JP2015046832A - 通信制御装置および通信制御方法 - Google Patents

通信制御装置および通信制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】
障害がない接続先に対して通信接続を効率的に行うことができる通信制御装置および通信制御方法を提供することを目的とする。
【解決手段】
呼制御信号送受信部101は、DNS200に対して、一の接続先に対応するサブAPNおよびP−GW400の宛先情報の問い合わせを行う。そして、問い合わせによって得られたサブAPNと障害登録テーブルに記憶されている障害情報とに基づいて、制御部102は、一のサブAPNおよび一のP−GWの宛先情報を選択し、呼制御信号送受信部101は、選択された一のサブAPNおよび一の宛先情報に基づいて接続処理を行う。
【選択図】 図3

Description

本発明は、APN(AccessPoint Name)などで定められた接続先に対して通信接続する通信制御装置および通信制御方法に関する。
近年の通信ネットワークにおいて、通信接続に際して、SGSN(Serving GPRS Suport Node)や、MME(MobilityManagement entity)が、DNS(Domain Name System)に設定されているデータに基づいて、S−GW(Serving-Gateway)、P−GW(Packet-Gateway)を選択することにより、所望のAPN(Access Point Name)で示されるネットワークを選択する。 下記特許文献1には、SGSNがDNSに対してAPNに対応するPGSNを選択する、といった、DNSを用いたアドレス解決によって接続先を決定することの記載がある。
一般的にAPNで示される接続先は、それぞれ定められた局舎に収容されており、大震災などの大規模災害時において特定の局舎が接続不可能となっても、通信接続を可能にするために、局舎は、複数地域に分散して配備されている。
図13は、従来技術における一般的な通信ネットワークを示す概略図であり、ユーザ端末はSGSN/MMEを介して通信接続をしようとすると、SGSN/MMEは、その管理エリア内にある複数のS−GWのうち任意のS−GWを選択し、さらにS−GWは、そのS−GWに近いP−GWを選択する。P−GWには、接続先となるAPNが設定されており、選択されたP−GWは、携帯端末から接続要求されたAPNで示される接続先を収容する局舎に対して通信接続を行う。一般的に、一つのP−GWは、同一種類の接続先(APN)を収容する局舎が複数あった場合、それら局舎を選択的に接続するように構成されていない。すなわち、異なる種類の接続先を収容する複数の局舎に対しては選択的に接続できるが、同じ種類の接続先を収容する複数の局舎に対しては、いずれか一つの局舎に対してのみ接続するように構成されている。
例えば、図13においては、P−GW3はAビル(局舎)に収容されているAPN1で示される接続先と接続可能にし、P−GW4は、Bビルに収容されているAPN1で示される接続先と、Cビルに収容されている別のAPNで示される接続先とを接続可能にしている。つまり、それぞれP−GWは、同一接続先を収容する複数の局舎に対して、そのいずれかの局舎に収容されている接続先に対してのみ接続されるように構成されており、局舎を選択的に切り替えて接続するようには構成されていない。
特表2009−505514号公報
上述特許文献1に記載の技術を含む従来技術における通信システムにおいては、ある局舎に収容されている接続先に障害が発生したことにより通信接続することができなくなった場合、その接続先であるAPNに紐づけられているP−GWを、SGSN/MMEは、通信接続の対象として選択しないようにすることができる。すなわち、従来の技術においては、P−GW単位で障害登録をすることにより、障害の発生しているAPNに対する通信接続をしないようにすることが考えられる。
しかしながら、障害登録されたP−GWにおいては、障害が発生しているAPNで示される接続先のほかに、別のAPNで示される接続先を収容する局舎も紐づけられている場合が有り、その場合、当該別のAPNの接続先を収容する局舎に対する通信接続もできなくなる、という問題が生ずる。
例えば、図13を例にとると、SGSN100がDNS200に対してアドレス解決処理を行って、例えばS−GW4およびP−GW4を介して、Bビルに収容されているAPN1に通信接続しようとしている。しかしながら、図13においては、BビルのAPN1で示される接続先が故障しているため、通信接続できず、エラーとなる。そのため、事前にBビルが収容している接続先(APN1)を選択できないように、障害登録をしておく必要がある。従来においては、P−GW単位で障害登録をする必要があるため、P−GW4を障害登録することになる。そうすると、P−GW4はSGSN100により選択されなくなるため、Cビルに収容されている接続先(別APN)を選択したい場合において、この別APNで示される接続先を選択することができなくなる、という問題がある。
そこで、本発明においては、P−GWを障害登録することなく、障害がない接続先に対して通信接続を効率的に行うことができる通信制御装置および通信制御方法を提供することを目的とする。
上述の課題を解決するために、本発明の通信制御装置は、一の接続先の接続先情報と、当該一の接続先を分散してそれぞれ収容する複数の局舎のそれぞれ示すサブ接続先情報と、当該複数の局舎にそれぞれに接続可能な中継装置の宛先情報とを対応付けて記憶する記憶手段に対して、前記一の接続先に対応するサブ接続先情報および宛先情報の問い合わせを行う問い合わせ手段と、接続不可であるサブ接続先情報を記憶する障害情報記憶手段と、前記問い合わせ手段により得られたサブ接続先情報および前記障害情報記憶手段に記憶されている障害情報に基づいて、一のサブ接続先情報および一の宛先情報を選択する選択手段と、前記選択手段により選択された一のサブ接続先情報および一の宛先情報に基づいて接続処理を行う通信制御手段と、を備える。
また、本発明の通信制御方法は、接続不可であるサブ接続先情報を記憶する記憶手段を備え、一の接続先の接続先情報と、当該一の接続先を分散してそれぞれ収容する複数の局舎のそれぞれ示すサブ接続先情報と、当該複数の局舎にそれぞれに接続可能な中継装置の宛先情報とを対応付けて記憶する記憶手段を備える管理装置に対して問い合わせ処理を行う通信制御装置における通信制御方法において、前記記憶手段に対して、前記一の接続先に対応するサブ接続先情報および宛先情報の問い合わせを行う問い合わせステップと、前記問い合わせステップにより得られたサブ接続先情報から前記記憶手段に記憶されている情報に基づいて、一のサブ接続先情報および一の宛先情報を選択する選択ステップと、前記選択ステップにより選択された一の接続先情報および一の宛先情報に基づいて接続処理を行う通信制御ステップと、を備える。
例えば、問い合わせ手段、問い合わせステップは、DNSに対して問い合わせを行うものがある。
この発明によれば、一の接続先の接続先情報と、当該一の接続先を分散してそれぞれ収容する複数の局舎のそれぞれ示すサブ接続先情報と、当該複数の局舎にそれぞれに接続可能な中継装置の宛先情報とを対応付けて記憶する記憶手段に対して、前記一の接続先に対応するサブ接続先情報および宛先情報の問い合わせを行い、問い合わせによって得られたサブ接続先情報と障害情報とに基づいて、一のサブ接続先情報および一の宛先情報を選択し、選択された一のサブ接続先情報および一の宛先情報に基づいて接続処理を行う。これにより、中継装置を障害登録することなく、障害がない接続先に対して通信接続を効率的に行うことができる。
また、本発明の通信制御装置において、前記通信制御手段は、接続先情報および前記選択手段により選択された一のサブ接続先情報を用いて接続処理を行うよう構成されている。
この発明によれば、接続先情報とサブ接続先情報を接続要求に用いることで、サブ接続先情報を用いて接続処理することができない中継装置や交換機があったとしても、サブ接続先情報とともに送信される接続先情報を利用することで呼処理などの接続処理を正常に行うことができる。
また、本発明の通信制御装置は、前記問い合わせ手段により得られた中継装置の宛先情報に記述されている所定の文字列を解釈する解釈手段をさらに備え、前記通信制御手段は、前記解釈手段により解釈された結果に基づいた宛先情報宛ての中継装置と通信接続するよう構成されている。
この発明によれば、中継装置の宛先情報に記述されている所定の文字列を解釈し、この解釈された結果に基づいた宛先情報宛ての中継装置と通信接続することで、その接続先を分散させることができ、輻輳状態による通信接続不良という状態を回避することができる。
また、本発明の通信制御装置は、前記通信制御手段により接続処理された通信接続履歴に基づいて算出されたサブ接続先情報ごとの通信接続成功率または通信接続NG率を算出する算出手段をさらに備え、前記記憶手段は、前記算出手段により算出された通信接続成功率または通信接続NG率に基づいて定められたサブ接続先情報を記憶し、前記選択手段は、前記記憶手段に記憶されているサブ接続先情報に基づいて、接続先となるサブ接続先情報を選択するよう構成されている。
この発明によれば、接続処理された通信接続履歴に基づいて算出されたサブ接続先情報ごとの通信接続成功率または通信接続NG率を算出し、算出された通信接続成功率または通信接続NG率に基づいて定められたサブ接続先情報を記憶し、さらに、サブ接続先情報に基づいて、接続先となるサブ接続先情報を選択する。これにより、所定の通信接続成功率に達しない接続先、または所定の通信接続NG率を超えた接続先に対しては接続しないように動作することができ、中継装置等を障害登録として登録して中継装置に対して接続の迂回をすることなく、通信接続効率を向上させることができる。
また、本発明の通信システムは、上記通信制御装置と、一の接続先を分散して収容する複数の局舎と、当該複数の局舎のそれぞれと接続可能にする複数の中継装置と、前記複数の中継装置のいずれかから通信接続結果を取得する通信管理装置と、からなる通信システムにおいて、前記通信管理装置は、前記中継装置から通信接続結果を取得する取得手段と、前記取得手段により受信された通信接続結果に基づいて、サブ接続先情報ごとの通信接続成功率または通信接続NG率を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された通信接続成功率または通信接続NG率が所定値に達した場合、その条件を満たしたサブ接続先情報を前記通信制御装置に通知する通知手段と、を備え、前記通信制御装置における記憶手段は、前記通知手段により通知されたサブ接続先情報を記憶する、用構成されている。
この発明によれば、通信管理装置において、通信接続成功率や通信接続NG率を計算しておき、これに基づいて障害登録を行うことで、所定の通信接続成功率に達しない接続先、または所定の通信接続NG率を超えた接続先に対しては接続しないように動作することができ、中継装置等を障害登録として登録して中継装置に対して接続の迂回をすることなく、通信接続効率を向上させることができる。
この発明によれば、P−GWなどの中継装置を障害登録することなく、障害がない接続先に対して通信接続を効率的に行うことができる。
本実施形態の通信システム1の概略構成図である。 DNSによるアドレス解決処理を示す模式図である。 本実施形態のSGSN100の機能構成を示すブロック図である。 SGSN100のハードウェア構成図である。 本実施形態のSGSN100を用いた通信接続処理を示すシーケンス図である。 SGSN100におけるDNS解決処理を示すフローチャートである。 SGSN100における、NG率に基づいて障害登録を行うときの処理を示すフローチャートである。 SGSN100における、NG率に基づいて障害登録を行う別の処理を示すフローチャートである。 障害登録テーブルの具体例である。 変形例における通信システム1aのシステム構成図である。 変形例におけるSGSN100aの機能構成を示すブロック図である。 変形例における通信システム1aの処理を示すシーケンス図である。 従来技術における一般的な通信ネットワークを示す概略図である。
添付図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
図1は、本実施形態の通信システム1の概略構成図である。図1に示される通り、この通信システム1においては、SGSN/MME100〜120、DNS200、S−GW1〜S−GW7、P−GW1〜P−GW7、局舎(Aビル〜Dビル)501〜504を備えている。この局舎501〜局舎504は、APN1−A〜1−D、別APNをそれぞれ収容している。これらのうち、例えばエリアYにおける携帯端末10が通信接続するために、エリアYに在圏する携帯端末10のために、SGSN/MME100、DNS200、S−GW3〜S−GW5、P−GW3〜P−GW5、および局舎502、503が配置されている。なお、これらエリアは、例えば関東地方とか、西日本地域などの領域を示すものである。一方、APN1−A〜1−Dは、同一の接続先を示す接続先情報であって、これら接続先情報で示される同一の接続先は、異なる局舎に分散して配置されている。
そして、図1におけるエリアYにおいては、P−GW3は、APN1で示される接続先(例えば、外部ネットワーク等と接続するためのノード)を収容する局舎501、502と通信接続可能に設定されている。また、P−GW4は、局舎502と、APN1とは異なる別APNで示される接続先を収容する局舎503と通信接続可能に設定されている。
ここで、局舎502に収容されているAPN1−Bで示される接続先が故障している場合、またはトラフィック過大による輻輳状態である場合、P−GW3およびP−GW4は、局舎502のAPN1−Bで示される接続先を選択しないよう制御される。
そして、携帯端末10が、APN1で示される接続先に対して発信要求を行うと、SGSN100は、DNS200に対してDNS解決処理(アドレス解決)を行うことにより、その局舎ごとの接続先であるサブAPN1−AやサブAPN1−Bを取得することができる。SGSN100においては、事前にいずれのサブAPNで示される局舎が障害であるかを記憶しており、障害登録されたサブAPNに対しては接続しないように、迂回処理を行う。すなわち、SGSN100は、DNS解決処理で得られたサブAPNのうち、障害登録されたサブAPNを選択することなく、他の正常に動作するサブAPNを選択する。
図1においては、SGSN100は、DNS解決によって取得したサブAPN1−Aおよび1−Bのうち、APN1−Bが障害登録されたものであると判断し、S−GW3およびP−GW3を介して、APN1−Aで示された接続先を収容する局舎501に対して通信接続処理を行う(接続線P参照)。
なお、本実施形態においては、SGSN100(MME)は、交換機であって、いわゆる通信制御装置として機能するものである。また、DNSは、アドレス解決をするための管理装置として機能するものである。また、S−GW、およびP−GWは携帯端末、SGSN100と各局舎500との間に配置される中継装置として機能するものである。
つぎに、SGSN100がDNS200に対するアドレス解決するときの方法について説明する。図2は、DNS200によるアドレス解決処理を示す模式図である。図2によると、SGSN100は、DNS200に対してDNS解決処理(アドレス解決処理)を行う際に、携帯端末10が発信した接続先となるAPNである“xxmode.ne.jp”で問い合わせを行う。そして、この問い合わせに対して、そのAPNに対応するいくつかのサブAPNを取得する。図2で示される例においては、SGSN100は、NAPTR問合せとしてAPN“xxmode.ne.jp”を送信すると、flag“”(nul)とともに、サブAPN“A.xxmode.ne.jp”、“B.xxmode.ne.jp”、および“C.xxmode.ne.jp”を、その応答として受信する。
一方で、DNS200においては、APNとサブAPN、さらにP−GWが対応付けて管理されており、NAPTR問い合わせに対してflag“”(nul)とともにサブAPNを送信するように、構成されている。
これらサブAPNが局舎としてあらかじめ登録されている場合には、SGSN100により、これらサブAPNは局舎ごとに区別されて収容されている接続先であるものとして認識される。その後、局舎として認識されたサブAPNごとにP−GWの展開処理が行われ、それぞれサブAPNごとに、P−GWがその選択比率とともに特定される。
図2を例にさらに説明すると、サブAPN“A.xxmode.ne.jp”が展開されると、さらにP−GW(SRV)ごとに展開処理がなされる。ここではSRVは、P−GWがSGSN100により選択された選択比率を示している。そして、さらに、複数のP−GWが展開される。図2においては、P−GW(SRV)として_PGW._s5.apn1.pool0_A〜_PGW._s5.apn1.pool0_〜Cが展開される。さらに_PGW._s5.apn1.pool0_Aに基づいて、P−GWを示すtopon.pgw.A,mebs、topon.pgw.B,mebs、およびtopon.pgw.A,tckwが展開される。
つまり、SGSN100は、DNS解決した結果として、APN“xx.mode.ne.jp”に対して、サブAPN、その接続先に接続するためのP−GWおよびサブAPNの選択比率を得ることができる。なお、図2(a)では、省略しているが、サブAPNごとにそれぞれ上述の展開処理がなされることになる。また、図示していないが、携帯端末10の在圏するエリアコードに従ってS−GW300もDNS解決により特定され、SGSN100は、特定されたS−GW300に対して接続処理を実行することになる。
そして、SGSN100は、サブAPNおよび展開されたP−GW400の組み合わせのうち、一のP−GW400の選択比率が平均化するように、サブAPNおよびP−GW400の組み合わせを選択する。
例えば、図1においては、SGSN100は、APN1−AとP−GW3との組み合わせを選択しており、P−GW3は、SGSN100から通信接続要求を受け付けると、局舎501(APN1−A)に対して通信接続を行う。
このように、SGSN100がDNS200に対してDNS解決処理を行って、局舎を特定するサブAPNと、P−GWを抽出することができ、P−GWごとに接続先となる局舎(サブAPN)を指定することができる。
なお、接続しようとするAPNごとに、どのようなflagを返すか、あらかじめ定められている。例えば、図2(b)および図2(c)で示される通り、APN“yymode.ne.jp”については、SGSN100からのNAPTR問い合わせに対してDNS200がflag“a”で返すように設定されており、その場合、図2(b)に記載のとおりに、APN対して接続先となるP−GWが展開される。また、APN“spmode.ne.jp”については、NAPTR問い合わせに対してflag“s”で返すよう設定されており、その場合には、図2(c)に記載の通り、APNに対して、接続先となるP−GWとともに選択比率が展開される。なお、図2(a)においては、APN“xxmode.ne.jp”については、flag“”(nul)で返すように設定されている。
つぎに、本実施形態のSGSN100について説明する。図3は、本実施形態のSGSN100の機能構成を示すブロック図である。図3に示される通り、SGSN100は、呼制御信号送受信部(問い合わせ手段、通信制御手段)、制御部102(選択手段、解釈手段)、障害監視部103(算出手段)、障害登録部104(障害情報記憶手段)、および局データ保持部105を含んで構成される。なお、SGSN100に代えてMME100に同機能を持たせてもよい。図3では、SGSN/MMEと表記している。
図4は、SGSN100のハードウェア構成図である。図3に示されるSGSN100は、物理的には、図4に示すように、CPU11、主記憶装置であるRAM12及びROM13、データ送受信デバイスであるネットワーク制御部14、ハードディスクや半導体メモリ等の補助記憶装置15などを含むコンピュータシステムとして構成されている。図3における各機能は、図4に示すCPU11、RAM12等のハードウェア上に所定のコンピュータソフトウェアを読み込ませることにより、CPU11の制御のもとでネットワーク制御部14を動作させるとともに、RAM12や補助記憶装置15におけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。以下、図3に示す機能ブロックに基づいて、各機能ブロックを説明する。
呼制御信号送受信部101は、携帯端末10からのAPNを含んだ発信要求や、そのほか通信制御信号を受信する部分である。この呼制御信号送受信部101は、APNを含んだ発信要求を受信すると、DNS200に対して、DNS解決処理の要求を行う。すなわち、DNS200に対して、接続先となるAPNに対するNAPTR問い合わせを行い、その応答としてflag“”(nul)とともに、サブAPNを取得し、サブAPNごとのP−GWを取得する。そして、制御部102による制御に従って、サブAPNおよび取得した複数のP−GWの組み合わせから選択された、その選択が均等となるように一の組み合わせを用いた通信接続処理を行う。
制御部102は、この呼制御信号送受信部101に対する制御を行う部分である。例えば、DNS解決処理のために、障害登録されたサブAPNを選択することなく、有効なサブAPNおよびP−GWの選択処理の制御を行う。
障害監視部103は、制御部102における通信状態を監視する部分であり、サブAPNごとの通信接続結果を監視する。そして、障害監視部103は、サブAPNごとに通信が行われる度に、その通信接続結果に基づいた、通信不可確率であるNG率を算出して、サブAPNごとのNG率を記憶する。なお、NG率に代えて、通信接続成功率を算出してもよい。
障害登録部104は、障害監視部103に記憶されているNG率が所定値以上となった場合、該当するサブAPNを障害対象として登録する。ここに登録されたサブAPNに対して、呼制御信号送受信部101は、通信接続先として選択しないように動作する。
図9は、その障害登録部104に記憶されている障害登録テーブルの具体例である。図9に示される通り、サブAPNごとにNG率が計算されており、所定の閾値以上のものについては、障害登録としてチェックがなされることにより、その登録がなされている。図9の例では、APN1−BがNG率90%であり、所定値を90%とした場合、その所定値以上であるため、障害登録としてチェックがなされることになる。
局データ保持部105は、サブAPNを利用した通信処理を実行可能なAPNであるか否かを識別するために、対象となるAPNを記憶する部分である。接続要求に含まれるAPNが、ここに記憶されたAPNと一致する場合、呼制御信号送受信部101は、そのAPNに基づいて展開されたサブAPNと、そのP−GWとの組み合わせを選択することができる。
このように構成されたSGSN100における、携帯端末10からの接続要求に対する処理について説明する。図5は、本実施形態のSGSN100を用いた通信接続処理を示すシーケンス図である。
まず、携帯端末10から、APN1に対する接続要求がSGSN100に対して発信される(S101)。ここでは、APN1:xxmode.ne.jpを含んだ接続要求が携帯端末10から送信され、SGSN100における呼制御信号送受信部101により受信される。
SGSN100において、APN1を含んだ接続要求が受信されると、キャッシュの確認がなされ、当該APN1に対するDNS解決(アドレス解決等)がなされたことがあるか否かが、制御部102により判断される(S102)。そして、APN1に対するDNS解決がなされていない場合には、DNS200に対してDNS解決処理が実行される(S103)。なお、DNS解決処理が実行されると、所定時間、その解決処理結果がキャッシュに記憶される。
ここで、DNS解決処理として、APN1:xxmode.ne.jpについてのNAPTR問い合わせに対してflag“”(nul)が応答として受信されるとともに、APN1に対する一つまたは複数のサブAPNが受信される。そして、制御部102により、障害登録されているサブAPN以外のサブAPNで展開されたP−GWのうち、その選択比率に基づいて一のP−GWが選択される(S104)。そして、呼制御信号送受信部101により、ここで選択されたP−GWに対応するサブAPNを用いた接続要求がなされる。ここでは、局舎を示すサブAPNとしてサブAPN1−A:A.xxmode.ne.jpが選択され、そのサブAPNが接続要求とともにS−GWおよびP−GWに送信される(S105、S106)。
P−GWにおいては、サブAPN1−Aで指定された局舎に対して接続要求が行われ、サブAPN1−Aから応答処理が行われる(S107)。その後、順次、P−GW、S−GWを介して、接続応答処理が実行され(S108、S109)、SGSN100において、その障害監視部103により、APN1−Aに対する通信接続のNG率が算出される(S110)。そして、SGSN100において、携帯端末10に対して、接続応答がなされ(S111)、サブAPN1−Aで示される接続先に対する接続処理が実行される。
なお、図5においては、サブAPN1−Aで示される接続先は、障害状態ではないため、S107における接続要求に対して応答処理が行われたが、その接続先が障害状態である場合には、応答としてエラー通知がなされる。このエラー通知は、P−GW、S−GWを介して、SGSN100に通知され、SGSN100において、そのAPN1−Aに対する通信はNGであったとして、そのNG率が算出される(S110)。
また、S105、S106においては、局舎に対応するサブAPNのみが送信されているが、サブAPNとともに通常のAPN(ここでは、xxmode.ne.jp)も送信されるようにしてもよい。ネットワークの種別や、通信種別によっては、サブAPNを利用することができない場合がある。例えば、VoLTE(Voice Over LTE)において呼処理をする場合に、IMS(IPMultimedia Subscriber)では、通常のAPNのみしか利用できない場合がある。そのようなシステムにおいては、サブAPNのみを送ってしまった場合、呼処理ができなくなってしまうことがある。その呼処理を確実に行うために、通常のAPNも送信するようにしてもよい。
つぎに、DNS解決処理についてさらに詳細に説明する。図6は、SGSN100におけるDNS解決処理を示すフローチャートであり、図5におけるS102〜S104の各ステップに対応するものである。携帯端末10から、呼制御信号送受信部101により、APNを含んだ接続要求が受信されると、制御部102によりそのAPNについてのDNS解決処理結果をキャッシュとして記憶している否かが判断される(S201)。ここで、キャッシュとして記憶されていないと判断されると、呼制御信号送受信部101により、APNに基づいたDNS解決要求(NAPTR問い合わせ)がなされる(S202)。
そして、DNS200から、呼制御信号送受信部101により、その応答が受信され(S203)、NAPTR問合せに対する応答としてflag“”(nul)とともに、一または複数のサブAPNが受信される。その後、そのサブAPNに対応する接続先となるP−GWが受信される。
そして、取得されたサブAPNが局データ保持部105に保持されているデータと一致するか否かが、制御部102により、判断される(S205)。ここで、取得したサブAPNが局データと一致すると判断されると、そのサブAPNは、通信接続に使用するために一時的に記憶される(S206)。なお、ここでは明記はしていないが、P−GWも通信接続で用いてるため、P−GWの選択もこのタイミングで行うようにしてもよい。
このようにして、取得したサブAPNが、あらかじめ記憶された局データに一致する場合には、そのサブAPNは、サブAPNで示される接続先を収容する局舎を示すものであると判断することができ、そのサブAPNで示される局舎に対して通信接続を行うことが可能となる。
つぎに、障害登録について説明する。図7は、SGSN100における、NG率に基づいて障害登録を行うときの処理を示すフローチャートである。SGSN100において、呼制御信号送受信部101により、S−GW300から接続応答またはエラー通知が受信される(S301)。この処理は、図5におけるS109の接続応答を受信した処理に対応する。そして、サブAPNに対するNG率が、障害監視部103により計算される(S302)。
そして、制御部102により計算されたサブAPNに対する通信接続のNG率が一定の割合を超えたか否かが判断される(S303)。ここで、制御部102により、そのNG率が一定の割合を超えたと判断されると、そのサブAPNが障害対象として障害登録部104の障害登録テーブル(図9参照)に記憶される(S304)。
以降、呼制御信号送受信部101による接続要求処理に際して、制御部102により、障害対象となっているサブAPNおよびそのP−GWが選択されないように通信接続処理が行われる。
つぎに、障害登録の別の方法について説明する。図8は、SGSN100における、NG率に基づいて障害登録を行う別の処理を示すフローチャートである。図8に示されるように、タイマー(図示せず)により、一定時間経過したことが判断されると(S401)、制御部102により、各サブAPNにおけるNG率が一定の割合を超えているか否かが判断される(S402)。NG率が超えていると判断されたサブAPNについては、接続先としての選択対象から外される処理が行われる(S403)。すなわち、NG率が所定値以上のサブAPNは、障害登録されることになる。そして、サブAPNごとに算出されたNG率は、一旦リセットされる(S404)。
なお、通信接続が行われる度に、NG率が計算され、障害登録テーブルに記憶されており、所定時間ごとに制御部102が、障害登録テーブルを参照することにより、所定値以上のNG率のサブAPNを選択対象から外す処理をすることになる。また、一旦選択対象から外されたサブAPNに対して、一定時間で再度選択対象とされるか(すなわち、障害登録から削除される)、オペレータによる操作で再度選択対象とされるようにしてもよい。
以上の通り、通信接続のNG率は、通信接続の度に計算されているが、障害登録は、その通信接続の度に登録されてもよいし、所定時間経過ごとに登録されるようにしてもよい。また、通信接続結果を履歴として記憶しておき、所定後にまとめてNG率を計算してもよい。さらに、NG率に代えて通信接続成功率を用いてもよい。
つぎに、本実施形態の変形例について説明する。図10は、変形例における通信システム1aのシステム構成図である。この変形例においては、通信接続結果を管理する通信管理装置として機能するオペレーションシステム(OPS)600が配置されている。
P−GW400が、指定されたサブAPN(局舎500)宛てに接続できなかった場合、その接続不可であったサブAPN(局舎500)を特定する障害メッセージをこのオペレーションシステム600に対して通知する。このオペレーションシステム600は、そのサブAPNごとにNG率を計算し、一時的に障害登録情報として記憶する。そして、このオペレーションシステム600は、必要に応じて、または、NG率が所定値以上となった場合には、SGSN100に対して、NG率が所定値以上となったサブAPNを障害対象として、そのサブAPNを示す障害登録コマンドをSGSN100に送信する。SGSN100は、障害登録テーブルに、受信したサブAPNを記憶する。なお、変形例における障害登録テーブルは、図9のようにNG率等を記憶する必要はなく、少なくとも障害対象であるサブAPNが記憶されていればよい。
つぎに、この変形例におけるSGSN100aの機能構成について説明する。図11は、この変形例におけるSGSN100a(またはMME)の機能構成を示すブロック図である。図11に示される通り、SGSN100aは、呼制御信号送受信部101a、制御部102a、障害登録部104a、および局データ保持部105を含んで構成されている。そして、このSGSN100aは、オペレーションシステム600から障害登録のコマンドを受信することにより、障害対象となるサブAPNを記憶することができる。以下、図3で示されるSGSN100との違いを説明する。
呼制御信号送受信部101aは、オペレーションシステム600から障害登録コマンドを受信する。この障害登録コマンドは、上述の通り、障害対象となるサブAPNを示す。
障害登録部104aは、呼制御信号送受信部101aにより受信された障害登録コマンドで示されるサブAPNを記憶する。
そして、制御部102aは、障害登録部104aに記憶されているサブAPN以外のサブAPNをDNS解決して得た結果から選択する。
また、オペレーションシステム600は、通信接続結果取得部601(取得手段、算出手段)および通知部602(通知手段)を備えている。この通信接続結果取得部601は、各P−GW400から、サブAPNで示される接続先に対する通信接続結果を取得する。そして、この通信接続結果に基づいて通信接続の成功率やNG率を計算することができる。
通知部602は、この通信接続結果取得部601において取得された計算された成功率やNG率に基づいて、SGSN100aに対して、所定の成功率に低下したサブAPNや、所定のNG率に達したサブAPNを示す障害登録コマンドを送信する。
SGSN100aにおいては、この障害登録コマンドを受け取ることにより、障害登録テーブルにそれらサブAPNを記憶させることができる。
つぎに、このように構成されたSGSN100およびオペレーションシステム600の処理シーケンスについて説明する。図12は、その処理を示すシーケンス図である。
まず、携帯端末10から、APN1に対する接続要求がSGSN100に対して発信される(S501)。SGSN100において、APNを含んだ接続要求が受信されると、キャッシュの確認がなされ、当該APNに対するDNS解決(アドレス解決等)がなされているか否かが判断される(S502)。そして、APNに対するDNS解決がなされていない場合には、DNS200に対してDNS解決処理が実行される(S503)。
ここで、DNS解決処理として、APNについてのNAPTR問い合わせに対してflag“”(nul)が応答として受信されるとともに、APNに対する一つまたは複数のサブAPNが受信されると、障害登録されているサブAPN以外のサブAPNで展開されたP−GWのうち、その選択比率に基づいて一のP−GWが選択される(S504)。そして、ここで選択されたP−GWに対応するサブAPNを用いた接続要求がなされる。ここでは、局舎を示すサブAPNとして一のサブAPNが選択され、通常のAPNとそのサブAPNが接続要求とともにS−GWおよびP−GWに送信される(S505、S506)。
そして、ここで指定されたサブAPN1−Bは、故障状態であるとすると、応答処理として、応答不可通知が行われる(S507、S508、S509、S510)。
そして、P−GW400において、サブAPNで示される局舎と接続することができなかった場合、そのサブAPNで示される局舎は、故障と判断される(S511)。そして、P−GW400により、オペレーションシステム600に対して、故障対象である局舎を示したサブAPN(ここではサブAPN1−B)を含んだ故障メッセージが送信される(S512)。
オペレーションシステム600においては、サブAPNごとに通信接続結果における接続不可率を示すNG率が記憶されており、障害メッセージが受信される毎に、そのサブAPNに対する通信接続結果のNG率が計算される(S513)。そして、所定のタイミングまたはNG率が所定値を超えると、当該NG率が所定値以上を超えたサブAPNを示す障害登録コマンドがSGSN100に対して送信される(S515)。SGSN100では、障害登録部104aにおける障害登録テーブルに、送信されたサブAPNが記憶される。そして、以降、サブAPNを利用した接続処理を行おうとした場合、この障害登録テーブルを参照することにより行われる。
このようにして、オペレーションシステム600において、サブAPNごとのNG率を計算することができ、それに基づいた障害登録を行うことができる。
つぎに、第2の変形例について説明する。この第2の変形例においては、SGSN100がDNS解決した際に得られるP−GWの宛先情報に基づいて、P−GWを選択的に切り替えるものである。
図2に示されるように、SGSN100は、DNS解決により中継装置であるP−GWを示す情報として、いくつかのP−GWを示す宛先情報を取得することができる。そして、そのうち一の宛先情報としてP−GW:topon.pgw.A.mebsを、サブAPNとともに選択したとする。なお、S−GWについても同様のDNS解決処理が行われ、例えば、S−GW:topon.sgw.A.mebsが取得される。
そして、SGSN100における制御部102は、選択したサブAPNに対する通信履歴が所定のNG率以上であった場合には、その展開元となるAPNの障害と判断して、S−GWおよびP−GWの宛先情報に記述されている文字列のうち“topon”を“topoff”と解釈して、全国に配置されているS−GWおよびP−GWを選択対象とし、その中から選択が均等となるように任意の一のS−GWおよび一のP−GWを選択する。この“topon”は、DNS解決により抽出されたS−GWおよびP−GWの宛先情報に記述されている文字列であって、この文字列に従って、SGSN100は、選択されたP−GWから接続可能なサブAPNで示される局舎の選択処理をするとともに、S−GWに近いP−GWを選択するように動作する。一方、”topoff“は、その動作をオフにすることを示している。そして、これは結果的に、全国に配置されているS−GWおよびP−GWのうち、いずれかのS−GWおよびP−GWかを選択することになる。
また、上述実施形態または変形例に記載されているように、障害登録テーブルに基づいて、障害対象であるサブAPNを選択した場合も同様に、SGSN100は、“topon”部分を、”topoff“として解釈することにより、他の全国に配置されているP−GW400を選択するようにしてもよい。これにより、特定のサブAPNで示される接続先に接続処理が集中することなく、輻輳状態を回避することができる。
例えば、図1を例にさらに説明する。SGSN100は、エリアYにいる携帯端末の接続を担当しており、そのため、S−GW3〜5およびP−GW3〜5を、中継装置として利用する。SGSN100が、DNS解決により、いくつかのサブAPNおよびそこから展開されたP−GWを取得したとする。ここで、障害対象となるサブAPN(例えばサブAPN1−B)およびP−GWを選択した場合、上述の実施形態や変形例では、その選択をできないようにしていたが、この第2の変形例においては、SGSN100は、選択したサブAPNが障害登録されていた場合には、そのサブAPNの展開元となるAPNが障害状態であると判断する。そして、展開されて得られたP−GWおよび、P−GWとは別にDNS解決によって得られたS−GWの宛先情報の“topon”を“topoff”と解釈して、全国に配置されているS−GWおよびP−GWからS−GWおよびP−GWの一の組み合わせを選択するように動作する。
図2を用いてその流れについて説明する。携帯端末10から接続要求として展開元となるAPN1:xxmode.ne.jpがSGSN100に対して送信される。そして、SGSN100においては、キャッシュの確認や、DNS解決処理がなされる(S102、S103)。その後、サブAPNの選択処理(S104)において選択したサブAPNが障害登録されていた場合、そのサブAPNに対する接続処理が行われることなく、APN(サブAPNの展開元)に対するDNS解決によって得られたS−GWおよびP−GWの宛先情報における“topon”を“topoff”と解釈することによって、全国に配置されているS−GWおよびP−GWの選択処理が行われる。すなわち、DNS解決によって、S−GWおよびP−GWの“topon”を含んだ宛先情報が取得され、その“topon”を“topoff”と解釈することによって、全国に配置されているS−GWおよびP−GWから、S−GWおよびP−GWの一の組み合わせの選択を可能にする。
図1の例では、SGSN100は、P−GW6や、P−GW7を選択するととともに、サブAPN1−Dなど、全国に配置されているP−GWや局舎(サブAPN)を選択することができる。これにより、特定のサブAPNで示される接続先に接続要求が集中することなくなる。
つぎに、本実施形態の通信システム1におけるSGSN100(またはMMEでもよい)および変形例におけるSGSN100aの作用効果について説明する。
本実施形態のSGSN100において、呼制御信号送受信部101は、DNS200に対して、一の接続先に対応するサブAPN(サブ接続先情報)およびP−GW400の宛先情報の問い合わせを行う。このDNS200においては、接続先であるAPN(接続先情報)と、当該接続先を分散してそれぞれ収容する複数の局舎のそれぞれ示すサブAPN(サブ接続先情報)と、当該複数の局舎にそれぞれに接続可能なP−GW(中継装置)の宛先情報とを対応付けて記憶している。
そして、問い合わせによって得られたサブAPNと障害登録テーブルに記憶されている障害情報とに基づいて、制御部102は、一のサブAPNおよび一のP−GWの宛先情報を選択し、呼制御信号送受信部101は、選択された一のサブAPNおよび一の宛先情報に基づいて接続処理を行う。これにより、中継装置を障害登録することなく、障害がない接続先に対して通信接続を効率的に行うことができる。
また、このSGSN100において、呼制御信号送受信部101は、APNとサブAPNとを接続要求に用いることで、サブAPNを用いて接続処理することができない中継装置や交換機(例えば、IMSにおける各種サーバ等)があったとしても、サブAPNとともに送信されるAPNを利用することで呼処理などの接続処理を正常に行うことができる。
また、第2の変形例におけるSGSN100において、P−GWの宛先情報に記述されている所定の文字列(上述では、topon)を解釈し、この解釈された結果(topoffと解釈)に基づいたP−GWと通信接続することで、そのサブAPNで定められた接続先を分散させることができ、輻輳状態による通信接続不良という状態を回避することができる。
また、本実施形態のSGSN100によれば、障害監視部103が、接続処理された通信接続履歴に基づいて算出されたサブAPNごとの通信接続成功率または通信接続NG率を算出し、障害登録部104が、算出された通信接続成功率または通信接続NG率に基づいて定められたサブAPNを記憶し、そして、呼制御信号送受信部101は、サブAPNに基づいて、接続先となるサブAPNを選択する。これにより、所定の通信接続成功率に達しない接続先、または所定の通信接続NG率を超えた接続先に対しては接続しないように動作することができ、P−GWなどの中継装置等を障害登録として登録することによって、その接続の迂回をする必要がなくなり、通信接続効率を向上させることができる。
また、変形例におけるSGSN100aを用いた通信システム1aにおいては、オペレーションシステム600を備えている。そして、このオペレーションシステム600において、通信接続結果取得部601は、P−GW400から通信接続結果を取得し、その通信接続結果に基づいて、サブ接続先情報ごとの通信接続成功率または通信接続NG率を算出する。そして、通知部602は、算出された通信接続成功率または通信接続NG率が所定値に達した場合、その条件を満たしたサブ接続先情報を前記通信制御装置に通知する。SGSN100aにおいては、呼制御信号送受信部101aは、オペレーションシステム600からサブAPNを含んだ障害登録コマンドを受信し、障害登録部104aは、通知されたサブAPNを記憶する。そして、制御部102aは、以降の通信接続に際して、障害登録として記憶されたサブAPNを用いた接続処理を行う。これによって、P−GW等を障害登録として登録することで、その接続の迂回をする必要がなくなり、通信接続効率を向上させることができる。
10…携帯端末、101、101a…呼制御信号送受信部、102、102a…制御部、103…障害監視部、104、104a…障害登録部、105…局データ保持部、600…オペレーションシステム、601…通信接続結果取得部、602…通知部。

Claims (7)

  1. 一の接続先の接続先情報と、当該一の接続先を分散してそれぞれ収容する複数の局舎のそれぞれ示すサブ接続先情報と、当該複数の局舎にそれぞれに接続可能な中継装置の宛先情報とを対応付けて記憶する記憶手段に対して、前記一の接続先に対応するサブ接続先情報および宛先情報の問い合わせを行う問い合わせ手段と、
    接続不可であるサブ接続先情報を記憶する障害情報記憶手段と、
    前記問い合わせ手段により得られたサブ接続先情報および前記障害情報記憶手段に記憶されている障害情報に基づいて、一のサブ接続先情報および一の宛先情報を選択する選択手段と、
    前記選択手段により選択された一のサブ接続先情報および一の宛先情報に基づいて接続処理を行う通信制御手段と、
    を備える通信制御装置。
  2. 前記問い合わせ手段は、DNSに対して問い合わせを行う請求項1に記載の通信制御装置。
  3. 前記通信制御手段は、接続先情報および前記選択手段により選択された一のサブ接続先情報を用いて接続処理を行う、
    請求項1または2に記載の通信制御装置。
  4. 前記問い合わせ手段により得られた中継装置の宛先情報に記述されている所定の文字列を解釈する解釈手段をさらに備え、
    前記通信制御手段は、前記解釈手段により解釈された結果に基づいた宛先情報宛ての中継装置と通信接続する、
    請求項1から3のいずれか一項に記載の通信制御装置。
  5. 前記通信制御手段により接続処理された通信接続履歴に基づいて算出されたサブ接続先情報ごとの通信接続成功率または通信接続NG率を算出する算出手段をさらに備え、
    前記記憶手段は、前記算出手段により算出された通信接続成功率または通信接続NG率に基づいて定められたサブ接続先情報を記憶し、
    前記選択手段は、前記記憶手段に記憶されているサブ接続先情報に基づいて、接続先となるサブ接続先情報を選択する、
    請求項1から4のいずれか一項に記載の通信制御装置。
  6. 請求項1から4のいずれか一項に記載の通信制御装置と、一の接続先を分散して収容する複数の局舎と、当該複数の局舎のそれぞれと接続可能にする複数の中継装置と、前記複数の中継装置のいずれかから通信接続結果を取得する通信管理装置と、からなる通信システムにおいて、
    前記通信管理装置は、
    前記中継装置から通信接続結果を取得する取得手段と、
    前記取得手段により受信された通信接続結果に基づいて、サブ接続先情報ごとの通信接続成功率または通信接続NG率を算出する算出手段と、
    前記算出手段により算出された通信接続成功率または通信接続NG率が所定値に達した場合、その条件を満たしたサブ接続先情報を前記通信制御装置に通知する通知手段と、を備え、
    前記通信制御装置における記憶手段は、前記通知手段により通知されたサブ接続先情報を記憶する、
    通信システム。
  7. 接続不可であるサブ接続先情報を記憶する記憶手段を備え、一の接続先の接続先情報と、当該一の接続先を分散してそれぞれ収容する複数の局舎のそれぞれ示すサブ接続先情報と、当該複数の局舎にそれぞれに接続可能な中継装置の宛先情報とを対応付けて記憶する記憶手段を備える管理装置に対して問い合わせ処理を行う通信制御装置における通信制御方法において、
    前記記憶手段に対して、前記一の接続先に対応するサブ接続先情報および宛先情報の問い合わせを行う問い合わせステップと、
    前記問い合わせステップにより得られたサブ接続先情報から前記記憶手段に記憶されている情報に基づいて、一のサブ接続先情報および一の宛先情報を選択する選択ステップと、
    前記選択ステップにより選択された一の接続先情報および一の宛先情報に基づいて接続処理を行う通信制御ステップと、
    を備える通信制御方法。
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