特開 2023-161336 通信システム、ネットワーク装置、及び通信制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023161336

(43)【公開日】2023-11-07

(54)【発明の名称】通信システム、ネットワーク装置、及び通信制御方法

(51)【国際特許分類】

   H04W 8/26 20090101AFI20231030BHJP

   H04L 45/85 20220101ALI20231030BHJP

   H04W 80/04 20090101ALI20231030BHJP

   H04W 40/36 20090101ALI20231030BHJP

   H04W 88/06 20090101ALI20231030BHJP

【ＦＩ】

H04W8/26 110

H04L45/85

H04W80/04

H04W40/36

H04W88/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022071672

(22)【出願日】2022-04-25

(71)【出願人】

【識別番号】000233295

【氏名又は名称】株式会社日立情報通信エンジニアリング

(74)【代理人】

【識別番号】110001678

【氏名又は名称】藤央弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 優希

(72)【発明者】

【氏名】藤田 秀樹

(72)【発明者】

【氏名】土屋 有希

【テーマコード（参考）】

5K030

5K067

【Ｆターム（参考）】

5K030HA08

5K030HC01

5K030HC09

5K030HD03

5K030JA10

5K030LB07

5K067AA23

5K067DD11

5K067EE02

5K067EE04

5K067EE10

5K067EE16

(57)【要約】

【課題】移動体通信事業者を切り替えても、アドレスの変更を意識せずに通信可能とする。
【解決手段】２以上の移動体通信事業者網に接続される通信システムであって、前記移動体通信事業者網の各々に対応して設けられ、ユーザ情報を管理する管理装置と、前記移動体通信事業者網に接続する端末が送受信するパケットを転送するゲートウェイ装置と、前記移動体通信事業者網と外部ネットワークの間でパケットを転送するアダプタ装置とを備え、前記アダプタ装置は、前記端末が接続する前記移動体通信事業者網が変わっても使用可能なアドレスを前記端末に付与し、前記端末は、前記アダプタ装置から付与されたアドレスを使用して、前記移動体通信事業者網と接続する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

２以上の移動体通信事業者網に接続される通信システムであって、
前記移動体通信事業者網の各々に対応して設けられ、ユーザ情報を管理する管理装置と、
前記移動体通信事業者網に接続する端末が送受信するパケットを転送するゲートウェイ装置と、
前記移動体通信事業者網と外部ネットワークの間でパケットを転送するアダプタ装置とを備え、
前記アダプタ装置は、前記端末が接続する前記移動体通信事業者網が変わっても使用可能なアドレスを前記端末に付与し、
前記端末は、前記アダプタ装置から付与されたアドレスを使用して、前記移動体通信事業者網と接続することを特徴とする通信システム。

【請求項2】

請求項１に記載の通信システムであって、
前記移動体通信事業者網の各々に対応して前記端末に記録される識別番号の各々に対応して実アドレスが付与され、１台の前記端末には一つの仮想アドレスが付与されており、
前記アダプタ装置は、前記実アドレス及び前記仮想アドレスを管理することを特徴とする通信システム。

【請求項3】

請求項２に記載の通信システムであって、
前記アダプタ装置は、
前記仮想アドレスを使用した前記端末からのパケット送信ルートを示すアクティブ情報を管理し、
前記アクティブ情報を参照して、前記外部ネットワークから入力されたパケットを前記端末に転送するルートを決定することを特徴とする通信システム。

【請求項4】

請求項３に記載の通信システムであって、
前記アダプタ装置は、前記端末からルート変更要求を受信すると、前記アクティブ情報を更新し、前記外部ネットワークから入力されたパケットを前記端末に転送するルートを変更することを特徴とする通信システム。

【請求項5】

請求項３に記載の通信システムであって、
前記アダプタ装置は、前記端末からのパケット送信ルートの変更を検知すると、前記アクティブ情報を更新し、前記外部ネットワークから入力されたパケットを前記端末に転送するルートを前記検知されたルートに変更することを特徴とする通信システム。

【請求項6】

請求項１に記載の通信システムであって、
前記アダプタ装置は、
前記移動体通信事業者網に対応して前記端末に記録される識別番号に対応したアドレスを管理し、
前記端末との間で優先的に使用されるパケット送信ルートを示す優先度情報を管理し、
前記端末からルート変更要求を受信すると、前記端末のアドレス変更を前記ゲートウェイ装置に通知し、前記優先度情報を更新し、前記外部ネットワークから入力されたパケットを転送するルートを変更し、
前記ゲートウェイ装置は、前記アダプタ装置からアドレス変更の通知を受信すると、アドレス変更を前記端末に通知することを特徴とする通信システム。

【請求項7】

２以上の移動体通信事業者網と外部ネットワークの間でパケットを転送するネットワーク装置であって、
前記移動体通信事業者網の各々に対応して設けられ、ユーザ情報を管理する管理装置、及び前記移動体通信事業者網に接続する端末が送受信するパケットを転送するゲートウェイ装置と接続されており、
前記ネットワーク装置は、前記端末が接続する前記移動体通信事業者網が変わっても使用可能なアドレスを前記端末に付与することを特徴とするネットワーク装置。

【請求項8】

２以上の移動体通信事業者網に接続される通信システムにおける通信制御方法であって、
前記通信システムは、前記移動体通信事業者網の各々に対応して設けられ、ユーザ情報を管理する管理装置と、前記移動体通信事業者網に接続する端末が送受信するパケットを転送するゲートウェイ装置と、前記移動体通信事業者網と外部ネットワークの間でパケットを転送するアダプタ装置とを有し、
前記方法は、
前記アダプタ装置が、前記端末が接続する前記移動体通信事業者網が変わっても使用可能なアドレスを前記端末に付与し、
前記端末が、前記アダプタ装置から付与されたアドレスを使用して、前記移動体通信事業者網と接続することを特徴とする通信制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、通信システムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、通信事業市場は、回線ビジネスの自由化に伴い、ネットワーク設備を持たない仮想移動体通信事業者（ＭＶＮＯ）が仮想移動体通信サービスを提供している。近年、従来型のライトＭＶＮＯの上位サービスであるフルＭＶＮＯが登場している。フルＭＶＮＯは、複数の移動体通信事業者のＳＩＭを顧客要件や状況によって使い分ける、いわゆるマルチキャリア化を実現しようとしている。

【0003】

本技術分野の背景技術として、以下の先行技術がある。特許文献１（特表２０２０－５１６１９８号公報）には、クライアントデバイスからクラウドにデータパケットを送信する方法であって、前記データパケットは通信に含まれ、前記クラウドは複数のメディアノード及び複数のゲートウェイノードで構成され、前記メディアノード及び前記ゲートウェイノードはサーバ上でホストされており、当該方法は、前記通信に含まれる第１のデータパケットを前記クライアントデバイスから第１のゲートウェイノードに送信するステップと、前記通信に含まれる第２のデータパケットを前記クライアントデバイスから第２のゲートウェイノードに送信するステップと、を含むことを特徴とする方法が記載されている。

【0004】

また、特許文献２（特開２０１５－３９１８６号公報）には、アンカー搬送波および少なくとも１つの最初の二次搬送波を介して通信することと、前記少なくとも１つの最初の二次搬送波を変更する命令を受信することと、前記命令に応じて、前記少なくとも１つの最初の二次搬送波を不活性化すること、または少なくとも１つの後続の二次搬送波を活性化することのうちの少なくとも１つとを備える、ワイヤレス通信の方法が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特表２０２０－５１６１９８号公報

【特許文献2】特開２０１５－３９１８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

フルＭＶＮＯがマルチキャリア化を実現するためには、移動体通信事業者間で連携した接続が必要であるが、各移動体通信事業者の設備仕様が異なり、単純な連携は困難である。

【0007】

また、通信端末から各移動体通信事業者のシステムを切り替えて通信する場合、移動体通信事業者間で連携していないため、通信セッションを再認証する必要がある。このため、通信端末では再認証の間で通信が一時的に切断される。すなわち、従来の構成では移動体通信事業者毎にＰＧＷ、ＰＣＥＦ等の設備を設置しているので、各事業者の設備は連携せずに独立に動作しているため、一方の事業者の設備で無線区間の通信が途切れると、通信が切断する。特に、リアルタイム通信では、遅延が増大する影響が生じる。

【0008】

さらに、マルチＳＩＭに対応しても、アプリケーションから見た時に、各移動体通信事業者の別個の設備を経由して別の通信を行うことになる。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本願において開示される発明の代表的な一例を示せば以下の通りである。すなわち、２以上の移動体通信事業者網に接続される通信システムであって、前記移動体通信事業者網の各々に対応して設けられ、ユーザ情報を管理する管理装置と、前記移動体通信事業者網に接続する端末が送受信するパケットを転送するゲートウェイ装置と、前記移動体通信事業者網と外部ネットワークの間でパケットを転送するアダプタ装置とを備え、前記アダプタ装置は、前記端末が接続する前記移動体通信事業者網が変わっても使用可能なアドレスを前記端末に付与し、前記端末は、前記アダプタ装置から付与されたアドレスを使用して、前記移動体通信事業者網と接続することを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明の一態様によれば、移動体通信事業者を跨いで通信ルートを切り替えても、アドレスの変更を意識せずに通信が可能となる。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施例の説明によって明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施例１のネットワークシステムの構成を示す図である。

【図2】実施例１の端末の通信経路変更前のネットワークの状態を示す図である。

【図3】実施例１の端末の通信経路変更後のネットワークの状態を示す図である。

【図4】実施例１の端末に実装されるＳＩＭを示す図である。

【図5】実施例１のＩＰアダプタの構成を示す図である。

【図6】実施例１のアダプタデータベースが有するテーブルの構成を示す図である。

【図7】実施例１における移動体通信事業者Ａ側の仮想ＩＰアドレス登録処理のシーケンス図である。

【図8】実施例１における移動体通信事業者Ｂ側の仮想ＩＰアドレス登録処理のシーケンス図である。

【図9】実施例１における端末からのメッセージを契機とした通信ルート変更処理のシーケンス図である。

【図10】実施例１における端末からのメッセージを契機としない通信ルート変更処理のシーケンス図である。

【図11】実施例２の端末に実装されるＳＩＭを示す図である。

【図12】実施例２のアダプタデータベースが有するテーブルの構成を示す図である。

【図13】実施例２における移動体通信事業者Ａ側のＩＰアドレス登録処理のシーケンス図である。

【図14】実施例２における移動体通信事業者Ｂ側の仮想ＩＰアドレス登録処理のシーケンス図である。

【図15】実施例２における通信ルート変更処理のシーケンス図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

＜実施例１＞
図１は、本発明の実施例１のネットワークシステム１００の構成を示す図である。

【0013】

本実施例のネットワークシステム１００は、移動体通信事業者Ａのネットワーク２００と移動体通信事業者Ｂのネットワーク３００とを接続するネットワークシステム１００であり、例えばフルＭＶＮＯ事業者が設置する。

【0014】

本実施例では、移動体通信事業者Ａのネットワーク２００又は移動体通信事業者Ｂのネットワーク３００に接続された端末４００が、インターネット５００上のアプリケーションサーバ（図示省略）と通信する。

【0015】

ネットワークシステム１００は、ＨＳＳ１０１Ａ、１０１Ｂ、ＰＧＷ・ＰＣＥＦ１０２Ａ、１０２Ｂ、認証装置１０３Ａ、１０３Ｂ、ＰＣＲＦ１０４Ａ、１０４Ｂ、ＯＣＳ１０５Ａ、１０５Ｂ、及びＩＰアダプタ１１０を有する。ＨＳＳ１０１Ａ、１０１Ｂ、ＰＧＷ１０２Ａ、１０２Ｂ、認証装置１０３Ａ、１０３Ｂ、ＰＣＲＦ１０４Ａ、１０４Ｂ及びＯＣＳ１０５Ａ、１０５Ｂは、移動体通信事業者Ａのネットワーク２００と移動体通信事業者Ｂのネットワーク３００の各々に対応して、一対で設けられている。

【0016】

ＨＳＳ（Home Subscriber Server）１０１Ａ、１０１Ｂは、契約情報や認証情報などのユーザ情報を管理し、端末４００の位置登録を契機として、それらの情報をＩＰアダプタ１１０へ通知する加入者管理装置である。ＰＧＷ・ＰＣＥＦ（Packet data network GateWay・Policy and Charging Enforcement Function）１０２Ａ、１０２Ｂは、ＰＣＲＦ１０４Ａ、１０４Ｂから指示されたポリシーに従って、各移動体通信事業者のネットワーク２００、３００との間でパケットを送受信するゲートウェイ装置である。認証装置１０３Ａ、１０３Ｂは、各移動体通信事業者のネットワーク２００、３００に接続された自社の契約者の端末４００を認証する。ＰＣＲＦ（Policy and Charging Rule Function）１０４Ａ、１０４Ｂは、ネットワークポリシー及び課金ルールを管理するポリシー管理装置である。ＯＣＳ（Online Charging System）１０５Ａ、１０５Ｂは、ＰＧＷ・ＰＣＥＦ１０２Ａ、１０２Ｂから通知されたパケット量に基づいて、ユーザのパケット通信量を管理し、パケット通信量をＰＣＲＦ１０４Ａ、１０４Ｂに通知する課金管理装置である。

【0017】

ＩＰアダプタ１１０は、アダプタデータベース１１１及びアドレスアダプタ１１２を有する。アダプタデータベース１１１は、端末４００の情報と端末４００の仮想ＩＰアドレスと端末４００の通信状態を管理するデータベースであり、その詳細は図５を参照して説明する。アドレスアダプタ１１２は、アダプタデータベース１１１に記録された情報に従って、端末４００宛のパケットをＰＧＷ・ＰＣＥＦ１０２Ａ、１０２Ｂ（すなわち、各移動体通信事業者のネットワーク２００、３００）に振り分ける。

【0018】

仮想ＩＰアドレスは、ＩＰアダプタ１１０およびアダプタデータベース１１１から通知された情報をもとに、ＰＧＷ・ＰＣＥＦ１０２Ａ、１０２Ｂで管理する。フルＭＶＮＯは、ＰＧＷ・ＰＣＥＦ１０２Ａ、１０２Ｂを自社設備として有するので、ＰＧＷ・ＰＣＥＦ１０２Ａ、１０２Ｂが、移動体通信事業者を跨がって使用される仮想ＩＰアドレスを管理できる。例えば、ＰＧＷ・ＰＣＥＦ１０２Ａ、１０２Ｂは、ＩＭＳＩを設定する際に、ＩＭＳＩと対応付けた仮想ＩＰアドレスを設定し、ＨＳＳ１０１Ａ、１０１Ｂに登録する。また、ＰＧＷ・ＰＣＥＦ１０２Ａ、１０２Ｂは、端末４００を認証する際に、仮想ＩＰアドレスを割り当ててもよい。

【0019】

移動体通信事業者Ａのネットワーク２００は、複数の基地局装置（eNodeB）２０１Ａ、１以上のＭＭＥ２０２Ａ、及びＳＧＷ２０３Ａを有する。基地局装置２０１Ａは、端末４００と無線で通信する。ＭＭＥ（Mobility Management Entity）２０２Ａは、基地局装置２０１Ａを収容し、モビリティ制御（例えば、端末４００の状態管理、位置管理、ページング制御、セキュリティ情報管理）を提供する装置である。ＳＧＷ（Serving GateWay）２０３Ａは、基地局装置２０１ＡとＳＧＷ２０３ＡとＰＧＷ・ＰＣＥＦ１０２Ａの間の通信経路を管理する在圏パケットゲートウェイである。

【0020】

移動体通信事業者Ｂのネットワーク３００は、複数の基地局装置（eNodeB）３０１Ｂ、１以上のＭＭＥ（Mobility Management Entity）３０２Ｂ、及びＳＧＷ（Serving GateWay）３０３Ｂを有する。各装置は、移動体通信事業者Ａのネットワーク２００において説明したものと同じである。

【0021】

図２は通信経路変更前のネットワークの状態を示す図であり、図３は通信経路変更後のネットワークの状態を示す図である。

【0022】

本実施例では、端末４００に実ＩＰアドレスと仮想ＩＰアドレスを割り当て、アプリケーションサーバから見えるアドレスは仮想ＩＰアドレスとする。また、ＨＳＳ１０１Ａ、１０１Ｂからの端末４００の情報を、ＰＧＷ・ＰＣＥＦ１０２Ａ、１０２Ｂ及びＩＰアダプタ１１０と共有してパケットを転送する。

【0023】

具体的には、ＩＰアダプタ１１０が、パケットの転送ルート、当該ルートに対応するＩＭＳＩ、実ＩＰアドレス、仮想ＩＰアドレスのテーブルを保持し、インターネット５００側から受信したパケットのルートを変更する。

【0024】

ＰＧＷ・ＰＣＥＦ１０２Ａ、１０２Ｂは、仮想ＩＰアドレスと実ＩＰアドレスを端末４００に割り当てる。端末４００は、通信状況が安定している（例えば電波強度が強い）移動体通信事業者のネットワークに接続する。通信に使用するアドレスは仮想ＩＰアドレスなので、アプリケーションサーバからは仮想ＩＰアドレスを用いて、端末４００と通信する。

【0025】

端末４００は、電波強度が強い移動体通信事業者のネットワークを経由して、仮想ＩＰアドレスにてインターネット５００と通信する。端末４００は、例えば、電波強度が低下した場合は、ＩＰアダプタ１１０に通信ルート変更メッセージを送信する。また、ＩＰアダプタ１１０は、端末４００からの通信ルート変更メッセージの検知を契機として、また、仮想ＩＰアドレスを使用した通信のルート変更（例えば、通信中の移動体通信事業者から電波強度が強い他の移動体通信事業者のネットワークを経由した通信）を契機として、仮想ＩＰアドレスを使用した通信ルートが変更されたと判定し、インターネット５００側から受信したパケットのルートを変更する。このようにして、端末４００からの通信ルートが変更されても、インターネット５００側から端末４００への通信を途切れないようにしている。

【0026】

図４は、端末４００に実装されるＳＩＭを示す図である。

【0027】

端末４００には、通信可能な移動体通信事業者に対応する数のＳＩＭが実装される。端末４００に実装されるＳＩＭ（Subscriber Identity Module）は、ＩＣカードによる物理ＳＩＭでも、端末４００のメモリに書き込まれるｅＳＩＭでもよい。ＳＩＭ（ａ）は、移動体通信事業者Ａ用のＩＭＳＩ（ａ）と、移動体通信事業者Ａとの通信用の実ＩＰアドレスａと、インターネット５００側と通信用の仮想ＩＰアドレスｃを記録する。ＳＩＭ（ｂ）は、移動体通信事業者Ｂ用のＩＭＳＩ（ｂ）と、移動体通信事業者Ｂとの通信用の実ＩＰアドレスｂと、インターネット５００側と通信用の仮想ＩＰアドレスｃを記録する。ＳＩＭ（ａ）に記録される仮想ＩＰアドレスｃと、ＳＩＭ（ｂ）に記録される仮想ＩＰアドレスｃは同じである。

【0028】

端末４００は、実ＩＰアドレスａ及び仮想ＩＰアドレスｃのいずれを使用しても移動体通信事業者Ａのネットワーク２００で通信可能であり、実ＩＰアドレスｂ及び仮想ＩＰアドレスｃのいずれを使用しても移動体通信事業者Ｂのネットワーク３００で通信可能である。このため、通常は、端末４００は、仮想ＩＰアドレスｃを使用して移動体通信事業者Ａのネットワーク２００及び移動体通信事業者Ｂのネットワーク３００で通信する。

【0029】

図５は、ＩＰアダプタ１１０の構成を示す図である。

【0030】

ＩＰアダプタ１１０は、アダプタデータベース１１１及びアドレスアダプタ１１２を有する。

【0031】

アダプタデータベース１１１は、端末４００の情報と端末４００仮想ＩＰアドレスと端末４００の通信状態を管理するテーブルを有し、その詳細は図５を参照して説明する。アダプタデータベース１１１は、プロセッサ、メモリ、補助記憶装置（ＨＤＤ）及び通信インターフェース（ＮＩＣ）を有する計算機によって構成される。プロセッサは、メモリに格納されたプログラムを実行する演算装置である。プロセッサが、各種プログラムを実行することによって、ＩＰアダプタ１１０が提供する機能が実現される。なお、プロセッサがプログラムを実行して行う処理の一部を、他の演算装置（例えば、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等のハードウェア）で実行してもよい。メモリは、不揮発性の記憶素子であるＲＯＭ及び揮発性の記憶素子であるＲＡＭを含む。ＲＯＭは、不変のプログラム（例えば、ＢＩＯＳ）などを格納する。ＲＡＭは、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）のような高速かつ揮発性の記憶素子であり、プロセッサが実行するプログラム及びプログラムの実行時に使用されるデータを一時的に格納する。補助記憶装置（ＨＤＤ）は、例えば、磁気記憶装置等の大容量かつ不揮発性の記憶装置であり、プロセッサが実行するプログラム及びプログラムの実行時にプロセッサが使用するデータを格納する。通信インターフェースは、所定のプロトコルに従って、他の装置との通信を制御するネットワークインターフェース装置である。

【0032】

アドレスアダプタ１１２は、アダプタデータベース１１１に記録された情報に従って、は、端末４００宛のパケットをＰＧＷ・ＰＣＥＦ１０２Ａ、１０２Ｂ（すなわち、各移動体通信事業者のネットワーク２００、３００）に振り分ける。アドレスアダプタ１１２は、プロセッサ、メモリ、補助記憶装置、及び通信インターフェース（ＮＩＣ）を有する計算機によって構成される。プロセッサは、メモリに格納されたプログラムを実行する演算装置である。プロセッサが、各種プログラムを実行することによって、ＩＰアダプタ１１０が提供する機能が実現される。なお、プロセッサがプログラムを実行して行う処理の一部を、他の演算装置（例えば、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等のハードウェア）で実行してもよい。メモリは、不揮発性の記憶素子であるＲＯＭ及び揮発性の記憶素子であるＲＡＭを含む。ＲＯＭは、不変のプログラム（例えば、ＢＩＯＳ）などを格納する。ＲＡＭは、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）のような高速かつ揮発性の記憶素子であり、プロセッサが実行するプログラム及びプログラムの実行時に使用されるデータを一時的に格納する。補助記憶装置は、例えば、磁気記憶装置等の大容量かつ不揮発性の記憶装置であり、プロセッサが実行するプログラム及びプログラムの実行時にプロセッサが使用するデータを格納する。通信インターフェースは、所定のプロトコルに従って、他の装置との通信を制御するネットワークインターフェース装置である。

【0033】

図６は、アダプタデータベース１１１が有するテーブルの構成を示す図である。

【0034】

図６（Ａ）に示すように、アダプタデータベース１１１のテーブルは、通信ルート、ＩＭＳＩ、実ＩＰアドレス、仮想ＩＰアドレス、及び通信状況のデータを関連付けて格納する。通信ルートは、端末４００が送受信する通信が通過する移動体通信事業者のネットワークの識別情報である。ＩＭＳＩは、端末４００に発行される加入者識別番号であり、端末４００に実装されるＳＩＭに記録される。実ＩＰアドレスは、端末４００が、各移動体通信事業者のネットワークで通信するためのアドレスである。仮想ＩＰアドレスは、端末４００が、インターネット５００側と通信するために使用するアドレスである。通信状況は、各移動体通信事業者のネットワークで端末４００が通信しているＡＣＴＩＶＥ状態か、通信が休止しているＳＴＡＮＤＢＹ状態かを表すデータである。

【0035】

アダプタデータベース１１１のＩＭＳＩ、実ＩＰアドレス、及び仮想ＩＰアドレスは、ＩＰアダプタの構成定義として、ＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）等のインターフェースを使用して設定する。

【0036】

アダプタデータベース１１１は、接続優先度の情報を含んでもよい。端末４００は接続優先度が高い移動体通信事業者のネットワークに優先的に接続する。

【0037】

アダプタデータベース１１１は、５タプルの情報（送信元ＩＰアドレス、送信元ポート番号、宛先ＩＰアドレス、宛先ポート番号、プロトコル番号）を含んでもよい、通信ルートと５タプルの情報の関連付けによって、アプリ毎に通信ルートを変更できる。

【0038】

図７は、移動体通信事業者Ａ側の仮想ＩＰアドレス登録処理のシーケンス図である。

【0039】

まず、ＩＰアダプタ１１０は、端末４００用にＳＩＭを発行するタイミングで、端末４００のＳＩＭにＩＭＳＩを付与し、移動体通信事業者Ａ用のＩＭＳＩ（ａ）と移動体通信事業者Ａ用の実ＩＰアドレスａと移動体通信事業者Ｂ用のＩＭＳＩ（ｂ）と移動体通信事業者Ｂ用の実ＩＰアドレスｂと仮想ＩＰアドレスｃを、アダプタデータベース１１１に仮登録する（１００１）。そして、ＩＰアダプタ１１０は、移動体通信事業者Ａ用のＩＭＳＩ（ａ）と実ＩＰアドレスａと仮想ＩＰアドレスｃをＰＧＷ・ＰＣＥＦ１０２Ａに送り、ＩＭＳＩ（ａ）と仮想ＩＰアドレスｃの登録を依頼する（１００２）。

【0040】

また、端末４００が移動体通信事業者Ａのネットワーク２００に接続を試みると（１００３）、ＨＳＳ１０１ＡはＰＧＷ・ＰＣＥＦ１０２Ａに端末４００の認証を依頼する（１００４）。ＰＧＷ・ＰＣＥＦ１０２Ａは、端末４００の認証が完了すると(１００５)、ＩＭＳＩ（ａ）と実ＩＰアドレスａと仮想ＩＰアドレスｃを、ＨＳＳ１０１Ａに送り、登録を依頼する（１００６）。ＰＧＷ・ＰＣＥＦ１０２Ａは、認証成功を端末４００に応答する（１００７）。このとき、ＰＧＷ・ＰＣＥＦ１０２Ａは、実ＩＰアドレスａと仮想ＩＰアドレスｃを端末４００に通知してもよい。

【0041】

ＨＳＳ１０１Ａは、移動体通信事業者Ａのネットワーク２００の識別情報、移動体通信事業者Ａ用のＩＭＳＩ、移動体通信事業者Ａ用の実ＩＰアドレスａ、仮想ＩＰアドレスｃ、移動体通信事業者Ａのネットワーク２００における通信状態をＩＰアダプタ１１０に送り、登録を依頼する（１００８）。そして、移動体通信事業者Ａのデータがアダプタデータベース１１１に登録される（１００９）。

【0042】

図８は、移動体通信事業者Ｂ側の仮想ＩＰアドレス登録処理のシーケンス図である。

【0043】

まず、ＩＰアダプタ１１０は、図７のステップ１００１で仮登録された移動体通信事業者Ｂ用のＩＭＳＩ（ｂ）と実ＩＰアドレスｂと仮想ＩＰアドレスｃをＰＧＷ・ＰＣＥＦ１０２Ｂに送り、ＩＭＳＩ（ｂ）と仮想ＩＰアドレスｃの登録を依頼する（１０１２）。

【0044】

また、端末４００が移動体通信事業者Ｂのネットワーク３００に接続を試みると（１０１３）、ＨＳＳ１０１ＢはＰＧＷ・ＰＣＥＦ１０２Ｂに端末４００の認証を依頼する（１０１４）。ＰＧＷ・ＰＣＥＦ１０２Ｂは、端末４００の認証が完了すると(１０１５)、ＩＭＳＩ（ｂ）と実ＩＰアドレスｂと仮想ＩＰアドレスｃを、ＨＳＳ１０１Ｂに送り、登録を依頼する（１０１６）。ＰＧＷ・ＰＣＥＦ１０２Ｂは、認証成功を端末４００に応答する（１０１７）。このとき、ＰＧＷ・ＰＣＥＦ１０２Ｂは、実ＩＰアドレスｂと仮想ＩＰアドレスｃを端末４００に通知してもよい。

【0045】

ＨＳＳ１０１Ｂは、移動体通信事業者Ｂのネットワーク３００の識別情報、移動体通信事業者Ｂ用のＩＭＳＩ、移動体通信事業者Ｂ用の実ＩＰアドレスｂ、仮想ＩＰアドレスｃ、及び移動体通信事業者Ｂのネットワーク３００における通信状態をＩＰアダプタ１１０に送り、登録を依頼する（１０１８）。そして、移動体通信事業者Ｂのデータがアダプタデータベース１１１に登録される（１０１９）。

【0046】

図９は、端末４００からのメッセージを契機とした通信ルート変更処理のシーケンス図である。

【0047】

まず、端末４００が、移動体通信事業者Ｂのネットワーク３００を介した通信中に、移動体通信事業者Ｂの基地局装置３０１Ｂから送信される電波強度の低下を検知すると（１１０１）、通信中の基地局装置３０１Ｂ、ＳＧＷ３０３Ｂ及びＰＧＷ・ＰＣＥＦ１０２Ｂを経由して、ＩＰアダプタ１１０にルート変更要求メッセージを送信する（１１０２）。

【0048】

ＩＰアダプタ１１０は、ルート変更要求メッセージの受信確認メッセージを、ＰＧＷ・ＰＣＥＦ１０２Ｂ、ＳＧＷ３０３Ｂ及び基地局装置３０１Ｂを経由して端末４００に送信する（１１０３）。この受信確認メッセージは、変更後のパケット転送ルートの情報を含む。また、ＩＰアダプタ１１０は、ルート変更要求メッセージの受信から所定時間経過後に、端末４００宛のパケット転送ルートを移動体通信事業者Ｂのネットワーク３００から他の移動体通信事業者（例えばＡ社）のネットワークに変更する（１１０４）。この所定時間は、受信確認メッセージが端末４００に届いて、端末４００でパケット転送ルートの変更が完了する程度の時間にするとよい。

【0049】

端末４００は、受信確認メッセージをＩＰアダプタ１１０から受信すると、受信確認メッセージに含まれている情報に従って変更後のパケット転送ルートを特定し、変更後のパケット転送ルートを構成する移動体通信事業者Ａのネットワーク２００に接続し、移動体通信事業者Ａのネットワーク２００にパケット転送ルートを変更する（１１０５）。

【0050】

その後、端末４００は、移動体通信事業者Ａのネットワーク２００を経由して、通信を継続する（１１０６）。

【0051】

なお、端末４００は、パケット転送ルートの変更後に、パケット転送ルートの変更前の移動体通信事業者Ｂのネットワーク３００と待受状態を維持しても、切断してもよい。

【0052】

図１０は、端末４００からのメッセージを契機としない通信ルート変更処理のシーケンス図である。

【0053】

まず、端末４００が、移動体通信事業者Ｂのネットワーク３００を介した通信中に、移動体通信事業者Ｂの基地局装置３０１Ｂから送信される電波強度の低下を検知すると（１１１１）、変更後のパケット転送ルートを構成する移動体通信事業者Ａのネットワーク２００に接続し、パケット転送ルートを変更して（１１１２）、移動体通信事業者Ａのネットワーク２００を経由してパケットを送信する（１１１３）。

【0054】

ＩＰアダプタ１１０は、端末４００からのパケットの到着ルートを監視しており、従来と異なるルート（例えば、移動体通信事業者Ａのネットワーク２００）を経由して端末４００からパケットの到着を検知すると（１１１４）、ＩＰアダプタ１１０から端末４００宛のパケット転送ルートを端末４００からのパケットが到着した移動体通信事業者Ａのネットワーク２００に変更する（１１１５）。

【0055】

このように、端末４００及びＩＰアダプタ１１０でパケット転送ルートを変更して、ルート変更後の移動体通信事業者Ａのネットワーク２００を経由して双方向でパケットを転送する（１１１６）。

【0056】

以上に説明したように、本発明の実施例１によると、移動体通信事業者を切り替えても、ＩＰアドレスの変更を意識せずに双方向のリアルタイム通信が可能となる。

【0057】

＜実施例２＞
次に、本発明の実施例２を説明する。実施例２では、端末４００がＳＩＭに記録されている切替前のＩＰアドレスを切替後のルートでも使用してパケットを転送する。また、端末４００のミドルウェアが、パケット転送ルート切り替えタイミングで、アプリケーションとのセッションを一時的に維持し通信を継続する。なお、実施例２においては、主に前述した実施例１との相違点について説明し、実施例１と同じ構成及び処理の説明は省略する。

【0058】

実施例２のネットワークシステム１００は、実施例１と同様に図１に示すように構成される。ＰＧＷ・ＰＣＥＦ１０２Ａ、１０２Ｂは、実ＩＰアドレスを端末４００に割り当てる。端末４００は、通信状況が安定している（例えば電波強度が強い）移動体通信事業者のネットワークに接続する。また、インターネット５００上のアプリケーションサーバから見えるアドレスは実ＩＰアドレスであり、パケット転送ルート切替時にＳＩＭのＩＰアドレスを書き換え、端末４００のミドルウェアは、端末４００内のＩＰアドレス変更中に、アプリケーションプログラムとのセッションを一定の時間だけ維持して待期することで、アプリケーションサーバと端末４００との通信を継続する。

【0059】

図１１は、実施例２の端末４００に実装されるＳＩＭを示す図である。

【0060】

端末４００には、通信可能な移動体通信事業者に対応する数のＳＩＭが実装される。端末４００に実装されるＳＩＭは、端末４００のメモリに書き込まれるｅＳＩＭがよい。ＳＩＭ（ａ）は、移動体通信事業者Ａ用のＩＭＳＩ（ａ）と、移動体通信事業者Ａとの通信用の実ＩＰアドレスａを記録する。ＳＩＭ（ｂ）は、移動体通信事業者Ｂ用のＩＭＳＩ（ｂ）と、移動体通信事業者Ｂとの通信用の実ＩＰアドレスｂを記録する。

【0061】

端末４００は、実ＩＰアドレスａ及び実ＩＰアドレスｂのいずれかを使用して移動体通信事業者Ａのネットワーク２００及び移動体通信事業者Ｂのネットワーク３００で通信可能である。

【0062】

図１２は、アダプタデータベース１１１が有するテーブルの構成を示す図である。

【0063】

図１２（Ａ）に示すように、アダプタデータベース１１１のテーブルは、通信ルート、ＩＭＳＩ、端末固有ＩＤ、及び優先度のデータを関連付けて格納する。通信ルートは、端末４００が送受信する通信が通過する移動体通信事業者のネットワークの識別情報である。ＩＭＳＩは、端末４００に発行される加入者識別番号であり、端末４００に実装されるＳＩＭに記録される。端末固有ＩＤは、端末４００に一意に付与される識別情報である。端末４００の製造番号であるＩＭＥＩ（International Mobile Equipment Identity）を使用してもよいし、ＭＶＮＯ事業者が独自に定めた一意の識別情報でもよい。仮想ＩＰアドレスは、端末４００が、インターネット５００側と通信するために使用するアドレスである。優先度は、端末４００が移動体通信事業者のネットワークに接続する優先度である。

【0064】

アダプタデータベース１１１のＩＭＳＩは、ＩＰアダプタの構成定義として、ＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）等のインターフェースを使用して設定する。

【0065】

アダプタデータベース１１１は、５タプルの情報（送信元ＩＰアドレス、送信元ポート番号、宛先ＩＰアドレス、宛先ポート番号、プロトコル番号）を含んでもよい、通信ルートと５タプルの情報の関連付けによって、アプリ毎に通信ルートを変更できる。

【0066】

図１３は、実施例２における移動体通信事業者Ａ側のＩＰアドレス登録処理のシーケンス図である。

【0067】

まず、ＩＰアダプタ１１０は、端末４００用にＳＩＭを発行するタイミングで、移動体通信事業者Ａ用のＳＩＭにＩＭＳＩ（ａ）と移動体通信事業者Ｂ用のＩＭＳＩ（ｂ）を端末４００に付与し、付与されたＩＭＳＩをアダプタデータベース１１１に仮登録する（１２０１）。

【0068】

また、端末４００が移動体通信事業者Ａのネットワーク２００に接続を試みると（１２０３）、ＨＳＳ１０１ＡはＰＧＷ・ＰＣＥＦ１０２Ａに端末４００の認証を依頼する（１２０４）。ＰＧＷ・ＰＣＥＦ１０２Ａは、端末４００を認証可能であれば、ＩＰアドレスの割り当てをＩＰアダプタ１１０に依頼する（１２０５）。ＩＰアダプタ１１０は、ＩＰアドレス割当依頼に応じて、接続を試みた端末４００のＩＰアドレスを決定し、決定されたＩＰアドレスをＩＭＳＩ（ａ）に対応付けてアダプタデータベース１１１に記録する。

【0069】

ＩＰアダプタ１１０は、決定したＩＰアドレスをＰＧＷ・ＰＣＥＦ１０２Ａに送り、ＩＰアドレスの登録を依頼する（１２０６）。ＰＧＷ・ＰＣＥＦ１０２Ａは、ＩＰアドレスの登録が完了すると認証処理を完了し（１２０７）、認証成功を端末４００に応答する（１２０８）。

【0070】

図１４は、実施例２における移動体通信事業者Ｂ側の仮想ＩＰアドレス登録処理のシーケンス図である。

【0071】

図１３のステップ１２０１で移動体通信事業者Ａ用のＩＭＳＩ（ａ）と移動体通信事業者Ｂ用のＩＭＳＩ（ｂ）が登録された後、端末４００が移動体通信事業者Ａのネットワーク２００に接続を試みると（１２１３）、ＨＳＳ１０１ＢはＰＧＷ・ＰＣＥＦ１０２Ｂに端末４００の認証を依頼する（１２１４）。ＰＧＷ・ＰＣＥＦ１０２Ｂは、端末４００を認証可能であれば、ＩＰアドレスの割り当てをＩＰアダプタ１１０に依頼する（１２１５）。ＩＰアダプタ１１０は、ＩＰアドレス割当依頼に応じて、接続を試みた端末４００のＩＰアドレスを決定し、決定されたＩＰアドレスをＩＭＳＩ（ｂ）に対応付けてアダプタデータベース１１１に記録する。

【0072】

ＩＰアダプタ１１０は、決定したＩＰアドレスをＰＧＷ・ＰＣＥＦ１０２Ｂに送り、ＩＰアドレスの登録を依頼する（１２１６）。ＰＧＷ・ＰＣＥＦ１０２Ｂは、ＩＰアドレスの登録が終了すると認証処理を完了し（１２１７）、認証成功を端末４００に応答する（１２１８）。

【0073】

図１５は、実施例２における通信ルート変更処理のシーケンス図である。

【0074】

まず、端末４００のミドルウェアが、移動体通信事業者Ｂのネットワーク３００を介した通信中に、移動体通信事業者Ｂの基地局装置３０１Ｂから送信される電波強度の低下を検知すると（１２２１）、端末４００の通信モジュールＢ（移動体通信事業者Ｂのネットワーク３００と通信する通信モジュール）を介してルート変更要求メッセージをＩＰアダプタ１１０に送信する（１２２２）。

【0075】

ＩＰアダプタ１１０は、ＩＰアドレス変更入替通知を移動体通信事業者Ａ側のＰＧＷ・ＰＣＥＦ１０２Ａ及び移動体通信事業者Ｂ側のＰＧＷ・ＰＣＥＦ１０２Ｂに送る（１２２３、１２２４）。ＰＧＷ・ＰＣＥＦ１０２Ｂは、ＩＰアドレス変更通知を端末４００に送る（１２２５）。

【0076】

端末４００のＯＳは、ＰＧＷ・ＰＣＥＦ１０２ＢからＩＰアドレス変更通知を受信すると、実装されている移動体通信事業者Ａ用のＳＩＭのＩＰアドレスａを現在通信に使用しているＩＰアドレスｂに書き換える。

【0077】

端末４００のミドルウェアは、ＳＩＭの書き換えによるＩＰアドレスの変更を検知すると（１２２６）、通信モジュールＢとのセッションを切断し、端末４００で動作しているアプリケーションソフトウェアとの間でセッションを継続する（１２２７）。

【0078】

移動体通信事業者Ａ側のＰＧＷ・ＰＣＥＦ１０２Ａは、ＩＰアドレス変更通知を端末４００に送る（１２２８）。

【0079】

端末４００のミドルウェアは、ＩＰアドレスの変更を検知すると（１２２９）、移動体通信事業者Ａのネットワークと通信する通信モジュールＡとのセッションを確立し、端末４００で動作しているアプリケーションソフトウェアとの間でセッションを継続する。

【0080】

その後、端末４００は、ＩＰアドレスｂを使って移動体通信事業者Ａのネットワーク２００を経由して、通信を継続する（１２３０）。

【0081】

以上に説明したように、本発明の実施例２によると、仮想ＩＰアドレスを使用せずに、移動体通信事業者を切り替えても、ＩＰアドレスの変更を意識せずに双方向のリアルタイム通信が可能となる。

【0082】

なお、本発明は前述した実施例に限定されるものではなく、添付した特許請求の範囲の趣旨内における様々な変形例及び同等の構成が含まれる。例えば、前述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに本発明は限定されない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えてもよい。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えてもよい。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をしてもよい。

【0083】

また、前述した各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等により、ハードウェアで実現してもよく、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し実行することにより、ソフトウェアで実現してもよい。

【0084】

各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリ、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記憶装置、又は、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に格納することができる。

【0085】

また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、実装上必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてよい。

【符号の説明】

【0086】

１００ ネットワークシステム
１０１Ａ、１０１Ｂ ＨＳＳ
１０２Ａ、１０２Ｂ ＰＧＷ・ＰＣＥＦ
１０３Ａ、１０３Ｂ 認証装置
１０４Ａ、１０４Ｂ ＰＣＲＦ
１０５Ａ、１０５Ｂ ＯＣＳ
１１０ ＩＰアダプタ
１１１ アダプタデータベース
１１２ アドレスアダプタ
２００ 移動体通信事業者Ａのネットワーク
２０１Ａ、３０１Ｂ 基地局装置
２０２Ａ、３０２Ｂ ＭＭＥ
２０３Ａ、３０３Ｂ ＳＧＷ
３００ 移動体通信事業者Ｂのネットワーク
４００ 端末
５００ インターネット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】