JP2010141617A - 現用予備系切替時のセッションの救済方法及び切替制御サーバ - Google Patents

Abstract

【課題】（Ｎ+１）冗長構成の通信装置の、ユーザ制御情報、データパス情報を切替制御サーバにより切替制御を行うシステムにおいて、保守作業などによる系の切替時のセッション情報の救済を行ない、システムサービスを中断すること無く切替制御を実現する。
【解決手段】通信装置を呼制御プレーン処理サーバとユーザ情報プレーン制御装置の組の冗長構成と切替制御サーバで構成し、系の切り替え設定が行われた場合に現用系が保持する制御情報を予備系に転送し、転送中に変更があった制御情報は制御情報の差分リスト及び予備系からの要求により該当の制御情報の中で処理するセッション情報の２段階で転送する。
【選択図】図１

Description

本発明は、冗長構成の通信装置の系切替処理に係り、特に通信経路を（Ｎ+１）冗長構成にし、切替制御サーバにより切替を行う場合の系切替時のセッション情報の救済方法及び装置に関するものである。

パケットデータ等の通信を行なう通信システムでの保守・障害対応等のためのシステム内の冗長構成の通信装置等の切替制御では、パケットデータのセッション情報の引継ぎが重要である。冗長構成の例として、高速無線ＬＡＮを実現するＭｏｂｉｌｅ・ＷｉＭＡＸに使用されるＡＳＮ−ＧＷ（Ａｃｃｅｓｓ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ−Ｇａｔｅ Ｗａｙ）を例に通信経路の（Ｎ+１）冗長構成の切替制御を説明する。

図７は移動体通信網の構成例を示す図である。Ｍｏｂｉｌｅ−ＷｉＭＡＸのコア網とアクセス網を中心にアクセス網ＡＳＮ１（ＡＳＮ：Ａｃｃｅｓｓ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、コア網ＣＳＮ２（ＣＳＮ：Ｃｏｒｅ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、インタネット６が接続された移動体通信網を示している。

ＡＳＮ１はＡＳＮ−ＧＷ３、複数のＭＳ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）５、複数のＢＳ（Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）４で構成され、ＭＳ間でパケットデータの通信が行われる。なお、ＭＳ５、ＢＳ４は代表して１つで表示している。ＣＳＮ２にはルータ１４、ＨＡ（Ｈｏｍｅ Ａｇｅｎｔ）１５が備えられる。

ＡＳＮ−ＧＷ３はパス単位の制御情報の処理、課金、認証、データパス情報の転送処理などの機能を行う装置である。本ネットワークでのパケットデータの処理の流れを簡単に説明する。

インタネット６からＣＳＮ２を経由して、ＭＳ５にアクセスする場合、一旦ＣＳＮ２内のＭＳに付与されたＩＰアドレスへのアクセスを代理するホームエージェント（ＨＡ：Ｈｏｍｅ Ａｇｅｎｔ）１５にアクセスして、ＭＩＰトンネル１８（論理的トンネル）で外部エージェント（ＦＡ：Ｆｏｒｅｉｇｎ Ａｇｅｎｔ）の役割を担うＡＳＮ１内のＡＳＮ−ＧＷ３に転送を行い、ＡＳＮ−ＧＷ３ではさらにＭＳ５を配下に置くＢＳ４にパケットを転送するために、ＭＩＰトンネル１８からユーザパケットを取り出し、ＡＳＮ１内用のトンネリングプロトコル（ＧＲＥトンネル１７）でさらにカプセリングを行う。ＢＳ４に転送されたパケットはＢＳ４によってユーザパケットだけを取り出され、ＡＳＮ１内の無線区間（ネットワーク１３）を経由して、ＭＳ５にパケットが送付される。

次にＭｏｂｉｌｅ ＩＰのＭＩＰトンネル１８やＧＲＥトンネル１７（論理的トンネル）のトンネル情報は、ＭＳ５からＡＳＮ１に対する登録要求時にＭＳ５とＢＳ４とＨＡ１５と連携して生成される。

この一連の処理に当たりＡＳＮ−ＧＷ３が係る処理に以下がある。
１）ＡＳＮ−ＧＷ３はＭＳ５の認証処理を行い、正規にＡＳＮ１の利用を許可されたＭＳか否かを判定する。
２）ＡＳＮ１の利用を許可されたＭＳ５はパス設定要求信号（Ｌ２パス設定要求）でＢＳ４とＭＳ５間のパス（ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ）とＢＳ４とＡＳＮ−ＧＷ３間のＧＲＥトンネル情報の生成を要求する。ＡＳＮ−ＧＷ３はＧＲＥトンネル情報をＢＳ４と交換する。
３）ＭＳ５とＡＳＮ−ＧＷ３間でＬ２パスが確立された後、外部のＤＨＣＰサーバ（図示せず）と連携し、ＩＰアドレスを付与する。
４）ＡＳＮ−ＧＷ３は付与されたＩＰアドレスからＭＳ５のＨＡ１５を特定し、ＡＳＮ−ＧＷ３が保持する外部エージェント情報（ＦＡ情報）をＨＡ１５に通知してＭＩＰトンネル１８の確立を要求する。
５）ＨＡ１５はＭＩＰトンネル情報をＡＳＮ−ＧＷ３に通知する。

この一連のトンネル情報生成処理は複雑であり、処理するためにはＡＳＮ−ＧＷ３のＣＰＵ（図示せず）に膨大な負荷が必要となる。すなわち、ＡＳＮ−ＧＷ３の処理機能である大容量のパケットデータのエンドツーエンドの転送の制御（ユーザ情報の制御：Ｕ−Ｐｌａｎｅ制御）と、制御情報を基に接続するＢＳとＧＲＥトンネル、パケットの転送先（ＨＡ）とＭＩＰトンネル情報の処理、認証や課金などの処理（呼制御情報処理：Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理）を同一装置内のＣＰＵをシェアして動作させる場合、例えば、ＢＳ４間で通信されるパケットの転送・変換制御（Ｕ−Ｐｌａｎｅ制御）はＭＳ５がＡＳＮ１に通信の登録を行い、通信が終了するまで行われるので、Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理を阻害する。このため、ＡＳＮ−ＧＷ３では一般に物理的なＵ−Ｐｌａｎｅ制御の実行部、Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理の処理部のハードウェアを分けて実現している。

なお、ＭＩＰトンネル情報、ＧＲＥトンネル情報については後述（図２）する。

図８はＡＳＮ−ＧＷの構成と各部の処理機能を示す図である。Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理とＵ−Ｐｌａｎｅ制御を行う装置を分離したＡＳＮ−ＧＷ３の構成を中心にＡＳＮ１を構成するルータ１３、複数のＭＳ５、複数のＢＳ４を示している。

ＡＳＮ−ＧＷ３をＣ−Ｐｌａｎｅ処理サーバ１１、Ｕ−Ｐｌａｎｅ制御装置１２、ルータ１３で構成し、ＢＳ（Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）４を介してＭＳ５（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）からのパケットデータを受信し、転送先を判断し、転送先のＭＳ５にＢＳ４を介して送信する。なお、以下で便宜上、呼制御処理プレーンをＣ−Ｐｌａｎｅ、ユーザ情報制御プレーンをＵ−Ｐｌａｎｅと表現する。
１）Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバ（呼制御プレーン処理サーバ）
Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバ１１はパス単位の制御情報（Ｃ−Ｐｌａｎｅ制御情報）と、Ｕ−Ｐｌａｎｅ処理用のデータパス情報のコピーを管理し、パケットの転送先の決定や課金処理などを行なう。
２）Ｕ−Ｐｌａｎｅ制御装置（ユーザ情報制御プレーン装置）
Ｕ−Ｐｌａｎｅ制御装置１２はＢＳ４から送信されたパケットデータの内、転送要求の制御信号を選別してＣ−Ｐｌａｎｅ処理サーバ１１に転送し、Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバ１１で決定したパケットの宛先のＭＳ５にパケットデータを転送すると共にデータパス情報（Ｕ−Ｐｌａｎｅデータパス情報）及び、データパス毎の転送元／転送先を管理する。
３）ルータ
ルータ１３はＢＳ４からのデータの送受信とｇａｒｐ信号（ＩＰアドレスに対応するＭＡＣアドレス）を処理し、Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバ１１、Ｕ−Ｐｌａｎｅ制御装置１２と連携してパケットデータの転送処理を行なう。この構成によりパケットデータの処理の概要は以下となる。
ア．ルータ１３はＢＳ４より受信した制御信号（転送要求信号）を、Ｕ−Ｐｌａｎｅ制御装置１２に送信する。さらに制御信号は、Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバ１１に送られる。なお、Ｕ−Ｐｌａｎｅ制御装置１２とＣ−Ｐｌａｎｅ処理サーバ１１は同一のデータパス情報を保持する。
イ．Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバ１１は受信した制御信号よりパケットの転送先を決定し、Ｕ−Ｐｌａｎｅ制御装置１２に送信する。
ウ．Ｕ−Ｐｌａｎｅ制御装置１２は指示された転送先にルータ１３を介してパケットデータを送信する。

保守作業、障害などへの対策として、ＡＳＮ−ＧＷ３を冗長構成にする。この場合、現用系と予備系との切替が必要となる。このため、切替においては、通常、Ｕ−Ｐｌａｎｅ制御及びＣ−Ｐｌａｎｅ処理で実行しているセッション等の情報を切替先に転送する必要があり、サービスの中断を回避するためには、呼の救済が必要である。呼救済のため切り替わり先の新現用系（旧予備系）に情報の転送が必要となる。この情報としては、Ｃ−Ｐｌａｎｅ制御情報とＵ−Ｐｌａｎｅデータパス情報である。現用系サーバで保持するＣ−Ｐｌａｎｅ制御情報とＵ−Ｐｌａｎｅデータパス情報を新現用系（旧予備系）に転送し、切り替わり先の新現用系(旧予備系)でデータパスを復元する。Ｃ−Ｐｌａｎｅ制御情報とＵ−Ｐｌａｎｅデータパス情報については後述する。

この呼の救済のため、現用系と待機系に共通なメモリを備え、現在の設定情報の保存と直前の設定情報との差分情報の保存部を備え両系の状態を一致させる方法が知られている。（例えば特許文献１）
図９は従来のＡＳＮ−ＧＷの（Ｎ+１）冗長構成（切替制御サーバ無し）を示す図である。

ＡＳＮ−ＧＷを分離したＵ−Ｐｌａｎｅ制御部及びＣ−Ｐｌａｎｅ処理部を（Ｎ+１）の冗長構成とし、切替制御を切替制御サーバ無しで行なう場合を示している。

Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバ２１（Ｎ個の現用系と１個の予備系で構成）、Ｕ−Ｐｌａｎｅ制御装置２２（Ｎ個の現用系と１個の予備系で構成）、ルータ２３で構成し、ＢＳ４を介してＭＳ５からのパケットデータを受信し、転送先を判断決定し、転送先のＭＳ５にＢＳ４を介して送信する。各部の処理機能の内、上述した内容の説明は省略し、切替の説明を行う。

（Ｎ+１）の切替制御を行うために予備系のＣ−Ｐｌａｎｅ処理サーバは複数の現用系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバの監視を行っていた。（ここではＣ−Ｐｌａｎｅ処理サーバ２１−（Ｎ+１）が現用系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバ２１−ｉ，ｉ＝１〜Ｎの監視）しかしながら、どの現用系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバが切替を行うか不明なため、全てのサーバの情報（Ｃ−Ｐｌａｎｅ制御情報、Ｕ−Ｐｌａｎｅデータパス情報）を予備系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバは保持しておく必要がある。そのため、切替時の呼救済を実現するには、予備系のＣ−Ｐｌａｎｅ処理サーバ２１は、サーバ数（Ｎ台）分のＣ−Ｐｌａｎｅ制御情報やＵ−Ｐｌａｎｅデータパス情報を保持しておく必要があった。

しかしながら、４Ｇｂｐｓ程度の通信容量のシステムの場合、１２８，０００の最大セッション数の処理があり、下記の転送、情報設定を行うには１つのＣ−Ｐｌａｎｅ処理サーバ当たり２１分間のサービス中断時間が発生する。
ア.１Ｇｂｐｓの伝送路の場合、全セッションの制御情報を転送する時間は約１０秒必要である。
イ.Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバからＵ−Ｐｌａｎｅ制御装置にデータパス情報設定を行う時間も1セッションあたり５〜１０ｍ秒必要である。

上述した手順から分かるように（Ｎ+１）冗長構成の切替制御を実行するためには、予備系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバは全ての現用系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバの監視を行い、また、それらの制御情報、データパス情報を保持しておく必要があり、監視論理、切替論理が複雑になり、情報保持のデータ量も膨大になる。

図１０は従来のＡＳＮ−ＧＷの（Ｎ+１）冗長構成（切替制御サーバ有）を示す図である。切替制御サーバにより、切替制御サーバがない場合のＡＳＮ−ＧＷの監視論理、切替論理の簡易化を図る構成例を示している。

Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバ３１（Ｎ個の現用系と１個の予備系で構成）、Ｕ−Ｐｌａｎｅ制御装置３２（Ｎ個の現用系と１個の予備系で構成）、ルータ３３、切替制御サーバ３４で構成し、ＢＳ４を介してＭＳ５からのパケットデータを受信し、転送先を判断決定し、転送先のＭＳ５にＢＳ４を介して送信する。各部の処理機能の内、上述した内容の説明は省略し、切替制御の説明を行う。
ア．切替制御サーバは全ての現用系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバが保持する呼救済情報を保持する。
イ．切替制御サーバは現用系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバの監視を常時行う。
ウ．切替制御サーバは現用系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバの監視結果により、切替対象のＣ−Ｐｌａｎｅ処理サーバに呼救済情報現用系を予備系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバへの転送指示を行う。
エ．予備系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバは受信した呼救済情報によりサービスの中断なくサービスを継続可能となる。

切替制御サーバが無い場合に必要であった複数Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバ、Ｕ−Ｐｌａｎｅ制御装置の監視機能を切替制御サーバが行うことにより、現用系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバは複数の現用系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバを監視する必要はないため、監視論理、切替論理の簡易化が可能となる。しかしながら、全てのＣ−Ｐｌａｎｅ処理サーバのＣ−Ｐｌａｎｅ制御情報とＵ−Ｐｌａｎｅデータパス情報を保持する事は依然としてあり、各Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバ、Ｕ−Ｐｌａｎｅ制御装置が他のＣ−Ｐｌａｎｅ処理サーバ、Ｕ−Ｐｌａｎｅ制御装置の膨大な情報（制御情報、データパス情報）保持する問題が残る。
特開平１１−３５５９３２号公報

解決しようとする課題は、（Ｎ+１）冗長構成のゲートウエイなどの通信装置において、ユーザ制御情報、データパス情報を切替制御サーバにより切替制御を行うシステムにおいて、保守作業などによる系の切替時のセッション情報の救済を行ない、システムサービスを中断すること無く切替制御を実現することである。

本発明は、（Ｎ+１）冗長構成の通信装置において、切替制御サーバにより現用系から予備系への切替時の制御情報を２段階で転送してセッションの救済を行ない、切替による中断時間を「０」にするセッション救済方法し、及びセッション救済の切替制御装置を提供することを目的とする。

パス単位の呼制御の制御情報と、データパスの制御情報を保持し、受信したパケットデータの宛先の決定を行なう呼制御プレーン処理サーバと、パケットデータのデータパスの情報とデータパス毎の転送先を管理し、転送処理を行なうユーザ情報プレーン制御装置の組をＮ：１冗長構成と、現用予備系切替を行なう切替制御サーバと、で構成する。

現用予備系切替時は、現用系呼制御プレーン処理サーバが保持する制御情報を予備系呼制御プレーン処理サーバに転送し、転送後に変更があった制御情報は制御情報の差分リストとして予備系に通知し、予備系からの差分リストの制御情報の転送要求に対応して該当の制御情報の中で処理するセッション情報を現用系から予備系に転送する。

本発明により、（Ｎ+１）冗長構成のゲートウエイ等の通信装置が保守等による切替時の呼救済の制御情報を２段階で送信し、現用系から予備系への系切替時のサービスが中断すること無くデータの送受信ができ運用を継続できる。また、差分が発生したセッションの制御情報については優先的に差分情報の反映が行われるため、高速かつ安全なセッションの継続が可能となる。さらに、呼制御プレーン処理サーバとユーザ情報プレーン制御装置のデータ設定に影響されることがなく、通常運用中に予備系で全ての現用系呼制御プレーン制御情報、ユーザ情報制御プレーンのデータパス情報を保持する必要がないため、現用系、予備系全ての呼制御プレーン処理サーバは同一のデータ容量（1サーバで収容する全セッション情報分）を備えれば良い。

（実施例１）
図１は本発明の一実施形態のＡＳＮ−ＧＷの(Ｎ+１)冗長構成を示す図である。Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理部とＵ−Ｐｌａｎｅ制御部を分離し、且つ（Ｎ+１）の冗長構成とし、切替制御サーバにより切替制御を行うＡＳＮ−ＧＷの構成を示している。

切替制御サーバ１０、Ｎ個の現用系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバ１１（１１−１〜１１−Ｎ）、１個の予備系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバ１１−（Ｎ+１）、Ｎ個の現用系Ｕ−Ｐｌａｎｅ制御装置１２（１２−１〜１２−Ｎ）、１個の予備系Ｕ−Ｐｌａｎｅ制御装置１２−（Ｎ+１）、ルータ１３で構成する。ここで、添え字「ｉ」が同一のＣ−Ｐｌａｎｅ処理サーバ１１−ｉとＵ−Ｐｌａｎｅ制御装置１２−ｉは組となっている。なお、説明が一部重複するが、各装置の処理内容を説明する。
１）Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバ
Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバ１１はパス単位の制御情報（Ｃ−Ｐｌａｎｅ制御情報）と、Ｕ−Ｐｌａｎｅ処理用のデータパス情報のコピーを管理し、パケットの転送先の決定や課金処理などを行なう。
２）Ｕ−Ｐｌａｎｅ制御装置
Ｕ−Ｐｌａｎｅ制御装置１２は端末から送信されたパケットの内、制御信号を選別してＣ−Ｐｌａｎｅ処理サーバ１１に転送する。
３）ルータ
ルータ１３はＢＳ４からのデータの送受信とｇａｒｐ信号（ＩＰアドレスに対応するＭＡＣアドレス）を処理し、Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバ１１、Ｕ−Ｐｌａｎｅ制御装置１２と連携しパケットデータの転送処理を行なう。
４）切替制御サーバ
切替制御サーバ１０はシステム保守管理者からの系切替の指示を受けＣ−Ｐｌａｎｅ処理サーバ１１、Ｕ−Ｐｌａｎｅ制御装置１２の系の切替を行う。切替制御のため以下の処理機能を備える。他の構成は一般のサーバが保持する機能と同一である。
ア．保守者からの系切替設定指示の受付機能
イ．現用系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバとＵ−Ｐｌａｎｅ制御装置の設定情報の対応付け管理機能
ウ．現用系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバと予備系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバへの切替指示機能（切替開始指示、呼処理停止指示、現用系装置への運用指示）
エ．新現用系Ｕ−Ｐｌａｎｅ制御装置への設定情報（ＩＰアドレス）通知機能
オ．システムの系切替中の状態管理機能（切替実施中に新たな切替指示を受け付けない）
図２は制御情報リスト、Ｃ−Ｐｌａｎｅ制御情報、Ｕ−Ｐｌａｎｅデータパス情報を示す図である。ＡＳＮ−ＧＷで保持する情報である。系の切替手順の説明に先立ち、これらの情報の説明を行う。
１）制御情報リスト
現用系のＣ−Ｐｌａｎｅ処理サーバにセッションが確立する度に設定・保持する情報である。系の切替時に保持情報を新現用系に転送済みか否かの確認、また、転送後の変更の有無の確認、系切替時の新現用系へ情報転送の制御に使用する。
ア．制御情報リンク：Ｃ−Ｐｌａｎｅ制御情報のポインタであり、セッションＩＤをインデクスとしてＣ−Ｐｌａｎｅ制御情報とリンクする。
イ．転送済みフラグ：切替時に予備系に転送済みか否かを示す。
ウ．転送後の変更有無：切替時に一括転送した後、転送中等での転送済みとなった後にさらに変更が発生したか否かを示す。
２）Ｃ−Ｐｌａｎｅ制御情報
現用系のＣ−Ｐｌａｎｅ処理サーバにセッションが確立する度に設定・保持する情報である。系の切替時に以下の情報を新現用系に転送する。しかしながら、例えば、接続先のＭＳの移動などによりＢＳ４が移動した場合などに、項ウの「接続先のＢＳ情報」が変わるので、変わった場合は、一括転送後に変更情報として新現用系に転送する。
ア．セッションＩＤ：セッション毎に１つユニークに割り当てられる識別子である。
イ．セッション状態：セッションの状態遷移に関する情報（例．初期エントリー中、切断要求中）を示す。
ウ．接続先ＢＳの情報：接続先のＭＳが収容されるＢＳに関する情報を示す。
エ．上りデータパス情報識別子：セッションの上りリンクに対応するＵ−Ｐｌａｎｅ制御装置でのデータパスへの識別子である。
オ．下りデータパス情報識別子：セッションの上りリンクに対応するＵ−Ｐｌａｎｅ制御装置でのデータパスへの識別子である。
３）Ｕ−Ｐｌａｎｅデータパス情報
現用系のＵ−Ｐｌａｎｅ制御装置に１つのデータパス毎に設定・保持する情報である。また、Ｕ−Ｐｌａｎｅ処理サーバはこのデータパス情報のコピーを保持する。系の切替時に以下の情報を新現用系に転送する。しかしながら、例えば、接続先のＭＳの移動などによりＢＳが移動した場合などに、項イの「データパス状態」が変わるので、変わった場合は、一括転送後に変更情報として新現用系に転送する。
ア．データパスＩＤ：データパス毎に１つ装置内にユニークに割り当てられる識別子である。
イ．データパス状態：データパスの接続状態遷移に関する情報（例．接続中、切断準備中）を示す。
ウ．ＧＲＥトンネル情報：ＢＳとの間のＧＲＥトンネルのトンネル設定情報を示す。
エ．ＭＩＰトンネル情報：ＣＳＮ（Ｃｏｒｅ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）との間のＭＩＰトンネルのトンネル設定情報を示す。
オ．接続先ＢＳの情報：接続先のＭＳが収容されるＢＳのＩＰアドレスや利用レポートに関する情報を示す。
カ．ＭＳ情報：接続先のＭＳのＩＰアドレスや各種ポリシー情報を示す。

図３は切替制御サーバによる現用系から予備系への切替手順を示す図である。
制御情報の流れを中心に系切替手順を示している。なお、図の点線は指示の流れであり、一点鎖線は情報の流れを示している。
Ｓ１：システム管理者からの系切替指示を受け、切替制御サーバは現用系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバに現用系サーバの切替指示を行う。
Ｓ２：予備系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバは切替制御サーバから現用系サーバの現用系設定情報(ＩＰアドレス情報)の通知を受け、通知された現用系サーバのＩＰアドレスの条件でプロセス処理のためのサーバを起動する。
Ｓ３：切替制御サーバは、予備系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバの起動完了後、予備系Ｕ−Ｐｌａｎｅ制御装置に現用系Ｕ−Ｐｌａｎｅ制御装置にＩＰアドレスを設定し、Ｕ−Ｐｌａｎｅ制御装置のプロセス処理のための起動を開始する。
Ｓ４：切替制御サーバからの指示により、切替元となる現用系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバは通信中のＣ−Ｐｌａｎｅ制御情報と、Ｕ−Ｐｌａｎｅデータパス情報を予備系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバに転送する。
Ｓ５：予備系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバで受信したＣ−Ｐｌａｎｅ制御情報はＣ−Ｐｌａｎｅ処理サーバ内に展開し、Ｕ−Ｐｌａｎｅデータパス情報はＵ−Ｐｌａｎｅ制御装置に設定される。
Ｓ６：Ｕ−Ｐｌａｎｅデータパス情報の予備系Ｕ−Ｐｌａｎｅ制御装置への設定が終了すると、切替制御サーバは現用系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバにパケットの受付停止を指示する。
Ｓ７：切替制御サーバから予備系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバに対して、新現用系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバとして運用開始を指示する。
Ｓ８：新現用系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバはスタンバイしていたＵ−Ｐｌａｎｅ制御装置に現用系としての起動を指示する。
Ｓ９：新現用系Ｕ−Ｐｌａｎｅ制御装置の現用系としての起動が正常に終了したら、ルータに対してｇａｒｐをメッセージを送信して、旧現用系のＩＰアドレスの配信先を、新現用系ＭＡＣアドレスに更新させる。
Ｓ１０：ルータは新現用系のＵ−Ｐｌａｎｅ制御装置から受信したｇａｒｐを旧現用系Ｕ−Ｐｌａｎｅ制御装置に送り、さらにｇａｒｐは旧現用系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバに送られる。
Ｓ１１：旧現用系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバはＳ４〜Ｓ９の間にＵ−Ｐｌａｎｅデータパス情報に差分が発生したセッション、もしくはＣ−Ｐｌａｎｅ制御情報の状態変更が発生したセッションのリスト（差分リスト）を新現用系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバに転送する。
Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４：新現用系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバは差分リストを受信する。この差分リストの受信を契機にＣ−Ｐｌａｎｅ処理を開始し、また、差分リストを基に差分情報の転送を旧現用系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバに要求する。旧現用系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバは送信要求を受け、差分情報を新現用系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバに転送する。

ここで、優先して情報が必要なセッションＩＤについては、新現用系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバは差分リストの該当のセッションＩＤの差分情報の割り込み優先の要求を行い、旧Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバは要求に基づき優先割り込みの転送を行う。
Ｓ１５、Ｓ１６：新Ｕ−Ｐｌａｎｅ制御装置は新Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバを経由して受信した差分情報より制御情報を更新設定する。これにより旧現用系で処理していたパケットデータが新現用系に切り替わり、以後の手順は全て新現用系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバ、Ｕ−Ｐｌａｎｅ制御装置で行われる。

図４は転送優先順位とセッションＩＤの例を示す図である。セッションＩＤの転送優先順位とセッションＩＤの例を示している。
１）転送優先順位
セッションＩＤの転送優先順位を以下とする。
１番：転送要求を行ない、転送中である。
２番：転送要求済みであるが、転送の優先割り込みを要求している。
３番：転送要求済みであるが、未転送の待機中である。
例えば、セッションＩＤ＝１は転送要求を行い、転送中であり、セッションＩＤ＝１３は転送要求し、且つ割り込み優先度要求を行っているが、まだ未転送の状態を示している。また、セッションＩＤ＝５及び１２は転送要求をしているが、待機中の状態である。

図５は制御情報リスト例と割り込み優先転送を示す図である。制御情報リスト例を基に系の切替の例を示している。
１）制御情報リストの例である。リンク情報として、セッションＩＤ＝１４であり、転送済みフラグ（ＦＬＡＧ）は「済み」であり、切替情報は既に新現用系に転送されているが、転送後に変更が発生した「有」となっている。
２）旧現用系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバは以下を行なう。
ア．制御情報リストから転送後に変更が有るセッションＩＤの差分リストを作成して新現用系に転送する。この例では、セッションＩＤ＝１４は転送済みフラグが「済」で転送中である。また、転送後変更有無が「有」であるため転送の差分リストがセッションＩＤと共にして新現用系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバに転送される。
イ．転送した差分リストを基に新現用系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバから差分情報の転送の要求を受信すると、差分が発生したＣ−Ｐｌａｎｅ制御情報、Ｕ−Ｐｌａｎｅデータパス情報を新現用系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバに送信する。
３）新現用系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバは以下を行なう。
ア．差分リストを基に旧現用系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバに差分情報の転送を要求する。
イ．該当の差分リストのセッションＩＤのＣ−Ｐｌａｎｅ処理に先立ち該当のセッションＩＤの転送割り込み優先度を上げる。

ここでの優先割り込みの順番は、例えば、図４で示すセッションＩＤの状態の時点でセッションＩＤ＝１４の優先割り込みを行う場合の転送順番は）転送要求済みのセッションＩＤ＝１、優先度変更済みのセッションＩＤ＝１３の次に転送順番が設定される。
ウ．保持する制御情報を旧現用系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバからの受信した差分の制御情報（Ｃ−Ｐｌａｎｅ制御情報、Ｕ−Ｐｌａｎｅデータパス情報）に更新する。これにより、旧現用系と新現用系の制御情報が一致する。

図６は差分情報の転送処理と旧現用系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバの差分リストの変化を示す図である。優先割り込み転送手順を含む転送に伴う旧現用系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバのセッションＩＤとその状態を示している。
１）初期状態
旧現用系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバが新現用系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバに差分リストセッションＩＤ＝１、５、１２、１３の差分リスト転送した時点の状態である。該当のすべてのセッションＩＤが未転送の状態（アの状態）で保持されている。
２）新現用系Ｃ−Ｐｌａｎｅサーバは差分リスト受信し、リスト上のセッションＩＤ＝１の処理のため、旧現用系サーバにセッションＩＤ＝１に関する情報転送を要求する。これにより、セッションＩＤとその状態は「イ」の状態となる。
３）旧現用系Ｃ−ＰｌａｎｅサーバはセッションＩＤ＝１３に関する新規パケットを受信し、ＩＤ＝１３の優先度を上げ、セッションＩＤ＝１の転送完了までセッションＩＤ＝１３の処理を待ち合わせる。セッションＩＤとその状態は「ウ」の状態となる。
４）旧現用系Ｃ−ＰｌａｎｅサーバはセッションＩＤ＝１の情報転送要求を受信し、新現用系Ｃ−Ｐｌａｎｅサーバに転送し、新現用系Ｃ−Ｐｌａｎｅサーバより応答を受信する。セッションＩＤとその状態は「エ」の状態となる。
５）旧現用系Ｃ−ＰｌａｎｅサーバはセッションＩＤ＝１３の新現用系Ｃ−Ｐｌａｎｅサーバへの転送要求を受信する。セッションＩＤとその状態は「オ」の状態となる。
６）旧現用系Ｃ−ＰｌａｎｅサーバはセッションＩＤ＝１３の転送要求を受信し、情報を転送し、新現用系Ｃ−Ｐｌａｎｅサーバより応答を受信する。セッションＩＤとその状態は「カ」の状態となる。

図１は本発明の一実施形態のＡＳＮ−ＧＷの(Ｎ+１)冗長構成を示す図である。 図２は制御情報リスト、Ｃ−Ｐｌａｎｅ制御情報、Ｕ−Ｐｌａｎｅデータパス情報を示す図である。 図３は切替制御サーバによる現用系から予備系への切替手順を示す図である。 図４は転送優先順位とセッションＩＤの例を示す図である。 図５は制御情報リスト例と割り込み優先転送を示す図である。 図６は差分情報の転送処理と旧現用系Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバの差分リストの変化を示す図である。 図７は移動体通信網の構成例を示す図である。 図８はＡＳＮ−ＧＷの構成と各部の処理機能を示す図である。 図９は従来のＡＳＮ−ＧＷの（Ｎ+１）冗長構成（切替制御サーバ無し）を示す図である。 図１０は従来のＡＳＮ−ＧＷの（Ｎ+１）冗長構成（切替制御サーバ有）を示す図である。

符号の説明

１ ＡＳＮ
２ ＣＳＮ
３ ＡＳＮ−ＧＷ
４ ＢＳ
５ ＭＳ
６ インタネット
１０ 切替制御サーバ
１１ Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバ
１２ Ｕ−Ｐｌａｎｅ制御装置
１３ ルータ（ＡＳＮ）
１４ ルータ（ＣＳＮ）
１５ ホームエージェントＨＡ
１７ ＧＲＥトンネル（論理的）
１８ ＭＩＮトンネル（論理的）
２０ ＡＳＮ−ＧＷ（従来その１）
２１ Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバ（従来その１）
２２ Ｕ−Ｐｌａｎｅ制御装置（従来その１）
２３ ルータ（従来その１）
３０ ＡＳＮ−ＧＷ（従来その２）
３１ Ｃ−Ｐｌａｎｅ処理サーバ（従来その２）
３２ Ｕ−Ｐｌａｎｅ制御装置（従来その２）
３３ ルータ（従来その２）
３４ 切替制御サーバ（従来その２）

Claims (3)

1. パス単位の呼制御の制御情報と、データパスの制御情報を保持し、受信したパケットデータの宛先の決定を行なう呼制御プレーン処理サーバと、パケットデータのデータパスの情報とデータパス毎の転送先を管理し、転送処理を行なうユーザ情報プレーン制御装置の組をＮ：１冗長構成とし、切替制御サーバにより現用予備系の切替を行なうゲートウエイ装置の現用予備系切替時のセッションの救済方法であって、
   前記ゲートウエイ装置に系の切替設定が行われた場合、
   前記切替制御サーバは、
   現用系呼制御プレーン処理サーバが保持する前記制御情報を予備系呼制御プレーン処理サーバに転送させ、
   前記制御情報を予備系の呼制御プレーン処理サーバに転送中に前記制御情報に変更があった場合、制御情報の変更部分を差分情報リストとして前記予備系呼制御プレーン処理サーバに通知させ、
   前記予備系呼制御プレーン処理サーバに前記現用系呼制御プレーン処理サーバへの前記差分情報リストの中で処理するセッションの情報の転送を要求させ、
   前記現用系呼制御プレーン処理サーバに要求のあった前記セッション情報の差分情報を前記予備系呼制御プレーン処理サーバに転送させ、
   前記予備系呼制御プレーン処理サーバに受信した前記セッションの差分情報より前記セッション情報を更新させ、
   前記現用系と、前記予備系を切替てセッションの救済を行うことを特徴とする現用予備系切替時のセッションの救済方法。
2. 請求項１記載の差分情報は割り込み優先転送を行わせることを特徴とする請求項１記載の現用予備系切替時のセッションの救済方法。
3. パス単位の呼制御の制御情報と、データパスの制御情報を保持し、受信したパケットデータの宛先の決定を行なう呼制御プレーン処理サーバと、パケットデータのデータパスの情報とデータパス毎の転送先を管理し、転送処理を行なうユーザ情報プレーン制御装置の組をＮ：１冗長構成からなるゲートウエイ装置の現用予備系切替時のセッションの救済の切替制御サーバであって、
   前記切替制御サーバは、
   ゲートウエイ装置の系切替設定が行われた時に現用系前記呼制御プレーン処理サーバに保持する前記制御情報を予備系呼制御プレーン処理サーバに通知を指示する手段と、
   前記制御情報を予備系の呼制御プレーン処理サーバに転送中に前記制御情報に変更があった場合、制御情報の変更部分を差分情報リストとして前記予備系呼制御プレーン処理サーバに通知を指示する手段と、
   前記予備系呼制御プレーン処理サーバに前記現用系呼制御プレーン処理サーバへの前記差分情報リストの中で処理するセッションの情報の転送要求を指示する手段と、
   前記現用系呼制御プレーン処理サーバに要求のあった前記セッション情報の差分情報を前記予備系呼制御プレーン処理サーバに転送を指示する手段と、
   前記予備系プレーン処理サーバに受信した前記セッションの差分情報より前記セッション情報を更新する指示する手段と、
   を、有することを特徴とする現用予備系切替時のセッションの救済の切替制御サーバ。