WO2010004714A1 - ハンドオーバ処理方法、その方法で用いられる移動端末及び通信管理装置 - Google Patents

ハンドオーバ処理方法、その方法で用いられる移動端末及び通信管理装置 Download PDF

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WO2010004714A1
WO2010004714A1 PCT/JP2009/003101 JP2009003101W WO2010004714A1 WO 2010004714 A1 WO2010004714 A1 WO 2010004714A1 JP 2009003101 W JP2009003101 W JP 2009003101W WO 2010004714 A1 WO2010004714 A1 WO 2010004714A1
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WO
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mobile terminal
message
handover
network
communication
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/003101
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English (en)
French (fr)
Inventor
堀貴子
池田新吉
平野純
荒牧隆
Original Assignee
パナソニック株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パナソニック株式会社 filed Critical パナソニック株式会社
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Priority to US13/001,542 priority patent/US20110103348A1/en
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/0005Control or signalling for completing the hand-off
    • H04W36/0055Transmission or use of information for re-establishing the radio link
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/14Reselecting a network or an air interface

Definitions

  • the present invention relates to a mobile terminal handover processing method in the case where there are a plurality of mobile terminal handover control entities, and a mobile terminal handover occurs by each control entity, and a mobile terminal and a communication management apparatus used in the method.
  • Non-patent document 1 describes PMIP (Proxy Mobile IP) as a large-scale network that supports next-generation terminal movement.
  • PMIP Proxy Mobile IP
  • MN Mobile Node
  • IP Internet Protocol
  • SAE System Architecture Evolution
  • Non-Patent Document 2 supports both handover between 3GPP accesses of UEs that are 3GPP mobile terminals and handover between 3GPP access and non-3GPP (also referred to as non-3GPP) networks.
  • PMIP is mainly adopted as handover management for the IP layer of the UE.
  • FIG. 15 An example of the UE mobile signaling flow between 3GPP accesses described in Non-Patent Document 2 is shown in FIG.
  • preparation for handover is made on the network side (step S1501), handover is started (step S1502), and handover is completed (step S1503).
  • FIG. 16 shows an example of a mobile signaling flow of a UE from 3GPP access described in Non-Patent Document 3 to Trusted / non-3GPP / IP access (also simply referred to as non-3GPP access).
  • the handover here is initiated on the UE side (UE initiated handover). It is assumed that the UE has already established a 3GPP access and a communication bearer (step S1601).
  • the UE determines the start of handover to the non-3GPP access (step S1602), and access authentication for connecting to the non-3GPP access Processing is started (step S1603).
  • the access authentication is completed and the connection is permitted (authentication, permission)
  • the connection process in the layer 3 (IP layer) is started (L3 (Layer 3) attach trigger: step S1604).
  • IP layer IP layer
  • a node for example, MAG (Mobile Access Gateway) not shown
  • MAG Mobile Access Gateway
  • the non-3GPP access network acquires and sets QoS policy and charging setting information set with the core network from the PCRF (gateway control).
  • Session construction request (Gateway Control and QoS Rules Request): Step S1605, Gateway control session construction response (Ack Gateway Control and QoS Policy Rules Request): Step S1606).
  • the MAG sends a proxy BU (proxy binding update) to the PDN-GW (PDN gateway) (step S1607), and the PDN-GW acquires and sets the QoS policy and charging setting information from the PCRF (policy and charging).
  • Information request Modification of IP-CAN Session
  • Step S1608 Policy and accounting information supply
  • Ack IP-CAN Session Modification Step S1609
  • the PDN-GW performs AAA authentication (step S1610). If these processes are successful, the PDN-GW returns a proxy BA (Binding Ack) to the MAG (step S1611), and a PMIPv6 tunnel is established between the MAG and the PDN-GW (step S1613). The MAG that has received the proxy BA transfers the IP address / prefix distributed from the PDN-GW to the UE, and completes the L3 level connection process (step S1612). Finally, the 3GPP bearer for handover source access is released (released), and the terminal initiated handover process is completed (3GPP EPS bearer resource release: step S1614). Here, the release of the 3GPP EPS bearer may be performed by the UE or the PDN-GW.
  • Bearer Release Request Radio Bearer Release Request
  • Radio Bearer Release Response Radio Bearer Release Response
  • the UE is communicating by connecting to 3GPP access.
  • the UE finds a non-3GPP access and tries to switch the connection to that side, if a network-initiated handover (network-initiated handover) is started on the 3GPP access side, the handover fails on both sides (interruption) In addition, useless signaling related to bearer release occurs.
  • FIG. 1 An example in that case is shown in FIG.
  • the handover from the 3GPP access to the 3GPP access has failed due to the bearer release processing (Step S1806: Delete Bearer Request) sent from the network side after the signaling related to the handover from the 3GPP access to the non-3GPP access is completed.
  • the handover information (UE location registration information) is updated by the handover signal from the 3GPP access to the 3GPP access (step S1807: Update Bearer ⁇ ⁇ Request). Handover to access also fails.
  • the present invention provides a handover processing method capable of making handover of a mobile terminal seamless and preventing double reservation from occurring, a mobile terminal used in the method, and a communication management apparatus
  • the purpose is to provide.
  • a communication system configured to allow a mobile terminal to communicate with a communication partner via a communication network including a plurality of access networks
  • handover of the mobile terminal is performed.
  • a handover processing method for the mobile terminal when there are a plurality of control entities wherein the mobile terminal determines to connect to a desired access network of the plurality of access networks; and the communication network Detecting the possibility of occurrence of a network-driven handover process performed by the predetermined device as one of the control entities, and the mobile terminal connecting to the desired access network based on the detection
  • the mobile terminal is currently connected And transmitting a connection request message including predetermined information for maintaining a connection with the access network to the base station located in the access network to which the desired, handover processing method comprising is provided.
  • the detection of the possibility of occurrence of network-driven handover processing is performed whether or not the radio field intensity received by the mobile terminal is equal to or lower than a predetermined radio field intensity, or the mobile terminal It is a preferable aspect of the present invention that the report indicating the result of investigating the access network environment in the vicinity is transmitted based on whether the mobile terminal has transmitted a report. With this configuration, it is possible to appropriately detect the possibility of occurrence of network-driven handover processing.
  • the predetermined information is information indicating a handover processing policy when a handover of the mobile terminal occurs.
  • the mobile terminal when the mobile terminal detects the network-driven handover processing after the connection request message is transmitted, release for disconnecting from the desired access network It is a preferred aspect of the present invention to send a message to a base station located in the desired access network. With this configuration, double reservation can be avoided.
  • the predetermined information is based on information indicating a handover processing policy of the mobile terminal included in a predetermined device of the communication network that manages communication with the communication partner. It is a preferable aspect of the present invention that the information is for causing a predetermined apparatus to perform processing. With this configuration, the current connection release process can be temporarily suspended.
  • a method for handover processing of the mobile terminal in a case where a predetermined device of the communication network that manages communication between the mobile terminal and the communication partner is desired by the mobile terminal among the plurality of access networks
  • a first message for requesting connection switching to the base station of the access network, and a second message for requesting connection switching to the base station of the connection destination of the mobile terminal determined mainly by the communication network If received, after a predetermined device of the communication network receives the first message
  • a message for releasing the connection between the base station to which the mobile terminal is currently connected and the mobile terminal is sent to the base station to which the mobile terminal is currently connected.
  • a handover processing method comprising: determining that the second message is valid, and performing processing based on the second message.
  • the handover processing method of the present invention when a predetermined device of the communication network determines not to accept the processing of the second message, an error message indicating that it is not accepted is transmitted to the second message. It is a preferable aspect of the present invention to transmit to the base station. With this configuration, it is possible to know that network-driven handover processing is not performed.
  • the handover processing method of the present invention when a predetermined device of the communication network performs processing based on the second message, an error message indicating that the mobile terminal cannot make a desired connection is displayed. It is a preferable aspect of the present invention to transmit to the mobile terminal via the base station that transmitted the message. With this configuration, it can be known that terminal-driven handover processing is not performed.
  • a mobile terminal in a communication system configured such that a mobile terminal communicates with a communication partner via a communication network including a plurality of access networks, there are a plurality of handover control subjects of the mobile terminal.
  • the mobile terminal used in the mobile terminal handover processing method when there is a possibility that handover processing of the mobile terminal by each of the plurality of control entities may occur, and the mobile terminal of the plurality of access networks Determining means for determining connection to a desired access network; detecting means for detecting the possibility of occurrence of a network-driven handover process performed by a predetermined device of the communication network as one of the control entities; Based on the detection by the detection means, the desired access network.
  • a message generating means for generating a connection request message including a predetermined information for maintaining a connection with an access network to which the mobile terminal is currently connected There is provided a mobile terminal comprising transmission means for transmitting the connection request message to a base station arranged in the desired access network.
  • the detection of the possibility of occurrence of the network-driven handover process by the detecting means is performed whether or not the radio field intensity received by the mobile terminal is equal to or lower than a predetermined radio field intensity, or It is a preferable aspect of the present invention that the report indicating the result of investigating the access network environment around the mobile terminal is performed based on whether the mobile terminal has transmitted a report. With this configuration, it is possible to appropriately detect the possibility of occurrence of network-driven handover processing.
  • the predetermined information is information indicating a handover processing policy when handover of the mobile terminal occurs.
  • the message generating unit releases the connection to disconnect the desired access network. It is a preferable aspect of the present invention that a message is generated and the transmission means transmits the generated release message to a base station arranged in the desired access network. With this configuration, double reservation can be avoided.
  • the predetermined information is based on information indicating a handover processing policy of the mobile terminal included in a predetermined device of the communication network that manages communication with the communication partner. It is a preferable aspect of the present invention that the information is for causing the apparatus to perform processing. With this configuration, the current connection release process can be temporarily suspended.
  • a communication management apparatus for managing the communication used in the handover processing method of the mobile terminal when the mobile terminal performs connection switching to a base station of a desired access network among the plurality of access networks.
  • the communication management apparatus when the processing means determines not to accept the processing of the second message, the communication management apparatus further comprises a message generating means for generating an error message indicating that the processing is not accepted, and the transmitting means It is a preferable aspect of the present invention to transmit the error message generated by the message to the base station that transmitted the second message. With this configuration, it is possible to know that network-driven handover processing is not performed.
  • the communication management apparatus when the processing means performs processing based on the second message, the communication management apparatus further comprises message generation means for generating an error message indicating that the mobile terminal cannot make a desired connection, It is a preferred aspect of the present invention that the error message generated by the transmission means is transmitted to the mobile terminal via the base station that transmitted the first message. With this configuration, it can be known that terminal-driven handover processing is not performed.
  • the handover processing method of the present invention can make the handover of the mobile terminal seamless, and can prevent the double reservation from occurring.
  • the block diagram which shows an example of a structure of the mobile communication system in the 1st, 2nd embodiment of this invention
  • the block diagram which shows an example of a structure of UE which concerns on the 1st Embodiment of this invention
  • the flowchart which shows an example of the method of detecting possibility that the network initiative type
  • the flowchart which shows an example of the other method of detecting the possibility that the network initiative type
  • the figure which shows an example of the message format in the 1st, 2nd embodiment of this invention The sequence chart which shows an example of the message sequence of the process in the 1st Embodiment of this invention
  • the sequence chart which shows another example of the message sequence of the process in the 1st Embodiment of this invention The sequence chart which shows another example of the message sequence of the process in the 1st Embodiment of this invention
  • the block diagram which shows an example of a structure of SG which concerns on the 1st, 2nd embodiment of this invention
  • the flowchart which shows an example of the analysis flow which analyzes the content of the message by SG which concerns on the 1st Embodiment of this invention
  • the sequence chart which shows an example of the message sequence of the process in the 2nd Embodiment of this invention The sequence chart which shows another example of the message sequence of the process in the 2nd Embodiment of this invention
  • the flowchart which shows an example of the process of the policy enforcement means of SG which concerns on the 2nd Embodiment
  • An access domain (AD) 111 and an AD 112 are the same type of access network (access network), and the AD 113 is a different type of access network from the AD 111 and the AD 112.
  • the AD 111, AD 112, and AD 113 include BS (Base Station) 105, BS 106, and BS 107, which are wireless access points of the mobile terminal MN 100 (hereinafter, the MN 100 may be described as the UE 100), respectively.
  • Each is connected to an access gateway (AG) 101, AG102, and AG103.
  • the AG is for managing movement of MN 100 connected to each AD in AD.
  • AG101, AG102, and AG103 are each connected to SG (Service Gateway) 104.
  • the SG 104 manages mobility between ADs of the MN 100 or mobility when the address of the MN 100 is changed in the AD.
  • the AD may be a 3GPP access network such as UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network), GERAN (GSM EDGE Radio Access Network), EUTRAN (Evolved UTRAN), WLAN (Wireless LAN) or WiMAX (Worldwide Interoperability).
  • UTRAN UMTS Terrestrial Radio Access Network
  • GSM EDGE Radio Access Network GSM EDGE Radio Access Network
  • EUTRAN Evolved UTRAN
  • WLAN Wireless LAN
  • WiMAX Worldwide Interoperability
  • the BS may be, for example, a 3GPP base station (eNodeB or the like), or may be an access point such as WLAN, WiMAX, or I-WLAN.
  • the AG may be, for example, the Serving Gateway described in Non-Patent Document 2, or the ePDG or AGW (Access Gateway) described in Non-Patent Document 3.
  • the MAG described in Non-Patent Document 1 may be used.
  • the Service Gateway may be, for example, the PDN GW described in Non-Patent Document 2, or the home agent (Home Agent) or local mobility anchor (Local Mobility Anchor: LMA) described in Non-Patent Document 1. .
  • the MN 100 is connected to an Application Service Domain (not shown) via these nodes and enjoys application services.
  • the Application Service Domain is, for example, an IP packet network such as an IMS (IP Multimedia Subsystem) network or other PDN (Packet Data Network) prepared independently by the Internet or operators.
  • IMS IP Multimedia Subsystem
  • PDN Packet Data Network
  • AG101, AG102, and AG103 may be referred to as AD111, AD112, and AD113.
  • MN and BS are examples of the subject of control related to MN handover decision.
  • MN100 tries to hand over from AD111 to AD113.
  • the MN 100 detects the possibility that a network-driven handover from AD111 to AD112 will occur, the MN100 performs handover so that the handover procedure from AD111 to AD113 does not interfere with the network-driven handover from AD111 to AD112.
  • Policy Policy which is the policy of the above processing is sent to the SG 104.
  • the possibility of network-driven handover is detected (understood) by the following means, for example.
  • the possibility of handover is grasped by detecting the transmission of a measurement report that is determined to induce a network initiated handover.
  • the possibility of handover is grasped by detecting the transmission of a report indicating that the wireless environment of the AD 112 is overwhelmingly better than the AD 111.
  • the contents of the measurement reports sent so far are compared with the history of whether or not network-driven handover has been executed to estimate the start condition of network-driven handover, Download and guess start conditions.
  • the above-mentioned policy is included in a connection request message to AD 113 and is sent to SG 104 (a node through which both signaling regarding handover from AD 111 to AD 112 and signaling from AD 111 to AD 113 passes).
  • SG 104 a node through which both signaling regarding handover from AD 111 to AD 112 and signaling from AD 111 to AD 113 passes.
  • a policy may be sent to the SG 104 in advance, and a trigger for making this policy effective may be included in the connection request message to the AD 113 and sent to the SG 104.
  • This policy does the following: 1. Release processing to the AD111 path following the handover from AD111 to AD113 (for example, Delete Bearer Request in step S1806 in Fig. 18) is caused to be suspended in SG104. 2. When the UE 100 is completely handed over to the AD 113 and can exchange data with the partner node, it is determined that the connection status on the AD 111 side is stable again (such as a stable radio wave status). A release (release) message is sent (transmission by the UE 100 is permitted) (for example, request bearer resource release (Request Bearer Resource Release, see FIG. 19) of Non-Patent Document 2). 3.
  • request bearer resource release Request Bearer Resource Release
  • the UE 100 When the UE 100 detects that a network initiated handover from the AD 111 to the AD 112 has occurred during the handover process from the AD 111 to the AD 113 or immediately after the complete handover to the AD 113, the UE 100 releases the path on the AD 113 side. As a result, the handover of the UE 100 becomes seamless, and it is possible to prevent the double reservation from occurring.
  • the network initiated handover prediction unit 201 is a unit that detects (understands) the possibility of the above network initiated handover.
  • An example of the detection method is shown in FIGS.
  • the flowchart shown in FIG. 3 is a flowchart in the case of grasping the possibility of handover by detecting that the received radio wave from the currently connected network (access network) is weak.
  • the network-initiated handover predicting unit 201 determines whether or not the received radio wave at the 3G interface is weak (for example, lower than a predetermined radio field intensity) (step S301). It is determined that type handover can occur (step S302). On the other hand, if it is not determined that the network is weak, it is determined that the network initiated handover from 3G to 3G does not occur for a while (step S303).
  • the flowchart shown in FIG. 4 is a flowchart when grasping the possibility of handover by detecting the transmission of a measurement report that is determined to induce a network-driven handover.
  • the network-initiated handover prediction unit 201 determines whether a measurement report that prompts network-initiated handover has been transmitted (step S401). If it is determined that it is being transmitted, it is determined that a network-initiated handover from 3G to 3G can occur (step S402). On the other hand, if it is determined that it has not been transmitted, it is determined that the network initiated handover from 3G to 3G does not occur for a while (step S403).
  • the message generation means 202 is a means for generating a message for sending the above-mentioned policy and a trigger for making the policy effective.
  • An example of the message format generated by the message generation means 202 is shown in FIG.
  • the connection request messages 501 and 503 to the AD 113 illustrated in FIG. 5 may be, for example, an extension of the Router ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ Solicitation message described in Non-Patent Document 1 or may be a completely new message.
  • the location registration messages 502 and 504 to the SG 104 may be, for example, a Proxy Binding Update message described in Non-Patent Document 1 or a message having an equivalent function.
  • the transmission interface selection means 203 is a means for selecting an interface to send a message, that is, a means for selecting whether to send from the interface on the AD 111 (and AD 112) side or from the interface on the AD 113 side.
  • the wireless reception unit 204 is a unit that receives a message from the outside, and the wireless transmission unit 205 is a unit that transmits a message or the like to the outside.
  • FIG. 6 shows a flow in which the policy is included in the connection request message to the AD 113 and sent to the SG 104, and after the UE 100 detects that the connection on the AD 111 side is stable, a release (release) request on the AD 111 side is transmitted.
  • the UE 100 is connected to the AD 111 (step S601), and the UE 100 determines to perform a handover to the AD 113 (step S602).
  • the UE 100 detects (understands) the possibility of network-initiated handover (step S603).
  • the UE 100 transmits a connection request message including the policy to the AD 113 (step S604), and a location registration message including the policy is transmitted from the AD 113 to the SG 104 (step S605).
  • the SG 104 suspends the release process for the AD 111 based on the policy (step S606), and transmits a location registration response message to the AD 113 (step S607).
  • a message indicating that the connection with the AD 113 is OK is transmitted from the AD 113 (step S608).
  • the UE 100 detects that the connection on the AD 111 side is stable (step S609), determines that a network-driven handover is unlikely to occur, and then transmits a release request to the bearer on the AD 111 side (step S610).
  • FIG. 7 shows a flow in which the SG 104 holds the policy of the UE 100 in advance and makes this policy effective by a trigger.
  • the UE 100 is connected to the AD 111 (step S701), and the UE 100 decides to hand over to the AD 113 (step S702).
  • the SG 104 has a policy of the UE 100 in advance.
  • the UE 100 detects (understands) the possibility of a network-driven handover (step S703).
  • the UE 100 transmits a connection request message including a trigger for enabling the policy to the AD 113 (step S704), and a location registration message including the trigger is transmitted from the AD 113 to the SG 104 (step S705).
  • the SG 104 validates the policy based on the trigger, suspends the release process to the AD 111 (step S706), and transmits a location registration response message to the AD 113 (step S707).
  • a message indicating that the connection with the AD 113 is OK is transmitted from the AD 113 (step S708).
  • the UE 100 detects that the connection on the AD 111 side is stable (step S709), and determines that a network-driven handover is unlikely to occur, and then transmits a release request on the AD 111 side (step S710).
  • FIG. 8 is a flowchart when a network-driven handover occurs during the handover process from AD 111 to AD 113.
  • the UE 100 is connected to the AD 111 (step S801), and the UE 100 decides to hand over to the AD 113 (step S802). Thereafter, the UE 100 detects (understands) the possibility of a network-driven handover (step S803).
  • the UE 100 transmits a connection request message including the policy to the AD 113 (step S804).
  • the UE 100 detects a network initiated handover during the handover process (step S805), the UE 100 transmits a release request to the AD 113 (step S806).
  • the transmission of the release request to the AD 113 has detected the network-driven handover during the handover process (step S805), and the network-driven handover to the AD 112 succeeded after the handover to the AD 113.
  • it may be performed when network-initiated handover is known (or can be determined) to be superior to UE-initiated handover.
  • the release process for the AD 113 may be a further condition that the connection OK message for the AD 113 could not be received within a predetermined time.
  • the location registration message and location registration response message in FIGS. 6 to 8 are signaling for handover, and may be, for example, Proxy Binding Update and Proxy Binding Ack described in Non-Patent Document 1 (and FIG. 18). 18 Update Bearer Request and Update ⁇ Bearer Response may be used.
  • FIG. 9 shows an example of the configuration of the SG 104 according to the first embodiment.
  • the receiving unit 901 is a unit that receives a sent message
  • the transmitting unit 902 is a unit that transmits a message.
  • the message analysis means 903 is a means for analyzing the contents of the sent message.
  • the location registration message from the AD 113 includes a policy, a trigger, or nothing. Analyze.
  • the message analysis unit 903 analyzes whether or not a policy is included in the location registration message (step S1001). If the policy is included, the policy execution unit 905 is instructed to perform a predetermined process (step S1002). If no policy is included, it is analyzed whether or not a trigger is included in the location registration message (step S1003). If a trigger is included, the policy holding means 904 is instructed to validate the held policy (step S1004). If no trigger is included, the message generation unit 906 is instructed to generate a predetermined message (step S1005).
  • the policy holding means 904 determines that the policy is held when the policy of the UE 100 is sent in advance and the trigger is included in the location registration message, this policy is valid. become.
  • the policy enforcement unit 905 implements the policy included in the location registration message or the policy that is valid in the policy possessed by the policy retaining unit 904.
  • the message generation unit 906 generates a message in accordance with the policy implementation of the policy implementation unit 905 (or a conventional method when there is no policy).
  • the second embodiment will be described with reference to FIG. 1 because it is the same as the communication network in the first embodiment.
  • the UE 100 sends in advance to the SG 104 a policy regarding the possibility of handover to the AD 113 (heterogeneous network (heterogeneous network)) and the timing of Detach from the SG 104.
  • AD 113 heterogeneous network (heterogeneous network)
  • This policy is as follows, for example. 1. As shown in FIG. 11, when the SG 104 receives a location registration message from the AD 112 immediately after sending a message related to the release process following the handover from the AD 111 to the AD 113 (step S1106), the location registration to the SG 104 is performed. The message is not accepted (step S1108), and an error is returned from the SG 104 to the AD 112 (step S1109). 2. Alternatively, as shown in FIG. 12, when the SG 104 receives a location registration message from the AD 112 before sending a message related to the release process to the AD 111 (step S1206), the SG 104 determines that the location registration message from the AD 112 is valid (step S1206).
  • step S1207) the SG 104 is not allowed to transmit a message related to the release process for the path of the AD 111.
  • the UE 100 may notice that the handover from the AD 111 to the AD 113 has failed, or an error may be returned from the SG 104 to the UE 100 (step S1208).
  • the UE 100 detects that the handover from the AD 111 to the AD 113 has failed from a state where, for example, the link establishment with the AD 112 has succeeded or the connection OK message to the AD 113 has not been received within a predetermined time. May be.
  • the policy in this case may be sent to the SG 104 in advance (the timing at which the UE 100 is handed over to the AD 113 is not necessary). This policy may be sent in addition to the message when the location registration of the UE 100 is performed to the SG 104 for the first time, or may be sent in a completely new message.
  • the network side may hold beforehand as a policy of UE100.
  • the receiving unit 901 is a unit that receives a sent message
  • the transmitting unit 902 is a unit that transmits a message.
  • the message analysis unit 903 is a unit that analyzes the order of sent messages.
  • the policy holding means 904 holds the policy of the UE 100 sent in advance
  • the policy implementation means 905 is a means for determining a message to be transmitted according to the order of the sent messages.
  • the message generation unit 906 generates the message determined by the policy implementation unit 905 and passes it to the transmission unit 902 in the determined order.
  • the policy execution unit 905 After receiving the location registration message from the AD 113 via the receiving unit 901 (step S1301), the policy execution unit 905 determines whether or not the location registration message has been sent from the AD 112 before sending the release processing message to the AD 111. Judgment is made (step S1302). If the location registration message has not been sent from the AD 112, the policy enforcement unit 905 determines whether or not the location registration message has been received from the AD 112 immediately after transmitting the release processing message to the AD 111 (step S1303). ).
  • the policy enforcement unit 905 When the location registration message is received from the AD 112, the policy enforcement unit 905 returns an error message (including a failure of handover) to the AD 112 (step S1304). On the other hand, when the location registration message is not received from the AD 112, the policy enforcement unit 905 performs normal processing (step S1305). If it is determined in step S1302 that the location registration message has been sent from the AD 112 before the release processing message is sent to the AD 111, the policy enforcement unit 905 sends an error message (notifying that the handover has failed) to the AD 113. Are included) (step S1306).
  • each functional block used in the above description of the embodiment of the present invention is typically realized as an LSI (Large Scale Integration) which is an integrated circuit. These may be individually made into one chip, or may be made into one chip so as to include a part or all of them.
  • LSI Large Scale Integration
  • IC Integrated Circuit
  • system LSI super LSI
  • ultra LSI ultra LSI depending on the degree of integration.
  • the method of circuit integration is not limited to LSI, and may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor.
  • An FPGA Field Programmable Gate Array
  • a reconfigurable processor that can reconfigure the connection and setting of circuit cells inside the LSI may be used.
  • the handover processing method of the present invention, the mobile terminal used in the method, and the communication management apparatus can make the handover of the mobile terminal seamless and prevent the double reservation from occurring. This is useful for a mobile terminal handover processing method, a mobile terminal used in the method, a communication management device, and the like when there are a plurality of control bodies and a mobile terminal handover occurs by each control body.

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Abstract

 移動端末のハンドオーバがシームレスになるようにでき、ネットワークリソースの2重予約が発生しないようにすることができるハンドオーバ処理方法などを提供する技術が開示され、その技術によれば移動端末100が、所望するアクセスネットワーク113へ接続することを決定し、通信ネットワークの所定の装置が制御主体の1つとなって行うネットワーク主導型のハンドオーバ処理の発生の可能性を検知するステップと、移動端末が、検知するステップの検知結果に基づいて、所望するアクセスネットワークへの接続を要求するメッセージであって、移動端末が現在接続しているアクセスネットワークとの接続を維持させるための所定の情報を含む接続要求メッセージを所望するアクセスネットワークに配置された基地局に送信するステップとを、有する。

Description

ハンドオーバ処理方法、その方法で用いられる移動端末及び通信管理装置
 本発明は、移動端末のハンドオーバの制御主体が複数存在し、それぞれの制御主体による移動端末のハンドオーバが発生する場合の移動端末のハンドオーバ処理方法、その方法で用いられる移動端末及び通信管理装置に関する。
 次世代の端末移動をサポートした大規模ネットワークとして、非特許文献1に記載のPMIP(Proxy Mobile IP)がある。PMIPではIP(Internet Protocol)層での移動端末(MN:Mobile Node)の移動(ハンドオーバ)がネットワーク側で管理される。一方、3GPP(3rd Generation Partnership Project)のSAE(System Architecture Evolution)では、次世代のパケットスイッチ(PS:Packet Switched)網についての仕様決めが行われている(非特許文献2、非特許文献3を参照)。図14(非特許文献3に記載)にネットワーク図の一部を示す。
 なお、3GPPアクセス(access)内にはUE(User Equipment)の無線アクセスポイントであるeNodeB(不図示)やリンク層でのハンドオーバを管理するMME(Mobility Management Entity)(不図示)が存在する。図14に示される通り、非特許文献2においては3GPPの移動端末であるUEの3GPPアクセス間のハンドオーバ、及び3GPPアクセスとnon-3GPP(非3GPPとも言う)ネットワーク間のハンドオーバの両方がサポートされている。このUEのIP層のハンドオーバ管理として、主にPMIPが採用されている。
 非特許文献2に記載の3GPPアクセス間のUEの移動シグナリングフローの一例を図15に示す。図15に示される通り、ネットワーク側でハンドオーバの準備がなされ(ステップS1501)、ハンドオーバが開始され(ステップS1502)、ハンドオーバが完了する(ステップS1503)。ここでの移動を決定するのはネットワーク側であり、ハンドオーバはネットワーク側で開始される(ネットワーク主導ハンドオーバ)。この場合、UEにはハンドオーバしたことが分からない。
 非特許文献3に記載の3GPPアクセスからTrusted 非3GPP IPアクセスへ(単に、非3GPPアクセスとも言う)のUEの移動シグナリングフローの一例を図16に示す。図16に示される通り、ここでのハンドオーバはUE側で開始される(UE主導ハンドオーバ)。既にUEは3GPPアクセスと通信ベアラを確立しているものとする(ステップS1601)。非3GPPアクセスネットワークから受信できる電波の測定結果をハンドオーバポリシ(policy)と照らし合わせた結果、UEは非3GPPアクセスへのハンドオーバ開始を決定し(ステップS1602)、非3GPPアクセスに接続するためのアクセス認証処理を開始する(ステップS1603)。アクセス認証が完了して接続を許可(認証、許可)されると、レイヤ3(IPレイヤ)における接続処理を開始する(L3(Layer 3)アタッチトリガ:ステップS1604)。
 その結果、非3GPPアクセスネットワーク内のノード(例えば、不図示のMAG(Mobile Access Gateway))が、コアネットワークとの間に設定するQoSポリシや課金設定情報をPCRFから取得して設定する(ゲートウェイ制御セッション構築リクエスト(Gateway Control and QoS Policy Rules Request):ステップS1605、ゲートウェイ制御セッション構築応答(Ack Gateway Control and QoS Policy Rules Request):ステップS1606)。続いて、MAGがプロキシBU(プロキシバインディングアップデート)をPDN-GW(PDNゲートウェイ)に送信し(ステップS1607)、PDN-GWはPCRFからQoSポリシや課金設定情報を取得して設定する(ポリシ及び課金情報リクエスト(Modification of IP-CAN Session):ステップS1608、ポリシ及び課金情報供給(Ack IP-CAN Session Modification):ステップS1609)。
 さらに、PDN-GWはAAA認証を行う(ステップS1610)。これらの処理に成功すると、PDN-GWはMAGに対してプロキシBA(Binding Ack)を返し(ステップS1611)、MAGとPDN-GWとの間にPMIPv6トンネルが構築される(ステップS1613)。プロキシBAを受信したMAGは、PDN-GWから配布されたIPアドレス/プレフィックスをUEに転送して、L3レベルの接続処理を完了する(ステップS1612)。そして最後に、ハンドオーバ元アクセスの3GPPベアラをリリース(解放)して、端末主導型ハンドオーバ処理を完了する(3GPP EPS ベアラリソース解放:ステップS1614)。ここで、3GPP EPS ベアラの解放は、UEが実施してもよいし、PDN-GWが実施してもよい。
 非特許文献2に記載のBearer(3GPPにおけるUEとPDN-GWの間のリンクレベル接続)Release(ベアラリリース)シグナリングフローの一例を図17に示す。図17に示すように、UEが無線ベアラリリースリクエスト(Radio Bearer Release Request)を受信すると(ステップS1701)、無線ベアラリリースレスポンス(Radio Bearer Release Response)を送信し(ステップS1702)、ベアラリリースが行われる。
S.Gundavelli et al,"Proxy Mobile IPv6", draft-ietf-netlmm-proxymip6-11.txt, February 25 2008. "General Packet Radio Service (GPRS) enhancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) access (Release 8)", 3GPP TS 23.401 V8.1.0 March 2008. "Architecture enhancements for non-3GPP accesses (Release 8)", 3GPP TS 23.402 V8.1.1 March 2008.
 今、UEが3GPPアクセスに接続して通信しているとする。ここでUEが非3GPPアクセスを見つけ、そちら側への接続を切り替えようとしている時、3GPPアクセス側でネットワーク主導のハンドオーバ(ネットワーク主導型ハンドオーバ)が開始されると、ハンドオーバが双方で失敗(中断)する上、ベアラリリース(Bearer Release)に関する無駄なシグナリングが発生する。その際の一例を図18に示す。
 図18では、3GPPアクセスから非3GPPアクセスへのハンドオーバに関するシグナリングが終了した後にネットワーク側から送られるベアラリリース(Bearer Release)処理(ステップS1806:Delete Bearer Request)によって3GPPアクセスから3GPPアクセスへのハンドオーバが失敗する(データ送受信の中断が起きる)上に、3GPPアクセスから3GPPアクセスへのハンドオーバシグナル(ステップS1807:Update Bearer Request)により、ハンドオーバ情報(UEの位置登録情報)が更新されるため3GPPアクセスから非3GPPアクセスへのハンドオーバも失敗する。
 そこで、3GPPを切ってから非3GPPに繋ぐようにすると、ハンドオーバがシームレスにならないという問題(break before make 問題)が発生する。また3GPPを切らないと二重予約(double reservation)の問題が発生する。
 本発明は、上記の問題点に鑑み、移動端末のハンドオーバがシームレスになるようにでき、2重予約が発生しないようにすることができるハンドオーバ処理方法、その方法で用いられる移動端末及び通信管理装置を提供することを目的とする。
 上記目的を達成するために、本発明によれば、移動端末が、複数のアクセスネットワークから構成される通信ネットワークを介して通信相手と通信を行うよう構成された通信システムにおいて、前記移動端末のハンドオーバの制御主体が複数存在する場合の前記移動端末のハンドオーバ処理方法であって、前記移動端末が、前記複数のアクセスネットワークのうちの所望するアクセスネットワークへ接続することを決定するステップと、前記通信ネットワークの所定の装置が前記制御主体の1つとなって行うネットワーク主導型のハンドオーバ処理の発生の可能性を検知するステップと、前記移動端末が、前記検知に基づいて、前記所望するアクセスネットワークへの接続を要求するメッセージであって、前記移動端末が現在接続しているアクセスネットワークとの接続を維持させるための所定の情報を含む接続要求メッセージを前記所望するアクセスネットワークに配置された基地局に送信するステップとを、有するハンドオーバ処理方法が提供される。この構成により、移動端末のハンドオーバがシームレスになるようにでき、2重予約が発生しないようにすることができる。なお、本発明では、アクセスネットワークには少なくとも1つの基地局が存在する場合を想定している。
 また、本発明のハンドオーバ処理方法において、ネットワーク主導型のハンドオーバ処理の発生の可能性の前記検知が、前記移動端末の受信する電波強度が所定の電波強度以下になったか否か、又は前記移動端末の周辺のアクセスネットワーク環境を調査した結果を示すレポートが前記移動端末によって送信されたか否かに基づいて行われることは、本発明の好ましい態様である。この構成により、ネットワーク主導型のハンドオーバ処理の発生の可能性を適切に検知することができる。
 また、本発明のハンドオーバ処理方法において、前記所定の情報が、前記移動端末のハンドオーバが起こった際にハンドオーバ処理の方針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、現在の接続の解放処理を一時的に保留させることができる。
 また、本発明のハンドオーバ処理方法において、前記移動端末が、前記接続要求メッセージが送信された後、前記ネットワーク主導型のハンドオーバ処理を検知した場合、前記所望するアクセスネットワークとの接続を切るための解放メッセージを前記所望のアクセスネットワークに配置された基地局に送信することは、本発明の好ましい態様である。この構成により、2重予約を回避することができる。
 また、本発明のハンドオーバ処理方法において、前記所定の情報が、前記通信相手との通信を管理する前記通信ネットワークの所定の装置が有する前記移動端末のハンドオーバ処理の方針を示す情報に基づいて、前記所定の装置に処理をさせるための情報であることは、本発明の好ましい態様である。この構成により、現在の接続の解放処理を一時的に保留させることができる。
 また、本発明によれば、移動端末が、複数のアクセスネットワークから構成される通信ネットワークを介して通信相手と通信を行うよう構成された通信システムにおいて、前記移動端末のハンドオーバの制御主体が複数存在する場合の前記移動端末のハンドオーバ処理方法であって、前記移動端末と前記通信相手との通信を管理する前記通信ネットワークの所定の装置が、前記移動端末が前記複数のアクセスネットワークのうちの所望するアクセスネットワークの基地局への接続切り替えを依頼する第1のメッセージと、前記通信ネットワークが主体となって決定した前記移動端末の接続先の基地局への接続切り替えを依頼する第2のメッセージとを受信した場合、前記通信ネットワークの所定の装置が、前記第1のメッセージの受信後であって前記第2のメッセージを受信する前に、前記移動端末が現在接続している基地局と前記移動端末との接続を解放するためのメッセージを前記移動端末が現在接続している基地局に送信しているか否かを判断するステップと、送信していると判断された場合、前記第2のメッセージの処理を受け付けないことを決定するステップと、送信していないと判断された場合、前記第2のメッセージを有効と判断し、前記第2のメッセージに基づいて処理を行うステップとを、有するハンドオーバ処理方法が提供される。この構成により、移動端末のハンドオーバがシームレスになるようにでき、2重予約が発生しないようにすることができる。なお、第1、第2のメッセージは後述する位置登録メッセージに相当する。
 また、本発明のハンドオーバ処理方法において、前記通信ネットワークの所定の装置が、前記第2のメッセージの処理を受け付けないことを決定した場合、受け付けられない旨のエラーメッセージを前記第2のメッセージを送信した基地局に送信することは、本発明の好ましい態様である。この構成により、ネットワーク主導型のハンドオーバ処理がなされないことを知ることができる。
 また、本発明のハンドオーバ処理方法において、前記通信ネットワークの所定の装置が、前記第2のメッセージに基づいて処理を行う場合、前記移動端末が所望する接続ができない旨のエラーメッセージを、前記第1のメッセージを送信した基地局を介して前記移動端末に送信することは、本発明の好ましい態様である。この構成により、端末主導型のハンドオーバ処理がなされないことを知ることができる。
 また、本発明によれば、移動端末が、複数のアクセスネットワークから構成される通信ネットワークを介して通信相手と通信を行うよう構成された通信システムにおいて、前記移動端末のハンドオーバの制御主体が複数存在し、前記複数の制御主体のそれぞれによる前記移動端末のハンドオーバ処理が発生する可能性がある場合の前記移動端末のハンドオーバ処理方法で用いられる前記移動端末であって、前記複数のアクセスネットワークのうちの所望するアクセスネットワークへ接続することを決定する決定手段と、前記通信ネットワークの所定の装置が前記制御主体の1つとなって行うネットワーク主導型のハンドオーバ処理の発生の可能性を検知する検知手段と、前記検知手段による検知に基づいて、前記所望するアクセスネットワークへの接続を要求するメッセージであって、前記移動端末が現在接続しているアクセスネットワークとの接続を維持させるための所定の情報を含む接続要求メッセージを生成するメッセージ生成手段と、生成された前記接続要求メッセージを前記所望するアクセスネットワークに配置された基地局に送信する送信手段とを、備える移動端末が提供される。この構成により、移動端末のハンドオーバがシームレスになるようにでき、2重予約が発生しないようにすることができる。
 また、本発明の移動端末において、前記検知手段による前記ネットワーク主導型のハンドオーバ処理の発生の可能性の検知が、前記移動端末の受信する電波強度が所定の電波強度以下になったか否か、又は前記移動端末の周辺のアクセスネットワーク環境を調査した結果を示すレポートが前記移動端末によって送信されたか否かに基づいて行われることは、本発明の好ましい態様である。この構成により、ネットワーク主導型のハンドオーバ処理の発生の可能性を適切に検知することができる。
 また、本発明の移動端末において、前記所定の情報が、前記移動端末のハンドオーバが起こった際にハンドオーバ処理の方針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、現在の接続の解放処理を一時的に保留させることができる。
 また、本発明の移動端末において、前記接続要求メッセージが送信された後、前記ネットワーク主導型のハンドオーバ処理を検知した場合、前記メッセージ生成手段が、前記所望するアクセスネットワークとの接続を切るための解放メッセージを生成し、前記送信手段が、生成された前記解放メッセージを前記所望のアクセスネットワークに配置された基地局に送信することは、本発明の好ましい態様である。この構成により、2重予約を回避することができる。
 また、本発明の移動端末において、前記所定の情報が、前記通信相手との通信を管理する前記通信ネットワークの所定の装置が有する前記移動端末のハンドオーバ処理の方針を示す情報に基づいて、前記所定の装置に処理をさせるための情報であることは、本発明の好ましい態様である。この構成により、現在の接続の解放処理を一時的に保留させることができる。
 また、本発明によれば、移動端末が、複数のアクセスネットワークから構成される通信ネットワークを介して通信相手と通信を行うよう構成された通信システムにおいて、前記移動端末のハンドオーバの制御主体が複数存在する場合の前記移動端末のハンドオーバ処理方法で用いられる前記通信を管理する通信管理装置であって、前記移動端末が接続を前記複数のアクセスネットワークのうちの所望するアクセスネットワークの基地局への接続切り替えを依頼する第1のメッセージと、前記通信ネットワークが主体となって決定した前記移動端末の接続先の基地局への接続切り替えを依頼する第2のメッセージとを受信する受信手段と、前記移動端末が現在接続している基地局と前記移動端末との接続を解放するための解放メッセージを前記移動端末が現在接続している基地局に送信する送信手段と、前記第1のメッセージの受信後であって前記第2のメッセージを受信する前に、前記送信手段が前記解放メッセージを前記移動端末が現在接続している基地局に送信しているか否かを判断する判断手段と、送信していると判断された場合、前記第2のメッセージの処理を受け付けないことを決定し、送信していないと判断された場合、前記第2のメッセージを有効と判断し、前記第2のメッセージに基づいて処理を行う処理手段とを、備える通信管理装置が提供される。この構成により、移動端末のハンドオーバがシームレスになるようにでき、2重予約が発生しないようにすることができる。なお、ここでの通信管理装置は後述するSGに相当する。
 また、本発明の通信管理装置において、前記処理手段が前記第2のメッセージの処理を受け付けないことを決定した場合、受け付けられない旨のエラーメッセージを生成するメッセージ生成手段をさらに備え、前記送信手段が生成された前記エラーメッセージを前記第2のメッセージを送信した基地局に送信することは、本発明の好ましい態様である。この構成により、ネットワーク主導型のハンドオーバ処理がなされないことを知ることができる。
 また、本発明の通信管理装置において、前記処理手段が前記第2のメッセージに基づいて処理を行う場合、前記移動端末が所望する接続ができない旨のエラーメッセージを生成するメッセージ生成手段をさらに備え、前記送信手段が生成された前記エラーメッセージを前記第1のメッセージを送信した基地局を介して前記移動端末に送信することは、本発明の好ましい態様である。この構成により、端末主導型のハンドオーバ処理がなされないことを知ることができる。
 本発明のハンドオーバ処理方法、その方法で用いられる移動端末及び通信管理装置は、移動端末のハンドオーバがシームレスになるようにでき、2重予約が発生しないようにすることができる。
本発明の第1、第2の実施の形態における移動通信システムの構成の一例を示す構成図 本発明の第1の実施の形態に係るUEの構成の一例を示す構成図 本発明の第1の実施の形態におけるネットワーク主導型ハンドオーバが起こる可能性を検出する方法の一例を示すフローチャート 本発明の第1の実施の形態におけるネットワーク主導型ハンドオーバが起こる可能性を検出する他の方法の一例を示すフローチャート 本発明の第1、第2の実施の形態におけるメッセージフォーマットの一例を示す図 本発明の第1の実施の形態における処理のメッセージシーケンスの一例を示すシーケンスチャート 本発明の第1の実施の形態における処理のメッセージシーケンスの他の一例を示すシーケンスチャート 本発明の第1の実施の形態における処理のメッセージシーケンスの他の一例を示すシーケンスチャート 本発明の第1、第2の実施の形態に係るSGの構成の一例を示す構成図 本発明の第1の実施の形態に係るSGによるメッセージの中身を解析する解析フローの一例を示すフローチャート 本発明の第2の実施の形態における処理のメッセージシーケンスの一例を示すシーケンスチャート 本発明の第2の実施の形態における処理のメッセージシーケンスの他の一例を示すシーケンスチャート 本発明の第2の実施の形態に係るSGのポリシ実施手段の処理の一例を示すフローチャート 従来のネットワークの一例を示す図 従来の3GPPアクセス間のUEの移動シグナリングシーケンスの一例を示すシーケンスチャート 従来の3GPPアクセスからTrusted 非3GPP IPアクセスへのUEの移動シグナリングシーケンスの一例を示すシーケンスチャート 従来のベアラリリースのシグナリングシーケンスの一例を示すシーケンスチャート 従来のUEのハンドオーバにおける課題を説明するためのシーケンスチャート 従来のUE主導のリリースメッセージの送信の一例を示すシーケンスチャート
<第1の実施の形態>
 本発明の第1の実施の形態について図1を参照しながら説明する。アクセスドメイン(AD:Access Domain )111とAD112は同種のアクセス網(アクセスネットワーク)であり、AD113は、AD111及びAD112とは異種のアクセス網である。AD111、AD112、AD113には移動端末MN100(以下、MN100をUE100と記述する場合もある)の無線アクセスポイントであるBS(Base Station)105、BS106、BS107がそれぞれ存在し、BS105、BS106、BS107はそれぞれアクセスゲートウェイ(AG:Access Gateway)101、AG102、AG103に繋がっている。
 AGは各ADに繋がっているMN100のAD内での移動を管理するためのものである。AG101、AG102、AG103はそれぞれSG(Service Gateway)104に繋がっている。SG104はMN100のAD間の移動、または、AD内でMN100のアドレスが変更された場合のモビリティを管理するものである。ADは、例えばUTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network)、GERAN(GSM EDGE Radio Access Network)、EUTRAN(Evolved UTRAN)などの3GPPのアクセスネットワークであってもよいし、WLAN(Wireless LAN)やWiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)、HRPD(High Rate Packet Data; 3GPP2にて標準化)、NGN(Next Generation Network)などの非3GPPアクセスネットワーク、またI-WLAN(Interworking Wireless LAN)であってもよい。
 BSは、例えば3GPPのベースステーション(eNodeBなど)であってもよいし、WLAN、WiMAX、I-WLANなどのアクセスポイントであってもよい。AGは、例えば非特許文献2に記載のServing Gatewayであってもよいし、非特許文献3に記載のePDGやAGW(Access Gateway)であってもよい。また、非特許文献1に記載のMAGであってもよい。Service Gatewayは、例えば非特許文献2に記載のPDN GWであってもよいし、非特許文献1に記載のホームエージェント(Home Agent)やローカルモビリティアンカー(Local Mobility Anchor: LMA)であってもよい。MN100は、これらのノードを介して非図示のApplication Service Domainに接続し、アプリケーションサービスを享受する。Application Service Domainは、例えばインターネットやオペレータ各社が独自に用意するIMS(IP Multimedia Subsystem)ネットワーク等のIPパケット網や、その他のPDN(Packet Data Network)である。なお、以下ではAG101、AG102、AG103のことをAD111、AD112、AD113と記載する場合もある。この中でMNやBSはMNのハンドオーバ決定に関わる制御の主体の例となる。
 今、MN100がAD111からAD113へハンドオーバしようとする。ここで、MN100がAD111からAD112のネットワーク主導型ハンドオーバが起こる可能性を検出した場合、MN100は、AD111からAD113へのハンドオーバ手順がAD111からAD112へのネットワーク主導型ハンドオーバの邪魔をしないように、ハンドオーバの処理の方針であるポリシ(Policy)をSG104に送っておく。
 ネットワーク主導型ハンドオーバが起こる可能性に関しては、例えば次のような手段により検出(把握)する。まず1つ目の手段としては、現在接続中のネットワーク(アクセスネットワーク)からの受信電波が弱いことを検出することによりハンドオーバの可能性を把握する。2つ目の手段としては、現在接続中のネットワークにおいて、ネットワーク主導型ハンドオーバを誘発すると判断されるメジャメントレポートの送信を検出することによりハンドオーバの可能性を把握する。例えば、AD111よりもAD112の無線環境の方が圧倒的に良好である旨のレポートの送信を検出することによりハンドオーバの可能性を把握する。
 また、これまでに送信したメジャメントレポートの内容に対して、ネットワーク主導型ハンドオーバが実行されたか否かの履歴と照合してネットワーク主導型ハンドオーバの開始条件を推測したり、実際にネットワーク主導型ハンドオーバの開始条件をダウンロードして推測したりする。
 また、上述のポリシはAD113への接続要求メッセージに含めてSG104(AD111からAD112へのハンドオーバとAD111からAD113へのハンドオーバに関するシグナリングの両方が通るノード)に送られる。または、あらかじめSG104にポリシを送っておき、このポリシを有効にさせるためのトリガ(Trigger)をAD113への接続要求メッセージに含めてSG104に送ってもよい。
 このポリシは、例えば以下のようなことをさせるものである。1.AD111からAD113へのハンドオーバの後に続くAD111経路への解放処理(例えば、図18のステップS1806のDelete Bearer Request)をSG104に保留にさせる。2.UE100が完全にAD113にハンドオーバし、相手ノードとのデータのやり取りができるようになった状態で、AD111側の接続状況が再び安定(電波状況が安定するなど)したと判断した際、UE主導のリリース(解放)メッセージを送らせる(UE100による送信を許可する)(例えば、非特許文献2のリクエストベアラリソースリリース(Request Bearer Resource Release、図19参照))。3.AD111からAD113へのハンドオーバ処理中、又は完全にAD113へハンドオーバした直後にAD111からAD112へのネットワーク主導型ハンドオーバが起きたことをUE100が検出した際、UE100はAD113側の経路を解放させる。これにより、UE100のハンドオーバがシームレスになり、2重予約が発生しないようにさせることができる。
 第1の実施の形態に係るUEの構成の一例を図2に示す。網主導ハンドオーバ予測手段201は、上述のネットワーク主導型ハンドオーバが起こる可能性を検出(把握)する手段である。検出方法の一例を図3及び図4に示す。図3に示すフローチャートは、現在接続中のネットワーク(アクセスネットワーク)からの受信電波が弱いことを検出することによりハンドオーバの可能性を把握する場合のフローチャートである。網主導ハンドオーバ予測手段201は、3Gインタフェースでの受信電波が弱いか(例えば、所定の電波強度よりも低いか)否かを判断し(ステップS301)、弱いと判断すると3Gから3Gへのネットワーク主導型ハンドオーバが起こり得ると判断する(ステップS302)。一方、弱いと判断されなければ、3Gから3Gへのネットワーク主導型ハンドオーバはしばらく起こらないと判断する(ステップS303)。
 図4に示すフローチャートは、ネットワーク主導型ハンドオーバを誘発すると判断されるメジャメントレポートの送信を検出することによりハンドオーバの可能性を把握する場合のフローチャートである。網主導ハンドオーバ予測手段201は、ネットワーク主導型ハンドオーバを促すようなメジャメントレポートを送信したか否かを判断する(ステップS401)。送信されていると判断すると、3Gから3Gへのネットワーク主導型ハンドオーバが起こり得ると判断する(ステップS402)。一方、送信されていないと判断されれば、3Gから3Gへのネットワーク主導型ハンドオーバはしばらく起こらないと判断する(ステップS403)。
 メッセージ生成手段202は、上述したポリシを送るためのメッセージや、ポリシを有効にさせるトリガを生成する手段である。メッセージ生成手段202で生成されるメッセージフォーマットの一例を図5に示す。なお、図5に示すAD113への接続要求メッセージ501、503とは、例えば非特許文献1に記載のRouter Solicitationメッセージの拡張であってもよいし、または全く新しいメッセージであってもよい。またSG104への位置登録メッセージ502、504とは、例えば非特許文献1に記載のProxy Binding Updateメッセージであってもよいし、これと同等機能を有するメッセージであってもよい。
 送信インタフェース選択手段203は、メッセージを送るインタフェースを選択する手段、つまりAD111(及びAD112)側のインタフェースから送るか、AD113側のインタフェースから送るかを選択する手段である。無線受信手段204は、外部からのメッセージなどを受信する手段であり、無線送信手段205は外部へメッセージなどを送信する手段である。
 第1の実施の形態におけるメッセージフローを図6から図8に示す。図6はポリシをAD113への接続要求メッセージに含めてSG104に送り、かつUE100がAD111側の接続が安定したことを検知した後、AD111側のリリース(解放)リクエストを送信するフローである。図6に示すように、UE100はAD111に接続しており(ステップS601)、UE100はAD113へハンドオーバすることを決定する(ステップS602)。
 その後、あるいは同時期に、UE100はネットワーク主導型ハンドオーバが起こる可能性を検知(把握)する(ステップS603)。UE100はポリシを含む接続要求メッセージをAD113へ送信し(ステップS604)、AD113からポリシを含む位置登録メッセージがSG104に送信される(ステップS605)。SG104はポリシに基づいてAD111に対するリリース処理を保留し(ステップS606)、位置登録応答メッセージをAD113へ送信する(ステップS607)。位置登録応答メッセージに基づいてAD113との接続OKの旨のメッセージがAD113から送信される(ステップS608)。UE100はAD111側の接続が安定したことを検知して(ステップS609)、ネットワーク主導のハンドオーバが起こりそうに無いと判断した後、AD111側のベアラに対するリリースリクエストを送信する(ステップS610)。
 図7はSG104があらかじめUE100のポリシを保有しており、トリガによってこのポリシを有効にさせるためのフローである。図7に示すように、UE100はAD111に接続しており(ステップS701)、UE100はAD113へハンドオーバすることを決定する(ステップS702)。このとき、SG104はあらかじめUE100のポリシを有している。その後、UE100はネットワーク主導型ハンドオーバが起こる可能性を検知(把握)する(ステップS703)。
 UE100はポリシを有効にさせるトリガを含む接続要求メッセージをAD113へ送信し(ステップS704)、AD113からトリガを含む位置登録メッセージがSG104に送信される(ステップS705)。SG104はトリガに基づいてポリシを有効とし、AD111へのリリース処理を保留し(ステップS706)、位置登録応答メッセージをAD113へ送信する(ステップS707)。位置登録応答メッセージに基づいてAD113との接続OKの旨のメッセージがAD113から送信される(ステップS708)。UE100はAD111側の接続が安定したことを検知し(ステップS709)ネットワーク主導のハンドオーバが起こりそうに無いと判断した後、AD111側のリリースリクエストを送信する(ステップS710)。
 図8はAD111からAD113へのハンドオーバ処理中にネットワーク主導型ハンドオーバが起こった場合のフローである。図8に示すように、UE100はAD111に接続しており(ステップS801)、UE100はAD113へハンドオーバすることを決定する(ステップS802)。その後、UE100はネットワーク主導型ハンドオーバが起こる可能性を検知(把握)する(ステップS803)。UE100はポリシを含む接続要求メッセージをAD113へ送信する(ステップS804)。その後、UE100は、ハンドオーバ処理中にネットワーク主導型ハンドオーバを検知する(ステップS805)と、AD113に対するリリースリクエストを送信する(ステップS806)。
 なお、上記AD113に対するリリースリクエストの送信(ステップS806)は、ハンドオーバ処理中にネットワーク主導型ハンドオーバを検知したことに加え(ステップS805)、AD113へのハンドオーバ後にAD112へのネットワーク主導型ハンドオーバが成功した、あるいはネットワーク主導型ハンドオーバがUE主導ハンドオーバより優位であることを知っている(または判断できる)場合に実施するものでもよい。ここで、AD113に対するリリース処理は、AD113に対する接続OKメッセージを所定時間内に受信できなかったことを更なる条件としてもよい。
 なお、図6~図8の位置登録メッセージ及び位置登録応答メッセージはハンドオーバのためのシグナリングであり、例えば非特許文献1に記載(及び図18)のProxy Binding Update及びProxy Binding Ackでもよいし、図18のUpdate Bearer RequestやUpdate Bearer Responseでもよい。
 第1の実施の形態のSG104の構成の一例を図9に示す。受信手段901は送られてきたメッセージを受信する手段であり、送信手段902はメッセージを送信する手段である。メッセージ解析手段903は、送られてきたメッセージの中身を解析する手段であり、例えばAD113からの位置登録メッセージにポリシが含まれているか、またはトリガが含まれているか、または何も含まれていないかを解析する。
 解析フローの一例を図10に示す。図10に示すように、メッセージ解析手段903は、位置登録メッセージにポリシが含まれているか否かを解析する(ステップS1001)。ポリシが含まれている場合にはポリシ実施手段905に所定の処理をするよう指示する(ステップS1002)。ポリシが含まれていない場合、位置登録メッセージにトリガが含まれているか否かを解析する(ステップS1003)。トリガが含まれている場合にはポリシ保有手段904に対して保有するポリシを有効にさせるよう指示する(ステップS1004)。トリガが含まれていない場合にはメッセージ生成手段906に所定のメッセージを生成するよう指示する(ステップS1005)。
 ポリシ保有手段904には、UE100のポリシがあらかじめ送られている場合にポリシが保有されており、位置登録メッセージにトリガが含まれていることをメッセージ解析手段903が判断した場合、このポリシが有効になる。ポリシ実施手段905は、位置登録メッセージに含まれるポリシ、またはポリシ保有手段904が保有するポリシで有効となったものを実施する。メッセージ生成手段906はポリシ実施手段905のポリシ実施に従い(又はポリシが無い場合は従来の方法で)、メッセージを生成する。
<第2の実施の形態>
 第2の実施の形態を説明する際、第1の実施の形態における通信ネットワークと同様であるため図1を用いて説明する。UE100はあらかじめ自分がAD113(異種網(異種ネットワーク))にハンドオーバする可能性のあること、及びSG104からのDetach(切り離し)のタイミングに関するポリシをSG104に送っておく。
 このポリシは、例えば以下のようなものである。1.図11に示すように、SG104がAD111からAD113へのハンドオーバの後に続くリリース処理に関するメッセージを送信した(ステップS1106)直後に、AD112から位置登録メッセージを受け取った場合(ステップS1107)、SG104に位置登録メッセージを受け付けさせず(ステップS1108)、SG104からAD112にエラーを返させる(ステップS1109)ものである。2.または、図12に示すように、SG104がAD111にリリース処理に関するメッセージを送信する前にAD112から位置登録メッセージを受け取った場合(ステップS1206)、SG104にAD112からの位置登録メッセージを有効と判断させ(ステップS1207)、SG104にAD111の経路に対するリリース処理に関するメッセージを送信させないものである。この場合、AD111からAD113へのハンドオーバが失敗したということをUE100が気づいてもよいし、SG104からUE100に対しエラーを返してもよい(ステップS1208)。
 ここで、UE100は、例えばAD112とのリンク確立が成功した、あるいはAD113への接続OKメッセージが所定時間内に受信できなかったなどの状態から、AD111からAD113へのハンドオーバが失敗したことを検出してもよい。
 なお、図11及び図12の位置登録メッセージや位置登録応答メッセージは、例えば非特許文献1や図18のProxy Binding UpdateやProxy Binding Ackでもよいし、図18のUpdate Bearer RequestやUpdate Bearer Responseでもよい。また、図11のリリース処理のメッセージは、例えば図18のステップS1806のDelete Bearer Requestであってもよい。この場合のポリシは、あらかじめSG104に送っておいてもよい(UE100がAD113にハンドオーバするタイミングでなくてもよい)。このポリシは始めてUE100の位置登録がSG104に行われる際、メッセージに付加されて送られてもよいし、全く新しいメッセージで送られてもよい。また、ネットワーク側があらかじめUE100のポリシとして保有していてもよい。
 第2の実施の形態のSGの構成の一例について説明するが、構成要素は第1の実施の形態の場合と同様であるため図9を用いて説明する。受信手段901は送られてきたメッセージを受信する手段であり、送信手段902はメッセージを送信する手段である。メッセージ解析手段903は、送られてきたメッセージの順番を解析する手段である。ポリシ保有手段904ではあらかじめ送られているUE100のポリシを保有し、ポリシ実施手段905は送られてきたメッセージの順番によって送信するメッセージを決定する手段である。メッセージ生成手段906では、ポリシ実施手段905で決められたメッセージを生成し、決められた順番で送信手段902に渡す。
 ここで、ポリシ実施手段905の処理の一例について図13を用いて説明する。受信手段901を介してAD113から位置登録メッセージを受け取った(ステップS1301)後、ポリシ実施手段905は、AD111へリリース処理のメッセージを送信する前にAD112から位置登録メッセージが送られてきたか否かを判断する(ステップS1302)。AD112から位置登録メッセージが送られてきていない場合には、ポリシ実施手段905は、AD111へのリリース処理のメッセージを送信した直後にAD112から位置登録メッセージを受信したか否かを判断する(ステップS1303)。
 AD112から位置登録メッセージを受信した場合には、ポリシ実施手段905は、AD112へエラーメッセージ(ハンドオーバ失敗の旨を含む)を返す(ステップS1304)。一方、AD112から位置登録メッセージを受信しなかった場合には、ポリシ実施手段905は、通常の処理を行う(ステップS1305)。また、ステップS1302において、AD111へリリース処理のメッセージを送信する前にAD112から位置登録メッセージが送られてきたと判断された場合には、ポリシ実施手段905は、AD113へエラーメッセージ(ハンドオーバ失敗の旨を含む)を返す(ステップS1306)。
 なお、上記の本発明の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、一部又はすべてを含むように1チップ化されてもよい。なお、ここでは、LSIとしたが、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。
 また、集積回路化の手法はLSIに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)や、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
 さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。例えば、バイオ技術の適応などが可能性としてあり得る。
 本発明のハンドオーバ処理方法、その方法で用いられる移動端末及び通信管理装置は、移動端末のハンドオーバがシームレスになるようにでき、2重予約が発生しないようにすることができるため、移動端末のハンドオーバの制御主体が複数存在し、それぞれの制御主体による移動端末のハンドオーバが発生する場合の移動端末のハンドオーバ処理方法、その方法で用いられる移動端末及び通信管理装置などに有用である。

Claims (16)

  1.  移動端末が、複数のアクセスネットワークから構成される通信ネットワークを介して通信相手と通信を行うよう構成された通信システムにおいて、前記移動端末のハンドオーバの制御主体が複数存在する場合の前記移動端末のハンドオーバ処理方法であって、
     前記移動端末が、前記複数のアクセスネットワークのうちの所望するアクセスネットワークへ接続することを決定するステップと、
    前記通信ネットワークの所定の装置が前記制御主体の1つとなって行うネットワーク主導型のハンドオーバ処理の発生の可能性を検知するステップと、
     前記移動端末が、前記検知に基づいて、前記所望するアクセスネットワークへの接続を要求するメッセージであって、前記移動端末が現在接続しているアクセスネットワークとの接続を維持させるための所定の情報を含む接続要求メッセージを前記所望するアクセスネットワークに配置された基地局に送信するステップとを、
     有するハンドオーバ処理方法。
  2.  ネットワーク主導型のハンドオーバ処理の発生の可能性の前記検知は、前記移動端末の受信する電波強度が所定の電波強度以下になったか否か、又は前記移動端末の周辺のアクセスネットワーク環境を調査した結果を示すレポートが前記移動端末によって送信されたか否かに基づいて行われる請求項1に記載のハンドオーバ処理方法。
  3.  前記所定の情報は、前記移動端末のハンドオーバが起こった際にハンドオーバ処理の方針を示す情報である請求項1又は2に記載のハンドオーバ処理方法。
  4.  前記移動端末が、前記接続要求メッセージが送信された後、前記ネットワーク主導型のハンドオーバ処理を検知した場合、前記所望するアクセスネットワークとの接続を切るための解放メッセージを前記所望のアクセスネットワークに配置された基地局に送信する請求項1に記載のハンドオーバ処理方法。
  5.  前記所定の情報は、前記通信相手との通信を管理する前記通信ネットワークの所定の装置が有する前記移動端末のハンドオーバ処理の方針を示す情報に基づいて、前記所定の装置に処理をさせるための情報である請求項1又は2に記載のハンドオーバ処理方法。
  6.  移動端末が、複数のアクセスネットワークから構成される通信ネットワークを介して通信相手と通信を行うよう構成された通信システムにおいて、前記移動端末のハンドオーバの制御主体が複数存在する場合の前記移動端末のハンドオーバ処理方法であって、
     前記移動端末と前記通信相手との通信を管理する前記通信ネットワークの所定の装置が、前記移動端末が前記複数のアクセスネットワークのうちの所望するアクセスネットワークの基地局への接続切り替えを依頼する第1のメッセージと、前記通信ネットワークが主体となって決定した前記移動端末の接続先の基地局への接続切り替えを依頼する第2のメッセージとを受信した場合、
     前記通信ネットワークの所定の装置が、前記第1のメッセージの受信後であって前記第2のメッセージを受信する前に、前記移動端末が現在接続している基地局と前記移動端末との接続を解放するためのメッセージを前記移動端末が現在接続している基地局に送信しているか否かを判断するステップと、
     送信していると判断された場合、前記第2のメッセージの処理を受け付けないことを決定するステップと、
     送信していないと判断された場合、前記第2のメッセージを有効と判断し、前記第2のメッセージに基づいて処理を行うステップとを、
     有するハンドオーバ処理方法。
  7.  前記通信ネットワークの所定の装置は、前記第2のメッセージの処理を受け付けないことを決定した場合、受け付けられない旨のエラーメッセージを前記第2のメッセージを送信した基地局に送信する請求項6に記載のハンドオーバ処理方法。
  8.  前記通信ネットワークの所定の装置は、前記第2のメッセージに基づいて処理を行う場合、前記移動端末が所望する接続ができない旨のエラーメッセージを、前記第1のメッセージを送信した基地局を介して前記移動端末に送信する請求項6に記載のハンドオーバ処理方法。
  9.  移動端末が、複数のアクセスネットワークから構成される通信ネットワークを介して通信相手と通信を行うよう構成された通信システムにおいて、前記移動端末のハンドオーバの制御主体が複数存在し、前記複数の制御主体のそれぞれによる前記移動端末のハンドオーバ処理が発生する可能性がある場合の前記移動端末のハンドオーバ処理方法で用いられる前記移動端末であって、
     前記複数のアクセスネットワークのうちの所望するアクセスネットワークへ接続することを決定する決定手段と、
     前記通信ネットワークの所定の装置が前記制御主体の1つとなって行うネットワーク主導型のハンドオーバ処理の発生の可能性を検知する検知手段と、
     前記検知手段による検知に基づいて、前記所望するアクセスネットワークへの接続を要求するメッセージであって、前記移動端末が現在接続しているアクセスネットワークとの接続を維持させるための所定の情報を含む接続要求メッセージを生成するメッセージ生成手段と、
     生成された前記接続要求メッセージを前記所望するアクセスネットワークに配置された基地局に送信する送信手段とを、
     備える移動端末。
  10.  前記検知手段による前記ネットワーク主導型のハンドオーバ処理の発生の可能性の検知は、前記移動端末の受信する電波強度が所定の電波強度以下になったか否か、又は前記移動端末の周辺のアクセスネットワーク環境を調査した結果を示すレポートが前記移動端末によって送信されたか否かに基づいて行われる請求項9に記載の移動端末。
  11.  前記所定の情報は、前記移動端末のハンドオーバが起こった際にハンドオーバ処理の方針を示す情報である請求項9又は10に記載の移動端末。
  12.  前記接続要求メッセージが送信された後、前記ネットワーク主導型のハンドオーバ処理を検知した場合、
     前記メッセージ生成手段は、前記所望するアクセスネットワークとの接続を切るための解放メッセージを生成し、
     前記送信手段は、生成された前記解放メッセージを前記所望のアクセスネットワークに配置された基地局に送信する請求項9に記載の移動端末。
  13.  前記所定の情報は、前記通信相手との通信を管理する前記通信ネットワークの所定の装置が有する前記移動端末のハンドオーバ処理の方針を示す情報に基づいて、前記所定の装置に処理をさせるための情報である請求項9又は10に記載の移動端末。
  14.  移動端末が、複数のアクセスネットワークから構成される通信ネットワークを介して通信相手と通信を行うよう構成された通信システムにおいて、前記移動端末のハンドオーバの制御主体が複数存在する場合の前記移動端末のハンドオーバ処理方法で用いられる前記通信を管理する通信管理装置であって、
     前記移動端末が接続を前記複数のアクセスネットワークのうちの所望するアクセスネットワークの基地局への接続切り替えを依頼する第1のメッセージと、前記通信ネットワークが主体となって決定した前記移動端末の接続先の基地局への接続切り替えを依頼する第2のメッセージとを受信する受信手段と、
     前記移動端末が現在接続している基地局と前記移動端末との接続を解放するための解放メッセージを前記移動端末が現在接続している基地局に送信する送信手段と、
     前記第1のメッセージの受信後であって前記第2のメッセージを受信する前に、前記送信手段が前記解放メッセージを前記移動端末が現在接続している基地局に送信しているか否かを判断する判断手段と、
     送信していると判断された場合、前記第2のメッセージの処理を受け付けないことを決定し、送信していないと判断された場合、前記第2のメッセージを有効と判断し、前記第2のメッセージに基づいて処理を行う処理手段とを、
     備える通信管理装置。
  15.  前記処理手段が前記第2のメッセージの処理を受け付けないことを決定した場合、受け付けられない旨のエラーメッセージを生成するメッセージ生成手段をさらに備え、
     前記送信手段が生成された前記エラーメッセージを前記第2のメッセージを送信した基地局に送信する、
     請求項14に記載の通信管理装置。
  16.  前記処理手段が前記第2のメッセージに基づいて処理を行う場合、前記移動端末が所望する接続ができない旨のエラーメッセージを生成するメッセージ生成手段をさらに備え、
     前記送信手段が生成された前記エラーメッセージを前記第1のメッセージを送信した基地局を介して前記移動端末に送信する、
     請求項14に記載の通信管理装置。
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