JP2000502521A - 移動体通信網内の網サービスおよび資源の分配 - Google Patents
移動体通信網内の網サービスおよび資源の分配Info
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Abstract
(57)【要約】
完全な移動体データ網アーキテクチャと方法により、グローバルな無線移動体データアクセスを支援する。サービスと資源の移動性を支援し、網サービスおよび資源を移動体ユーザの近くに分配するため、移動体分散システムプラットフォームと移動体エージェントと移動体浮動エージェントを提供する。この発明の一態様では、予測移動性管理アルゴリズムは、移動体ユーザまたは端末がどこに居る可能性があるかを決定する。次に移動体浮動エージェントをこれらの位置に確立して、ユーザが到着したときに使えるように、網サービスおよび資源を事前に接続しまた事前に準備する。これにより、移動体網は一層知的かつ動的に移動体ユーザにサービスを与えることができる。移動体浮動エージェント方式を用いて、例えば個人通信網(PCN)内に移動体仮想分散ホーム位置レジスタ(HLR)およびビジタ位置レジスタ(VLR)を構築して、呼の設定時間を短縮することができる。移動体計算のための「ソフトデータ構造ハンドオーバー」に用いることもできる。
Description
【発明の詳細な説明】
移動体通信網内の網サービスおよび資源の分配
背景
この発明は、移動体網のユーザへのデータおよびサービスの移動性を支援する
方法と装置に関する。
移動体ユーザ網を通して外部のデータにアクセスしやすくなると、それだけコ
ンピュータおよびそのユーザの生産性は高まる。また、移動体システムのユーザ
が音声通信を効率的に管理できるだけでなくそのデータにも効率的にアクセスす
ることができれば、生産性は高まる。一般に移動体コンピュータユーザは、移動
電話のユーザに比べて、ファイルやデータベースなどの網資源へのアクセス要求
が強い。したがって、移動体データアクセスをいかに効率的に提供するかは重要
な問題である。
この領域のこれまでの研究の結果、移動体インターネットプロトコル(IP)
や、移動体無線チャンネルによるパケットデータ伝送や、網層ホスト移送の透明
性などの、移動体計算のための網層移動性支援に関する多くの提案が行われてい
る。移動体コンピュータが移動体網を通してデータにアクセスすることは可能で
あるが、移動性支援が非効率的であれば、処理能力が低いなどの性能上の問題を
生じる。現在のセルラ電話網はデータやサービスの移動性を支援しないので、無
線のデータアクセスは効率的でない。ユーザとその端末は移動するがそのデータ
はシステム内で静的に構成されているので、効率的なデータアクセスができない
という問題がある。
最近のシステムでは、ホーム位置レジスタ(HLR)などのデータベースは集
中的に設計され構成されている。集中的なデータベースはサービスの移動性を支
援しないので、多数の移動体ユーザにとって非効率的である。ユーザと端末は移
動するが、アクセスしたいデータの位置は主としてシステム内で静的に構成され
ている。
モバイルネットワーク(MONET)など、現在の研究プロジェクトの中には
分散データベース(DDB)の問題を対象とするものもあるが、サービスおよび
資源の移動性を動的に支援するようには考えられていない。
したがってこの発明の目的は、移動体無線ローカルエリアネットワーク(LA
N)やセルラ網において、サービスおよび資源の移動性を動的に与えることであ
る。別の目的は、移動体のデータアクセスと性能を向上させると共にユーザの待
ち時間を減らすことである。
概要
上述の目的は、移動体データベースシステム内で移動体浮動(MF)エージェ
ントプロトコルを用いることによって達成される。この発明は、サービスおよび
資源の移動性を与えることにより、移動体ユーザの「移動する性質」に対処する
方法と装置を与える。これは、知的なサービスの事前接続と、資源の事前割当て
と、データ構造の事前準備により行う。MFエージェントを用いて網サービス(
ユーザ確認データや、登録データなど)と資源を基礎となる網から切り離し、移
動体ユーザを追って移動させることにより、データベースは実際に分配されてユ
ーザの位置を意識する。
移動体浮動エージェント機能を予測移動性管理の方法と組み合わせることによ
り、ユーザの移動先の位置すなわちセルでサービスとユーザデータを事前に接続
しまた事前に割り当てることができる。これによりユーザは、前の位置に居たと
きと実際上同じ効率で直ぐサービスを受けたりデータ構造を保持したりすること
ができる。また、「ソフトデータ構造のハンドオフ」機能を与える。
この発明の一態様では、ホームの固定ホストまたはルータで実行する移動性
(M)エージェントを移動体ユーザに与えることにより、網サービスと資源は移
動体通信システム内の移動体ユーザに分配される。次に、移動体ユーザはホーム
の固定ホストまたはルータのサービスエリア外の或る目的地に向かって移動中ま
たは将来移動すると決定し、目的地にある同じ数の遠方の固定ホストまたはルー
タの対応する1つで実行する少なくとも1つの移動体浮動(MF)エージェント
に、Mエージェントから事前割当て要求を送る。各MFエージェントは、ローカ
ル資源と通信し接続するためと、Mエージェントのための可変の複製された二次
データキャッシュを管理するために、対応する遠方の固定ホストまたはルータで
実行する一組の過程を含む。Mエージェントは、各MFエージェントと通信する
ためにホームのホストまたはルータで実行する一組の過程を含む。次に遠方の各
固定ホストまたはルータで移動体ユーザが用いるために移動体浮動(MF)エー
ジェントを確立し、またMエージェントを用いて、ホームの固定ホストまたはル
ータのサービスエリアから、遠方の固定ホストまたはルータの各MFエージェン
トに、データまたはサービス情報を送る。このようにして、サービスおよび/ま
たはデータを、移動体ユーザの目的地で事前接続/事前準備を行うことができる
。
この発明の別の態様では、MFエージェントを確立するステップは、遠方の各
固定ホストまたはルータで、遠方の固定ホストまたはルータに既存のMFエージ
ェントが存在するかどうか調べ、存在しない場合は、遠方の固定ホストまたはル
ータで移動体ユーザが用いるためにMFエージェントを作成する。存在する場合
は、遠方の固定ホストまたはルータで移動体ユーザが用いるために既存のMFエ
ージェントを割り当てる。
この発明の更に別の態様では、MFエージェントの1つに対応する遠方の固定
ホストまたはルータで移動体ユーザがログインすると、これに応じてMFエージ
ェントの1つは代理移動性(AM)エージェント機能を実行する。AMエージェ
ントはMエージェントの多くの機能を実行する。例えば、移動体ユーザがそのA
Mエージェントのサービスエリアから移動するときに用いる追加のMFエージェ
ントを確立し、また追加のMFエージェントの位置でサービスやデータを事前に
接続し、および/または事前に準備する。
この発明の更に別の実施の形態では、目的地にある対応する1つの遠方の固定
ホストまたはルータで実行する少なくとも1つの移動体浮動(MF)エージェン
トマネージャに、Mエージェントから事前割当て要求を送るステップは、目的地
にある対応する遠方の固定ホストまたはルータを識別し、識別された対応する遠
方の固定ホストまたはルータの1つで実行する各MFエージェントマネージャに
、Mエージェントから事前割当て要求を送る、ステップを含む。更に、目的地に
ある対応する遠方の固定ホストまたはルータを識別するステップは、(1) 移
動性密度mを決定し、ただしmは時間τmの間に移動体ユーザが通過したセルの
数、(2) 移動体ユーザの現在位置を中心とした半径 d=int(h*m*
τm)
の円形の地理的位置を定義し、ただしdはサービス距離、hは1つのMFエージ
ェントマネージャがサービスするセルの数と定義する階層的要素、(3) 円形
の地理的位置内にある遠方の固定ホストまたはルータを識別する、ステップを含
む。
この発明の別の実施の形態では、目的地にある対応する遠方の固定ホストまた
はルータを識別するステップは、目的地を指定するメッセージを移動体ユーザか
らMエージェントに送り、目的地にある遠方の固定ホストまたはルータで実行す
るMFエージェントマネージャをMエージェントを用いて識別する、ステップを
含む。この発明の別の態様では、前記メッセージは移動体ユーザが目的地に居る
指定された時間を更に含む。この場合は、MエージェントからMFエージェント
の二次キャッシュにデータを転送するという追加のステップを行う。ただし、デ
ータ転送の時間と前記指定された時間には所定の関係がある。例えば、この所定
の関係のため、データは前記指定された時間より前に転送しなければならない。
この発明の更に別の実施の形態では、目的地にある対応する遠方の固定ホスト
またはルータを識別するステップは、(1) 移動性密度mを決定し、ただしm
は時間τmの間に移動体ユーザが通過したセルの数、(2) 移動体ユーザの現
在位置を中心とした半径 d=int(h*m*τm)の円形の地理的位置を定
義し、ただしdはサービス距離、hは1つのMFエージェントマネージャがサー
ビスするセルの数と定義する階層要素、(3) 移動体ユーザの移動トラック(
MT)または移動円(MC)を予測し、(4) 円形の地理的位置内の予測され
たMTまたはMC上にある遠方の固定ホストまたはルータを識別する、ステップ
を含む。
この発明の更に別の態様では、この開示された方法をセルラ通信システムだけ
でなく無線ローカルエリアネットワーク(LAN)にも適用する。更に、共通プ
ログラミングインターフェースを移動体応用に与える移動体応用プログラミング
インターフェース(移動体API)を提供する。この移動体APIは、位置依存
情報を管理しまた予測的移動体管理機能を行う移動体分散システムプラットフォ
ームを含む。
図面の簡単な説明
この発明の特徴と利点は、以下の説明を図面と共に読めば理解できるであろう
。
図1は移動性アーキテクチャの図を示す。
図2はユーザエージェントモデルを示す。
図3は移動体浮動エージェントを有する移動体APIを示す。
図4は移動体APIモデルの例である。
図5はサービスの事前接続および資源の事前準備を支援するMエージェントお
よびMFエージェントを示す。
図6と図7は移動体浮動エージェントプロトコルを示す。
図8は新しい位置での移動体端末登録を示す。
図9は2種類のキャッシュの階層を示す。
図10Aと図10Bは2つのタイプのキャッシュ一致を示す。
図11は異なるユーザ移動性の失効放送報告地域の例を示す。
図12は点対点のMFエージェント割当てモデルを示す。
図13は待ち時間減少の百分率と相対的割当て距離Dとの関係を示す。
図14Aと図14Bは半径d割当て方式を示す。
図15は待ち時間減少の百分率と半径d割当て方式の平均移動速度との関係を
示す。
図16は性能利得とMT/MC/d割当て方式の移動性密度との関係を示す。
図17は待ち時間減少の百分率とMT/MC/d割当て方式の移動性密度との
関係を示す。
図18は無線LANの一般的アーキテクチャを示す。
図19はこの発明で用いる有用な試験台の例を示す。
図20は無線LANのプロトコルアーキテクチャを示す。
図21はMSRプロトコルアーキテクチャ上の移動体浮動エージェントの例を
示す。
図22はMエージェントとTエージェントの関係を示す。
図23は移動体浮動(MF)エージェント実現の例を示す。
図24はセルラアーキテクチャの例を示す。
図25Aと図25Bは、セルラ通信システムの実現と、セルラ通信システム上
のMFエージェント(MFA)の実現の例を示す。
詳細な説明
この発明の種々の特徴を、図面と共に以下に説明する。同じ部分は同じ参照記
号で表す。
総合的な移動性アーキテクチャ
移動体通信が日常生活の中で急増するに従って作業環境が分散されたため、ユ
ーザは移動体端末が使えればどこでも作業ができるようになった。残念ながら、
コンピュータとこれを支援するハードウエアの移動性は増加したが、これらの移
動体システムが必要とするサービスやデータのアクセスの移動性はほとんど改善
されていない。この発明は、データ網のサービスおよび資源の移動性を支援する
総合的な移動性アーキテクチャを提供することによりこれらの問題を解決して、
完全な移動性を持つアーキテクチャを形成する。
グローバルな移動性と移動体のデータアクセスの接続性に対するニーズは、既
存のおよび将来の通信網を統合することにより満たすことができる。
図1は現在の無線データ網環境の状態を示す。網環境は、移動体端末10と、
アクセス網12と、バックボーン網14と、応用ノード16を備える。アクセス
網12とバックボーン網14は、多くの種類のプロトコルと標準に従って動作す
る。
一般にアクセス網12は、セルラ網や、個人通信網(PCN)や、帯域幅の広
い無線LANを含む。LANの帯域幅の分散の大きさは、屋外のマクロセルなど
のローエンドで10Kb/sから、屋内のピコセルの最大2−10Mb/sの範
囲である。バックボーン網14は、インターネットすなわち高速転送網(例えば
、ファイバー分散データインターフェース(FDDI)を備える光ファイバーケ
ーブルや、非同期転送モード(ATM)や、動的転送モード(DTM)など)を
含む。更に、応用ノード16は、バックボーン網14により、またはデータベー
スおよびファイルサーバにより、またはライブラリ情報ベースやビデオでサーバ
やニュースサーバなど(図示せず)の付加価値網プロバイダにより、形成される
。
上述のように種々の異なるシステムや網が移動体ユーザにアクセス可能なので
、これらの網が与えるサービスおよび資源の移動性は、効果的な移動性管理を行
う
上でますます重要になった。サービス移動性は、基礎となるアクセス網12とバ
ックボーン網14内の種々のサービス(論理/データ)の移動性である。資源移
動性は、基礎となる網内のシステムデータ/プログラムやユーザデータやユーザ
プログラムなどの資源の移動性である。サービス移動性も資源移動性も、移動体
ユーザのサービス要求の質を満たすために、十分提供されなければならない。
ユーザ移動性からこれらの網に対する要求が増大することに応えるため、従来
の移動性管理能力を、サービスおよび資源の移動性の管理まで更に拡張しなけれ
ばならない。これらの2種類の追加の移動性は、効果的な移動性管理支援にとっ
て非常に重要である。
移動性を効果的に支援するため、Lennart Soderberg の「個人通信用の知的ア
ーキテクチャの開発(Evolving an Intelligent Architecture for Personal Tel
ecommunication)」、Ericsson レビュー、No.4、1993年、(これを参
照のため引用する)、に概説されているユーザエージェントモデルを紹介する。
図2において、各ユーザ21と端末22を、網上でそれぞれ対応するエージェン
ト24および25で表す。エージェント24と25はユーザ21または端末22
に関する全てのサービス論理とサービスデータを含み、ユーザ21または端末2
2の全ての通信セッションを制御する。このモデルは、この発明の一態様のサー
ビスおよび資源の移動性を与える基礎である。
次に図3はこの発明の一態様の移動体端末ソフトウエア39を示す。移動体応
用プログラミングインターフェース(API)31と移動体浮動(MF)エージ
ェント38を備え、これらは共に異なる位置の異なるリンク(34、35、36
、37)の変化する帯域幅と連結性に対処し、またサービスおよび資源の移動性
を効率的に支援する。移動API31と移動マルチリンク環境での多数の応用と
の関係を以下に詳細に説明する。
異なる網33が同じまたは別の位置で共存し、このため移動体ユーザが網33
の1つと通信しようとするときに問題を生じる可能性がある。例えば、モビテッ
クス37は広いカバレージエリアに8kb/sの無線リンクを提供するが、室内
の赤外線(IR)リンク34のデータ速度は最大10Mb/sである。移動AP
I31はそのMFエージェントと共に、種々の帯域幅とリンク連結性を持つ環境
でユーザに透明な移動性を与える。
移動体端末ソフトウエア39の低い層に、リンク34、35、36、37と通
信するハードウエアインターフェース32を設ける。これらの低い層は、よく知
られた移動インターネットプロトコル(IP)も支援する。移動体API31は
端末移動性を支援するのに用いる。移動体API31は、網内のMFエージェン
ト38と共に、移動体マルチメディア応用を支援する。
次に図4は、この発明の移動体APIの好ましい実施の形態を示す。移動体A
PI31は移動体分散システムプラットフォーム(MDSP)45を有する。M
DSP45は、位置依存情報管理機能(LSIM)47と、予測移動性管理機能
(PMF)46を含む。MDSP45の上部に、特定の応用を支援するよう設計
されたいくつかの機能ブロックがある。例えば、移動体分散ファイルシステム4
1や、移動体分散データベース42や、窓43や、その他の応用44などである
。
移動体端末と固定端末との基本的な違いは、移動体端末は移動中の移動体シス
テムや他の端末との通信を支援することである。しかし無線網環境では、一般に
別の位置で別の型の連結性(異なる無線/赤外線帯域幅)やサービス/資源(例
えば、サーバや、プリンタや、プログラムなど)に出会う可能性がある。位置依
存情報を効率的に管理するため、応用は、通信チャンネルの特性や網が提供する
サービスを決定し、および/または変化を知らせてもらわなければならない。し
たがって、規定された位置でシステムまたは網が提供するサービスまたは資源(
ハードウエアおよびソフトウエア資源や、網の接続性や、利用可能な通信プロト
コルの種類など)を識別する位置依存情報を、効率的に管理しなければならない
。
MDSP45内のLSIM47は、位置依存情報を管理し、また別の地理的位
置の移動体基幹設備が提供する種々のサービスに情報を写像するよう設計する。
更にLSIM47は、応用30とその支援するエージエント38に、動的なサー
ビス接続を与えるだけでなく、移動体端末22の位置のあらゆる変化について通
知しなければならない。例えば、分散ファイルシステムを有する網が、異なる地
理的地域に分散されたいくつかのサーバから成ると仮定する。移動体端末がサー
バAに近い位置からサーバBに近い位置に移動する場合は、LSIM47はサー
バBと移動体端末内のキャッシュマネージャに、ファイルが必要であれば最寄り
のファイルサーバはサーバBであると通知しなければならない。
この発明の1つの実施の形態では、ユーザの最も可能性のある目的地を、これ
もMDSP45内にある予測移動性管理機能(PMM)46を用いて決定する。
PMM46は2つの部分を持つ。すなわち、位置予測機能と、仮想分散浮動エー
ジェント割当て機能(FAA)である。FAA機能は、位置予測に従ってMFエ
ージェントを別の位置に割り当てる。更に、PMM46は移動体API31を支
援して、サービスの事前接続とサービス/資源の移動性を確立する。PMM46
内の位置予測機能の詳細な説明は、継続中の関連出願の米国特許出願番号第08
/329,608号、「移動体端末の動きを検出し予測する方法と装置(Methoda
nd Apparatus for Detecting and Predicting Motion of Mobile Terminals)」
、1994年10月26日出願、に述べられている(これを参照のため引用する
)。
移動体浮動エージェント
図5において、網サービスおよび資源を移動体ユーザに一層近く分配するため
に、言い換えると、無線データ網内のサービスおよび資源の移動性を与えるため
に、移動体浮動エージェント(MFエージェント)52と移動性エージェント(
Mエージェント)50を用いる。Mエージェント50は好ましくはホームの固定
ホストまたはルータで実行するソフトウエアエンティティで、移動体端末55の
ために遠方固定ホストまたはルータと通信してMFエージェント52を事前に割
り当てる一組の過程を含む。MFエージェント52は好ましくは遠方の固定ホス
トまたは移動体支援ルータ(MSR)で実行するソフトウエアエンティティで、
ローカルホストまたはMSR資源と通信し接続する一組の過程を含む。またMF
エージェント52は、Mエージェント50のために可変の複製された二次データ
キャッシュ53を管理する。
Mエージェント50とMFエージェント52で支援することの大きな利点は、
サービス論理と資源が、基礎となる網に拘束されないことである。したがって、
Mエージェント50とMFエージェント52は自由に移動体ユーザに従うことが
できる。米国特許出願番号第08/329,608号、1994年10月26日
出願(これを参照のため引用する)、に述べられているように、予測移動性管理
を用いてユーザがどこに行くかを予測することにより、MFエージェント52は
サービスを事前に接続し、二次キャッシュ53を事前に割り当て、二次キャッシ
ュ53に入れるデータをホームユーザキャッシュ51から事前に取り出す。これ
は、ユーザが旅行するときに旅行代理店がユーザのためにホテルの予約やその他
のサービスを事前に手配するのと同様である。
移動体浮動エージェントプロトコル
MFエージェント52は、移動体IPやその他の名称のIP移動性支援プロト
コルにより網の層から基本的な移動性支援を受けると仮定する。
MFエージェント事前割当てプロトコルの好ましい実施の形態を図6と図7に
示す。MFエージェントマネージャ61と62は、MFエージェント52の作成
と割当て(すなわち、確立)を支援する共通のベースである。Mエージェント5
0は網内のユーザ21を表し、移動体ユーザのために部分的にMFエージェント
を作成し、削除し、管理する。Mエージェント50はMFエージェント52の作
成または割当てを要求する。図7に示すように、移動体端末55はローカル網内
のそのMエージェント50に、移動先の新しい位置と共にMFエージェント割当
て要求を送る(701)。この新しい位置は、ユーザ21が明示して与えたもの
でも、PMM機能46が予測したものでもよい。割当て要求は、移動体端末55
が移動する先でMFエージェント52を確立する(すなわち、作成するかまたは
事前に割り当てる)ことの要求であって、移動体端末が新しい位置に到着したと
きに直ぐ使える、必要なサービスとデータを含む。Mエージェント50はこの要
求を登録して、要求65を新しい位置にある遠方のMFエージェントマネージャ
に転送する(702)。Mエージェント50からMFエージェントマネージャ6
2宛てとのMF割り当て要求を受けると、MFマネージャ62は、新しい位置に
既存のMFエージェントがあるかどうか調べる(703)。既存のMFエージェ
ント52がすでにある場合は、MFエージェントマネージャ62は要求したMエ
ージェント50に既存のMFエージェントを割り当てる(705)。既存のMF
エージェントがない場合は、MFエージェントマネージャ62は要求したMエー
ジェント50のために新しいMFエージェント52を作成する(704)。MF
エージェント52を作成しまたは割り当てた後、そのMFエージェント52用の
タイマと最も以前に用いた(LRU)パラメータをセットする(706)(タイ
マとLRUパラメータの使用については後で詳細に説明する)。
MFエージェント52が作成されまたは割り当てられた後、MFエージェント
52は外部エージェント73(Fエージェント)と自分を登録する(708)。
次に、MFエージェント52は登録情報を含むMF割当て応答をMエージェント
50に送り返す(709)。Mエージェント50は移動体端末55に応答を返し
、またMFエージェント52とのデータ一致リンク63を保持する(710)。
データ一致リンク63を用いて、Mエージェント50から二次キャッシュ53
に更新データを送り、MFエージェント52の二次キャッシュ53内のデータ一
致を保持する。またデータ一致リンク63は、MFエージェント52の二次キャ
ッシュ53内の情報を更新するのに、異なる優先レベルを持ってよい。移動体端
末55が新しい位置に着くのに要する時間が比較的長い(例えば移動体端末がニ
ューヨーク市から欧州に移動する)場合は、データ一致リンク63の優先度は低
くてよく、二次キャッシュ53の更新を要求する頻度は少ない。新しい位置に着
くのに要する時間が比較的短い(例えば、ニューヨーク市内を車で走る)場合は
、データ一致リンク63には更新頻度の比較的多い、高い優先度要求を与えてよ
い。データ一致およびキャッシング法については後で詳細に説明する。
次に図8において、移動体端末55は新しい位置に着くと、そこですでに作成
されまたは割り当てられたMFエージェント52に登録する(801)。これを
行うには、新しい位置のFエージェント73にMFエージェント登録要求68を
送って、登録手続きを開始する。Fエージェント73は、その移動体端末55用
の対応するMFエージェント52があるかどうか調べる(802)。MFエージ
ェント52がある場合は、Fエージェント73はこれを確認して、このMFエー
ジェント52を活動化する(804)。次に、Fエージェント73は移動体端末
55をMFエージェント52にリンクする(805)。この発明の別の形態では
、MFエージェントはその移動体端末55の代理Mエージェント(AMエージェ
ント)として動作し、新しい位置のMエージェントと同じ機能を行う。ただし、
ホーム位置のMエージェント50は常にMエージェントであり、全ての通信セッ
ションを制御する。またMエージェント50はユーザのために、ホーム資源(デ
ー
タ/ファイル)とその事前に割り当てられたMFエージェントとAMエージェン
トの間のデータの一致を保持する。Mエージェント50は1つ以上のデータ一致
リンク63を保持することができる(またAMエージェントは、他のMFエージ
ェント52と多数のデータ一致リンク63を保持することができる。この配置図
10に示し、後で詳細に説明する)。移動体端末55が更に別の新しい位置に移
動し、新しいMFエージェント52が新しいAMエージェントとして活動化する
と、メッセージを前のAMエージェントに送り返して、これを非活動化する。こ
の時点で、非活動化されたAMエージェントは再びMFエージェント52になる
。
前に用いられた方法では、ユーザが遠い位置にログインしたときは、Fエージ
ェント73はユーザのホーム位置のホームエージェント72に要求を中継する(
803)。ホームエージェント72はサービスまたはデータを提供し、また要求
された情報をFエージェントに送り返さなければならない(806)。次にFエ
ージェント73は要求された情報を移動体端末に送る(807)。移動体システ
ムではこれでは非効率であって、ユーザにとって遅い。対照的に、前に説明した
MFエージェント52を用いれば、ユーザが遠い位置にログインしたときにMF
エージェント52は必要なデータやサービスを用意して待っているので、ユーザ
は位置が変わっても受けるサービスは変わらない。
所定の時間が経っても移動体端末55が予測された位置に着かない場合、また
は非活動化された後で移動体端末55がMFエージェントのサービスエリアに再
び戻らない場合は、MFエージェント52は好ましくは壊される。この機能を行
うため、各MFエージェント52は、MFエージェント52の生存時間を決定す
るパラメータ(tmf)を保持するタイマを備える。MFエージェント52を割り
当てまたは作成したとき、このタイマを初期化して起動する。MFエージェント
52がAMエージェントになったとき、このタイマをリセットして止める。AM
エージェントは非活動化されると再びMFエージェント52になり、タイマは再
起動する。
またこの発明の別の態様では、各MFエージェント52は好ましくは最も以前
に用いた(LRU)パラメータ(1mf)を保持する。このパラメータはMFエー
ジェント52を割り当てたまたは作成したときに初期化される。LRUパラメー
タは、同じ位置の他のMFエージェント52と共有する資源(例えば、二次キャ
ッシュ用のディスク空間やメモリなど)の優先度指標を与える。この位置の資源
を利用しなければならない場合は、最も大きなLRUパラメータを持つ1つ以上
のMFエージェント52を犠牲者として選んで壊し、必要な資源を解放する。
移動性を考慮した動的キャッシングおよび事前取出し法
この発明の別の態様では、MFエージェント52の二次キャッシュを動的に管
理し更新するための、階層的な移動性を考慮した動的(MAD)キャッシュ管理
の方法を与える。以下の項では、階層的なMADキャッシングと、動的なキャッ
シング一致(DCC)と、移動性を考慮したキャッシング管理の基本的原理を説
明する。
階層的なMADキャッシング一致
図9は、この発明の1つの実施の形態のMADキャッシング方式を示す。MA
Dキャッシング方式は好ましくは2種類のキャッシュ、すなわち、端末で実現さ
れる一次キャッシュ91と、MFエージェントで管理される二次キャッシュ92
、を有する階層で用いる。
2種類のキャッシュ一致法はデータの一致を保持するのに用いる。第1の種類
は動的キャッシュ一致(DCC)法を用いて、サーバと、任意のAMエージェン
トを含むMFエージェント52の間のデータの一致を保持する。第2の種類は移
動性を考慮したキャッシュコヒーレンス法を含む。ここでMFエージェント52
はその移動体ユーザがキャッシュした任意の項目を追跡し、また任意の項目が変
化した場合は失効報告を放送する。Barbara の「失効報告放送」キャッシュ一致
戦略が、D.Barbara と T.Imielinski の「寝坊と働き中毒:移動体環境での
キャッシング戦略(Sleepers and Workaholics: Caching strategies in mobile
Environments)」、Mobidata ,an interactive journal of mobile computing、
Vol.1、No.1、1994年11月、に述べられている(これを参照のため引用
する)。この戦略を用いて、一次キャッシュと二次キャッシュの間の動的なキャ
ッシュ一致を保持する。「失効報告放送」方法を上述のPMM機能と組み合わせ
て、個々の移動体ユーザの失効報告を移動体ユーザの現在の地理的位置(移動性
)地域だけに放送する。MFエージェント割当て法はMFエージェント52がカ
バ
ーする地域内に移動体端末55が居ることを保証するので、端末が切り離された
り故障したりしない限り、移動体端末55は失効報告を受信する。更にMFエー
ジェント52は、移動体端末55の切り離し状態の情報を記録するユーザプロフ
ィルを保持することができる。MFエージェント52を作成しまたは割り当てた
とき、移動体端末55はこの情報をMFエージェント52に送る。MFエージェ
ント52は、ユーザの移動性と動作状態に従って、放送戦略をときどき変更して
よい。
MFエージェント52を失効報告放送に用いるといくつかの重要な利点がある
。第1の利点は、失効報告は移動体端末55が居る位置の地域にだけ放送される
ことである。一般に位置の地域は、個々の移動体端末55の移動性行動要因に従
って動的に変化する。例えば、セルの関連するMSRは、ある移動体端末55が
現在そのセル内に居ない(すなわち、そのセル内の移動体端末55用のMFエー
ジェント52がない)ことをMSRが確かめた場合は、その移動体端末55のキ
ャッシュ失効情報を放送しない。したがって、各セルで放送される失効報告の総
数減らすことができる。図11は、異なる移動体端末について失効報告放送地域
の例を示す。これらの地域は重なっており、時間と共に変わり、各時間間隔τm
の間に移動体端末が移動性行動を変えると移動する。
MFエージェント52を放送失効報告に用いる第2の利点は、失効データベー
スが各ユーザの動的な位置の地域内のセルすなわちステーションでだけ複製され
ることである。これにより少数の移動体ユーザの更新オーバーヘッドを減らすこ
とができる。というのは、対応する動的な位置の地域が、例えば1101または
1104のように小さいからである。これは移動体端末の情報半径と考えてよく
、ユーザの位置の確かさが増すに従って減少する。
別の利点は、固定網内のMFエージェント52の支援により、端末の移動性行
動や各時間間隔τmの間に必要なキャッシュの一致に従って、個別化された動的
な失効報告を移動体端末55毎に規定できることである。
更に、MFエージェント52を用いることにより、各個別の移動体端末55に
対応するセルまたはMSR毎にデータベースの写しが作成される。データベース
は、移動体ユーザの位置と、ユーザの移動性に従う変化について、動的に複製さ
れる。MDSPのPMM機能とMFエージェントプロトコルを用いることにより
、ユーザが別の位置に移動するときはいつでも、ユーザはその位置で必要なデー
タの写しを必ず見つけることができる。
MFエージェント52の二次キャッシュは、ページ応答データベースと同じ機
能を実行するように構築することができる。ページ応答データベースは、N.Kame
l と R.Kingの「ページ応答およびページ追跡を用いた知的データベースキャッ
シング(Intelligent Database Caching Through the Use of Page-Answersand P
age-Traces)」、ACM Transactions on Database Systems、Vol.17、No.4、1
992年12月、に述べられている(これを参照のため引用する)。これはサー
バのデータベースから得られる。移動体端末55が質問を出す度に、まず移動体
ユニットの関連するMFエージェントまたはAMエージェントの二次キャッシュ
内でこれを評価する。次に二次キャッシュ内に含まれない任意の残りの情報を、
対応するMエージェント50を経てサーバのデータベースから得る。例えば、ペ
ージ応答 Di={pi,pi2,...,pin}から成るn個の指定されたデ
ータの集合を考える。ただし、Di1= {pi1,Pi2,...,pin-1}は二
次キャッシュ内に事前に記憶されている。質問qi= {<pi1-qi1>,<pi2
-qi2>,...,<pin-qin>}は、サーバデータベースからのpin と
二次キャッシュからのDin を評価することにより、完全に再構築することがで
きる。同様な構造を移動体端末55の一次キャッシュに用いる。
動的なキャッシング一致
この発明の別の態様では、動的なキャッシュ一致(DCC)法は2つのタイプ
のキャッシュ一致を動的に保持する。2つのタイプのキャッシュ一致を図10A
と図10Bに示す。動的なキャッシュ一致の第1のタイプはMエージェントとA
Mエージェントの間で保持されるもので、タイプ1DCC1001で示す。タイ
プ1DCCは、ユーザが或るMFエージェントでログインするときに或るMエー
ジェントとそのMFエージェントの間で作成され、これによりそのMFエージェ
ントはAMエージェントになる。タイプ1DCCは好ましくは優先度の高いリン
クで、キャッシュ情報を迅速に更新するのに用いる。第2のタイプのDCCはA
MエージェントとそのMFエージェントの間(1002)、またはMエージェン
トとそのMFエージェントの間(1022)に用いるもので、タイプ2DCC1
002および1022で示す。タイプ2DCC1002と1022は好ましくは
優先度の低いリンクで、関連するMFエージェントのキャッシュを更新するのに
用いる。図10Aに示すMFエージェント1003,...,1009,102
0,1030の数と、これらのMFエージェントとAMエージェント1006お
よびMA93との関係は単なる例である。実際は、MFエージェント1003,
...,1009,1020,1030は任意の数でよく、また用いるMFエー
ジェント割当て法(例えば、移動円(MC)および移動トラック(MT)パター
ンなど)に従って、異なるパターンに分散してよい。
1つの実施の形態では、タイプ1DCC1001は「コールバック」一致方式
を用いる。Mエージェント93はその現在のAMエージェント1006のキャッ
シュ状態情報を追跡する。端末が前後に移動するに従って異なるエージェントと
の関係を頻繁に変えるのを避けるために、好ましくは古いAMエージェント10
06(図10Aの場合。図10BではMFA01016)を用いて、タイプID
CC1001を新しいAMエージェント1013に移す。Mエージェント93と
古いAMエージェント1006との関係は、移動体端末55が別の位置に移動し
たときでも、時間間隔τd1の間続く。τd1の値は次式で与えられる。
ただし、αd1は遅れ要素、hは階層要素、mは時間間隔τmの間のユニットの移
動性密度である。
新しいAMエージェント1003はMエージェント93に、時間間隔τd1後に
自分とタイプ1DCC1101関係を確立するよう通知する。Mエージェント9
3は、各移動体ユーザと関連するMFエージェントの1つとだけタイプIDCC
関係を持つことができる。古いAMエージェント1006と関連する全ての他の
タイプ1DCC1001は、そのMエージェントが新しいAMエージェント10
13(図10Aで以前はMFA1 1003)と関係を形成した後で取り消される
。例えば図10Bに示すように、移動体端末55が位置0(すなわち、現在のA
M
エージェント1006)から位置1に移動すると仮定する。するとMFエージェ
ント11003は新しいAMエージェント1013になり、位置0での前のAM
エージェント1006はもう一度MFエージェント1016になる。Mエージェ
ント93と位置0のエージェント、すなわちMFエージェント01016(以前
はAMエージェント1006)、は時間間隔τd1の間は変化しない。MFエージ
ェント1016は現在のAMエージェント1013との間でタイプ1DCCを授
受する。時間間隔τd1が過ぎると新しいAMエージェント1013は、Mエージ
ェント93と関係を確立したいとMエージェント93に通知する。これに応えて
、Mエージェント93は前のAMエージェント、すなわち現在のMFエージェン
ト1016との古い関係を取り消す。
タイプ1DCCとは対照的に、タイプ2DCCは好ましくはMFエージェント
グループ(すなわち、特定のユーザが用いるために、Mエージェント93または
AMエージェント1006が作成したMFエージェントのグループ)のために、
遅れた「書込み・更新」一致方策を用いる。MFエージェントグループは、多数
のMFエージェント割当て法の任意の1つに従って作成する。これについては、
後で詳細に説明する。AMエージェント1006とMエージェント93は時間間
隔τd2の後で、それぞれ最新の更新をそれぞれのMFエージェントグループにマ
ルチキャストすなわちグループ放送する。τd2は好ましくは次式で与えられる。
ただし、αd2(αd2≧1)は遅れ要素、hは階層要素、mは時間間隔τmの間の
ユーザの移動性密度である。τd2の遅れを生じる理由は、1/m前に、言い換え
ると移動性密度mの移動体ユーザが1つのセルから別のセルに移動するのに必要
な時間前に、MFエージェント1003,...,1009,1020,103
0のキャッシュ(AMエージェント1006のキャッシュ以外)を更新する必要
が全くないからである。遅れ時間τd2の間にいくつかの更新を行ってよい。最後
の更新だけをグループ内のMFエージェントにグループ放送する。
MFエージェント割当て
上記の各節でMFエージェントプロトコルとDCC法を概説した。しかしMF
エージェントを用いるには、MFエージェントを作成しまたは割り当てる必要の
ある目的地の対応する固定ホストまたはルータを識別することも必要である。
半径d割当ての方法
セル(セルラ網で定義されるセルなど)でカバーされ、各セルはMSRまたは
固定ホストからサービスされる、地理的地域を考える。λを移動体ユーザの平均
移動速度とする。ただし平均移動速度は、比較的長い単位時間、例えば日、月、
年、の間に移動体ユーザが通過した、新しいMSRの平均数と定義する。mを移
動体ユーザの移動性密度要素とする。ただし移動性密度要素は、時間τmの間に
移動体端末55が通過した、新しいセルの数と定義する。sをサービス速度とす
る。ただしサービス速度は、移動体ユーザの各単位移動にサービスするMFエー
ジェントの数と定義する。このとき、
ただし、dはサービス距離、hは好ましくは1つのMFエージェントマネージャ
がサービスするセルの数で定義される階層要素、τmは移動性密度要素mを標本
化する時間間隔である。
ユーザが移動すると必ず各ユーザを支援するMFエージェントが少なくとも1
つあるようにするため、サービス速度は s≧1、すなわち d≧h・m・τm
、でなければならない。
半径d割当て法
この発明の1つの実施の形態では、MFエージェント割当て(移動予測は一切
なし)は次のように行う。
まず、各時間間隔τmの間の移動性密度を計算する。次に、移動体ユーザの現
在の位置を中心とする地理的地域に対応する円を決定する。円の半径は好ましく
はd=int(h・m・τm)である。最後に、MFエージェントマネージャを
有しかつこの円の中にある遠方の固定ホストまたはルータに、移動体ユーザを支
援するMFエージェントを割り当てる(この割当ては、割り当て可能な既存のM
Fエージェントを持たない固定ホストまたはルータにおいて新しいMFエージェ
ントを作成するステップを含む)。移動体ユーザが円の境界に到着すると、この
過程を最初から繰り返す。この明細書を通して、これを「半径d」割当て法と呼
ぶ。その理由は、全ての遠方の固定ホストまたはルータが「半径d」内にあると
決定した場合は、これらにMFエージェントを割り当てるからである。
MT/MC/d割当て法
上に述べた半径d割当て法はサービス速度 s≧1 を保証することができる
が、全ての構成で必ずしも最適ではない。移動の大きいユーザにとっては、「半
径d」割当ては効率的でないことがある。それは、半径dが大きな円の中では多
数のMFエージェントが割り当てられるので、固定網の中で大きな背景トラフィ
ックオーバーヘッドが生成されるからである。別の問題は、円内で割り当てられ
たMFエージェントの中には決して使われないものがあることである。これでは
資源の使用が非効率的である。より勝れた割当て法は、MFエージェント割当て
と予測移動管理(PMM)を組み合わせることである。これは前に述べた継続中
関連出願の米国特許出願番号第08/329,608号、1994年10月26
日出願、に詳細に説明されているので、これを参照のために引用する。MFエー
ジェントを半径dの円内にある全ての遠方の固定ホストまたはルータに割り当て
るのではなく、この割当て法は円内での移動体ユーザの最も可能性のある移動を
予測する。円内にありかつ予測された移動トラック(MT)または移動円(MC
)内にある遠方の固定ホストまたはルータにだけ、MFエージェントを割り当て
る。MTまたはMCは非常に長い物理的距離をカバーするので、距離d内のMT
またはMC内の状態すなわちセルだけにその都度割り当てる。この明細書では、
この方法をMT/MC/d割当て法と呼ぶ。単なる半径d法に比べて、この方法
はより効率的に割り当てることができる。
これを一層簡明に述べると、MT/MC/d割当て法は次の通りである。
1. 各時間間隔τmの間の移動性密度mを計算する。
2. 移動体端末の現在の位置を中心とする半径dの円を定義する(αd=1、
すなわちτmの間に半径dの円内にユーザが居る確率は100%、と仮定する)
。半径dは次式で与えられる。すなわち、
d=int(hmτm)
3. 円内にある、予測されたMTまたはMCの部分にあるMSRにだけMF
エージェントを割り当てる。
4. 円の境界では、ステップ1から繰り返す。
ユーザの移動は三次元であって単なる二次元ではないので、半径dおよびMT
/MC/dの割当て空間は実際は球である。しかし簡単のために、ここでは二次
元の場合だけを考える。当業者は、二次元の場合から三次元の場合を容易に得る
ことができる。三次元の場合は、半径dは円ではなく球の半径になり、移動体端
末の位置が球の中心になる。
点対点割当て法
上述の割当て法は主として1点対多点タイプの割当てに関連している。しかし
ユーザはMFエージェントを明白に点対点(PTP)割当てで実現することもで
きる。例えば、ユーザがスウェーデンのストックホルムからノルウェーのオスロ
に行こうとしていると仮定する。ユーザはMエージェントに単に目的地を知らせ
るだけでよい。これに到着予想時間を含めると一層役に立つ。点対点割当て法で
は、オスロにある遠方の固定ホストまたはMSRにMFエージェントを割り当て
、これと動的なデータ一致データリンクを保持する。ユーザがストックホルムか
らオスロに行く間に、データはオスロで動的に事前に準備されている。オスロに
到着すると、ユーザはストックホルムに居るときと全く同様に、MFエージェン
トにログインすることができる。位置は変わっても、ユーザにとっては計算環境
は何も変わらない。
このように、この発明の好ましい実施の形態では点対点割当て法で用いる入力
パラメータは2つだけである。すなわち、「将来の位置」(網アドレス)とその
位置に着く予想時刻(tc)である。しかし時刻(tc)は随意と考えてよい。
時間パラメータを指定しない場合はこの割当ては優先度が低いと見なされて、網
が空いているときに実行される。
MFエージェント割当ての3つの方法について説明した。半径d割当てはユー
ザがどんなにランダムな移動を行っても100%のサービス速度(S≧1)を保
証するが、背景のシステムオーバーヘッドは大きい。これに比べて、点対点割当
て法のオーバーヘッドは半径d割当て法ほど大きくないが、勝れたサービスを提
供するには明白な「将来の位置」の情報が必要である。MT/MC/d割当てア
ルゴリズムは、予測移動性管理情報を用いてオーバーヘッドを減らし、一方で明
白な将来の位置の情報は必要としないという、妥協的な解決法である。
性能の評価
次に異なる割当て法を用いるMFエージェント方式の性能を評価する。
移動体データのアクセスは主として2つの重要な操作、すなわち読取り操作と
書込み操作、から成る。読取り操作は遠方のサーバまたはデータベースからデー
タを読み取り、書込み操作はデータをサーバに書き込む。したがって、以下に異
なるMFエージェント割当て法における読取り操作と書込み操作を分析して評価
する。
一般性を失わずに性能利得を分析するため、セルの全数をNとし、またN>>
m・τmとする。ただしm・τmは、移動性密度mのユーザが時間間隔τmの間に
通過した新しいセルの全数であり、τm〉>τc3である。ただし、τc3は2っの
MFエージェントの間にメッセージを送るのに要する時間である。また各MFエ
ージェントに関連するLRUパラメータは指数分布、すなわちlmf=ef、を持つ
と仮定する。更に、m=0のとき移動体ユーザは最初自分のホーム網に居ると仮
定する。
またこの例示のシミュレーションで、オンラインコストは背景コストの2倍で
あり、無線と有線で同じであると仮定する。現在の無線リンクのコストは有線リ
ンクのコストより約20倍高い。この比率が高いほど、MFエージェント割当て
オーバーヘッドは少ない。将来この比率は2対1に下がると予想されている。し
たがって、上の仮定は最悪の場合である。「オンラインコスト」にはユーザがデ
ータアクセスを行うためのシステムのコストと、ユーザがデータを待たなければ
ならないコスト、すなわちユーザ側から見た遅れのコストが含まれる。また背景
コストにはシステムを用いてデータを送るコストだけが含まれる。キャッシュミ
ス率は、第2キャッシュは15%、第1キャッシュは30%と仮定する。N=1
00、T=100分、h=1である。
点対点割当ての場合
点対点割当て(PTP)割当て法は最も簡単な方法である。ユーザは位置・目
的地の情報を明白に与える必要があるので、PTP割当てはユーザの移動性密度
とは関係ない。MFエージェント割当てのためのMFエージェントモデルを図1
2に示す。
上記の仮定の下に、PTP割当てを行うシステム内の読取りおよび書込み操作
の遅れの減少率は、図12に示す相対的割当て距離の関数である。
相対的割当て距離D’の定義は、有線網待ち時間と無線網の待ち時間の比であ
る。すなわち、
ただし、τc3は単位長当たりの固定網の待ち時間、τc1は無線網の待ち時間であ
る。
前に述べたように、固定網内のリンクの帯域幅は無線リンクより大きいと仮定
したが、リンクの距離が長いほど待ち時間は大きい。これは、リンク内の遅れ(
スイッチやルータやノードなどを通る)のためである。したがって相対的割当て
距離D’の意味は、有線網リンクの距離は有線と無線の待ち時間の比により調整
される、ということである。例えば D’=1 は、割当ての距離が非常に長い
ので有線リンクの待ち時間(D’τc3)は無線リンクの待ち時間(τc1)と同じ
であることを意味する。
図13を参照すると、PTP割当て方式では、相対的割当て距離が増加するに
従って、減少する待ち時間の百分率が増加することが分かる。相対的割当て距離
D’が0.9以上のときは、読取りおよび書込み操作の遅れを65%以上減らす
ことができる。したがって、PTP方式はニューヨークから欧州に行くなどの長
距離割当てに適している。
「半径d」割当ての場合
半径d割当て法を用いたMFエージェントモデルを図14Aに示す。
図14Bは、セルラシステム内の半径 d=1 方式の構造の例を示す。前に
述べたように、ユーザが時間間隔(0,t)=Tの間に通過した新しいセルの数
はポアソン分布を持ち、あるセルの中の滞留時間は指数関数的に分布していると
仮定する。λをTの間の平均移動速度とする。期間Tの間に少なくともλT個の
セルを通過する確率は、である。
したがって、平均移動速度すなわち移動性速度がλの移動体ユーザにとって、
有線網の待ち時間は、
である。したがって、MFエージェントを持つシステム内の読取りおよび書込み
操作の遅れは
で、MFエージェントを持たない場合の遅れは
である。したがって、MFエージェントを用いることによる待ち時間の減少率は
ただし、
図15は、待ち時間減少百分率Gを、平均移動速度λに対してプロットしたも
のを示す。T=100分、αD=0.5、αd=1、τc3=1秒、と仮定する。
図15から、平均移動性速度が0.2以上のユーザにとって、半径d法を用い
ると読取りおよび書込み操作の待ち時間が60%以上減ることが分かる。ユーザ
の移動性が大きいほど、待ち時間の減少百分率が大きい。このことから、この方
式は移動性に関する待ち時間を減らすのに非常に効果があることが分かる。
MT/MC/dの場合
MT/MC/d割当て法の場合は、円d内の予測されたMCまたはMTパター
ン上にある固定ホストまたはルータにだけMFエージェントを割り当てる。これ
により、割り当てられるMFエージェントの総数を大幅に減らし、また多くの不
必要な割当てを避け、したがって移動性密度の高いユーザの背景オーバーヘッド
コストを減らすことができる。
図16は、MT/MC/d割当てアルゴリズムを用いた全性能利得を移動性密
度に対して示す。各時刻に割り当てられるMFエージェントの数を2・[αdm
τm]、すなわち、割当て円の直径と同じ、と仮定した。
図16の曲線aに示すように、予測移動性管理関数の予測精度が0.9以上の
場合は、任意の移動性密度のユーザの全性能利得は45%以上向上する。平均予
測精度が0.6以上の場合(曲線d)も、移動性密度の高いユーザの全性能利得
は25%以上向上する。例えば、時間Tの間のユーザの平均移動性密度が λ=
1 とすると、これはユーザが時間単位毎にセルを変わり、時間Tの間に停止し
ないことを意味する。MT/MC/d割当てアルゴリズムを持つMFエージェン
ト方式を用いることにより、MFエージェントを持たない性能に比べて、ユーザ
は25%以上の全性能利得を持つ。
注意したいのは、ここでは全性能利得を、減少した待ち時間の百分率から増加
した背景コストの百分率を引いたものと定義していることである。これは、全性
能利得がゼロまたは負のときでも、待ち時間はいくらか減ることを意味する。例
えば、全性能利得がゼロということは、減少した待ち時間の百分率が増加した背
景コストの百分率と同じ(したがって、減少した待ち時間と増加した背景コスト
は比例的にトレードオフする)ことを意味する。ユーザ側から見れば、最も重要
な性能の測度は減少した待ち時間の百分率である。
図17は、MT/MC/d割当てアルゴリズムによるMFエージェント方式を
用いた待ち時間減少の百分率を、移動性密度に対して示す。曲線a,b,c,d
,は、それぞれ予測精度0.9,0.8,0.7,0.6に対応する。待ち時間
の
減少百分率は平均予測精度に余り依存しないことが分かる。40%の時間で予測
が正しくないときでも、移動性密度間隔[0.4,1]で待ち時間はまだ65%
以上減少する。
点対点と、半径dと、MT/MC/dという異なる割当て法によるMFエージ
ェント方式の性能について分析し評価した。待ち時間の減少という視点からこれ
らの方式を詳細に分析した。評価の結果から、予測MT/MC/d割当て法によ
るMFエージェント方式は、任意の移動性密度のユーザにおいて全性能を25%
以上向上させ、また通常の移動性密度のユーザにおいて(0.2,1)の範囲内
でアクセス待ち時間を55%以上減らすことができることが分かる。
移動体浮動エージェント実現の問題
図18は一般的な無線LANアーキテクチャを示す。インターネットで接続さ
れた無線LANの一般的なアーキテクチャは、2つの基本部分から成る。すなわ
ち、(1)固定LAN(例えば、イーサネットやリングなど)と、(2)無線イ
ンターフェース(無線および赤外線による移動体支援ルータなど)である。
図19は、この発明の勝れた試験台の例である。図19に示す試験台のアーキ
テクチャは、ギガビット網で相互に接続された5つのLANを含む。IETFの
「IP移動性支援(IPMobility Support)」、Networking Working Group Inter
net Draft 11、1995年4月、(これを引例とする)、に概要を示す移動体I
Pを、網層プロトコルの基礎として用いる。網は、ウォークステーションまたは
移動体端末と、無線および固定LANに付属する移動体支援ルータ(MSR)か
ら成る。MSRは移動IPソフトウエアを付加したハードウエアインターフェー
スを備える。全てのウォークステーションは仮想網上に永久アドレスを持つ。仮
想網は外界からは2つの網に見える。各仮想網は実際は多くの物理的セルで構成
する。MSRは分散アルゴリズムを実行してこの仮想網内の仕切りを「直し」、
単一網を形成する効果を与える。
MFエージェントを有するプロトコルアーキテクチャ
開放型システム間相互接続(OSI)参照モデルにおける無線LANのプロト
コルアーキテクチャを図20に示す。対話形プロトコル層(層3)は異なるLA
Nの間のパケットの経路選択を行う。従来、アクセスネット(この場合は移動体
支援ルータ102)は層1から層3(網層)だけから成る。移動IP105(層
3)は移動体アドレスの移送と移動体端末100の間のパケットの経路選択を行
う。
図20に示すように、従来のプロトコルアーキテクチャは、網層での移動体端
末に対する移動性支援の基本的な可能性を与える。残念ながら、上に説明したデ
ータおよびサービスの移動性に関するどの問題も、このようなシステムでは解決
されない。更に、無線媒体層108(MSRから移動体端末へ)と有線媒体層1
09(MSRから固定サーバへ)の帯域幅が違うために、移動体ホストが固定サ
ーバの資源にアクセスするときにいくつかの性能上の問題がある。
まず、移動体端末100は直列ボトルネックに直面することがある。これが起
こるのは、移動体端末100が無線リンク108と有線リンク109の直列経路
を通して固定サーバ106にアクセスするときである。これは、アクセス経路の
帯域幅が直列ボトルネック、すなわち無線リンク部108により制限されること
を意味する。固定網の伝送速度がどんなに速くても、往復経路の速度はボトルネ
ックにより妨げられる。この種のボトルネック伝送により固定網の速度は落ちる
。
別の問題は、伝送制御プロトコル(TCP)タイマのバックオフである。TC
Pはストリーム向け終端間通信を支援し、転送の信頼度は高い。このため、時間
切れが起こったときに再送信を行うことにより転送の信頼度を保証するために、
再送信に関連するタイマが必要がある。例えば一時的な切断や一時的な故障やハ
ンドオーバーに関連する無線リンクの直列ボトルネック問題が、TCPタイマの
バックオフの原因になることがある。例えば、移動体端末が固定ホストにオープ
ンTCP接続を行い、同時にこの移動体端末が網から一時的に切り離された場合
は、移動体端末はTCP窓からデータを検索することができない。データが固定
ホストのTCP窓に送られるにつれて、TCP窓は一杯になる。窓が一杯になる
と、それ以上のデータを記憶することができない。このためTCPはバックオフ
を生じて、再送信の頻度はますます少なくなる。再接続した後、移動体端末は固
定ホストから次の再送信が来るまで待たないと、そのデータの受信を続けること
ができない。
上述の問題の多くは、この明細書の前述の節で説明した問題と同様に、MFエ
ージェントを備えるMFエージェントマネージャにより解決することができる。
MFエージェントマネージャとそのMFエージェントは、移動体支援ルータ(M
SR)か、固定ホストか、その両方で実現することができる。移動体端末は、セ
ルラ電話や、コンピュータや、ホストなどである。
図21は、無線LANのMSRプロトコルアーキテクチャ上に実現したMFエ
ージェントの一例を示す。MFエージェントマネージャ104とそのMFエージ
ェント103は、MSR102の移動体IP層105の上に構築する。これらは
次の機能を備える。
1. MSRのサービスエリアに登録された各移動体端末100毎に、MFエ
ージェントマネージャ104は、網内の移動体端末100を表す端末エージェン
ト(Tエージェント)を作成する(Tエージェントは、遠方から、例えば遠方の
個人エージェントまたは端末エージェントにより、作成しまたは割り当てること
もできる。この場合は、浮動端末(FT)エージェントと呼ぶ)。Tエージェン
トの関連する移動体端末100がMSR102のサービスエリアにログインする
と、その移動体端末に関連するFTエージェント303は動作端末エージェント
になる。TエージェントとMエージェントとTFエージェントとMFエージェン
トの関係を図22に示す。TエージェントはMエージェントと同じ機能を実行す
るが、Tエージェントは特定の移動体端末を表し、Mエージェントは特定の移動
体ユーザを表す。同じことがMFエージェントとTFエージェントにも言える(
浮動エージェント機能とプロトコルを説明した前の節「移動体浮動エージェント
の概念」を参照のこと)。
2. Tエージェントは、その移動体端末100と固定ネットの間のトラフィ
ックを「覗く」すなわち監視する。無線リンクが切り離されると、すなわちその
移動体端末100が応答しないと、Tエージェントはその移動体端末のために固
定ネットとの間の通信を処理する。
3. Tエージェントは二次キャッシュとその移動体端末100の移動性情報
を管理する。
4. 移動体端末100が、別のMSR102がサービスするエリアすなわち
セルに移動しようとする場合は(上に述べたように、これはその移動体端末10
0内のPMMが予測することができる)、Tエージェントはこの移動の事前準備
として、その移動体端末用のMFエージェントを作成しまたハンドオーバー過程
を管理するよう、前記別のMSR102内のMFエージェントマネージャ104
に通知する。
5. 新しいエリアで移動体端末100がログインすると、MFエージェント
はTエージェントとして活動化し、メッセージを送り返して前のTエージェント
を非活動化する。
図23はこの発明の一態様であって、MSR1905の、I−TCP1903
の上にMFエージェント1901を実現した一例を示す。
セルラシステム内の移動体浮動エージェント
図24において、従来のセルラアーキテクチャは一般に、移動体交換局(MS
C)140と、基地局システム(BSS)135と、移動体端末100を備える
。BSS135を、基地局制御局(BSC)130や基地トランシーバ局(BT
S)120などの異なるサブシステムに更に分割してもよい。サービスエリアは
セルに分割される。各セルはBTS120によりカバー(すなわち、サービス)
される。BTS120は、干渉を避けるために隣接セルに用いるものとは異なる
一組の無線チャンネルで動作する。BSC130は1グループのBTS120を
制御し、またハンドオーバーや電力制御などの機能を制御する。MSC140は
多数のBSC130を処理する。ゲートウエイMSC(GMSC)140は、公
衆加入電話網(PSTN)150や、総合サービスディジタル網(ISDN)
160や、公衆データ網(PDN)170などの間の呼を制御する。
MFエージェントを有するプロトコルアーキテクチャ
図25Aは送信用の従来のGSMプロトコルアーキテクチャを示す。また上の
無線LANアーキテクチャ間の参照として、OSI参照モデルを図25Aと図2
5Bに示す。OSIモデルとセルラ網アーキテクチャとの主な違いは、後者は別
の網を経て帯域外発信を用いることである。
この発明では1つの方法として、MFエージェント133とMFエージェント
マネージャ134を図25Bに示すように基地局システム135で実現する。ま
たMFエージェント133を用いて、分散移動性管理機能と、分散HLRとビジ
タ位置レジスタ(VLR)とEIR(装置識別レジスタ)の機能を支援すること
ができる。移動体データサービスの支援のために、移動体API層200を移動
体端末100に追加しなければならない。
またMFエージェントは、MSC140とインターネットの間のゲートウエイ
ルータで実現してもよい。この場合は、プロトコルアーキテクチャの節での説明
と同じ機能を実行する。
結論
移動体浮動エージェントの概念によりグローバルな移動性と計算を支援する、
移動体仮想分散システムアーキテクチャを開示した。
サービスおよび資源の移動性を導入したことにより、個人/端末の移動性管理
支援の新しい要求が発生した。従来の個人/端末の移動性管理は、ユーザ/端末
の位置を受動的に追跡してシステムに属する端末との接続を保つ、という機能を
含んでいた。予測移動性管理と呼ぶ積極的な移動性管理方式が開発された。前に
説明したように、予測移動性管理(PMM)を用いて、ユーザの移動履歴パター
ンに従って移動体ユーザの将来の位置を予測する。
移動体浮動エージェントの概念と予測移動性管理を組み合わせると、サービス
と資源の事前準備を行うことができる。ユーザが新しい位置に移動する前に、新
しい位置にデータまたはサービスを事前に接続しまた割り当てる。その結果、ユ
ーザは前の位置の場合と事実上同じ効率で自分のサービスまたはデータにアクセ
スすることができる。
例を用いてこの発明を説明したが、当業者は例示の実施の形態の修正や変形を
、この発明の精神から逸れずに考えることができる。好ましい実施の形態は単な
る例であって、決して制限するものではない。この発明の範囲は上の説明ではな
く、請求の範囲により決まるものであり、請求の範囲内に帰する変形や同等のも
のは全てこの発明に含まれるものとする。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L
U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF
,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,
SN,TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,S
Z,UG),UA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD
,RU,TJ,TM),AL,AM,AT,AU,AZ
,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CZ,
DE,DK,EE,ES,FI,GB,GE,HU,I
L,IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LK
,LR,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK,
MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,R
U,SD,SE,SG,SI,SK,TJ,TM,TR
,TT,UA,UG,UZ,VN
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1. 移動体通信システム内の移動体ユーザに網サービスおよび資源を分配す る方法であって、 ホームの固定ホストまたはルータで実行する移動性(M)エージェントを前記 移動体ユーザに与え、 前記移動体ユーザは前記ホームの固定ホストまたはルータのサービスエリア外 の目的地に向かって移動中または将来移動すると決定し、 前記目的地にある少なくとも1つの遠方の固定ホストまたはルータの対応する 1つで実行する少なくとも1つの移動体浮動(MF)エージェントマネージャに 、前記Mエージェントから事前割当て要求を送り、 前記少なくとも1つの遠方の各固定ホストまたはルータで、前記移動体ユーザ が用いるために移動体浮動(MF)エージェントを確立し、 前記Mエージェントを用いて、前記ホームの固定ホストまたはルータの前記サ ービスエリアから、前記遠方の各固定ホストまたはルータのMFエージェントに データまたはサービス情報を送る、 ステップを含む、網サービスおよび資源を分配する方法。 2. 前記MFエージェントを確立する前記ステップは、前記少なくとも1つ の遠方の各固定ホストまたはルータで、 前記遠方の固定ホストまたはルータに既存のMFエージェントが存在しない場 合は、前記遠方の固定ホストまたはルータで前記移動体ユーザが用いるためにM Fエージェントを作成し、 そうでない場合は、前記遠方の固定ホストまたはルータで前記移動体ユーザが 用いるために既存のMFエージェントを割り当てる、 ステップを含む、請求項1に記載の網サービスおよび資源を分配する方法。 3. 前記作成しまたは割り当てたMFエージェントを前記遠方の固定ホスト またはルータにある外部エージェント(FA)に登録し、 前記MFエージェントマネージャから前記Mエージェントに確立したという応 答を送り、前記確立したという応答は前記Mエージェントが前記MFエージェン トとデータ一致リンクを確立できるようにする情報を含む、 ステップを更に含む、請求項2に記載の網サービスおよび資源を分配する方法。 4. 各MFエージェントは、ローカル資源と通信し接続するために、また前 記Mエージェントのための可変の複製された二次データキャッシュを管理するた めに、前記対応する遠方の固定ホストまたはルータで実行する一組の過程を含む 、請求項3に記載の網サービスおよび資源を分配する方法。 5. 前記Mエージェントは、各MFエージェントと通信するために、前記ホ ームのホストおよびルータで実行する一組の過程を含む、請求項3に記載の網サ ービスおよび資源を分配する方法。 6. 前記MFエージェントの1つに対応する前記遠方の固定ホストまたはル ータで前記移動体ユーザがログインすると、これに応じて前記MFエージェント の1つを用いて代理移動性(AM)エージェント機能を実行するステップを更に 含む、請求項3に記載の網サービスおよび資源を分配する方法。 7. 前記MFエージェントの1つを用いてAMエージエント機能を実行する 前記ステップは、 前記移動体ユーザは前記MFエージェントの1つに対応する前記固定ホストま たはルータのサービスエリア外の第2の目的地に向かって移動中または将来移動 すると決定し、 前記第2目的地にある少なくとも1つの遠方の固定ホストまたはルータの対応 する別の1つで実行する少なくとも1つの別のMFエージェントマネージャに、 前記Mエージェントの1つから事前割当て要求を送り、 前記第2目的地にある前記少なくとも1つの遠方の各固定ホストまたはルータ ので、前記移動体ユーザが用いるために第2MFエージェントを確立し、 前記MFエージェントの1つを用いて、前記固定ホストまたはルータの前記遠 方のサービスエリアから、前記第2目的地にある前記遠方の各固定ホストまたは ルータの別のMFエージェントに、データまたはサービス情報を送る、 ステップを含む、請求項6に記載の網サービスおよび資源を分配する方法。 8. 各MFエージェント毎に、前記移動体ユーザが用いるために前記MFエ ージェントを作成しまたは割り当てたときに、対応するタイマを起動し、 各MFエージェントエージェント毎に、前記MFエージェントに対応する前記 遠方の固定ホストまたはルータで前記移動体ユーザがログインすると、これに応 じて前記対応するタイマをリセットして止める、 ステップを更に含み、 ここで、前記対応するタイマが所定値に達すると必ず各MFエージェントを非 活動的にする、 請求項6に記載の網サービスおよび資源を分配する方法。 9. 各MFエージェント毎に、前記MFエージェントを作成しまたは割り当 てるとき、前記MFエージェントを用いたのがどれくらい最近かを示す対応する パラメータを初期化し、 各MFエージェント毎に、前記移動体ユーザが前記MFエージェントを用いる と必ず前記対応するパラメータを更新し、 前記遠方の固定ホストまたはルータの1つの資源を利用する必要があるとき、 前記遠方の固定ホストまたはルータの1つについて全ての対応するMFエー ジェントを識別し、 前記識別されたMFエージェントの1つを選択して、前記識別されたMFエ ージェントの選択された1つが全ての前記識別されたMFエージェントの中で最 も以前に用いられたものであることを示す対応するパラメータを持つようにし、 前記識別されたMFエージェントの前記選択された1つからの資源を利用す る、 ステップを行う、 ステップを更に含む、請求項6に記載の網サービスおよび資源を分配する方法。 10. 前記移動体ユーザから前記外部エージェントに登録要求を送り、 前記登録要求を受信するとこれに応じて、前記移動体ユーザのために登録され たMFエージェントがある場合は、前記MFエージェントにアクセスする確認と リンクを前記FAから前記移動体ユーザに送る、 ステップを更に含む、請求項3に記載の網サービスおよび資源を分配する方法 。 11. 前記目的地にある少なくとも1つの遠方の固定ホストまたはルータの 対応する1つで実行する少なくとも1つの移動体浮動(MF)エージェントマネ ージャに、前記Mエージェントから前記事前割当て要求を送る前記ステップは、 前記目的地にある前記対応する遠方の固定ホストまたはルータを識別し、 前記識別された対応する遠方の固定ホストまたはルータの1つで実行する前記 各MFエージェントマネージャに、前記Mエージェントから前記事前割当て要求 を送る、 ステップを含み、 ここで、前記目的地にある前記対応する遠方の固定ホストまたはルータの識別 は、 (1) 移動性密度mを決定し、ただしmは時間τmの間に前記移動体ユーザが 通過したセルの数、 (2) 前記移動体ユーザの現在位置を中心とした半径 d=int(h*m *τm)の円形の地理的位置を定義し、ただしdはサービス距離、hは1つのM Fエージェントマネージャがサービスするセルの数と定義する階層的要素、 (3) 前記円形の地理的位置内にある遠方の固定ホストまたはルータを識別 する、ステップを含む、 請求項1に記載の網サービスおよび資源を分配する方法。 12. 前記目的地にある少なくとも1つの遠方の固定ホストまたはルータの 対応する1つで実行する少なくとも1つの移動体浮動(MF)エージェントマネ ージャに、前記Mエージェントから前記事前割当て要求を送る前記ステップは、 前記目的地にある前記対応する遠方の固定ホストまたはルータを識別し、 前記識別された対応する遠方の固定ホストまたはルータの1つで実行する前記 各MFエージェントマネージャに、前記Mエージェントから前記事前割当て要求 を送る、 ステップを含み、 ここで、前記目的地にある前記対応する遠方の固定ホストまたはルータの識 別は、 前記目的地を指定するメッセージを前記移動体ユーザから前記Mエージェン トに送り、 前記Mエージェントを用いて、前記目的地にある遠方の固定ホストまたはル ータで実行するMFエージェントマネージャを識別する、 ステップを含む、 請求項1に記載の網サービスおよび資源を分配する方法。 13. 前記メッセージは、前記移動体ユーザが前記目的地にいる指定された 時間を更に含み、 前記方法は、前記Mエージェントから前記MFエージェントの二次キャッシュ にデータを転送するステップを更に含み、ここで、前記データ転送は、前記指定 された時間と所定の関係を持つ時間に行う、 請求項12に記載の網サービスおよび資源を分配する方法。 14. 前記目的地にある少なくとも1つの遠方の固定ホストまたはルータの 対応する1つで実行する少なくとも1つの移動体浮動(MF)エージェントマネ ージャに、前記Mエージェントから前記事前割当て要求を送る前記ステップは、 前記目的地にある前記対応する遠方の固定ホストまたはルータを識別し、 前記識別された対応する遠方の固定ホストまたはルータの1つで実行する前記 各MFエージェントマネージャに、前記Mエージェントから前記事前割当て要求 を送る、 ステップを含み、 ここで、前記目的地にある前記対応する遠方の固定ホストまたはルータの識別 は、 (1) 移動性密度mを決定し、ただしmは時間τmの間に前記移動体ユーザ が通過したセルの数、 (2) 前記移動体ユーザの現在位置を中心とした半径 d=int(h*m *τm)の円形の地理的位置を定義し、ただしdはサービス距離、hは1つのM Fエージェントマネージャがサービスするセルの数と定義する階層的要素、 (3) 前記移動体ユーザの移動トラック(MT)または移動円(MC)を予 測し、 (4) 前記円形の地理的位置内の前記予測されたMTまたはMC上にある前 記遠方の固定ホストまたはルータを識別する、ステップを含む、 請求項1に記載の網サービスおよび資源を分配する方法。 15. 少なくとも1つの移動体浮動(MF)エージェントが各移動体ユーザ を支援するために、移動体通信システム内の複数の移動体ユーザに網サービスお よび資源を分配する方法であって、前記方法は、 各前記移動体ユーザ毎に、 (1) 移動性密度mを決定し、ただしmは時間τmの間に前記移動体ユーザ が通過したセルの数、 (2) 前記移動体ユーザの現在位置を中心とした半径 d=int(h*m *τm)の円形の地理的位置を定義し、ただしdはサービス距離、hは1つのM Fエージェントマネージャがサービスするセルの数と定義する階層的要素、 (3) 前記円形の地理的位置内にある遠方の固定ホストまたはルータを識別 し、 (4) 前記識別された遠方の各固定ホストまたはルータで前記移動体ユーザ が用いる移動体浮動(MF)エージェントを確立する、 ステップを含む、網サービスおよび資源を分配する方法。 16. 少なくとも1つの移動体浮動(MF)エージェントが各移動体ユーザ を支援するために、移動体通信システム内の複数の移動体ユーザに網サービスお よび資源を分配する方法であって、前記方法は、 各前記移動体ユーザ毎に、 (1) 移動性密度mを決定し、ただしmは時間τmの間に前記移動体ユーザ が通過したセルの数、 (2) 前記移動体ユーザの1つの現在位置を中心とした半径 d≧h*m* τmの円形の地理的位置を定義し、ただしdはサービス距離、hは1つのMFエ ージェントマネージャがサービスするセルの数と定義する階層的要素、 (3) 前記円形の地理的位置内にある遠方の固定ホストまたはルータを識別 し、 (4) 前記識別された遠方の各固定ホストまたはルータで前記移動体ユーザ が用いるための移動体浮動(MF)エージェントを確立する、 ステップを含む、網サービスおよび資源を分配する方法。 17. 少なくとも1つの移動体浮動(MF)エージェントが各移動体ユーザ を支援するために、移動体通信システム内の複数の移動体ユーザに網サービスお よび資源を分配する方法であって、前記方法は、 各前記移動体ユーザ毎に、 (1) 移動性密度mを決定し、ただしmは時間τmの間に前記移動体ユーザ が通過したセルの数、 (2) 前記移動体ユーザの現在位置を中心とした半径 d=int(h*m *τm)の円形の地理的位置を定義し、ただしdはサービス距離、hは1つのM Fエージェントマネージャがサービスするセルの数と定義する階層的要素、 (3) 前記移動体ユーザの移動トラック(MT)または移動円(MC)を予 測し、 (4) 前記円形の地理的位置内の前記予測されたMTまたはMC上にある遠 方の固定ホストまたはルータを識別し、 (5) 前記識別された遠方の各固定ホストまたはルータで前記移動体ユーザ が用いるための移動体浮動(MF)エージェントを確立する、 ステップを含む、網サービスおよび資源を分配する方法。 18. 第1および第2移動体支援ルータ(MSR)と移動体端末を有する無 線ローカルエリアネットワーク内の網サービスおよび資源を分配する方法であっ て、 前記第1MSR内に、前記無線ローカルエリアネットワーク内の前記移動体端 末を表す第1の端末エージェント(Tエージェント)を作成し、 前記第2MSR内にある移動体浮動(MF)エージェントマネージャが前記移 動体端末のためのMFエージェントの作成を要求することにより、前記第1Tエ ージェントを用いて前記第1MSRから前記第2MSRに移動体端末データを移 動する事前準備を行い、 前記移動体端末が前記第2MSRのサービスエリア内に到着すると、前記移動 体端末の表示を前記Tエージェントから前記MFエージェントにハンドオーバー する、 ステップを含む、網サービスおよび資源を分配する方法。 19. 前記MFエージェントマネージャは、前記無線ローカルエリアネット ワークの移動体インターネットプロトコル(IP)により支援される、請求項1 8に記載の網サービスおよび資源を分配する方法。 20. 前記第1Tエージェントは前記移動体端末のキャッシュおよび移動性 情報を管理する、請求項18に記載の網サービスおよび資源を分配する方法。 21. 前記移動体端末が前記第2MSRのサービスエリアにログインすると 、MFエージェントは第2Tエージェントとして動作して、前記第1Tエージェ ントを非活動的にするようメッセージを送るステップを更に含む、請求項18に 記載の網サービスおよび資源を分配する方法。 22. 第1および第2移動体支援ルータ(MSR)と移動体端末を有する無 線ローカルエリアネットワーク内の網サービスおよび資源を分配する装置であっ て、 前記第1MSR内に、前記無線ローカルエリアネットワーク内の前記移動体端 末を表す第1の端末エージェント(Tエージェント)を作成する手段と、 前記第2MSR内にある移動体浮動(MF)エージェントマネージャが前記移 動体端末のためのMFエージェントの作成を要求することにより、前記第1Tエ ージェントを用いて前記第1MSRから前記第2MSRに移動体端末データを移 動する事前準備を行う手段と、 前記移動体端末が前記第2MSRのサービスエリア内に到着すると、前記移動 体端末の表示を前記Tエージェントから前記MFエージェントにハンドオーバー する手段、 を備える、網サービスおよび資源を分配する装置方法。 23. 前記MFエージェントマネージャは、前記無線ローカルエリアネット ワークの移動体インターネットプロトコル(IP)により支援される、請求項2 2に記載の網サービスおよび資源を分配する装置。 24. 前記第1Tエージェントは前記移動体端末のキャッシュおよび移動性 情報を管理する、請求項22に記載の網サービスおよび資源を分配する装置。 25. 前記移動体端末が前記第2MSRのサービスエリアにログインすると 、MFエージェントは第2のTエージェントとして動作して、前記第1Tエージ ェ ントを非活動化するようメッセージを送る手段を更に備える、請求項22に記載 の網サービスおよび資源を分配する装置。 26. 無線ローカルエリアネットワーク(LAN)であって、 少なくとも1つの移動体端末と、 前記移動体端末に接続する移動体支援ルータ(MSR)であって、 移動体インターネットプロトコル(IP)層と、 前記移動体IP層により支援され、関連する移動体浮動(MF)エージェン トを有する、移動体浮動(MF)エージェントマネージャ、 を含むMSRと、 前記MSRに接続する少なくとも1つの固定ホストまたはサーバ、を備える、 無線ローカルエリアネットワーク。 27. 前記移動体IP層は、無線LAN内のストリーム向け終端間通信を支 援する間接伝送制御プロトコル層を含む、請求項26に記載の無線ローカルエリ アネットワーク。 28. セルラ通信システムであって、 移動体端末と、 第1基地局装置であって、 基地局トランシーバと、 前記基地局トランシーバを制御する基地局制御器と、 前記セルラ通信システム内の前記移動体端末を表す第1の端末エージェント (Tエージェント)を作成する手段と、 前記第1Tエージェントを用いて、前記移動体端末と前記固定通信網の間の トラフィックを監視する手段と、 第2の基地局装置にある移動体浮動(MF)エージェントマネージャが前記 移動体端末のためのMFエージェントの作成を要求することにより、前記第1T エージェントを用いて前記第1基地局装置から前記第2基地局装置に移動体端末 データを移動する事前準備を行う手段と、 前記移動体端末が前記第2基地局装置のサービスエリア内に到着すると、前 記移動体端末の表示を前記Tエージェントから前記MFエージェントにハンド オーバーする手段、 を備える第1基地局装置と、 前記第1基地局装置に接続して、固定通信網との間の呼の授受を制御する、移 動体交換局と、 前記セルラ通信システム内の前記移動体端末を表す第1の端末エージェント (Tエージェント)を作成する手段と、 第2の基地局装置にある移動体浮動(MF)エージェントマネージャが前記 移動体端末のためのMFエージェントの作成を要求することにより、前記第1T エージェントを用いて前記第1基地局装置から前記第2基地局装置に移動体端末 データを移動する事前準備を行う手段と、 前記移動体端末が前記第2基地局装置のサービスエリア内に到着すると、前 記移動体端末の表示を前記Tエージェントから前記MFエージェントにハンドオ ーバーする手段と、 前記第2基地局装置、 を備えるセルラ通信システム。 29. 前記MFエージェントは、ローカル資源と通信し接続しまた前記移動 体端末のために可変の複製された二次データキャッシュを管理するための、前記 第2基地局装置で実行する一組の過程を含む、請求項28に記載のセルラ通信シ ステム。 30. 前記MFエージェントは、ローカル資源と通信し接続しまた前記移動 体端末のユーザのために可変の複製された二次データキャッシュを管理するため の、前記第2基地局装置で実行する一組の過程を含む、請求項28に記載のセル ラ通信システム。 31. 前記移動体端末は、位置依存情報管理機能を実行しまた予測移動性管 理機能を実行するための、移動体分散システムプラットフォームを備える、請求 項28に記載のセルラ通信システム。 32. 前記移動体交換局を前記固定網に結合するゲートウエイルータを更に 備え、ここで、前記ゲートウエイルータは、前記セルラ通信システム内の前記移 動体端末を表す第2のMFエージェントを作成する手段を備える、請求項28に 記載のセルラ通信システム。 33. 前記移動体交換局を前記固定網に結合するゲートウエイルータを更に 備え、ここで、前記ゲートウエイルータは、前記セルラ通信システム内の前記移 動体端末のユーザを表す第2のMFエージェントを作成する手段を備える、請求 項28に記載のセルラ通信システム。 34. 前記移動体端末は共通のプログラミングインターフェースを移動体応 用に与えるための移動体応用プログラマインターフェース(移動体API)を備 え、前記移動体APIは位置依存情報を管理しまた予測移動性管理機能を行うた めの移動体分散システムプラットフォームを含む、請求項28に記載のセルラ通 信システム。
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