JP2008160665A - 異種通信インタフェース間の切替方法、移動端末および管理装置 - Google Patents

異種通信インタフェース間の切替方法、移動端末および管理装置 Download PDF

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Abstract

【課題】伝送遅延の異なるネットワーク間の切り替えを高速かつ確実に実現する移動端末等を得る。
【解決手段】移動端末10は、異種通信インタフェース101、102間の切り替えを行う際に、切替元および切替先の通信インタフェースと接続する各種アクセスネットワーク経由の伝送遅延を取得し、取得した伝送遅延を比較するインタフェース決定部106と、比較の結果、切替元の通信インタフェース101と接続するアクセスネットワーク経由の伝送遅延が、切替先の通信インタフェース102と接続するアクセスネットワーク経由の伝送遅延よりも小さい場合、位置登録メッセージを、アクセスネットワーク1経由で送信させる切替処理部105と、位置登録完了メッセージを、いずれかのアクセスネットワーク経由で受信する通信インタフェース101、102と、を含む。
【選択図】図2

Description

本発明は、移動端末に係り、特に外部網への通信インタフェースを用いてネットワーク経路の切り替えを行う移動端末に関するものである。
IP(Internet Protocol)を用いた通信システムは、移動端末が、インターネットなどの外部ネットワークに接続して使用される。
このような状況下において、従来、外部端末(サーバ等)との間でIPネットワークを介して通信中の移動端末が、ユーザの移動に伴って移動することが考えられる。その移動端末の中継先が、現在のサブネットとは異なるサブネットに接続する中継機(ルータ装置等)に切り替わる場合、次のようにして、移動端末と外部端末との間の通信を確保していた。
すなわち、まず、サブネットの変更に伴うIPアドレスの変更を外部端末に隠蔽する。そして、移動端末が移動する際も、移動端末と外部端末との間の通信セッションを切断しない(例えば、非特許文献1、特許文献1参照)。
次に、非特許文献1および特許文献1(これを従来例という)に記載の方法について、図21を参照して詳述する。
図21は従来例のシステム構成を示す図である。
非特許文献1によると、図21の移動端末100の移動に伴い、移動端末100が、アクセスネットワーク1(これを切替元リンクという)から、アクセスネットワーク2(これを切替先リンクという)に接続する。すると、このとき次のような処理が行われる。なお、2つのアクセスネットワーク1、2は、サブネットが相互に異なっている。
まず、移動端末100は、切替先リンクへの接続によって付与されたケアオブアドレス(例えば、CoA)と、移動端末100に保持されるホームアドレス(例えば、HoA)との組を位置登録メッセージに記載する。そして、移動端末100は、その位置登録メッセージ(HoA、CoAを含む)を、基地局装置12、アクセスネットワーク2、ルータ装置16、バックボーンネットワーク3の順に経由(これを切替先ネットワーク経路という)して、管理装置20に送信する。
管理装置20は、移動端末100から送信された位置登録メッセージを受信し、その位置登録メッセージから、ケアオブアドレス(CoA)とホームアドレス(HoA)との組をバインディングキャッシュ(Binding Cache)に更新する。これにより、ホームアドレス(HoA)とケアオブアドレス(CoA)のマッピングが管理される。そして、管理装置20は、移動端末100に対し、位置登録メッセージを登録した旨を示す位置登録完了メッセージを、切替先ネットワーク経路を用いて送信する。
その後、外部端末30から、ホームアドレス(HoA)宛のパケットを受信した場合、管理装置20は、受信したパケットを、バインディングキャッシュに登録したケアオブアドレス(CoA)宛に切替先ネットワーク経路を用いて転送することとなる。よって、ホームアドレスを用いたセッションは、移動端末100の移動に伴ってケアオブアドレスが変更しても、そのまま継続することが可能となる。
特許文献1によると、図21の移動端末100が、レイヤ2の機能に基づいて、アクセスネットワーク1との接続を監視する。このとき仮に、移動端末100が、アクセスネットワーク1との接続が困難にあることを検出した場合、移動端末100は、次のような処理を行う。
すなわち、移動端末100は、アクセスネットワーク2への接続によって付与されるケアオブアドレス(例えば、CoA)と、移動端末100に保持されるホームアドレス(例えば、HoA)との組を位置登録メッセージ(HoA、CoAを含む)に記載する。そして、移動端末100は、その位置登録メッセージを、基地局装置11、アクセスネットワーク1、ルータ装置15、バックボーンネットワーク3、ルータ装置16、バックボーンネットワーク3の順に経由(これを切替元ネットワーク経路という)して、管理装置20に送信する。
管理装置20は、移動端末100から送信された位置登録メッセージを受信し、その位置登録メッセージに記載されたケアオブアドレス(CoA)をバインディングキャッシュに追加登録する。これにより、管理装置20は、切替元ネットワーク経路のほかにも、切替先ネットワーク経路も利用することが可能となる。そして、管理装置20は、移動端末100に対し、位置登録メッセージを登録した旨を示す位置登録完了メッセージを、切替元ネットワーク経路を用いて送信する。
これにより、その後、管理装置20が、外部端末30から、ホームアドレス宛のパケットを受信した場合、管理装置20は、そのパケットを、切替元ネットワーク経路と切替先ネットワーク経路の双方を用いて、ケアオブアドレス宛にパケットを転送する。
移動端末10が切替先リンクへ移動した後は、移動端末100は、バインディングキャッシュに登録され、かつ、切替元リンクに割り当てられたケアオブアドレスのエントリを消すために、位置登録メッセージを管理装置20宛に送信する。以上で、通信インタフェースの切替処理が完了する。
このようにすることにより、移動端末100は、アクセスネットワーク1からアクセスネットワーク2へ接続を切り替えても、外部端末30とのコネクションが維持され、絶えず外部端末30からのパケットを受信することができる。よって、パケットロスを回避することが可能となる。
D.Johnson, C. Perkins, J.Arkko, "Mobility Support in IPv6", RFC3775, June, 2004, インターネット <URL: http://www.ietf.org/rfc/rfc3775.txt> 特開2002−125254号公報
しかしながら、近年、移動端末が、複数の異なる外部のネットワークへアクセスするため、それらネットワークに対応する数種類の通信インタフェースを有するケースが増えつつある。例えば、通信インタフェースの種類としては、無線LAN用、セルラ通信用(第三世代移動通信を含む)などのものがある。
この場合、非特許文献1および特許文献1に記載された方法をそのまま適用すると、個々のネットワーク特性から、伝送遅延が相違し、その結果、ネットワークの切替時間が増大したりセッションが切断したりする。このため、ネットワークの切り替えを円滑に行うことができない結果をまねくおそれがある。
さらに、このような問題点について図22を参照して詳述する。ここでは、図22の通信インタフェース1001は無線LAN用とし、通信インタフェース1002はセルラ通信用と仮定して説明する。さらに、図22の移動端末100は、通信インタフェース1001を用いて、アクセスポイント17および管理装置20を経由し、外部端末30と通信を行っているものとする。なお、通信インタフェース1001は、アクセスポイント17を経由してアクセスネットワーク1に接続が可能である。
この場合、まず非特許文献1に記載の方法によると、移動端末100が、アクセスポイント17にリンク接続しにくくなれば、移動端末100は、現在の通信フローを、通信インタフェース1001から通信インタフェース1002に切り替えることとなる。このとき、移動端末100は、通信インタフェース1002を用いて、基地局装置12を経由し、アクセスネット2を通して管理装置20へ位置登録メッセージ(HoA、CoA2を含む)を送信することになる。CoA2とは通信インタフェース1002に割り当てられたケアオブアドレスを示している。
しかし、一般的には、通信インタフェース1002(セルラ通信用)を用いた場合のアクセスネットワーク2経由の通信の伝送遅延は、通信インタフェース1001(無線LAN用)を用いた場合のアクセスネットワーク1経由の通信の伝送遅延に比べて大きい。このため、管理装置20が位置登録メッセージを受信するまでに時間を要し、これによって、移動端末100とアクセスポイント17とのリンクが、不意に切断されるおそれがある。その結果、パケットロスが生じるおそれがある。
次に、特許文献1に記載の方法についても同様に検討する。この場合も、移動端末100が、アクセスポイント17との間でリンク接続しにくくなれば、移動端末100は、現在の通信フローを、通信インタフェース1001から通信インタフェース1002に切り替えることとなる。そうすると、このとき、移動端末100は、通信インタフェース1001を用いて、アクセスネットワーク1を経由して、管理装置20へ位置登録メッセージ(HoA、CoA2を含む)を送信することになる。
もっとも、通信インタフェース1001を用いた場合の通信の伝送遅延は、通信インタフェース1002を用いた場合の通信の伝送遅延に比べて小さい。このため、管理装置20が位置登録メッセージを受信するまでの時間は、非特許文献1に記載の方法に比べて、早くなる。
しかし、管理装置20は、位置登録メッセージの登録を示す位置登録完了メッセージを、アクセスネットワーク1のみの経由で移動端末100に送信することとなる。このため、仮に、移動端末100の位置登録を行う途中で、切替元ネットワークが切断された場合、位置登録完了メッセージが、移動端末100に届かず、その結果、位置登録処理が完了しない。つまり、移動端末100と外部端末30との間のセッションが切断される。
本発明は、このような状況下においてなされたものであり、伝送遅延の異なるネットワーク間の切り替えを高速かつ確実に実現することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明は、種類の異なる無線ネットワークへ接続するために、各種無線ネットワークに対応する異種通信インタフェースを複数有する移動端末における異種通信インタフェース間の切替方法であって、上記移動端末は、上記異種通信インタフェース間の切り替えを行う際に、切替元および切替先の通信インタフェースと接続する各種無線ネットワーク経由の伝送遅延を取得するステップと、上記取得した伝送遅延を比較するステップと、上記比較の結果に基づいて、少なくとも、上記切替元の通信インタフェースのアドレスを示す送信元アドレスおよび上記切替先の通信インタフェースのアドレスを示す登録対象アドレスを含む位置登録情報を、上記切替元の通信インタフェースから、上記伝送遅延の小さい方の通信インタフェースと接続する無線ネットワーク経由で送信するステップと、上記位置登録情報を登録した旨を示す位置登録完了情報を、上記通信インタフェースに接続する無線ネットワーク経由で、上記送信元アドレスまたは上記登録対象アドレスの少なくともいずれか一方に示された通信インタフェースのアドレスで受信するステップと、を含むものである。
また、上記課題を解決するため、本発明は、種類の異なる無線ネットワークへ接続するために、各種無線ネットワークに対応する異種通信インタフェースを複数有する移動端末であって、上記異種通信インタフェース間の切り替えを行う際に、上記異種通信インタフェース間の切り替えを行う際に、上記切替元の通信インタフェースのアドレスを示す送信元アドレスおよび上記切替先の通信インタフェースのアドレスを示す登録対象アドレスを含む位置登録情報と、上記切替先の通信インタフェースのアドレスを示す送信元アドレスを含む位置登録情報とを、上記切替元の通信インタフェースから、上記切替元の通信インタフェースと接続する無線ネットワーク経由で送信するとともに、上記切替先の通信インタフェースのアドレスを示す送信元アドレスを含む位置登録情報を、上記切替先の通信インタフェースから、上記切替先の通信インタフェースと接続する無線ネットワーク経由で送信する送信部と、上記位置登録情報を登録した旨を示す位置登録完了情報を、上記通信インタフェースに接続する無線ネットワーク経由で、上記切替元または切替先の少なくともいずれか一方の通信インタフェースのアドレスで受信する上記異種通信インタフェースと、を含むものである。
本発明は、伝送遅延の異なるネットワーク間の切り替えを高速かつ確実に実現することができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
(実施の形態1)
本発明の実施の形態1は、移動端末が、ネットワークおよび管理装置を経由して、外部装置と通信を行う場合に、そのネットワークとは異なる伝送遅延を有するネットワークに接続を切り替えて外部装置との通信を継続するときに、それらの伝送遅延の相違に応じて、移動端末の位置登録を最適に行うためのネットワーク経路を選択する。このようにすることにより、移動端末の位置登録処理が高速かつ確実に行え、伝送遅延の異なるネットワーク間の切り替えも高速かつ確実に行えることとなる。以下、これらの内容について詳述する。
図1は本発明による実施の形態1における移動端末を含む無線通信システムの構成例を示す図である。なお、以下において、同一部分は、同一の符号(用語を含む)を用いて説明する。
図1において、移動端末10は、2種類の通信インタフェース101、102を含む。移動端末10としては、例えば、パーソナルコンピュータ、PDA、携帯電話、ゲーム機などが該当する。
また、本実施の形態の通信インタフェース101としては、例えば、無線LAN(Local Area Network)用とし、通信インタフェース102としては、例えば、セルラ用として説明する。
移動端末10は、2種類の通信インタフェース101、102を用いて、外部装置30と通信を行うことが可能である。例えば、移動端末10が、通信インタフェース101を用いて、外部装置30と通信を行う場合、通信インタフェース101は、基地局装置11に接続される。他方、移動端末10が、通信インタフェース102を用いて、外部装置30と通信を行う場合、通信インタフェース102は、基地局装置12に接続される。
基地局装置11は、無線LANネットワークなどのアクセスネットワーク(無線ネットワーク)1を介してルータ装置15に接続される。ルータ装置15は、インターネット等のバックボーンネットワーク3を介して、管理装置20に接続されている。
基地局装置12は、セルラ網などのアクセスネットワーク2を介してルータ装置16に接続される。ルータ装置16は、バックボーンネットワーク3を介して、管理装置20に接続されている。バックボーンネットワーク3には、外部端末(相手先端末)30も接続されている。外部端末30は、例えば、映像を配信するサーバなどであり、例えば、移動端末10に対して、ストリームデータやプログラムなどを配信する。
なお、図1では、1台の移動端末10が、2種類の通信インタフェース101、102を有する場合について説明するが、3種類以上の通信インタフェースを有するようにしてもよい。また、管理装置20および外部端末30は、バックボーンネットワーク3に直接接続されているが、他のネットワークを介して間接的に接続されてもよい。これらネットワークの接続形態は、変更してもよい。
図2は移動端末10の構成例を示す図である。
図2の通信インタフェース101は、例えば、無線LAN用のものであり、基地局装置11と接続する。通信インタフェース102は、例えば、セルラ用のものであり、基地局装置12に接続する。
L3処理部103は、ネットワーク層に関するデータ処理を行い、上位層処理部104は、ネットワーク層よりも上位層に関するデータ処理を行う。
切替処理部105は、通信インタフェースの切替処理に関する制御を行う。例えば、切替処理部(送信部)105は、切替先の通信インタフェース宛のアドレス(ケアオブアドレス)を含む位置登録メッセージを、切替先の通信インタフェース102と接続するアクセスネットワーク2経由で送信させる。
インタフェース決定部(取得部)106は、異種通信インタフェース101、102間の切り替えを行う際に、切替元および切替先の通信インタフェースと接続する各種アクセスネットワーク経由の伝送遅延を取得する。さらに、インタフェース決定部(比較部)106は、上記伝送遅延の比較を行う。
次に、このように構成される移動端末10の基本的な動作について説明する。
移動端末10の通信インタフェース101または通信インタフェース102が、パケットを受信すると、L3処理部103が、そのパケットのIP(Internet Protocol)処理を行う。そして、L3処理部103は、当該パケットの種別に応じて、当該パケットを上位層処理部104または切替処理部105に転送する。あるいは、L3処理部103は、当該パケットの種別に応じて、L3処理部103の内部でパケット処理を完了する。
また、L3処理部103は、上位層処理部104または切替処理部105からの送信パケットのIP処理を行う。
さらに、L3処理部103は、いずれかの通信インタフェース101、102を介して、IP処理したパケットをアクセスネットワークに送出する。
切替処理部105は、IETF(Internet Engineering Task Force)において規定されるMobile IPに基づく切替制御を行う。なお、Mobile IPは、いつでも一意のIPアドレスでアクセスできるようにするレイヤ3のプロトコルである。具体的には、切替処理部105は、通信インタフェース101から通信インタフェース102へ切り替える場合、切替処理部105が、通信インタフェース102に付与されるアドレス(これをケアオブアドレスという)を取得したり、あるいはそのアドレスの通知を受けたりする。
そして、切替処理部105は、ホームアドレスとケアオブアドレスとの組を位置登録メッセージに記載して、その位置登録メッセージを管理装置20宛に送信する。位置登録メッセージは、L3処理部103から、通信インタフェース101または通信インタフェース102を介して管理装置20宛に送出される。
なお、管理装置20は、受信した位置登録メッセージを基に、移動端末10のホームアドレスおよびケアオブアドレスを管理する。この管理形態として、例えば、ホームアドレスおよびケアオブアドレスを保存するテーブルを用いる。
その後、管理装置20が移動端末10のホームアドレス宛のパケットを捕捉し、移動端末10のケアオブアドレス宛のトンネルヘッダを付加して転送する。転送されたパケットは、移動端末10の切替先の通信インタフェース102を介して受信され、L3処理部103でIP処理される。このとき、管理装置20によって付与されたトンネルヘッダが除去され、外部端末30からのパケットだけが、上位層処理部104あるいは所定の転送先に転送される。
図3は管理装置20の構成例を示す図である。
図3の通信インタフェース201は、バックボーンネットワーク3と接続するためのものである。例えば、通信インタフェース(受信部)201は、後述する位置登録メッセージ(位置登録情報)を受信する。また、通信インタフェース(送信部)201は、後述する位置登録完了メッセージ(これをバインディング完了情報または位置登録完了情報ともいう)を、移動端末10の通信インタフェース宛のアドレス(ケアオブアドレス)に送信する。
L3処理部202は、ネットワーク層に関するデータ処理を行い、上位層処理部203は、ネットワーク層よりも上位層に関するデータ処理を行う。
管理部204は、位置登録処理(ホームアドレスおよびケアオブアドレスを含む位置登録メッセージの登録処理)などに関する制御を行う。例えば、管理部(登録部)204は、位置登録メッセージを登録する。
なお、上位層処理部203は、レイヤ4以上のレイヤによる処理を行う場合や、アプリケーションを動作させる場合に必要となる。他方、上位層処理部203は、レイヤ3以下のレイヤによる処理を行う場合には不要となる。
本実施の形態において、移動端末10は、レイヤ3以下の通信について説明しているが、管理装置20はレイヤ4以上のレイヤを用いて通信を行うようにしてもよい。
次に、このように構成される管理装置20の基本的な動作について説明する。
管理装置20の通信インタフェース201は、受信したパケットをL3処理部202に転送する。L3処理部202は、転送されたパケットを、上位層処理部203または管理部204のいずれに転送するかを決定する。あるいは、L3処理部202は、L3処理部202の内部で処理するかを決定し、パケット処理する。
また、L3処理部202は、上位層処理部203または管理部204のいずれかから転送されたパケットを、通信インタフェース201を介してバックボーンネットワーク3に送出する。
なお、管理部204は、IETFにおいて規定されるMobile IPに基づく切替制御を行う。具体的には、管理装置20の通信インタフェース201が、移動端末10からの位置登録メッセージ(ホームアドレス、ケアオブアドレスを含む)を受信すると、その位置登録メッセージは、L3処理部202から管理部204に転送される。そして、管理部204は、当該位置登録メッセージから、移動端末10のホームアドレスとケアオブアドレスとを抽出して、バインディングキャッシュを更新する。この更新後、管理部204は、位置登録メッセージに記載の送信元アドレスに対し、位置登録完了メッセージを送信する。これにより、その後、管理装置20のL3処理部202は、通信インタフェース201を介して、移動端末10のホームアドレス宛のパケットを捕捉する。そして、L3処理部202は、通信インタフェース201を介して、バインディングキャッシュに記載されたケアオブアドレスを、宛先アドレスとしたヘッダでカプセル化して移動端末10に転送する。これにより、移動端末10が移動しても、確立されたコネクションが維持できることとなる。よって、移動端末10の移動透過性を実現することができる。
次に、上記無線通信システムの動作について概説する。
まず、移動端末10が、2台の基地局装置11、12のいずれか一方に接続する。そして、2つの通信インタフェース101、102のいずれか一方にアドレス(ケアオブアドレスCoA1またはCoA2)が付与されると、移動端末10は、管理装置20に付与されたアドレスとホームアドレス(HoA)を通知する。
この通知を受けた管理装置20は、ケアオブアドレス(CoA1またはCoA2)とホームアドレス(HoA)との組をバインディングキャッシュに登録し、外部端末30が移動端末10のホームアドレス(HoA)宛に送信するパケットを捕捉する。そして、管理装置20は、対応する移動端末10の通信インタフェース(101又は102)に設定されたアドレス(CoA1またはCoA2)宛のトンネルヘッダを付加して転送する。
転送されたパケットを受信した移動端末10は、当該パケットからトンネルヘッダを取り除く。トンネルヘッダの内側パケットは、移動端末10のホームアドレス(HoA)宛のパケットであるため、移動端末10は、内部データを処理する。また、移動端末10が外部端末30にパケットを送信する場合、移動端末10は、ネットワークと接続している通信インタフェース(101、102)を介して、管理装置20にトンネル転送する。
転送を受けた管理装置20は、パケットからトンネルヘッダを取り除いて、内側パケットを外部端末30に転送する。
次に、移動端末10が、アクセスネットワークを経由して外部装置30と通信を行っているときに、その移動端末10が、別の通信インタフェースを用いて、その別のアクセスネットワークを経由して外部装置30と通信を行う場合(後述する処理1〜3)について説明する。つまり、アクセスネットワークの切り替え処理について説明する。
なお、処理1は、各アクセスネットワーク1、2間の伝送遅延の比較処理を表す。処理2は、切替先のネットワーク経路の通信遅延が切替元の伝送遅延よりも小さい場合の、移動端末10から管理装置20への位置登録メッセージの送信処理を表す。
処理3は、切替先のアクセスネットワークの通信遅延が切替元の伝送遅延よりも大きい場合の、移動端末10から管理装置20への位置登録メッセージの送信処理を表す。
まず、処理1について説明する。ここでは、処理1として、第1から第3の3つのパターンの処理が想定されるので、以下、それらを順次説明する。
図4Aは第1の伝送遅延の比較処理を示す図である。ここでは、移動端末10が、通信インタフェース101を用いて、基地局装置11、アクセスネットワーク1、ルータ装置15および管理装置20を介して、外部端末30と通信をしている場合を前提に説明する。
この場合、例えば、移動端末10の通信インタフェース101が、基地局装置11との間の通信状況(電波の強度)が悪化していることを検出すると(ステップS11)、通信インタフェース102は、基地局装置12とのリンク接続を行う(ステップS12)。なお、通信インタフェース102が既に接続している場合は、リンクの再接続を行う必要は無い。
続いて、通信インタフェース101は、管理装置20宛にPing要求を送信する(ステップS13)。これにより、ping要求は、通信インタフェース101から、基地局装置11、アクセスネットワーク1、ルータ装置15、バックボーンネットワーク3を順次経由(本実施の形態では、これを切替元ネットワーク経路という)し、管理装置20に届くこととなる。なお、Ping要求は、ネットワーク疎通を確認したいホスト(例えば、管理装置20)に対してIPパケットを発行し、そのパケットが正しく届いて返答が行われるかを確認するためのコマンド要求である。
また、通信インタフェース102は、管理装置20宛にPing要求を送信する(ステップS14)。これにより、ping要求は、通信インタフェース102から、基地局装置12、アクセスネットワーク2、ルータ装置16、バックボーンネットワーク3を順次経由(本実施の形態では、これを切替先ネットワーク経路という)し、管理装置20に届くこととなる。
このようにして、Ping要求が、2種類の通信インタフェース101、102に接続され、異なる経路で送信されることとなる。
なお、ping要求の各ステップS13、14において、インタフェース決定部106は、各通信インタフェース101、102において送信されたping要求の送信時刻を記憶しておく。
次に、管理装置20は、通信インタフェース101からのPing要求を受け、通信インタフェース101宛にping応答を返信する(ステップS15)。これにより、ping応答が、管理装置20から、バックボーンネットワーク3、ルータ装置15、アクセスネットワーク1、基地局装置11を順次経由(本実施の形態では、これも切替元ネットワーク経路という)し、移動端末10に届くこととなる。
また、管理装置20は、通信インタフェース102からのPing要求を受け、通信インタフェース102宛にping応答を返信する(ステップS16)。これにより、ping応答が、管理装置20から、バックボーンネットワーク3、ルータ装置16、アクセスネットワーク2、基地局装置12を順次経由(本実施の形態では、これも切替先ネットワーク経路という)し、移動端末10に届くこととなる。
なお、移動端末10のインタフェース決定部106は、上記ping応答を受け、各通信インタフェース101、102において受信された各ping応答の受信時刻を記憶する。
そして、インタフェース決定部106は、2種類の通信インタフェース101、102に用いられたネットワーク間の伝送遅延を比較する(ステップS17)。これにより、その後、上記比較の結果に応じて、処理2(図5参照)または処理3(図6参照)の処理が行われる。
なお、ステップS17の比較処理においては、上記各伝送遅延の大小が判断される。つまり、切替先の通信インタフェース102を用いた場合の通信遅延が、切替元の通信インタフェース101を用いた場合のそれよりも小さいか、あるいは大きいかが判断される。
具体的には、インタフェース決定部106は、ステップS17の比較を行う場合、次のような処理を行う。すなわち、インタフェース決定部106は、上記各ping要求の送信時間と、その各ping要求に対する各ping応答の受信時間とに基づいて、切替元ネットワーク経路と切替先ネットワーク経路との間の遅延時間(計測データ)を算出する。この遅延時間は、ping要求の受信時間から、ping応答の送信時間を差し引いて求められる。
また、インタフェース決定部106は、算出した2つの遅延時間を比較する。
図4Aのインタフェース決定部106は、上記遅延時間を比較してその大小を判断する場合について説明したが、これに限られない。例えば、インタフェース決定部106は、上記遅延時間を比較することなく、最初にping応答を受信した通信インタフェースを用いた経路(切替元ネットワーク経路または切替先ネットワーク経路のいずれか)の伝送遅延が、最も小さくなると判断してもよい。
図4Bは第2の伝送遅延の比較処理を示す図である。第2の伝送遅延の比較処理は、図4Aの伝送遅延の比較処理と異なり、通信状況悪化検出のステップS11を、伝送遅延の比較処理のステップS17の後に行う。それ以外の処理は、図4Aの場合とほぼ同様である。そこで、以下、図4Aと異なる点を中心に説明する。
図4Bでは、通信状況悪化検出のステップS11の前に、次のような処理を事前にしておく。すなわち、移動端末10は、図4Aの場合と同様に、ping要求(ステップS13、S14参照)およびそれに対応するping応答(ステップS15、S16参照)を用いて伝送遅延の比較処理を行う(ステップS17参照)。つまり、移動端末10が、通信インタフェース101を用いて、基地局装置11を介して外部端末30と通信を行う際、通信インタフェース102が、基地局装置12とリンク接続する。そして、移動端末10は、図4Aの場合と同様に、pingパケットを用いて、切替元ネットワーク経路と切替先ネットワーク経路の2経路についての各伝送遅延を計測して比較しておく。
その後、通信インタフェース101が、基地局装置11との間の通信状況が悪化していることを検出すると(ステップS11)、ステップS17で事前に比較した結果(伝送遅延の計測データ)を用いる。なお、伝送遅延を計測する処理は、通信インタフェース101と基地局装置11との間の通信状況が悪化する前に行われていれば、そのタイミングは特に制限しない。
図4Cは、第3の伝送遅延の比較処理に用いられる管理テーブル1061を示す図である。
第3の伝送遅延の比較処理では、図4Aおよび図4Bのping要求およびping応答(これらをpingパケットという)を用いることなく、インタフェース決定部106が、図4Cの管理テーブル1061を用いて、伝送遅延の比較処理を行う。本実施の形態の管理テーブル1061は、例えば、インタフェース決定部106内に保持される。
図4Cの管理テーブル1061は、通信インタフェース名1061a、伝送遅延値1061bおよびイングレスフィルタ対応フラグ1061cの項目が対応付けられている。
通信インタフェース名1061aには、通信インタフェースを特定するためのものであり、例えば、2種類の通信インタフェース101、102が特定されている。
伝送遅延値1061bには、対応する通信インタフェースを用いた場合のネットワーク経路(切替元ネットワーク経路、切替先ネットワーク経路)の伝送遅延値があらかじめ設定されている。
本実施の形態の通信インタフェース101は、無線LAN用であるので、例えば50msとし、通信インタフェース102は、セルラ用であるので、例えば400msとしている。つまり、セルラ用の方が、無線LAN用よりも、伝送遅延が大きくなる。
イングレスフィルタ対応フラグ1061cは、ネットワーク経路(切替元ネットワーク経路、切替先ネットワーク経路)に存在するルータ装置がイングレスフィルタ機能をもつかどうかを表す。イングレスフィルタ機能とは、自管理下のネットワークから送出されるトラフィックを管理するものである。具体的には、イングレスフィルタ機能とは、管理下のネットワークで使用するプレフィックスと送信元アドレスのプレフィックスが一致しない場合に、パケットを破棄する機能である。例えば、イングレスフィルタ機能により、通信インタフェース101のケアオブアドレス(CoA1)のみが登録され、通信インタフェース102のケアオブアドレス(CoA2)が未登録の場合、送信元アドレスがケアオブアドレス(CoA2)のパケットは、破棄されてしまう。
第3の伝送遅延の比較処理は、次のような状況になったときに行われる。すなわち、移動端末10が、通信インタフェース101を用いて、基地局装置11を介して外部端末30と通信を行っているときに、通信インタフェース101が、基地局装置11との間の通信状況が悪化していることを検出したときである。このとき、インタフェース決定部106は、管理テーブル1061の通信インタフェース名1061aに対応する伝送遅延値1061bの値(例えば50ms、400ms)を取得する。そして、インタフェース決定部106は、読み出した値を比較する。図4Cの伝送遅延値1061bの場合、インタフェース決定部106は、上記比較の結果、通信インタフェース102の伝送遅延値(400ms)が、通信インタフェース101のもの(例えば50ms)よりも大きいと判断する。
次に、上記処理1のインタフェース決定部106における比較の結果、切替先ネットワーク経路の通信遅延が、切替元ネットワーク経路の通信遅延よりも小さい場合の処理2(移動端末10から管理装置20への位置登録メッセージの送信処理)について説明する。
図5は、処理2を示すシーケンス図である。
移動端末10は、通信インタフェース102から位置登録メッセージ(位置登録ともいう)を、切替先ネットワーク経由で管理装置20に送信する(ステップS21)。位置登録には、ホームアドレス(HoA)、送信元アドレスおよび宛先アドレスが含まれる。この送信元アドレスは、通信インタフェース102で割り当てられたケアオブアドレス(CoA2)である。宛先アドレスは、管理装置20のものとなる。
位置登録メッセージを受信した管理装置20は、送信元アドレスから取得した通信インタフェース102のケアオブアドレスをバインディングキャッシュに登録する。これにより、ホームアドレス(HoA)とケアオブアドレス(CoA2)のマッピングが管理される。そして、管理装置20は、登録が完了した旨を示す位置登録完了メッセージを、切替先ネットワーク経由で、移動端末10の通信インタフェース102に送信する(ステップS22)。
これにより、移動端末10が送信する外部端末30宛のパケットは、切替先ネットワーク経由で管理装置20にトンネル転送される(ステップS23)。そして、管理装置20が、そのパケットからトンネルヘッダを取り除き、内側パケットを外部端末30に転送する(ステップS24)。他方、外部端末30が送信する移動端末10宛のパケットは、管理装置20に捕捉される(ステップS24)。そして、そのパケットは、移動端末10の通信インタフェース102宛にトンネル転送される(ステップS23)。
このようにして、移動端末10が、通信インタフェースを切り替えても、外部装置30との間でコネクションが維持されることとなる。
次に、上記処理1のインタフェース決定部106における比較の結果、切替先ネットワーク経路の通信遅延が、切替元ネットワーク経路の通信遅延よりも大きい場合の処理3(移動端末10から管理装置20への位置登録メッセージの送信処理)について説明する。ここでは、移動端末10が、2種類の位置登録を管理装置20に送信する点に特徴がある。
図6は、処理3を示すシーケンス図である。
移動端末10は、通信インタフェース101から、1つ目の位置登録メッセージ(以下、位置登録1という)を、切替元ネットワーク経由で管理装置20に送信する(ステップS31)。また、移動端末10は、通信インタフェース101から、2つ目の位置登録メッセージ(以下、位置登録2という)を、切替元ネットワーク経由で管理装置20に送信する(ステップS32)。なお、位置登録1には、ホームアドレス(HoA)とケアオブアドレス(CoA1)とケアオブアドレス(CoA2)とが含まれ、位置登録2には、ホームアドレス(HoA)とケアオブアドレス(CoA2)とが含まれる。
ここで、送信される位置登録1の一例を図7に示す。
図7の位置登録は、送信元アドレス(Source Address)171、ホームアドレス(Home Address)172およびケアオブアドレスオプション(Alternate Care-of Address)173を含んで構成されている。
本実施の形態の送信元アドレス171には、通信インタフェース101に割り当てられたケアオブアドレス(CoA1)が記載される。そして、ケアオブアドレスオプション173には、通信インタフェース102のケアオブアドレス(CoA2)が記載される。
なお、位置登録2の送信元アドレス171およびケアオブアドレスオプション173(図7参照)には、それぞれ、通信インタフェース102のケアオブアドレス(CoA2)が記載される。ただし、位置登録2の場合、ケアオブアドレスオプションを付加しなくてもよい。
図6に戻って、その後、管理装置20は、通信インタフェース101からの位置登録1を受信すると、ケアオブアドレスオプション173(図7参照)に記載された通信インタフェース102のケアオブアドレス(CoA2)をバインディングキャッシュに登録する。そして、管理装置20は、その登録が完了した旨を示す位置登録完了メッセージ(以下、位置登録完了1という)を、切替元ネットワーク経由で、移動端末10の通信インタフェース101に送信する(ステップS33)。
次に、管理装置20は、通信インタフェース101からの位置登録2を受信すると、ケアオブアドレスオプション173に記載された通信インタフェース102のケアオブアドレス(CoA2)をバインディングキャッシュに登録する。これにより、ホームアドレス(HoA)とケアオブアドレス(CoA2)のマッピングが管理される。そして、管理装置20は、その登録が完了した旨を示す位置登録完了メッセージ(以下、位置登録完了2という)を、切替先ネットワーク経由で、移動端末10の通信インタフェース102に送信する(ステップS34)。その後、移動端末10の通信インタフェース(101、102)が、切替元ネットワークまたは切替先ネットワークの少なくともいずれか一方の経路で、位置登録完了メッセージを受信することとなる。
以上のように、本実施の形態によると、移動端末10は、伝送遅延の異なるアクセスネットワーク1、2間の切り替えを行う場合に、それぞれの伝送遅延の相違(上記処理1の比較結果)に基づいて、ネットワーク経路を変更して、移動端末10の位置登録を高速かつ確実に実現する(上記処理2または処理3)。
例えば、移動端末10が、伝送遅延が小さいアクセスネットワーク1から、伝送遅延が大きいアクセスネットワーク2へ切り替える場合(上記処理3の場合)、2種類の位置登録1、2を、切替元ネットワークを経由して、管理装置20に送信する。そして、移動端末10が、管理装置20からの位置登録完了1を、伝送遅延が小さいアクセスネットワーク1を経由して受信すれば、移動端末10の位置登録が、アクセスネットワーク2経由に比べて高速に行える。
また、このとき仮に、移動端末10が、位置登録完了1を受信していない段階で、アクセスネットワーク1とのリンクが切断されたとしても、移動端末10は、管理装置20からの位置登録完了2を、アクセスネットワーク2経由で受信することができる。よって、移動端末10の位置登録が確実に行える。
[処理3の変更例]
ここで、上記処理3(図6参照)の変更例について説明する。上記処理3においては、ルータ装置15、16が、イングレスフィルタ機能を持たないことを前提に説明した。しかし、例えば、ルータ装置15が、イングレスフィルタ機能を持ち、かつ、そのイングレスフィルタ機能によって、通信ネットワーク102のケアオブアドレス(CoA2)のパケットを破棄する場合、送信元アドレスに記載されたケアオブアドレス(CoA2)を含む位置登録2(図6のステップS31参照)を破棄してしまう。そこで、以下では、このような状況を想定して説明する。
まず、移動端末10が、2台のルータ装置15、16が、イングレスフィルタ機能を搭載しているかどうかを検出できない場合、その検出を行う。検出方法としては、次のとおりである(図1参照)。
まず、移動端末10は、通信インタフェース101から、2つのping要求1、2を、切替先ネットワーク経由で、管理装置20へ送信する。ping要求1は、送信元アドレスを移動端末10のホームアドレス(HoA)とする要求であり、ping要求2は、送信元アドレスを通信インタフェース101のケアオブアドレス(CoA1)とする要求である。
この場合において、仮に、管理装置20が、ping要求1に対するping応答1を移動端末10に返信すれば、ルータ装置15は、イングレスフィルタ機能を搭載していないことになる。
逆に、管理装置20が、ping要求2に対するping応答2を返信し、それからしばらくの間、ping要求1に対するping応答1を移動端末10に返信しない場合は、ルータ装置15がイングレスフィルタ機能を搭載していることとなる。
なお、ping要求1に用いる送信元アドレスは、ルータ装置15が割り当てるプレフィックス以外で作成されたアドレスであれば、特にその内容を問わない。ただし、移動端末10が、ping要求1を送信後、ping要求1に対するICMP(Internet Control Message Protocol)メッセージを受信した場合、ルータ装置15がイングレスフィルタ機能を搭載していることとなる。ICMPメッセージとは、RFC(Request For Comment)4443に記載のICMP到達不能メッセージ(コード5)のことである。
逆に、移動端末10が、ping応答2を受信し、それからしばらくの間、ICMPメッセージを受信しなければ、ルータ装置15はイングレスフィルタを搭載していないことが判明する。
なお、移動端末10において、図4Cのイングレスフィルタ対応フラグ1061cに値(有または無)が事前に静的に設定されていた場合、移動端末10は、pingパケットを用いることなく、イングレスフィルタ対応フラグ1061cに値に基づいて、イングレスフィルタ機能がルータ装置15に搭載しているかどうかを検出することができる。
次に、2台のルータ装置15、16がイングレスフィルタ機能をもつ場合の上記処理2、3の変更例について説明する。
図8は、処理3の変更例を示すシーケンス図である。
移動端末10は、処理1(図4A〜図4C参照)の終了後、通信インタフェース101から、切替元ネットワーク経由(ルータ装置15を含む)で、2種類の位置登録1、2を管理装置20に送信する(ステップS41、S42)。
なお、このとき、図8の位置登録1のケアオブアドレスオプション(図7参照)には、通信インタフェース102のケアオブアドレス(CoA2)が記載される。また、送信元アドレスには、通信インタフェース101のケアオブアドレス(CoA1)が記載される。
そして、図8の位置登録2のパケットヘッダが、管理装置20のアドレスを記載した宛先アドレスと、通信インタフェース101のケアオブアドレス(CoA1)を記載した宛先アドレスとを含めてカプセル化される。これにより、位置登録2を受信したルータ装置15は、位置登録2が、イングレスフィルタ機能によって通過を拒否するケアオブアドレス(CoA2)を含んでいたとしても、カプセル化されたパケットヘッダのケアオブアドレス(CoA1)(これは、イングレスフィルタ機能によって通過を許可されている)を検出するので、位置登録2を通過させることとなる。
ここで、位置登録2をカプセル化する方法について説明する。ここでは、次の3方法について順次説明する。
図9は第1のカプセル化方法により位置登録2をカプセル化したパケットの一例を示す図である。なお、第1のカプセル化方法は、RFC1853に規定に基づく。
図9のパケットは、通信インタフェース101のケアオブアドレス(CoA1)を記載した送信元アドレス(Source Address)および管理装置20のアドレスを記載した宛先アドレス(destination Address)を含むパケットヘッダ191と、位置登録2(Binding Update Message192)とを含む。
図10は、第2のカプセル化方法により位置登録2をカプセル化したパケットの一例を示す図である。なお、第2のカプセル化方法は、RFC2405に規定に基づく。
図10のパケットは、図9のパケットと異なり、パケットヘッダ191と位置登録2(Binding Update Message192)との間に、認証ヘッダ193を付加した点にある。認証ヘッダ193には、Security Parameters Index、Sequence Number、Authentication Dateを含む。なお、認証ヘッダ193を取り除く場合、移動端末10と管理装置20との間で事前に交換した鍵を用いる必要がある。
図11は第3のカプセル化方法により位置登録2をカプセル化したパケットの一例を示す図である。なお、第3のカプセル化方法は、RFC2406の規定に基づく。
図10のパケットは、図11のパケットと異なり、パケットヘッダ191と位置登録2(Binding Update Message192)との間に、ESP(Encapsulating Security Payload)ヘッダ194を付加した点にある。ESPヘッダ194には、Security Parameters Index(SPI)およびSequence Numberを含む。さらに、図11のパケットは、位置登録2(Binding Update Message192)の後部に、ESPトレーラおよびESP認証データを含むESPヘッダ195が付加されている。なお、ESPヘッダを取り除く場合、移動端末10と管理装置20との間で事前に交換した鍵を用いる必要がある。
図8に戻って、ステップS43において、管理装置20は、通信インタフェース101からの位置登録1をルータ装置15経由で受信すると、ケアオブアドレスオプションに記載された通信インタフェース102のケアオブアドレス(CoA2)をバインディングキャッシュに登録する。そして、管理装置20は、その登録した旨を示す位置登録完了1を、切替元ネットワーク経由で、移動端末10の通信インタフェース101に送信する。
なお、管理装置20は、通信インタフェース101からの位置登録2を受信すると、デカプセル化を行う。
例えば、位置登録2が、上記第1のカプセル化方法でカプセル化されている場合、管理装置20は、パケットの外側のパケットヘッダ191(図9参照)を外し、内側パケットにある位置登録2のケアオブアドレスオプションに記載されたケアオブアドレス(CoA2)をバインディングキャッシュに登録する。
あるいは、位置登録2が、第2のカプセル化方法でカプセル化されている場合、管理装置20は、パケットの外側のパケットヘッダ191(図10参照)を外し、事前に移動端末10と交換していた鍵を用いて認証ヘッダ193(図10参照)を取り除く。そして、管理装置20が、内側にある位置登録2のケアオブアドレスオプションに記載されたケアオブアドレス(CoA2)をバインディングキャッシュに登録する。
さらに、位置登録2が、第3のカプセル化方法でカプセル化されている位置登録2については、管理装置20は、パケットの外側のパケットヘッダ191(図11参照)を外し、事前に移動端末10と交換していた鍵を用いてESPヘッダ195(図11参照)を取り除く。そして、管理装置20が、内側にある位置登録2のケアオブアドレスオプションに記載されたケアオブアドレス(CoA2)をバインディングキャッシュに登録する。
次に、図8のステップS44において、バインディングキャッシュの登録が完了した管理装置20は、位置登録完了2を、切替先ネットワーク経由(ルータ装置16を含む)で、移動端末10の通信インタフェース102に送信する。これにより、移動端末10は、いずれかの通信インタフェース101、102を用いて、位置登録完了を受信し、外部端末30との間でコネクションを維持することが可能となる。
以上のように、移動端末10は、位置登録2のパケットヘッダ(ケアオブアドレス(CoA1)を含む)をカプセル化して、管理装置20へ送信するので、ルータ装置15が、そのパケットヘッダに記載のケアオブアドレス(CoA1)を検出して、位置登録2を管理装置20にトンネル転送する。よって、ルータ装置15がイングレスフィルタ機能を有する場合も、実施の形態1と同様の効果を得る。すなわち、移動端末10は、伝送遅延の異なるアクセスネットワーク1、2間の切り替えを行う場合、それぞれの伝送遅延の相違(上記処理1の比較結果)に基づいて、ネットワーク経路を変更して、移動端末10の位置登録を高速かつ確実に実現する(処理2、3参照)。
図12は、移動端末10における通信インタフェースの切替処理を示すフローチャートである。ここでは、移動端末10の切替処理部105(図2参照)は、通信インタフェース101の通信状態を監視し、リンクの切断等(ビットエラー率の増加、受信電界強度の低下を含む)により通信状態の悪化を検出した場合、以下のステップ処理を開始するものとして説明する。
ステップS101において、インタフェース決定部106は、切替処理部105からの指示を受け、アクセスネットワーク1を含む切替元ネットワーク、および、アクセスネットワーク2を含む切替先ネットワークの伝送遅延を取得する。この取得方法について、図13を参照して説明する。ここでは、3種類の取得方法があるので、それらを説明する。
第1の取得処理の場合(図4A参照)図13に示すように、インタフェース決定部106は、例えば、2種類の通信インタフェース101、102から、それぞれ、対応するネットワーク経由(切替元、切替先)でping要求を管理装置20に送信させる(ステップS1011)。そうすると、各通信インタフェース101、102は、管理装置20から、ping要求に対するping応答を、各ネットワーク経由で受信する(ステップS1012)。その後、インタフェース決定部106は、各ping応答を、切替処理部105を介して取得する。
第2の取得処理の場合(図4B参照)、ステップ1013において、インタフェース決定部106は、取得済みの伝送遅延値を参照して、対応する伝送遅延値を取得する。この場合、インタフェース決定部106は、切替処理部105からの指示を受けることなく、定常的に、すべてのネットワーク経路(本実施の形態は2経路)の伝送遅延を測定し、それらの測定値を記憶しておくことになる。
第3の取得処理の場合、ステップ1014において、インタフェース決定部106は、管理テーブル1061(図4C参照)を用いて、比較対象となる通信インタフェースを用いたときの各伝送遅延値を取得する。
次に、図12のステップS102に戻って、伝送遅延処理の結果を取得した切替処理部105は、伝送遅延の比較処理を実施するようインタフェース決定部106に通知する。通知を受けたインタフェース決定部106は、2つ通信インタフェース101、102間の伝送遅延を比較する。なお、この比較方法も、上記3種類がある(図4A〜図4C参照)。
このようにして、インタフェース決定部106において、伝送遅延を比較した結果、例えば、通信インタフェース101が接続するアクセスネットワーク1を含む切替元ネットワークの伝送遅延(アクセスネットワーク1経由の伝送遅延)よりも、通信インタフェース102が接続するアクセスネットワーク2を含む切替先ネットワークの伝送遅延(アクセスネットワーク2経由の伝送遅延)が小さかった場合(ステップS102のDelay(I/F 102)<=Delay(I/F 101))、インタフェース決定部106は、通信インタフェース102から、位置登録を送信することを決定する。そして、インタフェース決定部106は、上記決定した旨を切替処理部105に通知する。
切替処理部105は、管理装置20宛の位置登録を通信インタフェース102経由で送信するようL3処理部103に指示する。指示を受けたL3処理部103は、管理装置20宛の位置登録を通信インタフェース102経由で送信する(ステップS103)。これにより、位置登録が、アクセスネットワーク2を含む切替先ネットワークを経由して、管理装置20に送信される。なお、このときの位置登録の送信元アドレスには、通信インタフェース102のケアオブアドレス(CoA2)が記載される。
その後、切替処理部105が、通信インタフェース102を介して、管理装置20から送信された位置登録完了を切替先ネットワーク経由で受信する(ステップS104)。これにより、移動端末10の位置登録処理が完了し、移動端末10は、外部端末30との間で切替先ネットワーク経由で通信を継続して行うことが可能となる。
一方、ステップS102の伝送遅延比較において、通信インタフェース101が接続するアクセスネットワーク1を含む切替元ネットワークの伝送遅延よりも、通信インタフェース102が接続するアクセスネットワーク2を含む切替先ネットワークの伝送遅延が大きかった場合(ステップS102のelse)、インタフェース決定部106は、送信元の通信インタフェース101から、2種類の位置登録1、2を送信することを決定する。そして、インタフェース決定部106は、上記決定した旨を切替処理部35に通知する。
切替処理部35は、2種類の位置登録1、2を通信インタフェース101経由で送信するようL3処理部103に指示する。当該指示を受けたL3処理部103は、2種類の位置登録1、2を通信インタフェース101経由で送信する(ステップS105)。このとき、位置登録1のパケットのケアオブアドレスオプションには、通信インタフェース102のケアオブアドレス(CoA2)が記載され、送信元アドレスには、通信インタフェース101のケアオブアドレス(CoA1)が記載される。
次に、切替処理部105は、通信インタフェース101が接続するネットワークのルータ装置15にイングレスフィルタ機能が搭載されているかどうかの検出を行う(ステップS106)。この検出は、pingパケットを用いる。具体的には、切替処理部105は、まず、通信インタフェース101から、移動端末10のホームアドレス(HoA)を記載した送信元アドレスを含むping要求を管理装置20へ送信する。これにより、仮に、切替処理部105が、管理装置20から、そのping要求に対するping応答を受信した場合、切替処理部105は、ルータ装置15がイングレスフィルタ機能を搭載していないと検出することになる。
逆に、切替処理部105が、ping要求の送信後もしばらくの間、それに対するping応答を受信しない場合は、切替処理部105は、ルータ装置15が、イングレスフィルタ機能を搭載していると検出することとなる。
なお、ping要求の送信元アドレスは、ルータ装置15が割り当てるプレフィックス以外で作成されたアドレスであれば、その内容は問わない。ただし、ping要求を送信した後、ping要求に対するICMPメッセージを受信した場合は、ルータ装置15が、イングレスフィルタ機能を搭載していることとなる。
ステップS106の検出処理の結果、イングレスフィルタ機能がルータ装置15に搭載されていない場合(ステップS106の無)、切替処理部105が、位置登録2を通信インタフェース101から、アクセスネットワーク1を含む切替元ネットワーク経由で送信させる。このとき、位置登録2のパケットのケアオブアドレスオプションおよび送信元アドレスには、通信インタフェース102のケアオブアドレス(CoA2)が、それぞれ記載される。なお、ケアオブアドレスオプションには、通信インタフェース102のケアオブアドレス(CoA2)を記載しなくてもよい。
他方、上記検出処理の結果、イングレスフィルタ機能がルータ装置15に搭載されている場合、(ステップS106の有)、切替処理部105が、カプセル化された位置登録2を通信インタフェース101から、アクセスネットワーク1を含む切替元ネットワーク経由で、管理装置20に送信させる(ステップS109)。このとき、切替処理部105によって、位置登録2のパケットヘッダには、通信インタフェース102のケアオブアドレス(CoA2)と、管理装置20のアドレスがカプセル化される。また、切替処理部105によって、位置登録2のパケットのケアオブアドレスオプションには、ケアオブアドレス(CoA2)が記載される。なお、ケアオブアドレスオプションには、通信インタフェース102のケアオブアドレス(CoA2)を記載しなくてもよい。位置登録2のカプセル化方法としては、図9、図10、図11の上記3種類がある。
その後、図12のステップS108において、切替処理部105が、位置登録完了1および/または位置登録完了2を受信する。具体的には、切替処理部105が、管理装置20から、切替元ネットワーク経由で位置登録完了1を受信したり、切替先ネットワーク経由で位置登録完了2を受信したりする。これにより、異種アクセスネットワーク1、2間の切り替え時において、移動端末10が、アクセスネットワーク1経由で位置登録完了1を受信した場合、伝送遅延の大きいアクセスネットワーク2経由で位置登録完了2を受信する場合に比べ、迅速に位置登録処理を行うことが可能となる。
さらに、仮に、移動端末10が、アクセスネットワーク1とのリンクが切断しても、アクセスネットワーク2経由で位置登録完了2を受信することが可能となる。よって、移動端末10の位置登録処理が確実に行われる。
なお、本実施の形態においては、イングレスフィルタ機能を検出することとしたが(ステップS106参照)、この検出は必ずしも行う必要はない。例えば、移動端末10が、図4Cの管理テーブル1061のイングレスフィルタ対応フラグ1061cを用いて、ルータ装置のイングレスフィルタ機能の有無を検出する場合は、検出処理のステップS106をスキップしてもよい。具体的には、イングレスフィルタが機能しないことが事前に明確なときは、ステップS106をスキップして、ステップS105の位置登録1の送信処理から、ステップS107の位置登録2の送信処理を直接実施してもよい。この場合、処理速度が向上する。
他方、イングレスフィルタが機能することが事前に明確なときは、ステップS106をスキップして、ステップS105の位置登録1の送信処理から、ステップS109の位置登録2の送信処理を直接実施してもよい。
以上のように、実施の形態1によると、移動端末10が、伝送遅延の異なる異種アクセスネットワーク1、2間で接続を切り替える場合に、移動端末10は、各アクセスネットワークを含むネットワーク経路の伝送遅延を比較する。そして、移動端末10は、その比較結果から、切替元ネットワーク経由で2種類の位置登録1、2を管理装置20に送信したり、あるいは、切替先ネットワーク経由で位置登録を管理装置20に送信したりする。このため、例えば、切替先ネットワークの伝送遅延が、切替元ネットワークの伝送遅延に比べて大きい場合は、移動端末10が、2種類の位置登録1、2を切替元ネットワーク経由で管理装置20に送信し、それらの位置登録完了1、2を、切替元ネットワークおよび切替先ネットワークの2経路で受信することが可能となる。
よって、移動端末10が通信インタフェースの切り替え中に、移動端末10とアクセスネットワークとが、不意に切断したとしても、移動端末10は、切替先ネットワーク経由で位置登録完了2を受信することができる。さらに、移動端末10が、切替元ネットワーク経由で位置登録完了1を受信した場合、比較的高速に位置登録処理を完了することができる。
(実施の形態2)
実施の形態2は、移動端末10が、伝送遅延の小さいネットワーク(例えば、アクセスネットワーク1)から、それが大きいネットワーク(例えば、アクセスネットワーク2)へ接続を切り替える場合(上記処理3に相当)において、2種類の位置登録を用いた実施の形態1の場合と異なり、1種類の位置登録を用いて、アクセスネットワーク1経由で管理装置20に送信する。そして、管理装置20が、2種類のアクセスネットワーク1、2経由で、位置登録完了を移動端末10へ送信する。
なお、その他、実施の形態2の移動端末10を含む無線通信システムの構成は、図1の実施の形態1と同様である。また、実施の形態2の処理1(図4Aないし図4C参照)および処理2(図5参照)は、実施の形態1と同様の処理である。そこで、以下では、実施の形態1と異なる処理3について説明する。
図14は、実施の形態2の処理3を示すシーケンス図である。
移動端末10は、処理1の完了後、通信インタフェース101から、位置登録(ホームアドレス(HoA)を含む)を、アクセスネットワーク1を含む切替元ネットワーク経由で管理装置20に送信する(ステップS51)。この位置登録のパケットのケアオブアドレスオプションには、通信インタフェース102のケアオブアドレス(CoA2)が記載され、送信元アドレスには、通信インタフェース101のケアオブアドレス(CoA1)が記載される。なお、その際「1」の値を設定した複製フラグ(フラグ)181(後述する図17参照)を位置登録に含めてもよい。その後、管理装置20は、通信インタフェース101からの位置登録を受信した場合、ケアオブアドレスオプションに記載されたケアオブアドレス(CoA2)をバインディングキャッシュに登録する。
そして、管理装置20は、上記登録が完了した旨を示す位置登録完了1を、切替元ネットワーク経由で、移動端末10の通信インタフェース101に送信する(ステップS52)。
さらに、通信インタフェース101からの位置登録を受信した管理装置20は、その位置登録のケアオブアドレスオプションに記載されたケアオブアドレス(CoA2)を抽出する。そして、管理装置20は、その抽出した位置登録の登録完了を示す位置登録完了2の宛先アドレスに、抽出したケアオブアドレス(CoA2)を設定する。さらに、管理装置20は、ケアオブアドレス(CoA2)を設定した位置登録完了2を、アクセスネットワーク2を含む切替先ネットワーク経由で、移動端末10の通信インタフェース102に送信する(ステップS53)。これにより、移動端末10は、通信インタフェース101または通信インタフェース102の少なくともいずれか一方を通じて、位置登録完了(位置登録完了1、2)を受信する。
これにより、1種類の位置登録を受信した管理装置20は、その送信元アドレスに記載のケアオブアドレス(CoA1)宛に、位置登録完了1を切替元ネットワーク経由で、移動端末10に送信する。さらに、管理装置20は、位置登録のケアオブアドレスオプションに記載のケアオブアドレス(CoA2)宛に、位置登録完了2を切替先ネットワーク経由で、移動端末10に送信する。
このため、移動端末10は、2種類の位置登録1、2を用いる実施の形態1の場合と異なり、1種類の位置登録を用いて管理装置20に送信するだけで、2つの異なるネットワーク経由で位置登録完了1、2を受信することが可能となる。よって、実施の形態1に比べて、ネットワークの伝送効率が向上する。
これにより、その後、移動端末10が送信する外部端末30宛のパケットは、通信インタフェース102から、切替先ネットワーク経由で、管理装置20にトンネル転送される(ステップS54)。管理装置20は、トンネル転送されたパケットからトンネルヘッダを取り除き、内側パケットを、バックボーンネットワーク3経由で、外部端末30に転送する(ステップS55)。他方、外部端末30が送信する移動端末10宛のパケットは、バックボーンネットワーク3経由で、管理装置20に捕捉される(ステップS55)。そして、そのパケットは、切替先ネットワーク経由で、移動端末10の通信インタフェース102宛にトンネル転送される(ステップS54)。
図15は、実施の形態2の移動端末10における通信インタフェースの切替処理を示すフローチャートである。
図15のステップS101は、図12のステップS101と同様、次のような処理が行われる。すなわち、移動端末10の切替処理部105は、通信インタフェース101から通信インタフェース102への切り替えの開始を決定すると、伝送遅延の取得処理および位置登録メッセージを送信する通信インタフェース(本実施の形態では通信インタフェース101とする)の決定処理を行うようインタフェース決定部106に通知する。当該通知を受けたインタフェース決定部106は、2種類の通信インタフェース101、102に関して、伝送遅延を取得するための伝送遅延の取得処理を実施する。この取得処理では、上記第1〜第3の伝送遅延の比較処理(図4A〜図4C参照)のうちのいずれかの処理を実施する(ステップS102)。
このとき、インタフェース決定部106において、伝送遅延を比較した結果、通信インタフェース101が接続するアクセスネットワーク1を含む切替元ネットワークの伝送遅延(アクセスネットワーク1経由の伝送遅延)よりも、通信インタフェース102が接続するアクセスネットワーク2を含む切替先ネットワークの伝送遅延(アクセスネットワーク2経由の伝送遅延)が小さい場合(ステップS102のDelay(I/F 102)<=Delay(I/F 101))は、処理2と同様である。また、ステップS102のelseの場合は、ステップS103Aに進み、処理3を実行する。
ステップS103Aにおいて、切替処理部105は、インタフェース決定部106から、位置登録を送信する通信インタフェース(本実施の形態では、例えば、通信インタフェース101とする)の通知を受ける。そして、切替処理部105は、通知を受けた通信インタフェース101を用いて、位置登録を送信するようL3処理部103に指示する。L3処理部103は、通信インタフェース101から、アクセスネットワーク1を含む切替元ネットワーク経由で、位置登録を送信する。このときの位置登録のパケットのケアオブアドレスオプションには、通信インタフェース102のケアオブアドレス(CoA2)が記載され、送信元アドレスには、通信インタフェース101のケアオブアドレス(CoA1)が記載される。さらに、位置登録には、「1」の値を設定した複製フラグ(フラグ)181(後述する図17参照)が含まれる。
ステップS104Aにおいて、移動端末10の通信インタフェース101が、位置登録完了(位置登録完了1、2の少なくともいずれか一方)を受信する。
したがって、移動端末10は、1種類の位置登録を用いて、管理装置20に送信することにより、管理装置20から、切替元ネットワークまたは切替先ネットワークの少なくともいずれか一方の経由で位置登録完了を受信することとなる。よって、移動端末10は、異種ネットワーク間の切り替え時において、外部装置30との間でコネクションを維持することができる。
図16は、実施の形態2の管理装置20における切替処理を示すフローチャートである。
管理装置20の通信インタフェース201が、位置登録(複製フラグを含む)を受信し、L3処理部202が、その位置登録を通信インタフェース201を介して受信する(ステップS201)。すると、L3処理部202は、受信した位置登録を管理部204に転送する。
ここで、転送された位置登録の一例を図17に示す。
図17の位置登録には、複製フラグ181が含まれている。複製フラグ181は、位置登録完了の送信方法の種類を特定するためのものである。本実施の形態では、例えば、複製フラグ181の値が、「1」の場合と「0」の場合の2種類がある。これらの詳細は後述する。
図16に戻って、管理部204は、位置登録に含まれる複製フラグ181の値を確認する(ステップS202)。
次に、管理部204は、複製フラグが「0」の値と確認した場合(ステップS202の0:複製フラグが存在しない場合も同様)、実施の形態1と同様に、位置登録についての処理を行う。すなわち、管理部204は、位置登録のパケットにケアオブアドレスオプションが付加されている場合は、そのケアオブアドレスオプションから、ケアオブアドレス(例えば、CoA2)を抽出する。他方、管理部204は、そのオプションが付加されていない場合は、位置登録の送信元アドレスから、ケアオブアドレス(例えば、CoA1)を抽出する。また、その位置登録からホームアドレス(HoA)も抽出する。そして、管理部204は、それら抽出したケアオブアドレス(例えば、CoA2)およびホームアドレス(HoA)を用いて、バインディングキャッシュを更新する。この更新により、ホームアドレス(HoA)とケアオブアドレス(CoA2)との組が管理される。
バインディングキャッシュの更新が完了すると、管理部204は、位置登録の送信元アドレス(例えば、CoA1)宛に、切替元ネットワーク経由で、位置登録完了メッセージを送信(ステップ203)し、処理を終了する。これにより、位置登録完了1は、L3処理部202および通信インタフェース201を介して、バックボーンネットワーク3に送出される。
他方、管理部204は、複製フラグが「1」の値と確認した場合(ステップS202の1)、位置登録の送信元アドレス(例えば、CoA1)と、ケアオブアドレスオプションに記載されたケアオブアドレス(例えば、CoA2)およびホームアドレス(HoA)とを抽出する。そして、管理部204は、抽出したケアオブアドレス(例えば、CoA2)およびホームアドレス(HoA)を用いて、バインディングキャッシュを更新する。この更新により、ホームアドレス(HoA)とケアオブアドレス(CoA2)との組が管理される。
管理部204は、バインディングキャッシュの更新を完了すると、位置登録完了1を、切替元ネットワーク経由で、L3処理部202および通信インタフェース201を介して、移動端末10の通信インタフェース101(送信元アドレス(CoA1)宛:送信経路)に送信する(ステップS204)。
次に、管理部204は、位置登録完了2を、位置登録のケアオブアドレスオプションに記載のケアオブアドレス(例えば、CoA2)宛(送信経路)に、切替先ネットワーク経由で、位置登録完了1を送信し(ステップ205)、処理を終了する。これにより、位置登録完了2は、L3処理部202および通信インタフェース201を介して、バックボーンネットワーク3に送出される。
なお、管理部204は、上記複製フラグの値に代えて、ケアオブアドレスオプションの有無に応じて、位置登録完了の送出先を決定してもよい。例えば、ケアオブアドレスオプションが付加されている場合には、複製フラグが「1」のときと同等の処理(図16のステップ204、205に相当)を行う。他方、ケアオブアドレスオプションが付加されていない場合には、複製フラグが「0」のときと同等の処理を行う(複製フラグが存在しないときも同様:図16のステップ203に相当)。
以上のように、実施の形態2によると、移動端末10が、伝送遅延の異なる異種アクセスネットワーク1、2間で接続を切り替える場合に、移動端末10は、1種類の位置登録(ケアオブアドレスオプションに記載のケアオブアドレス(例えば、CoA2)、送信元アドレス(例えば、CoA1)、ホームアドレス(HoA)を含む)を、切替元ネットワーク経由で管理装置20に送信する。このため、管理装置20が、複製フラグに示された送信経路に従って、ケアオブアドレスオプションに記載のケアオブアドレス(例えば、CoA2)宛に位置登録完了を送信するとともに、送信元アドレス(例えば、CoA1)宛に位置登録完了を送信する。
すなわち、移動端末10が、切替元ネットワークと不意な切断をしたとしても、切替先ネットワーク経由で位置登録完了2を受信することができる。さらに、移動端末10が、切替元ネットワーク経由で位置登録完了1を受信した場合、比較的高速に位置登録処理を完了することができる。
(実施の形態3)
実施の形態3は、移動端末10が、伝送遅延の小さいネットワーク(例えば、アクセスネットワーク1)から、伝送遅延が大きいネットワーク(例えば、アクセスネットワーク2)へ接続を切り替える場合(上記処理3に相当)において、1〜2種類の位置登録を用いた実施の形態1の場合と異なり、3種類の位置登録を用いて、2種類のアクセスネットワーク1、2経由で管理装置20に送信する。
なお、実施の形態3の移動端末10を含む無線通信システムの構成は、図1の実施の形態1、2と同様である。以下では、実施の形態3が実施の形態1、2と異なる処理3について説明する。
まず、ルータ装置15、16が、イングレスフィルタ機能を持たない場合の処理について説明する。
図18は、実施の形態3における位置登録処理を示すシーケンス図である。ここでは、移動端末10が、通信インタフェース101を用い、アクセスネットワーク1経由で、ルータ装置15および管理装置20を介して、外部端末30と通信をしている場合を前提に説明する。
この場合、通信インタフェース101が、基地局装置11との間の通信状況の悪化を検出すると(ステップS11)、通信インタフェース102が、基地局装置12との間でリンク接続を行う(ステップS12)。なお、通信インタフェース102が既に接続している場合は、リンクの再接続を行う必要は無い。
次に、上記リンク接続が完了すると、移動端末10は、通信インタフェース101から、2種類の位置登録1、2をそれぞれ、アクセスネットワーク1を含む切替元ネットワーク経由で、管理装置20に送信する(ステップS31、S32)。なお、2種類の位置登録1、2は、図6の位置登録1、2と同様の内容である。すなわち、位置登録1のパケットのケアオブアドレスオプションには、通信インタフェース102のケアオブアドレス(CoA2)が記載され、送信元アドレスには、通信インタフェース101のケアオブアドレス(CoA1)が記載される。
位置登録2のパケットのケアオブアドレスオプションには、通信インタフェース102のケアオブアドレス(CoA2)に記載され、送信元アドレスには、通信インタフェース102のケアオブアドレス(CoA2)が記載される。なお、ケアオブアドレスオプションには、通信インタフェース102のケアオブアドレス(CoA2)を記載しなくてもよい。
さらに、移動端末10は、通信インタフェース102から、1種類の位置登録3を、アクセスネットワーク2を含む切替先ネットワーク経由で、管理装置20へ送信する(ステップS31A)。なお、位置登録3は、図5の実施の形態1の位置登録(ステップS21参照)と同様の内容である。すなわち、位置登録3の送信元アドレスには、通信インタフェース102のケアオブアドレス(CoA2)が記載される。
次に、管理装置20は、位置登録1を受信すると、通信インタフェース102のケアオブアドレス(CoA2)をバインディングキャッシュに登録する。これにより、ホームアドレス(HoA)とケアオブアドレス(CoA2)との組が管理される。
そして、管理装置20は、位置登録1を登録した旨を示す位置登録完了1を、切替元ネットワーク経由で、移動端末10の通信インタフェース101に送信する(ステップS33)。
次に、管理装置20は、位置登録2を受信すると、そのケアオブアドレスオプションに記載のケアオブアドレス(CoA2)をバインディングキャッシュに登録する。これにより、ホームアドレス(HoA)とケアオブアドレス(CoA2)との組が管理される。
そして、管理装置20は、位置登録2を登録した旨を示す位置登録完了2を、アクセスネットワーク2を含む切替先ネットワーク経由で、移動端末10の通信インタフェース102に送信する(ステップS34)。
さらに、管理装置20は、位置登録3を受信すると、通信インタフェース102のケアオブアドレス(CoA2)をバインディングキャッシュに登録する。これにより、ホームアドレス(HoA)とケアオブアドレス(CoA2)との組が管理される。
次に、管理装置20は、位置登録3を登録した旨を示す位置登録完了3を、アクセスネットワーク2を含む切替先ネットワーク経由で、移動端末10の通信インタフェース102に送信する(ステップS34A)。これにより、移動端末10は、3種類のうちの少なくとも1種類の位置登録に対応する位置登録完了を受信し、位置登録処理を行うことができる。このため、移動端末10は、アクセスネットワーク1、2を含むネットワーク経路の伝送遅延を算出することなく、実施の形態1の効果を得ることが可能となる。
次に、ルータ装置15、16が、イングレスフィルタ機能を持つ場合の処理について説明する。なお、イングレスフィルタ機能の有無を検出する方法は、実施の形態1の場合と同様であるため、その説明は省略する。
図19は実施の形態3における位置登録処理を示すシーケンス図である。ここでも、移動端末10が、通信インタフェース101を用い、アクセスネットワーク1を含む切替元ネットワーク経由で、外部端末30と通信をしている場合を前提に説明する。
この場合も、図18同様、通信インタフェース101が、基地局装置11との間の通信状況の悪化を検出すると(ステップS11)、通信インタフェース102が、基地局装置12との間でリンク接続を行う(ステップS12)。なお、通信インタフェース102が既に接続している場合は、リンクの再接続を行う必要は無い。
次に、上記リンク接続が完了すると、移動端末10は、通信インタフェース101から、2種類の位置登録1、2をそれぞれ、アクセスネットワーク1を含む切替元ネットワーク経由で、管理装置20に送信する(ステップS41、S42)。これら2種類の位置登録1、2は、図6の位置登録1、2とほぼ同様の内容であるが、次の点が異なる。すなわち、位置登録2のパケットヘッダは、通信インタフェース101のケアオブアドレス(CoA1)を記載した送信元アドレスと、管理装置20のアドレスを記載した宛先アドレスとをカプセル化される。これにより、ルータ装置15が、イングレスフィルタ機能を持っていても、ルータ装置15は、そのカプセル化された位置登録2のパケットをトンネル転送することとなる。
例えば、ルータ装置15が、ステップS41で送信された位置登録1を受信した場合、ルータ装置15は、その位置登録1の送信元アドレスをチェックする。このときの位置登録1の送信元アドレスは、ルータ装置15に広告されたプレフィックスを用いて作成されたものであるため、ルータ装置15は、その送信元アドレスをもつ位置登録1の通過を許可する。このため、ルータ装置15は、バックボーンネットワーク3に位置登録1を転送する。
また、例えば、ルータ装置15がステップS42で送信された位置登録2を受信した場合、ルータ装置15は、その位置登録2の送信元アドレス(外側ヘッダ内)をチェックする。このときの位置登録2の送信元アドレスは、ルータ装置15に広告されたプレフィックスを用いて作成されたものであるため、ルータ装置15は、その送信元アドレスをもつ位置登録1の通過を許可する。このため、ルータ装置15は、バックボーンネットワーク3経由で位置登録2を管理装置20へ転送する。
次に、移動端末10は、通信インタフェース102から、1種類の位置登録3を、アクセスネットワーク2を含む切替先ネットワーク経由で、管理装置20へ送信する(ステップS41A)。位置登録3は、図5の実施の形態1の位置登録(ステップS21参照)と同様の内容である。
例えば、ルータ装置16が、位置登録3を受信した場合、ルータ装置16は、位置登録3の送信元アドレスをチェックする。このときの位置登録3の送信元アドレスは、ルータ装置16に広告されたプレフィックスを用いて作成されたものである。このため、ルータ装置16は、バックボーンネットワーク3経由で位置登録3を管理装置20へ転送する。
次に、ステップS43において、管理装置20は、位置登録1を受信すると、その位置登録1のケアオブアドレスオプションに記載された通信インタフェース102のケアオブアドレス(CoA2)をバインディングキャッシュに登録する。これにより、ホームアドレス(HoA)とケアオブアドレス(CoA2)との組が管理される。
そして、管理装置20は、位置登録1を登録した旨を示す位置登録完了1を、アクセスネットワーク1を含む切替元ネットワーク経由で、移動端末10の通信インタフェース101に送信する。
次に、管理装置20は、位置登録2を受信すると、その位置登録2のパケットヘッダをデカプセル化して、通信インタフェース102のケアオブアドレス(CoA2)をバインディングキャッシュに登録する。これにより、ホームアドレス(HoA)とケアオブアドレス(CoA2)との組が管理される。
次に、管理装置20は、位置登録2を登録した旨を示す位置登録完了2を、アクセスネットワーク2を含む切替先ネットワーク経由で、移動端末10の通信インタフェース102に送信する(ステップS44)。
さらに、管理装置20は、位置登録3を受信すると、その位置登録3の通信インタフェース102のケアオブアドレス(CoA2)をバインディングキャッシュに登録する。これにより、ホームアドレス(HoA)とケアオブアドレス(CoA2)との組が管理される。
次に、管理装置20は、位置登録3を登録した旨を示す位置登録完了3を、アクセスネットワーク2を含む切替先ネットワーク経由で、移動端末10の通信インタフェース102に送信する(ステップS43A)。これにより、ルータ装置15が、イングレスフィルタ機能を持つ場合であっても、移動端末10は、位置登録2のカプセル化を行うことにより、3種類のうちの少なくとも1種類の位置登録に対応する位置登録完了を受信し、位置登録処理を行うことができる。
図20は実施の形態3の移動端末10における通信インタフェースの切替処理を示すフローチャートである。ここでは、移動端末10の切替処理部105が、通信インタフェース101から通信インタフェース102への切替の開始を決定し、次のステップ処理を行うものとする。
切替処理部105は、2種類の位置登録1、2を通信インタフェース101経由で送信するようL3処理部103に指示する。さらに、切替処理部105は、1種類の位置登録3を通信インタフェース102から送信するようL3処理部103に指示する。
次に、当該指示を受けたL3処理部103は、2種類の位置登録1、2を通信インタフェース101から送信させる(ステップS105)。このとき、切替処理部105によって、位置登録1のパケットのケアオブアドレスオプションには、通信インタフェース102のケアオブアドレス(CoA2)が記載され、送信元アドレスには、通信インタフェース101のケアオブアドレス(CoA1)が記載される。
次に、切替処理部105は、通信インタフェース101が接続するネットワークのルータ装置15にイングレスフィルタ機能が搭載されているかどうかの検出を行う(ステップS106)。この検出方法は、実施の形態1のイングレスフィルタ機能の検出方法(図13のステップS106参照)と同様である。
次に、切替処理部105は、ルータ装置15にイングレスフィルタ機能が搭載されていれば(ステップS106の有)、図13の実施の形態1のステップS109と同様、カプセル化された位置登録2を通信インタフェース101から送信させる(ステップS109)。
他方、切替処理部105は、ルータ装置15にイングレスフィルタ機能が搭載されていなければ(ステップS106の無)、位置登録2を通信インタフェース101経由で送信する(ステップS107)。このときの位置登録2のパケットのケアオブアドレスオプションには、通信インタフェース102のケアオブアドレス(CoA2)が記載され、送信元アドレスには、通信インタフェース102のケアオブアドレス(CoA2)が記載される。なお、位置登録2のケアオブアドレスオプションには、通信インタフェース102のケアオブアドレスを記載しなくてもよい。
次に、ステップS108Aにおいて、切替処理部105は、位置登録3を、通信インタフェース102から、切替先ネットワーク経由で送信する。このときの位置登録3の送信元アドレスには、通信インタフェース102のケアオブアドレス(CoA2)が記載される。
次に、切替処理部105が、3つの位置登録完了1〜3のいずれかを受信する(ステップS108B)。具体的には、切替処理部105が、例えば、管理装置20から、切替元ネットワーク経由で位置登録完了1を受信したり、切替先ネットワーク経由で各位置登録完了2、3を受信したりする。
以上のように、異種アクセスネットワーク1、2間の切り替え時において、移動端末10が、伝送遅延の算出を行うことなく、実施の形態1の効果を得る。すなわち、切替先ネットワークの伝送遅延が、切替元ネットワークの伝送遅延に比べて大きいとき、アクセスネットワーク1経由で位置登録完了1を受信した場合が、伝送遅延の大きいアクセスネットワーク2経由で位置登録完了2を受信する場合に比べ、迅速に位置登録処理を行うことが可能となる。
そして、このとき仮に、移動端末10とアクセスネットワーク1とのリンクが切断しても、移動端末10は、アクセスネットワーク2経由で各位置登録完了2、3を受信することが可能となる。よって、移動端末10の位置登録処理が確実に行われる。
他方、切替先ネットワークの伝送遅延が切替元ネットワークの伝送遅延に比べて小さいとき、管理装置20が伝送遅延の小さいアクセスネットワーク2経由で位置登録3を受信する場合が、アクセスネットワーク1経由で位置登録1、2を受信した場合に比べ、迅速に受信することができる。それに伴い、移動端末10は位置登録完了1、2に比べ、位置登録完了3を迅速に受信することができる。
なお、イングレスフィルタ機能の有無があらかじめ明らかな場合は、図20のステップS106の検出処理をスキップしてもよい。
本発明の移動端末は、複数の異なる外部のネットワークへアクセスする際の各種無線ネットワーク網への切り替え時に、位置登録処理を行うときに有用であり、無線LANやセルラ用の通信インタフェースを有する移動端末であるパーソナルコンピュータ、PDA、携帯電話、ゲーム機などに適用できる。
本発明による実施の形態1における移動端末を含む無線通信システムの構成例を示す図。 図1の移動端末の構成例を示す図。 図1の管理装置の構成例を示す図。 第1の伝送遅延の比較処理(処理1)を示す図。 第2の伝送遅延の比較処理(処理1)を示す図。 第3の伝送遅延の比較処理(処理1)に用いられる管理テーブルを示す図。 切替先のネットワーク経路の通信遅延が切替元のそれよりも小さい場合の位置登録メッセージの送信処理(処理2)を示すシーケンス図。 切替先のネットワーク経路の通信遅延が切替元のそれよりも大きい場合の位置登録メッセージの送信処理(処理3)を示すシーケンス図。 位置登録1の一例を示す図。 処理2の変更例を示すシーケンス図。 第1のカプセル化方法により位置登録2をカプセル化したパケットの一例を示す図。 第2のカプセル化方法により位置登録2をカプセル化したパケットの一例を示す図。 第3のカプセル化方法により位置登録2をカプセル化したパケットの一例を示す図。 移動端末における通信インタフェースの切替処理を示すフローチャート。 図8の伝送遅延取得処理の具体例を示す図。 実施の形態2の処理3を示すシーケンス図。 実施の形態2の移動端末における通信インタフェースの切替処理を示すフローチャート。 実施の形態2の管理装置における切替処理を示すフローチャート。 本発明の実施の形態2における位置登録メッセージの一例を示す図。 実施の形態3における位置登録処理を示すシーケンス図。 実施の形態3における位置登録処理を示すシーケンス図。 実施の形態3の移動端末における通信インタフェースの切替処理を示すフローチャート。 従来のシステム構成を示す図。 従来のシステム構成の不都合を示す図。
符号の説明
1、2 アクセスネットワーク
3 バックボーンワーク
10 移動端末
11、12 基地局装置
20 管理装置
30 外部端末
15、16 ルータ装置
101、102 通信インタフェース
103 L3処理部
104 上位層処理部
105 切替処理部
106 インタフェース決定部
201 通信インタフェース
202 L3処理部
203 上位層処理部
204 管理部

Claims (11)

  1. 種類の異なる無線ネットワークへ接続するために、各種無線ネットワークに対応する異種通信インタフェースを複数有する移動端末における異種通信インタフェース間の切替方法であって、
    前記移動端末は、前記異種通信インタフェース間の切り替えを行う際に、
    切替元および切替先の通信インタフェースと接続する各種無線ネットワーク経由の伝送遅延を取得するステップと、
    前記取得した伝送遅延を比較するステップと、
    前記比較の結果に基づいて、少なくとも、前記切替元の通信インタフェースのアドレスを示す送信元アドレスおよび前記切替先の通信インタフェースのアドレスを示す登録対象アドレスを含む位置登録情報を、前記切替元の通信インタフェースから、前記伝送遅延の小さい方の通信インタフェースと接続する無線ネットワーク経由で送信するステップと、
    前記位置登録情報を登録した旨を示す位置登録完了情報を、前記通信インタフェースに接続する無線ネットワーク経由で、前記送信元アドレスまたは前記登録対象アドレスの少なくともいずれか一方に示された通信インタフェースのアドレスで受信するステップと、
    を含む異種通信インタフェース間の切替方法。
  2. 前記送信するステップでは、前記切替元の通信インタフェースと接続する無線ネットワーク経由の伝送遅延が、前記切替先の通信インタフェースと接続する無線ネットワーク経由の伝送遅延よりも小さい場合、前記位置登録情報とともに、前記切替先の通信インタフェースのアドレスを示す送信元アドレスを含む別の位置登録情報も、前記切替元の通信インタフェースと接続する無線ネットワーク経由で送信する、
    請求項1に記載の異種通信インタフェース間の切替方法。
  3. 前記位置登録情報には、前記位置完了情報の送信経路を特定するためのフラグが含まれている、請求項1に記載の異種通信インタフェース間の切替方法。
  4. 種類の異なる無線ネットワークへ接続するために、各種無線ネットワークに対応する異種通信インタフェースを複数有する移動端末における異種通信インタフェース間の切替方法であって、
    前記移動端末は、前記異種通信インタフェース間の切り替えを行う際に、
    前記切替元の通信インタフェースのアドレスを示す送信元アドレスおよび前記切替先の通信インタフェースのアドレスを示す登録対象アドレスを含む位置登録情報と、前記切替先の通信インタフェースのアドレスを示す送信元アドレスを含む位置登録情報とを、前記切替元の通信インタフェースから、前記切替元の通信インタフェースと接続する無線ネットワーク経由で送信するとともに、前記切替先の通信インタフェースのアドレスを示す送信元アドレスを含む位置登録情報を、前記切替先の通信インタフェースから、前記切替先の通信インタフェースと接続する無線ネットワーク経由で送信するステップと、
    前記位置登録情報を登録した旨を示す位置登録完了情報を、前記通信インタフェースに接続する無線ネットワーク経由で、前記切替元または切替先の少なくともいずれか一方の通信インタフェースのアドレスで受信するステップと、
    を含む異種通信インタフェース間の切替方法。
  5. 前記位置登録情報の送信元アドレスが前記切替先の通信インタフェースのアドレスであり、前記位置登録情報がイングレスフィルタ機能を持つルータ装置を経由する場合、
    前記移動端末は、
    前記位置登録情報のパケットヘッダの送信元アドレスに、切替元の通信インタフェースのアドレスを付加してカプセル化し、前記位置登録情報を、前記切替元の通信インタフェースと接続する無線ネットワーク経由で送信させる、
    請求項2または4に記載の異種通信インタフェース間の切替方法。
  6. 種類の異なる無線ネットワークへ接続するために、各種無線ネットワークに対応する異種通信インタフェースを複数有する移動端末であって、
    前記異種通信インタフェース間の切り替えを行う際に、切替元および切替先の通信インタフェースと接続する各種無線ネットワーク経由の伝送遅延を取得する取得部と、
    前記取得した伝送遅延を比較する比較部と、
    前記比較の結果に基づいて、少なくとも、前記切替元の通信インタフェースのアドレスを示す送信元アドレスおよび前記切替先の通信インタフェースのアドレスを示す登録対象アドレスを含む位置登録情報を、前記切替元の通信インタフェースから、前記伝送遅延の小さい方の通信インタフェースと接続する無線ネットワーク経由で送信する送信部と、
    前記位置登録情報を登録した旨を示す位置登録完了情報を、前記通信インタフェースに接続する無線ネットワーク経由で、前記送信元アドレスまたは前記登録対象アドレスの少なくともいずれか一方の通信インタフェースのアドレスで受信する前記異種通信インタフェースと、
    を含む移動端末。
  7. 前記送信部は、前記切替元の通信インタフェースと接続する無線ネットワーク経由の伝送遅延が、前記切替先の通信インタフェースと接続する無線ネットワーク経由の伝送遅延よりも小さい場合、前記位置登録情報とともに、前記切替先の通信インタフェースのアドレスを示す送信元アドレスを含む別の位置登録情報も、前記切替元の通信インタフェースと接続する無線ネットワーク経由で送信する、
    請求項6に記載の移動端末。
  8. 前記位置登録情報には、前記位置完了情報の送信経路を特定するためのフラグが含まれている、請求項6に記載の移動端末。
  9. 種類の異なる無線ネットワークへ接続するために、各種無線ネットワークに対応する異種通信インタフェースを複数有する移動端末であって、
    前記異種通信インタフェース間の切り替えを行う際に、前記異種通信インタフェース間の切り替えを行う際に、前記切替元の通信インタフェースのアドレスを示す送信元アドレスおよび前記切替先の通信インタフェースのアドレスを示す登録対象アドレスを含む位置登録情報と、前記切替先の通信インタフェースのアドレスを示す送信元アドレスを含む位置登録情報とを、前記切替元の通信インタフェースから、前記切替元の通信インタフェースと接続する無線ネットワーク経由で送信するとともに、前記切替先の通信インタフェースのアドレスを示す送信元アドレスを含む位置登録情報を、前記切替先の通信インタフェースから、前記切替先の通信インタフェースと接続する無線ネットワーク経由で送信する送信部と、
    前記位置登録情報を登録した旨を示す位置登録完了情報を、前記通信インタフェースに接続する無線ネットワーク経由で、前記切替元または切替先の少なくともいずれか一方の通信インタフェースのアドレスで受信する前記異種通信インタフェースと、
    を含む移動端末。
  10. 前記位置登録情報の送信元アドレスが前記切替先の通信インタフェースのアドレスであり、前記位置登録情報がイングレスフィルタ機能を持つルータ装置を経由する場合、
    前記送信部は、
    前記位置登録情報のパケットヘッダの送信元アドレスに、切替元の通信インタフェースのアドレスを付加してカプセル化し、前記位置登録情報を、前記切替元の通信インタフェースと接続する無線ネットワーク経由で送信する、
    請求項7または9に記載の移動端末。
  11. 請求項8に記載の移動端末から前記位置登録情報を受信する受信部と、
    前記位置登録情報を登録する管理部と、
    前記位置登録情報内の前記フラグに示された送信経路に従って、前記登録した旨を示す位置登録完了情報を、前記位置登録情報に含まれる、切替元の通信インタフェースのアドレスおよび切替先の通信インタフェースのアドレスにそれぞれ送信する送信部と、
    を含む管理装置。
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