JP2020167598A - 通信システム、転送用装置及び転送用プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】通信経路を迅速に確立する通信システム、転送用装置及び転送用プログラムを提供する。【解決手段】通信システム１１は、移動体端末１３と無線通信する通信装置としてのパケット交換器１７を介し、通信先端末１３へのデータの転送を行う転送用装置２２と、転送用装置２２のデータの転送の制御を行う制御装置２１とを備える。制御装置２１は、受信部４１と送信部４２とを有する。受信部４１は、移動体端末１３からの接続要求を受信する。送信部４２は、接続要求に対する接続応答メッセージに、転送に利用する転送用装置２２とパケット交換器１７との間の通信経路に関する経路情報を付加して、移動体端末に送信する。転送用装置２２は、接続応答メッセージに含まれる経路情報に対応する通信経路を用いて、転送を行う。【選択図】図２

Description

本発明は、通信システム、転送用装置及び転送用プログラムに関する。

近年の通信データの急激な増大などに伴って、移動体通信で処理する制御信号（Ｃプレーン信号）とユーザデータ信号（Ｕプレーン信号）とを分離して処理するＣ／Ｕ分離が知られている。

特許文献１には、Ｃ／Ｕ分離構成のＣプレーン装置（制御装置）とＵプレーン装置（転送用装置）とで構成されたパケットデータネットワークゲートウェイ（ＰＧＷ）において、接続要求メッセージを受けたＣプレーン装置が、選択したＵプレーン装置に通信経路を転送用情報として送信している。そして、特許文献１は、Ｕプレーン装置は、受信した転送用情報を用いて、自身が保持している転送用情報を更新し、これにより、ＣプレーンとＵプレーンとの各々が保持する情報を同じにして同期された状態にし、そして、Ｃプレーン装置が接続応答メッセージを移動体端末に送信している。

特開２０１７−０５０７４７号公報

特許文献１の手法において、接続要求メッセージを受けたＣプレーン装置は、接続応答メッセージを移動体端末に送信するまでに、一度、通信経路を設定するためにＵプレーン装置との情報の送受信処理を行い、Ｕプレーン装置に転送用情報を記憶させる必要があった。

そこで、本発明は、通信経路を迅速に確立する通信システム、転送用装置、及び転送用プログラムを提供することを目的とする。

本発明の通信システムは、移動体端末と無線通信する通信装置を介し、通信先へのデータの転送を行う転送用装置と、転送用装置のデータの転送の制御を行う制御装置とを備える。制御装置は、受信部と送信部とを含む。受信部は、移動体端末からの接続要求を受信する。送信部は、接続要求に対する接続応答メッセージに、上記転送に利用する転送用装置と通信装置との間の通信経路に関する経路情報を付加して、移動体端末に送信する。転送用装置は、接続応答メッセージに含まれる経路情報に対応する通信経路を用いて、転送を行う。

本発明の転送用装置は、移動体端末と無線通信する通信装置を介して通信先へのデータの転送を行う転送用装置であり、移動体端末からの接続要求に対して転送の制御を行う制御装置から送信される接続応答メッセージに付加されている転送に利用する転送用装置と通信装置との間の通信経路に関する経路情報を取得し、取得した経路情報に対応する通信経路を用いて転送を行う。

本発明の転送用プログラムは、移動体端末と無線通信する通信装置を介して通信先へのデータを転送するコンピュータに、移動体端末からの接続要求に対して転送の制御を行う制御装置から送信される接続応答メッセージに付加されている転送に利用する転送用装置と通信装置との間の通信経路に関する経路情報を取得し、取得した経路情報に対応する通信経路を用いて上記データを転送させる。

上記送信部は、転送用装置を経由して、接続応答メッセージを移動体端末に送信することが好ましい。これにより、制御装置と転送用装置との同期処理が無くなり、転送に用いる通信経路がより迅速に確立され、そのため、通信が迅速化される。

送信部は、拡張領域に経路情報を含む接続応答メッセージを送信し、転送用装置は、接続応答メッセージの拡張領域から取得した経路情報を記憶することが好ましい。これにより、転送用装置を経由して接続応答メッセージを移動体端末に送信することができる。

本発明によれば、通信経路が迅速に確立される。

通信システムを含むネットワーク全体の一例を示す概略図である。 通信システムのブロック図である。 転送用装置を経由する接続応答メッセージの内容の説明図である。 制御装置及び転送用装置の電気的構成を示す構成図である。 データ及び情報の流れを説明するシーケンス図である。

移動体通信システムは、移動体端末から通信先へユーザデータを送るＵプレーン装置の処理（以下、「Ｕプレーン処理」と称す）と、ユーザデータを送るための制御データを送って制御するＣプレーン装置の処理（以下、「Ｃプレーン処理」と称す）とを行う。Ｕプレーン処理には、移動体端末からユーザデータを転送する転送用装置（Ｕプレーン装置）が用いられる。また、Ｃプレーン処理には、送られてくる制御データを処理したり、新たな制御データを生成する制御装置（Ｃプレーン装置）が用いられる。

Ｃプレーン処理には、Ｕプレーン処理においてユーザデータを送るための通信経路を確立する処理がある。通信経路は、移動体端末からの接続要求メッセージを受け、これに対する接続応答メッセージが移動体端末に送られることで確立される。通信経路の確立は、接続を要求する移動体端末が電源をオンにした、すなわちオフからオンに切り替えた場合や、通信中の移動体端末の移動によって基地局が変わる場合などに、移動体端末側から要求される。

通信経路の確立は、制御装置が接続要求メッセージを受信し、受信した接続要求メッセージに基づいて制御装置が行う制御にて転送用装置に通信経路を設定し、制御装置が移動体端末に接続応答メッセージを送信する流れとなっている。このため、接続応答メッセージを制御装置が移動体端末に送信するためには、制御装置と転送用装置との間の同期処理が行われる。つまり、通信経路の設定の際には、転送用装置は制御装置からの接続要求メッセージに含まれる情報を記憶するなどの処理を行い、こうした処理を待ってから接続応答メッセージは制御装置から移動体端末に送信されている。

図１には、本発明の実施形態の一例である通信システム１１を含むネットワークシステム１２の概略を示しており、このネットワークシステムは移動体端末１３から通信先としての通信先端末１４への通信を行う。ネットワークシステム１２は、通信システム１１と、パケット交換器１７と、パケットデータネットワーク（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｎｅｔｗｏｒｋ、以下「ＰＤＮ」と称する）１８などから構成される。この例では、通信先端末１４は、ＰＤＮ１８に接続するものとする。パケット交換器１７と通信システム１１とは、これら相互の間に設けられているネットワーク１９とともに、いわゆるモバイルコアネットワークを構成している。

パケット交換器１７は、移動体端末１３から通信先端末１４へ送るデータ（パケット）であるユーザテータを、他の通信装置へ接続するノード機能を担うサービングゲートウェイ（Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｇａｔｅｗａｙ、以下「ＳＧＷ」と称する）（図示無し）を含む。パケット交換器１７は、モビリティマネージメントエンティティ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｅｎｔｉｔｙ、「ＭＭＥ」と称される場合がある）（図示無し）からの制御メッセージに基づいて制御を行う。

通信システム１１は、ＰＤＮ１８との接続を担い、ユーザデータと制御データとを分けて送受信するＣ／Ｕ分離方式によって、ユーザデータの転送や、転送に先立って、転送に係る通信の確立の制御などを行う。通信の確立の中には、通信経路の確立がある。通信システム１１は、複数のＰＤＮ１８と接続可能であり、移動体端末１３からＰＤＮ１８へのユーザデータをＰＤＮ１８へ転送する際に、複数のＰＤＮ１８から目的とするＰＤＮ１８を識別する情報を使用して、転送を行う。なお、図１においては、上記複数のＰＤＮ１８のうちひとつだけを描いてある。

通信システム１１は、制御装置２１と、複数の転送用装置２２を有する転送用装置ユニット２３などから構成されている。複数の転送用装置２２の各々は、制御装置２１と通信回線を用いて接続されており、ネットワークを介して接続されていてもよい。転送用装置２２は、パケット交換器１７などを介して、移動体端末１３からのユーザデータを通信先端末１４へ転送するユーザプレーン（Ｕプレーン）処理を行うＵプレーン装置である。複数の転送用装置２２は互いに同様の構成をもつ。

制御装置２１は、例えば、移動体端末１３の移動管理や通信経路（セッション）管理、移動体端末１３の認証など、制御プレーン（Ｃプレーン）処理を行うＣプレーン装置である。このように、制御装置２１は、転送用装置２２の転送の制御を行う。図１においては、図示の煩雑化を避けるため、転送用装置の個数を３つとして描いてあるが、転送用装置の個数はこれに限定されず、２または４以上であってよい。このように、通信システム１１は制御装置２１と転送用装置２２とを備え、Ｃ／Ｕ分離で処理を行うパケットデータネットワークゲートウェイ（以下「ＰＧＷ」と称する）を含む。

通信システム１１は、ネットワーク１９を介してパケット交換器１７との間で、Ｃプレーン処理を行うことにより転送に用いる通信経路を確立し、Ｕプレーンの通信経路が確立されている間は、移動体端末１３と通信先端末１４とは、任意のタイミングで通信が可能である。なお、パケット交換器１７は、図１に示すネットワークシステム１２全体の中で、いわゆるＭＮＯ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｏｐｅｒａｔｏｒ，移動体通信事業者）側の装置として設けられており、通信システム１１は、いわゆるＭＶＮＯ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｖｉｒｔｕａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｏｐｅｒａｔｏｒ，仮想移動体通信事業者）側の装置として設けられている。

通信システム１１は、図２に示すように、上記の制御装置２１及び転送用装置２２と、第１経路制御部３１と、第２経路制御部３２などで構成されている。なお、パケット交換器１７と通信システム１１との間には前述の通りネットワーク１９（図１参照）があるが、図２においてはネットワーク１９の図示を略してある。また、通信システム１１は、複数の転送用装置２２を有する転送用装置ユニット２３（図１参照）を備えるが、図２においては転送用装置２２をひとつのみ図示し、転送用装置ユニット２３の図示を略す。

第１経路制御部３１は、パケット交換器１７と、制御装置２１と、転送用装置２２と、第２経路制御部３２との各々に接続している。第２経路制御部３２は、ＰＤＮ１８と、転送用装置２２と、第１経路制御部３１との各々に接続している。第１経路制御部３１及び第２経路制御部３２は、データ内にある通信先（宛先）や送信元などの情報を参照して、当該データを送る経路を制御するためのものであり、ルータの機能を有している。

例えば、第１経路制御部３１は、移動体端末１３から制御装置２１宛へのデータは制御装置２１に送る。第１経路制御部３１は、移動体端末１３から通信先端末１４宛へのデータは転送用装置２２に送り、転送用装置２２を介した通信先端末１４からの移動体端末１３宛へのデータはパケット交換器１７へ送る。また、この例では、制御装置２１からの移動体端末１３宛のデータについては、転送用装置２２へ送る。第１経路制御部３１は、ルーティングテーブルを有しており、このルーティングテーブルを予め設定しておくことで、上記のような送信が実現される。第２経路制御部３２は、移動体端末１３宛のデータは第１経路制御部３１に送り、通信先端末１４宛のデータは通信先端末１４が接続しているＰＤＮ１８に送る。

制御装置２１は、受信部４１と送信部４２とを備える。受信部４１は、第１経路制御部３１と接続しており、移動体端末１３からの接続要求メッセージを受信する。接続要求メッセージは、移動体端末１３と通信先端末１４が接続するＰＤＮ１８との間の通信経路の確立を要求するデータであり、Ｃプレーン処理に用いる制御データのひとつである。

具体的には、移動体端末１３がパケット交換器１７に接続要求メッセージを送り、この接続要求メッセージには、例えば移動体端末１３の識別情報やＰＤＮ情報が含まれる。ＰＤＮ情報は、移動体端末１３から通信先端末１４へ送るユーザデータを通信システム１１が転送する際に用いるＰＤＮ１８に関するデータであり、通信先端末１４に関する情報が含まれていてもよい。パケット交換器１７は、Ｃプレーン処理の際のパケット交換器１７のＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスや、Ｕプレーン処理の際のパケット交換器１７のＩＰアドレスを保持しており、これらを、移動体端末１３から受信した接続要求メッセージに加える。そしてパケット交換器１７は、移動体端末１３の識別情報、ＰＤＮ情報、パケット交換器１７のＩＰアドレスなどを含む接続要求メッセージを通信システム１１へ送る。パケット交換器１７に第１経路制御部３１を介して接続している通信システムの受信部４１はこれら情報が含まれる接続要求メッセージを受信する。

なお、上記の移動体端末１３の識別情報としては、例えばＩＭＳＩ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ，国際移動体加入者識別番号）や、ＩＭＥＩ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）があり、これらのうちのいずれか一方でもよい。ＩＭＳＩは移動体端末１３の加入者（ユーザ）に割り当てられた固有の番号であり、ＩＭＥＩは移動体端末１３に割り振られた固有の番号である。以降の説明においては、これらをまとめて「識別情報ＳＩＤ」と記載する。また、以降の説明においては、Ｃプレーン処理の際のパケット交換器１７のＩＰアドレスには符号ＣＩＰａを付して、これを「ＩＰアドレスＣＩＰａ」と記載し、Ｕプレーン処理の際のパケット交換器１７のＩＰアドレスには符号ＵＩＰａを付して、これを「ＩＰアドレスＵＩＰａ」と記載する。

送信部４２は、パケット交換器１７からの接続要求メッセージから、パケット交換器１７とのＣプレーン処理に用いる情報及びパケット交換器１７とのＵプレーン処理に用いる情報を生成し、また、ユーザデータの送信の際に用いる移動体端末１３のＩＰアドレスを生成する。以下の説明においては、移動体端末のＩＰアドレスには符号ＭＩＰを付して、「ＩＰアドレスＭＩＰ」と記載する。パケット交換器１７とのＣプレーン処理に用いる上記情報としては、例えば、Ｃプレーン処理を行う制御装置２１のＩＰアドレスと、Ｃプレーン処理を行う制御装置２１が使用するトンネルを識別するトンネル識別情報とがある。以下の説明においては、Ｃプレーン処理を行う制御装置２１のＩＰアドレスには符号ＣＩＰｂを付して、これを「ＩＰアドレスＣＩＰｂ」と記載する。Ｃプレーン処理を行う際の制御装置２１が使用するトンネルは、Ｕプレーン処理を行う際の前述のトンネルとしている。また、パケット交換器１７とのＵプレーン処理に用いる上記情報としては、例えば、ユーザデータの転送を行う転送用装置２２のＩＰアドレスと、Ｕプレーン処理を行う転送用装置２２が使用するトンネルを識別するトンネル識別情報とがある。以下の説明においては、転送を行う転送用装置２２のＩＰアドレスには符号ＵＩＰｂを付して、これを「ＩＰアドレスＵＩＰｂ」と記載する。

Ｃプレーン処理を行う制御装置２１が使用するトンネルは、移動体端末１３からのデータ通信の際にパケット交換器１７が通信システム１１との通信に使用する通信経路である。パケット交換器１７は、移動体端末毎に異なるトンネルを利用するものとする。前述のトンネル識別情報は、言い換えると、ユーザデータの転送の際にパケット交換器１７と転送用装置２２間で使用されるトンネルを識別する情報である。以下の説明においてはトンネル識別情報に符号ＴＩＤを付して、「トンネル識別情報ＴＩＤ」と記載する。なお、トンネル識別情報ＴＩＤとＩＰアドレスＵＩＰｂとは通信システム１１にあらかじめ登録された中から、接続要求メッセージに応じて払いだす。

なお、本例の送信部４２は、移動体端末１３が使用するＵプレーン処理用の通信経路を割り当てる転送用装置２２を複数（図１においては３つ）のうちから選択する処理も行う。図２には、選択された所定の転送用装置２２を描いており、ＩＰアドレスＵＩＰｂは、選択した転送用装置２２のＩＰアドレスである。ＩＰアドレスＭＩＰには、選択した転送用装置２２にあらかじめ割り当てられた複数の端末用ＩＰアドレスのうち、未使用のものが払いだされる。

送信部４２は、受信した接続要求メッセージに含まれるＣプレーン処理情報（識別情報ＳＩＤ，ＩＰアドレスＣＩＰａ）、Ｕプレーン処理情報（ＩＰアドレスＵＩＰａ、ＰＤＮ情報）、生成したＩＰアドレスＣＩＰｂ、ＩＰアドレスＵＩＰｂ、トンネル識別情報ＴＩＤ、ＩＰアドレスＭＩＰを紐付けて、制御装置２１に設けた記憶部（図示無し）に記憶してこの記憶部の情報を更新する。

また、送信部４２は第１経路制御部３１に接続しており、上記の各情報のうち、ＩＰアドレスＣＩＰａ、ＩＰアドレスＵＩＰａ、ＰＤＮ情報、ＩＰアドレスＣＩＰｂ、ＩＰアドレスＵＩＰｂ、トンネル識別情報ＴＩＤ、ＩＰアドレスＭＩＰ）を、移動体端末１３に送信する。

このように、送信部４２は、受信部４１が受信した接続要求メッセージに対する接続応答メッセージに、転送に用いる転送用装置２２とパケット交換器１７との間の通信経路に関する経路情報を付加し、移動体端末１３を宛先として送信する。前述のように第１経路制御部３１は制御装置２１からの移動体端末１３宛のデータについては転送用装置２２へ送るから、送信部４２は転送用装置２２を経由して、接続応答メッセージを移動体端末１３に送信する。

送信部４２が送信する接続応答メッセージのデータは、含ませる情報が規定されている規定領域と、図３に示すように拡張領域とで構成されていることが好ましく、本例でもそのようにしている。上記の接続応答メッセージの情報のうち、規定領域に含まれる第１情報は、例えば、ＩＰアドレスＣＩＰａ、ＰＤＮ情報、ＩＰアドレスＣＩＰｂ、ＩＰアドレスＵＩＰｂ、ＩＰアドレスＭＩＰである。上記の接続応答メッセージのうち、拡張領域に含まれる第２情報は、ＩＰアドレスＵＩＰａと、トンネル識別情報ＴＩＤとであり、これらはＵプレーン処理に用いる経路情報である。なお、拡張領域としては、プライベートエクステンション（ｐｒｉｖａｔｅ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）を用いている。

転送用装置２２は、記憶部４５を備え、さらに、本例では応答処理部４６と転送部４７とを備える。応答処理部４６は、制御装置２１の送信部４２と連携して動作しており、また、規定領域と拡張領域とのいずれの接続応答メッセージの情報も取得するように構成されている。これにより、応答処理部４６は、制御装置２１の送信部４２から受け取った情報を、記憶部４５に記憶させる。したがって、転送用装置２２は、接続応答メッセージの拡張領域から取得した上記経路情報であるＩＰアドレスＵＩＰａとトンネル識別情報ＴＩＤとについてもこれらを読み出し、記憶部４５に記憶させる。応答処理部４６は、記憶部４５へ接続応答メッセージに含まれる上記情報を記憶させる際には、これらの情報を互いに紐付けて、記憶させる。送信部４２は、制御装置２１の記憶部（図示無し）を更新するたびに更新した情報を応答処理部４６へ送るから、応答処理部４６によって記憶部４５に記憶される情報は更新される。

応答処理部４６は、また、宛先が移動体端末１３とされている接続応答メッセージを、第２経路制御部３２へ送る。第２経路制御部３２は、接続している第１経路制御部３１へ接続応答メッセージを送る。

転送部４７は、第１経路制御部３１に接続しており、第１経路制御部３１から送られてきたユーザデータの転送処理、すなわちＵプレーン処理を行う。転送部４７は、転送処理の際に、ユーザデータの一部として送られてきた例えばＩＰアドレスＭＩＰやトンネル識別情報ＴＩＤ、ＩＰアドレスＵＩＰａなどの情報を取得し、これら情報を含むデータを記憶部４５に記憶されているデータ群の中から特定する。そして、転送部４７は、特定したデータに含まれる例えばＰＤＮ情報などに基づき、目的とするＰＤＮ１８に接続する通信先端末１４へユーザデータを第２経路制御部３２を経て送信する。このように、転送部４７は、パケット交換器１７から第１経路制御部３１を経由してユーザデータを受信し、記憶部４５に記憶されている情報であり、かつ、送信部４２から応答処理部４６に送られてくる際に拡張領域に記憶されていた情報に基づき、第２経路制御部３２を経由してＰＤＮ１８にユーザデータを送ることにより通信先端末１４へ転送する。

なお、制御装置２１と転送用装置２２とは、行う処理が互いに異なるから、記憶部から読み出す情報及び読み出す順序などが互いに異なる。そのため、制御装置２１の記憶部（図示無し）と転送用装置２２の記憶部４５とは、保持する情報が互いに同じである場合でも、その記憶態様は互いに異なっている。

転送用装置２２は、ＰＤＮ１８側から移動体端末１３方向のデータ転送の場合には、ＰＤＮ１８から第２経路制御部３２を経由してデータを受信し、記憶部４５に記憶されている経路情報に基づき第１経路制御部３１を経由してパケット交換器１７にデータを転送する。この転送の際、転送用装置２２は、例えば、受信したデータに含まれるＩＰアドレスＭＩＰを記憶部４５に記憶されているデータで検索し、通信経路を特定する。

制御装置２１（図２参照）及び転送用装置２２（図２参照）の電気的構成の一例は、図４に示すように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）を含む制御処理装置５１と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）を含む主記憶装置５２と、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｃ Ｄｒｉｖｅ）を含む補助記憶装置５３と、ネットワークカード（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄ）などを含む通信制御装置５６と、を有する。なお、ＣＰＵの代わりにＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ−Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等の装置を用いてもよい。

主記憶装置５２、補助記憶装置５３、及び通信制御装置５６は、バスラインを介して制御処理装置５１とそれぞれ接続される。制御処理装置５１は、（１）補助記憶装置５３に記憶されたプログラムを主記憶装置５２上に読み込み、（２）プログラムの指示に従って補助記憶装置５３と通信制御装置５６との少なくともいずれかからデータを取得し、（３）取得したデータをプログラムに規定される手順で演算・加工した上で、（４）演算済み・加工済みのデータを補助記憶装置５３と通信制御装置５６との少なくともいずれかに提供する。転送用装置２２において上記のプログラムは転送用プログラムである。

制御装置２１の受信部４１（図２参照）は通信制御装置５６を含み、送信部４２（図２参照）は通信制御装置５６及び制御処理装置５１を含んで構成されている。転送用装置２２の応答処理部４６（図２参照）と転送部４７（図２参照）とはそれぞれ通信制御装置５６及び制御処理装置５１を含み、記憶部４５（図２参照）は主記憶装置５２と補助記憶装置５３とを含んで構成されている。

図５を参照しながら、上記構成の作用を説明する。移動体端末１３は、通信先端末１４に対するユーザデータの送信の前に、移動体端末１３の識別情報やＰＤＮ情報等が含まれる接続要求メッセージをパケット交換器１７へ送信する（Ｓ１１）。接続要求メッセージは、移動体端末１３が例えば電源をオフ状態からオン状態に切り替えた場合の他、移動体端末１３が移動して基地局が変わった場合に、パケット交換器１７を経て通信システム１１へ送られる。

パケット交換器１７は、移動体端末１３からの接続要求メッセージを受信すると、受信した接続要求メッセージに対して、パケット交換器１７が保持する情報を追加し、情報が追加された接続要求メッセージを制御装置２１へ送る（Ｓ１２）。パケット交換器１７が送信する接続要求メッセージには、識別情報ＳＩＤ、ＰＤＮ情報、ＩＰアドレスＣＩＰａ、ＩＰアドレスＵＩＰａが含まれる。これにより、パケット交換器１７は、パケット交換器１７と通信システム１１との間の通信経路の確立を要求する。

送信部４２は、パケット交換器１７からの接続要求メッセージを受信すると、受信した接続要求メッセージに基づき、ＩＰアドレスＣＩＰｂと、ＩＰアドレスＵＩＰｂと、トンネル識別情報ＴＩＤと、ＩＰアドレスＭＩＰとの各情報を生成する（Ｓ１３）。送信部４２は、転送に用いる転送用装置２２を複数の中から選択し、選択したひとつのＩＰアドレスを上記ＩＰアドレスＵＩＰｂとする。なお、本例では、パケット交換器１７においてトンネルのパケット交換器１７側の末端の識別情報をトンネルエンド識別情報ＴＩＤｅとして生成しており、このトンネルエンド識別情報ＴＩＤｅを用いてトンネルを特定し、トンエル識別情報ＴＩＤを生成している。したがって、図５には図示を略してあるが、本例では、パケット交換器１７から制御装置２１の受信部４１へ送られる接続要求メッセージには、トンネルエンド識別情報ＴＩＤｅが含まれている。また、トンネルは、パケット交換器１７側の末端の上記トンネルエンド識別情報ＴＩＤｅに加えて、転送用装置２２側の末端のトンネルエンド識別情報ＴＩＤｅを用いて特定してもよい。

送信部４２は、受信した接続要求メッセージに含まれるＣプレーン処理情報（識別情報ＳＩＤ，ＩＰアドレスＣＩＰａ）、Ｕプレーン処理情報（ＩＰアドレスＵＩＰａ、ＰＤＮ情報）、上記ステップＳ１３で生成したＩＰアドレスＣＩＰｂ、ＩＰアドレスＵＩＰｂ、トンネル識別情報ＴＩＤ、ＩＰアドレスＭＩＰを互いに紐付けて前述の記憶部（図示無し）に記憶し、記憶部の情報を更新する（Ｓ１４）。

また、送信部４２は、上記の各情報（識別情報ＳＩＤ，ＩＰアドレスＣＩＰａ，ＩＰアドレスＵＩＰａ、ＰＤＮ情報、ＩＰアドレスＣＩＰｂ、ＩＰアドレスＵＩＰｂ、トンネル識別情報ＴＩＤ、ＩＰアドレスＭＩＰ）を、移動体端末１３に送信する。このように、送信部４２は、受信部４１が受信した接続要求メッセージに対する接続応答メッセージに、転送に用いる転送用装置２２とパケット交換器１７との間の通信経路に関する経路情報を付加し、移動体端末１３を宛先として送信する。送信されたデータは、前述のように構成された第１経路制御部３１により、転送用装置２２に送られる（Ｓ１５）。このように第１経路制御部３１を設けているから移動体端末１３宛の接続応答メッセージは、転送用装置２２を経由して、移動体端末１３に送信される。したがって、制御装置２１と転送用装置２２との間の同期処理が無くなり、制御装置２１からの接続応答メッセージは転送用装置２２を経由してパケット交換器１７に送られ、移動体端末１３に向かう。なお、トンネルエンド識別情報ＴＩＤｅを送信する場合には、このトンネルエンド識別情報ＴＩＤｅも第２情報として、前述の拡張領域に含ませて送信部４２から送信するとよい。拡張領域に前述のトンネルエンド識別情報ＴＩＤｅが含まれていた場合には、応答処理部４６はこのトンネルエンド識別情報ＴＩＤｅを拡張領域から取得して記憶部４５に記憶してもよい。

第１経路制御部３１に接続している応答処理部４６は、ステップＳ１５で受け取ったデータを、記憶部４５に記憶する（Ｓ１６）。これにより、記憶部４５に記憶されている情報は、制御装置２１に記憶されている情報と同じになる。

応答処理部４６は、ステップＳ１５で受け取ったデータを、記憶部４５に記憶するとともに、第２経路制御部３２、第１経路制御部３１を順次経由してパケット交換器１７へ送る（Ｓ１７）。パケット交換器１７は、接続応答メッセージを受信した場合に、接続応答メッセージに含まれるＩＰアドレスＣＩＰｂと、ＩＰアドレスＵＩＰｂと、トンネル識別情報ＴＩＤと、ＩＰアドレスＭＩＰとを保存する。これにより、パケット交換器１７と通信システム１１との間でプレーン処理とＵプレーン処理とが可能となる。

パケット交換器１７は、送られてきた接続応答メッセージを移動体端末１３へ送る（Ｓ１８）。このようにして、制御装置２１から送信され、転送用装置２２を経由した接続応答メッセージは、移動体端末１３に受信される。このように、接続要求メッセージを送信した移動体端末１３が、パケット交換器１７から接続応答メッセージを受信することで、Ｕプレーン処理用、すなわち転送用の通信経路が確立する。

移動体端末１３は、パケット交換器１７側に設けられた、近くの通信装置（図示無し）から接続応答メッセージを受信し、接続応答メッセージに含まれるＩＰアドレスＭＩＰをＩＰアドレスとして用いて、通信先端末１４へのユーザデータをパケット交換器１７に向けて送信する（Ｓ１９）。

上記の例では、送信部４２から送信された、識別情報ＳＩＤ，ＩＰアドレスＣＩＰａ，ＩＰアドレスＵＩＰａ，ＰＤＮ情報、ＩＰアドレスＣＩＰｂ、ＩＰアドレスＵＩＰｂ、トンネル識別情報ＴＩＤ、ＩＰアドレスＭＩＰのすべてを、移動体端末１３へ送っている。しかし、これらのうちで転送用装置２２からパケット交換器１７へ送るデータは、少なくとも、識別情報ＳＩＤと、ＩＰアドレスＵＩＰａと、ＩＰアドレスＣＩＰｂと、ＩＰアドレスＵＩＰｂと、トンネル識別情報ＴＩＤと、ＩＰアドレスＭＩＰなどを含んでいればよい。また、これらのうちでパケット交換器１７から移動体端末１３へ送るデータは、ＩＰアドレスＭＩＰなどを含んでいればよい。そこで、図５の転送用装置２２からパケット交換器１７への接続応答メッセージとパケット交換器１７から移動体端末１３への接続応答メッセージとの各々については、制御装置２１から送信された情報のうち、このように少なくとも送ればよいとされる情報のみを示している。

パケット交換器１７は、移動体端末１３からのユーザデータを受信すると、移動体端末１３とパケット交換器１７との間に予め設定されている設定済みのＵプレーン処理用の通信経路から、使用する通信経路を検索して特定する。パケット交換器１７は、さらに、特定した通信経路と紐づけられた通信経路を、通信システム１１との間に確立されているＵプレーン処理用の通信経路から検索して取得する。確立されているＵプレーン処理用の通信経路は、トンネル識別情報ＴＩＤと、ＩＰアドレスＵＩＰｂとで特定された通信経路である。パケット交換器１７は、移動体端末１３からのユーザデータを、トンネル識別情報ＴＩＤとＩＰアドレスＵＩＰｂとを加えたデータにして、ＩＰアドレスＵＩＰｂをもつ転送用装置２２の、第１経路制御部３１に接続した転送部４７に送信する（Ｓ２０）。この送信においては、パケット交換器１７は、少なくともＩＰアドレスＭＩＰとＩＰアドレスＵＩＰａとを転送部４７に送信する。

ＩＰアドレスＵＩＰｂは、パケット交換器１７が、接続応答メッセージを受信して保存したＵプレーン処理用の情報であり、制御装置２１がステップＳ１３で選択した転送用装置２２のＩＰアドレスである。このため、パケット交換器１７から目的とする転送用装置２２にユーザデータは確実に送信される。

転送用装置２２の転送部４７は、パケット交換器１７からのユーザデータを受信すると、この中に含まれるトンネル識別情報ＴＩＤに基づいて、記憶部４５からトンネル識別情報ＴＩＤを情報として含むデータを特定する（Ｓ２１）。そして、転送部４７は、トンネル識別情報ＴＩＤに紐付けられている情報、例えばＰＤＮ情報を取得する（Ｓ２２）。

転送部４７は、ユーザデータをステップＳ２２で取得したＰＤＮ情報に対応するＰＤＮ１８に送信する（Ｓ２３）。この際、ステップＳ２２で取得されたＰＤＮ情報を用いることで、目的とするＰＤＮ１８へユーザデータが確実に送られ、通信先端末１４へ送信される。

ユーザデータが通信先端末１４に送信されると、ＰＤＮ１８は、移動体端末１３に対して、ＩＰアドレスＭＩＰを送信先のＩＰアドレスとするデータを送信する（Ｓ２４）。

以上に説明したように、本例によると、Ｃプレーン処理とＵプレーン処理を分離したＣ／Ｕ分離構成の通信システム１１において、同期処理が無いから、通信経路が迅速に確立され、その結果、通信が迅速に行われる。

１１ 通信システム
１２ ネットワークシステム
１３ 移動体端末
１４ 通信先端末
１７ パケット交換器
１８ ＰＤＮ
１９ ネットワーク
２１ 制御装置
２２ 転送用装置
２３ 転送用装置ユニット
３１ 第１経路制御部
３２ 第２経路制御部
４１ 受信部
４２ 送信部
４５ 記憶部
４６ 応答処理部
４７ 転送部

Claims (5)

1. 移動体端末と無線通信する通信装置を介し、通信先へのデータの転送を行う転送用装置と、
   前記転送用装置のデータの転送の制御を行う制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、
   前記移動体端末からの接続要求を受信する受信部と、
   前記接続要求に対する接続応答メッセージに、前記転送に利用する前記転送用装置と前記通信装置との間の通信経路に関する経路情報を付加して、前記移動体端末に送信する送信部と、を含み、
   前記転送用装置は、
   前記接続応答メッセージに含まれる前記経路情報に対応する通信経路を用いて、前記転送を行う、
   通信システム。
2. 前記送信部は、前記転送用装置を経由して、前記接続応答メッセージを前記移動体端末に送信する、
   請求項１に記載の通信システム。
3. 前記送信部は、拡張領域に前記経路情報を含む前記接続応答メッセージを送信し、
   前記転送用装置は、前記接続応答メッセージの前記拡張領域から取得した前記経路情報を記憶する請求項２に記載の通信システム。
4. 移動体端末と無線通信する通信装置を介して通信先へのデータの転送を行う転送用装置であり、
   前記移動体端末からの接続要求に対して前記転送の制御を行う制御装置から送信される接続応答メッセージに付加されている前記転送に利用する前記転送用装置と前記通信装置との間の通信経路に関する経路情報を取得し、取得した経路情報に対応する通信経路を用いて前記転送を行うことを特徴とする転送用装置。
5. 移動体端末と無線通信する通信装置を介して通信先へのデータを転送するコンピュータに、
   前記移動体端末からの接続要求に対して転送の制御を行う制御装置から送信される接続応答メッセージに付加されている前記転送に利用する前記転送用装置と前記通信装置との間の通信経路に関する経路情報を取得し、取得した経路情報に対応する通信経路を用いて前記データを転送させる転送用プログラム。

Images