JP2018022962A - 通信システム及び通信制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】保守者の手間を軽減しつつ、リソースを効率的に使用する通信システム及び通信制御方法を提供する。【解決手段】ＭＭＥ１は、認証秘匿部１０４及びシーケンス制御部１０５を有する。認証秘匿部１０４は、Ｓ−ＧＷの識別情報を特定するための特定情報を中継装置２から受信し、受信した特定情報を基に、Ｓ−ＧＷの識別情報を取得する。シーケンス制御部１０５は、認証秘匿部１０４により取得された識別情報を用いて中継装置２に対してＳ−ＧＷの動作検証を依頼し、動作検証の結果を取得する。中継装置２は、シーケンス制御部と障害検知部とを備える。シーケンス制御部は、特定情報を取得し認証秘匿部１０４へ通知する。障害検知部は、シーケンス制御部１０５から動作検証の依頼を取得し、動作検証の依頼で指定された識別情報を有するＳ−ＧＷの動作検証を行い、動作検証の結果をシーケンス制御部１０５へ送信する。【選択図】図２

Description

本発明は、通信システム及び通信制御方法に関する。

３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）において、様々なアクセスを収容する共通コアネットワークであるＥＰＣ（Evolved Packet Core）が規定されている。ＥＰＣには、ネットワークの構成要素としてＭＭＥ（Mobility Management Entity）やＳ−ＧＷ（Serving Gateway）が含まれる。ＭＭＥは、Ｓ−ＧＷとＧＴＰ（GPRS（General Packet Radio Service） Tunneling Protocol） ｅｃｈｏを用いた正常性確認を行う。そして、ＭＭＥは、ＧＴＰ ｅｃｈｏのＲｅｓｐｏｎｓｅが得られなかった場合、Ｓ−ＧＷを障害と判断し、Ｒｅｓｐｏｎｓｅが得られなかったＳ−ＧＷを介したセッションを解放する。

端末装置（ＵＥ：User Equipment）は、自装置の位置情報を基に、ＭＭＥより選択されたＳ−ＧＷを介して通信を行う。Ｓ−ＧＷ障害時には、そのＳ−ＧＷを介して通信を行っていた端末装置は、一定時間通信が困難となる。この場合、ＭＭＥは、障害が発生したＳ−ＧＷを介したセッションを解放した後に、通信が困難となった端末装置に対するＳ−ＧＷを再度選択する従来技術がある。端末装置は、再度選択されたＳ−ＧＷを介して通信を再開する。

ＭＭＥは、Ｓ−ＧＷの障害時のセッション解放を、例えば、以下のような復旧シーケンスで行う。ＭＭＥは、Ｓ−ＧＷのアドレスを指定し、Ｓ−ＧＷとの間でＧＴＰ ｅｃｈｏ及びＲｅｓｐｏｎｓｅによる正常性確認を実施する。ＭＭＥは、Ｓ−ＧＷの障害時、Ｒｅｓｐｏｎｓｅが通知されないことを契機に、Ｓ−ＧＷに障害が発生したと判定する。障害を検知したＭＭＥは、障害が発生したＳ−ＧＷと接続する端末装置に対してセッションの解放を指示する。端末装置は、再度ＭＭＥにＡｔｔａｃｈを要求し、新しいＳ−ＧＷを介した通信を実行する。

一方、従来のＭＭＥの通信では、Ｓ−ＧＷ増設時、増設されたＳ−ＧＷのアドレスが、ＤＮＳ（Domain Name System）に登録される。ＭＭＥは、ＤＮＳからＳ−ＧＷのアドレスを参照し、Ｓ−ＧＷと通信を行う。

これに対して、ＭＭＥによる通信には、他にもシングルアドレスを用いて通信を行う技術がある。この技術では、Ｓ−ＧＷとＭＭＥとの間に、ＭＭＥとＳ−ＧＷとの通信を仲介する中継装置が配置され、Ｓ−ＧＷは、ＭＭＥから隠蔽される。これにより、ＭＭＥは、Ｓ−ＧＷの個別のアドレスを意識することなく、Ｓ−ＧＷの柔軟な増減設への対応を容易に行うことができる。これにより、ＥＰＣの保守者の手間を削減することができる。

シングルアドレスを使用しない場合、ＭＭＥは、Ｓ−ＧＷをアドレスで指定して選択する。これに対して、シングルアドレスを使用する場合、中継装置が有するアドレスが、通信に用いるシングルアドレスとなる。この場合、ＭＭＥ及びＵＥは、中継装置のアドレスに向けて通信を行う。中継装置は、Ｓ−ＧＷを識別し、セッション毎に適切なＳ−ＧＷを選択する。

また、ＥＰＣにおいてアップリンクでの通信を行う際に、ＴＥＩＤ（Tunnel Endpoint Identifier）を用いて通信を行う従来技術がある。

特開２０１５−１９５６２２号公報 特開２０１５−５０７７２号公報

しかしながら、シングルアドレスを用いた場合、ＭＭＥが通信に用いるアドレスはシングルアドレスのみとなり、各Ｓ−ＧＷのアドレスはＤＮＳに登録されない。すなわち、ＭＭＥによるＳ−ＧＷのアドレスを指定した通信を行うことが困難になる。これに対して、従来、ＭＭＥは、Ｓ−ＧＷのＩＰアドレスを用いてＳ−ＧＷとの間の正常性確認を行う。そのため、シングルアドレスを用いたシステムの場合、ＭＭＥは、Ｓ−ＧＷ障害時に障害の発生を検知することが困難となる。この場合、端末装置の通信が困難となるか又はＭＭＥにより中継装置が管理する全Ｓ−ＧＷに接続するセッションが解放されてしまう。端末装置の通信が困難になる場合、復旧のために保守者の手間が煩雑となる。また、全Ｓ−ＧＷに接続するセッションが解放された場合、効率的なリソースの使用が困難となり、システム全体のパフォーマンスが低下してしまうおそれがある。

また、ＴＥＩＤを用いた通信を行う従来技術を用いても、ＭＭＥは、シングルアドレス使用時におけるＳ−ＧＷの障害発生の検知は困難である。そのため、復旧のための保守者の手間の軽減や、迅速に通信を復旧することは困難である。

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、保守者の手間を軽減しつつ、迅速に通信を復旧する通信システム及び通信制御方法を提供することを目的とする。

本願の開示する通信システム及び通信制御方法の一つの態様において、通信システムは、複数のゲートウェイ装置、中継装置及び通信制御装置を有する。通信制御装置は、識別情報取得部及び検証制御部を備える。識別情報取得部は、前記ゲートウェイ装置の識別情報を特定するための特定情報を前記中継装置から受信し、受信した前記特定情報を基に、前記ゲートウェイ装置の識別情報を取得する。検証制御部は、前記識別情報取得部により取得された前記識別情報を用いて前記中継装置に対して前記ゲートウェイ装置の動作検証を依頼し、前記動作検証の結果を取得する。前記中継装置は、識別情報通知部及び障害検知部を備える。識別情報通知部は、前記特定情報を取得し前記識別情報取得部へ通知する。障害検知部は、前記検証制御部から前記動作検証の依頼を取得し、前記動作検証の依頼で指定された前記識別情報を有する前記ゲートウェイ装置の前記動作検証を行い、前記動作検証の結果を前記検証制御部へ送信する。

本願の開示する通信システム及び通信制御方法の一つの態様によれば、保守者の手間を軽減しつつ、迅速に通信を復旧することができるという効果を奏する。

図１は、実施例に係る無線通信システムの構成図である。 図２は、実施例に係るＭＭＥのブロック図である。 図３は、実施例に係る中継装置のブロック図である。 図４は、ＧＷＩＤを用いたＳ−ＧＷの正常性確認の処理の概要を説明するための図である。 図５は、実施例に係る無線通信システムにおける正常性確認の処理のシーケンス図である。 図６は、実施例に係る無線通信システムにおける障害検知及び復旧の処理のシーケンス図である。 図７は、正常性確認処理のフローチャートである。 図８は、正常性確認処理によるＴＥＩＤテーブル及びＧＷＩＤテーブルの遷移を表す図である。 図９は、障害検知及び復旧処理のフローチャートである。 図１０は、復旧処理によるＴＥＩＤテーブル及びＧＷＩＤテーブルの遷移を表す図である。 図１１は、ＭＭＥのハードウェア構成図である。 図１２は、中継装置のハードウェア構成図である。

以下に、本願の開示する通信システム及び通信制御方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例により本願の開示する通信システム及び通信制御方法が限定されるものではない。

図１は、実施例に係る無線通信システムの構成図である。図１に示すように、無線通信システム１００は、ＭＭＥ１、中継装置２、Ｓ−ＧＷ３１〜３３、ＤＮＳ４及びｅＮＢ５を有する。さらに、無線通信システム１００は、ＨＳＳ（Home Subscriber Server）７、Ｐ−ＧＷ（Packet data network Gateway）８、ＰＣＲＦ（Policy and Charging Rules Function）９を有する。ここで、Ｓ−ＧＷ３１〜３３はそれぞれ同じ機能を有する。以下では、Ｓ−ＧＷ３１〜３３をそれぞれ区別しない場合、「Ｓ−ＧＷ３０」という場合がある。このＳ−ＧＷ３０が、「ゲートウェイ装置」の一例にあたる。

ＭＭＥ１及びＤＮＳ４は、Ｃ（Control）−Ｐｌａｎｅ処理機構１０に含まれる。また、中継装置２及びＳ−ＧＷ３１〜３３は、Ｕ−Ｐｌａｎｅ処理機構２０に含まれる。

Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理機構１０は、ｅＮＢ５及び端末装置６を含む各装置間での通話やネットワーク通信を制御するための信号を伝送するための機構である。Ｕ−Ｐｌａｎｅ処理機構２０は、端末装置６間における通話やネットワーク通信におけるユーザデータを伝送するための機構である。

ＤＮＳ４は、ＤＮＳサーバの機能を有する。ＤＮＳ４は、中継装置２のアドレスの通知要求をＭＭＥ１から受ける。そして、ＤＮＳ４は、中継装置２のアドレスをＭＭＥ１へ通知する。

ＭＭＥ１は、パケットのＣ−Ｐｌａｎｅ処理やＳ−ＧＷ３０の正常性確認などを行う。ＭＭＥ１は、パケットのＣ−Ｐｌａｎｅ処理を行う場合、ＤＮＳ４からシングルアドレスである中継装置２のアドレスを取得する。そして、ＭＭＥ１は、シングルアドレスを用いて中継装置２を介してＳ−ＧＷ３０と通信を行う。このＭＭＥ１が、「通信制御装置」の一例にあたる。

図２は、実施例に係るＭＭＥのブロック図である。図２に示すように、ＭＭＥ１は、モビリティ制御部１０１、パス制御部１０２、ハンドオーバ制御部１０３、認証秘匿部１０４、シーケンス制御部１０５を有する。

モビリティ制御部１０１は、端末装置６の位置情報の登録制御を行う。より詳しくは、端末装置６に電源が投入されると、モビリティ制御部１０１は、端末装置６から送信されたアタッチ要求をｅＮＢ５から受信する。そして、モビリティ制御部１０１は、端末装置６が在圏するエリア情報とともに位置登録要求メッセージをＨＳＳ７に送信する。その後、モビリティ制御部１０１は、加入者データを含む位置登録応答を受信する。そして、モビリティ制御部１０１は、位置登録完了の通知をパス制御部１０２に通知する。

パス制御部１０２は、モビリティ制御部１０１から位置登録完了の通知を受けると、ベアラ設定要求を中継装置２へ送信する。その後、パス制御部１０２は、ベアラ設定応答を中継装置２から受信する。そして、パス制御部１０２は、アタッチ要求を行った端末装置６とその端末装置６が接続するＳ−ＧＷ３０との間を結ぶセッションのセッションＩＤを生成する。さらに、パス制御部１０２は、生成したセッションＩＤをｅＮＢ５及び中継装置２へ送信する。その後、パス制御部１０２は、アタッチ完了をｅＮＢ５に送信する。

また、パス制御部１０２は、Ｓ−ＧＷ３０とｅＮＢ５との間における発着信の制御を行う。そして、新たなセッションを確立した場合、パス制御部１０２は、新たなセッションの確立をシーケンス制御部１０５に通知する。

また、Ｓ−ＧＷ３０に故障が発生した場合、パス制御部１０２は、故障が発生したＳ−ＧＷ３０との間でセッションを確立している端末装置６に対するセッションの解放の指示をシーケンス制御部１０５から受ける。そして、パス制御部１０２は、ｅＮＢ５を介して端末装置６にセッションの解放要求を送信する。

ハンドオーバ制御部１０３は、ｅＮＢ５を含む基地局装置を跨いだ通信の制御を行う。より詳細には、ハンドオーバ制御部１０３は、ｅＮＢ５からハンドオーバ要求を受信する。そして、ハンドオーバ制御部１０３は、ハンドオーバ準備処理を実行する。その後、ハンドオーバ制御部１０３は、ハンドオーバ指示をｅＮＢ５へ送信し、ハンドオーバを実施させる。

認証秘匿部１０４は、ユーザ情報の管理及び運用を行う。より詳しくは、認証秘匿部１０４は、ＴＥＩＤテーブル１４１及びＧＷＩＤテーブル１４２を有する。ＴＥＩＤテーブル１４１は、Ｓ−ＧＷ３０それぞれに対応するＴＥＩＤを示すテーブルである。また、ＧＷＩＤテーブル１４２は、Ｓ−ＧＷ３０それぞれに対応するＧＷＩＤ（Gateway Identifier）を示すテーブルである。

認証秘匿部１０４は、ＴＥＩＤを中継装置２から取得する。そして、認証秘匿部１０４は、セッションが確立したＳ−ＧＷ３０のそれぞれに対応するＴＥＩＤが登録されたＴＥＩＤテーブル１４１を生成する。ここで、ＴＥＩＤは、Ｓ−ＧＷ３０を識別するＩＤとセッションを識別するＩＤとを含む。

認証秘匿部１０４は、シーケンス制御部１０５からＴＥＩＤの中におけるＳ−ＧＷ３０を識別するＩＤの位置を示すマッピング情報を取得する。すなわち、マッピング情報は、Ｓ−ＧＷ３０を識別するＩＤのＴＥＩＤに対する組み込み規則を表す情報である。このマッピング情報が、「特定情報」及び「位置情報」の一例にあたる。

次に、認証秘匿部１０４は、ＴＥＩＤテーブル１４１に登録されたＴＥＩＤからセッションが確立された各Ｓ−ＧＷ３０のＩＤを取得する。そして、認証秘匿部１０４は、取得したＳ−ＧＷ３０のＩＤをＧＷＩＤとして、各Ｓ−ＧＷ３０に対応させてＧＷＩＤをＧＷＩＤテーブル１４２に登録する。このＧＷＩＤが、「識別情報」の一例にあたる。

その後、認証秘匿部１０４は、セッションの追加や解放が発生した場合、発生した処理に応じてＴＥＩＤテーブル１４１及びＧＷＩＤテーブル１４２を更新する。例えば、セッションの解放がシーケンス制御部１０５から通知された場合、認証秘匿部１０４は、解放されたセッションに対応するＳ−ＧＷ３０のＧＷＩＤをＧＷＩＤテーブル１４２から削除する。また、認証秘匿部１０４は、解放されたセッションに対応するＴＥＩＤをＴＥＩＤテーブル１４１から削除する。その後、解放されたセッションを使用していた端末装置６について新たにセッションが確立されると、認証秘匿部１０４は、確立されたセッションに対応するＳ−ＧＷ３０のＧＷＩＤをＧＷＩＤテーブル１４２に登録する。さらに、認証秘匿部１０４は、確立されたセッションに対応するＴＥＩＤをＴＥＩＤテーブル１４１に登録する。この認証秘匿部１０４が、「識別情報取得部」の一例にあたる。

シーケンス制御部１０５は、ＭＭＥ１と中継装置２との間のシーケンス制御を行う。シーケンス制御部１０５は、新たにセッションが確立された場合、新たなセッションの確立の通知をパス制御部１０２から受ける。新たなセッションの確立の通知を受けて、シーケンス制御部１０５は、マッピング情報送信依頼を中継装置２に送信する。具体的には、シーケンス制御部１０５は、ＴＥＩＤを「０」として付与したＧＴＰ ｅｃｈｏ Ｒｅｑｕｅｓｔを送信する。その後、シーケンス制御部１０５は、マッピング情報を中継装置２から取得する。次に、シーケンス制御部１０５は、取得したマッピング情報を認証秘匿部１０４へ送信する。

そして、シーケンス制御部１０５は、一定周期で以下の正常性確認処理を実行する。シーケンス制御部１０５は、ＧＷＩＤテーブル１４２から１つのＳ−ＧＷ３０のＧＷＩＤを取得する。そして、シーケンス制御部１０５は、取得したＧＷＩＤを用いて、そのＧＷＩＤを有するＳ−ＧＷ３０の正常性確認を中継装置２に依頼する。この正常性確認が、「動作検証」の一例にあたる。具体的には、シーケンス制御部１０５は、取得したＧＷＩＤを新しいＴＥＩＤとしてＧＴＰ ｅｃｈｏ Ｒｅｑｕｅｓｔに付与する。そして、シーケンス制御部１０５は、新しいＴＥＩＤを付与したＧＴＰ ｅｃｈｏ Ｒｅｑｕｅｓｔを中継装置２へ送信する。その後、シーケンス制御部１０５は、正常性確認応答であるＧＴＰ ｅｃｈｏ Ｒｅｓｐｏｎｓｅが中継装置２から返ってきた場合、そのＧＷＩＤを有するＳ−ＧＷ３０が正常であると判定する。これに対して、正常性確認応答であるＧＴＰ ｅｃｈｏ Ｒｅｓｐｏｎｓｅが中継装置２から返ってこない場合、シーケンス制御部１０５は、そのＧＷＩＤを有するＳ−ＧＷ３０に故障が発生したと判定する。

Ｓ−ＧＷ３０に故障が発生したと判定した場合、シーケンス制御部１０５は、そのＳ−ＧＷ３０との間でセッションを確立している端末装置６に対するセッション解放要求の送信をパス制御部１０２に指示する。さらに、シーケンス制御部１０５は、セッションの解放を認証秘匿部１０４に通知する。これに加えて、シーケンス制御部１０５は、故障の発生を操作者に通知してもよい。

シーケンス制御部１０５は、ＧＷＩＤテーブル１４２に登録された全てのＧＷＩＤについてＳ−ＧＷ３０の正常性確認を行うまで、上述した正常性確認の処理を繰り返す。そして、ＧＷＩＤテーブル１４２に登録された全てのＧＷＩＤについてＳ−ＧＷ３０の正常性確認が完了すると、シーケンス制御部１０５は、正常性確認の処理を終了する。このシーケンス制御部１０５が、「検証制御部」の一例にあたる。

図１に戻って説明を続ける。Ｓ−ＧＷ３０は、中継装置２に接続される。そして、Ｓ−ＧＷ３０は、パケットのＵ−Ｐｌａｎｅの処理を行う。また、Ｓ−ＧＷ３０は、ベアラ設定要求を受信する。そして、Ｓ−ＧＷ３０は、Ｐ−ＧＷ８に対して位置情報の登録などを行う。その後、Ｓ−ＧＷ３０は、ベアラ設定を行い、ｅＮＢ５との間にＧＴＰトンネルを作成する。

中継装置２は、複数あるＳ−ＧＷ３０を集約し、仮想的な１つの装置に見せ、且つ各処理を適切なＳ−ＧＷ３０に分散する。図３は、実施例に係る中継装置のブロック図である。図３に示すように、中継装置２は、シーケンス制御部２０１、認証部２０２、障害検知部２０３、負荷分散部２０４及びＳ−ＧＷ管理部２０５を有する。

シーケンス制御部２０１は、ＭＭＥ１と中継装置２との間のシーケンス制御を行う。より詳細には、シーケンス制御部２０１は、マッピング情報送信依頼をＭＭＥ１のシーケンス制御部１０５から受ける。例えば、シーケンス制御部２０１は、ＴＥＩＤとして「０」が付与されたＧＴＰ ｅｃｈｏ Ｒｅｑｕｅｓｔをシーケンス制御部１０５から受信する。この場合、ＴＥＩＤが「０」の場合に、マッピング情報を要求するＧＴＰ ｅｃｈｏ Ｒｅｑｕｅｓｔであるものとする。

そして、シーケンス制御部２０１は、受信したＧＴＰ ｅｃｈｏ Ｒｅｑｕｅｓｔに付与されたＴＥＩＤを確認し、ＴＥＩＤが「０」であれば、認証部２０２が有するＴＥＩＤを確認し、ＴＥＩＤの中におけるＳ−ＧＷ３０を識別するＩＤの位置を特定する。そして、シーケンス制御部２０１は、ＴＥＩＤの中におけるＳ−ＧＷ３０を識別するＩＤの位置の情報であるマッピング情報をＭＭＥ１へ送信する。ここで、ＴＥＩＤのどの位置にＳ−ＧＷ３０を識別するＩＤが配置されているかは、Ｓ−ＧＷ３０の構成などによって異なるものである。そのため、中継装置２からＭＭＥ１にマッピング情報を送ることで、ＭＭＥ１は、ＴＥＩＤのどの位置にＳ−ＧＷ３０を識別するＩＤが配置されているかを把握することができる。

また、シーケンス制御部２０１は、Ｓ−ＧＷ３０の正常性確認依頼をＭＭＥ１のシーケンス制御部１０５から周期的に受ける。具体的には、シーケンス制御部２０１は、ＧＷＩＤを表す新しいＴＥＩＤが付与されたＧＴＰ ｅｃｈｏ Ｒｅｑｕｅｓｔをシーケンス制御部１０５から受信する。次に、シーケンス制御部２０１は、ＧＴＰ ｅｃｈｏ Ｒｅｑｕｅｓｔに付与された新しいＴＥＩＤからＧＷＩＤを取得する。そして、シーケンス制御部２０１は、取得したＧＷＩＤに対応するＳ−ＧＷ３０の障害検知の実行を障害検知部２０３に指示する。

その後、シーケンス制御部２０１は、障害検知の対象としたＳ−ＧＷ３０に故障が発生していなければ、Ｓ−ＧＷ３０の正常性確認の応答を障害検知部２０３から受信する。そして、シーケンス制御部２０１は、受信した正常性確認の応答をＭＭＥ１のシーケンス制御部１０５へ送信する。例えば、シーケンス制御部２０１は、Ｓ−ＧＷ３０のＧＷＩＤを表すＴＥＩＤを付与したＧＴＰ ｅｃｈｏ ＲｅｓｐｏｎｓｅをＭＭＥ１に送信する。

これに対して、障害検知の対象としたＳ−ＧＷ３０に故障が発生している場合、シーケンス制御部２０１は、Ｓ−ＧＷ３０の正常性確認の応答を障害検知部２０３から受信しない。そのため、シーケンス制御部２０１は、そのＧＷＩＤに対応するＳ−ＧＷ３０の正常性確認のシーケンス制御部１０５への応答を行わない。ここで、本実施例では、シーケンス制御部２０１は、正常性確認の応答が無い場合に障害発生としたが、これに限らず、例えば、正常性確認の応答として障害発生の通知を受けた場合に障害が発生したと判定してもよい。

認証部２０２は、ユーザ情報の管理及び運用を行う。より詳細には、認証部２０２は、Ｓ−ＧＷ３０との間でセッションを確立した端末装置６に割り当てられたＴＥＩＤを負荷分散部２０４から受信する。このＴＥＩＤには、Ｓ−ＧＷ３０を識別するためのＩＤ及びセッションＩＤが含まれる。そして、認証部２０２は、Ｓ−ＧＷ３０を識別するためのＩＤ及びセッションＩＤを含むＴＥＩＤを記憶する。

障害検知部２０３は、中継装置２の管理下にあるＳ−ＧＷ３０の正常性確認を行う。具体的には、障害検知部２０３は、ＧＷＩＤの指定とともに、Ｓ−ＧＷ３０の障害検知の実行の指示をシーケンス制御部２０１から受ける。そして、障害検知部２０３は、指定されたＧＷＩＤを有するＳ−ＧＷ３０に対して正常性確認を実行する。その後、障害検知部２０３は、正常性確認の応答をＳ−ＧＷ３０から受けた場合、正常性確認の応答をシーケンス制御部２０１へ送信する。これに対して、正常性確認の応答をＳ−ＧＷ３０から受けていない場合、障害検知部２０３は、正常性確認の応答をシーケンス制御部２０１へ送信しない。

負荷分散部２０４は、Ｓ−ＧＷ３０の負荷情報から、適切なＳ−ＧＷ３０を選択し、負荷分散を行う。より詳細には、負荷分散部２０４は、ベアラ設定要求をＭＭＥ１のパス制御部１０２から受ける。次に、負荷分散部２０４は、各Ｓ−ＧＷ３０の負荷情報をＳ−ＧＷ管理部２０５から取得する。そして、負荷分散部２０４は、負荷が均等になるようにＳ−ＧＷ３０を１つ選択する。その後、負荷分散部２０４は、ベアラ設定要求を選択したＳ−ＧＷ３０へ送信する。その後、負荷分散部２０４は、ベアラ設定応答をＳ−ＧＷ３０から受信する。

次に、負荷分散部２０４は、ベアラ設定応答をＭＭＥ１に送信する。その後、負荷分散部２０４は、アタッチ要求を行った端末装置６と選択したＳ−ＧＷ３０との間のセッションＩＤをＭＭＥ１のパス制御部１０２から受信する。そして、負荷分散部２０４は、アタッチ要求を行った端末装置６に対応するＴＥＩＤを、Ｓ−ＧＷ３０を識別するためのＩＤ及びセッションＩＤから生成する。そして、負荷分散部２０４は、生成したＴＥＩＤをアタッチ要求を行った端末装置６の情報に対応させて認証部２０２に記憶させる。さらに、負荷分散部２０４は、生成したＴＥＩＤをＭＭＥ１の認証秘匿部１０４へ送信する。

また、負荷分散部２０４は、ｅＮＢ５からパケットを受信する。ここで、パケットには、ＧＴＰヘッダが付加されており、ＧＴＰヘッダにはＴＥＩＤが格納されている。負荷分散部２０４は、パケットのＧＴＰヘッダに格納されたＴＥＩＤを取得し、認証部２０２が有する認証情報により認証を行う。そして、負荷分散部２０４は、ＴＥＩＤにより示されるＳ−ＧＷ３０を介するセッションにパケットを送出する。

Ｓ−ＧＷ管理部２０５は、中継装置２の管理下にあるＳ−ＧＷ３０の負荷情報などを管理する。例えば、Ｓ−ＧＷ管理部２０５は、Ｓ−ＧＷ３０の帯域の使用率、ＣＰＵ使用率及びメモリ使用率といった負荷情報を取得する。そして、Ｓ−ＧＷ管理部２０５は、各Ｓ−ＧＷ３０の負荷情報を記憶する。

図１に戻って説明を続ける。ｅＮＢ５は、基地局装置である。ｅＮＢ５は、端末装置６との間で無線通信を行う。例えば、ｅＮＢ５は、アタッチ要求を端末装置６から受信した場合、受信したアタッチ要求をＭＭＥ１へ送信する。また、ｅＮＢ５は、ＭＭＥ１から受信したセッションＩＤを端末装置６へ送信する。さらにｅＮＢ５は、アタッチ応答をＭＭＥ１から受信した場合、受信したアタッチ応答を端末装置６へ送信する。

また、ｅＮＢ５は、データパケットを端末装置６から受信する。そして、ｅＮＢ５は、受信したデータパケットを中継装置２へ送信する。このデータパケットには、データとともにＧＴＰヘッダが含まれる。そして、ＧＴＰヘッダには、通信経路をあらわす情報としてＴＥＩＤが含まれる。このＴＥＩＤが、「通信経路情報」の一例にあたる。

さらに、ｅＮＢ５は、セッションの解放要求をＭＭＥ１から受信する。そして、ｅＮＢ５は、受信したセッションの解放要求を端末装置６へ送信する。

Ｐ−ＧＷ８は、位置情報の登録をＳ−ＧＷ３０から受ける。そして、Ｐ−ＧＷ８は、メッセージの認証を行い、端末装置６にＩＰアドレスを割り当てる。さらに、Ｐ−ＧＷ８は、端末装置６に設定するポリシーをＰＣＲＦ９から取得する。そして、Ｐ−ＧＷ８は、取得したポリシーを端末装置６に設定する。その後、Ｐ−ＧＷ８とＳ−ＧＷ３０との間に、ＰＭＩＰ（Proxy Mobile Internet Protocol）トンネルが作成される。

ＰＣＲＦ９は、端末装置６の利用者の契約情報や利用するアプリケーションに応じて、パケットに適用するポリシーを決定する。そして、ＰＣＲＦ９は、決定したポリシーをＰ−ＧＷ８に通知する。

次に、図４を参照して、ＧＷＩＤを用いたＳ−ＧＷ３０の正常性確認の処理の概要をまとめて説明する。図４は、ＧＷＩＤを用いたＳ−ＧＷの正常性確認の処理の概要を説明するための図である。図４では、ＧＷＩＤを用いたＳ−ＧＷ３０の正常性確認の処理の説明に用いない装置を省略している。

端末装置６は、ｅＮＢ５と中継装置２との間に設定されたＧＴＰトンネルを用いて通信を行う場合、図４に示すフォーマットを有するパケット５０を用いてデータを送信する。パケット５０は、ＧＴＰヘッダ、ＩＰ（Internet Protocol）アドレス、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）アドレス及びデータを有する。ＧＴＰヘッダには、ＴＥＩＤ５１が格納される。

ＴＥＩＤ５１には、Ｓ−ＧＷ３０を識別するためのＩＤ及びセッションＩＤが格納される。テーブル５２は、ＴＥＩＤ５１の一例を示すテーブルである。ＴＥＩＤ５１は、テーブル５２で示されるＳ−ＧＷ３０を識別するためのＩＤとセッションＩＤの組み合わせの何れかにあたる。例えば、図４では、ＴＥＩＤ５１は、１ビットのＳ−ＧＷ３０を識別するためのＩＤ及び５ビットのセッションＩＤで構成される。

この場合、中継装置２は、ＴＥＩＤ５１を用いてパケットの送信先のＳ−ＧＷ３０及びセッションを特定する。すなわち、中継装置２は、ＴＥＩＤ５１に格納されるＳ−ＧＷ３０を識別するためのＩＤを用いることで、Ｓ−ＧＷ３０を１つ特定することができる。

そこで、中継装置２は、自装置に通知された場合にＳ−ＧＷ３０を識別可能な情報をＭＭＥ１が把握できるように、ＴＥＩＤの中におけるＳ−ＧＷ３０を識別するためのＩＤの位置を示すマッピング情報をＭＭＥ１に通知する。例えば、図４では、中継装置２は、先頭の１ビットがＳ−ＧＷ３０を識別するためのＩＤであり、その後の５ビットがセッションＩＤであることを表す情報をマッピング情報としてＭＭＥ１に送信する。具体的には、中継装置２は、値が１のビットがＳ−ＧＷ３０を識別するためのＩＤを表すものとして「１０００００」というマッピング情報をＭＭＥ１へ送信する。

ＭＭＥ１は、マッピング情報を取得すると、自己が有するＴＥＩＤテーブル１４１から各Ｓ−ＧＷ３０に対応するＴＥＩＤを取り出し、マッピング情報を用いて各Ｓ−ＧＷ３０に対応するＧＷＩＤを抽出する。例えば、マッピング情報として「１０００００」を取得すると、ＭＭＥ１は、ＴＥＩＤが「ａｘｘｘｘｘ」であれば、そのＴＥＩＤから「ａ」をＧＷＩＤとして取得する。ＭＭＥ１は、各Ｓ−ＧＷ３０に対応するＧＷＩＤを取得し、図４に示すＧＷＩＤテーブル１４２を作成する。

中継装置２は、このＧＷＩＤテーブル１４２に登録されたＧＷＩＤにより指定されたＳ−ＧＷ３０の正常性確認の依頼をＭＭＥ１から受信し、ＧＷＩＤを用いて指定されたＳ−ＧＷ３０を特定して、特定したＳ−ＧＷ３０に対して正常性確認の処理を実行する。

このように、ＭＭＥ１は、ＤＮＳ４に登録されたＩＰを用いずに中継装置２に対してＳ−ＧＷ３０を指定して正常性確認を依頼することができるので、シングルアドレスを用いた構成であっても、各Ｓ−ＧＷ３０の障害の検出を行うことができる。

次に、図５を参照して、無線通信システム１００における正常性確認の処理の流れについて説明する。図５は、実施例に係る無線通信システムにおける正常性確認の処理のシーケンス図である。

端末装置６は、電源が投入された後に、新規のセッションをＳ−ＧＷ３１及び３２との間に確立する（ステップＳ１０１及びＳ１０２）。

次に、ＭＭＥ１のシーケンス制御部１０５は、マッピング情報の送信依頼を中継装置２のシーケンス制御部２０１に通知する（ステップＳ１０３）。例えば、シーケンス制御部１０５は、ＴＥＩＤの値として「０」を付与したＧＴＰ ｅｃｈｏ Ｒｅｑｕｅｓｔを中継装置２へ送信する。

中継装置２のシーケンス制御部２０１は、マッピング情報送信依頼をＭＭＥ１のシーケンス制御部１０５から受信する。次に、シーケンス制御部２０１は、認証部２０２からＴＥＩＤを取得し、マッピング情報を作成する。そして、シーケンス制御部２０１は、作成したマッピング情報をＭＭＥ１のシーケンス制御部２０１へ送信する（ステップＳ１０４）。例えば、シーケンス制御部２０１は、マッピング情報としてＳ−ＧＷ３０を識別するためのＩＤの位置を示す６ビットの情報がＴＥＩＤとして付与されたＧＴＰ ｅｃｈｏ ＲｅｓｐｏｎｓｅをＭＭＥ１へ送信する。

ＭＭＥ１のシーケンス制御部１０５は、マッピング情報を中継装置２のシーケンス制御部２０１から取得する。そして、シーケンス制御部１０５は、取得したマッピング情報をＭＭＥ１の認証秘匿部１０４へ送信する。認証秘匿部１０４は、ＴＥＩＤテーブル１４１からＳ−ＧＷ３１及び３２のＴＥＩＤを取得する。そして、認証秘匿部１０４は、マッピング情報を用いて取得したＴＥＩＤからＳ−ＧＷ３１及び３２に対応するＧＷＩＤを取得する。その後、認証秘匿部１０４は、Ｓ−ＧＷ３１及び３２に対応するＧＷＩＤをＧＷＩＤテーブル１４２に登録し、ＧＷＩＤテーブル１４２を更新する（ステップＳ１０５）。

その後、ＭＭＥ１のシーケンス制御部１０５は、ＧＷＩＤテーブル１４２からＳ−ＧＷ３１のＧＷＩＤを取得する。そして、シーケンス制御部１０５は、Ｓ−ＧＷ３１のＧＷＩＤを表す新しいＴＥＩＤを用いてＳ−ＧＷ３１の正常性確認を中継装置２のシーケンス制御部２０１に依頼する（ステップＳ１０６）。例えば、シーケンス制御部１０５は、新しいＴＥＩＤを付与したＧＴＰ ｅｃｈｏ Ｒｅｑｕｅｓｔを中継装置２に送信する。

中継装置２のシーケンス制御部２０１は、Ｓ−ＧＷ３１の正常性確認の依頼をＭＭＥ１のシーケンス制御部１０５から受ける。そして、シーケンス制御部２０１は、正常性確認の依頼に含まれるＧＷＩＤから正常性確認の対象がＳ−ＧＷ３１であると確認する。その後、シーケンス制御部２０１は、Ｓ−ＧＷ３１の正常性確認を障害検知部２０３へ依頼する。障害検知部２０３は、正常性確認の実行をＳ−ＧＷ３１に指示する。Ｓ−ＧＷ３１は、正常性確認の指示を受ける。そして、Ｓ−ＧＷ３１は、正常性確認を実行し、正常性確認の応答を中継装置２の障害検知部２０３へ送信する（ステップＳ１０７）。ここでは、Ｓ−ＧＷ３１に故障が発生していない場合で説明する。

中継装置２の障害検知部２０３は、Ｓ−ＧＷ３１の正常性確認の応答をシーケンス制御部２０１へ送信する。シーケンス制御部２０１は、Ｓ−ＧＷ３１の正常性確認の応答を障害検知部２０３から受ける。そして、シーケンス制御部２０１は、Ｓ−ＧＷ３１の正常性確認の確認結果の応答をＭＭＥ１のシーケンス制御部１０５へ送信する。例えば、シーケンス制御部２０１は、Ｓ−ＧＷ３１のＧＷＩＤを表すＴＥＩＤを付与したＧＴＰ ｅｃｈｏ ＲｅｓｐｏｎｓｅをＭＭＥ１に送信する。ＭＭＥ１のシーケンス制御部１０５は、Ｓ−ＧＷ３１の正常性確認の確認結果を中継装置２のシーケンス制御部２０１から受信する（ステップＳ１０８）。Ｓ−ＧＷ３１に故障が発生していないので、シーケンス制御部２０１は、そのまま処理を継続する。

次に、ＭＭＥ１のシーケンス制御部１０５は、ＧＷＩＤテーブル１４２からＳ−ＧＷ３２のＧＷＩＤを取得する。そして、シーケンス制御部１０５は、Ｓ−ＧＷ３２のＧＷＩＤを表す新しいＴＥＩＤを用いてＳ−ＧＷ３２の正常性確認を中継装置２のシーケンス制御部２０１に依頼する（ステップＳ１０９）。

中継装置２のシーケンス制御部２０１は、Ｓ−ＧＷ３２の正常性確認の依頼をＭＭＥ１のシーケンス制御部１０５から受ける。そして、シーケンス制御部２０１は、正常性確認の依頼に含まれる新しいＴＥＩＤからＧＷＩＤを取得し、正常性確認の対象がＳ−ＧＷ３２であると確認する。その後、シーケンス制御部２０１は、Ｓ−ＧＷ３２の正常性確認を障害検知部２０３へ依頼する。障害検知部２０３は、正常性確認の実行をＳ−ＧＷ３２に指示する。Ｓ−ＧＷ３２は、正常性確認の指示を受ける。そして、Ｓ−ＧＷ３２は、正常性確認を実行し、正常性確認の応答を中継装置２の障害検知部２０３へ送信する（ステップＳ１１０）。ここでは、Ｓ−ＧＷ３２に故障が発生していない場合で説明する。

中継装置２の障害検知部２０３は、Ｓ−ＧＷ３２の正常性確認の応答をシーケンス制御部２０１へ送信する。シーケンス制御部２０１は、Ｓ−ＧＷ３２の正常性確認の応答を障害検知部２０３から受ける。そして、シーケンス制御部２０１は、Ｓ−ＧＷ３２の正常性確認の確認結果の応答をＭＭＥ１のシーケンス制御部１０５へ送信する。例えば、シーケンス制御部２０１は、Ｓ−ＧＷ３２のＧＷＩＤを表すＴＥＩＤを付与したＧＴＰ ｅｃｈｏ ＲｅｓｐｏｎｓｅをＭＭＥ１に送信する。ＭＭＥ１のシーケンス制御部１０５は、Ｓ−ＧＷ３２の正常性確認の確認結果を中継装置２のシーケンス制御部２０１から受信する（ステップＳ１１１）。Ｓ−ＧＷ３２に故障が発生していないので、シーケンス制御部２０１は、そのまま処理を継続する。

次に、図６を参照して、無線通信システム１００における障害検知及び復旧の処理の流れについて説明する。図６は、実施例に係る無線通信システムにおける障害検知及び復旧の処理のシーケンス図である。ここでは、Ｓ−ＧＷ３１に障害が発生した場合で説明する。

ＭＭＥ１のシーケンス制御部１０５は、ＧＷＩＤテーブル１４２からＳ−ＧＷ３１のＧＷＩＤを取得する。そして、シーケンス制御部１０５は、Ｓ−ＧＷ３１のＧＷＩＤを用いてＳ−ＧＷ３１の正常性確認を中継装置２のシーケンス制御部２０１に依頼する（ステップＳ２０１）。

中継装置２のシーケンス制御部２０１は、Ｓ−ＧＷ３１の正常性確認の依頼をＭＭＥ１のシーケンス制御部１０５から受ける。そして、シーケンス制御部２０１は、正常性確認の依頼に含まれるＧＷＩＤから正常性確認の対象がＳ−ＧＷ３１であると確認する。その後、シーケンス制御部２０１は、Ｓ−ＧＷ３１の正常性確認を障害検知部２０３へ依頼する。障害検知部２０３は、正常性確認の実行をＳ−ＧＷ３１に指示する。Ｓ−ＧＷ３１は、正常性確認の指示を受ける。そして、Ｓ−ＧＷ３１は、正常性確認を実行する。Ｓ−ＧＷ３１は、故障が発生しているため、正常性確認の応答を行わない（ステップＳ２０２）。図６のステップＳ２０２におけるバツ印は、中継装置２とＳ−ＧＷ３１との間で正常な正常性確認の応答が為されないことを表す。

ＭＭＥ１の障害検知部２０３は、Ｓ−ＧＷ３１の正常性確認の応答をＳ−ＧＷ３１から受信しない。そのため、中継装置２のシーケンス制御部２０１は、Ｓ−ＧＷ３１の正常性確認の応答を受けず、Ｓ−ＧＷ３１の正常性確認の確認結果の応答をＭＭＥ１のシーケンス制御部１０５へ送信しない（ステップＳ２０３）。図６のステップＳ２０３におけるバツ印は、ＭＭＥ１と中継装置２との間で正常な正常性確認の応答が為されないことを表す。

次に、ＭＭＥ１のシーケンス制御部１０５は、ＧＷＩＤテーブル１４２からＳ−ＧＷ３２のＧＷＩＤを取得する。そして、シーケンス制御部１０５は、Ｓ−ＧＷ３２のＧＷＩＤを用いてＳ−ＧＷ３２の正常性確認を中継装置２のシーケンス制御部２０１に依頼する（ステップＳ２０４）。

中継装置２のシーケンス制御部２０１は、Ｓ−ＧＷ３２の正常性確認の依頼をＭＭＥ１のシーケンス制御部１０５から受ける。そして、シーケンス制御部２０１は、正常性確認の依頼に含まれるＧＷＩＤから正常性確認の対象がＳ−ＧＷ３２であると確認する。その後、シーケンス制御部２０１は、Ｓ−ＧＷ３２の正常性確認を障害検知部２０３へ依頼する。障害検知部２０３は、正常性確認の実行をＳ−ＧＷ３２に指示する。Ｓ−ＧＷ３２は、正常性確認の指示を受ける。そして、Ｓ−ＧＷ３２は、正常性確認を実行し、正常性確認の応答を中継装置２の障害検知部２０３へ送信する（ステップＳ２０５）。ここでは、Ｓ−ＧＷ３２に故障が発生していない場合で説明する。

中継装置２の障害検知部２０３は、Ｓ−ＧＷ３２の正常性確認の応答をシーケンス制御部２０１へ送信する。シーケンス制御部２０１は、Ｓ−ＧＷ３２の正常性確認の応答を障害検知部２０３から受ける。そして、シーケンス制御部２０１は、Ｓ−ＧＷ３２の正常性確認の確認結果の応答をＭＭＥ１のシーケンス制御部１０５へ送信する。ＭＭＥ１のシーケンス制御部１０５は、Ｓ−ＧＷ３２の正常性確認の確認結果を中継装置２のシーケンス制御部２０１から受信する（ステップＳ２０６）。Ｓ−ＧＷ３２に故障が発生していないので、シーケンス制御部２０１は、そのまま処理を継続する。

ＭＭＥ１のシーケンス制御部１０５は、中継装置２からＳ−ＧＷ３１の正常性確認の正常な応答が返ってきていないので、端末装置６のＳ−ＧＷ３１を経由するセッション解放をパス制御部１０２に指示する。パス制御部１０２は、Ｓ−ＧＷ３１を経由するセッションのセッション解放要求を端末装置６へ送信する（ステップＳ２０７）。

端末装置６は、セッションの解放要求をＭＭＥ１のパス制御部１０２から受信する。そして、端末装置６は、Ｓ−ＧＷ３１を経由するセッションを解放する。また、ＭＭＥ１のシーケンス制御部１０５は、Ｓ−ＧＷ３１を経由するセッションの解放をＭＭＥ１の認証秘匿部１０４に通知する。認証秘匿部１０４は、ＴＥＩＤテーブル１４１からＳ−ＧＷ３１のＴＥＩＤを削除する。さらに、認証秘匿部１０４は、Ｓ−ＧＷ３１に対応するＧＷＩＤをＧＷＩＤテーブル１４２から削除し、ＧＷＩＤテーブル１４２を更新する（ステップＳ２０８）。

その後、ＭＭＥ１のシーケンス制御部１０５は、更新されたＧＷＩＤテーブル１４２を生成して、周期的にＧＷＩＤテーブル１４２に登録されたＳ−ＧＷ３０に対する正常性確認を中継装置２のシーケンス制御部２０１に依頼する（ステップＳ２０９）。

次に、図７及び８を参照して、正常性確認の処理の流れについて詳細に説明する。図７は、正常性確認処理のフローチャートである。図８は、正常性確認処理によるＴＥＩＤテーブル及びＧＷＩＤテーブルの遷移を表す図である。ここでは、Ｓ−ＧＷ３０としてＳ−ＧＷ＃１〜＃３が存在し、Ｓ−ＧＷ＃１を経由するセッションが確立している場合で説明する。

シーケンス制御部１０５は、セッションを確立したＳ−ＧＷ３０のＧＷＩＤが登録済みか否かを判定する（ステップＳ３０１）。セッションを確立したＳ−ＧＷ３０のＧＷＩＤが登録済みの場合（ステップＳ３０１：肯定）、シーケンス制御部１０５は、ステップＳ３０５へ進む。

これに対して、セッションを確立したＳ−ＧＷ３０のＧＷＩＤが登録されていない場合（ステップＳ３０１：否定）、シーケンス制御部１０５は、ＴＥＩＤ値として「０」を付与したＧＴＰ ｅｃｈｏ Ｒｅｑｕｅｓｔを生成する。そして、シーケンス制御部１０５は、マッピング情報の送信依頼としてＧＴＰ ｅｃｈｏ Ｒｅｑｕｅｓｔを中継装置２のシーケンス制御部２０１へ送出する（ステップＳ３０２）。

中継装置２のシーケンス制御部２０１は、ＴＥＩＤ値として「０」が付与されたＧＴＰ ｅｃｈｏ ＲｅｑｕｅｓｔをＭＭＥ１のシーケンス制御部１０５から受信する。次に、シーケンス制御部２０１は、マッピング情報を付与したＧＴＰ ｅｃｈｏ Ｒｅｓｐｏｎｓｅを生成し、ＭＭＥ１のシーケンス制御部１０５へ送出する（ステップＳ３０３）。

ＭＭＥ１のシーケンス制御部１０５は、マッピング情報が付与されたＧＴＰ ｅｃｈｏ Ｒｅｓｐｏｎｓｅを中継装置２のシーケンス制御部２０１から受信する。シーケンス制御部１０５は、マッピング情報を認証秘匿部１０４へ送信する。認証秘匿部１０４は、図８に示すＴＥＩＤテーブル１４１ＡからＳ−ＧＷ＃１のＴＥＩＤである「ａｘｘｘｘｘ」を取得する。そして、認証秘匿部１０４は、マッピング情報を用いて取得したＴＥＩＤである「ａｘｘｘｘｘ」からＳ−ＧＷ＃１のＧＷＩＤである「ａ」を取得する。そして、認証秘匿部１０４は、ＧＷＩＤテーブル１４２にＳ−ＧＷ＃１のＧＷＩＤを登録し、ＧＷＩＤテーブル１４２を更新する（ステップＳ３０４）。

これにより、例えば、図８に示すように、ＧＷＩＤテーブル１４２Ａは、更新されＧＷＩＤテーブル１４２ＢのようにＳ−ＧＷ＃１のＧＷＩＤが登録される。また、ＴＥＩＤテーブル１４１Ａは、更新されてないのでＴＥＩＤテーブル１４１Ｂに示すように登録内容は変化しない。

ＭＭＥ１のシーケンス制御部１０５は、ＧＷＩＤテーブル１４２からＧＷＩＤを取得する。そして、シーケンス制御部１０５は、取得したＧＷＩＤを表す新しいＴＥＩＤを付与したＧＴＰ ｅｃｈｏ Ｒｅｑｕｅｓｔを生成する。そして、シーケンス制御部１０５は、取得したＧＷＩＤを表す新しいＴＥＩＤが付与されたＧＴＰ ｅｃｈｏ Ｒｅｑｕｅｓｔを中継装置２のシーケンス制御部２０１へ送出する（ステップＳ３０５）。

中継装置２のシーケンス制御部２０１は、ＧＷＩＤを表す新しいＴＥＩＤが付与されたＧＴＰ ｅｃｈｏ ＲｅｑｕｅｓｔをＭＭＥ１のシーケンス制御部１０５から受信する。そして、シーケンス制御部２０１は、ＧＴＰ ｅｃｈｏ ＲｅｑｕｅｓｔからＧＷＩＤを取得し、取得したＧＷＩＤに対応するＳ−ＧＷ３０に対して正常性確認を実行させる（ステップＳ３０６）。

次に、図９及び１０を参照して、障害検知及び復旧の流れについて詳細に説明する。図９は、障害検知及び復旧処理のフローチャートである。図１０は、復旧処理によるＴＥＩＤテーブル及びＧＷＩＤテーブルの遷移を表す図である。ここでは、Ｓ−ＧＷ３０としてＳ−ＧＷ＃１〜＃３が存在し、Ｓ−ＧＷ＃１を経由するセッションが確立されている場合で説明する。

ＭＭＥ１のシーケンス制御部１０５は、ＧＷＩＤテーブル１４２からＳ−ＧＷ＃１のＧＷＩＤを取得する。そして、シーケンス制御部１０５は、Ｓ−ＧＷ＃１のＧＷＩＤを表す新しいＴＥＩＤを付与したＧＴＰ ｅｃｈｏ Ｒｅｑｕｅｓｔを生成する。そして、シーケンス制御部１０５は、Ｓ−ＧＷ＃１のＧＷＩＤを表す新しいＴＥＩＤが付与されたＧＴＰ ｅｃｈｏ Ｒｅｑｕｅｓｔを中継装置２のシーケンス制御部２０１へ送出する（ステップＳ４０１）。

中継装置２のシーケンス制御部２０１は、Ｓ−ＧＷ＃１のＧＷＩＤを表す新しいＴＥＩＤが付与されたＧＴＰ ｅｃｈｏ ＲｅｑｕｅｓｔをＭＭＥ１のシーケンス制御部１０５から受信する。そして、シーケンス制御部２０１は、ＧＴＰ ｅｃｈｏ Ｒｅｑｕｅｓｔに付与されたＴＥＩＤからＳ−ＧＷ＃１のＧＷＩＤを取得し、取得したＧＷＩＤに対応するＳ−ＧＷ＃１に対して正常性確認の処理を実行させる（ステップＳ４０２）。

ＭＭＥ１のシーケンス制御部１０５は、ＧＴＰ ｅｃｈｏ Ｒｅｓｐｏｎｓｅを受信したか否かを判定する（ステップＳ４０３）。ＧＴＰ ｅｃｈｏ Ｒｅｓｐｏｎｓｅを受信した場合（ステップＳ４０３：肯定）、シーケンス制御部１０５は、ステップＳ４０６へ進む。

これに対して、ＧＴＰ ｅｃｈｏ Ｒｅｓｐｏｎｓｅを受信していない場合（ステップＳ４０３：否定）、シーケンス制御部１０５は、障害が発生したＳ−ＧＷ３０を識別する。ここでは、シーケンス制御部１０５は、障害が発生したＳ−ＧＷ３０としてＳ−ＧＷ＃１を特定する。シーケンス制御部１０５は、端末装置６のＳ−ＧＷ＃１を経由するセッションの解放をパス制御部１０２に指示する。次に、パス制御部１０２は、Ｓ−ＧＷ＃１のセッション解放を端末装置６に指示する（ステップＳ４０４）。端末装置６は、セッション解放の指示を受けて、Ｓ−ＧＷ＃１を経由するセッションを解放する。

ＭＭＥ１のシーケンス制御部１０５は、Ｓ−ＧＷ＃１を経由するセッションの解放を認証秘匿部１０４へ送信する。認証秘匿部１０４は、図１０に示すＴＥＩＤテーブル１４１ＣからＳ−ＧＷ＃１のＴＥＩＤを削除する。さらに、認証秘匿部１０４は、ＧＷＩＤテーブル１４２からＳ−ＧＷ＃１のＧＷＩＤを削除し、ＧＷＩＤテーブル１４２を更新する（ステップＳ４０５）。

ＭＭＥ１のシーケンス制御部１０５は、更新されたＧＷＩＤテーブル１４２からＧＷＩＤを取得する。この場合、Ｓ−ＧＷ＃１のＧＷＩＤはＧＷＩＤテーブル１４２から削除されているので、シーケンス制御部１０５は、Ｓ−ＧＷ＃１のＧＷＩＤは取得しない。そして、シーケンス制御部１０５は、取得したＧＷＩＤを表す新しいＴＥＩＤを付与したＧＴＰ ｅｃｈｏ Ｒｅｑｕｅｓｔを生成する。そして、シーケンス制御部１０５は、Ｓ−ＧＷ＃１のＧＷＩＤを表す新しいＴＥＩＤが付与されたＧＴＰ ｅｃｈｏ Ｒｅｑｕｅｓｔを中継装置２のシーケンス制御部２０１へ送出する（ステップＳ４０６）。

中継装置２のシーケンス制御部２０１は、更新されたＧＷＩＤテーブル１４２に登録されたＧＷＩＤを表す新しいＴＥＩＤが付与されたＧＴＰ ｅｃｈｏ ＲｅｑｕｅｓｔをＭＭＥ１のシーケンス制御部１０５から受信する。そして、シーケンス制御部２０１は、ＧＴＰ ｅｃｈｏ Ｒｅｑｕｅｓｔに付与されたＴＥＩＤから更新されたＧＷＩＤテーブル１４２に登録されたＧＷＩＤを取得する。その後、シーケンス制御部２０１は、取得したＧＷＩＤに対応するＳ−ＧＷ３０に対して正常性確認の処理を実行させる（ステップＳ４０７）。

これにより、例えば、図１０に示すように、ＴＥＩＤテーブル１４１ＣからＳ−ＧＷ＃１のＴＥＩＤが削除され、ＴＥＩＤテーブル１４１Ｄのように更新される。また、ＧＷＩＤテーブル１４２ＣからＳ−ＧＷ＃１のＧＷＩＤが削除され、ＧＷＩＤテーブル１４２Ｄのように更新される。

以上に説明したように、本実施例に係るＭＭＥ及び中継装置を含む無線通信システムにおいて、ＭＭＥは、ＴＥＩＤからＳ−ＧＷを識別するためのＧＷＩＤを取得し、取得したＧＷＩＤを用いて各Ｓ−ＧＷの正常性確認を中継装置に依頼する。これにより、中継装置は、ＭＭＥにより正常性確認の対象として指定されたＳ−ＧＷを特定することができ、指定されたＳ−ＧＷの正常性確認を行うことができる。

すなわち、ＭＭＥは、シングルアドレスを用いてＳ−ＧＷとの間で通信を行うとともに、各Ｓ−ＧＷを指定して正常性確認を実行することができる。これにより、Ｓ−ＧＷの柔軟な増減設を容易に行え、且つ、Ｓ−ＧＷの障害検知を適切に行うことができる。したがって、保守者の手間を軽減でき、また、迅速に通信を復旧することができる。

また、Ｓ−ＧＷの識別にＴＥＩＤを用いているため、本実施例に係る無線通信システムは、従来の機能を活用して容易に実現することが可能である。なお、以上で説明した機能を有さないＭＭＥであっても、ＭＭＥと中継装置との間の正常性確認そのものは可能である。そのため、以上で説明した機能を有するＭＭＥとその機能を有さないＭＭＥとの両立性を確保することができる。

（ハードウェア構成）
次に、図１１を参照して、ＭＭＥ１のハードウェア構成について説明する。図１１は、ＭＭＥのハードウェア構成図である。

ＭＭＥ１は、図１１に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）９１、メモリ９２、ハードディスク９３及び回線インタフェース９４を有する。

回線インタフェース９４は、例えば、ｅＮＢ５及び中継装置２に接続するためのインタフェースである。

ハードディスク９３は、図２に例示した、モビリティ制御部１０１、パス制御部１０２、ハンドオーバ制御部１０３、認証秘匿部１０４及びシーケンス制御部１０５の機能を実現するためのプログラムを含む各種プログラムを格納する。

ＣＰＵ９１は、ハードディスク９３から各種プログラムを読み出し、メモリ９２上に展開して実行する。これにより、ＣＰＵ９１及びメモリ９２は、図２に例示した、モビリティ制御部１０１、パス制御部１０２、ハンドオーバ制御部１０３、認証秘匿部１０４及びシーケンス制御部１０５の機能を実現する。

次に、図１２を参照して、中継装置２のハードウェア構成について説明する。図１２は、中継装置のハードウェア構成図である。

中継装置２は、図１２に示すように、ＣＰＵ９５、メモリ９６、ハードディスク９７及び回線インタフェース９８を有する。

回線インタフェース９８は、例えば、ｅＮＢ５及びＭＭＥ１に接続するためのインタフェースである。

ハードディスク９７は、図３に例示した、シーケンス制御部２０１、認証部２０２、障害検知部２０３、負荷分散部２０４及びＳ−ＧＷ管理部２０５の機能を実現するためのプログラムを含む各種プログラムを格納する。

ＣＰＵ９５は、ハードディスク９７から各種プログラムを読み出し、メモリ９６上に展開して実行する。これにより、ＣＰＵ９５及びメモリ９６は、図３に例示した、シーケンス制御部２０１、認証部２０２、障害検知部２０３、負荷分散部２０４及びＳ−ＧＷ管理部２０５の機能を実現する。

１ ＭＭＥ
２ 中継装置
４ ＤＮＳ
５ ｅＮＢ
６ 端末装置
７ ＨＳＳ
８ Ｐ−ＧＷ
９ ＰＣＲＦ
１０ Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理機構
２０ Ｕ−Ｐｌａｎｅ処理機構
３０〜３３ Ｓ−ＧＷ
１００ 無線通信システム
１０１ モビリティ制御部
１０２ パス制御部
１０３ ハンドオーバ制御部
１０４ 認証秘匿部
１０５ シーケンス制御部
１４１ ＴＥＩＤテーブル
１４２ ＧＷＩＤテーブル
２０１ シーケンス制御部
２０２ 認証部
２０３ 障害検知部
２０４ 負荷分散部
２０５ Ｓ−ＧＷ管理部

Claims (4)

1. 複数のゲートウェイ装置、中継装置及び通信制御装置を有する通信システムであって、
   前記通信制御装置は、
   前記ゲートウェイ装置の識別情報を特定するための特定情報を前記中継装置から受信し、受信した前記特定情報を基に、前記ゲートウェイ装置の識別情報を取得する識別情報取得部と、
   前記識別情報取得部により取得された前記識別情報を用いて前記中継装置に対して前記ゲートウェイ装置の動作検証を依頼し、前記動作検証の結果を取得する検証制御部とを備え、
   前記中継装置は、
   前記特定情報を取得し前記識別情報取得部へ通知する識別情報通知部と、
   前記検証制御部から前記動作検証の依頼を取得し、前記動作検証の依頼で指定された前記識別情報を有する前記ゲートウェイ装置の前記動作検証を行い、前記動作検証の結果を前記検証制御部へ送信する障害検知部とを備えた
   ことを特徴とする通信システム。
2. 前記ゲートウェイ装置を介する通信経路を指定して通信を行う端末装置をさらに備え、
   前記識別情報通知部は、前記端末装置による前記通信経路の指定において使用される前記ゲートウェイ装置の前記識別情報を含む通信経路情報を基に、前記特定情報を取得することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
3. 前記識別情報通知部は、前記通信経路情報における前記識別情報の格納位置を示す位置情報を取得し、取得した前記位置情報を前記識別情報取得部へ送信し、
   前記識別情報取得部は、前記通信経路情報を予め記憶しており、前記識別情報通知部から前記位置情報を受信し、受信した前記位置情報を基に、前記通信経路情報から前記識別情報を取得することを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
4. 複数のゲートウェイ装置、中継装置及び通信制御装置を有する通信システムにおける通信制御方法であって、
   前記中継装置に、前記ゲートウェイ装置の識別情報を特定するための特定情報を取得させ、前記通信制御装置へ通知させ、
   前記通信制御装置に、前記特定情報を前記中継装置から受信させ、受信した前記特定情報を基に前記ゲートウェイ装置の識別情報を取得させ、取得した識別情報を用いて前記中継装置に対して前記ゲートウェイ装置の動作検証を依頼させ、
   前記中継装置に、前記動作検証の依頼を前記通信制御装置から取得させ、前記動作検証の依頼で指定された前記識別情報を有する前記ゲートウェイ装置の前記動作検証を行わせ、前記動作検証の結果を前記通信制御装置へ送信させ、
   前記通信制御装置に、前記動作検証の結果を前記中継装置から取得させる
   ことを特徴とする通信制御方法。

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