JPWO2008087988A1 - モバイルip制御システム、モバイルip制御方法、およびモバイルip制御プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
モバイルIPシステムでは、移動端末と相手端末との間で行われる通信について、移動端末の移動先のアドレスを管理するホームエージェントが、相手端末から送られる通信データを移動先の移動端末に転送する。これにより、移動端末がその時、その場所で最も通信に適したネットワークを探し出し、自在に接続先をつなぎかえることを可能とする。
又、上記無線LAN網514は、移動端末50に無線リンクを提供するアクセスルータ540Bと、当該アクセスルータ540Bとホームエージェント520との相互間通信を中継する移動先エージェント530Aとを有すると共に、当該移動先エージェント530Aを介してIP網11に接続されている。
又、上記VPN網516は、移動端末50に無線リンクを提供する無線基地局540Dと、当該無線基地局540Dとホームエージェント520との相互間通信を中継する移動先エージェント30Dとを有すると共に、当該移動先エージェント530Dを介してIP網11に接続されている。
まず、移動端末50には、所属するネットワーク(ホームネットワーク)と、移動しても変わることのない一意の固有アドレス(ホームアドレス)とが予め設定されている。
移動端末50は、ホームネットワーク(以下「ホーム網」という)以外のネットワーク、ここでは携帯電話網513、無線LAN網514、WiMAX網515、又はVPN網516に対して無線接続を確立することにより、各ネットワークのアドレス体系に基づく移動先アドレス(以下「気付アドレス」という)を取得する。
そこで、上記の異なるネットワークメディア間で、移動端末50がハンドオーバを行う場合、移動端末50に送りこまれるパケットに遅延やデータロスが発生し得る。これは、移動端末がハンドオーバを行う切替元と切替先それぞれの無線接続で、利用される無線通信帯域が異なることに起因する。
しかしながら、近年、無線通信方式が多様化しており、移動端末の気付アドレスに基づく方法では、移動端末が利用中の通信帯域容量や無線種別の情報(ベアラ情報)を、ホームエージェントが正確に把握できない。
又、移動端末が無線接続先の変更(ハンドオーバ)を行う際の帯域容量の変化に応じたQoS制御を行うことができない。
ここで、移動端末自身が利用中のベアラ情報をホームエージェントに通知するという方法では、移動端末の利用する無線帯域を消費してしまうため利用可能な無線帯域容量が減少してしまうという不都合が生じる。
本発明は、上記従来例の有する不都合を改善し、特に、モバイルIP通信における無線通信に利用される通信帯域容量の変化や不足に伴い生じる通信遅延やデータロスを抑制することができるモバイルIP制御システムを提供することを、その目的とする。
更に、前記ホームエージェントと前記各無線中継装置との相互通信を中継する移動先エージェントを前記各無線中継装置に併設して備え、この移動先エージェントが、前記各無線中継装置と前記移動端末との間で行われる相互間無線通信の通信帯域を検知すると共に当該検知された通信帯域を前記ホームエージェントに通知する通信帯域通知機能を有する。
更に、このモバイルIP制御方法は、前記確立された無線接続の通信帯域の値に変化が生じた場合に、新たに検出された通信帯域の値を前記ホームエージェントに通知する通信帯域値通知工程を前記転送レート制御工程の前に備えてもよい。
これにより、移動端末が無線通信に利用する無線通信帯域およびその変化に応じて、ホームエージェントは、前記移動端末に向けて最適な通信レート(通信速度)でパケット転送を行うことができる。
これにより、移動端末が無線通信に利用する無線通信帯域およびその変化をホームエージェントに対して適切に通知することができる。このため、ホームエージェントは、前記移動端末に向けて最適な通信レート(通信速度)でパケット転送を行うことができる。
[第1実施形態]
次に、本発明に係る第1実施形態のモバイルIP制御システムについて説明する。
このモバイルIP制御システムの第1実施形態は、図1に示すように、予め備えられた移動端末50のネットワークにおける位置情報を管理するホームエージェント20と、このホームエージェント20の属するホームネットワーク(以下「ホーム網」という)12と、ホームエージェント20が通信回線を介して接続する汎用的な通信網としてのIP網11を備えている。
又、この第1実施形態は、IP網11に通信回線を介して接続された携帯電話基幹網130と、この携帯電話基幹網130に対して接続され前記ホームエージェント20と移動端末50との相互間通信を中継する移動先エージェント30Aと、この移動先エージェント30Aに接続され移動端末50に無線接続リンクを提供する無線基地局40Aを備え、前記移動端末50はこの無線基地局40Aに無線接続可能な領域に位置している。
更に、移動端末50との間でホームエージェント20を介してIPパケット通信を行う相手端末60が、IP網11に接続された状態となっている。
これにより、移動端末50は、携帯電話網13内で、前記各移動先ネットワークを無線接続先として切替えて通信を行う(ハンドオーバ)ことができる。
上記ホームエージェント20の送受信インターフェイス21は、IP網11およびホーム網12に接続され、相手端末60から移動端末50のホームアドレス宛に送り込まれるパケットを受信すると共に当該パケットを移動端末50に向けてパケットを送出する。
尚、移動端末50がホーム網12に接続されている場合は、前記相手端末60から送り込まれたパケットはホーム網12を介して移動端末50に転送される。
更に、移動先エージェント30Aが移動端末50の利用する通信帯域を通知するメッセージである通信帯域登録要求を受信すると共に、この通信帯域登録要求に対して通信帯域登録応答を返信する通信帯域登録応答機能を備えている。
又、上述の通信帯域登録要求は、移動端末50の識別IDと、移動端末50と無線基地局40Aとの相互無線通信のベアラ情報とを有する。
又、バインディング記憶手段23は、格納された前記位置登録要求に含まれる気付アドレスと移動端末50のホームアドレスとを対応させて転送先テーブル231を生成する転送先テーブル生成機能と、新たに受信した位置登録要求および通信帯域登録要求に基づき前記転送先テーブル231の値を更新する転送先テーブル更新機能とを備えている。
尚、パケットルーティング手段24は、転送するパケットの種類に応じて転送順序や転送レートの優先度を決定する転送優先度決定機能を備えていてもよい。
又、算出された転送レート値に基づき前記パケット転送の伝送速度を制御するパケット伝送制御機能を有する。このパケット伝送制御機能では、前記算出された転送レート値に基づいて、パケットの転送速度を決定すると共に通信帯域パケット転送を行う頻度や速度を監視して一時的に制限する等のパケット伝送流量の制御を行う。
これにより、無線基地局やアクセスルータ等の無線中継装置に無線中継能力を超えた大量のパケットが送信されることや、無線中継装置における送信帯域不足やオーバーフローの発生を抑制することができる。
移動先通信インターフェイス31Aは、移動端末50が無線基地局40Aに無線接続した場合に、無線基地局40Aを介して移動端末50との間でPPP接続を確立するPPP通信セッション確立機能を備えている。
又、通信帯域検知手段33Aは、ベアラ要求に対して無線基地局40Aから返信されるベアラ応答のベアラ情報を記憶する通信帯域記憶テーブル331Aを有し、この通信帯域記憶テーブル331の値を、新たに受信されるベアラ応答に基づき更新する帯域記憶テーブル更新機能を備えている。図5(A)に通信帯域記憶テーブル331の一例を示す。
尚、この通信帯域記憶テーブル331Aの値は、予め設定された時間間隔で消去されるように設定してもよい。これにより、対応する移動端末の気付アドレスが変更された場合に、変更前の気付アドレスに向けてパケットが転送されてしまうのを回避することができる。
ここで、図5(B)は、上述の位置登録要求に付加されるベアラ情報の一形式を示している。各フィールド値は、例えば「タイプ」フィールドの値'9'は、後に続くメッセージがベアラ情報であることを示す。又、「長さ」フィールドの値'12'は後に続くメッセージの長さを示し、「ベアラ種別」フィールドには無線通信種別を示す値(例えば、W-CDMA=1,WLAN=2,WiMAX=3,VPN=4とする)を示し、上りおよび下り容量フィールドには算出された移動端末の利用する通信帯域を示す。
通信帯域通知手段42Aは、無線インターフェイス41Aと移動端末50との相互無線通信の通信帯域に生じる変化に応じて実行され、変化後の通信帯域を検知する通信帯域検知機能と、検知された通信帯域を移動先エージェント30Aの通信帯域検知手段33Aに通知する通信帯域通知機能とを備えている。
又、通信帯域検知手段33Aから送り込まれるベアラ要求に対して、移動端末50との間で利用される無線通信のベアラ情報を含むベアラ応答を生成するベアラ応答生成機能と、当該ベアラ応答を通信帯域検知手段33Aに送信するベアラ応答返信機能を備えている。
尚、通信帯域通知手段42Aは、無線インターフェイス41Aと移動端末50との相互無線通信の通信帯域を、常に検知するように、つまり、前記通信帯域検知機能が常時実行されるようにしてもよい。
又、移動先で受信される無線通信電波の内、最も強度の高い無線通信電波を判断する無線電波強度判定手段と、当該無線電波の送信元である無線中継装置(本実施形態では無線基地局40A)との間で無線接続呼を確立する無線接続確立手段とを備えている。
更に、移動端末50は、移動先エージェント30Aから送られるエージェント広告に基づき無線接続先がホーム網であるか否かを判断する接続先判断機能と、無線接続先がホーム網12ではないことを判断した場合に、割当てられた気付アドレスを含む位置登録要求を生成し当該位置登録要求をホームエージェント20に送信する位置登録要求送信機能とを有する。
これにより、移動端末50に割当てられた気付アドレスがホームエージェント20に通知されるので、移動端末50は相手端末60からのパケットを受信することが可能となる。
パケットルーティング手段24が、転送先テーブル231の気付アドレスを宛先とするIPヘッダを生成すると共に、当該IPヘッダをパケット記憶手段22に格納されたパケットに付加する処理(カプセル化)を行う(ステップS204)。
カプセリング処理されたパケットをパケットルーティング手段24が、気付アドレス宛に送信すると共に算出されたパケット転送レートに基づきパケットの伝送量を制御する(ステップS205)。
パケットルーティング手段24が、転送先テーブル231の気付アドレスを宛先とするIPヘッダを生成すると共に当該IPヘッダを、相手端末60から送り込まれたパケットに付加する処理(カプセル化)を行う(ステップS214)。カプセル化されたパケットをパケットルーティング手段24が、気付アドレス宛に送信すると共に更新されたパケット転送レートに基づきパケットの伝送量を制御する(ステップS215)。
又、移動端末50の利用する無線通信帯域に、ネットワークの通信トラフィックの状態や電波状態に起因する変化が生じた場合でも、当該無線通信帯域の変化に応じた転送レートでパケット送信を行うことができる。
ここで、上記第1の実施形態におけるモバイルIP制御システムの動作について、図7のシーケンスチャートを参照して説明する。
次に、移動先エージェント30Aがこの位置登録要求を受信して、無線基地局40Aにベアラ要求を送信する(ステップS14)。ベアラ要求に対して無線基地局40Aがベアラ応答を返信する(ステップS15)。移動先エージェント30Aは、受信したベアラ応答のベアラ情報を前記受信した位置登録要求に付加すると共に、この位置登録要求をホームエージェント20に転送する(ステップS16)。
ここで、ホームエージェント20は、相手端末60から移動端末50宛のパケットを受信する(ステップS18)と共に前述の図6(A)に示されるように動作することにより受信したパケットを移動端末50に向けて転送する(ステップS19)。転送されたパケットは、移動先エージェント30Aによってデカプセル化処理されて移動端末50に転送される(ステップS20)。
移動先エージェント30Aは、通信帯域登録要求を生成しホームエージェント20に送信する(ステップS24)。この通信帯域登録要求を受信したホームエージェント20は、移動先エージェント30Aに通信帯域登録応答を返信する(ステップS25)。
又、相互無線通信の通信帯域に変動があった場合、移動先エージェント30Aが通信帯域の変動を検知し、新たに検知される通信帯域をホームエージェント20に通知することにより、実情の通信帯域の変動に柔軟に対応して移動端末50に向けて送信する転送レートを制御することができる。
又、携帯電話網内で移動端末50が、無線通信セッションを維持した状態で無線接続先を他の無線基地局に切替えた場合でも、パケットロスや通信遅延を起こすことなくスムーズなハンドオーバが実現できる。このため、携帯電話網13で、限られた帯域の中でも満足できるネットワーク環境を実現することができる。
次に、本発明に係る第2実施形態のモバイルIP制御システムについて説明する。ここで、前述した第1実施形態と同一部分については、同一の符号を付するものとする。
このモバイルIP制御システムの第2実施形態は、図8に示すように、予め備えられた移動端末50のネットワークにおける位置情報を管理するホームエージェント20と、このホームエージェント20の属するホームネットワーク(以下「ホーム網」という)12と、ホームエージェント20が通信回線を介して接続する汎用的な通信網としてのIP網11を備えている。
又、この第2実施形態は、IP網11に通信回線を介して接続された無線LAN基幹網140と、この無線LAN基幹網140に対して接続され前記ホームエージェント20と移動端末50との相互間通信を中継する移動先エージェント30Bと、この移動先エージェント30Bに接続され移動端末50に無線接続リンクを提供するアクセスルータ40Bを備え、前記移動端末50はこのアクセスルータ40Bに無線接続可能な領域に位置している。
更に、移動端末50との間でホームエージェント20を介してIPパケット通信を行う相手端末60がIP網11に接続された状態となっている。
これにより、移動端末50は、無線LAN網14内で、前記各移動先ネットワークを無線接続先として切替えて通信を行う(ハンドオーバ)ことができる。
上記ホームエージェント20の送受信インターフェイス21は、IP網11およびホーム網12に接続され、相手端末60から移動端末50のホームアドレス宛に送り込まれるパケットを受信すると共に当該パケットを移動端末50に向けてパケットを送出する。
尚、移動端末50がホーム網12に接続されている場合、送受信インターフェイス21は、前記相手端末60から送り込まれたパケットをホーム網12の移動端末50に転送する。
又、移動先エージェント30Bが移動端末50の利用する通信帯域を通知するメッセージである通信帯域登録要求を受信すると共に、この通信帯域登録要求に対して通信帯域登録応答を返信する通信帯域登録応答機能を備えている。
又、上述の通信帯域登録要求は、移動端末50の識別IDと、移動端末50とアクセスルータ40Bとの相互無線通信のベアラ情報とを有する。
又、バインディング記憶手段23は、格納された前記位置登録要求に含まれる気付アドレスと移動端末50のホームアドレスとを対応させて転送先テーブル231を生成する転送先テーブル生成機能と、新たに受信した位置登録要求および通信帯域登録要求に基づき前記転送先テーブル231の値を更新する転送先テーブル更新機能とを備えている。
尚、パケットルーティング手段24は、転送するパケットの種類に応じて転送順序や転送レートの優先度を決定する転送優先度決定機能を備えていてもよい。
又、算出された伝送レート値に基づき前記パケット転送の伝送速度を制御するパケット伝送制御機能を有する。このパケット伝送制御機能では、前記算出された伝送レート値に基づいて、パケットの転送速度を決定すると共に通信帯域パケット転送を行う頻度や速度を監視して一時的に制限する等のパケット伝送流量の制御を行う。
これにより、無線基地局やアクセスルータ等の無線中継装置に無線中継能力を超えた大量のパケットが送信されることや、無線中継装置における送信帯域不足やオーバーフローの発生を抑制することができる。
又、移動端末50がアクセスルータ40Bに無線接続した場合に、移動先通信インターフェイス31Bは、アクセスルータ40Bを介して移動端末50と通信セッションを確立する通信セッション確立機能を備えている。
又、通信帯域検知手段33Bは、このベアラ要求に対してアクセスルータ40Bから通知されるベアラ応答のベアラ情報を記憶する通信帯域記憶テーブル331Bを有し、この通信帯域記憶テーブル331Bの値を、新たに受信されるベアラ応答に基づき更新する帯域記憶テーブル更新機能を備えている。図5(A)は、通信帯域記憶テーブル331(B)の一例である。
尚、この通信帯域記憶テーブル331Aの値は、予め設定された時間間隔で消去されるように設定してもよい。これにより、対応する移動端末の気付アドレスが変更された場合に、変更前の気付アドレスに向けてパケットが転送されてしまうのを回避することができる。
ここで、図5(B)は、上述の位置登録要求に付加されるベアラ情報の一形式を示している。各フィールド値は、例えば「タイプ」フィールドの値'9'は、後に続くメッセージがベアラ情報であることを示す。又、「長さ」フィールドの値'12'は後に続くメッセージの長さを示し、「ベアラ種別」フィールドには無線通信種別を示す値(例えば、W-CDMA=1,WLAN=2,WiMAX=3,VPN=4とする)を示し、上りおよび下り容量フィールドには算出された移動端末の利用する通信帯域を示す。
通信帯域通知手段42Bは、無線インターフェイス41Bと移動端末50との相互無線通信の通信帯域に生じる変化に応じて実行され、変化後の通信帯域を検知する通信帯域検知機能と、検知された通信帯域を移動先エージェント30Bの通信帯域検知手段33Bに通知する通信帯域通知機能とを備えている。
又、通信帯域検知手段33Bから送り込まれるベアラ要求に対して、移動端末50との間で利用される無線通信のベアラ情報を含むベアラ応答を生成するベアラ応答生成機能と、当該ベアラ応答を通信帯域検知手段33Bに送信するベアラ応答返信機能を備えている。
尚、通信帯域通知手段42Bは、無線インターフェイス41Bと移動端末50との相互無線通信の通信帯域を、常に検知するように、つまり、前記通信帯域検知機能が常時実行されるようにしてもよい。
又、移動先で受信される無線通信電波の内、最も強度の高い無線通信電波を判断する無線電波強度判定手段と、当該無線電波の送信元である無線中継装置(本実施形態ではアクセスルータ40B)との間で無線接続呼を確立する無線接続確立手段とを備えている。
更に、移動端末50は、移動先エージェント30Bから送られるエージェント広告に基づき無線接続先がホーム網であるか否かを判断する接続先判断機能と、無線接続先がホーム網12ではないことを判断した場合に、割当てられた気付アドレスを含む位置登録要求を生成し当該位置登録要求をホームエージェント20に送信する位置登録要求送信機能とを有する。
これにより、移動端末50に割当てられた気付アドレスがホームエージェント20に通知されるので、移動端末50は相手端末60からのパケットを受信することが可能となる。
パケットルーティング手段24が、気付アドレステーブル231の気付アドレスを宛先とするIPヘッダを生成すると共に、当該IPヘッダをパケット記憶手段22に格納されたパケットに付加する処理(カプセル化)を行う(ステップS204)。
カプセリング処理されたパケットをパケットルーティング手段24が、気付アドレス宛に送信すると共に算出されたパケット伝送レートに基づきパケットの伝送量を制御する(ステップS205)。
パケットルーティング手段24が、気付アドレステーブル231の気付アドレスを宛先とするIPヘッダを生成すると共に当該IPヘッダを、相手端末60から送り込まれたパケットに付加する処理(カプセル化)を行う(ステップS214)。カプセル化されたパケットをパケットルーティング手段24が、気付アドレス宛に送信すると共に更新されたパケット伝送レートに基づきパケットの伝送量を制御する(ステップS215)。
又、移動端末50の利用する無線通信帯域に、ネットワークの通信トラフィックの状態や電波状態に起因する変化が生じた場合でも、当該無線通信帯域の変化に応じた伝送レートでパケット送信を行うことができる。
ここで、上記第2の実施形態におけるモバイルIP制御システムの動作について、図10のシーケンスチャートを参照して説明する。
ホームエージェント20は位置登録要求を受信すると共に移動端末50に向けて位置登録応答を返信する(ステップS37)。これにより、ホームエージェント20と移動端末50との間でパケット通信が可能な状態となる。
ここで、ホームエージェント20は、相手端末60から移動端末50宛のパケットを受信する(ステップS38)と共に前述の図6(A)に示されるように動作して、受信したパケットを移動端末50に向けて転送する(ステップS39)。
転送されたパケットは、移動先エージェント30Bによって受信され、デカプセル化処理されると共に移動端末50に転送される(ステップS40)。
この通信帯域登録要求を受信したホームエージェント20は、移動先エージェント30Bに通信帯域登録応答を返信する(ステップS44)と共に図6(B)に示されるように動作して相手端末60から受信したパケットを移動端末50に向けて転送する(ステップS45)。
このパケットを受信した移動先エージェント30Bは、上記ステップS40と同様にして移動端末50にパケット転送を行う(ステップS46)。
又、相互無線通信の通信帯域に変動があった場合、移動先エージェント30Bが通信帯域の変動を検知し、新たに検知される通信帯域をホームエージェント20に通知することにより、実情の通信帯域の変動に柔軟に対応して移動端末50に向けて送信する転送レートを制御することができる。
又、携帯電話網内で移動端末50が、無線通信セッションを維持した状態で無線接続先を他の無線基地局に切替えた場合でも、パケットロスや通信遅延を起こすことなくスムーズなハンドオーバが実現できる。このため、無線LAN網14において限られた通信帯域の中でも通信の品質を保証するQoSを実現することができる。
次に、本発明に係る第3実施形態のモバイルIP制御システムについて説明する。ここで、前述した第1及び2実施形態と同一部分については、同一の符号を付するものとする。
このモバイルIP制御システムの第3実施形態は、図11に示すように、予め備えられた移動端末50のネットワークにおける位置情報を管理するホームエージェント20と、このホームエージェント20の属するホームネットワーク(以下「ホーム網」という)12と、ホームエージェント20が通信回線を介して接続する汎用的な通信網としてのIP網11を備えている。
又、この第3実施形態は、IP網11に通信回線を介して接続されたWiMAX基幹網150と、このWiMAX基幹網150に対して接続され前記ホームエージェント20と移動端末50との相互間通信を中継する移動先エージェント30Cと、この移動先エージェント30Cに接続され移動端末50に無線接続リンクを提供する無線基地局40Cを備え、前記移動端末50はこの無線基地局40Cに無線接続可能な領域に位置している。
更に、移動端末50との間でホームエージェント20を介してIPパケット通信を行う相手端末60がIP網11に接続された状態となっている。
これにより、移動端末50は、WiMAX網15内で、前記各移動先ネットワークを無線接続先として切替えて通信を行う(ハンドオーバ)ことができる。
上記ホームエージェント20の送受信インターフェイス21は、IP網11およびホーム網12に接続され、相手端末60から移動端末50のホームアドレス宛に送り込まれるパケットを受信すると共に当該パケットを移動端末50に向けてパケットを送出する。
尚、移動端末50がホーム網12に接続されている場合は、前記相手端末60から送り込まれたパケットはホーム網12を介して移動端末50に転送される。
又、移動先エージェント30Cが移動端末50の利用する通信帯域を通知するメッセージである通信帯域登録要求を受信すると共に、この通信帯域登録要求に対して通信帯域登録応答を返信する通信帯域登録応答機能を備えている。
又、上述の通信帯域登録要求は、移動端末50の識別IDと、移動端末50と無線基地局40Cとの相互無線通信のベアラ情報とを有する。
又、バインディング記憶手段23は、格納された前記位置登録要求に含まれる気付アドレスと移動端末50のホームアドレスとを対応させて転送先テーブル231を生成する転送先テーブル生成機能と、新たに受信した位置登録要求および通信帯域登録要求に基づき前記転送先テーブル231の値を更新する転送先テーブル更新機能とを備えている。
尚、パケットルーティング手段24は、転送するパケットの種類に応じて転送順序や転送レートの優先度を決定する転送優先度決定機能を備えていてもよい。
又、算出された伝送レート値に基づき前記パケット転送の伝送速度を制御するパケット伝送制御機能を有する。このパケット伝送制御機能では、前記算出された伝送レート値に基づいて、パケットの転送速度を決定すると共に通信帯域パケット転送を行う頻度や速度を監視して一時的に制限する等のパケット伝送流量の制御を行う。
これにより、無線基地局やアクセスルータ等の無線中継装置に無線中継能力を超えた大量のパケットが送信されることや、無線中継装置における送信帯域不足やオーバーフローの発生を抑制することができる。
移動先通信インターフェイス31Cは、移動端末50が無線基地局40Cに無線接続した場合に、無線基地局40Cを介して移動端末50と通信セッションを確立する通信セッション確立機能を備えている。
又、通信帯域検知手段33Cは、このベアラ要求に対して無線基地局40Cから通知されるベアラ応答のベアラ情報を記憶する通信帯域記憶テーブル331Cを有し、この通信帯域記憶テーブル331Cの値を、新たに受信されるベアラ応答に基づき更新する帯域記憶テーブル更新機能を備えている。図5(A)に通信帯域記憶テーブル331Cの一例を示す。
尚、この気付アドレス対応テーブル331Cの値は、予め設定された時間間隔で消去されるように設定してもよい。これにより、対応する移動端末の気付アドレスが変更された場合に、変更前の気付アドレスに向けてパケットが転送されてしまうのを回避することができる。
ここで、図5(B)は、上述の位置登録要求に付加されるベアラ情報の一形式を示している。各フィールド値は、例えば「タイプ」フィールドの値'9'は、後に続くメッセージがベアラ情報であることを示す。又、「長さ」フィールドの値'12'は後に続くメッセージの長さを示し、「ベアラ種別」フィールドには無線通信種別を示す値(例えば、W-CDMA=1,WLAN=2,WiMAX=3,VPN=4とする)を示し、上りおよび下り容量フィールドには算出された移動端末の利用する通信帯域を示す。
通信帯域通知手段42Cは、無線インターフェイス41Cと移動端末50との相互無線通信の通信帯域に生じる変化に応じて実行され、変化後の通信帯域を検知する通信帯域検知機能と、検知された通信帯域を移動先エージェント30Cの通信帯域検知手段33Cに通知する通信帯域通知機能とを備えている。
又、通信帯域検知手段33Cから送り込まれるベアラ要求に対して、移動端末50との間で利用される無線通信のベアラ情報を含むベアラ応答を生成するベアラ応答生成機能と、当該ベアラ応答を通信帯域検知手段33Cに送信するベアラ応答返信機能を備えている。
尚、通信帯域通知手段42Cは、無線インターフェイス41Cと移動端末50との相互無線通信の通信帯域を、常に検知するように、つまり、前記通信帯域検知機能が常時実行されるようにしてもよい。
又、移動先で受信される無線通信電波の内、最も強度の高い無線通信電波を判断する無線電波強度判定手段と、当該無線電波の送信元である無線中継装置(本実施形態では無線基地局40C)との間で無線接続呼を確立する無線接続確立手段とを備えている。
更に、移動端末50は、移動先エージェント30Cから送られるエージェント広告に基づき無線接続先がホーム網であるか否かを判断する接続先判断機能と、無線接続先がホーム網12ではないことを判断した場合に、割当てられた気付アドレスを含む位置登録要求を生成し当該位置登録要求をホームエージェント20に送信する位置登録要求送信機能とを有する。
これにより、移動端末50に割当てられた気付アドレスがホームエージェント20に通知されるので、移動端末50は相手端末60からのパケットを受信することが可能となる。
パケットルーティング手段24が、気付アドレステーブル231の気付アドレスを宛先とするIPヘッダを生成すると共に、当該IPヘッダをパケット記憶手段22に格納されたパケットに付加する処理(カプセル化)を行う(ステップS204)。
カプセリング処理されたパケットをパケットルーティング手段24が、気付アドレス宛に送信すると共に算出されたパケット伝送レートに基づきパケットの伝送量を制御する(ステップS205)。
パケットルーティング手段24が、気付アドレステーブル231の気付アドレスを宛先とするIPヘッダを生成すると共に当該IPヘッダを、相手端末60から送り込まれたパケットに付加する処理(カプセル化)を行う(ステップS214)。カプセル化されたパケットをパケットルーティング手段24が、気付アドレス宛に送信すると共に更新されたパケット伝送レートに基づきパケットの伝送量を制御する(ステップS215)。
又、移動端末50の利用する無線通信帯域に、ネットワークの通信トラフィックの状態や電波状態に起因する変化が生じた場合でも、当該無線通信帯域の変化に応じた伝送レートでパケット送信を行うことができる。
ここで、上記第3の実施形態におけるモバイルIP制御システムの動作について、図13のシーケンスチャートを参照して説明する。
ホームエージェント20は位置登録要求を受信すると共に移動端末50に向けて位置登録応答を返信する(ステップS57)。これにより、ホームエージェント20と移動端末50との間でパケット通信が可能な状態となる。
ここで、ホームエージェント20は、相手端末60から移動端末50宛のパケットを受信する(ステップS58)と共に前述の図6(A)に示されるように動作して、受信したパケットを移動端末50に向けて転送する(ステップS59)。
転送されたパケットは、移動先エージェント30Cによって受信されデカプセル化処理されて移動端末50に転送される(ステップS60)。
ベアラ情報の変化を検知した無線基地局40Cは、移動先エージェント30Cに対してベアラ情報変更後の通信帯域の値を通知する(ステップS62)
移動先エージェント30Cは、通信帯域登録要求を生成しホームエージェント20に送信する(ステップS63)。
この通信帯域登録要求を受信したホームエージェント20は、移動先エージェント30Cに通信帯域登録応答を返信する(ステップS64)と共に図6(B)に示されるように動作して相手端末60から受信したパケットを移動端末50に向けて転送する(ステップS65)。
このパケットを受信した移動先エージェント30Cは、上記ステップS80と同様にして移動端末50にパケット転送を行う(ステップS66)。
又、相互無線通信の通信帯域に変動があった場合、移動先エージェント30Cが通信帯域の変動を検知し、新たに検知される通信帯域をホームエージェント20に通知することにより、実情の通信帯域の変動に柔軟に対応して移動端末50に向けて送信する転送レートを制御することができる。
又、携帯電話網内で移動端末50が、無線通信セッションを維持した状態で無線接続先を他の無線基地局に切替えた場合でも、パケットロスや通信遅延を起こすことなくスムーズなハンドオーバが実現できる。このため、WiMAX網15において限られた通信帯域の中でも通信の品質を保証するQoSを実現することができる。
次に、本発明に係る第4実施形態のモバイルIP制御システムについて説明する。ここで、前述した第1,2及び3実施形態と同一部分については、同一の符号を付するものとする。
このモバイルIP制御システムの第4実施形態は、図14に示すように、予め備えられた移動端末50のネットワークにおける位置情報を管理するホームエージェント20と、このホームエージェント20の属するホームネットワーク(以下「ホーム網」という)12と、ホームエージェント20が通信回線を介して接続する汎用的な通信網であるIP網11を備えている。
又、この第4実施形態は、IP網11に通信回線を介して接続されたVPN(Virtual Private Network)基幹網160と、このVPN基幹網160に対して接続され移動端末50との間にVPNトンネルを設定するVPNゲートウェイ70Aと、このVPNゲートウェイ70Aの内部に装備され前記ホームエージェント20と移動端末50との相互間通信を中継する移動先エージェント30Dと、この移動先エージェント30Dに対して並列に接続されそれぞれが移動端末50に無線接続リンクを提供するアクセスルータ40D,40Eを備え、前記移動端末50はこのアクセスルータ40Dに無線接続可能な領域に位置している。
更に、移動端末50とホームエージェント20を介してIPパケット通信を行う相手端末60がIP網11に接続された状態となっている。
これにより、移動端末50は、VPN網16内で各移動先ネットワークそれぞれを無線接続先として切替えながら通信を行う(ハンドオーバを行う)ことができる。
上記ホームエージェント20の送受信インターフェイス21は、IP網11およびホーム網12に接続され、相手端末60から移動端末50のホームアドレス宛に送り込まれるパケットを受信すると共に当該パケットを移動端末50に向けてパケットを送出する。
尚、移動端末50がホーム網12に接続されている場合は、前記相手端末60から送り込まれたパケットはホーム網12を介して移動端末50に転送される。
更に、移動先エージェント30が移動端末50の利用する通信帯域を通知するメッセージである通信帯域登録要求を受信すると共に、この通信帯域登録要求に対して通信帯域登録応答を返信する通信帯域登録応答機能を備えている。
又、上述の通信帯域登録要求は、移動端末50の識別IDと、移動端末50とアクセスルータ40Dとの相互無線通信のベアラ情報とを有する。
又、バインディング記憶手段23は、格納された前記位置登録要求に含まれる気付アドレスと移動端末50のホームアドレスとを対応させて転送先テーブル231を生成する転送先テーブル生成機能と、新たに受信した通信帯域登録要求に基づき前記転送先テーブル231の値を更新する転送先テーブル更新機能とを備えている。
尚、パケットルーティング手段24は、転送するパケットの種類に応じて転送順序や転送レートの優先度を決定する転送優先度決定機能を備えていてもよい。
又、算出された伝送レート値に基づき前記パケット転送の伝送速度を制御するパケット伝送制御機能を有する。このパケット伝送制御機能では、前記算出された伝送レート値に基づいて、パケットの転送速度を決定すると共に通信帯域パケット転送を行う頻度や速度を監視して、一時的に制限する等のパケット伝送流量の制御を行う。
これにより、無線基地局やアクセスルータ等の無線中継装置に無線中継能力を超えた大量のパケットが送信されることや、無線中継装置における送信帯域不足やオーバーフローの発生を抑制することができる。
上記VPN設定機能では、移動端末50との間で設定したVPNトンネルを介して送受信するパケットを、送信に先立ち別のパケットでカプセル化する。
又、上記VPNパケット送受信機能では、移動端末50との間で相互に送受信する通信データに対して、例えばIPsecによって、暗号化を行うと共に、パケットに含まれる通信元、通信先およびメッセージ内容の認証を行う。
これにより、VPNトンネルを介して送受信されるパケットは、盗聴や改ざん、ノイズデータの混入を抑制することができ、このため安定した通信品質を確保することができる。
又、移動先通信インターフェイス31Dは、移動端末50が無線接続したアクセスルータ40D又は40Eを介して、当該移動端末50との間で通信セッションを確立する通信セッション確立機能を備えている。
ここで、このエコー応答には、少なくとも移動端末50の取得した気付アドレスと、移動端末50の識別IDまたはホームアドレスとが含まれているものとする。
これにより、移動端末50の無線リンクにVPNトンネルが設定されることにより通信帯域が直接検知できない場合でも、移動端末50の利用する通信帯域の値を算出し取得することができる。
尚、この気付アドレス対応テーブル331Dの値は予め設定された時間間隔で消去されるように設定してもよい。これにより、対応する移動端末の気付アドレスが変更された場合に、変更前の気付アドレスに向けてパケットが転送されてしまうのを回避することができる。
ここで、図5(B)には、上述の位置登録要求に付加されるベアラ情報の一例を示している。
各フィールド値は、例えば「タイプ」フィールドの値'9'は、後に続くメッセージがベアラ情報であることを示す。又、「長さ」フィールドの値'12'は後に続くメッセージの長さを示し、「ベアラ種別」フィールドには無線通信種別を示す値(例えば、W-CDMA=1,WLAN=2,WiMAX=3,VPN=4とする)を示し、上りおよび下り容量フィールドには算出された移動端末の利用する通信帯域を示す。
無線インターフェイス41Dは、上記のように、無線通信可能な領域に位置する移動端末50に対して無線リンクを提供する無線リンク提供機能と、移動端末50が当該無線インターフェイス41Dに無線接続した場合に移動端末50による無線接続があったことを移動先エージェント30Dに通知する無線接続通知機能と、VPNゲートウェイ70AのVPN接続確立手段71Aと移動端末50との相互間に設定されるVPNトンネルを中継するVPNトンネル中継機能を備えている。
無線インターフェイス41Eは、上記のように、無線通信可能な領域に位置する移動端末50に対して無線リンクを提供する無線リンク提供機能と、移動端末50が当該無線インターフェイス41Eに無線接続した場合に移動端末50による無線接続があったことを移動先エージェント30Dに通知する無線接続通知機能と、VPNゲートウェイ70AのVPN接続確立手段71Aと移動端末50との相互間に設定されるVPNトンネルを中継するVPNトンネル中継機能を備えている。
又、移動先で受信される無線通信電波の内、最も強度の高い無線通信電波を判断する無線電波強度判定手段と、当該無線電波の送信元である無線中継装置(本実施形態ではアクセスルータ40D又は40E)との間で無線接続呼を確立する無線接続確立手段とを備えている。
更に、移動端末50は、移動先エージェント30Dから送られるエージェント広告に基づき無線接続先がホーム網12であるか否かを判断する接続先判断機能と、無線接続先がホーム網12ではないことを判断した場合に、割当てられた気付アドレスを含む位置登録要求を生成し当該位置登録要求をホームエージェント20に送信する位置登録要求送信機能とを有する。
又、本実施形態における移動端末50は、移動先エージェント30から返信を要求するメッセージとして送り込まれるエコー要求に対して、エコー応答を返信するエコー応答返信機能を備えている。
更に、アクセスルータ40D又は40Eを介してVPNゲートウェイ70Aとの間でVPNトンネルを設定するVPNトンネル設定機能と、このVPNトンネルを介してパケットの送受信を行うVPNパケット送受信機能を有する。
又、上記VPNパケット送受信機能では、移動端末50は、送受信する通信データに対して、例えばIPsecによって、暗号化を行うと共に、パケットに含まれる通信元、通信先およびメッセージ内容の認証を行う。
これにより、VPNトンネルを介して送受信されるパケットは、盗聴や改ざん、ノイズデータの混入を抑制することができ、このため安定した通信品質を確保することができる。
パケットルーティング手段24が、気付アドレステーブル231の気付アドレスを宛先とするIPヘッダ生成すると共に、当該IPヘッダをパケット記憶手段22に格納されたパケットに付加する(カプセルリング)処理を行う(ステップS204)。
カプセリング処理されたパケットをパケットルーティング手段24が、気付アドレス宛に送信すると共に算出されたパケット伝送レートに基づきパケットの伝送量を制御する(ステップS205)。
パケットルーティング手段24が、気付アドレステーブル231の気付アドレスを宛先とするIPヘッダ生成すると共に当該IPヘッダを、相手端末60から送り込まれたパケットに付加する(カプセリング)処理を行う(ステップS214)。カプセリング処理されたパケットをパケットルーティング手段24が、気付アドレス宛に送信すると共に算出されたパケット伝送レートに基づきパケットの伝送量を制御する(ステップS215)。
又、移動端末50の利用する無線通信帯域に、ネットワークの通信トラフィックの状態や電波状態に起因する変化が生じた場合でも、当該無線通信帯域の変化に応じた伝送レートでパケット送信を行うことができる。
ここで、上記第4の実施形態におけるモバイルIP制御システムの動作について、図16のシーケンスチャートを参照して説明する。
このVPNを利用して、移動端末50はホームエージェント20に向けて位置登録要求を送出する(ステップS76)。この位置登録要求を受信した移動先エージェント30Dは、アクセスルータ40Dを介して移動端末50にエコー要求を送信する(ステップS77)。このエコー要求に対して移動端末50はエコー応答を返信する(ステップS78)。移動先エージェント30Dは、エコー応答を受信して通信帯域を算出すると共にこの通信帯域の値を前記受信した位置登録要求に付加してホームエージェント20に転送する(ステップS79)。この位置登録要求を受信したホームエージェント20は、移動端末50に位置登録応答を送信する(ステップS80)。
これにより、ホームエージェント20と移動端末50との間でパケット通信が可能な状態となる。
ここで、ホームエージェント20は、相手端末60から移動端末50宛のパケットを受信する(ステップS81)と共に前述の図6(A)に示されるように動作して、受信したパケットを移動端末50に向けて転送する(ステップS82)。
転送されたパケットを受信した移動先エージェント30Dは、このパケットに対してデカプセリング処理を行うと共に、VPNトンネルの設定されたVPN接続確立(通信)手段およびアクセスルータ40Dを介して移動端末50に転送する(ステップS83)。
次いで、ホームエージェント20は、図6(B)に示されるように動作して相手端末60から受信したパケットを移動端末50に向けて転送する(ステップS93)。このパケットを受信した移動先エージェント30は、上記ステップS83と同様にして移動端末50にパケット転送を行う(ステップS94)。
又、VPNが設定されることにより、移動端末50の利用する通信帯域が直接検知できない場合でも、通信帯域の算出を行うことができる。
これにより、VPNにおける相互無線通信の通信帯域に変動があった場合、移動先エージェント30Dが通信帯域の変動を検知し、新たに検知された通信帯域をホームエージェント20に通知することにより、移動端末50に転送するパケットの伝送速度を実情の通信帯域の変動に柔軟に対応して制御することができる。
又、携帯電話網内で移動端末50が、無線通信セッションを維持した状態で無線接続先を他の無線基地局に切替えた場合でも、パケットロスや通信遅延を起こすことなくスムーズなハンドオーバが実現できる。このため、VPN網16において限られた通信帯域の中でも通信の品質を保証するQoSを実現することができる。
次に、本発明に係る第5実施形態のモバイルIP制御システムについて説明する。ここで、前述した第1,2,3および4実施形態と同一部分については、同一の符号を付するものとする。
又、この第4実施形態は、IP網11に第2実施形態と同様に構成された無線LAN網14および第3実施形態と同様に構成されたWiMAX網15が接続され、前記移動端末50は無線LAN網14の備えるアクセスルータ40Bに無線接続可能な領域に位置している。
更に、移動端末50とホームエージェント20を介してIPパケット通信を行う相手端末60がIP網11に接続された状態となっている。
上記ホームエージェント20の送受信インターフェイス21は、IP網11およびホーム網12に接続され、相手端末60から移動端末50のホームアドレス宛に送り込まれるパケットを受信すると共に当該パケットを移動端末50に向けてパケットを送出する。
尚、移動端末50がホーム網12に接続されている場合、送受信インターフェイス21は、前記相手端末60から送り込まれたパケットをホーム網12の移動端末50に転送する。
又、移動先エージェント30Bが移動端末50の利用する通信帯域を通知するメッセージである通信帯域登録要求を受信すると共に、この通信帯域登録要求に対して通信帯域登録応答を返信する通信帯域登録応答機能を備えている。
又、上述の通信帯域登録要求は、移動端末50の識別IDと、移動端末50とアクセスルータ40Bとの相互無線通信のベアラ情報とを有する。
又、バインディング記憶手段23は、格納された前記位置登録要求に含まれる気付アドレスと移動端末50のホームアドレスとを対応させて転送先テーブル231を生成する転送先テーブル生成機能と、新たに受信した位置登録要求および通信帯域登録要求に基づき前記転送先テーブル231の値を更新する転送先テーブル更新機能とを備えている。
尚、パケットルーティング手段24は、転送するパケットの種類に応じて転送順序や転送レートの優先度を決定する転送優先度決定機能を備えていてもよい。
又、算出された伝送レート値に基づき前記パケット転送の伝送速度を制御するパケット伝送制御機能を有する。このパケット伝送制御機能では、前記算出された伝送レート値に基づいて、パケットの転送速度を決定すると共に通信帯域パケット転送を行う頻度や速度を監視して一時的に制限する等のパケット伝送流量の制御を行う。
これにより、無線基地局やアクセスルータ等の無線中継装置に無線中継能力を超えた大量のパケットが送信されることや、無線中継装置における送信帯域不足やオーバーフローの発生を抑制することができる。
又、移動端末50がアクセスルータ40Bに無線接続した場合に、移動先通信インターフェイス31Bは、アクセスルータ40Bを介して移動端末50と通信セッションを確立する通信セッション確立機能を備えている。
又、通信帯域検知手段33Bは、このベアラ要求に対してアクセスルータ40Bから通知されるベアラ応答のベアラ情報を記憶する通信帯域記憶テーブル331Bを有し、この通信帯域記憶テーブル331Bの値を、新たに受信されるベアラ応答に基づき更新する帯域記憶テーブル更新機能を備えている。図5(A)は、通信帯域記憶テーブル331(B)の一例である。
尚、この通信帯域記憶テーブル331Aの値は、予め設定された時間間隔で消去されるように設定してもよい。これにより、対応する移動端末の気付アドレスが変更された場合に、変更前の気付アドレスに向けてパケットが転送されてしまうのを回避することができる。
ここで、図5(B)は、上述の位置登録要求に付加されるベアラ情報の一形式を示している。各フィールド値は、例えば「タイプ」フィールドの値'9'は、後に続くメッセージがベアラ情報であることを示す。又、「長さ」フィールドの値'12'は後に続くメッセージの長さを示し、「ベアラ種別」フィールドには無線通信種別を示す値(例えば、W-CDMA=1,WLAN=2,WiMAX=3,VPN=4とする)を示し、上りおよび下り容量フィールドには算出された移動端末の利用する通信帯域を示す。
通信帯域通知手段42Bは、無線インターフェイス41Bと移動端末50との相互無線通信の通信帯域に生じる変化に応じて実行され、変化後の通信帯域を検知する通信帯域検知機能と、検知された通信帯域を移動先エージェント30Bの通信帯域検知手段33Bに通知する通信帯域通知機能とを備えている。
又、通信帯域検知手段33Bから送り込まれるベアラ要求に対して、移動端末50との間で利用される無線通信のベアラ情報を含むベアラ応答を生成するベアラ応答生成機能と、当該ベアラ応答を通信帯域検知手段33Bに送信するベアラ応答返信機能を備えている。
尚、通信帯域通知手段42Bは、無線インターフェイス41Bと移動端末50との相互無線通信の通信帯域を、常に検知するように、つまり、前記通信帯域検知機能が常時実行されるようにしてもよい。
移動先通信インターフェイス31Cは、移動端末50が無線基地局40Cに無線接続した場合に、無線基地局40Cを介して移動端末50と通信セッションを確立する通信セッション確立機能を備えている。
又、通信帯域検知手段33Cは、このベアラ要求に対して無線基地局40Cから通知されるベアラ応答のベアラ情報を記憶する通信帯域記憶テーブル331Cを有し、この通信帯域記憶テーブル331Cの値を、新たに受信されるベアラ応答に基づき更新する帯域記憶テーブル更新機能を備えている。図5(A)に通信帯域記憶テーブル331Cの一例を示す。
尚、この気付アドレス対応テーブル331Cの値は、予め設定された時間間隔で消去されるように設定してもよい。これにより、対応する移動端末の気付アドレスが変更された場合に、変更前の気付アドレスに向けてパケットが転送されてしまうのを回避することができる。
ここで、図5(B)は、上述の位置登録要求に付加されるベアラ情報の一形式を示している。各フィールド値は、例えば「タイプ」フィールドの値'9'は、後に続くメッセージがベアラ情報であることを示す。又、「長さ」フィールドの値'12'は後に続くメッセージの長さを示し、「ベアラ種別」フィールドには無線通信種別を示す値(例えば、W-CDMA=1,WLAN=2,WiMAX=3,VPN=4とする)を示し、上りおよび下り容量フィールドには算出された移動端末の利用する通信帯域を示す。
通信帯域通知手段42Cは、無線インターフェイス41Cと移動端末50との相互無線通信の通信帯域に生じる変化に応じて実行され、変化後の通信帯域を検知する通信帯域検知機能と、検知された通信帯域を移動先エージェント30Cの通信帯域検知手段33Cに通知する通信帯域通知機能とを備えている。
又、通信帯域検知手段33Cから送り込まれるベアラ要求に対して、移動端末50との間で利用される無線通信のベアラ情報を含むベアラ応答を生成するベアラ応答生成機能と、当該ベアラ応答を通信帯域検知手段33Cに送信するベアラ応答返信機能を備えている。
尚、通信帯域通知手段42Cは、無線インターフェイス41Cと移動端末50との相互無線通信の通信帯域を、常に検知するように、つまり、前記通信帯域検知機能が常時実行されるようにしてもよい。
又、移動先で受信される無線通信電波の内、最も強度の高い無線通信電波を判断する無線電波強度判定手段と、当該無線電波の送信元である無線中継装置(本実施形態ではアクセスルータ40B又は無線基地局40C)との間で無線接続呼を確立する無線接続確立手段とを備えている。
更に、移動端末50は、移動先エージェント30Cから送られるエージェント広告に基づき無線接続先がホーム網であるか否かを判断する接続先判断機能と、無線接続先がホーム網12ではないことを判断した場合に、割当てられた気付アドレスを含む位置登録要求を生成し当該位置登録要求をホームエージェント20に送信する位置登録要求送信機能とを有する。
これにより、移動端末50に割当てられた気付アドレスがホームエージェント20に通知されるので、移動端末50は相手端末60からのパケットを受信することが可能となる。
パケットルーティング手段24が、気付アドレステーブル231の気付アドレスを宛先とするIPヘッダを生成すると共に、当該IPヘッダをパケット記憶手段22に格納されたパケットに付加する処理(カプセル化)を行う(ステップS204)。
カプセリング処理されたパケットをパケットルーティング手段24が、気付アドレス宛に送信すると共に算出されたパケット伝送レートに基づきパケットの伝送量を制御する(ステップS205)。
パケットルーティング手段24が、気付アドレステーブル231の気付アドレスを宛先とするIPヘッダを生成すると共に当該IPヘッダを、相手端末60から送り込まれたパケットに付加する処理(カプセル化)を行う(ステップS214)。カプセル化されたパケットをパケットルーティング手段24が、気付アドレス宛に送信すると共に更新されたパケット伝送レートに基づきパケットの伝送量を制御する(ステップS215)。
又、移動端末50の利用する無線通信帯域に、ネットワークの通信トラフィックの状態や電波状態に起因する変化が生じた場合でも、当該無線通信帯域の変化に応じた伝送レートでパケット送信を行うことができる。
ここで、上記第5の実施形態におけるモバイルIP制御システムの動作について、図18のシーケンスチャートを参照して説明する。
位置登録要求を受信したホームエージェント20は移動端末50に向けて位置登録応答を返信する(ステップS107)。これにより、ホームエージェント20と移動端末50とは移動先エージェント30Bを介してパケット通信を行うことが可能な状態となる。
ここで、ホームエージェント20は、相手端末60から移動端末50宛に送り込まれたパケットを受信する(ステップS108)。ホームエージェント20は前述の図6(A)に示されるように動作して、受信したパケットを移動端末50に向けて転送する(ステップS109)。
転送されたパケットを受信した移動先エージェント30Bは、当該パケット対してデカプセル処理を行い、移動端末50に転送する(ステップS110)。
この位置登録要求を受信したホームエージェント20は移動端末50に向けて位置登録応答を返信する(ステップS117)。これにより、ホームエージェント20と移動端末50とは移動先エージェント30Cを介してパケット通信を行うことが可能な状態となる。
ここで、ホームエージェント20は、ステップS109と同様前述の図6(A)に示されるように動作し相手端末60から送り込まれたパケットを移動端末50に向けて転送する(ステップS118)。
転送されたパケットを受信した移動先エージェント30Cは、当該パケットをデカプセル処理すると共に移動端末50に転送する(ステップS119)。
更に、ホームエージェント20から移動端末50に向けて転送されるパケットの伝送速度(転送レート)を一定に保つことができるので、通信の中継処理を行う無線基地局又はアクセスルータに係る負担を軽減できる。
12,512 ホームネットワーク
13,513 携帯電話網
14,514 無線LAN網
15,515 WiMAX網
16,516 VPN網
20,520 ホームエージェント
21 送受信インターフェイス
22 パケット記憶手段
23 バインディング記憶手段
24 パケットルーティング手段
25 帯域制御手段
30A,30B,30C,30D,530A,530B,530C,530D 移動先エージェント
31A,31B,31C,31D 移動先通信インターフェイス
32A,32B,32C,32D 気付アドレス割当手段
33A,33B,33C,33D 通信帯域検知手段
34A,34B,34C,34D 登録要求格納手段
35A,35B,35C,35D パケット転送手段
40A,40C,540A,540C 無線基地局
40B,40D,40E,540B,540D アクセスルータ
41A,41B,41C,41D 無線インターフェイス
42A,42B,42C,42D 通信帯域通知手段
50 移動端末
60 相手端末
70A VPNゲートウェイ
71A VPN接続確立手段
130 携帯電話基幹網
140 無線LAN基幹網
150 WiMAX基幹網
160 VPN基幹網
131,141,151,161,162 移動先ネットワーク
231 転送先テーブル
331A,331B,331C,331D 通信帯域記憶テーブル
※A,※B,※C,※D 無線通信
Claims (14)
- 移動端末に無線接続リンクを提供する1又は複数の無線中継装置と、当該各無線中継装置を介して前記移動端末と通信を行うホームエージェントとを備え、前記移動端末と予め設けられた相手端末とが前記ホームエージェントを介して相互に通信を行うモバイルIP制御システムであって、
前記ホームエージェントが、前記各無線中継装置と前記移動端末との相互無線通信に利用される通信帯域に基いて、前記ホームエージェントから前記移動端末に向けて行う通信の伝送レートを制御することを特徴とするモバイルIP制御システム。 - 前記請求項1に記載のモバイルIP制御システムにおいて、
前記ホームエージェントと前記各無線中継装置との相互通信を中継する移動先エージェントを、前記各無線中継装置に併設し、
前記移動先エージェントが、前記各無線中継装置と前記移動端末との間で行われる相互間無線通信の通信帯域を検知すると共に当該検知された通信帯域を前記ホームエージェントに通知する通信帯域通知機能を有することを特徴とするモバイルIP制御システム。 - 前記請求項2に記載のモバイルIP制御システムにおいて、
前記ホームエージェントは、
前記移動端末の移動先における移動先アドレスおよび予め前記移動端末に設定された固有アドレスを格納するアドレス係合記憶手段と、前記相手端末から前記固有アドレス宛に送り込まれるパケット情報を前記移動先アドレスに基づいて前記移動端末に転送するパケット転送手段と、当該パケット転送手段が前記パケット情報を転送する際の転送レートを前記通知された通信帯域の値に基づき制御する転送レート制御手段と、を備えたことを特徴とするモバイルIP制御システム。 - 前記請求項2に記載のモバイルIP制御システムにおいて、
前記移動端末は、前記移動先の各無線中継装置に無線接続した場合に割当てられる移動先アドレスを前記ホームエージェントに向けて通知する移動先アドレス通知機能を備え、
前記各移動先エージェントは、前記通知された移動先アドレスと前記検知された通信帯域とを係合して前記ホームエージェントに向けて転送するアドレス帯域係合転送機能を備えたことを特徴とするモバイルIP制御システム。 - 前記請求項2に記載のモバイルIP制御システムにおいて、
前記各移動先エージェントは、当該移動先エージェントに併設された前記無線中継装置と前記移動端末との相互無線通信の通信帯域を常時検知する通信帯域検知機能と、
前記通信帯域の変動を検知した場合、新たに検知された通信帯域の値を前記ホームエージェントに通知する通信帯域更新通知機能とを備えたことを特徴とするモバイルIP制御システム。 - 前記請求項2に記載のモバイルIP制御システムにおいて、
前記移動端末は、無線種別の異なる前記複数の無線中継装置それぞれから受信する電波の強度に基づいて機能し前記複数の無線中継装置のうち受信された電波強度が最も高い無線中継装置との無線接続を確立する無線接続選択手段を備えたことを特徴とするモバイルIP制御システム。 - 前記請求項2に記載のモバイルIP制御システムにおいて、
前記移動端末は、同じ無線通信種別の前記複数の無線中継装置それぞれから受信する電波の強度に基づいて機能し前記複数の無線中継装置のうち受信された電波強度が最も高い無線中継装置との無線接続を確立する無線接続選択手段を備えたことを特徴とするモバイルIP制御システム。 - 前記請求項2に記載のモバイルIP制御システムにおいて、
前記移動先エージェントは、前記移動端末と無線中継装置との間で行われる無線通信の通信帯域を検知できない場合に、前記移動端末に向けて返信要求を送信すると共に当該返信要求に対する応答までの経過時間に基づき前記移動端末の利用する通信帯域を算出する通信帯域算出手段を備えたことを特徴とするモバイルIP制御システム。 - 移動端末と相手端末とが、前記移動端末の移動先アドレスを管理するホームエージェントを介して通信を行うモバイルIP制御方法において、
前記移動端末が移動先で無線接続を確立すると共に当該移動端末に移動先アドレスが割当てられる無線接続確立工程と、
確立された無線接続の通信帯域の値を検出する通信帯域検出工程と、
検出された通信帯域の値と前記移動先アドレスとを前記ホームエージェントに通知する移動先アドレス通知工程と、
前記ホームエージェントが前記相手端末から受信したパケットを前記通知された移動先アドレスに転送するにあたって、前記通知された通信帯域の値に基きパケット転送の転送レートを制御する転送レート制御工程とを有することを特徴としたモバイルIP制御方法。 - 前記請求項9に記載のモバイルIP制御方法において、
前記確立された無線接続の通信帯域の値に変化が生じた場合に、新たに検出された通信帯域の値を前記ホームエージェントに通知する通信帯域値通知工程を前記転送レート制御工程の前に設けたことを特徴とするモバイルIP制御方法。 - 移動端末が当該移動端末の移動先アドレスを管理するホームエージェントを介して相手端末と行う相互間通信を制御するためのモバイルIP制御プログラムにおいて、
前記移動端末の移動先で行う無線通信の通信帯域と、前記移動先アドレスと、予め前記移動端末に割当てられた一意の固有アドレスとを対応させて記憶するアドレス帯域対応記憶機能、
前記相手端末から受信したパケットを前記移動端末に転送するにあたって、転送するパケットの転送レートを前記記憶された通信帯域に基づき制御する転送レート制御機能、
をコンピュータに実行させることを特徴としたモバイルIP制御プログラム。 - 移動端末と相手端末との相互間通信を中継するホームエージェントが前記相互間通信における帯域制御を行うためのモバイルIP制御プログラムにおいて、
前記移動端末に無線リンクを提供する無線中継装置と前記移動端末との間の相互無線通信の通信帯域を検知する通信帯域検知機能、
前記検知された通信帯域を前記ホームエージェントに通知する通信帯域通知機能、
をコンピュータに実行させることを特徴としたモバイルIP制御プログラム。 - 前記請求項12に記載のモバイルIP制御プログラムにおいて、
前記無線中継装置と前記移動端末との相互無線通信における通信帯域が変動した場合に、新たに検知された通信帯域を前記ホームエージェントに通知する通信帯域更新通知機能をコンピュータに実行させることを特徴としたモバイルIP制御プログラム。 - 前記請求項12又は13に記載のモバイルIP制御プログラムにおいて、
前記無線中継装置と前記移動端末との相互無線通信における通信帯域を検出できない場合に、前記移動端末に対して返信要求を送信すると共に当該返信要求に対する応答までの時間に基づき前記通信帯域を検出する通信帯域検出機能、
をコンピュータに実行させることを特徴としたモバイルIP制御プログラム。
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