JP4113115B2 - 移動機通信システムおよび通信方法 - Google Patents

Description

本発明はネットワークを用いた通信システム、および通信方法に係り、更に詳しくは複数のサービス提供サーバを備え、移動可能端末を用いて通信を行うための移動機通信システム、および通信方法に関する。

図４２は移動機通信システム、例えば移動機パケット網の第１の従来例のシステム構成ブロック図である。同図において、システムの利用者、すなわちクライアントは、移動機（ＭＳ）１００ａ，１００ｂ，・・・、例えば携帯電話を用いて、移動機相互間、または複数のサービス提供サーバとの間で通信を行う。

図４２において、移動機パケット網は、例えばモバイルＩＰ（インターネットプロトコル）ネットワーク１０１、各移動機（ＭＳ）１００ａ，１００ｂ，・・・がネットワーク１０１にアクセスするときに、そのアクセスに対応する処理を行うネットワークアクセス装置（ＮＡＳ）、またはフォレインエージェント（ＦＡ）１０２ａ，１０２ｂ、・・・、ネットワーク１０１のサービス提供サーバ側の出入口にそれぞれ接続されるルータ （Ｒ）１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ、これらのルータに接続されるユーザ認証装置１０４、各ルータに接続される負荷分散装置( ロードバランサ、Ｌ．Ｂ．）１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ、これらの負荷分散装置と複数のサービス提供サーバとを接続するためのローカルエリアネットワークまたはワイドエリアネットワーク（ＬＡＮ／ＷＡＮ）１０６およびモバイルＩＰネットワーク上のホームエージェント（ＨＡ）１０７を備えている。

複数のサービス提供サーバは、それぞれ同一のサービスを提供する複数のサーバによって構成されるグループを構成しており、例えばサービス提供サーバ１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ、・・・は、グループとしてそれぞれ同一のサービスを提供することのできるサーバによって構成されている。したがって、例えばサービス提供サーバ１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ、・・・によって構成されるグループと、サービス提供サーバ１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ、・・・によって構成されるグループのサーバは異なるサービスを提供するものである。

図４２の移動機パケット網では、前述のように移動機、例えば携帯電話とサービス提供サーバとの間で通信が行われる。この時、クライアント側から要求されるサービスを提供可能なサーバは前述のように１つのグループを形成しているために、クライアントからのパケットの入力に対してサービス提供サーバの前段に負荷分散装置を配置することによって、同一のサービスを提供する各サーバの負荷が均等になるような分散ポリシーに基づいて、 入力パケットを各サービス提供サーバに対して振り分けることを負荷分散という。

一般的な負荷分散方式では、グループ化されたサービス提供サーバに対して代表アドレス情報を割り当て、クライアントからはその代表アドレス情報を送信先としてパケットを送信してもらい、負荷分散装置の分散ポリシーに基づいてグループ内のいずれかのサービス提供サーバへのパケットの振り分けが行われる。

分散ポリシーとしてはラウンドロビン、重みづけラウンドロビン、優先順位、最小接続数、最速応答時間、ＣＰＵ負荷などのポリシーがあり、このような分散ポリシーを表す分散ポリシー情報テーブルが負荷分散装置に備えられる。

例えばキャリアと呼ばれる通信サービスを提供する通信事業者によって運営される移動機パケット網では、一般にその利用者が非常に多いため、利用者の分散を図るために、図４２のモバイルＩＰネットワーク１０１のサービス提供サーバ側の出入口に、複数のルータ１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃと、負荷分散装置１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃを設置し、多数のサービス提供サーバに対する負荷分散を行っている。

しかしながら、このような構成では、移動機、 例えば携帯電話１００ａが通信中に移動する場合には、サービス提供サーバ側へのネットワーク１０１への出入口が動的に変化する。例えば最初にルータ１０３ａ、負荷分散装置１０５ａを経由して通信を行っていても、次の時点ではルータ１０３ｃ、負荷分散装置１０５ｃを経由して通信を行うという事態が発生する。

このような場合、例えば３つの負荷分散装置１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃが、それぞれ独立の分散ポリシーに基づいて負荷分散を行っているときには、同一グループ内でも別のサービス提供サーバにパケットを振り分けてしまう可能性があり、このような場合にはＴＣＰ（トランスミッション・コントロール・プロトコル）コネクション、すなわちある特定のサービスを受けるためのコネクションの維持ができなくなるという問題点があった。

またこのような場合に、例えば負荷分散装置１０５ａと１０５ｃとによって、グループのうちで同一のサービス提供サーバにパケットが振り分けられたとしても、例えば移動機１００ａが上りパケット、すなわちサービス提供サーバ側へのパケットを送信し、下りパケット、すなわちサービス提供サーバからのパケットを受信する間に移動し、移動後の上りパケットが異なる負荷分散装置を通過する場合には、パケットがネットワーク１０１とサービス提供サーバとの間で同一の経路を通らないことになる。

このように移動機が通信中に移動することにより、サービス提供サーバ側へのネットワークへの出入口が動的に変化する場合にも、同一のサービス提供サーバにパケットを振り分けるための技術として、ユーザセションを維持するためのレイヤ７スイッチを用いる従来技術がある。ユーザセションとは、例えばＵＤＰ（ユーザデータグラムプロトコル）において定義されるものである。

ＵＤＰは、ＴＣＰと異なり、コネクションレスのプロトコルであり、コネクションの概念は存在しないが、ＵＤＰの上位プロトコル、例えばインターネットなどで用いられる標準的な名前解決のメカニズムとしてのドメインネームシステム（ＤＮＳ) においては、セションの概念が存在し、一連の複数のＵＤＰパケットを同一のサーバが処理することにより、１つの処理の完結が行われる。この処理完結のための一連の複数のＵＤＰパケットによる通信は、ＵＤＰ上のユーザセションと呼ばれる。

ユーザセションは、ＵＤＰだけでなく、ＴＣＰに対しても定義される。ＴＣＰの場合にも、上位のプロトコル、例えばハイパーテキストトランスファープロトコル（ＨＴＴＰ）においてはユーザセションの概念が存在し、一連の複数のＴＣＰのコネクションの確立から、データ転送、解放までが行われることによって、１つの処理の完結が行われる。この処理完結のための一連の複数のＴＣＰコネクションによる通信は、ＴＣＰ上のユーザセションと呼ばれる。

ＵＤＰおよびＴＣＰ上のユーザセションに対しても、移動機の通信中の移動によるネットワークへの出入口の動的な変化のために、同一のサービス提供サーバにパケットを振り分けることができず、ユーザセションを維持することができないという問題点は同様に発生するが、このユーザセションを維持するための従来技術について図４３を用いて説明する。

図４３はレイヤ７スイッチを用いる移動機通信システムの従来例である。この従来例では、図４２の複数の負荷分散装置とサービス提供サーバ側との間に、複数のトランスペアレントプロキシ（Ｔ．Ｐ．）装置１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃと、複数のレイヤ７スイッチ（Ｌ７ＳＷ）装置１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃ，およびネットワーク１２２が備えられ、レイヤ７スイッチによってＨＴＴＰなどのレイヤ７プロトコル中のユーザ識別情報をキーとして、静的な負荷分散が行われることにより、ＴＣＰ，ＵＤＰ上のユーザセションの継続中には同一のサービス提供サーバに通信を振り分けることが可能となる。

以上のようにパケットが図４２のネットワーク１０１とサービス提供サーバとの間で同一経路を通らないことから次のような５つの問題点が生ずる。
第１の問題点は、サービスの切り替えに時間を要することである。１つのサービスに対応する１つのＴＣＰコネクションや、ユーザセションの管理はサービス提供サーバ側で行わなければならず、移動機から見て使用するサービスを変更する毎にＴＣＰコネクションの再接続が必要となり、サービス切り換えに時間を要することになる。

第２の問題点はサービス提供サーバのダウン時の危険分散ができないことである。ＴＣＰコネクションや、ユーザセションを管理するサービス提供サーバがダウンすると、同一のサービスを提供するサーバにそのコネクションを切り換えることができず、ダウンしたサービス提供サーバが復旧するまでサービスを受けることができなくなる。

第３の問題点は、代行課金を行うための課金情報の作成ができないことである。すなわち、ＴＣＰコネクションや、ユーザセションを管理するサービス提供サーバによってしか、クライアント側のサービス使用に対する契約サービス単位の認証を実施することができず、有料コンテンツなどに対する課金情報の作成を代行することができない。

第４の問題点は、無線ネットワークと有線ネットワークの間のトランスポート層のプロトコル変換ができないことである。無線ネットワークと有線ネットワークとでは遅延時間などに相違が生ずる。そこでインターネットの標準サービスを無線通信に最適な形式にするためには、ウインドウサイズ（一度に送信できるデータ量）などの変換、すなわち無線ネットワークと有線ネットワークの間のトランスポート層のプロトコル変換が必要となる。パケットが同一経路を通過しない場合には、トランスポート層のプロトコル変換を行う中継装置を設置することができなくなる。

第５の問題点は、インターネットプロトコルバージョン（ＩＰＶ）４のネットワークと、ＩＰＶ６のネットワークの間のゲートウェイ機能が設置できないことである。近年の携帯電話の数の急増につれて、ＩＰアドレスの大幅な拡張が必要となり、ＩＰＶ６の導入が予定されている。ＩＰＶ６が導入された場合、現行のＩＰＶ４ネットワークとＩＰＶ６ネットワークの間のゲートウェイ機能が必要となるが、パケットが同一の経路を通らない場合には、そのゲートウェイ機能を設置することができない。

また図４３で説明したように、レイヤ７スイッチを用いてユーザセションを維持する場合にも、次のような問題点がある。
第１の問題点は、同一のユーザ識別情報を持つクライアントからのリクエストに対応するパケットは必ず同一のサービス提供サーバに振り分けられるため、場合によっては特定のサービス提供サーバに負荷が集中するという問題点である。

第２の問題点として、サービスの追加のたびにレイヤ７スイッチの追加処理、すなわち追加サービス（レイヤ７プロトコル）の解析や、セション識別処理などの追加処理が必要となり、サービスの追加を迅速に行うことができないという問題点がある。特にキャリアと呼ばれる通信事業者の場合には、サービスの追加は頻繁に発生するため、この問題点は深刻となる。

第３の問題点は、パケット振り分け処理の性能が低いという点である。レイヤ７スイッチによる処理は通常ソフトウエアとして実装されるために、ハードウエア（ファームウエア）として実装される場合に比較して、パケット振り分け処理の性能が劣るという問題点がある。

本発明の課題は、上述の問題点に鑑み、ＩＰネットワークのサービス提供サーバ側に複数の出入口を備え、各出入口に負荷分散装置が接続される場合にも、例えば同一のＴＣＰコネクションや、ユーザセションを構成するパケットが通過する経路を同一にすることによって、移動機が移動して通信を行ってもＴＣＰコネクションの維持を可能とすることである。また別の課題は、その経路にゲートウェイ機能を設けることによって、サービス切り換えの時間を不要とし、サービス提供サーバのダウン時の危険分散、課金情報の代行作成、トランスポート層プロトコル変換を可能とすると共に、ＩＰＶ４ネットワークとＩＰＶ６ネットワークの間のゲートウェイ機能を実現することである。

図１は本発明の移動機通信システムの原理構成ブロック図である。同図は、複数のサービス提供サーバ７ａ，７ｂ，・・・、８ａ，８ｂ，・・・を備え、移動可能端末１ａ，・・・，１ｎが通信を行うための通信システムの原理構成ブロック図である。

図１において、第１のネットワーク手段２は、移動可能端末１ａ，・・・，１ｎが接続され、サービス提供サーバ側への複数の入出力点を有するネットワークであり、例えばモバイルＩＰネットワークである。

複数の第１の通信振り分け手段３ａ，３ｂ，・・・は、例えば負荷分散装置であり、第１のネットワーク手段２の前述の複数の入出力点のそれぞれに接続されるものである。
第２のネットワーク手段４は、第１の通信振り分け手段３ａ，３ｂ，・・・が接続されるネットワークであり、例えばローカルエリアネットワーク、またはワイドエリアネットワークである。

第３のネットワーク手段５は、複数のサービス提供サーバ７ａ，７ｂ，・・・、８ａ，８ｂ，・・・が接続されるネットワークであり、例えばローカルエリアネットワーク、またはワイドエリアネットワークである。

複数の第２の通信振り分け手段６ａ，６ｂ，・・・は、第２のネットワーク手段４と第３のネットワーク手段５との間に接続され、移動可能端末とサービス提供サーバの間の一連の通信を複数のサービス提供サーバのいずれかに振り分けるものであり、例えばパケットゲートウェイ装置である。

そして第１の通信振り分け手段３ａ，３ｂ，・・・が、移動可能端末とサービス提供サーバとの間での一連の通信を、第２のネットワーク手段４を介して複数の第２の通信振り分け手段６のいずれかに振り分けるように構成する。

本発明の実施の形態においては、移動可能端末とサービス提供サーバとの間の一連の通信としてのセションに対して識別子を割り当て、その識別子を管理するセション管理手段を更に備える。複数の第１の通信振り分け手段３ａ，３ｂ，・・・が、移動可能端末とサービス提供サーバとの間の一連の通信としてのセションの識別子に対応して、その一連の通信を振り分けるべき複数の第２の通信振り分け手段６ａ，６ｂ，・・・のいずれかを記憶する、同一記憶内容の振り分け先記憶手段をそれぞれ更に備える。

この場合、第２の通信振り分け手段が、通信の階層構造において、前記セション管理手段によって管理されるセションに対応する層より上位の層における一連の通信としてのユーザセションに対して識別子を割り当て、該識別子に対応して前記移動可能端末とサービス提供サーバとの間の該ユーザセション内の通信を前記複数のサービス提供サーバのいずれかに振り分けることもでき、さらにユーザセションのタイプとして複数のタイプが存在し、前記第２の通信振り分け手段が該ユーザセションのタイプに対応して前記ユーザセション内の通信の振り分けを行うこともできる。

実施の形態においては、複数のサービス提供サーバがそれぞれ同一のサービスを提供するサーバによって構成される複数のグループを構成し、移動可能端末が複数の各グループに対する代表アドレスを指定してサービス提供サーバとの間の通信を行い、第２の通信振り分け手段６ａ，６ｂ，・・・がその代表アドレスによって指定されるグループのうちのいずれかのサービス提供サーバに一連の通信を振り分けることもでき、この場合移動可能端末が一連の通信の中で受けるべきサービスの変更のために代表アドレスを変更する時には、第２の通信振り分け手段６ａ，６ｂ，・・・は変更後の代表アドレスによって指定されるグループのうちいずれかのサービス提供サーバに一連の通信内のその後の通信を振り分けて、 その一連の通信を続行することもできる。

また実施の形態においては、第２の通信振り分け手段６ａ，６ｂ，・・・が一連の通信を複数のサービス提供サーバのいずれかに振り分けるにあたって、移動可能端末の利用者がそのサービス提供サーバによって提供されるサービスを受ける資格があるか否かを認証するサービス認証手段を更に備えることもできる。

また実施の形態においては、第２の通信振り分け手段６ａ，６ｂ，・・・が複数のサービス提供サーバのみでなく、移動機通信システム外のサーバにも一連の通信を振り分けることができ、移動可能端末がサービス提供サーバ、または移動機通信システム外のサーバから受けるサービスに対する課金の情報を作成する課金情報作成手段を更に備えることもできる。

次に本発明の移動機通信方法として、移動可能端末が複数のサービス提供サーバのうちのいずれかを指定して一連の通信におけるパケットを送信し、そのパケットを受け取った負荷分散装置がその一連の通信に対する識別子に対応してそのパケットを複数のパケットゲートウェイ装置のいずれかに振り分け、そのパケットを振り分けられたパケットゲートウェイ装置が移動可能端末によって指定されたサービス提供サーバと同一のサービスを実行する複数のサービス提供サーバのいづれかにそのパケットを振り分けることもできる。なお負荷分散装置は前述の第１の通信振り分け手段に、またパケットゲートウェイ装置は第２の通信振り分け手段に相当する。

この方法においては、サービス提供サーバから移動可能端末への一連の通信におけるパケット（下りパケット）は、まずサービス提供サーバから、移動可能端末からサービス提供サーバへのパケット（上りパケット）を振り分けたパケットゲートウェイ装置に送られ、そのパケットゲートウェイ装置から上りパケットを振り分けた負荷分散装置に送られ、最終的に移動可能端末に送られることになる。

次に本発明において、パケットゲートウェイ装置を構成する計算機によって使用される記憶媒体として、負荷分散装置から受信したパケットの送信先アドレスと送信元アドレスとを、ユニークな送信元ポート番号をキーとして保存するステップと、該ユニークな送信元ポート番号をパケットヘッダの送信元ポート番号として設定するステップと、複数のサービス提供サーバのうちで、移動可能端末側から要求されているサービスを提供可能な複数のサービス提供サーバのいずれかを、該サービス提供サーバの負荷を分散させるように選択するステップと、該選択されたサービス提供サーバのアドレスを送信先アドレス、自装置のアドレスを送信元アドレスに設定して、パケットを該サービス提供サーバに送信するステップとを計算機に実行させるためのプログラムを格納した計算機読み出し可能可搬型記憶媒体が用いられる。又、移動可能端末が移動して、通知するネットワークアクセス装置が切り換わる場合、移動可能端末側は、ＰＰＰ（ポイント・ツー・ポイント・プロトコル）のリンクが一旦切断されるが、ＰＰＰプロトコルスタックはＴＣＰプロトコルスタックにこれを通知しない事により、ＴＣＰコネクションは切断される事はない。

さらにこの場合、前述のユニークな送信元ポート番号として、通信の階層構造において前記移動可能端末とサービス提供サーバとの間の一連の通信としてのセションに対応する層より上位の層における一連の通信としてのユーザセションに対する識別子を用いることもできる。

またパケットゲートウェイ装置を構成する計算機によって使用される記憶媒体としては、負荷分散装置から受信したパケットの送信元としての移動可能端末に対する移動機識別情報を検索するステップと、該受信したパケットの送信先アドレスを取り出すステップと、該移動機識別情報と送信先アドレスとによって、該送信先アドレスのサービス提供サーバが提供するサービスが移動可能端末の利用者に提供可能か否かを判別するステップとを計算機に実行されるためのプログラムを格納した計算機読み出し可能可搬型記憶媒体も用いられる。

さらにパケットゲートウェイ装置を構成する計算機によって使用される記憶媒体として、移動可能端末とサービス提供サーバとの間の一連の通信の開始の時点で、負荷分散装置から受信したパケットから該パケットの送信先アドレスと送信元アドレスとを取り出して課金レコードに設定するステップを計算機に実行させ、該一連の通信の終了まで該負荷分散装置からパケットを受信するたびに、課金レコードのパケット数をインクリメントするステップと、該受信パケットからパケット長を取り出し、該パケット長を課金レコードのパケット長に加算するステップとを計算機に実行させ、一連の通信の終了時点で、該課金レコード内の前記送信元アドレスを移動可能端末の利用者の識別情報、送信先アドレスをサービス提供サーバの情報に設定しなおすステップを計算機に実行させるためのプログラムを格納した計算機読み出し可能可搬型記憶媒体も用いられる。

次にパケットゲートウェイ装置を構成する計算機によって使用されるプログラムとして、負荷分散装置から受信したパケットの送信先アドレスと送信元アドレスとを、ユニークな送信元ポート番号をキーとして保存する手順と、該ユニークな送信元ポート番号をパケットヘッダの送信元ポ−ト番号として設定する手段と、複数のサービス提供サーバのうちで、移動可能端末側から要求されているサービスを提供可能な複数のサービス提供サーバのいずれかを、該サービス提供サーバの負荷を分散させるように選択する手順と、該選択されたサービス提供サーバのアドレスを送信先アドレス、自装置のアドレスを送信元アドレスに設定して、パケットを該サービス提供サーバに送信する手順とを計算機に実行させるためのプログラムが用いられる。

この場合、前述のユニークな送信元ポート番号として、通信の階層構造において前記移動可能端末とサービス提供サーバとの間の一連の通信としてのセションに対応する層より上位の層における一連の通信としてのユーザセションに対する識別子を用いることもできる。

またゲートウェイ装置を構成する計算機によって使用されるプログラムとしては、負荷分散装置から受信したパケットの送信元としての移動可能端末に対する移動機識別情報を検索する手順と、該受信したパケットの送信先アドレスを取り出す手順と、該移動機識別情報と送信先アドレスとによって、該送信先アドレスのサービス提供サーバが提供するサービスが移動可能端末の利用者に提供可能か否かを判別する手順とを計算機に実行させるためのプログラムも用いられる。

さらにパケットゲートウェイ装置を構成する計算機によって使用されるプログラムとしては、移動可能端末とサービス提供サーバとの間の一連の通信の開始の時点で、前記負荷分散装置から受信したパケットから該パケットの送信先アドレスと送信元アドレスとを取り出して課金レコードに設定する手順を計算機に実行させ、該一連の通信の終了まで該負荷分散装置からパケットを受信するたびに、課金レコードのパケット数をインクリメントする手順と、該受信パケットからパケット長を取り出し、該パケット長を課金レコードのパケット長に加算する手順とを計算機に実行させ、前記一連の通信の終了時点で、該課金レコード内の前記送信元アドレスを移動可能端末の利用者の識別情報、送信先アドレスをサービス提供サーバの情報に設定しなおす手順を計算機に実行させるためのプログラムも用いられる。

以上説明したように、本発明においては移動機が接続されるネットワークの複数の出入口に設けられる負荷分散装置と複数のサービス提供サーバとの間に、複数のパケットゲートウェイ装置が設置され、１つの移動機によるサービス提供サーバ側との一連のパケット送受信が常に同一のパケットゲートウェイ装置を経由して実行される。

本発明によれば移動機が移動する事により、ネットワークアクセス装置が変わり、パケットが通過する負荷分散装置が動的に変わっても、パケットゲートウェイ装置によって同一のサービス提供サーバにそのパケットを振り分けることが可能となり、セション、およびユーザセションを維持することができ、有効な負荷分散が可能となる。ネットワークアクセス装置の増設／変更時においても、移動機パケット網側の定義の変更なしに、増設／変更が可能となる。

また同一のパケットゲートウェイ装置を、サービス提供サーバ向けのパケットとしての上りパケットと、移動機向けパケットとしての下りパケットのみならず、次の上りパケットも通過するため、その同一経路上で次の５つのゲートウェイ機能が実現可能となる。

第１の機能はセション、およびユーザセションの一元管理機能である。パケットゲートウェイ装置でセション、およびユーザセションの一元管理が可能となり、移動機から見て使用するサービスを変えても、サービス提供サーバとの間でのセションやユーザセションの再接続を必要とせず、サービス切り替えのための時間を不要とすることができる。

第２の機能はサービス提供サーバのダウン時の危険分散機能である。パケットゲートウェイ装置によって、セション、およびユーザセションを同一のサービスを提供する代替サーバに切り換えて継続することができるため、サービス継続不可能となる危険を回避することができる。

第３の機能は代行課金機能である。パケットゲートウェイ装置によってセションの一元管理ができるため、サービスの利用に関する認証契約情報を参照して契約サービス単位の認証を実施し、有料コンテンツに対する料金の課金情報を代行して作成することができる。

第４の機能は無線ネットワークと有線ネットワークの間のトランスポート層のプロトコル変換機能である。インターネットの標準サービスを無線通信で利用するために、ウインドウサイズなどの無線ネットワークと有線ネットワークの間のトランスポート層のプロトコル変換をパケットゲートウェイ装置で実現することが可能となる。

第５の機能はＩＰバージョン４ネットワークと、ＩＰバージョン６ネットワークとの間のゲートウェイ機能である。インターネットプロトコルバージョン６が導入された場合にも、現行のバージョン４のネットワークとの間のゲートウェイ機能を実現することができる。

さらに本発明によれば、移動機側でマルチウインドウ表示を用いることにより、各ウインドウ単位にサービスを提供するサービス提供サーバが固定され、ログインからログアウトまで複数のサービスを受けることも可能となり、移動機通信システムの性能向上に寄与するところが大きい。

図２は本発明の第１の実施形態における移動機パケット網のシステム構成ブロック図である。このシステムにおいて、移動機（ＭＳ）、例えば携帯電話２０ａ，２０ｂ，・・・は、例えばモバイルＩＰネットワーク２１にネットワークアクセス装置（ＮＡＳ）または、フォレインエージェント（ＦＡ）２２ａ，２２ｂ，・・・を介して、無線、または有線によって接続される。

このネットワーク２１のサービス提供サーバ側には、複数、例えば３つの出入口があり、それぞれの出入口にはルータ（Ｒ）２３ａ，２３ｂ，・・・、および負荷分散装置（ロードバランサ、Ｌ．Ｂ．）２５ａ，２５ｂ，・・・が図のように接続され、更に負荷分散装置（Ｌ．Ｂ．）は、ローカルエリアネットワーク、またはワイドエリアネットワーク（ＬＡＮ／ＷＡＮ）２６に接続されている。

この第１の実施形態においては、移動機とサービス提供サーバとの間の通信は、後述するように一般的に１つ以上のＴＣＰコネクションによって構成されるセションの形式で管理されるものとする。

システム全体について、ユーザを管理するためのユーザ認証装置２４と、例えば１つの移動機がネットワーク２１にアクセスし、必要な通信を終了するまでの一連のパケット送受信を行うセションを管理するためのセション管理装置２７とが備えられる。ユーザ認証装置２４は、例えばネットワーク２１のサービス提供サーバ側の出入口のそれぞれルータ２３ａ，２３ｂ，・・・に接続され、またセション管理装置２７にも接続されているものとする。

各負荷分散装置（Ｌ．Ｂ．）２５ａ，２５ｂ，・・・が接続されたネットワーク２６には、セション管理装置２７、複数のパケットゲートウェイ（ＧＷ）装置２８ａ，２８ｂ，・・・が接続されている。これらのパケットゲートウェイ装置は、以後説明するように本発明の実施形態において最も重要な役割を果たす。

各パケットゲートウェイ装置は、多数のサービス提供サーバと、ＬＡＮ／ＷＡＮ２９によって接続されている。多数のサービス提供サーバは、それぞれいくつかのグループに属するものとし、例えばサービス提供サーバ３０ａ，３０ｂ，・・・は１つのグループを作り、このグループ内のサーバはそれぞれ同じサービスを提供できるものとし、後述するように移動機側からはこのグループの代表アドレスを用いて通信を行うものとする。例えばサービス提供サーバ３１ａ，３１ｂ，・・・は、例えばサービス提供サービス３２ａ，３２ｂ，・・・のグループのサーバとは異なるサービスを行うものである。

図３は、図２のシステムにおけるセション開始時の装置間処理シーケンスの説明図である。同図においては移動機２０、ネットワークアクセス装置２２、負荷分散装置２５、ユーザ認証装置２４、セション管理装置２７、パケットゲートウェイ装置２８、およびサービス提供サーバ装置３０の間の処理シーケンスが示されている。

移動機２０、ネットワークアクセス装置２２、およびユーザ認証装置２４の間のパケット通信のパケット形式、およびパケットシーケンスは、インターネットドラフトのダイヤメータモバイルＩＰエクステンションズで提案されているプロトコルに従うものとし、ここでは詳細な説明を省略する。

これに対してユーザ認証装置２４、セション管理装置２７および、パケットゲートウェイ装置２８の間のパケットシーケンス、パケット形式は、この規約に無関係のものであり、本実施形態に特有のものである。

図３において、まず移動機２０からネットワーク２１へのアクセスにあたって、ネットワークアクセス装置２２は前述のプロトコルで規定されているアクセスリクエストをユーザ認証装置２４に送る。

図４はユーザ認証装置の構成ブロック図である。ユーザ認証装置は、ＬＡＮドライバ部またはＷＡＮドライバ部４１、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルハンドラ部４２、通信制御部４３、ユーザ管理部４４、サーバ監視部４５によって構成され、更にユーザ管理部４４、サーバ監視部４５によって管理されるアドレス情報テーブル４６、ユーザ管理部４４に管理されるユーザ情報テーブル４７を備えている。ここでＬＡＮドライバ部またはＷＡＮドライバ部４１に接続されるＬＡＮまたはＷＡＮは、図２においてセション管理装置２７を介して接続されるネットワーク２６、またはルータ２３ａ，２３ｂ，・・・を介して接続されるモバイルＩＰネットワーク２１に相当する。

なおＴＣＰ／ＩＰプロトコルハンドラ部４２には、ユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）その他、ＴＣＰ／ＩＰのプロトコルセットの一切が含まれる。
図５はユーザ認証装置におけるアドレス割り当て処理のフローチャートである。この処理においては、ネットワークアクセス装置２２から受け取ったアクセスリクエストに対応して開始される、あるいはすでに開始されているセションに対するＩＰアドレスの割り当て、または検索の処理が行われる。

図５において処理が開始されると、まずステップＳ１でネットワークアクセス装置２２からのアクセスリクエストパケットが受信され、ステップＳ２でユーザ管理部４４によって、セション管理装置２７に対して図３に示すようにセション情報検索パケットが送信され、ステップＳ３でセション管理装置２７からのセション情報検索応答パケットが受信される。

図６は、このようなセション情報検索パケット、セション情報検索応答パケットに加えて、以後説明が必要となるパケットのパケット形式を示す。セション情報検索パケットには、ＴＣＰ／ＩＰヘッダの次に、パケット種別としてセション情報検索の種別が格納され、最後に移動機識別情報が格納されている。この移動機識別情報は、一般には電話番号とは異なる、それぞれの移動機を識別する識別子にあたり、この識別情報は例えばアクセスリクエストパケットから取り出されるものとする。

セション情報検索応答パケットには、ＴＣＰ／ＩＰヘッダの次に、パケット種別としてのセション情報検索応答、続いて移動機識別情報（識別子）、セション管理装置２７の内部の後述するセション情報テーブルに、その移動機識別子に対応するセションのレコードがあるかないかを示す検索結果、およびレコードがあった場合、セションに対応して割り当てられたＩＰアドレスが格納される。

図５に戻り、ステップＳ４で新規接続か否かが判定される。新規接続では、前述のセション情報テーブルにその移動機識別子に対応するセションのレコードが格納されていないことになり、この場合にはステップＳ５で割り当てるべきアドレスが決定される。

この決定においては、その詳細を右側のステップＳ１０からＳ１６に示すが、負荷を分散させるため、アドレス情報テーブル４６の中ですでに割り当てられたアドレスの個数が最小のアドレス範囲に相当するレコードが検索され、割り当てるべきアドレスが決定されて、ステップＳ６でネットワークアクセス装置２２に対してアクセスアクセプトパケットが送信されて処理を終了する。

またステップＳ４で新規接続でない場合、すなわちすでに移動機識別子に対応するセションがセション情報テーブルに登録されている場合には、そのセションに対応するＩＰアドレスがそのままステップＳ７で使用され、ステップＳ６でアクセスアクセプトパケットが送信されて、 処理を終了する。

以上のようにセションとはユーザ認証装置２４によって割り当てられるＩＰアドレスを用いた、移動機によるユーザログアウト時までの一連のパケット送受信を意味する。したがって１つのセション内でユーザが異なったサービスを受ける場合には各サービスに対応する複数のＴＣＰコネクションがそのセションに含まれることになる。

図７はアドレス情報テーブル４６の格納データの例である。同図においては、基本的にセションに対応して移動機に割り当てられるＩＰアドレスの割り当て範囲が、図２のパケットゲートウェイ装置２８ａ，２８ｂ，・・・の負荷分担を考慮して格納される。例えば均等に負荷分散する場合には、割り当て範囲内のアドレスの個数が等しくなるように割り当て範囲が決定される。

アドレス情報テーブル４６には、したがってパケットゲートウェイ装置のそれぞれに対応して、ＩＰアドレスの割り当て範囲と、その範囲の中ですでに割り当て済みのＩＰアドレスの数と、各パケットゲートウェイ装置が稼動中であるか否かの稼動状態、および各パケットゲートウェイ装置に対応してすでに割り当てられたＩＰアドレスなどを格納するユーザ情報テーブル４７に対するポインタとしての、ユーザ情報テーブルのアドレスが格納されている。

図８はユーザ情報テーブル４７の格納データの例である。同図においては、図７のパケットゲートウェイ装置Ｐｇｗ２に対するＩＰアドレス割り当て範囲の中ですでに割り当てられている４つのＩＰアドレスに対応して、それぞれユーザ識別子、パスワード、移動機識別情報、電話番号がユーザ識別情報として格納されている。

図５に戻り、ステップＳ５の処理の詳細、すなわちステップＳ１０〜Ｓ１６の処理について説明する。処理が開始されると、ステップＳ１０でアドレス情報テーブルの各レコードに対して、次のステップＳ１１、およびＳ１２のチェックが行われる。

ステップＳ１１では、すでに割り当てられたアドレス情報の個数が最小であるか否かが判定され、最小のものが見つけられた後に、ステップＳ１２でそのレコードに対応するパケットゲートウェイ装置の稼動状態が正常、すなわち稼動中であるか否かが判定され、稼動中の場合にはステップＳ１３に移行し、稼動中でない場合にはステップＳ１０以降の処理が繰返される。

すなわち、すでに割り当てられたＩＰアドレスの個数が次に最小のレコードに対応するパケットゲートウェイ装置が稼動中であるか否かが判定され、稼動中である場合には、ステップＳ１３以降の処理に移行する。

ステップＳ１３では、検索されたレコードのアドレス割り当て範囲に対応するユーザ情報テーブルのアドレス、すなわちポインタによってすでに割り当てられたＩＰアドレスが検索され、ステップＳ１４で割り当て範囲の中でまだ割り当てられていないアドレスが取り出され、ステップＳ１５でそのＩＰアドレスに対応するレコードがユーザ情報テーブルに追加され、ステップＳ１６でアドレス情報テーブル内で追加されたＩＰアドレスに対応するパケットゲートウェイ装置のレコードの割り当て済みＩＰアドレス数がインクリメントされて、処理を終了する。

図９は図２のセション管理装置２７の構成ブロック図である。同図においてセション管理装置は、ＬＡＮドライバ部またはＷＡＮドライバ部５１、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルハンドラ部５２、通信制御部５３、セション管理部５４によって構成され、またセション管理部５４によって管理されるセション情報テーブル５５を備えている。

図１０はセション情報テーブル５５の格納データの例である。同図において、セション情報テーブル５５にはすでに開始されているそれぞれのセションに対応して、セション識別子、移動機識別子、割り当てられたＩＰアドレスと、セションの状態、ここではセション中であることを示す“Ａｃｔ”が格納されている。

セション管理装置のセション管理部５４は、図３で説明したように、ユーザ認証装置２４からセション情報検索パケットを受信した時点で、移動機識別情報をキーとしてセション情報テーブルを検索し、その結果を図６で説明したセション情報検索応答パケットとしてユーザ認証装置２４に返す。

ユーザ認証装置のユーザ管理部４４は、前述のようにその応答を基にして新規のＩＰアドレス、またはすでに割り当てられているＩＰアドレスをアクセスアクセプトに設定して、ネットワークアクセス装置２２に送信する。

ユーザ認証装置２４は、前述のように稼動中のパケットゲートウェイ装置の負荷分散を行うために、アクセスリクエストを受信するたびに図５のフローチャートの処理によってＩＰアドレスの割り当てを行う。パケットゲートウェイ装置が稼動中であるか否かは、ユーザ認証装置のサーバ監視部４５によって、ヘルスチェックとして、例えば一定時間間隔で監視され、監視された状態がアドレス情報テーブルに格納される。

ＩＰアドレスの割り当て後に、ネットワークアクセス装置２２からのアカウントスタートを受信したユーザ認証装置２４は、ユーザ管理部４４からセション情報登録パケットをセション管理装置２７に送信し、また割り当てられたＩＰアドレスに対応するパケットゲートウェイ装置２８に対して、セション開始通知パケットを送信する。

このセション情報登録パケットとセション開始通知パケットのパケット形式は図６に示されている。図６において、セション情報登録パケットには、ヘッダの次にパケット種別としてのセション情報登録、その次に移動機識別情報、続いてＩＰアドレスの順序でデータが格納されており、またセション開始通知パケットにはヘッダに加えて、パケット種別としてのセション開始通知と、移動機識別情報、およびＩＰアドレスが格納されている。

図９のセション管理装置のセション管理部５４は、新たなセションが開始される場合には、セッション情報テーブル５５にそのセッションに対応するレコードを登録し、セション状態をＡｃｔに設定する。また後述するパケットゲートウェイ装置内にもセション情報テーブルが備えられており、その内容は図１０と全く同様である。パケットゲートウェイ装置内のセション管理部も、同様に新規セションに対応するレコードを登録する。

セション管理装置２７は、ユーザ認証装置２４からのセション情報登録パケットの受信から後述するステータス変更（クローズ）の受信までの間、セション管理部５４によってセションの状態管理を行う。このセション状態管理では、セションの状態を４つの状態のいずれかとして管理する。その状態はセションが未登録の状態である“Ｎｏｎｅ”、セション中状態であることを示す“Ａｃｔ”、セション中であるが、一定期間通信がない状態を示す“Ｄｏｒｍａｎｔ”、セションが終了した状態を示す“Ｃｌｏｓｅ”の４つである。

図１１はセション管理装置によって管理されるセション状態の状態遷移の説明図である。同図において、ユーザ認証装置２４からのセション情報登録に対応してセションが開始されると、1)で示すようにセション情報はアクトとなる。この状態で後述するドーマントタイマがタイムアウトとなり、2)で示すユーザ認証装置２４からのステータス変更（ストップ）を受け取ると、セション状態はドーマントに遷移する。

または後述するように、例えばユーザが通信を終了する場合、すなわちユーザログアウトに対応してユーザ認証装置２４からのステータス変更（クローズ）を受け取ると、3)に示すようにセション状態はクローズに遷移する。

本発明と直接の関連はないが、移動機パケット網は移動機との交信が可能か否かの監視を常に行っており、これをインタリム（Ｉｎｔｅｒｉｍ）監視と呼ぶ。移動機との交信が可能であれば、例えば３０分間隔などの比較的長い間隔で交信可能であることが図２のネットワークアクセス装置２２に通知される。これはユーザ認証装置２４からセション管理装置２７に対してステータス変更（インタリム）として通知され、この通知がある間、6)で示すようにセション状態としてアクトが維持される。このステータス変更（インタリム）がユーザ認証装置２４から入力される前にインタリム監視タイマのタイムアウトが発生すると、8)で示すようにセション状態はアクトからクローズに遷移する。

セション状態がドーマントになると、後述するようにセションタイマが起動される。このセションタイマのタイムアウトが発生する前にユーザからサービス提供サーバ側に送られるパケットがネットワークに入力されると、ユーザ認証装置２４から5)で示すようにステータス変更（スタート）が入力され、セション状態は再びアクトに移行する。

またセション状態がドーマントである時にセションタイマのタイムアウトが発生すると、7)で示すようにセション状態はドーマントからクローズに遷移する。更に前述のように、例えばユーザが通信を終了する場合には、3)で示したようにユーザ認証装置２４からのステータス変更（クローズ）が入力され、セション状態はクローズに遷移する。

セション状態がクローズになり、そのセションのデータを示すセションログが出力されると、4)で示すようにセション状態はクローズからナンに遷移する。このセションログ出力では、クローズに遷移したセション情報テーブル内の該当するレコードをログファイルに出力し、そのエントリを削除する。

続いて図２の負荷分散装置（Ｌ．Ｂ．）２５の動作について説明する。図１２はこの負荷分散装置の構成ブロック図である。同図において負荷分散装置は、ＬＡＮドライバ部またはＷＡＮドライバ部６１、アドレス変換部６２、負荷分散制御部６３、サーバ監視部６４、および負荷分散ポリシ管理部６５によって構成され、また負荷分散ポリシ管理部６５によって管理される分散ポリシ情報テーブル６６を備えている。

図２で説明したように、負荷分散装置（Ｌ．Ｂ．）は、移動機側から送られたデータパケットを、ＬＡＮ／ＷＡＮ２６を介して複数のパケットゲートウェイ装置２８ａ，２８ｂ，・・・のうち、いずれに振り分けるかを決定し、パケットのアドレス部の書き換えを行ってパケットの転送を行うことによって、パケットゲートウェイ装置に対する負荷分散を行うものである。

負荷分散装置は、通過するパケットの通信プロトコルの解析を行って、コネクション指向型のプロトコル（ＴＣＰプロトコル）の場合には、ＴＣＰコネクションの状態、すなわち接続、未接続、接続待ちなどの状態の変更、例えば未接続から接続への変更を行ってＴＣＰのコネクション管理を行う。

コネクションの開設時には、分散ポリシー情報テーブル６６の内容に基づいて、パケットの振り分け先としてのパケットゲートウェイ装置を決定する。この分散ポリシー情報テーブル６６の内容は、図２の複数の負荷分散装置（Ｌ．Ｂ．）２５ａ，２５ｂ，・・・のいずれにおいても同じである。

図３で説明したように、ネットワークアクセス装置２２は、ユーザ認証装置２４からのアクセスアクセプトの受信後に、 移動機２０からのユーザデータパケットをサービス提供サーバに対して送信するパケット通信を開始する。ネットワークアクセス装置２２とサービス提供サーバの間の経路上に存在する負荷分散装置は、ユーザデータパケットを受信し、複数のパケットゲートウェイ装置のいずれかにそのパケットを振り分ける負荷分散を実行する。

図１３は負荷分散装置における処理フローチャートである。同図において処理が開始されると、まずステップＳ２１で図１２のアドレス変換部６２によってパケットが受信され、ステップＳ２２およびＳ２３で分散ポリシー情報テーブル６６の各レコードに対して、受信パケットの送信元ＩＰアドレスがアドレス割り当て範囲内であるレコードを検索する処理が実行される。

図１４は分散ポリシー情報テーブルの格納データの例である。同図において、前述のようにセション識別情報、移動機識別情報にユニークに割り当てられるＩＰアドレスの割り当て範囲に対応して、送信先ＭＡＣアドレス、送信先状態、代替送信先ＭＡＣアドレス１、および送信先状態が格納されている。

ここで送信先ＭＡＣアドレスは、図２における複数のパケットゲートウェイ装置２８ａ，２８ｂ，・・・のいずれかのパケットゲートウェイのアドレスであり、送信先状態はそのパケットゲートウェイが正常に動作しているか否かを示すものである。

また代替送信先ＭＡＣアドレス１は、そのレコードにおける送信先ＭＡＣアドレスによって指定されるパケットゲートウェイがダウンした場合に、そのレコードのＩＰアドレス割り当て範囲内のＩＰアドレスを送信元アドレスとして持つデータパケットを振り分けるべき代替のパケットゲートウェイ装置のアドレスを示す。

図１４には示してないが、この代替送信先ＭＡＣアドレス１によって指定されるパケットゲートウェイもダウンした場合に、更に代替とすべきパケットゲートウェイのアドレスを格納することも可能である。

図１３に戻り、ステップＳ２２，Ｓ２３の処理で送信元ＩＰアドレスがアドレス割り当て範囲内であるレコードが検索されると、ステップＳ２４でそのレコードにおける送信先ＭＡＣアドレスによって指定されるパケットゲートウェイの状態が正常、すなわち稼動中であるか否かが判定され、正常な場合にはステップＳ２５で受信パケットの送信先ＭＡＣアドレスがそのレコードの送信先ＭＡＣアドレスに書き換えられ、ステップＳ２６で書き換えられたＭＡＣアドレスを持つパケットゲートウェイ装置に対してパケットが送信されて処理を終了する。パケット内のＭＡＣアドレスの格納位置などについては後述する。

ステップＳ２４で、送信先ＭＡＣアドレスによって指定されるパケットゲートウェイ装置の状態が正常でない場合には、ステップＳ２７でそのレコードに対する代替送信先ＭＡＣアドレス１によって指定されるパケットゲートウェイの状態が正常であるか否かが判定され、正常な場合にはステップＳ２８でＳ２５におけると同様に送信先ＭＡＣアドレスが代替送信先ＭＡＣアドレス１に書き換えられ、ステップＳ２６でそのパケットがゲートウェイ装置に送信されて、処理を終了する。

更にステップＳ２７で代替送信先としてのパケットゲートウェイ装置の状態も正常でない場合には、ステップＳ２９で受信パケットが棄却されて、処理を終了する。この結果、ＴＣＰコネクションの場合にはパケットが再送されることになるが、送信先または代替送信先のパケットゲートウェイ装置の１つが正常に復帰すれば、再送パケットは復帰したパケットゲートウェイに送信され、以後通常の処理が行われる。パケットゲートウェイ装置が異常のままの場合には、再送パケットは棄却され続け、最終的にはＴＣＰコネクションが切断される。

図１５はＴＣＰ／ＩＰパケットのデータ形式例である。同図においてユーザデータの前に、 イーサネットフレームに対応する部分、ＩＰヘッダ、およびＴＣＰヘッダが格納されている。図１３のステップＳ２３で判定される送信元ＩＰアドレスはＩＰヘッダの部分に格納され、またステップＳ２５またはＳ２８で書き換えられる送信先ＭＡＣアドレスはイーサネットフレームに対応する部分に格納されている。なおこのようなデータ形式は次の文献に基づいている。

文献）インターネット標準クイックリファレンス、野坂昌巳著、
オライリー・ジャパン
図１６はパケットゲートウェイ装置の構成ブロック図である。前述のように、図２のシステムにおいて１つのセション内で移動機とサービス提供サーバとの間で送受信されるデータパケットは、複数のパケットゲートウェイ装置２８ａ，２８ｂ，・・・の中で常に同一のパケットゲートウェイ装置を介して送受信され、パケットゲートウェイ装置はサービス提供サーバに対する負荷分散を行うと共に、本実施形態における最も重要な装置としてサービス認証、課金処理など、様々な処理を実行する。

図１６においてパケットゲートウェイ装置は、ＬＡＮドライバ部またはＷＡＮドライバ部７１、アドレス変換部７２、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルハンドラ部７３、負荷分散部７４、ゲートウェイ制御部７５、サーバ監視部７６、分散ポリシー管理部７７、課金のために必要な情報を収集するパケット情報収集部７８、データパケットから課金に必要な属性を取り出す課金属性通知部７９、移動機に対するサービスが可能か否かを判定するサービス認証部８０、例えばサービスが認証されない時、移動機側にそれを通知する代理応答部８１、課金ログの編集を行う課金ログ編集部８２、セション管理部８３によって構成され、分散ポリシー管理部７７によって管理される分散ポリシー情報テーブル８４、アドレス変換部７２のアドレス変換に際して必要なアドレスを保存するアドレス情報保存テーブル８５、セション管理部８３によって管理されるセション情報テーブル８６、サービス認証などに際して参照されるサービスオーダー情報テーブル８７、およびサービス提供サーバ情報テーブル８８、課金ログ編集部８２によって作成された課金ログを格納する課金ログデータベース（ＤＢ）８９、および移動機側とのＴＣＰコネクションに対応して、同一サービスを提供可能なサービス提供サーバのうち、実際にパケットを振り分けるべきサーバを記憶する振り分け情報テーブル９０を備えている。

なお、この振り分け情報テーブルは、たとえば各サービス提供サーバの中でＣＰＵ使用率の低いサーバから順次パケットを振り分けるために用いられるものであり、定期的にＣＰＵ使用率を調べてその結果が格納され、パケットの振り分けが行われる。

図１６においてセション情報テーブル８６の内容は、図９で説明したセション管理装置内のセション情報テーブル５５と同じである。分散ポリシー情報テーブル８４は、負荷分散装置内の分散ポリシー情報テーブル６６と名称は同一であるが、その内容はサービスの各種別に対応してそれぞれ複数個のサービス提供サーバのいずれにパケットを振り分けるかという振り分けのポリシーを格納するものであり、そのデータの例は後述するが、図１４のテーブルの内容とは異なる。

また図１６において、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルハンドラ部７３とゲートウェイ制御部７５とは直接に、またゲートウェイ制御部７５とサーバ監視部７６、およびサーバ監視部７６と分散ポリシー管理部７７との間も直接に接続されている。

図１７〜図２１はパケットゲートウェイ装置によるパケット振り分け処理のフローチャートであり、図１７〜図１９は移動機からサービス提供サーバへのパケット、すなわち上りパケットに対する処理を、図２０，図２１はサービス提供サーバから移動機への下りパケットに対する処理を説明したものである。これらの処理フローチャートについて、図２２及び図２３を用いて説明する。

図２２はパケットゲートウェイ装置内のアドレス情報保存テーブル８５、図２３は分散ポリシー情報テーブル８４の格納データの例の説明図である。図１７〜図２１のフローチャートの処理を説明する前に、これらのテーブルの格納内容について説明する。

図２２のアドレス情報保存テーブルには、後述するようにパケットゲートウェイ装置においてパケットの送信先アドレスなどを書き換える処理にあたって、パケットに格納されていた送信元アドレスなどを保存するために使用するユニークなキー情報のそれぞれに対応して、保存アドレス情報として送信元ＩＰアドレス、送信元ポート番号、送信先ＩＰアドレス、および送信先ポート番号が格納される。

図２３の分散ポリシー情報テーブルには、サービス提供サーバのそれぞれのグループ、すなわち提供されるサービスの種別に応じて、そのグループの代表ＩＰアドレス、実サーバの数、実サーバのＩＰアドレス、ここではそれぞれのサービス種別、例えばメールやチャットに対応するグループのそれぞれ２個のサービス提供サーバのアドレスとして実サーバ１と実サーバ２のＩＰアドレスが格納され、それぞれのサーバが稼動中であるか否かを示すサーバの状態として、稼動中であることを示す“正常”が格納されている。そして分散ポリシーとしては２個の実サーバが、例えば交互に使用され、パケットの振り分けが行われる。

図１７〜図１９はパケットゲートウェイ装置による上りパケット、すなわち移動機からサービス提供サーバに向けて送られるパケットの振り分け処理（サービス接続サーバに対する負荷分散処理）のフローチャートである。

このパケットゲートウェイ装置は、トランスペアレントプロキシとしても動作する。ＴＣＰ／ＩＰの仕組みとして、ネットワーク上の装置、例えばプロキシはイーサネットのレーヤ上で、自装置宛のＭＡＣアドレスのものだけを上位のアプリケーションに通知し、そうでないものはネットワークに流してしまう。更に一般にはこのＭＡＣアドレスが自装置のもののうち、送信先ＩＰアドレスが自装置のアドレスであるパケットの処理を更に１つ上位のアプリケーションに通知するが、トランスペアレントプロキシはＩＰアドレスが自装置宛でない場合にも、ＩＰアドレスを書き換えてパケット受信を上位のアプリケーションに通知する。この場合、オリジナルのＩＰアドレスは例えばテーブルに保存される。

図１７において処理が開始されると、まずステップＳ３１でアドレス変換部７２によってパケットが受信され、ステップＳ３２でそのパケットが新規のＴＣＰコネクションの接続パケット、すなわちコネクションの開設パケットであるか否かが判定され、開設（接続）パケットである場合には、ステップＳ３３でユニークな送信元ポート番号をキーとして、受信パケットの送信先アドレス、および送信元アドレスの情報が図１６のアドレス情報保存テーブル８５に保存される。

続いてステップＳ３４で、送信先アドレスが自装置向けアドレス、送信元ポート番号が上述のユニークなキー番号に設定され、ゲートウェイ制御部７５に対してＴＣＰ／ＩＰプロトコルハンドラ部７３経由でパケットが渡され、ステップＳ３５でＴＣＰ／ＩＰプロトコル処理が行われ、ステップＳ３６でパケットがコネクション開設（接続）パケットであるか否かが判定される。

開設パケットである場合には、ステップＳ３７でゲートウェイ制御部７５によってアドレス情報保存テーブル８５からパケットの送信元ポート番号をキーとして送信先アドレス情報が取り出され、図１８のステップＳ３８でこの送信先アドレスを基に、サービス提供サーバに対する通常のＴＣＰコネクション接続処理がＴＣＰ／ＩＰプロトコルハンドラ部７３に依頼される。

ステップＳ３９でＴＣＰ／ＩＰプロトコル処理が行われ、ステップＳ４０で負荷分散部７４によって分散ポリシー情報テーブル８４が参照され、ステップＳ４１で送信先アドレスが同じサービスを提供する複数のサービス提供サーバに対する代表アドレスであるか否かが判定され、代表アドレスの場合にはステップＳ４２でコネクション開設（接続）パケットであるか否かが判定され、開設パケットである場合にはステップＳ４３でラウンドロビンなどの分散ポリシーに従ってサービス提供サーバが選択され、その実アドレス情報がパケットの送信先アドレスとして設定される。

続いて図１９のステップＳ４４で、送信元ポート番号をキーとして選択したサーバの実アドレスが振り分け情報テーブル９０に保存され、ステップＳ４５でサーバに対してＴＣＰコネクションの正常な切断要求である切断応答（ｆｉｎ ａｃｋ）、あるいは異常切断要求（ｒｅｓｅｔ）のいずれかを送信しようとしているか否かが判定され、ここではパケットはコネクションの開設パケットであるために、ステップＳ４６で送信元アドレスにパケットゲートウェイ装置のアドレスが設定され、サービス提供サーバにそのパケットが送信されて処理を終了する。ここで送信元アドレスとしてそのパケットゲートウェイ装置のアドレが設定されるため、サービス提供サーバから移動機側への下りパケットは、上りパケットを送信したパケットゲートウェイ装置に対して送信されることになる。尚、Ｓ４５、Ｓ５７が実行されるのは、ＴＣＰコネクションの切断処理の為、後述する下りパケットに対する図２１のステップＳ１１１のＴＣＰ／ＩＰプロトコル処理としてＴＣＰコネクション切断応答（ｆｉｎ ａｃｋ）、異常切断要求（ｒｅｓｅｔ）を移動機側に送信する事がある為である。

図１７のステップＳ３２で受信パケットがコネクションの開設（接続）パケットでない場合には、ステップＳ４７で受信パケットがコネクションの接続から切断までの途中のデータパケットであるか否かが判定され、その場合にはステップＳ４８でユニークな送信元ポート番号をキーとして、アドレス情報保存テーブル８５からパケットの送信先と送信元のアドレス情報が検索された後、ステップＳ３４、Ｓ３５の処理がコネクションの接続パケットに対すると同様に実行される。

そしてステップＳ３６でコネクションの接続パケットでないと判定され、ステップＳ４９で途中のデータパケットであると判定されて、ステップＳ５０で接続パケットに対するステップＳ３７におけると同様に送信先アドレス情報が取り出され、図１８のステップＳ５１でこの送信先アドレス情報をもとにＴＣＰコネクションが識別され、データ送信処理がＴＣＰ／ＩＰプロトコルハンドラ部７３に依頼される。

ステップＳ３９〜Ｓ４１の処理が接続パケットに対すると同様に行われ、ステップＳ４２で接続パケットでないと判定されて、ステップＳ５２で途中のデータパケットであると判定されて、図１９のステップＳ５３でユニークな送信元ポート番号をキーとして、 振り分け情報テーブル９０からこのデータパケットを送信すべきサーバの実アドレスが取り出され、 ステップＳ４５で切断応答、または異常切断要求のパケットを送信する場合でないと判定され、ステップＳ４６でパケットが送信されて処理を終了する。

図１７のステップＳ４７で受信パケットが途中のデータパケットでもないと判定されると、受信パケットがＴＣＰコネクションの異常切断要求 （ｒｅｓｅｔ）、または正常な切断要求に対応する切断応答（ｆｉｎ ａｃｋ）であることになり、ステップＳ５４でステップＳ４８におけると同様にパケットの送信先と送信元のアドレス情報が検索された後、ステップＳ３４〜Ｓ３６の処理が行われて、続いてステップＳ４９で途中のデータパケットでもなく、ＴＣＰコネクションの切断と判定され、ステップＳ５５でアドレス情報保存テーブル８５から送信先アドレス情報が取り出され、図１８のステップＳ５６で移動機側のＴＣＰコネクション切断処理をＴＣＰ／ＩＰプロトコルハンドラ部７３に依頼すると共に、ステップＳ５５で取り出された送信先アドレスを基にしてサーバ側のＴＣＰコネクションを識別し、その切断処理をＴＣＰ／ＩＰプロトコルハンドラ部７３に依頼する。

そしてステップＳ３９〜Ｓ４２の処理の後に、ステップＳ５２で途中のデータパケットでもないと判定され、図１９のステップＳ４５でサーバに切断応答、または異常切断要求のパケットを送信する場合であると判定され、ステップＳ５７でアドレス変換部７２によってアドレス情報保存テーブル８５の該当レコードが削除された後に、ステップＳ４６でコネクション切断応答または異常切断要求のパケットがサービス提供サーバに送信されて処理を終了する。

なお前述のようにユーザ認証装置２４によって移動機に対してＩＰアドレスが割り当てられ、ユーザログアウトが行われるまでの１つのセションには、一般的に複数のＴＣＰコネクションを含むことができるため、ＴＣＰコネクション開設（接続）パケットがセションの最初のパケットであるとは限らず、またＴＣＰ正常切断（応答）パケット、あるいはＴＣＰリセット（異常切断要求）パケットがセションの最後のパケットであるとは限らない。

図１８のステップＳ４１で送信先アドレスが代表アドレスでない場合には、直ちに図１９のステップＳ４５の処理に移行する。そしてコネクションの接続パケット、あるいは途中のデータパケットである場合には、ステップＳ４６で送信先としてのサービス提供サーバにパケットが送信されて処理を終了する。コネクションの切断応答、または異常切断要求のパケットである場合には、ステップＳ５７、およびＳ４６の処理が行われて処理を終了する。

なおステップＳ４１で送信先アドレスが代表アドレスでない場合とは、移動機側から同一のサービスを提供する複数のサービス提供サーバの代表アドレスを指定してパケットの送信が行われる代わりに、あらかじめ１つのサービス提供サーバの実アドレスが指定されてパケットが送信される場合に相当し、分散ポリシー情報テーブル８４に代表アドレスが見つからず、パケットゲートウェイ装置による負荷分散は行われない。

図２０、および図２１は下りパケット、すなわちサービス提供サーバ側から移動機に向けて送信されるパケットのパケットゲートウェイ装置による振り分け処理のフローチャートである。同図において処理が開始されると、まずステップＳ１０１でサービス提供サーバ側から送られたパケットがアドレス変換部７２によって受信され、ステップＳ１０２で分散ポリシー情報テーブル８４が参照されて、パケットの送信元としてのサービス提供サーバの実アドレスを含む該当レコードがステップＳ１０３で見つかったか否かが判定され、見つかった場合には、ステップＳ１０４で送信元アドレスがサービス提供サーバの実アドレスから同一のサービスを提供する複数のサーバに対する代表アドレスに変換され、ステップＳ１０５でＴＣＰコネクションの異常切断要求（ｒｅｓｅｔ）パケットであるか否かが判定される。

ＴＣＰコネクションにおいて正常な通信が行われている場合にはリセットパケットではないと判定され、ステップＳ１０６でパケットがＴＣＰ／ＩＰプロトコルハンドラ部７３を経由してゲートウェイ制御部７５に渡され、ステップＳ１０７でＴＣＰ／ＩＰプロトコル処理が行われる。

図２１のステップＳ１０８でゲートウェイ制御部７５によって、パケットの送信先アドレス情報としてのＴＣＰポート番号をキーとして、アドレス情報保存テーブル８５から保存されている移動機のアドレス、すなわち送信元ＩＰアドレスが読み出され、ステップＳ１０９でパケットがＴＣＰコネクションの途中のデータパケットであるか否かが判定される。

途中のデータパケットである場合には、ステップＳ１１０でゲートウェイ制御部７５によって、読み出された送信元（ここでは送信先となるべき）ＩＰアドレスと、キーとして使用されたポート番号を基にソケットが特定され、データ送信、すなわちｓｅｎｄ関数発行が、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルハンドラ部７３経由で行われる。

ステップＳ１１１でＴＣＰ／ＩＰプロトコル処理が行われ、 ステップＳ１１２でアドレス変換部７２によって、送信先ポート番号をキーとして、アドレス情報保存テーブル８５から保存されているサービス提供サーバの代表アドレス、すなわち保存されている送信先ＩＰアドレスとポート番号、および移動機のポート番号、すなわち保存されているポート番号がパケットに設定され、ステップＳ１１３で移動機に切断応答、または異常切断要求のいずれかが送信されるのか否かが判定され、そうでない場合にはステップＳ１１４で、アドレス変換部７２から移動機に対してパケットが送信されて処理を終了する。尚、Ｓ１１３、１１７が実行されるのは、ＴＣＰコネクション切断の為、図１７のステップＳ３５のようにＴＣＰ／ＩＰプロトコルハンドラ部がＴＣＰ／ＩＰプロトコル処理としてＴＣＰコネクション切断応答（ｆｉｎ ａｃｋ）、異常切断要求（ｒｅｓｅｔ）を移動機側に送信する事がある為である。

図２０のステップＳ１０３で分散ポリシー情報テーブル８４に受信パケットの送信元アドレス、すなわちサービス提供サーバの実アドレスに対応する代表アドレスを示すレコードが見つからない場合、すなわち元々移動機からの上りパケットの送信先アドレスとして代表アドレスが指定されていなかった場合には、ステップＳ１０４の処理を行うことなく、ステップＳ１０５〜Ｓ１１４の処理が行われてパケットが移動機に対して送信されるが、ステップＳ１１２ではサービス提供サーバの代表アドレスが設定されることなく、ステップＳ１１４でパケットの送信が行われる。

図２０のステップＳ１０５で受信パケットがサーバからのＴＣＰコネクションの異常切断要求、すなわちリセットパケットの場合には、ステップＳ１１５でアドレス変換部７２によって振り分け情報テーブル９０内の該当レコードが削除された後、ステップＳ１０６〜Ｓ１０８の処理が行われる。

そしてステップＳ１０９で途中のデータパケットでないと判定されて、ステップＳ１１６でゲートウェイ制御部７５によって、ステップＳ１０８で読み出された送信先ＩＰアドレスと、キーとしてのポート番号を基にしてソケットが特定され、サーバ側と移動機側のＴＣＰコネクションの切断、すなわちｃｌｏｓｅ関数の発行がＴＣＰ／ＩＰプロトコルハンドラ部７３を経由して行われる。

そしてステップＳ１１１，Ｓ１１２の処理の後に、ステップＳ１１３でコネクションの切断パケットを送信すると判定されて、ステップＳ１１７でアドレス変換部７２によってアドレス情報保存テーブル８５内の該当レコードが削除された後、ステップＳ１１４でパケットが送信されて処理を終了する。

なお、パケットゲートウェイ装置のＴＣＰ／ＩＰプロトコルハンドラ部７３は上りパケットの受信時に受信パケットのＩＰアドレスに対応させて、そのパケットの送信元ＭＡＣアドレス、すなわちパケット送信元としての負荷分散装置のＭＡＣアドレスを図示しないキャッシュテーブルに保存する。そして下りパケット受信時にはこのテーブルを検索して送信先ＭＡＣアドレスとして上りパケットを送信した負荷分散装置のＭＡＣアドレスを設定し、その負荷分散装置に下りパケットが送信される。

以上のようなパケットゲートウェイ装置でのアドレス変換について、図２４を用いて更に説明する。同図において、ＴＣＰ／ＩＰパケットのアドレス情報としての送信元アドレスを“送信元ネットワーク部．ホスト部”の形式で、また送信先アドレスを“送信先ネットワーク部．ホスト部”の形式で記入するものとする。

そこで移動機からサービス提供サーバの代表アドレスＮｅｔＥ．１に送信する上りパケット
ＮｅｔＡ．ＧｒＡ．１→ＮｅｔＥ．１
に対して、パケットゲートウェイ装置は送信元アドレスを自装置の実アドレスＮｅｔＥ．５に変換し、また送信先アドレスをサービス提供サーバの実アドレスＮｅｔＥ．７に変換して
ＮｅｔＥ．５→ＮｅｔＥ．７
として送信する。

この上りパケットを受信したサービス提供サーバは、下りパケットをゲートウェイ装置に対して
ＮｅｔＥ．７→ＮｅｔＥ．５
として送信し、パケットゲートウェイ装置は保存していた移動機のアドレスを送信先アドレスに、送信元アドレスをサービス提供サーバの代表アドレスに逆変換して、下りパケットを移動機側に送信する。

次にパケットゲートウェイ装置によるサービス認証について説明する。これは移動機から要求されたサービス、すなわち対応するサービス提供サーバによるサービスが、その移動機の利用者に利用可能なものであるか否かを判定するものである。

前述のように、図３３で説明した従来の移動機パケット網では、ＴＣＰコネクションがサービス提供サーバ自体で管理されるために、例えば移動機から見て使用するサービスを変える毎にＴＣＰコネクションの再接続が必要となり、サービス認証を含むサービス切り換えに時間を要するという問題があった。

図２５はパケットゲートウェイ装置によるサービス認証処理のフローチャートであり、この処理は基本的には図１６のサービス認証部８０によって実行される。また図２６はサービスオーダ情報テーブル８７の格納データの例、図２７はサービス提供サーバ情報テーブル８８の格納データの例である。

図２５において処理が開始されると、まずステップＳ６１で移動機から送信された最初のサービス要求（コネクション開始）パケットが、ゲートウェイ制御部７５によって受信され、ステップＳ６２でそのパケットから送信元ＩＰアドレスが取り出されてサービス認証部８０に与えられる。

送信元ＩＰアドレスは図１０のセション情報テーブル８６内の割り当てＩＰアドレスに相当し、このテーブルから対応する移動機識別情報がステップＳ６３で検索される。
そしてステップＳ６４で、受信パケットから送信先ＩＰアドレスが取り出される。この送信先ＩＰアドレスは、同じサービスを提供するサービス提供サーバのグループの代表ＩＰアドレスであり、図２７からその代表ＩＰアドレスに対応するサービス種別が判別される。

図２６のサービスオーダー情報テーブルには、移動機識別情報に対応してメールや、チャットなどの各種のサービスが利用可能（ＯＫ）か否かが格納されており、ステップＳ６５で移動機識別情報とステップＳ６４で判定されたサービス種別に対応して図２６の内容が検索され、ステップＳ６６で該当するサービスの使用が可能か否かが判定される。

可能である場合には、ステップＳ６７で受信パケットをゲートウェイ制御部７５に渡し、以後そのパケットのサービス提供サーバへの送信処理が行われる。またステップＳ６６で該当サービスの使用が許されない場合には、代理応答部８１によってＴＣＰｒｅｓｅｔパケットが移動機側に送信され、コネクションが切断されて、処理を終了する。

図２８はパケットゲートウェイ装置による課金情報作成処理のフローチャートである。同図を図２９に示す課金レコードのデータの例を用いて説明する。
図３３で説明した従来のシステムでは、各サービス提供サーバのみが契約サービス単位の認証を実施することになり、有料コンテンツに対する料金徴収のための課金レコードもサービス提供サーバ単位に作成されることになり、それらをまとめて代行課金したり、あるいはシステムの外部接続のサーバによるサービス料金の代行課金を行うことはできなかった。

本実施形態においては、図１６のパケット情報収集部７８が、課金ログ作成のために、移動機のアドレス情報とサービス提供サーバのアドレス情報の組み合せ毎に、パケットの数や合計のパケット長を収集し、その結果を課金ログ編集部８２に通知する。また課金先の特定のためなどに補間すべき課金属性情報がある場合に、ユーザからのデータパケットからその情報を課金属性通知部７９がとりまとめ、その結果は課金ログ編集部８２に通知される。

課金ログ編集部８２は、パケット情報収集部７８および課金属性通知部７９から通知された情報に基づいて、課金ログを編集し、その結果を課金ログＤＢ８９に格納する。この課金ログはその内容として、移動機のアドレス情報に基づいてセション情報から特定される発信元、パケット情報収集部７８からの通知に従ったサービス提供サーバのＩＰアドレスとしての着信先、および課金属性通知部７９から通知された課金属性情報を含んでいる。

図２８において処理が開始されると、まずステップＳ７０でパケット情報収集部７８によってアドレス変換部７２を介して受信パケットが受け取られ、ステップＳ７１でそのパケットがＴＣＰコネクションを開設するパケット、すなわちＴＣＰｓｙｎパケットであるか否かが判定される。

開設するパケットである場合にはステップＳ７２で新たな課金レコードが生成され、パケット情報収集部７８によって受信パケットから送信先ＩＰアドレス、送信先ＩＰアドレスが取り出され、その課金レコードに設定された後に、また開設するパケットでない場合には直ちにステップＳ７３の処理に移行する。

ステップＳ７３では、受信パケットに課金属性情報、例えば図２９に示すように外部接続の場合の接続サーバのＵＲＬなどが存在するか否かが判定され、存在する場合にはステップＳ７４でその課金属性情報が課金レコードに設定された後に、また存在しない場合には直ちにステップＳ７５の処理に移行する。

ステップＳ７５では課金レコードのパケット数が１つインクリメントされ、ステップＳ７６で受信パケットから取り出されたパケット長が課金レコードの合計パケット長に加算され、ステップＳ７７でＴＣＰコネクションの切断であるか否か、すなわち受信したパケットがＴＣＰ ｆｉｎ ａｃｋパケットであるか否かが判定され、そうでない場合にはステップＳ７０以降の処理が繰返される。

ＴＣＰコネクションの切断である場合には、ステップＳ７８でパケット情報収集部７８から課金レコードが課金ログ編集部８２に渡され、ステップＳ７９で課金レコードの編集、すなわち送信元ＩＰアドレスから移動機識別情報が、また送信先アドレスからサービス提供サーバのサービス種別と代表ＩＰアドレスが設定され、ステップＳ８０で課金ログとしてその結果が課金ログＤＢ８９に書き込まれて処理を終了する。なお図２９は課金ログＤＢ８９への格納結果を示すものとし、パケット情報収集部７８での収集内容、例えば送信先ＩＰアドレスは移動機識別情報に変換されて、課金ログとして格納されるものとする。

図３０はセション終了時の装置間処理シーケンスの説明図である。この図は、図３のセション開始時の装置間処理シーケンスに対応するものであり、移動機２０が通信を終了するユーザログアウト時のシーケンスを示す。

図３０においてユーザログアウト時には、ネットワークアクセス装置２２からアカウントストップがユーザ認証装置２４に送られ、これを受信したユーザ認証装置２４はステータス変更（クローズ）をセション管理装置２７に送信し、またパケットゲートウェイ装置２８に対してセション終了通知パケットを送信する。これらのパケットのパケット形式は図６に示されている。

セション管理装置のセション管理部５４は、セション情報テーブル５５内の該当するレコードを削除し、またパケットゲートウェイ装置のセション管理部８３も、同様にセション情報テーブル８６内の該当するレコードを削除する。

図３１はドーマント時、すなわちＴＣＰコネクションが継続されているが、一定期間移動機との間で通信が行われない場合の処理シーケンスである。一般にネットワークアクセス装置２２は、ＴＣＰコネクションの開始にあたってアカウントスタートをユーザ認証装置２４に送ると同時に、ドーマントタイマによる監視を開始する。ユーザ認証装置２４からセション管理装置２７へのセション情報登録、およびパケットゲートウェイ装置２８へのセション開始通知は、図３におけると同様に行われる。

しかしながら、移動機２０からネットワークアクセス装置２２にユーザからのデータパケットが送られる前にドーマントタイマのタイムアウトが発生すると、ネットワークアクセス装置２２はユーザ認証装置２４に対してアカウントストップを送信する。

これを受信したユーザ認証装置２４は、ステータス変更（ストップ）をセション管理装置２７に送信し、セション管理装置のセション管理部５４はセション情報テーブル５５内の該当するレコードのセション状態をドーマントに変更する。またパケットゲートウェイ装置２８のセション管理部８３も、セション情報テーブル８６内の該当するレコードのセション状態をドーマントに変更する。

ネットワークアクセス装置２２は、ドーマントタイマのタイムアウト発生後にセションタイマの監視を開始する。図３１には示さないが、セションタイマのタイムアウトが発生した場合には、ユーザ認証装置２４に対してアカウントストップを送信する。

これを受信したユーザ認証装置２４は、ステータス変更（クローズ）をセション管理装置２７に、またパケットゲートウェイ装置２８にセション終了通知を送信する。
セション管理装置のセション管理部５４、およびパケットゲートウェイ装置のセション管理部８３は、それぞれセション情報テーブル内の該当するレコードのセション状態をクローズに変更する。

これに対して、セションタイマのタイムアウトが発生する前に、図３１に示すように移動機２０から再度ユーザデータパケットを受信すると、ネットワークアクセス装置２２は再びアカウントスタートをユーザ認証装置２４に送信すると共に、そのデータパケットを負荷分散装置側の経路に送信する。

アカウントスタートを受信したユーザ認証装置２４は、ステータス変更（スタート）をセション管理装置２７に送信する。
セション管理装置のセション管理部５４、およびパケットゲートウェイ装置のセション管理部８３は、それぞれセション情報テーブルの該当するレコードのセション状態をアクトに変更する。負荷分散装置２５から先のデータパケットの送受信については、図３におけるセション開始時と同様である。

続いて本実施形態において最も重要な役割を果たすパケットゲートウェイ装置がダウンした場合の処理について説明する。ユーザ認証装置のサーバ監視部４５は、前述のように一定間隔でパケットゲートウェイ装置２８の稼動状態を収集するヘルスチェックを行っている。そしてパケットゲートウェイ装置がダウンした場合、それを負荷分散装置２５、セション管理装置２７に通知する。

パケットゲートウェイ装置２８とサービス提供サーバ３０との間の既存のセションは切断され、既存セションの下りパケットはパケットゲートウェイ装置２８、またはサービス提供サーバ３０で破棄される。

ユーザ認証装置２４のユーザ管理部４４は、ダウンしたパケットゲートウェイ装置に新規のセションが振り分けられないようにアドレス情報テーブルに基づいて、ダウンしたパケットゲートウェイ装置に割り当てられた範囲以外のアドレス情報を新規のセションに割り当てる。

パケットゲートウェイ装置２８が多重でダウンした場合には、多重に設定されている代替振り分け先としてのパケットゲートウェイ装置にパケットを振り分ける。
パケットゲートウェイ装置２８が復旧した場合には、ユーザ認証装置のサーバ監視部４５は、それを負荷分散装置２５、およびセション管理装置２７に通知する。ユーザ認証装置２４のユーザ管理部４４は復旧したパケットゲートウェイ装置２８に対するアドレス情報の割り当てを再開し、また負荷分散装置２５は復旧したパケットゲートウェイ装置２８へのパケットの振り分けを再開する。

以上において、１つ以上のＴＣＰコネクションによって構成されるセションの形式で管理される、移動可能通信端末とサービス提供サーバとの間の通信方式に関する本発明の第１の実施形態について詳細に説明したが、続いて本発明の第２の実施形態について説明する。

第２の実施形態では、ＴＣＰに加えてＵＤＰ（ユーザデータグラムプロトコル）による通信に対しても、本発明を適用するものとし、ＴＣＰコネクション、およびＵＤＰパケットによる通信を統一的に扱うものとする。

図９で説明したセション管理装置によって管理されるセションとは、ＴＣＰ／ＩＰの下位のレイヤとしてのＰＰＰ（ポイントツーポイントプロトコル）での移動機とネットワークアクセス装置との間の通信状態を示すものである。これに対してユーザセションは、例えばＴＣＰ／ＩＰに対しては上位のレイヤであるＨＴＴＰなど、アプリケーションプロトコルにおける移動機とサービス提供サーバの間の通信状態に関するものであり、後述するようにユーザセションはパケットゲートウェイ装置によって管理される。

図３で説明した各装置間の処理シーケンスや、図５で説明したユーザ認証装置によるアドレス割り当て処理は、そのまま第２の実施形態においても適用可能であり、また図５はＰＰＰプロトコルでのアドレス割り当て時における処理のフローチャートを示す。

後述のように第２の実施形態では、ユーザセションがパケットゲートウェイ装置によって管理されるために、パケットゲートウェイ装置の動作が第１の実施形態と異なるため、その動作について以下に説明する。

パケットゲートウェイ装置によるユーザセションの管理、すなわちユーザセションの開始と終了の管理は、基本的にアドレス情報保存テーブルを用いて行われる。このためアドレス情報保存テーブルの内容が、第１の実施形態における図２２と異なったものとなる。図３２は第２の実施形態におけるアドレス情報保存テーブルの格納内容の例である。

図３２において、ユーザセション識別子はユーザセションにユニークに割り当てられる識別子であり、プロトコル識別はトランスポート層のプロトコル識別、すなわちＴＣＰやＵＤＰなどのプロトコル種別を示す。

保存アドレス情報の内容は、図２２におけると基本的に同様であり、送信元ＩＰアドレス、および送信元ポート番号は移動機のＩＰアドレスとポート番号を示し、送信先ＩＰアドレス、および送信先ポート番号はサービス提供サーバの代表ＩＰアドレスとポート番号を示し、実サーバＩＰアドレスは、図２２には格納されていないが、負荷分散の結果として割り当てられた１つのグループ内の実サーバのＩＰアドレスを示す。

次にユーザセションのタイプについて説明する。パケットゲートウェイ装置によって管理されるユーザセションのタイプとしてログイン単位、サービス単位、パケット単位、およびコネクション単位の４つの単位のいずれかが使用される。そのタイプに応じて、パケットゲートウェイ装置によるユーザセションの管理が行われる。すなわちユーザセションが開始される時点で負荷分散を行うために、パケットを送信する相手先のサービス提供サーバが決定され、ユーザセションの終了時点でその決定が解除される。

ユーザセションタイプの第１のログイン単位では、ユーザ認証装置からセションの開始が通知されてから、セションの終了が通知されるまでの間がユーザセションとされる。その間、パケットゲートウェイ装置に対して移動機側から送られるパケットは、サービス単位に同一のサーバに振り分けられる。

ログイン単位では、移動機側がログアウトせずに異なるサービスを使用する場合には、ユーザセションの開始の時点でラウンドロビンの方式などによって決定された実サーバのＩＰアドレス情報が格納されている振り分け情報テーブルのレコードは削除せずにそのままとしておき、そのサービスを再び使用する場合に、そのレコードを参照してパケットの振り分けが行われる。

第２のタイプとしてのサービス単位では、同一のサービスを使用する間が１つのユーザセションとして取り扱われる。その間、パケットゲートウェイ装置に移動機側から送られるパケットは同一のサービス提供サーバに振り分けられる。このタイプの場合には、移動機側でログアウトを行わずに異なったサービスを使用する場合には、ラウンドロビンなどの方式によって決定された実サーバのＩＰアドレスが格納された振り分け情報テーブルのレコードは削除される。そして移動機のユーザがそのサービスを再び利用する場合には、改めてラウンドロビンなどの方式によって振り分け先の実サーバが決定され、パケットの振り分けが行われる。

第３のタイプとしてのパケット単位はＵＤＰの場合を対象としており、１つのＵＤＰ上りパケットが移動機からサービス提供サーバに送られ、それに対応してサービス提供サーバから移動機側に下りパケットが送信されるまでが１つのユーザセションとして扱われる。すなわち、パケットゲートウェイ装置に送られる１つのＵＤＰパケット単位に負荷分散が行われ、パケットゲートウェイ装置は移動機側からのＵＤＰパケットを受信するたびに、ラウンドロビンなどの方式を用いて振り分け先のサービス提供サーバを決定し、パケットの振り分けを行う。

第４のタイプはコネクション単位であり、ＴＣＰの場合を対象とする。このコネクション単位では、前述の第１の実施形態において移動機とサービス提供サーバの間で実行されるコネクションを単位として負荷分散が行われ、その方式は第１の実施形態におけると同様である。

図３３は、ユーザセションのタイプに対応する、アドレス情報保存テーブルのレコード生成からレコード削除までのタイミングの説明図である。同図に示すように、４つのユーザセションタイプに共通して、各ユーザセションに対応するレコードの生成はユーザ認証装置からセション開始が通知された時点で、またレコードの削除はユーザ認証装置からセション終了が通知された時点で行われる。

これに対して実際にアドレス情報が保存されるタイミング、特にレコードに送信先アドレス情報が設定されるタイミングは、ユーザセションのタイプによって異なる。まずログイン単位では、レコードに送信先アドレス情報が設定されるのは、移動機からサービス提供サーバへの上りパケットを受信した時にレコードに送信先アドレス情報が設定されていない場合、または設定されていても受信パケットに格納されている送信先アドレス情報とアドレス情報保存テーブルのレコード内の送信先アドレス情報とが相違する場合であり、この相違する場合にはすでに送信先アドレス情報が格納されているレコードに加えてパケットに格納されている送信先アドレス情報が設定されたレコードが新たに追加される。

これはログイン単位では、ユーザがログアウトせずに異なるサービスを使用する場合に、その異なるサービスに対応してレコードの追加を行うものであり、前述の振り分け情報テーブルのレコードに対すると同様に、すでに送信先アドレス情報が設定されているレコードは、ユーザが対応するサービスを再び利用する場合に備えて、削除されずにアドレス情報保存テーブルに保持されることになる。

サービス単位では、ログイン単位と同様に、上りパケットを受信した時点でレコードに送信先アドレス情報が設定されていない場合にはそのレコードに送信先アドレス情報が設定されるが、すでにレコードに送信先アドレス情報が設定されており、そのアドレス情報が受信パケットに格納されているアドレス情報と相違する場合には送信先アドレス情報の上書きが行われる。この上書きが行われることによって、上書き前のすでに設定されていた送信先アドレス情報は無効となり、それに対応するサービス単位のユーザセションはすでに実質的に終了しているものとされる。

第３のタイプのパケット単位では、アドレス情報保存テーブルのレコードに送信先アドレス情報が設定されるのは、移動機からの上りパケットを受信した時点、またそのレコードの送信先アドレス情報がクリアされるのは、移動機に対して下りパケットを送信する時点である。

また第４のタイプのコネクション単位では、第１の実施形態において説明したように、送信先アドレス情報の設定時点は移動機からコネクション確立要求（ＴＣＰsyn パケット）を受信した時点であり、送信先アドレス情報をクリアする時点は移動機に対してコネクション切断応答（ｆｉｎ ａｃｋ パケット）を送信した時点である。

図３４は第２の実施形態におけるパケットゲートウェイ装置の構成ブロック図である。同図において、第１の実施形態における図１６と比較すると、ユーザセションタイプ識別情報テーブル９７が追加されている点が基本的に異なっている。またアドレス情報保存テーブル８５の内容は、前述のように第１の実施形態とは異なる。

ユーザセションタイプは、一般にサービス代表サーバのＩＰアドレスとポート番号、およびプロトコル種別に対応して、ユーザによって定義される。図３５は、このユーザセションタイプを識別するためのユーザセションタイプ識別情報テーブルの格納内容の例である。このテーブルの内容は、前述のようにユーザがパケットゲートウェイ装置を起動する前に定義され、その内容をゲートウェイ制御部内の負荷分散部７４が参照することによって、ユーザセションタイプを識別する。

サービス提供サーバ側で提供されるサービスに対応してユーザセションタイプは１つだけ定義することができ、例えば１つのサービスに対応してログイン単位とサービス単位の両方をユーザセションタイプとして設定することはできない。

パケットゲートウェイ装置による処理について次に説明する。まず移動機のログイン、およびログアウトの時点の処理として、アドレス情報保存テーブル８５へのレコードの生成、および削除の処理が行われる。

すなわちユーザ認証装置からセション開始パケットを受信した時点で、セション管理部８３によってアドレス情報保存テーブル８５内に移動機のＩＰアドレス情報、すなわち送信元ＩＰアドレスと送信元ポート番号などを設定したレコードが生成される。その場合、ユーザセション識別子として用いられるユニークなキーが設定される。

ユーザ認証装置からのセション終了パケットを受信した時点で、セション管理部８３によって移動機のＩＰアドレス情報をキーとしてテーブルの内容が検索され、送信元ＩＰアドレスなどが設定されたレコードが削除される。

図３６〜図４０はパケット受信時のパケットゲートウェイ装置による処理のフローチャートである。図３６〜図３８は、移動機からサービス提供サーバへの上りパケットの受信時、図３９および図４０はサービス提供サーバから移動機への下りパケットの受信時の処理のフローチャートである。

図３６において処理が開始されると、まずステップＳ１２１で、図１７のステップＳ３１におけると同様にパケットがアドレス変換部７２によって受信され、ステップＳ１２２で受信パケットに格納されている送信元ＩＰアドレスをキーとしてアドレス情報保存テーブル内の送信元ＩＰアドレスが検索され、ステップＳ１２３でそのアドレスが見つかったか否かが判定され、見つからなかった場合には、例えばユーザ認証装置からのセション開始パケットを受信していなかったものと判定して、ステップＳ１２４でパケットが棄却されて処理を終了する。

ステップＳ１２３で送信元ＩＰアドレスが見つかった場合には、ステップＳ１２５でそのレコードに送信先のＩＰアドレス情報としてのＩＰアドレスとポート番号が設定されていないかが判定され、いない場合にはステップＳ１２６でユーザセションタイプがパケット単位であるか、またはコネクション単位でかつ受信パケットがコネクションの確立要求を示すｓｙｎパケットであるかが判定され、どちらでもない場合には直ちに、またどちらかの場合である時にはステップＳ１２７でレコードに送信先ＩＰアドレス情報および送信元ポート番号が設定された後に、図３７のステップＳ１２８の処理に移行する。これは、ユーザセションタイプがパケット単位の場合にはパケットを受信するたびに、またコネクション単位でかつコネクション確立要求である場合にも、レコードに送信先ＩＰアドレスなどの設定が必要になるためである。

図３７のステップＳ１２８では、パケットの送信先アドレスに自サーバ向けのアドレス、また送信元ポート番号にユーザセション識別子にも用いられるユニークな番号が設定されて、プロトコルハンドラ部７３を経由してパケットがゲートウェイ制御部７５に向けて送られ、ステップＳ１２９でプロトコルハンドラ部７３によってプロトコル処理が行われる。

ステップＳ１３０でゲートウェイ制御部７５によって、アドレス変換部７２によってアドレス情報保存テーブル８５に保存された送信先アドレス情報が送信元ポート番号をキーとして取り出され、ステップＳ１３１でゲートウェイ制御部７５によってユニークなキーが送信元ポート番号に設定され、送信先アドレス情報を基にしてサービス提供サーバに対する通常のパケット送信処理がプロトコルハンドラ部に依頼され、ステップＳ１３２でプロトコルハンドラ部７３によってプロトコル処理が行われる。

続いて図３８のステップＳ１３３で送信元ポート番号がキーとして用いられて振り分け情報テーブルが検索され、ステップＳ１３４で振り分け情報テーブルに実サーバのＩＰアドレスが設定されていないか否かが判定され、いない場合にはステップＳ１３５でラウンドロビンなどの方式に従って分散ポリシー情報テーブルからサービス提供サーバが選択され、実サーバのアドレス情報が獲得されて振り分け情報テーブルに保存され、ステップＳ１３６でその実サーバのアドレスがパケットの送信先アドレスに設定され、ステップＳ１３７で送信元アドレスとしてパケットゲートウェイ装置のアドレスが設定され、サービス提供サーバにパケットが送信されて、処理を終了する。

ステップＳ１２５でレコードに送信先ＩＰアドレス情報が設定されている場合には、ステップＳ１４０でプロトコルタイプと送信先ＩＰアドレス情報をキーとしてユーザセションタイプテーブルが検索され、ステップＳ１４１でユーザセションタイプがログイン単位であるか否かが判定され、その場合にはステップＳ１４２で送信先ＩＰアドレス情報が受信パケットに格納されている情報と相違するか否かが判定される。

相違していない場合には直ちに、また相違している場合にはステップＳ１４３でアドレス情報保存テーブルに同じユーザセション識別子を用いてレコードが追加され、送信元アドレス情報、送信先アドレス情報が設定された後に、ステップＳ１２８以降の処理が行われる。ここでステップＳ１４３の処理は、前述のようにログイン単位の場合にはユーザが異なるサービスを利用する時にレコードを追加する処理として行われる。

ステップＳ１４１でユーザセションタイプがログイン単位でないと判定されると、ステップＳ１４４でユーザセションタイプがサービス単位であるか否かが判定され、サービス単位である場合にはステップＳ１４５でレコード内の送信先ＩＰアドレス情報が受信パケットに格納されている情報と相違するか否かが判定され、相違しない場合には直ちに、また相違する場合にはステップＳ１４６で送信先アドレス情報が上書きされた後、ステップＳ１２８以降の処理が行われる。これはサービス単位の場合にはユーザが異なるサービスを受けようとする時点で、以前のサービス提供サーバに対応するユーザセションタイプが終了していたものと判定されるためである。

ステップＳ１４４でユーザセションタイプがサービス単位でないと判定されると、ステップＳ１４７でユーザセションタイプがコネクション単位であるか否かが判定され、そうである場合にはステップＳ１４８でパケットの種別が調べられ、そのパケットがコネクションの最後のｆｉｎ ａｃｋ パケットであれば、アドレス情報保存テーブルの該当レコードの送信先アドレス情報がクリアされた後に、ステップＳ１２８以降の処理が行われる。

またステップＳ１３４で振り分け情報テーブルに実サーバのＩＰアドレスが設定されている場合には、ステップＳ１４９で送信元ポート番号をキーとしてその実サーバのＩＰアドレスが取り出された後に、ステップＳ１３６以降の処理が行われる。

図３９において下りパケット受信時の処理が開始されると、まずステップＳ１５１からＳ１５４で、図２０のステップＳ１０１からステップＳ１０４におけると同様の処理が行われ、送信元アドレス情報が実サーバのアドレスから代表アドレス情報に変換され、ステップＳ１５５でアドレス変換部７２からパケットがプロトコルハンドラ部７３を経由してゲートウェイ制御部７５に送られ、ステップＳ１５６でプロトコル処理が行われる。

続いて図４０のステップＳ１５７でゲートウェイ制御部７５によって、パケットの送信先ポート番号をキーとしてアドレス情報保存テーブルに保存されている移動機のアドレス情報が読み出され、その情報がパケットの送信先ＩＰアドレスとして設定され、またキーとして使用されたポート番号が送信先ポート番号に設定されたパケットがプロトコルハンドラ部７３を経由してアドレス変換部７２に送られ、ステップＳ１５８でプロトコル処理が行われ、ステップＳ１５９でアドレス変換部７２によって、ユニークなキーとしての送信先ポート番号を用いてアドレス情報保存テーブルからサービス提供サーバの代表ＩＰアドレス情報と移動機のポート番号が検索され、それらがパケットに設定される処理が実行される。

続いてステップＳ１６０でサービス提供サーバの代表ＩＰアドレスを用いてユーザセションタイプテーブルが検索され、ステップＳ１６１でユーザセションタイプがパケット単位であるか、またはコネクション単位でかつパケットが最終のｆｉｎ ａｃｋ パケットであるかが判定され、いずれかである場合にはステップＳ１６２でアドレス情報保存テーブルの該当レコードにおける送信先アドレス情報がクリアされた後に、いずれでもない場合には直ちに、ステップＳ１６３でアドレス変換部７２によって、移動機に対してパケットが送信されて処理を終了する。

以上において本発明の第２の実施形態について詳細に説明したが、この第２の実施形態においてはサービス提供サーバの複数のグループに対して、ユーザセションタイプとしてログインタイプを指定することによって、同時に複数のグループのサービス提供サーバとの間で一連の通信を実行することが可能となり、移動機側でマルチウインドウ画面を用いたサービス提供を受けることが可能となる。

図４１はそのような目的で使用されるマルチウインドウ画面の説明図である。移動機側では、次のようにユーザセションタイプとしてログインタイプを指定することによって、サービスＡを提供するグループと、サービスＢを提供するグループ内で、それぞれログインからログアウトまでの間で同じ実サーバからのサービスを受けることが可能となる。

ＴＣＰ ログインタイプ Ａ−ａ
ＴＣＰ ログインタイプ Ｂ−ｂ
ここでＡ，Ｂは前述の各サービスに対応するサーバのＩＰアドレスを示し、ａ，ｂはポート番号を示す。

このように第２の実施形態では、マルチウインドウ表示を用いて各ウインドウ単位にサービスを提供するサービス提供サーバが固定されて、ログインからログアウトまでの間のサービスを受けることが可能となる。

最後に本実施形態におけるプログラムのコンピュータへのローディングについて説明する。本実施形態において重要な役割を果たすパケットゲートウェイ装置２８、セション管理装置２７、ユーザ認証装置２４、および負荷分散装置２５は、それぞれその重要な構成要素としてコンピュータを備える。図４４はそのようなコンピュータシステムの一般的な構成ブロック図である。

図４４において、コンピュータ９１は本体９２とメモリ９３とによって構成されている。メモリ９３としてはランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ハードディスク、磁気ディスクなど様々な形式の記憶装置を使用することができ、このようなメモリ９３に前述の図５、図１３、図１７〜図２１、図２５、図２８、図３６〜図４０のフローチャートに示されたプログラムや、本発明の特許請求の範囲の請求項１２〜１９のプログラムなどが格納され、本体９２によって実行されることによって、セション内のコネクションの維持、セション、およびユーザセションの一元管理を含むゲートウェイ機能の実現などが可能になる。

このようなプログラムは、プログラム提供者側からネットワーク９４を介してコンピュータ９１にロードされることも、また市販され、流通している可搬型記憶媒体９５に格納され、コンピュータ９１にロードされることによっても実行可能である。可搬型記憶媒体９５としてはＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、光ディスク、光磁気ディスクなど様々な形式の記憶媒体を使用することができ、このような記憶媒体がコンピュータ９１にセットされることによって、セション、およびユーザセションの維持、ゲートウェイ機能の実現などが可能となる。

以上の説明においては、移動機としての携帯電話が接続される移動機パケット網を例として本発明の実施形態を説明したが、本発明の対象はこのような移動機パケット網に限定されることなく、通信端末が接続され、複数のサービス提供サーバ側の出入口が複数個存在するネットワークを用いる通信システムであれば、どのような形態の通信システムにも適用することが可能である。

本発明は無線、有線の通信システムにおいて利用可能である。特にキャリアと呼ばれるような、通信サービスを提供する事業者によって運営され、サービス提供サーバ側に複数の出入口を有する大規模なネットワークを用いる通信システムにおいて利用可能である。

本発明の移動機通信システムの原理構成ブロック図である。 本発明の第１の実施形態における移動機パケット網のシステム構成ブロック図である。 セション開始時の装置間処理シーケンスを示す図である。 ユーザ認証装置の構成を示すブロック図である。 ユーザ認証装置によるアドレス割り当て処理のフローチャート例である。 本実施形態におけるパケット形式を示す図である。 ユーザ認証装置内のアドレス情報テーブルのデータ例を示す図である。 ユーザ認証装置内のユーザ情報テーブルのデータ例を示す図である。 セション管理装置の構成を示すブロック図である。 セション情報テーブルのデータの例を示す図である。 セション状態の状態遷移を説明する図である。 負荷分散装置の構成を示すブロック図である。 負荷分散装置による負荷分散処理のフローチャート例である。 負荷分散装置内の分散ポリシー情報テーブルのデータ例を示す図である。 パケットヘッダのデータ形式例を示す図である。 パケットゲートウェイ装置の構成を示す図である。 パケットゲートウェイ装置による上りパケット振り分け処理のフローチャートである。 パケットゲートウェイ装置による上りパケット振り分け処理のフローチャート（続き）である。 パケットゲートウェイ装置による上りパケット振り分け処理のフローチャート（続きの続き）である。 パケットゲートウェイ装置による下りパケット振り分け処理のフローチャートである。 パケットゲートウェイ装置による下りパケット振り分け処理のフローチャート（続き）である。 パケットゲートウェイ装置内のアドレス情報保存テーブルのデータ例を示す図である。 パケットゲートウェイ装置内の分散ポリシー情報テーブルのデータ例を示す図である。 パケットゲートウェイ装置によるアドレス変換を説明する図である。 パケットゲートウェイ装置によるサービス認証処理のフローチャートである。 パケットゲートウェイ装置内のサービスオーダー情報テーブルのデータ例を示す図である。 パケットゲートウェイ装置内のサービス提供サーバ情報テーブルのデータ例を示す図である。 パケットゲートウェイ装置による代行課金情報処理のフローチャートである。 パケットゲートウェイ装置によって作成される課金レコードのデータの例を示す図である。 セション終了時のユーザログアウトによる装置間処理シーケンスを示す図である。 ドーマント時の装置間処理シーケンスを示す図である。 本発明の第２の実施形態におけるアドレス情報保存テーブルの格納内容の例である。 アドレス情報保存テーブルのレコード生成からレコード削除までのタイミングの説明図である。 第２の実施形態におけるパケットゲートウェイ装置の構成を示すブロック図である。 ユーザセションタイプ識別情報テーブルの格納内容の例である。 移動機からの上りパケット受信時の処理のフローチャート（その１）である。 移動機からの上りパケット受信時の処理のフローチャート（その２）である。 移動機からの上りパケット受信時の処理のフローチャート（その３）である。 サービス提供サーバからの下りパケット受信時の処理のフローチャート（その１）である。 サービス提供サーバからの下りパケット受信時の処理のフローチャート（その２）である。 マルチウインドウ画面を用いる通信方式の説明図である。 移動機パケット網の第１の従来例の構成を示すブロック図である。 移動機パケット網の第２の従来例の構成を示すブロック図である。 本発明を実現するためのプログラムのコンピュータへのローディングを説明する図である。

Claims (13)

1. 複数のサービス提供サーバを備え、移動可能端末が通信を行うための移動機通信システムにおいて、
   前記移動可能端末が接続され、前記サービス提供サーバ側への複数の入出力点を有する第１のネットワーク手段と、
   該複数の入出力点のそれぞれに接続される複数の第１の通信振り分け手段と、
   該第１の通信振り分け手段が接続される第２のネットワーク手段と、
   前記複数のサービス提供サーバが接続される第３のネットワーク手段と、
   該第２のネットワーク手段と第３のネットワーク手段との間に接続され、前記移動可能端末とサービス提供サーバとの間の一連の通信を、前記複数のサービス提供サーバのいずれかに振り分ける複数の第２の通信振り分け手段とを備え、
   前記第１の通信振り分け手段が、前記移動可能端末とサービス提供サーバとの間での一連の通信を前記第２のネットワーク手段を介して前記複数の第２の通信振り分け手段のいずれかに振り分けるように構成されることを特徴とする移動機通信システムであって、
   前記複数の第１の通信振り分け手段が、前記移動可能端末とサービス提供サーバとの間の一連の通信としてのセションの識別子に対応して、該一連の通信を振り分けるべき前記複数の第２の通信振り分け手段のいずれかを記憶する、同一記憶内容の振り分け先記憶手段をそれぞれ備えることを特徴とする移動機通信システム。
2. 前記複数のサービス提供サーバがそれぞれ同一のサービスを提供するサーバによって構成される複数のグループを構成し、
   前記移動可能端末が該複数の各グループに対する代表アドレスを指定してサービス提供サーバとの間の通信を行い、
   前記第２の通信振り分け手段が、該代表アドレスによって指定されるグループのうちいずれかのサービス提供サーバに、前記一連の通信を振り分けることを特徴とする請求項１記載の移動機通信システム。
3. 前記移動可能端末が前記一連の通信の中で受けるべきサービスの変更のために前記代表アドレスを変更する時、
   前記第２の通信振り分け手段が、該変更後の代表アドレスによって指定されるグループのうちのいずれかのサービス提供サーバに前記一連の通信内のその後の通信を振り分けて、該一連の通信を続行することを特徴とする請求項２記載の移動機通信システム。
4. 前記移動機通信システムにおいて、
   前記第２の通信振り分け手段が前記一連の通信を複数のサービス提供サービスのいずれかに振り分けるにあたり、前記移動可能端末の利用者が該サービス提供サーバによって提供されるサービスを受ける資格があるか否かを認証するサービス認証手段を更に備えることを特徴とする請求項１記載の移動機通信システム。
5. 前記移動機通信システムにおいて、
   前記第２の通信振り分け手段が前記複数のサービス提供サーバのみでなく、前記移動機通信システム外のサーバにも前記一連の通信を振り分けることができ、
   前記移動可能端末が前記サービス提供サーバ、または移動機通信システム外のサーバから受けるサービスに対する課金の情報を作成する課金情報作成手段を更に備えることを特徴とする請求項１記載の移動機通信システム。
6. 前記移動機通信システムにおいて、
   前記移動可能端末とサービス提供サーバとの間の一連の通信としてのセションに対して識別子を割り当て、該識別子を管理するセション管理手段を更に備えることを特徴とする請求項１記載の移動機通信システム。
7. 前記第２の通信振り分け手段が、通信の階層構造において、前記セション管理手段によって管理されるセションに対応する層より上位の層における一連の通信としてのユーザセションに対して識別子を割り当て、該識別子に対応して前記移動可能端末とサービス提供サーバとの間の該ユーザセション内の通信を前記複数のサービス提供サーバのいずれかに振り分けることを特徴とする請求項６記載の移動機通信システム。
8. 前記ユーザセションのタイプとして複数のタイプが存在し、前記第２の通信振り分け手段が該ユーザセションのタイプに対応して前記ユーザセション内の通信の振り分けを行うことを特徴とする請求項７記載の移動機通信システム。
9. 複数のサービス提供サーバを備え、移動可能端末が通信を行うための移動機通信システムにおいて、
   前記移動可能端末が接続され、前記サービス提供サーバ側への複数の入出力点を有する第１のネットワーク手段と、
   該複数の入出力点のそれぞれに接続される複数の第１の通信振り分け手段と、
   該第１の通信振り分け手段が接続される第２のネットワーク手段と、
   前記複数のサービス提供サーバが接続される第３のネットワーク手段と、
   該第２のネットワーク手段と第３のネットワーク手段との間に接続され、前記移動可能端末とサービス提供サーバとの間の一連の通信を、前記複数のサービス提供サーバのいずれかに振り分ける複数の第２の通信振り分け手段とを備え、
   前記第１の通信振り分け手段が、前記移動可能端末とサービス提供サーバとの間での一連の通信を前記第２のネットワーク手段を介して前記複数の第２の通信振り分け手段のいずれかに振り分けるように構成されることを特徴とする移動機通信システムであって、
   前記移動可能端末とサービス提供サーバとの間の一連の通信としてのセションに対して識別子を割り当て、該識別子を管理するセション管理手段を更に備え、
   前記第２の通信振り分け手段が、通信の階層構造において、前記セション管理手段によって管理されるセションに対応する層より上位の層における一連の通信としてのユーザセションに対して識別子を割り当て、該識別子に対応して前記移動可能端末とサービス提供サーバとの間の該ユーザセション内の通信を前記複数のサービス提供サーバのいずれかに振り分けることを特徴とする移動機通信システム。
10. 前記ユーザセションのタイプとして複数のタイプが存在し、前記第２の通信振り分け手段が該ユーザセションのタイプに対応して前記ユーザセション内の通信の振り分けを行うことを特徴とする請求項９記載の移動機通信システム。
11. 複数のサービス提供サーバを備え、移動可能端末が通信を行うための移動機通信方法において、
    前記移動可能端末が、 前記複数のサービス提供サーバのうちのいずれかを指定して、一連の通信におけるパケットを送信し、
    該パケットを受け取った負荷分散装置が、該一連の通信に対する識別子に対応して該パケットを複数のパケットゲートウェイ装置のいずれかに振り分け、
    該パケットを振り分けられたパケットゲートウェイ装置が、前記移動可能端末が指定したサービス提供サーバと同一のサービスを実行する複数のサービス提供サーバのいずれかに該パケットを振り分けることを特徴とする移動機通信方法。
12. 前記一連の通信がセション管理装置によって管理されるセションであり、
    前記パケットゲートウェイ装置が、通信の階層構造において該セションに対応する層より上位の層における一連の通信としてのユーザセションに対応してパケットを振り分けることを特徴とする請求項１１記載の移動機通信方法。
13. 複数のサービス提供サーバを備え、移動可能端末が通信を行うための移動機通信システムにおいて、
    前記移動可能端末が接続され、前記サービス提供サーバ側への複数の入出力点を有するネットワーク手段と、
    該複数の入出力点のそれぞれに接続される複数の第１の通信振り分け手段と、
    該複数の第１の通信振り分け手段と前記複数のサービス提供サーバとの間に接続され、前記移動可能端末とサービス提供サーバとの間の一連の通信を、前記複数のサービス提供サーバのいずれかに振り分ける複数の第２の通信振り分け手段とを備え、
    前記一連の通信の開始から終了までの間に、前記移動可能端末とサービス提供サーバ側との通信が前記ネットワーク手段の複数の入出力点のいずれを介して行われる場合にも、前記複数の第１の通信振り分け手段のいずれかが前記複数の第２の通信振り分け手段のうちで常に同一の第２の通信振り分け手段に該一連の通信を振り分けることを特徴とする移動機通信システム。

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