ネットワークシステム、及び、ネットワーク装置
【課題】多量のＭＰＬＳラベルを配布することによるネットワークの性能の低下を防ぎ、移動端末のハンドオーバ時にも速やかにＭＰＬＳパスを適用する。
【解決手段】第１基地局が第１移動端末と接続後、第１ＧＷ（ゲートウェイ）は、第１移動端末と第２ＧＷとの接続要求と、第２ＧＷ及び第１移動端末の識別子とを受信し、第１移動端末及び第１ＧＷの識別子を第２ＧＷに送信し、第２ＧＷは、ＭＰＬＳ割当フラグを第１ＧＷに送信し、第１ＧＷは、第１移動端末の識別子を含むＭＰＬＳ割当て信号を第２ＧＷに第２ＮＷ（ネットワーク）装置を介して送信し、第１基地局は、第１ＧＷの識別子とＭＰＬＳ割当フラグとを管理サーバを介して第１ＧＷから受信し、第１移動端末の識別子を含むＭＰＬＳ割当て信号を第１ＮＷ装置を介して第１ＧＷに送信し、第１移動端末と第２基地局と接続後、第２基地局は、第１ＧＷとの間の第３ＮＷ装置にＭＰＬＳ割当て信号を送信する。
【解決手段】第１基地局が第１移動端末と接続後、第１ＧＷ（ゲートウェイ）は、第１移動端末と第２ＧＷとの接続要求と、第２ＧＷ及び第１移動端末の識別子とを受信し、第１移動端末及び第１ＧＷの識別子を第２ＧＷに送信し、第２ＧＷは、ＭＰＬＳ割当フラグを第１ＧＷに送信し、第１ＧＷは、第１移動端末の識別子を含むＭＰＬＳ割当て信号を第２ＧＷに第２ＮＷ（ネットワーク）装置を介して送信し、第１基地局は、第１ＧＷの識別子とＭＰＬＳ割当フラグとを管理サーバを介して第１ＧＷから受信し、第１移動端末の識別子を含むＭＰＬＳ割当て信号を第１ＮＷ装置を介して第１ＧＷに送信し、第１移動端末と第２基地局と接続後、第２基地局は、第１ＧＷとの間の第３ＮＷ装置にＭＰＬＳ割当て信号を送信する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワークシステムに関し、特に、ＭＰＬＳを用いる無線ネットワークを用いたネットワークシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）、及び、３．５Ｇと呼ばれるＥＶ−ＤＯ（Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ Ｄａｔａ Ｏｎｌｙ）などの技術を用い、基地局及びモバイルゲートウェイを収容する無線アクセスネットワークには、一般的に、基地局とモバイルゲートウェイとの間に、ＩＰトンネルリンク技術によってＩＰトンネルが設けられる。そして、このＩＰトンネルを介して、ユーザデータが送信される。
【０００３】
ＩＰトンネルを提供する技術は、例えば、３ＧＰＰ（３rd Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）において規定されるＧＴＰ（ＧＰＲＳ Ｔｕｎｎｅｌｌｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、又は、ＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔａｓｋ Ｆｏｒｃｅ）において規定されるＰＭＩＰ（Ｐｒｏｘｙ Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ）が広く知られている。ＩＰトンネルは、基地局とモバイルゲートウェイとの間、又は、モバイルアクセス網に接続された第１のモバイルゲートウェイとサービスネットワークに配置された第２のモバイルゲートウェイとの間に設けられ、端末の移動管理に用いられる。
【０００４】
一般的なＩＰネットワークにおけるＩＰパケットは、端末に割当てられたＩＰアドレスが属するサブネットワーク単位においてルーティングされるため、端末に割当てられたＩＰアドレスのままサブネットワークを越えて移動することはできない。これを解決する技術には、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰに代表されるＩＰトンネル技術がある。
【０００５】
Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰなどのＩＰトンネル技術において、移動端末に割当てられたＩＰアドレスとは別の、移動端末の現在の位置に対応したＩＰアドレスを示す気付けアドレス（ＣｏＡ：Ｃａｒｅ ｏｆ Ａｄｄｒｅｓｓ）が、ネットワーク内に配布される。そして、気付けアドレスを宛先アドレスに格納されたＩＰヘッダが、移動端末と通信するためのＩＰパケットに付加されることによって、ＩＰトンネル技術におけるＩＰパケットはカプセル化される。そして、カプセル化されたＩＰパケットを移動先の移動端末に転送することによって端末のモビリティが実現される。
【０００６】
このため、現在の無線アクセス網の移動制御には、ＩＰトンネルが主に用いられる（例えば、非特許文献１及び非特許文献２参照）。
【０００７】
一方で、移動端末と基地局とに用いられる無線技術の通信速度は、高速化の一途をたどっている。ＬＴＥ／ＳＡＥにおいて１００Ｍｂｐｓの通信速度が実現され、ＬＴＥ／ＳＡＥの次の無線システムとして期待されるＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄにおいて１００Ｍｂｐｓを超える通信速度が実現される。
【０００８】
このため、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ：Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）においても、通信速度の高速化に対応するため、ＩＰパケットの高速転送を実現するとともに、ＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｌａｂｅｌｉｎｇ Ｓｗｉｔｃｈ）技術の無線アクセス網への適用、及び、ＩＰトンネルのＭＰＬＳパスによる置換、が提案されている。これは、ＭＰＬＳは、ＩＰパケットのＱｏＳ保障が可能だからである。
【０００９】
また、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰトンネルをＭＰＬＳトンネルで代替する技術が提案されている（例えば、非特許文献３参照）。さらに、移動端末が基地局に接続された際に出口ノードから入口ノードへＭＰＬＳパスを張る技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
しかし、ＭＰＬＳパスは、ノード間を経由するＬＳＲ（Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈ Ｒｏｕｔｅｒ）がホップバイホップにラベルスイッチ情報を保持することによって実装され、パスの設定時には経由するすべてのＬＳＲ間が保持するラベル情報を、更新する必要がある。また、一般的に無線アクセス網に収容される移動端末数は、１００万を越える膨大な数であり、すべての移動端末に個別のラベルスイッチパスを割当てる場合、ＭＰＬＳ網内のラベルリソースの消費が増加し、ＭＰＬＳ網の性能が低下することになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特表２００８−５１８５３２号公報
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】TS 29.274,3GPP Evolved Packet System (EPS); Evolved General Packet Radio Service (GPRS) Tunnelling Protocol for Control plane (GTPv2-C); Stage 3
【非特許文献２】IETF RFC 5213: ”Proxy Mobile IPv6”
【非特許文献３】Integration of Mobile IP and Multi-Protocol Label Switching ICC 2001, June 2001
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
無線アクセス網の高速化のためにＭＰＬＳを採用しているネットワークにおいて、移動端末ごと又はベアラごとにＭＰＬＳを採用した場合、多量のラベルスイッチパスが必要となる。このため、無線アクセス網にＭＰＬＳを採用した場合、ＶＰＮにおけるＭＰＬＳ網と比較して、一般的に、ネットワークの性能が低下するという問題がある。
【００１４】
また、移動端末と基地局とがハンドオーバをする際に、基地局とゲートウェイ間に配置されるすべてのＬＳＲを切替えるための処理を行った場合、ホップバイホップのＬＳＲに処理が必要となりハンドオーバの完了にかかる時間が長くなるという問題がある。
【００１５】
本発明は、前述のとおり、すなわち、ＭＰＬＳラベルの配布によるネットワークの性能の低下を低減し、基地局とゲートウェイとの間のＬＳＲを速やかに切替えることによってハンドオーバを速やかに完了することを目的とし、効率の高いモバイルＭＰＬＳネットワークを運用することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の代表的な一例を示せば以下のとおりである。すなわち、複数の移動端末と、前記各移動端末と無線を介して接続される複数の基地局と、前記各基地局と複数の第１のネットワーク装置を介して接続される第１のゲートウェイと、前記第１のゲートウェイと複数の第２のネットワーク装置を介して接続される第２のゲートウェイと、前記各基地局及び前記第１のゲートウェイに接続される管理サーバと、を備えるネットワークシステムであって、第１の前記移動端末が第１の前記基地局に接続され、前記第１の基地局が前記第１の移動端末の接続要求を、前記管理サーバに送信した後、前記第１のゲートウェイは、前記第１の移動端末と前記第２のゲートウェイとを接続するための要求と、前記第２のゲートウェイの識別子と、前記第１の移動端末の識別子とを含む第１の信号を、前記管理サーバから受信し、前記第１の信号に含まれる第１の移動端末の識別子と、前記第１のゲートウェイの識別子と、を含む第２の信号を、前記第１の信号に含まれる第２のゲートウェイの識別子によって特定される宛先に送信し、前記第２のゲートウェイは、前記第１の移動端末と第２のゲートウェイとの間の経路にＭＰＬＳパスを割当てることを示すＭＰＬＳ割当フラグと、前記第２のゲートウェイの識別子と、を含む第３の信号を、前記第２の信号に含まれる第１のゲートウェイの識別子によって特定される宛先に送信し、前記第１のゲートウェイは、前記第３の信号に含まれるＭＰＬＳ割当フラグに基づいて、前記第１の移動端末の識別子を含む、ＭＰＬＳパスを割当てるための第４の信号を、前記第３の信号に含まれる第２のゲートウェイによって特定される宛先に、前記各第２のネットワーク装置を介して送信し、前記第１の基地局は、前記第１のゲートウェイの識別子と、前記ＭＰＬＳ割当フラグとを含む第５の信号を、前記管理サーバを介して前記第１のゲートウェイから受信し、前記第５の信号に含まれるＭＰＬＳ割当フラグに基づいて、前記第１の移動端末の識別子を含む、ＭＰＬＳパスを割当てるための第６の信号を、前記第５の信号に含まれる第１のゲートウェイの識別子によって特定された宛先に、前記各第１のネットワーク装置を介して送信し、前記第１の移動端末が、第２の前記基地局に接続された後、当該第２の基地局は、当該第２の基地局と前記第１のゲートウェイと通信するための経路に配置される複数の第３のネットワーク装置に、前記第１の移動端末の識別子を含む、ＭＰＬＳパスを割当てるための第７の信号を送信する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の一実施形態によると、多量のＭＰＬＳラベルを配布することがなく、ネットワークの性能の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態の基本的な無線ネットワークを示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の無線ネットワークにおいてＩＰトンネルを用いた基本的な通信処理を示すシーケンス図である。
【図３】本発明の第１の実施形態のＧＴＰトンネルを用いる場合のｅＮＢ、Ｓ−ＧＷ、及び、Ｐ−ＧＷの基本的なプロトコルスタックを示す説明図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の無線ネットワークを示すブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施形態のＳ−ＧＷ及びＬＳＲの物理的な構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施形態のＭＰＬＳパスの割当て手順を示すシーケンス図である。
【図７】本発明の第１の実施形態のｅＮＢ、Ｓ−ＧＷ、及び、Ｐ−ＧＷのプロトコルスタックを示す説明図である。
【図８】本発明の第１の実施形態のＭＰＬＳのＦＩＢを示す説明図である。
【図９】本発明の第１の実施形態のセッション確立要求を受信後のＰ−ＧＷの処理を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第２の実施形態のＵＥのハンドオーバ処理を示すシーケンス図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態のハンドオーバ時のＬＳＲの処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下の図１、図２及び図３において、無線ネットワークにおいてＩＰトンネルを設ける場合の基本的な処理を示す。
【００２０】
図１は、本発明の第１の実施形態の基本的な無線ネットワークを示すブロック図である。
【００２１】
図１に示す無線ネットワークは、ＬＴＥ／ＳＡＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ／Ｓｙｓｔｅｍ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）と呼ばれ、３ＧＰＰにおいて規定された無線アクセスネットワークである。図１に示す無線ネットワークは、ＵＥ１０１、ｅＮＢ１０２、ＭＭＥ１０３、Ｓ−ＧＷ１０４、Ｐ−ＧＷ１０５、ＰＣＲＦ１２０、及び、サービスネットワーク１０７を備える。
【００２２】
ＵＥ１０１は移動端末であり、ｅＮＢ（ｅＮＢ：ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｎｏｄｅ Ｂ）１０２は基地局である。ＭＭＥ（ＭＭＥ：Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）１０３は、ＵＥ１０１の位置管理及び認証処理を行う、移動管理サーバである。ＵＥ１０１とｅＮＢ１０２とは、無線によって通信する。
【００２３】
Ｓ−ＧＷ（Ｓ−ＧＷ：Ｓｅｒｖｉｎｇ ＧＷ）１０４は、無線アクセス網内のアンカーポイントとなる第１のモバイルゲートウェイであり、Ｐ−ＧＷ（Ｐ−ＧＷ：Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｎｅｔｗｏｒｋ ＧＷ）１０５は、サービスネットワークへの入り口となる第２のモバイルゲートウェイである。
【００２４】
ＨＳＳ１０６（ＨＳＳ：Ｈｏｍｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｅｒｖｅｒ）は、ＵＥ１０１を認証するためのデータ、及び／又は、ユーザプロファイルをＭＭＥ１０３に配布したり、位置管理を行ったりする加入者データサーバである。
【００２５】
ＰＣＲＦ（Ｐｏｌｉｃｙ ａｎｄ Ｃｈａｒｇｉｎｇ Ｅｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）１２０は、ＵＥ１０１を用いるユーザごとのユーザプロファイルを管理し、ＱｏＳポリシー制御機能、及び／又は、課金機能を提供するサーバである。なお、ここでＵＥ１０１を用いるユーザとは、ＵＥ１０１ごと又はベアラごとのユーザである。
【００２６】
サービスネットワーク１０７は、コア網であり、ＵＥ１０１にメールサービス及び／又はＷＥＢアクセスサービスを提供するネットワークである。
【００２７】
図２は、本発明の第１の実施形態の無線ネットワークにおいてＩＰトンネルを用いた基本的な通信処理を示すシーケンス図である。
【００２８】
図２は、図１に示す無線ネットワークにおいて、ＵＥ１０１がサービスネットワーク１０７に接続する際に、ユーザデータを転送するためのＩＰトンネルが設定される処理の例を示すシーケンス図である。
【００２９】
ＵＥ１０１においてサービスネットワーク１０７への接続要求が発生すると、ＵＥ１０１は、ｅＮＢ１０２との間に無線リンクを設定する（１４０１）。そして、ｅＮＢ１０２を経由してＭＭＥ１０３に接続要求メッセージを送る（１４０２、１４０３）。
【００３０】
ＭＭＥ１０３は、接続要求メッセージをＵＥ１０１から受信すると、接続要求メッセージを送ったＵＥ１０１に対応する認証データ、及び、ＵＥ１０１が使用する暗号鍵に関するデータを、ＨＳＳ１０６から取得する。そして、取得されたデータに基づいて、ＵＥ１０１の認証処理を行う（１４０４）。
【００３１】
シーケンス１４０４における認証処理が成功した場合、ＭＭＥ１０３は、ＵＥ１０１の位置をＨＳＳ１０６に登録する（１４０５）。そして、ＭＭＥ１０３は、ＨＳＳ１０６が保持する加入者のプロファイル情報を、ＨＳＳ１０６から取得することによって、ＵＥ１０１の接続先のサービスネットワーク１０７を示す情報とサービスネットワーク１０７に含まれる接続先のＰ−ＧＷ１０５を示す情報とを取得する（１４０６）。
【００３２】
さらにＭＭＥ１０３は、取得されたＰ−ＧＷ１０５を示す情報に基づいて、サービスネットワーク１０７への接続点となるＰ−ＧＷ１０５と、ＵＥ１０１との接続を、Ｓ−ＧＷ１０４に要求する（１４０７）。シーケンス１４０７において、ＭＭＥ１０３は、ＵＥ１０１を一意に識別する識別子、又は、ベアラを一意に識別する識別子をＳ−ＧＷ１０４に送信する。
【００３３】
Ｓ−ＧＷ１０４は、ＭＭＥ１０３から接続要求を受信すると、受信された接続要求に含まれるサービスネットワーク１０７への接続情報（Ｐ−ＧＷ１０５を示す情報を含む）に基づいて、Ｐ−ＧＷ１０５へセッション確立要求を送信する（１４０８）。シーケンス１４０８のセッション確立要求には、ＵＥ１０１宛のパケットを、Ｐ−ＧＷ１０５からＳ−ＧＷ１０４へ送信するためのＧＴＰトンネルを示す情報が含まれる。
【００３４】
シーケンス１４０８においてＰ−ＧＷ１０５へ送信されるＧＴＰトンネルを示す情報には、ＧＴＰトンネルの端点のＩＰアドレス、すなわち、Ｓ−ＧＷ１０４の受信ＩＰアドレスと、ＴＥＩＤ（Ｔｕｎｎｅｌ Ｅｎｄｐｏｉｎｔ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）とが含まれる。ＴＥＩＤとは、ＧＴＰトンネルを一意に識別するための識別子であり、シーケンス１４０８のセッション確立要求には、Ｐ−ＧＷ１０５からＳ−ＧＷ１０４への伝送路に設けられるＧＴＰトンネルを一意に示すＴＥＩＤが含まれる。
【００３５】
なお、ＧＴＰトンネルは、ＵＥ１０１ごと又はベアラごとに一意であるため、ＴＥＩＤも、ＵＥ１０１ごと又はベアラごとに一意である。
【００３６】
Ｐ−ＧＷ１０５は、Ｓ−ＧＷ１０４からセッション確立要求を受信した後、セッション確立要求を送信したＳ−ＧＷ１０４へセッション確立応答を送信する（１４０９）。シーケンス１４０９のセッション確立応答には、ＵＥ１０１から送信されたパケットを、Ｓ−ＧＷ１０４からＰ−ＧＷ１０５を介してサービスネットワーク１０７へ送信する際に使用されるＧＴＰトンネルを示す情報が含まれる。
【００３７】
シーケンス１４０９においてＳ−ＧＷ１０４へ送信されるＧＴＰトンネルを示す情報には、ＧＴＰトンネルの端点のＩＰアドレス、すなわち、Ｐ−ＧＷ１０５のＩＰアドレスと、ＧＴＰトンネルを識別するためのＴＥＩＤとが含まれる。シーケンス１４０９のセッション確立応答に含まれるＴＥＩＤは、パケットをＳ−ＧＷ１０４からＰ−ＧＷ１０５へ送る際に使用されるＧＴＰトンネルを一意に示すＴＥＩＤが含まれる。
【００３８】
Ｓ−ＧＷ１０４は、Ｐ−ＧＷ１０５からセッション確立応答を受信すると、ＭＭＥ１０３にセッション確立応答を送信する（１４１０）。シーケンス１４１０のセッション確立応答には、ＵＥ１０１から送信されたパケットを、ｅＮＢ１０２からＳ−ＧＷ１０４及びＰ−ＧＷ１０５を介してサービスネットワーク１０７に送信する際に使用されるＧＴＰトンネルを示す情報が含まれる。すなわち、シーケンス１４１０におけるＧＴＰトンネルを示す情報には、ＧＴＰトンネルの端点のＩＰアドレス、すなわち、Ｓ−ＧＷ１０４のＩＰアドレスと、ｅＮＢ１０２からＳ−ＧＷ１０４へパケットを送信するためのＧＴＰトンネルを一意に示すＴＥＩＤとが含まれる。
【００３９】
ＭＭＥ１０３は、Ｓ−ＧＷ１０４からセッション確立応答を受信すると、ｅＮＢ１０２とＰ−ＧＷ１０５との間の確立準備ができたことをｅＮＢ１０２及びＵＥ１０１に通知するため、Ｉｎｉｔｉａｌ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｓｅｔｕｐ／Ａｔｔａｃｈ Ａｃｃｅｐｔメッセージを、ｅＮＢ１０２へ送信する（１４１１）。
【００４０】
シーケンス１４１１においてｅＮＢ１０２へ送信されるメッセージには、シーケンス１４１０においてＳ−ＧＷ１０４から通知された、ＧＴＰトンネルを示す情報が含まれる。すなわち、Ｓ−ＧＷ１０４のＩＰアドレスと、ｅＮＢ１０２からＳ−ＧＷ１０４へパケットを送信するためのＧＴＰトンネルを一意に示すＴＥＩＤとが含まれる。
【００４１】
ｅＮＢ１０２は、ＭＭＥ１０３からＩｎｉｔｉａｌ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｓｅｔｕｐ／Ａｔｔａｃｈ Ａｃｃｅｐｔメッセージを受信すると、ＵＥ１０１との無線リンクの接続を確立し直す（１４１２、１４１３）。その後、ｅＮＢ１０２は、Ｉｎｉｔｉａｌ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｓｅｔｕｐ ＲｅｓｐｏｎｓｅメッセージをＭＭＥ１０３へ送信する（１４１４）。
【００４２】
シーケンス１４１４において送信されるメッセージには、ＵＥ１０１宛のパケットをＳ−ＧＷ１０４からｅＮＢ１０２へ転送するために使用されるＧＴＰトンネルを示す情報が含まれる。具体的には、シーケンス１４１４のＧＴＰトンネルを示す情報には、ＧＴＰトンネルの端点のＩＰアドレス、すなわち、ｅＮＢ１０２のＩＰアドレスと、Ｓ−ＧＷ１０４からｅＮＢ１０２へパケットを送信するためのＧＴＰトンネルを一意に示すＴＥＩＤとが含まれる。
【００４３】
さらにＵＥ１０１は、Ａｔｔａｃｈ ＡｃｃｅｐｔメッセージをＭＭＥ１０３に送信することによって、サービスネットワーク１０７との接続が確立したことをＭＭＥ１０３に（１４１５）送信する。
【００４４】
シーケンス１４１４によってｅＮＢ１０２から送信されたＧＴＰトンネルを示す情報を、ＭＭＥ１０３は、Ｍｏｄｉｆｙ Ｂｅａｒｅｒ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージによって、Ｓ−ＧＷ１０４に送信する（１４１６）。そしてＳ−ＧＷ１０４は、ＭＭＥ１０３からＭｏｄｉｆｙ Ｂｅａｒｅｒ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを受信すると、Ｍｏｄｉｆｙ Ｂｅａｒｅｒ ＲｅｓｐｏｎｓｅメッセージによってＭＭＥ１０３へ応答する（１４１７）。
【００４５】
前述の手順によって、ｅＮＢ１０２とＳ−ＧＷ１０４との間のＧＴＰトンネル、及び、Ｓ−ＧＷ１０４とＰ−ＧＷ１０５との間のＧＴＰトンネル（ＧＴＰトンネル１４１８）が確立される。また、サービスネットワーク１０７からＵＥ１０１宛に送信されたパケットが、Ｐ−ＧＷ１０５、Ｓ−ＧＷ１０４、及び、ｅＮＢ１０２を介してＵＥ１０１へ送信され、ＵＥ１０１からサービスネットワーク１０７へ送信されたパケットが、ｅＮＢ１０２、Ｓ−ＧＷ１０４、及びＰ−ＧＷ１０５を介してサービスネットワーク１０７へ送信される。
【００４６】
図３は、本発明の第１の実施形態のＧＴＰトンネルを用いる場合のｅＮＢ１０２、Ｓ−ＧＷ１０４、及び、Ｐ−ＧＷ１０５の基本的なプロトコルスタックを示す説明図である。
【００４７】
図３は、図１に示す無線ネットワークにおいて用いられるプロトコルスタックを示す。ｅＮＢ１０２、Ｓ−ＧＷ１０４及びＰ−ＧＷ１０５のプロトコルスタックには、ＩＰ５０５及びペイロード５０６が、共通して含まれる。また、ｅＮＢ１０２及びＳ−ＧＷ１０４のプロトコルスタックには、ｅＮＢ１０２とＳ−ＧＷ１０４とが通信するため、Ｌ１／Ｌ２（５０１）、ＩＰ５０２、ＵＤＰ５０３及びＧＴＰ５０４が、含まれる。また、Ｓ−ＧＷ１０４及びＰ−ＧＷ１０５のプロトコルスタックには、Ｓ−ＧＷ１０４とＰ−ＧＷ１０５とが通信するため、Ｌ１／Ｌ２（５０７）、ＩＰ５０８、ＵＤＰ５０９及びＧＴＰ５１０が、含まれる。
【００４８】
図３に示す各々のプロトコルスタックは、無線ネットワークにおいて送受信されるパケットに付加されるヘッダに対応する。
【００４９】
ペイロード５０６は、パケットに付加されるペイロードに対応する。
【００５０】
ＩＰ５０５は、ＩＰヘッダに対応する。ｅＮＢ１０２、Ｓ−ＧＷ１０４及びＰ−ＧＷ１０５によって送受信されるパケットは、ＩＰアドレスを格納するＩＰヘッダを含む。
【００５１】
パケットに付加されるＩＰヘッダには、パケットがＵＥ１０１宛のパケットである場合、受信先のＩＰアドレスとしてＵＥ１０１に割当てられたＩＰアドレスが格納される。また、パケットがＵＥ１０１から送信されたパケットである場合、送信元のＩＰアドレスとしてＵＥ１０１に割当てられたＩＰアドレスが格納される。
【００５２】
Ｌ１／Ｌ２（５０１）及びＬ１／Ｌ２（５０７）は、ｅＮＢ１０２とＳ−ＧＷ１０４との間、及び、Ｓ−ＧＷ１０４とＰ−ＧＷ１０５との間の物理層及びデータリンク層（Ｌａｙｅｒ１／Ｌａｙｅｒ２）を示す。
【００５３】
ＩＰ５０２は、ｅＮＢ１０２とＳ−ＧＷ１０４との間で送受信されるパケットのＧＴＰトンネルにおけるＩＰヘッダに対応する。また、ＩＰ５０８は、Ｓ−ＧＷ１０４とＰ−ＧＷ１０５との間で送受信されるパケットのＧＴＰトンネルにおけるＩＰヘッダに対応する。
【００５４】
ＵＤＰ５０３は、ｅＮＢ１０２とＳ−ＧＷ１０４との間で送受信されるパケットの、ＧＴＰトンネルにおけるＵＤＰヘッダに対応する。また、ＵＤＰ５０９は、Ｓ−ＧＷ１０４とＰ−ＧＷ１０５との間で送受信されるパケットのＧＴＰトンネルにおけるＵＤＰヘッダに対応する。
【００５５】
ＧＴＰ５０４は、ｅＮＢ１０２とＳ−ＧＷ１０４との間のＧＴＰトンネルを示すＧＴＰヘッダに対応する。また、ＧＴＰ５１０は、Ｓ−ＧＷ１０４とＰ−ＧＷ１０５との間のＧＴＰトンネルを示すＧＴＰヘッダに対応する。ＧＴＰヘッダには、各ＧＴＰトンネルを一意に示すＴＥＩＤが含まれる。
【００５６】
Ｓ−ＧＷ１０４は、ｅＮＢ１０２から受信したパケットのうち、ｅＮＢ１０２とＳ−ＧＷ１０４との間のＧＴＰトンネルに対応するＩＰ５０２、ＵＤＰ５０３、及び、ＧＴＰ５０４を示す各ヘッダを、Ｓ−ＧＷ１０４とＰ−ＧＷ１０５との間のＧＴＰトンネルに対応するＩＰ５０８、ＵＤＰ５０９及びＧＴＰ５１０を示す各ヘッダに置き換える。そして、ヘッダを置き換えられたパケットを、Ｐ−ＧＷ１０５に送信する。
【００５７】
また、Ｓ−ＧＷ１０４は、Ｐ−ＧＷ１０５から受信したパケットのうち、Ｓ−ＧＷ１０４とＰ−ＧＷ１０５との間のＧＴＰトンネルに対応するＩＰ５０８、ＵＤＰ５０９、及び、ＧＴＰ５１０を示す各ヘッダを、ｅＮＢ１０２とＳ−ＧＷ１０４との間のＧＴＰトンネルに対応するＩＰ５０２、ＵＤＰ５０３、ＧＴＰ５０４を示す各ヘッダに置き換える。そして、ヘッダを置き換えられたパケットをｅＮＢ１０２に送信する。
【００５８】
以下において、前述に設けられたＧＴＰトンネルに、ＭＰＬＳパスを設ける場合の処理を示す。
【００５９】
図４は、本発明の第１の実施形態の無線ネットワークを示すブロック図である。
【００６０】
本実施形態の無線ネットワークは、ＵＥ１０１、ｅＮＢ１０２（１０２−１〜１０２−３）、ＭＭＥ１０３、Ｓ−ＧＷ１０４、Ｐ−ＧＷ１０５、ＰＣＲＦ１２０、サービスネットワーク１０７、無線アクセス網１０８、ＬＳＲ１（１０９−１）、及び、ＬＳＲ２（１０９−２）を備える。なお、以降において、ＬＳＲ１（１０９−１）及びＬＳＲ２（１０９−２）を総称する場合、ＬＳＲ１０９と記載する。
【００６１】
ＵＥ１０１は移動端末であり、ｅＮＢ（ｅＮＢ：ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｎｏｄｅ Ｂ）１０２は基地局である。ＭＭＥ（ＭＭＥ：Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）１０３は、ＵＥ１０１の位置管理及び認証処理を行う、移動管理サーバである。ＵＥ１０１とｅＮＢ１０２とは、無線によって通信する。
【００６２】
Ｓ−ＧＷ（Ｓ−ＧＷ：Ｓｅｒｖｉｎｇ ＧＷ）１０４は、無線アクセス網内のアンカーポイントとなる第１のモバイルゲートウェイであり、Ｐ−ＧＷ（Ｐ−ＧＷ：Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｎｅｔｗｏｒｋ ＧＷ）１０５は、サービスネットワークへの入り口となる第２のモバイルゲートウェイである。
【００６３】
ＰＣＲＦ１２０は、ＵＥ１０１を用いるユーザごとのユーザプロファイルを管理し、ＱｏＳポリシー制御機能及び／又は課金機能を提供するサーバである。
【００６４】
ＨＳＳ１０６（ＨＳＳ：Ｈｏｍｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｅｒｖｅｒ）は、ＵＥ１０１を認証するためのデータ及びユーザプロファイルをＭＭＥ１０３に配布したり、位置管理を行ったりする加入者データサーバである。サービスネットワーク１０７は、コア網であり、ＵＥ１０１にメールサービス及び／又はＷＥＢアクセスサービスを提供するネットワークである。
【００６５】
無線アクセス網１０８は、ｅＮＢ１０２とＰ−ＧＷ１０５との間のネットワークである。ＬＳＲ１０９は、パケット転送のためのルーターノードであり、ＭＰＬＳのＬＳＲ（Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｒｏｕｔｅｒ）の機能を備える。
【００６６】
ＵＥ１０１、ｅＮＢ１０２（１０２−１〜１０２−３）、ＭＭＥ１０３、Ｓ−ＧＷ１０４、Ｐ−ＧＷ１０５、ＰＣＲＦ１２０、サービスネットワーク１０７、ＬＳＲ１（１０９−１）、及び、ＬＳＲ２（１０９−２）は、いずれもプロセッサを備える計算機であり、、メモリに展開されるプログラムをプロセッサが実行することによって、機能を実現する。
【００６７】
図５は、本発明の第１の実施形態のＳ−ＧＷ１０４及びＬＳＲ１０９の物理的な構成を示すブロック図である。
【００６８】
Ｓ−ＧＷ１０４及びＬＳＲ１０９は、ＣＰＵ９０１、メモリ９０２、不揮発性メモリ９０３、インタフェース９０４及びラベルスイッチ処理部９０５を備える。
【００６９】
ＣＰＵ９０１は、少なくとも一つのプロセッサを備える。ＣＰＵ９０１は、メモリ９０２に格納されたプログラムを実行する。
【００７０】
メモリ９０２は、不揮発性メモリ９０３からロードされたプログラムが格納される。メモリ９０２に格納されたプログラムは、ＣＰＵ９０１によってアクセスされ、実行される。また、メモリ９０２には、後述のＭＰＬＳのＦＩＢが格納され、ＭＰＬＳ適用後のＩＰトンネル情報が格納される。
【００７１】
不揮発性メモリ９０３は、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリである。不揮発性メモリ９０３には、ＣＰＵ９０１によって実行されるプログラム、及び、プログラムを実行するためのコンフィギュレーション情報などが格納される。
【００７２】
インタフェース９０４は、無線アクセス網１０８内のネットワークにおいて通信するためのネットワークインタフェースである。インタフェース９０４は、ｅＮＢ１０２及びＬＳＲ１０９などの他の装置からパケットを受信する。そして、受信したパケットをメモリ９０２に格納したり、ラベルスイッチ処理部９０５に送信したりする。
【００７３】
ラベルスイッチ処理部９０５は、ＭＰＬＳヘッダが付加されたパケットを処理する処理部である。
【００７４】
図６は、本発明の第１の実施形態のＭＰＬＳパスの割当て手順を示すシーケンス図である。
【００７５】
図６のシーケンス１１０１〜１１０７までの処理は、図２のシーケンス１４０１〜１４０７と同じである。以下において、シーケンス１１０８から説明する。
【００７６】
Ｓ−ＧＷ１０４は、ＭＭＥ１０３から接続要求を受信すると、受信された接続要求に含まれるサービスネットワーク１０７への接続情報に基づいて、Ｐ−ＧＷ１０５へセッション確立要求を送信する（１１０８）。シーケンス１１０８のセッション確立要求には、ＵＥ１０１宛のパケットを、Ｐ−ＧＷ１０５からＳ−ＧＷ１０４へ転送するために使用されるＧＴＰトンネルを示す情報と、ｅＮＢ１０２−１及びＭＭＥ１０３を介して接続を要求したＵＥ１０１の識別子又はベアラの識別子と、が含まれる。
【００７７】
シーケンス１１０８においてＰ−ＧＷ１０５へ送信されるＧＴＰトンネルを示す情報には、ＧＴＰトンネルの端点のＩＰアドレス、すなわち、Ｓ−ＧＷ１０４の受信ＩＰアドレスと、ＴＥＩＤとが含まれる。シーケンス１１０８のセッション確立要求に含まれるＴＥＩＤは、Ｓ−ＧＷ１０４とＰ−ＧＷ１０５との間に設けられるＧＴＰトンネルを一意に示す識別子である。
【００７８】
ＧＴＰトンネルを用いるネットワークにＭＰＬＳパスが適用される、本実施形態の場合、ｅＮＢ１０２−１、Ｓ−ＧＷ１０４、及び、Ｐ−ＧＷ１０５などのＧＴＰトンネルの端点となる装置間に、固定のＭＰＬＳパスが割当てられる。そして、ＧＴＰトンネルにおけるＴＥＩＤに相当する情報が格納されるヘッダを、ＭＰＬＳヘッダによって置き換え、ＴＥＩＤの代わりのＭＰＬＳのラベルを、ｅＮＢ１０２−１、ＬＳＲ１０９、Ｓ−ＧＷ１０４及びＰ−ＧＷ１０５の各装置に配布する。
【００７９】
そして、ＭＰＬＳヘッダを受信したＬＳＲ１０９及びＳ−ＧＷ１０４の装置は、配布されたＭＰＬＳのラベルを固定ＭＰＬＳパスにスタックすることによって、各装置間の各トンネルを識別することができる。ＭＰＬＳヘッダへの置き換えは、後述のプロトコルスタックを示す説明図によって説明する。
【００８０】
Ｐ−ＧＷ１０５は、シーケンス１１０８のセッション確立要求を受信した後、セッション確立要求に含まれるＵＥ１０１の識別子又はベアラの識別子を抽出し、抽出された識別子に基づいて、ＵＥ１０１又はベアラごとにＱｏＳポリシーを定める。
【００８１】
Ｐ−ＧＷ１０５は、送信されたセッション確立要求から、ＵＥ１０１又はベアラを示す識別子を抽出した後、抽出された識別子に基づいて、例えば、ＰＣＲＦ１２０から、ユーザクラス（すなわち、ユーザのプライオリティを示す情報）、ユーザに提供されるＱｏＳポリシー、及び／又は、ユーザに割当てられた課金情報などを取得する。そして、取得された情報に基づいて、ＵＥ１０１又はベアラに対応するＱｏＳポリシーを定める。ここでユーザとは、ＵＥ１０１又はベアラを用いるユーザである。
【００８２】
また、Ｐ−ＧＷ１０５は、例えば、ＡＰＮ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ Ｎａｍｅ）などのサービスネットワークごとに割当てられる静的ポリシーを、あらかじめ保持する場合、あらかじめ保持される静的ポリシーに基づいて、ＵＥ１０１又はベアラに対応するＱｏＳポリシーを定めてもよい。この場合、ＵＥ１０１が用いるＡＰＮなどの情報は、シーケンス１１０８のセッション確立要求に含まれ、Ｓ−ＧＷ１０４を介してＰ−ＧＷ１０５に送信されてもよい。
【００８３】
ここで定められるＱｏＳポリシーは、例えば、昼間は一定の帯域量まで帯域量を保障し、夜間はベストエフォートの帯域量でよいなどを定めるポリシーである。
【００８４】
そしてＰ−ＧＷ１０５は、定められたＱｏＳポリシーに基づいて、ＵＥ１０１又はベアラごとに割当てられる最大ビットレート及び／又は帯域保障値を定める。また、Ｐ−ＧＷ１０５は、ＵＥ１０１又はベアラの、上り通信又は下り通信ごとに最大ビットレート及び／又は帯域保証値を割当ててもよい。
【００８５】
さらに、Ｐ−ＧＷ１０５は、定められた最大ビットレート及び／又は帯域保障値と、Ｐ−ＧＷ１０５にあらかじめ保持される閾値とを比較する。比較の結果、あらかじめ保持される閾値よりも、定められた最大ビットレート及び／又は帯域保障値が大きいと判定された場合、接続が要求されたＵＥ１０１又はベアラには、特に高いＱｏＳが求められるため、Ｐ−ＧＷ１０５は、接続が要求されたＵＥ１０１若しくはベアラごと、又は、ＵＥ１０１若しくはベアラの上り通信若しくは下り通信ごとに、ＭＰＬＳパスを割当てることを定める。
【００８６】
また、Ｐ−ＧＷ１０５は、ＰＣＲＦ１２０から取得された情報が、接続が要求されたＵＥ１０１又はベアラに高いプライオリティが割当てられていることを示す場合、高いプライオリティが割当てられたＵＥ１０１又はベアラに、ＭＰＬＳパスを割当てることを定めてもよい。
【００８７】
なお、ＭＰＬＳパスの割当動作はセッションの確立時に行われてもよいし、セッション確立後に実際に流れるトラフィックの総量がある閾値を超えた場合に確立してもよい。
【００８８】
その後Ｐ−ＧＷ１０５は、シーケンス１１０９のセッション確立応答をＳ−ＧＷ１０４に送信することによって、シーケンス１１０８のセッション確立要求を受信後に定められた結果、すなわち、Ｓ−ＧＷ１０４とＰ−ＧＷ１０５との間にＭＰＬＳパスを割当てるか否かを示す情報を、Ｓ−ＧＷ１０４に送信する。
【００８９】
シーケンス１１０９のセッション確立応答には、ＵＥ１０１から送信されたパケットをＳ−ＧＷ１０４からＰ−ＧＷ１０５を介してサービスネットワーク１０７へ送る際に使用されるＧＴＰトンネルを示す情報の他に、接続が要求されたＵＥ１０１又はベアラの下り通信のＭＰＬＳパスを割当てることを示すフラグが含まれる。
【００９０】
ＭＰＬＳパスを割当てることを示すフラグは、ＭＰＬＳパスを割当てる経路ごとに、Ｐ−ＧＷ１０５によって生成される。すなわち、ＭＰＬＳパスを割当てることを示すフラグには、ＵＥ１０１、又は、ベアラごとにＭＰＬＳパスを割当てることを示すフラグが含まれ、また、ＵＥ１０１又はベアラの上り通信、又は、下り通信ごとにＭＰＬＳパスを割当てることを示すフラグが含まれる。
【００９１】
シーケンス１１０９においてＳ−ＧＷ１０４へ送信されるＧＴＰトンネルを示す情報には、ＧＴＰトンネルの端点のＩＰアドレス、すなわち、Ｐ−ＧＷ１０５のＩＰアドレスと、Ｓ−ＧＷ１０４からＰ−ＧＷ１０５へのＧＴＰトンネルを識別するためのＴＥＩＤとが含まれる。
【００９２】
シーケンス１１０９においてＰ−ＧＷ１０５から受信したセッション確立応答に、接続が要求されたＵＥ１０１又はベアラの下り通信のＭＰＬＳパスを割当てることを示すフラグが含まれている場合、Ｓ−ＧＷ１０４は、Ｐ−ＧＷ１０５からＳ−ＧＷ１０４へパケットを送信するためのＭＰＬＳパスを確立する手順を開始する。
【００９３】
本実施形態のＭＰＬＳの確立手順には、例えばＬＤＰ（Ｌａｂｅｌ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、ＣＲ−ＬＤＰ（Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ−Ｒｏｕｔｉｎｇ ＬＤＰ）又はＲＳＶＰ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ−ＴＥを利用する。
【００９４】
Ｓ−ＧＷ１０４は、シーケンス１１０９のセッション確立応答を受信した後、Ｐ−ＧＷ１０５に向けてＬＳＲ２（１０９−２）に、ラベル割当メッセージを送信する（１１２１）。これによって、Ｓ−ＧＷ１０４は、シーケンス１１０８によって割当てられた下り通信のＧＴＰトンネルに対応する、ＭＰＬＳラベルをＰ−ＧＷ１０５とＳ−ＧＷ１０４との間のＧＴＰトンネルの経路上のＬＳＲ２（１０９−２）に配布する。
【００９５】
シーケンス１１２１のラベル割当メッセージは、シーケンス１１０９のセッション確立応答に含まれるＰ−ＧＷ１０５の識別子を宛先として送信される。この結果、シーケンス１１２１のラベル割当てメッセージは、Ｐ−ＧＷ１０５からＳ−ＧＷ１０４へのＧＴＰトンネルの経路に沿って転送される。なお、図６に示すＬＳＲ２（１０９−２）は一つであるが、本実施形態のＬＳＲ２（１０９−２）は複数でもよい。
【００９６】
シーケンス１１２１のラベル割当メッセージには、ＭＰＬＳパスとＧＴＰトンネルとを対応付けるためのＭＰＬＳのＦＥＣ（Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｃｅ Ｃｌａｓｓ）情報が含まれる。ＦＥＣ情報には、ＧＴＰトンネルの端点であるＳ−ＧＷ１０４のＩＰアドレスと、Ｐ−ＧＷ１０５からＳ−ＧＷ１０４へのＧＴＰトンネルを識別するためのＴＥＩＤとが含まれる。
【００９７】
また、シーケンス１１２１のラベル割当メッセージに含まれるＦＥＣの情報には、さらに、ＵＥ１０１を示す識別子、ＡＰＮを示す識別子、Ｐ−ＧＷ１０５及びＵＥ１０１のＩＰアドレス、又はＩＭＳＩ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）、ベアラＩＤなどのＵＥ１０１又はベアラを一意に示す識別子が含まれてもよい。
【００９８】
なお、Ｐ−ＧＷ１０５は、ＬＳＲ２（１０９−２）にＭＰＬＳパスを割当てるよう要求するためのラベル割当要求メッセージを、シーケンス１１２１と並行して、ＬＳＲ２（１０９−２）に送信してもよい（１１２０）。シーケンス１１２０のラベル割当要求メッセージを送信することによって、Ｐ−ＧＷ１０５は、ＭＰＬＳパスを速やかに割当てることができる。
【００９９】
シーケンス１１２０のラベル割当要求メッセージには、シーケンス１１２１のラベル割当メッセージと同じくＦＥＣ情報が含まれる。そして、シーケンス１１２０のラベル割当要求メッセージは、シーケンス１１０９において用いたＳ−ＧＷ１０４の識別子を宛先として送信される。この結果、シーケンス１１２０のラベル割当要求メッセージは、Ｐ−ＧＷ１０５からＳ−ＧＷ１０４へのＧＴＰトンネルのパケットの転送経路に沿って転送される。
【０１００】
Ｐ−ＧＷ１０５からＳ−ＧＷ１０４へのＧＴＰトンネルの経路上に配置されたＬＳＲ２（１０９−２）は、受信されたラベル割当要求メッセージに含まれるＦＥＣが、既にメモリ９０２に格納済である場合、又は、既に受信されたラベル割当メッセージに含まれるＦＥＣと同じである場合、その先のＬＳＲ２（１０９−２）又はＳ−ＧＷ１０４へ、受信されたラベル割当要求メッセージを転送しない。
【０１０１】
シーケンス１１２１においてＳ−ＧＷ１０４から送信されたラベル割当メッセージは、Ｐ−ＧＷ１０５からＳ−ＧＷ１０４へのＧＴＰトンネルの経路上に配置されたＬＳＲ２（１０９−２）によって転送され、Ｐ−ＧＷ１０５まで送信される（１１２２）。これによって、Ｐ−ＧＷ１０５からＳ−ＧＷ１０４へのＧＴＰトンネルの経路上のＬＳＲ２（１０９−２）に、ＦＥＣ情報を含むＭＰＬＳラベルが配布され、Ｐ−ＧＷ１０５からＳ−ＧＷ１０４への下りのＭＰＬＳパス１１２３が確立される。
【０１０２】
さらに、Ｐ−ＧＷ１０５は、シーケンス１１０８の後Ｐ−ＧＷ１０５が、接続が要求されたＵＥ１０１又はベアラからの上り通信にＭＰＬＳパスを割当てると判定した場合、Ｓ−ＧＷ１０４に向けてＬＳＲ２（１０９−２）に、ラベル割当メッセージを送信する（１１２５）。これによって、Ｐ−ＧＷ１０５は、シーケンス１１０９によって割当てられた上りのＧＴＰトンネルに対応するＭＰＬＳラベルを、Ｐ−ＧＷ１０５とＳ−ＧＷ１０４との間のＧＴＰトンネルの経路上のＬＳＲ２（１０９−２）に配布する。
【０１０３】
シーケンス１１２５のラベル割当メッセージは、シーケンス１１０９において用いたＳ−ＧＷ１０４の識別子を宛先として送信される。この結果、シーケンス１１２５のラベル割当メッセージは、Ｓ−ＧＷ１０４からＰ−ＧＷ１０５へのＧＴＰトンネルの経路に沿って転送される。
【０１０４】
シーケンス１１２５のラベル割当メッセージには、シーケンス１１２１と同様に、ＭＰＬＳパスとＧＴＰトンネルとを対応付けるためのＦＥＣ情報が含まれる。ＦＥＣ情報には、ＧＴＰトンネルの端点であるＰ−ＧＷ１０５のＩＰアドレスと、Ｓ−ＧＷ１０４からＰ−ＧＷ１０５へのＧＴＰトンネルを識別するためのＴＥＩＤとが含まれる。
【０１０５】
また、シーケンス１１２５のラベル割当メッセージに含まれるＦＥＣの情報には、さらに、ＵＥ１０１を示す識別子、ＡＰＮを示す識別子、Ｐ−ＧＷ１０５及びＵＥ１０１のＩＰアドレス、ＩＭＳＩ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）、又はベアラＩＤなど、ＵＥ１０１又はベアラを一意に示す識別子が含まれてもよい。
【０１０６】
なお、Ｓ−ＧＷ１０４は、ＬＳＲ２（１０９−２）にＭＰＬＳパスを割当てるよう要求するためのラベル割当要求メッセージを、シーケンス１１２５と並行して、ＬＳＲ２（１０９−２）に送信してもよい（１１２４）。ラベル割当要求メッセージを送信することによって、Ｓ−ＧＷ１０４は、ＭＰＬＳパスを速やかに割当てることができる。
【０１０７】
シーケンス１１２４のラベル割当要求メッセージには、シーケンス１１２５のラベル割当メッセージと同じくＦＥＣ情報が含まれる。そして、シーケンス１１２４のラベル割当要求メッセージは、Ｐ−ＧＷ１０５の識別子を宛先として送信される。この結果、シーケンス１１２４のラベル割当要求メッセージは、Ｓ−ＧＷ１０４からＰ−ＧＷ１０５へのＧＴＰトンネルの経路に沿って転送される。
【０１０８】
Ｓ−ＧＷ１０４とＰ−ＧＷ１０５との間のＧＴＰトンネルの経路上に配置されたＬＳＲ２（１０９−２）は、受信されたラベル割当要求メッセージに含まれるＦＥＣが、既にメモリ９０２に格納済である場合、又は、既に受信されたラベル割当メッセージに含まれるＦＥＣと同じである場合、その先のＬＳＲ２（１０９−２）又はＰ−ＧＷ１０５へ、受信されたラベル割当要求メッセージを転送しない。
【０１０９】
シーケンス１１２５においてＰ−ＧＷ１０５から送信されたラベル割当メッセージは、Ｓ−ＧＷ１０４からＰ−ＧＷ１０５へのＧＴＰトンネルの経路上に配置されたＬＳＲ２（１０９−２）によって転送され、Ｓ−ＧＷ１０４まで送信される（１１２６）。これによって、Ｓ−ＧＷ１０４からＰ−ＧＷ１０５へのＧＴＰトンネルの経路上のＬＳＲ２（１０９−２）に、ＦＥＣ情報を含むＭＰＬＳラベルが配布され、Ｓ−ＧＷ１０４からＰ−ＧＷ１０５への上りのＭＰＬＳパス１１２７が確立される。
【０１１０】
図６のシーケンス１１１０〜シーケンス１１１７までの処理は、図２のシーケンス１４１０〜シーケンス１４１７と同様であるが、以下の点で異なる。なお、ＧＴＰトンネル１１１８と、ＧＴＰトンネル１４１８とは、同じである。
【０１１１】
シーケンス１１１０において、Ｓ−ＧＷ１０４がＭＭＥ１０３に送信するセッション確立応答と、シーケンス１１１１において、ＭＭＥ１０３がｅＮＢ１０２−１に送信するＩｎｉｔｉａｌ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｓｅｔｕｐ Ｒｅｑｕｅｓｔとには、ＭＰＬＳパスを割当てるための情報が追加される。
【０１１２】
すなわち、シーケンス１１１０のセッション確立応答と、シーケンス１１１１のＩｎｉｔｉａｌ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｓｅｔｕｐ Ｒｅｑｕｅｓｔとには、ＵＥ１０１から送信されたパケットを、ｅＮＢ１０２からＳ−ＧＷ１０４及びＰ−ＧＷ１０５を介してサービスネットワーク１０７に送信する際に使用されるＧＴＰトンネルを示す情報の他に、接続が要求されたＵＥ１０１又はベアラの下り通信のＭＰＬＳパスを割当てることを示すフラグが含まれる。
【０１１３】
シーケンス１１１０及び１１１１におけるＧＴＰトンネルを示す情報には、ＧＴＰトンネルの端点のＩＰアドレス、すなわち、Ｓ−ＧＷ１０４のＩＰアドレスと、ｅＮＢ１０２からＳ−ＧＷ１０４へのＧＴＰトンネルを識別するためのＴＥＩＤとが含まれる。
【０１１４】
シーケンス１１１１においてＭＭＥ１０３から受信した、Ｉｎｉｔｉａｌ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｓｅｔｕｐ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージに、接続が要求されたＵＥ１０１又はベアラの下り通信のＭＰＬＳパスを割当てることを示すフラグが含まれている場合、ｅＮＢ１０２−１は、Ｓ−ＧＷ１０４からｅＮＢ１０２−１へパケットを送信するためのＭＰＬＳパスを確立する手順を開始する。
【０１１５】
ｅＮＢ１０２−１は、シーケンス１１１１のＩｎｉｔｉａｌ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｓｅｔｕｐ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを受信した後、Ｓ−ＧＷ１０４に向けてＬＳＲ１（１０９−１）に、ラベル割当メッセージを送信する（１１３１）。これによって、ｅＮＢ１０２−１は、シーケンス１１１６によって割当てられた下り通信のＧＴＰトンネルに対応するＭＰＬＳラベルを、Ｓ−ＧＷ１０４とｅＮＢ１０２−１との間のＧＴＰトンネルの経路上のＬＳＲ１（１０９−１）に配布する。
【０１１６】
シーケンス１１３１のラベル割当メッセージは、シーケンス１１１１のセッション確立応答に含まれるＳ−ＧＷ１０４のＩＰアドレスを宛先として送信される。この結果、シーケンス１１３１のラベル割当メッセージは、Ｓ−ＧＷ１０４からｅＮＢ１０２−１へのＧＴＰトンネルの経路に沿って、Ｓ−ＧＷ１０４に向けて転送される。なお、図６に示すＬＳＲ１（１０９−１）は一つであるが、本実施形態のＬＳＲ１（１０９−１）は複数でもよい。
【０１１７】
シーケンス１１３１のラベル割当メッセージには、ＭＰＬＳパスとＧＴＰトンネルとを対応付けるためのＭＰＬＳのＦＥＣ情報が含まれる。ＦＥＣ情報には、ＭＭＥ１０３によって割当てられたＵＥ１０１の識別子（ＩＰアドレスなど）、ＵＥ１０１固有の識別子（ＭＡＣアドレスなど）、又は、ベアラＩＤと、Ｓ−ＧＷ１０４からｅＮＢ１０２−１へのＧＴＰトンネルを識別するためのＴＥＩＤとが含まれる。
【０１１８】
また、シーケンス１１３１のラベル割当メッセージに含まれるＦＥＣの情報には、さらに、ＵＥ１０１がサービスネットワーク１０７と通信する際に用いるＡＰＮを示す識別子、又は、Ｐ−ＧＷ１０５及びＵＥ１０１のＩＰアドレスなど、ＵＥ１０１又はベアラを一意に示す識別子が含まれてもよい。
【０１１９】
なお、Ｓ−ＧＷ１０４は、ＬＳＲ１（１０９−１）にＭＰＬＳパスを割当てるよう要求するためのラベル割当要求メッセージを、シーケンス１１３１と並行して、ＬＳＲ１（１０９−１）に送信してもよい（１１３０）。シーケンス１１２０のラベル割当要求メッセージを送信することによって、Ｓ−ＧＷ１０４は、ＭＰＬＳパスを速やかに割当てることができる。
【０１２０】
シーケンス１１３０のラベル割当要求メッセージには、シーケンス１１３１のラベル割当メッセージと同じくＦＥＣ情報が含まれる。そして、シーケンス１１３０のラベル割当要求メッセージは、シーケンス１１１６によって送信されたｅＮＢ１０２−１の識別子を宛先として送信される。この結果、シーケンス１１３０のラベル割当要求メッセージは、Ｓ−ＧＷ１０４からｅＮＢ１０２−１へのＧＴＰトンネルにおけるパケットの転送経路に沿って転送される。
【０１２１】
Ｓ−ＧＷ１０４とｅＮＢ１０２−１との間のＧＴＰトンネルの経路上に配置されたＬＳＲ１（１０９−１）は、受信されたラベル割当要求メッセージに含まれるＦＥＣが、既にメモリ９０２に格納済である場合、又は、既に受信されたラベル割当メッセージに含まれるＦＥＣと同じである場合、その先のＬＳＲ１（１０９−１）又はｅＮＢ１０２−１へ、受信されたラベル割当要求メッセージを転送しない。
【０１２２】
シーケンス１１３１においてｅＮＢ１０２−１から送信されたラベル割当メッセージは、Ｓ−ＧＷ１０４からｅＮＢ１０２−１へのＧＴＰトンネルの経路上に配置されたＬＳＲ１（１０９−１）によって転送され、Ｓ−ＧＷ１０４まで送信される（１１３２）。これによって、Ｓ−ＧＷ１０４からｅＮＢ１０２−１へのＧＴＰトンネルの経路上のＬＳＲ１（１０９−１）に、ＦＥＣ情報を含むＭＰＬＳラベルが配布され、Ｓ−ＧＷ１０４からｅＮＢ１０２−１への下りのＭＰＬＳパス１１３３が確立される。
【０１２３】
さらに、Ｓ−ＧＷ１０４は、シーケンス１１０９のセッション確立応答に、接続が要求されたＵＥ１０１又はベアラからの上り通信にＭＰＬＳパスを割当てることを示すフラグが含まれる場合、ｅＮＢ１０２−１に向けてＬＳＲ１（１０９−１）に、ラベル割当メッセージを送信する（１１３５）。これによって、Ｓ−ＧＷ１０４は、シーケンス１１１０及び１１１１によって割当てられた上り通信のＧＴＰトンネルに対応するＭＰＬＳラベルを、ｅＮＢ１０２−１とＳ−ＧＷ１０４との間のＧＴＰトンネルの経路上のＬＳＲ１（１０９−１）に配布する。
【０１２４】
シーケンス１１３５のラベル割当メッセージは、シーケンス１１１６によって送信されたｅＮＢ１０２−１の識別子を宛先として送信される。この結果、シーケンス１１３５のラベル割当メッセージは、ｅＮＢ１０２−１からＳ−ＧＷ１０４へのＧＴＰトンネルの経路に沿って転送される。
【０１２５】
シーケンス１１３５のラベル割当メッセージには、シーケンス１１３１と同様に、ＭＰＬＳパスとＧＴＰトンネルとを対応付けるためのＦＥＣ情報が含まれる。ＦＥＣ情報には、Ｓ−ＧＷ１０４のＩＰアドレスと、ｅＮＢ１０２−１からＳ−ＧＷ１０４へのＧＴＰトンネルを識別するためのＴＥＩＤとが含まれる。
【０１２６】
また、シーケンス１１３１のラベル割当メッセージに含まれるＦＥＣの情報には、さらに、ＵＥ１０１がサービスネットワーク１０７と通信する際に用いるＡＰＮを示す識別子、又は、Ｐ−ＧＷ１０５及びＵＥ１０１のＩＰアドレス、ベアラＩＤなど、ＵＥ１０１又はベアラを一意に示す識別子が含まれてもよい。
【０１２７】
なお、ｅＮＢ１０２−１は、ＬＳＲ１（１０９−１）にＭＰＬＳパスを割当てるよう要求するためのラベル割当要求メッセージを、シーケンス１１３５と並行して、ＬＳＲ１（１０９−１）に送信してもよい（１１３４）。ラベル割当要求メッセージを送信することによって、Ｓ−ＧＷ１０４は、ＭＰＬＳパスを速やかに割当てることができる。
【０１２８】
シーケンス１１３４のラベル割当要求メッセージには、シーケンス１１３５のラベル割当メッセージと同じくＦＥＣ情報が含まれる。そして、シーケンス１１３４のラベル割当要求メッセージは、ｅＮＢ１０２−１の識別子を宛先として送信される。この結果、シーケンス１１３４のラベル割当て要求メッセージは、ｅＮＢ１０２−１からＳ−ＧＷ１０４へのＧＴＰトンネルの経路に沿って転送される。
【０１２９】
ｅＮＢ１０２−１とＳ−ＧＷ１０４との間のＧＴＰトンネルの経路上に配置されたＬＳＲ１（１０９−１）は、受信されたラベル割当要求メッセージに含まれるＦＥＣが、既にメモリ９０２に格納済である場合、又は、既に受信されたラベル割当メッセージに含まれるＦＥＣと同じである場合、その先のＬＳＲ１（１０９−１）又はＳ−ＧＷ１０４へ、受信されたラベル割当要求メッセージを転送しない。
【０１３０】
シーケンス１１３５においてＳ−ＧＷ１０４から送信されたラベル割当メッセージは、ｅＮＢ１０２−１からＳ−ＧＷ１０４へのＧＴＰトンネルの経路上に配置されたＬＳＲ１（１０９−１）によって転送され、ｅＮＢ１０２−１まで送信される（１１３６）。これによって、ｅＮＢ１０２−１からＳ−ＧＷ１０４へのＧＴＰトンネルの経路上のＬＳＲ１（１０９−１）に、ＦＥＣ情報を含むＭＰＬＳラベルが配布され、ｅＮＢ１０２−１からＳ−ＧＷ１０４への上りのＭＰＬＳパス１１３７が確立される。
【０１３１】
なお、Ｓ−ＧＷ１０４とＰ−ＧＷ１０５との間にＭＰＬＳパスを割当てるためのシーケンス１１２０〜１１２２、及び、シーケンス１１２４〜１１２６は、ｅＮＢ１０２−１とＳ−ＧＷ１０４との間のＧＴＰトンネルを割当てるためのシーケンス１１１０〜１１１７と並行して実行されてもよい。これによって、ＭＰＬＳパスを速やかに割当てることができる。
【０１３２】
また、ＧＴＰトンネルはＩＰトンネルに含まれるため、本実施形態におけるＧＴＰトンネルへのＭＰＬＳの適用は、ＩＰトンネルへのＭＰＬＳの適用と同義である。本実施形態におけるＭＰＬＳの適用を、ＩＰトンネルに行う場合、前述のＴＥＩＤは、ＩＰトンネルを一意に示す識別子に置き換わる。
【０１３３】
図７は、本発明の第１の実施形態のｅＮＢ１０２、Ｓ−ＧＷ１０４、及び、Ｐ−ＧＷ１０５のプロトコルスタックを示す説明図である。
【０１３４】
図７に示すプロトコルスタックは、ＭＰＬＳパスが確立した場合のプロトコルスタックである。また、図７に示すプロトコルスタックは、送受信されるパケットに付加されるヘッダに対応する。
【０１３５】
ＩＰ５０５及びペイロード５０６は、図３に示すＩＰ５０５及びペイロード５０６と同じであり、ＵＥ１０１から送受信されるパケットに付加されるＩＰヘッダと、ペイロード部分とに対応する。Ｌ１／Ｌ２（５０１）及びＬ１／Ｌ２（５０７）は、それぞれｅＮＢ１０２とＳ−ＧＷ１０４との間及びＳ−ＧＷ１０４とＰ−ＧＷ１０５との間の物理層及びデータリンク層（Ｌａｙｅｒ１／Ｌａｙｅｒ２）を示す。
【０１３６】
ＭＰＬＳ６０１は、ｅＮＢ１０２−１とＬＳＲ１（１０９−１）との間で送受信されるパケットに付加されるＭＰＬＳヘッダに対応し、ＭＰＬＳ６０２は、ＬＳＲ１（１０９−１）とＳ−ＧＷ１０４との間で送受信されるパケットに付加されるＭＰＬＳヘッダに対応する。
【０１３７】
また、ＭＰＬＳ６０３は、Ｓ−ＧＷ１０４とＬＳＲ２（１０９−２）との間で送受信されるパケットに付加されるＭＰＬＳヘッダに対応する。ＭＰＬＳ６０４は、ＬＳＲ２（１０９−２）とＰ−ＧＷ１０５との間で送受信されるパケットに付加されるＭＰＬＳヘッダに対応する。
【０１３８】
ＭＰＬＳ６０１〜６０４に対応するヘッダは、ＬＳＲ１０９、及び、Ｓ−ＧＷ１０４においてラベルスワップされる。すなわち、パケットに付加されたＭＰＬＳ６０１〜６０４に対応するヘッダは、シーケンス１１２１、１１２２、１１２５、１１２６、１１３１、１１３２、１１３５、１１３６のラベル割当メッセージ及びラベル割当要求メッセージによって配布されたラベルに、ＬＳＲ１０９及びＳ−ＧＷ１０４によって、内容を置き換えられ、これによってパケットは、無線アクセス網１０８内を転送される。
【０１３９】
例えば、パケットにＭＰＬＳ６０１〜６０４に対応するＭＰＬＳヘッダに各ＩＰトンネルの識別子（すなわち、ＴＥＩＤに相当する値）が格納された場合、各ＬＳＲ１０９及びＳ−ＧＷ１０４は、自らが保持するＦＥＣ種別７０３及びＦＥＣ値７０４と、パケットに含まれるＩＰトンネルの識別子とを対応させることによって、いずれのＭＰＬＳパスを通過するかを判定することができる。
【０１４０】
図８は、本発明の第１の実施形態のＭＰＬＳのＦＩＢを示す説明図である。
【０１４１】
図８は、ＬＳＲ１０９又はＳ−ＧＷ１０４に保持されるＭＰＬＳのＦＩＢ（Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂａｓｅ）の例である。ＬＳＲ１０９又はＳ−ＧＷ１０４に保持されるＦＩＢは、入力ポート７０１、入力ラベル７０２、ＦＥＣ種別７０３、ＦＥＣ値７０４、出力ポート７０５、及び、出力ラベル７０６を含む。
【０１４２】
入力ポート７０１は、ＭＰＬＳパスに対応する受信ポートを示し、入力ラベル７０２は、ＭＰＬＳパスに対応する受信ラベルを示す。
【０１４３】
ＦＥＣ種別７０３は、ＭＰＬＳパスに収容されるパケットの属性を示し、すなわち、送信されたパケットがいかなるＵＥ１０１又はベアラによって送信されたパケットであるかを示す種別である。種別には、ＵＥ１０１又はベアラを一意に示す識別子などが含まれる。
【０１４４】
例えば、ＦＥＣ種別７０３には、ＩＰｖ４又はＩＰｖ６によって示されたアドレス、ＩＰｖ４又はＩＰｖ６によって示されたサブネット、ＧＴＰトンネルの受信端点となる装置のＩＰアドレス及びそのＧＴＰトンネルのＴＥＩＤ、ＵＥ１０１のＩＰアドレス及びＰ−ＧＷ又はＨＡ（Ｈｏｍｅ Ａｇｅｎｔ）のアドレス、ＵＥ１０１のＩＰアドレス及びそのＵＥ１０１が用いるＡＰＮなどのサービスネットワークの識別子、ＩＭＳＩ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）及び／又は、ベアラＩＤなどの識別子が、格納される。
【０１４５】
ＦＥＣ値７０４には、ＦＥＣ種別７０３に対応した値が格納される。すなわち、ＦＥＣ値７０４には、ＦＥＣ種別７０３が示す識別子の値が格納される。ＦＥＣ種別７０３及びＦＥＣ値７０４は、一つのＭＰＬＳのＦＩＢに複数保持されてもよい。
【０１４６】
ＦＥＣ種別７０３及びＦＥＣ種別７０３は、シーケンス１１２１、１１２２、１１２５、１１２６、１１３１、１１３２、１１３５、１１３６のラベル割当メッセージ及びラベル割当要求メッセージに含まれるＦＥＣ情報が格納される。
【０１４７】
出力ポート７０５は、ＭＰＬＳパスに対応する出力ポートを示し、出力ラベル７０６は、ＭＰＬＳパスに対応する出力ラベルを示す。図８のＭＰＬＳのＦＩＢには、あらかじめ指定された値が格納されてもよいし、図６のＭＰＬＳラベル割当のシグナリング（図６に示すラベル割当メッセージ及びラベル割当要求メッセージを含む）に従って、動的に値が格納されてもよい。
【０１４８】
ＬＳＲ１０９は、パケットを受信した場合、自己が保持するＭＰＬＳのＦＩＢを参照する。そして、受信したパケットの入力ポート及び受信したパケットが保持するＭＰＬＳラベルに、一致する入力ポート７０１及び入力ラベル７０２がＦＩＢのエントリに含まれているか否かを判定する。一致するエントリがＦＩＢに含まれている場合、パケットに保持されるＭＰＬＳラベルを、一致するエントリの出力ラベル７０６に置き換え、出力ポート７０５によって指定されるポートのインタフェース９０４から、パケットを送信する。
【０１４９】
図９は、本発明の第１の実施形態のセッション確立要求を受信後のＰ−ＧＷ１０５の処理を示すフローチャートである。
【０１５０】
Ｐ−ＧＷ１０５は、シーケンス１１０８においてＳ−ＧＷ１０４からセッション確立要求を受信した後（１００１）、ｅＮＢ１０２−１、ＭＭＥ１０３及びＳ−ＧＷ１０４を介して、接続を要求されたＵＥ１０１又はベアラが用いるＡＰＮのサービスネットワークが、Ｐ−ＧＷ１０５にあらかじめ格納される静的なポリシーを利用するか否かを判定する（１００２）。
【０１５１】
接続が要求されたＵＥ１０１又はベアラが用いるＡＰＮのサービスネットワークが、Ｐ−ＧＷ１０５にあらかじめ格納される静的なポリシーを利用しない場合、Ｐ−ＧＷ１０５は、接続が要求されたＵＥ１０１又はベアラのユーザクラス及び／又はＱｏＳポリシーを送信するよう、ＰＣＲＦ１２０に要求する（１００３）。
【０１５２】
ステップ１００３の後、Ｐ−ＧＷ１０５は、ＰＣＲＦ１２０からユーザクラス及び／又はＱｏＳポリシーを受信する。そして、受信されたユーザクラス及び／又はＱｏＳポリシーに基づいて、接続が要求されたＵＥ１０１又はベアラの最大ビットレート及び／又は帯域保証値などを定める（１００４）。
【０１５３】
ステップ１００２において、ＵＥ１０１が用いるＡＰＮのサービスネットワークが、Ｐ−ＧＷ１０５にあらかじめ格納される静的なポリシーを利用する場合、Ｐ−ＧＷ１０５内に格納されるユーザクラス及び／又はＱｏＳポリシーを抽出する。そして、抽出されたユーザクラス及び／又はＱｏＳポリシーに基づいて、接続が要求されたＵＥ１０１又はベアラの最大ビットレート及び／又は帯域保証値などを定める（１００５）。
【０１５４】
ステップ１００４又はステップ１００５の後、Ｐ−ＧＷ１０５は、ステップ１００３又はステップ１００５において取得されたユーザクラスがハイプライオリティを示すか否かを判定する（１００６）。ユーザクラスがハイプライオリティを示す場合、ユーザクラスに基づいてＭＰＬＳパスの割当てを定めるため、Ｐ−ＧＷ１０５は、ステップ１００８に移行する。
【０１５５】
ステップ１００６において、ステップ１００３又はステップ１００５において取得されたユーザクラスがハイプライオリティを示さない場合、Ｐ−ＧＷ１０５は、ステップ１００４又はステップ１００５において定められた最大ビットレート及び／又は帯域保証値などが、Ｐ−ＧＷ１０５にあらかじめ保持される閾値より大きいか否かを判定する（１００７）。これによってＰ−ＧＷ１０５は、接続が要求されたＵＥ１０１又はベアラに、ＭＰＬＳパスを割当てるか否かを判定する。
【０１５６】
ステップ１００７において、定められた最大ビットレート及び／又は帯域保証値が、Ｐ−ＧＷ１０５にあらかじめ保持される閾値以下である場合、接続が要求されたＵＥ１０１又はベアラには、高いＱｏＳは必要ではないため、Ｐ−ＧＷ１０５は、接続が要求されたＵＥ１０１又はベアラにＭＰＬＳパスを割当てないことを定める。そして、Ｐ−ＧＷ１０５は、Ｓ−ＧＷ１０４へ通常のセッション確立応答（図２のシーケンス１４０９に相当）を送信する（１０１３）。
【０１５７】
ステップ１０１３の後、ＵＥ１０１、ｅＮＢ１０２、ＭＭＥ１０３及びＳ−ＧＷ１０４は、データ通信用のＩＰトンネルを確立する（１０１４、図２のシーケンス１４１０〜シーケンス１４１７に相当）。
【０１５８】
ステップ１００７において、定められた最大ビットレート及び／又は帯域保証値が、Ｐ−ＧＷ１０５にあらかじめ保持される閾値より大きいと判定された場合、接続が要求されたＵＥ１０１又はベアラは、高いＱｏＳが必要であるため、接続が要求されたＵＥ１０１又はベアラに、ＭＰＬＳパスを割当てることを定める（１００８）。そして、ＭＰＬＳパスを確立するためのフラグを付加したセッション確立応答を、Ｓ−ＧＷ１０４へ送信する（１００９、図６のシーケンス１１０９に相当）。
【０１５９】
ステップ１００９の後、ＵＥ１０１、ｅＮＢ１０２−１、ＭＭＥ１０３及びＳ−ＧＷ１０４は、データ通信用のＩＰトンネルを生成する（１０１０、図６のシーケンス１１１０〜シーケンス１１１７に相当）。ステップ１０１０の後、ｅＮＢ１０２−１、Ｓ−ＧＷ１０４及びＰ−ＧＷ１０５は、自らに接続されるＬＳＲ１０９に対してＭＰＬＳパス及びラベル割当メッセージ及びラベル割当要求メッセージを送信する（１０１１）。ステップ１０１１の後、各ＬＳＲ１０９は、ラベルスイッチ処理部９０５にラベルを格納する（１０１２）。
【０１６０】
なお、前述において、ＭＰＬＳパスを割当てるか否かを、ＵＥ１０１又はベアラごとに判定したが、Ｐ−ＧＷ１０５にあらかじめ保持される静的ポリシー又はＰＣＲＦ１２０に保持されるＱｏＳポリシーが、上り通信又は下り通信ごとに定められている場合、ＵＥ１０１又はベアラの上り通信又は下り通信ごとにＭＰＬＳパスを割当てるか否かを判定してもよい。
【０１６１】
第１の実施形態によれば、ＩＰトンネルの端点と端点との間にＭＰＬＳパスを割当てることによって、ｅＮＢ１０２とＰ−ＧＷ１０５との間の経路を一意に定めることができ、必要のないＬＳＲ１０９にＭＰＬＳラベルを配布することがない。
【０１６２】
また、ＩＰトンネルに収容されるＵＥ１０１ごと又はベアラごとの経路に、ＭＰＬＳパスを割当てることによって、無線アクセス網１０８内のすべてのＬＳＲ１０９宛てに多量のラベルスイッチパスが配布されることによるＭＰＬＳ網の性能低下及びリソース不足を防止することができる。
【０１６３】
また、ＵＥ１０１又はベアラごとのＱｏＳポリシーを取得することによって、ＭＰＬＳパスが必要なＵＥ１０１又はベアラを判定することができ、効率的なＭＰＬＳの適用を実現できる。
【０１６４】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態のＵＥ１０１のハンドオーバ時の動作を以下に説明する。
【０１６５】
図１０は、本発明の第２の実施形態のＵＥ１０１のハンドオーバ処理を示すシーケンス図である。
【０１６６】
図１０に示すシーケンス図は、図６のシーケンス１１０１からシーケンス１１３６までが実行された後の処理を示す。図１０のｅＮＢ１０２−１は、ハンドオーバ元の基地局を示す。ＴｅＮＢ１０２−２は、ハンドオーバ先のｅＮＢ１０２を示す。図１０のシーケンスの開始時のｅＮＢ１０２−１は、図６のシーケンス１１３６までが実行された後のｅＮＢ１０２−１に相当する。
【０１６７】
ハンドオーバ（以下、ＨＯ）前のＭＰＬＳパスは、ＭＰＬＳパス１１３３、１１２３、１１３７、及び、１１２７である。ＨＯ元のｅＮＢ１０２−１は、ＵＥ１０１にＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｃｏｎｔｒｏｌメッセージを送信することによって、Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｃｏｎｔｒｏｌメッセージの送信時の無線状態と、ＵＥ１０１が信号を受信するｅＮＢ１０２を示す情報とを、報告するようにＵＥ１０１へ要求する（１８０２）。
【０１６８】
シーケンス１８０２の後、ＵＥ１０１は、Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔメッセージを送信することによって、Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｃｏｎｔｒｏｌメッセージを受信時の無線状態と、ＵＥ１０１が信号を受信するｅＮＢ１０２の情報とを、ｅＮＢ１０２−１へ報告する（１８０３）。ｅＮＢ１０２の情報には、ＵＥ１０１がｅＮＢ１０２から受信する信号の電波強度等の情報、ＵＥ１０１の位置情報、及び／又は、最も近いｅＮＢ１０２からの距離等が含まれる。
【０１６９】
ＨＯ元のｅＮＢ１０２−１は、受信されたＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔメッセージに基づいて、ＨＯ先のＴｅＮＢ１０２−２を定める。そして、ｅＮＢ１０２−１は、定められたＨＯ先のＴｅＮＢ１０２−２にＨＯの準備を行なうよう要求するため、ＨＯ ＲｅｑｕｅｓｔメッセージをＴｅＮＢ１０２−２に送信する（１８０４）。
【０１７０】
ＨＯ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージには、ＨＯ元のｅＮＢ１０２−１とＵＥ１０１とが通信中のベアラの情報が含まれる。通信中のベアラの情報には、例えば、ＭＭＥ１０３によって割当てられたＵＥ１０１を一意に識別するための識別子、ＵＥ１０１固有の識別子、ベアラごとのベアラＩＤ、及び、ベアラに対応するＩＰトンネルの情報とそのＩＰトンネルに関してＭＰＬＳパスを利用しているか否かを示す情報、などが含まれる。
【０１７１】
ＨＯ先のＴｅＮＢ１０２−２は、シーケンス１８０４の後、ＨＯの準備が整うと、ＨＯの準備が整ったことを応答するため、ＨＯ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ａｃｋメッセージを、ｅＮＢ１０２−１に送信する（１８０５）。ＨＯ元のｅＮＢ１０２−１は、ＨＯ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ａｃｋメッセージを受信した後、ＨＯを実行するように、ＨＯ ＣｏｍｍａｎｄメッセージをＵＥ１０１に送信する（１８０６）。
【０１７２】
ＵＥ１０１は、シーケンス１８０６の後、ＨＯ先のＴｅＮＢ１０２−２との無線リンクの確立に成功すると、ＨＯ ＣｏｎｆｉｒｍメッセージをＴｅＮＢ１０２−２に送信する（１８０７）。ＴｅＮＢ１０２−２は、ＨＯ Ｃｏｎｆｉｒｍメッセージを受信した後、ＭＭＥ１０３にＨＯの成功とＩＰトンネルの切替を要求する（１８０８）。
【０１７３】
ＭＭＥ１０３は、シーケンス１８０８の後、ＵＥ１０１とｅＮＢ１０２との間にＨＯがあり、ＩＰトンネルの切替が必要なことを、Ｍｏｄｉｆｙ Ｂｅａｒｅｒ ＲｅｑｕｅｓｔメッセージによってＳ−ＧＷ１０４に送信する（１８１３）。
【０１７４】
Ｓ−ＧＷ１０４は、Ｍｏｄｉｆｙ Ｂｅａｒｅｒ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを受信した後、Ｍｏｄｉｆｙ Ｂｅａｒｅｒ Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージによって、ＭＭＥ１０３に応答する（１８１４）。
【０１７５】
ＭＭＥ１０３は、Ｍｏｄｉｆｙ Ｂｅａｒｅｒ Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージを受信した後、Ｐａｔｈ Ｓｗｉｔｃｈ Ａｃｋメッセージを送信することによって、ＩＰトンネルの切替が成功したことをＨＯ先のＴｅＮＢ１０２−２に通知する（１８１５）。これによって、ＩＰトンネル１８１６が確立する。
【０１７６】
ＨＯ先のＴｅＮＢ１０２−２は、ＩＰトンネルの切替処理（シーケンス１８１３〜シーケンス１８１５に相当）を行うと同時に、ＭＰＬＳパスを切替える処理を開始する。第２の実施形態において、ＨＯ時のＭＰＬＳパスの切替は、ＩＰトンネルの端点となるＴｅＮＢ１０２−２からＳ−ＧＷ１０４に到達するまでに通過するすべてのＬＳＲ１（１０９−１）に行われず、古いＭＰＬＳパスと新しいＭＰＬＳパスの合流点（分岐点）となるＬＳＲ１（１０９−１）と、ＴｅＮＢ１０２−２との間のＬＳＲ１（１０２−１）にのみ行われればよい。これによって、ＭＰＬＳパスの切替に要する時間を削減することが可能となる。
【０１７７】
ＨＯ先のＴｅＮＢ１０２−２は、Ｓ−ＧＷ１０４からＴｅＮＢ１０２−２に向かう下りのＭＰＬＳパスを切替えるためのラベル配布メッセージを、Ｓ−ＧＷ１０４を宛先として、直接接続されるＬＳＲ１（１０９−１）に送信する（１８０９）。ラベル配布メッセージは、ＬＤＰ信号によって、ＬＳＲ１（１０９−１）に送信される。
【０１７８】
シーケンス１８０９のラベル配布メッセージには、シーケンス１８０４のＨＯ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージに含まれる情報が格納される。すなわち、ＭＭＥ１０３によって割当てられたＵＥ１０１を識別するための識別子、ＵＥ１０１固有の識別子、ベアラＩＤ、及び、ＭＰＬＳパスの到達点となるアドレス（すなわち、ＩＰトンネルの端点であるＳ−ＧＷ１０４のアドレス）等が、ＭＰＬＳパスを切替えるため、ラベル配布メッセージに格納される。
【０１７９】
さらに、ＨＯ先のＴｅＮＢ１０２−２は、ＴｅＮＢ１０２−２からＳ−ＧＷ１０４に向かう上りのＭＰＬＳパスを切替るためのラベル配布要求メッセージを、Ｓ−ＧＷ１０４を宛先として、直接接続されるＬＳＲ１（１０９−１）に送信する（１８１０）。ラベル配布要求メッセージは、ＬＤＰ信号によって、ＬＳＲ１（１０９−１）に送信される。
【０１８０】
シーケンス１８１０のラベル配布要求メッセージには、シーケンス１８０９のラベル配布メッセージと同じく、シーケンス１８０４のＨＯ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージに含まれる情報が格納される。すなわち、ＭＭＥ１０３によって割当てられたＵＥ１０１を識別するための識別子、ＵＥ１０１固有の識別子、ベアラＩＤ、及び、ＭＰＬＳパスの到達点となるアドレス（すなわち、ＩＰトンネルの端点であるＳ−ＧＷ１０４のアドレス）が、ＭＰＬＳパスを切替えるため、ラベル配布要求メッセージに格納される。
【０１８１】
シーケンス１８０９のラベル配布メッセージとシーケンス１８１０のラベル配布要求メッセージとは、ＴｅＮＢ１０２−２からＳ−ＧＷ１０４への経路上のＬＳＲ１（１０９−１）を転送される。すなわち、各ＬＳＩ１（１０９−１）に受信され、各ＬＳＲ１（１０９−１）において処理された後、Ｓ−ＧＷ１０４に向かう経路における次のＬＳＲ１（１０９−１）に送信される。
【０１８２】
各ＬＳＲ１（１０９−１）は、シーケンス１８０９のラベル配布メッセージ及びシーケンス１８１０のラベル配布要求メッセージを受信した後、自身が保持するＭＰＬＳのＦＩＢ（図８に相当）を検索する。そして、ラベル配布メッセージ及びラベル配布要求メッセージに含まれる情報と一致する情報が、自身のＦＩＢに存在するか否かを判定する。
【０１８３】
一致する情報が、ＬＳＲ１（１０９−１）に存在する場合、ＬＳＲ１（１０９−１）は、合流点（分岐点）となるＬＳＲ１（１０９−１）であるため、ラベル配布メッセージ及びラベル配布メッセージの更なる転送を中止し、ＬＳＲ１（１０９−１）に保持されたＭＰＬＳのＦＩＢ（図８に相当）を、受信されたラベル配布メッセージ及びラベル配布要求メッセージに含まれる情報に基づいて更新する。
【０１８４】
具体的には、ＬＳＲ１（１０９−１）がシーケンス１８０９のラベル配布メッセージを受信した場合、ＬＳＲ１（１０９−１）は、自身が保持するＦＩＢのＦＥＣ種別７０３及びＦＥＣ値７０４が、ラベル配布メッセージに含まれる各識別子と一致するエントリを抽出する。そして、抽出されたエントリの入力ポート７０１及び入力ラベル７０２を、ラベル配布メッセージに含まれる値に対応する値に更新する。
【０１８５】
また、ＬＳＲ１（１０９−１）がシーケンス１８１０のラベル配布要求メッセージを受信した場合、ＬＳＲ１（１０９−１）は、自身が保持するＦＩＢのＦＥＣ種別７０３及びＦＥＣ値７０４が、ラベル配布要求メッセージに含まれる各識別子と一致するエントリを抽出する。そして、抽出されたエントリの出力ポート７０５及び出力ラベル７０６を、新たなＭＰＬＳパスに対応したポートとラベルとによって更新する。そして、更新されたラベルを、ラベル配布要求メッセージに格納し、ラベル配布要求メッセージが送信されてきた経路を、ラベル配布要求メッセージの送信元（すなわち、ＴｅＮＢ１０２−２）に向かって、次のＬＳＲ１（１０９−１）へ転送する（１８２０）。
【０１８６】
シーケンス１８０９によって、下りのＭＰＬＳパス１８１１が確立する。また、シーケンス１８１０及びシーケンス１８２０によって、上りのＭＰＬＳパス１８１２が確立する。
【０１８７】
なお、ＭＰＬＳパスを切替える手順において、ＴｅＮＢ１０２−２にＨＯの準備をさせるためのＨＯ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを、ＴｅＮＢ１０２−２が受信した際（シーケンス１８０４に相当）に、ＭＰＬＳパスの事前設定（シーケンス１８０９に相当）が開始されてもよい。この場合、ＨＯ完了を示すＨＯ Ｃｏｎｆｉｒｍメッセージを、ＵＥ１０１からＴｅＮＢ１０２−２が受信した（シーケンス１８０７に相当）後、ＴｅＮＢ１０２−２は、合流点（分岐点）となるＬＳＲ１（１０９−１）にＭＰＬＳパスの完全切替を指示しても良い。
【０１８８】
図１１は、本発明の第２の実施形態のハンドオーバ時のＬＳＲ１０９の処理を示すフローチャートである。
【０１８９】
ＬＳＲ１（１０９−１）がＬＤＰ信号を受信すると、図１１に示す処理が開始する（１２０１）。ステップ１２０１の後、ＬＳＲ１（１０９−１）は、受信したＬＤＰ信号を解析して、ＬＤＰ信号が下り切替の信号であるか、すなわち、ラベル配布メッセージを含む信号か否かを判定する（１２０２）。
【０１９０】
ＬＳＲ１（１０９−１）が受信したＬＤＰ信号が、ラベル配布要求メッセージを含む場合、ＬＳＲ１（１０９−１）は、受信したＬＤＰ信号にステップ１２０３以降の処理を実行することを定める（１２０３）。そして、ＬＳＲ１（１０９−１）は、ラベル配布要求メッセージに含まれる情報と同じ値が、自らが保持するＦＩＢ中のＦＥＣ種別７０３及びＦＥＣ値７０４に保持されているか否かを判定する（１２０４、１２０５）。
【０１９１】
ラベル配布要求メッセージに含まれる情報と同じ値が、自らが保持するＦＩＢ中にない場合、ＬＳＲ１（１０９−１）は、合流点（分岐点）となるＬＳＲ１（１０９−１）はではないため、ＴｅＮＢ１０２−２とＳ−ＧＷ１０４との間の次のＬＳＲ１（１０９−１）に、ラベル配布要求メッセージ（上り切替要求）を送信する（１２０６）。
【０１９２】
ラベル配布要求メッセージに含まれる情報と同じ値が、自らが保持するＦＩＢ中にある場合、このＬＳＲ１（１０９−１）は、合流点（分岐点）のＬＳＲ１（１０９−１）である。ここで、ＨＯによってＭＰＬＳパスを変更する場合、合流点であるＬＳＲ１（１０９−１）とＳ−ＧＷ１０４との間のＬＳＲ１（１０９−１）は、既に保持しているＵＥ１０１へのＭＰＬＳラベルを更新する必要がない。
【０１９３】
このため、ステップ１２０５においてラベル配布要求メッセージに含まれる情報と同じ値が、自らが保持するＦＩＢ中にあると判定されたＬＳＲ１（１０９−１）は、Ｓ−ＧＷ１０４へ向かう経路上の次のＬＳＲ１（１０９−１）にＬＤＰ信号（ラベル配布要求メッセージ）を送信することを中止する（１２０７）。
【０１９４】
ステップ１２０７の後、ＬＳＲ１（１０９−１）は、ラベル配布要求メッセージに含まれる情報と一致した、ＦＩＢのエントリを抽出する。そして、抽出されたＦＩＢのエントリの出力ポート７０５と出力ラベル７０６を経路変更したパス用に該当ＬＳＲ１（１０９−１）が割当てたものに更新する。（１２０８）。ステップ１２０８の後、ＬＳＲ１（１０９−１）は変更したラベルを含むＬＤＰ（上り切替）信号によるラベル配布メッセージをＬＤＰ切替要求（ラベル配布要求メッセージ）の送信元に送信する（１２０９）。
【０１９５】
ステップ１２０９の後、合流点となるＬＳＲ１（１０９−１）とＴｅＮＢ１０２−２との間のＬＳＲ１（１０９−１）は、ＬＤＰ（上り切替）信号を受信した場合、受信したＦＥＣ情報と経路変更したパス用に該当ＬＳＲ１（１０９−１）が割当てた出力ポートと出力ラベルとによって、自らのＦＩＢを更新する。そして、ＬＤＰ切替要求（ラベル配布要求メッセージ）の送信元に送信する。
【０１９６】
これによって、新たに割当てられた上りＭＰＬＳパスのＭＰＬＳラベルが、ＴｅＮＢ１０２−２から合流点（分岐点）であるＬＳＲ１（１０９−１）との間のＬＳＲ１（１０９−１）に配布される。そして、上りのＭＰＬＳパス１８１２が確立する。
【０１９７】
ステップ１２０２において、ＬＳＲ１（１０９−１）が受信したＬＤＰ信号が、ラベル配布要求メッセージを含むＬＤＰ信号ではない場合、ＬＳＲ１（１０９−１）は、受信したＬＤＰ信号が、下り切替え要求の信号であるか否か、すなわち、ラベル配布メッセージを含むＬＤＰ信号か否かを判定する（１２１０）。
【０１９８】
そして、ＬＳＲ１（１０９−１）が受信したＬＤＰ信号が、ラベル配布メッセージを含むＬＤＰ信号であると判定した場合、ＬＳＲ１（１０９−１）は、受信したＬＤＰ信号にステップ１２１１以降の処理を実行することを定める（１２１１）。そして、ＬＳＲ１（１０９−１）は、ラベル配布メッセージに含まれる情報と同じ値が、自らが保持するＦＩＢ中のＦＥＣ種別７０３及びＦＥＣ値７０４に保持されているか否かを判定する（１２１２、１２１３）。
【０１９９】
ラベル配布要求メッセージに含まれる情報と同じ値が、自らが保持するＦＩＢ中にある場合、このＬＳＲ１（１０９−１）は、合流点（分岐点）のＬＳＲ１（１０９−１）である。このため、ステップ１２１３においてラベル配布要求メッセージに含まれる情報と同じ値が、自らが保持するＦＩＢ中にあると判定されたＬＳＲ１（１０９−１）は、Ｓ−ＧＷ１０４へ向かう経路上の次のＬＳＲ１（１０９−１）にＬＤＰ信号を送信することを中止する。
【０２００】
そして、ＬＳＲ１（１０９−１）は、ラベル配布メッセージに含まれる情報と一致した、ＦＩＢのエントリを抽出する。そして、抽出されたＦＩＢのエントリの入力ポート７０１と入力ラベル７０２を、受信したラベル配布メッセージに含まれる情報に更新する（１２１４）。
【０２０１】
ステップ１２１３において、ラベル配布要求メッセージに含まれる情報と同じ値が、自らが保持するＦＩＢ中にないと判定された場合、新規のＭＰＬＳパス設定の処理を行う。すなわち、ＦＩＢに新たなエントリを作成し、新たなエントリに下りのＭＰＬＳパスに対応する値を格納する（１２１５）。
【０２０２】
具体的には、ＬＳＲ１（１０９−１）は、ステップ１２１５において、新しいエントリのＦＥＣ種別７０３及びＦＥＣ値７０４に、ＭＭＥ１０３によって割当てられたＵＥ１０１を識別するための識別子、ＵＥ１０１固有の識別子、ベアラごとのベアラＩＤ、及び、ＭＰＬＳパスの到達点となるアドレス（すなわち、ＩＰトンネルの端点であるＳ−ＧＷ１０４のアドレス）等のラベル配布メッセージに含まれた値を格納する。
【０２０３】
ステップ１２１５の後、ＬＳＲ１（１０９−１）は、ラベル配布メッセージを含むＬＤＰ信号を、Ｓ−ＧＷ１０４へ向かう経路上の次のＬＳＲ１（１０９−１）へ送信する（１２１６）。
【０２０４】
ステップ１２１１〜１２１６の処理によって、合流点となるＬＳＲ１（１０９−１）からＴｅＮＢ１０２−２への下りＭＰＬＳパス１８１１が確立する。
【０２０５】
ステップ１２１０においてＬＤＰ信号がラベル配布メッセージもラベル配布要求メッセージも含まない場合、その他のＭＰＬＳ信号処理を実行する（１２１７）。
【０２０６】
なお、前述した第１の実施形態及び第２の実施形態は、同じＵＥ１０１、ｅＮＢ１０２、ＭＭＥ１０３、Ｓ−ＧＷ１０４、Ｐ−ＧＷ１０５、ＬＳＲ１０９及びＰＣＲＦ１２０によって実装可能である。
【０２０７】
また、本実施形態は、ＩＰトンネルの確立手順に従ってＭＰＬＳパスを割当てたが、Ｐ−ＧＷ１０５とｅＮＢ１０２との間において経由する装置（Ｓ−ＧＷ１０４に相当）を一意に定め、ｅＮＢ１０２及び経由する装置の間の経路と、経由する装置及びＰ−ＧＷ１０５の間の経路とが、ＵＥ１０１又はベアラごとに一意に定められれば、図６に示す手順と同様にＭＰＬＳパスを確立することができる。
【０２０８】
第２の実施形態によれば、ハンドオーバ時に、ｅＮＢ１０２からＳ−ＧＷ１０４までの経路においてＭＰＬＳパスを切り替えることによって、ｅＮＢ１０２からＰ−ＧＷ１０５までの経路においてＭＰＬＳパスを切り替える場合より、切り替えが必要ではないＬＳＲ１０９へＭＰＬＳラベルを配布することなく、効率的なＭＰＬＳネットワークの運用を実現できる。
【０２０９】
さらに、ＵＥ１０１のハンドオーバ時に、ｅＮＢ１０２とＳ−ＧＷ１０４との間のＬＳＲ１（１０９−１）のうち、ハンドオーバ前の経路とハンドオーバ後の経路との合流点となるＬＳＲ１（１０９−１）を抽出し、抽出された合流点となるＬＳＲ１（１０９−１）とｅＮＢ１０２までのＭＰＬＳパスの更新を行う。これによって、ハンドオーバ時のＭＰＬＳパスが速やかに変更され、効率のよいモバイルＭＰＬＳネットワークを運用することができる。
【０２１０】
一般的に、ハンドオーバ前にＵＥ１０１と接続されるｅＮＢ１０２と、ハンドオーバ後にＵＥ１０１と接続されるｅＮＢ１０２とは、地理的に近い位置に配置される。そして、ハンドオーバ前のｅＮＢ１０２とＳ−ＧＷ１０４とが接続される経路と、ハンドオーバ後のｅＮＢ１０２とＳ−ＧＷ１０４とが接続される経路とは、多くのＬＳＲ１（１０９−１）を共有することが多い。このため、ハンドオーバによるＭＰＬＳパスの切り替えを、合流点となるＬＳＲ１（１０９−１）まで行うことによって、モバイルＭＰＬＳネットワークの運用を、大幅に効率化できる。
【０２１１】
本実施形態によれば、ＭＰＬＳパスを割当てる経路を一意に定めることができるため、ＭＰＬＳラベルの配布によるネットワークの性能の低下を低減することができる。また、ｅＮＢ１０２とＰ−ＧＷ１０５又はＳ−ＧＷ１０４との間のＬＳＲ１０９のＭＰＬＳラベルを速やかに切替えることによって、ハンドオーバを速やかに完了することができ、効率の高いモバイルＭＰＬＳネットワークを運用できる。
【符号の説明】
【０２１２】
１０１ ＵＥ
１０２、１０２−１〜１０２−３ ｅＮＢ
１０２−２ ＴｅＮＢ
１０３ ＭＭＥ
１０４ Ｓ−ＧＷ
１０５ Ｐ−ＧＷ
１０６ ＨＳＳ
１０７ サービスネットワーク
１０８ 無線アクセス網
１０９ ＬＳＲ
１０９−１ ＬＳＲ１
１０９−２ ＬＳＲ２
１２０ ＰＣＲＦ
９０１ ＣＰＵ
９０２ メモリ
９０３ 不揮発性メモリ
９０４ インタフェース
９０５ ラベルスイッチ処理部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワークシステムに関し、特に、ＭＰＬＳを用いる無線ネットワークを用いたネットワークシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）、及び、３．５Ｇと呼ばれるＥＶ−ＤＯ（Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ Ｄａｔａ Ｏｎｌｙ）などの技術を用い、基地局及びモバイルゲートウェイを収容する無線アクセスネットワークには、一般的に、基地局とモバイルゲートウェイとの間に、ＩＰトンネルリンク技術によってＩＰトンネルが設けられる。そして、このＩＰトンネルを介して、ユーザデータが送信される。
【０００３】
ＩＰトンネルを提供する技術は、例えば、３ＧＰＰ（３rd Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）において規定されるＧＴＰ（ＧＰＲＳ Ｔｕｎｎｅｌｌｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、又は、ＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔａｓｋ Ｆｏｒｃｅ）において規定されるＰＭＩＰ（Ｐｒｏｘｙ Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ）が広く知られている。ＩＰトンネルは、基地局とモバイルゲートウェイとの間、又は、モバイルアクセス網に接続された第１のモバイルゲートウェイとサービスネットワークに配置された第２のモバイルゲートウェイとの間に設けられ、端末の移動管理に用いられる。
【０００４】
一般的なＩＰネットワークにおけるＩＰパケットは、端末に割当てられたＩＰアドレスが属するサブネットワーク単位においてルーティングされるため、端末に割当てられたＩＰアドレスのままサブネットワークを越えて移動することはできない。これを解決する技術には、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰに代表されるＩＰトンネル技術がある。
【０００５】
Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰなどのＩＰトンネル技術において、移動端末に割当てられたＩＰアドレスとは別の、移動端末の現在の位置に対応したＩＰアドレスを示す気付けアドレス（ＣｏＡ：Ｃａｒｅ ｏｆ Ａｄｄｒｅｓｓ）が、ネットワーク内に配布される。そして、気付けアドレスを宛先アドレスに格納されたＩＰヘッダが、移動端末と通信するためのＩＰパケットに付加されることによって、ＩＰトンネル技術におけるＩＰパケットはカプセル化される。そして、カプセル化されたＩＰパケットを移動先の移動端末に転送することによって端末のモビリティが実現される。
【０００６】
このため、現在の無線アクセス網の移動制御には、ＩＰトンネルが主に用いられる（例えば、非特許文献１及び非特許文献２参照）。
【０００７】
一方で、移動端末と基地局とに用いられる無線技術の通信速度は、高速化の一途をたどっている。ＬＴＥ／ＳＡＥにおいて１００Ｍｂｐｓの通信速度が実現され、ＬＴＥ／ＳＡＥの次の無線システムとして期待されるＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄにおいて１００Ｍｂｐｓを超える通信速度が実現される。
【０００８】
このため、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ：Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）においても、通信速度の高速化に対応するため、ＩＰパケットの高速転送を実現するとともに、ＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｌａｂｅｌｉｎｇ Ｓｗｉｔｃｈ）技術の無線アクセス網への適用、及び、ＩＰトンネルのＭＰＬＳパスによる置換、が提案されている。これは、ＭＰＬＳは、ＩＰパケットのＱｏＳ保障が可能だからである。
【０００９】
また、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰトンネルをＭＰＬＳトンネルで代替する技術が提案されている（例えば、非特許文献３参照）。さらに、移動端末が基地局に接続された際に出口ノードから入口ノードへＭＰＬＳパスを張る技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
しかし、ＭＰＬＳパスは、ノード間を経由するＬＳＲ（Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈ Ｒｏｕｔｅｒ）がホップバイホップにラベルスイッチ情報を保持することによって実装され、パスの設定時には経由するすべてのＬＳＲ間が保持するラベル情報を、更新する必要がある。また、一般的に無線アクセス網に収容される移動端末数は、１００万を越える膨大な数であり、すべての移動端末に個別のラベルスイッチパスを割当てる場合、ＭＰＬＳ網内のラベルリソースの消費が増加し、ＭＰＬＳ網の性能が低下することになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特表２００８−５１８５３２号公報
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】TS 29.274,3GPP Evolved Packet System (EPS); Evolved General Packet Radio Service (GPRS) Tunnelling Protocol for Control plane (GTPv2-C); Stage 3
【非特許文献２】IETF RFC 5213: ”Proxy Mobile IPv6”
【非特許文献３】Integration of Mobile IP and Multi-Protocol Label Switching ICC 2001, June 2001
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
無線アクセス網の高速化のためにＭＰＬＳを採用しているネットワークにおいて、移動端末ごと又はベアラごとにＭＰＬＳを採用した場合、多量のラベルスイッチパスが必要となる。このため、無線アクセス網にＭＰＬＳを採用した場合、ＶＰＮにおけるＭＰＬＳ網と比較して、一般的に、ネットワークの性能が低下するという問題がある。
【００１４】
また、移動端末と基地局とがハンドオーバをする際に、基地局とゲートウェイ間に配置されるすべてのＬＳＲを切替えるための処理を行った場合、ホップバイホップのＬＳＲに処理が必要となりハンドオーバの完了にかかる時間が長くなるという問題がある。
【００１５】
本発明は、前述のとおり、すなわち、ＭＰＬＳラベルの配布によるネットワークの性能の低下を低減し、基地局とゲートウェイとの間のＬＳＲを速やかに切替えることによってハンドオーバを速やかに完了することを目的とし、効率の高いモバイルＭＰＬＳネットワークを運用することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の代表的な一例を示せば以下のとおりである。すなわち、複数の移動端末と、前記各移動端末と無線を介して接続される複数の基地局と、前記各基地局と複数の第１のネットワーク装置を介して接続される第１のゲートウェイと、前記第１のゲートウェイと複数の第２のネットワーク装置を介して接続される第２のゲートウェイと、前記各基地局及び前記第１のゲートウェイに接続される管理サーバと、を備えるネットワークシステムであって、第１の前記移動端末が第１の前記基地局に接続され、前記第１の基地局が前記第１の移動端末の接続要求を、前記管理サーバに送信した後、前記第１のゲートウェイは、前記第１の移動端末と前記第２のゲートウェイとを接続するための要求と、前記第２のゲートウェイの識別子と、前記第１の移動端末の識別子とを含む第１の信号を、前記管理サーバから受信し、前記第１の信号に含まれる第１の移動端末の識別子と、前記第１のゲートウェイの識別子と、を含む第２の信号を、前記第１の信号に含まれる第２のゲートウェイの識別子によって特定される宛先に送信し、前記第２のゲートウェイは、前記第１の移動端末と第２のゲートウェイとの間の経路にＭＰＬＳパスを割当てることを示すＭＰＬＳ割当フラグと、前記第２のゲートウェイの識別子と、を含む第３の信号を、前記第２の信号に含まれる第１のゲートウェイの識別子によって特定される宛先に送信し、前記第１のゲートウェイは、前記第３の信号に含まれるＭＰＬＳ割当フラグに基づいて、前記第１の移動端末の識別子を含む、ＭＰＬＳパスを割当てるための第４の信号を、前記第３の信号に含まれる第２のゲートウェイによって特定される宛先に、前記各第２のネットワーク装置を介して送信し、前記第１の基地局は、前記第１のゲートウェイの識別子と、前記ＭＰＬＳ割当フラグとを含む第５の信号を、前記管理サーバを介して前記第１のゲートウェイから受信し、前記第５の信号に含まれるＭＰＬＳ割当フラグに基づいて、前記第１の移動端末の識別子を含む、ＭＰＬＳパスを割当てるための第６の信号を、前記第５の信号に含まれる第１のゲートウェイの識別子によって特定された宛先に、前記各第１のネットワーク装置を介して送信し、前記第１の移動端末が、第２の前記基地局に接続された後、当該第２の基地局は、当該第２の基地局と前記第１のゲートウェイと通信するための経路に配置される複数の第３のネットワーク装置に、前記第１の移動端末の識別子を含む、ＭＰＬＳパスを割当てるための第７の信号を送信する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の一実施形態によると、多量のＭＰＬＳラベルを配布することがなく、ネットワークの性能の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態の基本的な無線ネットワークを示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の無線ネットワークにおいてＩＰトンネルを用いた基本的な通信処理を示すシーケンス図である。
【図３】本発明の第１の実施形態のＧＴＰトンネルを用いる場合のｅＮＢ、Ｓ−ＧＷ、及び、Ｐ−ＧＷの基本的なプロトコルスタックを示す説明図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の無線ネットワークを示すブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施形態のＳ−ＧＷ及びＬＳＲの物理的な構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施形態のＭＰＬＳパスの割当て手順を示すシーケンス図である。
【図７】本発明の第１の実施形態のｅＮＢ、Ｓ−ＧＷ、及び、Ｐ−ＧＷのプロトコルスタックを示す説明図である。
【図８】本発明の第１の実施形態のＭＰＬＳのＦＩＢを示す説明図である。
【図９】本発明の第１の実施形態のセッション確立要求を受信後のＰ−ＧＷの処理を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第２の実施形態のＵＥのハンドオーバ処理を示すシーケンス図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態のハンドオーバ時のＬＳＲの処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下の図１、図２及び図３において、無線ネットワークにおいてＩＰトンネルを設ける場合の基本的な処理を示す。
【００２０】
図１は、本発明の第１の実施形態の基本的な無線ネットワークを示すブロック図である。
【００２１】
図１に示す無線ネットワークは、ＬＴＥ／ＳＡＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ／Ｓｙｓｔｅｍ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）と呼ばれ、３ＧＰＰにおいて規定された無線アクセスネットワークである。図１に示す無線ネットワークは、ＵＥ１０１、ｅＮＢ１０２、ＭＭＥ１０３、Ｓ−ＧＷ１０４、Ｐ−ＧＷ１０５、ＰＣＲＦ１２０、及び、サービスネットワーク１０７を備える。
【００２２】
ＵＥ１０１は移動端末であり、ｅＮＢ（ｅＮＢ：ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｎｏｄｅ Ｂ）１０２は基地局である。ＭＭＥ（ＭＭＥ：Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）１０３は、ＵＥ１０１の位置管理及び認証処理を行う、移動管理サーバである。ＵＥ１０１とｅＮＢ１０２とは、無線によって通信する。
【００２３】
Ｓ−ＧＷ（Ｓ−ＧＷ：Ｓｅｒｖｉｎｇ ＧＷ）１０４は、無線アクセス網内のアンカーポイントとなる第１のモバイルゲートウェイであり、Ｐ−ＧＷ（Ｐ−ＧＷ：Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｎｅｔｗｏｒｋ ＧＷ）１０５は、サービスネットワークへの入り口となる第２のモバイルゲートウェイである。
【００２４】
ＨＳＳ１０６（ＨＳＳ：Ｈｏｍｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｅｒｖｅｒ）は、ＵＥ１０１を認証するためのデータ、及び／又は、ユーザプロファイルをＭＭＥ１０３に配布したり、位置管理を行ったりする加入者データサーバである。
【００２５】
ＰＣＲＦ（Ｐｏｌｉｃｙ ａｎｄ Ｃｈａｒｇｉｎｇ Ｅｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）１２０は、ＵＥ１０１を用いるユーザごとのユーザプロファイルを管理し、ＱｏＳポリシー制御機能、及び／又は、課金機能を提供するサーバである。なお、ここでＵＥ１０１を用いるユーザとは、ＵＥ１０１ごと又はベアラごとのユーザである。
【００２６】
サービスネットワーク１０７は、コア網であり、ＵＥ１０１にメールサービス及び／又はＷＥＢアクセスサービスを提供するネットワークである。
【００２７】
図２は、本発明の第１の実施形態の無線ネットワークにおいてＩＰトンネルを用いた基本的な通信処理を示すシーケンス図である。
【００２８】
図２は、図１に示す無線ネットワークにおいて、ＵＥ１０１がサービスネットワーク１０７に接続する際に、ユーザデータを転送するためのＩＰトンネルが設定される処理の例を示すシーケンス図である。
【００２９】
ＵＥ１０１においてサービスネットワーク１０７への接続要求が発生すると、ＵＥ１０１は、ｅＮＢ１０２との間に無線リンクを設定する（１４０１）。そして、ｅＮＢ１０２を経由してＭＭＥ１０３に接続要求メッセージを送る（１４０２、１４０３）。
【００３０】
ＭＭＥ１０３は、接続要求メッセージをＵＥ１０１から受信すると、接続要求メッセージを送ったＵＥ１０１に対応する認証データ、及び、ＵＥ１０１が使用する暗号鍵に関するデータを、ＨＳＳ１０６から取得する。そして、取得されたデータに基づいて、ＵＥ１０１の認証処理を行う（１４０４）。
【００３１】
シーケンス１４０４における認証処理が成功した場合、ＭＭＥ１０３は、ＵＥ１０１の位置をＨＳＳ１０６に登録する（１４０５）。そして、ＭＭＥ１０３は、ＨＳＳ１０６が保持する加入者のプロファイル情報を、ＨＳＳ１０６から取得することによって、ＵＥ１０１の接続先のサービスネットワーク１０７を示す情報とサービスネットワーク１０７に含まれる接続先のＰ−ＧＷ１０５を示す情報とを取得する（１４０６）。
【００３２】
さらにＭＭＥ１０３は、取得されたＰ−ＧＷ１０５を示す情報に基づいて、サービスネットワーク１０７への接続点となるＰ−ＧＷ１０５と、ＵＥ１０１との接続を、Ｓ−ＧＷ１０４に要求する（１４０７）。シーケンス１４０７において、ＭＭＥ１０３は、ＵＥ１０１を一意に識別する識別子、又は、ベアラを一意に識別する識別子をＳ−ＧＷ１０４に送信する。
【００３３】
Ｓ−ＧＷ１０４は、ＭＭＥ１０３から接続要求を受信すると、受信された接続要求に含まれるサービスネットワーク１０７への接続情報（Ｐ−ＧＷ１０５を示す情報を含む）に基づいて、Ｐ−ＧＷ１０５へセッション確立要求を送信する（１４０８）。シーケンス１４０８のセッション確立要求には、ＵＥ１０１宛のパケットを、Ｐ−ＧＷ１０５からＳ−ＧＷ１０４へ送信するためのＧＴＰトンネルを示す情報が含まれる。
【００３４】
シーケンス１４０８においてＰ−ＧＷ１０５へ送信されるＧＴＰトンネルを示す情報には、ＧＴＰトンネルの端点のＩＰアドレス、すなわち、Ｓ−ＧＷ１０４の受信ＩＰアドレスと、ＴＥＩＤ（Ｔｕｎｎｅｌ Ｅｎｄｐｏｉｎｔ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）とが含まれる。ＴＥＩＤとは、ＧＴＰトンネルを一意に識別するための識別子であり、シーケンス１４０８のセッション確立要求には、Ｐ−ＧＷ１０５からＳ−ＧＷ１０４への伝送路に設けられるＧＴＰトンネルを一意に示すＴＥＩＤが含まれる。
【００３５】
なお、ＧＴＰトンネルは、ＵＥ１０１ごと又はベアラごとに一意であるため、ＴＥＩＤも、ＵＥ１０１ごと又はベアラごとに一意である。
【００３６】
Ｐ−ＧＷ１０５は、Ｓ−ＧＷ１０４からセッション確立要求を受信した後、セッション確立要求を送信したＳ−ＧＷ１０４へセッション確立応答を送信する（１４０９）。シーケンス１４０９のセッション確立応答には、ＵＥ１０１から送信されたパケットを、Ｓ−ＧＷ１０４からＰ−ＧＷ１０５を介してサービスネットワーク１０７へ送信する際に使用されるＧＴＰトンネルを示す情報が含まれる。
【００３７】
シーケンス１４０９においてＳ−ＧＷ１０４へ送信されるＧＴＰトンネルを示す情報には、ＧＴＰトンネルの端点のＩＰアドレス、すなわち、Ｐ−ＧＷ１０５のＩＰアドレスと、ＧＴＰトンネルを識別するためのＴＥＩＤとが含まれる。シーケンス１４０９のセッション確立応答に含まれるＴＥＩＤは、パケットをＳ−ＧＷ１０４からＰ−ＧＷ１０５へ送る際に使用されるＧＴＰトンネルを一意に示すＴＥＩＤが含まれる。
【００３８】
Ｓ−ＧＷ１０４は、Ｐ−ＧＷ１０５からセッション確立応答を受信すると、ＭＭＥ１０３にセッション確立応答を送信する（１４１０）。シーケンス１４１０のセッション確立応答には、ＵＥ１０１から送信されたパケットを、ｅＮＢ１０２からＳ−ＧＷ１０４及びＰ−ＧＷ１０５を介してサービスネットワーク１０７に送信する際に使用されるＧＴＰトンネルを示す情報が含まれる。すなわち、シーケンス１４１０におけるＧＴＰトンネルを示す情報には、ＧＴＰトンネルの端点のＩＰアドレス、すなわち、Ｓ−ＧＷ１０４のＩＰアドレスと、ｅＮＢ１０２からＳ−ＧＷ１０４へパケットを送信するためのＧＴＰトンネルを一意に示すＴＥＩＤとが含まれる。
【００３９】
ＭＭＥ１０３は、Ｓ−ＧＷ１０４からセッション確立応答を受信すると、ｅＮＢ１０２とＰ−ＧＷ１０５との間の確立準備ができたことをｅＮＢ１０２及びＵＥ１０１に通知するため、Ｉｎｉｔｉａｌ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｓｅｔｕｐ／Ａｔｔａｃｈ Ａｃｃｅｐｔメッセージを、ｅＮＢ１０２へ送信する（１４１１）。
【００４０】
シーケンス１４１１においてｅＮＢ１０２へ送信されるメッセージには、シーケンス１４１０においてＳ−ＧＷ１０４から通知された、ＧＴＰトンネルを示す情報が含まれる。すなわち、Ｓ−ＧＷ１０４のＩＰアドレスと、ｅＮＢ１０２からＳ−ＧＷ１０４へパケットを送信するためのＧＴＰトンネルを一意に示すＴＥＩＤとが含まれる。
【００４１】
ｅＮＢ１０２は、ＭＭＥ１０３からＩｎｉｔｉａｌ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｓｅｔｕｐ／Ａｔｔａｃｈ Ａｃｃｅｐｔメッセージを受信すると、ＵＥ１０１との無線リンクの接続を確立し直す（１４１２、１４１３）。その後、ｅＮＢ１０２は、Ｉｎｉｔｉａｌ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｓｅｔｕｐ ＲｅｓｐｏｎｓｅメッセージをＭＭＥ１０３へ送信する（１４１４）。
【００４２】
シーケンス１４１４において送信されるメッセージには、ＵＥ１０１宛のパケットをＳ−ＧＷ１０４からｅＮＢ１０２へ転送するために使用されるＧＴＰトンネルを示す情報が含まれる。具体的には、シーケンス１４１４のＧＴＰトンネルを示す情報には、ＧＴＰトンネルの端点のＩＰアドレス、すなわち、ｅＮＢ１０２のＩＰアドレスと、Ｓ−ＧＷ１０４からｅＮＢ１０２へパケットを送信するためのＧＴＰトンネルを一意に示すＴＥＩＤとが含まれる。
【００４３】
さらにＵＥ１０１は、Ａｔｔａｃｈ ＡｃｃｅｐｔメッセージをＭＭＥ１０３に送信することによって、サービスネットワーク１０７との接続が確立したことをＭＭＥ１０３に（１４１５）送信する。
【００４４】
シーケンス１４１４によってｅＮＢ１０２から送信されたＧＴＰトンネルを示す情報を、ＭＭＥ１０３は、Ｍｏｄｉｆｙ Ｂｅａｒｅｒ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージによって、Ｓ−ＧＷ１０４に送信する（１４１６）。そしてＳ−ＧＷ１０４は、ＭＭＥ１０３からＭｏｄｉｆｙ Ｂｅａｒｅｒ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを受信すると、Ｍｏｄｉｆｙ Ｂｅａｒｅｒ ＲｅｓｐｏｎｓｅメッセージによってＭＭＥ１０３へ応答する（１４１７）。
【００４５】
前述の手順によって、ｅＮＢ１０２とＳ−ＧＷ１０４との間のＧＴＰトンネル、及び、Ｓ−ＧＷ１０４とＰ−ＧＷ１０５との間のＧＴＰトンネル（ＧＴＰトンネル１４１８）が確立される。また、サービスネットワーク１０７からＵＥ１０１宛に送信されたパケットが、Ｐ−ＧＷ１０５、Ｓ−ＧＷ１０４、及び、ｅＮＢ１０２を介してＵＥ１０１へ送信され、ＵＥ１０１からサービスネットワーク１０７へ送信されたパケットが、ｅＮＢ１０２、Ｓ−ＧＷ１０４、及びＰ−ＧＷ１０５を介してサービスネットワーク１０７へ送信される。
【００４６】
図３は、本発明の第１の実施形態のＧＴＰトンネルを用いる場合のｅＮＢ１０２、Ｓ−ＧＷ１０４、及び、Ｐ−ＧＷ１０５の基本的なプロトコルスタックを示す説明図である。
【００４７】
図３は、図１に示す無線ネットワークにおいて用いられるプロトコルスタックを示す。ｅＮＢ１０２、Ｓ−ＧＷ１０４及びＰ−ＧＷ１０５のプロトコルスタックには、ＩＰ５０５及びペイロード５０６が、共通して含まれる。また、ｅＮＢ１０２及びＳ−ＧＷ１０４のプロトコルスタックには、ｅＮＢ１０２とＳ−ＧＷ１０４とが通信するため、Ｌ１／Ｌ２（５０１）、ＩＰ５０２、ＵＤＰ５０３及びＧＴＰ５０４が、含まれる。また、Ｓ−ＧＷ１０４及びＰ−ＧＷ１０５のプロトコルスタックには、Ｓ−ＧＷ１０４とＰ−ＧＷ１０５とが通信するため、Ｌ１／Ｌ２（５０７）、ＩＰ５０８、ＵＤＰ５０９及びＧＴＰ５１０が、含まれる。
【００４８】
図３に示す各々のプロトコルスタックは、無線ネットワークにおいて送受信されるパケットに付加されるヘッダに対応する。
【００４９】
ペイロード５０６は、パケットに付加されるペイロードに対応する。
【００５０】
ＩＰ５０５は、ＩＰヘッダに対応する。ｅＮＢ１０２、Ｓ−ＧＷ１０４及びＰ−ＧＷ１０５によって送受信されるパケットは、ＩＰアドレスを格納するＩＰヘッダを含む。
【００５１】
パケットに付加されるＩＰヘッダには、パケットがＵＥ１０１宛のパケットである場合、受信先のＩＰアドレスとしてＵＥ１０１に割当てられたＩＰアドレスが格納される。また、パケットがＵＥ１０１から送信されたパケットである場合、送信元のＩＰアドレスとしてＵＥ１０１に割当てられたＩＰアドレスが格納される。
【００５２】
Ｌ１／Ｌ２（５０１）及びＬ１／Ｌ２（５０７）は、ｅＮＢ１０２とＳ−ＧＷ１０４との間、及び、Ｓ−ＧＷ１０４とＰ−ＧＷ１０５との間の物理層及びデータリンク層（Ｌａｙｅｒ１／Ｌａｙｅｒ２）を示す。
【００５３】
ＩＰ５０２は、ｅＮＢ１０２とＳ−ＧＷ１０４との間で送受信されるパケットのＧＴＰトンネルにおけるＩＰヘッダに対応する。また、ＩＰ５０８は、Ｓ−ＧＷ１０４とＰ−ＧＷ１０５との間で送受信されるパケットのＧＴＰトンネルにおけるＩＰヘッダに対応する。
【００５４】
ＵＤＰ５０３は、ｅＮＢ１０２とＳ−ＧＷ１０４との間で送受信されるパケットの、ＧＴＰトンネルにおけるＵＤＰヘッダに対応する。また、ＵＤＰ５０９は、Ｓ−ＧＷ１０４とＰ−ＧＷ１０５との間で送受信されるパケットのＧＴＰトンネルにおけるＵＤＰヘッダに対応する。
【００５５】
ＧＴＰ５０４は、ｅＮＢ１０２とＳ−ＧＷ１０４との間のＧＴＰトンネルを示すＧＴＰヘッダに対応する。また、ＧＴＰ５１０は、Ｓ−ＧＷ１０４とＰ−ＧＷ１０５との間のＧＴＰトンネルを示すＧＴＰヘッダに対応する。ＧＴＰヘッダには、各ＧＴＰトンネルを一意に示すＴＥＩＤが含まれる。
【００５６】
Ｓ−ＧＷ１０４は、ｅＮＢ１０２から受信したパケットのうち、ｅＮＢ１０２とＳ−ＧＷ１０４との間のＧＴＰトンネルに対応するＩＰ５０２、ＵＤＰ５０３、及び、ＧＴＰ５０４を示す各ヘッダを、Ｓ−ＧＷ１０４とＰ−ＧＷ１０５との間のＧＴＰトンネルに対応するＩＰ５０８、ＵＤＰ５０９及びＧＴＰ５１０を示す各ヘッダに置き換える。そして、ヘッダを置き換えられたパケットを、Ｐ−ＧＷ１０５に送信する。
【００５７】
また、Ｓ−ＧＷ１０４は、Ｐ−ＧＷ１０５から受信したパケットのうち、Ｓ−ＧＷ１０４とＰ−ＧＷ１０５との間のＧＴＰトンネルに対応するＩＰ５０８、ＵＤＰ５０９、及び、ＧＴＰ５１０を示す各ヘッダを、ｅＮＢ１０２とＳ−ＧＷ１０４との間のＧＴＰトンネルに対応するＩＰ５０２、ＵＤＰ５０３、ＧＴＰ５０４を示す各ヘッダに置き換える。そして、ヘッダを置き換えられたパケットをｅＮＢ１０２に送信する。
【００５８】
以下において、前述に設けられたＧＴＰトンネルに、ＭＰＬＳパスを設ける場合の処理を示す。
【００５９】
図４は、本発明の第１の実施形態の無線ネットワークを示すブロック図である。
【００６０】
本実施形態の無線ネットワークは、ＵＥ１０１、ｅＮＢ１０２（１０２−１〜１０２−３）、ＭＭＥ１０３、Ｓ−ＧＷ１０４、Ｐ−ＧＷ１０５、ＰＣＲＦ１２０、サービスネットワーク１０７、無線アクセス網１０８、ＬＳＲ１（１０９−１）、及び、ＬＳＲ２（１０９−２）を備える。なお、以降において、ＬＳＲ１（１０９−１）及びＬＳＲ２（１０９−２）を総称する場合、ＬＳＲ１０９と記載する。
【００６１】
ＵＥ１０１は移動端末であり、ｅＮＢ（ｅＮＢ：ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｎｏｄｅ Ｂ）１０２は基地局である。ＭＭＥ（ＭＭＥ：Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）１０３は、ＵＥ１０１の位置管理及び認証処理を行う、移動管理サーバである。ＵＥ１０１とｅＮＢ１０２とは、無線によって通信する。
【００６２】
Ｓ−ＧＷ（Ｓ−ＧＷ：Ｓｅｒｖｉｎｇ ＧＷ）１０４は、無線アクセス網内のアンカーポイントとなる第１のモバイルゲートウェイであり、Ｐ−ＧＷ（Ｐ−ＧＷ：Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｎｅｔｗｏｒｋ ＧＷ）１０５は、サービスネットワークへの入り口となる第２のモバイルゲートウェイである。
【００６３】
ＰＣＲＦ１２０は、ＵＥ１０１を用いるユーザごとのユーザプロファイルを管理し、ＱｏＳポリシー制御機能及び／又は課金機能を提供するサーバである。
【００６４】
ＨＳＳ１０６（ＨＳＳ：Ｈｏｍｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｅｒｖｅｒ）は、ＵＥ１０１を認証するためのデータ及びユーザプロファイルをＭＭＥ１０３に配布したり、位置管理を行ったりする加入者データサーバである。サービスネットワーク１０７は、コア網であり、ＵＥ１０１にメールサービス及び／又はＷＥＢアクセスサービスを提供するネットワークである。
【００６５】
無線アクセス網１０８は、ｅＮＢ１０２とＰ−ＧＷ１０５との間のネットワークである。ＬＳＲ１０９は、パケット転送のためのルーターノードであり、ＭＰＬＳのＬＳＲ（Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｒｏｕｔｅｒ）の機能を備える。
【００６６】
ＵＥ１０１、ｅＮＢ１０２（１０２−１〜１０２−３）、ＭＭＥ１０３、Ｓ−ＧＷ１０４、Ｐ−ＧＷ１０５、ＰＣＲＦ１２０、サービスネットワーク１０７、ＬＳＲ１（１０９−１）、及び、ＬＳＲ２（１０９−２）は、いずれもプロセッサを備える計算機であり、、メモリに展開されるプログラムをプロセッサが実行することによって、機能を実現する。
【００６７】
図５は、本発明の第１の実施形態のＳ−ＧＷ１０４及びＬＳＲ１０９の物理的な構成を示すブロック図である。
【００６８】
Ｓ−ＧＷ１０４及びＬＳＲ１０９は、ＣＰＵ９０１、メモリ９０２、不揮発性メモリ９０３、インタフェース９０４及びラベルスイッチ処理部９０５を備える。
【００６９】
ＣＰＵ９０１は、少なくとも一つのプロセッサを備える。ＣＰＵ９０１は、メモリ９０２に格納されたプログラムを実行する。
【００７０】
メモリ９０２は、不揮発性メモリ９０３からロードされたプログラムが格納される。メモリ９０２に格納されたプログラムは、ＣＰＵ９０１によってアクセスされ、実行される。また、メモリ９０２には、後述のＭＰＬＳのＦＩＢが格納され、ＭＰＬＳ適用後のＩＰトンネル情報が格納される。
【００７１】
不揮発性メモリ９０３は、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリである。不揮発性メモリ９０３には、ＣＰＵ９０１によって実行されるプログラム、及び、プログラムを実行するためのコンフィギュレーション情報などが格納される。
【００７２】
インタフェース９０４は、無線アクセス網１０８内のネットワークにおいて通信するためのネットワークインタフェースである。インタフェース９０４は、ｅＮＢ１０２及びＬＳＲ１０９などの他の装置からパケットを受信する。そして、受信したパケットをメモリ９０２に格納したり、ラベルスイッチ処理部９０５に送信したりする。
【００７３】
ラベルスイッチ処理部９０５は、ＭＰＬＳヘッダが付加されたパケットを処理する処理部である。
【００７４】
図６は、本発明の第１の実施形態のＭＰＬＳパスの割当て手順を示すシーケンス図である。
【００７５】
図６のシーケンス１１０１〜１１０７までの処理は、図２のシーケンス１４０１〜１４０７と同じである。以下において、シーケンス１１０８から説明する。
【００７６】
Ｓ−ＧＷ１０４は、ＭＭＥ１０３から接続要求を受信すると、受信された接続要求に含まれるサービスネットワーク１０７への接続情報に基づいて、Ｐ−ＧＷ１０５へセッション確立要求を送信する（１１０８）。シーケンス１１０８のセッション確立要求には、ＵＥ１０１宛のパケットを、Ｐ−ＧＷ１０５からＳ−ＧＷ１０４へ転送するために使用されるＧＴＰトンネルを示す情報と、ｅＮＢ１０２−１及びＭＭＥ１０３を介して接続を要求したＵＥ１０１の識別子又はベアラの識別子と、が含まれる。
【００７７】
シーケンス１１０８においてＰ−ＧＷ１０５へ送信されるＧＴＰトンネルを示す情報には、ＧＴＰトンネルの端点のＩＰアドレス、すなわち、Ｓ−ＧＷ１０４の受信ＩＰアドレスと、ＴＥＩＤとが含まれる。シーケンス１１０８のセッション確立要求に含まれるＴＥＩＤは、Ｓ−ＧＷ１０４とＰ−ＧＷ１０５との間に設けられるＧＴＰトンネルを一意に示す識別子である。
【００７８】
ＧＴＰトンネルを用いるネットワークにＭＰＬＳパスが適用される、本実施形態の場合、ｅＮＢ１０２−１、Ｓ−ＧＷ１０４、及び、Ｐ−ＧＷ１０５などのＧＴＰトンネルの端点となる装置間に、固定のＭＰＬＳパスが割当てられる。そして、ＧＴＰトンネルにおけるＴＥＩＤに相当する情報が格納されるヘッダを、ＭＰＬＳヘッダによって置き換え、ＴＥＩＤの代わりのＭＰＬＳのラベルを、ｅＮＢ１０２−１、ＬＳＲ１０９、Ｓ−ＧＷ１０４及びＰ−ＧＷ１０５の各装置に配布する。
【００７９】
そして、ＭＰＬＳヘッダを受信したＬＳＲ１０９及びＳ−ＧＷ１０４の装置は、配布されたＭＰＬＳのラベルを固定ＭＰＬＳパスにスタックすることによって、各装置間の各トンネルを識別することができる。ＭＰＬＳヘッダへの置き換えは、後述のプロトコルスタックを示す説明図によって説明する。
【００８０】
Ｐ−ＧＷ１０５は、シーケンス１１０８のセッション確立要求を受信した後、セッション確立要求に含まれるＵＥ１０１の識別子又はベアラの識別子を抽出し、抽出された識別子に基づいて、ＵＥ１０１又はベアラごとにＱｏＳポリシーを定める。
【００８１】
Ｐ−ＧＷ１０５は、送信されたセッション確立要求から、ＵＥ１０１又はベアラを示す識別子を抽出した後、抽出された識別子に基づいて、例えば、ＰＣＲＦ１２０から、ユーザクラス（すなわち、ユーザのプライオリティを示す情報）、ユーザに提供されるＱｏＳポリシー、及び／又は、ユーザに割当てられた課金情報などを取得する。そして、取得された情報に基づいて、ＵＥ１０１又はベアラに対応するＱｏＳポリシーを定める。ここでユーザとは、ＵＥ１０１又はベアラを用いるユーザである。
【００８２】
また、Ｐ−ＧＷ１０５は、例えば、ＡＰＮ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ Ｎａｍｅ）などのサービスネットワークごとに割当てられる静的ポリシーを、あらかじめ保持する場合、あらかじめ保持される静的ポリシーに基づいて、ＵＥ１０１又はベアラに対応するＱｏＳポリシーを定めてもよい。この場合、ＵＥ１０１が用いるＡＰＮなどの情報は、シーケンス１１０８のセッション確立要求に含まれ、Ｓ−ＧＷ１０４を介してＰ−ＧＷ１０５に送信されてもよい。
【００８３】
ここで定められるＱｏＳポリシーは、例えば、昼間は一定の帯域量まで帯域量を保障し、夜間はベストエフォートの帯域量でよいなどを定めるポリシーである。
【００８４】
そしてＰ−ＧＷ１０５は、定められたＱｏＳポリシーに基づいて、ＵＥ１０１又はベアラごとに割当てられる最大ビットレート及び／又は帯域保障値を定める。また、Ｐ−ＧＷ１０５は、ＵＥ１０１又はベアラの、上り通信又は下り通信ごとに最大ビットレート及び／又は帯域保証値を割当ててもよい。
【００８５】
さらに、Ｐ−ＧＷ１０５は、定められた最大ビットレート及び／又は帯域保障値と、Ｐ−ＧＷ１０５にあらかじめ保持される閾値とを比較する。比較の結果、あらかじめ保持される閾値よりも、定められた最大ビットレート及び／又は帯域保障値が大きいと判定された場合、接続が要求されたＵＥ１０１又はベアラには、特に高いＱｏＳが求められるため、Ｐ−ＧＷ１０５は、接続が要求されたＵＥ１０１若しくはベアラごと、又は、ＵＥ１０１若しくはベアラの上り通信若しくは下り通信ごとに、ＭＰＬＳパスを割当てることを定める。
【００８６】
また、Ｐ−ＧＷ１０５は、ＰＣＲＦ１２０から取得された情報が、接続が要求されたＵＥ１０１又はベアラに高いプライオリティが割当てられていることを示す場合、高いプライオリティが割当てられたＵＥ１０１又はベアラに、ＭＰＬＳパスを割当てることを定めてもよい。
【００８７】
なお、ＭＰＬＳパスの割当動作はセッションの確立時に行われてもよいし、セッション確立後に実際に流れるトラフィックの総量がある閾値を超えた場合に確立してもよい。
【００８８】
その後Ｐ−ＧＷ１０５は、シーケンス１１０９のセッション確立応答をＳ−ＧＷ１０４に送信することによって、シーケンス１１０８のセッション確立要求を受信後に定められた結果、すなわち、Ｓ−ＧＷ１０４とＰ−ＧＷ１０５との間にＭＰＬＳパスを割当てるか否かを示す情報を、Ｓ−ＧＷ１０４に送信する。
【００８９】
シーケンス１１０９のセッション確立応答には、ＵＥ１０１から送信されたパケットをＳ−ＧＷ１０４からＰ−ＧＷ１０５を介してサービスネットワーク１０７へ送る際に使用されるＧＴＰトンネルを示す情報の他に、接続が要求されたＵＥ１０１又はベアラの下り通信のＭＰＬＳパスを割当てることを示すフラグが含まれる。
【００９０】
ＭＰＬＳパスを割当てることを示すフラグは、ＭＰＬＳパスを割当てる経路ごとに、Ｐ−ＧＷ１０５によって生成される。すなわち、ＭＰＬＳパスを割当てることを示すフラグには、ＵＥ１０１、又は、ベアラごとにＭＰＬＳパスを割当てることを示すフラグが含まれ、また、ＵＥ１０１又はベアラの上り通信、又は、下り通信ごとにＭＰＬＳパスを割当てることを示すフラグが含まれる。
【００９１】
シーケンス１１０９においてＳ−ＧＷ１０４へ送信されるＧＴＰトンネルを示す情報には、ＧＴＰトンネルの端点のＩＰアドレス、すなわち、Ｐ−ＧＷ１０５のＩＰアドレスと、Ｓ−ＧＷ１０４からＰ−ＧＷ１０５へのＧＴＰトンネルを識別するためのＴＥＩＤとが含まれる。
【００９２】
シーケンス１１０９においてＰ−ＧＷ１０５から受信したセッション確立応答に、接続が要求されたＵＥ１０１又はベアラの下り通信のＭＰＬＳパスを割当てることを示すフラグが含まれている場合、Ｓ−ＧＷ１０４は、Ｐ−ＧＷ１０５からＳ−ＧＷ１０４へパケットを送信するためのＭＰＬＳパスを確立する手順を開始する。
【００９３】
本実施形態のＭＰＬＳの確立手順には、例えばＬＤＰ（Ｌａｂｅｌ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、ＣＲ−ＬＤＰ（Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ−Ｒｏｕｔｉｎｇ ＬＤＰ）又はＲＳＶＰ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ−ＴＥを利用する。
【００９４】
Ｓ−ＧＷ１０４は、シーケンス１１０９のセッション確立応答を受信した後、Ｐ−ＧＷ１０５に向けてＬＳＲ２（１０９−２）に、ラベル割当メッセージを送信する（１１２１）。これによって、Ｓ−ＧＷ１０４は、シーケンス１１０８によって割当てられた下り通信のＧＴＰトンネルに対応する、ＭＰＬＳラベルをＰ−ＧＷ１０５とＳ−ＧＷ１０４との間のＧＴＰトンネルの経路上のＬＳＲ２（１０９−２）に配布する。
【００９５】
シーケンス１１２１のラベル割当メッセージは、シーケンス１１０９のセッション確立応答に含まれるＰ−ＧＷ１０５の識別子を宛先として送信される。この結果、シーケンス１１２１のラベル割当てメッセージは、Ｐ−ＧＷ１０５からＳ−ＧＷ１０４へのＧＴＰトンネルの経路に沿って転送される。なお、図６に示すＬＳＲ２（１０９−２）は一つであるが、本実施形態のＬＳＲ２（１０９−２）は複数でもよい。
【００９６】
シーケンス１１２１のラベル割当メッセージには、ＭＰＬＳパスとＧＴＰトンネルとを対応付けるためのＭＰＬＳのＦＥＣ（Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｃｅ Ｃｌａｓｓ）情報が含まれる。ＦＥＣ情報には、ＧＴＰトンネルの端点であるＳ−ＧＷ１０４のＩＰアドレスと、Ｐ−ＧＷ１０５からＳ−ＧＷ１０４へのＧＴＰトンネルを識別するためのＴＥＩＤとが含まれる。
【００９７】
また、シーケンス１１２１のラベル割当メッセージに含まれるＦＥＣの情報には、さらに、ＵＥ１０１を示す識別子、ＡＰＮを示す識別子、Ｐ−ＧＷ１０５及びＵＥ１０１のＩＰアドレス、又はＩＭＳＩ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）、ベアラＩＤなどのＵＥ１０１又はベアラを一意に示す識別子が含まれてもよい。
【００９８】
なお、Ｐ−ＧＷ１０５は、ＬＳＲ２（１０９−２）にＭＰＬＳパスを割当てるよう要求するためのラベル割当要求メッセージを、シーケンス１１２１と並行して、ＬＳＲ２（１０９−２）に送信してもよい（１１２０）。シーケンス１１２０のラベル割当要求メッセージを送信することによって、Ｐ−ＧＷ１０５は、ＭＰＬＳパスを速やかに割当てることができる。
【００９９】
シーケンス１１２０のラベル割当要求メッセージには、シーケンス１１２１のラベル割当メッセージと同じくＦＥＣ情報が含まれる。そして、シーケンス１１２０のラベル割当要求メッセージは、シーケンス１１０９において用いたＳ−ＧＷ１０４の識別子を宛先として送信される。この結果、シーケンス１１２０のラベル割当要求メッセージは、Ｐ−ＧＷ１０５からＳ−ＧＷ１０４へのＧＴＰトンネルのパケットの転送経路に沿って転送される。
【０１００】
Ｐ−ＧＷ１０５からＳ−ＧＷ１０４へのＧＴＰトンネルの経路上に配置されたＬＳＲ２（１０９−２）は、受信されたラベル割当要求メッセージに含まれるＦＥＣが、既にメモリ９０２に格納済である場合、又は、既に受信されたラベル割当メッセージに含まれるＦＥＣと同じである場合、その先のＬＳＲ２（１０９−２）又はＳ−ＧＷ１０４へ、受信されたラベル割当要求メッセージを転送しない。
【０１０１】
シーケンス１１２１においてＳ−ＧＷ１０４から送信されたラベル割当メッセージは、Ｐ−ＧＷ１０５からＳ−ＧＷ１０４へのＧＴＰトンネルの経路上に配置されたＬＳＲ２（１０９−２）によって転送され、Ｐ−ＧＷ１０５まで送信される（１１２２）。これによって、Ｐ−ＧＷ１０５からＳ−ＧＷ１０４へのＧＴＰトンネルの経路上のＬＳＲ２（１０９−２）に、ＦＥＣ情報を含むＭＰＬＳラベルが配布され、Ｐ−ＧＷ１０５からＳ−ＧＷ１０４への下りのＭＰＬＳパス１１２３が確立される。
【０１０２】
さらに、Ｐ−ＧＷ１０５は、シーケンス１１０８の後Ｐ−ＧＷ１０５が、接続が要求されたＵＥ１０１又はベアラからの上り通信にＭＰＬＳパスを割当てると判定した場合、Ｓ−ＧＷ１０４に向けてＬＳＲ２（１０９−２）に、ラベル割当メッセージを送信する（１１２５）。これによって、Ｐ−ＧＷ１０５は、シーケンス１１０９によって割当てられた上りのＧＴＰトンネルに対応するＭＰＬＳラベルを、Ｐ−ＧＷ１０５とＳ−ＧＷ１０４との間のＧＴＰトンネルの経路上のＬＳＲ２（１０９−２）に配布する。
【０１０３】
シーケンス１１２５のラベル割当メッセージは、シーケンス１１０９において用いたＳ−ＧＷ１０４の識別子を宛先として送信される。この結果、シーケンス１１２５のラベル割当メッセージは、Ｓ−ＧＷ１０４からＰ−ＧＷ１０５へのＧＴＰトンネルの経路に沿って転送される。
【０１０４】
シーケンス１１２５のラベル割当メッセージには、シーケンス１１２１と同様に、ＭＰＬＳパスとＧＴＰトンネルとを対応付けるためのＦＥＣ情報が含まれる。ＦＥＣ情報には、ＧＴＰトンネルの端点であるＰ−ＧＷ１０５のＩＰアドレスと、Ｓ−ＧＷ１０４からＰ−ＧＷ１０５へのＧＴＰトンネルを識別するためのＴＥＩＤとが含まれる。
【０１０５】
また、シーケンス１１２５のラベル割当メッセージに含まれるＦＥＣの情報には、さらに、ＵＥ１０１を示す識別子、ＡＰＮを示す識別子、Ｐ−ＧＷ１０５及びＵＥ１０１のＩＰアドレス、ＩＭＳＩ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）、又はベアラＩＤなど、ＵＥ１０１又はベアラを一意に示す識別子が含まれてもよい。
【０１０６】
なお、Ｓ−ＧＷ１０４は、ＬＳＲ２（１０９−２）にＭＰＬＳパスを割当てるよう要求するためのラベル割当要求メッセージを、シーケンス１１２５と並行して、ＬＳＲ２（１０９−２）に送信してもよい（１１２４）。ラベル割当要求メッセージを送信することによって、Ｓ−ＧＷ１０４は、ＭＰＬＳパスを速やかに割当てることができる。
【０１０７】
シーケンス１１２４のラベル割当要求メッセージには、シーケンス１１２５のラベル割当メッセージと同じくＦＥＣ情報が含まれる。そして、シーケンス１１２４のラベル割当要求メッセージは、Ｐ−ＧＷ１０５の識別子を宛先として送信される。この結果、シーケンス１１２４のラベル割当要求メッセージは、Ｓ−ＧＷ１０４からＰ−ＧＷ１０５へのＧＴＰトンネルの経路に沿って転送される。
【０１０８】
Ｓ−ＧＷ１０４とＰ−ＧＷ１０５との間のＧＴＰトンネルの経路上に配置されたＬＳＲ２（１０９−２）は、受信されたラベル割当要求メッセージに含まれるＦＥＣが、既にメモリ９０２に格納済である場合、又は、既に受信されたラベル割当メッセージに含まれるＦＥＣと同じである場合、その先のＬＳＲ２（１０９−２）又はＰ−ＧＷ１０５へ、受信されたラベル割当要求メッセージを転送しない。
【０１０９】
シーケンス１１２５においてＰ−ＧＷ１０５から送信されたラベル割当メッセージは、Ｓ−ＧＷ１０４からＰ−ＧＷ１０５へのＧＴＰトンネルの経路上に配置されたＬＳＲ２（１０９−２）によって転送され、Ｓ−ＧＷ１０４まで送信される（１１２６）。これによって、Ｓ−ＧＷ１０４からＰ−ＧＷ１０５へのＧＴＰトンネルの経路上のＬＳＲ２（１０９−２）に、ＦＥＣ情報を含むＭＰＬＳラベルが配布され、Ｓ−ＧＷ１０４からＰ−ＧＷ１０５への上りのＭＰＬＳパス１１２７が確立される。
【０１１０】
図６のシーケンス１１１０〜シーケンス１１１７までの処理は、図２のシーケンス１４１０〜シーケンス１４１７と同様であるが、以下の点で異なる。なお、ＧＴＰトンネル１１１８と、ＧＴＰトンネル１４１８とは、同じである。
【０１１１】
シーケンス１１１０において、Ｓ−ＧＷ１０４がＭＭＥ１０３に送信するセッション確立応答と、シーケンス１１１１において、ＭＭＥ１０３がｅＮＢ１０２−１に送信するＩｎｉｔｉａｌ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｓｅｔｕｐ Ｒｅｑｕｅｓｔとには、ＭＰＬＳパスを割当てるための情報が追加される。
【０１１２】
すなわち、シーケンス１１１０のセッション確立応答と、シーケンス１１１１のＩｎｉｔｉａｌ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｓｅｔｕｐ Ｒｅｑｕｅｓｔとには、ＵＥ１０１から送信されたパケットを、ｅＮＢ１０２からＳ−ＧＷ１０４及びＰ−ＧＷ１０５を介してサービスネットワーク１０７に送信する際に使用されるＧＴＰトンネルを示す情報の他に、接続が要求されたＵＥ１０１又はベアラの下り通信のＭＰＬＳパスを割当てることを示すフラグが含まれる。
【０１１３】
シーケンス１１１０及び１１１１におけるＧＴＰトンネルを示す情報には、ＧＴＰトンネルの端点のＩＰアドレス、すなわち、Ｓ−ＧＷ１０４のＩＰアドレスと、ｅＮＢ１０２からＳ−ＧＷ１０４へのＧＴＰトンネルを識別するためのＴＥＩＤとが含まれる。
【０１１４】
シーケンス１１１１においてＭＭＥ１０３から受信した、Ｉｎｉｔｉａｌ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｓｅｔｕｐ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージに、接続が要求されたＵＥ１０１又はベアラの下り通信のＭＰＬＳパスを割当てることを示すフラグが含まれている場合、ｅＮＢ１０２−１は、Ｓ−ＧＷ１０４からｅＮＢ１０２−１へパケットを送信するためのＭＰＬＳパスを確立する手順を開始する。
【０１１５】
ｅＮＢ１０２−１は、シーケンス１１１１のＩｎｉｔｉａｌ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｓｅｔｕｐ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを受信した後、Ｓ−ＧＷ１０４に向けてＬＳＲ１（１０９−１）に、ラベル割当メッセージを送信する（１１３１）。これによって、ｅＮＢ１０２−１は、シーケンス１１１６によって割当てられた下り通信のＧＴＰトンネルに対応するＭＰＬＳラベルを、Ｓ−ＧＷ１０４とｅＮＢ１０２−１との間のＧＴＰトンネルの経路上のＬＳＲ１（１０９−１）に配布する。
【０１１６】
シーケンス１１３１のラベル割当メッセージは、シーケンス１１１１のセッション確立応答に含まれるＳ−ＧＷ１０４のＩＰアドレスを宛先として送信される。この結果、シーケンス１１３１のラベル割当メッセージは、Ｓ−ＧＷ１０４からｅＮＢ１０２−１へのＧＴＰトンネルの経路に沿って、Ｓ−ＧＷ１０４に向けて転送される。なお、図６に示すＬＳＲ１（１０９−１）は一つであるが、本実施形態のＬＳＲ１（１０９−１）は複数でもよい。
【０１１７】
シーケンス１１３１のラベル割当メッセージには、ＭＰＬＳパスとＧＴＰトンネルとを対応付けるためのＭＰＬＳのＦＥＣ情報が含まれる。ＦＥＣ情報には、ＭＭＥ１０３によって割当てられたＵＥ１０１の識別子（ＩＰアドレスなど）、ＵＥ１０１固有の識別子（ＭＡＣアドレスなど）、又は、ベアラＩＤと、Ｓ−ＧＷ１０４からｅＮＢ１０２−１へのＧＴＰトンネルを識別するためのＴＥＩＤとが含まれる。
【０１１８】
また、シーケンス１１３１のラベル割当メッセージに含まれるＦＥＣの情報には、さらに、ＵＥ１０１がサービスネットワーク１０７と通信する際に用いるＡＰＮを示す識別子、又は、Ｐ−ＧＷ１０５及びＵＥ１０１のＩＰアドレスなど、ＵＥ１０１又はベアラを一意に示す識別子が含まれてもよい。
【０１１９】
なお、Ｓ−ＧＷ１０４は、ＬＳＲ１（１０９−１）にＭＰＬＳパスを割当てるよう要求するためのラベル割当要求メッセージを、シーケンス１１３１と並行して、ＬＳＲ１（１０９−１）に送信してもよい（１１３０）。シーケンス１１２０のラベル割当要求メッセージを送信することによって、Ｓ−ＧＷ１０４は、ＭＰＬＳパスを速やかに割当てることができる。
【０１２０】
シーケンス１１３０のラベル割当要求メッセージには、シーケンス１１３１のラベル割当メッセージと同じくＦＥＣ情報が含まれる。そして、シーケンス１１３０のラベル割当要求メッセージは、シーケンス１１１６によって送信されたｅＮＢ１０２−１の識別子を宛先として送信される。この結果、シーケンス１１３０のラベル割当要求メッセージは、Ｓ−ＧＷ１０４からｅＮＢ１０２−１へのＧＴＰトンネルにおけるパケットの転送経路に沿って転送される。
【０１２１】
Ｓ−ＧＷ１０４とｅＮＢ１０２−１との間のＧＴＰトンネルの経路上に配置されたＬＳＲ１（１０９−１）は、受信されたラベル割当要求メッセージに含まれるＦＥＣが、既にメモリ９０２に格納済である場合、又は、既に受信されたラベル割当メッセージに含まれるＦＥＣと同じである場合、その先のＬＳＲ１（１０９−１）又はｅＮＢ１０２−１へ、受信されたラベル割当要求メッセージを転送しない。
【０１２２】
シーケンス１１３１においてｅＮＢ１０２−１から送信されたラベル割当メッセージは、Ｓ−ＧＷ１０４からｅＮＢ１０２−１へのＧＴＰトンネルの経路上に配置されたＬＳＲ１（１０９−１）によって転送され、Ｓ−ＧＷ１０４まで送信される（１１３２）。これによって、Ｓ−ＧＷ１０４からｅＮＢ１０２−１へのＧＴＰトンネルの経路上のＬＳＲ１（１０９−１）に、ＦＥＣ情報を含むＭＰＬＳラベルが配布され、Ｓ−ＧＷ１０４からｅＮＢ１０２−１への下りのＭＰＬＳパス１１３３が確立される。
【０１２３】
さらに、Ｓ−ＧＷ１０４は、シーケンス１１０９のセッション確立応答に、接続が要求されたＵＥ１０１又はベアラからの上り通信にＭＰＬＳパスを割当てることを示すフラグが含まれる場合、ｅＮＢ１０２−１に向けてＬＳＲ１（１０９−１）に、ラベル割当メッセージを送信する（１１３５）。これによって、Ｓ−ＧＷ１０４は、シーケンス１１１０及び１１１１によって割当てられた上り通信のＧＴＰトンネルに対応するＭＰＬＳラベルを、ｅＮＢ１０２−１とＳ−ＧＷ１０４との間のＧＴＰトンネルの経路上のＬＳＲ１（１０９−１）に配布する。
【０１２４】
シーケンス１１３５のラベル割当メッセージは、シーケンス１１１６によって送信されたｅＮＢ１０２−１の識別子を宛先として送信される。この結果、シーケンス１１３５のラベル割当メッセージは、ｅＮＢ１０２−１からＳ−ＧＷ１０４へのＧＴＰトンネルの経路に沿って転送される。
【０１２５】
シーケンス１１３５のラベル割当メッセージには、シーケンス１１３１と同様に、ＭＰＬＳパスとＧＴＰトンネルとを対応付けるためのＦＥＣ情報が含まれる。ＦＥＣ情報には、Ｓ−ＧＷ１０４のＩＰアドレスと、ｅＮＢ１０２−１からＳ−ＧＷ１０４へのＧＴＰトンネルを識別するためのＴＥＩＤとが含まれる。
【０１２６】
また、シーケンス１１３１のラベル割当メッセージに含まれるＦＥＣの情報には、さらに、ＵＥ１０１がサービスネットワーク１０７と通信する際に用いるＡＰＮを示す識別子、又は、Ｐ−ＧＷ１０５及びＵＥ１０１のＩＰアドレス、ベアラＩＤなど、ＵＥ１０１又はベアラを一意に示す識別子が含まれてもよい。
【０１２７】
なお、ｅＮＢ１０２−１は、ＬＳＲ１（１０９−１）にＭＰＬＳパスを割当てるよう要求するためのラベル割当要求メッセージを、シーケンス１１３５と並行して、ＬＳＲ１（１０９−１）に送信してもよい（１１３４）。ラベル割当要求メッセージを送信することによって、Ｓ−ＧＷ１０４は、ＭＰＬＳパスを速やかに割当てることができる。
【０１２８】
シーケンス１１３４のラベル割当要求メッセージには、シーケンス１１３５のラベル割当メッセージと同じくＦＥＣ情報が含まれる。そして、シーケンス１１３４のラベル割当要求メッセージは、ｅＮＢ１０２−１の識別子を宛先として送信される。この結果、シーケンス１１３４のラベル割当て要求メッセージは、ｅＮＢ１０２−１からＳ−ＧＷ１０４へのＧＴＰトンネルの経路に沿って転送される。
【０１２９】
ｅＮＢ１０２−１とＳ−ＧＷ１０４との間のＧＴＰトンネルの経路上に配置されたＬＳＲ１（１０９−１）は、受信されたラベル割当要求メッセージに含まれるＦＥＣが、既にメモリ９０２に格納済である場合、又は、既に受信されたラベル割当メッセージに含まれるＦＥＣと同じである場合、その先のＬＳＲ１（１０９−１）又はＳ−ＧＷ１０４へ、受信されたラベル割当要求メッセージを転送しない。
【０１３０】
シーケンス１１３５においてＳ−ＧＷ１０４から送信されたラベル割当メッセージは、ｅＮＢ１０２−１からＳ−ＧＷ１０４へのＧＴＰトンネルの経路上に配置されたＬＳＲ１（１０９−１）によって転送され、ｅＮＢ１０２−１まで送信される（１１３６）。これによって、ｅＮＢ１０２−１からＳ−ＧＷ１０４へのＧＴＰトンネルの経路上のＬＳＲ１（１０９−１）に、ＦＥＣ情報を含むＭＰＬＳラベルが配布され、ｅＮＢ１０２−１からＳ−ＧＷ１０４への上りのＭＰＬＳパス１１３７が確立される。
【０１３１】
なお、Ｓ−ＧＷ１０４とＰ−ＧＷ１０５との間にＭＰＬＳパスを割当てるためのシーケンス１１２０〜１１２２、及び、シーケンス１１２４〜１１２６は、ｅＮＢ１０２−１とＳ−ＧＷ１０４との間のＧＴＰトンネルを割当てるためのシーケンス１１１０〜１１１７と並行して実行されてもよい。これによって、ＭＰＬＳパスを速やかに割当てることができる。
【０１３２】
また、ＧＴＰトンネルはＩＰトンネルに含まれるため、本実施形態におけるＧＴＰトンネルへのＭＰＬＳの適用は、ＩＰトンネルへのＭＰＬＳの適用と同義である。本実施形態におけるＭＰＬＳの適用を、ＩＰトンネルに行う場合、前述のＴＥＩＤは、ＩＰトンネルを一意に示す識別子に置き換わる。
【０１３３】
図７は、本発明の第１の実施形態のｅＮＢ１０２、Ｓ−ＧＷ１０４、及び、Ｐ−ＧＷ１０５のプロトコルスタックを示す説明図である。
【０１３４】
図７に示すプロトコルスタックは、ＭＰＬＳパスが確立した場合のプロトコルスタックである。また、図７に示すプロトコルスタックは、送受信されるパケットに付加されるヘッダに対応する。
【０１３５】
ＩＰ５０５及びペイロード５０６は、図３に示すＩＰ５０５及びペイロード５０６と同じであり、ＵＥ１０１から送受信されるパケットに付加されるＩＰヘッダと、ペイロード部分とに対応する。Ｌ１／Ｌ２（５０１）及びＬ１／Ｌ２（５０７）は、それぞれｅＮＢ１０２とＳ−ＧＷ１０４との間及びＳ−ＧＷ１０４とＰ−ＧＷ１０５との間の物理層及びデータリンク層（Ｌａｙｅｒ１／Ｌａｙｅｒ２）を示す。
【０１３６】
ＭＰＬＳ６０１は、ｅＮＢ１０２−１とＬＳＲ１（１０９−１）との間で送受信されるパケットに付加されるＭＰＬＳヘッダに対応し、ＭＰＬＳ６０２は、ＬＳＲ１（１０９−１）とＳ−ＧＷ１０４との間で送受信されるパケットに付加されるＭＰＬＳヘッダに対応する。
【０１３７】
また、ＭＰＬＳ６０３は、Ｓ−ＧＷ１０４とＬＳＲ２（１０９−２）との間で送受信されるパケットに付加されるＭＰＬＳヘッダに対応する。ＭＰＬＳ６０４は、ＬＳＲ２（１０９−２）とＰ−ＧＷ１０５との間で送受信されるパケットに付加されるＭＰＬＳヘッダに対応する。
【０１３８】
ＭＰＬＳ６０１〜６０４に対応するヘッダは、ＬＳＲ１０９、及び、Ｓ−ＧＷ１０４においてラベルスワップされる。すなわち、パケットに付加されたＭＰＬＳ６０１〜６０４に対応するヘッダは、シーケンス１１２１、１１２２、１１２５、１１２６、１１３１、１１３２、１１３５、１１３６のラベル割当メッセージ及びラベル割当要求メッセージによって配布されたラベルに、ＬＳＲ１０９及びＳ−ＧＷ１０４によって、内容を置き換えられ、これによってパケットは、無線アクセス網１０８内を転送される。
【０１３９】
例えば、パケットにＭＰＬＳ６０１〜６０４に対応するＭＰＬＳヘッダに各ＩＰトンネルの識別子（すなわち、ＴＥＩＤに相当する値）が格納された場合、各ＬＳＲ１０９及びＳ−ＧＷ１０４は、自らが保持するＦＥＣ種別７０３及びＦＥＣ値７０４と、パケットに含まれるＩＰトンネルの識別子とを対応させることによって、いずれのＭＰＬＳパスを通過するかを判定することができる。
【０１４０】
図８は、本発明の第１の実施形態のＭＰＬＳのＦＩＢを示す説明図である。
【０１４１】
図８は、ＬＳＲ１０９又はＳ−ＧＷ１０４に保持されるＭＰＬＳのＦＩＢ（Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂａｓｅ）の例である。ＬＳＲ１０９又はＳ−ＧＷ１０４に保持されるＦＩＢは、入力ポート７０１、入力ラベル７０２、ＦＥＣ種別７０３、ＦＥＣ値７０４、出力ポート７０５、及び、出力ラベル７０６を含む。
【０１４２】
入力ポート７０１は、ＭＰＬＳパスに対応する受信ポートを示し、入力ラベル７０２は、ＭＰＬＳパスに対応する受信ラベルを示す。
【０１４３】
ＦＥＣ種別７０３は、ＭＰＬＳパスに収容されるパケットの属性を示し、すなわち、送信されたパケットがいかなるＵＥ１０１又はベアラによって送信されたパケットであるかを示す種別である。種別には、ＵＥ１０１又はベアラを一意に示す識別子などが含まれる。
【０１４４】
例えば、ＦＥＣ種別７０３には、ＩＰｖ４又はＩＰｖ６によって示されたアドレス、ＩＰｖ４又はＩＰｖ６によって示されたサブネット、ＧＴＰトンネルの受信端点となる装置のＩＰアドレス及びそのＧＴＰトンネルのＴＥＩＤ、ＵＥ１０１のＩＰアドレス及びＰ−ＧＷ又はＨＡ（Ｈｏｍｅ Ａｇｅｎｔ）のアドレス、ＵＥ１０１のＩＰアドレス及びそのＵＥ１０１が用いるＡＰＮなどのサービスネットワークの識別子、ＩＭＳＩ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）及び／又は、ベアラＩＤなどの識別子が、格納される。
【０１４５】
ＦＥＣ値７０４には、ＦＥＣ種別７０３に対応した値が格納される。すなわち、ＦＥＣ値７０４には、ＦＥＣ種別７０３が示す識別子の値が格納される。ＦＥＣ種別７０３及びＦＥＣ値７０４は、一つのＭＰＬＳのＦＩＢに複数保持されてもよい。
【０１４６】
ＦＥＣ種別７０３及びＦＥＣ種別７０３は、シーケンス１１２１、１１２２、１１２５、１１２６、１１３１、１１３２、１１３５、１１３６のラベル割当メッセージ及びラベル割当要求メッセージに含まれるＦＥＣ情報が格納される。
【０１４７】
出力ポート７０５は、ＭＰＬＳパスに対応する出力ポートを示し、出力ラベル７０６は、ＭＰＬＳパスに対応する出力ラベルを示す。図８のＭＰＬＳのＦＩＢには、あらかじめ指定された値が格納されてもよいし、図６のＭＰＬＳラベル割当のシグナリング（図６に示すラベル割当メッセージ及びラベル割当要求メッセージを含む）に従って、動的に値が格納されてもよい。
【０１４８】
ＬＳＲ１０９は、パケットを受信した場合、自己が保持するＭＰＬＳのＦＩＢを参照する。そして、受信したパケットの入力ポート及び受信したパケットが保持するＭＰＬＳラベルに、一致する入力ポート７０１及び入力ラベル７０２がＦＩＢのエントリに含まれているか否かを判定する。一致するエントリがＦＩＢに含まれている場合、パケットに保持されるＭＰＬＳラベルを、一致するエントリの出力ラベル７０６に置き換え、出力ポート７０５によって指定されるポートのインタフェース９０４から、パケットを送信する。
【０１４９】
図９は、本発明の第１の実施形態のセッション確立要求を受信後のＰ−ＧＷ１０５の処理を示すフローチャートである。
【０１５０】
Ｐ−ＧＷ１０５は、シーケンス１１０８においてＳ−ＧＷ１０４からセッション確立要求を受信した後（１００１）、ｅＮＢ１０２−１、ＭＭＥ１０３及びＳ−ＧＷ１０４を介して、接続を要求されたＵＥ１０１又はベアラが用いるＡＰＮのサービスネットワークが、Ｐ−ＧＷ１０５にあらかじめ格納される静的なポリシーを利用するか否かを判定する（１００２）。
【０１５１】
接続が要求されたＵＥ１０１又はベアラが用いるＡＰＮのサービスネットワークが、Ｐ−ＧＷ１０５にあらかじめ格納される静的なポリシーを利用しない場合、Ｐ−ＧＷ１０５は、接続が要求されたＵＥ１０１又はベアラのユーザクラス及び／又はＱｏＳポリシーを送信するよう、ＰＣＲＦ１２０に要求する（１００３）。
【０１５２】
ステップ１００３の後、Ｐ−ＧＷ１０５は、ＰＣＲＦ１２０からユーザクラス及び／又はＱｏＳポリシーを受信する。そして、受信されたユーザクラス及び／又はＱｏＳポリシーに基づいて、接続が要求されたＵＥ１０１又はベアラの最大ビットレート及び／又は帯域保証値などを定める（１００４）。
【０１５３】
ステップ１００２において、ＵＥ１０１が用いるＡＰＮのサービスネットワークが、Ｐ−ＧＷ１０５にあらかじめ格納される静的なポリシーを利用する場合、Ｐ−ＧＷ１０５内に格納されるユーザクラス及び／又はＱｏＳポリシーを抽出する。そして、抽出されたユーザクラス及び／又はＱｏＳポリシーに基づいて、接続が要求されたＵＥ１０１又はベアラの最大ビットレート及び／又は帯域保証値などを定める（１００５）。
【０１５４】
ステップ１００４又はステップ１００５の後、Ｐ−ＧＷ１０５は、ステップ１００３又はステップ１００５において取得されたユーザクラスがハイプライオリティを示すか否かを判定する（１００６）。ユーザクラスがハイプライオリティを示す場合、ユーザクラスに基づいてＭＰＬＳパスの割当てを定めるため、Ｐ−ＧＷ１０５は、ステップ１００８に移行する。
【０１５５】
ステップ１００６において、ステップ１００３又はステップ１００５において取得されたユーザクラスがハイプライオリティを示さない場合、Ｐ−ＧＷ１０５は、ステップ１００４又はステップ１００５において定められた最大ビットレート及び／又は帯域保証値などが、Ｐ−ＧＷ１０５にあらかじめ保持される閾値より大きいか否かを判定する（１００７）。これによってＰ−ＧＷ１０５は、接続が要求されたＵＥ１０１又はベアラに、ＭＰＬＳパスを割当てるか否かを判定する。
【０１５６】
ステップ１００７において、定められた最大ビットレート及び／又は帯域保証値が、Ｐ−ＧＷ１０５にあらかじめ保持される閾値以下である場合、接続が要求されたＵＥ１０１又はベアラには、高いＱｏＳは必要ではないため、Ｐ−ＧＷ１０５は、接続が要求されたＵＥ１０１又はベアラにＭＰＬＳパスを割当てないことを定める。そして、Ｐ−ＧＷ１０５は、Ｓ−ＧＷ１０４へ通常のセッション確立応答（図２のシーケンス１４０９に相当）を送信する（１０１３）。
【０１５７】
ステップ１０１３の後、ＵＥ１０１、ｅＮＢ１０２、ＭＭＥ１０３及びＳ−ＧＷ１０４は、データ通信用のＩＰトンネルを確立する（１０１４、図２のシーケンス１４１０〜シーケンス１４１７に相当）。
【０１５８】
ステップ１００７において、定められた最大ビットレート及び／又は帯域保証値が、Ｐ−ＧＷ１０５にあらかじめ保持される閾値より大きいと判定された場合、接続が要求されたＵＥ１０１又はベアラは、高いＱｏＳが必要であるため、接続が要求されたＵＥ１０１又はベアラに、ＭＰＬＳパスを割当てることを定める（１００８）。そして、ＭＰＬＳパスを確立するためのフラグを付加したセッション確立応答を、Ｓ−ＧＷ１０４へ送信する（１００９、図６のシーケンス１１０９に相当）。
【０１５９】
ステップ１００９の後、ＵＥ１０１、ｅＮＢ１０２−１、ＭＭＥ１０３及びＳ−ＧＷ１０４は、データ通信用のＩＰトンネルを生成する（１０１０、図６のシーケンス１１１０〜シーケンス１１１７に相当）。ステップ１０１０の後、ｅＮＢ１０２−１、Ｓ−ＧＷ１０４及びＰ−ＧＷ１０５は、自らに接続されるＬＳＲ１０９に対してＭＰＬＳパス及びラベル割当メッセージ及びラベル割当要求メッセージを送信する（１０１１）。ステップ１０１１の後、各ＬＳＲ１０９は、ラベルスイッチ処理部９０５にラベルを格納する（１０１２）。
【０１６０】
なお、前述において、ＭＰＬＳパスを割当てるか否かを、ＵＥ１０１又はベアラごとに判定したが、Ｐ−ＧＷ１０５にあらかじめ保持される静的ポリシー又はＰＣＲＦ１２０に保持されるＱｏＳポリシーが、上り通信又は下り通信ごとに定められている場合、ＵＥ１０１又はベアラの上り通信又は下り通信ごとにＭＰＬＳパスを割当てるか否かを判定してもよい。
【０１６１】
第１の実施形態によれば、ＩＰトンネルの端点と端点との間にＭＰＬＳパスを割当てることによって、ｅＮＢ１０２とＰ−ＧＷ１０５との間の経路を一意に定めることができ、必要のないＬＳＲ１０９にＭＰＬＳラベルを配布することがない。
【０１６２】
また、ＩＰトンネルに収容されるＵＥ１０１ごと又はベアラごとの経路に、ＭＰＬＳパスを割当てることによって、無線アクセス網１０８内のすべてのＬＳＲ１０９宛てに多量のラベルスイッチパスが配布されることによるＭＰＬＳ網の性能低下及びリソース不足を防止することができる。
【０１６３】
また、ＵＥ１０１又はベアラごとのＱｏＳポリシーを取得することによって、ＭＰＬＳパスが必要なＵＥ１０１又はベアラを判定することができ、効率的なＭＰＬＳの適用を実現できる。
【０１６４】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態のＵＥ１０１のハンドオーバ時の動作を以下に説明する。
【０１６５】
図１０は、本発明の第２の実施形態のＵＥ１０１のハンドオーバ処理を示すシーケンス図である。
【０１６６】
図１０に示すシーケンス図は、図６のシーケンス１１０１からシーケンス１１３６までが実行された後の処理を示す。図１０のｅＮＢ１０２−１は、ハンドオーバ元の基地局を示す。ＴｅＮＢ１０２−２は、ハンドオーバ先のｅＮＢ１０２を示す。図１０のシーケンスの開始時のｅＮＢ１０２−１は、図６のシーケンス１１３６までが実行された後のｅＮＢ１０２−１に相当する。
【０１６７】
ハンドオーバ（以下、ＨＯ）前のＭＰＬＳパスは、ＭＰＬＳパス１１３３、１１２３、１１３７、及び、１１２７である。ＨＯ元のｅＮＢ１０２−１は、ＵＥ１０１にＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｃｏｎｔｒｏｌメッセージを送信することによって、Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｃｏｎｔｒｏｌメッセージの送信時の無線状態と、ＵＥ１０１が信号を受信するｅＮＢ１０２を示す情報とを、報告するようにＵＥ１０１へ要求する（１８０２）。
【０１６８】
シーケンス１８０２の後、ＵＥ１０１は、Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔメッセージを送信することによって、Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｃｏｎｔｒｏｌメッセージを受信時の無線状態と、ＵＥ１０１が信号を受信するｅＮＢ１０２の情報とを、ｅＮＢ１０２−１へ報告する（１８０３）。ｅＮＢ１０２の情報には、ＵＥ１０１がｅＮＢ１０２から受信する信号の電波強度等の情報、ＵＥ１０１の位置情報、及び／又は、最も近いｅＮＢ１０２からの距離等が含まれる。
【０１６９】
ＨＯ元のｅＮＢ１０２−１は、受信されたＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔメッセージに基づいて、ＨＯ先のＴｅＮＢ１０２−２を定める。そして、ｅＮＢ１０２−１は、定められたＨＯ先のＴｅＮＢ１０２−２にＨＯの準備を行なうよう要求するため、ＨＯ ＲｅｑｕｅｓｔメッセージをＴｅＮＢ１０２−２に送信する（１８０４）。
【０１７０】
ＨＯ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージには、ＨＯ元のｅＮＢ１０２−１とＵＥ１０１とが通信中のベアラの情報が含まれる。通信中のベアラの情報には、例えば、ＭＭＥ１０３によって割当てられたＵＥ１０１を一意に識別するための識別子、ＵＥ１０１固有の識別子、ベアラごとのベアラＩＤ、及び、ベアラに対応するＩＰトンネルの情報とそのＩＰトンネルに関してＭＰＬＳパスを利用しているか否かを示す情報、などが含まれる。
【０１７１】
ＨＯ先のＴｅＮＢ１０２−２は、シーケンス１８０４の後、ＨＯの準備が整うと、ＨＯの準備が整ったことを応答するため、ＨＯ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ａｃｋメッセージを、ｅＮＢ１０２−１に送信する（１８０５）。ＨＯ元のｅＮＢ１０２−１は、ＨＯ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ａｃｋメッセージを受信した後、ＨＯを実行するように、ＨＯ ＣｏｍｍａｎｄメッセージをＵＥ１０１に送信する（１８０６）。
【０１７２】
ＵＥ１０１は、シーケンス１８０６の後、ＨＯ先のＴｅＮＢ１０２−２との無線リンクの確立に成功すると、ＨＯ ＣｏｎｆｉｒｍメッセージをＴｅＮＢ１０２−２に送信する（１８０７）。ＴｅＮＢ１０２−２は、ＨＯ Ｃｏｎｆｉｒｍメッセージを受信した後、ＭＭＥ１０３にＨＯの成功とＩＰトンネルの切替を要求する（１８０８）。
【０１７３】
ＭＭＥ１０３は、シーケンス１８０８の後、ＵＥ１０１とｅＮＢ１０２との間にＨＯがあり、ＩＰトンネルの切替が必要なことを、Ｍｏｄｉｆｙ Ｂｅａｒｅｒ ＲｅｑｕｅｓｔメッセージによってＳ−ＧＷ１０４に送信する（１８１３）。
【０１７４】
Ｓ−ＧＷ１０４は、Ｍｏｄｉｆｙ Ｂｅａｒｅｒ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを受信した後、Ｍｏｄｉｆｙ Ｂｅａｒｅｒ Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージによって、ＭＭＥ１０３に応答する（１８１４）。
【０１７５】
ＭＭＥ１０３は、Ｍｏｄｉｆｙ Ｂｅａｒｅｒ Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージを受信した後、Ｐａｔｈ Ｓｗｉｔｃｈ Ａｃｋメッセージを送信することによって、ＩＰトンネルの切替が成功したことをＨＯ先のＴｅＮＢ１０２−２に通知する（１８１５）。これによって、ＩＰトンネル１８１６が確立する。
【０１７６】
ＨＯ先のＴｅＮＢ１０２−２は、ＩＰトンネルの切替処理（シーケンス１８１３〜シーケンス１８１５に相当）を行うと同時に、ＭＰＬＳパスを切替える処理を開始する。第２の実施形態において、ＨＯ時のＭＰＬＳパスの切替は、ＩＰトンネルの端点となるＴｅＮＢ１０２−２からＳ−ＧＷ１０４に到達するまでに通過するすべてのＬＳＲ１（１０９−１）に行われず、古いＭＰＬＳパスと新しいＭＰＬＳパスの合流点（分岐点）となるＬＳＲ１（１０９−１）と、ＴｅＮＢ１０２−２との間のＬＳＲ１（１０２−１）にのみ行われればよい。これによって、ＭＰＬＳパスの切替に要する時間を削減することが可能となる。
【０１７７】
ＨＯ先のＴｅＮＢ１０２−２は、Ｓ−ＧＷ１０４からＴｅＮＢ１０２−２に向かう下りのＭＰＬＳパスを切替えるためのラベル配布メッセージを、Ｓ−ＧＷ１０４を宛先として、直接接続されるＬＳＲ１（１０９−１）に送信する（１８０９）。ラベル配布メッセージは、ＬＤＰ信号によって、ＬＳＲ１（１０９−１）に送信される。
【０１７８】
シーケンス１８０９のラベル配布メッセージには、シーケンス１８０４のＨＯ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージに含まれる情報が格納される。すなわち、ＭＭＥ１０３によって割当てられたＵＥ１０１を識別するための識別子、ＵＥ１０１固有の識別子、ベアラＩＤ、及び、ＭＰＬＳパスの到達点となるアドレス（すなわち、ＩＰトンネルの端点であるＳ−ＧＷ１０４のアドレス）等が、ＭＰＬＳパスを切替えるため、ラベル配布メッセージに格納される。
【０１７９】
さらに、ＨＯ先のＴｅＮＢ１０２−２は、ＴｅＮＢ１０２−２からＳ−ＧＷ１０４に向かう上りのＭＰＬＳパスを切替るためのラベル配布要求メッセージを、Ｓ−ＧＷ１０４を宛先として、直接接続されるＬＳＲ１（１０９−１）に送信する（１８１０）。ラベル配布要求メッセージは、ＬＤＰ信号によって、ＬＳＲ１（１０９−１）に送信される。
【０１８０】
シーケンス１８１０のラベル配布要求メッセージには、シーケンス１８０９のラベル配布メッセージと同じく、シーケンス１８０４のＨＯ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージに含まれる情報が格納される。すなわち、ＭＭＥ１０３によって割当てられたＵＥ１０１を識別するための識別子、ＵＥ１０１固有の識別子、ベアラＩＤ、及び、ＭＰＬＳパスの到達点となるアドレス（すなわち、ＩＰトンネルの端点であるＳ−ＧＷ１０４のアドレス）が、ＭＰＬＳパスを切替えるため、ラベル配布要求メッセージに格納される。
【０１８１】
シーケンス１８０９のラベル配布メッセージとシーケンス１８１０のラベル配布要求メッセージとは、ＴｅＮＢ１０２−２からＳ−ＧＷ１０４への経路上のＬＳＲ１（１０９−１）を転送される。すなわち、各ＬＳＩ１（１０９−１）に受信され、各ＬＳＲ１（１０９−１）において処理された後、Ｓ−ＧＷ１０４に向かう経路における次のＬＳＲ１（１０９−１）に送信される。
【０１８２】
各ＬＳＲ１（１０９−１）は、シーケンス１８０９のラベル配布メッセージ及びシーケンス１８１０のラベル配布要求メッセージを受信した後、自身が保持するＭＰＬＳのＦＩＢ（図８に相当）を検索する。そして、ラベル配布メッセージ及びラベル配布要求メッセージに含まれる情報と一致する情報が、自身のＦＩＢに存在するか否かを判定する。
【０１８３】
一致する情報が、ＬＳＲ１（１０９−１）に存在する場合、ＬＳＲ１（１０９−１）は、合流点（分岐点）となるＬＳＲ１（１０９−１）であるため、ラベル配布メッセージ及びラベル配布メッセージの更なる転送を中止し、ＬＳＲ１（１０９−１）に保持されたＭＰＬＳのＦＩＢ（図８に相当）を、受信されたラベル配布メッセージ及びラベル配布要求メッセージに含まれる情報に基づいて更新する。
【０１８４】
具体的には、ＬＳＲ１（１０９−１）がシーケンス１８０９のラベル配布メッセージを受信した場合、ＬＳＲ１（１０９−１）は、自身が保持するＦＩＢのＦＥＣ種別７０３及びＦＥＣ値７０４が、ラベル配布メッセージに含まれる各識別子と一致するエントリを抽出する。そして、抽出されたエントリの入力ポート７０１及び入力ラベル７０２を、ラベル配布メッセージに含まれる値に対応する値に更新する。
【０１８５】
また、ＬＳＲ１（１０９−１）がシーケンス１８１０のラベル配布要求メッセージを受信した場合、ＬＳＲ１（１０９−１）は、自身が保持するＦＩＢのＦＥＣ種別７０３及びＦＥＣ値７０４が、ラベル配布要求メッセージに含まれる各識別子と一致するエントリを抽出する。そして、抽出されたエントリの出力ポート７０５及び出力ラベル７０６を、新たなＭＰＬＳパスに対応したポートとラベルとによって更新する。そして、更新されたラベルを、ラベル配布要求メッセージに格納し、ラベル配布要求メッセージが送信されてきた経路を、ラベル配布要求メッセージの送信元（すなわち、ＴｅＮＢ１０２−２）に向かって、次のＬＳＲ１（１０９−１）へ転送する（１８２０）。
【０１８６】
シーケンス１８０９によって、下りのＭＰＬＳパス１８１１が確立する。また、シーケンス１８１０及びシーケンス１８２０によって、上りのＭＰＬＳパス１８１２が確立する。
【０１８７】
なお、ＭＰＬＳパスを切替える手順において、ＴｅＮＢ１０２−２にＨＯの準備をさせるためのＨＯ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを、ＴｅＮＢ１０２−２が受信した際（シーケンス１８０４に相当）に、ＭＰＬＳパスの事前設定（シーケンス１８０９に相当）が開始されてもよい。この場合、ＨＯ完了を示すＨＯ Ｃｏｎｆｉｒｍメッセージを、ＵＥ１０１からＴｅＮＢ１０２−２が受信した（シーケンス１８０７に相当）後、ＴｅＮＢ１０２−２は、合流点（分岐点）となるＬＳＲ１（１０９−１）にＭＰＬＳパスの完全切替を指示しても良い。
【０１８８】
図１１は、本発明の第２の実施形態のハンドオーバ時のＬＳＲ１０９の処理を示すフローチャートである。
【０１８９】
ＬＳＲ１（１０９−１）がＬＤＰ信号を受信すると、図１１に示す処理が開始する（１２０１）。ステップ１２０１の後、ＬＳＲ１（１０９−１）は、受信したＬＤＰ信号を解析して、ＬＤＰ信号が下り切替の信号であるか、すなわち、ラベル配布メッセージを含む信号か否かを判定する（１２０２）。
【０１９０】
ＬＳＲ１（１０９−１）が受信したＬＤＰ信号が、ラベル配布要求メッセージを含む場合、ＬＳＲ１（１０９−１）は、受信したＬＤＰ信号にステップ１２０３以降の処理を実行することを定める（１２０３）。そして、ＬＳＲ１（１０９−１）は、ラベル配布要求メッセージに含まれる情報と同じ値が、自らが保持するＦＩＢ中のＦＥＣ種別７０３及びＦＥＣ値７０４に保持されているか否かを判定する（１２０４、１２０５）。
【０１９１】
ラベル配布要求メッセージに含まれる情報と同じ値が、自らが保持するＦＩＢ中にない場合、ＬＳＲ１（１０９−１）は、合流点（分岐点）となるＬＳＲ１（１０９−１）はではないため、ＴｅＮＢ１０２−２とＳ−ＧＷ１０４との間の次のＬＳＲ１（１０９−１）に、ラベル配布要求メッセージ（上り切替要求）を送信する（１２０６）。
【０１９２】
ラベル配布要求メッセージに含まれる情報と同じ値が、自らが保持するＦＩＢ中にある場合、このＬＳＲ１（１０９−１）は、合流点（分岐点）のＬＳＲ１（１０９−１）である。ここで、ＨＯによってＭＰＬＳパスを変更する場合、合流点であるＬＳＲ１（１０９−１）とＳ−ＧＷ１０４との間のＬＳＲ１（１０９−１）は、既に保持しているＵＥ１０１へのＭＰＬＳラベルを更新する必要がない。
【０１９３】
このため、ステップ１２０５においてラベル配布要求メッセージに含まれる情報と同じ値が、自らが保持するＦＩＢ中にあると判定されたＬＳＲ１（１０９−１）は、Ｓ−ＧＷ１０４へ向かう経路上の次のＬＳＲ１（１０９−１）にＬＤＰ信号（ラベル配布要求メッセージ）を送信することを中止する（１２０７）。
【０１９４】
ステップ１２０７の後、ＬＳＲ１（１０９−１）は、ラベル配布要求メッセージに含まれる情報と一致した、ＦＩＢのエントリを抽出する。そして、抽出されたＦＩＢのエントリの出力ポート７０５と出力ラベル７０６を経路変更したパス用に該当ＬＳＲ１（１０９−１）が割当てたものに更新する。（１２０８）。ステップ１２０８の後、ＬＳＲ１（１０９−１）は変更したラベルを含むＬＤＰ（上り切替）信号によるラベル配布メッセージをＬＤＰ切替要求（ラベル配布要求メッセージ）の送信元に送信する（１２０９）。
【０１９５】
ステップ１２０９の後、合流点となるＬＳＲ１（１０９−１）とＴｅＮＢ１０２−２との間のＬＳＲ１（１０９−１）は、ＬＤＰ（上り切替）信号を受信した場合、受信したＦＥＣ情報と経路変更したパス用に該当ＬＳＲ１（１０９−１）が割当てた出力ポートと出力ラベルとによって、自らのＦＩＢを更新する。そして、ＬＤＰ切替要求（ラベル配布要求メッセージ）の送信元に送信する。
【０１９６】
これによって、新たに割当てられた上りＭＰＬＳパスのＭＰＬＳラベルが、ＴｅＮＢ１０２−２から合流点（分岐点）であるＬＳＲ１（１０９−１）との間のＬＳＲ１（１０９−１）に配布される。そして、上りのＭＰＬＳパス１８１２が確立する。
【０１９７】
ステップ１２０２において、ＬＳＲ１（１０９−１）が受信したＬＤＰ信号が、ラベル配布要求メッセージを含むＬＤＰ信号ではない場合、ＬＳＲ１（１０９−１）は、受信したＬＤＰ信号が、下り切替え要求の信号であるか否か、すなわち、ラベル配布メッセージを含むＬＤＰ信号か否かを判定する（１２１０）。
【０１９８】
そして、ＬＳＲ１（１０９−１）が受信したＬＤＰ信号が、ラベル配布メッセージを含むＬＤＰ信号であると判定した場合、ＬＳＲ１（１０９−１）は、受信したＬＤＰ信号にステップ１２１１以降の処理を実行することを定める（１２１１）。そして、ＬＳＲ１（１０９−１）は、ラベル配布メッセージに含まれる情報と同じ値が、自らが保持するＦＩＢ中のＦＥＣ種別７０３及びＦＥＣ値７０４に保持されているか否かを判定する（１２１２、１２１３）。
【０１９９】
ラベル配布要求メッセージに含まれる情報と同じ値が、自らが保持するＦＩＢ中にある場合、このＬＳＲ１（１０９−１）は、合流点（分岐点）のＬＳＲ１（１０９−１）である。このため、ステップ１２１３においてラベル配布要求メッセージに含まれる情報と同じ値が、自らが保持するＦＩＢ中にあると判定されたＬＳＲ１（１０９−１）は、Ｓ−ＧＷ１０４へ向かう経路上の次のＬＳＲ１（１０９−１）にＬＤＰ信号を送信することを中止する。
【０２００】
そして、ＬＳＲ１（１０９−１）は、ラベル配布メッセージに含まれる情報と一致した、ＦＩＢのエントリを抽出する。そして、抽出されたＦＩＢのエントリの入力ポート７０１と入力ラベル７０２を、受信したラベル配布メッセージに含まれる情報に更新する（１２１４）。
【０２０１】
ステップ１２１３において、ラベル配布要求メッセージに含まれる情報と同じ値が、自らが保持するＦＩＢ中にないと判定された場合、新規のＭＰＬＳパス設定の処理を行う。すなわち、ＦＩＢに新たなエントリを作成し、新たなエントリに下りのＭＰＬＳパスに対応する値を格納する（１２１５）。
【０２０２】
具体的には、ＬＳＲ１（１０９−１）は、ステップ１２１５において、新しいエントリのＦＥＣ種別７０３及びＦＥＣ値７０４に、ＭＭＥ１０３によって割当てられたＵＥ１０１を識別するための識別子、ＵＥ１０１固有の識別子、ベアラごとのベアラＩＤ、及び、ＭＰＬＳパスの到達点となるアドレス（すなわち、ＩＰトンネルの端点であるＳ−ＧＷ１０４のアドレス）等のラベル配布メッセージに含まれた値を格納する。
【０２０３】
ステップ１２１５の後、ＬＳＲ１（１０９−１）は、ラベル配布メッセージを含むＬＤＰ信号を、Ｓ−ＧＷ１０４へ向かう経路上の次のＬＳＲ１（１０９−１）へ送信する（１２１６）。
【０２０４】
ステップ１２１１〜１２１６の処理によって、合流点となるＬＳＲ１（１０９−１）からＴｅＮＢ１０２−２への下りＭＰＬＳパス１８１１が確立する。
【０２０５】
ステップ１２１０においてＬＤＰ信号がラベル配布メッセージもラベル配布要求メッセージも含まない場合、その他のＭＰＬＳ信号処理を実行する（１２１７）。
【０２０６】
なお、前述した第１の実施形態及び第２の実施形態は、同じＵＥ１０１、ｅＮＢ１０２、ＭＭＥ１０３、Ｓ−ＧＷ１０４、Ｐ−ＧＷ１０５、ＬＳＲ１０９及びＰＣＲＦ１２０によって実装可能である。
【０２０７】
また、本実施形態は、ＩＰトンネルの確立手順に従ってＭＰＬＳパスを割当てたが、Ｐ−ＧＷ１０５とｅＮＢ１０２との間において経由する装置（Ｓ−ＧＷ１０４に相当）を一意に定め、ｅＮＢ１０２及び経由する装置の間の経路と、経由する装置及びＰ−ＧＷ１０５の間の経路とが、ＵＥ１０１又はベアラごとに一意に定められれば、図６に示す手順と同様にＭＰＬＳパスを確立することができる。
【０２０８】
第２の実施形態によれば、ハンドオーバ時に、ｅＮＢ１０２からＳ−ＧＷ１０４までの経路においてＭＰＬＳパスを切り替えることによって、ｅＮＢ１０２からＰ−ＧＷ１０５までの経路においてＭＰＬＳパスを切り替える場合より、切り替えが必要ではないＬＳＲ１０９へＭＰＬＳラベルを配布することなく、効率的なＭＰＬＳネットワークの運用を実現できる。
【０２０９】
さらに、ＵＥ１０１のハンドオーバ時に、ｅＮＢ１０２とＳ−ＧＷ１０４との間のＬＳＲ１（１０９−１）のうち、ハンドオーバ前の経路とハンドオーバ後の経路との合流点となるＬＳＲ１（１０９−１）を抽出し、抽出された合流点となるＬＳＲ１（１０９−１）とｅＮＢ１０２までのＭＰＬＳパスの更新を行う。これによって、ハンドオーバ時のＭＰＬＳパスが速やかに変更され、効率のよいモバイルＭＰＬＳネットワークを運用することができる。
【０２１０】
一般的に、ハンドオーバ前にＵＥ１０１と接続されるｅＮＢ１０２と、ハンドオーバ後にＵＥ１０１と接続されるｅＮＢ１０２とは、地理的に近い位置に配置される。そして、ハンドオーバ前のｅＮＢ１０２とＳ−ＧＷ１０４とが接続される経路と、ハンドオーバ後のｅＮＢ１０２とＳ−ＧＷ１０４とが接続される経路とは、多くのＬＳＲ１（１０９−１）を共有することが多い。このため、ハンドオーバによるＭＰＬＳパスの切り替えを、合流点となるＬＳＲ１（１０９−１）まで行うことによって、モバイルＭＰＬＳネットワークの運用を、大幅に効率化できる。
【０２１１】
本実施形態によれば、ＭＰＬＳパスを割当てる経路を一意に定めることができるため、ＭＰＬＳラベルの配布によるネットワークの性能の低下を低減することができる。また、ｅＮＢ１０２とＰ−ＧＷ１０５又はＳ−ＧＷ１０４との間のＬＳＲ１０９のＭＰＬＳラベルを速やかに切替えることによって、ハンドオーバを速やかに完了することができ、効率の高いモバイルＭＰＬＳネットワークを運用できる。
【符号の説明】
【０２１２】
１０１ ＵＥ
１０２、１０２−１〜１０２−３ ｅＮＢ
１０２−２ ＴｅＮＢ
１０３ ＭＭＥ
１０４ Ｓ−ＧＷ
１０５ Ｐ−ＧＷ
１０６ ＨＳＳ
１０７ サービスネットワーク
１０８ 無線アクセス網
１０９ ＬＳＲ
１０９−１ ＬＳＲ１
１０９−２ ＬＳＲ２
１２０ ＰＣＲＦ
９０１ ＣＰＵ
９０２ メモリ
９０３ 不揮発性メモリ
９０４ インタフェース
９０５ ラベルスイッチ処理部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の移動端末と、前記各移動端末と無線を介して接続される複数の基地局と、前記各基地局と複数の第１のネットワーク装置を介して接続される第１のゲートウェイと、前記第１のゲートウェイと複数の第２のネットワーク装置を介して接続される第２のゲートウェイと、前記各基地局及び前記第１のゲートウェイに接続される管理サーバと、を備えるネットワークシステムであって、
第１の前記移動端末が第１の前記基地局に接続され、前記第１の基地局が前記第１の移動端末の接続要求を、前記管理サーバに送信した後、
前記第１のゲートウェイは、
前記第１の移動端末と前記第２のゲートウェイとを接続するための要求と、前記第２のゲートウェイの識別子と、前記第１の移動端末の識別子とを含む第１の信号を、前記管理サーバから受信し、
前記第１の信号に含まれる第１の移動端末の識別子と、前記第１のゲートウェイの識別子と、を含む第２の信号を、前記第１の信号に含まれる第２のゲートウェイの識別子によって特定される宛先に送信し、
前記第２のゲートウェイは、前記第１の移動端末と第２のゲートウェイとの間の経路にＭＰＬＳパスを割当てることを示すＭＰＬＳ割当フラグと、前記第２のゲートウェイの識別子と、を含む第３の信号を、前記第２の信号に含まれる第１のゲートウェイの識別子によって特定される宛先に送信し、
前記第１のゲートウェイは、前記第３の信号に含まれるＭＰＬＳ割当フラグに基づいて、前記第１の移動端末の識別子を含む、ＭＰＬＳパスを割当てるための第４の信号を、前記第３の信号に含まれる第２のゲートウェイによって特定される宛先に、前記各第２のネットワーク装置を介して送信し、
前記第１の基地局は、
前記第１のゲートウェイの識別子と、前記ＭＰＬＳ割当フラグとを含む第５の信号を、前記管理サーバを介して前記第１のゲートウェイから受信し、
前記第５の信号に含まれるＭＰＬＳ割当フラグに基づいて、前記第１の移動端末の識別子を含む、ＭＰＬＳパスを割当てるための第６の信号を、前記第５の信号に含まれる第１のゲートウェイの識別子によって特定された宛先に、前記各第１のネットワーク装置を介して送信し、
前記第１の移動端末が、第２の前記基地局に接続された後、当該第２の基地局は、当該第２の基地局と前記第１のゲートウェイと通信するための経路に配置される複数の第３のネットワーク装置に、前記第１の移動端末の識別子を含む、ＭＰＬＳパスを割当てるための第７の信号を送信することを特徴とするネットワークシステム。
【請求項２】
前記第１の移動端末は、複数のベアラによって通信し、
前記第１の移動端末の識別子は、前記各ベアラの識別子を含み、
前記第１のネットワーク装置は、前記第１の基地局と前記第１のゲートウェイとが端点であり、前記各ベアラに対応する第１のＩＰトンネルが用いられる経路に配置され、
前記第２のネットワーク装置は、前記第１のゲートウェイと前記第２のゲートウェイとが端点であり、前記各ベアラに対応する第２のＩＰトンネルが用いられる経路に配置されることを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
【請求項３】
前記第２のゲートウェイは、前記第２の信号に含まれる第１の移動端末の識別子に基づいて、前記第１の移動端末から送信される信号に適用するＱｏＳポリシーを取得し、
前記取得されたＱｏＳポリシーが、所定の閾値よりも高い場合、前記第２のゲートウェイは、前記第２のゲートウェイの識別子と、前記ＭＰＬＳ割当フラグとを、前記第２の信号に含まれる第１のゲートウェイの識別子によって特定される宛先に送信することを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
【請求項４】
前記第１のネットワーク装置、及び、前記第２のネットワーク装置は、
前記第４の信号、及び、前記第６の信号に含まれる第１の移動端末の識別子を抽出し、
前記抽出された第１の移動端末の識別子を保持することを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
【請求項５】
前記各第３のネットワーク装置は、
前記第７の信号に含まれる前記第１の移動端末の識別子を抽出し、
当該第３のネットワーク装置が前記抽出された第１の移動端末の識別子を既に保持し、かつ、前記第７の信号が下り通信のＭＰＬＳパスを割当てるための信号である場合、当該第３のネットワーク装置は、前記第７の信号を、前記第１のゲートウェイに送信せず、
当該第３のネットワーク装置が前記抽出された第１の移動端末の識別子を既に保持し、かつ、前記第７の信号が上り通信のＭＰＬＳパスを割当てるための信号である場合、当該第３のネットワーク装置は、前記第７の信号を、前記第１のゲートウェイに送信せず、前記第２の基地局に送信することを特徴とする請求項４に記載のネットワークシステム。
【請求項６】
前記第１の移動端末が、前記第２の基地局に接続された後、前記第１の基地局は、前記第１のゲートウェイの識別子を前記第２の基地局に送信し、
前記第２の基地局は、前記第７の信号を、前記送信された第１のゲートウェイの識別子によって特定される宛先に、前記第３のネットワーク装置を介して送信することを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
【請求項７】
無線を介して複数の移動端末に接続される複数の基地局と第１のゲートウェイと第２のゲートウェイとに接続される複数のネットワーク装置であって、
第１の前記移動端末が第１の前記基地局に接続された後、前記各ネットワーク装置は、
前記第１のゲートウェイから前記第２のゲートウェイ宛てに送信され、前記第１の移動端末の識別子を含む、ＭＰＬＳパスを割当てるための第１の信号を受信した場合、前記第２のゲートウェイに、前記第１の信号を送信し、
前記第１の基地局から前記第１のゲートウェイ宛てに送信され、前記第１の移動端末の識別子を含む、ＭＰＬＳパスを割当てるための第２の信号を受信した場合、前記第１のゲートウェイに、前記第２の信号を送信し、
前記第１の移動端末が第２の前記基地局に接続された後、前記各ネットワーク装置は、当該第２の基地局から前記第１のゲートウェイ宛てに送信され、前記第１の移動端末の識別子を含む、ＭＰＬＳパスを割当てるための第３の信号を受信した場合、前記第１のゲートウェイに、前記第３の信号を送信することを特徴とするネットワーク装置。
【請求項８】
前記第１の信号、及び、前記第２の信号に含まれる第１の移動端末の識別子を抽出し、
前記抽出された第１の移動端末の識別子を保持することを特徴とする請求項７に記載のネットワーク装置。
【請求項９】
前記各ネットワーク装置は、
前記第３の信号に含まれる前記第１の移動端末の識別子を抽出し、
当該ネットワーク装置が前記抽出された第１の移動端末の識別子を既に保持し、前記第３の信号が下り通信のＭＰＬＳパスを割当てるための信号である場合、当該ネットワーク装置は、前記第３の信号を、前記第１のゲートウェイに送信せず、
当該ネットワーク装置が前記抽出された第１の移動端末の識別子を既に保持し、前記第３の信号が上り通信のＭＰＬＳパスを割当てるための信号である場合、当該ネットワーク装置は、前記第３の信号を、前記第１のゲートウェイに送信せず、前記第２の基地局に送信することを特徴とする請求項８に記載のネットワーク装置。
【請求項１】
複数の移動端末と、前記各移動端末と無線を介して接続される複数の基地局と、前記各基地局と複数の第１のネットワーク装置を介して接続される第１のゲートウェイと、前記第１のゲートウェイと複数の第２のネットワーク装置を介して接続される第２のゲートウェイと、前記各基地局及び前記第１のゲートウェイに接続される管理サーバと、を備えるネットワークシステムであって、
第１の前記移動端末が第１の前記基地局に接続され、前記第１の基地局が前記第１の移動端末の接続要求を、前記管理サーバに送信した後、
前記第１のゲートウェイは、
前記第１の移動端末と前記第２のゲートウェイとを接続するための要求と、前記第２のゲートウェイの識別子と、前記第１の移動端末の識別子とを含む第１の信号を、前記管理サーバから受信し、
前記第１の信号に含まれる第１の移動端末の識別子と、前記第１のゲートウェイの識別子と、を含む第２の信号を、前記第１の信号に含まれる第２のゲートウェイの識別子によって特定される宛先に送信し、
前記第２のゲートウェイは、前記第１の移動端末と第２のゲートウェイとの間の経路にＭＰＬＳパスを割当てることを示すＭＰＬＳ割当フラグと、前記第２のゲートウェイの識別子と、を含む第３の信号を、前記第２の信号に含まれる第１のゲートウェイの識別子によって特定される宛先に送信し、
前記第１のゲートウェイは、前記第３の信号に含まれるＭＰＬＳ割当フラグに基づいて、前記第１の移動端末の識別子を含む、ＭＰＬＳパスを割当てるための第４の信号を、前記第３の信号に含まれる第２のゲートウェイによって特定される宛先に、前記各第２のネットワーク装置を介して送信し、
前記第１の基地局は、
前記第１のゲートウェイの識別子と、前記ＭＰＬＳ割当フラグとを含む第５の信号を、前記管理サーバを介して前記第１のゲートウェイから受信し、
前記第５の信号に含まれるＭＰＬＳ割当フラグに基づいて、前記第１の移動端末の識別子を含む、ＭＰＬＳパスを割当てるための第６の信号を、前記第５の信号に含まれる第１のゲートウェイの識別子によって特定された宛先に、前記各第１のネットワーク装置を介して送信し、
前記第１の移動端末が、第２の前記基地局に接続された後、当該第２の基地局は、当該第２の基地局と前記第１のゲートウェイと通信するための経路に配置される複数の第３のネットワーク装置に、前記第１の移動端末の識別子を含む、ＭＰＬＳパスを割当てるための第７の信号を送信することを特徴とするネットワークシステム。
【請求項２】
前記第１の移動端末は、複数のベアラによって通信し、
前記第１の移動端末の識別子は、前記各ベアラの識別子を含み、
前記第１のネットワーク装置は、前記第１の基地局と前記第１のゲートウェイとが端点であり、前記各ベアラに対応する第１のＩＰトンネルが用いられる経路に配置され、
前記第２のネットワーク装置は、前記第１のゲートウェイと前記第２のゲートウェイとが端点であり、前記各ベアラに対応する第２のＩＰトンネルが用いられる経路に配置されることを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
【請求項３】
前記第２のゲートウェイは、前記第２の信号に含まれる第１の移動端末の識別子に基づいて、前記第１の移動端末から送信される信号に適用するＱｏＳポリシーを取得し、
前記取得されたＱｏＳポリシーが、所定の閾値よりも高い場合、前記第２のゲートウェイは、前記第２のゲートウェイの識別子と、前記ＭＰＬＳ割当フラグとを、前記第２の信号に含まれる第１のゲートウェイの識別子によって特定される宛先に送信することを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
【請求項４】
前記第１のネットワーク装置、及び、前記第２のネットワーク装置は、
前記第４の信号、及び、前記第６の信号に含まれる第１の移動端末の識別子を抽出し、
前記抽出された第１の移動端末の識別子を保持することを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
【請求項５】
前記各第３のネットワーク装置は、
前記第７の信号に含まれる前記第１の移動端末の識別子を抽出し、
当該第３のネットワーク装置が前記抽出された第１の移動端末の識別子を既に保持し、かつ、前記第７の信号が下り通信のＭＰＬＳパスを割当てるための信号である場合、当該第３のネットワーク装置は、前記第７の信号を、前記第１のゲートウェイに送信せず、
当該第３のネットワーク装置が前記抽出された第１の移動端末の識別子を既に保持し、かつ、前記第７の信号が上り通信のＭＰＬＳパスを割当てるための信号である場合、当該第３のネットワーク装置は、前記第７の信号を、前記第１のゲートウェイに送信せず、前記第２の基地局に送信することを特徴とする請求項４に記載のネットワークシステム。
【請求項６】
前記第１の移動端末が、前記第２の基地局に接続された後、前記第１の基地局は、前記第１のゲートウェイの識別子を前記第２の基地局に送信し、
前記第２の基地局は、前記第７の信号を、前記送信された第１のゲートウェイの識別子によって特定される宛先に、前記第３のネットワーク装置を介して送信することを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
【請求項７】
無線を介して複数の移動端末に接続される複数の基地局と第１のゲートウェイと第２のゲートウェイとに接続される複数のネットワーク装置であって、
第１の前記移動端末が第１の前記基地局に接続された後、前記各ネットワーク装置は、
前記第１のゲートウェイから前記第２のゲートウェイ宛てに送信され、前記第１の移動端末の識別子を含む、ＭＰＬＳパスを割当てるための第１の信号を受信した場合、前記第２のゲートウェイに、前記第１の信号を送信し、
前記第１の基地局から前記第１のゲートウェイ宛てに送信され、前記第１の移動端末の識別子を含む、ＭＰＬＳパスを割当てるための第２の信号を受信した場合、前記第１のゲートウェイに、前記第２の信号を送信し、
前記第１の移動端末が第２の前記基地局に接続された後、前記各ネットワーク装置は、当該第２の基地局から前記第１のゲートウェイ宛てに送信され、前記第１の移動端末の識別子を含む、ＭＰＬＳパスを割当てるための第３の信号を受信した場合、前記第１のゲートウェイに、前記第３の信号を送信することを特徴とするネットワーク装置。
【請求項８】
前記第１の信号、及び、前記第２の信号に含まれる第１の移動端末の識別子を抽出し、
前記抽出された第１の移動端末の識別子を保持することを特徴とする請求項７に記載のネットワーク装置。
【請求項９】
前記各ネットワーク装置は、
前記第３の信号に含まれる前記第１の移動端末の識別子を抽出し、
当該ネットワーク装置が前記抽出された第１の移動端末の識別子を既に保持し、前記第３の信号が下り通信のＭＰＬＳパスを割当てるための信号である場合、当該ネットワーク装置は、前記第３の信号を、前記第１のゲートウェイに送信せず、
当該ネットワーク装置が前記抽出された第１の移動端末の識別子を既に保持し、前記第３の信号が上り通信のＭＰＬＳパスを割当てるための信号である場合、当該ネットワーク装置は、前記第３の信号を、前記第１のゲートウェイに送信せず、前記第２の基地局に送信することを特徴とする請求項８に記載のネットワーク装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１４７０９３（Ｐ２０１２−１４７０９３Ａ）
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０１８（Ｐ２０１１−２０１８）
【出願日】平成２３年１月７日（２０１１．１．７）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月７日（２０１１．１．７）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
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