JP5191935B2 - Handover control system, access router, and handover control method - Google Patents

Handover control system, access router, and handover control method Download PDF

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本発明は、複数のアクセスネットワーク間で行なわれる移動ユーザ端末のハンドオーバ方式を制御するハンドオーバ制御システム、アクセスルータおよびハンドオーバ制御方法に関する。   The present invention relates to a handover control system, an access router, and a handover control method for controlling a handover method of a mobile user terminal performed between a plurality of access networks.

近年、公衆回線交換サービスを提供する多くの固定・移動通信事業者は、次世代ネットワークとして標準化が進められているNGN(Next Generation Network)のアーキテクチャに基づく固定・移動網の統合に向けて、インターネットサービスとの融合も容易なIPベースネットワークへの移行を進めている。NGNの中核技術であるIMS(IP Multimedia Subsystem)では、QoS・ポリシー制御を実施するために、リソース制御サーバとなるPCRF(Policy and Charging Rules Function)を用いる。   In recent years, many fixed-line and mobile communication providers that provide public circuit switching services have been using the Internet to integrate fixed- and mobile networks based on the NGN (Next Generation Network) architecture, which is being standardized as a next-generation network. We are moving to an IP-based network that can be easily integrated with services. IMS (IP Multimedia Subsystem), which is the core technology of NGN, uses a policy and charging rules function (PCRF) serving as a resource control server in order to implement QoS / policy control.

現在3GPP、3GPP2、ITU−Tでは、SIP(Session Initiation Protocol)サーバ(非特許文献3)などのAF(Application Function)に相当するP−CSCF(Proxy Call Session Control Function)からPCRFに対してネットワーク資源要求などを行なうポリシー制御の手順が規定されている。さらに、PCRFからトランスポートのエッジルータであるAGW(Access Gateway)に対して、ユーザからのメディアトラフィックを制御するためのポート開放・閉鎖やポリシー設定などを行なう手順が規定されている。   Currently, in 3GPP, 3GPP2, and ITU-T, network resources are provided from the P-CSCF (Proxy Call Session Control Function) corresponding to AF (Application Function) such as SIP (Session Initiation Protocol) server (Non-patent Document 3) to the PCRF. Policy control procedures for making requests are specified. Furthermore, a procedure for opening / closing a port and setting a policy for controlling media traffic from a user is defined from the PCRF to an AGW (Access Gateway) which is a transport edge router.

一方、ユーザ端末が移動した際、ユーザの通信を可能な限り継続させる技術として、ハンドオーバ技術がIETFを中心に標準化されている。しかし、現在、IMSのポリシー制御アーキテクチャを活用し、IPモビリティプロトコルであるFPMIP(Fast Proxy MIP)において有効なリソース制御を、どのように実施するかについての具体的な方法は提案されていない。   On the other hand, as a technique for continuing user communication as much as possible when a user terminal moves, a handover technique has been standardized centering on IETF. However, at present, a specific method for implementing effective resource control in FPMIP (Fast Proxy MIP), which is an IP mobility protocol, utilizing the policy control architecture of IMS has not been proposed.

IETF draft-ietf-mipshop-pfmipv6-01.txtIETF draft-ietf-mipshop-pfmipv6-01.txt 3GPP TS 23.203 V8.4.0 “3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Services and System Aspects; Policy and charging control architecture (Release 8)”3GPP TS 23.203 V8.4.0 “3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Services and System Aspects; Policy and charging control architecture (Release 8)” IETF RFC3261 “Session Initiation Protocol”IETF RFC3261 “Session Initiation Protocol” IETF RFC5213 “Proxy Mobile IP”IETF RFC5213 “Proxy Mobile IP”

しかしながら、従来技術では、IMSにおいては、PCRFというリソース制御サーバを用いて、ユーザがアプリケーションを利用し始める際、SIPによる発呼に基づき、そのアプリケーションのトラフィックに対して、QoSクラスを割り当てる手法が提案されている(非特許文献3)。   However, in the conventional technology, in IMS, when a user starts using an application using a resource control server called PCRF, a method for assigning a QoS class to traffic of the application based on a call made by SIP is proposed. (Non-Patent Document 3).

一方、高速ハンドオーバ技術として、FPMIPが定義されている。図3は、FPMIPの概要を示す図である。FPMIPでは、LMA(Location Management Agent)100と、PMAG(Previous Mobile Access Gateway)101と、NMAG(Next Mobile Access Gateway )102と、MN(Mobile Node)103とから構成されている。このFPMIPは、PMIPプロトコル(非特許文献4)を拡張している。   On the other hand, FPMIP is defined as a fast handover technique. FIG. 3 is a diagram showing an outline of FPMIP. The FPMIP includes an LMA (Location Management Agent) 100, a PMAG (Previous Mobile Access Gateway) 101, an NMAG (Next Mobile Access Gateway) 102, and an MN (Mobile Node) 103. This FPMIP extends the PMIP protocol (Non-Patent Document 4).

PMIP(Proxy MIP)では、MNは、ハンドオーバを実施するための機能をもつ必要がなく、MNが接続するMAG(Mobile Access Gateway)がMNの移動を管理する。MNは、MAGに接続すると、MAGはその情報をLMAに通知し、LMAとMAG間でトンネルを確立する。MNが他のMAGへ移動した際には、移動先のMAGがLMAに新たにMNが接続してきたことを通知し、トンネルを確立する。この後、LMAは移動元MAGとのトンネルを棄却する。   In PMIP (Proxy MIP), the MN does not need to have a function for performing a handover, and a MAG (Mobile Access Gateway) connected to the MN manages the movement of the MN. When the MN connects to the MAG, the MAG notifies the LMA of the information, and establishes a tunnel between the LMA and the MAG. When the MN moves to another MAG, the destination MAG notifies the LMA that the MN has newly connected and establishes a tunnel. Thereafter, the LMA rejects the tunnel with the source MAG.

一方、FPMIPでは、MNが移動した際、移動元のMAGから移動先のMAG間にトラフィック転送用のトンネルを確立する。この後、移動先MAGがLMAにMNの移動を通知し、LMAと新たにトラフィック転送用のトンネルを確立するまで、MN宛のトラフィックを、MAG間のトンネル経由で転送する。   On the other hand, in FPMIP, when the MN moves, a traffic transfer tunnel is established between the MAG at the movement source and the MAG at the movement destination. Thereafter, the destination MAG notifies the LMA of the movement of the MN, and forwards the traffic addressed to the MN via the tunnel between the MAGs until a new traffic transfer tunnel is established with the LMA.

図4および図5は、FPMIPにおけるハンドオーバのシーケンスを示す図である。図4では、Predictive方式のハンドオーバのシーケンスを示している。図4に示すPredictive方式のハンドオーバは、無線アクセスネットワークがMNの移動を検知できることを前提としたハンドオーバである。MNの移動先MAGにMNの移動を通知し、あらかじめMNが移動先MAGに接続する前に、移動元MAG、移動先MAG間にトラフィック転送用のトンネルを確立しておく方法である。   4 and 5 are diagrams showing a handover sequence in FPMIP. FIG. 4 shows a Predictive handover sequence. The Predictive handover shown in FIG. 4 is a handover based on the premise that the radio access network can detect the movement of the MN. This is a method of notifying the MN's movement destination MAG of the movement of the MN and establishing a traffic transfer tunnel between the movement source MAG and the movement destination MAG before the MN connects to the movement destination MAG in advance.

図5では、Reactive方式のハンドオーバのシーケンスを示している。図5に示すReactive方式のハンドオーバは、無線アクセスネットワークがMNの移動を検知することを想定とせず、MNが移動先MAGに接続してから、移動元MAGと移動先MAGでトンネルを確立する。MAG間のトンネルは、移動元MAGのほうからトンネルを棄却し、MNはその後LMAと移動先MAG間でPMIPにより形成されたトンネルを用いてトラフィックの送受信を行なうようになる。   FIG. 5 illustrates a reactive handover sequence. The reactive handover shown in FIG. 5 does not assume that the radio access network detects the movement of the MN, but establishes a tunnel between the movement source MAG and the movement destination MAG after the MN connects to the movement destination MAG. The tunnel between the MAGs rejects the tunnel from the source MAG, and the MN then transmits and receives traffic using the tunnel formed by PMIP between the LMA and the destination MAG.

ハンドオーバを実行する際、移動元無線アクセスネットワークの使用帯域が輻輳しつつある状況では、高速にMNにハンドオーバを実行させ、多くのMNを他の無線アクセスネットワークにハンドオーバさせることが望ましい。Predictive方式のハンドオーバでは、MNが移動をする前に、FPMIPによるハンドオーバの際トラフィックを転送するMAG間のトンネルを事前に確立する処理を実行するため、Reactive方式のハンドオーバを実行する場合と比較して、MNが移動元アクセスネットワークから離脱するまで時間がかかるという問題がある。Predictive方式のハンドオーバを実行した場合、MNはパケットロスが少なくハンドオーバを実行することが可能となるが、移動元無線アクセスネットワークに位置する時間は長くなる傾向がある。   When executing a handover, in a situation where the use band of the source radio access network is congested, it is desirable to cause the MN to execute a handover at high speed and to hand over many MNs to another radio access network. In the Predictive handover, the process of establishing a tunnel between the MAGs that forwards the traffic during the handover by FPMIP is executed before the MN moves. Therefore, compared with the case where the Reactive handover is executed. There is a problem that it takes time for the MN to leave the source access network. When the Predictive type handover is executed, the MN can execute the handover with little packet loss, but the time required for being located in the source radio access network tends to be long.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、移動元のアクセスネットワークの輻輳状況に応じて、MNのハンドオーバ方式を切り替えることによって、MNを移動元のアクセスネットワークから素早く離脱させ、アクセスネットワークの輻輳状況を改善することができるハンドオーバ制御システム、アクセスルータおよ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 such circumstances, and by quickly switching the handover method of the MN in accordance with the congestion status of the access network of the movement source, the MN is quickly detached from the access network of the movement source, An object of the present invention is to provide a handover control system, an access router, and a handover control method capable of improving the congestion situation of an access network.

(1)上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明のハンドオーバ制御システムは、複数のアクセスネットワーク間で行なわれる移動ユーザ端末のハンドオーバを制御するハンドオーバ制御システムであって、アクセスネットワークを管理する複数のアクセスルータと、移動ユーザ端末が在圏する移動元アクセスネットワークの帯域使用量を監視する制御サーバと、を備え、前記制御サーバは、予め定められた条件が満たされた場合、前記移動ユーザ端末からPredictive方式のハンドオーバを実施する旨の通知があったときに、移動元のアクセスネットワークを管理するアクセスルータに対して、Reactive方式のハンドオーバを行なう指示を与えることを特徴としている。   (1) In order to achieve the above object, the present invention takes the following measures. That is, the handover control system of the present invention is a handover control system that controls handover of a mobile user terminal performed between a plurality of access networks, and a plurality of access routers that manage the access network and a mobile user terminal are located And a control server that monitors the bandwidth usage of the source access network that performs the notification that the Predictive handover is performed from the mobile user terminal when a predetermined condition is satisfied. When there is, an instruction to perform a reactive handover is given to the access router that manages the access network of the movement source.

このように、予め定められた条件が満たされた場合、前記移動ユーザ端末からPredictive方式のハンドオーバを実施する旨の通知があったときに、移動元のアクセスネットワークを管理するアクセスルータに対して、Reactive方式のハンドオーバを行なう指示を与えるので、移動ユーザ端末は、アクセスルータ間のトンネルが確立されることを待つことなく、ハンドオーバを実施することができる。これにより、移動ユーザ端末を素早く移動元アクセスネットワークから離脱させることができる。   As described above, when a predetermined condition is satisfied, when there is a notification from the mobile user terminal that the Predictive handover is performed, the access router that manages the access network of the movement source Since an instruction to perform the reactive handover is given, the mobile user terminal can perform the handover without waiting for a tunnel between access routers to be established. As a result, the mobile user terminal can be quickly detached from the source access network.

(2)また、本発明のハンドオーバ制御システムにおいて、前記制御サーバは、移動元のアクセスネットワークの使用帯域において、一定値以上の輻輳が生じた場合、移動元のアクセスネットワークを管理するアクセスルータに対して、Reactive方式のハンドオーバを行なう指示を与えることを特徴としている。   (2) Further, in the handover control system of the present invention, the control server may provide access routers that manage the access network of the movement source when congestion of a certain value or more occurs in a use band of the movement source access network Thus, an instruction to perform a reactive handover is given.

このように、移動元のアクセスネットワークにおいて、一定値以上の輻輳が生じた場合、移動元のアクセスネットワークを管理するアクセスルータに対して、Reactive方式のハンドオーバを行なう指示を与えるので、輻輳しつつある状況のアクセスネットワークから移動ユーザ端末を素早くハンドオーバさせ、アクセスネットワークの輻輳状況を緩和させることができる。   In this way, when congestion of a certain value or more occurs in the source access network, the access router that manages the source access network is instructed to perform a reactive handover, and is congested. A mobile user terminal can be quickly handed over from the current access network, and the congestion status of the access network can be alleviated.

(3)また、本発明のアクセスルータは、複数のアクセスネットワーク間で行なわれる移動ユーザ端末のハンドオーバを制御するハンドオーバ制御システムに適用されるアクセスルータであって、移動ユーザ端末が在圏する移動元アクセスネットワークの帯域使用量を監視する制御サーバからの通知に応じて、Predictive方式のハンドオーバからReactive方式のハンドオーバに切り替えて、移動ユーザ端末にハンドオーバを実施させることを特徴としている。   (3) The access router of the present invention is an access router applied to a handover control system for controlling a handover of a mobile user terminal performed between a plurality of access networks, and is a source of movement of the mobile user terminal According to the notification from the control server that monitors the bandwidth usage of the access network, the mobile user terminal is made to perform the handover by switching from the Predictive handover to the Reactive handover.

このように、予め定められた条件が満たされた場合、前記移動ユーザ端末からPredictive方式のハンドオーバを実施する旨の通知があったときに、移動元のアクセスネットワークを管理するアクセスルータに対して、Reactive方式のハンドオーバを行なう指示を与えるので、移動ユーザ端末は、アクセスルータ間のトンネルが確立されることを待つことなく、ハンドオーバを実施することができる。これにより、移動ユーザ端末を素早く移動元アクセスネットワークから離脱させることができる。   As described above, when a predetermined condition is satisfied, when there is a notification from the mobile user terminal that the Predictive handover is performed, the access router that manages the access network of the movement source Since an instruction to perform the reactive handover is given, the mobile user terminal can perform the handover without waiting for a tunnel between access routers to be established. As a result, the mobile user terminal can be quickly detached from the source access network.

(4)また、本発明のハンドオーバ制御方法は、複数のアクセスネットワーク間で行なわれる移動ユーザ端末のハンドオーバを制御するハンドオーバ制御方法であって、制御サーバにおいて、移動ユーザ端末が在圏する移動元アクセスネットワークの帯域使用量を監視するステップと、前記監視の結果、移動元のアクセスネットワークの帯域使用量において、一定値以上の輻輳が生じた場合、前記移動ユーザ端末からPredictive方式のハンドオーバを実施する旨の通知があったときに、移動元のアクセスネットワークを管理するアクセスルータに対して、Reactive方式のハンドオーバを行なう指示を与えるステップと、移動元アクセスルータにおいて、前記制御サーバからの通知に応じて、Predictive方式のハンドオーバからReactive方式のハンドオーバに切り替えて、移動ユーザ端末にハンドオーバを実施させるステップと、を少なくとも含むことを特徴としている。   (4) Further, the handover control method of the present invention is a handover control method for controlling handover of a mobile user terminal performed between a plurality of access networks, and the source access in which the mobile user terminal is located in the control server. A step of monitoring the bandwidth usage of the network, and when congestion of a certain value or more occurs in the bandwidth usage of the access network of the movement source as a result of the monitoring, a Predictive handover is performed from the mobile user terminal In response to the notification from the control server in the source access router, the step of giving an instruction to perform the reactive handover to the access router that manages the source access network, Predictive method Switch to handover Reactive systems from Dooba is characterized in that it comprises a step of carrying out the handover to the mobile user terminal, at least.

このように、移動元のアクセスネットワークに輻輳が生じた場合、前記移動ユーザ端末からPredictive方式のハンドオーバを実施する旨の通知があったときに、移動元のアクセスネットワークを管理するアクセスルータに対して、Reactive方式のハンドオーバを行なう指示を与えるので、移動ユーザ端末は、アクセスルータ間のトンネルが確立されることを待つことなく、ハンドオーバを実施することができる。これにより、移動ユーザ端末を素早く移動元アクセスネットワークから離脱させることができる。その結果、アクセスネットワークの輻輳状況を緩和させることができる。   In this way, when congestion occurs in the access network of the movement source, when the mobile user terminal is notified that the Predictive handover is performed, the access router that manages the access network of the movement source Since an instruction to perform a reactive handover is given, the mobile user terminal can perform the handover without waiting for the establishment of a tunnel between access routers. As a result, the mobile user terminal can be quickly detached from the source access network. As a result, the congestion status of the access network can be alleviated.

本発明によれば、予め定められた条件が満たされた場合、前記移動ユーザ端末からPredictive方式のハンドオーバを実施する旨の通知があったときに、移動元のアクセスネットワークを管理するアクセスルータに対して、Reactive方式のハンドオーバを行なう指示を与えるので、移動ユーザ端末は、アクセスルータ間のトンネルが確立されることを待つことなく、ハンドオーバを実施することができる。これにより、移動ユーザ端末を素早く移動元アクセスネットワークから離脱させることができる。   According to the present invention, when a predetermined condition is satisfied, when there is a notification from the mobile user terminal that a Predictive handover is performed, the access router that manages the access network of the movement source Thus, the mobile user terminal can execute the handover without waiting for the establishment of the tunnel between the access routers. As a result, the mobile user terminal can be quickly detached from the source access network.

本実施形態に係るハンドオーバ制御システムの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the handover control system which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るハンドオーバ制御システムの動作を示すシーケンスチャートである。It is a sequence chart which shows operation | movement of the handover control system which concerns on this embodiment. FPMIPの概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of FPMIP. FPMIPにおけるハンドオーバのシーケンスを示す図である。It is a figure which shows the sequence of the handover in FPMIP. FPMIPにおけるハンドオーバのシーケンスを示す図である。It is a figure which shows the sequence of the handover in FPMIP.

[用語の定義]
MN(Mobile Node)は、移動ユーザ端末を意味する。
MN−ID(MN Identifier)は、MNを一意に示すIDである。
MN−IID(MN Interface Identifier)は、MNのIFを示すIDである。
CN(Corresponding Node)は、移動ユーザ端末の通信相手である。
MAG(Mobile Access Gateway)は、アクセスルータである。
PMAG/NMAG(Previous MAG/Next MAG)は、移動元MAGおよび移動先MAGである。
LMA(Location Management Agent)は、移動管理のアンカーである。
PCRF(Policy and Changing Rule Function)は、ポリシー制御サーバである。
AN/AP(Access Network/Access Point)は、ユーザがアタッチするAN/APである。
P−AN/N−AN(Previous AN/Next AN)は、移動元アクセスネットワークおよび移動先アクセスネットワークである。
[Definition of terms]
MN (Mobile Node) means a mobile user terminal.
The MN-ID (MN Identifier) is an ID that uniquely indicates the MN.
The MN-IID (MN Interface Identifier) is an ID indicating the IF of the MN.
CN (Corresponding Node) is a communication partner of the mobile user terminal.
MAG (Mobile Access Gateway) is an access router.
PMAG / NMAG (Previous MAG / Next MAG) is a source MAG and a destination MAG.
An LMA (Location Management Agent) is an anchor for mobility management.
PCRF (Policy and Changing Rule Function) is a policy control server.
AN / AP (Access Network / Access Point) is an AN / AP to which a user attaches.
P-AN / N-AN (Previous AN / Next AN) is a source access network and a destination access network.

3GPPでは、移動ユーザ端末(Mobile Node:以下、「MN」と呼称する。)の通信にリソース制御を実施し、QoSを提供する手続きが標準化されている(非特許文献1)。一方、IP Mobilityを高速に実現するプロトコルとして、Fast Proxy Mobile IPプロトコル(以下、「FPMIP」と呼称する。)が検討されている(非特許文献2)。FPMIPでは、IP層以下の2層の機能を活用し、移動先ネットワークにMNのハンドオーバより先にMNがハンドオーバすることを通知し高速に処理を進めるPredictive方式と、MNが移動先ネットワークに接続してからハンドオーバの処理を進めるReactive方式がある。Predictive方式は、Reactive方式より一般的に高速なハンドオーバを実施できるため、通信事業者においては利用を検討されている。   In 3GPP, a procedure for performing resource control and providing QoS for communication of a mobile user terminal (Mobile Node: hereinafter referred to as “MN”) is standardized (Non-patent Document 1). On the other hand, Fast Proxy Mobile IP protocol (hereinafter referred to as “FPMIP”) has been studied as a protocol for realizing IP Mobility at high speed (Non-patent Document 2). In FPMIP, a function of two layers below the IP layer is utilized to notify the destination network that the MN is handed over before the handover of the MN and the MN connects to the destination network. There is a Reactive method in which the handover process is advanced after that. The Predictive method is generally considered to be used by telecommunications carriers because it can implement a generally faster handover than the Reactive method.

本実施形態では、MNがハンドオーバする際、PCRF(リソース制御サーバ)に問い合わせを行ない、移動元アクセスネットワークの状況に応じて、FPMIPにおいてPredictive方式、Reactive方式のどちらでハンドオーバを実施するか制御する。   In the present embodiment, when the MN performs a handover, an inquiry is made to the PCRF (resource control server), and the FPMIP controls whether the handover is performed by the Predictive method or the Reactive method according to the status of the source access network.

図1は、本実施形態に係るハンドオーバ制御システムの概略構成を示す図である。ハンドオーバ制御システムは、LMA(Location Management Agent)100と、PMAG(Previous Mobile Access Gateway)101と、NMAG(Next Mobile Access Gateway )102と、MN(Mobile Node)103と、PCRF(リソース制御サーバ)104と、から構成されている。   FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a handover control system according to the present embodiment. The handover control system includes an LMA (Location Management Agent) 100, a PMAG (Previous Mobile Access Gateway) 101, an NMAG (Next Mobile Access Gateway) 102, an MN (Mobile Node) 103, a PCRF (Resource Control Server) 104, , Is composed of.

図1に示すように、MAG(PMAG101、NMAG102)は、MN103がコアネットワークに接続する際のエッジルータとなるコアネットワーク上に分散配置される。PCRF(リソース制御サーバ)104は、MN103がMAG(PMAG101)に接続した際、リソース制御を実施する。PCRF(リソース制御サーバ)104は、各MAG(PMAG101、NMAG102)配下の無線アクセスネットワークの利用率を計測している。   As shown in FIG. 1, MAGs (PMAG 101, NMAG 102) are distributed and arranged on a core network that serves as an edge router when the MN 103 connects to the core network. The PCRF (resource control server) 104 performs resource control when the MN 103 connects to the MAG (PMAG 101). The PCRF (resource control server) 104 measures the utilization rate of the radio access network under each MAG (PMAG 101, NMAG 102).

PCRF(リソース制御サーバ)104は、MN103がハンドオーバする際、Predictive方式からReactive方式にハンドオーバを切り替えるべきかどうか判定し、MAG(PMAG101)に通知する。   The PCRF (resource control server) 104 determines whether the handover should be switched from the Predictive method to the Reactive method when the MN 103 performs handover, and notifies the MAG (PMAG 101).

このハンドオーバ制御システムは、FPMIPにより、MN103が、Predictive方式のハンドオーバする際、IMSのポリシー制御・受付け制御サーバであるPCRF(リソース制御サーバ)104が、移動元無線アクセスネットワーク(P−AN)のリソースを監視する。そして、移動元無線アクセスネットワーク(P−AN)が輻輳しつつあるような状況では、MNが素早く移動先アクセスネットワーク(N−AN)に接続するようにする。   In this handover control system, when the MN 103 performs a Predictive handover by FPMIP, the PCRF (resource control server) 104, which is the policy control / acceptance control server of the IMS, uses the resource of the source radio access network (P-AN). To monitor. In a situation where the source wireless access network (P-AN) is congested, the MN is quickly connected to the destination access network (N-AN).

具体的には、MN103が、Predictive方式のハンドオーバを実施するとPCRF(リソース制御サーバ)104に通知した際、PCRF(リソース制御サーバ)104は、PMAG101に対して、Reactive方式のハンドオーバを実施するように通知する。   Specifically, when the MN 103 notifies the PCRF (resource control server) 104 that the Predictive handover has been performed, the PCRF (resource control server) 104 performs the reactive handover to the PMAG 101. Notice.

図2は、本実施形態に係るハンドオーバ制御システムの動作を示すシーケンスチャートである。MNはP−ANに対して、Reportとして「MN ID,New AP ID」を送信する。P−ANはPMAGに対してHO Initiateとして、「MN ID,New AP ID」を送信する。PMAGはNMAGに対して、「MN ID,MN-HoA,MN IID,LMA Address」を送信する。NMAGはPCRFに対して、「MN ID,PMAG, NMAG」を送信する。PCRFは、NMAGに対して「Handover change」を送信する。NMAGはPMAGに対して、「MN ID,Handover change」を送信する。これにより、ハンドオーバが、Predictive方式からReactive方式に切り替えられる。従って、PMAGとNMAGとの間では、「HI(F or U flag), HAck」はやり取りされず、また、データの送受信も行なわれない(トンネルが確立しない)。   FIG. 2 is a sequence chart showing the operation of the handover control system according to the present embodiment. The MN transmits “MN ID, New AP ID” as a report to the P-AN. The P-AN transmits “MN ID, New AP ID” as HO Initiate to PMAG. The PMAG transmits “MN ID, MN-HoA, MN IID, LMA Address” to the NMAG. NMAG transmits “MN ID, PMAG, NMAG” to the PCRF. The PCRF transmits “Handover change” to the NMAG. NMAG transmits “MN ID, Handover change” to PMAG. As a result, the handover is switched from the Predictive method to the Reactive method. Therefore, “HI (F or U flag), HAck” is not exchanged between PMAG and NMAG, and data transmission / reception is not performed (tunnel is not established).

PMAGはMNにDetachを実施し、MNはPMAGからNMAGに接続される。MNとNMAGとが接続すると、NMAGは、PCRFに対して、「MN ID,PMAG, NMAG」を送信する。PCRFはNMAGに対して「Accept(Reject)」を送信する。NMAGはPMAGに対して、「HI(MN ID), HAck」を送信する。PMAGはNMAGに対して、「MN ID,MN-HoA,MN IID,LMA」を送信する。そして、PMAGとNMAGとの間でデータのやり取りが行われる。これにより、Reactive方式が実行される。   PMAG performs a Detach on MN, and MN is connected from PMAG to NMAG. When the MN and NMAG are connected, the NMAG transmits “MN ID, PMAG, NMAG” to the PCRF. The PCRF transmits “Accept (Reject)” to the NMAG. NMAG transmits “HI (MN ID), HAck” to PMAG. PMAG transmits "MN ID, MN-HoA, MN IID, LMA" to NMAG. Data is exchanged between PMAG and NMAG. Thereby, the Reactive method is executed.

以上説明したように、本実施形態によれば、移動元アクセスネットワークの輻輳状況に応じ、MNのハンドオーバの方式をPredictive方式から、Reactive方式に切り替える。これにより、MNはMAG間のトンネルが確立されることを待つことなく、ハンドオーバを実施することができ、素早く移動元アクセスネットワークから離脱することができる。ハンドオーバを切り替えることで、輻輳しつつある状況のアクセスネットワークからMNを素早くハンドオーバさせ、アクセスネットワークの輻輳状況を緩和させることができる。   As described above, according to the present embodiment, the MN handover method is switched from the Predictive method to the Reactive method according to the congestion status of the source access network. As a result, the MN can perform handover without waiting for the establishment of a tunnel between MAGs, and can quickly leave the source access network. By switching the handover, the MN can be quickly handed over from the access network in a congested state, and the congestion state of the access network can be alleviated.

確かにReactiveハンドオーバを実施することで、ハンドオーバ時のパケットロスは増えてしまうが、MNのハンドオーバを素早く実行させることで、輻輳している無線アクセスネットワークを利用しているMNの数を速く減少させることができる。一般的に、Predictive方式とReactive方式のハンドオーバ時間の差は数秒程度であり、MNに対する影響は小さい。また、結果的に、無線アクセスネットワークの輻輳により、その無線アクセスネットワークを利用し続けているMNがトラフィックの送受信を行なえなくなってしまうような現象を防ぐことができる。   Certainly, performing reactive handover increases the packet loss at the time of handover, but by quickly executing MN handover, the number of MNs using a congested radio access network is rapidly reduced. be able to. In general, the difference in handover time between the Predictive method and the Reactive method is about several seconds, and the influence on the MN is small. As a result, it is possible to prevent a phenomenon in which the MN that continues to use the radio access network cannot transmit and receive traffic due to congestion of the radio access network.

100 LMA
101 PMAG
102 NMAG
103 MN
104 PCRF(リソース制御サーバ)
100 LMA
101 PMAG
102 NMAG
103 MN
104 PCRF (resource control server)

Claims (3)

複数のアクセスネットワーク間で行なわれる移動ユーザ端末のハンドオーバを制御するハンドオーバ制御システムであって、
アクセスネットワークを管理する複数のアクセスルータと、
移動ユーザ端末が在圏する移動元アクセスネットワークの帯域使用量を監視する制御サーバと、を備え、
前記制御サーバは、移動元のアクセスネットワークの帯域使用量において、一定値以上の輻輳が生じた場合、前記移動ユーザ端末からPredictive方式のハンドオーバを実施する旨の通知があったときに、移動元のアクセスネットワークを管理するアクセスルータに対して、Reactive方式のハンドオーバを行なう指示を与えることを特徴とするハンドオーバ制御システム。
A handover control system for controlling a handover of a mobile user terminal performed between a plurality of access networks,
Multiple access routers managing the access network;
A control server that monitors the bandwidth usage of the source access network in which the mobile user terminal is located,
When there is congestion of a certain value or more in the bandwidth usage of the access network of the movement source , the control server, when notified from the mobile user terminal that the Predictive handover is performed, A handover control system characterized by giving an instruction to perform a reactive handover to an access router that manages an access network.
複数のアクセスネットワーク間で行なわれる移動ユーザ端末のハンドオーバを制御するハンドオーバ制御システムに適用されるアクセスルータであって、An access router applied to a handover control system for controlling a handover of a mobile user terminal performed between a plurality of access networks,
移動ユーザ端末が在圏する移動元アクセスネットワークの帯域使用量を監視する制御サーバから、前記帯域使用量において一定値以上の輻輳が生じた旨の通知を受けた場合、Predictive方式のハンドオーバからReactive方式のハンドオーバに切り替えて、移動ユーザ端末にハンドオーバを実施させることを特徴とするアクセスルータ。When the control server that monitors the bandwidth usage of the source access network in which the mobile user terminal is located receives a notification that congestion of a certain value or more has occurred in the bandwidth usage, the reactive scheme from the handover of the predictive scheme An access router characterized in that the mobile user terminal is handed over by switching to the handover.
複数のアクセスネットワーク間で行なわれる移動ユーザ端末のハンドオーバを制御するハンドオーバ制御方法であって、A handover control method for controlling handover of a mobile user terminal performed between a plurality of access networks,
制御サーバにおいて、移動ユーザ端末が在圏する移動元アクセスネットワークの帯域使用量を監視するステップと、Monitoring the bandwidth usage of the source access network where the mobile user terminal is located in the control server;
前記監視の結果、移動元のアクセスネットワークの帯域使用量において、一定値以上の輻輳が生じた場合、前記移動ユーザ端末からPredictive方式のハンドオーバを実施する旨の通知があったときに、移動元のアクセスネットワークを管理するアクセスルータに対して、Reactive方式のハンドオーバを行なう指示を与えるステップと、As a result of the monitoring, when congestion exceeding a certain value occurs in the bandwidth usage of the access network of the movement source, when the mobile user terminal is notified that the Predictive handover is performed, Providing an instruction to perform a reactive handover to an access router managing an access network;
移動元アクセスルータにおいて、前記制御サーバからの通知に応じて、Predictive方式のハンドオーバからReactive方式のハンドオーバに切り替えて、移動ユーザ端末にハンドオーバを実施させるステップと、を少なくとも含むことを特徴とするハンドオーバ制御方法。In the source access router, the handover control includes at least a step of switching from the Predictive handover to the Reactive handover in response to the notification from the control server, and causing the mobile user terminal to perform the handover. Method.
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