JP2009253431A - Ｉｕインターフェースを有するＵＭＴＳフェムトセル解法においてＰＳトラフィックをオフロードする方法。 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、パケットトラフィックによるユニバーサルモバイル通信システム（ＵＭＴＳ）ネットワーク内のキャピタルエクスペンスとオペレーティングコストの低減である。
【解決手段】本発明において、フェムトアクセスポイントは、ＵＭＴＳにおいて用いられるＩｕインターフェースを有し、ＩＰトラフィックを選択的にオフロードするための機能（ブレイクアウト・エージェント）を含む。ブレイクアウト・エージェントが、Ｉｕインターフェースを介してユーザー装置（ＵＥ）とコアネットワークとの間でなされるパケットセッションを監視し、パケットセッションをオフロードするか否かを判定する手段と、判定に基づいて、ユーザー装置と外部ネットワークとの間で送信されたＩＰトラフィックを傍受する手段と、アドレス変換を実行する手段と、傍受したパケットを直接意図した宛先に送信する手段を含むことを特徴とする。
【選択図】図１Ｂ

Description

本発明は、一般的にユニバーサルモバイル通信システム（ＵＭＴＳ）に関わり、より具体的にはＩｕインターフェースを有するＵＭＴＳフェムトセル解法におけるパケットトラフィックオフロードに関する。

図５は、フェムトアクセスポイントを含む従来型のＵＭＴＳネットワークの概括的ネットワーク構成を示す図である。図５のＵＭＴＳネットワーク５０において、ＵＭＴＳユーザー装置（ＵＥ）５１は、フェムトアクセスポイント５２と通信する。フェムトアクセスポイント５２は、基地局（ノードＢ）のＵＭＴＳ機能と単一の物理的ネットワーク要素のＲＮＣを内部で組み合わせ、加入者のＤＳＬ／ＦＴＴＨルータ５３を介してインターネットに接続する。フェムトアクセスポイント５２は、例えば、宅内ＵＭＴＳ／ＨＳＰＡアクセスポイントである。

ＤＳＬ／ＦＴＴＨルータ５３は、フェムトアクセスポイント５２のようなローカル接続されたＩＰホストへのＩＰアドレス配分のための動的ホスト設定プロトコル（ＤＨＣＰ）サーバを有している。デジタル加入者線アクセスマルチプレクサ（ＤＳＬＡＭ）５４は、ＤＳＬ／ＦＴＴＨルータ５３からの複数の加入者デジタル線を、管理ＩＰトランスポートネットワーク５５ａに接続する。管理ＩＰトランスポートネットワーク５５ａは、ＤＳＬ／ＦＴＴＨルータ５３にＩＰアドレスを割り当てることができ、接続されたＩＰホストに対してドメイン・ネーム・システム（ＤＮＳ）解決（ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）を提供する。

セキュリティゲートウェイ５６は、フェムトアクセスポイント５２に接続された広帯域アクセスネットワークと移動体通信ネットワークオペレータのコアネットワークとの間のファイアウォールとして機能する。セキュリティゲートウェイ５６を通過したトラフィックは、ＩＰネットワーク又はＡＴＭ（ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｍｏｄｅ）ネットワーク５５ｂを介して、移動交換局（ＭＳＣ）５７及びパケットアクセス制御ノード（Ｓｅｒｖｉｎｇ ＧＰＲＳ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｎｏｄｅ：ＳＧＳＮ）５８へとルートされる。Ｇｎインターフェースを介して、ＳＧＳＮ５８は、インターネットなどの外部ネットワークと接続するパケットゲートウェイノード（Ｇａｔｅｗａｙ ＧＰＲＳ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｎｏｄｅ：ＧＧＳＮ）５９と通信する。

フェムトアクセスポイント５２と、ＳＧＳＮ５８のようなコアネットワーク要素との間のトラフィックは、その中の全てのＩＰパケットを暗号化するＩＰＳｅｃトンネル６０を介して搬送される。ＩＰパケット暗号化は、暗号化されていない通常のＤＳＬ／ＦＴＴＨ加入者ラインよりも強度なセキュリティを確保し、盗聴・傍受その他の発生する可能性のあるセキュリティ侵害を防止する。しかしながら、ＩＰパケット暗号化は、特に高速データ速度の場合において、セキュリティゲートウェイ５６及びフェムトアクセスポイント５２の処理能力を消費させる。従って、要求されるセキュリティ・レベルがＤＳＬ／ＦＴＴＨシステムが提供するものよりも高い場合に限り、ＩＰパケットを暗号化するのが望ましい。

例えば、ＤＳＬ／ＦＴＴＨルータ５３に接続しているパソコンからストリーミングインターネットラジオを習慣的に聴いているユーザーがいるとする。そのようなユーザーは、ＤＳＬ／ＦＴＴＨラインが、この目的のために十分なセキュリティ・レベルを提供していると考えるであろう。このユーザーは、フェムトアクセスポイント５２を介して、ユーザー装置５１から、同じインターネットラジオステーションへアクセスする際、同レベルのセキュリティで満足するであろうと予測する。従って、このサービスに対してＩＰＳｅｃ暗号化を強制的に行う理由はない。ＩＰＳｅｃ暗号化をすることでフェムトアクセスポイント５２及びセキュリティゲートウェイ５６の処理能力を消費することは、そのサービスを提供するコストを上昇させるだけである。

ＵＭＴＳネットワーク５０において、インターネットとＵＥ５１との間の全てのＩＰパケットは、ＳＧＳＮ５８及びＧＧＳＮ５９を経由する。ＧＧＳＮ５９及びＳＧＳＮ５８は、例えばＵＥ５１のロケーションを追跡し、ＵＥ５１があるロケーションから別のロケーションに移動した場合でもＩＰセッションを継続することを確保する等、ＵＭＴＳネットワーク５０に特有の様々な機能を実行する。フェムトアクセスポイントを用いる場合、ＵＥ５１は通常は固定であり、すなわちフェムトアクセスポイントのカバレッジエリアに頻繁に出入りしない。更に、事業者によっては、フェムトアクセスポイントのカバレッジエリアに出入りする場合にＩＰセッションを継続させる能力は、サービスを提供するための総コストよりも重要ではない場合がある。事業者により要求されるＳＧＳＮ５８／ＧＧＳＮ５９の数は、ＵＭＴＳネットワーク５０内の全てのＵＥ５１へ送受信されるＩＰトラフィックの合計により決定される。ＳＧＳＮ５８／ＧＧＳＮ５９を含む事業者のパケットコアネットワークを迂回するようにトラフィックの一部を分岐すれば、オペレータはＳＧＳＮ５８／ＧＧＳＮ５９に対する投資コストの一部を負担せずとも良い。

従って、パケットトラフィックによるＵＭＴＳネットワーク内のネットワークキャピタルエクスペンスとオペレーティングコストの低減を実現するために、あるタイプのＩＰトラフィックについては、ローカルブレイクアウト又は“ＰＳ（Ｐａｃｋｅｔ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ）オフロード”が望ましい。フェムトセル・ＰＳオフロードのための従来の提案は、コアネットワーク内に追加的なインターネットゲートウェイノードを設けることを含むものであった。本発明は、以下詳細に説明するＰＳトラフィックオフロードによって、特別のゲートウェイ要素を用いることなく、インターネットへ直接接続することを可能にすることで、そのようなコストを避ける。ＩＰトラフィックの用語はＰＳトラフィックのための広い発想であり、本発明は、ＩＰトラフィックに適用可能であり、同時にその実施形態はＰＳトラフィックに関連する。

〔発明の概要〕
本発明において、ユニバーサルモバイル通信システム（ＵＭＴＳ）において用いられる、Ｉｕインターフェースを有し、ＩＰトラフィックを選択しオフロードするための機能を有するフェムトアクセスポイントであり、オフロード機能はＩｕインターフェースを介してユーザー装置（ＵＥ）とコアネットワークとの間でなされるパケットセッションを監視し、パケットセッションをオフロードするか否かを判定する手段と、判定に基づいて、ユーザー装置と外部ネットワークとの間で送信されるＩＰトラフィックを傍受する手段と、アドレス変換を実施する手段と、傍受したパケットを意図した宛先に直接送信する手段を含むことを特徴とする。ＩｕはＵＴＲＡＮを内部または外部でほかの関連構成要素に接続する４つのインターフェースの内の１つである。その他の３つは、Ｕｕ、Ｉｕｂ及びＩｕｒである。Ｉｕインターフェースは、ＲＮＣをコアネットワーク（ＣＮ）に接続する外部インターフェースである。ＩｕＰＳは、Ｒａｔｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｎｅｔｗｏｒｋ（ＲＮＣ）とパケットサブシステム（例えば、ＲＮＣ−３ＧＳＧＳＮ）との間の標準インターフェースである。ＩｕＣｓは、ＲＮＣと回線交換サブシステムとの間のインターフェースである。

本発明においてユニバーサルモバイル通信システム（ＵＭＴＳ）のアクセスポイントで用いられる方法は、Ｉｕインターフェースを介してユーザー装置（ＵＥ）とコアネットワークとの間でなされるパケットセッションを監視し、パケットセッションをオフロードするか否かを判定するステップと、判定に基づいて、ユーザー装置と外部ネットワークとの間で送信されるＩＰトラフィックを傍受するステップと、アドレス変換を実行するステップと、傍受したパケットを直接意図した宛先に送信するステップを含む。

本発明に従ったＰＳトラフィックオフロードの利点は以下である。
Ａ）コアネットワーク要素の減少により、ネットワークキャピタルエクスペンスとオペレーティングコストの低減が実現される。
Ｂ）例えばフェムトアクセスポイント５２及びセキュリティゲートウェイ５６等のＩＰＳｅｃトンネルエンドポイントへの暗号化のための負荷が低減され、その結果、セキュリティゲートウェイ装置に対する投資費用が低減する。
Ｃ）ＩＰＳｅｃ暗号化によるプロセッシング負荷の低減により、フェムトアクセスポイント５２において増大したスループットが実現できる。

上述したように、ＩＰＳｅｃトンネル及びＳＧＳＮ／ＧＧＳＮを通って搬送されるパケットトラフィックにより既存のＵＭＴＳネットワーク要素におけるネットワークキャピタルエクスペンスとオペレーティングコストの低減を実現することが必要であり、本発明は、特別のゲートウェイ要素を用いることなく、インターネットへ直接接続することを可能にすることによってコストを抑え、つまり以下の図１〜図４を参照して詳細に説明するＰＳトラフィックオフロードによって、これを実現する。

図１Ａは、本発明の一実施例による全体のネットワーク構造の概略図である。図１ＡのＵＭＴＳネットワーク１０において、ＵＭＴＳユーザー装置１１は、本発明の鍵となる特徴であり以下詳細に説明される一つ又は複数のブレイクアウト・エージェント１２ａを含むフェムトアクセスポイント１２と通信する。フェムトアクセスポイント１２は、ＤＳＬ／ＦＴＴＨルータ１３を介して外部ネットワークに接続している。

ＤＳＬ／ＦＴＴＨルータ１３は、フェムトアクセスポイント１２のような、ローカル接続したＩＰホストへのＩＰアドレス配分のための動的ホスト設定プロトコル（ＤＨＣＰ）サーバを有している。デジタル加入者線アクセスマルチプレクサ（ＤＳＬＡＭ）１４は、ＤＳＬ／ＦＴＴＨルータ１３からの複数の加入者デジタル線を、それを介してＤＳＬ／ＦＴＴＨルータ１３がパブリック・インターネット２０に論理的に接続している管理ＩＰトランスポートネットワーク１５ａに接続する。管理ＩＰトランスポートネットワーク１５ａは、ＤＳＬ／ＦＴＴＨルータ１３にＩＰアドレスを割り当てることができ、接続しているＩＰホストのためにドメイン・ネーム・システム（ＤＮＳ）解決（ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）を提供する。

セキュリティゲートウェイ１６は、ブロードバンドアクセスネットワーク（例えば、ＤＳＬ又はＦＴＴＨ）とＳＧＳＮ１８及びＧＧＳＮ１９を含むモバイルオペレータネットワークとの間のファイアウォールとして機能する。ＩＰＳｅｃトンネル２１は、セキュリティゲートウェイ１６とフェムトアクセスポイント１２との間に確立される。セキュリティゲートウェイ１６を通過したトラフィックは、ＩＰネットワーク又はＡＴＭ（ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｍｏｄｅ）ネットワーク１５ｂを介して、移動交換局（ＭＳＣ）１７及びパケットアクセス制御ノード（Ｓｅｒｖｉｎｇ ＧＰＲＳ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｎｏｄｅ：ＳＧＳＮ）１８へとルートされる。Ｇｎインターフェースを介して、ＳＧＳＮ１８は、パブリックインターネットなどの外部ネットワークに接続するパケットゲートウェイサポートノード（Ｇａｔｅｗａｙ ＧＰＲＳ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｎｏｄｅ：ＧＧＳＮ）１９と通信する。

既存のＵＭＴＳネットワーク要素におけるネットワークキャピタルエクスペンスとオペレーティングコストの低減を実現するため、ＰＳトラフィックオフロードを実施することが有利であり、そのためには、一つ又は複数のブレイクアウト・エージェント１２ａ（ＰＳまたはＩＰトラフィックオフローディングの論理構成要素はソフトウェア内で実行される）は、少なくとも１）ＩｕＰＳ（Ｉｕ−Ｐａｃｋｅｔ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ）監視・傍受機能と、２）アドレス変換機能を実行するよう構成されている。図１Ｂに示すように、フェムトアクセスポイント１２は、ＩＰＳｅｃトンネル２１を介してフェムトアクセスポイント１２とＭＳＣ１７とを結び付けるＩｕＣＳ（Ｉｕ−Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ）インターフェースと、ＩＰＳｅｃ（ＩＰパケットユニットにおけるデータ機密を保護するためのプロトコルであるＩＰのためのセキュリティ構造）トンネル２１を介してフェムトアクセスポイント１２とＳＧＳＮ１８とを結び付けるＩｕＰＳインターフェースを有する。ＩｕＰＳインターフェースは、フェムトアクセスポイント１２内部の複数のうちの少なくとも１個のブレイクアウト・エージェント（１−ｎ）１２ａにより継続的に監視されている。ＩｕＰＳ監視・傍受機能及びアドレス変換機能は、ＩｕＰＳインターフェースを介して搬送されるＰＳトラフィックに対して実行される。この実施形態で、ブレイクアウト・エージェントはソフトウェア内で実行される論理構成要素である。すなわち、ブレイクアウト・エージェント１２ａの機能を実行するためのプログラムは、フェムトアクセスポイント１２のプロセッサ内でインストールされる。

１）ＩｕＰＳ監視・傍受機能
ブレイクアウト・エージェント１２ａのＩｕＰＳ監視・傍受機能は、ＩｕＰＳインターフェース上でのＰＤＰコンテキスト起動のようなパケットアクティビティを監視することによって事前に定められた基準に基づいてインターネット２０に直接ＰＳトラフィックをオフロードするかどうかを判定し、ユーザー装置１１とＳＧＳＮ１８及びＧＧＳＮ１９との間のパケットセッションが時間切れになるのを防止するために、“継続”ピンパケットを送信し、ＰＳトラフィックオフロードの後も、ユーザー装置１１が正しいＤＮＳサーバーアドレスを利用できることを確保する。

２）アドレス変換機能
ブレイクアウト・エージェント１２ａのアドレス変換機能は、ユーザー装置１１からＩｕＰＳインターフェースを介して送信されたＰＳドメインパケットを受信し、受信されたＩＰアドレスの送信元アドレスをブレイクアウトアドレスに置換し、受信したパケットをインターネット２０に送信する。さらに、ブレイクアウト・エージェント１２ａのアドレス変換機能は、ユーザー装置１１宛てに送信されたＩＰパケットを受信し、ブレイクアウト・エージェント１２ａのＩＰアドレスであるＩＰアドレスの宛先アドレスを、ユーザー装置１１のＩＰアドレスに置換し、受信したＩＰパケットをフェムトアクセスポイントのＲＮＣ機能に送る。

本発明において、ブレイクアウトアドレスとして、以下のものを用いることが可能である。本発明の一実施例において、フェムト・ブレイクアウト・エージェント１２ａは、ＤＨＣＰにより割り当てられたフェムトアクセスポイント１２のプライベートＩＰアドレスと、ＩＰポートを組み合わせたものを用いることが出来る。この場合、全てのフェムト・ブレイクアウト・エージェント１２ａは、他のフェムトアクセスポイントトラフィックと共に同一のＩＰアドレス（及びＭＡＣアドレス）を有しているが、それぞれは一意的なポート番号によって区別されている。ＩＰポートは、フェムトアクセスポイント１２において利用可能なＩＰポートの保管場所（プール）から取得される。本発明の別な実施例において、ブレイクアウトアドレスは、事前に与えられたブレイクアウト・エージェント独自のＭＡＣアドレスと、ＤＨＣＰを介して受信したブレイクアウト・エージェント独自のＩＰアドレスとを組み合わせたものでもよい。ブレイクアウト・エージェント１２ａは、それ自身のＩＰアドレスを、ＤＨＣＰを介してＤＳＬ／ＦＴＴＨルータ１３から取得する。この場合、各ブレイクアウト・エージェント１２ａは、ＤＨＣＰを介してＩＰアドレスを要求するために必要な、それ自身の一意的なＭＡＣアドレスを事前に有している。

ブレイクアウトアドレスとして、ＭＡＣアドレスが選択される場合、これらのＭＡＣアドレスはフェムトアクセスポイントのベンダーによって準備されなければならない。この費用を低減させるための選択肢の一つとして、各フェムトアクセスポイント１２において、少ない蓄えのＭＡＣアドレスを再利用することが考えられる。本発明の一実施例において、２つ以上のフェムトアクセスポイント１２が、同じＤＳＬ／ＦＴＴＨルータ１３に接続されないように構成することが想定される。

以下、本発明の一実施例に従ったＰＳトラフィックオフロードについて、図２を参照しつつ、詳細に説明する。ネットワークオペレータは、特定のタイプのＩＰトラフィックをパブリック・インターネット２０にオフロードする一方、その他のＩＰトラフィックを既存のパケット・コアネットワーク２２（ＳＧＳＮ１８及びＧＧＳＮ１９を含む）を通してルーティングすることを好むであろう。それを実現するため、フェムトアクセスポイント１２内のブレイクアウト・エージェント１２ａは、ＩｕＰＳインターフェースを介して送信されるＰＳトラフィックを監視し、傍受する。ブレイクアウト・エージェント１２ａのＩｕＰＳ監視・傍受機能は、事前に定められた基準に基づいて“オフロード可能な”ＰＤＰコンテキストを識別するためそれぞれのユーザー装置１１に対して、ＩｕＰＳインターフェース上のコントロールプレーントラフィックを監視する。ブレイクアウト・エージェント１２ａのＩｕＰＳ監視・傍受機能は、ＰＤＰコンテキストがＩＰＳｅｃトンネル２１からオフロードされるべきことを示す事前に定められた基準を検出した場合、そのＰＤＰコンテキストは、“オフロードすべきもの”として指定される。次に、ブレイクアウト・エージェント１２ａのアドレス変換機能は、アップリンクにおいて、対応するユーザープレーントラフィックを受信し、その送信元アドレスをブレイクアウトアドレスに置換し、それをＤＳＬ／ＦＴＴＨルータ１３を介してパブリック・インターネット２０へと送信する。ダウンリンクにおいて、ブレイクアウト・エージェント１２ａのアドレス変換機能は、インターネット２０から伝送されるユーザー装置１１宛てのＩＰパケットを受信し、ブレイクアウトエージェントのＩＰアドレスである宛先ＩＰアドレスをユーザー装置１１のＩＰアドレス（オフロードされたＰＤＰコンテキストに属するＩＰアドレス）に置換し、受信したＩＰパケットをフェムトアクセスポイントのＲＮＣ機能に送る。

上述した事前に定められたオフロード基準として、ＡＰＮ（アクセスポイントネーム）を用いることが可能である。ＡＰＮは、通常ＰＤＰコンテキスト起動方法で使用され、ブレイクアウト・エージェント１２ａによってユーザー装置１１から様々なタイプのパケットサービスリクエストを区別するために用いられる。図３は、どのようにして実行されるべきＰＳトラフィックオフロードが決定されるのかを説明する図である。ＰＳオフロードをトリガするためにＡＰＮを用いる場合、方法には２つある。（１）事前定義されたＡＰＮが検出された場合（ステップＡ）、その関連したＰＤＰコンテキストがアクティブである時間間隔の間、能動的に送信されたユーザー装置１１と外部パケットネットワーク２２との間の通信であるパケットセッションはＩｕＰＳインターフェースを介してルートされ（ステップＣ）、事前定義されたＡＰＮが検出されない場合、パケットセッションはオフロードされる（ステップＢ）。（２）事前定義されたＡＰＮが検出された場合（ステップＡ）、パケットセッションはオフロードされ（ステップＢ）、事前定義されたＡＰＮが検出されない場合、パケットセッションはＩｕＰＳインターフェースを介してルートされる（ステップＣ）。

本発明の一実施例に従ったＰＳトラフィックオフロードの間に、ＰＤＰコンテキスト起動が時間切れになることを防止するために、ブレイクアウト・エージェント１２ａのＩｕＰＳ監視・傍受機能は、“継続”ピンパケット（ｐｉｎｇ ｐａｃｋｅｔ）を、ＳＧＳＮ１８を介して、既知のＩＰアドレスに周期的に送信することも必要である。ピンメッセージは、あたかもそれらがユーザー装置１１より発信されたものであるかのように送信される。従って、ピンメッセージへの返信は、ユーザー装置１１にアドレス指定され、それゆえＧＧＳＮ１９及びＳＧＳＮ１８を介して例えば、ＩｕＰＳインターフェースを介してフェムトアクセスポイント１２において受信される。ブレイクアウト・エージェント１２ａは、ユーザー装置１１によってピンメッセージが受信されることのないように、受信したピンメッセージ全てを傍受し、廃棄する。異なるＳＧＳＮ１８及びＧＧＳＮ１９は、異なる満了期間タイマーを有するため、この周期は設定可能であるべきである。

さらに、ブレイクアウト・エージェント１２ａのＩｕＰＳ監視・傍受機能は、ユーザー装置１１より発信されるＤＮＳクエリが、ＤＳＬ／ＦＴＴＨルータ１３が属するネットワークによってアクセス可能なＤＮＳサーバにルートされることを確保しなければならない。本発明のこの技術的特徴は、図４Ａ〜図４Ｃにおいて説明されている。図４Ａに示すように、フェムトアクセスポイント４２は、ＩＰＳｅｃトンネル４３を介して、既存のパケットコアネットワーク（ＳＧＳＮ／ＧＧＳＮを含む）であり、そのＤＮＳサーバーアドレスがａ．ｂ．ｃ．１でありＨＴＴＰプロキシアドレスがａ．ｂ．ｃ．２であるＭ’ｓ ＩＰネットワーク４５に接続されている。さらに、フェムトアクセスポイント４２は、ＤＳＬ／ＦＴＴＨライン４４を介して、パブリック・インターネットであり、そのＤＮＳサーバーアドレスがｄ．ｅ．ｆ．１でありＨＴＴＰプロキシサーバアドレスがｄ．ｅ．ｆ．２であるＢ’ｓ ＩＰネットワーク４６に接続されている。フェムトアクセスポイント４２は、ユーザー装置４１と通信している。

図４Ｂは、ＩＰトラフィックがオフロードされる場合に生じる問題点を示す図である。ステップ１において、フェムトアクセスポイント４２において備えられたブレイクアウト・エージェントは、ＰＳトラフィックオフロードが実行されるべきか否かを判定するため、標準的３ＧＰＰプロシージャであるＰＤＰコンテキスト起動の間のパケットセッションを監視する。ステップ１の間に、図３との関係で説明した特定のＡＰＮは、ユーザー装置４１からパケットコアネットワーク（ＳＧＳＮ／ＧＧＳＮを含む）４５に送信された場合、ブレイクアウト・エージェントによりＰＳトラフィックオフロードを行うことを決定する。ステップ２において、パケットコアネットワーク４５は、ユーザー装置４１に、自らのＤＮＳサーバーアドレスであるａ．ｂ．ｃ．１を知らせる。ステップ３において、ブレイクアウト・エージェントがＰＳトラフィックオフロードを行うことを決定した場合、ブレイクアウト・エージェントは、ユーザー装置４１から送信される全てのＩＰパケットを傍受し、それらをパブリック・インターネット４６へと送信する。ステップ４において、ユーザー装置４１は、所望のパブリックインターネットウェブページへアクセスしようと試みる。しかしながら、ＤＮＳルックアップメッセージは、ブレイクアウト・エージェントによって、パブリック・インターネット４６にオフロードされており、メッセージはＤＳＬ／ＦＴＴＨルータが属するネットワークによってアクセス可能なＤＮＳサーバに届かない。パケットコアネットワーク４５により割り当てられたＤＮＳアドレスは、ＰＳトラフィックオフロード中と、ウェブブラウジングセッションが失敗した場合、利用することが出来なくなる。

図４Ｃは、上述した問題を解決するための本発明の一実施例を説明する図である。図４Ｂのステップ１及び２において説明したのと同様に、ステップ１において、フェムトアクセスポイント４２に備えられたブレイクアウト・エージェントは、ＰＤＰコンテキスト起動の間のパケットセッションを監視し、オフロードを適用するための判定は、ブレークアウトエージェントに従ってＡＰＮの監視を通して行われる。ステップ２において、パケットコアネットワーク４５は、ユーザー装置４１に、自らのＤＮＳサーバーアドレスａ．ｂ．ｃ．１を提供することによって応答する。ステップ３において、図４Ｂにおいて生じた問題を解決するために、フェムトアクセスポイント４２が介入しなければならない。フェムトアクセスポイント４２に備えられたブレイクアウト・エージェントは、ＤＮＳサーバーアドレスａ．ｂ．ｃ．１を運ぶパケットコアネットワーク４５からのメッセージを傍受する。そして、ブレイクアウト・エージェントは、悪いＤＮＳアドレスａ．ｂ．ｃ．１を、オフロードされたＰＤＰコンテキストによって使用される、良いＤＮＳアドレスｄ．ｅ．ｆ．１に上書きする。ステップ４において、ブレイクアウト・エージェントがＰＳトラフィックオフロードを行うことを決定した場合、ブレイクアウト・エージェントは、ユーザー装置４１から送信された全てのＩＰパケットを傍受し、それらをパブリック・インターネット４６へと送信する。ステップ５において、ユーザー装置４１は、所望のパブリックインターネットウェブページへアクセスしようと試みる。この時、ユーザー装置４１は、良いＤＮＳアドレスｄ．ｅ．ｆ．１を有しているので、ＤＮＳルックアップメッセージは、ＤＮＳサーバー（ｄ．ｅ．ｆ．１）に首尾よく届く。ステップ６において、ＤＮＳサーバー（ｄ．ｅ．ｆ．１）は、正しいＨＴＴＰ プロキシサーバーのアドレス（ｄ．ｅ．ｆ．２）で応答する。そして、ステップ７において、ユーザー装置４１はそのＨＴＴＤ ＧＥＴメッセージをＨＴＴＰプロキシサーバー（ｄ．ｅ．ｆ．２）に送信し、ウェブブラウジングセッションは、首尾よく継続される。

ユーザー装置４１から発信されるＤＮＳクエリが、ＤＳＬ／ＦＴＴＨルータが属するネットワークによってアクセス可能なＤＮＳサーバにルートされることを確保するための別の方法として、最適な方法とはいえないであろうが、通常のＤＨＣＰプロセスをパケットコアネットワーク４５とユーザー装置４１との間で行い、その後ブレイクアウト・エージェントが、オフロード可能なＰＤＰコンテキストにおいてなされるそれぞれのＤＮＳクエリを、一つ一つ傍受するという方法がある。

上述の実施例は、本発明の原理の応用で表すことができ、多くの可能性の中の特別な実施例のほんの一部にすぎない。数多くのまたは、変化した他の装置は本発明の範囲から逸脱することなく、それらの技術によって容易に発明されることができる。

本発明の一実施例に従ったネットワーク構造全体の概略図である。 本発明の一実施例に従ったフェムト・ブレイクアウト・エージェントのキーとなる機能を説明する図である。 本発明の一実施例に従ったＰＳトラフィックオフロードの概念を説明する図である。 本発明の一実施例に従ったＰＳトラフィックオフロードがどのように決定されるかを示す図である。 本発明の一実施例のネットワーク構造全体の概略図である。 ＩＰトラフィックがオフロードされる場合に生じる問題点を示す図である。 本発明の一実施例に従った図４Ｂの問題を解決するための本発明の方法を説明する図である。 従来のフェムトアクセスポイントを含むＵＭＴＳを示す図である。

Claims (18)

1. ユニバーサルモバイル通信システムＵＭＴＳにおいて用いられる、Ｉｕインターフェースを有し、選択的にＩＰトラフィックをオフロードするための機能を有するフェムトアクセスポイントであって、
   前記機能が、
   前記Ｉｕインターフェースを介してユーザー装置ＵＥとコアネットワークとの間でなされるパケットセッションを監視し、前記パケットセッションをオフロードするか否かを判定する手段と、
   前記判定に基づいて、前記ユーザー装置と外部ネットワークとの間で送信されるＩＰトラフィックを傍受する手段と、
   アドレス変換を実行する手段と、
   前記傍受したパケットを意図した宛先に直接送信する手段
   によって実施されることを特徴とするフェムトアクセスポイント。
2. 正しいＤＮＳサーバーアドレスが前記ユーザー装置で利用できることを確保する手段をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のフェムトアクセスポイント。
3. 前記パケットセッションを時間切れから防ぐために、あたかも前記オフロードされたパケットセッションを含む前記ユーザー装置によってメッセージが送信されたかのように、前記ＩｕＰＳインターフェースを介して周期的な間隔でメッセージを送信する手段
   をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のフェムトアクセスポイント。
4. 前記ブレイクアウトアドレスが、フェムトアクセスポイントＩＰアドレスとＩＰポートを組み合わせたものであることを特徴とする請求項１に記載のフェムトアクセスポイント。
5. 前記ブレイクアウトアドレスが、事前に与えられたブレイクアウト・エージェント独自のＭＡＣアドレスと、ブレイクアウト・エージェント独自のＩＰアドレスとを組み合わせたものであることを特徴とする請求項１に記載のフェムトアクセスポイント。
6. 前記判定が、アクセスポイントネームＡＰＮの検出に基づいてなされることを特徴とする請求項１乃至５に記載のフェムトアクセスポイント。
7. 前記パケットセッションは、その関連したＰＤＰコンテキストがアクティブである時間間隔の間で、ユーザー装置と外部パケットネットワークとの間でアクティビティに伝送された通信である請求項１乃至６に記載のフェムトアクセスポイント。
8. オフロードされるべき前記ＩＰトラフィックが、ＰＳドメインに属することを特徴とする請求項１乃至７に記載のフェムトアクセスポイント。
9. 前記外部ネットワークは、前記インターネットを介して到達可能なＩＰネットワークである請求項１乃至８に記載のフェムトアクセスポイント。
10. ユニバーサルモバイル通信システムＵＭＴＳにおいて用いられる方法であって、
    前記Ｉｕインターフェースを介して前記ユーザー装置ＵＥとコアネットワークとの間でなされるパケットセッションを監視し、前記パケットセッションをオフロードするか否かを判定するステップと、
    前記判定に基づいて前記ユーザー装置と外部ネットワークとの間で送信されるＩＰトラフィックを傍受するステップと、
    アドレス変換を実行するステップと、
    前記傍受したパケットを意図した宛先に直接送信するステップ
    を含むことを特徴とする方法。
11. 正しいＤＮＳサーバーアドレスが前記ユーザー装置で利用できることを確保するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. 前記パケットセッションを時間切れから防ぐために、あたかも前記オフロードされたパケットセッションを含む前記ユーザー装置によってメッセージが送信されたかのように前記ＩｕＰＳインターフェースを介して周期的な間隔でメッセージを送信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
13. 前記ブレイクアウトアドレスが、フェムトアクセスポイントＩＰアドレスとＩＰポート番号を組み合わせたものであることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
14. 前記ブレイクアウトアドレスが、事前に与えられたブレイクアウト・エージェント独自のＭＡＣアドレスと、ブレイクアウト・エージェント独自のＩＰアドレスとを組み合わせたものであることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
15. 前記判定が、アクセスポイントネームＡＰＮの検出に基づいてなされることを特徴とする、請求項１０乃至１４に記載の方法。
16. 前記パケットセッションは、その関連したＰＤＰコンテキストがアクティブである時間間隔の間で、ユーザー装置と外部パケットネットワークとの間でアクティビティに伝送された通信である請求項１０乃至１５に記載の方法。
17. オフロードされるべき前記ＩＰトラフィックが、ＰＳドメインに属することを特徴とする請求項１０乃至１６に記載の方法。
18. 前記外部ネットワークは、前記インターネットを介して到達可能なＩＰネットワークである請求項１０乃至１７に記載の方法。

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