JP2007266725A - 移動管理装置および移動管理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】新たな通信路への切替時に、無線アクセス網のリソース消費量を増大させることなく、通信路設定時間を短縮できること。
【解決手段】移動管理装置（ＨＡ）１００は、複数のアクセス網を介して接続される移動局の移動管理を行い、この移動局から所望するアクセス網に対する接続要求に対する接続の可否を応答する。そして、アクセス網の通信路に輻輳状態が生じたとき、移動局に対する接続の拒否に関する情報をＢｉｎｄｉｎｇ Ｃａｃｈｅ（ＢＣ）テーブル１０４に記録し、輻輳状態の解消時に、ＢＣテーブル１０４を検索し、接続を拒否した移動局を検索するＢｉｎｄｉｎｇ Ｃａｃｈｅ（ＢＣ）検索部１０３と、ＢＣ検索部１０３によって検索された移動局に対してアクセス網の利用が可能なことをメッセージを用いて通知するモバイルメッセージ処理部１１０とを備える。
【選択図】図１

Description

この発明は、移動局の移動状態を管理する移動管理装置および移動管理方法にかかり、特に、複数の異なるアクセス網の通信路を切り替える際の時間短縮化が図れる移動管理装置および移動管理方法に関する。

現在、無線アクセス網は、複数の無線アクセス網が構築されてきており、異種の通信サービス、例えば、ＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ）、無線ＬＡＮ等のアクセス種別、およびＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）、ベストエフォート、料金別等の提供サービス別のアクセス網等、新旧アクセス網の並存が進みつつある。

このような異種の通信サービスに対応し、各アクセス網に跨る移動通信を経済的に提供するために、ＩＰプロトコルで網間を接続し、移動局の移動管理をモバイルＩＰ（Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ）で行うことが検討されている。また、上記のような無線アクセス網の進展によって、複数のアクセス網のサービスエリアが重複してきている。移動局のユーザは、複数のアクセス網の中から利用するアクセス網を任意に選択でき、同時に異なるアクセス網を利用できる環境が整ってきており、ユーザ（移動局）は、サービスの利用条件に基づき、課金などの条件を考慮して、接続するアクセス網の切り替えができるようになってきている（例えば、下記非特許文献１参照。）。

移動管理プロトコルとして、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰを用いる場合を例に従来技術の動作を説明する。Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰを用いる場合、移動管理ノードは、ＨＡ（Ｈｏｍｅ Ａｇｅｎｔ）である。移動ユーザが使用するモバイルノードＭＮ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｎｏｄｅ）は、固定的に割り当てられたホームアドレスＨｏＡ（Ｈｏｍｅ ａｄｄｒｅｓｓ）と、移動先で一時的に利用する気付アドレスＣｏＡ（Ｃａｓｅ−ｏｆ ａｄｄｒｅｓｓ）との対応関係を、ＨＡに登録する。特許文献１に開示された技術は、移動局の位置登録および移動局の移動による切替要求時、アクセス網側に設けられたホームエージェント（ＨＡ）は、バインディングキャッシュに格納された情報（移動局のホームアドレスと移動局の移動先の気付アドレス）を用いて移動局の管理を行っている（例えば、下記特許文献１参照。）。この特許文献１によれば、さらに、登録済みの有効エントリに対して、エントリの再登録間隔を制御することにより、ＨＡの処理負荷を軽減させることができる。

通信相手である通信相手ノードＣＮ（Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｔ Ｎｏｄｅ）がＭＮのＨｏＡ宛に送信したパケットは、ＨＡが代理で受信し、ＨＡがＭＮのＣｏＡ宛にパケットをカプセル化しトンネリングすることで、ＭＮは移動先でもＣＮと通信することが可能となる。なお、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰには、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰｖ４と、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰｖ６の両方のプロトコルが定義されているが、基本的な動作は両方とも同じである。ただし、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰｖ４では、移動先網にて、ＭＮに代わって、トンネルを終端する外部エージェントＦＡ（Ｆｏｒｅｉｇｎ Ａｇｅｎｔ）が定義される。

図９−１は、従来技術による移動管理制御を説明する図である。単一のアクセス網に対する接続の動作の流れは、アクセス網切り替え動作に包含されるため、以降、切り替え動作について説明する。図９−１では、移動管理ノードＨＡが、アクセス網ＡＮ＃ａとアクセス網ＡＮ＃ｂに接続するモバイルノードＭＮ１への通信サービスを行う。ＭＮ１は、Ｈｏｍｅ ａｄｄｒｅｓｓとしてＨｏＡ＿１を有しており、気付アドレスＣｏＡ＿ａを用いて、ＡＮ＃ａ経由で、通信相手ノードＣＮ＃１と通信を行っている。このとき、ＨＡには、ＨｏＡ＿１とＣｏＡ＿ａの対応関係が、バインディングキャッシュとして記録保持されており、この対応関係を参照して、ＨＡ−ＡＮ＃ａ−ＭＮ１間がトンネル転送されている。

そして、アクセス網ＡＮ＃ａ，＃ｂが無線アクセス網であり、ノードの移動や無線状態の変化で、ＭＮ１は、異なるアクセス網ＡＮ＃ｂを発見したとする。ＭＮ１は、（１）無線アクセス網ＡＮ＃ｂの無線品質を確認し、ＭＮ１のユーザが所望するサービス（例えば、課金、契約等の利用条件）に基づいて、（２）ＡＮ＃ａからＡＮ＃ｂへの切り替えを要求したとする。この切り替えは、ＡＮ＃ｂで獲得／使用するＣｏＡ＿ｂをＨＡへ登録し、登録成功時に、ＣｏＡ＿ａのＢｉｎｄｉｎｇ Ｃａｃｈｅエントリを削除し、トンネル転送をＡＮ＃ｂに切り替えることで実現される。

特開２００３−２０４３３０号公報 福永勇二、"特集：モバイルＩＰ技術詳解"、［ｏｎｌｉｎｅ］、平成１４年９月２１日、＠ＩＴ、［平成１８年３月１０日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｔｍａｒｋｉｔ．ｃｏ．ｊｐ／ｆｎｅｔｗｏｒｋ／ｔｏｋｕｓｙｕｕ／１５ｍｏｂｉｌｅｉｐ／ｍｉｐ０１．ｈｔｍｌ＞

しかしながら、上記従来の技術では、移動管理ノードＨＡにおける通信路切替（通信路設定時間）の短縮が困難であった。ＭＮ１は、無線強度等の無線状態とユーザの希望等に基づいて、ＡＮ＃ｂへの切り替えを要求するが、通信品質が維持できることが前提となる。したがって、ＡＮ＃ｂとＨＡ間の回線が輻輳（トラフィックの混雑等）していた場合は、ＡＮ＃ａ経由時の通信品質が維持できない。そのため、ＨＡは、ＡＮ＃ｂへの切り替え要求を受信した場合、ＨＡ−ＡＮ＃ｂ通信路が輻輳しておらず、ＭＮ１の所望する通信品質（帯域）が該当通信路に収容できる可能な場合に、切り替えを許可する。そのため、ＭＮ１は、切り替え要求に所望通信品質の情報を含めて送る（例えば、特願２００５−２５００９６参照。）。

図９−２は、従来技術による移動管理制御の流れを示すシーケンス図である。図９−２は、図９−１の構成に対応して記載してある。図９−１に示すように、（３）ＨＡ−ＡＮ＃ｂ通信路が輻輳していた場合、ＨＡは、この輻輳の期間Ｔｘ中は、（２）切替要求があっても、（４）切替拒否を（ＣｏＡ＿ｂの登録失敗を位置登録応答メッセージにより）ＭＮ１へ通知する。受信したＭＮ１は、無線アクセス網ＡＮ＃ｂの無線リソース浪費を回避するため、内部のタイマにより一般的な輻輳継続時間Ｔ１（例えば１ｓｅｃ）の経過を待ってから、（５）再度、再要求（再度の切り替え要求）をＣｏＡ＿ｂの位置登録メッセージとして発信する。

図９−２に示す例では、ＭＮ１が、（４）切替拒否通知を受信したときにちょうど、輻輳が解消した状態を示しており、ＡＮ＃ｂに対する接続までの時間が、一般的な輻輳継続時間Ｔ１分だけ待たされる状態を示してある。なお、輻輳継続時間Ｔ１について、固定周期ではなく、ランダムや、リトライ回数で可変にする方式も考えられるが、上記の輻輳継続時間Ｔ１を用いて平均値や初期値を設定することになるため、所望のアクセス網への通信路設定が完了するまではｓｅｃ単位の時間を要し、大幅な短縮化を図ることができなかった。また、リトライ周期を短くすれば、通信路設定時間は短くできるが、無線アクセス網のリソースを消費する問題を生じる。

以上説明したように、従来技術では、切替要求先のアクセス網が輻輳していたときには、移動局ＭＮ側が切替要求しても迅速な切り替えに対応することができなかった。このような、アクセス網の切り替えだけではなく、新規のアクセス網に接続する場合においても、迅速な通信路の設定および接続が要求されている。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、新たな通信路への切替時に、無線アクセス網のリソース消費量を増大させることなく、通信路設定時間を短縮できる移動管理装置および移動管理方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかる移動管理装置は、複数のアクセス網を介して接続される移動局の移動管理を行い、当該移動局から所望するアクセス網に対する接続要求に対する接続の可否を応答する移動管理装置において、前記アクセス網の通信路に輻輳状態が生じたとき、前記移動局に対する接続の拒否に関する情報を記録手段に記録し、前記輻輳状態の解消時に、前記記録手段を検索し、接続を拒否した前記移動局を検索する検索手段と、前記検索手段によって検索された前記移動局に対して前記アクセス網の利用が可能なことをメッセージを用いて通知するメッセージ処理手段と、を備えたことを特徴とする。

上記構成によれば、移動局から他のアクセス網に対する切り替えによる接続要求があり、この切り替え先のアクセス網に輻輳が生じていたときには、移動局に対して接続拒否を通知するが、この接続の拒否に関する情報は、記録手段に記録される。検索手段は、輻輳状態の解消時に接続を拒否した前記移動局を検索し、メッセージ処理手段は、この移動局に対してアクセス網の利用が可能なことをメッセージを用いて通知する。

本発明にかかる移動管理装置によれば、切り替え先のアクセス網の通信路に生じた輻輳状態が解消次第、短時間で移動局に対してこのアクセス網の利用が可能なことを通知できる。この際、無線アクセス網のリソース消費量を増大させることがなく、切り替えに要する通信路設定時間を短縮できるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる移動管理装置および移動管理方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。本発明では、実施の形態３にて説明する外部エージェント（ＦＡ）以外については、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰｖ４およびＭｏｂｉｌｅ ＩＰｖ６を特に区別せずに説明する。

本発明は、以下の各点を特徴としている。
１．移動局が接続要求した接続先の輻輳状態が解消次第、移動管理装置側から、切り替え可能であることを移動局に通知する。
２．移動管理装置は、接続要求先のアクセス網の帯域リソース不足で登録拒否した場合、その拒否の状態を記憶しておき、リソースが確保でき次第、移動局にその旨を通知し、アクセス網の切り替え契機を与える。
３．移動局に対する通知は、汎用の移動制御メッセージに相乗りさせる（利用可能通知フラグの追加）
４．移動制御が、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰの場合は、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ制御メッセージにピギーバックする。
５．リソース確保判定は、既存通信路の切り替えの場合は、移動管理装置自身が持っている実測値をもとに行う。
６．移動局からの品質要求（例えばＱｏＳ申告）と、その抽出／解析を不要にして移動局に対する応答時間を短縮する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１による移動管理装置の構成を示す図である。本発明における移動管理の全体構成は、上述した図９−１と同様である。移動管理ノードである移動管理装置（ＨＡ）１００は、入力処理部１０１と、パケット種別識別部１０２と、Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｃａｃｈｅ検索部１０３と、Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｃａｃｈｅ（ＢＣ）テーブル１０４と、ＢＣテーブル１０４により統計情報を収集する統計情報収集部１０５と、カプセル化処理部１０６と、ルーティングテーブル１０７ａを有する出力路決定部１０７と、出力処理部１０８と、ＡＮ回線量１０９ａとＡＮ回線使用量モニタ値１０９ｂの保持部を有するＱｏＳ処理部１０９と、モバイルメッセージ部１１０とを備える。ＱｏＳ処理部１０９は、アクセス網の通信路の品質が切り替え前後で維持できるか判断する品質保証処理部としての機能を有している。

（通信相手ノードＣＮ−移動局ＭＮのユーザサービスデータ受信時の処理）
入力処理部１０１は、接続されたネットワークからパケットを受信する。パケット種別識別部１０２は、受信パケットの種別を識別し、この受信パケットが移動管理プロトコルメッセージでなかった場合は、バインディングキャッシュ（Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｃａｃｈｅ：ＢＣ）検索部１０３へ送る。ＢＣ検索部１０３は、パケットの宛先アドレスをキーに、ＢＣ（Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｃａｃｈｅ）テーブル１０４を検索し、ＢＣテーブル１０４に有効なエントリがあった場合は、エントリにあるＣｏＡを、カプセル化部１０６に通知する。カプセル化部１０６は、ＣｏＡを宛先として受信パケットのＩＰカプセル化を行う。出方路決定部１０７は、カプセル化部１０６から入力されたパケットの宛先アドレス（上記例ではＣｏＡ）をもとに、通常のＩＰルーティングで出方路を決定し、出方路に対応する出力処理部１０８から、接続ネットワークへＩＰカプセル化した受信パケットを送信する。

上記のＢＣテーブル１０４の検索時に、該当エントリが無かった場合は、カプセル化処理部１０６でのカプセル化は行わず、受信パケットを透過させ、受信パケットをそのまま、出方路決定部１０７でルーティングさせる。

出方路決定部１０７は、接続するアクセス網（回線）毎にトラフィック量をモニタする機能を有し、モニタ結果をＱｏＳ処理部１０９へ通知する。ＱｏＳ処理部１０９は、アクセス回線毎のＡＮ回線使用量モニタ値１０９ｂを保持するとともに、予め定められたＡＮ回線量（容量）１０９ａも保持しており、後述するように、これらの値を用いて、アクセス網に対する接続／切り替え要求の受付制御を行う。

（移動管理制御データ受信時）
移動管理制御用のメッセージは、入力処理部１０１後段のパケット種別識別部１０２により識別される。パケット種別識別部１０２は、移動管理制御メッセージを受信した場合には、受信データをモバイルメッセージ処理部１１０へ渡す。モバイルメッセージ処理部１１０は、メッセージの種別をさらに識別し、メッセージに応じた処理を実行する。

モバイルメッセージ処理部１１０は、位置登録メッセージを受信して、要求帯域などの品質要求の情報を抽出する。そして、位置登録メッセージが登録を要求するＣｏＡに対応するアクセス網の回線に要求帯域が収容可能どうか受付判断を行う。この受付判断の処理は、ＱｏＳ処理部１０９から、アクセス回線に関する情報を用いて行う。収容不可能だった場合、登録失敗をコーディングした位置登録応答メッセージを作成し、移動局ＭＮへ送信する。収容可能だった場合、ＢＣテーブル１０４に要求されたＣｏＡを登録する。そして、登録成功をコーディングした位置登録応答メッセージを作成し、移動局ＭＮへ送信する。

また、受信した位置登録メッセージが、アクセス網の切り替え要求の場合には、ＢＣテーブル１０４から同一Ｈｏｍｅ ａｄｄｒｅｓｓの通信中ＣｏＡのエントリを削除する。切り替えが指定されていない場合は、新規接続、あるいは、接続回線の増設なので何も処理しない。また、上述の新規接続／切り替えや登録成功／不成功などの指定／コーディングは、各メッセージ中のフラグ値や結果コードで行われる。

（Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｃａｃｈｅテーブル管理制御について）
モバイルメッセージ処理部１１０は、上述した位置登録メッセージ受信に基づく処理のほか、ＢＣテーブル１０４のエントリ管理制御を行う（詳細は後述する）。

図２は、移動管理装置（ＨＡ）の位置登録処理を示すフローチャートである。以下の説明では、本発明に関係する位置登録メッセージについてのみ説明する。移動管理装置（ＨＡ）１００のモバイルメッセージ処理部１１０は、移動局ＭＮから位置登録メッセージを受信した場合（ステップＳ２００）、この位置登録メッセージが要求帯域などの品質要求情報を含んでいるかどうかを確認する（ステップＳ２０１）。この位置登録メッセージは、移動局ＭＮによるアクセス網ＡＮの切替要求である。品質要求情報を含んでいた場合には（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、品質要求情報から抽出（あるいは導出）した要求帯域を以下の受付判定に用いる（ステップＳ２０２）。品質要求情報を含んでいない場合は（ステップＳ２０１：Ｎｏ）、システムで決められた所定のシステム決定値を要求帯域に使用する（ステップＳ２０３）。

次に、位置登録メッセージが登録を要求するＣｏＡに対応するアクセス網ＡＮに要求帯域が収容可能かどうかの受付判断を行う（ステップＳ２０４）。この受付判断処理は、ＱｏＳ処理部１０９のアクセス回線に関する情報を参照し、例えば下記式（１）を用いて輻輳が生じているか否かを判断する。
要求帯域＋ＡＮ回線使用量＞ＡＮ回線 …（１）

ステップＳ２０４による判断結果が収容不可能の場合には（ステップＳ２０４：Ｙｅｓ）、登録失敗をコーディングした位置登録応答メッセージを作成し（ステップＳ２０５）、ＢＣテーブル１０４の該当する移動局ＭＮのＨｏｍｅ ａｄｄｒｅｓｓとＣｏＡに不成功ｆｌａｇを用いて登録失敗の旨のエントリ登録を行い（ステップＳ２０６）、移動局ＭＮへ送信し（ステップＳ２１２）、以上の処理を終了する。ステップＳ２０５により作成する登録失敗は、移動局ＭＮ１に対し、切り替え先のアクセス網ＡＮ＃ｂに対する接続拒否として通知される。

ステップＳ２０４による判断結果が収容可能の場合には（ステップＳ２０４：Ｎｏ）、ＢＣテーブル１０４のＨｏｍｅ ａｄｄｒｅｓｓとＣｏＡに要求された情報をエントリを作成し（ステップＳ２０７）、登録成功をコーディングした位置登録応答メッセージを作成し（ステップＳ２０８）、移動局ＭＮへの送信処理を行い（ステップＳ２１２）、以上の処理を終了する。

ここで、受信メッセージ（位置登録メッセージ）が、アクセス網ＡＮの切替要求かを判断する（ステップＳ２０９）。切替要求であった場合には（ステップＳ２０９：Ｙｅｓ）、ＢＣテーブル１０４から同一Ｈｏｍｅ ａｄｄｒｅｓｓの通信中（旧）ＣｏＡのエントリを削除し（ステップＳ２１０）、ステップＳ２１２の送信を行う。一方、切替要求されていない場合には（ステップＳ２０９：Ｎｏ）、新規接続、あるいは、接続回線の増設に該当するので、ステップＳ２０８の処理後、ステップＳ２１２の送信を行い、以上の処理を終了する。なお、ステップＳ２１１の処理については後述する。

ステップＳ２１２おける送信処理は、モバイルメッセージ処理部１１０から出方路決定部１０７を経由して出力処理部１０８に至る処理に対応している。また、上述した新規接続／切り替えや、登録成功／不成功などの指定／コーディングは、各メッセージ中のフラグ値や結果コードで行われる。

図３は、Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｃａｃｈｅテーブルの内容を示す図である。ＢＣテーブル１０４は、テーブル形式で情報を格納する記録部として機能する。エントリとしては、有効ｆｌａｇ、不成功ｆｌａｇ、Ｈｏｍｅ ａｄｄｒｅｓｓ、ＣｏＡ、Ｌｉｆｅ ｔｉｍｅ、品質要求情報、統計情報等がある。Ｌｉｆｅ ｔｉｍｅの値は、移動局ＭＮの位置登録メッセージに基づき登録することもできるが、ＨＡ１００側の運用ポリシにしたがって登録される。図示の例では、Ｌｉｆｅ ｔｉｍｅに１００を設定してある。Ｌｉｆｅ ｔｉｍｅが満了（０）の場合、ＨＡ１００は、位置登録要求メッセージで移動局ＭＮに満了を通知し、ＣｏＡの再登録を要求し、エントリを更新する。また、この実施の形態では、ＢＣテーブル１０４には、既存の上記構成に加えて、上述した不成功ｆｌａｇのフラグ領域３０１を追加して設けてある。統計情報３０２には、統計情報収集部１０５が収集した情報が登録される。この統計情報３０２には、位置登録メッセージに品質要求情報が含まれていないときに用いる品質に関する固定のシステム決定値（図２のステップＳ２０３等で使用）が格納されている。

図４は、移動管理装置（ＨＡ）の位置登録要求を示すフローチャートである。図中ステップＳ４０５〜ステップＳ４１１の処理がこの発明の実施の形態において追加された処理であり、その他の処理は既存の処理である。

はじめに、移動管理装置１００のＢＣ検索部１０３は、ＢＣテーブル１０４を周期制御する（ステップＳ４０１）。この周期制御では、タイマを用いた周期的なトリガーによりＢＣテーブル１０４をチェックする。そして、有効なエントリ、かつ、Ｌｉｆｅ ｔｉｍｅが満了したエントリがあるか検索する（ステップＳ４０２）。検索結果、有効なエントリ、かつ、Ｌｉｆｅ ｔｉｍｅが満了したエントリがあれば（ステップＳ４０２：Ｙｅｓ）、このエントリに対する位置登録要求メッセージを作成し移動局ＭＮに送信した後（ステップＳ４０３）、このエントリを無効化し（ステップＳ４０４）、ステップＳ４１２に移行する。

ステップＳ４０２の検索結果、有効なエントリ、かつ、Ｌｉｆｅ ｔｉｍｅが満了したエントリに該当しなければ（ステップＳ４０２：Ｎｏ）、ステップＳ４０５〜ステップＳ４１１の処理を実行する。ステップＳ４０５では、まず、このエントリが、無効エントリ、かつ、不成功フラグが有りで、Ｌｉｆｅ ｔｉｍｅが未満了であるか判断する。判断結果に該当しなければ（ステップＳ４０５：Ｎｏ）、ステップＳ４１２に移行する。判断結果に該当すれば（ステップＳ４０５：Ｙｅｓ）、このエントリが品質要求情報を含んでいるか判断し（ステップＳ４０６）、品質要求情報を含んでいれば（ステップＳ４０６：Ｙｅｓ）、ＢＣテーブル１０４（図３参照）の品質要求情報に登録されている要求帯域を使用し（ステップＳ４０７）、ステップＳ４０９に移行する。品質要求情報を含んでいなければ（ステップＳ４０６：Ｎｏ）、ＣｏＡに関する統計情報３０２から要求帯域を設定し（ステップＳ４０８）、ステップＳ４０９に移行する。

ステップＳ４０９では、ＣｏＡに対応するアクセス網ＡＮについて、輻輳が生じているか否かの判断を行う。この判断処理では、ＱｏＳ処理部１０９のアクセス回線に関する情報を参照し、例えば上記式（１）を用いて、要求が回線容量を超えているか否かを判断する。ステップＳ４０９の判断結果がＹｅｓの場合には（ステップＳ４０９：Ｙｅｓ）、輻輳が生じていることに該当するため、ステップＳ４１２に移行する。ステップＳ４０９の判断結果がＮｏの場合には（ステップＳ４０９：Ｎｏ）、輻輳が生じていないため、該当するエントリに関する位置登録要求メッセージを作成し、移動局ＭＮに利用可能通知として送信した後（ステップＳ４１０）、このエントリを無効化し（ステップＳ４１１）、ステップＳ４１２に移行する。

ステップＳ４１２では、このエントリがＢＣテーブル１０４の最終エントリであるか判断し、最終エントリであれば（ステップＳ４１２：Ｙｅｓ）、以上の処理を終了する。一方、最終エントリでなければ（ステップＳ４１２：Ｎｏ）、次にエントリに対する確認を行う（ステップＳ４１３）。この確認は、具体的には、ステップＳ４０２以下の処理を再度実行することに相当する。

図５は、実施の形態１による移動管理制御の流れを示すシーケンス図である。ＨＡ１００と、ＡＮ＃ｂ（図９−１参照）との間に輻輳が期間Ｔｘで生じていたとする。この輻輳の期間Ｔｘ中に、（２）移動局ＭＮ１からの切替要求があると、（４）切替拒否をＭＮ１へ通知する。この際、ＨＡ１００は、（Ａ）要求拒否記録を行う（図２のステップＳ２０６）。この後、（Ｂ）輻輳解消が検出されると（図４のステップＳ４０９：Ｎｏ）、ＢＣテーブル１０４の該当エントリを検索し、移動局ＭＮ１に対してＢＣテーブル１０４のチェックの周期Ｔ０（例えば、１００ｍｓｅｃ）経過後に、（Ｃ）利用可能通知を通知する。これにより、直ちに移動局ＭＮ１は、（５）再要求（再度の切り替え要求）を発信してアクセス網ＡＮ＃ｂへの切り替えが行えるようになる。

上記実施の形態１によれば、図５に示すように、ＨＡ１００は、輻輳解消を検出した直後に、移動局ＭＮ１に対して利用可能通知を通知して、移動局ＭＮ１側は、接続要求の機会が与えられる。従来（図９−２）と比較すると、移動局ＭＮ１からの（５）再要求を発信するタイミングを図９−２のＴ１よりも短縮することができるようになる（上記の周期Ｔ０＝１００ｍｓの場合は、従来に比べ、約１／１０の短縮化）。なお、上記構成では、ＨＡ１００から移動局ＭＮ１に対して送信する利用可能通知は、一般的な移動管理システムにおいて汎用されている移動管理プロトコルのメッセージ（位置登録要求メッセージ、図４のステップＳ４１０）を用いて行うことができ、新たなプロトコルの規定や追加を不要にできる。また、移動局ＭＮ１との間で無駄にメッセージのやりとりを行わないため、無線アクセス網のリソース消費量を増大させることがない。

（実施の形態２）
図６は、実施の形態２による移動管理装置（ＨＡ）の位置登録処理を示すフローチャートである。本発明の実施の形態２は、上述した実施の形態１の構成を前提としている（全体システムは図９−１参照）。実施の形態１において説明した位置登録処理のフローチャート（図２参照）の一部の処理（ステップＳ２０３）を変更したものである。

ステップＳ２０１（図２参照）にて品質要求情報が含まれていないと判断した場合（ステップＳ２０１：Ｎｏ）、次の処理は、図６に示すように、受信メッセージは、切替要求であるか判断する（ステップＳ６０１）。切替要求の場合には（ステップＳ６０１：Ｙｅｓ）、ＢＣテーブル１０４から同一Ｈｏｍｅ ａｄｄｒｅｓｓの既存ＣｏＡに関する統計情報３０２（図３参照）から、要求帯域を設定し（ステップＳ６０２）、ステップＳ２０４に移行する。切替要求でない場合には（ステップＳ６０１：Ｎｏ）、システムで決められた所定のシステム決定値を要求帯域に使用し（ステップＳ６０３）、ステップＳ２０４へ移行する。

上記処理による具体例を説明する。図９−１に示した移動局ＭＮ１が、同じＨＡに接続する別のアクセス網ＡＮ♯ａ経由で通信を行っており、アクセス網ＡＮ♯ｂへ接続要求する。この際、発信元の移動局ＭＮ１が自らの判断条件に基づいて、通信を接続要求先のアクセス網ＡＮ♯ｂへの切り替えを要求する場合、アクセス網ＡＮ♯ａ経由の通信量情報と、アクセス網ＡＮ♯ｂの通信路の使用量情報を比較する。

そして、アクセス網ＡＮ♯ｂに通信路を切り替えても、通信品質が維持可能であれば、ＨＡ１００は、切り替え許可を判断し、移動局ＭＮ１に許可通知を行う。一方、通信品質が劣化する場合は、ＨＡ１００は、アクセス網ＡＮ♯ｂへの切り替えを拒否し、この拒否要求を記録し、アクセス網ＡＮ♯ａ経由の通信量相当がアクセス網ＡＮ♯ｂの通信路に収容可能になった場合、切り替え拒否した移動局ＭＮ１に対して、アクセス網ＡＮ♯ｂの通信路が利用可能になったことを通知する。

このように、実施の形態２によれば、位置登録メッセージに品質要求情報が含まれていない場合には、それまでの通信路の使用量情報を元に輻輳状態を判断することができる。そして、移動局ＭＮ１が、切替後においてもそれまで使用していたアクセス網ＡＮと同等の帯域を所望して切替要求したとき、移動局ＭＮ１からの品質要求情報（例えばＱｏＳ申告）を不要にできる。すなわち、移動局ＭＮ１が所望する通信品質（帯域）が変わらないのであれば、移動局ＭＮ１側からのＱｏＳ申告等を不要にでき、また、アクセス網ＡＮの切り替え時間を短縮できる。

（実施の形態３）
本発明の実施の形態３は、アクセス網ＡＮ内に移動局ＭＮ１の外部エージェント（ＦＡ：Ｆｏｒｅｉｇｎ Ａｇｅｎｔ）を配置し、アクセス網ＡＮの通信路の輻輳状態を監視する構成としたものである。ＦＡは、輻輳が生じているときには、自アクセス網への接続要求を拒否する。一方、アクセス網ＡＮの通信路の輻輳状態が解消された場合には、要求拒否の情報を用いて、以前に接続拒否した移動局ＭＮ１に対して、要求拒否した通信路が利用可能になったことを通知する。

図７は、実施の形態３による移動管理装置の構成を示す図である。図７に示すようにアクセス網ＡＮ＃ｂには、ＦＡが設けられている。ＦＡは、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰｖ４等で用いられており、移動局ＭＮ１に代わって転送処理、特にカプセル化・デカプセル化処理を行う。このように、アクセス網ＡＮにＦＡが配置される場合であっても、実施の形態１、２において説明した処理を実行できる。なお、ＦＡは、アクセス網ＡＮに配置される記載としたが、移動管理装置（ＨＡ）の一部の機能として扱うことができる。

図８−１は、実施の形態３による移動管理装置（ＨＡ）の位置登録処理を示すフローチャートである。本発明の実施の形態３においても、上述した実施の形態１の構成を前提としている（全体システムは図９−１参照）。実施の形態１において説明した位置登録処理のフローチャート（図２参照）の一部の処理（ステップＳ２０５）を変更したものである。

ステップＳ２０４（図２参照）にて輻輳状態に関する判断の結果、輻輳が生じていると判断された場合には（ステップＳ２０４：Ｙｅｓ）、次の処理は、図８−１に示すように、受信メッセージが切替要求、かつ対向（切替先）はＦＡ存在しているか判断する（ステップＳ８０１）。判断結果、受信メッセージが切替要求、かつ対向（切替先）にＦＡが存在していれば（ステップＳ８０１：Ｙｅｓ）、要求帯域値を含めたＢｉｎｄｉｎｇ Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅメッセージ（登録失敗）を作成し（ステップＳ８０２）、ステップＳ２０６（図２参照）の処理に移行し、ステップＳ２１２にて移動局ＭＮ１に送信される。一方、判断結果、受信メッセージが切替要求でなく、あるいは対向（切替先）にＦＡが存在していなければ（ステップＳ８０１：Ｎｏ）、特に処理を行わず、ステップＳ２０６以下の処理に移行する。

図８−２は、実施の形態３による移動管理制御の流れを示すシーケンス図である。ＨＡ１００と、ＡＮ＃ｂ（図７参照）との間に輻輳が期間Ｔｘで生じていたとする。この輻輳の期間Ｔｘ中に、（２−１）移動局ＭＮ１からの位置登録（切替要求）があると、アクセス網ＡＮ＃ｂに配置されたＦＡは、（２−２）位置登録（切替要求）をＨＡに送信する。ＨＡは、ＨＡとアクセス網ＡＮ＃ｂ間に輻輳が生じているため、受付拒否し、（４−１）位置登録応答（切替拒否）を返答する。この際、ＨＡは、対向にＦＡが存在していることを認識し、要求品質情報がなく、該当の移動局ＭＮ１がアクセス網ＡＮ＃ｂを介して通信中の場合、統計情報３０２（図３参照）から得た品質の情報を位置登録応答（４−１）に含めて返答する。

この際、ＦＡは、位置登録応答から品質の情報を抽出し、この品質の情報とともに、（Ａ）要求拒否記録を行う。そして、ＦＡは、（４−１）の位置登録応答から品質の情報を除いた、（４−２）位置登録応答（切替拒否）を移動局ＭＮ１に送る。

この後、（Ｂ）輻輳解消が検出されると、ＢＣテーブル１０４の該当エントリを検索し、移動局ＭＮ１に対して（Ｃ）利用可能通知を通知する。これにより、直ちに移動局ＭＮ１は、（５−１）位置登録要求（再要求）を発信し、ＦＡは（５−２）位置登録要求（再要求）をＨＡに送信して、アクセス網ＡＮ＃ｂへの切り替えが行えるようになる。

以上説明したように、実施の形態３によれば、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰｖ４のように、移動先のアクセス網に、移動局に代わってカプセル化・デカプセル化処理を行う外部エージェント（ＦＡ）を配置した構成であっても、実施の形態１，２同様の移動管理（切替制御）が適用可能である。そして、ＦＡは、メッセージ（２−２）を転送し、ＨＡではメッセージ（４−１）を用いて既存通信量を通知することができる。このように、実施の形態３によれば、実施の形態１、２においてＨＡが行っていた不成功エントリの保持および利用可能通知等の管理制御を外部エージェントに任せることができるため、移動管理のシステムの大規模化が容易に可能となる。

以上説明した実施の形態１〜３では、移動管理プロトコルとして、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰを用いた場合を説明したが、上記構成による位置登録および位置登録要求手順は、すべての移動管理システムに対して、同様に適用可能である。

（付記１）複数のアクセス網を介して接続される移動局の移動管理を行い、当該移動局から所望するアクセス網に対する接続要求に対する接続の可否を応答する移動管理装置において、
前記アクセス網の通信路に輻輳状態が生じたとき、前記移動局に対する接続の拒否に関する情報を記録手段に記録し、
前記輻輳状態の解消時に、前記記録手段を検索し、接続を拒否した前記移動局を検索する検索手段と、
前記検索手段によって検索された前記移動局に対して前記アクセス網の利用が可能なことをメッセージを用いて通知するメッセージ処理手段と、
を備えたことを特徴とする移動管理装置。

（付記２）前記移動局が自らの判断条件に基づいてアクセス網の切り替えを要求する場合に、切り替え前後のアクセス網の通信量に関する情報を用いて通信品質が維持可能であれば前記アクセス網の切り替え許可を前記移動局に通知するための品質保証処理手段を備えたことを特徴とする付記１に記載の移動管理装置。

（付記３）前記品質保証処理手段は、
前記アクセス網の切り替えに伴い通信品質が劣化する場合には、切り替えの拒否を前記移動局に通知するとともに、当該切り替え拒否に関する情報を前記記録手段に記録し、
切り替え前の通信量が切り替え後の通信路に収容可能と判断した場合には、前記記録手段を検索し、切り替え拒否した該移動局に前記切り替えが要求された前記アクセス網の利用が可能なことを通知することを特徴とする付記２に記載の移動管理装置。

（付記４）前記記録手段は、
接続の拒否の発生毎に当該接続の拒否に関する情報を、新たなエントリとしてテーブル形式で記録し、
前記検索手段は、
前記記録手段のテーブルを周期的に検索し、接続拒否したアクセス網の通信路の状態を確認し、前記接続の拒否が解消されたかを判断することを特徴とする付記１〜３のいずれか一つに記載の移動管理装置。

（付記５）前記アクセス網には、前記移動局に代わって通信相手ノードとの間の転送処理を行う外部エージェントが配置され、
当該外部エージェントは、前記アクセス網に対する通信路の輻輳状態を監視し、
輻輳時には、自アクセス網への接続要求を拒否し、
前記通信路の輻輳状態が解消された場合には、メッセージを用いて接続拒否した前記移動局に対して、該アクセス網の利用が可能なことを通知することを特徴とする移動管理装置。

（付記６）前記アクセス網の利用が可能となる通知を、移動管理プロトコルのメッセージを用いて前記移動局に通知することを特徴とする付記１〜４のいずれか一つに記載の移動管理装置。

（付記７）前記移動管理プロトコルは、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰであり、当該Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰプロトコルを用いた管理を行うことを特徴とする付記６に記載の移動管理装置。

（付記８）複数のアクセス網を介して接続される移動局の移動管理を行い、当該移動局から所望するアクセス網に対する接続要求に対する接続の可否を応答する移動管理方法において、
前記アクセス網の通信路に輻輳状態が生じたとき、前記移動局に対する接続の拒否に関する情報を記録手段に記録する記録工程と、
前記輻輳状態の解消時に、前記記録手段を検索し、接続を拒否した前記移動局を検索する検索工程と、
前記検索工程によって検索された前記移動局に対して前記アクセス網の利用が可能なことをメッセージを用いて通知するメッセージ処理工程と、
を含むことを特徴とする移動管理方法。

以上のように、本発明にかかる移動管理装置および移動管理方法は、複数のアクセス網に対して接続要求する移動局に対して接続切り替えの制御を行うネットワーク網側の管理装置に有用であり、特に、アクセス網に輻輳が生じた前後における切り替え制御を短時間で行う必要があるホームエージェントに適している。

本発明の実施の形態１による移動管理装置の構成を示す図である。 移動管理装置（ＨＡ）の位置登録処理を示すフローチャートである。 Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｃａｃｈｅテーブルの内容を示す図である。 移動管理装置（ＨＡ）の位置登録要求を示すフローチャートである。 実施の形態１による移動管理制御の流れを示すシーケンス図である。 実施の形態２による移動管理装置（ＨＡ）の位置登録処理を示すフローチャートである。 実施の形態３による移動管理装置の構成を示す図である。 実施の形態３による移動管理装置（ＨＡ）の位置登録処理を示すフローチャートである。 実施の形態３による移動管理制御の流れを示すシーケンス図である。 従来技術による移動管理制御を説明する図である。 従来技術による移動管理制御の流れを示すシーケンス図である。

符号の説明

１００ 移動管理装置（ＨＡ）
１０１ 入力処理部
１０２ パケット種別識別部
１０３ Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｃａｃｈｅ検索部
１０４ Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｃａｃｈｅ（ＢＣ）テーブル
１０５ 統計情報収集部
１０６ カプセル化処理部
１０７ 出力路決定部
１０８ 出力処理部
１０９ ＱｏＳ処理部
１１０ モバイルメッセージ部

Claims (5)

1. 複数のアクセス網を介して接続される移動局の移動管理を行い、当該移動局から所望するアクセス網に対する接続要求に対する接続の可否を応答する移動管理装置において、
   前記アクセス網の通信路に輻輳状態が生じたとき、前記移動局に対する接続の拒否に関する情報を記録手段に記録し、
   前記輻輳状態の解消時に、前記記録手段を検索し、接続を拒否した前記移動局を検索する検索手段と、
   前記検索手段によって検索された前記移動局に対して前記アクセス網の利用が可能なことをメッセージを用いて通知するメッセージ処理手段と、
   を備えたことを特徴とする移動管理装置。
2. 前記移動局が自らの判断条件に基づいてアクセス網の切り替えを要求する場合に、切り替え前後のアクセス網の通信量に関する情報を用いて通信品質が維持可能であれば前記アクセス網の切り替え許可を前記移動局に通知するための品質保証処理手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の移動管理装置。
3. 前記品質保証処理手段は、
   前記アクセス網の切り替えに伴い通信品質が劣化する場合には、切り替えの拒否を前記移動局に通知するとともに、当該切り替え拒否に関する情報を前記記録手段に記録し、
   切り替え前の通信量が切り替え後の通信路に収容可能と判断した場合には、前記記録手段を検索し、切り替え拒否した該移動局に前記切り替えが要求された前記アクセス網の利用が可能なことを通知することを特徴とする請求項２に記載の移動管理装置。
4. 前記記録手段は、
   接続の拒否の発生毎に当該接続の拒否に関する情報を、新たなエントリとしてテーブル形式で記録し、
   前記検索手段は、
   前記記録手段のテーブルを周期的に検索し、接続拒否したアクセス網の通信路の状態を確認し、前記接続の拒否が解消されたかを判断することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の移動管理装置。
5. 複数のアクセス網を介して接続される移動局の移動管理を行い、当該移動局から所望するアクセス網に対する接続要求に対する接続の可否を応答する移動管理方法において、
   前記アクセス網の通信路に輻輳状態が生じたとき、前記移動局に対する接続の拒否に関する情報を記録手段に記録する記録工程と、
   前記輻輳状態の解消時に、前記記録手段を検索し、接続を拒否した前記移動局を検索する検索工程と、
   前記検索工程によって検索された前記移動局に対して前記アクセス網の利用が可能なことをメッセージを用いて通知するメッセージ処理工程と、
   を含むことを特徴とする移動管理方法。

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