(57)【要約】【課題】既存のＩＰベース移動通信システムヘの導入を容易とし、協調制御のために要する無線リソースの消費を抑える。【解決手段】Ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰｖ６に基づいて複数のアクセスルータ（ＡＲ）を管理するモビリティ制御ノード（ＭＡＰ）２０において、ＡＲ配下の移動ノード（ＭＮ）のＩＰアドレスと、ＭＮが接続しているＡＲを特定可能なプレフィクス情報を含んだＭＮの気付アドレスとを記憶したバインディングキャッシュ２２と、当該キャッシュ２２に記憶されたＭＮの気付アドレスに基づいて、当該気付アドレス内のプレフィクス情報により特定される各ＡＲのトラヒック混雑度を把握する混雑度把握手段（リソース管理部２６）と、トラヒック混雑度が所定の基準以上と把握されたＡＲの周辺ＡＲから、ＭＮへのパケットの送信を一時的に制限するよう制御する制御手段（リソース管理部２６及びルーチング部２３）とを備えた。【選択図】  図２
2004214865.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モバイルＩＰ又はその拡張方式に基づいて複数のアクセスルータを管理するモビリティ制御ノードであって、
少なくとも前記アクセスルータ配下の移動ノードのアドレスと、移動ノードが接続しているアクセスルータを特定可能なプレフィックス情報を含んだ移動ノードの気付アドレスとを記憶したバインディングキャッシュと、
前記バインディングキャッシュに記憶された移動ノードの気付アドレスに基づいて、当該気付アドレス内のプレフィックス情報により特定される各アクセスルータのトラヒック混雑度を把握する混雑度把握手段と、
トラヒック混雑度が所定の基準以上と把握されたアクセスルータの周辺アクセスルータから、移動ノードへのパケットの送信を一時的に制限するよう制御する制御手段と、
を備えたモビリティ制御ノード。
【請求項２】
前記混雑度把握手段は、
各アクセスルータと接続している移動ノードの数に基づいて、各アクセスルータのトラヒック混雑度を把握することを特徴とする請求項１記載のモビリティ制御ノード。
【請求項３】
前記混雑度把握手段は、
各アクセスルータと接続している移動ノード宛に転送されたパケット数又は総パケット長に基づいて、各アクセスルータのトラヒック混雑度を把握することを特徴とする請求項１記載のモビリティ制御ノード。
【請求項４】
前記混雑度把握手段は、
各アクセスルータのトラヒック混雑度を、さらに優先度のクラスごとに把握することを特徴とする請求項２又は３に記載のモビリティ制御ノード。
【請求項５】
前記制御手段は、
当該モビリティ制御ノードから前記周辺アクセスルータへの当該周辺アクセスルータ宛パケットの転送を制限することにより、当該周辺アクセスルータから移動ノードへのパケットの送信を一時的に制限することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のモビリティ制御ノード。
【請求項６】
前記制御手段は、
周辺アクセスルータ宛パケットの転送を制限する場合、優先度が所定レベル以下のパケットの転送を制限することを特徴とする請求項５記載のモビリティ制御ノード。
【請求項７】
モバイルＩＰ又はその拡張方式に基づいて複数のアクセスルータを管理するモビリティ制御ノードであって、
少なくとも前記アクセスルータ配下の移動ノードのアドレスと、移動ノードが接続しているアクセスルータを特定可能なプレフィックス情報を含んだ移動ノードの気付アドレスとを記憶したバインディングキャッシュと、
移動ノード宛のパケットにおける優先度クラスを表す所定フィールドの値に基づいて、当該パケットが低優先度クラスのパケットであるか否かを判断する判断手段と、
当該パケットの転送先アドレスに基づいて転送先のアクセスルータを特定し、当該アクセスルータへのパケットの転送データレートを算出するレート算出手段と、
転送データレートが所定の無線チャネル容量の第１の割合分を超えるか否かを判定する第１の判定手段と、
転送データレートが所定の無線チャネル容量の第１の割合分を超えたとき、転送先のアクセスルータの周辺アクセスルータに対し、低優先度クラスのパケットの送信を一時的に制限するよう制御する第１の制御手段と、
を備えたモビリティ制御ノード。
【請求項８】
転送データレートが、所定の無線チャネル容量における前記第１の割合分よりも小さい第２の割合分を超えたとき、転送先のアクセスルータに対し、低優先度クラスのパケットの送信を一時的に制限するよう制御する第２の制御手段をさらに備えた請求項７記載のモビリティ制御ノード。
【請求項９】
モバイルＩＰ又はその拡張方式に基づいて複数のアクセスルータを管理し、少なくとも前記アクセスルータ配下の移動ノードのアドレスと、移動ノードが接続しているアクセスルータを特定可能なプレフィックス情報を含んだ移動ノードの気付アドレスとを記憶したバインディングキャッシュを備えたモビリティ制御ノードによって、前記複数のアクセスルータの無線リソースを制御する無線リソース制御方法であって、
前記バインディングキャッシュに記憶された移動ノードの気付アドレスに基づいて、当該気付アドレス内のプレフィックス情報により特定される各アクセスルータのトラヒック混雑度を把握する混雑度把握工程と、
トラヒック混雑度が所定の基準以上と把握されたアクセスルータの周辺アクセスルータから、移動ノードへのパケットの送信を一時的に制限するよう制御する制御工程と、
を有する無線リソース制御方法。
【請求項１０】
モバイルＩＰ又はその拡張方式に基づいて複数のアクセスルータを管理し、少なくとも前記アクセスルータ配下の移動ノードのアドレスと、移動ノードが接続しているアクセスルータを特定可能なプレフィックス情報を含んだ移動ノードの気付アドレスとを記憶したバインディングキャッシュを備えたモビリティ制御ノードによって、前記複数のアクセスルータの無線リソースを制御する無線リソース制御方法であって、
移動ノード宛のパケットにおける優先度クラスを表す所定フィールドの値に基づいて、当該パケットが低優先度クラスのパケットであるか否かを判断する判断工程と、
当該パケットの転送先アドレスに基づいて転送先のアクセスルータを特定し、当該アクセスルータへのパケットの転送データレートを算出するレート算出工程と、
転送データレートが所定の無線チャネル容量の第１の割合分を超えたか否かを判定する第１の判定工程と、
転送データレートが所定の無線チャネル容量の第１の割合分を超えたとき、転送先のアクセスルータの周辺アクセスルータに対し、低優先度クラスのパケットの送信を一時的に制限するよう制御する第１の制御工程と、
を有する無線リソース制御方法。
【請求項１１】
転送データレートが、所定の無線チャネル容量における前記第１の割合分よりも小さい第２の割合分を超えたか否かを判定する第２の判定工程と、
転送データレートが所定の無線チャネル容量の第２の割合分を超えたとき、転送先のアクセスルータに対し、低優先度クラスのパケットの送信を一時的に制限するよう制御する第２の制御工程をさらに有する請求項１０記載の無線リソース制御方法。
【請求項１２】
前記第１の制御工程又は第２の制御工程では、
低優先度クラスのパケットをメモリに記憶しておき、所定時間後にメモリから低優先度クラスのパケットを取り出して送信することにより、低優先度クラスのパケットの送信を一時的に制限するよう制御することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の無線リソース制御方法。
【請求項１３】
複数のアクセスルータと、モバイルＩＰ又はその拡張方式に基づいて前記アクセスルータを管理するモビリティ制御ノードとを含んで構成される通信システムであって、
前記モビリティ制御ノードは、
少なくとも前記アクセスルータ配下の移動ノードのアドレスと、移動ノードが接続しているアクセスルータを特定可能なプレフィックス情報を含んだ移動ノードの気付アドレスとを記憶したバインディングキャッシュと、
前記バインディングキャッシュに記憶された移動ノードの気付アドレスに基づいて、当該気付アドレス内のプレフィックス情報により特定される各アクセスルータのトラヒック混雑度を把握する混雑度把握手段と、
トラヒック混雑度が所定の基準以上と把握されたアクセスルータの周辺アクセスルータへの当該周辺アクセスルータ宛パケットの転送を制限することにより、当該周辺アクセスルータから移動ノードへのパケットの送信を一時的に制限するよう制御する制御手段とを備え、
前記制御手段による制御により、前記周辺アクセスルータから移動ノードへのパケットの送信が一時的に制限されることで、トラヒック混雑度が所定の基準以上のアクセスルータから移動ノードへのパケット送信に対する干渉が低減される、
ことを特徴とする通信システム。
【請求項１４】
モバイルＩＰ又はその拡張方式に基づいて複数のアクセスルータを管理し、少なくとも前記アクセスルータ配下の移動ノードのアドレスと、移動ノードが接続しているアクセスルータを特定可能なプレフィックス情報を含んだ移動ノードの気付アドレスとを記憶したバインディングキャッシュを備えたモビリティ制御ノード、に内蔵されたコンピュータに、
請求項９〜１２の何れか１項に記載の無線リソース制御方法の各工程を実行させることを特徴とする無線リソース制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モバイルＩＰ又はその拡張方式に関する技術であり、モビリティ制御ノード、無線リソース制御方法、通信システム及び無線リソース制御プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＣＤＭＡを用いた移動通信システムでは、基地局単位で優先度の高いパケットと低いパケットの送信順序制御を行い、優先度の高い（遅延値に関して言えば、最大許容遅延が短い）パケットを優先的に送信するなどで、下りチャネルの実効容量を増大させる技術があった。しかし、基地局間のリソース利用（送信電力利用）に協調制御がないため、システム全体として実効容量が最大になっているとは限らなかった。
【０００３】
これに対し、非特許文献１では、移動局および基地局が主導で、混雑している基地局に隣接する基地局で優先度の低いパケット送信を停止し、隣接セル干渉を低減した上で、混雑している基地局における高優先度パケットを送信する、という技術であり、システム全体としての実効容量最大化を実現する。
【０００４】
【非特許文献１】
「基地局管理ソースの協調を図ったワイヤレスＱｏＳ」２００２年電子情報通信学会総合大会  Ｂ−５−７１
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、非特許文献１の技術では、移動局、基地局のいずれもが基地局間協調制御のためのプロトコルを実装している必要があるので、既存のＩＰベース移動通信システムヘの導入が容易ではないという欠点がある。
【０００６】
また、基地局と移動局の間で、協調制御のためのパケット伝送が必要であり、そのために余計な無線リソースを消費せざるをえないという欠点もある。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために成されたものであり、既存のＩＰベース移動通信システムヘの導入が容易で、協調制御のために要する無線リソースの消費を抑えることができるモビリティ制御ノード、無線リソース制御方法、通信システム及び無線リソース制御プログラムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るモビリティ制御ノードは、請求項１に記載したように、モバイルＩＰ又はその拡張方式に基づいて複数のアクセスルータを管理するモビリティ制御ノードであって、少なくともアクセスルータ配下の移動ノードのアドレスと、移動ノードが接続しているアクセスルータを特定可能なプレフィックス情報を含んだ移動ノードの気付アドレスとを記憶したバインディングキャッシュと、バインディングキャッシュに記憶された移動ノードの気付アドレスに基づいて、当該気付アドレス内のプレフィックス情報により特定される各アクセスルータのトラヒック混雑度を把握する混雑度把握手段と、トラヒック混雑度が所定の基準以上と把握されたアクセスルータの周辺アクセスルータから、移動ノードへのパケットの送信を一時的に制限するよう制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る無線リソース制御方法は、請求項９に記載したように、モバイルＩＰ又はその拡張方式に基づいて複数のアクセスルータを管理し、少なくともアクセスルータ配下の移動ノードのアドレスと、移動ノードが接続しているアクセスルータを特定可能なプレフィックス情報を含んだ移動ノードの気付アドレスとを記憶したバインディングキャッシュを備えたモビリティ制御ノードによって、複数のアクセスルータの無線リソースを制御する無線リソース制御方法であって、バインディングキャッシュに記憶された移動ノードの気付アドレスに基づいて、当該気付アドレス内のプレフィックス情報により特定される各アクセスルータのトラヒック混雑度を把握する混雑度把握工程と、トラヒック混雑度が所定の基準以上と把握されたアクセスルータの周辺アクセスルータから、移動ノードへのパケットの送信を一時的に制限するよう制御する制御工程とを有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る通信システムは、請求項１３に記載したように、複数のアクセスルータと、モバイルＩＰ又はその拡張方式に基づいてアクセスルータを管理するモビリティ制御ノードとを含んで構成される通信システムであって、モビリティ制御ノードは、少なくともアクセスルータ配下の移動ノードのアドレスと、移動ノードが接続しているアクセスルータを特定可能なプレフィックス情報を含んだ移動ノードの気付アドレスとを記憶したバインディングキャッシュと、バインディングキャッシュに記憶された移動ノードの気付アドレスに基づいて、当該気付アドレス内のプレフィックス情報により特定される各アクセスルータのトラヒック混雑度を把握する混雑度把握手段と、トラヒック混雑度が所定の基準以上と把握されたアクセスルータの周辺アクセスルータへの当該周辺アクセスルータ宛パケットの転送を制限することにより、当該周辺アクセスルータから移動ノードへのパケットの送信を一時的に制限するよう制御する制御手段とを備え、制御手段による制御により、周辺アクセスルータから移動ノードへのパケットの送信が一時的に制限されることで、トラヒック混雑度が所定の基準以上のアクセスルータから移動ノードへのパケット送信に対する干渉が低減されることを特徴とする。
【００１１】
以上のように本発明では、全ての制御（例えば、後述のパケットの優先度まで含めた混雑度把握や低優先度パケットの送信抑制など）をモビリティ制御ノードが行うことを特徴とし、既存ＩＰベースの移動通信システムにおけるアクセスルータ（例えば基地局）や移動ノード（例えば移動局）は従来の仕組みをそのまま用いることができるので、導入が容易である。また、全ての制御をモビリティ制御ノードで行うため、アクセスルータ〜移動ノード間に新たに必要になる信号は無く、制御のための無線リソースの消費が無い。
【００１２】
このように本発明によれば、既存のＩＰベース移動通信システムヘの導入が容易で、協調制御のために要する無線リソースの消費を抑えることができる。
【００１３】
また、移動ノードに新たな動作が必要となることも無く、移動ノードにおける処理負担も軽い。また、本発明はＩＰベース移動通信システムにおけるモビリティ制御ノードに関するので、モビリティ制御ノードが扱うパケットは全てＩＰパケットであり、移動ノードのアドレス管理もＩＰアドレスベースで行われる。このように、本発明は、ＩＰアドレスの構造上の特徴を活かし、各移動ノードが接続するアクセスルータを、該移動ノードが移動先で取得したＩＰアドレスから特定することができ、また、ＩＰヘッダのフィールドに含まれるＤｉｆｆｓｅｒｖ  Ｃｏｄｅ  Ｐｏｉｎｔや、ＵＤＰ／ＴＣＰの上位プロトコル識別番号を利用することで、各ＩＰパケットの優先度を知ることが可能となる。これは元来ＩＰアドレスや、ＩＰヘッダが様々な情報を含んでいることに起因し、本発明は、これらのＩＰアドレスおよび各パケットのＩＰヘッダが含む情報だけを最大限に利用して、複数のアクセスルータ間の無線リソース制御を行うことをねらいとする。
【００１４】
ところで、本発明に係るモビリティ制御ノードについては、以下のような構成態様を採ることができる。
【００１５】
混雑度把握手段は、請求項２に記載したように、各アクセスルータと接続している移動ノードの数に基づいて、各アクセスルータのトラヒック混雑度を把握してもよいし、請求項３に記載したように、各アクセスルータと接続している移動ノード宛に転送されたパケット数又は総パケット長に基づいて、各アクセスルータのトラヒック混雑度を把握してもよい。なお、混雑度把握手段は、請求項４に記載したように、各アクセスルータのトラヒック混雑度を、さらに優先度のクラスごとに把握してもよい。
【００１６】
制御手段は、請求項５に記載したように、当該モビリティ制御ノードから周辺アクセスルータへの当該周辺アクセスルータ宛パケットの転送を制限することにより、当該周辺アクセスルータから移動ノードへのパケットの送信を一時的に制限することを特徴とする。このとき、制御手段は、請求項６に記載したように、周辺アクセスルータ宛パケットの転送を制限する場合、優先度が所定レベル以下のパケットの転送を制限してもよい。
【００１７】
また、本発明に係るモビリティ制御ノードは、より具体的には、以下のように構成することができる。即ち、請求項７に記載したように、本発明に係るモビリティ制御ノードは、モバイルＩＰ又はその拡張方式に基づいて複数のアクセスルータを管理するモビリティ制御ノードであって、少なくともアクセスルータ配下の移動ノードのアドレスと、移動ノードが接続しているアクセスルータを特定可能なプレフィックス情報を含んだ移動ノードの気付アドレスとを記憶したバインディングキャッシュと、移動ノード宛のパケットにおける優先度クラスを表す所定フィールドの値に基づいて、当該パケットが低優先度クラスのパケットであるか否かを判断する判断手段と、当該パケットの転送先アドレスに基づいて転送先のアクセスルータを特定し、当該アクセスルータへのパケットの転送データレートを算出するレート算出手段と、転送データレートが所定の無線チャネル容量の第１の割合分を超えるか否かを判定する第１の判定手段と、転送データレートが所定の無線チャネル容量の第１の割合分を超えたとき、転送先のアクセスルータの周辺アクセスルータに対し、低優先度クラスのパケットの送信を一時的に制限するよう制御する第１の制御手段とを備えたことを特徴とする。また、上記モビリティ制御ノードは、請求項８に記載したように、転送データレートが、所定の無線チャネル容量における第１の割合分よりも小さい第２の割合分を超えたとき、転送先のアクセスルータに対し、低優先度クラスのパケットの送信を一時的に制限するよう制御する第２の制御手段をさらに備えた構成とすることが望ましい。
【００１８】
同様に、本発明に係る無線リソース制御方法も、より具体的には、以下のように構成することができる。即ち、請求項１０に記載したように、本発明に係る無線リソース制御方法は、モバイルＩＰ又はその拡張方式に基づいて複数のアクセスルータを管理し、少なくともアクセスルータ配下の移動ノードのアドレスと、移動ノードが接続しているアクセスルータを特定可能なプレフィックス情報を含んだ移動ノードの気付アドレスとを記憶したバインディングキャッシュを備えたモビリティ制御ノードによって、複数のアクセスルータの無線リソースを制御する無線リソース制御方法であって、移動ノード宛のパケットにおける優先度クラスを表す所定フィールドの値に基づいて、当該パケットが低優先度クラスのパケットであるか否かを判断する判断工程と、当該パケットの転送先アドレスに基づいて転送先のアクセスルータを特定し、当該アクセスルータへのパケットの転送データレートを算出するレート算出工程と、転送データレートが所定の無線チャネル容量の第１の割合分を超えたか否かを判定する第１の判定工程と、転送データレートが所定の無線チャネル容量の第１の割合分を超えたとき、転送先のアクセスルータの周辺アクセスルータに対し、低優先度クラスのパケットの送信を一時的に制限するよう制御する第１の制御工程とを有することを特徴とする。また、上記無線リソース制御方法は、請求項１１に記載したように、転送データレートが、所定の無線チャネル容量における第１の割合分よりも小さい第２の割合分を超えたか否かを判定する第２の判定工程と、転送データレートが所定の無線チャネル容量の第２の割合分を超えたとき、転送先のアクセスルータに対し、低優先度クラスのパケットの送信を一時的に制限するよう制御する第２の制御工程をさらに有することが望ましい。
【００１９】
上記の発明では、モビリティ制御ノードは、移動ノード宛のパケットにおける優先度クラスを表す所定フィールドの値に基づいて当該パケットが低優先度クラスのパケットであるか否かを判断するとともに、当該パケットの転送先アドレスに基づいて転送先のアクセスルータを特定し当該アクセスルータへのパケットの転送データレートを算出し、当該転送データレートが所定の無線チャネル容量の第１の割合分（例えば、１００％）を超えるか否かを判定する。ここで、転送データレートが所定の無線チャネル容量の第１の割合分を超えたとき、モビリティ制御ノードは、転送先のアクセスルータの周辺アクセスルータに対し、低優先度クラスのパケットの送信を一時的に制限するよう制御する。
【００２０】
これにより、転送データレートが所定の無線チャネル容量の第１の割合分（例えば、１００％）を超えた転送先アクセスルータの周辺アクセスルータにおいて、当該周辺アクセスルータから移動ノードへの低優先度クラスのパケットの送信が一時的に制限されるため、転送先アクセスルータから移動ノードへのパケット送信に対する干渉が低減され、アクセスルータ間の無線リソースの消費を低減することができる。また、全ての制御をモビリティ制御ノードで行うため、アクセスルータ〜移動ノード間に新たに必要になる信号は無く、制御のための無線リソースの消費が無い。また、前述と同様に、既存ＩＰベースの移動通信システムにおけるアクセスルータ（例えば基地局）や移動ノード（例えば移動局）は従来の仕組みをそのまま用いることができるので、導入が容易である。このように本発明によれば、既存のＩＰベース移動通信システムヘの導入が容易で、協調制御のために要する無線リソースの消費を抑えることができる。
【００２１】
なお、より具体的には、上記の第１の制御工程又は第２の制御工程では、請求項１２に記載したように、低優先度クラスのパケットをメモリに記憶しておき、所定時間後にメモリから低優先度クラスのパケットを取り出して送信することにより、低優先度クラスのパケットの送信を一時的に制限するよう制御することを特徴とする。
【００２２】
ところで、本発明は、無線リソース制御プログラムに係る発明として、以下のように記述することができる。即ち、本発明に係る無線リソース制御プログラムは、請求項１４に記載したように、モバイルＩＰ又はその拡張方式に基づいて複数のアクセスルータを管理し、少なくともアクセスルータ配下の移動ノードのアドレスと、移動ノードが接続しているアクセスルータを特定可能なプレフィックス情報を含んだ移動ノードの気付アドレスとを記憶したバインディングキャッシュを備えたモビリティ制御ノード、に内蔵されたコンピュータに、請求項９〜１２の何れか１項に記載の無線リソース制御方法の各工程を実行させることを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る一実施形態について説明する。
【００２４】
［システム構成］
図１には、本実施形態の通信システム１の構成図を示す。同図に示すように、通信システム１は、Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰｖ６の拡張方式であるＨｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰｖ６に準拠したパケット通信が行われ、移動ノード（ＭＮ）３０と、ＭＮ３０がパケット通信ネットワークに接続するリンクを提供するアクセスルータ（ＡＲ）と、ＭＮ３０の移動を管理するモビリティアンカーポイント（ＭＡＰ）２０とを含んで構成されている。ここではＭＡＰ２０Ａ、２０Ｂ…を総称してＭＡＰ２０といい、ＭＡＰ２０が本発明のモビリティ制御ノードに相当する。なお、図１にて点線で描いた領域範囲４５は、各ＡＲがアクセスリンクを提供する範囲を示す。各領域範囲４５の中心に位置するＡＲを、例えば図１のようにＡＲ１〜ＡＲ１９とする。これらＡＲ１〜ＡＲ１９は有線又は無線の回線を介してＭＡＰ２０Ａに接続される。
【００２５】
上記のようなＨｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰｖ６に準拠した通信システム１では、ホームエージェント（ＨＡ：Ｈｏｍｅ  Ａｇｅｎｔ）１０はＭＮ宛パケットをＭＡＰ２０に一旦転送し、ＭＡＰ２０が該パケットをＭＮ３０の現在位置へ転送する。
【００２６】
図１において、ＡＲ１〜ＡＲ１９は、それぞれに接続中の全ＭＮ３０に対し、ＭＡＰ２０ＡのアドレスをＲｏｕｔｅｒ  ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔメッセージに含めて通知している。何れかのＡＲに接続中のＭＮ３０はＭＡＰ２０Ａにリンク気付アドレス（ＬＣｏＡ）を通知しており、ＭＡＰ２０Ａは各ＭＮ宛のパケットを受信した場合、それぞれのＬＣｏＡ宛に当該パケットを転送する。さらに、一般の移動ノードＭＮｈは、あるアクセスルータＡＲｊに接続した場合、該ＡＲｊのプレフィクスＰｒｅｊ（６４ｂｉｔ）に、インターフェースのハードウェアアドレスなどを用いたノードに一意のトークンＮｏｈ（６４ｂｉｔ）を付加した気付アドレスＬＣｏＡｊｈを使用する（ステートレスアドレス自動設定ＲＦＣ２４６２）。
【００２７】
ここではＡＲとは無線インターフェースを持った基地局相当のルータであり、その無線リンクにはＣＤＭＡが採用されている。下り方向の無線チャネル容量は各ＡＲの最大送信電力により決まっている。即ち、周辺のＡＲの送信電力が低減されると、周辺のＡＲの送信に起因した干渉が低減し、ＭＮ（移動局相当）３０の１台あたりに必要な送信電力が低減されるため、定められた最大送信電力内でより多くのＭＮ３０にパケットを送信することができ、下り無線チャネル容量が増大することとなる。
【００２８】
図２には、ＭＡＰ２０の構成を示す。同図に示すように、ＭＡＰ２０は、データの送受信を行う送受信インターフェース２４と、パケットを一時的に記憶するためのパケットバッファ部２１と、ＭＮ宛てパケットのカプセリング処理やパケットのルーチング等を行うルーチング部２３と、図３のように各ＭＮ毎の転送先アドレス（即ち、気付アドレス（ＬＣｏＡ））及びＴＣＰ転送停止フラグを記憶したバインディングキャッシュ２２と、図４のように各ＡＲ毎の隣接ＡＲアドレスやＵＤＰ転送レート等を記憶したＡＲ管理テーブル２５と、ルーチング部２３が行うカプセリング処理やＡＲ管理テーブル２５を監視するリソース管理部２６とを含んで構成されている。
【００２９】
上記のバインディングキャッシュ２２には、図３に示すテーブル２２Ａが記憶されており、このテーブル２２Ａは、ＭＮのＩＰアドレス、当該ＭＮに関する気付アドレス（ＬＣｏＡ）及びＴＣＰ転送停止フラグの各情報を含んでいる。例えば、図３のテーブル２２Ａにおいて、ＩＰアドレスがＭＮ２であるＭＮについては、ＬＣｏＡがＬＣｏＡ６２であり、ＴＣＰ転送停止フラグがオンである。よって、ＭＮ２宛のパケットはアドレスＬＣｏＡ６２宛に転送されるが、該パケットがＴＣＰパケットであれば、該パケットの送信は一時的に停止される。その具体的な処理については後述する。
【００３０】
図４に示すように、ＡＲ管理テーブル２５は、ＡＲのＩＰアドレス、ＡＲを特定する識別子の働きをするプレフィクス、ＡＲからＭＮへの下り方向の通信容量、当該ＡＲの隣接ＡＲのアドレス及びＵＤＰパケットの転送レートの各情報を含んでいる。例えば、ＩＰアドレスがＡＲ１０であるＡＲ（以下「ＡＲ１０」という。）については、ＵＤＰパケットの転送レートが２．３３Ｍｂｐｓで下り容量の２Ｍｂｐｓを超えている。そのため、当該ＡＲ１０の隣接ＡＲ（即ち、ＡＲ５、ＡＲ６、ＡＲ９、ＡＲ１１、ＡＲ１４、ＡＲ１５）に接続しているＭＮのＴＣＰ転送停止フラグ（図３参照）がオンに設定される。その具体的な処理については後述する。
【００３１】
［処理内容］
本発明は、前述したように、全ての制御（例えばパケットの優先度まで含めた混雑度把握や低優先度パケットの送信抑制など）をＭＡＰ２０が行うことを特徴とする。以下では、ＭＡＰ２０における処理として、図９のルーチング部２３における処理及び図１０のリソース管理部２６における処理を説明する。
【００３２】
ルーチング部２３では、図９のように、まず、送受信インターフェース２４から、受信されたパケットを受信し（Ｓ０１）、バインディングキャッシュ２２内のテーブル２２Ａのエントリに従い、登録されているＭＮ宛のパケットを、登録されたＬＣｏＡ宛のＩＰヘッダでカプセリングする（Ｓ０２）。そして、カプセリング処理を施されたパケットを、再び送受信インターフェース２４から送信する（Ｓ０３）。
【００３３】
なお、ルーチング部２３は、上述のようにＭＮ宛パケットのカプセリング処理を行う際にバインディングキャッシュ２２内のテーブル２２Ａ（図３）を参照するが、ＴＣＰ転送停止フラグがセットされているＭＮ宛に転送するＴＣＰパケットは、一時的にパケットバッファ部２１にバッファする。そして、ルーチング部２３は、テーブル２２Ａにて該ＭＮのＴＣＰ転送フラグが有効時間経過後に解除されたら、パケットバッファ部２１にバッファしていた該ＭＮ宛ＴＣＰパケットを取り出し、テーブル２２Ａに従いカプセル処理を行い送受信インターフェース２４へ伝送する。
【００３４】
リソース管理部２６では、図１０のように、ルーチング部２３が行うカプセリング処理を監視しており（Ｓ１１）、カプセルされるＩＰパケットの次ヘッダフィールドの値により該パケットがＴＣＰであるかＵＤＰであるかを判断する（Ｓ１２）。そして、ＡＲ管理テーブル２５を参照することにより、転送先のＩＰアドレスのプレフィクスと一致するプレフィクスのＡＲアドレスを特定し、各ＡＲへのＵＤＰパケットの転送データレート又はＴＣＰパケットの転送データレートを、Ｓ１２の判定で得られたパケット種別毎に計算する（Ｓ１３、Ｓ１４）。そして、転送データレートの計算結果はＡＲ管理テーブル２５に記憶される（Ｓ１５）。なお、図１０の処理とは別にＡＲ管理テーブル２５は、１００ｍｓｅｃ毎に更新される。
【００３５】
また、リソース管理部２６は、ＡＲ管理テーブル２５を監視しており（Ｓ１６）、ＡＲ管理テーブル２５にてＡＲのＵＤＰ転送レートが、該ＡＲの下り無線チャネル容量の７０％を超過したか否かを判定する（Ｓ１７）。ＡＲのＵＤＰ転送レートが、該ＡＲの下り無線チャネル容量の７０％を超過していれば、該ＡＲに接続する全ＭＮのエントリに有効時間１００ｍｓｅｃのＴＣＰ転送停止フラグを立てる（Ｓ１８）。これにより、ＡＲのＵＤＰ転送レートが該ＡＲの下り無線チャネル容量の７０％を超過したとき、該ＡＲに接続する全ＭＮあてのＴＣＰパケットは、ルーチング部２３により一時的に（有効時間１００ｍｓｅｃが経過するまでの間）パケットバッファ部２１にバッファされることとなる。これは当該ＡＲの自局内でＴＣＰパケットに対しＵＤＰパケットを優先的に送信するものである。
【００３６】
さらに、リソース管理部２６は、ＡＲ管理テーブル２５にてＡＲのＵＤＰ転送レートが、該ＡＲの下り無線チャネル容量の１００％を超過したか否かを判定する（Ｓ１９）。ＡＲのＵＤＰ転送レートが、該ＡＲの下り無線チャネル容量の１００％を超過していれば、バインディングキャッシュ２２上で、該ＡＲに隣接するＡＲに接続する全ＭＮのエントリに対し有効時間１００ｍｓｅｃのＴＣＰ転送停止フラグを立てる（Ｓ２０）。これにより、ＡＲのＵＤＰ転送レートが該ＡＲの下り無線チャネル容量の１００％を超過したとき、該ＡＲの隣接ＡＲに接続する全ＭＮあてのＴＣＰパケットは、ルーチング部２３により一時的に（有効時間１００ｍｓｅｃが経過するまでの間）パケットバッファ部２１にバッファされることとなる。これは基地局間協調処理によりＴＣＰパケットに対しＵＤＰパケットを優先的に送信するものである。
【００３７】
上記図９、図１０の処理の効果を説明する。今、図１のＭＡＰ２０Ａから図５に示すＡＲ１０へ、該ＡＲ１０の下り容量の１００％を越えたＵＤＰパケットが送信されていたとする。このままでは図６（ｂ）のように、ＡＲ１０において全てのＵＤＰパケットＡ〜Ｄを送信するために最大送信電力以上の電力が必要となってしまい、送信されない一部のＵＤＰパケットＤはＡＲ１０内のバッファオーバーフローによって破棄されてしまうことが考えられる。この一方で、ＡＲ１１では図６（ａ）のようにＵＤＰパケットＥ及びＴＣＰパケットＦ、Ｇの全てを送信する場合でも最大送信電力以下の電力で済むため、これらＵＤＰパケットＥ及びＴＣＰパケットＦ、Ｇの全てを送信している。
【００３８】
ここで、上記図９、図１０の処理を適用すると、図１０のＳ２０の処理により、ＡＲ１０に隣接するＡＲ１１へのＴＣＰパケット転送が図７にて破線で示すように一時的に停止されるため、図８（ａ）に示すようにＡＲ１１の送信電力は低下する。その結果、ＡＲ１１のパケット送信に起因するＡＲ１０への干渉が低減することとなり、ＡＲ１０が各パケットの送信に必要とされる電力は低減され、結果的に図８（ｂ）に示すようにＡＲ１０は全てのＵＤＰパケットＡ〜Ｄの送信が可能となる。
【００３９】
以上のようにして、ＡＲ間の無線リソースの協調制御を円滑に行うことができ、協調制御のために要する無線リソースの消費を抑えることができる。また、全ての制御をＭＡＰが行うことを特徴とし、既存ＩＰベースの通信システムにおけるＡＲやＭＮは従来の仕組みをそのまま用いることができるので、導入が容易である。
【００４０】
なお、図１０のＳ１８、Ｓ２０の処理によりＭＡＰ２０のパケットバッファ部２１にバッファされているＡＲ１０およびＡＲ１１に接続中のＭＮ宛ＴＣＰパケットは、ＡＲ１０から送信されるＵＤＰパケットのレートが減少した時点でバッファが解除され、改めてＡＲ１０、ＡＲ１１にルーチングされることとなる。また、上記では、Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰｖ６の拡張方式であるＨｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰｖ６に準拠したパケット通信が行われる通信システムの例を説明したが、本発明はＭｏｂｉｌｅ  ＩＰｖ６に準拠したパケット通信が行われる通信システムにも適用可能である。その場合、ホームエージェント（ＨＡ：Ｈｏｍｅ  Ａｇｅｎｔ）が本発明のモビリティ制御ノードに相当し、上記のＭＡＰ２０と同様の動作を行う。また、本実施形態は、ＭｏｂｉｌｅＩＰｖ６に限定されるものではなく、Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰｖ４及び他のインターネットプロトコルであっても良い。
【００４１】
［無線リソース制御プログラムの構成］
最後に、上述した無線リソース制御に関する処理をＭＡＰ２０に実行させるための無線リソース制御プログラムについて説明する。ここでは、請求項９の無線リソース制御方法に関連する図１１の第１の態様と、請求項１０、１１の無線リソース制御方法に関連する図１２の第２の態様とを説明する。
【００４２】
図１１、図１２に示すように無線リソース制御プログラム５１は、記録媒体５０に形成されたプログラム格納領域５０ａ内に格納されている。
【００４３】
第１の態様の無線リソース制御プログラム５１は、図１１に示すように無線リソース制御処理を統括的に制御するメインモジュール５１ａと、バインディングキャッシュに記憶されたＭＮの気付アドレスに基づいて、当該気付アドレス内のプレフィックス情報により特定される各ＡＲのトラヒック混雑度を把握する処理をＭＡＰ２０に実行させる混雑度把握モジュール５１ｂと、トラヒック混雑度が所定の基準以上と把握されたＡＲに隣接するＡＲから、ＭＮへのパケット送信を一時的に制限するよう制御する処理をＭＡＰ２０に実行させる制御モジュール５１ｃとを備えて構成される。
【００４４】
第２の態様の無線リソース制御プログラム５１は、図１２に示すように無線リソース制御処理を統括的に制御するメインモジュール５１ａと、ＭＮ宛のパケットにおける優先度クラスを表す所定フィールドの値に基づいて、当該パケットが低優先度クラスのパケット（例えばＴＣＰパケット）であるか否かを判断する処理をＭＡＰ２０に実行させる判断モジュール５１ｄと、当該パケットの転送先のＡＲを特定し、当該ＡＲへのパケットの転送データレートを算出する処理をＭＡＰ２０に実行させるレート算出モジュール５１ｅと、転送データレートが所定の無線チャネル容量の第１の割合分（例えば１００％）を超えたか否かを判定する処理をＭＡＰ２０に実行させる第１の判定モジュール５１ｆと、転送データレートが所定の無線チャネル容量の第１の割合分を超えたとき、転送先ＡＲの隣接ＡＲに対し、低優先度クラスのパケットの送信を一時的に制限するよう制御する処理をＭＡＰ２０に実行させる第１の制御モジュール５１ｇと、転送データレートが、所定の無線チャネル容量における第１の割合分よりも小さい第２の割合分（例えば７０％）を超えたか否かを判定する処理をＭＡＰ２０に実行させる第２の判定モジュール５１ｈと、転送データレートが所定の無線チャネル容量の第２の割合分を超えたとき、転送先ＡＲに対し、低優先度クラスのパケットの送信を一時的に制限するよう制御する処理をＭＡＰ２０に実行させる第２の制御モジュール５１ｉとを備えて構成される。
【００４５】
なお、上記２つの態様の無線リソース制御プログラム５１は、その一部若しくは全部が、有線若しくは無線の通信回線等の伝送媒体を介して他の機器に伝送され、又はメモリスティック等の記録媒体を介して他の機器に複写されて、当該他の機器において記録（インストールを含む）される構成としてもよい。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、全ての制御（例えば、パケットの優先度まで含めた混雑度把握や低優先度パケットの送信抑制など）をモビリティ制御ノードが行うことを特徴とし、既存ＩＰベースの移動通信システムにおけるアクセスルータや移動ノードは従来の仕組みをそのまま用いることができるので、導入が容易である。また、全ての制御をモビリティ制御ノードで行うため、アクセスルータ〜移動ノード間に新たに必要になる信号は無く、制御のための無線リソースの消費が無い。このため本発明によれば、既存のＩＰベース移動通信システムヘの導入が容易で、協調制御のために要する無線リソースの消費を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施形態における通信システムの構成図である。
【図２】ＭＡＰの構成図である。
【図３】バインディングキャッシュに記憶されたテーブルの一例を示す表である。
【図４】ＡＲ管理テーブルの一例を示す表である。
【図５】ＭＡＰからＡＲ１０へ容量の１００％を超えたＵＤＰパケットが送信されていた状態を示す図である。
【図６】（ａ）は図５のＡＲ１１における無線リソース消費状況を示す図であり、（ｂ）は図５のＡＲ１０における無線リソース消費状況を示す図である。
【図７】図５の状態に本発明を適用した後の状態を示す図である。
【図８】（ａ）は図７のＡＲ１１における無線リソース消費状況を示す図であり、（ｂ）は図７のＡＲ１０における無線リソース消費状況を示す図である。
【図９】ルーチング部における処理の内容を示す流れ図である。
【図１０】リソース管理部における処理の内容を示す流れ図である。
【図１１】本発明に係る無線リソース制御プログラムの第１の構成態様を示す図である。
【図１２】本発明に係る無線リソース制御プログラムの第２の構成態様を示す図である。
【符号の説明】
１…通信システム、１０…ホームエージェント、２０…モビリティ制御ノード、２１…パケットバッファ部、２２…バインディングキャッシュ、２２Ａ…テーブル、２３…ルーチング部、２４…送受信インターフェース、２５…ＡＲ管理テーブル、２６…リソース管理部、３０…移動ノード、４０…アクセスルータ、４５…領域範囲、５０…記録媒体、５０ａ…プログラム格納領域、５１…無線リソース制御プログラム、５１ａ…メインモジュール、５１ｂ…混雑度把握モジュール、５１ｃ…制御モジュール、５１ｄ…判断モジュール、５１ｅ…レート算出モジュール、５１ｆ…第１の判定モジュール、５１ｇ…第１の制御モジュール、５１ｈ…第２の判定モジュール、５１ｉ…第２の制御モジュール。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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