JP4734341B2 - 通信装置及びハンドオーバ方法 - Google Patents

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Description

本発明は、通信装置及びハンドオーバ方法に関し、特にトラヒック種別に応じたハンドオーバ行う通信装置及びハンドオーバ方法に関する。
インターネットに対応するネットワーク層プロトコル（以下「ＩＰ」と記載する）は、インターネットを構成するネットワークやサブネットワークと接続して、源ノードから宛先ノードへ、ＩＰデータの形で流れるデータを管理し制御するために使用される。ＩＰデータパケットが確実に配信できることを保証するために、各ノードには１つのＩＰアドレスが割り当てられ、割り当てられたＩＰアドレスは該当するノードに固定ネットワーク上の場所を定義する。一般には、ＩＰは固定ネットワークノード間のＩＰパケットのルーティング（ｒｏｕｔｉｎｇ）を支援するように設計されている。
しかしながら、無線ノードの急速な発達によって、固定ノードと同様に移動端末に対するＩＰ支援を提供する必要性が増加している。ここで、固定ノードは一般に移動しない。また、移動端末は、例えばサブネットワークや局所ネットワーク（ＬＡＮ）セグメントに相当する領域内で移動することができる。また、移動端末は、異なるネットワークホストを通じてサブネットワークやＬＡＮセグメントに接続する地点を連続的に変えることができる。また、当業者ならば直ちに理解するように、対応するネットワークホストは移動端末に対してプロキシとして働く。
サブネットワークまたはＬＡＮへの移動端末の接続地点とＩＰアドレスとが連続的に変化しても、データが移動端末へ正確にルーティングされ、連続性が維持されることを保証するために、移動端末は、サブネットワークやＬＡＮへの接続を通じて、各ネットワークホストに自身を登録する。この登録の処理は、接続している移動端末を通じてネットワークホスト内に登録記録を作成して保存する。このとき、ネットワークホストは、これらの登録された記録を含む情報を用いて、例えば移動端末を代表するＩＰデータパケットを受信して、処理を施した後に移動端末へＩＰデータパケットを送信するような、移動端末の移動に対する要求を管理または支援できる。移動端末は、あるネットワークホストから新たなネットワークホストへ連続して移動するときに、古いネットワークホストの登録を削除して、新たなネットワークホストに登録するハンドオーバと称する処理を行う。登録削除処理は、古いネットワークホストから上述の登録記録を削除する処理を含む。移動端末の登録削除の処理はきわめて重要である。例えば、登録を削除すると、ネットワークリソースを消費する必要がなくなり、安全性に寄与する。一方、削除に失敗すると、１以上のホストが移動端末に対するプロキシとして反応し、ＩＰデータパケットの経路割り当てが不適当となり、許容できないネットワークの誤作動を生じることになる。
従来のネットワークホスト間のハンドオーバ方法として非特許文献１が知られている。非特許文献１に開示されたネットワークホスト間のハンドオーバ方法について、図１を用いて説明する。図１は、従来のハンドオーバ方法を示すシーケンス図である。
移動端末（ＵＥ）は、サービング・セルおよびモニターされた隣接セルの受信品質を測定して無線状況を示すｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔをソースＥＮＢ（Ｓｏｕｒｃｅ ＥＮＢ）へ報告する（ステップＳＴ１１）。ここで、ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔはハンドオーバの準備及び実行のために用いられる。次に、ソースＥＮＢは、測定条件及びＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎ閾値を決定する。ハンドオーバの準備は、Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎトリガの後にスタートする。Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎトリガは、設定されたＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎ閾値
に到達したと移動端末が報告することにより発生する。次に、ソースＥＮＢは、ターゲットＥＮＢ（Ｔａｒｇｅｔ ＥＮＢ）に対して、移動端末のコンテキスト（ｃｏｎｔｅｘｔ）を転送し（ステップＳＴ１２）、移動端末がハンドオーバしても良いか否かを問い合わせる。移動端末のコンテキストはターゲットＥＮＢに格納される。次に、ターゲットＥＮＢは、ＡＳＧＷに対して、移動端末がターゲットＥＮＢへハンドオーバしようとしていることを通知する（ステップＳＴ１３）。次に、ＡＳＧＷは、ターゲットＥＮＢに対して、移動端末がハンドオーバすることを許可する場合には、許可することを通知する（ステップＳＴ１４）。次に、ターゲットＥＮＢは、移動端末の特定の無線構成及びトンネルを準備し、準備した無線構成をソースＥＮＢに返すことにより、ハンドオーバの準備が完了したことを通知する（ステップＳＴ１５）。次に、ソースＥＮＢは、移動端末に対して、ハンドオーバ可能であることを通知する（ステップＳＴ１６）。次に、ソースＥＮＢはハンドオーバ処理を開始する。次に、ソースＥＮＢは、移動端末に対して、ハンドオーバすることを指示する（ステップＳＴ１７）。次に、移動端末は、ソースＥＮＢとの無線接続を切断してハンドオーバの準備に入る。また、ステップＳＴ１７とほぼ同時に、ソースＥＮＢは、ターゲットＥＮＢに対して移動端末がハンドオーバすることを通知するとともに、移動端末に送信できずに残ったパケットデータをターゲットＥＮＢに転送する（ステップＳＴ１８）。次に、移動端末は、ターゲットＥＮＢとの無線を確立するとともにハンドオーバした後に、上りパケットデータのターゲットＥＮＢへの送信を開始する（ステップＳＴ１９）。移動端末は、ステップＳＴ１７のハンドオーバの指示を受けた後にはソースＥＮＢとの無線接続を切断するので、ステップＳＴ１９にてターゲットＥＮＢと無線を確立するまで、即ちステップＳＴ１７からステップＳＴ１９までの間には、ソースＥＮＢ及びターゲットＥＮＢの双方と接続されないことになり、一切パケットデータを受信できない状態になる。
次に、ターゲットＥＮＢは、ＡＳＧＷに対して、ターゲットＥＮＢ宛にパケットデータを送信することを要求する（ステップＳＴ２０）。ＡＳＧＷは、ステップＳＴ２０の要求を受けて初めて移動端末がターゲットＥＮＢにハンドオーバしたことを知る。そして、ＡＳＧＷは、ソースＥＮＢのリソースを解放する（ステップＳＴ２１）。なお、移動端末は、ソースＥＮＢに対して、ソースＥＮＢと無線回線で接続されている間は定期的にｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔを送信する。
このように、非特許文献１に記載のＰｒｏ−Ａｃｔｉｖｅ型のハンドオーバでは、ハンドオーバの高速化及びロスレス（Ｌｏｓｓ ｌｅｓｓ）ハンドオーバの実現のために、ハンドオーバを実行する以前に、予めネットワーク主導でハンドオーバに関する準備をしておくという方法を用いる。また、Ｐｒｏ−Ａｃｔｉｖｅ型のハンドオーバでは、ハンドオーバ待ち時間を小さくすることが可能になる。これは、シームレスハンドオーバ及びセル端における最適なサービスを受ける際に非常に有益である。ネットワーク制御ハンドオーバは、ソースＥＮＢによって決定され、ユーザ・プレーン・データはソースＥＮＢからターゲットＥＮＢに一時的に転送される。ハンドオーバの実行は、ＡＳＧＷでのユーザ・プレーン・データのパス・スイッチングおよび旧リンクのリリースの後に完了する。
NTT DoCoMoet al., "Joint proposal to select C-plane architecture option C: Idle state in central node and RRC Connected in Node-B", 3GPP TSG-RAN2&3 Joint Meeting, November 7-11, 2005, Seoul, R2-052919
しかしながら、従来の方法においては、移動端末がソースＥＮＢとの接続を切断してからターゲットＥＮＢとの接続を行う、いわゆるハードハンドオーバを行う場合、移動端末がステップＳＴ１７の指示を受けてソースＥＮＢとの接続を切断してからＡＳＧＷがステップＳＴ２０にてターゲットＥＮＢにハンドオーバしたことを知ってパス・スイッチの切
り替えが完了するまでの間、移動端末宛のパケットデータはソースＥＮＢに到着する。この結果、ソースＥＮＢは、ステップＳＴ１７にて移動端末との接続が切断された後にＡＳＧＷから受け取った移動端末宛のパケットデータを、ターゲットＥＮＢに対して転送する必要がある。この場合、遅延に対して厳しいリアルタイム系の通信の場合には、ハンドオーバの高速化のために、ソースＥＮＢからターゲットＥＮＢへのパケットデータの転送を高速に行わなければならない。しかし、ソースＥＮＢからターゲットＥＮＢへのパケットデータの転送の処理負荷が大き過ぎる場合には、パケットデータの転送を高速に行うことができず、遅延が発生するという問題がある。特に、複数ユーザが電車にて移動中の場合等には、複数の移動端末が一斉にハンドオーバを行うので、ＥＮＢにかかる負荷がさらに大きくなり、遅延も大きくなるという問題がある。一方、従来の方法においては、ノンリアルタイム系の通信の場合には、移動端末は、多少遅延が生じても損失なくパケットデータを受信できることが重要であるため、従来の方法でも特別不都合は生じない。
本発明の目的は、トラヒック種別に応じたハンドオーバを行うことにより、ノンリアルタイム系の通信の場合には、パケットデータの損失を防ぐことができるとともに、リアルタイム系の通信の場合には、遅延を発生させずに高速にハンドオーバすることができる通信装置及びハンドオーバ方法を提供することである。
本発明の通信装置は、通信端末装置における受信品質の情報である受信品質情報を取得する受信品質情報取得手段と、前記受信品質情報に基づいて前記通信端末装置のハンドオーバ先である他局を選択するハンドオーバ先選択手段と、前記通信端末装置へ送信しているデータの種別に基づいて、上位局から自局へ送信されている前記データをハンドオーバ前に前記上位局から前記他局へ送信するように切り替えるパス・スイッチングを行うか否かを決定する切り替え決定手段と、前記切り替え決定手段にて前記パス・スイッチングを行うことが決定された場合に前記上位局に対して前記切り替えを要求する切り替え要求手段と、前記上位局から送信された前記データを一時的に蓄積するとともに、前記パス・スイッチングを行うことが決定された場合にはハンドオーバ前に前記データの蓄積を停止するデータ蓄積手段と、前記パス・スイッチングを行わないことが決定された場合には前記データ蓄積手段に蓄積されている前記データを前記他局へ転送し、前記パス・スイッチングを行うことが決定された場合には前記停止の後に前記データ蓄積手段に残っている前記データをハンドオーバ前に前記通信端末装置へ送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
本発明のハンドオーバ方法は、通信装置におけるハンドオーバ方法であって、通信端末装置における受信品質の情報である受信品質情報を取得する受信品質情報取得ステップと、前記受信品質情報に基づいて前記通信端末装置のハンドオーバ先である他局を選択するハンドオーバ先選択ステップと、前記通信端末装置へ送信しているデータの種別に基づいて、上位局から自局へ送信されている前記データをハンドオーバ前に前記上位局から前記他局へ送信するように切り替えるパス・スイッチングを行うか否かを決定する切り替え決定ステップと、前記切り替え決定ステップにて前記パス・スイッチングを行うことが決定された場合に前記上位局に対して前記切り替えを要求する切り替え要求ステップと、前記上位局から送信された前記データを一時的に蓄積するとともに、前記パス・スイッチングを行うことが決定された場合にはハンドオーバ前に前記データの蓄積を停止するデータ蓄積ステップと、前記パス・スイッチングを行わないことが決定された場合には前記蓄積された前記データを前記他局へ転送し、前記パス・スイッチングを行うことが決定された場合には前記蓄積された前記データのうちの前記停止の後に残っているデータをハンドオーバ前に前記通信端末装置へ送信する送信ステップと、を具備するようにした。
本発明によれば、トラヒック種別に応じたハンドオーバを行うことにより、ノンリアルタイム系の通信の場合には、パケットデータの損失を防ぐことができるとともに、リアルタイム系の通信の場合には、遅延を発生させずに高速にハンドオーバすることができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
（実施の形態１）
図２は、本発明の実施の形態１に係る通信装置であるネットワークホスト１００の構成を示すブロック図である。
受信部１０１は、通信端末装置から無線回線を用いて送信された信号を受信して、受信した信号を無線周波数からベースバンド周波数にダウンコンバートして受信データ処理部１０２へ出力する。
受信データ処理部１０２は、受信部１０１から入力した受信信号を復調してデータ部分と制御データ部分に分解する。そして、受信データ処理部１０２は、分解したデータ部分をＩＰ Ａｃｃｅｓｓ Ｇａｔｅｗａｙ（以下「ＩＰＡＧ」と記載する）インタフェース部１０４へ出力するとともに、分解した制御データ部分をＭＡＣスケジューリング部１０３及びハンドオーバ制御部１０５へ出力する。
ＭＡＣスケジューリング部１０３は、受信データ処理部１０２から入力した制御データ部分に含まれている通信端末装置における受信品質の情報である受信品質情報と、ＭＡＣパケットバッファ１０７から入力した、ＭＡＣパケットバッファ１０７の蓄積されているデータ量の情報であるキュー情報とに基づいてスケジューリングを行う。例えば、ＭＡＣスケジューリング部１０３は、ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）等の受信品質と送信データ量とを関係付けたスケジューリング情報を記憶したテーブルを保持している。そして、ＭＡＣスケジューリング部１０３は、受信データ処理部１０２から入力したＣＱＩ等の受信品質情報の受信品質を用いてスケジューリング情報を参照するとともにキュー情報を参照することにより、送信データ量を選択する。さらに、ＭＡＣスケジューリング部１０３は、送信部１０８に対して、選択した送信データ量だけ送信するように制御する。
ＩＰＡＧインタフェース部１０４は、有線にてＩＰＡＧと接続されており、受信データ処理部１０２から入力したデータ部分をＩＰＡＧへ送信する。また、ＩＰＡＧインタフェース部１０４は、ＩＰＡＧから受信したデータ部分をＬ３パケットバッファ管理部１０６へ出力する。また、ＩＰＡＧインタフェース部１０４は、ハンドオーバ制御部１０５から入力した、パス・スイッチを切り替えるパス・スイッチングを要求するためのメッセージである切り替え要求メッセージをＩＰＡＧに送信するとともに、ＩＰＡＧから受信した、パス・スイッチを切り替える要求が許可されたことを通知する切り替え許可メッセージをハンドオーバ制御部１０５へ出力する。
ハンドオーバ制御部１０５は、ネットワークホスト１００がハンドオーバ元である場合とハンドオーバ先である場合とで異なる処理を行う。
最初に、ネットワークホスト１００がハンドオーバ元である場合について説明する。この場合、ハンドオーバ制御部１０５は、受信データ処理部１０２から入力した制御データ部分に含まれる複数のネットワークホストの受信品質情報に基づいて、ハンドオーバ先のネットワークホストを選択する。また、ハンドオーバ制御部１０５は、受信データ処理部１０２から入力した制御データ部分に含まれる、データ種別情報を含むトラヒック種別（ＱｏＳ）情報を、選択したネットワークホストに対して送信する。また、ハンドオーバ制御部１０５は、Ｌ３パケットバッファ管理部１０６の制御を行っているとともに、Ｌ３パケットバッファ管理部１０６に蓄積されているデータ量を監視している。また、ハンドオーバ制御部１０５は、リアルタイム系の通信の場合で、且つハンドオーバ先のネットワークホストからハンドオーバの準備が完了したメッセージを受け取った場合に、受信データ処理部１０２から入力した受信品質情報より可能な伝送レートを求めて、Ｌ３パケットバッファ管理部１０６に残っているデータ量と求めた伝送レートとを用いてＬ３パケットバッファ管理部１０６に残っているデータを送信し終えるまでの時間を推定する。そして、ハンドオーバ制御部１０５は、推定した時間の情報を送信部１０８へ出力する。なお、パケットデータからデータ種別情報を抽出して送信する場合に限らず、パケットデータの識別子を用いて、ネットワークホスト１００内に記憶しているデータ種別情報を検索して、検索したデータ種別情報を送信しても良い。
ここで、データ種別情報とは、データの許容される遅延時間及びデータのパケット廃棄率等のデータの種別に応じた情報である。また、データの種別は、例えば、許容される遅延時間等に応じて、会話クラス（Conversational class）、ストリーミングクラス（Streaming class）、対話式クラス（Interactive class）及びバックグラウンド（Background）の４つのクラスに分類される。この内、会話クラスとストリーミングクラスがリアルタイム系であり、対話式クラスとバックグラウンドがノンリアルタイム系である。各クラスにおけるアプリケーションの例としては、会話クラスは音声（voice）、ストリーミングクラスはストリーミング・ビデオ（streaming video）、対話式クラスはウェブ・ブラウジング（Web browsing）及びバックグラウンドはemailのバックグラウンドダウンロード
（background download of emails）等である。
次に、ネットワークホストがハンドオーバ先である場合について説明する。この場合、ハンドオーバ制御部１０５は、ハンドオーバ元のネットワークホストにより自局がハンドオーバ先である旨が通知された場合に、ハンドオーバ元のネットワークホストから受け取ったトラヒック種別（ＱｏＳ）情報に含まれているデータ種別情報がリアルタイム系の通信におけるデータであるか否かを判断する。そして、ハンドオーバ制御部１０５は、リアルタイム系の通信におけるデータである場合には、自局にパス・スイッチを切り替える要求である切り替え要求メッセージをＩＰＡＧインタフェース部１０４へ出力する。また、ハンドオーバ制御部１０５は、ノンリアルタイム系の通信におけるデータである場合には、切り替え要求メッセージは出力しない。なお、ハンドオーバ制御部１０５の構成の詳細については後述する。
データ蓄積手段であるＬ３パケットバッファ管理部１０６は、ハンドオーバ制御部１０５の制御に基づいて、ＩＰＡＧインタフェース部１０４から入力したデータを、レイヤ３のサイズのパケットデータに組み立てて一時的に蓄積する。また、Ｌ３パケットバッファ管理部１０６は、ハンドオーバ前にハンドオーバ元のネットワークホストから転送されたデータを一時的に蓄積する。そして、Ｌ３パケットバッファ管理部１０６は、所定のタイミングで蓄積しているパケットデータをＭＡＣパケットバッファ１０７へ出力し、ＭＡＣパケットバッファ１０７から通信端末装置が正しくパケットデータを受信できたか否かのＡｃｋ／Ｎａｃｋ情報が入力する。具体的には、Ｌ３パケットバッファ管理部１０６は、ＭＡＣパケットバッファ１０７からＮａｃｋ情報が入力した場合には、前回出力したパケットデータを再度出力し、ＭＡＣパケットバッファ１０７からＡｃｋ情報が入力した場合には、蓄積している新たなパケットデータを出力する。また、ハンドオーバ先のネットワークホスト１００のＬ３パケットバッファ管理部１０６は、ハンドオーバ元のネットワークホスト１００から転送されたパケットデータと、ハンドオーバ後にＩＰＡＧから送信されたパケットデータの順序を管理し、蓄積しているパケットデータの順序に従ってＭＡＣパケットバッファ１０７へ出力する。
ＭＡＣパケットバッファ１０７は、キュー情報をＭＡＣスケジューリング部１０３に出力する。また、ＭＡＣパケットバッファ１０７は、Ｌ３パケットバッファ管理部１０６から入力したパケットデータを所定のパケットデータに再び組み立てて、所定のタイミングにて、送信部１０８から指示されたデータ量のパケットデータを送信部１０８へ出力する。
送信部１０８は、ＭＡＣスケジューリング部１０３から指示されたデータ量のデータを出力するようにＭＡＣパケットバッファ１０７に指示し、ＭＡＣパケットバッファ１０７から入力した指示したデータ量のパケットデータを無線信号にて送信する。
次に、ハンドオーバ制御部１０５の構成の詳細について、図３及び図４を用いて説明する。図３は、ネットワークホストがハンドオーバ先の場合のハンドオーバ制御部１０５の構成を示すブロック図であり、図４は、ネットワークホストがハンドオーバ元の場合のハンドオーバ制御部１０５の構成を示すブロック図である。なお、ネットワークホスト１００のハンドオーバ制御部１０５は、図３と図４の両方の構成を備えているが、説明の便宜上分けて説明する。
最初にネットワークホストがハンドオーバ先の場合のハンドオーバ制御部１０５の構成について、図３を用いて説明する。
切り替え決定手段であるパス・スイッチング決定部３０１は、受信データ処理部１０２
からトラフィック（ＱｏＳ）情報が入力した場合に、入力したトラフィック（ＱｏＳ）情報に含まれているデータ種別情報を用いて、記憶部３０２に記憶されているデータ種別とリアルタイム系またはノンリアルタイム系とを関係付けたパス・スイッチング判断用情報を参照して、送信データがリアルタイム系であるかまたはノンリアルタイム系であるかを選択する。そして、パス・スイッチング決定部３０１は、送信データがリアルタイム系である場合には、ＩＰＡＧメッセージ作成部３０３に対して、リソースを確保するためのメッセージ及び切り替え要求メッセージを作成するように指示する。一方、パス・スイッチング決定部３０１は、送信データがノンリアルタイム系である場合には、ＩＰＡＧメッセージ作成部３０３に対して、リソースを確保するためのメッセージのみを作成するように指示する。
記憶部３０２は、パス・スイッチング判断用情報を記憶する。
切り替え要求手段であるＩＰＡＧメッセージ作成部３０３は、パス・スイッチング決定部３０１からリソースを確保するためのメッセージ及び切り替え要求メッセージを作成するように指示された場合には、リソースを確保するためのメッセージ及び切り替え要求メッセージを作成してＩＰＡＧインタフェース部１０４へ出力する。また、ＩＰＡＧメッセージ作成部３０３は、パス・スイッチング決定部３０１からリソースを確保するためのメッセージのみを作成するように指示された場合には、リソースを確保するためのメッセージのみを作成してＩＰＡＧインタフェース部１０４へ出力する。
ハンドオーバ元メッセージ作成部３０４は、ＩＰＡＧインタフェース部１０４からパス・スイッチの切り替えを許可するメッセージが入力した場合には、ハンドオーバの準備が完了したことを通知するメッセージを作成して、ハンドオーバ元の他のネットワークホストへ送信する。
次に、ネットワークホストがハンドオーバ元の場合のハンドオーバ制御部１０５の構成について、図４を用いて説明する。
バッファ管理部４０１は、Ｌ３パケットバッファ管理部１０６に対して制御を行うための制御信号を出力する。また、バッファ管理部４０１は、ハンドオーバ先のネットワークホストから、ハンドオーバの準備が完了した旨のメッセージが入力した場合には、Ｌ３パケットバッファ管理部１０６から入力した、Ｌ３パケットバッファ管理部１０６に蓄積しているデータ量の情報を送信終了時間推定部４０２へ出力する。
送信終了時間推定部４０２は、受信データ処理部１０２から入力した受信品質情報の受信品質にてデータを伝送できる伝送レートを求めるとともに、求めた伝送レートとバッファ管理部４０１から入力したＬ３パケットバッファ管理部１０６に蓄積しているデータ量の情報とに基づいて、Ｌ３パケットバッファ管理部１０６に送信されずに残っているデータを全て送信し終える時間を推定する。そして、送信終了時間推定部４０２は、推定した時間の情報を送信部１０８へ出力する。
ハンドオーバ先選択部４０３は、受信データ処理部１０２から入力した、各ネットワークホストの受信品質情報に基づいてハンドオーバ先のネットワークホストを選択する。例えば、ハンドオーバ先選択部４０３は、最も良好な受信品質の受信品質情報のネットワークホストをハンドオーバ先として選択する。そして、ハンドオーバ先選択部４０３は、ハンドオーバ先メッセージ作成部４０４に対して、ハンドオーバ先として選択したネットワークホストに対して、ハンドオーバ先として選択されたことを通知するメッセージを作成するように指示する。
ハンドオーバ先メッセージ作成部４０４は、ハンドオーバ先選択部４０３からハンドオーバ先として選択されたことを通知するメッセージを作成するように指示された場合に、ハンドオーバ先として選択されたことを通知するメッセージを作成して、ハンドオーバ先の他のネットワークホストへ送信する。
図５は本実施の形態１に係るネットワーク５００の構成を示す図である。ネットワーク５００は、ＩＰベースのコアネットワーク５０１とＲａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＲＡＮ）５０２から構成される。ネットワークホスト５０３、５０４は、ＲＡＮ５０２に位置し、ＩＰＡＧ５０５と有線にて結合されている。ＩＰＡＧ５０５はＩＰコアネットワーク５０１内に位置し、外部ネットワークに対するゲートウェイの役割を果たす。通信端末装置５０６は、無線アクセス技術を使用してネットワークホスト５０３に接続し、ＩＰＡＧ５０５を経由して外部ネットワークと通信を行う。
次に、ネットワーク５００におけるハンドオーバ方法について、図６を用いて説明する。図６は、ハンドオーバ方法を示すシーケンス図である。なお、図６及び図６の説明において、説明の便宜上、通信端末装置５０６をＭＴと記載し、ハンドオーバ元のネットワークホスト５０３をＨＯＬＤと記載し、ハンドオーバ先のネットワークホスト５０４をＨＮＥＷと記載する。また、ＨＯＬＤ５０３及びＨＮＥＷ５０４は図２と同一構成である。
最初に、ＭＴ５０６がＨＯＬＤ５０３と接続して外部ネットワークとリアルタイム系のアプリケーションを通信中に、ＨＮＥＷ５０４にハンドオーバする場合の動作について説明する。図６において、ＭＴ５０６は、ＨＯＬＤ５０３およびＩＰＡＧ５０５を介して外部ネットワークと通信を行っているものとする。
まず、ネットワークホストがハンドオーバのために適切なターゲットセルを決定することができるように、ＭＴ５０６は、ＨＯＬＤ５０３に対して、受信品質即ちハンドオーバ先の候補となるセルの品質を報告する（Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔ）（ステップＳＴ６０１）。
次に、ＨＯＬＤ５０３は、ハンドオーバ制御部１０５にて、各セルのリソースと処理負荷とステップＳＴ６０１にて報告された複数セルの受信品質情報の受信品質とに基づいて、適切なハンドオーバ先であるＨＮＥＷ５０４を決定する（Ｈａｎｄｏｖｅｒ Ｄｅｃｉｓｉｏｎ）。
次に、ＨＯＬＤ５０３は、ハンドオーバ制御部１０５にて、ＵＥ Ｃｏｎｔｅｘｔの中にハンドオーバさせるセッションのトラヒック種別を示す情報を含めて、選択したＨＮＥＷ５０４に転送する（Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）（ステップＳＴ６０２）。
次に、ＨＮＥＷ５０４は、ＩＰＡＧ５０５内のＭＴ５０６のためのリソースを確保するため、ＩＰＡＧ５０５に対してＲｅｓｏｕｒｃｅ Ｒｓｖ．を送る。また、このとき、ＨＮＥＷ５０４は、ハンドオーバ制御部１０５にて、データ種別がリアルタイム系であると判断し、Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｒｓｖ．にＰａｔｈ Ｓｗｉｔｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔを示す情報も含ませておく（ステップＳＴ６０３）。
次に、ＨＮＥＷ５０４は、ＭＴ５０６のためのリソースを確保する（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ
Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）。
次に、ＩＰＡＧ５０５は、ＭＴ５０６のリソースを確保し、ＨＯＬＤ５０３からＨＮＥＷ５０４に目的地アドレスを変更することにより、パス・スイッチングを実行する（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ａｌｌｏｃ． ａｎｄ Ｐａｔｈ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）。
次に、ＩＰＡＧ５０５は、ＨＮＥＷ５０４に対してＭＴ５０６のリソースを確保したことを通知するＲｅｓｏｕｒｃｅ Ｒｓｖ． Ａｃｋを送る（ステップＳＴ６０４）。この際に、ＩＰＡＧ５０５は、Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｒｓｖ． Ａｃｋの中にパス・スイッチングの完了を示す情報（Ｐａｔｈ Ｓｗｉｔｃｈ Ｒｅｐｌｙ）を含ませる。
次に、ＨＮＥＷ５０４がＭＴ５０６に対する必要なリソースを予約することに成功し、かつＨＮＥＷ５０４がＩＰＡＧ５０５からＲｅｓｏｕｒｃｅ Ｒｓｖ． Ａｃｋを受け取ると、ＨＮＥＷ５０４は、ハンドオーバの準備が完了したことをＨＯＬＤ５０３に通知する（Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）（ステップＳＴ６０５）。
次に、ＨＯＬＤ５０３は、ターゲットセルに移動することをＭＴ５０６に示し、ターゲットセルを通してＨＮＥＷ５０４に対して通信するために必要なセル特定のパラメータを送る（ＲＢ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）（ステップＳＴ６０６）。この時、ＨＯＬＤ５０３は、自局のＬ３パケットバッファ管理部１０６に格納されたＭＴ５０６宛てのパケット残存量及びパケットデータの伝送レートから、ハンドオーバ制御部１０５にて推定したＬ３パケットバッファ管理部１０６に残っているパケットデータを送信し終える時間、即ちＭＴ５０６がターゲットセルにハンドオーバを開始するタイミングをＡｃｔｉｖａｔｉｏｎ Ｔｉｍｅｒに指定する。これにより、ＨＯＬＤ５０３は、可能な限りＨＯＬＤ５０３のＬ３パケットバッファ管理部１０６にはＭＴ５０６宛てのパケットが残らないように調整することができる。ハンドオーバを開始するタイミングをＡｃｔｉｖａｔｉｏｎ Ｔｉｍｅｒに指定することにより、ＭＴ５０６は、ステップＳＴ６０６にてセル特定のパラメータを受け取った後から時間Ｔ６５０が経過するまではハンドオーバを行わない。そして、ＭＴ５０６は、ステップＳＴ６０６にてＲＢ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎを受信してから時間Ｔ６５０が経過した後にＨＯＬＤ５０３との接続を切断する。従って、ＨＯＬＤ５０３は、時間Ｔ６５０の間に、Ｌ３パケットバッファ管理部１０６に残っているパケットをＭＴ５０６へ送信することができる。これにより、ＨＯＬＤ５０３は、ＨＮＥＷ５０４に対して、パケットデータを転送する必要がなくなる。ただし、時間Ｔ６５０は、ＨＯＬＤ５０３が推定した時間であるため、時間Ｔ６５０内にパケットデータを送信し終えない場合も生ずる。しかし、リアルタイム系の通信では、パケットデータの損失による影響は比較的小さいので、通信端末装置に対して多少パケットデータが届かなくても問題はない。
次に、ＨＮＥＷ５０４は、ＩＰＡＧ５０５から転送されるＭＴ５０６宛てのパケットを、ＭＴ５０６とＨＮＥＷ５０４間で無線リンクが確立するまでＬ３パケットバッファ管理部１０６にバッファリングしておく（Ｄａｔａ Ｂｕｆｆｅｒｉｎｇ）。
次に、ＭＴ５０６はＨＮＥＷ５０４と同期する（Ｒａｄｉｏ Ｌ１ ＆ Ｌ２ Ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ）（ステップＳＴ６０７）。これにより、ＭＴ５０６は、ＨＮＥＷ５０４と接続する。
次に、ＭＴ５０６は、ＨＮＥＷ５０４へのハンドオーバが完了したことをＨＮＥＷ５０４に示す（ＲＢ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｌｅｔｅ）（ステップＳＴ６０８）。ＭＴ５０６からＲＢ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｌｅｔｅを受信したＨＮＥＷ５０４は、Ｌ３パケットバッファ管理部１０６にバッファリングしていたＭＴ５０６宛てのパケットの送出を開始する。
次に、ＨＮＥＷ５０４は、ＭＴ５０６のハンドオーバが完了したことをＩＰＡＧ５０５に通知する（Ｈａｎｄｏｖｅｒ Ｃｏｍｐｌｅｔｅ）（ステップＳＴ６０９）。
次に、ＩＰＡＧ５０５は、ＨＮＥＷ５０４に対して、Ｈａｎｄｏｖｅｒ Ｃｏｍｐｌｅｔｅに応答するメッセージを送信する（Ｈａｎｄｏｖｅｒ Ｃｏｍｐｌｅｔｅ Ａｃｋ）（ステップＳＴ６１０）。
次に、ステップＳＴ６０９でＨａｎｄｏｖｅｒ Ｃｏｍｐｌｅｔｅを受け取ったＩＰＡＧ５０５は、ＭＴ５０６のハンドオーバが完了したことを認識して、ＨＯＬＤ５０３のリリースに着手する（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｒｅｌｅａｓｅ）（ステップＳＴ６１１）。
次に、ＭＴ５０６がＨＯＬＤ５０３と接続して外部ネットワークとノンリアルタイム系のアプリケーションを通信中に、ＨＮＥＷ５０４にハンドオーバする場合の動作について、図７を用いて説明する。図７は、ハンドオーバ方法を示すシーケンス図である。なお、図６と同一の動作については同一の符号を付して、その説明は省略する。
ＨＯＬＤ５０３は、ハンドオーバ制御部１０５にて、ＵＥ Ｃｏｎｔｅｘｔの中にハンドオーバさせるセッションのトラヒック種別を示す情報を含めて、選択したＨＮＥＷ５０４に転送する（Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）（ステップＳＴ６０２）。
次に、ＨＮＥＷ５０４は、ＩＰＡＧ５０５内のＭＴ５０６のためのリソースを確保するため、ＩＰＡＧ５０５に対してＲｅｓｏｕｒｃｅ Ｒｓｖ．を送る（ステップＳＴ７０１）。このとき、ＨＮＥＷ５０４は、ハンドオーバ制御部１０５にて、データ種別がノンリアルタイム系であると判断し、Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｒｓｖ．にＰａｔｈ Ｓｗｉｔｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔを示す情報は含ませない。
次に、ＨＮＥＷ５０４は、ＭＴ５０６のためのリソースを確保する（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ
Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）。
次に、ＩＰＡＧ５０５は、ＭＴ５０６のリソースを確保する（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ａｌｌｏｃ．）。
次に、ＩＰＡＧ５０５は、ＨＮＥＷ５０４に対してＭＴ５０６のリソースを確保したことを通知するＲｅｓｏｕｒｃｅ Ｒｓｖ． Ａｃｋを送る（ステップＳＴ７０２）。この際に、ＩＰＡＧ５０５は、Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｒｓｖ． Ａｃｋの中にパス・スイッチングの完了を示す情報（Ｐａｔｈ Ｓｗｉｔｃｈ Ｒｅｐｌｙ）は含ませない。
次に、ＨＮＥＷ５０４がＭＴ５０６に対する必要なリソースを予約することに成功し、かつＨＮＥＷ５０４がＩＰＡＧ５０５からＲｅｓｏｕｒｃｅ Ｒｓｖ． Ａｃｋを受け取ると、ＨＮＥＷ５０４は、ハンドオーバの準備が完了したことをＨＯＬＤ５０３に通知する（Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）（ステップＳＴ６０５）。
次に、ＨＯＬＤ５０３は、ターゲットセルに移動することをＭＴ５０６に示し、ターゲットセルを通してＨＮＥＷ５０４に対して通信するために必要なセル特定のパラメータを送る（ＲＢ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）（ステップＳＴ７０３）。この時、ＨＯＬＤ５０３は、ＭＴ５０６がターゲットセルにハンドオーバを開始するタイミングをＡｃｔｉｖａｔｉｏｎ Ｔｉｍｅｒに指定することは行わない。
次に、ＨＮＥＷ５０４からハンドオーバ準備の完了を示すＣｏｎｔｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｒｅｓｐｏｎｃｅを受信したＨＯＬＤ５０３は、Ｌ３パケットバッファ管理部１０６に残っているＭＴ５０６宛てのパケットデータをコピーして、ＨＮＥＷ５０４へ転送する（Ｄａｔａ Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ）（ステップＳＴ７０４）。これにより、ＨＯＬＤ５０３がＭＴ５０６に対して送信できなかったパケットデータを確実にＭＴ５０６に送
信することができる。
次に、ＨＮＥＷ５０４は、ＨＯＬＤ５０３から転送されるＭＴ５０６宛てのパケットを、ＭＴ５０６とＨＮＥＷ５０４間で無線リンクが確立するまでＬ３パケットバッファ管理部１０６にバッファリングしておく（Ｄａｔａ Ｂｕｆｆｅｒｉｎｇ）。
次に、ＭＴ５０６は、ＨＮＥＷ５０４へのハンドオーバが完了したことをＨＮＥＷ５０４に示す（ＲＢ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｌｅｔｅ）（ステップＳＴ６０８）。
次に、ＨＮＥＷ５０４は、ＭＴ５０６のハンドオーバが完了したことをＩＰＡＧ５０５に通知する（Ｈａｎｄｏｖｅｒ Ｃｏｍｐｌｅｔｅ）（ステップＳＴ７０５）。また、このとき、ＨＮＥＷ５０４は、ハンドオーバ制御部１０５にて、データ種別がノンリアルタイム系であると判断し、パス・スイッチングを要求するメッセージであるＨａｎｄｏｖｅｒ ＣｏｍｐｌｅｔｅにＰａｔｈ Ｓｗｉｔｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔを示す情報も含ませておく。
次に、ＩＰＡＧ５０５は、ＨＯＬＤ５０３からＨＮＥＷ５０４に目的地アドレスを変更することにより、パス・スイッチングを実行する（Ｐａｔｈ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）。
次に、ＩＰＡＧ５０５は、ＨＮＥＷ５０４に対して、Ｈａｎｄｏｖｅｒ Ｃｏｍｐｌｅｔｅに応答するメッセージを送信する（Ｈａｎｄｏｖｅｒ Ｃｏｍｐｌｅｔｅ Ａｃｋ）（ステップＳＴ７０６）。この際に、ＩＰＡＧ５０５は、Ｈａｎｄｏｖｅｒ Ｃｏｍｐｌｅｔｅ Ａｃｋの中にパス・スイッチングの完了を示す情報（Ｐａｔｈ Ｓｗｉｔｃｈ Ｒｅｐｌｙ）を含ませる。
次に、ステップＳＴ７０５でＨａｎｄｏｖｅｒ Ｃｏｍｐｌｅｔｅを受け取ったＩＰＡＧ５０５は、ＭＴ５０６のハンドオーバが完了したことを認識して、ＨＯＬＤ５０３のリリースに着手する（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｒｅｌｅａｓｅ）（ステップＳＴ６１１）。
次に、ＭＴ５０６からＲＢ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｌｅｔｅを受信したＨＮＥＷ５０４は、Ｌ３パケットバッファ管理部１０６にバッファリングしていた、ＨＯＬＤ５０３から転送されたパケットデータとＩＰＡＧ５０５から受信したＭＴ５０６宛てのパケットデータを、パケットデータの順序に従って送出を開始する。
このように、本実施の形態１によれば、リアルタイム系の通信を行っている場合には、ハンドオーバ元のネットワークホストとの接続を切断する前にパス・スイッチを切り替えることによりハンドオーバ先のネットワークホストにパケットデータが送られるので、遅延を発生させずに高速にハンドオーバすることができる。また、本実施の形態１によれば、リアルタイム系の通信を行っている場合には、ハンドオーバ元のネットワークホストに残っているパケットデータを送信し終える時間を推定して、推定した時間だけ通信端末装置はハンドオーバを行わないとともに、推定した時間の間にハンドオーバ元のネットワークホストに残っているパケットデータを通信端末装置に送信することにより、ハンドオーバ元のネットワークホストからハンドオーバ先のネットワークホストへパケットデータを転送する必要がなくなるので、遅延を発生させずに高速にハンドオーバすることができる。また、本実施の形態１によれば、ノンリアルタイム系の通信の場合には、従来と同様にハンドオーバ元に残ったパケットデータをハンドオーバ先のネットワークホストへ転送するので、パケットデータの損失を防ぐことができる。
（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２に係るハンドオーバ制御部１０５の構成を示すブロック図である。なお、本実施の形態２において、ネットワークホストの構成は図２と同一構成であるので、その説明は省略する。
バッファ管理部８０１は、Ｌ３パケットバッファ管理部１０６に対して制御を行うための制御信号を出力する。また、バッファ管理部８０１は、ハンドオーバ先のネットワークホストから、ハンドオーバの準備が完了した旨のメッセージが入力した場合には、Ｌ３パケットバッファ管理部１０６から入力した、Ｌ３パケットバッファ管理部１０６に蓄積しているデータ量の情報を送信終了時間推定部８０２へ出力する。
送信終了時間推定部８０２は、受信データ処理部１０２から入力した受信品質情報の受信品質にてデータを伝送できる伝送レートを求めるとともに、求めた伝送レートとバッファ管理部８０１から入力したＬ３パケットバッファ管理部１０６に蓄積しているデータ量の情報とに基づいて、Ｌ３パケットバッファ管理部１０６に送信されずに残っているデータを全て送信し終える時間を推定する。そして、送信終了時間推定部８０２は、推定した時間の情報を送信部１０８へ出力する。
パス・スイッチング決定部８０３は、受信データ処理部１０２からトラフィック（ＱｏＳ）情報が入力した場合に、入力したトラフィック（ＱｏＳ）情報に含まれているデータ種別情報を用いて、記憶部８０４に記憶されているデータ種別とリアルタイム系またはノンリアルタイム系とを関係付けたパス・スイッチング判断用情報を参照して、送信データがリアルタイム系であるかまたはノンリアルタイム系であるかを選択する。そして、パス・スイッチング決定部８０３は、送信データがリアルタイム系である場合には、ＩＰＡＧメッセージ作成部８０７に対して、パス・スイッチングを行うことを要求するメッセージである切り替え要求メッセージとリソースを確保するためのメッセージを作成するように指示する。一方、パス・スイッチング決定部８０３は、送信データがノンリアルタイム系である場合には、ＩＰＡＧメッセージ作成部８０７に対して、リソースを確保するメッセージのみを作成するように指示する。
記憶部８０４は、パス・スイッチング判断用情報を記憶する。
ハンドオーバ先選択部８０５は、受信データ処理部１０２から入力した、各ネットワークホストの受信品質情報に基づいてハンドオーバ先のネットワークホストを選択する。例えば、ハンドオーバ先選択部８０５は、最も良好な受信品質の受信品質情報のネットワークホストをハンドオーバ先として選択する。そして、ハンドオーバ先選択部８０５は、ハンドオーバ先メッセージ作成部８０６に対して、ハンドオーバ先として選択したネットワークホストに対して、ハンドオーバ先として選択されたことを通知するメッセージを作成するように指示する。
通知手段であるハンドオーバ先メッセージ作成部８０６は、ハンドオーバ先選択部８０５からハンドオーバ先として選択されたことを通知するメッセージを作成するように指示された場合に、ハンドオーバ先として選択されたことを通知するメッセージを作成して、ハンドオーバ先の他のネットワークホストへ送信する。
ＩＰＡＧメッセージ作成部８０７は、パス・スイッチング決定部８０３からリソースを確保するためのメッセージ及び切り替え要求メッセージを作成するように指示された場合には、リソースを確保するためのメッセージ及び切り替え要求メッセージを作成してＩＰＡＧインタフェース部１０４へ出力する。また、ＩＰＡＧメッセージ作成部８０７は、パス・スイッチング決定部８０３からリソースを確保するためのメッセージのみを作成するように指示された場合には、リソースを確保するためのメッセージのみを作成してＩＰＡ
Ｇインタフェース部１０４へ出力する。
次に、ネットワーク５００におけるハンドオーバ方法について、図９を用いて説明する。図９は、ハンドオーバ方法を示すシーケンス図である。なお、図９及び図９の説明において、説明の便宜上、通信端末装置５０６をＭＴと記載し、ハンドオーバ元のネットワークホスト５０３をＨＯＬＤと記載し、ハンドオーバ先のネットワークホスト５０４をＨＮＥＷと記載する。また、ＨＯＬＤ５０３及びＨＮＥＷ５０４は図２と同一構成である。
最初に、ＭＴ５０６がＨＯＬＤ５０３と接続して外部ネットワークとリアルタイム系のアプリケーションを通信中に、ＨＮＥＷ５０４にハンドオーバする場合の動作について説明する。図９において、ＭＴ５０６は、ＨＯＬＤ５０３およびＩＰＡＧ５０５を介して外部ネットワークと通信を行っているものとする。
まず、ネットワークホストがハンドオーバのために適切なターゲットセルを決定することができるように、ＭＴ５０６は、ＨＯＬＤ５０３にハンドオーバ先の候補となるセルの品質を報告する（Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔ）（ステップＳＴ９０１）。
次に、ＨＯＬＤ５０３は、ハンドオーバ制御部１０５にて、各セルのリソースと処理負荷とステップＳＴ９０１にて報告された複数セルの受信品質情報の受信品質とに基づいて、適切なハンドオーバ先であるＨＮＥＷ５０４を決定する（Ｈａｎｄｏｖｅｒ Ｄｅｃｉｓｉｏｎ）。
次に、ＨＯＬＤ５０３は、ＨＮＥＷ５０４に対して、ＵＥ Ｃｏｎｔｅｘｔを送信する（Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）（ステップＳＴ９０２）。
次に、ＨＮＥＷ５０４は、ＭＴ５０６のためのリソースを確保する（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ
Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）。
次に、ＨＮＥＷ５０４がＭＴ５０６に対する必要なリソースを予約することに成功した場合に、ＨＮＥＷ５０４は、ハンドオーバの準備が完了したことをＨＯＬＤ５０３に通知する（Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）（ステップＳＴ９０３）。
次に、ＨＯＬＤ５０３は、ＩＰＡＧ５０５内のＭＴ５０６のためのリソースを確保するため、ＩＰＡＧ５０５に対してＲｅｓｏｕｒｃｅ Ｒｓｖ．を送る。また、このとき、ＨＯＬＤ５０３は、ハンドオーバ制御部１０５にて、データ種別がリアルタイム系であると判断し、Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｒｓｖ．にパス・スイッチングを要求するメッセージであるＰａｔｈ Ｓｗｉｔｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔを示す情報も含ませておく（ステップＳＴ９０４）。
次に、ＩＰＡＧ５０５は、ＭＴ５０６のリソースを確保し、ＨＯＬＤ５０３からＨＮＥＷ５０４に目的地アドレスを変更することにより、パス・スイッチングを実行する（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ａｌｌｏｃ． ａｎｄ Ｐａｔｈ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）。
次に、ＩＰＡＧ５０５は、ＨＯＬＤ５０３に対してＭＴ５０６のリソースを確保したことを通知するＲｅｓｏｕｒｃｅ Ｒｓｖ． Ａｃｋを送る（ステップＳＴ９０５）。この際に、ＩＰＡＧ５０５は、Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｒｓｖ． Ａｃｋの中にパス・スイッチングの完了を示す情報（Ｐａｔｈ Ｓｗｉｔｃｈ Ｒｅｐｌｙ）を含ませる。
次に、ＨＯＬＤ５０３は、ターゲットセルに移動することをＭＴ５０６に示し、ターゲ
ットセルを通してＨＮＥＷ５０４に対して通信するために必要なセル特定のパラメータを送る（ＲＢ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）（ステップＳＴ９０６）。この時、ＨＯＬＤ５０３は、自局のＬ３パケットバッファ管理部１０６に格納されたＭＴ５０６宛てのパケット残存量及びパケットデータの伝送レートから、ハンドオーバ制御部１０５にて推定したＬ３パケットバッファ管理部１０６に残っているパケットデータを送信し終える時間、即ちＭＴ５０６がターゲットセルにハンドオーバを開始するタイミングをＡｃｔｉｖａｔｉｏｎ Ｔｉｍｅｒに指定する。これにより、ＨＯＬＤ５０３は、可能な限りＨＯＬＤ５０３のＬ３パケットバッファ管理部１０６にはＭＴ５０６宛てのパケットが残らないように調整することができる。ハンドオーバを開始するタイミングをＡｃｔｉｖａｔｉｏｎ Ｔｉｍｅｒに指定することにより、ＭＴ５０６は、ステップＳＴ９０６にてセル特定のパラメータを受け取った後から時間Ｔ９５０が経過するまではハンドオーバを行わない。そして、ＭＴ５０６は、ステップＳＴ９０６にてＲＢ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎを受信してから時間Ｔ９５０が経過した後にＨＯＬＤ５０３との接続を切断する。従って、ＨＯＬＤ５０３は、時間Ｔ９５０の間に、Ｌ３パケットバッファ管理部１０６に残っているパケットをＭＴ５０６へ送信することができる。これにより、ＨＯＬＤ５０３は、ＨＮＥＷ５０４に対して、パケットデータを転送する必要がなくなる。ただし、時間Ｔ９５０は、ＨＯＬＤ５０３が推定した時間であるため、時間Ｔ９５０内にパケットデータを送信し終えない場合も生ずる。しかし、リアルタイム系の通信では、パケットデータの損失による影響は比較的小さいので、通信端末装置に対して多少パケットデータが届かなくても問題はない。
次に、ＨＮＥＷ５０４は、ＩＰＡＧ５０５から転送されるＭＴ５０６宛てのパケットを、ＭＴ５０６とＨＮＥＷ５０４間で無線リンクが確立するまでＬ３パケットバッファ管理部１０６にバッファリングしておく（Ｄａｔａ Ｂｕｆｆｅｒｉｎｇ）。
次に、ＭＴ５０６はＨＮＥＷ５０４と同期する（Ｒａｄｉｏ Ｌ１ ＆ Ｌ２ Ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ）（ステップＳＴ９０７）。これにより、ＭＴ５０６は、ＨＮＥＷ５０４と接続する。
次に、ＭＴ５０６は、ＨＮＥＷ５０４へのハンドオーバが完了したことをＨＮＥＷ５０４に示す（ＲＢ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｌｅｔｅ）（ステップＳＴ９０８）。ＭＴ５０６からＲＢ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｌｅｔｅを受信したＨＮＥＷ５０４は、Ｌ３パケットバッファ管理部１０６にバッファリングしていたＭＴ５０６宛てのパケットの送出を開始する。
次に、ＨＮＥＷ５０４は、ＭＴ５０６のハンドオーバが完了したことをＩＰＡＧ５０５に通知する（Ｈａｎｄｏｖｅｒ Ｃｏｍｐｌｅｔｅ）（ステップＳＴ９０９）。
次に、ＩＰＡＧ５０５は、ＨＮＥＷ５０４に対して、Ｈａｎｄｏｖｅｒ Ｃｏｍｐｌｅｔｅに応答するメッセージを送信する（Ｈａｎｄｏｖｅｒ Ｃｏｍｐｌｅｔｅ Ａｃｋ）（ステップＳＴ９１０）。
次に、ステップＳＴ６０９でＨａｎｄｏｖｅｒ Ｃｏｍｐｌｅｔｅを受け取ったＩＰＡＧ５０５は、ＭＴ５０６のハンドオーバが完了したことを認識して、ＨＯＬＤ５０３のリリースに着手する（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｒｅｌｅａｓｅ）（ステップＳＴ９１１）。
次に、ＭＴ５０６がＨＯＬＤ５０３と接続して外部ネットワークとノンリアルタイム系のアプリケーションを通信中に、ＨＮＥＷ５０４にハンドオーバする場合の動作について、図７を用いて説明する。図１０は、ハンドオーバ方法を示すシーケンス図である。なお、図９と同一の動作については同一の符号を付して、その説明は省略する。
ＨＮＥＷ５０４がＭＴ５０６に対する必要なリソースを予約することに成功した場合に、ＨＮＥＷ５０４は、ハンドオーバの準備が完了したことをＨＯＬＤ５０３に通知する（Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）（ステップＳＴ９０３）。
次に、ＨＯＬＤ５０３は、ＩＰＡＧ５０５内のＭＴ５０６のためのリソースを確保するため、ＩＰＡＧ５０５に対してＲｅｓｏｕｒｃｅ Ｒｓｖ．を送る（ステップＳＴ１００１）。このとき、ＨＮＥＷ５０３は、ハンドオーバ制御部１０５にて、データ種別がノンリアルタイム系であると判断し、Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｒｓｖ．にＰａｔｈ Ｓｗｉｔｃｈ
Ｒｅｑｕｅｓｔを示す情報は含ませない。
次に、ＩＰＡＧ５０５は、ＭＴ５０６のリソースを確保する（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ａｌｌｏｃ．）。
次に、ＩＰＡＧ５０５は、ＨＯＬＤ５０３に対してＭＴ５０６のリソースを確保したことを通知するＲｅｓｏｕｒｃｅ Ｒｓｖ． Ａｃｋを送る（ステップＳＴ１００２）。この際に、ＩＰＡＧ５０５は、Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｒｓｖ． Ａｃｋの中にＰａｔｈ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇの完了を示す情報（Ｐａｔｈ Ｓｗｉｔｃｈ Ｒｅｐｌｙ）は含ませない。
次に、ＨＯＬＤ５０３は、ターゲットセルに移動することをＭＴ５０６に示し、ターゲットセルを通してＨＮＥＷ５０４に対して通信するために必要なセル特定のパラメータを送る（ＲＢ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）（ステップＳＴ１００３）。この時、ＨＯＬＤ５０３は、ＭＴ５０６がターゲットセルにハンドオーバを開始するタイミングをＡｃｔｉｖａｔｉｏｎ Ｔｉｍｅｒに指定することは行わない。
次に、ＨＯＬＤ５０３は、Ｌ３パケットバッファ管理部１０６に残っているＭＴ５０６宛てのパケットデータをコピーして転送する（Ｄａｔａ Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ）（ステップＳＴ１００４）。これにより、ＨＯＬＤ５０３がＭＴ５０６に対して送信できなかったパケットデータを確実にＭＴ５０６に送信することができる。
次に、ＨＮＥＷ５０４は、ＨＯＬＤ５０３から転送されるＭＴ５０６宛てのパケットを、ＭＴ５０６とＨＮＥＷ５０４間で無線リンクが確立するまでＬ３パケットバッファ管理部１０６にバッファリングしておく（Ｄａｔａ Ｂｕｆｆｅｒｉｎｇ）。
次に、ＭＴ５０６は、ＨＮＥＷ５０４へのハンドオーバが完了したことをＨＮＥＷ５０４に示す（ＲＢ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｌｅｔｅ）（ステップＳＴ９０８）。
次に、ＨＮＥＷ５０４は、ＭＴ５０６のハンドオーバが完了したことをＩＰＡＧ５０５に通知する（Ｈａｎｄｏｖｅｒ Ｃｏｍｐｌｅｔｅ）（ステップＳＴ１００５）。また、このとき、ＨＮＥＷ５０４は、ハンドオーバ制御部１０５にて、データ種別がノンリアルタイム系であると判断し、Ｈａｎｄｏｖｅｒ ＣｏｍｐｌｅｔｅにＰａｔｈ Ｓｗｉｔｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔを示す情報も含ませておく。
次に、ＩＰＡＧ５０５は、ＨＯＬＤ５０３からＨＮＥＷ５０４に目的地アドレスを変更することにより、パス・スイッチングを実行する（Ｐａｔｈ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）。
次に、ＩＰＡＧ５０５は、ＨＮＥＷ５０４に対して、Ｈａｎｄｏｖｅｒ Ｃｏｍｐｌｅｔｅに応答するメッセージを送信する（Ｈａｎｄｏｖｅｒ Ｃｏｍｐｌｅｔｅ Ａｃｋ）
（ステップＳＴ１００６）。この際に、ＩＰＡＧ５０５は、Ｈａｎｄｏｖｅｒ Ｃｏｍｐｌｅｔｅ Ａｃｋの中にパス・スイッチングの完了を示す情報（Ｐａｔｈ Ｓｗｉｔｃｈ
Ｒｅｐｌｙ）を含ませる。
次に、ステップＳＴ１００５でＨａｎｄｏｖｅｒ Ｃｏｍｐｌｅｔｅを受け取ったＩＰＡＧ５０５は、ＭＴ５０６のハンドオーバが完了したことを認識して、ＨＯＬＤ５０３のリリースに着手する（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｒｅｌｅａｓｅ）（ステップＳＴ９１１）。
次に、ＭＴ５０６からＲＢ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｌｅｔｅを受信したＨＮＥＷ５０４は、Ｌ３パケットバッファ管理部１０６にバッファリングしていた、ＨＯＬＤ５０３から転送されたパケットデータとＩＰＡＧ５０５から受信したＭＴ５０６宛てのパケットデータを、パケットデータの順序に従って送出を開始する。
このように、本実施の形態２によれば、リアルタイム系の通信を行っている場合には、ハンドオーバ元のネットワークホストとの接続を切断する前にパス・スイッチを切り替えることによりハンドオーバ先のネットワークホストにパケットデータが送られるので、遅延を発生させずに高速にハンドオーバすることができる。また、本実施の形態２によれば、リアルタイム系の通信を行っている場合には、ハンドオーバ元のネットワークホストに残っているパケットデータを送信し終える時間を推定して、推定した時間だけ通信端末装置はハンドオーバを行わないとともに、推定した時間の間にハンドオーバ元のネットワークホストに残っているパケットデータを通信端末装置に送信することにより、ハンドオーバ元のネットワークホストからハンドオーバ先のネットワークホストへパケットデータを転送する必要がなくなるので、遅延を発生させずに高速にハンドオーバすることができる。また、本実施の形態２によれば、ノンリアルタイム系の通信の場合には、従来と同様にハンドオーバ元に残ったパケットデータをハンドオーバ先のネットワークホストへ転送するので、パケットデータの損失を防ぐことができる。
本発明にかかる通信装置及びハンドオーバ方法は、特にトラヒック種別に応じたハンドオーバを行うのに好適である。
従来のハンドオーバ方法を示すシーケンス図 本発明の実施の形態１に係る通信装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係るハンドオーバ制御部の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係るハンドオーバ制御部の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係るシステムの構成を示す図 本発明の実施の形態１に係るハンドオーバ方法を示すシーケンス図 本発明の実施の形態１に係るハンドオーバ方法を示すシーケンス図 本発明の実施の形態２に係るハンドオーバ制御部の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態２に係るハンドオーバ方法を示すシーケンス図 本発明の実施の形態２に係るハンドオーバ方法を示すシーケンス図

Claims (4)

  1. 通信端末装置における受信品質の情報である受信品質情報を取得する受信品質情報取得手段と、
    前記受信品質情報に基づいて前記通信端末装置のハンドオーバ先である他局を選択するハンドオーバ先選択手段と、
    前記通信端末装置へ送信しているデータの種別に基づいて、上位局から自局へ送信されている前記データをハンドオーバ前に前記上位局から前記他局へ送信するように切り替えるパス・スイッチングを行うか否かを決定する切り替え決定手段と、
    前記切り替え決定手段にて前記パス・スイッチングを行うことが決定された場合に前記上位局に対して前記切り替えを要求する切り替え要求手段と、
    前記上位局から送信された前記データを一時的に蓄積するとともに、前記パス・スイッチングを行うことが決定された場合にはハンドオーバ前に前記データの蓄積を停止するデータ蓄積手段と、
    前記パス・スイッチングを行わないことが決定された場合には前記データ蓄積手段に蓄積されている前記データを前記他局へ転送し、前記パス・スイッチングを行うことが決定された場合には前記停止の後に前記データ蓄積手段に残っている前記データをハンドオーバ前に前記通信端末装置へ送信する送信手段と、
    を具備する通信装置。
  2. 前記停止の後に前記データ蓄積手段に残っている前記データを前記通信端末装置に送信し終えるまでの時間を推定する送信終了時間推定手段を具備し、
    前記送信手段は、前記パス・スイッチングを行うことが決定された場合には、前記時間の情報を前記通信端末装置に送信するとともに、前記データ蓄積手段に残っている前記データをハンドオーバ前の前記時間内に前記通信端末装置へ送信する請求項１記載の通信装置。
  3. 通信装置におけるハンドオーバ方法であって、
    通信端末装置における受信品質の情報である受信品質情報を取得する受信品質情報取得ステップと、
    前記受信品質情報に基づいて前記通信端末装置のハンドオーバ先である他局を選択するハンドオーバ先選択ステップと、
    前記通信端末装置へ送信しているデータの種別に基づいて、上位局から自局へ送信されている前記データをハンドオーバ前に前記上位局から前記他局へ送信するように切り替えるパス・スイッチングを行うか否かを決定する切り替え決定ステップと、
    前記切り替え決定ステップにて前記パス・スイッチングを行うことが決定された場合に前記上位局に対して前記切り替えを要求する切り替え要求ステップと、
    前記上位局から送信された前記データを一時的に蓄積するとともに、前記パス・スイッチングを行うことが決定された場合にはハンドオーバ前に前記データの蓄積を停止するデータ蓄積ステップと、
    前記パス・スイッチングを行わないことが決定された場合には前記蓄積された前記データを前記他局へ転送し、前記パス・スイッチングを行うことが決定された場合には前記蓄積された前記データのうちの前記停止の後に残っているデータをハンドオーバ前に前記通信端末装置へ送信する送信ステップと、
    を具備するハンドオーバ方法。
  4. 前記残っているデータを前記通信端末装置に送信し終えるまでの時間を推定する送信終了時間推定ステップをさらに具備し、
    前記送信ステップは、前記パス・スイッチングを行うことが決定された場合には、前記時間の情報を前記通信端末装置に送信するとともに、前記残っているデータをハンドオーバ前の前記時間内に前記通信端末装置へ送信する請求項３記載のハンドオーバ方法。
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