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WO2010010945A1 - 移動通信システム、トラヒック転送装置、トラヒック転送方法及びプログラム - Google Patents

移動通信システム、トラヒック転送装置、トラヒック転送方法及びプログラム Download PDF

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WO2010010945A1
WO2010010945A1 PCT/JP2009/063266 JP2009063266W WO2010010945A1 WO 2010010945 A1 WO2010010945 A1 WO 2010010945A1 JP 2009063266 W JP2009063266 W JP 2009063266W WO 2010010945 A1 WO2010010945 A1 WO 2010010945A1
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WO
WIPO (PCT)
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traffic
bearer
client
user terminal
radio access
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2009/063266
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English (en)
French (fr)
Inventor
和彦 原崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Publication of WO2010010945A1 publication Critical patent/WO2010010945A1/ja
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Ceased legal-status Critical Current

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    • 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
    • H04W8/082Mobility data transfer for traffic bypassing of mobility servers, e.g. location registers, home PLMNs or home agents
    • 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 is based on the priority claim of Japanese patent application: Japanese Patent Application No. 2008-191305 (filed on July 24, 2008), the entire contents of which are incorporated herein by reference. Shall.
  • the present invention relates to a mobile communication system, a traffic transfer apparatus, a traffic transfer method, and a program, and more particularly to a mobile communication system, a traffic transfer apparatus, and a traffic transfer that realizes IP mobility by detecting movement of a mobile terminal and managing movement on the network side.
  • the present invention relates to a method and a program.
  • Non-Patent Documents 1 and 2 In recent years, standardization of next-generation networks such as SAE (System Architecture Evolution) and All-IP NETWORK (AIPN) has been studied (see Non-Patent Documents 1 and 2).
  • SAE System Architecture Evolution
  • AIPN All-IP NETWORK
  • PMIPv6 is based on MIPv6 (Mobile IPv6; also referred to as “CMIP”), and is a method for performing movement management by detecting movement of a mobile terminal on the network side.
  • CMIP Mobile IPv6
  • PMIPv6 has an advantage that IP mobility can be realized without adding a protocol-specific function to a mobile terminal (see Non-Patent Document 3).
  • Patent Documents 1 and 2 disclose a mobile communication system using the former MIPv6.
  • Patent Documents 1 and 2 and Non-Patent Documents 1 to 3 are incorporated herein by reference.
  • the following is an analysis of the related art according to the present invention.
  • the problems of the mobile communication systems described in Non-Patent Documents 1 and 2 will be described using FIGS.
  • FIG. 5 shows a case where a local breakout from the mobile access gateway (MAG) 100 on the visited network 600 side is selected.
  • a SIP (Session Initiation Protocol) signal (broken line in FIG. 5) is also locally broken out, and the highly reliable mobile relay network 701 from the SIP server 501 in the home network 500 to the MAG 100 in the visited network 600. Instead, it goes through an unspecified network such as the Internet 700. For this reason, there is a high possibility that the reliability of the signal for controlling the voice call is impaired, or the connection service time is affected by a transmission delay or the like.
  • FIG. 6 shows a case where access via the MAG 100 on the home network 500 side is selected.
  • the SIP signal (broken line in FIG. 6) passes through the reliable mobile relay network 701
  • the voice data (the one-dot chain line in FIG. 6) always passes through the home network 500.
  • a P2P communication via the home network 500 is always performed even in a voice call with the terminal 401 in the visited network, there is an adverse effect on service quality such as voice quality degradation due to meaningless transmission delay. Concerned.
  • the mobile IP client is activated on the terminal 400 side only with the IP version of the SIP signal (broken line in FIG. 7), and the client mobile IP tunnel is established between the home agent (HA) 506 in the home network 500 and the terminal 400. 507 is established, and the SIP signal is always passed through the HA 506 of the home network 500.
  • HA home agent
  • the SIP signal is always passed through the HA 506 of the home network 500.
  • routing from the HA 506 to the client mobile IP tunnel 507 is user traffic routing addressed to the IP address of the terminal 400, there is a problem that there is a high possibility that the routing will be via an unspecified relay network.
  • a packet data network (PDN) is separated for signaling and voice packets, and a radio access bearer 300a and a radio access bearer 300b are established.
  • PDN packet data network
  • a method of using different MAGs 100 and 504 is also conceivable.
  • radio access bearers for different PDNs are always set, and mobility & bearer control is performed under different mobile anchors. Therefore, it is necessary to perform multiple mobility management and bearer control. There is a problem that it becomes complicated.
  • the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and the object thereof is to impair the advantages of a system having a route change function on the network side represented by PMIPv6 (Proxy Mobile IPv6) It is an object of the present invention to provide a mobile communication system, a traffic transfer apparatus, a traffic transfer method, and a program that can realize traffic selection routing.
  • PMIPv6 Proxy Mobile IPv6
  • a traffic transfer comprising a proxy mobile IP client that manages the movement of the user terminal, and means (traffic transfer unit) for transferring traffic having a predetermined bearer type to the proxy mobile IP client
  • PDN packet data network
  • PDN packet data network
  • a traffic transfer method implemented in the above-described mobile communication system is provided.
  • the traffic transfer apparatus analyzes the bearer type identification of the radio access bearer established with the user terminal or the flow in the radio access bearer. Then, the traffic transfer device determines whether to use the proxy mobile IP client as a transfer destination or a local breakout based on the bearer type or flow analysis result of the radio access bearer, and controls to transfer the traffic Is done.
  • this method is associated with a specific machine that performs identification of a bearer type of a radio access bearer or a flow in the radio access bearer and performs traffic transfer control based on the result.
  • a program that is executed by a computer constituting the above-described traffic transfer apparatus.
  • This program determines whether the proxy mobile IP client is a forwarding destination according to the means (or flow analysis means) for identifying the bearer type of the radio access bearer and the bearer type (or flow analysis result) of the radio access bearer.
  • the means or flow analysis means
  • This program can be recorded on a computer-readable storage medium. That is, the present invention can be embodied as a computer program product.
  • routing according to the traffic type can be realized without adding a terminal function or complicating radio access bearer control.
  • the reason is that the network-side traffic transfer apparatus is provided with means for estimating the traffic type and means for performing routing based on the estimation result.
  • MAG 101 Bearer type determination unit
  • PMIPv6 client 110 Flow analysis unit 200
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a mobile communication system according to the first embodiment of the present invention.
  • a home network 500 in which a SIP server 501 and a home agent / mobile anchor point (HA / MAP) 511 are arranged, a packet data network (PDN), and a MAG 100 are arranged to provide services to terminals 400 and 401.
  • a visited network 600, the Internet 700, and a mobile relay network 701 are shown.
  • the MAG 100 includes a PMIPv6 client as described later, and implements IP mobility with the HA / MAP 511 of the home network 500 in place of the terminal 400 that does not have the PMIPv6 client. Further, the MAG 100 establishes a PMIPv6 internode tunnel 510 with high security between the home network 500 and the visited network 600 via the mobile relay network 701 in order to establish a mobility tunnel between network nodes. Furthermore, the MAG 100 according to the present embodiment further includes a bearer type determination unit, and operates as a traffic transfer device described later.
  • the terminal 400 applies IPv6 to the always-connectable IMS SIP signal (broken line in FIG. 1) and dynamically establishes voice data (one point in FIG. 1) when a voice call is actually generated. It is assumed that IPv4 is applied to the chain line.
  • a secure PMIPv6 inter-node tunnel 510 is established between the PMIPv6 client 102 of the MAG 100 of the visited network 600 and the HA / MAP 511 of the home network 500 via the mobile relay network 701. It shall be.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the MAG 100 of the present embodiment.
  • a MAG 100 including a bearer type determination unit 101 and a PMIPv6 client 102 is illustrated.
  • Non-Patent Document 1 represents a state in which a default bearer 310 and a dedicated bearer 311 are established in a radio access bearer accommodated by the MAG 100 in accordance with the S5 GTP model (see Non-Patent Document 1) of the SAE architecture.
  • the bearer type determination unit 101 identifies the bearer type in the radio access bearer 300 and performs an operation of changing the traffic forwarding destination based on each bearer type, the PDN 601 and the policy for each user.
  • the bearer type determination unit 101 determines that user traffic in the default bearer 310 is signaling for IMS SIP, and transfers it to the PMIPv6 client 102.
  • the bearer type determination unit 101 determines that traffic in the Dedicated bearer 311 is voice data, and transfers the local breakout to the PDN 601.
  • the bearer type (default bearer / Dedicated bearer) described above can be identified by a tunnel ID (TEID; Tunnel Endpoint ID) given to a tunnel header of GTP (GPRS Tunneling Protocol).
  • the PMIPv6 client 102 is a PMIPv6 client that operates on behalf of the terminal 400 that does not have a PMIPv6 client.
  • the PMIPv6 client 102 transfers the transferred user traffic in the default bearer 310 to the SIP server 501 via the PMIPv6 inter-node tunnel 510.
  • the PMIPv6 client 102 the default bearer 310, and the Dedicated bearer 311 in FIG. 2 are given as specific examples of the present invention and are well known to those skilled in the art. Since it is not directly related to the present invention, its detailed description is omitted.
  • the terminal 400 attaches to the mobile access network 200, the terminal 400 establishes a default bearer 310 in the radio access bearer 300 for PDN 601 access, and assigns it to the IPv6 SIP signal for IMS (broken line in FIG. 1).
  • the bearer type determination unit 101 determines the bearer type. Here, since the traffic is in the default bearer 310, it is determined as IMS SIP signaling, and the bearer type determination unit 101 connects the default bearer 310 and the PMIPv6 client 102.
  • the PMIPv6 client 102 establishes the PMIPv6 internode tunnel 510 with the HA / MAP 511 arranged in the user's home network 500 without passing through the PDN 601 after receiving the establishment of the default bearer 310.
  • the above-described PMIPv6 inter-node tunnel 510 has a policy of passing through the mobile relay network 701 by agreement between mobile operators. Therefore, the SIP signal can always be transmitted and received between the home network 500 and the terminal 400 via a secure network.
  • the terminal 400 establishes an IMS call with the SIP signal (broken line in FIG. 1) via the SIP server 501, the terminal 400 establishes a Dedicated bearer 311 for IPv4 voice data (dashed line in FIG. 1) communication. .
  • the bearer type determination unit 101 transfers the traffic in the Dedicated bearer 311 to the PDN 601 and realizes a local breakout of voice data.
  • the bearer type determination unit 101 transfers the received traffic to the default bearer 310 or the dedicated bearer 311. At that time, the bearer type determination unit 101 performs a rule check on a packet to be received via PMIPv6 (IPv6) and a packet to be received via PDN 601 (IPv4), and has a function of preventing reception of a packet in violation of the rule. Shall have.
  • the proxy mobile IP (PMIP) is applied to the traffic via the home network 500 such as the SIP signal without using the user packet routing logic of the client base mobile IP such as MIPv4 and MIPv6.
  • the secure mobile relay network 701 can be used by routing with inter-node routing logic between the home node and the visited node.
  • the proxy mobile IP (PMIP) is used as described above, it is not necessary to install the mobile IP function in the terminal 400, the terminal function can be simplified, and the mobile access network 200 There is also an advantage that signaling signals and data overhead between the terminal 400 and the MAG network can be reduced.
  • FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the mobile communication system according to the second embodiment of the present invention.
  • the difference from the configuration of the first embodiment described above is that there is no bearer type in the radio access bearer 300.
  • the detailed configuration of the MAG 100 which is different from the configuration of the first embodiment, will be described in detail with reference to FIG.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of the MAG 100 of the present embodiment. Referring to FIG. 4, a MAG 100 including a flow analysis unit 110 and a PMIPv6 client 102 is shown.
  • the flow analysis unit 110 analyzes the user traffic in the radio access bearer 300, and changes the transfer destination of traffic based on the protocol type (IPv6 / v4) of the transfer packet obtained by the analysis, the PDN 601, and the policy for each user. Perform the action.
  • the flow analysis unit 110 determines that the IPv6 traffic is signaling for IMS SIP, and transfers it to the PMIPv6 client 102.
  • the bearer type determination unit 101 determines that the IPv4 traffic is voice data, and transfers the local breakout to the PDN 601.
  • the protocol type (IPv6 / v4) of the transfer packet can be obtained by analyzing information such as the port number of the IP packet header or the UDP header.
  • the PMIPv6 client 102 has been described as being provided in the MAG 100.
  • the PMIPv4 client 102 and a Foreign Agent (FA) may be used.
  • the present invention is based on mobile core networks SAE / EPC (System Architecture Evolution / Evolved PP) standardized for LTE (Long Term Evolution), which is currently being standardized by 3GPP (Third Generation Partnership Project). It can be used in the mobile core network IP-CAN (Internet Protocol-Connectivity Access Network) for UMB (Ultra Mobile Broadband) that is being advanced.
  • SAE / EPC System Architecture Evolution / Evolved PP
  • IP-CAN Internet Protocol-Connectivity Access Network
  • UMB Ultra Mobile Broadband

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

 端末機能の追加や無線アクセスベアラ制御の複雑化を伴うことなく、トラヒック種別に応じたルーティングを実現する。トラヒック転送装置として動作するMAG100が、ユーザ端末との間に確立された無線アクセスベアラ300のベアラ種別の識別又は無線アクセスベアラ300内のフローを解析する。そして、MAG100は、無線アクセスベアラ300のベアラ種別又はフロー解析結果に基いて、プロキシモバイルIPクライアントを転送先とするか否かを判断して、トラヒックを転送する。

Description

移動通信システム、トラヒック転送装置、トラヒック転送方法及びプログラム
 (関連出願についての記載)
 本発明は、日本国特許出願:特願2008-191305号(2008年 7月24日出願)の優先権主張に基づくものであり、同出願の全記載内容は引用をもって本書に組み込み記載されているものとする。
 本発明は、移動通信システム、トラヒック転送装置、トラヒック転送方法及びプログラムに関し、特に、ネットワーク側で移動端末の移動を検知し移動管理を行ないIPモビリティを実現する移動通信システム、トラヒック転送装置、トラヒック転送方法及びプログラムに関する。
 近年、SAE(System Architecture Evolution)、All-IP NETWORK(AIPN)といった次世代ネットワークの標準化の検討が進められている(非特許文献1、2参照)。
 上記ネットワークにおける移動制御方式として、MIPv4、MIPv6に代表される端末側で経路変更の指示を行なう方式と、PMIPv4やPMIPv6(Proxy Mobile IPv6)に代表されるネットワーク側に経路変更機能を備える方式とが提案されている。PMIPv6は、MIPv6(Mobile IPv6;「CMIP」とも呼ばれる。)をベースとし、ネットワーク側で移動端末の移動を検知し移動管理を行う方式である。PMIPv6は、移動端末にプロトコル特有の機能追加をせずにIPモビリティを実現できるという利点がある(非特許文献3を参照。)。
 その他、特許文献1、2に、前者のMIPv6を用いた移動通信システムが開示されている。
再特WO2005/006674号公報 特開2006-222591号公報
3GPP TS 23.401 V8.1.0、2008年3月 3GPP TS 23.402 V8.1.1、2008年3月 S.Gundavelli et al.、「Proxy Mobile IPv6」、http://tools.ietf.org/id/draft-ietf-netlmm-proxymip6-11.txt
 上記特許文献1、2及び非特許文献1~3の全開示内容はその引用をもって本書に繰込み記載する。
 以下に本発明による関連技術の分析を与える。
 非特許文献1、2に記載の移動通信システムの問題点を、IMS(IP-Multimedia Service)を利用する場合を例に挙げて図5~図8を用いて説明する。
 図5は、在圏網600側のモバイルアクセスゲートウェイ(MAG)100からのローカルブレークアウトが選択された場合を表している。この場合、SIP(Session Initioation Protocol)信号(図5の破線)もローカルブレークアウトされることとなり、ホーム網500にあるSIPサーバ501から在圏網600のMAG100まで、信頼性の高いモバイル中継網701ではなくインターネット700など不特定のネットワークを経由してしまう。このため、音声呼を制御する信号の信頼性が損なわれたり、伝送遅延等による接続サービス時間への影響を与える可能性が高い。
 図6は、ホーム網500側のMAG100経由のアクセスが選択された場合を表している。この場合、SIP信号(図6の破線)は信頼できるモバイル中継網701を経由するものの、音声データ(図6の一点鎖線)まで常にホーム網500を経由してしまうことになる。例えば、在圏網の端末401との音声通話であっても必ずホーム網500経由でのP2P間通信が行なわれてしまうため、無意味な伝送遅延による音声品質の劣化等サービス品質への悪影響が懸念される。
 上記トラヒックの不適切な転送の問題を克服するため、図7に示すように、無線アクセスベアラ300をデュアルスタックにすることも考えられる。図7の例では、SIP信号(図7の破線)のIPバージョンでのみ端末400側でモバイルIPクライアントを起動し、ホーム網500にあるホームエージェント(HA)506と端末400間でクライアントモバイルIPトンネル507を確立し、SIP信号を必ずホーム網500のHA506を経由させている。この場合、端末400側でモバイルIPクライアントを起動する必要があり、端末-ネットワーク間のトラヒックオーバヘッドや端末側にモバイルIPクライアント機能を持たせなければならないため、PMIPの利点が損なわれてしまう。また、HA506からクライアントモバイルIPトンネル507のルーティングは、端末400のIPアドレス宛のユーザトラヒックルーティングであるため、不特定の中継網を経由される可能性が高いという問題点もある。
 上記図7とは別のアプローチとして、図8に示すように、シグナリング用と音声パケット用とで、パケットデータネットワーク(PDN)を分離して、無線アクセスベアラ300aと無線アクセスベアラ300bをそれぞれ確立し、異なるMAG100、504経由とする方法も考えられる。この場合は、常に異なるPDN用の無線アクセスベアラを設定し、異なるモバイルアンカー配下でのモビリティ&ベアラ制御となるため、複数のモビリティ管理やベアラ制御を行なう必要があり、網/端末双方における処理が煩雑になるという問題点がある。
 本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、PMIPv6(Proxy Mobile IPv6)に代表されるネットワーク側に経路変更機能を備える方式の利点を損なうことなく、トラヒックの選択ルーティングを実現できる移動通信システム、トラヒック転送装置、トラヒック転送方法及びプログラムを提供することにある。
 本発明の第1の視点によれば、パケットデータネットワーク(PDN)にアクセスするためにユーザ端末との間に確立された無線アクセスベアラのベアラ種別を識別する手段(ベアラ種別判定部)と、前記ユーザ端末に代わって、ユーザ端末の移動管理を行なうプロキシモバイルIPクライアントと、前記プロキシモバイルIPクライアントに対し、所定のベアラ種別を持つトラヒックを転送する手段(トラヒック転送部)と、を備えたトラヒック転送装置、あるいは、このトラヒック転送装置を含んだ移動通信システムが提供される。
 本発明の第2の視点によれば、パケットデータネットワーク(PDN)にアクセスするためにユーザ端末との間に確立された無線アクセスベアラ内のフローを解析する手段(フロー解析部)と、前記ユーザ端末に代わって、ユーザ端末の移動管理を行なうプロキシモバイルIPクライアントと、前記プロキシモバイルIPクライアントに対し、前記解析により識別された特定のトラヒックを転送する手段(トラヒック転送部)と、を備えたトラヒック転送装置、あるいは、このトラヒック転送装置を含んだ移動通信システムが提供される。
 本発明の第3の視点によれば、上記した移動通信システムにて実施されるトラヒック転送方法が提供される。この方法によれば、トラヒック転送装置が、ユーザ端末との間に確立された無線アクセスベアラのベアラ種別の識別又は無線アクセスベアラ内のフローを解析する。そして、前記トラヒック転送装置が、前記無線アクセスベアラのベアラ種別又はフロー解析結果に基いて、プロキシモバイルIPクライアントを転送先とするか、あるいは、ローカルブレークアウトするかを判断し、トラヒックを転送する制御が行なわれる。なお、本方法は、無線アクセスベアラのベアラ種別の識別又は無線アクセスベアラ内のフローを解析し、その結果に基いて、トラヒックの転送制御を行うという特定の機械に結びつけられている。
 本発明の第4の視点によれば、上記したトラヒック転送装置を構成するコンピュータに実行させるプログラムが提供される。このプログラムは、上記無線アクセスベアラのベアラ種別を識別する手段(あるいはフロー解析手段)と、前記無線アクセスベアラのベアラ種別(あるいはフロー解析結果)に応じて、プロキシモバイルIPクライアントを転送先とするか、あるいは、ローカルブレークアウトするかを判断し、トラヒックを転送する手段として、任意のコンピュータを機能させることができる。なお、このプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記録することができる。即ち、本発明は、コンピュータプログラム製品として具現することも可能である。
 本発明によれば、端末の機能を追加したり、無線アクセスベアラ制御を複雑化することなく、トラヒック種別に応じたルーティングを実現することができる。その理由は、ネットワーク側のトラヒック転送装置に、トラヒック種別を推測させる手段と、該推測結果に基きルーティングを行なう手段とを備えたことにある。
本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムの構成を表した図である。 本発明の第1の実施形態のモバイルアクセスゲートウェイ(MAG)の構成を表したブロック図である。 本発明の第2の実施形態に係る移動通信システムの構成を表した図である。 本発明の第2の実施形態のモバイルアクセスゲートウェイ(MAG)の構成を表したブロック図である。 トラヒック転送機能を持たない移動通信システムの問題点を説明するための図である。 トラヒック転送機能を持たない移動通信システムの問題点を説明するための図である。 トラヒック転送機能を持たない移動通信システムの問題点を説明するための図である。 トラヒック転送機能を持たない移動通信システムの問題点を説明するための図である。
 100 MAG
 101 ベアラ種別判定部
 102 PMIPv6クライアント
 110 フロー解析部
 200 モバイルアクセスネットワーク
 300、300a、300b 無線アクセスベアラ
 310 デフォルトベアラ
 311 Dedicatedベアラ
 400、401 端末
 500 ホーム網
 501 SIPサーバ
 504 MAG
 505、601 PDN(パケットデータネットワーク)
 506 HA(ホームエージェント)
 507 クライアントモバイルIPトンネル(CMIPトンネル)
 510 PMIPv6ノード間トンネル
 511 HA/MAP(ホームエージェント/モバイルアンカーポイント)
 600 在圏網
 700 インターネット
 701 モバイル中継網
 続いて、本発明の好適な実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
[第1の実施形態]
 図1は、本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムの構成を表した図である。図1を参照すると、SIPサーバ501及びホームエージェント/モバイルアンカーポイント(HA/MAP)511が配置されたホーム網500と、パケットデータネットワーク(PDN)、MAG100が配置され端末400、401にサービスを提供する在圏網600と、インターネット700と、モバイル中継網701と、が示されている。
 MAG100は、後記するようにPMIPv6クライアントを備え、PMIPv6クライアントを有さない端末400に代わってホーム網500のHA/MAP511との間でIPモビリティを実現する。また、MAG100は、ネットワークノード間でモビリティトンネルを確立するため、モバイル中継網701を経由してホーム網500及び在圏網600間でセキュリティの高いPMIPv6ノード間トンネル510を確立する。更に、本実施形態に係るMAG100は、更に、ベアラ種別判定部を備え、後記するトラヒック転送装置としても動作する。
 MAG100及び端末400は同一無線アクセスベアラ300上でのIPv4/v6デュアルスタックをサポートしているものとする。
 また、端末400は、常時接続性の高いIMS用SIP信号(図1の破線)に対してはIPv6を適用し、実際に音声呼が発生したときにダイナミックに確立する音声データ(図1の一点鎖線)に対してはIPv4を適用するものとする。
 また、以下の説明においては、在圏網600のMAG100のPMIPv6クライアント102とホーム網500のHA/MAP511との間には、モバイル中継網701を介してセキュアなPMIPv6ノード間トンネル510が確立されているものとする。
 図2は、本実施形態のMAG100の構成例を表したブロック図である。図2を参照すると、ベアラ種別判定部101と、PMIPv6クライアント102とを備えたMAG100が示されている。
 図2の例では、SAEアーキテクチャのS5 GTPモデル(非特許文献1参照)に従い、MAG100が収容する無線アクセスベアラ内にデフォルトベアラ310とDedicatedベアラ311が確立された状態を表している。
 ベアラ種別判定部101は、無線アクセスベアラ300内のベアラ種別を識別し、各ベアラ種別とPDN601及びユーザ毎のポリシーに基づき、トラヒックの転送先を変更する動作を行なう。図2の例では、ベアラ種別判定部101は、デフォルトベアラ310内のユーザトラヒックを、IMS SIP用のシグナリングと判断し、PMIPv6クライアント102に転送する。ベアラ種別判定部101は、Dedicatedベアラ311内のトラヒックを音声データと判断し、PDN601にローカルブレークアウト転送する。なお、上記したベアラ種別(デフォルトベアラ/Dedicatedベアラ)は、GTP(GPRS Tunneling Protocol)のトンネルヘッダに付与されるトンネルID(TEID;Tunnel Endpoint ID)により判別することができる。
 PMIPv6クライアント102は、PMIPv6クライアントを有さない端末400に代わって動作するPMIPv6用のクライアントである。PMIPv6クライアント102は、転送されたデフォルトベアラ310内のユーザトラヒックをPMIPv6ノード間トンネル510を介してSIPサーバ501に転送する。
 以上本実施形態の構成を述べたが、図2のPMIPv6クライアント102やデフォルトベアラ310、Dedicatedベアラ311は、本発明の一具体例として挙げたものであり、当業者にとってよく知られており、また本発明とは直接関係しないので、その詳細な説明は省略する。
 続いて本実施形態の動作について、図1を参照して詳細に説明する。以下、端末400から端末401に対してSIPサーバ501を介して音声通話を行なう例を挙げる。まず、端末400はモバイルアクセスネットワーク200にアタッチする際に、PDN601アクセス用の無線アクセスベアラ300内にデフォルトベアラ310を確立し、IMS用のIPv6 SIP信号(図1の破線)に割り当てる。
 ベアラ種別判定部101は、ベアラ種別を判定する。ここでは、デフォルトベアラ310内のトラヒックであるため、IMS SIP用のシグナリングと判断され、ベアラ種別判定部101は、デフォルトベアラ310とPMIPv6クライアント102を接続する。
 PMIPv6クライアント102は、デフォルトベアラ310の確立を受け、PDN601を介さず、ユーザのホーム網500に配備されているHA/MAP511との間でPMIPv6ノード間トンネル510を確立する。
 なお、上記したPMIPv6ノード間トンネル510は、モバイル事業者間合意によりモバイル中継網701を通すポリシーが確立されているものとする。そのため、ホーム網500と端末400間は、常に、安全なネットワークを経由してSIP信号を送受信することができるようになる。
 その後、端末400は、SIPサーバ501を経由して、SIP信号(図1の破線)によりIMS呼を確立する際、IPv4の音声データ(図1の一点鎖線)通信用にDedicatedベアラ311を確立する。
 ベアラ種別判定部101は、Dedicatedベアラ311内のトラヒックについてをPDN601に転送し、音声データのローカルブレークアウトを実現する。
 また、ベアラ種別判定部101は、受信トラヒックをデフォルトベアラ310又はDedicatedベアラ311に転送する。その際に、ベアラ種別判定部101は、PMIPv6経由で受信すべきパケット(IPv6)と、PDN601経由で受信すべきパケット(IPv4)とのルールチェックを行ない、ルール違反のパケット受信を防止する機能を有するものとする。
 以上説明したように、本実施形態では、ローカルブレークアウトトラヒックとPMIPv6対応トラヒックとを混在することを許容し、トラヒック種別に応じた最適なルーティングが可能となる。
 また、上述したように、単一のPDN宛の無線アクセスベアラ300のみを使用しているので、モバイルアクセスネットワーク200での無線アクセスベアラ制御を複雑にする必要はない。
 また、本実施形態では、SIP信号などのホーム網500経由のトラヒックを、MIPv4、MIPv6等のクライアントベースモバイルIPのユーザパケットルーティングロジックにせずに、プロキシモバイルIP(PMIP)を適用しているため、ホームノードと在圏ノードとのノード間ルーティングロジックでルーティングし、セキュアなモバイル中継網701を利用できる。
 更に、本実施形態では、上述のように、プロキシモバイルIP(PMIP)を利用しているため、端末400にモバイルIP機能を搭載する必要が無く、端末機能を単純化できると共に、モバイルアクセスネットワーク200内の端末400-MAG網間のシグナリング信号やデータオーバヘッドを削減できるという利点もある。
[第2の実施形態]
 続いて、SAEアーキテクチャのS5 IETFモデル等、MAG100が収容する無線アクセスベアラ300内にベアラ種別が無い場合を想定した本発明の第2の実施形態について説明する。
 図3は、本発明の第2の実施形態に係る移動通信システムの構成を表した図である。上記した第1の実施形態の構成との相違点は、無線アクセスベアラ300内にベアラ種別が無い点である。以下、第1の実施形態の構成との相違点であるMAG100の詳細構成について図4を参照して詳細に説明する。
 図4は、本実施形態のMAG100の構成例を表したブロック図である。図4を参照すると、フロー解析部110と、PMIPv6クライアント102とを備えたMAG100が示されている。
 フロー解析部110は、無線アクセスベアラ300内のユーザトラヒックを解析し、解析によって得られた転送パケットのプロトコル種別(IPv6/v4)とPDN601及びユーザ毎のポリシーに基づき、トラヒックの転送先を変更する動作を行なう。図4の例では、フロー解析部110は、IPv6トラヒックを、IMS SIP用のシグナリングと判断し、PMIPv6クライアント102に転送する。また。ベアラ種別判定部101は、IPv4トラヒックを音声データと判断し、PDN601にローカルブレークアウト転送する。なお、転送パケットのプロトコル種別(IPv6/v4)は、IPパケットヘッダやUDPヘッダのポート番号等の情報を解析することにより得ることができる。
 その他の構成及び動作は、上記した第1の実施形態と同等である。以上のとおり、ベアラ種別の代わりにIPバージョン等に基いて、トラヒックの転送先を判断する機能を持たせることで、トラヒック種別に応じた最適なルーティングが可能となる。
 以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の基本的技術的思想を逸脱しない範囲で、更なる変形・置換・調整を加えることができる。例えば、MAG100内にPMIPv6クライアント102を設けるものとして説明したが、PMIPv4クライアントとForeign Agent(FA)で構成することもできる。
 また、上記した実施形態では、モビリティプロトコルとしてPMIPv6を用いた例を挙げて説明したが、その他のモビリティプロトコルにも適用可能である。
 その他、本発明は、現在、3GPP(Third Generation Partnership Project)で標準化が進められているLTE(Long Term Evolution)用モバイルコアネットワークSAE/EPC(System Architecture Evolution/Evolved Packet Core)や、3GPP2で標準化が進められているUMB(Ultra Mobile Broadband)用モバイルコアネットワークIP-CAN(Internet Protocol-Connectivity Access Network)等で利用することができる。
 以上、本発明を上記実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態の構成にのみ制限されるものでなく、本発明の範囲内で当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。
 本発明の全開示(請求の範囲を含む)の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲(クレーム)の枠内において、種々の開示要素の多様な組み合せないし選択が可能である。

Claims (15)

  1.  パケットデータネットワークにアクセスするためにユーザ端末との間に確立された無線アクセスベアラ内のトラヒックのベアラ種別を識別する手段と、
     前記ユーザ端末に代わって、ユーザ端末の移動管理を行なうプロキシモバイルIPクライアントと、
     前記プロキシモバイルIPクライアントに対し、所定のベアラ種別を持つトラヒックを転送する手段と、
     を備えた移動通信システム。
  2.  前記無線アクセスベアラ内のトラヒックのベアラ種別を識別する手段及び前記プロキシモバイルIPクライアントに対し、所定のベアラ種別を持つトラヒックを転送する手段に代えて、
     前記無線アクセスベアラ内のフローを解析する手段と、
     前記プロキシモバイルIPクライアントに対し、前記解析により識別された特定のトラヒックを転送する手段と、
     を備える請求項1に記載の移動通信システム。
  3.  GTP(GPRS Tunneling Protocol)のトンネルヘッダに付与されるトンネルID(TEID)により前記無線アクセスベアラ内のトラヒックのベアラ種別を識別し、
     デフォルトベアラを経由するトラヒックを前記プロキシモバイルIPクライアントに転送する請求項1に記載の移動通信システム。
  4.  前記解析の結果、IPv6であると識別されたトラヒックを前記プロキシモバイルIPクライアントに転送する請求項2に記載の移動通信システム。
  5.  前記プロキシモバイルIPクライアントは、ホーム網のモビリティアンカーポイントとの間に、予め定めたポリシに基いた経路によるIPデータ転送ルートを確立するよう設定されている請求項1乃至4いずれか一に記載の移動通信システム。
  6.  モバイルアクセスゲートウェイ(MAG)が、前記トラヒック転送装置として動作する請求項1乃至5いずれか一に記載の移動通信システム。
  7.  パケットデータネットワークにアクセスするためにユーザ端末との間に確立された無線アクセスベアラ内のトラヒックのベアラ種別を識別する手段と、
     前記ユーザ端末に代わって、ユーザ端末の移動管理を行なうプロキシモバイルIPクライアントと、
     前記プロキシモバイルIPクライアントに対し、所定のベアラ種別を持つトラヒックを転送する手段と、
     を備えたトラヒック転送装置。
  8.  前記無線アクセスベアラ内のトラヒックのベアラ種別を識別する手段及び前記プロキシモバイルIPクライアントに対し、所定のベアラ種別を持つトラヒックを転送する手段に代えて、
     前記無線アクセスベアラ内のフローを解析する手段と、
     前記プロキシモバイルIPクライアントに対し、前記解析により特定されたトラヒックを転送する手段と、
     を備える請求項7に記載のトラヒック転送装置。
  9.  GTP(GPRS Tunneling Protocol)のトンネルヘッダに付与されるトンネルID(TEID)により前記無線アクセスベアラ内のトラヒックのベアラ種別を識別し、
     デフォルトベアラを経由するトラヒックを前記プロキシモバイルIPクライアントに転送する請求項7に記載のトラヒック転送装置。
  10.  パケットデータネットワークに接続されたトラヒック転送装置が、ユーザ端末との間に確立された無線アクセスベアラ内のトラヒックのベアラ種別を識別し、
     前記ユーザ端末に代わってユーザ端末の移動管理を行なうプロキシモバイルIPクライアントに対し、前記トラヒック転送装置が、所定のベアラ種別を持つトラヒックを転送するトラヒック転送方法。
  11.  GTP(GPRS Tunneling Protocol)のトンネルヘッダに付与されるトンネルID(TEID)により前記無線アクセスベアラ内のトラヒックのベアラ種別を識別し、
     デフォルトベアラを経由するトラヒックを前記プロキシモバイルIPクライアントに転送する請求項10に記載のトラヒック転送方法。
  12.  パケットデータネットワークに接続されたトラヒック転送装置が、ユーザ端末との間に確立された無線アクセスベアラ内のフローを解析し、
     前記ユーザ端末に代わってユーザ端末の移動管理を行なうプロキシモバイルIPクライアントに対し、前記トラヒック転送装置が、前記解析により識別された特定のトラヒックを転送するトラヒック転送方法。
  13.  パケットデータネットワークに接続されたトラヒック転送装置が、ユーザ端末との間に確立された無線アクセスベアラ内のトラヒックのベアラ種別を識別する処理と、
     前記ユーザ端末に代わってユーザ端末の移動管理を行なうプロキシモバイルIPクライアントに対し、所定のベアラ種別を持つトラヒックを転送する処理と、
     を移動通信システムのトラヒック転送装置を構成するコンピュータに実行させるプログラム。
  14.  GTP(GPRS Tunneling Protocol)のトンネルヘッダに付与されるトンネルID(TEID)により前記無線アクセスベアラ内のトラヒックのベアラ種別を識別し、
     デフォルトベアラを経由するトラヒックを前記プロキシモバイルIPクライアントに転送する請求項13に記載のプログラム。
  15.  パケットデータネットワークに接続されたトラヒック転送装置が、ユーザ端末との間に確立された無線アクセスベアラ内のフローを解析する処理と、
     前記ユーザ端末に代わってユーザ端末の移動管理を行なうプロキシモバイルIPクライアントに対し、前記解析により識別された特定のトラヒックを転送する処理と、
     を移動通信システムのトラヒック転送装置を構成するコンピュータに実行させるプログラム。
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