JP2011166432A - Packet transfer device, communication system, and packet transfer method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シグナリングメッセージを転送するパケット転送装置、通信システムおよびパケット転送方法に関する。 The present invention relates to a packet transfer apparatus, a communication system, and a packet transfer method for transferring a signaling message.
従来のシグナリングメッセージの転送方法として、たとえば、下記特許文献1に記載の技術では、互いに異なる物理回線を利用する装置間を接続するIWF(InterWorking Function)装置が、主にシグナリング制御を行うIWF−cと、主にユーザデータの転送を行うIWF−uと、を備える。IWF−cは、SCCP(Signalling Connection Control Part)を一端終端して呼情報を認識する。RNC(Radio Network Controller)が「Initial UE(User Equipment) Message」をMSC(Mobile Switching Center)に向けて送信する際に、RNCとIWF−Cとの間及びIWF−cとMSCとの間でSCCPコネクションが設定され、同じ呼に対応するコネクションの対応表が作成される。そして、IWF装置は、この対応表を用いて転送を行なうことで、RNC内の複数ある制御信号送受信部の中から適切な送受信部を選択する。
As a conventional signaling message transfer method, for example, in the technique described in
また、互いに異なる物理回線を利用する装置間を接続する装置として、3GPP(3rd Generation Partnership Project) TS.25.467で規定されているHNB−GW(3G Home Node B Gateway)がある(下記、非特許文献1参照)。
Further, as a device for connecting devices using different physical lines, 3GPP (3rd Generation Partnership Project) TS. There is HNB-GW (3G Home Node B Gateway) defined in 25.467 (see Non-Patent
しかしながら、上記特許文献1に記載の技術によれば、SCCPコネクション同士を対応付けるため、RNC側とMSC側との間でプロトコルが異なる場合に対応できない、という問題点があった。また、上記特許文献1に記載の技術ではシグナリングメッセージを一旦終端して転送している。そのため、シグナリングメッセージを転送する装置が、シグナリングメッセージを終端する機能を有する必要がある、という問題があった。
However, according to the technique described in
また、上記非特許文献1では、HNB−GWのIu(CN(Core Network)との間のインタフェース)上のシグナリングプロトコルとその処理についての記述はあるが、Iuh(HNB(Home Node B)との間のインタフェース)とIu間のシグナリングメッセージのパケット転送に関しては記述がない。したがって、HNB−GWシグナリングメッセージを転送する場合に、シグナリングメッセージを終端する機能を有する必要がある、という問題があった。
Moreover, in the said
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、シグナリングメッセージを、終端処理を行うことなく転送することができるパケット転送装置、通信システムおよびパケット転送方法得ることを目的とする。また、転送元と転送先が異なるプロトコルを用いている場合に、シグナリングメッセージを転送することができるパケット転送装置、通信システムおよびパケット転送方法を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a packet transfer apparatus, a communication system, and a packet transfer method that can transfer a signaling message without performing termination processing. It is another object of the present invention to provide a packet transfer apparatus, a communication system, and a packet transfer method that can transfer a signaling message when a transfer source and a transfer destination use different protocols.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、2つ以上の通信装置と接続し、前記通信装置から受信したシグナリングプロトコルに基づいて生成されたシグナリングメッセージを、他の前記通信装置へ転送するパケット転送装置であって、前記通信装置との間で前記シグナリングプロトコルの下位層のプロトコルに基づいて送受信処理を行い、前記下位層のプロトコルに基づくコネクションの設定時に、そのコネクションの識別情報をコネクション情報として取得するプロトコル処理手段と、前記コネクション情報を保持するための記憶手段と、を備え、前記プロトコル処理手段は、前記コネクション情報を前記記憶手段へ格納し、受信したシグナリングメッセージから抽出した前記下位層のプロトコルのコネクションの識別情報と前記コネクション情報とに基づいて、そのシグナリングメッセージを転送する、ことを特徴とする。 In order to solve the above-described problem and achieve the object, the present invention connects two or more communication devices, and transmits a signaling message generated based on a signaling protocol received from the communication device to other communication devices. A packet transfer device that transfers to a device, performs transmission / reception processing with the communication device based on a lower layer protocol of the signaling protocol, and identifies the connection when setting a connection based on the lower layer protocol A protocol processing means for acquiring information as connection information; and a storage means for holding the connection information. The protocol processing means stores the connection information in the storage means and extracts it from the received signaling message. The connection identification information of the lower layer protocol Based on said connection information and transfers the signaling messages, characterized in that.
本発明によれば、パケット転送装置が、第1のインタフェース側の通信プロトコル処理を行う第1のプロトコル処理手段と、第2のインタフェース側の通信プロトコル処理を行う第2のプロトコル処理手段と、を備え、第1のプロトコル処理手段および第2のプロトコル処理手段は、同一コネクションを示す第1のインタフェース側のコネクション識別情報と第2のインタフェース側のコネクション識別情報との対応を保持し、その対応に基づいて、シグナリングメッセージを転送するようにしたので、シグナリングメッセージを、終端処理を行うことなく転送することができる、という効果を奏する。また、転送元と転送先が異なるプロトコルを用いている場合に、シグナリングメッセージを転送することができる、という効果を奏する。 According to the present invention, the packet transfer apparatus includes: a first protocol processing unit that performs communication protocol processing on the first interface side; and a second protocol processing unit that performs communication protocol processing on the second interface side. And the first protocol processing means and the second protocol processing means hold the correspondence between the connection identification information on the first interface side indicating the same connection and the connection identification information on the second interface side. Based on this, since the signaling message is transferred, the signaling message can be transferred without performing termination processing. In addition, the signaling message can be transferred when the transfer source and the transfer destination use different protocols.
以下に、本発明にかかるパケット転送装置、通信システムおよびパケット転送方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of a packet transfer apparatus, a communication system, and a packet transfer method according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態1.
図1は、本発明にかかる通信システムの実施の形態1の構成例を示す図である。図1に示すように、本実施の形態の通信システムは、移動端末であるUE1と、フェムトセル基地局(HNB)2と、HNB−GW3と、CN4と、Security Gateway(セキュリティ装置)5と、HMS(HNB Management System:フェムトセル基地局管理システム)6と、で構成される。本実施の形態では、本発明にかかるパケット転送装置としてHNB−GW3を例にあげて説明を行なう。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a first embodiment of a communication system according to the present invention. As shown in FIG. 1, the communication system according to the present embodiment includes a mobile terminal UE1, a femtocell base station (HNB) 2, an HNB-GW 3, a
HNB2は、Uuインタフェース11を介して1以上のUE1と接続する(図1では、簡略化のためUE1は1台のみを記載している)。図1はこの発明の移動体通信システムを示すシステム構成図の一例である。HHNB−GW3は、Iuhインタフェース12を介して1以上のHNB2と接続する(図1では、簡略化のためHNB2は1台のみを記載している)。
The HNB 2 is connected to one or
HHNB−GW3とHNB2間は、公衆網を含むことすることがあるため、図1の構成例では、セキュリティを確保するための処理(セキュリティ処理)を行うSecurity Gateway5を設置している。なお、HHNB−GW3とHNB2間が公衆網を含まない場合等、セキュリティ処理が不要な場合はSecurity Gateway5を備えなくてもよい。 Since the public network may be included between HHNB-GW3 and HNB2, Security Gateway 5 for performing processing for securing security (security processing) is provided in the configuration example of FIG. If security processing is not required, such as when the public network is not included between HHNB-GW3 and HNB2, Security Gateway 5 may not be provided.
また、HHNB−GW3は、Iuインタフェース13を介してCN4と接続する。HMS6は、TR−069インタフェース14を介してHNB−GW3と接続し、HNB2やHNB−GW3の構成管理を行なう。
The HHNB-GW 3 is connected to the
図2は、本実施の形態の通信システムを構成する各装置のプロトコルスタックの一例を示す図である。ここでは、CN4からHNB2の間は、IP(Internet Protocol)ネットワークで構成されているとし、最下位レイヤにはEthernet(登録商標)が存在し、レイヤ3にはIPプロトコルが存在する。また、レイヤ4にはIPパケットの信頼性ある転送のためにSCTP(Stream Control Transmission Protocol)プロトコルが存在する。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a protocol stack of each device constituting the communication system of the present embodiment. Here, it is assumed that the network between CN4 and HNB2 is configured by an IP (Internet Protocol) network, Ethernet (registered trademark) exists in the lowest layer, and IP protocol exists in
HNB3とHNB2の間は、セキュリティ機能として、たとえばRFC(Request for Comments) 4306で規定されているIPsec(Security Architecture for Internet Protocol)が存在する。 Between HNB3 and HNB2, as a security function, for example, IPsec (Security Architecture for Internet Protocol) defined in RFC (Request for Comments) 4306 exists.
CN4とHNB−GW3の間は、共通線信号をIPネットワークで転送するためのSCCPやM3UA(Message Transfer Part 3 User Adaptation)がある。同様にHNB−GW3とHNB2間にも、共通線信号を転送するためのRUA(RANAP User Adaption)がある。
Between the CN4 and the HNB-GW3, there are SCCP and M3UA (
また、HNB2およびCN4では、無線アクセスベアラの設定や無線ベアラのリソース管理を行なうRANAP(Radio Access Network Application Part)プロトコルが存在する。また、RUAやSCCPは、RANAPプロトコルのメッセージ(RANAPメッセージ)を転送する機能を有し、HNB−GW2では、RUAやSCCPがRANAPメッセージをRUAやSCCP上で転送する。また、RANAPプロトコルは、CN4とUE間のメッセージであるNAS(Non Access Stratum)メッセージを転送する機能を持つ。
In addition, in HNB2 and CN4, there is a RANAP (Radio Access Network Application Part) protocol for setting radio access bearers and managing radio bearer resources. Further, RUA and SCCP have a function of transferring a RANAP protocol message (RANAP message). In HNB-GW2, RUA and SCCP transfer a RANAP message on RUA and SCCP. The RANAP protocol has a function of transferring a NAS (Non Access Stratum) message that is a message between the
UE1とHNB間は、最下層のRadio−PHY(無線物理層)があり、その上にRLC(Radio Linc Cotorol)/MAC(Medium Access Contorol)がある。また、その上に、RRC(Radio Resource Contorol)があり、さらにその上にNASがある。NASメッセージは、UuインタフェースではRRCプロトコルを介して転送される。HNB2では、RRCプロトコル上のNASメッセージとRRCプロトコル上のNASメッセージとの相互変換を行って転送する。なお、3GPPでは、RRCメッセージ、RANAPメッセージ上でのNASメッセージの転送については、3GPPに規定されている従来の方法と同様である。 Between UE1 and HNB, there is Radio-PHY (Radio Physical Layer) in the lowest layer, and RLC (Radio Link Control) / MAC (Medium Access Control) is above it. Moreover, there is RRC (Radio Resource Control), and there is NAS. The NAS message is transferred via the RRC protocol in the Uu interface. In HNB2, the NAS message on the RRC protocol and the NAS message on the RRC protocol are converted and transferred. In 3GPP, transfer of NAS messages on RRC messages and RANAP messages is the same as the conventional method defined in 3GPP.
図3は、本実施の形態のHNB−GW3の機能構成例を示す図である。図3に示すように、本実施の形態のHNB−GW3は、Iuh側処理部(第1のプロトコル処理手段)21とIu側処理部(第2のプロトコル処理手段)22と記憶部29とで構成される。Iuh側処理部21およびIu側処理部22は、ここで転送対象としているシグナリングメッセージのプロトコルであるRANAPより下位のプロトコル処理を行うプロトコル処理手段である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a functional configuration example of the HNB-
Iuh側処理部21は、RUAプトコル処理を行うRUAプロトコル処理部23と、SCTPプロトコル処理を行うSCTPプロトコル処理部24と、IPおよびそれ以下のレイヤの処理を行う下位レイヤ処理部25と、を備える。また、Iu側処理部22は、SCCPプロトコル処理を行うSCCPプロトコル処理部26と、SCTPプロトコル処理を行うSCTPプロトコル処理部27と、IPおよびそれ以下のレイヤの処理を行う下位レイヤ処理部28と、を備える。
The Iuh-side processing unit 21 includes an RUA
つぎに、本実施の形態の動作を説明する。まず、CN4から送信されたRANAPメッセージが転送される場合を例に、本実施の形態のコネクションのマッピング動作(コネクションの対応付け動作)を説明する。
Next, the operation of the present embodiment will be described. First, the connection mapping operation (connection association operation) of the present embodiment will be described by taking as an example the case where the RANAP message transmitted from the
図4は、各プロトコルのコネクションのマッピングイメージを示す図である。図4の例では、UE1から最初のRANAPメッセージ(Initial UE Message)をCN4まで送信した際に、Iu側SCCPコネクション32とIu側SCTPアソシエーション31のレイヤ間対応34と、Iuh側RUAコネクション36とIuh側SCTPアソシエーション35のレイヤ間対応37と、Iu側とIuh側間の対応である、Iuh側RUAコネクション36とIu側SCCPコネクション32との内部ピア間対応38と、がそれぞれマッピングテーブル(コネクション情報)として作成されているとする。これらのマッピングテーブルは記憶部29に保持されているとする。マッピングテーブルの作成方法については、後述する。また、本実施の形態では、RANAPの終端処理は行わず、RANAPメッセージはSCCP上(およびRUA上)で転送されるため、RANAPコネクション33は、RANAPがカプセル化されるSCCPコネクションに対応している。
FIG. 4 is a diagram illustrating a mapping image of each protocol connection. In the example of FIG. 4, when the first RANAP message (Initial UE Message) is transmitted from the
図4では、HNB−GW3が、HNB2−0〜HNB2−NのN+1台のHNBに接続する例を示している。作成されたマッピングテーブルには、図4に示すように、HNB−GW3とCN4間のIu側SCTPアソシエーション31のSCTPアソシエーション#0が、Iu側SCCPコネクション32のSCCPコネクション#0〜SCCPコネクション#M(Mは0以上の整数)と対応付けられているとする。Iu側SCTPアソシエーションのSCTPアソシエーション#0は、Iuh側SCTPアソシエーション35のSCTPアソシエーション#0〜SCTPアソシエーション#N(Nは0以上の整数)に対応付けられているとする。
FIG. 4 shows an example in which the HNB-
また、Iuh側RUAコネクション36のRUAコネクション#0,RUAコネクション#1,…,RUAコネクション#Mは、それぞれIu側SCCPコネクション32のSCCPコネクション#0,SCCPコネクション#1,…SCCPコネクション#Mに対応付けられているとする。また、Iuh側RUAコネクション36とIuh側SCTPアソシエーション35の対応は、図4では簡略化のため、HNB2−Nについて部分を示しており、Iuh側SCTPアソシエーション35のSCTPアソシエーション#Nが、Iuh側RUAコネクション36のRUAコネクション#M−1およびRUAコネクション#Mに対応しているとする。
Also, the
なお、SCCPコネクション#0〜SCCPコネクション#Mを識別する識別情報として、コネクションの識別ごとのDestination Local ReferenceとSource Local Referenceの値を保持しているとする。また、SCTPアソシエーション(Iu側SCTPアソシエーション31,Iuh側SCTPアソシエーション35の各コネクション)を識別する識別情報として、アソシエーションごとのIP DA(Destination Address)、IP SA(Source Address)、Destination Port、Source PortおよびDL Verification Tagの値を保持しているとする。また、RUAコネクション#0〜RUAコネクション#Mを識別する識別情報として、コネクションごとのRUA Context ID(IDentifier)を保持しているとする。なお、これらの識別情報は、コネクションが特定できれば必ずしも前記全ての情報が必要ではない。
As identification information for identifying
なお、ここでは、マッピングテーブルを、上述の識別情報同士を対応させるテーブルとして保持することとする。たとえば、Iu側SCCPコネクション32とIu側SCTPアソシエーション31のレイヤ間対応34のマッピングテーブルとしては、Destination Local ReferenceおよびSource Local Referenceと、Destination Port、Source PortおよびDL Verification Tagと、対応させて格納する。これに限らず、マッピングテーブルとしてはコネクションの識別ID(SCCPコネクション#0等)のみを対応させ、コネクションの識別IDと識別情報を別途保持するなど、他の形式で対応を保持するようにしてもよい。また、ここでは全てのマッピングテーブル(識別情報を別途保持する場合にはマッピングテーブルおよび識別情報)を記憶部29に保持し、各処理部から読み書きできるようにしているが、各構成要素が自身の処理に用いるマッピングテーブルをそれぞれ保持する(各構成要素がそれぞれ記憶手段を備える)ようにしてもよい。
Here, the mapping table is held as a table that associates the above-described identification information. For example, the mapping table of the
Iu側処理部22の下位レイヤ処理部28は、IPプロトコル処理機能によりIPヘッダを確認し、CN4から受信したRANAPメッセージのIP DAが自身(HNB−GW3)のアドレス(図4では、HNB−GW IPと記載)であり、かつIP SAが対向するCN4のアドレス(図4では、CN IPと記載)であるか、を確認する。
The lower layer processing unit 28 of the Iu side processing unit 22 confirms the IP header by the IP protocol processing function, and the IP DA of the RANAP message received from the
IP DAが自身のアドレスであり、かつIP SAがCN4のアドレスである場合、Iu側処理部22のSCTPプロトコル処理部27は、そのRANAPメッセージのSCTPアソシエーション(Destination Port、Source PortおよびDL Verification Tag)が対向するCN4間の値であるかを確認する。 When the IP DA is its own address and the IP SA is the CN4 address, the SCTP protocol processing unit 27 of the Iu side processing unit 22 performs SCTP association (Destination Port, Source Port, and DL Verification Tag) of the RANAP message. Is a value between the opposing CN4.
SCTPアソシエーションが対向するCN4間の値であると確認した場合、Iu側処理部22のSCCPプロトコル処理部26は、そのRANAPメッセージのDestination Local ReferenceとSource Local Referenceを抽出する。そして、SCCPプロトコル処理部26は、内部ピア間対応38のマッピングテーブルを参照し、抽出したDestination Local ReferenceおよびSource Local Referenceに対応するRUAコネクションの識別情報(RUA Context)を検索する。検索結果として、Destination Local ReferenceおよびSource Local Referenceに対応するRUAコネクション対応するRUA Context IDが得られた場合、SCCPプロトコル処理部26は、得られたRUA Context IDとともに当該RANAPメッセージをIuh側処理部21のRUAプロトコル処理部23へ渡す。
When confirming that the SCTP association is a value between the opposing
RUAプロトコル処理部23は、記憶部29のレイヤ間対応37のマッピングテーブルを検索し、受け取ったRUA Context IDに対応するSCTPアソシエーションの識別情報(IP DA、IP SA、Destination Port、Source PortおよびDL Verification Tag)を取得し、取得した識別情報とともに当該RANAPメッセージをSCTPプロトコル処理部24へ渡す。
The RUA
SCTPプロトコル処理部24は、受け取ったRANAPメッセージに受け取った識別情報に基づいてDestination Port、Source PortおよびDL Verification Tagを設定したSCTPメッセージを生成し、生成したSCTPメッセージを、受け取ったIP DAおよびIP SAとともに下位レイヤ処理部25へ渡す。下位レイヤ処理部25は、受け取ったSCTPメッセージに受け取ったIP DAおよびIP SAを設定したIPパケットを生成し、生成したIPパケットを宛先のHNB2−0〜2−Nへ送信する。以上の手順により、HNB−GW3は、CN4から受信したRANAPメッセージを、HNB2−0〜2−Nへ転送する。
The SCTP protocol processing unit 24 generates an SCTP message in which the Destination Port, the Source Port, and the DL Verification Tag are set based on the received identification information in the received RANAP message, and the generated SCTP message is received by the received IP DA and IP SA. At the same time, it is passed to the lower layer processing unit 25. The lower layer processing unit 25 generates an IP packet in which the received IP DA and IP SA are set in the received SCTP message, and transmits the generated IP packet to the destination HNBs 2-0 to 2-N. Through the above procedure, the HNB-
つぎに、HNB−GW3が、UE1から送信されたNASメッセージをRANAPメッセージにカプセル化したメッセージをCN4へ転送する場合の動作を説明する。HNB−GW3は、UE1から送信されたNASメッセージをカプセル化したRANAPメッセージを、UE1に接続するHNB2−0〜2−N経由で受信する。Iuh側処理部21の下位レイヤ処理部25は、IPプロトコル処理として、受信したメッセージのIP DAが自装置のIPアドレスであり、かつIP SAが対向するHNB2−0〜2−NのIPアドレスであるかを確認する。
Next, an operation when the HNB-
受信したメッセージのIP DAが自装置のIPアドレスであり、かつIP SAが対向するHNB2−0〜2−NのIPアドレスである場合、SCTPプロトコル処理部24は、そのメッセージに含まれるSCTPアソシエーションの識別情報(Destination Port、Source PortおよびDL Verification Tag)が対向装置(HNB2−0〜2−N)間の値であるかを確認する。 When the IP DA of the received message is the IP address of the own device and the IP SA is the IP address of the opposing HNBs 2-0 to 2-N, the SCTP protocol processing unit 24 sets the SCTP association included in the message. It is confirmed whether the identification information (Destination Port, Source Port, and DL Verification Tag) is a value between the opposing devices (HNB2-0 to 2-N).
SCTPアソシエーションの識別情報が対向装置間の値である場合、RUAプロトコル処理部23は、受信したメッセージからRUA Context IDを抽出する。そして、RUAプロトコル処理部23は、内部ピア間対応38のマッピングテーブルを参照し、抽出したRUA Context IDに対応するDestination Local ReferenceとSource Local Referenceを検索する。検索結果として、対応するDestination Local ReferenceとSource Local Referenceが得られた場合、RUAプロトコル処理部23は、得られたDestination Local ReferenceとSource Local Referenceともに、受信したメッセージをIu側処理部22のSCCPプロトコル処理部26へ渡す。
When the identification information of the SCTP association is a value between the opposing devices, the RUA
SCCPプロトコル処理部26は、レイヤ間対応34のマッピングテーブルを参照し、受け取ったDestination Local ReferenceとSource Local Referenceに対応するSCTPアソシエーションの識別情報を検索する。そして、SCCPプロトコル処理部26は、検索した識別情報とともに受け取ったメッセージをSCTPプロトコル処理部27へ渡す。
The SCCP
SCTPプロトコル処理部27は、SCCPプロトコル処理部26から受け取った識別情報に基づいて受け取ったメッセージを格納したSCTPメッセージを生成し、生成したSCTPメッセージを受け取った識別情報のIP SAおよびIP DAとともに下位レイヤ処理部28へ渡す。下位レイヤ処理部28は、受け取ったSCTPメッセージに、受け取ったIP SAおよびIP DAを格納したIPパケットを生成し、生成したIPパケットをCN4へ送信する。以上の手順により、HNB−GW3は、UE1からHNB2−0〜2−N経由で受信したRANAPメッセージを、CN4へ転送する。
The SCTP protocol processing unit 27 generates an SCTP message storing the received message based on the identification information received from the SCCP
つぎに、本実施の形態のマッピングテーブルの作成方法について説明する。図5は、本実施の形態のマッピングテーブルの作成手順の一例を示すチャート図である。まず、HNB2は、UE1からCN4に対する最初のRANAPメッセージ(Initial UE Messase:INIT)を受信する。なお、実際には、UE1は、CN4に対する最初のNASメッセージを生成し、そのNASメッセージを受信したHNB2が、NASメッセージをカプセル化したRANAPメッセージとして送信するが、HNB−GW3では、RANAPメッセージとして認識するのみのため、NASプロトコルの処理についての説明は省略する。
Next, a method for creating a mapping table according to the present embodiment will be described. FIG. 5 is a chart diagram illustrating an example of a procedure for creating a mapping table according to the present embodiment. First, the
HNB2は、この時点では、HNB−GW3との間で、RANAP用のコネクションが設定されていないため、HNB2のSCTPプロトコルの処理として、接続を要求するためのSCTP INITメッセージを、HNB−GW3のSCTPプロトコル処理部(図5では、SCTPと略している)24へ送信する(ステップS1)。 At this time, since the RANB connection is not set up with the HNB-GW3, the HNB2 sends an SCTP INIT message for requesting a connection to the SCNB protocol of the HNB-GW3. The data is transmitted to a protocol processing unit (abbreviated as SCTP in FIG. 5) 24 (step S1).
HNB−GW3のSCTPプロトコル処理部24は、SCTP INITメッセージを受信すると、そのメッセージに対する応答として、この接続要求を識別する一意なコンテキストであるCOOKIEを含むSCTP INIT−ACKメッセージをHNB2へ送信する(ステップS2)。HNB2は、SCTP INIT−ACKメッセージを受信すると、SCTP COOKIE−ECHOメッセージをHNB−GW3のSCTPプロトコル処理部24へ送信する(ステップS3)。なお、この際、HNB2は、HNB−GW3との間でRUAコネクションも設定されていないため、RUAの接続を要求するRUA CONNECTメッセージを、SCTP COOKIE−ECHOメッセージにカプセル化して、送信する。また、このRUA CONNECTメッセージには、UE1から受信したInitial UE Messageがカプセル化されているとする。
When receiving the SCTP INIT message, the SCTP protocol processing unit 24 of the HNB-
SCTPプロトコル処理部24は、受信したRUA CONNECTメッセージをRUAプロトコル処理部(図5では、RUAと略している)23へ渡す(ステップS4)。RUAプロトコル処理部23が、RUA CONNECTメッセージに含まれるContext IDを抽出することにより、HNB2とHNB−GW3の間のRUAコネクションが確立される。
The SCTP protocol processing unit 24 passes the received RUA CONNECT message to the RUA protocol processing unit (abbreviated as RUA in FIG. 5) 23 (step S4). The RUA
この時点では、HNB2とHNB−GW3の間のSCTPアソシエーションはまだ確立されていないが、HNB−GW3は、Iuh側SCTPアソシエーション35の識別情報として、IP SA(この場合は、HNB2のアドレス)、IP DA(この場合は、HNB−GW3のアドレス)、Source protおよびDestination Portの情報は、以上の手順で取得できている。HNB−GW3のSCTPプロトコル処理部24は、HNB2との間で使用するDL Verification Tagをここで決定し、そのRUAコネクションのContext IDと、対応するSCTPアソシエーション情報(UL Verification Tag以外)と、を記憶部29に、レイヤ間対応37のマッピングテーブルのエントリとして格納する(ステップS5)。
At this time, the SCTP association between HNB2 and HNB-GW3 has not been established yet, but HNB-GW3 uses IP SA (in this case, the address of HNB2), IP as identification information of Iuh
RUAプロトコル処理部23は、受信したRUA CONNECTメッセージに含まれるInitial UE Messageがカプセル化されたRANAPメッセージ(RNAP:Initial UE Message)を、そのRUA CONNECTメッセージから抽出したContext IDとともにSCCPプロトコル処理部26へ渡す(ステップS6)。SCCPプロトコル処理部26は、HNB−GW3とCN4の間のSCCPコネクションが設定されていないため、HNB−GW3とCN4の間のSCCPコネクションで用いるSource local referenceを決定する。SCCPプロトコル処理部26は、決定したSource local referenceと、RUAプロトコル処理部23から渡されたContext IDの対応を、記憶部29に、内部ピア間対応38のマッピングテーブルのエントリとして格納する(ステップS7)。
The RUA
なお、Destination local referenceは、対向する装置から通知されるため、SCCPプロトコル処理部26は、この時点では、Destination local referenceをマッピングテーブルに設定することはできないが、Destination local reference以外の項目としてマッピングテーブルのエントリとして格納する。
Since Destination local reference is notified from the opposite device, the SCCP
SCCPプロトコル処理部(図5では、SCCPと略す)26は、RNAP:Initial UE Messageをカプセル化したSCCP CR(Connection Request)メッセージを生成し、SCTPプロトコル処理部27へ渡す(ステップS8)。この時点では、まだ、CN4との間のSCTPアソシエーションが設定されていないため、SCCPプロトコル処理部26は、SCTP INITメッセージをCN4へ送信する(ステップS10)。
The SCCP protocol processing unit (abbreviated as SCCP in FIG. 5) 26 generates an SCCP CR (Connection Request) message encapsulating RNAP: Initial UE Message and passes it to the SCTP protocol processing unit 27 (step S8). At this time, since the SCTP association with the
SCTPプロトコル処理部27は、送信方向のUL Verification Tagを決定することができるため、CN4との間で用いるUL Verification Tagを決定し、CN4間のIP DA、IP SA、Source Port、Destination Portは既知であるとし、DL Verification Tag以外のこれらのSCTPコネクション情報と、SCCPプロトコル処理部26が決定したSource local referenceと、を、記憶部29に、レイヤ間対応34のマッピングテーブルのエントリとして格納する(ステップS9)。
Since the SCTP protocol processing unit 27 can determine the UL Verification Tag in the transmission direction, it determines the UL Verification Tag to be used with the
CN4では、HNB−GW3のSCTPプロトコル処理部27からSCTP INITメッセージを受信すると、その応答としてSCTP INIT−ACKメッセージを送信する(ステップS11)。HNB−GW3のSCTPプロトコル処理部27は、SN4からSCTP INIT−ACKメッセージを受信すると、SCTP COOKIE−ECHOメッセージを送信する(ステップS12)。このSCTP COOKIE−ECHOメッセージには、SCCPプロトコル処理部26から受け取ったSCCP CRメッセージがカプセル化されているとする。なお、ここでは、SCTP COOKIE−ECHOメッセージにSCCPプロトコル処理部26から受け取ったSCCP CRメッセージがカプセル化されることとしたが、これに限らず、ステップS10で送信したSCTP INITメッセージにSCCPプロトコル処理部26から受け取ったSCCP CRメッセージがカプセル化してもよい。
When the CN4 receives the SCTP INIT message from the SCTP protocol processing unit 27 of the HNB-GW3, it transmits an SCTP INIT-ACK message as a response (step S11). When the SCTP protocol processing unit 27 of the HNB-
CN4は、HNB−GW3のSCTPプロトコル処理部27からSCTP COOKIE−ECHOメッセージを受信すると、カプセル化されたSCCP CRメッセージをとりだし、SCCPプロトコル処理として、接続確認を通知するSCCP CCメッセージを生成する。そして、CN4では、生成したSCCP CCメッセージをカプセル化したSCTP COOKIE−ACKメッセージを生成し、生成したSCTP COOKIE−ACKメッセージをHNB−GW3へ送信する(ステップS13)。このSCTP COOKIE−ACKメッセージには、DL Verification Tagが含まれている。
When the CN4 receives the SCTP COOKIE-ECHO message from the SCTP protocol processing unit 27 of the HNB-GW3, the CN4 extracts the encapsulated SCCP CR message and generates an SCCP CC message for notifying connection confirmation as the SCCP protocol processing. Then, the
なお、ここでは、CN4では、SCCP CCメッセージに、Initial UE Messageに対する応答のRANAP メッセージ(GMM(GPRM(General Packet Radio Service) Mobility Management):Authentication AND Ciphering Request(認証要求)))を格納したRUAメッセージ(Direct Trasfer)が、格納されている。本実施の形態ではRANAPメッセージの内容に制約はないため、ここではRANAPメッセージの内容について説明を省略する。 Here, in CN4, the RANAP message (GMM (General Packet Radio Service): Authentication AND Ciphering Request) (authentication AND requesting request) R) (authentication AND ciphering request R) message (authentication request request)) (authentication AND ciphering request R) message to the SCCP CC message. (Direct Transfer) is stored. In the present embodiment, there is no restriction on the content of the RANAP message, and therefore the description of the content of the RANAP message is omitted here.
HNB−GW3のSCTPプロトコル処理部27は、SCTP COOKIE−ACKメッセージを受信することによりCN4との間のSCTPアソシエーションが確立する。SCTPプロトコル処理部27は、SCTP COOKIE−ACKメッセージに含まれるDL Verification TagをステップS9で格納したレイヤ間対応34のマッピングテーブルのエントリ(DL Verification Tagが未設定)に設定する。これにより、レイヤ間対応34のマッピングテーブルの当該エントリが完全に確定する。受信したSCTP COOKIE−ACKメッセージからSCCP CCメッセージを取り出して、とりだしたメッセージをSCCPプロトコル処理部26へ渡す(ステップS14)。
The SCTP protocol processing unit 27 of the HNB-
SCCPプロトコル処理部26は、受け取ったSCCP CCメッセージに格納されているDestination local referenceを抽出し、ステップS7で格納した内部ピア間対応38のマッピングテーブルのエントリ(Destination local referenceが未設定)に格納する(ステップS15)。これにより、内部ピア間対応38のマッピングテーブルのこのエントリが完全に確定する。また、SCCPプロトコル処理部26は、当該SCCPコネクションの識別情報(Destination local referenceおよびSource local reference)とともにSCCP CCメッセージから抽出したRANAPメッセージをカプセル化したRUAメッセージを、RUAプロトコル処理部23へ渡す(ステップS16)。
The SCCP
RUAプロトコル処理部23は、受け取ったRANAPメッセージをカプセル化したRUAメッセージをSCTPプロトコル処理部24へ渡す(ステップS17)。SCTPプロトコル処理部24は、宛先のHNB2に対応するSCTPコネクションのUL Verification Tagを決定する。そして、SCTPプロトコル処理部24は、RUAプロトコル処理部23から受け取ったRUAメッセージをカプセル化したSCTP COOKIE−ACKメッセージ(決定したUL Verification Tagが格納されている)を、HNB2へ送信する(ステップS18)。また、SCTPプロトコル処理部24は、ステップS5で格納したレイヤ間対応37のマッピングテーブルのエントリに決定したUL Verification Tagを設定する。これにより、レイヤ間対応37のマッピングテーブルの当該エントリを完全に確定することができる。
The RUA
RANAPメッセージには、宛先を示すRNC−IDやIu signalling connection identifierが含まれ、通常のRANAPメッセージを転送する場合には、転送する装置がこれらの情報に基づいてRANAPメッセージを転送するためにRANAPメッセージのデコード処理を行う必要がある。これに対し、本実施の形態では、下位のプロトコルであるRUAプロトコル、SCCPプロトコル、SCTPプロトコルのコネクション情報を参照して、転送を行ない、RANAPメッセージのデコード処理を不要としている。 The RANAP message includes an RNC-ID indicating a destination and an Iu signaling connection identifier. When a normal RANAP message is transferred, the transfer device transfers the RANAP message based on the information. It is necessary to perform the decoding process. On the other hand, in the present embodiment, transfer is performed with reference to connection information of lower-layer protocols such as the RUA protocol, the SCCP protocol, and the SCTP protocol, and the decoding process of the RANAP message is unnecessary.
なお、ここでは、シグナリングプロトコルとしてRANAPを例に説明したが、これに限らず、どのようなシグナリングプロトコルを用いてもよい。また、シグナリングプロトコルの下位のプロトコルも、RUAプロトコル、SCCPプロトコル、SCTPプロトコルに限らず、どのようなプロトコルを用いてもよく、下位のプロトコルの接続情報を本実施の形態と同様に、レイヤ間の対応と、内部ピア間の対応と、して保持するようにすればよい。 Here, RANAP is described as an example of the signaling protocol. However, the present invention is not limited to this, and any signaling protocol may be used. Further, the lower protocol of the signaling protocol is not limited to the RUA protocol, the SCCP protocol, and the SCTP protocol, and any protocol may be used, and the connection information of the lower protocol is exchanged between layers as in the present embodiment. The correspondence and the correspondence between internal peers may be held.
また、本実施の形態では、レイヤ間の対応と、内部ピア間の対応と、をマッピングテーブルとして保持するようにしたが、同様の情報を保持できればテーブル形式以外の他の形式等を用いて対応を保持してもよい。 In this embodiment, the correspondence between layers and the correspondence between internal peers are held as a mapping table. However, if the same information can be held, it can be handled using a format other than the table format. May be held.
このように、本実施の形態では、HNB−GW3が、RANAPプロトコルの下位層のプロトコルが、Iu側のコネクション同士(RUAコネクションとSCTPアソシエーション)の対応と、Iuh側のコネクション同士(SCCPコネクションとSCTPアソシエーション)の対応と、Iu側のコネクション(RUAコネクション)とIuh側のコネクション(SCCPコネクション)の対応と、を保持し、保持している対応に基づいて、RANAPプロトコルの下位層のプロトコルがRANAPメッセージを転送するようにした。そのため、RANAPメッセージを、終端処理を行うことなく転送することができる。また、転送元と転送先が異なるプロトコルを用いている場合にも、シグナリングメッセージを転送することができる。
As described above, in this embodiment, the HNB-
実施の形態2.
つぎに、本発明にかかる実施の形態2のパケット転送方法について説明する。本実施の形態の通信システムの構成は、実施の形態1の通信システムの構成と同様である。また、本実施の形態のHNB−GWの構成は、実施の形態1のHNB−GW3の構成と同様である。本実施の形態のプロトコルスタックも実施の形態1のプロトコルスタックと同様とする。以下、実施の形態1と異なる点を説明する。
Next, a packet transfer method according to the second embodiment of the present invention will be described. The configuration of the communication system according to the present embodiment is the same as the configuration of the communication system according to the first embodiment. The configuration of the HNB-GW in the present embodiment is the same as that of the HNB-
実施の形態1では、各プロトコルのコネクションの識別情報に基づいて、プロトコル間のコネクションの対応を示すマッピングテーブルを作成し、また、識別情報に基づいてマッピングテーブルを検索するようにした。本実施の形態では、マッピングテーブルの検索を容易にするために、HNB−GW内では、プロトコルに依存しない論理識別情報を導入する。 In the first embodiment, a mapping table indicating correspondence between connections between protocols is created based on the connection identification information of each protocol, and the mapping table is searched based on the identification information. In this embodiment, in order to facilitate the search of the mapping table, logical identification information that does not depend on the protocol is introduced in the HNB-GW.
SCTPアソシエーションを識別する情報は、4バイトの宛先IPアドレス(IP SA)と、4バイトの送信元IPアドレス(IP DA)と、2バイトのSCTP宛先ポート番号(Source port)と、2バイトのSCTP送信元ポート番号(Destination port)と、4バイトのVerification Tag(DL Verification Tag/UL Verification Tag)と、である。 Information identifying the SCTP association includes a 4-byte destination IP address (IP SA), a 4-byte source IP address (IP DA), a 2-byte SCTP destination port number (Source port), and a 2-byte SCTP. A transmission source port number (Destination port) and a 4-byte Verification Tag (DL Verification Tag / UL Verification Tag).
SCCPコネクションを識別する情報は、3バイトのDestination Local Referenceと、3バイトのSource Local Referenceと、である。 The information for identifying the SCCP connection is a 3-byte Destination Local Reference and a 3-byte Source Local Reference.
RUAコネクションを識別する情報は、3バイトのContext IDである。このようにプロトコルによってコネクションを識別する情報の内容と量が異なる。本実施の形態では、コネクション間の対応の情報を簡素化するため、これらの識別情報を相互に結びつける装置内共通の論理識別情報を導入する。コネクションの最小単位がSCCPコネクションやRUAコネクションであることから、ここでは論理識別情報を3バイトとする。なお、論理識別情報は3バイトに限らず何バイトとしてもよい。また、論理識別情報の設定方法は、どのような方法としてもよいが、たとえば、初回のコネクション情報の格納時に、最小単位となるコネクションに対してコネクション情報と論理識別情報が1対1となるよう論理識別情報を割当てることとする。 The information for identifying the RUA connection is a 3-byte Context ID. As described above, the contents and amount of information for identifying the connection differ depending on the protocol. In this embodiment, in order to simplify the correspondence information between connections, logical identification information common in the apparatus that links these identification information to each other is introduced. Since the minimum unit of connection is an SCCP connection or an RUA connection, the logical identification information is 3 bytes here. The logical identification information is not limited to 3 bytes and may be any number of bytes. Any method may be used for setting the logical identification information. For example, when the connection information is stored for the first time, the connection information and the logical identification information become one-to-one for the connection that is the smallest unit. Logical identification information is assigned.
図6は、論理識別情報と各コネクションの識別情報との対応付けの一例を示す図である。図6に示すように、たとえば、論理識別情報#0(3バイトの数値)は、Iuh側のSCTPアソシエーション情報#A0と、Iuh側のRUAコネクション情報#B0と、Iu側のSCCPコネクション情報#C0と、Iu側のSCTPアソシエーション情報#D0と、に対応している。論理識別情報#1〜#5にも同様に各コネクションのコネクション情報と対応している。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of correspondence between logical identification information and identification information of each connection. As shown in FIG. 6, for example, the logical identification information # 0 (3-byte numerical value) includes Iuh side SCTP association information # A0, Iuh side RUA connection information # B0, and Iu side SCCP connection information # C0. And SCu association information # D0 on the Iu side. Similarly, the logical
なお、Iuh側のSCTPアソシエーション情報#A0〜#A2は、4バイトの宛先IPアドレスと、4バイトの送信元IPアドレスと、2バイトのSCTP宛先ポート番号と、2バイトのSCTP送信元ポート番号と、4バイトのDL Verification Tag/UL Verification Tagと、であるが、これらの情報をまとめて#A0〜#2として示している。Iu側のSCTPアソシエーション情報#D0についても同様である。Iu側のSCCPコネクション情報#C0〜#C5についても、3バイトのDestination Local Referenceと、3バイトのSource Local Referenceと、の情報をまとめて#C0〜#C5として示している。 The Iuh side SCTP association information # A0 to # A2 includes a 4-byte destination IP address, a 4-byte transmission source IP address, a 2-byte SCTP destination port number, and a 2-byte SCTP transmission source port number. Although the 4-byte DL Verification Tag / UL Verification Tag, these pieces of information are collectively shown as # A0 to # 2. The same applies to the SC side association information # D0 on the Iu side. For the Iu-side SCCP connection information # C0 to # C5, information of 3 bytes of Destination Local Reference and 3 bytes of Source Local Reference is collectively shown as # C0 to # C5.
また、より簡単に処理を行うためには、論理識別情報を用いずに、図6に例示した1つの大きなマッピングテーブルとして、各コネクションの識別情報の対応をまとめて保持することもできる。一方でプロトコルの独立性、拡張性を考慮すると、各プロトコルの処理部が分散して情報を保持する方法も考えられる。この場合、たとえば、Iuh側処理部21のSCTPプロトコル処理部24は、論理識別情報とIuh側のSCTPアソシエーション情報の対応をマッピングテーブルとして保持し、Iuh側処理部21のRUAプロトコル処理部23は、論理識別情報とIuh側のRUAコネクション情報の対応をマッピングテーブルとして保持し、Iu側処理部22のSCCPプロトコル処理部26は、論理識別情報とIu側のSCCPコネクション情報の対応をマッピングテーブルとして保持し、Iu側処理部22のSCTPプロトコル処理部27は、論理識別情報とIu側のSCTPアソシエーション情報の対応をマッピングテーブルとして保持する。
In order to perform processing more simply, the correspondence of the identification information of each connection can be held together as one large mapping table illustrated in FIG. 6 without using the logical identification information. On the other hand, in consideration of the independence and expandability of the protocol, a method is also conceivable in which the processing units of each protocol are distributed to hold information. In this case, for example, the SCTP protocol processing unit 24 of the Iuh side processing unit 21 holds the correspondence between the logical identification information and the Iuh side SCTP association information as a mapping table, and the RUA
また、Iu側とIuh側という観点での独立性、拡張性を考慮すると、Iuh側処理部21は、論理識別情報とIuh側のSCTPアソシエーション情報とIuh側のRUAコネクション情報との対応をマッピングテーブルとして保持し、Iu側処理部22は、論理識別情報とIu側のSCCPコネクション情報とIu側SCTPアソシエーション情報と対応をマッピングテーブルとして保持する方法も考えられる。マッピングテーブルの構成は、状況に応じて柔軟に変更することが可能である。これらの方法によりマッピングテーブルを保持することにより、各プロトコルの処理部は、自身のプロトコルのコネクション情報から論理識別情報を求め、さらに論理識別子に対応する他のプロトコルのコネクション情報を求めることにより、自身のプロトコルのコネクション情報に対応する他のプロトコルのコネクション情報ができる。 In consideration of independence and extensibility from the viewpoints of the Iu side and the Iuh side, the Iuh side processing unit 21 maps the correspondence between the logical identification information, the Iuh side SCTP association information, and the Iuh side RUA connection information. And the Iu side processing unit 22 may hold the correspondence between the logical identification information, the Iu side SCCP connection information, and the Iu side SCTP association information as a mapping table. The configuration of the mapping table can be flexibly changed according to the situation. By holding the mapping table by these methods, each protocol processing unit obtains logical identification information from the connection information of its own protocol, and further obtains connection information of another protocol corresponding to the logical identifier, Connection information of other protocols corresponding to connection information of other protocols can be created.
ただし、複数のコネクションが1つのコネクションに多重されている場合は、該当プロトコルのコネクション識別情報から一意に対応するプロトコルのコネクション識別情報をマッピングできないことがあるため、注意が必要である。たとえば、Iu側処理部22のSCTPプロトコル処理部27が、受信したメッセージのSCTPアソシエーション情報から対応するSCCPコネクション情報を求める場合、Iu側のSCCPコネクション情報には複数のIu側のSCTPアソシエーション情報#C0〜#C5に対応しているため、論理識別情報は1つに特定できない。この場合は、SCCTPプロトコル処理部26が、受信したメッセージのDestination Local ReferenceとSource Local Referenceと、を用いて論理識別情報を特定することになる。この逆の方向の場合は論理識別情報を一意に特定できることは自明である。
However, it should be noted that when a plurality of connections are multiplexed in one connection, connection identification information of a protocol that uniquely corresponds to the connection identification information of the corresponding protocol may not be mapped. For example, when the SCTP protocol processing unit 27 of the Iu side processing unit 22 obtains the corresponding SCCP connection information from the SCTP association information of the received message, the Iu side SCCP connection information includes a plurality of Iu side SCTP association information # C0. Since it corresponds to ~ # C5, the logical identification information cannot be specified as one. In this case, the SCCTP
多重されているかどうかは、SCCPとSCTP、RUAとSCTPのように、その関係が明確である場合は、上述したようなテーブルの検索方法をプロトコル毎に決めておけばよい。また、多重関係が不明な場合や、より一般化する場合のために、多重されていることにより論理識別情報を一意に特定できないことを示すためのフラグを各コネクション情報に付加するようにしてもよい。 If the relationship is clear, such as SCCP and SCTP and RUA and SCTP, the table search method as described above may be determined for each protocol. In addition, when the multiplex relationship is unknown or more generalized, a flag for indicating that the logical identification information cannot be uniquely specified due to being multiplexed is added to each connection information. Good.
つぎに、CN4から送信されたRANAPメッセージを転送する場合を例に、本実施の形態のHNB−GW3のレイヤ間のコネクションのマッピング動作を説明する。ここでは、各プロトコルの処理部毎に論理識別情報と該当プロトコルのコネクションのマッピングテーブルを持つ場合を例に説明する。また、各プロトコルの識別情報は、図6に例示したような対応であるとする。 Next, the mapping operation of the connection between the layers of the HNB-GW3 of the present embodiment will be described by taking as an example the case of transferring the RANAP message transmitted from the CN4. Here, a case will be described as an example in which each protocol processing unit has a logical identification information and a connection mapping table of the corresponding protocol. Further, it is assumed that the identification information of each protocol corresponds to that illustrated in FIG.
HNB−GW3では、Iu側処理部22の下位レイヤ処理部28およびSCTPプロトコル処理部27が、受信したメッセージからSCTPアソシエーション情報を抽出する。SCTPアソシエーション情報が#D0であったとする。SCTPプロトコル処理部27は、このSCTPアソシエーションに対応する論理識別情報が特定できないため、論理識別情報を特定せず、SCCPプロトコル処理部26へ受信したメッセージを渡す。SCCPプロトコル処理部26は、そのメッセージからSCCPコネクション情報(Destination Local ReferenceとSource Local Reference)を抽出し、抽出したSCCPコネクション情報に基づいて論理識別情報を求める。たとえば、抽出したSCCPコネクション情報が#C1であったとすると、SCCPプロトコル処理部26は、論理識別情報として#1を求める。
In the HNB-
実施の形態1の場合、SCCPプロトコル処理部26は、抽出したIu側のSCCPコネクション情報をキーとして、対応するIuh側のRUAコネクション情報を検索することになるが、本実施の形態では、論理識別情報をキーとしてIuh側のRUAコネクション情報を検索する。そして、その後、RUAプロトコル処理部23が、論理識別情報をキーにIuh側のSCTPアソシエーション情報を検索する。そして、検索結果に基づいて、SCCPプロトコル処理部26から受け取ったメッセージに基づいてRUAメッセージ、SCTPメッセージ及びIPパケットを生成し、対向するHNB2に転送する。このように、本実施の形態では、検索時のキーが短くなり、また検索データベースの構造が各テーブルで同様となるため、検索効率が良くなり、転送効率を向上させることができる。以上述べた以外の本実施の形態の動作は、実施の形態1と同様である。
In the case of the first embodiment, the SCCP
このように、本実施の形態では、各プロトコルのコネクション情報を論理識別情報に対応づけて保持し、論理識別情報を用いて対応する他のプロトコルのコネクション情報を検索するようにした。そのため、実施の形態1と同様の効果が得られるとともに、実施の形態1に比べ検索キーが短くなり、検索効率が良くなり、転送効率を向上させることができる。さらには、各プロトコルのコネクションの対応が論理識別情報をキーとして統括的に扱えるため管理がしやすくなる効果がある。 As described above, in this embodiment, connection information of each protocol is held in association with logical identification information, and connection information of another protocol corresponding to the protocol is searched using the logical identification information. Therefore, the same effect as in the first embodiment can be obtained, and the search key can be shortened compared with the first embodiment, the search efficiency can be improved, and the transfer efficiency can be improved. Furthermore, since the correspondence of each protocol connection can be comprehensively handled using the logical identification information as a key, it is easy to manage.
実施の形態3.
つぎに、本発明にかかる実施の形態3のパケット転送方法について説明する。本実施の形態の通信システムの構成は、実施の形態1の通信システムの構成と同様である。また、本実施の形態のHNB−GWの構成は、実施の形態1のHNB−GW3の構成と同様である。本実施の形態のプロトコルスタックも実施の形態1のプロトコルスタックと同様とする。以下、実施の形態1または実施の形態2と異なる点を説明する。
Next, a packet transfer method according to the third embodiment of the present invention will be described. The configuration of the communication system according to the present embodiment is the same as the configuration of the communication system according to the first embodiment. The configuration of the HNB-GW in the present embodiment is the same as that of the HNB-
実施の形態2では、論理識別情報を用いたマッピングテーブルをプロトコル毎に保持するようにしたが、ここでは、インタフェース毎(Iu側とIuh側)にマッピングテーブルを保持する場合について説明する。本実施の形態では、Iuh側処理部21は、論理識別情報とIuh側のSCTPアソシエーション情報とIuh側のRUAコネクション情報との対応をマッピングテーブルとして保持し、Iu側処理部22は、論理識別情報とIu側のSCCPコネクション情報とIu側SCTPアソシエーション情報と対応をマッピングテーブルとして保持する。 In the second embodiment, the mapping table using the logical identification information is held for each protocol. Here, a case where the mapping table is held for each interface (Iu side and Iuh side) will be described. In this embodiment, the Iuh side processing unit 21 holds the correspondence between the logical identification information, the Iuh side SCTP association information, and the Iuh side RUA connection information as a mapping table, and the Iu side processing unit 22 stores the logical identification information. And Iu side SCCP connection information and Iu side SCTP association information are stored as a mapping table.
CN4から送信されたRANAPメッセージを転送する場合を例に、本実施の形態のHNB−GW3のレイヤ間のコネクションのマッピング動作を説明する。ここでは、各プロトコルの処理部毎に論理識別情報と該当プロトコルのコネクションのマッピングテーブルを持つ場合を例に説明する。また、各プロトコルの識別情報は、図6に例示したような対応であるとする。 The mapping operation of the connection between the HNB-GW3 layers of this embodiment will be described by taking as an example the case of transferring the RANAP message transmitted from CN4. Here, a case will be described as an example in which each protocol processing unit has a logical identification information and a connection mapping table of the corresponding protocol. Further, it is assumed that the identification information of each protocol corresponds to that illustrated in FIG.
HNB−GW3では、Iu側処理部22の下位レイヤ処理部28およびSCTPプロトコル処理部27が、受信したメッセージからSCTPアソシエーション情報を抽出する。SCTPアソシエーション情報が#D0であったとする。SCTPプロトコル処理部24は、このSCTPアソシエーションに対応する論理識別情報が特定できないため、論理識別情報を特定せず、SCCPプロトコル処理部26へ受信したメッセージを渡す。SCCPプロトコル処理部26は、そのメッセージからSCCPコネクション情報(Destination Local ReferenceとSource Local Reference)を抽出し、抽出したSCCPコネクション情報に基づいて論理識別情報を求める。たとえば、抽出したSCCPコネクション情報が#C1であったとすると、SCCPプロトコル処理部26は、論理識別情報として#1を求める。
In the HNB-
実施の形態2では、SCCPプロトコル処理部26は、論理識別情報をキーにIuh側のRUAコネクション情報とIuh側のSCTPアソシエーション情報をそれぞれ検索していたが、本実施の形態では、論理識別情報をキーにIuh側のRUAコネクション情報とIuh側のSCTPアソシエーション情報を同時に検索することができる。以上述べた以外の本実施の形態の動作は、実施の形態2と同様である。
In the second embodiment, the SCCP
このように、本実施の形態では、論理識別情報を用いて、インタフェースごとに論理識別情報と各コネクション情報の対応をマッピングテーブルとして保持するようにした。そのため、実施の形態2と同様の効果が得られるとともに、同時に複数のコネクション情報を検索することにより、検索回数が減るため、検索効率がさらに良くなる。また、検索効率が良くなることにより、転送効率を向上させることができる。 Thus, in this embodiment, the correspondence between the logical identification information and each connection information is held as a mapping table for each interface using the logical identification information. Therefore, the same effect as in the second embodiment can be obtained, and the search efficiency is further improved because the number of searches is reduced by simultaneously searching a plurality of connection information. In addition, transfer efficiency can be improved by improving search efficiency.
実施の形態4.
つぎに、本発明にかかる実施の形態4のパケット転送装置について説明する。本実施の形態では、本発明にかかるパケット転送装置として実施の形態1で述べたHNB2を例に説明する。実施の形態1〜実施の形態3で述べたHNB−GW3のパケット転送方法と同様の動作をHNB2が実施する。
Next, a packet transfer apparatus according to the fourth embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the
HNB2では、図2に示したIuh側のRUAプロトコルのコネクション情報と、Uu側のRRCプロトコルのRRCコネクション情報との対応をマッピングテーブルとして保持し、マッピングテーブルを用いて、受信したメッセージのRUAプロトコルのコネクション情報に対応するRRCコネクション情報を求め、また、受信したメッセージのRRCコネクション情報のコネクション情報に対応するRUAコネクションの情報を求める。これにより、HNB2は、RANAPメッセージやNASメッセージを転送することが可能となる。マッピングテーブルの保持方法やコネクション情報の検索方法は、実施の形態1〜実施の形態3のどの方法を用いてもよい。
The
このように、両方のインタフェース(Uu側とIuh側)で同一のプロトコルを含まない場合にも、実施の形態1〜実施の形態3の動作を適用でき実施の形態1〜実施の形態3と同様の効果を得ることができる。 As described above, even when both the interfaces (Uu side and Iuh side) do not include the same protocol, the operations of the first to third embodiments can be applied, and the same as the first to third embodiments. The effect of can be obtained.
以上のように、本発明にかかるパケット転送装置、通信システムおよびパケット転送方法は、シグナリングメッセージを転送するパケット転送装置に有用であり、特に、転送元と転送先が互いに異なるプロトコルを用いる場合に適している。 As described above, the packet transfer apparatus, the communication system, and the packet transfer method according to the present invention are useful for a packet transfer apparatus that transfers a signaling message, and are particularly suitable when using protocols with different transfer sources and transfer destinations. ing.
1 UE
2 HNB
3 HNB−GW
4 CN
5 Security Gateway
6 HMS
11 Uuインタフェース
12 Iuhインタフェース
13 Iuインタフェース
14 TR−069インタフェース
21 Iuh側処理部
22 Iu側処理部
23 RUAプロトコル処理部
24 SCTPプロトコル処理部
25 下位レイヤ処理部
26 SCCPプロトコル処理部
27 SCTPプロトコル処理部
28 下位レイヤ処理部
29 記憶部
31 Iu側SCTPアソシエーション
32 Iu側SCCPコネクション
33 RANAPコネクション
34,37 レイヤ間対応
35 Iuh側SCTPアソシエーション
36 Iuh側RUAコネクション
38 内部ピア間対応
1 UE
2 HNB
3 HNB-GW
4 CN
5 Security Gateway
6 HMS
11
Claims (16)
前記通信装置との間で前記シグナリングプロトコルの下位層のプロトコルに基づいて送受信処理を行い、前記下位層のプロトコルに基づくコネクションの設定時に、そのコネクションの識別情報をコネクション情報として取得するプロトコル処理手段と、
前記コネクション情報を保持するための記憶手段と、
を備え、
前記プロトコル処理手段は、前記コネクション情報を前記記憶手段へ格納し、受信したシグナリングメッセージから抽出した前記下位層のプロトコルのコネクションの識別情報と前記コネクション情報とに基づいて、そのシグナリングメッセージを転送する、
ことを特徴とするパケット転送装置。 A packet transfer device that connects to two or more communication devices and transfers a signaling message generated based on a signaling protocol received from the communication device to another communication device,
Protocol processing means for performing transmission / reception processing with the communication device based on a lower layer protocol of the signaling protocol, and acquiring connection identification information as connection information when setting a connection based on the lower layer protocol; ,
Storage means for holding the connection information;
With
The protocol processing means stores the connection information in the storage means, and transfers the signaling message based on the connection information and identification information of the lower layer protocol extracted from the received signaling message;
A packet transfer apparatus.
前記プロトコル処理手段は、
前記第1の通信装置との間で前記シグナリングプロトコルの下位層のプロトコルである第1のプロトコルに基づいて送受信処理を行い、前記第1のプロトコルに基づくコネクションの設定時に、そのコネクションの識別情報を第1のコネクション識別情報として取得する第1のプロトコル処理手段と、
前記第2の通信装置との間で前記シグナリングプロトコルの下位層のプロトコルである第2のプロトコルに基づいて送受信処理を行い、前記第2のプロトコルに基づくコネクションの設定時に、そのコネクションの識別情報を第2のコネクション識別情報として取得する第2のプロトコル処理手段と、
を備え、
前記第1のプロトコル処理手段、前記第2のプロトコル処理手段のうちの1つ以上は、前記コネクション情報として、同一のコネクションに対応する前記第1のコネクション識別情報と前記第2のコネクション識別情報とを対応付けて前記記憶手段へ格納する、
ことを特徴とする請求項1に記載のパケット転送装置。 The communication device includes a first communication device and a second communication device,
The protocol processing means includes
Transmission / reception processing is performed with the first communication device based on a first protocol that is a lower layer protocol of the signaling protocol, and when setting a connection based on the first protocol, identification information of the connection is obtained. First protocol processing means to obtain as first connection identification information;
Transmission / reception processing is performed with the second communication device based on a second protocol that is a lower layer protocol of the signaling protocol, and when setting a connection based on the second protocol, identification information of the connection is obtained. Second protocol processing means to obtain as second connection identification information;
With
One or more of the first protocol processing means and the second protocol processing means may use the first connection identification information and the second connection identification information corresponding to the same connection as the connection information. Are stored in the storage means in association with each other.
The packet transfer apparatus according to claim 1.
ことを特徴とする請求項2に記載のパケット転送装置。 The first protocol processing means and the second protocol processing means extract the information to be stored as the connection information from the received packet until the connection setting by its protocol is completed, and extract the information Storing information as the connection information;
The packet transfer apparatus according to claim 2, wherein:
ことを特徴とする請求項2または3に記載のパケット転送装置。 The first protocol and the second protocol are different from each other,
The packet transfer apparatus according to claim 2 or 3, wherein
ことを特徴とする請求項4に記載のパケット転送装置。 The first protocol is an RUA protocol and the second protocol is an SCCP protocol;
The packet transfer apparatus according to claim 4, wherein:
をさらに備え、
前記第1のプロトコル手段または前記第1の下位プロトコル処理手段は、前記コネクション情報として、同一のコネクションに対応する前記第1のコネクション識別情報と前記第1の下位コネクション識別情報とを対応付けて前記記憶手段へ格納し、
前記第1の下位プロトコル処理手段は、受信したシグナリングメッセージから抽出した第1の下位プロトコルのコネクションの識別情報と前記コネクション情報とに基づいて、そのシグナリングメッセージを転送する、
ことを特徴とする請求項2〜5のいずれか1つに記載のパケット転送装置。 Perform transmission / reception processing with the first communication device based on a first lower protocol, which is a lower layer protocol than the first protocol, and when setting a connection based on the first lower protocol, First lower protocol processing means for acquiring connection identification information as first lower connection identification information;
Further comprising
The first protocol means or the first lower protocol processing means associates the first connection identification information corresponding to the same connection and the first lower connection identification information as the connection information in association with the first connection means. Store in storage means,
The first lower protocol processing means transfers the signaling message based on the identification information of the connection of the first lower protocol extracted from the received signaling message and the connection information.
The packet transfer apparatus according to any one of claims 2 to 5, wherein
ことを特徴とする請求項6に記載のパケット転送装置。 The first lower-level protocol processing means extracts information to be stored as the connection information from the received packet until the connection setting by its protocol is completed, and stores the extracted information as the connection information To
The packet transfer apparatus according to claim 6.
ことを特徴とする請求項6または7に記載のパケット転送装置。 The first lower protocol is an SCTP protocol.
The packet transfer apparatus according to claim 6 or 7, wherein:
をさらに備え、
前記第2のプロトコル処理手段または前記第2の下位プロトコル処理手段は、前記コネクション情報として、同一のコネクションに対応する前記第2のコネクション識別情報と前記第2の下位コネクション識別情報とを対応付けて前記記憶手段へ格納し、
前記第2の下位プロトコル処理手段は、受信したシグナリングメッセージから抽出した第2の下位プロトコルのコネクションの識別情報と前記コネクション情報とに基づいて、そのシグナリングメッセージを転送する、
ことを特徴とする請求項2〜8のいずれか1つに記載のパケット転送装置。 Perform transmission / reception processing with the second communication device based on a second lower protocol, which is a lower layer protocol than the second protocol, and when setting a connection based on the second lower protocol, Second lower protocol processing means for acquiring connection identification information as second lower connection identification information;
Further comprising
The second protocol processing means or the second lower protocol processing means associates the second connection identification information corresponding to the same connection and the second lower connection identification information as the connection information. Storing in the storage means;
The second lower protocol processing means transfers the signaling message based on the identification information of the connection of the second lower protocol extracted from the received signaling message and the connection information.
The packet transfer apparatus according to any one of claims 2 to 8, wherein
ことを特徴とする請求項9に記載のパケット転送装置。 The second lower-level protocol processing means extracts information to be stored as the connection information from the received packet until the connection setting by its protocol is completed, and stores the extracted information as the connection information To
The packet transfer apparatus according to claim 9.
ことを特徴とする請求項9または10に記載のパケット転送装置。 The second lower protocol is an SCTP protocol.
The packet transfer apparatus according to claim 9 or 10, wherein:
ことを特徴とする請求項2〜11のいずれか1つに記載のパケット転送装置。 The protocol processing means stores, as the connection information, logical identification information independent of a protocol for identifying a connection and connection identification information of each protocol, and receives the received signaling using the logical identification information. Obtaining logical identification information corresponding to the connection identification information extracted from the message, and obtaining connection identification information corresponding to the same connection based on the logical identification information;
The packet transfer apparatus according to any one of claims 2 to 11, wherein
前記第1の通信装置をHNBとし、
前記第2の通信装置をコアネットワーク内の装置とする、
ことを特徴とする請求項2〜12のいずれか1つに記載のパケット転送装置。 It has a function as HNB-GW,
The first communication device is HNB,
The second communication device is a device in the core network,
The packet transfer apparatus according to any one of claims 2 to 12, wherein
前記第1の通信装置を無線端末とし、
前記第2の通信装置をHNB−GWとする、
ことを特徴とする請求項2〜12のいずれか1つに記載のパケット転送装置。 Has the function of HNB,
The first communication device is a wireless terminal,
The second communication device is an HNB-GW.
The packet transfer apparatus according to any one of claims 2 to 12, wherein
前記パケット装置に接続するHNBと、
前記パケット装置に接続するコアネットワークと、
を備え、
前記パケット転送装置は、前記HNBと前記コアネットワークとの間の、シグナリングプロトコルに基づいて生成されたシグナリングメッセージの転送を行なう、
ることを特徴とする通信システム。 A packet transfer apparatus according to claim 1;
HNB connected to the packet device;
A core network connected to the packet device;
With
The packet transfer apparatus transfers a signaling message generated based on a signaling protocol between the HNB and the core network.
A communication system.
前記通信装置との間で前記シグナリングプロトコルの下位層のプロトコルに基づいて送受信処理を行い、前記下位層のプロトコルに基づくコネクションの設定時に、そのコネクションの識別情報をコネクション情報として取得するプロトコル処理ステップと、
前記コネクション情報を保持する記憶ステップと、
受信したシグナリングメッセージから抽出した前記下位層のプロトコルのコネクションの識別情報と前記記憶ステップで保持した前記コネクション情報とに基づいて、そのシグナリングメッセージを転送する転送ステップと、
含むことを特徴とするパケット転送方法。 A packet transfer method in a packet transfer device that connects to two or more communication devices and transfers a signaling message generated based on a signaling protocol received from the communication device to another communication device,
A protocol processing step of performing transmission / reception processing with the communication device based on a lower layer protocol of the signaling protocol, and acquiring connection identification information as connection information when setting a connection based on the lower layer protocol; ,
A storage step for holding the connection information;
A transfer step of transferring the signaling message based on the identification information of the connection of the lower layer protocol extracted from the received signaling message and the connection information held in the storing step;
And a packet transfer method.
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