ハンドオーバ制御装置、基地局、エッジルータ、中継ルータ、無線端末機、移動通信システム及びハンドオーバ制御方法
【課題】 ハンドオーバ制御における移動後の無線端末機へのパケットデータ転送を最適経路で実現することによって、ネットワーク資源の有効利用及びハンドオーバ処理の減少を図ること。
【解決手段】 基地局３４，３６間を無線端末機３０が跨ぐハンドオーバが行われる際に、基地局３４，３６毎に設けられたエッジルータ４０，４２のうち無線端末機３０が移動前に接続されていたエッジルータ４０によって、このエッジルータ４０と移動先の候補となる全ての基地局３６のエッジルータ４２とが配下に接続される中継ルータ４８に、通信相手からのデータを保持する指示を行い、その指示により該当中継ルータ４８に保持されたデータを、ハンドオーバ後に移動後の無線端末機３０へ転送する指示を行い、保持データを無線端末機３０へ転送する。
【解決手段】 基地局３４，３６間を無線端末機３０が跨ぐハンドオーバが行われる際に、基地局３４，３６毎に設けられたエッジルータ４０，４２のうち無線端末機３０が移動前に接続されていたエッジルータ４０によって、このエッジルータ４０と移動先の候補となる全ての基地局３６のエッジルータ４２とが配下に接続される中継ルータ４８に、通信相手からのデータを保持する指示を行い、その指示により該当中継ルータ４８に保持されたデータを、ハンドオーバ後に移動後の無線端末機３０へ転送する指示を行い、保持データを無線端末機３０へ転送する。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハンドオーバ制御装置、基地局、エッジルータ、中継ルータ、無線端末機、移動通信システム及びハンドオーバ制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＩＥＴＦ(Internet Engineering Task Force)において提案されている方式（例えば、Govind Krishnamurthi Robert C. Chalmers Charles E. Perkins, "Buffer management for smooth handovers in mobile ipv6.", INTERNET DRAFT, July 2001参照)では、パケットデータのバッファリングを行うハンドオーバ制御が行われている。
【０００３】このハンドオーバ制御では、パケットデータロスの発生しないハンドオーバ制御を実現するために、無線端末機がハンドオーバ中は、移動前の基地局に設けられたエッジルータにおいてパケットデータをバッファリングする。そして、ハンドオーバ終了後に移動先のエッジルータに向けて、バッファリングしておいたパケットデータをフォワーディングするようになっている。
【０００４】このようなハンドオーバ制御が行われる移動通信システムの構成を図６に示し、その説明を行う。
【０００５】この図６に示す移動通信システムは、携帯電話機等の移動通信手段である無線端末機１０と、この無線端末機１０と無線通信を行う複数の基地局１２，１４，１６と、これら基地局１２〜１６に設けられたエッジルータ１８，２０，２２と、これらエッジルータ１８〜２２に接続されたＣＯＲ(Cross Over Router)２４，２６，２８とを備えて構成されている。ここで、ＣＯＲ２４〜２８は、ＣＯＲ２８を頂点とした階層構造となっており、ＣＯＲ２４はエッジルータ１８，２０を配下にし、ＣＯＲ２６はエッジルータ２２を配下にし、ＣＯＲ２８は、ＣＯＲ２４、２６を介してエッジルータ１８〜２２を配下にしている。
【０００６】このような構成で、無線端末機１０がエッジルータ２０への接続エリアからエッジルータ２２への接続エリアに移動する際のハンドオーバ制御では、バッファリングを行う場所を移動前のエッジルータ２０としていた。このハンドオーバ制御では、無線端末機１０がハンドオーバ中に送信元である図示せぬ通信ノードから送られてきた全てのパケットデータは、矢印Ｙ１で示すように、ＣＯＲ２８，２４を介して一旦移動前のエッジルータ２０まで転送され、ここでバッファリングされていた。
【０００７】その後、無線端末機１０がエッジルータ２２に接続されるハンドオーバを完了すると、移動前のエッジルータ２０に対してバッファリングしていたパケットデータのフォワーディングを指示し、この指示によって矢印Ｙ２で示すように、エッジルータ２０から複数のＣＯＲ２４，２８，２６を介して移動後のエッジルータ２２に接続された無線端末機１０までパケットデータがフォワーディングされる。このように移動前のエッジルータ２０においてバッファリングを行うことで、ロスの無いハンドオーバが実現されていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来のハンドオーバ制御方法においては、ハンドオーバ中に無線端末機１０が移動前に接続されていたエッジルータ２０においてパケットデータのバッファリングを行っているので、無線端末機１０がハンドオーバした後、バッファリングされたデータの転送が完了するまでは、矢印Ｙ２で示すように、移動前のエッジルータ２０から複数のＣＯＲ２４，２８，２６を介して移動後のエッジルータ２２に接続された無線端末機１０までパケットデータがフォワーディングされることになる。つまり、ハンドオーバ制御時に、パケットデータが冗長経路により転送されるため、ネットワーク資源を無駄に消費してしまうという問題がある。
【０００９】また、このハンドオーバ制御では、バッファリングしておいたパケットデータを、図６に示すように、エッジルータ２０からエッジルータ２２へ転送する符号Ｙ２のパスと、通信ノードからエッジルータ２２へ転送する符号Ｙ３のパスとの２つが同時に存在してしまうため、両パスそれぞれを経由するパケットデータが混在して到着するので、ハンドオーバ時におけるパケットの順序違いが発生するという問題がある。
【００１０】本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ハンドオーバ制御における移動後の無線端末機へのパケットデータ転送を最適経路で実現することによって、ネットワーク資源の有効利用及びハンドオーバ時におけるパケットの順序違いの発生の防止を図ることができるハンドオーバ制御装置、基地局、エッジルータ、中継ルータ、無線端末機、移動通信システム及びハンドオーバ制御方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために、本発明のハンドオーバ制御装置は、無線端末機と無線通信を行う各基地局毎に設けられたエッジルータ間を無線端末機が跨ぐハンドオーバの制御を行うハンドオーバ制御装置において、上記ハンドオーバ中に、上記無線端末機が移動前に接続されていたエッジルータと移動先の候補となる全てのエッジルータとが配下に接続される中継ルータに、通信相手からのデータを保持する制御を行う制御手段を具備することを特徴としている。
【００１２】この構成によれば、中継ルータに通信相手からのデータを保持するので、パケットデータを転送する際に、冗長なパスを取り去ることが可能であるため、これによってネットワーク資源の有効活用を図ることができる。従来技術では、ハンドオーバ中に無線端末機が移動前に接続されていたエッジルータにデータを保持していたので、移動前のエッジルータから複数のルータを介する冗長経路にて移動後の無線端末機までデータが転送され、ネットワーク資源を無駄に消費していた。また、移動前のエッジルータから移動後のエッジルータへバッファリングしていたパケットデータを転送するパスと通信相手から移動後のエッジルータへパケットデータを転送するパスとが同時に存在するため、パケットデータが混在して到着するので、順序違いが発生していた。
【００１３】また、本発明のハンドオーバ制御装置においては、上記通信相手からのデータが保持される中継ルータは、複数が階層構造に接続された各中継ルータの内、上記無線端末機からのホップ数が最小となる中継ルータが適用されることを特徴とすることが好適である。
【００１４】この構成によれば、ハンドオーバー後、保持されたパケットデータを転送するパスに、冗長経路が生じないため、よりネットワーク資源の有効活用を図ることができる。
【００１５】また、本発明のハンドオーバ制御装置においては、上記制御手段は、上記中継ルータの保持データに上記無線端末機の移動先アドレスとともにパケットを識別する識別子を付し、このアドレスへ上記保持データを転送することを特徴とすることが好適である。
【００１６】この構成によれば、ハンドオーバによって移動後の無線端末機へ適正に保持データを転送することができる。
【００１７】上記課題を解決するために、本発明の基地局は、無線端末機のハンドオーバを検出する基地局において、隣接基地局及びこの隣接基地局が接続される中継ルータの位置情報を保持する保持手段と、上記保持された位置情報を基に、無線端末機が移動前に接続されていた基地局と移動先の候補となる全ての基地局とが配下に接続される中継ルータを決定する決定手段と、上記決定された中継ルータに通信相手からのデータを保持する指示を行う指示手段とを具備することを特徴としている。
【００１８】この構成によれば、適切な中継ルータに通信相手からのデータを保持する指示を行うので、ハンドオーバ中の無線端末機に送信されるべきデータを保持してデータ受信ロスが生じないようにすることができる。
【００１９】また、本発明の基地局においては、上記決定手段は、上記中継ルータを決定する際に、複数が階層構造に接続された各中継ルータの内、移動する可能性があるすべての候補の基地局を配下にする各中継ルータのうち無線端末機からのホップ数が最小となる中継ルータに決定することを特徴とすることが好適である。
【００２０】この構成によれば、ハンドオーバ後、保持されたパケットデータを転送するパスに冗長経路を生じさせない中継ルータにおいて、通信相手からのデータを保持するように指示することができる。
【００２１】また、本発明の基地局においては、上記指示手段は、上記無線端末機のハンドオーバによる移動後に、上記決定手段で決定された中継ルータに保持データを上記移動後の無線端末機へ転送する指示を行うことを特徴とすることもできる。
【００２２】この構成によれば、ハンドオーバ後、保持されたパケットデータを転送するパスに冗長経路を生じさせない中継ルータにおいて、保持された通信相手からのデータを転送するように指示することができる。
【００２３】上記課題を解決するために、本発明のエッジルータは、無線端末機のハンドオーバを検出する基地局に設けられ、上記無線端末機が無線通信により接続されるエッジルータにおいて、隣接エッジルータ及びこの隣接エッジルータが接続される中継ルータの位置情報を保持する保持手段と、上記保持された位置情報を基に、無線端末機が移動前に接続されていたエッジルータと移動先の候補となる全てのエッジルータとが配下に接続される中継ルータを決定する決定手段と、上記決定された中継ルータに通信相手からのデータを保持する指示を行う指示手段とを具備することを特徴としている。
【００２４】この構成によれば、中継ルータに通信相手からのデータを保持するので、パケットデータを転送する際に、冗長なパスを取り去ることが可能であるため、これによってネットワーク資源の有効活用を図ることができる。従来技術では、ハンドオーバ中に無線端末機が移動前に接続されていたエッジルータにデータを保持していたので、移動前のエッジルータから複数のルータを介する冗長経路にて移動後の無線端末機までデータが転送され、ネットワーク資源を無駄に消費していた。また、移動前のエッジルータから移動後のエッジルータへバッファリングしていたパケットデータを転送するパスと通信相手から移動後のエッジルータへパケットデータを転送するパスとが同時に存在するため、パケットデータが混在して到着するので、順序違いが発生していた。
【００２５】また、本発明のエッジルータにおいては、上記決定手段は、上記中継ルータを決定する際に、複数が階層構造に接続された各中継ルータの内、上記無線端末機からのホップ数が最小となる中継ルータに決定することを特徴とすることが好適である。
【００２６】この構成によれば、無線端末機が移動前に接続されていた基地局と移動先の候補となる全ての基地局とが配下に接続される中継ルータであって、上記無線端末機からのホップ数が最小となる中継ルータに、通信相手からのデータを保持するように指示することができる。
【００２７】また、本発明のエッジルータにおいては、上記指示手段は、上記無線端末機のハンドオーバによる移動後に、上記決定手段で決定された中継ルータに保持データを上記移動後の無線端末機へ転送する指示を行うことを特徴とすることが好適である。
【００２８】この構成によれば、無線端末機が移動前に接続されていた基地局と移動先の候補となる全ての基地局とが配下に接続される中継ルータに保持された通信相手からのデータを転送するように指示することができる。
【００２９】上記課題を解決するために、本発明の中継ルータは、上記何れかの基地局又は、上記何れかのエッジルータの指示手段によるデータ保持の指示に応じて通信相手からのデータを保持し、ハンドオーバ後無線端末機のデータ転送の指示に応じて無線端末機の移動先のアドレスへパケットの転送先を変更し、パケットを識別する識別子を付し、当該パケットを無線端末機の現在のアドレスへ転送することを特徴としている。
【００３０】この構成によれば、無線端末機のハンドオーバ中にその無線端末機へ送信されるデータを保持し、この保持データを無線端末機が移動した後に適正に保持データを転送することができる。また、この構成によれば、識別子が中継ルータで生成されるため、送信元である通信相手から送られるパケットデータを書き換えることないため、セキュリティの問題に関与することなく、移動後の無線通信端末機に送信することが可能になる。
【００３１】また、本発明の中継ルータにおいては、ハンドオーバにおける中継ルータでの無線端末機を識別するアドレスを記憶する記憶手段と、中継ルータにおいて保持していたパケットデータを移動先の無線端末機へ送信する指示を出す指示手段と、上記の中継ルータから転送されてきた上記パケットデータを受信し、この受信データ中に上記記憶手段に記憶されたアドレスと同アドレスが存在する場合に、上記同アドレスが付加されたデータを取得する取得手段とを具備することを特徴とすることが好適である。
【００３２】この構成によれば、中継ルータにおいて無線端末機の移動後に新たな無線端末機のアドレスを付してパケットデータを送信することができるため移動前に自無線端末機宛てに送られてきたデータを無線端末機は適正に取得することができる。
【００３３】また、上記課題を解決するために、本発明の無線端末機は各基地局と無線通信を行い、各基地局毎に設けられたエッジルータ間を跨ぐハンドオーバに際し、当該ハンドオーバの制御を行う無線端末機であって、上記ハンドオーバ中に、上記無線端末機が移動前に接続されていたエッジルータと移動先の候補となる全てのエッジルータとが配下に接続される中継ルータに、通信相手からのデータを保持させる制御を行う制御手段を具備することを特徴とする。
【００３４】この構成によれば、中継ルータに通信相手からのデータを保持するので、パケットデータを転送する際に、冗長なパスを取り去ることが可能であるため、これによってネットワーク資源の有効活用を図ることができる。従来技術では、ハンドオーバ中に無線端末機が移動前に接続されていたエッジルータにデータを保持していたので、移動前のエッジルータから複数のルータを介する冗長経路にて移動後の無線端末機までデータが転送され、ネットワーク資源を無駄に消費していた。また、移動前のエッジルータから移動後のエッジルータへバッファリングしていたパケットデータを転送するパスと通信相手から移動後のエッジルータへパケットデータを転送するパスとが同時に存在するため、パケットデータが混在して到着するので、順序違いが発生していた。
【００３５】また、本発明の無線端末機においては、上記通信相手からのデータが保持される中継ルータとして、複数が階層構造に接続された各中継ルータの内、当該無線端末機からのホップ数が最小となる中継ルータを選択し、適用することを特徴とすることが好適である。
【００３６】この構成によれば、ハンドオーバー後、保持されたパケットデータを転送するパスに、冗長経路が生じないため、よりネットワーク資源の有効活用を図ることができる。
【００３７】また、本発明の無線端末機においては、上記制御手段は、上記中継ルータの保持データに当該無線端末機の移動先アドレスとともにパケット識別する識別子を付させ、このアドレスへ上記保持データを転送させることを特徴とすることが好適である。
【００３８】この構成によれば、ハンドオーバによって移動後の無線端末機へ適正に保持データを転送することができる。
【００３９】上記課題を解決するために、本発明の移動通信システムは、基地局間を無線端末機が跨ぐハンドオーバが行われる移動通信システムにおいて、上記基地局の上位に階層構造で接続され、上記基地局へのデータの中継とデータの保持を行う中継ルータと、上記ハンドオーバ中に上記無線端末機が移動前に接続されていた基地局と移動先の候補となる全ての基地局とが配下に接続される中継ルータに、通信相手からのデータを保持する指示を行うと共に、この指示により該当中継ルータに保持されたデータを移動後の無線端末機へ転送する指示を行う基地局毎に設けられたエッジルータと、を具備することを特徴としている。
【００４０】この構成によれば、中継ルータに通信相手からのデータを保持するので、パケットデータを転送する際に、冗長なパスを取り去ることが可能であるため、これによってネットワーク資源の有効活用を図ることができる。従来技術では、ハンドオーバ中に無線端末機が移動前に接続されていたエッジルータにデータを保持していたので、移動前のエッジルータから複数のルータを介する冗長経路にて移動後の無線端末機までデータが転送され、ネットワーク資源を無駄に消費していた。また、移動前のエッジルータから移動後のエッジルータへバッファリングしていたパケットデータを転送するパスと通信相手から移動後のエッジルータへパケットデータを転送するパスとが同時に存在するため、パケットデータが混在して到着するので、順序違いが発生していた。
【００４１】また、本発明の移動通信システムにおいては、上記中継ルータは、無線端末機に対してデータパケットの識別を行うパケットデータの識別子を付することを特徴とすることが好適である。
【００４２】この構成によれば、識別子が中継ルータで生成されるため、送信元である通信相手から送られるパケットデータを書き換えることないため、セキュリティの問題に関与することなく、移動後の無線通信端末機に送信することが可能になる。
【００４３】また、本発明の移動通信システムにおいては、上記無線端末機は、上記中継ルータに通信相手からのデータの保持容量をネゴシエーションすることを特徴とすることが好適である。
【００４４】この構成によれば、必要なデータ保持容量のみを中継ルータに確保することができるので、バッファの有効利用につながる。
【００４５】また、本発明の移動通信システムにおいては、上記無線端末機は、上記中継ルータに上記ネゴシエーションによって決定されたデータ保持容量を超える前に、自無線端末機での受信済みデータの情報を通知することを特徴とすることが好適である。
【００４６】この構成によれば、中継ルータにおいて、通信相手からのデータ保持中にこの保持データの転送先の無線端末機でどのデータが受信されたかを知ることができる。
【００４７】また、本発明の移動通信システムにおいては、上記中継ルータは、上記ネゴシエーションによって決定されたデータ保持容量を超えてデータ保持を行う際に古い順にデータを削除することを特徴とすることが好適である。
【００４８】この構成によれば、中継ルータにおいて、通信相手からのデータ保持中に、保持データが保持容量を越える場合、新規順にデータを保持しておくことができる。
【００４９】また、本発明の移動通信システムにおいては、上記中継ルータは、上記無線端末機から通知された受信済みのデータを削除するとともに、当該無線端末機のために確保されたバッファ領域の有効期限を更新することが好適である。
【００５０】この構成によれば、中継ルータにおいて、通信相手からのデータを保持する際に無線端末機で受信済みのデータは削除することができるので、効率の良いデータ保持を行うことができる。
【００５１】また、本発明の移動通信システムにおいては、上記中継ルータは、有効期限の過ぎたバッファ領域を削除することを特徴とすることが好適である。
【００５２】この構成によれば、中継ルータにおけるバッファ領域を有効利用することができる。
【００５３】また、本発明の移動通信システムにおいては、上記無線端末機は、ハンドオーバ後に、上記中継ルータに対してハンドオーバ前に受信済みのデータの情報を通知することを特徴とすることが好適である。
【００５４】この構成によれば、中継ルータにおいてハンドオーバ前に転送先の無線端末機でどのデータが受信されたかを知ることができる。
【００５５】また、本発明の移動通信システムにおいては、上記中継ルータは、上記無線端末機から通知されたハンドオーバ前に受信済みのデータを削除し、これ以外のデータを該当無線端末機へ転送することを特徴とすることが好適である。
【００５６】この構成によれば、中継ルータにおいて、保持データの中から無線端末機でハンドオーバ前に受信済みのデータは削除し、これ以外のデータを無線端末機へ転送するので、必要なデータのみを転送することができ、これによって効率の良いデータ転送を行うことができると共にデータの重複が生じないようにすることができる。
【００５７】上記課題を解決するために、本発明のハンドオーバ制御方法は、無線端末機と無線通信を行う各基地局毎に設けられたエッジルータ間を無線端末機が跨ぐハンドオーバの制御を行うハンドオーバ制御方法において、通信相手からのデータを保持する旨の指示に応じて、上記無線端末機が移動前に接続されていたエッジルータと移動先の候補となる全てのエッジルータとが配下に接続される中継ルータに、通信相手からのデータを保持する制御を行う制御ステップを具備することを特徴としている。
【００５８】この構成によれば、中継ルータに通信相手からのデータを保持するので、パケットデータを転送する際に、冗長なパスを取り去ることが可能であるため、これによってネットワーク資源の有効活用を図ることができる。従来技術では、ハンドオーバ中に無線端末機が移動前に接続されていたエッジルータにデータを保持していたので、移動前のエッジルータから複数のルータを介する冗長経路にて移動後の無線端末機までデータが転送され、ネットワーク資源を無駄に消費していた。また、移動前のエッジルータから移動後のエッジルータへバッファリングしていたパケットデータを転送するパスと通信相手から移動後のエッジルータへパケットデータを転送するパスとが同時に存在するため、パケットデータが混在して到着するので、順序違いが発生していた。
【００５９】また、本発明のハンドオーバ制御方法においては、上記通信相手からのデータが保持される中継ルータは、複数が階層構造に接続された各中継ルータの内、移動する可能性があるすべての候補の基地局を配下にする各中継ルータのうち無線端末機からのホップ数が最小となる中継ルータが適用されることを特徴とすることが好適である。
【００６０】この方法によれば、移動後の無線端末機に最も近い中継ルータに通信相手からのデータを保持するので、最短経路で移動後の無線端末機へ転送することができ、これによって、よりネットワーク資源の有効活用を図ることができる。
【００６１】また、本発明のハンドオーバ制御方法においては、上記制御ステップは、上記中継ルータの保持データに上記無線端末機の移動先アドレスを付し、このアドレスへ上記保持データを転送することを特徴とすることが好適である。
【００６２】この方法によれば、ハンドオーバによって移動後の無線端末機へ適正に保持データを転送することができる。
【００６３】また、本発明のハンドオーバ制御方法においては、上記制御ステップは、上記保持データを転送する際にデータの識別子を付けることを特徴とすることが好適である。
【００６４】この方法によれば、識別子が中継ルータで生成されるため、送信元である通信相手から送られるパケットデータを書き換えることが無いため、かつ、セキュリティの問題に関与することなく、移動後の無線通信端末機に送信することが可能になる。
【００６５】また、本発明のハンドオーバ制御方法においては、上記制御ステップは、上記中継ルータにおける通信相手からのデータの保持容量をネゴシエーションすることを特徴とすることが好適である。
【００６６】この方法によれば、必要なデータ保持容量のみを中継ルータに確保することができるので、バッファの有効利用につながる。
【００６７】また、本発明のハンドオーバ制御方法においては、上記制御ステップは、上記ネゴシエーションによって決定されたデータ保持容量を超えてデータ保持を行う際に古い順にデータを削除することを特徴とすることが好適である。
【００６８】この方法によれば、中継ルータにおいて、通信相手からのデータ保持中に、保持データが保持容量を越える場合、新規順にデータを保持しておくことができる。
【００６９】また、本発明のハンドオーバ制御方法においては、上記制御ステップは、上記無線端末機から通知された受信済みのデータを削除することを特徴とすることが好適である。
【００７０】この方法によれば、中継ルータにおいて、通信相手からのデータを保持する際に無線端末機で受信済みのデータは削除することができるので、効率の良いデータ保持を行うことができる。
【００７１】また、本発明のハンドオーバ制御方法においては、上記制御ステップは、上記無線端末機がハンドオーバした後、上記中継ルータの保持データから当該無線端末機でハンドオーバ前に受信済みのデータを削除し、これ以外のデータを当該無線端末機へ転送することを特徴とすることが好適である。
【００７２】この方法によれば、中継ルータにおいて、保持データの中から無線端末機でハンドオーバ前に受信済みのデータは削除し、これ以外のデータを無線端末機へ転送するので、必要なデータのみを転送することができ、これによって効率の良いデータ転送を行うことができると共にデータの重複が生じないようにすることができる。
【００７３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００７４】図１は、本発明の実施形態に係る移動通信システムの構成を示すブロック図である。
【００７５】この図１に示す移動通信システムは、携帯電話機等の移動通信手段である無線端末機３０と、この無線端末機３０と無線通信を行う複数の基地局３２，３４，３６と、これら基地局３２〜３６に設けられたエッジルータ３８，４０，４２と、これらエッジルータ３８〜４２に接続されたＣＯＲ４４，４６，４８とを備えて構成されている。
【００７６】ここで、ＣＯＲ４４〜４８は、ＣＯＲ４８を頂点とした階層構造となっており、ＣＯＲ４４はエッジルータ３８，４０を配下にし、ＣＯＲ４６はエッジルータ４２を配下にし、ＣＯＲ４８は、ＣＯＲ４４、４６を介してエッジルータ３８〜４２を配下にしている。また、エッジルータ３８，４０，４２には、次に無線端末機３０が移動することが予想される周辺エッジルータの情報が保持されている。例えば、エッジルータ４０には、次に無線端末機３０が移動することが予想される周辺エッジルータの情報として、隣接するエッジルータ３８，４２の情報が保持されている。
【００７７】なお、この移動通信システムは、ＩＥＴＦにおいて提案されているRegiona1 Registrations, Hierarchical Mobile IPなどの手法等に応じて構築されたものである。
【００７８】このような構成で、無線端末機３０がエッジルータ４０への接続エリアからエッジルータ４２への接続エリアに移動する際のハンドオーバ制御は、無線端末機３０又は無線端末機３０が現在接続されているエッジルータ４０により無線リンクの電波状態に応じて開始される。このとき、無線端末機３０又はエッジルータ４０は、エッジルータ４０に登録されている周辺エッジルータ情報を基に複数のＣＯＲ４４〜４８の中から中継ルータとなるＣＯＲ４８を決定する。
【００７９】この中継ルータの決定方法を図２及び図３を参照して説明する。まず、図２に示すように、各基地局に設けられた各エッジルータ５０，５２にＣＯＲ５８が接続され、更に各エッジルータ５４，５６にＣＯＲ６０が接続され、それらＣＯＲ５８，６０の上位にＣＯＲ６２が接続されている場合に、例えば無線端末機３０がエッジルータ５６と接続状態にあるとする。
【００８０】この際に、エッジルータ５６に保持された周辺エッジルータ情報から、無線端末機３０の移動先の候補となるエッジルータがエッジルータ５４の１つであると認識された場合は、現接続状態のエッジルータ５６と移動先候補のエッジルータ５４との双方に上位で接続されている（現接続状態のエッジルータ５６と移動先候補のエッジルータ５４との双方を配下に接続する）ＣＯＲ６０が中継ルータとして決定される。つまり、現接続状態のエッジルータ５６と移動先候補のエッジルータ５４との双方に、通信ノードからのパケットデータを伝送可能で、且つ該当無線端末機３０からのホップ数が最小となるＣＯＲ６０が中継ルータとして決定される。ホップ数とは、無線端末機からデータを保持する中継ルータまでの距離を示すものである。
【００８１】また、図３に示すように、各基地局に設けられた各エッジルータ５０，５２にＣＯＲ５８が接続され、更に各エッジルータ５４，５６にＣＯＲ６０が接続され、それらＣＯＲ５８，６０の上位にＣＯＲ６２が接続され、更に、各エッジルータ７０，７２にＣＯＲ７８が接続され、更に各エッジルータ７４，７６にＣＯＲ８０が接続され、それらＣＯＲ７８，８０の上位にＣＯＲ８２が接続され、ＣＯＲ６２，８２の上位にＣＯＲ８４が接続されている場合に、例えば無線端末機３０がエッジルータ５４と接続状態にあるとする。
【００８２】この際に、エッジルータ５４に保持された周辺エッジルータ情報から、無線端末機３０の移動先の候補となるエッジルータがエッジルータ５２，５６の２つであると認識されたとする。この場合は、現接続状態のエッジルータ５４と移動先候補のエッジルータ５６とに上位で接続されているＣＯＲ６０と、もう１つの移動先候補のエッジルータ５２に上位で接続されているＣＯＲ５８との双方に更に上位で接続されているＣＯＲ６２が中継ルータとして決定される。
【００８３】つまり、現接続状態のエッジルータ５４と全ての移動先候補のエッジルータ５６，５２とに、通信ノードからのパケットデータを伝送可能で、且つ該当無線端末機３０からのホップ数が最小となるＣＯＲ６２が中継ルータとして決定される。
【００８４】このように決定される図１に示すＣＯＲ（中継ルータ）４８に対して、無線端末機３０又は無線端末機３０と現接続状態のエッジルータ４０から矢印Ｙ３で示すようにバッファリング指示メッセージを送信する。このメッセージを受信したＣＯＲ４８は、以降中継ルータとして通信ノードから矢印Ｙ４で示すように送信されてくるパケットデータをバッファリングする。その後、無線端末機３０は、移動先候補のエッジルータ３８，４２の中から１つのエッジルータ４２ヘハンドオーバを行う。
【００８５】新規のエッジルータ４２ヘハンドオーバを行った無線端末機３０は、そのエッジルータ４２で使用するアドレスを取得し、この新規アドレスの位置登録を行うために位置登録メッセージを矢印Ｙ５で示すようにＣＯＲ（中継ルータ）４８を介して図示せぬホームネットワーク及び通信相手に送信する。
【００８６】この送信を行う場合、本発明では位置登録メッセージとフォワーディング指示メッセージを別々に送信する方法、又は１つのメッセージに双方を含んで送信する２つの方法が考えられる。フォワーディング指示メッセージがＣＯＲ（中継ルータ）４８を通過する際に、そのフォワーディング指示メッセージを受信したＣＯＲ（中継ルータ）４８は、現在の無線端末機３０のアドレスによりバッファリングしていたパケットデータをカプセル化して、矢印Ｙ６で示すようにエッジルータ４２を介して無線端末機３０ヘフォワーディングする。これによって位置登録が完了すると、送信元の通信ノードから無線端末機３０へ送信されるパケットデータは、移動先のアドレスに向けて送信されることによりＣＯＲ（中継ルータ）４８でのバッファリングが終了する。
【００８７】ここで、ＣＯＲ（中継ルータ）４８にバッファリングされたパケットデータをフォワーディングする動作を、図４を参照して説明する。中継ルータでの無線端末機を識別するアドレスがＡの無線端末機３０は、ハンドオーバ前にＣＯＲ（中継ルータ）４８に対してアドレスＡ宛てのパケットデータをバッファリングするようにバッファリング指示メッセージによって指示する。この指示によって符号９０で示す通信相手からのアドレスＡ宛のパケットデータがＣＯＲ（中継ルータ）４８にバッファリングされる。
【００８８】更に無線端末機３０は、ハンドオーバ後にアドレスＢが割り当てられると、通信相手に対してそのアドレスＢの位置登録を行うメッセージ（位置登録メッセージ）と、アドレスＡ宛てのパケットデータのフォワーディングを指示するメッセージ（フォワーディング指示メッセージ）とを送信する。これらのメッセージは１つのメッセージとして送信することも可能である。
【００８９】ＣＯＲ（中継ルータ）４８は、それらのメッセージを受信すると、バッファリングしていたアドレスＡ宛てのパケットデータを符号９１で示すように送信先アドレスＢを付けてカプセル化し、これをアドレスＢに送信する。無線端末機３０は、そのＢ宛てのパケットデータ９１を受信すると、符号９２で示すようにデカプセル化を行う。このとき、デカプセル化されたパケットデータ９２の宛先アドレスはＡとなっているため、本来であれば無線端末機３０はパケットデータ９２を受信することができない。しかし、本発明では無線端末機３０が移動前のアドレスＡを記憶するように成されているので、アドレスＡ宛のパケットデータ９２も受信することができ、これによってハンドオーバ中にＣＯＲ（中継ルータ）４８にバッファリングされていたアドレスＡ宛のパケットデータを受信することができる。
【００９０】このように、実施形態の移動通信システムによれば、基地局３４，３６間を無線端末機３０が跨ぐハンドオーバが行われる際に、基地局３４，３６毎に設けられたエッジルータ４０，４２のうち無線端末機３０が移動前に接続されていたエッジルータ４０によって、このエッジルータ４０と移動先の候補となる全ての基地局３６のエッジルータ４２とが配下に接続される中継ルータ４８に、通信相手からのパケットデータを保持する指示を行い、その指示により該当中継ルータ４８に保持されたパケットデータを、ハンドオーバ後に移動後の無線端末機３０へ転送する指示を行い、保持パケットデータを無線端末機３０へ転送するようにした。
【００９１】これによって、ハンドオーバ中に中継ルータ４８に通信相手からのパケットデータを保持するので、パケットデータを転送する際に、冗長なパスを取り去ることが可能であるため、これによってネットワーク資源の有効活用を図ることができる。また、ハンドオーバ時におけるパケットの順序違いが生じない。従来技術では、ハンドオーバ中に無線端末機が移動前に接続されていたエッジルータにパケットデータを保持していたので、移動前のエッジルータから複数のルータを介する冗長経路にて移動後の無線端末機までパケットデータが転送され、ネットワーク資源を無駄に消費していた。また、移動前のエッジルータから移動後のエッジルータへバッファリングしていたパケットデータを転送するパスと通信相手から移動後のエッジルータへパケットデータを転送するパスとが同時に存在するため、パケットデータが混在して到着するので、順序違いが発生していた。
【００９２】また、通信相手からのパケットデータが保持される中継ルータ４８は、複数が階層構造に接続された各中継ルータ４４〜４８の内、移動する可能性があるすべての候補の基地局を配下にする各中継ルータのうち無線端末機３０からのホップ数が最小となる中継ルータが適用されるようになっている。これによって、無線端末機３０が移動前に接続されていた基地局と移動先の候補となる全ての基地局とが配下に接続される中継ルータであって、上記無線端末機からのホップ数が最小となる中継ルータ４８に通信相手からのパケットデータを保持するので、最短経路で移動後の無線端末機３０へ転送することができ、これによって、よりネットワーク資源の有効活用を図ることができる。
【００９３】また、本実施形態においては、各エッジルータに、隣接エッジルータ及びこの隣接エッジルータが接続される中継ルータの位置情報を保持しておき、当該保持された位置情報を基に、ハンドオーバ中の無線端末機３０が移動前に接続されていたエッジルータと移動先の候補となる全てのエッジルータとが配下に接続される中継ルータを決定し、この決定された中継ルータに通信相手からのパケットデータを保持する指示を行う。これによって、基地局でのハンドオーバ検出時に、適切な中継ルータに通信相手からのパケットデータを保持する指示を行うので、ハンドオーバ中の無線端末機に送信されるべきパケットデータを保持してパケットデータ受信ロスが生じないようにすることができる。
【００９４】また、本実施形態においては、中継ルータを決定する際に、複数が階層構造に接続された各中継ルータの内、移動する可能性があるすべての候補の基地局を配下にする各中継ルータのうち無線端末機３０からのホップ数が最小となる中継ルータに決定する機能を備える。これによって、移動後の無線端末機３０に最も近い中継ルータに、通信相手からのパケットデータを保持するように指示することができる。
【００９５】また、本実施形態においては、無線端末機３０のハンドオーバによる移動後に、パケットデータを保持している中継ルータに保持パケットデータを移動後の無線端末機３０へ転送する指示を行う機能を備える。これによって、無線端末機３０が移動前に接続されていた基地局と移動先の候補となる全ての基地局とが配下に接続される中継ルータであって、上記無線端末機からのホップ数が最小となる中継ルータに保持された通信相手からのパケットデータを転送するように指示することができる。
【００９６】また、上記の中継ルータは、エッジルータからのパケットデータ保持の指示に応じて通信相手からのパケットデータを保持し、エッジルータからのパケットデータ転送の指示に応じて保持パケットデータに無線端末機３０の移動先アドレスを付してカプセル化するとともに、パケット識別子を付して、このカプセル化データを移動先アドレスへ転送する機能を備える。これによって、その無線端末機３０へ送信されるパケットデータを保持し、この保持パケットデータを無線端末機３０が移動した後に適正に保持パケットデータを転送することができる。
【００９７】また、無線端末機３０は、ハンドオーバにおける中継ルータでの無線端末機を識別するアドレスを記憶し、中継ルータから転送されてきたカプセル化データを受信し、この受信パケットデータ中に記憶されたアドレスと同アドレスが存在する場合に、同アドレスが付加されたパケットデータを取得する。これによって、移動後に無線端末機３０に新規アドレスが付けられても、カプセル化データ中から移動前のアドレスを認識し、この認識されたアドレスが付加されたパケットデータを取得することができる。つまり、移動前に自無線端末機宛に送られてきたパケットデータをアドレスが変更となった移動後でも適正に取得することができる。
【００９８】以上説明した他、エッジルータ又は無線端末機から中継ルータへ送信されるバッファリング指示メッセージは、中継ルータが変更された場合、無線端末機が中継ルータのバッファ量を変化させる必要が生じた場合、そのバッファの有効期限が迫った場合に発生するようになっている。但し、大規模ネットワークを考えた場合、各無線端末機毎に中継ルータとメッセージ交換を行うよりもＲＡ(RouterAdvertisement)と共に全ての無線端末機に対してデフォルトバッファ値を通知する方法も考えられる。バッファリング指示メッセージは、実際にパケットデータを受け取った際の応答｛ＢＡ(Buffer Acknowledgement)｝を受信するまで所定間隔で再送される。
【００９９】そのＢＡ送出後は、中継ルータにおいて無線端末機向けにフォワーディングされる全てのパケットデータがバッファにコピーされて保存される。この後、無線端末機は、既に受信したパケットデータをクリアする情報｛ＢＣ(Buffer Clear)｝を中継ルータに通知することで、通知されたパケットデータまでをバッファから削除する。
【０１００】また、中継ルータにおいて、ＢＣ受信前に用意してあったバッファが一杯になった場合は、古いパケットデータから順に削除する。なお、ＢＣを上げるタイミングは、割り当てられたバッファの有効期限内に、この有効期限を更新する目的、及び割り当てられたバッファ領域が満杯になるのを防ぐ目的で送られる。
【０１０１】本発明では、中継ルータから無線端末機に送られるカプセル化する外のヘッダ中にシーケンスナンバ又はタイムスタンプを挿入することで、上記方法を後述のように実現している。
【０１０２】前述したように中継ルータと無線端末機間のデータ転送にはカプセル化技術が用いられるが、カプセル化するのに用いられるヘッダに関しては、中継ルータで生成されるため、送信元である通信相手から送られるパケットデータを書き換える時に生じるようなセキュリティの問題を考慮せずに自由に構成することが可能になる。このため、カプセル化するヘッダに、到着したパケットデータのシーケンスナンバ又はタイムスタンプを示すオプションヘッダを導入する。このオプションは、同一無線端末機宛のパケットについて中継ルータに到着した順番が記入される。この値は無限に増加する事が考えられるので、用意されたフィールドが取り得る値の最大値のモジュロ（modulo）を取るなどして、ある一定間隔毎に再利用する。
【０１０３】なお、応答を要求するメッセージであるバッファリング指示メッセージ、フォワーディング指示メッセージにおいても、同様のオプションが必須となる。そして、それらの応答についてもどのメッセージに対する応答なのかを明確にするため、応答メッセージのトリガとなったメッセージの識別子が明記される。
【０１０４】ハンドオーバ後に送信される前述したフォワーディング指示メッセージには、ハンドオーバ前に受信したパケットの最大のシーケンスナンバ又はタイムスタンプが示される。フォワーディング指示メッセージを受け取った中継ルータは、フォワーディング指示メッセージに記されているパケットデータまでを削除すると共に、それ以降のパケットデータを無線端末機に対してフォワーディングする。なお、先に述べられたメッセージは全てデータパケット又はＭｏｂｉｌｅ ＩＰで用いられるシグナリングパケットに合い乗りさせることができる。
【０１０５】シーケンスナンバについては、それぞれのフロー毎にシーケンスナンバを管理する必要がある。しかし、タイムスタンプを用いた場合、シーケンスナンバを利用する場合に比べて、フロー毎の管理を必要としないため、大規模ネットワーク等においては有効である。
【０１０６】以上記述したように、中継ルータは、エッジルータ又は基地局又は無線端末機の転送指示に応じて保持データを無線端末機へ転送する際にデータの識別子を付ける機能を備える。これによって、識別子が中継ルータで生成されるため、送信元である通信相手から送られるパケットデータを書き換える時に生じるようなセキュリティの問題を考慮せずに自由に構成することが可能になる。
【０１０７】また、無線端末機は、中継ルータに通信相手からのデータの保持容量をネゴシエーションする機能を備える。より具体的には、無線端末機は、中継ルータに対し、通信相手からのデータの保持容量としてどれだけの容量を確保してほしいかに関する情報を送信する。これによって、必要なデータ保持容量のみを中継ルータに確保することができるので、効率のよいデータ保持を行うことができる。
【０１０８】また、無線端末機は、中継ルータに上記ネゴシエーションによって決定されたデータ保持容量を超える前に、自無線端末機での受信済みデータの情報を通知する機能を備える。これによって、中継ルータにおいて、通信相手からのデータ保持中にこの保持データの転送先の無線端末機でどのデータが受信されたかを知ることができる。
【０１０９】また、中継ルータは、ネゴシエーションによって決定されたデータ保持容量を超えてデータ保持を行う際に古い順にデータを削除する機能を備える。これによって、中継ルータにおいて、通信相手からのデータ保持中に、保持データが保持容量を越える場合、新規順にデータを保持しておくことができる。
【０１１０】また、中継ルータは、無線端末機から通知された受信済みのデータを削除する機能を備える。これによって中継ルータにおいて、通信相手からのデータを保持する際に無線端末機で受信済みのデータは削除することができるので、効率の良いデータ保持を行うことができる。
【０１１１】また、無線端末機は、ハンドオーバ後に、中継ルータに対してハンドオーバ前に受信済みのデータの情報を通知する機能を備える。これによって、中継ルータにおいてハンドオーバ前に転送先の無線端末機でどのデータが受信されたかを知ることができる。
【０１１２】また、中継ルータは、無線端末機から通知されたハンドオーバ前に受信済みのデータを削除し、これ以外のデータを該当無線端末機へ転送する機能を備える。これによって、中継ルータにおいて、保持データの中から無線端末機でハンドオーバ前に受信済みのデータは削除し、これ以外のデータを無線端末機へ転送するので、必要なデータのみを転送することができ、これによって効率の良いデータ転送を行うことができると共にデータの重複が生じないようにすることができる。
【０１１３】また、上記実施形態においては、ハンドオーバの検出時に、エッジルータに保持された位置情報を基に、ハンドオーバ中の無線端末機３０が移動前に接続されていたエッジルータと移動先の候補となる全てのエッジルータとが配下に接続される中継ルータを決定し、この決定された中継ルータに通信相手からのパケットデータを保持する指示（バッファリング指示）を行っていたが、これは、ハンドオーバの検出に先立って（すなわち、ハンドオーバ検出とは無関係に）、上記中継ルータの決定及びバッファリング指示を行っても良い。この場合、ハンドオーバが行われる以前から、無線端末機３０に対して送信されてきたデータは、中継ルータにバッファリングされるとともに、移動元のエッジルータを介して無線端末機３０に送信される。また、この場合、中継ルータは、識別子を付したデータを、移動元のエッジルータを介して無線端末機３０に送信する。
【０１１４】また、上記実施形態においては、図４を用いて説明したように、中継ルータが、バッファリングしていたアドレスＡ宛てのパケットデータを送信先アドレスＢを付けてカプセル化してアドレスＢに送信し、無線端末機３０が、当該Ｂ宛てのパケットデータ９１を受信してデカプセル化していた。しかし、これは、図５に示すように、無線端末機３０の登録時に設定されたアドレスＨＡを含むアドレスＡ宛てのパケットデータ９５を受信した中継ルータが、アドレスＨＡをキーにしてこのパケットデータをアドレスＢ宛てのパケットデータに書き換え、移動後の無線端末機３０に送信しても良い。
【０１１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、基地局間を無線端末機が跨ぐハンドオーバが行われる際に、基地局毎に設けられたエッジルータのうち無線端末機が移動前に接続されていたエッジルータによって、このエッジルータと移動先の候補となる全ての基地局のエッジルータとが配下に接続される中継ルータに、通信相手からのデータを保持する指示を行い、その指示により該当中継ルータに保持されたデータを、ハンドオーバ後に移動後の無線端末機へ転送する指示を行い、保持データを無線端末機へ転送するようにした。これによって、ハンドオーバ制御における移動後の無線端末機へのパケットデータ転送を最適経路で実現することによって、ネットワーク資源の有効利用及びハンドオーバ時におけるパケットの順序違いの発生の防止を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る移動通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態に係る移動通信システムにおける中継ルータの決定方法を説明するための第１のブロック図である。
【図３】実施形態に係る移動通信システムにおける中継ルータの決定方法を説明するための第２のブロック図である。
【図４】実施形態に係る移動通信システムにおいて中継ルータにバッファリングされたパケットデータをフォワーディングする動作を説明するためのブロック図である。
【図５】実施形態に係る移動通信システムにおいて中継ルータにバッファリングされたパケットデータをフォワーディングする動作を説明するためのブロック図である。
【図６】従来の移動通信システムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
３０…無線端末機、３２，３４，３６…基地局、３８，４０，４２…エッジルータ、４４，４６，４８…ＣＯＲ(Cross Over Router)
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハンドオーバ制御装置、基地局、エッジルータ、中継ルータ、無線端末機、移動通信システム及びハンドオーバ制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＩＥＴＦ(Internet Engineering Task Force)において提案されている方式（例えば、Govind Krishnamurthi Robert C. Chalmers Charles E. Perkins, "Buffer management for smooth handovers in mobile ipv6.", INTERNET DRAFT, July 2001参照)では、パケットデータのバッファリングを行うハンドオーバ制御が行われている。
【０００３】このハンドオーバ制御では、パケットデータロスの発生しないハンドオーバ制御を実現するために、無線端末機がハンドオーバ中は、移動前の基地局に設けられたエッジルータにおいてパケットデータをバッファリングする。そして、ハンドオーバ終了後に移動先のエッジルータに向けて、バッファリングしておいたパケットデータをフォワーディングするようになっている。
【０００４】このようなハンドオーバ制御が行われる移動通信システムの構成を図６に示し、その説明を行う。
【０００５】この図６に示す移動通信システムは、携帯電話機等の移動通信手段である無線端末機１０と、この無線端末機１０と無線通信を行う複数の基地局１２，１４，１６と、これら基地局１２〜１６に設けられたエッジルータ１８，２０，２２と、これらエッジルータ１８〜２２に接続されたＣＯＲ(Cross Over Router)２４，２６，２８とを備えて構成されている。ここで、ＣＯＲ２４〜２８は、ＣＯＲ２８を頂点とした階層構造となっており、ＣＯＲ２４はエッジルータ１８，２０を配下にし、ＣＯＲ２６はエッジルータ２２を配下にし、ＣＯＲ２８は、ＣＯＲ２４、２６を介してエッジルータ１８〜２２を配下にしている。
【０００６】このような構成で、無線端末機１０がエッジルータ２０への接続エリアからエッジルータ２２への接続エリアに移動する際のハンドオーバ制御では、バッファリングを行う場所を移動前のエッジルータ２０としていた。このハンドオーバ制御では、無線端末機１０がハンドオーバ中に送信元である図示せぬ通信ノードから送られてきた全てのパケットデータは、矢印Ｙ１で示すように、ＣＯＲ２８，２４を介して一旦移動前のエッジルータ２０まで転送され、ここでバッファリングされていた。
【０００７】その後、無線端末機１０がエッジルータ２２に接続されるハンドオーバを完了すると、移動前のエッジルータ２０に対してバッファリングしていたパケットデータのフォワーディングを指示し、この指示によって矢印Ｙ２で示すように、エッジルータ２０から複数のＣＯＲ２４，２８，２６を介して移動後のエッジルータ２２に接続された無線端末機１０までパケットデータがフォワーディングされる。このように移動前のエッジルータ２０においてバッファリングを行うことで、ロスの無いハンドオーバが実現されていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来のハンドオーバ制御方法においては、ハンドオーバ中に無線端末機１０が移動前に接続されていたエッジルータ２０においてパケットデータのバッファリングを行っているので、無線端末機１０がハンドオーバした後、バッファリングされたデータの転送が完了するまでは、矢印Ｙ２で示すように、移動前のエッジルータ２０から複数のＣＯＲ２４，２８，２６を介して移動後のエッジルータ２２に接続された無線端末機１０までパケットデータがフォワーディングされることになる。つまり、ハンドオーバ制御時に、パケットデータが冗長経路により転送されるため、ネットワーク資源を無駄に消費してしまうという問題がある。
【０００９】また、このハンドオーバ制御では、バッファリングしておいたパケットデータを、図６に示すように、エッジルータ２０からエッジルータ２２へ転送する符号Ｙ２のパスと、通信ノードからエッジルータ２２へ転送する符号Ｙ３のパスとの２つが同時に存在してしまうため、両パスそれぞれを経由するパケットデータが混在して到着するので、ハンドオーバ時におけるパケットの順序違いが発生するという問題がある。
【００１０】本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ハンドオーバ制御における移動後の無線端末機へのパケットデータ転送を最適経路で実現することによって、ネットワーク資源の有効利用及びハンドオーバ時におけるパケットの順序違いの発生の防止を図ることができるハンドオーバ制御装置、基地局、エッジルータ、中継ルータ、無線端末機、移動通信システム及びハンドオーバ制御方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために、本発明のハンドオーバ制御装置は、無線端末機と無線通信を行う各基地局毎に設けられたエッジルータ間を無線端末機が跨ぐハンドオーバの制御を行うハンドオーバ制御装置において、上記ハンドオーバ中に、上記無線端末機が移動前に接続されていたエッジルータと移動先の候補となる全てのエッジルータとが配下に接続される中継ルータに、通信相手からのデータを保持する制御を行う制御手段を具備することを特徴としている。
【００１２】この構成によれば、中継ルータに通信相手からのデータを保持するので、パケットデータを転送する際に、冗長なパスを取り去ることが可能であるため、これによってネットワーク資源の有効活用を図ることができる。従来技術では、ハンドオーバ中に無線端末機が移動前に接続されていたエッジルータにデータを保持していたので、移動前のエッジルータから複数のルータを介する冗長経路にて移動後の無線端末機までデータが転送され、ネットワーク資源を無駄に消費していた。また、移動前のエッジルータから移動後のエッジルータへバッファリングしていたパケットデータを転送するパスと通信相手から移動後のエッジルータへパケットデータを転送するパスとが同時に存在するため、パケットデータが混在して到着するので、順序違いが発生していた。
【００１３】また、本発明のハンドオーバ制御装置においては、上記通信相手からのデータが保持される中継ルータは、複数が階層構造に接続された各中継ルータの内、上記無線端末機からのホップ数が最小となる中継ルータが適用されることを特徴とすることが好適である。
【００１４】この構成によれば、ハンドオーバー後、保持されたパケットデータを転送するパスに、冗長経路が生じないため、よりネットワーク資源の有効活用を図ることができる。
【００１５】また、本発明のハンドオーバ制御装置においては、上記制御手段は、上記中継ルータの保持データに上記無線端末機の移動先アドレスとともにパケットを識別する識別子を付し、このアドレスへ上記保持データを転送することを特徴とすることが好適である。
【００１６】この構成によれば、ハンドオーバによって移動後の無線端末機へ適正に保持データを転送することができる。
【００１７】上記課題を解決するために、本発明の基地局は、無線端末機のハンドオーバを検出する基地局において、隣接基地局及びこの隣接基地局が接続される中継ルータの位置情報を保持する保持手段と、上記保持された位置情報を基に、無線端末機が移動前に接続されていた基地局と移動先の候補となる全ての基地局とが配下に接続される中継ルータを決定する決定手段と、上記決定された中継ルータに通信相手からのデータを保持する指示を行う指示手段とを具備することを特徴としている。
【００１８】この構成によれば、適切な中継ルータに通信相手からのデータを保持する指示を行うので、ハンドオーバ中の無線端末機に送信されるべきデータを保持してデータ受信ロスが生じないようにすることができる。
【００１９】また、本発明の基地局においては、上記決定手段は、上記中継ルータを決定する際に、複数が階層構造に接続された各中継ルータの内、移動する可能性があるすべての候補の基地局を配下にする各中継ルータのうち無線端末機からのホップ数が最小となる中継ルータに決定することを特徴とすることが好適である。
【００２０】この構成によれば、ハンドオーバ後、保持されたパケットデータを転送するパスに冗長経路を生じさせない中継ルータにおいて、通信相手からのデータを保持するように指示することができる。
【００２１】また、本発明の基地局においては、上記指示手段は、上記無線端末機のハンドオーバによる移動後に、上記決定手段で決定された中継ルータに保持データを上記移動後の無線端末機へ転送する指示を行うことを特徴とすることもできる。
【００２２】この構成によれば、ハンドオーバ後、保持されたパケットデータを転送するパスに冗長経路を生じさせない中継ルータにおいて、保持された通信相手からのデータを転送するように指示することができる。
【００２３】上記課題を解決するために、本発明のエッジルータは、無線端末機のハンドオーバを検出する基地局に設けられ、上記無線端末機が無線通信により接続されるエッジルータにおいて、隣接エッジルータ及びこの隣接エッジルータが接続される中継ルータの位置情報を保持する保持手段と、上記保持された位置情報を基に、無線端末機が移動前に接続されていたエッジルータと移動先の候補となる全てのエッジルータとが配下に接続される中継ルータを決定する決定手段と、上記決定された中継ルータに通信相手からのデータを保持する指示を行う指示手段とを具備することを特徴としている。
【００２４】この構成によれば、中継ルータに通信相手からのデータを保持するので、パケットデータを転送する際に、冗長なパスを取り去ることが可能であるため、これによってネットワーク資源の有効活用を図ることができる。従来技術では、ハンドオーバ中に無線端末機が移動前に接続されていたエッジルータにデータを保持していたので、移動前のエッジルータから複数のルータを介する冗長経路にて移動後の無線端末機までデータが転送され、ネットワーク資源を無駄に消費していた。また、移動前のエッジルータから移動後のエッジルータへバッファリングしていたパケットデータを転送するパスと通信相手から移動後のエッジルータへパケットデータを転送するパスとが同時に存在するため、パケットデータが混在して到着するので、順序違いが発生していた。
【００２５】また、本発明のエッジルータにおいては、上記決定手段は、上記中継ルータを決定する際に、複数が階層構造に接続された各中継ルータの内、上記無線端末機からのホップ数が最小となる中継ルータに決定することを特徴とすることが好適である。
【００２６】この構成によれば、無線端末機が移動前に接続されていた基地局と移動先の候補となる全ての基地局とが配下に接続される中継ルータであって、上記無線端末機からのホップ数が最小となる中継ルータに、通信相手からのデータを保持するように指示することができる。
【００２７】また、本発明のエッジルータにおいては、上記指示手段は、上記無線端末機のハンドオーバによる移動後に、上記決定手段で決定された中継ルータに保持データを上記移動後の無線端末機へ転送する指示を行うことを特徴とすることが好適である。
【００２８】この構成によれば、無線端末機が移動前に接続されていた基地局と移動先の候補となる全ての基地局とが配下に接続される中継ルータに保持された通信相手からのデータを転送するように指示することができる。
【００２９】上記課題を解決するために、本発明の中継ルータは、上記何れかの基地局又は、上記何れかのエッジルータの指示手段によるデータ保持の指示に応じて通信相手からのデータを保持し、ハンドオーバ後無線端末機のデータ転送の指示に応じて無線端末機の移動先のアドレスへパケットの転送先を変更し、パケットを識別する識別子を付し、当該パケットを無線端末機の現在のアドレスへ転送することを特徴としている。
【００３０】この構成によれば、無線端末機のハンドオーバ中にその無線端末機へ送信されるデータを保持し、この保持データを無線端末機が移動した後に適正に保持データを転送することができる。また、この構成によれば、識別子が中継ルータで生成されるため、送信元である通信相手から送られるパケットデータを書き換えることないため、セキュリティの問題に関与することなく、移動後の無線通信端末機に送信することが可能になる。
【００３１】また、本発明の中継ルータにおいては、ハンドオーバにおける中継ルータでの無線端末機を識別するアドレスを記憶する記憶手段と、中継ルータにおいて保持していたパケットデータを移動先の無線端末機へ送信する指示を出す指示手段と、上記の中継ルータから転送されてきた上記パケットデータを受信し、この受信データ中に上記記憶手段に記憶されたアドレスと同アドレスが存在する場合に、上記同アドレスが付加されたデータを取得する取得手段とを具備することを特徴とすることが好適である。
【００３２】この構成によれば、中継ルータにおいて無線端末機の移動後に新たな無線端末機のアドレスを付してパケットデータを送信することができるため移動前に自無線端末機宛てに送られてきたデータを無線端末機は適正に取得することができる。
【００３３】また、上記課題を解決するために、本発明の無線端末機は各基地局と無線通信を行い、各基地局毎に設けられたエッジルータ間を跨ぐハンドオーバに際し、当該ハンドオーバの制御を行う無線端末機であって、上記ハンドオーバ中に、上記無線端末機が移動前に接続されていたエッジルータと移動先の候補となる全てのエッジルータとが配下に接続される中継ルータに、通信相手からのデータを保持させる制御を行う制御手段を具備することを特徴とする。
【００３４】この構成によれば、中継ルータに通信相手からのデータを保持するので、パケットデータを転送する際に、冗長なパスを取り去ることが可能であるため、これによってネットワーク資源の有効活用を図ることができる。従来技術では、ハンドオーバ中に無線端末機が移動前に接続されていたエッジルータにデータを保持していたので、移動前のエッジルータから複数のルータを介する冗長経路にて移動後の無線端末機までデータが転送され、ネットワーク資源を無駄に消費していた。また、移動前のエッジルータから移動後のエッジルータへバッファリングしていたパケットデータを転送するパスと通信相手から移動後のエッジルータへパケットデータを転送するパスとが同時に存在するため、パケットデータが混在して到着するので、順序違いが発生していた。
【００３５】また、本発明の無線端末機においては、上記通信相手からのデータが保持される中継ルータとして、複数が階層構造に接続された各中継ルータの内、当該無線端末機からのホップ数が最小となる中継ルータを選択し、適用することを特徴とすることが好適である。
【００３６】この構成によれば、ハンドオーバー後、保持されたパケットデータを転送するパスに、冗長経路が生じないため、よりネットワーク資源の有効活用を図ることができる。
【００３７】また、本発明の無線端末機においては、上記制御手段は、上記中継ルータの保持データに当該無線端末機の移動先アドレスとともにパケット識別する識別子を付させ、このアドレスへ上記保持データを転送させることを特徴とすることが好適である。
【００３８】この構成によれば、ハンドオーバによって移動後の無線端末機へ適正に保持データを転送することができる。
【００３９】上記課題を解決するために、本発明の移動通信システムは、基地局間を無線端末機が跨ぐハンドオーバが行われる移動通信システムにおいて、上記基地局の上位に階層構造で接続され、上記基地局へのデータの中継とデータの保持を行う中継ルータと、上記ハンドオーバ中に上記無線端末機が移動前に接続されていた基地局と移動先の候補となる全ての基地局とが配下に接続される中継ルータに、通信相手からのデータを保持する指示を行うと共に、この指示により該当中継ルータに保持されたデータを移動後の無線端末機へ転送する指示を行う基地局毎に設けられたエッジルータと、を具備することを特徴としている。
【００４０】この構成によれば、中継ルータに通信相手からのデータを保持するので、パケットデータを転送する際に、冗長なパスを取り去ることが可能であるため、これによってネットワーク資源の有効活用を図ることができる。従来技術では、ハンドオーバ中に無線端末機が移動前に接続されていたエッジルータにデータを保持していたので、移動前のエッジルータから複数のルータを介する冗長経路にて移動後の無線端末機までデータが転送され、ネットワーク資源を無駄に消費していた。また、移動前のエッジルータから移動後のエッジルータへバッファリングしていたパケットデータを転送するパスと通信相手から移動後のエッジルータへパケットデータを転送するパスとが同時に存在するため、パケットデータが混在して到着するので、順序違いが発生していた。
【００４１】また、本発明の移動通信システムにおいては、上記中継ルータは、無線端末機に対してデータパケットの識別を行うパケットデータの識別子を付することを特徴とすることが好適である。
【００４２】この構成によれば、識別子が中継ルータで生成されるため、送信元である通信相手から送られるパケットデータを書き換えることないため、セキュリティの問題に関与することなく、移動後の無線通信端末機に送信することが可能になる。
【００４３】また、本発明の移動通信システムにおいては、上記無線端末機は、上記中継ルータに通信相手からのデータの保持容量をネゴシエーションすることを特徴とすることが好適である。
【００４４】この構成によれば、必要なデータ保持容量のみを中継ルータに確保することができるので、バッファの有効利用につながる。
【００４５】また、本発明の移動通信システムにおいては、上記無線端末機は、上記中継ルータに上記ネゴシエーションによって決定されたデータ保持容量を超える前に、自無線端末機での受信済みデータの情報を通知することを特徴とすることが好適である。
【００４６】この構成によれば、中継ルータにおいて、通信相手からのデータ保持中にこの保持データの転送先の無線端末機でどのデータが受信されたかを知ることができる。
【００４７】また、本発明の移動通信システムにおいては、上記中継ルータは、上記ネゴシエーションによって決定されたデータ保持容量を超えてデータ保持を行う際に古い順にデータを削除することを特徴とすることが好適である。
【００４８】この構成によれば、中継ルータにおいて、通信相手からのデータ保持中に、保持データが保持容量を越える場合、新規順にデータを保持しておくことができる。
【００４９】また、本発明の移動通信システムにおいては、上記中継ルータは、上記無線端末機から通知された受信済みのデータを削除するとともに、当該無線端末機のために確保されたバッファ領域の有効期限を更新することが好適である。
【００５０】この構成によれば、中継ルータにおいて、通信相手からのデータを保持する際に無線端末機で受信済みのデータは削除することができるので、効率の良いデータ保持を行うことができる。
【００５１】また、本発明の移動通信システムにおいては、上記中継ルータは、有効期限の過ぎたバッファ領域を削除することを特徴とすることが好適である。
【００５２】この構成によれば、中継ルータにおけるバッファ領域を有効利用することができる。
【００５３】また、本発明の移動通信システムにおいては、上記無線端末機は、ハンドオーバ後に、上記中継ルータに対してハンドオーバ前に受信済みのデータの情報を通知することを特徴とすることが好適である。
【００５４】この構成によれば、中継ルータにおいてハンドオーバ前に転送先の無線端末機でどのデータが受信されたかを知ることができる。
【００５５】また、本発明の移動通信システムにおいては、上記中継ルータは、上記無線端末機から通知されたハンドオーバ前に受信済みのデータを削除し、これ以外のデータを該当無線端末機へ転送することを特徴とすることが好適である。
【００５６】この構成によれば、中継ルータにおいて、保持データの中から無線端末機でハンドオーバ前に受信済みのデータは削除し、これ以外のデータを無線端末機へ転送するので、必要なデータのみを転送することができ、これによって効率の良いデータ転送を行うことができると共にデータの重複が生じないようにすることができる。
【００５７】上記課題を解決するために、本発明のハンドオーバ制御方法は、無線端末機と無線通信を行う各基地局毎に設けられたエッジルータ間を無線端末機が跨ぐハンドオーバの制御を行うハンドオーバ制御方法において、通信相手からのデータを保持する旨の指示に応じて、上記無線端末機が移動前に接続されていたエッジルータと移動先の候補となる全てのエッジルータとが配下に接続される中継ルータに、通信相手からのデータを保持する制御を行う制御ステップを具備することを特徴としている。
【００５８】この構成によれば、中継ルータに通信相手からのデータを保持するので、パケットデータを転送する際に、冗長なパスを取り去ることが可能であるため、これによってネットワーク資源の有効活用を図ることができる。従来技術では、ハンドオーバ中に無線端末機が移動前に接続されていたエッジルータにデータを保持していたので、移動前のエッジルータから複数のルータを介する冗長経路にて移動後の無線端末機までデータが転送され、ネットワーク資源を無駄に消費していた。また、移動前のエッジルータから移動後のエッジルータへバッファリングしていたパケットデータを転送するパスと通信相手から移動後のエッジルータへパケットデータを転送するパスとが同時に存在するため、パケットデータが混在して到着するので、順序違いが発生していた。
【００５９】また、本発明のハンドオーバ制御方法においては、上記通信相手からのデータが保持される中継ルータは、複数が階層構造に接続された各中継ルータの内、移動する可能性があるすべての候補の基地局を配下にする各中継ルータのうち無線端末機からのホップ数が最小となる中継ルータが適用されることを特徴とすることが好適である。
【００６０】この方法によれば、移動後の無線端末機に最も近い中継ルータに通信相手からのデータを保持するので、最短経路で移動後の無線端末機へ転送することができ、これによって、よりネットワーク資源の有効活用を図ることができる。
【００６１】また、本発明のハンドオーバ制御方法においては、上記制御ステップは、上記中継ルータの保持データに上記無線端末機の移動先アドレスを付し、このアドレスへ上記保持データを転送することを特徴とすることが好適である。
【００６２】この方法によれば、ハンドオーバによって移動後の無線端末機へ適正に保持データを転送することができる。
【００６３】また、本発明のハンドオーバ制御方法においては、上記制御ステップは、上記保持データを転送する際にデータの識別子を付けることを特徴とすることが好適である。
【００６４】この方法によれば、識別子が中継ルータで生成されるため、送信元である通信相手から送られるパケットデータを書き換えることが無いため、かつ、セキュリティの問題に関与することなく、移動後の無線通信端末機に送信することが可能になる。
【００６５】また、本発明のハンドオーバ制御方法においては、上記制御ステップは、上記中継ルータにおける通信相手からのデータの保持容量をネゴシエーションすることを特徴とすることが好適である。
【００６６】この方法によれば、必要なデータ保持容量のみを中継ルータに確保することができるので、バッファの有効利用につながる。
【００６７】また、本発明のハンドオーバ制御方法においては、上記制御ステップは、上記ネゴシエーションによって決定されたデータ保持容量を超えてデータ保持を行う際に古い順にデータを削除することを特徴とすることが好適である。
【００６８】この方法によれば、中継ルータにおいて、通信相手からのデータ保持中に、保持データが保持容量を越える場合、新規順にデータを保持しておくことができる。
【００６９】また、本発明のハンドオーバ制御方法においては、上記制御ステップは、上記無線端末機から通知された受信済みのデータを削除することを特徴とすることが好適である。
【００７０】この方法によれば、中継ルータにおいて、通信相手からのデータを保持する際に無線端末機で受信済みのデータは削除することができるので、効率の良いデータ保持を行うことができる。
【００７１】また、本発明のハンドオーバ制御方法においては、上記制御ステップは、上記無線端末機がハンドオーバした後、上記中継ルータの保持データから当該無線端末機でハンドオーバ前に受信済みのデータを削除し、これ以外のデータを当該無線端末機へ転送することを特徴とすることが好適である。
【００７２】この方法によれば、中継ルータにおいて、保持データの中から無線端末機でハンドオーバ前に受信済みのデータは削除し、これ以外のデータを無線端末機へ転送するので、必要なデータのみを転送することができ、これによって効率の良いデータ転送を行うことができると共にデータの重複が生じないようにすることができる。
【００７３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００７４】図１は、本発明の実施形態に係る移動通信システムの構成を示すブロック図である。
【００７５】この図１に示す移動通信システムは、携帯電話機等の移動通信手段である無線端末機３０と、この無線端末機３０と無線通信を行う複数の基地局３２，３４，３６と、これら基地局３２〜３６に設けられたエッジルータ３８，４０，４２と、これらエッジルータ３８〜４２に接続されたＣＯＲ４４，４６，４８とを備えて構成されている。
【００７６】ここで、ＣＯＲ４４〜４８は、ＣＯＲ４８を頂点とした階層構造となっており、ＣＯＲ４４はエッジルータ３８，４０を配下にし、ＣＯＲ４６はエッジルータ４２を配下にし、ＣＯＲ４８は、ＣＯＲ４４、４６を介してエッジルータ３８〜４２を配下にしている。また、エッジルータ３８，４０，４２には、次に無線端末機３０が移動することが予想される周辺エッジルータの情報が保持されている。例えば、エッジルータ４０には、次に無線端末機３０が移動することが予想される周辺エッジルータの情報として、隣接するエッジルータ３８，４２の情報が保持されている。
【００７７】なお、この移動通信システムは、ＩＥＴＦにおいて提案されているRegiona1 Registrations, Hierarchical Mobile IPなどの手法等に応じて構築されたものである。
【００７８】このような構成で、無線端末機３０がエッジルータ４０への接続エリアからエッジルータ４２への接続エリアに移動する際のハンドオーバ制御は、無線端末機３０又は無線端末機３０が現在接続されているエッジルータ４０により無線リンクの電波状態に応じて開始される。このとき、無線端末機３０又はエッジルータ４０は、エッジルータ４０に登録されている周辺エッジルータ情報を基に複数のＣＯＲ４４〜４８の中から中継ルータとなるＣＯＲ４８を決定する。
【００７９】この中継ルータの決定方法を図２及び図３を参照して説明する。まず、図２に示すように、各基地局に設けられた各エッジルータ５０，５２にＣＯＲ５８が接続され、更に各エッジルータ５４，５６にＣＯＲ６０が接続され、それらＣＯＲ５８，６０の上位にＣＯＲ６２が接続されている場合に、例えば無線端末機３０がエッジルータ５６と接続状態にあるとする。
【００８０】この際に、エッジルータ５６に保持された周辺エッジルータ情報から、無線端末機３０の移動先の候補となるエッジルータがエッジルータ５４の１つであると認識された場合は、現接続状態のエッジルータ５６と移動先候補のエッジルータ５４との双方に上位で接続されている（現接続状態のエッジルータ５６と移動先候補のエッジルータ５４との双方を配下に接続する）ＣＯＲ６０が中継ルータとして決定される。つまり、現接続状態のエッジルータ５６と移動先候補のエッジルータ５４との双方に、通信ノードからのパケットデータを伝送可能で、且つ該当無線端末機３０からのホップ数が最小となるＣＯＲ６０が中継ルータとして決定される。ホップ数とは、無線端末機からデータを保持する中継ルータまでの距離を示すものである。
【００８１】また、図３に示すように、各基地局に設けられた各エッジルータ５０，５２にＣＯＲ５８が接続され、更に各エッジルータ５４，５６にＣＯＲ６０が接続され、それらＣＯＲ５８，６０の上位にＣＯＲ６２が接続され、更に、各エッジルータ７０，７２にＣＯＲ７８が接続され、更に各エッジルータ７４，７６にＣＯＲ８０が接続され、それらＣＯＲ７８，８０の上位にＣＯＲ８２が接続され、ＣＯＲ６２，８２の上位にＣＯＲ８４が接続されている場合に、例えば無線端末機３０がエッジルータ５４と接続状態にあるとする。
【００８２】この際に、エッジルータ５４に保持された周辺エッジルータ情報から、無線端末機３０の移動先の候補となるエッジルータがエッジルータ５２，５６の２つであると認識されたとする。この場合は、現接続状態のエッジルータ５４と移動先候補のエッジルータ５６とに上位で接続されているＣＯＲ６０と、もう１つの移動先候補のエッジルータ５２に上位で接続されているＣＯＲ５８との双方に更に上位で接続されているＣＯＲ６２が中継ルータとして決定される。
【００８３】つまり、現接続状態のエッジルータ５４と全ての移動先候補のエッジルータ５６，５２とに、通信ノードからのパケットデータを伝送可能で、且つ該当無線端末機３０からのホップ数が最小となるＣＯＲ６２が中継ルータとして決定される。
【００８４】このように決定される図１に示すＣＯＲ（中継ルータ）４８に対して、無線端末機３０又は無線端末機３０と現接続状態のエッジルータ４０から矢印Ｙ３で示すようにバッファリング指示メッセージを送信する。このメッセージを受信したＣＯＲ４８は、以降中継ルータとして通信ノードから矢印Ｙ４で示すように送信されてくるパケットデータをバッファリングする。その後、無線端末機３０は、移動先候補のエッジルータ３８，４２の中から１つのエッジルータ４２ヘハンドオーバを行う。
【００８５】新規のエッジルータ４２ヘハンドオーバを行った無線端末機３０は、そのエッジルータ４２で使用するアドレスを取得し、この新規アドレスの位置登録を行うために位置登録メッセージを矢印Ｙ５で示すようにＣＯＲ（中継ルータ）４８を介して図示せぬホームネットワーク及び通信相手に送信する。
【００８６】この送信を行う場合、本発明では位置登録メッセージとフォワーディング指示メッセージを別々に送信する方法、又は１つのメッセージに双方を含んで送信する２つの方法が考えられる。フォワーディング指示メッセージがＣＯＲ（中継ルータ）４８を通過する際に、そのフォワーディング指示メッセージを受信したＣＯＲ（中継ルータ）４８は、現在の無線端末機３０のアドレスによりバッファリングしていたパケットデータをカプセル化して、矢印Ｙ６で示すようにエッジルータ４２を介して無線端末機３０ヘフォワーディングする。これによって位置登録が完了すると、送信元の通信ノードから無線端末機３０へ送信されるパケットデータは、移動先のアドレスに向けて送信されることによりＣＯＲ（中継ルータ）４８でのバッファリングが終了する。
【００８７】ここで、ＣＯＲ（中継ルータ）４８にバッファリングされたパケットデータをフォワーディングする動作を、図４を参照して説明する。中継ルータでの無線端末機を識別するアドレスがＡの無線端末機３０は、ハンドオーバ前にＣＯＲ（中継ルータ）４８に対してアドレスＡ宛てのパケットデータをバッファリングするようにバッファリング指示メッセージによって指示する。この指示によって符号９０で示す通信相手からのアドレスＡ宛のパケットデータがＣＯＲ（中継ルータ）４８にバッファリングされる。
【００８８】更に無線端末機３０は、ハンドオーバ後にアドレスＢが割り当てられると、通信相手に対してそのアドレスＢの位置登録を行うメッセージ（位置登録メッセージ）と、アドレスＡ宛てのパケットデータのフォワーディングを指示するメッセージ（フォワーディング指示メッセージ）とを送信する。これらのメッセージは１つのメッセージとして送信することも可能である。
【００８９】ＣＯＲ（中継ルータ）４８は、それらのメッセージを受信すると、バッファリングしていたアドレスＡ宛てのパケットデータを符号９１で示すように送信先アドレスＢを付けてカプセル化し、これをアドレスＢに送信する。無線端末機３０は、そのＢ宛てのパケットデータ９１を受信すると、符号９２で示すようにデカプセル化を行う。このとき、デカプセル化されたパケットデータ９２の宛先アドレスはＡとなっているため、本来であれば無線端末機３０はパケットデータ９２を受信することができない。しかし、本発明では無線端末機３０が移動前のアドレスＡを記憶するように成されているので、アドレスＡ宛のパケットデータ９２も受信することができ、これによってハンドオーバ中にＣＯＲ（中継ルータ）４８にバッファリングされていたアドレスＡ宛のパケットデータを受信することができる。
【００９０】このように、実施形態の移動通信システムによれば、基地局３４，３６間を無線端末機３０が跨ぐハンドオーバが行われる際に、基地局３４，３６毎に設けられたエッジルータ４０，４２のうち無線端末機３０が移動前に接続されていたエッジルータ４０によって、このエッジルータ４０と移動先の候補となる全ての基地局３６のエッジルータ４２とが配下に接続される中継ルータ４８に、通信相手からのパケットデータを保持する指示を行い、その指示により該当中継ルータ４８に保持されたパケットデータを、ハンドオーバ後に移動後の無線端末機３０へ転送する指示を行い、保持パケットデータを無線端末機３０へ転送するようにした。
【００９１】これによって、ハンドオーバ中に中継ルータ４８に通信相手からのパケットデータを保持するので、パケットデータを転送する際に、冗長なパスを取り去ることが可能であるため、これによってネットワーク資源の有効活用を図ることができる。また、ハンドオーバ時におけるパケットの順序違いが生じない。従来技術では、ハンドオーバ中に無線端末機が移動前に接続されていたエッジルータにパケットデータを保持していたので、移動前のエッジルータから複数のルータを介する冗長経路にて移動後の無線端末機までパケットデータが転送され、ネットワーク資源を無駄に消費していた。また、移動前のエッジルータから移動後のエッジルータへバッファリングしていたパケットデータを転送するパスと通信相手から移動後のエッジルータへパケットデータを転送するパスとが同時に存在するため、パケットデータが混在して到着するので、順序違いが発生していた。
【００９２】また、通信相手からのパケットデータが保持される中継ルータ４８は、複数が階層構造に接続された各中継ルータ４４〜４８の内、移動する可能性があるすべての候補の基地局を配下にする各中継ルータのうち無線端末機３０からのホップ数が最小となる中継ルータが適用されるようになっている。これによって、無線端末機３０が移動前に接続されていた基地局と移動先の候補となる全ての基地局とが配下に接続される中継ルータであって、上記無線端末機からのホップ数が最小となる中継ルータ４８に通信相手からのパケットデータを保持するので、最短経路で移動後の無線端末機３０へ転送することができ、これによって、よりネットワーク資源の有効活用を図ることができる。
【００９３】また、本実施形態においては、各エッジルータに、隣接エッジルータ及びこの隣接エッジルータが接続される中継ルータの位置情報を保持しておき、当該保持された位置情報を基に、ハンドオーバ中の無線端末機３０が移動前に接続されていたエッジルータと移動先の候補となる全てのエッジルータとが配下に接続される中継ルータを決定し、この決定された中継ルータに通信相手からのパケットデータを保持する指示を行う。これによって、基地局でのハンドオーバ検出時に、適切な中継ルータに通信相手からのパケットデータを保持する指示を行うので、ハンドオーバ中の無線端末機に送信されるべきパケットデータを保持してパケットデータ受信ロスが生じないようにすることができる。
【００９４】また、本実施形態においては、中継ルータを決定する際に、複数が階層構造に接続された各中継ルータの内、移動する可能性があるすべての候補の基地局を配下にする各中継ルータのうち無線端末機３０からのホップ数が最小となる中継ルータに決定する機能を備える。これによって、移動後の無線端末機３０に最も近い中継ルータに、通信相手からのパケットデータを保持するように指示することができる。
【００９５】また、本実施形態においては、無線端末機３０のハンドオーバによる移動後に、パケットデータを保持している中継ルータに保持パケットデータを移動後の無線端末機３０へ転送する指示を行う機能を備える。これによって、無線端末機３０が移動前に接続されていた基地局と移動先の候補となる全ての基地局とが配下に接続される中継ルータであって、上記無線端末機からのホップ数が最小となる中継ルータに保持された通信相手からのパケットデータを転送するように指示することができる。
【００９６】また、上記の中継ルータは、エッジルータからのパケットデータ保持の指示に応じて通信相手からのパケットデータを保持し、エッジルータからのパケットデータ転送の指示に応じて保持パケットデータに無線端末機３０の移動先アドレスを付してカプセル化するとともに、パケット識別子を付して、このカプセル化データを移動先アドレスへ転送する機能を備える。これによって、その無線端末機３０へ送信されるパケットデータを保持し、この保持パケットデータを無線端末機３０が移動した後に適正に保持パケットデータを転送することができる。
【００９７】また、無線端末機３０は、ハンドオーバにおける中継ルータでの無線端末機を識別するアドレスを記憶し、中継ルータから転送されてきたカプセル化データを受信し、この受信パケットデータ中に記憶されたアドレスと同アドレスが存在する場合に、同アドレスが付加されたパケットデータを取得する。これによって、移動後に無線端末機３０に新規アドレスが付けられても、カプセル化データ中から移動前のアドレスを認識し、この認識されたアドレスが付加されたパケットデータを取得することができる。つまり、移動前に自無線端末機宛に送られてきたパケットデータをアドレスが変更となった移動後でも適正に取得することができる。
【００９８】以上説明した他、エッジルータ又は無線端末機から中継ルータへ送信されるバッファリング指示メッセージは、中継ルータが変更された場合、無線端末機が中継ルータのバッファ量を変化させる必要が生じた場合、そのバッファの有効期限が迫った場合に発生するようになっている。但し、大規模ネットワークを考えた場合、各無線端末機毎に中継ルータとメッセージ交換を行うよりもＲＡ(RouterAdvertisement)と共に全ての無線端末機に対してデフォルトバッファ値を通知する方法も考えられる。バッファリング指示メッセージは、実際にパケットデータを受け取った際の応答｛ＢＡ(Buffer Acknowledgement)｝を受信するまで所定間隔で再送される。
【００９９】そのＢＡ送出後は、中継ルータにおいて無線端末機向けにフォワーディングされる全てのパケットデータがバッファにコピーされて保存される。この後、無線端末機は、既に受信したパケットデータをクリアする情報｛ＢＣ(Buffer Clear)｝を中継ルータに通知することで、通知されたパケットデータまでをバッファから削除する。
【０１００】また、中継ルータにおいて、ＢＣ受信前に用意してあったバッファが一杯になった場合は、古いパケットデータから順に削除する。なお、ＢＣを上げるタイミングは、割り当てられたバッファの有効期限内に、この有効期限を更新する目的、及び割り当てられたバッファ領域が満杯になるのを防ぐ目的で送られる。
【０１０１】本発明では、中継ルータから無線端末機に送られるカプセル化する外のヘッダ中にシーケンスナンバ又はタイムスタンプを挿入することで、上記方法を後述のように実現している。
【０１０２】前述したように中継ルータと無線端末機間のデータ転送にはカプセル化技術が用いられるが、カプセル化するのに用いられるヘッダに関しては、中継ルータで生成されるため、送信元である通信相手から送られるパケットデータを書き換える時に生じるようなセキュリティの問題を考慮せずに自由に構成することが可能になる。このため、カプセル化するヘッダに、到着したパケットデータのシーケンスナンバ又はタイムスタンプを示すオプションヘッダを導入する。このオプションは、同一無線端末機宛のパケットについて中継ルータに到着した順番が記入される。この値は無限に増加する事が考えられるので、用意されたフィールドが取り得る値の最大値のモジュロ（modulo）を取るなどして、ある一定間隔毎に再利用する。
【０１０３】なお、応答を要求するメッセージであるバッファリング指示メッセージ、フォワーディング指示メッセージにおいても、同様のオプションが必須となる。そして、それらの応答についてもどのメッセージに対する応答なのかを明確にするため、応答メッセージのトリガとなったメッセージの識別子が明記される。
【０１０４】ハンドオーバ後に送信される前述したフォワーディング指示メッセージには、ハンドオーバ前に受信したパケットの最大のシーケンスナンバ又はタイムスタンプが示される。フォワーディング指示メッセージを受け取った中継ルータは、フォワーディング指示メッセージに記されているパケットデータまでを削除すると共に、それ以降のパケットデータを無線端末機に対してフォワーディングする。なお、先に述べられたメッセージは全てデータパケット又はＭｏｂｉｌｅ ＩＰで用いられるシグナリングパケットに合い乗りさせることができる。
【０１０５】シーケンスナンバについては、それぞれのフロー毎にシーケンスナンバを管理する必要がある。しかし、タイムスタンプを用いた場合、シーケンスナンバを利用する場合に比べて、フロー毎の管理を必要としないため、大規模ネットワーク等においては有効である。
【０１０６】以上記述したように、中継ルータは、エッジルータ又は基地局又は無線端末機の転送指示に応じて保持データを無線端末機へ転送する際にデータの識別子を付ける機能を備える。これによって、識別子が中継ルータで生成されるため、送信元である通信相手から送られるパケットデータを書き換える時に生じるようなセキュリティの問題を考慮せずに自由に構成することが可能になる。
【０１０７】また、無線端末機は、中継ルータに通信相手からのデータの保持容量をネゴシエーションする機能を備える。より具体的には、無線端末機は、中継ルータに対し、通信相手からのデータの保持容量としてどれだけの容量を確保してほしいかに関する情報を送信する。これによって、必要なデータ保持容量のみを中継ルータに確保することができるので、効率のよいデータ保持を行うことができる。
【０１０８】また、無線端末機は、中継ルータに上記ネゴシエーションによって決定されたデータ保持容量を超える前に、自無線端末機での受信済みデータの情報を通知する機能を備える。これによって、中継ルータにおいて、通信相手からのデータ保持中にこの保持データの転送先の無線端末機でどのデータが受信されたかを知ることができる。
【０１０９】また、中継ルータは、ネゴシエーションによって決定されたデータ保持容量を超えてデータ保持を行う際に古い順にデータを削除する機能を備える。これによって、中継ルータにおいて、通信相手からのデータ保持中に、保持データが保持容量を越える場合、新規順にデータを保持しておくことができる。
【０１１０】また、中継ルータは、無線端末機から通知された受信済みのデータを削除する機能を備える。これによって中継ルータにおいて、通信相手からのデータを保持する際に無線端末機で受信済みのデータは削除することができるので、効率の良いデータ保持を行うことができる。
【０１１１】また、無線端末機は、ハンドオーバ後に、中継ルータに対してハンドオーバ前に受信済みのデータの情報を通知する機能を備える。これによって、中継ルータにおいてハンドオーバ前に転送先の無線端末機でどのデータが受信されたかを知ることができる。
【０１１２】また、中継ルータは、無線端末機から通知されたハンドオーバ前に受信済みのデータを削除し、これ以外のデータを該当無線端末機へ転送する機能を備える。これによって、中継ルータにおいて、保持データの中から無線端末機でハンドオーバ前に受信済みのデータは削除し、これ以外のデータを無線端末機へ転送するので、必要なデータのみを転送することができ、これによって効率の良いデータ転送を行うことができると共にデータの重複が生じないようにすることができる。
【０１１３】また、上記実施形態においては、ハンドオーバの検出時に、エッジルータに保持された位置情報を基に、ハンドオーバ中の無線端末機３０が移動前に接続されていたエッジルータと移動先の候補となる全てのエッジルータとが配下に接続される中継ルータを決定し、この決定された中継ルータに通信相手からのパケットデータを保持する指示（バッファリング指示）を行っていたが、これは、ハンドオーバの検出に先立って（すなわち、ハンドオーバ検出とは無関係に）、上記中継ルータの決定及びバッファリング指示を行っても良い。この場合、ハンドオーバが行われる以前から、無線端末機３０に対して送信されてきたデータは、中継ルータにバッファリングされるとともに、移動元のエッジルータを介して無線端末機３０に送信される。また、この場合、中継ルータは、識別子を付したデータを、移動元のエッジルータを介して無線端末機３０に送信する。
【０１１４】また、上記実施形態においては、図４を用いて説明したように、中継ルータが、バッファリングしていたアドレスＡ宛てのパケットデータを送信先アドレスＢを付けてカプセル化してアドレスＢに送信し、無線端末機３０が、当該Ｂ宛てのパケットデータ９１を受信してデカプセル化していた。しかし、これは、図５に示すように、無線端末機３０の登録時に設定されたアドレスＨＡを含むアドレスＡ宛てのパケットデータ９５を受信した中継ルータが、アドレスＨＡをキーにしてこのパケットデータをアドレスＢ宛てのパケットデータに書き換え、移動後の無線端末機３０に送信しても良い。
【０１１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、基地局間を無線端末機が跨ぐハンドオーバが行われる際に、基地局毎に設けられたエッジルータのうち無線端末機が移動前に接続されていたエッジルータによって、このエッジルータと移動先の候補となる全ての基地局のエッジルータとが配下に接続される中継ルータに、通信相手からのデータを保持する指示を行い、その指示により該当中継ルータに保持されたデータを、ハンドオーバ後に移動後の無線端末機へ転送する指示を行い、保持データを無線端末機へ転送するようにした。これによって、ハンドオーバ制御における移動後の無線端末機へのパケットデータ転送を最適経路で実現することによって、ネットワーク資源の有効利用及びハンドオーバ時におけるパケットの順序違いの発生の防止を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る移動通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態に係る移動通信システムにおける中継ルータの決定方法を説明するための第１のブロック図である。
【図３】実施形態に係る移動通信システムにおける中継ルータの決定方法を説明するための第２のブロック図である。
【図４】実施形態に係る移動通信システムにおいて中継ルータにバッファリングされたパケットデータをフォワーディングする動作を説明するためのブロック図である。
【図５】実施形態に係る移動通信システムにおいて中継ルータにバッファリングされたパケットデータをフォワーディングする動作を説明するためのブロック図である。
【図６】従来の移動通信システムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
３０…無線端末機、３２，３４，３６…基地局、３８，４０，４２…エッジルータ、４４，４６，４８…ＣＯＲ(Cross Over Router)
【特許請求の範囲】
【請求項１】 無線端末機と無線通信を行う各基地局毎に設けられたエッジルータ間を無線端末機が跨ぐハンドオーバの制御を行うハンドオーバ制御装置において、前記ハンドオーバ中に、前記無線端末機が移動前に接続されていたエッジルータと移動先の候補となる全てのエッジルータとが配下に接続される中継ルータに、通信相手からのデータを保持する制御を行う制御手段を具備することを特徴とするハンドオーバ制御装置。
【請求項２】 前記通信相手からのデータが保持される中継ルータは、複数が階層構造に接続された各中継ルータの内、前記無線端末機からのホップ数が最小となる中継ルータが適用されることを特徴とする請求項１記載のハンドオーバ制御装置。
【請求項３】 前記制御手段は、前記中継ルータの保持データに前記無線端末機の移動先アドレスとともにパケット識別する識別子を付し、このアドレスへ前記保持データを転送することを特徴とする請求項１又は２に記載のハンドオーバ制御装置。
【請求項４】 無線端末機のハンドオーバを検出する基地局において、隣接基地局及びこの隣接基地局が接続される中継ルータの位置情報を保持する保持手段と、前記保持された位置情報を基に、無線端末機が移動前に接続されていた基地局と移動先の候補となる全ての基地局とが配下に接続される中継ルータを決定する決定手段と、前記決定された中継ルータに通信相手からのデータを保持する指示を行う指示手段とを具備することを特徴とする基地局。
【請求項５】 前記決定手段は、前記中継ルータを決定する際に、複数が階層構造に接続された各中継ルータの内、移動する可能性があるすべての候補の基地局を配下にする各中継ルータのうち無線端末機からのホップ数が最小となる中継ルータに決定することを特徴とする請求項４記載の基地局。
【請求項６】 前記指示手段は、前記無線端末機のハンドオーバによる移動後に、前記決定手段で決定された中継ルータに保持データを前記移動後の無線端末機へ転送する指示を行うことを特徴とする請求項４又は５記載の基地局。
【請求項７】 無線端末機のハンドオーバを検出する基地局に設けられ、前記無線端末機が無線通信により接続されるエッジルータにおいて、隣接エッジルータ及びこの隣接エッジルータが接続される中継ルータの位置情報を保持する保持手段と、前記保持された位置情報を基に、無線端末機が移動前に接続されていたエッジルータと移動先の候補となる全てのエッジルータとが配下に接続される中継ルータを決定する決定手段と、前記決定された中継ルータに通信相手からのデータを保持する指示を行う指示手段とを具備することを特徴とするエッジルータ。
【請求項８】 前記決定手段は、前記中継ルータを決定する際に、複数が階層構造に接続された各中継ルータの内、前記無線端末機からのホップ数が最小となる中継ルータに決定することを特徴とする請求項７記載のエッジルータ。
【請求項９】 前記指示手段は、前記無線端末機のハンドオーバによる移動後に、前記決定手段で決定された中継ルータに保持データを前記移動後の無線端末機へ転送する指示を行うことを特徴とする請求項７又は８記載のエッジルータ。
【請求項１０】 請求項４〜６のいずれかに記載の基地局又は、請求項７〜９のいずれかに記載のエッジルータの指示手段によるデータ保持の指示に応じて通信相手からのデータを保持し、前記指示手段によるデータ転送の指示に応じて通信相手からのデータを保持し、現在の無線端末機のアドレスを付すとともに、パケットを識別する識別子を付し、パケットデータを前記現在の無線端末機のアドレスに転送するとともに、無線端末機の移動後は、前記転送の指示に応じて、当該パケットデータを前記現在の無線端末機のアドレスへ転送することを特徴とする中継ルータ。
【請求項１１】 ハンドオーバにおける中継ルータでの無線端末機を識別するアドレスを記憶する記憶手段と、中継ルータにおいてハンドオーバ後にパケットデータの転送先を、無線端末機の移動前のアドレスから、現在の無線端末機のアドレスへ変更するために、中継ルータへ現在の無線端末機のアドレスへパケットデータを送信する指示を出す指示手段を具備することを特徴とする無線端末機。
【請求項１２】 各基地局と無線通信を行い、各基地局毎に設けられたエッジルータ間を跨ぐハンドオーバに際し、当該ハンドオーバの制御を行う無線端末機であって、前記ハンドオーバ中に、前記無線端末機が移動前に接続されていたエッジルータと移動先の候補となる全てのエッジルータとが配下に接続される中継ルータに、通信相手からのデータを保持させる制御を行う制御手段を具備することを特徴とする無線端末機。
【請求項１３】 前記通信相手からのデータが保持される中継ルータとして、複数が階層構造に接続された各中継ルータの内、当該無線端末機からのホップ数が最小となる中継ルータを選択し、適用することを特徴とする請求項１２記載の無線端末機。
【請求項１４】 前記制御手段は、前記中継ルータの保持データに当該無線端末機の移動先アドレスとともにパケット識別する識別子を付させ、このアドレスへ前記保持データを転送させることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の無線端末機。
【請求項１５】 基地局間を無線端末機が跨ぐハンドオーバが行われる移動通信システムにおいて、前記基地局の上位に階層構造で接続され、前記基地局へのデータの中継とデータの保持を行う中継ルータと、前記ハンドオーバ中に前記無線端末機が移動前に接続されていた基地局と移動先の候補となる全ての基地局とが配下に接続される中継ルータに、通信相手からのデータを保持する指示を行うと共に、この指示により該当中継ルータに保持されたデータを移動後の無線端末機へ転送する指示を行う基地局毎に設けられたエッジルータと、を具備することを特徴とする移動通信システム。
【請求項１６】 前記中継ルータは、前記エッジルータのパケットデータを保持する指示に応じて、中継ルータにおいてパケットデータを保持しつつ、無線端末機に対してデータの識別子を付してパケットデータを転送し、ハンドオーバ後の無線端末機のパケットデータ転送指示に応じて、現在の無線端末機のアドレスへパケットデータを転送することを特徴とした請求項１５記載の移動通信システム。
【請求項１７】 前記無線端末機は、前記中継ルータに通信相手からのデータの保持容量をネゴシエーションすることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の移動通信システム。
【請求項１８】 前記無線端末機は、前記中継ルータに前記ネゴシエーションによって決定されたデータ保持容量を超える前に、自無線端末機での受信済みデータの情報を通知することを特徴とする請求項１７記載の移動通信システム。
【請求項１９】 前記中継ルータは、前記ネゴシエーションによって決定されたデータ保持容量を超えてデータ保持を行う際に古い順にデータを削除することを特徴とする請求項１７記載の移動通信システム。
【請求項２０】 前記中継ルータは、前記無線端末機から通知された受信済みのデータを削除するとともに、当該無線端末機の為に確保されたバッファ領域の有効期限を更新することを特徴とする請求項１８記載の移動通信システム。
【請求項２１】 前記中継ルータは、有効期限の過ぎたバッファ領域を削除することを特徴とする請求項１８記載の移動通信システム。
【請求項２２】 前記無線端末機は、ハンドオーバ後に、前記中継ルータに対してハンドオーバ前に受信済みのデータの情報を通知することを特徴とする請求項１６〜２１のいずれかに記載の移動通信システム。
【請求項２３】 前記中継ルータは、前記無線端末機から通知されたハンドオーバ前に受信済みのデータを削除し、これ以外のデータを該当無線端末機へ転送することを特徴とする請求項２２記載の移動通信システム。
【請求項２４】 無線端末機と無線通信を行う各基地局毎に設けられたエッジルータ間を無線端末機が跨ぐハンドオーバの制御を行うハンドオーバ制御方法において、通信相手からのデータを保持する旨の指示に応じて、前記無線端末機が移動前に接続されていたエッジルータと移動先の候補となる全てのエッジルータとが配下に接続される中継ルータに、通信相手からのデータを保持する制御を行う制御ステップを具備することを特徴とするハンドオーバ制御方法。
【請求項２５】 前記通信相手からのデータが保持される中継ルータは、複数が階層構造に接続された各中継ルータの内、前記無線端末機からのホップ数が最小となる中継ルータが適用されることを特徴とする請求項２４記載のハンドオーバ制御方法。
【請求項２６】 前記制御ステップは、前記中継ルータの保持データに前記無線端末機の現在のアドレスを付し、このアドレスへ前記保持データを転送することを特徴とする請求項２４又は２５に記載のハンドオーバ制御方法。
【請求項２７】 前記制御ステップは、前記保持データを転送する際にデータの識別子を付けることを特徴とする請求項２６記載のハンドオーバ制御方法。
【請求項２８】 前記制御ステップは、前記中継ルータにおける通信相手からのデータの保持容量をネゴシエーションすることを特徴とする請求項２６又は２７に記載のハンドオーバ制御方法。
【請求項２９】 前記制御ステップは、前記ネゴシエーションによって決定されたデータ保持容量を超えてデータ保持を行う際に古い順にデータを削除することを特徴とする請求項２８記載のハンドオーバ制御方法。
【請求項３０】 前記制御ステップは、前記無線端末機から通知された受信済みのデータを削除することを特徴とする請求項２８記載のハンドオーバ制御方法。
【請求項３１】 前記制御ステップは、前記無線端末機がハンドオーバした後、前記中継ルータの保持データから当該無線端末機でハンドオーバ前に受信済みのデータを削除し、これ以外のデータを当該無線端末機へ転送することを特徴とする請求項２６〜３０のいずれかに記載のハンドオーバ制御方法。
【請求項１】 無線端末機と無線通信を行う各基地局毎に設けられたエッジルータ間を無線端末機が跨ぐハンドオーバの制御を行うハンドオーバ制御装置において、前記ハンドオーバ中に、前記無線端末機が移動前に接続されていたエッジルータと移動先の候補となる全てのエッジルータとが配下に接続される中継ルータに、通信相手からのデータを保持する制御を行う制御手段を具備することを特徴とするハンドオーバ制御装置。
【請求項２】 前記通信相手からのデータが保持される中継ルータは、複数が階層構造に接続された各中継ルータの内、前記無線端末機からのホップ数が最小となる中継ルータが適用されることを特徴とする請求項１記載のハンドオーバ制御装置。
【請求項３】 前記制御手段は、前記中継ルータの保持データに前記無線端末機の移動先アドレスとともにパケット識別する識別子を付し、このアドレスへ前記保持データを転送することを特徴とする請求項１又は２に記載のハンドオーバ制御装置。
【請求項４】 無線端末機のハンドオーバを検出する基地局において、隣接基地局及びこの隣接基地局が接続される中継ルータの位置情報を保持する保持手段と、前記保持された位置情報を基に、無線端末機が移動前に接続されていた基地局と移動先の候補となる全ての基地局とが配下に接続される中継ルータを決定する決定手段と、前記決定された中継ルータに通信相手からのデータを保持する指示を行う指示手段とを具備することを特徴とする基地局。
【請求項５】 前記決定手段は、前記中継ルータを決定する際に、複数が階層構造に接続された各中継ルータの内、移動する可能性があるすべての候補の基地局を配下にする各中継ルータのうち無線端末機からのホップ数が最小となる中継ルータに決定することを特徴とする請求項４記載の基地局。
【請求項６】 前記指示手段は、前記無線端末機のハンドオーバによる移動後に、前記決定手段で決定された中継ルータに保持データを前記移動後の無線端末機へ転送する指示を行うことを特徴とする請求項４又は５記載の基地局。
【請求項７】 無線端末機のハンドオーバを検出する基地局に設けられ、前記無線端末機が無線通信により接続されるエッジルータにおいて、隣接エッジルータ及びこの隣接エッジルータが接続される中継ルータの位置情報を保持する保持手段と、前記保持された位置情報を基に、無線端末機が移動前に接続されていたエッジルータと移動先の候補となる全てのエッジルータとが配下に接続される中継ルータを決定する決定手段と、前記決定された中継ルータに通信相手からのデータを保持する指示を行う指示手段とを具備することを特徴とするエッジルータ。
【請求項８】 前記決定手段は、前記中継ルータを決定する際に、複数が階層構造に接続された各中継ルータの内、前記無線端末機からのホップ数が最小となる中継ルータに決定することを特徴とする請求項７記載のエッジルータ。
【請求項９】 前記指示手段は、前記無線端末機のハンドオーバによる移動後に、前記決定手段で決定された中継ルータに保持データを前記移動後の無線端末機へ転送する指示を行うことを特徴とする請求項７又は８記載のエッジルータ。
【請求項１０】 請求項４〜６のいずれかに記載の基地局又は、請求項７〜９のいずれかに記載のエッジルータの指示手段によるデータ保持の指示に応じて通信相手からのデータを保持し、前記指示手段によるデータ転送の指示に応じて通信相手からのデータを保持し、現在の無線端末機のアドレスを付すとともに、パケットを識別する識別子を付し、パケットデータを前記現在の無線端末機のアドレスに転送するとともに、無線端末機の移動後は、前記転送の指示に応じて、当該パケットデータを前記現在の無線端末機のアドレスへ転送することを特徴とする中継ルータ。
【請求項１１】 ハンドオーバにおける中継ルータでの無線端末機を識別するアドレスを記憶する記憶手段と、中継ルータにおいてハンドオーバ後にパケットデータの転送先を、無線端末機の移動前のアドレスから、現在の無線端末機のアドレスへ変更するために、中継ルータへ現在の無線端末機のアドレスへパケットデータを送信する指示を出す指示手段を具備することを特徴とする無線端末機。
【請求項１２】 各基地局と無線通信を行い、各基地局毎に設けられたエッジルータ間を跨ぐハンドオーバに際し、当該ハンドオーバの制御を行う無線端末機であって、前記ハンドオーバ中に、前記無線端末機が移動前に接続されていたエッジルータと移動先の候補となる全てのエッジルータとが配下に接続される中継ルータに、通信相手からのデータを保持させる制御を行う制御手段を具備することを特徴とする無線端末機。
【請求項１３】 前記通信相手からのデータが保持される中継ルータとして、複数が階層構造に接続された各中継ルータの内、当該無線端末機からのホップ数が最小となる中継ルータを選択し、適用することを特徴とする請求項１２記載の無線端末機。
【請求項１４】 前記制御手段は、前記中継ルータの保持データに当該無線端末機の移動先アドレスとともにパケット識別する識別子を付させ、このアドレスへ前記保持データを転送させることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の無線端末機。
【請求項１５】 基地局間を無線端末機が跨ぐハンドオーバが行われる移動通信システムにおいて、前記基地局の上位に階層構造で接続され、前記基地局へのデータの中継とデータの保持を行う中継ルータと、前記ハンドオーバ中に前記無線端末機が移動前に接続されていた基地局と移動先の候補となる全ての基地局とが配下に接続される中継ルータに、通信相手からのデータを保持する指示を行うと共に、この指示により該当中継ルータに保持されたデータを移動後の無線端末機へ転送する指示を行う基地局毎に設けられたエッジルータと、を具備することを特徴とする移動通信システム。
【請求項１６】 前記中継ルータは、前記エッジルータのパケットデータを保持する指示に応じて、中継ルータにおいてパケットデータを保持しつつ、無線端末機に対してデータの識別子を付してパケットデータを転送し、ハンドオーバ後の無線端末機のパケットデータ転送指示に応じて、現在の無線端末機のアドレスへパケットデータを転送することを特徴とした請求項１５記載の移動通信システム。
【請求項１７】 前記無線端末機は、前記中継ルータに通信相手からのデータの保持容量をネゴシエーションすることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の移動通信システム。
【請求項１８】 前記無線端末機は、前記中継ルータに前記ネゴシエーションによって決定されたデータ保持容量を超える前に、自無線端末機での受信済みデータの情報を通知することを特徴とする請求項１７記載の移動通信システム。
【請求項１９】 前記中継ルータは、前記ネゴシエーションによって決定されたデータ保持容量を超えてデータ保持を行う際に古い順にデータを削除することを特徴とする請求項１７記載の移動通信システム。
【請求項２０】 前記中継ルータは、前記無線端末機から通知された受信済みのデータを削除するとともに、当該無線端末機の為に確保されたバッファ領域の有効期限を更新することを特徴とする請求項１８記載の移動通信システム。
【請求項２１】 前記中継ルータは、有効期限の過ぎたバッファ領域を削除することを特徴とする請求項１８記載の移動通信システム。
【請求項２２】 前記無線端末機は、ハンドオーバ後に、前記中継ルータに対してハンドオーバ前に受信済みのデータの情報を通知することを特徴とする請求項１６〜２１のいずれかに記載の移動通信システム。
【請求項２３】 前記中継ルータは、前記無線端末機から通知されたハンドオーバ前に受信済みのデータを削除し、これ以外のデータを該当無線端末機へ転送することを特徴とする請求項２２記載の移動通信システム。
【請求項２４】 無線端末機と無線通信を行う各基地局毎に設けられたエッジルータ間を無線端末機が跨ぐハンドオーバの制御を行うハンドオーバ制御方法において、通信相手からのデータを保持する旨の指示に応じて、前記無線端末機が移動前に接続されていたエッジルータと移動先の候補となる全てのエッジルータとが配下に接続される中継ルータに、通信相手からのデータを保持する制御を行う制御ステップを具備することを特徴とするハンドオーバ制御方法。
【請求項２５】 前記通信相手からのデータが保持される中継ルータは、複数が階層構造に接続された各中継ルータの内、前記無線端末機からのホップ数が最小となる中継ルータが適用されることを特徴とする請求項２４記載のハンドオーバ制御方法。
【請求項２６】 前記制御ステップは、前記中継ルータの保持データに前記無線端末機の現在のアドレスを付し、このアドレスへ前記保持データを転送することを特徴とする請求項２４又は２５に記載のハンドオーバ制御方法。
【請求項２７】 前記制御ステップは、前記保持データを転送する際にデータの識別子を付けることを特徴とする請求項２６記載のハンドオーバ制御方法。
【請求項２８】 前記制御ステップは、前記中継ルータにおける通信相手からのデータの保持容量をネゴシエーションすることを特徴とする請求項２６又は２７に記載のハンドオーバ制御方法。
【請求項２９】 前記制御ステップは、前記ネゴシエーションによって決定されたデータ保持容量を超えてデータ保持を行う際に古い順にデータを削除することを特徴とする請求項２８記載のハンドオーバ制御方法。
【請求項３０】 前記制御ステップは、前記無線端末機から通知された受信済みのデータを削除することを特徴とする請求項２８記載のハンドオーバ制御方法。
【請求項３１】 前記制御ステップは、前記無線端末機がハンドオーバした後、前記中継ルータの保持データから当該無線端末機でハンドオーバ前に受信済みのデータを削除し、これ以外のデータを当該無線端末機へ転送することを特徴とする請求項２６〜３０のいずれかに記載のハンドオーバ制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００３−６９６１７（Ｐ２００３−６９６１７Ａ）
【公開日】平成１５年３月７日（２００３．３．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００１−２５６７６０（Ｐ２００１−２５６７６０）
【出願日】平成１３年８月２７日（２００１．８．２７）
【出願人】（３９２０２６６９３）株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ (5,876)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１５年３月７日（２００３．３．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１３年８月２７日（２００１．８．２７）
【出願人】（３９２０２６６９３）株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ (5,876)
【Ｆターム（参考）】
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