JP2005506002A - ネットワークノード間におけるアドレスの変更とメッセージの関連付け - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
本発明は、セルラーネットワーク(例:GPRS(General Packet Radio Service))の第1ネットワークノードと第2ネットワークノード間におけるアドレスの変更(例:IPv4(Internet Protocol Version 4)アドレスからIPv6アドレスへの変更)及び/又はメッセージの関連付けを提供する方法、システム、及びネットワーク要素に関するものである。
【背景技術】
【0002】
UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)は、高機能なWCDMA無線インターフェイスに基づいた3G(第3世代)通信システムの一般的な名称である。一方、GSMは、TDMA(Time Division Multiple Access)無線に基づいた最も広く利用されている2G(第2世代)通信システムである。GPRSシステムの目的は、2G又は3G無線技術(例:GSM、American TDMA、UMTS、GERAN(GSM/EDGE Radio Access Network))を使用し、セルラーモバイル端末(MT、しばしば、移動局(MS)又はユーザ装置(UE)とも呼ばれる)から外部のパケットデータネットワークに対するグローバルなレイヤ2接続を提供することである。GPRSは、様々なレイヤ3プロトコル(例:IPv4、IPv6、PPP(Point−to−Point Protocol))をサポートすることができる。
【0003】
GPRSネットワークの主要ノードは、SGSN(Serving GPRS Support Node)とGGSN(Gateway GRPS Support Node)である。SGSNは、MTにサービスするノードである。それぞれのSGSNは、GSM及び/又はUMTS用のGPRSをサポートしている。一方、GGSNは、PDN(Packet Data Network)とのやり取りを処理するノードである。SGSNとGGSN(或いは、SGSNとSGSN)間においては、シグナリングとデータは、GTP(GPRS Tunneling Protocol)プロトコルを使用して交換される。GTPプロトコルは、モビリティと、GTPトンネルの生成、変更、及び削除、並びにGSN間におけるユーザーデータの転送を処理するものである。GTPにより、GSN間、及びSGSNとUTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network:図示されてはいない)間において、マルチプロトコルパケットをトンネル処理することが可能になり、これを通じて関連MTへの接続が確立される。その他のシステムコンポーネントは、GTPを意識する必要はない。通常、1つのトンネルには、GTP制御メッセージ(即ち、シグナリング)用とGTPユーザーパケット(即ち、ユーザーデータの搬送)用の2つのIPアドレスが使用される。
【0004】
GPRSへの接続時に、SGSNは、例えば、関連MTのモビリティやセキュリティなどに関する情報を格納するモビリティ管理(MM)コンテキストを確立する。そして、PDPコンテキストの起動時に、SGSNは、加入者が使用することになるGGSNとの間で、ルーティング目的に使用するPDPコンテキストを確立する。GPRSに接続されたモバイル端末(MT)には、静的IPアドレス又は動的IPアドレス(PDPアドレスとも呼ばれる)のいずれかを割り当て可能である。静的アドレスは、加入の時点で、HPLMN(Home Public Land Mobile Network)事業者によって割り当てられる。一方、動的IPアドレスは、PDP(Packet Date Protocol)コンテキストの起動時に、HPLMN又は訪問を受けたPLMN(VPLMN)事業者のいずれかのGGSN(Gateway GPRS Support Node)によって割り当て可能である。アドレスの割り当てに加え、GGSNは、GTP(GPRS Tunneling Protocol)トンネルからパケットデータネットワーク(PDN)への(及びこの逆方向の)IPパケットの転送を実現する。イントラPLMNバックボーンネットワークとインターPLMNバックボーンネットワークという2種類のPLMNバックボーンネットワークが存在している。イントラPLMNバックボーンネットワークは、1つのPLMN内におけるパケットドメインのデータ及びシグナリング用のプライベートなIPネットワークであり、インターPLMNバックボーンは、(ボーダーゲートウェイを介した)PLMN間におけるローミングに使用される。SGSN(Serving GPRS Support Node)とGGSNは、イントラPLMNバックボーンを使用し、GPRSドメインのデータ及びシグナリングを交換する。
【0005】
ローミングの際には、インターPLMNバックボーンに加え、ホーム及び訪問を受けたネットワークのイントラPLMNバックボーンの両方が使用される。加入者が別のPLMN(即ち、VPLMN)にローミングする際には、ユーザーは、まず、ネットワークに接続する必要がある。GPRSへの接続においては、MTは、自身のID、機能、及びロケーションに関する情報をサービス元のSGSNに提供することにより、ネットワークに対する接続の意図を通知する。すると、SGSNは、伝送経路を保護するべく、そのMTのIDをチェックし、認証手順を実行する。接続は、加入者のHPLMNのHLR(Home Location Register)から、ローミングする加入者のデータをSGSNが受信し、ロケーション更新手順を終了した後に完了する。GPRSに接続した後に、MTは、「PDPコンテキスト起動(Activate PDP context)」要求を送信するが、この要求におけるAPN(Access Point Name)は、ホーム又は訪問を受けたPLMNのいずれかにおいて使用されるGGSNのAP(Access Point)に対する参照である。SGSNは、PDPコンテキスト加入レコードに基づいてGGSNを選択し、この選択したGGSNにコンテキストデータを送信する。すると、GGSNは、適切なPDN(Packet Data Network)に対してパケットをルーティングする。
【0006】
加入者がVPLMN内においてローミングする場合には、GGSNの選択に関し、次の2つの可能性が存在する。まず、第1に、インターPLMNバックボーン及びBGを介して、ホームネットワークのGGSNを使用する可能性がある。この場合には、ホームのGGSNが、パケットをその宛先にルーティングする。そして、2番目としては、訪問を受けたドメインのGGSNを使用し、パブリックなインターネットなどのパケットデータネットワーク(PDN)を直接介してパケットをVPLMNからその宛先にルーティングする可能性がある。
【0007】
尚、IPアドレッシングには、次の2つのレベルが存在することに留意されたい。
【0008】
・GTPプロトコル上で搬送されるパケットに対応するユーザーIPアドレス。この対応IPアドレスは、PDPアドレス又はユーザーアドレスと呼ばれる。
【0009】
・GTPプロトコル下で搬送されるパケットに対応するネットワークIPアドレス。この対応IPアドレスは、GSN間においてGTPパケットを交換するのに使用されるノードIPアドレスである。これらのIPアドレスは、課金やO&Mなど、ネットワークの運営のためにも使用可能である。
【0010】
GTPプロトコルのおかげで、ユーザー及びネットワークアドレスは、互いに独立しており、両方ともIPv4又はIPv6のいずれかであってよい。
【0011】
第2世代(2G)及び第3世代(3G)のGPRSバックボーンノードは、任意選択により、ネットワークアドレスとして、IPv6に基づいたアドレッシングを使用することができる。しかしながら、IPv6アドレスを使用可能な既存の仕様には、IPv4に基づいたノードとの下位互換性を維持する方法が定義されてはいない。例えば、SGSNは、「PDPコンテキスト生成要求(Create PDP Context Request)」メッセージ内にIPv6アドレスを挿入する前に、選択したGGSNがIPv6アドレスをサポートしていることを事前に知る必要がある。
【0012】
又、既存の手順に関連し、更なる問題が提起される。即ち、MTが、IPv6に対応可能なGGSNに接続されたIPv6に対応可能なSGSNから、IPv4にのみ対応したSGSNに移動した場合、この新しいSGSNは、転送されたIPv6アドレスを使用することができないため、通信は失われることになる。このようなシナリオは、特に、異なる製造者の(或いは、単に、ソフトウェアリリースが異なる)機器を有する2つの事業者がローミング契約(例:ナショナルローミング)を有している場合に、非常に現実的な問題となる。尚、既存のIPv4からIPv6への移行メカニズムは、GTPにおいて搬送されるIPアドレスには有効ではないため、この場合、当てはまらないことに留意されたい。
【0013】
又、実際的な要件としては、古いバージョンの仕様に基づいた(従って、本明細書において提案する機能拡張をサポートしていない)ノードが、本明細書において提案する機能拡張をサポートする新しいノードとやり取りを継続できるように、このプロトコルの変更を実施しなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0014】
従って、下位アドレス互換性を実現できるアドレスの変更又は関連付け機能を提供する方法及びシステムを提供することが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【0015】
この目的は、それぞれ請求項1、13、17、及び19記載の方法及びシステムによって達成される。
【0016】
又、前述の目的は、それぞれ請求項23、27、及び30記載のネットワークノードによって達成される。
【0017】
これらによれば、接続ポイントの1つが変更された場合に(例:SGSN間におけるルーティングエリアの更新やサービス元RNCのリロケーション)、新しい接続ポイントが2つのアドレスの中の1つによってのみ通信可能な場合にも、古い接続ポイント(例:古いSGSN)は、新しい接続ポイントが接続のもう一方の端部(GGSN)に対する接続を再確立できるように、新しい接続ポイント(例:新しいSGSN)に対して第1及び第2アドレスの両方を送信する。
【0018】
又、異なるネットワークノードから受信したシグナリングメッセージ(例:課金、合法的な通信傍受、及び/又はカスタマイズされたアプリケーション(例:CAMEL(Customized Application for Mobile network Enhanced logik)アーキテクチャ)に関連するメッセージ)を代替アドレスに基づいて関連付けることができる。
【0019】
有利な更なる拡張例については、従属請求項に定義されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【0020】
以下、IPv6からIPv4へのアドレス変更メカニズムを使用する図1に示されているパケットドメインPLMNバックボーンネットワークアーキテクチャに基づいて、好適な実施例について説明する。
【0021】
図1によれば、パケットデータネットワーク(PDN)10(例:IPネットワーク)は、第1GGSN31を介して、第1イントラPLMNバックボーンネットワーク51を有する第1PLMN71に接続されている。又、この第1PLMN71は、第1イントラPLMNバックボーンネットワーク51を通じて互いに(及び、第1GGSN31に)接続された少なくとも1つの第1SGSN61及び第2SGSN62を含んでいる。更に、PDN10は、第2GGSN32を介して、第2イントラPLMNバックボーンネットワーク52を有する第2PLMN 72に相互接続されている。又、この第2PLMN72には、第2イントラPLMNバックボーンネットワーク52を通じて第2GGSN32に接続された少なくとも1つの第3SGSN63が含まれている。第1及び第2PLMN71、71は、インターPLMNバックボーンネットワーク20を介して互いに接続されている。第1PLMN71とインターPLMNバックボーンネットワーク20間の接続は、第1ボーダーゲートウェイ(BG)41を通じて提供されている。同様に、第2PLMN72とインターPLMNバックボーンネットワーク20間の接続は、第2BG42を通じて提供されている。
【0022】
イントラPLMNバックボーンネットワーク51、52のそれぞれは、パケットドメインのデータ及びシグナリング用のプライベートなIPネットワークであってよい。プライベートなIPネットワークとは、必要なセキュリティレベルを実現するべく、なんらかのアクセス制御メカニズムが適用されているIPネットワークのことである。一方、インターPLMNバックボーンネットワーク20は、例えば、パブリックなインターネットや専用線などのパケットデータネットワークであり、これは、BGセキュリティ機能(即ち、通常は、単にセキュリティ機能を有するルーターである)を含むローミング契約によって選択可能である。第1及び第2BG41、42は、パケットドメインの範囲内において定義されるものではない。
【0023】
GSN(GPRS Support Node)(即ち、第1〜第3SGSN61〜63、並びに第1及び第2GGSN31、32)には、GSM(Global System for Mobile communication)及び/又はUMTS用のGPRS機能をサポートするのに必要な機能が含まれている。特に、第1及び第2GGSN31、31は、PDPアドレスの評価によりPDN10がアクセスするネットワークノードである。これらは、GPRSに接続されたユーザーのルーティング情報を格納している。このルーティング情報を使用し、パケットデータユニット(PDU)をMTの現在の接続ポイント(即ち、個々のサービス元SGSN)にトンネル処理する。従って、第1及び第2GGSN31、32は、それぞれ、第1及び第2PLMN71、72とPDN間の相互接続の第1ポイントになっている。一方、第1〜第3SGSN61〜63は、MTにサービスするノードである。それぞれのSGSNは、GSM及び/又はUMTS用のGPRSをサポートしている。
【0024】
尚、ネットワークアーキテクチャとシグナリング手順に関する更なる詳細については、3GPP(3rd Generaion Partnership Project)仕様書TS23.060第4版を参照されたい。
【0025】
好適な実施例によれば、IPv6アドレッシングの使用を所望するSGSNは、選択したGGSNに対するGTPトンネル生成の要求に使用する個々のGTPシグナリングメッセージにおいて、IPv6及びIPv4のSGSNアドレスを常に通知する。任意選択により、SGSNは、GTPトンネル更新の要求に使用する個々のGTPシグナリングメッセージにおいて、IPv6及びIPv4のSGSNアドレスを通知することもあり得る。但し、更新を送信する前に、GGSNがサポートしているアドレスタイプが既にSGSNに判明している場合には、これは不要である。しかしながら、使用する技術を(恐らく中間ネットワークのために)ノードごとに設定することを事業者が所望する場合には、これは有用であろう。
【0026】
選択されたGGSNは、ネットワークプレーンにおいてIPv6をサポートしている場合には、対応するGTP応答メッセージにおいて、IPv4アドレスと共に、IPv6アドレスをも通知する。この結果、IPv4アドレスは、SGSN内に保存されるが伝送には使用されず、ネットワークプレーン上における伝送用には、IPv6アドレスが使用される。SGSN間におけるハンドオーバーの場合には、下位互換性を有する方法により、IPv4及びIPv6アドレスが新しいSGSNに提供される。そして、新しいSGSNは、IPv6アドレスをサポートしていない場合には、取得したIPv4アドレスを使用してGGSNに対するトンネルを更新する。GGSNは、トンネルの更新が完了する前に、新しいSGSNからのユーザーデータの受信を開始することも可能である。この結果、第1及び第2GGSN31、32は、IPv4又はIPv6アドレスのいずれかにより、GTPパケット(シグナリング又はユーザーデータ)を受信する準備が整うことになる。
【0027】
尚、将来的には、ネットワークプレーン上においてIPv6のみを使用可能な新しいSGSNが提供される可能性があり、これらに対しても同様の原則が適用されることに留意されたい。
【0028】
実現の一選択肢として、使用する伝送技術(IPv4又はIPv6)を事業者の設定に基づいてノードが選択することも可能であろう。
【0029】
選択されたGGSNは、ネットワークプレーンにおいてIPv6をサポートしていない場合には、対応するGTP応答メッセージにおいて、IPv4アドレスのみを通知する。この場合には、現時点で定義されているように、ネットワークプレーン上における伝送には、IPv4アドレスが使用される。
【0030】
新しい任意選択の情報要素としてIPv6アドレスを送信することを提案しているため、将来のネットワークノードにIPv6を導入すると共に、新しいSGSNがIPv4しかサポートしていない場合にもネットワークプレーン上において接続を維持するべく、下位互換性を提供することができる。
【0031】
以下においては、図2及び図3を参照し、具体的なシグナリングメッセージと代替アドレスを伝送するための具体的なアドレスフィールドの内蔵の例について説明する。尚、シグナリングメッセージと手順に関する具体的な詳細事項については、3GPP仕様書TS29.060及びTS23.060第4版を参照されたい。
【0032】
GPRSの「PDPコンテキスト起動(PDP Context Activation)」手順の一部として、SGSNノードからGGSNノードに「PDPコンテキスト生成要求(Create PDP Context Request)」が送信される。この要求が有効な場合に、SGSN内のPDPコンテキストとGGSN内のPDPコンテキスト間においてトンネルの生成が開始される。SGSNは、GTP下においてIPv6を使用することを所望する場合には、新しいメッセージフィールドである「代替SGSNアドレス(Alternative SGSN Address)」内にIPv6アドレスを、そして、既存のメッセージフィールドである「SGSNアドレス(SGSN address)」内に、代替又は等価なIPv4アドレスを含める。一方、GGSNは、GTP下においてIPv6をサポートしている場合には、IPv6の代替SGSNアドレスを保存し、SGSNとの通信に使用する。一方、GTP下においてIPv4しかサポートしていない場合には、GGSNは、IPv4のSGSNアドレスを保存し、SGSNとの通信に使用する。SGSNは、そのIPv4及びIPv6アドレスのいずれに送信された場合にもパケットを受け付け、GGSNは、使用しないSGSNのIPアドレスを保存しない。このメカニズムは特殊なDNS機能に基づくものではなく、且つ、GGSNがIPv4のみを使用するプロセスとIPv4及びIPv6の両方を使用するプロセスを有することができるため、最大限の柔軟性が提供される。
【0033】
次の表1は、「PDPコンテキスト生成要求」メッセージにおいて提供される具体的な情報要素を示している。
【0034】
【表1】
【0035】
「PDPコンテキスト生成要求」に応答し、GGSNノードからSGSNノードに「PDPコンテキスト生成応答(Create PDP Context Response)」メッセージが送信される。「要求の承認(Request Accepted)」を通知する「理由(Cause)」値を有する「PDPコンテキスト生成応答」を受信した場合には、SGSNは、PDPコンテキストを起動し、MTから外部データパケットネットワーク(及び、この逆方向)にPDUの転送を開始することができる。
【0036】
GGSNがGTP下においてIPv6をサポートしており、SGSNがその要求内にIPv6のSGSNアドレスを含めていた場合には、GGSNは、新しいフィールドである「代替GGSNアドレス(Alternative GGSN Address)」内にIPv6アドレスを、そして、「GGSNアドレス(GGSN address)」フィールド内に等価なIPv4アドレスを含めることになる。SGSNは、事業者がIPv4の使用を設定している場合を除いて、GGSNとの通信にはIPv6の代替GGSNアドレスを使用する。SGSNは、これらのGGSNアドレスを保存し、PDPコンテキスト応答メッセージ(MSが新しいSGSNに対してルーティングエリア更新手順を実行し、新しいSGSNがPDPコンテキスト要求メッセージを古いSGSNに送信した後に、古いSGSNから新しいSGSNに送信されるメッセージ)において、それらを新しいSGSNに送信する。GGSNは、そのIPv4及びIPv6アドレスのいずれに送信された場合にも、パケットを受け付ける。このメカニズムにより、新しいSGSNがGTP下においてIPv4しかサポートしていない場合に、接続が失われることを回避することができる。
【0037】
表2は、「PDPコンテキスト生成応答」メッセージにおいて提供される具体的な情報要素を示している。
【0038】
【表2】
【0039】
更に、負荷分散のためにコンテキストを再配分するべく、GPRSの「SGSN間におけるルーティング更新(Inter SGSN Routing Update)」手順又は「PDPコンテキスト変更(PDP Context Modification)」手順の一部として、SGSNからGGSNに「PDPコンテキスト更新要求(Update PDP Context Request)」メッセージが送信される。SGSNは、古いSGSN(「SGSN間におけるルーティングエリア更新」の場合)又はGGSN(「PDPコンテキスト変更」の場合)からIPv6のGGSNアドレスを受信した場合にのみ、SGSNのIPv6アドレスを使用することができる。それ以外の場合には、SGSNは、SGSNのIPv4アドレスを使用する。
【0040】
GGSNがGTP下においてIPv6をサポートしており、SGSNがその要求内にIPv6のSGSNアドレスを含めている場合には、GGSNは、「代替GGSNアドレス(Alternative GGSN Address)」フィールド内にIPv6アドレスを、そして、「GGSNアドレス(GGSN address)」フィールド内に等価なIPv4アドレスを含める。SGSNは、GGSNとの通信にIPv6の代替GGSNアドレスを使用する。SGSNは、IPv4及びIPv6アドレスの両方を保存し、PDPコンテキスト応答メッセージにおいて、それらを新しいSGSNに送信することができる。GGSNアドレスフィールドが送信されない場合には、GGSN代替アドレスフィールドも送信されない。このメカニズムにより、GTP下においてIPv4しかサポートしていない新しいSGSNに移動した場合に接続が失われることのないように、SGSNが常に適切なIPv4及びIPv6のGGSNアドレスを保存することが保証される。
【0041】
次の表3には、「PDPコンテキスト更新応答(Update PDP Context Response)」メッセージ内の具体的な情報要素が示されている。
【0042】
【表3】
【0043】
更に、「SGSNコンテキスト要求(SGSN Context Request)」メッセージに関連し、新しいSGSNは、MTのモビリティ管理(MM)及びPDPコンテキストを取得するべく、このメッセージを古いSGSNに送信する。これに対し、古いSGSNは、「SGSNコンテキスト応答(SGSN Context Response)」によって応答する。
【0044】
新しいSGSNは、制御プレーン用のSGSNアドレスを追加する。新しいSGSNは、GTP下においてIPv6をサポートしている場合には、「制御プレーン用の代替SGNSアドレス(Alternative SGSN Address for Control Plane)」フィールドに、そのIPv6アドレスを追加する。次いで、古いSGSNは、そのIPv6のサポート状況に応じて、制御プレーン用のSGSNアドレスを選択し、この選択したSGSNアドレスを保存し、SGSNコンテキスト転送手順において、MTの制御プレーンメッセージを新しいSGSNに送信する際に、これを使用する。
【0045】
表4は、「SGSNコンテキスト要求」メッセージにおいて提供される具体的な情報要素を示している。
【0046】
【表4】
【0047】
古いSGSNは、前述の「SGSNコンテキスト要求」に対する応答として、新しいSGSNに「SGSNコンテキスト応答」メッセージを送信する。古いSGSNは、新しいSGSNからIPv6のSGSNアドレスを受信した場合にのみ、SGSNのIPv6アドレスを使用することができる。それ以外の場合には、SGSNは、SGSN IPv4アドレスを使用することになる。
【0048】
新しいSGSNは、「SGSNコンテキスト応答」メッセージに対する応答として「SGSNコンテキストアクノリッジ(SGSN Context Acknowledge」メッセージを古いSGSNに送信する。この「SGSNコンテキストアクノリッジ」メッセージを受信した後にのみ、古いSGSNは、ユーザーデータパケットの転送を開始する。「SGSNコンテキストアクノリッジ」は、新しいSGSNがPDPコンテキスト情報を正しく受信し、ユーザーデータパケットを受信する準備が整っていることを古いSGSNに対して通知するものである。
【0049】
新しいSGSNは、「ユーザートラフィック用のSGSNアドレス(SGSN Address for user traffic)」を使用するが、これは、基礎となっているネットワークサービス(例:IP)が提供するものとは異なるものであってよい。古いSGSNは、このSGSNアドレスを保存し、MTの新しいSGSNにダウンリンクPDUを送信する際に、これを使用する。SGSNは、古いSGSNからIPv6のコントロールプレーン用のSGSNアドレスを受信した場合にのみ、IPv6アドレスを使用することができる。それ以外の場合には、SGSNは、IPv4のSGSNアドレスを使用する。
【0050】
図2は、好適な実施例による「SGSN間におけるルーティングエリア更新(Inter−SGSN routing area update)」手順を示すシグナリングチャートである。
【0051】
このシグナリングの例においては、MTは、ルーティングエリア更新を開始するべく、「ルーティングエリア更新要求(Routing Area Update Request)」を送信する。これに応答し、新しいSGSNは、「SGSNアドレス」フィールドと「代替SGSNアドレス」フィールドを含む「SGSNコンテキスト要求」メッセージを古いSGSNに送信する。これに応答し、古いSGSNは、所望のアドレスタイプが「コントロールプレーン用のSGSNアドレス」フィールド内に設定されており、利用可能な場合には、すべてのGGSNのIPv4及びIPv6アドレスが含まれている「SGSNコンテキスト応答」メッセージを返す。これに対し、新しいSGSNは、使用するアドレスタイプ情報を含む「SGSNコンテキストアクノリッジ」メッセージによって応答する。次いで、新しいSGSNは、設定したアドレスタイプ情報を含む「PDPコンテキスト更新要求」メッセージを個々のGGSNに送信する。このメッセージは、古いSGSNから受信したGGSNのIPアドレスを使用して送信される。新しいSGSN及びGGSNがネットワークプレーン上においてIPv6をサポートしている場合には、GGSNのIPv6アドレスを使用することが好ましい。一方、SGSN又はGGSNのいずれかがIPv6をサポートしていない場合には、IPv4アドレスが使用される。尚、ここでは、IPv6への変更の第1フェーズにおいて、すべてのノードがIPv4をサポートしているものと仮定している。GGSNは、「GGSNアドレス」フィールドと「代替GGSNアドレス」フィールドを含む「PDPコンテキスト更新応答」メッセージを返す。これらのアドレスフィールドは、特に、次の場合に必要となる。
【0052】
・古いSGSNがIPv4のみをサポートし、代替GGSNアドレスを保存しておらず、この結果、接続にIPv6を使用するには、新しいSGSNがGGSNから代替GGSNアドレスを受信する必要がある場合。
【0053】
・GGSNが、自身のIPアドレスを変更した場合(通常、これは、新しい処理カードへのPDPコンテキストのリアロケーションによって発生する)。
【0054】
又、なんらかの理由により、GGSNが(中間IPネットワークにおいて発生し得る問題のために)新しいSGSNに対してIPv4を使用して通信するベく構成されている場合には、GGSNは、IPv4アドレスのみを返し、IPv6アドレスを格納する代替アドレスフィールドを送信しない。
【0055】
最後に、必要なルーティングエリア更新手順を実行する。
【0056】
更なるGTPシグナリングメッセージとして、「フォワードリロケーション要求(Forward Relocation Request)」メッセージが定義され、新しいSGSNとUTRANのターゲットRNC(Radio Network Controller)間においてSRNS(Serving Radio Network Subsystem)リロケーション手順を実行するのに必要な情報を伝達すべく、古いSGSNから新しいSGSNに送信される。この場合に、古いSGSNは、「コントロールプレーン用のSGSNアドレス」フィールド情報を追加する。古いSGSNは、GTP下においてIPv6をサポートしている場合には、「コントロールプレーン用の代替SGSNアドレス」フィールド内に、そのIPv6アドレスを追加する。新しいSGSNは、そのIPv6のサポート状況に応じて、「コントロールプレーン用のSGSNアドレス」を選択し、その選択したSGSNアドレスを保存すると共に、SRNSリロケーション手順において、古いSGSNにMT用の制御プレーンメッセージを送信する際に、それを使用する。
【0057】
表5は、「フォワードリロケーション要求」メッセージにおいて提供される具体的な情報要素を示している。
【0058】
【表5】
【0059】
新しいSGSNは、前述の「フォワードリロケーション要求」メッセージに対する応答として、「フォワードリロケーション応答(Forward Relocation Response)」メッセージを古いSGSNに送信する。新しいSGSNは、「コントロールプレーン用のSGSNアドレス」情報を追加する。SGSNは、古いSGSNからIPv6のコントロールプレーン用のSGSNアドレスを受信した場合にのみ、IPv6アドレスを挿入することができる。それ以外の場合には、新しいSGSNは、IPv4のSGSNアドレスを使用する。古いSGSNは、このSGSNアドレスを保存し、SRNSリロケーション手順において、新しいSGSNにMT用の制御プレーンメッセージを送信する際に、これを使用する。図3は、好適な実施例によるSRNS(Serving Radio Network Subsystem)リロケーション手順を示すシグナリングチャートである。
【0060】
このシグナリングの例においては、UTRANのソースSRNSがSRNSリロケーションの実行又は開始を決定し、「リロケーション所要(Relocation Required)」メッセージを古いSGSNに送信する。これに応答し、古いSGSNは、そのSRNSリロケーションが、SGSN間におけるSRNSリロケーションであるかどうかを判定し、そうである場合には、制御プレーンのシグナリング用の「SGSNアドレス」フィールドと「代替SGSNアドレス」フィールドを含む「フォワードリロケーション要求」メッセージを新しいSGSNに送信する。これに応答し、新しいSGSNは、「リロケーション要求(Relocation Request)」メッセージをUTRANのターゲットRNC(Radio Network Controller)に送信する。次いで、ターゲットRNCが、その新しいSRNSにおけるサービス元RNCの役割を果たす際に、MTとターゲットRNC間における既存の無線ベアラのリロケーションに伴い、ターゲットRNCと新しいSGSN間に、RAB(Radio Access Bearer)のluベアラがセットアップされる。新しいSGSNが「リロケーション要求アクノリッジ(Relocation Request Acknowledge)」メッセージをUTRANから受信した後に、ターゲットRNCと新しいSGSN間にGTPトンネルが確立される。次いで、新しいSGSNから古いSGSNに、「フォワードリロケーション応答」メッセージが送信され、これにより、ターゲットRNCがSRNSのソースSRNC(サービス元RNC)から転送パケットデータユニット(PDU)を受信する準備が整ったことが通知される。古いSGSNは、ソースSRNCに「リロケーション命令(Relocation Command)」メッセージを送信することにより、SRNSリロケーションを継続する。この段階で、ソースSRNCは、ダウンリンクユーザーデータをターゲットRNCに直接転送する準備が整っている。そして、データ転送が完了すると、ターゲットRNCは、「リロケーション検出(Relocation Detect)」メッセージを新しいSGSNに送信する。これに応答し、新しいSGSNは、関連するGGSNに「PDPコンテキスト更新要求」メッセージを送信する。GGSNは、「GGSNアドレス」フィールドと「代替GGSNアドレス」フィールドを含む「PDPコンテキスト更新応答」メッセージを返す。新しいSGSNが、SRNCから「リロケーション完了(Relocation Complete)」メッセージを受信すると、新しいSGSNと古いSGSN間において、「フォワードリロケーション完了」シグナリングが交換され、次いで、古いSGSNは、SRNCにおいてlu解放手順を開始する。最後に、新しい「ルーティングエリアID」が異なる場合には、MTは、「ルーティングエリア更新」手順を開始する。
【0061】
更に、PDPコンテキスト情報要素には、「SGSN間におけるルーティングエリア更新」手順において、SGSN間で転送するのに必要な外部パケットデータネットワークアドレスに対して定義された「セッション管理(Session Management)」パラメータが含まれている。
【0062】
GGSNが、GTP下におけるIPv6の使用について、古いSGSNとネゴシエートしている場合には、古いSGSNは、「ユーザートラフィック用の代替GGSNアドレス(Alternative GGSN Address for User Traffic)」及び「制御プレーン用の代替GGSNアドレス(Alternative GGSN Address for Control Plane)」フィールドを設定し、GGSNと通信するのに使用するIPv6アドレスを格納している。GTP下においてIPv6をサポートしていない新しいSGSNは、これらの代替GGSNアドレスを無視し、通信には「ユーザートラフィック用のGGSNアドレス(GGSN Address for User Traffic)」及び「制御プレーン用のGGSNアドレス(GGSN Address for Control Plane)」フィールドを使用する。GTP下においてIPv6をサポートしている新しいSGSNは、「ユーザートラフィック用のGGSNアドレス」及び「制御プレーン用のGGSNアドレス」を保存するが、通信には「ユーザートラフィック用の代替GGSNアドレス」及び「制御プレーン用の代替GGSNアドレス」を使用する。
【0063】
表6には、「PDPコンテキスト情報」フィールドが示されている。
【0064】
【表6】
【0065】
「制御プレーン用のGGSNアドレス」内にIPv6又はIPv4アドレスのいずれかを含めることが可能な場合には、PDPコンテキスト情報フィールドの「制御プレーン用のGGSNアドレス」は、有効なPDPコンテキストにおいて、ある場合にはIPv6アドレスとなり、ある場合にはIPv4アドレスとなり得る。これは、例えば、PDPコンテキストの起動時に、GGSNが、「制御プレーン用のGGSNアドレス」において、IPv6アドレスを、そして、「制御プレーン用の代替GGSNアドレス」において、IPv4アドレスを通知し、古いSGSNが、ルーティングエリア更新において、新しいSGSNに対し、「制御プレーン用のGGSNアドレス」において、IPv4アドレスを通知した場合に発生する。この場合には、「制御プレーン用のGGSNアドレス」は、GGSNと古いSGSNにおいては同一であるが、新しいSGSNにおいては異なっている。このようなケースでは、例えば、「制御プレーン用のGGSNアドレス」による課金の関連付けは機能しない。
【0066】
好適な実施例によれば、IPv6及びIPv4の両方をサポートするGGSNは、IPv6アドレスとIPv4アドレスの両方をPDPコンテキスト用に生成するCDR(Call Detailed Record)(即ち、G−CDR)に追加する。SGSNは、1つのIPアドレス(即ち、「制御プレーン用のGGSNアドレス」)又は2つのIPアドレス(即ち、「制御プレーン用のGGSNアドレス」及び「制御プレーン用の代替GGSNアドレス」)のいずれかをPDPコンテキスト用に生成するCDR(即ち、S−CDR)に追加することができる。この結果、CGF(Charging Gateway Functionality)は、GGSNによって生成されたCDR(IPv6アドレスとIPv4アドレスの両方を含んでいるもの)とSGSNによって生成されたCDR(IPv6又はIPv4のいずれか1つのIPアドレスを含むか、或いはIPv6アドレス及びIPv4アドレスの両方を含んでいるもの)を関連付けることが可能になる。
【0067】
課金に加え、関連付けは、例えば、合法的な通信傍受、CAMELメッセージ、又は情報のためにも必要とされる。一般的に、複数のノードによって生成されたメッセージ又は情報をアドレス及び代替アドレス情報に基づいて関連付けることができる。合法的な通信傍受の関連付けのために、GGSNは、IPv6アドレス及びIPv4アドレスの両方を送信し、SGSNは、1つのIPアドレス(即ち、「制御プレーン用のGGSNアドレス」)又は2つのIPアドレス(即ち、「制御プレーン用のGGSNアドレス」及び「制御プレーン用の代替GGSNアドレス」)を送信することができる。従って、合法的な通信傍受の関連付けのために、GGSNは、IPv6アドレス及びIPv4アドレスの両方を送信し、SGSNは、IPv6アドレス又はIPv4アドレスのいずれか、或いはこれらの両方を送信することができる。この結果、例えば、PDPコンテキスト用にGGSNによって生成された合法的な通信傍受情報と、PDPコンテキスト用にSGSNによって生成された合法的な通信傍受情報とを関連付けることが可能になる。
【0068】
本発明は、ネットワークノード間においてアドレス情報を転送する場合に、アドレスの下位互換性又はメッセージの関連付け機能を提供するべく、あらゆるセルラーネットワークにおいて実現可能であることに留意されたい。好適な実施例に関連して使用されている様々な機能エンティティ、シグナリングメッセージ、及び情報要素の名称は、本発明を制限又は限定することを意図するものではない。従って、これらの好適な実施例は、添付の特許請求の範囲内において変化し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【0069】
本明細書においては、以下の添付の図面を参照し、好適な実施例に基づいて、本発明について詳細に説明している。
【図1】本発明を実装可能なGPRSバックボーンネットワークアーキテクチャの概略ブロックダイアグラムを示している。
【図2】好適な実施例によるSGSN間におけるルーティングエリア更新手順を示すシグナリングチャートを示している。
【図3】好適な実施例によるサービス元SRNSリロケーション手順を示すシグナリングチャートを示している。
Claims (32)
- 接続の一端における接続ポイントが、セルラーネットワークの第1ネットワークノードから第2ネットワークノードに変更された場合に、アドレス又はネットワークの変更を提供する方法であって、
(a)前記第1ネットワークノードから前記第2ネットワークノードに、シグナリングメッセージにおいて、1つのアドレス情報と少なくとも1つの代替アドレス情報を伝送する段階と、
(b)前記第2ネットワークノードにおいて、前記アドレス情報及び前記代替アドレス情報の中の1つを選択する段階と、
(c)前記選択したアドレス情報を使用し、前記接続の他端における第3ノードに対して前記接続を再確立する段階と、
を有する方法。 - 前記接続を確立する際に、この接続に対して使用可能なアドレスが、前記1つのアドレス情報及び前記少なくとも1つの代替アドレス情報として、シグナリングメッセージにおいて、前記第1ネットワークノードから前記第3ネットワークノードに伝送され、前記第3ノードのアドレスが前記第1ネットワークノード内に保存される請求項1記載の方法。
- 前記アドレス情報を使用し、前記変更前に使用されていた古いアドレッシング又はネットワークに従ってノードをアドレス指定可能であり、前記代替アドレス情報を使用し、前記新しいアドレッシング又はネットワークに従ってノードをアドレス指定することができる請求項1又は2記載の方法。
- 前記シグナリングメッセージは、ロケーション又はルーティングエリア更新メッセージ或いはリロケーション手順の一部として送信される請求項1〜3のいずれか1項記載の方法。
- 前記シグナリングメッセージはGTPメッセージである請求項1〜4のいずれか1項記載の方法。
- 前記第1及び第2ネットワークノードはSGSNであり、前記第3ネットワークノードはGGSNである請求項1〜5のいずれか1項記載の方法。
- 前記アドレス情報及び前記代替アドレス情報は、ユーザー及び/又はネットワークアドレスである請求項1〜6のいずれか1項記載の方法。
- 前記アドレス情報及び前記代替アドレス情報は、IPv4又はIPv6アドレスである請求項7記載の方法。
- 前記アドレス情報及び前記代替アドレス情報は、前記シグナリングメッセージの個々の所定のフィールドにおいて伝送される請求項1〜8のいずれか1項記載の方法。
- 前記所定のフィールドは、PDPコンテキスト情報フィールド内に提供される請求項9記載の方法。
- 前記代替アドレス情報は任意選択の情報として符号化されており、この結果、前記代替アドレス情報をサポートしていないネットワークノードは該代替アドレス情報を無視する請求項1〜10のいずれか1項記載の方法。
- 前記接続は、前記第2ノードが前記代替アドレス情報を無視した場合に、前記アドレス情報に基づいて古いアドレッシングメカニズムによって再確立される請求項11記載の方法。
- データネットワークにおいてメッセージの関連付け機能を提供する方法であって、
(a)第一ネットワークノードにおいて、1つのアドレス情報と少なくとも1つの代替アドレス情報をメッセージに追加する段階と、
(b)前記メッセージがルーティングされた第2ネットワークノードにおいて、前記アドレス情報及び前記代替アドレス情報の中の1つを選択する段階と、
(c)前記選択したアドレス情報を使用し、前記メッセージを第3ネットワークノードから受信したメッセージと関連付ける段階と、
を有する方法。 - 前記メッセージは、課金目的の通話レコードである請求項13記載の方法。
- 前記第2ネットワークノードは、課金ゲートウェイ機能である請求項13又は14記載の方法。
- 前記メッセージは、合法的な通信傍受情報又はカスタマイズされたアプリケーションの情報である請求項13記載の方法。
- アドレス又はネットワークの変更を提供するシステムであって、
(a)接続の一端における接続ポイントが第1ネットワークノードから変更された場合に、シグナリングメッセージにおいて、1つのアドレス情報及び少なくとも1つの代替アドレス情報を伝送する第1ネットワークノードと、
(b)前記接続ポイントが第2ネットワークノードに変更された場合に、前記シグナリングメッセージを受信し、前記アドレス情報及び前記代替アドレス情報の中の1つを選択し、前記選択したアドレス情報を使用して前記接続の他端における第3ネットワークノードに対して前記接続を再確立する第2ネットワークノードと、
を有するシステム。 - 前記第1及び第2ネットワークノードは、GPRSバックボーンネットワークのSGSNであり、前記第3ネットワークノードは、前記GPRSバックボーンネットワークのGGSNである請求項17記載のシステム。
- データネットワークにおいてメッセージの関連付け機能を提供するシステムであって、
(a)メッセージに1つのアドレス情報と少なくとも1つの代替アドレス情報を追加する第1ネットワークノードと、
(b)前記メッセージがルーティングされる第2ネットワークノードであって、前記アドレス情報及び前記代替アドレス情報を受信し、それらの中の1つを選択する第2ネットワークノードと、
を有し、
(c)前記選択したアドレス情報を使用し、前記メッセージを第3ネットワークノードから受信されたメッセージと関連付けるシステム。 - 前記メッセージは、課金目的の通話レコードである請求項19記載のシステム。
- 前記第2ネットワークノードは、課金ゲートウェイ機能を有している請求項19又は20記載のシステム。
- 前記メッセージは、合法的な通信傍受情報又はカスタマイズされたアプリケーションの情報である請求項19記載のシステム。
- セルラーネットワークのネットワークノードであって、接続の一端において、接続ポイントが前記ネットワークノードから別のネットワークノードに変更された場合に、シグナリングメッセージにおいて、アドレス情報及び少なくとも1つの代替アドレス情報を伝送するべく適合されているネットワークノード。
- 前記伝送されたアドレス情報及び前記少なくとも1つの代替アドレス情報を使用し、第3ノードに対して前記接続を再確立する請求項23記載のネットワークノード。
- 前記ネットワークノードは、前記第3ネットワークノードをアドレス指定するのに使用するために、前記アドレス情報及び前記代替アドレス情報を保存するべく適合されている請求項24記載のネットワークノード。
- 前記ネットワークノードはSGSNである請求項23〜25中のいずれか1項記載のネットワークノード。
- セルラーネットワークのネットワークノードであって、接続の一端において、接続ポイントが別のネットワークノードから前記ネットワークノードに変更された場合に、メッセージを受信し、前記メッセージにおいて提供されたアドレス情報及び代替アドレス情報の中の1つを選択し、前記選択したアドレス情報を使用して前記接続の他端における第3ネットワークノードに対して前記接続を再確立するべく適合されているネットワークノード。
- 前記ネットワークノードは、前記アドレス情報又は前記代替アドレス情報のいずれかに基づいて、データ及び/又はシグナリングを受信するべく適合されている請求項27記載のネットワークノード。
- 前記ネットワークノードはGGSNである請求項27又は28記載のネットワークノード。
- セルラーネットワークのネットワークノードであって、接続の一端において、接続ポイントが別のネットワークノードから前記ネットワークノードに変更された場合に、メッセージを受信し、前記メッセージにおいて提供されたアドレス情報及び代替アドレス情報の中の1つを選択し、前記選択したアドレス情報を使用して前記メッセージを第3ネットワークノードから受信したメッセージと関連付けるべく適合されているネットワークノード。
- 前記ネットワークノードは、課金ゲートウェイ機能を有しており、前記シグナリングメッセージは、料金レコードである請求項30記載のネットワークノード。
- 前記メッセージは、合法的な通信傍受情報又はカスタマイズされたアプリケーションの情報である請求項30記載のネットワークノード。
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