JPWO2009037843A1 - QoSリソース予約方法及びその方法で用いられる移動端末 - Google Patents
QoSリソース予約方法及びその方法で用いられる移動端末 Download PDFInfo
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Abstract
QoS予約の構築に遅延を生じさせず、さらにQoSリソースの浪費を避けることができるQoSリソース予約方法などを提供する技術が開示され、その技術によれば移動端末110が、QoSリソースの予約をするための情報を収集する第1のメッセージを通信端末100に向けて送信するステップと、移動端末が、QoSリソースの予約処理の間に自身のハンドオーバを検知した場合、QoSリソースの予約を取り除くための第2のメッセージをハンドオーバ前の自身から通信端末までの経路に送信するステップとを有する。
Description
本発明は、移動端末と、その通信相手となる通信端末との間の通信経路上にQoSリソースを予約するQoSリソース予約方法及びその方法で用いられる移動端末に関する。
パケットスイッチの通信ネットワークにおいて、MN(Mobile Node)は通信相手であるCN(Corresponding Node)と通信することが可能である。下記の非特許文献1に記載されているように、通信におけるQoSリソースを予約するため、MNはQUERYメッセージ(以下、単にQUERYとも言う)を送信し、MNからCNまでの経路が利用可能な十分なQoSリソースを有しているならば、CNはRESERVEメッセージ(以下、単にRESERVEとも言う)を送信し、MNはそのRESERVEメッセージを受信する。
J. Manner (ed.), "NSLP for Quality-of-Service Signaling", Internet Draft draft-ietf-nsis-qos-nslp-11, June 2006 G. Ash (ed.), "QoS NSLP QSPEC Template", Internet Draft draft-ietf-nsis-qspec-14, January 2007 T. Sanda (ed.), "Path type support for NSIS signaling", Internet Draft draft-sanda-nsis-path-type-03.txt, October 24, 2005 国際公開公報WO2006/041183
国際公開公報WO2007/061118
J. Manner (ed.), "NSLP for Quality-of-Service Signaling", Internet Draft draft-ietf-nsis-qos-nslp-11, June 2006 G. Ash (ed.), "QoS NSLP QSPEC Template", Internet Draft draft-ietf-nsis-qspec-14, January 2007 T. Sanda (ed.), "Path type support for NSIS signaling", Internet Draft draft-sanda-nsis-path-type-03.txt, October 24, 2005
QUERY処理が進行中にマルチホームのMNがハンドオーバすると、MNは、QUERY処理をハンドオーバ後に再度行うため、QoS予約の構築において遅延が生じる。この問題を解決する方法の1つとして、MNにQUERYの結果(最適な経路の情報及び2番目に最適な経路の情報を含む)をBICAST(2つの異なる経路、すなわち最適な経路及び2番目に最適な経路に送信)する。これにより、MNは、最適な経路のインタフェースがハンドオーバしたならば、2番目に最適な経路のインタフェースを介してQUERY処理の結果を受信することができる。このとき、経路(2番目に最適な経路)に予約はされない。しかし、この方法では、別のRESERVEが2番目に最適な経路に送信される必要があるため、QoS経路の構築において遅延が未だに生じる。
また、他の解決方法の1つとして、2番目に最適な経路における予約処理を促進させるために、2番目の最適な経路を通じてMNへQUERYの結果を送信すると同時にPassive予約を2番目に最適な経路上にする。2番目に最適な経路上にPassive予約の状態がインストールされることにより、後で必要となれば、予約処理が促進される。しかし、最適な経路に接続したインタフェースがハンドオーバする場合、選択された/最適な経路上のQoSリソースの浪費になる。なぜなら、選択された経路上におけるQoS予約状態は、QNEのソフトステートタイマーが終了した後に取り除かれるだけであるからである。
本発明は、上記の問題点に鑑み、QoS予約の構築に遅延を生じさせず、さらにQoSリソースの浪費を避けることができるQoSリソース予約方法及びその方法で用いられる移動端末を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明によれば、移動端末と、前記移動端末の通信相手となる通信端末と、前記移動端末と前記通信端末との通信経路上に存在し、前記移動端末と前記通信端末との間で送受信されるシグナリングを中継する1つ以上の中継ノードとを備える通信システムで、前記移動端末と前記通信端末との間の前記通信経路上にQoSリソースの予約を行うQoSリソース予約方法であって、前記移動端末が、前記QoSリソースの予約をするための情報を収集する第1のメッセージを前記通信端末に向けて送信するステップと、前記移動端末が、前記QoSリソースの予約処理の間に自身のハンドオーバを検知した場合、前記QoSリソースの予約を取り除くための第2のメッセージを前記ハンドオーバ前の前記自身から前記通信端末までの経路に送信するステップとを、有するQoSリソース予約方法が提供される。この構成により、QoS予約の構築に遅延を生じさせず、さらにQoSリソースの浪費を避けることができる。
また、本発明のQoSリソース予約方法において、前記移動端末が複数のインタフェースを有する場合、前記移動端末が、前記通信端末に指示するためのフラグであって、前記通信端末が前記第1のメッセージに基づいて選択した最適な経路に前記QoSリソースの予約をさせる第3のメッセージを送信するだけでなく、前記第3のメッセージに含まれる情報を含み、前記最適な経路の次に適した経路である準最適経路に前記QoSリソースの予約準備を促す第4のメッセージを前記準最適経路にも送信するよう指示する前記フラグを前記第1のメッセージに含めることは、本発明の好ましい態様である。この構成により、QoS予約の構築による遅延を防ぐことができる。
また、本発明のQoSリソース予約方法において、前記移動端末が複数のインタフェースを有する場合、前記移動端末が、前記第2のメッセージを送信する際、前記複数のインタフェースのうちの1つのインタフェースが前記ハンドオーバ先で接続する中継ノードの情報を前記第2のメッセージに含め、前記第2のメッセージを受信する前記中継ノードが、自身が、前記ハンドオーバ前の前記インタフェースから前記通信端末までの第1の経路と、前記ハンドオーバ後の前記インタフェースから前記通信端末までの第2の経路とが交差するクロスオーバノードであるか否かを判断し、前記クロスオーバノードであると判断した場合、前記第2の経路における前記QoSリソースの予約をするための情報と、前記ハンドオーバしなかったインタフェースから前記通信端末までの第3の経路における前記QoSリソースの予約をするための情報とを比較した結果に基づいて、最適な経路に前記QoSリソースの予約がなされるための処理を行うことは、本発明の好ましい態様である。この構成により、より最適な経路にQoSリソースを予約することができる。
また、本発明によれば、複数のインタフェースを有する移動端末と、前記移動端末の通信相手となる通信端末と、前記移動端末と前記通信端末との通信経路上に存在し、前記移動端末と前記通信端末との間で送受信されるシグナリングを中継する1つ以上の中継ノードとを備える通信システムで、前記移動端末と前記通信端末との間の前記通信経路上にQoSリソースの予約を行うQoSリソース予約方法であって、前記移動端末が、前記通信端末から受信するメッセージであって、前記QoSリソースの予約をするための情報を収集する第1のメッセージに基づいて選択された最適な経路に対して、前記QoSリソースの予約をさせるための第2のメッセージを送信した後に、前記複数のインタフェースのうちの1つのインタフェースがハンドオーバした場合、前記ハンドオーバ前の前記インタフェースから前記通信端末までの経路に前記QoSリソース予約を取り除くための第3のメッセージを送信するステップを、有するQoSリソース予約方法が提供される。この構成により、QoS予約の構築に遅延を生じさせず、さらにQoSリソースの浪費を避けることができる。
また、本発明のQoSリソース予約方法において、前記移動端末は、前記第1のメッセージを受信する前に、前記複数のインタフェースのうちの1つのインタフェースがハンドオーバした場合、ハンドオーバする旨を伝えるためのメッセージを前記通信端末に送信し、前記通信端末が、前記ハンドオーバする旨を伝えるための前記メッセージに基づいて、前記ハンドオーバするインタフェースの接続先の中継ノードに前記QoSリソースの予約をするための情報を収集するメッセージを送信し、前記移動端末が、前記通信端末から受信するメッセージに基づいて選択された最適な経路に前記QoSリソースの予約をさせるためのメッセージを送信することは、本発明の好ましい態様である。この構成により、より効率的にQoSリソースの予約を行うことができる。
また、本発明のQoSリソース予約方法において、前記移動端末が、前記第1のメッセージを受信し、かつ受信した前記第1のメッセージに基づいて選択された最適な経路に対して前記QoSリソースの予約をさせるためのメッセージを送信する前に、前記複数のインタフェースのうちの1つのインタフェースがハンドオーバした場合、前記ハンドオーバ前の前記インタフェースから前記通信端末までの経路以外に前記QoSリソースの予約をさせるためのメッセージを送信することは、本発明の好ましい態様である。この構成により、より効率的にQoSリソースの予約を行うことができる。
また、本発明によれば、複数のインタフェースを有する移動端末と、前記移動端末の通信相手となる通信端末と、前記移動端末と前記通信端末との通信経路上に存在し、前記移動端末と前記通信端末との間で送受信されるシグナリングを中継する1つ以上の中継ノードとを備える通信システムで、前記移動端末と前記通信端末との間の前記通信経路上にQoSリソースの予約を行うQoSリソース予約方法であって、前記移動端末が、前記通信端末から受信するメッセージであって、前記QoSリソースの予約をするための情報を収集する第1のメッセージに基づいて選択した最適な経路及び前記最適な経路の次に適した経路である準最適経路のそれぞれに、前記QoSリソースの予約をさせる第2のメッセージ及び前記QoSリソースの予約準備を促す第3のメッセージを送信するステップと、前記移動端末が、前記複数のインタフェースのうちの1つのインタフェースがハンドオーバした場合、前記ハンドオーバ前の前記インタフェースから前記通信端末までの経路に前記QoSリソース予約を取り除くための第4のメッセージを送信するステップと、前記ハンドオーバ前の前記インタフェースから前記通信端末までの第1の経路と、前記ハンドオーバ後の前記インタフェースから前記通信端末までの第2の経路とが交差する中継ノードであるクロスオーバノードが、前記QoSリソースの予約をするための情報を収集するメッセージを前記ハンドオーバ先で接続する中継ノードに送信するステップと、前記移動端末が、前記ハンドオーバ先で接続する中継ノードから受信する前記メッセージに基づいて、前記準最適経路と前記第2の経路のうちの一方の経路を選択して前記QoSリソースの予約をさせるメッセージを送信するステップとを、備えるQoSリソース予約方法が提供される。この構成により、QoS予約の構築に遅延を生じさせず、さらにQoSリソースの浪費を避けることができる。
また、本発明のQoSリソース予約方法において、前記クロスオーバノードが、所定の期間が経過した場合、前記第2の経路を使用することができない旨を含む前記第4のメッセージを前記通信端末に送信し、前記通信端末が、受信する前記第4のメッセージに基づいて、前記QoSリソースの予約をさせるメッセージを前記準最適経路に送信することは、本発明の好ましい態様である。この構成により、より効率的にQoSリソースの予約を行うことができる。
また、本発明のQoSリソース予約方法において、前記移動端末が前記第1のメッセージを受信する前に、前記複数のインタフェースのうちの1つのインタフェースがハンドオーバし、前記第4のメッセージを送信する場合、前記移動端末が、所定の期間が経過した場合、既に受信している前記QoSリソースの予約をするための情報を収集するメッセージに基づいて前記QoSリソースの予約をする経路を選択し、選択された前記経路に前記QoSリソースの予約をさせるメッセージを送信することは、本発明の好ましい態様である。この構成により、より効率的にQoSリソースの予約を行うことができる。
また、本発明によれば、移動端末と前記移動端末の通信相手となる通信端末との間の通信経路上にQoSリソースの予約の処理を行う前記移動端末であって、前記QoSリソースの予約をするための情報を収集する第1のメッセージを生成するメッセージ生成手段と、生成された前記第1のメッセージを前記通信端末に向けて送信する送信手段と、前記QoSリソースの予約処理の間に前記移動端末自身がハンドオーバしたか否かを判断する判断手段とを備え、前記判断手段によって前記移動端末自身がハンドオーバしたと判断された場合、前記メッセージ生成手段が、前記QoSリソースの予約を取り除くための第2のメッセージを生成し、前記送信手段が、前記第2のメッセージを前記ハンドオーバ前の前記移動端末自身から前記通信端末までの経路に送信する移動端末が提供される。この構成により、QoS予約の構築に遅延を生じさせず、さらにQoSリソースの浪費を避けることができる。
また、本発明の移動端末において、前記移動端末が複数のインタフェースを有する場合、前記メッセージ生成手段が、前記通信端末に指示するためのフラグであって、前記通信端末が前記第1のメッセージに基づいて選択した最適な経路に前記QoSリソースの予約をさせる第3のメッセージを送信するだけでなく、前記第3のメッセージに含まれる情報を含み、前記最適な経路の次に適した経路である準最適経路に前記QoSリソースの予約準備を促す第4のメッセージを前記準最適経路にも送信するよう指示する前記フラグを前記第1のメッセージに含めることは、本発明の好ましい態様である。この構成により、QoS予約の構築による遅延を防ぐことができる。
また、本発明の移動端末において、前記移動端末が複数のインタフェースを有する場合、前記メッセージ生成手段が、前記第2のメッセージを送信する際、前記複数のインタフェースのうちの1つのインタフェースが前記ハンドオーバ先で接続するノードであって、前記移動端末と前記通信端末との間で送受信されるシグナリングを中継する中継ノードの情報を前記第2のメッセージに含めることは、本発明の好ましい態様である。この構成により、より最適な経路にQoSリソースを予約することができる。
また、本発明によれば、複数のインタフェースを有する移動端末と、前記移動端末の通信相手となる通信端末との間の通信経路上にQoSリソースの予約の処理を行う前記移動端末であって、前記QoSリソースの予約をするための情報を収集する第1のメッセージ(Query)を送信するよう要求するための第2のメッセージ(TFQ)を生成するメッセージ生成手段と、生成された前記第2のメッセージを前記通信端末に向けて送信する送信手段と、前記第1のメッセージを受信する受信手段とを備え、前記送信手段が、前記第1のメッセージに基づいて選択された最適な経路に対して、前記QoSリソースの予約をさせるための第3のメッセージを送信した後に、前記複数のインタフェースのうちの1つのインタフェースがハンドオーバした場合、前記ハンドオーバ前の前記インタフェースから前記通信端末までの経路に、前記メッセージ生成手段によって生成された前記QoSリソース予約を取り除くための第4のメッセージを送信する移動端末が提供される。この構成により、QoS予約の構築に遅延を生じさせず、さらにQoSリソースの浪費を避けることができる。
また、本発明の移動端末において、前記送信手段が、前記第1のメッセージを受信する前に、前記複数のインタフェースのうちの1つのインタフェースがハンドオーバした場合、ハンドオーバする旨を伝えるためのメッセージを前記通信端末に送信し、前記受信手段が、前記ハンドオーバするインタフェースの接続先のノードであって、前記移動端末と前記通信端末との間で送受信されるシグナリングを中継する中継ノードへ前記通信端末によって送信された前記QoSリソースの予約をするための情報を収集するメッセージを受信し、前記メッセージ生成手段が、受信された前記メッセージに基づいて選択された最適な経路に前記QoSリソースの予約をさせるためのメッセージを生成し、前記送信手段が、生成された前記メッセージを送信することは、本発明の好ましい態様である。この構成により、より効率的にQoSリソースの予約を行うことができる。
また、本発明の移動端末において、前記受信手段が前記第1のメッセージを受信し、かつ受信した前記第1のメッセージに基づいて選択された最適な経路に対して前記送信手段が前記QoSリソースの予約をさせるためのメッセージを送信する前に、前記複数のインタフェースのうちの1つのインタフェースがハンドオーバした場合、前記メッセージ生成手段が、前記ハンドオーバ前の前記インタフェースから前記通信端末までの経路以外に前記QoSリソースの予約をさせるためのメッセージを生成し、前記送信手段が、生成された前記メッセージを送信することは、本発明の好ましい態様である。この構成により、より効率的にQoSリソースの予約を行うことができる。
また、本発明によれば、複数のインタフェースを有する移動端末と、前記移動端末の通信相手となる通信端末との間の通信経路上にQoSリソースの予約の処理を行う前記移動端末であって、前記QoSリソースの予約をするための情報を収集する第1のメッセージ(Query)を送信するよう要求するための第2のメッセージ(TFQ)を生成するメッセージ生成手段と、生成された前記第2のメッセージを前記通信端末に向けて送信する送信手段と、前記第1のメッセージを受信する受信手段とを備え、前記メッセージ生成手段が、前記第1のメッセージに基づいて選択した最適な経路及び前記最適な経路の次に適した経路である準最適経路のそれぞれに対して、前記QoSリソースの予約をさせる第3のメッセージ及び前記QoSリソースの予約準備を促す第4のメッセージを生成し、前記送信手段が、前記第3のメッセージ及び前記第4のメッセージを送信し、前記複数のインタフェースのうちの1つのインタフェースがハンドオーバした場合、前記ハンドオーバ前の前記インタフェースから前記通信端末までの経路に前記QoSリソース予約を取り除くための前記メッセージ生成手段によって生成された第5のメッセージを送信し、前記ハンドオーバ先で接続する中継ノードから受信する前記QoSリソースの予約をするための情報を収集するメッセージに基づいて、前記準最適経路と前記ハンドオーバ後の前記インタフェースから前記通信端末までの経路のうちの一方の経路を選択して前記QoSリソースの予約をさせるメッセージを送信する移動端末が提供される。この構成により、QoS予約の構築に遅延を生じさせず、さらにQoSリソースの浪費を避けることができる。
また、本発明の移動端末において、前記受信手段が前記第1のメッセージを受信する前に、前記複数のインタフェースのうちの1つのインタフェースがハンドオーバし、前記第5のメッセージを送信する場合、所定の期間が経過した場合に、既に受信している前記QoSリソースの予約をするための情報を収集するメッセージに基づいて前記QoSリソースの予約をする経路を選択する判断手段を更に備え、前記メッセージ生成手段が、選択された前記経路に前記QoSリソースの予約をさせるメッセージを生成し、前記送信手段が生成された前記メッセージを送信することは、本発明の好ましい態様である。この構成により、より効率的にQoSリソースの予約を行うことができる。
本発明のQoSリソース予約方法及びその方法で用いられる移動端末は、上記構成を有し、QoS予約の構築に遅延を生じさせず、さらにQoSリソースの浪費を避けることができる。
<第1の実施の形態>
図1に示すように、MN110は、1つのネットワークインタフェースを有しており、QNE(QoS NSIS Entity)108、QNE106、QNE104、QNE102を通じる通信ネットワークを介してCN100と接続している。
図1に示すように、MN110は、1つのネットワークインタフェースを有しており、QNE(QoS NSIS Entity)108、QNE106、QNE104、QNE102を通じる通信ネットワークを介してCN100と接続している。
MN110がCN100にデータを送信したい場合、MN110は、経路上の利用可能なQoSを見つけるために、図2に示すように、CN100に向けてQUERYメッセージ200(以下、単にQUERYとも言う)を送信する。
QUERYメッセージは、上述した非特許文献2で定義された形式をとることが可能である。QUERYメッセージのフォーマットの一例を図3に示す。QUERYメッセージはデータ経路に沿って利用可能なQoS情報を収集する。
QUERYメッセージ208を受信したCN100は、RESERVEメッセージ(以下、単にRESERVEとも言う)を生成し、図2に示すように、MN110からCN100へ送信されたQUERYメッセージが通った同じ経路に沿って生成されたRESERVEメッセージ210をMN110へ送信する。
RESERVEメッセージのパラメータは非特許文献2に定義されている。RESERVEメッセージはデータ経路上の中間に位置するQNE102、104、106、108でQoS予約をするものである。RESERVEメッセージのフォーマットの一例を図4に示す。
QoS予約処理の間に、MN110が、ネットワークのアクセスポイント(AP:Access Point)を介したネットワーク接続が間もなく変更するとわかると、MN110(若しくはMN110に隣接するQNE)はAPの変更/ハンドオーバが実際に起こる前に、その経路上のCN100にメッセージを送信する。このメッセージはPRE−TEARメッセージ(以下、単にPRE−TEARとも言う)と呼ぶ。PRE−TEARは以下の要素から構成される。
PRE−TEAR:=メッセージタイプ識別情報
セッションID
フローID
セッションID
フローID
メッセージタイプ識別情報(MESSAGE TYPE IDENTIFIER)501はPRE−TEARを示す際に用いられる。セッションID(SESSION ID)502は、CN100によって送信されるRESERVEメッセージのものと同じものである(先にMN110によって送信されたQUERYのものと同じ)。フローID(FLOW ID)503は先にこの経路に送信されたQUERYのものと同じである。ここで、PRE−TEARメッセージのフォーマットの一例を図5に示す。PRE−TEARは、ハンドオーバしようとする経路(ハンドオーバする直前につながっている経路)上に予約されたQoSリソースを取り除く機能を有する。
図6はMNの機能ブロックの一例を示す。MNは、受信手段606、送信手段602、QoS予約機能手段600、Pre−Tear生成機能手段604から構成されている。Pre−Tear生成機能手段604は、PRE−TEARメッセージを生成し、送信手段602に送信させる。図7はMNとCNとの間に位置する中間のQNE102、104、106、108などの機能ブロックの一例を示す。QNEは、送信手段702、受信手段706、QoS予約機能手段700、Pre−Tear処理機能手段704から構成されている。
QNEがPRE−TEARを受信すると、QNEは、図7の機能ブロック図に示されるPre−Tear処理機能手段704によってPre−Tear処理を実行する。PRE−TEARの処理の一例を図8に示す。図8に示すように、PRE−TEARがQNEに受信されると(ステップS801)、QNEは、PRE−TEARに含まれるセッションIDとフローIDのコンビネーションに相当するQoS予約状態が既にインストールされているかをチェックする(ステップS802)。
そのようなセッションIDとフローIDのQoS予約状態が存在しない場合、そのセッションIDとフローIDに相当するその後のRESERVEメッセージを破棄するために、Pre−Tear状態がインストールされ、PRE−TEARがCN100に向けて次のQNEに転送される(ステップS806)。一方、そのようなセッションIDとフローIDのQoS予約状態がQNE上に存在する場合、QoS予約は取り除かれ、QNEは、図9に示すように、自身からCN100に向けたデータ経路上のQNE上のそのセッションIDとフローIDにおけるQoS予約を取り除くためにメッセージを送信する(ステップS804)。
このメッセージは、CN100に向かうこのQNEで生成されたRESERVE−with−TEARメッセージ920(非特許文献1を参照)になり、CN100に至るまでのすべての経路に転送される。なお、QNEは、ステップS804において、存在するQoS予約状態を取り除いた後、図10に示すように、受信したPRE−TEAR1014をCN100に向けて次のQNEに転送するようにしてもよい。PRE−TEAR1020が、CN100に向けたデータ経路上の次のQNEによって受信されると、上述した同じ処理が実行される。
図11はCNの機能ブロックの一例を示す。CNは、送信手段1102、受信手段1106、QoS予約応答機能手段1100、Pre−Tear処理機能手段1104から構成されている。CN100がRESERVE−with−TEARメッセージを受信すると、QoS予約応答機能手段1100は、QoS状態を取り除き、必要であればRESPONSEメッセージ(非特許文献1を参照)を送信する。CN100がPRE−TEARメッセージを受信すると、Pre−Tear処理機能手段1104は、QoS状態を取り除くトリガを行い、今後、そのSIDとFIDのペアに相当するRESERVEメッセージによるCN100での予約を防ぐためのpre−tear状態をインストールする。
ステップS804において、QNEは、インストールされたQoS予約を取り除く代わりに、CN100に向けてPRE−TEARを転送することも可能である。この場合、QNEはPRE−TEAR内に状態が除かれないことを示す付加的な指示情報を挿入する。CN100がPRE−TEARメッセージを受け取り、そのような指示情報が検出されると、CN100のPre−Tear処理機能手段1104は、図12に示すように、相当するQoS予約状態を取り除くために別のメッセージ(RESERVE−with−TEAR1224)をMN110に向けて送信する。
図13は他のネットワーク構成を示す。この場合、MN1314は、CN1300と複数の接続を有しており、MN1314は、図14に示すように、CN1300に向けて複数のQUERY1400、1402、1404を送信する。それぞれのQUERYはMN1314からCN1300まで流れ、それぞれの経路上のQoS情報を収集する。
CN1300若しくは様々な経路のCRN(CRossover Node)は、MN1314によってQUERYの中に明示された基準に基づいて最適な経路を選択し、その経路にRESERVE1418若しくはアグリゲートされた(集められた)QUERY結果を送信する。このとき、CN1300は、QUERY1400、1402、1404を受信し、最適な経路(例えば、CN1300からQNE1302、1308を経由するMN1314までの経路)を選択する。選択の際、例えば、CN1300が受信したQUERY1400、1402、1404を格納し、すべてのQUERYが届くまで、若しくは時間Tが経過するまでに決定をする。
CN1300がRESERVEを送信する経路上のMN1314のインタフェースがハンドオーバする場合、QUERY処理(MN1314のすべてのインタフェースからQUERYを送信する処理)は、MN1314によって再度行われる必要がある。これは、MN1314がRESERVEやQUERYの結果を受信することができないからである。MN1314におけるCN1300との他の接続が変更せずに残っていたとしても、QUERYの結果が失われるため、MN1314は即座にQoS予約を開始することができない。そのような中断は以下のようにすることで回避することができる。
すなわち、MN1314は、最適な経路側のインタフェースがハンドオーバした場合に2番目に最適な経路にトラフィックを向けることができるように、バックアップ経路を選択し、その経路にQUERY処理の結果を送信することをCN1300に指示する。すなわち、MN1314がQUERYにBICASTフラグをセットすることによりなされる。さらに、MN1314は、トラフィックを2番目に最適な経路に向ける必要がある場合に、MN1314が早急にQoS予約をすることができるように、2番目に最適な経路にPASSIVE予約を構築することをCN1300に指示する。MN1314はPASSIVE予約フラグをQUERYにセットする。
改良として、QUERYの中のBICASTフラグとPASSIVE予約フラグは、1つのフラグ(BICASTフラグとPASSIVE予約フラグとを合わせたフラグ)に置き換えられることが可能である。1つのフラグ(BICASTフラグとPASSIVE予約フラグとを合わせたフラグ)は、PASSIVE予約を構築する2番目に最適な経路に沿ってQUERY処理の結果を送信することをCN1300に知らせるためのものである。
上述の処理をサポートするMNの一例の構成が図15に示されている。図6に示すMNの構成と比較すると、上述したフラグをQUERYにセットするPassive予約機能手段1502が付加されている。また、上述の処理をサポートするCNの一例の構成が図16に示されている。図11に示すCNの構成と比較すると、上述したフラグがセットされたQUERYを処理するPassive予約機能手段1602が付加されている。
上述の処理の修正QUERYメッセージのフォーマットの一例が図17に示されている。修正QUERYメッセージは、BICASTフラグとPASSIVE予約フラグ(BICAST&PASSIVE RESERVEATION FLAG)1701を含む。また、必要とするシナリオにおいてパスタイプID1702(特許文献1を参照)を含むこともある。
修正QUERYがCN1300に到達すると、CN1300は、それぞれの経路で利用可能なQoS(QUERYによって収集された情報)又はMN1314によって明示された他の基準に基づいて、個々のQUERYが通った経路のランク付けをする。2つのフラグ(BICASTフラグとPASSIVE予約フラグ)がQUERYの中に存在する場合、CN1300は、相当するQUERYに記述された最も高いQoSを有する2つの経路、又はMN1314によって明示された基準による2つの経路を選択する。CN1300は、図18に示すように、利用可能なQoSが最も高い経路にRESERVE1818を送信し、2番目に最適なQoSを有する経路にPASSIVE RESERVE1824を送信する。
ここでのRESERVEメッセージのフォーマットの一例が図19に示されている。RESERVEメッセージは、非特許文献1に記載のフィールドに加え、さらにパスタイプID(PATH TYPE ID)1901(特許文献1を参照)、QUERYの結果(QUERY RESULT)1902を付加したものである。パスタイプID1901はオプションである。QUERYの結果1902は最適な経路及び2番目に最適な経路の情報を含む。
また、ここでのPASSIVE RESERVEメッセージのフォーマットの一例が図20に示されている。PASSIVE RESERVEメッセージは、非特許文献1に記載のフィールドに加え、さらにPASSIVE RESERVEメッセージタイプ(PASSIVE RESERVE MESSAGE TYPE)2001、パスタイプID(PATH TYPE ID)2002(特許文献1を参照)、QUERYの結果(QUERY RESULT)2003を付加したものである。
上述の処理をサポートするQNEの構成の一例が図21に示されている。図7に示すQNEと比較すると、Passive予約機能手段2102が付加されている。例えば、QNEがCNからMNへのPASSIVE RESERVEを受信すると、Passive予約機能手段2102は、GIST(General Internet Signaling Transport)状態の構築のみをする、若しくはGIST状態に沿って“ゼロ予約”(QoSパラメータ0での予約)のQoS NSLP状態を構築する。
QUERY処理が進行している間にMN1314のインタフェースの1つがハンドオーバする場合、MN1314は、その経路(ハンドオーバするインタフェースからCNまでの経路)上にこれまで構築されたQoS予約を取り除くため、又は行われようとしている予約を事前に阻止するために、PRE−TEAR2222を送信する。詳細なシグナリングが図22に示されている。
ここで、CN1300が2番目に最適な経路(本実施の形態ではQNE1304、1310)に既にPASSIVE RESERVEを送信しており、かつMN1314で、選択された最適な経路(本実施の形態ではQNE1302、1308)の方のインタフェースがハンドオーバした場合、PASSIVE RESERVE2228の中のQUERY処理の結果を受ける。MN1314は、PASSIVE RESERVE2228を受信した2番目に最適な経路に完全な予約を行うため、RESERVE2230を送信する。
同じ予約におけるRESERVEが双方の終端(例えば、送信側及び受信側)から送信されることが可能である場合、図23に示すように、CN/CRNはPRE−TEAR2325を受信すると、RESERVE2332を生成し、既にPASSIVE RESERVEメッセージを送った2番目に最適な経路にRESERVE2332を送信する。これにより、CN/CRNからのRESERVE2334がMN1314からのRESERVE2330と途中(2番目に最適な経路上)で出会うため、2番目に最適な経路上のQoS予約を促進させることができる。
なお、インストールされたPre−Tear状態は、該当するRESERVE若しくはPASSIVE RESERVEを阻止した後、明示的に取り除かれてもよいし、また一定時間経った場合に取り除かれてもよい。
<第2の実施の形態>
他のシナリオとして図24に示すように、データ方向がMN2414からCN2400において、QUERY処理が進行中にMN2414のインタフェースの1つがハンドオーバする場合、MN2414は、2番目に最適な経路にスイッチする可能性がある。しかし、ハンドオーバしたインタフェースを介した経路は、MN2414で残っているインタフェース(ハンドオーバしなかったインタフェース)を介したMN2414からCN2400までの残りの経路と比較して、よりよいQoSを有してCN2400に接続する可能性がある。
他のシナリオとして図24に示すように、データ方向がMN2414からCN2400において、QUERY処理が進行中にMN2414のインタフェースの1つがハンドオーバする場合、MN2414は、2番目に最適な経路にスイッチする可能性がある。しかし、ハンドオーバしたインタフェースを介した経路は、MN2414で残っているインタフェース(ハンドオーバしなかったインタフェース)を介したMN2414からCN2400までの残りの経路と比較して、よりよいQoSを有してCN2400に接続する可能性がある。
このような可能性(例えば、ハンドオーバした経路(ハンドオーバ後の経路)が、QUERY処理から選択される2番目に最適な経路と比較して、よりよいQoSを有すること)を確かめるために、MN2414は、ハンドオーバ先アクセスポイントであるプレディクティブ(予想)アクセスポイント(P−AP)2412のロケーション/アドレスを何らかの手段によって知る。MN2414から送信されるPRE−TEARはP−AP2412についての情報(PREDICTIVE ACCESS POINT)2501を運ぶ。ここでのPRE−TEARメッセージのフォーマットの一例が図25に示されている。
図26は上述する処理をサポートするMNの構成の一例を示す。このMNはプレディクティブ予約機能手段2608を含み、プレディクティブ予約機能手段2608はP−APについての情報を得ることができ、新たなPRE−TEARを生成する。図27は上述する処理をサポートするQNEの構成の一例を示す。このQNEはプレディクティブ予約機能手段2708を含み、プレディクティブ予約機能手段2708は、P−APの情報を有するPRE−TEARを処理することができる。
PRE−TEAR内のP−APの情報は、その経路上におけるCRN(QNE)2404を見つけるのに役立つ。例えば、それぞれのQNEはP−APに関するルーティング状態をチェックし、自身がCRNであるか否かを判断する。なお、CRN2404はあらかじめ決められたノードであってもよい。例えば、3G環境においては、オリジナルロケーションとP−APの双方を管理するゲートウェイであってもよい。詳細なシグナリング処理の一例が図28に示されている。
図28に示すように、CRN(QNE)2404がPRE−TEAR2822を受信すると、CRN2404はP−AP2412にTrigger for QUERY(TFQ)2826を送信する。TFQに用いられるフォーマットの一例が図29に示されている。TFQ2826を受信したP−AP2412は、CN2400に向けてQUERY2828を送信する。
ハンドオーバがなければ最適とされた経路とハンドオーバ先における経路(プレディクティブ経路)とが交差するCRN2404によってQUERY2828がインタセプトされ、CRN2404は、CRN2404からP−AP2412までのプレディクティブ経路と2番目に最適な経路とで利用可能なQoSを比較する。プレディクティブ経路における利用可能なQoSが2番目に最適な経路における利用可能なQoSより多い場合、CRN(プレディクティブ経路のCRN)2404は、プレディクティブ経路にRESERVE2830を送信し、QUERY2828を破棄する。
一方、プレディクティブ経路における利用可能なQoSが2番目に最適な経路における利用可能なQoSより少ない場合、CRN2404は、最適な経路(ハンドオーバがなければ最適とされた経路)と2番目に最適な経路との間におけるCRNにQUERYを流す。図24の例では、図30に示すように、そのようなCRNは存在せず、CN2400はP−AP2412からのQUERY3030を受信し、2番目に最適な経路上における利用可能なQoSと比較し、2番目に最適な経路にRESERVE3032を送信する。
<第3の実施の形態>
図31は、データ方向がCN3100からMN3114の場合のシナリオである。このシナリオでのシグナリング処理の一例が図32に示されている。図32に示すように、MN3114はCN3100に向けてTRIGGER for QUERY(TFQ)3200を送信する。TFQのフォーマットの一例が図33に示されている。TFQ3200は、通常のQUERYに含まれる情報に加え、さらにメッセージタイプID(TFQ MESSAGE TYPE IDENTIFIER)3301とMN3114が有するすべてのインタフェースのアドレス(ADDRESS OF ALL INTERFACES OF MN)3302の2つの付加的なフィールドを含む。
図31は、データ方向がCN3100からMN3114の場合のシナリオである。このシナリオでのシグナリング処理の一例が図32に示されている。図32に示すように、MN3114はCN3100に向けてTRIGGER for QUERY(TFQ)3200を送信する。TFQのフォーマットの一例が図33に示されている。TFQ3200は、通常のQUERYに含まれる情報に加え、さらにメッセージタイプID(TFQ MESSAGE TYPE IDENTIFIER)3301とMN3114が有するすべてのインタフェースのアドレス(ADDRESS OF ALL INTERFACES OF MN)3302の2つの付加的なフィールドを含む。
TFQ3200を受信するCN3200は、TFQ3200にリストされた経路/インタフェースのそれぞれにQUERYを送信する。
MN3114が、MN3114のインタフェースの1つがハンドオーバしようとしていることを察知し、MN3114がそのインタフェースでQUERYをまだ受信していない場合、MN3114は、CN3100にOFF PATH PRE−TEAR(OPPT)3201を送信する。OPPT3201は、TFQ3200にリストされた経路の1つがハンドオーバしようとしている状態であることを伝えるためのものである。
そのインタフェース(ハンドオーバしようとしているインタフェース)のIPアドレスは、OPPT3201の“ハンディングオーバインタフェースアドレス”フィールドに示されている。OPPT3201はCN3100に直接送信されてもよい。OPPTのフォーマットの一例が図34に示されている。OPPTはRESERVE with TEAR(非特許文献1を参照)の情報を含み、さらにメッセージタイプID(OPPT MESSAGE TYPE IDENTIFIER)3401、ハンディングオーバインタフェースアドレス(HANDINGOVER INTERFACE ADDRESS)3402を含む。
CN3100がMN3114に向けてQUERYを送信する前にOPPT3201を受信すると、CN3100は、OPPT3201のハンディングオーバインタフェースアドレス3402のフィールドに示されるようなハンドオーバをすると予測される経路上にQUERYを送信することを禁じる。すべてのQUERYを受信するMN3114は、最適な経路を選択し、最適な経路上にRESERVE3214を送信する。
図35に示すように、MN3114がすべてのQUERY3506、3512を受信した後でRESERVEを送信する前にハンドオーバが起こることを知る場合、MN3114は、ハンドオーバしようとする経路を避けて(たとえ、最適な経路であっても)、最適な経路上(相当するQUERYにリストされた利用可能なQoSのインタフェース)にRESERVE3514を送信する。
例えば、最適な経路がCN3100−QNE3104−QNE3110−MN3114であるが、その経路につながっているインタフェースがハンドオーバしようとしている場合、MN3114はその経路を選択せず、2番目に最適な経路、例えばCN3100−QNE3102−QNE3108−MN3114を選択する。そして、MN3114は、2番目に最適な経路(QUERY処理に基づいて、MNにCNをつなぐすべての経路において比較した中で、2番目に最適な経路)上にRESERVE3514を送信する。
最後に、図36に示すように、MN3114がインタフェース上(QUERYに基づく最適な経路)にRESERVE3614を送信した後、ハンドオーバしそうであると認識すると、MN3114は選択された経路にRESERVE with TEAR3626を送信する。そして、MN3114は、既に先に送信したPASSIVE RESERVE3620が通る2番目に最適な経路にRESERVE3632を送信する。
<第4の実施の形態>
データ方向がCNからMNの場合のシナリオについて図24を参照する。QUERY処理がまだ進行中でMN2414のインタフェースの1つがハンドオーバする場合、MN2414は、2番目に最適な経路にスイッチする可能性がある。しかし、ハンドオーバしたインタフェースは、MN2414で残っているインタフェース(ハンドオーバしなかったインタフェース)を介したCN2400からMN2414までの残りの経路と比較して、よりよいQoSを有する経路を介してCN2400に接続する可能性がある。
データ方向がCNからMNの場合のシナリオについて図24を参照する。QUERY処理がまだ進行中でMN2414のインタフェースの1つがハンドオーバする場合、MN2414は、2番目に最適な経路にスイッチする可能性がある。しかし、ハンドオーバしたインタフェースは、MN2414で残っているインタフェース(ハンドオーバしなかったインタフェース)を介したCN2400からMN2414までの残りの経路と比較して、よりよいQoSを有する経路を介してCN2400に接続する可能性がある。
図37はそのようなシナリオに本発明を適用するシグナリング処理の一例を示す。図37に示すように、MN2414は、PRE−TEAR3726にプレディクティブ(予測)アクセスポイント(P−AP)の位置(ロケーション)を埋め込む。そして、利用可能なQoSをチェックするために、CN2400又はCRN2404は、プレディクティブハンドオーバ経路にQUERY3732を送信する。
PRE−TEARが送信された場合に基づくシナリオは2つある。1つ目は、図37に示すように、MN2414がRESERVE3714を送信した後に、PRE−TEAR3726が送信された場合、CRN(この場合、QNE2404)はP−AP2412にQUERY3732を送信する。MN2414がP−AP2412に接続すると、P−AP2412はMN2414にQUERY情報を転送する。MN2414は、最適な経路(2番目に最適な経路かプレディクティブ経路のどちらか)を決定し選択することが可能である。例えば、図37に示すように、MN2414はプレディクティブ経路を選択し、プレディクティブ経路上にRESERVE3736を送信する。
なお、図38に示すように、CRN2404は、PASSIVE予約を予約に変えるために2番目に最適な経路上にメッセージを送信するようCN2400に伝えるPRE−TEAR3834をCN2400に向けて送信することができる。例えば、これは、PASSIVE RESERVE若しくはRESERVEに対するRESPONSE3836になり得る。この場合において、MN2414がプレディクティブ経路に新たなRESERVEを送信すると、MN2124がプレディクティブ経路にスイッチバックさせることができる。
若しくは、CRN2404は、プレディクティブ経路にQUERYを送信した後、PRE−TEARを送信する前に短い時間待つことが可能である。MNがP−APに接続することができ、RESERVEを早く(即座に)送信する場合、2番目に最適な経路へのスイッチを避けることができる。
2つ目のシナリオは、図39に示すように、MN2414がQUERY3906とQUERY3914を受信する前にPRE−TEAR3912を送信する。本シナリオにおいて、PRE−TEAR受信経路とプレディクティブ経路の間のCRN2404は、プレディクティブAP2412に向けてQUERY3918を送信する。PRE−TEARを送信した後、MN2414は経路を選択するためにQUERYの受信に関して長い時間をセットすることも可能である。
さらに、PRE−TEAR3912を受信したQNE2410は、オプションとして、MN2414に向けてQUERY3914を転送してもよい。これは、PRE−TEAR3912がMN2414からプレディクション(予測)に基づいて送信されるのみだからである(常に正確ではないからである)。
なお、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるLSIとして実現される。これらは個別に1チップ化されてもよいし、一部又はすべてを含むように1チップ化されてもよい。ここでは、LSIとしたが、集積度の違いにより、IC、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。また、集積回路化の手法はLSIに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)や、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。例えばバイオ技術の適応などが可能性としてあり得る。
本発明に係るQoSリソース予約方法及びその方法で用いられる移動端末は、QoS予約の構築に遅延を生じさせず、さらにQoSリソースの浪費を避けることができるため、移動端末と、その通信相手となる通信端末との間の通信経路上にQoSリソースを予約するQoSリソース予約方法及びその方法で用いられる移動端末などに有用である。
本発明は、移動端末と、その通信相手となる通信端末との間の通信経路上にQoSリソースを予約するQoSリソース予約方法及びその方法で用いられる移動端末に関する。
パケットスイッチの通信ネットワークにおいて、MN(Mobile Node)は通信相手であるCN(Corresponding Node)と通信することが可能である。下記の非特許文献1に記載されているように、通信におけるQoSリソースを予約するため、MNはQUERYメッセージ(以下、単にQUERYとも言う)を送信し、MNからCNまでの経路が利用可能な十分なQoSリソースを有しているならば、CNはRESERVEメッセージ(以下、単にRESERVEとも言う)を送信し、MNはそのRESERVEメッセージを受信する。
J. Manner (ed.), "NSLP for Quality-of-Service Signaling", Internet Draft draft-ietf-nsis-qos-nslp-11, June 2006 G. Ash (ed.), "QoS NSLP QSPEC Template", Internet Draft draft-ietf-nsis-qspec-14, January 2007 T. Sanda (ed.), "Path type support for NSIS signaling", Internet Draft draft-sanda-nsis-path-type-03.txt, October 24, 2005 国際公開公報WO2006/041183
国際公開公報WO2007/061118
J. Manner (ed.), "NSLP for Quality-of-Service Signaling", Internet Draft draft-ietf-nsis-qos-nslp-11, June 2006 G. Ash (ed.), "QoS NSLP QSPEC Template", Internet Draft draft-ietf-nsis-qspec-14, January 2007 T. Sanda (ed.), "Path type support for NSIS signaling", Internet Draft draft-sanda-nsis-path-type-03.txt, October 24, 2005
QUERY処理が進行中にマルチホームのMNがハンドオーバすると、MNは、QUERY処理をハンドオーバ後に再度行うため、QoS予約の構築において遅延が生じる。この問題を解決する方法の1つとして、MNにQUERYの結果(最適な経路の情報及び2番目に最適な経路の情報を含む)をBICAST(2つの異なる経路、すなわち最適な経路及び2番目に最適な経路に送信)する。これにより、MNは、最適な経路のインタフェースがハンドオーバしたならば、2番目に最適な経路のインタフェースを介してQUERY処理の結果を受信することができる。このとき、経路(2番目に最適な経路)に予約はされない。しかし、この方法では、別のRESERVEが2番目に最適な経路に送信される必要があるため、QoS経路の構築において遅延が未だに生じる。
また、他の解決方法の1つとして、2番目に最適な経路における予約処理を促進させるために、2番目の最適な経路を通じてMNへQUERYの結果を送信すると同時にPassive予約を2番目に最適な経路上にする。2番目に最適な経路上にPassive予約の状態がインストールされることにより、後で必要となれば、予約処理が促進される。しかし、最適な経路に接続したインタフェースがハンドオーバする場合、選択された/最適な経路上のQoSリソースの浪費になる。なぜなら、選択された経路上におけるQoS予約状態は、QNEのソフトステートタイマーが終了した後に取り除かれるだけであるからである。
本発明は、上記の問題点に鑑み、QoS予約の構築に遅延を生じさせず、さらにQoSリソースの浪費を避けることができるQoSリソース予約方法及びその方法で用いられる移動端末を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明によれば、移動端末と、前記移動端末の通信相手となる通信端末と、前記移動端末と前記通信端末との通信経路上に存在し、前記移動端末と前記通信端末との間で送受信されるシグナリングを中継する1つ以上の中継ノードとを備える通信システムで、前記移動端末と前記通信端末との間の前記通信経路上にQoSリソースの予約を行うQoSリソース予約方法であって、前記移動端末が、前記QoSリソースの予約をするための情報を収集する第1のメッセージを前記通信端末に向けて送信するステップと、前記移動端末が、前記QoSリソースの予約処理の間に自身のハンドオーバを検知した場合、前記QoSリソースの予約を取り除くための第2のメッセージを前記ハンドオーバ前の前記自身から前記通信端末までの経路に送信するステップとを、有するQoSリソース予約方法が提供される。この構成により、QoS予約の構築に遅延を生じさせず、さらにQoSリソースの浪費を避けることができる。
また、本発明のQoSリソース予約方法において、前記移動端末が複数のインタフェースを有する場合、前記移動端末が、前記通信端末に指示するためのフラグであって、前記通信端末が前記第1のメッセージに基づいて選択した最適な経路に前記QoSリソースの予約をさせる第3のメッセージを送信するだけでなく、前記第3のメッセージに含まれる情報を含み、前記最適な経路の次に適した経路である準最適経路に前記QoSリソースの予約準備を促す第4のメッセージを前記準最適経路にも送信するよう指示する前記フラグを前記第1のメッセージに含めることは、本発明の好ましい態様である。この構成により、QoS予約の構築による遅延を防ぐことができる。
また、本発明のQoSリソース予約方法において、前記移動端末が複数のインタフェースを有する場合、前記移動端末が、前記第2のメッセージを送信する際、前記複数のインタフェースのうちの1つのインタフェースが前記ハンドオーバ先で接続する中継ノードの情報を前記第2のメッセージに含め、前記第2のメッセージを受信する前記中継ノードが、自身が、前記ハンドオーバ前の前記インタフェースから前記通信端末までの第1の経路と、前記ハンドオーバ後の前記インタフェースから前記通信端末までの第2の経路とが交差するクロスオーバノードであるか否かを判断し、前記クロスオーバノードであると判断した場合、前記第2の経路における前記QoSリソースの予約をするための情報と、前記ハンドオーバしなかったインタフェースから前記通信端末までの第3の経路における前記QoSリソースの予約をするための情報とを比較した結果に基づいて、最適な経路に前記QoSリソースの予約がなされるための処理を行うことは、本発明の好ましい態様である。この構成により、より最適な経路にQoSリソースを予約することができる。
また、本発明によれば、複数のインタフェースを有する移動端末と、前記移動端末の通信相手となる通信端末と、前記移動端末と前記通信端末との通信経路上に存在し、前記移動端末と前記通信端末との間で送受信されるシグナリングを中継する1つ以上の中継ノードとを備える通信システムで、前記移動端末と前記通信端末との間の前記通信経路上にQoSリソースの予約を行うQoSリソース予約方法であって、前記移動端末が、前記通信端末から受信するメッセージであって、前記QoSリソースの予約をするための情報を収集する第1のメッセージに基づいて選択された最適な経路に対して、前記QoSリソースの予約をさせるための第2のメッセージを送信した後に、前記複数のインタフェースのうちの1つのインタフェースがハンドオーバした場合、前記ハンドオーバ前の前記インタフェースから前記通信端末までの経路に前記QoSリソース予約を取り除くための第3のメッセージを送信するステップを、有するQoSリソース予約方法が提供される。この構成により、QoS予約の構築に遅延を生じさせず、さらにQoSリソースの浪費を避けることができる。
また、本発明のQoSリソース予約方法において、前記移動端末は、前記第1のメッセージを受信する前に、前記複数のインタフェースのうちの1つのインタフェースがハンドオーバした場合、ハンドオーバする旨を伝えるためのメッセージを前記通信端末に送信し、前記通信端末が、前記ハンドオーバする旨を伝えるための前記メッセージに基づいて、前記ハンドオーバするインタフェースの接続先の中継ノードに前記QoSリソースの予約をするための情報を収集するメッセージを送信し、前記移動端末が、前記通信端末から受信するメッセージに基づいて選択された最適な経路に前記QoSリソースの予約をさせるためのメッセージを送信することは、本発明の好ましい態様である。この構成により、より効率的にQoSリソースの予約を行うことができる。
また、本発明のQoSリソース予約方法において、前記移動端末が、前記第1のメッセージを受信し、かつ受信した前記第1のメッセージに基づいて選択された最適な経路に対して前記QoSリソースの予約をさせるためのメッセージを送信する前に、前記複数のインタフェースのうちの1つのインタフェースがハンドオーバした場合、前記ハンドオーバ前の前記インタフェースから前記通信端末までの経路以外に前記QoSリソースの予約をさせるためのメッセージを送信することは、本発明の好ましい態様である。この構成により、より効率的にQoSリソースの予約を行うことができる。
また、本発明によれば、複数のインタフェースを有する移動端末と、前記移動端末の通信相手となる通信端末と、前記移動端末と前記通信端末との通信経路上に存在し、前記移動端末と前記通信端末との間で送受信されるシグナリングを中継する1つ以上の中継ノードとを備える通信システムで、前記移動端末と前記通信端末との間の前記通信経路上にQoSリソースの予約を行うQoSリソース予約方法であって、前記移動端末が、前記通信端末から受信するメッセージであって、前記QoSリソースの予約をするための情報を収集する第1のメッセージに基づいて選択した最適な経路及び前記最適な経路の次に適した経路である準最適経路のそれぞれに、前記QoSリソースの予約をさせる第2のメッセージ及び前記QoSリソースの予約準備を促す第3のメッセージを送信するステップと、前記移動端末が、前記複数のインタフェースのうちの1つのインタフェースがハンドオーバした場合、前記ハンドオーバ前の前記インタフェースから前記通信端末までの経路に前記QoSリソース予約を取り除くための第4のメッセージを送信するステップと、前記ハンドオーバ前の前記インタフェースから前記通信端末までの第1の経路と、前記ハンドオーバ後の前記インタフェースから前記通信端末までの第2の経路とが交差する中継ノードであるクロスオーバノードが、前記QoSリソースの予約をするための情報を収集するメッセージを前記ハンドオーバ先で接続する中継ノードに送信するステップと、前記移動端末が、前記ハンドオーバ先で接続する中継ノードから受信する前記メッセージに基づいて、前記準最適経路と前記第2の経路のうちの一方の経路を選択して前記QoSリソースの予約をさせるメッセージを送信するステップとを、備えるQoSリソース予約方法が提供される。この構成により、QoS予約の構築に遅延を生じさせず、さらにQoSリソースの浪費を避けることができる。
また、本発明のQoSリソース予約方法において、前記クロスオーバノードが、所定の期間が経過した場合、前記第2の経路を使用することができない旨を含む前記第4のメッセージを前記通信端末に送信し、前記通信端末が、受信する前記第4のメッセージに基づいて、前記QoSリソースの予約をさせるメッセージを前記準最適経路に送信することは、本発明の好ましい態様である。この構成により、より効率的にQoSリソースの予約を行うことができる。
また、本発明のQoSリソース予約方法において、前記移動端末が前記第1のメッセージを受信する前に、前記複数のインタフェースのうちの1つのインタフェースがハンドオーバし、前記第4のメッセージを送信する場合、前記移動端末が、所定の期間が経過した場合、既に受信している前記QoSリソースの予約をするための情報を収集するメッセージに基づいて前記QoSリソースの予約をする経路を選択し、選択された前記経路に前記QoSリソースの予約をさせるメッセージを送信することは、本発明の好ましい態様である。この構成により、より効率的にQoSリソースの予約を行うことができる。
また、本発明によれば、移動端末と前記移動端末の通信相手となる通信端末との間の通信経路上にQoSリソースの予約の処理を行う前記移動端末であって、前記QoSリソースの予約をするための情報を収集する第1のメッセージを生成するメッセージ生成手段と、生成された前記第1のメッセージを前記通信端末に向けて送信する送信手段と、前記QoSリソースの予約処理の間に前記移動端末自身がハンドオーバしたか否かを判断する判断手段とを備え、前記判断手段によって前記移動端末自身がハンドオーバしたと判断された場合、前記メッセージ生成手段が、前記QoSリソースの予約を取り除くための第2のメッセージを生成し、前記送信手段が、前記第2のメッセージを前記ハンドオーバ前の前記移動端末自身から前記通信端末までの経路に送信する移動端末が提供される。この構成により、QoS予約の構築に遅延を生じさせず、さらにQoSリソースの浪費を避けることができる。
また、本発明の移動端末において、前記移動端末が複数のインタフェースを有する場合、前記メッセージ生成手段が、前記通信端末に指示するためのフラグであって、前記通信端末が前記第1のメッセージに基づいて選択した最適な経路に前記QoSリソースの予約をさせる第3のメッセージを送信するだけでなく、前記第3のメッセージに含まれる情報を含み、前記最適な経路の次に適した経路である準最適経路に前記QoSリソースの予約準備を促す第4のメッセージを前記準最適経路にも送信するよう指示する前記フラグを前記第1のメッセージに含めることは、本発明の好ましい態様である。この構成により、QoS予約の構築による遅延を防ぐことができる。
また、本発明の移動端末において、前記移動端末が複数のインタフェースを有する場合、前記メッセージ生成手段が、前記第2のメッセージを送信する際、前記複数のインタフェースのうちの1つのインタフェースが前記ハンドオーバ先で接続するノードであって、前記移動端末と前記通信端末との間で送受信されるシグナリングを中継する中継ノードの情報を前記第2のメッセージに含めることは、本発明の好ましい態様である。この構成により、より最適な経路にQoSリソースを予約することができる。
また、本発明によれば、複数のインタフェースを有する移動端末と、前記移動端末の通信相手となる通信端末との間の通信経路上にQoSリソースの予約の処理を行う前記移動端末であって、前記QoSリソースの予約をするための情報を収集する第1のメッセージ(Query)を送信するよう要求するための第2のメッセージ(TFQ)を生成するメッセージ生成手段と、生成された前記第2のメッセージを前記通信端末に向けて送信する送信手段と、前記第1のメッセージを受信する受信手段とを備え、前記送信手段が、前記第1のメッセージに基づいて選択された最適な経路に対して、前記QoSリソースの予約をさせるための第3のメッセージを送信した後に、前記複数のインタフェースのうちの1つのインタフェースがハンドオーバした場合、前記ハンドオーバ前の前記インタフェースから前記通信端末までの経路に、前記メッセージ生成手段によって生成された前記QoSリソース予約を取り除くための第4のメッセージを送信する移動端末が提供される。この構成により、QoS予約の構築に遅延を生じさせず、さらにQoSリソースの浪費を避けることができる。
また、本発明の移動端末において、前記送信手段が、前記第1のメッセージを受信する前に、前記複数のインタフェースのうちの1つのインタフェースがハンドオーバした場合、ハンドオーバする旨を伝えるためのメッセージを前記通信端末に送信し、前記受信手段が、前記ハンドオーバするインタフェースの接続先のノードであって、前記移動端末と前記通信端末との間で送受信されるシグナリングを中継する中継ノードへ前記通信端末によって送信された前記QoSリソースの予約をするための情報を収集するメッセージを受信し、前記メッセージ生成手段が、受信された前記メッセージに基づいて選択された最適な経路に前記QoSリソースの予約をさせるためのメッセージを生成し、前記送信手段が、生成された前記メッセージを送信することは、本発明の好ましい態様である。この構成により、より効率的にQoSリソースの予約を行うことができる。
また、本発明の移動端末において、前記受信手段が前記第1のメッセージを受信し、かつ受信した前記第1のメッセージに基づいて選択された最適な経路に対して前記送信手段が前記QoSリソースの予約をさせるためのメッセージを送信する前に、前記複数のインタフェースのうちの1つのインタフェースがハンドオーバした場合、前記メッセージ生成手段が、前記ハンドオーバ前の前記インタフェースから前記通信端末までの経路以外に前記QoSリソースの予約をさせるためのメッセージを生成し、前記送信手段が、生成された前記メッセージを送信することは、本発明の好ましい態様である。この構成により、より効率的にQoSリソースの予約を行うことができる。
また、本発明によれば、複数のインタフェースを有する移動端末と、前記移動端末の通信相手となる通信端末との間の通信経路上にQoSリソースの予約の処理を行う前記移動端末であって、前記QoSリソースの予約をするための情報を収集する第1のメッセージ(Query)を送信するよう要求するための第2のメッセージ(TFQ)を生成するメッセージ生成手段と、生成された前記第2のメッセージを前記通信端末に向けて送信する送信手段と、前記第1のメッセージを受信する受信手段とを備え、前記メッセージ生成手段が、前記第1のメッセージに基づいて選択した最適な経路及び前記最適な経路の次に適した経路である準最適経路のそれぞれに対して、前記QoSリソースの予約をさせる第3のメッセージ及び前記QoSリソースの予約準備を促す第4のメッセージを生成し、前記送信手段が、前記第3のメッセージ及び前記第4のメッセージを送信し、前記複数のインタフェースのうちの1つのインタフェースがハンドオーバした場合、前記ハンドオーバ前の前記インタフェースから前記通信端末までの経路に前記QoSリソース予約を取り除くための前記メッセージ生成手段によって生成された第5のメッセージを送信し、前記ハンドオーバ先で接続する中継ノードから受信する前記QoSリソースの予約をするための情報を収集するメッセージに基づいて、前記準最適経路と前記ハンドオーバ後の前記インタフェースから前記通信端末までの経路のうちの一方の経路を選択して前記QoSリソースの予約をさせるメッセージを送信する移動端末が提供される。この構成により、QoS予約の構築に遅延を生じさせず、さらにQoSリソースの浪費を避けることができる。
また、本発明の移動端末において、前記受信手段が前記第1のメッセージを受信する前に、前記複数のインタフェースのうちの1つのインタフェースがハンドオーバし、前記第5のメッセージを送信する場合、所定の期間が経過した場合に、既に受信している前記QoSリソースの予約をするための情報を収集するメッセージに基づいて前記QoSリソースの予約をする経路を選択する判断手段を更に備え、前記メッセージ生成手段が、選択された前記経路に前記QoSリソースの予約をさせるメッセージを生成し、前記送信手段が生成された前記メッセージを送信することは、本発明の好ましい態様である。この構成により、より効率的にQoSリソースの予約を行うことができる。
本発明のQoSリソース予約方法及びその方法で用いられる移動端末は、上記構成を有し、QoS予約の構築に遅延を生じさせず、さらにQoSリソースの浪費を避けることができる。
<第1の実施の形態>
図1に示すように、MN110は、1つのネットワークインタフェースを有しており、QNE(QoS NSIS Entity)108、QNE106、QNE104、QNE102を通じる通信ネットワークを介してCN100と接続している。
図1に示すように、MN110は、1つのネットワークインタフェースを有しており、QNE(QoS NSIS Entity)108、QNE106、QNE104、QNE102を通じる通信ネットワークを介してCN100と接続している。
MN110がCN100にデータを送信したい場合、MN110は、経路上の利用可能なQoSを見つけるために、図2に示すように、CN100に向けてQUERYメッセージ200(以下、単にQUERYとも言う)を送信する。
QUERYメッセージは、上述した非特許文献2で定義された形式をとることが可能である。QUERYメッセージのフォーマットの一例を図3に示す。QUERYメッセージはデータ経路に沿って利用可能なQoS情報を収集する。
QUERYメッセージ208を受信したCN100は、RESERVEメッセージ(以下、単にRESERVEとも言う)を生成し、図2に示すように、MN110からCN100へ送信されたQUERYメッセージが通った同じ経路に沿って生成されたRESERVEメッセージ210をMN110へ送信する。
RESERVEメッセージのパラメータは非特許文献2に定義されている。RESERVEメッセージはデータ経路上の中間に位置するQNE102、104、106、108でQoS予約をするものである。RESERVEメッセージのフォーマットの一例を図4に示す。
QoS予約処理の間に、MN110が、ネットワークのアクセスポイント(AP:Access Point)を介したネットワーク接続が間もなく変更するとわかると、MN110(若しくはMN110に隣接するQNE)はAPの変更/ハンドオーバが実際に起こる前に、その経路上のCN100にメッセージを送信する。このメッセージはPRE−TEARメッセージ(以下、単にPRE−TEARとも言う)と呼ぶ。PRE−TEARは以下の要素から構成される。
PRE−TEAR:=メッセージタイプ識別情報
セッションID
フローID
セッションID
フローID
メッセージタイプ識別情報(MESSAGE TYPE IDENTIFIER)501はPRE−TEARを示す際に用いられる。セッションID(SESSION ID)502は、CN100によって送信されるRESERVEメッセージのものと同じものである(先にMN110によって送信されたQUERYのものと同じ)。フローID(FLOW ID)503は先にこの経路に送信されたQUERYのものと同じである。ここで、PRE−TEARメッセージのフォーマットの一例を図5に示す。PRE−TEARは、ハンドオーバしようとする経路(ハンドオーバする直前につながっている経路)上に予約されたQoSリソースを取り除く機能を有する。
図6はMNの機能ブロックの一例を示す。MNは、受信手段606、送信手段602、QoS予約機能手段600、Pre−Tear生成機能手段604から構成されている。Pre−Tear生成機能手段604は、PRE−TEARメッセージを生成し、送信手段602に送信させる。図7はMNとCNとの間に位置する中間のQNE102、104、106、108などの機能ブロックの一例を示す。QNEは、送信手段702、受信手段706、QoS予約機能手段700、Pre−Tear処理機能手段704から構成されている。
QNEがPRE−TEARを受信すると、QNEは、図7の機能ブロック図に示されるPre−Tear処理機能手段704によってPre−Tear処理を実行する。PRE−TEARの処理の一例を図8に示す。図8に示すように、PRE−TEARがQNEに受信されると(ステップS801)、QNEは、PRE−TEARに含まれるセッションIDとフローIDのコンビネーションに相当するQoS予約状態が既にインストールされているかをチェックする(ステップS802)。
そのようなセッションIDとフローIDのQoS予約状態が存在しない場合、そのセッションIDとフローIDに相当するその後のRESERVEメッセージを破棄するために、Pre−Tear状態がインストールされ、PRE−TEARがCN100に向けて次のQNEに転送される(ステップS806)。一方、そのようなセッションIDとフローIDのQoS予約状態がQNE上に存在する場合、QoS予約は取り除かれ、QNEは、図9に示すように、自身からCN100に向けたデータ経路上のQNE上のそのセッションIDとフローIDにおけるQoS予約を取り除くためにメッセージを送信する(ステップS804)。
このメッセージは、CN100に向かうこのQNEで生成されたRESERVE−with−TEARメッセージ920(非特許文献1を参照)になり、CN100に至るまでのすべての経路に転送される。なお、QNEは、ステップS804において、存在するQoS予約状態を取り除いた後、図10に示すように、受信したPRE−TEAR1014をCN100に向けて次のQNEに転送するようにしてもよい。PRE−TEAR1020が、CN100に向けたデータ経路上の次のQNEによって受信されると、上述した同じ処理が実行される。
図11はCNの機能ブロックの一例を示す。CNは、送信手段1102、受信手段1106、QoS予約応答機能手段1100、Pre−Tear処理機能手段1104から構成されている。CN100がRESERVE−with−TEARメッセージを受信すると、QoS予約応答機能手段1100は、QoS状態を取り除き、必要であればRESPONSEメッセージ(非特許文献1を参照)を送信する。CN100がPRE−TEARメッセージを受信すると、Pre−Tear処理機能手段1104は、QoS状態を取り除くトリガを行い、今後、そのSIDとFIDのペアに相当するRESERVEメッセージによるCN100での予約を防ぐためのpre−tear状態をインストールする。
ステップS804において、QNEは、インストールされたQoS予約を取り除く代わりに、CN100に向けてPRE−TEARを転送することも可能である。この場合、QNEはPRE−TEAR内に状態が除かれないことを示す付加的な指示情報を挿入する。CN100がPRE−TEARメッセージを受け取り、そのような指示情報が検出されると、CN100のPre−Tear処理機能手段1104は、図12に示すように、相当するQoS予約状態を取り除くために別のメッセージ(RESERVE−with−TEAR1224)をMN110に向けて送信する。
図13は他のネットワーク構成を示す。この場合、MN1314は、CN1300と複数の接続を有しており、MN1314は、図14に示すように、CN1300に向けて複数のQUERY1400、1402、1404を送信する。それぞれのQUERYはMN1314からCN1300まで流れ、それぞれの経路上のQoS情報を収集する。
CN1300若しくは様々な経路のCRN(CRossover Node)は、MN1314によってQUERYの中に明示された基準に基づいて最適な経路を選択し、その経路にRESERVE1418若しくはアグリゲートされた(集められた)QUERY結果を送信する。このとき、CN1300は、QUERY1400、1402、1404を受信し、最適な経路(例えば、CN1300からQNE1302、1308を経由するMN1314までの経路)を選択する。選択の際、例えば、CN1300が受信したQUERY1400、1402、1404を格納し、すべてのQUERYが届くまで、若しくは時間Tが経過するまでに決定をする。
CN1300がRESERVEを送信する経路上のMN1314のインタフェースがハンドオーバする場合、QUERY処理(MN1314のすべてのインタフェースからQUERYを送信する処理)は、MN1314によって再度行われる必要がある。これは、MN1314がRESERVEやQUERYの結果を受信することができないからである。MN1314におけるCN1300との他の接続が変更せずに残っていたとしても、QUERYの結果が失われるため、MN1314は即座にQoS予約を開始することができない。そのような中断は以下のようにすることで回避することができる。
すなわち、MN1314は、最適な経路側のインタフェースがハンドオーバした場合に2番目に最適な経路にトラフィックを向けることができるように、バックアップ経路を選択し、その経路にQUERY処理の結果を送信することをCN1300に指示する。すなわち、MN1314がQUERYにBICASTフラグをセットすることによりなされる。さらに、MN1314は、トラフィックを2番目に最適な経路に向ける必要がある場合に、MN1314が早急にQoS予約をすることができるように、2番目に最適な経路にPASSIVE予約を構築することをCN1300に指示する。MN1314はPASSIVE予約フラグをQUERYにセットする。
改良として、QUERYの中のBICASTフラグとPASSIVE予約フラグは、1つのフラグ(BICASTフラグとPASSIVE予約フラグとを合わせたフラグ)に置き換えられることが可能である。1つのフラグ(BICASTフラグとPASSIVE予約フラグとを合わせたフラグ)は、PASSIVE予約を構築する2番目に最適な経路に沿ってQUERY処理の結果を送信することをCN1300に知らせるためのものである。
上述の処理をサポートするMNの一例の構成が図15に示されている。図6に示すMNの構成と比較すると、上述したフラグをQUERYにセットするPassive予約機能手段1502が付加されている。また、上述の処理をサポートするCNの一例の構成が図16に示されている。図11に示すCNの構成と比較すると、上述したフラグがセットされたQUERYを処理するPassive予約機能手段1602が付加されている。
上述の処理の修正QUERYメッセージのフォーマットの一例が図17に示されている。修正QUERYメッセージは、BICASTフラグとPASSIVE予約フラグ(BICAST&PASSIVE RESERVEATION FLAG)1701を含む。また、必要とするシナリオにおいてパスタイプID1702(特許文献1を参照)を含むこともある。
修正QUERYがCN1300に到達すると、CN1300は、それぞれの経路で利用可能なQoS(QUERYによって収集された情報)又はMN1314によって明示された他の基準に基づいて、個々のQUERYが通った経路のランク付けをする。2つのフラグ(BICASTフラグとPASSIVE予約フラグ)がQUERYの中に存在する場合、CN1300は、相当するQUERYに記述された最も高いQoSを有する2つの経路、又はMN1314によって明示された基準による2つの経路を選択する。CN1300は、図18に示すように、利用可能なQoSが最も高い経路にRESERVE1818を送信し、2番目に最適なQoSを有する経路にPASSIVE RESERVE1824を送信する。
ここでのRESERVEメッセージのフォーマットの一例が図19に示されている。RESERVEメッセージは、非特許文献1に記載のフィールドに加え、さらにパスタイプID(PATH TYPE ID)1901(特許文献1を参照)、QUERYの結果(QUERY RESULT)1902を付加したものである。パスタイプID1901はオプションである。QUERYの結果1902は最適な経路及び2番目に最適な経路の情報を含む。
また、ここでのPASSIVE RESERVEメッセージのフォーマットの一例が図20に示されている。PASSIVE RESERVEメッセージは、非特許文献1に記載のフィールドに加え、さらにPASSIVE RESERVEメッセージタイプ(PASSIVE RESERVE MESSAGE TYPE)2001、パスタイプID(PATH TYPE ID)2002(特許文献1を参照)、QUERYの結果(QUERY RESULT)2003を付加したものである。
上述の処理をサポートするQNEの構成の一例が図21に示されている。図7に示すQNEと比較すると、Passive予約機能手段2102が付加されている。例えば、QNEがCNからMNへのPASSIVE RESERVEを受信すると、Passive予約機能手段2102は、GIST(General Internet Signaling Transport)状態の構築のみをする、若しくはGIST状態に沿って“ゼロ予約”(QoSパラメータ0での予約)のQoS NSLP状態を構築する。
QUERY処理が進行している間にMN1314のインタフェースの1つがハンドオーバする場合、MN1314は、その経路(ハンドオーバするインタフェースからCNまでの経路)上にこれまで構築されたQoS予約を取り除くため、又は行われようとしている予約を事前に阻止するために、PRE−TEAR2222を送信する。詳細なシグナリングが図22に示されている。
ここで、CN1300が2番目に最適な経路(本実施の形態ではQNE1304、1310)に既にPASSIVE RESERVEを送信しており、かつMN1314で、選択された最適な経路(本実施の形態ではQNE1302、1308)の方のインタフェースがハンドオーバした場合、PASSIVE RESERVE2228の中のQUERY処理の結果を受ける。MN1314は、PASSIVE RESERVE2228を受信した2番目に最適な経路に完全な予約を行うため、RESERVE2230を送信する。
同じ予約におけるRESERVEが双方の終端(例えば、送信側及び受信側)から送信されることが可能である場合、図23に示すように、CN/CRNはPRE−TEAR2325を受信すると、RESERVE2332を生成し、既にPASSIVE RESERVEメッセージを送った2番目に最適な経路にRESERVE2332を送信する。これにより、CN/CRNからのRESERVE2334がMN1314からのRESERVE2330と途中(2番目に最適な経路上)で出会うため、2番目に最適な経路上のQoS予約を促進させることができる。
なお、インストールされたPre−Tear状態は、該当するRESERVE若しくはPASSIVE RESERVEを阻止した後、明示的に取り除かれてもよいし、また一定時間経った場合に取り除かれてもよい。
<第2の実施の形態>
他のシナリオとして図24に示すように、データ方向がMN2414からCN2400において、QUERY処理が進行中にMN2414のインタフェースの1つがハンドオーバする場合、MN2414は、2番目に最適な経路にスイッチする可能性がある。しかし、ハンドオーバしたインタフェースを介した経路は、MN2414で残っているインタフェース(ハンドオーバしなかったインタフェース)を介したMN2414からCN2400までの残りの経路と比較して、よりよいQoSを有してCN2400に接続する可能性がある。
他のシナリオとして図24に示すように、データ方向がMN2414からCN2400において、QUERY処理が進行中にMN2414のインタフェースの1つがハンドオーバする場合、MN2414は、2番目に最適な経路にスイッチする可能性がある。しかし、ハンドオーバしたインタフェースを介した経路は、MN2414で残っているインタフェース(ハンドオーバしなかったインタフェース)を介したMN2414からCN2400までの残りの経路と比較して、よりよいQoSを有してCN2400に接続する可能性がある。
このような可能性(例えば、ハンドオーバした経路(ハンドオーバ後の経路)が、QUERY処理から選択される2番目に最適な経路と比較して、よりよいQoSを有すること)を確かめるために、MN2414は、ハンドオーバ先アクセスポイントであるプレディクティブ(予想)アクセスポイント(P−AP)2412のロケーション/アドレスを何らかの手段によって知る。MN2414から送信されるPRE−TEARはP−AP2412についての情報(PREDICTIVE ACCESS POINT)2501を運ぶ。ここでのPRE−TEARメッセージのフォーマットの一例が図25に示されている。
図26は上述する処理をサポートするMNの構成の一例を示す。このMNはプレディクティブ予約機能手段2608を含み、プレディクティブ予約機能手段2608はP−APについての情報を得ることができ、新たなPRE−TEARを生成する。図27は上述する処理をサポートするQNEの構成の一例を示す。このQNEはプレディクティブ予約機能手段2708を含み、プレディクティブ予約機能手段2708は、P−APの情報を有するPRE−TEARを処理することができる。
PRE−TEAR内のP−APの情報は、その経路上におけるCRN(QNE)2404を見つけるのに役立つ。例えば、それぞれのQNEはP−APに関するルーティング状態をチェックし、自身がCRNであるか否かを判断する。なお、CRN2404はあらかじめ決められたノードであってもよい。例えば、3G環境においては、オリジナルロケーションとP−APの双方を管理するゲートウェイであってもよい。詳細なシグナリング処理の一例が図28に示されている。
図28に示すように、CRN(QNE)2404がPRE−TEAR2822を受信すると、CRN2404はP−AP2412にTrigger for QUERY(TFQ)2826を送信する。TFQに用いられるフォーマットの一例が図29に示されている。TFQ2826を受信したP−AP2412は、CN2400に向けてQUERY2828を送信する。
ハンドオーバがなければ最適とされた経路とハンドオーバ先における経路(プレディクティブ経路)とが交差するCRN2404によってQUERY2828がインタセプトされ、CRN2404は、CRN2404からP−AP2412までのプレディクティブ経路と2番目に最適な経路とで利用可能なQoSを比較する。プレディクティブ経路における利用可能なQoSが2番目に最適な経路における利用可能なQoSより多い場合、CRN(プレディクティブ経路のCRN)2404は、プレディクティブ経路にRESERVE2830を送信し、QUERY2828を破棄する。
一方、プレディクティブ経路における利用可能なQoSが2番目に最適な経路における利用可能なQoSより少ない場合、CRN2404は、最適な経路(ハンドオーバがなければ最適とされた経路)と2番目に最適な経路との間におけるCRNにQUERYを流す。図24の例では、図30に示すように、そのようなCRNは存在せず、CN2400はP−AP2412からのQUERY3030を受信し、2番目に最適な経路上における利用可能なQoSと比較し、2番目に最適な経路にRESERVE3032を送信する。
<第3の実施の形態>
図31は、データ方向がCN3100からMN3114の場合のシナリオである。このシナリオでのシグナリング処理の一例が図32に示されている。図32に示すように、MN3114はCN3100に向けてTRIGGER for QUERY(TFQ)3200を送信する。TFQのフォーマットの一例が図33に示されている。TFQ3200は、通常のQUERYに含まれる情報に加え、さらにメッセージタイプID(TFQ MESSAGE TYPE IDENTIFIER)3301とMN3114が有するすべてのインタフェースのアドレス(ADDRESS OF ALL INTERFACES OF MN)3302の2つの付加的なフィールドを含む。
図31は、データ方向がCN3100からMN3114の場合のシナリオである。このシナリオでのシグナリング処理の一例が図32に示されている。図32に示すように、MN3114はCN3100に向けてTRIGGER for QUERY(TFQ)3200を送信する。TFQのフォーマットの一例が図33に示されている。TFQ3200は、通常のQUERYに含まれる情報に加え、さらにメッセージタイプID(TFQ MESSAGE TYPE IDENTIFIER)3301とMN3114が有するすべてのインタフェースのアドレス(ADDRESS OF ALL INTERFACES OF MN)3302の2つの付加的なフィールドを含む。
TFQ3200を受信するCN3200は、TFQ3200にリストされた経路/インタフェースのそれぞれにQUERYを送信する。
MN3114が、MN3114のインタフェースの1つがハンドオーバしようとしていることを察知し、MN3114がそのインタフェースでQUERYをまだ受信していない場合、MN3114は、CN3100にOFF PATH PRE−TEAR(OPPT)3201を送信する。OPPT3201は、TFQ3200にリストされた経路の1つがハンドオーバしようとしている状態であることを伝えるためのものである。
そのインタフェース(ハンドオーバしようとしているインタフェース)のIPアドレスは、OPPT3201の“ハンディングオーバインタフェースアドレス”フィールドに示されている。OPPT3201はCN3100に直接送信されてもよい。OPPTのフォーマットの一例が図34に示されている。OPPTはRESERVE with TEAR(非特許文献1を参照)の情報を含み、さらにメッセージタイプID(OPPT MESSAGE TYPE IDENTIFIER)3401、ハンディングオーバインタフェースアドレス(HANDINGOVER INTERFACE ADDRESS)3402を含む。
CN3100がMN3114に向けてQUERYを送信する前にOPPT3201を受信すると、CN3100は、OPPT3201のハンディングオーバインタフェースアドレス3402のフィールドに示されるようなハンドオーバをすると予測される経路上にQUERYを送信することを禁じる。すべてのQUERYを受信するMN3114は、最適な経路を選択し、最適な経路上にRESERVE3214を送信する。
図35に示すように、MN3114がすべてのQUERY3506、3512を受信した後でRESERVEを送信する前にハンドオーバが起こることを知る場合、MN3114は、ハンドオーバしようとする経路を避けて(たとえ、最適な経路であっても)、最適な経路上(相当するQUERYにリストされた利用可能なQoSのインタフェース)にRESERVE3514を送信する。
例えば、最適な経路がCN3100−QNE3104−QNE3110−MN3114であるが、その経路につながっているインタフェースがハンドオーバしようとしている場合、MN3114はその経路を選択せず、2番目に最適な経路、例えばCN3100−QNE3102−QNE3108−MN3114を選択する。そして、MN3114は、2番目に最適な経路(QUERY処理に基づいて、MNにCNをつなぐすべての経路において比較した中で、2番目に最適な経路)上にRESERVE3514を送信する。
最後に、図36に示すように、MN3114がインタフェース上(QUERYに基づく最適な経路)にRESERVE3614を送信した後、ハンドオーバしそうであると認識すると、MN3114は選択された経路にRESERVE with TEAR3626を送信する。そして、MN3114は、既に先に送信したPASSIVE RESERVE3620が通る2番目に最適な経路にRESERVE3632を送信する。
<第4の実施の形態>
データ方向がCNからMNの場合のシナリオについて図24を参照する。QUERY処理がまだ進行中でMN2414のインタフェースの1つがハンドオーバする場合、MN2414は、2番目に最適な経路にスイッチする可能性がある。しかし、ハンドオーバしたインタフェースは、MN2414で残っているインタフェース(ハンドオーバしなかったインタフェース)を介したCN2400からMN2414までの残りの経路と比較して、よりよいQoSを有する経路を介してCN2400に接続する可能性がある。
データ方向がCNからMNの場合のシナリオについて図24を参照する。QUERY処理がまだ進行中でMN2414のインタフェースの1つがハンドオーバする場合、MN2414は、2番目に最適な経路にスイッチする可能性がある。しかし、ハンドオーバしたインタフェースは、MN2414で残っているインタフェース(ハンドオーバしなかったインタフェース)を介したCN2400からMN2414までの残りの経路と比較して、よりよいQoSを有する経路を介してCN2400に接続する可能性がある。
図37はそのようなシナリオに本発明を適用するシグナリング処理の一例を示す。図37に示すように、MN2414は、PRE−TEAR3726にプレディクティブ(予測)アクセスポイント(P−AP)の位置(ロケーション)を埋め込む。そして、利用可能なQoSをチェックするために、CN2400又はCRN2404は、プレディクティブハンドオーバ経路にQUERY3732を送信する。
PRE−TEARが送信された場合に基づくシナリオは2つある。1つ目は、図37に示すように、MN2414がRESERVE3714を送信した後に、PRE−TEAR3726が送信された場合、CRN(この場合、QNE2404)はP−AP2412にQUERY3732を送信する。MN2414がP−AP2412に接続すると、P−AP2412はMN2414にQUERY情報を転送する。MN2414は、最適な経路(2番目に最適な経路かプレディクティブ経路のどちらか)を決定し選択することが可能である。例えば、図37に示すように、MN2414はプレディクティブ経路を選択し、プレディクティブ経路上にRESERVE3736を送信する。
なお、図38に示すように、CRN2404は、PASSIVE予約を予約に変えるために2番目に最適な経路上にメッセージを送信するようCN2400に伝えるPRE−TEAR3834をCN2400に向けて送信することができる。例えば、これは、PASSIVE RESERVE若しくはRESERVEに対するRESPONSE3836になり得る。この場合において、MN2414がプレディクティブ経路に新たなRESERVEを送信すると、MN2124がプレディクティブ経路にスイッチバックさせることができる。
若しくは、CRN2404は、プレディクティブ経路にQUERYを送信した後、PRE−TEARを送信する前に短い時間待つことが可能である。MNがP−APに接続することができ、RESERVEを早く(即座に)送信する場合、2番目に最適な経路へのスイッチを避けることができる。
2つ目のシナリオは、図39に示すように、MN2414がQUERY3906とQUERY3914を受信する前にPRE−TEAR3912を送信する。本シナリオにおいて、PRE−TEAR受信経路とプレディクティブ経路の間のCRN2404は、プレディクティブAP2412に向けてQUERY3918を送信する。PRE−TEARを送信した後、MN2414は経路を選択するためにQUERYの受信に関して長い時間をセットすることも可能である。
さらに、PRE−TEAR3912を受信したQNE2410は、オプションとして、MN2414に向けてQUERY3914を転送してもよい。これは、PRE−TEAR3912がMN2414からプレディクション(予測)に基づいて送信されるのみだからである(常に正確ではないからである)。
なお、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるLSIとして実現される。これらは個別に1チップ化されてもよいし、一部又はすべてを含むように1チップ化されてもよい。ここでは、LSIとしたが、集積度の違いにより、IC、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。また、集積回路化の手法はLSIに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)や、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。例えばバイオ技術の適応などが可能性としてあり得る。
本発明に係るQoSリソース予約方法及びその方法で用いられる移動端末は、QoS予約の構築に遅延を生じさせず、さらにQoSリソースの浪費を避けることができるため、移動端末と、その通信相手となる通信端末との間の通信経路上にQoSリソースを予約するQoSリソース予約方法及びその方法で用いられる移動端末などに有用である。
Claims (17)
- 移動端末と、前記移動端末の通信相手となる通信端末と、前記移動端末と前記通信端末との通信経路上に存在し、前記移動端末と前記通信端末との間で送受信されるシグナリングを中継する1つ以上の中継ノードとを備える通信システムで、前記移動端末と前記通信端末との間の前記通信経路上にQoSリソースの予約を行うQoSリソース予約方法であって、
前記移動端末が、前記QoSリソースの予約をするための情報を収集する第1のメッセージを前記通信端末に向けて送信するステップと、
前記移動端末が、前記QoSリソースの予約処理の間に自身のハンドオーバを検知した場合、前記QoSリソースの予約を取り除くための第2のメッセージを前記ハンドオーバ前の前記自身から前記通信端末までの経路に送信するステップとを、
有するQoSリソース予約方法。 - 前記移動端末が複数のインタフェースを有する場合、
前記移動端末は、前記通信端末に指示するためのフラグであって、前記通信端末が前記第1のメッセージに基づいて選択した最適な経路に前記QoSリソースの予約をさせる第3のメッセージを送信するだけでなく、前記第3のメッセージに含まれる情報を含み、前記最適な経路の次に適した経路である準最適経路に前記QoSリソースの予約準備を促す第4のメッセージを前記準最適経路にも送信するよう指示する前記フラグを前記第1のメッセージに含める請求項1に記載のQoSリソース予約方法。 - 前記移動端末が複数のインタフェースを有する場合、
前記移動端末は、前記第2のメッセージを送信する際、前記複数のインタフェースのうちの1つのインタフェースが前記ハンドオーバ先で接続する中継ノードの情報を前記第2のメッセージに含め、
前記第2のメッセージを受信する前記中継ノードは、自身が、前記ハンドオーバ前の前記インタフェースから前記通信端末までの第1の経路と、前記ハンドオーバ後の前記インタフェースから前記通信端末までの第2の経路とが交差するクロスオーバノードであるか否かを判断し、前記クロスオーバノードであると判断した場合、前記第2の経路における前記QoSリソースの予約をするための情報と、前記ハンドオーバしなかったインタフェースから前記通信端末までの第3の経路における前記QoSリソースの予約をするための情報とを比較した結果に基づいて、最適な経路に前記QoSリソースの予約がなされるための処理を行う請求項1に記載のQoSリソース予約方法。 - 複数のインタフェースを有する移動端末と、前記移動端末の通信相手となる通信端末と、前記移動端末と前記通信端末との通信経路上に存在し、前記移動端末と前記通信端末との間で送受信されるシグナリングを中継する1つ以上の中継ノードとを備える通信システムで、前記移動端末と前記通信端末との間の前記通信経路上にQoSリソースの予約を行うQoSリソース予約方法であって、
前記移動端末が、前記通信端末から受信するメッセージであって、前記QoSリソースの予約をするための情報を収集する第1のメッセージに基づいて選択された最適な経路に対して、前記QoSリソースの予約をさせるための第2のメッセージを送信した後に、前記複数のインタフェースのうちの1つのインタフェースがハンドオーバした場合、前記ハンドオーバ前の前記インタフェースから前記通信端末までの経路に前記QoSリソース予約を取り除くための第3のメッセージを送信するステップを、
有するQoSリソース予約方法。 - 前記移動端末は、前記第1のメッセージを受信する前に、前記複数のインタフェースのうちの1つのインタフェースがハンドオーバした場合、ハンドオーバする旨を伝えるためのメッセージを前記通信端末に送信し、
前記通信端末は、前記ハンドオーバする旨を伝えるための前記メッセージに基づいて、前記ハンドオーバするインタフェースの接続先の中継ノードに前記QoSリソースの予約をするための情報を収集するメッセージを送信し、
前記移動端末は、前記通信端末から受信するメッセージに基づいて選択された最適な経路に前記QoSリソースの予約をさせるためのメッセージを送信する請求項4に記載のQoSリソース予約方法。 - 前記移動端末は、前記第1のメッセージを受信し、かつ受信した前記第1のメッセージに基づいて選択された最適な経路に対して前記QoSリソースの予約をさせるためのメッセージを送信する前に、前記複数のインタフェースのうちの1つのインタフェースがハンドオーバした場合、前記ハンドオーバ前の前記インタフェースから前記通信端末までの経路以外に前記QoSリソースの予約をさせるためのメッセージを送信する請求項4に記載のQoSリソース予約方法。
- 複数のインタフェースを有する移動端末と、前記移動端末の通信相手となる通信端末と、前記移動端末と前記通信端末との通信経路上に存在し、前記移動端末と前記通信端末との間で送受信されるシグナリングを中継する1つ以上の中継ノードとを備える通信システムで、前記移動端末と前記通信端末との間の前記通信経路上にQoSリソースの予約を行うQoSリソース予約方法であって、
前記移動端末が、前記通信端末から受信するメッセージであって、前記QoSリソースの予約をするための情報を収集する第1のメッセージに基づいて選択した最適な経路及び前記最適な経路の次に適した経路である準最適経路のそれぞれに、前記QoSリソースの予約をさせる第2のメッセージ及び前記QoSリソースの予約準備を促す第3のメッセージを送信するステップと、
前記移動端末が、前記複数のインタフェースのうちの1つのインタフェースがハンドオーバした場合、前記ハンドオーバ前の前記インタフェースから前記通信端末までの経路に前記QoSリソース予約を取り除くための第4のメッセージを送信するステップと、
前記ハンドオーバ前の前記インタフェースから前記通信端末までの第1の経路と、前記ハンドオーバ後の前記インタフェースから前記通信端末までの第2の経路とが交差する中継ノードであるクロスオーバノードが、前記QoSリソースの予約をするための情報を収集するメッセージを前記ハンドオーバ先で接続する中継ノードに送信するステップと、
前記移動端末が、前記ハンドオーバ先で接続する中継ノードから受信する前記メッセージに基づいて、前記準最適経路と前記第2の経路のうちの一方の経路を選択して前記QoSリソースの予約をさせるメッセージを送信するステップとを、
備えるQoSリソース予約方法。 - 前記クロスオーバノードは、所定の期間が経過した場合、前記第2の経路を使用することができない旨を含む前記第4のメッセージを前記通信端末に送信し、
前記通信端末は、受信する前記第4のメッセージに基づいて、前記QoSリソースの予約をさせるメッセージを前記準最適経路に送信する請求項7に記載のQoSリソース予約方法。 - 前記移動端末が前記第1のメッセージを受信する前に、前記複数のインタフェースのうちの1つのインタフェースがハンドオーバし、前記第4のメッセージを送信する場合、
前記移動端末は、所定の期間が経過した場合、既に受信している前記QoSリソースの予約をするための情報を収集するメッセージに基づいて前記QoSリソースの予約をする経路を選択し、選択された前記経路に前記QoSリソースの予約をさせるメッセージを送信する請求項7に記載のQoSリソース予約方法。 - 移動端末と前記移動端末の通信相手となる通信端末との間の通信経路上にQoSリソースの予約の処理を行う前記移動端末であって、
前記QoSリソースの予約をするための情報を収集する第1のメッセージを生成するメッセージ生成手段と、
生成された前記第1のメッセージを前記通信端末に向けて送信する送信手段と、
前記QoSリソースの予約処理の間に前記移動端末自身がハンドオーバしたか否かを判断する判断手段とを備え、
前記判断手段によって前記移動端末自身がハンドオーバしたと判断された場合、前記メッセージ生成手段が、前記QoSリソースの予約を取り除くための第2のメッセージを生成し、
前記送信手段が、前記第2のメッセージを前記ハンドオーバ前の前記移動端末自身から前記通信端末までの経路に送信する移動端末。 - 前記移動端末が複数のインタフェースを有する場合、
前記メッセージ生成手段は、前記通信端末に指示するためのフラグであって、前記通信端末が前記第1のメッセージに基づいて選択した最適な経路に前記QoSリソースの予約をさせる第3のメッセージを送信するだけでなく、前記第3のメッセージに含まれる情報を含み、前記最適な経路の次に適した経路である準最適経路に前記QoSリソースの予約準備を促す第4のメッセージを前記準最適経路にも送信するよう指示する前記フラグを前記第1のメッセージに含める請求項10に記載の移動端末。 - 前記移動端末が複数のインタフェースを有する場合、
前記メッセージ生成手段は、前記第2のメッセージを送信する際、前記複数のインタフェースのうちの1つのインタフェースが前記ハンドオーバ先で接続するノードであって、前記移動端末と前記通信端末との間で送受信されるシグナリングを中継する中継ノードの情報を前記第2のメッセージに含める請求項10に記載の移動端末。 - 複数のインタフェースを有する移動端末と、前記移動端末の通信相手となる通信端末との間の通信経路上にQoSリソースの予約の処理を行う前記移動端末であって、
前記QoSリソースの予約をするための情報を収集する第1のメッセージ(Query)を送信するよう要求するための第2のメッセージ(TFQ)を生成するメッセージ生成手段と、
生成された前記第2のメッセージを前記通信端末に向けて送信する送信手段と、
前記第1のメッセージを受信する受信手段とを備え、
前記送信手段が、前記第1のメッセージに基づいて選択された最適な経路に対して、前記QoSリソースの予約をさせるための第3のメッセージを送信した後に、前記複数のインタフェースのうちの1つのインタフェースがハンドオーバした場合、前記ハンドオーバ前の前記インタフェースから前記通信端末までの経路に、前記メッセージ生成手段によって生成された前記QoSリソース予約を取り除くための第4のメッセージを送信する移動端末。 - 前記送信手段は、前記第1のメッセージを受信する前に、前記複数のインタフェースのうちの1つのインタフェースがハンドオーバした場合、ハンドオーバする旨を伝えるためのメッセージを前記通信端末に送信し、
前記受信手段は、前記ハンドオーバするインタフェースの接続先のノードであって、前記移動端末と前記通信端末との間で送受信されるシグナリングを中継する中継ノードへ前記通信端末によって送信された前記QoSリソースの予約をするための情報を収集するメッセージを受信し、
前記メッセージ生成手段は、受信された前記メッセージに基づいて選択された最適な経路に前記QoSリソースの予約をさせるためのメッセージを生成し、
前記送信手段は、生成された前記メッセージを送信する請求項13に記載の移動端末。 - 前記受信手段が前記第1のメッセージを受信し、かつ受信した前記第1のメッセージに基づいて選択された最適な経路に対して前記送信手段が前記QoSリソースの予約をさせるためのメッセージを送信する前に、前記複数のインタフェースのうちの1つのインタフェースがハンドオーバした場合、
前記メッセージ生成手段は、前記ハンドオーバ前の前記インタフェースから前記通信端末までの経路以外に前記QoSリソースの予約をさせるためのメッセージを生成し、
前記送信手段が、生成された前記メッセージを送信する請求項13に記載の移動端末。 - 複数のインタフェースを有する移動端末と、前記移動端末の通信相手となる通信端末との間の通信経路上にQoSリソースの予約の処理を行う前記移動端末であって、
前記QoSリソースの予約をするための情報を収集する第1のメッセージ(Query)を送信するよう要求するための第2のメッセージ(TFQ)を生成するメッセージ生成手段と、
生成された前記第2のメッセージを前記通信端末に向けて送信する送信手段と、
前記第1のメッセージを受信する受信手段とを備え、
前記メッセージ生成手段が、前記第1のメッセージに基づいて選択した最適な経路及び前記最適な経路の次に適した経路である準最適経路のそれぞれに対して、前記QoSリソースの予約をさせる第3のメッセージ及び前記QoSリソースの予約準備を促す第4のメッセージを生成し、
前記送信手段が、前記第3のメッセージ及び前記第4のメッセージを送信し、前記複数のインタフェースのうちの1つのインタフェースがハンドオーバした場合、前記ハンドオーバ前の前記インタフェースから前記通信端末までの経路に前記QoSリソース予約を取り除くための前記メッセージ生成手段によって生成された第5のメッセージを送信し、前記ハンドオーバ先で接続する中継ノードから受信する前記QoSリソースの予約をするための情報を収集するメッセージに基づいて、前記準最適経路と前記ハンドオーバ後の前記インタフェースから前記通信端末までの経路のうちの一方の経路を選択して前記QoSリソースの予約をさせるメッセージを送信する移動端末。 - 前記受信手段が前記第1のメッセージを受信する前に、前記複数のインタフェースのうちの1つのインタフェースがハンドオーバし、前記第5のメッセージを送信する場合、
所定の期間が経過した場合に、既に受信している前記QoSリソースの予約をするための情報を収集するメッセージに基づいて前記QoSリソースの予約をする経路を選択する判断手段を更に備え、
前記メッセージ生成手段が、選択された前記経路に前記QoSリソースの予約をさせるメッセージを生成し、
前記送信手段が生成された前記メッセージを送信する請求項16に記載の移動端末。
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