JP2006203581A

JP2006203581A - 通信制御システム

Info

Publication number: JP2006203581A
Application number: JP2005013341A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ishida; 寛史石田; Takeshi Kanazawa; 岳史金澤; Hidenori Ishii; 秀教石井; Satoshi Chiga; 諭千賀
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-01-20
Filing date: 2005-01-20
Publication date: 2006-08-03

Abstract

【課題】ＰＤＧ及びＧＧＳＮが無線通信端末のＩＰアドレスのアドレス体系を管理するＨＡのリストを保持し、ＰＤＧのＦＡは及びＧＧＳＮのＦＡは、３ＧＰＰ／ＡＡＡサーバに適切なＨＡを取得しにいくことをせずに、位置登録すべきＨＡを自身が保持するＨＡのリストから検索し、そのＨＡへ位置登録することを可能にすること。
【解決手段】ＰＤＧ１０２１及びＧＧＳＮ１０１３が、無線通信端末１１１のリモートＩＰアドレスのアドレス体系を管理するＨＡリスト３０５を保持する。さらに、ＨＡの適性を判断する情報を何らかの方法（ＨＡが通知することに限定しない）でＰＤＧ１０２１及びＧＧＳＮ１０１３に適切に通知し、そのＨＡ適性判断情報を含んだＨＡリスト３０５をＰＤＧ１０２１及びＧＧＳＮ１０１３が作成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、通信制御システムに関し、３ＧＰＰシステムとＷＬＡＮ等の異種網間を移動する無線通信端末同士の通信を制御する通信制御システムに関する。

３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）システムとＷＬＡＮ（Wireless LAN）等の異種網間を移動する無線通信端末同士の接続を制御する異種網間移動制御システムが提案されている（例えば、非特許文献１）。

３ＧＰＰシステムとＷＬＡＮに代表される異種網間のシームレス接続を提供するためのベースとなるネットワークシステムの構成例を図４に示す。

図４のネットワークシステム５００は、３ＧＰＰのＧＰＲＳ（General Packet Radio Service）コアネットワーク５０１、ＷＬＡＮインターワークネットワーク５０２、パケットデータネットワーク（Packet Data Network 、以下、ＰＤＮという）５０３の３つのネットワークから構成される。

ＧＰＲＳコアネットワーク５０１は、３ＧＰＰ／ＡＡＡ（Authentication,Authorization and Accounting）サーバ５０１１、ＳＧＳＮ（Serving GPRS Support Node）５０１２、ＧＧＳＮ（Gateway GPRS Support Node ）５０１３からなる。

ＷＬＡＮインターワークネットワーク５０２は、パケットデータゲートウェイ（Packet Data Gateway、以下、ＰＤＧという）５０２１及びＷＬＡＮアクセスゲートウェイ（WLAN Access Gateway、以下、ＷＡＧという）５０２２からなる。なお、ＧＰＲＳコアネットワーク５０１とＷＬＡＮインターワークネットワーク５０２を合わせて３ＧＰＰホームネットワーク（図中の二重線で囲んだ部分）と呼ぶ。

また、図４において、ＧＰＲＳコアネットワーク５０１にはＲＮＣ（Radio Network Controller）５０４が接続され、ＲＮＣ５０４には無線基地局装置（Base Transceiver Station）である第１ＢＴＳ５０５と第２ＢＴＳ５０６が接続され、ＷＬＡＮインターワークネットワーク５０２にはＷＬＡＮ５０７が接続され、ＷＬＡＮ５０７はＷＬＡＮインターワークネットワーク５０２を介してＩＳＰ（Internet Services Provider）５０８が接続され、ＰＤＮ５０３及びＩＳＰ５０８にはインターネット５０９が接続されている。

また、図４において、第１ＢＴＳ５０５と第２ＢＴＳ５０６は、それぞれ無線エリアＡ１，Ａ２内を移動する３ＧＰＰ対応の無線通信端末５１０の無線接続を管理し、ＷＬＡＮ５０７は、無線エリアＢを移動するＷＬＡＮ対応の無線通信端末５１１の無線接続を管理するものとする。

図４のネットワークシステム５００において使用されるＩＰアドレスは、リモートＩＰアドレスとローカルＩＰアドレスの２つがある。リモートＩＰアドレスは、無線通信端末５１１に付与されるＩＰアドレスであり、ＰＤＮのアドレス体系に基づいている。ローカルＩＰアドレスは、ＩＰパケットがＷＬＡＮ５０７内を転送されるために無線通信端末５１１に付与されるＩＰアドレスであり、ＷＬＡＮのアドレス体系に基づいている。

ネットワークシステム５００において、ＷＬＡＮインターワークネットワーク５０２、ＷＬＡＮ５０７、無線通信端末５１０，５１１の間でＩＰパケットが転送されるとき、リモートＩＰアドレスを持ったＩＰパケットは、ローカルＩＰアドレスを用いてＩＰカプセル化が行われて運ばれる。無線通信端末５１１は、ＷＬＡＮ５０７からＩＰパケットを受信すると、ローカルＩＰアドレスを用いてカプセル化を解いて、リモートＩＰアドレスによる受信処理を行う。無線通信端末５１１がパケットを送信するときは、その逆を行う。

次に、上記図４のネットワークシステム５００において、モバイルＩＰを用いた３ＧＰＰホームネットワークとＷＬＡＮ間のシームレス接続動作について、図５を参照して説明する。

図５において、ＰＤＮ５０３内にホームエージェント（Home Agent、以下、ＨＡという）５０３ａ、５０３ｂを配置し、ＧＧＳＮ５０１３内とＰＤＧ５０２１内にフォーリンエージェント（Foreign Agent、以下、ＦＡという）５０１３ａ，５０２１ａを配置している。すなわち、図５では、ＨＡが負荷分散などの目的で複数ある場合を想定している。

これらＦＡ５０１３ａとＰＤＮ５０３のＨＡ５０３ａ及び５０３ｂ間にはＭＩＰ（Mobil IP）のＣａｒｅｏｆＡｄｄｒｅｓｓ（気付けアドレス、以下、ＣｏＡという）によるトンネルが張られる。したがって、無線通信端末５１１とＰＤＧ５０２１間にはローカルＩＰアドレスによるトンネルＴ３が確立され、ＰＤＧ５０２１のＦＡ５０２１ａとＰＤＮ５０３のＨＡ５０３ａ間にはＭＩＰのＣｏＡによるトンネルＴ２、ＰＤＧ５０２１のＦＡ５０２１ａとＰＤＮ５０３のＨＡ５０３ｂ間にはＭＩＰのＣｏＡによるトンネルＴ６が確立されている。これらのトンネルＴ２，Ｔ３、Ｔ６の中をリモートＩＰアドレスのヘッダを持ったＩＰパケットが転送されることになる。

一方、３ＧＰＰ側において、無線通信端末５１０とＧＧＳＮ５０１３間には３ＧＰＰによるトンネルＴ４が確立され、ＧＧＳＮ５０１３のＦＡ５０１３ａとＰＤＮ５０３のＨＡ５０３ａ及びＨＡ５０３ｂ間にはＭＩＰのＣｏＡによるトンネルＴ１、Ｔ５が確立される。これらのトンネルＴ１，Ｔ４、Ｔ５の中をリモートＩＰアドレスのヘッダを持ったＩＰパケットが転送される。なお、無線通信端末５１０，５１１にはＭＩＰのクライアントが搭載され、ＭＩＰ処理が可能である。

以上の構成を前提として、ネットワークシステム５００における具体的な動作を図６に示すシーケンス図を参照して説明する。

図６において、無線通信端末５１１がＷＬＡＮ５０７のサブネット間を移動すること、あるいはＷＬＡＮ５０７配下で電源が入った場合等により、無線通信端末５１１とＷＬＡＮ５０７のＡＰ（Access Point）（図示せず）間で新たに無線用コネクション（ＷＬＡＮＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＳｅｔｕｐ）が確立する（ステップＳ７０１）。

次に、無線通信端末５１１とＷＬＡＮ５０７及び３ＧＰＰ網がＥＡＰ（Extensible Authentication Protocol：：認証プロトコル）により相互認証した後（ステップＳ７０２）、ＷＬＡＮ５０７側のＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol ）サーバ等から無線通信端末５１１にローカルＩＰアドレスが付与される（ステップＳ７０３）。次に、無線通信端末５１１は、ＤＮＳ（Domain Name System）サーバ等を用いて３ＧＰＰ／ＡＡＡサーバ５０１１よりＰＤＧ５０２１のＩＰアドレスを取得する（ＰＤＧのＩＰ解決）（ステップＳ７０４）。

次に、無線通信端末５１１は、ＰＤＧ５０２１との間でローカルＩＰアドレスによるトンネルを確立する（ステップＳ７０５）。

次に、無線通信端末５１１は、ＰＤＮ５０３のＨＡ５０３ａに対して、ＭＩＰの位置登録処理を行う。無線通信端末５１１がすでにＨＡ５０３ａのＩＰアドレスを知っていれば、ＨＡ５０３ａに対して直接位置登録要求メッセージ（ＭＩＰＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔ）を送信する。もし無線通信端末５１１がＨＡ５０３ａのＩＰアドレスを知らなければ、無線通信端末５１１は、ＰＤＧ５０２１のＦＡ５０２１ａに対して位置登録要求メッセージを送信する（ステップＳ７０６）。

次に、位置登録要求メッセージを受信したＰＤＧ５０２１のＦＡ５０２１ａは、適切なＨＡのアドレスを取得するため、ＨＡアドレス取得要求を３ＧＰＰ／ＡＡＡサーバ５０１１に対して送信する（ステップＳ７０７）。３ＧＰＰ／ＡＡＡサーバ５０１１は、適切なＨＡ（ここではＨＡ５０３ａ）を自身が保持しているＨＡリスト５０１１ａから検索し、ＰＤＧ５０２１へＨＡアドレス取得応答を返す（ステップＳ７０８）。その後、ＰＤＧ５０２１は、取得したＨＡに対して、位置登録要求メッセージ（ＭＩＰＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔ）をＨＡ５０３ａに送信する（ステップＳ７０９）。位置登録要求メッセージ（ＭＩＰＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔ）を受信したＨＡ５０３ａは、自身のＩＰアドレスを設定した位置登録応答メッセージ（ＭＩＰＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎＲｅｐｌｙ）をＰＤＧ５０２１のＦＡ５０２１ａへ返送する（ステップＳ７１０）。なお、３ＧＰＰ／ＡＡＡサーバ５０１１が保持しているＨＡリスト５０１１ａは、固定であり、変更時はオフラインのオペレーション処理が行われる。

次に、ＰＤＧ５０２１のＦＡ５０２１ａは、ＨＡ５０３ａから受信した位置登録応答メッセージ（ＭＩＰＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎＲｅｐｌｙ）を無線通信端末５１１に送信する（ステップＳ７１１）。

以上の動作により、無線通信端末５１０と無線通信端末５１１間でローカルＩＰトンネルを介してユーザデータを送受信することが可能になる（ステップＳ７１２〜Ｓ７１４）。なお、無線通信端末５１１からインターネット５０９などに向けて送信する上りのユーザデータパケットはＨＡ５０３ａを通る必要がない。

上記の登録動作により、ＰＤＮ５０３内のＨＡ５０３ａでは、無線通信端末５１０のＣｏＡ及びＧＧＳＮ５０１３のＩＰアドレスと、無線通信端末５１１のＣｏＡ及びＰＤＧ５０２１のＩＰアドレスとを対応付けるバインディングテーブルが設定される。

次に、ネットワークシステム５００におけるデータ転送動作について説明する。

（１）３ＧＰＰ側の転送処理
インターネット５０９のＣＮ（Corresponding Node）５０９ａから無線通信端末５１０へのＩＰパケットを３ＧＰＰ経由で転送する方式を説明する。この場合、ＧＧＳＮ５０１３がＦＡ５０１３ａとして動作する。

インターネット５０９のＣＮ５０９ａは、無線通信端末５１０のホームＩＰアドレス（リモートＩＰアドレス）を宛先アドレス(ＤＳフィールド)、自ＣＮ５０９ａのＩＰアドレスを送信元アドレス(ＳＳフィールド)に格納したＩＰパケットをＰＤＧ５０２１のＦＡ５０２１ａに送出する。

ＰＤＮ５０３内のＨＡ５０３ａがＰＤＧ５０２１のＦＡ５０２１ａから送信されたＩＰパケットを受信する。ＨＡ５０３ａは、先の登録動作で作成したバインディングテーブルを参照して、ＩＰパケットの宛先となっている無線通信端末５１０に対応するＧＧＳＮ５０１３のＩＰアドレスを検索する。ＨＡ５０３ａは、ＧＧＳＮ５０１３のＩＰアドレスがテーブルから見つかると、そのＧＧＳＮ５０１３に対して、ＩＰパケットを転送する。この時、ＨＡ５０３ａは、転送するＩＰパケットの宛先アドレス（ＤＳフィールド）には、そのＧＧＳＮ５０１３のＩＰアドレスを格納し、送信元アドレス（ＳＳフィールド）には、自ＨＡ５０３ａのＩＰアドレスを用いてＣＮ５０９ａから受信したＩＰパケットをカプセル化して格納したＩＰパケットをＧＧＳＮ５０１３に転送する。

次に、ＧＧＳＮ５０１３のＦＡ５０１３ａがＨＡ５０３ａからＩＰパケットを受信し、そのカプセル化を解除して元のＩＰパケットを抽出し、そのＩＰパケットをＳＧＳＮ５０１２へ転送する。ＳＧＳＮ５０１２は、ＧＧＳＮ５０１３から受信したＩＰパケットをＧＰＲＳを用いてＲＮＣ５０４に送出する。

ＲＮＣ５０４は、ＳＧＳＮ５０１２から受信したＩＰパケットをＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）を用いて変換して無線通信端末５１０に伝送する。無線通信端末５１０は、ＲＮＣ５０４から受信したＩＰパケットのＰＤＣＰを解除して、元のＩＰパケットを復元する。

（２）ＷＬＡＮ側の転送処理
ＣＮ５０９ａから無線通信端末５１１へのＩＰパケットがＷＬＡＮ経由で転送される方式を説明する。この場合、ＰＤＧ５０２１がＦＡ５０２１ａとして動作する。

まず、ＣＮ５０９ａが無線通信端末５１１のホームＩＰアドレス（リモートＩＰアドレス）を宛先アドレス(ＤＳフィールド)に格納し、自ＣＮ５０９ａのＩＰアドレスを送信元アドレス(ＳＳフィールド)に格納したＩＰパケットをＧＧＳＮ５０１３のＦＡ５０１３ａに送出する。

ＰＤＮ５０３内のＨＡ５０３ａがＧＧＳＮ５０１３のＦＡ５０１３ａから送信されたＩＰパケットを受信する。ＨＡ５０３ａは、先の登録動作で作成したバインディングテーブルを参照し、ＩＰパケットの宛先となっている無線通信端末５１１に対応するＰＤＧ５０２１のＩＰアドレスを検索する。ＨＡ５０３ａは、ＰＤＧ５０２１のＩＰアドレスがテーブルから見つかると、宛先アドレス（ＤＳフィールド）にそのＰＤＧ５０２１のＩＰアドレスを格納し、送信元アドレス（ＳＳフィールド）に自ＨＡ５０３ａのＩＰアドレスを用いてＣＮ５０９ａから受信したＩＰパケットをカプセル化して格納したＩＰパケットをＰＤＧ５０２１に送出する。

ＰＤＧ５０２１は、カプセル化されたＩＰパケットをＨＡ５０３ａから受信する。ＰＤＧ５０２１は、カプセル化を解除し、元のＣＮ５０９ａから送信されたＩＰパケットを抽出する。さらに、ＰＤＧ５０２１は、宛先アドレス（ＤＳフィールド）に無線通信端末５１１のローカルＩＰアドレスを格納し、送信元アドレス（ＳＳフィールド）に自ＰＤＧ５０２１のローカルＩＰアドレスを用いてそのＩＰパケットを再びカプセル化して格納したＩＰパケットをＷＡＧ５０２２及びＷＬＡＮ５０７を介して無線通信端末５１１に送出する。

ローカルＩＰアドレスは、ＷＬＡＮインターワークネットワーク５０２内でルーティング可能であるため、ローカルＩＰアドレスを用いてカプセル化されたＩＰパケットはＷＡＧ５０２２とＷＬＡＮ５０７によって中継され、無線通信端末５１１まで伝送される。

次に、無線通信端末５１１は、受信したＩＰパケットのローカルＩＰアドレスによるカプセル化を解除して、元のＩＰパケットを復元する。
WLAN-GPRS integration for next-generation mobile data networks, IEEE Wireless Communications, vol. 9, no. 5, October 2002, pp. 112 - 124

しかしながら、上記従来のモバイルＩＰを用いた３ＧＰＰホームネットワークとＷＬＡＮ間のシームレス接続動作においては、以下のような問題がある。

ＰＤＧ５０２１のＦＡ５０２１ａ及びＧＧＳＮ５０１３のＦＡ５０１３ａは、適切なＨＡを３ＧＰＰ／ＡＡＡサーバ５０１１に取得しにいく必要がある。このことは、ＰＤＧ５０２１及びＧＧＳＮ５０１３の数が限定され（それほど多くない）、ＨＡの数も限定される（それほど多くない）このネットワークシステムにおいて、処理遅延の無駄である。

また、ＨＡの動的な負荷により、その位置登録すべきＨＡがダイナミックに変更する場合等も従来のネットワークシステムでは対応することができない。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ＰＤＧ及びＧＧＳＮが無線通信端末のＩＰアドレスのアドレス体系を管理するＨＡのリストを保持し、ＰＤＧのＦＡは及びＧＧＳＮのＦＡは、３ＧＰＰ／ＡＡＡサーバに適切なＨＡを取得しにいくことをせずに、位置登録すべきＨＡを自身が保持するＨＡのリストから検索し、そのＨＡへ位置登録することを可能とする通信制御システムを提供することを目的とする。

さらに本発明は、ＨＡが自身のＩＰアドレスとＨＡの適切性を判断できる適性判断情報をＰＤＧ及びＧＧＳＮに通知することにより、ＰＤＧ及びＧＧＳＮが自動的にＨＡのリストを作成して適切なＨＡがダイナミックに変更する場合でも対応可能とする通信制御システムを提供することを目的とする。

本発明の通信制御システムは、モバイルＩＰを用いた３ＧＰＰネットワークとＷＬＡＮを移動する無線通信装置とパケットデータネットワークの間でＩＰパケットの送受信を制御する通信制御システムであって、前記パケットデータネットワーク内に設置されるホームエージェント装置のＩＰアドレスと、そのホームエージェント装置が管理するアドレス体系とを対応づけて保持するデータテーブルと、前記無線通信装置のＩＰアドレスをキーとして前記データテーブルから位置登録すべきホームエージェント装置のＩＰアドレスを検索する検索処理手段を、前記パケットデータゲートウェイ装置及び前記３ＧＰＰネットワーク内に設置されるゲートウェイＧＰＲＳサポートノード装置に設置する構成を採る。

この構成によれば、パケットデータゲートウェイ装置及びゲートウェイＧＰＲＳサポートノード装置は適切なホームエージェント装置を取得するための処理を削減することができるので、処理遅延の削減を実現することができる。

本発明の通信制御システムは、請求項１記載の通信制御システムにおいて、前記ホームエージェント装置が自身のＩＰアドレスと自身の適切性を判断できる情報（適性判断情報）を前記パケットデータゲートウェイ装置に通知する通知手段を備え、前記通知された適性判断情報も含めて作成した前記データテーブルと、前記無線通信装置のＩＰアドレス及び前記適性判断情報をキーとして前記データテーブルから位置登録すべきホームエージェント装置のＩＰアドレスを検索する検索処理手段を、前記パケットデータゲートウェイ装置及び前記ゲートウェイＧＰＲＳサポートノード装置に設置する構成を採る。

この構成によれば、適切なホームエージェント装置がダイナミックに変更する場合でも、パケットデータゲートウェイ装置及びゲートウェイＧＰＲＳサポートノード装置は適切なホームエージェント装置を検索することができる。

本発明によれば、ホームエージェント装置のＩＰアドレスが固定でない場合、あるいはホームエージェント装置が複数存在する場合等においても、適切なホームエージェント装置のＩＰアドレスを割り当てることが可能となり、ネットワークシステムの柔軟性を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本実施の形態に係る３ＧＰＰシステムとＷＬＡＮの異種網間のシームレス接続を提供するネットワークシステムの全体構成を示す図である。

図１のネットワークシステム１００は、３ＧＰＰのＧＰＲＳコアネットワーク１０１、ＷＬＡＮインターワークネットワーク１０２、パケットデータネットワーク（以下、ＰＤＮという）１０３の３つのネットワークから構成される。

ＧＰＲＳコアネットワーク１０１は、３ＧＰＰ／ＡＡＡサーバ１０１１、ＳＧＳＮ１０１２及びＧＧＳＮ１０１３からなる。

ＷＬＡＮインターワークネットワーク１０２は、パケットデータゲートウェイ（以下、ＰＤＧという）１０２１及びＷＬＡＮアクセスゲートウェイ（以下、ＷＡＧという）１０２２からなる。なお、ＧＰＲＳコアネットワーク１０１とＷＬＡＮインターワークネットワーク１０２を合わせて３ＧＰＰホームネットワーク（図中の二重線で囲んだ部分）と呼ぶ。

また、図１において、ＧＰＲＳコアネットワーク１０１にはＲＮＣ１０４が接続され、ＲＮＣ１０４には無線基地局装置である第１ＢＴＳ１０５と第２ＢＴＳ１０６が接続され、ＷＬＡＮインターワークネットワーク１０２にはＷＬＡＮ１０７が接続され、ＷＬＡＮ１０７はＷＬＡＮインターワークネットワーク１０２を介してＩＳＰ１０８が接続され、ＰＤＮ１０３及びＩＳＰ１０８にはインターネット１０９が接続されている。

また、図１において、第１ＢＴＳ１０５と第２ＢＴＳ１０６は、それぞれ無線エリアＡ１，Ａ２内を移動する３ＧＰＰ対応の無線通信端末１１０の無線接続を管理し、ＷＬＡＮ１０７は、無線エリア（以下、サブネットという）Ｂを移動するＷＬＡＮ対応の無線通信端末１１１の無線接続を管理するものとする。

次に、図１の各部の機能を説明する。

ＰＤＧ１０２１は、図２に示すように、送受信処理部３０１、トンネル確立処理部３０２、ＦＡ処理部３０３、ＨＡアドレス検索処理部３０４、ＨＡリスト３０５及びＨＡリスト作成処理部３０６から構成される。

送受信処理部３０１は、ユーザデータパケットのトンネル処理、転送処理等を行い、制御データパケットについては、必要に応じてＰＤＧ１０２１の内部処理部との送受信処理を行い、その他の制御パケットのトンネル処理及び転送処理等を行う。トンネル確立処理部３０２は、無線通信端末１１１との間でローカルＩＰアドレスによるトンネル確立処理を行う。

ＦＡ処理部３０３は、ＭＩＰ処理のＦＡ処理、特に無線通信端末１１１の位置登録処理を行う。ＦＡ処理部３０３は、無線通信端末１１１から受信した位置登録要求メッセージにＨＡ１０３ａ又は１０３ｂのＩＰアドレスがない場合、ＨＡアドレス検索処理部３０４からの通知により適切なＨＡに対して、位置登録要求のためのパケットを作成し、ＨＡ１０３ａ又は１０３ｂへ送信する。ＦＡ処理部３０３は、ＨＡ１０３ａ又は１０３ｂから位置登録応答メッセージを受信すると、それを無線通信端末１１１へ転送する。

ＨＡアドレス検索処理部３０４は、ＦＡ処理部３０３から起動され、無線通信端末１１１のＩＰアドレス、適性判断情報から適切なＨＡを検出し、ＦＡ処理部３０３へ通知する。

ＨＡリスト３０５は、ＨＡ１０３ａ又は１０３ｂのＩＰアドレスと、そのＨＡ１０３ａ又は１０３ｂが管理できるアドレス体系（例えば、ＩＰアドレスとアドレスマスクの対）、さらには適切性を判断できる何らかの適性判断情報（例えば、ＨＡの負荷情報など）との対応をとったデータテーブルである。

ＨＡリスト作成処理部３０６は、通知情報にしたがい（ＨＡ１０３ａ又は１０３ｂからの通知には限定しない）、ＨＡリスト３０５を作成する。

ＧＧＳＮ１０１３の構成もＰＤＧ１０２１と基本的に同様であり、トンネル確立処理部が３ＧＰＰのプロトコルによるトンネル確立を行うということのみが異なる。

ＰＤＮ１０３は、一般的に上位に存在する外部のＩＰネットワークであり、オペレータの外部の公衆／プライベートＩＰネットワークでもよい。

３ＧＰＰ／ＡＡＡサーバ１０１１は、無線通信端末１１０、１１１の認証などを行う。

ＷＡＧ１０２２は、無線通信端末１１１にＷＬＡＮインターワークネットワーク１０２へのデータをルーティング又はＷＬＡＮインターワークネットワーク１０２からのデータをルーティングするゲートウェイ装置であり、以下の機能を含んでいる。

ＰＤＧへのＩＰパケットのルーティング又はＰＤＧからのＩＰパケットのルーティングを行う機能、ＷＬＡＮへのＩＰパケットのルーティング又はＷＬＡＮからのＩＰパケットのルーティングを行う機能、トンネル毎に、例えば、オペレータ間決済のために使用されるボリュームカウント（バイト・カウント）と経過時間等のアカウンティング情報の収集を実行する機能等である。

ＳＧＳＮ１０１２は、３ＧＰＰにおける端末位置の把握、パケット転送、モビリティー制御を行う。ＧＧＳＮ１０１３は、３ＧＰＰにおいて、ＰＤＮ１０３とのインターワークを行い、ＩＰパケットの転送ルートの設定を行う。無線通信端末１１１は、ＰＤＧ１０２１との間でローカルＩＰアドレスによるトンネルを確立し、状況に応じて、ユーザデータをローカルＩＰトンネルに送出する。

また、本実施の形態では、ＰＤＮ１０３に２台のＨＡ１０３ａ，１０３ｂが設置されている場合を示している。

次に、本実施の形態のネットワークシステム１００の動作について、図３に示すシーケンス図を参照して説明する。

図３において、無線通信端末１１１がＷＬＡＮ５０７のサブネットＢ側に移動することにより、無線通信端末１１１とＷＬＡＮ１０７のＡＰ（Access Point）（図示せず）間で新たに無線用コネクション（ＷＬＡＮＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＳｅｔｕｐ）が確立する（ステップＳ４０１）。

次に、無線通信端末１１１とＷＬＡＮ１０７及び３ＧＰＰ網がＥＡＰ（Extensible Authentication Protocol：：認証プロトコル）により相互認証した後（ステップＳ４０２）、ＷＬＡＮ１０７側のＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol ）サーバ等から無線通信端末１１１にローカルＩＰアドレスが付与される（ステップＳ４０３）。次に、無線通信端末１１１は、ＤＮＳ（Domain Name System）サーバ等を用いて３ＧＰＰ／ＡＡＡサーバ１０１１よりＰＤＧ１０２１のＩＰアドレスを取得する（ＰＤＧのＩＰ解決）（ステップＳ４０４）。

次に、無線通信端末１１１は、ＰＤＧ１０２１との間でローカルＩＰアドレスによるトンネルを確立する（ステップＳ４０５）。

次に、無線通信端末１１１は、ＰＤＮ１０３のＨＡ１０３ａに対して、ＭＩＰの位置登録処理を行う。無線通信端末１１１がすでにＨＡ１０３ａのＩＰアドレスを知っていれば、ＨＡ１０３ａに対して直接位置登録要求メッセージ（ＭＩＰＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔ）を送信する。もし無線通信端末１１１がＨＡ１０３ａのＩＰアドレスを知らなければ、無線通信端末１１１は、ＰＤＧ１０２１のＦＡ１０２１ａに対して位置登録要求メッセージを送信する（ステップＳ４０６）。

一方、ＨＡ１０３ａ及びＨＡ１０３ｂは、自身が管理するＩＰアドレス、自身のＩＰアドレス及び適性判断情報(負荷情報など)などの通知情報を、適切なタイミングでＰＤＧ１０２１に通知する（ステップＳ４０７、４０８）。通知されたＰＤＧ１０２１は、その通知情報をもとにＨＡリスト３０５を作成する。ここでは、ステップＳ４０７、４０８がステップＳ４０６の後で行われるように記述しているが、それに限定しない。

その位置登録要求メッセージを受信したＰＤＧ１０２１のＦＡ１０２１ａは、自身が保持するＨＡリスト３０５を検索して、適切なＨＡ（ここではＨＡ１０３ａとする）に対して、位置登録要求メッセージ（ＭＩＰＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔ）を送信する（ステップＳ４０９）。

ＨＡ１０３ａは、ＰＤＧ１０２１のＦＡ１０２１ａから位置登録要求メッセージ（ＭＩＰＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔ）を受信すると、自身のＩＰアドレスを設定した位置登録応答メッセージ（ＭＩＰＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎＲｅｐｌｙ）をＰＤＧ１０２１のＦＡ１０２１ａへ返送する（ステップＳ４１０）。

ＰＤＧ１０２１のＦＡ１０２１ａは、ＨＡ１０３ａから受信した位置登録応答メッセージ（ＭＩＰＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎＲｅｐｌｙ）を無線通信端末１１１へ送信する（ステップＳ４１１）。

以上の動作により、無線通信端末１１０と無線通信端末１１１間でローカルＩＰトンネルを介してユーザデータを送受信することが可能になる（ステップＳ４１２〜Ｓ４１４）。なお、無線通信端末１１１から無線通信端末１１０に向けて送信する上りのユーザデータパケットはＨＡ１０３ａを通る必要がない。

なお前記図３のシーケンスは、ＧＧＳＮを含んだ３ＧＰＰ側のシーケンスと同様である。

以上のように、本実施の形態のネットワークシステムでは、ＰＤＧ及びＧＧＳＮが、無線通信端末のリモートＩＰアドレスのアドレス体系を管理するＨＡリストを保持する。さらに、ＨＡの適性を判断する情報を何らかの方法（ＨＡが通知することに限定しない）でＰＤＧ及びＧＧＳＮに適切に通知し、そのＨＡ適性判断情報を含んだＨＡリストをＰＤＧ及びＧＧＳＮが作成する。

したがって、３ＧＰＰ／ＡＡＡサーバがＨＡリストを保持する場合と比べて、処理シーケンスを省くことができ、処理遅延を削減することができる。また、適切なＨＡがダイナミックに変化する場合にも対応できる

本発明に係る通信制御システムは、ホームエージェント装置のＩＰアドレスが固定でない場合、あるいはホームエージェント装置が複数存在する場合等においても、適切なホームエージェント装置のＩＰアドレスを割り当てることが可能となり、ネットワークシステムの柔軟性を向上させることである。

本発明の一実施の形態に係るネットワークシステムの構成を示すブロック図本実施の形態に係るＰＤＧの構成を示すブロック図本実施の形態に係るネットワークシステムの動作を説明するためのシーケンス図従来のネットワークシステムの構成を示すブロック図従来のネットワークシステムの動作を示すブロック図従来のネットワークシステムの動作を説明するためのシーケンス図

符号の説明

１００ネットワークシステム
１０１ＧＰＲＳコアネットワーク
１０２ＷＬＡＮインターワークネットワーク
１０３ＰＤＮ
１０３ａ、１０３ｂＨＡ
１０４ＲＮＣ
１０５第１ＢＴＳ
１０６第２ＢＴＳ
１０７ＷＬＡＮ
１０８ＩＳＰ
１０９インターネット
１１０、１１１無線通信端末
１０１１３ＧＰＰ／ＡＡＡサーバ
１０１２ＳＧＳＮ
１０１３ＧＧＳＮ
１０１３ａ、１０２１ａＦＡ
１０２１ＰＤＧ
１０２２ＷＡＧ
３０１送受信処理部
３０２トンネル確立処理部
３０３ＦＡ処理部
３０４ＨＡアドレス検索処理部
３０５ＨＡリスト
３０６ＨＡリスト作成処理部

Claims

モバイルＩＰを用いた３ＧＰＰネットワークとＷＬＡＮを移動する無線通信装置とパケットデータネットワークの間でＩＰパケットの送受信を制御する通信制御システムであって、
前記パケットデータネットワーク内に設置されるホームエージェント装置のＩＰアドレスと、そのホームエージェント装置が管理するアドレス体系とを対応づけて保持するデータテーブルと、前記無線通信装置のＩＰアドレスをキーとして前記データテーブルから位置登録すべきホームエージェント装置のＩＰアドレスを検索する検索処理手段を、前記パケットデータゲートウェイ装置及び前記３ＧＰＰネットワーク内に設置されるゲートウェイＧＰＲＳサポートノード装置に設置することを特徴とする通信制御システム。
前記ホームエージェント装置が自身のＩＰアドレスと自身の適切性を判断できる情報（適性判断情報）を前記パケットデータゲートウェイ装置に通知する通知手段を備え、
前記通知された適性判断情報も含めて作成した前記データテーブルと、前記無線通信装置のＩＰアドレス及び前記適性判断情報をキーとして前記データテーブルから位置登録すべきホームエージェント装置のＩＰアドレスを検索する検索処理手段を、前記パケットデータゲートウェイ装置及び前記ゲートウェイＧＰＲＳサポートノード装置に設置することを特徴とする請求項１記載の通信制御システム。