無線通信システム、ゲートウェイ及びページング抑制方法
【課題】無線通信システムにおいてポートスキャンや不正アクセスによるページングを抑制し、無線通信ネットワークへの不要な負荷の増大や無線リソースの無駄遣いを防止する。
【解決手段】移動体通信ネットワークにおいて移動端末１０１は無線リンクが接続されているアクティブ状態から無線リンクが解放されるアイドル状態に移行する際に、無線通信ネットワーク内の移動端末を収容しているモバイルゲートウェイ１０５に対して、通信中のポート情報、あるいは待受け状態のポート情報を通知する。モバイルゲートウェイ１０５は、アイドル状態の移動端末宛のパケットが届いた場合に、該パケットに含まれるポート情報が、通知された通信中あるいは待受け状態のポート状態にマッチした場合には、ページング処理を起動する。
【解決手段】移動体通信ネットワークにおいて移動端末１０１は無線リンクが接続されているアクティブ状態から無線リンクが解放されるアイドル状態に移行する際に、無線通信ネットワーク内の移動端末を収容しているモバイルゲートウェイ１０５に対して、通信中のポート情報、あるいは待受け状態のポート情報を通知する。モバイルゲートウェイ１０５は、アイドル状態の移動端末宛のパケットが届いた場合に、該パケットに含まれるポート情報が、通知された通信中あるいは待受け状態のポート状態にマッチした場合には、ページング処理を起動する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム、ゲートウェイ及びページング抑制方法に係り、特に、無線通信上でのパケットデータ通信に関して、特に移動端末に対する攻撃パケットによる無線通信ネットワークにおけるページングを抑制する無線通信システム、ゲートウェイ及びページング抑制方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信ネットワークでは、メールサービス・インターネットサイトの閲覧などのサービスは、モバイルオペレータによって保護されたネットワークワーク経由でインターネットへアクセスすることで行われている。しかし、３Ｇの高速データ通信サービスのＨＳＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）やＥＶ−ＤＯ（Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ Ｄａｔａ Ｏｎｌｙ）、３．９Ｇと呼ばれるＷｉＭＡＸやＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）などの高速のブロードバンドモバイルが普及するにつれて、スマートフォンと呼ばれる高性能な移動端末やパソコンをこれらの高速ブロードバンド経由でインターネットへ接続することが一般化しつつある。企業内のネットワークや家庭内のネットワークでは、インターネット等の外部ネットワークからの不正アクセスあるいは攻撃から、企業内あるいは家庭内のネットワーク内部のネットワークを保護するためにファイヤウォール装置を設置することが従来より行なわれている。
【０００３】
インターネット接続に用いられているプロトコルとしてはＴＣＰ／ＩＰが一般的であり、インターネットからの不正アクセスや攻撃としてよく知られているものの一つがポートスキャンである。ポートスキャンは不正アクセスや攻撃を行う対象のサーバを発見するために、ＩＰアドレスを次々変更しながら該当サービスへ接続要求を送信し、接続要求への応答があるかを観察することで行われる。
【０００４】
一方、移動体通信では、無線リソースの効率的な運用や移動端末の省電力制御のためにアイドルモードと呼ばれる無線リソースを解放した状態がある。アイドルモード状態の端末は、ネットワーク側において複数の無線基地局から構成されるページングエリアと呼ばれる単位で管理される。移動端末は電源投入時に、ページングエリアをネットワーク側に登録し、ページングエリアを跨ぐ移動を行った場合には、再度ページングエリアをネットワーク側に登録する。アイドル状態の移動端末宛のパケットが移動体通信ネットワーク内のゲートウェイに到着した場合には、ゲートウェイは到着したパケットをバッファリングした後に、移動体通信ネットワーク内のページング機能によりページングエリア内の基地局に対して端末へのページングを要求する。端末はページングを受信後に無線回線を設定し、無線回線の設定後にゲートウェイは移動端末にバッファリングしたパケットを送信する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１０４４３８号公報
【特許文献２】特許第４０２０５８７号
【特許文献３】特表第２０１１−５１９４９４号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】マスタリングＴＣＰ／ＩＰ入門編
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このため、移動体通信ネットワーク内のアイドル状態の移動端末に対してポートスキャンなどの不正アクセスや攻撃が行われた場合には、移動端末に対する脅威だけでなく、移動端末が通信に利用していないサービスのパケットにもかかわらず、攻撃が行われたアドレスを持つ移動端末宛のページングが頻発するなどして移動体通信ネットワークへの不要な負荷の増大や無線リソースの無駄遣いとなり、大きな脅威となりうる。
【０００８】
移動体通信ネットワークにおいて、上述のように、アイドル状態にいる端末に対して不正アクセスやポートスキャンなどの攻撃が行われた場合に、移動端末に対する脅威だけでなく、攻撃が行われたアドレスを持つ移動端末宛のページングが頻発する。このため移動体通信ネットワークへの不要な負荷の増大や無線リソースの無駄遣いとなり大きな脅威となることを防止し、移動端末が必要とする通信をブロックすることなく移動体通信ネットワークにおいて不要なページングの発生を防止するモバイルゲートウェイ装置を提供することが求められる。
【０００９】
非特許文献１では企業内や家庭に設置された端末への保護方法としてファイヤウォールを用いた保護方法について述べられている。ファイヤウォールを用いた保護は、企業内や家庭内などの内部のネットワークとインターネットなどの外部のネットワークとの境界点にファイヤウォールを設置し、通過可能なパケットにアドレス／プロトコル／ポート番号の制限を設けたり、ＴＣＰコネクションの接続方向に制限を設けたりすることで、内部ネットワークに接続された端末の保護を行っている。ファイヤウォールによる保護では内部ネットワークに接続された端末に一律のセキュリティポリシーを適用することになる。一方、移動体通信ネットワークのサービスでは、どのような通信を行うかは移動端末に依存しており、一律なセキュリティポリシーを適用することはできない。
【００１０】
特許文献１では、企業内あるいは家庭内の内部ネットワークで企業内・家庭内のネットワークでのみで一意なプライベートＩＰアドレスが使用されている場合に、プライベートＩＰアドレスを持つ内部ネットワークの端末がＮＡＴ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）あるいはＮＡＰＴ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｐｏｒｔ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）機能を搭載したルータを介してインターネットなどのグローバルＩＰアドレスを持つ外部ネットワークに接続された通信機器と通信を行う場合に、上記ルータにおいて、ＩＰパケット中のプライベートＩＰアドレス・ポート番号とグローバルＩＰアドレス・ポート番号を変換することで通信を行う技術が開示されている。さらに、特許文献１では、グローバルＩＰアドレスを持つ外部ネットワークのサーバ側からプライベートＩＰアドレスを持つ内部ネットワークの端末に接続を行うには、予めルータにプライベートＩＰアドレス・ポート番号とグローバルＩＰアドレス・ポート番号のマッピング情報を登録しておくことで、外部ネットワークのサーバから内部ネットワークの端末の接続する手順が開示されている。ルータにプライベートＩＰアドレス・ポート番号とグローバルＩＰアドレス・ポート番号のマッピング情報が存在しない接続要求は、結果的に実行されないことになる。この例においても、上記内部ネットワークの端末には、一律なセキュリティポリシーを適用することになる。一方、移動体通信ネットワークのサービスでは、どのような通信を行うかは移動端末に依存しており、一律のセキュリティポリシーを適用することはできない。
【００１１】
特許文献２は、移動体ネットワークと遠隔ネットワーク（インターネット等）との境界に設置されるゲートウェイパケット移動体交換局において、ＴＣＰプロキシ機能を含めるものである。移動端末宛に遠隔ホストからＴＣＰ ＳＹＮパケットが到着した場合には、ゲートウェイパケット移動体交換局はＴＣＰ ＳＹＮパケットを移動端末に転送せずにバッファリングし、ゲートウェイパケット移動体交換局と遠隔ホストの間で第１のＴＣＰ ３ハンドシェイクを実施し、ＴＣＰ ３ハンドシェイクの完了後に、移動端末とゲートウェイパケット移動体交換局との間で第２のＴＣＰ ３ハンドシェイクを実施し、完了後にはゲートウェイパケット移動体交換局はＴＣＰプロキシとして動作し、移動端末と遠隔ホスト間のＴＣＰ接続の中継を行う。特許文献２ではアイドル状態の移動端末に対してポートスキャン攻撃が行われた場合には、遠隔ホストとゲートウェイパケット移動体交換局間の第１のＴＣＰ ３ハンドシェイクが未完了なために、ページングを抑制しうる。しかし、特許文献２ではＴＣＰ接続に対する攻撃のみが防御の対象となり、ゲートウェイパケット移動体交換局においてＴＣＰプロキシ処理が行われることによる負荷の増大が懸念される。
【００１２】
特許文献３では、低電力インタフェースと高電力インタフェースを有するクライアント端末において、クライアント端末の電力を節約するために高電力インタフェースの電源切断が可能な場合に、低電力インタフェースと高電力インタフェースとを備え、かつ、クライアント端末に対してページング処理のプロキシとして動作可能なホスト端末を割り当てることが可能な技術が開示されている。特許文献３では、クライアント端末は高電力インタフェースの電源切断を行う際にホスト端末に登録し、ホスト端末は高電力インタフェースのページングを監視し、上記登録されたクライアント端末宛の高出力インタフェースのページングが送られてこないかを監視し、該当ページングを受信すると低電力インタフェースを通じて高電力インタフェースのページングメッセージの少なくとも一部を転送する例が開示されている。特許文献３では、クライアント端末のページングの受信は防御されているが高出力インタフェース側のネットワークでのページング送信が抑制されているわけではない。
以上の点に鑑み、本発明は、無線端末が通信に利用していないパケットの到着時に発生する無駄なページングを抑制することを目的とする。また、本発明は、無線端末毎に、ページング抑制のセキュリティポリシーを適用可能にすることを目的のひとつとする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、例えば、移動体通信ネットワークにおいて移動端末は無線リンクが接続されているアクティブ状態から無線リンクが解放されるアイドル状態に移行する際に、移動体通信ネットワーク内の前記移動端末を収容しているモバイルゲートウェイに対して、通信中のポート情報、あるいは待受け状態のポート情報を通知する手段を設ける。前記モバイルゲートウェイは通知された通信中のポート情報、あるいは待受け状態のポート情報を記憶する手段とアイドル状態の移動端末宛のパケットが外部ネットワークから到着した場合に前記の通信中のポート情報、あるいは待受け状態のポート情報と合致しないパケットであった場合には破棄する手段を設けることを主な特徴とする。
【００１４】
また、移動体通信システムにおいて携帯電話などの第１の無線システムに加えて無線ＬＡＮなどの第２の無線システムを併用可能な場合において、第１の無線システムがアイドル状態の場合に、第１の無線システムで利用しているＩＰアドレス宛てのパケットが到着した場合には、到着した第１の無線システムのＩＰアドレスを持つパケットを第２の無線システムのＩＰアドレスでカプセル化して第２の無線システム経由で移動端末に送信する。移動端末は第２の無線システムで使用しているＩＰアドレスでカプセル化された第１の無線システム宛のパケットを受信後に、第１の無線システムをアイドル状態からアクティブ状態へ遷移することにより、第１の無線システムのページングを抑制する。
【００１５】
本発明の第１の解決手段によると、
無線端末と、該無線端末と無線で通信する基地局と、ゲートウェイとを備え、
前記ゲートウェイは、
前記無線端末が前記基地局と前記ゲートウェイを介して通信中のポート情報又は待受け状態のポート情報を受信し、該ポート情報又は待受け状態のポート情報を記憶し、
前記無線端末が無線リンクを解放したアイドル状態に遷移したことを示す情報を受信して、該無線端末がアイドル状態かアクティブ状態かを管理し、
前記無線端末がアイドル状態のときに、前記無線端末宛のパケットを受信した場合に、受信されたパケット内のポート情報と、記憶された通信中あるいは待受け状態のポート状態とが合致するか判断し、合致した場合には該無線端末に対するページング処理を起動する無線通信システムが提供される。
【００１６】
本発明の第２の解決手段によると、
無線端末と、該無線端末と無線で通信する基地局と、ゲートウェイとを備えた無線通信システムにおける前記ゲートウェイであって、
前記無線端末が前記基地局と前記ゲートウェイを介して通信中のポート情報又は待受け状態のポート情報を受信するポート状態受信部と、
該ポート情報又は待受け状態のポート情報を記憶する記憶領域と、
前記無線端末が無線リンクを解放したアイドル状態に遷移したことを示す情報を受信して、該無線端末がアイドル状態かアクティブ状態かを管理するアイドル状態管理部と、
前記無線端末がアイドル状態のときに、前記無線端末宛のパケットを受信した場合に、受信されたパケット内のポート情報と、記憶された通信中あるいは待受け状態のポート状態とが合致するか判断し、合致した場合には該無線端末に対するページング処理を起動するページング制御部と
を備えた前記ゲートウェイが提供される。
【００１７】
本発明の第３の解決手段によると、
無線端末と、該無線端末と無線で通信する基地局と、ゲートウェイとを備えた無線通信システムにおけるページング抑制方法であって、
ゲートウェイは、無線端末が基地局とゲートウェイを介して通信中のポート情報又は待受け状態のポート情報を受信し、該ポート情報又は待受け状態のポート情報を記憶し、
ゲートウェイは、無線端末が無線リンクを解放したアイドル状態に遷移したことを示す情報を受信して、該無線端末がアイドル状態かアクティブ状態かを管理し、
ゲートウェイは、無線端末がアイドル状態のときに、無線端末宛のパケットを受信した場合に、受信されたパケット内のポート情報と、記憶された通信中あるいは待受け状態のポート状態とが合致するか判断し、合致した場合には該無線端末に対するページング処理を起動するページング抑制方法が提供される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると、無線端末が通信に利用していないパケットの到着時に発生する無駄なページングを抑制することができる。また、本発明によると、無線端末毎に、ページング抑制のセキュリティポリシーを適用可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施の形態における移動通信システムの第１の構成例。
【図２】移動端末のアイドル状態遷移を説明する第１のシーケンス図。
【図３】移動端末のアイドル状態遷移を説明する第２のシーケンス図。
【図４】アイドル状態時モバイルゲートウェイ動作のシーケンス図。
【図５】モバイルゲートウェイの移動端末向けフィルタテーブルの１構成例。
【図６】本発明を適用したモバイルゲートウェイの１構成例。
【図７】パケット・メッセージ受信時のモバイルゲートウェイ動作。
【図８】本実施の形態における移動通信システムの第２の構成例。
【図９】第２の無線システムによるリンク設定手順。
【図１０】第２の移動通信システムのゲートウェイにおける移動端末管理テーブルの１構成例。
【図１１】第２の移動通信システムにおける アイドル状態時モバイルゲートウェイ動作のシーケンス図。
【図１２】第２の実施例におけるモバイルゲートウェイの構成図。
【図１３】無線端末の構成例。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
１．第１の実施例
図１は、本実施の形態における１実施例の移動体通信システムの構成を示す図である。
本実施例では３．９Ｇと呼ばれるＬＴＥにシステムに適用した例について述べるが、ＷｉＭＡＸや３Ｇシステムにおいても同様に適用可能である。図１において、符号１０１は移動端末（ＵＥ：Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）であり、符号１０２は端末と無線で通信する基地局（ｅＮＢ： ｅｎｈａｎｃｅｄ ＮｏｄｅＢ）であり、符号１０３は端末の位置管理や認証処理を行う移動管理サーバ（ＭＭＥ： Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）であり、符号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（Ｓ−ＧＷ）であり、符号１０５はサービスネットワークと無線ネットワークの境界となる第２のモバイルゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ： Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｎｅｔｗｏｒｋ ＧＷ）であり、符号１０６は無線アクセス網であり、符号１０７は移動端末（１０１）に対してサービス提供する外部ネットワーク（インターネット）である。また、符号１０８は、ポリシーサーバ（ＰＣＲＦ）であり、モバイルゲートウェイ（１０５）などに対してユーザが使用するＱｏＳの情報や利用可能通信ポートの情報などの記憶・提供を行う。移動端末は、アイドル状態に遷移する適宜の無線端末でもよい。
【００２１】
図１ではＬＴＥを例にしているが、ＷｉＭＡＸシステムでは上述のＳ−ＧＷ／ＭＭＥがＡＳＮ−ＧＷ（Ａｃｃｅｓｓ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ ＧａｔｅＷａｙ）に、上述のＰ−ＧＷがＨＡ（Ｈｏｍｅ Ａｇｅｎｔ）に相当する機能をそれぞれ有し、３Ｇシステムでは上述のＳ−ＧＷ／ＭＭＥがＳＧＳＮ（Ｓｅｒｖｉｎｇ ＧＰＲＳ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｎｏｄｅ）に、上述のＰ−ＧＷがＧＧＳＮ（Ｇａｔｅｗａｙ ＧＰＲＳ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｎｏｄｅ）に相当する機能をそれぞれ有する。なお、これら以外の規格のシステムでもよい。
【００２２】
図６は、本実施の形態におけるモバイルゲートウェイ（１０４）、（１０５）の１構成例を示す図である。
モバイルゲートウェイ（１０４）、（１０５）は、例えば、ＣＰＵ（６０１）と、メモリ（６０２）と、不揮発性メモリ（６０３）と、インタフェース（６０４）と、スイッチ処理部（６０５）を有する。
不揮発性メモリ（６０３）は例えば、フラッシュメモリ等であり、ＣＰＵ（６０１）で実行されるプログラムやコンフィギュレーション情報が格納される。メモリ（６０２）は、不揮発性メモリ（６０３）からロードされたプログラムが格納されて、ＣＰＵ（６０１）が実行時にアクセスしたり、図５に示す移動端末（１０１）へのフィルタ情報が格納される。例えば、第２のモバイルゲートウェイ（１０５）のメモリ（６０２）には、移動端末向けフローフィルタテーブル（５１０）と、移動端末向けアイドル状態用テーブル（５２０）とを含む。各テーブルについては後述する。また、メモリ（６０２）には、ＣＰＵ（６０１）により実行されて、ポート状態受信部、アイドル状態管理部、及び、ページング制御部を実現する各プログラムが格納される。ポート状態受信部は、移動端末（１０１）が基地局（１０２）とゲートウェイ（１０４、１０５）を介して通信中のポート情報又は待受け状態のポート情報（接続待ちのポート情報）を受信する。アイドル状態管理部は、移動端末（１０１）が無線リンクを解放したアイドル状態に遷移したことを示す情報を受信して、該移動端末（１０１）がアイドル状態かアクティブ状態かを管理する。ページング制御部は、移動端末（１０１）がアイドル状態のときに、移動端末（１０１）宛のパケットを受信した場合に、受信されたパケット内のポート情報と、記憶された通信中あるいは待受け状態のポート状態とが合致するか判断し、合致した場合には該移動端末（１０１）に対するページング処理を起動する。
【００２３】
インタフェース（６０４）は、基地局（１０２）や外部ネットワーク（１０７）などの他のノードからのパケットを受信してメモリ（６０２）に格納したり、ＣＰＵ（６０１）で処理されたパケットを他のノードへ送信したりする際に、使用される。スイッチ処理部（６０５）は、インタフェース（６０４）を介して受信したパケットをメモリ（６０２）に格納したり、ＣＰＵ（６０１）で処理されたパケットをメモリ（６０２）からインタフェース（６０４）を通じて送信したりする際に、パケットを転送する。
【００２４】
図２は、移動端末がアイドル状態に遷移する場合の動作の一例を説明する図である。
移動端末（１０１）は、ｅＮＢ（１０２）、Ｓ−ＧＷ（１０４）及びＰ−ＧＷ（１０５）を経由して外部ネットワーク（１０７）内の端末、サーバ等と通信する（２０１〜２０４）。移動端末（１０１）は、外部ネットワーク（１０７）とやり取りを行うパケットが所定時間以上途絶えた場合には、モバイルゲートウェイ（１０４）、（１０５）に対して現在通信に利用しているポートの情報（例えば、送信元ＩＰアドレス、受信先ＩＰアドレス、プロトコル種別、送信元ポート番号及び受信元ポート番号を含む）、あるいは、接続待ちのポート情報（例えば、受信先ＩＰアドレス、プロトコル番号及び受信先ポート番号を含む）を、アウトバンドのシグナリングを利用して通知する（２１０〜２１２）。この情報の通知は通信が途絶える場合に行われても良いし、通信が開始された場合や待受け状態のポートが設定された場合などアイドル状態に遷移する前に行われても良い。その後、無通信状態の検出などを契機にアイドル状態への遷移処理が実行され、基地局（１０２）からＭＭＥ（１０９）を通して、モバイルゲートウェイ（１０４）、（１０５）へ移動端末（１０１）がアイドル状態へ移行したことが通知される（２２０−２２７）。モバイルゲートウェイ（１０４）、（１０５）は、通知された、現在通信に利用しているポートの情報、あるいは接続待ちのポート情報を記憶する。またモバイルゲートウェイ（１０４）、（１０５）は、移動端末（１０１）の状態（例えばアイドル状態）を記憶する。
【００２５】
なお、モバイルゲートウェイ（１０４）、（１０５）に対して通知される、現在通信に利用しているポートの情報、あるいは接続待ちのポート情報については、ポリシーサーバ（１０８）からモバイルゲートウェイ（１０４）、（１０５）に通知されても良い。例えば、図２において、モバイルゲートウェイ（１０５）は、移動端末（１０１）がアイドル状態に遷移した場合に、ＣＣＲメッセージ（２２８）によってポリシーサーバ（１０８）に移動端末（１０１）がアイドル状態に遷移したことを通知しても良い。ポリシーサーバ（１０８）は、移動端末毎に、現在通信に利用しているポートの情報、あるいは接続待ちのポート情報を管理し、受信されたＣＣＲメッセージ（２２８）に応答して、その応答となるＣＣＡメッセージ（２２９）によって、該当する移動端末（１０１）が現在通信に利用しているポートの情報、あるいは接続待ちのポート情報について、モバイルゲートウェイ（１０４）、（１０５）に通知しても良い。この場合、処理２１０−２１２において、移動端末（１０１）からモバイルゲートウェイ（１０５）へは、アイドル状態へ遷移したことが通知されればよく、ポート情報の通知は省略してもよい。
【００２６】
図３は、移動端末がアイドル状態に遷移する場合の他の動作例を示す図である。図２ではアウトバンドのシグナリングを利用して、現在通信に利用しているポートの情報、あるいは接続待ちのポート情報をモバイルゲートウェイ（１０４）、（１０５）に通知したが、図３に示すようにインバンドのＩＰ通信（データプレーン、Ｕ−ｐｌａｎｅ）を利用して移動端末（１０１）からモバイルゲートウェイ（１０５）に通知してもよい（３１０、３１１）。他の処理は図２と同様である。
【００２７】
図４は、移動端末（１０１）がアイドル状態時のモバイルゲートウェイ（１０５）の動作を示すシーケンス図である。
外部ネットワーク（１０７）から移動端末（１０１）宛のパケットが第２のモバイルゲートウェイ（１０５）に届いた場合には（４０２）、第２のモバイルゲートウェイ（１０５）は、パケット内の情報が、図２あるいは図３の処理において移動端末（１０１）がアイドル状態に遷移する際あるいは遷移する前に通知してきた、現在通信に利用しているポートの情報（送信元ＩＰアドレス、受信先ＩＰアドレス、プロトコル種別、送信元ポート番号、受信元ポート番号）、あるいは接続待ちのポート情報（受信先ＩＰアドレス、プロトコル番号、受信先ポート番号）の情報と合致するものかをチェックする（４０３−ａ）。なお、移動端末（１０１）から通知された情報は、メモリ（６０２）に記憶されている。チェックした結果、移動端末（１０１）が現在通信に利用しているポートの情報（送信元ＩＰアドレス、受信先ＩＰアドレス、プロトコル種別、送信元ポート番号、受信元ポート番号）、あるいは接続待ちのポート情報（受信先ＩＰアドレス、プロトコル番号、受信先ポート番号）の情報と、パケット内の情報が合致しない場合には、第２のモバイルゲートウェイ（１０５）は受信したパケットを破棄する（４０４）。
【００２８】
一方、移動端末（１０１）宛の他のパケットが外部ネットワーク（１０７）から第２のモバイルゲートウェイ（１０５）に届くと（４１０）、上述と同様に第２のモバイルゲートウェイ（１０５）はチェック（４０３−ｂ）を行う。移動端末（１０１）が現在通信に利用しているポートの情報、あるいは接続待ちのポート情報と、パケット内の情報が一致した場合には、第２のモバイルゲートウェイ（１０５）は受信したパケットを第１のモバイルゲートウェイ（１０４）に送信する。第１のモバイルゲートウェイ（１０４）は、移動端末（１０１）がアイドル状態のため、ページングを発生させるために移動管理サーバ（１０３）にパケットの到着を通知する（４１２）とともに、受信したパケットをバッファリングする。
【００２９】
移動管理サーバ（１０３）は、上記通知（４１２）に対する応答を第１のモバイルゲートウェイ（１０４）に返す（４１３）。また、移動管理サーバ（１０３）は、移動端末（１０１）に対するページング要求を、移動端末（１０１）に対応するページングエリアに属する基地局（１０２）に送信（４１４）する。ページング要求は、ページングエリアに属する基地局（１０２）から無線を介して移動端末（１０１）に送信される。ページングエリアに属する基地局は予め定められることができる。
【００３０】
移動端末（１０１）は、ページング要求を受信すると基地局（１０２）との無線回線を設定し（４１６）、無線回線を設定した基地局（１０２）は第１のモバイルゲートウェイ（１０４）との通信路を移動管理サーバ（１０３）を通して確立する（４１７〜４２１）。第１のモバイルゲートウェイ（１０４）は基地局（１０２）との通信路の確立後に、バッファリングしていたパケットを移動端末（１０１）へ送信する（４２２）。
【００３１】
このように、アイドル状態の移動端末（１０１）に対して、移動端末（１０１）が現在通信に利用しているポートの情報、あるいは接続待ちのポート情報と一致するパケットについてはページングを行って通信し、これらのポート情報と一致しないパケットについて破棄できる。従って、アイドル状態の移動端末（１０１）に対するポートスキャンに対する無駄なページングを抑制できる。
【００３２】
次に、モバイルゲートウェイ（１０５）のテーブル構成例、動作フローチャートについてより詳細に説明する。
図５は、モバイルゲートウェイの移動端末向けフィルタテーブルの１構成例を示す。図５（ａ）に、移動端末向けフローフィルタテーブル（第２フィルタ）（５１０）を示し、図５（ｂ）に、移動端末向けアイドル状態用テーブル（第１フィルタ）（５２０）を示す。これらのテーブルは、モバイルゲートウェイ（１０５）において移動端末（１０１）宛てのパケットに対しどのような処理を行うかを特定するために参照されるテーブルである。
【００３３】
移動端末向けフローフィルタテーブル（５１０）は、移動端末の状態（アクティブ状態かアイドル状態か）にかかわらず適用されるテーブルである。移動端末向けフローフィルタテーブル（５１０）は、例えば、評価順（５０１）と、ポート情報（５０２〜５０８）と、送信ベアラ情報（５０９）とが対応して予め記憶される。ポート情報（５０２〜５０８）は、送信元アドレス（５０２）と、送信元ｐｒｅｆｉｘ情報（５０３）と、受信先（宛先）アドレス（５０４）と、受信先ｐｒｅｆｉｘ情報（５０５）と、プロトコル（５０６）と、送信元ポート番号（５０７）と、受信先ポート番号（５０８）とを含む。なお、ポート情報は、各情報項目（５０２〜５０８）の適宜の組み合わせてでも良い。
【００３４】
評価順（５０１）は、パケットに適用するフィルタの順位を示すものであり、ポート情報（５０２〜５０８）が示すフィルタ条件に合致するかをチェックするときの優先度を示す。図５（ａ）の例では、テーブルの上から順に参照される。送信元アドレス（５０２）と送信元ｐｒｅｆｉｘ情報（５０３）は、ＩＰパケットの送信元ＩＰアドレスフィールドとのマッチングに使用する部分である。送信元アドレス（５０２）が示すアドレスと送信元ｐｒｅｆｉｘ情報（５０３）が示すＰｒｅｆｉｘ長で指定される範囲に、受信パケットの送信元ＩＰアドレスフィールドの値が含まれる場合には、マッチしたことになる。
【００３５】
受信先アドレス（５０４）と受信先ｐｒｅｆｉｘ情報（５０５）は、ＩＰパケットの受信先ＩＰアドレスフィールドとのマッチングに使用する部分である。受信先アドレス（５０４）が示すアドレスと受信先ｐｒｅｆｉｘ情報（５０５）が示すＰｒｅｆｉｘ長で指定される範囲に、受信パケットの受信先ＩＰアドレスフィールドの値が含まれる場合にはマッチしたことになる。プロトコル（５０６）は、受信されるＩＰパケットのプロトコルフィールドとのマッチングに使用する部分である。送信元ポート番号（５０７）は、ＩＰパケットの送信元ポート番号とのマッチングに使用する部分である。プロトコル（５０６）のプロトコルフィールドと送信元ポート番号（５０７）の送信元ポート番号が、受信パケットのプロトコルフィールドと送信元ポート番号と一致した場合にマッチしたことになる。受信先ポート番号（５０８）は、受信されるＩＰパケットの受信先ポート番号とのマッチング使用する部分である。プロトコル（５０６）のプロトコルフィールドと受信先ポート番号（５０８）の受信先ポート番号が、受信パケットのプロトコルフィールドと受信先ポート番号と一致した場合にマッチしたことになる。ポート情報（５０２〜５０８）の各データは特定の値だけでなく、全ての場合にマッチングすることを示すＡＮＹ指定や、範囲指定も可能である。
【００３６】
送信ベアラ情報（５０９）は、受信パケットの各フィールドの値が５０２〜５０８で示されるフィールドの値と一致した場合の動作を示すものである。ＬＴＥで使用される特定のベアラで送信することを指定したり、Ｄｅｆａｕｌｔ Ｂｅａｒｅｒと呼ばれる不特定多数のアプリケーション向けのベアラで送信することを指定したり、破棄を指定することができる。なお、送信ベアラ情報以外にも、第２のモバイルゲートウェイ（１０５）の動作を示す動作情報（フィルタ情報、転送情報）でもよく、対象するシステムに応じて適宜の形態をとることができる。
【００３７】
移動端末向けアイドル状態用テーブル（５２０）は、移動端末向けフローフィルタテーブル（５１０）の他に移動端末（１０１）がアイドルモード時に適用されるフィルタであり、図５（ｂ）に１構成例を示す。例えば、移動端末向けアイドル状態用テーブル（５２０）は、受信パケットが５２１〜５２７で規定されるフィルタ条件に一致した場合に通過可能であることを示し、一致しなかったパケットは破棄される。移動端末向けアイドル状態用テーブル（５２０）は通過可能なフィルタを指定する例となっているが、一致したものを破棄し、一致しなかったものを通過させる構成も可能である。５２１〜５２７の構成は、５０２〜５０８と同様なものである。
【００３８】
移動端末向けアイドル状態用テーブル（５２０）へのエントリは、図２中のメッセージ（２１２）、あるいは図３中のメッセージ（３１０）で通知されたものから構築される。また、図４中の４０３での処理において参照されることにより、移動端末（１０１）がアイドル状態において、パケットを破棄するかページングを発生させる動作を行うかを判断するときに利用される。移動端末向けアイドル状態用テーブル（５２０）は、移動端末向けフローフィルタテーブル（５１０）と統合されて管理されてもよいし、分離されて管理されても良い。
【００３９】
図７は、モバイルゲートウェイ（１０５）のパケット・メッセージ受信時の動作を説明するフローチャートである。
処理７０１で、モバイルゲートウェイ（１０５）が、メッセージあるいは移動端末（１０１）宛のパケット受信すると、モバイルゲートウェイ（１０５）は、処理７０２でアイドル時に適用されるフィルタに関係する情報かを判断する。例えば、受信したメッセージ又はパケットに適宜の識別情報を含めることで、フィルタに関係する情報と判断できるようにしてもよいし、他の情報により判断してもよい。関係する場合には、モバイルゲートウェイ（１０５）（例えば、ポート状態受信部）は、処理７０３にて図５の移動端末向けアイドル状態（ＩＤＬＥモード）用テーブル（５２０）に対し、受信したメッセージ又はパケットに従い内容を追加・修正を行う。一方、処理７０２でフィルタ情報でない場合には、モバイルゲートウェイ（１０５）は、処理７０４において、移動端末（１０１）がアクティブ状態とアイドル状態との状態変更にかかわるメッセージかを判断する。状態変更にかかわる場合にはモバイルゲートウェイ（１０５）（例えばアイドル状態管理部）は、移動端末（１０１）の管理状態をメッセージ内容に従い変更する（処理７０５）。一方、状態変更にかかわらない場合で（処理７０４、Ｎｏ）、かつ、移動端末（１０１）宛のパケットである場合には（処理７０６）、さらに移動端末の状態がアクティブ状態かアイドル状態かで処理が分かれる（処理７０６）。モバイルゲートウェイ（１０５）は、例えばアイドル状態管理部で管理する移動端末（１０１）の状態がアイドル状態の場合には（処理７０７、Ｙｅｓ）、図５の移動端末向けアイドル状態用テーブル（５２０）のフィルタを適用し（処理７０８）、受信されたパケット内の情報と移動端末向けアイドル状態用テーブル（５２０）内の情報がマッチするかを判断する（処理７０９）。マッチした場合には（処理７０９、Ｙｅｓ）、モバイルゲートウェイ（１０５）は、パケットの受信をトリガーにページングを発生させる処理の起動し（処理７１０）、あるいは他のノードへ転送する。一方、マッチしない場合には（処理７０９、Ｎｏ）、モバイルゲートウェイ（１０５）は、該当パケットを破棄する（処理７１１）。アイドル状態でない場合には（処理７０７、Ｎｏ）、モバイルゲートウェイ（１０５）は、図５の移動端末向けフローフィルタテーブル（５１０）のフィルタを参照してパケットの処理を決定する。例えば、受信したパケット内の情報とテーブル内の情報を比較し、マッチしたエントリの送信ベアラ情報（５０９）に従い処理を決定する。
なお、モバイルゲートウェイ（１０５）の処理は、モバイルゲートウェイ（１０４）で行っても良い。
【００４０】
以上のように本実施例のモバイルゲートウェイは、移動端末がアクティブ状態からアイドル状態に遷移する際に、移動端末が通信状態のポート情報、あるいは待受け状態のポート情報を通知し、本実施例のモバイルゲートウェイは移動端末より通知された通信状態のポート情報、あるいは待受け状態のポート情報を記憶し、アイドル状態おいて外部ネットワークより移動端末宛のパケットが到着した場合に、記憶している移動端末の通信状態のポート情報、あるいは待受け状態のポート情報にマッチしないパケットを破棄することにより、移動端末が通信に利用していないパケットの到着時に発生する無駄なページングを抑制することが可能となる。また、モバイルゲートウェイは無線リンクがアイドル中に移動端末が通信中あるいは待受け状態のポートに合致するかをチェックするのみで、アクティブ状態では同様のチェックを行わないことによりチェックを行う負荷を低減することができる。
【００４１】
２．第２の実施例
図８は、第２の実施例の移動体通信システムを説明する図である。
図８のシステムでは、図１の移動体無線通信システムなどの第１の無線システムに加えて、無線ＬＡＮなどの第２の無線システムを備える。移動端末（１０１）は、無線ＬＡＮなどの第２の無線システムのインタフェースをさらに備えている。移動端末（１０１）は、第１の無線システム及び第２の無線システムと同時に又は適宜切り替えて通信可能である。第２の無線システムにおいて、符号８０１は無線ＬＡＮなどの第２の無線システムの基地局であり、符号８０２は第２の無線システムに関するモバイルゲートウェイであり、第１の無線システムの第１のモバイルゲートウェイ（１０４）に相当する動作を行い、符号８０３はＡＡＡであり移動端末の認証や各種の情報を配布する。
【００４２】
図９〜図１１を用いて第２の実施例の動作を説明する。例えば、図８のシステムにおいて、移動端末（１０１）が第１の無線システムにおいてアイドル状態のときに、移動端末（１０１）が第１の無線システムで利用しているＩＰアドレス宛のパケットをモバイルゲートウェイ（１０５）が受信した場合に、モバイルゲートウェイ（１０５）が第１の無線システムのＩＰアドレス宛てのパケットを第２の無線システム用にカプセル化して第２の無線システム経由で移動端末（１０１）に届ける。
【００４３】
図９は、第２の無線システムおけるリンク設定手順の説明図である。
９０１は移動端末（１０１）が第１の無線システムにおいてアイドル状態であることを示す。９０２は移動端末（１０１）が第２の無線システムのサービスエリアに入り、第２の無線システムの無線リンクを設定した場合を示す。さらに第２の無線システムに関する認証処理を行うために、ＷＬＡＮ基地局（８０１）は移動端末（１０１）から受信した認証情報を第２の無線システムのモバイルゲートウェイ（８０２）経由でＡＡＡ（８０３）に送り、ＡＡＡにて移動端末（１０１）の第２の無線システムに関する認証を行う。ＡＡＡ（８０２）には移動端末（１０１）が第１の無線システムの接続時に第１の無線システムのモバイルゲートウェイ（１０５）から移動端末（１０１）のＩＭＳＩや第１の無線システムで使用しているＩＰアドレスおよび第１の無線システムのモバイルゲートウェイ（１０５）のＩＰアドレスを通知しておく。ＡＡＡ（８０３）は、受信した認証情報に含まれる移動端末（１０１）のＩＭＳＩや移動端末が第１の無線システムで利用しているＩＰアドレスをキーにモバイルゲートウェイ（１０５）のアドレスを取得し、認証処理の応答で第２の無線システムのモバイルゲートウェイ（８０２）に通知する。認証が成功すると第２の無線システムのモバイルゲートウェイ（８０２）は、ＡＡＡ（８０３）から取得した第１の無線システムのモバイルゲートウェイ（１０５）に対して通信路を設定し、第２の無線システムを経由した通信路の確立処理を行い（９０４）、第２の無線システム経由での通信路を確立する（９０５）。この、状態では図１０に示すテーブルにより移動端末の管理を行う。
【００４４】
図１２は、第２の実施例におけるモバイルゲートウェイ（１０５）の構成図である。図１０は、第２の実施例におけるモバイルゲートウェイ（１０５）における移動端末管理テーブルの１構成例を示す。
図１２に示すように、モバイルゲートウェイ（１０５）は、第１の実施例の構成に加え、移動端末管理テーブル（１０００）をメモリに有する。他の構成は第１の実施例と同様である。
移動端末管理テーブル（１０００）は、例えば図１０に示すように、移動端末（１０１）のＩＭＳＩ（識別情報）（１００１）と、第１の無線システムで利用している移動端末のＩＰアドレス（１００２）と、第２の無線システムで利用している移動端末のＩＰアドレス（１００３）の対応付けと、移動端末が第１の無線システムにおいてアイドル状態かアクティブ状態かを示す第１の無線システムの状態情報（１００４）とを管理する。
【００４５】
図１１は、第２の実施例におけるアイドル状態時のページング動作のシーケンス図である。移動端末（１０１）が第１の無線システムにおいてアイドル状態であり、図９のように第２の無線システムでの通信路が確立された状態において、移動端末が第１の無線システムで使用しているＩＰアドレス宛にパケットが到着した場合に、第１の無線システムでのページングを回避して移動端末（１０１）宛てにパケットを送信する動作を示す。
【００４６】
図１１では、移動端末（１０１）は第１の無線システムにおいてアイドル状態（９０１）であり、第２の無線システムは通信路を確立している状態にある（９０５）。この場合、第１の実施例のように、移動端末（１０１）がアイドル状態に遷移する際にあるいは遷移する前に、現在通信に利用しているポートの情報あるいは接続待ちのポート情報と、第２の無線システムで通信路を確立していることと、図１０の各情報とをモバイルゲートウェイ（１０５）に通知しても良い。
【００４７】
通知した場合には、モバイルゲートウェイ（１０５）は、現在通信に利用しているポートの情報（送信元ＩＰアドレス、受信先ＩＰアドレス、プロトコル種別、送信元ポート番号、受信元ポート番号）、あるいは接続待ちのポート情報（受信先ＩＰアドレス、プロトコル番号、受信先ポート番号）の情報と、受信したパケット内の情報が合致するかをチェックして（４０３）、合致する場合は下記の動作を行い、合致しない場合はパケットを廃棄する。処理４０３は、第１の実施例と同様である。一方、通知されない場合には、モバイルゲートウェイ（１０５）は、移動端末宛のすべての受信パケットについて以下の処理を行う。
【００４８】
この状態で、第１の無線システムで利用している移動端末のＩＰアドレス宛のパケットをモバイルゲートウェイ（１０５）が受信した場合（１１０１）、モバイルゲートウェイ（１０５）は図１０の移動端末管理テーブル（１０００）を参照して、移動端末（１０１）が第１の無線システムにおいてアイドル状態であることを検出し、かつ、ページング動作を行う前に第２の無線システムで通信路を確立していることを検出する（１１０２）。例えば、モバイルゲートウェイ（１０５）は、受信パケットの宛先ＩＰアドレスに基づき、移動端末管理テーブル（１０００）の第１の無線システムのＩＰアドレス（１００２）を参照し、対応する第１の無線システムの状態情報（１００４）がアイドル状態を示し、かつ、対応する第２の無線システムのＩＰアドレス（１００３）に情報が記憶されていることにより、移動端末（１０１）が第１の無線システムにおいてアイドル状態であり、かつ、ページング動作を行う前に第２の無線システムで通信路を確立していることを検出する。
【００４９】
モバイルゲートウェイ（１０５）は、第１の無線システムのＩＰアドレス（１００２）宛ての受信パケットを、第２の無線システム利用しているＩＰアドレス（１００３）でカプセル化し、第２の無線システムを介して移動端末（１０１）宛てに送信する（１１０３）。移動端末（１０１）は、第２の無線システムで利用しているＩＰアドレスでカプセル化された第１の無線システムでのＩＰアドレス宛てのパケットを受信すると、第１の無線システムでの通信が開始されたと判断する。そして、移動端末（１０１）は、第１の無線システムのページングを受信することなく、第１の無線システムをアクティブ状態にするための処理（１１０４〜１１０９）を行う。アクティブ状態への遷移後（１１１０）は、第１の無線システム宛てのＩＰアドレスを持つパケットは、第１の無線システム経由で移動端末（１０１）に送信される。
【００５０】
本実施例によると、第１の無線システムのＩＰアドレス宛てのパケットを第２の無線システム用にカプセル化して第２の無線システム経由で移動端末（１０１）に届けることができ、第１の無線システムでのページング処理を抑制することができる。また、第１の実施例と同様に移動端末が第１の無線システムにおいてアイドル状態に遷移する際などに通知したポート情報と、受信パケット内の情報が合致しない場合はパケットを廃棄することで、第２の無線システムにおけるカプセル化の処理も低減できる。
【００５１】
３．構成例
３．１ 通信システムの構成例
本移動体通信システム（移動体に限らず、無線通信システムでもよい）は、複数の移動端末、複数の基地局と前記基地局を収容する複数の第一のモバイルゲートウェイ、サービスネットワークに設置された複数の第二のモバイルゲートウェイと移動管理サーバから構成される無線アクセスネットワークにおいて、前記移動端末は第１のモバイルゲートウェイあるいは第２のモバイルゲートウェイに対して通信中のポート情報あるいは待受け状態のポート情報を通知することが可能で、
通知を受けた前記の第１のモバイルゲートウェイあるいは第２のモバイルゲートウェイは前記の移動端末が通信中のポート情報あるいは待受け状態のポート情報を記憶し、
前記移動端末が無線リンクを解放したアイドル状態の場合に、前記第１のモバイルゲートウェイあるいは第２のモバイルゲートウェイに、前記移動端末宛のパケットが届いた場合に、前記の通信中あるいは待受け状態のポート状態にマッチした場合にはページング処理を起動する。
【００５２】
また、上述の移動体通信システムにおいて、前記移動端末は無線リンクを解放するアイドル状態に遷移する前に、前記の第１のモバイルゲートウェイあるいは第２のモバイルゲートウェイに通信中あるいは待受け状態のポート情報を通知すること、あるいは通信中あるいは待受け状態のポート情報が変更された場合に通知することを特徴のひとつとする。
上述の移動体通信システムにおいて、前記移動端末が無線リンクを解放したアイドル状態の場合に、前記第１のモバイルゲートウェイあるいは第２のモバイルゲートウェイに、前記移動端末宛のパケットが届いた場合に、前記の通信中あるいは待受け状態のポート状態にマッチしないパケットであった場合にはパケットを破棄することを特徴のひとつとする。
【００５３】
また、上述の移動体通信システムにおいて、前記の第１のモバイルゲートウェイあるいは第２のモバイルゲートウェイは、前記移動端末が無線リンクを解放しているアイドル状態か、無線リンクを使用しているアクティブ状態かに応じて、移動端末宛のパケットが到着した場合に適用されるフィルタが変化することを特徴のひとつとする。
上述の移動体通信システムにおいて、前記の第１のモバイルゲートウェイあるいは第２のモバイルゲートウェイは、前記移動端末が無線リンクを解放しているアイドル状態か、無線リンクを使用しているアクティブ状態かに応じて、移動端末宛に転送されるパケット種別が変化することを特徴のひとつとする。
【００５４】
また、他の態様では、移動体通信システムは、複数の移動端末、複数の基地局と前記基地局を収容する複数の第一のモバイルゲートウェイ、サービスネットワークに設置された複数の第二のモバイルゲートウェイと移動管理サーバから構成される無線アクセスネットワークにおいて、
前記移動端末は第１の無線システムと第２の無線システムの両方を利用することが可能で、前記基地局は第１の無線システムが利用可能な基地局と第２の無線システムが利用可能な基地局とから構成され、
前記移動端末は第１の無線システムを利用する場合に割り当てられたＩＰアドレスと、第２の無線システムを利用する場合に割り当てられたＩＰアドレスを利用可能で、
前記モバイルゲートウェイは、移動端末の第１の無線システムがアイドル状態で第１の無線システム宛のＩＰパケットが到着した場合に、該当パケットを第２の無線システム利用されているＩＰアドレス宛てにカプセル化して送信する。
【００５５】
また、上述の移動体通信システムにおいて、前記移動端末は第１の無線システムがアイドル状態の場合に、第２の無線システムのＩＰアドレス宛てのパケットに第１の無線システムのＩＰアドレス宛てのパケットがカプセル化されているときに、第１の無線システムの状態をアイドル状態から無線リンクを張り、アクティブ状態へ遷移することを特徴のひとつとする。
【００５６】
また、上述の移動体通信システムにおいて、前記モバイルゲートウェイは移動端末の固有の番号と第１の無線システムで利用しているＩＰアドレスと第２の無線システムで利用しているＩＰアドレスと第１の無線システムがアイドル状態であるかアクティブ状態であるかを管理し、第１の無線システムの状態に応じて利用する無線システムを変更することを特徴のひとつとする。
【００５７】
３．２ 端末の構成例
図１３は、無線端末の構成例を示す。
本発明の１実施例における無線端末は、無線端末と、該無線端末と無線で通信する基地局と、ゲートウェイとを備えた無線通信システムにおける無線端末であって、
前記基地局と前記ゲートウェイを介して通信中のポート情報又は待受け状態のポート情報を、該ゲートウェイに通知する通知部と、
前記無線端末が無線リンクを解放したアイドル状態においてページング要求を受信すると、自移動端末をアイドル状態からアクティブ状態へ遷移させる状態遷移部と
を備えることができる。
【００５８】
また、本発明の他の実施例における無線端末は、無線端末と、該無線端末と無線で通信する第１の無線システムの第１基地局と、該無線端末と無線で通信する第２の無線システムの第２基地局と、ゲートウェイとを備えた無線通信システムにおける無線端末であって、
前記基地局と前記ゲートウェイを介して通信中のポート情報又は待受け状態のポート情報を、該ゲートウェイに通知する通知部と、
第１の無線システムにおいてアイドル状態の場合に、第２の無線システムで利用する第２ＩＰアドレス宛ての受信パケットに第１の無線システムの第１ＩＰアドレス宛てのパケットがカプセル化されていると、自移動端末を第１の無線システムにおいてアイドル状態からアクティブ状態へ遷移させる状態遷移部と
を備えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、例えば、端末がアイドル状態に遷移する通信ネットワークに適用可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１０１ 移動端末
１０２ 基地局
１０３ 移動管理サーバ
１０４ 第１のモバイルゲートウェイ
１０５ 第２のモバイルゲートウェイ
１０６ 無線アクセス網
１０７ 外部ネットワーク
１０８ ポリシーサーバ
５１０ 移動端末向けフローフィルターテーブル
５２０ 移動端末アイドル状態用テーブル
６０１ ＣＰＵ
６０２ メモリ
６０３ 不揮発性メモリ
６０４ ネットワークインタフェース
６０５ スイッチ
８０１ 無線ＬＡＮ基地局
８０２ 無線ＬＡＮゲートウェイ
８０３ ＡＡＡ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム、ゲートウェイ及びページング抑制方法に係り、特に、無線通信上でのパケットデータ通信に関して、特に移動端末に対する攻撃パケットによる無線通信ネットワークにおけるページングを抑制する無線通信システム、ゲートウェイ及びページング抑制方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信ネットワークでは、メールサービス・インターネットサイトの閲覧などのサービスは、モバイルオペレータによって保護されたネットワークワーク経由でインターネットへアクセスすることで行われている。しかし、３Ｇの高速データ通信サービスのＨＳＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）やＥＶ−ＤＯ（Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ Ｄａｔａ Ｏｎｌｙ）、３．９Ｇと呼ばれるＷｉＭＡＸやＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）などの高速のブロードバンドモバイルが普及するにつれて、スマートフォンと呼ばれる高性能な移動端末やパソコンをこれらの高速ブロードバンド経由でインターネットへ接続することが一般化しつつある。企業内のネットワークや家庭内のネットワークでは、インターネット等の外部ネットワークからの不正アクセスあるいは攻撃から、企業内あるいは家庭内のネットワーク内部のネットワークを保護するためにファイヤウォール装置を設置することが従来より行なわれている。
【０００３】
インターネット接続に用いられているプロトコルとしてはＴＣＰ／ＩＰが一般的であり、インターネットからの不正アクセスや攻撃としてよく知られているものの一つがポートスキャンである。ポートスキャンは不正アクセスや攻撃を行う対象のサーバを発見するために、ＩＰアドレスを次々変更しながら該当サービスへ接続要求を送信し、接続要求への応答があるかを観察することで行われる。
【０００４】
一方、移動体通信では、無線リソースの効率的な運用や移動端末の省電力制御のためにアイドルモードと呼ばれる無線リソースを解放した状態がある。アイドルモード状態の端末は、ネットワーク側において複数の無線基地局から構成されるページングエリアと呼ばれる単位で管理される。移動端末は電源投入時に、ページングエリアをネットワーク側に登録し、ページングエリアを跨ぐ移動を行った場合には、再度ページングエリアをネットワーク側に登録する。アイドル状態の移動端末宛のパケットが移動体通信ネットワーク内のゲートウェイに到着した場合には、ゲートウェイは到着したパケットをバッファリングした後に、移動体通信ネットワーク内のページング機能によりページングエリア内の基地局に対して端末へのページングを要求する。端末はページングを受信後に無線回線を設定し、無線回線の設定後にゲートウェイは移動端末にバッファリングしたパケットを送信する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１０４４３８号公報
【特許文献２】特許第４０２０５８７号
【特許文献３】特表第２０１１−５１９４９４号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】マスタリングＴＣＰ／ＩＰ入門編
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このため、移動体通信ネットワーク内のアイドル状態の移動端末に対してポートスキャンなどの不正アクセスや攻撃が行われた場合には、移動端末に対する脅威だけでなく、移動端末が通信に利用していないサービスのパケットにもかかわらず、攻撃が行われたアドレスを持つ移動端末宛のページングが頻発するなどして移動体通信ネットワークへの不要な負荷の増大や無線リソースの無駄遣いとなり、大きな脅威となりうる。
【０００８】
移動体通信ネットワークにおいて、上述のように、アイドル状態にいる端末に対して不正アクセスやポートスキャンなどの攻撃が行われた場合に、移動端末に対する脅威だけでなく、攻撃が行われたアドレスを持つ移動端末宛のページングが頻発する。このため移動体通信ネットワークへの不要な負荷の増大や無線リソースの無駄遣いとなり大きな脅威となることを防止し、移動端末が必要とする通信をブロックすることなく移動体通信ネットワークにおいて不要なページングの発生を防止するモバイルゲートウェイ装置を提供することが求められる。
【０００９】
非特許文献１では企業内や家庭に設置された端末への保護方法としてファイヤウォールを用いた保護方法について述べられている。ファイヤウォールを用いた保護は、企業内や家庭内などの内部のネットワークとインターネットなどの外部のネットワークとの境界点にファイヤウォールを設置し、通過可能なパケットにアドレス／プロトコル／ポート番号の制限を設けたり、ＴＣＰコネクションの接続方向に制限を設けたりすることで、内部ネットワークに接続された端末の保護を行っている。ファイヤウォールによる保護では内部ネットワークに接続された端末に一律のセキュリティポリシーを適用することになる。一方、移動体通信ネットワークのサービスでは、どのような通信を行うかは移動端末に依存しており、一律なセキュリティポリシーを適用することはできない。
【００１０】
特許文献１では、企業内あるいは家庭内の内部ネットワークで企業内・家庭内のネットワークでのみで一意なプライベートＩＰアドレスが使用されている場合に、プライベートＩＰアドレスを持つ内部ネットワークの端末がＮＡＴ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）あるいはＮＡＰＴ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｐｏｒｔ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）機能を搭載したルータを介してインターネットなどのグローバルＩＰアドレスを持つ外部ネットワークに接続された通信機器と通信を行う場合に、上記ルータにおいて、ＩＰパケット中のプライベートＩＰアドレス・ポート番号とグローバルＩＰアドレス・ポート番号を変換することで通信を行う技術が開示されている。さらに、特許文献１では、グローバルＩＰアドレスを持つ外部ネットワークのサーバ側からプライベートＩＰアドレスを持つ内部ネットワークの端末に接続を行うには、予めルータにプライベートＩＰアドレス・ポート番号とグローバルＩＰアドレス・ポート番号のマッピング情報を登録しておくことで、外部ネットワークのサーバから内部ネットワークの端末の接続する手順が開示されている。ルータにプライベートＩＰアドレス・ポート番号とグローバルＩＰアドレス・ポート番号のマッピング情報が存在しない接続要求は、結果的に実行されないことになる。この例においても、上記内部ネットワークの端末には、一律なセキュリティポリシーを適用することになる。一方、移動体通信ネットワークのサービスでは、どのような通信を行うかは移動端末に依存しており、一律のセキュリティポリシーを適用することはできない。
【００１１】
特許文献２は、移動体ネットワークと遠隔ネットワーク（インターネット等）との境界に設置されるゲートウェイパケット移動体交換局において、ＴＣＰプロキシ機能を含めるものである。移動端末宛に遠隔ホストからＴＣＰ ＳＹＮパケットが到着した場合には、ゲートウェイパケット移動体交換局はＴＣＰ ＳＹＮパケットを移動端末に転送せずにバッファリングし、ゲートウェイパケット移動体交換局と遠隔ホストの間で第１のＴＣＰ ３ハンドシェイクを実施し、ＴＣＰ ３ハンドシェイクの完了後に、移動端末とゲートウェイパケット移動体交換局との間で第２のＴＣＰ ３ハンドシェイクを実施し、完了後にはゲートウェイパケット移動体交換局はＴＣＰプロキシとして動作し、移動端末と遠隔ホスト間のＴＣＰ接続の中継を行う。特許文献２ではアイドル状態の移動端末に対してポートスキャン攻撃が行われた場合には、遠隔ホストとゲートウェイパケット移動体交換局間の第１のＴＣＰ ３ハンドシェイクが未完了なために、ページングを抑制しうる。しかし、特許文献２ではＴＣＰ接続に対する攻撃のみが防御の対象となり、ゲートウェイパケット移動体交換局においてＴＣＰプロキシ処理が行われることによる負荷の増大が懸念される。
【００１２】
特許文献３では、低電力インタフェースと高電力インタフェースを有するクライアント端末において、クライアント端末の電力を節約するために高電力インタフェースの電源切断が可能な場合に、低電力インタフェースと高電力インタフェースとを備え、かつ、クライアント端末に対してページング処理のプロキシとして動作可能なホスト端末を割り当てることが可能な技術が開示されている。特許文献３では、クライアント端末は高電力インタフェースの電源切断を行う際にホスト端末に登録し、ホスト端末は高電力インタフェースのページングを監視し、上記登録されたクライアント端末宛の高出力インタフェースのページングが送られてこないかを監視し、該当ページングを受信すると低電力インタフェースを通じて高電力インタフェースのページングメッセージの少なくとも一部を転送する例が開示されている。特許文献３では、クライアント端末のページングの受信は防御されているが高出力インタフェース側のネットワークでのページング送信が抑制されているわけではない。
以上の点に鑑み、本発明は、無線端末が通信に利用していないパケットの到着時に発生する無駄なページングを抑制することを目的とする。また、本発明は、無線端末毎に、ページング抑制のセキュリティポリシーを適用可能にすることを目的のひとつとする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、例えば、移動体通信ネットワークにおいて移動端末は無線リンクが接続されているアクティブ状態から無線リンクが解放されるアイドル状態に移行する際に、移動体通信ネットワーク内の前記移動端末を収容しているモバイルゲートウェイに対して、通信中のポート情報、あるいは待受け状態のポート情報を通知する手段を設ける。前記モバイルゲートウェイは通知された通信中のポート情報、あるいは待受け状態のポート情報を記憶する手段とアイドル状態の移動端末宛のパケットが外部ネットワークから到着した場合に前記の通信中のポート情報、あるいは待受け状態のポート情報と合致しないパケットであった場合には破棄する手段を設けることを主な特徴とする。
【００１４】
また、移動体通信システムにおいて携帯電話などの第１の無線システムに加えて無線ＬＡＮなどの第２の無線システムを併用可能な場合において、第１の無線システムがアイドル状態の場合に、第１の無線システムで利用しているＩＰアドレス宛てのパケットが到着した場合には、到着した第１の無線システムのＩＰアドレスを持つパケットを第２の無線システムのＩＰアドレスでカプセル化して第２の無線システム経由で移動端末に送信する。移動端末は第２の無線システムで使用しているＩＰアドレスでカプセル化された第１の無線システム宛のパケットを受信後に、第１の無線システムをアイドル状態からアクティブ状態へ遷移することにより、第１の無線システムのページングを抑制する。
【００１５】
本発明の第１の解決手段によると、
無線端末と、該無線端末と無線で通信する基地局と、ゲートウェイとを備え、
前記ゲートウェイは、
前記無線端末が前記基地局と前記ゲートウェイを介して通信中のポート情報又は待受け状態のポート情報を受信し、該ポート情報又は待受け状態のポート情報を記憶し、
前記無線端末が無線リンクを解放したアイドル状態に遷移したことを示す情報を受信して、該無線端末がアイドル状態かアクティブ状態かを管理し、
前記無線端末がアイドル状態のときに、前記無線端末宛のパケットを受信した場合に、受信されたパケット内のポート情報と、記憶された通信中あるいは待受け状態のポート状態とが合致するか判断し、合致した場合には該無線端末に対するページング処理を起動する無線通信システムが提供される。
【００１６】
本発明の第２の解決手段によると、
無線端末と、該無線端末と無線で通信する基地局と、ゲートウェイとを備えた無線通信システムにおける前記ゲートウェイであって、
前記無線端末が前記基地局と前記ゲートウェイを介して通信中のポート情報又は待受け状態のポート情報を受信するポート状態受信部と、
該ポート情報又は待受け状態のポート情報を記憶する記憶領域と、
前記無線端末が無線リンクを解放したアイドル状態に遷移したことを示す情報を受信して、該無線端末がアイドル状態かアクティブ状態かを管理するアイドル状態管理部と、
前記無線端末がアイドル状態のときに、前記無線端末宛のパケットを受信した場合に、受信されたパケット内のポート情報と、記憶された通信中あるいは待受け状態のポート状態とが合致するか判断し、合致した場合には該無線端末に対するページング処理を起動するページング制御部と
を備えた前記ゲートウェイが提供される。
【００１７】
本発明の第３の解決手段によると、
無線端末と、該無線端末と無線で通信する基地局と、ゲートウェイとを備えた無線通信システムにおけるページング抑制方法であって、
ゲートウェイは、無線端末が基地局とゲートウェイを介して通信中のポート情報又は待受け状態のポート情報を受信し、該ポート情報又は待受け状態のポート情報を記憶し、
ゲートウェイは、無線端末が無線リンクを解放したアイドル状態に遷移したことを示す情報を受信して、該無線端末がアイドル状態かアクティブ状態かを管理し、
ゲートウェイは、無線端末がアイドル状態のときに、無線端末宛のパケットを受信した場合に、受信されたパケット内のポート情報と、記憶された通信中あるいは待受け状態のポート状態とが合致するか判断し、合致した場合には該無線端末に対するページング処理を起動するページング抑制方法が提供される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると、無線端末が通信に利用していないパケットの到着時に発生する無駄なページングを抑制することができる。また、本発明によると、無線端末毎に、ページング抑制のセキュリティポリシーを適用可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施の形態における移動通信システムの第１の構成例。
【図２】移動端末のアイドル状態遷移を説明する第１のシーケンス図。
【図３】移動端末のアイドル状態遷移を説明する第２のシーケンス図。
【図４】アイドル状態時モバイルゲートウェイ動作のシーケンス図。
【図５】モバイルゲートウェイの移動端末向けフィルタテーブルの１構成例。
【図６】本発明を適用したモバイルゲートウェイの１構成例。
【図７】パケット・メッセージ受信時のモバイルゲートウェイ動作。
【図８】本実施の形態における移動通信システムの第２の構成例。
【図９】第２の無線システムによるリンク設定手順。
【図１０】第２の移動通信システムのゲートウェイにおける移動端末管理テーブルの１構成例。
【図１１】第２の移動通信システムにおける アイドル状態時モバイルゲートウェイ動作のシーケンス図。
【図１２】第２の実施例におけるモバイルゲートウェイの構成図。
【図１３】無線端末の構成例。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
１．第１の実施例
図１は、本実施の形態における１実施例の移動体通信システムの構成を示す図である。
本実施例では３．９Ｇと呼ばれるＬＴＥにシステムに適用した例について述べるが、ＷｉＭＡＸや３Ｇシステムにおいても同様に適用可能である。図１において、符号１０１は移動端末（ＵＥ：Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）であり、符号１０２は端末と無線で通信する基地局（ｅＮＢ： ｅｎｈａｎｃｅｄ ＮｏｄｅＢ）であり、符号１０３は端末の位置管理や認証処理を行う移動管理サーバ（ＭＭＥ： Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）であり、符号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（Ｓ−ＧＷ）であり、符号１０５はサービスネットワークと無線ネットワークの境界となる第２のモバイルゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ： Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｎｅｔｗｏｒｋ ＧＷ）であり、符号１０６は無線アクセス網であり、符号１０７は移動端末（１０１）に対してサービス提供する外部ネットワーク（インターネット）である。また、符号１０８は、ポリシーサーバ（ＰＣＲＦ）であり、モバイルゲートウェイ（１０５）などに対してユーザが使用するＱｏＳの情報や利用可能通信ポートの情報などの記憶・提供を行う。移動端末は、アイドル状態に遷移する適宜の無線端末でもよい。
【００２１】
図１ではＬＴＥを例にしているが、ＷｉＭＡＸシステムでは上述のＳ−ＧＷ／ＭＭＥがＡＳＮ−ＧＷ（Ａｃｃｅｓｓ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ ＧａｔｅＷａｙ）に、上述のＰ−ＧＷがＨＡ（Ｈｏｍｅ Ａｇｅｎｔ）に相当する機能をそれぞれ有し、３Ｇシステムでは上述のＳ−ＧＷ／ＭＭＥがＳＧＳＮ（Ｓｅｒｖｉｎｇ ＧＰＲＳ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｎｏｄｅ）に、上述のＰ−ＧＷがＧＧＳＮ（Ｇａｔｅｗａｙ ＧＰＲＳ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｎｏｄｅ）に相当する機能をそれぞれ有する。なお、これら以外の規格のシステムでもよい。
【００２２】
図６は、本実施の形態におけるモバイルゲートウェイ（１０４）、（１０５）の１構成例を示す図である。
モバイルゲートウェイ（１０４）、（１０５）は、例えば、ＣＰＵ（６０１）と、メモリ（６０２）と、不揮発性メモリ（６０３）と、インタフェース（６０４）と、スイッチ処理部（６０５）を有する。
不揮発性メモリ（６０３）は例えば、フラッシュメモリ等であり、ＣＰＵ（６０１）で実行されるプログラムやコンフィギュレーション情報が格納される。メモリ（６０２）は、不揮発性メモリ（６０３）からロードされたプログラムが格納されて、ＣＰＵ（６０１）が実行時にアクセスしたり、図５に示す移動端末（１０１）へのフィルタ情報が格納される。例えば、第２のモバイルゲートウェイ（１０５）のメモリ（６０２）には、移動端末向けフローフィルタテーブル（５１０）と、移動端末向けアイドル状態用テーブル（５２０）とを含む。各テーブルについては後述する。また、メモリ（６０２）には、ＣＰＵ（６０１）により実行されて、ポート状態受信部、アイドル状態管理部、及び、ページング制御部を実現する各プログラムが格納される。ポート状態受信部は、移動端末（１０１）が基地局（１０２）とゲートウェイ（１０４、１０５）を介して通信中のポート情報又は待受け状態のポート情報（接続待ちのポート情報）を受信する。アイドル状態管理部は、移動端末（１０１）が無線リンクを解放したアイドル状態に遷移したことを示す情報を受信して、該移動端末（１０１）がアイドル状態かアクティブ状態かを管理する。ページング制御部は、移動端末（１０１）がアイドル状態のときに、移動端末（１０１）宛のパケットを受信した場合に、受信されたパケット内のポート情報と、記憶された通信中あるいは待受け状態のポート状態とが合致するか判断し、合致した場合には該移動端末（１０１）に対するページング処理を起動する。
【００２３】
インタフェース（６０４）は、基地局（１０２）や外部ネットワーク（１０７）などの他のノードからのパケットを受信してメモリ（６０２）に格納したり、ＣＰＵ（６０１）で処理されたパケットを他のノードへ送信したりする際に、使用される。スイッチ処理部（６０５）は、インタフェース（６０４）を介して受信したパケットをメモリ（６０２）に格納したり、ＣＰＵ（６０１）で処理されたパケットをメモリ（６０２）からインタフェース（６０４）を通じて送信したりする際に、パケットを転送する。
【００２４】
図２は、移動端末がアイドル状態に遷移する場合の動作の一例を説明する図である。
移動端末（１０１）は、ｅＮＢ（１０２）、Ｓ−ＧＷ（１０４）及びＰ−ＧＷ（１０５）を経由して外部ネットワーク（１０７）内の端末、サーバ等と通信する（２０１〜２０４）。移動端末（１０１）は、外部ネットワーク（１０７）とやり取りを行うパケットが所定時間以上途絶えた場合には、モバイルゲートウェイ（１０４）、（１０５）に対して現在通信に利用しているポートの情報（例えば、送信元ＩＰアドレス、受信先ＩＰアドレス、プロトコル種別、送信元ポート番号及び受信元ポート番号を含む）、あるいは、接続待ちのポート情報（例えば、受信先ＩＰアドレス、プロトコル番号及び受信先ポート番号を含む）を、アウトバンドのシグナリングを利用して通知する（２１０〜２１２）。この情報の通知は通信が途絶える場合に行われても良いし、通信が開始された場合や待受け状態のポートが設定された場合などアイドル状態に遷移する前に行われても良い。その後、無通信状態の検出などを契機にアイドル状態への遷移処理が実行され、基地局（１０２）からＭＭＥ（１０９）を通して、モバイルゲートウェイ（１０４）、（１０５）へ移動端末（１０１）がアイドル状態へ移行したことが通知される（２２０−２２７）。モバイルゲートウェイ（１０４）、（１０５）は、通知された、現在通信に利用しているポートの情報、あるいは接続待ちのポート情報を記憶する。またモバイルゲートウェイ（１０４）、（１０５）は、移動端末（１０１）の状態（例えばアイドル状態）を記憶する。
【００２５】
なお、モバイルゲートウェイ（１０４）、（１０５）に対して通知される、現在通信に利用しているポートの情報、あるいは接続待ちのポート情報については、ポリシーサーバ（１０８）からモバイルゲートウェイ（１０４）、（１０５）に通知されても良い。例えば、図２において、モバイルゲートウェイ（１０５）は、移動端末（１０１）がアイドル状態に遷移した場合に、ＣＣＲメッセージ（２２８）によってポリシーサーバ（１０８）に移動端末（１０１）がアイドル状態に遷移したことを通知しても良い。ポリシーサーバ（１０８）は、移動端末毎に、現在通信に利用しているポートの情報、あるいは接続待ちのポート情報を管理し、受信されたＣＣＲメッセージ（２２８）に応答して、その応答となるＣＣＡメッセージ（２２９）によって、該当する移動端末（１０１）が現在通信に利用しているポートの情報、あるいは接続待ちのポート情報について、モバイルゲートウェイ（１０４）、（１０５）に通知しても良い。この場合、処理２１０−２１２において、移動端末（１０１）からモバイルゲートウェイ（１０５）へは、アイドル状態へ遷移したことが通知されればよく、ポート情報の通知は省略してもよい。
【００２６】
図３は、移動端末がアイドル状態に遷移する場合の他の動作例を示す図である。図２ではアウトバンドのシグナリングを利用して、現在通信に利用しているポートの情報、あるいは接続待ちのポート情報をモバイルゲートウェイ（１０４）、（１０５）に通知したが、図３に示すようにインバンドのＩＰ通信（データプレーン、Ｕ−ｐｌａｎｅ）を利用して移動端末（１０１）からモバイルゲートウェイ（１０５）に通知してもよい（３１０、３１１）。他の処理は図２と同様である。
【００２７】
図４は、移動端末（１０１）がアイドル状態時のモバイルゲートウェイ（１０５）の動作を示すシーケンス図である。
外部ネットワーク（１０７）から移動端末（１０１）宛のパケットが第２のモバイルゲートウェイ（１０５）に届いた場合には（４０２）、第２のモバイルゲートウェイ（１０５）は、パケット内の情報が、図２あるいは図３の処理において移動端末（１０１）がアイドル状態に遷移する際あるいは遷移する前に通知してきた、現在通信に利用しているポートの情報（送信元ＩＰアドレス、受信先ＩＰアドレス、プロトコル種別、送信元ポート番号、受信元ポート番号）、あるいは接続待ちのポート情報（受信先ＩＰアドレス、プロトコル番号、受信先ポート番号）の情報と合致するものかをチェックする（４０３−ａ）。なお、移動端末（１０１）から通知された情報は、メモリ（６０２）に記憶されている。チェックした結果、移動端末（１０１）が現在通信に利用しているポートの情報（送信元ＩＰアドレス、受信先ＩＰアドレス、プロトコル種別、送信元ポート番号、受信元ポート番号）、あるいは接続待ちのポート情報（受信先ＩＰアドレス、プロトコル番号、受信先ポート番号）の情報と、パケット内の情報が合致しない場合には、第２のモバイルゲートウェイ（１０５）は受信したパケットを破棄する（４０４）。
【００２８】
一方、移動端末（１０１）宛の他のパケットが外部ネットワーク（１０７）から第２のモバイルゲートウェイ（１０５）に届くと（４１０）、上述と同様に第２のモバイルゲートウェイ（１０５）はチェック（４０３−ｂ）を行う。移動端末（１０１）が現在通信に利用しているポートの情報、あるいは接続待ちのポート情報と、パケット内の情報が一致した場合には、第２のモバイルゲートウェイ（１０５）は受信したパケットを第１のモバイルゲートウェイ（１０４）に送信する。第１のモバイルゲートウェイ（１０４）は、移動端末（１０１）がアイドル状態のため、ページングを発生させるために移動管理サーバ（１０３）にパケットの到着を通知する（４１２）とともに、受信したパケットをバッファリングする。
【００２９】
移動管理サーバ（１０３）は、上記通知（４１２）に対する応答を第１のモバイルゲートウェイ（１０４）に返す（４１３）。また、移動管理サーバ（１０３）は、移動端末（１０１）に対するページング要求を、移動端末（１０１）に対応するページングエリアに属する基地局（１０２）に送信（４１４）する。ページング要求は、ページングエリアに属する基地局（１０２）から無線を介して移動端末（１０１）に送信される。ページングエリアに属する基地局は予め定められることができる。
【００３０】
移動端末（１０１）は、ページング要求を受信すると基地局（１０２）との無線回線を設定し（４１６）、無線回線を設定した基地局（１０２）は第１のモバイルゲートウェイ（１０４）との通信路を移動管理サーバ（１０３）を通して確立する（４１７〜４２１）。第１のモバイルゲートウェイ（１０４）は基地局（１０２）との通信路の確立後に、バッファリングしていたパケットを移動端末（１０１）へ送信する（４２２）。
【００３１】
このように、アイドル状態の移動端末（１０１）に対して、移動端末（１０１）が現在通信に利用しているポートの情報、あるいは接続待ちのポート情報と一致するパケットについてはページングを行って通信し、これらのポート情報と一致しないパケットについて破棄できる。従って、アイドル状態の移動端末（１０１）に対するポートスキャンに対する無駄なページングを抑制できる。
【００３２】
次に、モバイルゲートウェイ（１０５）のテーブル構成例、動作フローチャートについてより詳細に説明する。
図５は、モバイルゲートウェイの移動端末向けフィルタテーブルの１構成例を示す。図５（ａ）に、移動端末向けフローフィルタテーブル（第２フィルタ）（５１０）を示し、図５（ｂ）に、移動端末向けアイドル状態用テーブル（第１フィルタ）（５２０）を示す。これらのテーブルは、モバイルゲートウェイ（１０５）において移動端末（１０１）宛てのパケットに対しどのような処理を行うかを特定するために参照されるテーブルである。
【００３３】
移動端末向けフローフィルタテーブル（５１０）は、移動端末の状態（アクティブ状態かアイドル状態か）にかかわらず適用されるテーブルである。移動端末向けフローフィルタテーブル（５１０）は、例えば、評価順（５０１）と、ポート情報（５０２〜５０８）と、送信ベアラ情報（５０９）とが対応して予め記憶される。ポート情報（５０２〜５０８）は、送信元アドレス（５０２）と、送信元ｐｒｅｆｉｘ情報（５０３）と、受信先（宛先）アドレス（５０４）と、受信先ｐｒｅｆｉｘ情報（５０５）と、プロトコル（５０６）と、送信元ポート番号（５０７）と、受信先ポート番号（５０８）とを含む。なお、ポート情報は、各情報項目（５０２〜５０８）の適宜の組み合わせてでも良い。
【００３４】
評価順（５０１）は、パケットに適用するフィルタの順位を示すものであり、ポート情報（５０２〜５０８）が示すフィルタ条件に合致するかをチェックするときの優先度を示す。図５（ａ）の例では、テーブルの上から順に参照される。送信元アドレス（５０２）と送信元ｐｒｅｆｉｘ情報（５０３）は、ＩＰパケットの送信元ＩＰアドレスフィールドとのマッチングに使用する部分である。送信元アドレス（５０２）が示すアドレスと送信元ｐｒｅｆｉｘ情報（５０３）が示すＰｒｅｆｉｘ長で指定される範囲に、受信パケットの送信元ＩＰアドレスフィールドの値が含まれる場合には、マッチしたことになる。
【００３５】
受信先アドレス（５０４）と受信先ｐｒｅｆｉｘ情報（５０５）は、ＩＰパケットの受信先ＩＰアドレスフィールドとのマッチングに使用する部分である。受信先アドレス（５０４）が示すアドレスと受信先ｐｒｅｆｉｘ情報（５０５）が示すＰｒｅｆｉｘ長で指定される範囲に、受信パケットの受信先ＩＰアドレスフィールドの値が含まれる場合にはマッチしたことになる。プロトコル（５０６）は、受信されるＩＰパケットのプロトコルフィールドとのマッチングに使用する部分である。送信元ポート番号（５０７）は、ＩＰパケットの送信元ポート番号とのマッチングに使用する部分である。プロトコル（５０６）のプロトコルフィールドと送信元ポート番号（５０７）の送信元ポート番号が、受信パケットのプロトコルフィールドと送信元ポート番号と一致した場合にマッチしたことになる。受信先ポート番号（５０８）は、受信されるＩＰパケットの受信先ポート番号とのマッチング使用する部分である。プロトコル（５０６）のプロトコルフィールドと受信先ポート番号（５０８）の受信先ポート番号が、受信パケットのプロトコルフィールドと受信先ポート番号と一致した場合にマッチしたことになる。ポート情報（５０２〜５０８）の各データは特定の値だけでなく、全ての場合にマッチングすることを示すＡＮＹ指定や、範囲指定も可能である。
【００３６】
送信ベアラ情報（５０９）は、受信パケットの各フィールドの値が５０２〜５０８で示されるフィールドの値と一致した場合の動作を示すものである。ＬＴＥで使用される特定のベアラで送信することを指定したり、Ｄｅｆａｕｌｔ Ｂｅａｒｅｒと呼ばれる不特定多数のアプリケーション向けのベアラで送信することを指定したり、破棄を指定することができる。なお、送信ベアラ情報以外にも、第２のモバイルゲートウェイ（１０５）の動作を示す動作情報（フィルタ情報、転送情報）でもよく、対象するシステムに応じて適宜の形態をとることができる。
【００３７】
移動端末向けアイドル状態用テーブル（５２０）は、移動端末向けフローフィルタテーブル（５１０）の他に移動端末（１０１）がアイドルモード時に適用されるフィルタであり、図５（ｂ）に１構成例を示す。例えば、移動端末向けアイドル状態用テーブル（５２０）は、受信パケットが５２１〜５２７で規定されるフィルタ条件に一致した場合に通過可能であることを示し、一致しなかったパケットは破棄される。移動端末向けアイドル状態用テーブル（５２０）は通過可能なフィルタを指定する例となっているが、一致したものを破棄し、一致しなかったものを通過させる構成も可能である。５２１〜５２７の構成は、５０２〜５０８と同様なものである。
【００３８】
移動端末向けアイドル状態用テーブル（５２０）へのエントリは、図２中のメッセージ（２１２）、あるいは図３中のメッセージ（３１０）で通知されたものから構築される。また、図４中の４０３での処理において参照されることにより、移動端末（１０１）がアイドル状態において、パケットを破棄するかページングを発生させる動作を行うかを判断するときに利用される。移動端末向けアイドル状態用テーブル（５２０）は、移動端末向けフローフィルタテーブル（５１０）と統合されて管理されてもよいし、分離されて管理されても良い。
【００３９】
図７は、モバイルゲートウェイ（１０５）のパケット・メッセージ受信時の動作を説明するフローチャートである。
処理７０１で、モバイルゲートウェイ（１０５）が、メッセージあるいは移動端末（１０１）宛のパケット受信すると、モバイルゲートウェイ（１０５）は、処理７０２でアイドル時に適用されるフィルタに関係する情報かを判断する。例えば、受信したメッセージ又はパケットに適宜の識別情報を含めることで、フィルタに関係する情報と判断できるようにしてもよいし、他の情報により判断してもよい。関係する場合には、モバイルゲートウェイ（１０５）（例えば、ポート状態受信部）は、処理７０３にて図５の移動端末向けアイドル状態（ＩＤＬＥモード）用テーブル（５２０）に対し、受信したメッセージ又はパケットに従い内容を追加・修正を行う。一方、処理７０２でフィルタ情報でない場合には、モバイルゲートウェイ（１０５）は、処理７０４において、移動端末（１０１）がアクティブ状態とアイドル状態との状態変更にかかわるメッセージかを判断する。状態変更にかかわる場合にはモバイルゲートウェイ（１０５）（例えばアイドル状態管理部）は、移動端末（１０１）の管理状態をメッセージ内容に従い変更する（処理７０５）。一方、状態変更にかかわらない場合で（処理７０４、Ｎｏ）、かつ、移動端末（１０１）宛のパケットである場合には（処理７０６）、さらに移動端末の状態がアクティブ状態かアイドル状態かで処理が分かれる（処理７０６）。モバイルゲートウェイ（１０５）は、例えばアイドル状態管理部で管理する移動端末（１０１）の状態がアイドル状態の場合には（処理７０７、Ｙｅｓ）、図５の移動端末向けアイドル状態用テーブル（５２０）のフィルタを適用し（処理７０８）、受信されたパケット内の情報と移動端末向けアイドル状態用テーブル（５２０）内の情報がマッチするかを判断する（処理７０９）。マッチした場合には（処理７０９、Ｙｅｓ）、モバイルゲートウェイ（１０５）は、パケットの受信をトリガーにページングを発生させる処理の起動し（処理７１０）、あるいは他のノードへ転送する。一方、マッチしない場合には（処理７０９、Ｎｏ）、モバイルゲートウェイ（１０５）は、該当パケットを破棄する（処理７１１）。アイドル状態でない場合には（処理７０７、Ｎｏ）、モバイルゲートウェイ（１０５）は、図５の移動端末向けフローフィルタテーブル（５１０）のフィルタを参照してパケットの処理を決定する。例えば、受信したパケット内の情報とテーブル内の情報を比較し、マッチしたエントリの送信ベアラ情報（５０９）に従い処理を決定する。
なお、モバイルゲートウェイ（１０５）の処理は、モバイルゲートウェイ（１０４）で行っても良い。
【００４０】
以上のように本実施例のモバイルゲートウェイは、移動端末がアクティブ状態からアイドル状態に遷移する際に、移動端末が通信状態のポート情報、あるいは待受け状態のポート情報を通知し、本実施例のモバイルゲートウェイは移動端末より通知された通信状態のポート情報、あるいは待受け状態のポート情報を記憶し、アイドル状態おいて外部ネットワークより移動端末宛のパケットが到着した場合に、記憶している移動端末の通信状態のポート情報、あるいは待受け状態のポート情報にマッチしないパケットを破棄することにより、移動端末が通信に利用していないパケットの到着時に発生する無駄なページングを抑制することが可能となる。また、モバイルゲートウェイは無線リンクがアイドル中に移動端末が通信中あるいは待受け状態のポートに合致するかをチェックするのみで、アクティブ状態では同様のチェックを行わないことによりチェックを行う負荷を低減することができる。
【００４１】
２．第２の実施例
図８は、第２の実施例の移動体通信システムを説明する図である。
図８のシステムでは、図１の移動体無線通信システムなどの第１の無線システムに加えて、無線ＬＡＮなどの第２の無線システムを備える。移動端末（１０１）は、無線ＬＡＮなどの第２の無線システムのインタフェースをさらに備えている。移動端末（１０１）は、第１の無線システム及び第２の無線システムと同時に又は適宜切り替えて通信可能である。第２の無線システムにおいて、符号８０１は無線ＬＡＮなどの第２の無線システムの基地局であり、符号８０２は第２の無線システムに関するモバイルゲートウェイであり、第１の無線システムの第１のモバイルゲートウェイ（１０４）に相当する動作を行い、符号８０３はＡＡＡであり移動端末の認証や各種の情報を配布する。
【００４２】
図９〜図１１を用いて第２の実施例の動作を説明する。例えば、図８のシステムにおいて、移動端末（１０１）が第１の無線システムにおいてアイドル状態のときに、移動端末（１０１）が第１の無線システムで利用しているＩＰアドレス宛のパケットをモバイルゲートウェイ（１０５）が受信した場合に、モバイルゲートウェイ（１０５）が第１の無線システムのＩＰアドレス宛てのパケットを第２の無線システム用にカプセル化して第２の無線システム経由で移動端末（１０１）に届ける。
【００４３】
図９は、第２の無線システムおけるリンク設定手順の説明図である。
９０１は移動端末（１０１）が第１の無線システムにおいてアイドル状態であることを示す。９０２は移動端末（１０１）が第２の無線システムのサービスエリアに入り、第２の無線システムの無線リンクを設定した場合を示す。さらに第２の無線システムに関する認証処理を行うために、ＷＬＡＮ基地局（８０１）は移動端末（１０１）から受信した認証情報を第２の無線システムのモバイルゲートウェイ（８０２）経由でＡＡＡ（８０３）に送り、ＡＡＡにて移動端末（１０１）の第２の無線システムに関する認証を行う。ＡＡＡ（８０２）には移動端末（１０１）が第１の無線システムの接続時に第１の無線システムのモバイルゲートウェイ（１０５）から移動端末（１０１）のＩＭＳＩや第１の無線システムで使用しているＩＰアドレスおよび第１の無線システムのモバイルゲートウェイ（１０５）のＩＰアドレスを通知しておく。ＡＡＡ（８０３）は、受信した認証情報に含まれる移動端末（１０１）のＩＭＳＩや移動端末が第１の無線システムで利用しているＩＰアドレスをキーにモバイルゲートウェイ（１０５）のアドレスを取得し、認証処理の応答で第２の無線システムのモバイルゲートウェイ（８０２）に通知する。認証が成功すると第２の無線システムのモバイルゲートウェイ（８０２）は、ＡＡＡ（８０３）から取得した第１の無線システムのモバイルゲートウェイ（１０５）に対して通信路を設定し、第２の無線システムを経由した通信路の確立処理を行い（９０４）、第２の無線システム経由での通信路を確立する（９０５）。この、状態では図１０に示すテーブルにより移動端末の管理を行う。
【００４４】
図１２は、第２の実施例におけるモバイルゲートウェイ（１０５）の構成図である。図１０は、第２の実施例におけるモバイルゲートウェイ（１０５）における移動端末管理テーブルの１構成例を示す。
図１２に示すように、モバイルゲートウェイ（１０５）は、第１の実施例の構成に加え、移動端末管理テーブル（１０００）をメモリに有する。他の構成は第１の実施例と同様である。
移動端末管理テーブル（１０００）は、例えば図１０に示すように、移動端末（１０１）のＩＭＳＩ（識別情報）（１００１）と、第１の無線システムで利用している移動端末のＩＰアドレス（１００２）と、第２の無線システムで利用している移動端末のＩＰアドレス（１００３）の対応付けと、移動端末が第１の無線システムにおいてアイドル状態かアクティブ状態かを示す第１の無線システムの状態情報（１００４）とを管理する。
【００４５】
図１１は、第２の実施例におけるアイドル状態時のページング動作のシーケンス図である。移動端末（１０１）が第１の無線システムにおいてアイドル状態であり、図９のように第２の無線システムでの通信路が確立された状態において、移動端末が第１の無線システムで使用しているＩＰアドレス宛にパケットが到着した場合に、第１の無線システムでのページングを回避して移動端末（１０１）宛てにパケットを送信する動作を示す。
【００４６】
図１１では、移動端末（１０１）は第１の無線システムにおいてアイドル状態（９０１）であり、第２の無線システムは通信路を確立している状態にある（９０５）。この場合、第１の実施例のように、移動端末（１０１）がアイドル状態に遷移する際にあるいは遷移する前に、現在通信に利用しているポートの情報あるいは接続待ちのポート情報と、第２の無線システムで通信路を確立していることと、図１０の各情報とをモバイルゲートウェイ（１０５）に通知しても良い。
【００４７】
通知した場合には、モバイルゲートウェイ（１０５）は、現在通信に利用しているポートの情報（送信元ＩＰアドレス、受信先ＩＰアドレス、プロトコル種別、送信元ポート番号、受信元ポート番号）、あるいは接続待ちのポート情報（受信先ＩＰアドレス、プロトコル番号、受信先ポート番号）の情報と、受信したパケット内の情報が合致するかをチェックして（４０３）、合致する場合は下記の動作を行い、合致しない場合はパケットを廃棄する。処理４０３は、第１の実施例と同様である。一方、通知されない場合には、モバイルゲートウェイ（１０５）は、移動端末宛のすべての受信パケットについて以下の処理を行う。
【００４８】
この状態で、第１の無線システムで利用している移動端末のＩＰアドレス宛のパケットをモバイルゲートウェイ（１０５）が受信した場合（１１０１）、モバイルゲートウェイ（１０５）は図１０の移動端末管理テーブル（１０００）を参照して、移動端末（１０１）が第１の無線システムにおいてアイドル状態であることを検出し、かつ、ページング動作を行う前に第２の無線システムで通信路を確立していることを検出する（１１０２）。例えば、モバイルゲートウェイ（１０５）は、受信パケットの宛先ＩＰアドレスに基づき、移動端末管理テーブル（１０００）の第１の無線システムのＩＰアドレス（１００２）を参照し、対応する第１の無線システムの状態情報（１００４）がアイドル状態を示し、かつ、対応する第２の無線システムのＩＰアドレス（１００３）に情報が記憶されていることにより、移動端末（１０１）が第１の無線システムにおいてアイドル状態であり、かつ、ページング動作を行う前に第２の無線システムで通信路を確立していることを検出する。
【００４９】
モバイルゲートウェイ（１０５）は、第１の無線システムのＩＰアドレス（１００２）宛ての受信パケットを、第２の無線システム利用しているＩＰアドレス（１００３）でカプセル化し、第２の無線システムを介して移動端末（１０１）宛てに送信する（１１０３）。移動端末（１０１）は、第２の無線システムで利用しているＩＰアドレスでカプセル化された第１の無線システムでのＩＰアドレス宛てのパケットを受信すると、第１の無線システムでの通信が開始されたと判断する。そして、移動端末（１０１）は、第１の無線システムのページングを受信することなく、第１の無線システムをアクティブ状態にするための処理（１１０４〜１１０９）を行う。アクティブ状態への遷移後（１１１０）は、第１の無線システム宛てのＩＰアドレスを持つパケットは、第１の無線システム経由で移動端末（１０１）に送信される。
【００５０】
本実施例によると、第１の無線システムのＩＰアドレス宛てのパケットを第２の無線システム用にカプセル化して第２の無線システム経由で移動端末（１０１）に届けることができ、第１の無線システムでのページング処理を抑制することができる。また、第１の実施例と同様に移動端末が第１の無線システムにおいてアイドル状態に遷移する際などに通知したポート情報と、受信パケット内の情報が合致しない場合はパケットを廃棄することで、第２の無線システムにおけるカプセル化の処理も低減できる。
【００５１】
３．構成例
３．１ 通信システムの構成例
本移動体通信システム（移動体に限らず、無線通信システムでもよい）は、複数の移動端末、複数の基地局と前記基地局を収容する複数の第一のモバイルゲートウェイ、サービスネットワークに設置された複数の第二のモバイルゲートウェイと移動管理サーバから構成される無線アクセスネットワークにおいて、前記移動端末は第１のモバイルゲートウェイあるいは第２のモバイルゲートウェイに対して通信中のポート情報あるいは待受け状態のポート情報を通知することが可能で、
通知を受けた前記の第１のモバイルゲートウェイあるいは第２のモバイルゲートウェイは前記の移動端末が通信中のポート情報あるいは待受け状態のポート情報を記憶し、
前記移動端末が無線リンクを解放したアイドル状態の場合に、前記第１のモバイルゲートウェイあるいは第２のモバイルゲートウェイに、前記移動端末宛のパケットが届いた場合に、前記の通信中あるいは待受け状態のポート状態にマッチした場合にはページング処理を起動する。
【００５２】
また、上述の移動体通信システムにおいて、前記移動端末は無線リンクを解放するアイドル状態に遷移する前に、前記の第１のモバイルゲートウェイあるいは第２のモバイルゲートウェイに通信中あるいは待受け状態のポート情報を通知すること、あるいは通信中あるいは待受け状態のポート情報が変更された場合に通知することを特徴のひとつとする。
上述の移動体通信システムにおいて、前記移動端末が無線リンクを解放したアイドル状態の場合に、前記第１のモバイルゲートウェイあるいは第２のモバイルゲートウェイに、前記移動端末宛のパケットが届いた場合に、前記の通信中あるいは待受け状態のポート状態にマッチしないパケットであった場合にはパケットを破棄することを特徴のひとつとする。
【００５３】
また、上述の移動体通信システムにおいて、前記の第１のモバイルゲートウェイあるいは第２のモバイルゲートウェイは、前記移動端末が無線リンクを解放しているアイドル状態か、無線リンクを使用しているアクティブ状態かに応じて、移動端末宛のパケットが到着した場合に適用されるフィルタが変化することを特徴のひとつとする。
上述の移動体通信システムにおいて、前記の第１のモバイルゲートウェイあるいは第２のモバイルゲートウェイは、前記移動端末が無線リンクを解放しているアイドル状態か、無線リンクを使用しているアクティブ状態かに応じて、移動端末宛に転送されるパケット種別が変化することを特徴のひとつとする。
【００５４】
また、他の態様では、移動体通信システムは、複数の移動端末、複数の基地局と前記基地局を収容する複数の第一のモバイルゲートウェイ、サービスネットワークに設置された複数の第二のモバイルゲートウェイと移動管理サーバから構成される無線アクセスネットワークにおいて、
前記移動端末は第１の無線システムと第２の無線システムの両方を利用することが可能で、前記基地局は第１の無線システムが利用可能な基地局と第２の無線システムが利用可能な基地局とから構成され、
前記移動端末は第１の無線システムを利用する場合に割り当てられたＩＰアドレスと、第２の無線システムを利用する場合に割り当てられたＩＰアドレスを利用可能で、
前記モバイルゲートウェイは、移動端末の第１の無線システムがアイドル状態で第１の無線システム宛のＩＰパケットが到着した場合に、該当パケットを第２の無線システム利用されているＩＰアドレス宛てにカプセル化して送信する。
【００５５】
また、上述の移動体通信システムにおいて、前記移動端末は第１の無線システムがアイドル状態の場合に、第２の無線システムのＩＰアドレス宛てのパケットに第１の無線システムのＩＰアドレス宛てのパケットがカプセル化されているときに、第１の無線システムの状態をアイドル状態から無線リンクを張り、アクティブ状態へ遷移することを特徴のひとつとする。
【００５６】
また、上述の移動体通信システムにおいて、前記モバイルゲートウェイは移動端末の固有の番号と第１の無線システムで利用しているＩＰアドレスと第２の無線システムで利用しているＩＰアドレスと第１の無線システムがアイドル状態であるかアクティブ状態であるかを管理し、第１の無線システムの状態に応じて利用する無線システムを変更することを特徴のひとつとする。
【００５７】
３．２ 端末の構成例
図１３は、無線端末の構成例を示す。
本発明の１実施例における無線端末は、無線端末と、該無線端末と無線で通信する基地局と、ゲートウェイとを備えた無線通信システムにおける無線端末であって、
前記基地局と前記ゲートウェイを介して通信中のポート情報又は待受け状態のポート情報を、該ゲートウェイに通知する通知部と、
前記無線端末が無線リンクを解放したアイドル状態においてページング要求を受信すると、自移動端末をアイドル状態からアクティブ状態へ遷移させる状態遷移部と
を備えることができる。
【００５８】
また、本発明の他の実施例における無線端末は、無線端末と、該無線端末と無線で通信する第１の無線システムの第１基地局と、該無線端末と無線で通信する第２の無線システムの第２基地局と、ゲートウェイとを備えた無線通信システムにおける無線端末であって、
前記基地局と前記ゲートウェイを介して通信中のポート情報又は待受け状態のポート情報を、該ゲートウェイに通知する通知部と、
第１の無線システムにおいてアイドル状態の場合に、第２の無線システムで利用する第２ＩＰアドレス宛ての受信パケットに第１の無線システムの第１ＩＰアドレス宛てのパケットがカプセル化されていると、自移動端末を第１の無線システムにおいてアイドル状態からアクティブ状態へ遷移させる状態遷移部と
を備えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、例えば、端末がアイドル状態に遷移する通信ネットワークに適用可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１０１ 移動端末
１０２ 基地局
１０３ 移動管理サーバ
１０４ 第１のモバイルゲートウェイ
１０５ 第２のモバイルゲートウェイ
１０６ 無線アクセス網
１０７ 外部ネットワーク
１０８ ポリシーサーバ
５１０ 移動端末向けフローフィルターテーブル
５２０ 移動端末アイドル状態用テーブル
６０１ ＣＰＵ
６０２ メモリ
６０３ 不揮発性メモリ
６０４ ネットワークインタフェース
６０５ スイッチ
８０１ 無線ＬＡＮ基地局
８０２ 無線ＬＡＮゲートウェイ
８０３ ＡＡＡ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線端末と、該無線端末と無線で通信する基地局と、ゲートウェイとを備え、
前記ゲートウェイは、
前記無線端末が前記基地局と前記ゲートウェイを介して通信中のポート情報又は待受け状態のポート情報を受信し、該ポート情報又は待受け状態のポート情報を記憶し、
前記無線端末が無線リンクを解放したアイドル状態に遷移したことを示す情報を受信して、該無線端末がアイドル状態かアクティブ状態かを管理し、
前記無線端末がアイドル状態のときに、前記無線端末宛のパケットを受信した場合に、受信されたパケット内のポート情報と、記憶された通信中あるいは待受け状態のポート状態とが合致するか判断し、合致した場合には該無線端末に対するページング処理を起動する無線通信システム。
【請求項２】
前記パケット内のポート情報と、記憶された通信中あるいは待受け状態のポート状態とが合致いない場合には、受信されたパケットを破棄することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記無線端末は、前記基地局と前記ゲートウェイを介して通信中のポート情報又は待受け状態のポート情報を、該ゲートウェイに通知する請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記無線端末は、アイドル状態に遷移する際に、前記通信中のポート情報又は待受け状態のポート情報を、前記ゲートウェイに通知する請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記無線端末は、無線リンクを解放するアイドル状態に遷移する前に、前記通信中のポート情報又は待受け状態のポート情報を前記ゲートウェイに通知すること、若しくは、通信中あるいは待受け状態のポート情報が変更された場合に通知することを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記無線端末が前記基地局と前記ゲートウェイを介して通信中のポート情報又は待受け状態のポート情報を有するサーバ
をさらに備え、
前記サーバは、該通信中のポート情報又は待受け状態のポート情報を、前記ゲートウェイに通知する請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記サーバは、前記無線端末がアイドル状態に遷移したことを示す情報を受信すると、前記通信中のポート情報又は待受け状態のポート情報を、前記ゲートウェイに通知する請求項６に記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記基地局は、第１の無線システムを構成し、
前記無線端末と無線で通信する第２の基地局を有し、前記無線端末と前記ゲートウェイ間で該第２の基地局を介して通信可能な第２の無線システムをさらに備え、
前記ゲートウェイは、
前記無線端末が第１の無線システムで利用する第１ＩＰアドレス宛のパケットを受信した場合に、受信されたパケット内のポート情報と、記憶された通信中あるいは待受け状態のポート状態とが合致すると、該無線端末が第２の無線システムで利用する第２ＩＰアドレス宛てに該受信パケットをカプセル化して、第２の無線システムを介して該無線端末に送信することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項９】
前記無線端末は、
第１の無線システムにおいてアイドル状態の場合に、第２の無線システムで利用する第２ＩＰアドレス宛ての受信パケットに第１の無線システムの第１ＩＰアドレス宛てのパケットがカプセル化されていると、第１の無線システムにおいてアイドル状態からアクティブ状態へ遷移することを特徴とする請求項８に記載の無線通信システム。
【請求項１０】
前記ゲートウェイは、
前記無線端末の識別情報と、該無線端末が第１の無線システムで利用している第１ＩＰアドレスと、第２の無線システムで利用している第２ＩＰアドレスと、無線端末が第１の無線システムにおいてアイドル状態であるかアクティブ状態であるかを示す状態情報を対応して記憶し、
第１の無線システムにおける前記状態情報に応じて、第１ＩＰアドレスを用いて第１の無線システムを利用するか、又は、第２ＩＰアドレスを用いて第２の無線システムを利用するかを変更することを特徴とする請求項８に記載の無線通信システム。
【請求項１１】
前記ゲートウェイは、
前記ポート情報又は待受け状態のポート情報を記憶し、前記無線端末がアイドル状態のときに参照される第１フィルタと、
前記ポート情報と、該ポート情報に合致するパケットの処理方法を示す動作情報とを記憶する第２フィルタと
を有し、
前記無線端末が無線リンクを解放しているアイドル状態か、無線リンクを使用しているアクティブ状態かに応じて、無線端末宛のパケットが到着した場合に適用されるフィルタが変化することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項１２】
前記ゲートウェイは、前記無線端末が無線リンクを解放しているアイドル状態か、無線リンクを使用しているアクティブ状態かに応じて、無線端末宛に転送されるパケット種別が変化することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項１３】
通信中のポート情報は、送信元ＩＰアドレス、受信先ＩＰアドレス、プロトコル種別、送信元ポート番号及び受信元ポート番号を含み、
待受け状態のポート情報は、受信先ＩＰアドレス、プロトコル番号及び受信先ポート番号を含む請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項１４】
無線端末と、該無線端末と無線で通信する基地局と、ゲートウェイとを備えた無線通信システムにおける前記ゲートウェイであって、
前記無線端末が前記基地局と前記ゲートウェイを介して通信中のポート情報又は待受け状態のポート情報を受信するポート状態受信部と、
該ポート情報又は待受け状態のポート情報を記憶する記憶領域と、
前記無線端末が無線リンクを解放したアイドル状態に遷移したことを示す情報を受信して、該無線端末がアイドル状態かアクティブ状態かを管理するアイドル状態管理部と、
前記無線端末がアイドル状態のときに、前記無線端末宛のパケットを受信した場合に、受信されたパケット内のポート情報と、記憶された通信中あるいは待受け状態のポート状態とが合致するか判断し、合致した場合には該無線端末に対するページング処理を起動するページング制御部と
を備えた前記ゲートウェイ。
【請求項１５】
無線端末と、該無線端末と無線で通信する基地局と、ゲートウェイとを備えた無線通信システムにおけるページング抑制方法であって、
ゲートウェイは、無線端末が基地局とゲートウェイを介して通信中のポート情報又は待受け状態のポート情報を受信し、該ポート情報又は待受け状態のポート情報を記憶し、
ゲートウェイは、無線端末が無線リンクを解放したアイドル状態に遷移したことを示す情報を受信して、該無線端末がアイドル状態かアクティブ状態かを管理し、
ゲートウェイは、無線端末がアイドル状態のときに、無線端末宛のパケットを受信した場合に、受信されたパケット内のポート情報と、記憶された通信中あるいは待受け状態のポート状態とが合致するか判断し、合致した場合には該無線端末に対するページング処理を起動するページング抑制方法。
【請求項１】
無線端末と、該無線端末と無線で通信する基地局と、ゲートウェイとを備え、
前記ゲートウェイは、
前記無線端末が前記基地局と前記ゲートウェイを介して通信中のポート情報又は待受け状態のポート情報を受信し、該ポート情報又は待受け状態のポート情報を記憶し、
前記無線端末が無線リンクを解放したアイドル状態に遷移したことを示す情報を受信して、該無線端末がアイドル状態かアクティブ状態かを管理し、
前記無線端末がアイドル状態のときに、前記無線端末宛のパケットを受信した場合に、受信されたパケット内のポート情報と、記憶された通信中あるいは待受け状態のポート状態とが合致するか判断し、合致した場合には該無線端末に対するページング処理を起動する無線通信システム。
【請求項２】
前記パケット内のポート情報と、記憶された通信中あるいは待受け状態のポート状態とが合致いない場合には、受信されたパケットを破棄することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記無線端末は、前記基地局と前記ゲートウェイを介して通信中のポート情報又は待受け状態のポート情報を、該ゲートウェイに通知する請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記無線端末は、アイドル状態に遷移する際に、前記通信中のポート情報又は待受け状態のポート情報を、前記ゲートウェイに通知する請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記無線端末は、無線リンクを解放するアイドル状態に遷移する前に、前記通信中のポート情報又は待受け状態のポート情報を前記ゲートウェイに通知すること、若しくは、通信中あるいは待受け状態のポート情報が変更された場合に通知することを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記無線端末が前記基地局と前記ゲートウェイを介して通信中のポート情報又は待受け状態のポート情報を有するサーバ
をさらに備え、
前記サーバは、該通信中のポート情報又は待受け状態のポート情報を、前記ゲートウェイに通知する請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記サーバは、前記無線端末がアイドル状態に遷移したことを示す情報を受信すると、前記通信中のポート情報又は待受け状態のポート情報を、前記ゲートウェイに通知する請求項６に記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記基地局は、第１の無線システムを構成し、
前記無線端末と無線で通信する第２の基地局を有し、前記無線端末と前記ゲートウェイ間で該第２の基地局を介して通信可能な第２の無線システムをさらに備え、
前記ゲートウェイは、
前記無線端末が第１の無線システムで利用する第１ＩＰアドレス宛のパケットを受信した場合に、受信されたパケット内のポート情報と、記憶された通信中あるいは待受け状態のポート状態とが合致すると、該無線端末が第２の無線システムで利用する第２ＩＰアドレス宛てに該受信パケットをカプセル化して、第２の無線システムを介して該無線端末に送信することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項９】
前記無線端末は、
第１の無線システムにおいてアイドル状態の場合に、第２の無線システムで利用する第２ＩＰアドレス宛ての受信パケットに第１の無線システムの第１ＩＰアドレス宛てのパケットがカプセル化されていると、第１の無線システムにおいてアイドル状態からアクティブ状態へ遷移することを特徴とする請求項８に記載の無線通信システム。
【請求項１０】
前記ゲートウェイは、
前記無線端末の識別情報と、該無線端末が第１の無線システムで利用している第１ＩＰアドレスと、第２の無線システムで利用している第２ＩＰアドレスと、無線端末が第１の無線システムにおいてアイドル状態であるかアクティブ状態であるかを示す状態情報を対応して記憶し、
第１の無線システムにおける前記状態情報に応じて、第１ＩＰアドレスを用いて第１の無線システムを利用するか、又は、第２ＩＰアドレスを用いて第２の無線システムを利用するかを変更することを特徴とする請求項８に記載の無線通信システム。
【請求項１１】
前記ゲートウェイは、
前記ポート情報又は待受け状態のポート情報を記憶し、前記無線端末がアイドル状態のときに参照される第１フィルタと、
前記ポート情報と、該ポート情報に合致するパケットの処理方法を示す動作情報とを記憶する第２フィルタと
を有し、
前記無線端末が無線リンクを解放しているアイドル状態か、無線リンクを使用しているアクティブ状態かに応じて、無線端末宛のパケットが到着した場合に適用されるフィルタが変化することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項１２】
前記ゲートウェイは、前記無線端末が無線リンクを解放しているアイドル状態か、無線リンクを使用しているアクティブ状態かに応じて、無線端末宛に転送されるパケット種別が変化することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項１３】
通信中のポート情報は、送信元ＩＰアドレス、受信先ＩＰアドレス、プロトコル種別、送信元ポート番号及び受信元ポート番号を含み、
待受け状態のポート情報は、受信先ＩＰアドレス、プロトコル番号及び受信先ポート番号を含む請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項１４】
無線端末と、該無線端末と無線で通信する基地局と、ゲートウェイとを備えた無線通信システムにおける前記ゲートウェイであって、
前記無線端末が前記基地局と前記ゲートウェイを介して通信中のポート情報又は待受け状態のポート情報を受信するポート状態受信部と、
該ポート情報又は待受け状態のポート情報を記憶する記憶領域と、
前記無線端末が無線リンクを解放したアイドル状態に遷移したことを示す情報を受信して、該無線端末がアイドル状態かアクティブ状態かを管理するアイドル状態管理部と、
前記無線端末がアイドル状態のときに、前記無線端末宛のパケットを受信した場合に、受信されたパケット内のポート情報と、記憶された通信中あるいは待受け状態のポート状態とが合致するか判断し、合致した場合には該無線端末に対するページング処理を起動するページング制御部と
を備えた前記ゲートウェイ。
【請求項１５】
無線端末と、該無線端末と無線で通信する基地局と、ゲートウェイとを備えた無線通信システムにおけるページング抑制方法であって、
ゲートウェイは、無線端末が基地局とゲートウェイを介して通信中のポート情報又は待受け状態のポート情報を受信し、該ポート情報又は待受け状態のポート情報を記憶し、
ゲートウェイは、無線端末が無線リンクを解放したアイドル状態に遷移したことを示す情報を受信して、該無線端末がアイドル状態かアクティブ状態かを管理し、
ゲートウェイは、無線端末がアイドル状態のときに、無線端末宛のパケットを受信した場合に、受信されたパケット内のポート情報と、記憶された通信中あるいは待受け状態のポート状態とが合致するか判断し、合致した場合には該無線端末に対するページング処理を起動するページング抑制方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−１１５８０９（Ｐ２０１３−１１５８０９Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６３５３２（Ｐ２０１１−２６３５３２）
【出願日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【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２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]