JP2005311580A - Seamless handover method, terminal, and network control apparatus - Google Patents
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Abstract
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 are connected by an IP network, and more particularly to a seamless handover method in a communication system in which synchronization is not established between different networks.
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, a conventional synchronization method between a radio network controller connected by an IP network and a base station is considered on the premise that handover is performed 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。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。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。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。
In
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。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。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。 In general, in an IP network, networks such as routers and switches are stacked in multiple stages, so that there is a tendency for delay time to vary between data. However, in the above-described prior art, base stations that perform handover are adjacent to each other and pass through substantially the same route in the IP network, so that there is a tendency that delay time does not vary between data. In the above-described conventional technology, using this tendency, synchronization between adjacent base stations is established using 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。これにより、ソフトハンドオーバを実現している。
Further, in Non-Patent
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, when the base stations are synchronized using the above-described conventional technology and seamless handover is performed, the base stations are in close proximity to each other in the physical connection state of the IP network, and the delay difference in data communication is small. Therefore, for example, when each base station routes a physically different IP network, there is a problem that sufficient accuracy cannot be obtained.
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。 In addition, when performing handover between base stations using the above-described conventional technology, it is assumed that synchronization is performed between base stations in the same wireless network (for example, a mobile phone network), and between different wireless networks. There has been a problem that handover cannot be performed seamlessly (for example, a cellular phone network and a wireless LAN network).
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。 In addition, the MMSP scheme has a problem in that handover cannot be performed seamlessly when a delay difference between wireless I / Fs that perform handover is large.
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 has been made in view of the above, and performs seamless handover in an environment where base stations between different wireless networks are connected by an IP network (for example, a cellular phone network and a wireless LAN network). It is an object of the present invention to obtain a method, and a terminal device and a network control device that can implement 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開始する第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、前記データ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。
In order to solve the above-described problems and achieve the object, the seamless handover method according to the present invention is a seamless handover in a communication system in which different wireless networks are connected by an IP network (corresponding to a MobileIP network 5 in an embodiment described later). In the handover method, the terminal device (corresponding to the mobile terminal 1) is different from the base station (corresponding to the base station 11-1) in the first wireless network (corresponding to the mobile phone network 3) in communication. When communication is performed with a base station (corresponding to the access point 13-1) in the wireless network (wireless LAN network 4) and handover is performed, the network control device (edge) in the IP network is passed through each wireless network. (Equivalent to router 15) A first bicast transmission step to start (corresponding to the processing of the synchronous packet transmission mechanism 33), on the other hand, the network control device performs bicast of predetermined data to the terminal device via each wireless network. A second bicast transmission step for starting transmission (corresponding to the processing of the synchronous packet transmission mechanism 63), and the terminal device and the network control device send the data sent asynchronously from each wireless network to the wireless network Buffering steps stored in the corresponding buffers (corresponding to A-BUFFER 41, B-BUFFER 42, A-BUFFER 71, and B-BUFFER 72), the terminal device and the network control device are asynchronously sent from each wireless network. Based on the data, the delay time difference between the wireless networks is adjusted, and the data A synchronization step (corresponding to the processing of the
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, the receiving data synchronization mechanism is provided on the receiving side of the terminal device and the network control device, respectively, and synchronization is reliably established between the networks to be handed over.
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。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。 According to the present invention, since synchronization is reliably established between the networks to be handed over, for example, seamless handover is performed even when there is a delay time difference between the networks to be handed over. There is an effect that it is possible. Further, for the same reason as described above, there is an effect that seamless handover can be realized without synchronization between base stations even when handover is performed between different networks.
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。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。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments of a seamless handover method according to the present invention and terminal devices and network control devices that can implement the method will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the 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。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。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a communication system for realizing a seamless handover method according to the present invention. This communication system includes a mobile terminal (MN) 1 having a handover synchronization mechanism (SYNC) 2 that can be connected to two wireless networks, a mobile phone network (NW # 1) 3, and a wireless LAN network (NW # 2) 4 And a MobileIP network (NW # 3) 5 that controls different wireless networks and a server (Server) 6 that is a Web server or streaming distribution server on the Internet.
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。
The
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。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。
FIG. 2 is a diagram showing an internal configuration of the
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。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。
FIG. 3 is a diagram showing an internal configuration of the
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。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。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。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, a seamless handover method realized in the communication system configured as described above will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 4 is a sequence diagram showing a seamless handover method according to the present invention. In the present embodiment, it is assumed that the
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。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）。
For example, when the
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）。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。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。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。
The
図５は、同期パケットのフォーマットを示す図である。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（H.O 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。
FIG. 5 is a diagram showing the format of the synchronization packet. This synchronization packet is composed of a normal IP packet, and internal data includes a sequence number (HO Seq No) at the time of handover, a reference time (Time) of the MobileIP network 5 generated by the reference
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。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。
The
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。なお、同じ同期パケットとは、「H.O Seq No」，「Time」，「Interval Time」が同一の同期パケットのことをいう。
After both the A-BUFFER 41 and the B-
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。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。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）。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。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。
Then, the
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。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。
Although the synchronization between the networks (when passing through the base station 11-1 and the access point 13-1) is once established by the processing by the received
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。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。
FIG. 6 is a diagram showing a schematic operation in the case of performing handover from the network side with a large delay amount to the network side with a small delay amount in the synchronization establishment process, and FIG. 7 shows the delay amount from the network side with a small delay amount. It is a figure which shows schematic operation | movement in the case of handing over to the large network side. In the following, description will be given with reference to FIG. 6, which is a general handover. In any case, the
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）。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。
By the processing in step S5, for example, immediately before the A-BUFFER 41 reads out the synchronization packet, the A-BUUFER 41 and the B-
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）。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。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。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）。
On the other hand, after transmitting the handover start request (step S2), the
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。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。
The
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。
After both A-BUFFER 71 and B-
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。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。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）。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。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。
The
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。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。
In addition, although the synchronization between the networks (when passing through the
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）。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。
By the processing in step S6, for example, immediately before the A-BUFFER 71 reads out the synchronization packet, the A-BUUFER 71 and the B-
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, in the
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）。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）。
After that, the
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）。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。
Finally, the
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。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。
As described above, in the present embodiment, the reception packet synchronization mechanism is provided on the receiving side of the
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 obtained delay time difference between the networks, a constant delay amount can always be secured by the buffer function. Next, between these networks, When performing handover, seamless network switching is possible with a small adjustment of 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。
In the present embodiment, the
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。 In the present embodiment, the handover between the wireless I / Fs has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can be similarly applied between the wired I / F networks.
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, the seamless handover method according to the present invention is useful for a communication system in which different networks are connected by an IP network, and is particularly suitable for a communication system in which synchronization is not established between different networks to be handed over. Yes.
１ 携帯端末（ＭＮ）
２，１６ ハンドオーバ同期機構（ＳＹＮＣ）
３ 携帯電話ネットワーク（ＮＷ＃１）
４ 無線ＬＡＮネットワーク（ＮＷ＃２）
５ MobileIPネットワーク（ＮＷ＃３）
６ サーバ（Ｓｅｒｖｅｒ）
１１−１，１１−２ 基地局（ＢＴＳ）
１２，１４ ゲートウェイ（ＧＷ）
１３−１，１３−２ アクセスポイント（ＡＰ）
１５ エッジルータ（ＥＲ）
１７ ホームエージェント（ＨＡ）
２１，２２ 無線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
４２，７２ B-BUFFER
４３，７３ 同期制御部
５１，５２ Ｉ／ＦＰｏｒｔ
1 Mobile terminal (MN)
2,16 Handover synchronization mechanism (SYNC)
3 Mobile phone network (NW # 1)
4 Wireless LAN network (NW # 2)
5 MobileIP network (NW # 3)
6 Server (Server)
11-1, 11-2 Base Station (BTS)
12,14 Gateway (GW)
13-1, 13-2 Access point (AP)
15 Edge router (ER)
17 Home Agent (HA)
21, 22 Wireless I / F
31, 61 Reference
42,72 B-BUFFER
43, 73
Claims (6)
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、
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、
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、
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、
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、
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、
を含むことを特徴とするシームレスハンドオーバ方法。 In a seamless handover method in a communication system in which different wireless networks are connected by an IP network,
When the terminal device becomes communicable with a base station in the second wireless network different from the base station in the first wireless network with which communication is being performed and performs a handover, the IP network passes through each wireless network. A first bicast transmission step for starting bicast transmission of predetermined data to a network control device in the network,
Meanwhile, a second bicast transmission step in which the network control device starts bicast transmission of predetermined data to the terminal device via each wireless network;
A buffering step in which the terminal device and the network control device store the data sent asynchronously from each wireless network in a buffer corresponding to each wireless network;
A synchronization step in which the terminal device and the network control device adjust a delay time difference between wireless networks based on the data transmitted asynchronously from each wireless network, and establish synchronization of the data;
A handover completion step in which the terminal device and the network control device switch a wireless network used for data communication from the first wireless network to the second wireless network in a state where the data synchronization is established;
A bicast ending step of ending bicast transmission of the data after the terminal device and the network control device have switched wireless networks;
A seamless handover method comprising:
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。 In the first and second bicast transmission steps, each data includes synchronization information for establishing synchronization between wireless networks at regular intervals,
The seamless handover method according to claim 1, wherein, in the synchronization step, a delay time difference between wireless networks is calculated based on synchronization information included in each data.
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、
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、
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、
を備えることを特徴とする端末装置。 In a communication system in which different wireless networks are connected by an IP network, in a terminal device that performs handover between wireless networks,
When communication is performed with a base station in a second wireless network that is different from the base station in the first wireless network that is in communication, and handover is performed, network control in the IP network is performed via each wireless network. Bicast transmission means for performing bicast transmission of predetermined data to the device and terminating the bicast transmission of the data after switching the wireless network;
Buffer means for storing the data sent asynchronously from each wireless network for each wireless network;
Based on the data sent asynchronously from each wireless network, the delay time difference between the wireless networks is adjusted, and the wireless network used for data communication is set in the state where the synchronization of the data is established. Switching means for switching from a network to the second wireless network;
A terminal device comprising:
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。 The bicast transmission means includes, in each data, synchronization information for establishing synchronization between wireless networks at regular intervals,
The terminal device according to claim 3, wherein the switching unit calculates a delay time difference between wireless networks based on synchronization information included in each data.
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、
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、
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、
を備えることを特徴とするネットワーク制御装置。 In a network control apparatus that performs handover between wireless networks in a communication system in which different wireless networks are connected by an IP network,
When a terminal device becomes communicable with a base station in a second wireless network different from the base station in the first wireless network with which the terminal device is communicating, and performs a handover, the terminal device passes through each wireless network. Bicast transmission means for performing bicast transmission of predetermined data with respect to and terminating the bicast transmission of the data after switching the wireless network;
Buffer means for storing the data sent asynchronously from each wireless network for each wireless network;
Based on the data sent asynchronously from each wireless network, the delay time difference between the wireless networks is adjusted, and the wireless network used for data communication is set in the state where the synchronization of the data is established. Switching means for switching from a network to the second wireless network;
A network control apparatus comprising:
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。 The bicast transmission means includes, in each data, synchronization information for establishing synchronization between wireless networks at regular intervals,
The network control device according to claim 5, wherein the switching unit calculates a delay time difference between wireless networks based on synchronization information included in each data.
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