JP4250176B2 - ハンドオフ方法 - Google Patents

Description

本発明は、特にパケット交換型データ通信ネットワークへの複数のアクセス機構を有し、このパケット交換型データ通信ネットワークへの接続ポイントを絶えず変更する移動端末装置のハンドオフ方法に関する。

無線技術の出現と普及により、今日のインターネットは多くのデータ通信エンドポイントが移動端末からなる段階まで進展しており、各移動端末は異なるドメインを通じてローミングし、異なる時点において、パケット交換型データ通信ネットワーク（例えばインターネット）の異なる接続ポイントに接続する。例えば、電話システムのような回線交換通信ネットワークにおいては、そのようなローミングプロヴィジョニングはかなり成熟している。しかしながら、パケット交換型通信ネットワークにおいては、そのようなローミング機能をサポートすることは難しい。これは、パケット交換型通信ネットワークにおける移動端末は固有のアドレスを用いてアクセスされ、かかるアドレスは通常、空間位相において有効でなければならない部分（通常はプレフィックス）を含むものだからである。また、当該パケット交換型データ通信ネットワークへの複数回にわたる接続ポイント変更の後でも、移動端末は同一アドレスでアクセスされ続けることが望ましい。これにより、パケット交換型データ通信ネットワークへの異なる接続ポイントに跨るセッション（例えばファイル転送）のシームレスな続行が可能となる。

そのようなローミング機能をサポートするために、業界はインターネットプロトコルバージョン６（ＩＰｖ６）において、モビリティサポートのためのソリューションを開発した。モバイルＩＰでは、各モバイルノード（すなわち、移動端末）は恒久的なホームドメイン（すなわち、ホームネットワーク）を有する。モバイルノードがホームネットワークに接続されている場合、ホームアドレスとして知られる恒久的なグローバルアドレスを割り当てられる。モバイルノードがアウェーの状態、すなわち、ホーム以外の他のネットワークに接続されている場合、通常、気付アドレスとして知られる一時的なグローバルアドレスを割り当てられる。モビリティサポートの考えは、特定のモバイルノードがホーム以外の他のネットワークに接続されている場合であっても、ホームアドレスを通じて、該モバイルノードにアクセスできることにより、パケット交換型データ通信ネットワーク内の他のノードが、該モバイルノードのホームアドレスによって該モバイルノードを識別すれば足りるとするものである。モバイルノードは結合更新として知られるメッセージを用いて、ホームエージェントにその気付アドレスを登録する。ホームエージェントはモバイルノードのホームアドレスに宛てられたメッセージを代理受信し、ＩＰトンネリングを用いて、このパケットをモバイルノードの気付アドレスに転送する役割を負う。ＩＰトンネリングはオリジナルのＩＰパケットを別のＩＰパケットにカプセル化することを伴う。モバイルノードのホームエージェントに知らされた、そのようなホームアドレスと気付アドレスとの間の結合により、モバイルノードがたとえどこに位置していても、それへのアクセスが可能になる。しかしながら、モバイルノードが前の接続ポイントを離れてから、そのホームアドレスと新しい気付アドレスとの間の新しい結合を設定していない（または、まだ新しい気付アドレスを受け取ってさえいない）状態の時がある。この間は、このモバイルノードにパケットを送り届けることができない。

従来技術では、二つの基地局の間の高速なハンドオフを可能にする方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。開示された方法では、モバイルノードが新しいネットワークにローミングする場合、基地局Ａに対して、再対応付け要求を発行する。この再対応付け要求に応答して、基地局ＡはＩＰレイヤーのモバイルＩＰの通信機構を介して別の基地局ＢのＩＰアドレスを見つけ、この基地局Ｂにハンドオフ要求フレームを送信する。そして次に、ハンドオフ要求を受けたとき、基地局Ｂは対応付けテーブル内の該モバイルノードの記録を削除し、モバイルＩＰの通信機構を介して、基地局Ａに対し、ハンドオフ応答フレームを送り返す。そして、ユニキャストのハンドオフ要求フレームは基地局Ａに送られ、その結果、基地局Ａはハンドオフ手順を完了することができる。
米国特許第６，４７３，４１３号明細書

しかしながら、上述の従来方法では、高速のハンドオフには基地局のアクティブな参画が必要であり、基地局の処理量に負担を増す。さらに、高速のハンドオフ手順は基地局の性能（または提供された機能）に依存する。このことにより、そのような方法の採用はより複雑で、往々にして、より費用のかかるものとなる。

パケット交換型データ通信ネットワークにおけるモビリティをサポートするための上述の従来方法のような既存のソリューションは、移動端末がトランジット中にある間のスムーズで連続的な通信セッションを確実なものとするという点において、十分でない。なぜならば、該方法は基地局間の高速なハンドオフを提供するための方法でありながら、基地局の機能に追加を要するものであるからである。このことは基地局の処理負担を増すばかりでなく、異なる装置提供業者やサービス提供業者からの基地局の間での互換性を確保するための特別な労力を要することになる。

本発明の目的は、パケット交換型データ通信ネットワークにおいて、基地局の性能や機能に関わりなく、トランジット中にある間もスムーズで連続的な通信セッションを実現することができるハンドオフ方法を提供することである。

本発明のハンドオフ方法は、異なる接続ポイントを介してパケット交換型データ通信ネットワークへの接続をそれぞれ提供する複数の論理インターフェイスと、前記複数の論理インターフェイスの各々のアクティブ化または非アクティブを決定する決定手段と、前記複数の論理インターフェイスの、位置およびアドレスの割り当てを動的に変更する変更手段とを有する移動端末装置のハンドオフ方法において、前記複数の論理インターフェイスのうちいずれかの論理インターフェイスから前記決定手段に、前記いずれかの論理インターフェイスにより提供される前記接続の状態を通知する通知ステップを有するようにした。

本発明のハンドオフ方法は、異なる接続ポイントを介してパケット交換型データ通信ネットワークへの接続をそれぞれ提供する複数の論理インターフェイスと、前記複数の論理インターフェイスの各々のアクティブ化または非アクティブを決定する決定手段と、前記複数の論理インターフェイスの、位置およびアドレスの割り当てを動的に変更する変更手段と、モビリティプロトコルエンティティとを有する移動端末装置のハンドオフ方法において、前記変更手段から前記モビリティプロトコルエンティティに、位置およびアドレスの動的割り当ての実行を指示する指示ステップを有するようにした。

本発明のハンドオフ方法は、異なる接続ポイントを介してパケット交換型データ通信ネットワークへの接続をそれぞれ提供する複数の論理インターフェイスと、前記複数の論理インターフェイスの各々のアクティブ化または非アクティブを決定する決定手段と、前記複数の論理インターフェイスの、位置およびアドレスの割り当てを動的に変更する変更手段とを有する移動端末装置のハンドオフ方法において、前記複数の論理インターフェイスのうちいずれかの論理インターフェイスから前記決定手段に、前記いずれかの論理インターフェイスにより提供される前記接続が失われる可能性を通知する通知ステップを有するようにした。

上記説明の通り、本発明は、移動通信端末がパケット交換型データ通信ネットワークにおいて、基地局の性能や機能に関わりなく、複数のネットワークアクセス機構を介して、トランジット中にある間もスムーズで連続的な通信セッションを実現することを可能にする。

本文書には、パケット交換型データ通信ネットワークにおいてローミングを行う移動端末におけるシームレスなハンドオフを実現するための方法が開示されている。開示された発明の理解を助けるため、以下の定義が用いられる：

（ａ）「パケット」とは、データネットワーク上で送り届けられ得るあらゆるフォーマットの自己内包型のデータ単位を言う。「パケット」は通常、「ヘッダ」部と「ペイロード」部の二つの部分から成る。「ペイロード」部は送り届けられるべきデータを含み、「ヘッダ」部はパケットの送達を助けるための情報を含んでいる。「ヘッダ」部はパケットの送信者と受信者をそれぞれ識別するために、送信元アドレスと宛先アドレスを含む。
（ｂ）「パケットトンネリング」とは、自己内包型のパケットを別のパケットにカプセル化することを指す。「パケットトンネリング」することをパケットの「カプセル化」とも言う。カプセル化されるパケットは「被トンネル化パケット」または「内部パケット」と言う。「内部パケット」をカプセル化するパケットは「トンネル化パケット」または「外部パケット」と言う。ここでは、「内部パケット」の全体が「外部パケット」のペイロード部を構成する。
（ｃ）「モバイルノード」とは、パケット交換型データ通信ネットワークへの接続ポイントを変更するネットワーク構成要素を言う。これはパケット交換型データ通信ネットワークへの接続ポイントを変更するエンドユーザ通信端末を指して用いられる。本文書では、特に他の明示がない限り、「モバイルノード」と「移動端末」の用語を区別せずに用いる。
（ｄ）「ホームアドレス」とは、移動端末が現在、パケット交換型データ通信ネットワーク上の何処に接続しているかに関わりなく、該移動端末にアクセスするために用いることができる、移動端末に割り当てられるプライマリグローバルアドレスを言う。
（ｅ）接続ポイントの近傍で使用されるアドレスとホームアドレスが位相的に適合するパケット交換型データ通信ネットワークに接続されている移動端末は、「ホームに存在する」と言う。単一の管理当局によって制御されるこの接続ポイントの近傍を移動端末の「ホームドメイン」と言う。
（ｆ）接続ポイントの近傍で使用されるアドレスと移動端末のホームアドレスが位相的に適合しないポイントでパケット交換型データ通信ネットワークに接続されている該移動端末は「アウェーである」と言い、該接続ポイントの近傍を「フォーリンドメイン」と言う。
（ｇ）「気付アドレス」とは、割り当てられた「気付アドレス」が、パケット交換型データ通信ネットワークへのモバイルノードの接続ポイントの近傍で使用されるアドレスと位相的に適合するように、アウェーの状態にある移動端末に割り当てられる一時的グローバルアドレスを言う。
（ｈ）「ホームエージェント」とは、移動端末のホームドメインに常駐し、該移動端末がアウェーの状態にある場合に該移動端末の気付アドレスの登録サービスを行い、該移動端末のホームアドレスに宛てられたパケットを該モバイルノードの気付アドレスへ転送するネットワークエンティティを言う。
（ｉ）「結合更新」とは、受け手に送り手の現在の気付アドレスを知らせるための、ホームエージェントまたはパケット交換型データ通信ネットワーク上で該移動端末が通信を行っている他のノードに移動端末から送られるメッセージを言う。これにより、受け手側で、該移動端末の気付アドレスとホームアドレスとの間の結合が形成される。

以下の記載においては、説明上、本発明の完全な理解を提供するための特定の数、時間、構造、およびその他のパラメータが示される。しかしながら、本発明がこれらの特定な詳細なしで実施されても良いということは当業者にとって明らかであろう。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１に係る移動端末の構成を示すブロック図である。図１に示される移動端末１００はＭ基（Ｍは２またはそれ以上の整数）の下位インターフェイス１０１−１〜１０１−Ｍ、モビリティサポートユニット（ＭＳＵ）１０２、上位レイヤーユニット１０３、およびマルチアクセス判定ユニット（ＭＡＤＵ）１０４を有する。下位インターフェイス１０１−１〜１０１−Ｍの何れか一つまたはそれ以上について言及する場合には、以後、該下位インターフェイスを「下位インターフェイス１０１」と記載する。

移動端末で利用可能な異なるアクセス機構は下位インターフェイス１０１−１〜１０１−Ｍに要約されている。下位インターフェイス１０１は、物理ネットワークインターフェイスハードウェア、該ハードウェアを制御するソフトウェア、およびそのようなハードウェアを介する通信を統括するプロトコルを指す集合ブロックである。例えば、国際標準化機構（ＩＳＯ）の開放型システム間相互接続（ＯＳＩ）モデルの下では、下位インターフェイス１０１は物理層およびデータリンク層に関連する全てのプロトコルを含む。先に記載されたように、本発明は複数のアクセス機構を有する移動端末を対象としている。一般的には、そのような移動端末は通常、複数の下位インターフェイスから構成される。

注意すべきは、単一の物理的ハードウェアが二つ（またはそれ以上）の異なるアクセス機構を提供しても良いという点である。そのような構成であっても、依然、その各々が各アクセス機構で求められる機能をカプセル化するような複数の下位インターフェイス１０１−１〜１０１−Ｍを有するものとして表すことができる。下位インターフェイス１０１は、それに対応付けられたアクセス機構が基地局とアクティブなリンクを持っている場合にアクティブであると言う。

同様に、機能ブロックである上位レイヤーユニット１０３は、モビリティサポートユニット１０２および下位インターフェイス１０１を介して、データパケットの送受信を行うための全ての上位レイヤープロトコルおよびアプリケーションを含めて要約されたものである。ＩＳＯのＯＳＩモデルを再度、例として用いると、上位レイヤーユニット１０３はアプリケーション層、プレゼンテーション層、セッション層、およびトランスポート層を含む。

ＭＳＵ１０２はパケットの受信、その送信、およびパケットの経路決定を処理するため、パケット交換型データ通信動作において、移動端末１００の中核となるものである。これはＩＳＯのＯＳＩモデルにおけるネットワーク層、あるいはインターネットプロトコル（ＩＰ）環境におけるＩＰレイヤーに相当する。ＭＳＵ１０２はまたパケット交換型データ通信ネットワークに対しての移動端末１００のモビリティを処理するロジックを含む。とりわけ、ＭＳＵ１０２は、移動端末１００が新しい基地局に接続する際に、新規の一時グローバルアドレス（すなわち、気付アドレス）の生成、または取得の処理も行い、さらに、移動端末１００のホームアドレスと気付アドレスの間の結合を登録するために、移動端末１００のホームエージェントに結合更新を送る役割を負う。

本記載において注意すべきは、ホームアドレスと気付アドレスが移動端末１００ではなく、下位インターフェイス１０１に結び付けられるという点である。これは、インターネットプロトコルのようにアドレスがネットワークノードではなくネットワークインターフェイスに結び付けられる殆どのパケット交換型データ通信ネットワークと整合するものである。移動端末１００の下位インターフェイス１０１−１〜１０１−Ｍの全てが同一のホームアドレスを共有する場合もその対象として含むという点において、そのような区別はまた一般的である。アドレスが下位インターフェイス１０１−１〜１０１−Ｍに結び付けられるので、ホームドメインおよびフォーリンドメインの概念もまた下位インターフェイス１０１に関係するものとなる。すなわち、下位インターフェイス１０１は、そのホームアドレスがパケット交換型データ通信ネットワークへの接続ポイントと位相的に適合する場合に、ホームに存在し、同ホームアドレスがパケット交換型データ通信ネットワークへの接続ポイントと位相的に適合しない場合に、フォーリンドメインに存在する。

ＭＡＤＵ１０４は本発明の中核である。以降の記載で明らかとなるように、ＭＡＤＵ１０４は移動端末１００の気付アドレスとホームアドレスの間の結合を動的に変更し、下位インターフェイス１０１−１〜１０１−Ｍの何れか又は全てを作動させ、または、非作動にさせるための決定を行う役割を負う。また、ＭＡＤＵ１０４は下位インターフェイス１０１の何れが、何れのタイプのアクセス機構と対応付けられているかを事前に知っている。

参照番号１１０で記された、下位インターフェイス１０１とＭＳＵ１０２の間の各パス、および、参照番号１１１で記された、ＭＳＵ１０２と上位レイヤーユニット１０３の間のパスはあるユニットから別のユニットへパケットを転送するために使用されるデータパスである。下位インターフェイス１０１を制御するために使用される各信号パスは参照番号１１２で記されている。ＭＡＤＵ１０４に下位インターフェイス１０１における新たな状態を報知するために使用される各信号パスは参照番号１１３で記されている。ＭＳＵ１０２を制御するために使用される信号パスは参照番号１１４で記されている。ＭＡＤＵ１０４にＭＳＵ１０２における新たな状態を報知するために使用される信号パスは参照番号１１５で記されている。

通常の動作の下、移動端末１００は、一基またはそれ以上の下位インターフェイス１０１をアクティブな状態にさせている。アクティブな下位インターフェイス１０１の各々に対して、移動端末１００は気付アドレスをホームアドレスに結合させている。そのような結合は、既に移動端末１００のホームエージェント、および、該移動端末１００と通信を行っている他のネットワークノードに送られていても良い。これは図２に表されている。図２は、本実施の形態に係る移動端末が接続されているパケット交換型データ通信ネットワークの全体における動作例を説明する図である。

この例では、移動端末１００はパケット交換型データ通信ネットワーク１５０への二つの接続ポイントを有する：一つは下位インターフェイス１０１−ａを介したアクセス機構１６１を用いて基地局１５１を経由するものであり、もう一つは下位インターフェイス１０１−ｂを介したアクセス機構１６２を用いて基地局１５２を経由するものである。同図において、下位インターフェイス１０１−ａは、対応するホームエージェント１７１を持つ恒久的なグローバルアドレス（すなわち、ホームアドレス）ＨｏＡ．１を有するものとする。下位インターフェイス１０１−ａに割り当てられている気付アドレスはＣｏＡ．ＢＳ１で、これは基地局１５１のドメインにおいて、位相的に有効なものである。加えて、下位インターフェイス１０１−ｂは、対応するホームエージェント１７２を持つ恒久的なホームアドレスであるＨｏＡ．２を有する。下位インターフェイス１０１−ｂに割り当てられている気付アドレスはＣｏＡ．ＢＳ２で、これは基地局１５２のドメインにおいて、位相的に有効なものである。

これらの対応付けの下で、移動端末１００に対して、ＨｏＡ．１宛てに送られたパケットはホームエージェント１７１にインターセプトされる。ホームエージェント１７１はその後、パケットトンネリングを用いて、このパケットを気付アドレスＣｏＡ．ＢＳ１に転送する。外部パケットがＣｏＡ．ＢＳ１に宛てられるため、このパケットは基地局１５１を介して、移動端末１００にルーティングされる。同様に、移動端末１００に対して、ＨｏＡ．２宛てに送られたパケットはホームエージェント１７２にインターセプトされる。ホームエージェント１７２はその後、パケットトンネリングを用いて、このパケットを気付アドレスＣｏＡ．ＢＳ２に転送する。外部パケットがＣｏＡ．ＢＳ２に宛てられるため、このパケットは基地局１５２を介して、移動端末１００にルーティングされる。

図２において（および、上記の記載において）注意すべきは、通例として二つのホームエージェントが記載されている点である。本概念が、如何なる数の下位インターフェイス、および、如何なる数のホームエージェントにも適用され得るものであり、かつ、その二つの数が独立のものであることは、当業者にとって自明である。実際のところ、図２の説明において、ホームエージェント１７１とホームエージェント１７２は同一のエンティティであることもあり得る。

さらに注意すべきは、結合更新を受け取ることができるエンティティはホームエージェントだけではないという点である。ホームアドレスと気付アドレスの間の結合は、移動端末と通信を行う他のネットワークノードにも知らせることができる。例えば、モバイルＩＰｖ６では、モバイルノードは、該モバイルノードが通信を行っているノード（対応ノードと呼ばれる）に対して、いわゆる経路最適化を行うことができ、該経路最適化では、パケットを（ホームエージェントを介するのでなく）該モバイルノードの気付アドレスに転送するための特別の指示を該対応ノードがパケット内に挿入することができるようにするための結合更新を該モバイルノードが該対応ノードに対して送る。移動端末が結合更新をこれらの対応ノードに対しても送る場合であっても。本開示発明が何らその機能性を損なうことなく、等しく適用されることは当業者にとって自明のことである。

移動端末１００が移動するに伴い、アクセスリンクのうちの一つがレンジ外となり、そのため、リンクが断たれる場合がある。例証のため、下位インターフェイス１０１−ａと基地局１５１の間のリンクが断たれていると仮定する。以降、そうした下位インターフェイス１０１−ａのような下位インターフェイスをダウンした下位インターフェイスと称する。

ＭＡＤＵ１０４が信号パス１１３，１１５の一つからこれを検出した場合、該ＭＡＤＵ１０４はホームアドレスＨｏＡ．１を再度対応付けるよう試みる。再対応付けがなされない場合、移動端末１００に対して、宛先アドレスＨｏＡ．１に送られたパケットは、トンネル化する側のパケットが移動端末１００のＣｏＡ．ＢＳ１に到達できないため、送達されない。該ダウンした下位インターフェイスのホームアドレス、すなわち、ＨｏＡ．１を再度対応付けするため、ＭＡＤＵ１０４は図３に表されるアルゴリズムを行う。図３はＭＡＤＵ１０４における動作を説明するフローチャートである。

上述したように、ＭＡＤＵ１０４はステップ１０００において、ダウンした下位インターフェイス１０１−ａを検出し、その後、ステップ２０００において、ＭＡＤＵ１０４は、まず、一基またはそれ以上のアクティブな下位インターフェイス１０１を検索するために、下位インターフェイス１０１−１〜１０１−Ｍをスキャンする。ＭＡＤＵ１０４はＭ基の下位インターフェイス１０１−１〜１０１−Ｍを統括している。

これらの下位インターフェイス１０１−１〜１０１−Ｍは、それぞれのアクセスネットワークとの接続を独立して取得、保持しており、インターフェイス＿状態（下位インターフェイス１０１が該アクセスネットワークに対応付けられているかどうかを示すフラグ）、インターフェイス＿ＡＡ（該アクセスネットワークとの対応付けが下位インターフェイス１０１からの認証および／または承認を要するか、または、ユーザ情報が必要かを示すフラグ）、および、ＡＡ＿状態（該認証および／または承認が求められる場合に、下位インターフェイス１０１と該アクセスネットワークとの間の該認証および／または承認が行われたかを示すフラグ）を含むインターフェイス状態メッセージを生成する。インターフェイス状態メッセージのインターフェイス＿状態フィールドにおける下位インターフェイス１０１用のアクティブインジケータは、該インターフェイスが、該移動端末のユーザプロファイルが要求する、または該アクセス機構が要求するところの適切な下位インターフェイス認証および承認を既に首尾よく完了している場合もあり、この旨を表示する。インターフェイス状態メッセージの実行は以下の通りである。

インターフェイス状態メッセージ｛
インターフェイス＿状態；／＊「１」はアクティブを示し「０」はそれ以外を示す＊／
インターフェイス＿ＡＡ；／＊「１」は下位インターフェイスのアクセスネットワークへの完全な対応付けには認証および／または承認が必要であることを示し「０」は下位インターフェイスのアクセスネットワークへの完全な対応付けには認証および／または承認が必要でないことを示す＊^＊／
ＡＡ＿状態；／＊「１」は認証および承認プロセスが完了したことを示し「０」はそれ以外を示す。＊／
｝

メッセージはＭＡＤＵからの要求とは独立して、または、これに応答する形で生成されても良い。「０」と「１」は単に例証のためのものである点に注意すべきである。同一の意味を表すために他の如何なる値を用いても構わないということは当業者にとって自明である。

ステップ３０００において、アクティブな下位インターフェイス１０１のリストから、ＭＡＤＵ１０４は使用されるアクティブな下位インターフェイス１０１を選択する。ここでは下位インターフェイス１０１−ｂがアクティブな下位インターフェイスとして選択されるとする。この選択はランダムでも良いし、ある優先度に基づくものでも良い。そのような優先度は、以下の評価基準のうちの一つに基づいて、設定されても良い。

（ｉ）アクセス機構のコスト（サテライトリンクとＩＥＥＥ８０２．１１の間の関係のように、あるアクセス機構は他のアクセス機構よりも高コストである場合がある）、最も低コストのアクセスを提供する下位インターフェイス１０１を選択する；
（ｉｉ）アクセス機構の消費電力（サテライトリンクとＩＥＥＥ８０２．１１の間の関係のように、あるアクセス機構は他のアクセス機構よりも多くの電力を消費する場合がある）、最も小さな消費電力でのアクセスを提供する下位インターフェイス１０１を選択する；
（ｉｉｉ）アクセス機構の帯域／速度、最も高いビットレートまたは最も高速のアクセスを提供する下位インターフェイス１０１を選択する；
（ｉｖ）アクセス機構の利用可能性、移動端末１００の現在の移動パターンを所与のものとして、最も長い時間、アクティブな状態を保ち続けることができると推定される下位インターフェイス１０１を選択する；
（ｖ）上記基準の加重組合せ（合計）、加重する値は零でも、正、負でも良く、最も大きな合計値を提供する下位インターフェイス１０１を選択する。

アクティブな下位インターフェイス１０１−ｂが選択されると、次にＭＡＤＵ１０４は、ステップ４０００において、選択された下位インターフェイス１０１−ｂがホームドメインに存在するか、フォーリンドメインに存在するかをチェックする。チェックの結果、選択された下位インターフェイス１０１−ｂがホームに存在する場合、ＭＡＤＵ１０４は、ステップ５０００において、ＭＳＵ１０２に対して、ダウンした下位インターフェイス１０１−ａのホームアドレスの、気付アドレスとしての選択された下位インターフェイス１０１−ｂのホームアドレスとの結合の設定を指示する。一方、選択された下位インターフェイス１０１−ｂがフォーリンドメインに存在する場合、ＭＡＤＵ１０４は、ステップ６０００において、ＭＳＵ１０２に対して、ダウンした下位インターフェイス１０１−ａのホームアドレスの、気付アドレスとしての選択された下位インターフェイス１０１−ｂの気付アドレスとの結合の設定を指示する。

ＭＡＤＵ１０４は、ダウンした下位インターフェイス１０１−ａが、他の下位インターフェイス１０１−ｂから気付アドレスを「借り受け」している状態にあるかどうかを反映するように何らかの内部ステートの設定を行う必要がある。換言すれば、該内部ステートが更新された後は、該ダウンした下位インターフェイスは、気付アドレスを「借り受け」しているものとして記される。加えて、ＭＡＤＵ１０４は、ダウンした下位インターフェイス１０１−ａが何れの下位インターフェイス１０１から気付アドレスを「借り受け」しているのかについて記憶しておく必要もある。

この場合、下位インターフェイス１０１−ｂがフォーリンドメインにあるので、ＭＡＤＵ１０４は、ＭＳＵ１０２に対して、ＣｏＡ．ＢＳ２とＨｏＡ．１の間で結合を設定するように指令する。これにより、ＨｏＡ．１宛てに送られたパケットはトンネル化されて、下位インターフェイス１０１−ｂと基地局１５２の間にアクセス機構１６２により確立されるアクセスリンクを介して、移動端末１００に送られる。

この新たなアドレス結合は、ダウンした下位インターフェイス１０１−ａが基地局１５１、または、他の何れかの新しい基地局へのアクセスリンクを再確立する時まで有効とされる。

より具体的には、ステップ７０００において、ダウンした下位インターフェイス１０１−ａが新たなアクセスを再確立する。これが起きると、ステップ８０００において、ＭＡＤＵ１０４は、ＭＳＵ１０２に対して、基地局（元の局または新たな局）から得た新たな気付アドレスをダウンした下位インターフェイスのホームアドレス、すなわち、ＨｏＡ．１の結合に使用するよう指令する。加えて、ＭＡＤＵ１０４は、下位インターフェイス１０１−ａがこれ以上、気付アドレスを「借り受け」しているものとして記されることのないよう、（以前は）ダウンしていた下位インターフェイス１０１−ａに関するステータス変数をクリアーする。

ダウンした下位インターフェイス１０１−ａが何れかの基地局と再度対応付けられる前に、下位インターフェイス１０１−ａがその気付アドレスを「借り受け」していた下位インターフェイス１０１−ｂがダウンしてしまう場合もあり得る。従って、下位インターフェイス１０１がダウンしている場合、ＭＡＤＵ１０４は、その内部ステート（ステート変数）をスキャンして、何れの下位インターフェイス１０１が気付アドレスをダウンした下位インターフェイス１０１から「借り受け」していたかを確認する。借り受けをしていた何れの下位インターフェイス１０１もまたダウンするものとして扱われ、新たにダウンした下位インターフェイス１０１も含めて、ダウンしているインターフェイス全ての各々に対して、図３に記載されるアルゴリズムが実行される。

このように、本実施の形態によれば、アクティブなアクセス機構に対応付けられている他のインターフェイス１０１−ｂが使用するアドレスを、アクセスを失う下位インターフェイス１０１−ａに一時的に借り受けさせることにより、基地局へのリンク断続から復旧することができる移動端末１００とその方法が記載されている。したがって、移動端末１００がパケット交換型データ通信ネットワークへの接続ポイントを変更するに伴って、複数のアクセス機構を有する移動端末１００が、基地局の制御から独立して、基地局間でのシームレスなハンドオフを実現することができる。

（実施の形態２）
図４は本発明の実施の形態２に係る移動端末の構成を示すブロック図である。図４に示される移動端末２００は実施の形態１で説明した移動端末の構成と同様の基本構成を有するため、移動端末１００の構成要素と同一の移動端末２００の構成要素に対しては同一の参照番号をそれぞれ付し、その詳細な説明は省略する。

移動端末２００は、移動端末１００の下位インターフェイス１０１−１〜１０１−Ｍ、およびＭＡＤＵ１０４の代わりに、Ｍ基の下位インターフェイス２０１−１〜２０１−Ｍ、およびＭＡＤＵ２０２を有する。下位インターフェイス２０１−１〜２０１−Ｍの何れか一つまたはそれ以上について言及する場合には、以後、該下位インターフェイスを「下位インターフェイス２０１」と記載する。

本実施の形態において説明される技術的特徴として、移動端末２００では、下位インターフェイス２０１が予測技術を用いて、ＭＡＤＵ２０２に自らが程なくダウンすることを知らせる。したがって、実施の形態１で説明されていたように下位インターフェイス２０１がダウンするのを待つことなく、ＭＡＤＵ２０２を作動させることができる。

下位インターフェイス２０１−１〜２０１−Ｍは上述の予測を行うが、この予測は以下の方法に基づいて行われ得る。

（ｉ）基地局からの信号電力を用いる：だんだん弱くなっていく信号は移動端末が基地局から遠ざかっていくことを示唆する；
（ｉｉ）移動端末２００の速度を測定する；
（ｉｉｉ）（例えばＧＰＳシステムを用いて）移動端末２００の現在位置と既知である基地局の所在位置とを比較する；または
（ｉｖ）上記の方法の組み合わせ。

その後、予測結果に基づいて、下位インターフェイス２０１−１〜２０１−Ｍは、リリースインジケータ（該下位インターフェイスがアクセス機構から完全に対応付けを断たれる準備ができているかどうかを示すフラグ）およびリリースタイム（該下位インターフェイスがインターフェイスリリース表示メッセージを生成してから測定されるアクセスネットワーク対応付け切断時間）を含む、以下のようなインターフェイスリリース表示メッセージを生成する。

インターフェイスリリース表示メッセージ｛
リリースインジケータ；／＊「１」はインターフェイスが先に対応付けられていたアクセス機構との接続をリリースすることを示し「０」はインターフェイスが接続をリリースしないことを示す＊／
リリースタイム；／＊メッセージが下位インターフェイスから送り出されてから、完全な対応付け切断が起きるまでの時間単位＊／
｝

対応付けが首尾よく切断した後、下位インターフェイス２０１−１〜２０１−Ｍはインターフェイス状態メッセージのインターフェイス状態フィールドを生成するために必要なパラメータを更新する役割を負う。インターフェイス状態フィールドは、インターフェイス状態メッセージがその後生成されるのに応じて、「０」にリセットする必要がある。注意すべきは、このメッセージがＭＡＤＵ２０２からの要求とは独立して、またはこれに応答する形で生成されても良いという点であり、「０」と「１」は単に例証のために記載されているものである。同一の意味を表すために他の如何なる値を用いても構わないということは当業者にとって自明である。

下位インターフェイス２０１−１〜２０１−Ｍの他の如何なる特徴も実施の形態１で説明された下位インターフェイス１０１−１〜１０１−Ｍのものと同一である。

ＭＡＤＵ２０２が、信号パス１１３を介して、下位インターフェイス２０１が今まさに切断されようとしていることを示す、下位インターフェイス２０１によって生成されたインターフェイスリリース表示メッセージを受け取ると、ＭＡＤＵ２０２は該インターフェイスリリース表示メッセージを事前に送っている下位インターフェイス２０１（以降「示唆下位インターフェイス」と称する）のホームアドレスを再度対応付けるための処置を取る。ＭＡＤＵ２０２の他の何れの特徴も実施の形態１で説明されたＭＡＤＵ１０４のものと同一である。

ＭＡＤＵ２０２によって取られる処置は、図５に示すように、図３に表されているものと同様である。図５はＭＡＤＵ２０２における動作を説明するフローチャートである。

ステップ１５００において、ＭＡＤＵ２０２は、示唆下位インターフェイス、例えば、下位インターフェイス２０１−ａ（下位インターフェイス１０１−ａと同等）からハンドオフの示唆として、インターフェイスリリース表示メッセージを受け取る。その後、ＭＡＤＵ２０２は、ステップ２０００に進み、ステップ２０００〜４０００の動作を実施の形態１で説明されたようにして行う。

ステップ４０００でのチェックの結果、選択された下位インターフェイス、例えば、下位インターフェイス２０１−ｂ（下位インターフェイス１０１−ｂと同等）がホームに存在する場合、ＭＡＤＵ２０２は、ステップ５５００において、ＭＳＵ１０２に対して、示唆下位インターフェイス２０１−ａのホームアドレスの、気付アドレスとしての選択された下位インターフェイス２０１−ｂのホームアドレスとの結合の設定を指示する。一方、選択された下位インターフェイス２０１−ｂがフォーリンドメインに存在する場合、ＭＡＤＵ２０２は、ステップ６５００において、ＭＳＵ１０２に対して、示唆下位インターフェイス２０１−ａのホームアドレスの、気付アドレスとしての選択された下位インターフェイス２０１−ｂの気付アドレスとの結合の設定を指示する。

実施の形態１におけるダウンした下位インターフェイスの場合と同様に、ＭＡＤＵ２０２は、示唆下位インターフェイス２０１−ａが、他の下位インターフェイス２０１−ｂから気付アドレスを「借り受け」している状態にあるかどうかを反映するように何らかの内部ステートの設定を行う必要がある。加えて、ＭＡＤＵ２０２は、示唆下位インターフェイス２０１−ａが何れの下位インターフェイス２０１から気付アドレスを「借り受け」しているのかについて記憶しておく必要もある。これを行うことにより、ＭＡＤＵ２０２は、他の下位インターフェイス２０１にアドレスを借り受けさせている下位インターフェイス２０１がダウンした場合、または、接続を失うことを予測する旨の通知を発した場合に、適切な対応を採ることができる。これが起きると、ＭＡＤＵ２０２は、その内部ステートのスキャンを行い、何れの下位インターフェイス２０１が、ダウンした（または、接続を失うことを予測する旨の通知を発した）下位インターフェイス２０１から気付アドレスを借り受けしているかを確認する。借り受けをしていた何れの下位インターフェイス２０１もまたダウンするものとして扱われ、ダウンしているインターフェイス全ての各々に対して、図４に記載されるアルゴリズムが実行される。

新たなアドレス結合は、ステップ７５００において、示唆下位インターフェイス２０１−ａが新たなアクセスリンクを再確立する時まで有効である。本実施の形態では、示唆下位インターフェイス２０１−ａはダウンした後、または実際にダウンする前に新たなアクセスリンクを再確立し得る。

その後、ステップ８５００において、ＭＡＤＵ２０２は、ＭＳＵ１０２に対して、基地局（元の局または新たな局）から得た新たな気付アドレスを、示唆下位インターフェイスのホームアドレス、すなわち、ＨｏＡ．１との結合に使用するよう指示する。加えて、ＭＡＤＵ２０２は、示唆下位インターフェイス２０１−ａに対応付けられている何れのステータス変数をも除去して、下位インターフェイス２０１−ａが最早、気付アドレスを借り受けしているものとして記されることがないようにする。

本実施の形態によれば、ハンドオフ予測が行われる。そのようなハンドオフ予測の実行は、新たな結合が設定されはするものの、下位インターフェイス２０１と基地局の間の実際の物理的リンクはまだ繋がっているために有利である。このため、既にトランジット中の何れのパケットも先の気付アドレスにて移動端末２００に依然、到達できる。これにより、二つの基地局間でのシームレスなハンドオフが可能になる。

説明として、図６は前の基地局、例えば基地局（ＢＳ）１５１から新たな基地局、例えば基地局（ＢＳ）１５２にハンドオフされる下位インターフェイス２０１−ａについての時系列を示している。期間２１０においては、下位インターフェイス２０１−ａとＢＳ１５１の間のリンクがアクティブであり、下位インターフェイス２０１−ａのホームアドレスＨｏＡ．１は、基地局１５１のドメインで位相的に適合である気付アドレスＣｏＡ．ＢＳ１と結合されている。

時間２１１において、下位インターフェイス２０１−ａはＢＳ１５１から遠ざかっていることを検出し、ＭＡＤＵ２０２にこれを警告する。ＭＡＤＵ２０２はその後、図５において上記説明されたアルゴリズムに従い、代替の下位インターフェイス２０１の気付アドレスＣｏＡ．２を選択する。このアドレスは、他のノード（例えば移動端末２００のホームエージェント）にこの新たな結合を伝える結合更新メッセージを送ることにより、ホームアドレスＨｏＡ．１に結合される。

このようにして、期間２１２においては、下位インターフェイス２０１−ａは新たな（一時的）気付アドレスであるＣｏＡ．２を使用し始める。注意すべきは、この期間２１２においては、下位インターフェイス２０１−ａは依然としてＢＳ１５１によりアクセス可能であり、よって、ＣｏＡ．ＢＳ１宛てに移動端末２００に送られた何れのパケットも依然として移動端末２００に送り届けられることができるという点である。

時間２１３において、移動端末２００はＢＳ１５１からずっと遠く離れたために基地局１５１と下位インターフェイス２０１−ａとの間のリンクはダウンする。このため、期間２１４においては、下位インターフェイス２０１−ａは最早、ＣｏＡ，ＢＳ１に未だ宛てられているパケットを受け取ることができない。最後に、時間２１５において、下位インターフェイス２０１−ａは新たな基地局、すなわち、ＢＳ１５２に対応付けられている。そして、下位インターフェイス２０１−ａは、ＢＳ１５２のドメインにおいて位相的に適合である、新たな気付アドレスであるＣｏＡ．ＢＳ２を割り当てられる。このため、期間２１６において、ホームアドレスＨｏＡ．１は気付アドレスＣｏＡ．ＢＳ２に結合されている。注意すべきは、ＣｏＡ．２の「借り受け」先である下位インターフェイス２０１がアクティブである限り、ＣｏＡ．２に宛てられたパケットは、依然として移動端末２００によって受け取られることができるという点である。

上記の記載から明らかなように、本実施の形態では、何れの時点においても少なくとも一基の下位インターフェイスがアクティブであることを条件として、移動端末２００が常にそのホームアドレスを通じてアクセスされることができるようになる。本実施の形態はまた、基地局に特別の動作を要求することなく、ハンドオフの後に前の気付アドレスに転送されたパケットが受信できないという課題を解決する。

図６で説明された時系列を注意深く見てみると、気付アドレスＣｏＡ．ＢＳ１宛てに移動端末２００に対して転送されたパケットが、移動端末２００に到達できない可能性が僅かながらある。このことは、下位インターフェイス２０１−ａがＢＳ１５１から切断された後（すなわち、時間２１３の後）に、パケットがＢＳ１５１に到達する場合に起こる。これを回避するために、期間２１２（すなわち、時間長ｔ＿ｐｒｅｄ）は、依然としてホームアドレスＨｏＡ．１が気付アドレスＣｏＡ．ＢＳ１と結合されていると了解している他の全てのノードから送られたパケットが時間２１３の前には既に送り届けられているように、十分な長さにしなければならない。

これには二つの部分があることに注意すべきである：その第一は、該送信ノードは実際にはＨｏＡ．１とＣｏＡ．ＢＳ１の間の結合を知っている場合があることで、第二は、該送信ノードが該パケットをＨｏＡ．１に送り、下位インターフェイス２０１−ａのホームエージェントが該パケットをトンネル化して、ＣｏＡ．ＢＳ１に送ることである。これゆえ、時間長ｔ＿ｐｒｅｄは、ＨｏＡ．１とＣｏＡ．２の間の新しい結合を含む結合更新メッセージがＨｏＡ．１とＣｏＡ．ＢＳ１の間の結合を知っている全てのノードに到達するための時間、さらに加えて、これらのノードにより基地局１５１に届くように送られたパケットのための追加のトランジット時間が十分に得られる長さでなければならない。真にシームレスなハンドオフを確保するためには、数学的には時間長ｔ＿ｐｒｅｄは以下の式（式１）の条件を満たすものとなる。
t_pred >= t_bu + t_pkt （式１）

ここで、ｔ＿ｐｒｅｄは、接続断が起きることを下位インターフェイス２０１−ａが予測してから実際に接続断が起きるまでの時間であり、ｔ＿ｂｕは移動端末２００により送られた結合更新メッセージが意図された受け手に到達するまでにかかる平均時間、ｔ＿ｐｋｔは他の何れかのノードにより送られたパケットが移動端末２００に到達するまでにかかる平均時間である。注意すべきは、標準的なパケット交換型データ通信ネットワーク（例えばＩＰまたはＩＰｖ６）ではパケットのトランジット時間は制限されていないので、十分な時間長を設けることはハンドオフによるパケットの損失を最小限にするのみに留まるという点である。通常は、ｔ＿ｂｕおよびｔ＿ｐｋｔは推定するのが難しい。そこで、パケットが移動端末２００から他のノードに渡り、そして戻ってくるのにかかる平均時間を示すラウンドトリップ時間ｔ＿ｒｔｔとしても知られるそれらの合計を推定することが、しばしば実践される。これにより、上記（式１）は次の式（式２）となる。
t_pred >= t_rtt （式２）

したがって、ハンドオフ予測を用いる移動端末２００のような装置は一時アドレスを事前に借り受けることができ、これにより、基地局の動作に何ら特別の考慮を要することなく、真にシームレスなハンドオフを実現することができる。

（実施の形態３）
図７は本発明の実施の形態３に係る移動端末の構成を示すブロック図である。図７に示される移動端末３００は実施の形態１で説明した移動端末の構成と同様の基本構成を有するため、移動端末１００の構成要素と同一の移動端末３００の構成要素に対しては同一の参照番号をそれぞれ付し、その詳細な説明は省略する。

移動端末３００は、移動端末１００の下位インターフェイス１０１−１〜１０１−Ｍ、およびＭＡＤＵ１０４の代わりに、Ｍ基の下位インターフェイス３０１−１〜３０１−Ｍ、およびＭＡＤＵ３０２を有する。下位インターフェイス３０１−１〜３０１−Ｍの何れか一つまたはそれ以上について言及する場合には、以後、該下位インターフェイスを「下位インターフェイス３０１」と記載する。

上述した実施の形態は、移動端末１００，２００が複数のアクティブなアクセスリンクとシームレスなハンドオフを実現することのできる方法について開示した。これに対して、本実施の形態では、移動端末３００が通常の環境下において、如何なる一時点においても一つのアクセス機構がアクティブでありさえすれば良いという点まで、該方法を発展させることができる。アクティブなアクセス機構が基地局への接続を失う時にのみ、ＭＡＤＵ３０２は代替のアクセス機構を作動させるようにする。

この種の「オンデマンド」の作動は、移動端末が二つの異なるタイプのアクセス機構、すなわち、一のアクセス機構は低コスト（または高速）であるが、アクセスがショートレンジなもの（例えばＩＥＥＥ８０２．１１またはブルートゥース）で、もう一つのアクセス機構は高コスト（または低速）であるものの、アクセスがロングレンジなもの（例えばＧＰＲＳまたはサテライトリンク）を有する場合に、とりわけ有益である。通常の状況において、移動端末３００は、より低コストの（またはより高速な）アクセス機構をプライマリのアクセス方法として使用することを指向する。これに対して、移動端末３００がレンジから外れた場合には、移動端末３００が該プライマリアクセス機構の新たな動作エリアに到達する時まで、より高コストな方の（またはより低速な方の）アクセス機構を稼動させて、接続を維持する。

したがって、下位インターフェイス３０１−１〜３０１−Ｍは異なるタイプのアクセス機構に対応付けられる。下位インターフェイス３０１−１〜３０１−Ｍの他の如何なる特徴も移動端末１００の下位インターフェイス１０１−１〜１０１−Ｍのものと同一である。

また、上述したように、ＭＡＤＵ３０２は、アクセス機構が基地局への接続を失うことを知った場合に、代替アクセス機構を作動させたり、非作動にさせたりする。ＭＡＤＵ３０２の他の何れの特徴も移動端末１００のＭＡＤＵ１０４のものと同一である。

次に、上記の構成を有する移動端末３００のＭＡＤＵ３０２における動作について、図８を用いて説明する。ＭＡＤＵ３０２は図８に表されるアルゴリズムに従う。

ステップ１０００において、ダウンした下位インターフェイス、例えば下位インターフェイス３０１−ａ（下位インターフェイス１０１−ａと同等）を検出した後、ＭＡＤＵ３０２は、ステップ２５００において、ダウンした下位インターフェイス３０１−ａに対応付けられていたアクセス機構とは異なるタイプの代替アクセス機構に対応付けられる一基またはそれ以上の下位インターフェイス３０１を検索するために、下位インターフェイス３０１−１〜３０１−Ｍをスキャンする。そのような下位インターフェイスを以降「代替下位インターフェイス」と呼ぶこととする。

その後、ステップ３５００において、ＭＡＤＵ３０２は、実施の形態１において説明されたものと同一の選択方法に基づいて、代替下位インターフェイス３０１の一つ、例えば下位インターフェイス３０１−ｂ（下位インターフェイス１０１−ｂと同等）を選択する。

そして、ステップ３６００において、選択された代替下位インターフェイス３０１−ｂ（すなわち、選択された代替下位インターフェイス３０１−ｂのアクセス機構）を作動させる。これには、選択された代替下位インターフェイス３０１−ｂの電源投入、基地局への対応付け、および、必要であれば気付アドレスの設定のための待ちが伴う。選択された代替下位インターフェイス３０１−ｂがアクティブになると、ＭＡＤＵ３０２はステップ４０００に進む。そして、ステップ４０００〜８０００の動作が実行される。これらのステップは図３に示され、実施の形態１で説明されたものと同一である。

このように、本実施の形態によれば、一時的アドレスが確実に使用できるよう、代替アクセス機構をオンデマンドで作動させることのできる移動端末３００とその方法が記載されている。

本実施の形態に記載される技術の採用は、インターネットプロトコル（ＩＰ）環境において、典型的に見られる。ここでは、例えば、個人用携帯型情報端末（ＰＤＡ）のような移動端末が二つの異なるアクセスインターフェイス、すなわち、ＧＰＲＳ（汎用パケット無線サービス）を用いた、より低速ではあるがレンジの長いアクセスインターフェイスと、米国電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）規格８０２．１１ｂを用いた、より高速ではあるがレンジの短いアクセスインターフェイスを持ち得る。

移動端末は、一のインターネットサービスプロバイダー（ＩＳＰ）に契約して、両方の機構を使用することができる。この場合、ＩＳＰは大概において、両方のアクセスインターフェイスを管理するための単一のホームエージェントを提供する。或いは、移動端末は異なるアクセスインターフェイスについて、別々のＩＳＰと契約することもできる。この場合には、各々のＩＳＰがそれぞれのアクセスインターフェイスを管理するための一のホームエージェントを提供する。

本実施の形態に記載された方法を用いて、人気の高まりつつあるホットスポットで見つけることができる、８０２．１１ｂのアクセスポイントの動作レンジに移動端末がある間は、８０２．１１ｂを用いて、該移動端末はインターネットにアクセスすることができる。移動端末がレンジ外に移動した場合、該移動端末が別の８０２．１１ｂアクセスポイントのレンジ内に移動するまで、よりレンジの長いＧＰＲＳが用いられ、これによりインターネットへの一時的アクセスを得ることができる。注意すべきは、単一のＩＳＰ（したがって、単一のホームエージェント）が関わっているか、複数のＩＳＰ（したがって、複数のホームエージェント）であるかは関係がないという点である。

このようにして、本実施の形態に開示される技術はシームレスに動作する。また、移動端末は、経路最適化の技術を用いて、結合更新をホームエージェント以外のノードに送ることもできる。本実施の形態の方法により、移動端末は、全ての必要なノードにアドレス結合を知らせさえすれば、連続的なハンドオフにわたってのセッション連続性を維持することができる。

（実施の形態４）
図９は本発明の実施の形態４に係る移動端末の構成を示すブロック図である。図９に示される移動端末４００は実施の形態１で説明した移動端末の構成と同様の基本構成を有するため、移動端末１００の構成要素と同一の移動端末４００の構成要素に対しては同一の参照番号をそれぞれ付し、その詳細な説明は省略する。

移動端末４００は、移動端末１００の下位インターフェイス１０１−１〜１０１−Ｍ、およびＭＡＤＵ１０４の代わりに、Ｍ基の下位インターフェイス４０１−１〜４０１−Ｍ、およびＭＡＤＵ４０２を有する。下位インターフェイス４０１−１〜４０１−Ｍの何れか一つまたはそれ以上について言及する場合には、以後、該下位インターフェイスを「下位インターフェイス４０１」と記載する。

本実施の形態をより良く理解するために述べると、本実施の形態における技術的特徴は、実施の形態２において説明された予測技術と、実施の形態３において説明された「オンデマンド」の作動技術との組合せである。実施の形態３において説明された装置および方法のもたらす効果は、先述の予測技術と合わせることで、さらに高めることができる。

したがって、下位インターフェイス４０１−１〜４０１−Ｍは、下位インターフェイス３０１−１〜３０１−Ｍのように、異なるタイプのアクセス機構に対応付けられる。また、下位インターフェイス４０１−１〜４０１−Ｍは、下位インターフェイス２０１−１〜２０１−Ｍのように、ハンドオフ予測を行う。下位インターフェイス４０１−１〜４０１−Ｍの他の如何なる特徴も実施の形態１で説明された下位インターフェイス１０１−１〜１０１−Ｍのものと同一である。

ＭＡＤＵ４０２は、ＭＡＤＵ３０２のように、アクセス機構が基地局への接続を失うことを知った場合に、代替アクセス機構を作動させたり、非作動にさせたりする。また、ＭＡＤＵ４０２がＭＡＤＵ２０２のように、信号パス１１３を介して、下位インターフェイス４０１が今まさに切断されようとしていることを示す、下位インターフェイス４０１によって生成されたインターフェイスリリース表示メッセージを受け取ると、ＭＡＤＵ４０２は該インターフェイスリリース表示メッセージを事前に送っている下位インターフェイス４０１（すなわち、示唆下位インターフェイス）のホームアドレスを再度対応付けるための処理を取る。ＭＡＤＵ４０２の他の何れの特徴も実施の形態１で説明されたＭＡＤＵ１０４のものと同一である。

次に、上記の構成を有する移動端末４００のＭＡＤＵ４０２における動作について、図１０を用いて説明する。ＭＡＤＵ４０２は図１０に表されるアルゴリズムに従う。

実施の形態２で説明したステップ１５００の後、ＭＡＤＵ４０２は、実施の形態３で説明したステップ２５００、ステップ３５００、ステップ３６００へと進み、そして、実施の形態１で説明したステップ４０００へと進む。その後、ステップ４０００でのチェック結果に基づいて、実施の形態２で説明したステップ５５００、または、ステップ６５００へと進み、さらに、実施の形態２で説明したステップ７５００とステップ８５００へと進む。

そのようなオンデマンドの作動とハンドオフ予測を組み合わせることで、次のような追加のメリットがもたらされる：移動端末４００がそのプライマリの下位インターフェイス４０１を介して、シームレスなハンドオフを実現できるだけでなく、代替下位インターフェイス４０１をそれが必要となる時までオフのモードにしておくことによって、端末のオペレーションコストも低く保つことができる（何れのアクセス機構をプライマリとするかを選択する際に、何れの基準を用いるかによって、コストは金銭的な値、送信遅延または電力消費の点から測定される）。例として、前の基地局、例えばＢＳ１５２からハンドオフされる下位インターフェイス、例えば下位インターフェイス４０１−ａ（下位インターフェイス１０１−ａと同等）が図１１において、時系列で示されている。

期間４１１において、下位インターフェイス４０１−ａとＢＳ１５１の間のリンクはアクティブであり、下位インターフェイス４０１−ａのホームアドレスＨｏＡ．１は、ＢＳ１５１のドメインで位相的に適合である気付アドレスＣｏＡ．ＢＳ１に結合されている。時間４１２において、下位インターフェイス４０１−ａは端末がＢＳ１５１から遠ざかっていることを検出し、ＭＡＤＵ４０２にこれを警告する。そして、ＭＡＤＵ４０２は図１０に表されているアルゴリズムに従って、代替下位インターフェイス４０１を作動のために選択する。この代替下位インターフェイス４０１は時間４１３において作動され、気付アドレスＣｏＡ．２を割り当てられる。ＭＡＤＵ４０２は、その後、ＭＳＵ１０２に対して、他のノード（例えば移動端末４００のホームエージェント）にこの新たな結合を伝える結合更新メッセージを送ることにより、ＨｏＡ．１とＣｏＡ．２の間に結合を設定するよう指示する。したがって、期間４１４においては、下位インターフェイス４０１−ａは新たな（一時的）気付アドレスであるＣｏＡ．２を使用し始める。注意すべきは、この期間４１４においては、下位インターフェイス４０１−ａは依然としてＢＳ１５１によりアクセス可能であり、よって、ＣｏＡ．ＢＳ１宛てに移動端末４００に送られた何れのパケットも依然として移動端末４００に送り届けられることができるという点である。

時間４１５において、移動端末４００はＢＳ１５１からずっと遠く離れたために基地局１５１と下位インターフェイス４０１−ａとの間のリンクはダウンしている。このため、期間４１６においては、下位インターフェイス４０１−ａは最早、ＣｏＡ，ＢＳ１に未だ宛てられているパケットを受け取ることができない。その後、移動端末４００は、時間４１７において、ＢＳ１５２のレンジ内に移動する。そして、下位インターフェイス４０１−ａは、ＢＳ１５２のドメインにおいて位相的に適合である、新たな気付アドレスであるＣｏＡ．ＢＳ２を割り当てられる。このため、期間４１８において、ホームアドレスＨｏＡ．１は気付アドレスＣｏＡ．ＢＳ２に結合されている。注意すべきは、ＣｏＡ．２の「借り受け」先である代替下位インターフェイス４０１がアクティブである限り、ＣｏＡ．２に宛てられたパケットは、依然として移動端末４００によって受け取られることができるという点である。したがって、代替下位インターフェイス４０１は、時間４１９において、ＣｏＡ．２に転送された残りの全てのパケットが送り届けられるよう、幾らかの遅延ｔ＿ｄｅｌａｙの後にはじめて遮断される。

図１１においてｔ＿ｐｒｅｄおよびｔ＿ｄｅｌａｙで示されている、真にシームレスなハンドオフを確実にするための二つの重要な時間長がある。時間長ｔ＿ｐｒｅｄは、接続断が起きることを下位インターフェイス４０１−ａが予測してから、実際に接続断が起きるまでの時間である。ハンドオフによるパケットの損失を最小限にするために、時間長ｔ＿ｐｒｅｄは、以下の時間の合計以上でなければならない。

（ｉ）代替の下位インターフェイス４０１を作動させるのに要する時間；
（ｉｉ）フォーリンドメインにある場合には、代替下位インターフェイス４０１がアドレス結合を設定するのに要する時間；
（ｉｉｉ）結合更新メッセージが意図された受け手に到達するのに要する平均時間；および
（ｖ）他のノードにより送られたパケットが移動端末４００に到達するのに要する平均時間。

数学的には、これは次の式（式３）を意味する。
t_pred >= t_activate + t_bu+ t_pkt （式３）

ここで、ｔ＿ｐｒｅｄは、接続断が起きることを下位インターフェイス４０１−ａが予測してから実際に接続断が起きるまでの時間であり、ｔ＿ａｃｔｉｖａｔｅは、フォーリンドメインにある場合に代替下位インターフェイス４０１がアドレス結合を設定するのに要する時間を含めた、代替下位インターフェイス４０１を作動させるのに要する時間であり、ｔ＿ｂｕは移動端末４００により送られた結合更新メッセージが意図された受け手に到達するまでにかかる平均時間であり、ｔ＿ｐｋｔは他の何れかのノードにより送られたパケットが移動端末４００に到達するまでにかかる平均時間である。ｔ＿ｂｕおよびｔ＿ｐｋｔに代えて、ラウンドトリップ時間ｔ＿ｒｔｔが推定される場合には、上記の式（式３）は以下の式（式４）となる。
t_pred >= t_activate + t_rtt （式４）

時間長ｔ＿ｄｅｌａｙは、ダウンした下位インターフェイス４０１−ａがＢＳ１５２に対応付けられてから、代替下位インターフェイス４０１をシャットダウンするまでの遅延である。ハンドオフによるパケットの損失を最小限にするために、時間長ｔ＿ｄｅｌａｙは、結合更新メッセージが意図された受け手に到達するまでにかかる平均時間と、他の何れかのノードにより送られたパケットが移動端末４００に到達するまでにかかる平均時間の合計以上でなければならない。数学的には、これは次式（式５）を意味する。
t_delay >= t_bu + t_pkt （式５）

或いは、ラウンドトリップ時間ｔ＿ｒｔｔを用いるならば、上記（式５）は次の式（式６）となる。
t_delay >= t_rtt （式６）

従って、ハンドオフ予測を用いる移動端末４００のような装置は一時アドレスを事前に借り受けることができ、これにより、基地局の動作に何ら特別の考慮を要することなく、真にシームレスなハンドオフを実現することができる。

本発明の実施の形態１に係る移動端末の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係る移動端末が接続しているパケット交換型データ通信ネットワーク全体における動作例を説明するための図 本発明の実施の形態１に係る移動端末のマルチアクセス判定ユニットの動作を説明するフロー図 本発明の実施の形態２に係る移動端末の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態２に係る移動端末のマルチアクセス判定ユニットの動作を説明するフロー図 実施の形態２における基地局間でハンドオフされる下位インターフェイスの時系列を示す図 本発明の実施の形態３に係る移動端末の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態３に係る移動端末のマルチアクセス判定ユニットの動作を説明するフロー図 本発明の実施の形態４に係る移動端末の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態４に係る移動端末のマルチアクセス判定ユニットの動作を説明するフロー図 実施の形態４における基地局間でハンドオフされる下位インターフェイスの時系列を示す図

符号の説明

１００、２００、３００、４００ 移動端末
１０１−１〜１０１−Ｍ、２０１−１〜２０１−Ｍ、３０１−１〜３０１−Ｍ、４０１−１〜４０１−Ｍ 下位インターフェイス
１０２ モビリティサポートユニット
１０３ 上位レイヤーユニット
１０４ マルチアクセス判定ユニット
１１０、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５ 信号パス

Claims (10)

1. 異なる接続ポイントを介してパケット交換型データ通信ネットワークへの接続をそれぞれ提供する複数の論理インターフェイスと、前記複数の論理インターフェイスの各々のアクティブ化または非アクティブを決定する決定手段と、前記複数の論理インターフェイスの、位置およびアドレスの割り当てを動的に変更する変更手段とを有する移動端末装置のハンドオフ方法において、
   前記複数の論理インターフェイスのうちいずれかの論理インターフェイスから前記決定手段に、前記いずれかの論理インターフェイスにより提供される前記接続の状態を通知する通知ステップを有するハンドオフ方法。
2. 前記いずれかの論理インターフェイスから前記決定手段への通知は、前記いずれかの論理インターフェイスにより提供される前記接続がアクティブであるか非アクティブであるかを示す、請求項１記載のハンドオフ方法。
3. 前記いずれかの論理インターフェイスから前記決定手段への通知は、前記接続のための認証処理が必要か否かを示す、請求項１記載のハンドオフ方法。
4. 前記いずれかの論理インターフェイスから前記決定手段への通知は、前記接続のための認証処理が完了したか否かを示す、請求項３記載のハンドオフ方法。
5. 前記いずれかの論理インターフェイスから前記決定手段への通知は、前記接続のための承認処理が必要か否かを示す、請求項１記載のハンドオフ方法。
6. 前記いずれかの論理インターフェイスから前記決定手段への通知は、前記接続のための承認処理が完了したか否かを示す、請求項５記載のハンドオフ方法。
7. 前記決定手段から前記いずれかの論理インターフェイスに、前記接続の状態の通知を要求する要求ステップをさらに有する、請求項１記載のハンドオフ方法。
8. 異なる接続ポイントを介してパケット交換型データ通信ネットワークへの接続をそれぞれ提供する複数の論理インターフェイスと、前記複数の論理インターフェイスの各々のアクティブ化または非アクティブを決定する決定手段と、前記複数の論理インターフェイスの、位置およびアドレスの割り当てを動的に変更する変更手段と、モビリティプロトコルエンティティとを有する移動端末装置のハンドオフ方法において、
   前記変更手段から前記モビリティプロトコルエンティティに、位置およびアドレスの動的割り当ての実行を指示する指示ステップを有するハンドオフ方法。
9. 異なる接続ポイントを介してパケット交換型データ通信ネットワークへの接続をそれぞれ提供する複数の論理インターフェイスと、前記複数の論理インターフェイスの各々のアクティブ化または非アクティブを決定する決定手段と、前記複数の論理インターフェイスの、位置およびアドレスの割り当てを動的に変更する変更手段とを有する移動端末装置のハンドオフ方法において、
   前記複数の論理インターフェイスのうちいずれかの論理インターフェイスから前記決定手段に、前記いずれかの論理インターフェイスにより提供される前記接続が失われる可能性を通知する通知ステップを有するハンドオフ方法。
10. 前記いずれかの論理インターフェイスから前記決定手段への通知は、前記接続が失われるまでの時間を示す、請求項９記載のハンドオフ方法。

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