JP5320618B2 - 経路制御方法及びアクセスゲートウェイ装置 - Google Patents

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Description

本発明は、パケット交換方式の移動体通信システムにおける経路制御方法に関し、特に、同一又は近隣のアクセスゲートウェイに収容されるユーザ同士が通信する場合に、ユーザトラフィックをアクセスゲートウェイ内で折り返す方法に関する。
3GPP(3rd Generation Partnership Project)のLTE(Long Term Evolution)に代表される第3.9世代移動体通信網では、ネットワークが全てIP化されるため、従来、回線交換網によって提供されてきた電話サービスがIP網上で実現されるようになる。
LTEのIP網は、アクセス網と、アクセス非依存のサービス網とから構成される。
LTEアクセス網は、無線通信を行う基地局(eNB)、端末の位置管理と接続制御とを行うMME(Mobility Management Entity)、ユーザトラフィックをサービス網に振り分けるSGW(Serving Gateway)、及びSGWからのトラフィックをサービス網に転送と課金データの収集とを行うPGW(Paket data network Gateway)から構成される。
一方、LTEのアクセス非依存のサービス網は、電話サービスの場合、IMS(IP Multimedia Subsystem)と呼ばれる呼制御網になる。IMSにおいて、CSCF(Call Session Control Function)と呼ばれるSIP(Session Initiation Protocol)サーバが、電話番号と端末のIPアドレスとの対応付け、及び通話セッションの管理を行う。また、LTEアクセス網をIMSに接続するPGWは、端末からCSCFへの呼制御信号及び端末間の音声信号を転送し、また、課金データ(転送パケット数、転送データ量等)を収集する機能を備える。
LTEアクセス網のMMEとSGWとは基地局と括りつけのため、基地局に近い場所に設置される。これに対し、LTEアクセス網とIMSとの間を接続するPGWは、サービス網に括りつけのため、サービス網に近いコア網側に設置される。従って、特に、端末が同じSGWに収容される場合、IMS用のPGWまで音声トラフィックを転送することによって転送遅延が発生し、コア網の帯域を圧迫してしまう問題がある。
PGWを経由させずに音声トラフィックを転送する方法として、IMS呼制御通信と音声通信とで異なるIPアドレスを使い分ける方式の“Dual Anchoring Approach”がある(例えば、非特許文献1参照)。当該方式は、すなわち、IMS用のPGWから割り当てられたIPアドレス(Home Address)をIMS呼制御通信に使用する一方、LTEアクセス網(MME又はSGW、若しくは、MME又はSGWに近い場所に設置されているローカルのPGW)から割り当てられたIPアドレスを音声通信に使用する。これによって、音声パケットは、LTEアクセス網内でローカルにルーティングされるため、転送遅延を低減することができる。
また、他の方法として、端末を収容するMobile Access Gateway(LTEにおいてはSGWに相当する)の間で直接データパスを確立する方式の“Proxy Mobile IPv6 Route Optization”がある(例えば、非特許文献2参照)。しかし、非特許文献2では、Proxy Mobile IPv6 Route Optizationのデータパスの設定方法について規定しているが、設定契機又は設定対象の決定方法については言及していない。
3GPP2 X30-20070514-028R1 MMD Roaming_Dual anchor IETF draft-qin-netlmm-pmipro-00 PMIPv6 Route Optimization
しかし、前述したDual Anchoring Approachでは、ネットワーク構成を把握しない端末自身が、IPアドレスの使い分けを決定するため、必ずしも最適な経路にならない問題がある。例えば、端末の通信相手がIMS内に設置される会議サーバである場合、端末は、IMSから割り当てられたHome Addressを使用するのが適切であるが、ローカルのPGWから割り当てられたIPアドレスを無条件に使用する可能性がある。
また、Proxy Mobile IPv6 Route Optizationでは、SGW間のパスの設定方法については規定しているが、設定契機及び設定対象の決定方法が明確化されておらず、さらに、QoS/課金制御との整合性が考慮されていない課題がある。
本発明は、前述の課題を鑑みてなされたものであり、端末がIPアドレスの使い分けを意識することなく、ネットワーク側でQoS/課金制御を考慮した最短のデータパスを自動設定することを目的とする。
本発明の代表的な一例を示せば以下の通りである。すなわち、端末をサービス網に接続するホームサーバと、前記端末を前記ホームサーバに接続するアクセスゲートウェイ装置と、前記アクセスゲートウェイ装置を制御するポリシーサーバとを備える通信システムであって、前記アクセスゲートウェイ装置は、第1のアクセスゲートウェイ装置及び第2のアクセスゲートウェイ装置を含み、第1の端末と前記第1のアクセスゲートウェイ装置との間に第1の通信路が設定され、前記第1のアクセスゲートウェイ装置と前記ホームサーバとの間に第2の通信路が設定され、また、第2の端末と前記第1のアクセスゲートウェイ装置との間に第3の通信路が設定され、前記第1のアクセスゲートウェイ装置と前記ホームサーバとの間に第4の通信路が設定され、前記第1の端末は、前記第1の通信路、前記第2の通信路、前記第4の通信路及び前記第3の通信路を経由して前記第2の端末と通信し、前記第1のアクセスゲートウェイ装置及び前記第2のアクセスゲートウェイ装置は、前記各端末の通信路に関する情報を含む通信路管理情報を管理し、前記ポリシーサーバは、前記第1の端末の通信路、及び前記第2の端末の通信路を関連付けるためのリンク作成要求を前記第1のアクセスゲートウェイ装置に送信し、前記第1のアクセスゲートウェイ装置は、前記リンク作成要求を受信した場合、前記第1の通信路と前記第3の通信路と接続する第5の通信路を設定し、前記設定された第5の通信路に関する情報を前記通信路管理情報に記録し、前記通信路管理情報に基づいて、前記第1の端末から前記第1の通信路を経由して送信されたデータを、前記第5の通信路、及び前記第3の通信路を経由して前記第2の端末に送信し、前記第1の端末が、前記第1のアクセスゲートウェイ装置から前記第2のアクセスゲートウェイ装置へ接続を切り替える場合、前記第1のアクセスゲートウェイ装置は、前記第1の通信路に関する情報及び前記第5の通信路に関する情報を含む接続切替情報を前記第2のアクセスゲートウェイ装置に送信し、前記第2のアクセスゲートウェイ装置は、受信した前記接続切替情報に基づいて、前記第1の端末と前記第2のアクセスゲートウェイ装置との間に第6の通信路を設定し、前記第6の通信路を設定したことを含む設定完了通知を前記第1のアクセスゲートウェイ装置に送信し、前記第1のアクセスゲートウェイ装置は、受信した前記設定完了通知と、前記通信路管理情報とに基づいて、前記第1のアクセスゲートウェイ装置と前記第2のアクセスゲートウェイ装置との間に第7の通信路を設定し、前記第7の通信路と前記第3の通信路とを接続し、前記設定された第7の通信路に関する情報を前記通信路管理情報に記録し、前記第7の通信路に関する情報を含むリンク設定完了通知を前記第2のアクセスゲートウェイ装置に送信し、前記第2のアクセスゲートウェイ装置は、前記受信したリンク設定完了通知に基づいて、前記第7の通信路と前記第6の通信路を接続し、前記設定された第7の通信路に関する情報を前記通信路管理情報に記録し、前記通信路管理情報に基づいて、前記第1の端末から前記第6の通信路を経由して送信されたデータを、前記第7の通信路を経由して前記第1のアクセスゲートウェイ装置に送信し、前記第1のアクセスゲートウェイ装置は、前記第2のアクセスゲートウェイ装置から第7の通信路を経由して送信されたデータを前記第3の通信路を経由して前記第2の端末に送信することを特徴とする。
本発明によれば、端末が、IPアドレスの使い分けを意識させることなく、ネットワーク側で優先度を考慮した最短のデータパスを設定することができる。
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。以下で説明する実施形態は3GPP LTEを例に説明するが、本発明はこれに限定されず、WiMAX又はWLAN等の各種無線通信システムにも適用することができる。
[第1の実施形態]
図1は、本発明の第1の実施形態における通信網の構成例を示す図である。
通信網は、サービス網(IMS)1、センター局2、MPLSバックボーン3、地域網4、5、CSCF11、PCRF12、PGW21、HSS(Home Subscriber Server)22、MME41、42、SGW42、52、eNB43A〜43C、eNB53A〜53Cを備える。
MN(Mobile Node)71及びCN(Correspond Node)72は、無線通信機能を備えるユーザ端末であり、eNB43(43A〜43C)又はeNB53(53A〜53C)を経由して通信事業者のネットワークに接続される。
通信事業者のネットワークは、都道府県などのエリア単位に構築される地域網4、5と、全国の地域網を集約するセンター局2、地域網4と地域網5との間、及び地域網4、5とセンター局2との間を接続するMPLSバックボーン3、並びにサービス単位に設置されるサービス網1から構成される。
地域網4には、端末と無線通信を行うeNB43(43A〜43C)、端末の移動管理や接続制御を行うMME41、及び端末からのユーザトラフィックをサービス網に振り分けるSGW42が接続される。地域網5も同様である。なお、特に区別しない場合、eNB43(43A〜43C)及びeNB53(53A〜53C)をeNB43、53と記載する。
センター局2には、ユーザの認証情報を管理するHSS22と、ユーザトラフィックをサービス網に転送するPGW21とが接続される。
また、本実施形態において、サービス網1は、電話の呼制御を行うIMSであり、呼制御サーバ(CSCF)11と、CSCF11から送信されるサービス情報に基づいてPGW21及びSGW42、52を制御するポリシーサーバ(PCRF)12とが接続される。
図1に示すように、従来は、MN71から送信される音声データは、破線で示すパスを経由してCN72に送信されていた。つまり、従来の音声データパスは、必ずPGW21を経由するものであった。
本願発明の第1の実施形態では、後述する処理(図6参照)によって、音声データパスが二重線に示すようなパスになる。つまり、PGW21を経由せず、SGW42内で音声データが折り返されて送信される。
図2Aは、本発明の第1の実施形態のPCRF12の装置構成を示すブロック図である。
PCRF12は、Hard Disk101、CPU102、RAM103、及びIF104A、104Bを備え、これらはバス105を介して互いに接続されている。
PCRF12の機能を実現するためのプログラムはHard Disk101に格納されており、装置の起動時にRAM103に展開される。CPU102は、RAM103内に展開されたプログラムを実行する。
図2Bは、本発明の第1の実施形態のSGW42、52の装置構成を示すブロック図である。SGW42、52は、PCRF12は、Hard Disk111、CPU112、RAM113、及びIF114A、114Bを備え、これらはバス115を介して互いに接続されている。
SGW42、52の機能を実現するためのプログラムはHard Disk111に格納されており、装置の起動時にRAM113に展開される。CPU112は、RAM113内に展開されたプログラムを実行する。
図3Aは、本発明の第1の実施形態のPCRF12が備えるサービス情報管理テーブル150の構成例を示す図である。
サービス情報管理テーブル150は、CSCF11から送信されたサービス情報を管理する。サービス情報は、音声データがどのような通信を用いて端末間で送信されているかを示す情報である。なお、音声データに限らず、他のサービスに関する情報も含まれる。
サービス情報管理テーブル150は、サービスセッションID151、フロー情報152を含む。サービスセッションID151は、サービスセッションを一意に識別する識別子を格納する。また、フロー情報152は、サービスセッションに属するフローの情報として、フローID152A、フローフィルタ152B、メディア種別152C及び帯域152Dを含む。
フローID152Aは、フローを一意に識別する識別子を格納する。
フローフィルタ152Bは、フローを特定するための情報を格納する。具体的には、通信が行われるノードのIPアドレス及びポート番号を格納する。
メディア種別152Cは、フローのメディアの種別を格納する。例えば、メディア種別152Cが「audio」の場合、音声通信を示す。
帯域152Dは、フローが使用している帯域を示す値を格納する。例えば、毎秒あたりの送信データ量が格納される。
図3Aにおいて、フロー情報152には、エントリ150A及びエントリ150Bが作成されている。
図3Bは、本発明の第1の実施形態のPCRF12が備えるベアラ情報管理テーブル170の構成例を示す図である。
ベアラ情報管理テーブル170は、PGW21及びSGW42、52から送信されるベアラ情報を管理する。ベアラ情報は、サービスフローを転送するために使用されるベアラに関する情報である。
ベアラ情報管理テーブル170は、ユーザID171、ユーザIP172、PGW ID173、SGW ID174、及びベアラ情報175を含む。
ユーザID171は、端末を一意に識別するための識別子を格納する。図1に示す例において、MN71のユーザID171は「ユーザ#1」が割り当てられ、CN72のユーザID171は「ユーザ#2」が割り当てられている。
ユーザIP172は、端末に割り当てられたIPアドレスを格納する。図1に示す例において、MN71のユーザIPは「192.168.0.100」が割り当てられ、CN72のユーザIP172は「192.168.0.200」が割り当てられている。
PGW ID173は、音声データを転送するときに経由するPGW21に割り当てられたIPアドレスを格納する。
SGW ID174は、音声データを転送するときに経由するSGW42、52に割り当てられたIPアドレスを格納する。
ベアラ情報175は、SGW42、52及びPGW21に設定されたベアラに関する情報を格納し、具体的には、フローID175A、PGW内ベアラID175B、及びSGW内ベアラID175Cを含む。
フローID175Aは、設定されたベアラを使用して転送されるフローを識別するための識別子を格納する。フローID152Aと同一のものである。
PGW内ベアラID175Bは、PGW21内に設定されたベアラを識別するための識別子を格納する。PGW内ベアラID175Bは、PGW21が割り当てる識別子である。
SGW内ベアラID175Cは、SGW42、52内に設定されたベアラを識別するための識別子を格納する。SGW内ベアラID175Cは、SGW42、52が割り当てる識別子である。
図3Bにおいて、ベアラ情報175には、エントリ170A〜170Dが作成されている。
従来は、PGW21を経由して音声データ等が転送されるため、PGW内ベアラID175Bは、必ず設定される情報であったが、第1の実施形態では、後述する処理によって、PGW21を経由せずに音声データ等が転送される。
この場合、PGW内ベアラID175Bは設定されず、SGW内ベアラID175Cに、異なるベアラのリンク情報が格納される。ベアラのリンク情報は、例えば、ベアラID192(図4参照)である。
図3Bに示す例では、エントリ170B及び170Dは、PGW内ベアラID175Bは設定されず、SGW内ベアラID175Cにリンク情報が設定されている。具体的には、エントリ170Bに設定されているリンク情報は、ベアラID192(図4参照)として「5201」が設定されている。また、エントリ170Dに設定されているリンク情報は、ベアラID192(図4参照)として「5101」が設定されている。
図4は、本発明の第1の実施形態のSGW42、52が管理するuplinkベアラ管理テーブル190の構成例を示す図である。
uplinkベアラ管理テーブル190は、端末(MN71、CN72)からPGW21にデータを転送するときに用いられるベアラに関する情報を管理する。
uplinkベアラ管理テーブル190は、ユーザID191、ベアラID192、フローフィルタ193、QoS/課金情報194、受信トンネル情報195、及び送信トンネル情報196を含む。
ユーザID191は、端末を一意に識別するための識別子を格納する。ユーザID171と同一のものである。
ベアラID192は、ベアラを一意に識別するための識別子を格納する。
フローフィルタ193は、フローを特定するための情報を格納する。フローフィルタ152Bと同一のものである。
QoS/課金情報194は、QoS(優先度)及び課金方法に関する情報を格納する。
受信トンネル情報195は、SGW42、52とeNB43、53との間のトンネル情報を格納する。第1の実施形態では、SGW42、52とeNB43、53との間の通信にGTP(GPRS Tunneling Protocol)トンネルを使用しているため、受信トンネル情報195には、宛先ノードとTEID(Tunnel Endpoint ID)とが設定される。なお、受信トンネル情報195は、トンネルを特定することができる他の情報を格納してもよい。
送信トンネル情報196は、SGW42、52とPGW21との間のトンネル情報を格納する。第1の実施形態では、SGW42、52とPGW21との通信にPMIPトンネル(GRE(Generic Routing Encapsulation)トンネル)を使用しているため、送信トンネル情報196には、宛先ノードとGRE Keyとが設定される。なお、送信トンネル情報196は、トンネルを特定することができる他の情報を格納してもよい。
フローフィルタ193に格納されている情報に一致する音声データ等は、全てベアラID192で指定されたベアラを用いて転送される。
図4において、uplinkベアラ管理テーブル190には、各ベアラID192毎にエントリ190A〜190Dが作成されている。なお、エントリ190A及びエントリ190Cは、汎用ベアラ(defaultベアラ)と呼ばれるベアラである。汎用ベアラとは、ネットワーク接続時に即座に確立されるベアラであり、端末からの全てのユーザトラフィックを転送することができる。
エントリ190B及びエントリ190Dは、専用ベアラと呼ばれるベアラである。専用ベアラは、特定のサービスのパケットを送信するときに用いられるベアラである。例えば、電話サービスの音声トラフィックは、QoS保証が必要になるため、専用ベアラを使用して転送される。
第1の実施形態では、PGW21を経由せずにデータが転送される場合、送信トンネル情報196には、downlinkのベアラID212(図5参照)が設定される。
図5は、本発明の第1実施形態のSGW42、52が管理するdownlinkベアラ管理テーブル210の構成例を示す図である。
downlinkベアラ管理テーブル210は、PGW21から端末(MN71、CN72)にデータを転送するときに用いられるベアラに関する情報を管理する。
downlinkベアラ管理テーブル210は、ユーザID211、ベアラID212、フローフィルタ213、QoS/課金情報214、受信トンネル情報215、及び送信トンネル情報216を含む。
ユーザID211、ベアラID212、フローフィルタ213、QoS/課金情報214は、図4に示す、ユーザID191、ベアラID192、フローフィルタ193、QoS/課金情報194と同一のものである。
受信トンネル情報215は、SGW42、52とPGW21との間のトンネル情報を格納する。第1の実施形態では、SGW42、52とPGW21との間の通信にPMIPトンネル(GRE(Generic Routing Encapsulation)トンネル)を使用しているため、受信トンネル情報215には、宛先ノードとGRE Keyとが設定される。なお、受信トンネル情報215は、トンネルを特定することができる他の情報を格納してもよい。
送信トンネル情報216は、eNB43、53とSGW42、52との間のトンネル情報を格納する。第1の実施形態では、eNB43、53とSGW42、52との通信にGTPトンネルを使用しているため、送信トンネル情報216には、宛先ノードとTEIDとが設定される。なお、送信トンネル情報216は、トンネルを特定することができる他の情報を格納してもよい。
図5において、downlinkベアラ管理テーブル210には、各ベアラID212毎にエントリ210A〜210Dが作成されている。なお、エントリ210A及びエントリ210Cは、汎用ベアラ(defaultベアラ)と呼ばれるベアラである。エントリ210B及びエントリ210Dは、専用ベアラと呼ばれるベアラである。
第1の実施形態では、PGW21を経由せずにデータが転送される場合、受信トンネル情報215には、uplinkのベアラID192が設定される。
以下、図6〜12を用いて、MN71とCN72とがSGW42に収容される場合のセッション確立コールフローを説明する。
図6は、本発明の第1の実施形態において、MN71とCN72とが同一のSGW42に収容される場合のセッション確立コールフローを説明するシーケンス図である。
はじめに、ステップ401において、MN71はeNB43C、MME41、及びSGW42を経由してPGW21に接続され、汎用ベアラが確立された状態にある。また、CN72は、eNB43A、MME41、及びSGW42を経由してPGW21に接続され、汎用ベアラが確立された状態にある。
このとき、MN71にはIPアドレス「192.168.0.100」が割り当てられ、CN72にはIPアドレス「192.168.0.200」が割り当てられている。また、PCRF12が管理するベアラ情報管理テーブル170は、汎用ベアラに関係するエントリ170A及びエントリ170Cが設定された状態にある。また、SGW42が管理する内のuplinkベアラ管理テーブル190は、エントリ190A及びエントリ190Cが設定された状態にある。また、SGW42が管理するdownlinkベアラ管理テーブル210は、エントリ210A及びエントリ210Cが設定された状態にある。
次に、MN71とCN72との間でSIPを用いて通話セッションの交渉が行われる(402)。
CSCF11は、MN71とCN72との間で送受信されるSIPメッセージからサービス情報(音声トラフィックの通信IPアドレス、ポート番号、メディア種別、使用帯域等)を抽出し、抽出されたサービス情報をPCRF12に送信する(403)。
PCRF12は、送信された情報をサービス情報管理テーブル150に設定し、CSCF11に対してACKを返信する(404)。図3Aの150A及び150Bは、MN71とCN72とが双方向の音声通信を交渉した場合の設定例を示している。
次に、PCRF12は、送信されたサービス情報に基づいて、ベアラ確立に関するポリシーを決定する(405)。ポリシー決定の処理は、具体的には、経路判定ルーチン800(図7参照)及びQoS判定ルーチン820(図8参照)が実行される。まず経路判定ルーチン800について説明する。
図7は、本発明の第1の実施形態の経路判定ルーチン800を説明するフローチャートである。
PCRF12は、CSCF11から送信されたサービス情報に含まれるフローフィルタ152Bから2台の端末(MN71及びCN72)のIPアドレスを抽出する(801)。
次に、PCRF12は、ベアラ情報管理テーブル170のユーザIP172から、抽出された2台の端末(MN71及びCN72)のIPアドレスと一致するベアラを検索する(802)。
前述の検索が失敗した場合、つまり、ベアラ情報管理テーブル170に、抽出された2台の端末(MN71及びCN72)のIPアドレスと一致するベアラがないと判定された場合、PCRF12は、経路最適化不可能と判定し、通常のデータパス、つまり、PGW21を経由するデータパスを設定する(803)。
ステップ802において、前述の検索が成功した場合、つまり、抽出された2台の端末(MN71、CN72)のIPアドレスと一致するベアラあると判定された場合、PCRF12は、2台の端末(MN71、CN72)が同じSGW42に収容されているか否かを判定する(804)。具体的には、PCRF12は、ベアラ情報管理テーブル170を参照し、各々の端末(MN71、CN72)のIPアドレスと一致するエントリのSGW ID174が同一であるか否かを判定する。
2台の端末が同じSGW42に収容されていない、つまり、2台の端末(MN71、CN72)が、異なるSGW42及びSGW52にそれぞれ収容されていると判定された場合、PCRF12は、SGW42とSGW52との経路最適化を決定すし(805)、処理を終了する。詳細については、図13〜図17を用いて後述する。
2台の端末が同じSGW42に収容されていると判定された場合、PCRF12は、SGW42内でローカルにトラフィックを折り返すことを決定し(806)、処理を終了する。
前述したように、端末(MN71、CN72)を収容するSGW42の情報を管理するPCRF12が経路を決定することによって、現在のネットワーク構成に即した適切なデータパスを設定できる。
次に、QoS判定ルーチン820を説明する。
図8は、本発明の第1の実施形態のQoS判定ルーチン820を説明するフローチャートである。
QoS判定ルーチン820は、経路判定ルーチン800の後に実行され、経路最適化が決定されたか否かに基づいてフローの優先度を決定する。具体的には、QoS判定ルーチン820は、経路上のホップ数に応じてQoS(優先度)を変更するための処理である。
ホップ数が増えることによって、一つのノードに許容される遅延が小さくなるため、優先度を高く設定する必要がある。第1の実施形態において、経路判定ルーチン800によってホップ数が変化するため、以下で説明する経路判定ルーチン800が実行される。
まず、PCRF12は、CSCF11から送信されたサービス情報に含まれるメディア種別152Cからデフォルトの優先度を決定する(821)。なお、PCRF12は、前述の処理を行うために、メディア種別毎の優先度を管理するテーブルを備えていてもよい。
次に、PCRF12は、経路最適化が決定されたか否かを判定する(822)。具体的には、PCRF12は、経路判定ルーチン800の結果を保持しており、当該結果を参照して経路最適化が決定されたか否かを判定する。
SGW42内でトラフィック折り返しが決定されている場合、PCRF12は、経路上の各通信ノードに対して比較的大きな転送遅延が許容できるため、ステップ821で決定されたデフォルトの優先度を1レベル下げ(823A)、処理を終了する。
PGW21を経由して通信することが決定された場合、PCRF12は、経路上の各通信ノードに対して許容できる遅延が小さくなるため、デフォルトの優先度を1レベル上げ(823C)、処理を終了する。
SGW42とSGW52との間の経路最適化が決定された場合、経路上のホップ数は、SGW52内で折り返す場合(ステップ823Aの場合)よりも多く、また、PGW21経由で通信する場合(ステップ823Cの場合)よりも少ないため、PCRF12は、デフォルトの優先度を変更せず(823B)、処理を終了する。
前述したように、PCRF12は、メディア種別152Cだけでなく経路上のホップ数に基づいて優先度を決定することによって、ネットワーク構成に即した適切なQoS(優先度)を設定できる。
図6に戻り、コールフローの説明を続ける。
ステップ405でベアラ確立に関するポリシーを決定したPCRF12は、MN71を収容するSGW42に対して専用ベアラ設定要求を送信する(406)。専用ベアラ設定要求には、ユーザID171、フローフィルタ152B、及びQoS/課金情報が含まれる。なお、専用ベアラ設定要求には、他の情報も含まれる。
専用ベアラ設定要求を受信したSGW42は、受信した専用ベアラ設定要求に含まれる情報に基づいて、MME41にベアラ確立要求を送信し、MN71とeNB43Cとの間、及びeNB43CとSGW42との間に専用ベアラを確立する(407)。
以下、ステップ406及びステップ407において、SGW42がuplinkベアラ管理テーブル190及びdownlinkベアラ管理テーブル210を設定する手順について説明する。
図9は、本発明の第1の実施形態のSGW42におけるuplink/downlinkベアラ管理テーブル設定ルーチン840を説明するフローチャートである。
まず、SGW42は、図4のユーザID191、及び図5のユーザID211を参照し、PCRF12から受信した専用ベアラ設定要求に含まれるユーザID171と一致するベアラを検索し、当該検索結に一致するユーザID191、211に新規ベアラのエントリを作成する(841)。
次に、SGW42は、作成された新規エントリにベアラIDを割り当て、割り当てられたベアラIDを新規エントリのベアラID192、212にそれぞれ設定する(842)。
次に、SGW42は、受信した専用ベアラ設定要求からフローフィルタ152Bを抽出し、抽出されたフローフィルタ152Bを新規エントリのフローフィルタ193、213にそれぞれ設定する(843)。
次に、SGW42は、受信した専用ベアラ設定要求からQoS/課金情報を抽出し、抽出されたQoS/課金情報を新規エントリのQoS/課金情報194、214にそれぞれ設定する(ステップ844)。
次に、SGW42は、ベアラの方向を判定する(845)。具体的には、SGW42は、受信した専用ベアラ設定要求を参照して、作成されるベアラの方向がuplinkであるか、又は、downlinkであるかを判定する。
ベアラの方向がuplinkであると判定された場合、SGW42は、uplink方向の受信トンネルID(第1の実施形態では、GTPのTEID)を割り当て、割り当てられた受信トンネルIDを図4の受信トンネル情報195に設定する(846A)。
次に、SGW42は、該ユーザの汎用ベアラの送信トンネル情報を新規エントリの送信トンネル情報196に複製し(847A)、処理を終了する。
ステップ845において、ベアラの方向がdownlinkであると判定された場合、SGW42は、該ユーザの汎用ベアラの受信トンネル情報を新規エントリの受信トンネル情報215に複製する(846B)。
次に、SGW42は、専用ベアラ確立後(407)、MME41から送信されるeNBトンネル情報を送信トンネル情報216に設定し(847B)、処理を終了する。
以上の処理によって、SGW42は、uplinkベアラ管理テーブル190、及びdownlinkベアラ管理テーブル210に必要な情報を設定することができる。
なお、uplink/downlinkベアラ管理テーブル設定ルーチン840が実行された時点では、経路最適化が行われていないため、音声トラフィックは、PGW21を経由して送受信される。
図6に戻りコールフローの説明を続ける。
ステップ407で専用ベアラが確立された後、SGW42は、PGW21に対して専用ベアラ設定応答を返信する(408)。専用ベアラ設定応答には、SGW42が割り当てたベアラID(192、212)が含まれる。
次に、PCRF12は、CN72を収容するSGW42に対して専用ベアラ設定要求を送信する(409)。
ステップ409〜ステップ411はステップ406〜ステップ408と同様の処理が行われる。つまり、ステップ410において、専用ベアラ設定要求を受信したSGW42は、受信した専用ベアラ設定要求に含まれる情報に基づいて、MME41にベアラ確立要求を送信し、CN72とeNB43Aとの間、及びeNB43AとSGW42との間に専用ベアラを確立し、ステップ412において、SGW42は、PGW21に対して専用ベアラ設定応答を返信する。
次に、PCRF12は、SGW42に対してベアラ間リンク作成要求を送信する(412)。ベアラ間リンク作成要求には、リンク元ベアラ情報(MN71が音声データを送受信するために用いられるベアラに関する情報)とリンク先ベアラ情報(CN72が音声データを送受信するために用いられるベアラに関する情報)とが含まれている。
ベアラ間リンク作成要求を受信したSGW42は、受信したベアラ間リンク作成要求に含まれる情報に基づいて、ベアラ間のリンク情報を作成するベアラ間リンク作成ルーチン860を実行する(413)。
図10は、本発明の第1の実施形態のベアラ間リンク作成要求のメッセージフォーマットの一例を示す図である。
ベアラ間リンク作成要求は、IPヘッダ、SCTP(Stream Control Transmission Protocol)ヘッダ、及びDiameterメッセージから構成される。
Diameterメッセージは、Diameterメッセージ種別を示すDiameterヘッダと、複数のAVP(Attribute Value Pair)とから構成され、AVPの中にベアラ間リンク作成指示を示すBearer−Link−Install AVPが含まれる。
Bearer−Link−Install AVPは、更にリンク情報の識別子を示すLink−Identifier AVP、リンクの方向性を示すLink−Direction AVP、リンク元ベアラ情報を示すSource−Bearer−Infomation AVP、及びリンク先ベアラ情報を示すTarget−Bearer−Infomation AVPから構成される。
Source−Bearer−Infomation AVPは、ベアラのユーザ情報を示すSubscription−ID AVP、及びベアラIDを示すBearer−Identifert AVPを含む。
Target−Bearer−Infomation AVPは、ベアラのユーザ情報を示すSubscription−ID AVP、ベアラIDを示すBearer−Identifert AVPを含み、さらに、ベアラを保持するゲートウェイ情報を示すGateway−ID AVPを含めてもよい。
なお、従来技術に基づくPCRF12とSGW42との間のインタフェース(3GPP TS29.212v8.0.0)では、ユーザ毎にDiameterセッションを確立し、該Diameterセッション内で該ユーザに関するベアラ情報のみを送信していたが、本発明では、異なるユーザが保持するベアラ間のリンク情報を送信する点に特徴がある。
図11は、本発明の第1の実施形態のベアラ間リンク作成ルーチン860を説明するフローチャートである。
まず、SGW42は、ステップ412において受信したベアラ間リンク作成要求からリンク元 のベアラ情報、及びリンク先のベアラ情報を抽出する(861)。抽出されたリンク元のベアラ情報、及びリンク先のベアラ情報には、ユーザID171、ベアラID192、212が含まれる。なお、抽出されたリンク元のベアラ情報、及びリンク先のベアラ情報は、他の情報を含んでもよい。
次に、SGW42は、抽出されたリンク元ベアラ情報と一致するベアラをuplinkベアラ管理テーブル190とdownlinkベアラ管理テーブル210とから検索する(862)。
次に、SGW42は、リンク先ベアラ情報にゲートウェイ情報が含まれるか否かを判定する(863)。具体的には、DaimetarメッセージのTarget−Bearer−Infomation AVPにGateway−ID AVPが含まれているか否かが判定される。
リンク先ベアラ情報にゲートウェイ情報が含まれると判定された場合、SGW42は、SGW間ベアラ設定ルーチン920(図17参照)を実行し(864)、処理を終了する。SGW間ベアラ設定ルーチン920は、図17を用いて後述する。
リンク先ベアラ情報にゲートウェイ情報が含まれないと判定された場合、SGW42は、リンク先ベアラ情報と一致するベアラを、当該SGW42が管理するuplinkベアラ管理テーブル190とdownlinkベアラ管理テーブル210とから検索する(865)。
次に、SGW42は、リンク元uplinkベアラの送信トンネル情報196に、リンク先downlinkベアラ情報を設定し、また、リンク先downlinkベアラの受信トンネル情報215にリンク元uplinkベアラ情報を設定する(866)。具体的には、エントリ190Bにリンク先downlinkベアラ情報を設定し、エントリ210Dにリンク元uplinkベアラ情報を設定する。
SGW42は、リンク先uplinkベアラの送信トンネル情報196に、リンク元downlinkベアラ情報を設定し、また、リンク元downlinkベアラの受信トンネル情報215にリンク先uplinkベアラ情報を設定する(867)。具体的には、エントリ190Dにリンク元downlinkベアラ情報を設定し、エントリ210Bにリンク先uplinkベアラ情報を設定する。
以上の処理によって、MN71とSGW42との間に設定されたベアラと、CN72とSGW42との間に設定されたベアラとの間にリンクが作成される。これによって、SGW42間で音声データを折り返すことができる。
図6に戻り、コールフローの説明を続ける。
ステップ413においてベアラ間リンクを作成したSGW42は、MME41に対してリンク作成通知を送信する(414)。送信されるリンク作成通知には、リンク情報が含まれる。
リンク作成通知を受信したMME41は、リンク作成通知に含まれるリンク情報を内部テーブル(図示省略)を格納し、ACKをSGW42に返信する(415)。
次に、SGW42は、ベアラリンク作成応答をPCRF12に対して送信する(416)。
ベアラリンク作成応答を受信したPCRF12は、ベアラ設定完了通知をCSCF11に送信する(417)。
ベアラ設定完了通知を受信したCSCF11は、ACKをPCRF12に返信し(418)、MN71とCN72との間のSIPセッション確立を完了させる(419)。
これ以降、MN71とCN72との間の音声通信が開始され、音声トラフィックが[MN71−eNB43C−SGW42−eNB43A−CN72]の経路で転送される(420)。
従来の通信システムでは、音声トラフィックが[MN71−eNB43C−SGW42−PGW21−SGW42−eNB43A−CN72]の経路で転送されるが、本発明では、SGW42のuplinkベアラ管理テーブル190及びdownlinkベアラ管理テーブル210にベアラ間リンク情報が記憶されているため、音声トラフィックが[MN71−eNB43C−SGW42−eNB43A−CN72]の経路で転送される点に特徴がある。以下、図12を用いてSGW42内部で音声トラフィックが折り返される仕組みを説明する。
図12は、本発明の第1の実施形態のSGW42が実行するuplinkトラフィック転送ルーチン880を説明するフローチャートである。
SGW42は、uplinkパケットを受信すると、受信したuplinkパケットに含まれるGTPトンネルのTEIDを抽出し、抽出されたGTPトンネルのTEIDと一致するベアラをuplinkベアラ管理テーブル190の受信トンネル情報195から検索する(881)。
次に、SGW42は、受信したuplinkパケットがステップ881で検索されたuplinkベアラのフローフィルタ193に合致することを確認する(882)。
SGW42は、ステップ881で検索されたuplinkベアラのQoS/課金情報194に基づいた処理を実行する(883)。
次に、SGW42は、ステップ881で検索されたuplinkベアラの送信トンネル情報196の形式を判定する(884)。具体的には、検索されたuplinkベアラの送信トンネル情報196の形式が通常のトンネル情報であるか、又は、ベアラ間リンク情報であるかが判定される。
送信トンネル情報196の形式が通常のトンネル情報であると判定された場合、つまり、送信トンネル情報196に宛先ノードのアドレスとGRE Keyが格納されていると判定された場合、該トンネル情報に基づいて、SGW42は、GREカプセル化を実行し(885)、宛先ノードのアドレスに該当する端末にGREカプセル化されたパケットを送信して処理を終了する(889)。
ステップ884において、検索されたuplinkベアラの送信トンネル情報196の形式がベアラ間リンク情報であると判定された場合、SGW42は、downlinkベアラ管理テーブル210から、uplinkベアラの送信トンネル情報196に格納されている、リンク先のdownlinkベアラのベアラID212と一致するベアラを検索する(886)。
SGW42は、ステップ886で検索されたエントリのベアラの QoS/課金情報214に基づいた処理を実行する(887)。
次に、SGW42は、検索されたエントリの送信トンネル情報216に基づいて、GTPカプセル化を実行し(888)、リンク先のdownlinkベアラにGTPカプセル化されたパケットを送信して処理を終了する(889)。
以上で、図12に示すSGW42のuplinkトラフィック転送ルーチン880が完了する。
次に、図13〜図17を用いて、MN71とCN72とが異なるSGW42、52に収容される場合のセッション確立処理を説明する。
図13は、本発明の第1の実施形態における通信網の構成例を示す図である。
通信網の構成は、図1の通信網と同一である。図13に示す例では、MN71はSGW52に収容され、CN72はSGW42に収容されている。
従来の通信システムでは、[MN71−eNB53A−SGW52−PGW21−SGW42−eNB43A−CN72]の経路で音声トラフィックが転送されるが、第1の実施形態では、後述する処理によって、[MN71−eNB53A−SGW52−SGW42−eNB43A−CN72]の経路で音声トラフィックが転送される。
図14及び図15は、本発明の第1の実施形態において、MN71とCN72とが異なるSGW42、52に収容される場合のセッション確立コールフローを説明するシーケンス図である。
はじめに、ステップ451において、MN71はeNB53A、MME51、及びSGW52経由でPGW21に接続され、汎用ベアラを確立された状態にある。また、CN72はeNB43A、MME41、SGW42経由でPGW21に接続され、汎用ベアラを確立された状態にある。
このとき、MN71にはIPアドレス「192.168.0.100」が割り当てられ、CN72にはIPアドレス「192.168.0.200」が割り当てられている。
次に、MN71とCN72との間でSIPにより通話セッションの交渉が行われる(452)。
CSCF11は、MN71とCN72との間で送受信されるSIPメッセージからサービス情報(音声トラフィックの通信IPアドレス、ポート番号、メディア種別、使用帯域等)を抽出し、抽出されたサービス情報をPCRF12に対して送信する(453)。
PCRF12は、送信された情報をサービス情報管理テーブル150に設定し、CSCF11に対してACKを返信する(454)。
次に、PCRF12は、送信されたサービス情報に基づいて、ベアラ確立に関するポリシーを決定する(455)。具体的には、PCRF12は、経路判定ルーチン800(図7参照)を実行する。図13に示す例では、ステップ804において、2台の端末(MN71、CN72)は同じSGW(42、52)に収容されていないと判定され、PCRF12は、SGW間の経路最適化を決定し(805)、処理を終了する。
次に、PCRF12は、MN71を収容するSGW52に対して専用ベアラ設定要求を送信する(456)。送信される専用ベアラ設定要求には、ユーザID171、ベアラのフローフィルタ152B、及びベアラのQoS/課金情報が含まれる。なお、専用ベアラ設定要求には、他の情報も含まれる。
専用ベアラ設定要求を受信したSGW52は、受信した専用ベアラ設定要求に含まれる情報に基づいて、MME51に専用ベアラ確立要求を送信し、MN71とeNB53Aとの間、及びeNB53AとSGW52との間の専用ベアラを確立する(457)。なお、ステップ456及びステップ457において、SGW52は、uplink/downlinkベアラ管理テーブル設定ルーチン840を実行する。
専用ベアラが確立された後、SGW52は、PGW21に対して専用ベアラ設定応答を返信する(458)。専用ベアラ設定応答には、SGW42が割り当てたベアラID(192、212)が含まれる。
次に、PCRF12は、CN72を収容するSGW42に対して専用ベアラ設定要求を送信する(459)。送信される専用ベアラ設定要求には、ユーザID171、ベアラのフローフィルタ152B、ベアラのQoS/課金情報、及びPre−shared Keyが含まれる。
Pre−shared Keyは、後述するステップ463とステップ467のSGW間ベアラ設定要求及び応答において、認証を行うために使用される。従来、Proxy Mobile IPv6 Route Optizationの処理では、SGW間で認証処理が行われ、Pre−shared Keyを用いることによって、余分なパケット処理を省略できるためパスの設定の高速化が可能となる。
ステップ460〜461では、ステップ457〜458と同様の処理が行われる。つまり、ステップ460において、専用ベアラ設定要求を受信したSGW42は、受信した専用ベアラ設定要求に含まれる情報に基づいて、MME41にベアラ確立要求を送信し、CN72とeNB43Aとの間、及びeNB43AとSGW42との間に専用ベアラを確立し、ステップ461において、SGW42は、PGW21に対して専用ベアラ設定応答を返信する。
次に、専用ベアラ設定応答を受信したPCRF12は、SGW52に対してベアラ間リンク作成要求を送信する(462)。ベアラ間リンク作成要求には、リンク元ベアラ情報(MN71が音声データを送受信するために用いられるベアラに関する情報)、リンク先ベアラ情報(CN72が音声データを送受信するために用いられるベアラに関する情報)、及びPre−shared Keyが含まれる。
なお、図6のコールフロー例では、リンク先ベアラ情報にゲートウェイ情報が含まれなかったが、図14のコールフロー例ではMN71とCN72とが異なるSGW(42、52)に収容されるため、リンク先ベアラのゲートウェイ情報としてSGW42を示すSGW ID174を含める点が異なる。
ベアラ間リンク作成要求を受信したSGW52は、ベアラ間リンク作成ルーチン860(図11参照)を実行する。図14のコールフロー例では、リンク先ベアラのゲートウェイ情報が含まれるため、図11のステップ863において、リンク先ベアラ情報にゲートウェイ情報が含まれると判定され、SGW52は、SGW間ベアラ設定ルーチン920を実行する(864)。その結果、ステップ463〜ステップ470が実行される。
以下、ステップ463〜ステップ470流れを説明した後、図16及び図17を用いてSGW42とSGW52とが実施するSGW間ベアラ設定処理を詳しく説明する。
まず、ステップ463〜ステップ470の処理を説明する。
SGW52は、SGW42に対してSGW間ベアラ設定要求を送信する(463)。SGW間ベアラ設定要求には、リンク先ベアラ情報、SGW52の受信トンネル情報195(宛先IPアドレス及びGRE Key)、及びPre−shared Keyから計算されたMAC(Message Authentication Code)が含まれる。
SGW間ベアラ設定要求を受信したSGW42は、受信したSGW間ベアラ設定要求に含まれるPre−shared Keyを用いてSGW間ベアラ設定要求に含まれるMACの正当性を検証した後、リンク先ベアラ情報とSGW52の受信トンネル情報195とに従ってベアラ間リンクを作成する(464)。
ベアラ間リンクを作成された後にSGW42は、MME41にベアラ間リンク作成通知を送信する(465)。
リンク作成通知を受信したMME41は、リンク作成通知に含まれるリンク情報を内部テーブル(図示省略)を格納し、ACKをSGW42に返信する(466)。
次に、SGW42は、SGW52に対してSGW間ベアラ設定応答を返信する(467)。SGW間ベアラ設定応答には、SGW42の受信トンネル情報195(宛先IPアドレス及びGRE Key)、及びMACが含まれる。
SGW間ベアラ設定応答を受信したSGW52は、受信したSGW間ベアラ設定応答に含まれるPre−shared Keyを用いてSGW間ベアラ設定要求に含まれるMACの正当性を検証した後、SGW42の受信トンネル情報195を用いてベアラ間リンクを作成する(468)。
ベアラ間リンクを作成された後にSGW52は、MME51にベアラ間リンク作成通知を送信する(469)。
リンク作成通知を受信したMME51は、リンク作成通知に含まれるリンク情報を内部テーブル(図示省略)を格納し、ACKをSGW52に返信する(470)。
次に、SGW52は、PCRF12に対してベアラ間リンク作成応答を返信する(471)。以上で463〜470の処理が完了する。
次に、図16を用いてSGW42におけるSGW間ベアラ設定ルーチン900を説明する。
図16は、本発明の第1の実施形態のSGW42が実行するSGW間ベアラ設定ルーチン900を説明するフローチャートである。
まず、SGW42は、ステップ463でSGW52から送信されたSGW間ベアラ設定要求を受信する(901)。
次に、SGW42は、受信したSGW間ベアラ設定要求からMACを抽出し、受信したSGW間ベアラ設定要求に含まれるPre−shared Keyを用いて抽出されたMACの値を検証する(902)。
次に、SGW42は、受信したSGW間ベアラ設定要求からリンク先ベアラ情報を抽出し、SGW42が管理するuplinkベアラ管理テーブル190とdownlinkベアラ管理テーブル210とから、抽出されたリンク先ベアラ情報と一致するベアラを検索する(903)。
次に、SGW42は、受信したSGW間ベアラ設定要求からSGW52の受信トンネル情報195を抽出し、ステップ903で検索されたuplinkベアラの送信トンネル情報196に抽出されたSGW52の受信トンネル情報195を設定する(904)。
次に、SGW42は、SGW42内のGRE Keyを割り当て、ステップ903で検索されたdownlinkベアラの受信トンネル情報215に割り当てられたGRE Keyを設定する(905)。
次に、SGW42は、MME41に対してベアラ間リンク作成通知を送信し、MME41から当該通知の応答を受信する(906)。
そして、SGW42は、ステップ905で割り当てられたSGW42の受信トンネル情報215と、Pre−shared Keyから計算されたMACとを含めたSGW間ベアラ設定応答をSGW52に送信する(907)。
以上で、SGW42が実行するSGW間ベアラ設定ルーチン900が完了する。
次に、図17を用いてSGW52におけるSGW間ベアラ設定ルーチン920を説明する。
図17は、本発明の第1の実施形態のSGW52が実行するSGW間ベアラ設定ルーチン920を説明するフローチャートである。
SGW間ベアラ設定ルーチン920は、ステップ462においてPCRF12から送信されたベアラ間リンク作成要求をSGW52が受信した後、ベアラ間リンク作成ルーチン860(図11参照)のステップ864で実行される処理である。
まず、SGW52は、ローカルのGRE Keyを割り当てて、ステップ861で検索されたdownlinkベアラの受信トンネル情報215に割り当てられたGRE Keyを設定する(921)。
次に、SGW52は、ステップ921で設定された受信トンネル情報215と、Pre−shared Keyから計算されたMACとを含めたSGW間ベアラ設定要求をSGW42に送信する(922)。
次に、SGW52は、SGW42からSGW間ベアラ設定応答を受信する(923)。
次に、SGW52は、受信したSGW間ベアラ設定応答からSGW42の受信トンネル情報215を抽出し、ステップ861で検索されたuplinkベアラの送信トンネル情報196に抽出されたSGW42の受信トンネル情報215を設定する(924)。
次に、SGW52は、MME51に対してベアラ間リンク作成通知を送信し、MME41から当該通知の応答を受信して処理を終了する(925)。
以上で、SGW52が実行するSGW間ベアラ設定ルーチン920が完了する。
図15に戻り、コールフローの説明を続ける。
ステップ463〜ステップ470においてSGW間ベアラ設定処理が実行された後、SGW52は、PCRF12に対してベアラ間リンク作成応答を送信する(471)。
ベアラ間リンク作成応答を受信したPCRF12は、CSCF11にベアラ設定完了通知を送信する(472)。
ベアラ設定完了通知を受信したCSCF11は、当該通知に対する応答をSGW52に送信する(473)。
CSCF11は、MN71とCN72と間のSIPセッション確立処理を完了させ(474)、MN71とCN72との間の音声通信が開始される(475)。
従来、MN71とCN72との間の音声トラフィックは、[MN71−eNB53A−SGW52−PGW21−SGW42−eNB43A−CN72]という経路で転送されるが、第1の実施形態では、経路最適化によって、[MN71−eNB53A−SGW52−SGW42−eNB43A−CN72]の経路で転送される点に特徴がある。
なお、第1の実施形態においてSGW42、52がユーザデータを転送する方法は図12に示したuplinkトラフィック転送ルーチン880と共通であるが、第1の実施形態ではステップ884で確認するuplinkベアラの送信トンネル情報196にSGW間ベアラのトンネル情報が設定されており、ステップ885が実施される点が異なる。
次に、図18を用いてセッション終了時のコールフロー例を説明する。
図18は、本発明の第1の実施形態のセッション終了時のコールフローを説明するフローチャートである。
はじめに、ステップ501において、MN71とCN72は[MN71−eNB53A−SGW52−PGW21−SGW42−eNB43A−CN72]の経路で音声通信を行っている。
次に、ステップ502において、MN71とCN72がSIPを用いてセッション切断を交渉する。
CSCF11は、PCRF12に対してセッション切断の通知を送信し(503)、当該通知を受信したPCRF12は当該通知に対するACKをCSCF11に送信する(504)。
ACKを受信したPCRF12は、MN71を収容するSGW52に専用ベアラ削除要求を送信する(505)。専用ベアラ削除要求には、ユーザID171と、削除するベアラのIDが含まれる。
専用ベアラ削除要求を受信したSGW52は、SGW42に対してSGW間ベアラ削除要求を送信する(506)。SGW間ベアラ削除要求には、SGW42の受信トンネル情報195(宛先ノードのIPアドレス及びGRE Key)が含まれる。第1の実施形態において、SGW42とSGW52との間に作成されたベアラ間リンクを削除するため、専用ベアラ削除要求が送信される。
SGW間ベアラ削除要求を受信したSGW42は、受信したSGW間ベアラ削除要求に基づいてベアラ間リンクを削除した後、MME41にリンク削除通知を送信する(507)。
リンク削除通知を受信したMME41は、当該通知に対してACKをSGW42に送信する(508)。
次に、SGW42は、SGW52に対してSGW間ベアラ削除応答を送信する(509)。
SGW間ベアラ削除応答を受信したSGW52は、MME51に対して専用ベアラ削除要求を送信し、MN71とeNB53Aとの間、及びeNB53AとSGW52との間の専用ベアラを削除する(510)。
次に、SGW52は、PCRF12に対して専用ベアラ削除応答を送信する(511)。
専用ベアラ削除応答を受信したPCRF12は、CN72を収容するSGW42に専用ベアラ削除要求を送信する(512)。
専用ベアラ削除要求を受信したSGW42は、MME41に対して専用ベアラ削除要求を送信し、CN72とeNB43Aとの間、eNB43AとSGW42との間の専用ベアラを削除する(513)。
SGW42は、PCRF12に対して専用ベアラ削除応答を送信する(514)。
以上で、図18に示すセッション終了時のコールフローが完了する。
次に、MN71とCN72とが同じSGW(42、52)配下で通信している最中に、MN71が異なるSGW(42、52)配下にハンドオーバーする場合のコールフロー例を、図19及び図20を用いて説明する。
図19及び図20は、本発明の第1の実施形態のMN71とCN72とが同じSGW42配下で通信している最中に、MN71が異なるSGW52配下にハンドオーバーする場合のコールフローを説明するフローチャートである。
はじめに、ステップ551において、MN71とCN72は[MN71−eNB43C−SGW42−eNB43A−CN72]の経路で音声通信中の状態にある。
次に、MN71の無線状況が変化するため、eNB43CがMME41に対してMN71のハンドオーバー準備要求を送信する(552)。
ハンドオーバー準備要求を受信したMME41は、移動先のMME51に対してハンドオーバー準備要求を送信する(553)。ハンドオーバー準備要求には、MN71の通信コンテキスト情報(MN71が保持するベアラ情報)と、Pre−shared Keyが含まれる。該Pre−shared Keyは、後述するステップ564のSGW間ベアラ設定要求及びステップ568のSGW間ベアラ設定応答において認証を行うために使用される。
ハンドオーバー準備要求を受信したMME51は、受信したハンドオーバー準備要求に含まれる通信コンテキスト情報に基づいて移動先のeNB53AとSGW52との間のベアラを設定する(554)。
次に、MME51は、MME41に対してハンドオーバー準備応答を送信する(555)。
MME41は、ハンドオーバー準備応答の受信を契機として、ハンドオーバー要求をeNB43C経由でMN71に送信する(556)。
MN71は、ハンドオーバー要求の受信を契機としてeNB43Cから離脱し、eNB53Aと同期を開始し(557)、また、ハンドオーバー通知をeNB53A経由でMME51に送信する。
この時点で、CN72からMN71へのトラフィックは、ステップ552〜ステップ556の中で設定されたeNB43CとeNB53Aとの間のベアラを利用して、[CN72−eNB43A−SGW42−eNB43C−eNB53A−MN71]の経路転送される(559A)。
一方、MN71からCN72へのトラフィックは[MN71−eNB53A−SGW52−PGW21−SGW42−eNB43A−CN72]の経路で転送される(559B)。ハンドオーバーした後に、SGW52とSGW42との間にベアラ間リンクが作成されていないため汎用ベアラを利用することになる。
次に、ハンドオーバー通知を受信したMME51は、移動元のMME41に対してハンドオーバー完了通知を送信する(560)。
ハンドオーバー完了通知を受信したMME41は、受信したハンドオーバー完了通知に対する応答としてMME51に対してハンドオーバー完了通知応答を送信する(561)。
ハンドオーバー完了通知応答を受信したMME51は、SGW52に対してベアラ更新要求を送信する(562)。
SGW52は、ベアラ更新要求の受信を契機としてSGW52とPGW21との間のdownlinkベアラを設定する(563)。
次に、SGW52は、ステップ553で受信したハンドオーバー準備要求に含まれるベアラ間リンク情報に基づいて、SGW42に対してSGW間ベアラ設定要求を送信する(564)。SGW間ベアラ設定要求には、リンク先のベアラ情報、SGW52の受信トンネル情報、及びMACが含まれる。
SGW間ベアラ設定要求を受信したSGW42は、受信したSGW間ベアラ設定要求に基づいて、ベアラのリンク情報を更新し(565)、MME41に対してリンク更新通知を送信する(566)。ステップ565のベアラのリンク情報の更新は、ステップ464と同一の処理である。
リンク更新通知を受信したMME41は、当該通知に対するACKをSGW42に送信する(567)。
次に、SGW42は、SGW52に対してSGW間ベアラ設定応答を送信する(568)。SGW間ベアラ設定応答には、SGW42の受信トンネル情報215と、MACとが含まれる。
SGW間ベアラ設定応答を受信したSGW52は、受信したSGW間ベアラ設定応答に基づいて、ベアラ間リンク情報を更新し(569)、MME51に対してベアラ更新応答を返信する(570)。
この時点で、MN71とCN72との間の音声トラフィックは、[MN71−eNB53A−SGW52−SGW42−eNB43A−CN72]の経路で転送される(571)。
次に、PGW21はPCRF12にベアラ更新通知を送信し(572)、PCRF12は当該通知に対するACKをPGW21に送信する(573)。
また、SGW52はPCRF12に対しベアラ確立通知を送信し(574)、PCRF12は当該通知に対するACKをSGW42に送信する(575)。
また、MN71の移動先のeNB53A、MME51に対して位置登録が実行され(576)、さらに、移動元のMME41がeNB43C、SGW42からMN71のリソースを解放する(577)。
以上で、図19及び図20に示すMN71のハンドオーバー処理が完了する。
図19及び図20で示したコールフロー例では、ステップ553において、移動元のMME41がハンドオーバー準備要求に含まれる通信コンテキストの中にベアラ間のリンク情報を含めてMME51に送信し、ステップ564において、MME51が受信したリンク情報に基づいて、SGW間ベアラ設定要求を送信する点に特徴がある。前述した処理を行うことによって、ハンドオーバー時にSGW(42、52)が変更された場合であっても、ベアラ間リンク情報を移動先のSGW(42、52)に引き継ぐことができる。
[第2の実施形態]
本発明の第1の実施形態では、CSCF11から送信されるサービス情報に基づいてPCRF12主導で専用ベアラを設定していたが、本発明の第2の実施形態では端末(MN71、CN72)主導で特定アプリケーション用の専用ベアラを設定する例を示す。
本発明の第2の実施形態のネットワーク構成は図1及び図13と同一のものであるが、PCRF12が端末フロー情報管理テーブル230(図21参照)を備える点が異なる。
図21は、本発明の第2の実施形態のPCRF12が管理する端末フロー情報管理テーブル230の構成例を示す図である。端末フロー情報管理テーブル230は、PCRF12が端末(MN71、CN72)から設定を要求された専用ベアラ情報を管理するためのテーブルである。
端末フロー情報管理テーブル230は、ユーザID231、及びフロー情報232を含む。
ユーザID231は、端末(MN71、CN72)を一意に識別するための識別子である。フロー情報232は、端末(MN71、CN72)から要求されたフロー情報を格納する。
また、フロー情報232は、フローID232A、フローの方向232B、フローフィルタ232C、優先度232D、及び帯域232Eを含む。
フローID232A、フローフィルタ232C、及び帯域232Eは、図2AのフローID152A、フローフィルタ152B、及び帯域152Dと同一のものである。
フローの方向232Bは、フローの方向を示す情報を格納し、具体的には、「uplink」又は「downlink」のいずれかが格納される。優先度232Dは、QoSを示す情報を格納する。
次に、端末(MN71、CN72)主導で専用ベアラを設定するコールフロー例を示す。
図22は、本発明の第2の実施形態の端末(MN71、CN72)主導で専用ベアラを設定するコールフローを説明するシーケンス図である。
はじめに、ステップ601において、MN71は、eNB53C、MME51、及びSGW42経由でPGW21に接続され、汎用ベアラが確立された状態にある。また、CN72は、eNB43A、MME41、SGW42経由でPGW21に接続され、汎用ベアラが確立された状態にある。
次に、MN71は、CN72とアプリケーションの制御データを交換する(602)。
MN71は、ステップ602において交換された情報に基づいて、専用ベアラ確立要求をeNB43C、及びSGW42経由でPCRF12に送信する(603)。
専用ベアラ確立要求を受信したPCRF12は、受信した専用ベアラ確立要求に含まれるベアラのフローフィルタとQoS情報とを端末フロー情報管理テーブル230に格納し、ベアラ確立に関するポリシーを決定する(604)。具体的には、ステップ604では、経路判定ルーチン940(図23参照)がされる。
図23は、本発明の第2の実施形態のPCRF12が実行する経路判定ルーチン940を説明するフローチャートである。
PCRF12は、端末から送信されたフローフィルタ232Cから、端末(MN71、CN72)の通信相手のIPアドレスを抽出する(941)。
次に、PCRF12は、ベアラ情報管理テーブル170に抽出された通信相手のIPアドレスと一致するエントリがあるか否かを判定する(942)。
抽出された通信相手のIPアドレスと一致するエントリがないと判定された場合、PCRF12は、経路最適化を行わないことを決定し(943)、処理を終了する。
抽出された通信相手のIPアドレスと一致するエントリがあると判定さえた場合、PCRF12は、検索されたエントリのフローの方向232Bを参照し、フローフィルタ232Cが同一で逆方向のベアラが設定されているか否かを判定する(944)。
ステップ944で該当するベアラが見つからないと判定された場合、PCRF12は、経路最適化を行わないことを決定し(943)、処理を終了する。
一方、フローフィルタ232Cが同一で逆方向のベアラが設定されていると判定された場合、PCRF12は、専用ベアラ確立要求を送信した端末(MN71)と、フローフィルタ232Cが同一で逆方向のベアラが設定されていると端末(CN72)とが同じSGW(42、52)に収容されるか否かを判定する(945)。
専用ベアラ確立要求を送信した端末(MN71)と、フローフィルタ232Cが同一で逆方向のベアラが設定されていると端末(CN72)とが異なるSGW(42、52)に収容されると判定された場合、PCRF12は、2台のSGW間の経路最適化を決定し(946)、処理を終了する。
専用ベアラ確立要求を送信した端末(MN71)と、フローフィルタ232Cが同一で逆方向のベアラが設定されていると端末(CN72)とが同じSGW(42、52)に収容されると判定された場合は、PCRF12は、SGW(42、52)内でのトラフィック折り返しを決定し(947)、処理を終了する。
本発明の第2の実施形態の場合、図22のステップ604の段階では、まだCN72側のベアラが設定されておらず、ステップ944での検索に失敗するため、最適化を行わないこと(943)が決定される。
図22に戻りコールフローの説明を続ける。
PCRF12は、ステップ604において経路判定ルーチン940を実行し、この時点では経路最適化を行わないことを決定する。
PCRF12は、ステップ604で決定されたポリシーに基づき、MN71を収容するSGW42に対して専用ベアラ設定要求を送信する(605)。専用ベアラ設定要求には、ユーザID231、フローフィルタ232C、QoS/課金情報が含まれる。
専用ベアラ設定要求を受信したSGW42は、受信した専用ベアラ設定要求に含まれる情報に基づいて、MME41に専用ベアラ設定要求を送信し、MN71とeNB43Cとの間、及びeNB43CとSGW42との間に専用ベアラを設定する(606)。
SGW42は、PCRF12に対して専用ベアラ設定応答を送信する(607)。専用ベアラ設定応答には、SGW42が設定された専用ベアラに対して割り当てたベアラID192が含まれる。
次に、CN72は、PCRF12に対して専用ベアラ確立要求を送信する(608)。専用ベアラ確立要求には、ステップ602において交換された情報に基づいて、設定されたフローフィルタとQoS情報とが含まれる。
専用ベアラ確立要求を受信したPCRF12は、受信した専用ベアラ確立要求に含まれるベアラのフローフィルタとQoS情報とを端末フロー情報管理テーブル230に格納し、ベアラ確立に関するポリシーを決定する(609)。ステップ609では、ステップ604と同一の処理が実行される。
ステップ609では、すでにMN71側のベアラが設定されているためステップ944の判定条件を満たすエントリの検索に成功し、かつ、ステップ945においてMN71とCN72とが同じSGW42に収容されると判定されるため、ステップ947へ進むSGW内でのトラフィック折り返しが決定される。
PCRF12は、ステップ609で決定されたポリシーに基づき、CN72を収容するSGW42に対して専用ベアラ設定要求を送信する(610)。専用ベアラ設定要求には、ユーザID231、フローフィルタ232C、QoS/課金情報が含まれる。
専用ベアラ設定要求を受信したSGW42は、受信した専用ベアラ設定要求に含まれる情報に基づいて、MME41に専用ベアラ設定要求を送信し、CN72とeNB43Aとの間、及びeNB43AとSGW42との間に専用ベアラを設定する(611)。
次に、SGW42は、PCRF12に対して専用ベアラ設定応答を送信する(612)。専用ベアラ設定応答には、SGW42が設定された専用ベアラに対して割り当てたベアラID212が含まれる。
次に、PCRF12は、ステップ609で決定された経路最適化ポリシーに基づいて、SGW42に対してベアラ間リンク作成要求を送信する(613)。ベアラ間リンク作成要求には、リンク元ベアラ情報としてMN71の専用ベアラの情報と、リンク先ベアラ情報としてCN72の専用ベアラの情報とが含まれる。
ベアラ間リンク作成要求を受信したSGW42は、受信したベアラ間リンク作成要求に含まれる情報に基づいて、ベアラ間リンクを作成する(614)。
次に、SGW42はMME41にベアラ間リンク作成通知を送信し(615)、MME41は応答としてACKをSGW42に送信する(616)。
SGW42は、PCRF12に対してベアラ間リンク作成応答を送信する(617)。
以上で、専用ベアラの設定処理が完了し、MN71とCN72との間のトラフィックが[MN71−eNB43C−SGW42−eNB43A−CN72]の経路で転送されるようになる。
本発明の第1の実施形態における通信網の構成例を示す図である。 本発明の第1の実施形態のPCRFの装置構成を示すブロック図である。 本発明の第1の実施形態のSGWの装置構成を示すブロック図である。 本発明の第1の実施形態のPCRFが備えるベアラ情報管理テーブルの構成例を示す図である。 本発明の第1の実施形態のPCRFが備えるベアラ情報管理テーブルの構成例を示す図である。 本発明の第1の実施形態のSGWが管理するuplinkベアラ管理テーブルの構成例を示す図である。 本発明の第1実施形態のSGWが管理するdownlinkベアラ管理テーブルの構成例を示す図である。 本発明の第1の実施形態において、MNとCNとが同一のSGWに収容される場合のセッション確立コールフローを説明するシーケンス図である。 本発明の第1の実施形態の経路判定ルーチンを説明するフローチャートである。 本発明の第1の実施形態のQoS判定ルーチンを説明するフローチャートである。 本発明の第1の実施形態のSGWにおけるuplink/downlinkベアラ管理テーブル設定ルーチンを説明するフローチャートである。 本発明の第1の実施形態のベアラ間リンク作成要求のメッセージフォーマットの一例を示す図である。 本発明の第1の実施形態のベアラ間リンク作成ルーチンを説明するフローチャートである。 本発明の第1の実施形態のSGWが実行するuplinkトラフィック転送ルーチンを説明するフローチャートである。 本発明の第1の実施形態における通信網の構成例を示す図である。 本発明の第1の実施形態において、MNとCNとが異なるSGWに収容される場合のセッション確立コールフローを説明するシーケンス図である。 本発明の第1の実施形態において、MNとCNとが異なるSGWに収容される場合のセッション確立コールフローを説明するシーケンス図である。 本発明の第1の実施形態のSGWが実行するSGW間ベアラ設定ルーチンを説明するフローチャートである。 本発明の第1の実施形態のSGWが実行するSGW間ベアラ設定ルーチンを説明するフローチャートである。 本発明の第1の実施形態のセッション終了時のコールフローを説明するフローチャートである。 本発明の第1の実施形態のMNとCNとが同じSGW配下で通信している最中に、MNが異なるSGW配下にハンドオーバーする場合のコールフローを説明するフローチャートである。 本発明の第1の実施形態のMNとCNとが同じSGW配下で通信している最中に、MNが異なるSGW配下にハンドオーバーする場合のコールフローを説明するフローチャートである。 本発明の第2の実施形態のPCRFが管理する端末フロー情報管理テーブルの構成例を示す図である。 本発明の第2の実施形態の端末(MN、CN)主導で専用ベアラを設定するコールフローを説明するシーケンス図である。 本発明の第2の実施形態のPCRFが実行する経路判定ルーチンを説明するフローチャートである。
符号の説明
1 サービス網(IMS)
2 センター局
3 MPLSバックボーン
4 地域網
5 地域網
6 Proxy Mobile IPv
7 MN
8 212v
11 呼制御サーバ(CSCF)
12 ポリシーサーバ(PCRF)
21 PGW
22 HSS(Home Subscriber Server)
41 MME
42 SGW
43(A〜C) eNB
51 MME
52 SGW
53(A〜C) eNB
71 MN(Mobile Node)
72 CN(Correspond Node)
150 サービス情報管理テーブル
170 ベアラ情報管理テーブル
190 uplinkベアラ管理テーブル
210 downlinkベアラ管理テーブル
230 端末フロー情報管理テーブル
800 経路判定ルーチン
820 QoS判定ルーチン
840 uplink/downlinkベアラ管理テーブル設定ルーチン
860 ベアラ間リンク作成ルーチン
880 uplinkトラフィック転送ルーチン
900 SGW間ベアラ設定ルーチン
920 SGW間ベアラ設定ルーチン
940 経路判定ルーチン

Claims (9)

  1. 端末をサービス網に接続するホームサーバと、前記端末を前記ホームサーバに接続するアクセスゲートウェイ装置と、前記アクセスゲートウェイ装置を制御するポリシーサーバとを備える通信システムであって、
    前記アクセスゲートウェイ装置は、第1のアクセスゲートウェイ装置及び第2のアクセスゲートウェイ装置を含み、
    第1の端末と前記第1のアクセスゲートウェイ装置との間に第1の通信路が設定され、前記第1のアクセスゲートウェイ装置と前記ホームサーバとの間に第2の通信路が設定され、また、第2の端末と前記第1のアクセスゲートウェイ装置との間に第3の通信路が設定され、前記第1のアクセスゲートウェイ装置と前記ホームサーバとの間に第4の通信路が設定され、
    前記第1の端末は、前記第1の通信路、前記第2の通信路、前記第4の通信路及び前記第3の通信路を経由して前記第2の端末と通信し、
    前記第1のアクセスゲートウェイ装置及び前記第2のアクセスゲートウェイ装置は、前記各端末の通信路に関する情報を含む通信路管理情報を管理し、
    前記ポリシーサーバは、前記第1の端末の通信路、及び前記第2の端末の通信路を関連付けるためのリンク作成要求を前記第1のアクセスゲートウェイ装置に送信し、
    前記第1のアクセスゲートウェイ装置は、
    前記リンク作成要求を受信した場合、前記第1の通信路と前記第3の通信路と接続する第5の通信路を設定し、
    前記設定された第5の通信路に関する情報を前記通信路管理情報に記録し、
    前記通信路管理情報に基づいて、前記第1の端末から前記第1の通信路を経由して送信されたデータを、前記第5の通信路、及び前記第3の通信路を経由して前記第2の端末に送信し、
    前記第1の端末が、前記第1のアクセスゲートウェイ装置から前記第2のアクセスゲートウェイ装置へ接続を切り替える場合、前記第1のアクセスゲートウェイ装置は、前記第1の通信路に関する情報及び前記第5の通信路に関する情報を含む接続切替情報を前記第2のアクセスゲートウェイ装置に送信し、
    前記第2のアクセスゲートウェイ装置は、
    受信した前記接続切替情報に基づいて、前記第1の端末と前記第2のアクセスゲートウェイ装置との間に第6の通信路を設定し、
    前記第6の通信路を設定したことを含む設定完了通知を前記第1のアクセスゲートウェイ装置に送信し、
    前記第1のアクセスゲートウェイ装置は、
    受信した前記設定完了通知と、前記通信路管理情報とに基づいて、前記第1のアクセスゲートウェイ装置と前記第2のアクセスゲートウェイ装置との間に第7の通信路を設定し、
    前記第7の通信路と前記第3の通信路とを接続し、
    前記設定された第7の通信路に関する情報を前記通信路管理情報に記録し、
    前記第7の通信路に関する情報を含むリンク設定完了通知を前記第2のアクセスゲートウェイ装置に送信し、
    前記第2のアクセスゲートウェイ装置は、
    前記受信したリンク設定完了通知に基づいて、前記第7の通信路と前記第6の通信路を接続し、
    前記設定された第7の通信路に関する情報を前記通信路管理情報に記録し、
    前記通信路管理情報に基づいて、前記第1の端末から前記第6の通信路を経由して送信されたデータを、前記第7の通信路を経由して前記第1のアクセスゲートウェイ装置に送信し、
    前記第1のアクセスゲートウェイ装置は、前記第2のアクセスゲートウェイ装置から第7の通信路を経由して送信されたデータを前記第3の通信路を経由して前記第2の端末に送信することを特徴とする通信システム。
  2. 前記ポリシーサーバは、前記第1の端末が、前記第6の通信路、前記第7の通信路、及び前記第3の通信路を経由して前記第2の端末と通信している場合、これらの通信路の優先度を変更せず、
    前記優先度に基づいて、前記第1の端末と前記第2の端末との通信の品質が制御されることを特徴とする請求項1に記載の通信システム。
  3. 前記ポリシーサーバは、
    前記第1の端末が、前記第1の通信路、前記第2の通信路、前記第4の通信路、及び前記第3の通信路を経由して前記第2の端末と通信している場合、これらの通信路の優先度を上げ、
    前記第1の端末が、前記第1の通信路、前記第5の通信路、及び前記第3の通信路を経由して前記第2の端末と通信している場合、これらの通信路の優先度を下げ、
    前記優先度に基づいて、前記第1の端末と前記第2の端末との通信の品質が制御されることを特徴とする請求項1に記載の通信システム。
  4. 前記第2の端末と前記第2のアクセスゲートウェイ装置との間に第8の通信路が確立され、前記第2のアクセスゲートウェイ装置と前記ホームサーバとの間に第9の通信路が確立され、
    前記第1の端末は、前記第1の通信路、前記第2の通信路、前記第9の通信路、及び前記第8の通信路を経由して前記第2の端末と通信し、
    前記ポリシーサーバは、前記第1の端末の通信路及び前記第2の端末の通信路を関連付けるためのリンク作成要求を、前記第2のアクセスゲートウェイ装置に送信し、
    前記第2のアクセスゲートウェイ装置は、
    前記リンク作成要求を受信した場合、さらに、前記第8の通信路に関する情報を含めたリンク作成要求を前記第1のアクセスゲートウェイ装置に転送し、
    前記第1のアクセスゲートウェイ装置は、
    前記リンク作成要求を受信した場合、前記受信したリンク作成要求と、前記通信路管理情報とに基づいて、前記第1のアクセスゲートウェイ装置と前記第2のアクセスゲートウェイ装置との間に第10の通信路を設定し、
    前記第10の通信路と前記第1の通信路とを接続し、
    前記設定された第10の通信路に関する情報を前記通信路管理情報に記録し、
    前記第10の通信路に関する情報を含むリンク設定完了通知を前記第2のアクセスゲートウェイ装置に送信し、
    前記第2のアクセスゲートウェイ装置は、
    受信した前記リンク設定完了通知に基づいて、前記第10の通信路と前記第8の通信路とを接続し、
    前記第1のアクセスゲートウェイ装置は、前記通信路管理情報に基づいて、前記第1の端末から前記第1の通信路を経由して送信されたデータを前記第10の通路を経由して前記第2のアクセスゲートウェイ装置に送信し、
    前記第2のアクセスゲートウェイ装置は、前記第1のアクセスゲートウェイ装置から受信したデータを前記第8の通信路を経由して前記第2の端末に送信することを特徴とする請求項1に記載の通信システム。
  5. 前記第1のアクセスゲートウェイ装置が前記第2のアクセスゲートウェイ装置に転送する前記リンク作成要求、及び第2のアクセスゲートウェイ装置が前記第1のアクセスゲートウェイ装置に送信する前記リンク設定完了通知の応答には、暗号鍵が含まれ、
    前記第1のアクセスゲートウェイ装置及び前記第2のアクセスゲートウェイ装置は、前記暗号鍵に基づいて、互いのアクセスゲートウェイ装置を認証することを特徴とする請求項4に記載の通信システム。
  6. 前記ポリシーサーバは、前記第1の端末が、前記第1の通信路、前記第10の通信路、及び前記第8の通信路を経由して第2の端末と通信している場合、これらの各通信路の優先度を変更せず、
    前記優先度に基づいて、前記第1の端末と前記第2の端末との通信の品質が制御されることを特徴とする請求項4に記載の通信システム。
  7. 前記リンク作成要求には、前記作成される通信路を識別する通信路識別子が含まれ、
    前記通信路管理情報は、上りの通信路管理情報と、下りの通信路管理情報とを含み、
    前記アクセスゲートウェイ装置は、前記第1の通信路と前記第3の通信路とを接続する第5の通信路を設定する場合、接続元の上りの情報として、前記第3の通信路の通信路識別子を前記上りの通信路管理情報に記録し、接続先の下りの情報として、前記第1の通信路の通信路識別子を前記下りの通信路管理情報に記録することを特徴とする請求項1に記載の通信システム。
  8. 前記リンク作成要求には、前記作成される通信路を識別する通信路識別子が含まれ、
    前記通信路管理情報は、上りの通信路管理情報と、下りの通信路管理情報とを含み、
    前記アクセスゲートウェイ装置は、前記第1の通信路と前記第3の通信路とを接続する第5の通信路を設定する場合、接続先の上りの情報として、前記第1の通信路の通信路識別子を前記上りの通信路管理情報に記録し、接続元の下りの情報として、前記第3の通信路の通信路識別子を前記下りの通信路管理情報に記録することを特徴とする請求項1に記載の通信システム。
  9. 端末をサービス網に接続するホームサーバと、前記端末を前記ホームサーバに接続するアクセスゲートウェイ装置と、前記アクセスゲートウェイ装置を制御するポリシーサーバとを備える通信システムにおけるアクセスゲートウェイ装置であって、
    第1の端末と他のアクセスゲートウェイ装置との間に第1の通信路が設定され、また、第2の端末と前記他のアクセスゲートウェイ装置との間に第3の通信路が設定され、前記第1の通信路と前記第3の通信路とを接続する第5の通信路が設定され、
    前記第1の端末は、前記第1の通信路、前記第5の通信路、及び前記第3の通信路を経由して前記第2の端末と通信し、
    前記アクセスゲートウェイ装置は、
    前記各端末の通信路に関する情報を含む通信路管理情報を管理し、
    前記第1の端末が、前記他のアクセスゲートウェイ装置から前記アクセスゲートウェイ装置へ接続を切り替える場合、前記他のアクセスゲートウェイ装置から受信した切替情報に基づいて、前記第1の端末と前記アクセスゲートウェイ装置との間に第6の通信路を設定し、
    前記第6の通信路を設定したことを含む設定完了通知を前記他のアクセスゲートウェイ装置に送信し、
    前記他のアクセスゲートウェイ装置からリンク設定完了通知を受信した場合、前記受信したリンク設定完了通知に基づいて、前記第6の通信路と、前記他のアクセスゲートウェイ装置と前記アクセスゲートウェイ装置との間に設定された第7の通信路とを接続し、
    前記設定された第7の通信路に関する情報を前記通信路管理情報に記録し、
    前記通信路管理情報に基づいて、前記第1の端末から前記第6の通信路を経由して送信されたデータを、前記第7の通信路を経由して前記他のアクセスゲートウェイ装置に送信することを特徴とするアクセスゲートウェイ装置。
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