特許 6574734 通信システム及び制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6574734

(24)【登録日】2019年8月23日

(45)【発行日】2019年9月11日

(54)【発明の名称】通信システム及び制御方法

(51)【国際特許分類】

   H04W 24/02 20090101AFI20190902BHJP

   H04W 28/08 20090101ALI20190902BHJP

   H04W 92/24 20090101ALI20190902BHJP

【ＦＩ】

   H04W24/02

   H04W28/08

   H04W92/24

【請求項の数】8

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2016-91506(P2016-91506)

(22)【出願日】2016年4月28日

(65)【公開番号】特開2017-200128(P2017-200128A)

(43)【公開日】2017年11月2日

【審査請求日】2018年8月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000208891

【氏名又は名称】ＫＤＤＩ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100166006

【弁理士】

【氏名又は名称】泉 通博

(74)【代理人】

【識別番号】100124084

【弁理士】

【氏名又は名称】黒岩 久人

(74)【代理人】

【識別番号】100153280

【弁理士】

【氏名又は名称】寺川 賢祐

(72)【発明者】

【氏名】水谷 亮太

(72)【発明者】

【氏名】堺 拓郎

(72)【発明者】

【氏名】北辻 佳憲

【審査官】 石原 由晴

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１７−１８３７７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／１２７５８３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１５／０９０４５５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−０６３０２２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／２４−７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００−９９／００

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１−４

ＳＡ ＷＧ１−４

ＣＴ ＷＧ１、４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

携帯端末との間で制御データを送受信する複数の制御プレーン用ゲートウェイと、
前記携帯端末との間でユーザデータを送受信するユーザプレーン用ゲートウェイと、
前記携帯端末との通信に用いられていた制御プレーン用ゲートウェイである変更前ゲートウェイを他の制御プレーン用ゲートウェイに変更することを要求する変更要求を受信したことに応じて、前記他の制御プレーン用ゲートウェイとしての変更後ゲートウェイを選択する選択装置と、
を有し、
前記選択装置は、前記変更後ゲートウェイを選択した後に、前記変更後ゲートウェイに対して、前記変更前ゲートウェイが通信していた前記携帯端末を識別するための端末識別情報を含むセッション確立要求を送信し、
前記変更後ゲートウェイは、前記セッション確立要求を受信したことに応じて前記ユーザプレーン用ゲートウェイに対して、前記端末識別情報を含む、制御プレーン用ゲートウェイが変更されたことを通知する変更通知を送信することにより前記変更後ゲートウェイと前記ユーザプレーン用ゲートウェイとの間で通信路を確立し、
前記ユーザプレーン用ゲートウェイは、前記変更通知を受信したことに応じて、前記端末識別情報と前記変更後ゲートウェイのアドレスとを関連付けて記憶する、
通信システム。

【請求項2】

携帯端末との間で制御データを送受信する複数の制御プレーン用ゲートウェイと、
前記携帯端末との間でユーザデータを送受信するユーザプレーン用ゲートウェイと、
前記携帯端末との通信に用いられていた制御プレーン用ゲートウェイである変更前ゲートウェイを他の制御プレーン用ゲートウェイに変更することを要求する変更要求を受信したことに応じて、前記変更要求に含まれている変更後ゲートウェイのアドレスに基づいて、前記他の制御プレーン用ゲートウェイとしての変更後ゲートウェイを選択する選択装置と、
を有し、
前記選択装置が前記変更後ゲートウェイを選択した後に、前記変更後ゲートウェイと前記ユーザプレーン用ゲートウェイとの間で通信路を確立する、
通信システム。

【請求項3】

携帯端末との間で制御データを送受信する複数の制御プレーン用ゲートウェイと、
前記携帯端末との間でユーザデータを送受信するユーザプレーン用ゲートウェイと、
前記複数の制御プレーン用ゲートウェイを管理する管理端末を介して受信した指示に基づいて、前記携帯端末との通信に用いられていた制御プレーン用ゲートウェイである変更前ゲートウェイを他の制御プレーン用ゲートウェイに変更することを要求する変更要求を送信する前記変更前ゲートウェイと、
前記変更要求を受信したことに応じて、前記他の制御プレーン用ゲートウェイとしての変更後ゲートウェイを選択する選択装置と、
を有し、
前記選択装置が前記変更後ゲートウェイを選択した後に、前記変更後ゲートウェイと前記ユーザプレーン用ゲートウェイとの間で通信路を確立する、
通信システム。

【請求項4】

携帯端末との間で制御データを送受信する複数の制御プレーン用ゲートウェイと、
前記携帯端末との間でユーザデータを送受信するユーザプレーン用ゲートウェイと、
自身の通信状態が所定の条件を満たす場合に、前記携帯端末との通信に用いられていた制御プレーン用ゲートウェイである変更前ゲートウェイを他の制御プレーン用ゲートウェイに変更することを要求する変更要求を送信する前記変更前ゲートウェイと、
前記変更要求を受信したことに応じて、前記他の制御プレーン用ゲートウェイとしての変更後ゲートウェイを選択する選択装置と、
を有し、
前記選択装置が前記変更後ゲートウェイを選択した後に、前記変更後ゲートウェイと前記ユーザプレーン用ゲートウェイとの間で通信路を確立する、
通信システム。

【請求項5】

携帯端末との間で制御データを送受信する複数の制御プレーン用ゲートウェイと、前記携帯端末との間でユーザデータを送受信するユーザプレーン用ゲートウェイと、を有する通信システムが実行する制御方法であって、
前記携帯端末との通信に用いられていた制御プレーン用ゲートウェイである変更前ゲートウェイを他の制御プレーン用ゲートウェイに変更することを要求する変更要求を、前記他の制御プレーン用ゲートウェイとしての変更後ゲートウェイを選択する選択装置に対して送信するステップと、
前記選択装置が前記変更要求を受信したことに応じて前記変更後ゲートウェイを選択するステップと、
前記選択装置が、前記変更後ゲートウェイを選択した後に、前記変更後ゲートウェイに対して、前記変更前ゲートウェイが通信していた前記携帯端末を識別するための端末識別情報を含むセッション確立要求を送信するステップと、
前記変更後ゲートウェイが、前記セッション確立要求を受信したことに応じて前記ユーザプレーン用ゲートウェイに対して、前記端末識別情報を含む、制御プレーン用ゲートウェイが変更されたことを通知する変更通知を送信することにより前記変更後ゲートウェイと前記ユーザプレーン用ゲートウェイとの間で通信路を確立するステップと、
前記ユーザプレーン用ゲートウェイが、前記変更通知を受信したことに応じて、前記端末識別情報と前記変更後ゲートウェイのアドレスとを関連付けて記憶するステップと、
を有する制御方法。

【請求項6】

携帯端末との間で制御データを送受信する複数の制御プレーン用ゲートウェイと、前記携帯端末との間でユーザデータを送受信するユーザプレーン用ゲートウェイと、を有する通信システムが実行する制御方法であって、
前記携帯端末との通信に用いられていた制御プレーン用ゲートウェイである変更前ゲートウェイを他の制御プレーン用ゲートウェイに変更することを要求する変更要求を、前記他の制御プレーン用ゲートウェイとしての変更後ゲートウェイを選択する選択装置に対して送信するステップと、
前記選択装置が前記変更要求を受信したことに応じて前記変更要求に含まれている前記変更後ゲートウェイのアドレスに基づいて、前記変更後ゲートウェイを選択するステップと、
前記選択装置が前記変更後ゲートウェイを選択した後に、前記変更後ゲートウェイと前記ユーザプレーン用ゲートウェイとの間で通信路を確立するステップと、
を有する制御方法。

【請求項7】

携帯端末との間で制御データを送受信する複数の制御プレーン用ゲートウェイと、前記携帯端末との間でユーザデータを送受信するユーザプレーン用ゲートウェイと、を有する通信システムが実行する制御方法であって、
前記携帯端末との通信に用いられていた制御プレーン用ゲートウェイである変更前ゲートウェイが、前記複数の制御プレーン用ゲートウェイを管理する管理端末を介して受信した指示に基づいて、前記変更前ゲートウェイを他の制御プレーン用ゲートウェイに変更することを要求する変更要求を、前記他の制御プレーン用ゲートウェイとしての変更後ゲートウェイを選択する選択装置に対して送信するステップと、
前記選択装置が前記変更要求を受信したことに応じて前記変更後ゲートウェイを選択するステップと、
前記選択装置が前記変更後ゲートウェイを選択した後に、前記変更後ゲートウェイと前記ユーザプレーン用ゲートウェイとの間で通信路を確立するステップと、
を有する制御方法。

【請求項8】

携帯端末との間で制御データを送受信する複数の制御プレーン用ゲートウェイと、前記携帯端末との間でユーザデータを送受信するユーザプレーン用ゲートウェイと、を有する通信システムが実行する制御方法であって、
前記携帯端末との通信に用いられていた制御プレーン用ゲートウェイである変更前ゲートウェイが、前記変更前ゲートウェイの通信状態が所定の条件を満たす場合に、前記変更前ゲートウェイを他の制御プレーン用ゲートウェイに変更することを要求する変更要求を、前記他の制御プレーン用ゲートウェイとしての変更後ゲートウェイを選択する選択装置に対して送信するステップと、
前記選択装置が前記変更要求を受信したことに応じて前記変更後ゲートウェイを選択するステップと、
前記選択装置が前記変更後ゲートウェイを選択した後に、前記変更後ゲートウェイと前記ユーザプレーン用ゲートウェイとの間で通信路を確立するステップと、
を有する制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モバイルコアであるＥＰＣ（Evolved Packet Core）等の通信システム及び通信システムにおける制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ＥＰＣを構成する装置として、ｅＮＢ（evolved Node B）、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）、ＳＧＷ（Serving Gateway）、ＰＧＷ（Packet Data Network Gateway）が知られている。ｅＮＢは無線の基地局である。ＭＭＥはユーザ認証や端末の移動管理を行う装置である。ＳＧＷは、ｅＮＢ又はＭＭＥとＰＧＷとの信号の中継を行う装置である。ＰＧＷは、インターネット等の外部ネットワークとの接続点となる装置である（例えば、非特許文献１及び非特許文献２を参照）。ＥＰＣにおいては、制御信号が伝送されるＣＰｌａｎｅ（制御プレーン：Control Plane）と、携帯端末（ＵＥ）との間で送受信される音声やデータ等のユーザデータが伝送されるＵＰｌａｎｅ（ユーザプレーン：User Plane）とが存在する。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0003】

【非特許文献1】３ＧＰＰ仕様書「3GPP TS23.401(V12.5.0)」”General Packet Radio Service (GPRS) enhancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) access”

【非特許文献2】３ＧＰＰ仕様書「3GPP TS23.714」

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来、ＣＰｌａｎｅとＵＰｌａｎｅの両方の処理を行うＳＧＷ及びＰＧＷが用いられている。従来のＥＰＣに接続される端末は、主に携帯端末であったので、ＳＧＷ及びＰＧＷにおいては、携帯端末が音声やデータを送受信する際にＣＰｌａｎｅにかかる負荷の大きさとＵＰｌａｎｅにかかる負荷に見合ったリソースが固定的に割り当てられていた。したがって、ＣＰｌａｎｅ及びＵＰｌａｎｅのうち、片方のＰｌａｎｅの負荷が大きくなっても、使用可能なリソースを変更することができなかった。

【0005】

近年は、ＣＰｌａｎｅの負荷がＵＰｌａｎｅの負荷に比べて大きいＩｏＴ（Internet Of Things）機器が増えている。このようなＩｏＴ機器がＥＰＣにアクセスする場合、ＣＰｌａｎｅと比較してＵＰｌａｎｅの処理負荷が小さいため、ＳＧＷやＰＧＷにおいてＵＰｌａｎｅのリソースが余剰になる。そのため、リソースを有効利用するために、ＳＧＷ及びＰＧＷをＰｌａｎｅ毎に分割するＣＵ分離の取り組みが検討されている。このようにＣＰｌａｎｅとＵＰｌａｎｅとを分割し、ＣＰｌａｎｅ用のＳＧＷ（以下、Ｃ−ＳＧＷ）とＵＰｌａｎｅ用のＳＧＷ（以下、Ｕ−ＳＧＷ）を用いることで、Ｐｌａｎｅ毎のリソースの変更が可能となり、リソースの有効利用が可能となる。

【0006】

ところで、携帯端末としてＩｏＴ機器が増えてくると、Ｃ−ＳＧＷに収容された携帯端末の状態によってＣ−ＳＧＷの負荷が変動しやすくなる。その結果、携帯端末を収容するＣ−ＳＧＷを他のＣ−ＳＧＷに変更する必要が生じる。しかし、従来は、Ｃ−ＳＧＷを変更する場合はＵ−ＳＧＷの変更も同時に実施されているので、変更作業に長時間を要するという問題があった。

【0007】

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、ＣＰｌａｎｅのゲートウェイを単独で変更できるようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の第１の態様の通信システムは、携帯端末との間で制御データを送受信する複数の制御プレーン用ゲートウェイと、前記携帯端末との間でユーザデータを送受信するユーザプレーン用ゲートウェイと、前記携帯端末との通信に用いられていた制御プレーン用ゲートウェイである変更前ゲートウェイを他の制御プレーン用ゲートウェイに変更することを要求する変更要求を受信したことに応じて、前記他の制御プレーン用ゲートウェイとしての変更後ゲートウェイを選択する選択装置と、を有し、前記選択装置が前記変更後ゲートウェイを選択した後に、前記変更後ゲートウェイと前記ユーザプレーン用ゲートウェイとの間で通信路を確立する。

【0009】

前記選択装置は、例えば、前記変更後ゲートウェイに対して、前記変更前ゲートウェイが通信していた前記携帯端末を識別するための端末識別情報を送信する。
また、前記選択装置は、前記変更後ゲートウェイに対して、前記端末識別情報を含むセッション確立要求を送信してもよい。

【0010】

前記変更後ゲートウェイは、前記セッション確立要求を受信したことに応じて前記ユーザプレーン用ゲートウェイに対して、前記端末識別情報を含む、制御プレーン用ゲートウェイが変更されたことを通知する変更通知を送信することにより前記通信路を確立してもよい。

【0011】

前記ユーザプレーン用ゲートウェイは、前記変更通知を受信したことに応じて、前記端末識別情報と前記変更後ゲートウェイのアドレスとを関連付けて記憶してもよい。

【0012】

前記選択装置は、前記変更要求に含まれている前記変更後ゲートウェイのアドレスに基づいて、前記変更後ゲートウェイを選択してもよい。

【0013】

前記変更前ゲートウェイは、前記複数の制御プレーン用ゲートウェイを管理する管理端末を介して受信した指示に基づいて、前記変更要求を送信してもよい。また、前記変更前ゲートウェイは、自身の通信状態が所定の条件を満たす場合に前記変更要求を送信してもよい。

【0014】

本発明の第２の態様の制御方法は、携帯端末との間で制御データを送受信する複数の制御プレーン用ゲートウェイと、前記携帯端末との間でユーザデータを送受信するユーザプレーン用ゲートウェイと、を有する通信システムが実行する制御方法であって、前記携帯端末との通信に用いられていた制御プレーン用ゲートウェイである変更前ゲートウェイを他の制御プレーン用ゲートウェイに変更することを要求する変更要求を、前記他の制御プレーン用ゲートウェイとしての変更後ゲートウェイを選択する選択装置に対して送信するステップと、前記選択装置が前記変更要求を受信したことに応じて前記変更後ゲートウェイを選択するステップと、前記選択装置が前記変更後ゲートウェイを選択した後に、前記変更後ゲートウェイと前記ユーザプレーン用ゲートウェイとの間で通信路を確立するステップと、を有する。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、ＣＰｌａｎｅのゲートウェイを単独で変更できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本実施形態の通信システムＳの構成を示す図である。

【図2】ＭＭＥ３が選択装置として用いられる場合の通信シーケンスを示す図である。

【図3】ＰＧＷ６が選択装置として用いられる場合の通信シーケンスを示す図である。

【図4】Ｕ−ＳＧＷ５が選択装置として用いられる場合の通信シーケンスを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

［通信システムＳの構成］
図１は、本実施形態の通信システムＳの構成を示す図である。通信システムＳは、携帯端末１と、ｅＮＢ２と、ＭＭＥ３と、複数のＣ−ＳＧＷ４と、Ｕ−ＳＧＷ５と、ＰＧＷ６とを有する。図１における実線は音声・データ等のユーザデータが伝送される経路を示しており、破線は制御データが伝送される経路を示している。また、Ｃ−ＳＧＷ４とＵ−ＳＧＷ５との間の一点鎖線は、Ｃ−ＳＧＷ４とＵ−ＳＧＷ５との間で制御情報が送受信される経路を示している。

【0018】

携帯端末１は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）や３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）等の携帯電話網で通信可能な端末である。携帯端末１は、ｅＮＢ２との間で無線チャネルを介して制御データ及び音声・データ等のユーザデータを送受信する。

【0019】

ｅＮＢ２は、ＬＴＥの基地局である。ｅＮＢ２は、携帯端末１から受信した制御データをＭＭＥ３に転送し、ＭＭＥ３から受信した制御データを携帯端末１に転送する。また、ｅＮＢ２は、携帯端末１から受信したユーザデータをＵ−ＳＧＷ５に転送し、Ｕ−ＳＧＷ５から受信したユーザデータを携帯端末１に転送する。

【0020】

ＭＭＥ３は、携帯端末１の位置登録、呼び出し、及び基地局間のハンドオーバー等の管理を行う移動管理装置である。ＭＭＥ３は、ｅＮＢ２とＣ−ＳＧＷ４との間で制御データを中継する。

【0021】

Ｃ−ＳＧＷ４は、制御データを処理するＣＰｌａｎｅ用の制御データゲートウェイである。Ｃ−ＳＧＷ４は、携帯端末１との間で制御データを送受信する。通信システムＳは、携帯端末１の数及び種別に応じた数の複数のＣ−ＳＧＷ４を有している。複数のＣ−ＳＧＷ４のそれぞれは、ＭＭＥ３、Ｕ−ＳＧＷ５及びＰＧＷ６と接続されている。

【0022】

Ｕ−ＳＧＷ５は、ユーザデータを処理するＵＰｌａｎｅ用のユーザデータゲートウェイである。Ｕ−ＳＧＷ５は、携帯端末１との間でユーザデータを送受信する。Ｕ−ＳＧＷ５は、ｅＮＢ２、複数のＣ−ＳＧＷ４及びＰＧＷ６と接続されている。

【0023】

ＰＧＷ６は、携帯端末１が、インターネット等の外部ネットワークにアクセスするためのゲートウェイである。ＰＧＷ６は、複数のＣ−ＳＧＷ４及びＵ−ＳＧＷ５と接続されている。

【0024】

通信システムＳにおいては、複数のＣ−ＳＧＷ４のうち、携帯端末１が収容されていたＣ−ＳＧＷ４を変更することができる。本明細書においては、変更前に携帯端末１が収容されていたＣ−ＳＧＷ４がＣ−ＳＧＷ４ａであるとし、変更後に携帯端末１が収容されるＣ−ＳＧＷ４がＣ−ＳＧＷ４ｂであるとする。

【0025】

携帯端末１が収容されていたＣ−ＳＧＷ４を変更する際には、複数のＣ−ＳＧＷ４のうち、どのＣ−ＳＧＷ４に変更するかを選択する必要がある。そこで、通信システムＳは、携帯端末１との通信に用いられていた変更前に用いられていたＣ−ＳＧＷ４ａを他のＣ−ＳＧＷ４を変更することを要求する変更要求を受信したことに応じて他のＣ−ＳＧＷ４としての変更後ゲートウェイＣ−ＳＧＷ４ｂを選択する選択装置を備える。選択装置は、例えば、ＭＭＥ３、Ｕ−ＳＧＷ５又はＰＧＷ６である。通信システムＳは、選択装置として、ＭＭＥ３、Ｕ−ＳＧＷ５又はＰＧＷ６以外の装置を備えてもよい。

【0026】

Ｃ−ＳＧＷ４を変更する手順においては、主として以下の処理が行われる。
・携帯端末１に関連付けられている変更前のＣ−ＳＧＷ４ａの情報（主に携帯端末１に関する情報）を変更先のＣ−ＳＧＷ４ｂに通知する。
・ＭＭＥ３と、Ｃ−ＳＧＷ４と、ＰＧＷ６との間のＣＰｌａｎｅベアラを確立する。
・Ｃ−ＳＧＷ４を変更したことをＵ−ＳＧＷ５に通知する。
以下、携帯端末１が収容されるＣ−ＳＧＷ４を変更する場合の手順について具体的に説明する。

【0027】

＜第１の実施形態＞
［選択装置がＭＭＥ３である場合の通信シーケンス］
図２は、ＭＭＥ３が選択装置として用いられる場合の通信シーケンスを示す図である。図２における実線の矢印は、３ＧＰＰにおいても使用されていたメッセージを示しており、破線の矢印は、本実施形態の特徴となる、従来は使用されていなかったメッセージである。

【0028】

Ｃ−ＳＧＷ４ａからＣ−ＳＧＷ４ｂへの変更処理は、例えばＣ−ＳＧＷ４ａを管理するオペレータの操作によって起動する。具体的には、Ｃ−ＳＧＷ４ａは、例えば、複数のＣ−ＳＧＷ４を管理する管理端末（不図示）を介して受信した指示に基づいて、特定の携帯端末１を収容するＣ−ＳＧＷ４を変更するためのＣ−ＳＧＷ変更要求を選択装置に送信する。

【0029】

Ｃ−ＳＧＷ４ａからＣ−ＳＧＷ４ｂへの変更処理は、他の要因によって起動してもよい。例えば、Ｃ−ＳＧＷ４ａは、自身の通信状態が所定の条件を満たす場合に、Ｃ−ＳＧＷ変更要求を選択装置に送信する。具体的には、Ｃ−ＳＧＷ４ａは、Ｃ−ＳＧＷ４ａの負荷が所定の大きさを超えたことに応じて、変更処理を起動してもよい。

【0030】

図２に示すように、Ｃ−ＳＧＷ４ａは、変更処理を起動すると、携帯端末１と通信する処理を他のＣ−ＳＧＷ４に変更する要求であるＣ−ＳＧＷ変更要求（SGW_C Change Request）をＭＭＥ３に送信する（Ｓ１１）。このＣ−ＳＧＷ変更要求には、制御用のＵ−ＳＧＷ５のＩＰアドレス、切り替え先のＣ−ＳＧＷ４の選択方法及び選択先の情報が含まれている。ここで、選択方法としては一意にＣ−ＳＧＷ４を指定する方法、プール単位でＣ−ＳＧＷ４を指定する方法、及び指定をしない方法が存在する。

【0031】

なお、ＭＭＥ３は、受信したＣ−ＳＧＷ変更要求のヘッダに基づいて、Ｃ−ＳＧＷ４を変更する対象となる携帯端末１を判別し、受信したＣ−ＳＧＷ変更要求で指定されている選択方法に従って、変更後のＣ−ＳＧＷ４ｂを決定する（Ｓ１２）。ＭＭＥ３は、例えば負荷が所定量以上になったという通知を受けたＣ−ＳＧＷ４以外のＣ−ＳＧＷ４からＣ−ＳＧＷ４ｂを選択する。ＭＭＥ３は、それぞれのＣ−ＳＧＷ４ｂに負荷の大きさを問い合わせて、負荷が所定の値よりも小さなＣ−ＳＧＷ４を選択してもよい。

【0032】

続いて、ＭＭＥ３は、Ｃ−ＳＧＷ４ａが通信していた携帯端末１を識別するための端末識別情報（例えば、自身に登録されている携帯端末１のユーザ情報）を含むセッション確立要求（Create session request）を作成する。ＭＭＥ３は、セッション確立要求にＵ−ＳＧＷ５の制御用アドレスを付与し、Ｕ−ＳＧＷ５制御用アドレスを付与したセッション確立要求を、ステップＳ１２において決定したＣ−ＳＧＷ４ｂに送信する（Ｓ１３）。

【0033】

Ｃ−ＳＧＷ４ｂは、セッション確立要求を受信したことに応じて、受信したセッション確立要求に含まれているアドレスのＵ−ＳＧＷ５に対して、Ｃ−ＳＧＷ変更メッセージ（Modify SGW_C Message）を送信することにより通信路を確立する（Ｓ１４）。Ｃ−ＳＧＷ変更要求は、携帯端末１の端末識別情報を含む、制御プレーン用ゲートウェイが変更されたことを通知する変更通知である。

【0034】

Ｕ−ＳＧＷ５は、Ｃ−ＳＧＷ変更メッセージを受信したことに応じて、Ｃ−ＳＧＷ変更メッセージに含まれていた端末識別情報とＣ−ＳＧＷ４ｂのアドレスとを関連付けて記憶する。具体的には、Ｕ−ＳＧＷ５は、ハードディスク等の記憶媒体に記憶していた変更前のＣ−ＳＧＷ４ａのＩＰアドレスを、Ｃ−ＳＧＷ４ｂのＩＰアドレスに変更する（Ｓ１５）。その後、Ｕ−ＳＧＷ５は、Ｃ−ＳＧＷ変更メッセージに含まれていたＣ−ＳＧＷ４ｂのアドレスに基づいてＣ−ＳＧＷ４ｂを選択し、Ｃ−ＳＧＷ４の変更が完了したことを示すＣ−ＳＧＷ変更応答（Modify SGW_C Response）をＣ−ＳＧＷ４ｂに送信する（Ｓ１６）。

【0035】

続いて、Ｃ−ＳＧＷ４ｂは、Ｃ−ＳＧＷ４とＰＧＷ６との間のＣＰｌａｎｅベアラを作成するために、ＣＰｌａｎｅベアラの変更を要求するためのベアラ変更要求（Modify Bearer Request）をＰＧＷ６に送信する（Ｓ１７）。ＰＧＷ６はＣＰｌａｎｅベアラの変更が完了すると、ＣＰｌａｎｅベアラの変更が完了したことを示すベアラ変更応答（Modify bearer Response）をＣ−ＳＧＷ４に送信する（Ｓ１８）。

【0036】

その後、Ｃ−ＳＧＷ４ｂは、ＭＭＥ３との間でＣＰｌａｎｅベアラを確立するために、セッション確立応答（Create Session Response）を送信する（Ｓ１９）。ＭＭＥ３は、セッション確立応答を受信したことによってＣ−ＳＧＷ４ａからＣ−ＳＧＷ４ｂへのベアラの変更完了を認識し、Ｃ−ＳＧＷ４ａにＣ−ＳＧＷ変更完了応答（SGW_C Change Complete）を通知する（Ｓ２０）。

【0037】

＜第２の実施形態＞
［選択装置がＰＧＷ６である場合の通信シーケンス］
図３は、ＰＧＷ６が選択装置として用いられる場合の通信シーケンスを示す図である。Ｃ−ＳＧＷ４ａは、変更処理を起動すると、携帯端末１と通信する処理を他のＣ−ＳＧＷ４に変更する要求であるＣ−ＳＧＷ変更要求（SGW_C Change Request）をＰＧＷ６に送信する（Ｓ３１）。このＣ−ＳＧＷ変更要求には、携帯端末１のユーザのＩＤ、制御用のＵ−ＳＧＷ５のＩＰアドレス、切り替え先のＣ−ＳＧＷ４の選択方法及び選択先の情報が含まれている。ここで、選択方法としては、一意にＣ−ＳＧＷ４を指定する方法、プール単位でＣ−ＳＧＷ４を指定する方法、指定をしない方法が存在する。

【0038】

続いて、ＰＧＷ６は、受信したＣ−ＳＧＷ変更要求のヘッダに基づいて、Ｃ−ＳＧＷ４を変更する対象となる携帯端末１を判別し、受信したＣ−ＳＧＷ４で指定されている選択方法に従って、変更後のＣ−ＳＧＷ４ｂを決定する（Ｓ３２）ＰＧＷ６は、変更後のＣ−ＳＧＷ４ｂを決定すると、Ｃ−ＳＧＷ４ｂに対して、セッション確立要求トリガ（Create Session Request Trigger）を送信する（Ｓ３３）。セッション確立要求トリガには、Ｃ−ＳＧＷ４ａに収容されていた携帯端末１のユーザＩＤ及びユーザが接続していたＭＭＥ３の情報が含まれる。

【0039】

Ｃ−ＳＧＷ４ｂは、セッション確立要求トリガを受信すると、受信したセッション確立要求トリガをＭＭＥ３に転送する（Ｓ３４）。ＭＭＥ３は、自身に登録されているユーザ情報を用いてセッション確立要求（Create Session Request）を作成する。ＭＭＥ３は、作成したセッション確立要求にＵ−ＳＧＷ５制御用アドレスを付与し、ステップＳ３２で決定されたＣ−ＳＧＷ４ｂに送信する（Ｓ３５）。

【0040】

Ｃ−ＳＧＷ４ｂは、セッション確立要求（Create Session Request）を受信すると、受信したセッション確立要求に含まれているアドレスのＵ−ＳＧＷ５に対して、Ｃ−ＳＧＷ変更メッセージ（Modify SGW_C Message）を送信する（Ｓ３６）。Ｕ−ＳＧＷ５は、Ｃ−ＳＧＷ変更メッセージを受信すると、Ｃ−ＳＧＷ変更メッセージに含まれている携帯端末１に対応するＣ−ＳＧＷ４のＩＰアドレスを変更する（Ｓ３７）。

【0041】

Ｕ−ＳＧＷ５は、Ｃ−ＳＧＷ４のＩＰアドレスを変更すると、Ｃ−ＳＧＷ４変更が完了したことを示すＣ−ＳＧＷ変更応答（Modify SGW_C Response）をＣ−ＳＧＷ４ｂに送信する（Ｓ３８）。Ｃ−ＳＧＷ４ｂは、Ｃ−ＳＧＷ変更応答を受信すると、Ｃ−ＳＧＷ４とＰＧＷ６との間のＣＰｌａｎｅベアラを作成するために、ＰＧＷ６にベアラ変更要求（Modify Bearer Request）を送信する（Ｓ３９）。ＰＧＷ６は、ベアラの変更が完了すると、Ｃ−ＳＧＷ４にＣＰｌａｎｅベアラの変更が完了したことを示すベアラ変更応答（Modify Bearer Response）を送信する（Ｓ４０）。

【0042】

Ｃ−ＳＧＷ４ｂは、ベアラ変更応答を受信すると、ＭＭＥ３との間でＣＰｌａｎｅベアラを確立するために、セッション確立応答（Create Session Response）を送信する（Ｓ４１）。ＭＭＥ３は、セッション確立応答を受信したことによってＣ−ＳＧＷ４ａからＣ−ＳＧＷ４ｂへのベアラの変更が完了したことを認識し、Ｃ−ＳＧＷ４ｂへの変更が完了したことを示すＣ−ＳＧＷ変更完了（SGW_C Change Complete）を通知する（Ｓ４２）。

【0043】

＜第３の実施形態＞
図４は、Ｕ−ＳＧＷ５が選択装置として用いられる場合の通信シーケンスを示す図である。Ｃ−ＳＧＷ４ａは、変更処理を起動すると、Ｃ−ＳＧＷ変更要求（SGW_C Change Request）をＵ−ＳＧＷ５に送信する（Ｓ５１）。このＣ−ＳＧＷ変更要求には、携帯端末１のユーザのＩＤ、切り替え先のＣ−ＳＧＷ４の選択方法及び選択先の情報が含まれている。ここで、選択方法としては、第２の実施形態と同様に、一意にＣ−ＳＧＷ４を指定する方法、プール単位でＣ−ＳＧＷ４を指定する方法、指定をしない方法が存在する。

【0044】

Ｕ−ＳＧＷ５は、Ｃ−ＳＧＷ変更要求を受信すると、受信したＣ−ＳＧＷ変更要求に含まれている選択方法に従って、変更後のＣ−ＳＧＷ４ｂを決定する（Ｓ５２）。Ｕ−ＳＧＷ５は、Ｃ−ＳＧＷ４ｂを決定すると、Ｃ−ＳＧＷ４ｂにセッション確立要求トリガ（Create Session Request Trigger）を送信する（Ｓ５３）。セッション確立要求トリガには、Ｃ−ＳＧＷ４ａに収容されていた携帯端末１のユーザＩＤ及びユーザが接続していたＭＭＥ３の情報が含まれる。

【0045】

Ｃ−ＳＧＷ４ｂは、セッション確立要求トリガを受信すると、受信したセッション確立要求トリガをＭＭＥ３に転送する（Ｓ５４）。ＭＭＥ３は、自身に登録されているユーザ情報を用いてセッション確立要求（Create Session Request）を作成する。ＭＭＥ３は、作成したセッション確立要求にＵ−ＳＧＷ５制御用アドレスを付与し、ステップＳ５２で決定されたＣ−ＳＧＷ４ｂに送信する（Ｓ５５）。

【0046】

Ｃ−ＳＧＷ４ｂは、セッション確立要求を受信すると、Ｃ−ＳＧＷ４とＰＧＷ６との間のＣＰｌａｎｅベアラを作成するために、ＰＧＷ６にベアラ変更要求（Modify Bearer Request）を送信する（Ｓ５６）。ＰＧＷ６は、ベアラの変更が完了すると、Ｃ−ＳＧＷ４にＣＰｌａｎｅベアラの変更が完了したことを示すベアラ変更応答（Modify Bearer Response）を送信する（Ｓ５７）。

【0047】

Ｃ−ＳＧＷ４ｂは、ベアラ変更応答を受信すると、ＭＭＥ３との間でＣＰｌａｎｅベアラを確立するために、セッション確立応答（Create Session Response）を送信する（Ｓ５８）。ＭＭＥ３は、セッション確立応答を受信したことによってＣ−ＳＧＷ４ａからＣ−ＳＧＷ４ｂへのベアラの変更が完了したことを認識し、Ｃ−ＳＧＷ４ｂへの変更が完了したことを示すＣ−ＳＧＷ変更完了（SGW_C Change Complete）を通知する（Ｓ５９）。

【0048】

［本発明の実施形態の通信システムＳによる効果］
以上説明したように、通信システムＳによれば、携帯端末１を収容しているＣ−ＳＧＷ４の変更が必要になった場合、Ｃ−ＳＧＷ４が選択装置に対して変更要求を送信することにより、Ｕ−ＳＧＷ５を変更することなく、Ｃ−ＳＧＷ４を単独で変更することができる。このようにすることで、Ｃ−ＳＧＷ４のメンテナンスを行う際や、特定のＣ−ＳＧＷ４の負荷が増えてきた際に、変更が必要なＣ−ＳＧＷ４のみを変更し、Ｕ−ＳＧＷ５はそのまま同じ装置を利用することが可能になる。したがって、Ｃ−ＳＧＷ４を容易に変更することができるので、メンテナンスをしやすくなる。また、Ｃ−ＳＧＷ４の負荷が増えた際に、負荷の増加に速やかに対応することが可能になる。

【0049】

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。特に、装置の分散・統合の具体的な実施形態は以上に図示するものに限られず、その全部又は一部について、種々の付加等に応じて、又は、機能負荷に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。

【符号の説明】

【0050】

１ 携帯端末
２ ｅＮＢ
３ ＭＭＥ
４ Ｃ−ＳＧＷ
５ Ｕ−ＳＧＷ
６ ＰＧＷ
Ｓ 通信システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】