JP4023319B2 - モバイルｉｐアクセスゲートウェイシステム及びそれに用いるトンネリング制御方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステム及びそれに用いるトンネリング制御方法に関し、特にモバイル端末とＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークとの間に論理パスを生成してモビリティを実現するモバイルＩＰアクセスゲートウェイ（ＧＷ：ｇａｔｅｗａｙ）システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、モバイルＩＰアクセスゲートウェイシステムにおいては、携帯電話を主とした移動体端末をベースとして設計されており、移動体端末とＩＰネットワークとの間に論理パスを生成してモビリティを実現している。つまり、モバイル加入者からＩＰネットワークへのアクセスを実現する場合には、移動体端末とＩＰネットワークとの間に論理パスを生成してモビリティを実現している。
【０００３】
具体的に説明すると、上記のモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステムでは、ＧＴＰ（ＧＰＲＳ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）というトンネリングプロトコルを使用してＰＤＰ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）セッションを確立し、移動体端末の移動に伴い、ＧＴＰにて生成したＰＤＰセッションを張り替えることによって、モビリティを保証している（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
現状で適用される移動体端末は、一般的に、その多くが携帯電話であるが、将来的に様々なモバイル端末形態が予測され、常時接続のようなモデルも想定される。すなわち、サービスの開始またはエリア移動の際に動的にトンネリングを生成・変更する制御と、一度設定するとほとんど変わることがない静的なトンネリング制御との併用が必要不可欠となる。
【０００５】
【非特許文献１】
３ＧＰＰ（ｔｈｉｒｄ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ ｐｒｏｊｅｃｔ） Ｒ９９標準化仕様
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステムでは、その通信処理において、標準化に準拠した動的トンネリング制御の実現が求められており、将来的に増えるであろう常時接続の端末やほとんど移動しない端末にも現状の動的トンネリング制御が適用されることとなる。例えば、自動販売機をＩＰネットワークに接続する場合を考えると、現状の動的トンネリング制御が全てのトンネリング制御に適用されることとなり、常時接続の端末及びほとんど移動をしない端末へのトンネリング制御によって多数のトンネルや必要以上の無駄な制御を要することとなる。
【０００７】
また、常時接続の端末及びほとんど移動をしない端末への動的トンネリング制御が行われると、例えば携帯電話のように、本当に移動制御を動的トンネリング制御にて提供する必要のある携帯電話等のユーザ端末に対して、上記の常時接続の端末及びほとんど移動をしない端末への動的トンネリング制御によって、不必要な遅延の発生が予想される。
【０００８】
さらに、常時接続の端末及びほとんど移動をしない端末への動的トンネリング制御が行われると、従来のモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステムでは、システムの初期化による再起動等でトンネルの再設定が必要となる場合、常時接続の端末及びほとんど移動をしない端末へのトンネルを含む全てのトンネルを設定するための時間が増大するという問題も発生する。
【０００９】
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、高速なトンネリング制御及び処理負荷の減少を図ることができ、動的トンネリング制御への影響を減少させることができるモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステム及びそれに用いるトンネリング制御方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明によるモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステムは、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークに移動しながら接続自在な第１の端末と前記ＩＰネットワークに常時接続される第２の端末とが混在し、前記第１及び第２の端末と前記ＩＰネットワークとの間に論理パスを生成してトンネリングを設定するモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステムであって、
端末情報に基づいて前記第１の端末の接続毎に異なる論理パスを生成して動的に前記トンネリングを設定する動的トンネリング制御と前記第２の端末に対して予め設定された論理パスを用いて静的に前記トンネリングを設定する静的トンネリング制御とを選択的に実行する手段を備え、
前記動的トンネリング制御と前記静的トンネリング制御とを選択的に実行する手段は、高速メモリ及び高速プロセッサを用いて前記動的トンネリング制御を行う手段と、低速大容量メモリ及び低速プロセッサを用いて前記静的トンネリング制御を行う手段とを具備している。
【００１１】
本発明によるトンネリング制御方法は、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークに移動しながら接続自在な第１の端末と前記ＩＰネットワークに常時接続される第２の端末とが混在し、前記第１及び第２の端末と前記ＩＰネットワークとの間に論理パスを生成してトンネリングを設定するモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステムに用いるトンネリング制御方法であって、
前記トンネリングの設定を要求する端末の端末情報を判別するステップと、その判別結果に基づいて前記第１の端末の接続毎に異なる論理パスを生成して動的に前記トンネリングを設定する動的トンネリング制御と前記第２の端末に対して予め設定された論理パスを用いて静的に前記トンネリングを設定する静的トンネリング制御とを選択的に実行するステップとを備え、
前記動的トンネリング制御と前記静的トンネリング制御とを選択的に実行するステップは、高速メモリ及び高速プロセッサを用いて前記動的トンネリング制御を行うステップと、低速大容量メモリ及び低速プロセッサを用いて前記静的トンネリング制御を行うステップとを具備している。
【００１２】
すなわち、本発明のモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステムは、各端末のサービス（端末データ）に応じたトンネリング制御方式を実現することによって、制御装置の最適な実装を実現するものである。
【００１３】
具体的に説明すると、本発明のモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステムでは、動的トンネリング制御に関して、ＧＴＰ（ＧＰＲＳ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）等の現状の標準化等で使用されているトンネリングプロトコルによって実現するものとし、静的トンネリング制御において、サービス起動時にプロビジョナルに（予め）設定されたトンネルを適用するものである。
【００１４】
静的なトンネリング制御方式における実際のデータ転送に関しては、現状の標準化に準じたトンネリングプロトコルを利用することで実現可能である。動的サービス／静的サービスの識別には、各端末に要求されるサービス内容及び端末データ（識別子）によって実現する。
【００１５】
これによって、本発明のモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステムでは、モバイルサービスに応じた最適なシステムが提供可能となる。つまり、既存の移動を前提としたモバイル携帯端末に対しては、できるだけ早く動的トンネリング制御を提供し、将来的に増える常時接続の静的トンネリング制御に対しては、低コストでできるだけ多くのトンネルを提供することが可能である。
【００１６】
また、そのトンネル種別によってトンネル制御を実現する装置を切り分ける仕組みをとることで、システムの要求に応じてこれらを組合せることが可能となり、柔軟で、より低コストな製品の提供が可能となる。
【００１７】
常時接続のモバイル端末に関しては、予めトンネル情報を決定することによって、トンネリング制御に必要な制御メッセージ数を減少させることが可能となり、かつ制御の簡易化を実現することが可能となる。よって、本発明のモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステムでは、高速なトンネリング制御を実現するとともに、システムの処理負荷を減少させることが可能となり、動的トンネリング制御への影響も極端に減少させることが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例によるトンネリング制御部の構成を示すブロック図である。図１において、本発明の一実施例によるトンネリング制御部１はモバイルＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アクセスゲートウェイ（ＧＷ：ｇａｔｅｗａｙ）システムにおいて、モバイルサービス情報を基にモビリティを実現するためのトンネリングプロトコル制御処理を行っている。尚、本実施例ではモバイルサービス情報としてモバイル端末情報を用いるものとする。
【００１９】
トンネリング制御部１は高速制御装置２１と高速メモリ２２とを含む動的トンネリング制御部２と、低速制御装置３１と低速大容量メモリ３２とを含む静的トンネリング制御部３と、トンネリング制御選択・実行部４と、モバイル端末情報記憶部５と、外部とのインタフェース部６とから構成されている。
【００２０】
モバイル端末情報記憶部５はモバイルサービス情報としてモバイル端末情報を保持しており、このモバイル端末情報にはサービス識別子の一つとして動的制御または静的制御を明示するトンネリング制御識別子を含んでいる。
【００２１】
動的トンネリング制御部２は３ＧＰＰ（ｔｈｉｒｄ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ ｐｒｏｊｅｃｔ）の標準化等にて規定されているプロトコル制御機能部（図示せず）によって実現されている。動的トンネリング制御を行うための情報は高速メモリ２２に保持し、高速制御装置２１において動的トンネリング制御を行うプロセッサもそれに応じた高速のプロセッサにて実現されている。
【００２２】
静的トンネリング制御部３は情報量として多量に保持可能な低速大容量メモリ３２及びそれを制御する低速なプロセッサにて実現される低速制御装置３１を備えている。
【００２３】
図２は本発明の一実施例によるモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステムの構成例を示すブロック図である。図２において、本発明の一実施例によるモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステムは携帯電話４１とＮｏｄｅ−Ｂ（基地局）５１，５３とＲＮＣ（Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）６１，６３とを収容する無線区間（ＲＡＮ：Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）（＃１，＃３）１０１，１０３と、固定端末４２とＮｏｄｅ−Ｂ５２とＲＮＣ６２とを収容する無線区間（＃２）１０２と、無線区間（＃１〜＃３）１０１〜１０３にＳＧＳＮ［Ｓｅｒｖｉｎｇ ＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ） Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｎｏｄｅ］（＃１〜＃３）７１〜７３を介して接続されるパケット交換ドメイン２００と、パケット交換ドメイン２００にＧＧＳＮ（Ｇａｔｅｗａｙ ＧＰＲＳ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｎｏｄｅ）８１を介して接続されかつサーバ９１を収容するＩＰネットワーク３００とから構成されている。
【００２４】
無線区間（ＲＡＮ＃１）１０１に位置するモバイル端末（携帯電話４１）からデータ通信のためにＩＰネットワーク３００上に存在するサーバ９１にアクセスする場合、ＳＧＳＮ（＃１）７１及びＧＧＳＮ８１を通して通信が行われる。
【００２５】
Ｎｏｄｅ−Ｂ５１〜５３、ＲＮＣ６１〜６３、ＳＧＳＮ（＃１〜＃３）７１〜７３は自装置が担当する領域を意識しており、例えば携帯電話４１をもった人間が場所を移動した場合［図２では携帯電話４１をもった人間が無線区間（＃１）１０１から無線区間（＃３）１０３に移動した状態を示している］、異なるエリアを担当するそれぞれのノードに通信回線の制御が移行することになる。これに対し、将来的に増加すると思われる位置固定の固定端末４２においては移動が行われることがなく、常時接続の形態がとられることが想定される。
【００２６】
図３は図２のＳＧＳＮ（＃１〜＃３）７１〜７３のトンネリング制御処理を示すフローチャートである。これら図１〜図３を参照してＳＧＳＮ（＃１〜＃３）７１〜７３のトンネリング制御処理について説明する。
【００２７】
ＳＧＳＮ（＃１〜＃３）７１〜７３は端末（携帯電話４１または固定端末４２）から出力されたＡｃｔｉｖａｔｅ ＰＤＰ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ） Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｒｅｑｕｅｓｔを受信すると（図３ステップＳ１）、その端末のトンネリング識別子を判定する（図３ステップＳ２）。
【００２８】
ＳＧＳＮ（＃１〜＃３）７１〜７３はトンネリング識別子が動的制御であれば、端末間のパス設定を行い（図３ステップＳ３）、Ｃｒｅａｔｅ ＰＤＰ Ｃｏｎｔｅｘｔ ＲｅｑｕｅｓｔをＧＧＳＮ８１に送出し（図３ステップＳ４）、ＧＧＳＮ８１とのトンネリング設定を行う。
【００２９】
ＳＧＳＮ（＃１〜＃３）７１〜７３はＧＧＳＮ８１からのＣｒｅａｔｅ ＰＤＰ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｒｅｓｐｏｎｓｅを受信すると（図３ステップＳ５）、トンネリングが設定されたことをＡｃｔｉｖａｔｅ ＰＤＰ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ａｃｃｅｐｔによって端末に通知する（図３ステップＳ６）。
【００３０】
一方、ＳＧＳＮ（＃１〜＃３）７１〜７３はトンネリング識別子が静的制御であれば、端末間のパス設定を行い（図３ステップＳ７）、予め設定されたトンネリグ設定区間を使用するので（図３ステップＳ８）、トンネリングが設定されたことをＡｃｔｉｖａｔｅ ＰＤＰ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ａｃｃｅｐｔによって端末に通知する（図３ステップＳ６）。
【００３１】
図４は本発明の一実施例の動的トンネリング制御における制御信号シーケンスを示すシーケンスチャートであり、図５は本発明の一実施例の静的トンネリング制御におけるシーケンスを示すシーケンスチャートである。
【００３２】
図６は本発明の一実施例のシステム再開時における静的トンネリング確立を示すシーケンスチャートであり、図７は本発明の一実施例の新規端末情報登録時における静的トンネリング確立を示すシーケンスチャートである。
【００３３】
図８は本発明の一実施例のＮＭＳ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）を使用した場合のシステム再開時の静的トンネリング設定を示すシーケンスチャートであり、図９は本発明の一実施例のＮＭＳを使用した場合の新規静的トンネリング設定を示すシーケンスチャートである。
【００３４】
これら図１と図２と図４〜図８とを参照して本発明の一実施例によるモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステムの動作について説明する。本実施例では、モビリティを実現するためのトンネリングプロトコル制御処理において、モバイルサービス情報をベースとした動的トンネリング制御と静的トンネリング制御との共存するシステムを示しており、トンネリング制御を識別するモバイルサービス情報としてモバイル端末情報を用いている。
【００３５】
動的トンネリング制御においては、３ＧＰＰの標準化勧告に従ったプロトコルを用いて実現される。すなわち、トンネリング設定相手［ＳＧＳＮ（＃１）７１−ＧＧＳＮ８１間］とトンネリングプロトコル制御信号の送受信を実施し、その信号をベースに動的にトンネリングを設定し、これを使用するものである。ここで要求されるのは、要求を起動した端末にできるだけ早くトンネリングを設定することである。このため、動的トンネリング制御部２では高速メモリ２２とそれを高速に制御するプロセッサ（高速制御装置２１）とによってその制御が実施される。
【００３６】
動的トンネリング制御における制御信号のシーケンスは、図４に示すようにして行われる。つまり、モバイル端末（携帯電話４１）から出力されたＡｃｔｉｖａｔｅ ＰＤＰ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｒｅｑｕｅｓｔによって（図４のａ１）、ＳＧＳＮ（＃１）７１ではＣｒｅａｔｅ ＰＤＰ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｒｅｑｕｅｓｔを送出し（図４のａ２）、ＧＧＳＮ８１とのトンネリング設定を行う。
【００３７】
ＧＧＳＮ８１ではＳＧＳＮ（＃１）７１からのＣｒｅａｔｅ ＰＤＰ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｒｅｑｕｅｓｔを受信することにによってトンネリングの設定を行い、その識別子をＣｒｅａｔｅ ＰＤＰ Ｃｏｎｔｅｘｔ ＲｅｓｐｏｎｓｅでＳＧＳＮ（＃１）７１に伝達する（図４のａ３）。これによって、ＳＧＳＮ（＃１）７１はＡｃｔｉｖａｔｅ ＰＤＰ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ａｃｃｅｐｔによってトンネリングが設定されたことをモバイル端末に知らせる（図４のａ４）。
【００３８】
静的トンネリング制御においては、そのトンネリング情報として、動的トンネリング制御と同様に、３ＧＰＰの標準化勧告に準拠したものを用いるが、動的トンネリング制御とは異なり、モバイル端末に対応した予め決定されていたトンネルを用いることで、トンネル設定のための制御信号のやり取りを省略する。これによって、トンネル設定プロセスの遅延をなくすことが可能になる。
【００３９】
静的トンネリング制御におけるシーケンスは、図５に示すようにして行われる。つまり、固定端末４２の電源がオンとなり（図５のｂ１）、ＳＧＳＮ（＃２）７２にＡｃｔｉｖａｔｅ ＰＤＰ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｒｅｑｕｅｓｔが出力されると（図４のｂ２）、ＳＧＳＮ（＃２）７２ではトンネリングが予め設定されているので（図５のｂ３）、Ａｃｔｉｖａｔｅ ＰＤＰ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ａｃｃｅｐｔによってトンネリングが設定されたことを固定端末４２に通知する（図５のｂ４）。
【００４０】
この場合には、予め設定されているトンネリングを提供することで、ＳＧＳＮ（＃２）７２とＧＧＳＮ８１との間におけるＣｒｅａｔｅ ＰＤＰ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ｒｅｓｐｏｎｓｅのやり取りを省略している。
【００４１】
静的トンネリング制御を設定する契機には、システム再開時の再設定時（図６参照）、モバイルＩＰアクセスゲートウェイシステムへのモバイル端末情報登録におけるトンネリング情報設定時等の保守者からの介入が想定される（図７参照）。この場合、ＳＧＳＮ（＃２）７２とＧＧＳＮ８１とにおいてはモバイル端末情報を登録する時に設定された静的トンネリング情報を使用するため、ＳＧＳＮ（＃２）７２とＧＧＳＮ８１との間でのトンネリングプロトコル制御信号の送受信は実施する必要がない。また、予め設定されるトンネリング情報は、ＮＭＳ（図示せず）から関連するシステムへ一斉に通知する方法をとることも可能である（図８及び図９参照）。
【００４２】
図６は本発明の一実施例によるモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステムにおいて、システムの初期化による再起動等で一斉再開を行った時の動作を示している。システムの再開時にはＳＧＳＮ（＃１〜＃３）７１〜７３及びＧＧＳＮ８１それぞれの持つデータベース（図示せず）を基に静的にトンネルの設定が行われる（図６のｃ１〜ｃ４参照）。
【００４３】
この設定されたトンネルは端末からの通信要求が来るまで、実際に使用されることはないが、ＳＧＳＮ（＃１〜＃３）７１〜７３及びＧＧＳＮ８１それぞれの設定がなされた時点で静的トンネリング確立となる。
【００４４】
図７はまったく移動しない端末である自動販売機（例えば、固定端末４２〜４４）を新設する場合に、保守者が新設する自動販売機のトンネルを登録する際の動作を示している。この場合、保守者はＳＧＳＮ（＃２）７２及びＧＧＳＮ８１それぞれに対して、新設する自動販売機の情報（アドレス等）にリンクした静的トンネリング設定を行うことで（図７のｄ１，ｄ２参照）、ＳＧＳＮ（＃２）７２及びＧＧＳＮ８１それぞれで静的トンネリング確立となる（図７のｄ３参照）。
【００４５】
図８は本発明の一実施例によるモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステムにおいて、端末の登録情報をＮＭＳが管理している場合のシステム再開及び静的トンネリング設定のシーケンスを示している。ＳＧＳＮ（＃１〜＃３）７１〜７３及びＧＧＳＮ８１それぞれがシステム再開で再起動された場合（図８のｅ１参照）、その再起動処理の中で自ノードが担当する端末情報をＮＭＳに問い合わせる（図８のｅ２，ｅ３参照）。
【００４６】
ＮＭＳはＳＧＳＮ（＃１〜＃３）７１〜７３及びＧＧＳＮ８１それぞれからの問い合わせに対して、端末情報データベース（ＤＢ）に登録されている端末情報を提供する（図８のｅ４，ｅ５参照）。ＳＧＳＮ（＃１〜＃３）７１〜７３及びＧＧＳＮ８１それぞれは、提供された情報を基に静的トンネリング設定を行う（図８のｅ６，ｅ７参照）。これらの静的トンネリング設定が行われることで、ＳＧＳＮ（＃１〜＃３）７１〜７３及びＧＧＳＮ８１それぞれで静的トンネリング確立となる（図８のｅ８参照）。
【００４７】
図９は本発明の一実施例によるモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステムにおいて、自動販売機（例えば、固定端末４２〜４４）を新設する場合に、保守者から設定される端末の登録情報をＮＭＳが管理している場合の静的トンネリング設定のシーケンスを示している。この場合、保守者はＮＭＳに対して、新設する自動販売機の情報（アドレス等）にリンクした静的トンネリング設定を行い（図９のｆ１参照）、ＮＭＳは保守者から登録された情報を該当するＳＧＳＮ（＃２）７２及びＧＧＳＮ８１に通知する（図９のｆ２，ｆ３参照）。
【００４８】
ＳＧＳＮ（＃２）７２及びＧＧＳＮ８１それぞれは、ＮＭＳから通知された情報を基に静的トンネリング設定を行う（図９のｆ４，ｆ５参照）。これらの静的トンネリング設定が行われることで、ＳＧＳＮ（＃２）７２及びＧＧＳＮ８１それぞれで静的トンネリング確立となる（図９のｆ６参照）。
【００４９】
モバイル端末には製造時において、予めその端末のサービス形態に応じて動的／静的トンネリング制御方式の識別子を登録しておく。モバイルＩＰアクセスゲートウェイシステムへのモバイル端末情報登録時において、このトンネリング制御識別子が静的トンネリング制御を示すものであれば、このモバイル端末が利用するためのシステムに一意なトンネリングが登録される。
【００５０】
ここで要求されるのは、常時接続のような端末にできるだけ多くのトンネリングを提供することである。このため、静的トンネリング制御部３では低速でも大容量の低速大容量メモリ３２とそれを制御するのに充分な低速プロセッサ（低速制御装置３１）とを用いることで、低コストにてシステムの実現が可能となる。
【００５１】
固定端末４２の使用例の一つには、飲料やタバコ等の販売に使用される自動販売機への適用が上げられる。これは無線の仕組みを用いることで、ケーブル敷設のコストをかけることなく、在庫数や売上情報、及び装置状態等の情報をリアルタイムに自社サーバに伝達し得るものである。この場合もサービス起動時から常時接続をベースとした利用方法を想定している。
【００５２】
このように、本実施例では、モバイルサービスに応じた最適なシステムを提供することができる。上述したように、既存の移動を前提としたモバイル携帯端末（携帯電話４１）に対してはできるだけ早く動的なトンネリングを提供し、将来的に増える常時接続の静的なトンネリングに対しては低コストでできるだけ多くのトンネルを提供することが可能である。
【００５３】
また、そのトンネル種別によって動的トンネル制御と静的トンネル制御とをそれぞれ実現する装置を切り分ける仕組みをとることで、システムの要求に応じてこれらを組合せることができ、柔軟で、より低コストな製品を提供することが可能となる。
【００５４】
常時接続のモバイル端末に関しては、予めトンネル情報を決定することによって、トンネリング制御に必要な制御メッセージ数を減少させることができ、かつ制御の簡易化を実現することができる。これによって、本実施例では高速なトンネリング制御を実現するとともに、システムの処理負荷を減少させることが可能であり、動的トンネリング制御への影響も極端に減少させることが可能となる。
【００５５】
尚、本発明の一実施例ではモバイルサービスの識別子を、モバイル端末情報におけるトンネリング制御識別子としているが、常時接続のようなモデルの場合には、ほとんどの場合が同一ＡＰＮ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ Ｎａｍｅ）への接続と考えられるため、ＡＰＮに対応付けた制御識別としてもよい。
【００５６】
また、本発明の一実施例ではモバイルサービス種別によって上記のような接続形態を変更しているが、加入者とのＳＬＡ（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｌｅｖｅｌ Ａｇｒｅｅｍｅｎｔ）によってシステムを実現することも可能であるとともに、接続形態によって当然モバイルＩＰアクセスゲートウェイでの制御及び負荷も異なるため、異なるサービス料金での提示を前提としたサービス提供に利用することが考えられる。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、ＩＰネットワークに移動しながら接続自在な第１の端末とＩＰネットワークに常時接続される第２の端末とが混在し、第１及び第２の端末とＩＰネットワークとの間に論理パスを生成してトンネリングを設定するモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステムにおいて、トンネリングの設定を要求する端末の端末情報を判別し、その判別結果に基づいて第１の端末の接続毎に異なる論理パスを生成して動的にトンネリングを設定する動的トンネリング制御と第２の端末に対して予め設定された論理パスを用いて静的にトンネリングを設定する静的トンネリング制御とを選択的に実行することによって、高速なトンネリング制御及び処理負荷の減少を図ることができ、動的なトンネリングへの影響を減少させることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例によるトンネリング制御部の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施例によるモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステムの構成例を示すブロック図である。
【図３】図２のＳＧＳＮによるトンネリング制御処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施例の動的トンネリング制御における制御信号シーケンスを示すシーケンスチャートである。
【図５】本発明の一実施例の静的トンネリング制御におけるシーケンスを示すシーケンスチャートである。
【図６】本発明の一実施例のシステム再開時における静的トンネリング確立を示すシーケンスチャートである。
【図７】本発明の一実施例の新規端末情報登録時における静的トンネリング確立を示すシーケンスチャートである。
【図８】本発明の一実施例のＮＭＳを使用した場合のシステム再開時の静的トンネリング設定を示すシーケンスチャートである。
【図９】本発明の一実施例のＮＭＳを使用した場合の新規静的トンネリング設定を示すシーケンスチャートである。
【符号の説明】
１ トンネリング制御部
２ 動的トンネリング制御部
３ 静的トンネリング制御部
４ トンネリング制御選択・実行部
５ モバイル端末情報記憶部
６ インタフェース部
２１ 高速制御装置
２２ 高速メモリ
３１ 低速制御装置
３２ 低速大容量メモリ
４１ 携帯電話
４２〜４４ 固定端末
５１〜５３ Ｎｏｄｅ−Ｂ
６１〜６３ ＲＮＣ
７１〜７３ ＳＧＳＮ
８１ ＧＧＳＮ
９１ サーバ
１０１〜１０３ 無線区間
２００ パケット交換ドメイン
３００ ＩＰネットワーク
【発明の属する技術分野】
本発明はモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステム及びそれに用いるトンネリング制御方法に関し、特にモバイル端末とＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークとの間に論理パスを生成してモビリティを実現するモバイルＩＰアクセスゲートウェイ（ＧＷ：ｇａｔｅｗａｙ）システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、モバイルＩＰアクセスゲートウェイシステムにおいては、携帯電話を主とした移動体端末をベースとして設計されており、移動体端末とＩＰネットワークとの間に論理パスを生成してモビリティを実現している。つまり、モバイル加入者からＩＰネットワークへのアクセスを実現する場合には、移動体端末とＩＰネットワークとの間に論理パスを生成してモビリティを実現している。
【０００３】
具体的に説明すると、上記のモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステムでは、ＧＴＰ（ＧＰＲＳ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）というトンネリングプロトコルを使用してＰＤＰ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）セッションを確立し、移動体端末の移動に伴い、ＧＴＰにて生成したＰＤＰセッションを張り替えることによって、モビリティを保証している（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
現状で適用される移動体端末は、一般的に、その多くが携帯電話であるが、将来的に様々なモバイル端末形態が予測され、常時接続のようなモデルも想定される。すなわち、サービスの開始またはエリア移動の際に動的にトンネリングを生成・変更する制御と、一度設定するとほとんど変わることがない静的なトンネリング制御との併用が必要不可欠となる。
【０００５】
【非特許文献１】
３ＧＰＰ（ｔｈｉｒｄ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ ｐｒｏｊｅｃｔ） Ｒ９９標準化仕様
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステムでは、その通信処理において、標準化に準拠した動的トンネリング制御の実現が求められており、将来的に増えるであろう常時接続の端末やほとんど移動しない端末にも現状の動的トンネリング制御が適用されることとなる。例えば、自動販売機をＩＰネットワークに接続する場合を考えると、現状の動的トンネリング制御が全てのトンネリング制御に適用されることとなり、常時接続の端末及びほとんど移動をしない端末へのトンネリング制御によって多数のトンネルや必要以上の無駄な制御を要することとなる。
【０００７】
また、常時接続の端末及びほとんど移動をしない端末への動的トンネリング制御が行われると、例えば携帯電話のように、本当に移動制御を動的トンネリング制御にて提供する必要のある携帯電話等のユーザ端末に対して、上記の常時接続の端末及びほとんど移動をしない端末への動的トンネリング制御によって、不必要な遅延の発生が予想される。
【０００８】
さらに、常時接続の端末及びほとんど移動をしない端末への動的トンネリング制御が行われると、従来のモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステムでは、システムの初期化による再起動等でトンネルの再設定が必要となる場合、常時接続の端末及びほとんど移動をしない端末へのトンネルを含む全てのトンネルを設定するための時間が増大するという問題も発生する。
【０００９】
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、高速なトンネリング制御及び処理負荷の減少を図ることができ、動的トンネリング制御への影響を減少させることができるモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステム及びそれに用いるトンネリング制御方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明によるモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステムは、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークに移動しながら接続自在な第１の端末と前記ＩＰネットワークに常時接続される第２の端末とが混在し、前記第１及び第２の端末と前記ＩＰネットワークとの間に論理パスを生成してトンネリングを設定するモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステムであって、
端末情報に基づいて前記第１の端末の接続毎に異なる論理パスを生成して動的に前記トンネリングを設定する動的トンネリング制御と前記第２の端末に対して予め設定された論理パスを用いて静的に前記トンネリングを設定する静的トンネリング制御とを選択的に実行する手段を備え、
前記動的トンネリング制御と前記静的トンネリング制御とを選択的に実行する手段は、高速メモリ及び高速プロセッサを用いて前記動的トンネリング制御を行う手段と、低速大容量メモリ及び低速プロセッサを用いて前記静的トンネリング制御を行う手段とを具備している。
【００１１】
本発明によるトンネリング制御方法は、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークに移動しながら接続自在な第１の端末と前記ＩＰネットワークに常時接続される第２の端末とが混在し、前記第１及び第２の端末と前記ＩＰネットワークとの間に論理パスを生成してトンネリングを設定するモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステムに用いるトンネリング制御方法であって、
前記トンネリングの設定を要求する端末の端末情報を判別するステップと、その判別結果に基づいて前記第１の端末の接続毎に異なる論理パスを生成して動的に前記トンネリングを設定する動的トンネリング制御と前記第２の端末に対して予め設定された論理パスを用いて静的に前記トンネリングを設定する静的トンネリング制御とを選択的に実行するステップとを備え、
前記動的トンネリング制御と前記静的トンネリング制御とを選択的に実行するステップは、高速メモリ及び高速プロセッサを用いて前記動的トンネリング制御を行うステップと、低速大容量メモリ及び低速プロセッサを用いて前記静的トンネリング制御を行うステップとを具備している。
【００１２】
すなわち、本発明のモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステムは、各端末のサービス（端末データ）に応じたトンネリング制御方式を実現することによって、制御装置の最適な実装を実現するものである。
【００１３】
具体的に説明すると、本発明のモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステムでは、動的トンネリング制御に関して、ＧＴＰ（ＧＰＲＳ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）等の現状の標準化等で使用されているトンネリングプロトコルによって実現するものとし、静的トンネリング制御において、サービス起動時にプロビジョナルに（予め）設定されたトンネルを適用するものである。
【００１４】
静的なトンネリング制御方式における実際のデータ転送に関しては、現状の標準化に準じたトンネリングプロトコルを利用することで実現可能である。動的サービス／静的サービスの識別には、各端末に要求されるサービス内容及び端末データ（識別子）によって実現する。
【００１５】
これによって、本発明のモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステムでは、モバイルサービスに応じた最適なシステムが提供可能となる。つまり、既存の移動を前提としたモバイル携帯端末に対しては、できるだけ早く動的トンネリング制御を提供し、将来的に増える常時接続の静的トンネリング制御に対しては、低コストでできるだけ多くのトンネルを提供することが可能である。
【００１６】
また、そのトンネル種別によってトンネル制御を実現する装置を切り分ける仕組みをとることで、システムの要求に応じてこれらを組合せることが可能となり、柔軟で、より低コストな製品の提供が可能となる。
【００１７】
常時接続のモバイル端末に関しては、予めトンネル情報を決定することによって、トンネリング制御に必要な制御メッセージ数を減少させることが可能となり、かつ制御の簡易化を実現することが可能となる。よって、本発明のモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステムでは、高速なトンネリング制御を実現するとともに、システムの処理負荷を減少させることが可能となり、動的トンネリング制御への影響も極端に減少させることが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例によるトンネリング制御部の構成を示すブロック図である。図１において、本発明の一実施例によるトンネリング制御部１はモバイルＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アクセスゲートウェイ（ＧＷ：ｇａｔｅｗａｙ）システムにおいて、モバイルサービス情報を基にモビリティを実現するためのトンネリングプロトコル制御処理を行っている。尚、本実施例ではモバイルサービス情報としてモバイル端末情報を用いるものとする。
【００１９】
トンネリング制御部１は高速制御装置２１と高速メモリ２２とを含む動的トンネリング制御部２と、低速制御装置３１と低速大容量メモリ３２とを含む静的トンネリング制御部３と、トンネリング制御選択・実行部４と、モバイル端末情報記憶部５と、外部とのインタフェース部６とから構成されている。
【００２０】
モバイル端末情報記憶部５はモバイルサービス情報としてモバイル端末情報を保持しており、このモバイル端末情報にはサービス識別子の一つとして動的制御または静的制御を明示するトンネリング制御識別子を含んでいる。
【００２１】
動的トンネリング制御部２は３ＧＰＰ（ｔｈｉｒｄ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ ｐｒｏｊｅｃｔ）の標準化等にて規定されているプロトコル制御機能部（図示せず）によって実現されている。動的トンネリング制御を行うための情報は高速メモリ２２に保持し、高速制御装置２１において動的トンネリング制御を行うプロセッサもそれに応じた高速のプロセッサにて実現されている。
【００２２】
静的トンネリング制御部３は情報量として多量に保持可能な低速大容量メモリ３２及びそれを制御する低速なプロセッサにて実現される低速制御装置３１を備えている。
【００２３】
図２は本発明の一実施例によるモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステムの構成例を示すブロック図である。図２において、本発明の一実施例によるモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステムは携帯電話４１とＮｏｄｅ−Ｂ（基地局）５１，５３とＲＮＣ（Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）６１，６３とを収容する無線区間（ＲＡＮ：Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）（＃１，＃３）１０１，１０３と、固定端末４２とＮｏｄｅ−Ｂ５２とＲＮＣ６２とを収容する無線区間（＃２）１０２と、無線区間（＃１〜＃３）１０１〜１０３にＳＧＳＮ［Ｓｅｒｖｉｎｇ ＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ） Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｎｏｄｅ］（＃１〜＃３）７１〜７３を介して接続されるパケット交換ドメイン２００と、パケット交換ドメイン２００にＧＧＳＮ（Ｇａｔｅｗａｙ ＧＰＲＳ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｎｏｄｅ）８１を介して接続されかつサーバ９１を収容するＩＰネットワーク３００とから構成されている。
【００２４】
無線区間（ＲＡＮ＃１）１０１に位置するモバイル端末（携帯電話４１）からデータ通信のためにＩＰネットワーク３００上に存在するサーバ９１にアクセスする場合、ＳＧＳＮ（＃１）７１及びＧＧＳＮ８１を通して通信が行われる。
【００２５】
Ｎｏｄｅ−Ｂ５１〜５３、ＲＮＣ６１〜６３、ＳＧＳＮ（＃１〜＃３）７１〜７３は自装置が担当する領域を意識しており、例えば携帯電話４１をもった人間が場所を移動した場合［図２では携帯電話４１をもった人間が無線区間（＃１）１０１から無線区間（＃３）１０３に移動した状態を示している］、異なるエリアを担当するそれぞれのノードに通信回線の制御が移行することになる。これに対し、将来的に増加すると思われる位置固定の固定端末４２においては移動が行われることがなく、常時接続の形態がとられることが想定される。
【００２６】
図３は図２のＳＧＳＮ（＃１〜＃３）７１〜７３のトンネリング制御処理を示すフローチャートである。これら図１〜図３を参照してＳＧＳＮ（＃１〜＃３）７１〜７３のトンネリング制御処理について説明する。
【００２７】
ＳＧＳＮ（＃１〜＃３）７１〜７３は端末（携帯電話４１または固定端末４２）から出力されたＡｃｔｉｖａｔｅ ＰＤＰ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ） Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｒｅｑｕｅｓｔを受信すると（図３ステップＳ１）、その端末のトンネリング識別子を判定する（図３ステップＳ２）。
【００２８】
ＳＧＳＮ（＃１〜＃３）７１〜７３はトンネリング識別子が動的制御であれば、端末間のパス設定を行い（図３ステップＳ３）、Ｃｒｅａｔｅ ＰＤＰ Ｃｏｎｔｅｘｔ ＲｅｑｕｅｓｔをＧＧＳＮ８１に送出し（図３ステップＳ４）、ＧＧＳＮ８１とのトンネリング設定を行う。
【００２９】
ＳＧＳＮ（＃１〜＃３）７１〜７３はＧＧＳＮ８１からのＣｒｅａｔｅ ＰＤＰ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｒｅｓｐｏｎｓｅを受信すると（図３ステップＳ５）、トンネリングが設定されたことをＡｃｔｉｖａｔｅ ＰＤＰ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ａｃｃｅｐｔによって端末に通知する（図３ステップＳ６）。
【００３０】
一方、ＳＧＳＮ（＃１〜＃３）７１〜７３はトンネリング識別子が静的制御であれば、端末間のパス設定を行い（図３ステップＳ７）、予め設定されたトンネリグ設定区間を使用するので（図３ステップＳ８）、トンネリングが設定されたことをＡｃｔｉｖａｔｅ ＰＤＰ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ａｃｃｅｐｔによって端末に通知する（図３ステップＳ６）。
【００３１】
図４は本発明の一実施例の動的トンネリング制御における制御信号シーケンスを示すシーケンスチャートであり、図５は本発明の一実施例の静的トンネリング制御におけるシーケンスを示すシーケンスチャートである。
【００３２】
図６は本発明の一実施例のシステム再開時における静的トンネリング確立を示すシーケンスチャートであり、図７は本発明の一実施例の新規端末情報登録時における静的トンネリング確立を示すシーケンスチャートである。
【００３３】
図８は本発明の一実施例のＮＭＳ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）を使用した場合のシステム再開時の静的トンネリング設定を示すシーケンスチャートであり、図９は本発明の一実施例のＮＭＳを使用した場合の新規静的トンネリング設定を示すシーケンスチャートである。
【００３４】
これら図１と図２と図４〜図８とを参照して本発明の一実施例によるモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステムの動作について説明する。本実施例では、モビリティを実現するためのトンネリングプロトコル制御処理において、モバイルサービス情報をベースとした動的トンネリング制御と静的トンネリング制御との共存するシステムを示しており、トンネリング制御を識別するモバイルサービス情報としてモバイル端末情報を用いている。
【００３５】
動的トンネリング制御においては、３ＧＰＰの標準化勧告に従ったプロトコルを用いて実現される。すなわち、トンネリング設定相手［ＳＧＳＮ（＃１）７１−ＧＧＳＮ８１間］とトンネリングプロトコル制御信号の送受信を実施し、その信号をベースに動的にトンネリングを設定し、これを使用するものである。ここで要求されるのは、要求を起動した端末にできるだけ早くトンネリングを設定することである。このため、動的トンネリング制御部２では高速メモリ２２とそれを高速に制御するプロセッサ（高速制御装置２１）とによってその制御が実施される。
【００３６】
動的トンネリング制御における制御信号のシーケンスは、図４に示すようにして行われる。つまり、モバイル端末（携帯電話４１）から出力されたＡｃｔｉｖａｔｅ ＰＤＰ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｒｅｑｕｅｓｔによって（図４のａ１）、ＳＧＳＮ（＃１）７１ではＣｒｅａｔｅ ＰＤＰ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｒｅｑｕｅｓｔを送出し（図４のａ２）、ＧＧＳＮ８１とのトンネリング設定を行う。
【００３７】
ＧＧＳＮ８１ではＳＧＳＮ（＃１）７１からのＣｒｅａｔｅ ＰＤＰ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｒｅｑｕｅｓｔを受信することにによってトンネリングの設定を行い、その識別子をＣｒｅａｔｅ ＰＤＰ Ｃｏｎｔｅｘｔ ＲｅｓｐｏｎｓｅでＳＧＳＮ（＃１）７１に伝達する（図４のａ３）。これによって、ＳＧＳＮ（＃１）７１はＡｃｔｉｖａｔｅ ＰＤＰ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ａｃｃｅｐｔによってトンネリングが設定されたことをモバイル端末に知らせる（図４のａ４）。
【００３８】
静的トンネリング制御においては、そのトンネリング情報として、動的トンネリング制御と同様に、３ＧＰＰの標準化勧告に準拠したものを用いるが、動的トンネリング制御とは異なり、モバイル端末に対応した予め決定されていたトンネルを用いることで、トンネル設定のための制御信号のやり取りを省略する。これによって、トンネル設定プロセスの遅延をなくすことが可能になる。
【００３９】
静的トンネリング制御におけるシーケンスは、図５に示すようにして行われる。つまり、固定端末４２の電源がオンとなり（図５のｂ１）、ＳＧＳＮ（＃２）７２にＡｃｔｉｖａｔｅ ＰＤＰ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｒｅｑｕｅｓｔが出力されると（図４のｂ２）、ＳＧＳＮ（＃２）７２ではトンネリングが予め設定されているので（図５のｂ３）、Ａｃｔｉｖａｔｅ ＰＤＰ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ａｃｃｅｐｔによってトンネリングが設定されたことを固定端末４２に通知する（図５のｂ４）。
【００４０】
この場合には、予め設定されているトンネリングを提供することで、ＳＧＳＮ（＃２）７２とＧＧＳＮ８１との間におけるＣｒｅａｔｅ ＰＤＰ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ｒｅｓｐｏｎｓｅのやり取りを省略している。
【００４１】
静的トンネリング制御を設定する契機には、システム再開時の再設定時（図６参照）、モバイルＩＰアクセスゲートウェイシステムへのモバイル端末情報登録におけるトンネリング情報設定時等の保守者からの介入が想定される（図７参照）。この場合、ＳＧＳＮ（＃２）７２とＧＧＳＮ８１とにおいてはモバイル端末情報を登録する時に設定された静的トンネリング情報を使用するため、ＳＧＳＮ（＃２）７２とＧＧＳＮ８１との間でのトンネリングプロトコル制御信号の送受信は実施する必要がない。また、予め設定されるトンネリング情報は、ＮＭＳ（図示せず）から関連するシステムへ一斉に通知する方法をとることも可能である（図８及び図９参照）。
【００４２】
図６は本発明の一実施例によるモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステムにおいて、システムの初期化による再起動等で一斉再開を行った時の動作を示している。システムの再開時にはＳＧＳＮ（＃１〜＃３）７１〜７３及びＧＧＳＮ８１それぞれの持つデータベース（図示せず）を基に静的にトンネルの設定が行われる（図６のｃ１〜ｃ４参照）。
【００４３】
この設定されたトンネルは端末からの通信要求が来るまで、実際に使用されることはないが、ＳＧＳＮ（＃１〜＃３）７１〜７３及びＧＧＳＮ８１それぞれの設定がなされた時点で静的トンネリング確立となる。
【００４４】
図７はまったく移動しない端末である自動販売機（例えば、固定端末４２〜４４）を新設する場合に、保守者が新設する自動販売機のトンネルを登録する際の動作を示している。この場合、保守者はＳＧＳＮ（＃２）７２及びＧＧＳＮ８１それぞれに対して、新設する自動販売機の情報（アドレス等）にリンクした静的トンネリング設定を行うことで（図７のｄ１，ｄ２参照）、ＳＧＳＮ（＃２）７２及びＧＧＳＮ８１それぞれで静的トンネリング確立となる（図７のｄ３参照）。
【００４５】
図８は本発明の一実施例によるモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステムにおいて、端末の登録情報をＮＭＳが管理している場合のシステム再開及び静的トンネリング設定のシーケンスを示している。ＳＧＳＮ（＃１〜＃３）７１〜７３及びＧＧＳＮ８１それぞれがシステム再開で再起動された場合（図８のｅ１参照）、その再起動処理の中で自ノードが担当する端末情報をＮＭＳに問い合わせる（図８のｅ２，ｅ３参照）。
【００４６】
ＮＭＳはＳＧＳＮ（＃１〜＃３）７１〜７３及びＧＧＳＮ８１それぞれからの問い合わせに対して、端末情報データベース（ＤＢ）に登録されている端末情報を提供する（図８のｅ４，ｅ５参照）。ＳＧＳＮ（＃１〜＃３）７１〜７３及びＧＧＳＮ８１それぞれは、提供された情報を基に静的トンネリング設定を行う（図８のｅ６，ｅ７参照）。これらの静的トンネリング設定が行われることで、ＳＧＳＮ（＃１〜＃３）７１〜７３及びＧＧＳＮ８１それぞれで静的トンネリング確立となる（図８のｅ８参照）。
【００４７】
図９は本発明の一実施例によるモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステムにおいて、自動販売機（例えば、固定端末４２〜４４）を新設する場合に、保守者から設定される端末の登録情報をＮＭＳが管理している場合の静的トンネリング設定のシーケンスを示している。この場合、保守者はＮＭＳに対して、新設する自動販売機の情報（アドレス等）にリンクした静的トンネリング設定を行い（図９のｆ１参照）、ＮＭＳは保守者から登録された情報を該当するＳＧＳＮ（＃２）７２及びＧＧＳＮ８１に通知する（図９のｆ２，ｆ３参照）。
【００４８】
ＳＧＳＮ（＃２）７２及びＧＧＳＮ８１それぞれは、ＮＭＳから通知された情報を基に静的トンネリング設定を行う（図９のｆ４，ｆ５参照）。これらの静的トンネリング設定が行われることで、ＳＧＳＮ（＃２）７２及びＧＧＳＮ８１それぞれで静的トンネリング確立となる（図９のｆ６参照）。
【００４９】
モバイル端末には製造時において、予めその端末のサービス形態に応じて動的／静的トンネリング制御方式の識別子を登録しておく。モバイルＩＰアクセスゲートウェイシステムへのモバイル端末情報登録時において、このトンネリング制御識別子が静的トンネリング制御を示すものであれば、このモバイル端末が利用するためのシステムに一意なトンネリングが登録される。
【００５０】
ここで要求されるのは、常時接続のような端末にできるだけ多くのトンネリングを提供することである。このため、静的トンネリング制御部３では低速でも大容量の低速大容量メモリ３２とそれを制御するのに充分な低速プロセッサ（低速制御装置３１）とを用いることで、低コストにてシステムの実現が可能となる。
【００５１】
固定端末４２の使用例の一つには、飲料やタバコ等の販売に使用される自動販売機への適用が上げられる。これは無線の仕組みを用いることで、ケーブル敷設のコストをかけることなく、在庫数や売上情報、及び装置状態等の情報をリアルタイムに自社サーバに伝達し得るものである。この場合もサービス起動時から常時接続をベースとした利用方法を想定している。
【００５２】
このように、本実施例では、モバイルサービスに応じた最適なシステムを提供することができる。上述したように、既存の移動を前提としたモバイル携帯端末（携帯電話４１）に対してはできるだけ早く動的なトンネリングを提供し、将来的に増える常時接続の静的なトンネリングに対しては低コストでできるだけ多くのトンネルを提供することが可能である。
【００５３】
また、そのトンネル種別によって動的トンネル制御と静的トンネル制御とをそれぞれ実現する装置を切り分ける仕組みをとることで、システムの要求に応じてこれらを組合せることができ、柔軟で、より低コストな製品を提供することが可能となる。
【００５４】
常時接続のモバイル端末に関しては、予めトンネル情報を決定することによって、トンネリング制御に必要な制御メッセージ数を減少させることができ、かつ制御の簡易化を実現することができる。これによって、本実施例では高速なトンネリング制御を実現するとともに、システムの処理負荷を減少させることが可能であり、動的トンネリング制御への影響も極端に減少させることが可能となる。
【００５５】
尚、本発明の一実施例ではモバイルサービスの識別子を、モバイル端末情報におけるトンネリング制御識別子としているが、常時接続のようなモデルの場合には、ほとんどの場合が同一ＡＰＮ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ Ｎａｍｅ）への接続と考えられるため、ＡＰＮに対応付けた制御識別としてもよい。
【００５６】
また、本発明の一実施例ではモバイルサービス種別によって上記のような接続形態を変更しているが、加入者とのＳＬＡ（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｌｅｖｅｌ Ａｇｒｅｅｍｅｎｔ）によってシステムを実現することも可能であるとともに、接続形態によって当然モバイルＩＰアクセスゲートウェイでの制御及び負荷も異なるため、異なるサービス料金での提示を前提としたサービス提供に利用することが考えられる。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、ＩＰネットワークに移動しながら接続自在な第１の端末とＩＰネットワークに常時接続される第２の端末とが混在し、第１及び第２の端末とＩＰネットワークとの間に論理パスを生成してトンネリングを設定するモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステムにおいて、トンネリングの設定を要求する端末の端末情報を判別し、その判別結果に基づいて第１の端末の接続毎に異なる論理パスを生成して動的にトンネリングを設定する動的トンネリング制御と第２の端末に対して予め設定された論理パスを用いて静的にトンネリングを設定する静的トンネリング制御とを選択的に実行することによって、高速なトンネリング制御及び処理負荷の減少を図ることができ、動的なトンネリングへの影響を減少させることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例によるトンネリング制御部の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施例によるモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステムの構成例を示すブロック図である。
【図３】図２のＳＧＳＮによるトンネリング制御処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施例の動的トンネリング制御における制御信号シーケンスを示すシーケンスチャートである。
【図５】本発明の一実施例の静的トンネリング制御におけるシーケンスを示すシーケンスチャートである。
【図６】本発明の一実施例のシステム再開時における静的トンネリング確立を示すシーケンスチャートである。
【図７】本発明の一実施例の新規端末情報登録時における静的トンネリング確立を示すシーケンスチャートである。
【図８】本発明の一実施例のＮＭＳを使用した場合のシステム再開時の静的トンネリング設定を示すシーケンスチャートである。
【図９】本発明の一実施例のＮＭＳを使用した場合の新規静的トンネリング設定を示すシーケンスチャートである。
【符号の説明】
１ トンネリング制御部
２ 動的トンネリング制御部
３ 静的トンネリング制御部
４ トンネリング制御選択・実行部
５ モバイル端末情報記憶部
６ インタフェース部
２１ 高速制御装置
２２ 高速メモリ
３１ 低速制御装置
３２ 低速大容量メモリ
４１ 携帯電話
４２〜４４ 固定端末
５１〜５３ Ｎｏｄｅ−Ｂ
６１〜６３ ＲＮＣ
７１〜７３ ＳＧＳＮ
８１ ＧＧＳＮ
９１ サーバ
１０１〜１０３ 無線区間
２００ パケット交換ドメイン
３００ ＩＰネットワーク
Claims (10)
- ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークに移動しながら接続自在な第１の端末と前記ＩＰネットワークに常時接続される第２の端末とが混在し、前記第１及び第２の端末と前記ＩＰネットワークとの間に論理パスを生成してトンネリングを設定するモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステムであって、
端末情報に基づいて前記第１の端末の接続毎に異なる論理パスを生成して動的に前記トンネリングを設定する動的トンネリング制御と前記第２の端末に対して予め設定された論理パスを用いて静的に前記トンネリングを設定する静的トンネリング制御とを選択的に実行する手段を有し、
前記動的トンネリング制御と前記静的トンネリング制御とを選択的に実行する手段は、高速メモリ及び高速プロセッサを用いて前記動的トンネリング制御を行う手段と、低速大容量メモリ及び低速プロセッサを用いて前記静的トンネリング制御を行う手段とを含むことを特徴とするモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステム。 - 前記動的トンネリング制御と前記静的トンネリング制御とを選択的に実行する手段を、前記第１及び第２の端末と前記ＩＰネットワークとを接続するためのＳＧＳＮ［Ｓｅｒｖｉｎｇ ＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ） Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｎｏｄｅ）に配設したことを特徴とする請求項１記載のモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステム。
- 前記端末情報は、サービス識別子の一つとして前記動的トンネリング制御及び前記静的トンネリング制御のいずれかを明示するトンネリング制御識別子を含むことを特徴とする請求項１または請求項２記載のモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステム。
- ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークに移動しながら接続自在な第１の端末と前記ＩＰネットワークに常時接続される第２の端末とが混在し、前記第１及び第２の端末と前記ＩＰネットワークとの間に論理パスを生成してトンネリングを設定するモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステムであって、
端末情報に基づいて前記第１の端末の接続毎に異なる論理パスを生成して動的に前記トンネリングを設定する動的トンネリング制御と前記第２の端末に対して予め設定された論理パスを用いて静的に前記トンネリングを設定する静的トンネリング制御とを選択的に実行する手段を有し、
前記端末情報は、サービス識別子の一つとして前記動的トンネリング制御及び前記静的トンネリング制御のいずれかを明示するトンネリング制御識別子を含むことを特徴とするモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステム。 - ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークに移動しながら接続自在な第１の端末と前記ＩＰネットワークに常時接続される第２の端末とが混在し、前記第１及び第２の端末と前記ＩＰネットワークとの間に論理パスを生成してトンネリングを設定するモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステムに用いるトンネリング制御方法であって、
前記トンネリングの設定を要求する端末の端末情報を判別するステップと、その判別結果に基づいて前記第１の端末の接続毎に異なる論理パスを生成して動的に前記トンネリングを設定する動的トンネリング制御と前記第２の端末に対して予め設定された論理パスを用いて静的に前記トンネリングを設定する静的トンネリング制御とを選択的に実行するステップとを有し、
前記動的トンネリング制御と前記静的トンネリング制御とを選択的に実行するステップは、高速メモリ及び高速プロセッサを用いて前記動的トンネリング制御を行うステップと、低速大容量メモリ及び低速プロセッサを用いて前記静的トンネリング制御を行うステップとを含むことを特徴とするトンネリング制御方法。 - 前記動的トンネリング制御と前記静的トンネリング制御とを選択的に実行するステップを、前記第１及び第２の端末と前記ＩＰネットワークとを接続するためのＳＧＳＮ［Ｓｅｒｖｉｎｇ ＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ） Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｎｏｄｅ］に含むことを特徴とする請求項５記載のトンネリング制御方法。
- 前記端末情報は、サービス識別子の一つとして前記動的トンネリング制御及び前記静的トンネリング制御のいずれかを明示するトンネリング制御識別子を含むことを特徴とする請求項５または請求項６記載のトンネリング制御方法。
- ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークに移動しながら接続自在な第１の端末と前記ＩＰネットワークに常時接続される第２の端末とが混在し、前記第１及び第２の端末と前記ＩＰネットワークとの間に論理パスを生成してトンネリングを設定するモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステムに用いるトンネリング制御方法であって、
前記トンネリングの設定を要求する端末の端末情報を判別するステップと、その判別結果に基づいて前記第１の端末の接続毎に異なる論理パスを生成して動的に前記トンネリングを設定する動的トンネリング制御と前記第２の端末に対して予め設定された論理パスを用いて静的に前記トンネリングを設定する静的トンネリング制御とを選択的に実行するステップとを有し、
前記端末情報は、サービス識別子の一つとして前記動的トンネリング制御及び前記静的トンネリング制御のいずれかを明示するトンネリング制御識別子を含むことを特徴とするトンネリング制御方法。 - ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークに移動しながら接続自在な第１の端末と前記ＩＰネットワークに常時接続される第２の端末とが混在し、前記第１及び第２の端末と前記ＩＰネットワークとの間に論理パスを生成してトンネリングを設定するモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステムにおいてトンネリングプロトコル制御処理を行うトンネリング制御装置であって、
端末情報に基づいて前記第１の端末の接続毎に異なる論理パスを生成して動的に前記トンネリングを設定する動的トンネリング制御と前記第２の端末に対して予め設定された論理パスを用いて静的に前記トンネリングを設定する静的トンネリング制御とを選択的に実行する手段を有し、
前記動的トンネリング制御と前記静的トンネリング制御とを選択的に実行する手段は、高速メモリ及び高速プロセッサを用いて前記動的トンネリング制御を行う手段と、低速大容量メモリ及び低速プロセッサを用いて前記静的トンネリング制御を行う手段とを含むことを特徴とするトンネリング制御装置。 - ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークに移動しながら接続自在な第１の端末と前記ＩＰネットワークに常時接続される第２の端末とが混在し、前記第１及び第２の端末と前記ＩＰネットワークとの間に論理パスを生成してトンネリングを設定するモバイルＩＰアクセスゲートウェイシステムにおいてトンネリングプロトコル制御処理を行うトンネリング制御装置であって、
端末情報に基づいて前記第１の端末の接続毎に異なる論理パスを生成して動的に前記トンネリングを設定する動的トンネリング制御と前記第２の端末に対して予め設定された論理パスを用いて静的に前記トンネリングを設定する静的トンネリング制御とを選択的に実行する手段を有し、
前記端末情報は、サービス識別子の一つとして前記動的トンネリング制御及び前記静的トンネリング制御のいずれかを明示するトンネリング制御識別子を含むことを特徴とするトンネリング制御装置。
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