JP4777216B2 - Handover control device, base station, edge router, relay router, wireless terminal, mobile communication system, and handover control method - Google Patents
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本発明は、ハンドオーバ制御装置、基地局、エッジルータ、中継ルータ、無線端末機、移動通信システム及びハンドオーバ制御方法に関する。 The present invention relates to a handover control device, a base station, an edge router, a relay router, a wireless terminal, a mobile communication system, and a handover control method.
従来、IETF(Internet Engineering Task Force)において提案されている方式(例えば、Govind Krishnamurthi Robert C. ChalmersCharles E. Perkins, "Buffer management for smooth handovers in mobileipv6.", INTERNET DRAFT, July 2001参照(非特許文献1))では、パケットデータのバッファリングを行うハンドオーバ制御が行われている。 Conventionally, a method proposed in IETF (Internet Engineering Task Force) (see, for example, Govind Krishnamurthi Robert C. Chalmers Charles E. Perkins, “Buffer management for smooth handovers in mobileipv6.”, INTERNET DRAFT, July 2001 (Non-patent Document 1) In ()), handover control for buffering packet data is performed.
このハンドオーバ制御では、パケットデータロスの発生しないハンドオーバ制御を実現するために、無線端末機がハンドオーバ中は、移動前の基地局に設けられたエッジルータにおいてパケットデータをバッファリングする。そして、ハンドオーバ終了後に移動先のエッジルータに向けて、バッファリングしておいたパケットデータをフォワーディングするようになっている。 In this handover control, in order to realize a handover control in which no packet data loss occurs, the packet data is buffered in the edge router provided in the base station before the movement during the handover of the wireless terminal. Then, the buffered packet data is forwarded to the destination edge router after the handover is completed.
このようなハンドオーバ制御が行われる移動通信システムの構成を図6に示し、その説明を行う。 The configuration of a mobile communication system in which such handover control is performed is shown in FIG. 6 and will be described.
この図6に示す移動通信システムは、携帯電話機等の移動通信手段である無線端末機10と、この無線端末機10と無線通信を行う複数の基地局12,14,16と、これら基地局12〜16に設けられたエッジルータ18,20,22と、これらエッジルータ18〜22に接続されたCOR(Cross Over Router)24,26,28とを備えて構成されている。ここで、COR24〜28は、COR28を頂点とした階層構造となっており、COR24はエッジルータ18,20を配下にし、COR26はエッジルータ22を配下にし、COR28は、COR24、26を介してエッジルータ18〜22を配下にしている。
The mobile communication system shown in FIG. 6 includes a
このような構成で、無線端末機10がエッジルータ20への接続エリアからエッジルータ22への接続エリアに移動する際のハンドオーバ制御では、バッファリングを行う場所を移動前のエッジルータ20としていた。このハンドオーバ制御では、無線端末機10がハンドオーバ中に送信元である図示せぬ通信ノードから送られてきた全てのパケットデータは、矢印Y1で示すように、COR28,24を介して一旦移動前のエッジルータ20まで転送され、ここでバッファリングされていた。
With such a configuration, in the handover control when the
その後、無線端末機10がエッジルータ22に接続されるハンドオーバを完了すると、移動前のエッジルータ20に対してバッファリングしていたパケットデータのフォワーディングを指示し、この指示によって矢印Y2で示すように、エッジルータ20から複数のCOR24,28,26を介して移動後のエッジルータ22に接続された無線端末機10までパケットデータがフォワーディングされる。このように移動前のエッジルータ20においてバッファリングを行うことで、ロスの無いハンドオーバが実現されていた。
しかしながら、従来のハンドオーバ制御方法においては、ハンドオーバ中に無線端末機10が移動前に接続されていたエッジルータ20においてパケットデータのバッファリングを行っているので、無線端末機10がハンドオーバした後、バッファリングされたデータの転送が完了するまでは、矢印Y2で示すように、移動前のエッジルータ20から複数のCOR24,28,26を介して移動後のエッジルータ22に接続された無線端末機10までパケットデータがフォワーディングされることになる。つまり、ハンドオーバ制御時に、パケットデータが冗長経路により転送されるため、ネットワーク資源を無駄に消費してしまうという問題がある。
However, in the conventional handover control method, since the packet data is buffered in the
また、このハンドオーバ制御では、バッファリングしておいたパケットデータを、図6に示すように、エッジルータ20からエッジルータ22へ転送する符号Y2のパスと、通信ノードからエッジルータ22へ転送する符号Y3のパスとの2つが同時に存在してしまうため、両パスそれぞれを経由するパケットデータが混在して到着するので、ハンドオーバ時におけるパケットの順序違いが発生するという問題がある。
Further, in this handover control, as shown in FIG. 6, the buffer Y2 has a path Y2 for transferring the buffered packet data from the
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ハンドオーバ制御における移動後の無線端末機へのパケットデータ転送を最適経路で実現することによって、ネットワーク資源の有効利用及びハンドオーバ時におけるパケットの順序違いの発生の防止を図ることができるハンドオーバ制御装置、基地局、エッジルータ、中継ルータ、無線端末機、移動通信システム及びハンドオーバ制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and by realizing packet data transfer to a wireless terminal after movement in handover control through an optimum path, the network resource is effectively used and the order of packets at the time of handover is different. It is an object of the present invention to provide a handover control device, a base station, an edge router, a relay router, a wireless terminal, a mobile communication system, and a handover control method that can prevent the occurrence of the above.
上記課題を解決するために、本発明のハンドオーバ制御装置は、無線端末機と無線通信を行う各基地局毎に設けられたエッジルータ間を無線端末機が跨ぐハンドオーバの制御を行うハンドオーバ制御装置において、上記ハンドオーバ中に、上記無線端末機が移動前に接続されていたエッジルータと移動先の候補となる全てのエッジルータとが配下に接続される中継ルータに、通信相手からのデータを保持する制御を行う制御手段を具備することを特徴としている。 In order to solve the above-described problem, a handover control apparatus according to the present invention is a handover control apparatus that controls a handover in which a wireless terminal straddles between edge routers provided for each base station that performs wireless communication with the wireless terminal. During the handover, the data from the communication partner is held in the relay router to which the edge router to which the wireless terminal was connected before moving and all edge routers that are candidates for the moving destination are connected under control. It is characterized by comprising control means for performing control.
この構成によれば、中継ルータに通信相手からのデータを保持するので、パケットデータを転送する際に、冗長なパスを取り去ることが可能であるため、これによってネットワーク資源の有効活用を図ることができる。従来技術では、ハンドオーバ中に無線端末機が移動前に接続されていたエッジルータにデータを保持していたので、移動前のエッジルータから複数のルータを介する冗長経路にて移動後の無線端末機までデータが転送され、ネットワーク資源を無駄に消費していた。また、移動前のエッジルータから移動後のエッジルータへバッファリングしていたパケットデータを転送するパスと通信相手から移動後のエッジルータへパケットデータを転送するパスとが同時に存在するため、パケットデータが混在して到着するので、順序違いが発生していた。 According to this configuration, since the data from the communication partner is held in the relay router, it is possible to remove redundant paths when transferring packet data. This makes it possible to effectively use network resources. it can. In the prior art, since data was held in the edge router to which the wireless terminal was connected before the movement during the handover, the wireless terminal after the movement on the redundant route via the plurality of routers from the edge router before the movement Data was transferred until the network resources were wasted. In addition, there is a path for transferring packet data buffered from the edge router before movement to the edge router after movement and a path for transferring packet data from the communication partner to the edge router after movement at the same time. Arrived in a mixed order, so the order was out of order.
また、本発明のハンドオーバ制御装置においては、上記通信相手からのデータが保持される中継ルータは、複数が階層構造に接続された各中継ルータの内、上記無線端末機からのホップ数が最小となる中継ルータが適用されることを特徴とすることが好適である。 In the handover control apparatus of the present invention, the relay router that holds the data from the communication partner has the minimum number of hops from the wireless terminal among the plurality of relay routers connected in a hierarchical structure. It is preferable that a relay router is applied.
この構成によれば、ハンドオーバー後、保持されたパケットデータを転送するパスに、冗長経路が生じないため、よりネットワーク資源の有効活用を図ることができる。 According to this configuration, since a redundant path does not occur in the path for transferring the stored packet data after the handover, the network resources can be used more effectively.
また、本発明のハンドオーバ制御装置においては、上記制御手段は、上記中継ルータの保持データに上記無線端末機の移動先アドレスとともにパケットを識別する識別子を付し、このアドレスへ上記保持データを転送することを特徴とすることが好適である。 In the handover control apparatus of the present invention, the control means attaches an identifier for identifying a packet together with the destination address of the wireless terminal to the data held by the relay router, and transfers the data held to the address It is preferable to be characterized by this.
この構成によれば、ハンドオーバによって移動後の無線端末機へ適正に保持データを転送することができる。 According to this configuration, the retained data can be properly transferred to the wireless terminal after movement by handover.
上記課題を解決するために、本発明の基地局は、無線端末機のハンドオーバを検出する基地局において、隣接基地局及びこの隣接基地局が接続される中継ルータの位置情報を保持する保持手段と、上記保持された位置情報を基に、無線端末機が移動前に接続されていた基地局と移動先の候補となる全ての基地局とが配下に接続される中継ルータを決定する決定手段と、上記決定された中継ルータに通信相手からのデータを保持する指示を行う指示手段とを具備することを特徴としている。 In order to solve the above-described problem, a base station of the present invention includes a holding unit that holds position information of an adjacent base station and a relay router to which the adjacent base station is connected in a base station that detects a handover of a wireless terminal. Determining means for determining a relay router to which the base station to which the wireless terminal is connected before moving and all the base stations that are candidates for the moving destination are connected under the position information held above; And an instruction means for instructing the determined relay router to retain data from a communication partner.
この構成によれば、適切な中継ルータに通信相手からのデータを保持する指示を行うので、ハンドオーバ中の無線端末機に送信されるべきデータを保持してデータ受信ロスが生じないようにすることができる。 According to this configuration, since an instruction to hold data from a communication partner is given to an appropriate relay router, data to be transmitted to a wireless terminal during handover is held so that no data reception loss occurs. Can do.
また、本発明の基地局においては、上記決定手段は、上記中継ルータを決定する際に、複数が階層構造に接続された各中継ルータの内、移動する可能性があるすべての候補の基地局を配下にする各中継ルータのうち無線端末機からのホップ数が最小となる中継ルータに決定することを特徴とすることが好適である。 Further, in the base station of the present invention, when the determining means determines the relay router, all candidate base stations that may move among the relay routers that are connected in a hierarchical structure. It is preferable that a relay router that minimizes the number of hops from the wireless terminal among the relay routers under the control of is determined.
この構成によれば、ハンドオーバ後、保持されたパケットデータを転送するパスに冗長経路を生じさせない中継ルータにおいて、通信相手からのデータを保持するように指示することができる。 According to this configuration, it is possible to instruct the relay router that does not generate a redundant route in the path for transferring the held packet data after the handover to hold the data from the communication partner.
また、本発明の基地局においては、上記指示手段は、上記無線端末機のハンドオーバによる移動後に、上記決定手段で決定された中継ルータに保持データを上記移動後の無線端末機へ転送する指示を行うことを特徴とすることもできる。 Further, in the base station of the present invention, the instruction means instructs the relay router determined by the determination means to transfer the retained data to the moved wireless terminal after the wireless terminal moves by handover. It can also be characterized by doing.
この構成によれば、ハンドオーバ後、保持されたパケットデータを転送するパスに冗長経路を生じさせない中継ルータにおいて、保持された通信相手からのデータを転送するように指示することができる。 According to this configuration, after the handover, it is possible to instruct the relay router that does not generate a redundant route in the path for transferring the held packet data to transfer the data from the held communication partner.
上記課題を解決するために、本発明のエッジルータは、無線端末機のハンドオーバを検出する基地局に設けられ、上記無線端末機が無線通信により接続されるエッジルータにおいて、隣接エッジルータ及びこの隣接エッジルータが接続される中継ルータの位置情報を保持する保持手段と、上記保持された位置情報を基に、無線端末機が移動前に接続されていたエッジルータと移動先の候補となる全てのエッジルータとが配下に接続される中継ルータを決定する決定手段と、上記決定された中継ルータに通信相手からのデータを保持する指示を行う指示手段とを具備することを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, an edge router according to the present invention is provided in a base station that detects a handover of a wireless terminal, and in an edge router to which the wireless terminal is connected by wireless communication, Based on the holding means for holding the position information of the relay router to which the edge router is connected, and the position information held above, all the edge routers to which the wireless terminal was connected before moving and candidates for the moving destination It is characterized by comprising determining means for determining a relay router to be connected to the edge router, and instruction means for instructing the determined relay router to hold data from a communication partner.
この構成によれば、中継ルータに通信相手からのデータを保持するので、パケットデータを転送する際に、冗長なパスを取り去ることが可能であるため、これによってネットワーク資源の有効活用を図ることができる。従来技術では、ハンドオーバ中に無線端末機が移動前に接続されていたエッジルータにデータを保持していたので、移動前のエッジルータから複数のルータを介する冗長経路にて移動後の無線端末機までデータが転送され、ネットワーク資源を無駄に消費していた。また、移動前のエッジルータから移動後のエッジルータへバッファリングしていたパケットデータを転送するパスと通信相手から移動後のエッジルータへパケットデータを転送するパスとが同時に存在するため、パケットデータが混在して到着するので、順序違いが発生していた。 According to this configuration, since the data from the communication partner is held in the relay router, it is possible to remove redundant paths when transferring packet data. This makes it possible to effectively use network resources. it can. In the prior art, since data was held in the edge router to which the wireless terminal was connected before the movement during the handover, the wireless terminal after the movement on the redundant route via the plurality of routers from the edge router before the movement Data was transferred until the network resources were wasted. In addition, there is a path for transferring packet data buffered from the edge router before movement to the edge router after movement and a path for transferring packet data from the communication partner to the edge router after movement at the same time. Arrived in a mixed order, so the order was out of order.
また、本発明のエッジルータにおいては、上記決定手段は、上記中継ルータを決定する際に、複数が階層構造に接続された各中継ルータの内、上記無線端末機からのホップ数が最小となる中継ルータに決定することを特徴とすることが好適である。 In the edge router of the present invention, when the determining means determines the relay router, the number of hops from the wireless terminal among the relay routers connected in a hierarchical structure is minimized. It is preferable that the relay router is determined.
この構成によれば、無線端末機が移動前に接続されていた基地局と移動先の候補となる全ての基地局とが配下に接続される中継ルータであって、上記無線端末機からのホップ数が最小となる中継ルータに、通信相手からのデータを保持するように指示することができる。 According to this configuration, the wireless terminal is a relay router to which the base station to which the wireless terminal was connected before moving and all the base stations that are candidates for the moving destination are connected under the control, and is a hop from the wireless terminal. It is possible to instruct the relay router having the smallest number to hold data from the communication partner.
また、本発明のエッジルータにおいては、上記指示手段は、上記無線端末機のハンドオーバによる移動後に、上記決定手段で決定された中継ルータに保持データを上記移動後の無線端末機へ転送する指示を行うことを特徴とすることが好適である。 In the edge router of the present invention, the instruction means instructs the relay router determined by the determination means to transfer the retained data to the moved wireless terminal after the wireless terminal moves due to handover. It is preferable that it is performed.
この構成によれば、無線端末機が移動前に接続されていた基地局と移動先の候補となる全ての基地局とが配下に接続される中継ルータに保持された通信相手からのデータを転送するように指示することができる。 According to this configuration, the base station to which the wireless terminal was connected before moving and all base stations that are candidates for the destination transfer data from the communication partner held in the relay router connected under the control. Can be instructed to do.
上記課題を解決するために、本発明の中継ルータは、上記何れかの基地局又は、上記何れかのエッジルータの指示手段によるデータ保持の指示に応じて通信相手からのデータを保持し、ハンドオーバ後無線端末機のデータ転送の指示に応じて無線端末機の移動先のアドレスへパケットの転送先を変更し、パケットを識別する識別子を付し、当該パケットを無線端末機の現在のアドレスへ転送することを特徴としている。 In order to solve the above-described problem, the relay router of the present invention holds data from a communication partner in response to a data holding instruction by any of the base stations or the instruction means of any of the edge routers, and performs handover. Change the packet transfer destination to the destination address of the wireless terminal according to the data transfer instruction of the subsequent wireless terminal, attach an identifier for identifying the packet, and transfer the packet to the current address of the wireless terminal It is characterized by doing.
この構成によれば、無線端末機のハンドオーバ中にその無線端末機へ送信されるデータを保持し、この保持データを無線端末機が移動した後に適正に保持データを転送することができる。また、この構成によれば、識別子が中継ルータで生成されるため、送信元である通信相手から送られるパケットデータを書き換えることないため、セキュリティの問題に関与することなく、移動後の無線通信端末機に送信することが可能になる。 According to this configuration, it is possible to retain data transmitted to a wireless terminal during handover of the wireless terminal and appropriately transfer the retained data after the wireless terminal has moved the retained data. Further, according to this configuration, since the identifier is generated by the relay router, the packet data transmitted from the communication partner that is the transmission source is not rewritten, so that the wireless communication terminal after moving without being involved in the security problem Can be sent to the machine.
また、本発明の中継ルータにおいては、ハンドオーバにおける中継ルータでの無線端末機を識別するアドレスを記憶する記憶手段と、中継ルータにおいて保持していたパケットデータを移動先の無線端末機へ送信する指示を出す指示手段と、上記の中継ルータから転送されてきた上記パケットデータを受信し、この受信データ中に上記記憶手段に記憶されたアドレスと同アドレスが存在する場合に、上記同アドレスが付加されたデータを取得する取得手段とを具備することを特徴とすることが好適である。 Further, in the relay router of the present invention, storage means for storing an address for identifying the wireless terminal at the relay router in the handover, and an instruction to transmit the packet data held in the relay router to the destination wireless terminal When the packet data transferred from the relay router is received and the same address as the address stored in the storage means exists in the received data, the same address is added. It is preferable that the apparatus includes an acquisition unit that acquires the acquired data.
この構成によれば、中継ルータにおいて無線端末機の移動後に新たな無線端末機のアドレスを付してパケットデータを送信することができるため移動前に自無線端末機宛てに送られてきたデータを無線端末機は適正に取得することができる。 According to this configuration, since the packet data can be transmitted with the address of the new wireless terminal after the wireless terminal moves in the relay router, the data sent to the wireless terminal before the movement is transmitted. The wireless terminal can be acquired appropriately.
また、上記課題を解決するために、本発明の無線端末機は各基地局と無線通信を行い、各基地局毎に設けられたエッジルータ間を跨ぐハンドオーバに際し、当該ハンドオーバの制御を行う無線端末機であって、上記ハンドオーバ中に、上記無線端末機が移動前に接続されていたエッジルータと移動先の候補となる全てのエッジルータとが配下に接続される中継ルータに、通信相手からのデータを保持させる制御を行う制御手段を具備することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the wireless terminal of the present invention performs wireless communication with each base station, and performs a handover control over the edge routers provided for each base station, and controls the handover During the handover, the edge router to which the wireless terminal was connected before moving and all the edge routers that are candidates for the moving destination are relayed to the relay router from the communication partner. Control means for performing control to hold data is provided.
この構成によれば、中継ルータに通信相手からのデータを保持するので、パケットデータを転送する際に、冗長なパスを取り去ることが可能であるため、これによってネットワーク資源の有効活用を図ることができる。従来技術では、ハンドオーバ中に無線端末機が移動前に接続されていたエッジルータにデータを保持していたので、移動前のエッジルータから複数のルータを介する冗長経路にて移動後の無線端末機までデータが転送され、ネットワーク資源を無駄に消費していた。また、移動前のエッジルータから移動後のエッジルータへバッファリングしていたパケットデータを転送するパスと通信相手から移動後のエッジルータへパケットデータを転送するパスとが同時に存在するため、パケットデータが混在して到着するので、順序違いが発生していた。 According to this configuration, since the data from the communication partner is held in the relay router, it is possible to remove redundant paths when transferring packet data. This makes it possible to effectively use network resources. it can. In the prior art, since data was held in the edge router to which the wireless terminal was connected before the movement during the handover, the wireless terminal after the movement on the redundant route via the plurality of routers from the edge router before the movement Data was transferred until the network resources were wasted. In addition, there is a path for transferring packet data buffered from the edge router before movement to the edge router after movement and a path for transferring packet data from the communication partner to the edge router after movement at the same time. Arrived in a mixed order, so the order was out of order.
また、本発明の無線端末機においては、上記通信相手からのデータが保持される中継ルータとして、複数が階層構造に接続された各中継ルータの内、当該無線端末機からのホップ数が最小となる中継ルータを選択し、適用することを特徴とすることが好適である。 In the wireless terminal of the present invention, the number of hops from the wireless terminal is the smallest among the relay routers connected in a hierarchical structure as the relay router that holds the data from the communication partner. It is preferable that the relay router is selected and applied.
この構成によれば、ハンドオーバー後、保持されたパケットデータを転送するパスに、冗長経路が生じないため、よりネットワーク資源の有効活用を図ることができる。 According to this configuration, since a redundant path does not occur in the path for transferring the stored packet data after the handover, the network resources can be used more effectively.
また、本発明の無線端末機においては、上記制御手段は、上記中継ルータの保持データに当該無線端末機の移動先アドレスとともにパケット識別する識別子を付させ、このアドレスへ上記保持データを転送させることを特徴とすることが好適である。 In the wireless terminal of the present invention, the control means attaches an identifier identifying the packet together with the destination address of the wireless terminal to the retained data of the relay router, and causes the retained data to be transferred to this address. It is preferable to characterize.
この構成によれば、ハンドオーバによって移動後の無線端末機へ適正に保持データを転送することができる。 According to this configuration, the retained data can be properly transferred to the wireless terminal after movement by handover.
上記課題を解決するために、本発明の移動通信システムは、基地局間を無線端末機が跨ぐハンドオーバが行われる移動通信システムにおいて、上記基地局の上位に階層構造で接続され、上記基地局へのデータの中継とデータの保持を行う中継ルータと、上記ハンドオーバ中に上記無線端末機が移動前に接続されていた基地局と移動先の候補となる全ての基地局とが配下に接続される中継ルータに、通信相手からのデータを保持する指示を行うと共に、この指示により該当中継ルータに保持されたデータを移動後の無線端末機へ転送する指示を行う基地局毎に設けられたエッジルータと、を具備することを特徴としている。 In order to solve the above problems, a mobile communication system according to the present invention is connected to a base station in a hierarchical structure above a base station in a mobile communication system in which a radio terminal straddles between base stations. A relay router that relays and holds data, and a base station to which the wireless terminal was connected before the movement during the handover and all base stations that are candidates for the movement are connected under the control An edge router provided for each base station that instructs the relay router to hold data from the other party of communication and also instructs the relay router to transfer the data held in the corresponding relay router to the wireless terminal after movement. It is characterized by comprising.
この構成によれば、中継ルータに通信相手からのデータを保持するので、パケットデータを転送する際に、冗長なパスを取り去ることが可能であるため、これによってネットワーク資源の有効活用を図ることができる。従来技術では、ハンドオーバ中に無線端末機が移動前に接続されていたエッジルータにデータを保持していたので、移動前のエッジルータから複数のルータを介する冗長経路にて移動後の無線端末機までデータが転送され、ネットワーク資源を無駄に消費していた。また、移動前のエッジルータから移動後のエッジルータへバッファリングしていたパケットデータを転送するパスと通信相手から移動後のエッジルータへパケットデータを転送するパスとが同時に存在するため、パケットデータが混在して到着するので、順序違いが発生していた。 According to this configuration, since the data from the communication partner is held in the relay router, it is possible to remove redundant paths when transferring packet data. This makes it possible to effectively use network resources. it can. In the prior art, since data was held in the edge router to which the wireless terminal was connected before the movement during the handover, the wireless terminal after the movement on the redundant route via the plurality of routers from the edge router before the movement Data was transferred until the network resources were wasted. In addition, there is a path for transferring packet data buffered from the edge router before movement to the edge router after movement and a path for transferring packet data from the communication partner to the edge router after movement at the same time. Arrived in a mixed order, so the order was out of order.
また、本発明の移動通信システムにおいては、上記中継ルータは、無線端末機に対してデータパケットの識別を行うパケットデータの識別子を付することを特徴とすることが好適である。 In the mobile communication system of the present invention, it is preferable that the relay router attaches an identifier of packet data for identifying a data packet to the wireless terminal.
この構成によれば、識別子が中継ルータで生成されるため、送信元である通信相手から送られるパケットデータを書き換えることないため、セキュリティの問題に関与することなく、移動後の無線通信端末機に送信することが可能になる。 According to this configuration, since the identifier is generated by the relay router, the packet data sent from the communication partner that is the transmission source is not rewritten, so that the wireless communication terminal after movement can be transmitted without being involved in security issues. It becomes possible to transmit.
また、本発明の移動通信システムにおいては、上記無線端末機は、上記中継ルータに通信相手からのデータの保持容量をネゴシエーションすることを特徴とすることが好適である。 In the mobile communication system of the present invention, it is preferable that the wireless terminal negotiates a retention capacity of data from a communication partner with the relay router.
この構成によれば、必要なデータ保持容量のみを中継ルータに確保することができるので、バッファの有効利用につながる。 According to this configuration, only the necessary data holding capacity can be secured in the relay router, which leads to effective use of the buffer.
また、本発明の移動通信システムにおいては、上記無線端末機は、上記中継ルータに上記ネゴシエーションによって決定されたデータ保持容量を超える前に、自無線端末機での受信済みデータの情報を通知することを特徴とすることが好適である。 In the mobile communication system of the present invention, the wireless terminal notifies the relay router of information on data received by the wireless terminal before exceeding the data holding capacity determined by the negotiation. It is preferable to characterize.
この構成によれば、中継ルータにおいて、通信相手からのデータ保持中にこの保持データの転送先の無線端末機でどのデータが受信されたかを知ることができる。 According to this configuration, the relay router can know which data is received by the wireless terminal that is the transfer destination of the retained data while retaining data from the communication partner.
また、本発明の移動通信システムにおいては、上記中継ルータは、上記ネゴシエーションによって決定されたデータ保持容量を超えてデータ保持を行う際に古い順にデータを削除することを特徴とすることが好適である。 In the mobile communication system of the present invention, it is preferable that the relay router deletes data in order from the oldest when holding data exceeding the data holding capacity determined by the negotiation. .
この構成によれば、中継ルータにおいて、通信相手からのデータ保持中に、保持データが保持容量を越える場合、新規順にデータを保持しておくことができる。 According to this configuration, in the relay router, when the retained data exceeds the retained capacity while retaining data from the communication partner, the data can be retained in the new order.
また、本発明の移動通信システムにおいては、上記中継ルータは、上記無線端末機から通知された受信済みのデータを削除するとともに、当該無線端末機のために確保されたバッファ領域の有効期限を更新することが好適である。 In the mobile communication system of the present invention, the relay router deletes received data notified from the wireless terminal and updates an expiration date of a buffer area reserved for the wireless terminal. It is preferable to do.
この構成によれば、中継ルータにおいて、通信相手からのデータを保持する際に無線端末機で受信済みのデータは削除することができるので、効率の良いデータ保持を行うことができる。 According to this configuration, when the data from the communication partner is held in the relay router, the data already received by the wireless terminal can be deleted, so that efficient data holding can be performed.
また、本発明の移動通信システムにおいては、上記中継ルータは、有効期限の過ぎたバッファ領域を削除することを特徴とすることが好適である。 In the mobile communication system of the present invention, it is preferable that the relay router deletes a buffer area that has expired.
この構成によれば、中継ルータにおけるバッファ領域を有効利用することができる。 According to this configuration, the buffer area in the relay router can be effectively used.
また、本発明の移動通信システムにおいては、上記無線端末機は、ハンドオーバ後に、上記中継ルータに対してハンドオーバ前に受信済みのデータの情報を通知することを特徴とすることが好適である。 In the mobile communication system of the present invention, it is preferable that the radio terminal notifies the relay router of information on received data before the handover after the handover.
この構成によれば、中継ルータにおいてハンドオーバ前に転送先の無線端末機でどのデータが受信されたかを知ることができる。 According to this configuration, it is possible to know which data is received by the transfer destination wireless terminal before the handover at the relay router.
また、本発明の移動通信システムにおいては、上記中継ルータは、上記無線端末機から通知されたハンドオーバ前に受信済みのデータを削除し、これ以外のデータを該当無線端末機へ転送することを特徴とすることが好適である。 Also, in the mobile communication system of the present invention, the relay router deletes data received before handover notified from the wireless terminal and transfers other data to the corresponding wireless terminal. Is preferable.
この構成によれば、中継ルータにおいて、保持データの中から無線端末機でハンドオーバ前に受信済みのデータは削除し、これ以外のデータを無線端末機へ転送するので、必要なデータのみを転送することができ、これによって効率の良いデータ転送を行うことができると共にデータの重複が生じないようにすることができる。 According to this configuration, in the relay router, data that has been received before handover by the wireless terminal is deleted from the retained data, and other data is transferred to the wireless terminal, so only necessary data is transferred. Thus, efficient data transfer can be performed, and data duplication can be prevented.
上記課題を解決するために、本発明のハンドオーバ制御方法は、無線端末機と無線通信を行う各基地局毎に設けられたエッジルータ間を無線端末機が跨ぐハンドオーバの制御を行うハンドオーバ制御方法において、通信相手からのデータを保持する旨の指示に応じて、上記無線端末機が移動前に接続されていたエッジルータと移動先の候補となる全てのエッジルータとが配下に接続される中継ルータに、通信相手からのデータを保持する制御を行う制御ステップを具備することを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, a handover control method of the present invention is a handover control method in which a wireless terminal controls handover across edge routers provided for each base station that performs wireless communication with the wireless terminal. In response to an instruction to hold data from a communication partner, the relay router to which the edge router to which the wireless terminal is connected before moving and all edge routers that are candidates for the moving destination are connected under control And a control step for performing control to hold data from the communication partner.
この構成によれば、中継ルータに通信相手からのデータを保持するので、パケットデータを転送する際に、冗長なパスを取り去ることが可能であるため、これによってネットワーク資源の有効活用を図ることができる。従来技術では、ハンドオーバ中に無線端末機が移動前に接続されていたエッジルータにデータを保持していたので、移動前のエッジルータから複数のルータを介する冗長経路にて移動後の無線端末機までデータが転送され、ネットワーク資源を無駄に消費していた。また、移動前のエッジルータから移動後のエッジルータへバッファリングしていたパケットデータを転送するパスと通信相手から移動後のエッジルータへパケットデータを転送するパスとが同時に存在するため、パケットデータが混在して到着するので、順序違いが発生していた。 According to this configuration, since the data from the communication partner is held in the relay router, it is possible to remove redundant paths when transferring packet data. This makes it possible to effectively use network resources. it can. In the prior art, since data was held in the edge router to which the wireless terminal was connected before the movement during the handover, the wireless terminal after the movement on the redundant route via the plurality of routers from the edge router before the movement Data was transferred until the network resources were wasted. In addition, there is a path for transferring packet data buffered from the edge router before movement to the edge router after movement and a path for transferring packet data from the communication partner to the edge router after movement at the same time. Arrived in a mixed order, so the order was out of order.
また、本発明のハンドオーバ制御方法においては、上記通信相手からのデータが保持される中継ルータは、複数が階層構造に接続された各中継ルータの内、移動する可能性があるすべての候補の基地局を配下にする各中継ルータのうち無線端末機からのホップ数が最小となる中継ルータが適用されることを特徴とすることが好適である。 Further, in the handover control method of the present invention, the relay routers that hold the data from the communication partner are all candidate bases that may move among the relay routers that are connected in a hierarchical structure. It is preferable that a relay router that minimizes the number of hops from the wireless terminal among the relay routers under the control of the station is applied.
この方法によれば、移動後の無線端末機に最も近い中継ルータに通信相手からのデータを保持するので、最短経路で移動後の無線端末機へ転送することができ、これによって、よりネットワーク資源の有効活用を図ることができる。 According to this method, since the data from the communication partner is held in the relay router closest to the moved wireless terminal, it can be transferred to the moved wireless terminal through the shortest route, thereby more network resources. Can be used effectively.
また、本発明のハンドオーバ制御方法においては、上記制御ステップは、上記中継ルータの保持データに上記無線端末機の移動先アドレスを付し、このアドレスへ上記保持データを転送することを特徴とすることが好適である。 Further, in the handover control method of the present invention, the control step adds the destination address of the wireless terminal to the data held by the relay router and transfers the data held to the address. Is preferred.
この方法によれば、ハンドオーバによって移動後の無線端末機へ適正に保持データを転送することができる。 According to this method, the retained data can be properly transferred to the wireless terminal after movement by handover.
また、本発明のハンドオーバ制御方法においては、上記制御ステップは、上記保持データを転送する際にデータの識別子を付けることを特徴とすることが好適である。 In the handover control method of the present invention, it is preferable that the control step attaches a data identifier when transferring the retained data.
この方法によれば、識別子が中継ルータで生成されるため、送信元である通信相手から送られるパケットデータを書き換えることが無いため、かつ、セキュリティの問題に関与することなく、移動後の無線通信端末機に送信することが可能になる。 According to this method, since the identifier is generated by the relay router, the packet data sent from the communication partner that is the transmission source is not rewritten, and the wireless communication after movement is not involved in the security problem. It becomes possible to transmit to the terminal.
また、本発明のハンドオーバ制御方法においては、上記制御ステップは、上記中継ルータにおける通信相手からのデータの保持容量をネゴシエーションすることを特徴とすることが好適である。 In the handover control method of the present invention, it is preferable that the control step negotiates a data holding capacity from a communication partner in the relay router.
この方法によれば、必要なデータ保持容量のみを中継ルータに確保することができるので、バッファの有効利用につながる。 According to this method, only the necessary data holding capacity can be secured in the relay router, which leads to effective use of the buffer.
また、本発明のハンドオーバ制御方法においては、上記制御ステップは、上記ネゴシエーションによって決定されたデータ保持容量を超えてデータ保持を行う際に古い順にデータを削除することを特徴とすることが好適である。 In the handover control method of the present invention, it is preferable that the control step deletes data in order from the oldest when performing data retention exceeding the data retention capacity determined by the negotiation. .
この方法によれば、中継ルータにおいて、通信相手からのデータ保持中に、保持データが保持容量を越える場合、新規順にデータを保持しておくことができる。 According to this method, in the relay router, when the retained data exceeds the retained capacity while retaining data from the communication partner, the data can be retained in the new order.
また、本発明のハンドオーバ制御方法においては、上記制御ステップは、上記無線端末機から通知された受信済みのデータを削除することを特徴とすることが好適である。 In the handover control method of the present invention, it is preferable that the control step deletes received data notified from the wireless terminal.
この方法によれば、中継ルータにおいて、通信相手からのデータを保持する際に無線端末機で受信済みのデータは削除することができるので、効率の良いデータ保持を行うことができる。 According to this method, since the data received from the wireless terminal can be deleted when the data from the communication partner is held in the relay router, efficient data holding can be performed.
また、本発明のハンドオーバ制御方法においては、上記制御ステップは、上記無線端末機がハンドオーバした後、上記中継ルータの保持データから当該無線端末機でハンドオーバ前に受信済みのデータを削除し、これ以外のデータを当該無線端末機へ転送することを特徴とすることが好適である。 Further, in the handover control method of the present invention, the control step deletes data received before the handover by the wireless terminal from the data held by the relay router after the wireless terminal has handed over. It is preferable that the data is transferred to the wireless terminal.
この方法によれば、中継ルータにおいて、保持データの中から無線端末機でハンドオーバ前に受信済みのデータは削除し、これ以外のデータを無線端末機へ転送するので、必要なデータのみを転送することができ、これによって効率の良いデータ転送を行うことができると共にデータの重複が生じないようにすることができる。 According to this method, in the relay router, the data received before the handover by the wireless terminal is deleted from the retained data, and other data is transferred to the wireless terminal, so only the necessary data is transferred. Thus, efficient data transfer can be performed, and data duplication can be prevented.
以上説明したように、本発明によれば、基地局間を無線端末機が跨ぐハンドオーバが行われる際に、基地局毎に設けられたエッジルータのうち無線端末機が移動前に接続されていたエッジルータによって、このエッジルータと移動先の候補となる全ての基地局のエッジルータとが配下に接続される中継ルータに、通信相手からのデータを保持する指示を行い、その指示により該当中継ルータに保持されたデータを、ハンドオーバ後に移動後の無線端末機へ転送する指示を行い、保持データを無線端末機へ転送するようにした。これによって、ハンドオーバ制御における移動後の無線端末機へのパケットデータ転送を最適経路で実現することによって、ネットワーク資源の有効利用及びハンドオーバ時におけるパケットの順序違いの発生の防止を図ることができる。 As described above, according to the present invention, when a handover is performed across base stations between wireless terminals, the wireless terminals are connected before moving among the edge routers provided for each base station. The edge router instructs the relay router to which the edge router and the edge routers of all the base stations that are candidates for the movement destination are connected to hold the data from the communication partner. An instruction is given to transfer the data held in the wireless terminal to the wireless terminal after movement after the handover, and the retained data is transferred to the wireless terminal. As a result, by realizing packet data transfer to the wireless terminal after movement in handover control through an optimum route, it is possible to effectively use network resources and prevent occurrence of packet order differences during handover.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態に係る移動通信システムの構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a mobile communication system according to an embodiment of the present invention.
この図1に示す移動通信システムは、携帯電話機等の移動通信手段である無線端末機30と、この無線端末機30と無線通信を行う複数の基地局32,34,36と、これら基地局32〜36に設けられたエッジルータ38,40,42と、これらエッジルータ38〜42に接続されたCOR44,46,48とを備えて構成されている。
The mobile communication system shown in FIG. 1 includes a
ここで、COR44〜48は、COR48を頂点とした階層構造となっており、COR44はエッジルータ38,40を配下にし、COR46はエッジルータ42を配下にし、COR48は、COR44、46を介してエッジルータ38〜42を配下にしている。また、エッジルータ38,40,42には、次に無線端末機30が移動することが予想される周辺エッジルータの情報が保持されている。例えば、エッジルータ40には、次に無線端末機30が移動することが予想される周辺エッジルータの情報として、隣接するエッジルータ38,42の情報が保持されている。
Here, the CORs 44 to 48 have a hierarchical structure with the
なお、この移動通信システムは、IETFにおいて提案されているRegiona1 Registrations, Hierarchical MobileIPなどの手法等に応じて構築されたものである。 This mobile communication system is constructed in accordance with a technique such as Regiona1 Registrations, Hierarchical MobileIP, etc. proposed in IETF.
このような構成で、無線端末機30がエッジルータ40への接続エリアからエッジルータ42への接続エリアに移動する際のハンドオーバ制御は、無線端末機30又は無線端末機30が現在接続されているエッジルータ40により無線リンクの電波状態に応じて開始される。このとき、無線端末機30又はエッジルータ40は、エッジルータ40に登録されている周辺エッジルータ情報を基に複数のCOR44〜48の中から中継ルータとなるCOR48を決定する。
With such a configuration, in the handover control when the
この中継ルータの決定方法を図2及び図3を参照して説明する。まず、図2に示すように、各基地局に設けられた各エッジルータ50,52にCOR58が接続され、更に各エッジルータ54,56にCOR60が接続され、それらCOR58,60の上位にCOR62が接続されている場合に、例えば無線端末機30がエッジルータ56と接続状態にあるとする。
A method for determining the relay router will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 2,
この際に、エッジルータ56に保持された周辺エッジルータ情報から、無線端末機30の移動先の候補となるエッジルータがエッジルータ54の1つであると認識された場合は、現接続状態のエッジルータ56と移動先候補のエッジルータ54との双方に上位で接続されている(現接続状態のエッジルータ56と移動先候補のエッジルータ54との双方を配下に接続する)COR60が中継ルータとして決定される。つまり、現接続状態のエッジルータ56と移動先候補のエッジルータ54との双方に、通信ノードからのパケットデータを伝送可能で、且つ該当無線端末機30からのホップ数が最小となるCOR60が中継ルータとして決定される。ホップ数とは、無線端末機からデータを保持する中継ルータまでの距離を示すものである。
At this time, if it is recognized from the peripheral edge router information held in the
また、図3に示すように、各基地局に設けられた各エッジルータ50,52にCOR58が接続され、更に各エッジルータ54,56にCOR60が接続され、それらCOR58,60の上位にCOR62が接続され、更に、各エッジルータ70,72にCOR78が接続され、更に各エッジルータ74,76にCOR80が接続され、それらCOR78,80の上位にCOR82が接続され、COR62,82の上位にCOR84が接続されている場合に、例えば無線端末機30がエッジルータ54と接続状態にあるとする。
Further, as shown in FIG. 3,
この際に、エッジルータ54に保持された周辺エッジルータ情報から、無線端末機30の移動先の候補となるエッジルータがエッジルータ52,56の2つであると認識されたとする。この場合は、現接続状態のエッジルータ54と移動先候補のエッジルータ56とに上位で接続されているCOR60と、もう1つの移動先候補のエッジルータ52に上位で接続されているCOR58との双方に更に上位で接続されているCOR62が中継ルータとして決定される。
At this time, it is assumed that the
つまり、現接続状態のエッジルータ54と全ての移動先候補のエッジルータ56,52とに、通信ノードからのパケットデータを伝送可能で、且つ該当無線端末機30からのホップ数が最小となるCOR62が中継ルータとして決定される。
That is, the
このように決定される図1に示すCOR(中継ルータ)48に対して、無線端末機30又は無線端末機30と現接続状態のエッジルータ40から矢印Y3で示すようにバッファリング指示メッセージを送信する。このメッセージを受信したCOR48は、以降中継ルータとして通信ノードから矢印Y4で示すように送信されてくるパケットデータをバッファリングする。その後、無線端末機30は、移動先候補のエッジルータ38,42の中から1つのエッジルータ42ヘハンドオーバを行う。
A buffering instruction message is transmitted to the COR (relay router) 48 shown in FIG. 1 determined as described above from the
新規のエッジルータ42ヘハンドオーバを行った無線端末機30は、そのエッジルータ42で使用するアドレスを取得し、この新規アドレスの位置登録を行うために位置登録メッセージを矢印Y5で示すようにCOR(中継ルータ)48を介して図示せぬホームネットワーク及び通信相手に送信する。
The
この送信を行う場合、本発明では位置登録メッセージとフォワーディング指示メッセージを別々に送信する方法、又は1つのメッセージに双方を含んで送信する2つの方法が考えられる。フォワーディング指示メッセージがCOR(中継ルータ)48を通過する際に、そのフォワーディング指示メッセージを受信したCOR(中継ルータ)48は、現在の無線端末機30のアドレスによりバッファリングしていたパケットデータをカプセル化して、矢印Y6で示すようにエッジルータ42を介して無線端末機30ヘフォワーディングする。これによって位置登録が完了すると、送信元の通信ノードから無線端末機30へ送信されるパケットデータは、移動先のアドレスに向けて送信されることによりCOR(中継ルータ)48でのバッファリングが終了する。
In the case of performing this transmission, in the present invention, a method of separately transmitting a location registration message and a forwarding instruction message, or two methods of transmitting both in one message are conceivable. When the forwarding instruction message passes through the COR (relay router) 48, the COR (relay router) 48 that has received the forwarding instruction message encapsulates the packet data buffered by the address of the
ここで、COR(中継ルータ)48にバッファリングされたパケットデータをフォワーディングする動作を、図4を参照して説明する。中継ルータでの無線端末機を識別するアドレスがAの無線端末機30は、ハンドオーバ前にCOR(中継ルータ)48に対してアドレスA宛てのパケットデータをバッファリングするようにバッファリング指示メッセージによって指示する。この指示によって符号90で示す通信相手からのアドレスA宛のパケットデータがCOR(中継ルータ)48にバッファリングされる。
Here, the operation of forwarding the packet data buffered in the COR (relay router) 48 will be described with reference to FIG. The
更に無線端末機30は、ハンドオーバ後にアドレスBが割り当てられると、通信相手に対してそのアドレスBの位置登録を行うメッセージ(位置登録メッセージ)と、アドレスA宛てのパケットデータのフォワーディングを指示するメッセージ(フォワーディング指示メッセージ)とを送信する。これらのメッセージは1つのメッセージとして送信することも可能である。
Further, when the address B is assigned after the handover, the
COR(中継ルータ)48は、それらのメッセージを受信すると、バッファリングしていたアドレスA宛てのパケットデータを符号91で示すように送信先アドレスBを付けてカプセル化し、これをアドレスBに送信する。無線端末機30は、そのB宛てのパケットデータ91を受信すると、符号92で示すようにデカプセル化を行う。このとき、デカプセル化されたパケットデータ92の宛先アドレスはAとなっているため、本来であれば無線端末機30はパケットデータ92を受信することができない。しかし、本発明では無線端末機30が移動前のアドレスAを記憶するように成されているので、アドレスA宛のパケットデータ92も受信することができ、これによってハンドオーバ中にCOR(中継ルータ)48にバッファリングされていたアドレスA宛のパケットデータを受信することができる。
When the COR (relay router) 48 receives these messages, it encapsulates the buffered packet data addressed to address A with a destination address B as indicated by reference numeral 91 and transmits this to address B. . When receiving the packet data 91 addressed to B, the
このように、実施形態の移動通信システムによれば、基地局34,36間を無線端末機30が跨ぐハンドオーバが行われる際に、基地局34,36毎に設けられたエッジルータ40,42のうち無線端末機30が移動前に接続されていたエッジルータ40によって、このエッジルータ40と移動先の候補となる全ての基地局36のエッジルータ42とが配下に接続される中継ルータ48に、通信相手からのパケットデータを保持する指示を行い、その指示により該当中継ルータ48に保持されたパケットデータを、ハンドオーバ後に移動後の無線端末機30へ転送する指示を行い、保持パケットデータを無線端末機30へ転送するようにした。
As described above, according to the mobile communication system of the embodiment, when the
これによって、ハンドオーバ中に中継ルータ48に通信相手からのパケットデータを保持するので、パケットデータを転送する際に、冗長なパスを取り去ることが可能であるため、これによってネットワーク資源の有効活用を図ることができる。また、ハンドオーバ時におけるパケットの順序違いが生じない。従来技術では、ハンドオーバ中に無線端末機が移動前に接続されていたエッジルータにパケットデータを保持していたので、移動前のエッジルータから複数のルータを介する冗長経路にて移動後の無線端末機までパケットデータが転送され、ネットワーク資源を無駄に消費していた。また、移動前のエッジルータから移動後のエッジルータへバッファリングしていたパケットデータを転送するパスと通信相手から移動後のエッジルータへパケットデータを転送するパスとが同時に存在するため、パケットデータが混在して到着するので、順序違いが発生していた。
As a result, the packet data from the communication partner is held in the
また、通信相手からのパケットデータが保持される中継ルータ48は、複数が階層構造に接続された各中継ルータ44〜48の内、移動する可能性があるすべての候補の基地局を配下にする各中継ルータのうち無線端末機30からのホップ数が最小となる中継ルータが適用されるようになっている。これによって、無線端末機30が移動前に接続されていた基地局と移動先の候補となる全ての基地局とが配下に接続される中継ルータであって、上記無線端末機からのホップ数が最小となる中継ルータ48に通信相手からのパケットデータを保持するので、最短経路で移動後の無線端末機30へ転送することができ、これによって、よりネットワーク資源の有効活用を図ることができる。
In addition, the
また、本実施形態においては、各エッジルータに、隣接エッジルータ及びこの隣接エッジルータが接続される中継ルータの位置情報を保持しておき、当該保持された位置情報を基に、ハンドオーバ中の無線端末機30が移動前に接続されていたエッジルータと移動先の候補となる全てのエッジルータとが配下に接続される中継ルータを決定し、この決定された中継ルータに通信相手からのパケットデータを保持する指示を行う。これによって、基地局でのハンドオーバ検出時に、適切な中継ルータに通信相手からのパケットデータを保持する指示を行うので、ハンドオーバ中の無線端末機に送信されるべきパケットデータを保持してパケットデータ受信ロスが生じないようにすることができる。 Further, in this embodiment, each edge router holds the position information of the adjacent edge router and the relay router to which the adjacent edge router is connected, and based on the held position information, the wireless under handover The relay router to which the edge router to which the terminal 30 was connected before moving and all the edge routers that are candidates for the moving destination are connected is determined, and packet data from the communication partner is determined to the determined relay router. The instruction to hold is performed. As a result, when a handover is detected at the base station, the appropriate relay router is instructed to hold the packet data from the communication partner, so that the packet data to be transmitted to the wireless terminal in handover is held and the packet data is received. It is possible to prevent loss.
また、本実施形態においては、中継ルータを決定する際に、複数が階層構造に接続された各中継ルータの内、移動する可能性があるすべての候補の基地局を配下にする各中継ルータのうち無線端末機30からのホップ数が最小となる中継ルータに決定する機能を備える。これによって、移動後の無線端末機30に最も近い中継ルータに、通信相手からのパケットデータを保持するように指示することができる。
Further, in this embodiment, when determining a relay router, among the relay routers that are connected in a hierarchical structure, each relay router that subordinates all candidate base stations that may move. Of these, a function of determining a relay router that minimizes the number of hops from the
また、本実施形態においては、無線端末機30のハンドオーバによる移動後に、パケットデータを保持している中継ルータに保持パケットデータを移動後の無線端末機30へ転送する指示を行う機能を備える。これによって、無線端末機30が移動前に接続されていた基地局と移動先の候補となる全ての基地局とが配下に接続される中継ルータであって、上記無線端末機からのホップ数が最小となる中継ルータに保持された通信相手からのパケットデータを転送するように指示することができる。
Further, in the present embodiment, after the
また、上記の中継ルータは、エッジルータからのパケットデータ保持の指示に応じて通信相手からのパケットデータを保持し、エッジルータからのパケットデータ転送の指示に応じて保持パケットデータに無線端末機30の移動先アドレスを付してカプセル化するとともに、パケット識別子を付して、このカプセル化データを移動先アドレスへ転送する機能を備える。これによって、その無線端末機30へ送信されるパケットデータを保持し、この保持パケットデータを無線端末機30が移動した後に適正に保持パケットデータを転送することができる。
The relay router holds packet data from the communication partner in response to an instruction to hold packet data from the edge router, and stores the packet data in the
また、無線端末機30は、ハンドオーバにおける中継ルータでの無線端末機を識別するアドレスを記憶し、中継ルータから転送されてきたカプセル化データを受信し、この受信パケットデータ中に記憶されたアドレスと同アドレスが存在する場合に、同アドレスが付加されたパケットデータを取得する。これによって、移動後に無線端末機30に新規アドレスが付けられても、カプセル化データ中から移動前のアドレスを認識し、この認識されたアドレスが付加されたパケットデータを取得することができる。つまり、移動前に自無線端末機宛に送られてきたパケットデータをアドレスが変更となった移動後でも適正に取得することができる。
The
以上説明した他、エッジルータ又は無線端末機から中継ルータへ送信されるバッファリング指示メッセージは、中継ルータが変更された場合、無線端末機が中継ルータのバッファ量を変化させる必要が生じた場合、そのバッファの有効期限が迫った場合に発生するようになっている。但し、大規模ネットワークを考えた場合、各無線端末機毎に中継ルータとメッセージ交換を行うよりもRA(Router Advertisement)と共に全ての無線端末機に対してデフォルトバッファ値を通知する方法も考えられる。バッファリング指示メッセージは、実際にパケットデータを受け取った際の応答{BA(Buffer Acknowledgement)}を受信するまで所定間隔で再送される。 In addition to the above description, the buffering instruction message transmitted from the edge router or the wireless terminal to the relay router is, when the relay router is changed, when the wireless terminal needs to change the buffer amount of the relay router, This happens when the buffer is about to expire. However, when considering a large-scale network, a method of notifying a default buffer value to all wireless terminals together with RA (Router Advertisement) rather than exchanging messages with a relay router for each wireless terminal can be considered. The buffering instruction message is retransmitted at predetermined intervals until a response {BA (Buffer Acknowledgment)} when actually receiving packet data is received.
そのBA送出後は、中継ルータにおいて無線端末機向けにフォワーディングされる全てのパケットデータがバッファにコピーされて保存される。この後、無線端末機は、既に受信したパケットデータをクリアする情報{BC(Buffer Clear)}を中継ルータに通知することで、通知されたパケットデータまでをバッファから削除する。 After sending the BA, all packet data forwarded to the wireless terminal in the relay router is copied and stored in the buffer. Thereafter, the wireless terminal notifies the relay router of information {BC (Buffer Clear)} for clearing the already received packet data, thereby deleting the notified packet data from the buffer.
また、中継ルータにおいて、BC受信前に用意してあったバッファが一杯になった場合は、古いパケットデータから順に削除する。なお、BCを上げるタイミングは、割り当てられたバッファの有効期限内に、この有効期限を更新する目的、及び割り当てられたバッファ領域が満杯になるのを防ぐ目的で送られる。 Further, in the relay router, when the buffer prepared before BC reception becomes full, old packet data is deleted in order. The timing for raising BC is sent for the purpose of updating the validity period and preventing the assigned buffer area from becoming full within the validity period of the assigned buffer.
本発明では、中継ルータから無線端末機に送られるカプセル化する外のヘッダ中にシーケンスナンバ又はタイムスタンプを挿入することで、上記方法を後述のように実現している。 In the present invention, the above method is realized as described later by inserting a sequence number or a time stamp into an unencapsulated header sent from the relay router to the wireless terminal.
前述したように中継ルータと無線端末機間のデータ転送にはカプセル化技術が用いられるが、カプセル化するのに用いられるヘッダに関しては、中継ルータで生成されるため、送信元である通信相手から送られるパケットデータを書き換える時に生じるようなセキュリティの問題を考慮せずに自由に構成することが可能になる。このため、カプセル化するヘッダに、到着したパケットデータのシーケンスナンバ又はタイムスタンプを示すオプションヘッダを導入する。このオプションは、同一無線端末機宛のパケットについて中継ルータに到着した順番が記入される。この値は無限に増加する事が考えられるので、用意されたフィールドが取り得る値の最大値のモジュロ(modulo)を取るなどして、ある一定間隔毎に再利用する。 As described above, the encapsulation technology is used for data transfer between the relay router and the wireless terminal. However, since the header used for encapsulation is generated by the relay router, it is generated from the communication partner that is the transmission source. It becomes possible to configure freely without considering the security problem that occurs when the packet data to be sent is rewritten. For this reason, an optional header indicating the sequence number or time stamp of the arrived packet data is introduced into the header to be encapsulated. In this option, the order of arrival of packets addressed to the same wireless terminal at the relay router is entered. Since this value may increase infinitely, it is reused at regular intervals by taking the modulo of the maximum value that the prepared field can take.
なお、応答を要求するメッセージであるバッファリング指示メッセージ、フォワーディング指示メッセージにおいても、同様のオプションが必須となる。そして、それらの応答についてもどのメッセージに対する応答なのかを明確にするため、応答メッセージのトリガとなったメッセージの識別子が明記される。 Note that the same option is essential for a buffering instruction message and a forwarding instruction message, which are messages requesting a response. Then, in order to clarify which message is the response to those responses, the identifier of the message that triggered the response message is specified.
ハンドオーバ後に送信される前述したフォワーディング指示メッセージには、ハンドオーバ前に受信したパケットの最大のシーケンスナンバ又はタイムスタンプが示される。フォワーディング指示メッセージを受け取った中継ルータは、フォワーディング指示メッセージに記されているパケットデータまでを削除すると共に、それ以降のパケットデータを無線端末機に対してフォワーディングする。なお、先に述べられたメッセージは全てデータパケット又はMobile IPで用いられるシグナリングパケットに合い乗りさせることができる。 The aforementioned forwarding instruction message transmitted after the handover indicates the maximum sequence number or time stamp of the packet received before the handover. The relay router that has received the forwarding instruction message deletes up to the packet data described in the forwarding instruction message and forwards the subsequent packet data to the wireless terminal. It should be noted that all the messages described above can be combined with a data packet or a signaling packet used in Mobile IP.
シーケンスナンバについては、それぞれのフロー毎にシーケンスナンバを管理する必要がある。しかし、タイムスタンプを用いた場合、シーケンスナンバを利用する場合に比べて、フロー毎の管理を必要としないため、大規模ネットワーク等においては有効である。 Regarding the sequence number, it is necessary to manage the sequence number for each flow. However, using a time stamp is effective in a large-scale network or the like because it does not require management for each flow as compared with the case of using a sequence number.
以上記述したように、中継ルータは、エッジルータ又は基地局又は無線端末機の転送指示に応じて保持データを無線端末機へ転送する際にデータの識別子を付ける機能を備える。これによって、識別子が中継ルータで生成されるため、送信元である通信相手から送られるパケットデータを書き換える時に生じるようなセキュリティの問題を考慮せずに自由に構成することが可能になる。 As described above, the relay router has a function of attaching a data identifier when transferring retained data to a wireless terminal in accordance with a transfer instruction from an edge router, a base station, or a wireless terminal. As a result, since the identifier is generated by the relay router, it is possible to freely configure without considering the security problem that occurs when rewriting the packet data sent from the communication partner that is the transmission source.
また、無線端末機は、中継ルータに通信相手からのデータの保持容量をネゴシエーションする機能を備える。より具体的には、無線端末機は、中継ルータに対し、通信相手からのデータの保持容量としてどれだけの容量を確保してほしいかに関する情報を送信する。これによって、必要なデータ保持容量のみを中継ルータに確保することができるので、効率のよいデータ保持を行うことができる。 In addition, the wireless terminal has a function of negotiating a retention capacity of data from a communication partner in the relay router. More specifically, the wireless terminal transmits information regarding how much capacity is desired to be secured as a data retention capacity from the communication partner to the relay router. As a result, only necessary data holding capacity can be secured in the relay router, so that efficient data holding can be performed.
また、無線端末機は、中継ルータに上記ネゴシエーションによって決定されたデータ保持容量を超える前に、自無線端末機での受信済みデータの情報を通知する機能を備える。これによって、中継ルータにおいて、通信相手からのデータ保持中にこの保持データの転送先の無線端末機でどのデータが受信されたかを知ることができる。 In addition, the wireless terminal has a function of notifying the relay router of information on data received by the wireless terminal before exceeding the data holding capacity determined by the negotiation. As a result, the relay router can know which data is received by the wireless terminal to which the retained data is transferred while retaining data from the communication partner.
また、中継ルータは、ネゴシエーションによって決定されたデータ保持容量を超えてデータ保持を行う際に古い順にデータを削除する機能を備える。これによって、中継ルータにおいて、通信相手からのデータ保持中に、保持データが保持容量を越える場合、新規順にデータを保持しておくことができる。 In addition, the relay router has a function of deleting data in order from the oldest when holding data exceeding the data holding capacity determined by the negotiation. As a result, in the relay router, when the retained data exceeds the retention capacity while retaining data from the communication partner, the data can be retained in the new order.
また、中継ルータは、無線端末機から通知された受信済みのデータを削除する機能を備える。これによって中継ルータにおいて、通信相手からのデータを保持する際に無線端末機で受信済みのデータは削除することができるので、効率の良いデータ保持を行うことができる。 Further, the relay router has a function of deleting received data notified from the wireless terminal. As a result, when the data from the communication partner is held in the relay router, the data already received by the wireless terminal can be deleted, so that efficient data holding can be performed.
また、無線端末機は、ハンドオーバ後に、中継ルータに対してハンドオーバ前に受信済みのデータの情報を通知する機能を備える。これによって、中継ルータにおいてハンドオーバ前に転送先の無線端末機でどのデータが受信されたかを知ることができる。 In addition, the wireless terminal has a function of notifying the relay router of data information received before the handover after the handover. As a result, the relay router can know which data is received by the transfer destination wireless terminal before the handover.
また、中継ルータは、無線端末機から通知されたハンドオーバ前に受信済みのデータを削除し、これ以外のデータを該当無線端末機へ転送する機能を備える。これによって、中継ルータにおいて、保持データの中から無線端末機でハンドオーバ前に受信済みのデータは削除し、これ以外のデータを無線端末機へ転送するので、必要なデータのみを転送することができ、これによって効率の良いデータ転送を行うことができると共にデータの重複が生じないようにすることができる。 Further, the relay router has a function of deleting data received before handover notified from the wireless terminal and transferring other data to the corresponding wireless terminal. As a result, in the relay router, the data received before the handover by the wireless terminal is deleted from the retained data, and other data is transferred to the wireless terminal, so that only necessary data can be transferred. As a result, efficient data transfer can be performed, and duplication of data can be prevented.
また、上記実施形態においては、ハンドオーバの検出時に、エッジルータに保持された位置情報を基に、ハンドオーバ中の無線端末機30が移動前に接続されていたエッジルータと移動先の候補となる全てのエッジルータとが配下に接続される中継ルータを決定し、この決定された中継ルータに通信相手からのパケットデータを保持する指示(バッファリング指示)を行っていたが、これは、ハンドオーバの検出に先立って(すなわち、ハンドオーバ検出とは無関係に)、上記中継ルータの決定及びバッファリング指示を行っても良い。この場合、ハンドオーバが行われる以前から、無線端末機30に対して送信されてきたデータは、中継ルータにバッファリングされるとともに、移動元のエッジルータを介して無線端末機30に送信される。また、この場合、中継ルータは、識別子を付したデータを、移動元のエッジルータを介して無線端末機30に送信する。
Further, in the above-described embodiment, when the handover is detected, all of the edge routers to which the
また、上記実施形態においては、図4を用いて説明したように、中継ルータが、バッファリングしていたアドレスA宛てのパケットデータを送信先アドレスBを付けてカプセル化してアドレスBに送信し、無線端末機30が、当該B宛てのパケットデータ91を受信してデカプセル化していた。しかし、これは、図5に示すように、無線端末機30の登録時に設定されたアドレスHAを含むアドレスA宛てのパケットデータ95を受信した中継ルータが、アドレスHAをキーにしてこのパケットデータをアドレスB宛てのパケットデータに書き換え、移動後の無線端末機30に送信しても良い。
In the above embodiment, as described with reference to FIG. 4, the relay router encapsulates the packet data addressed to the address A that is buffered with the transmission destination address B, and transmits the packet data to the address B. The
30…無線端末機、32,34,36…基地局、38,40,42…エッジルータ、44,46,48…COR(Cross Over Router) 30 ... wireless terminal, 32, 34, 36 ... base station, 38, 40, 42 ... edge router, 44, 46, 48 ... COR (Cross Over Router)
Claims (26)
前記ハンドオーバ中に、前記無線端末機が移動前に接続されていたエッジルータと移動先の候補となる全てのエッジルータとが配下に接続される中継ルータに、通信相手からのデータを保持する制御を行う制御手段を備え、
前記通信相手からのデータが保持される中継ルータは、複数が階層構造に接続された各中継ルータの内、前記無線端末機からのホップ数が最小となる中継ルータが適用されるものであることを特徴とするハンドオーバ制御装置。 In a handover control apparatus that performs handover control over which a wireless terminal straddles between edge routers provided for each base station that performs wireless communication with a wireless terminal,
Control that holds data from a communication partner in a relay router connected under the edge router to which the wireless terminal was connected before moving and all edge routers that are candidates for the moving destination during the handover a control means for performing,
The relay router that holds the data from the communication partner is a relay router that has the minimum number of hops from the wireless terminal among the plurality of relay routers connected in a hierarchical structure. A handover control apparatus characterized by the above .
隣接基地局及びこの隣接基地局が接続される中継ルータの位置情報を保持する保持手段と、
前記保持された位置情報を基に、無線端末機が移動前に接続されていた基地局と移動先の候補となる全ての基地局とが配下に接続される中継ルータを決定する決定手段と、
前記決定された中継ルータに通信相手からのデータを保持する指示を行う指示手段と
を具備し、
前記決定手段は、前記中継ルータを決定する際に、複数が階層構造に接続された各中継ルータの内、移動する可能性があるすべての候補の基地局を配下にする各中継ルータのうち無線端末機からのホップ数が最小となる中継ルータに決定することを特徴とする基地局。 In a base station that detects a handover of a wireless terminal,
Holding means for holding position information of an adjacent base station and a relay router to which the adjacent base station is connected;
Based on the stored location information, a determining unit that determines a relay router to which the base station to which the wireless terminal is connected before moving and all the base stations that are candidates for the moving destination are connected under control,
An instruction means for instructing the determined relay router to hold data from a communication partner ; and
The determining means, when determining the relay router, wirelessly among the relay routers that subordinate all candidate base stations that may move among the relay routers connected in a hierarchical structure. A base station that determines a relay router that minimizes the number of hops from a terminal .
隣接エッジルータ及びこの隣接エッジルータが接続される中継ルータの位置情報を保持する保持手段と、
前記保持された位置情報を基に、無線端末機が移動前に接続されていたエッジルータと移動先の候補となる全てのエッジルータとが配下に接続される中継ルータを決定する決定手段と、
前記決定された中継ルータに通信相手からのデータを保持する指示を行う指示手段と
を具備し、
前記決定手段は、前記中継ルータを決定する際に、複数が階層構造に接続された各中継ルータの内、前記無線端末機からのホップ数が最小となる中継ルータに決定することを特徴とするエッジルータ。 In an edge router that is provided in a base station that detects handover of a wireless terminal, and the wireless terminal is connected by wireless communication,
Holding means for holding the position information of the adjacent edge router and the relay router to which the adjacent edge router is connected;
Based on the stored location information, a determination unit that determines relay routers to which the edge router to which the wireless terminal is connected before moving and all edge routers that are candidates for the moving destination are connected under control;
An instruction means for instructing the determined relay router to hold data from a communication partner ; and
The determining means, when determining the relay router, determines a relay router having a minimum number of hops from the wireless terminal among a plurality of relay routers connected in a hierarchical structure. Edge router.
ハンドオーバにおける前記中継ルータでの無線端末機を識別するアドレスを記憶する記憶手段と、
前記中継ルータにおいてハンドオーバ後にパケットデータの転送先を、無線端末機の移動前のアドレスから、現在の無線端末機のアドレスへ変更するために、前記中継ルータへ現在の無線端末機のアドレスへパケットデータを送信する指示を出す指示手段を具備することを特徴とする無線端末機。 In the wireless terminal connected to communicate with the relay router according to claim 7,
Storage means for storing an address identifying the radio terminal in the relay router in a handover,
To forward the packet data after a handover in the relay router, the address of the previous mobile radio terminal, to change the address of the current wireless terminal, the packet data to the relay router to the address of the current wireless terminal A wireless terminal comprising an instruction means for issuing an instruction to transmit.
前記ハンドオーバ中に、前記無線端末機が移動前に接続されていたエッジルータと移動先の候補となる全てのエッジルータとが配下に接続される中継ルータに、通信相手からのデータを保持させる制御を行う制御手段
を具備し、
前記通信相手からのデータが保持される中継ルータとして、複数が階層構造に接続された各中継ルータの内、当該無線端末機からのホップ数が最小となる中継ルータを選択し、適用することを特徴とする無線端末機。 A wireless terminal that performs wireless communication with each base station and performs handover control during handover across edge routers provided for each base station,
During the handover, the relay router to which the edge router to which the wireless terminal was connected before moving and all the edge routers that are candidates for the moving destination are subordinately connected holds data from the communication partner. comprising a control means for,
Select and apply a relay router that minimizes the number of hops from the wireless terminal among relay routers connected in a hierarchical structure as a relay router that holds data from the communication partner. A featured wireless terminal.
前記基地局の上位に階層構造で接続され、前記基地局へのデータの中継とデータの保持を行う中継ルータと、
前記ハンドオーバ中に前記無線端末機が移動前に接続されていた基地局と移動先の候補となる全ての基地局とが配下に接続される中継ルータに、通信相手からのデータを保持する指示を行うと共に、この指示により該当中継ルータに保持されたデータを移動後の無線端末機へ転送する指示を行う基地局毎に設けられたエッジルータと、
を具備し、
前記通信相手からのデータが保持される中継ルータは、複数が階層構造に接続された各中継ルータの内、前記無線端末機からのホップ数が最小となる中継ルータが適用されるものであることを特徴とする移動通信システム。 In a mobile communication system where handover is performed between base stations between wireless terminals,
A relay router connected to the base station in a hierarchical structure, relaying data to the base station and holding data;
An instruction to hold data from a communication partner is sent to a relay router to which the base station to which the wireless terminal is connected before the movement and all the base stations that are candidates for the movement destination are connected under the handover. And an edge router provided for each base station that gives an instruction to transfer the data held in the relay router according to this instruction to the wireless terminal after movement,
Equipped with,
The relay router that holds the data from the communication partner is a relay router that has the minimum number of hops from the wireless terminal among the plurality of relay routers connected in a hierarchical structure. A mobile communication system.
ことを特徴とした請求項11記載の移動通信システム。 In response to an instruction to hold the packet data of the edge router, the relay router transfers the packet data with a data identifier attached to the wireless terminal while holding the packet data in the relay router, and after the handover 12. The mobile communication system according to claim 11 , wherein packet data is transferred to an address of the current wireless terminal in response to a packet data transfer instruction of the wireless terminal.
通信相手からのデータを保持する旨の指示に応じて、前記無線端末機が移動前に接続されていたエッジルータと移動先の候補となる全てのエッジルータとが配下に接続される中継ルータに、通信相手からのデータを保持する制御を行う制御ステップ
を具備し、
前記通信相手からのデータが保持される中継ルータは、複数が階層構造に接続された各中継ルータの内、前記無線端末機からのホップ数が最小となる中継ルータが適用されることを特徴とするハンドオーバ制御方法。 In a handover control method for controlling handover in which a wireless terminal straddles between edge routers provided for each base station that performs wireless communication with a wireless terminal,
In response to an instruction to hold data from a communication partner, the edge router to which the wireless terminal was connected before moving and all the edge routers that are candidates for the moving destination are relay routers connected to the subordinate A control step for performing control to hold data from the communication partner ,
The relay router that holds data from the communication partner is characterized in that a relay router that has the minimum number of hops from the wireless terminal among the relay routers connected in a hierarchical structure is applied. hand-over control method.
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