(57)【要約】【課題】ネットワークへの接続を維持しながら通信リソースが解放された通信端末に対して確保すべき、その通信端末へ送信すべきデータを一時的に保持するためのバッファ容量を適切に調整するための技術を提供する。【解決手段】本発明のネットワーク装置は、ネットワークに接続することができる通信端末についてのＱｏＳ属性を管理するＱｏＳ属性管理手段と、前記通信端末がネットワークに接続して通信リソースを割り当てられた後にネットワークへの接続を維持しながら前記通信リソースが解放された状態であるアイドルモードで該通信端末に対して確保すべき、該通信端末へ送信すべきデータを保持するためのバッファ容量を、該通信端末のＱｏＳ属性に応じて決定するバッファ容量決定手段と、を有する。【選択図】図２
2010252256.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークに接続することができる通信端末についてのＱｏＳ属性を管理するＱｏＳ属性管理手段と、
前記通信端末がネットワークに接続して通信リソースを割り当てられた後にネットワークへの接続を維持しながら前記通信リソースが解放された状態であるアイドルモードで該通信端末に対して確保すべき、該通信端末へ送信すべきデータを保持するためのバッファ容量を、該通信端末のＱｏＳ属性に応じて決定するバッファ容量決定手段と、
を有するネットワーク装置。
【請求項２】
前記バッファ容量決定手段は、前記決定したバッファ容量のバッファを確保し、
前記通信端末がアイドルモードであるか否かを監視する、モード管理手段と、
前記通信端末宛てのデータが発生すると、該通信端末がアイドルモードでなければ、該通信端末に該データを送信し、該通信端末がアイドルモードであれば、前記バッファに該データを格納する、パケット分類手段と、
前記通信端末がアイドルモードである状態から再度通信リソースが割り当てなおされたときに前記バッファに格納されている該通信端末宛てのデータを該通信端末に送信する、蓄積パケット読出処理手段と、
をさらに有する請求項１に記載のネットワーク装置。
【請求項３】
前記バッファ容量決定手段は、前記通信端末が複数のデータパスを有する場合に、該データパス毎に前記バッファ容量を、該データパスのＱｏＳ属性に応じて決定する、請求項１または２に記載のネットワーク装置。
【請求項４】
前記バッファ容量決定手段は、予め定められたＱｏＳ属性とバッファ容量との対応関係に基づいて前記バッファ容量を決定する、請求項１から３のいずれか１項に記載のネットワーク装置。
【請求項５】
前記バッファ容量を決定するＱｏＳ属性は、トラフィックの優先度である、請求項１から４のいずれか１項に記載のネットワーク装置。
【請求項６】
前記バッファ容量を決定するＱｏＳ属性は、最大転送速度である、請求項１から４のいずれか１項に記載のネットワーク装置。
【請求項７】
前記バッファ容量決定手段は、複数のデータパスを有する前記通信端末がアイドルモードであるときに発生した、該通信端末宛てのいずれかのデータパスのデータが、該データパスに対して確保されたバッファ容量を越えた場合に、保持すべきデータがバッファ容量を超えた該データパスよりもトラフィックの優先度の低い他のデータパスに割り当てられたバッファ容量の少なくとも一部を、保持すべきデータがバッファ容量を超えた該データパスに割り当てなおす、請求項５に記載のネットワーク装置。
【請求項８】
ネットワークに接続することができる通信端末についてのＱｏＳ属性を管理し、
前記通信端末がネットワークに接続して通信リソースを割り当てられた後にネットワークへの接続を維持しながら前記通信リソースが解放された状態であるアイドルモードで該通信端末に対して確保すべき、該通信端末へ送信すべきデータを保持するためのバッファ容量を、該通信端末のＱｏＳ属性に応じて決定する、
バッファ制御方法。
【請求項９】
前記決定したバッファ容量のバッファを確保し、
前記通信端末がアイドルモードであるか否かを監視し、
前記通信端末宛てのデータが発生すると、該通信端末がアイドルモードでなければ、該通信端末に該データを送信し、該通信端末がアイドルモードであれば、前記バッファに該データを格納し、
前記通信端末がアイドルモードである状態から再度通信リソースが割り当てなおされたときに前記バッファに格納されている該通信端末宛てのデータを該通信端末に送信する、請求項８に記載のバッファ制御方法。
【請求項１０】
前記通信端末が複数のデータパスを有する場合に、該データパス毎に前記バッファ容量を、該データパスのＱｏＳ属性に応じて決定する、請求項８または９に記載のバッファ制御方法。
【請求項１１】
予め定められたＱｏＳ属性とバッファ容量との対応関係に基づいて前記バッファ容量を決定する、請求項８から１０のいずれか１項に記載のバッファ制御方法。
【請求項１２】
前記バッファ容量を決定するＱｏＳ属性は、トラフィックの優先度である、請求項８から１１のいずれか１項に記載のバッファ制御方法。
【請求項１３】
前記バッファ容量を決定するＱｏＳ属性は、最大転送速度である、請求項８から１１のいずれか１項に記載のバッファ制御方法。
【請求項１４】
前記バッファ容量決定手段は、複数のデータパスを有する前記通信端末がアイドルモードであるときに発生した、該通信端末宛てのいずれかのデータパスのデータが、該データパスに対して確保されたバッファ容量を越えた場合に、保持すべきデータがバッファ容量を超えた該データパスよりもトラフィックの優先度の低い他のデータパスに割り当てられたバッファ容量の少なくとも一部を、保持すべきデータがバッファ容量を超えた該データパスに割り当てなおす、請求項１２に記載のバッファ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信端末との通信においてアイドルモード機能を有するネットワーク装置のバッファ制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムでは、無線帯域や無線チャネルのような通信リソースを効率よく利用し、また無線端末の消費電力を低減するために、ネットワーク装置と無線端末との間の通信が無通信の状態になると、ネットワーク装置にネットワークエントリの情報を保持したままで通信リソースを解放する機能がある。このような機能は、ＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）の標準仕様等においても用意されている。無線端末の状態として、通常の通信を行っている状態はアクティブモードと呼ばれ、ネットワーク装置がネットワークエントリの情報を保持したままで通信リソースが解放されている状態はアイドルモードと呼ばれる。
【０００３】
ネットワーク装置は、所定の時間、無線端末と無通信状態であることを検知すると、その無線端末にアイドルモードに移行するように指示し、その無線端末との通信で使用される通信リソースを解放する。一方、ネットワーク装置は、無線端末がアイドルモードのときにその無線端末へ送信するデータが新たに発生すると、その無線端末にアイドルモードからアクティブモードに移行するように指示し、その無線端末との通信で使用される通信リソースを再度割り当てなおす。
【０００４】
また、無線端末も、所定の時間、ネットワーク装置と無通信状態であることを検知すると、自らアイドルモードに遷移し、その旨をネットワーク装置に通知する。無線端末からアイドルモードに遷移する旨を通知されたネットワーク装置は、その無線端末との通信で使用される通信リソースを解放する。一方、無線端末は、アイドルモードのときに、自身がネットワーク装置に送信するデータが新たに発生すると、アクティブモードへ遷移し、ネットワーク装置へその旨を通知する。無線端末からアクティブモードに遷移する旨を通知されたネットワーク装置は、その無線端末との通信で使用される通信リソースを再度割り当てなおす。
【０００５】
上述した処理により、通信リソースの効率的な利用と、無線端末の通信の継続とを両立させることができる。
【０００６】
無線端末がアイドルモードのときにネットワーク装置あるいは無線端末のいずれかに送受信すべきデータが発生した場合、通信リソースが再度割り当てられるまでそのデータを送受信することができないため、そのデータをバッファリングしておく必要がある。
【０００７】
無線端末からネットワーク装置に送信されるアップリンクデータは、無線端末でバッファリングされ、ネットワーク装置から無線端末に送信されるダウンリンクデータは、ネットワーク装置でバッファリングされる。無線端末およびネットワーク装置は、無線端末がアイドルモードのときに発生した送受信すべきデータをバッファリングできるだけのメモリ容量を確保しておく必要がある。このとき、無線端末は、１台のネットワーク装置に対して送信すべきデータのためのバッファを確保すればよいが、ネットワーク装置は、収容する全ての無線端末に対して十分なバッファを確保する必要がある。ネットワーク装置は、各無線端末に対して等容量のバッファを割り当てるため、収容する無線端末数によっては、膨大な量のメモリが必要になる。
【０００８】
尚、特許文献１には、通信端末において、通信品質情報に基づいて受信バッファのバッファサイズを調整する技術が開示されている。ただし、特許文献１に開示されている技術は、現在の時刻付近または現在の通信端末の位置近隣の過去のパケット通信時の通信品質情報に基づいて受信バッファのバッファ容量を調整するための技術である。特許文献１によれば、過去の通信品質情報に基づいて適切にバッファサイズの調整を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−７２７０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述したように、ネットワーク装置は、収容する全ての無線端末に対して各無線端末がアイドルモード中に発生したデータを保存するためのバッファを確保する必要がある。
【００１１】
例えば、ネットワーク装置としてアクセスゲートウェイ装置等が使用されるが、アクセスゲートウェイ装置は、数十万台以上の無線端末を収容する場合がある。アクセスゲートウェイ装置では、収容する全ての無線端末に対して各無線端末がアイドルモード中に発生したデータを保存するためのバッファを確保するために膨大な量のメモリが必要になる。
【００１２】
各無線端末に割り当てたバッファ容量以上のダウンリンクデータが発生すると、そのデータは、アクセスゲートウェイ装置によって破棄されることとなる。このため、アクセスゲートウェイ装置で十分なメモリが用意できず、各無線端末に対して十分なバッファを確保できない場合、データの破棄が頻繁に発生する。
【００１３】
尚、特許文献１の技術は、通常の通信状態（アクティブモード）での通信装置のバッファサイズを調整するための技術であり、過去の通信における統計的な通信品質情報に基づいてバッファ容量を調整するものである。このため、無通信状態が継続してアイドルモードに移行したときに突発的に発生したデータを確保するために必要なバッファ容量を決定するという用途には適さない。
【００１４】
本発明の目的は、ネットワークへの接続を維持しながら通信リソースが解放された通信端末に対して確保すべき、その通信端末へ送信すべきデータを一時的に保持するためのバッファ容量を適切に調整するための技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明のネットワーク装置は、ネットワークに接続することができる通信端末についてのＱｏＳ属性を管理するＱｏＳ属性管理手段と、前記通信端末がネットワークに接続して通信リソースを割り当てられた後にネットワークへの接続を維持しながら前記通信リソースが解放された状態であるアイドルモードで該通信端末に対して確保すべき、該通信端末へ送信すべきデータを保持するためのバッファ容量を、該通信端末のＱｏＳ属性に応じて決定するバッファ容量決定手段と、を有する。
【００１６】
また、上記目的を達成するために、本発明のバッファ制御方法は、ネットワークに接続することができる通信端末についてのＱｏＳ属性を管理し、前記通信端末がネットワークに接続して通信リソースを割り当てられた後にネットワークへの接続を維持しながら前記通信リソースが解放された状態であるアイドルモードで該通信端末に対して確保すべき、該通信端末へ送信すべきデータを保持するためのバッファ容量を、該通信端末のＱｏＳ属性に応じて決定する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ネットワーク装置は、ネットワークへの接続を維持しながら通信リソースが解放された通信端末に対して確保すべき、その通信端末へ送信すべきデータを一時的に保持するためのバッファ容量を適切に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１の実施の形態のネットワーク装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第２の実施の形態の無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【図３】ユーザプロファイルの例を示す図である。
【図４】ネットワークエントリ情報の例を示す図である。
【図５】アイドルモードバッファの容量の割り当ての例を示す図である。
【図６】各無線端末の状態情報の例を示す図である。
【図７】図２に示した無線通信システムにおける無線端末２のネットワークエントリを実施するときの無線端末２と無線基地局３とアクセスゲートウェイ装置１と認証装置４の間のシーケンスを示す図である。
【図８】図２に示した無線端末２がアイドルモードのときにアクセスゲートウェイ装置１が受信したパケットを保存するときの処理を示すフローチャートである。
【図９】図２に示した無線端末２がアイドルモードからアクティブモードに遷移したときのアクセスゲートウェイ装置１のパケット送信処理を示すフローチャートである。
【図１０】図２に示したバッファ制御部１４が、送信先の無線端末とデータパスに対応するアイドルモードバッファがいっぱいになったときの処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に本発明について図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
（第１の実施の形態）
本実施形態のネットワーク装置は、通信端末およびそのデータパスに与えられた、トラフィックの優先度や最大転送速度などのＱｏＳ（Quality of Service）属性に応じて、通信端末がアイドルモードのときに発生したデータを保存するためのバッファの容量を調整する。
【００２１】
図１は第１の実施の形態のネットワーク装置の構成を示すブロック図である。本実施形態のネットワーク装置は、通信端末と無線で接続するシステムに配置され、通信端末に割り当てる通信リソースを管理する装置である。ネットワーク装置の例として、無線ＬＡＮやＷｉＭＡＸにおいて、上位ネットワークと無線基地局の間に配置されるアクセスゲートウェイ装置がある。
【００２２】
図１に示すように、第１の実施の形態のネットワーク装置２０は、ＱｏＳ属性管理部２１およびバッファ容量決定部２２を有する。
【００２３】
ＱｏＳ属性管理部２１は、ネットワークに接続することができる通信端末について、その通信端末が有するデータパス毎にトラフィックの優先度や最大転送速度などのＱｏＳ属性を管理する。各通信端末のＱｏＳ属性は、例えば、その通信端末がネットワークへ接続する際に決まる。
【００２４】
ネットワークに接続した後に無通信が続いた通信端末はアイドルモードに移行するが、バッファ容量決定部２２は、通信端末がアイドルモードとなるとき、その通信端末に対して、その通信端末へ送信すべきデータを一時的に保持するためのバッファを割り当てる。そのとき、バッファ容量決定部２２は、各通信端末に対して割り当てるバッファの容量を、その通信端末のＱｏＳ属性に応じて決定する。
【００２５】
本実施形態によれば、ネットワーク装置は、ネットワークへの接続を維持しながら通信リソースが解放された通信端末に対して確保すべき、その通信端末へ送信すべきデータを一時的に保持するためのバッファ容量を適切に調整することができる。
【００２６】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態では、第１の実施の形態で示したネットワーク装置を無線通信システムで使用する例を示す。
【００２７】
図２は第２の実施の形態の無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【００２８】
図２に示すように、第１の実施の形態の無線通信システムは、アクセスゲートウェイ装置１、無線端末２、無線基地局３および認証装置４を有する。
【００２９】
無線端末２は、携帯電話、ＰＨＳ（Personal Handyphone System）、あるいは無線ＬＡＮ機能を備えた装置等の、無線通信機能を有する端末である。無線端末２は、無線基地局３およびアクセスゲートウェイ装置１を介して認証装置４にユーザ認証を要求し、認証装置４から認証されると、無線基地局３およびアクセスゲートウェイ装置１を介して上位ネットワークへのアクセスを行う。
【００３０】
また、無線端末２は、所定の時間、無通信の状態が継続すると、低消費電力で動作するアイドルモード機能を有する。
【００３１】
無線端末２は、所定の時間、アクセスゲートウェイ装置１と無通信状態であることを検知すると、自らアイドルモードに遷移し、アクセスゲートウェイ装置１にその旨を通知する。一方、無線端末２は、アイドルモードのときに、自身がアクセスゲートウェイ装置１に送信するデータが新たに発生したとき、アクティブモードに遷移し、アクセスゲートウェイ装置１にその旨を通知する。
【００３２】
また、無線端末２は、アクセスゲートウェイ装置１が無通信状態を検知した場合、アクセスゲートウェイ装置１からの指示によっても、アクティブモードからアイドルモードに遷移する。さらに、無線端末２は、無線端末２がアイドルモードのときにアクセスゲートウェイ装置１が無線端末２へ送信するデータが新たに発生した場合、アクセスゲートウェイ装置１からの指示によってアイドルモードからアクティブモードに遷移する。
【００３３】
無線基地局３は、無線端末２と直接通信する基地局であり、無線端末２とアクセスゲートウェイ装置１の通信を仲介する。
【００３４】
認証装置４は、ＡＡＡ（Authentication, Authorization, and Accounting）サービスを提供する機能を有する装置である。尚、ＡＡＡサービスとは、ユーザの認証を行う認証（Authentication）、認証したユーザに通信サービスの利用を許可する認可（Authorization）、監査証跡や接続料金請求のためにユーザの利用の事実を記録する課金（Accounting）の３つのサービスのことである。
【００３５】
認証装置４は、アクセスゲートウェイ装置１からの要求に応じて、無線端末２のユーザ認証を行う。
【００３６】
また、認証装置４は、ユーザ毎にユーザプロファイルを管理する。ユーザプロファイルの例を図３に示す。図３に示すように、ユーザプロファイルでは、ユーザ毎に提供される通信サービスがデータパス情報として管理される。データパス情報には、提供される通信サービスの無線帯域、コネクションＩＤ（Identification）、提供サービスおよびＱｏＳ属性等の情報が含まれる。提供サービスとは、そのデータパスを利用して提供されるサービスのことであり、例としては、ＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol）などによる音声通信やインターネットアクセスなどによるデータ通信などがある。また、ＱｏＳ属性とは、そのデータパスを利用するときに保障される通信サービスの品質を指定するための情報であり、そのデータパスにおけるトラフィックの優先度や最大転送速度等の情報が管理される。
【００３７】
認証装置４は、アクセスゲートウェイ装置１から要求されたユーザ認証に成功すると、そのユーザに利用が許可されている通信サービスを提示するために、そのユーザのユーザプロファイルに含まれるデータパス情報をアクセスゲートウェイ装置１に送信する。
【００３８】
アクセスゲートウェイ装置１は、無線基地局３と、インターネットサービスプロバイダなどによって提供される上位ネットワークとの接続を管理し、さらに、認証装置４に対して無線端末２のユーザ認証を要求する機能を有する装置である。
【００３９】
アクセスゲートウェイ装置１は、エントリ管理部１０、バッファ容量決定部１１、パケット分類部１３、バッファ制御部１４、蓄積パケット読出部１５、パケット送信部１６、モード管理部１２およびパケット記憶装置１７を有する。
【００４０】
エントリ管理部１０は、第１の実施の形態で示したＱｏＳ属性管理部２１の機能を備える。
【００４１】
エントリ管理部１０は、無線基地局３を介して無線端末２からユーザ認証を要求されると、そのユーザ認証を認証装置４に要求し、認証装置４から受信した認証結果に応じて無線端末２のネットワーク利用可否を判断する。また、ユーザ認証に成功した場合、エントリ管理部１０は、認証装置４から認証に成功したユーザのユーザプロファイルに含まれるデータパス情報を受信する。
【００４２】
エントリ管理部１０は、認証装置４から受信したデータパス情報をバッファ容量決定部１１に送信する。
【００４３】
エントリ管理部１０は、受信したデータパス情報に基づいて、無線端末２が通信するデータパスのＱｏＳ設定、および受信したパケットをどのデータパスに送信するかを示すパケット分類処理設定を決定し、無線端末２のネットワークエントリ情報を作成する。ネットワークエントリ情報の例を図４に示す。ネットワークエントリ情報は、ユーザ毎、データパス毎に管理される。分類処理設定は、例えば、そのパケットが提供するサービス等によって分類される。また、ＱｏＳ設定は、認証装置４から受信したＱｏＳ属性に従って設定される。
【００４４】
エントリ管理部１０は、作成したネットワークエントリ情報をパケット分類部１３およびモード管理部１２に送信する。
【００４５】
また、エントリ管理部１０は、作成したネットワークエントリ情報に基づいて、無線端末２が有する全てのデータパスをセットアップする。
【００４６】
バッファ容量決定部１１は、エントリ管理部１０からデータパス情報を受信する。バッファ容量決定部１１は、データパス情報に示される無線端末２のＱｏＳ属性に基づいて、無線端末２がアイドルモードのときに受信した無線端末２宛てのパケットを保存しておくためのバッファ（以降、アイドルモードバッファと称する）の容量を決定する。アイドルモードバッファの容量の割り当ての例を図５に示す。図５に示すように、アイドルモードバッファは、データパス毎に存在し、そのデータパスのＱｏＳ属性に応じて異なる容量が割り当てられる。そして、バッファ容量決定部１１は、アイドルモードバッファをパケット記憶装置１７に確保する。尚、アイドルモードバッファは、無線端末２が有するデータパス毎に確保される。
【００４７】
モード管理部１２は、エントリ管理部１０からネットワークエントリ情報を受信する。モード管理部１２は、ネットワークエントリがされた各無線端末がアクティブモードであるか、あるいはアイドルモードであるかの状態管理を行う。各無線端末の状態情報の例を図６に示す。
【００４８】
モード管理部１２は、所定の時間、無線端末と無通信状態であることを検知すると、その無線端末にアイドルモードに移行するように指示し、その無線端末との通信で使用される通信リソースを解放する。一方、モード管理部１２は、無線端末がアイドルモードのときにその無線端末へ送信するデータが新たに発生すると、その無線端末にアイドルモードからアクティブモードに移行するように指示し、その無線端末とのデータパスを再度セットアップして通信リソースを割り当てなおす。
【００４９】
また、モード管理部１２は、無線端末からアイドルモードに遷移する旨が通知されると、その無線端末との通信で使用する通信リソースを解放する。一方、モード管理部１２は、無線端末からアクティブモード状態に遷移した旨を通知されると、その無線端末とのデータパスを再度セットアップして通信リソースを割り当てなおす。
【００５０】
モード管理部１２は、パケット分類部１３が外部から受信したパケットをリアルタイムに無線端末に送信するか、一旦バッファに保存するかを判別できるように、パケット分類部１３に各無線端末の状態情報を送信する。
【００５１】
また、モード管理部１２は、所定の無線端末とのデータパスを再度セットアップすることによりそのデータパスが確立すると、蓄積パケット読出部１５に、その無線端末がアイドルモードのときに受信したその無線端末宛てのパケットを送信するように指示する。
【００５２】
パケット分類部１３は、エントリ管理部１０からネットワークエントリ情報を受信する。パケット分類部１３は、上位ネットワークからパケットを受信すると、ネットワークエントリ情報のパケット分類処理設定に基づいて、受信したパケットを転送する無線端末およびデータパスを決定する。
【００５３】
また、パケット分類部１３は、モード管理部１２からネットワークエントリしている各無線端末の状態情報を受信する。パケット分類部１３は、受信したパケットを転送する無線端末が現在アクティブモードである場合、そのパケットを無線端末に送信するために、そのパケットを、転送する無線端末およびデータパスの情報と共にパケット送信部１６に送信する。一方、パケット分類部１３は、受信したパケットを転送する無線端末が現在アイドルモードである場合、そのパケットを一旦バッファに保存しておくために、そのパケットを、転送する無線端末およびデータパスの情報と共にバッファ制御部１４に送信する。
【００５４】
バッファ制御部１４は、パケット分類部１３からパケットを受信すると、そのパケットを転送する無線端末およびデータパスに対応する、パケット記憶装置１７のアイドルモードバッファに受信したパケットを記憶する。
【００５５】
蓄積パケット読出部１５は、モード管理部１２からの指示に従って、無線端末がアイドルモードのときに受信したその無線端末宛てのパケットをパケット記憶装置１７のアイドルモードバッファから読出し、パケット送信部１６に送信する。
【００５６】
パケット送信部１６は、パケット分類部１３あるいは蓄積パケット読出部１５から受信したパケットを指定された無線端末およびデータパスに送信する。
【００５７】
パケット記憶装置１７は、無線端末がアイドルモードのときに受信したパケットを保存しておくためのアイドルモードバッファを記憶する記憶装置である。
【００５８】
次に図２に示した無線通信システムにおける無線端末２のネットワークエントリの処理について説明する。
【００５９】
図７は図２に示した無線通信システムにおける無線端末２のネットワークエントリを実施するときの無線端末２と無線基地局３とアクセスゲートウェイ装置１と認証装置４との間のシーケンスを示す図である。
【００６０】
まず、無線端末２は、ネットワークエントリするために、まず、無線基地局３にユーザの認証を要求する（ステップＳ１）。
【００６１】
無線端末２からユーザの認証を要求されると、無線基地局３は、アクセスゲートウェイ装置１にそのユーザの認証を要求する（ステップＳ２）。
【００６２】
無線基地局３からユーザの認証を要求されると、アクセスゲートウェイ装置１は、認証装置４にそのユーザの認証を要求する（ステップＳ３）。
【００６３】
アクセスゲートウェイ装置１からユーザの認証を要求されると、認証装置４は指定されたユーザの認証を行い、その結果をアクセスゲートウェイ装置１に送信する（ステップＳ４）。ユーザの認証が成功すると、認証装置４は、さらに、予め設定されていたそのユーザのユーザプロファイルに含まれるデータパス情報をアクセスゲートウェイ装置１に送信する(ステップＳ５）。
【００６４】
認証装置４からデータパス情報を受信すると、アクセスゲートウェイ装置１のエントリ管理部１０は、受信したデータパス情報をバッファ容量決定部１１に送信する。エントリ管理部１０からデータパス情報を受信すると、バッファ容量決定部１１は、データパス情報に示されるＱｏＳ属性に基づいて、アイドルモードバッファのバッファ容量を決定する（ステップＳ６）。バッファ容量決定部１１は、例えば、ＱｏＳ属性に含まれるトラフィックの優先度に基づいて、それぞれのデータパスに対応したアイドルモードバッファに割り当てることができるバッファ容量を算出する。トラフィックの優先度が高いデータパスには、大容量のバッファが割り当てられ、トラフィックの優先度が低いデータパスには、小容量のバッファが割り当てられる。また、バッファ容量決定部１１は、アクセスゲートウェイ装置１の使用可能なメモリ容量、端末収容可能数および各端末に保障するデータパス数を考慮し、全てのデータパスで使用できるアイドルモードバッファを確保できるようにバッファ容量を調整する。
【００６５】
次に、バッファ容量決定部１１は、決定したバッファ容量のアイドルモードバッファをパケット記憶装置１７に確保する（ステップＳ７）。尚、アイドルモードバッファは、無線端末２が有するデータパス毎に確保される。また、アイドルモードバッファのバッファの構造には、特に制限はないが、通信データのバッファとしては、先入れ先出し型のキュー構造のバッファが一般的に使用される。
【００６６】
次に、エントリ管理部１０は、認証装置４から受信していたデータパス情報に基づいて、無線端末２が通信するデータパスのＱｏＳ設定、および受信したパケットをどのデータパスに送信するかを示すパケット分類処理設定を決定し、無線端末２のネットワークエントリ情報を作成する。エントリ管理部１０は、外部から受信したパケットの送信先を判別できるように、作成したネットワークエントリ情報をパケット分類部１３に送信する。また、エントリ管理部１０は、ネットワークエントリがされた各無線端末がアクティブモード状態か、あるいはアイドルモード状態かの状態管理を行うことができるように、作成したネットワークエントリ情報をモード管理部１０に送信する。
【００６７】
また、エントリ管理部１０は、作成したネットワークエントリ情報に基づいて、無線端末２が有する全てのデータパスをセットアップする（ステップＳ８）。
【００６８】
エントリ管理部１０は、無線端末２のデータパスをセットアップし、そのデータパスが確立すると、無線基地局３にユーザの認証が成功した旨を通知する（ステップＳ９）。
【００６９】
アクセスゲートウェイ装置１のエントリ管理部１０からユーザの認証が成功した旨を通知されると、無線基地局３は、無線端末２にユーザの認証が成功した旨を通知する（ステップＳ１０）。無線端末２が、無線基地局３からユーザの認証が成功した旨を通知されると、無線端末２のネットワークエントリ処理が完了となる。
【００７０】
次に図２に示した無線端末２がアイドルモードのときにアクセスゲートウェイ装置１が受信したパケットを保存するときの処理について説明する。
【００７１】
図８は図２に示した無線端末２がアイドルモードのときにアクセスゲートウェイ装置１が受信したパケットを保存するときの処理を示すフローチャートである。
【００７２】
アクセスゲートウェイ装置１のモード管理部１２は、エントリ管理部１０からネットワークエントリ情報を受信する。モード管理部１２は、常時、ネットワークエントリがされている各無線端末がアクティブモードであるか、あるいはアイドルモードであるかの状態管理を行う。そして、モード管理部１２は、パケット分類部１３が外部から受信したパケットをリアルタイムに無線端末に送信するか、一旦バッファに保存するかを判別できるように、パケット分類部１３に各無線端末の状態情報を送信する。
【００７３】
モード管理部１２は、所定の時間、無線端末２と無通信状態であることを検知した場合、無線端末２にアイドルモードに移行するように指示し、無線端末２との通信で使用される通信リソースを解放する。
【００７４】
同様に、無線端末２も、所定の時間、アクセスゲートウェイ装置１と無通信状態であることを検知した場合、自らアイドルモードに遷移し、アクセスゲートウェイ装置１のモード管理部１２に通知する。無線端末２からアイドルモードに遷移した旨を通知されたアクセスゲートウェイ装置１のモード管理部１２は、無線端末２との通信で使用する通信リソースを解放する。
【００７５】
無線端末２がアイドルモードに遷移し、アクセスゲートウェイ装置１が無線端末２との通信で使用する通信リソースを解放する場合でも、アクセスゲートウェイ装置１は、無線端末２のネットワークエントリ情報を保持しておく。従って、アクセスゲートウェイ装置１は、無線端末２との通信で使用する通信リソースは解放しても、アイドルモードに遷移した無線端末２が通信するデータパスのＱｏＳ設定やパケット分類処理設定については保持している。
【００７６】
アクセスゲートウェイ装置１と上位ネットワークを介して接続する不図示のネットワーク装置は、無線端末２が現在アイドルモードであるかアクティブモードであるかを認識しない。このため、無線端末２が現在アイドルモードであっても、アクセスゲートウェイ装置１は、無線端末２宛てのパケットを受信しうる。
【００７７】
パケット分類部１３は、無線端末２宛てのパケットを受信すると（ステップＳ２１）、エントリ管理部１０から受信していたネットワークエントリ情報に基づいてそのパケットを解析し、送信先がどの無線端末のどのデータパスであるかを判別する（ステップＳ２２）。尚、仮に無線端末２がアイドルモードであっても、アクセスゲートウェイ装置１は、無線端末２が通信するデータパスのＱｏＳ設定やパケット分類処理設定を含んだデータパス情報は継続して保持している。
【００７８】
パケット分類部１３は、例えば、受信パケットがどのサービスを提供するためのものであるかによって、データパスを判別する。受信パケットが提供するサービスは、例えば、受信したパケットのＩＰ（Internet Protocol）ヘッダに含まれるサービスタイプや、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）ヘッダあるいはＵＤＰ（User Datagram Protocol）ヘッダに含まれるポート番号などを用いて判別することができる。
【００７９】
次に、パケット分類部１３は、モード管理部１２から受信していた状態情報に基づいて、受信パケットの送信先である無線端末２が現在アクティブモードであるか、アイドルモードであるかを判別する（ステップＳ２３）。
【００８０】
無線端末２が現在アクティブモードである場合、パケット分類部１３は、受信パケットを、無線端末２およびそのデータパスの情報と共にパケット送信部１６に送信する（ステップＳ２４）。パケット分類部１３から受信パケットならびに無線端末２およびデータパスの情報を受信すると、パケット送信部１６は、その受信パケットを無線端末２の送信すべきデータパスに送信し（ステップＳ２５）、処理を終了する。
【００８１】
一方、無線端末２が現在アイドルモードである場合、パケット分類部１３は、受信パケットを、無線端末２およびそのデータパスの情報と共にバッファ制御部１４に転送する（ステップＳ２６）。
【００８２】
パケット分類部１３から受信パケットならびに無線端末２およびデータパスの情報を受信すると、バッファ制御部１４は、無線端末２およびそのデータパスに対応する、パケット記憶装置１７のアイドルモードバッファを検索する（ステップＳ２７）。
【００８３】
アイドルモードバッファを検索すると、バッファ制御部１４は、そのアイドルモードバッファに、パケット分類部１３から受信したパケットを保存する（ステップＳ２８）。
【００８４】
これらの処理により、アクセスゲートウェイ装置１は、無線端末２がアイドルモードのときに受信したパケットを、無線端末２がアクティブモードへ移行するまでの間、適切な容量のバッファに保存しておくことができる。
【００８５】
次に図２に示した無線端末２がアイドルモードからアクティブモードに遷移したときのアクセスゲートウェイ装置１のパケット送信処理について説明する。
【００８６】
図９は図２に示した無線端末２がアイドルモードからアクティブモードに遷移したときのアクセスゲートウェイ装置１のパケット送信処理を示すフローチャートである。
【００８７】
モード管理部１２は、常時、ネットワークエントリがされた各無線端末がアクティブモードであるか、あるいはアイドルモードであるかの状態管理を行っている。モード管理部１２は、無線端末２がアイドルモードのときに無線端末２へ送信するデータが新たに発生すると、無線端末２にアイドルモードからアクティブモードに移行するように指示し、無線端末２とのデータパスを再度セットアップして通信リソースを割り当てなおす。
【００８８】
同様に、無線端末２も、アイドルモードのときに、自身がアクセスゲートウェイ装置１に送信するデータが新たに発生すると、自らアクティブモードへ遷移し、アクセスゲートウェイ装置１のモード管理部１２にその旨を通知する。無線端末２からアクティブモードに遷移する旨を通知されたアクセスゲートウェイ装置１のモード管理部１２は、無線端末２とのデータパスを再度セットアップして通信リソースを割り当てなおす。
【００８９】
モード管理部１２は、無線端末２がアイドルモードからアクティブモードへ遷移すると、エントリ管理部１０から受信していた無線端末２のネットワークエントリ情報に基づいて、無線端末２が有する全てのデータパスをセットアップする（ステップＳ３１）。モード管理部１２は、無線端末２が有する全てのデータパスが確立すると、蓄積パケット読出部１５に、無線端末２がアイドルモードのときに受信していた無線端末２宛てのパケットを送信するように指示する。
【００９０】
モード管理部１２から無線端末２がアイドルモードのときに受信していた無線端末２宛てのパケットを送信するように指示されると、蓄積パケット読出部１５は、無線端末２宛てのパケットがパケット記憶装置１７のアイドルモードバッファに保存されているか否かを確認する（ステップＳ３２）。蓄積パケット読出部１５は、無線端末２が有する全てのデータパス情報に対応するアイドルモードバッファのいずれかに、無線端末２がアイドルモードであった間、あるいはアイドルモードからアクティブモードへの遷移している間に保存されたパケットがあるか否かを判別する。
【００９１】
蓄積パケット読出部１５は、無線端末２に対応するアイドルモードバッファに保存されたパケットがある場合、そのパケットが送信されるデータパスのＱｏＳ属性に基づいてパケット送信のスケジューリングを行う（ステップＳ３３）。そして、蓄積パケット読出部１５は、スケジューリングした結果に従って、アイドルモードバッファに保存されたパケットを読み出し、無線端末２およびそのデータパスの情報と共にパケット送信部１６に送信する（ステップＳ３４）。蓄積パケット読出部１５から受信パケットならびに無線端末２およびデータパスの情報を受信すると、パケット送信部１６は、その受信パケットを無線端末２の送信すべきデータパスに送信し（ステップＳ３５）、処理を終了する。
【００９２】
以上説明したように、本実施形態によれば、ネットワーク装置は、通信端末およびそのデータパスに与えられたトラフィックの優先度や最大転送速度などのＱｏＳ属性に応じて、通信端末がアイドルモードのときに発生したデータを保存するためのバッファのサイズを調整する。これにより、ネットワーク装置は、一旦通信リソースを解放した状態のときに発生したデータを可能な限り破棄することなく送信することができる。
【００９３】
尚、本実施形態では、アクセスゲートウェイ装置１は、使用可能なメモリ容量、端末収容可能数および各端末に保障するデータパス数を考慮し、ＱｏＳ属性に含まれるトラフィックの優先度に基づいて、それぞれのデータパスに対応したアイドルモードバッファに割り当てることができるバッファ容量を算出した。しかしながら、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、アクセスゲートウェイ装置１に、トラフィックの優先度毎のアイドルモードバッファのバッファ容量を予め設定しておき、その設定に従ってアイドルモードバッファのバッファ容量を決定するようにしてもよい。
【００９４】
これにより、アクセスゲートウェイ装置１は、アイドルモードバッファのバッファ容量の調整を容易に行うことができる。
【００９５】
また、アイドルモードバッファのバッファ容量は、トラフィックの優先度ではなく、例えば、最大転送速度に応じて決定されるようにしてもよい。
【００９６】
（第３の実施の形態）
第２の実施の形態では、無線端末のデータパス毎にＱｏＳ属性に基づいてアイドルモードバッファの容量を決定し、そのアイドルモードバッファを固定的に使用する例を示した。しかし、例えば、無線端末がアイドルモードからアクティブモードに遷移する間にアイドルモードバッファの容量以上のパケットを受信すると、アイドルモードバッファはオーバーフローし、アイドルモードバッファからあふれたパケットは破棄される。このとき、あふれたパケットを空きのある、別のアイドルモードバッファに保存することにより、さらにデータの保全性を向上することができる。しかし、異なる利用者に割り当てられたアイドルモードバッファを使用すると、本来の利用者がアイドルモードバッファを使用することができなくなるおそれがあり、他人の使用を害することとなる。
【００９７】
そこで、第２の実施の形態では、同一の無線端末の異なるデータパスに対して割り当てられたアイドルモードバッファにあふれたパケットを保存する例を示す。
【００９８】
第２の実施の形態では、ステップＳ２８のパケットの保存の処理で、バッファ制御部１４は、送信先の無線端末とデータパスに対応するアイドルモードバッファに、受信したパケットを保存する。
【００９９】
以下、送信先の無線端末とデータパスに対応するアイドルモードバッファがいっぱいになり、受信したパケットを保存できなくなったときの処理について説明する。
【０１００】
図１０は図２に示したバッファ制御部１４が、送信先の無線端末とデータパスに対応するアイドルモードバッファがいっぱいになったときの処理を示すフローチャートである。
【０１０１】
バッファ制御部１４は、まず、受信パケットの送信先の無線端末とデータパスに対応するアイドルモードバッファに、パケット分類部１３から受信したパケットを保存する空き容量があるか否かを判別する（ステップＳ４１）。受信パケットの送信先の無線端末とデータパスに対応するアイドルモードバッファに空き容量がある場合は、バッファ制御部１４は、そのアイドルモードバッファに受信パケットを保存し（ステップＳ４６）、処理を終了する。
【０１０２】
一方、受信パケットの送信先の無線端末とデータパスに対応するアイドルモードバッファに空き容量がない場合、バッファ制御部１４は、バッファ容量決定部１１にアイドルモードバッファのバッファ容量を拡大するように依頼する。
【０１０３】
バッファ制御部１４からアイドルモードバッファのバッファ容量の拡大を依頼されると、バッファ容量決定部１１は、エントリ管理部１０から受信していたデータパス情報から、受信パケットの送信先の無線端末が受信パケットの送信先のデータパスよりトラフィックの優先度の低いデータパスを有するか否かを判別する（ステップＳ４２）。
【０１０４】
受信パケットの送信先の無線端末が受信パケットの送信先のデータパスよりトラフィックの優先度の低いデータパスを有さない場合、バッファ容量決定部１１は、バッファ制御部１４にバッファ容量を拡大できない旨を通知する。バッファ制御部１４は、バッファ容量決定部１１からバッファ容量を拡大できない旨を通知されると、受信したパケットを破棄し（ステップＳ４３）、処理を終了する。
【０１０５】
一方、受信パケットの送信先の無線端末が受信パケットの送信先のデータパスよりトラフィックの優先度の低いデータパスを有する場合、バッファ容量決定部１１は、そのトラフィックの優先度の低いデータパスに対応するアイドルモードバッファ（移行、低優先度アイドルモードバッファと称する）に、受信したパケットを保存する空き容量があるか否かを判別する（ステップＳ４４）。
【０１０６】
低優先度アイドルモードバッファに、受信したパケットを保存する空き容量がない場合、バッファ容量決定部１１は、バッファ制御部１４にバッファ容量を拡大できない旨を通知する。バッファ制御部１４は、バッファ容量決定部１１からバッファ容量を拡大できない旨を通知されると、受信したパケットを破棄し（ステップＳ４３）、処理を終了する。
【０１０７】
一方、低優先度アイドルモードバッファに受信したパケットを保存する空き容量がある場合、バッファ容量決定部１１は、低優先度アイドルモードバッファの容量を削減する（ステップＳ４４）。そして、バッファ容量決定部１１は、低優先度アイドルモードバッファから削減した容量分だけ、受信パケットを送信するデータパスに対応するアイドルモードバッファの容量を拡大する（ステップＳ４５）。そして、バッファ容量決定部１１は、バッファ制御部１４にバッファ容量を拡大した旨を通知する。バッファ制御部１４は、バッファ容量決定部１１からバッファ容量を拡大した旨を通知されると、容量を拡大したアイドルモードバッファに受信パケットを保存し（ステップＳ４６）、処理を終了する。
【０１０８】
以上説明したように、本実施形態によれば、アクセスゲートウェイ装置は、無線端末がアイドルモードからアクティブモードに遷移する間にアイドルモードバッファの容量以上のパケットを受信した場合であっても受信したパケットを破棄することなく保存できるようになり、データの保全性を向上することができる。
【０１０９】
また、低優先度アイドルモードバッファの選択は、トラフィックの優先度ではなく、例えば、最大転送速度に応じて決定されるようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１１０】
１  アクセスゲートウェイ装置
２  無線端末
３  無線基地局
４  認証装置
１０  エントリ管理部
１１  バッファ容量決定部
１２  モード管理部
１３  パケット分類部
１４  バッファ制御部
１５  蓄積パケット読出部
１６  パケット送信部
１７  パケット記憶装置
２０  ネットワーク装置
２１  ＱｏＳ属性管理部
２２  バッファ容量決定部
【図１】
2010252256.tif 000003
【図２】
2010252256.tif 000004
【図３】
2010252256.tif 000005
【図４】
2010252256.tif 000006
【図５】
2010252256.tif 000007
【図６】
2010252256.tif 000008
【図７】
2010252256.tif 000009
【図８】
2010252256.tif 000010
【図９】
2010252256.tif 000011
【図１０】
2010252256.tif 000012