WO2005046144A1 - アクセスルータ装置及びそれを用いた通信ハンドオーバシステム並びに通信ハンドオーバ方法 - Google Patents

アクセスルータ装置及びそれを用いた通信ハンドオーバシステム並びに通信ハンドオーバ方法 Download PDF

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WO2005046144A1
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Makis Kasapidis
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Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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Definitions

  • Access router device communication handover system using the same, and communication handover method
  • the present invention relates to an access router device for realizing high-speed handover of a mobile terminal performing wireless communication, a communication handover system using the same, and a communication handover method, and more particularly, to Mobile Internet Protocol version 6 (MOPILE IPv6).
  • MOPILE IPv6 Mobile Internet Protocol version 6
  • the present invention relates to a technique for performing a high-speed handover for a mobile terminal that performs wireless communication using).
  • MoPILE IPv6 a next-generation Internet protocol, has been developed as a technology that can provide seamless access to communication networks while moving, for users who access communication networks such as the Internet through wireless networks. Those that have been used have become widespread.
  • the technology relating to the mopile IPv6 is disclosed, for example, in Non-Patent Document 1 below.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a wireless communication system.
  • a communication network such as the Internet is referred to as an IP network 11, and a plurality of access routers (AR: Access Routers) 21, 22, 23, and 24 are connected to the IP network 11, and an access point (AP: Access Point) is connected to the AR21.
  • a communication network such as the Internet is referred to as an IP network 11, and a plurality of access routers (AR: Access Routers) 21, 22, 23, and 24 are connected to the IP network 11, and an access point (AP: Access Point) is connected to the AR21.
  • 31 and 32 are connected, and a mobile node (MN: Mobile Node) 41 is wirelessly connected to the AP 31. That is, the MN 41 is connected to the AR 21 via the AP 31, and the AR 21 is the access router (pA R: previous Access Router) connected earlier.
  • MN Mobile Node
  • FIG. 5 shows an operation example when the MN performs a handover in this wireless communication system. It is a sequence chart shown.
  • the MN 41 receives, from the pAR, information on the access router connected according to the physical transition of the terminal. This information is included in the PrRtAdv (Proxy Router Advertisement) message, which is automatically transmitted by the pAR, or RtSolPr (Router Solicitation for Proxy ⁇ or Router Solicitation for Proxy Advertisement). Requested by MN41 as a message. Then, using this information, the MN 41 configures a new care-of address (nCoA: new Care of Address). This nCoA is included in the Fast Binding Update (FBU) message sent to the pAR.
  • FBU Fast Binding Update
  • the pAR sends a Handover Initiation (HI) message to a new Access Router (nAR).
  • HI Handover Initiation
  • nAR new Access Router
  • the pAR informs the nAR that it will connect soon (perform a handover) and the nCoA that the MN41 intends to use.
  • the nAR responds with a handover acknowledgment (HAck) message, which acknowledges the permission to use the nCoA, with a HAck message suggesting an alternate address.
  • HAck handover acknowledgment
  • the pAR then sends a Fast Binding Acknowledgement (FBack) message to both the MN and the nAR.
  • FBack Fast Binding Acknowledgement
  • the MN41 connects to the nAR, the MN41 starts transmitting buffer packets to the nAR by sending a Fast Neighbor Advertisement (FNA) message.
  • FNA Fast Neighbor Advertisement
  • Non-Patent Document 1 D. Johnson, C. Perkins and J. Arkko, Mobility Support in Ipv6, draft-iet— mobileip-ipv6-24, June 2003
  • Non-Patent Document 2 Rajeev Koodli, "Fast Handovers for Mobile Ipv6"
  • the conventional configuration has a problem that speeding up of handover is impeded by, for example, a delay due to the exchange of HI and HAck messages.
  • the present invention solves the above-mentioned conventional problems, and reduces a time delay caused by message exchange and the like, has an access router device having a high-speed handover function, a communication handover system using the access router device, and a communication device.
  • the purpose is to provide a handover system.
  • an access router device of the present invention is an access router device for managing a subnet
  • Address information storage means for storing address information usable in at least one adjacent subnet arranged adjacent to the subnet managed by itself;
  • Address selection means for selecting the address information stored in the address information storage means
  • Address providing means for providing the address information selected by the address selecting means to a mobile terminal connected to the subnet managed by itself.
  • the mobile terminal can immediately perform address processing (eg, exchanging HI and HAck messages) with the access router that manages the adjacent subnet, without giving the mobile terminal address information related to the handover destination access router. nCoA) and speed up handover.
  • the access router device of the present invention obtains the address information of an access router that manages the adjacent subnet, and stores the obtained address information in the address information storage means. It has an address information updating means for storing.
  • the access router can control other access routers that manage adjacent subnets. New address information can be obtained from the data, and the new address information can be always maintained.
  • the access router device of the present invention is characterized in that the address selection means provides the address information for providing to the mobile terminal in response to a request for the mobile terminal power. It is configured to select
  • the access router can select and provide the address information required by the mobile terminal according to the timing when the mobile terminal requires the address information.
  • the access router device of the present invention may be configured such that the address selection means performs a handover of the mobile terminal based on identification information on the adjacent subnet that also received the mobile terminal power. Configured to select the address information available in the previous adjacent subnet.
  • the access router can determine the access router to which the mobile terminal is to be handed over, and can select and provide the address information required by the mobile terminal in a predetermined adjacent subnet.
  • the access router device of the present invention when the address information is provided to the mobile terminal by the address providing unit, the address information storage unit And the address information provided by the address providing means is deleted from the address information.
  • the access router controls the address information provided to a predetermined mobile terminal so as not to be provided again to another mobile terminal, and requests the address information for uniqueness. Can be maintained.
  • the access router device of the present invention has a function related to fast handover, and the address providing unit stores the address information selected by the address selecting unit. It is configured to transmit the FBack message or the PrRtAdv message including the message to the mobile terminal.
  • the address information (nCoA) related to the access router of the handover destination can be provided to the mobile terminal immediately without performing the processing, thereby realizing a high-speed handover.
  • a communication handover system of the present invention is a communication handover system which is configured by a plurality of access router devices each managing a subnet,
  • Selecting address information storage means for storing address information usable in at least one adjacent subnet arranged adjacent to the subnet managed by itself, and selecting the address information stored in the address information storage means;
  • Address selecting means for providing the address information selected by the address selecting means to mobile terminals connected to the subnet managed by the address selecting means,
  • the address information stored in the address information storage unit is stored in the specific access router. It is configured to be obtained from the device.
  • the mobile terminal can immediately perform address processing (eg, exchanging HI and HAck messages) with the access router that manages the adjacent subnet, without giving the mobile terminal address information related to the handover destination access router. nCoA) and speed up handover.
  • a communication handover method is a communication handover method in a communication handover system including a plurality of access router devices each managing a subnet,
  • Mobile terminal connected to one of the plurality of access routers.
  • One of the plurality of access routers manages the mobile terminal.
  • the access router to which the mobile terminal is connected provides the mobile terminal with the address information that is retained.
  • the mobile terminal can immediately perform address processing (eg, exchanging HI and HAck messages) with the access router that manages the adjacent subnet, without giving the mobile terminal address information related to the handover destination access router. nCoA) and speed up handover.
  • a higher-speed communication can be realized by reducing a time delay caused by message exchange and the like and performing high-speed handover.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a wireless communication system common to the present invention and the conventional technology.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an AR in one embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a sequence chart showing an operation example when an MN performs handover in a wireless communication system according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram schematically showing an example of a state where a plurality of ARs are geographically nearby in the wireless communication system according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a sequence chart showing an operation example when a MN performs a handover in a conventional wireless communication system.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a wireless communication system common to the present invention and the conventional technology.
  • the configuration of FIG. 1 is the same as that of the conventional technique, and therefore, the description is omitted.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the AR 21 according to the present invention.
  • the AR 21 is a pAR wirelessly connected to the MN 41 via the AP 31.
  • the pAR is at least one access router (AR22, AR22 in FIG. 1) existing in the vicinity. 23, AR24, etc.) to obtain the address information storage means 51 for storing the address information (address information usable in the subnet of the access router) and the updated address information such as the surrounding AR22.
  • Address information updating means 52 for updating the address information stored in the address information storing means 51 to the updated address information, and can be used from the address information storing means 51 in response to a request from the mobile terminal (MN41).
  • the MN 41 includes address selection means 53 for selecting an address and address providing means 54 for providing the address selected by the address selection means 53 to the MN 41.
  • the address information selected by the address selecting means 53 is provided by the instruction from the address selecting means 53.
  • the above-mentioned address information provided to MN41 is deleted from the table.
  • the table of the pAR address information storage means 51 holds a small number of unique nCoAs for each of the access routers that are geographically neighboring! /.
  • This unique nCoA is, for example, an address confirmed to be unique by DAD (Duplicate Address Detection) processing.
  • the above-mentioned geographically neighboring access router refers to another access router that manages a subnet adjacent to a certain pAR subnet (neighboring subnet), that is, a handover was performed from the MN41 power AR subnet. Access router that can be the next connection destination in such a case. The access router that may be the next connection destination after this handover is sometimes called a potential nAR (potential nAR).
  • the adjacent subnets of the AR 21 subnet 71 are the subnets.
  • the address information storage means 51 of AR21 stores address information usable in the respective subnets 72-74 of AR22-AR24.
  • the pAR does not necessarily need to store address information that can be used in all adjacent subnets! Even if only the address information that can be used in specific adjacent subnets is stored, it can be used. Good.
  • the ARs that are geographically neighboring are as follows: MN41 connected to pAR It can be used. These addresses can be obtained by direct request by the pAR for all possible nARs (ARs that can be nARs).
  • the nAR composes the nCoA according to the direct requirements of the pAR.
  • the nCoA is not issued to any other MN 41 so that the uniqueness in the subnet is maintained, and the nCoA is randomly issued by other MNs 41 through stateless address autoconfiguration. Even if are generated, it is guaranteed that their use is not allowed. It is desirable that these addresses be managed in association with a certain lifetime.
  • FIG. 3 is a sequence chart showing an operation example when the MN performs a handover in the wireless communication system according to the present invention.
  • each AR the information on which AR is the potential nAR is determined by the force collected after receiving the RtSolPr message, or the information accumulated and stored in the AR. Updated when there is (AR removal or addition).
  • each AR acquires updated address information (nCoA) from ARs (potential nARs) existing in the geographical area, and replaces the address information stored in the table with the updated address information. Update with information.
  • nCoA updated address information
  • each AR stores, in a table in the address information storage means 51, address information (address information that can be used as nCoA) that can be used in each subnet of the AR present in a geographical periphery. It is possible to do.
  • the adjacent subnet serving as the handover destination of the MN 41 also determines the identification information regarding the adjacent subnet such as a new connection point link layer address (New Attachment Point Link-Layer Address) included in the RtSolPr message. It is possible. Therefore, the pAR can determine the next handover destination of the MN41 based on the identification information on the adjacent subnet in the RtSolPr message, and select the nCoA required by the MN41.
  • a new connection point link layer address New Attachment Point Link-Layer Address
  • the first method is that the pAR immediately returns the FBack to the FBU without sending a HI message and waiting for a HAck message. That is, MN41
  • a table address which is the address information storage means 51, is selected, and an address that can be used is selected, and the selected available address ( That is, FBack including nCoA) is returned.
  • FBack including nCoA the selected available address
  • the second method is that the pAR sends valid nCoA information to its MN 41 by means of a PrRt Adv message without waiting for an FBU message. That is, the pAR selects an address that can be used as the tape information which is the address information storage means 51 according to the RtSolPr message from the MN41, and immediately selects the usable address without waiting for the FBU message from the MN41. Send a PrRtAdv message containing the correct address (ie, nCoA). In this case, even if the connection between the MN and the pAR is lost before the FBU message is sent, the MN will continue its fast handover without having to encapsulate the FBU message in the FNA message. Can.
  • the MN 41 can acquire valid nCoA information by using the PrRtAdv message transmitted from the pAR without transmitting the FBU message (or the FNA message). Note that even when the pAR provides valid nCoA information to the MN41 by using a message different from the PrRtAdv message, the MN41 can quickly obtain nCoA usable in the subnet after the handover.
  • the HI message including the MN link layer address may be transmitted to the nAR.
  • the nAR can recognize the MN and can issue an instruction to start the buffering.
  • the MN 41 Valid nCoA information can be obtained before handover, and delay This results in smaller and less lost packets. Also, according to the second method described above, even when the FBU is not transmitted to the pAR due to disconnection or the like, the MN 41 can acquire valid nCoA information before the handover This results in a smaller delay and fewer lost packets.
  • the present invention it is possible to reduce the time delay caused by message exchange and the like, to speed up the handover, and to reduce the delay to reduce the number of lost packets. It is also possible to reduce it.
  • An access router device, a communication handover system using the same, and a communication handover method according to the present invention have a function of reducing a time delay caused by, for example, message exchange or the like to speed up handover, It is useful in technology fields such as high-speed wireless communication using handover technology in wireless communication systems using Mopile IPv6.

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Abstract

　メッセージ交換などにより発生する時間的遅延を低減し、ハンドオーバの高速化を実現する技術が開示され、その技術によればモバイルノード（ＭＮ）が先に接続したアクセスルータｐＡＲが、ＭＮからのＦＢＵメッセージに対して、ＨＩメッセージを送信してＨＡｃｋメッセージを待つという処理（遅延を招く処理）を行うことなく、すぐにＦＢａｃｋを返す。すなわち、ＭＮからのＦＢＵに応じてテーブルから、ＭＮがｎＡＲに接続した際に使用可能なアドレス（ｎＡＲのサブネットにおいて使用可能なｎＣｏＡ）を選択し、ｎＡＲとのＨＩ／ＨＡｃｋの送受信とは無関係に、即時にＭＮへこのｎＣｏＡを含むＦＢａｃｋを返信する。これにより、例えば、ＨＩ／ＨＡｃｋメッセージの交換により発生する時間的遅延を低減し、高速なハンドオーバを実現することが可能となる。

Description

明 細 書
アクセスルータ装置及びそれを用いた通信ハンドオーバシステム並びに 通信ハンドオーバ方法
技術分野
[0001] 本発明は、無線通信を行う移動端末のハンドオーバの高速ィ匕を実現するアクセス ルータ装置及びそれを用いた通信ハンドオーバシステム並びに通信ハンドオーバ方 法に関し、特に、モパイル IPv6 (Mobile Internet Protocol version 6)を利用した無線 通信を行う移動端末にぉ 、て、ハンドオーバを高速ィ匕する技術に関する。
背景技術
[0002] 近年、移動端末力 無線ネットワークを通じてインターネットなどの通信ネットワーク にアクセスするユーザに対して、移動しながらでもシームレスに通信ネットワークの接 続を提供できる技術として、次世代インターネットプロトコルであるモパイル IPv6を利 用したものが普及してきている。このモパイル IPv6に関する技術は、例えば、下記の 非特許文献 1に開示されて ヽる。
[0003] また、モパイル IPv6を利用した無線通信システムにお 、て、移動端末があるサブネ ットから別のサブネットに移動した場合でも円滑に無線通信を継続させる技術として、 ファストハンドオーバ技術が知られており、例えば、下記の非特許文献 2に開示され ている。
[0004] 以下に、高速モパイル IP (FMIP： Fast Mobile IP)を用いたハンドオーバの手順に ついて、一例を簡単に説明する。図 1は、無線通信システムの構成を示す模式図で ある。インターネットなどの通信ネットワークを IPネットワーク 11とし、 IPネットワーク 11 には複数のアクセスルータ（AR: Access Router) 21、 22、 23、 24が接続され、そして 、 AR21にはアクセスポイント（AP : Access Point) 31、 32が接続され、 AP31にはモ パイルノード（MN : Mobile Node) 41が無線接続されている。すなわち、 MN41は AP 31を介して AR21に接続されており、この AR21を先に接続したアクセスルータ（pA R： previous Access Router)とする。
[0005] 図 5は、この無線通信システムにおいて MNがハンドオーバを行う場合の動作例を 示すシーケンスチャートである。 MN41は、 pARから、端末の物理的変遷にしたがつ て接続した 、アクセスルータに関する情報を受信する。この情報は PrRtAdv (Proxy Router Advertisement)メッセージの中に含まれており、この PrRtAdvメッセージは p ARによって自発的に送信される力、、あるいは、 RtSolPr (Router Solicitation for Proxyゝ又は Router Solicitation for Proxy Advertisement)メッセージとして MN41力 ら要求される。そして、この情報を用いて、 MN41は新しい気付アドレス（nCoA:new Care of Address)を構成する。この nCoAは、 pARに送られるファストバインディング アップデート（FBU: Fast Binding Update)メッセージに含まれる。
[0006] そのとき、 pARは、ハンドオーバイニシエーション（HI： Handover Initiation)メッセ一 ジを、新しいアクセスルータ（nAR: New Access Router)へ送る。 pARは、 MN41力 S まもなく接続すること (ハンドオーバを行うこと）を nARに知らせるとともに、 MN41が 使おうとしている nCoAを知らせる。 nARは、 nCoAの使用許可を承認するハンドォ ~~ノ フクノレッンメント (HAck: Handover Acknowledgement)メッセ ~~ン、ある ヽは代 わりのアドレスを提案する HAckメッセージによって、応答する。
[0007] pARはそのとき、 MNと nARの両方に対してファストバインディングァクノレツジメン ト（FBack: Fast Binding Acknowledgement)メッセージを送る。 MN41が nARに接続 した場合、 MN41はファストネイバ一アドバタイズメント（FNA: Fast Neighbor Advertisement)メッセージを送信することによって、 nARへのバッファパケットの転送 が開始されるようになる。
[0008] MN41によって生成された nCoAが nARとの接続において使用可能であることの 確認 (FBackによって転送される確認） 1S MN41と pARとの接続が切断される前に MN41に到達しなかった場合には、 MN41は、 FN Aメッセージ内に新たな FBUを カプセル化して、 MN41が使用しょうとする nCoAの使用許可を待つ必要がある。
[0009] 接続が失われる前に、 FBack力 ¾ARから MNへ送信されな!、かもしれな!、と!/、ぅ理 由の 1つとして、例えば、 HI及び HAckメッセージの交換によって招かれる遅延が挙 げられる。
非特許文献 1 : D. Johnson, C. Perkins and J. Arkko, Mobility Support in Ipv6 , draft - ietf— mobileip - ipv6 - 24, June 2003 非特許文献 2 : Rajeev Koodli, "Fast Handovers for Mobile Ipv6",
draft— ietf—mobileip— fast— mipv6— 08, October 2003
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0010] 上記のように、前記従来の構成では、例えば、 HI及び HAckメッセージの交換によ る遅延などにより、ハンドオーバの高速化が阻害されて 、ると 、う課題を有して 、た。
[0011] 本発明は、前記従来の課題を解決するもので、メッセージ交換などにより発生する 時間的遅延を低減し、高速なハンドオーバ機能を有するアクセスルータ装置及びそ れを用いた通信ハンドオーバシステム並びに通信ハンドオーバシステムを提供するこ とを目的とする。
課題を解決するための手段
[0012] 上記目的を達成するため、本発明のアクセスルータ装置は、サブネットを管理する アクセスルータ装置であって、
自身が管理する前記サブネットに隣接して配置された少なくとも 1つの隣接サブネッ トにおいて使用可能なアドレス情報を保存するアドレス情報格納手段と、
前記アドレス情報格納手段に格納されている前記アドレス情報を選択するアドレス 選択手段と、
自身が管理する前記サブネットに接続している移動端末に対して、前記アドレス選 択手段によって選択された前記アドレス情報を提供するアドレス提供手段とを、 有している。
上記の構成により、隣接サブネットを管理するアクセスルータとの通信 (例えば、 HI 及び HAckメッセージの交換）による処理を行うことなぐ即座に移動端末に対して、 そのハンドオーバ先のアクセスルータに係るアドレス情報 (nCoA)を提供することが 可能となり、ハンドオーバの高速化を実現する。
[0013] また、上記の構成にカ卩えて、本発明のアクセスルータ装置は、前記隣接サブネット を管理するアクセスルータ力 前記アドレス情報を取得し、取得した前記アドレス情 報を前記アドレス情報格納手段に格納するアドレス情報更新手段を有している。 上記の構成により、アクセスルータは、隣接サブネットを管理する他のアクセスルー タから、新しいアドレス情報を取得することが可能となり、常に新しいアドレス情報を保 持することが可能となる。
[0014] また、上記の構成にカ卩えて、本発明のアクセスルータ装置は、前記アドレス選択手 段が、前記移動端末力 の要求に応じて、前記移動端末に提供するための前記アド レス情報を選択するように構成されて 、る。
上記の構成により、アクセスルータは、移動端末がアドレス情報を必要とするタイミ ングに応じて、移動端末が必要とするアドレス情報を選択し、提供することが可能とな る。
[0015] また、上記の構成にカ卩えて、本発明のアクセスルータ装置は、前記アドレス選択手 段が、前記移動端末力も受信した前記隣接サブネットに係る識別情報に基づいて、 前記移動端末のハンドオーバ先の前記隣接サブネットにおいて使用可能な前記アド レス情報を選択するように構成されて 、る。
上記の構成により、アクセスルータは、例えば、移動端末のハンドオーバ先のァクセ スルータを判別して、移動端末が所定の隣接サブネットで必要となるアドレス情報を 選択し、提供することが可能となる。
[0016] また、上記の構成にカ卩えて、本発明のアクセスルータ装置は、前記移動端末に対し て、前記アドレス提供手段によって前記アドレス情報が提供された場合には、前記ァ ドレス情報格納手段に格納されて 、る前記アドレス情報から、前記アドレス提供手段 によって提供された前記アドレス情報が削除されるように構成されている。
上記の構成により、アクセスルータは、所定の移動端末に対して提供したアドレス情 報が、別の移動端末に再度提供されることのないように制御し、アドレス情報に要請 されて 、る一意性を保つことが可能となる。
[0017] また、上記の構成にカ卩えて、本発明のアクセスルータ装置は、ファストハンドオーバ に係る機能を有しており、前記アドレス提供手段が、前記アドレス選択手段によって 選択された前記アドレス情報を含む FBackメッセージ又は PrRtAdvメッセージを、前 記移動端末に対して送信するように構成されて ヽる。
上記の構成により、 FMIPなどのファストハンドオーバ技術において送受信されるメ ッセージを利用して、隣接サブネットを管理するアクセスルータとの通信（例えば、 HI 及び HAckメッセージの交換）による処理を行うことなぐ即座に移動端末に対して、 そのハンドオーバ先のアクセスルータに係るアドレス情報 (nCoA)を提供することが 可能となり、ハンドオーバの高速化を実現する。
[0018] また、上記目的を達成するため、本発明の通信ハンドオーバシステムは、 それぞ れがサブネットを管理する複数のアクセスルータ装置により構成される通信ハンドォ ーバシステムであって、
自身が管理する前記サブネットに隣接して配置された少なくとも 1つの隣接サブネッ トにおいて使用可能なアドレス情報を保存するアドレス情報格納手段と、前記アドレ ス情報格納手段に格納されている前記アドレス情報を選択するアドレス選択手段と、 自身が管理する前記サブネットに接続している移動端末に対して、前記アドレス選択 手段によって選択された前記アドレス情報を提供するアドレス提供手段とを有してお り、
前記移動端末が、前記サブネットから前記隣接サブネットにハンドオーバを行う前 に、前記特定アクセスルータ装置の前記サブネットに接続した状態で、前記アドレス 情報格納手段に格納されている前記アドレス情報を前記特定アクセスルータ装置か ら取得するように構成されて 、る。
上記の構成により、隣接サブネットを管理するアクセスルータとの通信 (例えば、 HI 及び HAckメッセージの交換）による処理を行うことなぐ即座に移動端末に対して、 そのハンドオーバ先のアクセスルータに係るアドレス情報 (nCoA)を提供することが 可能となり、ハンドオーバの高速化を実現する。
[0019] また、上記目的を達成するため、本発明の通信ハンドオーバ方法は、それぞれが サブネットを管理する複数のアクセスルータ装置により構成される通信ハンドオーバ システムにおける通信ハンドオーバ方法であって、
前記複数のアクセスルータ装置のうちの 1つのアクセスルータ装置力 自身が管理 する前記サブネットに隣接して配置された少なくとも 1つの隣接サブネットにお ヽて使 用可能なアドレス情報を取得し、保持するステップと、
前記複数のアクセスルータ装置のうちの 1つのアクセスルータ装置に接続している 移動端末力 前記複数のアクセスルータ装置のうちの 1つのアクセスルータ装置が管 理する前記サブネットから前記隣接サブネットにハンドオーバを行う場合、前記移動 端末が接続している前記アクセスルータ装置が、前記移動端末に対して、保持され て 、る前記アドレス情報を提供するステップとを、
有している。
上記の構成により、隣接サブネットを管理するアクセスルータとの通信 (例えば、 HI 及び HAckメッセージの交換）による処理を行うことなぐ即座に移動端末に対して、 そのハンドオーバ先のアクセスルータに係るアドレス情報 (nCoA)を提供することが 可能となり、ハンドオーバの高速化を実現する。
発明の効果
[0020] 本発明によれば、メッセージ交換などにより発生する時間的遅延を低減し、ハンド オーバを高速ィ匕することで、より高速な通信を実現することができる。
図面の簡単な説明
[0021] [図 1]本発明及び従来の技術に共通した無線通信システムの構成を示す模式図であ る。
[図 2]本発明の一実施の形態における ARの構成を示すブロック図である。
[図 3]本発明の一実施の形態における無線通信システムにおいて MNがハンドォー バを行う場合の動作例を示すシーケンスチャートである。
[図 4]本発明の一実施の形態における無線通信システムにおいて、複数の ARが地 理的に周辺にある状態の一例を模式的に示す図である。
[図 5]従来の無線通信システムにおいて MNがハンドオーバを行う場合の動作例を示 すシーケンスチャートである。
発明を実施するための最良の形態
[0022] 以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
[0023] 図 1は、本発明及び従来の技術に共通した無線通信システムの構成を示す模式図 である。図 1の構成は、従来の技術と同様であるので、説明を省略する。
[0024] 図 2は、本発明による AR21の構成を示すブロック図であり、この AR21は、 AP31 を介して MN41と無線接続して!/、る pARである。
[0025] pARは、周辺に存在する少なくとも 1つのアクセスルータ（図 1における AR22、 AR 23、 AR24など）が有するアドレス情報（アクセスルータのサブネットで使用可能なァ ドレス情報）を保存するアドレス情報格納手段 51であるテーブルと、周辺の AR22な ど力も更新されたアドレス情報を取得して、アドレス情報格納手段 51に格納されて!ヽ るアドレス情報を、更新されたアドレス情報に更新するアドレス情報更新手段 52と、 移動端末 (MN41)からの要求に応じてアドレス情報格納手段 51から使用可能なァ ドレスを選択するアドレス選択手段 53と、アドレス選択手段 53によって選択されたァ ドレスを MN41に提供するアドレス提供手段 54とを有している。また、後述のように、 アドレス選択手段 53によって選択されたアドレス情報力 例えば、 FBackメッセージ RtSolPrメッセージによって MN41に提供された場合には、アドレス選択手段 53か らの指示によって、アドレス情報格納手段 51のテーブルから、 MN41に提供された 上記のアドレス情報が削除されるように構成されている。
[0026] pARのアドレス情報格納手段 51が有するテーブルは、地理的に周辺にあるァクセ スルータのそれぞれに対してユニークな nCoAを少数保持して!/、る。このユニークな nCoAは、例えば、 DAD (Duplicate Address Detection)の処理によって、ユニークで あることが確認されたアドレスである。上記の地理的に周辺にあるアクセスルータとは 、ある pARのサブネットに隣接するサブネット（隣接サブネット）を管理する別のァクセ スルータを指しており、すなわち、 MN41力 ¾ARのサブネットからハンドオーバを行つ た場合の次の接続先となり得るアクセスルータである。なお、このハンドオーバ後に次 の接続先となる可能性のあるアクセスルータをポテンシャルな nAR (potential nAR)と 呼ぶことちある。
[0027] 例えば、俯瞰的に見たときに、各 AR21— 24のサブネット 71— 74が図 4に図示さ れるように配置されている場合には、 AR21のサブネット 71の隣接サブネットは、サブ ネット 72— 74となり、 AR21のアドレス情報格納手段 51には、 AR22— AR24のそれ ぞれのサブネット 72— 74において使用可能なアドレス情報が格納される。なお、 pA Rは、必ずしもすべての隣接サブネットにお!、て使用可能なアドレス情報を格納して おく必要はなぐ特定の隣接サブネットにお 、て使用可能なアドレス情報のみを格納 しておいてもよい。
[0028] このように、地理的に周辺にある ARは、 pARに接続している MN41が nARとして 使用可能なものである。これらのアドレスは、すべての可能な nAR (nARとなり得る A R)に対して、その pARによる直接要求によって得られうるものである。 nARは、 pAR 力もの直接要求に応じて、 nCoAを構成する。その nCoAは、サブネットにおける一 意性が維持されるように、他のどの MN41に対しても発行されな 、ものであるとともに 、他の MN41によって、ステートレスなアドレス自動構成を通じて無作為にその nCo Aが生成された場合でも、それらを使用することは許されないものであることが保証さ れる。なお、これらのアドレスは、一定のライフタイムと関連付けられて管理されること が望ましい。
[0029] 図 3は、本発明による無線通信システムにおいて MNがハンドオーバを行う場合の 動作例を示すシーケンスチャートである。
[0030] 各 ARにとつて、どの ARがそれぞれのポテンシャルな nARであるかという情報は、 R tSolPrメッセージの受信後に収集される力、あるいは、その ARにあら力じめ蓄積さ れて、変化があった (ARの除去又は追加）ときに更新される。また、各 ARは、地理的 な周辺に存在する AR (ポテンシャルな nAR)カゝら更新されたアドレス情報 (nCoA)を 取得して、テーブルに格納されていたアドレス情報を、この更新されたアドレス情報に 更新する。これにより、各 ARは、アドレス情報格納手段 51内のテーブルに、地理的 な周辺に存在する ARのそれぞれのサブネットにお 、て使用可能なアドレス情報 (nC oAとして使用可能なアドレス情報）を格納することが可能となる。また、 MN41のハン ドオーバ先となる隣接サブネットは、例えば、 RtSolPrメッセージ内に含まれる新たな 接続先のリンクレイヤアドレス（New Attachment Point Link-Layer Address)などの隣 接サブネットに係る識別情報力も判断することが可能である。したがって、 pARは、こ の RtSolPrメッセージ内の隣接サブネットに係る識別情報に基づ 、て、 MN41の次 のハンドオーバ先を判断して、 MN41が必要とする nCoAを選択することが可能とな る。
[0031] これらのテーブル力 ¾ARで利用可能となった場合、例えば、それを活用する 2つの 方法が存在する。
[0032] 1つ目の方法は、 pARが、 FBUに対して、 HIメッセージを送信して HAckメッセ一 ジを待つという遅延なしに、すぐに FBackを返すというものである。すなわち、 MN41 力もの FBUに応じて、アドレス情報格納手段 51であるテーブル力も使用可能なアド レスを選択し、 nARとの HlZHAckの送受信とは無関係に、即時に MNへ、選択さ れた使用可能なアドレス（すなわち、 nCoA)を含む FBackを返信する。これによつて 、 MN41が、その FBackを pARカゝら受信するとともに、 nARに接続するときに有効な nCoAをすでに持っていることになる可能性が非常に大きく増大する。なお、 pARが 、 FBackメッセージとは異なるメッセージによって、有効な nCoA情報を MN41に提 供した場合でも、 MN41は、迅速にハンドオーバ後のサブネットで使用可能な nCoA を取得することができる。
[0033] 2つ目の方法は、 pARが、その MN41に対して、 FBUメッセージを待たずに PrRt Advメッセージによって有効な nCoA情報を送るというものである。すなわち、 pARは 、 MN41からの RtSolPrメッセージに応じてアドレス情報格納手段 51であるテープ ルカ 使用可能なアドレスを選択し、 MN41からの FBUメッセージを待たずに、即時 に MNへ、選択された使用可能なアドレス（すなわち、 nCoA)を含む PrRtAdvメッセ ージを送る。この場合には、たとえ、 FBUメッセージが送られる前に、 MNと pARとの 接続が失われたとしても、 MNは、 FNAメッセージ内に FBUメッセージをカプセル化 する必要なしに、そのファストハンドオーバは続行しうる。すなわち、この場合には、 M N41は、 FBUメッセージ（又は、 FNAメッセージ）を送信することなぐ pARから送信 される PrRtAdvメッセージによって、有効な nCoA情報を取得することが可能となる。 なお、 pARが、 PrRtAdvメッセージとは異なるメッセージによって、有効な nCoA情 報を MN41に提供した場合でも、 MN41は、迅速にハンドオーバ後のサブネットで 使用可能な nCoAを取得することができる。
[0034] なお、上述の両方の場合において、 MNリンクレイヤアドレスを含む HIメッセージが 、 nARに対して送信されてもよい。これによつて、 MNが nARに接続される場合に、 n ARはその MNを認識することができるようになるとともに、ノ ッファリングの開始指示 を行うことができるようになる。
[0035] 以上のように、上述の 1つ目の方法によれば、 FBUは事前に pARに対して送られ る力 FBackが接続の切断などによって受信されないような場合においても、 MN41 は、そのハンドオーバ前に有効な nCoA情報を取得することが可能となり、遅延をより 小さくするとともに、損失パケットをより少なくするという結果が生じる。また、上述の 2 つ目の方法によれば、接続の切断などによって FBUが pARに対して送信されないよ うな場合においても、 MN41は、そのハンドオーバ前に有効な nCoA情報を取得す ることが可能となり、遅延をより小さくするとともに、損失パケットをより少なくするという 結果が生じる。
[0036] 以上のように本発明によれば、メッセージ交換などにより発生する時間的遅延を低 減し、ハンドオーバを高速ィ匕することができるとともに、遅延をより小さくすることで損 失パケットをより少なくすることも可能となる。
産業上の利用可能性
[0037] 本発明に力かるアクセスルータ装置及びそれを用いた通信ハンドオーバシステム 並びに通信ハンドオーバ方法は、例えば、メッセージ交換などにより発生する時間的 遅延を低減してハンドオーバを高速化する機能を有し、モパイル IPv6を利用した無 線通信システムにおいてハンドオーバ技術を利用した高速無線通信などの技術分 野において有用である。

Claims

請求の範囲
[1] サブネットを管理するアクセスルータ装置であって、
自身が管理する前記サブネットに隣接して配置された少なくとも 1つの隣接サブネッ トにおいて使用可能なアドレス情報を保存するアドレス情報格納手段と、
前記アドレス情報格納手段に格納されている前記アドレス情報を選択するアドレス 選択手段と、
自身が管理する前記サブネットに接続している移動端末に対して、前記アドレス選 択手段によって選択された前記アドレス情報を提供するアドレス提供手段とを、 有するアクセスルータ装置。
[2] 前記隣接サブネットを管理するアクセスルータ力 前記アドレス情報を取得し、取得 した前記アドレス情報を前記アドレス情報格納手段に格納するアドレス情報更新手 段を有する請求項 1に記載のアクセスルータ装置。
[3] 前記アドレス選択手段が、前記移動端末からの要求に応じて、前記移動端末に提 供するための前記アドレス情報を選択するように構成されている請求項 1又は 2に記 載のアクセスルータ装置。
[4] 前記アドレス選択手段が、前記移動端末力 受信した前記隣接サブネットに係る識 別情報に基づいて、前記移動端末のハンドオーバ先の前記隣接サブネットにおいて 使用可能な前記アドレス情報を選択するように構成されて 、る請求項 3に記載のァク セスルータ装置。
[5] 前記移動端末に対して、前記アドレス提供手段によって前記アドレス情報が提供さ れた場合には、前記アドレス情報格納手段に格納されて 、る前記アドレス情報から、 前記アドレス提供手段によって提供された前記アドレス情報が削除されるように構成 されている請求項 1又は 2に記載のアクセスルータ装置。
[6] ファストハンドオーバに係る機能を有しており、前記アドレス提供手段が、前記アド レス選択手段によって選択された前記アドレス情報を含む FBackメッセージ又は PrR tAdvメッセージを、前記移動端末に対して送信するように構成されて ヽる請求項 1又 は 2に記載のアクセスルータ装置。
[7] それぞれがサブネットを管理する複数のアクセスルータ装置により構成される通信 ハンドオーバシステムであって、
自身が管理する前記サブネットに隣接して配置された少なくとも 1つの隣接サブネッ トにおいて使用可能なアドレス情報を保存するアドレス情報格納手段と、前記アドレ ス情報格納手段に格納されている前記アドレス情報を選択するアドレス選択手段と、 自身が管理する前記サブネットに接続している移動端末に対して、前記アドレス選択 手段によって選択された前記アドレス情報を提供するアドレス提供手段とを有してお り、
前記移動端末が、前記サブネットから前記隣接サブネットにハンドオーバを行う前 に、前記特定アクセスルータ装置の前記サブネットに接続した状態で、前記アドレス 情報格納手段に格納されている前記アドレス情報を前記特定アクセスルータ装置か ら取得するように構成されて 、る通信ハンドオーバシステム。
[8] それぞれがサブネットを管理する複数のアクセスルータ装置により構成される通信 ハンドオーバシステムにおける通信ハンドオーバ方法であって、
前記複数のアクセスルータ装置のうちの 1つのアクセスルータ装置力 自身が管理 する前記サブネットに隣接して配置された少なくとも 1つの隣接サブネットにお ヽて使 用可能なアドレス情報を取得し、保持するステップと、
前記複数のアクセスルータ装置のうちの 1つのアクセスルータ装置に接続している 移動端末力 前記複数のアクセスルータ装置のうちの 1つのアクセスルータ装置が管 理する前記サブネットから前記隣接サブネットにハンドオーバを行う場合、前記移動 端末が接続している前記アクセスルータ装置が、前記移動端末に対して、保持され て 、る前記アドレス情報を提供するステップとを、
有する通信ハンドオーバ方法。
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