JP2003338832A - パケット転送経路の最適化方法及びパケット転送装置並びにプログラム - Google Patents
パケット転送経路の最適化方法及びパケット転送装置並びにプログラムInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 移動通信ネットワークにおけるパケット通信
に関し、移動局が利用するサービスの種類に応じてパケ
ット転送経路を最適化する。 【解決手段】 複数のパケット転送装置60〜64、70〜7
2、80、81および無線基地局50〜57を介し、移動局10〜1
4同士または移動局と固定局120との間でパケットを送受
信する移動通信ネットワーク400において、移動局が固
定網(外部網)300によって提供されるサービスを利用す
る場合は固定網(外部網)300に応じた特定のパケット転
送装置80、81を経由するようにパケット転送経路に制約
を加える。他方、移動局が移動通信ネットワーク400に
よって提供されるサービスを利用する場合はパケット転
送経路に制約を加えず、リンクコストの和が最小となる
ようなパケット転送経路を設定する。
に関し、移動局が利用するサービスの種類に応じてパケ
ット転送経路を最適化する。 【解決手段】 複数のパケット転送装置60〜64、70〜7
2、80、81および無線基地局50〜57を介し、移動局10〜1
4同士または移動局と固定局120との間でパケットを送受
信する移動通信ネットワーク400において、移動局が固
定網(外部網)300によって提供されるサービスを利用す
る場合は固定網(外部網)300に応じた特定のパケット転
送装置80、81を経由するようにパケット転送経路に制約
を加える。他方、移動局が移動通信ネットワーク400に
よって提供されるサービスを利用する場合はパケット転
送経路に制約を加えず、リンクコストの和が最小となる
ようなパケット転送経路を設定する。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動通信ネットワ
ークにおけるパケット通信の経路設定方法に関し、特に
複数のパケット転送装置および無線基地局が階層的に接
続されたネットワークにおけるパケット転送経路の最適
化に関する。
ークにおけるパケット通信の経路設定方法に関し、特に
複数のパケット転送装置および無線基地局が階層的に接
続されたネットワークにおけるパケット転送経路の最適
化に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、パケット移動通信ネットワーク
では、移動局がネットワーク内部を移動した場合も、移
動局からの発信、移動局への着信、および進行中のパケ
ット通信の継続を支障なくおこなう必要がある。このた
め、パケット移動通信ネットワークでは、常に移動局の
位置や最寄りの無線基地局などの情報を管理し、必要に
応じて情報を更新している。携帯電話システムなど、管
理すべき移動局の数が非常に多い場合は、個々の移動局
の情報を集中的に管理していると、ネットワーク内部で
転送すべき管理トラフィック量が多くなり、また移動に
伴うパケット転送経路の切り替えに時間がかかる。この
ため、通常パケット転送装置や位置管理サーバを階層的
に配備し、各階層内の移動であれば管理トラフィックを
階層内に局所化する技術が一般に使用されている。
では、移動局がネットワーク内部を移動した場合も、移
動局からの発信、移動局への着信、および進行中のパケ
ット通信の継続を支障なくおこなう必要がある。このた
め、パケット移動通信ネットワークでは、常に移動局の
位置や最寄りの無線基地局などの情報を管理し、必要に
応じて情報を更新している。携帯電話システムなど、管
理すべき移動局の数が非常に多い場合は、個々の移動局
の情報を集中的に管理していると、ネットワーク内部で
転送すべき管理トラフィック量が多くなり、また移動に
伴うパケット転送経路の切り替えに時間がかかる。この
ため、通常パケット転送装置や位置管理サーバを階層的
に配備し、各階層内の移動であれば管理トラフィックを
階層内に局所化する技術が一般に使用されている。
【0003】例えば、3GPP(3rd Generation Partnership Pr
oject)のGPRS(General Packet Radio Service)の仕様に
基づく移動通信ネットワークの場合、最上位の階層のパ
ケット転送装置はGGSN(Gateway GPRS Support Node)、
次の階層のパケット転送装置はSGSN(Serving GPRS Supp
ort Node)、その次の階層のパケット転送装置はRNC(Rad
io Network Controller)またはBSC(Base Station Contr
oller)と呼ばれ、最下位の階層には無線基地局が配備さ
れる。GPRSにおけるパケット通信の方式については、3G
PPの仕様TS 23.060、"General Packet Radio Service(G
PRS); Service description; Stage 2"、に詳細に記載
されている。通常、GPRSにおいて移動局が外部のサービ
スプロバイダに接続し、パケット通信をおこなう際に
は、以下のような手順に従う。
oject)のGPRS(General Packet Radio Service)の仕様に
基づく移動通信ネットワークの場合、最上位の階層のパ
ケット転送装置はGGSN(Gateway GPRS Support Node)、
次の階層のパケット転送装置はSGSN(Serving GPRS Supp
ort Node)、その次の階層のパケット転送装置はRNC(Rad
io Network Controller)またはBSC(Base Station Contr
oller)と呼ばれ、最下位の階層には無線基地局が配備さ
れる。GPRSにおけるパケット通信の方式については、3G
PPの仕様TS 23.060、"General Packet Radio Service(G
PRS); Service description; Stage 2"、に詳細に記載
されている。通常、GPRSにおいて移動局が外部のサービ
スプロバイダに接続し、パケット通信をおこなう際に
は、以下のような手順に従う。
【0004】1. 移動局が最も通信条件の良い無線基地局を
選択し、データリンクを確立する。 2. 移動局は無線基地局と帰属関係にあるRNC/BSCに対し
てデータリンクを確立する。 3. 移動局はRNC/BSCと帰属関係にあるSGSNに対してデー
タリンクを確立する。 4. 移動局はSGSNに対して、接続を要求するサービスプ
ロバイダの名前を通知する。この名前は、APN(Access P
oint Name)と呼ばれる。 5. SGSNは、通知されたAPNと移動局の加入者情報に従
い、適切なGGSNを選択し、SGSNとGGSNの間にデータリン
クを確立する。 6. 移動局は、このようにして決められた無線基地局、R
NC/BSC、SGSN、GGSNを介して、外部のサービスプロバイ
ダとの間でパケット通信を開始する。 7. 通信の最中に移動局が移動した場合、接続する無線
基地局、RNC/BSC、SGSNを適切に再選択することによ
り、通信を継続する。 8. 通信が終了すると、移動局は各々のデータリンクを
解放する。
選択し、データリンクを確立する。 2. 移動局は無線基地局と帰属関係にあるRNC/BSCに対し
てデータリンクを確立する。 3. 移動局はRNC/BSCと帰属関係にあるSGSNに対してデー
タリンクを確立する。 4. 移動局はSGSNに対して、接続を要求するサービスプ
ロバイダの名前を通知する。この名前は、APN(Access P
oint Name)と呼ばれる。 5. SGSNは、通知されたAPNと移動局の加入者情報に従
い、適切なGGSNを選択し、SGSNとGGSNの間にデータリン
クを確立する。 6. 移動局は、このようにして決められた無線基地局、R
NC/BSC、SGSN、GGSNを介して、外部のサービスプロバイ
ダとの間でパケット通信を開始する。 7. 通信の最中に移動局が移動した場合、接続する無線
基地局、RNC/BSC、SGSNを適切に再選択することによ
り、通信を継続する。 8. 通信が終了すると、移動局は各々のデータリンクを
解放する。
【0005】このように、GPRSにおいて移動局が移動通信ネ
ットワークの外部のサービスプロバイダに接続し、パケ
ット通信をおこなう場合は、移動通信ネットワーク内部
におけるパケット転送経路はほぼ最適化されている。こ
れは、外部のサービスプロバイダへの接続点がパケット
転送装置の階層の頂点であるGGSNに固定されているから
である。GPRS以外のパケット移動通信システムにおいて
も、類似の階層化アーキテクチャが使用されている。
ットワークの外部のサービスプロバイダに接続し、パケ
ット通信をおこなう場合は、移動通信ネットワーク内部
におけるパケット転送経路はほぼ最適化されている。こ
れは、外部のサービスプロバイダへの接続点がパケット
転送装置の階層の頂点であるGGSNに固定されているから
である。GPRS以外のパケット移動通信システムにおいて
も、類似の階層化アーキテクチャが使用されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、移動局
が通信をおこなう相手が同一の移動通信ネットワークの
内部にある場合は、転送経路が必ずパケット転送装置の
階層の頂点を経由するように制約されていると、パケッ
トの転送経路が冗長になるという問題がある。例えば、
音声通信やインスタントメッセージなどのパケット通信
サービスでは、同一の移動通信ネットワーク内で、比較
的近い位置に存在する移動局同士のトラフィックが大き
な比重を占める。このとき、低い階層のパケット転送装
置においてパケットを折り返せばパケット転送経路が最
適化されるにもかかわらず、必ず最も上位の階層に属す
るパケット転送装置を経由するようにパケット転送経路
が制約されていると、ネットワークの資源を無駄に消費
してしまう。さらに、移動局が利用するサービスによっ
ては、特定のパケット転送装置を経由しなければ課金上
の不都合が生じる場合があり、必ずしも常にパケットの
転送経路を最適化できるわけではない。
が通信をおこなう相手が同一の移動通信ネットワークの
内部にある場合は、転送経路が必ずパケット転送装置の
階層の頂点を経由するように制約されていると、パケッ
トの転送経路が冗長になるという問題がある。例えば、
音声通信やインスタントメッセージなどのパケット通信
サービスでは、同一の移動通信ネットワーク内で、比較
的近い位置に存在する移動局同士のトラフィックが大き
な比重を占める。このとき、低い階層のパケット転送装
置においてパケットを折り返せばパケット転送経路が最
適化されるにもかかわらず、必ず最も上位の階層に属す
るパケット転送装置を経由するようにパケット転送経路
が制約されていると、ネットワークの資源を無駄に消費
してしまう。さらに、移動局が利用するサービスによっ
ては、特定のパケット転送装置を経由しなければ課金上
の不都合が生じる場合があり、必ずしも常にパケットの
転送経路を最適化できるわけではない。
【0007】
【発明の目的】そこで、本発明は、移動通信ネットワー
クにおけるパケットデータ通信に関し、移動局が利用す
るサービス、および移動局が通信する相手の位置に応じ
て、パケットの転送経路を最適化することを目的とす
る。
クにおけるパケットデータ通信に関し、移動局が利用す
るサービス、および移動局が通信する相手の位置に応じ
て、パケットの転送経路を最適化することを目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明に基づく第1のパ
ケット転送経路の最適化方法は、複数のパケット転送装
置(図1の60〜64、70〜72、80、81)および無線基地局(図
1の50〜57)を介し、移動局(図1の10〜14)と他の移動局
または固定局(図1の120)との間でパケットを送受信する
移動通信ネットワーク(図1の400)において、移動局が利
用するサービスの種類(外部網接続、Peer-to-Peer接続
など)に応じて(図6のS12、図9のS22)、1つ以上の特定の
パケット転送装置(図1の80、81)を経由するようにパケ
ット転送経路に制約を加えるか(図6のS13、図9のS23、
図1のP3〜P5)、あるいはパケット転送経路に制約を加え
ず、リンクコストの和が最小となるようにパケット転送
経路を選ぶ(図6のS17、図9のS27、S32、図1のP1、P2)。
ケット転送経路の最適化方法は、複数のパケット転送装
置(図1の60〜64、70〜72、80、81)および無線基地局(図
1の50〜57)を介し、移動局(図1の10〜14)と他の移動局
または固定局(図1の120)との間でパケットを送受信する
移動通信ネットワーク(図1の400)において、移動局が利
用するサービスの種類(外部網接続、Peer-to-Peer接続
など)に応じて(図6のS12、図9のS22)、1つ以上の特定の
パケット転送装置(図1の80、81)を経由するようにパケ
ット転送経路に制約を加えるか(図6のS13、図9のS23、
図1のP3〜P5)、あるいはパケット転送経路に制約を加え
ず、リンクコストの和が最小となるようにパケット転送
経路を選ぶ(図6のS17、図9のS27、S32、図1のP1、P2)。
【0009】本発明に基づく第2のパケット転送経路の最適
化方法は、複数のパケット転送装置(図1の60〜64、70〜
72、80、81)および無線基地局(図1の50〜57)を介し、移
動局(図1の10〜14)と他の移動局または固定局(図1の12
0)との間でパケットを送受信する移動通信ネットワーク
(図1の400)において、移動局が外部のネットワーク(図1
の300)によって提供されるサービス(メールサービス、W
eb閲覧サービス、音楽/画像ファイルのダウンロードサ
ービスなど)を利用する場合は1つ以上の特定のパケット
転送装置(図1の80、81)を経由するようにパケット転送
経路に制約を加え(図6のS13、図9のS23、図1のP3〜P
5)、移動局が直接接続された移動通信ネットワークによ
って提供されるサービス(音声電話サービス、ビデオ電
話サービス、ショートメッセージ、チャットサービスな
ど)を利用する場合はパケット転送経路に制約を加え
ず、リンクコストの和が最小となるようにパケット転送
経路を最適化する(図6のS17、図9のS27、S32、図1のP
1、P2)。
化方法は、複数のパケット転送装置(図1の60〜64、70〜
72、80、81)および無線基地局(図1の50〜57)を介し、移
動局(図1の10〜14)と他の移動局または固定局(図1の12
0)との間でパケットを送受信する移動通信ネットワーク
(図1の400)において、移動局が外部のネットワーク(図1
の300)によって提供されるサービス(メールサービス、W
eb閲覧サービス、音楽/画像ファイルのダウンロードサ
ービスなど)を利用する場合は1つ以上の特定のパケット
転送装置(図1の80、81)を経由するようにパケット転送
経路に制約を加え(図6のS13、図9のS23、図1のP3〜P
5)、移動局が直接接続された移動通信ネットワークによ
って提供されるサービス(音声電話サービス、ビデオ電
話サービス、ショートメッセージ、チャットサービスな
ど)を利用する場合はパケット転送経路に制約を加え
ず、リンクコストの和が最小となるようにパケット転送
経路を最適化する(図6のS17、図9のS27、S32、図1のP
1、P2)。
【0010】本発明に基づく第3のパケット転送経路の最適
化方法は、第1または第2のパケット転送経路の最適化方
法において、移動局の移動により、移動局が接続する無
線基地局やパケット転送装置が変化した際には、経由す
べき特定のパケット転送装置が複数存在しかつ移動前に
選択されていた特定のパケット転送装置以外の特定のパ
ケット転送装置を経由するパケット転送経路の方がリン
クコストの和が小さくなる場合には、他の特定のパケッ
ト転送装置を再度選択してパケット転送経路に制約を加
える(図13のS48、図1のP3、P5)。
化方法は、第1または第2のパケット転送経路の最適化方
法において、移動局の移動により、移動局が接続する無
線基地局やパケット転送装置が変化した際には、経由す
べき特定のパケット転送装置が複数存在しかつ移動前に
選択されていた特定のパケット転送装置以外の特定のパ
ケット転送装置を経由するパケット転送経路の方がリン
クコストの和が小さくなる場合には、他の特定のパケッ
ト転送装置を再度選択してパケット転送経路に制約を加
える(図13のS48、図1のP3、P5)。
【0011】本発明に基づく第4のパケット転送経路の最適
化方法は、階層的に接続された複数のパケット転送装置
(図1の60〜64、70〜72、80、81)および無線基地局(図1
の50〜57)を介し、移動局(図1の10〜14)と他の移動局ま
たは固定局(図1の120)との間で、パケット転送装置が予
めパケット転送経路の一部または全部を指定した後に
(図5のM22、M23、図7のM32、M35、M38)パケットを送受
信する移動通信ネットワーク(図1の400)において、パケ
ット転送経路を指定する際に、自分よりも上位の階層に
属するパケット転送装置を経由するか(図9のS32)、ある
いは自分以下の階層に属するパケット転送装置のみを経
由するか(図9のS27)、いずれかリンクコストの和が低く
なる方を選択して、パケット転送経路を確立する。
化方法は、階層的に接続された複数のパケット転送装置
(図1の60〜64、70〜72、80、81)および無線基地局(図1
の50〜57)を介し、移動局(図1の10〜14)と他の移動局ま
たは固定局(図1の120)との間で、パケット転送装置が予
めパケット転送経路の一部または全部を指定した後に
(図5のM22、M23、図7のM32、M35、M38)パケットを送受
信する移動通信ネットワーク(図1の400)において、パケ
ット転送経路を指定する際に、自分よりも上位の階層に
属するパケット転送装置を経由するか(図9のS32)、ある
いは自分以下の階層に属するパケット転送装置のみを経
由するか(図9のS27)、いずれかリンクコストの和が低く
なる方を選択して、パケット転送経路を確立する。
【0012】本発明に基づく第5のパケット転送経路の最適
化方法は、階層的に接続された複数のパケット転送装置
(図1の60〜64、70〜72、80、81)および無線基地局(図1
の50〜57)を介し、移動局(図1の10〜14)と他の移動局ま
たは外部ネットワーク(図1の300)に接続されたホストと
の間で、予めパケット転送経路の一部または全部を指定
した後に(図5のM22、M23、図7のM32、M35、M38)パケッ
トを送受信する移動通信ネットワーク(図1の400)におい
て、パケット転送経路が確立された後、上位の階層に属
するパケット転送装置(図1の70〜72)が、自分よりも下
位の階層においてよりリンクコストの和が低いパケット
転送経路が確立可能であることを検出した場合は(図13
のS45)、上位の階層のパケット転送装置(図1の70〜72)
から下位の階層のパケット転送装置(図1の60〜64)に対
して下位の階層のパケット転送装置(図1の60〜64)間で
パケット転送経路を確立するようにパケット転送経路の
切り替えを指示する(図14のS52〜S59)。
化方法は、階層的に接続された複数のパケット転送装置
(図1の60〜64、70〜72、80、81)および無線基地局(図1
の50〜57)を介し、移動局(図1の10〜14)と他の移動局ま
たは外部ネットワーク(図1の300)に接続されたホストと
の間で、予めパケット転送経路の一部または全部を指定
した後に(図5のM22、M23、図7のM32、M35、M38)パケッ
トを送受信する移動通信ネットワーク(図1の400)におい
て、パケット転送経路が確立された後、上位の階層に属
するパケット転送装置(図1の70〜72)が、自分よりも下
位の階層においてよりリンクコストの和が低いパケット
転送経路が確立可能であることを検出した場合は(図13
のS45)、上位の階層のパケット転送装置(図1の70〜72)
から下位の階層のパケット転送装置(図1の60〜64)に対
して下位の階層のパケット転送装置(図1の60〜64)間で
パケット転送経路を確立するようにパケット転送経路の
切り替えを指示する(図14のS52〜S59)。
【0013】本発明に基づく第6のパケット転送経路の最適
化方法は、第5のパケット転送経路の最適化方法におい
て、上位の階層のパケット転送装置(図1の70〜72)が下
位の階層のパケット転送装置(図1の60〜64)に対してパ
ケット転送経路の切り替えを指示すると共に、上位の階
層のパケット転送装置(図1の70〜72)が所有する移動局
に対する課金情報や認証情報などの通信コンテキストを
下位の階層のパケット転送装置(図1の60〜64)に転送す
る。
化方法は、第5のパケット転送経路の最適化方法におい
て、上位の階層のパケット転送装置(図1の70〜72)が下
位の階層のパケット転送装置(図1の60〜64)に対してパ
ケット転送経路の切り替えを指示すると共に、上位の階
層のパケット転送装置(図1の70〜72)が所有する移動局
に対する課金情報や認証情報などの通信コンテキストを
下位の階層のパケット転送装置(図1の60〜64)に転送す
る。
【0014】本発明に基づく第7のパケット転送経路の最適
化方法は、階層的に接続された複数のパケット転送装置
(図1の60〜64、70〜72、80、81)および無線基地局(図1
の50〜57)を介し、移動局(図1の10〜14)と他の移動局ま
たは外部ネットワーク(図1の300)に接続されたホストと
の間で、予めパケット転送経路の一部または全部を指定
した後に(図5のM22、M23、図7のM32、M35、M38)パケッ
トを送受信する移動通信ネットワーク(図1の400)におい
て、パケット転送経路が確立された後、移動局の移動に
より、移動局が接続する無線基地局やパケット転送装置
が変化した場合、上位の階層のパケット転送装置(図1の
70〜72)が自分よりさらに上位の階層のパケット転送装
置(図1の80、81)を経由するパケット転送経路に変更可
能であるかを判断し(図13のS47)、さらに上位の階層の
パケット転送装置(図1の80、81)を経由した方がより低
コストのパケット転送経路を確立できる場合、上位の階
層のパケット転送装置(図1の70〜72)からさらに上位の
階層のパケット転送装置(図1の80、81)に対してパケッ
ト転送経路の切り替えを指示する(図14のS52〜S59)。
化方法は、階層的に接続された複数のパケット転送装置
(図1の60〜64、70〜72、80、81)および無線基地局(図1
の50〜57)を介し、移動局(図1の10〜14)と他の移動局ま
たは外部ネットワーク(図1の300)に接続されたホストと
の間で、予めパケット転送経路の一部または全部を指定
した後に(図5のM22、M23、図7のM32、M35、M38)パケッ
トを送受信する移動通信ネットワーク(図1の400)におい
て、パケット転送経路が確立された後、移動局の移動に
より、移動局が接続する無線基地局やパケット転送装置
が変化した場合、上位の階層のパケット転送装置(図1の
70〜72)が自分よりさらに上位の階層のパケット転送装
置(図1の80、81)を経由するパケット転送経路に変更可
能であるかを判断し(図13のS47)、さらに上位の階層の
パケット転送装置(図1の80、81)を経由した方がより低
コストのパケット転送経路を確立できる場合、上位の階
層のパケット転送装置(図1の70〜72)からさらに上位の
階層のパケット転送装置(図1の80、81)に対してパケッ
ト転送経路の切り替えを指示する(図14のS52〜S59)。
【0015】本発明に基づく第8のパケット転送経路の最適
化方法は、第7のパケット経路の最適化方法において、
上位の階層のパケット転送装置(図1の70〜72)がより上
位の階層のパケット転送装置(図1の80、81)に対してパ
ケット転送経路の切り替えを指示すると共に、上位の階
層のパケット転送装置(図1の70〜72)が所有する移動局
に対する課金情報や認証情報などの通信コンテキストを
より上位の階層のパケット転送装置(図1の80、81)に転
送する。
化方法は、第7のパケット経路の最適化方法において、
上位の階層のパケット転送装置(図1の70〜72)がより上
位の階層のパケット転送装置(図1の80、81)に対してパ
ケット転送経路の切り替えを指示すると共に、上位の階
層のパケット転送装置(図1の70〜72)が所有する移動局
に対する課金情報や認証情報などの通信コンテキストを
より上位の階層のパケット転送装置(図1の80、81)に転
送する。
【0016】本発明に基づく第9のパケット転送経路の最適
化方法は、第1乃至第8のパケット転送経路の最適化方法
において、前記移動通信ネットワークは、3GPP (Third
Generation Partnership Project) のTS 23.060規格に
基づくGPRS (General Packet Radio Service)のネット
ワークであり、最上位の階層のパケット転送装置はGGSN
(Gateway GPRS Support Node)、次の階層のパケット転
送装置はSGSN(ServingGPRS Support Node)、その次の階
層のパケット転送装置はBSC(Base Station Controller)
またはRNC(Radio Network Controller)であり、最下位
の階層には該無線基地局が配備され、各階層のパケット
装置および無線基地局の間には、必要に応じてルータが
配置される。
化方法は、第1乃至第8のパケット転送経路の最適化方法
において、前記移動通信ネットワークは、3GPP (Third
Generation Partnership Project) のTS 23.060規格に
基づくGPRS (General Packet Radio Service)のネット
ワークであり、最上位の階層のパケット転送装置はGGSN
(Gateway GPRS Support Node)、次の階層のパケット転
送装置はSGSN(ServingGPRS Support Node)、その次の階
層のパケット転送装置はBSC(Base Station Controller)
またはRNC(Radio Network Controller)であり、最下位
の階層には該無線基地局が配備され、各階層のパケット
装置および無線基地局の間には、必要に応じてルータが
配置される。
【0017】本発明に基づく第10のパケット転送経路の最適
化方法は、第1乃至第8のパケット転送経路の最適化方法
において、前記移動通信ネットワークは、IETF (Intern
etEngineering Task Force) のRFC (Request for Comme
nts) 3220規格に基づくネットワークであり、最上位の
階層のパケット転送装置はHA (Home Agent)、最下位の
階層には無線基地局が配置され、HAと無線基地局の間に
は、中間の階層のパケット転送装置となるルータが配置
される。
化方法は、第1乃至第8のパケット転送経路の最適化方法
において、前記移動通信ネットワークは、IETF (Intern
etEngineering Task Force) のRFC (Request for Comme
nts) 3220規格に基づくネットワークであり、最上位の
階層のパケット転送装置はHA (Home Agent)、最下位の
階層には無線基地局が配置され、HAと無線基地局の間に
は、中間の階層のパケット転送装置となるルータが配置
される。
【0018】本発明に基づく第11のパケット転送経路の最適
化方法は、第10のパケット転送経路の最適化方法におい
て、移動局の通信相手から移動局に向けてパケットを送
信する場合、移動局が利用するサービスの種類に応じ
て、パケットの転送経路にHAが含まれるようにトンネリ
ングおよびリバーストンネリングをおこなうか、あるい
はパケット転送経路に制約を加えず、リンクコストの和
が最小となるようにパケット転送経路を選ぶ。
化方法は、第10のパケット転送経路の最適化方法におい
て、移動局の通信相手から移動局に向けてパケットを送
信する場合、移動局が利用するサービスの種類に応じ
て、パケットの転送経路にHAが含まれるようにトンネリ
ングおよびリバーストンネリングをおこなうか、あるい
はパケット転送経路に制約を加えず、リンクコストの和
が最小となるようにパケット転送経路を選ぶ。
【0019】本発明に基づく第1のパケット転送装置は、移
動局が利用するサービスの種類を前記移動局が送信した
パス確立要求に含まれる情報から識別する手段(図2のF1
34)と、識別したサービスの種類に応じて、1つ以上の特
定のパケット転送装置を経由するようにパケット転送経
路に制約を加えるか、あるいはパケット転送経路に制約
を加えず、リンクコストの和が最小となるようにパケッ
ト転送経路を最適化する手段(図2のF135)とを有する。
動局が利用するサービスの種類を前記移動局が送信した
パス確立要求に含まれる情報から識別する手段(図2のF1
34)と、識別したサービスの種類に応じて、1つ以上の特
定のパケット転送装置を経由するようにパケット転送経
路に制約を加えるか、あるいはパケット転送経路に制約
を加えず、リンクコストの和が最小となるようにパケッ
ト転送経路を最適化する手段(図2のF135)とを有する。
【0020】本発明に基づく第2のパケット転送装置は、移
動局が外部ネットワークによって提供されるサービスを
利用するのか、あるいは移動局が直接接続された移動通
信ネットワークによって提供されるサービスを利用する
のかを前記移動局が送信したパス確立要求に含まれる情
報から識別する手段(図2のF134)と、移動局が外部ネッ
トワークによって提供されるサービスを利用する場合に
は1つ以上の特定のパケット転送装置を経由するように
パケット転送経路に制約を加え、移動局が直接接続され
た移動通信ネットワークによって提供されるサービスを
利用する場合にはパケット転送経路に制約を加えず、リ
ンクコストの和が最小となるようにパケット転送経路を
最適化する手段(図2のF135)とを有する。
動局が外部ネットワークによって提供されるサービスを
利用するのか、あるいは移動局が直接接続された移動通
信ネットワークによって提供されるサービスを利用する
のかを前記移動局が送信したパス確立要求に含まれる情
報から識別する手段(図2のF134)と、移動局が外部ネッ
トワークによって提供されるサービスを利用する場合に
は1つ以上の特定のパケット転送装置を経由するように
パケット転送経路に制約を加え、移動局が直接接続され
た移動通信ネットワークによって提供されるサービスを
利用する場合にはパケット転送経路に制約を加えず、リ
ンクコストの和が最小となるようにパケット転送経路を
最適化する手段(図2のF135)とを有する。
【0021】本発明に基づく第3のパケット転送装置は、第1
または第2のパケット転送装置において、移動局の移動
により、移動局が接続する無線基地局やパケット転送装
置が変化した際には、経由すべき特定のパケット転送装
置が複数存在しかつ移動前に選択されていた特定のパケ
ット転送装置以外の特定のパケット転送装置を経由する
パケット転送経路の方がリンクコストの和が小さくなる
場合には、他の特定のパケット転送装置を再度選択して
パケット転送経路に制約を加える手段(図2のF135)を有
する。
または第2のパケット転送装置において、移動局の移動
により、移動局が接続する無線基地局やパケット転送装
置が変化した際には、経由すべき特定のパケット転送装
置が複数存在しかつ移動前に選択されていた特定のパケ
ット転送装置以外の特定のパケット転送装置を経由する
パケット転送経路の方がリンクコストの和が小さくなる
場合には、他の特定のパケット転送装置を再度選択して
パケット転送経路に制約を加える手段(図2のF135)を有
する。
【0022】本発明に基づく第4のパケット転送装置は、予
めパケット転送経路の一部または全部を指定する場合
に、自分よりも上位の階層に属するパケット転送装置を
経由するか、あるいは自分以下の階層に属するパケット
転送装置のみを経由するか、いずれかリンクコストの和
が低くなる方を選択する手段(図2のF135)と、選択され
たパケット転送経路を確立する手段（図2のF113）とを
有する。
めパケット転送経路の一部または全部を指定する場合
に、自分よりも上位の階層に属するパケット転送装置を
経由するか、あるいは自分以下の階層に属するパケット
転送装置のみを経由するか、いずれかリンクコストの和
が低くなる方を選択する手段(図2のF135)と、選択され
たパケット転送経路を確立する手段（図2のF113）とを
有する。
【0023】本発明に基づく第5のパケット転送装置は、一
度パケットの転送経路が確立された後に、下位の階層間
でよりリンクコストの低いパケット転送経路が確立可能
であるかどうかを検出する手段(図2のF135)と、下位の
階層のパケット転送装置に対して下位の階層のパケット
転送装置間でパケット転送経路を確立するようにパケッ
ト転送経路の切り替えを指示する手段(図2のF116)とを
有する。
度パケットの転送経路が確立された後に、下位の階層間
でよりリンクコストの低いパケット転送経路が確立可能
であるかどうかを検出する手段(図2のF135)と、下位の
階層のパケット転送装置に対して下位の階層のパケット
転送装置間でパケット転送経路を確立するようにパケッ
ト転送経路の切り替えを指示する手段(図2のF116)とを
有する。
【0024】本発明に基づく第6のパケット転送装置は、第5
のパケット転送装置において、パケット転送経路の切り
替えを指示する際には、下位の階層のパケット転送装置
に対して、移動局に対する課金情報や認証情報などの通
信コンテキストを転送する手段(図2のF131、F132)を有
する。
のパケット転送装置において、パケット転送経路の切り
替えを指示する際には、下位の階層のパケット転送装置
に対して、移動局に対する課金情報や認証情報などの通
信コンテキストを転送する手段(図2のF131、F132)を有
する。
【0025】本発明に基づく第7のパケット転送装置は、一
度パケットの転送経路が確立された後に、移動局の移動
により、移動局が接続する無線基地局やパケット転送装
置が変化した場合、自分よりさらに上位の階層のパケッ
ト転送装置を経由するパケット転送経路に変更可能であ
るかを判断する手段(図2のF135)と、さらに上位の階層
のパケット転送装置を経由した方がよりリンクコストの
和が低いパケット転送経路を確立できる場合、さらに上
位の階層のパケット転送装置に対してパケット転送経路
の切り替えを指示する手段(図3のF116)とを有する。
度パケットの転送経路が確立された後に、移動局の移動
により、移動局が接続する無線基地局やパケット転送装
置が変化した場合、自分よりさらに上位の階層のパケッ
ト転送装置を経由するパケット転送経路に変更可能であ
るかを判断する手段(図2のF135)と、さらに上位の階層
のパケット転送装置を経由した方がよりリンクコストの
和が低いパケット転送経路を確立できる場合、さらに上
位の階層のパケット転送装置に対してパケット転送経路
の切り替えを指示する手段(図3のF116)とを有する。
【0026】本発明に基づく第8のパケット転送装置は、第7
のパケット転送装置において、パケット転送経路の切り
替えを指示する際には、さらに上位の階層のパケット転
送装置に対して、移動局に対する課金情報や認証情報な
どの通信コンテキストを転送する手段(図2のF131、F13
2)を有する。
のパケット転送装置において、パケット転送経路の切り
替えを指示する際には、さらに上位の階層のパケット転
送装置に対して、移動局に対する課金情報や認証情報な
どの通信コンテキストを転送する手段(図2のF131、F13
2)を有する。
【0027】
【作用】本発明にあっては、移動局よりパス確立要求ま
たはパス変更要求を受けたときに移動局が利用するサー
ビスの種類を識別し、識別したサービスの種類や、サー
ビスを提供するネットワークに応じて、1つ以上の特定
のパケット転送装置を経由するようにパケット転送経路
に制約を加えるか、あるいはパケット転送経路に制約を
加えず、リンクコストの和が最小となるようにパケット
転送経路を最適化することで、サービスに応じた経路制
約の仕組みを保持した上で、ネットワークリソースの利
用効率を高める。
たはパス変更要求を受けたときに移動局が利用するサー
ビスの種類を識別し、識別したサービスの種類や、サー
ビスを提供するネットワークに応じて、1つ以上の特定
のパケット転送装置を経由するようにパケット転送経路
に制約を加えるか、あるいはパケット転送経路に制約を
加えず、リンクコストの和が最小となるようにパケット
転送経路を最適化することで、サービスに応じた経路制
約の仕組みを保持した上で、ネットワークリソースの利
用効率を高める。
【0028】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。
て図面を参照しながら詳細に説明する。
【0029】
【構成の説明】図1に本発明を適用した移動通信ネット
ワークの構成例を示す。移動通信網400において、移動
局10〜14は、リンクL10〜L15を介して無線基地局50〜57
に接続される。無線基地局50〜57と第3の階層のパケッ
ト転送装置60〜64はリンクL20〜L27を介して接続され、
第3の階層のパケット転送装置60〜64と第2の階層のパケ
ット転送装置70〜72はリンクL40〜L44を介して接続さ
れ、第2の階層のパケット転送装置70〜72と第1の階層の
パケット転送装置80〜81とはリンクL80〜L82を介して接
続される。また、第2の階層のパケット装置70〜72はリ
ンクL50〜L51、第3の階層のパケット装置60と61はリン
クL30を介して接続される。また、第2の階層のパケット
転送装置70にリンクL60、L70を介して位置管理サーバ11
0、認証・課金サーバ100が接続される。なお、各階層の
パケット装置および無線基地局の間には、必要に応じて
ルータ(図示せず)を配置するようにしてもよい。
ワークの構成例を示す。移動通信網400において、移動
局10〜14は、リンクL10〜L15を介して無線基地局50〜57
に接続される。無線基地局50〜57と第3の階層のパケッ
ト転送装置60〜64はリンクL20〜L27を介して接続され、
第3の階層のパケット転送装置60〜64と第2の階層のパケ
ット転送装置70〜72はリンクL40〜L44を介して接続さ
れ、第2の階層のパケット転送装置70〜72と第1の階層の
パケット転送装置80〜81とはリンクL80〜L82を介して接
続される。また、第2の階層のパケット装置70〜72はリ
ンクL50〜L51、第3の階層のパケット装置60と61はリン
クL30を介して接続される。また、第2の階層のパケット
転送装置70にリンクL60、L70を介して位置管理サーバ11
0、認証・課金サーバ100が接続される。なお、各階層の
パケット装置および無線基地局の間には、必要に応じて
ルータ(図示せず)を配置するようにしてもよい。
【0030】例えば、移動通信ネットワーク400が、3GPPのT
S 23.060規格に基づくGPRSのネットワークの場合、最上
位(第１)の階層のパケット転送装置80、81はGGSN、次の
階層(第2)のパケット転送装置70〜72はSGSN、その次の
階層(第3)のパケット転送装置60〜64はBSCまたはRNCで
あり、無線基地局50〜57は最下位の階層になる。また、
移動通信ネットワーク400が、IETFのRFC 3220規格に基
づくネットワークの場合、最上位(第1)の階層のパケッ
ト転送装置80、81はHA (Home Agent)、最下位の階層に
は無線基地局50〜57が配置され、HAと無線基地局の間に
中間の階層のパケット転送装置60〜64、70〜72となるル
ータが配置される。
S 23.060規格に基づくGPRSのネットワークの場合、最上
位(第１)の階層のパケット転送装置80、81はGGSN、次の
階層(第2)のパケット転送装置70〜72はSGSN、その次の
階層(第3)のパケット転送装置60〜64はBSCまたはRNCで
あり、無線基地局50〜57は最下位の階層になる。また、
移動通信ネットワーク400が、IETFのRFC 3220規格に基
づくネットワークの場合、最上位(第1)の階層のパケッ
ト転送装置80、81はHA (Home Agent)、最下位の階層に
は無線基地局50〜57が配置され、HAと無線基地局の間に
中間の階層のパケット転送装置60〜64、70〜72となるル
ータが配置される。
【0031】パケット転送装置の階層を第1、第2、第3にわ
けた理由は、移動局の位置管理や移動時のパケット経路
制御を階層化しておこなうためであり、このような手法
は移動通信ネットワークにおいて広く採用されている。
図1では階層の数を3としたが、階層の数は移動通信ネッ
トワークの規模やネットワーク運用の要求条件に応じて
変更してよい。なお、前述したように位置管理サーバも
階層的に配備して良いが本発明とは直接関係しないの
で、図1では簡略化のために位置管理サーバは1つだけ配
備している。
けた理由は、移動局の位置管理や移動時のパケット経路
制御を階層化しておこなうためであり、このような手法
は移動通信ネットワークにおいて広く採用されている。
図1では階層の数を3としたが、階層の数は移動通信ネッ
トワークの規模やネットワーク運用の要求条件に応じて
変更してよい。なお、前述したように位置管理サーバも
階層的に配備して良いが本発明とは直接関係しないの
で、図1では簡略化のために位置管理サーバは1つだけ配
備している。
【0032】上述のような構成を有する移動通信網400は、
外部ネットワークと第1の階層のパケット転送装置を介
して接続される。図1に示す固定網1(300)が外部ネット
ワークであり、リンクL90、L91を介して第1の階層のパ
ケット転送装置80、81に接続されている。移動通信ネッ
トワークが外部網と接続するリンクは、必ずしも複数用
意しなくてもよく、最低限1つあればよい。図1には1つ
の外部網だけが接続されているが、複数の外部網が接続
され得る。この場合、第1の階層のパケット転送装置と
外部網との対応関係がシステムで一意に定義される。移
動局は、固定網1(300)に接続されたWebサーバ120のよう
な専用サーバから、サーバ・クライアント通信によって
情報を取得する。また、移動局同士で直接Peer-to-Peer
接続をおこない、直接情報を交換することも可能であ
る。図1の符号P1、P2は移動局同士で直接Peer-to-Peer
接続をおこなう場合に本発明によって設定されたパケッ
ト転送経路の一例を示し、符号P3〜P5は移動局がWebサ
ーバ120と通信する場合に本発明によって設定されたパ
ケット転送経路の一例を示す。
外部ネットワークと第1の階層のパケット転送装置を介
して接続される。図1に示す固定網1(300)が外部ネット
ワークであり、リンクL90、L91を介して第1の階層のパ
ケット転送装置80、81に接続されている。移動通信ネッ
トワークが外部網と接続するリンクは、必ずしも複数用
意しなくてもよく、最低限1つあればよい。図1には1つ
の外部網だけが接続されているが、複数の外部網が接続
され得る。この場合、第1の階層のパケット転送装置と
外部網との対応関係がシステムで一意に定義される。移
動局は、固定網1(300)に接続されたWebサーバ120のよう
な専用サーバから、サーバ・クライアント通信によって
情報を取得する。また、移動局同士で直接Peer-to-Peer
接続をおこない、直接情報を交換することも可能であ
る。図1の符号P1、P2は移動局同士で直接Peer-to-Peer
接続をおこなう場合に本発明によって設定されたパケッ
ト転送経路の一例を示し、符号P3〜P5は移動局がWebサ
ーバ120と通信する場合に本発明によって設定されたパ
ケット転送経路の一例を示す。
【0033】図2に第2の階層のパケット転送装置70の構成例
を示す。パケット受信機能F100は外部よりパケットを受
信すると、下位レイヤ終端処理をおこなったのちにパケ
ット転送機能F102に出力する。パケット転送機能F102で
は、パケット受信機能F100または制御データパケット生
成機能F105からパケットが入力されると、ルーティング
テーブルF106を参照してパケットのネクストホップノー
ドを決定し、自ノード宛のパケットでなければパケット
送信機能F101から外部にパケットを出力する。パケット
転送機能F102において、自ノード宛の制御パケットを検
出した場合、パケットを制御データ種別判定機能F104に
出力する。また、パケット転送機能F102では、課金情報
収集機能F103から指定された方法によって移動局毎の接
続時間や転送したパケット量を計測し、結果を課金情報
収集機能F103に出力する。制御パケットを受信した場
合、制御データ種別判定機能F104が制御データの種別を
判定し、制御データ処理機能F110に出力する。
を示す。パケット受信機能F100は外部よりパケットを受
信すると、下位レイヤ終端処理をおこなったのちにパケ
ット転送機能F102に出力する。パケット転送機能F102で
は、パケット受信機能F100または制御データパケット生
成機能F105からパケットが入力されると、ルーティング
テーブルF106を参照してパケットのネクストホップノー
ドを決定し、自ノード宛のパケットでなければパケット
送信機能F101から外部にパケットを出力する。パケット
転送機能F102において、自ノード宛の制御パケットを検
出した場合、パケットを制御データ種別判定機能F104に
出力する。また、パケット転送機能F102では、課金情報
収集機能F103から指定された方法によって移動局毎の接
続時間や転送したパケット量を計測し、結果を課金情報
収集機能F103に出力する。制御パケットを受信した場
合、制御データ種別判定機能F104が制御データの種別を
判定し、制御データ処理機能F110に出力する。
【0034】制御データ処理機能F110は、制御データ種別に
応じて、位置問い合わせ要求・応答機能F111、位置登録
要求・応答機能F112、パス確立要求・応答機能F113、ユ
ーザ認証要求・応答機能F114、パス切断要求・応答機能
F115、パス変更要求・応答機能F116のサブブロックから
構成される。制御データの送受信によって得たユーザ情
報は、ユーザ情報管理テーブルF120に格納される。ユー
ザ情報管理テーブルF120には、ユーザ位置情報F121、ユ
ーザ認証情報F122、およびユーザ課金情報F123が含まれ
る。また、制御データ処理機能F110の内部処理のうち、
いくつかは制御用サブルーチン群F130に含まれる各機能
を呼び出すことによって実現される。制御用サブルーチ
ン群F130に含まれるユーザ認証情報転送処理機能F131
は、ユーザ認証情報を他のパケット転送装置との間で入
出力する際の処理をおこなう。ユーザ課金情報転送処理
機能F132は、ユーザ課金情報を他のパケット転送装置と
の間で入出力する際の処理をおこなう。サービス種類識
別機能F134は、パス確立/変更要求メッセージの受信時
に、サービスの種別を判定する処理をおこなう。サービ
ス提供事業者識別機能F133は、パス確立/変更要求メッ
セージの受信時に、サービスを提供する内部/外部事業
者を識別する処理をおこなう。パケット転送経路計算機
能F135は、サービスの種類やサービスの提供事業者に応
じて、最適なパケット転送経路を計算し、ルーティング
テーブルF106に設定する処理をおこなう。第2の階層の
他のパケット転送装置71、72も、図2に示したパケット
転送装置70と同様の構成を有する。
応じて、位置問い合わせ要求・応答機能F111、位置登録
要求・応答機能F112、パス確立要求・応答機能F113、ユ
ーザ認証要求・応答機能F114、パス切断要求・応答機能
F115、パス変更要求・応答機能F116のサブブロックから
構成される。制御データの送受信によって得たユーザ情
報は、ユーザ情報管理テーブルF120に格納される。ユー
ザ情報管理テーブルF120には、ユーザ位置情報F121、ユ
ーザ認証情報F122、およびユーザ課金情報F123が含まれ
る。また、制御データ処理機能F110の内部処理のうち、
いくつかは制御用サブルーチン群F130に含まれる各機能
を呼び出すことによって実現される。制御用サブルーチ
ン群F130に含まれるユーザ認証情報転送処理機能F131
は、ユーザ認証情報を他のパケット転送装置との間で入
出力する際の処理をおこなう。ユーザ課金情報転送処理
機能F132は、ユーザ課金情報を他のパケット転送装置と
の間で入出力する際の処理をおこなう。サービス種類識
別機能F134は、パス確立/変更要求メッセージの受信時
に、サービスの種別を判定する処理をおこなう。サービ
ス提供事業者識別機能F133は、パス確立/変更要求メッ
セージの受信時に、サービスを提供する内部/外部事業
者を識別する処理をおこなう。パケット転送経路計算機
能F135は、サービスの種類やサービスの提供事業者に応
じて、最適なパケット転送経路を計算し、ルーティング
テーブルF106に設定する処理をおこなう。第2の階層の
他のパケット転送装置71、72も、図2に示したパケット
転送装置70と同様の構成を有する。
【0035】図3に第3の階層のパケット転送装置60または第
1の階層のパケット転送装置80の構成例を示す。第3の階
層のパケット転送装置60または第1の階層のパケット転
送装置80は、図2に示した第2の階層のパケット転送装置
70から、ユーザ位置情報F121、サービス提供事業者識別
機能F133、サービス種類識別機能F134を除いた構成であ
り、他の機能は同一である。第3の階層の他のパケット
転送装置61〜64、第1の階層の他のパケット転送装置81
も、図3に示したパケット転送装置60、80と同様の構成
を有する。
1の階層のパケット転送装置80の構成例を示す。第3の階
層のパケット転送装置60または第1の階層のパケット転
送装置80は、図2に示した第2の階層のパケット転送装置
70から、ユーザ位置情報F121、サービス提供事業者識別
機能F133、サービス種類識別機能F134を除いた構成であ
り、他の機能は同一である。第3の階層の他のパケット
転送装置61〜64、第1の階層の他のパケット転送装置81
も、図3に示したパケット転送装置60、80と同様の構成
を有する。
【0036】
【動作の説明】次に図1の移動通信ネットワークの動作
を説明する。
を説明する。
【0037】先ず、移動局の起動時における認証および位置
登録の処理について、移動局10を例に説明する。図4に
移動局10の起動時における認証および位置登録のメッセ
ージシーケンスを示す。移動局10はまず近隣の無線基地
局50を探索し、無線リンク確立要求M10、無線リンク確
立応答M11を送受信して無線リンクを確立する。続いて
移動局10は、認証・課金サーバ100に対してユーザ認証
要求メッセージM12、ユーザ認証応答M13を送受信し、ユ
ーザ認証に必要な一連のメッセージ交換をおこなう。ユ
ーザ認証に成功した場合、移動局10は次に位置管理サー
バ110に対して位置登録要求M14、位置登録応答M15を送
受信し、自己位置を登録する。この位置登録情報は、外
部網や移動通信ネットワーク内部から、移動局10に対し
て着信があったときの経路制御のために使用する。移動
局10は位置登録が終了すると、無線リンク切断要求M1
6、無線リンク切断応答M17を送受信し、無線リンクを切
断して省電力モードに入る。
登録の処理について、移動局10を例に説明する。図4に
移動局10の起動時における認証および位置登録のメッセ
ージシーケンスを示す。移動局10はまず近隣の無線基地
局50を探索し、無線リンク確立要求M10、無線リンク確
立応答M11を送受信して無線リンクを確立する。続いて
移動局10は、認証・課金サーバ100に対してユーザ認証
要求メッセージM12、ユーザ認証応答M13を送受信し、ユ
ーザ認証に必要な一連のメッセージ交換をおこなう。ユ
ーザ認証に成功した場合、移動局10は次に位置管理サー
バ110に対して位置登録要求M14、位置登録応答M15を送
受信し、自己位置を登録する。この位置登録情報は、外
部網や移動通信ネットワーク内部から、移動局10に対し
て着信があったときの経路制御のために使用する。移動
局10は位置登録が終了すると、無線リンク切断要求M1
6、無線リンク切断応答M17を送受信し、無線リンクを切
断して省電力モードに入る。
【0038】次に、移動局が外部網に接続したパケット通信
を開始する際の処理について、移動局14を例に説明す
る。図5に移動局14が外部網に接続してパケット通信を
開始するまでのメッセージシーケンスを示す。まず移動
局14は無線リンク確立要求メッセージM20、無線リンク
確立応答を無線基地局56と送受信し、無線基地局56およ
び第3の階層のパケット転送装置63との間で無線リンク
を確立する。次に移動局14は確立した無線リンク上で、
パス確立要求メッセージM22を送信する。パス確立要求
メッセージM22は、移動通信ネットワークが3GPP TS 23.
060で規定されるGPRSに基づくものであれば、移動局がS
GSNに対して送信するPDP Context Activationメッセー
ジに相当する。また、移動通信ネットワークがIETFのRF
C 3220で規定されるMobile IPに基づくものであれば、
パス確立要求メッセージM22は移動局からホームエージ
ェントに対して送信するRegistration Requestメッセー
ジに相当する。なお、移動通信ネットワークは、上記2
つ以外のアーキテクチャに基づくものであってもよい。
パス確立要求メッセージM22には、接続先が固定網1であ
り、要求するサービスが外部網接続であることを示す情
報が含まれる。パス確立要求メッセージM22は、無線基
地局55、第3のパケット転送装置63、および第2の階層の
パケット転送装置71を介して第1の階層のパケット転送
装置80に転送される。第1の階層のパケット転送装置80
は、これに対してパス確立応答メッセージM23を返し、
これが移動局14まで転送されると、移動局14と第1の階
層のパケット転送装置80の間でパケット転送経路P3が確
立される。以後、移動局14はこのパケット転送経路P3を
利用し、固定網1に接続されたWebサーバ120との間でユ
ーザデータの転送をおこなう(M24)。なお、移動通信網4
00がIETFのRFC 3220規格に基づくネットワークの場合、
パケット転送装置80はHAであり、移動局の通信相手から
移動局に向けてパケットを送信する場合、トンネリング
およびリバーストンネリングがおこなわれる。
を開始する際の処理について、移動局14を例に説明す
る。図5に移動局14が外部網に接続してパケット通信を
開始するまでのメッセージシーケンスを示す。まず移動
局14は無線リンク確立要求メッセージM20、無線リンク
確立応答を無線基地局56と送受信し、無線基地局56およ
び第3の階層のパケット転送装置63との間で無線リンク
を確立する。次に移動局14は確立した無線リンク上で、
パス確立要求メッセージM22を送信する。パス確立要求
メッセージM22は、移動通信ネットワークが3GPP TS 23.
060で規定されるGPRSに基づくものであれば、移動局がS
GSNに対して送信するPDP Context Activationメッセー
ジに相当する。また、移動通信ネットワークがIETFのRF
C 3220で規定されるMobile IPに基づくものであれば、
パス確立要求メッセージM22は移動局からホームエージ
ェントに対して送信するRegistration Requestメッセー
ジに相当する。なお、移動通信ネットワークは、上記2
つ以外のアーキテクチャに基づくものであってもよい。
パス確立要求メッセージM22には、接続先が固定網1であ
り、要求するサービスが外部網接続であることを示す情
報が含まれる。パス確立要求メッセージM22は、無線基
地局55、第3のパケット転送装置63、および第2の階層の
パケット転送装置71を介して第1の階層のパケット転送
装置80に転送される。第1の階層のパケット転送装置80
は、これに対してパス確立応答メッセージM23を返し、
これが移動局14まで転送されると、移動局14と第1の階
層のパケット転送装置80の間でパケット転送経路P3が確
立される。以後、移動局14はこのパケット転送経路P3を
利用し、固定網1に接続されたWebサーバ120との間でユ
ーザデータの転送をおこなう(M24)。なお、移動通信網4
00がIETFのRFC 3220規格に基づくネットワークの場合、
パケット転送装置80はHAであり、移動局の通信相手から
移動局に向けてパケットを送信する場合、トンネリング
およびリバーストンネリングがおこなわれる。
【0039】図6は、第2の階層のパケット転送装置70、71、
72がパケット転送経路を確立する際の動作を示すフロー
チャートである。以下、第2の階層のパケット転送装置
がパケット転送経路を確立する際の動作について、パケ
ット転送装置71を例に説明する。第2の階層のパケット
転送装置71は、下位の階層のパケット転送装置63からパ
ス確立要求メッセージを受信すると(ステップS11)、要
求されるサービスの種類を判定する(ステップS12)。要
求されたサービスが外部網接続の場合は、接続先の外部
網に応じたパケット転送装置80、81の何れか一方を選択
する(ステップS13)。図5に示したシーケンスの場合、接
続先が固定網1であり、パケット転送装置71から見てリ
ンクコストの小さい方はパケット転送装置80であるた
め、これを選択してパス確立要求情報を転送し(ステッ
プS14)、終了する(ステップS15)。
72がパケット転送経路を確立する際の動作を示すフロー
チャートである。以下、第2の階層のパケット転送装置
がパケット転送経路を確立する際の動作について、パケ
ット転送装置71を例に説明する。第2の階層のパケット
転送装置71は、下位の階層のパケット転送装置63からパ
ス確立要求メッセージを受信すると(ステップS11)、要
求されるサービスの種類を判定する(ステップS12)。要
求されたサービスが外部網接続の場合は、接続先の外部
網に応じたパケット転送装置80、81の何れか一方を選択
する(ステップS13)。図5に示したシーケンスの場合、接
続先が固定網1であり、パケット転送装置71から見てリ
ンクコストの小さい方はパケット転送装置80であるた
め、これを選択してパス確立要求情報を転送し(ステッ
プS14)、終了する(ステップS15)。
【0040】一方、要求されたサービスがPeer-to-Peer接続
の場合には、パケット転送装置71は、位置管理サーバ11
0から接続先の移動局が在圏するエリア情報を取得する
(ステップS16)。このエリア情報がカバーする地理的な
範囲は、移動通信ネットワークのオペレータの都合に応
じて決められるものであり、無線基地局単位の場合もあ
れば、第2・第3の階層のパケット転送装置の単位でも良
く、また物理的なノードとは別個に論理的なエリア情報
が定義される場合もある。次に、パケット転送装置71
は、取得した移動局が在圏するエリア情報に基づき、自
身を経由するパケット転送経路であって、パケット転送
経路のリンクコストの和が最も低くなるようにパケット
転送装置を選択する(ステップS17)。各々のリンクのコ
ストは、リンクの帯域や、リンクの利用に伴って発生す
る回線利用料金などによって予め設定される。パケット
転送経路に含むべきNext Hopのパケット転送装置が選択
されると、選択したパケット転送装置に対してパス確立
要求メッセージを転送し(ステップS18)、処理を終了す
る(ステップS19)。
の場合には、パケット転送装置71は、位置管理サーバ11
0から接続先の移動局が在圏するエリア情報を取得する
(ステップS16)。このエリア情報がカバーする地理的な
範囲は、移動通信ネットワークのオペレータの都合に応
じて決められるものであり、無線基地局単位の場合もあ
れば、第2・第3の階層のパケット転送装置の単位でも良
く、また物理的なノードとは別個に論理的なエリア情報
が定義される場合もある。次に、パケット転送装置71
は、取得した移動局が在圏するエリア情報に基づき、自
身を経由するパケット転送経路であって、パケット転送
経路のリンクコストの和が最も低くなるようにパケット
転送装置を選択する(ステップS17)。各々のリンクのコ
ストは、リンクの帯域や、リンクの利用に伴って発生す
る回線利用料金などによって予め設定される。パケット
転送経路に含むべきNext Hopのパケット転送装置が選択
されると、選択したパケット転送装置に対してパス確立
要求メッセージを転送し(ステップS18)、処理を終了す
る(ステップS19)。
【0041】なお、パケット転送装置間で直接接続されてい
ないリンクのコスト情報を配布し、パケット転送経路の
到達可能性や周囲のネットワーク構成に関する情報を収
集する方法については、予めパケット転送装置にこれら
の情報を静的に設定しても良いし、既存のルーティング
プロトコルを利用しても良い。例えば、IETFのRFC2328
で規定されるOpen Shortest Path Find(OSPF),Version2
によれば、リンクコスト情報をパケット転送装置間でや
りとりし、Dijkstraアルゴリズムを用いて、任意のパケ
ット転送装置間で最小コスト経路を算出する方法が示さ
れている。リンクコストは、基本的に各々のリンクの帯
域に応じて事業者が静的に決める値であるが、リンクの
負荷や、移動通信網の位置管理サーバが管理するリンク
配下の移動局数に応じて動的に変更しても構わない。
ないリンクのコスト情報を配布し、パケット転送経路の
到達可能性や周囲のネットワーク構成に関する情報を収
集する方法については、予めパケット転送装置にこれら
の情報を静的に設定しても良いし、既存のルーティング
プロトコルを利用しても良い。例えば、IETFのRFC2328
で規定されるOpen Shortest Path Find(OSPF),Version2
によれば、リンクコスト情報をパケット転送装置間でや
りとりし、Dijkstraアルゴリズムを用いて、任意のパケ
ット転送装置間で最小コスト経路を算出する方法が示さ
れている。リンクコストは、基本的に各々のリンクの帯
域に応じて事業者が静的に決める値であるが、リンクの
負荷や、移動通信網の位置管理サーバが管理するリンク
配下の移動局数に応じて動的に変更しても構わない。
【0042】また、パケット転送経路の確立時に、接続すべ
き外部網の名前やアドレスから、経由すべきパケット転
送装置を選択する方法については、従来の移動通信網の
プロトコルによって実現可能である。例えば、3GPP TS
23.060のAppendix A "APNand GGSN Selection"には、SG
SNにおいて、接続すべき外部網の名前やアドレスから、
経由すべきGGSNを選択する方法が示されている。本発明
においては、パケット転送経路の確立時に移動局からSG
SNのようなパケット転送装置に対して通知すべき項目と
して、従来のように接続すべき外部網の名前やアドレス
に加えて、サービスの種別、およびサービスを提供する
ネットワークの情報を追加する。これは、図5における
メッセージM22および後述する図7におけるメッセージM3
2,M35において送信する情報に対応する。
き外部網の名前やアドレスから、経由すべきパケット転
送装置を選択する方法については、従来の移動通信網の
プロトコルによって実現可能である。例えば、3GPP TS
23.060のAppendix A "APNand GGSN Selection"には、SG
SNにおいて、接続すべき外部網の名前やアドレスから、
経由すべきGGSNを選択する方法が示されている。本発明
においては、パケット転送経路の確立時に移動局からSG
SNのようなパケット転送装置に対して通知すべき項目と
して、従来のように接続すべき外部網の名前やアドレス
に加えて、サービスの種別、およびサービスを提供する
ネットワークの情報を追加する。これは、図5における
メッセージM22および後述する図7におけるメッセージM3
2,M35において送信する情報に対応する。
【0043】次に、移動局と移動局との間にパケット転送経
路を確立する際のメッセージシーケンスについて、移動
局10、11間にパケット転送経路を確立する場合を例に説
明する。図7に、移動局10が移動局11と接続し、パケッ
ト転送経路を確立する際のメッセージシーケンスを示
す。移動局10は無線リンク確立要求メッセージM30、無
線リンク確立応答M31を無線基地局50と送受信し、無線
基地局50、および第3の階層のパケット転送装置60との
間で無線リンクを確立する。次に移動局10は確立した無
線リンク上で、パス確立要求メッセージM32を送信す
る。パス確立要求メッセージM32には、接続先が移動局1
1であり、要求するサービスがPeer-to-Peer接続である
ことを示す情報が含まれる。パス確立要求メッセージM3
2は、無線基地局50、および第3のパケット転送装置60を
経由して第2の階層のパケット転送装置70に転送され
る。
路を確立する際のメッセージシーケンスについて、移動
局10、11間にパケット転送経路を確立する場合を例に説
明する。図7に、移動局10が移動局11と接続し、パケッ
ト転送経路を確立する際のメッセージシーケンスを示
す。移動局10は無線リンク確立要求メッセージM30、無
線リンク確立応答M31を無線基地局50と送受信し、無線
基地局50、および第3の階層のパケット転送装置60との
間で無線リンクを確立する。次に移動局10は確立した無
線リンク上で、パス確立要求メッセージM32を送信す
る。パス確立要求メッセージM32には、接続先が移動局1
1であり、要求するサービスがPeer-to-Peer接続である
ことを示す情報が含まれる。パス確立要求メッセージM3
2は、無線基地局50、および第3のパケット転送装置60を
経由して第2の階層のパケット転送装置70に転送され
る。
【0044】第2の階層のパケット転送装置70では、受信し
たパス確立要求メッセージM32の内容を見て、要求され
たサービスがPeer-to-Peer接続であり、接続先が移動局
11であることを知ると、位置管理サーバ110に対して位
置問い合わせメッセージM33を送信し、移動局11が在圏
するエリア情報を問い合わせる。これに対して位置管理
サーバ110から位置問い合わせに対する応答メッセージM
34が返されると、パケット転送装置70は、パケット転送
経路のリンクコストの和を最も低くするためには第3の
階層のパケット転送装置61をNext Hopとすべきことを知
り、パス確立要求メッセージM35を第3の階層のパケット
転送装置61に対して送信する。パス確立要求メッセージ
M35には、接続先が移動局11であり、要求するサービス
がPeer-to-Peer接続であることを示す情報が含まれる。
たパス確立要求メッセージM32の内容を見て、要求され
たサービスがPeer-to-Peer接続であり、接続先が移動局
11であることを知ると、位置管理サーバ110に対して位
置問い合わせメッセージM33を送信し、移動局11が在圏
するエリア情報を問い合わせる。これに対して位置管理
サーバ110から位置問い合わせに対する応答メッセージM
34が返されると、パケット転送装置70は、パケット転送
経路のリンクコストの和を最も低くするためには第3の
階層のパケット転送装置61をNext Hopとすべきことを知
り、パス確立要求メッセージM35を第3の階層のパケット
転送装置61に対して送信する。パス確立要求メッセージ
M35には、接続先が移動局11であり、要求するサービス
がPeer-to-Peer接続であることを示す情報が含まれる。
【0045】第3の階層のパケット転送装置61は、第2の階層
のパケット転送装置70よりパス確立要求メッセージM35
を受信すると、移動局11と無線リンク確立要求M36、無
線リンク確立応答M37を送受信して移動局11と無線リン
クを確立した後、移動局11に対してパス確立要求メッセ
ージM38を送信する。パス確立要求メッセージM38には、
接続先が移動局11であり、要求するサービスがPeer-to-
Peer接続であることを示す情報が含まれる。
のパケット転送装置70よりパス確立要求メッセージM35
を受信すると、移動局11と無線リンク確立要求M36、無
線リンク確立応答M37を送受信して移動局11と無線リン
クを確立した後、移動局11に対してパス確立要求メッセ
ージM38を送信する。パス確立要求メッセージM38には、
接続先が移動局11であり、要求するサービスがPeer-to-
Peer接続であることを示す情報が含まれる。
【0046】着信側の移動局11は、パス確立要求メッセージ
M38に応答してパス確立応答メッセージM39を返し、これ
が発信側の移動局10まで到達した時点でパケット転送経
路が確立する。このとき確立されるパケット転送経路は
P1である。移動局10、移動局11は、このようにして確立
されたパケット転送経路P1上にてユーザデータを転送す
る(M40)。
M38に応答してパス確立応答メッセージM39を返し、これ
が発信側の移動局10まで到達した時点でパケット転送経
路が確立する。このとき確立されるパケット転送経路は
P1である。移動局10、移動局11は、このようにして確立
されたパケット転送経路P1上にてユーザデータを転送す
る(M40)。
【0047】これに対して従来技術によれば、必ずパケット
転送装置の階層の頂点を経由するようなパケット転送経
路が設定されるため、移動局10−無線基地局50−第3の
階層のパケット転送装置60−第2の階層のパケット転送
装置70−第1の階層のパケット転送装置80−第2の階層の
パケット転送装置70−第3の階層のパケット転送装置61
−無線基地局52−移動局11、という冗長な経路のパケッ
ト転送経路が設定される。
転送装置の階層の頂点を経由するようなパケット転送経
路が設定されるため、移動局10−無線基地局50−第3の
階層のパケット転送装置60−第2の階層のパケット転送
装置70−第1の階層のパケット転送装置80−第2の階層の
パケット転送装置70−第3の階層のパケット転送装置61
−無線基地局52−移動局11、という冗長な経路のパケッ
ト転送経路が設定される。
【0048】このように本実施の形態では、サービスや移動
局の通信相手の位置に応じて、必ずあるパケット転送装
置を経由するようにパケット転送経路に制約を加える
か、あるいはパケット転送経路に制約を加えずリンクコ
ストの和が最小になるようにパケット転送経路を選択す
る。即ち、移動局が外部のネットワークによって提供さ
れるサービスを利用する場合は、図6のステップS13にお
いて接続先の外部網に応じたパケット転送装置を選択す
ることにより、図5の例における第1の階層のパケット転
送装置80のように必ず或るパケット転送装置を経由する
ようにパケット転送経路に制約を加える。一方、移動局
が直接接続される移動通信ネットワークによって提供さ
れるサービスを利用する場合は、パケット転送経路に制
約を加えず、図6のステップS17においてリンクコストの
和が最小になるようにパケット転送経路を選択する。こ
のため、本発明によれば、サービスに応じた経路制約の
仕組みを保持した上で、ネットワークリソースの利用効
率を最大限に高めることができる。この点について、さ
らに具体的に説明する。
局の通信相手の位置に応じて、必ずあるパケット転送装
置を経由するようにパケット転送経路に制約を加える
か、あるいはパケット転送経路に制約を加えずリンクコ
ストの和が最小になるようにパケット転送経路を選択す
る。即ち、移動局が外部のネットワークによって提供さ
れるサービスを利用する場合は、図6のステップS13にお
いて接続先の外部網に応じたパケット転送装置を選択す
ることにより、図5の例における第1の階層のパケット転
送装置80のように必ず或るパケット転送装置を経由する
ようにパケット転送経路に制約を加える。一方、移動局
が直接接続される移動通信ネットワークによって提供さ
れるサービスを利用する場合は、パケット転送経路に制
約を加えず、図6のステップS17においてリンクコストの
和が最小になるようにパケット転送経路を選択する。こ
のため、本発明によれば、サービスに応じた経路制約の
仕組みを保持した上で、ネットワークリソースの利用効
率を最大限に高めることができる。この点について、さ
らに具体的に説明する。
【0049】例えば、第1の階層のパケット転送装置を経由
して外部の固定網に接続する外部網接続サービスを利用
する場合を考える。外部の固定網としては、インターネ
ットサービスプロバイダ(ISP)、または企業網などが対
応する。また、或る固定網ａが第1の階層のパケット転
送装置Ａを通じてパケット通信網に接続され、別の固定
網ｂが第1の階層のパケット転送装置Ｂを通じてパケッ
ト通信網と接続しているとする。一般に、最小リンクコ
ストのパケット転送経路を選択した場合、特定のパケッ
ト転送経路を経由するようにパケットの転送経路に制約
を加えることはできない。このため、固定網ａの加入者
の移動局が外部網接続サービスを利用した場合、最小リ
ンクコストであるという理由でパケット転送装置Ｂを経
由するパスが設定されると、加入者が契約していない固
定網ｂを経由してインターネット上に存在するサーバと
通信をおこなってしまうことが起こり得る。これは、非
契約インターネットサービスプロバイダである固定網ｂ
にとっては好ましくない。本実施の形態によれば、第1
の階層のパケット転送装置Ａ、Ｂと外部網ａ、ｂとの対
応関係を一意的に定義し、移動局が外部網接続サービス
を利用するときは必ず或る特定の第1の階層のパケット
転送装置を経由するようにパケット転送経路に制約を加
えることができるため、そのような問題が解消される。
他方、同じパケット通信網内の移動局同士の接続であれ
ば、パケット転送経路に制約を加えずにリンクコストの
和が最小となるようにパケット転送経路を設定すること
で、ネットワークリソースの利用効率を高めることがで
きる。
して外部の固定網に接続する外部網接続サービスを利用
する場合を考える。外部の固定網としては、インターネ
ットサービスプロバイダ(ISP)、または企業網などが対
応する。また、或る固定網ａが第1の階層のパケット転
送装置Ａを通じてパケット通信網に接続され、別の固定
網ｂが第1の階層のパケット転送装置Ｂを通じてパケッ
ト通信網と接続しているとする。一般に、最小リンクコ
ストのパケット転送経路を選択した場合、特定のパケッ
ト転送経路を経由するようにパケットの転送経路に制約
を加えることはできない。このため、固定網ａの加入者
の移動局が外部網接続サービスを利用した場合、最小リ
ンクコストであるという理由でパケット転送装置Ｂを経
由するパスが設定されると、加入者が契約していない固
定網ｂを経由してインターネット上に存在するサーバと
通信をおこなってしまうことが起こり得る。これは、非
契約インターネットサービスプロバイダである固定網ｂ
にとっては好ましくない。本実施の形態によれば、第1
の階層のパケット転送装置Ａ、Ｂと外部網ａ、ｂとの対
応関係を一意的に定義し、移動局が外部網接続サービス
を利用するときは必ず或る特定の第1の階層のパケット
転送装置を経由するようにパケット転送経路に制約を加
えることができるため、そのような問題が解消される。
他方、同じパケット通信網内の移動局同士の接続であれ
ば、パケット転送経路に制約を加えずにリンクコストの
和が最小となるようにパケット転送経路を設定すること
で、ネットワークリソースの利用効率を高めることがで
きる。
【0050】
【発明の他の実施の形態】次に、本発明の第2の実施の
形態を図1、図8から図11を用いて説明する。
形態を図1、図8から図11を用いて説明する。
【0051】本実施の形態において移動局間にパケット転送
経路を確立する処理について、移動局10と移動局11との
間にパケット転送経路を確立する場合を例に説明する。
図8は、本実施の形態において、移動局10が移動局11と
接続し、パケット転送経路を確立する際のメッセージシ
ーケンスである。メッセージM50〜M54までは、第1の実
施の形態の説明に用いた図7におけるメッセージM30〜M3
4と同様である。
経路を確立する処理について、移動局10と移動局11との
間にパケット転送経路を確立する場合を例に説明する。
図8は、本実施の形態において、移動局10が移動局11と
接続し、パケット転送経路を確立する際のメッセージシ
ーケンスである。メッセージM50〜M54までは、第1の実
施の形態の説明に用いた図7におけるメッセージM30〜M3
4と同様である。
【0052】第2の階層のパケット転送装置70は、位置管理
サーバ110より移動局11が在圏するエリア情報を入手す
ると、下位の階層である第3の階層のパケット装置60、6
1の間で直接パケットを転送したほうが、自身を経由す
るパケット転送経路よりリンクコストの和が低いパケッ
ト転送経路を確立可能であるかどうかを調べる。そし
て、そのようなパケット転送経路が確立可能であること
を知ると、第2の階層のパケット転送装置70は第3の階層
のパケット転送装置60に対し、パス変更要求メッセージ
M55を送信して第3の階層のパケット転送装置61を経由し
てパケット転送装置を確立するように指示し、あわせて
第2の階層のパケット転送装置70が保持していた移動局1
0、11の認証・課金情報などを含んで構成される通信コ
ンテキストを第3の階層のパケット転送装置60に引き渡
す。パケット変更要求メッセージM55では、接続先が移
動局11であり、経由するパケット転送装置が第3の階層
のパケット転送装置61であることを示す情報と通信コン
テキストが含まれる。
サーバ110より移動局11が在圏するエリア情報を入手す
ると、下位の階層である第3の階層のパケット装置60、6
1の間で直接パケットを転送したほうが、自身を経由す
るパケット転送経路よりリンクコストの和が低いパケッ
ト転送経路を確立可能であるかどうかを調べる。そし
て、そのようなパケット転送経路が確立可能であること
を知ると、第2の階層のパケット転送装置70は第3の階層
のパケット転送装置60に対し、パス変更要求メッセージ
M55を送信して第3の階層のパケット転送装置61を経由し
てパケット転送装置を確立するように指示し、あわせて
第2の階層のパケット転送装置70が保持していた移動局1
0、11の認証・課金情報などを含んで構成される通信コ
ンテキストを第3の階層のパケット転送装置60に引き渡
す。パケット変更要求メッセージM55では、接続先が移
動局11であり、経由するパケット転送装置が第3の階層
のパケット転送装置61であることを示す情報と通信コン
テキストが含まれる。
【0053】第3の階層のパケット転送装置60はこれに応じ
て第2の階層のパケット転送装置70にパス変更応答メッ
セージM56を送信し、続いて第3の階層のパケット転送装
置61に対して、接続先が移動局11であり、要求するサー
ビスがPeer-to-Peer接続であることを示す情報が含まれ
るパス確立要求メッセージM57を送信する。以後のメッ
セージM58からメッセージM61までは、先の第1の実施の
形態の説明の図7におけるメッセージM36からメッセージ
M39と同様である。これにより、移動局10と移動局11と
の間にパケット転送経路P2が確立され、このパケット転
送経路P2を通じて移動局10と移動局11との間でパケット
が送受信される。
て第2の階層のパケット転送装置70にパス変更応答メッ
セージM56を送信し、続いて第3の階層のパケット転送装
置61に対して、接続先が移動局11であり、要求するサー
ビスがPeer-to-Peer接続であることを示す情報が含まれ
るパス確立要求メッセージM57を送信する。以後のメッ
セージM58からメッセージM61までは、先の第1の実施の
形態の説明の図7におけるメッセージM36からメッセージ
M39と同様である。これにより、移動局10と移動局11と
の間にパケット転送経路P2が確立され、このパケット転
送経路P2を通じて移動局10と移動局11との間でパケット
が送受信される。
【0054】ここで、認証情報は、図4に示した手順によ
り、移動局が通信を開始する前に、その移動局が既に正
規のユーザであるかどうかの認証作業がおこなわれ、認
証の結果、パケット転送装置70では移動局に対する認証
情報を持つことになる。パケット転送装置70から認証情
報の引き渡しを受けたパケット転送装置60では、未認証
のユーザからのパス確立要求やパス変更要求を受けた
際、これを棄却する。また、認証済みユーザに対して
は、認証情報を保持するパケット転送装置60が暗号鍵の
配布をおこない、無線区間を含むリンクにおいて暗号化
通信をおこなう。また、課金情報は、移動局の接続時間
や移動局が送受信したパケット量に応じて課金レコード
を生成するために使われる。認証機能および課金機能
は、パケット転送経路の中に含まれる最低1以上のパケ
ット転送装置においてサポートされる必要がある。この
ため、経路最適化や移動局の移動の結果、パケット転送
経路に含まれなくなったパケット転送装置に認証・課金
機能が入っていた場合、これを新しいパケット転送経路
のパケット転送装置に引き継ぐ必要がある。
り、移動局が通信を開始する前に、その移動局が既に正
規のユーザであるかどうかの認証作業がおこなわれ、認
証の結果、パケット転送装置70では移動局に対する認証
情報を持つことになる。パケット転送装置70から認証情
報の引き渡しを受けたパケット転送装置60では、未認証
のユーザからのパス確立要求やパス変更要求を受けた
際、これを棄却する。また、認証済みユーザに対して
は、認証情報を保持するパケット転送装置60が暗号鍵の
配布をおこない、無線区間を含むリンクにおいて暗号化
通信をおこなう。また、課金情報は、移動局の接続時間
や移動局が送受信したパケット量に応じて課金レコード
を生成するために使われる。認証機能および課金機能
は、パケット転送経路の中に含まれる最低1以上のパケ
ット転送装置においてサポートされる必要がある。この
ため、経路最適化や移動局の移動の結果、パケット転送
経路に含まれなくなったパケット転送装置に認証・課金
機能が入っていた場合、これを新しいパケット転送経路
のパケット転送装置に引き継ぐ必要がある。
【0055】図9は、本発明の第2の実施の形態において第2
の階層のパケット転送装置70、71、72がパケット転送経
路を確立する際の動作を示すフローチャートである。以
下、第2の階層のパケット転送装置がパケット転送経路
を確立する際の動作について、パケット転送装置70を例
に説明する。
の階層のパケット転送装置70、71、72がパケット転送経
路を確立する際の動作を示すフローチャートである。以
下、第2の階層のパケット転送装置がパケット転送経路
を確立する際の動作について、パケット転送装置70を例
に説明する。
【0056】第2の階層のパケット転送装置70が下位の階層
のパケット転送装置60〜62からパス確立要求メッセージ
を受信すると(ステップS21)、まず要求されるサービス
の種類を判別する(ステップS22)。要求されたサービス
が外部網接続の場合は、第1の実施の形態の説明で用い
た図6におけるステップS12〜S15と同様の処理がおこな
われる(S22〜S25)。一方、要求されたサービスがPeer-t
o-Peer接続の場合は、まず位置管理サーバ110から接続
先の移動局が在圏するエリア情報を取得し(ステップS2
6)、次に、自身のパケット転送装置70を経由するパケッ
ト転送経路のリンクコストに比べて、下位の階層のパケ
ット転送装置間でよりリンクコストの和が低いパケット
転送経路が確立可能かどうかを判定する(ステップS2
7)。下位の階層のパケット転送装置間でよりリンクコス
トの和が低いパケット転送経路が確立可能な場合、パケ
ット転送経路を変更すべき下位の階層のパケット転送装
置を選択し(ステップS28)、選択した下位の階層のパケ
ット転送装置に対してパス変更要求メッセージを送信
し、あわせて通信コンテキスト情報を転送する(ステッ
プS29)。そして、下位の階層のパケット転送装置からパ
ス変更応答を受信すると(ステップS30)、処理を終了す
る。
のパケット転送装置60〜62からパス確立要求メッセージ
を受信すると(ステップS21)、まず要求されるサービス
の種類を判別する(ステップS22)。要求されたサービス
が外部網接続の場合は、第1の実施の形態の説明で用い
た図6におけるステップS12〜S15と同様の処理がおこな
われる(S22〜S25)。一方、要求されたサービスがPeer-t
o-Peer接続の場合は、まず位置管理サーバ110から接続
先の移動局が在圏するエリア情報を取得し(ステップS2
6)、次に、自身のパケット転送装置70を経由するパケッ
ト転送経路のリンクコストに比べて、下位の階層のパケ
ット転送装置間でよりリンクコストの和が低いパケット
転送経路が確立可能かどうかを判定する(ステップS2
7)。下位の階層のパケット転送装置間でよりリンクコス
トの和が低いパケット転送経路が確立可能な場合、パケ
ット転送経路を変更すべき下位の階層のパケット転送装
置を選択し(ステップS28)、選択した下位の階層のパケ
ット転送装置に対してパス変更要求メッセージを送信
し、あわせて通信コンテキスト情報を転送する(ステッ
プS29)。そして、下位の階層のパケット転送装置からパ
ス変更応答を受信すると(ステップS30)、処理を終了す
る。
【0057】ステップS27において、下位の階層のパケット
転送装置間でよりリンクコストの和が低いパケット転送
経路が確立可能ではなかった場合の処理ステップS32〜S
34は、第1の実施の形態の説明で用いた図6におけるステ
ップS17〜S19と同様である。
転送装置間でよりリンクコストの和が低いパケット転送
経路が確立可能ではなかった場合の処理ステップS32〜S
34は、第1の実施の形態の説明で用いた図6におけるステ
ップS17〜S19と同様である。
【0058】このようにして、第1の実施の形態では移動局1
0と移動局11の間でパケットを転送する経路が第2の階層
のパケット転送装置70を経由するP1のパスであったのに
対し、第2の実施の形態では第3の階層のパケット転送装
置70以下でパスP2が確立され、よりパケット転送経路の
最適化を図ることができる。
0と移動局11の間でパケットを転送する経路が第2の階層
のパケット転送装置70を経由するP1のパスであったのに
対し、第2の実施の形態では第3の階層のパケット転送装
置70以下でパスP2が確立され、よりパケット転送経路の
最適化を図ることができる。
【0059】図10に、第2の階層のパケット転送装置が管理
するユーザ認証情報テーブルT1(図2のF122に相当する)
の構成例を示す。移動局識別子E10は、移動局を一意に
識別するための識別子である。最終認証時刻E11は、最
後に認証が成功した時刻を示し、次に認証手順を開始す
るまでの残り時間情報を管理するために使用する。認証
ステータスE12は、最後におこなった認証手順が成功し
たか失敗したかを示す。チャレンジ乱数E13は、最後の
認証手順において使用した乱数の値を格納する。認証鍵
E14は、移動局の認証成功/失敗を判定するための鍵情報
である。暗号化アルゴリズムは、移動局毎に異なる暗号
化をおこなうような場合に使用し、AES(Advanced Encry
ption Standard)や3DES (Triple DES)といった暗号アル
ゴリズムの種類を保存する。メッセージ暗号鍵E16は、
実際にユーザデータを暗号化する際に用いる暗号鍵であ
る。メッセージ改竄検出鍵E17は、移動局が送受信する
制御パケットが、改竄されていないことを検出するため
の鍵である。第2の実施の形態において、移動局の認証
情報をパケット転送装置間で転送する場合、これらの認
証情報から必要な行を抽出して転送する。
するユーザ認証情報テーブルT1(図2のF122に相当する)
の構成例を示す。移動局識別子E10は、移動局を一意に
識別するための識別子である。最終認証時刻E11は、最
後に認証が成功した時刻を示し、次に認証手順を開始す
るまでの残り時間情報を管理するために使用する。認証
ステータスE12は、最後におこなった認証手順が成功し
たか失敗したかを示す。チャレンジ乱数E13は、最後の
認証手順において使用した乱数の値を格納する。認証鍵
E14は、移動局の認証成功/失敗を判定するための鍵情報
である。暗号化アルゴリズムは、移動局毎に異なる暗号
化をおこなうような場合に使用し、AES(Advanced Encry
ption Standard)や3DES (Triple DES)といった暗号アル
ゴリズムの種類を保存する。メッセージ暗号鍵E16は、
実際にユーザデータを暗号化する際に用いる暗号鍵であ
る。メッセージ改竄検出鍵E17は、移動局が送受信する
制御パケットが、改竄されていないことを検出するため
の鍵である。第2の実施の形態において、移動局の認証
情報をパケット転送装置間で転送する場合、これらの認
証情報から必要な行を抽出して転送する。
【0060】図11は、第2の階層のパケット転送装置が管理
するユーザ課金情報テーブルT2(図2のF123に相当する)
の構成例を示す。移動局識別子E20は、移動局を一意に
識別するための識別子である。サービス種別E21は、移
動局が利用したサービスの種別を示し、外部網接続やPe
er-to-Peer接続などが入力される。サービスの種別は、
提供するデータレートや遅延時間などに応じて細分化し
てあっても良い。接続先E22は移動局の接続先を示し、
固定網や移動局の識別子が格納される。上りデータ転送
量E23および下りデータ転送量E24は、上りまたは下り方
向で移動局が送受信したデータ量をオクテット単位で示
す。接続時間E25は、パケット転送経路を確立してから
切断するまでの時間を秒単位で保持する。移動局在圏網
E26は、移動局が接続時に在圏した移動通信事業者の網
を示し、主に移動局が直接契約していない事業者の網へ
ローミングをおこなう際の課金制御に用いられる。第2
の実施の形態において、移動局の課金情報をパケット転
送装置間で転送する場合、これらの認証情報から必要な
行を抽出して転送する。
するユーザ課金情報テーブルT2(図2のF123に相当する)
の構成例を示す。移動局識別子E20は、移動局を一意に
識別するための識別子である。サービス種別E21は、移
動局が利用したサービスの種別を示し、外部網接続やPe
er-to-Peer接続などが入力される。サービスの種別は、
提供するデータレートや遅延時間などに応じて細分化し
てあっても良い。接続先E22は移動局の接続先を示し、
固定網や移動局の識別子が格納される。上りデータ転送
量E23および下りデータ転送量E24は、上りまたは下り方
向で移動局が送受信したデータ量をオクテット単位で示
す。接続時間E25は、パケット転送経路を確立してから
切断するまでの時間を秒単位で保持する。移動局在圏網
E26は、移動局が接続時に在圏した移動通信事業者の網
を示し、主に移動局が直接契約していない事業者の網へ
ローミングをおこなう際の課金制御に用いられる。第2
の実施の形態において、移動局の課金情報をパケット転
送装置間で転送する場合、これらの認証情報から必要な
行を抽出して転送する。
【0061】
【発明の他の実施の形態】次に、本発明の第3の実施の
形態を図1、図12、図13および図14を用いて説明する。
形態を図1、図12、図13および図14を用いて説明する。
【0062】本実施の形態において、固定網に接続中の移動
局が移動に伴ってパケット転送経路を変更する際の処理
について、移動局14を例に説明する。図12は固定網1(30
0)に接続中の移動局14が、パケット転送経路を変更する
際のメッセージシーケンスである。移動局14は、最初無
線リンクL14を介して無線基地局56に接続していてWebサ
ーバ120とパケットを送受信している(M70)。このときの
パケット転送経路はP3であり、無線基地局56、第3の階
層のパケット転送装置63、第2の階層のパケット転送装
置71、第1の階層のパケット転送装置80が介在してい
る。移動局14は無線基地局57のエリアに移動すると、無
線リンクL15を確立する(M71,M72)。次に、無線リンクの
変更に伴い、接続する第3の階層のパケット転送装置が
パケット転送装置63からパケット転送装置64に変わる
と、移動局14はパス変更要求メッセージM73をパケット
転送装置64に送信する。パス変更要求メッセージM73に
は、接続先が固定網1であり、要求するサービスが外部
網接続であることを示す情報が含まれる。第3の階層の
パケット転送装置64はパス変更要求メッセージM73を第2
の階層のパケット転送装置72に転送し、第2の階層のパ
ケット転送装置72はこれを受信すると、位置管理サーバ
110に対して位置更新要求メッセージM74を送信し、移動
局14が在圏するエリア情報を更新する。
局が移動に伴ってパケット転送経路を変更する際の処理
について、移動局14を例に説明する。図12は固定網1(30
0)に接続中の移動局14が、パケット転送経路を変更する
際のメッセージシーケンスである。移動局14は、最初無
線リンクL14を介して無線基地局56に接続していてWebサ
ーバ120とパケットを送受信している(M70)。このときの
パケット転送経路はP3であり、無線基地局56、第3の階
層のパケット転送装置63、第2の階層のパケット転送装
置71、第1の階層のパケット転送装置80が介在してい
る。移動局14は無線基地局57のエリアに移動すると、無
線リンクL15を確立する(M71,M72)。次に、無線リンクの
変更に伴い、接続する第3の階層のパケット転送装置が
パケット転送装置63からパケット転送装置64に変わる
と、移動局14はパス変更要求メッセージM73をパケット
転送装置64に送信する。パス変更要求メッセージM73に
は、接続先が固定網1であり、要求するサービスが外部
網接続であることを示す情報が含まれる。第3の階層の
パケット転送装置64はパス変更要求メッセージM73を第2
の階層のパケット転送装置72に転送し、第2の階層のパ
ケット転送装置72はこれを受信すると、位置管理サーバ
110に対して位置更新要求メッセージM74を送信し、移動
局14が在圏するエリア情報を更新する。
【0063】次に第2の階層のパケット転送装置72は、移動
局14から固定網1に接続するパケット転送経路を、第1の
パケット転送装置80を経由したパケット転送経路P4と、
あるいは第1のパケット転送装置81を経由したパケット
転送経路P5とで、いずれの場合によりリンクコストの和
が低くなるかを比較する。ここで、パケット転送経路P4
よりもパケット転送経路P5に切り替えた方がよりリンク
コストの和が低くなるとすると、第2の階層のパケット
転送装置72から第2の階層のパケット転送装置71に対し
てパス変更要求メッセージM76を送信する。なお、リン
クコストの和が低くなるか否かを所定の許容範囲を考慮
して決定し、リンクコストの和が低くなるが、その低下
する量が許容範囲内であれば、リンクコストの和が低く
ならないと判定するようにしても良い。
局14から固定網1に接続するパケット転送経路を、第1の
パケット転送装置80を経由したパケット転送経路P4と、
あるいは第1のパケット転送装置81を経由したパケット
転送経路P5とで、いずれの場合によりリンクコストの和
が低くなるかを比較する。ここで、パケット転送経路P4
よりもパケット転送経路P5に切り替えた方がよりリンク
コストの和が低くなるとすると、第2の階層のパケット
転送装置72から第2の階層のパケット転送装置71に対し
てパス変更要求メッセージM76を送信する。なお、リン
クコストの和が低くなるか否かを所定の許容範囲を考慮
して決定し、リンクコストの和が低くなるが、その低下
する量が許容範囲内であれば、リンクコストの和が低く
ならないと判定するようにしても良い。
【0064】第2の階層のパケット転送装置71はこれに応答
して、移動局14の認証・課金情報などの通信コンテキス
トをパケット転送装置72に引き渡す。次に第2の階層の
パケット転送装置72から第1の階層のパケット転送装置8
1に対してパス確立要求メッセージM78を送信し、これに
対する応答が返されると、移動局14から第1の階層のパ
ケット転送装置81に至る新たなパケット転送経路P5が確
立される。パス確立要求メッセージM78には、接続先が
固定網1であり、要求するサービスが外部接続であるこ
とを示す情報が含まれる。次に第2の階層のパケット転
送装置72から、従来のパケット転送経路P3上のパケット
転送装置80、71、63に対してパス切断要求メッセージM8
1、M83を送信してパスを切断する。第3の階層のパケッ
ト転送装置63は、パケット転送経路P3が切断された後に
無線リンクを切断する。
して、移動局14の認証・課金情報などの通信コンテキス
トをパケット転送装置72に引き渡す。次に第2の階層の
パケット転送装置72から第1の階層のパケット転送装置8
1に対してパス確立要求メッセージM78を送信し、これに
対する応答が返されると、移動局14から第1の階層のパ
ケット転送装置81に至る新たなパケット転送経路P5が確
立される。パス確立要求メッセージM78には、接続先が
固定網1であり、要求するサービスが外部接続であるこ
とを示す情報が含まれる。次に第2の階層のパケット転
送装置72から、従来のパケット転送経路P3上のパケット
転送装置80、71、63に対してパス切断要求メッセージM8
1、M83を送信してパスを切断する。第3の階層のパケッ
ト転送装置63は、パケット転送経路P3が切断された後に
無線リンクを切断する。
【0065】他方、従来技術の場合、第1の階層のパケット
転送装置を再選択するという手順はなく、当然、図12の
シーケンスにおいて第2の階層のパケット転送装置72か
ら第1の階層のパケット転送装置81に対するパス確立要
求/応答メッセージ(M78/M79)およびそれに付随する制御
はおこなわれない。従来技術では、移動局14が移動した
場合も既に選択されている第1の階層のパケット転送装
置80を経由して通信を続けることになる。従って、たと
えパケット転送経路P5の方がパケット転送経路P4よりも
リンクコストの和が小さくても、パケット転送経路P4を
用いて通信がおこなわれる。
転送装置を再選択するという手順はなく、当然、図12の
シーケンスにおいて第2の階層のパケット転送装置72か
ら第1の階層のパケット転送装置81に対するパス確立要
求/応答メッセージ(M78/M79)およびそれに付随する制御
はおこなわれない。従来技術では、移動局14が移動した
場合も既に選択されている第1の階層のパケット転送装
置80を経由して通信を続けることになる。従って、たと
えパケット転送経路P5の方がパケット転送経路P4よりも
リンクコストの和が小さくても、パケット転送経路P4を
用いて通信がおこなわれる。
【0066】図13及び図14は、本発明の第3の実施の形態に
おいて第2の階層のパケット転送装置70〜72がパケット
転送経路を変更する際の動作を示すフローチャートであ
る。以下、第2の階層のパケット転送装置がパケット転
送経路を変更する際の動作について、パケット転送装置
72を例に説明する。
おいて第2の階層のパケット転送装置70〜72がパケット
転送経路を変更する際の動作を示すフローチャートであ
る。以下、第2の階層のパケット転送装置がパケット転
送経路を変更する際の動作について、パケット転送装置
72を例に説明する。
【0067】パケット転送装置72は、移動局からパス変更要
求メッセージを受信すると(ステップS41)、位置管理サ
ーバ110に対して位置更新要求を送信し(ステップS42)、
移動局の新しいエリア情報を登録する。これに対して位
置管理サーバ110から位置更新応答メッセージを受信す
ると(ステップS43)、パス変更要求メッセージに含まれ
たサービス種別の判定をおこなう(ステップS44)。要求
されたサービス種別がPeer-to-Peer接続であった場合、
現在選択されていない下位の階層のパケット転送装置を
経由した場合、現在のパケット転送経路に比べてよりリ
ンクコストの和が低いパケット転送経路が確立可能かを
判定する (ステップS45)。なお、現在のパケット転送経
路がどのような経路であるかは例えば次のようにして認
識できる。
求メッセージを受信すると(ステップS41)、位置管理サ
ーバ110に対して位置更新要求を送信し(ステップS42)、
移動局の新しいエリア情報を登録する。これに対して位
置管理サーバ110から位置更新応答メッセージを受信す
ると(ステップS43)、パス変更要求メッセージに含まれ
たサービス種別の判定をおこなう(ステップS44)。要求
されたサービス種別がPeer-to-Peer接続であった場合、
現在選択されていない下位の階層のパケット転送装置を
経由した場合、現在のパケット転送経路に比べてよりリ
ンクコストの和が低いパケット転送経路が確立可能かを
判定する (ステップS45)。なお、現在のパケット転送経
路がどのような経路であるかは例えば次のようにして認
識できる。
【0068】まず、パケット転送装置72は、自身にパス確立
要求メッセージやパス変更要求メッセージが到着した時
点で、発側のパケット転送装置および自身がパケット転
送経路に含まれることを知ることができる。また、パス
確立要求メッセージにおいて要求されたサービスがPeer
-to-Peer接続であった場合、接続先の移動局が在圏する
エリア情報を位置管理サーバに問い合せることにより、
接続先の移動局が属するパケット転送装置を特定するこ
とができる。また、パケット転送経路の確立時には位置
管理サーバへの問い合せが発生するが、本実施の形態の
ように既に確立されたパケット転送経路の変更をおこな
う場合は、位置管理サーバに問い合せをおこなわずと
も、変更前の接続先のパケット転送装置から、新たな所
属エリア情報を取得することが可能である。
要求メッセージやパス変更要求メッセージが到着した時
点で、発側のパケット転送装置および自身がパケット転
送経路に含まれることを知ることができる。また、パス
確立要求メッセージにおいて要求されたサービスがPeer
-to-Peer接続であった場合、接続先の移動局が在圏する
エリア情報を位置管理サーバに問い合せることにより、
接続先の移動局が属するパケット転送装置を特定するこ
とができる。また、パケット転送経路の確立時には位置
管理サーバへの問い合せが発生するが、本実施の形態の
ように既に確立されたパケット転送経路の変更をおこな
う場合は、位置管理サーバに問い合せをおこなわずと
も、変更前の接続先のパケット転送装置から、新たな所
属エリア情報を取得することが可能である。
【0069】さて、パケット転送装置72は、下位の階層のパ
ケット転送装置を経由した方がよりリンクコストの和が
低いパケット転送経路が確立可能な場合、下位の階層の
パケット転送装置を新たに選択し(ステップS46)、ステ
ップS47に進む。ステップS44にてサービス種別が外部網
接続だった場合、ステップS45の判定がNoであった場
合、あるいはステップS46を終了した場合、現在選択さ
れていない上位の階層のパケット転送装置を経由した場
合、よりリンクコストの和が低いパケット転送経路が確
立可能かどうかを判定する(ステップS47)。
ケット転送装置を経由した方がよりリンクコストの和が
低いパケット転送経路が確立可能な場合、下位の階層の
パケット転送装置を新たに選択し(ステップS46)、ステ
ップS47に進む。ステップS44にてサービス種別が外部網
接続だった場合、ステップS45の判定がNoであった場
合、あるいはステップS46を終了した場合、現在選択さ
れていない上位の階層のパケット転送装置を経由した場
合、よりリンクコストの和が低いパケット転送経路が確
立可能かどうかを判定する(ステップS47)。
【0070】現在選択されていない上位の階層のパケット転
送装置を経由したほうがパケット転送経路を最適化でき
る場合、上位の階層のパケット転送装置を新たに選択す
る(ステップS48)。
送装置を経由したほうがパケット転送経路を最適化でき
る場合、上位の階層のパケット転送装置を新たに選択す
る(ステップS48)。
【0071】次にステップS40〜S48の結果、現在選択されて
いないパケット転送装置を選択したかどうかを判別し
(ステップS49)、新たな選択がなかった場合にはそのま
ま移動局に対してパス変更応答メッセージを送信して
(ステップS50)、終了する(ステップS51)。この場合、パ
ス変更要求メッセージによって要求されたパケット転送
経路をそのまま使い続けることになる。
いないパケット転送装置を選択したかどうかを判別し
(ステップS49)、新たな選択がなかった場合にはそのま
ま移動局に対してパス変更応答メッセージを送信して
(ステップS50)、終了する(ステップS51)。この場合、パ
ス変更要求メッセージによって要求されたパケット転送
経路をそのまま使い続けることになる。
【0072】一方、新たなパケット転送装置を選択した場合
には、従来のパケット転送経路上のパケット転送装置に
対してパス変更要求を送信する(ステップS52)。これに
対して従来のパケット転送装置からパス変更応答を受信
すると(ステップS53)、従来のパケット転送経路上のパ
ケット転送装置から通信コンテキスト情報を取得する
(ステップS54)。次に、新たに選択したパケット転送装
置に対してパス確立要求を送信し(ステップS55)、これ
に対してパス確立応答を受信すると(ステップS56)、移
動局にパス変更応答を送信する(ステップS57)。さらに
パケット転送経路から除かれたパケット転送装置に対し
てパス切断要求を送信し(ステップS58)、これに対して
パケット転送経路から除かれたパケット転送装置すべて
からパス切断要求を受信すると(ステップS59)、処理を
終了(ステップS60)する。
には、従来のパケット転送経路上のパケット転送装置に
対してパス変更要求を送信する(ステップS52)。これに
対して従来のパケット転送装置からパス変更応答を受信
すると(ステップS53)、従来のパケット転送経路上のパ
ケット転送装置から通信コンテキスト情報を取得する
(ステップS54)。次に、新たに選択したパケット転送装
置に対してパス確立要求を送信し(ステップS55)、これ
に対してパス確立応答を受信すると(ステップS56)、移
動局にパス変更応答を送信する(ステップS57)。さらに
パケット転送経路から除かれたパケット転送装置に対し
てパス切断要求を送信し(ステップS58)、これに対して
パケット転送経路から除かれたパケット転送装置すべて
からパス切断要求を受信すると(ステップS59)、処理を
終了(ステップS60)する。
【0073】このように、移動局が移動した際、より下位の
階層のパケット転送装置や、より上位の階層のパケット
転送装置を経由したパケット転送経路に切り替えるべき
かを判定することにより、最もリンクコストの和が低い
パケット転送経路に最適化することが可能となる。
階層のパケット転送装置や、より上位の階層のパケット
転送装置を経由したパケット転送経路に切り替えるべき
かを判定することにより、最もリンクコストの和が低い
パケット転送経路に最適化することが可能となる。
【0074】なお、第3の実施の形態において、より上位の
階層のパケット転送装置を切り替えた場合、移動局に割
り当てられるレイヤ3のアドレスに変更が生じ、その結
果アプリケーションレイヤのコネクションが切断される
問題が発生する場合がある。より具体的に説明すると、
移動通信網によっては、外部網とのゲートウェイに相当
する第1の階層のパケット転送装置において、接続先の
外部網毎にレイヤ3のアドレスをプールしておき、移動
局からのパケット通信要求に対して動的にレイヤ3のア
ドレスを割り当てる場合がある。例えば、現在の第三世
代移動通信網(NTTドコモのFOMAサービス)ではそのよう
な方式を取っており、特開平10-013904号公報にも示さ
れている。この場合、リンクコストが減るように第1の
階層のパケット転送装置を再選択してしまうと、レイヤ
3のアドレスにも変更がかかってしまうことになる。通
常、レイヤ3のアドレスが通信中に変更された場合は、T
CP/IPプロトコルに基づく通信アプリケーション、例え
ばWeb閲覧やファイル転送、E-mail、ストリーム通信と
いったアプリケーションは実行中であっても中断され
る。このような問題は、以下の(1)、(2)の何れかの方法
で回避可能である。
階層のパケット転送装置を切り替えた場合、移動局に割
り当てられるレイヤ3のアドレスに変更が生じ、その結
果アプリケーションレイヤのコネクションが切断される
問題が発生する場合がある。より具体的に説明すると、
移動通信網によっては、外部網とのゲートウェイに相当
する第1の階層のパケット転送装置において、接続先の
外部網毎にレイヤ3のアドレスをプールしておき、移動
局からのパケット通信要求に対して動的にレイヤ3のア
ドレスを割り当てる場合がある。例えば、現在の第三世
代移動通信網(NTTドコモのFOMAサービス)ではそのよう
な方式を取っており、特開平10-013904号公報にも示さ
れている。この場合、リンクコストが減るように第1の
階層のパケット転送装置を再選択してしまうと、レイヤ
3のアドレスにも変更がかかってしまうことになる。通
常、レイヤ3のアドレスが通信中に変更された場合は、T
CP/IPプロトコルに基づく通信アプリケーション、例え
ばWeb閲覧やファイル転送、E-mail、ストリーム通信と
いったアプリケーションは実行中であっても中断され
る。このような問題は、以下の(1)、(2)の何れかの方法
で回避可能である。
【0075】(1) IETFのRFC3220にて規定されるMobile IPを
利用し、ホームエージェントを移動通信網の外部に配置
する。こうすれば、レイヤ3のCare-ofアドレスを変更し
つつ、レイヤ4以上に対しては固定のHOMEアドレスを用
いて通信を継続することが可能である。 (2) 実際に無線リンクを確立してデータ通信中の移動局
に対しては、より上位の階層のパケット転送装置を切り
替える操作をおこなわず、データ通信中ではない移動局
に対してのみより上位の階層のパケット転送装置を切り
替える操作をおこなう。レイヤ3のアドレス変更による
データ通信の瞬断は、データ通信中の移動局についての
み影響がある。従って、例えば図1の移動局14がデータ
通信中の場合、パケット転送経路P4のまま通信を継続
し、データ通信が終った時点でパケット転送経路P5に切
り替え、次のデータ通信はパケット転送経路P5を用いて
おこなうようにすれば、先のMobile IPを用いずともユ
ーザに対する通信の瞬断を防ぐことができる。
利用し、ホームエージェントを移動通信網の外部に配置
する。こうすれば、レイヤ3のCare-ofアドレスを変更し
つつ、レイヤ4以上に対しては固定のHOMEアドレスを用
いて通信を継続することが可能である。 (2) 実際に無線リンクを確立してデータ通信中の移動局
に対しては、より上位の階層のパケット転送装置を切り
替える操作をおこなわず、データ通信中ではない移動局
に対してのみより上位の階層のパケット転送装置を切り
替える操作をおこなう。レイヤ3のアドレス変更による
データ通信の瞬断は、データ通信中の移動局についての
み影響がある。従って、例えば図1の移動局14がデータ
通信中の場合、パケット転送経路P4のまま通信を継続
し、データ通信が終った時点でパケット転送経路P5に切
り替え、次のデータ通信はパケット転送経路P5を用いて
おこなうようにすれば、先のMobile IPを用いずともユ
ーザに対する通信の瞬断を防ぐことができる。
【0076】以上本発明の実施の形態について説明したが、
本発明は以上の実施の形態にのみ限定されず、その他各
種の付加変更が可能である。また、本発明のパケット転
送装置は、その有する機能をハードウェア的に実現する
ことは勿論、コンピュータとパケット転送装置用プログ
ラムとで実現することができる。パケット転送装置用プ
ログラムは、磁気ディスクや半導体メモリ等のコンピュ
ータ可読記録媒体に記録されて提供され、コンピュータ
の立ち上げ時などにコンピュータに読み取られ、そのコ
ンピュータの動作を制御することにより、そのコンピュ
ータを前述した各実施の形態におけるパケット転送装置
として機能させる。
本発明は以上の実施の形態にのみ限定されず、その他各
種の付加変更が可能である。また、本発明のパケット転
送装置は、その有する機能をハードウェア的に実現する
ことは勿論、コンピュータとパケット転送装置用プログ
ラムとで実現することができる。パケット転送装置用プ
ログラムは、磁気ディスクや半導体メモリ等のコンピュ
ータ可読記録媒体に記録されて提供され、コンピュータ
の立ち上げ時などにコンピュータに読み取られ、そのコ
ンピュータの動作を制御することにより、そのコンピュ
ータを前述した各実施の形態におけるパケット転送装置
として機能させる。
【0077】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、移動通
信ネットワークにおけるパケットデータ通信に関し、移
動局が利用するサービス、および移動局が通信する相手
の位置に応じて、パケットの転送経路を最適化すること
ができる。その理由は、移動通信ネットワークのパケッ
ト転送装置において、移動局よりパス確立要求またはパ
ス変更要求を受けたときに移動局が利用するサービスの
種類を識別し、識別したサービスの種類や、サービスを
提供するネットワークに応じて、1つ以上の特定のパケ
ット転送装置を経由するようにパケット転送経路に制約
を加えるか、あるいはパケット転送経路に制約を加え
ず、リンクコストの和が最小となるようにパケット転送
経路を最適化するためである。これにより、サービスに
応じた経路制約の仕組みを保持した上で、ネットワーク
リソースの利用効率を最大限に高めることができる。
信ネットワークにおけるパケットデータ通信に関し、移
動局が利用するサービス、および移動局が通信する相手
の位置に応じて、パケットの転送経路を最適化すること
ができる。その理由は、移動通信ネットワークのパケッ
ト転送装置において、移動局よりパス確立要求またはパ
ス変更要求を受けたときに移動局が利用するサービスの
種類を識別し、識別したサービスの種類や、サービスを
提供するネットワークに応じて、1つ以上の特定のパケ
ット転送装置を経由するようにパケット転送経路に制約
を加えるか、あるいはパケット転送経路に制約を加え
ず、リンクコストの和が最小となるようにパケット転送
経路を最適化するためである。これにより、サービスに
応じた経路制約の仕組みを保持した上で、ネットワーク
リソースの利用効率を最大限に高めることができる。
【0078】また、一度確立したパケット転送経路を変更す
る際には、異なる階層のパケット転送装置間で認証・課
金情報などの通信コンテキストを転送することにより、
パケット転送経路の再確立を高速化することが可能とな
る。
る際には、異なる階層のパケット転送装置間で認証・課
金情報などの通信コンテキストを転送することにより、
パケット転送経路の再確立を高速化することが可能とな
る。
【図1】本発明を適用した移動通信ネットワークの構成
例を示す図である。
例を示す図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態における第2の階層の
パケット転送装置の構成図である。
パケット転送装置の構成図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態における第1の階層の
パケット転送装置および第3の階層のパケット転送装置
の構成図である。
パケット転送装置および第3の階層のパケット転送装置
の構成図である。
【図4】本発明の第1の実施の形態における移動局の初期
認証および位置登録のシーケンス図である。
認証および位置登録のシーケンス図である。
【図5】本発明の第1の実施の形態において、移動局が固
定網に接続し、パケット転送経路を確立する際のシーケ
ンス図である。
定網に接続し、パケット転送経路を確立する際のシーケ
ンス図である。
【図6】本発明の第1の実施の形態において、第2の階層
のパケット転送装置がパケット転送経路を確立する際の
動作を示すフローチャートである。
のパケット転送装置がパケット転送経路を確立する際の
動作を示すフローチャートである。
【図7】本発明の第1の実施の形態において、移動局と移
動局とが接続し、パケット転送経路を確立する際のシー
ケンス図である。
動局とが接続し、パケット転送経路を確立する際のシー
ケンス図である。
【図8】本発明の第2の実施の形態において、移動局と移
動局とが接続し、パケット転送経路を確立する際のシー
ケンス図である。
動局とが接続し、パケット転送経路を確立する際のシー
ケンス図である。
【図9】本発明の第2の実施の形態において、第2の階層
のパケット転送装置がパケット転送経路を確立する際の
動作を示すフローチャートである。
のパケット転送装置がパケット転送経路を確立する際の
動作を示すフローチャートである。
【図10】本発明の第2の実施の形態において、第2の階層
のパケット転送装置が保持する移動局のユーザ認証情報
テーブルの内部構成を示す図である。
のパケット転送装置が保持する移動局のユーザ認証情報
テーブルの内部構成を示す図である。
【図11】本発明の第2の実施の形態において、第2の階層
のパケット転送装置が保持する移動局のユーザ課金情報
テーブルの内部構成を示す図である。
のパケット転送装置が保持する移動局のユーザ課金情報
テーブルの内部構成を示す図である。
【図12】本発明の第3の実施の形態において、固定網に
接続中の移動局が、パケット転送経路を変更する際のシ
ーケンス図である。
接続中の移動局が、パケット転送経路を変更する際のシ
ーケンス図である。
【図13】本発明の第3の実施の形態において、第2の階層
のパケット転送装置がパケット転送経路を変更する際の
動作を示すフローチャートである。
のパケット転送装置がパケット転送経路を変更する際の
動作を示すフローチャートである。
【図14】本発明の第3の実施の形態において、第2の階層
のパケット転送装置がパケット転送経路を変更する際の
動作を示すフローチャートである。
のパケット転送装置がパケット転送経路を変更する際の
動作を示すフローチャートである。
10〜14 移動局
50〜57 無線基地局
60〜64 第3の階層のパケット転送装置
70〜72 第2の階層のパケット転送装置
80、81 第1の階層のパケット転送装置
100 認証・課金サーバ
110 位置管理サーバ
120 Webサーバ
300 固定網1
400 移動通信網
P1〜P5 パケット転送経路
L10〜L15 無線基地局と移動局の間のリンク
L100 Webサーバと固定網1の間のリンク
L20〜L27 第2の階層のパケット転送装置と無線基地局の
間のリンク L30 第3の階層のパケット転送装置間のリンク L40〜L44 第2の階層のパケット転送装置と第3の階層の
パケット転送装置の間のリンク L50、L51 第2の階層のパケット転送装置間のリンク L60 第2の階層のパケット転送装置と位置管理サーバの
間のリンク L70 第2の階層のパケット転送装置と認証・課金サーバ
の間のリンク L80〜L82 第1の階層のパケット転送装置と第2の階層の
パケット転送装置の間のリンク L90、L91 固定網1と第1の階層のパケット転送装置の間
のリンク T1 第2の階層のパケット転送装置が保持する移動局毎
のユーザ認証情報テーブル T2 第2の階層のパケット転送装置が保持する移動局毎
のユーザ課金情報テーブル E10、E20 移動局識別子 E11 最終認証時刻 E12 認証ステータス E13 チャレンジ乱数 E14 認証鍵 E15 暗号化アルゴリズム E16 メッセージ暗号鍵 E17 メッセージ改竄検出鍵 E21 サービス種別 E22 接続先 E23 上りデータ転送量 E24 下りデータ転送量 E25 接続時間 E26 移動局在圏網 F100、F200 パケット受信機能 F101、F201 パケット送信機能 F102、F202 パケット転送機能 F103、F203 課金情報収集機能 F104、F204 制御データ種別判定機能 F105、F205 制御データパケット生成機能 F106、F206 ルーティングテーブル F110、F210 制御データ処理機能 F111、F211 位置問い合わせ要求・応答処理機能 F112、F212 位置登録要求・応答処理機能 F113、F213 パス確立要求・応答処理機能 F114、F214 ユーザ認証要求・応答処理機能 F115、F215 パス切断要求・応答処理機能 F116、F216 パス変更要求・応答処理機能 F120、F220 ユーザ情報管理テーブル F121 ユーザ位置情報 F122、F222 ユーザ認証情報 F123、F223 ユーザ課金情報 F131、F231 ユーザ認証情報転送処理機能 F132、F232 ユーザ課金情報転送処理機能 F133 サービス提供事業者識別機能 F134 サービス種類識別機能 F135、F235 パケット転送経路計算機能
間のリンク L30 第3の階層のパケット転送装置間のリンク L40〜L44 第2の階層のパケット転送装置と第3の階層の
パケット転送装置の間のリンク L50、L51 第2の階層のパケット転送装置間のリンク L60 第2の階層のパケット転送装置と位置管理サーバの
間のリンク L70 第2の階層のパケット転送装置と認証・課金サーバ
の間のリンク L80〜L82 第1の階層のパケット転送装置と第2の階層の
パケット転送装置の間のリンク L90、L91 固定網1と第1の階層のパケット転送装置の間
のリンク T1 第2の階層のパケット転送装置が保持する移動局毎
のユーザ認証情報テーブル T2 第2の階層のパケット転送装置が保持する移動局毎
のユーザ課金情報テーブル E10、E20 移動局識別子 E11 最終認証時刻 E12 認証ステータス E13 チャレンジ乱数 E14 認証鍵 E15 暗号化アルゴリズム E16 メッセージ暗号鍵 E17 メッセージ改竄検出鍵 E21 サービス種別 E22 接続先 E23 上りデータ転送量 E24 下りデータ転送量 E25 接続時間 E26 移動局在圏網 F100、F200 パケット受信機能 F101、F201 パケット送信機能 F102、F202 パケット転送機能 F103、F203 課金情報収集機能 F104、F204 制御データ種別判定機能 F105、F205 制御データパケット生成機能 F106、F206 ルーティングテーブル F110、F210 制御データ処理機能 F111、F211 位置問い合わせ要求・応答処理機能 F112、F212 位置登録要求・応答処理機能 F113、F213 パス確立要求・応答処理機能 F114、F214 ユーザ認証要求・応答処理機能 F115、F215 パス切断要求・応答処理機能 F116、F216 パス変更要求・応答処理機能 F120、F220 ユーザ情報管理テーブル F121 ユーザ位置情報 F122、F222 ユーザ認証情報 F123、F223 ユーザ課金情報 F131、F231 ユーザ認証情報転送処理機能 F132、F232 ユーザ課金情報転送処理機能 F133 サービス提供事業者識別機能 F134 サービス種類識別機能 F135、F235 パケット転送経路計算機能
Claims (27)
- 【請求項1】 複数のパケット転送装置および無線基地
局を介し、移動局と他の移動局または固定局との間でパ
ケットを送受信する移動通信ネットワークにおいて、移
動局が利用するサービスの種類に応じて、1つ以上の特
定のパケット転送装置を経由するようにパケット転送経
路に制約を加えるか、あるいはパケット転送経路に制約
を加えず、リンクコストの和が最小となるようにパケッ
ト転送経路を選ぶことを特徴とするパケット転送経路の
最適化方法。 - 【請求項2】 複数のパケット転送装置および無線基地
局を介し、移動局と他の移動局または固定局との間でパ
ケットを送受信する移動通信ネットワークにおいて、移
動局が外部のネットワークによって提供されるサービス
を利用する場合は1つ以上の特定のパケット転送装置を
経由するようにパケット転送経路に制約を加え、移動局
が直接接続された移動通信ネットワークによって提供さ
れるサービスを利用する場合はパケット転送経路に制約
を加えず、リンクコストの和が最小となるようにパケッ
ト転送経路を最適化することを特徴とするパケット転送
経路の最適化方法。 - 【請求項3】 移動局の移動により、移動局が接続する
無線基地局やパケット転送装置が変化した際には、経由
すべき特定のパケット転送装置が複数存在しかつ移動前
に選択されていた特定のパケット転送装置以外の特定の
パケット転送装置を経由するパケット転送経路の方がリ
ンクコストの和が小さくなる場合には、他の特定のパケ
ット転送装置を再度選択してパケット転送経路に制約を
加えることを特徴とする請求項1または2記載のパケット
転送経路の最適化方法。 - 【請求項4】 階層的に接続された複数のパケット転送
装置および無線基地局を介し、移動局と他の移動局また
は固定局との間で、パケット転送装置が予めパケット転
送経路の一部または全部を指定した後にパケットを送受
信する移動通信ネットワークにおいて、パケット転送経
路を指定する際に、自分よりも上位の階層に属するパケ
ット転送装置を経由するか、あるいは自分以下の階層に
属するパケット転送装置のみを経由するか、いずれかリ
ンクコストの和が低くなる方を選択して、パケット転送
経路を確立することを特徴とするパケット転送経路の最
適化方法。 - 【請求項5】 階層的に接続された複数のパケット転送
装置および無線基地局を介し、移動局と他の移動局また
は外部ネットワークに接続されたホストとの間で、予め
パケット転送経路の一部または全部を指定した後にパケ
ットを送受信する移動通信ネットワークにおいて、パケ
ット転送経路が確立された後、上位の階層に属するパケ
ット転送装置が、自分よりも下位の階層においてよりリ
ンクコストの和が低いパケット転送経路が確立可能であ
ることを検出した場合は、上位の階層のパケット転送装
置から下位の階層のパケット転送装置に対して下位の階
層のパケット転送装置間でパケット転送経路を確立する
ようにパケット転送経路の切り替えを指示することを特
徴とするパケット転送経路の最適化方法。 - 【請求項6】 上位の階層のパケット転送装置が下位の
階層のパケット転送装置に対してパケット転送経路の切
り替えを指示すると共に、上位の階層のパケット転送装
置が所有する移動局に対する課金情報や認証情報などの
通信コンテキストを下位の階層のパケット転送装置に転
送することを特徴とする請求項5記載のパケット転送経
路の最適化方法。 - 【請求項7】 階層的に接続された複数のパケット転送
装置および無線基地局を介し、移動局と他の移動局また
は外部ネットワークに接続されたホストとの間で、予め
パケット転送経路の一部または全部を指定した後にパケ
ットを送受信する移動通信ネットワークにおいて、パケ
ット転送経路が確立された後、移動局の移動により、移
動局が接続する無線基地局やパケット転送装置が変化し
た場合、上位の階層のパケット転送装置が自分よりさら
に上位の階層のパケット転送装置を経由するパケット転
送経路に変更可能であるかを判断し、さらに上位の階層
のパケット転送装置を経由した方がより低コストのパケ
ット転送経路を確立できる場合、上位の階層のパケット
転送装置からさらに上位の階層のパケット転送装置に対
してパケット転送経路の切り替えを指示することを特徴
とするパケット転送経路の最適化方法。 - 【請求項8】 上位の階層のパケット転送装置がより上
位の階層のパケット転送装置に対してパケット転送経路
の切り替えを指示すると共に、上位の階層のパケット転
送装置が所有する移動局に対する課金情報や認証情報な
どの通信コンテキストをより上位の階層のパケット転送
装置に転送することを特徴とする請求項7記載のパケッ
ト転送経路の最適化方法。 - 【請求項9】 前記移動通信ネットワークは、3GPP (Thi
rd Generation Partnership Project) のTS 23.060規格
に基づくGPRS (General Packet Radio Service)のネッ
トワークであり、最上位の階層のパケット転送装置はGG
SN(Gateway GPRS Support Node)、次の階層のパケット
転送装置はSGSN(Serving GPRS SupportNode)、その次の
階層のパケット転送装置はBSC(Base Station Controlle
r)またはRNC(Radio Network Controller)であり、最下
位の階層には該無線基地局が配備され、各階層のパケッ
ト装置および無線基地局の間には、必要に応じてルータ
が配置されることを特徴とする請求項1乃至8の何れか1
項に記載のパケット転送経路の最適化方法。 - 【請求項10】 前記移動通信ネットワークは、IETF (In
ternet EngineeringTask Force) のRFC (Request for C
omments) 3220規格に基づくネットワークであり、最上
位の階層のパケット転送装置はHA (Home Agent)、最下
位の階層には無線基地局が配置され、HAと無線基地局の
間に中間の階層のパケット転送装置となるルータが配置
されることを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記
載のパケット転送経路の最適化方法。 - 【請求項11】 請求項10記載のパケット転送経路の最適
化方法において、移動局の通信相手から移動局に向けて
パケットを送信する場合、移動局が利用するサービスの
種類に応じて、パケットの転送経路にHAが含まれるよう
にトンネリングおよびリバーストンネリングをおこなう
か、あるいはパケット転送経路に制約を加えず、リンク
コストの和が最小となるようにパケット転送経路を選ぶ
ことを特徴とするパケット転送経路の最適化方法。 - 【請求項12】 移動通信ネットワークを構成するパケッ
ト転送装置において、移動局が利用するサービスの種類
を前記移動局が送信したパス確立要求に含まれる情報か
ら識別する手段、識別したサービスの種類に応じて、1
つ以上の特定のパケット転送装置を経由するようにパケ
ット転送経路に制約を加えるか、あるいはパケット転送
経路に制約を加えず、リンクコストの和が最小となるよ
うにパケット転送経路を設定する手段とを備えることを
特徴とするパケット転送装置。 - 【請求項13】 移動通信ネットワークを構成するパケッ
ト転送装置において、移動局が外部ネットワークによっ
て提供されるサービスを利用するのか、あるいは移動局
が直接接続された移動通信ネットワークによって提供さ
れるサービスを利用するのかを前記移動局が送信したパ
ス確立要求に含まれる情報から識別する手段と、移動局
が外部ネットワークによって提供されるサービスを利用
する場合には1つ以上の特定のパケット転送装置を経由
するようにパケット転送経路に制約を加え、移動局が直
接接続された移動通信ネットワークによって提供される
サービスを利用する場合にはパケット転送経路に制約を
加えず、リンクコストの和が最小となるようにパケット
転送経路を設定する手段とを備えることを特徴とするパ
ケット転送装置。 - 【請求項14】 移動局の移動により、移動局が接続する
無線基地局やパケット転送装置が変化した際には、経由
すべき特定のパケット転送装置が複数存在し移動前に選
択されていた特定のパケット転送装置以外の特定のパケ
ット転送装置を経由するパケット転送経路の方がリンク
コストの和が小さくなる場合には、他の特定のパケット
転送装置を再度選択してパケット転送経路に制約を加え
る手段を備えることを特徴とする請求項13記載のパケッ
ト転送装置。 - 【請求項15】 移動通信ネットワークを構成するパケッ
ト転送装置において、予めパケット転送経路の一部また
は全部を指定する場合に、自分よりも上位の階層に属す
るパケット転送装置を経由するか、あるいは自分以下の
階層に属するパケット転送装置のみを経由するか、いず
れかリンクコストの和が低くなる方を選択する手段と、
選択されたパケット転送経路を確立する手段とを備える
ことを特徴とするパケット転送装置。 - 【請求項16】 移動通信ネットワークを構成するパケッ
ト転送装置において、一度パケットの転送経路が確立さ
れた後に、下位の階層間でよりリンクコストの低いパケ
ット転送経路が確立可能であるかどうかを検出する手段
と、下位の階層のパケット転送装置に対して下位の階層
のパケット転送装置間でパケット転送経路を確立するよ
うにパケット転送経路の切り替えを指示する手段とを備
えることを特徴とするパケット転送装置。 - 【請求項17】 パケット転送経路の切り替えを指示する
際には、下位の階層のパケット転送装置に対して、移動
局に対する課金情報や認証情報などの通信コンテキスト
を転送する手段を備えることを特徴とする請求項16記載
のパケット転送装置。 - 【請求項18】 移動通信ネットワークを構成するパケッ
ト転送装置において、一度パケットの転送経路が確立さ
れた後に、移動局の移動により、移動局が接続する無線
基地局やパケット転送装置が変化した場合、自分よりさ
らに上位の階層のパケット転送装置を経由するパケット
転送経路に変更可能であるかを判断する手段と、さらに
上位の階層のパケット転送装置を経由した方がよりリン
クコストの和が低いパケット転送経路を確立できる場
合、さらに上位の階層のパケット転送装置に対してパケ
ット転送経路の切り替えを指示する手段とを備えること
を特徴とするパケット転送装置。 - 【請求項19】 パケット転送経路の切り替えを指示する
際には、さらに上位の階層のパケット転送装置に対し
て、移動局に対する課金情報や認証情報などの通信コン
テキストを転送する手段を備える請求項18記載のパケッ
ト転送装置。 - 【請求項20】 移動通信ネットワークのパケット転送装
置を構成するコンピュータを、移動局が利用するサービ
スの種類を前記移動局が送信したパス確立要求に含まれ
る情報から識別する手段、識別したサービスの種類に応
じて、1つ以上の特定のパケット転送装置を経由するよ
うにパケット転送経路に制約を加えるか、あるいはパケ
ット転送経路に制約を加えず、リンクコストの和が最小
となるようにパケット転送経路を設定する手段、として
機能させるプログラム。 - 【請求項21】 移動通信ネットワークのパケット転送装
置を構成するコンピュータを、移動局が外部ネットワー
クによって提供されるサービスを利用するのか、あるい
は移動局が直接接続された移動通信ネットワークによっ
て提供されるサービスを利用するのかを前記移動局が送
信したパス確立要求に含まれる情報から識別する手段、
移動局が外部ネットワークによって提供されるサービス
を利用する場合には1つ以上の特定のパケット転送装置
を経由するようにパケット転送経路に制約を加え、移動
局が直接接続された移動通信ネットワークによって提供
されるサービスを利用する場合にはパケット転送経路に
制約を加えず、リンクコストの和が最小となるようにパ
ケット転送経路を設定する手段、として機能させるプロ
グラム。 - 【請求項22】 前記コンピュータを、更に、移動局の移
動により、移動局が接続する無線基地局やパケット転送
装置が変化した際には、経由すべき特定のパケット転送
装置が複数存在し移動前に選択されていた特定のパケッ
ト転送装置以外の特定のパケット転送装置を経由するパ
ケット転送経路の方がリンクコストの和が小さくなる場
合には、他の特定のパケット転送装置を再度選択してパ
ケット転送経路に制約を加える手段、として機能させる
請求項21記載のプログラム。 - 【請求項23】 移動通信ネットワークのパケット転送装
置を構成するコンピュータを、予めパケット転送経路の
一部または全部を指定する場合に、自分よりも上位の階
層に属するパケット転送装置を経由するか、あるいは自
分以下の階層に属するパケット転送装置のみを経由する
か、いずれかリンクコストの和が低くなる方を選択する
手段、選択されたパケット転送経路を確立する手段、と
して機能させるプログラム。 - 【請求項24】 移動通信ネットワークのパケット転送装
置を構成するコンピュータを、一度パケットの転送経路
が確立された後に、下位の階層間でよりリンクコストの
低いパケット転送経路が確立可能であるかどうかを検出
する手段、下位の階層のパケット転送装置に対して下位
の階層のパケット転送装置間でパケット転送経路を確立
するようにパケット転送経路の切り替えを指示する手
段、として機能させるプログラム。 - 【請求項25】 前記コンピュータを、更に、パケット転
送経路の切り替えを指示する際には、下位の階層のパケ
ット転送装置に対して、移動局に対する課金情報や認証
情報などの通信コンテキストを転送する手段、として機
能させる請求項24記載のプログラム。 - 【請求項26】 移動通信ネットワークのパケット転送装
置を構成するコンピュータを、一度パケットの転送経路
が確立された後に、移動局の移動により、移動局が接続
する無線基地局やパケット転送装置が変化した場合、自
分よりさらに上位の階層のパケット転送装置を経由する
パケット転送経路に変更可能であるかを判断する手段、
さらに上位の階層のパケット転送装置を経由した方がよ
りリンクコストの和が低いパケット転送経路を確立でき
る場合、さらに上位の階層のパケット転送装置に対して
パケット転送経路の切り替えを指示する手段、として機
能させるプログラム。 - 【請求項27】 前記コンピュータを、更に、パケット転
送経路の切り替えを指示する際には、さらに上位の階層
のパケット転送装置に対して、移動局に対する課金情報
や認証情報などの通信コンテキストを転送する手段、と
して機能させる請求項26記載のプログラム。
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