通信システムおよびモビリティアンカー
【課題】ポリシーサーバに機能を追加せず、負荷を上昇させない。また、Ｓ−ＧＷとＰ−ＧＷ間のＩ／ＦにＰＭＩＰｖ６を使用する標準シーケンスの範囲以外にも適用できるようにする。
【解決手段】ポリシーサーバは、第１の端末の通信路、および第２の端末の通信路を関連付けるための追加ベアラ設定要求をモビリティアンカーに送信し、モビリティアンカーは、追加ベアラ設定要求を受信した場合、第１の通信路と第３の通信路と接続する第５の通信路を設定する事の可否を判定し、第５の通信路を設定する事の可否を第５の通信路に関する情報を通信路管理情報に記録し、アクセスゲートウェイ装置へ通信路管理情報を含むリンク作成要求を送信し、アクセスゲートウェイ装置は通信路管理情報に基づいて、第１の端末から第１の通信路を経由して送信されたデータを、第５の通信路、および第３の通信路を経由して第２の端末に送信する。
【解決手段】ポリシーサーバは、第１の端末の通信路、および第２の端末の通信路を関連付けるための追加ベアラ設定要求をモビリティアンカーに送信し、モビリティアンカーは、追加ベアラ設定要求を受信した場合、第１の通信路と第３の通信路と接続する第５の通信路を設定する事の可否を判定し、第５の通信路を設定する事の可否を第５の通信路に関する情報を通信路管理情報に記録し、アクセスゲートウェイ装置へ通信路管理情報を含むリンク作成要求を送信し、アクセスゲートウェイ装置は通信路管理情報に基づいて、第１の端末から第１の通信路を経由して送信されたデータを、第５の通信路、および第３の通信路を経由して第２の端末に送信する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システムおよびモビリティアンカーに関し、特に、同一または近隣のアクセスゲートウェイに収容されるユーザ同士が通信する場合に、ユーザトラフィックをアクセスゲートウェイ内で折返す通信システムおよびモビリティアンカーに関する。
【背景技術】
【０００２】
３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）のＬＴＥ（Long Term Evolution）に代表される第３.９世代移動体通信網では、ネットワークが全てＩＰ化される。このため、従来、回線交換網によって提供されてきた電話サービスがＩＰ網上で実現される。
【０００３】
ＬＴＥのＩＰ網は、アクセス網と、アクセス非依存のサービス網とから構成される。ＬＴＥのアクセス網は、無線通信を行なう基地局（ｅＮＢ（evolutional Node B））、端末の位置管理と接続制御とを行なうＭＭＥ（Mobility Management Entity）、ユーザトラフィックをサービス網に振り分けるＳ−ＧＷ（Serving Gateway）、およびＳ−ＧＷからのトラフィックをサービス網に転送と課金データの収集とを行なうＰ−ＧＷ（Packet data network Gateway）から構成される。
【０００４】
一方、ＬＴＥのアクセス非依存のサービス網は、電話サービスの場合、ＩＭＳ（IP Multimedia Subsystem）と呼ばれる呼制御網になる。ＩＭＳにおいて、ＣＳＣＦ（Call Session Control Function）と呼ばれるＳＩＰ（Session Initiation Protocol）サーバが、電話番号と端末のＩＰアドレスとの対応付け、および通話セッションの管理を行なう。また、ＬＴＥアクセス網をＩＭＳに接続するＰ−ＧＷは、端末からＣＳＣＦへの呼制御信号および端末間の音声信号を転送し、また、課金データ（転送パケット数、転送データ量等）を収集する機能を備える。
【０００５】
ＬＴＥアクセス網のＭＭＥとＳ−ＧＷとは基地局と括りつけのため、基地局に近い場所に設置される。これに対し、ＬＴＥアクセス網とＩＭＳとの間を接続するＰ−ＧＷは、サービス網に括りつけのため、サービス網に近いコア網側に設置される。従って、特に、端末が同じＳ−ＧＷに収容される場合、ＩＭＳ用のＰ−ＧＷまで音声トラフィックを転送することによって転送遅延が発生し、コア網の帯域を圧迫してしまう問題がある。
Ｐ−ＧＷを経由させずに音声トラフィックを転送する方法として、端末を収容するＭｏｂｉｌｅ Ａｃｃｅｓｓ Ｇａｔｅｗａｙ（ＬＴＥにおいてはＳ−ＧＷに相当する）の間で直接データパスを確立する方式の“Ｐｒｏｘｙ Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰｖ６ Ｒｏｕｔｅ Ｏｐｔｉｚａｔｉｏｎ”がある（非特許文献１参照）。しかし、非特許文献１では、Ｐｒｏｘｙ Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰｖ６ Ｒｏｕｔｅ Ｏｐｔｉｚａｔｉｏｎのデータパスの設定方法について規定しているが、設定契機または設定対象の決定方法については言及していない。
【０００６】
特許文献１は、Ｐ−ＧＷ（モビリティアンカー）を通らなくとも課金情報を失わずに、経路の最適化が可能な通信システムおよびアクセスゲートウェイ装置を開示している。ここで、モビリティアンカーは、Ｐ−ＧＷの上位概念である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−０８８０１３号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】IETF draft-qin-netlmm-pmipro-00 PMIPv6 Route Optimization
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１では、ポリシーサーバがリンク作成要求を送信する為に経路制御の判定を行なう。本来行なわない判定を行なう事でポリシーサーバの負荷が上昇する。ポリシーサーバは、一般に他のノードに比べ、一台当たりで扱う加入者数が多いため負荷上昇しやすい。
【００１０】
また、特許文献１は、Ｓ−ＧＷとＰ−ＧＷと間のＩ／ＦにＰＭＩＰｖ６（Proxy Mobile Internet Protocol Version 6）を使用する標準シーケンスの範囲以外は適用できない。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題は、端末をパケットデータ網に接続するモビリティアンカーと、端末をモビリティアンカーに接続するアクセスゲートウェイ装置と、モビリティアンカーとアクセスゲートウェイ装置を制御するポリシーサーバとを備える通信システムにおいて、アクセスゲートウェイ装置は、第１のアクセスゲートウェイ装置を含み、第１の端末と第１のアクセスゲートウェイ装置との間に第１の通信路が設定され、第１のアクセスゲートウェイ装置とモビリティアンカーとの間に第２の通信路が設定され、第２の端末と第１のアクセスゲートウェイ装置との間に第３の通信路が設定され、第１のアクセスゲートウェイ装置とモビリティアンカーとの間に第４の通信路が設定され、第１の端末は、第１の通信路、第２の通信路、第４の通信路および第３の通信路を経由して第２の端末と通信し、モビリティアンカーは、各端末の通信路に関する情報を含む通信路管理情報を管理し、ポリシーサーバは、第１の端末の通信路、および第２の端末の通信路を関連付けるための追加ベアラ設定要求をモビリティアンカーに送信し、モビリティアンカーは、追加ベアラ設定要求を受信した場合、追加ベアラ設定要求の内容を解析することによって第１の通信路と第３の通信路と接続する第５の通信路を設定する事の可否を判定し、第５の通信路を設定する事の可否を第５の通信路に関する情報を通信路管理情報に記録し、第１のアクセスゲートウェイ装置へ通信路管理情報を含むリンク作成要求を送信し、第１のアクセスゲートウェイ装置は、通信路管理情報に基づいて、第１の端末から第１の通信路を経由して送信されたデータを、第５の通信路、および第３の通信路を経由して第２の端末に送信する通信システムにより、達成できる。
【００１２】
さらに、端末をパケットデータ網に接続するモビリティアンカーと、端末をモビリティアンカーに接続するアクセスゲートウェイ装置と、モビリティアンカーとアクセスゲートウェイ装置を制御するポリシーサーバとを備える通信システムにおけるモビリティアンカーであって、アクセスゲートウェイ装置は、第１のアクセスゲートウェイ装置を含み、第１の端末と第１のアクセスゲートウェイ装置との間に第１の通信路が設定され、第１のアクセスゲートウェイ装置とモビリティアンカーとの間に第２の通信路が設定され、また、第２の端末と第１のアクセスゲートウェイ装置との間に第３の通信路が設定され、第１のアクセスゲートウェイ装置とモビリティアンカーとの間に第４の通信路が設定され、第１の端末は、第１の通信路、第２の通信路、第４の通信路および第３の通信路を経由して第２の端末と通信し、モビリティアンカーは、各端末の通信路に関する情報を含む通信路管理情報を管理し、ポリシーサーバは、第１の通信路、および第３の通信路を関連付けるための追加ベアラ設定要求をモビリティアンカーに送信し、モビリティアンカーは、追加ベアラ設定要求を受信した場合、追加ベアラ設定要求の内容を解析することによって第１の通信路と第３の通信路を接続する第５の通信路を設定する事の可否を判定し、第５の通信路を設定する事の可否を第５の通信路に関する情報を通信路管理情報に記録し、アクセスゲートウェイ装置へ通信路管理情報を含むリンク作成要求を送信するモビリティアンカーにより、達成できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ポリシーサーバの負荷上昇させることなく、ＰＭＩＰｖ６に依存せずに最短のデータパスを設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】通信網の構成例を説明する図である。
【図２】Ｐ−ＧＷの装置構成を説明するブロック図である。
【図３】ＰＣＲＦが備えるサービス情報管理テーブルの構成を説明する図である。
【図４】ＰＣＲＦが備えるベアラ情報管理テーブルの構成を説明する図である。
【図５】経路判定後のＰ−ＧＷが備えるベアラ情報管理テーブルの構成を説明する図である。
【図６】Ｐ−ＧＷが実施する経路判定を説明するフローチャート図である。
【図７Ａ】２台のＵＥが同一のＳ−ＧＷに収容される場合のセッション確立コールフローを説明するシーケンス図（その１）である。
【図７Ｂ】２台のＵＥが同一のＳ−ＧＷに収容される場合のセッション確立コールフローを説明するシーケンス図（その２）である。
【図８】通信網の構成例を説明する図である。
【図９】ＰＣＲＦが備えるベアラ情報管理テーブルの構成を説明する図である。
【図１０】経路判定後のＰ−ＧＷが備えるベアラ情報管理テーブルの構成を説明する図である。
【図１１】Ｐ−ＧＷが実施する経路判定を説明するフローチャート図である。
【図１２Ａ】２台のＵＥが異なるＳ−ＧＷに収容される場合のセッション確立コールフローを説明するシーケンス図（その１）である。
【図１２Ｂ】２台のＵＥが異なるＳ−ＧＷに収容される場合のセッション確立コールフローを説明するシーケンス図（その２）である。
【図１２Ｃ】２台のＵＥが異なるＳ−ＧＷに収容される場合のセッション確立コールフローを説明するシーケンス図（その３）である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、実施例を用い図面を参照しながら詳細に説明する。なお、実質同一部位には同じ参照番号を振り、説明は繰り返さない。また、以下で説明する実施例は、３ＧＰＰのＬＴＥを説明するが、本発明はこれに限定されず、ＷｉＭＡＸまたはＷＬＡＮ等の各種無線通信システムにも適用することができる。
【実施例１】
【００１６】
以下、図１ないし図７を用いて、ＵＥ（User Equipment）７１とＵＥ７２とが同じＳ−ＧＷ４２に収容される場合の処理を説明する。まず、図１を参照して、通信網の構成を説明しよう。図１において、通信網１０００は、ＰＤＮ網１、ＩＭＳ網２、ＬＴＥコアネットワーク３、ＣＳＣＦ１１、ＰＣＲＦ（Policy and Charging Rules Function）１２、Ｐ−ＧＷ２１、ＨＳＳ（Home Subscriber Server）２２、ＭＭＥ４１、４２、Ｓ−ＧＷ４２、５２、ｅＮＢ４３Ａ〜４３Ｃ、ｅＮＢ５３Ａ〜５３Ｃを備える。
【００１７】
ＵＥ７１およびＵＥ７２は、無線通信機能を備えるユーザ端末である。ＵＥ７１およびＵＥ７２は、ｅＮＢ４３（４３Ａ〜４３Ｃ）を経由して通信事業者のネットワークに接続される。
【００１８】
通信事業者のネットワークは、都道府県などのエリア単位に構築されるｅＮＢ４３Ａ〜４３Ｃ、ｅＮＢ５３Ａ〜５３Ｃと、全国の地域網を集約するＰＤＮ網１、ｅＮＢ４３Ａ〜４３Ｃ、ｅＮＢ５３Ａ〜５３ＣとＰＤＮ網１との間を接続するＬＴＥコアネットワーク３、並びにサービス単位に設置されるＩＭＳ網２から構成される。
【００１９】
通信事業者のネットワークは、端末と無線通信を行なうｅＮＢ４３（４３Ａ〜４３Ｃ）、端末の移動管理や接続制御を行なうＭＭＥ４１、および端末からのユーザトラフィックをサービス網に振り分けるＳ−ＧＷ４２が接続される。ｅＮＢ５３（５３Ａ〜５３Ｃ）も同様である。なお、特に区別しない場合、ｅＮＢ４３（４３Ａ〜４３Ｃ）およびｅＮＢ５３（５３Ａ〜５３Ｃ）をｅＮＢ４３、５３と記載する。
【００２０】
ＬＴＥコアネットワーク３には、ユーザの認証情報を管理するＨＳＳ２２と、ユーザトラフィックをＩＭＳ網２に転送するＰ−ＧＷ２１とが接続される。
【００２１】
また、本実施例において、電話の呼制御を行なうのはＩＭＳ網２である。ＩＭＳ網２は、呼制御サーバ（ＣＳＣＦ）１１と、ＣＳＣＦ１１から送信されるサービス情報に基づいてＰ−ＧＷ２１およびＳ−ＧＷ４２、５２を制御するポリシーサーバ（ＰＣＲＦ）１２とが接続される。
【００２２】
従来は、ＵＥ７１から送信される音声データは、破線で示すパスを経由してＵＥ７２に送信されていた。つまり、従来の音声データパスは、必ずＰ−ＧＷ２１を経由するものであった。
【００２３】
実施例１では、後述する処理（図７を参照して後述）によって、音声データパスが実線に示すようなパスになる。つまり、Ｐ−ＧＷ２１を経由せず、Ｓ−ＧＷ４２内で音声データが折り返されて送信される。
【００２４】
図２を参照して、Ｐ−ＧＷ２１の装置構成を説明する。図２において、Ｐ−ＧＷ２１は、Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ１０１、ＣＰＵ１０２、ＲＡＭ１０３、およびＩＦ１０４Ａ、１０４Ｂを備える。これらは、バス１０５を介して互いに接続されている。
【００２５】
Ｐ−ＧＷ２１の機能を実現するためのプログラムは、Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ１０１に格納されている。プログラムは、Ｐ−ＧＷ２１の起動時にＲＡＭ１０３に展開される。ＣＰＵ１０２は、ＲＡＭ１０３内に展開されたプログラムを実行する。
【００２６】
図３を参照して、ＰＣＲＦ１２が備えるサービス情報管理テーブル１５０の構成を説明する。図３において、サービス情報管理テーブル１５０は、ＣＳＣＦ１１から送信されたサービス情報を管理する。サービス情報は、音声データがどのような通信を用いて端末間で送信されているかを示す情報である。なお、音声データに限らず、他のサービスに関する情報も含まれる。
【００２７】
サービス情報管理テーブル１５０は、サービスセッションＩＤ１５１、フロー情報１５２を含む。サービスセッションＩＤ１５１は、サービスセッションを一意に識別する識別子を格納する。また、フロー情報１５２は、サービスセッションに属するフローの情報として、フローＩＤ１５２Ａ、フローフィルタ１５２Ｂ、メディア種別１５２Ｃおよび帯域１５２Ｄを含む。
【００２８】
フローＩＤ１５２Ａは、フローを一意に識別する識別子を格納する。フローフィルタ１５２Ｂは、フローを特定するための情報を格納する。具体的には、通信が行なわれるノードのＩＰアドレスおよびポート番号を格納する。メディア種別１５２Ｃは、フローのメディアの種別を格納する。例えば、メディア種別１５２Ｃが「ａｕｄｉｏ」の場合、音声通信を示す。帯域１５２Ｄは、フローが使用している帯域を示す値を格納する。具体的には、毎秒あたりの送信データ量が格納される。
図３において、フロー情報１５２には、エントリ１５０Ａおよびエントリ１５０Ｂが作成されている。
【００２９】
図４を参照して、ＰＣＲＦ１２が備えるベアラ情報管理テーブル１７０の構成を説明する。図４において、ベアラ情報管理テーブル１７０は、Ｐ−ＧＷ２１およびＳ−ＧＷ４２、５２から送信されるベアラ情報を管理する。ベアラ情報は、サービスフローを転送するために使用されるベアラに関する情報である。
【００３０】
ベアラ情報管理テーブル１７０は、ユーザＩＤ１７１、ユーザＩＰ１７２、Ｐ−ＧＷ ＩＤ１７３、Ｓ−ＧＷ ＩＤ１７４、およびベアラ情報１７５を含む。ユーザＩＤ１７１は、端末を一意に識別するための識別子を格納する。図１のＵＥ７１のユーザＩＤ１７１は、「ユーザ＃１」が割り当てられている。一方、ＵＥ７２のユーザＩＤ１７１は、「ユーザ＃２」が割り当てられている。
【００３１】
ユーザＩＰ１７２は、端末に割り当てられたＩＰアドレスを格納する。図１のＵＥ７１のユーザＩＰは「１９２.１６８.０.１００」が割り当てられている。一方、ＵＥ７２のユーザＩＰ１７２は「１９２.１６８.０.２００」が割り当てられている。
【００３２】
Ｐ−ＧＷ ＩＤ１７３は、音声データを転送するときに経由するＰ−ＧＷ２１に割り当てられたＩＰアドレスを格納する。Ｓ−ＧＷ ＩＤ１７４は、音声データを転送するときに経由するＳ−ＧＷ４２、５２に割り当てられたＩＰアドレスを格納する。
【００３３】
ベアラ情報１７５は、Ｓ−ＧＷ４２、５２およびＰ−ＧＷ２１に設定されたベアラに関する情報を格納する。具体的には、ベアラ情報１７５は、フローＩＤ１７５Ａ、Ｐ−ＧＷ内ベアラＩＤ１７５Ｂ、およびＳ−ＧＷ内ベアラＩＤ１７５Ｃを含む。
【００３４】
フローＩＤ１７５Ａは、設定されたベアラを使用して転送されるフローを識別するための識別子を格納する。フローＩＤ１５２Ａと同一のものである。Ｐ−ＧＷ内ベアラＩＤ１７５Ｂは、Ｐ−ＧＷ２１内に設定されたベアラを識別するための識別子を格納する。Ｐ−ＧＷ内ベアラＩＤ１７５Ｂは、Ｐ−ＧＷ２１が割り当てる識別子である。Ｓ−ＧＷ内ベアラＩＤ１７５Ｃは、Ｓ−ＧＷ４２、５２内に設定されたベアラを識別するための識別子を格納する。Ｓ−ＧＷ内ベアラＩＤ１７５Ｃは、Ｓ−ＧＷ４２、５２が割り当てる識別子である。
【００３５】
図４において、ベアラ情報１７５には、エントリ１７０Ａ、１７０Ｂが作成されている。エントリ１７０Ａとエントリ１７０Ｂは、共にＳ−ＧＷ４２のＩＰアドレスが割り当てられている。
【００３６】
従来は、Ｐ−ＧＷ２１を経由して音声データ等が転送されるため、Ｐ−ＧＷ内ベアラＩＤ１７５Ｂは、必ず設定される情報であった。しかし、実施例１では、後述する処理によって、Ｐ−ＧＷ２１を経由せずに音声データ等が転送される。
【００３７】
図５を参照して、Ｐ−ＧＷ２１が備えるベアラ情報管理テーブル１８０を説明する。図５において、ベアラ情報管理テーブル１８０は、図４のＰＣＲＦ１２が備えるベアラ情報管理テーブル１７０の情報に基づいて、Ｐ−ＧＷ２１において、同一Ｓ−ＧＷでの折返し決定（図６を参照して後述）した場合の情報を管理する。ベアラ情報は、サービスフローを転送するために使用されるベアラに関する情報である。
【００３８】
図５において、ベアラ情報管理テーブル１８０は、ユーザＩＤ１８１、ユーザＩＰ１８２、Ｐ−ＧＷ ＩＤ１８３、Ｓ−ＧＷ ＩＤ１８４およびベアラ情報１８５を含む。ユーザＩＤ１８１は、端末を一意に識別するための識別子を格納する。図１のＵＥ７１のユーザＩＤ１８１は「ユーザ＃１」が割り当てられる。一方、ＵＥ７２のユーザＩＤ１８１は「ユーザ＃２」が割り当てられている。ユーザＩＰ１８２は、端末に割り当てられたＩＰアドレスを格納する。ＵＥ７１のユーザＩＰは、「１９２.１６８.０.１００」が割り当てられている。一方、ＵＥ７２のユーザＩＰ１８２は「１９２.１６８.０.２００」が割り当てられている。
【００３９】
Ｐ−ＧＷ ＩＤ１８３は、音声データを転送するときに経由するＰ−ＧＷ２１に割り当てられたＩＰアドレスを格納する。Ｓ−ＧＷ ＩＤ１８４は、音声データを転送するときに経由するＳ−ＧＷ４２、５２に割り当てられたＩＰアドレスを格納する。
【００４０】
ベアラ情報１８５は、経路判定（図７を参照して後述）の情報に基づいて決定する。ベアラ情報１８５は、Ｓ−ＧＷ４２、５２およびＰ−ＧＷ２１に設定するベアラに関する情報を格納する。ベアラ情報１８５は、具体的には、フローＩＤ１８５Ａ、Ｐ−ＧＷ内ベアラＩＤ１８５Ｂ、およびＳ−ＧＷ内ベアラＩＤ１８５Ｃを含む。
【００４１】
フローＩＤ１８５Ａは、設定されたベアラを使用して転送されるフローを識別するための識別子を格納する。フローＩＤ１８５Ａは、フローＩＤ１５２Ａと同一のものである。Ｐ−ＧＷ内ベアラＩＤ１８５Ｂは、Ｐ−ＧＷ２１内に設定するベアラを識別するための識別子を格納する。Ｐ−ＧＷ内ベアラＩＤ１８５Ｂは、Ｐ−ＧＷ２１が割り当てる識別子である。Ｓ−ＧＷ内ベアラＩＤ１８５Ｃは、Ｓ−ＧＷ４２、５２内に設定するベアラを識別するための識別子を格納する。Ｓ−ＧＷ内ベアラＩＤ１８５Ｃは、Ｐ−ＧＷ２１が割り当てる識別子である。
【００４２】
図５において、ベアラ情報１８５には、エントリ１８０Ａ、１８０Ｂが作成されている。図４のベアラ管理情報１７０において、エントリ１７０Ａとエントリ１７０Ｂは共にＰ−ＧＷ２１のＩＰアドレスとＳ−ＧＷ４２のＩＰアドレスが割り当てられている。このため、ベアラ情報１８５のＰ−ＧＷ内ベアラＩＤ１８５Ｂに、Ｐ−ＧＷ２１内に設定するベアラを識別するための識別子に「−」を設定する。Ｓ−ＧＷ内ベアラＩＤ１８５Ｃについて、エントリ１８０Ａに、通信相手のユーザＩＤ１８１の「ユーザ＃２（ＵＥ７２）」とＳ−ＧＷ内ベアラＩＤ「５２０１」を含むＳ−ＧＷ内ベアラＩＤ「５１０１」が設定される。一方、エントリ１８０Ｂに、通信相手のユーザＩＤ１８１の「ユーザ＃１（ＵＥ７１）」とＳ−ＧＷ内ベアラＩＤ「５１０１」を含むＳ−ＧＷ内ベアラＩＤ「５２０１」が設定される。なお、Ｐ−ＧＷ内ベアラＩＤ１８５Ｂの識別子に「−」を設定した場合、Ｐ−ＧＷにベアラは追加されない。
【００４３】
図６を参照して、Ｐ−ＧＷ２１の経路判定のフローを説明する。図６において、このフローは、ＰＣＲＦからの追加ベアラ設定要求待ち状態時に開始される。Ｐ−ＧＷ２１は、ＰＣＲＦから追加ベアラ設定要求の受信を待つ（Ｓ１０１：ＮＯ）。ＰＣＲＦから追加ベアラ設定要求の受信したとき（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、Ｐ−ＧＷ２１は、追加ベアラ設定要求に含まれるユーザ情報を取得する（Ｓ１０２）。Ｐ−ＧＷ２１は、ベアラ情報テーブル１７０の情報に基づき複数のＵＥが同一Ｐ−ＧＷに収容されているか判定する（Ｓ１０３)。ＹＥＳのとき、Ｐ−ＧＷ２１は、２台のＵＥが同一Ｓ−ＧＷに収容されているか判定する（Ｓ１０４）。ＹＥＳのとき、Ｐ−ＧＷ２１は、同一Ｓ−ＧＷ内での折返し決定して（Ｓ１０６）、経路判定を終了する。ステップ１０３またはステップ１０４でＮＯのとき、Ｐ−ＧＷ２１は、そのまま経路判定を終了する。
【００４４】
図７を参照して、２台のＵＥが同一のＳ−ＧＷに収容される場合のセッション確立コールフローを説明する。図７Ａにおいて、はじめに、ＵＥ７１は、ｅＮＢ４３Ｃ、ＭＭＥ４１、およびＳ−ＧＷ４２を経由してＰ−ＧＷ２１に接続され、汎用ベアラが確立された状態にある。また、ＵＥ７２は、ｅＮＢ４３Ａ、ＭＭＥ４１、およびＳ−ＧＷ４２を経由してＰ−ＧＷ２１に接続され、汎用ベアラが確立された状態にある。このとき、ＵＥ７１にはＩＰアドレス「１９２.１６８.０.１００」が割り当てられている。一方、ＵＥ７２にはＩＰアドレス「１９２.１６８.０.２００」が割り当てられている。また、ＰＣＲＦ１２が管理するベアラ情報管理テーブル１７０は、汎用ベアラに関係するエントリ１７０Ａおよびエントリ１７０Ｂが設定された状態にある。
【００４５】
次に、ＵＥ７１とＵＥ７２との間でＳＩＰを用いて通話セッションの交渉が行なわれる（Ｓ４０１）。なお、線上に付した○は、通話セッションの参加メンバである。ＣＳＣＦ１１は、ＵＥ７１とＵＥ７２との間で送受信されるＳＩＰメッセージからサービス情報（音声トラフィックの通信ＩＰアドレス、ポート番号、メディア種別、使用帯域等）を抽出し、抽出されたサービス情報をＰＣＲＦ１２に送信する（Ｓ４０２）。ＰＣＲＦ１２は、送信された情報をサービス情報管理テーブル１５０に設定し、ＣＳＣＦ１１に対してＡＣＫを返信する（Ｓ４０３）。図３の１５０Ａおよび１５０Ｂは、ＵＥ７１とＵＥ７２とが双方向の音声通信を交渉した場合の設定を示している。
【００４６】
次に、ＰＣＲＦ１２は、送信されたサービス情報に基づいて、ベアラ確立に関するポリシーを決定する（Ｓ４０４）。ステップ４０４でベアラ確立に関するポリシーを決定したＰＣＲＦ１２は、Ｐ−ＧＷ２１に対して追加ベアラ設定要求を送信する（Ｓ４０６）。追加ベアラ設定要求には、ユーザＩＤ１７１、フローフィルタ１５２Ｂ、およびＱｏＳ／課金情報が含まれる。なお、専用ベアラ設定要求には、他の情報も含まれる。
【００４７】
追加ベアラ設定要求を受信したＰ−ＧＷ２１は、受信した追加ベアラ設定要求に含まれる情報に基づいて、経路判定を行なう（Ｓ４０７）。経路判定後、Ｐ−ＧＷ２１は、Ｓ−ＧＷ４２に対してＳ−ＧＷ折返しベアラ設定要求を送信する（Ｓ４０８）。Ｓ−ＧＷ折返しベアラ設定要求には、ベアラ情報テーブル１８０、およびＱｏＳ／課金情報が含まれる。なお、Ｓ−ＧＷ折返しベアラ設定要求には、他の情報も含まれる。
【００４８】
Ｓ−ＧＷ折返しベアラ設定要求を受信したＳ−ＧＷ４２は、受信したＳ−ＧＷ折返しベアラ設定要求に含まれる情報に基づいて、ＭＭＥ４１にベアラ確立要求を送信し、ＵＥ７１とｅＮＢ４３Ｃとの間、およびｅＮＢ４３ＣとＳ−ＧＷ４２との間に追加ベアラを確立する（Ｓ４０９）。
【００４９】
ステップ４０９で追加ベアラが確立された後、Ｓ−ＧＷ４２は、Ｐ−ＧＷ２１に対してＳ−ＧＷ折返しベアラ設定応答を返信する（Ｓ４１１）。Ｓ−ＧＷ折返しベアラ設定応答を受信したＰ−ＧＷ２１はＰＣＲＦ１２に対して追加ベアラ設定応答を返信する（Ｓ４１２）。次に、ＰＣＲＦ１２は、Ｐ−ＧＷ２１に対して追加ベアラ設定要求を送信する（Ｓ４１３）。
【００５０】
図７Ｂにおいて、追加ベアラ設定要求を受信したＰ−ＧＷ２１は、ＵＥ７２を収容するＳ―ＧＷ４２に対してＳ−ＧＷ折返しベアラ設定要求を送信する（Ｓ４１４）。
【００５１】
ステップ４１４〜ステップ４１７は、ステップ４０８〜ステップ４１１と同様の処理が行なわれる。つまり、ステップ４１４において、Ｓ−ＧＷ折返しベアラ設定要求を受信したＳ−ＧＷ４２は、ステップ４１６において、受信したＳ−ＧＷ折返しベアラ設定要求に含まれる情報に基づいて、ＭＭＥ４１にベアラ確立要求を送信し、ＵＥ７２とｅＮＢ４３Ａとの間、およびｅＮＢ４３ＡとＳ−ＧＷ４２との間に追加ベアラを確立し、ステップ４１７において、Ｓ−ＧＷ４２は、Ｐ−ＧＷ２１に対してＳ−ＧＷ折返しベアラ設定応答を返信する。
【００５２】
Ｓ−ＧＷ折返しベアラ設定応答を受信したＰ−ＧＷ２１は、ＰＣＲＦ１２に対して追加ベアラ設定応答を返信する（Ｓ４１８）。次に、ＰＣＲＦ１２は、Ｐ−ＧＷ２１に対してベアラ間リンク作成要求を送信する（Ｓ４１９）。ベアラ間リンク作成要求には、リンク元ベアラ情報（ＵＥ７１が音声データを送受信するために用いられるベアラに関する情報）とリンク先ベアラ情報（ＵＥ７２が音声データを送受信するために用いられるベアラに関する情報）とが含まれている。
【００５３】
ベアラ間リンク作成要求を受信したＰ−ＧＷ２１は、Ｓ−ＧＷ４２に対してベアラ間リンク作成要求を送信する（Ｓ４２１）。ベアラ間リンク作成要求を受信したＳ−ＧＷ４２は、受信したベアラ間リンク作成要求に含まれる情報に基づいて、ベアラ間のリンク情報を作成する（Ｓ４２２）。
【００５４】
ステップ４２２においてベアラ間リンクを作成したＳ−ＧＷ４２は、ＭＭＥ４１に対してリンク作成通知を送信する（Ｓ２３４）。送信されるリンク作成通知には、リンク情報が含まれる。リンク作成通知を受信したＭＭＥ４１は、リンク作成通知に含まれるリンク情報格納し、ＡＣＫをＳ−ＧＷ４２に返信する（Ｓ４２４）。次に、Ｓ−ＧＷ４２は、ベアラリンク作成応答をＰ−ＧＷ２１に対して送信する（Ｓ４２６）。
【００５５】
ベアラリンク作成応答を受信したＰ−ＧＷ２１はＰＣＲＦ１２に対してベアラリンク作成応答を送信する（Ｓ４２７）。ベアラリンク作成応答を受信したＰＣＲＦ１２は、ベアラ設定完了通知をＣＳＣＦ１１に送信する（Ｓ４２８）。ベアラ設定完了通知を受信したＣＳＣＦ１１は、ＡＣＫをＰＣＲＦ１２に返信する（Ｓ４２９）。ＵＥ７１とＵＥ７２とは、その間のＳＩＰセッション確立を完了させる（Ｓ４３１）。
【００５６】
これ以降、ＵＥ７１とＵＥ７２との間の音声通信が開始され、音声トラフィックが［ＭＮ７１−ｅＮＢ４３Ｃ−Ｓ−ＧＷ４２−ｅＮＢ４３Ａ−ＣＮ７２］の経路で転送される。
【００５７】
従来の通信システムでは、音声トラフィックがＰＣＲＦ１２のＱｏＳ判定ルーチンにより［ＭＮ７１−ｅＮＢ４３Ｃ−Ｓ−ＧＷ４２−ｅＮＢ４３Ａ−ＣＮ７２］の経路で転送されるが、本実施例では、Ｐ−ＧＷ２１で経路判定を行なう点に特徴がある。
【実施例２】
【００５８】
実施例２では、ＵＥ７１とＵＥ７２が異なるＳ−ＧＷ４２、Ｓ−ＧＷ５２に収容される場合の音声トラフィックの経路を説明する。以下、図８ないし図１２を用いてＵＥ７１とＵＥ７２とが異なるＳ−ＧＷ４２、Ｓ−ＧＷ５２に収容される場合のセッション確立処理を説明する。まず、図８を参照して、実施例２における通信網の構成を説明する。図８において、ＵＥ７１は、Ｓ−ＧＷ５２に収容されている。一方、ＵＥ７２はＳ−ＧＷ４２に収容されている。
【００５９】
従来の通信システムでは、［ＵＥ７１−ｅＮＢ５３Ａ−Ｓ-ＧＷ５２−Ｐ-ＧＷ２１−Ｓ-ＧＷ４２−ｅＮＢ４３Ａ−ＵＥ７２］の経路で音声トラフィックが転送される。しかし、実施例２では、後述する処理によって、［ＵＥ７１−ｅＮＢ５３Ａ−Ｓ-ＧＷ５２−Ｓ-ＧＷ４２−ｅＮＢ４３Ａ−ＵＥ７２］の経路で音声トラフィックが転送される。
【００６０】
図９を参照して、ＰＣＲＦ１２が備えるベアラ情報管理テーブル１９０の構成を説明する。図９において、ベアラ情報管理テーブル１９０は、Ｐ−ＧＷ２１およびＳ−ＧＷ４２、５２から送信されるベアラ情報を管理する。ベアラ情報は、サービスフローを転送するために使用されるベアラに関する情報である。ベアラ情報管理テーブル１９０は、ユーザＩＤ１９１、ユーザＩＰ１９２、Ｐ−ＧＷ ＩＤ１９３、Ｓ−ＧＷ ＩＤ１９４、およびベアラ情報１９５を含む。
【００６１】
ユーザＩＤ１９１は、端末を一意に識別するための識別子を格納する。図８のＵＥ７１のユーザＩＤ１９１は「ユーザ＃１」が割り当てられる。一方、ＵＥ７２のユーザＩＤ１９１は「ユーザ＃２」が割り当てられている。ユーザＩＰ１９２は、端末に割り当てられたＩＰアドレスを格納する。図８のＵＥ７１のユーザＩＰは、「１９２.１６８.０.１００」が割り当てられる。一方、ＵＥ７２のユーザＩＰ１９２は、「１９２.１６８.０.２００」が割り当てられている。
【００６２】
Ｐ−ＧＷ ＩＤ１９３は、音声データを転送するときに経由するＰ−ＧＷ２１に割り当てられたＩＰアドレスを格納する。Ｓ−ＧＷ ＩＤ１９４は、音声データを転送するときに経由するＳ−ＧＷ４２、５２に割り当てられたＩＰアドレスを格納する。
【００６３】
ベアラ情報１９５は、Ｓ−ＧＷ４２、５２およびＰ−ＧＷ２１に設定されたベアラに関する情報を格納し、具体的には、フローＩＤ１９５Ａ、Ｐ−ＧＷ内ベアラＩＤ１９５Ｂ、およびＳ−ＧＷ内ベアラＩＤ１９５Ｃを含む。フローＩＤ１９５Ａは、設定されたベアラを使用して転送されるフローを識別するための識別子を格納する。フローＩＤ１５２Ａと同一のものである。Ｐ−ＧＷ内ベアラＩＤ１９５Ｂは、Ｐ−ＧＷ２１内に設定されたベアラを識別するための識別子を格納する。Ｐ−ＧＷ内ベアラＩＤ１９５Ｂは、Ｐ−ＧＷ２１が割り当てる識別子である。Ｓ−ＧＷ内ベアラＩＤ１９５Ｃは、Ｓ−ＧＷ４２、５２内に設定されたベアラを識別するための識別子を格納する。Ｓ−ＧＷ内ベアラＩＤ１９５Ｃは、Ｓ−ＧＷ４２、５２が割り当てる識別子である。
【００６４】
図９において、ベアラ情報１９５には、エントリ１９０Ａ〜１９０Ｂが作成されている。エントリ１９０ＡにはＳ−ＧＷ５２のＩＰアドレス、エントリ１９０ＢにはＳ−ＧＷ４２のＩＰアドレスが割り当てられている。
【００６５】
従来は、Ｐ−ＧＷ２１を経由して音声データ等が転送されるため、Ｐ−ＧＷ内ベアラＩＤ１９５Ｂは、必ず設定される情報であった。しかし、実施例２では、後述する処理によって、Ｐ−ＧＷ２１を経由せずに音声データ等が転送される。
【００６６】
図１０を参照して、Ｐ−ＧＷ２１において、複数Ｓ−ＧＷ間での折返し決定（図１１を参照して後述）した場合のベアラ情報テーブル２００を説明する。図１０において、ベアラ情報管理テーブル２００は、図９のＰＣＲＦ１２が備えるベアラ情報管理テーブル１９０の情報に基づいて、Ｐ−ＧＷ２１において、複数Ｓ−ＧＷ間での折返し決定した場合の情報を管理する。ベアラ情報は、サービスフローを転送するために使用されるベアラに関する情報である。
【００６７】
図１０において、ベアラ情報管理テーブル２００は、ユーザＩＤ２０１、ユーザＩＰ２０２、Ｐ−ＧＷ ＩＤ２０３、Ｓ−ＧＷ ＩＤ２０４、およびベアラ情報２０５を含む。ユーザＩＤ２０１は、端末を一意に識別するための識別子を格納する。図８のＵＥ７１のユーザＩＤ２０１は、「ユーザ＃１」が割り当てられる。一方、ＵＥ７２のユーザＩＤ２０１は、「ユーザ＃２」が割り当てられている。
【００６８】
ユーザＩＰ２０２は、端末に割り当てられたＩＰアドレスを格納する。図８のＵＥ７１のユーザＩＰは、「１９２.１６８.０.１００」が割り当てられる。一方、ＵＥ７２のユーザＩＰ２０２は「１９２.１６８.０.２００」が割り当てられている。
【００６９】
Ｐ−ＧＷ ＩＤ２０３は、音声データを転送するときに経由するＰ−ＧＷ２１に割り当てられたＩＰアドレスを格納する。Ｓ−ＧＷ ＩＤ２０４は、音声データを転送するときに経由するＳ−ＧＷ４２、５２に割り当てられたＩＰアドレスを格納する。
【００７０】
ベアラ情報２０５は、経路判定（図１２参照）の情報に基づいて決定する。ベアラ情報２０５は、Ｓ−ＧＷ４２、５２およびＰ−ＧＷ２１に設定するベアラに関する情報を格納する。具体的には、ベアラ情報２０５は、フローＩＤ１８５Ａ、Ｐ−ＧＷ内ベアラＩＤ２０５Ｂ、およびＳ−ＧＷ内ベアラＩＤ２０５Ｃを含む。
【００７１】
フローＩＤ２０５Ａは、設定されたベアラを使用して転送されるフローを識別するための識別子を格納する。フローＩＤ２０５Ａは、フローＩＤ１５２Ａと同一のものである。Ｐ−ＧＷ内ベアラＩＤ２０５Ｂは、Ｐ−ＧＷ２１内に設定するベアラを識別するための識別子を格納する。Ｐ−ＧＷ内ベアラＩＤ２０５Ｂは、Ｐ−ＧＷ２１が割り当てる識別子である。Ｓ−ＧＷ内ベアラＩＤ２０５Ｃは、Ｓ−ＧＷ４２、５２内に設定するベアラを識別するための識別子を格納する。Ｓ−ＧＷ内ベアラＩＤ２０５Ｃは、Ｐ−ＧＷ２１が割り当てる識別子である。
【００７２】
図１０において、ベアラ情報２０５には、エントリ２００Ａ〜２００Ｂが作成されている。ベアラ管理情報１９０において、エントリ１９０Ａとエントリ１９０Ｂは共にＰ−ＧＷ２１のＩＰアドレスが割り当てられている。また、エントリ１９０ＡにはＳ−ＧＷ５２ＩＰアドレス、エントリ１９０ＢにはＳ−ＧＷ４２のＩＰアドレスが割り当てられている。このため、ベアラ情報２０５のＰ−ＧＷ内ベアラＩＤ２０５Ｂは、Ｐ−ＧＷ２１内に設定するベアラを識別するための識別子に「−」を設定している。一方、Ｓ−ＧＷ内ベアラＩＤ１８５Ｃについて、エントリ１８０Ａには通信相手のユーザＩＤ１８１の「ユーザ＃２（ＵＥ７２）」とＳ−ＧＷ内ベアラＩＤ「５２０１」を含むＳ−ＧＷ内ベアラＩＤ「５１０１」が設定されている。また、エントリ１８０Ｂには通信相手のユーザＩＤ１８１の「ユーザ＃１（ＵＥ７１）」とＳ−ＧＷ内ベアラＩＤ「５１０１」を含むＳ−ＧＷ内ベアラＩＤ「５２０１」が設定される。なお、Ｐ−ＧＷ内ベアラＩＤ１８５Ｂの識別子に「−」を設定した場合、Ｐ−ＧＷにベアラは追加されない。
【００７３】
図１１を参照して、Ｐ−ＧＷ２１の経路判定のフローを説明する。図１１において、このフローは、ＰＣＲＦからの追加ベアラ設定要求待ち状態時に開始される。なお、図１１のステップ１１１〜ステップ１１６は、図６のステップ１０１〜ステップ１０６と同一なので説明を省く。１点の違いは、２台のＵＥが同一Ｓ−ＧＷに収容されているかの判定（Ｓ１０４、Ｓ１１４）で、経路最適化を行なわない（Ｓ１０４）か、複数台のＳ−ＧＷ間での折り返しを決定する（Ｓ１１４）かである。
【００７４】
図１２を参照して、ＵＥ７１とＵＥ７２とが異なるＳ−ＧＷに収容される場合のセッション確立コールフローを説明する。
図１２Ａにおいて、はじめに、ＵＥ７１は、ｅＮＢ５３Ａ、ＭＭＥ５１、およびＳ−ＧＷ５２経由でＰ−ＧＷ２１に接続され、汎用ベアラを確立された状態にある。また、ＵＥ７２は、ｅＮＢ４３Ａ、ＭＭＥ４１、Ｓ−ＧＷ４２経由でＰ−ＧＷ２１に接続され、汎用ベアラを確立された状態にある。このとき、ＵＥ７１にはＩＰアドレス「１９２.１６８.０.１００」が割り当てられている。一方、ＵＥ７２にはＩＰアドレス「１９２.１６８.０.２００」が割り当てられている。また、ＰＣＲＦ１２が管理するベアラ情報管理テーブル１９０は、汎用ベアラに関係するエントリ１９０Ａおよびエントリ１９０Ｃが設定された状態にある。
【００７５】
ＵＥ７１とＵＥ７２とは、ＳＩＰを用いて通話セッションの交渉が行なわれる（Ｓ４５１）。ＣＳＣＦ１１は、ＵＥ７１とＵＥ７２との間で送受信されるＳＩＰメッセージからサービス情報（音声トラフィックの通信ＩＰアドレス、ポート番号、メディア種別、使用帯域等）を抽出し、抽出されたサービス情報をＰＣＲＦ１２に送信する（Ｓ４５２）。ＰＣＲＦ１２は、送信された情報をサービス情報管理テーブル１５０に設定し、ＣＳＣＦ１１に対してＡＣＫを返信する（Ｓ４５３）。図３の１５０Ａおよび１５０Ｂは、ＵＥ７１とＵＥ７２とが双方向の音声通信を交渉した場合の設定を示している。
【００７６】
次に、ＰＣＲＦ１２は、送信されたサービス情報に基づいて、ベアラ確立に関するポリシーを決定する（Ｓ４５４）。ベアラ確立に関するポリシーを決定したＰＣＲＦ１２は、Ｐ−ＧＷ２１に対して追加ベアラ設定要求を送信する（Ｓ４５６）。追加ベアラ設定要求には、ユーザＩＤ１７１、フローフィルタ１５２Ｂ、およびＱｏＳ／課金情報が含まれる。なお、専用ベアラ設定要求には、他の情報も含まれる。
【００７７】
追加ベアラ設定要求を受信したＰ−ＧＷ２１は、受信した追加ベアラ設定要求に含まれる情報に基づいて、経路判定を行なう（Ｓ４５７）。経路判定後、Ｐ−ＧＷ２１は、Ｓ−ＧＷ５２に対して複数Ｓ−ＧＷ間折返しベアラ設定要求を送信する（Ｓ４５８）。複数Ｓ−ＧＷ間折返しベアラ設定要求には、ベアラ情報テーブル１９０、およびＱｏＳ／課金情報が含まれる。なお、複数Ｓ−ＧＷ間折返しベアラ設定要求には、他の情報も含まれる。
【００７８】
複数Ｓ−ＧＷ間折返しベアラ設定要求を受信したＳ−ＧＷ５２は、受信したＳ−ＧＷ折返しベアラ設定要求に含まれる情報に基づいて、ＭＭＥ５１にベアラ確立要求を送信し、ＵＥ７１とｅＮＢ５３Ａとの間、およびｅＮＢ５３ＡとＳ−ＧＷ５２との間に追加ベアラを確立する（Ｓ４５９）。
【００７９】
ステップ４５９で追加ベアラが確立された後、Ｓ−ＧＷ５２は、Ｐ−ＧＷ２１に対して複数Ｓ−ＧＷ間折返しベアラ設定応答を返信する（Ｓ４６１）。Ｓ−ＧＷ折返しベアラ設定応答を受信したＰ−ＧＷ２１は、ＰＣＲＦ１２に対して追加ベアラ設定応答を返信する（Ｓ４６２）。
【００８０】
図１２Ｂにおいて、次に、ＰＣＲＦ１２は、Ｐ−ＧＷ２１に対して追加ベアラ設定要求を送信する（Ｓ４６３）。追加ベアラ設定要求を受信したＰ−ＧＷ２１は、ＵＥ７２を収容するＳ―ＧＷ４２に対して複数Ｓ−ＧＷ間折返しベアラ設定要求を送信する（Ｓ４６４）。
【００８１】
ステップ４６４〜ステップ４６７は、ステップ４５８〜ステップ４６１と同様の処理がＰ−ＧＷ２１とＳ−ＧＷ４２間、Ｓ−ＧＷ４２とＭＭＥ４１間、ＭＭＥ４１とｅＮＢ４３Ａ間、ｅＮＢ４３ＡとＵＥ７２間で行なわれる。つまり、ステップ４６４において、複数Ｓ−ＧＷ間折返しベアラ設定要求を受信したＳ−ＧＷ４２は、受信した複数Ｓ−ＧＷ間折返しベアラ設定要求に含まれる情報に基づいて、ステップ４６６において、ＭＭＥ４１にベアラ確立要求を送信し、ＵＥ７２とｅＮＢ４３Ａとの間、およびｅＮＢ４３ＡとＳ−ＧＷ４２との間に追加ベアラを確立する。また、ステップ４６７において、Ｓ−ＧＷ４２は、Ｐ−ＧＷ２１に対して複数Ｓ−ＧＷ間折返しベアラ設定応答を返信する。
【００８２】
複数Ｓ−ＧＷ間折返しベアラ設定応答を受信したＰ−ＧＷ２１は、ＰＣＲＦ１２に対して追加ベアラ設定応答を返信する（Ｓ４６８）。次に、ＰＣＲＦ１２は、Ｐ−ＧＷ２１に対してベアラ間リンク作成要求を送信する（Ｓ４６９）。ベアラ間リンク作成要求には、リンク元ベアラ情報（ＵＥ７１が音声データを送受信するために用いられるベアラに関する情報）とリンク先ベアラ情報（ＵＥ７２が音声データを送受信するために用いられるベアラに関する情報）とが含まれている。
【００８３】
ベアラ間リンク作成要求を受信したＰ−ＧＷ２１は、Ｓ−ＧＷ５２に対してベアラ間リンク作成要求を送信する（Ｓ４６２）。
【００８４】
次に、ベアラ間リンク作成要求を受信したＳ−ＧＷ５２は、受信したベアラ間リンク作成要求をＳ−ＧＷ４２へ送信する（Ｓ４７１）。
【００８５】
図１２Ｃに移って、ステップ４７１において、ベアラ間リンク作成要求を受信したＳ−ＧＷ４２は、受信したベアラ間リンク作成要求に含まれる情報に基づいて、ベアラ間のリンク情報を作成する（Ｓ５０１）。ベアラ間リンクを作成したＳ−ＧＷ４２は、ＭＭＥ４１に対してリンク作成通知を送信する（Ｓ５０２）。送信されるリンク作成通知には、リンク情報が含まれる。リンク作成通知を受信したＭＭＥ４１は、リンク作成通知に含まれるリンク情報格納し、ＡＣＫをＳ−ＧＷ４２に返信する（Ｓ５０３）。
【００８６】
次に、Ｓ−ＧＷ４２は、ベアラリンク作成応答をＳ−ＧＷ５２に対して送信する（Ｓ５０４）。ベアラリンク作成応答をＳ−ＧＷ４２から受信したＳ−ＧＷ５２は、ステップ４６９において、Ｐ−ＧＷ２１から受信したベアラリンク作成要求に含まれる情報に基づいて、ベアラ間のリンク情報を作成する（Ｓ５０６）。ベアラ間リンクを作成したＳ−ＧＷ５２は、ＭＭＥ５１に対してリンク作成通知を送信する（Ｓ５０７）。送信されるリンク作成通知には、リンク情報が含まれる。リンク作成通知を受信したＭＭＥ５１は、リンク作成通知に含まれるリンク情報格納し、ＡＣＫをＳ−ＧＷ５２に返信する（Ｓ５０８）。
【００８７】
次に、Ｓ−ＧＷ５２は、ベアラリンク作成応答をＰ−ＧＷ２１に対して送信する（Ｓ５０９）。ベアラリンク作成応答を受信したＰ−ＧＷ２１は、ＰＣＲＦ１２に対してベアラリンク作成応答を送信する（Ｓ５１１）。ベアラリンク作成応答を受信したＰＣＲＦ１２は、ベアラ設定完了通知をＣＳＣＦ１１に送信する（Ｓ５１２）。ベアラ設定完了通知を受信したＣＳＣＦ１１は、ＡＣＫをＰＣＲＦ１２に返信する（Ｓ５１３）。ＵＥ７１とＵＥ７２とは、その間のＳＩＰセッション確立を完了させる（Ｓ５１４）。
【００８８】
これ以降、ＵＥ７１とＵＥ７２との間の音声通信が開始され、音声トラフィックが［ＵＥ７１−ｅＮＢ５３Ａ−ＳＧＷ５２−ＳＧＷ４２−ｅＮＢ４３Ａ−ＵＥ７２］の経路で転送される。
【００８９】
従来の通信システムでは、音声トラフィックがＰＣＲＦ１２のＱｏＳ判定ルーチンにより［ＭＮ７１−ｅＮＢ５３Ａ−ＳＧＷ５２−ＳＧＷ４２−ｅＮＢ４３Ａ−ＣＮ７２］の経路で転送されるが、本実施例では、Ｐ−ＧＷ２１で経路判定を行なう点に特徴がある。
【００９０】
本実施例によれば、ポリシーサーバの負荷上昇させることなく、ＰＭＩＰｖ６に依存せずに最短のデータパスを設定することができる。
【符号の説明】
【００９１】
１…ＰＤＮ網、２…ＩＭＳ網、３…ＬＴＥコアネットワーク、１１…呼制御サーバ（ＣＳＣＦ）、１２…ポリシーサーバ（ＰＣＲＦ）、２１…Ｐ−ＧＷ、２２…ＨＳＳ、４１…ＭＭＥ、４２…Ｓ−ＧＷ、４３（Ａ〜Ｃ）…ｅＮＢ、５１…ＭＭＥ、５２…Ｓ−ＧＷ、５３（Ａ〜Ｃ）…ｅＮＢ、７１…ＵＥ、７２…ＵＥ、１５０…サービス情報管理テーブル、１７０…ベアラ情報管理テーブル（ＰＣＲＦ、同一Ｓ−ＧＷ折返し時）、１８０…ベアラ情報管理テーブル（Ｐ−ＧＷ、同一Ｓ−ＧＷ折返し時）、１９０…ベアラ情報管理テーブル（ＰＣＲＦ、異なるＳ−ＧＷ間での折返し時）、２００…ベアラ情報管理テーブル（Ｐ−ＧＷ、異なるＳ−ＧＷ間での折返し時）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システムおよびモビリティアンカーに関し、特に、同一または近隣のアクセスゲートウェイに収容されるユーザ同士が通信する場合に、ユーザトラフィックをアクセスゲートウェイ内で折返す通信システムおよびモビリティアンカーに関する。
【背景技術】
【０００２】
３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）のＬＴＥ（Long Term Evolution）に代表される第３.９世代移動体通信網では、ネットワークが全てＩＰ化される。このため、従来、回線交換網によって提供されてきた電話サービスがＩＰ網上で実現される。
【０００３】
ＬＴＥのＩＰ網は、アクセス網と、アクセス非依存のサービス網とから構成される。ＬＴＥのアクセス網は、無線通信を行なう基地局（ｅＮＢ（evolutional Node B））、端末の位置管理と接続制御とを行なうＭＭＥ（Mobility Management Entity）、ユーザトラフィックをサービス網に振り分けるＳ−ＧＷ（Serving Gateway）、およびＳ−ＧＷからのトラフィックをサービス網に転送と課金データの収集とを行なうＰ−ＧＷ（Packet data network Gateway）から構成される。
【０００４】
一方、ＬＴＥのアクセス非依存のサービス網は、電話サービスの場合、ＩＭＳ（IP Multimedia Subsystem）と呼ばれる呼制御網になる。ＩＭＳにおいて、ＣＳＣＦ（Call Session Control Function）と呼ばれるＳＩＰ（Session Initiation Protocol）サーバが、電話番号と端末のＩＰアドレスとの対応付け、および通話セッションの管理を行なう。また、ＬＴＥアクセス網をＩＭＳに接続するＰ−ＧＷは、端末からＣＳＣＦへの呼制御信号および端末間の音声信号を転送し、また、課金データ（転送パケット数、転送データ量等）を収集する機能を備える。
【０００５】
ＬＴＥアクセス網のＭＭＥとＳ−ＧＷとは基地局と括りつけのため、基地局に近い場所に設置される。これに対し、ＬＴＥアクセス網とＩＭＳとの間を接続するＰ−ＧＷは、サービス網に括りつけのため、サービス網に近いコア網側に設置される。従って、特に、端末が同じＳ−ＧＷに収容される場合、ＩＭＳ用のＰ−ＧＷまで音声トラフィックを転送することによって転送遅延が発生し、コア網の帯域を圧迫してしまう問題がある。
Ｐ−ＧＷを経由させずに音声トラフィックを転送する方法として、端末を収容するＭｏｂｉｌｅ Ａｃｃｅｓｓ Ｇａｔｅｗａｙ（ＬＴＥにおいてはＳ−ＧＷに相当する）の間で直接データパスを確立する方式の“Ｐｒｏｘｙ Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰｖ６ Ｒｏｕｔｅ Ｏｐｔｉｚａｔｉｏｎ”がある（非特許文献１参照）。しかし、非特許文献１では、Ｐｒｏｘｙ Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰｖ６ Ｒｏｕｔｅ Ｏｐｔｉｚａｔｉｏｎのデータパスの設定方法について規定しているが、設定契機または設定対象の決定方法については言及していない。
【０００６】
特許文献１は、Ｐ−ＧＷ（モビリティアンカー）を通らなくとも課金情報を失わずに、経路の最適化が可能な通信システムおよびアクセスゲートウェイ装置を開示している。ここで、モビリティアンカーは、Ｐ−ＧＷの上位概念である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−０８８０１３号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】IETF draft-qin-netlmm-pmipro-00 PMIPv6 Route Optimization
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１では、ポリシーサーバがリンク作成要求を送信する為に経路制御の判定を行なう。本来行なわない判定を行なう事でポリシーサーバの負荷が上昇する。ポリシーサーバは、一般に他のノードに比べ、一台当たりで扱う加入者数が多いため負荷上昇しやすい。
【００１０】
また、特許文献１は、Ｓ−ＧＷとＰ−ＧＷと間のＩ／ＦにＰＭＩＰｖ６（Proxy Mobile Internet Protocol Version 6）を使用する標準シーケンスの範囲以外は適用できない。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題は、端末をパケットデータ網に接続するモビリティアンカーと、端末をモビリティアンカーに接続するアクセスゲートウェイ装置と、モビリティアンカーとアクセスゲートウェイ装置を制御するポリシーサーバとを備える通信システムにおいて、アクセスゲートウェイ装置は、第１のアクセスゲートウェイ装置を含み、第１の端末と第１のアクセスゲートウェイ装置との間に第１の通信路が設定され、第１のアクセスゲートウェイ装置とモビリティアンカーとの間に第２の通信路が設定され、第２の端末と第１のアクセスゲートウェイ装置との間に第３の通信路が設定され、第１のアクセスゲートウェイ装置とモビリティアンカーとの間に第４の通信路が設定され、第１の端末は、第１の通信路、第２の通信路、第４の通信路および第３の通信路を経由して第２の端末と通信し、モビリティアンカーは、各端末の通信路に関する情報を含む通信路管理情報を管理し、ポリシーサーバは、第１の端末の通信路、および第２の端末の通信路を関連付けるための追加ベアラ設定要求をモビリティアンカーに送信し、モビリティアンカーは、追加ベアラ設定要求を受信した場合、追加ベアラ設定要求の内容を解析することによって第１の通信路と第３の通信路と接続する第５の通信路を設定する事の可否を判定し、第５の通信路を設定する事の可否を第５の通信路に関する情報を通信路管理情報に記録し、第１のアクセスゲートウェイ装置へ通信路管理情報を含むリンク作成要求を送信し、第１のアクセスゲートウェイ装置は、通信路管理情報に基づいて、第１の端末から第１の通信路を経由して送信されたデータを、第５の通信路、および第３の通信路を経由して第２の端末に送信する通信システムにより、達成できる。
【００１２】
さらに、端末をパケットデータ網に接続するモビリティアンカーと、端末をモビリティアンカーに接続するアクセスゲートウェイ装置と、モビリティアンカーとアクセスゲートウェイ装置を制御するポリシーサーバとを備える通信システムにおけるモビリティアンカーであって、アクセスゲートウェイ装置は、第１のアクセスゲートウェイ装置を含み、第１の端末と第１のアクセスゲートウェイ装置との間に第１の通信路が設定され、第１のアクセスゲートウェイ装置とモビリティアンカーとの間に第２の通信路が設定され、また、第２の端末と第１のアクセスゲートウェイ装置との間に第３の通信路が設定され、第１のアクセスゲートウェイ装置とモビリティアンカーとの間に第４の通信路が設定され、第１の端末は、第１の通信路、第２の通信路、第４の通信路および第３の通信路を経由して第２の端末と通信し、モビリティアンカーは、各端末の通信路に関する情報を含む通信路管理情報を管理し、ポリシーサーバは、第１の通信路、および第３の通信路を関連付けるための追加ベアラ設定要求をモビリティアンカーに送信し、モビリティアンカーは、追加ベアラ設定要求を受信した場合、追加ベアラ設定要求の内容を解析することによって第１の通信路と第３の通信路を接続する第５の通信路を設定する事の可否を判定し、第５の通信路を設定する事の可否を第５の通信路に関する情報を通信路管理情報に記録し、アクセスゲートウェイ装置へ通信路管理情報を含むリンク作成要求を送信するモビリティアンカーにより、達成できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ポリシーサーバの負荷上昇させることなく、ＰＭＩＰｖ６に依存せずに最短のデータパスを設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】通信網の構成例を説明する図である。
【図２】Ｐ−ＧＷの装置構成を説明するブロック図である。
【図３】ＰＣＲＦが備えるサービス情報管理テーブルの構成を説明する図である。
【図４】ＰＣＲＦが備えるベアラ情報管理テーブルの構成を説明する図である。
【図５】経路判定後のＰ−ＧＷが備えるベアラ情報管理テーブルの構成を説明する図である。
【図６】Ｐ−ＧＷが実施する経路判定を説明するフローチャート図である。
【図７Ａ】２台のＵＥが同一のＳ−ＧＷに収容される場合のセッション確立コールフローを説明するシーケンス図（その１）である。
【図７Ｂ】２台のＵＥが同一のＳ−ＧＷに収容される場合のセッション確立コールフローを説明するシーケンス図（その２）である。
【図８】通信網の構成例を説明する図である。
【図９】ＰＣＲＦが備えるベアラ情報管理テーブルの構成を説明する図である。
【図１０】経路判定後のＰ−ＧＷが備えるベアラ情報管理テーブルの構成を説明する図である。
【図１１】Ｐ−ＧＷが実施する経路判定を説明するフローチャート図である。
【図１２Ａ】２台のＵＥが異なるＳ−ＧＷに収容される場合のセッション確立コールフローを説明するシーケンス図（その１）である。
【図１２Ｂ】２台のＵＥが異なるＳ−ＧＷに収容される場合のセッション確立コールフローを説明するシーケンス図（その２）である。
【図１２Ｃ】２台のＵＥが異なるＳ−ＧＷに収容される場合のセッション確立コールフローを説明するシーケンス図（その３）である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、実施例を用い図面を参照しながら詳細に説明する。なお、実質同一部位には同じ参照番号を振り、説明は繰り返さない。また、以下で説明する実施例は、３ＧＰＰのＬＴＥを説明するが、本発明はこれに限定されず、ＷｉＭＡＸまたはＷＬＡＮ等の各種無線通信システムにも適用することができる。
【実施例１】
【００１６】
以下、図１ないし図７を用いて、ＵＥ（User Equipment）７１とＵＥ７２とが同じＳ−ＧＷ４２に収容される場合の処理を説明する。まず、図１を参照して、通信網の構成を説明しよう。図１において、通信網１０００は、ＰＤＮ網１、ＩＭＳ網２、ＬＴＥコアネットワーク３、ＣＳＣＦ１１、ＰＣＲＦ（Policy and Charging Rules Function）１２、Ｐ−ＧＷ２１、ＨＳＳ（Home Subscriber Server）２２、ＭＭＥ４１、４２、Ｓ−ＧＷ４２、５２、ｅＮＢ４３Ａ〜４３Ｃ、ｅＮＢ５３Ａ〜５３Ｃを備える。
【００１７】
ＵＥ７１およびＵＥ７２は、無線通信機能を備えるユーザ端末である。ＵＥ７１およびＵＥ７２は、ｅＮＢ４３（４３Ａ〜４３Ｃ）を経由して通信事業者のネットワークに接続される。
【００１８】
通信事業者のネットワークは、都道府県などのエリア単位に構築されるｅＮＢ４３Ａ〜４３Ｃ、ｅＮＢ５３Ａ〜５３Ｃと、全国の地域網を集約するＰＤＮ網１、ｅＮＢ４３Ａ〜４３Ｃ、ｅＮＢ５３Ａ〜５３ＣとＰＤＮ網１との間を接続するＬＴＥコアネットワーク３、並びにサービス単位に設置されるＩＭＳ網２から構成される。
【００１９】
通信事業者のネットワークは、端末と無線通信を行なうｅＮＢ４３（４３Ａ〜４３Ｃ）、端末の移動管理や接続制御を行なうＭＭＥ４１、および端末からのユーザトラフィックをサービス網に振り分けるＳ−ＧＷ４２が接続される。ｅＮＢ５３（５３Ａ〜５３Ｃ）も同様である。なお、特に区別しない場合、ｅＮＢ４３（４３Ａ〜４３Ｃ）およびｅＮＢ５３（５３Ａ〜５３Ｃ）をｅＮＢ４３、５３と記載する。
【００２０】
ＬＴＥコアネットワーク３には、ユーザの認証情報を管理するＨＳＳ２２と、ユーザトラフィックをＩＭＳ網２に転送するＰ−ＧＷ２１とが接続される。
【００２１】
また、本実施例において、電話の呼制御を行なうのはＩＭＳ網２である。ＩＭＳ網２は、呼制御サーバ（ＣＳＣＦ）１１と、ＣＳＣＦ１１から送信されるサービス情報に基づいてＰ−ＧＷ２１およびＳ−ＧＷ４２、５２を制御するポリシーサーバ（ＰＣＲＦ）１２とが接続される。
【００２２】
従来は、ＵＥ７１から送信される音声データは、破線で示すパスを経由してＵＥ７２に送信されていた。つまり、従来の音声データパスは、必ずＰ−ＧＷ２１を経由するものであった。
【００２３】
実施例１では、後述する処理（図７を参照して後述）によって、音声データパスが実線に示すようなパスになる。つまり、Ｐ−ＧＷ２１を経由せず、Ｓ−ＧＷ４２内で音声データが折り返されて送信される。
【００２４】
図２を参照して、Ｐ−ＧＷ２１の装置構成を説明する。図２において、Ｐ−ＧＷ２１は、Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ１０１、ＣＰＵ１０２、ＲＡＭ１０３、およびＩＦ１０４Ａ、１０４Ｂを備える。これらは、バス１０５を介して互いに接続されている。
【００２５】
Ｐ−ＧＷ２１の機能を実現するためのプログラムは、Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ１０１に格納されている。プログラムは、Ｐ−ＧＷ２１の起動時にＲＡＭ１０３に展開される。ＣＰＵ１０２は、ＲＡＭ１０３内に展開されたプログラムを実行する。
【００２６】
図３を参照して、ＰＣＲＦ１２が備えるサービス情報管理テーブル１５０の構成を説明する。図３において、サービス情報管理テーブル１５０は、ＣＳＣＦ１１から送信されたサービス情報を管理する。サービス情報は、音声データがどのような通信を用いて端末間で送信されているかを示す情報である。なお、音声データに限らず、他のサービスに関する情報も含まれる。
【００２７】
サービス情報管理テーブル１５０は、サービスセッションＩＤ１５１、フロー情報１５２を含む。サービスセッションＩＤ１５１は、サービスセッションを一意に識別する識別子を格納する。また、フロー情報１５２は、サービスセッションに属するフローの情報として、フローＩＤ１５２Ａ、フローフィルタ１５２Ｂ、メディア種別１５２Ｃおよび帯域１５２Ｄを含む。
【００２８】
フローＩＤ１５２Ａは、フローを一意に識別する識別子を格納する。フローフィルタ１５２Ｂは、フローを特定するための情報を格納する。具体的には、通信が行なわれるノードのＩＰアドレスおよびポート番号を格納する。メディア種別１５２Ｃは、フローのメディアの種別を格納する。例えば、メディア種別１５２Ｃが「ａｕｄｉｏ」の場合、音声通信を示す。帯域１５２Ｄは、フローが使用している帯域を示す値を格納する。具体的には、毎秒あたりの送信データ量が格納される。
図３において、フロー情報１５２には、エントリ１５０Ａおよびエントリ１５０Ｂが作成されている。
【００２９】
図４を参照して、ＰＣＲＦ１２が備えるベアラ情報管理テーブル１７０の構成を説明する。図４において、ベアラ情報管理テーブル１７０は、Ｐ−ＧＷ２１およびＳ−ＧＷ４２、５２から送信されるベアラ情報を管理する。ベアラ情報は、サービスフローを転送するために使用されるベアラに関する情報である。
【００３０】
ベアラ情報管理テーブル１７０は、ユーザＩＤ１７１、ユーザＩＰ１７２、Ｐ−ＧＷ ＩＤ１７３、Ｓ−ＧＷ ＩＤ１７４、およびベアラ情報１７５を含む。ユーザＩＤ１７１は、端末を一意に識別するための識別子を格納する。図１のＵＥ７１のユーザＩＤ１７１は、「ユーザ＃１」が割り当てられている。一方、ＵＥ７２のユーザＩＤ１７１は、「ユーザ＃２」が割り当てられている。
【００３１】
ユーザＩＰ１７２は、端末に割り当てられたＩＰアドレスを格納する。図１のＵＥ７１のユーザＩＰは「１９２.１６８.０.１００」が割り当てられている。一方、ＵＥ７２のユーザＩＰ１７２は「１９２.１６８.０.２００」が割り当てられている。
【００３２】
Ｐ−ＧＷ ＩＤ１７３は、音声データを転送するときに経由するＰ−ＧＷ２１に割り当てられたＩＰアドレスを格納する。Ｓ−ＧＷ ＩＤ１７４は、音声データを転送するときに経由するＳ−ＧＷ４２、５２に割り当てられたＩＰアドレスを格納する。
【００３３】
ベアラ情報１７５は、Ｓ−ＧＷ４２、５２およびＰ−ＧＷ２１に設定されたベアラに関する情報を格納する。具体的には、ベアラ情報１７５は、フローＩＤ１７５Ａ、Ｐ−ＧＷ内ベアラＩＤ１７５Ｂ、およびＳ−ＧＷ内ベアラＩＤ１７５Ｃを含む。
【００３４】
フローＩＤ１７５Ａは、設定されたベアラを使用して転送されるフローを識別するための識別子を格納する。フローＩＤ１５２Ａと同一のものである。Ｐ−ＧＷ内ベアラＩＤ１７５Ｂは、Ｐ−ＧＷ２１内に設定されたベアラを識別するための識別子を格納する。Ｐ−ＧＷ内ベアラＩＤ１７５Ｂは、Ｐ−ＧＷ２１が割り当てる識別子である。Ｓ−ＧＷ内ベアラＩＤ１７５Ｃは、Ｓ−ＧＷ４２、５２内に設定されたベアラを識別するための識別子を格納する。Ｓ−ＧＷ内ベアラＩＤ１７５Ｃは、Ｓ−ＧＷ４２、５２が割り当てる識別子である。
【００３５】
図４において、ベアラ情報１７５には、エントリ１７０Ａ、１７０Ｂが作成されている。エントリ１７０Ａとエントリ１７０Ｂは、共にＳ−ＧＷ４２のＩＰアドレスが割り当てられている。
【００３６】
従来は、Ｐ−ＧＷ２１を経由して音声データ等が転送されるため、Ｐ−ＧＷ内ベアラＩＤ１７５Ｂは、必ず設定される情報であった。しかし、実施例１では、後述する処理によって、Ｐ−ＧＷ２１を経由せずに音声データ等が転送される。
【００３７】
図５を参照して、Ｐ−ＧＷ２１が備えるベアラ情報管理テーブル１８０を説明する。図５において、ベアラ情報管理テーブル１８０は、図４のＰＣＲＦ１２が備えるベアラ情報管理テーブル１７０の情報に基づいて、Ｐ−ＧＷ２１において、同一Ｓ−ＧＷでの折返し決定（図６を参照して後述）した場合の情報を管理する。ベアラ情報は、サービスフローを転送するために使用されるベアラに関する情報である。
【００３８】
図５において、ベアラ情報管理テーブル１８０は、ユーザＩＤ１８１、ユーザＩＰ１８２、Ｐ−ＧＷ ＩＤ１８３、Ｓ−ＧＷ ＩＤ１８４およびベアラ情報１８５を含む。ユーザＩＤ１８１は、端末を一意に識別するための識別子を格納する。図１のＵＥ７１のユーザＩＤ１８１は「ユーザ＃１」が割り当てられる。一方、ＵＥ７２のユーザＩＤ１８１は「ユーザ＃２」が割り当てられている。ユーザＩＰ１８２は、端末に割り当てられたＩＰアドレスを格納する。ＵＥ７１のユーザＩＰは、「１９２.１６８.０.１００」が割り当てられている。一方、ＵＥ７２のユーザＩＰ１８２は「１９２.１６８.０.２００」が割り当てられている。
【００３９】
Ｐ−ＧＷ ＩＤ１８３は、音声データを転送するときに経由するＰ−ＧＷ２１に割り当てられたＩＰアドレスを格納する。Ｓ−ＧＷ ＩＤ１８４は、音声データを転送するときに経由するＳ−ＧＷ４２、５２に割り当てられたＩＰアドレスを格納する。
【００４０】
ベアラ情報１８５は、経路判定（図７を参照して後述）の情報に基づいて決定する。ベアラ情報１８５は、Ｓ−ＧＷ４２、５２およびＰ−ＧＷ２１に設定するベアラに関する情報を格納する。ベアラ情報１８５は、具体的には、フローＩＤ１８５Ａ、Ｐ−ＧＷ内ベアラＩＤ１８５Ｂ、およびＳ−ＧＷ内ベアラＩＤ１８５Ｃを含む。
【００４１】
フローＩＤ１８５Ａは、設定されたベアラを使用して転送されるフローを識別するための識別子を格納する。フローＩＤ１８５Ａは、フローＩＤ１５２Ａと同一のものである。Ｐ−ＧＷ内ベアラＩＤ１８５Ｂは、Ｐ−ＧＷ２１内に設定するベアラを識別するための識別子を格納する。Ｐ−ＧＷ内ベアラＩＤ１８５Ｂは、Ｐ−ＧＷ２１が割り当てる識別子である。Ｓ−ＧＷ内ベアラＩＤ１８５Ｃは、Ｓ−ＧＷ４２、５２内に設定するベアラを識別するための識別子を格納する。Ｓ−ＧＷ内ベアラＩＤ１８５Ｃは、Ｐ−ＧＷ２１が割り当てる識別子である。
【００４２】
図５において、ベアラ情報１８５には、エントリ１８０Ａ、１８０Ｂが作成されている。図４のベアラ管理情報１７０において、エントリ１７０Ａとエントリ１７０Ｂは共にＰ−ＧＷ２１のＩＰアドレスとＳ−ＧＷ４２のＩＰアドレスが割り当てられている。このため、ベアラ情報１８５のＰ−ＧＷ内ベアラＩＤ１８５Ｂに、Ｐ−ＧＷ２１内に設定するベアラを識別するための識別子に「−」を設定する。Ｓ−ＧＷ内ベアラＩＤ１８５Ｃについて、エントリ１８０Ａに、通信相手のユーザＩＤ１８１の「ユーザ＃２（ＵＥ７２）」とＳ−ＧＷ内ベアラＩＤ「５２０１」を含むＳ−ＧＷ内ベアラＩＤ「５１０１」が設定される。一方、エントリ１８０Ｂに、通信相手のユーザＩＤ１８１の「ユーザ＃１（ＵＥ７１）」とＳ−ＧＷ内ベアラＩＤ「５１０１」を含むＳ−ＧＷ内ベアラＩＤ「５２０１」が設定される。なお、Ｐ−ＧＷ内ベアラＩＤ１８５Ｂの識別子に「−」を設定した場合、Ｐ−ＧＷにベアラは追加されない。
【００４３】
図６を参照して、Ｐ−ＧＷ２１の経路判定のフローを説明する。図６において、このフローは、ＰＣＲＦからの追加ベアラ設定要求待ち状態時に開始される。Ｐ−ＧＷ２１は、ＰＣＲＦから追加ベアラ設定要求の受信を待つ（Ｓ１０１：ＮＯ）。ＰＣＲＦから追加ベアラ設定要求の受信したとき（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、Ｐ−ＧＷ２１は、追加ベアラ設定要求に含まれるユーザ情報を取得する（Ｓ１０２）。Ｐ−ＧＷ２１は、ベアラ情報テーブル１７０の情報に基づき複数のＵＥが同一Ｐ−ＧＷに収容されているか判定する（Ｓ１０３)。ＹＥＳのとき、Ｐ−ＧＷ２１は、２台のＵＥが同一Ｓ−ＧＷに収容されているか判定する（Ｓ１０４）。ＹＥＳのとき、Ｐ−ＧＷ２１は、同一Ｓ−ＧＷ内での折返し決定して（Ｓ１０６）、経路判定を終了する。ステップ１０３またはステップ１０４でＮＯのとき、Ｐ−ＧＷ２１は、そのまま経路判定を終了する。
【００４４】
図７を参照して、２台のＵＥが同一のＳ−ＧＷに収容される場合のセッション確立コールフローを説明する。図７Ａにおいて、はじめに、ＵＥ７１は、ｅＮＢ４３Ｃ、ＭＭＥ４１、およびＳ−ＧＷ４２を経由してＰ−ＧＷ２１に接続され、汎用ベアラが確立された状態にある。また、ＵＥ７２は、ｅＮＢ４３Ａ、ＭＭＥ４１、およびＳ−ＧＷ４２を経由してＰ−ＧＷ２１に接続され、汎用ベアラが確立された状態にある。このとき、ＵＥ７１にはＩＰアドレス「１９２.１６８.０.１００」が割り当てられている。一方、ＵＥ７２にはＩＰアドレス「１９２.１６８.０.２００」が割り当てられている。また、ＰＣＲＦ１２が管理するベアラ情報管理テーブル１７０は、汎用ベアラに関係するエントリ１７０Ａおよびエントリ１７０Ｂが設定された状態にある。
【００４５】
次に、ＵＥ７１とＵＥ７２との間でＳＩＰを用いて通話セッションの交渉が行なわれる（Ｓ４０１）。なお、線上に付した○は、通話セッションの参加メンバである。ＣＳＣＦ１１は、ＵＥ７１とＵＥ７２との間で送受信されるＳＩＰメッセージからサービス情報（音声トラフィックの通信ＩＰアドレス、ポート番号、メディア種別、使用帯域等）を抽出し、抽出されたサービス情報をＰＣＲＦ１２に送信する（Ｓ４０２）。ＰＣＲＦ１２は、送信された情報をサービス情報管理テーブル１５０に設定し、ＣＳＣＦ１１に対してＡＣＫを返信する（Ｓ４０３）。図３の１５０Ａおよび１５０Ｂは、ＵＥ７１とＵＥ７２とが双方向の音声通信を交渉した場合の設定を示している。
【００４６】
次に、ＰＣＲＦ１２は、送信されたサービス情報に基づいて、ベアラ確立に関するポリシーを決定する（Ｓ４０４）。ステップ４０４でベアラ確立に関するポリシーを決定したＰＣＲＦ１２は、Ｐ−ＧＷ２１に対して追加ベアラ設定要求を送信する（Ｓ４０６）。追加ベアラ設定要求には、ユーザＩＤ１７１、フローフィルタ１５２Ｂ、およびＱｏＳ／課金情報が含まれる。なお、専用ベアラ設定要求には、他の情報も含まれる。
【００４７】
追加ベアラ設定要求を受信したＰ−ＧＷ２１は、受信した追加ベアラ設定要求に含まれる情報に基づいて、経路判定を行なう（Ｓ４０７）。経路判定後、Ｐ−ＧＷ２１は、Ｓ−ＧＷ４２に対してＳ−ＧＷ折返しベアラ設定要求を送信する（Ｓ４０８）。Ｓ−ＧＷ折返しベアラ設定要求には、ベアラ情報テーブル１８０、およびＱｏＳ／課金情報が含まれる。なお、Ｓ−ＧＷ折返しベアラ設定要求には、他の情報も含まれる。
【００４８】
Ｓ−ＧＷ折返しベアラ設定要求を受信したＳ−ＧＷ４２は、受信したＳ−ＧＷ折返しベアラ設定要求に含まれる情報に基づいて、ＭＭＥ４１にベアラ確立要求を送信し、ＵＥ７１とｅＮＢ４３Ｃとの間、およびｅＮＢ４３ＣとＳ−ＧＷ４２との間に追加ベアラを確立する（Ｓ４０９）。
【００４９】
ステップ４０９で追加ベアラが確立された後、Ｓ−ＧＷ４２は、Ｐ−ＧＷ２１に対してＳ−ＧＷ折返しベアラ設定応答を返信する（Ｓ４１１）。Ｓ−ＧＷ折返しベアラ設定応答を受信したＰ−ＧＷ２１はＰＣＲＦ１２に対して追加ベアラ設定応答を返信する（Ｓ４１２）。次に、ＰＣＲＦ１２は、Ｐ−ＧＷ２１に対して追加ベアラ設定要求を送信する（Ｓ４１３）。
【００５０】
図７Ｂにおいて、追加ベアラ設定要求を受信したＰ−ＧＷ２１は、ＵＥ７２を収容するＳ―ＧＷ４２に対してＳ−ＧＷ折返しベアラ設定要求を送信する（Ｓ４１４）。
【００５１】
ステップ４１４〜ステップ４１７は、ステップ４０８〜ステップ４１１と同様の処理が行なわれる。つまり、ステップ４１４において、Ｓ−ＧＷ折返しベアラ設定要求を受信したＳ−ＧＷ４２は、ステップ４１６において、受信したＳ−ＧＷ折返しベアラ設定要求に含まれる情報に基づいて、ＭＭＥ４１にベアラ確立要求を送信し、ＵＥ７２とｅＮＢ４３Ａとの間、およびｅＮＢ４３ＡとＳ−ＧＷ４２との間に追加ベアラを確立し、ステップ４１７において、Ｓ−ＧＷ４２は、Ｐ−ＧＷ２１に対してＳ−ＧＷ折返しベアラ設定応答を返信する。
【００５２】
Ｓ−ＧＷ折返しベアラ設定応答を受信したＰ−ＧＷ２１は、ＰＣＲＦ１２に対して追加ベアラ設定応答を返信する（Ｓ４１８）。次に、ＰＣＲＦ１２は、Ｐ−ＧＷ２１に対してベアラ間リンク作成要求を送信する（Ｓ４１９）。ベアラ間リンク作成要求には、リンク元ベアラ情報（ＵＥ７１が音声データを送受信するために用いられるベアラに関する情報）とリンク先ベアラ情報（ＵＥ７２が音声データを送受信するために用いられるベアラに関する情報）とが含まれている。
【００５３】
ベアラ間リンク作成要求を受信したＰ−ＧＷ２１は、Ｓ−ＧＷ４２に対してベアラ間リンク作成要求を送信する（Ｓ４２１）。ベアラ間リンク作成要求を受信したＳ−ＧＷ４２は、受信したベアラ間リンク作成要求に含まれる情報に基づいて、ベアラ間のリンク情報を作成する（Ｓ４２２）。
【００５４】
ステップ４２２においてベアラ間リンクを作成したＳ−ＧＷ４２は、ＭＭＥ４１に対してリンク作成通知を送信する（Ｓ２３４）。送信されるリンク作成通知には、リンク情報が含まれる。リンク作成通知を受信したＭＭＥ４１は、リンク作成通知に含まれるリンク情報格納し、ＡＣＫをＳ−ＧＷ４２に返信する（Ｓ４２４）。次に、Ｓ−ＧＷ４２は、ベアラリンク作成応答をＰ−ＧＷ２１に対して送信する（Ｓ４２６）。
【００５５】
ベアラリンク作成応答を受信したＰ−ＧＷ２１はＰＣＲＦ１２に対してベアラリンク作成応答を送信する（Ｓ４２７）。ベアラリンク作成応答を受信したＰＣＲＦ１２は、ベアラ設定完了通知をＣＳＣＦ１１に送信する（Ｓ４２８）。ベアラ設定完了通知を受信したＣＳＣＦ１１は、ＡＣＫをＰＣＲＦ１２に返信する（Ｓ４２９）。ＵＥ７１とＵＥ７２とは、その間のＳＩＰセッション確立を完了させる（Ｓ４３１）。
【００５６】
これ以降、ＵＥ７１とＵＥ７２との間の音声通信が開始され、音声トラフィックが［ＭＮ７１−ｅＮＢ４３Ｃ−Ｓ−ＧＷ４２−ｅＮＢ４３Ａ−ＣＮ７２］の経路で転送される。
【００５７】
従来の通信システムでは、音声トラフィックがＰＣＲＦ１２のＱｏＳ判定ルーチンにより［ＭＮ７１−ｅＮＢ４３Ｃ−Ｓ−ＧＷ４２−ｅＮＢ４３Ａ−ＣＮ７２］の経路で転送されるが、本実施例では、Ｐ−ＧＷ２１で経路判定を行なう点に特徴がある。
【実施例２】
【００５８】
実施例２では、ＵＥ７１とＵＥ７２が異なるＳ−ＧＷ４２、Ｓ−ＧＷ５２に収容される場合の音声トラフィックの経路を説明する。以下、図８ないし図１２を用いてＵＥ７１とＵＥ７２とが異なるＳ−ＧＷ４２、Ｓ−ＧＷ５２に収容される場合のセッション確立処理を説明する。まず、図８を参照して、実施例２における通信網の構成を説明する。図８において、ＵＥ７１は、Ｓ−ＧＷ５２に収容されている。一方、ＵＥ７２はＳ−ＧＷ４２に収容されている。
【００５９】
従来の通信システムでは、［ＵＥ７１−ｅＮＢ５３Ａ−Ｓ-ＧＷ５２−Ｐ-ＧＷ２１−Ｓ-ＧＷ４２−ｅＮＢ４３Ａ−ＵＥ７２］の経路で音声トラフィックが転送される。しかし、実施例２では、後述する処理によって、［ＵＥ７１−ｅＮＢ５３Ａ−Ｓ-ＧＷ５２−Ｓ-ＧＷ４２−ｅＮＢ４３Ａ−ＵＥ７２］の経路で音声トラフィックが転送される。
【００６０】
図９を参照して、ＰＣＲＦ１２が備えるベアラ情報管理テーブル１９０の構成を説明する。図９において、ベアラ情報管理テーブル１９０は、Ｐ−ＧＷ２１およびＳ−ＧＷ４２、５２から送信されるベアラ情報を管理する。ベアラ情報は、サービスフローを転送するために使用されるベアラに関する情報である。ベアラ情報管理テーブル１９０は、ユーザＩＤ１９１、ユーザＩＰ１９２、Ｐ−ＧＷ ＩＤ１９３、Ｓ−ＧＷ ＩＤ１９４、およびベアラ情報１９５を含む。
【００６１】
ユーザＩＤ１９１は、端末を一意に識別するための識別子を格納する。図８のＵＥ７１のユーザＩＤ１９１は「ユーザ＃１」が割り当てられる。一方、ＵＥ７２のユーザＩＤ１９１は「ユーザ＃２」が割り当てられている。ユーザＩＰ１９２は、端末に割り当てられたＩＰアドレスを格納する。図８のＵＥ７１のユーザＩＰは、「１９２.１６８.０.１００」が割り当てられる。一方、ＵＥ７２のユーザＩＰ１９２は、「１９２.１６８.０.２００」が割り当てられている。
【００６２】
Ｐ−ＧＷ ＩＤ１９３は、音声データを転送するときに経由するＰ−ＧＷ２１に割り当てられたＩＰアドレスを格納する。Ｓ−ＧＷ ＩＤ１９４は、音声データを転送するときに経由するＳ−ＧＷ４２、５２に割り当てられたＩＰアドレスを格納する。
【００６３】
ベアラ情報１９５は、Ｓ−ＧＷ４２、５２およびＰ−ＧＷ２１に設定されたベアラに関する情報を格納し、具体的には、フローＩＤ１９５Ａ、Ｐ−ＧＷ内ベアラＩＤ１９５Ｂ、およびＳ−ＧＷ内ベアラＩＤ１９５Ｃを含む。フローＩＤ１９５Ａは、設定されたベアラを使用して転送されるフローを識別するための識別子を格納する。フローＩＤ１５２Ａと同一のものである。Ｐ−ＧＷ内ベアラＩＤ１９５Ｂは、Ｐ−ＧＷ２１内に設定されたベアラを識別するための識別子を格納する。Ｐ−ＧＷ内ベアラＩＤ１９５Ｂは、Ｐ−ＧＷ２１が割り当てる識別子である。Ｓ−ＧＷ内ベアラＩＤ１９５Ｃは、Ｓ−ＧＷ４２、５２内に設定されたベアラを識別するための識別子を格納する。Ｓ−ＧＷ内ベアラＩＤ１９５Ｃは、Ｓ−ＧＷ４２、５２が割り当てる識別子である。
【００６４】
図９において、ベアラ情報１９５には、エントリ１９０Ａ〜１９０Ｂが作成されている。エントリ１９０ＡにはＳ−ＧＷ５２のＩＰアドレス、エントリ１９０ＢにはＳ−ＧＷ４２のＩＰアドレスが割り当てられている。
【００６５】
従来は、Ｐ−ＧＷ２１を経由して音声データ等が転送されるため、Ｐ−ＧＷ内ベアラＩＤ１９５Ｂは、必ず設定される情報であった。しかし、実施例２では、後述する処理によって、Ｐ−ＧＷ２１を経由せずに音声データ等が転送される。
【００６６】
図１０を参照して、Ｐ−ＧＷ２１において、複数Ｓ−ＧＷ間での折返し決定（図１１を参照して後述）した場合のベアラ情報テーブル２００を説明する。図１０において、ベアラ情報管理テーブル２００は、図９のＰＣＲＦ１２が備えるベアラ情報管理テーブル１９０の情報に基づいて、Ｐ−ＧＷ２１において、複数Ｓ−ＧＷ間での折返し決定した場合の情報を管理する。ベアラ情報は、サービスフローを転送するために使用されるベアラに関する情報である。
【００６７】
図１０において、ベアラ情報管理テーブル２００は、ユーザＩＤ２０１、ユーザＩＰ２０２、Ｐ−ＧＷ ＩＤ２０３、Ｓ−ＧＷ ＩＤ２０４、およびベアラ情報２０５を含む。ユーザＩＤ２０１は、端末を一意に識別するための識別子を格納する。図８のＵＥ７１のユーザＩＤ２０１は、「ユーザ＃１」が割り当てられる。一方、ＵＥ７２のユーザＩＤ２０１は、「ユーザ＃２」が割り当てられている。
【００６８】
ユーザＩＰ２０２は、端末に割り当てられたＩＰアドレスを格納する。図８のＵＥ７１のユーザＩＰは、「１９２.１６８.０.１００」が割り当てられる。一方、ＵＥ７２のユーザＩＰ２０２は「１９２.１６８.０.２００」が割り当てられている。
【００６９】
Ｐ−ＧＷ ＩＤ２０３は、音声データを転送するときに経由するＰ−ＧＷ２１に割り当てられたＩＰアドレスを格納する。Ｓ−ＧＷ ＩＤ２０４は、音声データを転送するときに経由するＳ−ＧＷ４２、５２に割り当てられたＩＰアドレスを格納する。
【００７０】
ベアラ情報２０５は、経路判定（図１２参照）の情報に基づいて決定する。ベアラ情報２０５は、Ｓ−ＧＷ４２、５２およびＰ−ＧＷ２１に設定するベアラに関する情報を格納する。具体的には、ベアラ情報２０５は、フローＩＤ１８５Ａ、Ｐ−ＧＷ内ベアラＩＤ２０５Ｂ、およびＳ−ＧＷ内ベアラＩＤ２０５Ｃを含む。
【００７１】
フローＩＤ２０５Ａは、設定されたベアラを使用して転送されるフローを識別するための識別子を格納する。フローＩＤ２０５Ａは、フローＩＤ１５２Ａと同一のものである。Ｐ−ＧＷ内ベアラＩＤ２０５Ｂは、Ｐ−ＧＷ２１内に設定するベアラを識別するための識別子を格納する。Ｐ−ＧＷ内ベアラＩＤ２０５Ｂは、Ｐ−ＧＷ２１が割り当てる識別子である。Ｓ−ＧＷ内ベアラＩＤ２０５Ｃは、Ｓ−ＧＷ４２、５２内に設定するベアラを識別するための識別子を格納する。Ｓ−ＧＷ内ベアラＩＤ２０５Ｃは、Ｐ−ＧＷ２１が割り当てる識別子である。
【００７２】
図１０において、ベアラ情報２０５には、エントリ２００Ａ〜２００Ｂが作成されている。ベアラ管理情報１９０において、エントリ１９０Ａとエントリ１９０Ｂは共にＰ−ＧＷ２１のＩＰアドレスが割り当てられている。また、エントリ１９０ＡにはＳ−ＧＷ５２ＩＰアドレス、エントリ１９０ＢにはＳ−ＧＷ４２のＩＰアドレスが割り当てられている。このため、ベアラ情報２０５のＰ−ＧＷ内ベアラＩＤ２０５Ｂは、Ｐ−ＧＷ２１内に設定するベアラを識別するための識別子に「−」を設定している。一方、Ｓ−ＧＷ内ベアラＩＤ１８５Ｃについて、エントリ１８０Ａには通信相手のユーザＩＤ１８１の「ユーザ＃２（ＵＥ７２）」とＳ−ＧＷ内ベアラＩＤ「５２０１」を含むＳ−ＧＷ内ベアラＩＤ「５１０１」が設定されている。また、エントリ１８０Ｂには通信相手のユーザＩＤ１８１の「ユーザ＃１（ＵＥ７１）」とＳ−ＧＷ内ベアラＩＤ「５１０１」を含むＳ−ＧＷ内ベアラＩＤ「５２０１」が設定される。なお、Ｐ−ＧＷ内ベアラＩＤ１８５Ｂの識別子に「−」を設定した場合、Ｐ−ＧＷにベアラは追加されない。
【００７３】
図１１を参照して、Ｐ−ＧＷ２１の経路判定のフローを説明する。図１１において、このフローは、ＰＣＲＦからの追加ベアラ設定要求待ち状態時に開始される。なお、図１１のステップ１１１〜ステップ１１６は、図６のステップ１０１〜ステップ１０６と同一なので説明を省く。１点の違いは、２台のＵＥが同一Ｓ−ＧＷに収容されているかの判定（Ｓ１０４、Ｓ１１４）で、経路最適化を行なわない（Ｓ１０４）か、複数台のＳ−ＧＷ間での折り返しを決定する（Ｓ１１４）かである。
【００７４】
図１２を参照して、ＵＥ７１とＵＥ７２とが異なるＳ−ＧＷに収容される場合のセッション確立コールフローを説明する。
図１２Ａにおいて、はじめに、ＵＥ７１は、ｅＮＢ５３Ａ、ＭＭＥ５１、およびＳ−ＧＷ５２経由でＰ−ＧＷ２１に接続され、汎用ベアラを確立された状態にある。また、ＵＥ７２は、ｅＮＢ４３Ａ、ＭＭＥ４１、Ｓ−ＧＷ４２経由でＰ−ＧＷ２１に接続され、汎用ベアラを確立された状態にある。このとき、ＵＥ７１にはＩＰアドレス「１９２.１６８.０.１００」が割り当てられている。一方、ＵＥ７２にはＩＰアドレス「１９２.１６８.０.２００」が割り当てられている。また、ＰＣＲＦ１２が管理するベアラ情報管理テーブル１９０は、汎用ベアラに関係するエントリ１９０Ａおよびエントリ１９０Ｃが設定された状態にある。
【００７５】
ＵＥ７１とＵＥ７２とは、ＳＩＰを用いて通話セッションの交渉が行なわれる（Ｓ４５１）。ＣＳＣＦ１１は、ＵＥ７１とＵＥ７２との間で送受信されるＳＩＰメッセージからサービス情報（音声トラフィックの通信ＩＰアドレス、ポート番号、メディア種別、使用帯域等）を抽出し、抽出されたサービス情報をＰＣＲＦ１２に送信する（Ｓ４５２）。ＰＣＲＦ１２は、送信された情報をサービス情報管理テーブル１５０に設定し、ＣＳＣＦ１１に対してＡＣＫを返信する（Ｓ４５３）。図３の１５０Ａおよび１５０Ｂは、ＵＥ７１とＵＥ７２とが双方向の音声通信を交渉した場合の設定を示している。
【００７６】
次に、ＰＣＲＦ１２は、送信されたサービス情報に基づいて、ベアラ確立に関するポリシーを決定する（Ｓ４５４）。ベアラ確立に関するポリシーを決定したＰＣＲＦ１２は、Ｐ−ＧＷ２１に対して追加ベアラ設定要求を送信する（Ｓ４５６）。追加ベアラ設定要求には、ユーザＩＤ１７１、フローフィルタ１５２Ｂ、およびＱｏＳ／課金情報が含まれる。なお、専用ベアラ設定要求には、他の情報も含まれる。
【００７７】
追加ベアラ設定要求を受信したＰ−ＧＷ２１は、受信した追加ベアラ設定要求に含まれる情報に基づいて、経路判定を行なう（Ｓ４５７）。経路判定後、Ｐ−ＧＷ２１は、Ｓ−ＧＷ５２に対して複数Ｓ−ＧＷ間折返しベアラ設定要求を送信する（Ｓ４５８）。複数Ｓ−ＧＷ間折返しベアラ設定要求には、ベアラ情報テーブル１９０、およびＱｏＳ／課金情報が含まれる。なお、複数Ｓ−ＧＷ間折返しベアラ設定要求には、他の情報も含まれる。
【００７８】
複数Ｓ−ＧＷ間折返しベアラ設定要求を受信したＳ−ＧＷ５２は、受信したＳ−ＧＷ折返しベアラ設定要求に含まれる情報に基づいて、ＭＭＥ５１にベアラ確立要求を送信し、ＵＥ７１とｅＮＢ５３Ａとの間、およびｅＮＢ５３ＡとＳ−ＧＷ５２との間に追加ベアラを確立する（Ｓ４５９）。
【００７９】
ステップ４５９で追加ベアラが確立された後、Ｓ−ＧＷ５２は、Ｐ−ＧＷ２１に対して複数Ｓ−ＧＷ間折返しベアラ設定応答を返信する（Ｓ４６１）。Ｓ−ＧＷ折返しベアラ設定応答を受信したＰ−ＧＷ２１は、ＰＣＲＦ１２に対して追加ベアラ設定応答を返信する（Ｓ４６２）。
【００８０】
図１２Ｂにおいて、次に、ＰＣＲＦ１２は、Ｐ−ＧＷ２１に対して追加ベアラ設定要求を送信する（Ｓ４６３）。追加ベアラ設定要求を受信したＰ−ＧＷ２１は、ＵＥ７２を収容するＳ―ＧＷ４２に対して複数Ｓ−ＧＷ間折返しベアラ設定要求を送信する（Ｓ４６４）。
【００８１】
ステップ４６４〜ステップ４６７は、ステップ４５８〜ステップ４６１と同様の処理がＰ−ＧＷ２１とＳ−ＧＷ４２間、Ｓ−ＧＷ４２とＭＭＥ４１間、ＭＭＥ４１とｅＮＢ４３Ａ間、ｅＮＢ４３ＡとＵＥ７２間で行なわれる。つまり、ステップ４６４において、複数Ｓ−ＧＷ間折返しベアラ設定要求を受信したＳ−ＧＷ４２は、受信した複数Ｓ−ＧＷ間折返しベアラ設定要求に含まれる情報に基づいて、ステップ４６６において、ＭＭＥ４１にベアラ確立要求を送信し、ＵＥ７２とｅＮＢ４３Ａとの間、およびｅＮＢ４３ＡとＳ−ＧＷ４２との間に追加ベアラを確立する。また、ステップ４６７において、Ｓ−ＧＷ４２は、Ｐ−ＧＷ２１に対して複数Ｓ−ＧＷ間折返しベアラ設定応答を返信する。
【００８２】
複数Ｓ−ＧＷ間折返しベアラ設定応答を受信したＰ−ＧＷ２１は、ＰＣＲＦ１２に対して追加ベアラ設定応答を返信する（Ｓ４６８）。次に、ＰＣＲＦ１２は、Ｐ−ＧＷ２１に対してベアラ間リンク作成要求を送信する（Ｓ４６９）。ベアラ間リンク作成要求には、リンク元ベアラ情報（ＵＥ７１が音声データを送受信するために用いられるベアラに関する情報）とリンク先ベアラ情報（ＵＥ７２が音声データを送受信するために用いられるベアラに関する情報）とが含まれている。
【００８３】
ベアラ間リンク作成要求を受信したＰ−ＧＷ２１は、Ｓ−ＧＷ５２に対してベアラ間リンク作成要求を送信する（Ｓ４６２）。
【００８４】
次に、ベアラ間リンク作成要求を受信したＳ−ＧＷ５２は、受信したベアラ間リンク作成要求をＳ−ＧＷ４２へ送信する（Ｓ４７１）。
【００８５】
図１２Ｃに移って、ステップ４７１において、ベアラ間リンク作成要求を受信したＳ−ＧＷ４２は、受信したベアラ間リンク作成要求に含まれる情報に基づいて、ベアラ間のリンク情報を作成する（Ｓ５０１）。ベアラ間リンクを作成したＳ−ＧＷ４２は、ＭＭＥ４１に対してリンク作成通知を送信する（Ｓ５０２）。送信されるリンク作成通知には、リンク情報が含まれる。リンク作成通知を受信したＭＭＥ４１は、リンク作成通知に含まれるリンク情報格納し、ＡＣＫをＳ−ＧＷ４２に返信する（Ｓ５０３）。
【００８６】
次に、Ｓ−ＧＷ４２は、ベアラリンク作成応答をＳ−ＧＷ５２に対して送信する（Ｓ５０４）。ベアラリンク作成応答をＳ−ＧＷ４２から受信したＳ−ＧＷ５２は、ステップ４６９において、Ｐ−ＧＷ２１から受信したベアラリンク作成要求に含まれる情報に基づいて、ベアラ間のリンク情報を作成する（Ｓ５０６）。ベアラ間リンクを作成したＳ−ＧＷ５２は、ＭＭＥ５１に対してリンク作成通知を送信する（Ｓ５０７）。送信されるリンク作成通知には、リンク情報が含まれる。リンク作成通知を受信したＭＭＥ５１は、リンク作成通知に含まれるリンク情報格納し、ＡＣＫをＳ−ＧＷ５２に返信する（Ｓ５０８）。
【００８７】
次に、Ｓ−ＧＷ５２は、ベアラリンク作成応答をＰ−ＧＷ２１に対して送信する（Ｓ５０９）。ベアラリンク作成応答を受信したＰ−ＧＷ２１は、ＰＣＲＦ１２に対してベアラリンク作成応答を送信する（Ｓ５１１）。ベアラリンク作成応答を受信したＰＣＲＦ１２は、ベアラ設定完了通知をＣＳＣＦ１１に送信する（Ｓ５１２）。ベアラ設定完了通知を受信したＣＳＣＦ１１は、ＡＣＫをＰＣＲＦ１２に返信する（Ｓ５１３）。ＵＥ７１とＵＥ７２とは、その間のＳＩＰセッション確立を完了させる（Ｓ５１４）。
【００８８】
これ以降、ＵＥ７１とＵＥ７２との間の音声通信が開始され、音声トラフィックが［ＵＥ７１−ｅＮＢ５３Ａ−ＳＧＷ５２−ＳＧＷ４２−ｅＮＢ４３Ａ−ＵＥ７２］の経路で転送される。
【００８９】
従来の通信システムでは、音声トラフィックがＰＣＲＦ１２のＱｏＳ判定ルーチンにより［ＭＮ７１−ｅＮＢ５３Ａ−ＳＧＷ５２−ＳＧＷ４２−ｅＮＢ４３Ａ−ＣＮ７２］の経路で転送されるが、本実施例では、Ｐ−ＧＷ２１で経路判定を行なう点に特徴がある。
【００９０】
本実施例によれば、ポリシーサーバの負荷上昇させることなく、ＰＭＩＰｖ６に依存せずに最短のデータパスを設定することができる。
【符号の説明】
【００９１】
１…ＰＤＮ網、２…ＩＭＳ網、３…ＬＴＥコアネットワーク、１１…呼制御サーバ（ＣＳＣＦ）、１２…ポリシーサーバ（ＰＣＲＦ）、２１…Ｐ−ＧＷ、２２…ＨＳＳ、４１…ＭＭＥ、４２…Ｓ−ＧＷ、４３（Ａ〜Ｃ）…ｅＮＢ、５１…ＭＭＥ、５２…Ｓ−ＧＷ、５３（Ａ〜Ｃ）…ｅＮＢ、７１…ＵＥ、７２…ＵＥ、１５０…サービス情報管理テーブル、１７０…ベアラ情報管理テーブル（ＰＣＲＦ、同一Ｓ−ＧＷ折返し時）、１８０…ベアラ情報管理テーブル（Ｐ−ＧＷ、同一Ｓ−ＧＷ折返し時）、１９０…ベアラ情報管理テーブル（ＰＣＲＦ、異なるＳ−ＧＷ間での折返し時）、２００…ベアラ情報管理テーブル（Ｐ−ＧＷ、異なるＳ−ＧＷ間での折返し時）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末をパケットデータ網に接続するモビリティアンカーと、前記端末を前記モビリティアンカーに接続するアクセスゲートウェイ装置と、前記モビリティアンカーと前記アクセスゲートウェイ装置を制御するポリシーサーバとを備える通信システムにおいて、
前記アクセスゲートウェイ装置は、第１のアクセスゲートウェイ装置を含み、
第１の端末と前記第１のアクセスゲートウェイ装置との間に第１の通信路が設定され、前記第１のアクセスゲートウェイ装置と前記モビリティアンカーとの間に第２の通信路が設定され、第２の端末と前記第１のアクセスゲートウェイ装置との間に第３の通信路が設定され、前記第１のアクセスゲートウェイ装置と前記モビリティアンカーとの間に第４の通信路が設定され、
前記第１の端末は、前記第１の通信路、前記第２の通信路、前記第４の通信路および前記第３の通信路を経由して前記第２の端末と通信し、
前記モビリティアンカーは、前記各端末の通信路に関する情報を含む通信路管理情報を管理し、
前記ポリシーサーバは、前記第１の端末の通信路、および前記第２の端末の通信路を関連付けるための追加ベアラ設定要求を前記モビリティアンカーに送信し、
前記モビリティアンカーは、前記追加ベアラ設定要求を受信した場合、追加ベアラ設定要求の内容を解析することによって前記第１の通信路と前記第３の通信路と接続する第５の通信路を設定する事の可否を判定し、前記第５の通信路を設定する事の可否を前記第５の通信路に関する情報を前記通信路管理情報に記録し、前記第１のアクセスゲートウェイ装置へ前記通信路管理情報を含むリンク作成要求を送信し、
前記第１のアクセスゲートウェイ装置は、前記通信路管理情報に基づいて、前記第１の端末から前記第１の通信路を経由して送信されたデータを、前記第５の通信路、および前記第３の通信路を経由して前記第２の端末に送信することを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記アクセスゲートウェイ装置は、さらに、第２のアクセスゲートウェイ装置を含み、
前記第１の端末と前記第２の端末とが、同一の前記モビリティアンカーと、異なる前記アクセスゲートウェイ装置とを経由し、前記第１の端末が前記第２のアクセスゲートウェイ装置を経由する場合、前記第１の端末と前記第２のアクセスゲートウェイ装置との間に第６の通信路が設定され、前記第２のアクセスゲートウェイ装置と前記モビリティアンカーとの間に第７の通信路が設定され、また、前記第２の端末と前記第１のアクセスゲートウェイ装置との間に前記第３の通信路が設定され、前記第１のアクセスゲートウェイ装置と前記モビリティアンカーとの間に前記第４の通信路が設定され、
前記第１の端末は、前記第６の通信路、前記第７の通信路、前記第４の通信路および前記第３の通信路を経由して前記第２の端末と通信し、
前記モビリティアンカーは、前記各端末の通信路に関する情報を含む通信路管理情報を管理し、
前記ポリシーサーバは、前記第１の端末の通信路および前記第２の端末の通信路を関連付けるための追加ベアラ設定要求を前記モビリティアンカーに送信し、
前記モビリティアンカーは、前記追加ベアラ設定要求を受信した場合、追加ベアラ設定要求の内容を解析することによって前記第３の通信路と前記第６の通信路と接続する第８の通信路を前記第１のアクセスゲートウェイ装置と前記第２のアクセスゲートウェイ装置との間に設定する事の可否を判定し、前記第８の通信路を設定する事の可否を前記第８の通信路に関する情報を前記通信路管理情報に記録し、前記アクセスゲートウェイ装置へ前記通信路管理情報を含むリンク作成要求を送信し、
前記アクセスゲートウェイ装置は、前記通信路管理情報に基づいて、前記第１の端末から前記第６の通信路を経由して送信されたデータを、前記第７の通信路および前記第３の通信路を経由して前記第２の端末に送信することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
端末をパケットデータ網に接続するモビリティアンカーと、前記端末を前記モビリティアンカーに接続するアクセスゲートウェイ装置と、前記モビリティアンカーと前記アクセスゲートウェイ装置を制御するポリシーサーバとを備える通信システムにおけるモビリティアンカーであって、
前記アクセスゲートウェイ装置は、第１のアクセスゲートウェイ装置を含み、
第１の端末と前記第１のアクセスゲートウェイ装置との間に第１の通信路が設定され、前記第１のアクセスゲートウェイ装置と前記モビリティアンカーとの間に第２の通信路が設定され、また、第２の端末と前記第１のアクセスゲートウェイ装置との間に第３の通信路が設定され、前記第１のアクセスゲートウェイ装置と前記モビリティアンカーとの間に第４の通信路が設定され、
前記第１の端末は、前記第１の通信路、前記第２の通信路、前記第４の通信路および前記第３の通信路を経由して前記第２の端末と通信し、
前記モビリティアンカーは、前記各端末の通信路に関する情報を含む通信路管理情報を管理し、
前記ポリシーサーバは、前記第１の通信路、および前記第３の通信路を関連付けるための追加ベアラ設定要求を前記モビリティアンカーに送信し、
前記モビリティアンカーは、前記追加ベアラ設定要求を受信した場合、追加ベアラ設定要求の内容を解析することによって前記第１の通信路と前記第３の通信路を接続する第５の通信路を設定する事の可否を判定し、前記第５の通信路を設定する事の可否を前記第５の通信路に関する情報を前記通信路管理情報に記録し、前記アクセスゲートウェイ装置へ前記通信路管理情報を含むリンク作成要求を送信することを特徴とするモビリティアンカー。
【請求項４】
請求項３に記載のモビリティアンカーであって、
前記経路判定において、前記第１の端末と前記第２の端末が同一の前記モビリティアンカーと同一の前記アクセスゲートウェイ装置を経由する場合、前記経路判定により前記アクセスゲートウェイ装置内に前記第５の通信路を設定することを特徴とするモビリティアンカー。
【請求項５】
前記アクセスゲートウェイ装置は、さらに、第２のアクセスゲートウェイ装置を含み、
前記第１の端末と前記第２の端末とが、同一の前記モビリティアンカーと、異なる前記アクセスゲートウェイ装置を経由し、前記第１の端末が前記第２のアクセスゲートウェイ装置を経由する場合、
前記端末１と前記第２のアクセスゲートウェイ装置との間に第６の通信路が設定され、前記第２のアクセスゲートウェイ装置と前記モビリティアンカーとの間に第７の通信路が設定され、
前記第１の端末は、前記第６の通信路、前記第７の通信路、前記第４の通信路および前記第３の通信路を経由して前記第２の端末と通信し、
前記モビリティアンカーは、前記各端末の通信路に関する情報を含む通信路管理情報を管理し、
前記ポリシーサーバは、前記第６の通信路、および前記第３の端末の通信路を関連付けるための追加ベアラ要求を前記モビリティアンカーに送信し、
前記モビリティアンカーは、前記追加ベアラ設定要求を受信した場合、追加ベアラ設定要求の内容を解析する事によって前記第６の通信路と前記第３の通信路を接続する第８の通信路を前記第１のアクセスゲートウェイ装置と前記第２のアクセスゲートウェイ装置との間に設定する事の可否を判定し、前記第８の通信路を設定する事の可否を前記第８の通信路に関する情報を前記通信路管理情報に記録し、前記アクセスゲートウェイ装置へ前記通信路管理情報を含むリンク作成要求を送信することを特徴とする請求項３に記載のモビリティアンカー。
【請求項６】
請求項３に記載のモビリティアンカーであって、
前記経路判定において、前記第１の端末と前記第２の端末が同一の前記モビリティアンカーと異なる前記アクセスゲートウェイ装置を経由する場合、前記経路判定により前記アクセスゲートウェイ装置内に第８の通信路を設定することを特徴とするモビリティアンカー。
【請求項７】
請求項３に記載のモビリティアンカーであって、
前記追加ベアラ設定要求を受信した場合に前記経路判定を行なうことを特徴とするモビリティアンカー。
【請求項１】
端末をパケットデータ網に接続するモビリティアンカーと、前記端末を前記モビリティアンカーに接続するアクセスゲートウェイ装置と、前記モビリティアンカーと前記アクセスゲートウェイ装置を制御するポリシーサーバとを備える通信システムにおいて、
前記アクセスゲートウェイ装置は、第１のアクセスゲートウェイ装置を含み、
第１の端末と前記第１のアクセスゲートウェイ装置との間に第１の通信路が設定され、前記第１のアクセスゲートウェイ装置と前記モビリティアンカーとの間に第２の通信路が設定され、第２の端末と前記第１のアクセスゲートウェイ装置との間に第３の通信路が設定され、前記第１のアクセスゲートウェイ装置と前記モビリティアンカーとの間に第４の通信路が設定され、
前記第１の端末は、前記第１の通信路、前記第２の通信路、前記第４の通信路および前記第３の通信路を経由して前記第２の端末と通信し、
前記モビリティアンカーは、前記各端末の通信路に関する情報を含む通信路管理情報を管理し、
前記ポリシーサーバは、前記第１の端末の通信路、および前記第２の端末の通信路を関連付けるための追加ベアラ設定要求を前記モビリティアンカーに送信し、
前記モビリティアンカーは、前記追加ベアラ設定要求を受信した場合、追加ベアラ設定要求の内容を解析することによって前記第１の通信路と前記第３の通信路と接続する第５の通信路を設定する事の可否を判定し、前記第５の通信路を設定する事の可否を前記第５の通信路に関する情報を前記通信路管理情報に記録し、前記第１のアクセスゲートウェイ装置へ前記通信路管理情報を含むリンク作成要求を送信し、
前記第１のアクセスゲートウェイ装置は、前記通信路管理情報に基づいて、前記第１の端末から前記第１の通信路を経由して送信されたデータを、前記第５の通信路、および前記第３の通信路を経由して前記第２の端末に送信することを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記アクセスゲートウェイ装置は、さらに、第２のアクセスゲートウェイ装置を含み、
前記第１の端末と前記第２の端末とが、同一の前記モビリティアンカーと、異なる前記アクセスゲートウェイ装置とを経由し、前記第１の端末が前記第２のアクセスゲートウェイ装置を経由する場合、前記第１の端末と前記第２のアクセスゲートウェイ装置との間に第６の通信路が設定され、前記第２のアクセスゲートウェイ装置と前記モビリティアンカーとの間に第７の通信路が設定され、また、前記第２の端末と前記第１のアクセスゲートウェイ装置との間に前記第３の通信路が設定され、前記第１のアクセスゲートウェイ装置と前記モビリティアンカーとの間に前記第４の通信路が設定され、
前記第１の端末は、前記第６の通信路、前記第７の通信路、前記第４の通信路および前記第３の通信路を経由して前記第２の端末と通信し、
前記モビリティアンカーは、前記各端末の通信路に関する情報を含む通信路管理情報を管理し、
前記ポリシーサーバは、前記第１の端末の通信路および前記第２の端末の通信路を関連付けるための追加ベアラ設定要求を前記モビリティアンカーに送信し、
前記モビリティアンカーは、前記追加ベアラ設定要求を受信した場合、追加ベアラ設定要求の内容を解析することによって前記第３の通信路と前記第６の通信路と接続する第８の通信路を前記第１のアクセスゲートウェイ装置と前記第２のアクセスゲートウェイ装置との間に設定する事の可否を判定し、前記第８の通信路を設定する事の可否を前記第８の通信路に関する情報を前記通信路管理情報に記録し、前記アクセスゲートウェイ装置へ前記通信路管理情報を含むリンク作成要求を送信し、
前記アクセスゲートウェイ装置は、前記通信路管理情報に基づいて、前記第１の端末から前記第６の通信路を経由して送信されたデータを、前記第７の通信路および前記第３の通信路を経由して前記第２の端末に送信することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
端末をパケットデータ網に接続するモビリティアンカーと、前記端末を前記モビリティアンカーに接続するアクセスゲートウェイ装置と、前記モビリティアンカーと前記アクセスゲートウェイ装置を制御するポリシーサーバとを備える通信システムにおけるモビリティアンカーであって、
前記アクセスゲートウェイ装置は、第１のアクセスゲートウェイ装置を含み、
第１の端末と前記第１のアクセスゲートウェイ装置との間に第１の通信路が設定され、前記第１のアクセスゲートウェイ装置と前記モビリティアンカーとの間に第２の通信路が設定され、また、第２の端末と前記第１のアクセスゲートウェイ装置との間に第３の通信路が設定され、前記第１のアクセスゲートウェイ装置と前記モビリティアンカーとの間に第４の通信路が設定され、
前記第１の端末は、前記第１の通信路、前記第２の通信路、前記第４の通信路および前記第３の通信路を経由して前記第２の端末と通信し、
前記モビリティアンカーは、前記各端末の通信路に関する情報を含む通信路管理情報を管理し、
前記ポリシーサーバは、前記第１の通信路、および前記第３の通信路を関連付けるための追加ベアラ設定要求を前記モビリティアンカーに送信し、
前記モビリティアンカーは、前記追加ベアラ設定要求を受信した場合、追加ベアラ設定要求の内容を解析することによって前記第１の通信路と前記第３の通信路を接続する第５の通信路を設定する事の可否を判定し、前記第５の通信路を設定する事の可否を前記第５の通信路に関する情報を前記通信路管理情報に記録し、前記アクセスゲートウェイ装置へ前記通信路管理情報を含むリンク作成要求を送信することを特徴とするモビリティアンカー。
【請求項４】
請求項３に記載のモビリティアンカーであって、
前記経路判定において、前記第１の端末と前記第２の端末が同一の前記モビリティアンカーと同一の前記アクセスゲートウェイ装置を経由する場合、前記経路判定により前記アクセスゲートウェイ装置内に前記第５の通信路を設定することを特徴とするモビリティアンカー。
【請求項５】
前記アクセスゲートウェイ装置は、さらに、第２のアクセスゲートウェイ装置を含み、
前記第１の端末と前記第２の端末とが、同一の前記モビリティアンカーと、異なる前記アクセスゲートウェイ装置を経由し、前記第１の端末が前記第２のアクセスゲートウェイ装置を経由する場合、
前記端末１と前記第２のアクセスゲートウェイ装置との間に第６の通信路が設定され、前記第２のアクセスゲートウェイ装置と前記モビリティアンカーとの間に第７の通信路が設定され、
前記第１の端末は、前記第６の通信路、前記第７の通信路、前記第４の通信路および前記第３の通信路を経由して前記第２の端末と通信し、
前記モビリティアンカーは、前記各端末の通信路に関する情報を含む通信路管理情報を管理し、
前記ポリシーサーバは、前記第６の通信路、および前記第３の端末の通信路を関連付けるための追加ベアラ要求を前記モビリティアンカーに送信し、
前記モビリティアンカーは、前記追加ベアラ設定要求を受信した場合、追加ベアラ設定要求の内容を解析する事によって前記第６の通信路と前記第３の通信路を接続する第８の通信路を前記第１のアクセスゲートウェイ装置と前記第２のアクセスゲートウェイ装置との間に設定する事の可否を判定し、前記第８の通信路を設定する事の可否を前記第８の通信路に関する情報を前記通信路管理情報に記録し、前記アクセスゲートウェイ装置へ前記通信路管理情報を含むリンク作成要求を送信することを特徴とする請求項３に記載のモビリティアンカー。
【請求項６】
請求項３に記載のモビリティアンカーであって、
前記経路判定において、前記第１の端末と前記第２の端末が同一の前記モビリティアンカーと異なる前記アクセスゲートウェイ装置を経由する場合、前記経路判定により前記アクセスゲートウェイ装置内に第８の通信路を設定することを特徴とするモビリティアンカー。
【請求項７】
請求項３に記載のモビリティアンカーであって、
前記追加ベアラ設定要求を受信した場合に前記経路判定を行なうことを特徴とするモビリティアンカー。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１２Ｃ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１２Ｃ】
【公開番号】特開２０１２−１４７３６６（Ｐ２０１２−１４７３６６Ａ）
【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２０１１−５７７６（Ｐ２０１１−５７７６）
【出願日】平成２３年１月１４日（２０１１．１．１４）
【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１４日（２０１１．１．１４）
【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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