KR20070004762A - 이동 통신 시스템 및 이동 통신 방법 - Google Patents
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Abstract
단말기가 3자간 핸드오버를 행할 때에, 단말기가 수신하는 패킷의 도착 순서가 송신 단말기의 송신 순서와 동일하게 하는 기술을 제공한다. 단말 장치가 복수의 무선 기지국 라우터에 연속해서 핸드오버했을 때, 핸드오버 중에는 앵커로 되는 무선 기지국 라우터가 단말 장치로의 패킷의 버퍼링을 행하고, 앵커로 되는 무선 기지국과 이동 무선 기지국 사이의 터널과, 앵커로 되는 무선 기지국과 이동처의 무선 기지국 사이의 터널을 절환하여 사용해서, 단말 장치로의 패킷의 전송을 행한다.
핸드오버, 패킷, 단말기, 제어부, 기지국, 앵커
Description
본 발명은 IP 네트워크를 이용한 이동 통신 시스템의 핸드오버 기술에 관한 것으로，특히, 통신 중인 단말기가 핸드오버할 때의 패킷 전송 기술에 관한 것이다.
IP 네트워크를 이용한 이동 통신 시스템에서，서로 다른 IP 서브넷에 핸드오버하는 경우에는，단말기의 IP 어드레스를 변경할 필요가 있기 때문에, IP 레벨의 핸드오버 제어가 필요하다.
현재, IETF(Internet Engineering Task Force)에서는 IP 레벨의 핸드오버 방식으로서, 모바일 IPv6과, 모바일 IPv6의 핸드오버 레이턴시를 단축하기 위한 FMIPv6(Fast Handovers for Mobile IPv6)이 검토되고 있다.
FMIPv6에서는，IP 네트워크의 이동 통신망의 엣지 이외에는 단순한 라우터로 구성되어 있기 때문에，엣지에 위치하는 액세스 라우터만이 핸드오버 제어 기능을 탑재하여, 단말기의 핸드오버를 서포트하고 있다. 모바일 IPv6 및 FMIPv6의 상세에 대해서는, 각각 dratt-ietf-mobileip-IPv6-21.txt, 및 draft-ietf-mobileip-fast-mIPv6-06.txt에 기재되어 있다.
FMIPv6을 이용하여 핸드오버한 경우의 동작 수순을 이하에 나타낸다.
지금, 단말기가 무선 기지국 기능을 탑재한 액세스 라우터(이후, 무선 기지국 라우터라고 함) A에 접속되어 있다. 이 단말기가, 무선 기지국 라우터 B에 핸드오버한 경우, 핸드오버를 완료한 후, 무선 기지국 라우터 A에 대하여 단말기가 수신하는 패킷의 전송을 요청한다. 이 요청을 받은 무선 기지국 라우터 A는, IP 터널링 기술을 이용하여 단말기가 수신하는 패킷을 무선 기지국 라우터 B에 전송한다. 이 상태에서 단말기가 또 다른 무선 기지국 라우터 C에 핸드오버한 경우에는, 무선 기지국 라우터 A가 앵커로 되고, 무선 기지국 라우터 A-무선 기지국 라우터 B 사이의 터널을 유지한 채, 무선 기지국 라우터B-무선 기지국 라우터 C 사이의 터널도 새롭게 생성하고, 단말기의 링크 레벨의 핸드오버가 완료될 때까지는 2개의 터널을 이용해서 단말기가 수신하는 패킷은 이동처의 무선 기지국 라우터 C에 배송된다. 그 후, 단말기의 링크 레벨의 핸드오버가 완료되면，무선 기지국 라우터 A-무선 기지국 라우터 C 사이에 다시 새로운 터널을 생성하고, 무선 기지국 라우터 A가 전송처를 무선 기지국 B로부터 무선 기지국 C로 절환하고, 새롭게 생성된 터널을 이용해서 단말기로 패킷이 배송된다. 무선 기지국 라우터 A-무선 기지국 라우터 B 사이, 및 무선 기지국 라우터 B-무선 기지국 라우터 C 사이의 터널은, 터널 생성 시에 정해진 타임아웃에 의해 각각 자동적으로 해제된다. 여기서 설명한 전자의 핸드오버를 2자간 핸드오버, 후자의 핸드오버를 3자간 핸드오버라고 부른다.
FMIPv6에서 2자간 핸드오버를 실행한 경우, 패킷 로스가 발생한다고 하는 문제가 있다. 이 문제를 해결하기 위해, 단말기의 핸드오버 중에는 이동원의 무선 기지국 라우터가 단말기로의 패킷을 버퍼링하고, 핸드오버가 완료되면 이동원의 무선 기지국 라우터가 이동처의 무선 기지국 라우터에 패킷의 전송을 재개하는 방식이, 예를 들면 하기의 특허 문헌 1에 기재되어 있다.
[특허 문헌 1] 일본 특개 2003-047037호 공보
상술한 핸드오버 방법에 대해, 도 1을 이용하여 설명한다. 여기서는，지금, 단말기가 무선 기지국 라우터 #1을 통하여 통신 중에 무선 기지국 라우터 #2에 핸드오버한 경우를 상정하고 있다． 도 1 중에서는，단말기의 송수신 패킷 시퀀스(100), 무선 기지국 라우터 #1의 송수신 패킷 시퀀스(110), 무선 기지국 라우터 #2의 송수신 패킷 시퀀스(120), 및 통신 상대의 송수신 패킷 시퀀스(130)를 도시하고 있다.
단말기는 무선 기지국 라우터 #1 경유로 통신 상대와 통신을 하고 있다(단계 1).
단말기가, 무선 기지국 라우터 #1로부터 단말기 방향의 신호 수신 전력의 열화 등에 의해, 무선 기지국 라우터 #2에의 핸드오버를 결정하면(단계 2), 단말기는, PrRtSol(Router Solicitation for Proxy) 메시지(140)를 무선 기지국 라우터 #1에 송신한다(단계 3). 단말기가 통신 상대로부터 수신하는 패킷의 송신원 IP 어드레스는, 통신 상대의 IP 어드레스이기 때문에， 여기서의 PrRtSol 메시지에는 3자간 핸드오버를 나타내는 HTT(Handover To Third) 플래그는 설정되지 않는다.
무선 기지국 라우터 #1이 PrRtSol 메시지(140)를 수신하면，HI(Handover Initiate) 메시지(150)를 무선 기지국 라우터 #2에 송신한다(단계 4). HI 메시 지(150)에는, 단말기가 무선 기지국 라우터 #2의 관리 하에서 사용하는 CoA(Care of Address), 및 현재 단말기가 사용하고 있는 CoA와 터널을 삭제하는 타이머 값이 포함된다.
무선 기지국 라우터 #2는 HI 메시지(150)를 수신하면，CoA의 체크를 행하고, 사용 허가라고 판단한 경우에는, 핸드오버의 허가를 나타내는 정보를 포함시킨 HAck(Handover Acknowledge) 메시지(160)를 무선 기지국 라우터 #1로 돌려보낸다(단계 5). 무선 기지국 라우터 #1은 HACK 메시지(160)를 수신하고, 단말기의 핸드오버가 허가된 것을 검출하면, 단말기로의 패킷을 버퍼링하고, 핸드오버처에서 사용하는 CoA를 PrRtAdv(Proxy Router Advertisement) 메시지(l70)에 의해 단말기에 통지한다(단계 6). 단말기는 PrRtAdv 메시지(170)를 수신하면，링크 레벨의 핸드오버를 행하고(단계 7), 핸드오버가 완료되면，무선 기지국 라우터 #2에 핸드오버의 완료를 나타내는 Fast-Neighbor Advertisement(FNA) 메시지(180)를 송신한다(단계 8).
무선 기지국 라우터 #2는 FNA 메시지(180)를 수신하면，Neighbor Advertisement(NA) 메시지(19O)를 단말기에 돌려보낸다(단계 9).
단말기는 NA 메시지(190)를 수신하면，무선 기지국 라우터 #1에 대하여 단말기가 수신하는 패킷의 전송을 요청하기 위해, 새로운 CoA를 포함하는 FBU(Fast-Binding Update) 메시지(200)를 송신한다(단계 10).
무선 기지국 라우터 #1은 FBACK(Fast-Binding Acknowledge) 메시지(210)를 단말기로 돌려보냄(단계 11)과 함께, 버퍼링하고 있던 단말기로의 패킷을 FBU 메시 지(200)에 의해 통지된 CoA에 캡슐화하여 전송한다. 이와 같이, 통신 상대가 송신한 단말기(50)가 수신하는 패킷은, 무선 기지국 라우터 #1, 무선 기지국 라우터 #2를 거쳐, 단말기에 전송된다(단계 12).
그러나, FMIPv6을 이용하여 3자간 핸드오버한 경우, 앵커로 되는 무선 기지국 라우터가 전송용 터널을 절환했을 때에, 전송 경로 길이의 차에 의해, 단말기에 의해 수신한 패킷의 순서가 교체되어 있을 가능성이 있었다.
또한, 모든 무선 기지국 라우터는 각각 동시에 2개의 전송용 터널을 관리할 필요가 있기 때문에, 무선 기지국 라우터에서의 제어가 복잡하였다.
또한, 상기의 특허 문헌 1에 기재된 기술을 이용한 경우, 패킷의 순서 교체는 발생하지 않지만, 앵커로 되는 무선 기지국 라우터와 이동원의 무선 기지국 라우터 사이, 이동원의 무선 기지국 라우터와 이동처의 무선 기지국 라우터 사이의 2개의 전송용 터널을 관리할 필요가 있기 때문에, 무선 기지국 라우터에서의 제어가 복잡하였다.
또한, 전송 경로가 각 무선 기지국 라우터를 경유한 경로로 되기 때문에, 전송 지연이 커진다. 또한，복수 회 연속으로 핸드오버했을 때에는, 관리의 복잡함과 전송 지연이 대폭 상승한다.
발명의 개요
따라서，본 발명은 상기 과제를 감안하여 발명된 것으로서, 그 목적은 단말기가 3자간 핸드오버를 행할 때에, 단말기가 수신하는 패킷의 도착 순서가 송신단말기의 송신 순서와 동일하게 하는 기술을 제공함으로써, 상기 과제를 해결하는 것 에 있다.
또한, 본 발명의 목적은, 단말기가 3자간 핸드오버할 때의 제어 수순을 간이화하는 기술을 제공함으로써, 상기 과제를 해결하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 목적은, 연속해서 핸드오버한 후의 통신의 전송 지연을 최대한 작게 하는 기술을 제공함으로써, 상기 과제를 해결하는 것에 있다.
상기 과제를 해결하는 제1 발명은, 복수의 무선 기지국과, 상기 무선 기지국과 접속 가능한 단말 장치를 구비한 이동 통신 시스템으로서, 상기 단말 장치가 제1 무선 기지국으로부터 제2 무선 기지국으로 핸드오버하고, 제1 무선 기지국을 경유하는 경로로 통신을 행하고 있는 상태에서, 상기 단말 장치와 상기 제2 무선 기지국 사이의 통신 상황의 열화를 검출하는 열화 검출 수단과, 상기 통신 상황의 열화의 검출에 기인하여, 상기 단말 장치가 제3 무선 기지국에의 핸드오버를 실행할 때, 상기 단말 장치가 핸드오버하기 전에, 상기 제1 무선 기지국이 상기 단말 장치로의 패킷의 버퍼링을 개시하고, 상기 단말 장치의 핸드오버가 완료한 후에, 상기 제1 무선 기지국이 버퍼링하고 있던 상기 단말 장치로의 패킷 외에，새롭게 수신한 상기 단말 장치가 수신하는 패킷을 수신한 순서대로 상기 제3 무선 기지국을 경유하여 상기 단말 장치로 배송하는 배송 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 열화 검출 수단은, 상기 통신 상황의 열화를 신호 수신 전력의 검출 결과, 비트 에러율, 패킷 에러율 중 어느 하나에 의해 판단하도록 하여도 된다．
또한, 상기 열화 검출 수단을 상기 단말 장치에 구비하도록 하여도 되고, 상기 무선 기지국에 구비하도록 하여도 된다．
또한, 본 발명의 다른 이동 통신 시스템은, 상기 단말 장치가 핸드오버하기 전에, 상기 제2 무선 기지국이 상기 제1 무선 기지국에 대하여, 상기 단말 장치로의 패킷을 버퍼링하도록 요청하는 요청 수단을 더 포함하도록 하여도 된다．
또한，본 발명의 다른 이동 통신 시스템에서는, 상기 단말 장치가, 다른 무선 기지국과의 통신 상황을 탐색한 결과에 따라, 핸드오버를 행하고자 하는 무선 기지국을 다른 무선 기지국으로 변경하는 변경 수단을 포함하도록 하여도 된다．
본 발명에 따르면, 이동 통신 시스템에서，단말기가 3자간 핸드오버했을 때에, 단말기에서 수신하는 패킷의 순서 교체를 저지할 수 있다. 이는, 단말기가 핸드오버를 개시하기 전에, 앵커로 되는 무선 기지국 라우터가 단말기로의 패킷의 버퍼링을 개시하고, 단말기의 핸드오버가 완료된 후에, 버퍼링하고 있던 단말기로의 패킷을 수신한 순서대로 핸드오버처의 무선 기지국 라우터에 전송하기 위해서이다.
또한, 본 발명에 따르면, 이동 통신 시스템에서，무선 기지국 라우터가 관리하는 터널을 삭감하여, 무선 기지국 라우터의 제어를 간소화할 수 있다. 이는, 단말기의 핸드오버 시에, 앵커로 되는 무선 기지국 라우터와 이동원의 무선 기지국 라우터 간과, 앵커로 되는 무선 기지국 라우터와 이동처의 무선 기지국 라우터 사이의 2개의 터널만을 사용해서 단말기로의 패킷의 전송을 행하기 위해서이다.
또한，본 발명에 따르면, 연속해서 핸드오버한 후의 통신의 전송 지연을 최대한 작아지게 할 수 있다． 이는, 단말기가 3자간 핸드오버한 후의 통신 경로가, 이동원의 무선 기지국 라우터를 통하지 않고, 앵커로 되는 무선 기지국 라우터 및 이동처의 무선 기지국 라우터만을 통하여 통신을 행하기 위해서이다.
도 1은 종래예를 설명하기 위한 2자간 핸드오버의 동작 시퀀스도.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태를 설명하기 위한 네트워크 구성도.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태를 설명하기 위한 무선 기지국 라우터의 구성도.
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태를 설명하기 위한 단말기의 구성도.
도 5는 본 발명의 제1의 실시 형태를 설명하기 위한 3자간 핸드오버의 동작 시퀀스도．
도 6은 본 발명의 제2 실시 형태에서의 정보 처리부를 설명하기 위한 구성도.
<발명을 실시하기 위한 최량의 실시 형태>
본 발명은 단말 장치가 복수의 무선 기지국 라우터에 연속해서 핸드오버했을 때, 핸드오버 중에 앵커로 되는 무선 기지국 라우터가 단말기로의 패킷의 버퍼링을 행한다. 그리고，앵커로 되는 무선 기지국과 이동원의 무선 기지국 사이의 터널과, 앵커로 되는 무선 기지국과 이동처의 무선 기지국 사이의 터널을 절환해서 사용하여, 단말기로의 패킷의 전송을 행한다.
이하, 구체적인 실시 형태를 설명한다.
(제1 실시 형태)
도 2에 도시하는 네트워크 구성도를 이용해서 본 발명의 제1 실시 형태의 이동 통신 시스템을 설명한다. 도 2에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 이동 통신 시스템은, 인터넷 망(10)에 3개의 무선 기지국 라우터(40, 41, 42), 단말기의 통신 상대(30)가 각각 유선 링크(70~73)로 접속되고 있고, 단말기(50)는 무선 링크(60)를 통하여 통신 상대(30)와 통신한다.
이어서, 도 3, 도 4를 참조하여, 본 실시 형태의 이동 통신 시스템을 구성하는 단말기(50), 및 무선 기지국 라우터(40) 또는, (41, 42)의 구성을 설명한다. 또한, 도 3에서는，무선 기지국 라우터(40)를 예로 들어 설명하지만, 무선 기지국 라우터(41 및 42)도 마찬가지의 구성을 구비하고 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 무선 기지국 라우터(40)는, 핸드오버 제어부(300), 터널 관리부(310), 경로 제어부(330), 유선 링크 제어부(350) 및 무선 링크 제어부(360)로 구성된다.
핸드오버 제어부(300)는, 단말기(50)의 핸드오버 상태의 관리 기능, 단말기(50)와의 사이의 시그널링 및 다른 무선 기지국 라우터와의 사이의 시그널링의 종단 기능을 갖고，핸드오버 중인 단말기로의 패킷을 대리 수신하기 위해, 핸드오버 제어 인터페이스(380)를 통하여 경로 제어부(330)가 유지하는 경로 정보(340)를 변경한다.
터널 관리부(310)는, 핸드오버 중인 단말기가 수신하는 패킷을, 패킷 송수신 인터페이스(390)를 경유하여 대리 수신하고, 내부의 버퍼(320)에 유지한다. 또한, 터널 관리부(310)는, 단말기(50)의 핸드오버가 완료되면，터널 제어 인터페이스(370)를 통하여 통지되는 핸드오버 제어부(300)의 지시에 의해 버퍼(320) 내의 단말기(50)가 수신한 패킷에 대해 IP in IP에 의한 캡슐화를 행하고, 패킷 송수신 인터페이스(390)를 통하여 경로 제어부(330)에 출력하는 것과 평행하게, 새롭게 수신한 단말기(50)로의 패킷의 버퍼링을 행한다.
경로 제어부(330)는, 제1 링크 제어부(350)로부터 제1 링크 제어 인터페이스(410)을 통하여, 제2 링크 제어부(360)로부터 제2 링크 제어 인터페이스(400)를 통하여, 핸드오버 제어부(300)로부터 핸드오버 제어 인터페이스(380)를 통하여, 혹은 터널 관리부(310)로부터 패킷 송수신 인터페이스(390)를 통하여 패킷을 수신하면， 경로 제어부(330) 내부에 유지하는 경로 정보(340)에 기초하여 전송, 즉 송신 경로가 유선 링크인지 무선 링크인지를 판정하고, 수신한 패킷의 전송을 행한다. 또한, 경로 제어부(330)는, 수신한 패킷이 무선 기지국 라우터 사이 혹은 단말기 사이의 시그널링인 경우에는 핸드오버 제어부(300)에 전달하고, 핸드오버 중인 단말기로의 패킷인 경우에는 터널 관리부에 전달한다.
무선 링크 제어부(360)는, 링크의 상태를 감시하고 있고, 수신 특성의 열화, 링크의 확립 및 절단이 발생한 경우, 그들을 링크 트리거 인터페이스(420)을 통해 트리거 정보로서 핸드오버 제어부(300)에 통지한다.
도 4는 단말기(50)의 구성예이다.
단말기(50)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 제2 링크 제어부(530), 경로 제어부(510), 및 핸드오버 제어부(500)로 구성된다.
제2 링크 제어부(530)는, 무선 링크(60)를 통하여 수신한 패킷을 제2 링크 제어 인터페이스(550)을 통해 경로 제어부(510)에 전달하고, 다른 한편, 경로 제어부(510)로부터 수신한 패킷을 무선 링크(60)에 송신한다. 또한, 제2 링크 제어부(530)는, 링크의 상태를 감시하고 있고, 수신 특성의 열화, 링크의 확립 및 절단이 발생하면，링크 트리거 인터페이스(570)를 통하여 트리거 정보로서 핸드오버 제어부(500)에 통지한다.
경로 제어부(510)는 내부에 경로 제어 정보(520)를 갖고，패킷을 수신하면 경로 제어 정보(520)에 기초하여，CoA(Care-of Address)에 의해 캡슐화된 패킷은 핸드오버 제어부(500)에, 그 이외의 패킷은 상위 레이어 인터페이스(560)에 출력한다. 또한, 경로 제어부(510)는 핸드오버 제어부(500) 혹은 상위 레이어 인터페이스(560)를 통하여 수신한 패킷의 처리도 행한다. 구체적으로는，해당 패킷에 대하여 경로 제어부(510)는 경로 제어 정보(520)에 기초하여，패킷을 송신해야 할지의 여부의 판단을 행하고, 송신이라고 판단된 경우에는 제2 링크 제어 인터페이스(550)를 통하여 제2 링크 제어부(530)에 출력한다. 핸드오버 제어부(500)는, 핸드오버 상태를 관리하고, 무선 기지국 라우터와의 시그널링의 종단 기능을 갖는다.
핸드오버 제어부(500)는, 경로 제어부(510)로부터 핸드오버 제어 인터페이스(540)를 경유하여 수신한 캡슐화된 패킷의 디캡셀화를 행하고, 다시 경로 제어부(510)에 출력한다. 또한，제2 링크 제어부(530)로부터 링크 트리거 인터페이스(570)를 통하여 통지된 링크 트리거 정보에 기초하여，핸드오버 상태를 변경한다.
다음으로 도 5를 참조하여, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 이동 통신 시스템의 동작을 상세히 설명한다.
도 5는, 단말기가 무선 기지국 라우터 #1로부터 무선 기지국 라우터 #2에의 핸드오버를 행한 직후의 터널 전송 상태에서，단말기가 무선 기지국 라우터 #3에 핸드오버한 경우의 동작의 타임 차트이다. 또한, 도 5 중에서는，단말기(50)의 송수신 패킷 시퀀스(600), 무선 기지국 라우터 #1의 송수신 패킷 시퀀스(610), 무선 기지국 라우터 #2의 송수신 패킷 시퀀스(620), 무선 기지국 라우터 #3의 송수신 패킷 시퀀스(630), 및 통신 상대(30)의 송수신 패킷 시퀀스(640)를 나타내고 있다.
통신 상대(30)가 송신한 패킷은 무선 기지국 라우터 #1, 무선 기지국 라우터 #2를 거쳐 단말기에 배송된다(단계 501).
단말기(50)는, 무선 기지국 라우터 #2로부터 단말기 방향의 신호 수신 전력의 열화 등에 의해, 무선 기지국 라우터 #3에의 핸드오버를 결정하면(단계 502), 단말기(50)는 PrRtSol 메시지(65O)를 무선 기지국 라우터 #2에 송신한다. 단말기(5O)가 수신하는 통신 상대(30)로부터의 패킷의 송신원 IP 어드레스는 무선 기지국 라우터 #1의 IP 어드레스이기 때문에，여기서의 PrRtSol 메시지에는 3자간 핸드오버를 나타내는 HTT(Handover To Third) 플래그가 설정된다.
무선 기지국 라우터 #2가 PrRtSol 메시지(650)를 수신하거나(단계 5O3), 혹은 무선 기지국 라우터 #2가, 단말기로부터 무선 기지국 라우터 #2 방향의 무선 링크 품질의 열화 등에 의해, 무선 기지국 라우터 #2가 단말기를 무선 기지국 라우터 #3에의 핸드오버를 결정하면(단계 502-2), 무선 기지국 라우터 #2는 HTT 요구 메시지(660)를 무선 기지국 라우터 #1에 송신한다(단계 504). HTT 요구 메시지(660)에는, 현재 단말기(50)가 사용하고 있는 CoA가 포함된다. 무선 기지국 라우터 #1은 HTT 요구 메시지(660)를 수신하면，단말기(50)로의 패킷의 버퍼링을 개시하고, 무선 기지국 라우터 #3에 HI 메시지(670)를 송신한다(단계 505).
무선 기지국 라우터 #3이 핸드오버를 허가한다고 판단한 경우에는, HACK 메시지(680)를 무선 기지국 라우터 #2에 돌려보내고(단계 506), 무선 기지국 라우터 #2는 HTT 응답 메시지(690)를 무선 기지국 라우터 #2에 돌려보낸다(단계 507). HTT 응답 메시지(690)에는 단말기가 핸드오버처에서 사용하는 CoA가 포함되어 있다.
무선 기지국 라우터 #2는 HTT 응답 메시지(690)에 의해 통지된 CoA를 포함하는 PrRtAdv 메시지(700)를 단말기(50)에 송신한다(단계 508).
단말기(50)는 PrRtAdv 메시지를 수신하면，링크 레벨의 핸드오버를 실행한다(단계 509).
링크 레벨의 핸드오버가 완료되면，단말기(50)는 FNA 메시지(710)를 무선 기지국 라우터 #3에 송신하고(단계 510), 무선 기지국 라우터 #3은 이를 수신하면 NA메시지(720)에 의해 응답한다(단계 511).
NA 메시지를 수신한 단말기(50)는 PrRtAdv 메시지(700)에 의해 통지된 CoA를 포함하는 FBU 메시지(73O)를 무선 기지국 라우터 #1에 송신한다(단계 512).
무선 기지국 라우터 #1은 FBACK 메시지(740)를 돌려보냄(단계 513)과 함께, 버퍼링하고 있던 단말기(50)로의 패킷을 FBU 메시지(730)에 의해 통지된 CoA에 캡슐화 전송한다. 이와 같이, 통신 상대(30)가 송신한 단말기(50)로의 패킷은, 무선 기지국 라우터 #1, 무선 기지국 라우터 #3을 경유하여, 단말기(50)에 배송된다(단계 514).
이상, 본 발명의 제1 실시 형태에 대해 설명했지만, 본 발명은 이 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 범위 내에서 적절한 변환이 가능함은 물론이다. 예를 들면, 상술한 실시 형태에서는 2회 연속해서 핸드오버를 실행하는 3자간 핸드오버에 대해서 설명하였지만, 3회 이상 연속해서 핸드오버를 실행한 경우라도 적용 가능하다.
또한, 핸드오버의 결정에 신호 수신 전력을 이용하였는데, 비트 에러율이나 프레임 에러율을 적용하는 것도 가능하다.
또한, 무선 기지국 라우터와 단말기가 직접 통신을 행하는 형태를 기재하였지만, 단말기와 무선 기지국 라우터 사이에 무선/유선의 인터페이스 변환만을 행하는 중계 노드가 존재하고, 중계 노드와 단말기 간은 무선으로, 중계 노드와 무선 기지국 라우터 간은 유선으로 통신을 행하는 경우에도 적용 가능하다.
(제2 실시 형태)
다음으로 본 발명의 제2 실시 형태에 대해 설명한다.
본 발명에 따른 무선 기지국 및 단말 장치는, 이상의 설명으로부터도 명확해지는 바와 같이, 하드웨어에 의해 구성하는 것도 가능하지만, 컴퓨터 프로그램에 의해 실현하는 것도 가능하다.
도 6은, 본 발명에 따른 무선 기지국 및 단말 장치에 구현된 정보 처리부의 일반적 블록 구성도이다.
도 6에 도시하는 정보 처리부는, 프로세서(601)와, 프로그램 메모리(602)와, 기억 매체(603)에 의해 구성된다.
무선 기지국에서는，프로세서(601)는, 상술한 핸드오버 제어부(300), 터널 관리부(310), 경로 제어부(330), 유선 링크 제어부(350) 및 무선 링크 제어부(360)의 전부 또는 이들 일부의 기능을, 프로그램 메모리(602)에 저장된 프로그램에 기초하여 처리한다. 또한, 기억 매체(603)에는, 경로 정보(340)의 전부 또는 일부가 저장된다.
또한, 단말 장치에서는，프로세서(601)는, 상술한 제2 링크 제어부(530), 회로 제어부(510), 및 핸드오버 제어부(500)의 전부 또는 이들 일부의 기능을, 프로그램 메모리(602)에 저장된 프로그램에 기초하여 처리한다. 또한，기억 매체(603)에는, 경로 정보(520)의 전부 또는 일부가 저장된다.
이와 같이, 각 처리부를 프로그램에 의해 동작하는 프로세서나, 정보가 기억되는 메모리나, 기억 매체에 의해, 상술한 실시 형태와 마찬가지의 기능, 동작을 실현할 수 있다．
이상과 같이, 본 발명은, 단말기가 핸드오버를 개시하기 전에, 앵커로 되는 무선 기지국 라우터가 단말기로의 패킷의 버퍼링을 개시하고, 단말기의 핸드오버가 완료한 후에, 버퍼링하고 있던 단말기가 수신하는 패킷을 수신한 순서대로 핸드오버처의 무선 기지국 라우터에 전송하는 구성을 취하고 있기 때문에，단말기가 3자간 핸드오버했을 때에, 단말기에서 수신하는 패킷의 순서 교체를 저지할 수 있다．
또한, 본 발명은, 단말기의 핸드오버 시에, 앵커로 되는 무선 기지국 라우터와 이동원의 무선 기지국 라우터 간과, 앵커로 되는 무선 기지국 라우터와 이동처의 무선 기지국 라우터 간의 2개의 터널만을 사용해서 단말기로 패킷을 전송하는 구성을 취하고 있기 때문에，무선 기지국 라우터가 관리하는 터널을 삭감하여, 무선 기지국 라우터의 제어를 간소화할 수 있다．
또한，본 발명은, 앵커로 되는 무선 기지국 라우터 및 이동처의 무선 기지국 라우터만을 통하여 통신하는 구성을 취하고 있기 때문에，연속해서 핸드오버한 후의 통신의 전송 지연을 최대한 작게 할 수 있다．
Claims (26)
- 복수의 무선 기지국과, 상기 무선 기지국과 접속 가능한 단말 장치를 구비한 이동 통신 시스템으로서,상기 단말 장치가 제1 무선 기지국으로부터 제2 무선 기지국으로 핸드오버하고, 상기 제1 무선 기지국을 경유하는 경로에서 통신을 행하고 있는 상태에서, 상기 단말 장치와 상기 제2 무선 기지국 사이의 통신 상황의 열화를 검출하는 열화 검출 수단과,상기 통신 상황의 열화의 검출에 기인하여, 상기 단말 장치가 상기 제2 무선 기지국으로부터 제3 무선 기지국으로 핸드오버를 실행할 때, 상기 단말 장치가 핸드오버하기 전에, 상기 제1 무선 기지국이 상기 단말 장치로의 패킷의 버퍼링을 개시하고, 상기 단말 장치의 핸드오버가 완료한 후에, 상기 제1 무선 기지국이 버퍼링 하고 있던 상기 단말 장치로의 패킷 외에，새롭게 수신한 상기 단말 장치로의 패킷을 수신한 순서대로 상기 제3 무선 기지국을 경유하여 상기 단말 장치에 배송하는 배송 수단을 포함하는 이동 통신 시스템.
- 제1항에 있어서,상기 열화 검출 수단은, 상기 통신 상황의 열화를 신호 수신 전력의 검출 결과에 의해 판단하도록 구성되어 있는 이동 통신 시스템.
- 제1항에 있어서,상기 열화 검출 수단은, 상기 통신 상황의 열화를 비트 에러율에 의해 판단하도록 구성되어 있는 이동 통신 시스템.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 열화 검출 수단을 상기 단말 장치가 구비하는 이동 통신 시스템.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 열화 검출 수단을 상기 무선 기지국이 구비하는 이동 통신 시스템.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,상기 단말 장치가 핸드오버하기 전에, 상기 제2 무선 기지국이 상기 제1 무선 기지국에 대하여, 상기 단말 장치로의 패킷을 버퍼링하도록 요청하는 요청 수단을 더 포함하는 이동 통신 시스템.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,상기 단말 장치는, 다른 무선 기지국과의 통신 상황을 탐색한 결과에 따라, 핸드오버를 행하고자 하는 무선 기지국을 다른 무선 기지국으로 변경하는 변경 수단을 포함하는 이동 통신 시스템.
- 단말 장치와 접속하는데 이용되는 무선 기지국으로서,상기 단말 장치와의 통신 상황의 열화를 검출하는 열화 검출 수단과,상기 단말 장치로 패킷이 다른 무선 기지국에 의해 전송되어 있는지의 여부를 검출하는 검출 수단과,통신 상황의 열화가 검출되고, 상기 단말 장치로 패킷이 다른 무선 기지국에 의해 전송되어 있지 않는 경우에, 상기 단말 장치로의 패킷을 일시적으로 축적하는 축적 수단을 포함하는 무선 기지국.
- 제8항에 있어서,상기 통신 상황의 열화가 검출되고, 상기 단말 장치로 패킷이 다른 무선 기지국에 의해 전송되어 있는 경우에, 상기 다른 무선 기지국에 대하여 상기 단말 장치로의 패킷을 일시적으로 축적하도록 요청하는 요청 수단을 더 포함하는 무선 기지국.
- 제8항에 있어서,상기 다른 무선 기지국에 대하여 상기 단말 장치로의 패킷의 일시적인 버퍼링을 요청하는 요청을 상기 단말 장치로부터 수신하고, 상기 단말 장치로 패킷이 다른 무선 기지국에 의해 전송되어 있는 경우에, 상기 다른 무선 기지국에 대하여 상기 단말 장치로의 패킷을 일시적으로 축적하도록 요청하는 요청 수단을 더 포함하는 무선 기지국.
- 복수의 무선 기지국과 접속 가능한 단말 장치로서，접속 중인 무선 기지국과의 통신 상황의 열화를 검출하는 열화 검출 수단과,상기 단말 장치로 패킷이 다른 무선 기지국에 의해 전송되어 있는지의 여부를 검출하는 검출 수단과,통신 상황의 열화가 검출되고, 상기 단말 장치로 패킷이 다른 무선 기지국에 의해 전송되어 있지 않는 경우에, 상기 무선 기지국에 대하여 상기 단말 장치로의 패킷의 버퍼링을 요청하는 요청 수단을 포함하는 단말 장치.
- 제11항에 있어서,상기 통신 상황의 열화가 검출되고, 상기 단말 장치로 패킷이 다른 무선 기지국에 의해 전송되어 있는 경우에, 상기 다른 무선 기지국에 대하여 상기 단말 장치가 수신하는 패킷의 버퍼링의 요청을 상기 무선 기지국에 의뢰하는 수단을 더 포함하는 단말 장치.
- 제11항 또는 제12항에 있어서,상기 열화 검출 수단은, 상기 접속 중인 무선 기지국과의 통신에서의 수신 특성을 측정하여, 상기 통신 상황의 열화를 검출하는 단말 장치.
- 제13항에 있어서,상기 열화 검출 수단에서 측정되는 수신 특성은, 상기 접속 중인 무선 기지국으로부터의 신호 수신 전력, 비트 에러율 또는 패킷 에러율 중 어느 하나, 또는 그들의 조합인 단말 장치.
- 단말 장치와 접속되는 무선 기지국에 사용되는 프로그램으로서,상기 프로그램은, 상기 무선 기지국을,접속 중인 단말 장치와의 통신 상황의 열화를 판정하는 수단과,상기 단말 장치로 패킷이 다른 무선 기지국에 의해 전송되어 있는지의 여부를 판정하는 수단과,상기 통신 상황의 열화가 검출되고, 상기 단말 장치로 패킷이 다른 무선 기지국에 의해 전송되어 있지 않는 경우, 상기 단말 장치로의 패킷을 일시적으로 버퍼링하는 수단으로서 기능시키는 프로그램.
- 제15항에 있어서,상기 프로그램은, 상기 무선 기지국을,상기 통신 상황의 열화가 검출되고, 상기 단말 장치로 패킷이 다른 무선 기지국에 의해 전송되어 있는 경우, 상기 단말 장치로의 패킷을 일시적으로 버퍼링하도록 상기 다른 무선 기지국에 요청하는 수단으로서 기능시키는 프로그램.
- 무선 기지국과 접속 가능한 단말 장치에서 사용되는 프로그램으로서,상기 프로그램은, 상기 단말 장치를,접속 중인 무선 기지국과의 통신 상황의 열화를 판정하는 수단과,상기 단말 장치로 패킷이 다른 무선 기지국에 의해 전송되어 있는지의 여부를 판정하는 수단과,상기 통신 상황의 열화가 검출되고, 상기 단말 장치로 패킷이 다른 무선 기지국에 의해 전송되어 있지 않는 경우, 상기 단말 장치로의 패킷을 일시적으로 버퍼링하도록 상기 무선 기지국에 요청하는 수단으로서 기능시키는 프로그램.
- 제17항에 있어서,상기 프로그램은 상기 단말 장치를, 상기 통신 상황의 열화가 검출되고, 상기 단말 장치로 패킷이 다른 무선 기지국에 의해 전송되어 있는 경우, 상기 다른 무선 기지국에 대하여 상기 단말 장치로의 패킷을 일시적으로 버퍼링하도록 요청하는 것을 상기 접속 중인 무선 기지국에 의뢰하는 수단으로서 기능시키는 프로그램.
- 복수의 무선 기지국과, 상기 무선 기지국과 접속 가능한 단말 장치를 구비한 이동 통신 시스템에서의 이동 통신 방법으로서，단말 장치가 제1 무선 기지국으로부터 제2 무선 기지국으로 핸드오버하고, 상기 단말 장치가 제1 무선 기지국을 경유하는 경로에서 통신을 행하고 있는 상태에서, 상기 단말 장치와 상기 제2 무선 기지국 사이의 통신 상황의 열화에 기인하여, 상기 단말 장치가 제3 무선 기지국으로의 핸드오버를 실행할 때, 상기 단말 장 치가 핸드오버하기 전에, 상기 제1 무선 기지국이 상기 단말 장치로의 패킷의 버퍼링을 개시하는 단계와,상기 단말 장치의 핸드오버가 완료한 후에, 상기 제1 무선 기지국은, 버퍼링 하고 있던 상기 단말 장치로의 패킷 외에，새롭게 수신한 상기 단말 장치로의 패킷을 수신한 순서대로 상기 제3 무선 기지국을 경유하여 상기 단말 장치에 배송하는 단계를 포함하는 이동 통신 방법.
- 제19항에 있어서,상기 통신 상황의 열화는 신호 수신 전력의 검출 결과에 의해 판단되는 이동 통신 방법.
- 제19항에 있어서,상기 통신 상황의 열화는 비트 에러율에 의해 판단되는 이동 통신 방법.
- 제19항에 있어서,상기 통신 상황의 열화는 패킷 에러율에 의해 판단되는 이동 통신 방법.
- 제19항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,상기 통신 상황의 열화의 검출은, 상기 단말 장치에서 행해지는 이동 통신 방법.
- 제19항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,상기 통신 상황의 열화의 검출은, 상기 무선 기지국에서 행해지는 이동 통신 방법.
- 제19항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,상기 단말 장치가 핸드오버하기 전에, 상기 제2 무선 기지국은 상기 제1 무선 기지국에 대하여, 상기 단말 장치로의 패킷을 버퍼링하도록 요청하는 단계를 더 포함하는 이동 통신 방법.
- 제19항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,상기 단말 장치는, 다른 무선 기지국과의 통신 상황을 탐색한 결과에 따라, 핸드오버를 행하고자 하는 무선 기지국을 다른 무선 기지국으로 변경하는 단계를 더 포함하는 이동 통신 방법.
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