JPWO2007125592A1 - 通信装置及びハンドオーバ方法 - Google Patents

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Abstract

上位装置におけるデータパスの切り替えのタイミングを制御して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のデータの転送を行わないようにすることにより、ハンドオーバ元のネットワークホストのリソースを有効に活用することができるとともに、データの転送に伴う処理負荷をなくすることができる通信装置。この装置では、ハンドオーバ決定部（１０４）は、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。切り替え要求部（１０５）は、ＩＰＡＧに対して、パス・スイッチングを要求する。ハンドオーバ指示部（１０８）は、ハンドオーバ先のネットワークホストへハンドオーバすることを通信端末装置に対して指示する。

Description

本発明は、通信装置及びハンドオーバ方法に関し、例えばモバイルＩＰ技術を用いたパケット単位の通信を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、移動端末の移動に対する要求を管理または支援できる。例えば、ネットワークホストは、移動端末からＩＰデータパケットを受信して処理を施した後に、処理を施したＩＰデータパケットを他の移動端末へ送信する。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。図１では、移動端末（ＵＥ）は、ソースＥ−Ｎｏｄｅ ＢからターゲットＥ−Ｎｏｄｅ Ｂへハンドオーバするものとする。
最初に、ソースＥ-Ｎｏｄｅ Ｂが、ハンドオーバのために適切なターゲットＥ-Ｎｏｄｅ Ｂを決定することができるように、ＵＥは、ソースＥ-Ｎｏｄｅ Ｂに対して、候補セルとなる各ターゲットＥ-Ｎｏｄｅ ＢのＵＥにおける受信品質を報告する（Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔ）（ステップＳＴ１１）。
次に、各ターゲットＥ-Ｎｏｄｅ Ｂの受信品質を受信したソースＥ-Ｎｏｄｅ Ｂは、各ターゲットＥ-Ｎｏｄｅ Ｂの受信品質とリソースと処理負荷に基づいて、ハンドオーバ先となるターゲットＥ-Ｎｏｄｅ Ｂを決定する（ＨＯ ｄｅｃｉｓｉｏｎ）。
次に、ソースＥ-Ｎｏｄｅ Ｂは、ハンドオーバ先として決定したターゲットＥ-Ｎｏｄｅ Ｂに対して、無線ベアラ情報及びＱｏＳ情報等を含むＵＥのコンテキスト（Ｃｏｎｔｅｘｔ）を転送し（Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）（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。
次に、ターゲットＥ−Ｎｏｄｅ Ｂは、ソースＥ−Ｎｏｄｅ Ｂによって転送されたＵＥのコンテキストに含まれるＱｏＳ情報に応じてＵＥにリソースを割り当てて予約する（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）。
次に、ターゲットＥ−Ｎｏｄｅ ＢがＵＥ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、ターゲットＥ−Ｎｏｄｅ Ｂは、ハンドオーバの準備が完了したことをソースＥ−Ｎｏｄｅ Ｂに通知する（Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）（ステップＳＴ１３）。
次に、ソースＥ−Ｎｏｄｅ Ｂは、ソースＥ−Ｎｏｄｅ ＢがＵＥに送ったが、ＵＥから受信成功を示す信号であるＡＣＫを受け取っていないユーザ・パケットとアクセスゲートウェイ（Ａｃｃｅｓｓ ＧＷ）から受け取ってＵＥに送っていないユーザ・パケットとをターゲットＥ−Ｎｏｄｅ Ｂに対して転送する（Ｓｔａｒｔ ｐａｃｋｅｔ ｄａｔａ ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ）（ステップＳＴ１４）。
次に、ソースＥ−Ｎｏｄｅ Ｂは、ターゲットＥ−Ｎｏｄｅ ＢにハンドオーバすることをＵＥに対して指示するとともに、ターゲットＥ−Ｎｏｄｅ Ｂと通信するために必要なセル特定のパラメータをＵＥに対して送る（ＲＢ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）（ステップＳＴ１５）。
次に、セル特定のパラメータを受信したＵＥは、ターゲットＥ−Ｎｏｄｅ Ｂと同期する（ＨＯ／Ｒｘ Ｓｈａｒｅｄ ＣＨ ｆｒｏｍ Ｔａｒｇｅｔ Ｃｅｌｌ）。
次に、ＵＥは、ターゲットＥ−Ｎｏｄｅ Ｂへのハンドオーバが完了したことをターゲットＥ−Ｎｏｄｅ Ｂに通知する（ＲＢ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｌｅｔｅ）（ステップＳＴ１６）。
次に、ターゲットＥ−Ｎｏｄｅ Ｂは、アクセスゲートウェイに対してＰａｔｈ Ｓｗｉｔｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔを送る（ステップＳＴ１７）。Ｐａｔｈ Ｓｗｉｔｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔを受信したアクセスゲートウェイは、ソースＥ−Ｎｏｄｅ ＢからターゲットＥ−Ｎｏｄｅ Ｂに目的地アドレスを変更することにより、ＩＰトンネル確立（以下「パス・スイッチング」と記載する）を実行する。
次に、アクセスゲートウェイは、ソースＥ−Ｎｏｄｅ Ｂのリリースに着手する（Ｒｅｌｅａｓｅ）（ステップＳＴ１８）。
このように、図１では、ソースＥ−Ｎｏｄｅ Ｂが、ＵＥにおける受信品質等に基づいてターゲットＥ−Ｎｏｄｅ Ｂを決定し、ソースＥ−Ｎｏｄｅ ＢとターゲットＥ−Ｎｏｄｅ Ｂとの間でＵＥのハンドオーバに関する準備を行う。そして、ＵＥがターゲットＥ−Ｎｏｄｅ Ｂへの接続を完了した後に、アクセスゲートウェイからのデータパスをソースＥ−Ｎｏｄｅ ＢからターゲットＥ−Ｎｏｄｅ Ｂへと切替えることでハンドオーバが終了する。
ＩＥＴＦのモバイルＩＰでは、図１のステップＳＴ１２において、移動元のネットワークホストから移動先のネットワークホストへＣｏｎｔｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒを送信後に、移動先のネットワークホストは、アクセスゲートウェイに対してモバイルＩＰ登録要求を送信する（図１においては省略）。この際に、Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒには、移動端末のホームアドレスが設定されているので、移動先のネットワークホストは、モバイルＩＰテーブルを作成することができる。そして、モバイルＩＰテーブルの作成後、移動先のネットワークホストは、モバイルＩＰ登録応答を移動元のネットワークホストへ送信する。ここで、モバイルＩＰとは、本来のＩＰアドレスに位置情報を付加して、移動先でも同じＩＰアドレスで通信可能にする技術である。
TSGR3(05)1106,「EUTRAN handover procedure for LTE_ACTIVE」,Joint RAN2-RAN3#48bis LTE Cannes, France, 11th-14th October 2005
しかしながら、従来の方法においては、移動端末がターゲットＥ−Ｎｏｄｅ Ｂへの接続を完了した後に、アクセスゲートウェイは、ソースＥ−Ｎｏｄｅ ＢからターゲットＥ−Ｎｏｄｅ Ｂへデータパスを切替えている。これにより、移動端末がソースＥ−Ｎｏｄｅ Ｂとの接続を切断してからターゲットＥ−Ｎｏｄｅ Ｂ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に、移動端末がハンドオーバを行ってからパス・スイッチが完了するまでの間、即ち図１のステップＳＴ１５からステップＳＴ１７までの間は、移動端末とソースＥ−Ｎｏｄｅ Ｂとの間の接続が切断されているにも関わらず、移動端末宛のパケットはソースＥ−Ｎｏｄｅ Ｂに到着する。従って、ソースＥ−Ｎｏｄｅ Ｂは、移動端末がハンドオーバを行ってからパス・スイッチが完了するまでの間に到着したパケットを、ターゲットＥ−Ｎｏｄｅ Ｂへ転送する必要があり、すでに移動端末が接続していないソースＥ−Ｎｏｄｅ Ｂのリソースを占有してしまうとともに転送に伴う処理負荷を招くという問題がある。
本発明の目的は、上位装置におけるデータパスの切り替えのタイミングを制御して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のデータの転送を行わないようにすることにより、ハンドオーバ元のネットワークホストのリソースを有効に活用することができるとともに、データの転送に伴う処理負荷をなく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を目的とする。
本発明の通信装置は、通信端末装置における受信品質に基づいて前記通信端末装置が自局から他局へハンドオーバするか否かを決定するハンドオーバ決定手段と、前記ハンドオーバ決定手段でハンドオーバすることが決定された場合に上位局から自局へ送信している前記通信端末装置宛のデータをハンドオーバ前に前記上位局から前記他局に送信するように切り替えるパス・スイッチングを要求する切り替え要求手段と、前記パス・スイッチングの要求が認められた場合に前記通信端末装置に対して自局から前記他局へハンドオーバすることを指示するハンドオーバ指示手段と、を具備する構成を採る。
本発明のハンドオーバ方法は、通信端末装置における受信品質に基づいて前記通信端末装置がハンドオーバするか否かをハンドオーバ元で決定するステップと、前記ハンドオーバすることが決定された場合に上位局から前記ハンドオーバ元へ送信している前記通信端末装置宛のデータをハンドオーバ前に前記上位局から前記ハンドオーバ先に送信するように切り替えるパス・スイッチングを要求するステップと、前記パス・スイッチングの要求が認められた場合に前記通信端末装置に対して前記ハンドオーバすることを前記ハンドオーバ元が指示するステップと、前記指示を受けた前記通信端末装置が前記ハンドオーバを行うステップと、を具備するようにした。
本発明によれば、上位装置におけるデータパスの切り替えのタイミングを制御して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のデータの転送を行わないようにすることにより、ハンドオーバ元のネットワークホストのリソースを有効に活用することができるとともに、データの転送に伴う処理負荷をなくすることができる。
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に係るネットワークの構成を示す図 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２に係るイーサネットのデータ及びＡＲＰメッセージのフォーマットを示す図
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。なお、ハンドオーバ決定部１０４と切り替え要求部１０５とハンドオーバ指示部１０８は、ネットワークホスト１００がハンドオーバ元である場合に処理を行い、リソース割り当て部１１０は、ネットワークホスト１００がハンドオーバ先である場合に処理を行う。
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１０６へ出力するとともに、分解した制御データ部分をスケジューリング部１０３とハンドオーバ決定部１０４と切り替え要求部１０５へ出力する。
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、パケットバッファ１０７から入力した、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、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、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、スケジューリング部１０３は、送信部１０９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。
ハンドオーバ決定部１０４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。そして、ハンドオーバ決定部１０４は、決定したハンドオーバ先のネットワークホストの情報であるハンドオーバ先情報を切り替え要求部１０５へ出力する。
切り替え要求部１０５は、ＩＰＡＧに対して、ハンドオーバ決定部１０４から入力したハンドオーバ先情報のネットワークホストへパス・スイッチを切り替える処理であるパス・スイッチングを要求するために、パス・スイッチングを要求するメッセージである切り替え要求メッセージを作成する。具体的には、切り替え要求部１０５は、切り替え要求メッセージとしてＩＰ登録要求メッセージを作成する。この際に、切り替え要求部１０５は、ＩＰ登録要求メッセージの気付アドレスフィールドにハンドオーバ先情報のネットワークホストのＩＰアドレスを設定するとともに、ＩＰ登録要求メッセージのホームアドレスフィールドに通信端末装置のＩＰアドレスを設定する。そして、切り替え要求部１０５は、作成したＩＰ登録要求メッセージをＩＰＡＧインタフェース部１０６へ出力する。
また、切り替え要求部１０５は、ＩＰＡＧの代わりに、ＩＰ登録要求メッセージに対する応答のメッセージであるモバイルＩＰ登録応答メッセージを作成する。そして、切り替え要求部１０５は、作成したモバイルＩＰ登録応答メッセージをハンドオーバ先情報のネットワークホストへ送信する。さらに、切り替え要求部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、ハンドオーバする通信端末装置の無線ベアラ情報及びＱｏＳ情報等をハンドオーバ先情報のネットワークホストへ送信する。
ＩＰＡＧインタフェース部１０６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１０６は、ＩＰＡＧから受信したデータ部分をパケットバッファ１０７へ出力する。また、ＩＰＡＧインタフェース部１０６は、切り替え要求部１０５から入力した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指示部１０８へ出力する。
パケットバッファ１０７は、キュー情報をスケジューリング部１０３に出力する。また、パケットバッファ１０７は、ＩＰＡＧインタフェース部１０６から入力したデータを一時的に蓄積する。そして、パケットバッファ１０７は、所定のタイミングにて、送信部１０９から指示されたデータ量のパケットデータを送信部１０９へ出力する。
ハンドオーバ指示部１０８は、ＩＰＡＧインタフェース部１０６から切り替え許可メッセージが入力した場合に、ハンドオーバ先のネットワークホストへハンドオーバすることを通信端末装置に対して指示するメッセージを送信部１０９へ出力する。
送信部１０９は、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パケットバッファ１０７に指示し、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。また、送信部１０９は、ハンドオーバ指示部１０８から入力したハンドオーバすることを指示するメッセージを無線信号にて送信する。
リソース割り当て部１１０は、ハンドオーバ元である他のネットワークホストから送信された、ハンドオーバする通信端末装置の無線ベアラ情報及びＱｏＳ情報等と割り当て可能なリソースの情報であるリソース情報とに基づいて、通信端末装置が必要とするリソースの予約を行う。そして、リソース割り当て部１１０は、リソースの予約に成功した場合に、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する。そして、リソース割り当て部１１０は、作成したメッセージをハンドオーバ元のネットワークホストへ送信する。
図３は本実施の形態１に係るネットワーク３００の構成を示す図である。ネットワーク３００は、ＩＰベースのコアネットワーク３０１とＲａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＲＡＮ）３０２から構成される。ネットワークホスト３０３、３０４は、ＲＡＮ３０２に位置し、ＩＰＡＧ３０５と有線にて結合されている。ＩＰＡＧ３０５はＩＰコアネットワーク３０１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３０６は、無線アクセス技術を使用してネットワークホスト３０３に接続し、ＩＰＡＧ３０５を経由して外部ネットワークと通信を行う。
次に、通信端末装置３０６がハンドオーバする方法について、図４を用いて説明する。図４は、ハンドオーバ方法を示すシーケンス図である。なお、図４及び図４の説明において、説明の便宜上、通信端末装置３０６をＭＴと記載し、ハンドオーバ元のネットワークホスト３０３をＨＯＬＤと記載し、ハンドオーバ先のネットワークホスト３０４をＨＮＥＷと記載する。また、ＨＯＬＤ３０３及びＨＮＥＷ３０４は図２と同一構成である。
最初に、ＭＴ３０６は、ＨＯＬＤ３０３がＭＴ３０６のハンドオーバのために適切なＨＮＥＷ３０４を決定することができるように、ＨＯＬＤ３０３に対して、候補となるＨＯＬＤ３０３、ＨＮＥＷ３０４のＭＴ３０６における受信品質を報告する（Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔ）（ステップＳＴ４０１）。また、ＭＴ３０６は、受信品質を報告する際に、ＨＯＬＤ３０３に対して、ＭＴ３０６のホームアドレスであるＩＰアドレスを通知する（ステップＳＴ４０１）。
次に、ＨＯＬＤ３０３は、ハンドオーバ決定部１０４にて、報告された受信品質と割り当て可能なリソースと処理負荷に基づいて、ハンドオーバするか否か及びハンドオーバする場合にはハンドオーバ先となるＨＮＥＷ３０４を決定する（Ｈａｎｄｏｖｅｒ Ｄｅｃｉｓｉｏｎ）。これにより、ＨＯＬＤ３０３は、ハンドオーバ先のＨＮＥＷ３０４のＩＰアドレスを特定することができる。
次に、ＨＯＬＤ３０３は、ＩＰＡＧ３０５に対して、切り替え要求部１０５で生成したメッセージであるＰａｔｈ Ｓｗｉｔｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔを送ることにより、ＨＯＬＤ３０３からＨＮＥＷ３０４にパスを変更することを要求する（ステップＳＴ４０２）。この際に、ＨＯＬＤ３０３は、切り替え要求部１０５にて、ＩＰ登録要求メッセージを作成するとともに、ステップＳＴ４０１でＭＴ３０６より通知されたＭＴ３０６のＩＰアドレスをＩＰ登録要求メッセージのホームアドレスフィールドに設定し、ＨＮＥＷ３０４のＩＰアドレスをＩＰ登録要求メッセージの気付アドレスフィールドに設定し、ＩＰヘッダには送信元ＩＰアドレスとしてＨＯＬＤ３０３のＩＰアドレスを設定する。そして、ＨＯＬＤ３０３は、ＩＰＡＧ３０５に対して、作成したモバイルＩＰ登録要求メッセージをＨＮＥＷ３０４の代理として送信する。
次に、ＨＯＬＤ３０３は、ＨＮＥＷ３０４に対して、無線ベアラ情報とＱｏＳ情報とＭＴ３０６のＩＰアドレスの情報を含むメッセージを送信する（Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）（ステップＳＴ４０３）。Ｃｏｎｔｅｘｔ ＴｒａｎｓｆｅｒにはＭＴ３０６のホームアドレスが設定されているので、Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒを受信したＨＮＥＷ３０４は、従来方式においてＩＰＡＧ３０５からモバイルＩＰ登録応答を受信した場合と同様に、モバイルＩＰテーブルを作成する。
次に、ＩＰＡＧ３０５は、モバイルＩＰ登録要求メッセージを受信すると、従来方式におけるＨＮＥＷ３０４からのモバイルＩＰ登録要求を受信したのと同様に、モバイルＩＰテーブルを作成する。そして、ＩＰＡＧ３０５は、ＨＯＬＤ３０３からＨＮＥＷ３０４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）。これにより、ＩＰＡＧ３０５は、ＨＮＥＷ３０４に対して、パケットを送出することができる。
次に、ＩＰＡＧ３０５は、ＨＯＬＤ３０３に対して、パス・スイッチングが終了したことを通知するメッセージであるＰａｔｈ Ｓｗｉｔｃｈ Ｒｅｐｌｙを送る（ステップＳＴ４０４）。また、ＩＰＡＧ３０５は、モバイルＩＰ登録要求メッセージの内容に問題がなければ、モバイルＩＰ登録要求メッセージに対する応答として、ＨＯＬＤ３０３にモバイルＩＰ登録応答メッセージを送信する（ステップＳＴ４０４）。
次に、ＨＮＥＷ３０４は、リソース割り当て部１１０にて、ＭＴ３０６が必要とするリソースの予約に成功した場合に、ハンドオーバの準備が完了したことをＨＯＬＤ３０３に対して通知する（Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）（ステップＳＴ４０５）。
次に、ＨＯＬＤ３０３は、モバイルＩＰ登録応答メッセージとＣｏｎｔｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｒｅｓｐｏｎｓｅの２つのメッセージを受信した場合に、ハンドオーバ指示部１０８にて、ＭＴ３０６に対して、ＨＯＬＤ３０３からＨＮＥＷ３０４へハンドオーバすることを指示する（ＲＢ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）（ステップＳＴ４０６）。また、ＨＯＬＤ３０３は、ＭＴ３０６に対して、ＨＮＥＷ３０４とＭＴ３０６が通信するために必要なセル特定のパラメータを送る（ステップＳＴ４０６）。
次に、ＭＴ３０６は、ＲＢ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎを受信した場合に、ＨＯＬＤ３０３からＨＮＥＷ３０４へ無線リンクの張替えを開始する。そして、ＭＴ３０６は、ＨＮＥＷ３０４と同期する（Ｒａｄｉｏ Ｌ１． ＆ Ｌ２ Ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ）（ステップＳＴ４０７）。
次に、ＩＰＡＧ３０５は、ＨＮＥＷ３０４に対して、ＭＴ３０６宛のパケットであるユーザデータを送出する（ステップＳＴ４０８）。
そして、ＨＮＥＷ３０４は、ＩＰＡＧ３０５から送られてくるＭＴ３０６宛のパケットをパケットバッファ１０７に蓄積する処理であるバッファリングを行う（Ｄａｔａ Ｂｕｆｆｅｒｉｎｇ）。
次に、ＭＴ３０６は、ＨＮＥＷ３０４へのハンドオーバが完了したことをＨＮＥＷ３０４に通知する（ＲＢ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｌｅｔｅ）（ステップＳＴ４０９）。
次に、ＭＴ３０６からＲＢ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｌｅｔｅを受信したＨＮＥＷ３０６は、バッファリングしたＭＴ３０４宛てのパケットの送出を開始する（ステップＳＴ４１０）。
次に、ＩＰＡＧ３０５は、ＨＯＬＤ３０３のリリースに着手する（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｒｅｌｅａｓｅ）（ステップＳＴ４１１）。
このように、本実施の形態１によれば、ハンドオーバ元のネットワークホストがハンドオーバすることを決定するタイミングで、ハンドオーバ元のネットワークホストは、ＩＰＡＧに対して、パス・スイッチングを要求することにより、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のデータの転送を行う必要がなくなるので、ハンドオーバ元のネットワークホストのリソースを有効に活用することができるとともに、データの転送に伴う処理負荷をなくすることができる。
また、本実施の形態１によれば、ハンドオーバ元のネットワークホストは、ハンドオーバすることを決定するタイミングでモバイルＩＰ登録要求メッセージを送信するので、従来と比較してＩＰＡＧでのモバイルＩＰテーブルの作成を高速に行うことができる。
また、本実施の形態１によれば、ハンドオーバ元のネットワークホストが、ハンドオーバ先のネットワークホストの代わりにＩＰＡＧに対してモバイルＩＰ登録要求を行うとともに、ＩＰＡＧの代わりにハンドオーバ先のネットワークホストに対してモバイルＩＰ登録応答を送信することにより、ＩＰＡＧ及びハンドオーバ先のネットワークホストにおいて、従来方式と同様の処理でモバイルＩＰテーブルを作成することができるので、システムの変更及び装置の変更を行う必要がなく、システムの構築に要するコストを低減することができる。
また、本実施の形態１によれば、ＩＰＡＧはモバイルＩＰ登録要求メッセージの受信によりモバイルＩＰテーブルを作成するとともに、ハンドオーバ先のネットワークホストはモバイル登録応答メッセージの受信によりモバイルＩＰテーブルを作成することにより、ＩＰＡＧとハンドオーバ先のネットワークホストでほぼ同時にモバイルＩＰテーブルを作成することができるので、従来に比べてネットワークの経路切り替えを高速に行うことができる。
（実施の形態２）
本実施の形態２は、ハンドオーバ元のネットワークホストが、ＩＰＡＧに対してパス・スイッチングを要求する際に、モバイルＩＰ登録要求メッセージの代わりにＡＲＰ(Address Resolution Protocol)メッセージを送信する点が上記実施の形態１と異なる。
本実施の形態２に係る通信装置であるネットワークホストの構成は、切り替え要求部１０５における処理が異なる以外は図１と同一構成であるので、切り替え要求部１０５以外の説明については省略する。
切り替え要求部１０５は、ＩＰＡＧに対して、ハンドオーバ決定部１０４から入力したハンドオーバ先情報のネットワークホストへパス・スイッチを切り替える処理であるパス・スイッチングを要求するために、パス・スイッチングを要求するメッセージである切り替え要求メッセージを作成する。具体的には、切り替え要求部１０５は、切り替え要求メッセージとしてＡＲＰメッセージを作成する。この際に、切り替え要求部１０５は、ＡＲＰメッセージのユニキャストアドレスフィールドにＩＰＡＧのアドレスを設定し、ＡＲＰメッセージの送信元レイヤ２アドレスフィールドにハンドオーバ先のネットワークホストのレイヤ２のアドレスを設定し、ＡＲＰメッセージの送信元レイヤ３アドレスフィールドに通信端末装置のレイヤ３のアドレスを設定する。そして、切り替え要求部１０５は、作成したＡＲＰメッセージをＩＰＡＧインタフェース部１０６へ出力する。
また、切り替え要求部１０５は、ＩＰＡＧの代わりに、ＡＲＰメッセージの送信に対する応答のメッセージであるＡＲＰ応答メッセージを作成する。そして、切り替え要求部１０５は、作成したＡＲＰ応答メッセージをハンドオーバ先のネットワークホストへ送信する。さらに、切り替え要求部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、ハンドオーバする通信端末装置の無線ベアラ情報及びＱｏＳ情報等をハンドオーバ先のネットワークホストへ送信する。なお、ＡＲＰメッセージのフォーマットについては後述する。
次に、通信端末装置がハンドオーバする方法について説明する。本実施の形態２におけるハンドオーバ方法は、ステップＳＴ４０２及びパス・スイッチングの処理が異なる以外は図４と同一であるので、ステップＳＴ４０２及びパス・スイッチングの処理以外の説明については省略する。
ＨＯＬＤ３０３は、ＩＰＡＧ３０５に対して、切り替え要求部１０５で生成したメッセージであるＰａｔｈ Ｓｗｉｔｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔを送ることにより、ＨＯＬＤ３０３からＨＮＥＷ３０４にパスを変更することを要求する（ステップＳＴ４０２）。この際に、ＨＯＬＤ３０３は、切り替え要求部１０５にて、ＡＲＰメッセージを作成するとともに、ユニキャストアドレスフィールドにＩＰＡＧ３０５のアドレスを設定し、送信元レイヤ２アドレスフィールドにＨＮＥＷ３０４のレイヤ２のアドレスを設定し、送信元レイヤ３アドレスフィールドにステップＳＴ４０１でＭＴ３０６より通知されたＭＴ３０６のレイヤ３のアドレスであるＭＴ３０６のＩＰアドレスを設定する。そして、ＨＯＬＤ３０３は、ＩＰＡＧ３０５に対して、作成したＡＲＰメッセージをＨＮＥＷ３０４の代理として送信する。
ここで、ＡＲＰとは、一般に、ＩＰアドレスが分かっている相手通信装置の物理アドレスを知るために使われるプロトコルである。問い合わせ元の通信装置は、相手通信装置のＩＰアドレスを指定したＡＲＰメッセージをネットワーク上の全通信装置へ一斉に送る。指定されたＩＰアドレスに対応する通信装置は、自分の物理アドレスとＩＰアドレスを知っており、自分の物理アドレスとＩＰアドレスとを組にした応答メッセージを問い合わせ元の通信装置に送り返す。これにより、問い合わせ元の通信装置は、物理アドレスとＩＰアドレスとの組のエントリを作成及び更新することができる。本実施の形態２では、ＡＲＰメッセージのブロードキャストフィールドに全通信装置のアドレス（ブロードキャストアドレス）を設定する代わりに、ユニキャストフィールドにＩＰＡＧ３０５のアドレス（ユニキャストアドレス）を設定することにより、ＩＰＡＧのみがＡＲＰメッセージを受け取ることができる。
図５は、イーサネットのデータ及びＡＲＰメッセージのフォーマットを示す図である。図５（Ａ）はイーサネットのデータのフォーマットを示すものであり、図５（Ｂ）はイーサネットのデータに含まれるＡＲＰメッセージのフォーマットを示すものである。
イーサネットのデータは、図５（Ａ）に示すように、データの送信目的地を設定する目的地アドレス（Ｄｅｓｔ Ａｄｄｒｅｓｓ）フィールド＃５０１と、送信元のアドレスを設定する送信元アドレス（Ｓｏｕｒｃｅ Ａｄｄｒｅｓｓ）フィールド＃５０２と、ＡＲＰメッセージを識別するための情報を設定するＡＲＰ識別（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ Ｔｙｐｅ）フィールド＃５０３と、ＡＲＰメッセージの中身を設定するＡＲＰ（ＡＲＰ Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ｒｅｐｌｙ）フィールド＃５０４と、伝送中エラーのチェックを行なうためのフレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）フィールド＃５０５から構成される。
ＡＲＰフィールド＃５０４は、図５（Ｂ）に示すように、ＨＡＲＤ ＴＹＰＥフィールド＃５１０と、ＰＲＯＴ ＴＹＰＥフィールド＃５１１と、ＨＡＲＤ ＳＩＺＥフィールド＃５１２と、ＰＲＯＴ ＳＩＺＥフィールド＃５１３と、ＯＰフィールド＃５１４と、送信元のレイヤ２アドレス（Ｓｅｎｄｅｒ Ｅｔｈｅｒ ａｄｄｒ）フィールド＃５１５と、送信元のレイヤ３アドレス（Ｓｅｎｄｅｒ ＩＰ ａｄｄｒ）フィールド＃５１６と、目的地のレイヤ２アドレス（Ｔａｒｇｅｔ Ｅｔｈｅｒ ａｄｄｒ）フィールド＃５１７と、目的地のレイヤ３アドレス（Ｔａｒｇｅｔ ＩＰ ａｄｄｒ）フィールド＃５１８から構成される。ＯＰフィールド＃５１４は、あるＩＰアドレスが割り当てられている通信相手装置が不明な場合に問い合わせを行う際に用いられるものであり、ＯＰフィールド＃５１４に「１」が設定されている場合は、あるＩＰアドレスが割り当てられている通信相手装置に対して送信側が応答を要求していることを示し、ＯＰフィールド＃５１４に「２」が設定されている場合は、受信側から応答があったことを示す。
ＨＯＬＤ３０３から送信されるＡＲＰメッセージにおいては、ＨＯＬＤ３０３は、送信元のレイヤ２アドレスフィールド＃５１５にＨＮＥＷ３０４のレイヤ２アドレスであるＨＮＥＷ３０４のイーサネットアドレスを設定し、送信元のレイヤ３アドレスフィールド＃５１６にＭＴ３０６のレイヤ３アドレスであるＭＴ３０６のＩＰアドレスを設定し、目的地のレイヤ２アドレスフィールド＃５１７にレイヤ２アドレスの変更を通知したい相手であるＩＰＡＧ３０５のレイヤ２アドレスであるＩＰＡＧ３０５のイーサネットアドレスを設定し、目的地のレイヤ３アドレスフィールド＃５１８にＩＰＡＧ３０５のレイヤ２アドレスであるＩＰＡＧ３０５のイーサネットアドレスを設定する。また、ＨＯＬＤ３０３から送信されるＡＲＰメセージにおいて、ＨＯＬＤ３０３は、目的地アドレスフィールド＃５０１にＩＰＡＧ３０５のレイヤ２アドレスであるＩＰＡＧ３０５のイーサネットアドレスを設定するとともに、送信元アドレスフィールド＃５０２にＨＯＬＤ３０３のレイヤ２アドレスであるＨＯＬＤ３０３のイーサネットアドレスを設定する。なお、通常のＡＲＰメッセージでは、目的地アドレスフィールド＃５０１にはブロードキャストアドレスが設定されるが、本実施の形態２では、目的地アドレスフィールド＃５０１にはＩＰＡＧ３０５のイーサネットアドレス（ユニキャストアドレス）が設定される。
上記のＡＲＰメッセージを受信したＩＰＡＧ３０５は、ＡＲＰキャッシュのＡＲＰテーブルに記憶している、ＨＯＬＤ３０３のイーサネットアドレスとＭＴ３０６のＩＰアドレスとの組み合わせを削除して、送信元のレイヤ２アドレスフィールド＃５１５に設定されているＨＮＥＷ３０４のイーサネットアドレスと送信元のレイヤ３アドレスフィールド＃５１６に設定されているＭＴ３０６のＩＰアドレスとの組み合わせをＡＲＰキャシュのＡＲＰテーブルに記憶する。
このように、本実施の形態２によれば、ハンドオーバ元のネットワークホストがハンドオーバすることを決定するタイミングで、ハンドオーバ元のネットワークホストは、ＩＰＡＧに対して、パス・スイッチングを要求することにより、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のデータの転送を行う必要がなくなるので、ハンドオーバ元のネットワークホストのリソースを有効に活用することができるとともに、データの転送に伴う処理負荷をなくすることができる。
また、本実施の形態２によれば、ハンドオーバ元のネットワークホストは、ハンドオーバすることを決定するタイミングでＡＲＰメッセージを送信するので、従来と比較してＩＰＡＧでのＡＲＰテーブルの作成を高速に行うことができる。
また、本実施の形態２によれば、ハンドオーバ元のネットワークホストが、ハンドオーバ先のネットワークホストの代わりにＩＰＡＧに対してＡＲＰメッセージを送信するとともに、ＩＰＡＧの代わりにハンドオーバ先のネットワークホストに対してＡＲＰメッセージの送信に対する応答を送信することにより、ＩＰＡＧ及びハンドオーバ先のネットワークホストにおいて、従来方式と同様の処理でＡＲＰテーブルを作成することができるので、システムの変更及び装置の変更を行う必要がなく、システムの構築に要するコストを低減することができる。
また、本実施の形態２によれば、ＩＰＡＧはＡＲＰメッセージの受信によりＡＲＰテーブルを作成するとともに、ハンドオーバ先のネットワークホストはＡＲＰメッセージの受信によりＡＲＰテーブルを作成することにより、ＩＰＡＧとハンドオーバ先のネットワークホストでほぼ同時にＡＲＰテーブルを作成することができるので、従来に比べてネットワークの経路切り替えを高速に行うことができる。
本発明にかかる通信装置及びハンドオーバ方法は、例えばモバイルＩＰ技術を用いたパケット単位の通信を行うのに好適である。
本発明は、通信装置及びハンドオーバ方法に関し、例えばモバイルＩＰ技術を用いたパケット単位の通信を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、移動端末の移動に対する要求を管理または支援できる。例えば、ネットワークホストは、移動端末からＩＰデータパケットを受信して処理を施した後に、処理を施したＩＰデータパケットを他の移動端末へ送信する。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。図１では、移動端末（ＵＥ）は、ソースＥ−Ｎｏｄｅ ＢからターゲットＥ−Ｎｏｄｅ Ｂへハンドオーバするものとする。
最初に、ソースＥ-Ｎｏｄｅ Ｂが、ハンドオーバのために適切なターゲットＥ-Ｎｏｄｅ Ｂを決定することができるように、ＵＥは、ソースＥ-Ｎｏｄｅ Ｂに対して、候補セルとなる各ターゲットＥ-Ｎｏｄｅ ＢのＵＥにおける受信品質を報告する（Ｍｅａｓ
ｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔ）（ステップＳＴ１１）。
次に、各ターゲットＥ-Ｎｏｄｅ Ｂの受信品質を受信したソースＥ-Ｎｏｄｅ Ｂは、各ターゲットＥ-Ｎｏｄｅ Ｂの受信品質とリソースと処理負荷に基づいて、ハンドオーバ先となるターゲットＥ-Ｎｏｄｅ Ｂを決定する（ＨＯ ｄｅｃｉｓｉｏｎ）。
次に、ソースＥ-Ｎｏｄｅ Ｂは、ハンドオーバ先として決定したターゲットＥ-Ｎｏｄｅ Ｂに対して、無線ベアラ情報及びＱｏＳ情報等を含むＵＥのコンテキスト（Ｃｏｎｔｅｘｔ）を転送し（Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）（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。
次に、ターゲットＥ−Ｎｏｄｅ Ｂは、ソースＥ−Ｎｏｄｅ Ｂによって転送されたＵＥのコンテキストに含まれるＱｏＳ情報に応じてＵＥにリソースを割り当てて予約する（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）。
次に、ターゲットＥ−Ｎｏｄｅ ＢがＵＥ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、ターゲットＥ−Ｎｏｄｅ Ｂは、ハンドオーバの準備が完了したことをソースＥ−Ｎｏｄｅ Ｂに通知する（Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）（ステップＳＴ１３）。
次に、ソースＥ−Ｎｏｄｅ Ｂは、ソースＥ−Ｎｏｄｅ ＢがＵＥに送ったが、ＵＥから受信成功を示す信号であるＡＣＫを受け取っていないユーザ・パケットとアクセスゲートウェイ（Ａｃｃｅｓｓ ＧＷ）から受け取ってＵＥに送っていないユーザ・パケットとをターゲットＥ−Ｎｏｄｅ Ｂに対して転送する（Ｓｔａｒｔ ｐａｃｋｅｔ ｄａｔａ
ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ）（ステップＳＴ１４）。
次に、ソースＥ−Ｎｏｄｅ Ｂは、ターゲットＥ−Ｎｏｄｅ ＢにハンドオーバすることをＵＥに対して指示するとともに、ターゲットＥ−Ｎｏｄｅ Ｂと通信するために必要なセル特定のパラメータをＵＥに対して送る（ＲＢ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）（ステップＳＴ１５）。
次に、セル特定のパラメータを受信したＵＥは、ターゲットＥ−Ｎｏｄｅ Ｂと同期する（ＨＯ／Ｒｘ Ｓｈａｒｅｄ ＣＨ ｆｒｏｍ Ｔａｒｇｅｔ Ｃｅｌｌ）。
次に、ＵＥは、ターゲットＥ−Ｎｏｄｅ Ｂへのハンドオーバが完了したことをターゲットＥ−Ｎｏｄｅ Ｂに通知する（ＲＢ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｌｅｔｅ）（ステップＳＴ１６）。
次に、ターゲットＥ−Ｎｏｄｅ Ｂは、アクセスゲートウェイに対してＰａｔｈ Ｓｗｉｔｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔを送る（ステップＳＴ１７）。Ｐａｔｈ Ｓｗｉｔｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔを受信したアクセスゲートウェイは、ソースＥ−Ｎｏｄｅ ＢからターゲットＥ−Ｎｏｄｅ Ｂに目的地アドレスを変更することにより、ＩＰトンネル確立（以下「パス・スイッチング」と記載する）を実行する。
次に、アクセスゲートウェイは、ソースＥ−Ｎｏｄｅ Ｂのリリースに着手する（Ｒｅｌｅａｓｅ）（ステップＳＴ１８）。
このように、図１では、ソースＥ−Ｎｏｄｅ Ｂが、ＵＥにおける受信品質等に基づいてターゲットＥ−Ｎｏｄｅ Ｂを決定し、ソースＥ−Ｎｏｄｅ ＢとターゲットＥ−Ｎｏｄｅ Ｂとの間でＵＥのハンドオーバに関する準備を行う。そして、ＵＥがターゲットＥ
−Ｎｏｄｅ Ｂへの接続を完了した後に、アクセスゲートウェイからのデータパスをソースＥ−Ｎｏｄｅ ＢからターゲットＥ−Ｎｏｄｅ Ｂへと切替えることでハンドオーバが終了する。
ＩＥＴＦのモバイルＩＰでは、図１のステップＳＴ１２において、移動元のネットワークホストから移動先のネットワークホストへＣｏｎｔｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒを送信後に、移動先のネットワークホストは、アクセスゲートウェイに対してモバイルＩＰ登録要求を送信する（図１においては省略）。この際に、Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒには、移動端末のホームアドレスが設定されているので、移動先のネットワークホストは、モバイルＩＰテーブルを作成することができる。そして、モバイルＩＰテーブルの作成後、移動先のネットワークホストは、モバイルＩＰ登録応答を移動元のネットワークホストへ送信する。ここで、モバイルＩＰとは、本来のＩＰアドレスに位置情報を付加して、移動先でも同じＩＰアドレスで通信可能にする技術である。
TSGR3(05)1106,「EUTRAN handover procedure for LTE_ACTIVE」,Joint RAN2-RAN3#48bis LTE Cannes, France, 11th-14th October 2005
しかしながら、従来の方法においては、移動端末がターゲットＥ−Ｎｏｄｅ Ｂへの接続を完了した後に、アクセスゲートウェイは、ソースＥ−Ｎｏｄｅ ＢからターゲットＥ−Ｎｏｄｅ Ｂへデータパスを切替えている。これにより、移動端末がソースＥ−Ｎｏｄｅ Ｂとの接続を切断してからターゲットＥ−Ｎｏｄｅ Ｂ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に、移動端末がハンドオーバを行ってからパス・スイッチが完了するまでの間、即ち図１のステップＳＴ１５からステップＳＴ１７までの間は、移動端末とソースＥ−Ｎｏｄｅ Ｂとの間の接続が切断されているにも関わらず、移動端末宛のパケットはソースＥ−Ｎｏｄｅ Ｂに到着する。従って、ソースＥ−Ｎｏｄｅ Ｂは、移動端末がハンドオーバを行ってからパス・スイッチが完了するまでの間に到着したパケットを、ターゲットＥ−Ｎｏｄｅ Ｂへ転送する必要があり、すでに移動端末が接続していないソースＥ−Ｎｏｄｅ Ｂのリソースを占有してしまうとともに転送に伴う処理負荷を招くという問題がある。
本発明の目的は、上位装置におけるデータパスの切り替えのタイミングを制御して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のデータの転送を行わないようにすることにより、ハンドオーバ元のネットワークホストのリソースを有効に活用することができるとともに、データの転送に伴う処理負荷をなく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を目的とする。
本発明の通信装置は、通信端末装置における受信品質に基づいて前記通信端末装置が自局から他局へハンドオーバするか否かを決定するハンドオーバ決定手段と、前記ハンドオーバ決定手段でハンドオーバすることが決定された場合に上位局から自局へ送信している前記通信端末装置宛のデータをハンドオーバ前に前記上位局から前記他局に送信するように切り替えるパス・スイッチングを要求する切り替え要求手段と、前記パス・スイッチングの要求が認められた場合に前記通信端末装置に対して自局から前記他局へハンドオーバすることを指示するハンドオーバ指示手段と、を具備する構成を採る。
本発明のハンドオーバ方法は、通信端末装置における受信品質に基づいて前記通信端末装置がハンドオーバするか否かをハンドオーバ元で決定するステップと、前記ハンドオーバすることが決定された場合に上位局から前記ハンドオーバ元へ送信している前記通信端
末装置宛のデータをハンドオーバ前に前記上位局から前記ハンドオーバ先に送信するように切り替えるパス・スイッチングを要求するステップと、前記パス・スイッチングの要求が認められた場合に前記通信端末装置に対して前記ハンドオーバすることを前記ハンドオーバ元が指示するステップと、前記指示を受けた前記通信端末装置が前記ハンドオーバを行うステップと、を具備するようにした。
本発明によれば、上位装置におけるデータパスの切り替えのタイミングを制御して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のデータの転送を行わないようにすることにより、ハンドオーバ元のネットワークホストのリソースを有効に活用することができるとともに、データの転送に伴う処理負荷をなくすることができる。
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。なお、ハンドオーバ決定部１０４と切り替え要求部１０５とハンドオーバ指示部１０８は、ネットワークホスト１００がハンドオーバ元である場合に処理を行い、リソース割り当て部１１０は、ネットワークホスト１００がハンドオーバ先である場合に処理を行う。
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１０６へ出力するとともに、分解した制御データ部分をスケジューリング部１０３とハンドオーバ決定部１０４と切り替え要求部１０５へ出力する。
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、パケットバッファ１０７から入力した、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、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、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、スケジューリング部１０３は、送信部１０９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。
ハンドオーバ決定部１０４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。そして、ハンドオーバ決定部１０４は、決定したハンドオーバ先のネットワークホストの情報であるハンドオーバ先情報を切り替え要求部１０５へ出力する。
切り替え要求部１０５は、ＩＰＡＧに対して、ハンドオーバ決定部１０４から入力したハンドオーバ先情報のネットワークホストへパス・スイッチを切り替える処理であるパス・スイッチングを要求するために、パス・スイッチングを要求するメッセージである切り替え要求メッセージを作成する。具体的には、切り替え要求部１０５は、切り替え要求メッセージとしてＩＰ登録要求メッセージを作成する。この際に、切り替え要求部１０５は、ＩＰ登録要求メッセージの気付アドレスフィールドにハンドオーバ先情報のネットワークホストのＩＰアドレスを設定するとともに、ＩＰ登録要求メッセージのホームアドレスフィールドに通信端末装置のＩＰアドレスを設定する。そして、切り替え要求部１０５は、作成したＩＰ登録要求メッセージをＩＰＡＧインタフェース部１０６へ出力する。
また、切り替え要求部１０５は、ＩＰＡＧの代わりに、ＩＰ登録要求メッセージに対する応答のメッセージであるモバイルＩＰ登録応答メッセージを作成する。そして、切り替え要求部１０５は、作成したモバイルＩＰ登録応答メッセージをハンドオーバ先情報のネットワークホストへ送信する。さらに、切り替え要求部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、ハンドオーバする通信端末装置の無線ベアラ情報及びＱｏＳ情報等をハンドオーバ先情報のネットワークホストへ送信する。
ＩＰＡＧインタフェース部１０６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１０６は、ＩＰＡＧから受信したデータ部分をパケットバッファ１０７へ出力する。また、ＩＰＡＧインタフェース部１０６は、切り替え要求部１０５から入力した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指示部１０８へ出力する。
パケットバッファ１０７は、キュー情報をスケジューリング部１０３に出力する。また、パケットバッファ１０７は、ＩＰＡＧインタフェース部１０６から入力したデータを一時的に蓄積する。そして、パケットバッファ１０７は、所定のタイミングにて、送信部１０９から指示されたデータ量のパケットデータを送信部１０９へ出力する。
ハンドオーバ指示部１０８は、ＩＰＡＧインタフェース部１０６から切り替え許可メッセージが入力した場合に、ハンドオーバ先のネットワークホストへハンドオーバすることを通信端末装置に対して指示するメッセージを送信部１０９へ出力する。
送信部１０９は、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パケットバッファ１０７に指示し、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。また、送信部１０９は、ハンドオーバ指示部１０８から入力したハンドオーバすることを指示するメッセージを無線信号にて送信する。
リソース割り当て部１１０は、ハンドオーバ元である他のネットワークホストから送信された、ハンドオーバする通信端末装置の無線ベアラ情報及びＱｏＳ情報等と割り当て可
能なリソースの情報であるリソース情報とに基づいて、通信端末装置が必要とするリソースの予約を行う。そして、リソース割り当て部１１０は、リソースの予約に成功した場合に、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する。そして、リソース割り当て部１１０は、作成したメッセージをハンドオーバ元のネットワークホストへ送信する。
図３は本実施の形態１に係るネットワーク３００の構成を示す図である。ネットワーク３００は、ＩＰベースのコアネットワーク３０１とＲａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＲＡＮ）３０２から構成される。ネットワークホスト３０３、３０４は、ＲＡＮ３０２に位置し、ＩＰＡＧ３０５と有線にて結合されている。ＩＰＡＧ３０５はＩＰコアネットワーク３０１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３０６は、無線アクセス技術を使用してネットワークホスト３０３に接続し、ＩＰＡＧ３０５を経由して外部ネットワークと通信を行う。
次に、通信端末装置３０６がハンドオーバする方法について、図４を用いて説明する。図４は、ハンドオーバ方法を示すシーケンス図である。なお、図４及び図４の説明において、説明の便宜上、通信端末装置３０６をＭＴと記載し、ハンドオーバ元のネットワークホスト３０３をＨＯＬＤと記載し、ハンドオーバ先のネットワークホスト３０４をＨＮＥＷと記載する。また、ＨＯＬＤ３０３及びＨＮＥＷ３０４は図２と同一構成である。
最初に、ＭＴ３０６は、ＨＯＬＤ３０３がＭＴ３０６のハンドオーバのために適切なＨＮＥＷ３０４を決定することができるように、ＨＯＬＤ３０３に対して、候補となるＨＯＬＤ３０３、ＨＮＥＷ３０４のＭＴ３０６における受信品質を報告する（Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔ）（ステップＳＴ４０１）。また、ＭＴ３０６は、受信品質を報告する際に、ＨＯＬＤ３０３に対して、ＭＴ３０６のホームアドレスであるＩＰアドレスを通知する（ステップＳＴ４０１）。
次に、ＨＯＬＤ３０３は、ハンドオーバ決定部１０４にて、報告された受信品質と割り当て可能なリソースと処理負荷に基づいて、ハンドオーバするか否か及びハンドオーバする場合にはハンドオーバ先となるＨＮＥＷ３０４を決定する（Ｈａｎｄｏｖｅｒ Ｄｅｃｉｓｉｏｎ）。これにより、ＨＯＬＤ３０３は、ハンドオーバ先のＨＮＥＷ３０４のＩＰアドレスを特定することができる。
次に、ＨＯＬＤ３０３は、ＩＰＡＧ３０５に対して、切り替え要求部１０５で生成したメッセージであるＰａｔｈ Ｓｗｉｔｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔを送ることにより、ＨＯＬＤ３０３からＨＮＥＷ３０４にパスを変更することを要求する（ステップＳＴ４０２）。この際に、ＨＯＬＤ３０３は、切り替え要求部１０５にて、ＩＰ登録要求メッセージを作成するとともに、ステップＳＴ４０１でＭＴ３０６より通知されたＭＴ３０６のＩＰアドレスをＩＰ登録要求メッセージのホームアドレスフィールドに設定し、ＨＮＥＷ３０４のＩＰアドレスをＩＰ登録要求メッセージの気付アドレスフィールドに設定し、ＩＰヘッダには送信元ＩＰアドレスとしてＨＯＬＤ３０３のＩＰアドレスを設定する。そして、ＨＯＬＤ３０３は、ＩＰＡＧ３０５に対して、作成したモバイルＩＰ登録要求メッセージをＨＮＥＷ３０４の代理として送信する。
次に、ＨＯＬＤ３０３は、ＨＮＥＷ３０４に対して、無線ベアラ情報とＱｏＳ情報とＭＴ３０６のＩＰアドレスの情報を含むメッセージを送信する（Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）（ステップＳＴ４０３）。Ｃｏｎｔｅｘｔ ＴｒａｎｓｆｅｒにはＭＴ３０６のホームアドレスが設定されているので、Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒを受信したＨＮＥＷ３０４は、従来方式においてＩＰＡＧ３０５からモバイルＩＰ登録応答を受信した場合と同様に、モバイルＩＰテーブルを作成する。
次に、ＩＰＡＧ３０５は、モバイルＩＰ登録要求メッセージを受信すると、従来方式におけるＨＮＥＷ３０４からのモバイルＩＰ登録要求を受信したのと同様に、モバイルＩＰテーブルを作成する。そして、ＩＰＡＧ３０５は、ＨＯＬＤ３０３からＨＮＥＷ３０４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）。これにより、ＩＰＡＧ３０５は、ＨＮＥＷ３０４に対して、パケットを送出することができる。
次に、ＩＰＡＧ３０５は、ＨＯＬＤ３０３に対して、パス・スイッチングが終了したことを通知するメッセージであるＰａｔｈ Ｓｗｉｔｃｈ Ｒｅｐｌｙを送る（ステップＳＴ４０４）。また、ＩＰＡＧ３０５は、モバイルＩＰ登録要求メッセージの内容に問題がなければ、モバイルＩＰ登録要求メッセージに対する応答として、ＨＯＬＤ３０３にモバイルＩＰ登録応答メッセージを送信する（ステップＳＴ４０４）。
次に、ＨＮＥＷ３０４は、リソース割り当て部１１０にて、ＭＴ３０６が必要とするリソースの予約に成功した場合に、ハンドオーバの準備が完了したことをＨＯＬＤ３０３に対して通知する（Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）（ステップＳＴ４０５）。
次に、ＨＯＬＤ３０３は、モバイルＩＰ登録応答メッセージとＣｏｎｔｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｒｅｓｐｏｎｓｅの２つのメッセージを受信した場合に、ハンドオーバ指示部１０８にて、ＭＴ３０６に対して、ＨＯＬＤ３０３からＨＮＥＷ３０４へハンドオーバすることを指示する（ＲＢ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）（ステップＳＴ４０６）。また、ＨＯＬＤ３０３は、ＭＴ３０６に対して、ＨＮＥＷ３０４とＭＴ３０６が通信するために必要なセル特定のパラメータを送る（ステップＳＴ４０６）。
次に、ＭＴ３０６は、ＲＢ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎを受信した場合に、ＨＯＬＤ３０３からＨＮＥＷ３０４へ無線リンクの張替えを開始する。そして、ＭＴ３０６は、ＨＮＥＷ３０４と同期する（Ｒａｄｉｏ Ｌ１． ＆ Ｌ２ Ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ）（ステップＳＴ４０７）。
次に、ＩＰＡＧ３０５は、ＨＮＥＷ３０４に対して、ＭＴ３０６宛のパケットであるユーザデータを送出する（ステップＳＴ４０８）。
そして、ＨＮＥＷ３０４は、ＩＰＡＧ３０５から送られてくるＭＴ３０６宛のパケットをパケットバッファ１０７に蓄積する処理であるバッファリングを行う（Ｄａｔａ Ｂｕｆｆｅｒｉｎｇ）。
次に、ＭＴ３０６は、ＨＮＥＷ３０４へのハンドオーバが完了したことをＨＮＥＷ３０４に通知する（ＲＢ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｌｅｔｅ）（ステップＳＴ４０９）。
次に、ＭＴ３０６からＲＢ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｌｅｔｅを受信したＨＮＥＷ３０６は、バッファリングしたＭＴ３０４宛てのパケットの送出を開始する（ステップＳＴ４１０）。
次に、ＩＰＡＧ３０５は、ＨＯＬＤ３０３のリリースに着手する（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｒｅｌｅａｓｅ）（ステップＳＴ４１１）。
このように、本実施の形態１によれば、ハンドオーバ元のネットワークホストがハンド
オーバすることを決定するタイミングで、ハンドオーバ元のネットワークホストは、ＩＰＡＧに対して、パス・スイッチングを要求することにより、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のデータの転送を行う必要がなくなるので、ハンドオーバ元のネットワークホストのリソースを有効に活用することができるとともに、データの転送に伴う処理負荷をなくすることができる。
また、本実施の形態１によれば、ハンドオーバ元のネットワークホストは、ハンドオーバすることを決定するタイミングでモバイルＩＰ登録要求メッセージを送信するので、従来と比較してＩＰＡＧでのモバイルＩＰテーブルの作成を高速に行うことができる。
また、本実施の形態１によれば、ハンドオーバ元のネットワークホストが、ハンドオーバ先のネットワークホストの代わりにＩＰＡＧに対してモバイルＩＰ登録要求を行うとともに、ＩＰＡＧの代わりにハンドオーバ先のネットワークホストに対してモバイルＩＰ登録応答を送信することにより、ＩＰＡＧ及びハンドオーバ先のネットワークホストにおいて、従来方式と同様の処理でモバイルＩＰテーブルを作成することができるので、システムの変更及び装置の変更を行う必要がなく、システムの構築に要するコストを低減することができる。
また、本実施の形態１によれば、ＩＰＡＧはモバイルＩＰ登録要求メッセージの受信によりモバイルＩＰテーブルを作成するとともに、ハンドオーバ先のネットワークホストはモバイル登録応答メッセージの受信によりモバイルＩＰテーブルを作成することにより、ＩＰＡＧとハンドオーバ先のネットワークホストでほぼ同時にモバイルＩＰテーブルを作成することができるので、従来に比べてネットワークの経路切り替えを高速に行うことができる。
（実施の形態２）
本実施の形態２は、ハンドオーバ元のネットワークホストが、ＩＰＡＧに対してパス・スイッチングを要求する際に、モバイルＩＰ登録要求メッセージの代わりにＡＲＰ(Address Resolution Protocol)メッセージを送信する点が上記実施の形態１と異なる。
本実施の形態２に係る通信装置であるネットワークホストの構成は、切り替え要求部１０５における処理が異なる以外は図１と同一構成であるので、切り替え要求部１０５以外の説明については省略する。
切り替え要求部１０５は、ＩＰＡＧに対して、ハンドオーバ決定部１０４から入力したハンドオーバ先情報のネットワークホストへパス・スイッチを切り替える処理であるパス・スイッチングを要求するために、パス・スイッチングを要求するメッセージである切り替え要求メッセージを作成する。具体的には、切り替え要求部１０５は、切り替え要求メッセージとしてＡＲＰメッセージを作成する。この際に、切り替え要求部１０５は、ＡＲＰメッセージのユニキャストアドレスフィールドにＩＰＡＧのアドレスを設定し、ＡＲＰメッセージの送信元レイヤ２アドレスフィールドにハンドオーバ先のネットワークホストのレイヤ２のアドレスを設定し、ＡＲＰメッセージの送信元レイヤ３アドレスフィールドに通信端末装置のレイヤ３のアドレスを設定する。そして、切り替え要求部１０５は、作成したＡＲＰメッセージをＩＰＡＧインタフェース部１０６へ出力する。
また、切り替え要求部１０５は、ＩＰＡＧの代わりに、ＡＲＰメッセージの送信に対する応答のメッセージであるＡＲＰ応答メッセージを作成する。そして、切り替え要求部１０５は、作成したＡＲＰ応答メッセージをハンドオーバ先のネットワークホストへ送信する。さらに、切り替え要求部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、ハンドオーバする通信端末装置の無線ベアラ情報及びＱｏＳ情報等をハ
ンドオーバ先のネットワークホストへ送信する。なお、ＡＲＰメッセージのフォーマットについては後述する。
次に、通信端末装置がハンドオーバする方法について説明する。本実施の形態２におけるハンドオーバ方法は、ステップＳＴ４０２及びパス・スイッチングの処理が異なる以外は図４と同一であるので、ステップＳＴ４０２及びパス・スイッチングの処理以外の説明については省略する。
ＨＯＬＤ３０３は、ＩＰＡＧ３０５に対して、切り替え要求部１０５で生成したメッセージであるＰａｔｈ Ｓｗｉｔｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔを送ることにより、ＨＯＬＤ３０３からＨＮＥＷ３０４にパスを変更することを要求する（ステップＳＴ４０２）。この際に、ＨＯＬＤ３０３は、切り替え要求部１０５にて、ＡＲＰメッセージを作成するとともに、ユニキャストアドレスフィールドにＩＰＡＧ３０５のアドレスを設定し、送信元レイヤ２アドレスフィールドにＨＮＥＷ３０４のレイヤ２のアドレスを設定し、送信元レイヤ３アドレスフィールドにステップＳＴ４０１でＭＴ３０６より通知されたＭＴ３０６のレイヤ３のアドレスであるＭＴ３０６のＩＰアドレスを設定する。そして、ＨＯＬＤ３０３は、ＩＰＡＧ３０５に対して、作成したＡＲＰメッセージをＨＮＥＷ３０４の代理として送信する。
ここで、ＡＲＰとは、一般に、ＩＰアドレスが分かっている相手通信装置の物理アドレスを知るために使われるプロトコルである。問い合わせ元の通信装置は、相手通信装置のＩＰアドレスを指定したＡＲＰメッセージをネットワーク上の全通信装置へ一斉に送る。指定されたＩＰアドレスに対応する通信装置は、自分の物理アドレスとＩＰアドレスを知っており、自分の物理アドレスとＩＰアドレスとを組にした応答メッセージを問い合わせ元の通信装置に送り返す。これにより、問い合わせ元の通信装置は、物理アドレスとＩＰアドレスとの組のエントリを作成及び更新することができる。本実施の形態２では、ＡＲＰメッセージのブロードキャストフィールドに全通信装置のアドレス（ブロードキャストアドレス）を設定する代わりに、ユニキャストフィールドにＩＰＡＧ３０５のアドレス（ユニキャストアドレス）を設定することにより、ＩＰＡＧのみがＡＲＰメッセージを受け取ることができる。
図５は、イーサネット（登録商標）のデータ及びＡＲＰメッセージのフォーマットを示す図である。図５（Ａ）はイーサネット（登録商標）のデータのフォーマットを示すものであり、図５（Ｂ）はイーサネット（登録商標）のデータに含まれるＡＲＰメッセージのフォーマットを示すものである。
イーサネット（登録商標）のデータは、図５（Ａ）に示すように、データの送信目的地を設定する目的地アドレス（Ｄｅｓｔ Ａｄｄｒｅｓｓ）フィールド＃５０１と、送信元のアドレスを設定する送信元アドレス（Ｓｏｕｒｃｅ Ａｄｄｒｅｓｓ）フィールド＃５０２と、ＡＲＰメッセージを識別するための情報を設定するＡＲＰ識別（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） Ｔｙｐｅ）フィールド＃５０３と、ＡＲＰメッセージの中身を設定するＡＲＰ（ＡＲＰ Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ｒｅｐｌｙ）フィールド＃５０４と、伝送中エラーのチェックを行なうためのフレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）フィールド＃５０５から構成される。
ＡＲＰフィールド＃５０４は、図５（Ｂ）に示すように、ＨＡＲＤ ＴＹＰＥフィールド＃５１０と、ＰＲＯＴ ＴＹＰＥフィールド＃５１１と、ＨＡＲＤ ＳＩＺＥフィールド＃５１２と、ＰＲＯＴ ＳＩＺＥフィールド＃５１３と、ＯＰフィールド＃５１４と、送信元のレイヤ２アドレス（Ｓｅｎｄｅｒ Ｅｔｈｅｒ ａｄｄｒ）フィールド＃５１５と、送信元のレイヤ３アドレス（Ｓｅｎｄｅｒ ＩＰ ａｄｄｒ）フィールド＃５１６と、目的地のレイヤ２アドレス（Ｔａｒｇｅｔ Ｅｔｈｅｒ ａｄｄｒ）フィールド＃５１７と、目的地のレイヤ３アドレス（Ｔａｒｇｅｔ ＩＰ ａｄｄｒ）フィールド＃５１８
から構成される。ＯＰフィールド＃５１４は、あるＩＰアドレスが割り当てられている通信相手装置が不明な場合に問い合わせを行う際に用いられるものであり、ＯＰフィールド＃５１４に「１」が設定されている場合は、あるＩＰアドレスが割り当てられている通信相手装置に対して送信側が応答を要求していることを示し、ＯＰフィールド＃５１４に「２」が設定されている場合は、受信側から応答があったことを示す。
ＨＯＬＤ３０３から送信されるＡＲＰメッセージにおいては、ＨＯＬＤ３０３は、送信元のレイヤ２アドレスフィールド＃５１５にＨＮＥＷ３０４のレイヤ２アドレスであるＨＮＥＷ３０４のイーサネット（登録商標）アドレスを設定し、送信元のレイヤ３アドレスフィールド＃５１６にＭＴ３０６のレイヤ３アドレスであるＭＴ３０６のＩＰアドレスを設定し、目的地のレイヤ２アドレスフィールド＃５１７にレイヤ２アドレスの変更を通知したい相手であるＩＰＡＧ３０５のレイヤ２アドレスであるＩＰＡＧ３０５のイーサネット（登録商標）アドレスを設定し、目的地のレイヤ３アドレスフィールド＃５１８にＩＰＡＧ３０５のレイヤ２アドレスであるＩＰＡＧ３０５のイーサネット（登録商標）アドレスを設定する。また、ＨＯＬＤ３０３から送信されるＡＲＰメセージにおいて、ＨＯＬＤ３０３は、目的地アドレスフィールド＃５０１にＩＰＡＧ３０５のレイヤ２アドレスであるＩＰＡＧ３０５のイーサネット（登録商標）アドレスを設定するとともに、送信元アドレスフィールド＃５０２にＨＯＬＤ３０３のレイヤ２アドレスであるＨＯＬＤ３０３のイーサネット（登録商標）アドレスを設定する。なお、通常のＡＲＰメッセージでは、目的地アドレスフィールド＃５０１にはブロードキャストアドレスが設定されるが、本実施の形態２では、目的地アドレスフィールド＃５０１にはＩＰＡＧ３０５のイーサネット（登録商標）アドレス（ユニキャストアドレス）が設定される。
上記のＡＲＰメッセージを受信したＩＰＡＧ３０５は、ＡＲＰキャッシュのＡＲＰテーブルに記憶している、ＨＯＬＤ３０３のイーサネット（登録商標）アドレスとＭＴ３０６のＩＰアドレスとの組み合わせを削除して、送信元のレイヤ２アドレスフィールド＃５１５に設定されているＨＮＥＷ３０４のイーサネット（登録商標）アドレスと送信元のレイヤ３アドレスフィールド＃５１６に設定されているＭＴ３０６のＩＰアドレスとの組み合わせをＡＲＰキャシュのＡＲＰテーブルに記憶する。
このように、本実施の形態２によれば、ハンドオーバ元のネットワークホストがハンドオーバすることを決定するタイミングで、ハンドオーバ元のネットワークホストは、ＩＰＡＧに対して、パス・スイッチングを要求することにより、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のデータの転送を行う必要がなくなるので、ハンドオーバ元のネットワークホストのリソースを有効に活用することができるとともに、データの転送に伴う処理負荷をなくすることができる。
また、本実施の形態２によれば、ハンドオーバ元のネットワークホストは、ハンドオーバすることを決定するタイミングでＡＲＰメッセージを送信するので、従来と比較してＩＰＡＧでのＡＲＰテーブルの作成を高速に行うことができる。
また、本実施の形態２によれば、ハンドオーバ元のネットワークホストが、ハンドオーバ先のネットワークホストの代わりにＩＰＡＧに対してＡＲＰメッセージを送信するとともに、ＩＰＡＧの代わりにハンドオーバ先のネットワークホストに対してＡＲＰメッセージの送信に対する応答を送信することにより、ＩＰＡＧ及びハンドオーバ先のネットワークホストにおいて、従来方式と同様の処理でＡＲＰテーブルを作成することができるので、システムの変更及び装置の変更を行う必要がなく、システムの構築に要するコストを低減することができる。
また、本実施の形態２によれば、ＩＰＡＧはＡＲＰメッセージの受信によりＡＲＰテーブルを作成するとともに、ハンドオーバ先のネットワークホストはＡＲＰメッセージの受
信によりＡＲＰテーブルを作成することにより、ＩＰＡＧとハンドオーバ先のネットワークホストでほぼ同時にＡＲＰテーブルを作成することができるので、従来に比べてネットワークの経路切り替えを高速に行うことができる。
本発明にかかる通信装置及びハンドオーバ方法は、例えばモバイルＩＰ技術を用いたパケット単位の通信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に係るネットワークの構成を示す図 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２に係るイーサネット（登録商標）のデータ及びＡＲＰメッセージのフォーマットを示す図

Claims (5)

  1. 通信端末装置における受信品質に基づいて前記通信端末装置が自局から他局へハンドオーバするか否かを決定するハンドオーバ決定手段と、
    前記ハンドオーバ決定手段でハンドオーバすることが決定された場合に上位局から自局へ送信している前記通信端末装置宛のデータをハンドオーバ前に前記上位局から前記他局に送信するように切り替えるパス・スイッチングを要求する切り替え要求手段と、
    前記パス・スイッチングの要求が認められた場合に前記通信端末装置に対して自局から前記他局へハンドオーバすることを指示するハンドオーバ指示手段と、
    を具備する通信装置。
  2. 前記切り替え要求手段は、前記他局のＩＰアドレスと前記通信端末装置のＩＰアドレスとを所定の領域に格納した前記パス・スイッチングの要求であるＩＰアドレス登録要求メッセージを前記上位局に対して送信する請求項１記載の通信装置。
  3. 前記切り替え要求手段は、送信元を知らせる領域に前記他局のレイヤ２のアドレスと前記通信端末装置のレイヤ３のアドレスとを格納するとともにブロードキャストアドレスの代わりに前記上位局のユニキャストアドレスを格納したメッセージで、且つＩＰアドレスが分かっている通信相手の物理アドレスを知るために使われるメッセージであるＡＲＰメッセージを前記パス・スイッチングの要求として前記上位局に対して送信する請求項１記載の通信装置。
  4. 前記切り替え要求手段は、前記他局に対して前記パス・スイッチングの要求に対する応答を前記上位局の代わりに送信する請求項１記載の通信装置。
  5. 通信端末装置における受信品質に基づいて前記通信端末装置がハンドオーバするか否かをハンドオーバ元で決定するステップと、
    前記ハンドオーバすることが決定された場合に上位局から前記ハンドオーバ元へ送信している前記通信端末装置宛のデータをハンドオーバ前に前記上位局から前記ハンドオーバ先に送信するように切り替えるパス・スイッチングを前記ハンドオーバ元が要求するステップと、
    前記パス・スイッチングの要求が認められた場合に前記通信端末装置に対して前記ハンドオーバすることを前記ハンドオーバ元が指示するステップと、
    前記指示を受けた前記通信端末装置が前記ハンドオーバを行うステップと、
    を具備するハンドオーバ方法。
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