通信システムおよび方法、通信装置
【課題】 既にゲートウェイでパケット数・バイト数の一方または両方を課金対象としてカウントされたパケットが、基地局で破棄されて端末へ到達しなかった場合、実際には端末へ到達しなかったパケットに対する誤課金が発生する。
【解決手段】 基地局で破棄されて端末へ到達しなかったパケットの情報を基地局からゲートウェイに通知させる。特に、ゲートウェイが複数の基地局へ同じパケットを送信する場合、ゲートウェイが各基地局からの破棄通知を比較し、全ての基地局で破棄されたパケットのみを非課金対象とする。これにより、ゲートウェイが複数の基地局へ同じパケットを送信する場合でも、ゲートウェイが実際に端末へ到達したパケットのみを課金対象として課金カウントすることができる。
【解決手段】 基地局で破棄されて端末へ到達しなかったパケットの情報を基地局からゲートウェイに通知させる。特に、ゲートウェイが複数の基地局へ同じパケットを送信する場合、ゲートウェイが各基地局からの破棄通知を比較し、全ての基地局で破棄されたパケットのみを非課金対象とする。これにより、ゲートウェイが複数の基地局へ同じパケットを送信する場合でも、ゲートウェイが実際に端末へ到達したパケットのみを課金対象として課金カウントすることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の基地局と同時に無線通信が可能な端末に対して、複数の無線通信経路を利用してパケットを送信する通信システムおよび方法、通信装置に係り、特に、ある基地局で端末へ送信失敗した下りパケットが、別の基地局を経由して端末へ送信される場合に、各基地局から通知される破棄情報に基づいて、ゲートウェイが端末到達か未達かに基づく課金カウントを行う通信システムおよび方法、基地局およびゲートウェイ装置等の通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体無線通信のさらなる高速化、高品質化を実現する方式として、近年、第３．９世代移動通信システムの研究、標準化活動が進められている。第３．９世代移動通信システムの一つであるＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）では、課金対象となるパケットのパケット数・バイト数のいずれかまたは両方をカウントする課金カウントをゲートウェイで行い、課金サーバに課金カウントの結果を通知することで、課金対象となるパケットのパケット数・バイト数のいずれかまたは両方に基づいて課金するための仕様が規定されている。ゲートウェイの課金カウント結果を課金サーバに通知するためのパラメータとして、非特許文献１ではユーザかつサービス単位にＡｃｃｔ−Ｏｕｔｐｕｔ−Ｐａｃｋｅｔｓ、Ａｃｃｔ−Ｏｕｔｐｕｔ−Ｏｃｔｅｔｓ、Ａｃｃｔ−Ｉｎｐｕｔ−Ｐａｃｋｅｔｓ、Ａｃｃｔ−Ｉｎｐｕｔ−Ｏｃｔｅｔｓがそれぞれ規定されている。Ａｃｃｔ−Ｏｕｔｐｕｔ−Ｐａｃｋｅｔｓ、Ａｃｃｔ−Ｏｕｔｐｕｔ−Ｏｃｔｅｔｓは、それぞれサービス提供サーバから端末宛てに送信される下り方向パケットのうち、課金対象となるパケットのパケット数、バイト数を課金サーバへ通知するためのパラメータである。Ａｃｃｔ−Ｉｎｐｕｔ−Ｐａｃｋｅｔｓ、Ａｃｃｔ−Ｏｕｔｐｕｔ−Ｏｃｔｅｔｓは、それぞれ端末からサービス提供サーバ宛てに送信される上り方向パケットのうち、課金対象となるパケットのパケット数、バイト数を課金サーバへ通知するためのパラメータである。
【０００３】
また、ＬＴＥでは、高速化、高品質化を実現するための手段の一つとして、端末が複数の無線基地局と同時に通信する方法について、標準化活動が進められている。複数の無線基地局と同時に通信を行うことで、ある基地局で無線状態が悪化した場合でも、無線状態が比較的良い他方の基地局を介して端末にパケットを送信することで、パケットが端末に到達しなくなる確率を低減すると同時に、遅延を低くすることができると考えられる。非特許文献２では、端末があるサービス提供サーバに対して、複数の無線基地局と同時に通信して接続する機能を実現する方式が検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−０８３０３６号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】３ＧＰＰ ＴＳ２９．０６１ Ｖ９．３．０、（２０１０−６）、Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ
【非特許文献２】３ＧＰＰ ＴＳ２３．８６１ Ｖ１．３．０、（２０１０−２）、Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
下りパケットの課金カウントを行う場合、端末まで到達したパケットのみを課金対象としてカウントし、端末に到達する前にゲートウェイや基地局で破棄されたパケットは課金対象から除いてカウントする必要がある。仮に、端末に到達する前に破棄されたパケットに対して課金をカウントした場合、端末を使用するユーザが実際には受けていないサービスに対して課金される誤課金が発生する。しかし、非特許文献１などに示されている標準規定では、端末に到達する前に基地局で破棄されたパケットをゲートウェイの課金カウントから除く方法について規定されていないため、誤課金を防ぐための方法は通信装置を提供するベンダ毎に独自に実装することになっている。
【０００７】
誤課金を防ぐための方法としては、特許文献１の第４に実施例などに示されている方法をＬＴＥに応用して、基地局がパケットの欠落を検出した場合、破棄されて課金対象外となったパケット数・バイト数のいずれかまたは両方の情報をゲートウェイへ通知することで、ゲートウェイの課金カウントから基地局で破棄されたパケット数・バイト数のいずれかまたは両方を除くことが考えられる。ただし、特許文献１の第４に実施例などに示されている方法では、基地局に相当するノードは一つであることが前提であり、基地局に相当するノードが複数存在し、端末に相当するノードがそれらと同時に通信を行うケースについては考慮されていなかった。
【０００８】
複数基地局と同時に通信する場合に、ゲートウェイから複数の基地局に対して同じパケットが送信されるケースが考えられる。これは、低遅延や低破棄率が要求されるパケットに対して行われる場合や、主で通信を行う基地局を切り替える過渡期の場合などに行われる。このケースでは、ある基地局を介して端末にパケットを送信することに成功したが、別の基地局では端末にパケットを送信する前に破棄される場合がある。このとき、特許文献１の第４に実施例などに示されている方法で誤課金を防ごうとすると、ある基地局から破棄発生通知が来た時点でそのパケットはゲートウェイの課金カウント対象外となるが、実際にはそのパケットは別の基地局を介して端末に届いたパケットであるため、端末に届いたパケットを課金カウント対象外とする誤課金が発生してしまう。したがって、この課題を回避する構成が必要である。
【０００９】
本発明は、以上の点に鑑み、無線通信システムにおいて、ゲートウェイが、複数基地局に対して同じパケットをそれぞれ送信する場合、それぞれの基地局から通知される破棄されたパケットの識別子に基づいて、全ての基地局で破棄されて端末に到達しなかったパケットのパケット数・バイト数のいずれかまたは両方のみを課金カウント対象外として誤課金を避けることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の無線通信システムは、複数の基地局（ＢＳ）と同時に無線通信を行う端末（ＭＳ）と、複数の基地局を介して端末と通信するゲートウェイ（ＧＷ）、およびゲートウェイと通信するサービス提供サーバ（ＳＳ）から構成される無線通信網における課金対象パケット数や課金対象バイト数の課金カウントをゲートウェイが行う際に、複数の基地局から通知される破棄されたパケットの識別子をゲートウェイが比較して、全ての基地局で破棄されたパケットのパケット数・バイト数のいずれかまたは両方のみを課金カウント対象外として課金カウントから除くことを特徴のひとつとする。
【００１１】
また、本発明の無線通信システムは、ゲートウェイが全ての基地局で破棄されたパケットのパケット数・バイト数のいずれかまたは両方のみを課金カウント対象外として課金カウントから除いた結果を課金サーバ（ＣＳ）に通知することを特徴のひとつとする。
【００１２】
また、本発明の無線通信システムは、基地局が破棄されたパケットの識別子をゲートウェイに通知することを特徴のひとつとする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、無線通信システムにおいて、ゲートウェイが、複数基地局に対して同じパケットをそれぞれ送信する場合において、誤課金を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ゲートウェイから同じパケットを複数の基地局へ送信するケースでゲートウェイが各基地局からの破棄通知を比較して全ての基地局で破棄されたパケットのみを非課金対象とする課金カウント機能を有するゲートウェイ装置および前記破棄通知機能を有する基地局の一例。
【図２】ゲートウェイのブロック図の一例。
【図３】ゲートウェイのメモリ部のブロック図の一例。
【図４】ゲートウェイの処理部のブロック図の一例。
【図５】ゲートウェイから同じパケットを複数の基地局へ送信するケースでゲートウェイが各基地局からの破棄通知を比較して全ての基地局で破棄されたパケットのみを非課金対象とする課金カウント機能を有するゲートウェイが保持するテーブル（送信パケット情報テーブル）の一例。
【図６】基地局のブロック図の一例。
【図７】基地局の処理部のブロック図の一例。
【図８】基地局が破棄パケットの課金バイト数カウント機能を有する変形例の基地局の処理部のブロック図の一例。
【図９】ゲートウェイの課金カウント機能におけるゲートウェイが複数基地局へ同じパケットを送信した場合の処理フローチャートの一例。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
１．概要
図１は、ゲートウェイが全ての基地局で破棄されて端末に到達しなかったパケットのパケット数・バイト数のいずれかまたは両方のみを課金カウント対象外として誤課金を避ける機能を有する移動体無線通信システムの一例である。
【００１６】
本発明の実施の形態のひとつの移動体無線通信システムは、複数の基地局（以下、ＢＳ：Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）４と同時に無線通信を行う無線端末（以下、ＭＳ：Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）５と、複数のＢＳ４を介してＭＳ５と通信するゲートウェイ装置（なお、本明細書において単にゲートウェイと称することもある。以下、ＧＷ：ＧａｔｅＷａｙと記す）２、およびＧＷ２と通信するサービス提供サーバ（以下、ＳＳ：Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｒｖｅｒ）１と、を含む。ＧＷ２は、無線通信網における課金対象パケット数や課金対象バイト数の課金カウントを行う際に、複数のＢＳ４からそれぞれ通知される破棄されたパケットの識別子を比較して、全てのＢＳ４で破棄されたパケットのパケット数・バイト数のいずれかまたは両方のみを課金カウント対象外として課金カウントから除く。
【００１７】
２．本発明の実施の形態
本発明の実施の形態は、ＧＷ２が、複数のＢＳ４に対して同じパケットをそれぞれ送信する場合、それぞれのＢＳ４から通知される破棄されたパケットの識別子に基づいて、全てのＢＳ４で破棄されてＭＳ５に到達しなかったパケットのパケット数・バイト数のいずれかまたは両方のみを課金カウント対象外として誤課金を避ける機能に関するものである。ＭＳ５に対するＧＷ２の課金カウントにおいて、ＢＳ４からＭＳ５へのパケット送信失敗を契機にＢＳ４からＧＷ２への破棄されたパケットの識別子を含むメッセージ送信、およびＧＷ２からＣＳ３へのＢＳ４からの破棄通知を基に補正した課金カウント結果を含むメッセージ送信の一例を図１に示す。ＧＷ２は、図１のaで示すように、ＢＳ４＃１、ＢＳ４＃２、及びＢＳ４＃３に同じパケットを送信する。ＢＳ４＃１、ＢＳ４＃２、及びＢＳ４＃３は、それぞれaで受信したパケットをＭＳ５に送信する。図１b’で示すように、ＢＳ４＃１及びＢＳ４＃３から送信されたパケットはＭＳ５で受信されるが、図１bで示すようにＢＳ４＃２から送信されたパケットがＭＳ５に到達せず廃棄される。このＢＳ４＃２からＭＳ５へのパケットの送信失敗を契機に、ＢＳ４＃２は、cに示すようにＧＷ２への破棄されたパケットの識別子を含むメッセージ送信する。ＧＷ２は、ＢＳ４＃２からＣＳ３へのの破棄通知を基に補正した課金カウント結果を含むメッセージ（図１のｄ）をＣＳ３に送信する。
【００１８】
また、本実施形態の変形例として、ＢＳ４が、ＧＷ２に対して破棄されたパケットの識別子以外に、破棄されたパケットのバイト数を送信する場合を示す。
【００１９】
２−１．システム構成
［本実施の形態の移動体無線通信システムのアーキテクチャの一例］
本実施の形態の移動体無線通信システムのアーキテクチャの一例は、概要で説明した通りである。
【００２０】
２−２．装置構成
２−２−１．ＧＷ２
［本実施の形態のＧＷ２の一例］
図２に、本実施の形態で使用するＧＷ２の機能ブロック図の一例を示す。
【００２１】
ＧＷ２は、例えば、ＳＳインタフェース部２１と、ＢＳインタフェース部２２と、ＣＳインタフェース部２３と、メモリ部２４と、処理部２５とを有する。
【００２２】
ＳＳインタフェース部２１は、ＳＳ１とのインタフェースである。ＳＳインタフェース部２１により、ＧＷ２はＳＳ１とＩＰパケットの送受信を行う。
【００２３】
ＢＳインタフェース部２２は、ＢＳ４とのインタフェースである。ＢＳインタフェース部２２により、ＧＷ２はＢＳ４とＩＰパケットの送受信を行う。本実施の形態では、ＧＷ２は、ＢＳインタフェース部２２によって、ＢＳ４へ識別子を付与したパケットや該パケットがＢＳ４で破棄された際に該パケットの識別子の通知を要求することを示す情報を送信したり、ＢＳ４から該パケットの破棄を示すメッセージを受信したりしてもよい。
【００２４】
ＣＳインタフェース部２３は、ＣＳ３とのインタフェースである。ＣＳインタフェース部２３により、ＧＷ２はＣＳ３とＩＰパケットの送受信を行う。本実施の形態では、ＧＷ２はＣＳインタフェース部２３によって、ＣＳ３へＭＳ５単位またはＭＳ５かつサービス単位に課金カウントしたパケット数・バイト数のいずれかまたは両方を送信したり、ＣＳ３から課金カウント送信に対する応答を受信したりしてもよい。また、送信する課金カウントは、ＢＳ４で破棄されたパケット数・バイト数のいずれかまたは両方をＧＷ２で除外して算出した値でもよいし、ＢＳ４で破棄されたパケット数・バイト数のいずれかまたは両方の値そのものでもよい。
【００２５】
メモリ部２４は、送受信するＩＰパケット、接続するＳＳ１やＣＳ３やＢＳ４のアドレス、ＭＳ５単位またはＭＳ５かつサービス単位に課金カウントしたパケット数・バイト数のいずれかまたは両方、送信パケット情報テーブルなどの情報を、必要に応じて記憶・管理する。処理部２５は、メモリ部２４に保持される情報の管理、ＩＰパケットの構築や解析などのＩＰパケット送受信処理などを行う。
【００２６】
図３に、ゲートウェイのメモリ部のブロック図の一例を示す。また、図４に、ゲートウェイの処理部のブロック図の一例を示す。
【００２７】
メモリ部２４は、例えば図３のように、送信パケット情報テーブル２４１を有し、各パケットの識別子、各パケットの課金バイト数、各パケットの属するサービスの識別子、各パケットを送信した送信先ＢＳ４の識別子、各パケットのタイムアウト時刻などの情報を管理することができる。なお、テーブルの詳細は後述する。
【００２８】
処理部２５は、例えば図４のように、メモリ部２４に保持される情報の管理を行うメモリ管理部２５１、ＩＰパケットの構築や解析などのＩＰパケット送受信処理を行う送受信処理部２５２などから構成され、メモリ部２４に保持される情報の管理、ＩＰパケットの構築や解析などのＩＰパケット送受信処理などを行う。また、処理部２５は、例えば図４のように、複数のＢＳ４に対する同じパケットの送信や、ＢＳ４へ送信する各パケットへの識別子の付与や、ＢＳ４でパケットが破棄された際に該パケットの識別子の通知を要求することを示す情報の付与や、ＢＳ４からパケット破棄を通知された場合の課金カウントの算出などを行う課金カウント処理部２５３などから構成され、複数のＢＳ４に対する同じパケットの送信や、ＢＳ４へ送信する各パケットへの識別子の付与や、ＢＳ４でパケットが破棄された際に該パケットの識別子の通知を要求することを示す情報の付与や、ＢＳ４からパケット破棄を通知された場合の課金カウントの算出などを行う。また、処理部２５は、例えば図４のように、ＧＷ２が送信パケット情報テーブル２４１からあるパケットに関する情報を削除するタイムアウト時刻の計時を行う計時部２５４などから構成され、ＧＷ２が送信パケット情報テーブル２４１からあるパケットに関する情報を削除するタイムアウト時刻の計時などを行う。
【００２９】
［本実施の形態のＧＷ２のメモリ部が保持する情報の一例］
図５に、本実施の形態の場合、ＧＷ２のメモリ部が保持する情報の一例として、送信パケット情報テーブルを示す。送信パケット情報テーブルは、例えば、各パケットの識別子、各パケットの課金バイト数、各パケットの属するサービスの識別子、各パケットを送信した送信先ＢＳ４の識別子、各パケットのタイムアウト時刻が記憶される。
【００３０】
パケットの識別子は、ＧＷ２がＢＳ４へ送信したパケットの識別子である。パケットの識別子としては、例えば、ＧＷ２が設定するＵＤＰヘッダのシーケンス番号などの元々パケットに含まれる情報を用いてもよいし、識別子を設定するためのフィールドやヘッダをＧＷ２が新たに付与してもよい。
【００３１】
課金バイト数は、該パケットが課金対象となった場合、ＧＷ２が課金カウントに含めるバイト数である。課金バイト数としては、例えば、ＩＰヘッダなどの全てのヘッダを含むパケットの総バイト数をカウントしてもよいし、ＩＰヘッダなど特定のヘッダを除くペイロード部分のバイト数のみをカウントしてもよい。
【００３２】
サービスの識別子は、ＧＷ２でユーザかつサービス単位に課金カウントが行われる場合、該パケットが端末に送信されずに破棄された場合に、どのサービスに対する課金カウントから該パケットを除外するかを決定するための識別子である。サービスの識別子としては、例えば、該サービスの提供元のサーバであるＳＳ１の識別子を用いてもよいし、サービス毎に分けられた通信路の識別子を用いてもよい。また、課金カウントがユーザ単位（ＭＳ５単位）の場合や、ＢＳ４から送信されるパケット破棄のメッセージのヘッダなどからサービスが識別できる場合などでは、本情報は省略可能である。
【００３３】
送信先ＢＳ４の識別子は、ＧＷ２が該パケットを送信した先のＢＳ４の識別子である。送信先ＢＳ４の識別子としては、例えば、ＢＳ４のＩＰアドレスを用いてもよいし、ＢＳ４のＩＰアドレスに紐づく識別子を定義して用いてもよい。なお、図５では、送信先ＢＳ４の識別子の組み合わせが全てのパケットで同じ例を示しているが、送信先ＢＳ４の識別子の組み合わせはパケット毎に違ってもよい。また、送信パケット情報テーブルでは、送信先ＢＳ４の識別子毎に、該ＢＳ４の識別子に対応するＢＳ４から該パケットの破棄を通知するメッセージを受信したか否かをテーブルに設定できる。例えば、図５の例では、パケットの識別子が「１１」のパケットに関して、送信先のＢＳ４の識別子が「ＢＳ４＃２」のＢＳ４、および送信先のＢＳ４の識別子が「ＢＳ４＃３」のＢＳ４から、パケットの識別子が「１１」のパケットを破棄したことを示すメッセージをそれぞれ受信したことを記憶している。
【００３４】
該パケットのタイムアウト時刻は、ＧＷ２がテーブルから該パケットの情報を削除してよい時刻である。タイムアウト時刻は、例えば、ＧＷ２が設置されている場所の標準時刻やＧＷ２を管理しているオペレータが設定する標準時刻を用いてもよいし、ある基準時刻からの経過秒数などを数値化して用いてもよい。
【００３５】
また、送信パケット情報テーブルは、課金カウントが行われる単位で、ユーザかつサービス単位に課金カウントが行われる場合、ユーザかつサービス単位にさらにサービスの識別子などを含めてもよい。
【００３６】
なお、これらの情報は、例えばＳＳ１から受信したパケットの値や、ＢＳ４を経由して取得した値によって、更新させることができる。
【００３７】
２−２−２．ＢＳ４
［本実施の形態のＢＳ４の一例］
図６に、本実施の形態で使用するＢＳ４の機能ブロック図の一例を示す。また、図７に、基地局の処理部のブロック図の一例を示す。
【００３８】
ＢＳ４は、例えば、ＧＷインタフェース部４１と、ＭＳインタフェース部４２と、メモリ部４３と、処理部４４とを有する。
【００３９】
ＧＷインタフェース部４１は、ＧＷ２とのインタフェースである。ＧＷインタフェース部４１により、ＢＳ４はＧＷ２とＩＰパケットの送受信を行う。本実施の形態では、ＢＳ４はＧＷインタフェース部４１によって、ＧＷ２へパケットの破棄を示すメッセージを送信したり、ＧＷ２から識別子を付与したパケットや該パケットがＢＳ４で破棄された際に該パケットの識別子の通知を要求することを示す情報を受信したりしてもよい。ＧＷ２へ送信される該パケットの破棄を示すメッセージには、メッセージの送信元となるＢＳ４の識別子、破棄されたパケットの識別子などが含まれる。さらに、ＧＷ２の課金カウントがＭＳ５かつサービス単位で行われる場合、サービスの識別子が含まれてもよい。
【００４０】
ＭＳインタフェース部４２は、ＭＳ５とのインタフェースである。ＭＳインタフェース部４２により、ＢＳ４はＭＳ５とＩＰパケットの送受信を行う。
【００４１】
メモリ部４３は、送受信するＩＰパケット、接続するＧＷ２のアドレス、接続するＭＳ５のアドレスなどの情報を、必要に応じて記憶や管理する。
【００４２】
処理部４４は、例えば図７のように、メモリ部４３に保持される情報の管理を行うメモリ管理部４４１、ＩＰパケットの構築や解析などのＩＰパケット送受信処理を行う送受信管理部４４２などから構成され、メモリ部４３に保持される情報の管理、ＩＰパケットの構築や解析などのＩＰパケット送受信処理などを行う。また、ＢＳ４でパケットが破棄されたか否かの検出は、例えば送受信管理部４４２で行う。
【００４３】
［本実施の形態の変形例におけるＢＳ４の一例］
本実施の形態の変形例で使用するＢＳ４は、ＧＷインタフェース部４１によってＧＷ２へ送信されるパケットの破棄を示すメッセージに該パケットの課金バイト数が含まれる点や、処理部４４のブロック図の一例が図７ではなく図８となる点が異なるのみで、他は本実施の形態のＢＳ４と同じである。本実施の形態の変形例で使用するＢＳ４の処理部４４は、例えば図８のように、本実施の形態で挙げたメモリ管理部４４１、送受信管理部４４２の他に、ＧＷ２から受信したパケットの課金バイト数算出を行う課金バイト数カウント部４４３などから構成され、ＧＷ２から受信したパケットの課金バイト数算出を行う。
【００４４】
２−３．ＢＳ４で破棄されたパケットの課金カウント
［本実施の形態であるＢＳ４がＧＷ２へ破棄されたパケットの課金バイト数を送信しない場合におけるＧＷ２による課金カウントの一例］
図９に、ＢＳ４で破棄されたパケットの課金カウントにおけるＧＷ２の処理の一例として、３台のＢＳ４（以下、それぞれＢＳ４＃１、ＢＳ４＃２、ＢＳ４＃３とする）に対して同じパケットを同時に送信している場合の処理を示す。
【００４５】
ＧＷ２の処理部２５は、ステップＳ２０１で、複数のＢＳ４へ同じパケットを送信する場合、パケットに識別子を設定して各ＢＳへそれぞれ送信する。
【００４６】
ＧＷ２の処理部２５は、ステップＳ２０２で、Ｓ２０１で各ＢＳ４へ送信したパケットの識別子と該パケットに関する課金バイト数、サービスの識別子、送信先ＢＳ４の識別子、およびタイムアウト時刻をそれぞれ送信パケット情報テーブル２４１に追加する。サービスの識別子は、必要がない場合は省略可能である。該パケットには、該パケットがＢＳ４で破棄された際にＧＷ２へ該パケットの識別子の通知を要求することを示す情報を含むことができる。例えば、ＵＤＰヘッダのシーケンス番号がＢＳ４と合意した特定の値域に含まれる値か否かによって、ＢＳ４に対して該パケットが破棄された場合にＧＷ２へ該パケットの識別子を通知することを要求するか否かを指定してもよいし、新たに付与したフィールドやヘッダに要求するか否かのフラグを設定してもよい。また、タイムアウト時刻は、ＧＷ２の設定ポリシーに従って設定すればよい。例えば、ＧＷ２に、タイムアウトするまでのタイマ値を事前設定しておき、現在時刻から該タイマ値だけ経過した時刻をタイムアウト時刻として設定してもよい。
【００４７】
ＧＷ２の処理部２５は、ステップＳ２０３で、送信パケット情報テーブル２４１を参照して、該パケットのタイムアウト時刻前に、ＢＳ４から該パケットの破棄を示すメッセージを受信したか否かを判定する。該パケットの破棄を示すメッセージには、メッセージの送信元となるＢＳ４の識別子、破棄されたパケットの識別子などが含まれる。
【００４８】
該パケットの破棄を示すメッセージを受信しないままタイムアウト時刻となった場合、ＧＷ２の処理部２５は、ステップＳ２０４Ｎで、ＭＳ５が該パケットを受信成功したと判定し、送信パケット情報テーブル２４１から該パケットに関する情報全てを削除して処理を終了する。該パケットは課金対象パケットと判定され、該パケットのパケット数・バイト数のいずれかまたは両方は課金カウントに含まれる。
【００４９】
タイムアウト時刻となる前に該パケットの破棄を示すメッセージを受信した場合、ＧＷ２の処理部２５は、ステップＳ２０４Ｙで、受信したメッセージの送信元となるＢＳ４の識別子が、パケット情報テーブル２４１の該パケットの送信先ＢＳ４の識別子に含まれるか否かを判定する。
【００５０】
受信したメッセージの送信元となるＢＳ４の識別子が該パケットの送信先ＢＳ４の識別子に含まれない場合、ＧＷ２の処理部２５は、ステップＳ２０５Ｎで、受信メッセージを破棄してステップＳ２０３から処理を続行する。
【００５１】
受信したメッセージの送信元となるＢＳ４の識別子が該パケットの送信先ＢＳ４の識別子に含まれる場合、ＧＷ２の処理部２５は、ステップＳ２０５Ｙで、送信パケット情報テーブル２４１を更新し、該パケットの該送信先ＢＳ４の識別子に破棄通知を受信したことを追記する。なお、破棄通知を受信した契機で、送信パケット情報テーブル２４１の該パケットのタイムアウト時刻を更新してもよい。タイムアウト時刻の更新は、例えば、該パケットに対して初めての破棄通知を受信した契機でのみ行ってもよいし、破棄通知を受信した契機全てで行ってもよい。
【００５２】
ＧＷ２の処理部２５は、ステップＳ２０６で、該パケットの全ての送信先ＢＳ４から破棄通知を受信したか否かを判定する。
【００５３】
該パケットの送信先ＢＳ４の中に未だ破棄通知を受信していないＢＳ４が残っている場合、ＧＷ２の処理部２５は、ステップＳ２０７Ｎで、ステップＳ２０３から処理を続行する。
【００５４】
該パケットの送信先ＢＳ４全てから破棄通知を受信した場合、ＧＷ２の処理部２５は、ステップＳ２０７Ｙで、ＭＳ５が該パケットを受信失敗したと判定し、送信パケット情報テーブル２４１の該パケットに関する情報全てを削除して、処理を終了する。該パケットは課金対象パケットから除外され、該パケットのパケット数・バイト数のいずれかまたは両方は課金カウントから除外される。
【００５５】
［本実施の形態であるＢＳ４がＧＷ２へ破棄されたパケットの課金バイト数を送信しない場合におけるＢＳ４によるＧＷ２への破棄通知の一例］
ＢＳ４で破棄されたパケットに関するＧＷ２への破棄通知におけるＢＳ４の処理の一例を示す。
【００５６】
ＢＳ４の処理部４４は、ＧＷ２へ破棄通知が要求されているパケットが破棄された場合、該パケットの破棄を示すメッセージを該パケットの送信元であるＧＷ２へ送信する。該パケットの破棄を示すメッセージには、メッセージの送信元となるＢＳ４の識別子、破棄されたパケットの識別子などを設定する。また、ユーザかつサービス単位に課金カウントが行われる場合、さらにサービスの識別子などを含めてもよい。
【００５７】
［本実施の形態の変形例であるＢＳ４がＧＷ２へ破棄されたパケットの課金バイト数を通知する場合におけるＧＷ２による課金カウントの一例］
ＢＳ４がＧＷ２へ破棄されたパケットの課金バイト数を通知する場合、ＧＷ２でパケット毎の課金バイト数を保持する代わりに、ＢＳ４が破棄されたパケットの課金バイト数をカウントしてＧＷ２へ通知する。図７の代わりに図８を用いる点や、Ｓ２０４Ｎで課金カウントに含まれる課金バイト数およびＳ２０７Ｙで課金カウントから除外する課金バイト数の参照元が、送信パケット情報テーブル２４１ではなく、ＢＳ４から受信したメッセージとなる点が異なるだけで、ＧＷ２の課金カウントの処理は前記のフローと同様に行われる。なお、各ＢＳ４から通知された該パケットの課金バイト数が互いに異なる場合、例えば、多数決を採用してもよいし、通知された課金バイト数の平均値を採用してもよいし、通知が来た順序やＢＳ４毎に予め決められた優先度に従ってあるＢＳ４から通知された課金バイト数を採用してもよい。
【００５８】
３．本実施の形態の効果
上述の実施の形態によると、ゲートウェイが複数の基地局へ同じパケットを送信する場合に、ゲートウェイが各基地局からの破棄通知を比較し、全ての基地局で破棄されたパケットのみを非課金対象とするため、実際に端末へ到達したパケット数・バイト数の一方または両方をゲートウェイでユーザ単位またはユーザかつサービス単位に課金カウントすることができる。
【００５９】
また、上述の実施の形態と変形例を比較した場合、上述の実施の形態では、ＢＳ４からＧＷ２へ送信するメッセージに必要な情報の量が少なく、上り方向のトラフィック低減やＢＳ４のメッセージ送信処理およびＧＷ２のメッセージ受信処理の負荷を低減させられる。一方、変形例の形態では、ＧＷ２でパケット毎のバイト数を記憶しておく必要がなくなるため、ＧＷ２のメモリ容量を低減させられる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、例えば、無線端末に複数基地局を介してパケットを送信する際の課金システムに利用可能である。
【００６１】
また、本発明は、ＧＷ、ＢＳ以外の各種の通信装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１ サービス提供サーバ
２ ゲートウェイ
ステップＳ２０１〜ステップＳ２０７ ゲートウェイが複数基地局へ同じパケットを送信した場合のゲートウェイの課金カウント処理フローのステップ
２１ ＳＳインタフェース部
２２ ＢＳインタフェース部
２３ ＣＳインタフェース部
２４ メモリ部
２４１ 送信パケット情報テーブル
２５ 処理部
２５１ メモリ管理部
２５２ 送受信管理部
２５３ 課金カウント処理部
２５４ 計時部
３ 課金サーバ
４ 基地局
４１ ＧＷインタフェース部
４２ ＭＳインタフェース部
４３ メモリ部
４４ 処理部
４４１ メモリ管理部
４４２ 送受信管理部
４４３ 課金バイト数カウント部
５ 端末
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の基地局と同時に無線通信が可能な端末に対して、複数の無線通信経路を利用してパケットを送信する通信システムおよび方法、通信装置に係り、特に、ある基地局で端末へ送信失敗した下りパケットが、別の基地局を経由して端末へ送信される場合に、各基地局から通知される破棄情報に基づいて、ゲートウェイが端末到達か未達かに基づく課金カウントを行う通信システムおよび方法、基地局およびゲートウェイ装置等の通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体無線通信のさらなる高速化、高品質化を実現する方式として、近年、第３．９世代移動通信システムの研究、標準化活動が進められている。第３．９世代移動通信システムの一つであるＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）では、課金対象となるパケットのパケット数・バイト数のいずれかまたは両方をカウントする課金カウントをゲートウェイで行い、課金サーバに課金カウントの結果を通知することで、課金対象となるパケットのパケット数・バイト数のいずれかまたは両方に基づいて課金するための仕様が規定されている。ゲートウェイの課金カウント結果を課金サーバに通知するためのパラメータとして、非特許文献１ではユーザかつサービス単位にＡｃｃｔ−Ｏｕｔｐｕｔ−Ｐａｃｋｅｔｓ、Ａｃｃｔ−Ｏｕｔｐｕｔ−Ｏｃｔｅｔｓ、Ａｃｃｔ−Ｉｎｐｕｔ−Ｐａｃｋｅｔｓ、Ａｃｃｔ−Ｉｎｐｕｔ−Ｏｃｔｅｔｓがそれぞれ規定されている。Ａｃｃｔ−Ｏｕｔｐｕｔ−Ｐａｃｋｅｔｓ、Ａｃｃｔ−Ｏｕｔｐｕｔ−Ｏｃｔｅｔｓは、それぞれサービス提供サーバから端末宛てに送信される下り方向パケットのうち、課金対象となるパケットのパケット数、バイト数を課金サーバへ通知するためのパラメータである。Ａｃｃｔ−Ｉｎｐｕｔ−Ｐａｃｋｅｔｓ、Ａｃｃｔ−Ｏｕｔｐｕｔ−Ｏｃｔｅｔｓは、それぞれ端末からサービス提供サーバ宛てに送信される上り方向パケットのうち、課金対象となるパケットのパケット数、バイト数を課金サーバへ通知するためのパラメータである。
【０００３】
また、ＬＴＥでは、高速化、高品質化を実現するための手段の一つとして、端末が複数の無線基地局と同時に通信する方法について、標準化活動が進められている。複数の無線基地局と同時に通信を行うことで、ある基地局で無線状態が悪化した場合でも、無線状態が比較的良い他方の基地局を介して端末にパケットを送信することで、パケットが端末に到達しなくなる確率を低減すると同時に、遅延を低くすることができると考えられる。非特許文献２では、端末があるサービス提供サーバに対して、複数の無線基地局と同時に通信して接続する機能を実現する方式が検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−０８３０３６号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】３ＧＰＰ ＴＳ２９．０６１ Ｖ９．３．０、（２０１０−６）、Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ
【非特許文献２】３ＧＰＰ ＴＳ２３．８６１ Ｖ１．３．０、（２０１０−２）、Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
下りパケットの課金カウントを行う場合、端末まで到達したパケットのみを課金対象としてカウントし、端末に到達する前にゲートウェイや基地局で破棄されたパケットは課金対象から除いてカウントする必要がある。仮に、端末に到達する前に破棄されたパケットに対して課金をカウントした場合、端末を使用するユーザが実際には受けていないサービスに対して課金される誤課金が発生する。しかし、非特許文献１などに示されている標準規定では、端末に到達する前に基地局で破棄されたパケットをゲートウェイの課金カウントから除く方法について規定されていないため、誤課金を防ぐための方法は通信装置を提供するベンダ毎に独自に実装することになっている。
【０００７】
誤課金を防ぐための方法としては、特許文献１の第４に実施例などに示されている方法をＬＴＥに応用して、基地局がパケットの欠落を検出した場合、破棄されて課金対象外となったパケット数・バイト数のいずれかまたは両方の情報をゲートウェイへ通知することで、ゲートウェイの課金カウントから基地局で破棄されたパケット数・バイト数のいずれかまたは両方を除くことが考えられる。ただし、特許文献１の第４に実施例などに示されている方法では、基地局に相当するノードは一つであることが前提であり、基地局に相当するノードが複数存在し、端末に相当するノードがそれらと同時に通信を行うケースについては考慮されていなかった。
【０００８】
複数基地局と同時に通信する場合に、ゲートウェイから複数の基地局に対して同じパケットが送信されるケースが考えられる。これは、低遅延や低破棄率が要求されるパケットに対して行われる場合や、主で通信を行う基地局を切り替える過渡期の場合などに行われる。このケースでは、ある基地局を介して端末にパケットを送信することに成功したが、別の基地局では端末にパケットを送信する前に破棄される場合がある。このとき、特許文献１の第４に実施例などに示されている方法で誤課金を防ごうとすると、ある基地局から破棄発生通知が来た時点でそのパケットはゲートウェイの課金カウント対象外となるが、実際にはそのパケットは別の基地局を介して端末に届いたパケットであるため、端末に届いたパケットを課金カウント対象外とする誤課金が発生してしまう。したがって、この課題を回避する構成が必要である。
【０００９】
本発明は、以上の点に鑑み、無線通信システムにおいて、ゲートウェイが、複数基地局に対して同じパケットをそれぞれ送信する場合、それぞれの基地局から通知される破棄されたパケットの識別子に基づいて、全ての基地局で破棄されて端末に到達しなかったパケットのパケット数・バイト数のいずれかまたは両方のみを課金カウント対象外として誤課金を避けることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の無線通信システムは、複数の基地局（ＢＳ）と同時に無線通信を行う端末（ＭＳ）と、複数の基地局を介して端末と通信するゲートウェイ（ＧＷ）、およびゲートウェイと通信するサービス提供サーバ（ＳＳ）から構成される無線通信網における課金対象パケット数や課金対象バイト数の課金カウントをゲートウェイが行う際に、複数の基地局から通知される破棄されたパケットの識別子をゲートウェイが比較して、全ての基地局で破棄されたパケットのパケット数・バイト数のいずれかまたは両方のみを課金カウント対象外として課金カウントから除くことを特徴のひとつとする。
【００１１】
また、本発明の無線通信システムは、ゲートウェイが全ての基地局で破棄されたパケットのパケット数・バイト数のいずれかまたは両方のみを課金カウント対象外として課金カウントから除いた結果を課金サーバ（ＣＳ）に通知することを特徴のひとつとする。
【００１２】
また、本発明の無線通信システムは、基地局が破棄されたパケットの識別子をゲートウェイに通知することを特徴のひとつとする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、無線通信システムにおいて、ゲートウェイが、複数基地局に対して同じパケットをそれぞれ送信する場合において、誤課金を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ゲートウェイから同じパケットを複数の基地局へ送信するケースでゲートウェイが各基地局からの破棄通知を比較して全ての基地局で破棄されたパケットのみを非課金対象とする課金カウント機能を有するゲートウェイ装置および前記破棄通知機能を有する基地局の一例。
【図２】ゲートウェイのブロック図の一例。
【図３】ゲートウェイのメモリ部のブロック図の一例。
【図４】ゲートウェイの処理部のブロック図の一例。
【図５】ゲートウェイから同じパケットを複数の基地局へ送信するケースでゲートウェイが各基地局からの破棄通知を比較して全ての基地局で破棄されたパケットのみを非課金対象とする課金カウント機能を有するゲートウェイが保持するテーブル（送信パケット情報テーブル）の一例。
【図６】基地局のブロック図の一例。
【図７】基地局の処理部のブロック図の一例。
【図８】基地局が破棄パケットの課金バイト数カウント機能を有する変形例の基地局の処理部のブロック図の一例。
【図９】ゲートウェイの課金カウント機能におけるゲートウェイが複数基地局へ同じパケットを送信した場合の処理フローチャートの一例。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
１．概要
図１は、ゲートウェイが全ての基地局で破棄されて端末に到達しなかったパケットのパケット数・バイト数のいずれかまたは両方のみを課金カウント対象外として誤課金を避ける機能を有する移動体無線通信システムの一例である。
【００１６】
本発明の実施の形態のひとつの移動体無線通信システムは、複数の基地局（以下、ＢＳ：Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）４と同時に無線通信を行う無線端末（以下、ＭＳ：Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）５と、複数のＢＳ４を介してＭＳ５と通信するゲートウェイ装置（なお、本明細書において単にゲートウェイと称することもある。以下、ＧＷ：ＧａｔｅＷａｙと記す）２、およびＧＷ２と通信するサービス提供サーバ（以下、ＳＳ：Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｒｖｅｒ）１と、を含む。ＧＷ２は、無線通信網における課金対象パケット数や課金対象バイト数の課金カウントを行う際に、複数のＢＳ４からそれぞれ通知される破棄されたパケットの識別子を比較して、全てのＢＳ４で破棄されたパケットのパケット数・バイト数のいずれかまたは両方のみを課金カウント対象外として課金カウントから除く。
【００１７】
２．本発明の実施の形態
本発明の実施の形態は、ＧＷ２が、複数のＢＳ４に対して同じパケットをそれぞれ送信する場合、それぞれのＢＳ４から通知される破棄されたパケットの識別子に基づいて、全てのＢＳ４で破棄されてＭＳ５に到達しなかったパケットのパケット数・バイト数のいずれかまたは両方のみを課金カウント対象外として誤課金を避ける機能に関するものである。ＭＳ５に対するＧＷ２の課金カウントにおいて、ＢＳ４からＭＳ５へのパケット送信失敗を契機にＢＳ４からＧＷ２への破棄されたパケットの識別子を含むメッセージ送信、およびＧＷ２からＣＳ３へのＢＳ４からの破棄通知を基に補正した課金カウント結果を含むメッセージ送信の一例を図１に示す。ＧＷ２は、図１のaで示すように、ＢＳ４＃１、ＢＳ４＃２、及びＢＳ４＃３に同じパケットを送信する。ＢＳ４＃１、ＢＳ４＃２、及びＢＳ４＃３は、それぞれaで受信したパケットをＭＳ５に送信する。図１b’で示すように、ＢＳ４＃１及びＢＳ４＃３から送信されたパケットはＭＳ５で受信されるが、図１bで示すようにＢＳ４＃２から送信されたパケットがＭＳ５に到達せず廃棄される。このＢＳ４＃２からＭＳ５へのパケットの送信失敗を契機に、ＢＳ４＃２は、cに示すようにＧＷ２への破棄されたパケットの識別子を含むメッセージ送信する。ＧＷ２は、ＢＳ４＃２からＣＳ３へのの破棄通知を基に補正した課金カウント結果を含むメッセージ（図１のｄ）をＣＳ３に送信する。
【００１８】
また、本実施形態の変形例として、ＢＳ４が、ＧＷ２に対して破棄されたパケットの識別子以外に、破棄されたパケットのバイト数を送信する場合を示す。
【００１９】
２−１．システム構成
［本実施の形態の移動体無線通信システムのアーキテクチャの一例］
本実施の形態の移動体無線通信システムのアーキテクチャの一例は、概要で説明した通りである。
【００２０】
２−２．装置構成
２−２−１．ＧＷ２
［本実施の形態のＧＷ２の一例］
図２に、本実施の形態で使用するＧＷ２の機能ブロック図の一例を示す。
【００２１】
ＧＷ２は、例えば、ＳＳインタフェース部２１と、ＢＳインタフェース部２２と、ＣＳインタフェース部２３と、メモリ部２４と、処理部２５とを有する。
【００２２】
ＳＳインタフェース部２１は、ＳＳ１とのインタフェースである。ＳＳインタフェース部２１により、ＧＷ２はＳＳ１とＩＰパケットの送受信を行う。
【００２３】
ＢＳインタフェース部２２は、ＢＳ４とのインタフェースである。ＢＳインタフェース部２２により、ＧＷ２はＢＳ４とＩＰパケットの送受信を行う。本実施の形態では、ＧＷ２は、ＢＳインタフェース部２２によって、ＢＳ４へ識別子を付与したパケットや該パケットがＢＳ４で破棄された際に該パケットの識別子の通知を要求することを示す情報を送信したり、ＢＳ４から該パケットの破棄を示すメッセージを受信したりしてもよい。
【００２４】
ＣＳインタフェース部２３は、ＣＳ３とのインタフェースである。ＣＳインタフェース部２３により、ＧＷ２はＣＳ３とＩＰパケットの送受信を行う。本実施の形態では、ＧＷ２はＣＳインタフェース部２３によって、ＣＳ３へＭＳ５単位またはＭＳ５かつサービス単位に課金カウントしたパケット数・バイト数のいずれかまたは両方を送信したり、ＣＳ３から課金カウント送信に対する応答を受信したりしてもよい。また、送信する課金カウントは、ＢＳ４で破棄されたパケット数・バイト数のいずれかまたは両方をＧＷ２で除外して算出した値でもよいし、ＢＳ４で破棄されたパケット数・バイト数のいずれかまたは両方の値そのものでもよい。
【００２５】
メモリ部２４は、送受信するＩＰパケット、接続するＳＳ１やＣＳ３やＢＳ４のアドレス、ＭＳ５単位またはＭＳ５かつサービス単位に課金カウントしたパケット数・バイト数のいずれかまたは両方、送信パケット情報テーブルなどの情報を、必要に応じて記憶・管理する。処理部２５は、メモリ部２４に保持される情報の管理、ＩＰパケットの構築や解析などのＩＰパケット送受信処理などを行う。
【００２６】
図３に、ゲートウェイのメモリ部のブロック図の一例を示す。また、図４に、ゲートウェイの処理部のブロック図の一例を示す。
【００２７】
メモリ部２４は、例えば図３のように、送信パケット情報テーブル２４１を有し、各パケットの識別子、各パケットの課金バイト数、各パケットの属するサービスの識別子、各パケットを送信した送信先ＢＳ４の識別子、各パケットのタイムアウト時刻などの情報を管理することができる。なお、テーブルの詳細は後述する。
【００２８】
処理部２５は、例えば図４のように、メモリ部２４に保持される情報の管理を行うメモリ管理部２５１、ＩＰパケットの構築や解析などのＩＰパケット送受信処理を行う送受信処理部２５２などから構成され、メモリ部２４に保持される情報の管理、ＩＰパケットの構築や解析などのＩＰパケット送受信処理などを行う。また、処理部２５は、例えば図４のように、複数のＢＳ４に対する同じパケットの送信や、ＢＳ４へ送信する各パケットへの識別子の付与や、ＢＳ４でパケットが破棄された際に該パケットの識別子の通知を要求することを示す情報の付与や、ＢＳ４からパケット破棄を通知された場合の課金カウントの算出などを行う課金カウント処理部２５３などから構成され、複数のＢＳ４に対する同じパケットの送信や、ＢＳ４へ送信する各パケットへの識別子の付与や、ＢＳ４でパケットが破棄された際に該パケットの識別子の通知を要求することを示す情報の付与や、ＢＳ４からパケット破棄を通知された場合の課金カウントの算出などを行う。また、処理部２５は、例えば図４のように、ＧＷ２が送信パケット情報テーブル２４１からあるパケットに関する情報を削除するタイムアウト時刻の計時を行う計時部２５４などから構成され、ＧＷ２が送信パケット情報テーブル２４１からあるパケットに関する情報を削除するタイムアウト時刻の計時などを行う。
【００２９】
［本実施の形態のＧＷ２のメモリ部が保持する情報の一例］
図５に、本実施の形態の場合、ＧＷ２のメモリ部が保持する情報の一例として、送信パケット情報テーブルを示す。送信パケット情報テーブルは、例えば、各パケットの識別子、各パケットの課金バイト数、各パケットの属するサービスの識別子、各パケットを送信した送信先ＢＳ４の識別子、各パケットのタイムアウト時刻が記憶される。
【００３０】
パケットの識別子は、ＧＷ２がＢＳ４へ送信したパケットの識別子である。パケットの識別子としては、例えば、ＧＷ２が設定するＵＤＰヘッダのシーケンス番号などの元々パケットに含まれる情報を用いてもよいし、識別子を設定するためのフィールドやヘッダをＧＷ２が新たに付与してもよい。
【００３１】
課金バイト数は、該パケットが課金対象となった場合、ＧＷ２が課金カウントに含めるバイト数である。課金バイト数としては、例えば、ＩＰヘッダなどの全てのヘッダを含むパケットの総バイト数をカウントしてもよいし、ＩＰヘッダなど特定のヘッダを除くペイロード部分のバイト数のみをカウントしてもよい。
【００３２】
サービスの識別子は、ＧＷ２でユーザかつサービス単位に課金カウントが行われる場合、該パケットが端末に送信されずに破棄された場合に、どのサービスに対する課金カウントから該パケットを除外するかを決定するための識別子である。サービスの識別子としては、例えば、該サービスの提供元のサーバであるＳＳ１の識別子を用いてもよいし、サービス毎に分けられた通信路の識別子を用いてもよい。また、課金カウントがユーザ単位（ＭＳ５単位）の場合や、ＢＳ４から送信されるパケット破棄のメッセージのヘッダなどからサービスが識別できる場合などでは、本情報は省略可能である。
【００３３】
送信先ＢＳ４の識別子は、ＧＷ２が該パケットを送信した先のＢＳ４の識別子である。送信先ＢＳ４の識別子としては、例えば、ＢＳ４のＩＰアドレスを用いてもよいし、ＢＳ４のＩＰアドレスに紐づく識別子を定義して用いてもよい。なお、図５では、送信先ＢＳ４の識別子の組み合わせが全てのパケットで同じ例を示しているが、送信先ＢＳ４の識別子の組み合わせはパケット毎に違ってもよい。また、送信パケット情報テーブルでは、送信先ＢＳ４の識別子毎に、該ＢＳ４の識別子に対応するＢＳ４から該パケットの破棄を通知するメッセージを受信したか否かをテーブルに設定できる。例えば、図５の例では、パケットの識別子が「１１」のパケットに関して、送信先のＢＳ４の識別子が「ＢＳ４＃２」のＢＳ４、および送信先のＢＳ４の識別子が「ＢＳ４＃３」のＢＳ４から、パケットの識別子が「１１」のパケットを破棄したことを示すメッセージをそれぞれ受信したことを記憶している。
【００３４】
該パケットのタイムアウト時刻は、ＧＷ２がテーブルから該パケットの情報を削除してよい時刻である。タイムアウト時刻は、例えば、ＧＷ２が設置されている場所の標準時刻やＧＷ２を管理しているオペレータが設定する標準時刻を用いてもよいし、ある基準時刻からの経過秒数などを数値化して用いてもよい。
【００３５】
また、送信パケット情報テーブルは、課金カウントが行われる単位で、ユーザかつサービス単位に課金カウントが行われる場合、ユーザかつサービス単位にさらにサービスの識別子などを含めてもよい。
【００３６】
なお、これらの情報は、例えばＳＳ１から受信したパケットの値や、ＢＳ４を経由して取得した値によって、更新させることができる。
【００３７】
２−２−２．ＢＳ４
［本実施の形態のＢＳ４の一例］
図６に、本実施の形態で使用するＢＳ４の機能ブロック図の一例を示す。また、図７に、基地局の処理部のブロック図の一例を示す。
【００３８】
ＢＳ４は、例えば、ＧＷインタフェース部４１と、ＭＳインタフェース部４２と、メモリ部４３と、処理部４４とを有する。
【００３９】
ＧＷインタフェース部４１は、ＧＷ２とのインタフェースである。ＧＷインタフェース部４１により、ＢＳ４はＧＷ２とＩＰパケットの送受信を行う。本実施の形態では、ＢＳ４はＧＷインタフェース部４１によって、ＧＷ２へパケットの破棄を示すメッセージを送信したり、ＧＷ２から識別子を付与したパケットや該パケットがＢＳ４で破棄された際に該パケットの識別子の通知を要求することを示す情報を受信したりしてもよい。ＧＷ２へ送信される該パケットの破棄を示すメッセージには、メッセージの送信元となるＢＳ４の識別子、破棄されたパケットの識別子などが含まれる。さらに、ＧＷ２の課金カウントがＭＳ５かつサービス単位で行われる場合、サービスの識別子が含まれてもよい。
【００４０】
ＭＳインタフェース部４２は、ＭＳ５とのインタフェースである。ＭＳインタフェース部４２により、ＢＳ４はＭＳ５とＩＰパケットの送受信を行う。
【００４１】
メモリ部４３は、送受信するＩＰパケット、接続するＧＷ２のアドレス、接続するＭＳ５のアドレスなどの情報を、必要に応じて記憶や管理する。
【００４２】
処理部４４は、例えば図７のように、メモリ部４３に保持される情報の管理を行うメモリ管理部４４１、ＩＰパケットの構築や解析などのＩＰパケット送受信処理を行う送受信管理部４４２などから構成され、メモリ部４３に保持される情報の管理、ＩＰパケットの構築や解析などのＩＰパケット送受信処理などを行う。また、ＢＳ４でパケットが破棄されたか否かの検出は、例えば送受信管理部４４２で行う。
【００４３】
［本実施の形態の変形例におけるＢＳ４の一例］
本実施の形態の変形例で使用するＢＳ４は、ＧＷインタフェース部４１によってＧＷ２へ送信されるパケットの破棄を示すメッセージに該パケットの課金バイト数が含まれる点や、処理部４４のブロック図の一例が図７ではなく図８となる点が異なるのみで、他は本実施の形態のＢＳ４と同じである。本実施の形態の変形例で使用するＢＳ４の処理部４４は、例えば図８のように、本実施の形態で挙げたメモリ管理部４４１、送受信管理部４４２の他に、ＧＷ２から受信したパケットの課金バイト数算出を行う課金バイト数カウント部４４３などから構成され、ＧＷ２から受信したパケットの課金バイト数算出を行う。
【００４４】
２−３．ＢＳ４で破棄されたパケットの課金カウント
［本実施の形態であるＢＳ４がＧＷ２へ破棄されたパケットの課金バイト数を送信しない場合におけるＧＷ２による課金カウントの一例］
図９に、ＢＳ４で破棄されたパケットの課金カウントにおけるＧＷ２の処理の一例として、３台のＢＳ４（以下、それぞれＢＳ４＃１、ＢＳ４＃２、ＢＳ４＃３とする）に対して同じパケットを同時に送信している場合の処理を示す。
【００４５】
ＧＷ２の処理部２５は、ステップＳ２０１で、複数のＢＳ４へ同じパケットを送信する場合、パケットに識別子を設定して各ＢＳへそれぞれ送信する。
【００４６】
ＧＷ２の処理部２５は、ステップＳ２０２で、Ｓ２０１で各ＢＳ４へ送信したパケットの識別子と該パケットに関する課金バイト数、サービスの識別子、送信先ＢＳ４の識別子、およびタイムアウト時刻をそれぞれ送信パケット情報テーブル２４１に追加する。サービスの識別子は、必要がない場合は省略可能である。該パケットには、該パケットがＢＳ４で破棄された際にＧＷ２へ該パケットの識別子の通知を要求することを示す情報を含むことができる。例えば、ＵＤＰヘッダのシーケンス番号がＢＳ４と合意した特定の値域に含まれる値か否かによって、ＢＳ４に対して該パケットが破棄された場合にＧＷ２へ該パケットの識別子を通知することを要求するか否かを指定してもよいし、新たに付与したフィールドやヘッダに要求するか否かのフラグを設定してもよい。また、タイムアウト時刻は、ＧＷ２の設定ポリシーに従って設定すればよい。例えば、ＧＷ２に、タイムアウトするまでのタイマ値を事前設定しておき、現在時刻から該タイマ値だけ経過した時刻をタイムアウト時刻として設定してもよい。
【００４７】
ＧＷ２の処理部２５は、ステップＳ２０３で、送信パケット情報テーブル２４１を参照して、該パケットのタイムアウト時刻前に、ＢＳ４から該パケットの破棄を示すメッセージを受信したか否かを判定する。該パケットの破棄を示すメッセージには、メッセージの送信元となるＢＳ４の識別子、破棄されたパケットの識別子などが含まれる。
【００４８】
該パケットの破棄を示すメッセージを受信しないままタイムアウト時刻となった場合、ＧＷ２の処理部２５は、ステップＳ２０４Ｎで、ＭＳ５が該パケットを受信成功したと判定し、送信パケット情報テーブル２４１から該パケットに関する情報全てを削除して処理を終了する。該パケットは課金対象パケットと判定され、該パケットのパケット数・バイト数のいずれかまたは両方は課金カウントに含まれる。
【００４９】
タイムアウト時刻となる前に該パケットの破棄を示すメッセージを受信した場合、ＧＷ２の処理部２５は、ステップＳ２０４Ｙで、受信したメッセージの送信元となるＢＳ４の識別子が、パケット情報テーブル２４１の該パケットの送信先ＢＳ４の識別子に含まれるか否かを判定する。
【００５０】
受信したメッセージの送信元となるＢＳ４の識別子が該パケットの送信先ＢＳ４の識別子に含まれない場合、ＧＷ２の処理部２５は、ステップＳ２０５Ｎで、受信メッセージを破棄してステップＳ２０３から処理を続行する。
【００５１】
受信したメッセージの送信元となるＢＳ４の識別子が該パケットの送信先ＢＳ４の識別子に含まれる場合、ＧＷ２の処理部２５は、ステップＳ２０５Ｙで、送信パケット情報テーブル２４１を更新し、該パケットの該送信先ＢＳ４の識別子に破棄通知を受信したことを追記する。なお、破棄通知を受信した契機で、送信パケット情報テーブル２４１の該パケットのタイムアウト時刻を更新してもよい。タイムアウト時刻の更新は、例えば、該パケットに対して初めての破棄通知を受信した契機でのみ行ってもよいし、破棄通知を受信した契機全てで行ってもよい。
【００５２】
ＧＷ２の処理部２５は、ステップＳ２０６で、該パケットの全ての送信先ＢＳ４から破棄通知を受信したか否かを判定する。
【００５３】
該パケットの送信先ＢＳ４の中に未だ破棄通知を受信していないＢＳ４が残っている場合、ＧＷ２の処理部２５は、ステップＳ２０７Ｎで、ステップＳ２０３から処理を続行する。
【００５４】
該パケットの送信先ＢＳ４全てから破棄通知を受信した場合、ＧＷ２の処理部２５は、ステップＳ２０７Ｙで、ＭＳ５が該パケットを受信失敗したと判定し、送信パケット情報テーブル２４１の該パケットに関する情報全てを削除して、処理を終了する。該パケットは課金対象パケットから除外され、該パケットのパケット数・バイト数のいずれかまたは両方は課金カウントから除外される。
【００５５】
［本実施の形態であるＢＳ４がＧＷ２へ破棄されたパケットの課金バイト数を送信しない場合におけるＢＳ４によるＧＷ２への破棄通知の一例］
ＢＳ４で破棄されたパケットに関するＧＷ２への破棄通知におけるＢＳ４の処理の一例を示す。
【００５６】
ＢＳ４の処理部４４は、ＧＷ２へ破棄通知が要求されているパケットが破棄された場合、該パケットの破棄を示すメッセージを該パケットの送信元であるＧＷ２へ送信する。該パケットの破棄を示すメッセージには、メッセージの送信元となるＢＳ４の識別子、破棄されたパケットの識別子などを設定する。また、ユーザかつサービス単位に課金カウントが行われる場合、さらにサービスの識別子などを含めてもよい。
【００５７】
［本実施の形態の変形例であるＢＳ４がＧＷ２へ破棄されたパケットの課金バイト数を通知する場合におけるＧＷ２による課金カウントの一例］
ＢＳ４がＧＷ２へ破棄されたパケットの課金バイト数を通知する場合、ＧＷ２でパケット毎の課金バイト数を保持する代わりに、ＢＳ４が破棄されたパケットの課金バイト数をカウントしてＧＷ２へ通知する。図７の代わりに図８を用いる点や、Ｓ２０４Ｎで課金カウントに含まれる課金バイト数およびＳ２０７Ｙで課金カウントから除外する課金バイト数の参照元が、送信パケット情報テーブル２４１ではなく、ＢＳ４から受信したメッセージとなる点が異なるだけで、ＧＷ２の課金カウントの処理は前記のフローと同様に行われる。なお、各ＢＳ４から通知された該パケットの課金バイト数が互いに異なる場合、例えば、多数決を採用してもよいし、通知された課金バイト数の平均値を採用してもよいし、通知が来た順序やＢＳ４毎に予め決められた優先度に従ってあるＢＳ４から通知された課金バイト数を採用してもよい。
【００５８】
３．本実施の形態の効果
上述の実施の形態によると、ゲートウェイが複数の基地局へ同じパケットを送信する場合に、ゲートウェイが各基地局からの破棄通知を比較し、全ての基地局で破棄されたパケットのみを非課金対象とするため、実際に端末へ到達したパケット数・バイト数の一方または両方をゲートウェイでユーザ単位またはユーザかつサービス単位に課金カウントすることができる。
【００５９】
また、上述の実施の形態と変形例を比較した場合、上述の実施の形態では、ＢＳ４からＧＷ２へ送信するメッセージに必要な情報の量が少なく、上り方向のトラフィック低減やＢＳ４のメッセージ送信処理およびＧＷ２のメッセージ受信処理の負荷を低減させられる。一方、変形例の形態では、ＧＷ２でパケット毎のバイト数を記憶しておく必要がなくなるため、ＧＷ２のメモリ容量を低減させられる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、例えば、無線端末に複数基地局を介してパケットを送信する際の課金システムに利用可能である。
【００６１】
また、本発明は、ＧＷ、ＢＳ以外の各種の通信装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１ サービス提供サーバ
２ ゲートウェイ
ステップＳ２０１〜ステップＳ２０７ ゲートウェイが複数基地局へ同じパケットを送信した場合のゲートウェイの課金カウント処理フローのステップ
２１ ＳＳインタフェース部
２２ ＢＳインタフェース部
２３ ＣＳインタフェース部
２４ メモリ部
２４１ 送信パケット情報テーブル
２５ 処理部
２５１ メモリ管理部
２５２ 送受信管理部
２５３ 課金カウント処理部
２５４ 計時部
３ 課金サーバ
４ 基地局
４１ ＧＷインタフェース部
４２ ＭＳインタフェース部
４３ メモリ部
４４ 処理部
４４１ メモリ管理部
４４２ 送受信管理部
４４３ 課金バイト数カウント部
５ 端末
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基地局にパケットの識別子を含む同じパケットを送信し、前記各基地局から通知された破棄パケットの識別子を比較し、前記同じパケットを送信した全ての基地局で破棄されたパケットを非課金対象と判定して課金サーバに通知する通信装置と、
前記基地局で破棄されて端末へ到達しなかったパケットの識別子を通信装置に通知する基地局と、を含む無線通信システム。
【請求項２】
前記基地局は、前記通信装置から受信し端末へ到達しなかったパケットの課金バイト数をカウントし、前記パケットの識別子および課金バイト数を前記通信装置に通知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】
前記通信装置は、
複数の基地局に送信する同じパケットに含まれるパケットの識別子、前記パケットを送信した各送信先基地局を示す識別子、及び、各パケットの識別子に対応して各パケットが各送信元基地局で破棄されたか否かの送信状態、を少なくとも含む送信パケット情報テーブルを保持し、
前記送信パケット情報テーブルに保持された、前記識別子を含むパケットが各送信元基地局で破棄されたか否かの送信状態を参照して、前記非課金対象のパケットと判定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４】
前記通信装置は、前記基地局で破棄されて端末へ到達しなかったパケットの識別子を通知されると、該通知を送信した基地局に対応する該パケット識別子で示されるパケットの送信状態を破棄されたことを示す情報に更新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５】
前記送信パケット情報テーブルは、各パケットの識別子に対応してタイムアウト時刻を保持し、該タイムアウト時刻経過後に該パケット識別子に対応する各基地局に前記送信状態が破棄を示していない場合、該パケットの識別子のパケットを課金カウントに含め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】
前記送信パケット情報テーブルに保持された、前記識別子に対応する各送信元基地局での送信状態が全て破棄を示す場合に、前記該識別子で示されるパケットを非課金対象のパケットと判定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７】
複数の基地局にパケットの識別子を含む同じパケットを送信し、
前記基地局で破棄されて端末へ到達しなかったパケットの識別子を含む情報を基地局から受信し、
前記各基地局から通知された破棄パケットの識別子を比較し、前記同じパケットを送信した全ての基地局で破棄されたパケットを非課金対象と判定して課金サーバに通知する通信装置。
【請求項８】
前記通信装置は、
複数の基地局に送信する同じパケットに含まれるパケットの識別子、前記パケットを送信した各送信先基地局を示す識別子、及び、各パケットの識別子に対応して各パケットが各送信元基地局で破棄されたか否かの送信状態、を少なくとも含む送信パケット情報テーブルを保持し、
前記送信パケット情報テーブルに保持された、前記識別子を含むパケットが各送信元基地局で破棄されたか否かの送信状態を参照して、前記非課金対象のパケットと判定することを特徴とする請求項７に記載の通信装置。
【請求項９】
前記送信パケット情報テーブルは、各パケットの識別子に対応してタイムアウト時刻を保持し、該タイムアウト時刻経過後に該パケット識別子に対応する各基地局に前記送信状態が破棄を示していない場合、該パケットの識別子のパケットを課金カウントに含めることを特徴とする請求項８に記載の通信装置。
【請求項１０】
前記送信パケット情報テーブルに保持された、前記識別子に対応する各送信元基地局での送信状態が全て破棄を示す場合に、前記該識別子で示されるパケットを非課金対象のパケットと判定することを特徴とする請求項８に記載の通信装置。
【請求項１１】
複数の基地局にパケットの識別子を含む同じパケットを送信する通信装置からパケットを受信し、
前記通信装置から受信し端末へ到達しなかったパケットの課金バイト数をカウントし、前記パケットの識別子および課金バイト数を前記通信装置に通知することを特徴とする基地局。
【請求項１】
複数の基地局にパケットの識別子を含む同じパケットを送信し、前記各基地局から通知された破棄パケットの識別子を比較し、前記同じパケットを送信した全ての基地局で破棄されたパケットを非課金対象と判定して課金サーバに通知する通信装置と、
前記基地局で破棄されて端末へ到達しなかったパケットの識別子を通信装置に通知する基地局と、を含む無線通信システム。
【請求項２】
前記基地局は、前記通信装置から受信し端末へ到達しなかったパケットの課金バイト数をカウントし、前記パケットの識別子および課金バイト数を前記通信装置に通知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】
前記通信装置は、
複数の基地局に送信する同じパケットに含まれるパケットの識別子、前記パケットを送信した各送信先基地局を示す識別子、及び、各パケットの識別子に対応して各パケットが各送信元基地局で破棄されたか否かの送信状態、を少なくとも含む送信パケット情報テーブルを保持し、
前記送信パケット情報テーブルに保持された、前記識別子を含むパケットが各送信元基地局で破棄されたか否かの送信状態を参照して、前記非課金対象のパケットと判定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４】
前記通信装置は、前記基地局で破棄されて端末へ到達しなかったパケットの識別子を通知されると、該通知を送信した基地局に対応する該パケット識別子で示されるパケットの送信状態を破棄されたことを示す情報に更新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５】
前記送信パケット情報テーブルは、各パケットの識別子に対応してタイムアウト時刻を保持し、該タイムアウト時刻経過後に該パケット識別子に対応する各基地局に前記送信状態が破棄を示していない場合、該パケットの識別子のパケットを課金カウントに含め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】
前記送信パケット情報テーブルに保持された、前記識別子に対応する各送信元基地局での送信状態が全て破棄を示す場合に、前記該識別子で示されるパケットを非課金対象のパケットと判定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７】
複数の基地局にパケットの識別子を含む同じパケットを送信し、
前記基地局で破棄されて端末へ到達しなかったパケットの識別子を含む情報を基地局から受信し、
前記各基地局から通知された破棄パケットの識別子を比較し、前記同じパケットを送信した全ての基地局で破棄されたパケットを非課金対象と判定して課金サーバに通知する通信装置。
【請求項８】
前記通信装置は、
複数の基地局に送信する同じパケットに含まれるパケットの識別子、前記パケットを送信した各送信先基地局を示す識別子、及び、各パケットの識別子に対応して各パケットが各送信元基地局で破棄されたか否かの送信状態、を少なくとも含む送信パケット情報テーブルを保持し、
前記送信パケット情報テーブルに保持された、前記識別子を含むパケットが各送信元基地局で破棄されたか否かの送信状態を参照して、前記非課金対象のパケットと判定することを特徴とする請求項７に記載の通信装置。
【請求項９】
前記送信パケット情報テーブルは、各パケットの識別子に対応してタイムアウト時刻を保持し、該タイムアウト時刻経過後に該パケット識別子に対応する各基地局に前記送信状態が破棄を示していない場合、該パケットの識別子のパケットを課金カウントに含めることを特徴とする請求項８に記載の通信装置。
【請求項１０】
前記送信パケット情報テーブルに保持された、前記識別子に対応する各送信元基地局での送信状態が全て破棄を示す場合に、前記該識別子で示されるパケットを非課金対象のパケットと判定することを特徴とする請求項８に記載の通信装置。
【請求項１１】
複数の基地局にパケットの識別子を含む同じパケットを送信する通信装置からパケットを受信し、
前記通信装置から受信し端末へ到達しなかったパケットの課金バイト数をカウントし、前記パケットの識別子および課金バイト数を前記通信装置に通知することを特徴とする基地局。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１９５８９８（Ｐ２０１２−１９５８９８Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６００３１（Ｐ２０１１−６００３１）
【出願日】平成２３年３月１８日（２０１１．３．１８）
【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１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１８日（２０１１．３．１８）
【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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