JP2005323391A - ハンドオフ方法およびエージェント装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 モバイルＩＰでは、ハンドオフ時に、リアルタイム通信に対応するためバイキャストの機構が、また、ロスレス通信に対応するためバッファ管理の機構が規定されているが、両者は独立な機構であり移動端末装置が気付アドレスをホームエージェントに登録する際にいずれかを予め選択しなければならず、上記２種類の通信が混在する場合、それらの通信を維持することが困難であった。
【解決手段】 ホームエージェント３が移動端末装置２宛のＩＰパケットを監視し、リアルタイムトラフィックに対してはバイキャストを実行し、非リアルタイムトラフィックに対してはバッファリングを実行する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、モバイルＩＰネットワークで移動端末装置の収容先が旧外部エージェントから新外部エージェントへ変更される際のハンドオフ方法、およびモバイルＩＰネットワークで移動端末装置の収容先へ向けて移動端末装置宛のＩＰパケットを転送するホームエージェントまたはゲートウェイ外部エージェントとして動作するエージェント装置に関するものである。
ＩＰ（Internet Protocol)アドレスを有する移動端末装置（以下、ＭＥという）がサブネットを跨って移動した場合に、セッションを中断することなく移動端末装置が通信を保つ方法として、ＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force）のＭｏｂｉｌｅＩＰ（以下、モバイルＩＰという）（Request For Comment 2002）が提唱されている。
次にモバイルＩＰでのパケット伝送について説明する。
例えば移動端末装置がある外部エージェント（ＦＡ）のドメインに移動してきた場合、その移動端末装置は、そのドメインでの自己のアドレスを気付アドレスとして取得し、その気付アドレスをその外部エージェントを介してホームエージェント（ＨＡ）に通知する。ホームエージェントはその移動端末装置からの気付アドレスを移動端末装置のホームアドレスと関連づけて登録する。
一方、移動端末装置の送信相手である相手側端末装置は、移動端末装置へＩＰパケットを送信する場合、移動端末装置のホームアドレス宛にＩＰパケットを送信する。そのＩＰパケットはＩＰネットワークを介してホームエージェントに到達する。ホームエージェントは、そのＩＰパケットをカプセル化した後、その移動端末装置についての登録情報に基づいて、その移動端末装置の気付アドレス宛に転送する。外部エージェントは、そのカプセル化されたＩＰパケットを受信すると、カプセル化を解除して、その気付アドレスを有する移動端末装置に元のＩＰパケットを供給する。
このようにして、移動端末装置がドメインを跨って移動しても、移動端末装置宛のＩＰパケットがホームエージェントおよび外部エージェントを経由して移動端末装置へ到達する。
一方、第三世代の移動体通信ネットワークを推進する３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）や３ＧＰＰ２などのプロジェクトでは、ＩＰネットワークおよびモバイルＩＰ技術の携帯電話ネットワークへの適用が検討されており、その場合、音声データのＩＰ化とリアルタイム転送が必要になる。
また、インターネットを使用する移動端末装置の進歩および普及によって携帯電話ネットワークでは、ＷＷＷ（World Wide Web）や電子メールなどのインターネット上の他のサービスに伴う非リアルタイムトラフィックが、音声データに多重される。
なお、モバイルＩＰを使用した音声データなどのリアルタイムトラフィックを実現する技術としては、ＩＥＴＦのインターネットドラフト（draft-elmalki-soliman-hmipv4v6-00.txt)が提案されている。この技術は、移動端末装置のハンドオフ時に、ホームエージェントにおける旧外部エージェントの登録を消さずに、新外部エージェントを追加登録し、ホームエージェントが、新旧２つの外部エージェントにその移動端末装置宛のＩＰパケットをバイキャストすることにより、旧外部エージェントから新外部エージェントへのその移動端末装置宛のＩＰパケットの転送を抑制して、ハンドオフ時のリアルタイム通信を可能にするものである。
図１６は上記の従来のハンドオフ方法を説明する図である。図１６において、１０１はルータなどにより構成されるＩＰネットワークであり、１０２は移動端末装置（ＭＥ）であり、１０３はホームエージェント（ＨＡ）であり、１０４は移動端末装置１０２の通信相手である相手側端末装置（ＣＮ）であり、１０５−１は移動端末装置１０２の移動元の外部エージェント（ＦＡ）（旧外部エージェント）であり、１０５−２は移動端末装置１０２の移動先の外部エージェント（ＦＡ）（新外部エージェント）である。
まず、移動元のＦＡ１０５−１は、移動先のＦＡ１０５−２へのＭＥ１０２のハンドオフの開始を、モバイルＩＰのレイヤ２の機能に基づいて検出する。そして図１６（ａ）に示すように、ＦＡ１０５−１は、ハンドオフを検出すると、ＭＥ１０２へエージェント広告するようにＦＡ１０５−２に要求する。エージェント広告の要求を受信したＦＡ１０５−２は、ＦＡ１０５−１を介してＭＥ１０２へエージェント広告を送信する。
次に図１６（ｂ）に示すように、エージェント広告を受信したＭＥ１０２は、ＦＡ１０５−１を介してＦＡ１０５−２へ、モバイルＩＰの位置登録メッセージを送信し、ＦＡ１０５−２は、この位置登録メッセージをＨＡ１０３へ転送する。このとき、ＭＥ１０２は、モバイルＩＰで規定された同時バインディングを要求して、ＨＡ１０３に対してＦＡ１０５−１とＦＡ１０５−２とについて二重に位置登録を実行する。これにより、ＨＡ１０３には、ＭＥ１０２の気付アドレスとしてＦＡ１０５−１のＩＰアドレスとＦＡ１０５−２のＩＰアドレスが重複して登録される。そしてＨＡ１０３は、ＭＥ１０２宛のＩＰパケットをカプセル化して、ＦＡ１０５−１とＦＡ１０５−２とにバイキャストをする。
その後、ハンドオフが完了し、ＭＥ１０２がＦＡ１０５−２へ完全に移行したタイミングで、図１６（ｃ）に示すように、ＭＥ１０２は、同時バインディングの解除要求を含むモバイルＩＰの位置登録メッセージをＦＡ１０５−２へ送信し、ＦＡ１０５−２は、同時バインディングの解除要求を含む位置登録メッセージをＨＡ１０３へ転送する。これにより、ＨＡ１０３には、ＭＥ１０２の気付アドレスとして、ＦＡ１０５−２のＩＰアドレスのみが登録された状態になる。そして、ＨＡ１０３は、これ以降、ＭＥ１０２宛のＩＰパケットをカプセル化して、ＦＡ１０５−２のみに転送する。
このようにバイキャストにより、ハンドオフ時にも、リアルタイムトラフィックが維持される。
一方、ハンドオフ時のパケットロスを抑制する技術しては、インターネットドラフト（draft-mkhalil-mobileip-buffer-00.txt）に記載のものがある。この技術は、移動端末装置は、ハンドオフを検出したタイミングで旧外部エージェントに、自己宛のＩＰパケットのバッファリングを要求し、ＩＰパケットを一時的に蓄積させる。その後、移動端末装置は、新外部エージェントとのパスを確立して位置登録を完了した後に、蓄積したＩＰパケットの新外部エージェントへの一括転送を旧外部エージェントに要求して、ＩＰパケットの廃棄を抑制するものである。
図１７は上記の従来のハンドオフ方法を説明する図である。１１１−１は移動元の外部エージェント（ＦＡ）であり、１１２−１は移動先の外部エージェント（ＦＡ）である。なお、図１７におけるその他の構成要素については図１６におけるものと同様である。なお、インターネットドラフト（draft-mkhalil-mobileip-buffer-00.txt）に記載のハンドオフ方法では、ハンドオフの検出をＭＥが行うことになっているが、ここでは、インターネットドラフト（draft-elmalki-soliman-hmipv4v6-00.txt)に記載のハンドオフ方法に合わせて、ハンドオフの検出をＦＡが実行するものとする。
まず、図１７（ａ）に示すように、移動元のＦＡ１１１−１は、移動先のＦＡ１１１−２へのＭＥ１０２のハンドオフの開始を、モバイルＩＰのレイヤ２の機能に基づいて検出する。移動元のＦＡ１１１−１は、ＭＥ１０２のハンドオフの開始を検出すると、ＭＥ１０２宛のＩＰパケットを一時的にバッファリングする。
その後、ハンドオフが完了し、ＭＥ１０２がＦＡ１１１−２へ完全に移行したタイミングで、図１７（ｂ）に示すように、ＭＥ１０２は、ＦＡ１１１−２へモバイルＩＰの位置登録メッセージを送信し、ＦＡ１１１−２は、その位置登録メッセージをＨＡ１０３へ転送する。また、ＭＥ１０２は、この位置登録メッセージに、ＦＡ１１１−１へバッファリングしたパケットの一括転送要求を含めておき、ＦＡ１１１−２は、その転送要求をＦＡ１１１−１へ送信する。そして、バッファリングされたＭＥ１０２宛のパケットは、ＦＡ１１１−２を介してＭＥ１０２に一括して供給される。
このようにバッファリングにより、ハンドオフ時のパケットロスが抑制される。
従来のハンドオフ方法およびエージェント装置は以上のように構成されているので、従来のモバイルＩＰ技術をそのまま、リアルタイムトラフィックと非リアルタイムトラフィックとが混在する携帯電話ネットワークに適用することが困難であるなどの課題があった。
すなわち、モバイルＩＰに基づくバイキャストではハンドオフ時のリアルタイムトラフィックの維持が可能であるが、パケットロスに対しては何ら保証されないため、パケットロスの多い無線環境下で、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol)などパケットロスに弱いプロトコルをＩＰの上位で動作させる場合には適さない。また、リアルタイムトラフィックをバイキャストするため、インターネットサービスに伴うバースト的なトラフィックが多量に流れる場合には、無線帯域の利用効率が悪化する。
一方、このようなバイキャスト機構とはまったく独立に、上述のバッファリング機構を設けることは、リアルタイム性が保証できないため非リアルタイムトラフィックにしか適用できない。
また、これらの機構をいずれも使用可能にし、いずれかを選択することも考えられる。しかしながら、その場合、移動端末装置がモバイルＩＰに基づいて外部エージェントを介してホームエージェントに位置登録を行う際に選択することになるが、そのためには移動端末装置がモバイルＩＰに基づいて、自己がリアルタイムトラフィックを送受しているのか、非リアルタイムトラフィックを送受しているのかを常に監視する必要がある。さらに、携帯電話機のように音声による通話とインターネットサービスとが同時に発生しうる移動端末装置では、どちらか１つの機構を選択しても、通話とインターネットサービスとを正常に享受することが困難になる。
さらに、モバイルＩＰのハンドオフタイミングの決定は、新外部エージェントの検出を周期的に実行し、新外部エージェントの検出時とするものであるが、これによると、リアルタイムなハンドオフを実現することが困難である。
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、ハンドオフ開始時、ホームエージェントまたはゲートウェイ外部エージェントに対して、旧外部エージェントおよび新外部エージェントについて移動端末装置を二重に位置登録し、ホームエージェントまたはゲートウェイ外部エージェントが、その移動端末装置宛のＩＰパケットを受け取ると、そのＩＰパケットがリアルタイムトラフィックのものであるか否かを判断し、リアルタイムトラフィックのＩＰパケットを旧外部エージェントおよび新外部エージェントにバイキャストし、非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットをバッファリングし、ハンドオフ完了時に、新外部エージェントについての位置登録のみとし、非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットがバッファリングされている場合、ホームエージェントまたはゲートウェイ外部エージェントがその非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットを新外部エージェントへ転送するようにして、リアルタイムトラフィックおよび非リアルタイムトラフィックを同時に発生する場合でも良好にハンドオフを実行することができるハンドオフ方法およびエージェント装置を得ることを目的とする。
この発明に係るハンドオフ方法は、ハンドオフ開始時に、バイキャスト及びバッファリングを行うホームエージェントに対してその移動端末装置の位置登録を追加実行して、旧外部エージェントおよび新外部エージェントにより前記移動端末装置の位置を二重登録するステップと、ホームエージェントが、移動端末装置の二重登録時に、その移動端末装置宛のＩＰパケットを受け取ると、そのＩＰパケットがリアルタイムトラフィックのものであるか否かを判断し、リアルタイムトラフィックのＩＰパケットを旧外部エージェントおよび新外部エージェントにバイキャストし、非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットをホームエージェントにバッファリングするステップと、ハンドオフ完了時に、ホームエージェントに対して位置登録の更新を要求して新外部エージェントについての位置登録のみとし、非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットがバッファリングされている場合、ホームエージェントがその非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットを前記移動端末装置の収容先の外部エージェントへ転送するステップとを備えるものである。
この発明に係るハンドオフ方法は、ハンドオフ開始時に、バイキャスト及びバッファリングを行うゲートウェイ外部エージェントに対してその移動端末装置の位置登録を追加実行して、旧外部エージェントおよび新外部エージェントにより前記移動端末装置の位置を二重登録するステップと、ゲートウェイ外部エージェントが、移動端末装置の二重登録時には、その移動端末装置宛のＩＰパケットを受け取ると、そのＩＰパケットがリアルタイムトラフィックのものであるか否かを判断し、リアルタイムトラフィックのＩＰパケットを旧外部エージェントおよび新外部エージェントにバイキャストし、非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットをゲートウェイ外部エージェントにバッファリングするステップと、ハンドオフ完了時に、ゲートウェイ外部エージェントに対して位置登録の更新を要求して新外部エージェントについての位置登録のみとし、非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットがバッファリングされている場合、ゲートウェイ外部エージェントがその非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットを移動端末装置の収容先の外部エージェントへ転送するステップとを備えるものである。
この発明に係るハンドオフ方法は、ハンドオフ開始時に、バイキャスト及びバッファリングを行うホームエージェントに対してその移動端末装置の位置登録を追加実行して、旧外部エージェントおよび新外部エージェントにより前記移動端末装置の位置を二重登録するステップと、ホームエージェントが、移動端末装置の二重登録時に、その移動端末装置宛のＩＰパケットを受け取ると、そのＩＰパケットがリアルタイムトラフィックのものであるか否かを判断し、リアルタイムトラフィックのＩＰパケットを旧外部エージェントおよび新外部エージェントにバイキャストし、非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットを旧外部エージェントに転送するステップと、旧外部エージェントが、ホームエージェントから転送されてきた非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットをバッファリングするステップと、ハンドオフ完了時に、非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットがバッファリングされている場合、旧外部エージェントがその非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットを移動端末装置の収容先の外部エージェントへ転送するステップと、ハンドオフ完了時に、ホームエージェントに対して位置登録の更新を要求して新外部エージェントについての位置登録のみとするステップとを備えるものである。
この発明に係るハンドオフ方法は、ホームエージェントまたはゲートウェイ外部エージェントが、ＩＰパケットのヘッダ情報に基づいて、その移動端末装置宛のＩＰパケットがリアルタイムトラフィックのものであるか否かを判断するようにしたものである。
この発明に係るハンドオフ方法は、ホームエージェントまたはゲートウェイ外部エージェントが、ＩＰパケットのペイロードに設定される上位レイヤの情報に基づいて、その移動端末装置宛のＩＰパケットがリアルタイムトラフィックのものであるか否かを判断するようにしたものである。
この発明に係るハンドオフ方法は、モバイルＩＰネットワークを、モバイルＩＰ手順を実行可能な、Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ標準に準拠した携帯電話ネットワークとし、移動端末装置を携帯電話機とし、外部エージェントを、ハンドオフとしてＳＲＮＣ再配置手順で携帯電話機の制御権を授受する無線ネットワーク制御器としたものである。
この発明に係るハンドオフ方法は、無線ネットワーク制御器が、モバイルＩＰメッセージをＳＲＮＣ手順による制御メッセージに含めてピギーバックするようにしたものである。
この発明に係るハンドオフ方法は、無線ネットワーク制御器が、ＳＲＮＣ再配置手順に基づいてハンドオフの開始および完了のタイミングを検出し、携帯電話機がモバイルＩＰに基づく通信を実行可能である場合、モバイルＩＰ手順でハンドオフの開始および完了のタイミングを携帯電話機に通知するようにしたものである。
この発明に係るハンドオフ方法は、無線ネットワーク制御器が、ＳＲＮＣ再配置手順に基づいてハンドオフの開始および完了のタイミングを検出し、携帯電話機がモバイルＩＰに基づく通信を実行可能ではない場合、ＳＲＮＣ再配置手順でハンドオフの開始および完了のタイミングを携帯電話機に通知するとともに、その携帯電話機についての位置登録またその変更を自律的に実行するようにしたものである。
この発明に係るエージェント装置は、ハンドオフの際の移動端末装置の二重登録時には、その移動端末装置宛のＩＰパケットを受け取ると、そのＩＰパケットがリアルタイムトラフィックのものであるか否かを判断し、リアルタイムトラフィックのＩＰパケットを旧外部エージェントおよび新外部エージェントにバイキャストし、非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットを自エージェント装置にバッファリングし、ハンドオフ完了時に非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットがバッファリングされている場合、その非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットを移動端末装置の収容先の外部エージェントへ転送するようにしたものである。
以上のように、この発明によれば、ハンドオフ開始時に、ホームエージェントに対してその移動端末装置の位置登録を追加実行して、旧外部エージェントおよび新外部エージェントにより前記移動端末装置の位置を二重登録するステップと、ホームエージェントが、移動端末装置の二重登録時に、その移動端末装置宛のＩＰパケットを受け取ると、そのＩＰパケットがリアルタイムトラフィックのものであるか否かを判断し、リアルタイムトラフィックのＩＰパケットを旧外部エージェントおよび新外部エージェントにバイキャストし、非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットをホームエージェントにバッファリングするステップと、ハンドオフ完了時に、ホームエージェントに対して位置登録の更新を要求して新外部エージェントについての位置登録のみとし、非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットがバッファリングされている場合、ホームエージェントがその非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットを移動端末装置の収容先の外部エージェントへ転送するステップとを備えるようにしたので、移動端末装置がＩＰパケットを監視して、予めトラフィックの属性を想定して位置登録する必要がなく、また、リアルタイムトラフィックおよび非リアルタイムトラフィックを同時に発生する場合でも良好にハンドオフを実行することができるという効果がある。
また、ＩＰパケットの監視、バイキャストおよびバッファリングをホームエージェントが実行するため、移動端末装置や外部エージェントなどの他の機器を安価に構成することができるという効果がある。
この発明によれば、ハンドオフ開始時に、バイキャスト及びバッファリングを行うゲートウェイ外部エージェントに対してその移動端末装置の位置登録を追加実行して、旧外部エージェントおよび新外部エージェントにより前記移動端末装置の位置を二重登録するステップと、ゲートウェイ外部エージェントが、移動端末装置の二重登録時には、その移動端末装置宛のＩＰパケットを受け取ると、そのＩＰパケットがリアルタイムトラフィックのものであるか否かを判断し、リアルタイムトラフィックのＩＰパケットを旧外部エージェントおよび新外部エージェントにバイキャストし、非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットをゲートウェイ外部エージェントにバッファリングするステップと、ハンドオフ完了時に、ゲートウェイ外部エージェントに対して位置登録の更新を要求して新外部エージェントについての位置登録のみとし、非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットがバッファリングされている場合、ゲートウェイ外部エージェントがその非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットを移動端末装置の収容先の外部エージェントへ転送するステップとを備えるようにしたので、移動端末装置がＩＰパケットを監視して、予めトラフィックの属性を想定して位置登録を実行する必要がなく、また、リアルタイムトラフィックおよび非リアルタイムトラフィックを同時に発生する場合でも良好にハンドオフを実行することができるという効果がある。
この発明によれば、ハンドオフ開始時に、ゲートウェイ外部エージェントに対してその移動端末装置の位置登録を追加実行して、旧外部エージェントおよび新外部エージェントについてその移動端末装置を二重登録するステップと、ゲートウェイ外部エージェントが、移動端末装置の二重登録時には、その移動端末装置宛のＩＰパケットを受け取ると、そのＩＰパケットがリアルタイムトラフィックのものであるか否かを判断し、リアルタイムトラフィックのＩＰパケットを旧外部エージェントおよび新外部エージェントにバイキャストし、非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットをバッファリングするステップと、ハンドオフ完了時に、ゲートウェイ外部エージェントに対して位置登録の更新を要求して新外部エージェントについての位置登録のみとし、非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットがバッファリングされている場合、ゲートウェイ外部エージェントがその非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットを新外部エージェントへ転送するステップとを備えるようにしたので、移動端末装置がＩＰパケットを監視して、予めトラフィックの属性を想定して位置登録を実行する必要がなく、また、リアルタイムトラフィックおよび非リアルタイムトラフィックを同時に発生する場合でも良好にハンドオフを実行することができるという効果がある。
また、ＩＰパケットの監視、バイキャストおよびバッファリングをゲートウェイ外部エージェントが実行するため、移動端末装置や外部エージェントなどの他の機器を安価に構成することができるという効果がある。
この発明によれば、ハンドオフ開始時に、ホームエージェントに対してその移動端末装置の位置登録を追加実行して、旧外部エージェントおよび新外部エージェントにより前記移動端末装置の位置を二重登録するステップと、ホームエージェントが、移動端末装置の二重登録時に、その移動端末装置宛のＩＰパケットを受け取ると、そのＩＰパケットがリアルタイムトラフィックのものであるか否かを判断し、リアルタイムトラフィックのＩＰパケットを旧外部エージェントおよび新外部エージェントにバイキャストし、非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットを旧外部エージェントに転送するステップと、旧外部エージェントが、ホームエージェントから転送されてきた非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットをバッファリングするステップと、ハンドオフ完了時に、非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットがバッファリングされている場合、旧外部エージェントがその非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットを移動端末装置の収容先の外部エージェントへ転送するステップと、ハンドオフ完了時に、ホームエージェントに対して位置登録の更新を要求して新外部エージェントについての位置登録のみとするステップとを備えるようにしたので、外部エージェントが無線インタフェースなど低速リンクで移動端末装置に接続されている場合に使用される既設の大きなバッファを併用することができ、ネットワーク全体でのバッファ容量を減少させ、安価にネットワークを構築することができるという効果がある。
この発明によれば、ホームエージェントまたはゲートウェイ外部エージェントが、ＩＰパケットのヘッダ情報に基づいて、その移動端末装置宛のＩＰパケットがリアルタイムトラフィックのものであるか否かを判断するようにしたので、トラフィックの属性を簡単に判別することができるという効果がある。
この発明によれば、ホームエージェントまたはゲートウェイ外部エージェントが、ＩＰパケットのペイロードに設定される上位レイヤの情報に基づいて、その移動端末装置宛のＩＰパケットがリアルタイムトラフィックのものであるか否かを判断するようにしたので、トラフィックの属性をより的確に判別することができるという効果がある。
この発明によれば、モバイルＩＰネットワークを、モバイルＩＰ手順を実行可能な、Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ標準に準拠した携帯電話ネットワークとし、移動端末装置を携帯電話機とし、外部エージェントを、ハンドオフとしてＳＲＮＣ再配置手順で携帯電話機の制御権を授受する無線ネットワーク制御器としたので、ＳＲＮＣ再配置の手順とモバイルＩＰのハンドオフの手順が融合され、ファーストハンドオフが可能となり携帯電話ネットワークにモバイルＩＰを適用することができるという効果がある。また、携帯電話機において、通話などのリアルタイムトラフィックと、インターネットサービスによる非リアルタイムトラフィックとの同時にかつ良好に享受することができるという効果がある。
この発明によれば、無線ネットワーク制御器が、モバイルＩＰメッセージをＳＲＮＣ手順による制御メッセージに含めてピギーバックするようにしたので、メッセージの送信回数を減少させ制御メッセージによるネットワークの帯域消費量を減少させることができるという効果がある。
この発明によれば、無線ネットワーク制御器が、ＳＲＮＣ再配置手順に基づいてハンドオフの開始および完了のタイミングを検出し、携帯電話機がモバイルＩＰに基づく通信を実行可能ではない場合、ＳＲＮＣ再配置手順でハンドオフの開始および完了のタイミングを携帯電話機に通知するとともに、その携帯電話機についての位置登録またその変更を自律的に実行するようにしたので、携帯電話機がモバイルＩＰに基づく通信を実行可能であるか否かに拘わらず、リアルタイムトラフィックと非リアルタイムトラフィックとが混在する場合でも良好なハンドオフを実行することができるという効果がある。
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるハンドオフ方法を説明する図である。図１において、１はルータなどにより構成されるＩＰネットワークであり、２は移動端末装置（ＭＥ）であり、３はホームエージェント（ＨＡ）（エージェント装置）であり、４は移動端末装置２の通信相手である相手側端末装置（ＣＮ）であり、５−１は移動端末装置２の移動元の外部エージェント（ＦＡ）（旧外部エージェント）であり、５−２は移動端末装置２の移動先の外部エージェント（ＦＡ）（新外部エージェント）である。
次に、このモバイルＩＰネットワークにおける移動端末装置２のハンドオフについて説明する。
まず、移動元のＦＡ５−１は、移動先のＦＡ５−２へのＭＥ２のハンドオフの開始を、モバイルＩＰのレイヤ２の機能に基づいて検出する。そして図１（ａ）に示すように、ＦＡ５−１は、ハンドオフを検出すると、ＭＥ２へエージェント広告するようにＦＡ５−２に要求する。エージェント広告の要求を受信したＦＡ５−２は、ＦＡ５−１を介してＭＥ２へエージェント広告を送信する。
エージェント広告を受信したＭＥ２は、ＦＡ５−１を介してＦＡ５−２へ、モバイルＩＰの位置登録メッセージを送信し、ＦＡ５−２は、この位置登録メッセージをＨＡ３へ転送する。このとき、ＭＥ２は、モバイルＩＰで規定された同時バインディングを要求して、ＨＡ３に対してＦＡ５−１とＦＡ５−２とについて二重に位置登録を実行する。これにより、ＨＡ３には、ＭＥ２の気付アドレスとしてＦＡ５−１のＩＰアドレスとＦＡ５−２のＩＰアドレスが重複して登録される。なお、この位置登録のメッセージには、リアルタイムトラフィックのＩＰパケットは二重登録されたＦＡ５−１，５−２へバイキャストされ、また、非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットはＨＡ３にバッファリングされるようにする制御メッセージが含まれる。
そして、ＨＡ３は、ＭＥ２宛のＩＰパケットを受信すると、そのＩＰパケットがリアルタイムトラフィックのものであるか否かを動的に判断し、図１（ｂ）に示すように、リアルタイムトラフィックのＩＰパケットをカプセル化した後、ＦＡ５−１およびＦＡ５−２にバイキャストし、図１（ｃ）に示すように、非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットをバッファリングする。
その後、ハンドオフが完了し、ＭＥ２がＦＡ５−２へ完全に移行したタイミングで、図１（ｄ）に示すように、ＭＥ２は、同時バインディングの解除要求およびバッファリングされたＩＰパケットの一括転送要求を含むモバイルＩＰの位置登録メッセージをＦＡ５−２へ送信し、ＦＡ５−２はその位置登録メッセージをＨＡ３へ転送する。
ＨＡ３は、これらのメッセージを受信すると、ＭＥ２の気付アドレスを更新して、ＦＡ５−２のＩＰアドレスのみが登録された状態にするとともに、バッファリングしたＩＰパケットをカプセル化して、一括してＦＡ５−２を介してＭＥ２に転送する。そして、ＨＡ３は、バイキャストを停止し、これ以降、ＭＥ２宛のＩＰパケットをカプセル化して、ＦＡ５−２のみに転送する。
次にホームエージェント３の動作について説明する。図２は実施の形態１におけるホームエージェントの動作について説明するＳＤＬ（Specification and Description Language）図である。
ＨＡ３は、モバイルＩＰに基づく位置登録要求を受信すると（ステップＳＴ１）、その位置登録要求による新ＦＡを図示せぬ内蔵のテーブルに登録する（ステップＳＴ２）。そして、ＨＡ３は、その位置登録要求が二重登録の要求であるか否かを判断し（ステップＳＴ３）、その位置登録要求が二重登録の要求ではない場合には、旧ＦＡの登録を抹消する（ステップＳＴ４）。次に、ＨＡ３は、位置登録要求とともにバッファリング要求があったか否かを判断し（ステップＳＴ５）、バッファリング要求があった場合には、位置登録要求の送信元のＭＥ２宛の非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットのバッファリングを実行するように内部状態を設定する（ステップＳＴ６）。また、ＨＡ３は、位置登録要求とともにバッファリングされたＩＰパケットの一括転送要求があったか否かを判断し（ステップＳＴ７）、一発転送要求があった場合には、位置登録要求の送信元のＭＥ２宛のＩＰパケットへ、バッファリングされたＩＰパケットを一括して転送する（ステップＳＴ８）。その後、ＨＡ３は、モバイルＩＰに基づく位置登録要求に対する応答を送信する（ステップＳＴ９）。
一方、ＨＡ３は、ＭＥ２宛のＩＰパケットを受信すると（ステップＳＴ１１）、そのＩＰパケットの属性を判定し（ステップＳＴ１２）、そのＩＰパケットがリアルタイムトラフィックのＩＰパケットであるか否かを判断する（ステップＳＴ１３）。ＨＡ３は、そのＩＰパケットがリアルタイムトラフィックのものである場合、内蔵のテーブルに登録されたＦＡに向けてそのＩＰパケットを転送する（ステップＳＴ１４）。そして、ＨＡ３は、そのＩＰパケットをまだ送信していないＦＡが内蔵のテーブルにあるか否か判断し（ステップＳＴ１５）、そのようなＦＡがある場合、その残りのＦＡに対してもそのＩＰパケットを転送する（ステップＳＴ１４）。
一方、ＨＡ３は、そのＩＰパケットが非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットである場合、内部状態がバッファリングの実行に設定されているか否かを判断し（ステップＳＴ１６）、バッファリングの実行が設定されている場合には、そのＩＰパケットをバッファリングし（ステップＳＴ１７）、バッファリングの実行が設定されていない場合には、そのＩＰパケットを、登録されているＦＡに転送する（ステップＳＴ１８）。
以上のように、この実施の形態１によれば、ハンドオフ開始時、ホームエージェント３に対して、旧外部エージェント５−１および新外部エージェント５−２について移動端末装置２を二重に位置登録し、ホームエージェント３が、その移動端末装置２宛のＩＰパケットを受け取ると、そのＩＰパケットがリアルタイムトラフィックのものであるか否かを判断し、リアルタイムトラフィックのＩＰパケットを旧外部エージェント５−１および新外部エージェント５−２にバイキャストし、非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットをバッファリングし、ハンドオフ完了時に、新外部エージェント５−２についての位置登録のみとし、非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットがバッファリングされている場合、ホームエージェント３がその非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットを新外部エージェント５−２へ転送するようにしたので、移動端末装置２がＩＰパケットを監視して、予めトラフィックの属性を想定して位置登録を実行する必要がなく、また、リアルタイムトラフィックおよび非リアルタイムトラフィックを同時に発生する場合でも良好にハンドオフを実行することができるという効果が得られる。
また、ＩＰパケットの監視、バイキャストおよびバッファリングをホームエージェント３が実行するため、移動端末装置２や外部エージェント５−１，５−２などの他の機器を安価に構成することができるという効果が得られる。
実施の形態２．
この発明の実施の形態２によるハンドオフ方法は、ゲートウェイ外部エージェントが導入されている階層的なモバイルＩＰネットワークにおいて、実施の形態１におけるホームエージェントの代わりに、ゲートウェイ外部エージェントがバイキャストおよびバッファリングを実行するようにしたものである。
図３は、この実施の形態２によるハンドオフ方法を実行するゲートウェイ外部エージェントが導入されているモバイルＩＰネットワークの一例を示す図である。図において、２１は、外部エージェント５−１，５−２に接続され、実施の形態１のホームエージェント３と同様にバイキャストおよびバッファリングを実行するゲートウェイ外部エージェント（ＧＦＡ）（エージェント装置）であり、２２はホームエージェント（ＨＡ）である。なお、図３におけるその他の構成要素については図１におけるものと同様であるので、その説明を省略する。
すなわち、ＧＦＡ２１は、従来のＧＦＡと同様に動作するとともに、上述のＨＡ３と同様に、バイキャストおよびバッファリングを実行するものである。
以上のように、この実施の形態２によれば、ハンドオフ開始時、ゲートウェイ外部エージェント２１に対して、旧外部エージェント５−１および新外部エージェント５−２について移動端末装置２を二重に位置登録し、ゲートウェイ外部エージェント２１が、その移動端末装置２宛のＩＰパケットを受け取ると、そのＩＰパケットがリアルタイムトラフィックのものであるか否かを判断し、リアルタイムトラフィックのＩＰパケットを旧外部エージェント５−１および新外部エージェント５−２にバイキャストし、非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットをバッファリングし、ハンドオフ完了時に、新外部エージェント５−２についての位置登録のみとし、非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットがバッファリングされている場合、ゲートウェイ外部エージェント２１がその非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットを新外部エージェント５−２へ転送するようにしたので、移動端末装置２がＩＰパケットを監視して、予めトラフィックの属性を想定して位置登録を実行する必要がなく、また、リアルタイムトラフィックおよび非リアルタイムトラフィックを同時に発生する場合でも良好にハンドオフを実行することができるという効果が得られる。
また、ＩＰパケットの監視、バイキャストおよびバッファリングをゲートウェイ外部エージェント２１が実行するため、移動端末装置２や外部エージェント５−１，５−２などの他の機器を安価に構成することができるという効果が得られる。
実施の形態３．
この発明の実施の形態３によるハンドオフ方法は、ホームエージェントの代わりに旧外部エージェントがハンドオフ時に、移動端末装置宛の非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットをバッファリングするようにしたものである。
図４はこの発明の実施の形態３によるハンドオフ方法を説明する図である。図４において、４１は、移動端末装置２の二重登録時に、その移動端末装置２宛のＩＰパケットを受け取ると、そのＩＰパケットがリアルタイムトラフィックのものであるか否かを判断し、リアルタイムトラフィックのＩＰパケットを移動元の外部エージェント４２−１および移動先の外部エージェント４２−２にバイキャストし、非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットを移動元の外部エージェント４２−１に転送するホームエージェント（ＨＡ）（エージェント装置）であり、４２−１は、ホームエージェント４１から転送されてきた非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットをバッファリングする移動元の外部エージェント（ＦＡ）である。４２−２は移動先の外部エージェント（ＦＡ）である。なお、図４におけるその他の構成要素については図１におけるものと同様であるので、その説明を省略する。
次に、このモバイルＩＰネットワークにおける移動端末装置２のハンドオフについて説明する。
まず、移動元のＦＡ４２−１は、移動先のＦＡ４２−２へのＭＥ２のハンドオフの開始を、モバイルＩＰのレイヤ２の機能に基づいて検出する。そして図４（ａ）に示すように、ＦＡ４２−１は、ハンドオフを検出すると、そのＭＥ２宛の非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットのバッファリングを開始するとともに、ＭＥ２へエージェント広告するようにＦＡ４２−２に要求する。エージェント広告の要求を受信したＦＡ４２−２は、ＦＡ４２−１を介してＭＥ２へエージェント広告を送信する。
エージェント広告を受信したＭＥ２は、ＦＡ４２−１を介してＦＡ４２−２へ、モバイルＩＰの位置登録メッセージを送信し、ＦＡ４２−２は、この位置登録メッセージをＨＡ４１へ転送する。このとき、ＭＥ２は、モバイルＩＰで規定された同時バインディングを要求して、ＨＡ４１に対してＦＡ４２−１とＦＡ４２−２とについて二重に位置登録を実行する。これにより、ＨＡ４１には、ＭＥ２の気付アドレスとしてＦＡ４２−１のＩＰアドレスとＦＡ４２−２のＩＰアドレスが重複して登録される。なお、この位置登録のメッセージには、リアルタイムトラフィックのＩＰパケットは二重登録されたＦＡ４２−１，４２−２へバイキャストされ、非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットはＦＡ４２−１のみに転送されるようにする制御メッセージが含まれる。
そして、ＨＡ４１は、ＭＥ２宛のＩＰパケットを受信すると、そのＩＰパケットがリアルタイムトラフィックのものであるか否かを動的に判断し、図４（ｂ）に示すように、リアルタイムトラフィックのＩＰパケットをカプセル化した後、ＦＡ４２−１およびＦＡ４２−２にバイキャストし、図４（ｃ）に示すように、非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットを移転元のＦＡ４２−１に転送する。そして、移転元のＦＡ４２−１は、その非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットをバッファリングする。
その後、ハンドオフが完了し、ＭＥ２がＦＡ４２−２へ完全に移行したタイミングで、図４（ｄ）に示すように、ＭＥ２は、同時バインディングの解除要求およびバッファリングされたＩＰパケットの一括転送要求を含むモバイルＩＰの位置登録メッセージをＦＡ４２−２へ送信し、ＦＡ４２−２は、その位置登録メッセージをＨＡ４１へ転送し、バッファリングされたＩＰパケットの一括転送要求メッセージをＦＡ４２−１へ送信する。
ＨＡ４１は、そのメッセージを受信すると、ＭＥ２の気付アドレスを更新して、ＦＡ４２−２のＩＰアドレスのみが登録された状態にしてバイキャストを停止し、これ以降、ＭＥ２宛のＩＰパケットをカプセル化して、ＦＡ４２−２のみに転送する。また、移動元のＦＡ４２−１は、一括転送要求メッセージを受信すると、バッファリングしたＩＰパケットをカプセル化して、一括してＦＡ４２−２を介してＭＥ２に転送する。
次にホームエージェント４１の動作について説明する。図５は実施の形態３におけるホームエージェントの動作について説明するＳＤＬ図である。
ＨＡ４１は、モバイルＩＰに基づく位置登録要求を受信すると（ステップＳＴ２１）、その位置登録要求による新ＦＡを図示せぬ内蔵のテーブルに登録する（ステップＳＴ２２）。そして、ＨＡ４１は、その位置登録要求が二重登録の要求であるか否かを判断し（ステップＳＴ２３）、その位置登録要求が二重登録の要求ではない場合には、旧ＦＡの登録を抹消する（ステップＳＴ２４）。その後、ＨＡ４１はモバイルＩＰに基づく位置登録要求に対する応答を送信する（ステップＳＴ２５）。
一方、ＨＡ４１は、ＭＥ２宛のＩＰパケットを受信すると（ステップＳＴ３１）、そのＩＰパケットの属性を判定し（ステップＳＴ３２）、そのＩＰパケットがリアルタイムトラフィックのＩＰパケットであるか否かを判断する（ステップＳＴ３３）。ＨＡ４１は、そのＩＰパケットがリアルタイムトラフィックのものである場合、内蔵のテーブルに登録されたＦＡに向けてそのＩＰパケットを転送する（ステップＳＴ３４）。そして、ＨＡ４１は、そのＩＰパケットをまだ送信していないＦＡが内蔵のテーブルにあるか否か判断し（ステップＳＴ３５）、そのようなＦＡがある場合、その残りのＦＡに対してもそのＩＰパケットを転送する（ステップＳＴ３４）。
一方、ＨＡ４１は、そのＩＰパケットが非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットである場合、そのＩＰパケットを、旧ＦＡに転送する（ステップＳＴ３６）。
以上のように、この実施の形態３によれば、ハンドオフ時の移動端末装置２宛の非リアルタイムトラフィックのパケットを、旧外部エージェント４２−１がバッファリングするようにしたので、外部エージェント４２−１，４２−２が無線インタフェースなど低速リンクで移動端末装置２に接続される場合に使用される既設の大きなバッファを併用することができ、ネットワーク全体でのバッファ容量を減少させ、安価にネットワークを構築することができるという効果が得られる。
実施の形態４．
この発明の実施の形態４によるハンドオフ方法は、ＨＡ３，４１またはＧＦＡ２１がＭＥ２宛のＩＰパケットの属性として、ＩＰヘッダのＤＳフィールド領域に設定されているＤＳＣＰ値を使用して、そのＩＰパケットがリアルタイムトラフィックのものであるか、非リアルタイムトラフィックのものであるかを判断するようにしたものである。
図６は実施の形態４におけるＩＰパケット属性の判定を説明するフローチャートであり、図７はＤＳＣＰ値とトラフィック属性との対応関係の一例を示す図である。
図６に示すように、ＩＰパケット属性の判定の際、ＨＡ３，４１またはＧＦＡ２１は、受信したＩＰパケットのＩＰヘッダにおけるＤＳフィールド領域に設定されているＤＳＣＰ値を読み出し（ステップＳＴ４１）、図７に示すような、ＤＳＣＰ値とトラフィック属性との対応関係を保存するテーブルを検索して（ステップＳＴ４２）、そのＤＳＣＰ値が登録されているか否かを判断し（ステップＳＴ４３）、そのＤＳＣＰ値が登録されている場合には、そのＤＳＣＰ値に対応するトラフィック属性を読み出し（ステップＳＴ４４）、そのＤＳＣＰ値が登録されていない場合には、トラフィック属性を非リアルタイムトラフィックとする（ステップＳＴ４５）。なお、図７に示す対応関係は予め定められ、ＨＡ３，４１またはＧＦＡ２１に保存される。
なお、その他の処理については実施の形態１〜３のいずれかによるものと同様であるので、その説明を省略する。
以上のように、この実施の形態４によれば、ホームエージェント３，４１またはゲートウェイ外部エージェント２１が、ＩＰパケットのヘッダ情報に基づいて、その移動端末装置宛のＩＰパケットがリアルタイムトラフィックのものであるか否かを判断するようにしたので、トラフィックの属性を簡単に判別することができるという効果が得られる。
実施の形態５．
この発明の実施の形態５によるハンドオフ方法は、ＨＡ３，４１またはＧＦＡ２１がＭＥ２宛のＩＰパケットの属性として、ＩＰパケットのペイロードに設定される上位レイヤの情報に基づいて、そのＭＥ２宛のＩＰパケットがリアルタイムトラフィックのものであるか否かを判断するようにしたものである。
ここでは、一例として、上位レイヤの情報としてＳＩＰ（Session Initiation Protocol)を使用したＶｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ＩＰのトラフィックの情報を使用する。そして、音声ＩＰトラフィックのみがリアルタイムトラフィックと判断され、その他のトラフィックは非リアルタイムトラフィックと判断される。
図８は実施の形態５におけるＩＰパケット属性の判定を説明するフローチャートであり、図９は登録されたポート番号の一例を示す図である。
まず、ＨＡ３，４１またはＧＦＡ２１は、ＩＰパケットを受信すると、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）ポート番号を読み取り（ステップＳＴ６１）、そのＵＤＰポート番号が、ＳＩＰメッセージに使用される送信先ＵＤＰポート番号５０６０であるか否かを判断し（ステップＳＴ６２）、ＵＤＰポート番号が５０６０である場合、Content-TypeがApplication/SDP であるか否かを判断し（ステップＳＴ６３）、Content-TypeがApplication/SDP である場合、インターネットサービスが使用するＲＴＰポート番号を抽出し、設定データとして登録する（ステップＳＴ６４）。
一方、ＵＤＰポート番号が５０６０ではない場合、ＨＡ３，４１またはＧＦＡ２１は、図９に示すような上述の設定データを検索して（ステップＳＴ６５）、ＩＰパケットのＲＴＰポート番号が登録されているか否かを判断し（ステップＳＴ６６）、ＩＰパケットのＲＴＰポート番号が登録されている場合、そのＩＰパケットをリアルタイムトラフィックのものと判断し（ステップＳＴ６７）、ＩＰパケットのＲＴＰポート番号が登録されていない場合、そのＩＰパケットを非リアルタイムトラフィックのものと判断する（ステップＳＴ６８）。なお、この設定データは一定時間通信がない場合タイムアウトで自動的に消去される。
なお、その他の処理については実施の形態１または実施の形態２によるものと同様であるので、その説明を省略する。
以上のように、この実施の形態５によれば、ホームエージェント３，４１またはゲートウェイ外部エージェント２１が、ＩＰパケットのペイロードに設定される上位レイヤの情報に基づいて、その移動端末装置２宛のＩＰパケットがリアルタイムトラフィックのものであるか否かを判断するようにしたので、トラフィックの属性をより的確に判別することができるという効果が得られる。
実施の形態６．
図１０は、この発明の実施の形態６によるハンドオフ方法を実行する、モバイルＩＰ手順を実行可能な、３ＧＰＰのＲａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ標準に準拠した携帯電話ネットワークの一例を示す図である。図１０において、８１，８１−１，８１−２は、外部エージェントの機能を有する、ハンドオフとしてＳＲＮＣ再配置手順で携帯電話機８３の制御権を授受する無線ネットワーク制御器（ＲＮＣ）である。さらに、今の場合、ＲＮＣ８１は、携帯電話機８３の通信相手である携帯電話機８４を収容するＲＮＣであり、ＲＮＣ８１−１は携帯電話機８３の移動元のＲＮＣであり、ＲＮＣ８１−２は携帯電話機８３の移動先のＲＮＣである。８２は、ＲＮＣ８１と収容した携帯電話機との無線による通信を実行する基地局であり、８２−１は、ＲＮＣ８１−１と収容した携帯電話機との無線による通信を実行する基地局であり、８２−２は、ＲＮＣ８１−２と収容した携帯電話機との無線による通信を実行する基地局である。８３，８４は、移動端末装置としての携帯電話機（ＭＥ）である。なお、このネットワークにおいて、ＲＮＣ８１−１，８１−２はソフトハンドオーバ機能を具備しないものとする。
なお、図１０におけるその他の構成要素については図１によるものと同様であるので、その説明を省略する。
次に、このモバイルＩＰネットワークにおけるＭＥ８３のハンドオフについて説明する。この場合、ＭＥ８３は、ＲＮＣ８１−１からＲＮＣ８１−２へ収容先を変更するものとする。このとき、ＳＲＮＣ再配置手順に基づいて、ＭＥ８３の制御権が、基地局８２−１から、ＲＮＣ８１−２に接続された基地局８２−２へ受け渡される。図１１は、図１０の携帯電話ネットワークにおけるＭＥ８３のハンドオーバについて説明するシーケンス図である。
まず、移動元のＲＮＣ８１−１は、移動先のＲＮＣ８１−２へのＭＥ８３のハンドオーバの開始を、モバイルＩＰのレイヤ２の機能に基づいて検出する。
移動元のＲＮＣ８１−１は、ハンドオーバの開始を検出すると、図１１に示すように、ＳＲＮＣ再配置手順を開始する。まず、移動元のＲＮＣ８１−１は、移動先のＲＮＣ８１−２に対してリロケーション要求を送信し、移動先のＲＮＣ８１−２に対して、ＭＥ８３の受け入れ準備を要求する。そして、受け入れ準備が完了すると、ＲＮＣ８１−２は、ＲＮＣ８１−１に対してリロケーション受付を送信する。
次に、ＲＮＣ８１−１は、モバイルＩＰの手順でＭＥ８３へエージェント広告するように、ＲＮＣ８１−２に対して要求する。エージェント広告要求を受けたＲＮＣ８１−２は、ＲＮＣ８１−１を介してＭＥ８３へエージェント広告を送信する。エージェント広告を受けたＭＥ８３はＲＮＣ８１−１を介してＲＮＣ８１−２へモバイルＩＰの位置登録メッセージを送信し、ＲＮＣ８１−２は、その位置登録メッセージをＨＡ３へ転送する。このときの位置登録において、ＭＥ８３は、リアルタイムトラフィックのパケットに対してはＲＮＣ８１−１およびＲＮＣ８１−２の同時バインディングを、非リアルタイムトラフィックのパケットに対しては一時的なバッファリングを、ＨＡ３に要求する。
この後、ＨＡ３は、ＭＥ８３宛のＩＰパケットを受信すると、そのＩＰパケットの属性に基づいて、そのＩＰパケットがリアルタイムトラフィックのものであるか、非リアルタイムトラフィックのものであるかを動的に判断する。
なお、ハンドオーバの実行に際して、ＲＮＣ８１−１は、無線物理チャネルの再構築をＭＥ８３に要求し、ＭＥ８３はこのタイミングで周波数などを切り替える。この後、ＭＥ８３は、基地局８２−２と無線リンクを再設定すると、その基地局８２−２を介してＲＮＣ８１−２にチャネルの再構築完了のメッセージを送信する。
ＲＮＣ８１−２は、このメッセージを受信すると、エージェント広告をＭＥ８３に送信して、ハンドオーバが完全に終了したことを通知する。ハンドオーバ完了後、ＭＥ８３は、同時バインディングの解除要求およびバッファリングされたパケットの一括転送要求を含むモバイルＩＰの位置登録メッセージをＲＮＣ８１−２に送信し、ＲＮＣ８１−２はそのメッセージをＨＡ３に転送する。
なお、ＨＡ３による同時バインディングおよびバッファリングについては実施の形態１におけるものと同様であるので、その説明を省略する。
以上のように、この実施の形態６によれば、モバイルＩＰネットワークを、モバイルＩＰ手順を実行可能な、Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ標準に準拠した携帯電話ネットワークとし、移動端末装置を携帯電話機８３とし、外部エージェントを、ハンドオフとしてＳＲＮＣ再配置手順で携帯電話機８３の制御権を授受する無線ネットワーク制御器８１−１，８１−２とし、無線ネットワーク制御器８１−１，８１−２がＳＲＮＣ再配置手順に基づいてハンドオフの開始および完了のタイミングを検出し、携帯電話機８３がモバイルＩＰに基づく通信を実行可能である場合には、モバイルＩＰ手順でハンドオフの開始および完了のタイミングを携帯電話機８３に通知するようにしたので、ＳＲＮＣ再配置の手順とモバイルＩＰのハンドオフの手順が融合され、ファーストハンドオフ（fast handoff）が可能となり携帯電話ネットワークにモバイルＩＰを適用することができるという効果が得られる。
また、上述の実施の形態と同様に、ホームエージェント３がリアルタイムトラフィックおよび非リアルタイムトラフィックを動的に判断して、それに対応した処理を実行するため、携帯電話機において、通話などのリアルタイムトラフィックと、インターネットサービスによる非リアルタイムトラフィックとを同時にかつ良好に享受することができるという効果が得られる。
実施の形態７．
この発明の実施の形態７によるハンドオフ方法は、実施の形態６によるハンドオフ方法において、ＲＮＣ８１−１，８１−２がモバイルＩＰメッセージをＳＲＮＣ再配置手順のメッセージにピギーバックする（すなわち、畳み込む）ようにしたものである。図１２はこの実施の形態７によるハンドオフ方法を説明するシーケンス図である。
図１０に示すネットワークにおいて、まず、移動元のＲＮＣ８１−１は、移動先のＲＮＣ８１−２へのＭＥ８３のハンドオーバの開始を、モバイルＩＰのレイヤ２の機能に基づいて検出する。
移動元のＲＮＣ８１−１は、ハンドオーバの開始を検出すると、図１２に示すように、ＳＲＮＣ再配置手順を開始する。まず、移動元のＲＮＣ８１−１は、移動先のＲＮＣ８１−２に対してリロケーション要求を送信する。このとき、このリロケーション要求に、モバイルＩＰのエージェント広告要求がピギーバックされる。
そして、受け入れ準備が完了すると、ＲＮＣ８１−２は、ＲＮＣ８１−１に対してリロケーション受付を送信する。このとき、このリロケーション受付に、モバイルＩＰのエージェント広告がピギーバックされる。ＲＮＣ８１−１は、ピギーバックされたエージェント広告を受け取ると、ＭＥ８３に転送する。
なお、以降の処理については実施の形態６によるものと同様であるので、その説明を省略する。
以上のように、この実施の形態７によれば、無線ネットワーク制御器８１−１，８１−２が、モバイルＩＰメッセージをＳＲＮＣ再配置手順による制御メッセージに含めてピギーバックするようにしたので、メッセージの送信回数を減少させ制御メッセージによるネットワークの帯域消費量を減少させることができるという効果が得られる。
実施の形態８．
この発明の実施の形態８によるハンドオフ方法は、実施の形態７によるハンドオフ方法において、ＲＮＣ８１−１，８１−２がＭＥ８３の代理でモバイルＩＰ手順を終端するようにしたものである。図１３はこの実施の形態８によるハンドオフ方法を説明するシーケンス図である。
図１０に示すネットワークにおいて、まず、移動元のＲＮＣ８１−１は、移動先のＲＮＣ８１−２へのＭＥ８３のハンドオーバの開始を、モバイルＩＰのレイヤ２の機能に基づいて検出する。
移動元のＲＮＣ８１−１は、ハンドオーバの開始を検出すると、図１３に示すように、ＳＲＮＣ再配置手順を開始する。まず、移動元のＲＮＣ８１−１は、移動先のＲＮＣ８１−２に対してリロケーション要求を送信する。このとき、このリロケーション要求に、モバイルＩＰのエージェント広告要求がピギーバックされる。
受け入れ準備が完了すると、ＲＮＣ８１−２は、ＲＮＣ８１−１に対してリロケーション完了のメッセージを送信する。このとき、ＲＮＣ８１−２は、ＭＥ８３に対してモバイルＩＰのエージェント広告を送信する代わりに、ＭＥ８３の代理でＨＡ３に位置登録を行う。このときの位置登録において、ＭＥ８３は、リアルタイムトラフィックのパケットに対してはＲＮＣ８１−１およびＲＮＣ８１−２の同時バインディングを、非リアルタイムトラフィックのパケットに対しては一時的なバッファリングを、ＨＡ３に要求する。
なお、ハンドオーバの実行に際して、ＲＮＣ８１−１は、無線物理チャネルの再構築をＭＥ８３に要求し、ＭＥ８３はこのタイミングで周波数などを切り替える。この後、ＭＥ８３は、基地局８２−２と無線リンクを再設定すると、その基地局８２−２を介してＲＮＣ８１−２にチャネルの再構築完了のメッセージを送信する。
ＲＮＣ８１−２は、このメッセージを受信すると、エージェント広告をＭＥ８３に送信する代わりに、ＭＥ８３の代理で、同時バインディングの解除要求およびバッファリングされたパケットの一括転送要求を含むモバイルＩＰの位置登録メッセージをＲＮＣ８１−２に送信し、ＲＮＣ８１−２はそのメッセージをＨＡ３に転送する。
以上のように、この実施の形態８によれば、無線ネットワーク制御器８１−１，８１−２は、ＳＲＮＣ再配置手順に基づいてハンドオフの開始および完了のタイミングを検出し、携帯電話機８３がモバイルＩＰに基づく通信を実行可能ではない場合には、ＳＲＮＣ再配置手順でハンドオフの開始および完了のタイミングを携帯電話機に通知するとともに、その携帯電話機８３についての位置登録またその変更を自律的に、すなわち移動端末装置８３を代理して実行するようにしたので、携帯電話機８３がモバイルＩＰに基づく通信を実行可能であるか否かに拘わらず、リアルタイムトラフィックと非リアルタイムトラフィックとが混在する場合でも良好なハンドオフを実行することができるという効果が得られる。
実施の形態９．
この発明の実施の形態９によるハンドオフ方法は、モバイルＩＰ手順を実行可能な、３ＧＰＰのＲａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ標準に準拠した携帯電話ネットワークで、ソフトハンドオーバを実行しつつ、上述のバイキャストおよびバッファリングを実行するようにしたものである。図１４はこの発明の実施の形態９によるハンドオフ方法を実行する、モバイルＩＰ手順を実行可能な、３ＧＰＰのＲａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ標準に準拠した携帯電話ネットワークの一例を示す図である。図において、９１−１，９１−２は、ソフトハンドオーバを実行する無線ネットワーク制御器（ＲＮＣ）である。なお、図１４におけるその他の構成要素については図１０におけるものと同様であるので、その説明を省略する。
次に、このモバイルＩＰネットワークにおけるＭＥ８３のハンドオフについて説明する。この場合、ＭＥ８３は、ＲＮＣ８１−１からＲＮＣ８１−２へ収容先を変更するものとする。このとき、ＳＲＮＣ再配置手順に基づいて、ＭＥ８３の制御権が、基地局８２−１から、ＲＮＣ８１−２に接続された基地局８２−２へ受け渡される。図１５は、図１４の携帯電話ネットワークにおけるＭＥ８３のハンドオーバについて説明するシーケンス図である。
なお、エージェント広告後の位置登録（図中・）までは、実施の形態６によるものと同様である。
そして、ソフトハンドオーバ時のＳＲＮＣ再配置では、移動元のＲＮＣ９１−１がリロケーション受付を受信すると、ＳＲＮＣ再配置の代行要求を移動先のＲＮＣ９１−２に送信する。ＲＮＣ９１−２は、この代行要求を受け取ると、ＭＥ８３の制御を開始する。
ＲＮＣ９１−２は、このタイミングでエージェント広告をＭＥ８３に送信し、ＳＲＮＣ再配置が完全に終了したことを通知する。ＭＥ８３は、この通知を受けると、同時バインディングの解除要求およびバッファリングされたパケットの一括転送要求を含むモバイルＩＰの位置登録メッセージをＲＮＣ９１−２に送信し、ＲＮＣ９１−２はその位置登録メッセージをＨＡ３へ転送する。
なお、ＨＡ３による同時バインディングおよびバッファリングについては実施の形態１におけるものと同様であるので、その説明を省略する。
以上のように、この実施の形態９によれば、複数の無線ネットワーク制御器９１−１，９１−２が同一の携帯電話機を収容した後、旧無線ネットワーク制御器９１−１が、携帯電話機８３の制御権の所定の授受タイミング後に発生するＳＲＮＣ再配置手順をハンドオフ手順とみなして、ハンドオフの開始および完了のタイミングを検出するようにしたので、ソフトハンドオーバを実行しつつ、リアルタイムトラフィックと非リアルタイムトラフィックとが混在する場合でも良好なハンドオフを実行することができるという効果が得られる。
この発明の実施の形態１によるハンドオフ方法を説明する図である。 実施の形態１におけるホームエージェントの動作について説明するＳＤＬ図である。 この実施の形態２によるハンドオフ方法を実行するゲートウェイ外部エージェントが導入されているモバイルＩＰネットワークの一例を示す図である。 この発明の実施の形態３によるハンドオフ方法を説明する図である。 実施の形態３におけるホームエージェントの動作について説明するＳＤＬ図である。 実施の形態４におけるＩＰパケット属性の判定を説明するフローチャートである。 ＤＳＣＰ値とトラフィック属性との対応関係の一例を示す図である。 実施の形態５におけるＩＰパケット属性の判定を説明するフローチャートである。 登録されたポート番号の一例を示す図である。 この発明の実施の形態６によるハンドオフ方法を実行する、モバイルＩＰ手順を実行可能な、３ＧＰＰのＲａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ標準に準拠した携帯電話ネットワークの一例を示す図である。 図１０の携帯電話ネットワークにおけるＭＥのハンドオーバについて説明するシーケンス図である。 この実施の形態７によるハンドオフ方法を説明するシーケンス図である。 この実施の形態８によるハンドオフ方法を説明するシーケンス図である。 この発明の実施の形態９によるハンドオフ方法を実行する、モバイルＩＰ手順を実行可能な、３ＧＰＰのＲａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ標準に準拠した携帯電話ネットワークの一例を示す図である。 図１４の携帯電話ネットワークにおけるＭＥのハンドオーバについて説明するシーケンス図である。 従来のハンドオフ方法を説明する図である（１）。 従来のハンドオフ方法を説明する図である（２）。
符号の説明
２ 移動端末装置、３，４１ ホームエージェント（エージェント装置）、５−１，５−２，４２−１，４２−２ 外部エージェント、２１ ゲートウェイ外部エージェント（エージェント装置）、８１−１，８１−２，９１−１，９１−２ 無線ネットワーク制御器、８３ 携帯電話機。

Claims (10)

  1. モバイルＩＰネットワークにおける移動端末装置の旧外部エージェントから新外部エージェントへのハンドオフ方法において、
    ハンドオフ開始時に、バイキャスト及びバッファリングを行うホームエージェントに対してその移動端末装置の位置登録を追加実行して、前記旧外部エージェントおよび前記新外部エージェントにより前記移動端末装置の位置を二重登録するステップと、
    前記ホームエージェントが、前記移動端末装置の二重登録時に、その移動端末装置宛のＩＰパケットを受け取ると、そのＩＰパケットがリアルタイムトラフィックのものであるか否かを判断し、リアルタイムトラフィックのＩＰパケットを前記旧外部エージェントおよび前記新外部エージェントにバイキャストし、非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットを前記ホームエージェントにバッファリングするステップと、
    ハンドオフ完了時に、前記ホームエージェントに対して位置登録の更新を要求して前記新外部エージェントについての位置登録のみとし、非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットがバッファリングされている場合、前記ホームエージェントがその非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットを前記移動端末装置の収容先の外部エージェントへ転送するステップと
    を備えることを特徴とするハンドオフ方法。
  2. 階層化されたモバイルＩＰネットワークにおける移動端末装置の旧外部エージェントから新外部エージェントへのハンドオフ方法において、
    ハンドオフ開始時に、バイキャスト及びバッファリングを行うゲートウェイ外部エージェントに対してその移動端末装置の位置登録を追加実行して、前記旧外部エージェントおよび前記新外部エージェントにより前記移動端末装置の位置を二重登録するステップと、
    前記ゲートウェイ外部エージェントが、前記移動端末装置の二重登録時に、その移動端末装置宛のＩＰパケットを受け取ると、そのＩＰパケットがリアルタイムトラフィックのものであるか否かを判断し、リアルタイムトラフィックのＩＰパケットを前記旧外部エージェントおよび前記新外部エージェントにバイキャストし、非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットを前記ゲートウェイ外部エージェントにバッファリングするステップと、
    ハンドオフ完了時に、前記ゲートウェイ外部エージェントに対して位置登録の更新を要求して前記新外部エージェントについての位置登録のみとし、非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットがバッファリングされている場合、前記ゲートウェイ外部エージェントがその非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットを前記移動端末装置の収容先の外部エージェントへ転送するステップと
    を備えることを特徴とするハンドオフ方法。
  3. モバイルＩＰネットワークにおける移動端末装置の旧外部エージェントから新外部エージェントへのハンドオフ方法において、
    ハンドオフ開始時に、バイキャスト及びバッファリングを行うホームエージェントに対してその移動端末装置の位置登録を追加実行して、前記旧外部エージェントおよび前記新外部エージェントにより前記移動端末装置の位置を二重登録するステップと、
    前記ホームエージェントが、前記移動端末装置の二重登録時に、その移動端末装置宛のＩＰパケットを受け取ると、そのＩＰパケットがリアルタイムトラフィックのものであるか否かを判断し、リアルタイムトラフィックのＩＰパケットを前記旧外部エージェントおよび前記新外部エージェントにバイキャストし、非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットを前記旧外部エージェントに転送するステップと、
    前記旧外部エージェントが、前記ホームエージェントから転送されてきた非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットをバッファリングするステップと、
    ハンドオフ完了時に、非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットがバッファリングされている場合、前記旧外部エージェントがその非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットを前記移動端末装置の収容先の外部エージェントへ転送するステップと、
    ハンドオフ完了時に、前記ホームエージェントに対して位置登録の更新を要求して、前記新外部エージェントについての位置登録のみとするステップと
    を備えることを特徴とするハンドオフ方法。
  4. ホームエージェントまたはゲートウェイ外部エージェントは、ＩＰパケットのヘッダ情報に基づいて、その移動端末装置宛のＩＰパケットがリアルタイムトラフィックのものであるか否かを判断する
    ことを特徴とする請求項１または請求項２記載のハンドオフ方法。
  5. ホームエージェントまたはゲートウェイ外部エージェントは、ＩＰパケットのペイロードに設定される上位レイヤの情報に基づいて、その移動端末装置宛のＩＰパケットがリアルタイムトラフィックのものであるか否かを判断する
    ことを特徴とする請求項１または請求項２記載のハンドオフ方法。
  6. モバイルＩＰネットワークは、モバイルＩＰ手順を実行可能な、Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ標準に準拠した携帯電話ネットワークであり、
    移動端末装置は、携帯電話機であり、
    外部エージェントは、ハンドオフとしてＳＲＮＣ再配置手順で前記携帯電話機の制御権を授受する無線ネットワーク制御器である
    ことを特徴とする請求項１または請求項２記載のハンドオフ方法。
  7. 無線ネットワーク制御器は、モバイルＩＰメッセージをＳＲＮＣ手順による制御メッセージに含めてピギーバックする
    ことを特徴とする請求項６記載のハンドオフ方法。
  8. 無線ネットワーク制御器は、ＳＲＮＣ再配置手順に基づいてハンドオフの開始および完了のタイミングを検出し、携帯電話機がモバイルＩＰに基づく通信を実行可能である場合、モバイルＩＰ手順で前記ハンドオフの開始および完了のタイミングを前記携帯電話機に通知する
    ことを特徴とする請求項６記載のハンドオフ方法。
  9. 無線ネットワーク制御器は、ＳＲＮＣ再配置手順に基づいてハンドオフの開始および完了のタイミングを検出し、携帯電話機がモバイルＩＰに基づく通信を実行可能ではない場合、ＳＲＮＣ再配置手順で前記ハンドオフの開始および完了のタイミングを前記携帯電話機に通知するとともに、その携帯電話機についての位置登録またその変更を自律的に実行する
    ことを特徴とする請求項６記載のハンドオフ方法。
  10. モバイルＩＰネットワークで移動端末装置の収容先へ向けて移動端末装置宛のＩＰパケットを転送するホームエージェントまたはゲートウェイ外部エージェントとして動作するエージェント装置において、
    ハンドオフの際の前記移動端末装置の二重登録時には、その移動端末装置宛のＩＰパケットを受け取ると、そのＩＰパケットがリアルタイムトラフィックのものであるか否かを判断し、リアルタイムトラフィックのＩＰパケットを旧外部エージェントおよび新外部エージェントにバイキャストし、非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットを自エージェント装置にバッファリングし、ハンドオフ完了時に非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットがバッファリングされている場合、その非リアルタイムトラフィックのＩＰパケットを前記移動端末装置の収容先の外部エージェントへ転送する
    ことを特徴とするエージェント装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN100438455C (zh) * 2006-05-12 2008-11-26 华为技术有限公司 一种实现合法监听的方法
JP2013502891A (ja) * 2009-08-24 2013-01-24 インテル・コーポレーション システム制御シグナリングにおけるショートユーザメッセージ

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