WO2006075761A1

WO2006075761A1 - 移動通信アクセスシステム、パケット転送装置、移動端末及びパケットロス低減方法

Info

Publication number: WO2006075761A1
Application number: PCT/JP2006/300553
Authority: WO
Inventors: Tetsuya Kawakami
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2005-01-17
Filing date: 2006-01-17
Publication date: 2006-07-20

Abstract

　パケットの複製を最小限にとどめ、効率的にネットワークを使用しながらソフトハンドオーバを実現することができる移動通信アクセスシステムなどを提供する技術が開示され、その技術によれば移動端末１００と外部ネットワークとを接続するアクセスネットワーク中のパケット転送を制御する移動通信アクセスシステムであって、第１のエッジ装置１０１と、第２のエッジ装置１と、パケット転送装置１０２とを有し、パケット転送装置は、第１のエッジ装置によって、第１のエッジ装置と第２のエッジ装置との間に、ポイントツーマルチポイントのパスが構築された後、該当パスの出力ポート別にパケット出力状態を管理し、各出力ポートへパケットを出力するか否かを判断する。

Description

明細書

移動通信アクセスシステム、パケット転送装置、移動端末及びパケットロス低減方法

技術分野

[0001] 本発明は、 MPLS (Multi Protocol Label Switching)のようなラベルを用いてデータを転送するラベルスィッチ技術を移動体に適用した場合の、ソフトハンドオーバを用いたハンドオーバ制御を行う移動通信アクセスシステム、パケット転送装置、移動端末及びパケットロス低減方法に関する。

背景技術

[0002] 従来のラベルスイッチング技術にぉレ、て、 LSP (Label Switch Path)を構成するための標準プロトコル技術が下記の非特許文献 1に開示されている。非特許文献 1に開示されている技術は、ポイントツーポイントのパスを構成するプロトコルであり、エッジとなる ingress LSR (Label Switch Router)と egress LSRとの間で PATH message及び Re sv messageの交換によりラベルスィッチパスの構成と、帯域の予約とを行えるもので、トラフィックエンジニアリング向けに明示的なパスを指示してパスを構成できる点が特徴である。これに対して、マルチキャストなどポイントツーマルチポイントのパスを構成するための標準化が現在行われており、その技術が下記の非特許文献 2に開示されている。非特許文献 2に開示されている技術は、複数のポイントツーポイントの LSPを共通のセッションオブジェクトを用いることで、分岐点となる branch LSRにおいて複数のポイントツーポイントのパスをマージしてレ、くことによりポイントツーマルチポイントのパスを構成するものである。

[0003] MPLSの移動体への応用に関してはモパイル IPとの連携により IPアドレスの変更をきつかけに新たな IPアドレスへのパスの変更を行う方式がレ、くつか提案されている。モパイル IPとの連携においては端末のハンドオーバ後に端末により出力される新たな C oA (Care of Adress)を通知するバインディングアップデートを用いて LSPの変更を行うため、移動後の端末の IP変更を待つ必要があり、高速なハンドオーバを行うことが困難である。そこで、移動端末と ISPとを接続するアクセス網を実現するために、 LSP をレイヤ 2のトンネルとして扱うことでアクセス網内でのレイヤ 3のハンドオーバ処理（モパイル IP処理）を実行することなく LSPの経路変更により端末がレイヤ 2の処理のみでハンドオーバ処理を行う方式が考えられる。レイヤ 2のトンネルとして LSPを使用する方式を移動通信システムに適用する場合、各 LSPをそれぞれの移動端末ごとに設定し、該当移動端末の移動に伴レ、移動端末に割り当ててレ、る LSPの経路を変更してレ、くことで移動端末に適用する。また、移動通信におけるハンドオーバ方式においてパケットロスを低減させる方式としてソフトハンドオーバがある。これは、移動前にあらかじめ移動先の経路（基地局）に対してもパケットの複製を行レ、、パケットの転送を行うことで、ハンドオーバ時の通信の切断を防ぐものである。 MPLSを用いたアクセス網において、ソフトハンドオーバを行う場合の方法が下記の特許文献 1に開示されている。特許文献 1には、複数の基地局の配下に入った (ダイバーシティエリアに入った）移動端末が、どの基地局の配下に存在するかという情報をネットワーク側に存在するサーバに通知し、この情報を用いてポイントツーマルチポイントの LSPを構成し、複数の基地局に対してパケットの転送を行うという技術が開示されている。これにより、ソフトハンドオーバを実行し、パケットロスの低減を行うとしている。

非特許文献 1： IETF標準 RFC3209「RSVP_TE: Extensions to RSVP for LSP Tunn els」

特許文献 2 : draft— raggarwa—mpls—p2mp— te_02.txt 「Establishmg Point to Multipo int MPLS TE LSPs」

特許文献 1 :特開 2004— 236294号公報（段落 0020)

し力しながら、特許文献 1に開示されたポイントツーポイントの LSPを変更する技術では、広域ネットワークなどにおいてネットワーク中の転送装置の増大に伴レ、 LSPをセットアップするためのシグナリング時間も増大する。このため、パケットロスを防ぐには、より高速なシグナリングが必要となる。さらに、移動端末が高速移動した場合への対応を考えると、次の 2つの要求を満たす必要がある。 1つ目は、移動前にパスの構成を完了させるために、移動先に対して、できるだけ早めにパスを構成しておきたいとレ、うことである。 2つ目は、高速移動時の移動先変更に対応するために、できるだけ広範囲にパスを構成しておきたいということである。しかし、非特許文献 2のようなボイントツーマルチポイントの LSPを用いた場合、 LSPのセットアップ時点でパケットの複製が行われるため、ネットワークの効率化を考えると無駄に早期に余分な帯域が消耗され、また無駄に広レ、範囲で帯域が消耗されるとレ、う問題がある。

発明の開示

[0005] 本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、パケットの複製を最小限にとどめ、効率的にネットワークを使用しながら高速移動に対応したソフトハンドォーバを実現することができる移動通信アクセスシステム、パケット転送装置、移動端末及びパケットロス低減方法を提供することを目的とする。

[0006] 上記目的を達成するために、本発明によれば、移動端末と外部ネットワークとを接続するアクセスネットワーク中のパケット転送を制御する移動通信アクセスシステムであって、前記外部ネットワークと接続され、前記アクセスネットワークのエッジに配置された第 1のエッジ装置と、前記アクセスネットワークの前記エッジに配置され、前記移動端末を収容する第 2のエッジ装置と、前記アクセスネットワークに属し、前記ァクセスネットワークの前記エッジ以外に配置され、前記移動端末と前記外部ネットワークに属する前記移動端末の通信先との間で送受信されるパケットを転送するパケット転送装置とを有し、前記パケット転送装置は、前記第 1のエッジ装置と前記第 2のエッジ装置との間に、ポイントツーマルチポイントのパスが構築された後、該当パスの出力ポート別にパケット出力状態を管理し、各出力ポートへパケットを出力するか否かを判断する移動通信アクセスシステムが提供される。この構成により、パス構成の時間に左右されることなぐ転送経路を制御することが可能となる。

[0007] また、本発明の移動通信アクセスシステムにおいて、前記移動端末が移動によって前記第 1のエッジ装置からのパケットの転送先となる前記第 2のエッジ装置を変更する場合に、前記移動端末は、前記パケットの転送先となる第 2のエッジ装置を認識可能なリストを含むメッセージを接続中の第 2のエッジ装置に送信し、前記第 2のエッジ装置は、該当移動端末用のパスで自身の上流接続されている前記パケット転送装置に、受信した前記メッセージを自身を送信元として送信し、前記パケット転送装置は、受信した前記メッセージ中の第 2のエッジ装置のリストに基づいて、前記パケット出力状態を変更することは、本発明の好ましい態様である。この構成により、転送の状態に変更のある第 2のエッジ装置のみを素早く通知'処理することが可能となる。

[0008] また、本発明の移動通信アクセスシステムにおいて、前記リストが転送の状態に変更のある第 2のエッジ装置を示す情報であることは、本発明の好ましい態様である。この構成により、システムの構成に適した処理をすることが可能となる。

[0009] また、本発明の移動通信アクセスシステムにおいて、前記リストが転送する必要のある第 2のエッジ装置を示す情報であることは、本発明の好ましい態様である。この構成により、システムの構成に適した処理をすることが可能となる。

[0010] また、本発明の移動通信アクセスシステムにおいて、前記リストが転送の状態に変更のある及び転送する必要のある第 2のエッジ装置を示す情報であることは、本発明の好ましい態様である。この構成により、システムの構成に適した処理をすることが可能となる。

[0011] また、本発明の移動通信アクセスシステムにおいて、前記パケット転送装置が、前記転送の状態に変更のある第 2のエッジ装置を示す情報をリストとして受信した際に、出力ポートごとに自身の配下の、パケット転送が必要な第 2のエッジ装置の数をカウントし、必要な第 2のエッジ装置の数が 0となった出力ポートのパケット出力状態を停止にすることは、本発明の好ましい態様である。この構成により、不必要なパスへのパケットを停止することが可能となる。

[0012] また、本発明の移動通信アクセスシステムにおいて、前記パケット転送装置力前記転送する必要のある第 2のエッジ装置を示す情報をリストとして受信した際に、該当移動端末のパスの出力ポートのうち、リストに示される第 2のエッジ装置が 1つでも含まれる出力ポートのみパケット出力状態を送信にすることは、本発明の好ましい態様である。この構成により、必要なパスへパケットを送信することが可能となる。

[0013] また、本発明の移動通信アクセスシステムにおいて、前記パケット転送装置が、受信した前記リストを前記パス上の必要な経路にのみ転送するための転送先判断処理を行うことは、本発明の好ましい態様である。この構成により、無駄な制御パケットを減らすことが可能となる。

[0014] また、本発明の移動通信アクセスシステムにおいて、前記パケット転送装置力受信リスト中の転送の状態に変更のある第 2のエッジ装置のうち、リストを受信したポート以外に接続されている第 2のエッジ装置がある場合、リスト情報の転送先を前記該当ポートとポイントツーマルチポイントパスの入力ポートとすることは、本発明の好ましい態様である。この構成により、効率的にパケットを転送することが可能となる。

[0015] また、本発明の移動通信アクセスシステムにおいて、前記パケット転送装置力受信リスト中の転送する必要のある第 2のエッジ装置が接続されているポートのうち、自身に直接第 2のエッジ装置が接続されているポート、およびリストを受信したポート以外のポートにすべてリスト情報を転送することは、本発明の好ましい態様である。この構成により、効率的にパケットを転送することが可能となる。

[0016] また、本発明の移動通信アクセスシステムにおいて、前記パケット転送装置力受信リスト中の第 2のエッジ装置のうち、転送状態に変更のあった第 2のエッジ装置が、リストを受信したポート以外に接続されており、かつ、すべての前記第 2のエッジ装置が自装置のポイントツーマルチポイントパスの下流に存在する場合、リスト情報の転送先を前記転送状態に変更のあった第 2のエッジ装置が接続されているポートのうちリストを受信したポート以外のポートとすることは、本発明の好ましい態様である。この構成により、効率的にパケットを転送することが可能となる。

[0017] また、本発明の移動通信アクセスシステムにおいて、前記パケット転送装置力さらに受信リスト中の第 2のエッジ装置のうち、転送状態に変更のあった第 2のエッジ装置が直接接続されているポートへのリスト情報の転送を行わないことは、本発明の好ましい態様である。この構成により、効率的にパケットを転送することが可能となる。

[0018] また、本発明によれば、移動端末と外部ネットワークとを接続するアクセスネットヮーク中のパケット転送を制御する移動通信アクセスシステム力前記外部ネットワークと接続され、前記アクセスネットワークのエッジに配置された第 1のエッジ装置と、前記アクセスネットワークの前記エッジに配置され、前記移動端末を収容する第 2のエッジ装置と、前記アクセスネットワークに属し、前記アクセスネットワークの前記エッジ以外に配置され、前記移動端末と前記外部ネットワークに属する前記移動端末の通信先との間で送受信されるパケットを転送するパケット転送装置とから構成される場合の前記パケット転送装置であって、前記第 1のエッジ装置と前記第 2のエッジ装置との間に、ポイントツーマルチポイントのパスが構築された後、該当パスの出力ポート別にパケット出力状態を管理し、各出力ポートへパケットを出力するか否力を判断する手段を備えるパケット転送装置が提供される。この構成により、パス構成の時間に左右されることなぐ転送経路を制御することが可能となる。

[0019] また、本発明のパケット転送装置において、前記移動端末が移動によって前記第 1 のエッジ装置からのパケットの転送先となる前記第 2のエッジ装置を変更する場合に、前記移動端末力前記移動端末と接続中の第 2のエッジ装置に送信された、前記パケットの転送先となる第 2のエッジ装置を認識可能なリストを含むメッセージを、前記移動端末用のパスで自身の下流接続されている前記第 2のエッジ装置から受信する手段と、受信した前記メッセージ中の前記第 2のエッジ装置のリストに基づいて、前記パケット出力状態を変更する手段とを備えることは、本発明の好ましい態様である。この構成により、転送の状態に変更のある第 2のエッジ装置のみを素早く通知 '処理すること力 S可肯となる。

[0020] また、本発明のパケット転送装置において、前記リストが転送の状態に変更のある第 2のエッジ装置を示す情報であることは、本発明の好ましい態様である。この構成により、システムの構成に適した処理をすることが可能となる。

[0021] また、本発明のパケット転送装置において、前記リストが転送する必要のある第 2のエッジ装置を示す情報であることは、本発明の好ましい態様である。この構成により、システムの構成に適した処理をすることが可能となる。

[0022] また、本発明のパケット転送装置において、前記リストが転送の状態に変更のある及び転送する必要のある第 2のエッジ装置を示す情報であることは、本発明の好ましい態様である。この構成により、システムの構成に適した処理をすることが可能となる

[0023] また、本発明のパケット転送装置において、前記転送の状態に変更のある前記第 2 のエッジ装置を示す情報をリストとして受信した際に、出力ポートごとに自身の配下のパケット転送が必要な第 2のエッジ装置の数をカウントし、必要な第 2のエッジ装置の数が 0となった出力ポートのパケット出力状態を停止にする手段を備えることは、本発明の好ましい態様である。この構成により、不必要なパスへのパケットを停止することが可能となる。 [0024] また、本発明のパケット転送装置において、前記転送する必要のある前記第 2のェッジ装置を示す情報をリストとして受信した際に、該当移動端末のパスの出力ポートのうち、リストに示される前記第 2のエッジ装置が 1つでも含まれる出力ポートのみパケット出力状態を送信にする手段を備えることは、本発明の好ましい態様である。この構成により、必要なパスへパケットを送信することが可能となる。

[0025] また、本発明のパケット転送装置において、受信した前記リストを前記パス上の必要な経路にのみ転送するための転送先判断処理を行う手段を備えることは、本発明の好ましい態様である。この構成により、無駄な制御パケットを減らすことが可能となる。

[0026] また、本発明のパケット転送装置において、前記パケットの出力判断をする手段が、受信リスト中の転送の状態に変更のある第 2のエッジ装置のうち、リストを受信したポート以外に接続されてレ、る第 2のエッジ装置がある場合、リスト情報の転送先を前記該当ポートとポイントツーマルチポイントパスの入力ポートとすることは、本発明の好ましい態様である。この構成により、効率的にパケットを転送することが可能となる。

[0027] また、本発明のパケット転送装置において、前記パケットの出力判断をする手段が、受信リスト中の転送する必要のある第 2のエッジ装置が接続されているポートのうち、自身に直接第 2のエッジ装置が接続されているポート、およびリストを受信したポート以外のポートにすべてリスト情報を転送することは、本発明の好ましい態様である。この構成により、効率的にパケットを転送することが可能となる。

[0028] また、本発明のパケット転送装置において、前記パケットの出力判断をする手段は、受信リスト中の第 2のエッジ装置のうち、転送状態に変更のあった第 2のエッジ装置力リストを受信したポート以外に接続されており、かつ、すべての前記第 2のエッジ装置が自装置のポイントツーマルチポイントパスの下流に存在する場合、リスト情報の転送先を前記転送状態に変更のあった第 2のエッジ装置が接続されているポートのうちリストを受信したポート以外のポートとすることは、本発明の好ましい態様である。この構成により、効率的にパケットを転送することが可能となる。

[0029] また、本発明のパケット転送装置において、前記パケットの出力判断をする手段が、さらに受信リスト中の第 2のエッジ装置のうち、転送状態に変更のあった第 2のエツジ装置が直接接続されてレ、るポートへのリスト情報の転送を行わなレ、ことは、本発明の好ましい態様である。この構成により、効率的にパケットを転送することが可能となる。

[0030] また、本発明によれば、移動端末と外部ネットワークとを接続するアクセスネットヮーク中のパケット転送を制御する移動通信アクセスシステム力 s、前記外部ネットワークと接続され、前記アクセスネットワークのエッジに配置された第 1のエッジ装置と、前記アクセスネットワークの前記エッジに配置され、前記移動端末を収容する第 2のエッジ装置と、前記アクセスネットワークに属し、前記アクセスネットワークの前記エッジ以外に配置され、前記移動端末と前記外部ネットワークに属する前記移動端末の通信先との間で送受信されるパケットを転送するパケット転送装置とから構成される場合の前記第 2のエッジ装置と通信可能な前記移動端末であって、移動によって前記第 1 のエッジ装置からのパケットの転送先となる前記第 2のエッジ装置を変更する場合に、前記パケットの転送先となる第 2のエッジ装置を認識可能なリストを生成する手段と、生成された前記リストを含むメッセージを接続中の第 2のエッジ装置に送信する手段とを備える移動端末が提供される。この構成により、転送の状態に変更のある第 2 のエッジ装置のみを素早く通知 '処理することが可能となる。

[0031] また、本発明の移動端末において、前記リストが転送の状態に変更のある第 2のェッジ装置を示す情報であることは、本発明の好ましい態様である。この構成により、システムの構成に適した処理をすることが可能となる。

[0032] また、本発明の移動端末において、前記リストが転送する必要のある第 2のエッジ装置を示す情報であることは、本発明の好ましい態様である。この構成により、システムの構成に適した処理をすることが可能となる。

[0033] また、本発明の移動端末において、前記リストが転送の状態に変更のある及び転送する必要のある第 2のエッジ装置を示す情報であることは、本発明の好ましい態様である。この構成により、システムの構成に適した処理をすることが可能となる。

[0034] また、本発明によれば、移動端末と外部ネットワークとを接続するアクセスネットヮーク中のパケット転送を制御するため、前記外部ネットワークと接続され、前記アクセスネットワークのエッジに配置された第 1のエッジ装置と、前記アクセスネットワークの前記エッジに配置され、前記移動端末を収容する第 2のエッジ装置と、前記アクセスネットワークに属し、前記アクセスネットワークの前記エッジ以外に配置され、前記移動端末と前記外部ネットワークに属する前記移動端末の通信先との間で送受信されるパケットを転送するパケット転送装置とから構成される移動通信アクセスシステムにおけるパケットロス低減方法であって、前記パケット転送装置は、前記第 1のエッジ装置と前記第 2のエッジ装置との間に、ポイントツーマルチポイントのパスが構築された後、該当パスの出力ポート別にパケット出力状態を管理し、各出力ポートへパケットを出力するか否かを判断するステップを有するパケットロス低減方法が提供される。この構成により、パス構成の時間に左右されることなぐ転送経路を制御することが可能となる。

[0035] また、本発明のパケットロス低減方法において、前記移動端末が移動によって前記第 1のエッジ装置からのパケットの転送先となる前記第 2のエッジ装置を変更する場合に、前記移動端末が、前記パケットの転送先となる第 2のエッジ装置を認識可能なリストを含むメッセージを接続中の第 2のエッジ装置に送信するステップと、前記第 2 のエッジ装置が、該当移動端末用のパスで自身の上流接続されている前記パケット転送装置に、受信した前記メッセージを自身を送信元として送信するステップと、前記パケット転送装置が、受信した前記メッセージ中の第 2のエッジ装置のリストに基づいて、前記パケット出力状態を変更するステップとを有することは、本発明の好ましい態様である。この構成により、転送の状態に変更のある第 2のエッジ装置のみを素早く通知 ·処理することが可能となる。

[0036] また、本発明のパケットロス低減方法において、前記リストが転送の状態に変更のある第 2のエッジ装置を示す情報であることは、本発明の好ましい態様である。この構成により、システムの構成に適した処理をすることが可能となる。

[0037] また、本発明のパケットロス低減方法において、前記リストが転送する必要のある第 2のエッジ装置を示す情報であることは、本発明の好ましい態様である。この構成により、システムの構成に適した処理をすることが可能となる。

[0038] また、本発明のパケットロス低減方法において、前記リストが転送の状態に変更のある及び転送する必要のある第 2のエッジ装置を示す情報であることは、本発明の好ましい態様である。この構成により、システムの構成に適した処理をすることが可能となる。

[0039] また、本発明のパケットロス低減方法において、前記パケット転送装置力前記転送の状態に変更のある第 2のエッジ装置を示す情報をリストとして受信した際に、出力ポートごとに自身の配下の、パケット転送が必要な第 2のエッジ装置の数をカウントし、必要な第 2のエッジ装置の数が 0となった出力ポートのパケット出力状態を停止にすることは、本発明の好ましい態様である。この構成により、不必要なパスへのバケツトを停止することが可能となる。

[0040] また、本発明のパケットロス低減方法において、前記パケット転送装置が、前記転送する必要のある第 2のエッジ装置を示す情報をリストとして受信した際に、該当移動端末のパスの出力ポートのうち、リストに示される第 2のエッジ装置力つでも含まれる出力ポートのみパケット出力状態を送信にすることは、本発明の好ましい態様である。この構成により、必要なパスへパケットを送信することが可能となる。

[0041] また、本発明のパケットロス低減方法において、前記パケット転送装置力受信した前記リストを前記パス上の必要な経路にのみ転送するための転送先判断処理を行うステップを有することは、本発明の好ましい態様である。この構成により、無駄な制御パケットを減らすことが可能となる。

[0042] また、本発明のパケットロス低減方法において、前記パケット転送装置が、受信リスト中の転送の状態に変更のある第 2のエッジ装置のうち、リストを受信したポート以外に接続されている第 2のエッジ装置がある場合、リスト情報の転送先を前記該当ポートとポイントツーマルチポイントパスの入力ポートとすることは、本発明の好ましい態様である。この構成により、効率的にパケットを転送することが可能となる。

[0043] また、本発明のパケットロス低減方法において、前記パケット転送装置が、受信リスト中の転送する必要のある第 2のエッジ装置が接続されているポートのうち、自身に直接第 2のエッジ装置が接続されてレ、るポート、およびリストを受信したポート以外のポートにすべてリスト情報を転送することは、本発明の好ましい態様である。この構成により、効率的にパケットを転送することが可能となる。

[0044] また、本発明のパケットロス低減方法において、前記パケット転送装置が、受信リスト中の第 2のエッジ装置のうち、転送状態に変更のあった第 2のエッジ装置が、リストを受信したポート以外に接続されており、かつ、すべての前記第 2のエッジ装置が自装置のポイントツーマルチポイントパスの下流に存在する場合、リスト情報の転送先を前記転送状態に変更のあった第 2のエッジ装置が接続されているポートのうちリストを受信したポート以外のポートとすることは、本発明の好ましい態様である。この構成により、効率的にパケットを転送することが可能となる。

[0045] また、本発明のパケットロス低減方法において、前記パケット転送装置が、さらに受信リスト中の第 2のエッジ装置のうち、転送状態に変更のあった第 2のエッジ装置が直接接続されているポートへのリスト情報の転送を行わないことは、本発明の好ましい態様である。この構成により、効率的にパケットを転送することが可能となる。

[0046] 本発明の移動通信アクセスシステム、パケット転送装置、移動端末及びパケットロス低減方法は、上記構成を有し、パケットの複製を最小限にとどめ、効率的にネットヮークを使用しながら高速移動に対応したパケットロスを低減させるソフトハンドオーバを実現すること力 Sできる。

図面の簡単な説明

[0047] [図 1]本発明の第 1の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムの構成を説明するための構成図

[図 2]本発明の第 1の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムにおけるソフトハンドオーバ時のシグナリングフローの概要について説明するためのシーケンスチャート [図 3]本発明の第 1の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムのフェイズ 1におけるポイントツーマルチポイントの LSPが構築された際のアクセスネットワークを示す図 [図 4]本発明の第 1の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムのフェイズ 2におけるァクティべ一トリストに基づいてパケットが転送されているアクセスネットワークを示す図

[図 5]本発明の第 1の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムのフェイズ 2におけるァクティべ一トリストに基づいてパケットが転送されている他のアクセスネットヮークを示す図

[図 6]本発明の第 1の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムのフェイズ 2におけるァクティべ一トリストに基づいてパケットが転送されている他のアクセスネットヮークを示す図

[図 7]本発明の第 1の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムにおけるァクティベートメッセージの構成を示す図

[図 8]本発明の第 1の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムの構成の一例を示す構成図

[図 9]本発明の第 1の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムにおけるアタッチメッセージの構成を示す図

[図 10]本発明の第 1の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムのパケット転送装置における LSP管理データベースを示す図

[図 11]本発明の第 1の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムにおける出力管理テーブルを示す図

[図 12]本発明の第 1の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムにおける転送テーブノレを示す図

[図 13]本発明の第 1の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムにおけるパケット転送装置のァクティべートメッセージ受信時の動作フローの一例を示すフローチヤ一 h

[図 14]本発明の第 1の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムにおけるパケット転送装置のパケット受信時の動作フローの一例を示すフローチャート

[図 15]本発明の第 2の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムにおけるァクティベートメッセージの構成を示す図

[図 16]本発明の第 2の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムにおけるパケット転送装置のァクティべートメッセージ受信の動作フローの一例を示すフローチャート [図 17]本発明の第 3の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムにおけるァクティベートメッセージの構成を示す図

[図 18]本発明の第 3の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムにおけるパケット転送装置のァクティべートメッセージ受信の動作フローの一例を示すフローチャート発明を実施するための最良の形態

<第 1の実施の形態 > 以下、本発明の第 1の実施の形態に係る移動通信アクセスシステム、パケット転送装置、移動端末及びパケットロス低減方法について図 1から図 14を用いて説明する。図 1は本発明の第 1の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムの構成を説明するための構成図である。図 2は本発明の第 1の実施の形態に係る移動通信ァクセスシステムにおけるソフトハンドオーバ時のシグナリングフローの概要について説明するためのシーケンスチャートである。図 3は本発明の第 1の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムのフェイズ 1におけるポイントツーマルチポイントの LSPが構築された際のアクセスネットワークを示す図である。図 4は本発明の第 1の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムのフェイズ 2におけるァクティべ一トリストに基づいてパケットが転送されているアクセスネットワークを示す図である。図 5は本発明の第 1の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムのフェイズ 2におけるァクティべ一トリストに基づいてパケットが転送されている他のアクセスネットワークを示す図である。

[0049] 図 6は本発明の第 1の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムのフェイズ 2におけるァクティべ一トリストに基づいてパケットが転送されている他のアクセスネットヮークを示す図である。図 7は本発明の第 1の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムにおけるァクティべートメッセージの構成を示す図である。図 8は本発明の第 1の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムの構成の一例を示す構成図である。図 9は本発明の第 1の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムにおけるアタッチメッセージの構成を示す図である。図 10は本発明の第 1の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムのパケット転送装置における LSP管理データベースを示す図である。図 11は本発明の第 1の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムにおける出力管理テーブルを示す図である。図 12は本発明の第 1の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムにおける転送テーブルを示す図である。図 13は本発明の第 1の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムにおけるパケット転送装置のァクティべートメッセージ受信時の動作フローの一例を示すフローチャートである。図 14は本発明の第 1の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムにおけるパケット転送装置のパケット受信時の動作フローの一例を示すフローチャートである。

[0050] まず、本発明の第 1の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムについて図 1を用いて説明する。図 1に示すように、移動通信アクセスシステムは、 Ingress LSR101、 [Egress-l]l、 [Egress_2]2、 [Egress_3]3、 [Egress_4]4、 LSR-A102〜LSR_C104力ら構成され、移動端末 (MH) 100と不図示の外部ネットワークとをレイヤ 2トンネルで接続するアクセスネットワーク中のパケット転送を制御している。 Ingress LSR101は、不図示の外部ネットワークに接続され、アクセスネットワークのエッジに配置されている L SRである。 [Egress- 1]：!〜 [Egress- 4]4は、アクセスネットワークのエッジに配置され、 M H100を収容する LSRであり、自身が無線インタフェースを有する、若しくは無線インタフエースを有する外部装置と接続されている。また、自身の存在を示す信号を定期的に出力している。本発明の第 1の実施の形態では定期的に自身の IDを含むビーコンを出力しているものとする。 LSR_A102〜LSR- C104は、アクセスネットワークに属し、アクセスネットワークのエッジ以外に配置され、 MH100と外部ネットワークに属する MH100の通信先との間で送受信されるパケットを転送する LSR (Label Switch Rout er:パケットに付加されたラベルにより転送を行う装置。ただし、本発明においてはラベルが何であるかは特定しない。）である。

[0051] 次に、ソフトハンドオーバ時のシグナリングフローの概要について図 2を用いて説明する。本発明の第 1の実施の形態では、ポイントツーマルチポイントを使用したソフトハンドオーバを前提とした上で、ポイントツーマルチポイントの LSPの構築（フェイズ 1) と、実際にポイントツーマルチポイントの LSPのうち必要な branch LSP上にパケットを転送する処理（フェイズ 2)とを分離しているところに特徴がある。 MH100は、 [Egress- 1]：!〜 [Egress-4]4から定期的に出力されるビーコンを受信して（ステップ S 201 )モニタし、例えば電界強度が第 1段階の閾値 Aを上回った Egressのリスト（アタッチリスト）を生成し、現在通信中の、例えば [Egress-l]lに対してポイントツーマルチポイントの LS Pの生成を要求するアタッチメッセージを送信する（ステップ S202)。

[0052] アタッチメッセージを受信した [Egress-l]lは、 Ingress LSR101に対してポイントツーマルチポイントシグナリングを要求するパスリクエストメッセージを送信する（ステップ S 203)。このとき、パスリクエストメッセージには、受信されたアタッチリストが含まれている。 Ingress LSR101は、受信したパスリクエストメッセージに含まれるアタッチリストに基づいて、ポイントツーマルチポイントの LSPの構築（以下、単にセットアップとも言う）を行う。このセットアップは、具体的には上述した非特許文献 2に示すパスメッセージとリザーブメッセージを用いたポイントツーマルチポイントの LSPの構築である。図 2に示すように、 Ingress LSR101とアタッチリストに載っている Egressとの間で、パスメッセージ及びリザーブメッセージのやりとりを行レヽ（ステップ S204)、 Ingress LSR101力 Sセットアップが終了したことを確認するパスコンファメーシヨンメッセージをパスリクエストメッセージを出力した Egressへ送信する（ステップ S205)。そして、パスコンファメーシヨンメッセージを受信した Egressは、 MH100に LSP構築の確認のアタッチコンファメーシヨンメッセージを送信する（ステップ S206)。

[0053] なお、本発明の第 1の実施の形態では、電界強度による閾値を用いてパスを構成する Egressのリストを生成している力より広範囲なセットアップを行うためには、各 Egr essからのビーコンに隣接する Egressの IDを含めてもよレ、。このようにすることで、 MH1 00はビーコンを受信していなくても自身の隣接エリアの Egressを識別することができ、これをアタッチリストに含めることが可能となる。また、本発明の第 1の実施の形態では、 LSR-A102〜LSR-C 104は、後述する転送テーブルを有しており、その転送テープルに出力ポート、出力ラベル以外に実際にその出力ポートがァクティペートされているかどうか（その出力ポートにパケットを出力するかどうか）を示す状態を有し、この状態を管理することでパスの構成と、実際にそのパスを使用したパケットの転送を区別している。このため、最初にセットアップされたときは、どの出力ポートもァクティべートされてレ、なレ、状態であり、パケットの転送は行われなレ、。

[0054] 次に、 MH100は、アタッチリストに載っている Egressから定期的に出力されるビーコンを受信して (ステップ S207)モニタし、電界強度による閾値などにより転送の状態を変更するために、通信可能となる Egress及び通信不可能になる Egressをリストイ匕（ァクティべ一トリスト）し、現在通信中の、例えば [Egress_l] lに対してパケットの転送状態の変更を要求するァクティべートメッセージを送信する（ステップ S208)。ァクティべートメッセージを受信した [Egress- 1] 1は、該当する MH100のパスに関して、自身の上流の LSRに対してァクティべ一トリストを含むァクティべートメッセージを新たに生成し送信する（ステップ S 209)。

[0055] ァクティべ一トリストを含むァクティべートメッセージを受信した LSRは、ァクティべ一トリストに従って、必要な LSRにパケットを転送していく。転送の状態への変更があつた Egressへの分岐点となる LSRでは、該当する Egressに対するパケット転送の変更を行う。このように、時間の力かる LSPのセットアップをあらかじめ済ませておき、後は転送状態に変更のある Egressのリストを該当する MHのパスに沿って伝達し、関連する L SRにおいてァクティペートの状態を変更することでポイントツーマルチポイントの LSP 中の Egressの中から必要な Egressに対して選択的にパケットを複製して転送することが可能である。このような構成とすることで、 MH100の高速移動中もパケットロスの少ないネットワーク資源を効率的に使用したソフトハンドオーバを実現することができる

[0056] ここで、上述したフェイズ 1及びフェイズ 2におけるアクセスネットワークの構成について図 3から図 6を用いて説明する。図 3はフェイズ 1におけるポイントツーマルチポィントの LSPが構築された際のアクセスネットワークを示す図である。図 3には、 [Egress- 1] 1、 [Egress-2] 2, [Egress_4]4からビーコンを受信した MH100が生成した [Egress-1 ] 1、 [Egress-2] 2, [Egress_4]4のアタッチリストに基づいて構築されたポイントツーマルチポイントの LSPが示されている。図 4から図 6はフェイズ 2におけるァクティべ一トメッセージに含まれるァクティべ一トリストに基づいてパケットが転送されているアクセスネットワークを示す図である。ここで、本発明の第 1の実施の形態におけるァクティべートメッセージについて図 7を用いて説明する。図 7に示すように、ァクティべ一トメッセージは、ァクティべートメッセージを出力した移動端末 (MH)を示す MH ID、実際のパケットの転送を開始する、若しくは停止するなどの転送状態の変更を要求する状態変更 Egress数、及びこの数分だけの変更の対象となる Egress ID、変更後の状態を示すフィールドから構成されている。変更後の状態は、変更後パケットの送信を停止する場合は 0、変更後パケットの送信を開始する場合は 1となる。

[0057] 図 7に示したァクティべートメッセージは、後述する図 8の移動通信アクセスシステムにおいて、 MH # 1力 ¾gress_lから Egress-6の方向へ移動して、これまでパケットの転送を行っていた Egress-1及び Egress-2を Egress- 2及び Egress- 3に変更する場合に転送されるものである。移動により、パケットの転送を停止する Egress-1とパケットの転送を開始する Egress-3がそれぞれ変更後の状態を伴って示されている。 [0058] 図 4には、フェイズ 1において、ポイントツーマルチポイントの LSPが構築された後、 [ Egress-l] l及び [Egress_2]2からビーコンを受信した MH100が生成した [Egress_l]l 及び [Egress-2]2のァクティべ一トリストに基づいて、 [Egress_2]2へもパケットが転送されている様子が示されている。図 5には、 MH100の移動により、通信相手が [Egress- 1]1から [Egress- 2]2へ変わり、 MH100力通信可能となる [Egress_4]4及び通信不可能となる [Egress-l]lをリストイ匕（ァクティべ一トリスト）し、そのァクティべ一トリストを含むァクティべートメッセージを [Egress_2]2に送信している様子が示されている。図 6には、 MH100が生成したァクティべ一トリストに基づいて、 [Egress- 4]4へもパケットが転送されてレ、る様子が示されてレ、る。

[0059] 次に、本発明の第 1の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムの動作を図 8から図 14を用いて詳細に説明する。図 8は本発明の第 1の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムの構成の一例であり、図 8では Egressとして Egress-1から Egress-6まであり、 Egress-1から Egress-6は基地局として MH # 1と無線通信を行う。 MH # 1は移動に伴い、通信可能な Egressが変化していく。また、パケット転送装置としての LSR # 1から LSR # 4が存在し、 LSR # 1に関しては図中にポート番号（ 1〜4)を示してレ、る。

[0060] ここで、図 8に示す移動通信アクセスシステムのパスの構築で用いられるアタッチメッセージの構成について図 9を用いて説明する。図 9に示すように、アタッチメッセ一ジを出力した移動端末（MH # 1)を示す MH ID、ポイントツーマルチポイント（P2MP) の LSPのエッジ数を示す P2MP LSP Egress数、及びその数分だけ具体的に Egressを示す Egress IDがリストイ匕される。この例は、 MH # 1が Egress-1から Egress-4までを認識し、この 4つの Egressに対して MH # 1用の P2MPの LSPを構成することを要求するァタツチメッセージであることを意味してレ、る。

[0061] 次に、図 8の LSR # 1における LSPの管理データベースについて図 10を用いて説明する。 LSP管理データベースは各移動端末用の LSP単位で LSPの状態を管理するものである。以下、 LSP管理データベースの各フィールドについて説明する。 LSP IDは、各移動端末に割り当てられた LSPを識別する IDである。 NUMは LSR自身の下流に設定されている Egressの数を示しており、ここに示される数だけ後述する Egressごとの状態リストが生成されていることを示している。 IN_port、 IN_labelはこの LSPの入力ポート番号、ラベル値をそれぞれ示している。その後には各 Egressの情報力 Sリストイ匕される。 Egress IDは Egressを示し、その後の OUT_port、 OUT_labelはパスセットアップによつて指定された出力ポート及び出力ラベルを示してレ、る。この LSP管理データベースは P2MPの LSPの設定時、変更時に更新される。

[0062] 次に、図 8の LSR # 1における出力管理テーブルについて図 11を用いて説明する。

出力管理テーブルは MPLSの各出力パス（出力ポートと出力ラベルの組み合わせ)ごとに、そのパスの下流に接続される Egressの数と、実際に転送を行っている Egressの数とを管理するものである。 Egressカウントには接続されている Egressの数、 OUTカウントには実際に転送を行っている Egressの数が示されている。 LSPの設定時に、出力されるパスの数に応じて出力管理テーブルが追カロ、更新される。また、 OUTカウントに関しては、ァクティべートメッセージ受信時にも更新される。

[0063] 次に、図 8の LSR # 1における、実際にパケットを転送するために使用する転送テーブルの構成について図 12を用いて説明する。転送テーブルは、パケット受信時の転送先を検索するために使用されるもので、受信パケットのラベルより出力先が特定されるものである。受信ポートを示す IN_port、受信パケットのラベルを示す IN_label、出力するポートを示す OUT_port、出力時のラベルを示す OUT_label、実際にそのポートに出力するかどうかを示すァクティべートステータスのフィールドから構成されている。ァクティべートステータスが 1の場合にはその出力ポートに対して出力を行レ、、ァクティべートステータスが 0の場合には出力を行わないことを示す。これにより、パスの構成は行っていてもァクティべートステータスを変更することで実際のパケットの転送を制御することが可能となっている。

[0064] 次に、本発明の第 1の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムにおけるバケツト転送装置のァクティべートメッセージ受信時の動作フローについて図 13を用いて説明する。パケット転送装置が、ァクティべートメッセージを受信すると、ァクティべ一トメッセージに含まれる MH IDを用いて LSP管理データベースを検索する（ステップ S 13 01)。パケット転送装置は、受信したァクティべートメッセージの中の Egress IDを用いて、 LSP管理データベースの MHデータのうちから Egressの状態リストを検索し、ヒットしたか否かを判断する（ステップ S 1302)。 [0065] Egress IDがヒットした場合、つまり自身の下流の Egressに対する変更がある場合、パケット転送装置は、この Egressに対する状態変更がァクティペートへの変更（バケツトの転送を開始する変更）か否かを判断し (ステップ S 1303)、ァクティペートへの変更の場合、出力管理テーブルの OUTカウントを 1増加し (ステップ S1304)、転送テ一ブルの該当する出力ポートのァクティべートステータスを 1に設定する (ステップ S1 305)。ステップ S1303におレ、て、 Egressに対する状態変更がァクティべートへの変更でない (パケットの転送を停止する変更）と判断された場合、パケット転送装置は、出力管理テーブルの OUTカウントを 1減算する（ステップ S1306)。このとき、パケット転送装置は、 OUTカウントが 1より小さいか否かを判断し (ステップ S1307)、 OUT力ゥントが 1より小さくなつた場合、転送テーブルの該当する出力ポートのァクティべートステータスを 0に設定する（ステップ S1308)。これは、該当するポートから下流へのパスの全あて先である Egressへのパケットの転送が必要なくなつたことを示している。このため、ァクティべートステータスを 0にすることで該当する下流パスへのパケットの転送をストップする。 OUTカウントが 1以上の場合、今回受信したメッセージで停止した Egress以外の別の Egressが同じ出力ポートの先にあり、パケットの転送を必要としていることを示している。

[0066] 次に、パケット転送装置は、受信したァクティべートメッセージの受信ポートと Egress

IDの OUT_portが同じか否かを判断し (ステップ S1309)、同じでないと判断された場合、パケット転送装置は、該当の Egressが OUT_portに直接接続されているか否かを判断し (ステップ S1310)、接続されていないと判断された場合、つまり下流にまだパケット転送装置が存在する場合、メッセージの転送の必要があるため、転送ポートに該当 OUT_portを指定し (ステップ S 1311 )、さらに IN_portを指定する（ステップ S 131 2)。ステップ S 1309で同じと判断された場合及びステップ S 1310で接続されてレ、ると判断された場合には、下流にメッセージを転送する必要があるパケット転送装置が存在しないため、転送ポートに IN_portのみ指定する（ステップ S1312)。

[0067] なお、ステップ S1302におレ、て、 Egress IDがヒットしなかった場合、状態変更が必要となる Egressは自身より下流のパス上には存在しないことを示している。この場合、パケット転送装置は、自身の上流から分岐した Egressであると認識して、メッセージの転送ポートに IN_portを指定する。以上で 1つの Egress IDに対する処理が終了する。すべての Egressの処理が終わると、転送ポートとして指定された全ポートに対してァクティべートメッセージを転送する（ステップ S 1313)。

[0068] 次に、本発明の第 1の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムにおけるバケツト転送装置のパケット受信時の動作フローについて図 14を用いて説明する。パケット転送装置は、パケットを受信すると、転送テーブルを用いてラベルの検索を行レ、、出力ポートと使用するラベルを決定する（ステップ S1401)。その後、パケット転送装置は、出力ポートのァクティべートステータスをチェックし (ステップ S1402)、ァクティべートされている出力ポートであるか否かを判断する（ステップ S 1403)。ァクティべートされている出力ポートである場合、パケット転送装置は、検索済みラベルを用いてパケットを複製して転送する（ステップ S1404)。ァクティペートされていない出力ポートである場合、パケットの出力を行わない。これを転送テーブルより検索したすべての出力ポートの数だけ繰り返した後、処理を終了する。このように、構築された P2MPの L SPに対し、各 LSRで出力ポートに対する転送の状態を管理するため、必要なパスにのみパケットが転送されることになる。また、ァクティべートステータスの変更のみで処理が終了するため、パスの構成をその都度行うよりも高速に経路制御を行うことが可能となる。

[0069] <第 2の実施の形態 >

以下では、本発明の第 2の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムについて図 15及び図 16を用いて説明する。ここで、第 2の実施の形態に係る移動通信ァクセスシステムの構成は、図 1及び図 8に示す第 1の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムの構成と同一であるため説明を省略する。第 1と第 2の実施の形態で相違する点は、ァクティべートメッセージの構成であり、そのァクティべートメッセージの構成の相違により、パケット転送装置が保持する情報及びパケット転送装置がァクティべートメッセージを受信した際の動作も相違してくる。よって、以下では第 1の実施の形態と相違する点について説明する。

[0070] まず、第 2の実施の形態における、第 1の実施の形態で説明した図 2のフェイズ 2におけるァクティべートメッセージの送信について図 2を用いて説明する。ステップ S20 7において、 MH100はアタッチリストに載っている Egress力定期的に出力されるビ一コンを受信してモニタする。ステップ S208において、電界強度による閾値などにより転送の状態を変更するために、転送する必要のある Egressをリスト化（ァクティべ一トリスト）し、現在通信中の、例えば [Egress-l] lに対してパケットの転送状態の変更を要求するァクティべートメッセージを送信する。ァクティべートメッセージを受信した [E gress-l] lは、ステップ S209において、該当する MH100のパスに関して、自身の上流の LSRに対してァクティべ一トリストを含むァクティべートメッセージを新たに生成し送信する。

[0071] ァクティべ一トリストを含むァクティべートメッセージを受信した LSRは、ァクティべ一トリストに従って、必要な LSRにパケットを転送していく。転送の状態への変更があつた Egressへの分岐点となる LSRでは、該当する Egressに対するパケット転送の変更を行う。このように、時間の力、かるセットアップをあら力^め済ませておき、後は転送状態に変更のある Egressのリストを該当する MHのパスに沿って伝達し、関連する LSRにおいてァクティペートの状態を変更することでポイントツーマルチポイントの LSP中の Egr essの中から必要な Egressに対して選択的にパケットを複製して転送することが可能である。このような構成とすることで、 MH100の高速移動中もパケットロスの少ないネットワーク資源を効率的に使用したソフトハンドオーバを実現することができる。

[0072] また、上述した図 5において、第 2の実施の形態では、 MH100の移動により、通信相手が [Egress-l] lから [Egress_2]2へ変わり、 MH100力転送する必要のある [Egre ss-2]2及び [Egress-4]4をリストイ匕（ァクティべ一トリスト）し、そのァクティべ一トリストを含むァクティべートメッセージを [Egress_2]2に送信することになる。

[0073] 次に、第 2の実施の形態におけるァクティべートメッセージについて図 15を用いて説明する。図 15に示すように、ァクティべートメッセージは、ァクティべートメッセージを出力した移動端末 (MH # 1)を示す MH ID、パケットの転送を行う Egress数、その対象となる Egress IDから構成されている。第 1の実施の形態におけるァクティべ一トメッセージと異なり、ァクティべートメッセージはパケットの転送を行う Egressのみを示しており、状態の変更は示していない。移動によりパケットの転送を行うことになる Egress- 2と Egress-3が示されている。このようなァクティべートメッセージを受信した際のパケット転送装置の動作フローについて図 16を用いて説明する。

[0074] パケット転送装置力図 15に示すようなァクティべートメッセージを受信すると、ァクティべートメッセージに含まれる MH IDを用いて LSP管理データベースを検索する（ステツプ S1601)。パケット転送装置は、一時的に用意される TMPァクティべ一トステータステーブルをリセットする（ステップ S1602)。これは、上述した転送テーブルのうち、該当 LSPの IN_port、 IN_labelの部分のみを取り出したもので、このァクティべ一トステ一タス部分をすベて 0にする。パケット転送装置は、受信したァクティべートメッセージの中の Egress IDを用いて、 LSP管理データベースの MHデータのうちから Egressの状態リストを検索し、ヒットしたか否力、を判断する（ステップ S 1603)。ヒットした場合に、パケット転送装置は、 TMPァクティべートステータステーブルの該当するビットを 1に設定する（ステップ S 1604)。これにより、全 Egress IDの処理が終わると、自身の配下に存在する Egressで転送の必要な Egressに関してのみ TMPァクティべートステータステーブルに 1が記述されていることになる。

[0075] 次に、パケット転送装置は、受信したァクティべートメッセージの受信ポートと Egress

IDの OUT_portが同じか否かを判断し (ステップ S1605)、同じでないと判断された場合、パケット転送装置は、該当の Egressが OUT_portに直接接続されているか否かを判断し (ステップ S1606)、接続されていると判断された場合及びステップ S1605において同じであると判断された場合には、転送ポートから該当 OUT_portを削除する（ステップ S1607)。以上で 1つの Egress IDに対する処理が終了する。すべての Egres sの処理が終わると、パケット転送装置は、転送テーブルのァクティべートステータスを TMPァクティべートステータスに更新し (ステップ S1608)、削除指定されたポート以外のすべてのポートに対してァクティべートメッセージを転送する（ステップ S1609 )。なお、第 2の実施の形態では、第 1の実施の形態で説明した出力管理テーブルは使用されない。

[0076] <第 3の実施の形態 >

以下では、本発明の第 3の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムについて図 17及び図 18を用いて説明する。ここで、第 3の実施の形態に係る移動通信ァクセスシステムの構成は、図 1及び図 8に示す第 1の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムの構成と同一であるため説明を省略する。第 1と第 3の実施の形態で相違する点は、第 1と第 2の実施の形態における相違点と同様、ァクティべートメッセージの構成であり、そのァクティべートメッセージの構成の相違により、パケット転送装置が保持する情報及びパケット転送装置がァクティべートメッセージを受信した際の動作も相違してくる。よって、以下では第 1の実施の形態と相違する点について説明する。

[0077] まず、第 3の実施の形態における、第 1の実施の形態で説明した図 2のフェイズ 2におけるァクティべートメッセージの送信について図 2を用いて説明する。ステップ S20 7において、 MH100はアタッチリストに載っている Egress力、ら定期的に出力されるビ一コンを受信してモニタする。ステップ S208において、電界強度による閾値などにより転送の状態を変更するために、転送状態の変更を伴う Egressと変更を伴わないがパケットの転送を継続して行う Egressをリスト化（ァクティべ一トリスト）し、現在通信中の、例えば [Egress-l] lに対してパケットの転送状態の変更を要求するァクティべートメッセージを送信する。ステップ S209において、ァクティべートメッセージを受信した [ Egress-l] lは、該当する MH100のパスに関して、自身の上流の LSRに対してァクティベートリストを含むァクティべートメッセージを新たに生成し送信する。

[0078] ァクティべ一トリストを含むァクティべートメッセージを受信した LSRは、ァクティべ一トリストに従って、必要な LSRにパケットを転送していく。転送の状態への変更があつた Egressへの分岐点となる LSRでは、該当する Egressに対するパケット転送の変更を行う。このように、時間の力かるセットアップをあら力じめ済ませておき、後は転送状態に変更のある Egressのリストを該当する MHのパスに沿って伝達し、関連する LSRにおいてァクティペートの状態を変更することでポイントツーマルチポイントの LSP中の Egr essの中から必要な Egressに対して選択的にパケットを複製して転送することが可能である。このような構成とすることで、 MH100の高速移動中もパケットロスの少ないネットワーク資源を効率的に使用したソフトハンドオーバを実現することができる。

[0079] また、上述した図 5において、第 3の実施の形態では、 MH100の移動により、通信相手が [Egress_l] lから [Egress_2]2へ変わり、 MH100力転送状態の変更を伴う Egr ess,すなわち転送を停止する [Egress_l] l及び転送を開始する [Egress-4]4、変更を伴わないがパケットの転送を継続して行う [Egress-2]2をリスト化（ァクティべ一トリスト）し、そのァクティべ一トリストを含むァクティべートメッセージを [Egress-2]2に送信することになる。

[0080] 次に、第 3の実施の形態におけるァクティべートメッセージについて図 17を用いて説明する。図 17に示すように、ァクティべートメッセージは、ァクティべートメッセージを出力した移動端末 (MH # 1)を示す MH ID、パケットの転送状態の変更を伴う Egres sと変更を伴わないがパケットの転送を継続して行う Egressの数、及びその対象となる Egress ID、変更後の状態を示すフィールドから構成されている。変更後の状態は、転送のままの場合は 0、変更後パケットの送信を開始する場合は 1、変更後パケットの送信を停止する場合は 2となる。このようなァクティべートメッセージを受信した際のパケット転送装置の動作フローについて図 18を用いて説明する。

[0081] パケット転送装置力図 17に示すようなァクティべートメッセージを受信すると、ァクティべートメッセージに含まれる MH IDを用いて LSP管理データベースを検索する（ステツプ S1801)。パケット転送装置は、一時的に用意される TMPァクティべ一トステータステーブルをリセットする（ステップ S1802)。パケット転送装置は、受信したァクティペートメッセージの中の Egress IDは変更後の状態が 0若しくは 1で、 LSP管理データベースの MHデータのうち力ヒットしたか否かを判断する（ステップ S1803)。これは該当の Egressが転送の必要な Egressであることを示している。ヒットした場合、パケット転送装置は、 TMPァクティべートステータステーブルの該当するビットを 1に設定する (ステップ S 1804)。

[0082] 次に、パケット転送装置は、受信したァクティべートメッセージの中の Egress IDは変更後の状態が 1若しくは 2で、 LSP管理データベースの MHデータのうちからヒットしたか否かを判断する（ステップ S1805)。これは転送状態に変更のあった Egressを示しており、状態変更を他の LSRに通知する判断処理に使用する。ヒットした場合、バケツト転送装置は、受信したァクティべートメッセージの受信ポートと Egress IDの OUT_por tが同じか否力、を判断し (ステップ S1806)、同じでないと判断された場合、パケット転送装置は、該当の Egressが OUT_portに直接接続されているか否かを判断し (ステツプ S1807)、接続されていないと判断された場合、つまりァクティべートメッセージを受信したポート以外で、自身の下流ポートにまだパケット転送装置が存在する場合、メッセージの転送の必要があるため、転送ポートに該当 OUT_portを指定する（ステツプ S1808)。

[0083] なお、ステップ S1805において、ヒットしなかった場合、パケット転送装置は、メッセージの転送ポートに IN_portを指定する（ステップ S1809)。以上で 1つの Egress IDに対する処理が終了する。すべての Egressの処理が終わると、パケット転送装置は、転送テーブルのァクティべートステータスを TMPァクティべートステータスで更新し (ステップ S1810)、転送ポートとして指定された全ポートに対してァクティべートメッセージを転送する (ステップ S 1811)。

[0084] なお、上記の本発明の各実施の形態の説明で用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路である LSI (Large Scale Integration)として実現される。これらは個別に 1 チップ化されてもよいし、一部又はすベてを含むように 1チップィ匕されてもよい。なお、ここでは、 LSIとした力集積度の違いにより、 IC (Integrated Circuit)、システム LSI、スーパー LSI、ウルトラ LSIと呼称されることもある。

[0085] また、集積回路化の手法は LSIに限るものではなぐ専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。 LSI製造後に、プログラムすることが可能な FPGA (Field Program mable Gate Array)や、 LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブノレ ·プロセッサを利用してもょレ、。

[0086] さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術により LSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよレ、。例えば、バイオ技術の適応などが可能性としてあり得る。

産業上の利用可能性

[0087] 本発明に係る移動通信アクセスシステム、パケット転送装置、移動端末及びバケツトロス低減方法は、パケットの複製を最小限にとどめ、効率的にネットワークを使用しながら高速移動に対応したソフトハンドオーバを実現することができるため、 MPLSのようなラベルを用いてデータを転送するラベルスィッチ技術を移動体に適用した場合の、ソフトハンドオーバを用いたハンドオーバ制御を行う移動通信アクセスシステム、パケット転送装置、移動端末及びパケットロス低減方法などに有用である。

Claims

請求の範囲

[1] 移動端末と外部ネットワークとを接続するアクセスネットワーク中のパケット転送を制御する移動通信アクセスシステムであって、

前記外部ネットワークと接続され、前記アクセスネットワークのエッジに配置された第 1のエッジ装置と、

前記アクセスネットワークの前記エッジに配置され、前記移動端末を収容する第 2のエッジ装置と、

前記アクセスネットワークに属し、前記アクセスネットワークの前記エッジ以外に配置され、前記移動端末と前記外部ネットワークに属する前記移動端末の通信先との間で送受信されるパケットを転送するパケット転送装置とを有し、

前記パケット転送装置は、前記第 1のエッジ装置と前記第 2のエッジ装置との間に、ポイントツーマルチポイントのパスが構築された後、該当パスの出力ポート別にバケツト出力状態を管理し、各出力ポートへパケットを出力するか否力を判断する移動通信アクセスシステム。

[2] 前記移動端末が移動によって前記第 1のエッジ装置力のパケットの転送先となる前記第 2のエッジ装置を変更する場合に、前記移動端末は、前記パケットの転送先となる第 2のエッジ装置を認識可能なリストを含むメッセージを接続中の第 2のエッジ装置に送信し、

前記第 2のエッジ装置は、該当移動端末用のパスで自身の上流接続されている前記パケット転送装置に、受信した前記メッセージを自身を送信元として送信し、前記パケット転送装置は、受信した前記メッセージ中の第 2のエッジ装置のリストに基づいて、前記パケット出力状態を変更する請求項 1に記載の移動通信アクセスシステム。

[3] 前記リストは、転送の状態に変更のある第 2のエッジ装置を示す情報である請求項

2に記載の移動通信アクセスシステム。

[4] 前記リストは、転送する必要のある第 2のエッジ装置を示す情報である請求項 2に記載の移動通信アクセスシステム。

[5] 前記リストは、転送の状態に変更のある及び転送する必要のある第 2のエッジ装置を示す情報である請求項 2に記載の移動通信アクセスシステム。

[6] 前記パケット転送装置は、前記転送の状態に変更のある第 2のエッジ装置を示す情報をリストとして受信した際に、出力ポートごとに自身の配下の、パケット転送が必要な第 2のエッジ装置の数をカウントし、必要な第 2のエッジ装置の数が 0となった出力ポートのパケット出力状態を停止にする請求項 3に記載の移動通信アクセスシステム。

[7] 前記パケット転送装置は、前記転送する必要のある第 2のエッジ装置を示す情報をリストとして受信した際に、該当移動端末のパスの出力ポートのうち、リストに示される第 2のエッジ装置が 1つでも含まれる出力ポートのみパケット出力状態を送信にする請求項 4又は 5に記載の移動通信アクセスシステム。

[8] 前記パケット転送装置は、受信した前記リストを前記パス上の必要な経路にのみ転送するための転送先判断処理を行う請求項 2に記載の移動通信アクセスシステム。

[9] 前記パケット転送装置は、受信リスト中の転送の状態に変更のある第 2のエッジ装置のうち、リストを受信したポート以外に接続されている第 2のエッジ装置がある場合、リスト情報の転送先を前記該当ポートとポイントツーマルチポイントパスの入力ポートとする請求項 3に記載の移動通信アクセスシステム。

[10] 前記パケット転送装置は、受信リスト中の転送する必要のある第 2のエッジ装置が接続されているポートのうち、自身に直接第 2のエッジ装置が接続されているポート、およびリストを受信したポート以外のポートにすべてリスト情報を転送する請求項 4に記載の移動通信アクセスシステム。

[11] 前記パケット転送装置は、受信リスト中の第 2のエッジ装置のうち、転送状態に変更のあった第 2のエッジ装置が、リストを受信したポート以外に接続されており、かつ、すベての前記第 2のエッジ装置が自装置のポイントツーマルチポイントパスの下流に存在する場合、リスト情報の転送先を前記転送状態に変更のあった第 2のエッジ装置が接続されているポートのうちリストを受信したポート以外のポートとする請求項 5に記載の移動通信アクセスシステム。

[12] 前記パケット転送装置は、さらに受信リスト中の第 2のエッジ装置のうち、転送状態に変更のあった第 2のエッジ装置が直接接続されているポートへのリスト情報の転送を行わなレ、請求項 9又は 11に記載の移動通信アクセスシステム。

[13] 移動端末と外部ネットワークとを接続するアクセスネットワーク中のパケット転送を制御する移動通信アクセスシステムが、前記外部ネットワークと接続され、前記アクセスネットワークのエッジに配置された第 1のエッジ装置と、前記アクセスネットワークの前記エッジに配置され、前記移動端末を収容する第 2のエッジ装置と、前記アクセスネットワークに属し、前記アクセスネットワークの前記エッジ以外に配置され、前記移動端末と前記外部ネットワークに属する前記移動端末の通信先との間で送受信されるパケットを転送するパケット転送装置とから構成される場合の前記パケット転送装置であって、

前記第 1のエッジ装置と前記第 2のエッジ装置との間に、ポイントツーマルチポイントのパスが構築された後、該当パスの出力ポート別にパケット出力状態を管理し、各出力ポートへパケットを出力するか否力、を判断する手段を備えるパケット転送装置。

[14] 前記移動端末が移動によって前記第 1のエッジ装置力のパケットの転送先となる前記第 2のヱッジ装置を変更する場合に、前記移動端末から前記移動端末と接続中の第 2のエッジ装置に送信された、前記パケットの転送先となる第 2のエッジ装置を認識可能なリストを含むメッセージを、前記移動端末用のパスで自身の下流接続されてレ、る前記第 2のエッジ装置から受信する手段と、

受信した前記メッセージ中の前記第 2のエッジ装置のリストに基づいて、前記バケツト出力状態を変更する手段とを、

備える請求項 13に記載のパケット転送装置。

[15] 前記リストは、転送の状態に変更のある第 2のエッジ装置を示す情報である請求項 14に記載のパケット転送装置。

[16] 前記リストは、転送する必要のある第 2のエッジ装置を示す情報である請求項 14に記載のパケット転送装置。

[17] 前記リストは、転送の状態に変更のある及び転送する必要のある第 2のエッジ装置を示す情報である請求項 14に記載のパケット転送装置。

[18] 前記転送の状態に変更のある前記第 2のエッジ装置を示す情報をリストとして受信した際に、出力ポートごとに自身の配下のパケット転送が必要な第 2のエッジ装置の数をカウントし、必要な第 2のエッジ装置の数が 0となった出力ポートのパケット出力状態を停止にする手段を備える請求項 15に記載のパケット転送装置。

[19] 前記転送する必要のある前記第 2のエッジ装置を示す情報をリストとして受信した際に、該当移動端末のパスの出力ポートのうち、リストに示される前記第 2のエッジ装置が 1つでも含まれる出力ポートのみパケット出力状態を送信にする手段を備える請求項 16又は 17に記載のパケット転送装置。

[20] 受信した前記リストを前記パス上の必要な経路にのみ転送するための転送先判断処理を行う手段を備える請求項 14に記載のパケット転送装置。

[21] 前記パケットの出力判断をする手段は、受信リスト中の転送の状態に変更のある第 2のエッジ装置のうち、リストを受信したポート以外に接続されている第 2のエッジ装置力 Sある場合、リスト情報の転送先を前記該当ポートとポイントツーマルチポイントパスの入力ポートとする請求項 15に記載のパケット転送装置。

[22] 前記パケットの出力判断をする手段は、受信リスト中の転送する必要のある第 2のエッジ装置が接続されているポートのうち、自身に直接第 2のエッジ装置が接続されているポート、およびリストを受信したポート以外のポートにすべてリスト情報を転送する請求項 16に記載のパケット転送装置。

[23] 前記パケットの出力判断をする手段は、受信リスト中の第 2のエッジ装置のうち、転送状態に変更のあった第 2のエッジ装置が、リストを受信したポート以外に接続されており、かつ、すべての前記第 2のエッジ装置が自装置のポイントツーマルチポイントパスの下流に存在する場合、リスト情報の転送先を前記転送状態に変更のあった第 2 のエッジ装置が接続されているポートのうちリストを受信したポート以外のポートとする請求項 17に記載のパケット転送装置。

[24] 前記パケットの出力判断をする手段は、さらに受信リスト中の第 2のエッジ装置のうち、転送状態に変更のあった第 2のエッジ装置が直接接続されているポートへのリスト情報の転送を行わない請求項 21又は 23に記載のパケット転送装置。

[25] 移動端末と外部ネットワークとを接続するアクセスネットワーク中のパケット転送を制御する移動通信アクセスシステム力前記外部ネットワークと接続され、前記アクセスネットワークのエッジに配置された第 1のエッジ装置と、前記アクセスネットワークの前記エッジに配置され、前記移動端末を収容する第 2のエッジ装置と、前記アクセスネットワークに属し、前記アクセスネットワークの前記エッジ以外に配置され、前記移動端末と前記外部ネットワークに属する前記移動端末の通信先との間で送受信されるパケットを転送するパケット転送装置とから構成される場合の前記第 2のエッジ装置と通信可能な前記移動端末であって、

移動によって前記第 1のエッジ装置からのパケットの転送先となる前記第 2のエッジ装置を変更する場合に、前記パケットの転送先となる第 2のエッジ装置を認識可能なリストを生成する手段と、

生成された前記リストを含むメッセージを接続中の第 2のエッジ装置に送信する手段とを、

備える移動端末。

[26] 前記リストは、転送の状態に変更のある第 2のエッジ装置を示す情報である請求項 25に記載の移動端末。

[27] 前記リストは、転送する必要のある第 2のエッジ装置を示す情報である請求項 25に記載の移動端末。

[28] 前記リストは、転送の状態に変更のある及び転送する必要のある第 2のエッジ装置を示す情報である請求項 25に記載の移動端末。

[29] 移動端末と外部ネットワークとを接続するアクセスネットワーク中のパケット転送を制御するため、前記外部ネットワークと接続され、前記アクセスネットワークのエッジに配置された第 1のエッジ装置と、前記アクセスネットワークの前記エッジに配置され、前記移動端末を収容する第 2のエッジ装置と、前記アクセスネットワークに属し、前記ァクセスネットワークの前記エッジ以外に配置され、前記移動端末と前記外部ネットヮークに属する前記移動端末の通信先との間で送受信されるパケットを転送するパケット転送装置とから構成される移動通信アクセスシステムにおけるパケットロス低減方法であって、

前記パケット転送装置は、前記第 1のエッジ装置と前記第 2のエッジ装置との間に、ポイントツーマルチポイントのパスが構築された後、該当パスの出力ポート別にバケツト出力状態を管理し、各出力ポートへパケットを出力するか否力、を判断するステップを有するパケットロス低減方法。

[30] 前記移動端末が移動によって前記第 1のエッジ装置力のパケットの転送先となる前記第 2のエッジ装置を変更する場合に、前記移動端末が、前記パケットの転送先となる第 2のエッジ装置を認識可能なリストを含むメッセージを接続中の第 2のエッジ装置に送信するステップと、

前記第 2のエッジ装置が、該当移動端末用のパスで自身の上流接続されている前記パケット転送装置に、受信した前記メッセージを自身を送信元として送信するステップと、

前記パケット転送装置が、受信した前記メッセージ中の第 2のエッジ装置のリストに基づいて、前記パケット出力状態を変更するステップとを、

有する請求項 29に記載のパケットロス低減方法。

[31] 前記リストは、転送の状態に変更のある第 2のエッジ装置を示す情報である請求項

30に記載のパケットロス低減方法。

[32] 前記リストは、転送する必要のある第 2のエッジ装置を示す情報である請求項 30に記載のパケットロス低減方法。

[33] 前記リストは、転送の状態に変更のある及び転送する必要のある第 2のエッジ装置を示す情報である請求項 30に記載のパケットロス低減方法。

[34] 前記パケット転送装置は、前記転送の状態に変更のある第 2のエッジ装置を示す情報をリストとして受信した際に、出力ポートごとに自身の配下の、パケット転送が必要な第 2のエッジ装置の数をカウントし、必要な第 2のエッジ装置の数が 0となった出力ポートのパケット出力状態を停止にする請求項 31に記載のパケットロス低減方法。

[35] 前記パケット転送装置は、前記転送する必要のある第 2のエッジ装置を示す情報をリストとして受信した際に、該当移動端末のパスの出力ポートのうち、リストに示される第 2のエッジ装置が 1つでも含まれる出力ポートのみパケット出力状態を送信にする請求項 32又は 33に記載のパケットロス低減方法。

[36] 前記パケット転送装置が、受信した前記リストを前記パス上の必要な経路にのみ転送するための転送先判断処理を行うステップを有する請求項 30に記載のパケット口ス低減方法。

[37] 前記パケット転送装置は、受信リスト中の転送の状態に変更のある第 2のエッジ装置のうち、リストを受信したポート以外に接続されている第 2のエッジ装置がある場合、リスト情報の転送先を前記該当ポートとポイントツーマルチポイントパスの入力ポートとする請求項 31に記載のパケットロス低減方法。

[38] 前記パケット転送装置は、受信リスト中の転送する必要のある第 2のエッジ装置が接続されているポートのうち、自身に直接第 2のエッジ装置が接続されているポート、およびリストを受信したポート以外のポートにすべてリスト情報を転送する請求項 32に記載のパケットロス低減方法。

[39] 前記パケット転送装置は、受信リスト中の第 2のエッジ装置のうち、転送状態に変更のあった第 2のエッジ装置が、リストを受信したポート以外に接続されており、かつ、すベての前記第 2のエッジ装置が自装置のポイントツーマルチポイントパスの下流に存在する場合、リスト情報の転送先を前記転送状態に変更のあった第 2のエッジ装置が接続されているポートのうちリストを受信したポート以外のポートとする請求項 33に記載のパケットロス低減方法。

[40] 前記パケット転送装置は、さらに受信リスト中の第 2のエッジ装置のうち、転送状態に変更のあった第 2のエッジ装置が直接接続されているポートへのリスト情報の転送を行わない請求項 37又は 39に記載のパケットロス低減方法。