WO2024029085A1 - 通信中継装置、通信システム、通信中継方法及びプログラム - Google Patents

通信中継装置、通信システム、通信中継方法及びプログラム Download PDF

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WO2024029085A1
WO2024029085A1 PCT/JP2022/030175 JP2022030175W WO2024029085A1 WO 2024029085 A1 WO2024029085 A1 WO 2024029085A1 JP 2022030175 W JP2022030175 W JP 2022030175W WO 2024029085 A1 WO2024029085 A1 WO 2024029085A1
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WO
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communication
network
signal
mobile
fixed
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Application number
PCT/JP2022/030175
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English (en)
French (fr)
Inventor
佳織 栗田
聡史 西山
健 大坂
Original Assignee
日本電信電話株式会社
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Filing date
Publication date
Application filed by 日本電信電話株式会社 filed Critical 日本電信電話株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/02—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/16—Gateway arrangements

Definitions

  • the present invention relates to a communication relay device, a communication system, a communication relay method, and a program.
  • 5G Next Generation wireless communication standard
  • 5G also known as NR (New Radio)
  • LTE Long Term Evolution
  • 5G WCC 5G Wireline-Wireless Convergence
  • Non-patent Document 1 describes that during the transition period of transition to mobile fixed convergence networks, FN-RG (Fixed Routing Gateway without A configuration that accommodates both a NAS) and an FN-RG that is not connected to a 5G mobile core network (5GC) is disclosed.
  • FN-RG Fixed Routing Gateway without A configuration that accommodates both a NAS
  • 5GC 5G mobile core network
  • a communication relay device e.g., BNG
  • a mobile network e.g., 5GC
  • 5GC mobile network
  • the disclosed technology aims to appropriately distribute signals transmitted from a terminal to either a mobile network or a fixed network.
  • the disclosed technology includes a receiving unit configured to receive an uplink communication signal from a terminal, and a receiving unit configured to determine whether the signal is a communication signal to a mobile network or a communication signal to a fixed network. and a communication destination distribution unit configured to allocate communication destinations of the signal to a fixed network or a mobile network based on a determination result. .
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the configuration of a conventional communication system.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining problems of a conventional communication system.
  • 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a communication system according to Example 1 of an embodiment of the present invention.
  • 1 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of a BNG (Broadband Network Gateway) according to Example 1 of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of an FMIF (Fixed Mobile Interworking Function) according to Example 1 of the embodiment of the present invention.
  • FMIF Wireless Mobile Interworking Function
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of the flow of linking processing by the FMIF according to Example 1 of the embodiment of the present invention.
  • 7 is a flowchart illustrating an example of a session table according to Example 1 of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a configuration of a communication system according to Example 2 of the embodiment of the present invention.
  • 12 is a flowchart illustrating an example of the flow of distribution linking processing by BNG-FMIF according to Example 2 of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a specific example in which a conventional problem occurs.
  • FIG. 7 is a sequence diagram showing an example of the flow of starting communication between a terminal and a fixed network according to Example 3 of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a sequence diagram showing an example of the flow of starting communication between a terminal and a mobile network according to Example 3 of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining terminal state management according to Example 3 of the embodiment of the present invention.
  • 1 is a diagram showing an example of a hardware configuration of a computer.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of a conventional communication system.
  • FIG. 1 is obtained by adding descriptions for explanation to FIG. 2 of Non-Patent Document 1.
  • FN-RG Fixed Routing Gateway without NAS
  • 5GC 5G mobile core network
  • 5G mobile core 5G mobile core network
  • Mobile network compatible terminals that go through 5GC (hereinafter also referred to as 5G terminals) and mobile network compatible terminals or fixed network compatible terminals that do not go through 5GC (hereinafter also referred to as non-5G terminals) go through FN-RG and wired access networks. and communicate with BNG. BNG forwards communications to 5GC via FMIF.
  • 5G terminals mobile network compatible terminals that go through 5GC
  • non-5G terminals mobile network compatible terminals or fixed network compatible terminals that do not go through 5GC
  • BNG forwards communications to 5GC via FMIF.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining problems with conventional communication systems.
  • BNG has a problem in that signals transmitted from non-5G terminals cannot be distributed to fixed networks (Issue 1). As a result, non-5G terminals may not be able to receive services provided by fixed networks.
  • - Mobile and fixed convergence networks such as IOWN (Innovative Optical and Wireless Network) (registered trademark) provide multiple services such as voice, ISP connection, and video distribution.
  • IOWN Innovative Optical and Wireless Network
  • the terminal, FN-RG does not support 5G.
  • the access network is wired.
  • BNG accommodates both fixed network lines and 5G lines.
  • a closed network VPN service is used for the data network.
  • Example 1 Example 1, Example 2, and Example 3 will be described as specific examples of this embodiment.
  • Example 1 In this embodiment, an example in which BNG and FMIF are configured independently will be described.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the configuration of a communication system according to Example 1 of the embodiment of the present invention.
  • the communication system 1 includes a BNG 10, an FMIF 20, a 5G core network 30, a data network 40, a wired access network 50, an FN-RG 60, a 5G terminal 70, and a non-5G terminal 80.
  • the BNG 10 is an example of a communication relay device, and relays uplink communication signals transmitted from the wired access network 50 to the FMIF 20 or the data network 40, and relays downlink communication signals transmitted from the FMIF 20 or the data network 40 to the wired access network 50. It is relayed to the access network 50.
  • the FMIF 20 is an example of a device that realizes the fixed mobile convergence function defined in the 5G Wireless Wireline Convergence architecture for Fixed Mobile Convergence (FMC).
  • the FMIF 20 functions as a logical functional unit deployed between the BNG 10 and the 5G core network 30 in order to provide access to the 5G core network 30 from the FN-RG 60.
  • the 5G core network 30 is an example of a mobile network in 5G.
  • the 5G core network 30 includes network nodes having various functions such as AMF (Access and Mobility Management Function), SMF (Session Management Function), and UPF (User Plane Function).
  • the 5G core network 30 has a function of providing various services to mobile network compatible terminals (5G terminals).
  • the data network 40 is an example of a fixed network.
  • the data network 40 has a function of providing various services to fixed network compatible terminals (non-5G terminals).
  • the wired access network 50 includes a line termination device, an optical subscriber line termination device, etc., and transfers uplink communication signals transmitted from the 5G terminal 70 or the non-5G terminal 80 to the BNG 10 via the FN-RG 60.
  • the FN-RG60 is an RG (Residential Gateway) that supports 5G-NAS and is defined in TR-124 in the BBF.
  • the FN-RG 60 is, for example, a home gateway.
  • the FN-RG 60 transfers uplink communication signals transmitted from the 5G terminal 70 or the non-5G terminal 80 to the wired access network 50.
  • the 5G terminal 70 is an example of a mobile network compatible terminal.
  • the 5G terminal 70 transmits an uplink communication signal to the 5G core network 30 via the FN-RG 60, and receives a downlink communication signal transmitted from the 5G core network 30.
  • the non-5G terminal 80 is an example of a fixed network compatible terminal.
  • the non-5G terminal 80 transmits uplink communication signals to the data network 40 and receives downlink communication signals transmitted from the data network 40 via the FN-RG 60.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of a BNG (Broadband Network Gateway) according to Example 1 of the embodiment of the present invention.
  • the BNG 10 includes a receiving section 11, a transmitting section 12, an address management information storage section 13, a mobile/fixed communication determining section 14, and a communication destination distribution section 15.
  • the receiving unit 11 receives an uplink communication signal transmitted from the 5G terminal 70 or the non-5G terminal 80. Further, the receiving unit 11 receives a downlink communication signal transmitted from the 5G core network 30 or the data network 40.
  • the transmitter 12 transmits the uplink communication signal received from the 5G terminal 70 or the non-5G terminal 80 to the FMIF 20 or the data network 40.
  • the transmission unit 12 uses the function of the communication destination distribution unit 15 to transmit the uplink communication signal received from the 5G terminal 70 to the FMIF 20, and transmits the uplink communication signal received from the non-5G terminal 80 to the data network. Send to 40.
  • the address management information storage unit 13 stores address management information.
  • Address management information is information indicating IP addresses of various devices.
  • the address management information includes information indicating whether the IP address of the FN-RG 60 is assigned from the 5G core network 30.
  • the address management information also includes information indicating whether the destination end of the L3 session is within the 5G core network 30 or not.
  • the mobile fixed communication determining unit 14 determines whether the uplink communication signal received by the receiving unit 11 is a communication signal to the mobile network (5G core network 30) or a communication signal to the fixed network (data network 40). Specifically, the mobile fixed communication determination unit 14 determines whether the IP address of the source FN-RG 60 is assigned from the 5G core network 30 or not, and determines whether the destination end of the L3 session is within the 5G core network 30. Based on the address management information, it is determined whether or not.
  • the mobile fixed communication determination unit 14 determines that the IP address of the transmission source FN-RG 60 is assigned from the 5G core network 30 and determines that the end of the transmission destination of the L3 session is within the 5G core network 30, It is determined that the received uplink communication signal is a communication signal to the mobile network (5G core network 30). On the other hand, if the mobile fixed communication determining unit 14 determines that the IP address of the source FN-RG 60 is not assigned from the 5G core network 30 or that the end of the destination of the L3 session is not within the 5G core network 30. , determines that the received uplink communication signal is a communication signal to a fixed network (data network 40).
  • the communication destination distribution unit 15 distributes the destination of the uplink communication signal received by the reception unit 11 based on the determination result of the mobile and fixed communication determination unit 14. That is, when the mobile fixed communication determination unit 14 determines that the received uplink communication signal is a communication signal to the mobile network (5G core network 30), the communication destination distribution unit 15 determines the destination of the received uplink communication signal. is distributed to the mobile network (5G core network 30). On the other hand, if the mobile fixed communication determination unit 14 determines that the received uplink communication signal is a communication signal to a fixed network (data network 40), the communication destination distribution unit 15 determines the destination of the received uplink communication signal. is distributed to a fixed network (data network 40).
  • the transmitting unit 12 transmits the received uplink communication signal to the FMIF 20 or the fixed network (data network 40) according to the distribution result of the communication destination distribution unit 15.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of an FMIF (Fixed Mobile Interworking Function) according to Example 1 of the embodiment of the present invention.
  • the FMIF 20 includes a receiving section 21 , a transmitting section 22 , a session management information storage section 23 , a flow control section 24 , a mobile/fixed cooperation processing section 25 , and a proxy processing section 26 .
  • the receiving unit 21 receives an uplink communication signal transmitted from the 5G terminal 70. Further, the receiving unit 21 receives a downlink communication signal transmitted from the 5G core network 30.
  • the transmitter 22 transmits the uplink communication signal received from the 5G terminal 70 to the 5G core network 30. Further, the transmitter 22 transmits the downlink communication signal received from the 5G core network 30 to the BNG 10.
  • the session management information storage unit 23 stores session management information.
  • Session management information is information for managing sessions (L3 sessions) in the network layer (L3).
  • the session management information includes information indicating a link between an L3 session established at the network layer (L3) and a GTP-u tunnel that is a communication path between the FMIF 20 and the 5G core network 30. A specific example of the session management information will be described later.
  • the flow control unit 24 controls the transfer rate to control the communication flow. For example, the flow control unit 24 performs control to prevent a high-speed transmitting side from overrunning or overflowing a low-speed receiving side between two nodes.
  • the mobile/fixed cooperation processing unit 25 executes processing to realize the functions of the FMC. For example, the mobile/fixed cooperation processing unit 25 associates the L3 session with the GTP-u tunnel and stores it in the session management information storage unit 23 as session management information (session table).
  • session management information session table
  • the proxy processing unit 26 In response to a communication request from the 5G terminal 70, the proxy processing unit 26 performs a process of communicating with the 5G core network 30 as a communication source.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of the flow of distribution processing using BNG according to Example 1 of the embodiment of the present invention.
  • the distribution process is executed when the receiving unit 11 receives an uplink communication signal from the 5G terminal 70 or the non-5G terminal 80.
  • the mobile fixed communication determination unit 14 determines whether the IP address of the source FN-RG 60 is assigned from the 5G core network 30 based on the address management information stored in the address management information storage unit 13. (Step S101). If the mobile fixed communication determination unit 14 determines that the communication destination is allocated from the 5G core network 30 (step S101: YES), the communication destination distribution unit 15 distributes the communication destination to the mobile network. The transmitter 12 then transfers the packet to the FMIF 20 (step S102).
  • step S101 determines whether the end of the destination of the L3 session is within the 5G core network 30 (step S103).
  • the communication destination distribution unit 15 distributes the communication destination to the mobile network.
  • the transmitter 12 then transfers the packet to the FMIF 20 (step S102).
  • the communication destination distribution unit 15 distributes the communication destination to the fixed network.
  • the transmitter 12 then transfers the packet to the data network 40 (step S104).
  • the scheduling method for the distribution process may be any of the following.
  • ⁇ Arrival order method a method in which packets are processed in the order they arrive
  • Priority order method a method that sets priorities for packets and processes them in order of priority
  • ⁇ Dynamic priority order method basically the same as priority order, but the priority is gradually increased depending on the length of waiting time
  • ⁇ Round robin method method in which the time (time quantum) used for packet processing is determined, and if processing is not completed within that time, usage rights are given to the packet arriving from the next line
  • ⁇ Multiple queue method a method that adds priority to the round robin method
  • ⁇ Processing time order method (method in which tasks are processed in ascending order of processing time)
  • Event-driven method a method that switches the right to use packet processing based on an event)
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of the flow of linking processing by the FMIF according to Example 1 of the embodiment of the present invention.
  • the linking process is executed when the receiving unit 21 receives an uplink communication packet from the BNG 10.
  • the mobile fixed cooperation processing unit 25 links the L3 session ID for identifying the L3 session and the TEID for identifying the GTP-u tunnel (step S201).
  • the linked information is then stored in the session management information storage unit 23 as a session table.
  • the transmitter 22 transfers the packet to the 5G core network 30 (step S202).
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of a session table according to Example 1 of the embodiment of the present invention.
  • the session table includes the IP address of the source FN-RG 60, the IP address of the BNG 10 to be routed, the L3 session ID, the TEID, the terminal IP address of the L3 session, and the IP address of the destination data network 40. including address and.
  • the value of the item "IP address of source FN-RG 60" is a value indicating the IP address of the source FN-RG 60.
  • the item "IP address of source FN-RG 60" is the primary key of the session table. That is, each entry is managed in the session table for each value of the item "IP address of source FN-RG 60".
  • the value of the item "IP address of BNG 10 via which it is routed” is a value indicating the IP address of BNG 10 via which the uplink communication signal transmitted from the source FN-RG 60 is routed.
  • the value of the item "L3 session ID” is an identifier for identifying the L3 session established in the network layer (L3).
  • the value of the item "TEID" is an identifier for identifying the GTP-u tunnel between the FMIF 20 and the 5G core network 30 when the destination is the 5G core network 30.
  • the value of the item "Terminal IP address of L3 session” is a value indicating the terminal IP address of the transmission destination in the L3 session established in the network layer (L3).
  • IP address of destination data network 40 is a value indicating the IP address of the destination when the destination is the data network 40.
  • the session table includes information indicating the association between the L3 session ID and the TEID in addition to the association between the L3 session ID and the IP address of the destination data network 40.
  • the BNG 10 determines whether the IP address of the FN-RG 60 is assigned from the 5G core network 30, whether the destination end of the L3 session is within the 5G core network 30, etc. Determine based on address management information. Thereby, signals transmitted from the terminal can be appropriately distributed to either the mobile network or the fixed network.
  • the FMIF 20 associates the L3 session with the GTP-u tunnel and manages it as session management information. This makes it possible to link the L3 session established at the network layer to the GTP-u tunnel, which is the communication path between the FMIF and 5GC, based on the distributed information.
  • Example 2 Example 2 will be described below with reference to the drawings.
  • the second embodiment differs from the first embodiment in that the BNG and FMIF are integrated. Therefore, in the following explanation of the second embodiment, the differences from the first embodiment will be mainly explained, and parts having the same functional configuration as the first embodiment will be designated by the same reference numerals as used in the explanation of the first embodiment. A symbol is given and the explanation thereof is omitted.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the configuration of a communication system according to Example 2 of the embodiment of the present invention.
  • the BNG-FMIF 90 according to the present embodiment is an example of a communication relay device in which the BNG 10 and the FMIF 20 according to the first embodiment are integrated. That is, the BNG-FMIF 90 has functions that belong to the BNG 10 and FMIF 20 according to the first embodiment.
  • FIG. 10 is a flowchart showing an example of the flow of distribution linking processing by BNG-FMIF according to Example 2 of the embodiment of the present invention.
  • the distribution linking process is executed when the receiving unit 11 receives an uplink communication signal from the 5G terminal 70 or the non-5G terminal 80.
  • the mobile fixed communication determination unit 14 determines whether the IP address of the source FN-RG 60 is assigned from the 5G core network 30 based on the address management information stored in the address management information storage unit 13. (Step S301). If the mobile fixed communication determination unit 14 determines that the communication destination is allocated from the 5G core network 30 (step S301: YES), the communication destination distribution unit 15 distributes the communication destination to the mobile network. Then, the mobile fixed cooperation processing unit 25 links the L3 session ID for identifying the L3 session and the TEID for identifying the GTP-u tunnel (step S302). The transmitter 12 transfers the packet to the 5G core network 30 (step S303).
  • step S101: NO determines whether the end of the destination of the L3 session is within the 5G core network 30.
  • step S304 When the mobile fixed communication determination unit 14 determines that the end of the transmission destination of the L3 session is within the 5G core network 30 (step S304: YES), the communication destination distribution unit 15 distributes the communication destination to the mobile network. Then, the mobile fixed cooperation processing unit 25 links the L3 session ID for identifying the L3 session and the TEID for identifying the GTP-u tunnel (step S302). The transmitter 12 transfers the packet to the 5G core network 30 (step S303).
  • the communication destination distribution unit 15 distributes the communication destination to the fixed network.
  • the transmitter 12 then transfers the packet to the data network 40 (step S305).
  • the information linked in step S302 is stored in the session management information storage unit 23 as a session table.
  • the distribution linking process may be performed at other timings.
  • the scheduling method for the distribution linking process includes the arrival order method, priority method, dynamic priority order method, round robin method, multiple queue method, processing time order method, and event driven method shown in Example 1. It may be either.
  • the BNG-FMIF 90 determines whether the IP address of the FN-RG 60 is assigned from the 5G core network 30, whether the destination end of the L3 session is within the 5G core network 30, etc. is determined based on address management information. Thereby, signals transmitted from the terminal can be appropriately distributed to either the mobile network or the fixed network.
  • the BNG-FMIF 90 links L3 sessions and GTP-u tunnels and manages them as session management information. This makes it possible to link the L3 session established at the network layer to the GTP-u tunnel, which is the communication path between the FMIF and 5GC, based on the distributed information.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining a specific example where the conventional problem occurs.
  • the first case where the conventional problem occurs is when an operator using L2 wholesale service shares a common broadcast domain in the access network between the BNG 10 and the AGF. In this case, it is necessary to change the configuration of the access network, and it is necessary to change the settings of each device in the access network, re-provision, etc.
  • the second case where the conventional problems occur is the case of a 5G service model in which IPTV distribution, PPPoE (CP), and 5WWC encapsulation (UP) are superimposed.
  • CP IPTV distribution
  • UP 5WWC encapsulation
  • Example 3 will be described below with reference to the drawings.
  • the third embodiment differs from the first embodiment in that the status of the terminal is checked. Therefore, in the following explanation of the third embodiment, the differences from the first embodiment will be mainly explained, and parts having the same functional configuration as the first embodiment will be designated by the same reference numerals as those used in the explanation of the first embodiment. A symbol is given and the explanation thereof is omitted.
  • FIG. 12 is a sequence diagram showing an example of the flow of starting communication between a terminal and a fixed network according to Example 3 of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is an example of the flow of communication initiation in communication to a fixed network.
  • FIG. 13 is a sequence diagram illustrating an example of the flow of starting communication between a terminal and a mobile network according to Example 3 of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is an example of the flow of communication initiation in communication to a mobile network.
  • the BNG 10 checks the online status of the FN-RG 60 (or each terminal). This process is not executed at the start of communication to the fixed network in FIG. 12.
  • step S506 the FMIF 20 registers the terminal in the 5G core network 30. This process is executed only the first time when communication to the fixed network in FIG. 12 is started.
  • step S507 the FMIF 20 establishes a NAS (Non-Access Stratum) signaling connection with the 5G core network 30. This process is executed after the PPP session ends at the start of communication to the fixed network in FIG.
  • NAS Non-Access Stratum
  • FIG. 14 is a diagram for explaining terminal state management according to Example 3 of the embodiment of the present invention.
  • the BNG 10 may manage the online status of the FM-RG 60 (or each terminal) based on the registration (RM) status and the connection (CM) status.
  • the BNG 10, FMIF 20, or BNG-FMIF 90 according to this embodiment is realized by, for example, the hardware configuration of the computer 500 shown in FIG. 15.
  • a computer 500 shown in FIG. 15 includes an input device 501, a display device 502, an external I/F 503, a communication I/F 504, a processor 505, and a memory device 506. Each of these pieces of hardware is communicably connected via a bus 507.
  • the input device 501 is, for example, a keyboard, a mouse, a touch panel, or the like.
  • the display device 502 is, for example, a display. Note that the computer 500 does not need to have at least one of the input device 501 and the display device 502.
  • the external I/F 503 is an interface with an external device such as a recording medium 503a.
  • a recording medium 503a examples include a CD (Compact Disc), a DVD (Digital Versatile Disk), an SD memory card (Secure Digital memory card), and a USB (Universal Serial Bus) memory card.
  • the communication I/F 504 is an interface for performing data communication with other devices, equipment, systems, etc.
  • the processor 505 is, for example, various arithmetic devices such as a CPU.
  • the memory device 506 is, for example, various storage devices such as an HDD, an SSD, a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), and a flash memory.
  • the BNG 10, FMIF 20, or BNG-FMIF 90 can implement the various processes described above by having the hardware configuration of the computer 500 shown in FIG.
  • the hardware configuration of the computer 500 shown in FIG. 15 is an example, and the computer 500 may have another hardware configuration.
  • computer 500 may have multiple processors 505 and multiple memory devices 506.
  • the BNG 10, FMIF 20, or BNG-FMIF 90 is realized by reading a program for causing the computer 500 to execute each of the above-described processes, and executing the processes specified in the program.
  • the program may be recorded on the recording medium 503a or the like, or may be provided through a network.
  • This specification describes at least a communication relay device, a communication system, a communication relay method, and a program described in the following sections.
  • a receiving unit configured to receive uplink communication signals from the terminal;
  • a mobile fixed communication determination unit configured to determine whether the signal is a communication signal to a mobile network or a communication signal to a fixed network;
  • a communication destination distribution unit configured to distribute the communication destination of the signal to a fixed network or a mobile network based on the determination result;
  • Communication relay device (Section 2) further comprising a mobile fixed cooperation processing unit configured to link a session established in a network layer with the terminal to a communication path to the mobile network;
  • the communication relay device according to item 1.
  • the mobile fixed communication determination unit determines whether the transmission source of the signal is an address assigned by the mobile network, and based on the determination result, determines whether the signal is a communication signal to the mobile network or not. configured to determine whether the communication signal is to a fixed network; The communication relay device according to item 1.
  • the mobile fixed communication determining unit determines whether the destination of the signal is included in the mobile network, and based on the determination result, determines whether the signal is a communication signal to the mobile network or not to the fixed network. configured to determine whether the signal is a communication signal; The communication relay device according to item 1.
  • a communication system comprising a mobile network, a fixed network, and a communication relay device,
  • the communication relay device is a receiving unit configured to receive uplink communication signals from the terminal; a mobile fixed communication determining unit configured to determine whether the signal is a communication signal to the mobile network or a communication signal to the fixed network; a communication destination distribution unit configured to distribute the communication destination of the signal to a fixed network or a mobile network based on the determination result; Communications system.
  • (Section 6) A communication relay method executed by a communication relay device, the method comprising: a step of receiving an uplink communication signal from the terminal; determining whether the signal is a communication signal to a mobile network or a communication signal to a fixed network; a step of allocating the communication destination of the signal to a fixed network or a mobile network based on the determination result; Communication relay method. (Section 7) A program for causing a computer to function as each part of the communication relay device according to any one of items 1 to 4.

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Abstract

端末から上り通信の信号を受信するように構成されている受信部と、前記信号が移動網への通信信号であるか固定網への通信信号であるかを判定するように構成されている移動固定通信判定部と、判定結果に基づいて、前記信号の通信先を固定網または移動網に振り分けるように構成されている通信先振分部と、を備える通信中継装置である。

Description

通信中継装置、通信システム、通信中継方法及びプログラム
　本発明は、通信中継装置、通信システム、通信中継方法及びプログラムに関する。
　ＬＴＥ（Long Term Evolution）の後継システムである５Ｇ（ＮＲ（New Radio）ともいう）と呼ばれる次世代無線通信規格を好機として、固定網と移動網を融合したネットワーク（移動固定融合網）を実現させる動きが加速している。移動固定融合網が実現されると、移動網への接続に対応する端末を固定網に接続できるようになる。３ＧＰＰ（登録商標）、ＢＢＦ（Broadband Forum）等の標準化団体で、固定通信ネットワークとモバイルネットワークを融合する５Ｇ ＷＣＣ（5G Wireline-Wireless Convergence）仕様の策定が進んでいる。移動固定融合では、ＦＴＴＨ（Fiber To The Home）等の固定アクセス網を５Ｇコアネットワーク（５ＧＣ）に収容することによる移行方法が検討されている。
　非特許文献１には、移動固定融合網への移行の過渡期において、固定網のゲートウェイ（ＢＮＧ：Broadband Network Gateway）に、５Ｇ移動コアネットワーク（５ＧＣ）に接続するＦＮ－ＲＧ（Fixed Routing Gateway without NAS）と、５Ｇ移動コアネットワーク（５ＧＣ）に接続しないＦＮ－ＲＧの双方が収容される構成について開示されている。
Broadband Forum, TR-470 Issue 01, 5G Wireless Wireline Convergence Architecture, July 2020
　上述した従来の技術では、移動固定融合網への移行の過渡期において移動網と固定網を併用する場合に、通信中継装置（例えばＢＮＧ）が、移動網（例えば５ＧＣ）への接続に対応する端末（移動網対応端末）から送信される信号か、固定網への接続に対応する端末（固定網対応端末）から送信される信号かを区別し、当該信号を移動網と固定網のいずれかに適切に振り分けることができないという問題がある。
　開示の技術は、端末から送信される信号を移動網と固定網のいずれかに適切に振り分けることを目的とする。
　開示の技術は、端末から上り通信の信号を受信するように構成されている受信部と、前記信号が移動網への通信信号であるか固定網への通信信号であるかを判定するように構成されている移動固定通信判定部と、判定結果に基づいて、前記信号の通信先を固定網または移動網に振り分けるように構成されている通信先振分部と、を備える通信中継装置である。
　端末から送信される信号を移動網と固定網のいずれかに適切に振り分けることができる。
従来の通信システムの構成について説明するための図である。 従来の通信システムの課題について説明するための図である。 本発明の実施の形態の実施例１に係る通信システムの構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態の実施例１に係るＢＮＧ（Broadband Network Gateway）の機能構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態の実施例１に係るＦＭＩＦ（Fixed Mobile Interworking Function）の機能構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態の実施例１に係るＢＮＧによる振分処理の流れの一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態の実施例１に係るＦＭＩＦによる紐付処理の流れの一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態の実施例１に係るセッションテーブルの一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態の実施例２に係る通信システムの構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態の実施例２に係るＢＮＧ－ＦＭＩＦによる振分紐付処理の流れの一例を示すフローチャートである。 従来の問題点が発生する具体例について説明するための図である。 本発明の実施の形態の実施例３に係る端末と固定網との間の通信開始の流れの一例を示すシーケンス図である。 本発明の実施の形態の実施例３に係る端末と移動網との間の通信開始の流れの一例を示すシーケンス図である。 本発明の実施の形態の実施例３に係る端末状態の管理について説明するための図である。 コンピュータのハードウェア構成の一例を示す図である。
　以下、図面を参照して本発明の実施の形態（本実施の形態）を説明する。以下で説明する実施の形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施の形態に限られるわけではない。
　（従来技術の問題点）
　まず、従来技術の問題点について、図面を参照して説明する。
　図１は、従来の通信システムの構成について説明するための図である。図１は、非特許文献１の図２に、説明のための記載を追加したものである。移動固定融合網への移行の過渡期において、固定網のゲートウェイ（ＢＮＧ：Broadband Network Gateway）に、５Ｇ移動コアネットワーク（５ＧＣ）に接続するＦＮ－ＲＧ（Fixed Routing Gateway without NAS）と、５Ｇ移動コアネットワーク（５ＧＣ）に接続しないＦＮ－ＲＧの双方が収容される。
　５ＧＣを経由する移動網対応端末（以下、５Ｇ端末ともいう）および５ＧＣを経由しない移動網対応端末または固定網対応端末（以下、非５Ｇ端末ともいう）は、ＦＮ－ＲＧおよび有線アクセス網を経由して、それぞれＢＮＧと通信する。ＢＮＧは、ＦＭＩＦを介して５ＧＣに通信を転送する。
　図２は、従来の通信システムの課題について説明するための図である。従来、ＢＮＧは、非５Ｇ端末から送信される信号を、固定網に振り分けることができないという問題がある（課題１）。これによって、非５Ｇ端末が固定網によって提供されるサービスを受けられない可能性がある。
　また、従来、ＢＮＧは、５Ｇ端末から送信される信号を、５Ｇ移動コアネットワーク（５ＧＣ）に振り分けた場合、ネットワーク層において確立されるＬ３セッションを、ＦＭＩＦと５ＧＣとの間の通信路であるＧＴＰ（GPRS Tunnelling Protocol）－ｕトンネルに紐づけることができないという問題がある（課題２）。これによって、５Ｇ端末が５Ｇ移動コアネットワーク（５ＧＣ）によって提供されるサービスを受けられない可能性がある。
　なお、以下では、例えば次のような使用状況を想定するが、本実施の形態は、以下の状況に限られない。
・ＩＯＷＮ（Innovative Optical and Wireless Network）（登録商標）のような移動固定融合網で、音声、ＩＳＰ接続、映像配信等の複数のサービスが提供される。
・固定網が５Ｇベースの移動固定融合網へ巻き取られる過渡期である。
・端末、ＦＮ－ＲＧが５Ｇをサポートしない。
・アクセス網が有線である。
・ＢＮＧに固定網回線と５Ｇ回線の双方が収容される。
・データネットワークに対する閉域網ＶＰＮサービスが利用される。
　（本実施の形態の概要）
　本実施の形態では、上述した課題１または課題２に対応するため、端末から送信される信号を移動網と固定網のいずれかに適切に振り分け、紐づける例について説明する。
　以下、本実施の形態の具体的な実施例として、実施例１、実施例２および実施例３について説明する。
　（実施例１）
　本実施例では、ＢＮＧとＦＭＩＦが独立した構成とする例について説明する。
　図３は、本発明の実施の形態の実施例１に係る通信システムの構成の一例を示す図である。通信システム１は、ＢＮＧ１０と、ＦＭＩＦ２０と、５Ｇコアネットワーク３０と、データネットワーク４０と、有線アクセス網５０と、ＦＮ－ＲＧ６０と、５Ｇ端末７０と、非５Ｇ端末８０と、を備える。
　ＢＮＧ１０は、通信中継装置の一例であって、有線アクセス網５０から送信される上り通信の信号をＦＭＩＦ２０またはデータネットワーク４０に中継し、ＦＭＩＦ２０またはデータネットワーク４０から送信される下り通信の信号を、有線アクセス網５０に中継する。
　ＦＭＩＦ２０は、固定移動連携(ＦＭＣ：Fixed Mobile Convergence)に向けた５Ｇ移動固定融合(Wireless Wireline Convergence)アーキテクチャにおいて定義された固定移動連携機能を実現させる装置の一例である。ＦＭＩＦ２０は、ＦＮ－ＲＧ６０から５Ｇコアネットワーク３０へのアクセスを提供するために、ＢＮＧ１０と５Ｇコアネットワーク３０との間に配備される論理的機能部として機能する。
　５Ｇコアネットワーク３０は、５Ｇにおける移動網の一例である。５Ｇコアネットワーク３０は、ＡＭＦ（Access and Mobility Management Function）、ＳＭＦ（Session Management Function）、ＵＰＦ（User plane Function）等の各種機能を有するネットワークノードを備える。５Ｇコアネットワーク３０は、移動網対応端末（５Ｇ端末）に各種サービスを提供する機能を有する。
　データネットワーク４０は、固定網の一例である。データネットワーク４０は、固定網対応端末（非５Ｇ端末）に各種サービスを提供する機能を有する。
　有線アクセス網５０は、回線終端装置、光加入者線終端装置などを備え、ＦＮ－ＲＧ６０を介して、５Ｇ端末７０または非５Ｇ端末８０から送信される上り通信の信号を、ＢＮＧ１０に転送する。
　ＦＮ－ＲＧ６０は、ＢＢＦにおいてＴＲ－１２４に定義される、５Ｇ－ＮＡＳをサポートするＲＧ（Residential Gateway）である。ＦＮ－ＲＧ６０は、例えば、ホームゲートウェイなどである。ＦＮ－ＲＧ６０は、５Ｇ端末７０または非５Ｇ端末８０から送信される上り通信の信号を、有線アクセス網５０に転送する。
　５Ｇ端末７０は、移動網対応端末の一例である。５Ｇ端末７０は、ＦＮ－ＲＧ６０を介して、５Ｇコアネットワーク３０に上り通信の信号を送信し、５Ｇコアネットワーク３０から送信される下り通信の信号を受信する。
　非５Ｇ端末８０は、固定網対応端末の一例である。非５Ｇ端末８０は、ＦＮ－ＲＧ６０を介して、データネットワーク４０に上り通信の信号を送信し、データネットワーク４０から送信される下り通信の信号を受信する。
　図４は、本発明の実施の形態の実施例１に係るＢＮＧ（Broadband Network Gateway）の機能構成の一例を示す図である。ＢＮＧ１０は、受信部１１と、送信部１２と、アドレス管理情報記憶部１３と、移動固定通信判定部１４と、通信先振分部１５と、を備える。
　受信部１１は、５Ｇ端末７０または非５Ｇ端末８０から送信される上り通信の信号を受信する。また、受信部１１は、５Ｇコアネットワーク３０またはデータネットワーク４０から送信される下り通信の信号を受信する。
　送信部１２は、５Ｇ端末７０または非５Ｇ端末８０から受信した上り通信の信号を、ＦＭＩＦ２０またはデータネットワーク４０に送信する。具体的には、送信部１２は、通信先振分部１５の機能によって、５Ｇ端末７０から受信した上り通信の信号をＦＭＩＦ２０に送信し、非５Ｇ端末８０から受信した上り通信の信号をデータネットワーク４０に送信する。
　アドレス管理情報記憶部１３は、アドレス管理情報を記憶する。アドレス管理情報は、各種機器のＩＰアドレスを示す情報である。例えば、アドレス管理情報は、ＦＮ－ＲＧ６０のＩＰアドレスが、５Ｇコアネットワーク３０から割り当てられたものか否かを示す情報を含む。また、アドレス管理情報は、Ｌ３セッションの送信先の終端が５Ｇコアネットワーク３０内か否かを示す情報を含む。
　移動固定通信判定部１４は、受信部１１が受信した上り通信信号が、移動網（５Ｇコアネットワーク３０）への通信信号か、固定網（データネットワーク４０）への通信信号かを判定する。具体的には、移動固定通信判定部１４は、送信元のＦＮ－ＲＧ６０のＩＰアドレスが、５Ｇコアネットワーク３０から割り当てられたものか否か、Ｌ３セッションの送信先の終端が５Ｇコアネットワーク３０内か否か等を、アドレス管理情報に基づいて判定する。
　すなわち、移動固定通信判定部１４は、送信元のＦＮ－ＲＧ６０のＩＰアドレスが５Ｇコアネットワーク３０から割り当てられたと判定し、Ｌ３セッションの送信先の終端が５Ｇコアネットワーク３０内であると判定すると、受信した上り通信信号が移動網（５Ｇコアネットワーク３０）への通信信号であると判定する。反対に、移動固定通信判定部１４は、送信元のＦＮ－ＲＧ６０のＩＰアドレスが５Ｇコアネットワーク３０から割り当てられていないか、またはＬ３セッションの送信先の終端が５Ｇコアネットワーク３０内でないと判定すると、受信した上り通信信号が固定網（データネットワーク４０）への通信信号であると判定する。
　通信先振分部１５は、移動固定通信判定部１４の判定結果に基づいて、受信部１１が受信した上り通信信号の送信先を振り分ける。すなわち、移動固定通信判定部１４が、受信した上り通信信号が移動網（５Ｇコアネットワーク３０）への通信信号であると判定すると、通信先振分部１５は、受信した上り通信信号の送信先を移動網（５Ｇコアネットワーク３０）に振り分ける。反対に、移動固定通信判定部１４が、受信した上り通信信号が固定網（データネットワーク４０）への通信信号であると判定すると、通信先振分部１５は、受信した上り通信信号の送信先を固定網（データネットワーク４０）に振り分ける。
　前述したように、送信部１２は、通信先振分部１５の振り分けた結果にしたがって、受信した上り通信信号をＦＭＩＦ２０または固定網（データネットワーク４０）に送信する。
　図５は、本発明の実施の形態の実施例１に係るＦＭＩＦ（Fixed Mobile Interworking Function）の機能構成の一例を示す図である。ＦＭＩＦ２０は、受信部２１と、送信部２２と、セッション管理情報記憶部２３と、フロー制御部２４と、移動固定連携処理部２５と、プロキシ処理部２６と、を備える。
　受信部２１は、５Ｇ端末７０から送信される上り通信の信号を受信する。また、受信部２１は、５Ｇコアネットワーク３０から送信される下り通信の信号を受信する。
　送信部２２は、５Ｇ端末７０から受信した上り通信の信号を５Ｇコアネットワーク３０に送信する。また、送信部２２は、５Ｇコアネットワーク３０から受信した下り通信の信号をＢＮＧ１０に送信する。
　セッション管理情報記憶部２３は、セッション管理情報を記憶する。セッション管理情報は、ネットワーク層（Ｌ３）におけるセッション（Ｌ３セッション）を管理するための情報である。例えば、セッション管理情報は、ネットワーク層（Ｌ３）において確立されたＬ３セッションと、ＦＭＩＦ２０と５Ｇコアネットワーク３０との間の通信路であるＧＴＰ－ｕトンネルとの紐づけを示す情報を含む。セッション管理情報の具体例については後述する。
　フロー制御部２４は、転送レートを制御して、通信フローを制御する。例えば、フロー制御部２４は、２つのノード間で高速な送信側が低速な受信側をオーバーランまたはオーバーフローさせてしまうことを防ぐように制御する。
　移動固定連携処理部２５は、ＦＭＣの機能を実現させる処理を実行する。例えば、移動固定連携処理部２５は、Ｌ３セッションとＧＴＰ－ｕトンネルとの紐づけを行い、セッション管理情報（セッションテーブル）としてセッション管理情報記憶部２３に格納する。
　プロキシ処理部２６は、５Ｇ端末７０からの通信要求に応じて、自らが通信元として５Ｇコアネットワーク３０に通信する処理を実行する。
　図６は、本発明の実施の形態の実施例１に係るＢＮＧによる振分処理の流れの一例を示すフローチャートである。振分処理は、受信部１１が５Ｇ端末７０または非５Ｇ端末８０から上り通信の信号を受信すると実行される。
　移動固定通信判定部１４は、アドレス管理情報記憶部１３に格納されているアドレス管理情報に基づいて、送信元のＦＮ－ＲＧ６０のＩＰアドレスが５Ｇコアネットワーク３０から割り当てられたものか否かを判定する（ステップＳ１０１）。移動固定通信判定部１４が、５Ｇコアネットワーク３０から割り当てられたものであると判定すると（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、通信先振分部１５は、通信先を移動網に振り分ける。そして、送信部１２は、パケットをＦＭＩＦ２０に転送する（ステップＳ１０２）。
　他方、移動固定通信判定部１４は、５Ｇコアネットワーク３０から割り当てられたものでないと判定すると（ステップＳ１０１：ＮＯ）、Ｌ３セッションの送信先の終端が５Ｇコアネットワーク３０内か否かを判定する（ステップＳ１０３）。
　移動固定通信判定部１４が、Ｌ３セッションの送信先の終端が５Ｇコアネットワーク３０内であると判定すると（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、通信先振分部１５は、通信先を移動網に振り分ける。そして、送信部１２は、パケットをＦＭＩＦ２０に転送する（ステップＳ１０２）。
　移動固定通信判定部１４が、Ｌ３セッションの送信先の終端が５Ｇコアネットワーク３０内でないと判定すると（ステップＳ１０３：ＮＯ）、通信先振分部１５は、通信先を固定網に振り分ける。そして、送信部１２は、パケットをデータネットワーク４０に転送する（ステップＳ１０４）。
　なお、振分処理が実行されるタイミングは他でもよい。例えば、振分処理のスケジューリング方式は、以下のいずれかであってもよい。
・到着順方式（パケットが到着した順番に処理する方式）
・優先度順方式（パケットに優先度を設定し、優先度順に処理する方式）
・動的優先度順方式（基本は優先度順と同じだが、待ち時間の長さに応じて優先度を徐々に上げていく方式）
・ラウンドロビン方式（パケット処理に使用する時間（タイムクォンタム）を定め、その時間内に処理が終わらない場合は、次の回線から到着のパケットに使用権が与えられる方式）
・多重待ち行列方式（ラウンドロビン方式に優先順位を加味させた方式）
・処理時間順方式（タスクの処理時間が短いものから処理する方式）
・イベントドリブン方式（イベントでパケット処理の使用権を切り替える方式）
　図７は、本発明の実施の形態の実施例１に係るＦＭＩＦによる紐付処理の流れの一例を示すフローチャートである。紐付処理は、受信部２１がＢＮＧ１０から上り通信のパケットを受信すると実行される。
　移動固定連携処理部２５は、Ｌ３セッションを識別するためのＬ３セッションＩＤとＧＴＰ－ｕトンネルを識別するためのＴＥＩＤとを紐づける（ステップＳ２０１）。そして、紐づけられた情報は、セッションテーブルとしてセッション管理情報記憶部２３に格納される。
　続いて、送信部２２は、パケットを５Ｇコアネットワーク３０に転送する（ステップＳ２０２）。
　図８は、本発明の実施の形態の実施例１に係るセッションテーブルの一例を示すフローチャートである。セッションテーブルは、項目として、送信元ＦＮ－ＲＧ６０のＩＰアドレスと、経由されるＢＮＧ１０のＩＰアドレスと、Ｌ３セッションＩＤと、ＴＥＩＤと、Ｌ３セッションの終端ＩＰアドレスと、送信先のデータネットワーク４０のＩＰアドレスと、を含む。
　項目「送信元ＦＮ－ＲＧ６０のＩＰアドレス」の値は、送信元のＦＮ－ＲＧ６０のＩＰアドレスを示す値である。項目「送信元ＦＮ－ＲＧ６０のＩＰアドレス」は、セッションテーブルの主キーである。すなわち、セッションテーブルには、項目「送信元ＦＮ－ＲＧ６０のＩＰアドレス」の値ごとに各エントリが管理される。
　項目「経由されるＢＮＧ１０のＩＰアドレス」の値は、送信元ＦＮ－ＲＧ６０から送信された上り通信の信号が経由されるＢＮＧ１０のＩＰアドレスを示す値である。
　項目「Ｌ３セッションＩＤ」の値は、ネットワーク層（Ｌ３）において確立されるＬ３セッションを識別するための識別子である。
　項目「ＴＥＩＤ」の値は、送信先が５Ｇコアネットワーク３０である場合における、ＦＭＩＦ２０と５Ｇコアネットワーク３０との間のＧＴＰ－ｕトンネルを識別するための識別子である。
　項目「Ｌ３セッションの終端ＩＰアドレス」の値は、ネットワーク層（Ｌ３）において確立されるＬ３セッションにおける送信先の終端のＩＰアドレスを示す値である。
　項目「送信先のデータネットワーク４０のＩＰアドレス」の値は、送信先がデータネットワーク４０である場合における送信先のＩＰアドレスを示す値である。
　このように、セッションテーブルは、Ｌ３セッションＩＤと、送信先のデータネットワーク４０のＩＰアドレスとの紐づけに加えて、Ｌ３セッションＩＤとＴＥＩＤとの紐づけを示す情報を含む。
　本実施例によれば、ＢＮＧ１０は、ＦＮ－ＲＧ６０のＩＰアドレスが、５Ｇコアネットワーク３０から割り当てられたものか否か、Ｌ３セッションの送信先の終端が５Ｇコアネットワーク３０内か否か等を、アドレス管理情報に基づいて判定する。これによって、端末から送信される信号を移動網と固定網のいずれかに適切に振り分けることができる。
　また、ＦＭＩＦ２０は、Ｌ３セッションとＧＴＰ－ｕトンネルとの紐づけを行い、セッション管理情報として管理する。これによって、振り分けられた情報に基づいて、ネットワーク層において確立されるＬ３セッションを、ＦＭＩＦと５ＧＣとの間の通信路であるＧＴＰ－ｕトンネルに紐づけることができる。
　（実施例２）
　以下に図面を参照して、実施例２について説明する。実施例２は、ＢＮＧとＦＭＩＦが一体となった構成とする点が、実施例１と相違する。よって、以下の実施例２の説明では、実施例１との相違点を中心に説明し、実施例１と同様の機能構成を有するものには、実施例１の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。
　図９は、本発明の実施の形態の実施例２に係る通信システムの構成の一例を示す図である。本実施例に係るＢＮＧ－ＦＭＩＦ９０は、実施例１に係るＢＮＧ１０とＦＭＩＦ２０とが一体となった通信中継装置の一例である。すなわち、ＢＮＧ－ＦＭＩＦ９０は、実施例１に係るＢＮＧ１０およびＦＭＩＦ２０に属する機能を有する。
　図１０は、本発明の実施の形態の実施例２に係るＢＮＧ－ＦＭＩＦによる振分紐付処理の流れの一例を示すフローチャートである。振分紐付処理は、受信部１１が５Ｇ端末７０または非５Ｇ端末８０から上り通信の信号を受信すると実行される。
　移動固定通信判定部１４は、アドレス管理情報記憶部１３に格納されているアドレス管理情報に基づいて、送信元のＦＮ－ＲＧ６０のＩＰアドレスが５Ｇコアネットワーク３０から割り当てられたものか否かを判定する（ステップＳ３０１）。移動固定通信判定部１４が、５Ｇコアネットワーク３０から割り当てられたものであると判定すると（ステップＳ３０１：ＹＥＳ）、通信先振分部１５は、通信先を移動網に振り分ける。そして、移動固定連携処理部２５は、Ｌ３セッションを識別するためのＬ３セッションＩＤとＧＴＰ－ｕトンネルを識別するためのＴＥＩＤとを紐づける（ステップＳ３０２）。送信部１２は、パケットを５Ｇコアネットワーク３０に転送する（ステップＳ３０３）。
　他方、移動固定通信判定部１４は、５Ｇコアネットワーク３０から割り当てられたものでないと判定すると（ステップＳ１０１：ＮＯ）、Ｌ３セッションの送信先の終端が５Ｇコアネットワーク３０内か否かを判定する（ステップＳ３０４）。
　移動固定通信判定部１４が、Ｌ３セッションの送信先の終端が５Ｇコアネットワーク３０内であると判定すると（ステップＳ３０４：ＹＥＳ）、通信先振分部１５は、通信先を移動網に振り分ける。そして、移動固定連携処理部２５は、Ｌ３セッションを識別するためのＬ３セッションＩＤとＧＴＰ－ｕトンネルを識別するためのＴＥＩＤとを紐づける（ステップＳ３０２）。送信部１２は、パケットを５Ｇコアネットワーク３０に転送する（ステップＳ３０３）。
　また、移動固定通信判定部１４が、Ｌ３セッションの送信先の終端が５Ｇコアネットワーク３０内でないと判定すると（ステップＳ３０４：ＮＯ）、通信先振分部１５は、通信先を固定網に振り分ける。そして、送信部１２は、パケットをデータネットワーク４０に転送する（ステップＳ３０５）。
　ステップＳ３０２において紐づけられた情報は、セッションテーブルとしてセッション管理情報記憶部２３に格納される。
　なお、振分紐付処理が実行されるタイミングは他でもよい。例えば、振分紐付処理のスケジューリング方式は、実施例１に示した到着順方式、優先度方式、動的優先度順方式、ラウンドロビン方式、多重待ち行列方式、処理時間順方式、イベントドリブン方式のいずれかであってもよい。
　本実施例によれば、ＢＮＧ－ＦＭＩＦ９０は、ＦＮ－ＲＧ６０のＩＰアドレスが、５Ｇコアネットワーク３０から割り当てられたものか否か、Ｌ３セッションの送信先の終端が５Ｇコアネットワーク３０内か否か等を、アドレス管理情報に基づいて判定する。これによって、端末から送信される信号を移動網と固定網のいずれかに適切に振り分けることができる。
　また、ＢＮＧ－ＦＭＩＦ９０は、Ｌ３セッションとＧＴＰ－ｕトンネルとの紐づけを行い、セッション管理情報として管理する。これによって、振り分けられた情報に基づいて、ネットワーク層において確立されるＬ３セッションを、ＦＭＩＦと５ＧＣとの間の通信路であるＧＴＰ－ｕトンネルに紐づけることができる。
　図１１は、従来の問題点が発生する具体例について説明するための図である。従来の問題点が発生する第一のケースは、Ｌ２卸売サービス利用のオペレータが、ＢＮＧ１０とＡＧＦとの間でアクセス網内の共通ブロードキャストドメインを共有するケースである。この場合、アクセス網の構成変更が必要であり、アクセス網の各装置の設定変更、再プロビジョニング等が必要となる。
　また、従来の問題点が発生する第二のケースは、ＩＰＴＶ配信と、ＰＰＰｏＥ（ＣＰ）、５ＷＷＣカプセル化(ＵＰ)で重畳された５Ｇサービスモデルのケースである。この場合、非５ＧＣ向けＰＰＰｏＥセッションからＧＴＰ－ｕへの紐づけを柔軟に行えず、５Ｇ移行の制約となることがある。
　（実施例３）
　以下に図面を参照して、実施例３について説明する。実施例３は、端末の状態確認を行う点が、実施例１と相違する。よって、以下の実施例３の説明では、実施例１との相違点を中心に説明し、実施例１と同様の機能構成を有するものには、実施例１の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。
　図１２は、本発明の実施の形態の実施例３に係る端末と固定網との間の通信開始の流れの一例を示すシーケンス図である。図１２は、固定網への通信における通信開始の流れの一例である。
　図１３は、本発明の実施の形態の実施例３に係る端末と移動網との間の通信開始の流れの一例を示すシーケンス図である。図１３は、移動網への通信における通信開始の流れの一例である。ステップＳ５０２において、ＢＮＧ１０は、ＦＮ－ＲＧ６０（または各端末）のオンライン状態を確認する。当該処理は、図１２における固定網への通信開始においては実行されない。
　また、ステップＳ５０６において、ＦＭＩＦ２０は、５Ｇコアネットワーク３０に端末登録を行う。当該処理は、図１２における固定網への通信開始においては初回のみ実行される。
　また、ステップＳ５０７において、ＦＭＩＦ２０は、５Ｇコアネットワーク３０との間でＮＡＳ（Non-Access Stratum）シグナリング接続を確立する。当該処理は、図１２における固定網への通信開始においては、ＰＰＰセッション終了後に実行される。
　図１４は、本発明の実施の形態の実施例３に係る端末状態の管理について説明するための図である。ＢＮＧ１０は、登録（ＲＭ：Registration Management）状態および接続（ＣＭ：Connection Management）状態によって、ＦＭ－ＲＧ６０（または各端末）のオンライン状態を管理してもよい。
　本実施例によれば、ＦＮ－ＲＧ６０（または各端末）のオンライン状態を確認することができる。また、接続先の５Ｇコアネットワーク３０を登録することによって、端末毎に接続先が異なる場合に対応することができる。
　＜ハードウェア構成＞
　最後に、本実施形態に係るＢＮＧ１０、ＦＭＩＦ２０またはＢＮＧ－ＦＭＩＦ９０のハードウェア構成について説明する。本実施形態に係るＢＮＧ１０、ＦＭＩＦ２０またはＢＮＧ－ＦＭＩＦ９０は、例えば、図１５に示すコンピュータ５００のハードウェア構成により実現される。
　図１５に示すコンピュータ５００は、入力装置５０１と、表示装置５０２と、外部Ｉ／Ｆ５０３と、通信Ｉ／Ｆ５０４と、プロセッサ５０５と、メモリ装置５０６とを有する。これらの各ハードウェアは、それぞれがバス５０７により通信可能に接続される。
　入力装置５０１は、例えば、キーボードやマウス、タッチパネル等である。表示装置５０２は、例えば、ディスプレイ等である。なお、コンピュータ５００は、入力装置５０１及び表示装置５０２のうちの少なくとも一方を有していなくてもよい。
　外部Ｉ／Ｆ５０３は、記録媒体５０３ａ等の外部装置とのインタフェースである。なお、記録媒体５０３ａとしては、例えば、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＳＤメモリカード（Secure Digital memory card）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリカード等が挙げられる。
　通信Ｉ／Ｆ５０４は、他の装置や機器、システム等との間でデータ通信を行うためのインタフェースである。プロセッサ５０５は、例えば、ＣＰＵ等の各種演算装置である。メモリ装置５０６は、例えば、ＨＤＤやＳＳＤ、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ等の各種記憶装置である。
　本実施形態に係るＢＮＧ１０、ＦＭＩＦ２０またはＢＮＧ－ＦＭＩＦ９０は、図１５に示すコンピュータ５００のハードウェア構成を有することにより、上述した各種処理を実現することができる。なお、図１５に示すコンピュータ５００のハードウェア構成は一例であって、コンピュータ５００は、他のハードウェア構成を有していてもよい。例えば、コンピュータ５００は、複数のプロセッサ５０５を有していてもよいし、複数のメモリ装置５０６を有していてもよい。
　本実施形態に係るＢＮＧ１０、ＦＭＩＦ２０またはＢＮＧ－ＦＭＩＦ９０は、上述した各処理をコンピュータ５００に実行させるためのプログラムを読み出して、当該プログラムに規定される処理を実行することによって実現される。当該プログラムは、記録媒体５０３ａ等に記録されていてもよいし、ネットワークを通して提供されていてもよい。
　（実施の形態のまとめ）
　本明細書には、少なくとも下記の各項に記載した通信中継装置、通信システム、通信中継方法及びプログラムが記載されている。
（第１項）
　端末から上り通信の信号を受信するように構成されている受信部と、
　前記信号が移動網への通信信号であるか固定網への通信信号であるかを判定するように構成されている移動固定通信判定部と、
　判定結果に基づいて、前記信号の通信先を固定網または移動網に振り分けるように構成されている通信先振分部と、を備える、
　通信中継装置。
（第２項）
　前記端末との間でネットワーク層において確立されたセッションを、前記移動網への通信路に紐づけるように構成されている移動固定連携処理部をさらに備える、
　第１項に記載の通信中継装置。
（第３項）
　前記移動固定通信判定部は、前記信号の送信元が前記移動網によって割り当てられたアドレスであるか否かを判定し、判定結果に基づいて前記信号が前記移動網への通信信号であるか前記固定網への通信信号であるかを判定するように構成されている、
　第１項に記載の通信中継装置。
（第４項）
　前記移動固定通信判定部は、前記信号の送信先が前記移動網に含まれるか否かを判定し、判定結果に基づいて前記信号が前記移動網への通信信号であるか前記固定網への通信信号であるかを判定するように構成されている、
　第１項に記載の通信中継装置。
（第５項）
　移動網と固定網と通信中継装置とを備える通信システムであって、
　前記通信中継装置は、
　端末から上り通信の信号を受信するように構成されている受信部と、
　前記信号が前記移動網への通信信号であるか前記固定網への通信信号であるかを判定するように構成されている移動固定通信判定部と、
　判定結果に基づいて、前記信号の通信先を固定網または移動網に振り分けるように構成されている通信先振分部と、を備える、
　通信システム。
（第６項）
　通信中継装置が実行する通信中継方法であって、
　端末から上り通信の信号を受信するステップと、
　前記信号が移動網への通信信号であるか固定網への通信信号であるかを判定するステップと、
　判定結果に基づいて、前記信号の通信先を固定網または移動網に振り分けるステップと、を備える、
　通信中継方法。
（第７項）
　コンピュータを第１項から第４項のいずれか１項に記載の通信中継装置における各部として機能させるためのプログラム。
　以上、本実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
　１　通信システム
　１０　ＢＮＧ
　１１　受信部
　１２　送信部
　１３　アドレス管理情報記憶部
　１４　移動固定通信判定部
　１５　通信先振分部
　２０　ＦＭＩＦ
　２１　受信部
　２２　送信部
　２３　セッション管理情報記憶部
　２４　フロー制御部
　２５　移動固定連携処理部
　２６　プロキシ処理部
　３０　５Ｇコアネットワーク
　４０　データネットワーク
　５０　有線アクセス網
　６０　ＦＮ－ＲＧ
　７０　５Ｇ端末
　８０　非５Ｇ端末
　９０　ＢＮＧ－ＦＭＩＦ
　５００　　コンピュータ
　５０１　　入力装置
　５０２　　表示装置
　５０３　　外部Ｉ／Ｆ
　５０３ａ　記録媒体
　５０４　　通信Ｉ／Ｆ
　５０５　　プロセッサ
　５０６　　メモリ装置
　５０７　　バス

Claims (7)

  1. 　端末から上り通信の信号を受信するように構成されている受信部と、
    　前記信号が移動網への通信信号であるか固定網への通信信号であるかを判定するように構成されている移動固定通信判定部と、
    　判定結果に基づいて、前記信号の通信先を固定網または移動網に振り分けるように構成されている通信先振分部と、を備える、
    　通信中継装置。
  2. 　前記端末との間でネットワーク層において確立されたセッションを、前記移動網への通信路に紐づけるように構成されている移動固定連携処理部をさらに備える、
    　請求項１に記載の通信中継装置。
  3. 　前記移動固定通信判定部は、前記信号の送信元が前記移動網によって割り当てられたアドレスであるか否かを判定し、判定結果に基づいて前記信号が前記移動網への通信信号であるか前記固定網への通信信号であるかを判定するように構成されている、
    　請求項１に記載の通信中継装置。
  4. 　前記移動固定通信判定部は、前記信号の送信先が前記移動網に含まれるか否かを判定し、判定結果に基づいて前記信号が前記移動網への通信信号であるか前記固定網への通信信号であるかを判定するように構成されている、
    　請求項１に記載の通信中継装置。
  5. 　移動網と固定網と通信中継装置とを備える通信システムであって、
    　前記通信中継装置は、
    　端末から上り通信の信号を受信するように構成されている受信部と、
    　前記信号が前記移動網への通信信号であるか前記固定網への通信信号であるかを判定するように構成されている移動固定通信判定部と、
    　判定結果に基づいて、前記信号の通信先を固定網または移動網に振り分けるように構成されている通信先振分部と、を備える、
    　通信システム。
  6. 　通信中継装置が実行する通信中継方法であって、
    　端末から上り通信の信号を受信するステップと、
    　前記信号が移動網への通信信号であるか固定網への通信信号であるかを判定するステップと、
    　判定結果に基づいて、前記信号の通信先を固定網または移動網に振り分けるステップと、を備える、
    　通信中継方法。
  7. 　コンピュータを請求項１から４のいずれか１項に記載の通信中継装置における各部として機能させるためのプログラム。
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