CN102595647A - 网络系统以及网络装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种网络系统及网络装置。能够防止由于散发大量MPLS标签而导致的网络性能低下，在移动终端的移交时也能够迅速地应用MPLS线路。在第一基站与第一移动终端连接后，第一GW(网关)接收第一移动终端和第二GW的连接请求、第二GW和第一移动终端的标识符，对第二GW发送第一移动终端和第一GW的标识符，第二GW对第一GW发送MPLS分配标志，第一GW经由第二NW(网络)装置向第二GW发送包含第一移动终端的标识符的MPLS分配信号，第一基站经由管理服务器从第一GW接收第一GW的标识符和MPLS分配标志，经由第一NW装置向第一GW发送包含第一移动终端的标识符的MPLS分配信号，在第一移动终端与第二基站连接后，第二基站对与第一GW之间的第三NW装置发送MPLS分配信号。

Description

网络系统以及网络装置
技术领域
本发明涉及网络系统，特别涉及使用应用MPLS的无线网络的网络系统。
背景技术
使用UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)和被称为3.5G的EV-DO(Evolution Data Only)等技术，在收容基站和移动网关的无线接入网络中，一般地，通过IP信道链路技术在基站与移动网关之间设置IP信道。而且，经由该IP信道发送用户数据。
关于提供IP信道的技术，例如广泛公知有在3GPP(3rd GenerationPartnership Project)中规定的GTP(GPRS Tunnelling Protocol)或者在IETF(Internet Engineering Task Force)中规定的PMIP(Proxy MobileIP)。IP信道设置在基站与移动网关之间，或者设置在与移动接入网连接的第一移动网关与配置在服务网络中的第二移动网关之间，用于终端的移动管理。
一般的IP网络中的IP数据包在被分配给终端的IP地址所属的子网络单位中进行路由选择，所以，无法以越过被分配给终端的IP地址的子网络的方式移动。作为解决该问题的技术，存在以Mobile IP为代表的IP信道技术。
在Mobile IP等IP信道技术中，与被分配给移动终端的IP地址不同的、表示与移动终端的当前位置对应的IP地址的转交地址(CoA：Care of Address)散发在网络内。而且，通过将在目的地地址中存储了转交地址的IP头附加在用于与移动终端进行通信的IP数据包中，对IP信道技术中的IP数据包进行封装。而且，通过向移动目的地的移动终端转送封装后的IP数据包，实现了终端的流动性。
因此，在当前的无线接入网的移动控制中主要使用IP信道(例如参照非专利文献1和非专利文献2)。
另一方面，在移动终端和基站中使用的无线技术的通信速度单一地追求高速化。在LTE/SAE中实现了100Mbps的通信速度，在作为LTE/SAE的下一代无线系统而期待的LTE-Advanced中，实现了超过100Mbps的通信速度。
因此，在无线接入网络(RAN：Radio Access Network)中，也应对了通信速度的高速化，所以，实现了IP数据包的高速转送，并且，提出了MPLS(Multi Protocol Labeling Switch)技术针对无线接入网的应用、以及IP信道的基于MPLS线路的置换。这是因为，MPLS能够保障IP数据包的QoS。
并且，提出了利用MPLS信道代替Mobile IP信道的技术(例如参照非专利文献3)。进而，提出了在移动终端与基站连接时从出口节点向入口节点扩展MPLS线路的技术(例如参照专利文献1)。
但是，经由节点间的LSR(Label Switch Router)逐跳地保持标签交换信息，由此安装MPLS线路，在线路的设定时需要更新要经由的所有LSR间所保持的标签信息。并且，一般在无线接入网中收容的移动终端数量是超过100万的庞大数量，在对所有移动终端分配单独的标签交换线路的情况下，MPLS网内的标签资源的消耗增加，MPLS网的性能低下。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2008-518532号公报
非专利文献
非专利文献1：TS 29.274，3GPP Evolved Packet System(EPS)；Evolved General Packet Radio Service(GPRS)Tunnelling Protocol forControl plane(GTPv2-C)；Stage 3
非专利文献2：IETF RFC 5213：”Proxy Mobile IPv6”
非专利文献3：Integration of Mobile IP and Multi-Protocol LabelSwitching ICC 2001，June 2001
在为了实现无线接入网的高速化而采用MPLS的网络中，在针对每个移动终端或每个承载而采用MPLS的情况下，需要大量的标签交换线路。因此，在无线接入网中采用了MPLS的情况下，与VPN中的MPLS网相比，一般存在网络性能低下的问题。
并且，在移动终端与基站进行移交时，在进行了用于切换配置在基站与网关之间的所有LSR的处理的情况下，在逐跳的LSR中需要处理，存在移交完成所需的时间较长的问题。
发明内容
如上所述，即：本发明以降低由于MPLS标签的散发而引起的网络性能的低下、通过迅速切换基站与网关之间的LSR而迅速完成移交为目的，运用高效的移动MPLS网络。
如下所述示出本发明的代表性的一例。即，网络系统具有：多个移动终端；经由无线与所述各移动终端连接的多个基站；经由多个第一网络装置与所述各基站连接的第一网关；经由多个第二网络装置与所述第一网关连接的第二网关；以及与所述各基站和所述第一网关连接的管理服务器，其中，在第一所述移动终端与第一所述基站连接、所述第一基站向所述管理服务器发送了所述第一移动终端的连接请求后，所述第一网关从所述管理服务器接收第一信号，该第一信号包含用于连接所述第一移动终端和所述第二网关的请求、所述第二网关的标识符、所述第一移动终端的标识符，所述第一网关向由所述第一信号中包含的第二网关的标识符所确定的目的地发送第二信号，该第二信号包含所述第一信号中包含的第一移动终端的标识符和所述第一网关的标识符，所述第二网关向由所述第二信号中包含的第一网关的标识符所确定的目的地发送第三信号，该第三信号包含表示对所述第一移动终端与第二网关之间的路径分配MPLS线路的MPLS分配标志和所述第二网关的标识符，所述第一网关根据所述第三信号中包含的MPLS分配标志，经由所述各第二网络装置向由所述第三信号中包含的第二网关所确定的目的地发送第四信号，该第四信号包含所述第一移动终端的标识符且用于分配MPLS线路，所述第一基站经由所述管理服务器从所述第一网关接收第五信号，该第五信号包含所述第一网关的标识符和所述MPLS分配标志，所述第一基站根据所述第五信号中包含的MPLS分配标志，经由所述各第一网络装置向由所述第五信号中包含的第一网关的标识符所确定的目的地发送第六信号，该第六信号包含所述第一移动终端的标识符且用于分配MPLS线路，在所述第一移动终端与第二所述基站连接后，该第二基站向配置在用于与该第二基站和所述第一网关进行通信的路径中的多个第三网络装置发送第七信号，该第七信号包含所述第一移动终端的标识符且用于分配MPLS线路。
根据本发明的一个实施方式，不散发大量的MPLS标签，能够防止网络性能的低下。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施方式的基本的无线网络的框图。
图2是示出在本发明的第一实施方式的无线网络中使用IP信道的基本的通信处理的时序图。
图3是示出本发明的第一实施方式的使用GTP信道时的eNB、S-GW和P-GW的基本的协议栈的说明图。
图4是示出本发明的第一实施方式的无线网络的框图。
图5是示出本发明的第一实施方式的S-GW和LSR的物理结构的框图。
图6是示出本发明的第一实施方式的MPLS线路的分配步骤的时序图。
图7是示出本发明的第一实施方式的eNB、S-GW和P-GW的协议栈的说明图。
图8是示出本发明的第一实施方式的MPLS的FIB的说明图。
图9是示出本发明的第一实施方式的接收会话建立请求后的P-GW的处理的流程图。
图10是示出本发明的第二实施方式的UE的移交处理的时序图。
图11是示出本发明的第二实施方式的移交时的LSR的处理的流程图。
标号说明
101：UE；102、102-1～102-3：eNB；102-2：TeNB；103：MME；104：S-GW；105：P-GW；106：HSS；107：服务网络；108：无线接入网；109：LSR；109-1：LSR1；109-2：LSR2；120：PCRF；901：CPU；902：存储器；903：非易失性存储器；904：接口；905：标签交换处理部。
具体实施方式
在以下的图1、图2和图3中，示出在无线网络中设置IP信道时的基本处理。
图1是示出本发明的第一实施方式的基本的无线网络的框图。
图1所示的无线网络被称为LTE/SAE(Long TermEvolution/System Architecture Evolution)、是在3GPP中规定的无线接入网络。图1所示的无线网络具有UE101、eNB102、MME103、S-GW104、P-GW105、PCRF120以及服务网络107。
UE101是移动终端，eNB(eNB：enhanced Node B)102是基站。MME(MME：Mobility Management Entity)103是进行UE101的位置管理和认证处理的移动管理服务器。UE101与eNB102通过无线方式进行通信。
S-GW(S-GW：Serving GW)104是作为无线接入网内的锚点的第一移动网关，P-GW(P-GW：Packet Data Network GW)105是作为针对服务网络的入口的第二移动网关。
HSS106(HSS：Home Subscriber Server)是对MME103散发用于认证UE101的数据和/或用户配置文件(user profile)并进行位置管理的加入者数据服务器。
PCRF(Policy and Charging Enforcement Function)120是管理使用UE101的每个用户的用户配置文件并提供QoS策略控制功能和/或计费功能的服务器。另外，这里，使用UE101的用户是每个UE101或每个承载的用户。
服务网络107是核心网，是对UE101提供邮件服务和/或WEB接入服务的网络。
图2是示出在本发明的第一实施方式的无线网络中使用IP信道的基本的通信处理的时序图。
图2是示出在图1所示的无线网络中在UE101与服务网络107连接时设定用于转送用户数据的IP信道的处理例的时序图。
当在UE101中产生针对服务网络107的连接请求时，UE101在与eNB102之间设定无线链路(1401)。然后，经由eNB102对MME103送出连接请求消息(1402、1403)。
当MME103从UE101接收到连接请求消息时，从HSS106取得与送出了连接请求消息的UE101对应的认证数据和与UE101所使用的密钥有关的数据。然后，根据所取得的数据，进行UE101的认证处理(1404)。
在时序1404中的认证处理成功的情况下，MME103在HSS106中登记UE101的位置(1405)。然后，MME103通过从HSS106取得HSS106所保持的加入者的配置文件信息，取得表示UE101的连接目的地的服务网络107的信息和表示服务网络107中包含的连接目的地的P-GW105的信息(1406)。
进而，MME103根据所取得的表示P-GW105的信息，对S-GW104请求作为针对服务网络107的连接点的P-GW105与UE101的连接(1407)。在时序1407中，MME103向S-GW104发送唯一识别UE101的标识符或唯一识别承载的标识符。
当S-GW104从MME103接收到连接请求时，根据接收到的连接请求中包含的针对服务网络107的连接信息(包含表示P-GW105的信息)，向P-GW105发送会话建立请求(1408)。在时序1408的会话建立请求中包含有表示GTP信道的信息，该GTP信道用于从P-GW105向S-GW104发送以UE101为目的地的数据包。
在时序1408中向P-GW105发送的表示GTP信道的信息中包含有GTP信道的端点的IP地址即S-GW104的接收IP地址、以及TEID(Tunnel Endpoint Identifier)。TEID是用于唯一识别GTP信道的标识符，在时序1408的会话建立请求中包含有唯一表示设置在从P-GW105朝向S-GW104的传送路径中的GTP信道的TEID。
另外，GTP信道针对每个UE101或每个承载是唯一的，所以，TEID也针对每个UE101或每个承载是唯一的。
在P-GW105从S-GW104接收到会话建立请求后，向发送了会话建立请求的S-GW104发送会话建立应答(1409)。在时序1409的会话建立应答中包含有表示GTP信道的信息，在从S-GW104经由P-GW105向服务网络107发送从UE101发送的数据包时使用该GTP信道。
在时序1409中向S-GW104发送的表示GTP信道的信息中包含有GTP信道的端点的IP地址即P-GW105的IP地址、以及用于识别GTP信道的TEID。时序1409的会话建立应答中包含的TEID包含有唯一表示在从S-GW104向P-GW105送出数据包时使用的GTP信道的TEID。
当S-GW104从P-GW105接收到会话建立应答时，对MME103发送会话建立应答(1410)。在时序1410的会话建立应答中包含有表示在从eNB102经由S-GW104和P-GW105向服务网络107发送从UE101发送的数据包时使用的GTP信道的信息。即，在时序1410的表示GTP信道的信息中包含有GTP信道的端点的IP地址即S-GW104的IP地址、以及唯一表示用于从eNB102向S-GW104发送数据包的GTP信道的TEID。
当MME103从S-GW104接收到会话建立应答时，向eNB102和UE101通知eNB102与P-GW105之间的建立准备已完成的情况，所以，向eNB102发送Initial Context Setup/Attach Accept消息(1411)。
在时序1411中向eNB102发送的消息中包含有在时序1410中从S-GW104通知的表示GTP信道的信息。即，包含有S-GW104的IP地址、以及唯一表示用于从eNB102向S-GW104发送数据包的GTP信道的TEID。
当eNB 102从MME 103接收到Initial Context Setup/Attach Accept消息时，重新建立与UE101之间的无线链路的连接(1412、1413)。然后，eNB102向MME103发送Initial Context Setup Response消息(1414)。
在时序1414中发送的消息中包含有表示用于从S-GW104向eNB102转送以UE101为目的地的数据包的GTP信道的信息。具体而言，在时序1414的表示GTP信道的信息中包含有GTP信道的端点的IP地址即eNB102的IP地址、以及唯一表示用于从S-GW104向eNB102发送数据包的GTP信道的TEID。
进而，UE101通过对MME103发送Attach Accept消息，从而对MME103发送与服务网络107之间的连接已建立的情况(1415)。
MME103通过Modify Bearer Request消息向S-GW104发送由时序1414从eNB102发送的表示GTP信道的信息(1416)。然后，当S-GW104从MME103接收到Modify Bearer Request消息时，通过Modify Bearer Response消息对MME103进行应答(1417)。
通过所述顺序，eNB102与S-GW104之间的GTP信道以及S-GW104与P-GW105之间的GTP信道(GTP信道1418)建立。并且，从服务网络107向UE101发送的数据包经由P-GW105、S-GW104和eNB102向UE101发送，从UE101向服务网络107发送的数据包经由eNB102、S-GW104和P-GW105向服务网络107发送。
图3是示出本发明的第一实施方式的使用GTP信道时的eNB102、S-GW104和P-GW105的基本的协议栈的说明图。
图3示出在图1所示的无线网络中使用的协议栈。在eNB102、S-GW104和P-GW105的协议栈中共同包含有IP505和有效载荷506。并且，由于eNB102与S-GW104进行通信，因此在eNB102和S-GW104的协议栈中包含有L1/L2(501)、IP502、UDP503和GTP504。并且，由于S-GW104与P-GW105进行通信，因此在S-GW104和P-GW105的协议栈中包含有L1/L2(507)、IP508、UDP509和GTP510。
图3所示的各个协议栈对应于对在无线网络中收发的数据包附加的头。
有效载荷506对应于对数据包附加的有效载荷。
IP505对应于IP头。通过eNB102、S-GW104和P-GW105收发的数据包包含有存储IP地址的IP头。
在数据包是以UE101为目的地的数据包的情况下，在对数据包附加的IP头中存储有作为接收目的地的IP地址而分配给UE101的IP地址。并且，在数据包是从UE101发送的数据包的情况下，在IP头中存储有作为发送方的IP地址而分配给UE101的IP地址。
L1/L2(501)和L1/L2(507)表示eNB102与S-GW104之间以及S-GW104与P-GW105之间的物理层和数据链路层(Layer1/Layer2)。
IP502对应于在eNB102与S-GW104之间收发的数据包的GTP信道中的IP头。并且，IP508对应于在S-GW104与P-GW105之间收发的数据包的GTP信道中的IP头。
UDP503对应于在eNB102与S-GW104之间收发的数据包的GTP信道中的UDP头。并且，UDP509对应于在S-GW104与P-GW105之间收发的数据包的GTP信道中的UDP头。
GTP504对应于表示eNB102与S-GW104之间的GTP信道的GTP头。并且，GTP510对应于表示S-GW104与P-GW105之间的GTP信道的GTP头。在GTP头中包含有唯一表示各GTP信道的TEID。
S-GW104将从eNB102接收到的数据包中的表示与eNB102与S-GW104之间的GTP信道对应的IP502、UDP503和GTP504的各头置换为表示与S-GW104与P-GW105之间的GTP信道对应的IP508、UDP509和GTP510的各头。然后，将置换了头后的数据包发送到P-GW105。
并且，S-GW104将从P-GW105接收到的数据包中的表示与S-GW104与P-GW105之间的GTP信道对应的IP508、UDP509和GTP510的各头置换为表示与eNB102与S-GW104之间的GTP信道对应的IP502、UDP503和GTP504的各头。然后，将置换了头后的数据包发送到eNB102。
下面，示出在所述设置的GTP信道中设置MPLS线路时的处理。
图4是示出本发明的第一实施方式的无线网络的框图。
本实施方式的无线网络具有UE101、eNB102(102-1～102-3)、MME103、S-GW104、P-GW105、PCRF120、服务网络107、无线接入网108、LSR1(109-1)以及LSR2(109-2)。另外，以下，在统称LSR1(109-1)和LSR2(109-2)的情况下，记载为LSR109。
UE101是移动终端，eNB(eNB：enhanced Node B)102是基站。MME(MME：Mobility Management Entity)103是进行UE101的位置管理和认证处理的移动管理服务器。UE101与eNB102通过无线方式进行通信。
S-GW(S-GW：Serving GW)104是作为无线接入网内的锚点的第一移动网关，P-GW(P-GW：Packet Data Network GW)105是作为针对服务网络的入口的第二移动网关。
PCRF120是管理使用UE101的每个用户的用户配置文件并提供QoS策略控制功能和/或计费功能的服务器。
HSS106(HSS：Home Subscriber Server)是对MME103散发用于认证UE101的数据和用户配置文件并进行位置管理的加入者数据服务器。服务网络107是核心网，是对UE101提供邮件服务和/或WEB接入服务的网络。
无线接入网108是eNB102与P-GW105之间的网络。LSR109是数据包转送用的路由节点，具有MPLS的LSR(Label SwitchingRouter)的功能。
UE101、eNB102(102-1～102-3)、MME103、S-GW104、P-GW105、PCRF120、服务网络107、LSR1(109-1)和LSR2(109-2)均是具有处理器的计算机，通过由处理器执行在存储器中展开的程序而实现功能。
图5是示出本发明的第一实施方式的S-GW104和LSR109的物理结构的框图。
S-GW104和LSR109具有CPU901、存储器902、非易失性存储器903、接口904以及标签交换处理部905。
CPU901具有至少一个处理器。CPU901执行存储在存储器902中的程序。
存储器902存储有从非易失性存储器903载入的程序。存储在存储器902中的程序通过CPU901存取并执行。并且，在存储器902中存储有后述的MPLS的FIB，存储有应用MPLS后的IP信道信息。
非易失性存储器903是闪存等非易失性存储器。在非易失性存储器903中存储有由CPU901执行的程序以及用于执行程序的配置信息等。
接口904是用于在无线接入网108内的网络中进行通信的网络接口。接口904从eNB102和LSR109等其他装置接收数据包。然后，将接收到的数据包存储在存储器902中，或者发送到标签交换处理部905。
标签交换处理部905是对附加了MPLS头的数据包进行处理的处理部。
图6是示出本发明的第一实施方式的MPLS线路的分配步骤的顺序图。
图6的时序1101～1107的处理与图2的时序1401～1407相同。下面从时序1108开始说明。
当S-GW104从MME103接收到连接请求时，根据接收到的连接请求中包含的针对服务网络107的连接信息，向P-GW105发送会话建立请求(1108)。在时序1108的会话建立请求中包含有表示GTP信道的信息、以及经由eNB102-1和MME103请求连接的UE101的标识符或承载的标识符，该GTP信道用于从P-GW105向S-GW104转送以UE101为目的地的数据包。
在时序1108中向P-GW105发送的表示GTP信道的信息中包含有GTP信道的端点的IP地址即S-GW104的接收IP地址以及TEID。时序1108的会话建立请求中包含的TEID是唯一表示设置在S-GW104与P-GW105之间的GTP信道的标识符。
在使用GTP信道的网络中应用MPLS线路的本实施方式的情况下，对eNB102-1、S-GW104和P-GW105等作为GTP信道的端点的装置之间分配固定的MPLS线路。然后，利用MPLS头置换GTP信道中的存储有相当于TEID的信息的头，在eNB102-1、LSR109、S-GW104和P-GW105的各装置中散发代替TEID的MPLS的标签。
然后，接收到MPLS头的LSR109和S-GW104的装置在固定MPLS线路中堆积所散发的MPLS的标签，由此，能够识别各装置之间的各信道。通过后述的示出协议栈的说明图说明针对MPLS头的置换。
在P-GW105接收到时序1108的会话建立请求后，提取会话建立请求中包含的UE101的标识符或承载的标识符，根据提取出的标识符，针对每个UE101或承载确定QoS策略。
在P-GW105从所发送的会话建立请求中提取出表示UE101或承载的标识符后，根据提取出的标识符，例如从PCRF120取得用户等级(即表示用户的优先权的信息)、提供给用户的QoS策略、和/或分配给用户的计费信息等。然后，根据所取得的信息，确定与UE101或承载对应的QoS策略。这里，用户是使用UE101或承载的用户。
并且，在P-GW105预先保持例如APN(Access Point Name)等针对每个服务网络分配的静态策略的情况下，也可以根据预先保持的静态策略，确定与UE101或承载对应的QoS策略。该情况下，UE101所使用的APN等信息也可以包含在时序1108的会话建立请求中，经由S-GW104发送到P-GW105。
这里确定的QoS策略例如是确定昼间保障一定的频带量、夜间为尽力而为的频带量等的策略。
然后，P-GW105根据所确定的QoS策略，确定针对每个UE101或承载分配的最大比特率和/或频带保障值。并且，P-GW105也可以针对UE101或承载的上行通信或下行通信来分配最大比特率和/或频带保障值。
进而，P-GW105对所确定的最大比特率和/或频带保障值与在P-GW105中预先保持的阈值进行比较。在比较结果为判定为所确定的最大比特率和/或频带保障值大于预先保持的阈值的情况下，请求连接的UE101或承载要求特别高的QoS，所以，P-GW105确定针对请求连接的每个UE101或承载、或者针对UE101或承载的上行通信或下行通信来分配MPLS线路。
并且，在从PCRF120取得的信息表示对请求连接的UE101或承载分配高优先权的情况下，P-GW105确定对分配了高优先权的UE101或承载分配MPLS线路。
另外，MPLS线路的分配动作可以在建立会话时进行，也可以在建立会话后实际流过的业务总量超过某个阈值的情况下建立。
然后，P-GW105向S-GW104发送时序1109的会话建立应答，由此，向S-GW104发送在接收到时序1108的会话建立请求后确定的结果、即表示是否对S-GW104与P-GW105之间分配MPLS线路的信息。
在时序1109的会话建立应答中，除了包含有表示在从S-GW104经由P-GW105向服务网络107示出从UE101发送的数据包时使用的GTP信道的信息以外，还包含有表示分配请求连接的UE101或承载的下行通信的MPLS线路的标志。
通过P-GW105，针对分配MPLS线路的每个路径生成表示分配MPLS线路的标志。即，在表示分配MPLS线路的标志中包含有表示针对每个UE101或承载分配MPLS线路的标志，并且，包含有表示针对UE101或承载的上行通信或下行通信分配MPLS线路的标志。
在时序1109中向S-GW104发送的表示GTP信道的信息中包含有GTP信道的端点的IP地址即P-GW105的IP地址、以及用于识别从S-GW104朝向P-GW105的GTP信道的TEID。
在时序1109中从P-GW105接收到的会话建立应答中包含有表示分配请求连接的UE101或承载的下行通信的MPLS线路的标志的情况下，S-GW104开始建立用于从P-GW105向S-GW104发送数据包的MPLS线路的步骤。
在本实施方式的MPLS的建立顺序中，例如利用LDP(LabelDistribution Protocol)、CR-LDP(Constraint-Routing LDP)或RSVP(Resource Reservation Protocol)-TE。
在S-GW104接收到时序1109的会话建立应答后，朝向P-GW105，对LSR2(109-2)发送标签分配消息(1121)。由此，S-GW104对P-GW105与S-GW104之间的GTP信道的路径上的LSR2(109-2)散发与由时序1108分配的下行通信的GTP信道对应的MPLS标签。
以时序1109的会话建立应答中包含的P-GW105的标识符为目的地发送时序1121的标签分配消息。其结果，沿着从P-GW105朝向S-GW104的GTP信道的路径转送时序1121的标签分配消息。另外，图6所示的LSR2(109-2)是一个，但是，本实施方式的LSR2(109-2)也可以是多个。
在时序1121的标签分配消息中包含有用于将MPLS线路与GTP信道对应起来的MPLS的FEC(Forwarding Equivalence Class)信息。在FEC信息中包含有GTP信道的端点即S-GW104的IP地址、以及用于识别从P-GW105朝向S-GW104的GTP信道的TEID。
并且，在时序1121的标签分配消息中包含的FEC信息中也可以还包含有表示UE101的标识符、表示APN的标识符、P-GW105和UE101的IP地址、或者IMSI(International Mobile Subscriber Identity)、承载ID等的唯一表示UE101或承载的标识符。
另外，P-GW105也可以与时序1121并行地，对LSR2(109-2)发送用于请求对LSR2(109-2)分配MPLS线路的标签分配请求消息(1120)。通过发送时序1120的标签分配请求消息，P-GW105能够迅速地分配MPLS线路。
在时序1120的标签分配请求消息中包含有与时序1121的标签分配消息相同的FEC信息。然后，以在时序1109中使用的S-GW104的标识符为目的地发送时序1120的标签分配请求消息。其结果，沿着从P-GW105朝向S-GW104的GTP信道的数据包转送路径转送时序1120的标签分配请求消息。
在接收到的标签分配请求消息中包含的FEC已经存储在存储器902中的情况下、或者与已经接收到的标签分配消息中包含的FEC相同的情况下，配置在从P-GW105朝向S-GW104的GTP信道的路径上的LSR2(109-2)也可以不向其目的地的LSR2(109-2)或S-GW104转送所接收到的标签分配请求消息。
在时序1121中从S-GW104发送的标签分配消息通过配置在从P-GW105朝向S-GW104的GTP信道的路径上的LSR2(109-2)转送，并发送到P-GW105(1122)。由此，对从P-GW105朝向S-GW104的GTP信道的路径上的LSR2(109-2)散发包含FEC信息的MPLS标签，建立从P-GW105朝向S-GW104的下行的MPLS线路1123。
进而，在时序1108之后，在P-GW105判定为对从请求连接的UE101或承载起的上行通信分配MPLS线路的情况下，P-GW105朝向S-GW104，对LSR2(109-2)发送标签分配消息(1125)。由此，P-GW105对P-GW105与S-GW104之间的GTP信道的路径上的LSR2(109-2)散发与由时序1109分配的上行的GTP信道对应的MPLS标签。
以在时序1109中使用的S-GW104的标识符为目的地发送时序1125的标签分配消息。其结果，沿着从S-GW104朝向P-GW105的GTP信道的路径转送时序1125的标签分配消息。
与时序1121同样，在时序1125的标签分配消息中包含有用于将MPLS线路与GTP信道对应起来的FEC信息。在FEC信息中包含有GTP信道的端点即P-GW105的IP地址、以及用于识别从S-GW104朝向P-GW105的GTP信道的TEID。
并且，在时序1125的标签分配消息中包含的FEC信息中也可以还包含有表示UE101的标识符、表示APN的标识符、P-GW105和UE101的IP地址、IMSI(International Mobile Subscriber Identity)、或者承载ID等的唯一表示UE101或承载的标识符。
另外，S-GW104也可以与时序1125并行地，对LSR2(109-2)发送用于请求对LSR2(109-2)分配MPLS线路的标签分配请求消息(1124)。通过发送标签分配请求消息，S-GW104能够迅速地分配MPLS线路。
在时序1124的标签分配请求消息中包含有与时序1125的标签分配消息相同的FEC信息。然后，以P-GW105的标识符为目的地发送时序1124的标签分配请求消息。其结果，沿着从S-GW104朝向P-GW105的GTP信道的路径转送时序1124的标签分配请求消息。
在接收到的标签分配请求消息中包含的FEC已经存储在存储器902中的情况下、或者与已经接收到的标签分配消息中包含的FEC相同的情况下，配置在S-GW104与P-GW105之间的GTP信道的路径上的LSR2(109-2)也可以不向其目的地的LSR2(109-2)或P-GW105转送所接收到的标签分配请求消息。
在时序1125中从P-GW105发送的标签分配消息通过配置在从S-GW104朝向P-GW105的GTP信道的路径上的LSR2(109-2)转送，并发送到S-GW104(1126)。由此，对从S-GW104朝向P-GW105的GTP信道的路径上的LSR2(109-2)散发包含FEC信息的MPLS标签，建立从S-GW104朝向P-GW105的上行的MPLS线路1127。
图6的时序1110～时序1117的处理与图2的时序1410～时序1417相同，但是以下方面不同。另外，GTP信道1118与GTP信道1418相同。
在时序1110中S-GW104对MME103发送的会话建立应答、以及在时序1111中MME103对eNB102-1发送的Initial Context SetupRequest中追加用于分配MPLS线路的信息。
即，在时序1110的会话建立应答以及时序1111的Initial ContextSetup Request中，除了包含有表示在从eNB102经由S-GW104和P-GW105向服务网络107发送从UE101发送的数据包时使用的GTP信道的信息以外，还包含有表示分配请求连接的UE101或承载的下行通信的MPLS线路的标志。
在时序1110和1111中的表示GTP信道的信息中包含有GTP信道的端点的IP地址即S-GW104的IP地址、以及用于识别从eNB102朝向S-GW104的GTP信道的TEID。
在时序1111中从MME103接收到的Initial Context Setup Request消息中包含有表示分配请求连接的UE101或承载的下行通信的MPLS线路的标志的情况下，eNB102-1开始建立用于从S-GW104向eNB102-1发送数据包的MPLS线路的步骤。
在eNB102-1接收到时序1111的Initial Context Setup Request消息后，朝向S-GW104，对LSR1(109-1)发送标签分配消息(1131)。由此，eNB102-1对S-GW104与eNB102-1之间的GTP信道的路径上的LSR1(109-1)散发与由时序1116分配的下行通信的GTP信道对应的MPLS标签。
以时序1111的会话建立应答中包含的S-GW104的IP地址为目的地发送时序1131的标签分配消息。其结果，沿着从S-GW104朝向eNB102-1的GTP信道的路径，朝向S-GW104转送时序1131的标签分配消息。另外，图6所示的LSR1(109-1)是一个，但是，本实施方式的LSR1(109-1)也可以是多个。
在时序1131的标签分配消息中包含有用于将MPLS线路与GTP信道对应起来的MPLS的FEC信息。在FEC信息中包含有由MME103分配的UE101的标识符(IP地址等)、UE101固有的标识符(MAC地址等)、或者承载ID、用于识别从S-GW104朝向eNB102-1的GTP信道的TEID。
并且，在时序1131的标签分配消息中包含的FEC信息中也可以还包含有表示UE101与服务网络107进行通信时使用的APN的标识符、或者P-GW105和UE101的IP地址等的唯一表示UE101或承载的标识符。
另外，S-GW104也可以与时序1131并行地，对LSR1(109-1)发送用于请求对LSR1(109-1)分配MPLS线路的标签分配请求消息(1130)。通过发送时序1120的标签分配请求消息，S-GW104能够迅速地分配MPLS线路。
在时序1130的标签分配请求消息中包含有与时序1131的标签分配消息相同的FEC信息。然后，以由时序1116发送的eNB102-1的标识符为目的地发送时序1130的标签分配请求消息。其结果，沿着从S-GW104朝向eNB102-1的GTP信道中的数据包转送路径转送时序1130的标签分配请求消息。
在接收到的标签分配请求消息中包含的FEC已经存储在存储器902中的情况下、或者与已经接收到的标签分配消息中包含的FEC相同的情况下，配置在S-GW104与eNB102-1之间的GTP信道的路径上的LSR1(109-1)也可以不向其目的地的LSR1(109-1)或eNB102-1转送所接收到的标签分配请求消息。
在时序1131中从eNB102-1发送的标签分配消息通过配置在从S-GW104朝向eNB102-1的GTP信道的路径上的LSR1(109-1)转送，并发送到S-GW104(1132)。由此，对从S-GW104朝向eNB102-1的GTP信道的路径上的LSR1(109-1)散发包含FEC信息的MPLS标签，建立从S-GW104朝向eNB102-1的下行的MPLS线路1133。
进而，在时序1109的会话建立应答中包含有表示对从请求连接的UE101或承载起的上行通信分配MPLS线路的标志的情况下，S-GW104朝向eNB102-1对LSR1(109-1)发送标签分配消息(1135)。由此，S-GW104对eNB102-1与S-GW104之间的GTP信道的路径上的LSR1(109-1)散发与由时序1110和1111分配的上行通信的GTP信道对应的MPLS标签。
以由时序1116发送的eNB102-1的标识符为目的地发送时序1135的标签分配消息。其结果，沿着从eNB102-1朝向S-GW104的GTP信道的路径转送时序1135的标签分配消息。
与时序1131同样，在时序1135的标签分配消息中包含有用于将MPLS线路与GTP信道对应起来的FEC信息。在FEC信息中包含有S-GW104的IP地址、以及用于识别从eNB102-1朝向S-GW104的GTP信道的TEID。
并且，在时序1131的标签分配消息中包含的FEC信息中也可以还包含有表示UE101与服务网络107进行通信时使用的APN的标识符、或者P-GW105和UE101的IP地址、承载ID等的唯一表示UE101或承载的标识符。
另外，eNB102-1也可以与时序1135并行地，对LSR1(109-1)发送用于请求对LSR1(109-1)分配MPLS线路的标签分配请求消息(1134)。通过发送标签分配请求消息，S-GW104能够迅速地分配MPLS线路。
在时序1134的标签分配请求消息中包含有与时序1135的标签分配消息相同的FEC信息。然后，以eNB102-1的标识符为目的地发送时序1134的标签分配请求消息。其结果，沿着从eNB102-1朝向S-GW104的GTP信道的路径转送时序1134的标签分配请求消息。
在接收到的标签分配请求消息中包含的FEC已经存储在存储器902中的情况下、或者与已经接收到的标签分配消息中包含的FEC相同的情况下，配置在eNB102-1与S-GW104之间的GTP信道的路径上的LSR1(109-1)也可以不向其目的地的LSR1(109-1)或S-GW104转送所接收到的标签分配请求消息。
在时序1135中从S-GW104发送的标签分配消息通过配置在从eNB102-1朝向S-GW104的GTP信道的路径上的LSR1(109-1)转送，并发送到eNB102-1(1136)。由此，对从eNB102-1朝向S-GW104的GTP信道的路径上的LSR1(109-1)散发包含FEC信息的MPLS标签，建立从eNB102-1朝向S-GW104的上行的MPLS线路1137。
另外，用于对S-GW104与P-GW105之间分配MPLS线路的时序1120～1122以及时序1124～1126也可以与用于分配eNB102-1与S-GW104之间的GTP信道的时序1110～1117并行地执行。由此，能够迅速地分配MPLS线路。
并且，GTP信道包含在IP信道中，所以，本实施方式中的MPLS针对GTP信道的应用与MPLS针对IP信道的应用同义。在IP信道中应用本实施方式中的MPLS的情况下，所述TEID被置换为唯一表示IP信道的标识符。
图7是示出本发明的第一实施方式的eNB102、S-GW104和P-GW105的协议栈的说明图。
图7所示的协议栈是建立了MPLS线路时的协议栈。并且，图7所示的协议栈对应于对所收发的数据包附加的头。
IP505和有效载荷506与图3所示的IP505和有效载荷506相同，对应于对从UE101收发的数据包附加的IP头和有效载荷部分。L1/L2(501)和L1/L2(507)分别表示eNB102与S-GW104之间以及S-GW104与P-GW105之间的物理层和数据链路层(Layer1/Layer2)。
MPLS601对应于对在eNB102-1与LSR1(109-1)之间收发的数据包附加的MPLS头，MPLS602对应于对在LSR1(109-1)与S-GW104之间收发的数据包附加的MPLS头。
并且，MPLS603对应于对在S-GW104与LSR2(109-2)之间收发的数据包附加的MPLS头。MPLS604对应于对在LSR2(109-2)与P-GW105之间收发的数据包附加的MPLS头。
与MPLS601～604对应的头在LSR109和S-GW104中进行标签交换。即，对数据包附加的与MPLS601～604对应的头通过LSR109和S-GW104，置换由时序1121、1122、1125、1126、1131、1132、1135、1136的标签分配消息和标签分配请求消息所散发的标签的内容，由此，在无线接入网108内转送数据包。
例如，在数据包中与MPLS601～604对应的MPLS头中存储有各IP信道的标识符(即相当于TEID的值)的情况下，各LSR109和S-GW104通过使自身所保持的FEC类别703和FEC值704与数据包中包含的IP信道的标识符对应起来，能够判定通过哪个MPLS线路。
图8是示出本发明的第一实施方式的MPLS的FIB的说明图。
图8是LSR109或S-GW104所保持的MPLS的FIB(ForwardingInformation Base)的例子。LSR109或S-GW104所保持的FIB包含输入端口701、输入标签702、FEC类别703、FEC值704、输出端口705和输出标签706。
输入端口701表示与MPLS线路对应的接收端口，输入标签702表示与MPLS线路对应的接收标签。
FEC类别703表示收容在MPLS线路中的数据包的属性，即，是表示所发送的数据包是通过什么样的UE101或承载发送的数据包的类别。在类别中包含有唯一表示UE101或承载的标识符等。
例如，在FEC类别703中存储有由IPv4或IPv6表示的地址、由IPv4或IPv6表示的子网、作为GTP信道的接收端点的装置的IP地址和该GTP信道的TEID、UE101的IP地址和P-GW或HA(HomeAgent)的地址、UE101的IP地址和该UE101所使用的APN等服务网络的标识符、IMSI(International Mobile Subscriber Identity)和/或承载ID等标识符。
在FEC值704中存储有与FEC类别703对应的值。即，在FEC值704中存储有FEC类别703所表示的标识符的值。在一个MPLS的FIB中可以保持多个FEC类别703和FEC值704。
FEC类别703和FEC类别703存储有时序1121、1122、1125、1126、1131、1132、1135、1136的标签分配消息和标签分配请求消息中包含的FEC信息。
输出端口705表示与MPLS线路对应的输出端口，输出标签706表示与MPLS线路对应的输出标签。在图8的MPLS的FIB中，可以存储预先指定的值，也可以根据图6的MPLS标签分配的发信(包含图6所示的标签分配消息和标签分配请求消息)而动态地存储值。
LSR109在接收到数据包的情况下，参照自身所保持的MPLS的FIB。然后，判定在FIB的条目中是否包含与接收到的数据包的输入端口和接收到的数据包所保持的MPLS标签一致的输入端口701和输入标签702。在FIB中包含有一致的条目的情况下，将数据包所保持的MPLS标签置换为一致的条目的输出标签706，从由输出端口705指定的端口的接口904发送数据包。
图9是示出本发明的第一实施方式的接收会话建立请求后的P-GW105的处理的流程图。
P-GW105在时序1108中从S-GW104接收到会话建立请求后(1001)，判定经由eNB102-1、MME103和S-GW104请求连接的UE101或承载所使用的APN的服务网络是否利用预先存储在P-GW105中的静态策略(1002)。
在请求连接的UE101或承载所使用的APN的服务网络未利用预先存储在P-GW105中的静态策略的情况下，P-GW105请求PCRF120发送请求连接的UE101或承载的用户等级和/或QoS策略(1003)。
在步骤1003之后，P-GW105从PCRF120接收用户等级和/或QoS策略。然后，根据接收到的用户等级和/或QoS策略，确定请求连接的UE101或承载的最大比特率和/或频带保证值等(1004)。
在步骤1002中UE101所使用的APN的服务网络利用预先存储在P-GW105中的静态策略的情况下，提取存储在P-GW105内的用户等级和/或QoS策略。然后，根据提取出的用户等级和/或QoS策略，确定请求连接的UE101或承载的最大比特率和/或频带保证值等(1005)。
在步骤1004或步骤1005之后，P-GW105判定在步骤1003或步骤1005中取得的用户等级是否表示高优先权(1006)。在用户等级表示高优先权的情况下，根据用户等级确定MPLS线路的分配，所以，P-GW105转移到步骤1008。
在步骤1006中在步骤1003或步骤1005中取得的用户等级不表示高优先权的情况下，P-GW105判定在步骤1004或步骤1005中确定的最大比特率和/或频带保证值等是否大于预先保持在P-GW105中的阈值(1007)。由此，P-GW105判定是否对请求连接的UE101或承载分配MPLS线路。
在步骤1007中所确定的最大比特率和/或频带保证值为预先保持在P-GW105中的阈值以下的情况下，请求连接的UE101或承载不需要高QoS，所以，P-GW105确定不对请求连接的UE101或承载分配MPLS线路。然后，P-GW105向S-GW104发送通常的会话建立应答(相当于图2的时序1409)(1013)。
在步骤1013之后，UE101、eNB102、MME103和S-GW104建立数据通信用的IP信道(1014、相当于图2的时序1410～时序1417)。
在步骤1007中判定为所确定的最大比特率和/或频带保证值大于预先保持在P-GW105中的阈值的情况下，请求连接的UE101或承载需要高QoS，所以，确定对请求连接的UE101或承载分配MPLS线路(1008)。然后，向S-GW104发送附加了用于建立MPLS线路的标志的会话建立应答(1009、相当于图6的时序1109)。
在步骤1009之后，UE101、eNB102-1、MME103和S-GW104生成数据通信用的IP信道(1010、相当于图6的时序1110～时序1117)。在步骤1010之后，eNB102-1、S-GW104和P-GW105对与自身连接的LSR109发送MPLS线路、标签分配消息和标签分配请求消息(1011)。在步骤1011之后，各LSR109在标签交换处理部905中存储标签(1012)。
另外，如上所述，针对每个UE101或承载判定是否分配MPLS线路，但是，在针对上行通信或下行通信确定预先保持在P-GW105中的静态策略或PCRF120所保持的QoS策略的情况下，也可以判定是否针对UE101或承载的上行通信或下行通信分配MPLS线路。
根据第一实施方式，通过对IP信道的端点与端点之间分配MPLS线路，能够唯一地确定eNB102与P-GW105之间的路径，不会对不必要的LSR109散发MPLS标签。
并且，通过对收容在IP信道中的每个UE101或每个承载的路径分配MPLS线路，能够防止由于以无线接入网108内的所有LSR109为目的地散发大量标签交换线路而导致的MPLS网的性能低下和资源不足。
并且，通过取得每个UE101或承载的QoS策略，能够判定需要MPLS线路的UE101或承载，能够实现高效的MPLS的应用。
(第二实施方式)
接着，下面说明本发明的第二实施方式的UE101的移交时的动作。
图10是示出本发明的第二实施方式的UE101的移交处理的顺序图。
图10所示的顺序图示出执行了图6的时序1101～时序1136后的处理。图10的eNB102-1表示移交方的基站。TeNB102-2表示移交目的地的eNB102。图10的顺序的开始时的eNB102-1相当于执行了图6的时序1136之后的eNB102-1。
移交(以下为HO)前的MPLS线路是MPLS线路1133、1123、1137和1127。HO方的eNB102-1通过对UE101发送MeasurementControl消息，请求UE101报告Measurement Control消息的发送时的无线状态和表示UE101接收信号的eNB102的信息(1802)。
在时序1802之后，UE101通过发送Measurement Report消息，向eNB102-1报告接收Measurement Control消息时的无线状态和UE101接收信号的eNB102的信息(1803)。在eNB102的信息中包含有UE101从eNB102接收的信号的电波强度等信息、UE101的位置信息和/或与最近的eNB102之间的距离等。
HO方的eNB102-1根据接收到的Measurement Report消息确定HO目的地的TeNB102-2。然后，eNB102-1请求所确定的HO目的地的TeNB102-2进行HO的准备，所以，对TeNB102-2发送HO Request消息(1804)。
在HO Request消息中包含有HO方的eNB102-1与UE101通信中的承载的信息。在通信中的承载的信息中例如包含有用于唯一识别由MME103分配的UE101的标识符、UE101固有的标识符、每个承载的承载ID、以及与承载对应的IP信道的信息和表示该IP信道是否利用MPLS线路的信息等。
在时序1804之后，当HO目的地的TeNB102-2完成HO的准备时，对HO的准备已完成的情况进行应答，所以，对eNB102-1发送HO RequestAck消息(1805)。HO方的eNB102-1对UE101发送HOCommand消息，以使得在接收到HO Request Ack消息之后执行HO(1806)。
在时序1806之后，当UE101成功建立了与HO目的地的TeNB102-2之间的无线链路时，对TeNB102-2发送HO Confirm消息(1807)。TeNB102-2接收到HO Confirm消息后，对MME103请求HO的成功和IP信道的切换(1808)。
在时序1808之后，MME103通过Modify Bearer Request消息对S-GW104发送在UE101与eNB102之间存在HO且需要切换IP信道的情况(1813)。
S-GW104在接收到Modify Bearer Request消息后，通过ModifyBearer Response消息应答MME103(1814)。
MME103在接收到Modify Bearer Response消息后，通过发送PathSwitch Ack消息，对HO目的地的TeNB102-2通知IP信道的切换已成功的情况(1815)。由此，IP信道1816建立。
HO目的地的TeNB102-2在进行IP信道的切换处理(相当于时序1813～时序1815)的同时，开始切换MPLS线路的处理。在第二实施方式中，关于HO时的MPLS线路的切换，不针对从作为IP信道的端点的TeNB102-2到达S-GW104所通过的所有LSR1(109-1)进行，而仅针对作为旧MPLS线路和新MPLS线路的合流点(分支点)的LSR1(109-1)、以及与TeNB102-2之间的LSR1(102-1)进行即可。由此，能够削减MPLS线路的切换所需的时间。
HO目的地的TeNB102-2以S-GW104为目的地对直接连接的LSR1(109-1)发送用于对从S-GW104朝向TeNB102-2的下行的MPLS线路进行切换的标签散发消息(1809)。标签散发消息通过LDP信号发送到LSR1(109-1)。
在时序1809的标签散发消息中存储有时序1804的HO Request消息中包含的信息。即，为了切换MPLS线路，将用于识别由MME103分配的UE101的标识符、UE101固有的标识符、承载ID、以及作为MPLS线路的到达点的地址(即作为IP信道的端点的S-GW104的地址)等存储在标签散发消息中。
进而，HO目的地的TeNB102-2以S-GW104为目的地对直接连接的LSR1(109-1)发送用于对从TeNB102-2朝向S-GW104的上行的MPLS线路进行切换的标签散发请求消息(1810)。标签散发请求消息通过LDP信号发送到LSR1(109-1)。
与时序1809的标签散发消息相同，在时序1810的标签散发请求消息中存储有时序1804的HO Request消息中包含的信息。即，为了切换MPLS线路，将用于识别由MME103分配的UE101的标识符、UE101固有的标识符、承载ID、以及作为MPLS线路的到达点的地址(即作为IP信道的端点的S-GW104的地址)存储在标签散发请求消息中。
在从TeNB102-2朝向S-GW104的路径上的LSR1(109-1)中转送时序1809的标签散发消息和时序1810的标签散发请求消息。即，由各LSI1(109-1)接收，在各LSR1(109-1)中进行处理后，发送到朝向S-GW104的路径中的下一个LSR1(109-1)。
各LSR1(109-1)接收到时序1809的标签散发消息和时序1810的标签散发请求消息后，检索自身所保持的MPLS的FIB(相当于图8)。然后，判定在自身的FIB中是否存在与标签散发消息和标签散发请求消息中包含的信息一致的信息。
在LSR1(109-1)中存在一致的信息的情况下，由于LSR1(109-1)是作为合流点(分支点)的LSR1(109-1)，因此，中止标签散发消息和标签散发消息的进一步转送，根据接收到的标签散发消息和标签散发请求消息中包含的信息，对LSR1(109-1)所保持的MPLS的FIB(相当于图8)进行更新。
具体而言，在LSR1(109-1)接收到时序1809的标签散发消息的情况下，LSR1(109-1)提取自身所保持的FIB的FEC类别703和FEC值704与标签散发消息中包含的各标识符一致的条目。然后，将提取出的条目的输入端口701和输入标签702更新为与标签散发消息中包含的值对应的值。
并且，在LSR1(109-1)接收到时序1810的标签散发请求消息的情况下，LSR1(109-1)提取自身所保持的FIB的FEC类别703和FEC值704与标签散发请求消息中包含的各标识符一致的条目。然后，通过与新的MPLS线路对应的端口和标签对提取出的条目的输出端口705和输出标签706进行更新。然后，将更新后的标签存储在标签散发请求消息中，朝向标签散发请求消息的发送方(即TeNB102-2)，向下一个LSR1(109-1)转送发送来标签散发请求消息的路径(1820)。
通过时序1809建立下行的MPLS线路1811。并且，通过时序1810和时序1820建立上行的MPLS线路1812。
另外，在切换MPLS线路的顺序中，也可以在TeNB102-2接收到用于使TeNB102-2进行HO准备的HO Request消息时(相当于时序1804)，开始MPLS线路的事前设定(相当于时序1809)。该情况下，也可以在TeNB102-2从UE101接收到表示HO完成的HO Confirm消息(相当于时序1807)后，TeNB102-2对作为合流点(分支点)的LSR1(109-1)指示MPLS线路的完全切换。
图11是示出本发明的第二实施方式的移交时的LSR109的处理的流程图。
当LSR1(109-1)接收LDP信号时，开始图11所示的处理(1201)。在步骤1201之后，LSR1(109-1)对接收到的LDP信号进行解析，判定LDP信号是否是下行切换信号、即包含标签散发消息的信号(1202)。
在LSR1(109-1)接收到的LDP信号包含标签散发请求消息的情况下，LSR1(109-1)确定对接收到的LDP信号执行步骤1203以后的处理(1203)。然后，LSR1(109-1)判定在自身所保持的FIB中的FEC类别703和FEC值704中是否保持与标签散发请求消息中包含的信息相同的值(1204、1205)。
在自身所保持的FIB中没有与标签散发请求消息中包含的信息相同的值的情况下，由于LSR1(109-1)不是作为合流点(分支点)的LSR1(109-1)，因此，对TeNB102-2与S-GW104之间的下一个LSR1(109-1)发送标签散发请求消息(上行切换请求)(1206)。
在自身所保持的FIB中存在与标签散发请求消息中包含的信息相同的值的情况下，该LSR1(109-1)是合流点(分支点)的LSR1(109-1)。这里，在通过HO对MPLS线路进行变更的情况下，作为合流点的LSR1(109-1)与S-GW104之间的LSR1(109-1)不需要更新已经保持的针对UE101的MPLS标签。
因此，在步骤1205中判定为在自身所保持的FIB中存在与标签散发请求消息中包含的信息相同的值的LSR1(109-1)，中止对朝向S-GW104的路径上的下一个LSR1(109-1)发送LDP信号(标签散发请求消息)(1207)。
在步骤1207之后，LSR1(109-1)提取与标签散发请求消息中包含的信息一致的FIB的条目。然后，将提取出的FIB的条目的输出端口705和输出标签706更新为用于路径变更后的线路的由该LSR1(109-1)所分配的端口和标签(1208)。在步骤1208之后，LSR1(109-1)向LDP切换请求(标签散发请求消息)的发送方发送基于包含变更后的标签的LDP(上行切换)信号的标签散发消息(1209)。
在步骤1209之后，作为合流点的LSR1(109-1)与TeNB102-2之间的LSR1(109-1)在接收到LDP(上行切换)信号的情况下，通过接收到的FEC信息和用于路径变更后的线路的由该LSR1(109-1)所分配的输出端口和输出标签，对自身的FIB进行更新。然后，发送到LDP切换请求(标签散发请求消息)的发送方。
由此，从TeNB102-2对与作为合流点(分支点)的LSR1(109-1)之间的LSR1(109-1)散发新分配的上行MPLS线路的MPLS标签。然后，建立上行的MPLS线路1812。
在步骤1202中由LSR1(109-1)接收到的LDP信号不是包含标签散发请求消息的LDP信号的情况下，LSR1(109-1)判定接收到的LDP信号是否是下行切换请求信号、即包含标签散发消息的LDP信号(1210)。
然后，在判定为LSR1(109-1)接收到的LDP信号是包含标签散发消息的LDP信号的情况下，LSR1(109-1)确定对接收到的LDP信号执行步骤1211以后的处理(1211)。然后，LSR1(109-1)判定在自身所保持的FIB中的FEC类别703和FEC值704中是否保持与标签散发消息中包含的信息相同的值(1212、1213)。
在自身所保持的FIB中存在与标签散发请求消息中包含的信息相同的值的情况下，该LSR1(109-1)是合流点(分支点)的LSR1(109-1)。因此，在步骤1213中判定为在自身所保持的FIB中存在与标签散发请求消息中包含的信息相同的值的LSR1(109-1)，中止对朝向S-GW104的路径上的下一个LSR1(109-1)发送LDP信号。
然后，LSR1(109-1)提取与标签散发消息中包含的信息一致的FIB的条目。然后，将提取出的FIB的条目的输入端口701和输入标签702更新为接收到的标签散发消息中包含的信息(1214)。
在步骤1213中判定为在自身所保持的FIB中没有与标签散发请求消息中包含的信息相同的值的情况下，进行新的MPLS线路设定的处理。即，在FIB中生成新的条目，在新的条目中存储与下行MPLS线路对应的值(1215)。
具体而言，在步骤1215中，LSR1(109-1)在新条目的FEC类别703和FEC值704中存储用于识别由MME103分配的UE101的标识符、UE101固有的标识符、每个承载的承载ID、以及作为MPLS线路的到达点的地址(即作为IP信道的端点的S-GW104的地址)等的标签散发消息中包含的值。
在步骤1215之后，LSR1(109-1)向朝向S-GW104的路径上的下一个LSR1(109-1)发送包含标签散发消息的LDP信号(1216)。
通过步骤1211～1216的处理，建立从作为合流点的LSR1(109-1)朝向TeNB102-2的下行MPLS线路1811。
在步骤1210中LDP信号既不包含标签散发消息也不包含标签散发请求消息的情况下，执行其他的MPLS信号处理(1217)。
另外，所述第一实施方式和第二实施方式能够通过相同的UE101、eNB102、MME103、S-GW104、P-GW105、LSR109和PCRF120安装。
并且，本实施方式按照IP信道的建立顺序来分配MPLS线路，但是，如果在P-GW105与eNB102之间唯一确定经由的装置(相当于S-GW104)，并且针对每个UE101或承载唯一确定eNB102与经由的装置之间的路径、经由的装置与P-GW105之间的路径，则能够与图6所示的步骤同样地建立MPLS线路。
根据第二实施方式，在移交时，在从eNB102到S-GW104的路径中切换MPLS线路，由此，与在从eNB102到P-GW105的路径中切换MPLS线路的情况相比，不会对不需要切换的LSR109散发MPLS标签，能够实现高效的MPLS网络的应用。
进而，在UE101的移交时，提取eNB102与S-GW104之间的LSR1(109-1)中、作为移交前路径与移交后路径的合流点的LSR1(109-1)，进行提取出的作为合流点的LSR1(109-1)到eNB102的MPLS线路的更新。由此，能够迅速地变更移交时的MPLS线路，能够运用高效的移动MPLS网络。
一般地，移交前与UE101连接的eNB102和移交后与UE101连接的eNB102配置在地理上接近的位置。而且，在多数情况下，连接移交前的eNB102与S-GW104的路径和连接移交后的eNB102与S-GW104的路径共用多个LSR1(109-1)。因此，通过在作为合流点的LSR1(109-1)之前进行基于移交的MPLS线路的切换，能够大幅提高移动MPLS网络的运用效率。
根据本实施方式，能够唯一确定分配MPLS线路的路径，所以，能够降低由于散发MPLS标签而导致的网络性能低下。并且，通过迅速地切换eNB102与P-GW105或S-GW104之间的LSR109的MPLS标签，能够迅速地完成移交，能够运用高效的移动MPLS网络。

Claims (9)

1.一种网络系统，该网络系统具有：多个移动终端；多个基站，经由无线与所述各移动终端连接；第一网关，经由多个第一网络装置与所述各基站连接；第二网关，经由多个第二网络装置与所述第一网关连接；以及管理服务器，与所述各基站及所述第一网关连接，其特征在于，
在第一所述移动终端与第一所述基站连接、所述第一基站向所述管理服务器发送了所述第一移动终端的连接请求后，
所述第一网关从所述管理服务器接收第一信号，该第一信号包含用于连接所述第一移动终端和所述第二网关的请求、所述第二网关的标识符、以及所述第一移动终端的标识符，
所述第一网关向由所述第一信号中包含的第二网关的标识符所确定的目的地发送第二信号，该第二信号包含所述第一信号中包含的第一移动终端的标识符和所述第一网关的标识符，
所述第二网关向由所述第二信号中包含的第一网关的标识符所确定的目的地发送第三信号，该第三信号包含表示对所述第一移动终端与第二网关之间的路径分配MPLS线路的MPLS分配标志和所述第二网关的标识符，
所述第一网关根据所述第三信号中包含的MPLS分配标志，经由所述各第二网络装置向由所述第三信号中包含的第二网关所确定的目的地发送第四信号，该第四信号包含所述第一移动终端的标识符且用于分配MPLS线路，
所述第一基站经由所述管理服务器从所述第一网关接收第五信号，该第五信号包含所述第一网关的标识符和所述MPLS分配标志，
所述第一基站根据所述第五信号中包含的MPLS分配标志，经由所述各第一网络装置向由所述第五信号中包含的第一网关的标识符所确定的目的地发送第六信号，该第六信号包含所述第一移动终端的标识符且用于分配MPLS线路，
在所述第一移动终端与第二所述基站连接后，该第二基站向配置在用于与该第二基站和所述第一网关进行通信的路径中的多个第三网络装置发送第七信号，该第七信号包含所述第一移动终端的标识符且用于分配MPLS线路。
2.如权利要求1所述的网络系统，其特征在于，
所述第一移动终端通过多个承载进行通信，
所述第一移动终端的标识符包含所述各承载的标识符，
所述第一网络装置被配置在以所述第一基站和所述第一网关为端点、使用与所述各承载对应的第一IP信道的路径中，
所述第二网络装置被配置在以所述第一网关和所述第二网关为端点、使用与所述各承载对应的第二IP信道的路径中。
3.如权利要求1所述的网络系统，其特征在于，
所述第二网关根据所述第二信号中包含的第一移动终端的标识符，取得在从所述第一移动终端发送的信号中应用的QoS策略，
在取得的所述QoS策略高于规定阈值的情况下，所述第二网关向由所述第二信号中包含的第一网关的标识符所确定的目的地发送所述第二网关的标识符和所述MPLS分配标志。
4.如权利要求1所述的网络系统，其特征在于，
所述第一网络装置和所述第二网络装置提取所述第四信号和所述第六信号中包含的第一移动终端的标识符，保持所提取出的所述第一移动终端的标识符。
5.如权利要求4所述的网络系统，其特征在于，
所述各第三网络装置提取所述第七信号中包含的所述第一移动终端的标识符，
在该第三网络装置已经保持所提取出的所述第一移动终端的标识符、且所述第七信号是用于分配下行通信的MPLS线路的信号的情况下，该第三网络装置不向所述第一网关发送所述第七信号，
在该第三网络装置已经保持所提取出的所述第一移动终端的标识符、且所述第七信号是用于分配上行通信的MPLS线路的信号的情况下，该第三网络装置不向所述第一网关发送所述第七信号，而向所述第二基站发送所述第七信号。
6.如权利要求1所述的网络系统，其特征在于，
在所述第一移动终端与所述第二基站连接后，所述第一基站向所述第二基站发送所述第一网关的标识符，
所述第二基站经由所述第三网络装置向由所发送的所述第一网关的标识符所确定的目的地发送所述第七信号。
7.一种网络装置，多个网络装置与经由无线与多个移动终端连接的多个基站、第一网关和第二网关连接，其特征在于，
在第一所述移动终端与第一所述基站连接后，在接收到从所述第一网关发送到所述第二网关的第一信号的情况下，所述各网络装置向所述第二网关发送所述第一信号，该第一信号包含所述第一移动终端的标识符且用于分配MPLS线路，
在接收到从所述第一基站发送到所述第一网关的第二信号的情况下，所述各网络装置向所述第一网关发送所述第二信号，该第二信号包含所述第一移动终端的标识符且用于分配MPLS线路，
在所述第一移动终端与第二所述基站连接后，在接收到从该第二基站发送到所述第一网关的第三信号的情况下，所述各网络装置向所述第一网关发送所述第三信号，该第三信号包含所述第一移动终端的标识符且用于分配MPLS线路。
8.如权利要求7所述的网络装置，其特征在于，
提取所述第一信号和所述第二信号中包含的第一移动终端的标识符，保持所提取出的所述第一移动终端的标识符。
9.如权利要求8所述的网络装置，其特征在于，
所述各网络装置提取所述第三信号中包含的所述第一移动终端的标识符，
在该网络装置已经保持所提取出的所述第一移动终端的标识符、所述第三信号是用于分配下行通信的MPLS线路的信号的情况下，该网络装置不向所述第一网关发送所述第三信号，
在该网络装置已经保持所提取出的所述第一移动终端的标识符、所述第三信号是用于分配上行通信的MPLS线路的信号的情况下，该网络装置不向所述第一网关发送所述第三信号，而向所述第二基站发送所述第三信号。
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