WO2012123999A1 - 移動管理システム、移動管理方法、アクセスgw装置、移動管理制御装置、及びコンピュータ可読媒体 - Google Patents

移動管理システム、移動管理方法、アクセスgw装置、移動管理制御装置、及びコンピュータ可読媒体 Download PDF

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WO2012123999A1
WO2012123999A1 PCT/JP2011/006316 JP2011006316W WO2012123999A1 WO 2012123999 A1 WO2012123999 A1 WO 2012123999A1 JP 2011006316 W JP2011006316 W JP 2011006316W WO 2012123999 A1 WO2012123999 A1 WO 2012123999A1
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WO
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mobility
transmission path
access gateway
data packet
mobile terminal
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Application number
PCT/JP2011/006316
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English (en)
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潤 粟野
マルコ リーヴシュ
ステファン シュミッド
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日本電気株式会社
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04W88/16Gateway arrangements
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W8/00Network data management
    • H04W8/02Processing of mobility data, e.g. registration information at HLR [Home Location Register] or VLR [Visitor Location Register]; Transfer of mobility data, e.g. between HLR, VLR or external networks
    • H04W8/08Mobility data transfer
    • H04W8/12Mobility data transfer between location registers or mobility servers
    • HELECTRICITY
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    • H04W76/20Manipulation of established connections
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    • H04W8/00Network data management
    • H04W8/02Processing of mobility data, e.g. registration information at HLR [Home Location Register] or VLR [Visitor Location Register]; Transfer of mobility data, e.g. between HLR, VLR or external networks
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W80/00Wireless network protocols or protocol adaptations to wireless operation
    • H04W80/04Network layer protocols, e.g. mobile IP [Internet Protocol]

Definitions

  • the present invention when a mobile terminal is connected to a network including at least one access GW (Gateway), an identifier (terminal identifier) of the mobile terminal that is unchanged regardless of movement of the mobile terminal between at least one access GW Further, the present invention relates to a mobile communication system that realizes mobile communication by registering a correspondence relationship with information of an access GW used as a transfer destination of a packet addressed to a mobile terminal in a mobility anchor.
  • the mobility anchor provides an anchor function and transfers a data packet addressed to the mobile terminal received from the external network to the access GW based on the correspondence between the terminal identifier registered in advance and the access GW information.
  • the present invention relates to a method for switching a mobility anchor that transfers a packet related to data communication during data communication between a mobile terminal and a communication partner node (CN: Corresponding Node).
  • CN Corresponding Node
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a network-based mobility management system.
  • the network-based mobility management system shown in FIG. 1 includes a mobility anchor 100, an access gateway (access GW) 200, and a mobile terminal 400.
  • a node such as the access GW 200 arranged in the network 10 performs mobility control of the mobile terminal 400 instead of the mobile terminal 400.
  • a mobile communication system in which the mobile terminal 400 is involved in the movement control of the mobile terminal 400 is called a host-based mobility management system.
  • An example of a network-based mobility management system is a system that employs PMIPv6 (Proxy Mobile IPv6).
  • an example of a host-based mobility management system is a system that employs MIPv6 (Mobile IPv6).
  • the term “mobility management system” refers to a network-based mobility management system.
  • a communication partner node (CN) 500 arranged in the external network 20 is a device that performs data communication with the mobile terminal 400.
  • the CN 500 provides a service via a network such as a WEB service to the mobile terminal 400, for example.
  • the CN 500 is not included in the mobility management system and is not involved in mobility management.
  • the access GW 200 registers the terminal identifier of the mobile terminal 400 and the access GW 200 information used as a transfer destination of the (i.e. data packet) addressed to the mobile terminal 400 in the mobility anchor 100.
  • the mobility anchor 100 uses the registration of the correspondence between the terminal identifier and the access GW information (hereinafter referred to as location registration), and the mobile terminal 400 accommodates the data packet addressed to the mobile terminal 400 sent from the CN 500. Forwarded to the access GW 200 (that is, the destination of the mobile terminal 400). Thereby, even when the mobile terminal 400 moves between the plurality of access GWs 200, continuous communication is possible.
  • the terminal identifier of the mobile terminal 400 for example, the address of the mobile terminal 400 is used.
  • the address of the access GW 200 is used. Further, as a method for transferring data packets between the mobility anchor 100 and the access GW 200, for example, a tunneling technique is used.
  • PMIPv4 Proxy Mobile Internet Protocol version 4 standardized in IETF (Internet Engineering Task Task Force)
  • PMIPv6 Proxy Mobile Internet Internet Protocol version 6
  • GTP General Packet Radio Service (GPRS) Tunnelling Protocol
  • 3GPP Third Generation Partnership Project
  • Examples of mobile communication systems to which these mobility management protocols are applied include GPRS and EPS (Evolved Packet System) standardized by 3GPP.
  • GPRS Global System for Mobile Communications
  • EPS Evolved Packet System
  • the above-described mobility management protocol is also applied to a mobile communication system standardized by 3GPP2, WiMAXMAForum, and the like.
  • the mobility anchor 100 and the access GW 200 correspond to a P-GW (Packet Data Network (PDN) -Gateway) and an S-GW (Serving-Gateway), respectively.
  • PDN Packet Data Network
  • S-GW Serving-Gateway
  • the mobility anchor 100 and the access GW 200 correspond to GGSN (Gateway GPRS Support Node) and SGSN (Serving GPRS Support Node), respectively.
  • PMIPv6 the mobility anchor 100 and the access GW 200 correspond to LMA (Local Mobility Anchor) and MAG (Mobile Access Gateway), respectively. Note that LMA and MAG in PMIPv6 mean protocol functions, not node names on an actual communication system.
  • the mobility management node 300 performs mobility management of the mobile terminal 400 by controlling the access GW 200 based on a request from the mobile terminal 400, any node on the network 10, or a device having an O & M (Operation ⁇ & Management) function. To do. Specifically, the mobility management node 300 controls signal transmission for mobility management to the mobility anchor 100 by the access GW 200.
  • the mobility management node 300 is not an independent node depending on the system, and a function equivalent to the mobility management node 300 may be included in the access GW 200, for example.
  • the mobility management node 300 is defined as an independent node called MME (Mobility Management Entity).
  • MME Mobility Management Entity
  • the function of the mobility management node 300 is included in the SGSN.
  • the above is the configuration and operation of a conventional network-based mobility management system.
  • a case is considered in which the mobility anchor 100 that provides an anchor service for providing a mobile communication service to the mobile terminal 400 is switched to another mobility anchor while communication of the mobile terminal 400 is continued.
  • As an opportunity for switching the mobility anchor 100 a case where an abnormality of the mobility anchor 100 is detected and a case where load distribution is performed are assumed.
  • IETF's NETEXT (Network-Based Mobility Extension) WG proposes to achieve this object in PMIPv6 (see Non-Patent Document 4).
  • Non-Patent Document 4 shows two methods for switching the mobility anchor 100. These switching methods will be briefly described with reference to FIGS.
  • the access GW 200 that accommodates the mobile terminal 400 transmits a location registration request signal to the mobility anchor 100A at some opportunity (step S101).
  • the trigger for transmitting the location registration request signal is, for example, when the mobile terminal 400 is connected, or when the location registration has already been registered with the mobility anchor 100A and the expiration time of the location registration is approaching.
  • the location registration request includes the address of the mobile terminal 400 and the address of the access GW 200. That is, the access GW 200 requests the mobility anchor 100A to transfer a data packet addressed to the mobile terminal 400 to the access GW 200 by a location registration request.
  • the mobility anchor 100A exchanges messages (signaling) with the mobility anchor 100B that is the switching destination in response to receiving the location registration request. Thereby, the mobility anchor 100B that is the switching destination holds the location registration information for transferring the data packet addressed to the mobile terminal 400 (step S102). Thereafter, the mobility anchor 100A stores the address of the mobility anchor 100B in the location registration response signal and transmits it to the access GW 200 (step S103).
  • the access GW 200 uses the address of the mobility anchor 100B stored in the location registration response signal received from the mobility anchor 100A to establish a tunnel for transferring data packets transmitted and received by the mobile terminal 400 between the access GW 200 and the mobility anchor 100B. (Step S104). As a result, the data packet transmitted / received by the mobile terminal 400 is transmitted / received via the newly established tunnel between the access GW 200 and the mobility anchor 100B.
  • the other switching method of the mobility anchor 100 will be described with reference to FIG.
  • the processing of the location registration request signal in step S201 in the procedure of FIG. 3 is almost the same as the location registration request (step S101) and location registration response (step S103) in FIG.
  • the access GW 200 uses the address of the mobility anchor 100B stored in the location registration response signal to perform location registration processing separately in the mobility anchor 100B without exchanging information between the mobility anchors in step S102. (Step S202).
  • the data packet transmitted / received by the mobile terminal 400 is transferred via the mobility anchor 100B in the same manner as Step S104 in FIG.
  • the access GW 200 determines which operation of FIG. 2 or FIG. 3 is to be performed by the mobility anchor 100A according to the difference in the response code stored in the location registration response signal together with the address of the mobility anchor 100B that is the switching destination. .
  • the location registration request signal and the location registration response signal described with reference to FIGS. 2 and 3 correspond to “Proxy Binding Update” and “Proxy Binding Acknowledgement”, respectively.
  • the location registration request signal corresponds to a default bearer setting request message transmitted from the S-GW to the P-GW, and the location registration response signal is transmitted from the P-GW to the S-GW. Corresponding to the bearer setup response message.
  • Non-Patent Document 4 makes it possible to switch mobility anchors in a network-based mobility management system.
  • the mobility anchor switching method shown in Non-Patent Document 4 is applied to an actual mobility management system.
  • the first problem is that the switching-source mobility anchor 100B determines the address of the switching-destination mobility anchor 100B and the switching method. That is, in both of the two methods disclosed in Non-Patent Document 4, the mobility anchor 100A that is the switching source controls the mobility anchor switching process.
  • the mobility management node 300 performs mobility management independently. For this reason, it is difficult to apply the method disclosed in Non-Patent Document 4 to a system such as 3GPP.
  • the second problem is that the two methods shown in Non-Patent Document 4 only switch anchor points between two mobility anchors, and do not assume a state in which two mobility anchors are used simultaneously. That is. 2 and 3, only the mobility anchor 100B can be used after the mobility anchor switching, and the mobility anchor 100A cannot be used. However, for example, when the load of the mobility anchor 100A increases, during the data communication between the mobile terminal 400 and the CN 500, the transfer path of some data packets is changed depending on the type of the data packet. Switching from 100A to 100B is assumed.
  • Non-Patent Document 4 the two methods shown in Non-Patent Document 4 cannot meet these needs.
  • the present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to perform mobility led by a mobility management node during data communication between a mobile terminal and a communication partner node (CN) arranged in an external network.
  • Mobility management system and mobility management method capable of switching anchors and capable of changing mobility anchors for a part of a data packet transmitted / received between a mobile terminal and a communication partner node (CN) instead of the entire data packet
  • An access GW apparatus, a mobility management control apparatus, and a program is an access GW apparatus, a mobility management control apparatus, and a program.
  • the first aspect of the present invention includes a network-based mobility management system that performs mobility management of a mobile terminal not on the mobile terminal but on the network side.
  • the mobility management system includes a plurality of mobility anchors, at least one access gateway, and a mobility management control unit.
  • the plurality of mobility anchors include first and second mobility anchors, each configured to be able to transmit and receive data packets to and from an external network.
  • the at least one access gateway includes a first access gateway, is arranged between the mobile terminal and the plurality of mobility anchors, and each transmits and receives data packets between the mobile terminal and the external network Can be relayed via at least one of the plurality of mobility anchors.
  • the mobility management control unit controls switching of a mobility anchor that relays the data packet.
  • the mobility management control unit is not the entire data packet flow related to the mobile terminal being relayed to the first access gateway via the first access gateway and the first mobility anchor.
  • a transmission path control signal for changing the path so as to relay only a part of the data packet flow via the second mobility anchor can be transmitted.
  • the first access gateway may: (i) ⁇ the part of the data packet flow between the first access gateway and the second mobility anchor in response to receiving the transmission path control signal. Establish a logical transmission path for forwarding, and (ii) identify the data packets received from the mobile terminal to forward the partial data packet flow to the second mobility anchor; Is forwarded to the first mobility anchor.
  • a second aspect of the present invention includes a mobility management method by a network-based mobility management system that performs mobility management of a mobile terminal not on the mobile terminal but on the network side.
  • the mobility management system according to this aspect is similar to the mobility management system according to the first aspect described above, and includes at least one mobility anchor including the first and second mobility anchors and at least one first access gateway.
  • An access gateway and a mobility management control unit are included.
  • the method according to this aspect includes the following steps (a) to (c).
  • (A) The first access gateway is not the entire data packet flow related to the mobile terminal relayed via the first access gateway and the first mobility anchor, but only a part of the data packet flow.
  • the first access gateway receives a transmission path control signal for changing a route to relay via the second mobility anchor from the mobility management control unit; (B) The first access gateway transfers the partial data packet flow between the first access gateway and the second mobility anchor in response to reception of the transmission path control signal. Establishing a logical transmission path of; and (C) The first access gateway forwards the partial data packet flow to the second mobility anchor by identifying the data packet received from the mobile terminal, and transmits the other data packet flow to the second mobility anchor. Forwarding to the first mobility anchor.
  • the third aspect of the present invention includes an access gateway device used in a network-based mobility management system that performs mobility management of a mobile terminal not on the mobile terminal but on the network side.
  • the mobility management system in which the access gateway device according to this aspect is arranged is similar to the mobility management system according to the first aspect described above, a plurality of mobility anchors including the first and second mobility anchors, the access It includes at least one access gateway including a gateway device and a mobility management control unit.
  • the access gateway apparatus according to this aspect includes a control signal processing unit, a transmission path establishment unit, and a data transfer unit.
  • the control signal processing unit transmits only a part of the data packet flow, not the entire data packet flow related to the mobile terminal relayed via the access gateway device and the first mobility anchor, to the second mobility anchor.
  • a transmission path control signal for changing the path so as to be relayed is received from the mobility management control means.
  • the transmission path establishment unit performs logical transmission for transferring the partial data packet flow between the first access gateway apparatus and the second mobility anchor in response to reception of the transmission path control signal. Establish a road.
  • the data transfer unit transfers the part of the data packet flow to the second mobility anchor by identifying the data packet received from the mobile terminal, and transfers the other data packet flow to the first mobility anchor. Forward to.
  • a fourth aspect of the present invention includes a mobility management control device used in a network-based mobility management system that performs mobility management of a mobile terminal not on the mobile terminal but on the network side.
  • the mobility management system in which the mobility management control device according to this aspect is arranged is similar to the mobility management system according to the first aspect described above, a plurality of mobility anchors including the first and second mobility anchors, At least one access gateway including one access gateway, and the mobility management control device of this aspect.
  • the mobility management control apparatus according to the aspect of the present invention performs only a part of the data packet flow instead of the entire data packet flow related to the mobile terminal relayed via the first access gateway and the first mobility anchor.
  • a control signal processing unit configured to transmit a transmission path control signal for changing a route so as to be relayed via the second mobility anchor to the first access gateway;
  • the fourth aspect of the present invention includes a program for causing a computer to perform the mobility management method according to the second aspect of the present invention described above.
  • a mobility management node during data communication between a mobile terminal and a communication partner node (CN) arranged in an external network
  • Mobility management system Mobility management method
  • access GW apparatus mobility management control capable of changing mobility anchor not for all but a part of data packet transmitted / received between mobile terminal and communication partner node (CN)
  • An apparatus and a program can be provided.
  • the flowchart which shows the operation example when the access GW in 1st Embodiment receives a data packet It is a flowchart which shows the operation example of the mobility management node in 1st Embodiment.
  • the mobility management system includes a mobility anchor 100, an access GW 201, and a mobility management node 301 arranged in the network 10.
  • the network 10 relays data packets between the mobile terminal 400 and the external network 20.
  • the network 10 is a network managed by a certain administrator or group such as a mobile operator. In the mobility management system defined by 3GPP, the network 10 is called a core network and is managed and operated by a mobile operator.
  • the external network 20 is a network of a management domain different from the network 10 such as the Internet. However, the network 10 may be configured by a plurality of management domains.
  • the CN 500 may be arranged in the network 10 instead of the external network 20.
  • the mobile terminal 400 is connected to the access GW 201 mainly via wireless technology.
  • the access GW 201 mainly via wireless technology.
  • the access GW 201 has the same functions as those shown in FIG. 1 among the elements shown in FIG. 4 . That is, the other elements except the access GW 201 and the mobility management node 301 have the same functions as the corresponding elements shown in FIG. Detailed description of these elements is omitted here.
  • the access GW 201 illustrated in FIG. 5 includes a control signal processing unit 210, a registration signal processing unit 211, a data transfer unit 212, and a storage device 220.
  • the storage device 220 holds a flow table TB1 and a transfer table TB2.
  • the storage device 220 may be, for example, a RAM (Random Access Memory), a hard disk drive, or a combination thereof, or a volatile storage device, a nonvolatile storage device similar to these, or a combination thereof.
  • the storage device 220 only needs to be arranged so as to be accessible from the registration signal processing unit 211 and the data transfer unit 212, and may be arranged outside the access GW 201.
  • the control signal processing unit 210 When receiving the transmission path control signal from the mobility management node 301 or the like, the control signal processing unit 210 outputs the transmission path control information included in the signal to the registration signal processing unit 211.
  • the transmission path control information includes the following information, for example. However, the transmission path control information may include only a part of the information listed below, or may include other information.
  • the “transmission path” referred to in this specification is a logical transmission path for transmitting and receiving data packets of the mobile terminal 400 established between the access GW (201) and the mobility anchor (100). is there. For example, in the case of PMIPv4 and PMIPv6, this transmission path is established between MAG and LMA, and corresponds to a tunnel for transferring encapsulated data packets.
  • this transmission path corresponds to a logical transmission path provided by PDP (Packet Data Data Protocol) Context or PDN (Packet Data Network) connection.
  • PDP Packet Data Data Protocol
  • PDN Packet Data Network
  • this transmission path corresponds to a tunnel established between an ASN-GW (Access (Service Network-Gateway) and the LMA.
  • the ASN-GW corresponds to the mobility anchor 100.
  • the transmission path control information includes a terminal identifier, source transmission path information, and target transmission path information.
  • FIG. 6 shows a configuration example of transmission path control information when there are two target transmission path information.
  • Each information included in the transmission path control information will be described below.
  • Terminal identifier The terminal identifier is an identifier for identifying the mobile terminal 400. The terminal identifier is unchanged regardless of the movement of the mobile terminal 400 between the plurality of access GWs 201.
  • the terminal identifier is, for example, an address (eg IP address) of the mobile terminal 400 or a NAI (Network Address Identifier).
  • the terminal identifier may be IMSI (International Mobile Subscriber Identity) or MSISDN (Mobile Subscriber Integrated Services Digital Network Number).
  • the terminal identifier may be a combination of the IMSI and address (eg IP address) of the mobile terminal 400.
  • the source transmission path information is information for specifying a transmission path to be operated in mobility management.
  • the source transmission path information may be, for example, an address of the mobility anchor 101, an APN (Access Point Name), or another identifier as long as the object can be achieved. Further, a plurality of these identifiers may be used.
  • Target transmission path information is information for specifying a switching destination transmission path when the transmission path is switched and a transmission path to be replicated when the transmission path is duplicated. Similar to the source transmission path information, the target transmission path information may be, for example, a mobility anchor address or APN, or another identifier as long as the object can be achieved. Further, a plurality of these identifiers may be used.
  • the transmission path control information may include a plurality of target transmission path information for one source transmission path information.
  • the transmission path operation information indicates the processing content for the transmission path specified by the source transmission path information.
  • the transmission path control information includes at least one transmission path operation information for each target transmission path information. Three specific examples (4A) to (4C) of the transmission path operation information are shown below.
  • the flow selector is information for specifying a packet flow in order to operate a set of specific packets (packet flow) flowing through the transmission path.
  • the flow selector for example, bearer identification information or a packet filter can be used.
  • the bearer is a term in 3GPP, and is a logical sub-transmission path that can be further set in a PDP context and a PDN connection.
  • a TEID Transmissionnel Endpoint Identifier
  • GRE Generic Routing Encapsulation
  • a source address, a destination address, a source port number, a destination port number, a protocol, a bitmap (bit string), or the like can be used.
  • APN may be used as bearer identifier information included in the flow selector, or bearer identification information may not be included in the flow selector. Also good.
  • the packet filter may not be included in the flow selector, or all data packets such as “*” and “Any” are included as packet filters included in the flow selector.
  • a setting value having a meaning corresponding to may be used.
  • the priority indicates a priority among a plurality of packet flows.
  • the priority is used to determine a flow selector to be evaluated with higher priority when a packet flow is specified by a plurality of flow selectors. For example, the priority may be set higher as the packet flow has a lower priority value.
  • Operation information specifies an operation for the packet flow specified by the flow selector. Specific operations are, for example, “Redirect” and “Duplicate”. “Redirect” means an operation of transferring a target packet flow to a target transmission path. “Duplicate” means an operation of copying the target packet flow and transferring the packet flow to the target transmission path in addition to the source transmission path. The operation information may specify another operation different from “Redirect” and “Duplicate”.
  • the control signal processing unit 210 transfers the packet flow identified by the source transmission path information and further identifies the packet flow identified by the flow selector by the target transmission path information. Is considered to be requested to be transferred to the transmission line.
  • control signal processing unit 210 transfers the packet using the transmission path specified by the source transmission path information, and further duplicates the packet belonging to the packet flow identified by the flow selector. Therefore, it is considered that the transfer is requested to the transmission path specified by the target transmission path information.
  • the control signal processing section 210 when information indicating a transmission path control result (transmission path generation and deletion results) is input from the registration signal processing section 211, the control signal processing section 210 generates a transmission path control response signal for indicating the control result. It transmits to the transmission source of the transmission path control signal such as the mobility management node 301.
  • the transmission path control response signal is, for example, the result of performing the operation set in the terminal identifier, source transmission path information, target transmission path information, and each transmission path operation information included in the corresponding transmission path control signal. Contains the code shown. However, the transmission path control response signal may include only some of these pieces of information, or may further include other pieces of information.
  • the registration signal processing section 211 uses the terminal identifier of the mobile terminal 400 included in the transmission path control information as a search key to search the transfer table TB2 in the storage device 220. Search and refer to information for identifying one or a plurality of transmission paths related to the data packet transfer of the mobile terminal. Then, the registration signal processing unit 211 compares the source transmission path information and the target transmission path information included in the transmission path control information with the transmission path identification information included in the transfer table TB2, thereby generating a transmission path and Determine if deletion is necessary.
  • the registration signal processing unit 211 transmits a transmission path generation request signal or a deletion request signal to the mobility anchor 100, thereby transmitting the transmission path between the mobility anchor 100 and the access GW 201. Controls creation / deletion of files.
  • the information for identifying the transmission path included in the transfer table TB2 is identification information for uniquely identifying the transmission path, and includes, for example, the terminal identifier of the mobile terminal 400, the mobility anchor address, and other auxiliary identifiers. Including. Details of the transmission path generation / deletion determination method will be described later.
  • the registration signal processing unit 211 responds to the control signal processing unit 210 with the update result of the transfer table TB2. Furthermore, the registration signal processing unit 211 responds to the control signal processing unit 210 with information indicating a control result included in the response signal received from the mobility anchor 100 as a response to the transmission path generation request signal or the deletion request signal. Furthermore, the registration signal processing unit 211 can confirm that the transmission path that has not been newly generated / deleted and the transmission path generation / deletion process has been successfully confirmed by the response signal from the mobility anchor 100. The contents of the flow table TB1 and the transfer table TB2 recorded in the storage device 220 are updated using the information included in the transmission path control information.
  • the flow table TB1 includes, for each terminal identifier (Terminal ID) of the mobile terminal 400, one or a plurality of first flow selectors (Primary Flow Selector), a flow selector (Flow Selector), and a flow identifier (Flow ID), priority (Priority), and binding ID (Binding ID) are represented as a table.
  • first flow selectors Primary Flow Selector
  • Flow Selector flow selector
  • Flow ID flow identifier
  • priority Priority
  • Binding ID binding ID
  • the flow identifier is an identifier of each flow selector.
  • the binding ID is used as key information for acquiring the target information from the transfer table TB2 indicating the transfer path designated as the transfer destination of the packet matching the flow selector and the transfer method.
  • the first flow selector is provided in order to perform a rough comparison at the beginning because matching of each received packet using a flow selector that can be finely set requires a large amount of processing and time. It has been. Therefore, the first flow selector is not always necessary, but greatly contributes to efficient transfer destination determination.
  • the transfer table TB2 is associated with information (hereinafter referred to as transfer related information) regarding one or more transfer destinations and transfer methods for each terminal identifier (Terminal Address) of the mobile terminal 400. Represented as a table. Each transfer related information is identified by a binding ID.
  • the transfer related information includes an address (Anchor Address) of the mobility anchor 100 indicating a transfer destination, and a path identifier (Path ID) for identifying a packet flow transferred from the mobile terminal 400 to the mobility anchor 100.
  • the value “SID” is shown as the path identifier.
  • a logical transmission path (bearer) for transferring a packet flow is controlled by GTP.
  • TEID can be used.
  • PMIPv6 and PMIPv4 GREGkey can be used as a path identifier.
  • TEID and GRE key usually have different values when transferred from the access GW 201 to the mobility anchor 100 (uplink) and when transferred from the mobility anchor 100 to the access GW 200 (downlink).
  • the path identifier SID used in the forwarding table TB2 in FIG. 8 includes uplink and downlink identifiers.
  • the path identifier included in the transfer table TB2 can be omitted depending on the situation.
  • the transfer table TB2 may include other information such as QoS (Quality of SERVICE) information to be secured for data packets passing through the transmission path and information indicating a communication band to be permitted.
  • QoS Quality of SERVICE
  • the registered signal processing unit 211 is specified by a transmission path identification set (that is, source transmission path information, target transmission path information, and transmission path operation information) included in the transmission path control information input from the control signal processing section 210. It is assumed that the transmission path set P_req when the transmission path operation is performed and the transmission path identification set acquired from the transfer table TB2 (that is, information on the terminal identifier, transfer destination, and transfer method) Compare the sets P_exist.
  • a transmission path identification set that is, source transmission path information, target transmission path information, and transmission path operation information
  • registration signal processing section 211 determines transmission of a transmission path generation request signal for generating the transmission path, and exists in P_exist and does not exist in P_req. If there is a transmission path, it is determined whether to transmit a transmission path deletion request signal for deleting the transmission path. The registration signal processing unit 211 determines that neither a transmission path generation request nor a deletion request is required for transmission paths existing in both P_exist and P_req.
  • the data transfer unit 212 When the data transfer unit 212 receives a data packet from the mobile terminal 400, the data transfer unit 212 regards the source address (eg source IP address) of the data packet as the terminal identifier of the mobile terminal 400, and uses the obtained terminal identifier as a key for the flow table TB1. Search for. The data transfer unit 212 compares the flow selector associated with this terminal identifier in the flow table TB1 with the IP header, port number, upper application layer data, etc. included in the data packet. If the flow selector obtained from the flow table TB1 matches the information included in the data packet, the data transfer unit 212 acquires the binding ID associated with the matched flow selector. Here, there may be one binding ID corresponding to each flow selector, but there may be a plurality of binding IDs.
  • the binding ID e.g source IP address
  • the data transfer unit 212 searches the information in the transfer table TB2 using the terminal identifier of the mobile terminal 400 and the binding ID acquired from the flow table TB1 as a search key, and acquires transfer related information of the matching transfer destination. .
  • the data transfer unit 212 acquires transfer-related information by the number of binding IDs.
  • the data transfer unit 212 uses the transfer related information acquired from the transfer table TB2 to perform an encapsulation process in which the transfer destination is the mobility anchor 100 for the received data packet.
  • the data transfer unit 212 sets a path identifier such as TEID or GRE key information in the header of the encapsulated packet as necessary.
  • the data transfer unit 212 sends the encapsulated data packet to the network 10.
  • the data transfer unit 212 acquires a plurality of pieces of transfer-related information from the transfer table TB2
  • the data transfer unit 212 duplicates the received data packet according to the number of pieces of transfer-related information, and transfers the plurality of copied data packets to the plurality of pieces of transfer. Encapsulation is performed using related information, and a plurality of encapsulated packets are transmitted to the network 10.
  • the data transfer unit 212 when the data transfer unit 212 receives an encapsulated packet in which the address of the access GW 201 is specified as a destination from the mobility anchor 100, the data transfer unit 212 transmits the data packet obtained by decapsulating the packet to the mobile terminal 400. Forward.
  • the data transfer unit 212 checks the path identifier (eg TEID or GRE key) given to the header of the encapsulated packet and the destination address of the packet included in the payload, and the entry corresponding to the flow table TB1
  • the data packet obtained by decapsulation may be transferred to the mobile terminal 400 only when there is.
  • the mobility management node 301 transmits a transmission path control signal to the access GW 201 to control transmission path generation / deletion processing in the access GW 201 and data data packet transfer processing corresponding thereto.
  • a configuration example of the mobility management node 301 is shown in FIG.
  • the mobility management node 301 includes a control opportunity detection unit 310, a control signal processing unit 311, and a storage device 320.
  • the storage device 320 holds a transmission path information table TB3.
  • the storage device 320 may be, for example, a RAM (Random Access Memory), a hard disk drive, or a combination thereof, or a volatile storage device or a nonvolatile storage device similar to these, or a combination thereof.
  • the storage device 320 only needs to be arranged so as to be accessible from the control signal processing unit 311 and may be arranged outside the mobility management node 301.
  • the control trigger detection unit 310 outputs a control trigger to the control signal processing unit 311 when a certain condition is internally satisfied or when an event that requires transmission path control has occurred from the outside. To do.
  • the control trigger prompts the control signal processing unit 311 to transmit a transmission path control signal to the access network GW210.
  • the event that is the condition of the control trigger is, for example, a notification indicating that the connection of the mobile terminal 400 to the network 10 has been detected, or that the mobility anchor 100 has failed, a sign of failure, or a high load has occurred. Received from the system that manages the network. Note that the event serving as the control trigger condition may be various factors other than these.
  • the control signal processing unit 311 When receiving the control trigger from the control trigger detection unit 310, the control signal processing unit 311 acquires necessary information from the transmission path information table TB3 held in the storage device 320 based on the information included in the control trigger, and stores this information. To generate a transmission path control signal and transmit the transmission path control signal to an appropriate access GW 201. An appropriate address of the access GW 201 is acquired from the transmission path information table TB3.
  • the transmission path information table TB3 associates the following information elements (1) to (4).
  • Terminal ID is an identifier that can identify the mobile terminal 400.
  • IMSI IMSI
  • MSISDN MSISDN
  • NAI NAI
  • the address (eg IP address) of the mobile terminal 400 may be used as a terminal identifier.
  • Terminal address is an address (eg IP address) assigned to the mobile terminal 400.
  • the terminal address is assigned to the mobile terminal 400 by the mobility anchor 100 or the external network 20 when the mobile terminal 400 is connected to the network 10 (that is, any access GW 201) and connected to the external network 20, for example.
  • Access GW address is the address (eg IP address) of the access GW 201.
  • the transmission path information includes information for identifying the transmission path and indicating characteristics. Specific examples (4A) to (4D) of the transmission path information are shown below.
  • Anchor address is the address (eg IP address) of the mobility anchor 100.
  • the path identifier is information for identifying the packet flow transferred in the transmission path.
  • the path identifier is information for identifying the packet flow transferred in the transmission path.
  • TEID or GRE Key can be used as a path identifier.
  • the flow selector is information for specifying the content of the packet flow to be transferred to the transmission path.
  • the flow selector includes a source and destination address, a source and destination port number, upper protocol information (eg TCP or UDP), and other information for specifying a packet.
  • TCP or UDP upper protocol information
  • a value “Any” indicating that the packet flow targets all data packets is set in the flow selector.
  • the priority indicates a priority order among a plurality of flow selectors. That is, the priority indicates which flow selector is evaluated first when the data packet received by the access GW 201 is collated with a plurality of flow selectors. Here, it is assumed that a packet flow with a lower priority value has a higher priority.
  • the information constituting the transmission path information table TB3 may be a part of the content shown in FIG. 11 or may include other information. Also, assuming application of 3GPP to EPS, the transmission path information table TB3 of FIG. 11 is described in “Table 5-7.2-1:“ MME ”MM” and “EPS” bearer ”Contexts” of 3GPP TS23.401. The table may be expanded.
  • the access GW 201 (in this case, the transmission path information of the table described in “Table 5.7.2-1:“ MME MM ”and“ EPS ”bearer Contexts” of 3GPP TS 23.401 (eg, PDN connection in 3GPP EPS)) , S-GW) and information that can be determined to be a transmission path duplicated between the mobility anchors 100 and information for specifying a duplication source transmission path may be added.
  • the transmission path information table TB3 is arranged in the storage device 320, but at least a part of the transmission path information table TB3 is held in a database arranged outside the mobility management node 301. It may be left.
  • the control signal processing unit 311 may acquire information held in the transmission path information table TB3 via the network 10.
  • control signal processing unit 311 may transmit a plurality of transmission path control signals when there are a plurality of access GWs 210 to which transmission path control signals are to be transmitted.
  • one transmission path transmission signal includes transmission path control information regarding one mobile terminal 400, but may include transmission path control information regarding a plurality of mobile terminals 400.
  • Example 1 When all data packets of the mobile terminal 400 (terminal identifier: MN1_ID) are accommodated in another mobility anchor 100 for management reasons
  • the control signal processing unit 311 uses the terminal identifier (MN1_ID) as a transmission path By searching the information table TB3, the address (MN1_Addr) of the mobile terminal 400 associated with the entry that matches the terminal identifier (MN1_ID), the address (AGW1_Addr) of the access GW 201, the address (Anchor1_ID) of the mobility anchor 100, and the path An identifier (SID_1) is acquired.
  • the control signal processing unit 311 further acquires the address of the mobility anchor 100 that newly accommodates the mobile terminal 400 from a database outside or inside the mobility management node 301. Thereafter, the control signal processing unit 311 generates a transmission path control signal using the acquired information.
  • a specific example of the information element included in the transmission path control signal in Example 1 is shown below.
  • Terminal identifier MN1_ID and MN1_Addr
  • Transmission path operation information -Flow selector: "Any” (all flows)
  • a part of a data packet of the mobile terminal 400 (terminal identifier: MN1_ID) (here, UDP of the destination port number 5004) for lawful intercept, special charging, special QoS, etc. ) Is accommodated in another mobility anchor 100.
  • the control signal processing unit 311 searches the transmission path information table TB3 using the terminal identifier (MN1_ID) as a key, and moves associated with the entry that matches the terminal identifier (MN1_ID).
  • the address (MN1_Addr) of the terminal 400, the address (AGW1_Addr) of the access GW 201, the address (Anchor1_ID) of the mobility anchor 100, and the path identifier (SID_1) are acquired.
  • the control signal processing unit 311 further obtains the address of the mobility anchor 100 that newly accommodates the mobile terminal 400 from a database outside or inside the mobility management node 301. Thereafter, a transmission path control signal is generated using the acquired information.
  • a specific example of information elements included in the transmission path control signal in Example 2 is shown below.
  • Terminal identifier MN1_ID and MN1_Addr
  • FIG. 12 shows an updated transmission path information table TB3 after receiving the transmission path control response signal when the transmission path control signal is configured as in Example 1 described above. Comparing FIG. 11 and FIG. 12, the entries having the anchor address ANCHOR1_ADDR and the path identifier SID_1 related to the MN1_ID shown in FIG. 11 are updated to the entries having the anchor address NEW_ANCHOR_ADDR and the path identifier SID_New, respectively. Similarly, FIG. 13 shows an updated transmission path information table TB3 when the transmission path control signal is configured as in Example 1 described above. Comparing FIG. 11 with FIG. 13, in FIG. 13, an entry having an anchor address NEW_ANCHOR_ADDR and a path identifier SID_New is newly added.
  • All of the control signal processing unit 210, the registration signal processing unit 211, the data transfer unit 212, the control trigger detection unit 310, and the control signal processing unit 311 described above can be implemented by software. In other words, these functions can be realized by causing a computer system including a processor such as a CPU (Central Processing Unit) or an MPU (Micro Processing Unit) to execute one or a plurality of programs. However, some or all of them can be configured by hardware.
  • a processor such as a CPU (Central Processing Unit) or an MPU (Micro Processing Unit)
  • Non-transitory computer readable media include various types of tangible storage media (tangible storage medium). Examples of non-transitory computer-readable media include magnetic recording media (eg flexible disks, magnetic tapes, hard disk drives), magneto-optical recording media (eg magneto-optical discs), CD-ROMs (Read Only Memory), CD-Rs, CD-R / W, semiconductor memory (for example, mask ROM, PROM (Programmable ROM), EPROM (Erasable ROM), flash ROM, RAM (random access memory)) are included.
  • the program may also be supplied to the computer by various types of temporary computer-readable media. Examples of transitory computer readable media include electrical signals, optical signals, and electromagnetic waves.
  • the temporary computer-readable medium can supply the program to the computer via a wired communication path such as an electric wire and an optical fiber, or a wireless communication path.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating an example of a control procedure for transmission path generation / deletion by the access GW 201 that has received a transmission path control signal.
  • the access GW 201 receives a transmission path control signal from the mobility management node 301.
  • the control signal processing unit 210 sends transmission path control information included in the transmission path control signal to the registration signal processing unit 211.
  • step S302 the registration signal processing unit 211 performs a transmission path set (P_req) and a transfer table when it is assumed that the transmission path operation specified from the transmission path control information has been performed.
  • a set of current transmission paths (P_exist) identified from TB2 is compared. If these two sets do not match (YES in S302), the registration signal processing unit 211 determines that transmission line control (transmission line generation or deletion) is necessary, and performs the process of step S303. On the other hand, if these two sets match (NO in S302), the registration signal processing unit 211 skips step 303 because control of the transmission path is unnecessary.
  • step S303 the registration signal processing unit 211 transmits a transmission path generation request signal or a deletion request signal to the mobility anchor 100 in order to generate or delete a transmission path between the access GW 201 and the mobility anchor 100.
  • the registration signal processing unit 211 receives a transmission path generation response signal or a deletion response signal from the mobility anchor 100, the registration signal processing unit 211 performs transmission based on information in each response signal (for example, whether or not the operation to the transmission path is successful).
  • the control signal processing unit 210 is notified of the result of the path control.
  • step S304 the registration signal processing unit 211 performs flow using information included in the transmission path control information for a transmission path for which the transmission path control result indicates success and a transmission path that does not need to be newly generated or deleted.
  • the contents of the table TB1 and the transfer table TB2 are updated.
  • step S 305 the control signal processing unit 210 configures a transmission path control response signal using the transmission path control result notified from the registration signal processing unit 211, and transmits this to the mobility management node 301.
  • FIG. 15 is a flowchart illustrating an operation example of the access GW 201 that has received a data packet from the mobile terminal 400.
  • the data transfer unit 212 receives a data packet.
  • the data transfer unit 212 determines whether the received data packet is a data packet that has been encapsulated from the mobility anchor 100 and transmitted. If the received data packet is an encapsulated packet that has arrived from the mobility anchor 100 (YES in step S402), the data transfer unit 212 performs the process of step S412.
  • the data transfer unit 212 performs the process in step S403. Whether or not the received data packet is an encapsulated packet that has arrived from the mobility anchor 100 is determined by whether the destination address of the received data packet is the address of the access GW 201 in addition to the encapsulated packet. Yes, it can be determined that the source address of the received data packet is the address of the mobility anchor 100 in any entry recorded in the forwarding table. In this determination, it may be considered whether the terminal address in the matching entry is set as the destination address of the internal packet.
  • the data transfer unit 212 searches the flow table TB1 using information that can identify the mobile terminal 400 included in the received data packet.
  • the information for identifying the mobile terminal 400 the address of the mobile terminal 400 set as the transmission source address of the data packet may be used.
  • the access GW 201 may receive the data packet from the mobile terminal 400 in an encapsulated state.
  • information for example, TEID
  • the access GW 201 may receive the data packet from the mobile terminal 400 in an encapsulated state.
  • information for example, TEID
  • a combination of a plurality of information for example, the address and TEID of the mobile terminal 400
  • the identifier of the mobile terminal 400 a combination of a plurality of information
  • step S404 the data transfer unit 212 determines whether an entry having information that matches information that can identify the mobile terminal 400 included in the received data packet exists in the flow table TB1. If a matching entry is found (YES in S404), the data transfer unit 212 performs the process of step S405. On the other hand, if no matching entry is found (NO in S404), the data transfer unit 212 discards the received data packet and ends the process (step S406).
  • step S405 the data transfer unit 212 compares the source address, destination address, port number, protocol type, or other data part of the received data packet with the flow selector information of the matching entry in the flow table TB1. To do. At this time, the comparison order follows the priority of the flow selector recorded in the flow table TB1.
  • step S407 the data transfer unit 212 determines whether there is a matching entry as a result of the comparison between the received data packet and the flow selector information in the flow table TB1. If a matching entry is found (YES in S407), the data transfer unit 212 performs the process of step S408. On the other hand, if there is no matching entry (NO in S407), the data transfer unit 212 discards the received data packet and ends the process (step S406).
  • step S408 the data transfer unit 212 reads the binding ID from the matched entry obtained by collation with the flow selector in S405, further searches the transfer table TB2 using the acquired binding ID as a search key, and corresponding data. Get information for packet transfer.
  • the data transfer unit 212 acquires transfer information for each binding ID.
  • step S409 the data transfer unit 212 determines whether there is a plurality of pieces of transfer information acquired in step S408 (that is, whether there are a plurality of transfer destinations). If there are a plurality of transfer destinations (YES in S409), the data transfer unit 212 duplicates the packet according to the number of transfer destinations (step S410). In step S411, the data transfer unit 212 uses the transfer information acquired in step S408 for the data packet, the source address is the address of the access GW 201, and the mobility anchor obtained from the transfer information acquired for the destination address. Encapsulation processing is performed using a header having an address of 100, and the encapsulated data packet is sent to the network 10.
  • the transfer information includes information that can distinguish the transmission path such as TEID or GRE key in more detail, it may be set in a header when encapsulating the information.
  • TEID when the protocol used in the access GW (corresponding to S-GW) and the mobility anchor (corresponding to P-GW) is GTP, TEID is used for encapsulation, and in the case of PMIPv6, GRE The key is used.
  • step S412 the data transfer unit 212 decapsulates the packet that is encapsulated from the mobility anchor 100. Then, the data transfer unit 212 transfers the packet to the mobile terminal 400 set as the destination address of the obtained data packet. At this time, the data transfer unit 212 may encapsulate the data packet and transfer it to the mobile terminal 400 as necessary.
  • step S501 when the control trigger detection unit 310 of the mobility management node 301 detects that a transmission path control event has occurred outside or inside the mobility management node 301, it notifies the control signal processing unit 311 of the event occurrence.
  • the identifier of the mobile terminal 400 involved in the event or the identifier of the mobility anchor 100 is sent to the control signal processing unit 311.
  • step S502 the control signal processing unit 311 searches the transmission path information table TB3 using the identifier of the mobile terminal 400 received from the control opportunity detection unit 310, and uses the information in the corresponding entry to transmit the transmission path control signal. It is generated and transmitted to the access GW 201.
  • a specific example of the generation of the transmission path control signal is as already described in the explanation of the control signal processing unit 311.
  • step S503 when the control signal processing unit 311 receives a transmission path control response signal from the access GW 201 as a response to the transmission path control signal transmitted in step S502, based on the information stored in the response signal, the transmission path information table Update the contents of TB3.
  • An example of updating the transmission path information table is as shown in the description of the control signal processing unit 311.
  • the control signal processing unit 311 may notify the transmission source of the event of the completion of processing, for example, after step S503 is completed.
  • MN1_ID -Address of mobile terminal 400 MN1_Addr Access GW 201 address: AGW1_Addr Mobility anchor 100A address: Anchor1_Addr Mobility anchor 100B address: Anchor2_Addr Packet flow to be transferred to the mobility anchor 100B: Packet flow having a destination port number 80 (TCP) Identifier of the packet flow in the transmission path between the access GW 201 and the mobility anchor 100A: SID_1 -Packet flow identifier in the transmission path between the access GW 201 and the mobility anchor 100B: SID_2
  • step S601 a transmission path (e.g. tunnel) is established between the access GW 201 and the mobility anchor 100A, and communication between the mobile terminal 400 and the CN 500 is performed via the transmission path.
  • entries related to the mobile terminal 400 in the transmission path information table TB3 held by the mobility management node 301 are as shown in FIG.
  • the entries related to the mobile terminal 400 in the flow table TB1 and the forwarding table TB2 held by the access GW 201 are respectively entries corresponding to the MN1_ID shown in FIGS.
  • step S602 an event for setting a packet corresponding to the destination port number 80 and TCP as the communication via the mobility anchor 100B is generated as assumed above.
  • the mobility management node 301 transmits a transmission path control signal to the access GW 201.
  • the contents of the transmission path control signal at this time are as follows.
  • step S603 the access GW 201 determines whether or not transmission path generation / deletion is necessary in response to reception of the transmission path control signal, and transmits a transmission path generation request signal to the mobility anchor 100B.
  • step S604 the mobility anchor 100B processes the transmission path generation request signal and performs settings for establishing a transmission path with the access GW 201. Then, the mobility anchor 100B transmits a transmission path generation response signal to the access GW 201.
  • the access GW 201 receives the transmission path generation response signal, and updates the flow table TB1 and the transfer table TB2.
  • step S605 the entries in the flow table TB1 and transfer table TB2 held by the access GW 201 are updated as shown in FIGS.
  • step S606 the access GW 201 transmits a transmission path control response signal to the mobility management node 301.
  • step S607 the mobility management node 301 receives the transmission path control response signal and updates the transmission path information table TB3.
  • step S608 the mobile terminal 400 performs data communication including communication using the TCP having the destination port number 80 with the CN 500.
  • the access GW 201 receives a data packet from the mobile terminal 400.
  • the data transfer unit 212 processes the received data packet, for example, according to the procedure shown in the flowchart of FIG.
  • the access GW 201 receives a TCP packet whose source address is MN1_Addr and whose destination port number is 80.
  • the data transfer unit 212 searches the flow table TB1 using the terminal address (MN1_Addr) or the terminal identifier (MN1_ID) set as the source address of the received data packet as a search key.
  • the entries of the flow table TB1 are as shown in FIG. 19, two entries whose terminal identifier is MN1_ID (in other words, two entries whose first flow selector is MN1_Addr) are detected.
  • the data transfer unit 212 compares the flow selectors of these two entries with the received data packet.
  • the data transfer unit 212 performs encapsulation on the data packet.
  • the source address included in the encapsulation header is the address of the access GW 201
  • the destination address is the address (Anchor2_Addr) of the mobility anchor 100B.
  • the uplink identification information included in the path identifier “SID_2” is also set in the encapsulation header.
  • an uplink TEID is set in the GTP header.
  • the encapsulated data packet is tunneled to the mobility anchor 100B as shown in step S610B of FIG.
  • the mobility anchor 100B transfers the data packet obtained by decapsulation to the external network 20 (CN 500).
  • the access GW 201 receives another data packet whose source address is MN1_Addr and whose destination port number is different from 80.
  • the data transfer unit 212 performs encapsulation on the data packet.
  • the source address included in the encapsulation header is the address of the access GW 201
  • the destination address is the address (Anchor1_Addr) of the mobility anchor 100A.
  • the uplink identification information included in the path identifier “SID_1” is also set in the encapsulation header.
  • an uplink TEID is set in the GTP header.
  • the encapsulated data packet is tunneled to the mobility anchor 100A as shown in step S610A of FIG.
  • the mobility anchor 100A transfers the data packet obtained by decapsulation to the external network 20 (CN 500).
  • the mobility management system is the data transferred via the mobility anchor 100A while continuing the communication between the mobile terminal 400 and the CN 500 without the involvement of the mobile terminal 400. All or part of the packet can be switched to transfer via another mobility anchor 100B. Thereby, for example, it is possible to smoothly realize failure recovery when a failure occurs in the mobility anchor 100A used at the beginning and load distribution of the mobility anchor 100A.
  • the access GW 201 communicates with another mobility anchor (100B).
  • a case has been described in which a transmission path is newly established between the mobile terminals 400 and a part of the packet flow related to the mobile terminal 400 is switched via the mobility anchor (100B).
  • a connection request signal transmitted when the mobile terminal 400 is connected to the network 10 is used as a trigger when the mobility management node 301 transmits a transmission path control signal to the access GW 201.
  • step S701 the mobile terminal 400 transmits a connection request signal to the mobility management node 301.
  • the connection request signal corresponds to “Attach ⁇ ⁇ Request” in the case of 3GPP EPS, and corresponds to “Active PDP Context Request” in the case of 3GPP GPRS.
  • step S ⁇ b> 702 the mobility management node 301 receives a connection request signal from the mobile terminal 400. Then, the control trigger detection unit 310 of the mobility management node 301 transmits a transmission path control signal to the access GW 201 using this connection request signal as a trigger.
  • the transmission path control signal includes the address of the mobility anchor 100A and the address of 100B, and the transmission path to be established between the access GW 201 and the mobility anchors 100A and 100B as in the format example of the transmission path control signal in FIG. Contains information about.
  • the mobility anchor 100B transfers a part of a plurality of packet flows between the mobile terminal 400 and the CN 500, and the other is transferred by the mobility anchor 100A.
  • the transmission path to the mobility anchor 100A is regarded as a source transmission path
  • the transmission path to the mobility anchor 100B is regarded as a target transmission path. Since the packet is not duplicated, “Redirect” is set in the transmission path operation information for the transmission path to the mobility anchor 100B.
  • step S703 the access GW 201 performs transmission path generation / deletion processing according to the procedure shown in the flowchart of FIG. 14, for example.
  • the access GW 201 uses the information related to the two transmission paths established between the mobility anchors 100A and 100B stored in the transmission path control signal to the mobility anchors 100A and 100B. Is transmitted (step S704).
  • step S705 the access GW 201 receives transmission path generation response signals from the two mobility anchors 100A and 100B as a response to the transmission path generation request.
  • step S706 the access GW 201 updates the flow table TB1 and the transfer table TB2 in response to receiving the transmission path generation response signal.
  • step S707 the access GW 201 transmits a transmission path control response signal to the mobility management node 301.
  • the mobility management node 301 receives the transmission path control response signal and updates the transmission path information table TB3. Since the processes in steps S709, S710, S711A, and S711B are the same as the processes in steps S608, S609, S610A, and S610B shown in FIG. 17, the description thereof is omitted here.
  • the overall configuration of the mobility management system according to the second embodiment of the present invention may be the same as that of the first embodiment shown in FIG.
  • the configuration and operation of a part of the access GW 201 are different from those in the first embodiment. Therefore, here, the description will be given focusing on the difference of the configuration and operation of the access GW 201 from the first embodiment.
  • FIG. 22 is a block diagram illustrating a configuration example of the access GW 201 according to the present embodiment.
  • the data transfer unit 213 included in the access GW 201 according to the present embodiment has the function of the data transfer unit 212 described above and further includes an address conversion unit 214.
  • the address conversion unit 214 encapsulates the data packet received from the mobile terminal 400, the address of the mobile terminal 400 given as the transmission source address to the data packet is different from the address (that is, reaches the mobility anchor of the switching destination). Possible address). According to this configuration, the degree of freedom in selecting the mobility anchor that is the switching destination of the data flow of the mobile terminal 400 is increased.
  • the switching destination mobility may be received in the first embodiment.
  • the anchor and the switching-source mobility anchor need to be arranged on the same subnetwork.
  • the switching destination mobility anchor can be arranged at a location far from the switching source mobility anchor. For this reason, this Embodiment is applicable also to the use which reduces the load (offload) of the network by which the mobility anchor of the switching origin is arrange
  • the access GW 201 in the second embodiment includes a control signal processing unit 210, a registration signal processing unit 211, a data transfer unit 213, and a storage device 220.
  • the control signal processing unit 210 may be the same as that in the first embodiment.
  • the registration signal processing unit 211 in the present embodiment has the same function as the registration signal processing unit 211 in the first embodiment.
  • the registration signal processing unit 211 in the present embodiment is included in the transfer table TB2 when the address assigned to the mobile terminal 400 by the mobility anchor 100 is stored in the transmission path generation response signal received from the mobility anchor 100. Set the acquired address in the field of another address (Alternative Address) of the corresponding entry.
  • the data transfer unit 213 in the present embodiment has the same function as the data transfer unit 212 in the first embodiment. Further, as described above, the data transfer unit 213 includes the address conversion unit 214.
  • the address conversion unit 214 can convert the address of the mobile terminal 400 set as the transmission source address into a different address before encapsulating the received data packet.
  • the data transfer unit 213 determines whether or not to perform address conversion, and when the address is further converted, acquires the converted address from another address (Alternative Address) field of the transfer table TB2.
  • FIG. 23 shows a specific example of the transfer table TB2 in the present embodiment.
  • the transfer table TB2 in the present embodiment has a format in which another address field is added to the transfer table in the first embodiment.
  • the separate address field stores the converted address that is replaced with the address of the mobile terminal 400 by the address conversion unit 214. Note that the value “None” in the separate address field indicates that there is no need to convert the address. However, for determining whether to perform address conversion, a flag field may be prepared separately from another address field, and the necessity of access conversion may be determined based on the value of the flag field.
  • the data transfer unit 213 uses the transfer table TB2 to acquire information necessary for transfer, such as the address of the mobility anchor 100 that is the transfer destination. Furthermore, the data transfer unit 213 refers to another address field included in the transfer table TB2, performs address conversion on the data packet received from the mobile terminal 400 as necessary, and then performs encapsulation. The data transfer unit 213 sets the address when the address is set in the separate address field and the address of the mobile terminal 400 set as the transmission source address of the received data packet is different from the address set in the separate address field. Perform the conversion.
  • the access GW 201 in the present embodiment performs transmission path control in response to receiving a transmission path control signal from the mobility management node 301, as in the first embodiment. Furthermore, when the address of the mobile terminal 400 newly assigned by the mobility anchor 100 is stored in the transmission path generation response signal received from the mobility anchor 100, the access GW 201 in the present embodiment uses this new address. Recorded in another address field of the transfer table TB2.
  • the access GW 201 in the present embodiment transfers received data packets from the mobile terminal 400 in substantially the same manner as in the first embodiment. However, as described above, the access GW 201 in the present embodiment acquires the address set in the separate address field when searching the transfer table TB2, and this address and the source address of the received data packet (mobile terminal) 400 address) is different, address conversion is performed. Furthermore, the access GW 201 in the present embodiment decapsulates the encapsulated data packet sent from the mobility anchor 100, and then converts the decapsulated destination address into the address of the mobile terminal 400.
  • the operation of the entire mobility management system in the first embodiment has been described with reference to FIG. 17, if the conditions assumed at that time are applied here, the operation of the second embodiment is also the sequence diagram of FIG. It will be the same. However, in the processing after step S604 in FIG. 17, the information stored in the signal, the contents of the processing, and the address of the packet are changed, and the description will be made paying attention to that point.
  • the transmission path generation response signal in step S604 includes the address of the mobile terminal 400 (here, MN1_AltAddr) assigned by the mobility anchor 100B.
  • the operation in which the mobility anchor 100 assigns the address of the mobile terminal 400 is also performed in known mobility anchors (GGSN and P-GW in 3GPP, LMA in PMIPv6, etc.). Therefore, even in this case, the mobility anchor 100 does not need a special function.
  • step S605 the access GW 201 extracts the address MN1_AltAddr of the mobile terminal 400 from the received transmission path generation response signal, and records this address in another address field in the transfer table TB2.
  • the updated transfer table TB2 is as shown in FIG.
  • step S608 a situation is considered in which the mobile terminal 400 performs communication using the TCP having the destination port number 80 with the CN 500.
  • the data transfer unit 213 refers to the flow table TB1 and the transfer table TB2, converts the transmission source address of the received data packet into the address MN1_AltAddr, encapsulates the received data packet, and converts the encapsulated packet to the mobility anchor. It transmits to 100B (step S610B).
  • the access GW 201 when the access GW 201 receives the packet encapsulated from the mobility anchor 100B, the access GW 201 converts the destination address of the data packet obtained by decapsulating the packet from the MN1_AltAddr to the address (MN1_Addr) of the mobile terminal 400, and 400.
  • the mobile terminal 400 transmits another data packet different from the TCP packet whose destination port number is 80, the entry whose binding ID is “1” in the forwarding table in FIG. 24 is referred to. For this reason, address translation by the address translation unit 214 is not performed, and the data packet is transferred to the CN 500 via the mobility anchor 100A while the source address remains MN1_Addr (step S610A). Address translation by the address translation unit 214 is not performed for a reverse data packet sent from the CN 500 to the mobile terminal 400.
  • FIG. 25 shows a configuration example of the mobility management system according to the present embodiment.
  • the access GW 202 illustrated in FIG. 25 includes an access GW function unit 230 and a mobility management function unit 231.
  • the access GW function unit 230 has a function corresponding to the access GW 201 in the first or second embodiment.
  • the mobility management function unit 231 has a function corresponding to the mobility management node 301 in the first or second embodiment. Communication between the access GW function unit 230 and the mobility management function unit 231 is not transmitted to a network outside the apparatus, and a more efficient communication interface implemented internally can be used.
  • the access GW function unit 230 and the mobility management function unit 231 can all be implemented by software. In other words, these functions can be realized by causing a computer system including a processor such as a CPU or MPU to execute one or more programs. However, some or all of them can be configured by hardware.
  • the functions of the access GW and the mobility management node can be provided as one device. For this reason, in this embodiment, the communication interface between the access GW function and the mobility management function can be made efficient, and hardware resources can be shared, so that it is cheaper and has higher performance. Functions can be provided.
  • This embodiment is suitable for a system in which the access GW function and the mobility management function are not separated.
  • 3GPP GPRS corresponds to this, and in this case, the access GW 202 in the present embodiment corresponds to an SGSN.
  • FIG. 26 A configuration example of the mobility management system according to the present embodiment is shown in FIG.
  • the access GW 203 illustrated in FIG. 26 includes an access GW function unit 230 and a mobility anchor function unit 232.
  • the access GW function unit 230 has a function corresponding to the access GW 201 in the first or second embodiment.
  • the mobility anchor function unit 232 has a function corresponding to the mobility anchor 100 in the first or second embodiment, and provides an interface to the external network 30.
  • Communication between the access GW function unit 230 and the mobility anchor function unit 232 is not transmitted to a network outside the apparatus, and a more efficient communication interface implemented internally can be used. For example, since routing can be freely performed internally, processing such as encapsulation can be omitted.
  • the access GW function unit 230 and the mobility anchor function unit 232 can all be implemented by software. In other words, these functions can be realized by causing a computer system including a processor such as a CPU or MPU to execute one or more programs. However, some or all of them can be configured by hardware.
  • This embodiment is suitable for reducing the load on the mobility anchor 100 or the network 10 by offloading the mobility anchor 100 arranged in the network 10 or the traffic of the network 10 to the external network 30.
  • this embodiment can provide the functions of the access GW and the mobility canker as a single device. For this reason, in this embodiment, the communication interface between the access GW function and the mobility canker function can be made efficient, and the hardware resources can be shared, so that it is cheaper and has higher performance. Functions can be provided.
  • FIG. 27 shows a configuration example of the mobility management system according to the present embodiment.
  • the access GW 204 illustrated in FIG. 27 includes an access GW function unit 230, a mobility management function unit 231 and a mobility anchor function unit 232. Since the access GW function unit 230, the mobility management function unit 231 and the mobility anchor function unit 232 have been described in the third and fourth embodiments, description thereof is omitted here.
  • the mobility anchor 100 arranged in the network 10 or the traffic of the network 10 is offloaded, and the mobility anchor This is suitable for reducing the load on the network 100 or the network 10.
  • 3GPP EPS P-GW Mobility Anchor 100
  • S-GW Access GW201
  • MME Mobility management node 301
  • L-GW Local-Gateway, S-GW device with traffic offload function
  • Access GW 203 UE (User Equipment): mobile terminal 400
  • 3GPP GPRS GGSN Mobility Anchor 100 SGSN: Access GW 202, Access GW 204 L-GW: Access GW204 UE: mobile terminal 400
  • 3GPP2 HA Home Agent: Mobility Anchor 100
  • AGW Access Gateway
  • Access GW 202 Access GW 204 AT (Access Terminal): Mobile terminal 400
  • WiMAX Forum HA Mobility Anchor 100 ASN-GW (Access Service Network-Gateway): Access GW 201, Access GW 202 MS (Mobile Station): Mobile terminal 400
  • Mobility anchor 100 Mobility anchor 200 Access GW 300 Mobility management node 400 Mobile terminal 500 Communication partner node (CN) 201-204 Access GW 210 Control signal processing unit 211 Registration signal processing unit 212, 213 Data transfer unit 214 Address conversion unit 220 Storage device 230 Access GW function unit 231 Mobility management function unit 232 Mobility anchor function unit 301 Mobility management node 310 Control trigger detection means 311 Control signal Processing means 320 storage device

Landscapes

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Abstract

 アクセスGW(201)は、アクセスGW(201)及び第1のモビリティアンカー(100A)を介して中継されている移動端末(400)に関するパケットフローの一部のみを経路変更するための伝送路制御信号をモビリティ管理ノード(300)から受信する。アクセスGW(201)は、伝送路制御信号の受信に応じて、当該一部のパケットフローを転送するための論理的な伝送路を第2のモビリティアンカー(100B)との間に確立するとともに、移動端末(400)から受信したデータパケットを識別することによって、当該一部のパケットフローを第2のモビリティアンカー(100B)に転送し、その他のパケットフローを第1のモビリティアンカー(100A)に転送する。これにより、例えば、移動端末(400)に関するデータパケットの一部について、モビリティ管理ノード(300)主導でモビリティアンカーを切り替えることができる。

Description

移動管理システム、移動管理方法、アクセスGW装置、移動管理制御装置、及びコンピュータ可読媒体
 本発明は、少なくとも1つのアクセスGW(Gateway)を含むネットワークに移動端末が接続した場合に、少なくとも1つのアクセスGW間での移動端末の移動に関わらず不変である移動端末の識別子(端末識別子)と、移動端末宛てパケットの転送先として用いられるアクセスGWの情報との対応関係をモビリティアンカーに登録することで移動通信を実現する移動通信システムに関する。モビリティアンカーは、アンカー機能を提供し、予め登録された端末識別子とアクセスGW情報との対応関係に基づいて、外部ネットワークから受信した移動端末宛てのデータパケットをアクセスGWに転送する。特に、本発明は、移動端末と通信相手ノード(CN:Corresponding Node)との間のデータ通信の最中に当該データ通信に関するパケットを転送するモビリティアンカーの切替えを行う方法に関する。
 図1は、ネットワークベース移動管理システム(Network Based Mobility Management System)の概略図である。図1に示されたネットワークベースの移動管理システムは、モビリティアンカー100、アクセスゲートウェイ(アクセスGW)200、及び移動端末400を含む。ネットワークベース移動管理システムでは、ネットワーク10に配置されたアクセスGW200等のノードが移動端末400に代わって移動端末400の移動制御を行う。これに対して、移動端末400の移動制御に移動端末400自身が関与する移動通信システムは、ホストベース移動管理システム(Host Based Mobility Management System)と呼ばれる。ネットワークベース移動管理システムの一例は、PMIPv6(Proxy Mobile IPv6)を採用するシステムである。一方、ホストベース移動管理システムの一例は、MIPv6(Mobile IPv6)を採用するシステムである。本明細書では、特に断らない限り、単に移動管理システムといった場合はネットワークベース移動管理システムを指すものとする。
 図1に示されるように、モビリティアンカー100、アクセスGW200、及びモビリティ管理ノード300は、ネットワーク10に配置される。外部ネットワーク20に配置された通信相手ノード(CN)500は、移動端末400との間でデータ通信を行う装置である。CN500は、例えば、WEBサービスなどのネットワークを介したサービスを移動端末400に提供する。CN500は、移動管理システムには含まれず、移動管理に関与しない。
 図1の移動管理システムにおいて、アクセスGW200は、移動端末400の端末識別子と、移動端末400宛ての(i.e. データパケット)の転送先として用いられるアクセスGW200情報とをモビリティアンカー100に登録する。モビリティアンカー100は、端末識別子とアクセスGW情報の対応関係の登録(これを以降では位置登録と呼称する)を利用して、CN500から送られた移動端末400宛てのデータパケットを移動端末400が収容されている(つまり移動端末400の移動先である)アクセスGW200に転送する。これにより移動端末400が複数のアクセスGW200の間を移動した場合でも継続した通信が可能となる。移動端末400の端末識別子としては、例えば移動端末400のアドレスが使われる。データパケットの転送先として用いられるアクセスGW200の情報しては、アクセスGW200のアドレスが使われる。また、モビリティアンカー100とアクセスGW200の間でデータパケットを転送する方法としては、例えばトンネリング技術が使用される。
 図1に示した移動管理システムにおいて移動端末400の位置登録を実現するためのプロトコル(以下、移動管理プロトコル)としては、IETF(Internet Engineering Task Force)において標準化されたPMIPv4(Proxy Mobile Internet Protocol version 4)、PMIPv6(Proxy Mobile Internet Protocol version 6)がある。また、その他のプロトコルとしては、3GPP(Third Generation Partnership Project)において標準化されたGTP(General Packet Radio Service(GPRS) Tunnelling Protocol)がある。PMIPv4については非特許文献1、PMIPv6については非特許文献2、GTPについては非特許文献3を参照されたい。これらの移動管理プロトコルは、信号形式、信号に含まれる情報、及びデータパケット転送用のトンネル形式に違いはあるが、基本的には前述した移動管理方法に沿った動作を規定している。これらの移動管理プロトコルを適用した移動通信システムに、例えば3GPPで標準化されたGPRS及びEPS(Evolved Packet System)がある。そのほかにも、3GPP2、及びWiMAX Forum等で標準化された移動通信システムにおいても上述した移動管理プロトコルが適用されている。
 例えば、EPSでは、モビリティアンカー100及びアクセスGW200は、P-GW(Packet Data Network(PDN)-Gateway)及びS-GW(Serving-Gateway)にそれぞれ対応する。GPRSでは、モビリティアンカー100及びアクセスGW200は、GGSN(Gateway GPRS Support Node)及びSGSN(Serving GPRS Support Node)にそれぞれ対応する。また、PMIPv6では、モビリティアンカー100及びアクセスGW200は、LMA(Local Mobility Anchor)及びMAG(Mobile Access Gateway)にそれぞれ対応する。なお、PMIPv6におけるLMA及びMAGは、プロトコル上の機能を意味し、現実の通信システム上のノード名を意味するものではない。
 モビリティ管理ノード300は、移動端末400、ネットワーク10上のいずれかのノード、又はO&M(Operation & Management)機能を有する装置からの要求に基づきアクセスGW200を制御することによって移動端末400の移動管理を実施する。具体的に述べると、モビリティ管理ノード300は、アクセスGW200によるモビリティアンカー100への移動管理用の信号送信を制御する。モビリティ管理ノード300は、システムによっては独立したノードではなく、モビリティ管理ノード300と同等の機能が例えばアクセスGW200に含まれることもある。例えば、EPSの場合、モビリティ管理ノード300はMME(Mobility Management Entity)という独立したノードとして定義されている。一方、同じ3GPPでも、GPRSの場合、モビリティ管理ノード300の機能はSGSNに内包される。
 以上が従来のネットワークベースの移動管理システムの構成および動作である。ここで、移動端末400に対して移動通信サービスを提供するためのアンカーサービスを提供しているモビリティアンカー100を、移動端末400の通信を継続したまま、別のモビリティアンカーに切替えるケースを考える。モビリティアンカー100の切り替えの契機としては、モビリティアンカー100の異常を検出した場合、及び負荷分散を行う場合が想定される。しかしながら、現時点における3GPPなどの現実のシステムでは、移動通信を継続したままモビリティアンカーを切替える手法が存在しない。IETFのNETEXT(Network-Based Mobility Extension) WGでは、PMIPv6においてこの目的を達成するための提案がなされている(非特許文献4を参照)。
 非特許文献4には、2通りのモビリティアンカー100の切り替え方法が示されている。これらの切り替え方法を図2及び3を使って簡単に説明する。図2において、移動端末400を収容するアクセスGW200は、なんらかの契機により位置登録要求信号をモビリティアンカー100Aに送信する(ステップS101)。位置登録要求信号を送信する契機は、例えば、移動端末400が接続した場合、及び既にモビリティアンカー100Aに対して位置登録をしている場合で当該位置登録の失効時刻が近づいた場合である。ここで、位置登録要求は、移動端末400のアドレス、及びアクセスGW200のアドレスを含む。つまり、アクセスGW200は、位置登録要求によって、移動端末400宛てのデータパケットをアクセスGW200宛てに転送することをモビリティアンカー100Aに要求する。
 モビリティアンカー100Aは、位置登録要求の受信に応じて、切替え先のモビリティアンカー100Bとの間でメッセージの交換(シグナリング)を行う。これにより、切替え先のモビリティアンカー100Bは、移動端末400宛てのデータパケットを転送するための位置登録情報を保持する(ステップS102)。その後、モビリティアンカー100Aは、モビリティアンカー100Bのアドレスを位置登録応答信号に格納してアクセスGW200に送信する(ステップS103)。アクセスGW200は、モビリティアンカー100Aから受信した位置登録応答信号に格納されたモビリティアンカー100Bのアドレスを使って、移動端末400が送受信するデータパケットを転送するためのトンネルをアクセスGW200とモビリティアンカー100Bの間にセットアップする(ステップS104)。この結果、移動端末400が送受信するデータパケットは、アクセスGW200とモビリティアンカー100Bの間に新たに確立されたトンネルを介して送受信される。
 図3を用いてモビリティアンカー100の他の切り替え方法について説明する。図3の手順においてステップS201の位置登録要求信号の処理については、図2の位置登録要求(ステップS101)、位置登録応答(ステップS103)とほぼ同等である。しかしながら、図3の手順では、ステップS102のモビリティアンカー間の情報交換をすることなく、アクセスGW200が、位置登録応答信号に格納されたモビリティアンカー100Bのアドレスを使って別途モビリティアンカー100Bに位置登録処理を実施する(ステップS202)。その後、移動端末400が送受信するデータパケットがモビリティアンカー100Bを介して転送されるのは、図2のステップS104と同様である。アクセスGW200は、モビリティアンカー100Aによって、切り替え先のモビリティアンカー100Bのアドレスと共に位置登録応答信号に格納された応答コードの違いに応じて、図2と図3のどちらの動作を実施するかを判定する。
 なお、例えばPMIPv6の場合、図2及び3に関して述べた位置登録要求信号及び位置登録応答信号は、"Proxy Binding Update"及び"Proxy Binding Acknowledgement"にそれぞれ対応する。また、例えば、3GPPのEPSの場合、位置登録要求信号はS-GWからP-GWに送信されるデフォルトベアラ設定要求メッセージに対応し、位置登録応答信号はP-GWからS-GWに送信されるベアラ設定応答メッセージに対応する。
Leung, et al., RFC 5563 " WiMAX Forum / 3GPP2 Proxy Mobile IPv4", IETF(Internet Engineering Task Force), 2010年2月 Gundavelli, et al., RFC5213 "Proxy Mobile IPv6", IETF, 2008年8月 3GPP TS 29.060 V9.5.0 (2010-12) " General Packet Radio Service (GPRS); GPRS Tunnelling Protocol (GTP) across the Gn and Gp interface", 3GPP(3rd Generation Partnership Project), 2010年12月 Korhonen, et al., Internet-Draft "Runtime LMA Assignment Support for Proxy Mobile IPv6" (draft-ietf-netext-redirect-04.txt), IETF, 2010年9月
 非特許文献4に示された方法は、ネットワークベースの移動管理システムにおいてモビリティアンカーを切替えることを可能とする。しかし、非特許文献4に示されたモビリティアンカー切り替え方法を実際の移動管理システムに適用する場合には問題がある。まず、第1の問題は、切替え先のモビリティアンカー100Bのアドレスの決定及び切り替え方法の決定が、切り替え元のモビリティアンカー100によって行われていることである。すなわち、非特許文献4に示された2つの方法はともに、切り替え元のモビリティアンカー100Aがモビリティアンカー切り替え処理を制御している。しかしながら、3GPPなど実際の移動管理システムでは、モビリティ管理ノード300が主体的に移動管理を行う。このため、非特許文献4に示された方法を3GPPなどのシステムに適用することは難しい。
 第2の問題は、非特許文献4に示された2つの方法は、2つのモビリティアンカーの間でアンカーポイントの切り替えを行うのみであり、2つのモビリティアンカーを同時に使用する状態を想定していないことである。図2及び3の例では、モビリティアンカーの切り替え後はモビリティアンカー100Bのみが使用可能であり、モビリティアンカー100Aは使用できない。しかしながら、例えば、モビリティアンカー100Aの負荷が大きくなった場合などに、移動端末400とCN500の間のデータ通信の最中に、データパケットの種類に応じて一部のデータパケットの転送パスをモビリティアンカー100Aから100Bに切り替えることが想定される。また、モビリティアンカー又は外部ネットワークの機能及びキャパシティの違いを考慮すると、移動端末400に意識させることなく、移動端末400が送受信するデータパケットをその種別に応じて複数のモビリティアンカーに振り分けることが想定される。しかしながら、非特許文献4に示された2つの方法は、それらのニーズに対応することはできない。
 本発明は、かかる問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、移動端末と外部ネットワークに配置された通信相手ノード(CN)との間のデータ通信の最中にモビリティ管理ノード主導でモビリティアンカー切り替えを可能とするとともに、移動端末と通信相手ノード(CN)との間で送受信されるデータパケットの全体では無くその一部についてモビリティアンカーを変更することが可能な移動管理システム、移動管理方法、アクセスGW装置、移動管理制御装置、及びプログラムを提供することにある。
 本発明の第1の態様は、移動端末の移動管理を前記移動端末では無くネットワーク側で行うネットワークベースの移動管理システムを含む。当該移動管理システムは、複数のモビリティアンカー、少なくとも1つのアクセスゲートウェイ、及び移動管理制御部を含む。前記複数のモビリティアンカーは、第1及び第2のモビリティアンカーを含み、各々が外部ネットワークとの間でデータパケットを送受信可能に構成されている。前記少なくとも1つのアクセスゲートウェイは、第1のアクセスゲートウェイを含み、前記移動端末と前記複数のモビリティアンカーとの間に配置され、各々が前記移動端末と前記外部ネットワークとの間で送受信されるデータパケットを前記複数のモビリティアンカーのうち少なくとも1つを介して中継できるよう構成されている。前記移動管理制御部は、前記データパケットを中継するモビリティアンカーの切り替えを制御する。さらに、前記移動管理制御部は、前記第1のアクセスゲートウェイに対して、前記第1のアクセスゲートウェイ及び前記第1のモビリティアンカーを介して中継されている前記移動端末に関するデータパケットフローの全体では無く一部のデータパケットフローのみを前記第2のモビリティアンカーを介して中継するように経路変更するための伝送路制御信号を送信できるよう構成されている。さらにまた、前記第1のアクセスゲートウェイは、(i) 前記伝送路制御信号の受信に応じて、前記第1のアクセスゲートウェイと前記第2のモビリティアンカーとの間に前記一部のデータパケットフローを転送するための論理的な伝送路を確立するとともに、(ii) 前記移動端末から受信したデータパケットを識別することによって、前記一部のデータパケットフローを前記第2のモビリティアンカーに転送し、その他のデータパケットフローを前記第1のモビリティアンカーに転送するよう構成されている。
 本発明の第2の態様は、移動端末の移動管理を前記移動端末では無くネットワーク側で行うネットワークベースの移動管理システムによる移動管理方法を含む。ここで、本態様に関する移動管理システムは、上述した第1の態様の移動管理システムと同様に、第1及び第2のモビリティアンカーを含む複数のモビリティアンカー、第1のアクセスゲートウェイを含む少なくとも1つのアクセスゲートウェイ、及び移動管理制御部を含む。そして、本態様に係る方法は、以下のステップ(a)~(c)を含む。
(a)前記第1のアクセスゲートウェイが、前記第1のアクセスゲートウェイ及び前記第1のモビリティアンカーを介して中継されている前記移動端末に関するデータパケットフローの全体では無く一部のデータパケットフローのみを前記第2のモビリティアンカーを介して中継するように経路変更するための伝送路制御信号を前記移動管理制御部から受信すること;
(b)前記第1のアクセスゲートウェイが、前記伝送路制御信号の受信に応じて、前記第1のアクセスゲートウェイと前記第2のモビリティアンカーとの間に前記一部のデータパケットフローを転送するための論理的な伝送路を確立すること;及び、
(c)前記第1のアクセスゲートウェイが、前記移動端末から受信したデータパケットを識別することによって、前記一部のデータパケットフローを前記第2のモビリティアンカーに転送し、その他のデータパケットフローを前記第1のモビリティアンカーに転送すること。
 本発明の第3の態様は、移動端末の移動管理を前記移動端末では無くネットワーク側で行うネットワークベースの移動管理システムにて使用されるアクセスゲートウェイ装置を含む。ここで、本態様に係るアクセスゲートウェイ装置が配置される移動管理システムは、上述した第1の態様の移動管理システムと同様に、第1及び第2のモビリティアンカーを含む複数のモビリティアンカー、前記アクセスゲートウェイ装置を含む少なくとも1つのアクセスゲートウェイ、及び移動管理制御部を含む。さらに、本態様に係るアクセスゲートウェイ装置は、制御信号処理部、伝送路確立部、データ転送部を有する。前記制御信号処理部は、前記アクセスゲートウェイ装置及び前記第1のモビリティアンカーを介して中継されている前記移動端末に関するデータパケットフローの全体では無く一部のデータパケットフローのみを前記第2のモビリティアンカーを介して中継するように経路変更するための伝送路制御信号を前記移動管理制御手段から受信する。前記伝送路確立部は、前記伝送路制御信号の受信に応じて、前記第アクセスゲートウェイ装置と前記第2のモビリティアンカーとの間に前記一部のデータパケットフローを転送するための論理的な伝送路を確立する。前記データ転送部は、前記移動端末から受信したデータパケットを識別することによって、前記一部のデータパケットフローを前記第2のモビリティアンカーに転送し、その他のデータパケットフローを前記第1のモビリティアンカーに転送する。
 本発明の第4の態様は、移動端末の移動管理を前記移動端末では無くネットワーク側で行うネットワークベースの移動管理システムにて使用される移動管理制御装置を含む。ここで、本態様に係る移動管理制御装置が配置される移動管理システムは、上述した第1の態様の移動管理システムと同様に、第1及び第2のモビリティアンカーを含む複数のモビリティアンカー、第1のアクセスゲートウェイを含む少なくとも1つのアクセスゲートウェイ、及び本態様の移動管理制御装置を含む。さらに、本態様の移動管理制御装置は、前記第1のアクセスゲートウェイ及び前記第1のモビリティアンカーを介して中継されている前記移動端末に関するデータパケットフローの全体では無く一部のデータパケットフローのみを前記第2のモビリティアンカーを介して中継するように経路変更するための伝送路制御信号を、前記第1のアクセスゲートウェイに対して送信する制御信号処理部を有する。
 本発明の第4の態様は、上述した本発明の第2の態様に係る移動管理方法をコンピュータに行わせるためのプログラムを含む。
 上述した本発明の各態様によれば、移動端末と外部ネットワークに配置された通信相手ノード(CN)との間のデータ通信の最中にモビリティ管理ノード主導でモビリティアンカー切り替えを可能とするとともに、移動端末と通信相手ノード(CN)との間で送受信されるデータパケットの全体では無くその一部についてモビリティアンカーを変更することが可能な移動管理システム、移動管理方法、アクセスGW装置、移動管理制御装置、及びプログラムを提供することができる。
背景技術に係る移動管理システムの構成例を示すブロック図である。 背景技術で述べたPMIPv6におけるモビリティアンカー切り替え手順の第1のパタンを示すシーケンス図である。 背景技術で述べたPMIPv6におけるモビリティアンカー切り替え手順の第2のパタンを示すシーケンス図である。 本発明の第1の実施の形態にかかる移動管理システムの構成例を示すブロック図である。 第1の実施の形態におけるアクセスGWの構成例を示すブロック図である。 伝送路制御信号のフォーマット例を示す図である。 第1の実施の形態におけるフローテーブルの具体例を示す図である。 第1の実施の形態における転送テーブルの具体例を示す図である。 伝送路生成要求および削除要求を送信すべきか否かの判定条件を説明するための概念図である。 第1の実施の形態におけるモビリティ管理ノードの構成例を示すブロック図である。 第1の実施の形態における伝送路情報テーブルの具体例を示す図である。 第1の実施の形態における伝送路情報テーブルの設定例を示す図である。 第1の実施の形態における伝送路情報テーブルの他の設定例を示す図である。 第1の実施の形態におけるアクセスGWが伝送路制御信号を受信した際の動作例を示すフローチャートである。 第1の実施の形態におけるアクセスGWがデータパケットを受信した際の動作例を示すフローチャート 第1の実施の形態におけるモビリティ管理ノードの動作例を示すフローチャートである。 第1の実施の形態に係る移動管理システムの動作例を示すシーケンス図である。 第1の実施の形態に係る移動管理システムの動作例を示すシーケンス図である(移動端末が接続したことを契機として伝送路生成信号を送信する場合)。 第1の実施の形態に係る移動管理システムによる一連の処理が完了した後のフローテーブルの状態を示す図である。 第1の実施の形態に係る移動管理システムによる一連の処理が完了した後の転送テーブルの状態を示す図である。 第1の実施の形態に係る移動管理システムによる一連の処理が完了した後の伝送路情報テーブルの状態を示す図である。 本発明の第2の実施の形態におけるアクセスGWの構成例を示す図である。 第2の実施の形態における転送テーブルの例を示す図である。 第2の実施の形態に係る移動管理システムによる一連の処理が完了した後転送テーブルの状態を示す図である。 本発明の第3の実施の形態におけるアクセスGWの構成例を示す図である。 本発明の第4の実施の形態におけるアクセスGWの構成例を示す図である。 本発明の第5の実施の形態におけるアクセスGWの構成例を示す図である。
 以下では、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図面において、同一又は対応する要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略される。
<第1の実施の形態>
(構成の説明)
 本発明の第1の実施の形態に係る移動管理システムの全体構成例を図4に示す。当該移動管理システムは、ネットワーク10に配置されたモビリティアンカー100、アクセスGW201、及びモビリティ管理ノード301を含む。ネットワーク10は、移動端末400と外部ネットワーク20の間でデータパケットを中継する。ネットワーク10は、モバイルオペレータ等のある管理者又は団体により管理されるネットワークである。3GPPで定義された移動管理システムにおいては、ネットワーク10はコアネットワークと呼ばれ、モバイルオペレータによる管理及び運用がなされる。外部ネットワーク20は、インターネットなど、ネットワーク10とは異なる管理ドメインのネットワークである。ただし、ネットワーク10は、複数の管理ドメインにより構成されていてもよい。また、CN500は、外部ネットワーク20ではなくネットワーク10に配置されていても構わない。移動端末400は、アクセスGW201に主に無線技術を介して接続される。ただし、本発明においてこの点は重要でないので詳細説明は割愛する。図4に示された要素のうち図1示した要素と同じ機能を有する要素については、図1と同じ符号が付されている。すなわち、アクセスGW201及びモビリティ管理ノード301を除く他の要素は、図1に示した対応する要素と同様の機能を持つ。これらの要素については、ここでの詳細な説明を省略する。
 アクセスGW201の構成例を図5に示す。図5に示すアクセスGW201は、制御信号処理部210、登録信号処理部211、データ転送部212、及び記憶装置220を含む。記憶装置220は、フローテーブルTB1及び転送テーブルTB2を保持する。記憶装置220は、例えば、RAM(Random Access Memory)若しくはハードディスクドライブ又はこれらの組合せとしてもよいし、これらと同様の揮発性記憶デバイス若しくは不揮発性記憶デバイス又はこれらの組合せとしてもよい。記憶装置220は、登録信号処理部211及びデータ転送部212からアクセス可能に配置されていればよく、アクセスGW201の外部に配置されてもよい。
 制御信号処理部210は、モビリティ管理ノード301等から伝送路制御信号を受信すると、当該信号に含まれる伝送路制御情報を登録信号処理部211に出力する。伝送路制御情報は、例えば以下の情報を含む。しかしながら、伝送路制御情報は、以下に列挙する情報の一部のみを含んでもよいし、それ以外の情報を含んでもよい。なお、本明細書にて参照される"伝送路"は、アクセスGW(201)とモビリティアンカー(100)の間で確立される移動端末400のデータパケットを送受信するための論理的な伝送路である。例えば、PMIPv4及びPMIPv6の場合、この伝送路は、MAGとLMAの間に確立され、カプセル化されたデータパケットを転送するトンネルに対応する。3GPPのGPRS及びEPSの場合、この伝送路は、PDP(Packet Data Protocol) Context又はPDN(Packet Data Network) connectionにより提供される論理的な伝送路に対応する。また、WiMAXの場合は、PMIPv4及びPMIPv6の場合と同様に、この伝送路はASN-GW(Access Service Network―Gateway)とLMAの間に確立されるトンネルに対応する。なお、ASN-GWは、モビリティアンカー100に対応する。
 伝送路制御信号に含まれる伝送路制御情報の一例を図6に示す。図6の例では、伝送路制御情報は、端末識別子、ソース伝送路情報、及びターゲット伝送路情報を含む。図6は、ターゲット伝送路情報が2つの場合の伝送路制御情報の構成例を示している。伝送路制御情報に含まれる各情報について以下に説明する。
(1)端末識別子
 端末識別子は、移動端末400を識別するための識別子である。端末識別子は、複数のアクセスGW201の間での移動端末400の移動に関わらず不変である。端末識別子は、例えば、移動端末400のアドレス(e.g. IPアドレス)、又はNAI(Network Address Identifier)である。3GPPのシステムを想定する場合、端末識別子は、IMSI(International Mobile Subscriber Identity)又はMSISDN(Mobile Subscriber Integrated Services Digital Network Number)としてもよい。また、端末識別子は、移動端末400のIMSIとアドレス(e.g. IPアドレス)の組合せとしてもよい。
(2)ソース伝送路情報
 ソース伝送路情報は、移動管理において操作対象とされる伝送路を特定するための情報である。ソース伝送路情報は、例えば、モビリティアンカー101のアドレス、若しくはAPN(Access Point Name)、あるいは、前記目的が達成できるのであれば他の識別子を用いても良い。さらに、それらの識別子を複数使うこととしても良い。
(3)ターゲット伝送路情報
 ターゲット伝送路情報は、伝送路を切り替える場合は切替先の伝送路、伝送路を複製する場合は複製される伝送路を特定するための情報である。ターゲット伝送路情報は、ソース伝送路情報と同じく、例えば、モビリティアンカーのアドレス若しくはAPN、あるいは、前記目的が達成できるのであれば他の識別子を用いても良い。さらに、それらの識別子を複数使うこととしても良い。伝送路制御情報は、1つのソース伝送路情報に関して、複数のターゲット伝送路情報を含んでもよい。
(4)伝送路操作情報
 伝送路操作情報は、ソース伝送路情報で特定される伝送路に対する処理内容を示す。伝送路制御情報は、ターゲット伝送路情報毎に少なくとも1つの伝送路操作情報を含む。伝送路操作情報の3つの具体例(4A)~(4C)を以下に示す。
(4A)フローセレクタ
 フローセレクタは、伝送路を流れる特定のパケットの集合(パケットフロー)を操作対象とするために、パケットフローを特定するための情報である。フローセレクタとしては、例えばベアラ識別情報、又はパケットフィルタを使うことができる。ベアラとは3GPPにおける用語であり、PDP contextやPDN connection中にさらに複数設定可能な論理的なサブ伝送路である。ベアラ上を転送されるデータパケットを識別する情報としては、例えば、TEID(Tunnel Endpoint Identifier)、又はGRE(Generic Routing Encapsulation) keyを使用することができる。一方、パケットフィルタとしては、送信元アドレス、宛先アドレス、送信元ポート番号、宛先ポート番号、プロトコル、又はビットマップ(ビット列)などを使用することができる。ここで、特定の伝送路中の全てのベアラを操作対象とする場合には、フローセレクタに含まれるベアラ識別子情報としてAPNを用いてもよいし、ベアラ識別情報をフローセレクタに含めないようにしてもよい。また、パケットフィルタによる操作対象の特定が必要ない場合は、パケットフィルタをフローセレクタに含めないようにしてもよいし、フローセレクタに含まれるパケットフィルタとして"*"や"Any"など全てのデータパケットに該当する意味を持つ設定値を用いてもよい。
(4B)優先度
 優先度は、複数のパケットフロー間の優先度を示す。優先度は、複数のフローセレクタによってパケットフローを特定する際に、より優先して評価するフローセレクタを決めるために用いられる。例えば、優先度の値が小さいパケットフローほど優先順位を高くしてもよい。
(4C)操作情報
 操作情報は、フローセレクタにより特定されるパケットフローに対する操作を指定する。具体的な操作は、例えば、"Redirect"及び"Duplicate"である。"Redirect"は、対象となるパケットフローをターゲット伝送路に転送する操作を意味する。また、"Duplicate"は、対象となるパケットフローを複製し、ソース伝送路に加えてターゲット伝送路にもパケットフローを転送する操作を意味する。なお、操作情報は、"Redirect"及び"Duplicate"とは異なる他の操作を指定してもよい。制御信号処理部210は、"Redirect"が設定された場合、ソース伝送路情報で特定される伝送路を用いて転送され、さらにフローセレクタで識別されるパケットフローを、ターゲット伝送路情報で特定される伝送路に転送するよう要求されたとみなす。一方、"Duplicate"が設定された場合、制御信号処理部210は、ソース伝送路情報で特定される伝送路を用いて転送し、さらにフローセレクタで識別されるパケットフローに属するパケットを複製した上で、ターゲット伝送路情報で特定される伝送路にも転送するよう要求されたとみなす。
 さらに制御信号処理部210は、登録信号処理部211から伝送路制御結果(伝送路の生成及び削除の結果)を示す情報が入力された場合、この制御結果を示すための伝送路制御応答信号をモビリティ管理ノード301等の伝送路制御信号の送信元に対して送信する。
伝送路制御応答信号は、例えば、対応する伝送路制御信号に含まれていた端末識別子、ソース伝送路情報、及びターゲット伝送路情報、並びに各伝送路操作情報に設定された操作を実施した結果を示すコードを含む。ただし、伝送路制御応答信号は、これらの一部の情報のみを含んでもよいし、他の情報をさらに含んでもよい。
 登録信号処理部211は、制御信号処理部210から伝送路制御情報が入力されると、当該伝送路制御情報に含まれる移動端末400の端末識別子を検索キーとして記憶装置220中の転送テーブルTB2を検索し、当該移動端末のデータパケット転送に関わる1つ又は複数の伝送路識別のための情報を参照する。そして、登録信号処理部211は、伝送路制御情報に含まれるソース伝送路情報及びターゲット伝送路情報と転送テーブルTB2に含まれる伝送路識別のための情報を比較することで、伝送路の生成及び削除が必要であるかを判定する。伝送路の生成又は削除が必要と判定した場合、登録信号処理部211は、伝送路生成要求信号又は削除要求信号をモビリティアンカー100に送信することで、モビリティアンカー100とアクセスGW201の間の伝送路の生成・削除を制御する。転送テーブルTB2に含まれる伝送路識別のための情報は、伝送路を一意に特定するための識別情報であり、例えば、移動端末400の端末識別子、モビリティアンカーのアドレス、その他の補助的な識別子を含む。伝送路の生成・削除の判定手法の詳細については後述する。
 さらに登録信号処理部211は、転送テーブルTB2の更新結果を制御信号処理部210に応答する。さらに、登録信号処理部211は、伝送路生成要求信号又は削除要求信号に対する応答としてモビリティアンカー100から受信した応答信号に含まれる制御結果を示す情報を制御信号処理部210に応答する。さらにまた、登録信号処理部211は、新たに生成・削除する必要のなかった伝送路、及びモビリティアンカー100からの応答信号により伝送路の生成・削除処理が成功したことが確認できた伝送路について、伝送路制御情報に含まれる情報を使って、記憶装置220内に記録されたフローテーブルTB1および転送テーブルTB2の内容を更新する。
 フローテーブルTB1のフォーマットの一例を図7に示す。図7の例では、フローテーブルTB1は、移動端末400の端末識別子(Terminal ID)毎に、1つ又は複数の第1フローセレクタ(Primary Flow Selector)、フローセレクタ(Flow Selector)、フロー識別子(Flow ID)、優先度(Priority)、バインディングID(Binding ID)が対応づけられたテーブルとして表わされる。このうち、移動端末400の端末識別子、フローセレクタ、及び優先度の詳細については前記した通りである。フロー識別子は、各フローセレクタの識別子である。バインディングIDは、フローセレクタに一致したパケットの転送先とする伝送路の指定と、転送の方法が示された転送テーブルTB2から目的の情報を取得するためのキー情報として使われる。なお、第1フローセレクタは、細かな設定ができるフローセレクタを使って各受信パケットのマッチングを行うことは処理量が大きく、時間もかかるため、最初に大まかな比較ができるようにするために設けられている。従って、第1フローセレクタは必ずしも必要ないが、効率的な転送先決定に大きく寄与する。
 次に、転送テーブルTB2のフォーマットの一例を図8に示す。図8の例では、転送テーブルTB2は、移動端末400の端末識別子(Terminal Address)毎に、1つ又は複数の転送先および転送方法に関する情報(以下では、転送関連情報と呼ぶ)が対応づけられたテーブルとして表わされる。各転送関連情報は、バインディングIDによって識別される。転送関連情報は、転送先を示すモビリティアンカー100のアドレス(Anchor Address)、移動端末400からモビリティアンカー100までの伝送路を転送されるパケットフローを識別するためのパス識別子(Path ID)を含む。図8の例では、パス識別子として"SID"という値を示したが、パス識別子の具体例としては、例えば、パケットフローを転送する論理的な伝送路(ベアラ)がGTPにより制御されるのであればTEIDを使用することができる。また、PMIPv6及びPMIPv4の場合は、パス識別子としてGRE keyを使用することができる。TEID及びGRE keyは、アクセスGW201からモビリティアンカー100に転送する場合(アップリンク)と、モビリティアンカー100からアクセスGW200に転送する場合(ダウンリンク)とでは、通常異なる値が使われる。図8の転送テーブルTB2に使用されるパス識別子SIDは、アップリンク用及びダウンリンク用の識別子を包含しているものとする。一方、転送テーブルTB2に含まれるパス識別子は状況により省略することもできる。また、転送テーブルTB2は、伝送路を通るデータパケットに対して確保すべきQoS(Quality of SERVICE)の情報や、許可する通信帯域を示す情報などの他の情報を含んでもよい。
 続いて以下では、登録信号処理部211による伝送路の生成・削除の判定手法について説明する。登録信号処理部211は、制御信号処理部210から入力された伝送路制御情報に含まれる伝送路識別セット(すなわち、ソース伝送路情報、ターゲット伝送路情報、及び伝送路操作情報)によって特定される伝送路操作を行ったと仮定したときの伝送路の集合P_reqと、転送テーブルTB2から取得した伝送路識別セット(すなわち、端末識別子、転送先及び転送方法に関する情報)によって特定される現在の伝送路の集合P_existを比較する。そして、登録信号処理部211は、P_existに存在せずP_reqに存在する伝送路があれば当該伝送路を生成するための伝送路生成要求信号の送信を判定し、P_existに存在しP_reqに存在しない伝送路があれば当該伝送路を削除するための伝送路削除要求信号の送信を判定する。登録信号処理部211は、P_exist及びP_reqの両方に存在する伝送路については、伝送路生成要求及び削除要求のいずれも不要と判定する。
 データ転送部212は、移動端末400からデータパケットを受信した際に、データパケットのソースアドレス(e.g. ソースIPアドレス)を移動端末400の端末識別子とみなし、得られた端末識別子をキーとしてフローテーブルTB1を検索する。データ転送部212は、フローテーブルTB1においてこの端末識別子に対応づけられたフローセレクタと、データパケットに含まれるIPヘッダ、ポート番号、上位のアプリケーションレイヤのデータ等を比較する。そして、フローテーブルTB1から得たフローセレクタとデータパケットに含まれる情報が一致する場合、データ転送部212は、一致したフローセレクタに対応付けられたバインディングIDを取得する。ここで、各フローセレクタに対応するバインディングIDは、1つの場合もあるが、複数であっても構わない。
 さらに、データ転送部212は、移動端末400の端末識別子、及びフローテーブルTB1から取得したバインティングIDを検索キーとして、転送テーブルTB2の情報を検索し、合致する転送先の転送関連情報を取得する。ここで、バインディングIDが複数ある場合、データ転送部212は、バインディングIDの数だけ転送関連情報を取得する。データ転送部212は、転送テーブルTB2から取得した転送関連情報を用いて、受信したデータパケットに対して、転送先をモビリティアンカー100とするカプセル化処理を実施する。データ転送部212は、必要に応じて、TEID又はGRE Key情報といったパス識別子を、カプセル化後のパケットのヘッダに設定する。データ転送部212は、カプセル化されたデータパケットをネットワーク10に送出する。ここで、データ転送部212は、転送テーブルTB2から複数の転送関連情報を取得した場合、受信したデータパケットを転送関連情報の数に応じて複製し、複製された複数のデータパケットを複数の転送関連情報を使ってカプセル化し、複数のカプセル化されたパケットをネットワーク10へ送出する。
 さらにまた、データ転送部212は、アクセスGW201のアドレスが宛先に指定されたカプセル化されたパケットをモビリティアンカー100から受信した場合、これをデカプセル化することによって得られたデータパケットを移動端末400へ転送する。ここで、データ転送部212は、カプセル化されたパケットのヘッダに付与されたパス識別子(e.g. TEID又はGRE key)、及びペイロードに含まれるパケットの宛先アドレスをチェックし、フローテーブルTB1に対応するエントリが存在する場合のみ、デカプセル化をすることによって得られるデータパケットを移動端末400に転送することとしてもよい。
 続いて以下では、図4に示した本実施の形態に係るモビリティ管理ノード301の構成について説明する。モビリティ管理ノード301は、伝送路制御信号をアクセスGW201に送信することで、アクセスGW201における伝送路生成・削除処理や、それに応じたデータデータパケットの転送処理を制御する。モビリティ管理ノード301の構成例を図10に示す。図10の例では、モビリティ管理ノード301は、制御契機検出部310、制御信号処理部311、及び記憶装置320を含む。記憶装置320は、伝送路情報テーブルTB3を保持する。記憶装置320は、例えば、RAM(Random Access Memory)若しくはハードディスクドライブ又はこれらの組合せとしてもよいし、これらと同様の揮発性記憶デバイス若しくは不揮発性記憶デバイス又はこれらの組合せとしてもよい。記憶装置320は、制御信号処理部311からアクセス可能に配置されていればよく、モビリティ管理ノード301の外部に配置されてもよい。
 制御契機検出部310は、内部的に何らかの条件が満たされた場合や、外部から伝送路制御が必要となるなんらかのイベントが発生したことを通知されると、制御トリガを制御信号処理部311に出力する。制御トリガは、伝送路制御信号をアセクス網GW210に送信することを制御信号処理部311に対して促す。制御トリガの条件となるイベントは、例えば、移動端末400のネットワーク10への接続を検出したこと、又はモビリティアンカー100の故障、故障の兆候、若しくは高負荷になったことを示す通知を外部のネットワークを管理するシステムから受信したこと、が考えられる。なお、制御トリガの条件となるイベントは、これら以外の様々な要因であってもよい。
 制御信号処理部311は、制御契機検出部310から制御トリガを受信すると、制御トリガに含まれる情報に基づき記憶装置320に保持された伝送路情報テーブルTB3から必要な情報を取得し、この情報を用いて伝送路制御信号を生成し、当該伝送路制御信号を適切なアクセスGW201に送信する。適切なアクセスGW201のアドレスは、伝送路情報テーブルTB3から取得される。
 伝送路情報テーブルTB3の一例を図11に示す。図11の例では、伝送路情報テーブルTB3は、以下の情報要素(1)~(4)を対応付けている。
(1)端末識別子(Terminal ID)
 既に述べたように、端末識別子は、移動端末400を識別可能な識別子である。例えば、3GPPでは、端末識別子としてIMSI、MSISDN、又はNAIを使用してもよい。また、移動端末400のアドレス(e.g. IPアドレス)を端末識別子として使ってもよい。
 (2)端末アドレス(Terminal Address)
 端末アドレスは、移動端末400に付与されたアドレス(e.g. IPアドレス)である。端末アドレスは、例えば、移動端末400がネットワーク10(つまり、いずれかのアクセスGW201)に接続し、外部ネットワーク20に接続した際に、モビリティアンカー100あるいは外部ネットワーク20によって移動端末400に割り当てられる。
(3)アクセスGWアドレス(Access GW Address)
 アクセスGWアドレスは、アクセスGW201のアドレス(e.g. IPアドレス)である。
(4)伝送路情報(Data Path Information)
 伝送路情報は、伝送路の識別のため、及び特性を示すための情報を含む。以下に、伝送路情報の具体例(4A)~(4D)を示す。
(4A)アンカーアドレス(Anchor Address)
 アンカーアドレスは、モビリティアンカー100のアドレス(e.g. IPアドレス)である。
(4B)パス識別子(Path ID)
 パス識別子は、既に述べたように、伝送路内を転送されるパケットフローを識別するための情報である。例えば、3GPPでは、パス識別子としてTEID又はGRE Keyを用いることができる。
(4C)フローセレクタ(Flow Selector)
 フローセレクタは、既に述べたように、当該伝送路に転送対象とするパケットフローの内容を特定するための情報である。例えば、フローセレクタは、送信元および宛先アドレス、送信元および宛先ポート番号、上位プロトコルの情報(e.g. TCP 又はUDP)、その他のパケットを特定するための情報を含む。図11の例では、パケットフローが全てのデータパケットを対象とすることを示す値"Any"がフローセレクタに設定されている。
(4D)優先度(Priority)
 優先度は、既に述べたように、複数のフローセレクタ間の優先順位を示す。つまり、優先度は、アクセスGW201が受信したデータパケットと複数のフローセレクタを照合する際に、どのフローセレクタを先に評価するかを示す。ここでは、優先度の値が小さいパケットフローほど優先度が高いものとする。
 なお、伝送路情報テーブルTB3を構成する情報は、図11に示した内容の一部としても良いし、他の情報を含むこととしても構わない。また、3GPPのEPSへの適用を想定した場合は、図11の伝送路情報テ―ブルTB3は、3GPP TS23.401の「Table 5.7.2-1: MME MM and EPS bearer Contexts」に記載されたテーブルを拡張したものとしてもよい。具体的には、3GPP TS23.401の「Table 5.7.2-1: MME MM and EPS bearer Contexts」に記載されたテーブルの伝送路情報(例えば、3GPP EPSではPDN connection)に、アクセスGW201(この場合、S-GW)とモビリティアンカー100との間で複製された伝送路であることを判定可能な情報と、複製元の伝送路を特定するための情報を追加すれば良い。
 また、図10の例では伝送路情報テーブルTB3を記憶装置320に配置しているが、伝送路情報テーブルTB3の少なくとも一部をモビリティ管理ノード301の外部に配置されたデータベ―スに保持しておいてもよい。この場合、制御信号処理部311は、ネットワーク10を介して伝送路情報テーブルTB3に保持された情報を取得すればよい。
 さらに、制御信号処理部311は、伝送路制御信号を送信すべきアクセスGW210が複数ある場合には、複数の伝送路制御信号を送信してもよい。また、ここでは、1つの伝送路送信信号は、1つの移動端末400に関する伝送路制御情報を含むことを想定しているが、複数の移動端末400に関する伝送路制御情報を含んでもよい。
 制御信号処理部311がどのような情報を使って伝送路制御信号を構成するかは、発生したイベントの内容によって様々なものが考えられる。以下に2つの例を示す。
(例1)管理上の理由で移動端末400(端末識別子:MN1_ID)の全てのデータパケットを他のモビリティアンカー100に収容させる場合
 制御信号処理部311は、端末識別子(MN1_ID)をキーとして伝送路情報テーブルTB3を検索することによって、端末識別子(MN1_ID)と一致するエントリに対応付けられた移動端末400のアドレス(MN1_Addr)、アクセスGW201のアドレス(AGW1_Addr)、モビリティアンカー100のアドレス(Anchor1_ID)、パス識別子(SID_1)を取得する。制御信号処理部311は、さらに、当該移動端末400を新たに収容するモビリティアンカー100のアドレスをモビリティ管理ノード301の外部、あるいは内部のデータベースから取得する。その後、制御信号処理部311は、これらの取得された情報を用いて伝送路制御信号を生成する。以下に、例1における伝送路制御信号が含む情報要素の具体例を示す。
(例1における伝送路制御信号の構成例)
・端末識別子:MN1_IDおよびMN1_Addr
・ソース伝送路情報:Anchor1_AddrおよびSID_1
・ターゲット伝送路情報:New_Anchor_Addr(移動先のモビリティアンカー100のアドレス)およびSID_New(移動先のパス識別子)
・伝送路操作情報:
  - フローセレクタ:"Any"(すべてのフロー)
  - 優先度    :255
  - 操作情報   :"Redirect"
(例2)合法的傍受、特別な課金、特別なQoSを実現するためなどの理由で、移動端末400(端末識別子:MN1_ID)の一部のデータパケット(ここでは宛先ポート番号5004のUDPとする)を別モビリティアンカー100に収容させる場合
 制御信号処理部311は、端末識別子(MN1_ID)をキーとして伝送路情報テーブルTB3を検索し、端末識別子(MN1_ID)と一致するエントリに対応付けられたた移動端末400のアドレス(MN1_Addr)、アクセスGW201のアドレス(AGW1_Addr)、モビリティアンカー100のアドレス(Anchor1_ID)、パス識別子(SID_1)を取得する。制御信号処理部311は、さらに、当該移動端末400を新たに収容するモビリティアンカー100のアドレスをモビリティ管理ノード301の外部、あるいは内部のデータベースから取得する。その後、これらの取得された情報を用いて伝送路制御信号を生成する。以下に、例2における伝送路制御信号が含む情報要素の具体例を示す。
(例2における伝送路制御信号の構成例)
・端末識別子:MN1_IDおよびMN1_Addr
・ソース伝送路情報:Anchor1_AddrおよびSID_1
・ターゲット伝送路情報:New_Anchor_Addr(移動先のモビリティアンカー100のアドレス)およびSID_New(移動先のパス識別子)
・伝送路操作情報:
  - フローセレクタ:"宛先ポート番号=5004、プロトコル=UDP" 
  - 優先度    :1
  - 操作情報   :"Redirect"
 制御信号処理部311は、さらに伝送路制御応答信号を受信した場合には、当該信号に含まれる情報に基づき、伝送路情報テーブルTB3の内容を更新する。図12は、伝送路制御信号が上述した例1のように構成された場合における、伝送路制御応答信号の受信後の更新された伝送路情報テーブルTB3を示している。図11と図12を対比すると、図11に示されたMN1_IDに関するアンカーアドレスANCHOR1_ADDRおよびパス識別子SID_1を持つエントリが、それぞれアンカーアドレスNEW_ANCHOR_ADDRおよびパス識別子SID_Newを持つエントリに更新されている。同様に、図13は、伝送路制御信号が上述した例1のように構成された場合における更新された伝送路情報テーブルTB3を示している。図11と図13を対比すると、図13では、アンカーアドレスNEW_ANCHOR_ADDRおよびパス識別子SID_Newを持つエントリが新たに追加されている。
 以上説明した、制御信号処理部210、登録信号処理部211、データ転送部212、制御契機検出部310、制御信号処理部311は、その全てをソフトウェアで実装することができる。言い換えると、これらの機能は、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)等のプロセッサを含むコンピュータシステムに1又は複数のプログラムを実行させることによって実現することができる。ただし、その一部、あるいは全てをハードウェアで構成することも可能である。
 これらのプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体(例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ)、光磁気記録媒体(例えば光磁気ディスク)、CD-ROM(Read Only Memory)、CD-R、CD-R/W、半導体メモリ(例えば、マスクROM、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、フラッシュROM、RAM(random access memory))を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
(動作の説明)
 続いて以下では、アクセスGW201、モビリティ管理ノード301を含む本実施の形態に係る移動管理システムの動作について、フローチャート及びシーケンス図を用いて詳細に説明する。図14は、伝送路制御信号を受信したアクセスGW201による伝送路生成・削除の制御手順の一例を示すフローチャートである。まず、ステップS301では、アクセスGW201は、モビリティ管理ノード301から伝送路制御信号を受信する。制御信号処理部210は、伝送路制御信号に含まれている伝送路制御情報を登録信号処理部211に送る。
 ステップS302において、登録信号処理部211は、図9を用いて説明したように、伝送路制御情報から特定される伝送路操作を行ったと仮定したときの伝送路の集合(P_req)と、転送テーブルTB2から特定される現在の伝送路の集合(P_exist)を比較する。これら2つの集合が一致しない場合(S302でYES)、登録信号処理部211は、伝送路の制御(伝送路の生成又は削除)が必要と判断し、ステップS303の処理を行う。一方、これら2つの集合が一致する場合(S302でNO)、登録信号処理部211は、伝送路の制御が不要であるためにステップ303をスキップする。
 ステップS303では、登録信号処理部211は、アクセスGW201とモビリティアンカー100との間の伝送路の生成又は削除のために、伝送路生成要求信号又は削除要求信号をモビリティアンカー100に送信する。登録信号処理部211は、モビリティアンカー100から伝送路生成応答信号又は削除応答信号を受信した際に、各応答信号内の情報(例えば、伝送路への操作が成功したかどうか)に基づいた伝送路制御の結果を制御信号処理部210に通知する。
 ステップS304では、登録信号処理部211は、伝送路制御結果が成功を示した伝送路と、新たに生成・削除する必要のなかった伝送路について、伝送路制御情報に含まれる情報を使ってフローテーブルTB1および転送テーブルTB2の内容を更新する。
 ステップS305では、制御信号処理部210は、登録信号処理部211から通知された伝送路制御の結果を用いて伝送路制御応答信号を構成し、これをモビリティ管理ノード301に送信する。
 次に、図15のフローチャートを用いて、アクセスGW201が移動端末400からデータパケットを受信した際の動作を説明する。図15は、移動端末400からデータパケットを受信したアクセスGW201の動作例を示すフローチャートである。ステップS401では、データ転送部212は、データパケットを受信する。ステップS402では、データ転送部212は、受信データパケットがモビリティアンカー100からカプセル化されて送られてきたデータパケットであるか否かを判定する。受信データパケットがモビリティアンカー100から到着したカプセル化されたパケットである場合(ステップS402でYES)、データ転送部212は、ステップS412の処理を行う。そうでない場合(ステップS402でNO)、データ転送部212は、ステップS403の処理を行う。なお、受信データパケットがモビリティアンカー100から到着したカプセル化されたパケットであるか否かは、受信データパケットがカプセル化パケットであることに加えて、受信データパケットの宛先アドレスがアクセスGW201のアドレスであり、受信データパケットの送信元アドレスが転送テーブルに記録されたいずれかのエントリ中のモビリティアンカー100のアドレスであることによって判定できる。当該判定では、さらに合致するエントリ中の端末アドレスが内部パケットの宛先アドレスに設定されているかどうかを考慮してもよい。
 ステップS403では、データ転送部212は、受信データパケットに含まれる移動端末400を識別可能な情報を利用してフローテーブルTB1を検索する。ここで、移動端末400を識別可能な情報として、データパケットの送信元アドレスに設定される移動端末400のアドレスを使用してもよい。ただし、3GPPのGPRS及びEPSのように、アクセスGW201が移動端末400からのデータパケットをカプセル化された状態で受信する場合がある。この場合、フローテーブルTB1を検索するためキー情報として、カプセル化パケットのヘッダに含まれる情報(例えば、TEID)を使っても良い。また、移動端末400の識別子として複数の情報の組合せ(例えば、移動端末400のアドレスとTEID)を使用してもよい。次にステップS404では、データ転送部212は、受信データパケットに含まれる移動端末400を識別可能な情報と一致する情報を持つエントリがフローテーブルTB1に存在したかを判定する。一致するエントリが見つかった場合(S404でYES)、データ転送部212は、ステップS405の処理を行う。一方、一致するエントリが見つからなかった場合(S404でNO)、データ転送部212は、当該受信データパケットを破棄して処理を終了する(ステップS406)。
 ステップS405では、データ転送部212は、受信データパケットの送信元アドレス、宛先アドレス、ポート番号、プロトコル種別、又はさらに他のデータ部分と、フローテーブルTB1における一致するエントリが持つフローセレクタ情報とを比較する。この際、比較する順番は、フローテーブルTB1に記録されたフローセレクタの優先度に従う。ステップS407において、データ転送部212は、受信データパケットとフローテーブルTB1内のフローセレクタ情報との比較の結果、一致するエントリがあったか否かを判定する。一致するエントリが見つかった場合(S407でYES)、データ転送部212は、テップS408の処理を行う。一方、一致するエントリがなかった場合(S407でNO)、データ転送部212は、当該受信データパケットを破棄して処理を終了する(ステップS406)。
 ステップS408では、データ転送部212は、S405のおけるフローセレクタとの照合により得られた一致したエントリからバインディングIDを読み取り、さらに取得したバインディングIDを検索キーとして転送テーブルTB2を検索し、対応するデータパケット転送のための情報を取得する。フローテーブルTB1において一致した少なくとも1つのエントリに対応付けられているバインディングIDが複数存在する場合、データ転送部212は、それぞれのバインティングIDについての転送情報を取得する。
 次に、ステップS409では、データ転送部212は、ステップS408で取得した転送情報が複数かどうか(つまり転送先が複数かどうか)を判定する。転送先が複数であった場合(S409でYES)、データ転送部212は、転送先の数に応じたパケットの複製を行う(ステップS410)。ステップS411では、データ転送部212は、データパケットに対し、ステップS408で取得した転送情報を使って送信元アドレスを当該アクセスGW201のアドレスとされ、宛先アドレスを取得した転送情報から得られたモビリティアンカー100のアドレスとされたヘッダによりカプセル化処理を実施し、カプセル化後のデータパケットをネットワーク10に送出する。なお、転送情報がTEID又はGRE key等の伝送路をさらに詳細に区別可能な情報を含む場合は、それらの情報をカプセル化する際のヘッダに設定しても良い。例えば、3GPPの場合は、アクセスGW(S-GWに相当)とモビリティアンカー(P-GWに相当)で使われるプロトコルがGTPの場合はTEIDがカプセル化の際に使用され、PMIPv6の場合はGRE keyが使用される。
 ステップS412では、データ転送部212は、モビリティアンカー100からカプセル化されて送られたパケットをデカプセル化する。そして、データ転送部212は、得られたデータパケットの宛先アドレスに設定された移動端末400に対して、当該パケットを転送する。この際、データ転送部212は、必要に応じて、データパケットをカプセル化して移動端末400に転送してもよい。
 次に、図16のフローチャートを用いて、伝送路制御信号を送信に関するモビリティ管理ノード301の動作例を説明する。ステップS501では、モビリティ管理ノード301の制御契機検出部310は、モビリティ管理ノード301の外部又は内部で伝送路制御のイベントが発生したことを検出すると、制御信号処理部311にイベント発生を通知するとともに、当該イベントに関与する移動端末400の識別子又はモビリティアンカー100の識別子を制御信号処理部311に送る。
 ステップS502では、制御信号処理部311は、制御契機検出部310から受信した移動端末400の識別子を使って伝送路情報テーブルTB3を検索し、該当するエントリ中の情報を用いて伝送路制御信号を生成し、これをアクセスGW201に送信する。伝送路制御信号の生成についての具体例は、既に制御信号処理部311の説明箇所で示した通りである。
 ステップS503では、制御信号処理部311は、ステップS502で送信した伝送路制御信号の応答として伝送路制御応答信号をアクセスGW201から受信すると、当該応答信号に格納された情報に基づき、伝送路情報テーブルTB3の内容を更新する。伝送路情報テーブルの更新例については、制御信号処理部311の説明の箇所に示した通りである。なお、イベント発生をモビリティ管理ノード301の外部から受信した場合には、制御信号処理部311は、ステップS503完了後などに、当該イベントの送信元に処理の完了を通知するようにしてもよい。
 次に図17の示すシーケンス図を用いて、本実施の形態にかかる移動管理システムの全体の動作例を説明する。ここでは、アクセスGW201及びモビリティアンカー100Aを介して移動端末400がCN500と通信している最中に、移動端末400とCN500の間の一部のパケットフローの転送経路をモビリティアンカー100Aから100Bに切り替える場合を例にとって説明する。さらに、ここでは、以下の状況を想定する。
 ・移動端末400の識別子:MN1_ID
 ・移動端末400のアドレス:MN1_Addr
 ・アクセスGW201のアドレス:AGW1_Addr
 ・モビリティアンカー100Aのアドレス:Anchor1_Addr
 ・モビリティアンカー100Bのアドレス:Anchor2_Addr
 ・モビリティアンカー100Bに移すパケットフロー:宛先ポート番号80(TCP)を持つパケットフロー
 ・アクセスGW201とモビリティアンカー100A間の伝送路中のパケットフローの識別子:SID_1
 ・アクセスGW201とモビリティアンカー100B間の伝送路中のパケットフローの識別子:SID_2
 はじめにステップS601において、アクセスGW201とモビリティアンカー100Aとの間に伝送路(e.g. トンネル)が確立されており、当該伝送路を経由して、移動端末400とCN500間での通信が行われている。このとき、モビリティ管理ノード301が保持する伝送路情報テーブルTB3における移動端末400に関するエントリは、図11に示すようになっている。また、アクセスGW201が保持するフローテーブルTB1および転送テーブルTB2における移動端末400に関するエントリは、それぞれ図7及び図8に示すMN1_IDに関するエントリのようになっている。
 次にステップS602では、上述した想定のように宛先ポート番号が80かつTCPに該当するパケットをモビリティアンカー100B経由の通信とするためのイベントが発生する。このイベントに応じて、モビリティ管理ノード301は、伝送路制御信号をアクセスGW201に送信する。
この際の伝送路制御信号の内容は以下の通りである。
・端末識別子:MN1_IDおよびMN1_Addr
・ソース伝送路情報:Anchor1_AddrおよびSID_1 
・ターゲット伝送路情報:Anchor2_AddrおよびSID_2
・伝送路操作情報:
  -フローセレクタ:"宛先ポート番号=80、プロトコル=TCP"
  -優先度    :1
  -操作情報   :"Redirect"
 ステップS603では、アクセスGW201は、伝送路制御信号を受信したことに応じて伝送路生成・削除の要否を判定し、モビリティアンカー100B宛てに伝送路生成要求信号を送信する。テップS604では、モビリティアンカー100Bは、伝送路生成要求信号を処理し、アクセスGW201との間に伝送路を確立するための設定を行う。そして、モビリティアンカー100Bは、伝送路生成応答信号をアクセスGW201に送信する。ここでは、モビリティアンカー100Bが伝送路確立に成功した場合を考慮する。ステップS605では、アクセスGW201は、伝送路生成応答信号を受信し、フローテーブルTB1及び転送テーブルTB2を更新する。ステップS605の処理の結果、アクセスGW201が保持するフローテーブルTB1及び転送テーブルTB2のエントリは、図19及び20に示すようにそれぞれ更新される。ステップS606では、アクセスGW201は、伝送路制御応答信号をモビリティ管理ノード301に送信する。ステップS607で、モビリティ管理ノード301は、伝送路制御応答信号を受信し、伝送路情報テーブルTB3を更新する。
 この後、ステップS608にて、移動端末400が、宛先ポート番号80のTCPを使った通信を含むデータ通信をCN500との間で行う。ステップS609では、アクセスGW201は、移動端末400からのデータパケットを受信する。データ転送部212は、受信データパケットを、例えば図15のフローチャートに示した手順で処理する。
 ここで送信元アドレスがMN1_Addrであり、宛先ポート番号が80番号のTCPパケットをアクセスGW201が受信した場合を考える。図15のS403に相当する処理において、データ転送部212は、受信データパケットの送信元アドレスに設定された端末アドレス(MN1_Addr)又は端末識別子(MN1_ID)を検索キーとしてフローテーブルTB1を検索する。このとき、フローテーブルTB1のエントリは図19に示すようになっているので、端末識別子がMN1_IDである2つのエントリ(言い換えると、第1フローセレクタがMN1_Addrである2つのエントリ)が検出される。さらに、図15のステップS405に相当する処理において、データ転送部212は、これら2つのエントリのフローセレクタと受信データパケットとの比較を実施する。フローセレクタは優先度の高い方(e.g. 値の小さい方)から順次比較される。したがって、始めに、"dst_port=80、protocol=tcp"と、受信データパケットの比較が行われる。結果が一致するため、ステップS407の一致判定はYESとなる。そして、図15のステップS408に相当する処理では、データ転送部212は、一致したフローセレクタに対応づけられているバインディングIDを読み出す。図19の例では、バインディングID="2"が読み出される。さらに、データ転送部212は、このバインティングIDを検索キーとして転送テーブルTB2を検索する。このとき、転送テーブルTB2のエントリは図20に示すようになっている。したがって、データ転送部212は、転送のための情報(転送関連情報)として、モビリティアンカーのアドレス="Anchor2_Addr"と、パス識別子="SID_2"を取得する。転送先は1つなので、データ転送部212は、データパケットの複製を行う必要はない。
 図15のステップS411に相当する処理では、データ転送部212は、データパケットに対しカプセル化を実施する。この例の場合、カプセル化ヘッダに含まれる送信元アドレスはアクセスGW201のアドレスとされ、宛先アドレスはモビリティアンカー100Bのアドレス(Anchor2_Addr)とされる。さらに、パス識別子 "SID_2"に含まれるアップリンク用の識別情報も、カプセル化ヘッダに設定される。例えば、3GPPのGTPに従ったカプセル化を実施する場合は、GTPヘッダにアップリンク用のTEIDが設定される。その結果、カプセル化されたデータパケットは、図17のステップS610Bに示すように、モビリティアンカー100Bにトンネリングされる。モビリティアンカー100Bは、デカプセル化を行って得られたデータパケットを外部ネットワーク20(CN500)へ転送する。
 次に、図17のS609において、送信元アドレスがMN1_Addrであり、宛先ポート番号が80番とは異なる他のデータパケットがアクセスGW201により受信された場合を考える。この場合は、図15のステップS405に相当する処理において、データ転送部212は、フローセレクタ("Any")を持つエントリと受信データパケットとの一致を判定し、一致したフローセレクタに対応づけられているバインディングIDを読み出す。図19の例では、バインディングID="1"が読み出される。さらに、データ転送部212は、このバインティングIDを検索キーとして転送テーブルTB2を検索する。このとき、転送テーブルTB2のエントリは図20に示すようになっている。したがって、データ転送部212は、転送のための情報(転送関連情報)として、モビリティアンカーのアドレス=" Anchor1_Addr"と、パス識別子=" SID_1"を取得する。転送先は1つなので、データ転送部212は、データパケットの複製を行う必要はない。
 図15のステップS411に相当する処理では、データ転送部212は、データパケットに対しカプセル化を実施する。この例の場合、カプセル化ヘッダに含まれる送信元アドレスはアクセスGW201のアドレスとされ、宛先アドレスはモビリティアンカー100Aのアドレス(Anchor1_Addr)とされる。さらに、パス識別子 "SID_1"に含まれるアップリンク用の識別情報も、カプセル化ヘッダに設定される。例えば、3GPPのGTPに従ったカプセル化を実施する場合は、GTPヘッダにアップリンク用のTEIDが設定される。その結果、カプセル化されたデータパケットは、図17のステップS610Aに示すように、モビリティアンカー100Aにトンネリングされる。モビリティアンカー100Aは、デカプセル化を行って得られたデータパケットを外部ネットワーク20(CN500)へ転送する。
 以上説明したように、本実施の形態に係る移動管理システムは、移動端末400の関与なしに、移動端末400とCN500との間の通信を継続したまま、モビリティアンカー100A経由で転送されているデータパケットの全て又はその一部を別のモビリティアンカー100B経由での転送に切り替えることが可能となる。これにより、例えば、始めに使用していたモビリティアンカー100Aの障害発生時の障害復帰や、モビリティアンカー100Aの負荷分散を円滑に実現可能となる。
 なお、図17に示した動作説明では、アクセスGW201とモビリティアンカー(100A)との間で既に移動端末400用の伝送路が確立された状態から、アクセスGW201が別のモビリティアンカー(100B)との間で新たに伝送路を確立し、移動端末400に関するパケットフローの一部の転送経路をモビリティアンカー(100B)経由に切り替えるケースを説明した。以下では、図18を用いて、移動端末400がネットワーク10に接続した際に、アクセスGW201と複数のモビリティアンカー(100A及び100B)の間に同時に2つの伝送路を確立する例を説明する。また、この例では、モビリティ管理ノード301が伝送路制御信号をアクセスGW201に送信する際のトリガとして、移動端末400がネットワーク10に接続した際に送信する接続要求信号を使用する。
 まず、ステップS701において移動端末400は、モビリティ管理ノード301に対して接続要求信号を送信する。接続要求信号は、3GPPのEPSの場合では"Attach Request"に相当し、3GPPのGPRSの場合では"Active PDP Context Request"に相当する。ステップS702では、モビリティ管理ノード301は、移動端末400からの接続要求信号を受信する。そして、モビリティ管理ノード301の制御契機検出部310は、この接続要求信号をトリガとして、伝送路制御信号をアクセスGW201に送信する。当該伝送路制御信号は、モビリティアンカー100Aのアドレス及び100Bのアドレスを含み、図6の伝送路制御信号のフォーマット例のように、アクセスGW201とモビリティアンカー100A及び100Bとの間で確立するべき伝送路に関する情報を含む。ここでは、移動端末400とCN500の間の複数のパケットフローのうちの一部をモビリティアンカー100Bが転送し、その他をモビリティアンカー100Aが転送するケースを想定する。そして、モビリティアンカー100Aへの伝送路がソース伝送路であり、モビリティアンカー100Bへの伝送路がターゲット伝送路であるとみなす。パケットの複製は行わないので、モビリティアンカー100Bへの伝送路についての伝送路操作情報には"Redirect"が設定される。
 ステップS703では、アクセスGW201は、例えば図14のフローチャートに示した手順に従って伝送路生成・削除処理を行う。この結果、アクセスGW201は、伝送路制御信号に格納されたモビリティアンカー100A及び100Bとの間で確立する2つの伝送路に関する情報を使って、モビリティアンカー100A及び100Bに対して、伝送路生成要求信号を送信する(ステップS704)。ステップS705では、アクセスGW201は、伝送路生成要求に対する応答として、2つのモビリティアンカー100A及び100Bから伝送路生成応答信号を受信する。ステップS706では、アクセスGW201は、伝送路生成応答信号の受信に応じて、フローテーブルTB1及び転送テーブルTB2を更新する。ステップS707では、アクセスGW201は、伝送路制御応答信号をモビリティ管理ノード301に送信する。ステップS708で、モビリティ管理ノード301は、伝送路制御応答信号を受信し、伝送路情報テーブルTB3を更新する。ステップS709、S710、S711A、及びS711Bの処理は、図17に示したステップS608、S609、S610A、及びS610Bの処理と同等なので、ここでは説明を省略する。
<第2の実施の形態>
 本発明の第2の実施の形態に係る移動管理システムの全体構成は、図4に示した第1の実施の形態と同様とすればよい。本実施の形態では、アクセスGW201の一部の構成及び動作が第1の実施の形態とは異なる。従ってここではアクセスGW201の構成及び動作の第1の実施の形態との相違点に着目して説明する。
 図22は、本実施の形態のアクセスGW201の構成例を示すブロック図である。本実施の形態のアクセスGW201が有するデータ転送部213は、上述したデータ転送部212の機能を有するとともに、アドレス変換部214をさらに有する。アドレス変換部214は、移動端末400から受信したデータパケットをカプセル化する際に、データパケットに送信元アドレスとして付与されている移動端末400のアドレスを異なるアドレス(つまり、切り替え先のモビリティアンカーに到達可能なアドレス)に変換することができる。この構成によれば、移動端末400のデータフローの切り替え先とするモビリティアンカーの選択自由度が大きくなる。例えば、移動端末400が切り替え先のモビリティアンカー経由でCN500に送信したパケットへの応答のパケットも切り替え先のモビリティアンカー経由で受信する必要がある場合、第1の実施の形態では、切り替え先のモビリティアンカーと切り替え元のモビリティアンカーは同一のサブネットワーク上に配置されている必要がある。しかしながら、第2の実施の形態ではその制限はなく、切り替え先のモビリティアンカーを切り替え元のモビリティアンカーから遠くはなれた場所に配置することも可能となる。このため、本実施の形態は、切り替え元のモビリティアンカーが配置されたネットワークの負荷を低減(オフロード)する用途にも適用することができる。
 第2の実施の形態におけるアクセスGW201は、制御信号処理部210、登録信号処理部211、データ転送部213、及び記憶装置220を含む。このうち、制御信号処理部210は、第1の実施の形態と同様とすればよい。本実施の形態における登録信号処理部211は、第1の実施の形態における登録信号処理部211と同じ機能を有する。さらに、本実施の形態における登録信号処理部211は、モビリティアンカー100から受信した伝送路生成応答信号にモビリティアンカー100が移動端末400に割り当てたアドレスが格納されていた場合、転送テーブルTB2に含まれる該当するエントリの別アドレス(Alternative Address)のフィールドに取得したアドレスを設定する。
 本実施の形態におけるデータ転送部213は、第1の実施の形態におけるデータ転送部212と同じ機能を有する。さらに、上述したように、データ転送部213はアドレス変換部214を有する。アドレス変換部214は、受信したデータパケットをカプセル化する前に送信元アドレスに設定された移動端末400のアドレスを異なるアドレスに変換できる。データ転送部213は、アドレス変換を実施するかどうかを決定し、さらにアドレスを変換する場合には、変換後のアドレスを転送テーブルTB2の別アドレス(Alternative Address)フィールドから取得する。
 本実施の形態における転送テーブルTB2の具体例を図23に示す。本実施の形態における転送テーブルTB2は、第1の実施の形態における転送テーブルに対して別アドレスフィールドを追加したフォーマットを持つ。別アドレスフィールドは、アドレス変換部214によって移動端末400のアドレスと置換される変換後のアドレスを格納する。なお、別アドレスフィールドの値"None"は、アドレス変換する必要がないことを示す。ただし、アドレス変換を実施するかどうかの決定については、別アドレスフィールドとは別にフラグフィールド用意し、フラグフィールドの値によってアクセス変換の要否を決定してもよい。
 データ転送部213は、第1の実施の形態のデータ転送部212と同様に、転送テーブルTB2を使って、転送先のモビリティアンカー100のアドレスなどの転送時に必要な情報を取得する。さらに、データ転送部213は、転送テーブルTB2に含まれる別アドレスフィールドを参照して、移動端末400から受信したデータパケットに対するアドレス変換を必要に応じて実施し、その後カプセル化を実施する。データ転送部213は、別アドレスフィールドにアドレスが設定されており、かつ受信データパケットの送信元アドレスに設定された移動端末400のアドレスと別アドレスフィールドに設定されたアドレスとが異なる場合に、アドレス変換を実施する。
 本実施の形態におけるアクセスGW201は、第1の実施の形態と同様に、モビリティ管理ノード301から伝送路制御信号を受信したことに応じて伝送路制御を実施する。さらに、本実施の形態におけるアクセスGW201は、モビリティアンカー100が新たに割り当てた移動端末400のアドレスがモビリティアンカー100から受信した伝送路生成応答信号に格納されていた場合には、この新たなアドレスを転送テーブルTB2の別アドレスフィールドに記録する。
 本実施の形態におけるアクセスGW201は、移動端末400からの受信データパケットの転送を第1の実施の形態とほぼ同様に行う。ただし、既に述べたように、本実施の形態におけるアクセスGW201は、転送テーブルTB2を検索する際に別アドレスフィールドに設定されたアドレスを取得し、このアドレスと受信データパケットの送信元アドレス(移動端末400のアドレス)が異なる場合にアドレス変換を実施する。さらに、本実施の形態におけるアクセスGW201は、モビリティアンカー100から送られたカプセル化されたデータパケットをデカプセル化した後に、デカプセル化された宛先アドレスを移動端末400のアドレスへと変換する。
 図17を用いて第1の実施の形態における移動管理システム全体の動作について説明したが、その際に想定した条件をここでも適用した場合、第2の実施の形態の動作も図17のシーケンス図と同様となる。ただし図17のステップS604以降の処理において、信号に格納される情報や、処理の内容、パケットのアドレスが変わってくるので、その点に着目して説明を行う。
 まず、ステップS604の伝送路生成応答信号は、モビリティアンカー100Bが割り当てた移動端末400のアドレス(ここではMN1_AltAddrとする)を含む。なお、モビリティアンカー100が移動端末400のアドレスを割り当てるという動作は、公知のモビリティアンカー(3GPPにおけるGGSN及びP-GW、並びにPMIPv6におけるLMA等)においても行われている。よって、この場合でもモビリティアンカー100には特別な機能を必要としない。
 ステップS605では、アクセスGW201は、受信した伝送路生成応答信号から移動端末400のアドレスMN1_AltAddrを抽出し、このアドレスを転送テーブルTB2中の別アドレスフィールドに記録する。この結果、更新された転送テーブルTB2は、図24に示すとおりとなる。
 この後、ステップS608において、移動端末400が宛先ポート番号80のTCPを使った通信をCN500との間で行う状況を考える。ステップS609では、データ転送部213は、フローテーブルTB1および転送テーブルTB2を参照し、受信データパケットの送信元アドレスをアドレスMN1_AltAddrに変換し、受信データパケットをカプセル化し、カプセル化されたパケットをモビリティアンカー100Bに送信する(ステップS610B)。一方、アクセスGW201は、モビリティアンカー100Bからカプセル化されたパケットを受信した場合に、これをデカプセル化して得たデータパケットの宛先アドレスをMN1_AltAddrから移動端末400のアドレス(MN1_Addr)に変換し、移動端末400に転送する。
 一方、移動端末400が、宛先ポート番号が80であるTCPパケットとは異なる他のデータパケットを送信した場合については、図24の転送テーブルのバインディングIDが"1"のエントリが参照される。このため、アドレス変換部214によるアドレス変換は行われず、データパケットは、送信元アドレスがMN1_Addrのままモビリティアンカー100A経由でCN500に転送される(ステップS610A)。CN500から移動端末400に送られる逆方向のデータパケットについても、アドレス変換部214によるアドレス変換は行われない。
<第3の実施の形態>
 本実施の形態では、第1又は第2の実施の形態の変形として、モビリティ管理ノード301及びアクセスGW201の機能を一装置内に一体的に配置する例について説明する。本実施の形態に係る移動管理システムの構成例を図25に示す。図25に示すアクセスGW202は、アクセスGW機能部230及びモビリティ管理機能部231を含む。アクセスGW機能部230は、第1又は第2の実施の形態におけるアクセスGW201に相当する機能を有する。また、モビリティ管理機能部231は、第1又は第2の実施の形態におけるモビリティ管理ノード301に相当する機能を有する。アクセスGW機能部230とモビリティ管理機能部231との間の通信は、装置外部のネットワークには送出されず、内部的に実施されるより効率的な通信インタフェースを使うことができる。
 アクセスGW機能部230及びモビリティ管理機能部231は、その全てをソフトウェアで実装することができる。言い換えると、これらの機能は、CPU、MPU等のプロセッサを含むコンピュータシステムに1又は複数のプログラムを実行させることによって実現することができる。ただし、その一部、あるいは全てをハードウェアで構成することも可能である。
 本実施の形態によれば、アクセスGWとモビリティ管理ノードの機能をひとつの装置として提供できる。このため、本実施の形態は、アクセスGW機能とモビリティ管理機能の間の通信インタフェースを効率的なものとすることが可能であり、また、ハードウェア資源も共通化できるため、より安価で高性能な機能を提供できる。
 本実施の形態は、アクセスGW機能とモビリティ管理機能とが分離されていないシステムに好適である。一例として3GPPのGPRSがそれに相当し、この場合、本実施の形態におけるアクセスGW202はSGSNに相当する。
<第4の実施の形態>
 本実施の形態では、第1又は第2の実施の形態の変形として、アクセスGW201の機能及びモビリティアンカー100の機能を一装置内に一体的に配置する例について説明する。本実施の形態に係る移動管理システムの構成例を図26に示す。図26に示すアクセスGW203は、アクセスGW機能部230及びモビリティアンカー機能部232を含む。アクセスGW機能部230は、第1又は第2の実施の形態におけるアクセスGW201に相当する機能を有する。モビリティアンカー機能部232は、第1又は第2の実施の形態におけるモビリティアンカー100に相当する機能を有し、外部ネットワーク30へのインタフェースを提供する。アクセスGW機能部230とモビリティアンカー機能部232との間の通信は、装置外部のネットワークには送出されず、内部的に実施されるより効率的な通信インタフェースを使うことができる。例えば、内部的に自由にルーティングできるため、カプセル化などの処理は省略することができる。
 アクセスGW機能部230及びモビリティアンカー機能部232は、その全てをソフトウェアで実装することができる。言い換えると、これらの機能は、CPU、MPU等のプロセッサを含むコンピュータシステムに1又は複数のプログラムを実行させることによって実現することができる。ただし、その一部、あるいは全てをハードウェアで構成することも可能である。
 本実施の形態は、ネットワーク10に配置されたモビリティアンカー100、又はネットワーク10のトラフィックを外部ネットワーク30にオフロードし、モビリティアンカー100又はネットワーク10の負荷を低減する場合に好適となる。
 また、本実施の形態は、アクセスGWとモビリティカンカーの機能をひとつの装置として提供できる。このため、本実施の形態は、アクセスGW機能とモビリティカンカー機能の間の通信インタフェースを効率的なものとすることが可能であり、かつ、ハードウェア資源も共通化できるため、より安価で高性能な機能を提供できる。
<第5の実施の形態>
 本実施の形態では、上述した第3及び第4の実施の形態の組合せについて説明する。つまり、本実施の形態では、アクセスGW201の機能、モビリティ管理ノード301の機能、及びモビリティアンカー100の機能を一装置内に一体的に配置する例について説明する。本実施の形態に係る移動管理システムの構成例を図27に示す。図27に示すアクセスGW204は、アクセスGW機能部230、モビリティ管理機能部231、及びモビリティアンカー機能部232を含む。アクセスGW機能部230、モビリティ管理機能部231、及びモビリティアンカー機能部232については、第3及び第4の実施の形態で説明したのでここでは説明を省略する。
 本実施の形態は、アクセスGW機能とその制御のためのモビリティ管理ノードの機能が分離されていないシステムにおいて、ネットワーク10に配置されたモビリティアンカー100、又はネットワーク10のトラフィックをオフロードし、モビリティアンカー100又はネットワーク10の負荷を低減する場合に好適となる。
<補足説明>
 以下に、第1~第5の実施の形態で述べた要素と、これらに対応する実システム上のノード名との対応関係を記述しておく。ただし、以下はあくまで例であり、以下で例示した以外にも各実施の形態を適用することができる。
(1)3GPP EPS
P-GW: モビリティアンカー100
S-GW: アクセスGW201
MME : モビリティ管理ノード301
L-GW(Local-Gateway, トラフィックオフロード機能を備えたS-GW装置):アクセスGW203
UE(User Equipment): 移動端末400
(2)3GPP GPRS
GGSN: モビリティアンカー100
SGSN: アクセスGW202、アクセスGW204
L-GW: アクセスGW204
UE : 移動端末400
(3)3GPP2
HA(Home Agent): モビリティアンカー100
AGW(Access Gateway): アクセスGW202、アクセスGW204
AT(Access Terminal): 移動端末400
(4)WiMAX Forum
HA: モビリティアンカー100
ASN-GW(Access Service Network-Gateway): アクセスGW201,アクセスGW202
MS(Mobile Station) : 移動端末400
 さらに、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、既に述べた本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。
 この出願は、2011年3月15日に出願された日本出願特願2011-056243を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
100 モビリティアンカー
200 アクセスGW
300 モビリティ管理ノード
400 移動端末
500 通信相手ノード(CN)
201~204 アクセスGW
210 制御信号処理部
211 登録信号処理部
212、213 データ転送部
214 アドレス変換部
220 記憶装置
230 アクセスGW機能部
231 モビリティ管理機能部
232 モビリティアンカー機能部
301 モビリティ管理ノード
310 制御契機検出手段
311 制御信号処理手段
320 記憶装置

Claims (30)

  1.  移動端末の移動管理を前記移動端末では無くネットワーク側で行うネットワークベースの移動管理システムであって、
     第1及び第2のモビリティアンカーを含み、各々が外部ネットワークとの間でデータパケットを送受信可能な複数のモビリティアンカーと、
     第1のアクセスゲートウェイを含み、前記移動端末と前記複数のモビリティアンカーとの間に配置され、各々が前記移動端末と前記外部ネットワークとの間で送受信されるデータパケットを前記複数のモビリティアンカーのうち少なくとも1つを介して中継することが可能な少なくとも1つのアクセスゲートウェイと、
     前記データパケットを中継するモビリティアンカーの切り替えを制御する移動管理制御手段と、
    を備え、
     前記移動管理制御手段は、前記第1のアクセスゲートウェイに対して、前記第1のアクセスゲートウェイ及び前記第1のモビリティアンカーを介して中継されている前記移動端末に関するデータパケットフローの全体では無く一部のデータパケットフローのみを前記第2のモビリティアンカーを介して中継するように経路変更するための伝送路制御信号を送信できるよう構成され、
     前記第1のアクセスゲートウェイは、(i) 前記伝送路制御信号の受信に応じて、前記第1のアクセスゲートウェイと前記第2のモビリティアンカーとの間に前記一部のデータパケットフローを転送するための論理的な伝送路を確立するとともに、(ii) 前記移動端末から受信したデータパケットを識別することによって、前記一部のデータパケットフローを前記第2のモビリティアンカーに転送し、その他のデータパケットフローを前記第1のモビリティアンカーに転送するよう構成されている、
    移動管理システム。
  2.  前記伝送路制御信号は、前記少なくとも1つのアクセスゲートウェイ間での前記移動端末の移動に関わらず不変である前記移動端末の端末識別情報、前記第2のモビリティアンカーの識別情報、及び経路切り替え対象となる前記一部のデータパケットフローを特定するためのフロー情報を含む、請求項1に記載の移動管理システム。
  3.  前記第1のアクセスゲートウェイは、前記伝送路制御信号の受信に応じて、前記論理的な伝送路を確立するための伝送路生成信号を前記第2のモビリティアンカーに送信するよう構成され、
     前記伝送路生成信号は、前記端末識別情報、及び前記一部のデータパケットフローの転送先として用いられる前記第1のアクセスゲートウェイのGW識別情報を含む、
    請求項2に記載の移動管理システム。
  4.  前記第1のアクセスゲートウェイは、前記伝送路制御信号に含まれる前記フロー情報と前記第2のモビリティアンカーの識別情報に基づいて、前記一部のデータパケットフローの識別と転送先モビリティアンカーの決定を行う、請求項2又は3に記載の移動管理システム。
  5.  前記第1のアクセスゲートウェイは、前記一部のデータパケットフローを複製することによって、前記一部のデータパケットフローを前記第1及び第2のモビリティアンカーの両方に転送できるよう構成されている、請求項1~4のいずれか1項に記載の移動管理システム。
  6.  前記第1のアクセスゲートウェイは、前記一部のデータパケットフローを前記第2のモビリティアンカーに転送する際に、前記一部のデータパケットフローに含まれる各データパケットの送信元アドレスを前記第2のモビリティアンカーに到達可能なアドレスに変換する、請求項1~5のいずれか1項に記載の移動管理システム。
  7.  前記第2のモビリティアンカーは、前記伝送路生成信号を受信に応じて、前記到達可能なアドレスを決定し、前記第1のアクセスゲートウェイに通知する、請求項6に記載の移動管理システム。
  8.  前記第2のモビリティアンカーは、前記移動端末のアドレスを宛先とするデータパケットに対して、前記第1のアクセスゲートウェイを宛先とするカプセル化を行う、請求項1~7のいずれか1項に記載の移動管理システム。
  9.  前記第1のアクセスゲートウェイと前記第2のモビリティアンカーは、1つの装置として一体的に配置され、
     前記一部のパケットフローは、前記装置の内部インタフェースを介して転送される、
    請求項1~8のいずれか1項に記載の移動管理システム。
  10.  移動端末の移動管理を前記移動端末では無くネットワーク側で行うネットワークベースの移動管理システムによる移動管理方法であって、
     前記移動管理システムは、
     第1及び第2のモビリティアンカーを含み、各々が外部ネットワークとの間でデータパケットを送受信可能な複数のモビリティアンカーと、
     第1のアクセスゲートウェイを含み、前記移動端末と前記複数のモビリティアンカーとの間に配置され、各々が前記移動端末と前記外部ネットワークとの間で送受信されるデータパケットを前記複数のモビリティアンカーのうち少なくとも1つを介して中継することが可能な少なくとも1つのアクセスゲートウェイと、
     前記データパケットを中継するモビリティアンカーの切り替えを制御する移動管理制御手段と、
    を備え、
     前記方法は、
     前記第1のアクセスゲートウェイが、前記第1のアクセスゲートウェイ及び前記第1のモビリティアンカーを介して中継されている前記移動端末に関するデータパケットフローの全体では無く一部のデータパケットフローのみを前記第2のモビリティアンカーを介して中継するように経路変更するための伝送路制御信号を前記移動管理制御手段から受信すること、
     前記第1のアクセスゲートウェイが、前記伝送路制御信号の受信に応じて、前記第1のアクセスゲートウェイと前記第2のモビリティアンカーとの間に前記一部のデータパケットフローを転送するための論理的な伝送路を確立すること、及び、
     前記第1のアクセスゲートウェイが、前記移動端末から受信したデータパケットを識別することによって、前記一部のデータパケットフローを前記第2のモビリティアンカーに転送し、その他のデータパケットフローを前記第1のモビリティアンカーに転送すること、
    を備える移動管理方法。
  11.  前記伝送路制御信号は、前記少なくとも1つのアクセスゲートウェイ間での前記移動端末の移動に関わらず不変である前記移動端末の端末識別情報、前記第2のモビリティアンカーの識別情報、及び経路切り替え対象となる前記一部のデータパケットフローを特定するためのフロー情報を含む、請求項10に記載の移動管理方法。
  12.  前記伝送路を確立することは、前記伝送路制御信号の受信に応じて、前記論理的な伝送路を確立するための伝送路生成信号を前記第1のアクセスゲートウェイから前記第2のモビリティアンカーに送信することを含み、
     前記伝送路生成信号は、前記端末識別情報、及び前記一部のデータパケットフローの転送先として用いられる前記第1のアクセスゲートウェイのGW識別情報を含む、
    請求項11に記載の移動管理方法。
  13.  前記第1のアクセスゲートウェイは、前記伝送路制御信号に含まれる前記フロー情報と前記第2のモビリティアンカーの識別情報に基づいて、前記一部のデータパケットフローの識別と転送先モビリティアンカーの決定を行う、請求項11又は12に記載の移動管理方法。
  14.  前記転送することは、前記第1のアクセスゲートウェイが、前記一部のデータパケットフローを複製することによって、前記一部のデータパケットフローを前記第1及び第2のモビリティアンカーの両方に転送することを含む、請求項10~13のいずれか1項に記載の移動管理方法。
  15.  前記転送することは、前記第1のアクセスゲートウェイが、前記一部のデータパケットフローを前記第2のモビリティアンカーに転送する際に、前記一部のデータパケットフローに含まれる各データパケットの送信元アドレスを前記第2のモビリティアンカーに到達可能なアドレスに変換することを含む、請求項10~14のいずれか1項に記載の移動管理方法。
  16.  前記方法は、前記第2のモビリティアンカーが、前記伝送路生成信号を受信に応じて、前記到達可能なアドレスを決定し、前記第1のアクセスゲートウェイに通知することをさらに備える、請求項15に記載の移動管理方法。
  17.  移動端末の移動管理を前記移動端末では無くネットワーク側で行うネットワークベースの移動管理システムにて使用されるアクセスゲートウェイ装置であって、
     前記移動管理システムは、
     第1及び第2のモビリティアンカーを含み、各々が外部ネットワークとの間でデータパケットを送受信可能な複数のモビリティアンカーと、
     前記アクセスゲートウェイ装置を含み、前記移動端末と前記複数のモビリティアンカーとの間に配置され、各々が前記移動端末と前記外部ネットワークとの間で送受信されるデータパケットを前記複数のモビリティアンカーのうち少なくとも1つを介して中継することが可能な少なくとも1つのアクセスゲートウェイと、
     前記データパケットを中継するモビリティアンカーの切り替えを制御する移動管理制御手段と、
    を備え、
     前記アクセスゲートウェイ装置は、
     前記アクセスゲートウェイ装置及び前記第1のモビリティアンカーを介して中継されている前記移動端末に関するデータパケットフローの全体では無く一部のデータパケットフローのみを前記第2のモビリティアンカーを介して中継するように経路変更するための伝送路制御信号を前記移動管理制御手段から受信する制御信号処理手段と、
     前記伝送路制御信号の受信に応じて、前記第アクセスゲートウェイ装置と前記第2のモビリティアンカーとの間に前記一部のデータパケットフローを転送するための論理的な伝送路を確立する伝送路確立手段と、
     前記移動端末から受信したデータパケットを識別することによって、前記一部のデータパケットフローを前記第2のモビリティアンカーに転送し、その他のデータパケットフローを前記第1のモビリティアンカーに転送するデータ転送手段と、
    を備える、
    アクセスゲートウェイ装置。
  18.  前記伝送路制御信号は、前記少なくとも1つのアクセスゲートウェイ間での前記移動端末の移動に関わらず不変である前記移動端末の端末識別情報、前記第2のモビリティアンカーの識別情報、及び経路切り替え対象となる前記一部のデータパケットフローを特定するためのフロー情報を含む、請求項17に記載のアクセスゲートウェイ装置。
  19.  前記伝送路確立手段は、前記伝送路制御信号の受信に応じて、前記論理的な伝送路を確立するための伝送路生成信号を前記第2のモビリティアンカーに送信することを含み、
     前記伝送路生成信号は、前記端末識別情報、及び前記一部のデータパケットフローの転送先として用いられる前記アクセスゲートウェイ装置のGW識別情報を含む、
    請求項18に記載のアクセスゲートウェイ装置。
  20.  前記データ転送手段は、前記伝送路制御信号に含まれる前記フロー情報と前記第2のモビリティアンカーの識別情報に基づいて、前記一部のデータパケットフローの識別と転送先モビリティアンカーの決定を行う、請求項18又は19に記載のアクセスゲートウェイ装置。
  21.  前記データ転送手段は、前記一部のデータパケットフローを複製することによって、前記一部のデータパケットフローを前記第1及び第2のモビリティアンカーの両方に転送できるよう構成されている、請求項17~20のいずれか1項に記載のアクセスゲートウェイ装置。
  22.  前記データ転送手段は、前記一部のデータパケットフローを前記第2のモビリティアンカーに転送する際に、前記一部のデータパケットフローに含まれる各データパケットの送信元アドレスを前記第2のモビリティアンカーに到達可能なアドレスに変換する、請求項17~21のいずれか1項に記載のアクセスゲートウェイ装置。
  23.  前記到達可能なアドレスは、前記第2のモビリティアンカーから前記アクセスゲートウェイ装置に通知される、請求項22に記載のアクセスゲートウェイ装置。
  24.  前記データ転送手段は、前記移動端末のアドレスを送信元とするデータパケットに対して、前記第1又は第2のアクセスゲートウェイを宛先とするカプセル化を行う、請求項17~23のいずれか1項に記載のアクセスゲートウェイ装置。
  25.  前記アクセスゲートウェイ装置と前記第2のモビリティアンカーは、1つの装置として一体的に配置され、
     前記一部のパケットフローは、前記1つの装置の内部インタフェースを介して転送される、
    請求項17~24のいずれか1項に記載のアクセスゲートウェイ装置。
  26.  前記アクセスゲートウェイ装置と前記移動管理制御手段は、1つの装置として一体的に配置され、
     前記伝送路制御信号は、前記1つの装置の内部インタフェースを介して転送される、
    請求項17~25のいずれか1項に記載のアクセスゲートウェイ装置。
  27.  移動端末の移動管理を前記移動端末では無くネットワーク側で行うネットワークベースの移動管理システムにて使用される移動管理制御装置であって、
     前記移動管理システムは、
     第1及び第2のモビリティアンカーを含み、各々が外部ネットワークとの間でデータパケットを送受信可能な複数のモビリティアンカーと、
     第1のアクセスゲートウェイを含み、前記移動端末と前記複数のモビリティアンカーとの間に配置され、各々が前記移動端末と前記外部ネットワークとの間で送受信されるデータパケットを前記複数のモビリティアンカーのうち少なくとも1つを介して中継することが可能な少なくとも1つのアクセスゲートウェイと、
     前記データパケットを中継するモビリティアンカーの切り替えを制御する前記移動管理制御装置と
    を備え、
     前記移動管理制御装置は、
     前記第1のアクセスゲートウェイ及び前記第1のモビリティアンカーを介して中継されている前記移動端末に関するデータパケットフローの全体では無く一部のデータパケットフローのみを前記第2のモビリティアンカーを介して中継するように経路変更するための伝送路制御信号を、前記第1のアクセスゲートウェイに対して送信する制御信号処理手段を備える、
    移動管理制御装置。
  28.  前記伝送路制御信号は、前記少なくとも1つのアクセスゲートウェイ間での前記移動端末の移動に関わらず不変である前記移動端末の端末識別情報、前記第2のモビリティアンカーの識別情報、及び経路切り替え対象となる前記一部のデータパケットフローを特定するためのフロー情報を含む、請求項27に記載の移動管理制御装置。
  29.  前記一部のデータパケットフローの経路変更に関連付けられたイベントの発生を判定する制御契機検出手段をさら備え、
     前記制御信号処理手段は、前記イベントの発生に応じて前記伝送路制御信号を送信する、
    請求項27又は28に記載の移動管理制御装置。
  30.  請求項10~16のいずれか1項に記載の移動管理方法をコンピュータに行わせるためのプログラムを格納した非一時的なコンピュータ可読媒体。
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