JP2012249288A - ネットワーク・モニタリング・システム及びコンピュータ読み出し可能な記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】異なるプロトコルに関するセッション・レコードを関連づけることを可能にする。
【解決手段】ＣＤＭＡ／ｅＨＲＰＤ及びＬＴＥネットワークを組合せたネットワークにおいて、ネットワーク・ノード及びインタフェースを特定する。同じネットワーク・ノードに関するセッション・レコードを、セッション・レコード中のパラメータを用いて関連づける。Ａ１１、Ａ１０及びＳ２ａインタフェース上のセッション・レコードは、ＨＮＰ、ＩＩＤ又はホーム・アドレス識別子を用いて関連づけられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ネットワークをモニタするシステムに関し、特に、異なるプロトコルに関するセッション・レコードを関連づけることが可能なネットワーク・モニタリング・システムに関する。

ワイヤレス・ネットワークは、過去１０年間で、モバイル・データ・サービス及びモバイル・インターネット・サービスを拡張すべく発展してきた。加入者は、日常的に自分のモバイル・デバイスを用いて、ストリーミング・オーディオやビデオにアクセスし、電子メールを読んだり送信し、インターネットを閲覧している。増加し続けるデータ及びマルチメディア・サービスの利用をサポートするため、サービス・プロバイダは、継続的に自社のネットワークを進化させていかなければならない。モバイル・データ量は継続的に拡大しているので、多くのサービス・プロバイダは、ＬＴＥ（Long Term Evolution）ネットワークのような次世代ネットワークへと移行させつつある。ＬＴＥは、３ＧＰＰによる携帯電話仕様であり、数メガ・ビットのデータ・レート、効率的な無線ネットワーク、パケット遅延の減少、モビリティの改善などを目指して策定されたものである。

伝統的に、モバイル・ネットワークは、２つの規格に基づく技術「ＧＥＲＡＮ／ＵＭＴＳ及びＣＤＭＡ」をまず第１にフォローしてきた。ＧＥＲＡＮ／ＵＭＴＳベースのネットワークは、当然の成り行きとしてＬＴＥへの発展がはかられてきた。ＣＤＭＡベースのネットワークの多くの運営者も、ＬＴＥ仕様へと発展させようと決断してきた。これらＣＤＭＡの運営者は、ＬＴＥへ移行する１ステップとして、自らのネットワークをｅＨＲＰＤ（evolved High Rate Packet Data）をサポートするよう進化させてきた。ｅＨＲＰＤであれば、携帯運営者は、既存のＨＲＰＤパケット・コア・ネットワークをアップグレードさせ、ＥＰＣ（Evolved Packet Core）の構成要素と統合させることが可能である。ｅＨＲＰＤであれば、ｅＨＲＰＤ及びＬＴＥネットワーク間で、シームレス（つなぎ目のない）なサービスの切り換えと、基地局の切り換え（ハンドオフ）が可能である。

ＣＤＭＡ運営者は、ＬＴＥネットワークに至る途上で、既存のＨＲＰＤネットワークをｅＨＲＰＤへと発展させる段階的な移行を経験している。ｅＨＲＰＤを導入するためには、ＨＲＰＤサービス・ゲートウェイ（ＨＳＧＷ）をＣＤＭＡネットワークに追加する。ＨＳＧＷは、ｅＨＲＰＤとＥＰＣ間の相互稼働も可能にする。ＨＳＧＷは、Ｓ−ＧＷ及びＰＤＮ−ＧＷへの接続もサポートし、ｅＨＲＰＤ及びＬＴＥネットワーク間の切り換え管理を確実に行えるようにするので、加入者は、セッションが落ちたりせず、遅延の少ないシームレスな切り換えを体験することとなる。

特表２００４−５２２３８５号公報

服部武、藤岡雅宣著、「ＨＳＰＡ＋／ＬＴＥ／ＳＡＥ教科書」第１版、株式会社インプレスＲ＆Ｄ、２００９年８月１日

ｅＨＲＰＤやＬＴＥのネットワークが混在している場合、ＵＥで使用されるユニバーサルＩＣカード（ＵＩＣＣ：一般にはＳＩＭカードと呼ばれる）は２つのＩＭＳＩを持っている。結果として、Ａ１１インタフェース上で見られるＩＭＳＩは、ｅＨＲＰＤ ＩＭＳＩである一方、Ｓ２ａインタフェース上で見られるＩＭＳＩは、ＬＴＥ ＩＭＳＩとなる。ＨＳＧＷは、両方のＩＭＳＩのマッピングをメンテナンスし、これによって、ＨＳＧＷは、２つのＩＭＳＩを取り替えて、各インタフェースで適切な一方のＩＭＳＩを利用できる。しかし、このマッピングは、モニタリング・プローブには利用できない。ＩＭＳＩマッピングを知ることなしに、Ａ１１インタフェース及びＳ２ａインタフェース間のマルチ・プロトコル相関を行うことは不可能であるため、これは、モニタリング・システムにとっては問題である。

本発明によるネットワーク・モニタリング・システムは、ＣＤＭＡ／ｅＨＲＰＤネットワークのネットワーク・トポロジを特定する。また、このモニタリング・システムは、ＣＤＭＡ／ｅＨＲＰＤネットワークをＬＴＥネットワークに接続するネットワーク・インタフェースを特定する。具体的には、モニタリング・システムは、Ａ１１、Ａ１０、Ａ１３、Ａ２４及びＨ１のようなＣＤＭＡの特定インタフェースを検出し、更に、Ｓ２ａ、Ｓ１０１及びＳ１０３インタフェースのようなｅＨＲＰＤ／ＬＴＥ共有インタフェースを検出する。これによっては、モニタリング・システムは、ＣＤＭＡネットワーク・トポロジとＣＤＭＡ／ＬＴＥ統合トポロジの両方をネットワーク運営者に提供できる。

本発明によるネットワーク・モニタリング・システムの別の実施形態では、ｅＨＲＰＤネットワーク中のＡ１０／Ａ１１インタフェースとＳ２ａインタフェース間のマルチ・プロトコルの関連づけするスキームを利用する。このスキームによって、モニタリング・システムは、各ＵＥ（ユーザ端末）で通常異なるＩＭＳＩ（International Mobile Subscriber Identity：イムズィ）パラメータを用いることなく、マルチ・プロトコルにおける関連づけを行うことが出来る。

本発明の概念１は、ネットワーク・モニタリング・システムであって、
ネットワーク・インタフェースに結合され、該ネットワーク・インタフェースからネットワーク・ノード間で交換される関連するメッサージと共にデータ・パケットを捕捉できる１つ以上の受動モニタリング・プローブと、
捕捉された上記データ・パケットを上記プローブから受けるプロセッサとを具え、
上記プロセッサが、
複数のＡ１１登録要求メッセージを特定し、
該Ａ１１登録要求メッセージの夫々について、もしアドレス要素が既知なら該アドレス要素を既存のｅＰＣＦノードと結合し、もし上記アドレス要素が未知なら新しいｅＰＣＦノードと結合し
複数のＡ１１登録応答メッセージを特定し、
該Ａ１１登録応答メッセージの夫々について、もしアドレス要素が既知なら該アドレス要素を既存のＡ１１ＨＳＧＷノードと結合し、もし上記アドレス要素が未知なら新しいＡ１１ＨＳＧＷノードと結合し、
モビリティ・イベント・インディケータを有し、ＨＳＧＷ Ｈ１アドレス情報を持たないＡ１１登録要求メッセージ中のＨＳＧＷ内ハンドオフを特定し、
ＩＭＳＩ情報を用いてＡ１１インタフェースについてのソース・パス及びターゲット・パスの関連づけ、
上記ソース及びターゲット・パスのＨＳＧＷ ＩＰアドレスを１つのＨＳＧＷノード・エンティティに束ねる
動作を行うことを特徴としている。

本発明の概念２は、概念１のネットワーク・モニタリング・システムであって、上記プロセッサが更に、
Ａ１１登録応答メッセージからのＨ１インタフェース・アドレスを特定し、上記Ｈ１インタフェース・アドレスをＡ１１ＨＳＧＷノードに結合する動作を行うことを特徴としている。

本発明の概念３は、概念１のネットワーク・モニタリング・システムであって、上記プロセッサが更に、
上記Ａ１１メッセージ中のセッション特定拡張情報又は標準ベンダー／組織特定拡張子（ＮＶＳＥ：Normal Vendor／Organization Specific Extension）内のＧＲＥキーを特定し、
該ＧＲＥキーをＡ１０インタフェースの最終点と結合する
動作を行うことを特徴としている。

本発明の概念４は、概念１のネットワーク・モニタリング・システムであって、上記プロセッサが更に、
Ａ１３セッション情報応答メッセージ内のＨＳＧＷアドレスを特定し、
該ＨＳＧＷアドレスを既知のＡ１１ＨＳＧＷノードに結合する
動作を行うことを特徴としている。

本発明の概念５は、概念１のネットワーク・モニタリング・システムであって、上記プロセッサが更に、
Ａ１３セッション情報応答メッセージ内のＡ２４接続特定要素を特定し、
該Ａ２４接続特定要素にＲＬＰ＿ＩＤを付加してＡ２４ＧＲＥキーを生成し、
該Ａ２４ＧＲＥキーを用いて、ｅＰＣＦノードに関するＡ１３アドレスをＡ２４インタフェース・アドレスに関連づける
動作を行うことを特徴としている。

本発明の概念６は、概念１のネットワーク・モニタリング・システムであって、上記プロセッサが更に、
プロキシ・バインディング更新（ＰＢＵ）メッセージ中のＳ２ａソース・アドレスを特定し、
もし上記ＰＢＵソース・アドレスが既知なら、上記ＰＢＵソース・アドレスを既存のＳ２ａＨＳＧＷノードと結合し、もし上記ＰＢＵソース・アドレスが未知なら、新しいＳ２ａＨＳＧＷノードに結合し、
プロキシ・バインディング確認（ＰＢＡ）メッセージ中のＳ２ａソース・アドレスを特定し、
もし上記ＰＢＡソース・アドレスが既知なら上記ＰＢＡソース・アドレスを既存のＰＧＷノードと結合し、もし上記ＰＢＡソース・アドレスが未知なら新しいＰＧＷノードと結合する
動作を行うことを特徴としている。

本発明の概念７は、概念６のネットワーク・モニタリング・システムであって、上記プロセッサが更に、
上記ＰＢＡメッセージ中のＰＤＮアドレスを特定し、
上記ＰＤＮアドレスを既存のＳ２ａＨＳＧＷノードと結合し、
Ａ１０メッセージ中のＰＤＮアドレスを特定し、
上記ＰＤＮアドレスを既存のＡ１１ＨＳＧＷノードと結合し、
既存の上記Ｓ２ａＨＳＧＷノードと既存の上記Ａ１１ＨＳＧＷノードを１つのＰＤＮアドレスで結合された１つのＨＳＧＷノードに併合する
動作を行うことを特徴としている。

本発明の概念８は、概念１のネットワーク・モニタリング・システムであって、上記プロセッサが更に、
Ｓ１０１直接伝送メッセージ中のＳ１０３ターゲットＨＳＧＷ ＧＲＥキー及びＩＰアドレス要素を関連づけ、Ａ１１登録メッセージ上で、Ｓ１０１インタフェース及びＳ１０３インタフェースを特定する
動作を行うことを特徴としている。

本発明の概念９は、ネットワーク・モニタリング・システムであって、
ネットワーク・ノード間で交換されるメッセージに関連する複数のネットワーク・インタフェースからのデータ・パケットを捕捉でき、複数の上記ネットワーク・インタフェースに結合される１つ以上の受動モニタリング・プローブと、
捕捉された上記データ・パケットを上記プローブから受けるプロセッサとを具え、
上記プロセッサが、
Ｓ２ａインタフェース上で捕捉されたメッセージに関するＳ２ａセッション・レコードを生成し、
上記Ｓ２ａセッション・レコードに関連するＰＭＩＰｖ６プロキシ・バインディング確認（ＰＢＡ）メッセージを特定し、
上記ＰＢＡメッセージ中で、ＩＩＤ（インタフェース識別子）を含むＩＰｖ６ＨＮＰ（ホーム・ネットワーク・プリフィックス）オプション又はＩＰｖ４ホーム・アドレスを特定し、
Ａ１０インタフェース上で捕捉されたメッセージについてＡ１０セッション・レコードを生成し、
ベンダー特定ネットワーク制御プロトコル（ＶＳＮＣＰ）メッセージ中の上記Ａ１０セッション・レコードに関連するＩＩＤ又はＰＤＮアドレスを特定し、
ＩＰｖ６の場合に上記Ａ１０セッション・レコードに関連するＩＣＭＰｖ６ルータ広告メッセージ中のＨＮＰを特定し、
上記ＨＮＰ及びＩＩＤデータ又は上記ＰＤＮアドレスを用いて、上記Ａ１０セッション・レコードを上記Ｓ２ａセッション・レコードに関連づける
動作を行うことを特徴としている。

本発明の概念１０は、概念９のネットワーク・モニタリング・システムであって、メッセージがＩＰｖ６の場合には上記ＨＮＰ及びＩＩＤが利用され、メッセージがＩＰｖ４の場合には上記ＰＤＮアドレスが利用されることを特徴としている。

本発明の概念１１は、概念９のネットワーク・モニタリング・システムであって、上記プロセッサが更に、
関連づけられた上記Ａ１０セッション・レコード及び上記Ｓ２ａセッション・レコードを１つのセッション・レコードに併合する動作を行うことを特徴としている。

本発明の概念１２は、概念９のネットワーク・モニタリング・システムであって、上記プロセッサが更に、
Ａ１１セッション・レコードに関連するＡ１１登録要求メッセージ中の第１ＧＲＥキーを特定し、
上記Ａ１０インタフェース上で捕捉されたメッセージに関するＡ１０セッション・レコードを生成し、
上記Ａ１０セッション・レコードに関連する別のＧＲＥキーを特定し、
上記別のＧＲＥキーと上記第１ＧＲＥキーを関連づける
動作を行うことを特徴としている。

本発明の概念１３は、概念１２のネットワーク・モニタリング・システムであって、上記プロセッサが更に、
関連づけられた上記Ａ１１セッション・レコード及びＳ２ａセッション・レコードを１つのセッション・レコードに併合し、
上記Ａ１０セッション・レコードを上記１つのセッション・レコードに併合する
動作を行うことを特徴としている。

本発明の概念１４は、ネットワーク・インタフェースから捕捉されたデータ・パケットに基いて、ネットワーク・トポロジを特定するモニタリング・システムを制御する命令を有するコンピュータ読み出し可能な記録媒体であって、上記命令を実行すると、プロセッサが、
Ｓ２ａインタフェース上で捕捉されたメッセージに関するＳ２ａセッション・レコードを生成し、
上記Ｓ２ａセッション・レコードに関連するＰＭＩＰｖ６プロキシ・バインディング確認（ＰＢＡ）メッセージを特定し、
上記ＰＢＡメッセージ中で、ＩＩＤ（インタフェース識別子）を含むＩＰｖ６ＨＮＰ（ホーム・ネットワーク・プリフィックス）オプションを特定し、
Ａ１０インタフェース上で捕捉されたメッセージについてＡ１０セッション・レコードを生成し、
ＩＰｖ６の場合に上記Ａ１０セッション・レコードに関連するルータ広告メッセージ中のＨＮＰを特定し、
ベンダー特定ネットワーク制御プロトコル（ＶＳＮＣＰ）メッセージ中の上記Ａ１０セッション・レコードに関連するＩＩＤを特定し、
上記ＨＮＰ及びＩＩＤデータを用いて、上記Ａ１０セッション・レコードを上記Ｓ２ａセッション・レコードに関連づける
動作を行うことを特徴としている。

本発明の概念１５は、概念１４のコンピュータ読み出し可能な記録媒体であって、上記命令を実行すると、上記プロセッサが更に、関連づけられた上記Ａ１０セッション・レコード及び上記Ｓ２ａセッション・レコードを１つのセッション・レコードに併合する動作を行うことを特徴としている。

本発明の概念１６は、ネットワーク・インタフェースから捕捉されたデータ・パケットに基いて、ネットワーク・トポロジを特定するモニタリング・システムを制御する命令を有するコンピュータ読み出し可能な記録媒体であって、上記命令を実行すると、プロセッサが、
Ｓ２ａインタフェース上で捕捉されたメッセージに関するＳ２ａセッション・レコードを生成し、
上記Ｓ２ａセッション・レコードに関連するＰＭＩＰｖ６プロキシ・バインディング確認（ＰＢＡ）メッセージを特定し、
上記ＰＢＡメッセージ中のＩＰｖ４ホーム・アドレスを特定し、
Ａ１０インタフェース上で捕捉されたメッセージについてＡ１０セッション・レコードを生成し、
ベンダー特定ネットワーク制御プロトコル（ＶＳＮＣＰ）メッセージ中の上記Ａ１０セッション・レコードに関連するＰＤＮアドレスを特定し、
上記ＰＤＮアドレスを用いて、上記Ａ１０セッション・レコードを上記Ｓ２ａセッション・レコードに関連づける
動作を行うことを特徴としている。

本発明の概念１７は、概念１６のコンピュータ読み出し可能な記録媒体であって、上記命令を実行すると、上記プロセッサが更に、関連づけられた上記Ａ１０セッション・レコード及び上記Ｓ２ａセッション・レコードを１つのセッション・レコードに併合する動作を行うことを特徴としている。

本発明は、一般的な用語で説明しているが、以下で図面に関して説明する。

図１は、ｅＥＨＲＰＦネットワークのブロック図である。 図２は、Ａ２４ＧＲＥキーのＡ２４接続ＩＤ及びＲＬＰ＿ＩＤコンポーネントを示した図である。 図３は、ｅＨＲＰＤ要素及びＬＴＥ要素を含むｅＨＲＰＤ／ＬＴＥ組合せネットワークを示した図である。 図４は、Ａ１０中のＩＣＭＰｖ６スタックを示した図である。 図５は、ＩＰｖ６の割当てを表すコールの流れを示した図である。 図６は、ＰＤＮ接続確立時のＩＰｖ６のアドレス割当てのフローチャートである。 図７は、メイン・サービス接続及び補助サービス接続に関するＡ１０スタックを示した図である。

以下では、図を参照して、本発明に関して詳しく説明する。しかし、本発明は、本願で開示される実施形態に限定されるものでなく、種々の異なる形態で実現しても良い。むしろ、これら実施形態及び例によって、本発明の要旨を当業者に伝えることで、当業者は、本願に開示した内容を完全なものとのできるであろう。当業者であれば、本発明の種々の実施形態を利用できるであろう。
ｅＨＲＰＤネットワーク・ノード及びインタフェース

図１は、ｅＨＲＰＤネットワーク１００のブロック図である。ｅＨＲＰＤ（enhanced High Rate Packet Data：拡張高速パケット・データ）ネットワークは、ｅＰＣＦ（evolved Packet Control Function：発展型パケット制御機能）ノードを含んでいても良い。このｅＰＣＦは、ｅＡＮ（evolved Access Network：発展型アクセス・ネットワーク）１０１と連結され、これによって、ユーザ端末（ＵＥ：User Equipment）がｅＨＲＰＤネットワーク１００にアクセスできるようにしている。ｅＡＮ及びｅＰＣＦは、図１に示すように、物理的に同じノード１０１に一体化しても良い。複数のｅＡＮ／ｅＰＣＦノード１０１は、Ａ１３及びＡ２４インタフェースを介して、互いにコミュニケーションする。ｅＡＮ／ｅＰＣＦノード１０１の夫々は、ＨＲＰＤサービング・ゲートウェイ（ＨＳＧＷ）１０２に接続される。ＨＳＧＷ１０２は、１つで、Ａ１０／Ａ１１インタフェースを介して複数のｅＡＮ／ｅＰＣＦノード１０１にサービスを提供する。複数のＨＳＧＷ１０２は、Ｈ１／Ｈ２インタフェースを介して互いにコミュニケーションする。複数のＨＳＧＷ１０２は、Ｓ２ａインタフェースを介して、パケット・データ・ネットワーク（ＰＤＮ）ゲートウェイ（ＰＧＷ又はＰＤＮ−ＧＷ）１０３に結合される。

１つの実施形態では、ネットワーク運営者は、ネットワークを制御したり、現在のネットワーク状態や活動状態を監視するのに、ｅＨＲＰＤネットワーク１００から独立したモニタリング・システムを利用する。このモニタリング・システムは、１つ以上のネットワーク・インタフェースに結合された複数のモニタリング・プローブ１０４を含んでいても良い。モニタリング・プローブは、ネットワーク１００の動作に干渉することなしに、インタフェースからメッセージ、データ・パケット又はプロトコル・データ・ユニット（ＰＤＵ）を受動的に捕捉（キャプチャ）する。モニタリング・プローブは、捕捉したデータを直ちに処理したり、そのデータを中央モニタリング・サーバ１０５に渡す。捕捉データは、モニタリング・サーバ１０５で関連が取られて処理され、ネットワークの現在の状態に関する情報がデータから抽出される。ネットワーク運営者は、ワークステーション１０６を用いて、この情報にアクセスできる。捕捉データは、モニタリング・システムにより、データベース１０７中に保存するようにしても良い。
Ａ１１インタフェース

Ａ１１インタフェースは、ｅＡＮ／ｅＰＣＦ１０１及びＨＳＧＷ１０２間の信号方式（signaling）情報を運んでいる。複数のｅＡＮ／ｅＰＣＦ１０１が、１つの同じＨＳＧＷ１０２に接続される。Ａ１１は、制御プレーン・インタフェースであり、ｅＰＣＦ−ＨＳＧＷ接続を管理するための信号伝達方式を伝達する。Ａ１１インタフェースは、同じＨＳＧＷ１０２で制御された２つのｅＡＮ／ｅＰＣＦ１０１間で切り換え（ハンドオーバ）するときのユーザ端末の移動をサポートする。１つの実施形態では、Ａ１１インタフェース及びｅＡＮ／ｅＰＣＦ１０１ノードは、次の手順を用いて検出される。

Ａ１１登録要求メッセージがｅＡＮ／ｅＰＣＦ１０１からＨＳＧＷ１０２へ送られると、Ａ１０接続が設定される。Ａ１１登録要求メッセージは、Ａ１１インタフェースから、モニタリング・プローブ１０４によって捕捉される。Ａ１１登録要求中のソース（送信元）ＩＰアドレスによって、そのメッセージを送信したｅＡＮ／ｅＰＣＦ１０１が特定される。Ａ１１登録要求中の「アドレス維持管理（Care of address）」要素は、ｅＡＮ／ｅＰＣＦ１０１を特定し、これはＡ１０の接続を終了させる。Ａ１１登録要求のフレーム・セクションである「標準ベンダー／組織特定拡張子（ＮＶＳＥ：Normal Vendor／Organization Specific Extension）」が、ＧＥＲ（Generic Routing Encapsulation）キーを運ぶようにしても良い。モニタリング・システムは、送信元ＩＰアドレス、アドレス維持管理要素及びＧＥＲキー・エンティティから複数のＩＰアドレスを抽出し、これらＩＰアドレスを同じｅＰＣＦノードに結合させる。

Ａ１１登録応答メッセージは、ＨＳＧＷ１０２からｅＰＣＦ１０１へと送られる。Ａ１１登録応答メッセージ中の送信元ＩＰアドレスは、ＨＳＧＷノードを特定し、そのメッサージを送る。Ａ１１登録応答メッセージ中の「ホーム・エージェント（Home Agent）」アドレスは、ＨＳＧＷ１０２のＩＰアドレスである。Ａ１１登録応答のフレーム・セクション、ＮＶＳＥがＧＲＥキーを含むようにしても良い。モニタリング・システムは、送信元ＩＰアドレス、ホーム・エージェント・アドレス及びＧＲＥキー・エンティティ中に提示されたＩＰアドレスを抽出し、これらＩＰアドレスを同じＨＳＧＷノードに結合させる。
Ａ１０インタフェース

Ａ１０インタフェースは、ユーザ・プレーン（ユーザ情報を送受信するプロトコル）インタフェースであって、これは、ＵＥペイロードとある種の制御プレーン信号方式情報を運び、ユーザ・プレーン・サービスの設定に使われる。Ａ１０インタフェースは、ｅＰＣＦ１０１とＨＳＧＷ１０２の間にある。Ａ１０のトラフィックは、ＧＲＥ（トンネル・プロトコルの１つ）でトンネリング（トラフィックがカプセル化して伝送）される。これらＧＲＥトンネルは、上述したＡ１１信号方式（Ａ１１登録要求／Ａ１１登録応答）を用いて設定される。Ａ１０終点（endpoint）に関するＩＰアドレスは、Ａ１１登録要求／応答メッセージのＮＶＳＥから特定できる。
休眠（Dormant）及び高速ハンドオフ

１つのＨＳＧＷ１０２が複数のＩＰアドレスを持つようにしても良い。例えば、ＨＳＧＷ１０２が使用する複数のＩＰアドレスは、ＨＳＧＷに接続されているｅＰＣＦの夫々について異なっても良い。この場合、異なるｅＰＣＦ１０１に接続されているＨＳＧＷの複数ＩＰアドレスを１つのＨＳＧＷノード１０２に併合するのに、特定の検出論理が必要となる。

同じＨＳＧＷ内におけるｅＰＣＦ内ハンドオフのシナリオでは、同じＨＳＧＷにへのソース及びターゲットＡ１１接続の複数ＩＰアドレスを束ねることが可能である。第１に、Ａ１１登録要求メッセージをモニタし、「モビリティ・イベント」インディケータの存在を確認することで、アルゴリズムはモビリティ・イベントを特定できるが、これはＨＳＧＷ内又はＨＳＧＷ間である。第２に、同じメッセージから「ＨＳＧＷ Ｈ１アドレス情報」パラメータが無いこと確認することで、ＨＳＧＷ内モビリティ・シナリオで目標とする側にＡ１１登録要求メッセージが属すると判断できる。ＵＥ関連の識別情報（ＭＳＩＤ／ＩＭＳＩなど）を用いてソース・パスとターゲット・パスを関連づけることで、ソース及びターゲットＩＰアドレスを同じＨＳＧＷノード・エンティティに束ねることができる。

同じＨＳＧＷ内におけるｅＰＣＦ内ハンドオフのシナリオでは、同じＨＳＧＷにへのソース及びターゲットＡ１１接続の複数ＩＰアドレスを束ねることが可能である。第１に、Ａ１１登録要求メッセージをモニタし、「モビリティ・イベント」インディケータの存在を確認することで、アルゴリズムはモビリティ・イベントを確認できるが、これはＨＳＧＷ内又はＨＳＧＷ間である。第２に、同じメッセージから「ＨＳＧＷ Ｈ１アドレス情報」パラメータが無いこと確認することで、ＨＳＧＷ内モビリティ・シナリオで目標とする側にＡ１１登録要求メッセージが属すると確認できる。ＵＥ関連の識別情報（ＩＭＳＩなど）を用いてソース・パスとターゲット・パスを関連づけることで、ソース及びターゲットＩＰアドレスを同じＨＳＧＷノード・エンティティに束ねることができる。
Ｈ１インタフェース

Ｈ１インタフェースは、複数のＨＳＧＷ１０２間の信号方式（signaling）情報を運び、ＵＥのＨＳＧＷ間移動を最適化するのに利用される。Ａ１１インタフェースの信号方式から、ＨＳＧＷ１０２のＨ１ＩＰアドレスを検出することができる。これによって、Ｈ１インタフェースの分析をする必要がなくなる。ＨＳＧＷ１０２に関するＨ１ＩＰアドレスは、Ａ１１登録応答メッセージ中の個別の情報要素（ＩＥ：Information Element）中で伝達される。このＨ１ＩＰアドレスは、もし検出されれば、上述のように既に検出されたＨＳＧＷのＩＰアドレスを組み合わせるようにしても良い。
Ａ１３インタフェース

Ａ１３インタフェースは、複数のｅＰＣＦ１０１間の信号方式情報を運び、ｅＰＣＦ間ハンドオーバに利用される。ｅＰＣＦ１０１は、それぞれｅＡＮ（enhanced Access Network：拡張アクセス・ネットワーク）と結合されると共に、Ａ１３の信号方式はｅＡＮ間ハンドオーバに使用されても良い。モニタリング・プローブ１０４は、Ａ１３セッッション情報応答メッセージを捕捉して良く、これはＨＳＧＷのＩＰアドレスを含んでいる。ｅＨＲＰＤ（enhanced High Rate Packet Data：拡張高速パケット・データ）シナリオは、セッション情報要求メッセージ中のＡ１３ｅＨＲＰＤインディケータ、セッション状態情報レコード（ＳＳＩＲ：Session State Information Record）中のプロトコル形式及びセッション情報応答メッセージ中の拡張セッション状態情報レコード（ＥＳＳＩＲ：Extended Session State Information Record）を確認することで特定される。もしこれがある場合には、これのＩＰｖ４アドレスによって、ＨＳＧＷの再選択アルゴリズムを実行することなく、ターゲットのｅＰＣＦ１０１を同じＨＳＧＷに再度接続することが可能になる。休眠ｅＰＣＦ間ハンドオフの場合では、ターゲットのｅＰＣＦ１０１が、ソースのｅＰＣＦ１０１から受けたＨＳＧＷのＩＰアドレスを利用してＡ１１登録要求メッセージを送る。このように、Ａ１３及びＡ１１信号方式を関連づけることで、複数のｅＰＣＦ１０１に接続された同じＨＳＧＷ１０２を束ねることが可能である。
Ａ２４インタフェース

Ａ２４インタフェースは、セッション転送の場合に、ソースのｅＰＣＦ１０１（又はｅＡＮ）から来たバッファされたデータをＡ１３を介してターゲットのｅＰＣＦ１０１（又はｅＡＮ）に送るのに利用される。Ａ２４インタフェースは、ＧＲＥベースである。ＧＲＥトンネルは、セッション情報要求／応答メッセージのようなＡ１３信号方式セッメージによって定義される。Ａ１３メッセージをトラッキング（追跡）し、図２に示すように、セッション情報要求メッセージからＡ２４接続ＩＤ２０１を、セッション情報応答メッセージからＲＬＰ＿ＩＤ２０２を抽出し、これら値をまとめて一緒に加えることにより、完全なＡ２４ＧＲＥキー２００を求めることができる。Ａ２４ＧＲＥキー２００を用いることで、Ａ２４インタフェースに関する複数のｅＰＣＦノード１０１のＩＰアドレスと、Ａ１３インタフェースが関連づけられる。
Ｓ２ａインタフェース

Ｓ２ａインタフェースは、信頼できる３ＧＰＰでないネットワークとＰＧＷ１０３の間に定義される。ｅＨＲＰＤネットワークの場合では、信頼できる３ＧＰＰでないネットワークはＨＳＧＷ１０２である。Ｓ２ａインタフェースは、ＨＳＧＷ１０２及びＰＧＷ１０３間のユーザ・プレーン・トンネリング及びトンネル管理を提供する。Ｓ２ａインタフェースは、また、ＨＳＧＷでのモビリティ（移動性）やｅＨＲＰＤ及びＬＴＥネットワーク間のモビリティのようなモビリティもサポートする。Ｓ２ａインタフェースにおけるプロトコルは、プロキシ・モバイルＩＰｖ６（ＰＭＩＰｖ６）をベースにしている。ＨＳＧＷ１０２は、モバイル・アクセス・ゲートウェア（ＭＡＧ）として動作し、ＰＧＷ１０３はローカル・モビリティ・アンカー（ＬＭＡ：Local Mobility Anchor）として動作する。

Ｓ２ａインタフェース上でのＰＢＵ（Proxy Binding Update：プロキシ・バインディング更新）／ＰＢＡ（Proxy Binding Acknowledgement：プロキシ・バインディング確認応答）手続は、モニタリング・プローブ１０４によってモニタしても良い。ＰＢＵメッセージのソースＩＰアドレスを抽出して、ＨＳＧＷ１０２と関連づけても良い。ＰＢＡメッセージのソースＩＰアドレスを抽出して、ＰＧＷ１０３と関連づけても良い。しかし、Ｓ２ａインタフェース上のＨＳＧＷと、Ａ１１インタフェース上のＨＳＧＷの記録をまとめるためには、あるスキームが必要である。ＰＭＩＰｖ６上でＵＥに割り当てられ、ＰＢＡ中に存在するダイナミックＰＤＮアドレスは、Ａ１０におけるＶＳＮＣＰ（Vendor-Specific Network Control Protocol：ベンダー特定ネットワーク制御プロトコル）及びＩＣＭＰ（Internet Control Message Protocol：インターネット制御メッセージ・プロトコル）上でモニタされる同じ値と結びつけられなければならない。

別の実施形態では、Ｓ２ａインタフェースに関連する複数のＩＰアドレス及びノードが、ＬＴＥからｅＨＲＰＤへのハンドオーバをモニタすることによって特定される。この場合、Ａ１１登録要求メッセージは、「ＰＤＮ情報エントリ」情報要素を含む。この要素は、ハンドオフされる各ＰＤＮエントリに関するＡＰＮ（Access Point Name：アクセス・ポイント名）及びＰＧＷのＩＰアドレスを含む。ｅＨＲＰＤからＬＴＥへのハンドオーバの場合、Ａ１１登録応答メッセージが、別の「ＰＤＮ情報エントリ」情報要素を含む。この要素も、ハンドオフされる各ＰＤＮエントリに関するＡＰＮ及びＰＧＷのＩＰアドレスを含む。これらＡ１１登録要求／応答メッセージをモニタし、ＰＤＮ情報エントリ情報要素を抽出することによって、ＰＧＷのＩＰアドレスを用いて、Ａ１１のＨＳＧＷ１０２をＰＧＷノード１０３と束ねることが可能である。次に、ＰＢＵメッセージの送信先ＩＰアドレス中のＰＧＷのＩＰアドレスに合わせることによって、ＰＢＵの送信元ＩＰアドレスを特定のＨＳＧＷと関連づけても良い。
ＬＴＥネットワーク・ノードとインタフェース

ＣＤＭＡ／ｅＨＲＰＤサービス・プロバイダは、そのネットワークを拡張しているので、ＬＴＥノードをそのネットワークに追加して４Ｇサービスを提供するようにできる。ＬＴＥノードは、ｅＨＲＰＤノードと相互接続しても良く、これによって、別個のＬＴＥネットワークを重複して保有する問題を回避できる。図３は、組み合わせられたｅＨＲＰＤ／ＬＴＥネットワーク３００を示し、これは、ネットワーク１００（図１）のｅＨＲＰＤ要素と新しいＬＴＥノードを含んでいる。ネットワーク１００及び３００で共通するノードとインタフェースは、図３において同じ符号を有し、上述の如く機能する。ｅＨＲＰＤネットワーク中のｅＰＣＦ１０１は、１つ以上の基地局（ＢＴＳ：Base Transceiver Station）又はセル・サイト２０１に結合される。ＢＴＳ３０１は、加入者のユーザ端末（ＵＥ）に接続するエア・インタフェースを提供する。

ネットワーク３００では、ＬＴＥ／ＳＡＥノードがｅＨＲＰＤノードに結合されて、４Ｇネットワーク・アキテクチャが取り入れられている。ＢＴＳ３０１のような拡張ノードＢ（ｅＮｏｄｅＢ又はｅＮｂ）３０２は、加入者のユーザ端末（ＵＥ）に接続するエア・インタフェースを提供する。ｅＮｏｄｅＢ３０２は、ＵＥへの無線パスを管理し、物理的無線接続確立、無線リンク制御、メディア・アクセス制御機能を司る。また、ｅＮｏｄｅＢ３０２は、無線パス上のデータの暗号化及び復号化を行うと共に、無線リソースへのデータ流入等の管理を行う。

ＭＭＥ（Mobility Management Entity：移動管理エンティティ）３０３は、ＵＥへのＮＡＳ（Non Access Stratum：非アクセス・ストラタム）及びＵＥからのＮＡＳの管理に関して責任を持っている。加えて、ＭＭＥ３０３は、ユーザ・プレーン・トラフィックに関するサービング・ゲートウェイ（ＳＧＷ）３０４を選択し、ＬＴＥネットワークにおけるハンドオーバ（基地局切り換え）を調整し、必要な承認及びセキュリティ手続を確立する役割を果たす。ＳＧＷ３０４は、複数のｅＮｏｄｅＢからのユーザ・プレーン接続の最終点（endpoint：エンドポイント）である。ＳＧＷ３０４は、異なるｅＮｏｄｅＢ間でのＵＥハンドオーバにおけるユーザ・プレーン接続についてのアンカー（通信経路上の固定点で、パス切り換えの固定点）である。ＰＧＷ１０３は、ｅＨＲＰＤ及びＬＴＥネットワーク間でパスが集まっている点である。

また、ＰＧＷ１０３は、ＥＰＣ（Evolved Packet Core：発展型パケット・コア）及び外部ＰＤＮネットワーク（インターネットなど）間のインタフェースを提供する。更に、ＰＧＷ１０３は、ポリシー及び課金制御機能（ＰＣＲＦ：Policy and Charging Rules Function）ノード３０５へのインタフェースを提供する。ＰＣＲＦ３０５は、ネットワークの形成及び加入者ポリシー制御をサポートし、ネットワーク上でアクティブな各加入者について、どのサービスが利用可能か、サービス品質（ＱｏＳ）レベルなどのポリシーを自動的に判断し、制御を変更する。ＰＧＷ１０３は、更に、ネットワーク運営者のサービス３０６や３ＧＰＰ ＡＡＡ（認証（authentication）、認可（authorization）、課金（accounting））サーバのような他のサービスへのアクセスも提供する。

ｅＨＲＰＤ及びＬＴＥネットワーク要素間のハンドオーバをサポート及び最適化するため、付加的インタフェースがネットワークに加えられる。インタフェースＳ１０３は、ＨＳＧＷ１０２とＳＧＷ３０４を接続し、インタフェースＳ１０１はｅＡＮ／ｅＰＣＦ ０１とＭＭＥ３０３を接続する。

ｅＨＲＰＤネットワーク・インタフェースをモニタするモニタリング・プローブ１０４に加えて、ＬＴＥネットワーク中のインタフェースと、ｅＨＲＰＤ及びＬＴＥネットワークを相互接続するインタフェースとをモニタする１つ以上のモニタリング・プローブ３０９を利用しても良い。モニタリング・プローブ３０９は、プローブ１０４と同様に動作し、中央モニタリング・サーバ１０５に結合される。
Ｓ１０１インタフェース

Ｓ１０１インタフェースは、ＬＴＥ及びｅＨＲＰＤ ネットワーク間のＵＥの休眠及びアクティブなハンドオフの実行を補助する信号方式情報を運ぶために利用される。また、Ｓ１０１インタフェースは、事前登録をサポートし、これは、ＵＥがソース・アクセス・システムを去る前にターゲット・ノードが事前登録するのを可能にすることによって、サービス中断時間を最小にできるようにする。もし条件がハンドが起こることを続いて保証するなら、ハンドオーバ信号がＳ１０１インタフェースＵＥでも実行される。

Ｓ１０１メッセージは、Ｓ１０１セッションＩＤを含み、これは、ＬＴＥ側及びｅＨＲＰＤ型の両方において、ＵＥの状況を特定するのに利用される。このセッションＩＤパラメータは、ＩＭＳＩ値を含む。

ＬＴＥからｅＨＲＰＤへの最適化されたアクティブなハンドオーバの場合、ＰＧＷ ＩＰアドレス、ＰＧＷ ＧＲＥキー及びＡＰＮが、ハンドオフされているＰＤＮ接続の夫々に関する（ＭＭＥ１０３からＰＣＦ１０１への）Ｓ１０１直接伝送（Direct Transfer）メッセージ中に含まれる。これが、ｅＰＣＦと選択されたＨＳＧＷ間のＡ１１登録要求／Ａ１１登録応答の交換を引き起こす。Ａ１１登録応答は、間接的データ転送のために、Ｓ１０３ＨＳＧＷ ＩＰアドレス及びＳ１０３ターゲットＨＳＧＷのＧＲＥキーを含むようにしても良い。ｅＰＣＦは、Ｓ１０３ ＨＳＧＷ ＩＰアドレスと、（ｅＰＣＦからＭＭＥへの）Ｓ１０１直接送信メッセージ中のＳ１０３ターゲットＨＳＧＷ ＧＲＥキーを送り返す。Ｓ１０１直接伝送、Ａ１１登録応答メッセージ中のＨＳＧＷのＳ１０３ＩＰアドレス、ＭＭＥへのＳ１０１直接伝送メッセージ中のターゲットＨＳＧＷのＧＲＥキー＋ＩＰアドレスの関連づけによって、Ｓ１０１及びＳ１０３論理リンクに到着することが可能である。同時に、Ａ１１信号を生成するｅＰＣＦノードと、Ｓ１０１信号を生成するｅＰＣＦノードを併合することが可能である。
Ｓ１０３インタフェース

Ｓ１０３インタフェースは、ＨＳＧＷ及びＳＧＷ間で移動中におけるＤＬ（ダウン・リンク）データ転送に利用される。Ｓ１０１インタフェースを検出する上述にしたスキームを用いて、Ｓ１０３論理リンクも検出されて、夫々のＨＳＧＷ及びＳＧＷと併合される。
Ａ１０／Ａ１１及びＳ２ａインタフェース間のレコードを関連づける

Ａ１１プロトコルは、例えば、上述したＡ１１登録要求／応答メッセージのような、いくつかの要求／応答手続を含む。Ａ１１登録要求／応答手続は、主Ａ１０接続及び補助Ａ１０接続を確立するのに利用される。これら接続上に媒体伝送体（media bearer）が確立される。Ａ１１登録更新／登録確認（Acknowledge）手続は、１つのＵＥ又はｅＡＴ（evolved Access Terminal：発展型アクセス・ターミナル）に関する全てのＡ１０接続を解除（release）するのに利用される。Ａ１１セッション更新／セッション更新確認手続は、特定のＡ１０接続に関するセッションを変更するのに利用される。モバイル・ノード識別子（MN-ID：Mobile Node identifier）情報要素が、これら全てのメッセージに存在し、ＵＥ又はｅＡＴに関するＩＭＳＩを運ぶ。

Ｓ２ａインタフェースは、ＰＭＩＰｖ６アーキテクチャ中の夫々ＭＡＧ及びＬＭＡとして機能するＨＳＧＷ及びＰＧＷの間にある。Ｓ２ａインタフェース上の典型的な手続には、ＰＢＵ／ＰＢＡ（PMIPv６ Proxy Binding Update／Proxy Binding Acknowledgement）手続及びＢＲＩ／ＢＲＡ（Binding Revocation Indication／Binding Revocation Acknowledgement）手続が含まれる。Ｓ２ａインタフェース上では、ＰＢＡのモバイル・ノード識別子情報要素がＩＭＳＩを運ぶ。この情報要素は、３ＧＰＰ２３.００３に従って、ネットワーク・アクセス識別子（ＮＡＩ）パラメータとしてコード化される。例えば、ＮＡＩは、「6<IMSI>@nai.epc.mnc<MNC>.mcc<MCC>.3gppnetwork.org」というような形式のものである。従って、Ｓ２メッセージ中のＮＡＩからＩＭＳＩを抽出することが可能であり、ＩＭＳＩは後からＡ１１信号と関連づけさせるのに利用できる。ＩＭＳＩを使うことで、Ａ１１インタフェース上のセッション又はコール・レコードを、Ｓ２ａインタフェース上のセッション又はコール・レコードと関連づけさせたり、組み合わせることができる。

しかし、上述したＩＭＳＩを利用したアプローチは、全てのプロバイダのネットワークで機能するものではない。これは、ＵＥで使用されるユニバーサルＩＣカード（ＵＩＣＣ：一般にはＳＩＭカードと呼ばれる）が２つのＩＭＳＩを持っているためである（１つのＩＭＳＩは、ＬＴＥ ＩＭＳＩ、２つ目はｅＨＲＰＤ ＩＭＳＩ）。結果として、Ａ１１インタフェース上で見られるＩＭＳＩは、ｅＨＲＰＤ ＩＭＳＩである一方、Ｓ２ａインタフェース上で見られるＩＭＳＩは、ＬＴＥ ＩＭＳＩとなる。ＨＳＧＷは、両方のＩＭＳＩのマッピングをメンテナンスし、これによって、ＨＳＧＷは、２つのＩＭＳＩを取り替えて、各インタフェースで適切な一方のＩＭＳＩを利用できる。しかし、このマッピングは、モニタリング・プローブには利用できない。ＩＭＳＩマッピングを知ることなしに、Ａ１１インタフェース及びＳ２ａインタフェース間のマルチ・プロトコルの関連づけを行うことは不可能であるため、これは、モニタリング・システムにとっては問題である。しかし、以下に説明するスキームを用いることで、複数のＩＭＳＩが異なる場合でも、モニタリング・プローブは、こうした状況を解決できる。
Ａ１１インタフェース及びＳ２ａインタフェース間のセッション・レコードを関連づけさせる

モニタリング・システムは、ＶＳＮＣＰモニタリングを複数のプロトコル由来のデータを関連づけさせるのに利用できる。Ｓ２ａインタフェース上では、ＰＤＮアドレス要素及びリンク・ローカル・アドレス情報要素がＳ２ａ信号から抽出される。ＰＤＮアドレスは、ダイナミックに又は静的にＵＥに割り当てられるが、この実施形態では、ダイナミックＰＤＮアドレス割当て（ＰＡＡ：PDN Address allocation）を考えることにする。なお、ダイナミックＰＡＡと同様にして、静的なＰＡＡによる別の実施形態も考えることができる。ＰＤＮアドレスは、２つの形態で含まれているとしても良く、ＩＰｖ６かＩＰｖ４に応じて、インタフェース識別子（ＩＩＤ）を含むＩＰｖ６ ＨＮＰ（Home Network Prefix）オプションか、又は、ＩＰｖ４ホーム・アドレスが夫々使われる。ＩＩＤは、ＩＰｖ６のシナリオでは、ホーム・ネットワーク・プリフィックス・オプションの最小の８バイトから得られる。

ＶＳＮＣＰプロトコルは、Ａ１０インタフェース上でモニタでき、ｅＨＲＰＤ上のＰＤＮ接続を初期化、設定及び終了させるために、ＵＥとＨＳＧＷ間で利用される。ＶＳＮＣＰ手続は、次の通りである。
Configure Request（要求設定）
Configure Ack（確認応答設定）
Configure Nack（否定応答設定）
Configure Reject（拒絶設定）
Terminate Request（要求終了）

これらメッセージは、次の情報要素（ＩＥ）の関心のある部分について運ぶ。
ＰＤＮ識別子
ＡＰＮ
ＰＤＮアドレス（ＩＰｖ６についてはＩＩＤのみ)

ＩＰｖ６の場合、ＰＤＮアドレスは、ＩＰｖ６ ＰＤＮアドレスのＩＩＤ値を運び、ＩＰｖ４の場合、ＰＤＮアドレスは、完全なＩＰｖ４ＰＤＮアドレスを運ぶ。ＩＰｖ６については、ＰＤＮアドレス＝ＩＩＤ＋ＨＮＰである。ＩＩＤ値それ自身だけでは、ＵＥに割り当てられた固有のＰＤＮアドレスを特定できない。ＩＩＤ値をＨＮＰと組み合わせることで、Ｓ２ａインタフェース上で見られるように、ＵＥに割り当てられたＰＤＮアドレスを特定できる。

ＨＮＰは、ＩＣＭＰｖ６ルータ広告メッセージ中のＡ１０上に送られる。このメッセージをモニタし、後からＩＩＤに関するＶＳＮＣＰメッセージに関連づけさせることによって、ＵＥに割り当てられた完全なＰＤＮアドレスを決定できる。ＨＮＰ＋ＩＩＤの連結は、先にＳ２ａ上でモニタされたＰＭＩＰｖ６ ＨＮＰ値に等しい。図４は、Ａ１０中に存在するＩＣＭＰｖ６についてのスタックを示している。

これらＨＮＰアドレスに基づき、ＩＭＳＩに頼らなくてもＡ１０／Ｓ２ａでのマルチ・プロトコルでの関連づけが実行可能である。

図５は、ＩＰｖ６の割当てによるコール・フロー（流れ）を示している。モニタリング・プローブ５００は、Ａ１０／Ａ１１又はＳ２ａインタフェースからのコール・フロー中で交換されるメッセージを捕捉しても良い。モニタリング・プローブ５００は、更に別のインタフェースをモニタし、これらのメッセージや他のメッセージをこれらのインタフェースから捕捉しても良い。ステップ５０１では、ＵＥが認証され、ｅＨＲＰＤアクセス・ネットワーク（ｅＡＮ）に加わる。ＶＳＮＣＰ設定要求メッセージ５０２がＵＥからＨＳＧＷに送られる。次に、ＨＳＧＷは、ＰＢＵメッセージ５０３をＰＧＷへ送り、これによって、ステップ５０４において、ＨＳＳ／ＡＡＡが更新される（ＨＳＳ：Home Subscriber Server：ホーム加入者サーバ）。

ＰＧＷは、ＰＢＡメッセージ５０５をＨＳＧＷに送り返す。ＰＢＡメッセージ５０５は、ＩＰｖ６のＨＮＰ及びＩＩＤを含んでおり、これらをモニタリング・プローブ５００がＳ２ａインタフェース上で捕捉しても良い。続いて、ＨＳＧＷは、ＶＳＮＣＰ設定確認（Ack：Acknowledgment）メッセージ５０６を送り、これは、ＩＰｖ６ ＩＩＤに対応するＰＤＮアドレスを含んでいる。モニタリング・プローブ５００は、Ａ１０からメッセージ５０６を捕捉し、そのＩＩＤ値をＳ２ａインタフェースから捕捉したメッセージと関連づける。

ＨＳＧＷは、ＶＳＮＣＰ設定要求メッセージ５０７を送り、手続を完成させる。メッセージ５０７は、ＰＤＮ−ＩＤ設定オプションを含んでいる。ＵＥは、メッセージ５０７に対して、ＰＤＮ−ＩＤ設定オプションを含むＶＳＮＣＰ設定Ａｃｋ（確認応答）メッセージで応じる。ＵＥは、ルータ要請（Router Solicitation）メッセージ５０９をＨＳＧＷに送る。ルータ要請メッセージを受けるのに応じて、ＨＳＧＷは、ＩＰｖ６ホーム・ネットワーク・プリフィックスを含むルータ広告メッセージ５１０を送る。ステップ５１１において、ＵＥは、ステップ６及びステップ１０で受けたＨＮＰ及びＩＩＤを用いて、ＳＬＡＡＣ（Stateless address auto-configuration）により、ＩＰｖ６グローバル・ユニキャスト（１対１通信）アドレスを生成する。

図６は、ＰＤＮ接続を確立する際のＩＰｖ４アドレスの割当てを示したフローチャートである。モニタリング・プローブ６００は、Ａ１０／Ａ１１インタフェース及びＳ２ａインタフェースをモニタし、これらインタフェースを通過するメッセージを捕捉する。ステップ６０１では、ＵＥが認証され、ｅＨＲＰＤアクセス・ネットワークに加わる。ＵＥは、ＨＳＧＷへのメインの信号伝達接続を通じてＶＳＮＣＰ設定要求メッセージ６０２を送る。ＨＳＧＷは、１つのＰＧＷを選択し、ＰＢＵメッセージ６０３をそのＰＧＷへ送る。ステップ６０４では、ＰＧＷが、ＰＧＷ識別（ＩＤ）又はＩＰアドレスを用いてＡＡＡサーバ／ＨＳＳを更新する。

ＰＧＷは、ＩＰｖ４デフォルト・ルータ・アドレス・オプションと一緒にＰＢＡメッセージ６０５をＨＳＧＷに送る。ＨＳＧＷは、ＰＢＡ６０５によって割当てられたＩＰｖ４ホーム・アドレスを含むＰＤＮアドレス情報要素を含むＵＥにＶＳＮＣＰ設定Ａｃｋ（確認応答）メッセージ６０６を送る。

上述のコール・フロー及び手続に基づいて、ＩＭＳＩを利用することなしに、Ａ１０インタフェース及びＳ２ａインタフェースに属する同じＵＥについてのセッション・レコードを関連づけることができる。
Ａ１１インタフェース及びＡ１０インタフェースの関連づけ

図７は、主サービス接続７０１及び補助サービス接続７０２に関するＡ１０スタックを示している。Ａ１０スタックは、ＧＲＥキー７０３を用いるＧＲＥトンネルをサポートしている。ＩＭＳＩは、Ａ１０トラフィック中に、常時は存在しないかもしれない。ＨＳＧＷ及びｅＰＣＦは、セッションを要求する各ＵＥについて、Ａ１０上で主サービス接続を確立するのに続いて、複数の補助接続を確立する。別々のＧＲＥトンネルが、主及び補助接続のそれぞれについて確立される。トンネル中のＡ１０パケットの夫々は、ＧＲＥキーで特定される。トンネルに関するＧＲＥキーの値は、主Ａ１０接続が設定されたときのＡ１１登録要求メッセージのセッション特定拡張情報要素中に存在する。各補助接続については、Ａ１１登録要求メッセージの標準ベンダー／組織特定拡張子（ＮＶＳＥ）の付加セッション情報セクション中に専用ＧＲＥキーが存在する。
モニタリング・システム

ｅＨＲＰＤ／ＬＴＥネットワークのような複雑なシステムでは、ネットワーク運営者にとって、ネットワーク・パフォーマンスの測定、ネットワーク運営上の問題解決、ネットワーク・サービスの調子制御などの作業は大変難しいものとなりがちである。新しいネットワーク技術の導入と展開などのネットワークの進化によって、ネットワークの測定、問題解決及び制御において、新たな不安定要因や問題が生じてくる。こうした作業を実行する場合、ネットワーク運営者は、モニタリング・プローブ１０４、３０９、５００及び６００や、モニタリング・サーバ又はコントローラ１０５のような外部のモニタリング・システムを使うことも多くなる。これらモニタリング・プローブは、多くの場合、非割り込み（non-intrusive）モードのネットワークに接続され、これによって、モニタリング・プローブは、ネットワーク・インタフェースからデータを取込んで処理し、ネットワーク運営者が自分のネットワークを管理するのに役立つ測定値やレポートを提供する。

モニタリング・システムは、１つ以上のプローブを介してネットワーク中のリンクに結合されようにしてもよく、これによって、ネットワーク中の１つ以上のインタフェースからの信号データを受動的にモニタ及び収集する。モニタリング・システムは、これらインタフェースからユーザ・プレーン及び制御プレーンを収集しても良い。また、ネットワーク中の残りのインタフェース又はリンクの一部又は全部をモニタリング・システムでモニタするようにしても良い。モニタリング・システムは、１つの実施形態としては、プロトコル・データ・ユニット（ＰＤＵ）や、ネットワーク・インタフェース及びノードからのデータ・パケットを収集して関連づける１つ以上のソフトウェア・アプリケーションを実行する１つ以上のプロセッサを有していても良い。

サービス・プロバイダやネットワーク運営者は、ユーザ・インタフェース・ステーション１０６を介して、モニタリング・システムからのデータにアクセスできる。モニタリング・システムは、更に、捕捉データ・パケット、ユーザ・セッション・データ、コール・レコード設定情報及びソフトウェア・アプリケーション命令を記憶するための内部又は外部メモリ１０７を有していても良い。

モニタリング・システムは、プロトコル・アナライザ機能、セッション・アナライザ機能又はトラフィック・アナライザ機能を含んでいても良く、これは、ＩＰトラフィックをネットワーク上のリンク、ノード、アプリケーション及びサーバで特徴づけることによって、ＯＳＩ（Open Systems Interconnection）のレイヤ２からレイヤ７に関する問題を解決する。こうした機能は、米国テクトロニクス社が提供するＧｅｏＰｒｏｂｅ Ｇ１０型プラット・フォーム（Ｉｒｉｓアナライザ・ツール・セット及びＳｐＩｐｒｏｂｅを含む）によって提供されている。図１及び図２に示したモニタリング・システムは単純化したものであって、ネットワーク内の１つ以上のインタフェースに相互接続されるモニタリング・システム・プローブの個数は、任意で良いと理解すべきである。１つのモニタリング・プローブで１つの特定のインタフェースからのデータを捕捉するようにしても良いし、１つのインタフェースに複数のプローブを結合しても良い。

モニタリング・システムは、高帯域ＩＰトラフィックに最適化された高速高密度プローブのようなパケット・キャプチャ・デバイスを介して、ネットワーク・インタフェースに結合されても良い。モニタリング・システムは、ネットワークの動作を中断させることなく、インタフェースからメッセージ・トラフィックを受動的に捕捉する。モニタリング・システムは、ネットワーク・インタフェース上の特定のデータ・セッションに関する複数のパケットを捕捉し、関連づけても良い。関連する複数のパケットを、ネットワーク上の特定のフロー、セッション又はコールについて、１つのレコードにまとめても良い。これに代わる実施形態としては、モニタリング・システムが、例えば、ネットワーク・ノード上に常駐するソフトウェア・エージェントのようなアクティブ・コンポーネントでも良く、これがノードを出入りして通過するデータ・パケットを捕捉しても良い。

当業者であれば、詳細な説明や図面で示された本発明の利点を有する本発明の様々な変形や実施形態を考えつくことであろう。よって、本発明は、本願に開示した特定の実施形態に限定されるものではないと理解すべきである。特定の用語を用いて説明してきたが、これらは説明の都合によるものであって、本発明を限定するものではない。

１０１ ｅＰＣＦ
１０２ ＨＳＧＷ
１０３ ＰＧＷ
１０４ モニタリング・プローブ
１０５ モニタリング・サーバ
１０６ ユーザ・インタフェース・ステーション
１０７ 内部又は外部メモリ
２０１ Ａ２４接続ＩＤ
２０２ ＲＬＰ＿ＩＤ
３０１ 基地局（ＢＴＳ）
３０２ ｅＮｏｄｅＢ
３０３ ＭＭＥ
３０４ ＳＧＷ
３０５ ＰＣＲＦ
３０６ 運営者ＩＰサービス
３０７ ＡＡＡサーバ
３０９ モニタリング・プローブ
５００ モニタリング・プローブ
６００ モニタリング・プローブ

Claims (5)

1. ネットワーク・インタフェースに結合され、該ネットワーク・インタフェースからネットワーク・ノード間で交換される関連するメッサージと共にデータ・パケットを捕捉できる１つ以上の受動モニタリング・プローブと、
   捕捉された上記データ・パケットを上記プローブから受けるプロセッサとを具え、
   上記プロセッサが、
   複数のＡ１１登録要求メッセージを特定し、
   該Ａ１１登録要求メッセージの夫々について、もしアドレス要素が既知なら該アドレス要素を既存のｅＰＣＦノードと結合し、もし上記アドレス要素が未知なら新しいｅＰＣＦノードと結合し
   複数のＡ１１登録応答メッセージを特定し、
   該Ａ１１登録応答メッセージの夫々について、もしアドレス要素が既知なら該アドレス要素を既存のＡ１１ＨＳＧＷノードと結合し、もし上記アドレス要素が未知なら新しいＡ１１ＨＳＧＷノードと結合し、
   モビリティ・イベント・インディケータを有し、ＨＳＧＷ Ｈ１アドレス情報を持たないＡ１１登録要求メッセージ中のＨＳＧＷ内ハンドオフを特定し、
   ＩＭＳＩ情報を用いてＡ１１インタフェースについてのソース・パス及びターゲット・パスの関連づけ、
   上記ソース及びターゲット・パスのＨＳＧＷ ＩＰアドレスを１つのＨＳＧＷノード・エンティティに束ねる
   動作を行うことを特徴とするネットワーク・モニタリング・システム。
2. 上記プロセッサが更に、
   プロキシ・バインディング更新（ＰＢＵ）メッセージ中のＳ２ａソース・アドレスを特定し、
   もし上記ＰＢＵソース・アドレスが既知なら、上記ＰＢＵソース・アドレスを既存のＳ２ａＨＳＧＷノードと結合し、もし上記ＰＢＵソース・アドレスが未知なら、新しいＳ２ａＨＳＧＷノードに結合し、
   プロキシ・バインディング確認（ＰＢＡ）メッセージ中のＳ２ａソース・アドレスを特定し、
   もし上記ＰＢＡソース・アドレスが既知なら上記ＰＢＡソース・アドレスを既存のＰＧＷノードと結合し、もし上記ＰＢＡソース・アドレスが未知なら新しいＰＧＷノードと結合する
   動作を行うことを特徴とする請求項１記載のネットワーク・モニタリング・システム。
3. 上記プロセッサが更に、
   上記ＰＢＡメッセージ中のＰＤＮアドレスを特定し、
   上記ＰＤＮアドレスを既存のＳ２ａＨＳＧＷノードと結合し、
   Ａ１０メッセージ中のＰＤＮアドレスを特定し、
   上記ＰＤＮアドレスを既存のＡ１１ＨＳＧＷノードと結合し、
   既存の上記Ｓ２ａＨＳＧＷノードと既存の上記Ａ１１ＨＳＧＷノードを１つのＰＤＮアドレスで結合された１つのＨＳＧＷノードに併合する
   動作を行うことを特徴とする請求項２記載のネットワーク・モニタリング・システム。
4. ネットワーク・ノード間で交換されるメッセージに関連する複数のネットワーク・インタフェースからのデータ・パケットを捕捉でき、複数の上記ネットワーク・インタフェースに結合される１つ以上の受動モニタリング・プローブと、
   捕捉された上記データ・パケットを上記プローブから受けるプロセッサとを具え、
   上記プロセッサが、
   Ｓ２ａインタフェース上で捕捉されたメッセージに関するＳ２ａセッション・レコードを生成し、
   上記Ｓ２ａセッション・レコードに関連するＰＭＩＰｖ６プロキシ・バインディング確認（ＰＢＡ）メッセージを特定し、
   上記ＰＢＡメッセージ中で、ＩＩＤ（インタフェース識別子）を含むＩＰｖ６ＨＮＰ（ホーム・ネットワーク・プリフィックス）オプション又はＩＰｖ４ホーム・アドレスを特定し、
   Ａ１０インタフェース上で捕捉されたメッセージについてＡ１０セッション・レコードを生成し、
   ベンダー特定ネットワーク制御プロトコル（ＶＳＮＣＰ）メッセージ中の上記Ａ１０セッション・レコードに関連するＩＩＤ又はＰＤＮアドレスを特定し、
   ＩＰｖ６の場合に上記Ａ１０セッション・レコードに関連するＩＣＭＰｖ６ルータ広告メッセージ中のＨＮＰを特定し、
   上記ＨＮＰ及びＩＩＤデータ又は上記ＰＤＮアドレスを用いて、上記Ａ１０セッション・レコードを上記Ｓ２ａセッション・レコードに関連づける
   動作を行うことを特徴とするネットワーク・モニタリング・システム。
5. ネットワーク・インタフェースから捕捉されたデータ・パケットに基いて、ネットワーク・トポロジを特定するモニタリング・システムを制御する命令を有するコンピュータ読み出し可能な記録媒体であって、上記命令を実行すると、プロセッサが、
   Ｓ２ａインタフェース上で捕捉されたメッセージに関するＳ２ａセッション・レコードを生成し、
   上記Ｓ２ａセッション・レコードに関連するＰＭＩＰｖ６プロキシ・バインディング確認（ＰＢＡ）メッセージを特定し、
   上記ＰＢＡメッセージ中で、ＩＩＤ（インタフェース識別子）を含むＩＰｖ６ＨＮＰ（ホーム・ネットワーク・プリフィックス）オプションを特定し、
   Ａ１０インタフェース上で捕捉されたメッセージについてＡ１０セッション・レコードを生成し、
   ＩＰｖ６の場合に上記Ａ１０セッション・レコードに関連するルータ広告メッセージ中のＨＮＰを特定し、
   ベンダー特定ネットワーク制御プロトコル（ＶＳＮＣＰ）メッセージ中の上記Ａ１０セッション・レコードに関連するＩＩＤを特定し、
   上記ＨＮＰ及びＩＩＤデータを用いて、上記Ａ１０セッション・レコードを上記Ｓ２ａセッション・レコードに関連づける
   動作を行うことを特徴とするコンピュータ読み出し可能な記録媒体。

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