(57)【要約】【課題】ＭＡＧのバッファ量の有効な活用、ジッタ・遅延に対する許容値が低いリアルタイムアプリケーションを利用している移動端末の通信品質の低下防止、および無線アクセスネットワークに無駄なトラフィックを転送されることを防ぎ、無線アクセスネットワークに接続している他の端末の通信品質の低下防止を図る。【解決手段】ＰＭＡＧからＮＭＡＧに対して、移動端末が利用しているアプリケーションを示す情報を通知するステップＳ２と、ＮＭＡＧにおいて、事前に推測しておいたハンドオーバに要する時間とアプリケーションを示す情報とに基づいて、アプリケーションの許容遅延時間を特定するステップＳ５と、バッファリング開始後、許容遅延時間を経過したパケットを、受信した順序で廃棄するステップＳ１０と、移動端末の接続時に、バッファリングしたパケットを移動端末へ転送するステップＳ１１と、を含む。【選択図】図３
2011082699.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＭＡＧ（Mobile Access Gateway）と、前記各ＭＡＧを管理するＬＭＡ（Local Mobility Anchor）と、から構成された無線アクセスネットワークにおいて、移動元ＭＡＧと移動先ＭＡＧとの間で行なわれる移動端末のハンドオーバを制御するハンドオーバ制御方法であって、
前記移動元ＭＡＧにおいて、
前記移動端末からハンドオーバを実施する旨の通知を受けた場合、前記移動先ＭＡＧに対して、前記移動端末のハンドオーバの実施を通知するステップと、
前記移動先ＭＡＧに対して、前記移動端末が利用しているアプリケーションを示す情報を通知するステップと、
前記移動先ＭＡＧとの間で双方向トンネルを確立するステップと、
前記移動先ＭＡＧにおいて、
前記無線アクセスネットワークに入出力するトラフィックに基づいて、前記移動端末がハンドオーバに要する時間を推定するステップと、
前記推定したハンドオーバに要する時間と前記通知されたアプリケーションを示す情報とに基づいて、前記アプリケーションが許容する許容遅延時間を特定するステップと、
前記推定したハンドオーバに要する時間と前記許容遅延時間とを比較するステップと、
前記比較の結果、前記推定したハンドオーバに要する時間よりも前記許容遅延時間が長い場合は、前記移動元ＭＡＧから受信したパケットのバッファリングを実行するステップと、
前記バッファリングを開始してから、前記許容遅延時間を経過したパケットを、受信した順序で廃棄するステップと、
前記移動端末が接続したときに、前記バッファリングしたパケットを前記移動端末へ転送するステップと、を少なくとも含むことを特徴とするハンドオーバ制御方法。
【請求項２】
前記比較の結果、前記推定したハンドオーバに要する時間よりも前記許容遅延時間が短い場合は、前記移動先ＭＡＧは、前記移動元ＭＡＧから受信したパケットのバッファリングを停止することを特徴とする請求項１記載のハンドオーバ制御方法。
【請求項３】
複数のＭＡＧ（Mobile Access Gateway）と、前記各ＭＡＧを管理するＬＭＡ（Local Mobility Anchor）と、から構成された無線アクセスネットワークに適用されるＭＡＧであって、
配下の移動端末からハンドオーバを実施する旨の通知を受けた場合、ハンドオーバの移動先ＭＡＧに対して、前記移動端末のハンドオーバの実施を通知すると共に、前記移動先ＭＡＧに対して、前記移動端末が利用しているアプリケーションを示す情報を通知し、前記移動先ＭＡＧとの間で双方向トンネルを確立することを特徴とするＭＡＧ。
【請求項４】
複数のＭＡＧ（Mobile Access Gateway）と、前記各ＭＡＧを管理するＬＭＡ（Local Mobility Anchor）と、から構成された無線アクセスネットワークに適用されるＭＡＧであって、
移動端末と通信中の他のＭＡＧから、前記移動端末のハンドオーバの実施および前記移動端末が利用しているアプリケーションを示す情報が通知された場合、前記無線アクセスネットワークに入出力するトラフィックに基づいて、前記移動端末がハンドオーバに要する時間を推定し、
前記推定したハンドオーバに要する時間と前記通知されたアプリケーションを示す情報とに基づいて、前記アプリケーションが許容する許容遅延時間を特定し、
前記推定したハンドオーバに要する時間と前記許容遅延時間とを比較し、
前記比較の結果、前記推定したハンドオーバに要する時間よりも前記許容遅延時間が長い場合は、前記移動元ＭＡＧから受信したパケットのバッファリングを実行し、
前記バッファリングを開始してから、前記許容遅延時間を経過したパケットを、受信した順序で廃棄し、
前記移動端末が接続したときに、前記バッファリングしたパケットを前記移動端末へ転送することを特徴とするＭＡＧ。
【請求項５】
前記比較の結果、前記推定したハンドオーバに要する時間よりも前記許容遅延時間が短い場合は、前記移動元ＭＡＧから受信したパケットのバッファリングを停止することを特徴とする請求項４記載のＭＡＧ。
【請求項６】
複数のＭＡＧ（Mobile Access Gateway）と、前記各ＭＡＧを管理するＬＭＡ（Local Mobility Anchor）と、から構成された無線アクセスネットワークに適用されるＭＡＧの制御プログラムであって、
前記ＭＡＧにおいて、
配下の移動端末からハンドオーバを実施する旨の通知を受けた場合、ハンドオーバの移動先ＭＡＧに対して、前記移動端末のハンドオーバの実施を通知する処理と、
前記移動先ＭＡＧに対して、前記移動端末が利用しているアプリケーションを示す情報を通知する処理と、
前記移動先ＭＡＧとの間で双方向トンネルを確立する処理と、を含む一連の処理が、コンピュータに読み取り可能および実行可能にコマンド化されたことを特徴とするＭＡＧの制御プログラム。
【請求項７】
複数のＭＡＧ（Mobile Access Gateway）と、前記各ＭＡＧを管理するＬＭＡ（Local Mobility Anchor）と、から構成された無線アクセスネットワークに適用されるＭＡＧの制御プログラムであって、
前記ＭＡＧにおいて、
移動端末と通信中の他のＭＡＧから、前記移動端末のハンドオーバの実施および前記移動端末が利用しているアプリケーションを示す情報が通知された場合、前記無線アクセスネットワークに入出力するトラフィックに基づいて、前記移動端末がハンドオーバに要する時間を推定する処理と、
前記推定したハンドオーバに要する時間と前記通知されたアプリケーションを示す情報とに基づいて、前記アプリケーションが許容する許容遅延時間を特定する処理と、
前記推定したハンドオーバに要する時間と前記許容遅延時間とを比較する処理と、
前記比較の結果、前記推定したハンドオーバに要する時間よりも前記許容遅延時間が長い場合は、前記移動元ＭＡＧから受信したパケットのバッファリングを実行する処理と、
前記比較の結果、前記推定したハンドオーバに要する時間よりも前記許容遅延時間が短い場合は、前記移動元ＭＡＧから受信したパケットのバッファリングを停止する処理と、
前記バッファリングを開始してから、前記許容遅延時間を経過したパケットを、受信した順序で廃棄する処理と、
前記移動端末が接続したときに、前記バッファリングしたパケットを前記移動端末へ転送する処理と、を含む一連の処理が、コンピュータに読み取り可能および実行可能にコマンド化されたことを特徴とするＭＡＧの制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のＭＡＧ（Mobile Access Gateway）と、前記各ＭＡＧを管理するＬＭＡ（Local Mobility Anchor）と、から構成された無線アクセスネットワークにおいて、移動元ＭＡＧと移動先ＭＡＧとの間で行なわれる移動端末のハンドオーバを制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、公衆回線交換サービスを提供する固定・移動通信事業者では、次世代ネットワークとして標準化が進められているＮＧＮ（Next Generation Network）のアーキテクチャに基づく固定・移動網の統合に向けて、インターネットサービスとの融合も容易なＩＰベースネットワークへの移行が進められている。非特許文献３では、ＮＧＮの中核技術であるＩＭＳ（IP Multimedia Subsystem）が記載されている。ＩＭＳでは、ＱｏＳ・ポリシー制御を実施するために、リソース制御サーバであるＰＣＲＦ（Policy and Charging Rules Function）を用いる。
【０００３】
現在３ＧＰＰ、３ＧＰＰ２、ＩＴＵ−Ｔでは、非特許文献４に記載されているように、ＳＩＰ（Session Initiation Protocol）サーバなどのＡＦ（Application Function）に相当するＰ−ＣＳＣＦ（Proxy Call Session Control Function）からＰＣＲＦに対してネットワーク資源要求などを行なうポリシー制御の手順が規定されている。さらに、ＰＣＲＦからトランスポートのエッジルータであるＡＧＷ（Access Gateway）に対して、ユーザからのメディアトラフィックを制御するためのポート開放・閉鎖やポリシー設定などを行なう手順が規定されている。
【０００４】
図２は、ＰＦＭＩＰのＰｒｅｄｉｃｔｉｖｅ型高速ハンドオーバの手順を示す図である。移動端末（ＭＮ）４０は、ハンドオーバを実施する前に、次に接続する無線アクセスネットワークをＭＡＧ（ＰＭＡＧ）２０に通知する（手順１）。移動元ＭＡＧ（ＰＭＡＧ）２０は、移動端末４０が次に接続するＭＡＧ（ＮＭＡＧ）３０と双方向トンネルを確立する（手順２）。ＰＭＡＧ２０は、移動端末の離脱（手順３）に合わせて、その移動端末宛てのダウンリンクトラフィックをＮＭＡＧ３０へ転送する。移動端末がＮＭＡＧ３０への接続を完了すると（手順４）、ＬＭＡ１０は、ＰＭＡＧ２０と確立していた双方向トンネルをＮＭＡＧ３０へ切り替える（手順５）。
【０００５】
このように、ＰＦＭＩＰのＰｒｅｄｉｃｔｉｖｅ型高速ハンドオーバの手順では、移動端末が無線アクセスを切り替える間、ＮＭＡＧにおいて、ハンドオーバを実施している移動端末宛てのパケットをバッファすることによって、パケットロスの防止を図っている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】S.Gundavelli, "Proxy Mobile IPv6", IETF RFC 5213, August 2008
【非特許文献２】H.Yokota, “Fast Handovers for Proxy Mobile IPv6”, IETF internet-draft, June 2009
【非特許文献３】3GPP  TS 23.203 V8.4.0 "3rd Generation Partnership Project;Technical Specification Group Services and System Aspects;Policy and charging control architecture (Release 8)"
【非特許文献４】IETF RFC3261 “Session Initiation Protocol”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の従来技術では、移動端末が無線アクセスを切り替える間（ハンドオーバを実施する際）、パケットロスが発生することを防ぐことのみに注力していた。すなわち、ＰＦＭＩＰでのＰｒｅｄｉｃｔｉｖｅ方式において、移動先ＭＡＧで、移動端末宛てのパケットをバッファすることによって、ハンドオーバ時のパケットロスの防止を図っていた。しかしながら、ＭＡＧでのバッファ量は有限であるため、すべてのトラフィックに対して、パケットロスを発生させないようにバッファ量を用意しようとすると、膨大なバッファ量が必要となる。
【０００８】
また、リアルタイムアプリケーションでは遅延・ジッタに関して許容できる値があり、その許容値を超えたトラフィックは、そのアプケーションの品質を劣化させる。つまり、リアルタイムアプリケーションでは、パケットロスを防ぐことだけでは品質を確保することはできない。従って、ハンドオーバにより発生する遅延や、ジッタの増加を考慮する必要がある。また、例えば、無線ＬＡＮなどの共有型メディアでの無線アクセスネットワークのハンドオーバでは、バッファリングの実施により他の端末の通信の遅延を増大させる場合もある。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ＭＡＧのバッファ量の有効な活用、ジッタ・遅延に対する許容値が低いリアルタイムアプリケーションを利用している移動端末の通信品質の低下防止、および無線アクセスネットワークに無駄なトラフィックを転送されることを防ぎ、無線アクセスネットワークに接続している他の端末の通信品質の低下防止を図ることができるハンドオーバ制御方法、ＭＡＧおよびＭＡＧの制御プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明のハンドオーバ制御方法は、複数のＭＡＧ（Mobile Access Gateway）と、前記各ＭＡＧを管理するＬＭＡ（Local Mobility Anchor）と、から構成された無線アクセスネットワークにおいて、移動元ＭＡＧと移動先ＭＡＧとの間で行なわれる移動端末のハンドオーバを制御するハンドオーバ制御方法であって、前記移動元ＭＡＧにおいて、前記移動端末からハンドオーバを実施する旨の通知を受けた場合、前記移動先ＭＡＧに対して、前記移動端末のハンドオーバの実施を通知するステップと、前記移動先ＭＡＧに対して、前記移動端末が利用しているアプリケーションを示す情報を通知するステップと、前記移動先ＭＡＧとの間で双方向トンネルを確立するステップと、前記移動先ＭＡＧにおいて、前記無線アクセスネットワークに入出力するトラフィックに基づいて、前記移動端末がハンドオーバに要する時間を推定するステップと、前記推定したハンドオーバに要する時間と前記通知されたアプリケーションを示す情報とに基づいて、前記アプリケーションが許容する許容遅延時間を特定するステップと、前記推定したハンドオーバに要する時間と前記許容遅延時間とを比較するステップと、前記比較の結果、前記推定したハンドオーバに要する時間よりも前記許容遅延時間が長い場合は、前記移動元ＭＡＧから受信したパケットのバッファリングを実行するステップと、前記バッファリングを開始してから、前記許容遅延時間を経過したパケットを、受信した順序で廃棄するステップと、前記移動端末が接続したときに、前記バッファリングしたパケットを前記移動端末へ転送するステップと、を少なくとも含むことを特徴とする。
【００１１】
このように、移動端末のアプリケーションに応じて許容遅延時間を算出し、バッファリングを開始してから、許容遅延時間を経過したパケットを、受信した順序で廃棄するので、移動先ＭＡＧが保有するバッファ量を有効に活用することができ、また、遅延・ジッタに対する許容値が低いリアルタイムアプリケーションを利用している移動端末の通信品質の低下防止を図ることが可能となる。さらに、移動先ＭＡＧが無線ＬＡＮなどの共有型メディアである場合、ハンドオーバ時の移動先ＭＡＧにおけるバッファリングと、不要なパケットを廃棄することによって、無駄なトラフィックを無線アクセスネットワークへ流入することを防ぎ、無線アクセスネットワークに接続している他の端末の通信品質の低下防止を図ることが可能となる。
【００１２】
（２）また、本発明のハンドオーバ制御方法は、前記比較の結果、前記推定したハンドオーバに要する時間よりも前記許容遅延時間が短い場合は、前記移動先ＭＡＧは、前記移動元ＭＡＧから受信したパケットのバッファリングを停止することを特徴とする。
【００１３】
このように、比較の結果、推定したハンドオーバに要する時間よりも許容遅延時間が短い場合は、移動先ＭＡＧは、移動元ＭＡＧから受信したパケットのバッファリングを停止するので、ハンドオーバに要する時間と許容遅延時間とに応じてバッファリングの実行なお切り換えることが可能となる。
【００１４】
（３）また、本発明のＭＡＧは、複数のＭＡＧ（Mobile Access Gateway）と、前記各ＭＡＧを管理するＬＭＡ（Local Mobility Anchor）と、から構成された無線アクセスネットワークに適用されるＭＡＧであって、配下の移動端末からハンドオーバを実施する旨の通知を受けた場合、ハンドオーバの移動先ＭＡＧに対して、前記移動端末のハンドオーバの実施を通知すると共に、前記移動先ＭＡＧに対して、前記移動端末が利用しているアプリケーションを示す情報を通知し、前記移動先ＭＡＧとの間で双方向トンネルを確立することを特徴とする。
【００１５】
このように、移動先ＭＡＧに対して、前記移動端末が利用しているアプリケーションを示す情報を通知するので、移動先ＭＡＧでは、移動端末のアプリケーションに応じて許容遅延時間を算出し、バッファリングを開始してから、許容遅延時間を経過したパケットを、受信した順序で廃棄することが可能となる。これにより、移動先ＭＡＧが保有するバッファ量を有効に活用することができ、また、遅延・ジッタに対する許容値が低いリアルタイムアプリケーションを利用している移動端末の通信品質の低下防止を図ることが可能となる。さらに、移動先ＭＡＧが無線ＬＡＮなどの共有型メディアである場合、ハンドオーバ時の移動先ＭＡＧにおけるバッファリングと、不要なパケットを廃棄することによって、無線アクセスネットワークに接続している他の端末の通信品質の低下防止を図ることが可能となる。
【００１６】
（４）また、本発明のＭＡＧは、複数のＭＡＧ（Mobile Access Gateway）と、前記各ＭＡＧを管理するＬＭＡ（Local Mobility Anchor）と、から構成された無線アクセスネットワークに適用されるＭＡＧであって、移動端末と通信中の他のＭＡＧから、前記移動端末のハンドオーバの実施および前記移動端末が利用しているアプリケーションを示す情報が通知された場合、前記無線アクセスネットワークに入出力するトラフィックに基づいて、前記移動端末がハンドオーバに要する時間を推定し、前記推定したハンドオーバに要する時間と前記通知されたアプリケーションを示す情報とに基づいて、前記アプリケーションが許容する許容遅延時間を特定し、前記推定したハンドオーバに要する時間と前記許容遅延時間とを比較し、前記比較の結果、前記推定したハンドオーバに要する時間よりも前記許容遅延時間が長い場合は、前記移動元ＭＡＧから受信したパケットのバッファリングを実行し、前記バッファリングを開始してから、前記許容遅延時間を経過したパケットを、受信した順序で廃棄し、前記移動端末が接続したときに、前記バッファリングしたパケットを前記移動端末へ転送することを特徴とする。
【００１７】
このように、移動端末のアプリケーションに応じて許容遅延時間を算出し、バッファリングを開始してから、許容遅延時間を経過したパケットを、受信した順序で廃棄するので、移動先ＭＡＧが保有するバッファ量を有効に活用することができ、また、遅延に対する許容値が低いリアルタイムアプリケーションを利用している移動端末の通信品質の低下防止を図ることが可能となる。さらに、移動先ＭＡＧが無線ＬＡＮなどの共有型メディアである場合、ハンドオーバ時の移動先ＭＡＧにおけるバッファリングと、不要なパケットを廃棄することによって、無線アクセスネットワークに接続している他の端末の通信品質の低下防止を図ることが可能となる。
【００１８】
（５）また、本発明のＭＡＧは、前記比較の結果、前記推定したハンドオーバに要する時間よりも前記許容遅延時間が短い場合は、前記移動元ＭＡＧから受信したパケットのバッファリングを停止することを特徴とする。
【００１９】
このように、比較の結果、推定したハンドオーバに要する時間よりも許容遅延時間が短い場合は、移動先ＭＡＧは、移動元ＭＡＧから受信したパケットのバッファリングを停止するので、ハンドオーバに要する時間と許容遅延時間とに応じてバッファリングの実行なお切り換えることが可能となる。
【００２０】
（６）また、本発明のＭＡＧの制御プログラムは、複数のＭＡＧ（Mobile Access Gateway）と、前記各ＭＡＧを管理するＬＭＡ（Local Mobility Anchor）と、から構成された無線アクセスネットワークに適用されるＭＡＧの制御プログラムであって、前記ＭＡＧにおいて、配下の移動端末からハンドオーバを実施する旨の通知を受けた場合、ハンドオーバの移動先ＭＡＧに対して、前記移動端末のハンドオーバの実施を通知する処理と、前記移動先ＭＡＧに対して、前記移動端末が利用しているアプリケーションを示す情報を通知する処理と、前記移動先ＭＡＧとの間で双方向トンネルを確立する処理と、を含む一連の処理が、コンピュータに読み取り可能および実行可能にコマンド化されたことを特徴とする。
【００２１】
このように、移動先ＭＡＧに対して、前記移動端末が利用しているアプリケーションを示す情報を通知するので、移動先ＭＡＧでは、移動端末のアプリケーションに応じて許容遅延時間を算出し、バッファリングを開始してから、許容遅延時間を経過したパケットを、受信した順序で廃棄することが可能となる。これにより、移動先ＭＡＧが保有するバッファ量を有効に活用することができ、また、遅延に対する許容値が低いリアルタイムアプリケーションを利用している移動端末の通信品質の低下防止を図ることが可能となる。さらに、移動先ＭＡＧが無線ＬＡＮなどの共有型メディアである場合、ハンドオーバ時の移動先ＭＡＧにおけるバッファリングと、不要なパケットを廃棄することによって、無線アクセスネットワークに接続している他の端末の通信品質の低下防止を図ることが可能となる。
【００２２】
（７）また、本発明のＭＡＧの制御プログラムは、複数のＭＡＧ（Mobile Access Gateway）と、前記各ＭＡＧを管理するＬＭＡ（Local Mobility Anchor）と、から構成された無線アクセスネットワークに適用されるＭＡＧの制御プログラムであって、前記ＭＡＧにおいて、移動端末と通信中の他のＭＡＧから、前記移動端末のハンドオーバの実施および前記移動端末が利用しているアプリケーションを示す情報が通知された場合、前記無線アクセスネットワークに入出力するトラフィックに基づいて、前記移動端末がハンドオーバに要する時間を推定する処理と、前記推定したハンドオーバに要する時間と前記通知されたアプリケーションを示す情報とに基づいて、前記アプリケーションが許容する許容遅延時間を特定する処理と、前記推定したハンドオーバに要する時間と前記許容遅延時間とを比較する処理と、前記比較の結果、前記推定したハンドオーバに要する時間よりも前記許容遅延時間が長い場合は、前記移動元ＭＡＧから受信したパケットのバッファリングを実行する処理と、前記比較の結果、前記推定したハンドオーバに要する時間よりも前記許容遅延時間が短い場合は、前記移動元ＭＡＧから受信したパケットのバッファリングを停止する処理と、前記バッファリングを開始してから、前記許容遅延時間を経過したパケットを、受信した順序で廃棄する処理と、前記移動端末が接続したときに、前記バッファリングしたパケットを前記移動端末へ転送する処理と、を含む一連の処理が、コンピュータに読み取り可能および実行可能にコマンド化されたことを特徴とする。
【００２３】
このように、移動端末のアプリケーションに応じて許容遅延時間を算出し、バッファリングを開始してから、許容遅延時間を経過したパケットを、受信した順序で廃棄するので、移動先ＭＡＧが保有するバッファ量を有効に活用することができ、また、遅延に対する許容値が低いリアルタイムアプリケーションを利用している移動端末の通信品質の低下防止を図ることが可能となる。さらに、移動先ＭＡＧが無線ＬＡＮなどの共有型メディアである場合、ハンドオーバ時の移動先ＭＡＧにおけるバッファリングと、不要なパケットを廃棄することによって、無線アクセスネットワークに接続している他の端末の通信品質の低下防止を図ることが可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、移動端末のアプリケーションに応じて許容遅延時間を算出し、バッファリングを開始してから、許容遅延時間を経過したパケットを、受信した順序で廃棄するので、移動先ＭＡＧが保有するバッファ量を有効に活用することができ、また、遅延に対する許容値が低いリアルタイムアプリケーションを利用している移動端末の通信品質の低下防止を図ることが可能となる。さらに、移動先ＭＡＧが無線ＬＡＮなどの共有型メディアである場合、ハンドオーバ時の移動先ＭＡＧにおけるバッファリングと、不要なパケットを廃棄することによって、無線アクセスネットワークに接続している他の端末の通信品質の低下防止を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本実施形態に係るネットワーク構成を示す図である。
【図２】ＰＦＭＩＰのＰｒｅｄｉｃｔｉｖｅ型高速ハンドオーバの手順を示す図である。
【図３】本実施形態に係るハンドオーバ制御方法の手順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】
【００２６】
図１は、本実施形態に係るネットワーク構成を示す図である。ＦＰＭＩＰでは、ＬＭＡ（Local Mobility Anchor）１０と、ＰＭＡＧ（Previous Mobile Access Gateway）２０と、ＮＭＡＧ（Next Mobile Access Gateway ）３０と、ＭＮ（Mobile Node）４０とから構成されている。移動端末（ＭＮ）４０は、ＩＭＳ（IP Multimedia Subsystem）で管理されるサービスを利用するものとする。また、ＭＡＧ（Mobile Access Gateway）は、ＩＭＳのＡＧＷ（Access Gateway）の機能を備え、物理ＩＦ（Inter Face）にてユーザが利用するアプリケーションのゲートの開閉処理を実施する。ＭＡＧ（ＰＭＡＧ２０、ＮＭＡＧ３０）では、接続する移動端末４０に入力・出力するトラフィックを計測することができる。移動端末４０は、ＰＦＭＩＰのＰｒｅｄｉｃｔｉｖｅ方式のハンドオーバを実施する。ＭＡＧ（２０、３０）は、予めアプリケーション毎に許容帯域が設定されているものとする。
【００２７】
本実施形態では、ＰＦＭＩＰのＰｒｅｄｉｃｔｉｖｅ方式で、移動端末４０がハンドオーバを実施する場合、ＭＡＧ間にデータ転送用のトンネルを確立する際に、移動端末４０が利用しているアプリケーションの情報を、ＰＭＡＧ２０からＮＭＡＧ３０へ通知する。ＮＭＡＧ３０は、接続する移動端末へ入力・出力するトラフィックから、無線アクセスネットワークの特性に応じて、ハンドオーバ時間を推定する。さらに、移動端末４０が、ＰＦＭＩＰのＰｒｅｄｉｃｔｉｖｅ方式で、ハンドオーバを実施する際、利用しているアプリケーションの許容帯域に応じて、ＮＭＡＧ３０がバッファ量を制御する。
【００２８】
移動端末４０がハンドオーバを実行する時に、ＮＭＡＧ３０においてパケットがバッファされることにより、バッファより排出されるトラヒックの転送遅延は増加する。リアルタイムアプリケーションには、予めアプリケーションとして許容できる遅延値を規定している。そのような許容値を超えたパケットは、アプリケーションにとっては、実質的なパケットロスと同値である。また、無線ＬＡＮなどの共有メディア型の無線アクセスネットワークを想定した場合、過度にバッファされたパケットは、他の端末の通信品質を劣化させる。このため、ＭＡＧでハンドオーバする移動端末のトラフィックに対してバッファリングを実施する際、バッファ量を制限する必要がある。
【００２９】
また、ＭＡＧは、接続する移動端末の入力トラフィック・出力トラフィックを管理している。無線アクセスネットワークに入力するトラフィック、出力するトラフィックの関係より、その無線アクセスネットワークに移動する移動端末のハンドオーバ時間を推定することができる。本実施形態では、ＭＡＧには、予め無線アクセスネットワークの特性の情報が登録されており、ある時間で接続する各移動端末の入力・出力トラフィックより、ある時刻でのハンドオーバ時間を推定することが可能である。
【００３０】
移動端末４０のハンドオーバに要する時間が分かると、ＮＭＡＧ３０は、その時間がアプリケーションの許容遅延時間を超えている場合、ハンドオーバ時の最初に転送されるパケットに対してバッファリングを実施せず、ＭＡＧのバッファリソースを有効に活用することができる。
【００３１】
図３は、本実施形態に係るハンドオーバ制御方法の手順を示すフローチャートである。まず、移動端末４０が、ＰＭＡＧに対してハンドオーバの実施を通知する（ステップＳ１）。次に、ＰＭＡＧ２０は、移動端末４０からハンドオーバを実施する旨の通知を受けると、ＮＭＡＧ３０に対して、移動端末４０のハンドオーバの実施を通知すると共に、ＮＭＡＧ３０に対して、移動端末４０が利用しているアプリケーションを示す情報を通知する（ステップＳ２）。そして、ＰＭＡＧ２０およびＮＭＡＧ３０の間で双方向トンネルを確立する（ステップＳ３）。
【００３２】
次に、ＮＭＡＧ３０は、無線アクセスネットワークに入出力するトラフィックに基づいて、移動端末４０が、ハンドオーバに要する時間Ｔ１を推定する（ステップＳ４）。また、ハンドオーバに要する時間Ｔ１と、ステップＳ２において通知されたアプリケーションを示す情報とに基づいて、アプリケーションが許容する許容遅延時間Ｔ２を特定する（ステップＳ５）。
【００３３】
次に、ハンドオーバに要する時間Ｔ１と、アプリケーションが許容する許容遅延時間Ｔ２とを比較する（ステップＳ６）。この比較の結果、ハンドオーバに要する時間Ｔ１よりも許容遅延時間Ｔ２が長い場合、すなわち、ステップＳ６において、「ＹＥＳ」である場合は、ＰＭＡＧ２０から受信したパケットのバッファリングを実行する（ステップＳ８）。一方、ハンドオーバに要する時間Ｔ１よりも許容遅延時間Ｔ２が短い場合、すなわち、ステップＳ６において、「ＮＯ」である場合は、ＮＭＡＧ３０は、ＰＭＡＧ２０から受信したパケットのバッファリングを停止する（実行しない）（ステップＳ７）。
【００３４】
次に、ステップＳ８において、ＮＭＡＧ３０は、バッファリングを実行中に、許容遅延時間が経過したかどうかを判断する（ステップＳ９）。ステップＳ９において、許容遅延時間が経過していない場合は、ステップＳ１１に遷移する。一方、ステップＳ９において、許容遅延時間が経過した場合は、ＮＭＡＧ３０は、受信した順序でパケットを廃棄する（ステップＳ１０）。次に、移動端末４０がＮＭＡＧ３０に接続した場合は、ＮＭＡＧ３０は、バッファリングしたパケットを移動端末４０に転送して（ステップＳ１１）、終了する。
【００３５】
以上のような本実施形態の特徴的な動作は、コンピュータに制御プログラムを実行させることによって実現することが可能である。すなわち、本実施形態に係るＭＡＧの制御プログラムは、複数のＭＡＧ（Mobile Access Gateway）と、前記各ＭＡＧを管理するＬＭＡ（Local Mobility Anchor）と、から構成された無線アクセスネットワークに適用されるＭＡＧの制御プログラムであって、前記ＭＡＧにおいて、配下の移動端末からハンドオーバを実施する旨の通知を受けた場合、ハンドオーバの移動先ＭＡＧに対して、前記移動端末のハンドオーバの実施を通知する処理と、前記移動先ＭＡＧに対して、前記移動端末が利用しているアプリケーションを示す情報を通知する処理と、前記移動先ＭＡＧとの間で双方向トンネルを確立する処理と、を含む一連の処理が、コンピュータに読み取り可能および実行可能にコマンド化されたことを特徴とする。
【００３６】
このように、移動先ＭＡＧに対して、前記移動端末が利用しているアプリケーションを示す情報を通知するので、移動先ＭＡＧでは、移動端末のアプリケーションに応じて許容遅延時間を算出し、バッファリングを開始してから、許容遅延時間を経過したパケットを、受信した順序で廃棄することが可能となる。これにより、移動先ＭＡＧが保有するバッファ量を有効に活用することができ、また、遅延に対する許容値が低いリアルタイムアプリケーションを利用している移動端末の通信品質の低下防止を図ることが可能となる。さらに、移動先ＭＡＧが無線ＬＡＮなどの共有型メディアである場合、ハンドオーバ時の移動先ＭＡＧにおけるバッファリングと、不要なパケットを廃棄することによって、無線アクセスネットワークに接続している他の端末の通信品質の低下防止を図ることが可能となる。
【００３７】
また、本実施形態に係るＭＡＧの制御プログラムは、複数のＭＡＧ（Mobile Access Gateway）と、前記各ＭＡＧを管理するＬＭＡ（Local Mobility Anchor）と、から構成された無線アクセスネットワークに適用されるＭＡＧの制御プログラムであって、前記ＭＡＧにおいて、移動端末と通信中の他のＭＡＧから、前記移動端末のハンドオーバの実施および前記移動端末が利用しているアプリケーションを示す情報が通知された場合、前記無線アクセスネットワークに入出力するトラフィックに基づいて、前記移動端末がハンドオーバに要する時間を推定する処理と、前記推定したハンドオーバに要する時間と前記通知されたアプリケーションを示す情報とに基づいて、前記アプリケーションが許容する許容遅延時間を特定する処理と、前記推定したハンドオーバに要する時間と前記許容遅延時間とを比較する処理と、前記比較の結果、前記推定したハンドオーバに要する時間よりも前記許容遅延時間が長い場合は、前記移動元ＭＡＧから受信したパケットのバッファリングを実行する処理と、前記比較の結果、前記推定したハンドオーバに要する時間よりも前記許容遅延時間が短い場合は、前記移動元ＭＡＧから受信したパケットのバッファリングを停止する処理と、前記バッファリングを開始してから、前記許容遅延時間を経過したパケットを、受信した順序で廃棄する処理と、前記移動端末が接続したときに、前記バッファリングしたパケットを前記移動端末へ転送する処理と、を含む一連の処理が、コンピュータに読み取り可能および実行可能にコマンド化されたことを特徴とする。
【００３８】
このように、移動端末のアプリケーションに応じて許容遅延時間を算出し、バッファリングを開始してから、許容遅延時間を経過したパケットを、受信した順序で廃棄するので、移動先ＭＡＧが保有するバッファ量を有効に活用することができ、また、遅延に対する許容値が低いリアルタイムアプリケーションを利用している移動端末の通信品質の低下防止を図ることが可能となる。さらに、移動先ＭＡＧが無線ＬＡＮなどの共有型メディアである場合、ハンドオーバ時の移動先ＭＡＧにおけるバッファリングと、不要なパケットを廃棄することによって、無線アクセスネットワークに接続している他の端末の通信品質の低下防止を図ることが可能となる。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態によれば、ＭＡＧが保持しているバッファ量を有効に活用することができる。また、バッファされたトラヒックの排出により、遅延に対する許容値が低いリアルタイムアプリケーションを利用している移動端末の通信品質を著しく下がることを防ぐことができる。移動先アクセスネットワークが無線ＬＡＮなどの共有型のメディアである場合、ハンドオーバ時のＮＭＡＧでのバッファリングにより、その無線アクセスネットワークに接続している他の端末の通信品質を大きく下げることがない。
【符号の説明】
【００４０】
１０  ＬＭＡ
２０  ＰＭＡＧ
３０  ＮＭＡＧ
４０  移動端末
【図１】
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【図２】
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【図３】
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