JP2013046367A - Traffic off-load control device and communication system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トラヒックオフロード用制御装置及び通信システムに関し、特にSIPTO(Selected IP Traffic Offload)が導入されたネットワークにおいて、パケットデータの着信時に、ネットワークをプリザベーション機能におけるプリザベーション状態から通常のオフロード状態に復帰させるためのトラヒックオフロード用制御装置及び通信システムに関する。 The present invention relates to a traffic offload control device and a communication system, and in particular, in a network in which SIPTO (Selected IP Traffic Offload) is introduced, when a packet data arrives, the network is moved from a reservation state in a reservation function to a normal offload. The present invention relates to a traffic offload control device and a communication system for returning to a state.
現在、3GPP(Third Generation Partnership Project)によって規定される例えば3G(Third Generation)のパケットデータを扱うネットワークでは、下記の非特許文献1に示す標準化仕様書に基づいて、SIPTOのSolution4の標準化が進められている。
図11(a)は、一般的な3Gのネットワーク100の装置構成を示すブロック図である。また、図11(b)は、ネットワーク100にSIPTOが導入されたネットワーク110の装置構成を示すブロック図である。
Currently, for example, in a network that handles 3G (Third Generation) packet data defined by 3GPP (Third Generation Partnership Project), standardization of SIPTO Solution 4 is being promoted based on the standardized specifications described in Non-Patent
FIG. 11A is a block diagram illustrating a device configuration of a
図11(a)に示すネットワーク100と、図11(b)に示すネットワーク110とを比較するとわかるように、ネットワーク100においては、無線ネットワーク制御局であるRNC(Radio Network Controller)101と、モビリティ管理機能やルーティング機能を持つSGSN(Serving GPRS Support Node)103との間(Iu−PS)に、何も装置は接続されていない。ところが、ネットワーク110においては、RNC101とSGSN103との間(Iu−PS)に、DPI(Deep Packet Inspection)機能及びNAT機能(Network Address Translator)を持ったTOF(Traffic Offload Function)102と呼ばれるトラヒックオフロード用制御装置を設けられている。このように、SIPTOとは、トラヒックオフロード用制御装置を設けることによって、コアネットワークにおける特定のトラッヒックのオフロード機能を実現するものである。
As can be seen by comparing the
図11(b)に示すように、RNC101とSGSN103との間、及びSGSN103とGGSN(Gateway GPRS Support Node)104との間には、GTP(GPRS Tunneling Protocol)のトンネル、いわゆる通信路として、GTP−C(GPRS Tunneling Protocol for Control−Plane)の通信路と、GTP−U(GPRS Tunneling Protocol for User Plane)の通信路とが確立されている。GTP−Cの通信路は、制御データを扱う呼制御信号プレーン(Control−Plane;C−Plane)用の通信路であり、GTP−Uの通信路は、ユーザデータを扱うユーザプレーン(U−Plane;User−Plane)用の通信路である。そして、U−Planeは、SGSN103とGGSN(Gateway GPRS Support Node)104とを経由するルート(図11(b)中に破線の枠A内に実線で示すルート)を通ってインターネットに繋がっている。このため、本来であれば、ユーザの移動機であるMS(Mobile Station)121から送信されたユーザデータは、そのGTP−Uの通信路を通ってインターネットに送信されるはずである。ところが、TOF102のDPI機能部が、制御データを扱う呼制御信号プレーン(Control−Plane;C−Plane)ルート(図11(b)中に破線の枠A内に破線で示すルート)を通る制御信号に含まれている情報をモニタリングしていることにより、U−Planeにより送受信されるユーザデータの中から、例えばインターネット向けのユーザデータを特定する。さらに、TOF102のNAT機能部が、そのユーザデータのアドレスの変換を行う。そして、TOF102が、そのようなユーザデータだけをU−Planeルート(図11(b)中に破線の枠B内に実線で示すルート)を用いて迂回させて、インターネットに送信する。これにより、SGSN103とGGSN104とを経由するU−Planeルートを用いてユーザデータを送信するのに対して、SGSN103とGGSN104とを経由しないU−Planeルートを用いてユーザデータを送信する分だけ、コアネットワークの既存の設備を増設しなければならなくなるような事態になるのを抑えたり、それに伴うコストや手間等を削減したりすることができる。
As shown in FIG. 11B, between the
一方で、上記で説明した3GPPのパケットデータを扱うネットワークにおいては、無駄な無線接続間のリソースを解放したり、移動機の消費電力を低減させたりするための機能としてプリザベーション機能がある。
図12は、一般的な3Gのネットワーク110のプリザベーション機能における通常のオフロード状態とプリザベーション状態とを説明する模式図である。このプリザベーション機能とは、次のようなものである。
On the other hand, in the network handling 3GPP packet data described above, there is a preservation function as a function for releasing resources between useless wireless connections and reducing power consumption of the mobile device.
FIG. 12 is a schematic diagram illustrating a normal offload state and a preservation state in a preservation function of a
図12に示すように、従来通りの通常の接続状態である通常のオフロード状態では、MS121とSGSN103との無線接続間のセッションが確立されている。ところが、プリザベーション状態では、MS121とSGSN103との無線接続間の無線リソースが解放されている。それにも関わらず、MS121とSGSN103との間のセッション情報を維持し続けられる。ネットワーク110がプリザベーション状態であるとき、SGSN103よりGGSN104側のコアネットワークにおいては、GTPの通信路として、GTP−Cの通信路とGTP−Uの通信路とが確立されている。これと同時に、MS121とSGSN103との無線接続間においては、PDP(Packet Data Protocol) contextが確立されているが、GTPの通信路は確立されていない。
As shown in FIG. 12, in a normal offload state, which is a normal connection state as before, a session between wireless connections between the
ネットワーク110をプリザベーション機能によってプリザベーション状態にさせることによって、コアネットワーク側で占有される無線リソースを、通常のオフロード状態より少なくすることができる。さらに、ネットワーク110をプリザベーション状態にすることによって、呼接続までに要する処理時間を、ネットワーク110を従来通りに解放したときより短縮することができるという利点がある。
上記で説明したように、SIPTOにおいても、無駄な無線リソースを解放したり、移動機の消費電力を低減したりするために、プリザベーション機能が必要とされる。ところが、上記の標準化書である非特許文献1においては、SIPTOにおけるプリザベーション機能に関して規定されていない。
By causing the
As described above, also in SIPTO, a reservation function is required in order to release useless radio resources or reduce power consumption of a mobile device. However, in the
図12に示したように、ネットワーク110を通常のオフロード状態からプリザベーション状態に遷移させるには、
(1)MS121側からのトリガーとなる動作(図12中に示す矢印a)によって、「通常のオフロード状態」から「プリザベーション状態」に遷移させる場合
(2)SGSN103側からのトリガーとなる動作(図12中に示す矢印b)によって、「通常のオフロード状態」から「プリザベーション状態」に遷移させる場合
がある。また、これとは逆に、ネットワーク110をプリザベーション状態から通常のオフロード状態に遷移(復帰)させるには、
(3)MS121側からのトリガーとなる動作(図12中に示す矢印c)によって、「プリザベーション状態」から「通常のオフロード状態」に復帰させる場合
(4)SGSN103側からのトリガーとなる動作(図12中に示す矢印d)によって、「プリザベーション状態」から「通常のオフロード状態」に復帰させる場合
がある。
As shown in FIG. 12, in order to transition the
(1) When a transition is made from the “normal offload state” to the “preservation state” by an operation that is a trigger from the
(3) When returning from the “Preservation state” to the “Normal offload state” by the operation that triggers from the
図13は、TOF102が設けられていないネットワーク100をプリザベーション状態から通常状態に遷移させる際のネットワーク100の各装置の処理の流れを示すシーケンス図である。
図13に示すように、ネットワーク100がプリザベーション状態であるとき、GGSN104は、ユーザデータを受信すると(ステップS1001)、SGSN103に対して、ユーザデータの着信があったことを知らせる(ステップS1002)。そして、SGSN103は、PDPセッションが確立されているGGSN104からきたユーザデータであるため、SGSN103は、ユーザデータの宛先がMS121であることを特定することができる(ステップS1003)。さらに、SGSN103は、RNC101を経由してMS121に対して、ページング要求を行う(ステップS1004,S1005)。
FIG. 13 is a sequence diagram illustrating a processing flow of each device of the
As shown in FIG. 13, when the
そして、MS121とSGSN103との間の各装置が、ステップS1006〜S1009に示す各信号を送受信することにより、MS121とRNC101との間のセッションを確立させる。続いて、RNC101とSGSN103との間の各装置が、ステップS1010〜S1012に示す各信号を送信することにより、RNC101とSGSN103との間のセッションを確立させる。
And each apparatus between MS121 and SGSN103 establishes the session between MS121 and RNC101 by transmitting / receiving each signal shown to step S1006-S1009. Subsequently, each device between the
このようにして、MS121とSGSN103との間の解放されていたセッションを再び確立させることによって、ネットワーク100をプリザベーション状態から通常状態に遷移させる。最後に、SGSN103は、RNC101を経由してMS121に対して、ユーザデータを送信する(ステップS1013,S1014)。
In this way, by reestablishing the released session between the
しかしながら、RNC101とSGSN103との間に、TOF102が設けられている場合には、次のような問題が生じる。
上記で説明したように、TOF102は、パケットデータ用のネットワークであるPDN(Packet Data Network)105側からU−Planeルートでユーザデータを直接受け取ることがある。このとき、ネットワーク110がプリザベーション状態であると、TOF102は、SGSN103とGGSN104との間で確立されているPDPセッションを経由せずに、ユーザデータを直接受け取ることになる。このため、TOF102は、そのユーザデータとMS121と対応付けるために必要な識別情報、例えばP−TMSI(Packet−Temporary Moblie Subscriber Identity)等を何も取得することができない。実際のネットワーク110には、MS121と同様の移動機が複数接続されているため、TOF102は、受け取ったユーザデータが、どの移動機に対して送信するユーザデータであるのかを特定することができない。つまり、TOF102は、ページング要求をどの移動機に送信するのかを特定することができないため、図13のステップS1004に示したページング要求に相当する処理を行うことができない。従って、SIPTOが導入されたネットワーク110をプリザベーション状態から通常のオフロード状態に復帰させることができなかった。
However, when the TOF 102 is provided between the
As described above, the TOF 102 may receive user data directly from the PDN (Packet Data Network) 105 side, which is a network for packet data, via the U-Plane route. At this time, if the
また、TOF102が、受け取ったユーザデータをSGSN103に転送することによって、ネットワーク110をプリザベーション状態から通常のオフロード状態に復帰させる方法が考えられる。しかしながら、SGSN103は、セッションが確立されていないTOF102から送られてきたユーザデータを受け取ることになる。SGSN103は、セッションが確立されているGGSN104から送られてきたユーザデータであれば、そのユーザデータ受け取った後、そのユーザデータを送信する処理を継続することができる。しかしながら、SGSN103は、セッションが確立されていないTOF102から送られてきたユーザデータを受け取ったとしても、そのユーザデータを破棄して、そのユーザデータを送信する処理を行わない。従って、SIPTOが導入されたネットワーク110をプリザベーション状態から通常のオフロード状態に復帰させることができなかった。
In addition, a method is conceivable in which the
そこで、本発明は、上記の課題に鑑み、SIPTOが導入されたネットワークにおいて、パケットデータの着信時にネットワークをプリザベーション状態から通常のオフロード状態に復帰させることのできるトラヒックオフロード用制御装置及び通信システムを提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above problems, the present invention provides a traffic offload control device and communication capable of returning a network from a preservation state to a normal offload state when packet data arrives in a network in which SIPTO is introduced. The purpose is to provide a system.
本発明によるトラヒックオフロード用制御装置及び通信システムは、上記の目的を達成するために、次のように構成される。
本発明のある態様によるトラヒックオフロード用制御装置は、特定のユーザデータをオフロードさせることが可能なネットワークにおいて送受信される制御データに含まれている情報を解析する解析部と、解析部によって解析された制御データに含まれている情報のうち、その制御データに対応するユーザデータの宛先を示す情報である宛先情報、または制御データの送信元及び送信先を示す情報である送信情報を取得する取得部と、ネットワークがプリザベーション状態であるときにパケットネットワーク側からオフロードされてきたユーザデータを受信すると、そのユーザデータまたはそのユーザデータに対応する制御データを、取得部により取得された宛先情報または送信情報に従って送信することにより、ネットワークをオフロード状態に復帰させるプリザベーション状態復帰処理部とを備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a traffic offload control device and a communication system according to the present invention are configured as follows.
A traffic offload control device according to an aspect of the present invention includes an analysis unit that analyzes information included in control data transmitted and received in a network capable of offloading specific user data, and an analysis unit that performs analysis Among the information included in the control data, the destination information that is the information indicating the destination of the user data corresponding to the control data, or the transmission information that is the information indicating the transmission source and destination of the control data is acquired When the acquisition unit and the user data that has been offloaded from the packet network side when the network is in the preservation state, the user data or the control data corresponding to the user data is acquired by the acquisition unit. Or offload the network by transmitting according to transmission information Characterized in that it comprises a preservation state return processing section for restoring the state.
上記のトラヒックオフロード用制御装置によれば、解析部が、ネットワークを構成する装置間において、自装置を経由して送受信されている制御データを解析している。そして、取得部が、その制御データからユーザデータの宛先を示す情報である宛先情報、またはその制御データの送信元を示す情報である送信情報を取得しておく。 According to the above traffic offload control device, the analysis unit analyzes the control data transmitted / received via the own device between the devices constituting the network. Then, the acquisition unit acquires destination information, which is information indicating the destination of user data, or transmission information, which is information indicating the transmission source of the control data, from the control data.
これにより、ネットワークがプリザベーション状態であるときに、プリザベーション状態復帰処理部が、オフロードされてきたユーザデータを受信すると、取得部により取得された宛先情報または送信情報を用いて、制御データまたはユーザデータを送信する。つまり、プリザベーション状態復帰処理部によって行われる動作が、ネットワークがプリザベーション状態からオフロード状態に復帰させるためのトリガーの動作になる。このようにして、トラヒックオフロード用制御装置は、ネットワークをプリザベーション状態からオフロード状態に復帰させることが可能となる。 As a result, when the preservation state return processing unit receives the offloaded user data when the network is in the preservation state, the control data or the transmission information is acquired using the destination information or the transmission information obtained by the obtaining unit. Send user data. That is, the operation performed by the preservation state return processing unit is a trigger operation for returning the network from the preservation state to the offload state. In this way, the traffic offload control device can return the network from the preservation state to the offload state.
本発明のある態様によるトラヒックオフロード用制御装置は、宛先情報または送信情報と、自装置がユーザデータまたは制御データを送受信する際に割り当てたアドレス情報とを対応付けて管理する管理部を備えることを特徴とする。
上記のトラヒックオフロード用制御装置によれば、管理部が、その制御データから例えばP−TMSI等の宛先情報を取得して、この取得されたP−TMSI等の宛先情報と、ユーザデータや制御データを送受信する際にTOFが割り当てたアドレス情報等とを関連付けて管理しておく。これにより、プリザベーション状態復帰処理部が、制御データまたはユーザデータを送信する際に用いる宛先情報または送信情報を管理しておくことが可能となる。
A traffic offload control device according to an aspect of the present invention includes a management unit that manages destination information or transmission information in association with address information assigned when the device transmits or receives user data or control data. It is characterized by.
According to the traffic offload control device, the management unit acquires destination information such as P-TMSI from the control data, and acquires the destination information such as P-TMSI, user data, and control. When the data is transmitted / received, the address information assigned by the TOF is associated and managed. As a result, the preservation state return processing unit can manage destination information or transmission information used when transmitting control data or user data.
本発明のある態様によるトラヒックオフロード用制御装置は、プリザベーション状態復帰処理部は、ネットワークがプリザベーション状態であるときにユーザデータを受信した際に、そのユーザデータから自装置が割り当てたアドレス情報を特定し、そのアドレス情報と対応付けられて管理部により管理されている宛先情報を取得する宛先特定部と、宛先特定部により取得された宛先情報によって特定される移動機に対してページング要求を行うように、ネットワーク内の実際にページング要求を行う装置に対して宛先情報が付加されたページング要求依頼信号を送信するページング要求依頼部とを備えることを特徴とする。 In the traffic offload control device according to an aspect of the present invention, when the preservation state return processing unit receives the user data when the network is in the preservation state, the address information assigned by the own device from the user data. A destination specifying unit that acquires destination information associated with the address information and managed by the management unit, and a paging request to the mobile device specified by the destination information acquired by the destination specifying unit. And a paging request request unit that transmits a paging request request signal to which destination information is added to a device that actually makes a paging request in the network.
上記のトラヒックオフロード用制御装置によれば、まず、宛先特定部が、自装置が割り当てたアドレス情報と対応付けられて管理部により管理されている宛先情報を取得する。その上で、ページング要求依頼部が、宛先特定部により取得された宛先情報を、ページング要求を行うように依頼するためのページング要求依頼信号に付加した上で、そのページング要求依頼信号を送信する。これにより、トラヒックオフロード用制御装置は、ネットワークをプリザベーション状態から通常のオフロード状態に復帰させることが可能となる。 According to the above traffic offload control device, first, the destination specifying unit acquires the destination information managed by the management unit in association with the address information assigned by the own device. After that, the paging request request unit adds the destination information acquired by the destination specifying unit to the paging request request signal for requesting to make a paging request, and then transmits the paging request request signal. As a result, the traffic offload control device can return the network from the preservation state to the normal offload state.
本発明のある態様によるトラヒックオフロード用制御装置は、解析部は、ネットワークと接続された移動機から、自装置を経由してパケットネットワークに送信された制御データに含まれている情報を解析することを特徴とする。
上記のトラヒックオフロード用制御装置によれば、解析部は、ネットワークと接続される移動機から、自装置を経由してパケットネットワークに送信される制御データとして、例えばサービスリクエスト信号を解析する。これにより、サービスリクエスト信号から例えばP−TMSI等の宛先情報を取得することが可能となる。
In the traffic offload control device according to an aspect of the present invention, the analysis unit analyzes information included in control data transmitted to the packet network from the mobile device connected to the network via the own device. It is characterized by that.
According to the above traffic offload control device, the analysis unit analyzes, for example, a service request signal as control data transmitted from the mobile device connected to the network to the packet network via its own device. This makes it possible to acquire destination information such as P-TMSI from the service request signal.
本発明のある態様によるトラヒックオフロード用制御装置は、解析部は、ネットワーク内の装置から、自装置に送信された制御データに含まれている情報を解析することを特徴とする。
上記のトラヒックオフロード用制御装置によれば、解析部は、ネットワークを構成する例えばRNCやSGSN等から、自装置に送信される制御データを解析する。これにより、制御データから例えばP−TMSI等の宛先情報を取得することが可能となる。
The traffic offload control device according to an aspect of the present invention is characterized in that the analysis unit analyzes information included in control data transmitted to the device itself from a device in the network.
According to the above traffic offload control device, the analysis unit analyzes the control data transmitted to the own device from, for example, the RNC or SGSN constituting the network. This makes it possible to acquire destination information such as P-TMSI from the control data.
本発明のある態様によるトラヒックオフロード用制御装置は、解析部は、オフロードされたユーザデータが送受信されるユーザデータルートに対応する制御データルート上の制御データに含まれている情報を解析し、プリザベーション状態復帰処理部は、ネットワークがプリザベーション状態であるときにユーザデータを受信したことが判定された際に、そのユーザデータから自装置が割り当てたアドレス情報を特定し、ユーザデータの送信情報を、その特定されたアドレス情報と対応付けられて管理部により管理されている送信情報に書き換える送信情報書換部と、送信情報書換部により送信情報に書き換えられたユーザデータを、ネットワーク内のオフロードされたユーザデータを送信する装置に転送するデータ転送部とを備えることを特徴とする。 In the traffic offload control device according to an aspect of the present invention, the analysis unit analyzes information included in the control data on the control data route corresponding to the user data route through which the offloaded user data is transmitted and received. When it is determined that the user data has been received when the network is in the preservation state, the preservation state return processing unit identifies address information assigned by the own device from the user data, and transmits the user data. The transmission information rewriting unit that rewrites the information to the transmission information that is associated with the identified address information and is managed by the management unit, and the user data that is rewritten to the transmission information by the transmission information rewriting unit A data transfer unit that transfers the loaded user data to a device that transmits the user data. And butterflies.
上記のトラヒックオフロード用制御装置によれば、解析部が、制御データが送受信されるルート上の制御データを解析している。つまり、解析部が、本来監視しない制御データを解析している。そして、送信情報書換部が、制御データから送信情報を取得した上で、自装置が割り当てたアドレス情報と対応付けられて、管理部により管理されている送信情報に、ユーザデータの送信情報を書き換える。その上で、データ転送部が、送信情報に書き換えられたユーザデータ転送する。これにより、トラヒックオフロード用制御装置は、ネットワークをプリザベーション状態から通常のオフロード状態に復帰させることが可能となる。 According to the traffic offload control device, the analysis unit analyzes the control data on the route through which the control data is transmitted and received. That is, the analysis unit analyzes control data that is not originally monitored. Then, the transmission information rewriting unit acquires the transmission information from the control data, and then rewrites the transmission information of the user data to the transmission information associated with the address information assigned by the own device and managed by the management unit. . Then, the data transfer unit transfers the user data rewritten with the transmission information. As a result, the traffic offload control device can return the network from the preservation state to the normal offload state.
本発明のある態様によるトラヒックオフロード用制御装置は、ネットワークがプリザベーション状態であるときに、ユーザデータを受信したことを判定するデータ着信判定部を備えることを特徴とする。
上記のトラヒックオフロード用制御装置によれば、データ着信判定部が、ネットワークがプリザベーション状態であるときに、ユーザデータを受信したことを判定する。これにより、プリザベーション状態復帰処理部は、データ着信判定部によりユーザデータを受信したことが判定されたら、ネットワークをプリザベーション状態から通常のオフロード状態に復帰させる動作を開始することが可能となる。
A traffic offload control apparatus according to an aspect of the present invention includes a data arrival determination unit that determines that user data has been received when the network is in a preservation state.
According to the traffic offload control device, the data arrival determination unit determines that user data has been received when the network is in the preservation state. Accordingly, the preservation state return processing unit can start the operation of returning the network from the preservation state to the normal offload state when it is determined that the user data has been received by the data arrival determination unit. .
本発明のある態様による通信システムは、上記のトラヒックオフロード用制御装置と、トラヒックオフロード用制御装置により送信されたページング要求依頼信号を受信するページング要求依頼受信部と、ページング要求信号受信部により受信されたページング要求依頼信号に付加されている宛先情報によって特定された移動機に対して、ページング要求を送信するベージング要求送信部とを備えるページング要求装置とを備えることを特徴とする。 A communication system according to an aspect of the present invention includes a traffic offload control device, a paging request request reception unit that receives a paging request request signal transmitted by the traffic offload control device, and a paging request signal reception unit. A paging request device including a paging request transmission unit that transmits a paging request to a mobile device specified by destination information added to the received paging request request signal.
上記の通信システムによれば、トラヒックオフロード用制御装置において、ネットワークをプリザベーション状態に復帰させるための処理として、実際にページング要求を行う装置、例えばSGSNに対して、ページング要求を依頼することができる。さらに、SGSNにおいては、ページング要求依頼受信部が、トラヒックオフロード用制御装置から送信されたページング要求依頼信号を受信すると、ベージング要求送信部が、ページング要求依頼信号に付加された宛先情報によって特定される移動機に対してページング要求を送信する。つまり、ベージング要求送信部が、実際にページング要求を行う装置に対してページング要求を行うことにより、ネットワークをプリザベーション状態から通常のオフロード状態に復帰させることが可能となる。 According to the communication system, the traffic offload control device may request a paging request from a device that actually performs a paging request, for example, an SGSN, as a process for returning the network to the preservation state. it can. Further, in the SGSN, when the paging request request reception unit receives the paging request request signal transmitted from the traffic offload control device, the paging request transmission unit is specified by the destination information added to the paging request request signal. A paging request is transmitted to the mobile station. In other words, the network can be returned from the preservation state to the normal offload state by the paging request transmission unit making a paging request to the device that actually makes the paging request.
本発明によれば、SIPTOが導入されたネットワークにおいても、トラヒックオフロード用制御装置が、SIPTOが導入されていないネットワークと同様に、パケットデータの着信時にネットワークをプリザベーション状態から通常のオフロード状態に復帰させることができる。このため、SIPTOによって、コアネットワークの既存の設備を増設しなければならなくなるような事態になるのを抑えたり、それに伴うコスト等を削減したりすることができる。同時に、プリザベーション機能によって、無駄な無線リソースを解放したり、移動機の消費電力を低減したりすることができる。 According to the present invention, even in a network in which SIPTO is introduced, the traffic offload control device moves the network from the preservation state to the normal offload state when packet data arrives, as in the network in which SIPTO is not introduced. Can be restored. For this reason, it is possible to suppress a situation in which existing facilities of the core network have to be increased by SIPTO, and it is possible to reduce costs associated therewith. At the same time, the reservation function can release unnecessary radio resources and reduce power consumption of the mobile device.
以下、添付図面を参照しながら、本発明のトラヒックオフロード用制御装置及び通信システムの好適な実施形態を詳細に説明する。
(第1実施形態)
最初に、本発明の第1実施形態に係るTOF11を用いて構成されたネットワーク10について説明する。
(第1実施形態に係るTOF11を用いて構成されたネットワーク10の装置構成)
最初に、図1を参照して、本発明の第1実施形態に係るTOF11を用いて構成されたネットワーク10の装置構成を説明する。
Hereinafter, preferred embodiments of a traffic offload control device and a communication system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
(First embodiment)
Initially, the
(Device configuration of the
Initially, with reference to FIG. 1, the apparatus structure of the
図1は、本発明の第1実施形態に係るTOF11を用いて構成された装置構成を示すブロック図である。図1に示すネットワーク10は、図11(b)に示したネットワーク110を構成する装置と同じ装置を有して構成される。但し、ネットワーク10は、TOF102に相当するTOF11がプリザベーション状態復帰機能部20を有するとともに、SGSN103に相当するSGSN12がプリザベーション状態復帰機能部21を有している点において、ネットワーク110と異なる。なお、プリザベーション状態復帰機能部20とプリザベーション状態復帰機能部21とで機能が異なるが、プリザベーション状態復帰機能部20の機能部とプリザベーション状態復帰機能部21の機能部とを併せ持つプリザベーション状態復帰機能部を2つ用いて、一方のプリザベーション状態復帰機能部をTOF11に設け、他方のプリザベーション状態復帰機能部をSGSN12に設けても良い。
FIG. 1 is a block diagram showing a device configuration configured using the
RNC101は、ユーザの移動機であるMS121から発信を行ったり、MS121への着信を行ったりするための制御を行う無線ネットワーク制御局である。また、RNC101は、図示しないが複数の基地局を統括する役割を持つ。
TOF11は、上述したように、RNC101とSGSN12との間に設けられ、DPI機能及びNAT機能を持ったトラヒックオフロード用制御装置である。TOF11は、DPI機能部が、C−Planeルート(図1中に破線の枠C内に破線で示すルート)により送受信される制御データに含まれているAPN(Access Point Name)やアプリケーションの種類、IP(Internet Protcol)アドレス等をモニタリングすることにより、全てのユーザデータの中から特定のサービス等のユーザデータを特定する。さらに、TOF11は、NAT機能部が、その特定されたユーザデータのIPアドレスを変換する。そして、TOF11は、そのユーザデータだけをSGSN12とGGSN104とを経由するU−Planeルート(図1中に破線の枠C内に実線で示すルート)を用いずに、SGSN12とGGSN104とを経由しないU−Planeルート(図1中に破線の枠D内に実線で示すルート)を用いて迂回させて、インターネットに送信する。
The
As described above, the
SGSN12は、モビリティ管理機能や、固定アドレスや動的アドレスをサポートするルーティング機能を持つ装置である。
GGSN104は、GPRSネットワークと、これ以外のネットワークであるインターネットとの間のゲートウエイ機能を持つ装置である。また、GGSN104は、図示しない別のGGSNとの間のローミングの管理等も行う。
The
The
PDN105は、GGSN104とインターネッットとの間に設けられたパケットデータ用のネットワークであって、パケットデータをインターネットに送信したり、インターネットからデータを受けたりする。
上記のトラヒックオフロード用制御装置であるTOF11と、実際にページング要求を行う装置であるSGSN12とから、ネットワーク10をプリザベーション状態から通常のオフロード状態に復帰するための通信システムが構成される。
The
A communication system for returning the
(プリザベーション状態復帰機能部20,21の機能構成)
次に、図2及び図3を参照して、TOF11が有するプリザベーション状態復帰機能部20と、SGSN12とが有するプリザベーション状態復帰機能部21の機能構成を説明する。
図2は、第1実施形態に係るTOF11が有するプリザベーション状態復帰機能部20と、SGSN12が有するプリザベーション状態復帰機能部21の機能構成を示すブロック図である。また、図3は、TOF11の管理部33の管理テーブルに含まれている情報を示す模式図である。
(Functional Configuration of Preservation State
Next, with reference to FIG.2 and FIG.3, the functional structure of the preservation state
FIG. 2 is a block diagram showing functional configurations of the preservation state
図2に示すTOF11に、プリザベーション状態復帰機能部20として、解析部31と、取得部32と、管理部33と、データ着信判定部34と、宛先特定部35と、ページング要求依頼部36との機能部を備える。さらに、図2に示すSGSN12に、プリザベーション状態復帰機能部21として、ページング要求依頼受信部41と、ベージング要求送信部42との機能部を備える。
In the
まず、TOF11が有するプリザベーション状態復帰機能部20の機能部について説明する。
解析部31は、MS121から自装置を経由して送信されたサービスリクエストに含まれている情報を解析する。
取得部32は、解析部31によりサービスリクエストに含まれている情報が解析された後、サービスリクエストに含まれている情報のうち、移動機とネットワーク間で用いられる移動局を識別する一時的な識別情報であるP−TMSIを取得する。また、後述するページング要求依頼部36がSGSN12に対して、TOF11に代わってページング要求を行うように依頼するために必要な宛先情報として、一例であるが、RNC101が使用するIMSIや、TMSI等を取得しておいても良い。
First, the function part of the preservation state
The
After the information included in the service request is analyzed by the
管理部33は、取得部32により取得されたP−TMSIを管理する。なお、管理部33は、P−TMSI等を管理する際に、図3に示すように、P−TMSI、MS121のIPアドレス、及びRNC101により管理されているRNC RABコンテキスト等の宛先情報と、TOF11がユーザデータや制御データを送受信する際に割り当てたIPアドレスであるTOF割当IPアドレスの情報とを対応付けている。
データ着信判定部34は、ネットワーク10がプリザベーション状態であるときに、PDN105からユーザデータを受信、つまりユーザデータの着信通知があったか、否かを判定する。
The
The data
宛先特定部35は、データ着信判定部34によってネットワーク10がプリザベーション状態であるときに、SGSN12からユーザデータの着信通知があったことが判定されると、そのユーザデータからTOF11が信号を処理する際に割り当てたTOF割当IPアドレスを特定し、TOF割当IPアドレスと関連付けられているP−TMSI等の宛先情報を管理部33から取得する。つまり、宛先特定部35は、ユーザデータの宛先となる、P−TMSI等の宛先情報を管理部33から取得する。
When the data
なお、管理部33およびデータ着信判定部34を設けずに、宛先特定部35が、P−TMSI等の宛先情報を管理し、ユーザデータの着信通知があった際にP−TMSI等の宛先情報を取得することができるようにしても良い。
ページング要求依頼部36は、宛先特定部35によってユーザデータの宛先情報を取得した後、TOF11に代わってページング要求を行うようにSGSN12に対して依頼する。具体的に、ページング要求依頼部36は、ページング要求を行うように依頼するためのページング要求依頼信号を出力することにより、SGSN12に対して、ページング要求を行うように依頼する。また、ページング要求を行うように依頼するために必要な宛先情報として、P−TMSI、さらには、TMSIやIMSI等をページング要求依頼信号に付加する。
The
The paging
TOF11においては、上記で説明した宛先特定部35とページング要求依頼部36とが、主にネットワーク10をプリザベーション状態から通常のオフロード状態に復帰させるためのプリザベーション状態復帰処理部38として機能する。
続いて、SGSN12が有するプリザベーション状態復帰機能部21の機能部について説明する。
In the
Next, the functional unit of the preservation state return
ページング要求依頼受信部41は、TOF11のページング要求依頼部36から送信されたページング要求の依頼を受信する。
ベージング要求送信部42は、ページング要求依頼受信部41によってページング要求の依頼を受信すると、ページング要求の依頼と共に送信されてきたP−TMSI等の宛先情報から特定された宛先に、ページング要求を送信する。
The paging request
When the paging
(ネットワーク10をプリザベーション状態から通常のオフロード状態に遷移させる際のネットワーク10の各装置の処理の流れ)
続いて、図4〜図6を参照して、本発明の第1実施形態に係るTOF11のネットワーク10をプリザベーション状態から通常のオフロード状態に復帰させる際のネットワーク10の各装置の処理の流れを説明する。
(Processing flow of each device of
Subsequently, with reference to FIGS. 4 to 6, the processing flow of each device of the
図4及び図5は、ネットワーク10をプリザベーション状態から通常のオフロード状態に復帰させる際のネットワーク10の各装置の処理の流れを示すシーケンス図である。図4に示すように、まず、MS121とSGSN12との間のセッションが確立されているとき、MS121とSGSN12との間の各装置によって、MS121からSGSN12に対して、サービスリクエストが送信されている(ステップS101)。このとき、TOF11の解析部31は、そのサービスリクエストに含まれている情報を解析している(ステップS102)。そして、TOF11の取得部32が、サービスリクエストからP−TMSI等の宛先情報を取得する。そして、TOF11の管理部33は、取得部32により取得されたP−TMSI、MS121のIPアドレス、RNC RABコンテキスト等の宛先情報と、TOF11がユーザに割り当てたTOF割当IPアドレスとを関連付けて管理しておく(ステップS103)。
4 and 5 are sequence diagrams showing the flow of processing of each device of the
この後、SGSN12とGGSN104との間のセッションを確立させたままで、MS121とSGSN12との間のセッションを解放させると、ネットワーク10が通常のオフロード状態からプリザベーション状態に遷移する。背景技術で説明したように、ネットワーク10がプリザベーション状態であるとき、SGSN12よりGGSN104側のコアネットワークにおいては、GTPの通信路が確立されている。これと同時に、MS121とSGSN12との無線接続間においては、PDP contextが確立されているが、GTPの通信路は確立されていない。
Thereafter, when the session between the
このようなプリザベーション状態であるときに、TOF11は、PDN105からユーザデータを直接受信すると(ステップS105)、TOF11のデータ着信判定部34は、PDN105からユーザデータの着信があったと判断する。すると、宛先特定部35は、そのユーザデータからTOF割当IPアドレスを特定し、管理部33によりTOF割当IPアドレスと関連付けられて管理されているP−TMSI等の宛先情報を取得する(ステップS106)。そして、TOF11のページング要求依頼部36は、P−TMSI等により取得される宛先情報をページング要求依頼信号に付加して、そのページング要求依頼信号をSGSN12に対して出力する(ステップS107)。
When the
一方、SGSN12は、TOF11からページング要求を行うように依頼を受けると、P−TMSI等の宛先情報によって特定されたMS121に対して、TOF11とRNC101とを経由してページング要求を送信する(ステップS108〜S110)。
なお、ネットワーク10においては、上述したネットワーク100とは異なり、RNC101とSGSN12との間にTOF11が設けられているため、信号がTOF11を経由するが、これ以降の図4のステップS111〜図5のステップS115の処理については、図13で説明したステップS1006〜S1009の処理と実質同じである。従って、ステップS111〜S115の処理が完了すると、MS121とRNC101との間のセッションが再び確立される。
On the other hand, when the
In the
また、ステップS116〜S120の処理については、図13で説明したステップS1010〜S1012の処理と実質同じである。従って、ステップS116〜S120の処理が完了すると、RNC101とSGSN12との間のセッションが再び確立される。
このようにして、MS121とSGSN12との間の解放されていたセッションを再び確立させることにより、ネットワーク10をプリザベーション状態から通常のオフロード状態に復帰させる。最後に、TOF11は、RNC101を経由してMS121に対して、ユーザデータを送信する(ステップS121,S122)。
Further, the processing of steps S116 to S120 is substantially the same as the processing of steps S1010 to S1012 described in FIG. Therefore, when the processing of steps S116 to S120 is completed, the session between the
In this way, by reestablishing the released session between the
なお、上記で説明した第1実施形態に係るTOF11おいては、解析部31がMS121から送信されたサービスリクエストに含まれている情報を解析して、取得部32がそのサービスリクエストからP−TMSI等の宛先情報を取得するものであった。しかしながら、P−TMSI等の宛先情報を取得するために用いる信号にあっては、当然P−TMSI等の宛先情報を取得することが可能な信号であれば良いため、サービスリクエストに限定されるものでない。例えば、ネットワーク10をプリザベーション状態に遷移させる前の通常のオフロード状態のときであれば、RNC101とTOF11との間にGTPの通信路が確立されているため、TOF11はRNC101からの信号からP−TMSI等の宛先情報を取得することができる。また、TOF11が、SGSN12から送信された信号を解析することにより、その信号からP−TMSI等の宛先情報を取得しても良い。
In the
具体例として、図6は、図4及び図5で説明したシーケンスとは別のシーケンスによって、ネットワーク10をプリザベーション状態から通常のオフロード状態に遷移させる際のネットワーク10の各装置の処理の流れを示すシーケンス図である。図6に示すように、SGSN12から送信された信号を仮に信号Xとすれば、SGSN12から信号Xが送信されたとき(ステップS201)、図4で説明したように、TOF11が、その信号Xを解析することにより、P−TMSI等の宛先情報を取得して、さらに取得されたP−TMSI等の宛先情報を管理しておいても良い(ステップS202〜S204)。以降の処理ステップについては、サービスリクエストを監視する場合と変わらない。
As a specific example, FIG. 6 shows a processing flow of each device of the
(TOF11のまとめ)
上記で説明したように、本発明の第1実施形態に係るTOF11を用いて構成されたネットワーク10においては、ネットワーク10がプリザベーション状態になる前の通常のオフロード状態であるときに、TOF11が、MS121からSGSN12に対して送信されたサービスリクエスト等を監視している。そして、TOF11が、そのサービスリクエストからP−TMSI等の宛先情報を取得して、取得されたP−TMSI、MS121のIPアドレス、RNC RABコンテキスト等の宛先情報と、TOF割当IPアドレスとを関連付けて管理しておく。
(Summary of TOF11)
As described above, in the
これにより、TOF11は、ユーザデータを受け取った際に、そのユーザデータからTOF割当IPアドレスを特定し、TOF割当IPアドレスと関連付けて管理しているP−TMSI等の宛先情報を取得することができる。さらに、TOF11は、そのP−TMSI等の宛先情報を用いて受け取ったユーザデータの宛先を特定したら、対象の移動機に対してページング要求を行うように、SGSN12に対して依頼する。このようにして、TOF11は、ネットワーク10をプリザベーション状態から通常のオフロード状態に復帰させることができる。
Thereby, when receiving the user data, the
SIPTOが導入されたネットワーク10においても、TOF11が、SIPTOが導入されていないネットワーク100と同様に、パケットデータの着信時にネットワーク10をプリザベーション状態から通常のオフロード状態に復帰することができるため、SIPTOによって、コアネットワークの既存の設備を増設しなければならなくなるような事態になるのを抑えたり、それに伴うコスト等を削減したりすることができる。同時に、プリザベーション機能によって、無駄な無線リソースを解放したり、移動機の消費電力を低減したりすることができる。
Even in the
(第2実施形態)
続いて、本発明の第2実施形態に係るTOF51を用いて構成されたネットワーク50について説明する。
(第2実施形態に係るTOF51を用いて構成されたネットワーク50の装置構成)
最初に、図7を参照して、本発明の第1実施形態に係る第2実施形態に係るTOF51を用いて構成されたネットワーク50の装置構成を説明する。
(Second Embodiment)
Next, the
(Device configuration of the
Initially, with reference to FIG. 7, the apparatus structure of the
図7は、本発明の第2実施形態に係るTOF51を用いて構成されたネットワーク50の装置構成を示すブロック図である。図7に示すネットワーク50は、図1に示したネットワーク10を構成する装置と同じ装置を有して構成される。但し、ネットワーク50は、プリザベーション状態復帰機能部20,21に相当するプリザベーション状態復帰機能部60が、SGSN103には設けられていなく、TOF51だけに設けられている点において、ネットワーク10と異なっている。
FIG. 7 is a block diagram showing a device configuration of the
なお、ネットワーク50においては、SGSN103が、背景技術の図11(b)のネットワーク110を構成するSGSN103と全く同じであり、上述したSGSN12のように、SGSN103に新たな機能部を設けたり、既存の機能部を変えたりする必要がない。また、ネットワーク50においては、TOF51が、RNC101とSGSN103との間(Iu−PS)を経由するように設けられているだけではなく、SGSN103とGGSN104との間(Gn)を経由するような接続形態になっている。
In the
本来であれば、TOF51は、RNC101とSGSN103との間の信号のうち、特定のサービスのユーザデータだけを、SGSN12とGGSN104とを経由するU−Planeルート(図7中に破線の枠E内に実線で示すルート)を用いる代わりに、SGSN12とGGSN104とを経由しないU−Planeルート(図7中に破線の枠F内に実線で示すルート)を用いてオフロードさせるものである。ところが、TOF51が、SGSN103とGGSN104との間も経由するように接続されていることにより、TOF51が、SGSN103とGGSN104との間のC−Planeルート(図7中に破線の枠E内に破線で示すルート)により送受信される制御データを監視する(のぞき見る)ことができるようになっている。つまり、TOF51が、オフロードされたユーザデータに対応する制御データに含まれている情報を監視することができる。
Originally, the
なお、本実施形態におけるネットワーク50は、TOFを1つだけ用いて、TOF51が、RNC101とSGSN103との間(Iu−PS)を経由するとともに、SGSN103とGGSN104との間(Gn)を経由するような接続形態である。但し、全く同じ機能を有するTOFを2つ用いて、RNC101とSGSN103との間に1つ目のTOFを設けるとともに、SGSN103とGGSN104との間に2つ目のTOFを設けるような接続形態であっても、ネットワーク50の接続形態と同じである。
Note that the
(プリザベーション状態復帰機能部60の機能構成)
次に、図8を参照して、TOF51が有するプリザベーション状態復帰機能部60の機能構成を説明する。
図8は、第2実施形態に係るTOF51が有するプリザベーション状態復帰機能部60の機能構成を示すブロック図である。図8に示すTOF51に、プリザベーション状態復帰機能部60として、プリザベーション状態復帰機能部20が備えていた解析部31と、取得部32と、管理部33と、データ着信判定部34とを備える。但し、TOF51は、プリザベーション状態復帰機能部20が備えていた宛先特定部35と、ページング要求依頼部36とを備えていない代わりに、送信情報書換部71と、データ転送部72とを備えている点において、TOF11と異なる。
(Functional Configuration of Preservation State Return Function Unit 60)
Next, a functional configuration of the preservation state
FIG. 8 is a block diagram illustrating a functional configuration of the preservation state
なお、SGSN103は、プリザベーション状態復帰機能部21が備えていたページング要求依頼受信部41と、ベージング要求送信部42とを備えておらず、背景技術の図11(b)のネットワーク110を構成するSGSN103と全く同じ機能構成である。つまり、ネットワーク50においては、ネットワーク110を構成するSGSN103に、新たな機能部を追加することなく、SGSN103をそのまま用いることができる。
解析部31は、MS121から自装置を経由して送信されたサービスリクエストに含まれている情報を解析する代わりに、SGSN103とGGSN104との間のC−Planeにより送受信される制御データに含まれている情報を解析する。
Note that the
The
取得部32は、解析部31により制御データに含まれている情報が解析された後、制御データに含まれている情報のうち、GGSN104からSGSN103に向けてデータを送信する際に用いる送信情報であるGGSN TEID(Tunnel Endpoint IDentifier)、GGSN IPアドレス、SGSN TEID及びSGSN IPアドレスを取得する。具体的に、GGSN TEID及びGGSN IPアドレスは送信元情報になり、SGSN TEID及びSGSN IPアドレスは送信先情報になる。なお、上記のTEIDとは、接続毎に定められているGTPの通信路の識別子である。
The
管理部33は、取得部32により取得されたGGSN TEID、GGSN IPアドレス、SGSN TEID及びSGSN IPアドレスを管理する。なお、管理部33は、GGSN TEID、GGSN IPアドレス、SGSN TEID及びSGSN IPアドレスを管理する際に、TOF51が割り当てたIPアドレスであるTOF割当IPアドレスと、GGSN TEID、GGSN IPアドレス、SGSN TEID及びSGSN IPアドレスとを対応付けて管理する。
データ着信判定部34は、ネットワーク50がプリザベーション状態であるときに、PDN105からユーザデータの着信、つまりユーザデータの着信通知があったか、否かを判定する。
The
The data
送信情報書換部71は、データ着信判定部34によってネットワーク50がプリザベーション状態であるときに、SGSN103からユーザデータの着信通知があったことが判定されると、そのユーザデータからTOF割当IPアドレスを特定し、TOF割当IPアドレスと関連付けられているGGSN TEID、GGSN IPアドレス、SGSN TEID及びSGSN IPアドレスを管理部33から取得する。上記で説明した通り、このGGSN TEID、GGSN IPアドレス、SGSN TEID及びSGSN IPアドレスは、GGSN104からSGSN103に対して、ユーザデータを送信するとき用いられる送信情報である。そして、送信情報書換部71は、ユーザデータの送信元情報を、GGSN TEID及びGGSN IPアドレスに書き換える。また、送信情報書換部71は、ユーザデータの送信先情報を、SGSN TEID及びSGSN IPアドレスに書き換える。
When the data
データ転送部72は、送信情報書換部71によって、送信元情報がGGSN TEID及びGGSN IPアドレスに書き換えられたとともに、送信先情報がSGSN TEID及びSGSN IPアドレスに書き換えられたユーザデータを、SGSN103に転送する。データ転送部72からSGSN103にユーザデータが転送されているが、ユーザデータの送信元情報がGGSN TEID及びGGSN IPアドレスに書き換えられているとともに、ユーザデータの送信先情報がSGSN TEID及びSGSN IPアドレスに書き換えられているため、実質GGSN104からSGSN103にユーザデータが送信されたことになる。このように、データ転送部72は、機能的な観点からあたかもGGSN104と同じように振る舞う(GGSN104になりすます)ことができる。
TOF51においては、送信情報書換部71とデータ転送部72とが、主にネットワーク50をプリザベーション状態から通常のオフロード状態に復帰させるためのプリザベーション状態復帰処理部73として機能する。
The
In the
(ネットワーク50をプリザベーション状態から通常のオフロード状態に遷移させる際のネットワーク50の各装置の処理の流れ)
続いて、図9及び図10を参照して、本発明の第2実施形態に係るTOF51のネットワーク50をプリザベーション状態から通常のオフロード状態に復帰させる際のネットワーク50の各装置の処理の流れを説明する。
(Processing flow of each device in the
Subsequently, referring to FIG. 9 and FIG. 10, the processing flow of each device of the
図9及び図10は、ネットワーク50をプリザベーション状態から通常のオフロード状態に復帰させる際のネットワーク50の各装置の処理の流れを示すシーケンス図である。図9に示すように、まず、SGSN103及びGGSN104によって、SGSN103とGGSN104との間ではC−Planeにより制御データが送受信されている(ステップS301)。このとき、TOF51の解析部31は、その制御データに含まれている情報を監視している(ステップS302)。そして、TOF51の取得部32が、制御データから、GGSN104からSGSN103に向けてユーザデータを送信する際に用いる、GGSN TEID、GGSN IPアドレス、SGSN TEID及びSGSN IPアドレスを取得する(ステップS303)。そして、TOF51の管理部33は、取得部32により取得されたGGSN TEID、GGSN IPアドレス、SGSN TEID及びSGSN IPアドレスと、TOF割当IPアドレスの情報とを対応付けて管理しておく(ステップS304)。
FIG. 9 and FIG. 10 are sequence diagrams showing the processing flow of each device of the
そして、上記で説明したように、ネットワーク50が通常のオフロード状態からプリザベーション状態になった後、TOF51は、PDN105側からオフロードされたユーザデータを直接受信すると(ステップS305)、TOF51のデータ着信判定部34は、PDN105からユーザデータの着信があったと判断する。すると、送信情報書換部71は、自装置がユーザに割り当てたTOF割当IPアドレスから、管理部33によりTOF割当IPアドレスと関連付けられて管理されているGGSN TEID、GGSN IPアドレス、SGSN TEID及びSGSN IPアドレスを取得し、ユーザデータの送信元情報をGGSN TEID及びGGSN IPアドレスに書き換える。さらに、送信情報書換部71は、ユーザデータの送信先情報をSGSN TEID及びSGSN IPアドレスに書き換える(ステップS306)。そして、TOF51のデータ転送部72は、GGSN TEID、GGSN IPアドレス、SGSN TEID及びSGSN IPアドレスを用いてユーザデータを送信することにより、あたかもGGSN104からSGSN103にユーザデータが送信されたように、SGSN103に対してユーザデータを転送する(ステップ307)。
Then, as described above, after the
一方、SGSN103は、TOF51から転送されてきたユーザデータを受信すると、SGSN103は、TOF51とRNC101を経由して、MS121に対して、ページング要求を送信する(ステップS308〜S310)。ページング要求を送信された後の図9のステップS311〜S325に示すプリザベーションから通常のオフロード状態に復帰させるための処理については、図4のステップS111〜図5のS119に示した処理と実質同じである。
On the other hand, when the
なお、ステップS313〜S315において、MS121からSGSN103に対して、Activate PDP Contextリクエストが送信された後、ステップS316,S317において、SGSN103とGGSN104との間で、Create PDP Contextを送受信される。さらに、ステップS318,S319において、SGSN103からRNC101に対して、RAB Assignmentリクエストが送信される。このときも、ステップS316,S317においてTOF51は、C−Planeにより送受信される制御データを監視しているだけであるので、制御データを送信する際に、制御データのIPアドレス及びTEIDを、TOF51のIPアドレス及びTEIDに書き換えていない。一方で、ステップS318,S319においてTOF51は、制御データを送信する際に、制御データのIPアドレス及びTEIDを、TOF51のIPアドレス及びTEIDに書き換えている。
In Steps S313 to S315, after an Activate PDP Context request is transmitted from the
そして、ステップS320に示す処理が完了すると、MS121とRNC101との間のセッションが確立される。また、ステップS325に示す処理が完了すると、RNC101とSGSN103との間のセッションが確立する。
このようにして、MS121とSGSN103との間の解放されていたセッションを再び確立させることにより、ネットワーク50をプリザベーション状態から通常のオフロード状態に復帰させる。最後に、SGSN103は、TOF51とRNC101とを経由して、MS121に対して、ユーザデータを送信する(ステップS326〜S328)。つまり、TOF51が、機能的にみてあたかもGGSN104のように振る舞うことにより、TOF51は、ネットワーク50をプリザベーション状態から通常のオフロード状態に復帰させる処理を行うことができる。
When the process shown in step S320 is completed, a session between the
In this way, by reestablishing the released session between the
(TOF51のまとめ)
上記で説明したように、本発明の第2実施形態に係るTOF51を用いて構成されたネットワーク10においては、TOF51が、SGSN103とGGSN104との間のC−Planeにより送受信される制御データを監視している。そして、TOF51は、その信号から取得したGGSN TEID、GGSN IPアドレス、SGSN TEID及びSGSN IPアドレスを用いてSGSN103に対してユーザデータを転送する。これにより、プリザベーション状態復帰機能部60を有したTOF51が、機能的にみてあたかもGGSN104のように振る舞うことができる。このようにして、TOF51は、ネットワーク50をプリザベーション状態から通常のオフロード状態に復帰させる処理を行うことができる。
(Summary of TOF51)
As described above, in the
第2実施形態に係るTOF51においても、第1実施形態に係るTOF11と同様に、SIPTOによって、コアネットワークの既存の設備を増設しなければならなくなるような事態になるのを抑えたり、それに伴うコスト等を削減したりすることができる。同時に、プリザベーション機能によって、無駄な無線リソースを解放したり、移動機の消費電力を低減したりすることができる。
In the
さらには、TOF51においては、SGSN103とGGSN104との間のC−Planeにより送受信される制御データを直接監視することができる。このため、TOF51においては、GGSN TEID、GGSN IPアドレス、SGSN TEID及びSGSN IPアドレスの送信情報と、TOF割当IPアドレスの情報とを対応付けて管理しておけば良い。よって、TOF51においては、TOF11のように、事前にサービスリクエストを解析して、ユーザデータの宛先を示す情報である宛先情報として、P−TMSIと、MS121のIPアドレス、及びRNC RABコンテキスト等の複数の宛先情報と、TOF割当IPアドレスとを関連付けて管理しておく必要がない。
Furthermore, in the
なお、本実施形態の説明においては、SIPTOが導入されたネットワーク10を3Gのネットワークとして説明した。しかしながら、このSIPTOが導入されたネットワークにあっては、3Gのネットワークに限定されない。例えば、常時接続を前提としている次世代の通信規格であるLTE(Long Term Evolution)のネットワークであっても勿論良い。LTEのネットワークにおいてSIPTOが導入された場合であっても、LTEのネットワークに上記で説明したようなTOFを設けることによって、パケットデータの着信時に、LTEのネットワークをプリザベーション状態から通常のオフロード状態に復帰させることができる。
In the description of the present embodiment, the
本発明のトラヒックオフロード用制御装置及び通信システムは、特にSIPTOを導入したネットワークにおいて、パケットデータの着信時にネットワークをプリザベーション状態から通常のオフロード状態に復帰することのできるトラヒックオフロード用制御装置及び通信システムとして利用することができる。 The traffic offload control apparatus and communication system according to the present invention is a traffic offload control apparatus capable of returning the network from a reservation state to a normal offload state when packet data arrives, particularly in a network in which SIPTO is introduced. And can be used as a communication system.
10,50,100……ネットワーク
20,21,60……プリザベーション状態復帰機能部
31……解析部
32……取得部
33……管理部
34……データ着信判定部
35……宛先特定部
36……ページング要求依頼部
38……プリザベーション状態復帰処理部
41……ページング要求依頼受信部
42……ベージング要求送信部
71……送信情報書換部
72……データ転送部
73……プリザベーション状態復帰処理部
101……RNC
11,51,102……TOF
12,103……SGSN
104……GGSN
105……PDN
10, 50, 100...
11, 51, 102 ... TOF
12, 103 ... SGSN
104 …… GGSN
105 …… PDN
Claims (8)
前記解析部によって解析された制御データに含まれている情報のうち、その制御データに対応するユーザデータの宛先を示す情報である宛先情報、または前記制御データの送信元及び送信先を示す情報である送信情報を取得する取得部と、
前記ネットワークがプリザベーション状態であるときにパケットネットワーク側からオフロードされてきたユーザデータを受信すると、そのユーザデータまたはそのユーザデータに対応する制御データを、前記取得部により取得された前記宛先情報または前記送信情報に従って送信することにより、ネットワークを通常のオフロード状態に復帰させるプリザベーション状態復帰処理部と
を備えることを特徴とするトラヒックオフロード用制御装置。 An analysis unit for analyzing information included in control data transmitted and received in a network capable of offloading specific user data;
Of the information included in the control data analyzed by the analysis unit, destination information that is information indicating a destination of user data corresponding to the control data, or information indicating a transmission source and a transmission destination of the control data An acquisition unit for acquiring certain transmission information;
When receiving user data that has been offloaded from the packet network side when the network is in the preservation state, the user data or control data corresponding to the user data is received by the destination information acquired by the acquisition unit or A traffic offload control device comprising: a preservation state return processing unit that returns the network to a normal offload state by transmitting according to the transmission information.
前記ネットワークがプリザベーション状態であるときに前記ユーザデータを受信した際に、そのユーザデータから自装置が割り当てたアドレス情報を特定し、そのアドレス情報と対応付けられて前記管理部により管理されている宛先情報を取得する宛先特定部と、
前記宛先特定部により取得された宛先情報によって特定される移動機に対してページング要求を行うように、前記ネットワーク内の実際にページング要求を行う装置に対して宛先情報が付加されたページング要求依頼信号を送信するページング要求依頼部と
を備えることを特徴とする請求項2に記載のトラヒックオフロード用制御装置。 The preservation state return processing unit
When the user data is received when the network is in the preservation state, the address information assigned by the own apparatus is specified from the user data, and is managed by the management unit in association with the address information. A destination identifying unit for obtaining destination information;
A paging request request signal in which destination information is added to a device that actually makes a paging request in the network so as to make a paging request to a mobile device specified by the destination information acquired by the destination specifying unit. The traffic offload control device according to claim 2, further comprising: a paging request request unit that transmits
前記ネットワークと接続された移動機から、自装置を経由して前記パケットネットワークに送信された制御データに含まれている情報を解析することを特徴とする請求項3に記載のトラヒックオフロード用制御装置。 The analysis unit
4. The traffic offload control according to claim 3, wherein the mobile station connected to the network analyzes information included in control data transmitted to the packet network via its own device. apparatus.
前記ネットワーク内の装置から、自装置に送信された制御データに含まれている情報を解析することを特徴とする請求項3に記載のトラヒックオフロード用制御装置。 The analysis unit
4. The traffic offload control device according to claim 3, wherein information included in control data transmitted from the device in the network to the own device is analyzed.
オフロードされたユーザデータが送受信されるユーザデータルートに対応する制御データルート上の制御データに含まれている情報を解析し、
前記プリザベーション状態復帰処理部は、
前記ネットワークがプリザベーション状態であるときに前記ユーザデータを受信したことが判定された際に、そのユーザデータから自装置が割り当てたアドレス情報を特定し、ユーザデータの送信情報を、その特定されたアドレス情報と対応付けられて前記管理部により管理されている送信情報に書き換える送信情報書換部と、
前記送信情報書換部により前記送信情報に書き換えられたユーザデータを、前記ネットワーク内のオフロードされたユーザデータを送信する装置に転送するデータ転送部と
を備えることを特徴とする請求項2に記載のトラヒックオフロード用制御装置。 The analysis unit
Analyzing the information contained in the control data on the control data route corresponding to the user data route through which the offloaded user data is transmitted and received,
The preservation state return processing unit
When it is determined that the user data has been received when the network is in the preservation state, the address information assigned by the own device is identified from the user data, and the transmission information of the user data is identified. A transmission information rewriting unit that rewrites transmission information that is associated with address information and managed by the management unit;
The data transmission part which transfers the user data rewritten by the said transmission information by the said transmission information rewriting part to the apparatus which transmits the offloaded user data in the said network is provided. Traffic offload control device.
前記トラヒックオフロード用制御装置により送信されたページング要求依頼信号を受信するページング要求依頼受信部と、
前記ページング要求信号受信部により受信されたページング要求依頼信号に付加されている宛先情報によって特定された移動機に対して、ページング要求を送信するベージング要求送信部とを備えるページング要求装置と
を備えることを特徴とする通信システム。 The traffic offload control device according to any one of claims 3, 4, and 5,
A paging request request receiving unit that receives a paging request request signal transmitted by the traffic offload control device;
A paging request device comprising: a paging request transmitting unit that transmits a paging request to a mobile device specified by destination information added to a paging request request signal received by the paging request signal receiving unit. A communication system characterized by the above.
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