JP5907349B2 - 移動通信システムにおけるゲートウェイリロケーション制御方法および制御装置 - Google Patents

移動通信システムにおけるゲートウェイリロケーション制御方法および制御装置 Download PDF

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Description

本発明は移動通信システムに係り、特に移動端末にアンカとして割当てられたゲートウェイ（Ｇａｔｅｗａｙ；以下、ＧＷと略記する。）に対するリロケーション制御方法および装置に関する。
Ａ．移動通信システム
まず、図１を参照して、３ＧＰＰ(3rd Generation Partnership Project) における移動通信システムについて簡単に説明する。なお、本発明の背景技術に関連しないノードや機能については省略する。
図１に示すように、移動通信システムは、大別すると、コアネットワーク１０、アクセスネットワーク２０、外部ＩＰ(Internet Protocol)ネットワーク３０、インターネット４０といういくつかのネットワークと、アクセスネットワーク２０に移動可能に接続する移動端末５０と、により構成される。
移動端末５０は、アクセスネットワーク２０およびコアネットワーク１０を通して、外部ＩＰネットワーク３０やインターネット４０により提供されるサービスを使用することができる。ここで、外部ＩＰネットワーク３０とインターネット４０は、共にＩＰネットワークという点で同じであるが、便宜上区別して考える。
コアネットワーク１０は、主に移動通信サービスを提供するオペレータにより管理されるネットワークであり、ここではEvolved Packet Core (EPC)を想定している。コアネットワーク１０は、パケット網ＧＷ１００、アクセス網ＧＷ２００、ＨＳＳ(Home Subscriber Server；ホーム加入者サーバ)４００、ＭＭＥ(Mobility Management Entity；移動管理エンティティ)３００、ローカルＧＷ５００により構成される。
ここで、パケット網ＧＷ１００は、３ＧＰＰにおけるパケットデータ網ゲートウェイ(Packet Data Network Gateway; PDN GW)もしくは、ＧＧＳＮ(Gateway GPRS(General Packet Radio Service) Support Node)に対応する。また、アクセス網ＧＷ２００は、主ゲートウェイ(Serving Gateway; S-GW)もしくはＳＧＳＮ(Serving GPRS Support Node)に対応する。
パケット網ＧＷ１００は、移動端末５０が同一無線技術を適用したアクセスネットワーク２０内を移動した場合あるいは異なる無線技術を適用したアクセスネットワーク２０間を移動した場合に、移動端末５０宛の通信データを移動端末５０に転送するアンカとしての機能を備える。また外部ＩＰネットワーク３０へのゲートウェイとしての役割を有する。
アクセス網ＧＷ２００は、アクセスネットワーク２０との接続機能を提供するゲートウェイとしての役割を有し、無線基地局６００から送られた移動端末５０からのユーザデータをパケット網ＧＷ１００に転送する機能を備える。逆にパケット網ＧＷ１００から送られた移動端末５０宛のユーザデータを無線基地局６００に転送する機能を備える。また、アクセスネットワーク２０内のアクセス網ＧＷ２００がカバーする範囲内で移動端末５０が移動した場合のアンカとしての機能も有する。
ＭＭＥ３００は、ネットワークのポリシ（つまりネットワークを運用するオペレータのポリシ）や移動端末５０の要求に従いデータパスを設定・管理する機能を備える。移動端末５０が移動通信システムに接続した際に、ＭＭＥ３００は、ＨＳＳ４００から、当該移動端末５０の加入者に対応付けられた各種設定情報をダウンロードし、ここで得られた情報に基づきデータパスの設定・管理を実施する。ここで、データパスとは、パケット網ＧＷ１００と移動端末５０の間にアクセス網ＧＷ２００および無線基地局６００を通して張られる論理的なデータパスであり、当該データパスにより移動端末５０のユーザデータが転送される。この論理的なデータパスはベアラと呼ばれ、移動端末の識別情報と共に、一意にベアラを特定可能なベアラ識別子が割当てられる。また、当該移動端末５０とパケット網ＧＷ１００との間の複数のベアラをまとめた単位をＰＤＮコネクション(PDN connection)と呼称する。ＭＭＥ３００は制御信号を処理するノードであり、このような制御信号処理とユーザデータ処理とを分離した構成がＥＰＣの一つの特徴である。こういった構成は、制御プレーン(C(Control)-Plane)／ユーザプレーン(U(User)-Plane)分離と呼ばれる。
ＨＳＳ４００は、加入者情報を保持し、移動端末５０の認証処理や、前述したようにＭＭＥ３００の要求により当該移動端末５０に対応付けられた各種設定情報をＭＭＥ３００に送信する機能を備える。
アクセスネットワーク２０は、ＬＴＥ(Long Term Evolution)やＷ-ＣＤＭＡ(Wideband Code Division Multiple Access)、ＷＬＡＮ(Wireless Local Area Network)などの無線アクセス技術により移動端末を収容するネットワークである。アクセスネットワーク２０には、無線基地局６００が配置され、当該無線基地局６００が無線アクセス技術により移動端末５０と接続する。無線基地局６００は３ＧＰＰにおいてはｅＮｏｄｅＢ、あるいはＲＮＣ(Radio Network Controller)とＮｏｄｅＢとのセットに対応する。
外部ＩＰネットワーク３０は、パケット網ＧＷ１００を介してコアネットワーク１０に接続されたＩＰネットワークであり、当該ネットワークに配置された各種サーバなどにより移動端末５０にサービスが提供される。外部ネットワーク３０としては、例えば、コアネットワーク１０と同じ管理者が管理するネットワークの場合もあれば、それとは異なり固定ＩＳＰ(Internet Service Provider)が管理するネットワークや企業ネットワークの場合などもある。
移動端末５０は無線インタフェースを備え、無線基地局６００と無線アクセス技術により接続する。移動端末５０は、無線基地局６００に接続すると、パケット網ＧＷ１００と移動端末５０との間に張られたユーザデータ伝送用のパス（すなわちベアラ）を用いて外部ＩＰネットワーク３０やインターネット４０において提供されるサービスにアクセスすることが可能となる。移動端末５０は３ＧＰＰにおけるＵＥ(User Equipment)に対応する。
なお、図１では、図面を煩雑にしないために、パケット網ＧＷ１００、アクセス網ＧＷ２００および無線基地局６００各々１つ図示したが、実際はパケット網ＧＷ１００を頂点とし複数の無線基地局６００を末端とする木構造、つまりパケット網ＧＷ１００が複数のアクセス網ＧＷ２００を収容し、それぞれのアクセス網ＧＷ２００がさらに複数の無線基地局６００を収容する構成を有する。このような構成により、移動端末５０が無線基地局間を移動しても、継続した通信サービスの提供が可能となる。
Ｂ．リロケーション
近年、携帯電話により動画を視聴する機会が増えてきている。この傾向はｉＰｈｏｎｅ（登録商標）やＡｎｄｒｏｉｄ（登録商標）端末に代表されるスマートフォンの出現により、より強まりつつある。さらに、端末の高解像度化、処理性能の向上、ＬＴＥによる無線の広帯域化により、動画視聴によるトラヒックが将来爆発的に増大すると予測されている。
既存の移動通信システムでは、先に説明したとおり、パケット網ＧＷ１００というアンカを頂点とした木構造となる。このために、パケット網ＧＷ１００にトラフィックが集中し、将来の爆発的なトラフィック増に対応できなくなると考えられる。パケット網ＧＷ１００数を増やすことで負荷分散することも可能であるが、コストがかかりすぎる問題がある。また、コアネットワーク１０のネットワーク資源が大量に消費されることに変わりはない。
この問題を解決するために、３ＧＰＰでは、できるだけアクセスネットワーク２０に近いところから動画トラヒックなど特定のトラヒックを外部ＩＰネットワーク３０にパイパスする技術が提案され承認された。これがＳＩＰＴＯ(Selected Internet Protocol Traffic Offload；選択ＩＰトラフィック・オフロード)と呼ばれる技術である（たとえば非特許文献１の３３ページ、４．３．１５参照）。
ＳＩＰＴＯは、基本的にパケット網ＧＷ１００およびアクセス網ＧＷ２００の組をアクセス網近くに配置するというものであり、上述した構成とほぼ同じであるが、実際の製品としてはパケット網ＧＷ１００やアクセス網ＧＷ２００よりも小型、低性能、安価なものになるとみられる。また、そのパケット網ＧＷ１００およびアクセス網ＧＷ２００が１つのボックスに共配置(co-locate)されたものになると考えられる。このとき、パケット網ＧＷ、アクセス網ＧＷはそれぞれ別のブレードに実装され、同じシャシーに装備される場合もあれば、同じブレード上にパケット網ＧＷ、アクセス網ＧＷそれぞれのソフトウェアが個別に動作する場合も考えられる。さらに同一のソフトウェアでパケット網ＧＷ、アクセス網ＧＷのそれぞれの機能を実行する場合も考えられる。このような共配置方法については様々なやり方が考えられる。
図１におけるローカルＧＷ５００は上述したパケット網ＧＷ１００とアクセス網ＧＷ２００とが共配置されたノードである。ローカルＧＷ５００は内部のパケット網ＧＷの機能により外部ＩＰネットワーク３０ｂに接続され、移動端末５０が移動した際のアンカとしても機能する。また、アクセス網ＧＷ２００と同様にＭＭＥ３００や無線基地局６００とのインタフェースも有する。なお、外部ＩＰネットワーク３０ｂとしては、ローカルＧＷ５００の近くでＩＰ接続サービスを提供する固定ネットワーク事業者のネットワークなどが考えられる。
ローカルＧＷ５００を無線基地局６００の近くに配置することでコアネットワーク１０の負荷を低減することが可能となるが、移動端末５０が大きく移動した時には移動先の無線基地局６００により近い別のローカルＧＷ５００が存在する場合がある。この場合、当該移動端末５０を収容するローカルＧＷ５００を、より適切な、すなわち、地理的あるいネットワークトポロジ的により近いローカルＧＷ５００に切り替えること（リロケーション）が望ましい。
このリロケーション処理には、図２に示す「ＭＭＥ要求によるパケット網切断(MME requested PDN disconnection)」手順（非特許文献１のFigure 5.10.3-1）もしくは図３に示す「ＭＭＥ開始デタッチ(MME-initiated Detach)」手順（非特許文献１のFigure 5.3.8.3-1）が適用される。詳細については割愛するが、MME requested PDN disconnection手順はパケット網ＧＷ（ＰＤＮ−ＧＷ）と移動端末（ＵＥ）との間に張られたユーザデータ伝送路であるＰＤＮコネクション(PDN connection)を切断し、MME-initiated Detach手順は一度移動端末をネットワークから切断する。そして、いずれの手順においても移動端末５０に対して再接続を要求する情報を格納した信号が送信される。
具体的には、図２に示すMME requested PDN disconnection手順において、ステップ７(Deactivate Bearer Request)にパケット網接続(PDN connection)の再設定を要求する情報が格納される。図３に示すMME-initiated Detach手順については、ステップ１(Detach Request)に再接続を要求する情報が格納される。この結果、移動端末５０は、新たなＰＤＮ−ＧＷに接続し直す処理を実行し、この再接続時により近くのＰＤＮ−ＧＷが新たに割当てられる。ローカルＧＷ５００も、前述のようにＰＤＮ−ＧＷおよびＳ−ＧＷが共配置(co-locate)されたノードであるから同様の処理によりリロケーションできる。以下、パケット網ＧＷ（Ｐ−ＧＷ）のリロケーションには、特別に断らない限り、ローカルＧＷのリロケーションも含まれるものとする。
このように、ＳＩＰＴＯにおけるパケット網ＧＷ１００のリロケーションは、ＭＭＥ３００により、ネットワークのポリシを考慮した上で、図２あるいは図３に示す手順により実行される。
アクセス網ＧＷのリロケーション処理に関しては、特許文献１にリロケーション実行タイミングの決定方法が開示されている。特許文献１に開示されたアクセス網ＧＷでは、ハンドオーバ時の通信経路の変更に伴うリロケーションを移転先アクセス網ＧＷの単位時間あたりの全処理データ量が所定値より小さい場合に実行する。すなわち、移転先の負荷が小さいときにリロケーションを実行することで成功率の向上を図っている。
特開２０１０−１２４２６４号公報
３ＧＰＰ ＴＳ２３．４０１ Ｖ１０．０．０ "General Packet Radio Service (GPRS) enhancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) access" ３ＧＰＰ ＴＳ２３．２０３ Ｖ９．１．０ "Policy and charging control architecture"
上述した手順によりパケット網ＧＷのリロケーションが実行されると、図２に示すMME requested PDN disconnection手順と図３に示すMME-initiated Detach手順のいずれにおいても、移動端末５０と元のパケット網ＧＷ１００との間で張られたＰＤＮコネクション(PDN connection)が削除される。したがって、移動端末５０が通信を行っていた場合には当該通信が切断されてしまい、特に音声通話などの重要通信であった場合には、サービス途絶がユーザの通話体感を大きく劣化させる。このように、移動体自体、もしくは移動体に乗っているユーザが通信を継続しながら移動する場合や、ローカルＧＷの無いエリアからローカルＧＷのある領域に移動した場合などに、冗長経路を回避するために、アンカとして機能するＰ−ＧＷあるいはローカルＧＷのリロケーションを行う必要性が生じる。しかしながら３ＧＰＰで採用されたリロケーション手順では、通信の継続性は確保されない。
ＭＭＥ３００はＣ−Ｐｌａｎｅを処理するノードであり、ユーザデータが転送されるパス（Ｕ−Ｐｌａｎｅ）上にはなく、どのようなユーザデータがどれくらい流れているといった通信状況を知ることができない。このために、ＭＭＥ３００は、重要な通信を行っている場合など実際の通信状況を考慮したリロケーションを行うことができない。
また、特許文献１に開示された方法では、移転先のＧＷの負荷状況に応じてリロケーションを実行するか否かを判定するものであり、経路を変更する通信の重要性を考慮したリロケーション制御方法を教示するものではない。すなわち、重要な通信であるかどうかに関係なく、移転先のＧＷの負荷状況だけをリロケーション実行の判定基準としているので、音声通話などの重要通信中のサービス途絶を回避できない。
そこで本発明の目的は、ユーザのサービス利用体感を損なうことなく適切なタイミングでリロケーションを実行可能な制御方法および装置ならびにシステムを提供することにある。
本発明によるリロケーション制御装置は、制御プレーンノードとユーザプレーンノードとが分離した移動通信システムにおいて、移動端末に移動性を確保するためのアンカとしての機能を提供するパケット網ゲートウェイのリロケーションを制御プレーンノードとして制御するリロケーション制御装置であって、前記リロケーションの契機が発生したときに、前記移動端末と前記パケット網ゲートウェイとの間のユーザデータ通信の重要度およびその使用状況を得るための通信状況情報を取得する情報取得手段と、前記ユーザデータ通信の重要度およびその使用状況に基づいて前記リロケーションの実行の可否を判定するリロケーション判定手段と、を有することを特徴とする。
本発明によるリロケーション制御方法は、制御プレーンとユーザプレーンとが分離した移動通信システムにおいて、移動端末に移動性を確保するためのアンカとしての機能を提供するパケット網ゲートウェイのリロケーションを制御する方法であって、前記移動通信システムの制御プレーンノードとしての移動管理ノードが、前記リロケーションの契機が発生したときに、前記移動端末と前記パケット網ゲートウェイとの間のユーザデータ通信の重要度およびその使用状況に基づいて前記リロケーションの実行の可否を判定することを特徴とする。
本発明によれば、ユーザのサービス利用体感を損なうことなく適切なタイミングでリロケーションを実行することができる。
図１は既存の移動通信システムの構成を示すシステム構成図である。 図２はＭＭＥ要求によるパケット網切断(MME requested PDN disconnection)の手順を示すシーケンス図である。 図３はＭＭＥ開始デタッチ(MME-initiated Detach) の手順を示すシーケンス図である。 図４は本発明の第１実施形態によるリロケーション制御装置を実装した移動通信システムの構成図である。 図５は通信状況情報テーブルの一例を模式的に示す図である。 図６は第１実施形態によるリロケーション制御方法を示すシーケンス図である。 図７は第１実施形態によるＭＭＥのリロケーション制御方法を示すフローチャートである。 図８は第１実施形態によるリロケーション制御方法で利用される重要度参照データの一例を模式的に示す図である。 図９は本発明の第２実施形態によるリロケーション制御装置を実装した移動通信システムの構成図である。 図１０は第２実施形態によるリロケーション制御方法を示すシーケンス図である。 図１１は本発明の第３実施形態によるリロケーション制御装置を実装した移動通信システムの構成図である。 図１２は第３実施形態によるリロケーション制御方法を示すシーケンス図である。 図１３は本発明の第４実施形態によるリロケーション制御装置を実装した移動通信システムの構成図である。 図１４は本発明の第４実施形態によるリロケーション制御方法を示すシーケンス図である。
以下詳述するように、本発明の各実施形態によるリロケーション制御装置は移動通信システムの制御信号を処理する移動管理ノードに配置され、ここでは３ＧＰＰで標準化されたＥＰＳ(Evolved Packet System)における移動通信システムのＭＭＥ（移動管理装置）に実装される。移動通信システムの全体的構成は図１に示すものと基本的に同じである。以下、リロケーション前の通信経路上の無線基地局、アクセス網ＧＷおよびパケット網ＧＷを各参照番号にサフィックスａを付加して表し、リロケーション後の通信経路上のそれらを各参照番号にサフィックスｂを付加して表すものとする。
１．第１実施形態
１．１）システム構成
図４に示すように、本発明を適用する移動通信システムは、図１において既に説明したように、コアネットワーク１０、アクセスネットワーク２０、外部ＩＰ(Internet Protocol)ネットワーク３０およびインターネット４０と、アクセスネットワーク２０に接続する移動可能な移動端末５０とにより構成されるものとする。なお、図１において説明したローカルＧＷを含んでもよい。
移動端末５０は、現在、無線基地局６００ａに接続し、移動端末５０とパケット網ＧＷ１００ａとの間にアクセス網ＧＷ２０１ａを介してユーザデータ伝送用のパス（ベアラ）が設定されており、このデータパスを通して外部ＩＰネットワーク３０やインターネット４０により提供されるサービスを利用しているものとする。後述するように、アクセス網ＧＷ２０１ａは当該ベアラの使用状況をモニタし、要求に応じてモニタ情報をＭＭＥ３０１ａへ送信する。
この移動端末５０が移動することで他の無線基地局６００ｂに接続すると、ＭＭＥ３０１は、後述するようにモニタされたベアラ使用状況に基づいて、パケット網ＧＷ１００ｂへのリロケーション処理を実行するか否かを判断する。リロケーション処理を実行しない場合には、移動端末５０とパケット網ＧＷ１００ａとの間にアクセス網ＧＷ２０１ａおよび無線基地局６００ｂを介してユーザデータ伝送用のパス（ベアラ）が設定される。一方、リロケーション処理を実行することで、移動端末５０とパケット網ＧＷ１００ｂとの間に無線基地局６００ｂおよびアクセス網ＧＷ２０１ｂを介したユーザデータ伝送用のパス（ベアラ）が設定される。こうして設定されたデータパスを通して移動端末５０は、外部ＩＰネットワーク３０やインターネット４０により提供されるサービスを再度利用することができる。なお、パケット網ＧＷ１００ａのリロケート前に開始していた通信については、従来例で示したように、継続利用はできない。
１．２）ベアラ情報の収集
本実施形態におけるアクセス網ＧＷ（２０１ａ、２０１ｂ）は、通常のアクセス網ＧＷ機能の他に、ベアラ使用状況収集部２１１、ベアラ情報要求処理部２１２および記録部２１３からなる機能を有する。
ベアラ使用状況収集部２１１は、移動端末５０のPDN connectionに属する各ベアラを通過するユーザデータのパケット情報を収集し、少なくとも次のいずれか一つの情報を生成する。
・送受信されたパケットの最新検出時間
・単位時間（例えば１秒）あたりのパケット送信数および受信数
・単位時間（例えば１秒）あたりのパケット送信ビットレートおよび受信ビットレート
・ＴＣＰセッションの有無
以下、これらの情報をまとめて「通信状況情報」と呼ぶ。なお、通信状況情報には、上記したもの以外を含むこととしても良い。例えば、上記した情報に基づき使用／不使用を判定し、この判定結果を通信状況情報としても良い。また、ベアラ単位よりも細かい粒度での通信状況情報を生成しても良い。例えば、ベアラ上を流れるＩＰパケットのアドレスやポート番号といった情報を用いて特定のアプリケーションや特定のアドレス単位での通信状況情報としても良い。
ベアラ使用状況収集部２１１は、さらに、定期的あるいはパケット検出のタイミングで、移動端末５０の端末識別子（ユーザ識別子でも良いが、ここではそれも含めて端末識別子と表現する）とベアラ識別子とを対応づけて、収集された通信状況情報を記録部２１３にたとえばテーブル形式で記録する。
ベアラ情報要求処理部２１２は、ＭＭＥ３０１からベアラ情報要求信号を受信すると、当該信号に含まれている端末識別子およびベアラ識別子をキーとして記録部２１３に記録された通信状況情報テーブルを検索して対応する通信状況情報を取得する検索機能と、取得した通信状況情報をベアラ情報応答信号に格納してＭＭＥ３０１へ返送する応答機能と、を備える。
図５に示すように、通信状況情報は例えばテーブル形式で記録部２１３に記録される。ここで、移動端末５０の識別子としては、例えばＩＭＳＩ(International Mobile Subscriber Identity)、ME IdentityあるいはＭＳＩＳＤＮ(Mobile Subscriber ISDN Number)が使用できる。なお、アクセス網ＧＷ２０１ａが移動端末５０を識別できる他の情報を保持している場合には、これら以外の識別子を用いることもできる。ベアラ識別子としてはEPS Bearer IDが使用できる。EPS Bearer IDは端末識別子と共に使用することで、ベアラを一意に特定できる。ただし、特定の移動端末の特定のベアラを一意に識別できるのであれば、ＴＥＩＤ(Tunnel Endpoint Identifier)など他の識別情報を用いても構わない。また、上述したように、より細かい粒度で通信状況情報を収集した場合は、その粒度での通信状況情報を識別するための情報を使用する。
記録部２１３に保存された通信状況情報テーブルは、ベアラ使用状況収集部２１１により更新され、ベアラ情報要求処理部２１２により読み出される。図５において、IMSI#nは移動端末ｎの識別子である。BearerID#mは端末識別子ＩＭＳＩ＃ｎで識別される移動端末の特定のベアラｍの識別子である。Conn_Info_Set{n, m}は移動端末識別子およびベアラ識別子により一意に特定されるベアラについての通信状況情報を示す。当該通信状況情報は１つないしは複数の通信状況を示す情報のセットとして記録される。
なお、ベアラ使用状況収集部２１１およびベアラ情報要求処理部２１２はハードウェアにより実現することもできるが、同等の機能は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)等のプログラム制御プロセッサ上で図示しないメモリに格納されたプログラムを実行することにより実現することもできる。
１．３）ＭＭＥ
本実施形態によるＭＭＥ３０１は、図４に示すように、既存のＭＭＥが有する制御機能に加えて、ベアラ情報取得部３１１、リロケーション判定部３１２およびリロケーション実行部３１３からなる機能を有する。
ベアラ情報取得部３１１は、移動端末５０が移動した結果、その時点でアンカとなっているパケット網ＧＷ１００ａよりも適切なパケット網ＧＷ１００ｂが検出された場合、この移動端末５０がPDN connectionを確立している経路上のアクセス網ＧＷ２０１ａに対し、PDN connectionに属する各ベアラの実際の使用状況を問い合わせる。具体的には、当該PDN connectionに属する各ベアラ識別子および端末識別子の情報を格納したベアラ情報要求信号をアクセス網ＧＷ２０１ａへ送信し、その応答となるベアラ情報応答信号を受信することで通信状況情報を取得する。移動端末５０がPDN connectionを確立している相手がローカルＧＷ５００である場合は、ここでのベアラ情報要求はローカルＧＷ５００（厳密にはローカルＧＷ５００内のアクセス網ＧＷ機能）に対して送信される。
なお、より適切なパケット網ＧＷ１００ｂ（ローカルＧＷ５００の場合も含む。）を検出する機能は既存のものであればよく、本実施形態では特に限定されない。詳細は省略するが、移動端末５０の位置がわかる情報（例えば、無線基地局の識別子あるいは無線基地局の集合の識別子）と、その地理的もしくはネットワークトポロジ的に近傍となるパケット網ＧＷ１００ｂ（あるいはローカルＧＷ５００）の識別子（ＩＰアドレスなど）を通信システム内に保持していれば良い。また、検出を行う契機としては、当該ＭＭＥ３０１が移動端末５０が自らの位置情報を通知するための信号であるＴＡＵ(Tracking Area Update)を受信した時となるが、その他の契機としても構わない。
ベアラ情報要求信号には、移動端末５０の識別子および通信状況情報の取得対象であるベアラ識別子が格納される。移動端末５０が確立しているベアラのベアラ識別子は、図１で説明したように移動端末５０の処理時にＭＭＥ３０１に設定される。ベアラ単位より小さい粒度で通信状況情報を収集する場合は、その粒度を識別可能な情報をさらに格納しても良い。また、当該移動端末５０についての全てのベアラの通信状況情報を取得する場合は、移動端末５０の識別子のみを入れることとしても構わない。
リロケーション判定部３１２は、ベアラ情報取得部３１１で取得した移動端末５０の各ベアラの通信状況情報を用いて重要な通信が実際に使用されている否かを判定し、移動端末５０がアンカとするパケット網ＧＷ１００ａのリロケーションを実行するかどうかを判断する。ここで重要な通信とは、たとえば音声会話やライブストリーミングのようなサービス途絶を回避することが望ましい通信をいう。リロケーションを実行すると判定された場合は、既に述べた図２あるいは図３で示した手順によりリロケーションが実施される。
なお、MMEは、各ベアラの重要性（ＱＣＩ）の手がかりを持っているが、そのベアラが実際に使われているかどうかは分からない。そこで、当該ベアラが実際に使われているかどうかの手がかりとして通信状況情報をアクセス網GWから取得する。ただし、同じベアラを通る通信（つまり同じＱＣＩ）の中にも重要度の高い低いがあるので、通信状況情報を用いて重要な通信の識別を行うこともできる。例えば、インターネット向けのベアラはQCIは低いレベル（ベストエフォート）に設定されると思われるが、インターネット向けのトラフィックにもスカイプ（登録商標）のようにサービス途絶の回避が望ましい音声サービスもあれば、単なるWEBアクセスのように通信の継続（TCPセッションの継続）が重要でない通信もある。
リロケーション実行部３１３は、図２に示すMME requested PDN disconnection手順もしくは図３に示すMME-initiated Detach手順によるリロケーションを実行する。この機能は既存のＭＭＥ３００とほぼ同様である。ただし、図２に示すMME requested PDN disconnection手順の場合はステップ７の"Deactivation Bearer Request"に、図３のMME-initiated Detach手順の場合はステップ１の"Detach Request"に、それぞれリロケーションを意図していることを通知する情報（例えば、"Relocation"）を設定する。既に述べたように、図２の手順は、一度移動端末のPDN connectionを終了し再度PDN connectionを確立する際に、より適切なパケット網ＧＷ１００を割当てる処理となる。また、図３の手順は、一度移動端末を切断した後に再接続する際に、より適切なパケット網ＧＷ１００を割当てる処理となる。つまり、いずれの場合も一度論理的なデータパスであるベアラが失われる。こういった場合でも、移動端末５０に対し、リロケーションを意図した一時的なベアラ喪失であることを通知できれば、移動端末５０で動作するアプリケーションレベルでユーザに対してサービス途絶を隠蔽することが可能となる。
なお、ベアラ情報取得部３１１、リロケーション判定部３１２およびリロケーション実行部３１３はハードウェアにより実現することもできるが、同等の機能は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)等のプログラム制御プロセッサ上で図示しないメモリに格納されたプログラムを実行することにより実現することもできる。
１．４）リロケーション制御
図６〜図８を参照しながら、本実施形態によるリロケーション制御動作について詳細に説明する。
図６において、アクセス網ＧＷ２０１ａのベアラ使用状況収集部２１１は、定期的あるいはパケット検出のタイミングで、移動端末５０の端末識別子とベアラ識別子とを対応づけて通信状況情報を記録部２１３に記録している（ステップＳ４００）。
移動端末５０の移動などに起因するＴＡＵ受信などを契機として、移動端末５０にとってより適切なパケット網ＧＷ１００ｂが検出されると、ＭＭＥ３０１はパケット網ＧＷのリロケーションを実施するかどうかの判定プロセスを開始する（ステップＳ４０１）。
まず、ベアラ情報取得部３１１は、アクセス網ＧＷ２０１ａに対してベアラ情報要求(Bearer Information Request)を送信する（ステップＳ４０２）。ベアラ情報要求には、移動端末５０の識別子、移動端末５０とパケット網ＧＷ１００ａとの間で確立している１つないしは複数のベアラ識別子が格納される。ただし、前述したとおり移動端末５０の識別子だけでも良いし、より小さい粒度での通信状況情報識別のために他の情報を格納することとしても良い。ベアラ情報要求を送信すると、ベアラ情報取得部３１１はアクセス網ＧＷ２０１ａからの応答を待つ。
アクセス網ＧＷ２０１ａのベアラ情報要求処理部２１２は、ベアラ情報要求を受信すると、そのベアラ情報要求に格納された端末識別子やベアラ識別子を用いて、記録部２１３に記録された通信状況情報テーブルを検索し、対応する通信状況情報を取得する（ステップＳ４０３）。移動端末５０が確立している各ベアラの通信状況情報を取得すると、ベアラ情報要求処理部２１２は当該通信状況情報をベアラ情報応答(Bearer Information Response)に格納し、ベアラ情報要求に対する応答としてＭＭＥ３０１へ返信する（ステップ４０４）。
ベアラ情報応答を受信すると、ＭＭＥ３０１のベアラ情報取得部３１１は移動端末５０が確立している各ベアラの通信状況情報をリロケーション判定部３１２へ出力し、リロケーション判定部３１２がリロケーションを実行すべきか否かを判定する（ステップ４０５）。パケット網ＧＷのリロケーションを実行する場合には、リロケーション実行部３１３が図２に示すMME requested PDN disconnection手順もしくは図３に示すMME-initiated Detach手順によりパケット網ＧＷ１００ａからパケット網ＧＷ１００ｂへのリロケーションを実行する(ステップ４０６)。その際、上述したように、移動端末５０に対し、リロケーションを意図した一時的なベアラ喪失であることを通知できれば、移動端末５０で動作するアプリケーションレベルでユーザに対してサービス途絶を隠蔽することが可能となる。
次に、図７および図８を参照しながら、ＭＭＥ３０１のリロケーション判定部３１２の判定処理をより詳細に説明する。なお、図７のステップＳ４０１、Ｓ４０２、Ｓ４０４−Ｓ４０６は、図６と同じステップであるから同じ参照記号を用いている。
リロケーション判定ステップＳ４０５において、リロケーション判定部３１２は、ベアラ情報取得部３１１から受け取った通信状況情報からベアラの重要度およびその使用状況を推測可能な情報を収集し、この情報に基づいて重要なベアラが使用されているか否かを判定する（ステップＳ５０１）。重要なベアラが使用されていなければ（ステップＳ５０１：ＮＯ）、リロケーションが許可され（ステップＳ５０２）、上述したリロケーションが実行される（ステップＳ４０６）。重要なベアラが使用されていれば（ステップＳ５０１：ＹＥＳ）、リロケーションが禁止される（ステップＳ５０４）。
ベアラの重要度を示す情報としては通信品質プロファイル、例えば３ＧＰＰで定義されたＱＣＩ(Quality of Service Class Identifier)、を用いることができる。ＱＣＩはベアラ上の通信に求められる通信品質を示す識別子であり、ＭＭＥ３０１が保持している（ＱＣＩの詳細については非特許文献２の３０ページ、Ｔａｂｌｅ６．１．７を参照）。
図８に示すように、ベアラの重要度判定にＱＣＩを利用する場合、ＱＣＩ＝１〜４はＧＢＲ、つまり帯域が保障された通信なので重要なベアラと考えられる。また、ＱＣＩ＝５、７についても、IMS signalingやライブストリーム、対話型ゲーミングがアプリケーション例として示されているので、サービス途絶を回避すべき通信とみなすのが妥当である。そこで、ＱＣＩ＝１〜５、７であれば重要ベアラと判定することができる。
また、ベアラの重要度判定にＧＢＲ(Guaranteed Bit Rate)など他の情報を用いることもできるし、それらを組み合わせることも可能である。たとえば図８において、リソースタイプがＧＲＢであれば重要ベアラと判定する。これはＱＣＩ＝１〜４に相当するので、ＱＣＩのしきい値として４を設定し、ＱＣＩが４以下の時を重要ベアラと判定することもできる。さらに、通信状況情報に含まれるIPアドレスやTCPあるいはUDPのポート番号などから重要度を推測することとしても良い。この場合は、通信状況情報は、実際の通信状況のみならず、重要度の判定そのものにも利用されることとなる。
１．５）効果
上述したように、本発明の第１実施形態によれば、リロケーション元のアクセス網ＧＷ２０１ａにおいて移動端末５０の通信使用状況を収集しておき、リロケーションを開始する前にＭＭＥ３０１が当該ベアラの重要度に基づいてリロケーション実行の可否を判定する。これにより音声通話やライブストリーミングなどの重要通信中のサービス途絶を回避することができ、ユーザのサービス享受感の劣化を抑制することが可能となる。
また、リロケーション処理を実施するかどうかを判定する際に移動端末が行っている通信の重要度を考慮にいれることができるので、たとえばベストエフォート型の通信が行われている場合のみリロケーションを実施するなど、適切なタイミングでのリロケーションの実行が可能となる。
２．第２実施形態
２．１）システム構成
本発明の第２実施形態では、ＭＭＥがベアラの使用状況をアクセス網ＧＷではなく無線基地局から取得する点が上記第１実施形態と異なっている。
図９において、無線基地局（６０１ａ、６０１ｂ）は、通常の無線基地局が有する機能に加え、ベアラ使用状況収集部６１１、ベアラ情報要求処理部６１２および記録部６１３を備えた構成となる。ベアラ使用状況収集部６１１は図４におけるベアラ使用状況収集部２１１に、ベアラ情報要求処理部６１２は図４におけるベアラ情報要求処理部２１２に、記録部６１３は図４における記録部２１３にそれぞれ対応し、それぞれ同様の機能を有するので詳細な説明は省略する。
またＭＭＥ３０２は、既存のＭＭＥが有する制御機能に加えて、ベアラ情報取得部３１１、リロケーション判定部３１２およびリロケーション実行部３１３からなる機能を有し、ベアラ情報要求信号およびベアラ情報応答信号を送受信する相手ノードが異なる点を除けば、図４に示すＭＭＥ３０１と同様の機能であるから同一の参照番号を付して説明は省略する。
２．２）リロケーション制御
本実施形態におけるＭＭＥ３０２は、ベアラ情報要求信号およびベアラ情報応答信号を送受信する相手ノードがアクセス網ＧＷではなく無線基地局６０１ａである点が第１実施形態におけるＭＭＥ３０１と異なる。
図１０において、無線基地局６０１ａのベアラ使用状況収集部６１１は、定期的あるいはパケット検出のタイミングで、移動端末５０の端末識別子とベアラ識別子とを対応づけて通信状況情報を記録部６１３に記録している（ステップＳ７００）。
移動端末５０の移動などに起因するＴＡＵ受信などを契機として、移動端末５０にとってより適切なパケット網ＧＷ１００ｂが検出されると、ＭＭＥ３０２はパケット網ＧＷのリロケーションを実施するかどうかの判定プロセスを開始する（ステップＳ４０１）。
まず、ベアラ情報取得部３１１は、無線基地局６０１ａに対してベアラ情報要求(Bearer Information Request)を送信する（ステップＳ７０１）。ベアラ情報要求には、移動端末５０の識別子、移動端末５０とパケット網ＧＷ１００ａとの間で確立している１つないしは複数のベアラ識別子が格納される。ただし、前述したとおり移動端末５０の識別子だけでも良いし、より小さい粒度での通信状況情報識別のため他の情報を格納することとしても良い。ベアラ情報要求を送信すると、ベアラ情報取得部３１１は無線基地局６０１ａからの応答を待つ。
無線基地局６０１ａのベアラ情報要求処理部６１２は、ベアラ情報要求を受信すると、ベアラ情報要求に格納された端末識別子やベアラ識別子を用いて、記録部６１３に記録された通信状況情報テーブルを検索し、対応する通信状況情報を取得する（ステップＳ７０２）。移動端末５０が確立している各ベアラの通信状況情報を取得すると、ベアラ情報要求処理部６１２は当該通信状況情報をベアラ情報応答(Bearer Information Response)に格納し、ベアラ情報要求に対する応答としてＭＭＥ３０２へ返信する（ステップ７０３）。
ベアラ情報応答を受信すると、ＭＭＥ３０２のベアラ情報取得部３１１は移動端末５０が確立している各ベアラの通信状況情報をリロケーション判定部３１２へ出力し、リロケーション判定部３１２がリロケーションを実行すべきか否かを判定する（ステップ４０５）。パケット網ＧＷのリロケーションを実行する場合には、リロケーション実行部３１３が図２に示すMME requested PDN disconnection手順もしくは図３に示すMME-initiated Detach手順によりパケット網ＧＷ１００ａからパケット網ＧＷ１００ｂへのリロケーションを実行する(ステップ４０６)。その際、上述したように、移動端末５０に対し、リロケーションを意図した一時的なベアラ喪失であることを通知できれば、移動端末５０で動作するアプリケーションレベルでユーザに対してサービス途絶を隠蔽することが可能となる。
ＭＭＥ３０２のリロケーション判定部３１２の判定処理は、図７および図８で説明した判定処理と同様であるから説明は省略する。
２．３）効果
上述したように、本発明の第２実施形態によれば、移動端末５０の移動する前に接続していた無線基地局６０１ａが当該移動端末５０の通信使用状況を収集して記録しておき、リロケーションを開始する前にＭＭＥ３０２がベアラの重要度およびその使用状況に基づいてリロケーション実行の可否を判定する。これにより、第１実施形態と同様に、音声通話やライブストリーミングなどの重要通信中のサービス途絶を回避することができ、ユーザのサービス享受感の劣化を抑制することが可能となる。
また、リロケーション処理を実施するかどうかを判定する際に移動端末が行っている通信の重要度およびその使用状況を考慮にいれることができるので、たとえばベストエフォート型の通信が行われている場合のみリロケーションを実施するなど、適切なタイミングでのリロケーションの実行が可能となる。
さらに、本実施形態では無線基地局がベアラ使用状況を収集するので、アクセス網ＧＷよりも処理の集中を回避できるという利点がある。
３．第３実施形態
３．１）システム構成
本発明の第３実施形態では、ＭＭＥがベアラの使用状況をパケット網ＧＷから取得する点が上記第１および第２実施形態と異なっている。
図１１において、パケット網ＧＷ（１０１ａ、１０１ｂ）は、通常のパケット網ＧＷ１００の有する機能に加え、ベアラ使用状況収集部１１１、ベアラ情報要求処理部１１２および記録部１１３を備えた構成となる。ベアラ使用状況収集部１１１は図４におけるベアラ使用状況収集部２１１に、ベアラ情報要求処理部１１２は図４におけるベアラ情報要求処理部２１２に、記録部１１３は図４における記録部２１３にそれぞれ対応し、それぞれ同様の機能を有するので詳細な説明は省略する。
アクセス網ＧＷ（２０２ａ、２０２ｂ）は、通常のアクセス網ＧＷ２００の有する機能を有するが、本実施形態ではベアラ情報要求転送部２３１の機能を更に有する。
またＭＭＥ３０１は、既存のＭＭＥが有する制御機能に加えて、ベアラ情報取得部３１１、リロケーション判定部３１２およびリロケーション実行部３１３からなる機能を有し、ベアラ情報要求信号およびベアラ情報応答信号を送受信する相手ノードが異なる点を除けば、図４に示すＭＭＥ３０１と基本的機能は同じであるから同一の参照番号を付して説明は省略する。
３．２）リロケーション制御
本実施形態におけるＭＭＥ３０１は、ベアラ情報をアクセス網ＧＷ２０２ａを介してパケット網ＧＷ１０１ａから取得する点で第１および第２実施形態におけるＭＭＥ３０１と異なる。
図１２において、パケット網ＧＷ１０１ａのベアラ使用状況収集部１１１は、定期的あるいはパケット検出のタイミングで、移動端末５０の端末識別子とベアラ識別子とを対応づけて通信状況情報を記録部１１３に記録している（ステップＳ８００）。
移動端末５０の移動などに起因するＴＡＵ受信などを契機として、移動端末５０にとってより適切なパケット網ＧＷ１００ｂが検出されると、ＭＭＥ３０１はパケット網ＧＷのリロケーションを実施するかどうかの判定プロセスを開始する（ステップＳ４０１）。
まず、ベアラ情報取得部３１１は、パケット網ＧＷ１０１ａから当該移動端末５０のベアラ情報を取得するために、アクセス網ＧＷ２０２ａに対してベアラ情報要求(Bearer Information Request)を送信し（ステップＳ８０１）、アクセス網ＧＷ２０２ａのベアラ情報要求転送部２３１は当該ベアラ情報要求を宛先のパケット網ＧＷ１０１ａへ転送する（ステップＳ８０２）。このとき、そのまま転送するのではなく、アクセス網ＧＷ２０２ａとパケット網ＧＷ１０１ａとの間でプロトコルが異なる場合には、信号形式を適切に変換して送信することとしても良い。
ベアラ情報要求には、移動端末５０の識別子、移動端末５０とパケット網ＧＷ１０１ａとの間で確立している１つないしは複数のベアラ識別子が格納される。ただし、前述したとおり移動端末５０の識別子だけでも良いし、より小さい粒度での通信状況情報識別のため他の情報を格納することとしても良い。ベアラ情報要求を送信すると、ベアラ情報取得部３１１はパケット網ＧＷ１０１ａからの応答を待つ。
パケット網ＧＷ１０１ａのベアラ情報要求処理部１１２は、ベアラ情報要求を受信すると、ベアラ情報要求に格納された端末識別子やベアラ識別子を用いて、記録部１１３に記録された通信状況情報テーブルを検索し、対応する通信状況情報を取得する（ステップＳ８０３）。移動端末５０が確立している各ベアラの通信状況情報を取得すると、ベアラ情報要求処理部１１２は当該通信状況情報をベアラ情報応答(Bearer Information Response)に格納し、ＭＭＥ３０１を宛先としてアクセス網ＧＷ２０２ａへ返信する（ステップ８０４）。アクセス網ＧＷ２０２ａのベアラ情報要求転送部２３１は当該ベアラ情報応答を宛先のＭＭＥ３０１へ転送する（ステップＳ８０５）。このときも、そのまま転送するのではなく、アクセス網ＧＷ２０２ａとパケット網ＧＷ１０１ａとの間でプロトコルが異なる場合には、信号形式を適切に変換して送信することとしても良い。
ベアラ情報応答を受信すると、ＭＭＥ３０１のベアラ情報取得部３１１は移動端末５０が確立している各ベアラの通信状況情報をリロケーション判定部３１２へ出力し、リロケーション判定部３１２がリロケーションを実行すべきか否かを判定する（ステップ４０５）。パケット網ＧＷのリロケーションを実行する場合には、リロケーション実行部３１３が図２に示すMME requested PDN disconnection手順もしくは図３に示すMME-initiated Detach手順によりパケット網ＧＷ１０１ａからパケット網ＧＷ１０１ｂへのリロケーションを実行する(ステップ４０６)。その際、上述したように、移動端末５０に対し、リロケーションを意図した一時的なベアラ喪失であることを通知できれば、移動端末５０で動作するアプリケーションレベルでユーザに対してサービス途絶を隠蔽することが可能となる。
ＭＭＥ３０１のリロケーション判定部３１２の判定処理は、図７および図８で説明した判定処理と同様であるから説明は省略する。
上述したように、本実施形態では、ベアラ情報要求信号およびベアラ情報応答信号をやりとりする相手がアクセス網ＧＷ２０２ａを介したパケット網ＧＷ１０１ａとなる。ベアラ情報要求信号の送信先をアクセス網ＧＷ２０２ａとするかパケット網ＧＷ１０１ａとするかについては、モバイル網のオペレータ依存でどちらを選択しても良いが、３ＧＰＰ標準化において、ＭＭＥとパケット網ＧＷとの間のインタフェースは規定されていない点から考慮すると、ＭＭＥ３０１はベアラ情報要求信号をアクセス網ＧＷ２０２ａに送信し、アクセス網ＧＷ２０２ａが当該信号を必要に応じて信号形式を変換した後にパケット網ＧＷ１０１ａに送信する方が適用しやすいといえる。
３．３）効果
上述したように、本発明の第３実施形態によれば、リロケーション元のアクセス網ＧＷ２０１ａにおいて移動端末５０の通信使用状況を収集しておき、リロケーションを開始する前にＭＭＥ３０１が当該ベアラの重要度およびその使用状況に基づいてリロケーション実行の可否を判定する。これにより音声通話やライブストリーミングなどの重要通信中のサービス途絶を回避することができ、ユーザのサービス享受感の劣化を抑制することが可能となる。
また、リロケーション処理を実施するかどうかを判定する際に移動端末が行っている通信の重要度およびその使用状況を考慮にいれることができるので、たとえばベストエフォート型の通信が行われている場合のみリロケーションを実施するなど、適切なタイミングでのリロケーションの実行が可能となる。
さらに、本実施形態ではコアネットワーク１０内にあるパケット網ＧＷおよびＭＭＥによりリロケーション制御が可能となり、アクセスネットワーク２０のノードを変更する必要がないので設備変更が容易になるという利点がある。
４．第４実施形態
４．１）システム構成
本発明の第４実施形態では、ＭＭＥがベアラの使用状況をアクセス網ＧＷを介することなくパケット網ＧＷから直接取得する点が上記第３実施形態と異なっている。
図１３に示すように、パケット網ＧＷ（１０１ａ、１０１ｂ）は、第３実施形態におけるパケット網ＧＷと同じであるが、アクセス網ＧＷ（２００ａ、２００ｂ）は通常のアクセス網ＧＷ機能を有しておりベアラ情報要求転送機能は不要である。またＭＭＥ３０１は、既存のＭＭＥが有する制御機能に加えて、ベアラ情報取得部３１１、リロケーション判定部３１２およびリロケーション実行部３１３からなる機能を有し、ベアラ情報要求信号およびベアラ情報応答信号を送受信する相手ノードが異なる点を除けば、図４に示すＭＭＥ３０１と基本的機能は同じであるから同一の参照番号を付して説明は省略する。
４．２）リロケーション制御
本実施形態におけるＭＭＥ３０１は、ベアラ情報をパケット網ＧＷ１０１ａから直接取得する点で第３実施形態におけるＭＭＥ３０１と異なる。
図１４において、パケット網ＧＷ１０１ａのベアラ使用状況収集部１１１は、定期的あるいはパケット検出のタイミングで、移動端末５０の端末識別子とベアラ識別子とを対応づけて通信状況情報を記録部１１３に記録している（ステップＳ９００）。
移動端末５０の移動などに起因するＴＡＵ受信などを契機として、移動端末５０にとってより適切なパケット網ＧＷ１００ｂが検出されると、ＭＭＥ３０１はパケット網ＧＷのリロケーションを実施するかどうかの判定プロセスを開始する（ステップＳ４０１）。
まず、ベアラ情報取得部３１１は、パケット網ＧＷ１０１ａに対してベアラ情報要求(Bearer Information Request)を送信する（ステップＳ９０１）。ベアラ情報要求には、移動端末５０の識別子、移動端末５０とパケット網ＧＷ１０１ａとの間で確立している１つないしは複数のベアラ識別子が格納される。ただし、前述したとおり移動端末５０の識別子だけでも良いし、より小さい粒度での通信状況情報識別のため他の情報を格納することとしても良い。ベアラ情報要求を送信すると、ベアラ情報取得部３１１はパケット網ＧＷ１０１ａからの応答を待つ。
パケット網ＧＷ１０１ａのベアラ情報要求処理部１１２は、ベアラ情報要求を受信すると、ベアラ情報要求に格納された端末識別子やベアラ識別子を用いて、記録部１１３に記録された通信状況情報テーブルを検索し、対応する通信状況情報を取得する（ステップＳ９０２）。移動端末５０が確立している各ベアラの通信状況情報を取得すると、ベアラ情報要求処理部１１２は当該通信状況情報をベアラ情報応答(Bearer Information Response)に格納し、ＭＭＥ３０１へ返信する（ステップ９０３）。
ベアラ情報応答を受信すると、ＭＭＥ３０１のベアラ情報取得部３１１は移動端末５０が確立している各ベアラの通信状況情報をリロケーション判定部３１２へ出力し、リロケーション判定部３１２がリロケーションを実行すべきか否かを判定する（ステップ４０５）。パケット網ＧＷのリロケーションを実行する場合には、リロケーション実行部３１３が図２に示すMME requested PDN disconnection手順もしくは図３に示すMME-initiated Detach手順によりパケット網ＧＷ１０１ａからパケット網ＧＷ１０１ｂへのリロケーションを実行する(ステップ４０６)。その際、上述したように、移動端末５０に対し、リロケーションを意図した一時的なベアラ喪失であることを通知できれば、移動端末５０で動作するアプリケーションレベルでユーザに対してサービス途絶を隠蔽することが可能となる。
ＭＭＥ３０１のリロケーション判定部３１２の判定処理は、図７および図８で説明した判定処理と同様であるから説明は省略する。
４．３）効果
上述したように、本発明の第４実施形態によれば、リロケーション元のアクセス網ＧＷ２０１ａにおいて移動端末５０の通信使用状況を収集しておき、リロケーションを開始する前にＭＭＥ３０１が当該ベアラの重要度およびその使用状況に基づいてリロケーション実行の可否を判定する。これにより音声通話やライブストリーミングなどの重要通信中のサービス途絶を回避することができ、ユーザのサービス享受感の劣化を抑制することが可能となる。
また、リロケーション処理を実施するかどうかを判定する際に移動端末が行っている通信の重要度およびその使用状況を考慮にいれることができるので、たとえばベストエフォート型の通信が行われている場合のみリロケーションを実施するなど、適切なタイミングでのリロケーションの実行が可能となる。
さらに、本実施形態ではコアネットワーク１０内にあるパケット網ＧＷおよびＭＭＥによりリロケーション制御が可能となり、アクセスネットワーク２０のノードを変更する必要がないので設備変更が容易になるという利点に加えて、アクセス網ＧＷの負荷を軽減できるという利点もある。
５．他の実施形態
上述した各実施形態におけるベアラ使用状況の記録部２１３、６１３、１１３は、例えば半導体メモリ、ハードディスクドライブなど情報を記録可能な装置で実現することができる。その他の機能ブロックは、ソフトウェアおよびそれを動作させるためのＣＰＵ、あるいはハードウェアで実施できる。一部をソフトウェアで実施し、それ以外をハードウェアで実施することとしても良い。
上記各実施形態における各ノードと３ＧＰＰで定義されているノードとの対応については以下の通りである。パケット網ＧＷは３ＧＰＰにおけるパケットデータ網ゲートウェイ(Packet Data Network Gateway; PDN GW)もしくはＧＧＳＮ(Gateway GPRS(General Packet Radio Service) Support Node)に対応する。アクセス網ＧＷは主ゲートウェイ(Serving Gateway; S-GW)もしくはＳＧＳＮ(Serving GPRS Support Node)に対応する。移動管理ノード（ＭＭＥ）は３ＧＰＰで定義されているＭＭＥ(Mobility Management Entity)に対応する。無線基地局は３ＧＰＰで定義されているｅＮｏｄｅＢ(enhanced NodeB)あるいはＲＮＣ(Radio Network Controller)とＮｏｄｅＢのセットに対応する。
６．付記
上述した実施形態の一部あるいは全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、これらに限定されるものではない。
（付記１）
移動通信システムにおいて移動端末に移動性を確保するためのアンカとしての機能を提供するパケット網ゲートウェイのリロケーションを制御するリロケーション制御装置であって、
前記リロケーションの契機が発生したときに、前記移動端末と前記パケット網ゲートウェイとの間の通信の重要度およびその使用状況を得るための通信状況情報を取得する情報取得手段と、
前記通信の重要度およびその使用状況に基づいて前記リロケーションの実行の可否を判定するリロケーション判定手段と、
を有することを特徴とするリロケーション制御装置。
（付記２）
前記情報取得手段は、前記移動端末と前記パケット網ゲートウェイとの間で確立している１以上の論理的データパスに割り当てられた通信品質プロファイルから前記通信の重要度を決定することを特徴とする付記１に記載のリロケーション制御装置。
（付記３）
前記情報取得手段は、前記通信状況情報を当該論理的データパス上にあるノードから取得することを特徴とする付記１または２に記載のリロケーション制御装置。
（付記４）
当該論理的データパス上にあるノードは、前記移動通信システムにおけるアクセス網ゲートウェイ、無線基地局または前記パケット網ゲートウェイのいずれかであることを特徴とする付記３に記載のリロケーション制御装置。
（付記５）
前記リロケーション判定手段は、通信途絶を回避すべき通信を重要通信として選択することを特徴とする付記１−４のいずれか１項に記載のリロケーション制御装置。
（付記６）
前記移動通信システムは３ＧＰＰ(Third Generation Partnership Projection)において標準化されたＥＰＳ(Evolved Packet System)であることを特徴とする付記１−５のいずれか１項に記載のリロケーション制御装置。
（付記７）
移動通信システムにおいて移動端末に移動性を確保するためのアンカとしての機能を提供するパケット網ゲートウェイのリロケーションを制御する方法であって、
前記移動通信システムの移動管理ノードが、前記リロケーションの契機が発生したときに、前記移動端末と前記パケット網ゲートウェイとの間の通信の重要度およびその使用状況に基づいて前記リロケーションの実行の可否を判定することを特徴とするリロケーション制御方法。
（付記８）
前記移動管理ノードが、前記移動端末と前記パケット網ゲートウェイとの間で確立している１以上の論理的データパスに割り当てられた通信品質プロファイルを参照して前記通信の重要度を決定することを特徴とする付記７に記載のリロケーション制御方法。
（付記９）
前記移動管理ノードが、前記１以上の論理的データパスの通信状況情報を当該論理的データパス上にあるノードから取得することを特徴とする付記８に記載のリロケーション制御方法。
（付記１０）
当該論理的データパス上にあるノードは、前記移動通信システムにおけるアクセス網ゲートウェイ、無線基地局または前記パケット網ゲートウェイのいずれかであることを特徴とする付記３に記載のリロケーション制御方法。
（付記１１）
前記移動管理ノードが、通信途絶を回避すべき通信を重要通信として選択することを特徴とする付記７−１０のいずれか１項に記載のリロケーション制御方法。
（付記１２）
前記移動通信システムは３ＧＰＰ(Third Generation Partnership Projection)において標準化されたＥＰＳ(Evolved Packet System)であることを特徴とする付記７−１１のいずれか１項に記載のリロケーション制御方法。
（付記１３）
付記１−６のいずれか１項に記載のリロケーション制御装置を備えた移動管理ノード。
（付記１４）
付記１３に記載の移動管理ノードを有する移動通信システム。
（付記１５）
付記１４に記載の移動通信システムにおけるアクセス網ゲートウェイであって、
定期的あるいはパケット検出時に前記通信状況情報を収集する通信状況収集手段と、
前記通信状況情報を所定の形式で格納する格納手段と、
前記情報取得手段からの要求に応じて前記通信状況情報を送信する要求処理手段と、
を有することを特徴とするアクセス網ゲートウェイ。
（付記１６）
付記１４に記載の移動通信システムにおけるパケット網ゲートウェイであって、
定期的あるいはパケット検出時に前記通信状況情報を収集する通信状況収集手段と、
前記通信状況情報を所定の形式で格納する格納手段と、
前記情報取得手段からの要求に応じて前記通信状況情報を送信する要求処理手段と、
を有することを特徴とするパケット網ゲートウェイ。
（付記１７）
付記１４に記載の移動通信システムにおける無線基地局であって、
定期的あるいはパケット検出時に前記通信状況情報を収集する通信状況収集手段と、
前記通信状況情報を所定の形式で格納する格納手段と、
前記情報取得手段からの要求に応じて前記通信状況情報を送信する要求処理手段と、
を有することを特徴とする無線基地局。
（付記１８）
移動通信システムにおいて移動端末に移動性を確保するためのアンカとしての機能を提供するパケット網ゲートウェイのリロケーションを制御するようにプログラム制御プロセッサを機能させるプログラムであって、
情報取得手段が、前記リロケーションの契機が発生したときに、前記移動端末と前記パケット網ゲートウェイとの間の通信の重要度およびその使用状況を得るための通信状況情報を取得し、
リロケーション判定手段が前記重要度およびその使用状況に基づいて前記リロケーションの実行の可否を判定する、
ように前記プログラム制御プロセッサを機能させることを特徴とするプログラム。
（付記１９）
前記情報取得手段は、前記移動端末と前記パケット網ゲートウェイとの間で確立している１以上の論理的データパスに割り当てられた通信品質プロファイルから前記通信の重要度を決定することを特徴とする付記１４に記載のプログラム。
（付記２０）
前記情報取得手段は、前記通信状況情報を当該論理的データパス上にあるノードから取得することを特徴とする付記１８または１９に記載のプログラム。
（付記２１）
当該論理的データパス上にあるノードは、前記移動通信システムにおけるアクセス網ゲートウェイ、無線基地局または前記パケット網ゲートウェイのいずれかであることを特徴とする付記２０に記載のプログラム。
（付記２２）
前記リロケーション判定手段は、通信途絶を回避すべき通信を重要通信として選択することを特徴とする付記１８−２１のいずれか１項に記載のプログラム。
本発明は３ＧＰＰ標準に沿った移動通信システムを利用する様々なアプリケーション（サービス）に適用可能である。
１０ コアネットワーク
２０ アクセスネットワーク
３０ 外部ＩＰネットワーク
４０ インターネット
５０ 移動端末
１００，１０１ａ、１０１ｂ パケット網ＧＷ
１１１ ベアラ使用状況収集部
１１２ ベアラ情報要求処理部
１１３ 記録部
２００、２０１ａ、２０１ｂ アクセス網ＧＷ
２１１ ベアラ使用状況収集部
２１２ ベアラ情報要求処理部
２１３ 記録部
２３１ ベアラ情報要求転送部
３００、３０１ ＭＭＥ
３１１ ベアラ情報取得部
３１２ リロケーション判定部
３１３ リロケーション実行部
４００ ＨＳＳ
５００ ローカルＧＷ
６００、６０１ａ、６０１ｂ 無線基地局
６１１ ベアラ使用状況収集部
６１２ ベアラ情報要求処理部
６１３ 記録部

Claims (10)

  1. 制御プレーンノードとユーザプレーンノードとが分離した移動通信システムにおいて、移動端末に移動性を確保するためのアンカとしての機能を提供するパケット網ゲートウェイのリロケーションを制御プレーンノードとして制御するリロケーション制御装置であって、
    前記リロケーションの契機が発生したときに、前記移動端末と前記パケット網ゲートウェイとの間のユーザデータ通信の重要度およびその使用状況を得るための通信状況情報を取得する情報取得手段と、
    前記ユーザデータ通信の重要度およびその使用状況に基づいて前記リロケーションの実行の可否を判定するリロケーション判定手段と、
    を有することを特徴とするリロケーション制御装置。
  2. 前記情報取得手段は、前記移動端末と前記パケット網ゲートウェイとの間で確立している１以上の論理的データパスに割り当てられた通信品質プロファイルから前記ユーザデータ通信の重要度を決定することを特徴とする請求項１に記載のリロケーション制御装置。
  3. 前記情報取得手段は、前記通信状況情報を当該論理的データパス上にあるノードから取得することを特徴とする請求項１または２に記載のリロケーション制御装置。
  4. 当該論理的データパス上にあるノードは、前記移動通信システムにおけるアクセス網ゲートウェイ、無線基地局または前記パケット網ゲートウェイのいずれかであることを特徴とする請求項３に記載のリロケーション制御装置。
  5. 前記リロケーション判定手段は、通信途絶を回避すべきユーザデータ通信を重要通信として選択することを特徴とする請求項１−４のいずれか１項に記載のリロケーション制御装置。
  6. 前記移動通信システムは３ＧＰＰ(Third Generation Partnership Projection)において標準化されたＥＰＳ(Evolved Packet System)であることを特徴とする請求項１−５のいずれか１項に記載のリロケーション制御装置。
  7. 制御プレーンとユーザプレーンとが分離した移動通信システムにおいて、移動端末に移動性を確保するためのアンカとしての機能を提供するパケット網ゲートウェイのリロケーションを制御する方法であって、
    前記移動通信システムの制御プレーンノードとしての移動管理ノードが、前記リロケーションの契機が発生したときに、前記移動端末と前記パケット網ゲートウェイとの間のユーザデータ通信の重要度およびその使用状況に基づいて前記リロケーションの実行の可否を判定することを特徴とするリロケーション制御方法。
  8. 請求項１−６のいずれか１項に記載のリロケーション制御装置を備えた移動管理ノード。
  9. 請求項８に記載の移動管理ノードを有する移動通信システム。
  10. 制御プレーンとユーザプレーンとが分離した移動通信システムにおいて、移動端末に移動性を確保するためのアンカとしての機能を提供するパケット網ゲートウェイのリロケーションを制御する制御プレーンノードとしてプログラム制御プロセッサを機能させるプログラムであって、
    情報取得手段が、前記リロケーションの契機が発生したときに、前記移動端末と前記パケット網ゲートウェイとの間のユーザデータ通信の重要度およびその使用状況を得るための通信状況情報を取得し、
    リロケーション判定手段が前記重要度およびその使用状況に基づいて前記リロケーションの実行の可否を判定する、
    ように前記プログラム制御プロセッサを機能させることを特徴とするプログラム。
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