JPWO2014147704A1 - 通信路制御装置、アドレス変換装置、通信システム及び通信路設定方法 - Google Patents

Abstract

通信路制御装置１５は、基地局装置が設けられた第１ネットワーク３０を第２ネットワーク１０に接続する複数の第１ノード装置１１と第２ネットワーク１０の複数のアドレス変換装置１４との間に設定される複数の第１通信路２１、及び第３ネットワーク４０を第２ネットワーク１０に接続する複数の第２ノード装置１２と複数のアドレス変換装置１４との間に設定される複数の第２通信路２２の組み合わせを記憶する設定記憶部６３と、複数の第１ノード装置１１のいずれかと複数の第２ノード装置１２のいずれかを複数の第１通信路２１のいずれか及び複数の第２通信路２２のいずれかを経由して中継する、複数のアドレス変換装置１４のいずれかを選択するアドレス変換装置選択部６２を備える。

Description

本明細書で論じられる実施態様は、通信路制御装置、アドレス変換装置、通信システム及び通信路設定方法に関する。

移動体通信システムには、移動局装置と外部網とを経由する移動通信ネットワークが設けられる。このような移動通信ネットワークは、例えば移動局装置と基地局装置を含む無線アクセスネットワークと、無線アクセスネットワークと外部網とを接続するコアネットワークを含む。移動局装置が外部網を経由して相手通信装置と通信を行う場合には、移動通信ネットワークのいずれかのノード装置がアンカーポイントとなる。アンカーポイントのノード装置と移動局装置との間に通信路が設けられ、移動局装置には外部網上で使用されるアドレスが割り当てられる。

関連技術として、複数のローカルネットワークがＮＡＰＴ(Network Address Port Translation)機能付きルータを介して基幹ネットワークに接続され、第１のローカルネットワークに接続された第１の端末が、第１のルータ及び基幹ネットワークを介して、第２の端末と通信するシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、モバイルコアネットワーク内に配置されたＮＡＰＴ処理を実行するゲートウェイが知られている。ゲートウェイは、特定の送受信アドレスおよび送受信ポート番号を持つパケットが到着すると、ゲートウェイの下流に配置されたＮＡＰＴ処理を実行するパケット転送装置へ該パケットを転送する。パケット転送装置は、ゲートウェイから受信したパケットを所望の送受信アドレス及び送受信ポート番号を持つパケットとして転送する（例えば、特許文献２参照）。

特開２００８−２１９４９０号公報 特開２００８−１６６８７４号公報

あるノード装置をアンカーポイントとして設定した後に、このノード装置を経由する通信経路よりも、このノード装置以外のノード装置を経由する通信経路の方が適切になる場合がある。例えば、移動局装置の移動により、アンカーポイントとして設定したノード装置と移動局装置とのネットワーク上の距離が大きくなり、他のノード装置を経由した方が通信経路が短くなる場合がある。

このような場合に移動局装置とノード装置との間に新たに通信路を設定すると、通信路設定処理及びアドレス割当処理が発生しノード装置の負荷が増加する。

本明細書に開示される装置又は方法は、移動通信ネットワークと外部網を接続するノード装置を経由する通信路を設定する際のノード装置の負荷を低減することを目的とする。

装置の一観点によれば、通信路制御装置が与えられる。通信路制御装置は、基地局装置が設けられた第１ネットワークを第２ネットワークに接続する複数の第１ノード装置と第２ネットワークの複数のアドレス変換装置との間に設定される複数の第１通信路、及び第１ネットワーク及び第２ネットワークと異なる第３ネットワークを第２ネットワークに接続する複数の第２ノード装置と複数のアドレス変換装置との間に設定される複数の第２通信路を組み合わせた設定を記憶する設定記憶部と、複数の第１ノード装置のいずれかと複数の第２ノード装置のいずれかを複数の第１通信路のいずれか及び複数の第２通信路のいずれかを経由して中継する、複数のアドレス変換装置のいずれかを選択するアドレス変換装置選択部を備える。

装置の他の一観点によれば、アドレス変換装置が与えられる。アドレス変換装置は、基地局装置が設けられた第１ネットワークをアドレス変換装置が設けられる第２ネットワークに接続する複数の第１ノード装置とアドレス変換装置との間に予め設定される複数の第１通信路と、第１ネットワーク及び第２ネットワークと異なる第３ネットワークを第２ネットワークに接続する複数の第２ノード装置と複数のアドレス変換装置と間に設定される複数の第２通信路との間でパケットを転送する転送部と、複数の第１通信路毎に、複数の第１通信路を経由するパケットを送信する移動局装置の第１アドレスと、第３ネットワーク上の第２アドレスとを対応付けた変換情報を記憶する変換情報記憶部と、複数の第１通信路の中のいずれかの通信路を経由して受信したパケットの送信元アドレスのエントリが、いずれかの通信路の変換情報に存在しない場合に、いずれかの通信路へ転送されるパケットを送信する複数の第２ノード装置のいずれかからのパケットが転送される、いずれかの通信路以外の第１通信路の変換情報から、送信元アドレスのエントリを検出する検出部と、検出されたエントリをいずれかの通信路の変換情報へ移動する変換情報更新部を備える。

本明細書に開示される装置又は方法によれば、移動通信ネットワークと外部網を接続するノード装置を経由する通信路を設定する際のノード装置の負荷が低減される。

通信システムの構成の第１例の説明図である。 Ｓ−ＧＷ（Serving Gateway）の一例の機能構成図である。 第１通信路設定テーブルの一例の説明図である。 第１中継テーブルの一例の説明図である。 分岐フロー処理テーブルの一例の説明図である。 集約フロー処理テーブルの一例の説明図である。 送信先指定テーブルの一例の説明図である。 アドレス変換装置テーブルの一例の説明図である。 通信路制御装置の一例の機能構成図である。 第２通信路設定テーブルの第１例の説明図である。 アドレス変換装置の一例の機能構成図である。 アドレス変換テーブルの一例の説明図である。 第２中継テーブルの一例の説明図である。 リソース管理テーブルの一例の説明図である。 Ｐ−ＧＷ（Packet Data Network Gateway）の一例の機能構成図である。 下り転送テーブルの一例の説明図である。 上り転送テーブルの一例の説明図である。 第３通信路設定テーブルの一例の説明図である。 ＭＭＥ（Mobility Management Entity）の一例の説明図である。 アドレス変換装置経由フローテーブルの一例の説明図である。 新通信路設定動作の一例の説明図（その１）である。 新通信路設定動作の一例の説明図（その２）である。 Ｓ−ＧＷにおける新通信路設定動作の一例の説明図である。 Ｓ−ＧＷにおける新通信路設定動作の変形例の説明図である。 通信路制御装置における新通信路設定動作の一例の説明図である。 上りパケット受信時のＳ−ＧＷの動作の一例の説明図である。 下りパケット受信時のＳ−ＧＷの動作の一例の説明図である。 上りパケット受信時のアドレス変換装置の動作の第１例の説明図である。 下りパケット受信時のアドレス変換装置の動作の一例の説明図である。 通信路変更動作の第１例の説明図である。 ハンドオーバ時のＭＭＥの動作の一例の説明図である。 ハンドオーバ時のＳ−ＧＷの動作の第１例の説明図である。 上りパケット受信時のアドレス変換装置の動作の第２例の説明図である。 通信路変更動作の第２例の説明図である。 リソース変更処理におけるＳ−ＧＷの動作の一例の説明図である。 リソース変更処理における通信路制御装置の動作の第１例の説明図である。 リソース変更処理におけるアドレス変換装置の動作の一例の説明図である。 リソース変更処理におけるＰ−ＧＷの動作の第１例の説明図である。 リソース変更処理におけるＰ−ＧＷの動作の第２例の説明図である。 通信路変更動作の第３例の説明図（その１）である。 通信路変更動作の第３例の説明図（その２）である。 第２通信路設定テーブルの第２例の説明図である。 第１算出方法指定テーブルの一例の説明図である。 第２算出方法指定テーブルの一例の説明図である。 リソース変更処理における通信路制御装置の動作の第２例の説明図である。 上りパケット受信時のアドレス変換装置の動作の第２例の説明図である。 Ｓ−ＧＷのハードウエア構成の一例の説明図である。 通信路制御装置のハードウエア構成の一例の説明図である。 アドレス変換装置のハードウエア構成の一例の説明図である。 Ｐ−ＧＷのハードウエア構成の一例の説明図である。 ＭＭＥのハードウエア構成の一例の説明図である。 通信システムの構成の第２例の説明図である。

＜１．ネットワーク構成＞
以下、添付する図面を参照して好ましい実施例について説明する。図１は、通信システムの構成の第１例の説明図である。通信システム１は、移動体通信システムの無線アクセスネットワーク３０を、外部網４０に接続する通信ネットワーク１０を備える。

通信ネットワーク１０は、無線アクセスネットワーク３０と通信ネットワーク１０を接続するノード装置としてのＳ−ＧＷ装置１１＃１〜１１＃ｋを備える。通信ネットワーク１０は、外部網４０＃１、４０＃２…と通信ネットワーク１０を接続するノード装置としてのＰ−ＧＷ装置１２＃１〜１１＃ｍを備える。通信ネットワーク１０は、移動局３１＃１〜３１＃ｐとＰ−ＧＷ装置１２＃１〜１１＃ｍとの間のベアラ制御のためのノード装置としてのＭＭＥ１３を備える。

以下の説明では、通信システム１が３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）の標準規格上で規定されているＬＴＥ（Long term Evolution）に準拠するシステムである場合の例示を使用する。但し、この例示は、本明細書に記載される通信システムが、ＬＴＥに準拠する通信システムのみに限定して適用されることを意図するものではない。本明細書に記載される通信システムは、無線アクセスネットワークを外部網に接続する通信ネットワークを備えるシステムに広く適用可能である。

なお、以下の説明及び添付図面において、Ｓ−ＧＷ装置及びＰ−ＧＷ装置をそれそれ「Ｓ−ＧＷ」及び「Ｐ−ＧＷ」と表記することがある。また、Ｓ−ＧＷ１１＃１〜１１＃ｋを総称して「Ｓ−ＧＷ１１」とすることがある。Ｓ−ＧＷ１１＃１〜１１＃ｋを代表するいずれかを「Ｓ−ＧＷ１１＃ａ」及び「Ｓ−ＧＷ１１＃ｂ」と表記することがある。Ｐ−ＧＷ１２＃１〜１２＃ｍを総称して「Ｐ−ＧＷ１２」とすることがある。Ｐ−ＧＷ１２＃１〜１２＃ｍを代表するいずれかを「Ｐ−ＧＷ１２＃ａ」及び「Ｐ−ＧＷ１２＃ｂ」と表記することがある。外部網４０＃１、４０＃２…を総称して「外部網４０」と表記することがある。

通信システム１は、複数のアドレス変換装置１４＃１〜１４＃ｎと、通信路制御装置１５と、複数の第１通信路２１と、複数の第２通信路２２を備える。以下の説明においてアドレス変換装置１４＃１〜１４＃ｎを総称して「アドレス変換装置１４」と表記することがある。アドレス変換装置１４＃１〜１４＃ｎを代表するいずれかを「アドレス変換装置１４＃ｘ」及び「アドレス変換装置１４＃ｙ」と表記することがある。

また、外部網４０＃１には、移動局３１によりアクセスされるサーバ装置の一例としてのＣＤＮ（Contents Delivery Network）キャッシュサーバ４２＃１、４２＃２…が分散配置されている。ＣＤＮキャッシュサーバ４２＃１、４２＃２…は、同一のコンテンツを提供可能なサーバ装置である。添付する図面においてＣＤＮキャッシュサーバを「ＣＤＮキャッシュ」と表記する。また以下の説明において、ＣＤＮキャッシュサーバ４２＃１、４２＃２…を総称してＣＤＮキャッシュサーバ４２と表記することがある。ＣＤＮキャッシュサーバ４２＃ｉ及び４２＃ｊは、ＣＤＮキャッシュサーバ４２＃１、４２＃２…を代表するいずれかのＣＤＮキャッシュサーバである。

また、外部網４０＃１には、ＣＤＮキャッシュサーバ４２のアドレスを解決するＤＮＳ（Domain Name System）サーバ４３＃１、４３＃２…が設けられている。以下の説明及び添付する図面においてＤＮＳサーバを「ＤＮＳ」と表記する。また以下の説明において、ＤＮＳ４３＃１、４３＃２…を総称してＤＮＳ４３と表記することがある。ＤＮＳ４３＃ｉ、４３＃ｊは、ＤＮＳ４３＃１、４３＃２…を代表するいずれかのＤＮＳである。

なお、ＣＤＮキャッシュサーバ４２及びＤＮＳ４３は、Ｐ−ＧＷ１２に直接接続する外部網４０だけでなく、外部網４０を経由する他の外部網のノード装置であってもよい。

アドレス変換装置１４は、移動局３１から送信されＰ−ＧＷ１２を経由して外部網４０へ送信されるパケットを中継する。アドレス変換装置１４は、移動局３１から送信されるパケットの送信元アドレスを、通信ネットワーク１０上で使用されるＩＰアドレス及びＴＣＰ／ＵＤＰポート番号から、外部網４０上で使用されるＩＰアドレス及びＴＣＰ／ＵＤＰポート番号に変換する。

以下の説明において、ＩＰアドレス及びＴＣＰ／ＵＤＰポート番号を併せて単に「アドレス」と表記することがある。また、通信ネットワーク１０上で使用されるアドレスを内部アドレスと表記することがある。外部網４０上で使用されるアドレスを外部アドレスと表記することがある。

アドレス変換装置１４は、外部網４０及びＰ−ＧＷ１２を経由して移動局３１へ送信されるパケットを中継する。アドレス変換装置１４は、移動局３１から送信されるパケットの送信先アドレスを、外部アドレスから内部アドレスに変換する。

複数の第１通信路２１は、移動局３１がＣＤＮキャッシュサーバ４２にアクセスするフローを転送するために事前に設定される通信路であり、Ｓ−ＧＷ１１とアドレス変換装置１４との間に設けられる。また、複数の第２通信路２２は、移動局３１がＣＤＮキャッシュサーバ４２にアクセスするフローを転送するために事前に設定される通信路であり、アドレス変換装置１４とＰ−ＧＷ１２との間に設けられる。

移動局３１のアタッチ時に、移動局３１のユーザパケットを経由するためのいずれかのＰ−ＧＷ１２が選択される。以下の説明において、移動局３１のアタッチ時に選択されたＰ−ＧＷを「デフォルトＰ−ＧＷ」と表記する。デフォルトＰ−ＧＷは、例えば、移動局３１のアタッチ時に、アンカーポイントとして移動局３１に固定的に使用されるＰ−ＧＷであってよい。デフォルトＰ−ＧＷを経由して移動局３１が送受信するフローを転送する経路を「デフォルト通信路」と表記する。

第１通信路２１及び第２通信路２２は、例えばＶＬＡＮ（Virtual Local Area Network）−ＩＤで識別されるＶＬＡＮパスで構成されてよい。また例えば、第１通信路２１及び第２通信路２２は、例えばＭＰＬＳ（Multi-Protocol Label Switching）ラベルパスや、ＩＰカプセル化パスで構成されてもよい。

第１通信路２１の各々と第２通信路２２の各々とは１対１に対応しており、Ｓ−ＧＷ１１、Ｐ−ＧＷ１２及びアドレス変換装置１４の組み合わせ毎に、異なる第１通信路２１及び第２通信路２２が設定される。また、単一のＰ−ＧＷ１２に複数の外部網４０が接続される場合に、外部網４０毎に、第１通信路２１及び第２通信路２２の組み合わせが設定される。

すなわち、移動局３１がＣＤＮキャッシュサーバ４２にアクセスするフローを転送するＳ−ＧＷ１１、Ｐ−ＧＷ１２、アドレス変換装置１４及び外部網４０が決定されると、このフローを転送する第１通信路２１及び第２通信路２２の１以上の組み合わせが定まる。デフォルト通信路以外の経路で、移動局３１がＣＤＮキャッシュサーバ４２にアクセスするフローを転送するために、第１通信路２１及び第２通信路２２が使用できる。

第２通信路２２の各々には、第２通信路２２で転送されるフローのパケットの送信元アドレスに使用される外部アドレスの帯域が指定されている。移動局３１に外部アドレスを割り当てる場合に、アドレス変換装置１４は、移動局３１からＣＤＮキャッシュサーバ４２への上りフローを転送する第１通信路２１に対応する第２通信路２２について指定された外部アドレスの帯域内のアドレスを指定する。

Ｐ−ＧＷ１２は、ＣＤＮキャッシュサーバ４２から移動局３１への下りフローを転送する第２通信路２２を、宛先アドレスとして指定された外部アドレスに基づいて決定する。第２通信路２２で転送されたフローはアドレス変換装置１４に転送され、宛先アドレスが内部アドレスに変換される。アドレス変換装置１４が、第２通信路２２に対応する第１通信路２１でフローを転送することで、外部アドレスが割り当てられた内部アドレスを持つ移動局３１と接続するＳ−ＧＷ１１へ、ＣＤＮキャッシュサーバ４２からの下りフローが転送される。

通信路制御装置１５は、移動局３１がＣＤＮキャッシュサーバ４２にアクセスする際に、移動局３１がＣＤＮキャッシュサーバ４２にアクセスするフローを経由するアドレス変換装置１４を選択する。例えば、通信路制御装置１５は、移動局３１が接続するＳ−ＧＷ１１とアドレス変換装置１４との間の転送遅延に応じてアドレス変換装置１４を選択してよい。例えば、通信路制御装置１５は、アドレス変換装置１４の負荷や収容フロー数に応じてアドレス変換装置１４を選択してもよい。

アドレス変換装置１４が選択されると、移動局３１と接続するＳ−ＧＷ１１は、選択されたアドレス変換装置１４とＳ−ＧＷ１１との間に設けられた第１通信路２１を選択する。Ｓ−ＧＷ１１は、移動局３１から外部網４０へ流れる上りフローのうち、移動局３１がＣＤＮキャッシュサーバ４２にアクセスするフローをデフォルト通信路で転送するフローから分離し、第１通信路２１で転送する。また、Ｓ−ＧＷ１１は、第１通信路２１を介して受信するＣＤＮキャッシュサーバ４２からの下りフローと、デフォルト通信路を流れるフローとを集約して移動局３１へ送信する。

＜２．機能構成＞
続いて、通信システム１の個々の構成要素の機能について説明する。

＜２．１．Ｓ−ＧＷ＞
図２は、Ｓ−ＧＷ１１の一例の機能構成図である。Ｓ−ＧＷ１１は、ネットワーク通信部５０と、通信データ処理部５１と、ベアラ制御部５２と、コア網サービス制御部５３と、代替／新規通信路設定管理部５４を備える。Ｓ−ＧＷ１１は、アドレス変換サービス制御部５５と、コア網内アドレス変換機構管理部５６を備える。

ネットワーク通信部５０は、通信ネットワーク１０に固有の物理層、データリンク層及びネットワーク層の通信プロトコルを終端し、通信ネットワーク１０の他のノード装置とのデータ送受信を行う。

通信データ処理部５１は、通信路(ベアラ)の設定情報に基づき、データのルーティング、及びデータ転送用プロトコルに関する処理を行う。通信データ処理部５１は、無線アクセス手順メッセージなど、Ｓ−ＧＷ１１宛てのシグナリング情報等を認識し、このシグナリング情報を処理する、Ｓ−ＧＷ１１内の他の構成要素とのデータ送受を行う。

ベアラ制御部５２は、コア網サービス制御部５３から受信する情報を基に、通信データ処理部５１への転送情報の設定、解放及び変更処理を行い、設定情報を保持管理する。

コア網サービス制御部５３は、移動局３１、他のＳ−ＧＷ１１、Ｐ−ＧＷ１２及びＭＭＥ１３と移動体通信サービスを提供するためのシグナリング処理を行う。

代替／新規通信路設定管理部５４は、移動局３１から、ＣＤＮキャッシュサーバ４２のアドレスを照会するＤＮＳ要求を受信すると、Ｓ−ＧＷ１１とＣＤＮキャッシュサーバ４２との間の経路の検索処理を行う。代替／新規通信路設定管理部５４は、例えば、デフォルトＰ−ＧＷ１２以外のＰ−ＧＷを経由する経路を検索してもよい。

デフォルト通信路以外の新たな経路を検索するために、例えば、代替／新規通信路設定管理部５４は、ＤＮＳ要求を通信データ処理部５１に送信させる。通信データ処理部５１は、デフォルト通信路に加えて、他のＰ−ＧＷ１２にＤＮＳ要求を送信する。

以下の説明において、ＣＤＮキャッシュサーバ４２にアクセスする移動局３１が移動局３１＃１である場合を想定する。また、移動局３１＃１のデフォルトＰ−ＧＷがＰ−ＧＷ１２＃ａである場合を想定する。Ｐ−ＧＷ１２＃ａを経由して転送されたＤＮＳ要求に対するＤＮＳ応答がＣＤＮキャッシュサーバ４２＃ｉのアドレスを指定する場合を想定する。

また、デフォルトＰ−ＧＷ１２＃ａ以外の、ＤＮＳ要求を送信されたＰ−ＧＷ１２がＰ−ＧＷ１２＃ｂであり、このＤＮＳ要求に対するＤＮＳ応答がＣＤＮキャッシュサーバ４２＃ｊのアドレスを指定する場合を想定する。

代替／新規通信路設定管理部５４は、ＤＮＳ応答が異なっていた場合に、デフォルト通信路を経由するＣＤＮキャッシュサーバ４２＃ｉより、Ｐ−ＧＷ１２＃ｂを経由するＣＤＮキャッシュサーバ４２＃ｊの方が良いと判断する。この場合、代替／新規通信路設定管理部５４は、第１通信路２１、第２通信路２２及びアドレス変換装置１４を経由してＣＤＮキャッシュサーバ４２＃ｊへフローを転送する新通信路を設定することを決定する。

以下の説明において、移動局３１＃１がＣＤＮキャッシュサーバ４２＃ｊにアクセスするフローを「付加フロー」と表記する。付加フローのうち移動局３１＃１からＣＤＮキャッシュサーバ４２＃ｊへ向かうフローを「上り付加フロー」と表記する。付加フローのうちＣＤＮキャッシュサーバ４２＃ｊから移動局３１＃１へ向かうフローを「下り付加フロー」と表記する。

代替／新規通信路設定管理部５４は、第１通信路２１及び第２通信路２２以外の付加フロー転送用の新規通信路を設定するためのＭＭＥ１３及びＰ−ＧＷ１２＃ｂとの手順を起動してもよい。この手順により、付加フロー用に、移動局３１＃１の新たな外部アドレスがＰ−ＧＷ１２＃ｂから振り出され、Ｓ−ＧＷ１１とＰ−ＧＷ１２＃ｂとの間のトンネルが形成される。

アドレス変換サービス制御部５５は、第１通信路２１、第２通信路２２及びアドレス変換装置１４経由で付加フローを転送することを通信路制御装置１５に要求する。このため、アドレス変換サービス制御部５５は、アドレス変換装置経由通信要求を通信路制御装置１５に送信する。アドレス変換装置経由通信要求は、Ｓ−ＧＷ１１、Ｐ−ＧＷ１２＃ｂ及び外部網４０＃１の識別子を含んでいてよい。

アドレス変換サービス制御部５５は、通信路制御装置１５から、アドレス変換装置経由通信要求に対する要求受付応答を受信する。要求受付応答は、付加フローを転送するアドレス変換装置１４を指定する情報を含んでいてよい。

アドレス変換装置１４が通信ポートを複数備える場合に、ポート毎に、第１通信路２１及び第２通信路２２の接続先が識別されてよい。この場合、アドレス変換装置１４を識別する識別子として、例えば、アドレス変換装置１４の装置番号と装置毎の通信ポート番号の組み合わせを示す「アドレス変換装置識別子」が使用されてもよい。要求受付応答は、付加フローを転送するアドレス変換装置１４を指定する情報としてアドレス変換装置識別子を含んでいてよい。

アドレス変換サービス制御部５５は、要求受付応答によるアドレス変換装置１４の指定に応じて、付加フローを転送する第１通信路２１を特定する。Ｓ−ＧＷ１１は、アドレス変換装置１４に対応する第１通信路２１を定めるための第１通信路設定テーブル１０１を備えていてもよい。

図３は、第１通信路設定テーブル１０１の一例の説明図である。第１通信路設定テーブル１０１は、情報要素「アドレス変換装置識別子」と「上り第１通信路識別子」と「下り第１通信路識別子」を備える。アドレス変換装置識別子は、アドレス変換装置１４の装置番号と装置毎の通信ポート番号の組み合わせを示す。上り第１通信路識別子及び下り第１通信路識別子は、各アドレス変換装置識別子毎に定められた上り方向の第１通信路２１と下り方向の第１通信路２１の識別子を示す。

図３の例では、アドレス変換装置識別子「ｎｉｄ１」で識別されるアドレス変換装置１４のポートに対して、上り第１通信路識別子「ｒｕ１ｉｄ１」及び下り第１通信路識別子「ｒｄ１ｉｄ１」で識別される第１通信路２１が対応する。第１通信路設定テーブル１０１は、コア網内アドレス変換機構管理部５６に格納されてよい。

アドレス変換サービス制御部５５は、第１通信路２１で付加フローを転送するため情報を以下のように設定する。

Ｓ−ＧＷ１１と無線アクセスネットワーク３０の間には、デフォルト通信路で基地局装置とＳ−ＧＷ１１との上り方向のフローを転送するベアラである第１トンネルが設けられる。Ｓ−ＧＷ１１とデフォルトＰ−ＧＷ１２＃ａとの間にもこの間のデフォルト通信路で上り方向フローを転送する第２トンネルが設けられる。

アドレス変換サービス制御部５５は、デフォルト通信路を形成する第１トンネルと第２トンネルとの接続関係を記憶するテーブルに、デフォルト通信路で通信する移動局３１の上り付加フローを特定する情報を識別する識別子を登録する。

図４は、第１トンネルと第２トンネルとの接続関係を記憶する第１中継テーブル１０２の一例の説明図である。第１中継テーブル１０２は、情報要素「第１トンネル識別子」と「第２トンネル識別子」と「フロー情報識別子」を備える。例えば、第１トンネル識別子及び第２トンネル識別子は、各トンネルのトンネルＩＤと、トンネル転送時にカプセル化されるパケットのヘッダ情報との組み合わせであってよい。

フロー情報識別子は、第１トンネル識別子及び第２トンネル識別子で識別されるデフォルト通信路で通信を行う移動局３１の付加フローを特定する情報の識別子である。第１中継テーブル１０２はベアラ制御部５２に格納されてよい。

図４の例では、第１トンネル識別子「ｔ１ｉｄ１」及び第２トンネル識別子「ｔ２ｉｄ２」で識別されるデフォルト通信路で通信を行う移動局３１の付加フローを特定する情報がフロー情報識別子「ｆｉｉｄ」で識別される。

アドレス変換サービス制御部５５は、付加フローを特定する情報と付加フローを転送する第１通信路２１の組み合わせを分岐フロー処理テーブル１０３に登録する。図５は、分岐フロー処理テーブル１０３の一例の説明図である。分岐フロー処理テーブル１０３は、フロー情報識別子毎に設けられる。各フロー情報識別子の分岐フロー処理テーブル１０３は、情報要素「移動局ＩＰアドレス」と「移動局ポート番号」と「相手先ＩＰアドレス」と「相手先ポート番号」と「上り第１通信路識別子」を含む。分岐フロー処理テーブル１０３は、コア網内アドレス変換機構管理部５６に格納されてよい。

移動局ＩＰアドレス及び移動局ポート番号は、付加フローを送受信する移動局３１＃１のＩＰアドレス及びＴＣＰ／ＵＤＰポート番号である。相手先ＩＰアドレス及び相手先ポート番号は、付加フローの相手先のＣＤＮキャッシュサーバ４２＃ｊのＩＰアドレス及びＴＣＰ／ＵＤＰポート番号である。移動局ＩＰアドレス、移動局ポート番号、相手先ＩＰアドレス及び相手先ポート番号により上り付加フローが特定される。

上り第１通信路識別子は、上り付加フローを転送する第１通信路２１の識別子である。図５の例では、付加フローを特定する情報は移動局ＩＰアドレス「ａ：ｂ：ｃ：１」と移動局ポート番号「ｐａ１」と相手先ＩＰアドレス「ｘ：ｙ：ｚ：１」と相手先ポート番号「ｐｘ１」を含む。この情報の識別子はフロー情報識別子「ｆｉｉｄ１」であり、この上り付加フローを転送する第１通信路２１の識別子は、上り第１通信路識別子「ｒｕ１ｉｄ」である。

アドレス変換サービス制御部５５は、第１中継テーブル１０２にフロー情報識別子を登録することにより、あるデフォルト通信路で通信を行う移動局３１の上り付加フローの分岐先の第１通信路２１を設定する。

下り方向については、アドレス変換サービス制御部５５は、下り付加フローを転送する第１通信路２１毎に、第１通信路２１で伝送される下り付加フローと転送先の基地局の組み合わせを定める集約フロー処理テーブル１０４を生成する。

図６は、集約フロー処理テーブル１０４の一例の説明図である。集約フロー処理テーブル１０４は、下り付加フローを転送する第１通信路２１を識別する下り第１通信路識別子毎に設けられる。集約フロー処理テーブル１０４は、情報要素「相手先ＩＰアドレス」と「相手先ポート番号」と「移動局ＩＰアドレス」と「移動局ポート番号」と「基地局識別子」を含む。集約フロー処理テーブル１０４は、コア網内アドレス変換機構管理部５６に格納されてよい。

相手先ＩＰアドレス、相手先ポート番号、移動局ＩＰアドレス及び移動局ポート番号の内容は、分岐フロー処理テーブル１０３の同じ名称の情報要素と同様である。相手先ＩＰアドレス、相手先ポート番号、移動局ＩＰアドレス及び移動局ポート番号により下り付加フローが特定される。基地局識別子は、下り付加フローの転送先の移動局３１が在圏する基地局の識別子である。

図６の例では、付加フローを特定する情報は相手先ＩＰアドレス「ｘ：ｙ：ｚ：１」と相手先ポート番号「ｐｘ１」移動局ＩＰアドレス「ａ：ｂ：ｃ：１」と移動局ポート番号「ｐａ１」とを含む。下り付加フローを転送する第１通信路２１の識別子は、下り第１通信路識別子「ｒｄ１ｉｄ」である。この下り付加フローの転送先の基地局識別子は「ｂｉｄ１」である。

Ｓ−ＧＷ１１と基地局装置の間には、デフォルト通信路で下り方向のフローを転送するベアラである第３トンネルが設けられる。基地局識別子は、送信先指定テーブル１０５により、基地局とＳ−ＧＷ１１との間に設けられた第３トンネルに対応付けられる。

図７は、送信先指定テーブル１０５の一例の説明図である。送信先指定テーブル１０５は、情報要素「基地局識別子」と「第３トンネル識別子」を備える。基地局識別子は、Ｓ−ＧＷ１１との間にデフォルト通信路が設定された基地局の識別子である。第３トンネル識別子は、デフォルト通信路を形成する第３トンネルの識別子である。

アドレス変換サービス制御部５５は、集約フロー処理テーブル１０４に基地局識別子を登録することにより、あるデフォルト通信路で通信を行う移動局３１の下り付加フローをどのデフォルト通信路と集約するかを設定できる。

なお、以下の説明において、第１通信路２１で付加フローを伝送させるための分岐フロー処理テーブル１０３及び集約フロー処理テーブル１０４のエントリを生成することを、「フロー処理情報を設定する」と表記することがある。

通信データ処理部５１は、上りパケットを受信した場合、受信パケットのフローのエントリが分岐フロー処理テーブル１０３に設定されているか否かを判断する。受信パケットのフローのエントリが分岐フロー処理テーブル１０３に設定されている場合には、通信データ処理部５１は、分岐フロー処理テーブル１０３に従って指定される第１通信路２１＃１で受信パケットを転送する。受信パケットのフローのエントリが分岐フロー処理テーブル１０３に設定されていない場合には、通信データ処理部５１は、デフォルト通信路で受信パケットを送信する。

通信データ処理部５１は、下りパケットを受信した場合、受信パケットのフローのエントリが集約フロー処理テーブル１０４に設定されているか否かを判断する。エントリが集約フロー処理テーブル１０４に設定されている場合には、通信データ処理部５１は、集約フロー処理テーブル１０４で指定される基地局との間に設定されている第３トンネルで受信パケットを転送する。

次に、移動局３１＃１のハンドオーバにより移動局３１＃１の接続先が他のＳ−ＧＷからＳ−ＧＷ１１に変わると、ＭＭＥ１３はＳ−ＧＷ１１にハンドオーバ手順メッセージを送信する。以下の説明及び添付図面においてハンドオーバを「ＨＯ」と表記することがある。

アドレス変換サービス制御部５５は、ＭＭＥ１３から送信されるＨＯ手順メッセージに、移動局３１＃１のアドレス変換装置経由通信情報が付加されているか否かを判断する。アドレス変換装置経由通信情報は、移動局３１＃１の付加フローに関する情報と、ＨＯ前に付加フローを経由するアドレス変換装置１４を指定する情報を含む。以下の説明において、ＨＯ前に付加フローを経由するアドレス変換装置１４がアドレス変換装置１４＃ｘであると想定する。

アドレス変換サービス制御部５５は、第１通信路設定テーブル１０１に基づき、アドレス変換装置経由通信情報で指定されるアドレス変換装置１４＃ｘとの間に第１通信路２１が設定されているか否かを判断する。第１通信路２１が設定されている場合には、アドレス変換サービス制御部５５は、指定されたアドレス変換装置１４＃ｘとの間の第１通信路２１で上り付加フローを伝送させるための分岐フロー処理テーブル１０３のエントリを作成する。また、アドレス変換サービス制御部５５は、下り付加フローを、アドレス変換装置１４＃ｘとの間の第１通信路２１で伝送させるための集約フロー処理テーブル１０４のエントリを生成する。

第１通信路２１が設定されていない場合にはアドレス変換サービス制御部５５は、他のアドレス変換装置１４を経由してフローを伝送させるためのリソース変更処理を開始する。アドレス変換サービス制御部５５は、付加フローを転送する別のアドレス変換装置１４の指定を要求するリソース要求を通信路制御装置１５へ送信する。

リソース要求は、Ｓ−ＧＷ１１の識別子、付加フローを収容するＰ−ＧＷ１２＃ｂの識別子、外部網４０＃１の識別子を含んでいてよい。リソース要求は、ＨＯ前に付加フローを転送していたアドレス変換装置１４＃ｘの識別子と、ＨＯが発生した移動局３１＃１のアドレスを含んでいてよい。

アドレス変換サービス制御部５５は、通信路制御装置１５から、リソース要求に対する要求受付応答を受信する。要求受付応答は、付加フローを転送する別のアドレス変換装置１４を指定する情報を含んでいてよい。「２．１．Ｓ−ＧＷ」の以下の説明において、要求受付応答が指定するアドレス変換装置１４がアドレス変換装置１４＃ｙであると想定する。

アドレス変換サービス制御部５５は、アドレス変換装置１４＃ｙとの間の第１通信路２１で付加フローを転送するためのフロー処理情報を設定する。

アドレス変換サービス制御部５５は、アドレス変換装置経由通信要求に対する要求受付応答を受信した場合に、移動局３１＃１のアドレスと、要求受付応答で指定されたアドレス変換装置１４をアドレス変換装置テーブル１０６に登録する。

図８は、アドレス変換装置テーブル１０６の一例の説明図である。アドレス変換装置テーブル１０６は、情報要素「移動局ＩＰアドレス」と「移動局ポート番号」と「アドレス変換装置識別子」を備える。アドレス変換装置テーブル１０６は、コア網内アドレス変換機構管理部５６に格納されてよい。

移動局ＩＰアドレス及び移動局ポート番号は、付加フローを送受信する移動局３１＃１のＩＰアドレス及びＴＣＰ／ＵＤＰポート番号である。アドレス変換装置識別子は、アドレス変換装置１４の装置番号と装置毎の通信ポート番号の組み合わせを示す。図８の例では、移動局ＩＰアドレス「ａ：ｂ：ｃ：１」と移動局ポート番号「ｐａ１」で識別される移動局３１＃１の付加フローを転送するアドレス変換装置及びその通信ポートが識別子「ｎｉｄ１」で識別される。

アドレス変換サービス制御部５５は、リソース変更要求に対する要求受付応答を受信した場合も、同様に、移動局３１＃１のアドレスと、要求受付応答で指定されたアドレス変換装置１４をアドレス変換装置テーブル１０６に登録する。

＜２．２．通信路制御装置＞
図９は、通信路制御装置１５の一例の機能構成図である。通信路制御装置１５は、ネットワーク通信部６０と、通信設定シグナリング処理部６１と、アドレス変換装置リソース管理部６２と、経路情報保持部６３を備える。

アドレス変換装置リソース管理部６２は、アドレス変換装置選択部と、アドレス情報取得部と、アドレス情報送信部と、計算方法特定部の一例である。

経路情報保持部６３は、設定記憶部と、計算方法記憶部と、使用条件記憶部の一例である。

ネットワーク通信部６０は、通信ネットワーク１０に固有の物理層、データリンク層及びネットワーク層の通信プロトコルを終端し、通信ネットワーク１０の他のノード装置とのデータ送受信を行う。

通信設定シグナリング処理部６１は、Ｓ−ＧＷ１１から、アドレス変換装置１４経由で付加フローを転送することを要求するためのアドレス変換装置経由通信要求を受信する。

アドレス変換装置リソース管理部６２は、付加フローを経由するアドレス変換装置１４があるか否かを判断する。通信路制御装置１５は、第１通信路２１及び第２通信路２２が設定されているＳ−ＧＷ１１、Ｐ−ＧＷ１２、外部網４０及びアドレス変換装置１４の組み合わせを定める第２通信路設定テーブル１０７を備える。第２通信路設定テーブル１０７は、経路情報保持部６３に格納されてよい。

図１０は、第２通信路設定テーブル１０７の第１例の説明図である。第２通信路設定テーブル１０７は、情報要素「Ｓ−ＧＷ識別子」、「Ｐ−ＧＷ識別子」、「外部網識別子」及び「アドレス変換装置リスト番号」を含む第１テーブルを備える。

Ｓ−ＧＷ識別子、Ｐ−ＧＷ識別子及び外部網識別子は、Ｓ−ＧＷ１１、Ｐ−ＧＷ１２、外部網４０のそれぞれの識別子である。アドレス変換装置リスト番号は、アドレス変換装置識別子の集合を識別する識別子である。第１テーブルの各エントリは、第１通信路２１及び第２通信路２２が設定されているＳ−ＧＷ１１、Ｐ−ＧＷ１２、外部網４０及びアドレス変換装置１４の組み合わせを指定する。

図１０の例は、アドレス変換装置リスト番号「ｎｌ１」が指定する集合に含まれるアドレス変換装置識別子とＳ−ＧＷ識別子「ｓｇｗｉｄ１」とＰ−ＧＷ識別子「ｐｇｗｉｄ１」及び外部網識別子「ｅｉｄ」の組み合わせを指定する。この組み合わせに第１通信路２１及び第２通信路２２が設定されている。

Ｓ−ＧＷ１１とアドレス変換装置１４とこれらの間に設けられた第１通信路２１との組み合わせは、Ｓ−ＧＷ１１に予め設定された図３の第１通信路設定テーブル１０１によって定められる。同様に、アドレス変換装置１４とＰ−ＧＷ１２とこれらの間に設けられた第２通信路２２との組み合わせは、Ｐ−ＧＷ１２に予め設定された後述の図１８の第３通信路設定テーブル１１３によって定められる。したがって、Ｓ−ＧＷ１１、Ｐ−ＧＷ１２及びアドレス変換装置１４の組み合わせを定める第２通信路設定テーブル１０７は、対応する第１通信路２１と第２通信路２２の組み合わせを定める。

第２通信路設定テーブル１０７は、アドレス変換装置リスト番号で識別されるアドレス変換装置識別子の集合を定める第２テーブルをアドレス変換装置リスト番号毎に備える。第２テーブルは、情報要素「アドレス変換装置識別子」、「変換テーブル使用率」及び「転送トラヒック量」を備える。

アドレス変換装置識別子は、アドレス変換装置１４の装置番号と装置毎の通信ポート番号の組み合わせを示す。変換テーブル使用率は、アドレス変換装置１４の通信ポート毎に設けられる後述のアドレス変換テーブル１０８の使用率を示す。転送トラヒック量は、通信ポート毎に転送トラヒック量を示す。

通信設定シグナリング処理部６１は、アドレス変換装置１４から、アドレス変換テーブル１０８の使用率や転送トラヒック量の情報を収集して第２通信路設定テーブル１０７に格納する。

アドレス変換装置リソース管理部６２は、アドレス変換装置経由通信要求で指定されたＳ−ＧＷ１１、Ｐ−ＧＷ１２＃ｂ及び外部網４０＃１の識別子を全て含むエントリが第２通信路設定テーブル１０７にあるか否かを判断する。エントリが第２通信路設定テーブル１０７にある場合に、付加フローを経由するアドレス変換装置１４があると判断する。

付加フローを経由するアドレス変換装置１４が複数存在する場合にアドレス変換装置リソース管理部６２は、そのいずれかを選択する。例えば、アドレス変換装置リソース管理部６２は、以下に例示する所定の選択基準に従ってアドレス変換装置１４を選択してよい。

例えば、アドレス変換装置リソース管理部６２は、第２通信路設定テーブル１０７を参照し、転送トラヒック量が閾値より小さいアドレス変換装置１４や、転送トラヒック量が最も小さいアドレス変換装置１４を選んでよい。例えば、アドレス変換装置リソース管理部６２は、アドレス変換装置経由通信要求を送信したＳ−ＧＷ１１から転送遅延が最小のアドレス変換装置１４を選択してよい。アドレス変換装置リソース管理部６２は、これらの選択基準の論理積を満たすアドレス変換装置１４を選択してもよい。

アドレス変換装置リソース管理部６２は、アドレス変換装置経由通信要求に対する要求受付応答をＳ−ＧＷ１１へ送信する。要求受付応答は、選択されたアドレス変換装置１４を指定する情報を含む。

また、通信設定シグナリング処理部６１は、移動局３１＃１のＨＯにより新たに移動局３１＃１が接続するＳ−ＧＷ１１から、付加フローを転送する別のアドレス変換装置１４の指定を要求するリソース要求を受信する。「２．２．通信路制御装置」の以下の説明において、リソース要求を送信したＳ−ＧＷ１１がＳ−ＧＷ１１＃ｂであると想定する。

アドレス変換装置リソース管理部６２は、付加フローを経由するアドレス変換装置１４があるか否かを判断する。アドレス変換装置リソース管理部６２は、リソース要求で指定されたＳ−ＧＷ１１＃ｂ、Ｐ−ＧＷ１２＃ｂ及び外部網４０＃１の識別子を全て含むエントリが第２通信路設定テーブル１０７にあるか否かを判断する。これらのエントリが第２通信路設定テーブル１０７にある場合に、付加フローを経由するアドレス変換装置１４があると判断する。

付加フローを経由するアドレス変換装置１４が複数存在する場合に、アドレス変換装置リソース管理部６２は、所定の選択基準に従って複数のアドレス変換装置１４のいずれかであるアドレス変換装置１４＃ｙを選択する。

アドレス変換装置リソース管理部６２は、リソース要求に対する要求受付応答をＳ−ＧＷ１１へ送信する。要求受付応答は、選択されたアドレス変換装置１４＃ｙを指定する情報を含む。

アドレス変換装置リソース管理部６２は、ＨＯ前の移動局３１＃１の付加フローを経由するアドレス変換装置１４＃ｘに変換情報引継ぎ指示を送信する。変換情報引継ぎ指示は、移動局３１＃１のアドレスを含み、アドレス変換装置１４＃ｘが移動局３１＃１に割り当てた外部アドレスを要求する信号である。

アドレス変換装置リソース管理部６２は、アドレス変換装置１４＃ｘが移動局３１＃１に割り当てた外部アドレスを、アドレス変換装置１４＃ｘから受信する。アドレス変換装置リソース管理部６２は、移動局３１＃１のアドレス及び外部アドレスをアドレス変換装置１４＃ｙへ送信する。

アドレス変換装置リソース管理部６２は、Ｐ−ＧＷ１２＃ｂとアドレス変換装置１４＃ｙとの第２通信路２２と、移動局３１＃１の外部アドレスを、Ｐ−ＧＷ１２＃ｂに通知する。

＜２．３．アドレス変換装置＞
図１１は、アドレス変換装置１４の一例の機能構成図である。アドレス変換装置１４は、ネットワーク通信部７０と、通信データ処理部７１と、変換テーブル管理部７２と、変換リソース管理部７３と、コア網内経路情報保持部７４と、アドレス変換サービス制御部７５を備える。

通信データ処理部７１は、転送部の一例である。

変換テーブル管理部７２は、変換情報記憶部と、検出部と、変換情報更新部と、計算方法記憶部と、アドレス計算部の一例である。

ネットワーク通信部７０は、通信ネットワーク１０に固有の物理層、データリンク層及びネットワーク層の通信プロトコルを終端し、通信ネットワーク１０の他のノード装置とのデータ送受信を行う。

通信データ処理部７１は、通信路(ベアラ)の設定情報に基づき、データのルーティング、及びデータ転送用プロトコルに関する処理を行う。通信データ処理部７１は、アドレス変換装置１４の宛てのシグナリング情報等を認識し、このシグナリング情報を処理する、アドレス変換装置１４内の他の構成要素とのデータ送受を行う。

通信データ処理部７１は、アドレス変換テーブル１０８に基づいて上り付加フローのパケットの送信元アドレスを外部アドレスに変換する。通信データ処理部７１は、アドレス変換テーブル１０８に基づいて下り付加フローのパケットの送信先アドレスを内部アドレスに変換する。

図１２は、アドレス変換テーブル１０８の一例の説明図である。アドレス変換テーブル１０８は、上り方向の第１通信路２１毎に設けられる。アドレス変換テーブル１０８は、上り方向の第１通信路２１により転送される付加フローが転送されるＰ−ＧＷ１２毎及び外部網４０毎にグループ化されている。すなわち、同じＰ−ＧＷ１２と同じ外部網４０を経由して付加フローを転送する上り方向の第１通信路２１のアドレス変換テーブル１０８のグループが指定されている。

アドレス変換テーブル１０８は、情報要素「外部網識別子」と「Ｐ−ＧＷ識別子」と「上り第１通信路識別子」を含む。アドレス変換テーブル１０８は、「移動局ＩＰアドレス」と「移動局ポート番号」と「外部ＩＰアドレス」と「外部ポート番号」と「上り第２通信路識別子」を含む。アドレス変換テーブル１０８は、変換テーブル管理部７２に格納される。

上り第１通信路識別子は、通信データ処理部７１によるアドレス変換の対象のパケットを転送する上り方向の第１通信路２１の識別子である。外部網識別子及びＰ−ＧＷ識別子は、アドレス変換の対象のパケットを転送する外部網４０及びＰ−ＧＷ１２の識別子である。

移動局ＩＰアドレス及び移動局ポート番号は、移動局３１＃１の内部アドレスを示す。外部ＩＰアドレス及び外部ポート番号は、アドレス変換装置１４により割り当てられた移動局３１＃１の外部アドレスを示す。

上り第２通信路識別子は、移動局ＩＰアドレス及び移動局ポート番号で指定される送信元アドレスを持つパケットを転送する上り方向の第２通信路２２を指定する第２通信路２２の識別子である。

図１２の例では、上り第１通信路識別子「ｒｕ１ｉｄ１」の第１通信路２１にて、送信元アドレスがＩＰアドレス「ａ：ｂ：ｃ：１」及びポート番号「ｐａ１」であるパケットが受信される。このパケットの送信元アドレスに割り当てられた外部アドレスは、ＩＰアドレス「ｄ：ｅ：ｆ：１」及びポート番号「ｐｄ１」である。この第１通信路２１で転送される付加フローは、Ｐ−ＧＷ識別子「ｐｇｗｉｄ１」のＰ−ＧＷ１２及び外部網識別子「ｅｉｄ１」の外部網４０で転送される。

上りパケットを受信した場合、通信データ処理部７１は、パケットを受信した第１通信路２１に対応するアドレス変換テーブル１０８を参照し、受信パケットの送信元アドレスのエントリを検出する。通信データ処理部７１は検出したエントリから外部アドレス及び第２通信路２２を特定する。

通信データ処理部７１は、受信パケットの送信元アドレスを、特定した外部アドレスに変換する。通信データ処理部７１は、特定した第２通信路２２で受信パケットを転送する。

下りパケットを受信した場合、通信データ処理部７１は、アドレス変換テーブル１０８の中から、受信パケットの送信元アドレスを外部アドレスとして有するエントリを検出する。通信データ処理部７１は検出したエントリから内部アドレスを特定する。通信データ処理部７１は、いずれのアドレス変換テーブル１０８からエントリを検出したのかに基づき、上り方向の第１通信路２１を特定する。

通信データ処理部７１は、上り方向の第１通信路２１と下り方向の第１通信路２１の組み合わせを定める第２中継テーブル１０９と、特定した上り方向の第１通信路２１に基づき下り方向の第１通信路２１を特定する。通信データ処理部７１は、特定した下り方向の第１通信路２１で下り受信パケットを転送する。

図１３は、第２中継テーブル１０９の一例の説明図である。第２中継テーブル１０９は、情報要素「上り第１通信路識別子」と「下り第１通信路識別子」と「上り第２通信路識別子」を備える。第２中継テーブル１０９は、コア網内経路情報保持部７４に格納されてよい。

上り第１通信路識別子、下り第１通信路識別子及び上り第２通信路識別子は、移動局３１＃１の付加フローを転送する上り方向の第１通信路２１、下り方向の第１通信路２１及び上り方向の第２通信路２２の識別子である。第２中継テーブル１０９の各エントリは、移動局３１＃１の付加フローを転送する上り方向の第１通信路２１、下り方向の第１通信路２１及び上り方向の第２通信路２２の組み合わせを定義する。

図１３の例では、移動局３１＃１の付加フローは、上り第１通信路識別子「ｒｕ１ｉｄ１」の第１通信路２１及び下り第１通信路識別子「ｒｄ１ｉｄ１」の下り方向の第１通信路２１によって転送される。また、移動局３１＃１の付加フローは、第２通信路識別子「ｒｕ２ｉｄ１」の第２通信路２２によって転送される。

変換テーブル管理部７２は、アドレス変換テーブル１０８のエントリ登録、エントリ変更及びエントリ削除を行う。上り受信パケットの送信元アドレスのエントリが、パケットを受信した第１通信路２１のアドレス変換テーブル１０８にない場合、変換テーブル管理部７２はリソース管理テーブル１１０から外部アドレスを取得する。

図１４は、リソース管理テーブル１１０の一例の説明図である。リソース管理テーブル１１０は、情報要素「上り第１通信路識別子」と「リソースＩＤ」を備える。上り第１通信路識別子は上り方向の第１通信路２１の識別子を示す。リソースＩＤは、外部アドレスのリソースのリストの識別子であり、リストは第１通信路２１毎に用意される。リソース管理テーブル１１０は、変換リソース管理部７３に格納されてよい。

外部アドレスのリソースのリストの各々は、各第１通信路２１で使用可能な１つ以上の未使用の外部アドレスを含む。付加フローの外部アドレスとして使用可能なアドレス帯域は、第２通信路２２毎に割り当てられている。このため、リストに含まれる外部アドレスのアドレス帯域は、第１通信路２１に対応する第２通信路２２に応じて割り当てられている。

図１４の例では、上り第１通信路識別子「ｒｕ１ｉｄ１」の第１通信路２１用の未使用のリソースのリストのリソースＩＤは「ｒｉｄ１」である。このリストには、未使用の外部アドレスとしてＩＰアドレス「ｄ：ｅ：ｆ：１０」及びポート番号「ｐｄ１」が含まれている。

変換テーブル管理部７２は、受信パケットのアドレスを、リソース管理テーブル１１０から取得した外部アドレスへと変換するエントリを、パケットを受信した第１通信路２１のアドレス変換テーブル１０８に生成する。変換テーブル管理部７２は、第２中継テーブル１０９に基づいて、パケットを受信した上り方向の第１通信路２１に対応する上り方向の第２通信路２２を特定する。変換テーブル管理部７２は、生成したエントリの情報要素「上り第２通信路識別子」に特定した第２通信路２２を登録する。

移動局３１＃１のＨＯにより移動局３１＃１の接続先のＳ−ＧＷ１１が変更した場合を想定する。接続先のＳ−ＧＷ１１が変わると、移動局３１＃１の付加フローを転送する第１通信路２１が変化する。「２．３．アドレス変換装置」の以下の説明において、ＨＯ前の移動局３１＃１の付加フローを転送する第１通信路２１が第１通信路２１＃１であり、ＨＯ後の移動局３１＃１の付加フローを転送する第１通信路２１が第１通信路２１＃２と想定する。この場合、ＨＯ後の第１通信路２１＃２のアドレス変換テーブル１０８には、上り付加フローの受信パケットの送信元アドレスに対応するエントリがない。

変換テーブル管理部７２は、第１通信路２１＃２と同様にＰ−ＧＷ１２及び外部網４０へ付加フローを転送する第１通信路２１のアドレス変換テーブル１０８のグループを参照する。

このグループ内の第１通信路２１＃１のアドレス変換テーブル１０８に受信パケットに対応するエントリがある場合には、変換テーブル管理部７２は、このエントリを第１通信路２１＃２のアドレス変換テーブル１０８に移動する。

ＨＯにより、移動局３１＃１の付加フローを転送するアドレス変換装置１４が変化した場合には、このアドレス変換装置１４が備えるアドレス変換テーブル１０８に受信パケットに対応するエントリがない。この場合には、変換テーブル管理部７２は、他のアドレス変換装置がＨＯ前に移動局３１＃１の付加フローに与えた外部アドレスを通信路制御装置１５から受信する。

変換テーブル管理部７２は、受信パケットのアドレスを、通信路制御装置１５から受信した外部アドレスへと変換するエントリを、パケットを受信した第１通信路２１のアドレス変換テーブル１０８に生成する。

アドレス変換サービス制御部７５は、アドレス変換装置１４が移動局３１に割り当てた外部アドレスを照会する変換情報引継ぎ指示を、通信路制御装置１５から受信する。アドレス変換サービス制御部７５は、変換情報引継ぎ指示で指定された移動局３１＃１のアドレスのエントリを、アドレス変換テーブル１０８から検出する。アドレス変換サービス制御部７５は、検出したエントリに格納される移動局３１＃１の外部アドレスを通信路制御装置１５へ送信する。

＜２．４．Ｐ−ＧＷ＞
図１５は、Ｐ−ＧＷ１２の一例の機能構成図である。Ｐ−ＧＷ１２は、ネットワーク通信部８０と、通信データ処理部８１と、ベアラ制御部８２と、コア網サービス制御部８３と、フロー管理部８４と、コア網内アドレス変換機構経路管理部８５を備える。

ネットワーク通信部８０は、通信ネットワーク１０に固有の物理層、データリンク層及びネットワーク層の通信プロトコルを終端し、通信ネットワーク１０の他のノード装置とのデータ送受信を行う。

通信データ処理部８１は、通信路(ベアラ)の設定情報に基づき、データのルーティング、及びデータ転送用プロトコルに関する処理を行う。通信データ処理部８１は、Ｐ−ＧＷ１２宛てのシグナリング情報等を認識し、このシグナリング情報を処理する、Ｐ−ＧＷ１２内の他の構成要素とのデータ送受を行う。

ベアラ制御部８２は、コア網サービス制御部８３から受信する情報を基に、通信データ処理部８１への転送情報設定、解放、変更処理を行い、設定情報を保持管理する。コア網サービス制御部８３は、Ｓ−ＧＷ１１、他のＰ−ＧＷ１２及びＭＭＥ１３と移動体通信サービスを提供するためのシグナリング処理を行う。

フロー管理部８４は、下り転送テーブル１１１に従って、外部網４０＃１から受信した下り付加フローのパケットを第２通信路２２で転送する。図１６は、下り転送テーブル１１１の一例の説明図である。下り転送テーブル１１１は、情報要素「受信ポート番号」と「検索優先度」と「宛先ＩＰアドレス」と「宛先ＩＰポート」と「下り第２通信路識別子」を備える。フロー管理部８４は、下り転送テーブル１１１を格納してよい。

受信ポート番号は、下り付加フローを受信するＰ−ＧＷ１２の受信ポートを識別する。下り第２通信路識別子は、下り付加フローを転送する下り方向の第２通信路２２を示す。「宛先ＩＰアドレス」と「宛先ポート」は、この第２通信路２２へ転送される下り付加フローのパケットの外部アドレスの「ＩＰアドレス」と「ＴＣＰ／ＵＤＰポート番号」を示す。外部アドレスは個別のＩＰアドレスで指定されてもよく、アドレス帯域で指定してもよい。情報要素「検索優先度」については後述する。

図１６の例では、宛先ＩＰアドレスで指定されたアドレス帯域「ｄ：ｅ：ｆ：ｇ／１６」の付加フローのパケットは受信ポート「＃ｒ１」で受信され、下り第２通信路識別子「ｒｄｉｄ１」の第２通信路２２に転送される。

フロー管理部８４は、下り受信パケットの送信先アドレスに指定された外部アドレスに基づき、下り転送テーブル１１１の外部アドレスの指定に応じて定める第２通信路２２へ受信パケットを転送する。

フロー管理部８４は、上り転送テーブル１１２に従って、第２通信路２２から受信した上り付加フローを外部網４０＃１へ転送する。図１７は、上り転送テーブル１１２の一例の説明図である。上り転送テーブル１１２は情報要素「上り第２通信路識別子」と「送信先ポート番号」と「ＩＰアドレス帯域」を備える。フロー管理部８４は、上り転送テーブル１１２を格納してよい。

上り第２通信路識別子は、上り付加フローが受信される上り方向の第２通信路２２を示す。送信先ポート番号は、上り付加フローを外部網４０＃１へ送信するＰ−ＧＷ１２の送信ポートを識別する。ＩＰアドレス帯域は、上り第２通信路識別子で指定される第２通信路２２に割り当てられた外部アドレスのアドレス帯域を指定する。

図１７の例では上り第２通信路識別子「ｒｕｉｄ１」の第２通信路２２で受信したパケットは、送信ポート「＃ｔ１」から外部網４０＃１へ転送される。この第２通信路２２に割り当てられるアドレス帯域は「ｄ：ｅ：ｆ：ｇ／１６」である。

フロー管理部８４は、上りパケットを受信した第１通信路２１に応じて、上り転送テーブル１１２の送信先ポート番号の指定に応じて受信パケットを転送する。

移動局３１＃１のＨＯにより移動局３１＃１の付加フローを転送するアドレス変換装置１４が変わると、Ｐ−ＧＷ１２が付加フローを転送する第２通信路２２も変わる。「２．４．Ｐ−ＧＷ」の以下の説明において、ＨＯ前に付加フローを転送するアドレス変換装置１４及び第２通信路２２がアドレス変換装置１４＃ｘ及び通信路２２＃ｘである場合を想定する。ＨＯ後に付加フローを転送するアドレス変換装置１４及び第２通信路２２がアドレス変換装置１４＃ｙ及び通信路２２＃ｙである場合を想定する。

コア網内アドレス変換機構経路管理部８５は、通信路制御装置１５から、移動局３１＃１の外部アドレスと第２通信路２２＃ｙの通知を受信する。

コア網内アドレス変換機構経路管理部８５は、下り転送テーブル１１１により指定される移動局３１＃１の下り付加フローの転送先を、第２通信路２２＃ｙへ個別に変更する。すなわち、下り転送テーブル１１１内に、移動局３１＃１の外部アドレスが格納されたエントリを個別に生成し、その情報要素「第２通信路識別子」の値を第２通信路２２＃ｙの識別子に変更する。

このエントリにより、Ｐ−ＧＷ１２は、アドレス変換装置１４＃ｘが移動局３１＃１に割り当てた外部アドレスが、第２通信路２２＃ｙに割り当られたアドレス帯域になくても、付加フローを第２通信路２２＃ｙに転送できる。このため、付加フローを転送する第２通信路２２が変更されても同じ外部アドレスを使用し続けることができる。

この場合、移動局３１＃１の外部アドレスを含むアドレス帯域のフローの転送先に第２通信路２２＃ｘを指定するエントリと、移動局３１＃１の外部アドレスのフローの転送先に第２通信路２２＃ｙを指定するエントリが併存する。移動局３１＃１のパケットが第２通信路２２＃ｘへ誤って転送されることを防ぐために、第２通信路２２＃ｙを指定するエントリが、第２通信路２２＃ｘを指定するエントリより優先して参照されることが望ましい。

このため、コア網内アドレス変換機構経路管理部８５は、アドレス単位で転送先を指定するエントリに対して、アドレス帯域毎に転送先を指定するエントリの優先度よりも高い優先度を、エントリの検索優先度として設定する。コア網内アドレス変換機構経路管理部８５は、下り転送テーブル１１１のエントリの検索優先度を、情報要素「検索優先度」に格納する。フロー管理部８４は、下り付加フローのパケットを転送する第２通信路２２を選択する場合に、より高い検索優先度が設定されたエントリで指定される第２通信路２２を優先的に選択する。

コア網内アドレス変換機構経路管理部８５は、上り付加フローのパケットを受信した時に、下り転送テーブル１１１により指定される移動局３１＃１の下り付加フローの転送先を変更してもよい。

コア網内アドレス変換機構経路管理部８５は、上り付加フローの受信パケットを検出すると、パケットを転送した第２通信路２２について上り転送テーブル１１２で定められたアドレス帯域を参照する。受信パケットの外部アドレスが、アドレス帯域内にない場合、コア網内アドレス変換機構経路管理部８５は、上り方向の第２通信路２２と下り方向の第２通信路２２の組み合わせを指定する第３通信路設定テーブル１１３を参照する。

図１８は、第３通信路設定テーブル１１３の一例の説明図である。第３通信路設定テーブル１１３は、情報要素「アドレス変換装置識別子」と「下り第２通信路識別子」と「上り第２通信路識別子」を備える。第３通信路設定テーブル１１３は、コア網内アドレス変換機構経路管理部８５に格納されていてよい。

各エントリは、Ｐ−ＧＷ１２とアドレス変換装置１４の間に設けられた下り方向の第２通信路２２と上り方向の第２通信路２２の組み合わせを定める。図１８の例では、アドレス変換装置識別子「ｒｉｄ１」のアドレス変換装置１４との間に下り第２通信路識別子「ｒｄ２ｉｄ１」の下り方向の第２通信路２２と、上り第２通信路識別子「ｒｕ２ｉｄ１」の下り方向の第２通信路２２がある。

コア網内アドレス変換機構経路管理部８５は、下り転送テーブル１１１により指定される移動局３１＃１の下り付加フローの転送先を、パケットを受信した上り方向の第２通信路２２に対応する下り方向の第２通信路２２に変更する。

＜２．５．ＭＭＥ＞
図１９は、ＭＭＥ１３の一例の説明図である。ＭＭＥ１３は、ネットワーク通信部９０と、通信データ処理部９１と、ベアラ制御部９２と、無線網サービス制御部９３と、コア網サービス制御部９４と、アドレス変換サービス制御部９５を備える。

ネットワーク通信部９０は、通信ネットワーク１０に固有の物理層、データリンク層及びネットワーク層の通信プロトコルを終端し、通信ネットワーク１０の他のノード装置とのデータ送受信を行う。

通信データ処理部９１は、ＭＭＥ１３宛てのシグナリング情報等を認識し、このシグナリング情報を処理する、ＭＭＥ１３内の他の構成要素とのデータ送受を行う。ベアラ制御部９２は、無線網サービス制御部９３及びコア網サービス制御部９４を通じて、移動局３１、基地局、Ｓ−ＧＷ１１及びＰ−ＧＷ１２に設定した通信路の情報を保持管理する。

無線網サービス制御部９３は、移動体通信サービスのための基地局とのシグナリング処理を行う。コア網サービス制御部９４は、移動体通信サービスのための移動局３１、基地局及びＳ−ＧＷ１１とのシグナリング処理を行う。コア網サービス制御部９４は、移動局３１のＨＯの検出及びＨＯ手順を行う。

移動局３１のＨＯが検出されると、アドレス変換サービス制御部９５は、ＨＯを実行する移動局３１の付加フローが、第１通信路２１及び第２通信路２２で転送されているか否かを判断する。例えば、アドレス変換サービス制御部９５は、移動局３１＃１のアドレス変換装置経由通信情報をＳ−ＧＷ１１から過去に受信し、アドレス変換装置経由フローテーブル１１４に格納しているか否かを判断する。

図２０は、アドレス変換装置経由フローテーブル１１４の一例の説明図である。アドレス変換装置経由フローテーブル１１４は、情報要素「移動局ＩＰアドレス」、「アドレス変換装置識別子」、「移動局ポート番号」、「移動局ＩＰアドレス」及び「移動局ポート番号」を備える。アドレス変換サービス制御部９５は、アドレス変換装置経由フローテーブル１１４を備えていてよい。

移動局ＩＰアドレス、移動局ポート番号、相手先ＩＰアドレス及び相手先ポート番号の内容は、分岐フロー処理テーブル１０３の同じ名称の情報要素と同様である。アドレス変換装置識別子は付加フローを転送するアドレス変換装置１４の識別子である。図２０の例では、識別子「ｎｉｄ１」のアドレス変換装置１４が、移動局ＩＰアドレス「ａ：ｂ：ｃ：１」と移動局ポート番号「ｐａ１」と相手先ＩＰアドレス「ｘ：ｙ：ｚ：１」と相手先ポート番号「ｐｘ１」の付加フローを転送する。

アドレス変換装置経由通信情報がアドレス変換装置経由フローテーブル１１４に格納されている場合に、アドレス変換サービス制御部９５は、付加フローが第１通信路２１及び第２通信路２２で転送されていると判定してよい。

アドレス変換サービス制御部９５は、アドレス変換装置経由フローテーブル１１４に格納されている移動局３１＃１のアドレス変換装置経由通信情報を、ＨＯ手順メッセージに付加してＨＯ先のＳ−ＧＷ１１へ送信する。

＜３．動作説明＞
＜３．１．新通信設定動作＞
続いて、通信システム１の各構成要素の動作について説明する。図２１及び図２２は新通信路設定動作の一例の説明図である。図２１及び図２２を参照して、新通信路設定時の全体動作を説明する。

Ｐ−ＧＷ１２＃ｂとアドレス変換装置１４＃ｘとの間には第２通信路２２＃ｘが設定され、Ｓ−ＧＷ１１＃ｂとアドレス変換装置１４＃ｘとの間には、第２通信路２２＃ｘに対応する第１通信路２１＃１が設定されている。Ｐ−ＧＷ１２＃ｂとアドレス変換装置１４＃ｙとの間には第２通信路２２＃ｙが設定され、Ｓ−ＧＷ１１＃ｂとアドレス変換装置１４＃ｙとの間には、第２通信路２２＃ｙに対応する第１通信路２１＃２が設定されている。

オペレーションＡＡにおいて、Ｓ−ＧＷ１１＃ｂに接続される移動局３１＃１は、デフォルトＰ−ＧＷ１２＃ａとの間のデフォルト通信路を経由して外部網４０と通信をしている。

オペレーションＡＢにおいてＣＤＮキャッシュサーバ４２にアクセスする移動局３１＃１は、コンテンツサーバのアドレスを解決するためのＤＮＳ要求をＳ−ＧＷ１１＃ｂに送信する。オペレーションＡＣにおいてＳ−ＧＷ１１＃ｂは、Ｐ−ＧＷ１２＃ａを経由してＤＮＳサーバ４３＃ｉへ送信する。その結果Ｓ−ＧＷ１１＃ｂは、ＣＤＮキャッシュサーバ４２＃ｉのアドレスを通知するＤＮＳ応答を受信する。

オペレーションＡＤにおいてＳ−ＧＷ１１＃ｂは、Ｐ−ＧＷ１２＃ａと異なるＰ−ＧＷ１２＃ｂを経由してＤＮＳサーバ４３＃ｊへ送信する。Ｐ−ＧＷ１２＃ｂは、例えば、Ｐ−ＧＷ１２＃ａよりもＳ−ＧＷ１１＃ｂに近いノード装置であってよい。Ｓ−ＧＷ１１＃ｂは、ＤＮＳサーバ４３＃ｊから、ＣＤＮキャッシュサーバ４２＃ｊのアドレスを通知するＤＮＳ応答を受信する。

オペレーションＡＥにおいてＳ−ＧＷ１１＃ｂは、移動局３１＃１がＣＤＮキャッシュサーバ４２にアクセスするための新通信路を設定するか否かを判断する。例えば、オペレーションＡＣとＡＤで各々受信したＤＮＳ応答の結果が異なる場合に、Ｓ−ＧＷ１１＃ｂは、デフォルト通信路を経由するＣＤＮキャッシュサーバ４２＃ｉより、ＣＤＮキャッシュサーバ４２＃ｊの方が良いと判断する。この場合、Ｓ−ＧＷ１１＃ｂは新通信路を設定すると判断する。オペレーションＡＣとＡＤで各々受信したＤＮＳ応答の結果が同じ場合に、Ｓ−ＧＷ１１＃ｂは新通信路を設定しないと判断する。

新通信路を設定する場合に、オペレーションＡＦにおいてＳ−ＧＷ１１＃ｂは、アドレス変換装置経由通信要求を通信路制御装置１５へ送信する。アドレス変換装置経由通信要求は、Ｓ−ＧＷ１１＃ｂと、ＣＤＮキャッシュサーバ４２＃ｊのアドレスを通知するＤＮＳ応答を経由したＰ−ＧＷ１２＃ｂと、Ｐ−ＧＷ１２＃ｂが接続する外部網４０＃１の各々の識別子を含んでいてよい。

オペレーションＡＧにおいて通信路制御装置１５は、これらの識別子に基づいて、アドレス変換装置１４＃ｘを選択する。

通信路制御装置１５は要求受付応答をＳ−ＧＷ１１＃ｂへ送信する。アドレス変換装置１４が選択しない場合、通信路制御装置１５は要求拒否応答をＳ−ＧＷ１１＃ｂへ送信する。

要求受付応答を受信すると、オペレーションＡＨにおいてＳ−ＧＷ１１＃ｂは、選択されたアドレス変換装置１４＃ｘに応じて、付加フローを第１通信路２１＃１で転送するためのフロー処理情報を設定する。

オペレーションＡＩにおいて移動局３１＃１からＣＤＮキャッシュサーバ４２＃ｊへ送信されるパケットは、第１通信路２１＃１を経由してアドレス変換装置１４＃ｘへ転送される。オペレーションＡＪにおいてアドレス変換装置１４＃ｘは、第１通信路２１＃１において、移動局３１＃１から送信されたＣＤＮキャッシュサーバ４２＃ｊ宛のパケットを最初に検出する。アドレス変換装置１４＃ｘは、第１通信路２１＃１に応じた外部アドレスをリソース管理テーブル１１０から取得する。アドレス変換装置１４＃ｘは、取得したアドレスを移動局３１＃１の外部アドレスとして設定する。

オペレーションＡＫにおいてこのパケットは、第１通信路２１＃１に対応する第２通信路２２＃ｘを経由してＰ−ＧＷ１２＃ｂへ転送され、Ｐ−ＧＷ１２＃ｂを経由してＣＤＮキャッシュサーバ４２＃ｊへ転送される。

その後、Ｓ−ＧＷ１１＃ｂは、付加フローの分岐処理及び集約処理を行う。オペレーションＡＬにおいてＳ−ＧＷ１１＃ｂは、分岐フロー処理テーブル１０３及び集約フロー処理テーブル１０４が設定されていないフローのパケットをデフォルト通信路で転送する。

一方で、オペレーションＡＭにおいてＳ−ＧＷ１１＃ｂは、分岐フロー処理テーブル１０３に基づいて、付加フローのパケットを第１通信路２１＃１へ分岐する。アドレス変換装置１４＃ｘは、上り付加フローのパケットの送信元アドレスを外部アドレスに変換し、第１通信路２１＃１に対応する第２通信路２２＃ｘで転送する。

Ｐ−ＧＷ１２＃ｂは、下り付加フローの送信先アドレスに基づいて、パケットを転送するため第２通信路２２＃ｘを識別する。第２通信路２２で転送されるパケットのアドレス帯域は第２通信路２２毎に定められている。Ｐ−ＧＷ１２＃ｂは、下りパケットの送信先アドレスがいずれのアドレス帯域にあるかに基づいて、パケットを転送するため第２通信路２２を識別する。

アドレス変換装置１４＃ｘは、第２通信路２２＃ｘ経由でパケットを受信すると、パケットの送信先アドレスを、外部アドレスから移動局３１＃１の内部アドレスに変換する。アドレス変換装置１４＃ｘは、第２通信路２２＃ｘに対応する第１通信路２１＃１を経由してＳ−ＧＷ１１＃ｂへパケットを転送する。Ｓ−ＧＷ１１＃ｂは、集約フロー処理テーブル１０４とパケットの送信先アドレスに基づいて、移動局３１＃１へのパケットを転送する基地局を識別し、デフォルト通信路を経由して移動局３１＃１へ送信されるパケットと集約して基地局へ送信する。

続いて、新通信路設定時の個々の構成要素の動作を説明する。図２３は、Ｓ−ＧＷ１１＃ｂにおける新通信路設定動作の一例の説明図である。オペレーションＢＡにおいて通信データ処理部５１は、移動局３１＃１からデフォルト通信路を経由してＣＤＮキャッシュサーバ４２のＤＮＳ要求が受信したか否かを判断する。ＤＮＳ要求が受信された場合（オペレーションＢＡ：Ｙ）に動作はオペレーションＢＢへ進む。ＤＮＳ要求が受信されない場合（オペレーションＢＡ：Ｎ）に動作はオペレーションＢＡへ戻る。

オペレーションＢＢにおいて代替／新規通信路設定管理部５４は、ＤＮＳ要求を通信データ処理部５１に送信させる。通信データ処理部５１は、移動局３１＃１とデフォルト通信路で接続されるＰ−ＧＷ１２＃ａに加えて、他のＰ−ＧＷ１２＃ｂにＤＮＳ要求を送信する。

オペレーションＢＣにおいて代替／新規通信路設定管理部５４は、Ｐ−ＧＷ１２＃ａ及び１２＃ｂを経由するＤＮＳ応答を受信する。代替／新規通信路設定管理部５４は、ＤＮＳ応答の結果に基づいて、移動局３１＃１がＣＤＮキャッシュサーバ４２＃ｊにアクセスするための新通信路を設定するか否かを判断する。

Ｐ−ＧＷ１２＃ａ及び１２＃ｂから受信したＤＮＳ応答が異なるＣＤＮキャッシュサーバ４２＃ｉ及び４２＃ｊのアドレスを示す場合、代替／新規通信路設定管理部５４は新通信路の設定を決定する（オペレーションＢＤ：Ｙ）。この場合に代替／新規通信路設定管理部５４は、Ｐ−ＧＷ１２＃ｂから受信したＤＮＳ応答がアドレスを示すＣＤＮキャッシュサーバ４２＃ｊを、移動局３１＃１のアクセス先として選択する。その後、動作はオペレーションＢＥへ進む。新通信路を設定しない場合（オペレーションＢＤ：Ｎ）に新通信路設定動作が終了する。

オペレーションＢＥにおいてアドレス変換サービス制御部５５は、アドレス変換装置経由通信要求を通信路制御装置１５に送信する。

オペレーションＢＦにおいてアドレス変換サービス制御部５５は、アドレス変換装置経由通信要求に対する応答を受信したか否かを判断する。応答を受信した場合（オペレーションＢＧ：Ｙ）に動作はオペレーションＢＧへ進む。応答を受信しない場合（オペレーションＢＧ：Ｎ）に動作はオペレーションＢＦへ戻る。

オペレーションＢＧにおいてアドレス変換サービス制御部５５は、受信した応答が要求受付応答であるか否かを判断する。応答が要求受付応答である場合（オペレーションＢＧ：Ｙ）に動作はオペレーションＢＨへ進む。応答が要求拒否応答である場合（オペレーションＢＧ：Ｎ）に動作はオペレーションＢＩへ進む。

オペレーションＢＨにおいてアドレス変換サービス制御部５５は、付加フローについて、分岐フロー処理テーブル１０３及び集約フロー処理テーブル１０４のエントリを作成する。エントリの生成により、Ｓ−ＧＷ１１＃ｂがフローを転送する第１通信路２１が設定される。その後動作はオペレーションＢＪへ進む。

一方のオペレーションＢＩでは、代替／新規通信路設定管理部５４は、Ｓ−ＧＷ１１＃ｂとＰ−ＧＷ１２＃ｂとの新たな通信路を設定するための手順を起動する。この手順により、付加フロー用に、移動局３１＃１の新たな外部アドレスがＰ−ＧＷ１２＃ｂから振り出され、Ｓ−ＧＷ１１＃ｂとＰ−ＧＷ１２＃ｂとの間のトンネルが形成される。

オペレーションＢＪにおいて代替／新規通信路設定管理部５４は、アクセス先として選択されたＣＤＮキャッシュサーバ４２＃ｊのアドレスを指定するＤＮＳ応答を、移動局３１＃１へ送信する。

なお、移動局３１＃１のＨＯにより移動局３１＃１が接続するＳ−ＧＷ１１が変わった場合に、ＨＯ後に移動局３１＃１が接続するＳ−ＧＷ１１にフロー処理情報を設定するために、付加フローに関する情報がＭＭＥ１３に通知されてもよい。図２４は、Ｓ−ＧＷ１１＃ｂにおける新通信路設定動作の変形例の説明図である。

オペレーションＢＫにおいてアドレス変換サービス制御部５５は、アドレス変換装置経由通信情報をＭＭＥ１３に送信する。ＭＭＥ１３は、アドレス変換装置経由通信情報を格納するエントリをアドレス変換装置経由フローテーブル１１４に作成する。

図２５は、通信路制御装置１５における新通信路設定動作の一例の説明図である。オペレーションＣＡにおいて通信設定シグナリング処理部６１は、Ｓ−ＧＷ１１からアドレス変換装置経由通信要求を受信したか否かを判断する。アドレス変換装置経由通信要求が受信された場合（オペレーションＣＡ：Ｙ）に動作はオペレーションＣＢへ進む。アドレス変換装置経由通信要求が受信されない場合（オペレーションＣＡ：Ｎ）に動作はオペレーションＣＡへ戻る。

オペレーションＣＢにおいてアドレス変換装置リソース管理部６２は、付加フローを経由するアドレス変換装置１４があるか否かを判断する。付加フローを経由するアドレス変換装置１４がある場合（オペレーションＣＢ：Ｙ）に動作はオペレーションＣＣへ進む。付加フローを経由するアドレス変換装置１４がない場合（オペレーションＣＢ：Ｎ）に動作はオペレーションＣＥへ進む。

付加フローを経由するアドレス変換装置１４が複数存在する場合に、オペレーションＣＣにおいてアドレス変換装置リソース管理部６２は、所定の選択基準に従っていずれかを選択する。オペレーションＣＤにおいてアドレス変換装置リソース管理部６２は、要求受付応答をＳ−ＧＷ１１＃ｂへ送信する。要求受付応答は、選択されたアドレス変換装置１４＃ｘを指定する情報を含む。

一方のオペレーションＣＥにおいてアドレス変換装置リソース管理部６２は、要求拒否応答をＳ−ＧＷ１１＃ｂへ送信する。

図２６は、上りパケット受信時のＳ−ＧＷ１１＃ｂの動作の一例の説明図である。オペレーションＤＡにおいて通信データ処理部５１は、受信したパケットがＤＮＳ要求であるか否かを判断する。受信したパケットがＤＮＳ要求である場合（オペレーションＤＡ：Ｙ）に動作は図２３のオペレーションＢＢへ進む。受信したパケットがＤＮＳ要求でない場合（オペレーションＤＡ：Ｎ）に動作はオペレーションＤＢへ進む。

オペレーションＤＢにおいて通信データ処理部５１は、受信パケットのフローのエントリが、分岐フロー処理テーブル１０３に設定されているか否かを判断する。エントリが設定されている場合（オペレーションＤＢ：Ｙ）にオペレーションＤＣへ進む。エントリが設定されていない場合（オペレーションＤＢ：Ｎ）にオペレーションＤＤへ進む。

オペレーションＤＣにおいて通信データ処理部５１は、分岐フロー処理テーブル１０３に従って指定される第１通信路２１＃１で、受信したパケットを転送する。オペレーションＤＤにおいて通信データ処理部５１は、デフォルト通信路で受信したパケットを転送する。

図２７は、下りパケット受信時のＳ−ＧＷ１１＃ｂの動作の一例の説明図である。オペレーションＥＡにおいて通信データ処理部５１は、受信したパケットがＤＮＳ応答であるか否かを判断する。受信したパケットがＤＮＳ応答である場合（オペレーションＥＡ：Ｙ）に動作は図２３のオペレーションＢＣへ進む。受信したパケットがＤＮＳ応答でない場合（オペレーションＥＡ：Ｎ）に動作はオペレーションＥＢへ進む。

オペレーションＥＢにおいて通信データ処理部５１は、受信したパケットのフローのエントリが、集約フロー処理テーブル１０４に設定されているか否かを判断する。エントリが設定されている場合（オペレーションＥＢ：Ｙ）にオペレーションＥＣへ進む。エントリが設定されていない場合（オペレーションＥＢ：Ｎ）にオペレーションＥＤへ進む。

オペレーションＥＣにおいて通信データ処理部５１は、受信パケットを集約フロー処理テーブル１０４に従って指定される移動局３１＃１へ転送する。オペレーションＥＤにおいて通信データ処理部５１は、デフォルト通信路で受信したパケットを転送する。

図２８は、上りパケット受信時のアドレス変換装置１４＃ｘの動作の第１例の説明図である。オペレーションＦＡにおいて通信データ処理部７１は、パケットを受信した第１通信路２１＃１に対応するアドレス変換テーブル１０８を参照する。

オペレーションＦＢにおいて通信データ処理部７１は、受信パケットの移動局３１＃１のアドレスに対応するエントリがアドレス変換テーブル１０８にあるか否かを判断する。対応するエントリがアドレス変換テーブル１０８にある場合（オペレーションＦＢ：Ｙ）に動作はオペレーションＦＣへ進む。対応するエントリがアドレス変換テーブル１０８にない場合（オペレーションＦＢ：Ｎ）に動作はオペレーションＦＤへ進む。

オペレーションＦＣにおいて通信データ処理部７１は、アドレス変換テーブル１０８に従って受信パケットの移動局３１＃１のアドレスを外部アドレスに変換する。通信データ処理部７１は、アドレス変換テーブル１０８に従って受信パケットを第２通信路２２＃ｘで転送する。

オペレーションＦＤにおいて変換テーブル管理部７２は、リソース管理テーブル１１０内の第１通信路２１＃１用の未使用リソースから外部アドレスを取得する。また、変換テーブル管理部７２は、第２中継テーブル１０９を参照して第１通信路２１＃１に対応する第２通信路２２＃ｘを決定する。

変換テーブル管理部７２は、受信パケットのアドレスを、リソース管理テーブル１１０から取得した外部アドレスへ変換するエントリを、第１通信路２１＃１に対応するアドレス変換テーブル１０８に生成する。変換テーブル管理部７２は、このエントリに第２通信路２２＃ｘを登録する。その後、動作はオペレーションＦＣへ進む。

図２９は、下りパケット受信時のアドレス変換装置１４＃ｘの動作の一例の説明図である。オペレーションＧＡにおいて通信データ処理部７１は、アドレス変換テーブル１０８を参照する。

オペレーションＧＢにおいて通信データ処理部７１は、受信パケットの移動局３１＃１の外部アドレスに対応するエントリがアドレス変換テーブル１０８にあるか否かを判断する。対応する外部エントリがアドレス変換テーブル１０８にある場合（オペレーションＧＢ：Ｙ）に動作はオペレーションＧＣへ進む。対応するエントリがアドレス変換テーブル１０８にない場合（オペレーションＧＢ：Ｎ）に動作はオペレーションＧＤへ進む。

オペレーションＧＣにおいて通信データ処理部７１は、アドレス変換テーブル１０８基づいて、移動局３１＃１の内部アドレスと、第２通信路２２＃ｘに対応する第１通信路２１＃１を特定する。通信データ処理部７１は、受信パケットの送信先アドレスを内部アドレスに変換する。通信データ処理部７１は、特定した第１通信路２１＃１で受信パケットを転送する。オペレーションＧＤにおいて通信データ処理部７１は、受信パケットを廃棄する。

＜３．２．通信路変更動作１＞
図３０は、通信路変更動作の第１例の説明図である。移動局３１＃１のＨＯにより、移動局３１＃１が接続するＳ−ＧＷがＳ−ＧＷ１１＃ａからＳ−ＧＷ１１＃ｂへ変わった場合の全体動作を説明する。

Ｐ−ＧＷ１２＃ｂとアドレス変換装置１４＃ｘとの間には第２通信路２２＃ｘ及び２２＃ｙが設定されている。Ｓ−ＧＷ１１＃ａとアドレス変換装置１４＃ｘとの間には、第２通信路２２＃ｘに対応する第１通信路２１＃１が設定されている。Ｓ−ＧＷ１１＃ｂとアドレス変換装置１４＃ｘとの間には、第２通信路２２＃ｙに対応する第１通信路２１＃２が設定されている。第２通信路２２＃ｘ及び２２＃ｙは、Ｐ−ＧＷ１２＃ｂを介して同じ外部網４０＃１に接続される第２通信路である。

オペレーションＨＡにおいて移動局３１＃１は、Ｓ−ＧＷ１１＃ａ、第１通信路２１＃１、アドレス変換装置１４＃ｘ、第２通信路２２＃ｘ及びＰＧ−Ｗ＃１２＃ｂを経由して、ＣＤＮキャッシュサーバ４２＃ｊにアクセスしている。

移動局３１＃１のＨＯにより、移動局３１＃１が接続するＳ−ＧＷがＳ−ＧＷ１１＃ａからＳ−ＧＷ１１＃ｂへ変わると、オペレーションＨＢにおいてＭＭＥ１３は移動局３１＃１のＨＯを検出する。

オペレーションＨＣにおいてＭＭＥ１３は、移動局３１＃１のアドレス変換装置経由通信情報をＳ−ＧＷ１１＃ｂへ送信する。ＭＭＥ１３は、アドレス変換装置経由通信情報をＨＯ手順メッセージに付加して送信してよい。

オペレーションＨＤにおいてＳ−ＧＷ１１＃ｂは、アドレス変換装置経由通信情報に基づいて、移動局３１＃１の間のフローを第１通信路２１＃２で転送するためのフロー処理情報を設定する。

オペレーションＨＥにおいて移動局３１＃１からＣＤＮキャッシュサーバ４２＃ｊへ送信されるパケットは、第１通信路２１＃２を経由してアドレス変換装置１４＃ｘへ転送される。オペレーションＨＦにおいてアドレス変換装置１４＃ｘは、第１通信路２１＃２において、移動局３１＃１の付加フローのパケットを最初に検出する。

アドレス変換装置１４＃ｘは、第１通信路２１＃２と同様にＰ−ＧＷ１２＃ｂ及び外部網４０＃１へ付加フローを転送する第１通信路２１のアドレス変換テーブル１０８のグループから、受信パケットの送信元の移動局３１＃１のアドレスのエントリを検出する。

アドレス変換装置１４＃ｘは、検出されたエントリを、第１通信路２１＃２に対応するアドレス変換テーブル１０８へ移動する。この結果、下り付加フローが転送される通信路が、第１通信路２１＃１から第１通信路２１＃２に変更される。

オペレーションＨＦで検出されたパケットは、オペレーションＨＧにおいて第２通信路２２＃ｘを経由してＰ−ＧＷ１２＃ｂへ転送され、Ｐ−ＧＷ１２＃ｂを経由してＣＤＮキャッシュサーバ４２＃ｊへ転送される。

その後のオペレーションＨＨにおいて、Ｓ−ＧＷ１１＃ｂは、フロー処理情報に基づいて、付加フローのパケットを第１通信路２１＃２へ分岐する。アドレス変換装置１４＃ｘは、第１通信路２１＃２で伝送される上りパケットを第２通信路２２＃ｘで転送する。

アドレス変換装置１４＃ｘは、付加フローの下りパケットを第２通信路２２＃ｘ経由で受信すると、アドレス変換テーブル１０８に基づき第１通信路２１＃２を経由してＳ−ＧＷ１１＃ｂへパケットを転送する。Ｓ−ＧＷ１１＃ｂは、受信したパケットを、デフォルト通信路を経由して移動局３１＃１へ送信されるパケットと集約して基地局へ送信する。

通信路変更の第１例の場合における個々の構成要素の動作を説明する。図３１は、ＨＯ時のＭＭＥ１３の動作の一例の説明図である。オペレーションＩＡにおいてアドレス変換サービス制御部９５は、ＨＯを実行する移動局３１の付加フローが、第１通信路２１及び第２通信路２２で転送されているか否かを判断する。

フローが第１通信路２１及び第２通信路２２で転送されている場合（オペレーションＩＡ：Ｙ）に動作はオペレーションＩＢへ進む。フローが第１通信路２１及び第２通信路２２で転送されていない場合（オペレーションＩＡ：Ｎ）に動作はオペレーションＩＣへ進む。

オペレーションＩＢにおいてアドレス変換サービス制御部９５は、移動局３１＃１のアドレス変換装置経由通信情報をＨＯ手順メッセージに付加して、ＨＯ先Ｓ−ＧＷ１１＃ｂへ送信する。その後に動作はオペレーションＩＣへ進む。オペレーションＩＣにおいてコア網サービス制御部９４は、ＨＯ手順を実施する。

図３２は、ＨＯ時のＳ−ＧＷ１１＃ｂの動作の第１例の説明図である。オペレーションＪＡにおいてアドレス変換サービス制御部５５は、ＭＭＥ１３から受信したＨＯ手順メッセージに、移動局３１のアドレス変換装置経由通信情報をＨＯ手順メッセージが付加されているか否かを判断する。アドレス変換装置経由通信情報をＨＯ手順メッセージが付加されている場合（オペレーションＪＡ：Ｙ）に動作はオペレーションＪＢへ進む。アドレス変換装置経由通信情報をＨＯ手順メッセージが付加されていない場合（オペレーションＪＡ：Ｎ）に動作はオペレーションＪＤへ進む。

オペレーションＪＢにおいてアドレス変換サービス制御部５５は、第１通信路設定テーブル１０１に基づき、アドレス変換装置経由通信情報で指定されるアドレス変換装置１４＃ｘとの間に第１通信路２１が設定されているか否かを判断する。第１通信路２１が設定されている場合（オペレーションＪＢ：Ｙ）に動作はオペレーションＪＣへ進む。第１通信路２１が設定されていない場合（オペレーションＪＢ：Ｎ）に動作はオペレーションＪＥへ進む。

オペレーションＪＣにおいてアドレス変換サービス制御部５５は、上り付加フローを、アドレス変換装置１４＃ｘとの間の第１通信路２１＃２で伝送させるための分岐フロー処理テーブル１０３のエントリを作成する。アドレス変換サービス制御部５５は、下り付加フローを、アドレス変換装置１４＃ｘとの間の第１通信路２１＃２で伝送させるための集約フロー処理テーブル１０４のエントリを生成する。

その後、オペレーションＪＤにおいてコア網サービス制御部５３は、ＨＯ手順を実行する。

アドレス変換装置経由通信情報で指定されるアドレス変換装置１４とＧ−ＳＷ１１＃ｂとの間に第１通信路２１が設定されてない場合（オペレーションＪＢ：Ｎ）、付加フローを第１通信路２１で伝送できない。

この場合、オペレーションＪＥにおいてアドレス変換サービス制御部５５は、リソース変更処理を開始する。オペレーションＪＥの後に動作はオペレーションＪＤへ進む。

図３３は、上りパケット受信時のアドレス変換装置１４＃ｘの動作の第２例の説明図である。オペレーションＫＡにおいて通信データ処理部７１は、パケットを受信した第１通信路２１＃２に対応するアドレス変換テーブル１０８を参照する。

オペレーションＫＢにおいて通信データ処理部７１は、受信パケットの移動局３１＃１のアドレスに対応するエントリがアドレス変換テーブル１０８にあるか否かを判断する。対応するエントリがアドレス変換テーブル１０８にある場合（オペレーションＫＢ：Ｙ）に動作はオペレーションＫＣへ進む。対応するエントリがアドレス変換テーブル１０８にない場合（オペレーションＫＢ：Ｎ）に動作はオペレーションＫＤへ進む。

オペレーションＫＣにおいて通信データ処理部７１は、アドレス変換テーブル１０８に従って受信パケットの移動局３１＃１のアドレスを外部アドレスに変換する。通信データ処理部７１は、アドレス変換テーブル１０８に従って受信パケットを第２通信路２２＃ｘで転送する。

オペレーションＫＤにおいて変換テーブル管理部７２は、第１通信路２１＃２と同様にＰ−ＧＷ１２及び外部網４０へ付加フローを転送する第１通信路２１のアドレス変換テーブル１０８のグループを参照する。通信データ処理部７１は、このグループから移動局３１＃１のアドレスのエントリを検出する。エントリを検出された場合（オペレーションＫＤ：Ｙ）に動作はオペレーションＫＥへ進む。エントリを検出されない場合（オペレーションＫＤ：Ｎ）に動作はオペレーションＫＦへ進む。

オペレーションＫＥにおいて変換テーブル管理部７２は、検出されたエントリを、第１通信路２１＃２に対応するアドレス変換テーブル１０８へ移動する。その後に動作はオペレーションＫＣへ進む。一方のオペレーションＫＦでは、通信データ処理部７１は、受信パケットを廃棄する。

＜３．３．通信路変更動作２＞
図３４は、通信路変更動作の第２例の説明図である。この例では、ＨＯ前に第１通信路２１＃１経由で付加フローを転送していたアドレス変換装置１４＃ｘが、ＨＯ後の移動局３１＃１が接続するＳ−ＧＷ１１＃ｂとの間で付加フローを転送しない場合を想定する。

第２通信路２２＃ｘは、Ｐ−ＧＷ１２＃ｂとアドレス変換装置１４＃ｘとの間に設定されている第２通信路である。第２通信路２２＃ｙは、Ｐ−ＧＷ１２＃ｂとアドレス変換装置１４＃ｙとの間に設定されている第２通信路である。第２通信路２２＃ｘ及び２２＃ｙは、Ｐ−ＧＷ１２＃ｂを介して同じ外部網４０＃１に接続される第２通信路である。

第１通信路２１＃１は、Ｓ−ＧＷ１１＃ａとアドレス変換装置１４＃ｘとの間に設定されている第１通信路である。第１通信路２１＃１は、第２通信路２２＃ｘに対応する。第１通信路２１＃２は、Ｓ−ＧＷ１１＃ｂとアドレス変換装置１４＃ｙとの間に設定されている第１通信路である。第１通信路２１＃２は、第２通信路２２＃ｙに対応する。

オペレーションＬＡにおいて移動局３１＃１は、Ｓ−ＧＷ１１＃ａ、第１通信路２１＃１、アドレス変換装置１４＃ｘ、第２通信路２２＃ｘ及びＰＧ−Ｗ１２＃ｂを経由して、ＣＤＮキャッシュサーバ４２＃ｊにアクセスしている。

移動局３１＃１のＨＯにより、移動局３１＃１が接続するＳ−ＧＷがＳ−ＧＷ１１＃ａからＳ−ＧＷ１１＃ｂへ変わると、オペレーションＬＢにおいてＭＭＥ１３は移動局３１＃１のＨＯを検出する。

オペレーションＬＣにおいてＭＭＥ１３は、移動局３１＃１のアドレス変換装置経由通信情報を、ＨＯ先のＳ−ＧＷ１１＃ｂへ送信する。アドレス変換装置経由通信情報で指定されるアドレス変換装置１４＃ｘが、Ｓ−ＧＷ１１＃ｂとの間で付加フローを転送しない場合、オペレーションＬＤにおいてＳ−ＧＷ１１＃ｂはリソース変更処理を開始する。Ｓ−ＧＷ１１＃ｂは、リソース要求を通信路制御装置１５へ送信する。

オペレーションＬＥにおいて通信路制御装置１５は、リソース要求に応じて付加フローを転送するアドレス変換装置１４＃ｙを選択する。オペレーションＬＦにおいて通信路制御装置１５は、アドレス変換装置１４＃ｘに変換情報引継ぎ指示を送信する。オペレーションＬＧにおいてアドレス変換装置１４＃ｘは、移動局３１＃１に割り当てた外部アドレスを通信路制御装置１５へ送信する。

オペレーションＬＨにおいて通信路制御装置１５は、移動局３１＃１の外部アドレスをＰ−ＧＷ１２＃ｂに通知する。通信路制御装置１５は、外部網４０＃１との通信フローを伝送するアドレス変換装置１４＃ｙとＰ−ＧＷ１２＃ｂとの間の第２通信路２２＃ｙをＰ−ＧＷ１２＃ｂに通知する。

オペレーションＬＩにおいてＰ−ＧＷ１２＃ｂは、下り付加フローの転送先を第２通信路２２＃ｙに個別に指定するエントリを、下り転送テーブル１１１に生成する。

オペレーションＬＪにおいて通信路制御装置１５は、アドレス変換装置１４＃ｙに、移動局３１＃１のアドレスと移動局３１＃１の外部アドレスを通知する。アドレス変換装置１４＃ｙは、第１通信路２１＃２において移動局３１＃１の上り付加フローのパケットを初めて受信した場合に、通信路制御装置１５から受信した外部アドレスをアドレス変換テーブル１０８に登録する。

オペレーションＬＫにおいて通信路制御装置１５は、リソース要求に対する要求受付応答をＳ−ＧＷ１１＃ｂに送信する。オペレーションＬＬにおいてＳ−ＧＷ１１＃ｂは、要求受付応答で通知されたアドレス変換装置１４＃ｙに応じて、付加フローを第１通信路２１＃２で転送するためのフロー処理情報を設定する。

通信路変更の第２例の場合における個々の構成要素の動作を説明する。図３５は、リソース変更処理におけるＳ−ＧＷ１１＃ｂの動作の一例の説明図である。オペレーションＭＡにおいてアドレス変換サービス制御部５５は、リソース要求を通信路制御装置１５へ送信する。

オペレーションＭＢにおいてアドレス変換サービス制御部５５は、リソース要求に対する応答を受信したか否かを判断する。応答を受信した場合（オペレーションＭＢ：Ｙ）に動作はオペレーションＭＣへ進む。応答を受信しない場合（オペレーションＭＢ：Ｎ）に動作はオペレーションＭＢへ戻る。

オペレーションＭＣにおいてアドレス変換サービス制御部５５は、受信した応答が要求受付応答であるか否かを判断する。応答が要求受付応答である場合（オペレーションＭＣ：Ｙ）に動作はオペレーションＭＤへ進む。応答が要求拒否応答である場合（オペレーションＭＣ：Ｎ）にリソース変更処理が終了する。

オペレーションＭＤにおいてアドレス変換サービス制御部５５は、要求受付応答で指定されたアドレス変換装置１４＃ｙとの間の第１通信路２１＃２で付加フローを転送するためのフロー処理情報を設定する。オペレーションＭＥにおいてアドレス変換装置経由通信情報をＭＭＥ１３に送信する。

図３６は、リソース変更処理における通信路制御装置１５の動作の第１例の説明図である。オペレーションＮＡにおいてアドレス変換装置リソース管理部６２は、付加フローを経由するアドレス変換装置１４があるか否かを判断する。付加フローを経由するアドレス変換装置１４がある場合（オペレーションＮＡ：Ｙ）に動作はオペレーションＮＢへ進む。付加フローを経由するアドレス変換装置１４がない場合（オペレーションＮＡ：Ｎ）に動作はオペレーションＮＨへ進む。

付加フローを経由するアドレス変換装置１４が複数存在する場合に、オペレーションＮＢにおいてアドレス変換装置リソース管理部６２は所定の選択基準に従っていずれかを選択する。

オペレーションＮＣにおいてアドレス変換装置リソース管理部６２は、アドレス変換装置１４＃ｘに変換情報引継ぎ指示を送信する。オペレーションＮＤにおいてアドレス変換装置リソース管理部６２は、アドレス変換装置１４＃ｘが移動局３１＃１に割り当てた外部アドレスを、アドレス変換装置１４＃ｘから受信する。

オペレーションＮＥにおいてアドレス変換装置リソース管理部６２は、移動局３１＃１の外部アドレスと、第２通信路２２＃ｙをＰ−ＧＷ１２＃ｂに通知する。オペレーションＮＦにおいてアドレス変換装置リソース管理部６２は、移動局３１＃１のアドレス及び外部アドレスを、オペレーションＮＢで選択されるアドレス変換装置１４＃ｙへ送信する。

オペレーションＮＧにおいてアドレス変換装置リソース管理部６２は、要求受付応答をＳ−ＧＷ１１＃ｂへ送信する。要求受付応答は、選択されたアドレス変換装置１４＃ｙを指定する情報を含む。一方でオペレーションＮＨにおいてアドレス変換装置リソース管理部６２は、要求拒否応答をＳ−ＧＷ１１＃ｂへ送信する。

図３７は、リソース変更処理におけるアドレス変換装置１４＃ｘの動作の一例の説明図である。変換情報引継ぎ指示を受信すると、オペレーションＯＡにおいてアドレス変換サービス制御部７５は、変換情報引継ぎ指示で指定された移動局３１＃１のアドレスのエントリを、アドレス変換テーブル１０８から検出する。アドレス変換サービス制御部７５は、検出したエントリに格納される移動局３１＃１の外部アドレスを通信路制御装置１５へ送信する。

オペレーションＯＢにおいて変換テーブル管理部７２は、オペレーションＯＡで検出されたエントリを無効化する。オペレーションＯＣにおいて変換テーブル管理部７２は、所定の待機時間を計時するタイマを起動する。

オペレーションＯＤにおいて変換テーブル管理部７２は、タイマが満了したか否かを判断する。タイマが満了しない場合（オペレーションＯＤ：Ｙ）に動作はオペレーションＯＤへ戻る。タイマが満了した場合（オペレーションＯＤ：Ｎ）に動作はオペレーションＯＥへ戻る。オペレーションＯＥにおいて変換テーブル管理部７２は、無効化したエントリを所定の削除リストに記憶する。削除リストの登録数が所定数を超えると、削除リストに登録されたエントリは消去される。

図３８は、リソース変更処理におけるＰ−ＧＷ１２＃ｂの動作の第１例の説明図である。オペレーションＰＡにおいてコア網内アドレス変換機構経路管理部８５は、通信路制御装置１５から、移動局３１＃１の外部アドレスと第２通信路２２＃ｙの通知を受信する。

オペレーションＰＢにおいてコア網内アドレス変換機構経路管理部８５は、下り転送テーブル１１１により指定される下り付加フローの転送先を、第２通信路２２＃ｙへ変更する。

図３９は、リソース変更処理におけるＰ−ＧＷ１２＃ｂの動作の第２例の説明図である。この例では、Ｐ−ＧＷ１２＃ｂは、第２通信路２２＃ｙで伝送される移動局３１＃１の上りパケットの検出によって下り転送テーブル１１１にエントリを生成する。

オペレーションＱＡにおいて通信データ処理部８１は、第２通信路２２で上りパケットを検出すると、コア網内アドレス変換機構経路管理部８５は、第２通信路２２について上り転送テーブル１１２で定められたアドレス帯域を参照する。コア網内アドレス変換機構経路管理部８５は、検出されるパケットの外部アドレスが、アドレス帯域内のアドレスであるか否かを判断する。外部アドレスがアドレス帯域内である場合（オペレーションＱＡ：Ｙ）に動作はオペレーションＱＣへ進む。外部アドレスがアドレス帯域内でない場合（オペレーションＱＡ：Ｎ）に動作はオペレーションＱＢへ進む。

オペレーションＱＢにおいてコア網内アドレス変換機構経路管理部８５は、下り転送テーブル１１１により指定される下り付加フローの転送先を、第２通信路２２＃ｙへ変更する。その後に動作はオペレーションＱＣへ進む。オペレーションＱＣにおいて通信データ処理部８１は、上りパケットを外部網４０＃１へ送信する。

＜３．４．通信路変更動作３＞
図４０及び図４１は、通信路変更動作の第３例の説明図である。上記第２例と同様に、ＨＯ前に第１通信路２１＃１経由で付加フローを転送していたアドレス変換装置１４＃ｘが、ＨＯ後の移動局３１＃１が接続するＳ−ＧＷ１１＃ｂとの間で付加フローを転送しない場合を想定する。

本例の通信路制御装置１５は、アドレス変換装置１４＃ｘから移動局３１＃１の外部アドレスを受信しなくてもよい。アドレス変換装置１４は、第１通信路２１についてそれぞれ対応付けられた所定の算出方法に基づいて、移動局３１＃１に割り当てる外部アドレスを算出する。通信路制御装置１５と新たに付加フローを転送するアドレス変換装置１４＃ｙは、同じ算出方法を使って、アドレス変換装置１４＃ｘが割り当てていた外部アドレスと同じアドレスを算出する。通信路制御装置１５とアドレス変換装置１４との間のアドレスの送受信を省略することで通信路変更のための信号量を低減することができる。

第２通信路２２＃ｘは、Ｐ−ＧＷ１２＃ｂとアドレス変換装置１４＃ｘとの間に設定されている第２通信路である。第２通信路２２＃ｙ及び２２＃ｚは、Ｐ−ＧＷ１２＃ｂとアドレス変換装置１４＃ｙとの間に設定されている第２通信路である。第２通信路２２＃ｘ、２２＃ｙ及び２２＃ｚは、Ｐ−ＧＷ１２＃ｂを介して同じ外部網４０＃１に接続される第２通信路である。

第１通信路２１＃１は、Ｓ−ＧＷ１１＃ａとアドレス変換装置１４＃ｘとの間に設定されている第１通信路である。第１通信路２１＃１は、第２通信路２２＃ｘに対応する。第１通信路２１＃２及び２１＃３は、Ｓ−ＧＷ１１＃ｂとアドレス変換装置１４＃ｙとの間に設定されている第１通信路である。第１通信路２１＃２及び２１＃３は、第２通信路２２＃ｙ及び２２＃ｚにそれぞれ対応する。

オペレーションＲＡ〜ＲＤまでの動作は、図３４を参照して説明したオペレーションＬＡ〜ＬＤまでの動作と同様である。オペレーションＲＥにおいて通信路制御装置１５は、第１通信路２１＃１に対応する算出方法を特定する。

例えば算出方法は、第２通信路設定テーブル１０７で定めてもよい。図４２は、第２通信路設定テーブル１０７の第２例の説明図である。第２通信路設定テーブル１０７の第１テーブルは、情報要素「算出方法識別子」を備える。

情報要素「算出方法識別子」は、Ｓ−ＧＷ１１、Ｐ−ＧＷ１２、外部網４０及びアドレス変換装置１４の組み合わせに対応する第１通信路２１毎に指定される算出方法の識別子である。

図４２の例では、Ｓ−ＧＷ識別子「ｓｇｗｉｄ１」、Ｐ−ＧＷ識別子「ｐｇｗｉｄ１」、外部網識別子「ｅｉｄ」及びアドレス変換装置リスト番号「ｎｌ１」の組み合わせに、特定の第１通信路２１が対応する。この第１通信路２１に対して、算出方法識別子「ｃ１」で識別される算出方法が指定される。

なお、算出方法識別子は、外部アドレスを算出するために使用される算出方法と、この算出方法による外部アドレスを使用する場合の使用条件を識別してよい。例えば、算出方法は、移動局３１の内部アドレスの関数により外部アドレスを算出してよい。使用条件は、例えば、アドレス変換装置１４のアドレス変換テーブル１０８の使用率に関する条件であってよい。例えば、アドレス変換テーブル１０８の使用率が所定閾値未満の場合にアドレス変換装置１４が算出した外部アドレスが使用されてよい。

アドレス変換装置１４が、パケットの通信ポートを複数備え、各々に個別のアドレス変換装置識別子が割り当てられる場合に、ポート毎に算出方法識別子が指定されてもよい。通信路制御装置１５は、算出方法識別子を記憶するための第１算出方法指定テーブル１１５を備えてもよい。図４３は、第１算出方法指定テーブル１１５の一例の説明図である。

第１算出方法指定テーブル１１５は、情報要素「アドレス変換装置識別子」と「算出方法識別子」を備える。算出方法識別子は、アドレス変換装置識別子毎に外部アドレス算出方法と使用条件を識別する。図４３の例では、アドレス変換装置識別子「ｎｉｄ１」で識別されるポートに接続される第１通信路２１に対して、算出方法識別子「ｃ１」で識別される算出方法が指定される。

図４０及び図４１を参照する。本実施例では、Ｓ−ＧＷ１１＃ｂとアドレス変換装置１４＃ｙとを接続する第１通信路２１＃２及び２１＃３のうち、第１通信路２１＃３に対して指定された算出方法が第１通信路２１＃１に対して指定された算出方法と同じ場合を想定する。

オペレーションＲＦにおいて通信路制御装置１５は、付加フローを転送するアドレス変換装置１４＃ｙを選択する。このとき通信路制御装置１５は、リソース要求で指定されたＳ−ＧＷ１１＃ｂ、Ｐ−ＧＷ１２＃ｂ及び外部網４０＃１の識別子を全て含むアドレス変換装置１４のエントリを第２通信路設定テーブル１０７から抽出する。

通信路制御装置１５は、抽出されたアドレス変換装置１４のうち第１算出方法指定テーブル１１５により第１通信路２１＃１と同じ算出方法が指定される第１通信路２１＃３が設けられたアドレス変換装置１４＃ｙを選ぶ。

オペレーションＲＧ及びＲＨの動作は、図３４のオペレーションＬＨ及びＬＩの動作と同様である。なお、第２実施例と同様にＰ−ＧＷ１２＃ｂは、第２通信路２２で伝送される移動局３１＃１の上りパケットの検出によって下り転送テーブル１１１にエントリを生成してもよい。

オペレーションＲＩにおいて、通信路制御装置１５はリソース要求に対する要求受付応答をＳ−ＧＷ１１＃ｂに送信する。要求受付応答は、アドレス変換装置１４＃ｙを指定する情報として、アドレス変換装置識別子を含んでいてよい。Ｓ−ＧＷ１１＃ｂは、アドレス変換装置識別子に基づき、付加フローを転送する第１通信路として第１通信路２１＃３を選択する。オペレーションＲＪにおいてＳ−ＧＷ１１＃ｂは、通知されたアドレス変換装置識別子に応じて、付加フローを第１通信路２１＃３で転送するためのフロー処理情報を設定する。

オペレーションＲＫにおいてオペレーションＡＩにおいて移動局３１＃１からＣＤＮキャッシュサーバ４２＃ｊへ送信されるパケットは、第１通信路２１＃３を経由してアドレス変換装置１４＃ｙへ転送される。

オペレーションＲＬにおいてアドレス変換装置１４＃ｙは、第１通信路２１＃３において、付加フローのパケットを最初に検出する。アドレス変換装置１４＃ｙは、第１通信路２１＃３に第１通信路２１＃３に対応付けられた算出方法に基づいて、移動局３１＃１の外部アドレスを算出する。

アドレス変換装置１４＃ｙは、第１通信路２１毎に指定された算出方法を記憶するための第２算出方法指定テーブル１１６を備えてもよい。図４４は、第２算出方法指定テーブル１１６の一例の説明図である。第２算出方法指定テーブル１１６は情報要素「上り第１通信路識別子」と「算出方法識別子」を備える。上り第１通信路識別子は、第１通信路２１を識別する。算出方法識別子は、第１通信路２１毎に外部アドレス算出方法と使用条件を識別する。図４４の例では、上り第１通信路識別子「ｒｕ１ｉｄ１」で識別される第１通信路２１に対して算出方法識別子「ｃ１」で識別される算出方法が指定される。第２算出方法指定テーブル１１６は、変換テーブル管理部７２に格納されてよい。

アドレス変換装置１４＃ｙは、算出した外部アドレスをアドレス変換テーブル１０８に登録する。オペレーションＲＭにおいてこのパケットは、第１通信路２１＃３に対応する第２通信路２２＃ｚを経由してＰ−ＧＷ１２＃ｂへ転送され、Ｐ−ＧＷ１２＃ｂを経由してＣＤＮキャッシュサーバ４２＃ｊへ転送される。

通信路変更の第３例の場合における個々の構成要素の動作を説明する。図４５は、リソース変更処理における通信路制御装置１５の動作の第２例の説明図である。

オペレーションＳＡにおいてアドレス変換装置リソース管理部６２は、ＨＯ前の付加フローを伝送する第１通信路２１＃１に対応する算出方法を特定する。アドレス変換装置リソース管理部６２は、第２通信路設定テーブル１０７及び／又は第１算出方法指定テーブル１１５により第１通信路２１＃１に対応付けられる算出方法及びその使用条件を特定する。

オペレーションＳＢにおいてアドレス変換装置リソース管理部６２は、付加フローを経由するアドレス変換装置１４があるか否かを判断する。アドレス変換装置リソース管理部６２は、リソース要求で指定されたＳ−ＧＷ１１＃ｂ、Ｐ−ＧＷ１２＃ｂ及び外部網４０＃１の識別子を全て含むアドレス変換装置１４のエントリを第２通信路設定テーブル１０７から抽出する。

アドレス変換装置リソース管理部６２は、オペレーションＳＡで特定した算出方法の使用条件が満たされるか否かを判断する。使用条件は、例えば、第１通信路２１＃１が設けられたアドレス変換装置１４＃ｘのアドレス変換テーブル１０８の使用率に関する条件であってよい。例えば、使用率が所定閾値未満の場合に使用条件が満たされてよい。使用率が閾値以上の場合に、新たに使用する外部アドレスを計算で求めずリソース管理テーブル１１０から選ぶことにより外部アドレスの利用効率を向上する。

使用条件が満たされる場合、アドレス変換装置リソース管理部６２は第２通信路設定テーブル１０７及び／又は第１算出方法指定テーブル１１５を参照する。アドレス変換装置リソース管理部６２は、抽出したアドレス変換装置１４のうち、オペレーションＳＡで特定した算出方法と同じ算出方法が指定される第１通信路２１＃３が設けられたアドレス変換装置１４＃ｙをさらに抽出する。

オペレーションＳＣ及びＳＤの動作は、図３６のオペレーションＮＢ及びＮＥの動作と同様である。オペレーションＳＥにおいてアドレス変換装置リソース管理部６２は、要求受付応答をＳ−ＧＷ１１＃ｂへ送信する。要求受付応答は、選択されたアドレス変換装置１４＃ｙを指定する情報として、第１通信路２１＃３を特定するアドレス変換装置識別子を含んでいてよい。一方でオペレーションＳＤにおいてアドレス変換装置リソース管理部６２は、要求拒否応答をＳ−ＧＷ１１＃ｂへ送信する。

図４６は、上りパケット受信時のアドレス変換装置１４の動作の第２例の説明図である。オペレーションＴＡにおいて通信データ処理部７１は、パケットを受信した第１通信路２１＃３に対応するアドレス変換テーブル１０８を参照する。

オペレーションＴＢにおいて通信データ処理部７１は、受信パケットの移動局３１＃１のアドレスに対応するエントリがアドレス変換テーブル１０８にあるか否かを判断する。対応するエントリがアドレス変換テーブル１０８にある場合（オペレーションＴＢ：Ｙ）に動作はオペレーションＴＣへ進む。対応するエントリがアドレス変換テーブル１０８にない場合（オペレーションＴＢ：Ｎ）に動作はオペレーションＴＤへ進む。

オペレーションＴＣにおいて通信データ処理部７１は、アドレス変換テーブル１０８に従って受信パケットの移動局３１＃１のアドレスを外部アドレスに変換する。通信データ処理部７１は、アドレス変換テーブル１０８に従って受信パケットを第２通信路２２＃ｚで転送する。

オペレーションＴＤにおいて変換テーブル管理部７２は、第１通信路２１＃３について定められた外部アドレスの算出方法の使用条件が満たされるか否かを判断する。使用条件は、例えば、第１通信路２１＃３が設けられたアドレス変換装置１４＃ｙのアドレス変換テーブル１０８の使用率に関する条件であってよい。例えば、使用率が所定閾値未満の場合に使用条件が満たされてよい。使用条件が満たされる場合（オペレーションＴＤ：Ｙ）に動作はオペレーションＴＥへ進む。使用条件が満たされない場合（オペレーションＴＤ：Ｎ）に動作はオペレーションＴＦへ進む。

オペレーションＴＥにおいて変換テーブル管理部７２は、第１通信路２１＃３について定められた算出方法に従い、移動局３１＃１の内部アドレスに応じた外部アドレスを算出する。変換テーブル管理部７２は、受信パケットのアドレスを、算出した外部アドレスに変換するエントリを、第１通信路２１＃３に対応するアドレス変換テーブル１０８に生成する。変換テーブル管理部７２は、このエントリに第２通信路２２＃ｚを登録する。その後、動作はオペレーションＴＣへ進む。

オペレーションＴＦにおいて変換テーブル管理部７２は、リソース管理テーブル１１０内の第１通信路２１＃３用の未使用リソースから外部アドレスを取得する。受信パケットのアドレスを、リソース管理テーブル１１０から取得した外部アドレスへ変換するエントリを、第１通信路２１＃３に対応するアドレス変換テーブル１０８に生成する。変換テーブル管理部７２は、このエントリに第２通信路２２＃ｚを登録する。その後、動作はオペレーションＴＣへ進む。

以上の説明において、図２、図９、図１１、図１５及び図１９の機能構成図は、本明細書において説明される機能に関係する構成を中心に示している。Ｓ−ＧＷ、通信路制御装置、アドレス変換装置、Ｐ−ＧＷ及びＭＭＥは、図示の構成要素以外の他の構成要素を含んでいてよい。図２１〜図４１、図４５及び図４６を参照して説明する一連の動作は複数の手順を含む方法と解釈してもよい。この場合に「オペレーション」を「ステップ」と読み替えてもよい。

＜４．実施例の効果＞
本実施例によれば、デフォルトＰ−ＧＷ１２＃ａ以外のＰ−ＧＷ１２＃ｂを経由する通信路で付加フローを転送する際の、Ｐ−ＧＷ１２の通信路の設定処理及びＩＰアドレスの割り当て処理を省略することができる。また、これらの処理の省略により通信遅延を回避することができる。

また、付加フロー用に新たにＰ−ＧＷ１２〜Ｓ−ＧＷ１１間に通信路を設定する場合と比べ、Ｐ−ＧＷ１２で管理する経路情報量を少なくすることができる。

＜５．ハードウエア構成＞
以下、通信システム１の各構成要素のハードウエア構成例を説明する。図４７は、Ｓ−ＧＷ１１のハードウエア構成の一例の説明図である。Ｓ−ＧＷ１１は、プロセッサ２００と、記憶装置２０１と、ネットワークインタフェース回路２０２を備える。以下の説明及び添付図面においてネットワークインタフェースを「ＮＩＦ」と表記することがある。

記憶装置２０１は、コンピュータプログラムやデータを記憶するための、不揮発性メモリや、読み出し専用メモリ（ROM: Read Only Memory）やランダムアクセスメモリ（RAM: Random Access Memory）、フラッシュメモリ等を含んでいてよい。プロセッサ２００は、記憶装置２０１に格納されたコンピュータプログラムに従いＳ−ＧＷ１１の動作制御を行う。ＮＩＦ回路２０２は、固定通信回線を経由する通信のため物理層、データリンク層及びネットワーク層の処理を行う電子的な回路を備える。

図２に示すネットワーク通信部５０の上記動作は、ＮＩＦ回路２０２によって実行されてよい。通信データ処理部５１、ベアラ制御部５２、コア網サービス制御部５３、代替／新規通信路設定管理部５４、アドレス変換サービス制御部５５の上記動作は、プロセッサ２００によって実行されてよい。

図４８は、通信路制御装置１５のハードウエア構成の一例の説明図である。通信路制御装置１５は、プロセッサ２１０と、記憶装置２１１と、ＮＩＦ回路２１２を備える。

記憶装置２１１は、コンピュータプログラムやデータを記憶するための、不揮発性メモリや、読み出し専用メモリやランダムアクセスメモリ、フラッシュメモリ等を含んでいてよい。プロセッサ２１０は、記憶装置２１１に格納されたコンピュータプログラムに従い通信路制御装置１５の動作制御を行う。ＮＩＦ回路２１２は、固定通信回線を経由する通信のため物理層、データリンク層及びネットワーク層の処理を行う電子的な回路を備える。

図９に示すネットワーク通信部６０の上記動作は、ＮＩＦ回路２１２によって実行されてよい。通信設定シグナリング処理部６１及びアドレス変換装置リソース管理部６２の上記動作は、プロセッサ２１０によって実行されてよい。

図４９は、アドレス変換装置１４のハードウエア構成の一例の説明図である。アドレス変換装置１４は、プロセッサ２２０と、記憶装置２２１と、ＮＩＦ回路２２２を備える。

記憶装置２２１は、コンピュータプログラムやデータを記憶するための、不揮発性メモリや、読み出し専用メモリやランダムアクセスメモリ、フラッシュメモリ等を含んでいてよい。プロセッサ２２０は、記憶装置２２１に格納されたコンピュータプログラムに従いアドレス変換装置１４の動作制御を行う。ＮＩＦ回路２２２は、固定通信回線を経由する通信のため物理層、データリンク層及びネットワーク層の処理を行う電子的な回路を備える。

図１１に示すネットワーク通信部７０の上記動作は、ＮＩＦ回路２２２によって実行されてよい。通信データ処理部７１、変換テーブル管理部７２及びアドレス変換サービス制御部７５の上記動作は、プロセッサ２２０によって実行されてよい。

図５０は、Ｐ−ＧＷ１２のハードウエア構成の一例の説明図である。Ｐ−ＧＷ１２は、プロセッサ２３０と、記憶装置２３１と、ＮＩＦ回路２３２を備える。

記憶装置２３１は、コンピュータプログラムやデータを記憶するための、不揮発性メモリや、読み出し専用メモリやランダムアクセスメモリ、フラッシュメモリ等を含んでいてよい。プロセッサ２３０は、記憶装置２３１に格納されたコンピュータプログラムに従いＰ−ＧＷ１２の動作制御を行う。ＮＩＦ回路２３２は、固定通信回線を経由する通信のため物理層、データリンク層及びネットワーク層の処理を行う電子的な回路を備える。

図１５に示すネットワーク通信部８０の上記動作は、ＮＩＦ回路２３２によって実行されてよい。通信データ処理部８１と、ベアラ制御部８２と、コア網サービス制御部８３と、フロー管理部８４及びコア網内アドレス変換機構経路管理部８５の上記動作は、プロセッサ２３０によって実行されてよい。

図５１は、ＭＭＥ１３のハードウエア構成の一例の説明図である。ＭＭＥ１３は、プロセッサ２４０と、記憶装置２４１と、ＮＩＦ回路２４２を備える。

記憶装置２４１は、コンピュータプログラムやデータを記憶するための、不揮発性メモリや、読み出し専用メモリやランダムアクセスメモリ、フラッシュメモリ等を含んでいてよい。プロセッサ２４０は、記憶装置２４１に格納されたコンピュータプログラムに従いＭＭＥ１３の動作制御を行う。ＮＩＦ回路２４２は、固定通信回線を経由する通信のため物理層、データリンク層及びネットワーク層の処理を行う電子的な回路を備える。

図１９に示すネットワーク通信部９０の上記動作は、ＮＩＦ回路２３２によって実行されてよい。通信データ処理部９１、ベアラ制御部９２、無線網サービス制御部９３、コア網サービス制御部９４及びアドレス変換サービス制御部９５の上記動作は、プロセッサ２４０によって実行されてよい。

なお、図４７〜図５１に示すハードウエア構成は実施例の説明のための例示にすぎない。上述の動作を実行するものであれば、本明細書に記載されるＳ−ＧＷ、通信路制御装置、アドレス変換装置、Ｐ−ＧＷ及びＭＭＥは他のどのようなハードウエア構成を採用してもよい。

＜６．他のネットワーク構成＞
図５２は、通信システムの構成の第２例の説明図である。通信ネットワーク１０は、経路計算及び受信パケットの処理を定義する所定の制御装置と、制御装置の従ってパケットを転送するスイッチ装置とを含む。このような制御装置の一例は、ＯＮＦ（Open Networking Foundation）により標準化が進められているOpenflowプロトコルを実行するＯＰＣ（Openflow Controller）であってよい。スイッチ装置の一例は、Openflowプロトコルを実行するＯＰＳ（Openflow Switch）であってよい。

以下の説明では、通信ネットワーク１０が、ＯＰＣ及びＯＰＳによってパケットが転送されるネットワークである場合の例示を使用する。但し、この例示は、本明細書に記載される通信システムが、Openflowプロトコルに準拠する通信システムのみに限定して適用されることを意図するものではない。本明細書に記載される通信システムは、通信ネットワークに設けられパケット転送を行うスイッチ装置が、経路計算及び受信パケットの処理を定義する制御装置の指示に従って動作するシステムに広く適用可能である。

通信ネットワーク１０は、無線アクセスネットワーク３０と通信ネットワーク１０を接続するノード装置としてＯＰＳ１６＃１〜１６＃ｋを備える。通信ネットワーク１０は、外部網４０＃１、４０＃２…と通信ネットワーク１０を接続するノード装置としてのＯＰＳ１７＃１〜１７＃ｍを備える。通信ネットワーク１０は、ＯＰＣ１８を備える。

なお、以下の説明において、ＯＰＳ１６＃１〜１６＃ｋを総称して「ＯＰＳ１６」と表記することがある。また、ＯＰＳ１７＃１〜１７＃ｋを総称して「ＯＰＳ１７」と表記することがある。

通信ネットワーク１０は、ゲートウェイ制御プレーン処理装置１９を備える。以下の説明及び添付図面において、ゲートウェイ制御プレーン処理装置を「Ｓ／Ｐ−ＧＷ−Ｃ」と表記する。Ｓ／Ｐ−ＧＷ−Ｃ１９は、ＭＭＥ１３及び通信路制御装置１５と信号を送受信し、パケット転送に用いる制御テーブルを設定するＳ−ＧＷ及びＰ−ＧＷの制御プレーンの処理を実行する。

Ｓ／Ｐ−ＧＷ−Ｃ１９は、図２のＳ−ＧＷ１１の代替／新規通信路設定管理部５４の経路の検索処理と同様の動作によって、ＯＰＳ１６とＣＤＮキャッシュサーバ４２との間の経路の検索処理を行う。ＯＰＳ１６は、移動局３１から、ＣＤＮキャッシュサーバ４２のアドレスを照会するＤＮＳ要求を受信すると、ＤＮＳ要求をＳ／Ｐ−ＧＷ−Ｃ１９に転送する。

Ｓ／Ｐ−ＧＷ−Ｃ１９は、デフォルト通信路を経由するＯＰＳ以外のＯＰＳ１７を経由する経路でＤＮＳ要求を転送することによって、付加フローを経由する新通信路の探索を行う。

Ｓ／Ｐ−ＧＷ−Ｃ１９は、ＯＰＣ１８を経由して、ＯＰＳ１６及び１７のパケット転送に使用する制御テーブルの設定を行う。ＯＰＳ１６及び１７は、受信したパケットの物理層、データリンク層、ネットワーク層及びトランスポート層のヘッダ情報を参照し、ＯＰＣ１８が設定した制御テーブルに従って転送先経路を選択する。

例えばＯＰＳ１６は、図５の分岐フロー処理テーブル１０３、図６の集約フロー処理テーブル１０４及び図７の送信先指定テーブル１０５を保持してよい。分岐フロー処理テーブル１０３、集約フロー処理テーブル１０４及び送信先指定テーブル１０５は、ＯＰＣ１８を経由して、Ｓ／Ｐ−ＧＷ−Ｃ１９が設定する。

例えば図３の第１通信路設定テーブル１０１及び図８のアドレス変換装置テーブル１０６は、Ｓ／Ｐ−ＧＷ−Ｃ１９に保持される。

また、例えばＯＰＳ１７は、図１６の下り転送テーブル１１１及び図１７の上り転送テーブル１１２を保持してよい。下り転送テーブル１１１及び上り転送テーブル１１２は、ＯＰＣ１８を経由して、Ｓ／Ｐ−ＧＷ−Ｃ１９が設定する。

例えば図１８の第３通信路設定テーブル１１３は、Ｓ／Ｐ−ＧＷ−Ｃ１９に保持される。

新たな付加フローに第１通信路２１及び第２通信路を設定する新通信設定動作において、Ｓ／Ｐ−ＧＷ−Ｃ１９は、図２３及び２４を参照して説明した、新通信路設定処理とＭＭＥ１３及び通信路制御装置１５との信号の送受信を行う。Ｓ／Ｐ−ＧＷ−Ｃ１９は、通信路制御装置１５から受信した信号に応じて、ＯＰＳ１６の分岐フロー処理テーブル１０３、集約フロー処理テーブル１０４及び送信先指定テーブル１０５を設定する。

移動局３１のＨＯにより通信路変更動作において、ＭＭＥ１３は、図３１を参照して説明したＨＯ手順メッセージをＳ／Ｐ−ＧＷ−Ｃ１９へ送信する。ＨＯ手順によって構築及び解放されるＯＰＳ１６及び基地局間の通信路は、Ｓ／Ｐ−ＧＷ−Ｃ１９からＯＰＣ１８を経由して、当該通信路を収容するＯＰＳ１６に設定される。

Ｓ／Ｐ−ＧＷ−Ｃ１９は、図３２及び図３５を参照して説明したＳ−ＧＷ１１の動作のうち、ＭＭＥ１３及び通信路制御装置１５との信号の送受信を行う。Ｓ／Ｐ−ＧＷ−Ｃ１９は、通信路制御装置１５から受信した信号に応じて、ＯＰＳ１６の分岐フロー処理テーブル１０３、集約フロー処理テーブル１０４及び送信先指定テーブル１０５を設定する。

Ｓ／Ｐ−ＧＷ−Ｃ１９は、図３８を参照して説明したＰ−ＧＷ１２の動作のうち、通信路制御装置１５との信号の送受信を行う。Ｓ／Ｐ−ＧＷ−Ｃ１９は、通信路制御装置１５から受信した信号に応じて、ＯＰＳ１７の下り転送テーブル１１１を設定する。

図３９を参照して説明したＰ−ＧＷ１２の動作において、ＯＰＳ１７は、上り受信パケットに対応する上り転送テーブル１１２のエントリがない場合に、Openflowプロトコルに従って、受信パケットをＯＰＣ１８へ転送する。ＯＰＳ１８はそのパケット情報をＳ／Ｐ−ＧＷ−Ｃ１９に通知する。

Ｓ／Ｐ−ＧＷ−Ｃ１９は、ヘッダ情報と第３通信路設定テーブル１１３に従って下り付加フローの転送先の下り方向の第２通信路２２を決定する。Ｓ／Ｐ−ＧＷ−Ｃ１９は、決定した第２通信路２２を下り付加フローの転送先に指定する下り転送テーブル１１１の設定をＯＰＳ１７に指示する。

本実施例によれば、アドレス変換装置１４を経由する経路制御と、それ以外の基地局装置からＰ−ＧＷまでの間の経路制御とを同じプロトコルで統合的に処理することができ、通信システム１の管理が容易になる。

１ 通信システム
１１、１１＃１〜１１＃ｋ Ｓ−ＧＷ
１２、１２＃１〜１２＃ｍ Ｐ−ＧＷ
１３ ＭＭＥ
１４、１４＃１〜１４＃ｎ アドレス変換装置
１５ 通信路制御装置
１６、１６＃１〜１６＃ｋ、１７、１７＃１〜１７＃ｍ ＯＰＳ
１８ ＯＰＣ
１９ Ｓ／Ｐ−ＧＷ−Ｃ
２１ 第１通信路
２２ 第２通信路
３１、３１＃１〜３１＃ｐ 移動局

Claims (9)

1. 基地局装置が設けられた第１ネットワークを第２ネットワークに接続する複数の第１ノード装置と前記第２ネットワークの複数のアドレス変換装置との間に設定される複数の第１通信路、及び前記第１ネットワーク及び前記第２ネットワークと異なる第３ネットワークを前記第２ネットワークに接続する複数の第２ノード装置と前記複数のアドレス変換装置との間に設定される複数の第２通信路を組み合わせた設定を記憶する設定記憶部と、
   前記複数の第１ノード装置のいずれかと前記複数の第２ノード装置のいずれかを前記複数の第１通信路のいずれか及び前記複数の第２通信路のいずれかを経由して中継する、前記複数のアドレス変換装置のいずれかを選択するアドレス変換装置選択部と、
   を備えることを特徴とする通信路制御装置。
2. 前記複数のアドレス変換装置の中の第１アドレス変換装置を経由する通信を行う移動局装置のパケットを、前記複数のアドレス変換装置の中の第１アドレス変換装置以外の第２アドレス変換装置を経由して転送する場合に、前記第１アドレス変換装置が割り当てた前記移動局装置のアドレス情報を取得するアドレス情報取得部と、
   前記アドレス情報を前記第２アドレス変換装置へ送信するアドレス情報送信部と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の通信路制御装置。
3. 前記第１通信路に各々対応付けられたアドレス計算方法を記憶する計算方法記憶部と、
   前記複数の第１通信路のうち、前記複数のアドレス変換装置の中の第１アドレス変換装置と前記複数の第１ノード装置のいずれかとの間で移動局装置の通信を経由するいずれかの通信路に対応付けられたアドレス計算方法を特定する計算方法特定部と、を備え、
   前記アドレス変換装置選択部は、特定された前記アドレス計算方法と同じ計算方法に対応付けられた、前記複数の第１通信路のうち前記いずれかの通信路以外の通信路が前記複数の第１ノード装置のいずれかとの間に設定される、第１アドレス変換装置以外の第２アドレス変換装置を前記複数のアドレス変換装置から選択する、ことを特徴とする請求項１に記載の通信路制御装置。
4. 前記第２アドレスの決定に前記アドレス計算方法を使用する使用条件を記憶する使用条件記憶部を備え、
   前記アドレス変換装置選択部は、前記使用条件が満たされる場合に、特定された前記アドレス計算方法と同じ計算方法に対応付けられた、前記複数の第１通信路のうち前記いずれかの通信路以外の通信路が前記複数の第１ノード装置のいずれかとの間に設定される、第１アドレス変換装置以外の第２アドレス変換装置を前記複数のアドレス変換装置から選択する、ことを特徴とする請求項３に記載の通信路制御装置。
5. 前記アドレス変換装置選択部は、前記複数の第１ノード装置の前記いずれかとアドレス変換装置との間の転送遅延、アドレス変換装置の負荷及びアドレス変換装置の収容フロー数のいずれかに基づいて、前記複数のアドレス変換装置からアドレス変換装置を選択することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の通信路制御装置。
6. アドレス変換装置であって、
   基地局装置が設けられた第１ネットワークを前記アドレス変換装置が設けられる第２ネットワークに接続する複数の第１ノード装置と前記アドレス変換装置との間に予め設定される複数の第１通信路と、前記第１ネットワーク及び前記第２ネットワークと異なる第３ネットワークを前記第２ネットワークに接続する複数の第２ノード装置と前記複数のアドレス変換装置と間に設定される複数の第２通信路との間でパケットを転送する転送部と、
   前記複数の第１通信路毎に、前記複数の第１通信路を経由するパケットを送信する移動局装置の第１アドレスと、前記第３ネットワーク上の第２アドレスとを対応付けた変換情報を記憶する変換情報記憶部と、
   前記複数の第１通信路の中のいずれかの通信路を経由して受信したパケットの送信元アドレスのエントリが、前記いずれかの通信路の前記変換情報に存在しない場合に、前記いずれかの通信路へ転送されるパケットを送信する前記複数の第２ノード装置のいずれかからのパケットが転送される、前記いずれかの通信路以外の前記第１通信路の前記変換情報から、前記送信元アドレスのエントリを検出する検出部と、
   検出された前記エントリを前記いずれかの通信路の前記変換情報へ移動する変換情報更新部と、
   を備えるアドレス変換装置。
7. 前記第１通信路に各々対応付けられたアドレス計算方法を記憶する計算方法記憶部と、
   前記変換情報により移動局装置の前記第１アドレスに対応付ける第２アドレスを前記計算方法に従って算出するアドレス計算部と、
   を備えることを特徴とする請求項６に記載のアドレス変換装置。
8. 基地局装置が設けられた第１ネットワークを第２ネットワークに接続する複数の第１ノード装置と、
   前記第２ネットワークと異なる第３ネットワークを前記第２ネットワークに接続する複数の第２ノード装置、
   前記第２ネットワークに設けられた複数のアドレス変換装置と、
   前記複数の第１ノード装置と前記複数のアドレス変換装置との間に設定される複数の第１通信路と、
   前記複数の第２ノード装置と前記複数のアドレス変換装置との間に設定される複数の第２通信路と、
   前記複数の第１ノード装置のいずれかと前記複数の第２ノード装置のいずれかを前記複数の第１通信路のいずれか及び前記複数の第２通信路のいずれかを経由して中継する、前記複数のアドレス変換装置のいずれかを選択する通信路制御装置と、
   を備えることを特徴とする通信システム。
9. 基地局装置が設けられた第１ネットワークを第２ネットワークに接続する複数の第１ノード装置と前記第２ネットワークの複数のアドレス変換装置との間に設定される複数の第１通信路、及び前記第１ネットワーク及び前記第２ネットワークと異なる第３ネットワークを前記第２ネットワークに接続する複数の第２ノード装置と前記複数のアドレス変換装置との間に設定される複数の第２通信路を組み合わせた設定を予め設定し、
   前記複数の第１ノード装置のいずれかと前記複数の第２ノード装置のいずれかを前記複数の第１通信路のいずれか及び前記複数の第２通信路のいずれかを経由して中継する、前記複数のアドレス変換装置のいずれかを選択する、
   ことを特徴とする通信路設定方法。

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