WO2005053250A1 - 通信ハンドオーバ方法、通信メッセージ処理方法及びこれらの方法をコンピュータにより実行するためのプログラム並びに通信システム - Google Patents

通信ハンドオーバ方法、通信メッセージ処理方法及びこれらの方法をコンピュータにより実行するためのプログラム並びに通信システム Download PDF

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WO2005053250A1
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access
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Takako Hori
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Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a communication handover method, a communication message processing method, a program for executing these methods by a computer, and a communication system related to a handover of a mobile terminal (mobile node) performing wireless communication,
  • a communication handover method, a communication message processing method, and a communication message processing method relating to a handover in a mopile node that performs wireless communication using a mobile Internet Protocol version o (IPv6) port, which is an Internet protocol, are executed by a computer.
  • IPv6 port which is an Internet protocol
  • Mobile terminal power MoPILE IPv6 a next-generation Internet protocol, is a technology that can provide users accessing a communication network such as the Internet via a wireless network seamlessly while moving. Those that have been used are becoming popular. A wireless communication system using Mopile IPv6 will be described with reference to FIG. The technology of Mopile IPv6 described below is disclosed, for example, in Non-Patent Document 1 below.
  • the wireless communication system shown in FIG. 1 includes an IP network (communication network) 15 such as the Internet, a plurality of subnets (also called sub-networks) 20 and 30 connected to the IP network 15, and a plurality of these networks. It includes a mobile terminal (MN: Mobile Node) 10 that can be connected to one of the subnets 20 and 30. In FIG. 1, two subnets 20 and 30 are illustrated as the plurality of subnets 20 and 30.
  • IP network communication network
  • MN Mobile Node
  • the subnet 20 includes a plurality of access routers (AR: Access Router) 21 for routing IP packets (packet data) and a plurality of wireless communication areas (communicable areas) 24 and 25, respectively.
  • Access Point (AP) 22 and 23 are connected to AR21, and AR21 is connected to IP network. Connected to work 15.
  • two APs 22 and 23 are illustrated as the plurality of APs 22 and 23.
  • the subnet 30 is also configured by the AR 31 and the plurality of APs 32 and 33 in the same connection manner as the subnet 20 described above.
  • AR21 which is a component of the subnet 20 and AR31 which is a component of the subnet 30 can communicate via the IP network 15, that is, the subnet 20 and the subnet 30 It is connected through an IP network 15.
  • MN 10 registers the acquired CoA with a router (home agent) on its own home network or a specific communication partner (Correspondent Node: CN) (Binding Update: BU), thereby obtaining subnet 20 Within the network, transmission or reception of packet data can be performed.
  • a router home agent
  • CN Correspondent Node
  • the packet data transmitted to the MN 10 with a predetermined communication partner power is transmitted to the MN 10 via the AR 21 and the AP 23 based on the CoA of the MN 10, while the MN 10
  • the packet data transmitted to is transmitted to the desired communication partner via the AP23 and the AR21.
  • the packet data transmitted to the home network to MN10 is transmitted to AR21 of subnet 20 based on the CoA of MN10 registered in the home agent, and transmitted to MN10 via AP23.
  • the wireless communication system using Mopile IPv6 shown in FIG. Even when a handover is performed from one subnet to another subnet, the MN 10 is configured to continue wireless communication using the CoA.
  • a fast handover technique disclosed in Non-Patent Document 2 below is known.
  • the MN 10 obtains a new (New) CoA (hereinafter, referred to as NCoA) used in the subnet 30 in advance, and transmits the NCoA to the AR 21.
  • NCoA new CoA
  • the MN 10 obtains a new (New) CoA (hereinafter, referred to as NCoA) used in the subnet 30 in advance, and transmits the NCoA to the AR 21.
  • NCoA new CoA
  • a protocol for guaranteeing QoS includes, for example, RSVP (Resource Reservation Protocol) (for example, see Non-Patent Document 3 below).
  • RSVP Resource Reservation Protocol
  • RSVP establishes a bandwidth reservation on a path (flow) from a transmitting communication terminal that transmits data to a receiving communication terminal that receives data, thereby allowing the transmitting communication terminal to transmit to the receiving communication terminal. The data is to be transmitted smoothly.
  • a QoS route is set in an end-to-end path to a communication partner terminal (CN: Correspondent Node) 60 of the MN10 to the MN10, and based on the addresses of the MN10 and the CN60.
  • CN Correspondent Node
  • data transfer is performed by a plurality of relay nodes 61 connecting between the two-point routes. Therefore, for example, when the MN 10 performs a handover between the subnets 20 and 30 and the CoA of the MN 10 is changed, the power required to perform the process related to the address change in addition to the flow change in the QoS route RSVP Cannot respond to such a change, resulting in a failure of QoS guarantee (first problem: it is difficult to change the QoS route).
  • NSIS Next Step in Signaling
  • 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"
  • Non-Patent Document 3 R. Braden, L. Zhang, S. Berson, S. Herzog and S. Jamin, "Resource ReSerVation Protocol-Version 1 Functional Specification", RFC 2205, September
  • Non-patent document 4 NSIS WG (http://www.ietf.org/html.charters/nsis-charter.html)
  • Non-patent document 5 H. shi haskar, Ed, "Requirements of a Quality of service (QoS) Solution for Mobile IP ", RFC3583, September 2003
  • Non-Patent Document 6 Sven Van den Bosch, Georgios Karagiannis and Andrew McDonald "NSLP for Quality-of-Service signaling", draft-ietf-nsis-qos-nslp-01.txt, October 2003
  • Patent Document 7 X. Fu, H. Schulzrinne, H. Tschofenig, "Mobility issues in Next Step signaling", draft-fu-nsis- mobility- 01.txt, October 2003
  • the MN 10 performs QoS guarantee on the subnet 20 connected before the handover, performs handover to the subnet 30, and continues the QoS guarantee received before the handover on the subnet 30 connected after the handover. Think about receiving it.
  • the time from when the MN 10 performs handoff with the subnet 20 connected before the handover until the state where the QoS is guaranteed in the connected subnet 30 after the handover is determined by the time when the MN 10 This means that the MN 10 cannot receive QoS guarantee at all, or the default QoS transfer processing is performed.
  • Non-Patent Document 5 states that it is necessary to minimize the number of packets that will receive the default QoS transfer at the time of handover, but no specific solution is disclosed. It has not been.
  • a mobility-supported additional service realizing function such as NSIS is implemented.
  • AR and AR are implemented in a network.
  • NSIS mobility-supported additional service realization function
  • ⁇ implement a mobility-supported additional service realization function such as NSIS.
  • the present invention provides a mobile terminal that performs a handover, even after a handover, before and before the handover, so that the mobile terminal can quickly and continuously receive a service similar to that of the handover. It is an object of the present invention to provide a communication handover method, a communication message processing method, a program for executing these methods by a computer, and a communication system which enable the above methods to be performed.
  • a communication handover method forms a unique communicable area in which a plurality of access routers each constituting a subnet are connected via a communication network.
  • the access point is connected through wireless communication with the access point within the communicable area.
  • an address creation that creates address information in the subnet configured by the access router from the information of the access router acquired in the acquiring step Acquiring address information of the access router from the correspondence information, and including the address information created in the address creation step through the currently communicating access point to the access router.
  • the mobile terminal performing the handover can quickly and continuously receive the additional service obtained before the handover.
  • the communication handover method when the information of the access router to which the another access point is connected cannot be obtained from the corresponding information in the obtaining step, the communication handover method may be a conventional method. And a process switching step of performing a process by handover.
  • the mobile terminal when the mobile terminal cannot create the address information in the corresponding information carrier subnet or when it cannot acquire the address information of the access router for transmitting the message to the access router, the conventional fast handover is performed. It is possible to switch to the process according to, and to surely perform the process related to handono.
  • the communication handover method of the present invention includes a correspondence information receiving step of receiving information relating to the change of the correspondence information from a predetermined communication device or the access router that manages the correspondence information;
  • the mobile terminal when the correspondence information is updated, the mobile terminal can receive the updated content of the correspondence information, and can always hold the latest correspondence information.
  • the information confirmation method for periodically confirming, with respect to the predetermined communication device or the access router, whether there is new information relating to the change of the correspondence information is provided. It has steps.
  • the mobile terminal can actively check whether or not the correspondence information has been updated at a predetermined cycle.
  • the link layer address of the access point is used as the information of the access point
  • the link layer address of the access router is used as the information of the access router.
  • the mobile terminal can reliably perform an efficient handover process, and the compatibility with the communication system using the fast handover technology of Mopile IPv6 is enhanced.
  • the correspondence information may include a correspondence relationship between information of the access point in the subnet to which the mobile terminal is currently connected and information of the access router, and The correspondence between the information of the access point and the information of the access router in the subnet existing near the subnet to which the mobile terminal is currently connected is described.
  • the mobile terminal can store only the minimum necessary correspondence information, thereby reducing the data capacity of the correspondence information, reading the correspondence information, and searching for the desired information. Can be reduced.
  • the access router includes an additional service early establishment function for realizing the establishment of the mobility-supported additional service in the correspondence information at an early stage. Whether or not you are doing is described,
  • the access router implements the additional service early establishment function. And transmitting the message only to the access router.
  • the mobile terminal switches the connection to a subnet that can create address information in a stateless manner, and only when the access router that configures this subnet has a function of early establishment of a caroline service. Messages can be transmitted, and useless communication traffic can be reduced.
  • the communication handover method of the present invention is configured to determine whether or not the access router is capable of establishing the mobility-supported NSIS that enables the establishment of the supplementary service. ing.
  • the mobile terminal determines whether or not the access router is capable of implementing NSIS, and implements NSIS that enables establishment of additional services in addition to the early establishment function of additional services. It is possible to transmit a message to an access router, and to reduce useless communication traffic.
  • the communication handover method of the present invention is configured such that the additional service is QoS guarantee.
  • the mobile terminal implements the function of starting the establishment process of the QoS route related to the QoS guarantee by the access router, determines whether or not the access router has the capability, and determines whether the access router implements the function related to the QoS guarantee. It is possible to transmit a message only to the mobile terminal, and it is possible to reduce useless communication traffic, and to quickly and continuously establish QoS guarantee capability after handover in the mobile terminal.
  • a communication handover program for causing a computer to execute the above communication handover method.
  • the communication message processing method wherein a plurality of access routers each constituting a subnet are connected via a communication network to form a unique communicable area.
  • the access point to which the access point is connected is connected to at least one of the plurality of access routers via a wireless communication with the access point.
  • the communication message processing method of the present invention is equipped with NSIS that enables establishment of additional services supported by the access router power mobility.
  • the access router starts the process of establishing an additional service for the mobile terminal, receives the message of the mobile terminal, confirms the address information, and uses the NSIS to establish the additional service for the mobile terminal. It will be possible to perform the process of establishing a zen-like service by itself.
  • the communication message processing method of the present invention is configured such that the additional service is QoS guarantee.
  • a communication message processing program for causing a computer to execute the above communication message processing method.
  • the communication system of the present invention includes a plurality of access routers, each of which forms a subnet, connected via a communication network. At least one access point forming a communicable area is connected to each of the plurality of access routers, and a mobile terminal existing in the communicable area communicates with the access point through wireless communication with the access point.
  • a communication system connected to and configured to communicate with the access router,
  • the mobile terminal has correspondence information storage means for storing correspondence information describing a correspondence between information of the access point and information of the access router connected to the access point,
  • the mobile terminal When switching communication from an access point currently communicating to another access point, the mobile terminal refers to the correspondence information based on the information of the another access point received from the another access point. Connected to the another access point, obtains the information of the access router, creates address information in the subnet configured by the access router from the obtained information of the access router, The address information in the subnet is configured to be transmitted to the access router through the currently communicating access point.
  • the communication system of the present invention when the mobile terminal cannot acquire the information of the access router to which the another access point is connected from the correspondence information, performs the conventional handover. Is performed.
  • the mobile terminal when the mobile terminal cannot create the address information in the corresponding information carrier subnet or when it cannot acquire the address information of the access router for transmitting the message to the access router, the conventional fast handover is performed. It is possible to switch to the process according to, and to surely perform the process related to handono.
  • a predetermined communication device for managing the correspondence information is connected to the communication network, and the correspondence information is transmitted from the predetermined communication device to the mobile terminal. It is configured to
  • the correspondence information is managed by a predetermined communication device that is connected to the communication network side and can easily grasp the network configuration, and the mobile terminal This predetermined communication device only receives and stores the transmitted correspondence information.
  • the predetermined communication device when a change occurs in the information of the access point or the information of the access router, transmits the access point after the occurrence of the change from the access router. Receiving the information of the access router or the information of the access router, updating the correspondence information managed by the predetermined communication device, and notifying the mobile terminal that the correspondence information has been changed. .
  • the mobile terminal when the correspondence information is updated, the mobile terminal can receive the updated content of the correspondence information, and can always hold the latest correspondence information.
  • the present invention provides a communication handover method, a communication message processing method, a program for executing these methods by a computer, and a communication system having the above configuration. Even after the handover, there is an effect that the additional service provided before the handover can be promptly and continuously received.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a wireless communication system common to the present invention and a conventional technique.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an MN according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of AP-AR correspondence information stored in the MN according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of an AR configuring a subnet of a handover destination of an MN according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a sequence chart showing an operation example when the MN performs a handover between subnets in the wireless communication system according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic diagram for explaining that RSVP in the related art cannot cope with MN movement.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of a wireless communication system common to the present invention and the conventional technology.
  • the configuration of the wireless communication system shown in FIG. 1 is as described in the conventional technology.
  • the wireless communication system shown in FIG. 1 will be referred to.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of MN in the embodiment of the present invention.
  • each function of the MN 10 is shown by a block.
  • These functions can be realized by hardware and Z or software.
  • main processing of the present invention processing of each step shown in FIG. 5 described later
  • the MN 10 shown in FIG. 2 has a handover determining unit 101, a wireless receiving unit 102, a wireless transmitting unit 103, a subnet determining unit 104, an NCoA generating unit 105, a message generating unit 106, and an AP-AR correspondence information storing unit 107. are doing.
  • the handover determining means 101 compares the radio wave intensity from a plurality of different APs and performs an L2 handover to the AP having the highest radio wave intensity (switching the connection of the communication destination AP) to an arbitrary condition. It is a means for determining the start of L2 handover based on the above.
  • the wireless receiving means 102 and the wireless transmitting means 103 are means for performing data reception and data transmission by wireless communication, respectively, and include various functions necessary for performing wireless communication. Is
  • the handover determining means 101 determines that the L2 handover is to be performed
  • the subnet determining means 104 is described in the AP-AR corresponding information 40 in the AP-AR corresponding information storing means 107. This is a means for determining whether or not the L2 nodeover is a handon to a different subnet based on the information (eg, information such as the network prefix of the subnet) and the link layer address of the L2 handover destination AP.
  • the NCoA generation means 105 determines that the handover is to a different subnet by the subnet determination means 104, the NCoA generation means 105 is described in the AP-AR correspondence information 40 in the AP-AR correspondence information storage means 107. Based on the information (e.g., information such as the network prefix of the subnet), a stateless NCoA that can be adapted to the subnet configured by the AR that exists above the L2 handover destination AP is means It is.
  • information e.g., information such as the network prefix of the subnet
  • the message generation means 106 refers to the information described in the AP-AR correspondence information 40 in the AP-AR correspondence information storage means 107, and determines the IP address of the AR constituting the handover destination subnet. This is a means for generating a message that acquires the IP address as a destination and includes at least the NCoA generated by the NCoA generating means 105.
  • the AP-AR correspondence information storage means 107 is a means for storing the AP-AR correspondence information 40.
  • the AP-AR correspondence information 40 can be referred to by the subnet determination means 104, the NCoA generation means 105, and the message generation means 106, and includes the following information.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of AP-AR correspondence information stored in the MN according to the embodiment of the present invention.
  • the AP-AR correspondence information 40 stored in the AP-AR correspondence information storage means 107 is information indicating a connection relationship between the AP and the AR (which AP and which AR are connected).
  • Information that is, information indicating which APs each AR subordinates), link layer address of each AP, IPv6 address of each AR, network prefix and prefix length of the subnet to which each AR belongs, and each AR It has information on functions supported by (for example, information indicating whether or not NSIS is implemented).
  • the network prefix of the subnet to which the AR belongs is information that can be easily obtained by combining the IPv6 address of the AR and the prefix length of the subnet. Therefore, it is not always necessary to include the network prefix of the subnet to which the AR belongs in the AP-AR correspondence information 40. However, here, the network prefix of the subnet to which the AR belongs in the AP-AR correspondence information 40 is also described. The following describes the case in which
  • the correspondence information is set for each connection between the AP and the AR, and each correspondence information corresponds to the link layer address of the AP.
  • the link layer address of the AR under the AP, the IPv6 address of the AR under the AP, the network prefix of the subnet of the AR under the AP, and the AR under the AP Information on the prefix length of the subnet and the functions supported by the AR is described in the set.
  • the link layer address of the AP is described.
  • the NCoA generating means 105 of the MN 10 generates a CoA that can be adapted to the subnet configured by the AR existing above the AP based on the local information existing in the MN 10 without acquiring information from another node. It becomes possible.
  • the MN 10 can grasp the IPv6 address of the AR existing above the AP from the link layer address of the AP. Further, the MN 10 can refer to the functions supported by the AR. In other words, the MN10 uses the local information existing in the MN10 without acquiring information from other nodes, and the IPv6 address for transmitting packet data to the AR, and what functions the AR has (For example, it has an additional service early establishment function (described later) according to the present invention, and it is possible to know whether or not it is possible to determine whether or not it is possible!
  • the configuration of the AP-AR correspondence information 40 shown in FIG. 3 is an example, and the AP-AR correspondence information 40 is not limited to this configuration.
  • the AP—AR correspondence information 40 contains information other than the AP link layer address, AR IPv6 address, AR link layer address, subnet network prefix, subnet prefix length, and functions supported by AR. Can also be described.
  • information on the functions supported by the AR includes information on the ability to implement additional service-supported functions such as NSIS, such as NSIS. (See below), the ability to register CoA generated statelessly by MN10, the ability to support fast handover, and the sharing of conditions between nodes. It is also possible to describe information on various functions, such as whether or not it supports Context Transfer.
  • the AP-AR correspondence information 40 shown in FIG. 3 includes AR21 and AR21 corresponding to the configuration shown in FIG.
  • Information on the connection relationship with AP22 (AP22-AR21 correspondence information), Information on the connection relationship between AR21 and AP23 (AP23—AR21 correspondence information), Information on the connection relationship between AR31 and AP32 (AP32-AR31 correspondence) Information), the information that describes the connection relationship between AR31 and AP33 (AP33—AR31 correspondence information)
  • Information about these connection relationships can be set between any AP and AR It is.
  • the method of causing the MN 10 to hold the AP-AR correspondence information 40 is arbitrary.
  • the AP-AR correspondence information 40 stored in the portable storage medium is copied or moved into the MN10, or the AR21 and the AP23 are directly operated using the MN10's operation means (keyboard, mouse, etc.). It is also possible to input information relating to the connection relationship with the AP and save it as AP-AR correspondence information 40. Further, for example, the MN 10 can acquire the AP-AR correspondence information 40 via the communication network.
  • the mopile IPv6 network will be used when services are provided in a limited area by a corporate LAN (Local Area Network), a local government, a network provider, or the like.
  • a corporate LAN Local Area Network
  • a local government a local government
  • a network provider a network provider
  • information on all AP-AR connection relationships is stored in the AP-AR correspondence information 40.
  • the AP-AR correspondence information 40 can be stored in the AP-AR correspondence information storage means 107 of the MN 10 in advance.
  • the MN10 has the ability to download only the necessary AP—AR correspondence information 40 from the specified communication device (AP-AR correspondence information management device) prepared by the provider of the connection service of the Mopile IPv6 network.
  • AP-AR correspondence information management device a method of receiving broadcast information including the necessary AP-AR correspondence information 40 from the AP-AR correspondence information management device is considered as an example.
  • the AP-AR correspondence information 40 must be created by, for example, performing a process of acquiring information relating to the connection relationship between the AP and the AR in a nearby subnet.
  • the MN 10 can acquire the AP-AR correspondence information 40 from the currently connected AR.
  • the AP-AR correspondence information management device manages the AP-AR correspondence information, it is possible to cope with a dynamic change of the network system.
  • the MN 10 periodically checks the AP-AR correspondence information 40 with the AP-AR correspondence information management device, or the MN 10 By notifying that the correspondence information has been updated, the MN 10 can flexibly respond to dynamic changes in the network and always maintain the latest AP—AR correspondence information 40. Become.
  • FIG. 4 is a block diagram showing an AR configuration according to the embodiment of the present invention. Note that, similarly to the MN 10 shown in FIG. 2, each function of the AR 31 shown in FIG. 4 can be realized by hardware and Z or software. In particular, main processing of the present invention (processing of each step shown in FIG. 5 described later) can be executed by a computer program.
  • the AR 31 shown in FIG. 4 includes a receiving unit 311, a transmitting unit 312, a message processing unit 313, and a QoS path establishing unit 314.
  • the receiving means 311 and the transmitting means 312 are connected to the APs 32 and 33 existing under the AR 31 and the IP network 15 which is an external network, and are means for performing data reception and data transmission.
  • the message processing means 313 is means for processing the message when the receiving means 311 receives the message generated by the message generating means 106 of the MN 10. Specific processing performed by the message processing unit 313 includes, for example, checking the validity of the NCoA included in this message (checking whether the NCoA is usable in the subnet 30 configured by the AR 31). Also, if the effectiveness of the NCoA is recognized, the message processing means 313 Then, it makes a request to establish a QoS route for the MN 10 that is expected to move to the subnet 30.
  • the QoS route establishment means 314 receives a request for establishing a QoS route related to the MN 10 from the message processing means 313, and, by some method (for example, a method expected to be defined by NSIS), This is a means that can start the process for changing the QoS route of MN10. It should be noted that here, as an example, the case where there is provided a QoS route establishing means 314 capable of performing QoS guarantee, which is one of AR31-powered services, is used as the QoS route establishing means 314. It is extensible to the means by which any additional services supported by NSIS can be realized.
  • the QoS route establishing means 314 is a means capable of starting the process of changing the QoS route of the MN 10, and the QoS route establishing means 314 itself must have a function of performing the process of changing the QoS route of the MN 10. There is no. That is, when receiving a request to establish a QoS route related to the MN 10 from the message processing unit 313, the QoS route establishing unit 314 sends the QoS route of the MN 10 to another node having a function of performing a process of changing the QoS route of the MN 10. You may request to start the route change process.
  • AR 31 shown in FIG. 4 checks NCoA when it receives a message generated by message generation means 106 of MN 10 (at least a message including NCoA generated by MN 10).
  • the reception of this message is used as a trigger so that the QoS route establishing means 314 starts to establish the QoS route of the MN 10.
  • an additional service early establishment function a function of starting a process for establishing an additional service related to the MN 10 by receiving a predetermined message from the MN 10 as a trigger.
  • AR31 only needs to have an additional service-like early establishment function.However, in the following, AR31 itself has a function related to MN10 in addition to the additional product-like service early establishment function. Has an additional service realizing function that can realize the establishment of additional services It is assumed that In the following, QoS assurance will be described as an example of additional services, and AR31 will implement a mobility-supported QoS path establishment function such as NSIS (hereinafter referred to as mobility QoS function). It is assumed that
  • FIG. 5 is a sequence chart showing an operation example when the MN performs a handover between subnets in the wireless communication system according to the embodiment of the present invention.
  • the sequence chart shown in FIG. 5 shows that in the wireless communication system shown in FIG. 1, the MN 10 transmits the internal force of the wireless cover area 25 formed by the AP 23 to the wireless cover area 34 formed by the AP 32 through the overlap area 26. It shows the processing of MN10, AR21, and AR31 along the time axis when performing a handover from subnet 20 to subnet 30 when moving.
  • the initial state is a case where the mobile terminal is present in the MN10 wireless coverage area 25 shown in FIG. 2 and is connected to the AR 21 via the AP 23.
  • the radio wave from the currently communicating AP 23 becomes weaker as the MN 10 moves within the wireless coverage area 25, the MN 10 starts searching for another communicable AP.
  • the radio coverage area 25 and the radio coverage area 34 enter the overlap area 26 (the shaded area in FIG. 1), the radio wave (radio signal) from the AP 32 can be heard.
  • Step S501 wireless signal reception
  • the MN 10 can hear both the radio wave from the AP 23 and the radio wave from the AP 32.
  • the handover determining means 101 of the MN 10 compares the radio wave intensity from the AP 23 with the radio wave intensity from the AP 32, and when it is concluded that the radio wave from the AP 32 is strong, the communication destination AP connection switching (L2 handover) is determined (step S503: L2 handover to AP32 is determined).
  • L2 handover the case where the comparison result of the radio field intensity by the handover determining means 101 is used as the condition for determining to perform the L2 handover is described, but the above condition is not particularly limited.
  • the L2 handover may be determined to be performed based on other conditions!
  • a reference request for the AP-AR correspondence information 40 is supplied from the handover determining means 101 to the subnet determining means 104.
  • the subnet determining means 104 Upon receiving the link layer address of the AP 32 obtained by receiving a message, the AP—AR correspondence information storage unit 107 is referred to (step S505: see the AP-AR correspondence information 40), and the AP—AR correspondence information 40 is received.
  • the medium power also searches for the link layer address of the AP32 and obtains information of the AR31 associated with the link layer address of the AP32.
  • the subnet determining means 104 refers to, for example, the network prefix of the subnet 30 associated with the link layer address of the AP 32 of the L2 handover destination, and performs the L2 handover from the AP 23 to the AP 32 to switch to a different subnet. Determine whether a handover occurs.
  • the MN 10 performs the processing from step S507. If it is determined that the L2 handover from AP23 to AP32 is performed in the same subnet, the MN 10 performs only the L2 handover without performing the processing of step S507 and the subsequent steps, and Continue to use CoA as it is.
  • the subnet discrimination means 104 which has grasped that the L2 handover from AP23 to AP32 is a handover between different subnets (handover from subnet 20 to subnet 30), generates an NCoA to the NCoA generation means 105. Make a request.
  • the NCoA generation means 105 combines the network prefix and prefix length of the subnet 30 associated with the link layer address of the AP 32 in the AP-AR correspondence information 40 with the link layer address of the MN 10 to form a subnet formed by the AR 31 Generate an NCoA that conforms to 30 (Step S507: AP—Automatically generate NCoA from AR-correspondence information 40).
  • the NCoA generating means 105 supplies the generated NCoA to the message generating means 106 in step S507 together with a request for generating a predetermined message (hereinafter referred to as message A).
  • the message generation means 106 Upon receiving the message A generation request from the NCoA generation means 105, the message generation means 106 first determines whether or not the AR31 existing above the handover destination AP 32 has a mobility QoS function such as NSIS. (Step S509: Check AR31 function) If 1 has the mobility QoS function, the process proceeds to step S511. Note that, as described above, here, the force that assumes that the AR 31 existing above the AP 32 to which the MN 10 is handed over has the mobility QoS function AR31 has the mobility QoS function and is V ⁇ , In this case, it is desirable not to generate message A in step S511 described below!
  • the MN 10 can switch to the process specified in the conventional fast handover technology, or notify the AR 21 of the NCoA generated in step S507. Further, in FIG. 5, it is confirmed whether or not the AR 31 has the mobility QoS function before generating the power NCoA which is confirmed after the generation of the NCoA (for example, it is confirmed by the subnet determining means 104 ) Is also possible.
  • the message generating means 106 checks the IP address of the AR 31 held in the AP-AR correspondence information 40 in association with the link layer address of the AP 32. Obtain the address, and generate a message A addressed to the IP address of the AR31 including at least the NCoA generated in step S507 (step S511: generate message A).
  • the MN 10 transmits the message A to the AP 23 via wireless communication, whereby the message A is transferred from the MN 10 to the AR 31 via the AP 23, the AR 21, and the IP network 15 (step S513: message A Send).
  • the AR 31 that has received the message A from the MN 10 checks whether or not the NCoA included in the message A is valid in the message processing means 313 (Step S515: Checks whether or not the NCoA is valid) ). At this time, if it is determined that the NCoA is valid, the AR 31 performs a registration process of allocating the NCoA to the MN 10 and sends a request for establishing the QoS route of the MN 10 to the QoS route establishing means 314. Do. If it is determined that NCoA is not valid! /, It is desirable to transmit a message for notifying that NCoA is not valid to MN10.
  • the QoS route establishing unit 314 Upon receiving the request to establish the QoS route of the MN 10 from the message processing unit 313, the QoS route establishing unit 314 starts changing the QoS route of the MN 10 (Step S517: Starts the process of establishing the QoS route).
  • Any method can be used as the method for changing the QoS route.
  • a method specified by NSIS or another protocol can be used.
  • the AR31 uses the NSIS to establish a connection between the AR21 and the CN60 of the QoS route before the handover set in the MN10 (for example, the QoS route before the handover between the MN10 and the CN60 shown in Fig.
  • the QoS route between AR31 and CN60 is changed by changing the QoS route between AR31 and CN60.
  • MN10 performs L2 handover to AP32 at arbitrary timing after transmission of message A (step S519: L2 handover), and after predetermined processing, the handover is completed and MN10 and AR31 communicate with each other.
  • step S521 the connection between the MN10 and the AR31
  • step S521 the connection between the MN10 and the AR31
  • Step S523 The QoS route between the MN 10 and the AR 31 is established, and the QoS route is established.
  • the QoS route establishment process first, an arbitrary node existing on the QoS route between the MN 10 and the CN 60 established before the handover (however, the mobility QoS function is It is also possible to adopt a method of changing the QoS route between the AR21 and the AR21 to a QoS route between the above-mentioned arbitrary node and the AR31, and then establishing a QoS route between the MN10 and the AR31. It is possible.
  • the MN 10 receives the message A by describing the IPv6 address of the above-mentioned arbitrary node (in particular, a node having a mobility QoS function close to the MN 10 on the QoS route) in the message A.
  • the AR31 can grasp the IPv6 address of the above-mentioned arbitrary node, and can request the above-mentioned arbitrary node to establish a QoS route.
  • the timing at which the AR 31 starts the QoS route establishment processing in step S517 depends on the timing of transmitting the MN10 force message A in step S513, and performs the MN10 force SL2 handover in step S519. It does not depend on timing. Therefore, in the method described above as an example of the QoS route establishment process, before the QoS route between AR21 and CN60 is established, MN10 performs L2 handover and communicates with MN10 and AR31. A connection between may be established. In this case, after the QoS route between MN10 and AR21 is established first, the QoS route between AR21 and CN60 is established, and the QoS route between MN10 and CN60 is established. It becomes.
  • the message A transmitted from the MN 10 to the AR 31 has a role as a message for requesting the AR 31 to start the process of establishing the QoS route, and in an early stage of the handover operation of the AR 31 MN 10, It is still possible to start the process of establishing the QoS route, that is, it is possible to minimize the number of packets subjected to the default QoS transfer process.
  • the AP-AR correspondence information stored in the AP-AR correspondence storage means 107 immediately after determining the AP 32 to perform the MN10 L2 handover.
  • the NCoA of the subnet 30 constituted by the AR 31 that places the AP 32 under its control is automatically generated, and the NCoA is transmitted directly to the AR 31. It can check the NCoA generated statelessly and start the process of establishing various additional services such as QoS guarantee. As a result, even after the handover, the MN 10 can quickly and continuously receive the additional service obtained before the handover.
  • the MN10 can check in advance the function of the AR31 to which the message A is to be transmitted, determine whether or not to transmit the message A to the AR31, and understand the message A. No! / ⁇ It is possible to prevent an increase in useless communication traffic such as message A sent to AR and an increase in useless processing load.
  • the NCoA generated in MN 10 cannot be adapted to the subnet to which the AR belongs. Therefore, in particular, information on ARs that adopt only the method of allocating CoA to stateful and information on APs under the ARs should not be described in AP-AR correspondence information 40, or stateful It is desirable to clarify that only the CoA allocation method is used. As a result, the MN 10 can acquire the state-of-the-art-assigned CoA for the AR adopting only the stateful CoA assignment method, for example, by performing the processing by the conventional fast handover. [0078] In addition, the sequence chart shown in Fig.
  • a communication handover method, a communication message processing method, a program for executing these methods by a computer, and a communication system according to the present invention are such that the mobile terminal performing the handover receives the handover after the handover and before the handover. It enables to receive additional services quickly and continuously and is applied to the technical field related to the handover of mobile terminals that perform wireless communication, and especially uses the next generation Internet protocol, the Mopile IPv6 protocol.
  • the present invention can be applied to a technical field related to a handover of a mobile terminal that performs wireless communication.

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Abstract

　移動端末が、ハンドオーバ後においても、ハンドオーバ前に受けていた付加的サービス（例えば、ＱｏＳ保証）を迅速かつ継続して受けられるようにする技術が開示され、その技術によれば移動端末（ＭＮ１０）は、アクセスポイント（ＡＰ２２、２３、３２、３３）の情報（ＡＰのリンクレイヤアドレス）と、そのＡＰを配下に持つアクセスルータ（ＡＲ２１、３１）の情報（ＡＲのリンクレイヤアドレス、ＡＲのＩＰアドレス、ＡＲの属するサブネット２０、３０のネットワークプリフィックス及びプリフィックスレングス、モビリティサポートされた付加的サービス実現機能の実装の有無）との対応関係を有し、この対応関係を参照して移動先のサブネットのＮＣｏＡを生成する。そして、ハンドオーバ先のＡＲのＩＰアドレスあてにＮＣｏＡを送信し、メッセージを受信したＡＲは、ＮＣｏＡのチェック後、移動端末に係る付加的サービスの確立処理を開始する。

Description

明 細 書
通信ハンドオーバ方法、通信メッセージ処理方法及びこれらの方法をコン ピュータにより実行するためのプログラム並びに通信システム
技術分野
[0001] 本発明は、無線通信を行う移動端末 (モバイルノード)のハンドオーバに係る通信 ハンドオーバ方法、通信メッセージ処理方法及びこれらの方法をコンピュータにより 実行するためのプログラム並びに通信システムに関し、特に、次世代インターネットプ ロトコルであるモパイル IPv6 (Mobile Internet Protocol version o)フ—口トコノレを禾 lj用し た無線通信を行うモパイルノードにおけるハンドオーバに係る通信ハンドオーバ方法 、通信メッセージ処理方法及びこれらの方法をコンピュータにより実行するためのプ ログラム並びに通信システムに関する。
背景技術
[0002] 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ァク 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を利用した無線通信システムについて、 図 1を参照しながら説明する。なお、以下に説明するモパイル IPv6の技術に関して は、例えば、下記の非特許文献 1に開示されている。
[0003] 図 1に示す無線通信システムは、インターネットなどの IPネットワーク（通信ネットヮ ーク） 15、 IPネットワーク 15に接続する複数のサブネット（サブネットワークとも呼ばれ る） 20、 30、これらの複数のサブネット 20、 30のいずれかに接続することが可能な移 動端末（MN : Mobile Node) 10を含んでいる。なお、図 1では、複数のサブネット 20、 30として、 2つのサブネット 20、 30が図示されている。
[0004] サブネット 20は、 IPパケット（パケットデータ）に対するルーティングを行うアクセスル ータ（AR : Access Router) 21、固有の無線カバーエリア（通信可能領域） 24、 25をそ れぞれ形成する複数のアクセスポイント（AP : Access Point) 22、 23により構成されて いる。これらの AP22、 23は、それぞれ AR21に接続されており、 AR21は、 IPネット ワーク 15に接続されている。なお、図 1では、複数の AP22、 23として、 2つの AP22 、 23が図示されている。また、サブネット 30に関しても、 AR31及び複数の AP32、 3 3により、上述のサブネット 20と同一の接続態様によって構成されている。
[0005] また、サブネット 20の構成要素である AR21と、サブネット 30の構成要素である AR 31とは、 IPネットワーク 15を通じて通信を行うことが可能であり、すなわち、サブネット 20とサブネット 30とは、 IPネットワーク 15を通じてつながっている。
[0006] 図 1に示す無線通信システムにおいて、 MN10が、無線カバーエリア 25内で AP2 3との無線通信を開始したとする。このとき、 MN10に割り当てられている IPv6ァドレ スカ サブネット 20の IPアドレス体系に適さない場合、無線カバーエリア 25内に存在 する MN10は、 AP23との間における無線通信を介して、サブネット 20に適合した IP v6アドレス、すなわち気付アドレス（CoA: Care of Address)を取得する。
[0007] なお、 MN10が CoAを取得する方法には、 DHCPv6 (Dynamic Host Confi
guration Protocol for IPv6)などの方法により DHCPサーバからステートフルに割り当 ててもらう方法と、サブネット 20のネットワークプリフィックス及びプリフィックスレングス を AR21から取得し、 MN10において、 AR21から取得したネットワークプリフィックス 及びプリフィックスレングスと、 MN10のリンクレイヤアドレスなどとを組み合わせて、ス テートレスに CoAを自動生成する方法とが存在する。
[0008] そして、 MN10は、取得した CoAを自分のホームネットワーク上のルータ（ホームェ ージヱント）や特定の通信相手（Correspondent Node: CN)に対して登録（Binding Update : BU)することによって、サブネット 20内において、パケットデータの送信又は 受信が行えるようになる。
[0009] これにより、所定の通信相手力も MN10に対して送信されたパケットデータは、 MN 10の CoAに基づいて、 AR21及び AP23を介して、 MN10に伝えられる一方、 MN 10が所望の通信相手に対して送信したパケットデータは、 AP23および AR21を介 して上記所望の通信相手に伝えられる。また、 MN10あてにホームネットワークに送 信されてきたパケットデータも、ホームエージェントに登録された MN10の CoAに基 づいてサブネット 20の AR21に送られ、 AP23を介して MN10に伝えられる。
[0010] 上述のように、図 1に示すモパイル IPv6を利用した無線通信システムは、 MN10が あるサブネットから別のサブネットにハンドオーバを行った場合でも、 CoAを利用して 、 MN10における無線通信が継続されるよう構成されている。このハンドオーバ処理 を高速ィ匕するための技術としては、例えば、下記の非特許文献 2に開示されているフ ァストハンドオーバ技術が知られて 、る。
[0011] このファストハンドオーバ技術では、 MN10が L2ハンドオーバを行う前に、 MN10 は、サブネット 30で使用する新しい（New) CoA (以降、 NCoAと呼ぶ）をあらかじめ取 得して、この NCoAを AR21に通知することによって、 AR21と AR31との間にトンネ ルを生成することが可能となり、 MN10力 ハンドオーバを行って AP23から AP32 に接続を切り換えてから、サブネット 30に移動して、あらカゝじめ取得した NCoAを正 式に登録（BU)するまでの間でも、サブネット 20で使用して!/、た MN10の古!ヽ（ Previous) CoA (以降、 PCoAと呼ぶ）あてに送られたパケットデータは、トンネル経由 で AR31及び AP32を介して MN10に転送されるようになるとともに、 MN10から送 信されるパケットデータも、 AP32及び AR31を介してトンネル経由で AR21に到達し て、 AR21から通信相手に送られるようになる。
[0012] 一方、ネットワークを利用した通信にぉ 、ては、 QoS (Quality of Service)保証を始 めとしたサービス (本明細書では、こうしたサービスを付カ卩的サービスと呼ぶことにす る）が存在しており、こうした付カ卩的サービスを実現するための様々な通信プロトコル が存在している。このような様々な通信プロトコルのうち、 QoS保証をするためのプロ トコルとして、例えば、 RSVP (Resource Reservation Protocol)が挙げられる（例えば 、下記の非特許文献 3参照)。 RSVPは、データの送信を行う送信側通信端末からデ ータの受信を行う受信側通信端末への経路 (フロー）上における帯域予約を行うこと によって、送信側通信端末から受信側通信端末に、データ力スムーズに伝送される ようにするものである。
[0013] サブネット 20、 30間のハンドオーバを行う MN10に関しては、ハンドオーバ前に受 けていた QoS保証を始めとする付カ卩的サービスを、ハンドオーバ後においても継続 して受けられなければならないという要請がある力 上述した RSVPは、特に下記の 点において上記の要請を満たすことができず、 MN10の移動に対応不可能である。 図 6は、従来の技術における RSVPが MNの移動に対応不可能であることを説明す るための模式図である。
[0014] RSVPでは、 MN10の通信相手端末（CN： Correspondent Node) 60力ら MN10へ の 2点間経路（end- to- end path)において QoS経路が設定され、 MN10及び CN60 のアドレスに基づ 、て、 2点間経路の間をつなぐ複数の中継ノード 61によるデータ転 送が行われる。したがって、例えば、 MN10がサブネット 20、 30間でハンドオーバを 行い、 MN10の CoAが変更された場合には、 QoS経路において、フローの変更に 加えてアドレス変更に係る処理が行われる必要がある力 RSVPは、このような変更 に対応できずに、結果的に QoS保証が破綻することとなる（第 1の問題点： QoS経路 の変更が困難)。さらに、新たに QoS経路が設定された場合でも、ハンドオーバ前後 にお 、て QoS経路が重複する部分が発生した場合には、この重複する部分にお!ヽ て 2重のリソース予約（double reservation)が起こってしまう可能性もある（第 2の問題 点： 2重のリソース予約）。
[0015] 上述のような問題点を解決するために、現在、 IETF (Internet Engineering Task Force)において、 NSIS (Next Step in Signaling)と呼ばれる新しいプロトコルを標準 化するための議論が行われている（下記の非特許文献 4参照)。この NSISは、モバ ィル環境にぉ 、て、 QoS保証を始めとする様々な付カ卩的サービスに特に有効である と期待されており、 NSISにおいて QoS保証やモビリティサポートを実現するための 要件や実現方法などが記載された文献も存在する（例えば、下記の非特許文献 5— 7参照)。なお、 NSISは、モパイル環境だけでなく通常の静的なネットワークにおける 様々な機能も網羅するものである力 本明細書では、 NSISの機能の 1つであるモビ リティサポートされた付加的サービスの確立を実現する機能に着目し、 NSISの実装 によって、モビリティサポートされた付カ卩的サービスの確立が実現されるものとする。 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
非特許文献 3 : R. Braden, L. Zhang, S. Berson, S. Herzog and S. Jamin, "Resource ReSerVation Protocol - Version 1 Functional Specification", RFC 2205, September 非特許文献 4： NSIS WG (http://www.ietf.org/html.charters/nsis-charter.html) 非特干文献 5 : H.し haskar, Ed, "Requirements of a Quality of service (QoS) Solution for Mobile IP", RFC3583, September 2003
非特許文献 6： Sven Van den Bosch, Georgios Karagiannis and Andrew McDonald "NSLP for Quality- of- Service signalling", draft- ietf-nsis-qos- nslp- 01. txt, October 2003
特許文献 7 : X. Fu, H. Schulzrinne, H. Tschofenig, "Mobility issues in Next Step signaling", draft- fu-nsis- mobility- 01. txt, October 2003
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0016] 例えば、ハンドオーバ前に接続しているサブネット 20において QoS保証を受けて いる MN10力 サブネット 30へのハンドオーバを行い、ハンドオーバ後に接続するサ ブネット 30において、ハンドオーバ前に受けていた QoS保証を継続して受けることを 考えてみる。
[0017] この場合、 MN10がハンドオーバ前に接続しているサブネット 20とのハンドオフを 行ってから、ハンドオーバ後に接続するサブネット 30において QoS保証を受けた状 態となるまでの時間は、 MN10が QoS保証を受けられない時間となり、 MN10は Qo S保証を全く受けられないか、あるいは、デフォルトの QoS転送処理が行われてしまう こととなる。
[0018] したがって、上述のように、ハンドオーバ後の MN10に対しては、付加的サービス が迅速に提供される必要があるが、 IETFにおける NSISに関する現在の議論では、 ハンドオーバ後における付カ卩的サービスの開始タイミング (例えば、 QoS経路を再構 築するタイミング）に関する具体的な提案がなされていない。また、非特許文献 5には 、ハンドオーバ時にデフォルトの QoS転送を受けることになるパケット数を最小限に 抑えることが必要である旨の記載はあるが、具体的な解決手段に関しては、一切開 示されていない。
[0019] また、例えば、 NSISなどのモビリティサポートされた付カ卩的サービス実現機能を実 装して 、る ARと実装して 、な 、ARとが、ネットワーク内に混在する状況も考えられる 。このようなネットワーク内において、例えば、 NSISなどのモビリティサポートされた付 加的サービス実現機能を実装して ヽな ヽ ARに対して、 NSISなどのモビリティサポー トされた付加的サービス実現機能を実装している ARのみが理解可能なメッセージを 送信するなどの無駄な通信トラフィックの増加は、可能な限り防ぐように考慮される必 要もある。
[0020] 本発明は、上記の問題点に鑑み、ハンドオーバを行う移動端末が、ハンドオーバ後 にお 、ても、ハンドオーバ前に受けて 、た付カ卩的サービスを迅速かつ継続して受け られるようにすることを可能とする通信ハンドオーバ方法、通信メッセージ処理方法及 びこれらの方法をコンピュータにより実行するためのプログラム並びに通信システムを 提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0021] 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 ットを構成する複数のアクセスルータが通信ネットワークを介して接続されており、固 有の通信可能領域を形成するアクセスポイントが前記複数のアクセスルータのそれ ぞれに少なくとも 1つ以上接続されて 、る通信システムにお 、て、前記通信可能領域 内で前記アクセスポイントとの無線通信を通じて、前記アクセスポイントが接続されて V、る前記アクセスルータとの通信を行うよう構成されて 、る移動端末における通信ハ ンドオーバ方法であって、
前記移動端末が有する所定の情報格納手段に、前記アクセスポイントの情報と前 記アクセスポイントに接続されている前記アクセスルータの情報との対応関係が記載 された対応情報を格納する格納ステップと、
現在通信中のアクセスポイントから別のアクセスポイントに通信の切り換えを行う際 に、前記別のアクセスポイントから前記別のアクセスポイントの情報を受信する受信ス テツプと、
前記受信ステップで受信した前記別のアクセスポイントの情報に基づ 、て、前記対 応情報の中から前記別のアクセスポイントが接続されて 、る前記アクセスルータの情 報を取得する取得ステップと、 前記取得ステップで取得した前記アクセスルータの情報から、前記現在通信中の アクセスポイントから前記別のアクセスポイントに通信の切り換えを行った場合に、前 記サブネットの接続にぉ 、て現在割り当てられて!/、るアドレス情報の変更が必要力否 かを判断する判断ステップと、
前記判断ステップで前記アドレス情報を変更する必要がないと判断された場合に は、現在割り当てられて!/、る前記アドレス情報を継続して使用するよう制御するァドレ ス保持制御ステップと、
前記判断ステップで前記アドレス情報を変更する必要があると判断された場合には 、前記取得ステップで取得した前記アクセスルータの情報から、前記アクセスルータ が構成する前記サブネットにおけるアドレス情報を作成するアドレス作成ステップと、 前記対応情報の中から前記アクセスルータのアドレス情報を取得し、前記アクセス ルータに対して、前記現在通信中のアクセスポイントを通じて、前記アドレス作成ステ ップで作成された前記アドレス情報が含まれるメッセージを生成して、前記メッセージ を送信するアドレス情報送信ステップとを有している。
この構成により、ハンドオーバを行う移動端末が、ハンドオーバ後においても、ハン ドオーバ前に受けて 、た付カ卩的サービスを迅速かつ継続して受けられるようになる。
[0022] さらに、本発明の通信ハンドオーバ方法は、前記取得ステップで、前記対応情報の 中から前記別のアクセスポイントが接続されている前記アクセスルータの情報を取得 できな力つた場合には、従来のハンドオーバによる処理を行う処理切り換えステップ を有している。
この構成により、移動端末が、対応情報カゝらサブネットにおけるアドレス情報を作成 できな 、場合や、アクセスルータにメッセージを送信するためのアクセスルータのアド レス情報を取得できない場合に、従来のファストハンドオーバによる処理への切り換 えを行い、確実にハンドォーノ に係る処理が行われるようにすることが可能となる。
[0023] さらに、本発明の通信ハンドオーバ方法は、前記対応情報を管理する所定の通信 装置又は前記アクセスルータから、前記対応情報の変更に係る情報を受信する対応 情報受信ステップと、
前記所定の情報格納手段に格納されている前記対応情報を前記対応情報の変更 に係る情報で更新する対応情報更新ステップとを有している。
この構成により、移動端末は、対応情報が更新された場合に、その対応情報の更 新内容を受信することが可能となり、常に最新の対応情報を保持できるようになる。
[0024] さらに、本発明の通信ハンドオーバ方法は、前記所定の通信装置又は前記ァクセ スルータに対して、新たな前記対応情報の変更に係る情報が存在するか否かを周期 的に確認する情報確認ステップを有して 、る。
この構成により、移動端末が、一定の周期で能動的に、対応情報が更新されたか 否かを確認することが可能となる。
[0025] さらに、本発明の通信ハンドオーバ方法は、前記アクセスポイントの情報として、前 記アクセスポイントのリンクレイヤアドレスを使用し、前記アクセスルータの情報として、 前記アクセスルータのリンクレイヤアドレス、前記アクセスルータが構成する前記サブ ネットのプリフィックスレングス、前記アクセスルータの IPアドレスを使用する。
この構成により、移動端末は、効率の良いハンドオーバ処理を確実に行うことが可 能となるとともに、モパイル IPv6のファストハンドオーバ技術を利用した通信システム との互換性が高まる。
[0026] さらに、本発明の通信ハンドオーバ方法は、前記対応情報に、前記移動端末が現 在接続している前記サブネット内の前記アクセスポイントの情報と前記アクセスルータ の情報との対応関係、及び、前記移動端末が現在接続している前記サブネットの近 隣に存在する前記サブネット内の前記アクセスポイントの情報と前記アクセスルータ の情報との対応関係が記載されて 、る。
この構成により、移動端末は、必要最小限の対応情報のみを格納できるようになり、 対応情報のデータ容量を減らすことが可能となるとともに、対応情報の読み出し処理 や、所望の情報の検索処理などの負荷を軽減させることが可能となる。
[0027] さらに、本発明の通信ハンドオーバ方法は、前記対応情報の中に前記アクセスル ータが、モビリティサポートされた付加的サービスの確立を早期に実現する付加的サ 一ビス早期確立機能を実装しているカゝ否かが記載されており、
前記アドレス情報送信ステップにお 、て、前記アクセスルータが前記付加的サービ ス早期確立機能を実装して ヽるカゝ否かを判別して、前記付加的サービス早期確立機 能を実装して 、る前記アクセスルータに対してのみ、前記メッセージを送信するよう構 成されている。
この構成により、移動端末は、ステートレスにアドレス情報を作成することが可能な サブネットに接続を切り換え、かつ、このサブネットを構成するアクセスルータが付カロ 的サービス早期確立機能を有している場合にのみメッセージを送信することが可能と なり、無駄な通信トラフィックを低減させることが可能となる。
[0028] さらに、本発明の通信ハンドオーバ方法は、前記アクセスルータが前記モビリティサ ポートされた前記付カ卩的サービスの確立を可能とする NSISを実装している力否かを 判別するよう構成されている。
この構成により、移動端末は、アクセスルータが NSISを実装している力否かを判別 して、付加的サービス早期確立機能に加えて、付加的サービスの確立を可能とする NSISを実装して 、るアクセスルータに対して、メッセージを送信することが可能となり 、無駄な通信トラフィックを低減させることが可能となる。
[0029] さらに、本発明の通信ハンドオーバ方法は、前記付カ卩的サービスが QoS保証であ るよう構成されている。
この構成により、移動端末は、アクセスルータが QoS保証に係る QoS経路の確立 処理を開始する機能を実装して 、る力否かを判別して、 QoS保証に係る機能を実装 しているアクセスルータに対してのみ、メッセージを送信することが可能となり、無駄な 通信トラフィックを低減させることが可能となるとともに、移動端末におけるハンドォー バ後の QoS保証力 迅速かつ継続的に確立されるようになる。
[0030] また、本発明によれば、上記の通信ハンドオーバ方法をコンピュータにより実行する ための通信ハンドオーバ用プログラムが提供される。
[0031] また、上記目的を達成するため、本発明の通信メッセージ処理方法は、それぞれが サブネットを構成する複数のアクセスルータが通信ネットワークを介して接続されてお り、固有の通信可能領域を形成するアクセスポイントが前記複数のアクセスルータの それぞれに少なくとも 1つ以上接続されており、前記通信可能領域に存在する移動 端末が前記アクセスポイントとの無線通信を通じて、前記アクセスポイントが接続され ている前記アクセスルータとの通信を行うよう構成されている通信システムにおける、 前記複数のアクセスルータのうちの少なくとも 1つのアクセスルータにおける通信メッ セージ処理方法であって、
前記アクセスルータが構成するサブネット内に存在しない前記移動端末から、前記 移動端末において作成された前記サブネットにおけるアドレス情報を含むメッセージ を受信した場合には、前記メッセージに含まれる前記アドレス情報の有効性を確認 する有効性確認ステップと、
前記有効性確認ステップで前記アドレス情報が有効であると確認された場合には、 前記移動端末に対する付加的サービスの確立処理を開始する付加的サービス開始 ステップとを有している。
この構成により、移動端末力ものメッセージの受信及びアドレス情報の確認と共に、 当該移動端末に係る付加的サービスの確立処理を開始することが可能となり、ハンド オーバを行う移動端末が、ハンドオーバ後においても、ハンドオーバ前に受けていた 付加的サービスを迅速かつ継続して受けられるようになる。
[0032] さらに、本発明の通信メッセージ処理方法は、前記アクセスルータ力 モビリティサ ポートされた付カ卩的サービスの確立を可能とする NSISを実装している。
この構成により、移動端末力ものメッセージの受信及びアドレス情報の確認と共に、 アクセスルータは、移動端末に係る付加的サービスの確立処理を開始し、 NSISを利 用することによって、移動端末に係る付カ卩的サービスの確立処理を自ら行うことが可 能となる。
[0033] さらに、本発明の通信メッセージ処理方法は、前記付カ卩的サービスが QoS保証で あるよう構成されている。
この構成により、移動端末力ものメッセージの受信及びアドレス情報の確認と共に、 アクセスルータは、付加的サービス早期確立機能を利用して、移動端末に係る QoS 保証の確立処理を開始することが可能となる。
[0034] また、本発明によれば、上記の通信メッセージ処理方法をコンピュータにより実行す るための通信メッセージ処理用プログラムが提供される。
[0035] また、上記目的を達成するため、本発明の通信システムは、それぞれがサブネット を構成する複数のアクセスルータが通信ネットワークを介して接続されており、固有の 通信可能領域を形成するアクセスポイントが前記複数のアクセスルータのそれぞれ に少なくとも 1つ以上接続されており、前記通信可能領域に存在する移動端末が前 記アクセスポイントとの無線通信を通じて、前記アクセスポイントが接続されて 、る前 記アクセスルータとの通信を行うよう構成されている通信システムであって、
前記移動端末が、前記アクセスポイントの情報と前記アクセスポイントに接続されて いる前記アクセスルータの情報との対応関係が記載された対応情報を格納する対応 情報格納手段を有しており、
前記移動端末力 現在通信中のアクセスポイントから別のアクセスポイントに通信の 切り換えを行う場合に、前記別のアクセスポイントから受信した前記別のアクセスボイ ントの情報に基づいて前記対応情報を参照することによって、前記別のアクセスボイ ントが接続されて 、る前記アクセスルータの情報を取得して、前記取得されたァクセ スルータの情報から、前記アクセスルータが構成する前記サブネットにおけるアドレス 情報を作成し、前記サブネットにおける前記アドレス情報を、前記現在通信中のァク セスポイントを通じて前記アクセスルータに対して送信するよう構成されている。 この構成により、ハンドオーバを行う移動端末が、ハンドオーバ後においても、ハン ドオーバ前に受けて 、た付カ卩的サービスを迅速かつ継続して受けられるようになる。
[0036] さらに、本発明の通信システムは、前記移動端末が、前記対応情報の中から前記 別のアクセスポイントが接続されている前記アクセスルータの情報を取得できなかつ た場合には、従来のハンドオーバによる処理が行われるよう構成されている。
この構成により、移動端末が、対応情報カゝらサブネットにおけるアドレス情報を作成 できな 、場合や、アクセスルータにメッセージを送信するためのアクセスルータのアド レス情報を取得できない場合に、従来のファストハンドオーバによる処理への切り換 えを行い、確実にハンドォーノ に係る処理が行われるようにすることが可能となる。
[0037] さらに、本発明の通信システムは、前記対応情報を管理する所定の通信装置が前 記通信ネットワークに接続されており、前記所定の通信装置から前記移動端末に前 記対応情報が送信されるよう構成されて ヽる。
この構成により、通信ネットワーク側に接続され、ネットワーク構成を把握することが 容易な所定の通信装置によって対応情報の管理が行われるようになり、移動端末は 、この所定の通信装置力 送信された対応情報を受信して格納するだけでょ 、。
[0038] さらに、本発明の通信システムは、前記アクセスポイントの情報又は前記アクセスル ータの情報に変化が生じた場合、前記所定の通信装置が、前記アクセスルータから 変化発生後の前記アクセスポイントの情報又は前記アクセスルータの情報を受信し て、前記所定の通信装置が管理する前記対応情報の更新を行うとともに、前記対応 情報が変更された旨を前記移動端末に通知するよう構成されている。
この構成により、移動端末は、対応情報が更新された場合に、その対応情報の更 新内容を受信することが可能となり、常に最新の対応情報を保持できるようになる。 発明の効果
[0039] 本発明は、上述の構成を有する通信ハンドオーバ方法、通信メッセージ処理方法 及びこれらの方法をコンピュータにより実行するためのプログラム並びに通信システ ムを提供するものであり、ハンドオーバを行う移動端末が、ハンドオーバ後においても 、ハンドオーバ前に受けていた付カ卩的サービスを迅速かつ継続して受けられるように するという効果を有する。
図面の簡単な説明
[0040] [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]本発明の実施の形態における MNの構成を示すブロック図である。
[図 3]本発明の実施の形態における MN内に格納される AP— AR対応情報の一例を 示す模式図である。
[図 4]本発明の実施の形態における MNのハンドオーバ先のサブネットを構成する A Rの構成を示すブロック図である。
[図 5]本発明の実施の形態における無線通信システムにおいて、 MNがサブネット間 の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。
[図 6]従来の技術における RSVPが MNの移動に対応不可能であることを説明するた めの模式図である。
発明を実施するための最良の形態
[0041] 以下、図 1一図 5を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。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り、 図 1に示す無線通信システムの構成は、従来の技術において説明したとおりである。 本発明の実施の形態の説明にお 、ても、図 1に示す無線通信システムを参照する。
[0042] 次に、 MN10の機能について説明する。図 2は、本発明の実施の形態における M Nの構成を示すブロック図である。なお、図 2では、 MN10が有する各機能がブロック により図示されている力 これらの各機能はハードウェア及び Z又はソフトウェアによ つて実現可能である。特に、本発明の主要な処理 (後述の図 5に示す各ステップの処 理）は、コンピュータプログラムによって実行可能である。
[0043] 図 2に示す MN10は、ハンドオーバ決定手段 101、無線受信手段 102、無線送信 手段 103、サブネット判別手段 104、 NCoA生成手段 105、メッセージ生成手段 106 、 AP-AR対応情報格納手段 107を有している。ハンドオーバ決定手段 101は、例 えば、異なる複数の APからの電波強度の比較を行って、最も電波強度の高い APへ の L2ハンドオーバ（通信先の APの接続切り換え）を行うなど、任意の条件に基づい て L2ハンドオーバの開始の決定を行う手段である。また、無線受信手段 102及び無 線送信手段 103は、それぞれ無線通信によるデータ受信及びデータ送信を行うため の手段であり、これらには、無線通信を行うために必要な様々な機能が含まれている
[0044] また、サブネット判別手段 104は、ハンドオーバ決定手段 101によって L2ハンドォ ーバを行うことが決定された場合に、 AP-AR対応情報格納手段 107内の AP-AR 対応情報 40に記載されて 、る情報 (例えば、サブネットのネットワークプリフィックスな どの情報）、及び、 L2ハンドオーバ先の APのリンクレイヤアドレスに基づいて、 L2ノヽ ンドオーバが異なるサブネットへのハンドォーノ か否かを判別するための手段である
[0045] また、 NCoA生成手段 105は、サブネット判別手段 104によって異なるサブネットへ のハンドオーバであると判別された場合に、 AP-AR対応情報格納手段 107内の A P— AR対応情報 40に記載されて 、る情報 (例えば、サブネットのネットワークプリフィ ックスなどの情報）に基づいて、 L2ハンドオーバ先の APの上位に存在する ARによ つて構成されたサブネットに適合し得る NCoAをステートレスに生成するための手段 である。
[0046] また、メッセージ生成手段 106は、 AP-AR対応情報格納手段 107内の AP-AR 対応情報 40に記載されている情報を参照し、ハンドオーバ先のサブネットを構成す る ARの IPアドレスを取得して、この IPアドレスを送信先とし、かつ、 NCoA生成手段 1 05によって生成された NCoAを少なくとも含むメッセージを生成するための手段であ る。
[0047] また、 AP— AR対応情報格納手段 107は、 AP— AR対応情報 40を格納するための 手段である。 AP— AR対応情報 40は、上述のように、サブネット判別手段 104、 NCo A生成手段 105、メッセージ生成手段 106によって参照可能であり、下記の情報を含 んでいる。
[0048] 以下、図 3を参照しながら、 AP— AR対応情報 40に含まれる情報について説明する 。図 3は、本発明の実施の形態における MN内に格納される AP— AR対応情報の一 例を示す模式図である。図 3に示すように、 AP - AR対応情報格納手段 107に格納 される AP— AR対応情報 40は、 APと ARとの接続関係を示す情報（どの APとどの A Rとが接続されているかを示す情報、すなわち、各 ARが配下に置く APがどれかを示 す情報）、各 APのリンクレイヤアドレス、各 ARの IPv6アドレス、各 ARが属するサブネ ットのネットワークプリフィックス及びプリフィックスレングス、各 ARがサポートして!/、る 機能に関する情報 (例えば、 NSISを実装しているか否かを示す情報)を有するもの である。なお、 ARが属するサブネットのネットワークプリフィックスは、 ARの IPv6アド レスとサブネットのプリフィックスレングスとを組み合わせることによって、容易に取得 可能な情報である。したがって、必ずしも、 AP— AR対応情報 40内に ARが属するサ ブネットのネットワークプリフィックスを記載しておく必要はないが、ここでは、 AP-AR 対応情報 40内に ARが属するサブネットのネットワークプリフィックスも記載する場合 について説明する。
[0049] 図 3に示す AP-AR対応情報 40には、 APと ARとの接続ごとに対応情報が設定さ れており、各対応情報には、 APのリンクレイヤアドレスに対応して、その APを配下に 持つ ARのリンクレイヤアドレス、その APを配下に持つ ARの IPv6アドレス、その AP を配下に持つ ARのサブネットのネットワークプリフィックス、その APを配下に持つ AR のサブネットのプリフィックスレングス、 ARがサポートしている機能に関する情報がセ ットで記載されている。この AP— AR対応情報 40の構成により、例えば、 APのリンク レイヤアドレスが分かって 、る場合には、この APのリンクレイヤアドレスが記載されて V、るセルを起点として横方向に配列されて 、る各セルを参照することによって、この A Pの上位に存在する ARのリンクレイヤアドレス、この上位の ARが属するサブネットの ネットワークプリフィックス及びプリフィックスレングスが参照可能となる。これによつて、 MN10の NCoA生成手段 105は、他のノードから情報を取得することなぐ MN10に 存在するローカル情報によって、 APの上位に存在する ARが構成するサブネットに 適合し得る CoAを生成することが可能となる。
[0050] また、同様にして、 MN10は、 APのリンクレイヤアドレスから、この APの上位に存在 する ARの IPv6アドレスを把握することが可能である。また、さらに、 MN10は、この A Rがサポートしている機能を参照することも可能である。すなわち、 MN10は、他のノ 一ドカも情報を取得することなぐ MN10に存在するローカル情報によって、 ARに対 してパケットデータを送信するための IPv6アドレスや、 ARがどのような機能を有して Vヽるか (例えば、本発明に係る付加的サービス早期確立機能 (後述)を有して!/ヽるか 否力 などを知ることが可能となる。
[0051] なお、図 3に示す AP— AR対応情報 40の構成は一例であり、 AP— AR対応情報 40 は、この構成に限定されるものではない。また、 AP— AR対応情報 40内に、 APのリン クレイヤアドレス、 ARの IPv6アドレス、 ARのリンクレイヤアドレス、サブネットのネット ワークプリフィックス、サブネットのプリフィックスレングス、 ARがサポートしている機能 以外の情報を記載することも可能である。また、 ARがサポートしている機能に関する 情報としては、 NSISなどのモビリティサポートされた付加的サービス実現機能を実装 している力否かに関する情報のほかにも、例えば、付加的サービス早期確立機能 (後 述）を有して 、る力否力、 MN10によってステートレスに生成された CoAの登録が可 能か否か、ファストハンドオーバに対応しているか否力、ノード間において状況の共 有を可能とするコンテキストトランスファー（Context Transfer)に対応しているか否か など、様々な機能に関する情報を記載することも可能である。
[0052] また、図 3に示す AP— AR対応情報 40には、図 1に示す構成に対応して、 AR21と AP22との接続関係に係る情報 (AP22-AR21対応情報）、 AR21と AP23との接続 関係に係る情報 (AP23— AR21対応情報）、 AR31と AP32との接続関係に係る情 報 (AP32-AR31対応情報）、 AR31と AP33との接続関係に係る情報 (AP33—AR 31対応情報）が記載されている力 これらの接続関係に係る情報は、任意の AP— A R間のものを設定することが可能である。また、 MN10に AP— AR対応情報 40を保持 させる方法に関しても任意である。例えば、 MN10のローカル環境において、可搬型 記憶媒体に格納されている AP— AR対応情報 40を MN10内にコピー又は移動した り、 MN10の操作手段（キーボードやマウスなど）を用いて直接 AR21と AP23との接 続関係に係る情報を入力して、 AP— AR対応情報 40として保存したりすることも可能 である。また、例えば、 MN10が通信ネットワークを介して、 AP-AR対応情報 40を 取得することも可能である。
[0053] また、特にモパイル IPv6ネットワークは、企業内 LAN (Local Area Network)や地方 自治体、ネットワークプロバイダなどにより、限られたエリアでサービスが行われる場 合に利用されることが予想される。このようなネットワークシステムの場合には、各企業 やプロバイダなどによって設置される AP及び ARの台数も限られているので、すべて の AP— ARの接続関係に係る情報を AP— AR対応情報 40内に記載しておき、この A P-AR対応情報 40を MN10の AP-AR対応情報格納手段 107にあらかじめ格納し ておくことが可能である。
[0054] また、 AP及び ARの数が多い場合には、現在 MN10が接続中のサブネット内の A P— ARの接続関係に係る情報や、近隣に存在するサブネット (現在 MN10が接続中 のサブネットからの接続の変更対象となる可能性のあるサブネット）内の AP— ARの接 続関係に係る情報のみが記載された AP-AR対応情報 40を MN10に保持させるよ うにすることも可能である。この場合、 MN10は、モパイル IPv6ネットワークの接続サ 一ビスの提供者が用意した所定の通信装置 (AP - AR対応情報管理装置)から、必 要となる AP— AR対応情報 40のみをダウンロードする力、あるいは、必要となる AP— AR対応情報 40を含むブロードキャスト情報を AP - AR対応情報管理装置カゝら受信 する方法が一例として考えられる。
[0055] なお、上記の AP— AR対応情報管理装置の機能を ARに実装させることも可能であ る。この場合には、 AR力 例えば、近隣に存在するサブネットの AP— ARの接続関係 に係る情報を取得する処理をあら力じめ行って、 AP— AR対応情報 40を作成してお くこと〖こより、 MN10は、現在接続中の ARから AP— AR対応情報 40を取得すること が可能となる。
[0056] また、 AP— AR対応情報管理装置が AP— AR対応情報を管理する場合には、ネット ワークシステムの動的な変ィ匕にも対応可能となる。すなわち、 ARの IPv6アドレスの情 報が変わった場合、 ARがサポートしている機能が更新された場合、 APや ARが故障 した場合又は新たにネットワークに加わった場合など、 AP-AR対応情報 40の内容 が更新された場合においても、 MN10が、周期的に AP— AR対応情報 40を AP— AR 対応情報管理装置に確認するか、又は、 AP - AR対応情報管理装置から MN10〖こ 対して対応情報が更新された旨の通知が行われるようにすることによって、 MN10は 、ネットワークの動的な変化に柔軟に対応して、常に最新の AP— AR対応情報 40を 保持することが可能となる。
[0057] 次に、 MN10がハンドオーバ後に接続する AR (AR31)の機能について説明する 。図 4は、本発明の実施の形態における ARの構成を示すブロック図である。なお、図 2に示す MN10と同様に、図 4に示す AR31が有する各機能はハードウェア及び Z 又はソフトウェアによって実現可能である。特に、本発明の主要な処理 (後述の図 5に 示す各ステップの処理）は、コンピュータプログラムによって実行可能である。
[0058] 図 4に示す AR31は、受信手段 311、送信手段 312、メッセージ処理手段 313、 Qo S経路確立手段 314を有している。受信手段 311及び送信手段 312は、 AR31の配 下に存在する AP32、 33や、外部ネットワークである IPネットワーク 15に接続されて おり、データ受信及びデータ送信を行うための手段である。
[0059] また、メッセージ処理手段 313は、受信手段 311が MN10のメッセージ生成手段 1 06によって生成されたメッセージを受けた場合に、このメッセージの処理を行うため の手段である。メッセージ処理手段 313によって行われる具体的な処理としては、例 えば、このメッセージに含まれる NCoAの有効性のチェック（AR31が構成するサブ ネット 30で使用可能力否かのチェック）などが挙げられる。また、 NCoAの有効性が 認められた場合には、メッセージ処理手段 313は、 QoS経路確立手段 314に対して 、サブネット 30に移動してくることが予想される MN10に係る QoS経路の確立要求を 行う。
[0060] また、 QoS経路確立手段 314は、メッセージ処理手段 313から、 MN10に係る Qo S経路の確立要求を受けて、何らかの方法 (例えば、 NSISによって規定されることが 予想される方法）によって、 MN10の QoS経路の変更を行うための処理を開始するこ とが可能な手段である。なお、ここでは、 AR31力 付カ卩的サービスの 1つである QoS 保証を行うことが可能な QoS経路確立手段 314を有する場合を一例として挙げてい る力 この QoS経路確立手段 314は、例えば、 NSISによってサポートされる任意の 付加的サービスを実現することが可能な手段に拡張可能である。また、 QoS経路確 立手段 314は、 MN10の QoS経路の変更処理を開始することが可能な手段であり、 必ずしも、 QoS経路確立手段 314自身が MN10の QoS経路の変更処理を行う機能 を有する必要はない。すなわち、 MN10に係る QoS経路の確立要求をメッセージ処 理手段 313から受けた場合、 QoS経路確立手段 314は、 MN10の QoS経路の変更 処理を行う機能を有する他のノードに対して、 MN10の QoS経路の変更処理の開始 を要求してもよい。
[0061] 以上のように、図 4に示す AR31は、 MN10のメッセージ生成手段 106によって生 成されたメッセージ（少なくとも MN10で生成された NCoAが含まれるメッセージ）を 受けた場合に、 NCoAのチェックを行うとともに、このメッセージの受信をトリガーとし て、 QoS経路確立手段 314が MN10の QoS経路の確立を開始するように構成され ている。このように、 MN10からの所定のメッセージの受信をトリガーとして、 MN10に 係る付加的サービスを確立するための処理を開始する機能を、付加的サービス早期 確立機能と呼ぶことにする。
[0062] 次に、図 5のシーケンスチャートを参照しながら、図 2に示す MN10力 図 3に示す AP— AR対応情報 40を AP— AR対応情報格納手段 107に格納しており、この MN1 0がサブネット 20からサブネット 30にハンドオーバを行う場合の動作について説明す る。なお、上述のように、 AR31は、付カ卩的サービス早期確立機能を有していればよ いが、以下では、 AR31が、付カ卩的サービス早期確立機能に加えて、自ら MN10に 係る付加的サービスの確立を実現することが可能な付加的サービス実現機能を有し ていることを前提とする。また、以下では、付カ卩的サービスの一例として QoS保証を 取り上げて説明し、 AR31が、 NSISなどのモビリティサポートされた QoS経路確立機 能 (以下、モビリティ QoS機能と呼ぶ)を実装して 、ることを前提とする。
[0063] 図 5は、本発明の実施の形態における無線通信システムにおいて、 MNがサブネッ ト間の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。なお、図 5 に示すシーケンスチャートは、図 1に示す無線通信システムにおいて、 MN10が、 A P23が形成する無線カバーエリア 25内力もオーバラップエリア 26を通って AP32が 形成する無線カバーエリア 34内に移動する際に、サブネット 20からサブネット 30へ のハンドオーバを行う場合の MN10、 AR21、 AR31の各処理を時間軸に沿って示 すものである。
[0064] まず、図 2に示す MN10力 無線カバーエリア 25内に存在しており、 AP23を介し て AR21と接続している場合を初期状態とする。 MN10は、無線カバーエリア 25内 における移動に伴い、現在通信中の AP23からの電波が弱くなると、別に通信可能 な APを探し始める。そして、無線カバーエリア 25と無線カバーエリア 34とがオーバラ ップするオーバラップエリア 26 (図 1中の斜線領域）に入ると、 AP32からの電波（無 線信号)を聞くことができるようになり（ステップ S501：無線信号の受信）、すなわち、 AP32を発見する。なお、オーバラップエリア 26内では、 MN10は、 AP23からの電 波及び AP32からの電波の両方を聞くことが可能である。
[0065] そして、例えば、 MN10のハンドオーバ決定手段 101が、 AP23からの電波強度と AP32からの電波強度との比較を行 、、 AP32からの電波が強 、ことが分力つた場合 に、通信先の APの接続切り換え (L2ハンドオーバ）を行う旨を決定する (ステップ S5 03 :AP32に L2ハンドオーバを行うことを決定）。なお、本実施の形態では、 L2ハン ドオーバを行うことを決定する条件として、ハンドオーバ決定手段 101による電波強 度の比較結果を利用した場合を説明しているが、上記の条件は特に限定されず、他 の条件に基づ 、て L2ハンドオーバを行う旨を決定してもよ!/、。
[0066] ハンドオーバ決定手段 101によって L2ハンドオーバを行うことが決定された場合に は、ハンドオーバ決定手段 101からサブネット判別手段 104に対して、 AP-AR対応 情報 40の参照要求が供給される。一方、サブネット判別手段 104は、 AP32からのビ 一コンの受信などによって取得した AP32のリンクレイヤアドレスを受けており、 AP— AR対応情報格納手段 107を参照して (ステップ S505： AP-AR対応情報 40を参照 )、 AP— AR対応情報 40の中力も AP32のリンクレイヤアドレスを探索し、この AP32 のリンクレイヤアドレスと関連付けられている AR31の情報を取得する。
[0067] そして、サブネット判別手段 104は、例えば、 L2ハンドオーバ先の AP32のリンクレ ィャアドレスと関連付けられているサブネット 30のネットワークプリフィックスなどを参 照し、 AP23から AP32への L2ハンドオーバによって、異なるサブネットへのハンドォ ーバが生じるか否かを判別する。 AP23から AP32への L2ハンドオーバが異なるサ ブネット間で行われると判断された場合には、 MN10は、ステップ S507以降の処理 を行う。なお、 AP23から AP32への L2ハンドオーバが同一のサブネット内で行われ ると判断された場合には、 MN10は、ステップ S507以降の処理を行わず、 L2ハンド オーバのみを行うとともに、現在使用中の CoAをそのまま継続して使用する。
[0068] AP23から AP32への L2ハンドオーバが異なるサブネット間のハンドオーバ（サブ ネット 20からサブネット 30へのハンドオーバ）であることを把握したサブネット判別手 段 104は、 NCoA生成手段 105に対して NCoAの生成要求を行う。 NCoA生成手 段 105は、 AP— AR対応情報 40内の AP32のリンクレイヤアドレスと関連付けられて いるサブネット 30のネットワークプリフィックス及びプリフィックスレングスと、 MN10の リンクレイヤアドレスとを組み合わせて、 AR31が構成するサブネット 30に適合し得る NCoAを生成する（ステップ S507： AP— AR対応情報 40から NCoAを自動生成）。 なお、上述のように、 AR31の IPv6アドレスとサブネット 30のプリフィックスレングスと を組み合わせることによって、 AR31が構成するサブネット 30のネットワークプリフイツ タスを取得し、このサブネット 30のネットワークプリフィックスを利用して NCoAを生成 することも可能である。そして、 NCoA生成手段 105は、メッセージ生成手段 106に 対して、所定のメッセージ（以下、メッセージ Aと呼ぶ）の生成要求と共に、ステップ S5 07にお!/、て生成された NCoAを供給する。
[0069] NCoA生成手段 105からメッセージ Aの生成要求を受けたメッセージ生成手段 10 6は、まず、ハンドオーバ先の AP32の上位に存在する AR31が、 NSISなどのモビリ ティ QoS機能を有するカゝ否かを判別し (ステップ S 509 : AR31の機能を確認）、 AR3 1がモビリティ QoS機能を有する場合にはステップ S511に進む。なお、上述のように 、ここでは、 MN10のハンドオーバ先の AP32の上位に存在する AR31がモビリティ QoS機能を有していることを前提としている力 AR31がモビリティ QoS機能を有して Vヽな 、場合には、後述のステップ S511におけるメッセージ Aの生成を行わな!/、こと が望ましい。この場合、 MN10は、従来のファストハンドオーバ技術で規定されてい る処理に切り換えたり、ステップ S507で生成された NCoAを AR21に通知したりする ことが可能である。また、図 5では、 AR31がモビリティ QoS機能を有しているか否か を NCoAの生成後に確認している力 NCoAの生成前に確認する（例えば、サブネ ット判別手段 104にお ヽて確認する）ことも可能である。
[0070] メッセージ生成手段 106は、 AR31がモビリティ QoS機能を有していることを確認し た後、 AP— AR対応情報 40内に AP32のリンクレイヤアドレスと関連付けられて保持 されている AR31の IPアドレスを取得して、少なくともステップ S507で生成された NC oAを含む AR31の IPアドレスあてのメッセージ Aを生成する（ステップ S511：メッセ一 ジ Aを生成）。そして、 MN10は、このメッセージ Aを無線通信を介して AP23に送信 することによって、 AP23、 AR21、 IPネットワーク 15を経由して、 MN10から AR31 にメッセージ Aが転送される（ステップ S 513 :メッセージ Aの送信）。
[0071] MN10からメッセージ Aを受信した AR31は、メッセージ処理手段 313において、こ のメッセージ Aに含まれている NCoAが有効か否かのチェックを行う（ステップ S515 : NCoAが有効か否かをチェック）。このとき、 NCoAが有効であると判断された場合に は、 AR31は、 MN10に対して NCoAを割り当てる登録処理を行うとともに、 QoS経 路確立手段 314に対して、 MN10の QoS経路の確立要求を行う。なお、 NCoAが有 効ではな!/、と判断された場合には、 NCoAが有効ではな ヽ旨の通知を行うメッセ一 ジを、 MN10に対して送信することが望ましい。
[0072] メッセージ処理手段 313から MN10の QoS経路の確立要求を受けた QoS経路確 立手段 314は、 MN10の QoS経路の変更を開始する（ステップ S517 : QoS経路の 確立処理を開始)。なお、 QoS経路の変更に係る方法としては、任意の方法を利用 することが可能であり、例えば、 NSISやその他のプロトコルによって規定される方法 の利用が可能である。 [0073] 例えば、 QoS経路の確立処理の一例としては、下記に挙げる方法が可能である。 まず、 AR31は、 NSISを利用して、 MN10に設定されていたハンドオーバ前の QoS 経路（例えば、図 6に示す MN10と CN60との間のハンドオーバ前の QoS経路）のう ちの AR21と CN60との間の QoS経路を変更して、 AR31と CN60との間で QoS経 路を確立する。一方、 MN10は、メッセージ Aの送信後に任意のタイミングで AP23 力 AP32に対して L2ハンドオーバを行い（ステップ S519 :L2ハンドオーバ）、さら に所定の処理を経て、ハンドオーバが完了して MN10と AR31との間の接続が確立 (ステップ S521 : MN10と AR31との間の接続確立）された後に、 MN10と AR31と の間の QoS経路が確立され、先に確立されて!、た AR21と CN60との間の QoS経路 と組み合わされて、 MN10と CN60との間の QoS経路が確立される（ステップ S523： MN10と AR31との間の QoS経路が確立されて、 QoS経路が確立）。これによつて、 ハンドオーバ前に MN10に設定されていた QoS保証力 ハンドオーバ後に迅速に 再現され、デフォルトの QoS転送処理を受けるパケット数を最小限に抑える力、ある いは、ゼロにすることが可能となる。
[0074] また、 QoS経路の確立処理の別の一例としては、まず、ハンドオーバ前に確立され ていた MN10と CN60との間の QoS経路上に存在する任意のノード（ただし、モビリ ティ QoS機能を有するノード）と AR21との間の QoS経路を、上記任意のノードと AR 31との間の QoS経路に変更し、その後、 MN10と AR31との間の QoS経路を確立 する方法を採用することも可能である。この場合、例えば、 MN10が、メッセージ A内 に上記任意のノード（特に、 QoS経路上において、 MN10に近接したモビリティ QoS 機能を有するノード）の IPv6アドレスなどを記載することによって、このメッセージ Aを 受けた AR31は、上記任意のノードの IPv6アドレスを把握することが可能となり、この 上記任意のノードに対して、 QoS経路の確立要求を行うことが可能となる。
[0075] なお、ステップ S517で AR31が QoS経路の確立処理を開始するタイミングは、ステ ップ S513で MN10力メッセージ Aを送信するタイミングに依存しており、ステップ S5 19で MN10力 SL2ハンドオーバを行うタイミングには依存していない。したがって、 Qo S経路の確立処理の一例として挙げた上記の方法において、 AR21と CN60との間 の QoS経路が確立される前に、 MN10が L2ハンドオーバを行って MN10と AR31と の間の接続が確立される可能性がある。この場合には、先に MN10と AR21との間 の QoS経路が確立した後に、 AR21と CN60との間の QoS経路が確立されて、 MN 10と CN60との間の QoS経路が確立されることとなる。しかしながら、 MN10から AR 31に送信されるメッセージ Aは、 AR31に対して QoS経路の確立処理の開始要求を 行うメッセージとしての役割を有しており、 AR31力 MN10のハンドオーバ動作の早 期段階で、 QoS経路の確立処理を開始できることには変わりなぐすなわち、デフォ ルトの QoS転送処理を受けるパケット数を最小限に抑えることが可能となる。
[0076] このように、本発明の実施の形態によれば、 MN10力 L2ハンドオーバを行う先の AP32を決定した直後に、 AP— AR対応格納手段 107に格納されている AP— AR対 応情報 40を参照して、 AP32を配下に置く AR31によって構成されるサブネット 30の NCoAを自動生成し、この NCoAを直接 AR31に送信することによって、 AR31は、 MN10のハンドオーバ動作の早期段階で、 MN10においてステートレスに生成され た NCoAのチェックを行うことができるとともに、 QoS保証を始めとする様々な付加的 サービスの確立処理を開始することができる。この結果、 MN10は、ハンドオーバ後 にお 、ても、ハンドオーバ前に受けて 、た付カ卩的サービスを迅速かつ継続して受け られるようになる。また、 MN10は、メッセージ Aの送信先となる AR31の機能をあらか じめ確認して、 AR31に対してメッセージ Aを送信するカゝ否かを決定することが可能 であり、メッセージ Aを理解できな!/ヽ ARにメッセージ Aが送られるなどの無駄な通信ト ラフィックの増加や無駄な処理負荷の増加を防ぐことが可能となる。
[0077] また、 MN10がステートフルの CoA割り当て方式のみを採用している ARと接続す る場合、 MN10において生成された NCoAは、その ARが属するサブネットに適合し 得ない。したがって、特に、ステートフルに CoAを割り当てる方式のみを採用している AR及びその配下の APの情報に関しては、 AP— AR対応情報 40に記載しな 、ように するか、 ARの機能として、ステートフルの CoA割り当て方式のみを採用している旨を 明確にしておくことが望ましい。これにより、 MN10は、ステートフルの CoA割り当て 方式のみを採用している ARに関しては、例えば、従来のファストハンドオーバによる 処理を行うことによって、ステートフルに割り当てられる CoAを取得することが可能と なる。 [0078] なお、図 5に示すシーケンスチャートでは、 AR31力 付カ卩的サービス早期確立機 能に加えて、 NSISなどによる付カ卩的サービス実現機能を有しており、 AR31自ら力 MN10に係る新たな QoS経路の確立を行っている力 AR31力 付カ卩的サービス早 期確立機能のみを有し、上述のように、付加的サービス実現機能を有する他のノード に対して、 MN10の QoS経路の変更処理の開始を要求してもよい。この場合も同様 に、 MN10のハンドオーバ動作の早期段階で、 MN10に係る様々な付加的サービ スの確立処理が開始されるようになる。
産業上の利用可能性
[0079] 本発明に係る通信ハンドオーバ方法、通信メッセージ処理方法及びこれらの方法 をコンピュータにより実行するためのプログラム並びに通信システムは、ハンドオーバ を行う移動端末が、ハンドオーバ後においても、ハンドオーバ前に受けていた付加的 サービスを迅速かつ継続して受けられるようにすることを可能とし、無線通信を行う移 動端末のハンドオーバに係る技術分野に適用され、特に、次世代インターネットプロ トコルであるモパイル IPv6プロトコルを利用した無線通信を行う移動端末のハンドォ ーバに係る技術分野に適用可能である。

Claims

請求の範囲
それぞれがサブネットを構成する複数のアクセスルータが通信ネットワークを介して 接続されており、固有の通信可能領域を形成するアクセスポイントが前記複数のァク セスルータのそれぞれに少なくとも 1つ以上接続されている通信システムにおいて、 前記通信可能領域内で前記アクセスポイントとの無線通信を通じて、前記アクセスポ イントが接続されて 、る前記アクセスルータとの通信を行うよう構成されて 、る移動端 末における通信ハンドオーバ方法であって、
前記移動端末が有する所定の情報格納手段に、前記アクセスポイントの情報と前 記アクセスポイントに接続されている前記アクセスルータの情報との対応関係が記載 された対応情報を格納する格納ステップと、
現在通信中のアクセスポイントから別のアクセスポイントに通信の切り換えを行う際 に、前記別のアクセスポイントから前記別のアクセスポイントの情報を受信する受信ス テツプと、
前記受信ステップで受信した前記別のアクセスポイントの情報に基づ 、て、前記対 応情報の中から前記別のアクセスポイントが接続されて 、る前記アクセスルータの情 報を取得する取得ステップと、
前記取得ステップで取得した前記アクセスルータの情報から、前記現在通信中の アクセスポイントから前記別のアクセスポイントに通信の切り換えを行った場合に、前 記サブネットの接続にぉ 、て現在割り当てられて!/、るアドレス情報の変更が必要力否 かを判断する判断ステップと、
前記判断ステップで前記アドレス情報を変更する必要がないと判断された場合に は、現在割り当てられて!/、る前記アドレス情報を継続して使用するよう制御するァドレ ス保持制御ステップと、
前記判断ステップで前記アドレス情報を変更する必要があると判断された場合には 、前記取得ステップで取得した前記アクセスルータの情報から、前記アクセスルータ が構成する前記サブネットにおけるアドレス情報を作成するアドレス作成ステップと、 前記対応情報の中から前記アクセスルータのアドレス情報を取得し、前記アクセス ルータに対して、前記現在通信中のアクセスポイントを通じて、前記アドレス作成ステ ップで作成された前記アドレス情報が含まれるメッセージを生成して、前記メッセージ を送信するアドレス情報送信ステップとを、
有する通信ハンドオーバ方法。
[2] 前記取得ステップで、前記対応情報の中から前記別のアクセスポイントが接続され て 、る前記アクセスルータの情報を取得できな力つた場合には、従来のハンドオーバ による処理を行う処理切り換えステップを有する請求項 1に記載の通信ハンドオーバ 方法。
[3] 前記対応情報を管理する所定の通信装置又は前記アクセスルータから、前記対応 情報の変更に係る情報を受信する対応情報受信ステップと、
前記所定の情報格納手段に格納されている前記対応情報を前記対応情報の変更 に係る情報で更新する対応情報更新ステップとを、
有する請求項 1に記載の通信ハンドオーバ方法。
[4] 前記所定の通信装置又は前記アクセスルータに対して、新たな前記対応情報の変 更に係る情報が存在する力否かを周期的に確認する情報確認ステップを有する請 求項 3に記載の通信ハンドオーバ方法。
[5] 前記アクセスポイントの情報として、前記アクセスポイントのリンクレイヤアドレスを使 用し、前記アクセスルータの情報として、前記アクセスルータのリンクレイヤアドレス、 前記アクセスルータが構成する前記サブネットのプリフィックスレングス、前記アクセス ルータの IPアドレスを使用する請求項 1に記載の通信ハンドオーバ方法。
[6] 前記対応情報に、前記移動端末が現在接続している前記サブネット内の前記ァク セスポイントの情報と前記アクセスルータの情報との対応関係、及び、前記移動端末 が現在接続している前記サブネットの近隣に存在する前記サブネット内の前記ァクセ スポイントの情報と前記アクセスルータの情報との対応関係が記載されている請求項
1に記載の通信ハンドオーバ方法。
[7] 前記対応情報の中に前記アクセスルータ力 モビリティサポートされた付加的サー ビスの確立を早期に実現する付加的サービス早期確立機能を実装して ヽるか否かが 記載されており、
前記アドレス情報送信ステップにお 、て、前記アクセスルータが前記付加的サービ ス早期確立機能を実装して ヽるカゝ否かを判別して、前記付加的サービス早期確立機 能を実装して 、る前記アクセスルータに対してのみ、前記メッセージを送信するよう構 成されて!/ヽる請求項 1に記載の通信ハンドオーバ方法。
[8] 前記アクセスルータが前記モビリティサポートされた前記付カ卩的サービスの確立を 可能とする NSISを実装して 、る力否かを判別するよう構成されて 、る請求項 7に記 載の通信ハンドオーバ方法。
[9] 前記付カ卩的サービスが QoS保証である請求項 7又は 8に記載の通信ハンドオーバ 方法。
[10] 請求項 1に記載の通信ハンドオーバ方法をコンピュータにより実行するための通信 ハンドオーバ用プログラム。
[11] それぞれがサブネットを構成する複数のアクセスルータが通信ネットワークを介して 接続されており、固有の通信可能領域を形成するアクセスポイントが前記複数のァク セスルータのそれぞれに少なくとも 1つ以上接続されており、前記通信可能領域に存 在する移動端末が前記アクセスポイントとの無線通信を通じて、前記アクセスポイント が接続されて ヽる前記アクセスルータとの通信を行うよう構成されて ヽる通信システム における、前記複数のアクセスルータのうちの少なくとも 1つのアクセスルータにおけ る通信メッセージ処理方法であって、
前記アクセスルータが構成するサブネット内に存在しない前記移動端末から、前記 移動端末において作成された前記サブネットにおけるアドレス情報を含むメッセージ を受信した場合には、前記メッセージに含まれる前記アドレス情報の有効性を確認 する有効性確認ステップと、
前記有効性確認ステップで前記アドレス情報が有効であると確認された場合には、 前記移動端末に対する付加的サービスの確立処理を開始する付加的サービス開始 ステップとを、
有する通信メッセージ処理方法。
[12] 前記アクセスルータ力 モビリティサポートされた付カ卩的サービスの確立を可能とす る NSISを実装して 、る請求項 11に記載の通信メッセージ処理方法。
[13] 前記付カ卩的サービスが QoS保証である請求項 11又は 12に記載の通信メッセージ 処理方法。
[14] 請求項 11に記載の通信メッセージ処理方法をコンピュータにより実行するための通 信メッセージ処理用プログラム。
[15] それぞれがサブネットを構成する複数のアクセスルータが通信ネットワークを介して 接続されており、固有の通信可能領域を形成するアクセスポイントが前記複数のァク セスルータのそれぞれに少なくとも 1つ以上接続されており、前記通信可能領域に存 在する移動端末が前記アクセスポイントとの無線通信を通じて、前記アクセスポイント が接続されて ヽる前記アクセスルータとの通信を行うよう構成されて ヽる通信システム であって、
前記移動端末が、前記アクセスポイントの情報と前記アクセスポイントに接続されて いる前記アクセスルータの情報との対応関係が記載された対応情報を格納する対応 情報格納手段を有しており、
前記移動端末力 現在通信中のアクセスポイントから別のアクセスポイントに通信の 切り換えを行う場合に、前記別のアクセスポイントから受信した前記別のアクセスボイ ントの情報に基づいて前記対応情報を参照することによって、前記別のアクセスボイ ントが接続されて 、る前記アクセスルータの情報を取得して、前記取得されたァクセ スルータの情報から、前記アクセスルータが構成する前記サブネットにおけるアドレス 情報を作成し、前記サブネットにおける前記アドレス情報を、前記現在通信中のァク セスポイントを通じて前記アクセスルータに対して送信するよう構成されている通信シ ステム。
[16] 前記移動端末が、前記対応情報の中から前記別のアクセスポイントが接続されて V、る前記アクセスルータの情報を取得できなかった場合には、従来のハンドオーバ による処理が行われるよう構成されている請求項 15に記載の通信システム。
[17] 前記対応情報を管理する所定の通信装置が前記通信ネットワークに接続されてお り、前記所定の通信装置から前記移動端末に前記対応情報が送信されるよう構成さ れて 、る請求項 15又は 16に記載の通信システム。
[18] 前記アクセスポイントの情報又は前記アクセスルータの情報に変化が生じた場合、 前記所定の通信装置が、前記アクセスルータから変化発生後の前記アクセスポイント の情報又は前記アクセスルータの情報を受信して、前記所定の通信装置が管理する 前記対応情報の更新を行うとともに、前記対応情報が変更された旨を前記移動端末 に通知するよう構成されて 、る請求項 15に記載の通信システム。
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