WO2005091575A1

WO2005091575A1 - パケットデータサービングノード、ならびに、これを用いた通信方法

Info

Publication number: WO2005091575A1
Application number: PCT/JP2005/003182
Authority: WO
Inventors: Hitomi Teraoka; Naruhito Nakahara
Original assignee: Hitachi Communication Technologies, Ltd.
Priority date: 2004-03-19
Filing date: 2005-02-25
Publication date: 2005-09-29
Also published as: JP2005269289A; CN1934832A; CN1934832B; US20070195758A1; US7746852B2; JP3959402B2

Description

パケットデータサービングノード、ならびに、これを用いた通信方法参照による取り込み

[0001] 本出願は、 2004年 2月 25日に出願された日本特許出願第 2004—048952号を基礎にして 2005年 2月 22日に出願された国際出願番号 PCTZJP2005Z2811に関係し、その内容を参照することにより本出願に取り込む。

本出願は、 2004年 3月 19日に出願された日本特許出願第 2004— 079452号の優先権を主張し、その内容を参照することにより本出願に取り込む。

技術分野

[0002] 本発明は、移動体通信等の PPP (Point to Point Protocol)を利用したバケツト通信システムに用いるパケットデータサービングノードの構成、ならびに、これを用 V、た通信システムの通信方法に関する。

背景技術

[0003] 移動体通信では、移動端末を使ったメールの送受信、インターネットへのアクセスなどのデータ通信力移動端末とアクセス先であるコンテンツサーバ間で Internet Protocol (以下 IPと称す)パケットを通して行われて、る。このようなデータ通信を実現するには、移動端末とパケットデータサービングノード（以下 PDSN (Packet Dat a Serving Node)と称する）間において、 RFC1661で標準化されている Point t o Point Protocol (以下 PPPと称す）を用いた IPパケット通信を行うことが知られている（3GPP2 X. S0011-C cdma2000 Wireless IP network Standard参照)。

PPPは、ダイアルアップ接続や ISDNと、つたように WAN回線で直接接続された装置間、移動体通信システムにおける移動無線端末と PDSN間のデータ通信用として使用されている。また、ユーザ認証や使用するプロトコル、アドレス、圧縮やエラー訂正方法などを RFC 1661で規定された各種 PPPパケットを用、て装置間で送受信することにより各装置の状態を設定し、 IPパケットだけではなぐ様々なプロトコルを使つたデータ転送を可能とするものである。移動端末は、コンテンツサーバに IPパケットを送る場合、 IPパケットに PPPヘッダを付与した PPPパケットを生成して、 PDSNにプロバイダネットワークを介してデータを送信する。 PDSNは PPPパケット力ら PPPへッダを外し、 IPパケットを抽出した後、公衆網を介しアクセス先のコンテンツサーバに転送する。

[0004] 通信端末装置と PDSN間の PPP接続 Z切断に関する基本的な動作には、リンク確定フェーズ、ユーザ認証フェーズ、ネットワークプロトコルフェーズ、リンク終了フエ一ズがある。ここで、リンク確定（以下 LCP (Link Control Protocol)と称す）フエ一ズは、物理的な回線の接続が完了すると、 LCPを用いてデータリンクを確立するものであり、データサイズ、圧縮の有無、速度などの決定する。また、ユーザ認証フェーズは、相手のアクセス権限の可否等、ユーザ認証などを行う。そしてネットワークプロトコル（以下 NCP (Network Control Protocol)と称す）フェーズは、 NCPを用いて上位プロトコルの選択やネットワークアドレスの割り当て設定を行、、ネットワークを開放するためのフェーズである。リンク終了フェーズは、 LCPを用いて PPPリンクを終了させるフェーズである。

[0005] 更に詳細に説明すると、 PPPは、 LCPと NCPの二つのプロトコルから構成される。

LCPは、物理的に回線接続されてヽる上でリンクの確立制御やユーザ認証制御を行うプロトコルである。また、 NCPは、レイヤ 3プロトコル（ネットヮ―ク層プロトコル）で決められているアドレスの割当を実行するプロトコルで、例えば、ネットワーク層が IPの場合には IPアドレスの割当を行う機能を備えている。この NCPは、 NCPパケット（PP Pパケットの 1種）のプロトコルフィールドでレイヤ 3プロトコルの種別を指定して、複数のレイヤ 3プロトコルのいずれを扱うかを決めるものである。例えば、 RFC791 (RFC 791 (Internet Protocol)で規定されている IPv4を用いる場合は、プロトコルフィールドに 16進数で 8021が設定される。 IPv4は、データパケット（ファイル転送を行うための FTP (File Transfer Protocol)や信頼性の高い通信を行う TCP (Transmis sion Control Protocol)などのデータ）を転送相手に届けるための経路選定の取り決めを行っているもので、この経路選定では、 32ビットの数字による IPアドレスで、最大約 42億台のアドレスを識別することができる。また、 RFC2460 (Internet Prot ocol, Version6)で規定された IPv6を用いる場合は、プロトコルフィールドに 16進数で 8057力設定される。 IPv6は、 128ビットの数字で IPアドレスを識別することができ、近年のインターネットの急速な普及によるアドレス資源の枯渴が生じるとの危惧が高まりから開発されたプロトコルで、今後のインターネット通信への適用が望まれているものである。

[0006] 端末と PDSNとの間で PPPを用いた接続動作を行う場合、 RFC1661で規定されたように、先ず LCPフェーズが実行されデータリンクが確立すると、次に認証フェーズで認証処理が実行される。そして、認証が終了すると NCPフェーズへ移行して使用するプロトコルの決定や IPアドレスの選択 (指定)等が行われる。

ここで、 PDSN力 Pv4および IPv6プロトコルを実装し、端末が IPv6プロトコルのみを実装して、るような通信システムでは、移動端末と PDSN間で LCPフェーズ処理と認証フェーズ処理が終了した後に NCPフェーズへと移行する力 RFC1661の規定では、 PDSNが実装して!/、る全てのプロトコルにつ!/、て NCPフェーズを開始することになっており、以下のように動作する。

[0007] 端末が IPv6プロトコルし力備えていないのに、 PDSNは、 IPv4および IPv6プロトコルを実装しているので、両方のプロトコルについての NCPフェーズを実行し、 IPv4用の IPCP Configure Requestパケットおよび IPv6用の IPv6CP Configure Re questパケットを端末へ送信する。端末は受信した IPCP Configure Requestパケットに対して、未実装を意味する LCP Protocol Rejectパケットを返信する。尚、端末は、 IPv6プロトコルを備えているので PDSNの動作と並行して IPv6CP Confi gure Requestパケットを PDSNへ送信する。

[0008] PDSNは、端末から LCP Protocol Rejectパケットを受けた場合、 IPv4用の NC Pフェーズ終了と判断して、拒否されたプロトコルに対しての NCP交渉を終了させる。また、端末力も受信した IPv6CP Configure Requestパケットに対して、接続可能を示す IPv6CP Configure Ackパケットを送信する。このパケットを受信した時点で端末の接続準備が完了となる。そして、 PDSNが送信した IPv6CP Configure Requestパケットに対する端末からの接続可能を示す IPv6CP Configure Ackパケットを受信すると、 PDSNの接続準備も完了となり、 IPv6ネットワーク通信を許容する PPP接続が完了する。上述したように、従来の PPPを使用したネットワークの接続動作では、 RFC1661に開示されて、るように、接続した、端末が PDSNへ発呼を行、LCPによる接続確立およびユーザ認証の交渉を行う。 PDSNは、その後、 NCPにおいて PDSNが実装している全てのプロトコル種別の交渉を行うという手順により PPP接続が行われている。発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0009] PPPを使用した通信システムにおいては、複数のレイヤ 3プロトコルが規定されており、 PPP接続フェーズの 1つである NCPフェーズでは各々のプロトコルに対して NCP フェーズ処理を行う。具体的には、複数のレイヤ 3プロトコルをサポートしなければならな、通信システムでは、 PDSNで端末がどのレイヤ 3プロトコルを実装して!/、るかを判別できな、為、システムで運用する全てのレイヤ 3プロトコルに対応する NCPフエーズ処理を行わなければならない。そして、端末がサポートしているレイヤ 3プロトコルたけが NCPフェーズ処理に成功して PPPを用いたパケット通信を行うことが可能となる構成になっている。

すなわち、従来の NCPフェーズ処理では、 PDSNが端末に実装していないレイヤ 3プロトコルの NCPフェーズ処理も行うため、 NCPフェーズでの端末と PDSNとの間で送受信される PPPパケット数 (シーケンス数）が増加して、その結果、 PPP接続時間が増加する。特に移動体通信システムの場合には、端末の移動に伴う接続先の P DSNが変わり短時間間隔での接続'切断 (再接続)が頻発するハンドオーバを行うことが多いため、接続時間はできるだけ短いほうが好ましい。また、 PPP接続時間が長い場合には接続不可時間が発生してしまう可能性がある。

[0010] 本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解消することにより、 PPPを使用する通信システムにお、て、端末と PDSN間との PPP接続時間を短縮できる通信システム、およびそれに適用される PDSN装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0011] 移動体通信システムでは様々な端末が移動して様々な場所力接続を要求してくる。この為、 PPPを用いた通信システムで実行する NCPフェーズでのプロトコル選択等の処理においては、 PDSN側では、接続処理を要求してきた端末の使用するレイャ 3プロトコルが判らないので、端末で使用する可能性のあるプロトコルに対して全て NCPフェーズ処理を行い端末からの応答を見てプロトコルを決め、 NCPフェーズ処理を継続するようになってヽた。

しかし、実際の端末は、 IPv4を用いる端末や IPv6を用いる端末等、使用するレイャ 3プロトコルが予め設定されて、るものが多、。 IPv4と IPv6とのデュアルスタック構成の端末であっても、通信を始める際にはどちらか一方を選択して力通信を開始するものである。すなわち、端末側では NCPフェーズ処理で扱うレイヤ 3プロトコルが事実上決まっていることに着目し、従来は始めに PDSN力全てのプロトコルで要求 (問合せ）を行った結果でレイヤ 3プロトコルを決めていたものに変えて、本発明では、始めに端末がレイヤ 3プロトコルを PDSNに通知して NCPフェーズ処理を行うような通信システムにおける NCPフェーズ処理の手順を新たに設定する。そして、端末は NCPフェーズが始まると既に設定してあるレイヤ 3プロトコルを通知する構成とする。また、 PDSNは端末からのレイヤ 3プロトコルの通知を待って、該通知に基づき複数設定してあるレイヤ 3プロトコルから対応するレイヤ 3プロトコルを選択して NCPフエ一ズを行う構成とする。

[0012] 具体的には、 PPPを用いて通信端末装置を公衆網に接続させるパケットデータサ一ビングノードに、 LCPフェーズ処理手段と NCPフェーズ処理手段と、受信 PPPパケットの種別を判断する判断手段と、 LCPフェーズ終了後に判断手段が通信端末装置からの NCP開始要求メッセージを受信すると NCP処理手段力通信端末装置宛ての NCP開始要求メッセージを送信させる制御手段とを備える。

尚、 NCPフェーズ処理手段は、通信端末装置が使用する可能性のあるレイヤ 3プロトコルの種類だけ複数備え、受信 PPPパケットの種別から実際に通信する通信端末装置が使用しているレイヤ 3プロトコルを扱う NCPフェーズ処理手段を選択して動作させる。また、この代わりに、 NCPフェーズ処理手段に実際に通信する通信端末装置が使用して、るレイヤ 3プロトコルを設定して動作させても良!、。

発明の効果

[0013] PDSNと通信端末装置間で PPPを用いる通信システムにおいて、送受信される PP Pパケットの数が減るので PPP接続時間を短縮することが出来る。また、移動体通信システムにおいて、端末の移動に伴う接続先が変わり PPPの再接続が必要なハンドオーバが生じた場合にも PPP接続時間が短縮できることで通信不通時間を短くすることができる。

PPPを接続するためのシーケンス数が減ることにより、移動体通信システムにおける無線リソースの効率ィ匕を図ることもできる。

本発明の他の目的、特徴及び利点は添付図面に関する以下の本発明の実施例の記載から明らかになるであろう。

発明を実施するための最良の形態

[0014] 以下、図面を用いながら本発明による通信端末装置、及びパケットデータサービングノード、ならびに、これらを用いた通信システムの通信方法について、移動体通信システムを構築して IPv4および IPv6パケット通信を行う場合を例として詳細に説明する。

図 1は、本発明の通信端末装置、パケットデータサービングノード (PDSN)を用いた移動体通信システムの構成例を示す網構成図である。移動体通信システムは、移動端末 100、 150、 160と、移動端末と無線リンクを介して接続する基地局 400と、移動端末 100とプロバイダネットワーク 500を介して移動端末 100と PPPで接続する通信接続装置である PDSN200と、公衆 IPv4網 501と、公衆 IPv6網 502とで構成される。そして、端末 100、 150、 160は、 PDSN200との間で PPPを用いた接続動作を行う。接続動作完了後は、 PPPパケット内に IPパケットをカプセルィ匕してプロバイダネットワーク 500を介して PDSN200にデータを転送する。 PDSN200は、 IPパケットを PPPパケットから取り出し、この IPパケットを公衆網 501あるいは 502を介して図示してヽな、サービスプロバイダ等が提供するコンテンツサーバ等に送信することで、 IP パケットを用いたメールの送受信やインターネットへのアクセスなどのデータ通信を行う。尚、移動端末は、 IPv4通信を用いて公衆 IPv4網に接続する端末 150、 IPv6通信を用いて公衆 IPv6網に接続する端末 100、 IPv4ZlPv6両方の通信機能を搭載した移動端末 160があり、システム内に混在する構成である。

[0015] 尚、これらの PPPパケットを実際にプロバイダネットワークを介して転送する際は、 C RC (Cyclic Redundancy Check:巡回冗長検査）による厳密な誤り制御や複数のプロトコル判別が可能などの利点を備えた、 RFC1662 (PPP in HDLC— like Framing)で規定されている High— Level Data Link Control (以下 HDLCと称す）フレームと同等な構造をもつ HDLC— Likeフレームや、 RFC2516 (A Method for Transmitting PPP Over Ethernet)で規定されている PPP over Eth ernet (以下 PPPoEと称す）、 Ethernet (登録商標）など等を用いて PPPパケットを力プセルイ匕して転送することが一般的に行われる。本実施例でも、端末と PDSN200との間で送受信する PPPパケットは、これらのフレームにカプセル化されて転送される構成とする。以下では、このカプセル化された PPPパケット全体を PPPフレームと称する。

上記説明では、端末として無線端末の場合を例に説明したが、有線端末であっても本発明を適用できる。この場合、 PDSNは、一般にアクセスサーバと呼ばれ、上記同様の処理により、有線端末とアクセスサーバ間で PPP接続が可能となる。

[0016] 図 2は、移動端末の機能構成例を示す機能構成図である。尚、同図では IPv6を扱う端末 100を例にして説明する力他の IPv4を扱う端末 150や IPv4と IPv6の両方を扱えるデュアルスタック構成の端末 160も同様な構成で、後述する設定データや動作プログラムがレイヤ 3プロトコル対応に異なるだけである。

無線端末 100は、基地局 400と無線セッションの通信を行う無線処理部 104、 PDS N200と PPPを用いた接続 ·切断処理を行う PPP処理部 110、 PPP処理部 110で転送された IPパケットを処理する IP処理部 102、アプリケーションを処理するアプリケーシヨン部 101とで構成される。

[0017] PPP処理部 110は、更に無線処理部 104から PPPフレームを受信するデータ受信部 111、受信した PPPフレームからデータリンクカプセル（例えば HDLC— likeフレームのヘッダ Zフッタ）を外してデータ（PPPパケット）を取り出すカプセル展開部 112、カプセルから取り出された PPPパケットのプロトコルフィールドで判断したプロトコルから PPPパケットを各フェーズに転送するプロトコル判断部 113、 LCP処理ならびに認証処理を行う LCPフェーズ部 114、 NCPフェーズを実行する NCPフェーズ部 115、各フェーズ処理部の動作タイミング等を管理するスケジュール部 120、各フェーズ部から受信した PPPパケットを HDLC— Likeフレームの PPPフレームにカプセル化するカプセル化部 116、カプセル化した PPPフレームを無線処理部 104に送信するデータ送信部 117から構成される。尚、本実施例では LCP処理と認証処理がシーケンシャルに行われるので LCPフェーズ部 114で纏めて実行する構成とした力これらを別々のフェーズ部に分けて構成しても良!、。

[0018] ここで、 PPP処理部 110、 IP処理部 102、アプリケーション処理部 101のような各機能ブロックは、図示しないプロセッサ（CPU)とメモリ等に蓄積されたソフトウェアで実現する。また一部の機能をノヽードウエアで実現する構成としても良い。いずれにしても、これらの部分には予め定められたレイヤ 3プロトコル (端末 100なら IPv6)が設定されており、各機能ブロックが CPUやノヽードウエアで駆動され、 PPPを用いた接続制御等の装置動作を行うものである。ここで、 NCPフェーズ部 115は、端末 100の場合、 PPPパケットのプロトコルフィールドに 16進数で 8057を設定して IPv6で動作することを示す NCPパケットを送受信するもので、詳細は後述するが、端末の発呼操作で NCPフェーズが開始されると、先ず PDSNに IPv6で動作することを通知する IPv6C P Configure Requestパケットを送信する構成とする。また、端末 150の場合、 PP Pパケットのプロトコルフィールドに 16進数で 8021を設定して IPv4で動作することを示す NCPパケットを送受信するもので、端末の発呼操作で NCPフェーズが開始されると、先ず PDSNに IPv4で動作することを通知する IPCP Configure Requestパケットを送信する構成とする。尚、端末 160のように IPv6と IPv4の双方を扱えるデュアルスタック構成の端末では、 IPv6と IPv4を別に扱う 2つの NCPフェーズ部（1個は図示せず)を備えており、発呼者の操作でプロトコルのどちらが使われるかが決まるので、いずれか一方が選択されて動作する。もちろん、 NCPフェーズ部に決定したプロトコルを pppの接続処理開始時に設定する構成としても良い。

[0019] プロトコル判断部 113は、 PPPパケットの内容が各フェーズ処理に属さないデータ（例えば IPパケット）と判断した場合には、 IP処理部 102へ転送する機能も備え、カブセル化部 116は、 IP処理部 102から受信したデータをカプセル化してデータ送信部 117に転送する機能も備える。従って、 PPP接続完了後のインターネット通信等のデータは、各フェーズ部を介さず上述の経路でアプリケーション処理部 101や無線処理部 104へ転送されることとなる。 [0020] 図 3は、 PDSNの機能構成例を示す機能構成図である。 PDSN200は、プロバイダネットワーク 500とのインタフェースであるプロバイダ側 IF (interface) 201、プロバイダネットワーク 500移動体通信システムで規定されているセッションを確立する無線 I F処理部 202、移動端末 100と PPPを用いた接続'切断処理を行う PPP処理部 210 、 PPPによって転送された IPパケットを処理する IP処理部 205、 IPパケットを公衆 IPv 4網 501もしくは公衆 IPv6網 502へと転送するインタフェースである IP側 IF部 206から構成される。

[0021] PPP処理部 210は、無線 IF処理部 202から PPPフレームを受信するデータ受信部 211、受信した PPPフレームからデータリンクカプセルを外すカプセル展開部 212、カプセル展開後の PPPパケットを各フェーズに転送するプロトコル判断部 213、プロトコル判断部 213で判断した NCPパケットの情報 (プロトコルフィールドの値等）を元に動作可能にする NCPフェーズ部を決定する制御部 219、 LCP処理や認証処理を行う LCPフェーズ部 214、先に説明したような、複数種存在するレイヤ 3プロトコルをプロトコル対応に NCP処理する複数の NCPフェーズ部 215—1— n、各フェーズ部から受信した PPPパケットを PPPフレームにカプセル化するカプセル化部 217、無線 IF 処理部 202に送信するデータ送信部 218から構成される。 LCP処理と認証処理は、端末側と同様に LCPフェーズ部 214で纏めて実行する構成とした力これらを別々のフェーズ部に分けて構成しても良い。また、プロトコル判断部 213は、無線端末 10 0と略同様の処理を行い、 PPPパケットの内容力各フェーズ処理に属さないデータ（例えば IPパケット）と判断した場合には、 IP処理部 205へ転送する機能も備え、カブセルィ匕部 217は、 IP処理部 205から受信したデータをカプセルィ匕してデータ送信部 218に転送する機能も備える。

[0022] ここでも、 PDSNに備えた PPP処理部 210、 IP処理部 205のような各機能ブロックは、端末と同様に、図示しないプロセッサ（CPU)とメモリ等に蓄積されたソフトウェアで実現する。また、一部の機能をノヽードウエアで実現する構成としても良い。これらの部分には、各端末で使用されるレイヤ 3プロトコルの全てが設定されており、各機能ブロックが CPUやハードウェアで駆動され、 PPP処理の過程で!/、ずれかのレイヤ 3プロトコルが選択されて、 PPPを用いた接続制御等の装置動作を行い、端末と PDSN との間でパケット通信を可能とする。複数の NCPフェーズ部 215のそれぞれには、各端末で使用される上位レイヤプロトコル（IPv4、 IPv6、 Apple Talk等）の!、ずれかが備えられ、各プロトコルで該プロトコルを扱う端末と NCPパケットを送受信する。例を挙げれば、 NCP # 1フェーズ部 215—1には 16進数で 8057、 NCP # 2フェーズ部 215-2に【ま 16進数で 8021、 NCP # 3フェーズ咅 215— 3に【ま 16進数で 8029力 ^設定され、それぞれ IPv6、 IPv4、 Apple Talkを扱う端末と PPPパケットのプロトコルフィールドに該当レイヤ 3プロトコルを示す値が入った NCPパケットを送受信して NCP フェーズを実行する構成である。そして、詳細は後述するが、制御部 219が端末からのレイヤ 3プロトコルの通知に基づき、いずれかの NCPフェーズ部を選択して動作させる構成である。

[0023] 以下、図面を更に用いて端末、 PDSN、および、これらを用いた通信システムの動作を、 IPv6用の端末と IPv4および IPv6を扱う PDSNを例として詳細に説明する。図 4は、 PPPパケットの構成例を示すパケット構成図である。 PPPパケット 813は、 R FC1661で規定されたように、プロトコルフィールド（Protocol) 814、 Code815、 ID 816、 Length817、オプションフィールド（Option Data) 818の各フィールドによつて構成される。先頭のプロトコルフィールド 814は、 NCPパケットのレイヤ 3プロトコル種別を識別する為のフィールドであり、先にも説明したように、 IPv6なら 8057h(hは 16進数を示す）、 IPv4なら 8021h、 Apple Talkなら 8029hが設定される。

[0024] 図 5A、図 5Bは、 PPPフレームの構成例を示すフレーム構成図である。同図は、 PP Pフレームを HDLC— Likeフレーミングにカプセル化した例を示したもので、 FLAG、アドレス、制御フィールドからなる HDLCヘッダ 811と、 FCS、 FLAGからなる HDLC フッタ 812によって PPPパケット 813が挟まれた形で構成される。図 5Aには、 PPPパケット 813のプロトコルフィールド 815にレイヤ 3プロトコルが IPv6であることを示す 80 57h、オプションフィールド 814に通信相手への要求や通知を行うリクエスト信号（IP v6CP Configure Requet)を入れた例を、図 5Bには、 PPPパケット 823のプロトコルフィールド 825にレイヤ 3プロトコルが IPv6であることを示す 8057h、オプションフィ一ルド 824に該要求に対する応答信号 (IPv6 Configure Ack)が設定されている例を示してある。尚、他の規格に基づく構成の PPPフレームでも、同様にそれぞれの規格で定められたヘッダとフッタで PPPパケットを挟む構成である。

[0025] 図 6は、通信システムの動作例を説明する動作シーケンス図であり、移動端末 100 と PDSN200間の信号送受信と動作を示している。図 7は、 PDSNの動作例を示す動作フロー図で、図 8は、端末の動作例を示す動作フロー図である。

PPPを用いた動作では、移動端末 100と PDSN200と力それぞれ並列動作して P PPパケットを送受信することで装置間の接続や切断が実行されるが、以下では、図 2 力も図 8を用いて PDSNが端末力も PPPの NCPパケットを受信する動作を中心に説明する。

[0026] (1)無線端末 100は、ユーザからの発呼要求があると無線処理部（図 2 : 104)に無線セッション確立要求を指示し、基地局 400とプロバイダネットワーク 410とを介して PD SN200間の無線セッションを確立する（図 6 : 170)。尚、 PDSN200では、プロバイダ側 IF (図 3： 201)を介して無線 IF処理部（図 3： 202)が無線セッションの確立処理を行う。

(2)無線セッション 150の確立が完了すると、 PDSN200の PPP処理部（図 3： 210) に接続開始指示力 SLCPフェーズ部（図 3： 214)に、端末 100の PPP処理部（図 2： 11 0)も同様に、接続開始要求指示が LCPフェーズ部（図 2 : 114)に出され、無線端末 100と PDSN200の間で PPP接続が開始される。

[0027] 具体的には、 PDSN200では、 LCPフェーズ部 214力 LCPリンク設定要求バケツトを作成して端末 100向けに送信し（図 6 : 701、図 7 : 751)、 LCPフェーズ処理（リンク接続確立等） 700やユーザ認証 800の各処理を実行する。一方、無線端末 100でもスケジュール部（図 2： 120)の LCP開始指示により、 LCPフェーズ部 114において LCPリンク設定要求パケットを生成して PDSN200向けに送信し（図 6： 702、図 8： 7 71)、 PDSN200と連動して LCPフェーズ処理 700やユーザ認証 800の各処理を行う。 PDSN200と端末 100との連動で LCPリンクの確立（図 6： 700— 704)と認証処理（図 6： 800)が完了すると（図 7： 752、図 8： 772)、端末の LCPフェーズ部 114は、スケジュール部 120へ LCP完了通知を行、、スケジュール部 120が NCPフェーズへの移行（図 8 : 773)処理を行う。また、 PDSN200は端末 100からの NCPパケット受信を待つ（図 7 : 753)。 [0028] 尚、図 8において、ステップ 773と該ステップ以降の右側に破線で接続された各処理（図 776, 777)が存在するのは、先に説明したような IPv6と IPv4が扱えるデュアルスタック構成の端末 160の動作を示すためである。この場合であっても、端末 160 が IPv6を用いるか IPv4を用いるかは、発呼動作時等にお!、て予め設定されて、る力アプリケーション処理部（図 2： 101)力も指定される等で事前に決まっているので、ステップ 773では、いずれかの NCPフェーズ部 115を選ぶ力動作するレイヤ 3プロトコルの設定を NCPフェーズ部 115に行うものである。一例を挙げれば、 IPv6であれば NCP # 1フェーズ処理が選択され、後述するステップ 774と 775が実行され、 IPv 4であれば NCP # nフェーズ処理が選択されステップ 776と 777が実行されるというものである。

[0029] (3)端末 100は、 NCPフェーズへ移行すると NCPフェーズ部 115が NCPパケットを生成して PDSNに向け送信する（図 8 : 774)。具体的には、プロトコルフィールド 815 に IPv6を示す 8057h、オプションフィールド 814に IPv6CP Configure Request を設定した PPPパケットである NCPパケット 813を生成し、カプセル化部（図 2 : 116) で図 5Aで示した PPPフレームを作成し、データ送信部（図 2 : 117)と無線処理部（図 2： 104)を介して PPPフレーム（図 5A: 810)を PDSN200に向け送信する（図 6： 10 01)。

[0030] (4)上述までの動作では、先に説明したように、 PDSN200は、端末 100からの NCP パケット受信を待っている状態である（図 7 : 753)。 PDSN200は、 PPPフレーム 810 をプロバイダ側 IF部（図 3： 201)と無線 IF処理部（図 3： 202)を介して受信すると、力プセル展開部（図 3： 212)で PPPフレーム 810のヘッダ 811とフッタ 812が外され NC Pパケット 813が取り出される。この NCPパケット 813は、プロトコル処理部（図 3 : 213 )で NCPフェーズ処理用の PPPパケットと判断される。（図 7 : 754)。この PPPパケットの情報が制御部（図 3 : 219)に送られると、制御部 219は、 NCPパケットを始めて受信したと判断して通信相手の端末が扱うレイヤ 3プロトコルに対応した NCPフェーズ部 215を選択して、制御部に備えたプロトコル指定部 2191が NCPフェーズ処理を開始するよう指示する（図 7 : 760)。本実施例では、 IPv6が使用されているので、 NC P # 1フェーズ部（図 3 : 215— 1)が選択され、受信した NCPパケット 813の処理他、 P PPパケットの処理を行う NCPフェーズ処理を実行させる。尚、 NCPフェーズ処理部を 1つとして、ステップ 760で NCPフェーズ部に端末が使用しているレイヤ 3プロトコルの情報を設定する構成であっても良、。

[0031] NCP # 1フェーズ部 215— 1は、制御部 219より動作開始指示を受けると NCPパケットを生成して端末 100に向け送信する（図 7 : 775)。具体的には、プロトコルフィールド 815に IPv6を示す 8057h、オプションフィールド 814に IPv6CP Configure Requestを設定した PPPパケットである NCPパケット 813を生成し、カプセル化部（図 3： 217)で図 5Aで示した PPPフレームを作成し、データ送信部（図 3： 218)と無線処理部（図 3： 219)とプロバイダ側 IF (図 3： 201 )を介して PPPフレーム（図 5 A： 810 )を端末 100に向け送信する（図 6 : 1002)。また、 NCP # 1フェーズ部 215— 1は、図 6のステップ 1001で端末 100からの IPv6CP Configure Requestを受信しているので、これに対する応答として、プロトコルフィールド 825〖こ IPv6を示す 8057h、ォプシヨンフィールド 824に IPv6CP Configure Ackを設定した PPPパケットである N CPパケット 823を生成し、カプセル化部 217、データ送信部 218、無線 IF処理部 20 2、プロバイダ側 IF部 201を介して端末 100に対して図 5Bで示した PPPフレーム 82 0を送信する（図 6 : 1003)。尚、 PPPを用いた接続動作では、先にも述べたように端末 100と PDSN200の各 PPP処理部 110, 210が並列に動作するので、 PDSN200 力も送信される PPPフレーム 810と 820の送信順序が逆になる（ステップ 1002と 100 3の順序が入れ替わる）こともあるが問題はない。

[0032] 無線端末 100も、 NCPフェーズ部 115がステップ 1002で PDSNから IPv6CP Co nfigure Requestl002を受信したら、 PDSN200と同様に、これに対する応答として、プロトコルフィールド 825に IPv6を示す 8057h、オプションフィールド 824に IPv6 CP Configure Ackを設定した PPPパケットである NCPパケット 820を生成し、力プセル化部 116、データ送信部 117、無線処理部 104を介して PDSN200に対して図 5Bで示した PPPフレーム 820を送信する（図 6 : 1004)。

上述したように、端末 100と PDSN200とが相互に IPv6CP Configure Reques t送信して IPv6CP Configure Ackを受信すると、双方の NCPフェーズ処理が終了し（図 7 : 756、図 8 : 775)、通信システムの PPP接続が完了する（図 7 : 759、図 8 : 778)。以降は、 IPv6対応の IPパケットを、端末 100力 PDSN200と公衆網 502を介して図示して!/ヽな、サービスプロノイダ等が提供するコンテンツサーバ等との間で送受信することでメールの送受信やインターネットへのアクセスなどのデータ通信を行う

[0033] PDSN200は、上記で説明したように、 NCPフェーズ部 215を制御する制御部 21 9を備えることで、端末 100からの NCP開始要求パケットを待ち受けるようにしたものである。具体的には、通信相手 (端末 100)力もの NCPリンク設定要求パケットを待ち、これが到着する迄は、複数存在する NCPフェーズ部の選択を行わず NCPフエ一ズ処理を開始しない構成である。すなわち、従来のシステムでは、 PDSNがシステムで許容するプロトコルの数だけ NCPフェーズ部が動作させて、たものを、制御部 21 9がー且 NCPフェーズ部に接続開始要求を送信しないような制御を行い、その後、選択した NCPフェーズ部が動作するようにしたので、 PDSNからのリクエストパケット送信数と、端末力の応答パケット数が減ることになり、また PDSN自体も必要のないレイヤ 3プロトコルを扱う NCPフェーズ処理が減るので、 PPP接続時間の短縮が可能となる。上記実施例であれば、従来のシステムで 6つの NCPパケットが端末と PDSN の間で送受信されていたのに対し、本発明では、 IPv4に係わる NCPパケットが送受信されないので 4つに減り接続時間が短縮される。

[0034] PDSNに備えた複数の NCPフェーズ部の中力端末が扱うレイヤ 3プロトコルに対応した NCPフェーズを選択して動作させる構成としては、制御部 219に統計処理部 2192を備え、 PPP接続が完了した際に使用したレイヤ 3プロトコルの種別を全て記憶し統計をとり、この統計処理結果をプロトコル指定部 2191へ指示しておくことで、認証フェーズ処理が終了すると使用頻度の高いプロトコルを扱う NCPフェーズ部を選択して動作開始させる構成としてもよい。図 9は、このような統計処理結果を用いて動作する通信システムの動作例を説明する動作シーケンス図である。

通信システムでの無線セッション確立処理と LCPフェーズ処理と認証処理 800迄は、上記で説明した動作と同じである（図 9 : 170、 700— 704、 800)。 PDSN200は、認証処理が完了すると実装している全ての NCPフェーズ部力プロトコル指定部 2 191の指示により使用頻度の高いプロトコルを扱う NCPフェーズ部を選択して動作開始させる（図 9 : 1210)。例えば、通信システムにおいて IPv6の使用頻度が高ければ、 NCP # 1フェーズ（図 3 : 215—1)が選択され NCPフェーズ処理を開始する。

[0035] 具体的には、 NCP # 1フェーズ部 215— 1は、端末 100からの IPv6CP Configur e Requestを待つことなく動作を開始して、上述した動作と同様に、プロトコルフィールド 815に IPv6を示す 8057h、オプションフィールド 814に IPv6CP Configure Requestを設定した PPPパケットを含む図 5 Aで示した PPPフレームを作成して端末 100に向け送信する（図 9： 1202)。

一方、移動端末 100も IPv6CP Configure Requestを設定した PPPパケットを含む図 5 Aで示した PPPフレームを作成して端末 100に向け送信する（図 9： 1203)。端末 100と PDSN200がそれぞれ受信した IPv6CP Configure Requestに対する応答として IPv6CP Confiugre Ackを設定した PPPパケットを含む図 5Bで示した PPPフレームを作成して相手装置に向け送信する（図 9 : 1205, 1206)。双方の装置が IPv6CP Configure Ackを受信すると、 IPv6ネットワーク通信を許容する P PP接続が完了して、 IPv6パケットを用いた通信が可能となる（図 9 : 1300)。

[0036] このように、使用頻度の高!、プロトコル種別を選択 (予測）指定して PDSNが PPP接続を開始することで、端末からのプロトコル通知を待つことが不要となり、さらに PPP 接続時間の短縮が行えるようになる。

上記記載は実施例についてなされたが、本発明はそれに限らず、本発明の精神と添付の請求の範囲の範囲内で種々の変更および修正をすることができることは当業者に明らかである。

図面の簡単な説明

[0037] [図 1]通信端末装置、パケットデータサービングノードを用いた移動体通信システムの構成例を示す網構成図である。

[図 2]移動端末の機能構成例を示す機能構成図である。

[図 3]PDSNの機能構成例を示す機能構成図である。

[図 4]PPPパケットの構成例を示すパケット構成図である。

[図 5A]PPPフレームの構成例を示すフレーム構成図である。

[図 5B]PPPフレームの構成例を示すフレーム構成図である。圆 6]通信システムの動作例を説明する動作シーケンス図である。

[図 7]PDSNの動作例を示す動作フロー図である。

圆 8]端末の動作例を示す動作フロー図である。

圆 9]通信システムの別の動作例を説明する動作シーケンス図である。

Claims

請求の範囲

[1] PPP (Point to Point Protocol)を用いて通信端末装置を公衆網に接続させるパケットデータサービングノードであって、

LCPフェーズ処理手段と、

NCPフーズ処理手段と、

受信 PPPパケットの種別を判断する判断手段と、

LCPフェーズ終了後、前記判断手段が前記通信端末装置力の NCP開始要求メッセージを受信すると前記 NCPフェーズ処理手段力該通信端末装置宛ての NCP 開始要求メッセージを送信させる制御手段とを

備えたことを特徴とするパケットデータサービングノード。

[2] PPP (Point to Point Protocol)を用いて通信端末装置を公衆網に接続させるパケットデータサービングノードであって、

LCPフェーズ処理手段と、

複数の NCPフェーズ処理手段と、

受信 PPPパケットの種別を判断する判断手段と、

LCPフェーズ終了後、前記判断手段が前記通信端末装置力の NCP開始要求メッセージを受信すると該通信端末装置が使用するレイヤ 3プロトコルに対応した NCP フェーズ処理手段を前記複数の NCPフェーズ処理手段力選択し、該選択した NC Pフェーズ処理手段力該通信端末装置宛ての NCP開始要求メッセージを送信させる制御手段とを

[3] PPP (Point to Point Protocol)を用いて通信端末装置を公衆網に接続させるパケットデータサービングノードであって、

LCPフェーズ処理手段と、

NCPフーズ処理手段と、

受信 PPPパケットの種別を判断する判断手段と、

LCPフェーズ終了後、前記判断手段が前記通信端末装置力の NCP開始要求メッセージを受信すると該通信端末装置が使用するレイヤ 3プロトコルを前記 NCPフエーズ処理手段に設定し、該 NCPフェーズ処理手段力該通信端末装置宛ての NCP 開始要求メッセージを送信させる制御手段とを

[4] PPP (Point to Point Protocol)を用いて通信端末装置を公衆網に接続させるパケットデータサービングノードであって、

LCPフェーズ処理手段と、

NCPフーズ処理手段と、

受信 PPPパケットの種別を判断する判断手段と、

PPPで処理するレイヤ 3プロトコルの種別を統計処理する統計処理手段と、前記統計処理手段で指定したレイヤ 3プロトコルを扱う NCPフェーズ処理手段を選択し、 LCPフェーズ終了後、該 NCPフェーズ処理手段から該通信端末装置宛ての NCP開始要求メッセージを送信させる制御手段とを

[5] PPP (Point to Point Protocol)を用いた通信システムの通信方法であって、端末装置とパケットデータサービングノード間で LCPフェーズ処理が終了すると前記端末装置が NCPフェーズ処理を開始して NCP開始要求メッセージを前記パケットデータサービングノード宛てに送信し、

前記パケットデータサービングノードは、前記端末力もの NCP開始要求メッセージを待って NCPフェーズ処理を開始し、該端末力通知されたレイヤ 3プロトコルを用いて NCP開始要求メッセージを前記端末宛てに送信する

ことを特徴とする通信システムの通信方法。