WO2006101048A1

WO2006101048A1 - 通信管理装置、通信制御装置および無線通信システム

Info

Publication number: WO2006101048A1
Application number: PCT/JP2006/305396
Authority: WO
Inventors: Satoshi Senga; Hidenori Ishii; Hiroshi Ishida; Takeshi Kanazawa
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2005-03-24
Filing date: 2006-03-17
Publication date: 2006-09-28
Also published as: CN101142837A; JPWO2006101048A1; US8023483B2; US20090052414A1; CN101142837B

Abstract

　３Ｇ認証装置（１０９）は、移動通信網と連携可能なＷＬＡＮに対する移動体の接続要求に応じて、ＷＬＡＮアクセス網から送信される前記接続要求の受信通知を受信するＷＬＡＮ通信部（２０１）と、接続要求の受信通知に基づいて、接続要求の送信元の移動体が移動通信網において受けることができるサービスを示す情報をユーザー情報格納装置から取得するためのＨＳＳ通信部（２０３）と、移動体を識別するユーザー認証ＩＤとＨＳＳ通信部（２０３）にて取得したＩＰアドレスとを関連付けてフィルタ情報を作成するフィルタ設定部（２０６）とを備え、フィルタ設定部２０６にて作成されたフィルタ情報をＷＬＡＮ通信部（２０１）によってＷＬＡＮアクセス網に送信する。これにより、移動通信網とＷＬＡＮのインタワークシステムにおいて、ＷＬＡＮなどのネットワークのトラフィックを低減できる。

Description

明細書

通信管理装置、通信制御装置および無線通信システム

技術分野

[0001] 本発明は、 W— CDMA (Wideband— Code Division Multiple Access)に代表される移動通信網と WLAN (無線 LAN)のような異種網の連携システムに関し、特にパケット通信における伝送制御技術に関する。

背景技術

[0002] 近年、広、エリアで通信可能な携帯電話と、狭!、エリアで高速データ通信が可能な WLANサービスを連携 (インタワーク）させて、補完させるシステムが検討されて!、る。インタワークシステムは、 3GPP (3rd Generation Partnership Project)において、 WLAN経由で移動通信網のパケットサービスにアクセスするシナリオを実現するアーキテクチャなどが規格ィ匕されている。 WLAN経由で移動通信網のパケットサ一ビスにアクセスする要件は、 TS22. 234 ver. 6. 2. 0 "Requirements on 3 GPP system to "Wireless Local Area Network (WLAN) mterworkmg

2004年 9月 27日（第 5章） http：〃 www.3gpp.org/ftp/Specs/htmHnfo/22234.htm に記載され、そのアーキテクチャは TS23. 234 Ver. 6. 3. 0 "3GPP system t o Wireless Local Area Network (WLAN) interworking" 2005年 1月 7曰 (第 6章） http：〃 www.3gpp.org/ftp/Specs/htmHnfo/23234.htmに記載され、その認証方式は TS33. 234 Ver. 6. 3. 0 "Wireless Local Area Network (WLA N) interworking security" 2004年 12月 23日（第 6章） http： //www.3 gpp . org/f tp/Specs/htmHnfo/33234.htmに記載されている。

[0003] 図 9は、従来技術によって構築されたインタワークシステムの構成図を示す図である。端末 901は、移動通信網と WLANの両方にパケットアクセスすることが可能な端末である。

[0004] 端末 901は、 3GPP規格では UE (User Equipment)にあたる。 WLANアクセス網 902は、 IP (Internet Protocol)などによるパケット網であり、 WLANの無線信号を有線網上のパケット信号に変換する。 WLANアクセス網は、 3GPP規格では W LAN AN (Access Network)にあたる。また、 WLANアクセス網 902内の図示しな、DHCPサーバは、アドレス割当動作を行う。

[0005] WLAN中継装置 903は、 WLANアクセス網 902に接続され、 WLANアクセス網 9 02との間で WL ANの制御データ ·ユーザーデータの伝送を行う。 WL AN中継装置 903は、 3GPP規格では WAG (Wireless Access Gateway)にあたる。パケットデータ中継装置 904は WLAN中継装置 903と接続され、パケットデータを公衆パケット網 912に中継する。すなわち、パケットデータ中継装置 904は、公衆パケット網 91 2からのパケットデータを WLANへ中継し、 WLANからのパケットデータを公衆パケット網 912に中継する。パケットデータ中継装置 904は、 3GPP規格では PDG (Pack et Data gateway)にあたる。

[0006] 基地局装置 905は、移動通信網において、端末 901からの無線信号を有線上の信号に相互変換し、伝送する。基地局装置 905は、 3GPP規格では Node Bにあたる。無線網制御装置 906は、基地局装置 905と接続され、移動通信網において無線関係の端末制御、制御データとユーザーデータの伝送を行う。無線網制御装置 906は、 3GPP規格の RNC (Radio Network Controller)にあたる。パケット制御装置 9 07は、無線網制御装置 906に接続され、移動通信網内のパケット伝送制御処理と、パケット伝送に関係する端末 901の状態管理を行う。パケット制御装置 907は、 3GP P規格では SGSN (Serving GPRS Support Node)にあたる。移動網パケット中継装置 908は、パケット制御装置 907と接続され、移動通信網力も公衆パケット網 91 2 (インターネット）へパケットデータを中継する。移動網パケット中継装置 908は、 3G PP規格では GGSN (Gateway GPRS Support Node)にあたる。

[0007] サービスサーバ 914は、移動通信網が提供するサービスを管理するサーバである。

WLANのアクセス力利用する場合は、パケットデータ中継装置 904を介してァクセスされる。 3G認証装置 909は、 WLANアクセス網 902とパケットデータ中継装置 90 4に接続され、端末 901からの認証データやその認証情報の伝達を行う。 3G認証装置 909は、 3GPP規格では AAA Serverにあたる。ユーザー情報格納装置 910は、ユーザーが移動通信網または WLANの通信事業者と契約して、るサービス情報が格納している。ユーザー情報格納装置 910は、パケット制御装置 907と移動網パケット中継装置 908と 3G認証装置 909に接続されている。

[0008] このシステムにおいて、移動通信網と WLANの両方にアクセスできる端末 901を用 V、てパケットアクセスを行って!/、る際に、移動通信網のカバーエリア力 WLANに移動した場合に、通信を継続させる為には、対向ノード 913からの移動透過性を確保する必要があり、このためにホームアドレス管理装置 911を有する。対向ノード 913とは、端末 901がパケット通信を行う相手の端末である。対向ノード 913には、例えば、インターネット上に配置されたサーバ等が含まれる。ホームアドレス管理装置 911は、対向ノード 913からのデータ伝送を中継し、データ伝送先を端末 901の移動先に応じて変更する。また、モパイル IPで端末 901の位置管理を行い、移動先を登録する。

[0009] 以上のシステムにおいて、移動通信網を経由して対向ノード 913とパケット通信中の端末 901が WL ANのエリアに進入した場合に、 WL AN経由のパケット通信に切り替える方式を説明する。

[0010] 図 10は、移動通信網力 WLANへの切り替えの動作を示す図である。端末 901の IPパケット通信は、移動通信網の各ノードとホームアドレス管理装置 911を経由して対向ノード 913に到達する（S80)。移動通信網内での端末 901の IPアドレスは、移動網パケット中継装置 908によって割り当てられる。これをリモート IPアドレスと呼ぶ。ホームアドレス管理装置 911は、端末 901のホーム網におけるアドレスであるホーム I Pアドレスと、端末 901のリモート IPアドレスの組を管理し、対向ノード 913から出力された端末 901のホーム IPアドレス宛ての IPパケットをカプセル化して伝送する。また、ホームアドレス管理装置 911は、端末 901から出力された IPパケットを、逆方向の IP パケットと同様にカプセルィ匕して対向ノード 913に伝送する。

[0011] 移動通信網では、ノード間ごとに IPトンネルが作られ、 IPパケットはカプセルィ匕されて伝送される。移動網パケット中継装置 908とパケット制御装置 907との間、パケット制御装置 907と無線網制御装置 906との間では GTP (GPRS Tunneling Protoc ol)が用いられる。無線網制御装置 906では、 IPパケットが論理チャネルやトランスポートチャネルに適宜変換され、基地局装置 905に IPトランスポートを用いて伝送される。基地局装置 905は、 W— CDMAの物理チャネルに変換し、端末 901と通信を行 [0012] 端末 901が WLANエリアに進入すると（S82)、 WLANの電波を検出し、 WLANァクセス網 902内で端末 901がアクセスポイントを利用する為の認証処理が行われる（ S84)。その後、 WLANアクセス網 902と 3G認証装置 909において、ユーザーの認証処理が行われる（S86)。このとき、 3G認証装置 909は、ユーザー情報格納装置 9 10にアクセスして、ユーザーがインタワークサービスの加入者であるかの認証を行う。認証終了後、 WLANアクセス網 902内の DHCPサーバにより、 IP通信を行うための IPアドレスが端末 901に割り当てられる（S88)。ここで割り当てられる IPアドレスを、ローカル IPアドレスと呼ぶ。

[0013] その後、端末 901は、移動通信網内で WLANを利用して IPパケット通信を対向ノード 913と行う為のゲートウェイとなるパケットデータ中継装置 904に PDGアドレス解決要求を送信する（S90)。パケットデータ中継装置 904は、移動通信網内で WLAN を利用する端末 901の IPアドレスを端末 901に割り当てる。

[0014] 次に、端末 901は、パケットデータ中継装置 904に WLAN経由でのトンネル作成要求を送信する（S92)。トンネル作成要求を受信したパケットデータ中継装置 904は、 3G認証装置 909と通信を行い、端末 901がインタワークサービスにおいて認証済みであることを確認する認証完了確認処理を行う（S 94)。次に、パケットデータ中継装置 904と WLAN中継装置 903との間で認証設定を行、、認証が完了した端末 90 1の情報を WLAN中継装置 903に設定する（S96)。この認証設定を行うことにより、 WLAN中継装置 903が認証未完了の端末力もパケットを受信した場合に、データパケット中継装置 904にパケットデータを送信しないように制御できる。

[0015] 認証設定後、端末 901とパケットデータ中継装置 904との間でトンネルの属性が交換され、両者間のトンネルが作成される（S98)。トンネルが作成されると、端末 901はホームアドレス管理装置 911に対して、パケットデータ中継装置 904を介し、リモート I Pアドレスの登録を行う（S 100)。リモート IPアドレスが登録されると、ホームアドレス管理装置 911は、対向ノード 913からのパケットの伝送先を新しいリモート IPアドレスに対応する端末 901へ変更する。

[0016] 以上のようにして WLANにおける接続が確立すると（S 102)、端末 901は WLAN エリアに進入する前に使用していた移動通信網の伝送を切断する。この処理はパケット制御装置 907に対して 3G切断処理を発行することにより行われる（S104)。発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0017] 上記したインタワークシステムにおいては、パケットデータ中継装置 904がサービスサーバ 914にアクセスする機能を有し、 WL AN力も移動通信網のサービスを受けられる。し力し、この構成によって、 WLAN中継装置 903からパケットデータ中継装置 9 04へは、サービスサーバ 914にアクセスする場合および公衆パケット網 912にァクセスする場合の両方の場合にトラフィックが発生する。このトラフィックの発生により、ノケットデータ中継装置 904と WL AN中継装置 903との間で輻輳が生じるおそれがある。

[0018] 本発明は、上記背景に鑑みてなされたものであって、移動通信網と WLANのインタワークシステムにおいて、 WLANなどのネットワークのトラフィックを低減し、輻輳を抑制するための通信管理装置、通信制御装置および無線通信システムを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0019] 本発明の通信管理装置は、移動通信網と連携可能な他ネットワークに対する移動体からの接続要求を受けた通信制御装置から送信される前記接続要求の受信通知を受信する接続要求受信通知受信部と、前記接続要求の受信通知に基づいて、前記接続要求の送信元の移動体が移動通信網において受けることができるサービスを示す情報を取得するサービス情報取得部と、前記移動体を識別する情報と前記サービス情報取得部にて取得したサービスで利用する IPアドレスとを関連付けてフィルタ情報を作成するフィルタ情報作成部と、前記フィルタ情報作成部にて作成されたフィルタ情報を前記他ネットワークの前記通信制御装置に送信するフィルタ情報送信部とを備えた構成を有する。

[0020] この構成により、移動体が受けることができるサービスで利用する IPアドレスを含むフィルタ情報を作成し、他ネットワークの通信制御装置に送信するので、他ネットヮークの通信制御装置は、フィルタ情報と移動体力も送信されたパケットの宛先により、移動通信網のサービスを利用するためのアクセス力それ以外のアクセスかを判定することができる。この判定に基づいて、通信制御装置は、移動通信網にアクセスする機能を有する他ネットワーク内の中継装置にパケットを送信する力否かを選択できるので、すべてのパケットが中継装置に送信される事態を回避でき、他ネットワーク内のトラフィックを低減し、輻輳を抑制することができる。

[0021] また、本発明の通信管理装置は、移動通信網と連携可能な他ネットワークに対する移動体からの接続要求を受けた通信制御装置から送信される前記接続要求の受信通知を受信する接続要求受信通知受信部と、前記接続要求の受信通知に基づいて、前記接続要求の送信元の移動体が移動通信網において受けることができるサービスを示す情報を取得するサービス情報取得部と、前記移動体を識別する情報と前記サービス情報取得部にて取得したサービスで利用するポート番号とを関連付けてフィルタ情報を作成するフィルタ情報作成部と、前記フィルタ情報作成部にて作成されたフィルタ情報を前記他ネットワークの前記通信制御装置に送信するフィルタ情報送信部とを備えた構成を有する。

[0022] このようにポート番号を含むフィルタ情報によっても、上記の発明とほぼ同様に、フィルタ情報と移動体力送信されたパケットのポート番号により、移動通信網のサービスを利用するためのアクセス力、それ以外のアクセスかを判定することができる。

[0023] 上記通信管理装置は、前記サービス情報取得部によるサービスを示す情報の取得に応じて、前記接続要求の送信元の移動体を前記他ネットワーク内で特定する IPァドレスを設定する IPアドレス設定部を備えてもょヽ。

[0024] このようにサービスを示す情報を取得できたときに、他ネットワーク内で移動体を特定する IPアドレスを設定する構成により、この IPアドレスが設定されたことによって移動体が移動通信網内のサービスを受けられることが示されるので、後に再度の認証が必要なくなり、他ネットワークへの接続時間を短縮できる。

[0025] 本発明の認証装置は、移動通信網と連携可能な他ネットワークに対する移動体からの接続要求を受けた通信制御装置力送信される前記接続要求の受信通知を受信する接続要求受信通知受信部と、前記接続要求の受信通知に基づいて、前記接続要求の送信元の移動体が前記他ネットワークに接続可能力否かの認証を行う認証部と、前記認証部によって前記移動端末が認証された場合に、前記接続要求の送信元の移動体が移動通信網において受けることができるサービスを示す情報を取得するサービス情報取得部と、前記移動体を識別する情報と前記サービス情報取得部にて取得したサービスで利用する IPアドレスとを関連付けてフィルタ情報を作成するフィルタ情報作成部と、前記フィルタ情報作成部にて作成されたフィルタ情報を前記他ネットワークの前記通信制御装置に送信するフィルタ情報送信部とを備えた構成を有する。

[0026] この構成により、上記した通信管理装置と同様に、他ネットワークの通信制御装置は、フィルタ情報と移動体力送信されたパケットの宛先により、移動通信網のサービスを利用するためのアクセス力、それ以外のアクセスかを判定することができる。この判定に基づいて、通信制御装置は、移動通信網にアクセスする機能を有する他ネットワーク内の中継装置にパケットを送信する力否かを選択できるので、すべてのパケットが中継装置に送信される事態を回避でき、他ネットワーク内のトラフィックを低減し、輻輳を抑制することができる。

[0027] 本発明の通信制御装置は、移動体の接続要求を受信する接続要求受信部と、自ネットワークと異なる移動通信網において前記移動体が受けることができるサービスで利用する IPアドレスと前記移動体の識別情報とを関連付けたフィルタ情報を取得するフィルタ情報取得部と、前記移動体からのパケット送信に応じて、前記パケット送信元の移動体の識別情報を含むフィルタ情報力 IPアドレスを読み出し、前記移動体からのパケット送信の宛先がフィルタ情報力読み出した IPアドレスに一致する場合には、公衆パケット網力のパケットを自ネットワーク内に中継する機能を有しかつ前記移動通信網に接続された中継装置にパケットを送信し、一致しない場合には前記中継装置を介しないで公衆パケット網にパケットを送信するパケット制御部とを備えた構成を有する。

[0028] このようにフィルタ情報取得部にて取得したフィルタ情報と移動体力送信されたパケットの宛先により、移動通信網のサービスを利用するためのアクセス力、それ以外のアクセスかを判定し、移動通信網のサービスを利用しない場合には、中継装置にパケットを送信しない構成により、自ネットワーク内のトラフィックを低減できる。

[0029] 本発明の無線通信システムは、移動通信網と連携可能なネットワークのパケット通信を制御する通信制御装置と、移動体が前記ネットワークに接続可能力否かの認証を行う認証装置とを備え、前記認証装置は、前記ネットワークに対する移動体の接続要求を前記通信制御装置が受信したときに前記通信制御装置から通知される、前記接続要求の受信通知を受信する接続要求受信通知受信部と、前記接続要求の受信通知に基づ、て、前記接続要求の送信元の移動体が移動通信網にお、て受けることができるサービスを示す情報を取得するサービス情報取得部と、前記移動体を識別する情報と前記サービス情報取得部にて取得したサービスで利用する IPアドレスとを関連付けてフィルタ情報を作成するフィルタ情報作成部と、前記フィルタ情報作成部にて作成されたフィルタ情報を前記ネットワークの前記通信制御装置に送信するフィルタ情報送信部とを備え、前記通信制御装置は、前記移動体力ものパケット送信に応じて、前記パケット送信元の移動体の識別情報を含むフィルタ情報力 IPアドレスを読み出し、前記移動体力のパケット送信の宛先がフィルタ情報力読み出した IPアドレスに一致する場合には、公衆パケット網力ものパケットを前記ネットワーク内に中継する機能を有しかつ前記移動通信網に接続された中継装置にパケットを送信し、一致しない場合には前記中継装置を介しないで公衆パケット網にパケットを送信するパケット制御部とを備えた構成を有する。

[0030] この構成により、上記した通信制御装置と同様に、移動通信網のサービスを利用するためのアクセスか、それ以外のアクセスかを判定し、移動通信網のサービスを利用しない場合には、中継装置にパケットを送信しないことにより、ネットワーク内のトラフィックを低減できる。

[0031] 本発明の通信管理方法は、移動通信網と連携可能な他ネットワークに対する移動体からの接続要求を受けた通信制御装置から送信される前記接続要求の受信通知を受信する接続要求受信通知受信ステップと、前記接続要求の受信通知に基づいて、前記接続要求の送信元の移動体が移動通信網において受けることができるサービスを示す情報を取得するサービス情報取得ステップと、前記移動体を識別する情報と前記サービス情報取得ステップにて取得したサービスで利用する IPアドレスとを関連付けてフィルタ情報を作成するフィルタ情報作成ステップと、前記フィルタ情報作成ステップにて作成されたフィルタ情報を前記他ネットワークの前記通信制御装置に送信するフィルタ情報送信ステップとを備える。

[0032] この構成により、他ネットワークの通信制御装置は、フィルタ情報と移動体から送信されたパケットの宛先により、移動通信網のサービスを利用するためのアクセス力、それ以外のアクセスかを判定することができる。この判定に基づいて、すべてのパケットが中継装置に送信される事態を回避でき、他ネットワーク内のトラフィックを低減し、輻輳を抑制することができる。なお、本発明の通信管理装置の各種の構成を本発明の通信管理方法に適用することも可能である。

[0033] 本発明の通信方法は、移動通信網と連携可能なネットワークのパケット通信を制御する通信制御装置と、移動体が前記ネットワークに接続可能力否かの認証を行う認証装置とを含むネットワークにおける通信方法であって、前記通信制御装置が、前記ネットワークに対する移動体の接続要求の受信に応じて、接続要求の受信通知を前記認証装置に送信する接続要求受信通知送信ステップと、前記認証装置が、前記接続要求の受信通知に基づ、て、前記接続要求の送信元の移動体が移動通信網において受けることができるサービスを示す情報を取得するサービス情報取得ステツプと、前記認証装置が、前記移動体を識別する情報と前記サービス情報取得ステツプにて取得したサービスで利用する IPアドレスとを関連付けてフィルタ情報を作成するフィルタ情報作成ステップと、前記認証装置が、前記フィルタ情報作成ステップにて作成されたフィルタ情報を前記ネットワークの前記通信制御装置に送信するフィルタ情報送信ステップと、前記通信制御装置が、前記移動体力のパケット送信に応じて、前記パケット送信元の移動体の識別情報を含むフィルタ情報カゝら IPアドレスを読み出し、前記移動体力ものパケット送信の宛先がフィルタ情報力読み出した IPアドレスに一致する場合には、公衆パケット網からのパケットを前記ネットワーク内に中継すると共に、前記移動通信網に接続された中継装置にパケットを送信し、一致しない場合には前記中継装置を介しないで公衆パケット網にパケットを送信するパケット制御ステップとを備える。

[0034] この構成により、他ネットワークの通信制御装置は、フィルタ情報と移動体から送信されたパケットの宛先により、移動通信網のサービスを利用するためのアクセス力、それ以外のアクセスかを判定することができる。この判定に基づいて、すべてのパケットが中継装置に送信される事態を回避でき、他ネットワーク内のトラフィックを低減し、輻輳を抑制することができる。なお、本発明の通信管理装置の各種の構成を本発明の通信方法に適用することも可能である。

[0035] 以下に説明するように、本発明には他の態様が存在する。従って、この発明の開示は、本発明の一部の態様の提供を意図しており、請求される発明の範囲を限定することを意図していない。

図面の簡単な説明

[0036] [図 1]第 1の実施の形態による 3G認証装置の構成を示す図

[図 2]第 1の実施の形態による WL ANと移動通信網のインタワークシステムのァーキテクチヤを示す図

[図 3]第 1の実施の形態による WLAN中継装置の構成を示す図

[図 4]第 1の実施の形態による WLANと移動通信網のインタワークの流れを示す動作シーケンス図

[図 5]第 1の実施の形態によるフィルタ設定通知を示す図

[図 6]第 1の実施の形態による WAG管理テーブルを示す図

[図 7]第 1の実施の形態によるフィルタ設定部の動作フローチャートを示す図

[図 8]第 1の実施の形態による WAG管理部の動作フローチャートを示す図

[図 9]従来の WLANと移動通信網のインタワークシステムのアーキテクチャを示す図

[図 10]従来の WLANと移動通信網のインタワークの流れを示す動作シーケンス図発明を実施するための最良の形態

[0037] 以下に図面を参照しつつ、本発明の実施の形態の 3G認証装置、 WLAN中継装置および移動通信網と WLANが連携した無線通信システムを詳細に説明する。ただし、詳細な説明と図面は発明を限定するものではない。発明の範囲は、添付の請求の範囲により規定される。

[0038] 図 1は、本実施の形態の 3G認証装置の構成を示す図である。 3G認証装置は、通信管理装置としての機能を有する。 3G認証装置の詳しい説明に先立って、 3G認証装置が適用される無線通信システムについて説明する。

[0039] 図 2は、本実施の形態に適用される移動通信網と WLANが連携した無線通信システムのアーキテクチャの構成を説明するための概略図である。端末 101は、移動通信網と WLANの両方のパケットアクセスすることができる端末である。端末 101は、 3 GPP規格では UEにあたる。

[0040] WLANアクセス網 102は、 IPなどによるパケット網であり、 WLANの無線信号を有線網上のパケット信号に変換する。 WLANアクセス網 102は、 3GPP規格では WLA N ANにあたる。また、 WLANアクセス網 102内の図示しない DHCPサーバは、ァドレス割当動作を行う。

[0041] WLAN中継装置 103は、 WLANアクセス網 102と 3G認証装置 109および公衆パケット網 112に接続され、 3GPP規格では WAGにあたる。 WLAN中継装置 103は、 WLANアクセス網 102との間では WLANの制御データ'ユーザーデータの伝送を行う。 3G認証装置 109との間では、ユーザー認証に必要な認証情報とトンネル作成時におけるフィルタの設定情報の交換を行う。パケットデータ中継装置 104は、 WLA N中継装置 103と接続され、パケットデータを公衆パケット網 112に中継する。すなわち、パケットデータ中継装置 104は、公衆パケット網 112からのパケットデータを WL ANへ中継し、 WLANからのパケットデータを公衆パケット網 112に中継する。移動網パケット中継装置 108は、 3GPP規格では PDGにあたる。

[0042] 基地局装置 105は、移動通信網において、端末 101からの無線信号を有線上の信号に相互変換し、伝送する。基地局装置 105は、 3GPP規格では Node Bにあたる。無線網制御装置 106は、基地局装置 105に IPを介して接続され、移動通信網において無線関係の端末制御、制御データとユーザーデータの伝送を行う。無線網制御装置 106は、 3GPP規格の RNCにあたる。なお、無線網制御装置 106と基地局装置 105との接続は ATMでもよ!/、。

[0043] パケット制御装置 107は、無線網制御装置 106に IPを介して接続され、移動通信網内のパケット伝送制御処理と、パケット伝送に関係する端末 101の状態管理を行う。パケット制御装置 107は、 3GPP規格では SGSNにあたる。パケット制御装置 107 と無線網制御装置 105との接続は、 ATMでもよい。

[0044] 移動網パケット中継装置 108は、パケット制御装置 107と接続され、移動通信網から公衆パケット網 112へパケットデータを中継する。移動網パケット中継装置 108は、 3GPP規格では、 GGSNにあたる。

[0045] サービスサーバ 114は、移動通信網が提供するサービスを管理するサーバである。

WLANからサービスサーバ 114にアクセスする場合は、パケットデータ中継装置 10 4を介してアクセスする。

[0046] 3G認証装置 109は、 WLANアクセス網 902と WLAN中継装置 103に接続され、端末 101からの認証データやトンネル作成時におけるフィルタの設定情報の伝達を行う。 3G認証装置 109は、 3GPP規格では AAA Serverにあたる。

[0047] ユーザー情報格納装置 110は、パケット制御装置 107と移動網パケット中継装置 1 08と 3G認証装置 109に接続され、ユーザーが移動通信網または WLANの通信事業者と契約してヽるサービス情報が格納されてヽる。

[0048] 次に、図 1を参照して、本実施の形態の 3G認証装置 109について説明する。 3G認証装置 109は、ユーザー情報格納装置 110、 WLAN中継装置 103および WLAN アクセス網 102と接続するための複数の通信インターフェースを備える。実施の形態における 3G認証装置の従来技術との違いは、端末のローカル IPアドレスの割り当てと WLAN中継装置のフィルタの設定を行い、各々の設定を通知する動作を行う点である。

[0049] HSS通信部 203は、ユーザー情報格納装置 110と通信を行う機能を有し、ユーザ一が移動通信網または WLANの通信事業者と契約しているサービス情報の確認を行う。 WAG通信部 204は、 WLAN中継装置 103と通信を行う機能を有する。 WLA N通信部 201は、 WLANアクセス網 102と認証に伴うトラフィックの伝送を行う機能を有する。

[0050] 3G認証管理部 202は、移動通信網と WLANにおけるユーザーの認証処理を行い、認証が通過すると、端末アドレス決定部 205に端末 101のローカル IPアドレスの割り当てを要求する。その後、 3G認証管理部 202は、端末 101に割り当てられたローカル IPアドレスとユーザーの認証結果をフィルタ設定部 206に渡す。端末アドレス決定部 205は、端末 101が WLANのエリアで利用できるローカル IPアドレスを決定する機能を有する。フィルタ設定部 206は、 3G認証管理部 202から受け取った端末 10 1のローカル IPアドレスとユーザーの認証情報に基づき、フィルタ設定通知を作成する。作成されたフィルタ設定通知は、 WAG通信部 204を介して WLAN中継装置 10 3に送信される。

[0051] 図 3は、本実施の形態で用いられる WLAN中継装置 103の詳細な構成図である。

WLAN中継装置 103は、パケットデータ中継装置 104、 3G認証装置 109、 WLAN アクセス網 102および公衆パケット網 112と接続するための複数の通信インターフエースを備える。

[0052] WLAN通信部 301は、 WLANアクセス網 102と WLANを利用したパケット通信に伴うトラフィックの伝送を行う機能を有する。 PDG通信部 303は、パケットデータ中継装置 104と通信を行う機能を有し、 WLANを利用したパケット通信に伴うトラフィックの伝送を行う。公衆パケット網通信部 305は、公衆パケット網 112へ WLANを利用したパケット通信に伴うトラフィックを伝送する機能を有する。 3G認証装置通信部 304 は、 3G認証装置 109と通信を行う機能を有し、フィルタ設定通知を受信する。

[0053] WAG管理部 302は、 3G認証装置 109から受信したフィルタ設定通知に基づき、

WAG管理テーブルを更新し、パケットデータ中継装置 104に対してパケットを通過させる力否かを決定するフィルタを設定する機能を有する。特に本実施の形態では、 3 G網（105、 106、 107、 108、 110 則と無線1^\?^ (102、 103、 104、 114M則に、伝送元 ·伝送先の IPアドレスまたは Port番号毎に分けて IPパケットの伝送を行う機能とその設定を他の装置に通知する機能を有する。

[0054] 以下、本実施の形態の動作について説明する。最初に、本発明の概要について述ベる。本実施の形態の無線通信システムでは、ユーザーが通信を行いながら移動通信網のエリアから WLANのエリアに進入したときに、移動通信網と WLANのユーザ一認証およびサービス認証に基づき、 3G認証装置 109が WLANアクセス網 102で利用する端末 101のローカル IPアドレスを割り当てる。その後、 3G認証装置 109は、サービス認証に基づき、通過できるパケットを制限するフィルタ設定を WLAN中継装置 103に通知する。以下、詳細な動作について図面を参照しながら説明する。

[0055] 図 4は、パケット通信を行う端末 101が移動通信網から WLANのエリアに進入したときに、パケット通信のトラフィックを移動通信網から WLANのトラフィック伝送に切り替える処理の流れを示す動作シーケンス図である。 [0056] 移動通信網を利用している端末 101の IPパケット通信は、基地局装置 105、無線網制御装置 106、パケット制御装置 107および移動網パケット中継装置 108を経由して対向ノード 113に到達する（S10)。端末 101の IPアドレスは、移動網パケット中継装置 108によって割り当てられている。この IPアドレスは、対向ノード 113が端末 1 01を一意に識別できるアドレスであり、本実施の形態でのリモート IPアドレスとなる。

[0057] 移動通信網でのパケット通信は、ノード間ごとに IPトンネルが作られ、 IPパケットはカプセル化されて伝送される。移動網パケット中継装置 108とパケット制御装置 107 との間、パケット制御装置 107と無線網制御装置 106との間では GTPが用いられる。無線網制御装置 106では、 IPパケットが論理チャネルやトランスポートチャネルに適宜変換され、基地局装置 105に IPトランスポートを用いて伝送される。基地局装置 10 5は、 W— CDMAの物理チャネルに変換し、端末 101と通信を行う。

[0058] 端末 101が WLANエリアに進入すると（S12)、 WLANの電波を検出する。端末 1 01は、 WL ANアクセス網 102内で端末 101がアクセスポイントを利用する為の認証処理を行う（S14)。その後、 WLANアクセス網 102と 3G認証装置 109との間で、ュ一ザ一の認証処理を行う（S16)。このとき、 3G認証装置 109は、ユーザー情報格納装置 110にアクセスして、ユーザーがインタワークサービスの加入者であるかの認証を行う。認証が終了すると、 3G認証装置 109は、端末アドレス決定部 205によって、端末 101が WLANアクセス網 102で利用するローカル IPアドレスを決定する。そして、 3G認証装置 109は、端末 101にローカル IPアドレスを送信する（S 18)。以上で、端末 101にローカル IPアドレスが割り当てられる。

[0059] その後、 3G認証装置 109の 3G認証管理部 202は、端末 101に割り当てられた口一カル IPアドレスとユーザーの認証結果をフィルタ設定部 206に渡す。 3G認証装置 109のフィルタ設定部 206は、 3G認証管理部 202から受け取った端末 101のロー力ル IPアドレスとユーザーの認証情報に基づき、フィルタ設定通知を作成する（S20)。その後、 3G認証装置 109は、 WLAN中継装置 103へ WAG通信部 204を介してフィルタ設定通知を通知する（S22)。

[0060] 図 5は、作成されるフィルタ設定通知 500のデータの例を示す図である。フィルタ設定通知 500は、ユーザー認証 ID501、 3Gユーザー識別子 502、ローカル IPアドレス 503、通過 IPアドレス 504、通過 Port番号 505を含む。ユーザー認証 ID501は、ィンタワークサービスを契約して、るユーザーの認証に必要な IDである。 3Gユーザー識別子 502は、移動通信網において端末 101に対して固定的に割り当てられるユーザ一識別子 IMSI (International Mobile Subscriber Identity)である。なお、ユーザー認証 ID501を設定しないで、 3Gユーザー識別子 502のみを設定してもよい。ローカル IPアドレス 503は、端末アドレス決定部 205で決定されたアドレスであり、 WLAN内で端末 101を識別する情報である。通過 IPアドレス 504および通過 Port 番号 505は、ユーザー情報格納装置 110との間で行われたサービス認証に基づき、ユーザーが契約して、る移動通信網内のサービスサーバ 114にアクセスするために必要な IPアドレスと Port番号である。

[0061] 図 7は、フィルタ設定通知 500を作成するまでの 3G認証装置 109の動作を示す図である。パケット通信を行う端末 101が、移動通信網力も WLANのトラフィック伝送に切り替える場合 (S40)、 3G認証管理部 202がユーザー認証処理を行う（S42)。認証処理を通過した場合、端末アドレス決定部 205により、端末 101が WLANアクセス網 102で利用するローカル IPアドレスの割り当てを行う（S44)。 3G認証管理部 202 は、割り当てられたローカル IPアドレスとユーザー認証とサービス認証の情報をフィルタ設定部 206に通知する。フィルタ設定部 206は、 3G認証管理部 202から受け取つた端末 101のローカル IPアドレスとユーザー、サービスの認証情報に基づき、フィルタ設定通知 500を作成する（S46)。その後、 3G認証装置 109は、 WLAN中継装置 103へ WAG通信部 204を介し通知を送信する（S48)。

[0062] 3G認証管理部 202による認証処理を通過しない場合は（S42で NO)、端末 101がインタワークサービスに契約していないため、 WLANへのトラフィック伝送の切り替えが拒否される（S50)。拒否されたユーザーは、そのまま移動通信網のパケット通信を継続する（S52)。

[0063] 図 4において、フィルタ設定通知 500を受信した WLAN中継装置 103の WAG管理部 302は、フィルタ設定通知 500に基づき WAG管理テーブルを更新する（S24) 。これにより、パケットのパケットデータ中継装置 104への通過を制限するためのフィルタが設定される。 [0064] 図 6は、 WAG管理テーブル 600の詳細を示す図である。 WAG管理テーブル 600 は、ユーザー認証 ID601、 3Gユーザー識別子 602、ローカル IPアドレス 603、通過 I Pアドレス 604、通過 Port番号 605を含む。これらの情報は、フィルタ設定通知 500 の各情報と同じである。 WAG管理テーブル 600は、ユーザーがパケット通信を切断するまで、これらの情報をテーブル内に管理している。つまり、図 6に示すように、 WA G管理テーブル 600は、 WLAN接続中の複数のユーザーについて上記の情報を管理している。

[0065] 図 8は、 WAG管理部 302によるフィルタ制御の動作を示す図である。 WLAN中継装置 103が AccessGatewayとして動作して!/、るときに（S60)、 3G認証装置 109からフィルタ設定通知 500を受信する（S62)。 WAG管理部 302は、その通知情報に基づき WAG管理テーブル 600を更新する（S64)。その後、 WAG管理部 302は、更新した WAG管理テーブル 600の通過 IPアドレス 604および通過 Port番号 605の確認を行う（S66)。さらに、 WAG管理部 302は、通過 IPアドレス 604、または通過 Port 番号 605が設定されていた場合（S66で YES)、そのユーザーに対応するローカル I Pアドレス 503からの通過 IPアドレス 604、または通過 Port番号 605宛のトラフィックをパケットデータ中継装置 104に対して伝送するようにフィルタ制御を行う（S68)。

[0066] また、 WAG管理部 302は、通過 IPアドレス 604、または通過 Port番号 605が設定されていない場合（S66で NO)、そのユーザーに対応するローカル IPアドレス 503からのトラフィックは、パケットデータ中継装置 104に伝送せず、公衆パケット網 112に対して伝送するようにフィルタ制御を行う（S70)。

[0067] 図 4において、端末 101は移動通信網内で WLANを利用して対向ノード 113と IP パケット通信するためのゲートウェイとなるパケットデータ中継装置 104の PDGァドレス解決要求を行う（S26)。パケットデータ中継装置 104は、移動通信網内で WLAN を利用する端末 101の IPアドレスを割り当てる。この IPアドレスは、移動通信網内で端末 101を一意に識別するアドレスである。

[0068] 端末 101は、パケットデータ中継装置 104に、 WLAN経由でのトンネル作成要求を送信し（S28)、端末 101とパケットデータ中継装置 104との間で IPのトンネルを作成する（S30)。本実施の形態では、 3G認証装置 109が WLAN中継装置 103にフィルタ設定通知 500を送信し（S22)、既に WLAN中継装置 103においてフィルタの設定が終了している。従って、パケットデータ中継装置 104は、 3G認証装置 109におけるユーザーのサービス加入情報などを取得してフィルタを設定するための再認証処理を行う必要がない。

[0069] トンネルが作成されると、端末 101は、パケットデータ中継装置 104を介して、ホームアドレス管理装置 111にリモート IPアドレスの登録を行う（S32)。ホームアドレス管理装置 111は、リモート IPアドレスが登録されると、対向ノード 113からのパケットの伝送先を新しいリモート IPアドレスに対応する端末 101へ変更する。移動通信網が提供するサービスサーバへのアクセス以外の端末からのインターネット上のサーバへのアクセスに関しては、 WAG管理部 302により設定されたフィルタにより、パケットデータ中継装置 104へはトラフィックが流れず、 WLAN中継装置 103から直接公衆パケット網 112にトラフィックが流れる。

[0070] 以上のようにして WLANにおける接続が確立すると（S34)、端末 101は WLANェリアに進入する前に使用していた移動通信網の伝送を切断する。この処理はパケット制御装置 107に対して 3G切断処理を発行することにより行われる（S36)。

[0071] 以上、本発明の実施の形態に係る 3G認証装置、 WLAN中継装置および移動通信網と WLANが連携した無線通信システムについて説明した。

[0072] 本発明の無線通信システムは、 WLANから利用するパケット通信のトラフィック伝送を WLAN中継装置 103が制御できるようになり、移動通信網が提供するサービスサーバ 114へのアクセス以外のトラフィックに関しては、パケットデータ中継装置 104 にパケットに送信しないので、 WLAN内を経由するトラフィックの量を削減し、輻輳を抑制できるという効果がある。

[0073] 本実施の形態の無線通信システムでは、 3G認証装置 109が端末 101のローカル I Pアドレスとユーザーの認証結果に基づく通過 IPアドレス、通過 Port番号を含んだフィルタ設定通知 500を作成し、 WLAN中継装置 103に通知する。 WLAN中継装置 103の WAG管理部 302が、その通知情報に基づいたフィルタの設定をできるようにした。 3G認証装置 109が、認証結果に基づいてローカル IPアドレスとフィルタの設定を一括して行い、その内容を WLAN中継装置 103に直接伝達することで、相互認証の後、 WLANのトラフィック伝送におけるトンネル作成時の再認証処理を削減し、 W LANに接続するまでの認証処理の短縮ができる。さら〖こ、 3G認証装置 109は、端末 109の動作を待たずにフィルタの設定を WLAN中継装置 103に対して行うので、 W AG管理部更新処理 S24の実施を早く行うこともできる。これにより、インターネットを利用したテレビ会議や映像配信等のリアルタイム通信における途切れの可能性を低減できる。

また、 WLAN中継装置 103の WAG管理部 302が、フィルタの設定に従って IPパケットの伝送先を変更することにより、公衆パケット網に流入する IPパケットの量を低減し、高コストの公衆パケット網に対する負荷を削減することができる。

[0074] 以上に現時点で考えられる本発明の好適な実施の形態を説明した力本実施の形態に対して多様な変形が可能なことが理解され、本発明の真実の精神と範囲内にあるそのようなすべての変形を請求の範囲が含むことが意図されている。

産業上の利用可能性

[0075] 以上説明したように、本発明によれば、他のネットワーク内のトラフィックを低減し、輻輳を抑制できるという優れた効果を有し、例えば、移動通信網と WLAN (無線 LA N)のような異種網の連携システム、ある!/、はこれに用いられる認証装置等として有用である。

Claims

請求の範囲

[1] 移動通信網と連携可能な他ネットワークに対する移動体力の接続要求を受けた通信制御装置から送信される前記接続要求の受信通知を受信する接続要求受信通知受信部と、

前記接続要求の受信通知に基づ、て、前記接続要求の送信元の移動体が移動通信網において受けることができるサービスを示す情報を取得するサービス情報取得部と、

前記移動体を識別する情報と前記サービス情報取得部にて取得したサービスで利用する IPアドレスとを関連付けてフィルタ情報を作成するフィルタ情報作成部と、前記フィルタ情報作成部にて作成されたフィルタ情報を前記他ネットワークの前記通信制御装置に送信するフィルタ情報送信部と、

を備えた通信管理装置。

[2] 移動通信網と連携可能な他ネットワークに対する移動体力の接続要求を受けた通信制御装置から送信される前記接続要求の受信通知を受信する接続要求受信通知受信部と、

前記移動体を識別する情報と前記サービス情報取得部にて取得したサービスで利用するポート番号とを関連付けてフィルタ情報を作成するフィルタ情報作成部と、前記フィルタ情報作成部にて作成されたフィルタ情報を前記他ネットワークの前記通信制御装置に送信するフィルタ情報送信部と、

を備えた通信管理装置。

[3] 前記サービス情報取得部によるサービスを示す情報の取得に応じて、前記接続要求の送信元の移動体を前記他ネットワーク内で特定する IPアドレスを設定する IPアドレス設定部を備えた請求項 1または 2に記載の通信管理装置。

[4] 移動通信網と連携可能な他ネットワークに対する移動体力の接続要求を受けた通信制御装置から送信される前記接続要求の受信通知を受信する接続要求受信通知受信部と、

前記接続要求の受信通知に基づいて、前記接続要求の送信元の移動体が前記他ネットワークに接続可能力否かの認証を行う認証部と、

前記認証部によって前記移動端末が認証された場合に、前記接続要求の送信元の移動体が移動通信網において受けることができるサービスを示す情報を取得するサービス情報取得部と、

を備えた認証装置。

[5] 移動体の接続要求を受信する接続要求受信部と、

自ネットワークと異なる移動通信網において前記移動体が受けることができるサービスで利用する IPアドレスと前記移動体の識別情報とを関連付けたフィルタ情報を取得するフィルタ情報取得部と、

前記移動体力ものパケット送信に応じて、前記パケット送信元の移動体の識別情報を含むフィルタ情報力 IPアドレスを読み出し、前記移動体力のパケット送信の宛先がフィルタ情報力読み出した IPアドレスに一致する場合には、公衆パケット網からのパケットを自ネットワーク内に中継する機能を有しかつ前記移動通信網に接続された中継装置にパケットを送信し、一致しな、場合には前記中継装置を介しなヽで公衆パケット網にパケットを送信するパケット制御部と、

を備えた通信制御装置。

[6] 移動通信網と連携可能なネットワークのパケット通信を制御する通信制御装置と、移動体が前記ネットワークに接続可能力否かの認証を行う認証装置と、を備え、前記認証装置は、

前記ネットワークに対する移動体の接続要求を前記通信制御装置が受信したときに前記通信制御装置から通知される、前記接続要求の受信通知を受信する接続要求受信通知受信部と、前記接続要求の受信通知に基づ、て、前記接続要求の送信元の移動体が移動通信網において受けることができるサービスを示す情報を取得するサービス情報取得部と、

前記移動体を識別する情報と前記サービス情報取得部にて取得したサービスで利用する IPアドレスとを関連付けてフィルタ情報を作成するフィルタ情報作成部と、前記フィルタ情報作成部にて作成されたフィルタ情報を前記ネットワークの前記通信制御装置に送信するフィルタ情報送信部と、

を備え、

前記通信制御装置は、前記移動体からのパケット送信に応じて、前記パケット送信元の移動体の識別情報を含むフィルタ情報力 IPアドレスを読み出し、前記移動体力ものパケット送信の宛先がフィルタ情報力も読み出した IPアドレスに一致する場合には、公衆パケット網力のパケットを前記ネットワーク内に中継する機能を有しかつ前記移動通信網に接続された中継装置にパケットを送信し、一致しない場合には前記中継装置を介しないで公衆パケット網にパケットを送信するパケット制御部と、を備えた無線通信システム。

[7] 移動通信網と連携可能な他ネットワークに対する移動体力の接続要求を受けた通信制御装置から送信される前記接続要求の受信通知を受信する接続要求受信通知受信ステップと、

前記接続要求の受信通知に基づ、て、前記接続要求の送信元の移動体が移動通信網において受けることができるサービスを示す情報を取得するサービス情報取得ステップと、

前記移動体を識別する情報と前記サービス情報取得ステップにて取得したサービスで利用する IPアドレスとを関連付けてフィルタ情報を作成するフィルタ情報作成ステツプと、

前記フィルタ情報作成ステップにて作成されたフィルタ情報を前記他ネットワークの前記通信制御装置に送信するフィルタ情報送信ステップと、

を備えた通信管理方法。

[8] 移動通信網と連携可能なネットワークのパケット通信を制御する通信制御装置と、移動体が前記ネットワークに接続可能力否かの認証を行う認証装置とを含むネットヮークにおける通信方法であって、

前記通信制御装置が、前記ネットワークに対する移動体の接続要求の受信に応じて、接続要求の受信通知を前記認証装置に送信する接続要求受信通知送信ステツプと、

前記認証装置が、前記接続要求の受信通知に基づいて、前記接続要求の送信元の移動体が移動通信網において受けることができるサービスを示す情報を取得するサービス情報取得ステップと、

前記認証装置が、前記移動体を識別する情報と前記サービス情報取得ステップにて取得したサービスで利用する IPアドレスとを関連付けてフィルタ情報を作成するフィルタ情報作成ステップと、

前記認証装置が、前記フィルタ情報作成ステップにて作成されたフィルタ情報を前記ネットワークの前記通信制御装置に送信するフィルタ情報送信ステップと、前記通信制御装置が、前記移動体からのパケット送信に応じて、前記パケット送信元の移動体の識別情報を含むフィルタ情報力 IPアドレスを読み出し、前記移動体からのパケット送信の宛先がフィルタ情報力も読み出した IPアドレスに一致する場合には、公衆パケット網力のパケットを前記ネットワーク内に中継すると共に、前記移動通信網に接続された中継装置にパケットを送信し、一致しない場合には前記中継装置を介しないで公衆パケット網にパケットを送信するパケット制御ステップと、を備えた通信方法。