JP2007274657A - 移動通信制御システム、移動通信制御方法、パケット転送装置、基地局装置及び移動端末 - Google Patents

Abstract

【課題】移動前にパスを確立することで、パケット転送の再開を移動前から準備することができ、これにより、ＭＮのパケット送信の再開を早めることができ、ｎＡＲでバッファリングしていたパケットをＭＮにより近いＣＥでバッファリングをすることで、ＭＮのパケット受信の再開を早めることができ、パケット受信の再開の遅延を小さくすることで、ＭＮの受信パケットのジッタを軽減することができる移動通信制御システムなどを提供する。
【解決手段】ネットワーク内を移動してパケット通信を行う移動端末１が、モバイルアクセス網間をハンドオーバする際に、ハンドオーバの実行時にモバイルアクセス網間で制御情報を共有し、ハンドオーバを実行した移動端末が、ハンドオーバの完了後にパケットの送受信の再開を即座にできるようにハンドオーバ前からモバイルアクセス網内でデータパケット転送用のパスを形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、移動体通信網において、ＩＰ通信のハンドオーバ時のパケット転送遅延及びパケットロス低減を実現する移動通信制御システム、移動通信制御方法、パケット転送装置、基地局装置及び移動端末に関する。

移動体通信を実現するための課題の１つに移動中の通信の維持が挙げられる。この課題は、携帯電話などにおける通話機能においては高い信頼性を持って実用化されている。しかし、ＩＰ通信においては多くの検討がなされているが実用化には至っていない。ＩＰ通信において、ノードの移動時にも通信を維持するためにはノードＩＤとロケーションＩＤの管理が必要である。ノードＩＤは通信を行うノードを特定する識別子であり、ロケーションＩＤはノードの位置を示す識別子である。ノードの移動後に、その位置を特定できる値にロケーションＩＤを変えることで、ネットワークはノードの位置に追従したデータ転送が可能となる。

また、ノードの移動に関わらず、ノードＩＤを同一とすることで移動前に通信を行っていた送信ノードとの通信を維持することができる。この機能を満たすための方式検討は、ＩＰ通信のセッションを維持する方式として、ＩＥＴＦにおけるＭｏｂｉｌｅ ＩＰ（以下、ＭＩＰとも言う)に関した議論で盛んに行われている。ＭＩＰでは、ノードＩＤにＨｏｍｅ Ａｄｄｒｅｓｓ（以下、ＨｏＡとも言う）、ロケーションＩＤにＣａｒｅ ｏｆ Ａｄｄｒｅｓｓ（以下、ＣｏＡとも言う）というＩＰアドレスを使用している。ＨｏＡとＣｏＡの対応をとるノードをＨｏｍｅ Ａｇｅｎｔ（以下、ＨＡとも言う）と呼んでいる。

ＭＩＰでは、接続しているＡｃｃｅｓｓ Ｒｏｕｔｅｒ（以下、ＡＲとも言う)が、移動前に接続しているＡＲ（ｐｒｅｖｉｏｕｓ ＡＲであって、以下、ｐＡＲとも言う）から、移動後に接続するＡＲ（ｎｅｗ ＡＲであって、以下、ｎＡＲとも言う）に接続先が変わるとＣｏＡが変わる。そのため、変更したＣｏＡを常にＨＡに通知する必要がある（Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｕｐｄａｔｅと言い、以下、ＢＵとも言う)。また、ＨＡを経由せずに通信を行なうために、ＭＩＰにおいて行なう経路最適化を実行している場合は、通信相手であるＣｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｔ Ｎｏｄｅ（以下、ＣＮとも言う）に対してもＢＵを送信する必要がある。

移動前に使用していたＣｏＡ（ｐｒｅｃｉｏｕｓ ＣｏＡであって、以下、ｐＣｏＡとも言う）と移動後に使用する新しいＣｏＡ（ｎｅｗ Ｃａｒｅ ｏｆ Ａｄｄｒｅｓｓであって、以下、ｎＣｏＡとも言う）が一致することはない。このため、ＭＮがＢＵを行うまでＭＮに対して送信されたパケットはＭＮに到達しない。特に、移動後に接続するＡＲとの間で行う手続きを移動後に行うので、ＢＵの送信が遅れてパケットの不到達時間が長くなりパケットロスが生じる。この問題を解決するために、ＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔａｓｋ Ｆｏｒｃｅ）ではＦａｓｔ Ｈａｎｄｏｖｅｒｓ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰｖ６（以下、ＦＭＩＰとも言う）の検討がなされている。ＦＭＩＰの仕様は下記の非特許文献１によって公開されている。

ＦＭＩＰは、移動前にｎＣｏＡ決定などの処理を行うことで、ＢＵ送信タイミングを早めている。また、移動中のＭＮに向けて送信されたパケットの損失と到着遅延を避けるためのバッファリング機能も検討されている。それは、ｐＡＲからｎＡＲに向けてパケットを転送し、ｎＡＲでパケットバッファリングを行うことで、ＭＮがｎＡＲへ移動を完了させたら即座にパケットを転送できるようにする機能である。しかし、接続している基地局が変わるハンドオーバの処理時に生じるパケットロスの問題は完全には解決されていない。これは、パケットロスがハンドオーバという短時間の間に処理しなければならない複雑なシグナリングが、ＭＩＰには存在することが原因となっている。また、ハンドオーバ時に非効率的なパケット転送経路を採ることも問題のひとつとなっている。

このような移動制御の問題を踏まえて、特定範囲内でのハンドオーバに際して、ＭＩＰのようなＬ３ハンドオーバを起こさない移動制御に対する検討がなされている。下記の特許文献１においては、インターネットのような不特定多数の接続者が存在するオープンネットワークでの移動制御とは異なり、モバイルアクセス網といった契約を行なった接続者のみが接続を行なうクローズドネットワークでの移動制御を効率的に行なう手法について扱っている。この移動制御の方法は、モバイルアクセス網にＭＮごとにタグＶＬＡＮを用いたパスを構築し、このパスをＭＮの移動に追従させることでパケット転送を維持する方法である。また、ＭＮに対して、このパスはＬ２をエミュレートしている（以下、このモバイルアクセス網をＬ２モビリティとも言う）。したがって、このモバイルアクセス網内での移動を行ってもＩＰアドレスの変更が起こらないため、ＭＮのアプリケーションのセッション維持が容易に得られやすいという特徴を持っている。その結果、ＭＩＰでの移動制御とは異なり、ＭＮでのＣｏＡの変更、ＨＡ、ＣＮへのＣｏＡ変更の通知といった複雑な処理とシグナリングが不要となり、ハンドオーバ処理の効率化を図っている。
特開２００４−１３５０８０号公報（要約） Fast Handovers for Mobile IPv6,RFC4048 July 2005

特許文献１における移動制御は、ＭＮがＭＮの近傍でのハンドオーバを行う際の移動制御（以下、マイクロモビリティ）をクローズドネットワークにおいて実現する手法である。このため、インターネット接続を行うＭＮに対してＣＮまでの完全な経路を提供することはできないので、インターネットへの接続を行う外部網との接続が欠かせない。現在、マイクロモビリティの手法として、Ｌ２モビリティでの制御方法に対する様々な検討が新たに起こっているが、マイクロモビリティの手法としては、ＭＩＰを用いる手法が有力視されている。したがって、特許文献１におけるモバイルアクセス網は、ＭＩＰを利用することが可能な外部網と接続することで、ＭＮとＣＮの間でのＩＰ通信を実現できる。このときのネットワーク構成の一例を図１に示す。

モバイルアクセス網内での制御シグナルは、ＡＲ間の処理に全く関与していないので図１の移動３のようにエリア間のハンドオーバを行った際、ハンドオーバ処理の性能はＡＲ間での処理の速度に完全に依存してしまう。特に、図１のネットワークはＭＩＰ６などを使ったＩＰでのモビリティ制御技術を前提としているネットワークとは異なり、ＡＲ配下のネットワークが大きい。ＭＩＰなどでは、ＡＲの配下には無線ＬＡＮで使われるアクセスポイント（以下、ＡＰとも言う）があることが前提とされており、ＡＲとＭＮの間に一定の範囲を持つネットワークが存在することを想定していない。そのため、ＦＭＩＰにおいてパケットロスを避けるためにｎＡＲでパケットのバッファリングを行うが、そのバッファリングしたパケットを効率的にＭＮに転送することができない。

原因は次の点にある。特許文献１におけるモビリティ制御は、エリアをまたいだハンドオーバを実行すると、移動先エリアでの接続先であるＣＥとの無線リンクが確立されるまで、データパケット転送用のパスを確立する処理を行うことができない。また、データパケットのＭＮへの到達はパスが確立されてからなされるため、パス確立が遅れるとその分だけＭＮへのパケット転送の再開が遅れる。ＭＩＰ、ＦＭＩＰといったＩＰモビリティは、制御シグナルがデータパケットと同等に流れる設計となっているため、モバイルアクセス網内でのパスの確立に時間を要すると、制御シグナルの送受信を行なうことができず、ハンドオーバ処理遅延を大きくさせる。したがって、次の２点のことを引き起こし、ＦＭＩＰで規定しているバッファイングパケットの効率的な転送を妨げる。１つ目は、ｎＡＲでバッファリングしたパケットをＭＮへの送信を開始するトリガになるＦＮＡ（Ｆａｓｔ Ｎｅｉｇｈｂｏｒ Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ）がｎＡＲに到達するまでに時間がかかることである。２つ目には、ＭＮに対してバッファリングしたデータが到達するまでに時間がかかることである。

本発明は、上記の問題点に鑑み、管理範囲を超えたエリア間のハンドオーバを行う際に、移動前にパスを確立することで、パケット転送の再開を移動前から準備することができる。これにより、ＭＮのパケット送信の再開を早めることができる。また、ｎＡＲでバッファリングしていたパケットをＭＮにより近いＣＥでバッファリングをすることで、ＭＮのパケット受信の再開を早めることができる。パケット受信の再開の遅延を小さくすることで、ＭＮの受信パケットのジッタを軽減することができる移動通信制御システム、移動通信制御方法、パケット転送装置、基地局装置及び移動端末を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明によれば、インターネットとの境界ノードであるルータと対向の境界ノードであるアクセルルータとを有するレイヤ３での移動制御を行うＩＰ網と、前記アクセスルータと接続している境界ノードであるパケット転送装置と対向の境界ノードである基地局装置とを有する、トンネリング技術を用いてデータパケット転送と移動制御を行う複数のモバイルアクセス網との複数網を結ぶネットワークにおける移動通信制御システムであって、前記ネットワーク内を移動してパケット通信を行う移動端末が、前記モバイルアクセス網間をハンドオーバする際に、前記ハンドオーバの実行時に前記モバイルアクセス網間で制御情報を共有し、前記ハンドオーバを実行した前記移動端末が、前記ハンドオーバの完了後に前記パケットの送受信の再開を即座にできるように前記ハンドオーバ前から前記モバイルアクセス網内でデータパケット転送用のパスを形成する移動通信制御システムが提供される。この構成により、管理範囲を超えたエリア間のハンドオーバを行う際に、移動前にパスを確立することで、パケット転送の再開を移動前から準備することができる。これにより、ＭＮのパケット送信の再開を早めることができる。また、ｎＡＲでバッファリングしていたパケットをＭＮにより近いＣＥでバッファリングをすることで、ＭＮのパケット受信の再開を早めることができる。パケット受信の再開の遅延を小さくすることで、ＭＮの受信パケットのジッタを軽減することができる。ここで、パケット転送装置は後述するＰＥに相当し、基地局装置は後述するＣＥに相当し、移動端末は後述するＭＮに相当する。

また、本発明の移動通信制御システムにおいて、ＦＭＩＰを用いた移動制御を前記アクセルルータと前記移動端末間で行い、前記アクセスルータでバッファリングしたパケットを、前記移動端末の前記モバイルアクセス網間の前記ハンドオーバが完了する前に前記モバイルアクセス網の境界ノードである基地局装置に転送し、前記基地局装置でバッファリングを行うことは、本発明の好ましい態様である。この構成により、ＭＮのパケット受信の再開を早めることができる。

また、本発明の移動通信制御システムにおいて、前記モバイルアクセス網間の前記ハンドオーバを行う前記移動端末が、前記ハンドオーバの実施を前記モバイルアクセス網の前記基地局装置への通知と前記ハンドオーバの実施を前記ＩＰ網の前記アクセスルータに通知し、前記パケット転送装置が、前記ハンドオーバ先の前記モバイルアクセス網の前記パケット転送装置に、前記移動端末の前記ハンドオーバ先の前記モバイルアクセス網にデータパケット転送用のパス形成要求の通知と前記アクセスルータでバッファリングしているパケットを前記基地局装置への転送を開始させるための通知を行うことは、本発明の好ましい態様である。この構成により、移動前にパスを確立することで、パケット転送の再開を移動前から準備することができる。

また、本発明の移動通信制御システムにおいて、前記モバイルアクセス網間の前記ハンドオーバを行う前記移動端末が、前記ハンドオーバの実施を前記モバイルアクセス網の前記基地局装置に通知し、前記基地局装置から前記移動端末の前記モバイルアクセス網間の前記ハンドオーバの通知を受けた前記パケット転送装置が、前記ハンドオーバを行う先の前記モバイルアクセス網の前記パケット転送装置に、前記ハンドオーバを実施する前記移動端末のデータパケット転送用のパス形成の実施要求を通知し、前記移動端末の前記ハンドオーバ先の前記モバイルアクセス網でデータパケット転送用の前記パスを形成し、前記移動端末は前記ハンドオーバの実施を前記ＩＰ網の前記アクセルルータに通知し、前記パケット転送装置が、前記ハンドオーバ先の前記モバイルアクセス網の前記パケット転送装置に、前記アクセスルータでバッファリングしているパケットを前記基地局装置への転送を開始させるための通知を行うことは、本発明の好ましい態様である。この構成により、移動前にパスを確立することで、パケット転送の再開を移動前から準備することができる。

また、本発明によれば、インターネットとの境界ノードであるルータと対向の境界ノードであるアクセルルータとを有するレイヤ３での移動制御を行うＩＰ網と、前記アクセスルータと接続している境界ノードであるパケット転送装置と対向の境界ノードである基地局装置とを有する、トンネリング技術を用いてデータパケット転送と移動制御を行う複数のモバイルアクセス網との複数網を結ぶネットワークにおける移動通信制御システムにおける前記パケット転送装置であって、前記ネットワーク内を移動してパケット通信を行う移動端末へのデータパケット転送用のパスを管理するパス管理手段と、前記ＩＰ網で前記移動端末の移動制御を行うＦＭＩＰの制御メッセージを解析し、処理するＦＭＩＰメッセージ処理手段と、前記移動端末がハンドオーバ後に送信するＦＮＡメッセージを前記移動端末の代わりに前記ＦＮＡメッセージを生成し、前記アクセスルータに送信するｐｒｏｘｙ ＦＮＡ生成手段と、前記移動端末が前記ハンドオーバを行う際に送信する制御メッセージの処理と前記ハンドオーバ先の前記モバイルアクセス網に前記移動端末が前記ハンドオーバの実施を通知するエリア間ハンドオーバ処理手段とを備えるパケット転送装置が提供される。この構成により、管理範囲を超えたエリア間のハンドオーバを行う際に、移動前にパスを確立することで、パケット転送の再開を移動前から準備することができる。これにより、ＭＮのパケット送信の再開を早めることができる。また、ｎＡＲでバッファリングしていたパケットをＭＮにより近いＣＥでバッファリングをすることで、ＭＮのパケット受信の再開を早めることができる。パケット受信の再開の遅延を小さくすることで、ＭＮの受信パケットのジッタを軽減することができる。

また、本発明のパケット転送装置において、前記移動端末が前記ハンドオーバを実施する際に、前記ハンドオーバ先のモバイルアクセス網の他のパケット転送装置に前記移動端末用のデータパケット転送用パスの形成の要求を通知することは、本発明の好ましい態様である。この構成により、移動前にパスを確立することで、パケット転送の再開を移動前から準備することができる。

また、本発明のパケット転送装置において、前記移動端末が前記ハンドオーバを実施する際に、前記ハンドオーバ先のモバイルアクセス網の他のパケット転送装置に前記ハンドオーバ先の前記アクセスルータに前記移動端末用にバッファリングしているデータパケットを前記移動端末に代わって転送を開始する要求を前記アクセスルータに通知するための要求を通知することは、本発明の好ましい態様である。この構成により、移動前にパスを確立することで、パケット転送の再開を移動前から準備することができる。

また、本発明のパケット転送装置において、前記移動端末が前記ハンドオーバを実施する際に、前記ハンドオーバ先のモバイルアクセス網の他のパケット転送装置に前記ハンドオーバ先の前記アクセスルータに前記移動端末用にバッファリングしているデータパケットを前記移動端末に代わって転送を開始するように通知することは、本発明の好ましい態様である。この構成により、ＭＮのパケット受信の再開を早めることができる。

また、本発明のパケット転送装置において、前記移動端末が前記ハンドオーバを実施する際に、前記ハンドオーバ先のモバイルアクセス網の他のパケット転送装置に前記移動端末用のデータパケット転送用パスの形成の要求を通知と、前記ハンドオーバ先の前記アクセスルータに前記移動端末用にバッファリングしているデータパケットを前記移動端末に代わって転送を開始する要求を前記アクセスルータに通知するための要求の通知とを同時に行うことは、本発明の好ましい態様である。この構成により、移動前にパスを確立することで、パケット転送の再開を移動前から準備することができる。

また、本発明によれば、インターネットとの境界ノードであるルータと対向の境界ノードであるアクセルルータとを有するレイヤ３での移動制御を行うＩＰ網と、前記アクセスルータと接続している境界ノードであるパケット転送装置と対向の境界ノードである基地局装置とを有する、トンネリング技術を用いてデータパケット転送と移動制御を行う複数のモバイルアクセス網との複数網を結ぶネットワークにおける移動通信制御システムにおける前記基地局装置であって、前記ネットワーク内を移動してパケット通信を行い、ハンドオーバを実施する移動端末の無線リンク確立状態を管理するＭＮ管理手段と、前記モバイルアクセス網内で前記移動端末用のデータパケットを転送するパスを管理するパス管理手段と、前記ハンドオーバを完了する前に前記移動端末あてに転送されてきたデータパケットをバッファリングするバッファリング手段と、前記移動端末が前記ハンドオーバを完了し前記アクセスルータでバッファリングしていた前記移動端末あてのパケットの転送の開始を通知するメッセージの破棄と、前記移動端末あてのデータパケットの転送の開始を前記バッファリング手段に通知するＦＮＡ処理手段とを備える基地局装置が提供される。この構成により、管理範囲を超えたエリア間のハンドオーバを行う際に、移動前にパスを確立することで、パケット転送の再開を移動前から準備することができる。これにより、ＭＮのパケット送信の再開を早めることができる。また、ｎＡＲでバッファリングしていたパケットをＭＮにより近いＣＥでバッファリングをすることで、ＭＮのパケット受信の再開を早めることができる。パケット受信の再開の遅延を小さくすることで、ＭＮの受信パケットのジッタを軽減することができる。

また、本発明によれば、インターネットとの境界ノードであるルータと対向の境界ノードであるアクセルルータとを有するレイヤ３での移動制御を行うＩＰ網と、前記アクセスルータと接続している境界ノードであるパケット転送装置と対向の境界ノードである基地局装置とを有する、トンネリング技術を用いてデータパケット転送と移動制御を行う複数のモバイルアクセス網との複数網を結ぶネットワークにおける移動通信制御システムにおける前記ネットワーク内を移動してパケット通信を行う移動端末であって、ＦＭＩＰの制御メッセージの処理を行うＦＭＩＰ制御手段と、前記ハンドオーバの実施の判定を行うハンドオーバ判定手段と、前記ハンドオーバの実施を前記モバイルアクセス網の前記基地局装置に通知するハンドオーバ通知手段とを備える移動端末が提供される。この構成により、管理範囲を超えたエリア間のハンドオーバを行う際に、移動前にパスを確立することで、パケット転送の再開を移動前から準備することができる。これにより、ＭＮのパケット送信の再開を早めることができる。また、ｎＡＲでバッファリングしていたパケットをＭＮにより近いＣＥでバッファリングをすることで、ＭＮのパケット受信の再開を早めることができる。パケット受信の再開の遅延を小さくすることで、ＭＮの受信パケットのジッタを軽減することができる。

また、本発明によれば、インターネットとの境界ノードであるルータと対向の境界ノードであるアクセルルータとを有するレイヤ３での移動制御を行うＩＰ網と、前記アクセスルータと接続している境界ノードであるパケット転送装置と対向の境界ノードである基地局装置とを有する、トンネリング技術を用いてデータパケット転送と移動制御を行う複数のモバイルアクセス網との複数網を結ぶネットワークにおける移動通信制御方法であって、前記ネットワーク内を移動してパケット通信を行う移動端末が前記モバイルアクセス網間をハンドオーバする際に、前記ハンドオーバの実行時に前記モバイルアクセス網間で制御情報を共有するステップと、前記ハンドオーバを実行した前記移動端末が、前記ハンドオーバの完了後に前記パケットの送受信の再開を即座にできるように前記ハンドオーバ前から前記モバイルアクセス網内でデータパケット転送用のパスを形成するステップとを有する移動通信制御方法が提供される。この構成により、管理範囲を超えたエリア間のハンドオーバを行う際に、移動前にパスを確立することで、パケット転送の再開を移動前から準備することができる。これにより、ＭＮのパケット送信の再開を早めることができる。また、ｎＡＲでバッファリングしていたパケットをＭＮにより近いＣＥでバッファリングをすることで、ＭＮのパケット受信の再開を早めることができる。パケット受信の再開の遅延を小さくすることで、ＭＮの受信パケットのジッタを軽減することができる。

本発明の移動通信制御システム、移動通信制御方法、パケット転送装置、基地局装置及び移動端末は、上記構成を有し、管理範囲を超えたエリア間のハンドオーバを行う際に、移動前にパスを確立することで、パケット転送の再開を移動前から準備することができる。これにより、ＭＮのパケット送信の再開を早めることができる。また、ｎＡＲでバッファリングしていたパケットをＭＮにより近いＣＥでバッファリングをすることで、ＭＮのパケット受信の再開を早めることができる。パケット受信の再開の遅延を小さくすることで、ＭＮの受信パケットのジッタを軽減することができる。

＜第１の実施の形態＞
以下、本発明の第１の実施の形態について説明する。図１に本発明の第１の実施の形態におけるネットワーク構成の一例を示す。なお、このネットワークの構成は上述した従来のネットワーク構成と基本的に同様である。ＭＮ１は、モバイルアクセス網とＩＰ網を経由してインターネット５４へ接続が可能となる。ＭＮ１がモバイルアクセス網内を移動している時は、マイクロモビリティ制御をモバイルアクセス網で行う。ＭＮ１がモバイルアクセス網間を移動する時は、ＩＰ網でのマクロモビリティ制御によって移動透過性を得ている。ＩＰ網でのマクロモビリティは、ＭＩＰ６（Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰｖ６）及びＦＭＩＰを使うことで実現している。したがって、ＭＮ１は、ＭＩＰ６及びＦＭＩＰを使用できる端末である。

モバイルアクセス網５０は、図１に示すように、ＣＥ（Ｃｕｓｔｏｍｅｒ Ｅｄｇｅ）１０〜１２、ＰＥ（Ｐｒｏｖｉｄｅｒ Ｅｄｇｅ）２０で構成される。モバイルアクセス網５０内は、ＰＥ２０とＣＥ１０〜１２を有線若しくは無線による直接接続を行なってもよいし、ＰＥ２０とＣＥ１０〜１２間でパケット転送を行うノードを複数設置してもよい。ＰＥ２０−ＣＥ１０〜１２間に、モバイルアクセス網５０内でのパケット転送先を決定できるパスを構成して、データパケットの転送を行う。パスの構成にはＶＬＡＮタグ、ＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｌａｂｅｌ ｓｗｉｔｃｈ）、ＩＰｉｎＩＰ トンネリングなどの技術を用いることができる。

パス上では、ＭＮ１とＣＮで相互にやり取りするパケットに記載されているアドレス（送信元アドレス及び送信先アドレス）とは異なった情報で転送先を決定し、パケット転送を行う。この転送先を決定する情報は、ＭＮ１がリンクしている位置を指し示している情報である。この情報にタグＶＬＡＮを使った場合には、ＰＥ２０とＣＥ１０〜１２で、ＭＮ１若しくはＭＮ１のデータフローに対してタグＶＬＡＮを一意に割り当て、モバイルアクセス網５０内をタグＶＬＡＮでのスイッチを行って、パケットを転送する。また、パスは、ＰＥとＣＥが一対一に構成されてもよいし、ＰＥに対して複数のＣＥが対応する一対複数に構成されてもよい。

ＰＥ２０と各ＣＥと間のパスはＬ２をエミュレートしているので、パスを通る際はパケットのＬ２ヘッダが保全される。したがって、ＭＮ１とＡＲ３０の間では互いのＬ２アドレスを知っておりＬ３の隣接ノード同士になっている。モバイルアクセス網５０内では、ＭＮ１の移動に伴い、パスの構成を変更し、パケット転送先をＭＮ１がリンクしているＣＥに変更する。パス構成の変更には、ＰＥ２０とＣＥ間での制御シグナルのやり取りをしてもよいし、パス管理ノードを設置してＰＥ２０及びＣＥがパス管理ノードと制御シグナルのやり取りを行ってもよい。このような移動制御を行うことで、ＭＮ１のＩＰアドレスに依存しない位置管理とパケット転送を行っている。また、パス構成の決定にＱｏＳを考慮し、パスを確立する際に帯域予約の実施や流量の少ない経路を選択することで、ＭＮ１が要求するサービスを保証することも可能である。

また、各ＣＥはパスの始点及び終端点を示しており、モバイルアクセス網５０内でのパケット転送の始点及び終端点を必ずしも示してはいない。図１では、ＭＮ１は各ＣＥと無線リンクを確立することで通信が可能となっているが、各ＣＥが無線伝送を行ってもよいし、各ＣＥの配下に無線伝送を行うノードを設置してもよい。モバイルアクセス網５１、５２も同様の構成となっている。モバイルアクセス網５０〜５２は、同一業者が管理していてもよいし、モバイルアクセス網ごとに異種業者によって管理されていてもよい。モバイルアクセス網５０〜５２は、ＩＰ網５３とそれぞれＡＲ（ＡＲ３０、ＡＲ３１、ＡＲ３２）を経由して接続している。ＡＲ３０〜３２はＦＭＩＰの機能を持つＡＲである。ＩＰ網５３内は、ＭＮ１とＣＮが生成するパケットに記載されるアドレス（送信元アドレス及び送信先アドレス）を利用して、ＩＰ層の情報を使ってパケット転送を行う網である。ＩＰ網５３は、Ｒｏｕｔｅｒ４０を経由してインターネット５４と接続している。

ＰＥ２０〜２２は相互通信が可能な構成となっている。図１のように、ＰＥ間で相互に直接接続しており、他のノードにパケット転送を委任しなくとも、相互通信が可能な構成となっていてもよいし、他のノードを経由してパケット送受信を可能とする構成でもよい。この各ＰＥの相互接続は制御シグナルのやり取りを目的としている。ＭＮ１が移動２を実施したときは、モバイルアクセス網５０内での移動なので、ＰＥ２０からＣＥ１１へのパスがＰＥ２０からＣＥ１２へのパスに変更されることで移動制御が完了する。このとき、ＭＩＰ６及びＦＭＩＰでの移動制御は行われないので、ＭＮ１のＣｏＡの変更は起こらない。

したがって、移動２を実施したＭＮ１は、接続先ＡＲがＡＲ３０から変わっていないのでＬ３での移動を行っていないことになる。このような移動制御をＬ２モビリティとし、このときのハンドオーバをＬ２ハンドオーバと呼ぶこととする。また、ＡＲ間を移動した際にＭＩＰ６などでの移動制御によってＣｏＡの変更が起こる移動制御をＬ３モビリティとし、ＡＲ間のハンドオーバをＬ３ハンドオーバと呼ぶこととする。移動３を実施したときのハンドオーバには、ＣＥ間のハンドオーバとＡＲ間のハンドオーバが行なわれるので、Ｌ２ハンドオーバとＬ３ハンドオーバの両方がなされる。

次に、ＭＮ１が移動３を実施し、Ｌ３ハンドオーバが起ったときの処理について説明する。最初に本発明のシステムを使用しなかった場合の説明を行った後で、本発明の実施の一例を説明する。図２に、図１のネットワーク構成での従来技術を用いたＬ３ハンドオーバを行ったときのシーケンス図を示す。Ｌ３ハンドオーバを行うＭＮ１の移動の様子は、図１の移動３にあたる。ｐＣＥ（ｐｒｅｖｉｏｕｓ Ｃｕｓｔｏｍｅｒ Ｅｄｇｅ）は、移動前にＭＮ１がリンクしていたＣＥを示す。移動３においてはＣＥ１２がｐＣＥである。

ｐＰＥ（ｐｒｅｖｉｏｕｓ Ｐｒｏｖｉｄｅｒ Ｅｄｇｅ）は、ＭＮ１が移動前にパケット転送経路として使用していたパスの上流側終端点である。移動３においてはＰＥ２０がｐＰＥである。ｐＡＲは、移動前にＭＮ１がｄｅｆａｕｌｔ ｒｏｕｔｅｒとしていたＡＲである。移動３においてはＡＲ３０がｐＡＲである。ｎＡＲは、移動後にＭＮ１がｄｅｆａｕｌｕｔ ｒｏｕｔｅｒとするＡＲである。移動３においてはＡＲ３１がｎＡＲである。ｎＰＥ（ｎｅｗ Ｐｒｏｖｉｄｅｒ Ｅｄｇｅ）は、移動後にＭＮ１がパケット転送経路として使用するパスの上流側終端点である。移動３においてはＰＥ２１がｎＰＥである。ｎＣＥ（ｎｅｗ Ｃｕｓｔｏｍｅｒ Ｅｄｇｅ）は、ＭＮ１が移動後にリンクするＣＥを示す。移動３においてはＣＥ１４がｎＣＥである。

ビーコンは各ＣＥが無線伝送区間に定期的に送信している（Ｓ１０、Ｓ２０）もので、モバイルアクセス網のエリアを識別できるエリアＩＤとビーコンを送信しているＣＥを識別できるＣＥ−ＩＤを含んでいる。特定のＣＥからビーコンを受信すると、その特定のＣＥとリンクを確立することができることをＭＮ１は把握し、ハンドオーバ先の候補とする。移動３を実施しようとしているＭＮ１は、ｐＣＥとｎＣＥから受信したビーコンの伝播強度などからハンドオーバの判定を行う。ハンドオーバの必要性があるとの判定結果となったら、ＭＮ１はＳ１０とＳ２０でのエリアＩＤの違いから、ハンドオーバがＬ３ハンドオーバの必要があることを検知する（Ｓ３０）。

Ｌ３ハンドオーバの実施にはＦＭＩＰ処理を行う。ＭＮ１は、移動前なので図１に示す無線リンク５を使って、ＲｔＳｏｌＰｒ（Ｒｏｕｔｅｒ Ｓｏｌｉｃｉｔａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｐｒｏｘｙ Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ）をｐＡＲに向けて送信し、Ｌ３ハンドオーバを実施予定であることを通知する（Ｓ４０）。ＲｔＳｏｌＰｒには、ハンドオーバ先であるＣＥのＣＥ−ＩＤを含めて送信し、Ｌ３ハンドオーバの実施に必要となるｎＡＲの情報を要求している。ＲｔＳｏｌＰｔを受信したｐＡＲは、ＣＥ−ＩＤからｎＡＲを特定し、ｎＡＲの情報を含んでいるＰｒＲｔＡｄｖ（Ｐｒｏｘｙ Ｒｏｕｔｅｒ Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ）をＭＮ１に向けて送信する（Ｓ５０）。ＰｒＲｔＡｄｖには、ｎＡＲのＬ２アドレス、ＩＰアドレス、アドレス自動生成用のプレフィックスが含まれている。ＭＮ１は、ＰｒＲｔＡｄｖに含まれているプレフィックスからｎＣｏＡを生成する。ｎＣｏＡの生成には、ＥＵＩ−６４（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｕｎｉｑｕｅ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ−６４）フォーマットに従ったインターフェースＩＤを用いてもよいし、ランダムな数字を用いてもよい。

生成したｎＣｏＡをＦＢＵ（Ｆａｓｔ Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｕｐｄａｔｅ）に含めて、ｐＡＲに向けて送信する（Ｓ６０）。ＦＢＵを送信する目的は３つある。その目的は、ハンドオーバ前にｎＣｏＡがｎＡＲのリンク内において一意であることを検査すること、ｐＣｏＡとｎＣｏＡの対応をｐＡＲとｎＡＲに通知しＩＰｉｎＩＰトンネルを生成すること、ｎＡＲでｎＣｏＡのプロキシ近隣キャッシュを生成してｎＣｏＡを他のノードで利用されるのを防ぐことである。ｐＡＲは、ＭＮ１のＬ２アドレス、ｐＣｏＡ、ＭＮ１が生成したｎＣｏＡをＨＩ（Ｈａｎｄｏｖｅｒ Ｉｎｉｔｉａｔｅ）に含めてｎＡＲに送信する（Ｓ７０）。

ｎＡＲで、ＭＮ１が生成したｎＣｏＡは、ｎＡＲのリンク内にて一意なアドレスであることが検査される。ｎＣｏＡが一意なアドレスであることが保証されたら、ｎＡＲはｐＡＲにＨＡｃｋ（Ｈａｎｄｏｖｅｒ Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ）を送信して、ｎＣｏＡが利用可能なアドレスであることを通知する（Ｓ８０）。ｎＣｏＡの一意性が保証されなかった場合は、ｎＡＲがＭＮ１に新たなアドレスを割り当て、ＨＡｃｋを使ってｐＡＲに通知する。

ＨＡｃｋを受信したｐＡＲは、ＭＮ１が生成したｎＣｏＡが一意であった場合は、ｎＣｏＡが有効なアドレスであることをＦＢａｃｋ（Ｆａｓｔ Ｂｉｎｄｉｎｇ Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）を用いてＭＮ１に通知する（Ｓ９０）。ＭＮ１が生成したｎＣｏＡが一意でなかった場合は、ｎＡＲが割り当てたｎＣｏＡをＦＢａｃｋに含めてＭＮ１に通知する。

ｐＡＲは、ｐＣｏＡからｎＣｏＡへのトンネルを行うことでｐＣｏＡあてのパケットをｎＣｏＡあてにパケットの転送先を変更する（Ｓ１００）。ｎＣｏＡはｎＡＲが管理するリンク上で利用するアドレスなので、ｐＡＲでｎＣｏＡあてのパケットの転送先をルーティングテーブルを参照して決定するとｎＡＲが転送先となる。また、ＭＮ１は、ｎＡＲへリンクを変更する直前の状態でＦＢＵを送信するので、ｐＡＲとのリンク上から受信できなくなったｐＣｏＡあてのパケットをハンドオーバ後にｎＡＲとのリンク上から受信することは、パケットを順序よく受信することを妨げない。

このとき、ｎＣｏＡ宛のパケットをハンドオーバ処理中のＭＮ１に変わってｎＡＲが受信する（Ｓ１１０、Ｓ１２０）。ｎＣｏＡあてにｐＡＲから転送されてきたパケットを受信したｎＡＲは、ＭＮ１がハンドオーバを完了してｎＡＲとリンクするまでパケットをバッファリングする（Ｓ１３０）。ＭＮ１がｐＣＥとのリンクがなくなり（disconnectされ）（Ｓ１４０）、ｎＣＥとリンク（connect）したら（Ｓ１５０）、ｎＣＥに対してｎＰＥとｎＣＥの間にパス構築の要求を行うパス接続要求を送信する（Ｓ１６０）。ｎＣＥは、ＭＮ１のパケット転送用パスの構築をｎＰＥに要求するために、パス確立要求を送信する（Ｓ１７０）。

ｎＰＥはパス確立要求を受けたら、パス確立応答をｎＣＥに向けて送信することで、ｎＰＥとｎＣＥ間にパスが確立される（Ｓ１８０）。パスをＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈ）を用いて確立する場合は、このパス確立要求とパス確立応答のメッセージには、ＲＳＶＰ−ＴＥ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｒｅＳｅｒＶａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ―Ｔｒａｆｆｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）を用いることができる。ＲＳＶＰ−ＴＥを用いることで、ＣＥとＰＥの間のノード間でラベルの決定を行い、ＭＮ１へのデータパケット転送パスとしてのＬＳＰ（Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｐａｔｈ）を確立することができる。

また、ＶＬＡＮタグ（Ｖｉｒｔｕａｌ ＬＡＮ）を用いて、ＰＥとＣＥの間にデータパケット転送用パスを確立することもできる。このとき、パス確立要求とパス確立応答のメッセージを用いて、ＰＥとＣＥでＭＮ用に使うＶＬＡＮタグの値を共有することで、ＭＮ１へのデータパケットの転送を可能とするパスを一意に決定することができる。なお、パス確立要求とパス確立応答のメッセージがＰＥとＣＥの間にある中間ノードを経由するたびに、中間ノード内にてＶＬＡＮの設定がなされていってもよい。また、あらかじめ中間ノードにＶＬＡＮの設定を行っておき、ＰＥとＣＥにおいて利用するＶＬＡＮの値を選択することで、ＭＮ１にデータパケットを転送するパスの確立と変更を行なうようにしてもよい。

また、ＰＥとＣＥの間でＩＰｉｎＩＰトンネルを用いたパスを利用する場合においても同様に、パケットをカプセル化するために利用するＩＰアドレスを共有することで、ＭＮ１用のパスを一意に特定することができる。この場合、モバイルアクセス網内において行われるルーティングは静的でも動的でも構わない。ＭＮ１へのパスが確立されたら、ｎＣＥは、ＭＮ１に対してパスが確立されたことを通知するためにパス接続応答を送信する（Ｓ１９０）。

パス確立が完了したことを知ったＭＮ１は、ＦＮＡ（Ｆａｓｔ Ｎｅｉｇｈｂｏｒ Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ）をｎＡＲに向けて送信する（Ｓ２００）。ＦＮＡを送信するのに必要となるｎＡＲのＬ２アドレスとＩＰアドレスは、ハンドオーバ前にｐＡＲから受信したＰｒＲｔＡｄｖから分かる。ＭＮ１が送信したＦＮＡは、ｎＣＥを経由してパスを通り、ｎＰＥに到達後、ｎＡＲに受信される（Ｓ２１０）。ｎＡＲでＦＮＡが受信されると、ＦＮＡはＭＮ１のＬ２アドレスを持っているので、ＭＮ１のｎＣｏＡとＬ２アドレスからＮｅｉｇｈｂｏｒ ｃａｃｈｅを生成し、ＭＮ１との隣接状態をＲＥＡＣＨＡＢＬＥ（到達可能）にする。

ＦＮＡを受信したｎＡＲは、バッファしていたＭＮ１のデータパケットをＭＮ１へ向けて送信する（Ｓ２２０、Ｓ２３０）。このときの送信されたデータパケットは、送信元がＣＮのＩＰアドレスで送信先がｐＣｏＡのヘッダを送信元がｐＡＲで送信先がｎＣｏＡのヘッダでカプセルしたものである。ＭＮ１が、ＨｏＡとｎＣｏＡの対応を、ＢＵメッセージでＨＡ及びＣＮに通知するまでは、ｐＡＲに転送されてくるｐＣｏＡあてのパケットをｐＡＲでｎＣｏＡあてにカプセルして転送されるパケットをＭＮ１は受信する。受信したパケットからカプセルされたヘッダを外すことで移動前と変わらずに、パケットの受信が可能となる。

同様に、ＭＮ１がＣＮあてに送信するパケットは、送信元をｐＣｏＡとし送信先をＣＮのＩＰアドレスとしたヘッダに、送信元をｎＣｏＡとし送信先をｐＡＲとしたヘッダでカプセル化することで、ＢＵが完了していない状態でのハンドオーバ先からのパケットの送信を可能としている。ｐＡＲでは、カプセルされたヘッダを外してＣＮへ向けて転送することで、ＣＮはＭＮ１の移動に関わらずパケットの受信が可能である。ＣＮへのＢＵの完了後には、ＣＮが送信するパケットの送信先がｐＣｏＡからｎＣｏＡになるため、パケットはｎＡＲに直接転送されてくる。そのため、ｐＡＲからのトンネルを使う必要がなくなる。このとき、送信先がｐＣｏＡのパケットをｎＡＲでバッファリングすることとｎＣｏＡあてに転送する必要がなくなる。

また、ＭＮ１がパケットを送信する際も同様に、ＣＮへ向けて送信元をｎＣｏＡとして送信することが可能となり、ｐＡＲを経由する必要がなくなる。以上のことより、ｎＡＲでバッファしていたパケットがＭＮ１への転送を再開するには、パス確立のためのＳ１６０〜Ｓ１９０の処理が完了し、バッファパケットの転送開始のトリガとなるＦＮＡ（Ｓ２００、Ｓ２１０）がｎＡＲに到達する必要がある。この結果、ｎＡＲでバッファしていたパケットがＭＮ１に転送されるまでに、Ｌ２ハンドオーバ処理にかかる時間以上の時間を要し、ＭＮ１でのパケット受信状態に遅延、ジッタが生じる。

ＭＮ１がモバイルアクセス網間でのハンドオーバを実施した際に、連続的に受信していたパケットを即時にＭＮ１が受信を再開するためには、ｎＡＲでバッファリングを行っていたパケット（Ｓ１３０）を、ｎＡＲよりＭＮ１に近傍にあるｎＣＥでバッファリングしている必要がある。また、ＭＮ１のＬ２ハンドオーバが完了後に、パス確立のためにＳ１６０〜Ｓ１９０の処理を行っていたのでは、ｎＡＲからｎＣＥにバッファリングパケットを即時に転送できないので、ＭＮ１のハンドオーバ前にｎＰＥとｎＣＥの間にパスを確立しておく必要がある。

以下では、この方式を取り入れた本発明の最良の実施形態の一例を説明する。なお、説明の際に用いられる図３ａと図３ｂは一連のフローを示すものである。ネットワーク構成は図１を使って従来例を説明したときと同一である。Ｓ２４０、Ｓ２５０においてＭＮ１がモバイルアクセス網間のハンドオーバを実施することを検知する（Ｓ２６０）。ＭＮ１は、Ｌ２ハンドオーバを起すことをｐＣＥに通知する（Ｓ２７０）。このとき、ハンドオーバ先のＣＥを示すＣＥ−ＩＤを通知する。ＭＮ１からＬ２ハンドオーバ要求メッセージを受信したｐＣＥはｐＰＥに、ＭＮ１用のパスを変更することを要求する（Ｓ２８０）。この要求メッセージには、ＭＮ１のＩＤ、エリア間ハンドオーバであること示すためにハンドオーバ先のエリアＩＤとハンドオーバ先のＣＥを示すＣＥ−ＩＤを含める。

ｐＰＥは、ＭＮ１から送信されてくるＦＢＵのフィルタリング（Ｓ２９０）とｐＡＲから送信されてくるＦＢａｃｋのフィルタリング（Ｓ３００）を開始する。ＦＢＵとＦＢａｃｋを見ることで、ＭＮ１がｎＡＲのリンクで使用するｎＣｏＡをｐＰＥは知ることができる。このｎＣｏＡは、エリア間ハンドオーバ処理に使用するので、ｐＰＥでＦＢＵ、ＦＢａｃｋをインターセプトして（途中で取って）記録する。なお、インターセプトを行うことで生じる転送遅延の影響を避けるために、ｐＰＥでＦＢＵ、ＦＢａｃｋをコピーし、オリジナルのＦＢＵ、ＦＢａｃｋの転送を先に行い、メッセージ解析はコピーしたＦＢＵ、ＦＢａｃｋを用いて行ってもよい。

ＭＮ１はＰｔＳｏｌＰｒを送信して、ＰｒＲｔＡｄｖをｐＡＲに要求する（Ｓ３１０）。ＰｒＲｔＡｄｖを受信した（Ｓ３２０）ＭＮ１は、ＦＢＵをｐＡＲに送信する（Ｓ３３０）。なお、ＲｔＳｏｌＰｒ（Ｓ３１０）が送信されて、ＰｒＲｔＡｄｖ（Ｓ３２０）が送信されているが、定期的にＰｒＲｔＡｄｖを送信しているＦＭＩＰ処理を行うこともできる。この場合には、定期的にＳ３２０で通知されるｐｒｅｆｉｘを用いてｎＣｏＡ生成を行い、ＦＢＵを送信する。

ｐＰＥは、ＦＢＵをインターセプトして、ＭＮ１がｎＡＲのリンクで使用することを予定しているｎＣｏＡを読み取り、仮のｎＣｏＡとして記録する（Ｓ３４０）。また、ＦＢＵメッセージのシーケンス番号を記録する。このシーケンス番号は、ＦＢＵの応答メッセージであるＦＢａｃｋでも同一の番号を使用するので、記録内容とＦＢａｃｋメッセージとの対応を取るためにシーケンス番号を記録する。

ＨＩとＨＡｃｋのやり取り（Ｓ３５０、Ｓ３６０）を経て、ｐＡＲはｐＣｏＡあてのパケットをｎＣｏＡあてに転送する（Ｓ３８０）。ｐＡＲが転送したデータパケット（Ｓ４００）はｎＡＲでバッファリングされる（Ｓ４１０）。ＨＡｃｋを受信したｐＡＲは、ＭＮ１がＦＢＵで通知したｎＣｏＡがｎＡＲのリンク上で唯一のアドレスであることが確認できたので、ＦＢａｃｋメッセージでｎＣｏＡが使用可能であることをＭＮ１に通知する（Ｓ３７０）。

ＦＢａｃｋを受信したｐＰＥは、ＦＢａｃｋからメッセージのシーケンス番号とＭＮ１のｎＣｏＡを読み取る。ｐＰＥで記録していた内容とシーケンス番号の一致する記録を検索し、仮のｎＣｏＡとして記録していたｎＣｏＡをｎＡＲのリンク上での単一性が保証された推奨ｎＣｏＡとして記録する。なお、ＦＢＵでＭＮ１が通知したｎＣｏＡがｎＡＲのリンク上での単一性がなかった場合は、ｎＡＲがＭＮ１にアドレスの割り当て、ＨＡｃｋで通知する。このときは、ｐＡＲは割り当てられたｎＣｏＡをＦＢａｃｋに含めてＭＮ１に通知するのでｐＰＥはこのｎＣｏＡを記録する。

ＦＢａｃｋを受信したｐＰＥは、ｎＰＥにエリア間ハンドオーバ実施の通知を行うために必要となる情報を集めることが完了する。必要となる情報は、ハンドオーバ先であるｎＣＥのＩＤ（ｎＣＥ−ＩＤ）、ハンドオーバ先のエリアがリンクしているｎＡＲのＩＤ（ｎＡＲ−ＩＤ）、ＭＮ１のｎＣｏＡ、ＭＮ１のＬ２アドレスである。ｎＣＥ−ＩＤは、各ＣＥからビーコンを受信したＭＮ１が、各ＣＥの中からハンドオーバ先に決定したＣＥのＩＤなので、ＭＮ１はＬ２ハンドオーバ要求メッセージ（Ｓ２７０）に含めて送信し、ｐＣＥがパス変更要求メッセージに含めてｐＰＥに送信する（Ｓ２８０）。したがって、ｐＰＥはｎＣＥ−ＩＤの情報を入手できる。

ｎＡＲ−ＩＤはＣＥとＡＲの対応リストを参照して特定する。ｐＰＥが、対応リストを静的に持つことでＡＲの特定が可能としてよい理由は以下による。ＣＥ、ＰＥ、ＡＲは移動するネットワーク機器ではないので、動的な経路制御を行うことで各機器間のリンク状態は動的に変化することはあっても、各機器間の管理対応関係は動的には変更しない。あるＡＲが接続するモバイルアクセス網内のＰＥとＣＥは変わらない。そのため、モバイルアクセス網に接続しているＡＲのリストをｐＰＥが静的に持っていても、ネットワーク構成の特定が可能である。

従って、ｐＰＥがＣＥとＡＲの対応リストを持つことでｎＡＲ−ＩＤの特定が可能である。なお、同様のリストは各ＰＥで持っているので、ｐＰＥでｎＡＲ−ＩＤを特定せず、エリア間ハンドオーバ通知メッセージで通知するｎＣＥ−ＩＤを用いて、ｎＰＥでＣＥとＡＲ対応リストからｎＡＲ−ＩＤを特定してもよい。なお、ＰＥとＡＲの対応リストをＣＥが持っており、ｐＣＥにてｎＡＲを特定し、パス変更要求メッセージ（Ｓ２８０）に含めて通知してもよい。また、ＰＥとＡＲが一対一に接続している場合には、ｎＡＲ―ＩＤはｎＰＥで一意に特定できるので、ＣＥとＡＲの対応リストはなくてもよい。

ＭＮ１のｎＣｏＡをＳ３９０でｐＰＥは特定する。ＭＮ１が生成したｎＣｏＡであって、ｎＡＲが割り当てたｎＣｏＡであっても、エリア間ハンドオーバの処理に差異は生じない。ＰＥとＣＥ間のパスは、ＭＮ１とＡＲに対してＬ２をエミュレートしているので、ｐＰＥが受信するＭＮ１からのパケットのＬ２ヘッダには、ＭＮ１のＬ２アドレスが記載されている。ｐＰＥは、ＦＢＵ、ＦＢａｃｋのＬ２ヘッダを参照することで、ＭＮ１のＬ２アドレスの把握が可能であるので、ＭＮ１のｎＣｏＡを記録する際にＬ２アドレスも同時に記録する。

ｐＰＥは、ＭＮ１がエリア間ハンドオーバを実施することを通知するメッセージをｎＰＥに送信する（Ｓ４２０）。送信先であるｎＰＥを特定するために、ｐＰＥではＣＥとＰＥの対応リストを持っており、パス変更要求メッセージ（Ｓ２８０）内のｎＣＥ−ＩＤからｎＰＥを特定する。なお、ｐＣＥでｎＣＥとｎＰＥの対応リストを持ち、ビーコン内のｎＣＥ−ＩＤからハンドオーバ先のエリアでのｎＰＥを特定してパス変更要求メッセージに含んでもよい。この場合は、ｐＰＥはパス変更要求メッセージを受信したときにメッセージを参照することでｎＰＥを特定する。

メッセージを受信したｎＰＥは、ＭＮ１用のパスを確立するためのメッセージをｎＣＥに向けて送信する（Ｓ４３０）。送信先であるｎＣＥは、エリア間ハンドオーバ通知メッセージから特定できる。モバイルアクセス網内でのＳ４３０とＳ４４０のやり取りによって、各中継ノードにパス上をパケット転送するための情報を伝播してｎＰＥとｎＣＥ間にパスが確立される。なお、エリア間ハンドオーバ通知メッセージに、ＭＮ１が要求しているＱｏＳ（Ｑｕａｌｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）情報を含めることで、ハンドオーバ前と同一のＱｏＳ要求を満たすパスを確立することが可能となる。

ｎＣＥでは、ＭＮ１がＬ２ハンドオーバ完了後に送信するＦＮＡをインターセプトするために、フィルタリングを開始する（Ｓ４５０）。なお、インターセプトを行うことで生じる転送遅延の影響を避けるために、ｎＰＥでＦＮＡコピーし、オリジナルのＦＮＡの転送を先に行い、メッセージ解析はコピーしたＦＮＡを用いて行ってもよい。パス事前確立応答メッセージを受けて、パスの確立が完了したことを知ったｎＰＥは、ｐｒｏｘｙ ＦＮＡを生成して（Ｓ４６０）、ｎＡＲに送信する（Ｓ４７０）。ＦＮＡは、ＭＮ１がＬ２ハンドオーバ完了後にｎＡＲに向けて、Ｌ２ハンドオーバが完了したことを通知し、ＭＮ１のＮｅｉｇｈｂｏｒ ｃａｃｈｅをｎＡＲ上に生成させ、ｎＡＲでバッファしていたｐＣｏＡ宛のパケットをＭＮ１に送信を開始させるものである。ｐｒｏｘｙ ＦＮＡは、ＭＮ１が送信するＦＮＡの代わりに、ｎＰＥが生成してｎＡＲに送信することで、ＭＮ１のＬ２ハンドオーバが完了するよりも以前に、ｎＡＲにＮｅｉｇｈｂｏｒ ｃａｃｈｅを生成し、ｐＣｏＡあてのパケットの送信を開始させるものである。

ＲＦＣ４０６８に準拠してｐｒｏｘｙ ＦＮＡメッセージの生成の際には、ｐｒｏｘｙ ＦＮＡのＬ２ヘッダの送信先をｎＡＲのＬ２アドレスとし、送信元をＭＮ１のＬ２アドレスとする。ｐｒｏｘｙ ＦＮＡのＬ３ヘッダの送信元をＭＮ１のｎＣｏＡとし、送信先をｎＡＲのＩＰアドレスとする。ｐｒｏｘｙ ＦＮＡのメッセージ本体には、ＭＮ１のＬ２アドレスを含む。なお、ハンドオーバ直後のＭＮ１がＡＲにＮｅｉｇｈｂｏｒ ｃａｃｈｅを生成させるために送信する広告メッセージとＦＮＡが異なるフォーマットで構成されている場合、ｐｒｏｘｙ ＦＮＡは、この広告メッセージのフォーマットに準拠する構成でも構わない。

Ｐｒｏｘｙ ＦＮＡを受信したｎＡＲは、Ｎｅｉｇｈｂｏｒ ｃａｃｈｅを生成する（Ｓ４８０）。バッファしていたデータパケットをＭＮ１のｎＣｏＡあてに送信を開始する（Ｓ４９０）。また、バッファしていたデータパケット以外のｐＡＲから転送されてきたパケットも同様にｎＣｏＡあてに送信を開始する（Ｓ５００）。ｎＰＥでは、これらのデータパケットをＭＮ１用に確立したパス上を通して、ｎＣＥに到達するように転送を行う（Ｓ５１０、Ｓ５２０）。ｎＣＥでは、Ｓ５１０、Ｓ５２０で転送されてきたデータパケットをバッファリングする（Ｓ５３０）。

ＭＮ１は、ｐＣＥとのリンクを切断（disconnect）し（Ｓ５４０）、ｎＣＥとリンク(connect)すると（Ｓ５５０）、ハンドオーバ先のエリアに確立されているパスへの接続を要求するメッセージをｎＣＥに送信する（Ｓ５６０）。ｎＣＥは、ＭＮ１用にパスを確保しているので、パス接続応答メッセージをＭＮ１に送信して、パケット送受信が可能であることを通知する（Ｓ５７０）。なお、ｎＣＥは、パス確立から一定時間以内にＭＮ１からの接続がなかった場合、ＭＮ１用に確立したパスを削除するためのパス削除要求メッセージをｎＰＥに向けて送信してもよい。ＭＮ１がｎＡＲに向けて送信したＦＮＡをｎＣＥが受信したら（Ｓ５８０）、ｎＣＥでＦＮＡの転送を行わずに破棄し（Ｓ５９０）、バッファしていたＭＮ１あてのパケットを転送する（Ｓ６００）。

図４〜図７にハンドオーバ時に各ノードで行われる処理のフローチャートを示した。図４にｐＣＥのフローチャート、図５にｐＰＥのフローチャート、図６にｎＰＥのフローチャート、図７にｎＣＥのフローチャートを示す。各フローチャートには、図３に示したハンドオーバ時の各ノードでの処理を示している。

ここで、ｐＣＥにおける処理のフローについて図４を用いて説明する。図４に示すように、まず、ＭＮ１からＬ２ハンドオーバ要求を受信したか否かを判断する（Ｓ６１０）。受信したと判断した場合にはｐＰＥにパス変更要求を送信する（Ｓ６２０）。

次に、ｐＰＥにおける処理のフローについて図５を用いて説明する。図５に示すように、まず、ｐＣＥからパス変更要求メッセージを受信する（Ｓ６３０）。そして、ＭＮ１からＦＢＵを受信したか否かを判断する（Ｓ６４０）。ＦＢＵを受信した場合、ＭＮ１の仮のｎＣｏＡを記録する（Ｓ６５０）。そして、ｎＡＲからＦＢａｃｋを受信したか否かを判断する（Ｓ６６０）。受信した場合、ＦＢａｃｋに含まれているｎＣｏＡをＭＮ１用の推奨ｎＣｏＡとして記録する（Ｓ６７０）。そして、エリア間ハンドオーバ通知メッセージをｎＰＥに送信する（Ｓ６８０）。

次に、ｎＰＥにおける処理のフローについて図６を用いて説明する。図６に示すように、ｐＰＥからエリア間ハンドオーバ通知のメッセージを受信したか否かを判断する（Ｓ６９０）。受信した場合、パス事前確立要求メッセージを送信する（Ｓ７００）。そして、ｎＣＥからパス事前確立応答を受信したか否かを判断する（Ｓ７１０）。受信した場合、ｐｒｏｘｙ ＦＮＡを送信する（Ｓ７２０）。

次に、ｎＣＥにおける処理のフローについて図７を用いて説明する。図７に示すように、ｎＰＥからパス事前確立要求を受信したか否かを判断する（Ｓ７３０）。受信した場合、ｎＰＥへパス事前確立応答メッセージを送信する（Ｓ７４０）。そして、ＭＮ１あてのデータパケットをバッファリングする（Ｓ７５０）。ＭＮ１からのＦＮＡを受信したか否かを判断する（Ｓ７６０）。受信した場合、ＦＮＡを破棄する（Ｓ７７０）。そして、データパケットを送信する（Ｓ７８０）。

図８〜図１０には各ノードの構成例を示すブロック図を挙げる。なお、各図において、本発明のネットワークを制御する機能に着目して図示しているため、データパケットの送信、受信、転送処理を行う機能は省略して図示している。

図８に本発明におけるＭＮの構成の一例を示すブロック図を示す。ブロックにより図示しているＭＮが有する機能は、ハードウェア及び／又はソフトウェアで実現可能である。ＭＮは、受信手段１００、送信手段１１０、ビーコン解析手段１２０、ハンドオーバ判定手段１３０、ハンドオーバ通知手段１４０、ＦＭＩＰ制御手段１５０を有する。以下、エリア間ハンドオーバ実施時を例に、ＭＮが有する各機能の動作について説明する。

受信手段１００は無線リンクを経由してパケットの受信を行う手段である。同様に、送信手段１１０は無線リンクを経由してパケットの送信を行う手段である。各ＣＥからビーコンを受信した場合に、ビーコン解析手段１２０にてビーコン内部のデータ解析を行い、モバイルアクセス網のエリアを区別するための「エリアＩＤ」、ＣＥを識別するための「ＣＥ−ＩＤ」を得る。ハンドオーバ判定手段１３０において、ハンドオーバ先のＣＥを決定し、ハンドオーバ通知手段１４０はハンドオーバの実行をｐＣＥにＬ２ハンドオーバ要求メッセージを送信する。ＦＭＩＰ制御手段１５０において、ＭＮのＦＭＩＰでの制御に必要となる処理を行う。

図９に、本発明におけるＣＥの構成の一例を示すブロック図を示す。ブロックにより図示しているＣＥが有する機能は、ハードウェア及び／又はソフトウェアで実現可能である。ＣＥは、受信手段１６０、送信手段１７０、受信手段１８０、送信手段１９０、パス管理手段２００、ＭＮ管理手段２１０、ＦＮＡ処理手段２２０、バッファリング手段２３０、ビーコン生成手段２４０を有する。以下、エリア間ハンドオーバ実施時を例に、ＣＥが有する各機能の動作について説明する。

受信手段１６０はモバイルアクセス網を経由してパケットの受信を行う手段である。同様に、送信手段１７０はモバイルアクセス網を経由してパケットの送信を行う手段である。受信手段１８０は無線リンクを経由してパケットの受信を行う手段である。同様に、送信手段１９０は無線リンクを経由してパケットの送信を行う手段である。ＣＥは、ビーコン生成手段２４０において、ＣＥが属しているモバイルアクセス網のエリアＩＤと自ノードのＩＤ（ＣＥ−ＩＤ）を含めたビーコンを生成する。

ＣＥが、ＭＮ１に対してｐＣＥとしてハンドオーバ処理を行うときには、ｐＰＥにＭＮ１のエリア間ハンドオーバの通知が主な処理となる。Ｌ２ハンドオーバ要求メッセージを受信したＣＥは、ＭＮ管理手段２１０にて、メッセージ解析を行い、ハンドオーバ先を特定する。パス管理手段２００において、パス変更要求メッセージを生成してｐＰＥに送信する。ｐＰＥは、ＭＮ１へのデータパケット転送に使用しているパスの対向エッジノードがｐＰＥとなる。

ＣＥが、ＭＮ１に対してｎＣＥとしてハンドオーバ処理を行うときには、ＭＮ１のハンドオーバ完了前にｎＰＥとの間にパスを確立することとデータパケットのバッファリングを行うことが主な処理となる。ＣＥがｎＰＥからパス事前確立要求メッセージを受信すると、パス管理手段２００において、自ノードに対してハンドオーバを完了していないＭＮ１に対してのパス管理テーブル４００を生成し、パスの確立処理を行う。パス管理テーブル４００は、ＭＮ１のパスの管理とＭＮ１との接続状態の管理を行う。パス管理手段は、パス管理テーブル４００に新たに追加したｎＣｏＡあてのデータパケットをバッファリングするための領域確保とバッファリング開始をバッファリング手段２３０に指示する。

図１１にエリア間ハンドオーバを実行する際に、パス管理手段２００が管理するパス管理テーブル４００の構成の一例を示す。パス管理テーブル４００内のＭＮ―ＩＤの項目では、ＭＮを識別するＩＤであり、ＭＮの電話番号でもＬ２アドレスでも構わない。ＭＮ―Ｌ２アドレスの項目は、ＭＮがＡＲとの間でパケットの送受信を行う際に使用するＬ２アドレスを管理している。ＭＮがＬ２アドレスを持つ構成のネットワークである場合には、ＭＮとリンクしているＣＥでは、ＭＮが送信するパケットを受信することでＬ２アドレスを知ることができる。また、リンク前のＣＥでも、パス事前確立要求メッセージ（Ｓ４３０）にＬ２アドレスを含めることでｎＣＥはＬ２アドレスを知ることができる。なお、ＭＮがＬ２アドレスを持たず、ＡＲとのパケット通信に必要となるＬ２アドレスを、パス確立のたびにモバイルアクセス網内のノードが割り振る場合には、この割り振られたＬ２アドレスをパス管理テーブル４００に記載する。

ＭＮのＣｏＡの項目には、パス事前確立要求メッセージでｎＰＥからｎＣＥに通知さるｎＣｏＡを記載する。バッファリング手段２３０は、このｎＣｏＡあてにパス上を転送されてくるデータパケットをバッファリングする。Ｌ２接続状態とＬ３近隣広告の項目には、ハンドオーバしてくるＭＮとの接続状態を管理するために使用する。Ｌ２接続状態は、Ｌ２ハンドオーバが完了していない時に、「未接続」となる。ＭＮとＣＥとの間で無線リンクが確立されて、ＭＮからパス接続要求メッセージ（Ｓ５６０）を受信した時に、「接続中」という状態になる。

Ｌ３近隣広告の項目には、ＭＮがＬ２ハンドオーバを完了して、ＭＮからＦＮＡを受信したどうかを記載する。ＦＮＡを受信したＦＮＡ処理手段２２０は、パス管理手段２００にＦＮＡの受信を通知し、パス管理手段２００は、Ｌ３近隣広告を「広告済」とする。ＦＮＡ処理手段２２０は、バッファリング手段２３０に、バッファしたデータパケットのＭＮへの転送を指示する。また、ＦＮＡ処理手段２２０はＦＮＡを破棄する。

図１１において、ＩＤ−ＭＮ１のＭＮは、Ｌ２接続状態が「未接続」でＬ３近隣広告が「未広告」となっている。これは、ＭＮがエリア間ハンドオーバの通知をｐＣＥに行ったが、ｎＣＥにＬ２ハンドオーバが完了していない状態である。ＩＤ−ＭＮ２は、Ｌ２ハンドオーバを完了し、ＦＮＡの送信も完了している状態である。このときは、ＭＮへのデータパケットの転送が行われている状態である。ＩＤ−ＭＮ３は、Ｌ２ハンドオーバは完了しているが、ＦＮＡの送信が完了していない状態である。

ＰＥの項目には、パスを確立する先となるＰＥのＩＤを入れ、パスＩＤの項目には、確立したパスのＩＤを入れる。なお、ＱｏＳ保証に必要となるＭＮの要求項目などのパス管理上に必要となる他の情報を入れてもよい。

図１０に本発明におけるＰＥの構成の一例を示すブロック図を示す。ブロックにより図示しているＰＥが有する機能は、ハードウェア及び／又はソフトウェアで実現可能である。ＰＥは、受信手段２５０、送信手段２６０、受信手段２７０、送信手段２８０、受信手段２９０、送信手段３００、ＦＭＩＰメッセージの処理手段３１０、エリア間ハンドオーバ処理手段３２０、ｐｒｏｘｙ ＦＮＡ生成手段３３０、パス管理手段３４０を有する。以下、エリア間ハンドオーバ実施時を例に、ＰＥが有する各機能の動作について説明する。

受信手段２５０はＡＲからパケットの受信を行う手段である。同様に、送信手段２６０はＡＲにパケットの送信を行う手段である。受信手段２７０はモバイルアクセス網を経由してパケットの受信を行う手段である。同様に、送信手段２８０はモバイルアクセス網を経由してパケットの送信を行う手段である。受信手段２９０は、隣接するＰＥからパケットの受信を行う手段である。同様に、送信手段３００は隣接するＰＥへパケットの送信を行う手段である。

ｐＰＥとしてハンドオーバ処理を行う場合、受信手段２７０は、パス変更要求メッセージ（Ｓ２８０）をｐＣＥより受信する。パス管理手段３４０は、パス変更要求メッセージから、エリア間ハンドオーバを行うＭＮの情報を得て、パス管理テーブル４１０に記録する。

図１２に、エリア間ハンドオーバを実行する際に、パス管理手段３４０が管理するパス管理テーブル４１０の構成の一例を示す。パス管理テーブル４１０において、ＭＮ−ＩＤ、ＭＮ−Ｌ２アドレス、パスＩＤは、パス管理テーブル４２０と同等のものを指す。ＣＥの項目には、パスの対向ノードになるＣＥのＩＤを入れる。各ＭＮに対するパス管理テーブル４１０内の記録のうち、ハンドオーバ前から実行している通信を維持するために必要となる情報は、パス変更要求メッセージ（Ｓ２８０）を受信する前からある。ハンドオーバ処理の際に、ｎＣＥ、ｎＡＲ、ｎＰＥは新たに記録される情報で、ＣｏＡとＣｏＡの状態の項目はｐＣｏＡからｎＣｏＡに関する情報へと変更される。

ＭＮ−ＣｏＡの項目には、ＭＮが使用しているＣｏＡを記載する。エリア間ハンドオーバをしていないＭＮは現状使用しているＣｏＡを入れ、エリア間ハンドオーバの処理を実行中のＭＮに対してはｎＣｏＡを入れる。ＭＮ−ＣｏＡの項目には、ｎＣｏＡの状態を記載する。ＦＢＵ（Ｓ３３０）を送信して、ｎＡＲのリンク上のｎＣｏＡの一意性の検証が終わるまでは、ｎＣｏＡは仮のアドレスなので、「ｔｅｎｔａｔｉｖｅ」の状態とする。ＦＢａｃｋ（Ｓ３７０）が戻ってきて、ＦＢＵで仮アドレスとしていたｎＣｏＡの一意性が保証されたら、ｎＣｏＡは推奨アドレスとなるので、「ｐｒｅｆｅｒｒｅｄ」とする。

図１２のＩＤ−ＭＮ６は、エリア間ハンドオーバ処理が起こっていないため、ＣｏＡの項目には、通信に使用中であるＩＰ−ｐＣｏＡ６が入っており、ｎＣＥ―ＩＤ，ｎＡＲ−ＩＤ、ｎＰＥ−ＩＤは空欄となっている。なお、使用しているＣｏＡがＩＰ−ｐＣｏＡ６となっているが、ＩＤ−ＭＮ６はハンドオーバ前のＭＮなので、ハンドオーバ処理中のＩＤ−ＭＮ４やＩＤ−ＭＮ５が生成するｎＣｏＡと区別するためにｐＣｏＡと記載した。

エリア間ハンドオーバを実行中のＭＮのＣｏＡが「ｐｒｅｆｅｒｒｅｄ」の状態になったら、エリア間ハンドオーバ通知メッセージ（Ｓ４２０）を送信することをエリア間ハンドオーバ処理手段３２０に指示する。エリア間ハンドオーバ通知メッセージには、パス管理テーブル４１０を参照して、ｎＣＥ−ＩＤ、ｎＡＲ−ＩＤ、ＭＮのｎＣｏＡ、ＭＮのＬ２アドレスを含める。なお、ｎＡＲ−ＩＤ、ｎＰＥ―ＩＤの特定の手段は、ＣＥ若しくはＰＥ若しくは他のノードに持っていればよい。

ｎＣｏＡ、ｎＣｏＡの状態をパス管理テーブル４１０に記載するために、ＦＭＩＰメッセージ処理手段３１０で、ＭＮとＡＲ間でやり取りされるメッセージの解析を行う。ＦＢＵから、仮のｎＣｏＡを抜き出し、ＦＢａｃｋから推奨ｎＣｏＡを抜き出す。ＰＥがｎＰＥとして、ハンドオーバ処理を行うとき、エリア間ハンドオーバ通知メッセージ（Ｓ４２０）を受信したパス管理手段３４０は、Ｓ４２０から必要情報を取り出してパス管理テーブル４３０に記録する。図１３にパス管理テーブル４２０の構成の一例を示す。

エリア間ハンドオーバ通知メッセージより、ｎＣＥ−ＩＤ、ｎＡＲ―ＩＤ、ＭＮのｎＣｏＡ、ＭＮのＬ２アドレスが分かるので、パス管理テーブル４２０に記録する。パス管理手段３４０は、パスIDを割り当て、パス管理テーブル４２０に記載する。パケット転送の際には、パス管理テーブル４２０の情報を使って転送先の決定を行う。図１３のＩＤ−ＭＮ７に対する記録に関しては、エリア間ハンドオーバ通知を受信したばかりの状態で、パス確立用の情報の割り当てがなされていないので、ＣＥとパスＩＤの欄が空欄となっている。

なお、パス確立に必要となる情報の割り当ては、ＰＥで行わず他のノードで行っても構わない。また、パスＩＤがパス確立処理の後に確定しても構わない。また、パス管理テーブル４２０にＱｏＳ保証に使用する情報を記載するなどの他の情報を含みても構わない。
なお、パス管理テーブル４１０とパス管理テーブル４２０が、一つのテーブルとなっていても、複数のテーブルとなっていても構わない。

パス管理手段３４０は、エリア間ハンドオーバ処理手段３２０に、ｎＰＥとｎＣＥとの間にパスを確立するために、パス事前確立要求メッセージ（Ｓ４３０）を、パス管理テーブル４２０の内容に従って送信するように指示する。エリア間ハンドオーバ処理手段３２０は、パス事前確立応答メッセージ（S４５０）を受信すると、パス確立が完了したことをパス管理手段３４０に通知する。パス管理手段３４０は、ｐｒｏｘｙ ＦＮＡ生成手段３３０に、ｐｒｏｘｙ ＦＮＡを生成し、ｎＡＲに送信するように指示する。ｐｒｏｘｙ ＦＮＡ生成に使用する情報は、パス管理テーブル４２０に記載されている情報を使用する。それはＭＮのＬ２アドレスとＭＮのｎＣｏＡである。

＜第２の実施の形態＞
図３のシーケンスにおいて、ＭＮ１からのパス変更要求（Ｓ２８０）を受信したｐＰＥがパス確立の要求をｎＰＥに向けて行う。ＭＮ１のｎＣｏＡが確定するまで、ハンドオーバ先のエリア内でのパスを確立する要求を行ない第１の実施の形態とは異なり、パスの確立を事前に行う。ＭＮ１のｎＣｏＡが確定したら、ｐＰＥはｎＰＥにｎＣｏＡの通知を行い、ｎＰＥはｐｒｏｘｙ ＦＮＡを生成する。このときの処理のシーケンスを図１４ａ及び図１４ｂに示す。なお、図１４ａ及び図１４ｂは一連の処理のシーケンスを示すものである。

第１の実施の形態との差異は、パス確立に必要となる情報をｐＰＥに送信するために、エリア間ハンドオーバ通知−１を送信し（Ｓ８００）、ｐｒｏｘｙ ＦＮＡを送信するために必要となる情報を送信するために、エリア間ハンドオーバ通知−２を送信する（Ｓ８１０）。Ｓ８００後にｎＰＥはパス確立を実施し、Ｓ８１０後にｐｒｏｘｙ ＦＮＡを生成及び送信を行い、ｎＡＲでバッファリングしているパケットの転送を開始させる。ｐｒｏｘｙ ＦＮＡの生成（Ｓ８２０）は、第１の実施の形態とは異なり、Ｓ８１０を受信後すぐに行う。第１の実施の形態とは異なり、ｐＡＲがＦＢａｃｋを受信してから、ｎＡＲでバッファリングしていたパケットをｎＣＥに転送させるまでの時間を減らすことができる。

＜第３の実施の形態＞
図３のシーケンスにおいて、ｐＰＥでＳ３４０とＳ３９０の２つのステップを経て、ＭＮ１のｎＣｏＡを把握しているが、ＦＢａｃｋに含まれているｎＣｏＡを参照することのみでＭＮ１がハンドオーバ先で使用するｎＣｏＡを把握する。この場合も、ＭＮ１とＡＲの間でＦＭＩＰの処理を行うことが可能であり、本発明のハンドオーバ処理の効率化も行える。

＜第４の実施の形態＞
第１の実施の形態とは異なり、図１のモバイルアクセス網内にてＭＮ１が送受信するパケットのＬ２ヘッダが保全されないモバイルアクセス網を用いる。モバイルアクセス網内ではＩＰｉｎＩＰ等のトンネリングを行い、ＰＥとＣＥ間では、モバイルアクセス網内で管理された経路制御に則って、移動制御とＩＰルーティングでのパケット転送を行う。このとき、ＡＲとＭＮ１は互いに近隣ノードとして認識しないので、互いのＮｅｉｇｈｂｏｒ ｃａｃｈｅを持たない。したがって、ＰＥでＭＮ１のＬ２アドレスをＡＲにｐｒｏｘｙ Ｎｅｉｇｈｂｏｒ Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔすることで、ＡＲに近隣ノードとしてＭＮ１のＮｅｉｇｈｂｏｒ ｃａｃｈｅをつくることができる。同様に、ＣＥがＡＲのＬ２アドレスをｐｒｏｘｙ Ｎｅｉｇｈｂｏｒ ＡｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔすることでＭＮ１にＡＲのＮｅｉｇｈｂｏｒ ｃａｃｈｅをつくることができる。

ＰＥは、ＡＲにパケットを転送する際に、Ｌ２の送信元アドレスをＭＮ１とし、ＣＥはＭＮ１にパケットを転送する際に、Ｌ２の送信元アドレスをＡＲとすることで、ＡＲとＭＮ１の間のＬ２でのリンクをエミュレートする。これは、Ｌ３の近隣関係を維持している。この場合も、ＭＮ１とＡＲの間でＦＭＩＰの処理を行うことが可能であり、本発明のハンドオーバ処理の効率化も行える。

＜第５の実施の形態＞
図１でＰＥ間が直接接続されているが、ＰＥ間の直接接続のないネットワーク構成をとっているときの実施例を説明する。ＰＥがＩＰ網内でルーティングが可能なＩＰアドレスを持つことで、エリア間ハンドオーバ通知メッセージがＡＲを経由してＩＰ網内をルーティングさせることが可能となる。この場合も、ＭＮ１とＡＲの間でＦＭＩＰの処理を行うことが可能であり、本発明のハンドオーバ処理の効率化も行える。

以上、本発明の各実施の形態について説明した。なお、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部又はすべてを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。例えばバイオ技術の適応などが可能性としてあり得る。

本発明に係る移動通信制御システム、移動通信制御方法、パケット転送装置、基地局装置及び移動端末は、管理範囲を超えたエリア間のハンドオーバを行う際に、移動前にパスを確立することで、パケット転送の再開を移動前から準備することができ、これにより、ＭＮのパケット送信の再開を早めることができ、ｎＡＲでバッファリングしていたパケットをＭＮにより近いＣＥでバッファリングをすることで、ＭＮのパケット受信の再開を早めることができ、パケット受信の再開の遅延を小さくすることで、ＭＮの受信パケットのジッタを軽減することができるため、移動体通信網において、ＩＰ通信のハンドオーバ時のパケット転送遅延及びパケットロス低減を実現する移動通信制御システム、移動通信制御方法、パケット転送装置、基地局装置及び移動端末に有用である。

本発明に関わるネットワーク構成の一例を示す図 従来においてエリア間のハンドオーバ実施時の処理のシーケンスを示す図 本発明の第１の実施の形態におけるエリア間のハンドオーバ実施時の処理のシーケンスの一部を示すシーケンスチャート 本発明の第１の実施の形態におけるエリア間のハンドオーバ実施時の処理のシーケンスの一部を示すシーケンスチャート 本発明の第１の実施の形態におけるエリア間のハンドオーバ実施時のｐＣＥの処理のフローを示すフローチャート 本発明の第１の実施の形態におけるエリア間のハンドオーバ実施時のｐＰＥの処理のフローを示すフローチャート 本発明の第１の実施の形態におけるエリア間のハンドオーバ実施時のｎＰＥの処理のフローを示すフローチャート 本発明の第１の実施の形態におけるエリア間のハンドオーバ実施時のｎＣＥの処理のフローを示すフローチャート 本発明の第１の実施の形態におけるＭＮの構成を示すブロック図 本発明の第１の実施の形態におけるＣＥの構成を示すブロック図 本発明の第１の実施の形態におけるＰＥの構成を示すブロック図 本発明の第１の実施の形態におけるＣＥが持つパス管理テーブルの構成の一例を示す図 本発明の第１の実施の形態におけるｐＰＥが持つパス管理テーブルの構成の一例を示す図 本発明の第１の実施の形態におけるｎＰＥが持つパス管理テーブルの構成の一例を示す図 本発明の第２の実施の形態におけるエリア間のハンドオーバ実施時の処理のシーケンスの一部を示すシーケンスチャート 本発明の第２の実施の形態におけるエリア間のハンドオーバ実施時の処理のシーケンスの一部を示すシーケンスチャート

符号の説明

１ ＭＮ
２、３ 移動パターン
４、５、６ 無線リンク
１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８ ＣＥ（Ｃｕｓｔｏｍｅｒ Ｅｄｇｅ）
２０、２１、２２ ＰＥ（Ｐｒｏｖｉｄｅｒ Ｅｄｇｅ）
３０、３１、３２ ＡＲ（Ａｃｃｅｓｓ Ｒｏｕｔｅｒ）
４０ Ｒｏｕｔｅｒ
５０、５１、５２ モバイルアクセス網
５３ ＩＰ網
５４ インターネット
１００、１６０、１８０、２５０、２７０、２９０ 受信手段
１１０、１７０、１９０、２７０、２８０、３００ 送信手段
１２０ ビーコン解析手段
１３０ ハンドオーバ判定手段
１４０ ハンドオーバ通知手段
１５０ ＦＭＩＰ制御手段
２００、３４０ パス管理手段
２１０ ＭＮ管理手段
２２０ ＦＮＡ処理手段
２３０ バッファリング手段
２４０ ビーコン生成手段
３１０ ＦＭＩＰメッセージの処理手段
３２０ エリア間ハンドオーバ処理手段
３３０ ｐｒｏｘｙ ＦＮＡ生成手段
４００、４１０、４２０ パス管理テーブル

Claims (12)

1. インターネットとの境界ノードであるルータと対向の境界ノードであるアクセルルータとを有するレイヤ３での移動制御を行うＩＰ網と、
   前記アクセスルータと接続している境界ノードであるパケット転送装置と対向の境界ノードである基地局装置とを有する、トンネリング技術を用いてデータパケット転送と移動制御を行う複数のモバイルアクセス網との複数網を結ぶネットワークにおける移動通信制御システムであって、
   前記ネットワーク内を移動してパケット通信を行う移動端末が、前記モバイルアクセス網間をハンドオーバする際に、前記ハンドオーバの実行時に前記モバイルアクセス網間で制御情報を共有し、
   前記ハンドオーバを実行した前記移動端末が、前記ハンドオーバの完了後に前記パケットの送受信の再開を即座にできるように前記ハンドオーバ前から前記モバイルアクセス網内でデータパケット転送用のパスを形成する移動通信制御システム。
2. ＦＭＩＰを用いた移動制御を前記アクセルルータと前記移動端末間で行い、前記アクセスルータでバッファリングしたパケットを、前記移動端末の前記モバイルアクセス網間の前記ハンドオーバが完了する前に前記モバイルアクセス網の境界ノードである基地局装置に転送し、前記基地局装置でバッファリングを行う請求項１に記載の移動通信制御システム。
3. 前記モバイルアクセス網間の前記ハンドオーバを行う前記移動端末が、前記ハンドオーバの実施を前記モバイルアクセス網の前記基地局装置への通知と前記ハンドオーバの実施を前記ＩＰ網の前記アクセスルータに通知し、
   前記パケット転送装置が、前記ハンドオーバ先の前記モバイルアクセス網の前記パケット転送装置に、前記移動端末の前記ハンドオーバ先の前記モバイルアクセス網にデータパケット転送用のパス形成要求の通知と前記アクセスルータでバッファリングしているパケットを前記基地局装置への転送を開始させるための通知を行う請求項１又は２に記載の移動通信制御システム。
4. 前記モバイルアクセス網間の前記ハンドオーバを行う前記移動端末が、前記ハンドオーバの実施を前記モバイルアクセス網の前記基地局装置に通知し、
   前記基地局装置から前記移動端末の前記モバイルアクセス網間の前記ハンドオーバの通知を受けた前記パケット転送装置が、前記ハンドオーバを行う先の前記モバイルアクセス網の前記パケット転送装置に、前記ハンドオーバを実施する前記移動端末のデータパケット転送用のパス形成の実施要求を通知し、前記移動端末の前記ハンドオーバ先の前記モバイルアクセス網でデータパケット転送用の前記パスを形成し、
   前記移動端末は前記ハンドオーバの実施を前記ＩＰ網の前記アクセルルータに通知し、
   前記パケット転送装置が、前記ハンドオーバ先の前記モバイルアクセス網の前記パケット転送装置に、前記アクセスルータでバッファリングしているパケットを前記基地局装置への転送を開始させるための通知を行う請求項１又は２に記載の移動通信制御システム。
5. インターネットとの境界ノードであるルータと対向の境界ノードであるアクセルルータとを有するレイヤ３での移動制御を行うＩＰ網と、
   前記アクセスルータと接続している境界ノードであるパケット転送装置と対向の境界ノードである基地局装置とを有する、トンネリング技術を用いてデータパケット転送と移動制御を行う複数のモバイルアクセス網との複数網を結ぶネットワークにおける移動通信制御システムにおける前記パケット転送装置であって、
   前記ネットワーク内を移動してパケット通信を行う移動端末へのデータパケット転送用のパスを管理するパス管理手段と、
   前記ＩＰ網で前記移動端末の移動制御を行うＦＭＩＰの制御メッセージを解析し、処理するＦＭＩＰメッセージ処理手段と、
   前記移動端末がハンドオーバ後に送信するＦＮＡメッセージを前記移動端末の代わりに前記ＦＮＡメッセージを生成し、前記アクセスルータに送信するｐｒｏｘｙ ＦＮＡ生成手段と、
   前記移動端末が前記ハンドオーバを行う際に送信する制御メッセージの処理と前記ハンドオーバ先の前記モバイルアクセス網に前記移動端末が前記ハンドオーバの実施を通知するエリア間ハンドオーバ処理手段とを、
   備えるパケット転送装置。
6. 前記移動端末が前記ハンドオーバを実施する際に、前記ハンドオーバ先のモバイルアクセス網の他のパケット転送装置に前記移動端末用のデータパケット転送用パスの形成の要求を通知する請求項５に記載のパケット転送装置。
7. 前記移動端末が前記ハンドオーバを実施する際に、前記ハンドオーバ先のモバイルアクセス網の他のパケット転送装置に前記ハンドオーバ先の前記アクセスルータに前記移動端末用にバッファリングしているデータパケットを前記移動端末に代わって転送を開始する要求を前記アクセスルータに通知するための要求を通知する請求項５に記載のパケット転送装置。
8. 前記移動端末が前記ハンドオーバを実施する際に、前記ハンドオーバ先のモバイルアクセス網の他のパケット転送装置に前記ハンドオーバ先の前記アクセスルータに前記移動端末用にバッファリングしているデータパケットを前記移動端末に代わって転送を開始するように通知する請求項５に記載のパケット転送装置。
9. 前記移動端末が前記ハンドオーバを実施する際に、前記ハンドオーバ先のモバイルアクセス網の他のパケット転送装置に前記移動端末用のデータパケット転送用パスの形成の要求を通知と、前記ハンドオーバ先の前記アクセスルータに前記移動端末用にバッファリングしているデータパケットを前記移動端末に代わって転送を開始する要求を前記アクセスルータに通知するための要求の通知とを同時に行う請求項５に記載のパケット転送装置。
10. インターネットとの境界ノードであるルータと対向の境界ノードであるアクセルルータとを有するレイヤ３での移動制御を行うＩＰ網と、
    前記アクセスルータと接続している境界ノードであるパケット転送装置と対向の境界ノードである基地局装置とを有する、トンネリング技術を用いてデータパケット転送と移動制御を行う複数のモバイルアクセス網との複数網を結ぶネットワークにおける移動通信制御システムにおける前記基地局装置であって、
    前記ネットワーク内を移動してパケット通信を行い、ハンドオーバを実施する移動端末の無線リンク確立状態を管理するＭＮ管理手段と、
    前記モバイルアクセス網内で前記移動端末用のデータパケットを転送するパスを管理するパス管理手段と、
    前記ハンドオーバを完了する前に前記移動端末あてに転送されてきたデータパケットをバッファリングするバッファリング手段と、
    前記移動端末が前記ハンドオーバを完了し前記アクセスルータでバッファリングしていた前記移動端末あてのパケットの転送の開始を通知するメッセージの破棄と、前記移動端末あてのデータパケットの転送の開始を前記バッファリング手段に通知するＦＮＡ処理手段とを、
    備える基地局装置。
11. インターネットとの境界ノードであるルータと対向の境界ノードであるアクセルルータとを有するレイヤ３での移動制御を行うＩＰ網と、
    前記アクセスルータと接続している境界ノードであるパケット転送装置と対向の境界ノードである基地局装置とを有する、トンネリング技術を用いてデータパケット転送と移動制御を行う複数のモバイルアクセス網との複数網を結ぶネットワークにおける移動通信制御システムにおける前記ネットワーク内を移動してパケット通信を行う移動端末であって、
    ＦＭＩＰの制御メッセージの処理を行うＦＭＩＰ制御手段と、
    前記ハンドオーバの実施の判定を行うハンドオーバ判定手段と、
    前記ハンドオーバの実施を前記モバイルアクセス網の前記基地局装置に通知するハンドオーバ通知手段とを、
    備える移動端末。
12. インターネットとの境界ノードであるルータと対向の境界ノードであるアクセルルータとを有するレイヤ３での移動制御を行うＩＰ網と、
    前記アクセスルータと接続している境界ノードであるパケット転送装置と対向の境界ノードである基地局装置とを有する、トンネリング技術を用いてデータパケット転送と移動制御を行う複数のモバイルアクセス網との複数網を結ぶネットワークにおける移動通信制御方法であって、
    前記ネットワーク内を移動してパケット通信を行う移動端末が前記モバイルアクセス網間をハンドオーバする際に、前記ハンドオーバの実行時に前記モバイルアクセス網間で制御情報を共有するステップと、
    前記ハンドオーバを実行した前記移動端末が、前記ハンドオーバの完了後に前記パケットの送受信の再開を即座にできるように前記ハンドオーバ前から前記モバイルアクセス網内でデータパケット転送用のパスを形成するステップとを、
    有する移動通信制御方法。