すべきＵＥ４０に関するデータを、ターゲットＰＧＷ８０へ送信することを指示するメッセージを受信する。また、通信部６１は、ソースＰＧＷ７０及びターゲットＰＧＷ８０との間において、ユーザデータを送受信する。
【００３６】
制御部６２は、通信部６１を介して、ターゲットＰＧＷ８０との間において、ＵＥ４０に関するベアラを確立することを指示するメッセージを受信すると、ターゲットＰＧＷ８０との間においてベアラを確立する処理を実行する。さらに、制御部６２は、ソースＰＧＷ７０に送信すべきＵＥ４０に関するデータを、ターゲットＰＧＷ８０へ送信することを指示するメッセージを受信すると、ＵＥ４０から送信されたデータの宛先をターゲットＰＧＷ８０とする。
【００３７】
また、本図においては、ＰＣＲＦ１００及びｅＮＢ５０との間のインタフェースについては、図示を省略する。
【００３８】
続いて、図５を用いて本発明の実施の形態２にかかる変更先ＰＧＷを決定する処理の流れについて説明する。はじめに、ソースＰＧＷ７０は、ＵＥ４０の通信状態の変化を検出する（Ｓ１１）。例えば、ソースＰＧＷ７０は、ＵＥ４０に関するデータの転送量が、予め定められた閾値を超えた場合に、ＵＥ４０の通信状態が変化したと判定してもよい。データの転送量は、ソースＰＧＷ７０がＵＥ４０に関するデータを送信及び受信したデータ量であってもよい。ソースＰＧＷ７０は、例えば、ＤＰＩ機能を用いて、ＵＥ４０の通信状態の変化を検出してもよい。ＤＰＩ機能は、ユーザパケットを分析する機能である。
【００３９】
また、ソースＰＧＷ７０は、ＵＥ毎のデータ転送量とともに装置全体のデータ転送量を考慮して通信状態の変化を検出してもよい。例えば、ソースＰＧＷ７０は、あるＵＥ４０のデータ転送量が、閾値を超えた場合であっても、自装置が転送することができるデータ量を超えていない場合、通信状態が変化していないと判定してもよい。言い換えると、ＵＥ４０個々のデータ転送量が予め定められた閾値を超え、装置全体のデータ転送量も予め定められた閾値を超えた場合に、通信状態が変化したと判定してもよい。
【００４０】
次に、ソースＰＧＷ７０は、トラヒック収集装置１１０へ、通信リソース、つまり、装置全体としてのデータ転送量に余裕があるＰＧＷを問い合わせるために、ＰＧＷ変更通知メッセージを送信する（Ｓ１２）。ソースＰＧＷ７０は、ターゲットＰＧＷへ移管するデータ転送量等に関する情報をＰＧＷ変更通知メッセージに設定してもよい。トラヒック収集装置１１０は、例えば、オペレーション装置等であってもよく、各ＰＧＷから、リアルタイムもしくは定期的にデータの転送量に関する情報を取得しているとする。
【００４１】
トラヒック収集装置１１０は、ＰＧＷ変更通知メッセージを受信すると、通信リソースに余裕があるＰＧＷを抽出する。例えば、トラヒック収集装置１１０は、データ転送量が、予め定められた閾値に達していないＰＧＷをターゲットＰＧＷとして選択してもよい。もしくは、トラヒック収集装置１１０は、ソースＰＧＷ７０が移管するデータ転送量を追加しても、装置全体のデータ転送量として予め定められた閾値に達しないＰＧＷをターゲットＰＧＷとして選択してもよい。
【００４２】
トラヒック収集装置１１０は、ターゲットＰＧＷを選択すると、選択したターゲットＰＧＷをソースＰＧＷ７０へ通知するために、ターゲットＰＧＷ通知メッセージをソースＰＧＷ７０へ送信する（Ｓ１３）。
【００４３】
続いて、図６を用いて本発明の実施の形態２にかかるＳＧＷ６０とターゲットＰＧＷ８０との間のベアラ確立処理の流れについて説明する。ベアラ確立処理は、セッション確立処理と言い換えられてもよい。
【００４４】
はじめに、ソースＰＧＷ７０は、図５のステップＳ１３において、自装置の代わりにＵＥ４０に関するデータ転送処理を実行するターゲットＰＧＷ８０に関する情報を受信すると、ＳＧＷ６０へ、PGW Relocation Requestメッセージを送信する（Ｓ２１）。ソースＰＧＷ７０は、ターゲットＰＧＷ８０の識別情報及びアドレス情報等をPGW Relocation Requestメッセージに設定する。
【００４５】
次に、ＳＧＷ６０は、PGW Relocation Requestメッセージに設定されたターゲットＰＧＷ８０に関する情報に従い、ターゲットＰＧＷ８０との間にＵＥ４０に関するデータ伝送に用いるベアラを確立する。ここで、ＳＧＷ６０とターゲットＰＧＷ８０との間のインタフェースは、３ＧＰＰにおいてＳ５インタフェースとして定められている。ＳＧＷ６０は、ターゲットＰＧＷ８０との間にＳ５インタフェースを介したＳ５セッションを確立するために、ターゲットＰＧＷ８０へ、Create Session Requestメッセージを送信する（Ｓ２２）。
【００４６】
次に、ターゲットＰＧＷ８０は、ＵＥ４０に関するデータ転送を実行するＰＧＷが、ソースＰＧＷ７０からターゲットＰＧＷ８０へ変更されたことを通知するために、ＰＣＲＦ１００へCredit Control Requestメッセージを送信する（Ｓ２３）。次に、ＰＣＲＦ１００は、Credit Control Requestメッセージへの応答として、Credit Control AnswerメッセージをターゲットＰＧＷ８０へ送信する（Ｓ２４）。
【００４７】
次に、ターゲットＰＧＷ８０は、Create Session Requestメッセージへの応答として、Create Session ResponseメッセージをＳＧＷ６０へ送信する（Ｓ２５）。ターゲットＰＧＷ８０が、Create Session ResponseメッセージをＳＧＷ６０へ送信することによって、ＳＧＷ６０とターゲットＰＧＷ８０との間のベアラが確立する。次に、ＳＧＷ６０は、PGW Relocation Requestメッセージへの応答としてPGW Relocation ResponseメッセージをソースＰＧＷ７０へ送信する（Ｓ２６）。
【００４８】
続いて、図７を用いて本発明の実施の形態２にかかるソースＰＧＷ７０とターゲットＰＧＷ８０との間のベアラ確立処理の流れについて説明する。ソースＰＧＷ７０とターゲットＰＧＷ８０との間に確立したセッションもしくはベアラは、Indirect tunnelと称されてもよい。
【００４９】
Indirect tunnelは、ＵＥ４０に関するデータ転送処理を、ソースＰＧＷ７０からターゲットＰＧＷ８０へ切り替える過程において、ソースＰＧＷ７０とターゲットＰＧＷ８０との間においてデータ転送を行うために用いられる。
【００５０】
はじめに、ソースＰＧＷ７０は、ターゲットＰＧＷ８０へCreate Indirect Data Tunnel Requestメッセージを送信する（３１）。ソースＰＧＷ７０は、Indirect tunnelを用いてデータ転送を行うＵＥ４０に関する識別情報をCreate Indirect Data Tunnel Requestメッセージに設定する。
【００５１】
次に、ターゲットＰＧＷ８０は、Create Indirect Data Tunnel Requestメッセージへの応答として、Create Indirect Data Tunnel ResponseメッセージをソースＰＧＷ７０へ送信する（Ｓ３２）。ターゲットＰＧＷ８０が、ソースＰＧＷ７０へCreate Indirect Data Tunnel Responseメッセージを送信することによって、ソースＰＧＷ７０とターゲットＰＧＷ８０との間にIndirect tunnelが確立する。
【００５２】
続いて、図８を用いて本発明の実施の形態２にかかる上りデータのパス切替処理の流れについて説明する。パス切替処理は、データの転送経路を切り替える処理である。上りデータは、ＵＥ４０から、インターネット上のサーバ装置等へ送信されるデータである。下りデータは、インターネット上のサーバ装置等からＵＥ４０へ送信されるデータである。
【００５３】
はじめに、ソースＰＧＷ７０は、ＳＧＷ６０へ、ＵＥ４０に関する上りデータをターゲットＰＧＷ８０へ送信することを指示するためにPath Switch Requestメッセージを送信する（Ｓ４１）。次に、ＳＧＷ６０は、Path Switch Requestメッセージへの応答として、Path Switch ResponseメッセージをソースＰＧＷ７０へ送信する（Ｓ４２）。ステップＳ４２以降、ＳＧＷ６０は、ＵＥ４０に関する上りデータをターゲットＰＧＷ８０へ送信する。また、ターゲットＰＧＷ８０は、ＳＧＷ６０から送信された上りデータを、Indirect tunnelを用いてソースＰＧＷ７０へ送信する。なぜなら、この段階においては、ＳＣＳ９０は、ＵＥ４０に関するデータをターゲットＰＧＷ８０において処理することを通知されていないからである。
【００５４】
ここで、図９を用いて、上りデータ及び下りデータの転送経路について説明する。インターネット１２０のサーバ装置等からＵＥ４０へ送信される下りデータについては、パス切替処理は実行されていない。そのため、下りデータは、ＳＣＳ９０、ソースＰＧＷ７０、ＳＧＷ６０及びｅＮＢ５０を介してＵＥ４０へ送信される。
【００５５】
ＵＥ４０からインターネット１２０上のサーバ装置等へ送信される上りデータについては、ソースＰＧＷ７０からターゲットＰＧＷ８０へ、パス切替処理が実行されている。そのため、上りデータは、ｅＮＢ５０、ＳＧＷ６０、ターゲットＰＧＷ８０、ソースＰＧＷ７０及びＳＣＳ９０を介してインターネット１２０へ送信される。
【００５６】
図９から明らかなように、図８の上りデータのパス切替処理を実施すると、上りデータは、下りデータと異なる経路上を伝送される。
【００５７】
続いて、図１０を用いて本発明の実施の形態２にかかる下りデータのパス切替処理の流れについて説明する。はじめに、ソースＰＧＷ７０は、ターゲットＰＧＷ８０へ、ＵＥ４０に関する下りデータをＳＧＷ６０へ送信することを指示するためにPath Switch Requestメッセージを送信する（Ｓ５１）。次に、ターゲットＰＧＷ８０は、ＳＣＳ９０へ、ＵＥ４０を宛先とする下りデータの送信先をソースＰＧＷ７０からターゲットＰＧＷ８０へ変更することを指示する送信先変更通知メッセージをＳＣＳ９０へ送信する（Ｓ５２）。次に、ＳＣＳ９０は、送信先変更通知メッセージへの応答として送信先変更通知応答メッセージをターゲットＰＧＷ８０へ送信する（Ｓ５３）。
【００５８】
ＳＣＳ９０は、送信先変更通知応答メッセージをターゲットＰＧＷ８０へ送信することによって、ＵＥ４０を宛先とする下りデータの転送先をソースＰＧＷ７０からターゲットＰＧＷ８０へ切り替える。また、ＳＣＳ９０は、送信先変更通知メッセージを受信することによって、以降の上りデータについても、ターゲットＰＧＷ８０から送信されてくることを認識する。
【００５９】
次に、ターゲットＰＧＷ８０は、Path Switch Requestメッセージへの応答としてPath Switch ResponseメッセージをソースＰＧＷ７０へ送信する（Ｓ５４）。ここで、ターゲットＰＧＷ８０は、Path switch ResponseメッセージをソースＰＧＷ７０へ送信することによって、以降の処理において、ＳＣＳ９０から送信されたＵＥ４０に関する下りデータを、ソースＰＧＷ７０との間のIndirect tunnelを用いず、ＳＧＷ６０へ送信する。また、ターゲットＰＧＷ８０は、ＵＥ４０に関する上りデータを、ソースＰＧＷ７０との間のIndirect tunnelを用いず、ＳＣＳ９０へ送信するように切り替える。
【００６０】
ここで、図１１を用いて、上りデータ及び下りデータの転送経路について説明する。インターネット１２０のサーバ装置等からＵＥ４０へ送信される下りデータについて、パス切替処理が実行されている。そのため、下りデータは、ＳＣＳ９０、ターゲットＰＧＷ８０、ＳＧＷ６０及びｅＮＢ５０を介してＵＥ４０へ送信される。
【００６１】
また、上りデータについても、ターゲットＰＧＷ８０は、Indirect tunnelを用いずにＳＣＳ９０へ送信する。そのため、上りデータは、ｅＮＢ５０、ＳＧＷ６０、ターゲットＰＧＷ８０及びＳＣＳ９０を介してインターネット１２０へ送信される。
【００６２】
図１１から明らかなように、図１０の下りデータのパス切替処理を実施すると、上りデータと下りデータとは、同じ経路上を伝送される。
【００６３】
続いて、図１２を用いて本発明の実施の形態２にかかる不要なベアラの削除処理の流れについて説明する。はじめに、ソースＰＧＷ７０は、ＳＧＷ６０との間のベアラを削除するために、Delete Bearer RequestメッセージをＳＧＷ６０へ送信する（Ｓ６１）。次に、ＳＧＷ６０は、Delete Bearer Requestメッセージへの応答としてDelete Bearer ResponseメッセージをソースＰＧＷ７０へ送信する（Ｓ６２）。ＳＧＷ６０がソースＰＧＷ７０へDelete Bearer Responseメッセージを送信することによって、ＳＧＷ６０とソースＰＧＷ７０との間のベアラが削除される。
【００６４】
次に、ソースＰＧＷ７０は、ＳＧＷ６０との間において、ＵＥ４０に関するベアラを削除したことをＰＣＲＦ１００へ送信するために、Credit Control RequestメッセージをＰＣＲＦ１００へ送信する（Ｓ６３）。次に、ＰＣＲＦ１００は、Credit Control Requestメッセージへの応答として、Credit Control AnswerメッセージをソースＰＧＷ７０へ送信する（Ｓ６４）。
【００６５】
次に、ソースＰＧＷ７０は、ターゲットＰＧＷ８０との間のIndirect tunnelを削除するために、Delete Indirect Data Forwarding Tunnel RequestメッセージをターゲットＰＧＷ８０へ送信する（Ｓ６５）。次に、ターゲットＰＧＷ８０は、Delete Indirect Data Forwarding Tunnel Requestメッセージへの応答として、Delete Indirect Data Forwarding Tunnel ResponseメッセージをソースＰＧＷ７０へ送信する（Ｓ６６）。ターゲットＰＧＷ８０が、ソースＰＧＷ７０へDelete Indirect Data Forwarding Tunnel Responseメッセージを送信することによって、ソースＰＧＷ７０とターゲットＰＧＷ８０との間のIndirect tunnelは削除される。
【００６６】
以上説明したように、本発明の実施の形態２にかかる通信システムを用いることによって、ソースＰＧＷ７０において処理していた、ＵＥ４０に関する上りデータ及び下りデータを、段階的にターゲットＰＧＷ８０へ移行することができる。例えば、経路変更にかかわる各装置が、上りデータと下りデータとの経路を同時に変更させた場合に、処理負荷が急激に増加し、経路変更の収束が遅くなることがある。そのため、上りデータと下りデータとを異なるタイミングにて、ターゲットＰＧＷ８０へ移行させることによって、経路変更の収束を速くすることができる。
【００６７】
また、本発明の実施の形態２にかかる通信システムを用いることによって、実施の形態１と同様に、ＵＥ４０においてＤｅｔａｃｈ処理を実施することなく、データ伝送に使用するＰＧＷを変更することができる。そのため、通信中のＵＥについても、短い切り替え時間によって、データ処理を行うＰＧＷを変更することができる。また、Ｄｅｔａｃｈ処理を実施しないことによって、ＵＥは、通信を中断することなく、データ処理を行うＰＧＷを変更することができる。
【００６８】
また、実施の形態２においては、ベアラ単位にＰＧＷを変更することができる。そのため、Ｍｕｌｔｉ  ＰＤＮを実施している場合には、全てのベアラについてＰＧＷを変更することはなく、特定のベアラのＰＧＷのみを変更することができる。例えば、ＵＥが複数のアプリケーションを実行している場合、一部のアプリケーションに関する通信のみＰＧＷを変更することができる。
【００６９】
また、実施の形態２においては、主に無線通信方式としてＬＴＥを用いる例について説明したが、いわゆる３Ｇと称される無線通信方式もしくは無線ＬＡＮを用いる場合についても実施の形態２と同様の効果を得ることができる。
【００７０】
上述の実施の形態では、本発明をハードウェアの構成として説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明は、ＰＧＷ及びＳＧＷにおける処理を、ＣＰＵ（Central Processing Unit）にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。）
【００７１】
上述の例において、プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【００７２】
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】
【００７３】
１０  ソースＰＧＷ
１１  検出部
１２  決定部
１３  通信部
２０  ターゲットＰＧＷ
３０  ＳＧＷ
４０  ＵＥ
５０  ｅＮＢ
６０  ＳＧＷ
６１  通信部
６２  制御部
７０  ソースＰＧＷ
７１  切替指示部
８０  ターゲットＰＧＷ
９０  ＳＣＳ
１００  ＰＣＲＦ
１１０  トラヒック収集装置
１２０  インターネット
【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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