JP2005311580A - Seamless handover method, terminal, and network control apparatus - Google Patents

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Kazuhiko Ito
一彦 伊藤
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Mitsubishi Electric Corp
三菱電機株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To acquire a seamless handover method whereby handover can be carried out between different wireless networks. <P>SOLUTION: In the seamless handover method, a mobile terminal 1 reaches a communicationable state with an access point 13-1 in a wireless LAN network 4 different from a mobile phone network 3 for a base station 11-1 with which the terminal 1 makes communication and when the terminal 1 carries out handover, the terminal 1 starts bicast transmission of data to an edge router 15 in a Mobile IP network 5, the edge router 15 starts bicast transmission of data to the mobile terminal 1 via each wireless network, the mobile terminal 1 and the edge router 15 adjust a delay time difference among the wireless networks, and when synchronization of data is established, data communication is switched from the mobile phone network 3 to the wireless LAN network 4. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、異なる無線ネットワークがIPネットワークにより接続された環境におけるシームレスハンドオーバ方法に関するものであり、特に、異なるネットワーク間で同期が確立されていない通信システムにおけるシームレスハンドオーバ方法に関するものである。 The present invention relates to a seamless handover method in an environment in which different wireless networks connected by an IP network, in particular, to a seamless handover method in a communication system that are not synchronized between different networks established.

たとえば、IPネットワークで接続された無線ネットワーク制御装置と基地局との間における従来の同期方式は、同一無線ネットワーク内の基地局間をハンドオーバすることを前提として考えられている(特許文献1参照)。 For example, conventional synchronization method between a radio network controller and a base station connected by the IP network is considered on the assumption that handover between base stations in the same radio network (see Patent Document 1) .

特許文献1においては、無線ネットワーク内に時間管理サーバを設置し、時間情報の送受信にはNTP(Network Time Protocol)を使用している。 In Patent Document 1, we set up a time management server in a wireless network, the transmission and reception of time information using the NTP (Network Time Protocol). ここでは、基地局側が、時間情報の要求を時間管理サーバに送信し、時間管理サーバから時間情報を受信したときの時間差を測定し、この測定された時間差分に基づいて、NTPサーバからの伝播時間を推定する。 Here, the base station side transmits a request for time information in the time management server, measures the time difference between when receiving the time information from the time management server, on the basis of the measured time difference, the propagation of the NTP server to estimate the time. そして、基地局の基準時間とNTPにより受信した時間情報から、ネットワーク側の基準クロックとの差分を算出している。 Then, from the time information received by the reference time and the NTP of the base station, it calculates the difference between the network side reference clock. 無線ネットワークを構成する各基地局は、基準クロックとの差分からデータ送受信タイミングを生成し、同期を確立している。 Each base station constituting the radio network, generates the data reception timing from the difference between the reference clock, and establishes synchronization.

通常、IPネットワーク内においては、ルータやスイッチなどのネットワークを多段に重ねて構成しているため、データ間で遅延時間がバラつきやすい傾向がある。 Usually, in the IP network, because it formed by stacking a network such as routers and switches in multiple stages, there is a tendency that the delay time varies between data. しかし、上記従来技術においては、ハンドオーバを行う基地局が隣接し、IPネットワーク内でもほぼ同じ経路を通るため、データ間で遅延時間がバラつきにくい傾向にある。 However, the above conventional art, the base station is adjacent to perform handover, since through substantially the same path in the IP network, in less likely that delay variations between data. 上記従来技術では、この傾向を利用して、NTPを利用して隣接する基地局間の同期を確立させている。 The above prior art, by utilizing this tendency, thereby establishing synchronization between adjacent base stations using the NTP.

また、下記非特許文献1では、「エンドツーエンド型IPソフトハンドオーバ」において、MMSP(Mobile Multimedia Streaming Protocol)を用いて、バイキャストされ重複して届いたパケットから、最初に届いたパケットのみ受信し、それ以外は破棄するように制御している。 Further, the following Non-Patent Document 1, the "end-to-end IP soft handover", using MMSP (Mobile Multimedia Streaming Protocol), the bi-cast duplicate packets arriving, received only the first arrived packet otherwise it controls to discard. これにより、ソフトハンドオーバを実現している。 This realizes a soft handover.

特表2003−509973号公報「移動通信網における複数の基地局同期化方式」11〜17ページ 第1図 "Multiple base station synchronization scheme in a mobile communication network" pages 11-17 FIG. 1 JP-T-2003-509973

しかしながら、上記従来技術を用いて基地局間を同期化し、シームレスにハンドオーバを行う場合、各基地局は、IPネットワークの物理的な接続状態が近接した状態にあり、データ通信の遅延差が小さいことを前提にしているため、たとえば、各基地局が物理的に異なるIPネットワークを経路するような場合には、十分な精度が得られない、という問題があった。 However, synchronizing between base stations using the conventional technique, seamlessly when performing handover, each base station is in a state of physical connection state of the IP network are close, the delay difference between the data communication is small because it assumes, for example, each base station in the case that route different IP networks physically, sufficient accuracy can not be obtained, there is a problem that.

また、上記従来技術を用いて基地局間を同期化し、ハンドオーバを行う場合は、同一の無線ネットワーク(たとえば、携帯電話ネットワーク)内にある基地局間の同期化を前提としており、異なる無線ネットワーク間(たとえば、携帯電話ネットワークと無線LANネットワーク)でシームレスにハンドオーバを行うことができない、という問題があった。 Also, synchronizing between base stations using the conventional technique, when performing handover, the same wireless network (e.g., cellular network) has assumed synchronization between base stations within, between different wireless networks (for example, a mobile phone network and a wireless LAN network) can not be carried out seamlessly to the handover, there is a problem in that.

また、上記MMSP方式では、ハンドオーバを行う無線I/F間の遅延差が大きい場合には、シームレスにハンドオーバを行うことができない、という問題があった。 Further, in the above MMSP method, when the delay difference between the wireless I / F for performing a handover is large, it is impossible to perform a handover seamlessly, there is a problem that.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、異なる無線ネットワーク間の基地局がIPネットワークにより接続される環境(たとえば、携帯電話ネットワークと無線LANネットワーク)において、シームレスにハンドオーバを行うシームレスハンドオーバ方法、およびこの方法を実現可能な端末装置およびネットワーク制御装置を得ることを目的とする。 The present invention was made in view of the above, a seamless performed in an environment where the base station between different radio networks are connected by an IP network (e.g., cellular phone network and a wireless LAN network), a handover seamlessly handover method, and an object is to obtain a terminal device and a network controller capable of realizing this method.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるシームレスハンドオーバ方法は、異なる無線ネットワークがIPネットワーク(後述する実施の形態のMobileIPネットワーク5に相当)により接続された通信システムにおけるシームレスハンドオーバ方法において、端末装置(携帯端末1に相当)が、通信中の第1の無線ネットワーク(携帯電話ネットワーク3に相当)内の基地局(基地局11−1に相当)とは異なる第2の無線ネットワーク(無線LANネットワーク4)内の基地局(アクセスポイント13−1に相当)と通信可能な状態になり、ハンドオーバを行う場合、各無線ネットワーク経由で、前記IPネットワーク内のネットワーク制御装置(エッジルータ15に相当)に対して所定のデータのバイキャスト送信を To solve the above problems and achieve the object, seamless handover method according to the present invention, seamless in different communication systems that the wireless network is connected by an IP network (corresponding to MobileIP network fifth embodiments to be described later) in the handover process (corresponding to the portable terminal 1) terminal device, different from the second to the first wireless network during communication base station in the (corresponding to the cellular network 3) (corresponding to the base station 111) becomes communicable state with the base station (corresponding to the access point 13-1) in the wireless network (wireless LAN network 4), when performing handover, via the wireless network, network controller (edge ​​in the IP network the bi-cast transmission of predetermined data to corresponding) to the router 15 始する第1のバイキャスト送信ステップ(同期パケット送信機構33の処理に相当)と、一方で、前記ネットワーク制御装置が、前記各無線ネットワーク経由で、前記端末装置に対して所定のデータのバイキャスト送信を開始する第2のバイキャスト送信ステップ(同期パケット送信機構63の処理に相当)と、前記端末装置および前記ネットワーク制御装置が、各無線ネットワークから非同期に送られてくる前記データを、無線ネットワーク毎に対応するバッファ(A-BUFFER41,B-BUFFER42,A-BUFFER71,B-BUFFER72に相当)に蓄積するバッファリングステップと、前記端末装置および前記ネットワーク制御装置が、各無線ネットワークから非同期に送られてくる前記データに基づいて、無線ネットワーク間の遅延時間差を調整し、前記デー A first bi-cast transmission step of starting (corresponding to the processing of the synchronization packet transmission mechanism 33), while the said network controller, said via respective wireless network, bi-cast predetermined data to the terminal device a second bi-cast transmission step of initiating the transmission (corresponding to the processing of the synchronization packet transmission mechanism 63), the terminal device and the network controller, the data sent asynchronously from each wireless network, wireless network buffering step of storing the corresponding buffer (equivalent to a-BUFFER41, B-BUFFER42, a-BUFFER71, B-BUFFER72) for each said terminal device and said network controller are sent asynchronously from each wireless network and on the basis of the data coming to adjust the delay time difference between the wireless network and the data の同期を確立する同期ステップ(同期制御部43,73の処理に相当)と、前記端末装置および前記ネットワーク制御装置が、前記データの同期が確立された状態で、データ通信に使用する無線ネットワークを前記第1の無線ネットワークから前記第2の無線ネットワークに切り替えるハンドオーバ完了ステップ(同期制御部43,73の処理に相当)と、前記端末装置および前記ネットワーク制御装置が、無線ネットワークを切り替えた後に、前記データのバイキャスト送信を終了するバイキャスト終了ステップ(同期パケット送信機構33,63の処理に相当)と、を含むことを特徴とする。 A synchronization establishing a synchronization (corresponding to the processing of the synchronization control unit 43,73), said terminal device and said network control device, in a state where synchronization of the data is established, the wireless network used for data communication and the first radio from said network second radio network handover completion step of switching (corresponding to the processing of the synchronization control unit 43,73), said terminal device and the network controller, after switching a wireless network, the a bi-cast end step to end the bi-cast transmission of data (corresponding to the processing of the synchronization packet transmission mechanism 33,63), characterized in that it comprises a.

この発明によれば、端末装置とネットワーク制御装置の受信側にそれぞれ受信データの同期機構を設け、確実にハンドオーバの対象となるネットワーク間で同期を確立する。 According to the present invention, each of the receiving side is provided a synchronization mechanism for receiving data of the terminal device and the network controller to establish synchronization between surely be handover target network.

この発明によれば、確実にハンドオーバの対象となるネットワーク間で同期を確立しているので、たとえば、ハンドオーバの対象となるネットワーク間において遅延時間差が存在する場合であっても、シームレスにハンドオーバを行うことができる、という効果を奏する。 According to the present invention, since the synchronization is established between the network surely be handover target, for example, even if there is a delay time difference between a network to be handover target, it performs handover seamlessly can, an effect that. また、上記と同様の理由から、異なるネットワーク間のハンドオーバであっても、基地局間の同期を取ることなく、シームレスハンドオーバを実現することができる、という効果を奏する。 For the same reason as described above, even in handover between different networks, without synchronization between base stations, it is possible to realize a seamless handover, an effect that.

以下に、本発明にかかるシームレスハンドオーバ方法、およびこの方法を実現可能な端末装置およびネットワーク制御装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, a seamless handover method according to the present invention, and will be described in detail with reference to the embodiment of the terminal device and a network controller capable of realizing the method in the drawings. なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 It should be understood that the invention is not limited by these embodiments.

図1は、本発明にかかるシームレスハンドオーバ方法を実現する通信システムの構成例を示す図である。 Figure 1 is a diagram showing a configuration example of a communication system for seamless handover method according to the present invention. この通信システムは、2つの無線ネットワークに接続可能なハンドオーバ同期機構(SYNC)2を有する携帯端末(MN)1と、携帯電話ネットワーク(NW#1)3と、無線LANネットワーク(NW#2)4と、異なる無線ネットワークを制御するMobileIPネットワーク(NW#3)5と、インターネット上にあるWebサーバまたはストリーミング配信サーバであるサーバ(Server)6と、を備えている。 The communication system includes a mobile terminal (MN) 1 has two wireless network connectable handover synchronization mechanism (SYNC) 2, and the mobile telephone network (NW # 1) 3, a wireless LAN network (NW # 2) 4 When provided with a MobileIP network (NW # 3) 5 for controlling the different wireless networks, the server (server) 6, a Web server or a streaming server on the Internet, the.

また、上記携帯電話ネットワーク3は、携帯端末用の基地局(BTS)11−1,11−2,…と、ゲートウェイ(GW)12と、を備え、上記無線LANネットワーク4は、無線LAN用のアクセスポイント(AP)13−1,13−2,…と、ゲートウェイ(GW)14と、を備え、上記MobileIPネットワーク5は、2つの無線ネットワークを束ねるハンドオーバ同期機構(SYNC)16を有するエッジルータ(ER)15と、ホームエージェント(HA)17と、を備えている。 Further, the mobile telephone network 3, the base station for the mobile terminal (BTS) 11-1,11-2, ... and a gateway (GW) 12, includes a, the wireless LAN network 4, for the wireless LAN access point (AP) 13 - 1 and 13 - 2, ... and a gateway (GW) 14, includes a, the MobileIP network 5, an edge router having a handover synchronization mechanism (sYNC) 16 bundling two radio networks ( and ER) 15, and includes a home agent (HA) 17, a.

また、図2は、上記携帯端末1内のハンドオーバ同期機構2の内部構成を示す図であり、携帯端末1内部の基準時間を生成するための基準時間生成機構31と、A-BUFFER41とB-BUFFER42のデータの同期を確立する同期制御部43を具備し、シームレスにハンドオーバを行うための受信パケット同期機構32と、携帯端末1からバイキャストで送信するデータをエッジルータ15でシームレスに切り替えるための同期パケットを送信する同期パケット送信機構33と、を備えている。 Also, FIG. 2 is a diagram showing the internal configuration of the handover synchronizing mechanism 2 of the mobile terminal 1, the reference time generating mechanism 31 for generating the portable terminal 1 inside the reference time, the A-BUFFER41 B- comprising a synchronous control unit 43 to establish synchronization of the data BUFFER42, seamlessly and receiving packet synchronization mechanism 32 for performing handover, from the mobile terminal 1 for switching the data to be transmitted to the seamless edge router 15 in bi-cast a synchronous packet transmission mechanism 33 for transmitting a synchronization packet, and a. なお、A-BUFFER41は、携帯電話ネットワーク3における基地局内の無線I/F21からの受信データを蓄積するためのバッファであり、B-BUFFER42は、無線LANネットワーク4におけるアクセスポイント内の無線I/F22からの受信データを蓄積するためのバッファであり、各バッファは、たとえば、ファーストインファーストアウトメモリ(FIFO)で構成されている。 Incidentally, A-BUFFER41 is a buffer for storing received data from the radio I / F21 in a base station in a mobile telephone network 3, B-BUFFER42 the wireless I / F22 in the access point in the wireless LAN network 4 a buffer for storing received data from each buffer, for example, is composed of a first-in first-out memory (FIFO).

また、図3は、上記エッジルータ15内のハンドオーバ同期機構16の内部構成を示す図であり、エッジルータ15内部の基準時間を生成するための基準時間生成機構61と、A-BUFFER71とB-BUFFER72のデータの同期を確立する同期制御部73を具備し、シームレスにハンドオーバを行うための受信パケット同期機構62と、エッジルータ15からバイキャストで送信するデータを携帯端末1でシームレスに切り替えるための同期パケットを送信する同期パケット送信機構63と、を備えている。 Further, FIG. 3 is a diagram showing the internal configuration of the handover synchronization mechanism 16 in the edge router 15, the reference time generating mechanism 61 for generating an edge router 15 inside the reference time, the A-BUFFER71 B- comprising a synchronous control unit 73 to establish synchronization of the data BUFFER72, seamlessly and receiving packet synchronization mechanism 62 for performing a handover, to seamlessly switch the data to be transmitted in the bi-cast from the edge router 15 at the portable terminal 1 a synchronous packet transmission mechanism 63 for transmitting a synchronization packet, and a. なお、A-BUFFER71は、携帯電話ネットワーク3におけるゲートウェイ12内のI/FPort51からの受信データを蓄積するためのバッファであり、B-BUFFER72は、無線LANネットワーク4におけるゲートウェイ14内のI/FPort52からの受信データを蓄積するためのバッファであり、各バッファは、たとえば、ファーストインファーストアウトメモリ(FIFO)で構成されている。 Incidentally, A-BUFFER71 is a buffer for storing received data from the I / FPort51 in gateway 12 in the mobile telephone network 3, B-BUFFER72 from I / FPort52 in the gateway 14 in the wireless LAN network 4 a buffer for storing the received data, each buffer, for example, is composed of a first-in first-out memory (FIFO).

ここで、上記のように構成される通信システムにおいて実現されるシームレスハンドオーバ方法を、図面にしたがって詳細に説明する。 Here, a seamless handover method implemented in a communication system configured as described above will be described in detail with reference to the drawings. 図4は、本発明にかかるシームレスハンドオーバ方法を示すシーケンス図である。 Figure 4 is a sequence diagram showing a seamless handover method according to the present invention. なお、本実施の形態では、携帯端末1がMobileIP機能を実装し、無線I/Fが切り替えられてもアプリケーションのコネクションが継続されることを前提とする。 In the present embodiment, the portable terminal 1 implements MobileIP function assumes that the connection of the application be switched wireless I / F is continued. ここでは、携帯電話ネットワーク3の基地局11−1に接続されている携帯端末1が、ゲートウェイ12,エッジルータ15を経由して、インターネット上のサーバ6と通信を行っている場合において、その通信を継続させながら無線LANネットワーク4のアクセスポイント13−1にハンドオーバを行う場合について説明する。 Here, the mobile terminal 1 connected to the base station 111 of the mobile telephone network 3, the gateway 12 via the edge router 15, when performing communications with the server 6 on the Internet, the communication while continuing the case it will be described for performing a handover to the access point 13-1 of the wireless LAN network 4.

たとえば、携帯端末1が移動しながら無線LANネットワーク4のエリア内に入り、アクセスポイント13−1と通信可能な状態になった場合、ユーザーまたはネットワーク側の判断により、ハンドオーバが開始される。 For example, the mobile terminal 1 enters the area of ​​a wireless LAN network 4 while moving, when it becomes able to communicate with the access point 13-1, the user or the network side of the determination, the handover is started. 本実施の形態では、まず、携帯端末1が、アクセスポイント13−1から無線LANネットワーク4内でのIPアドレスを取得し(ステップS1)、さらに、基地局11−1,ゲートウェイ12経由でエッジルータ15に対してハンドオーバ開始要求を送信する(ステップS2)。 In this embodiment, first, the portable terminal 1 acquires the IP address from the access point 13-1 in the wireless LAN network within 4 (step S1), the further base station 111, the edge router via the gateway 12 sending a handover start request to 15 (step S2).

ハンドオーバ開始要求を受信したエッジルータ15では、それぞれのネットワーク(携帯電話ネットワーク3,無線LANネットワーク4)毎に設定されたIPアドレス宛てのデータを生成し、携帯端末1に対して両ネットワーク経由で、生成したデータのバイキャスト送信を開始する(ステップS3)。 The edge router 15 receiving the handover start request, each network (mobile telephone network 3, a wireless LAN network 4) to generate the data of the set IP address destined for each, via both networks to the mobile terminal 1, It starts bi-cast transmission of the generated data (step S3). このとき、携帯電話ネットワーク3側は、ゲートウェイ12,基地局11−1経由で、携帯端末1に対してデータが送られる。 In this case, the mobile telephone network 3 side, via the gateway 12, the base station 111, data is sent to the mobile terminal 1. また、無線LANネットワーク4側は、ゲートウェイ14,アクセスポイント13−1経由で、携帯端末1に対してデータが送られる。 Further, the wireless LAN network 4 side, the gateway 14, via the access point 13-1, the data is sent to the mobile terminal 1. 携帯端末1に対するデータをバイキャストする場合、エッジルータ15の同期パケット送信機構63では、一定間隔で、両ネットワークで同期を確立するための同期パケット(Sync Packet)を送信する。 If bi-cast data to the mobile terminal 1, the synchronous packet transmission mechanism 63 of the edge router 15, at regular intervals, transmits a synchronization packet (Sync Packet) for establishing synchronization with both networks.

図5は、同期パケットのフォーマットを示す図である。 Figure 5 is a diagram showing a format of a synchronization packet. この同期パケットは、通常のIPパケットで構成され、内部のデータには、ハンドオーバ時のシーケンス番号(HO Seq No),基準時間生成機構61が生成するMobileIPネットワーク5の基準時間(Time),同期パケットの送信間隔(Interval Time)が含まれている。 The synchronization packet is constituted by a normal IP packet, the internal data, a sequence number (HO Seq No) at the time of handover, the reference time generating mechanism 61 is the reference time of MobileIP network 5 for generating (Time), synchronization packets transmission interval (interval Time) are included.

携帯端末3では、無線I/F21(携帯電話ネットワーク3側)と無線I/F22(無線LANネットワーク4側)の両方からデータを受信し、そのデータをそれぞれA-BUFFER41とB-BUFFER42に蓄積する。 In the portable terminal 3 receives the data radio I / F21 (the cellular network 3 side) from both the wireless I / F22 (Wireless LAN network 4 side), and stores the data in the A-BUFFER41 and B-BUFFER42 respectively . ここでは、同期パケットがA-BUUFER41,B-BUFFER42に非同期に入ってくる。 Here, the synchronization packet enters asynchronously A-BUUFER41, B-BUFFER42.

ハンドオーバを開始してA-BUFFER41,B-BUFFER42の両方がデータの受信を開始後、携帯端末3の同期制御部43では、A-BUUFER41,B-BUFFER42から同じ同期パケットを検出する。 After starting the start handover A-BUFFER41, reception of both B-BUFFER42 data, the synchronization control unit 43 of the portable terminal 3, to detect the same synchronization packet from A-BUUFER41, B-BUFFER42. なお、同じ同期パケットとは、「HO Seq No」,「Time」,「Interval Time」が同一の同期パケットのことをいう。 Note that the same synchronization packet, "HO Seq No", "Time", "Interval Time" refers to a same synchronization packet.

そして、携帯端末3の同期制御部43では、基準時間生成機構31から受け取った時間情報と、A-BUFFER41とB-BUFFER42からそれぞれ受信した同期パケットと、に基づいて、それぞれのネットワークの相対的な遅延時間差を検出し記憶する。 Then, the synchronization control unit 43 of the portable terminal 3, the time information received from reference time generating mechanism 31, a synchronization packet received from each of A-BUFFER41 and B-BUFFER42, based on, relative of the respective network detecting and storing the delay time difference. たとえば、A-BUFFER41から同期パケットを受信した時間とB-BUFFER42から同期パケットを受信した時間とを用いて、各ネットワーク間の遅延時間差を計算する。 For example, by using the received time synchronization packet from the time receiving the synchronization packet from A-BUFFER41 and B-BUFFER42, calculates the delay time difference between each network. その後、同期制御部43では、このネットワーク間の遅延時間差を調整する(ステップS5)。 Then, the synchronization control unit 43 adjusts the delay time difference between the network (step S5). すなわち、遅延の小さいネットワーク側から受信しているデータをバッファに蓄積することで遅延差を吸収する。 That is, to absorb the delay difference by accumulating data being received from a small network side delay buffer. これにより、通信を始める時点では、既に遅延時間差の調整(ネットワーク間の同期の確立)が完了していることになる。 Thus, when starting the communication would already delay time difference adjustment (synchronization establishment between the networks) has been completed.

なお、上記受信パケット同期機構32による処理で一度ネットワーク間(基地局11−1,アクセスポイント13−1を経由する場合)の同期が確立しているが、各ネットワークの遅延量は、一定ではなく常に変化しているので、その後のハンドオーバ時には再度同期を確立するための処理が必要になる。 Incidentally, between once a network in the process by the received packet synchronization mechanism 32 is (the base station 111, when passing through the access point 13-1) in the synchronization is established, the delay amount of each network is not constant since constantly changing, it is necessary to process for establishing synchronization again on subsequent handover. また、同期制御部43では、ハンドオーバが完了する前は、A-BUFFER41から検出した同期パケットを携帯端末1内部の上位レイヤへ転送し、一方で、B-BUFFER42に蓄積されたデータについては廃棄する。 Further, the synchronization control unit 43, before the handover is completed, transfers the synchronization packet detected from A-BUFFER41 to the mobile terminal 1 inside the upper layer, on the other hand, discards for data accumulated in the B-BUFFER42 .

図6は、上記同期確立処理において、遅延量の大きいネットワーク側から遅延量の小さいネットワーク側へハンドオーバを行う場合の概略動作を示す図であり、図7は、遅延量の小さいネットワーク側から遅延量の大きいネットワーク側へハンドオーバを行う場合の概略動作を示す図である。 6, in the synchronization establishment process is a diagram showing the schematic operation in the case of performing a handover from a large network of the delay amount to the delay amount small network side, FIG. 7, the delay amount from a small network side delay amount to a large network side is a diagram showing a schematic operation when performing a handover. 以下では、一般的なハンドオーバである図6を用いて説明するが、いずれの場合でも、ハンドオーバを行う直前には、同期制御部43にてネットワーク間の遅延量が調整され、同期が確立されているものとする。 Although the following description with reference to FIG. 6 is a general handover, in any case, just before performing a handover, the adjusted delay amounts between networks at the synchronization control unit 43, in synchronization established and those who are.

ステップS5の処理により、たとえば、A-BUFFER41が同期パケットを読み出す直前においては、A-BUUFER41とB-BUFFER42で完全に同期が確立されているので、同期制御部43では、この時点で、使用するバッファをA-BUFFER41からB-BUFFER42に切り替える(ハンドオーバ完了)。 The process of step S5, for example, in the just before A-BUFFER41 reads synchronization packet, so perfectly synchronized A-BUUFER41 and B-BUFFER42 has been established, the synchronization control unit 43, at this point, using the buffer switches from a-BUFFER41 the B-BUFFER42 (handover complete). なお、同期パケットは、同期制御部43内部で廃棄されるので、上位レイヤへ転送されない。 Incidentally, the synchronization packet, since it is discarded by the internal synchronization control unit 43, not transferred to the upper layer.

一方で、上記ハンドオーバ開始要求を送信後(ステップS2)、携帯端末1では、それぞれのネットワーク(携帯電話ネットワーク3,無線LANネットワーク4)毎にデータを生成し、エッジルータ15に対して両ネットワーク経由で、生成したデータのバイキャスト送信を開始する(ステップS4)。 Meanwhile, after transmitting the handover start request (step S2), and the portable terminal 1, each network (mobile telephone network 3, a wireless LAN network 4) generates data for each, across both networks to the edge router 15 in, it starts bi-cast transmission of the generated data (step S4). このとき、携帯電話ネットワーク3側は、基地局11−1,ゲートウェイ12経由で、エッジルータ15に対してデータが送られる。 At this time, the cellular telephone network 3 side, the base station 111, via the gateway 12, the data is sent to the edge router 15. また、無線LANネットワーク4側は、アクセスポイント13−1,ゲートウェイ14経由で、エッジルータ15に対してデータが送られる。 Further, the wireless LAN network 4 side, the access point 13-1, via the gateway 14, the data is sent to the edge router 15. エッジルータ15に対するデータをバイキャストする場合、携帯端末1の同期パケット送信機構33では、一定間隔で、両ネットワークで同期を確立するための同期パケット(Sync Packet)を送信する(図5参照)。 If bi-cast data to the edge router 15, the mobile terminal 1 of the synchronization packet transmission mechanism 33, at regular intervals, transmits a synchronization packet (Sync Packet) for establishing synchronization with two networks (see Figure 5).

エッジルータ15では、I/FPort51(携帯電話ネットワーク3側)とI/FPort52(無線LANネットワーク4側)の両方からデータを受信し、そのデータをそれぞれA-BUFFER71とB-BUFFER72に蓄積する。 The edge router 15 receives data from both the I / FPort51 (cellular network 3 side) and I / FPort52 (Wireless LAN network 4 side), and stores the data in the A-BUFFER71 and B-BUFFER72 respectively. ここでは、同期パケットがA-BUUFER71,B-BUFFER72に非同期に入ってくる。 Here, the synchronization packet enters asynchronously A-BUUFER71, B-BUFFER72.

A-BUFFER71,B-BUFFER72の両方がデータの受信を開始後、エッジルータ15の同期制御部73では、A-BUUFER71,B-BUFFER72から同じ同期パケットを検出する。 A-BUFFER71, after the start both B-BUFFER72 is receiving data, the synchronization control unit 73 of the edge router 15, detects the same synchronization packet from A-BUUFER71, B-BUFFER72.

そして、エッジルータ15の同期制御部73では、基準時間生成機構61から受け取った時間情報と、A-BUFFER71とB-BUFFER72からそれぞれ受信した同期パケットと、に基づいて、それぞれのネットワークの相対的な遅延時間差を検出し記憶する。 Then, the synchronization control unit 73 of the edge router 15, the time information received from reference time generating mechanism 61, a synchronization packet received from each of A-BUFFER71 and B-BUFFER72, based on, relative of the respective network detecting and storing the delay time difference. たとえば、A-BUFFER71から同期パケットを受信した時間とB-BUFFER72から同期パケットを受信した時間とを用いて、各ネットワーク間の遅延時間差を計算する。 For example, by using the received time synchronization packet from the time receiving the synchronization packet from A-BUFFER71 and B-BUFFER72, calculates the delay time difference between each network. その後、同期制御部73では、このネットワーク間の遅延時間差を調整する(ステップS6)。 Then, the synchronization control unit 73 adjusts the delay time difference between the network (step S6). すなわち、遅延の小さいネットワーク側から受信しているデータをバッファに蓄積することで遅延差を吸収する。 That is, to absorb the delay difference by accumulating data being received from a small network side delay buffer. これにより、通信を始める時点では、既に遅延時間差の調整(ネットワーク間の同期の確立)が完了していることになる。 Thus, when starting the communication would already delay time difference adjustment (synchronization establishment between the networks) has been completed.

なお、上記受信パケット同期機構62による処理で一度ネットワーク間(ゲートウェイ12,ゲートウェイ14を経由する場合)の同期が確立しているが、各ネットワークの遅延量は、一定ではなく常に変化しているので、その後のハンドオーバ時には再度同期を確立するための処理が必要になる。 Incidentally, between once a network in the process by the received packet synchronization mechanism 62 but synchronization is established (Gateways 12, when passing through the gateway 14), the delay amount of each network, so is always changing, not constant , it is necessary to process for establishing synchronization again on subsequent handover. また、同期制御部73では、ハンドオーバが完了する前は、A-BUFFER71から検出した同期パケットをエッジルータ15内部の上位レイヤへ転送し、一方で、B-BUFFER72に蓄積されたデータについては廃棄する。 Further, the synchronization control unit 73, before the handover is completed, transfers the synchronization packet detected from A-BUFFER71 to the edge router 15 inside the upper layer, on the other hand, discards for data accumulated in the B-BUFFER72 .

ステップS6の処理により、たとえば、A-BUFFER71が同期パケットを読み出す直前においては、A-BUUFER71とB-BUFFER72では完全に同期が確立されているので、その後、同期制御部73では、この時点で、使用するバッファをA-BUFFER71からB-BUFFER72に切り替える(ハンドオーバ完了、図6,図7参照)。 The process of step S6, for example, in the just before A-BUFFER71 reads synchronization packet, since A-BUUFER71 and B-BUFFER72 perfectly synchronized in is established, then the synchronization control unit 73, at this point, It switches the buffer to be used from the a-BUFFER71 the B-BUFFER72 (handover completion, see FIGS. 6 and 7). なお、同期パケットは、同期制御部73内部で廃棄されるので、上位レイヤへ転送されない。 Incidentally, the synchronization packet, since it is discarded by the internal synchronization control unit 73, not transferred to the upper layer.

また、携帯端末1では、上記のように、使用するバッファをA-BUFFER41からB-BUFFER42に切り替えてハンドオーバを完了した後、アクセスポイント13−1,ゲートウェイ14経由で、エッジルータ15に対してハンドオーバ終了要求を送信する(ステップS7)。 Further, the portable terminal 1, as described above, after completing the handover a buffer for use by switching from A-BUFFER41 the B-BUFFER42, the access point 13-1, via the gateway 14, the handover to the edge router 15 It transmits an end request (step S7).

その後、ハンドオーバ終了要求を受信したエッジルータ15では、ゲートウェイ12,ゲートウェイ14へのデータ(同期パケットを含む)のバイキャストを終了する(ステップS8)。 Thereafter, the edge router 15 receives the handover end request, the gateway 12 terminates the bi-cast data to the gateway 14 (including a sync packet) (step S8). そして、エッジルータ15では、ゲートウェイ14,アクセスポイント13−1経由で、ハンドオーバ終了応答を携帯端末1に対して送信する(ステップS9)。 Then, the edge router 15, gateway 14, via the access point 13-1, and transmits a handover completion response to the mobile terminal 1 (step S9).

最後に、ハンドオーバ終了応答を受信した携帯端末1では、基地局11−1,アクセスポイント13−1へのデータ(同期パケットを含む)のバイキャストを終了する(ステップS10)。 Finally, the mobile terminal 1 receives the handover completion response, the base station 11-1, to end the bi-cast data (including synchronization packets) to the access point 13-1 (step S10). このように、本実施の形態では、ステップS1〜ステップS10の処理を実行することによって、異なるネットワーク間、すなわち、携帯電話ネットワーク3から無線LANネットワーク4へのシームレスハンドオーバを実現する。 Thus, in the present embodiment, by executing the processing of step S1~ step S10, between different networks, i.e., to achieve a seamless handover from the mobile telephone network 3 to the wireless LAN network 4.

以上のように、本実施の形態においては、携帯端末1とエッジルータ15の受信側にそれぞれ受信パケット同期機構を設け、確実にハンドオーバの対象となるネットワーク間で同期を確立しているので、たとえば、ハンドオーバの対象となるネットワーク間において遅延時間差が存在する場合であっても、シームレスにハンドオーバを行うことができる。 As described above, in the present embodiment, each received packet synchronization mechanism to the receiver of the mobile terminal 1 and the edge router 15 is provided, since the established synchronization between surely be handover target network, for example, even if there is a delay time difference between a network to be handover target, it is possible to perform a handover seamlessly. また、上記と同様の理由から、異なるネットワーク間のハンドオーバであっても、無線基地局間の同期を取ることなく、シームレスハンドオーバを実現することができる。 For the same reason as described above, even in handover between different networks, without synchronization between the radio base stations, it is possible to realize a seamless handover.

なお、本実施の形態においては、上記のように、求めたネットワーク間の遅延時間差を記憶しておくことによって、常に一定の遅延量をバッファ機能で確保できるので、つぎに、これらのネットワーク間でハンドオーバを行う場合には、少ないバッファ容量の調整でシームレスなネットワーク切り替えが可能となる。 In the present embodiment, as described above, by storing the delay time difference between the determined network, always because a certain amount of delay can be secured by the buffer function, then, between these networks when performing a handover becomes seamless network switching by adjusting the small buffer capacity.

また、本実施の形態においては、ネットワーク間の遅延時間差を携帯端末1,エッジルータ15がそれぞれ測定して算出していたが、これに限らず、たとえば、エッジルータ15が、ネットワーク遅延時間差情報を特定のテーブルに記録しておき、携帯端末1がネットワークに接続された場合にそのテーブル内の情報を送信することとしてもよい。 Further, in the present embodiment, the mobile terminal 1 a delay time difference between the network, but the edge router 15 was calculated by measuring respectively, not limited to this, for example, edge router 15, the network delay time difference information record a particular table, it may transmit the information in the table when the portable terminal 1 is connected to the network.

また、本実施の形態においては、無線I/F間のハンドオーバについて記述したが、これに限らず、有線I/Fのネットワーク間においても同様に適用可能である。 Further, in the present embodiment has been described for the handover between radio I / F, not restricted to this but is also applicable to between network wired I / F.

以上のように、本発明にかかるシームレスハンドオーバ方法は、異なるネットワークがIPネットワークにより接続された通信システムに有用であり、特に、ハンドオーバ対象の異なるネットワーク間で同期が確立されていない通信システムに適している。 As described above, a seamless handover method according to the present invention is useful for a communication system in which different networks are connected by an IP network, in particular, suitable for a communication system that synchronization is not established between the handover target different networks there.

本発明にかかるシームレスハンドオーバ方法を実現する通信システムの構成例を示す図である。 It is a diagram illustrating a configuration example of a communication system for seamless handover method according to the present invention. 携帯端末1内のハンドオーバ同期機構2の内部構成を示す図である。 It is a diagram showing an internal configuration handover synchronization mechanism 2 of the mobile terminal 1. エッジルータ15内のハンドオーバ同期機構16の内部構成を示す図である。 Is a diagram showing an internal configuration of the handover synchronization mechanism 16 of the edge router 15.. 本発明にかかるシームレスハンドオーバ方法を示すシーケンス図である。 Seamless handover method according to the present invention is a sequence diagram showing a. 同期パケットのフォーマットを示す図である。 It is a diagram showing a format of the synchronous packet. 遅延量の大きいネットワーク側から遅延量の小さいネットワーク側へハンドオーバを行う場合の概略動作を示す図である。 It is a diagram illustrating a schematic operation in the case of performing a handover from a large network of the delay amount to the delay amount small network side. 遅延量の小さいネットワーク側から遅延量の大きいネットワーク側へハンドオーバを行う場合の概略動作を示す図である。 It is a diagram illustrating a schematic operation in the case of performing a handover from a small network side delay amount to a large network of the delay amount.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 携帯端末(MN) 1 mobile terminal (MN)
2,16 ハンドオーバ同期機構(SYNC) 2, 16 handover synchronization mechanism (SYNC)
3 携帯電話ネットワーク(NW#1) 3 mobile phone network (NW # 1)
4 無線LANネットワーク(NW#2) 4 wireless LAN network (NW # 2)
5 MobileIPネットワーク(NW#3) 5 MobileIP network (NW # 3)
6 サーバ(Server) 6 server (Server)
11−1,11−2 基地局(BTS) 11-1 and 11-2 base stations (BTS)
12,14 ゲートウェイ(GW) 12 and 14 gateway (GW)
13−1,13−2 アクセスポイント(AP) 13-1 and 13-2 access point (AP)
15 エッジルータ(ER) 15 edge router (ER)
17 ホームエージェント(HA) 17 home agent (HA)
21,22 無線I/F 21, 22 wireless I / F
31,61 基準時間生成機構 32,62 受信パケット同期機構 33,63 同期パケット送信機構 41,71 A-BUFFER 31 and 61 the reference time generating mechanism 32 and 62 receive packet synchronization mechanism 33,63 synchronous packet transmission mechanism 41 and 71 A-BUFFER
42,72 B-BUFFER 42,72 B-BUFFER
43,73 同期制御部 51,52 I/FPort 43,73 synchronization control unit 51 and 52 I / FPort

Claims (6)

  1. 異なる無線ネットワークがIPネットワークにより接続された通信システムにおけるシームレスハンドオーバ方法において、 In seamless handover method in a communication system different wireless networks connected by an IP network,
    端末装置が、通信中の第1の無線ネットワーク内の基地局とは異なる第2の無線ネットワーク内の基地局と通信可能な状態になり、ハンドオーバを行う場合、各無線ネットワーク経由で、前記IPネットワーク内のネットワーク制御装置に対して所定のデータのバイキャスト送信を開始する第1のバイキャスト送信ステップと、 If the terminal device becomes able to communicate with the base station in a different second wireless network with a base station in the first wireless network during communication, performing a handover, via the wireless network, the IP network a first bi-cast transmission initiating a bi-cast transmission of predetermined data to the network controller of the inner,
    一方で、前記ネットワーク制御装置が、前記各無線ネットワーク経由で、前記端末装置に対して所定のデータのバイキャスト送信を開始する第2のバイキャスト送信ステップと、 Meanwhile, the network controller, the via the wireless network, and a second bi-cast transmission initiating a bi-cast transmission of predetermined data to the terminal device,
    前記端末装置および前記ネットワーク制御装置が、各無線ネットワークから非同期に送られてくる前記データを、無線ネットワーク毎に対応するバッファに蓄積するバッファリングステップと、 The terminal device and the network controller, the data sent asynchronously from each wireless network, and buffering step of storing in a buffer corresponding to each wireless network,
    前記端末装置および前記ネットワーク制御装置が、各無線ネットワークから非同期に送られてくる前記データに基づいて、無線ネットワーク間の遅延時間差を調整し、前記データの同期を確立する同期ステップと、 The terminal device and the network controller, based on the data sent asynchronously from each wireless network, a synchronization step of adjusting the delay time difference between the wireless network, to establish synchronization of the data,
    前記端末装置および前記ネットワーク制御装置が、前記データの同期が確立された状態で、データ通信に使用する無線ネットワークを前記第1の無線ネットワークから前記第2の無線ネットワークに切り替えるハンドオーバ完了ステップと、 The terminal device and the network controller, in a state where synchronization of the data is established, and the handover completion step of switching wireless networks used for data communication from the first wireless network to the second radio network,
    前記端末装置および前記ネットワーク制御装置が、無線ネットワークを切り替えた後に、前記データのバイキャスト送信を終了するバイキャスト終了ステップと、 The terminal device and the network controller, after switching a wireless network, a bi-cast end step to end the bi-cast transmission of said data,
    を含むことを特徴とするシームレスハンドオーバ方法。 Seamless handover method, which comprises a.
  2. 前記第1および第2のバイキャスト送信ステップでは、前記各データに、一定間隔で、無線ネットワーク間で同期を確立するための同期情報を含ませ、 In the first and second bi-cast transmission step, to the each data, at regular intervals, to include the synchronization information for establishing synchronization between the radio network,
    前記同期ステップでは、前記各データに含まれる同期情報に基づいて無線ネットワーク間の遅延時間差を算出することを特徴とする請求項1に記載のシームレスハンドオーバ方法。 Wherein in the synchronization step, a seamless handover method according to claim 1, characterized in that to calculate the delay time difference between the wireless network based on the synchronization information included to the each data.
  3. 異なる無線ネットワークがIPネットワークにより接続された通信システムで、無線ネットワーク間のハンドオーバを行う端末装置において、 In a communication system having different radio networks are connected by an IP network, the terminal device performs a handover between radio network,
    通信中の第1の無線ネットワーク内の基地局とは異なる第2の無線ネットワーク内の基地局と通信可能な状態になり、ハンドオーバを行う場合、各無線ネットワーク経由で、前記IPネットワーク内のネットワーク制御装置に対して所定のデータのバイキャスト送信を行い、無線ネットワークを切り替えた後に前記データのバイキャスト送信を終了するバイキャスト送信手段と、 Becomes communicable state with the base station in a different second wireless network with a base station in the first wireless network during communication, when performing handover, via the wireless network, network control in the IP network a bicast transmitting means performs bi-cast transmission of predetermined data, and terminates the bi-cast transmission of said data after switching a wireless network to the device,
    各無線ネットワークから非同期に送られてくる前記データを、無線ネットワーク毎に蓄積するためのバッファ手段と、 The data sent asynchronously from each wireless network, and buffer means for storing for each radio network,
    各無線ネットワークから非同期に送られてくる前記データに基づいて、無線ネットワーク間の遅延時間差を調整し、前記データの同期が確立された状態で、データ通信に使用する無線ネットワークを前記第1の無線ネットワークから前記第2の無線ネットワークに切り替える切り替え手段と、 Based on the data sent asynchronously from each wireless network, and adjust the delay time difference between the wireless network, with the synchronization of the data is established, the wireless networks used for data communication the first radio and switching means for switching from the network to the second radio network,
    を備えることを特徴とする端末装置。 Terminal device comprising: a.
  4. 前記バイキャスト送信手段は、前記各データに、一定間隔で、無線ネットワーク間で同期を確立するための同期情報を含ませ、 The bi-cast transmission means, to the each data, at regular intervals, to include the synchronization information for establishing synchronization between the radio network,
    前記切り替え手段は、前記各データに含まれる同期情報に基づいて無線ネットワーク間の遅延時間差を算出することを特徴とする請求項3に記載の端末装置。 It said switching means, the terminal device according to claim 3, characterized in that to calculate the delay time difference between the wireless network based on the synchronization information included to the each data.
  5. 異なる無線ネットワークがIPネットワークにより接続された通信システムで、無線ネットワーク間のハンドオーバを行うネットワーク制御装置において、 In a communication system having different radio networks are connected by an IP network, the network controller performs a handover between radio network,
    端末装置が通信中の第1の無線ネットワーク内の基地局とは異なる第2の無線ネットワーク内の基地局と通信可能な状態になり、ハンドオーバを行う場合に、各無線ネットワーク経由で、前記端末装置に対して所定のデータのバイキャスト送信を行い、無線ネットワークを切り替えた後に前記データのバイキャスト送信を終了するバイキャスト送信手段と、 If the terminal is in a communicable state with the base station in a different second wireless network with a base station in the first wireless network during communication, performing a handover, via the wireless network, the terminal device a bicast transmitting means performs bi-cast transmission of predetermined data, and terminates the bi-cast transmission of said data after switching a wireless network for,
    各無線ネットワークから非同期に送られてくる前記データを、無線ネットワーク毎に蓄積するためのバッファ手段と、 The data sent asynchronously from each wireless network, and buffer means for storing for each radio network,
    各無線ネットワークから非同期に送られてくる前記データに基づいて、無線ネットワーク間の遅延時間差を調整し、前記データの同期が確立された状態で、データ通信に使用する無線ネットワークを前記第1の無線ネットワークから前記第2の無線ネットワークに切り替える切り替え手段と、 Based on the data sent asynchronously from each wireless network, and adjust the delay time difference between the wireless network, with the synchronization of the data is established, the wireless networks used for data communication the first radio and switching means for switching from the network to the second radio network,
    を備えることを特徴とするネットワーク制御装置。 Network controller comprising: a.
  6. 前記バイキャスト送信手段は、前記各データに、一定間隔で、無線ネットワーク間で同期を確立するための同期情報を含ませ、 The bi-cast transmission means, to the each data, at regular intervals, to include the synchronization information for establishing synchronization between the radio network,
    前記切り替え手段は、前記各データに含まれる同期情報に基づいて無線ネットワーク間の遅延時間差を算出することを特徴とする請求項5に記載のネットワーク制御装置。 Said switching means, the network control device according to claim 5, characterized in that to calculate the delay time difference between the wireless network based on the synchronization information included to the each data.
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