(57)【特許請求の範囲】
【請求項２】
複数の無線システムを含み、前記複数の無線システムに対応した端末装置と接続する通信システムであって、
各無線システムのアクセスポイント、各無線システムを終端するゲートウェイ、認証装置、及び前記端末装置が本来所属するネットワーク宛のパケットを代行して受信し、前記端末装置宛に転送するホームエージェントを備え、
前記認証装置は、
前記複数の無線システムで共用され、
前記端末からのＩＰアドレス割当要求に対し、前記複数の無線システムの中で最初に接続した無線システムにおいてＩＰアドレスを前記端末装置に割り当て、
２番目以降に接続する無線システムにおけるＩＰアドレス割当要求に対しては、同一の端末装置からの割当要求であるか否かを、端末装置に固有の識別子を用いて判定し、
同一の端末装置からの割当要求であると判定した場合、２番目以降に接続する無線システムにおいても、最初に接続された無線システムにおいて割り当てられたＩＰアドレスを、前記端末装置に割り当てることを特徴とする通信システム。
【請求項３】
請求項２に記載の通信システムであって、
前記端末装置は、ＩＰアドレスが未割当であることを示す情報をＩＰアドレス割当要求に含めて送信し、
前記認証装置は、前記端末装置からＩＰアドレスが未割当であることを示す情報を受信すると、前記固有の識別子に対応して記憶されているＩＰアドレスを前記端末装置に割り当てることを特徴とする通信システム。
【請求項４】
請求項２に記載の通信システムであって、
前記端末装置は、前記最初に接続した無線システムで割り当てられたＩＰアドレスの情報を、前記２番目以降に接続する無線システムにおけるＩＰアドレス割当要求に含めて送信し、
前記認証装置は、最初に接続した無線システムで割り当てられたＩＰアドレスの情報を前記端末装置から受信すると、前記受信したＩＰアドレスが前記認証装置の管理範囲内であれば、前記受信したＩＰアドレスを前記端末装置に割り当てることを特徴とする通信システム。
【請求項５】
請求項２に記載の通信システムであって、
前記端末装置は、端末装置に固有の識別子、及びＩＰアドレスが未割当であることを示す情報又は前記最初に接続した無線システムで割り当てられたＩＰアドレスの情報をＩＰアドレス割当要求に含めて送信し、
前記認証装置は、
前記端末装置から受信した固有の識別子によって、同一の端末装置からの割当要求であると判定した場合、さらにＩＰアドレスが未割当であることを示す情報を受信したか否かを判定し、
前記ＩＰアドレスが未割当であることを示す情報を受信している場合は、前記端末装置から受信した固有の識別子に対応して記憶されているＩＰアドレスを前記端末装置に割り当て、
前記ＩＰアドレスが未割当であることを示す情報を受信していない場合は、さらに、最初に接続した無線システムで割り当てられたＩＰアドレスの情報を受信したか否かを判定し、
前記最初に接続した無線システムで割り当てられたＩＰアドレスの情報を受信している場合は、前記受信したＩＰアドレスが前記認証装置の管理範囲内であれば、前記受信したＩＰアドレスを前記端末装置に割り当て、前記受信したＩＰアドレスが前記認証装置の管理範囲外であれば、前記認証装置の管理範囲内の新たなＩＰアドレスを前記端末装置に割り当てることを特徴とする通信システム。
【請求項６】
複数の無線システムを含み、前記複数の無線システムに対応した端末装置と接続する通信システムであって、
各無線システムのアクセスポイント、各無線システムを終端するゲートウェイ、認証装置、監視ノード、制御ノード及び前記端末装置が本来所属するネットワーク宛のパケットを代行して受信し、前記端末装置宛に転送するホームエージェントを備え、
前記認証装置は、前記端末と接続される前記無線システムが切り替わる際に、切替前と同一のＩＰアドレスを前記端末装置に割り当て、
前記監視ノードは、前記各無線システムのアクセスポイントと接続され、前記各無線システムの無線情報を取得し、前記取得した無線情報に基づいて前記パケットを転送する無線システムを決定し、
前記制御ノードは、前記各無線システムの前記ゲートウェイと前記ホームエージェントとの間に接続され、前記監視ノードによる決定に従って、パケットを転送する無線システムを、前記パケット毎に切り替えることを特徴とする通信システム。
【請求項７】
請求項６に記載の通信システムであって、
前記監視ノードは、
ＲＳＳＩ、パケットロス、接続中の各端末装置の伝送速度、各アクセスポイントに接続されている端末数、及び各アクセスポイントの処理負荷の少なくとも一つを無線情報として、各無線システムにおいて定められたタイミングで取得し、
各無線システムから取得された前記無線情報を、各無線システム間で比較可能な形式に変換し、
前記変換された無線情報を比較した結果に基づいて、パケットを転送する無線システムを決定することを特徴とする通信システム。
【請求項８】
請求項６に記載の通信システムであって、
前記制御ノードは、
前記ホームエージェントに対しては、前記端末装置が実際に所属するネットワーク内で前記端末装置を収容し、前記端末装置宛のパケットを代行して受信するフォーリンエージェントとして動作し、前記ホームエージェントから転送されたパケットを前記端末装置側へ転送し、
前記各無線システムのゲートウェイに対してはホームエージェントとして動作し、前記端末装置側から転送されたパケットを前記網側へ転送し、
前記ホームエージェントは、網側から到達したＩＰパケットをカプセル化して、前記カプセル化されたＩＰパケットを前記制御ノードに転送し、
前記制御ノードは、前記ホームエージェントから到達したＩＰパケットをカプセル化して、前記カプセル化されたＩＰパケットを前記各無線システムのゲートウェイに転送することを特徴とする通信システム。
【請求項９】
複数の無線システムを含み、前記複数の無線システムに対応した端末装置と接続する通信システムに実装される監視ノード装置であって、
前記通信システムは、各無線システムのアクセスポイント、各無線システムを終端するゲートウェイ、認証装置、ホームエージェント、前記監視ノード装置、及び制御ノード装置を備え、
前記監視ノード装置は、
前記各無線システムのアクセスポイントと接続され、前記各無線システムの無線情報を、各無線システムにおいて定められたタイミングで取得し、
各無線システムから取得された前記無線情報を、各無線システム間で比較可能な形式に変換し、
前記変換された無線情報を比較した結果に基づいて、パケットを転送する無線システムを決定し、
前記決定された無線システムを、前記制御ノード装置に指示することを特徴とする監視ノード装置。
【請求項１０】
複数の無線システムを含み、前記複数の無線システムに対応した端末装置と接続する通信システムに実装される制御ノード装置であって、
前記通信システムは、各無線システムのアクセスポイント、各無線システムを終端するゲートウェイ、認証装置、ホームエージェント、監視ノード装置、及び前記制御ノード装置を備え、
前記制御ノード装置は、
前記ホームエージェントに対しては、前記端末装置が実際に所属するネットワーク内で前記端末装置を収容し、前記端末装置宛のパケットを代行して受信するフォーリンエージェントとして動作し、前記ホームエージェントから転送されたパケットを前記端末装置側へ転送し、
前記各無線システムのゲートウェイに対してはホームエージェントとして動作し、前記端末装置側から転送されたパケットを前記網側へ転送し、
前記ホームエージェントから到達したＩＰパケットをカプセル化して、前記カプセル化されたＩＰパケットを前記各無線システムのゲートウェイに転送することを特徴とする制御ノード装置。
【請求項１１】
複数の無線システムを含み、前記複数の無線システムに対応した端末装置と接続する通信システムに実装される基地局装置であって、
前記通信システムは、各無線システムのアクセスポイント、各無線システムを終端するゲートウェイ、認証装置、ホームエージェント、監視ノード、及び制御ノードを備え、
前記監視ノードは、前記各無線システムのアクセスポイントと接続され、前記各無線システムの無線情報を取得し、前記取得した無線情報に基づいて前記パケットを転送する無線システムを決定し、
前記制御ノードは、前記各無線システムの前記ゲートウェイと前記ホームエージェントとの間に接続され、前記監視ノードによる決定に従って、パケットを転送する無線システムを、前記パケット毎に切り替え、
前記各アクセスポイント、前記各ゲートウェイ、前記監視ノード及び前記制御ノードをまとめて一つに構成されることを特徴とする基地局装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
特に複数の無線通信システム間の高速な切替技術、及び周波数の時間利用効率向上のためのコグニティブ無線技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、第３世代携帯システム電話や無線ＬＡＮシステム等は、それぞれの事業者等によって個別に運用及び管理されている。このため、これら複数の事業者によって運用される複数のシステムを利用するためには、それぞれの事業者と契約し、サービスに加入する必要がある。また、この場合、それぞれシステムは個々の事業者毎に独立なシステムであるため、ネットワーク接続に欠かせない端末の識別子（例えば、ＩＰアドレス）は、それぞれのシステム毎に独立して付与される。よって、複数のシステムを同時に使用する場合には、一般的に、複数のＩＰアドレスを用いる必要があった。
しかしながら、移動通信システムにとって使い勝手の良い６ＧＨｚ以下の帯域（ＶＨＦ、ＵＨＦ、低マイクロ波帯）については、現在、第３世代携帯電話や無線ＬＡＮなど稠密に利用されており、周波数の逼迫が深刻化している。このような状況の中、逼迫している電波を、より有効かつ効率的に活用しつつ、特にニーズの高い移動通信に必要な周波数帯域を確保するためには、移動通信等の複数の電波を利用するシステム間における電波の高度な共同利用を実現する技術が求められている。
政策的にも、総務省ＩＴ戦略本部による「ｅ−Ｊａｐａｎ重点計画−２００４」（２００４年６月）において、「周囲の電波利用状況や利用するアプリケーションの要求条件を的確に判断し、周波数帯域幅、変調方式、多重化方式等を柔軟に選択して、最適な通信環境を確立することのできる無線通信システムについて２０１１年までに実用化を図る」ことを実現する技術が求められている。
これらの要求を実現するため、無線の状況を認知しその状況に応じて無線システムのリソース制御を行う「コグニティブ無線」の概念が、１９９９年に発表された。例えば、Ｍｉｔｏｒａ，″Ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ  ｒａｄｉｏ  ｆｏｒ  ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｍｏｂｉｌｅ  ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ″，１９９９  ＩＥＥＥ  Ｉｎｔ  Ｗｏｒｋｓｈｏｐ  ｏｎ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｄｉｇｅｓｔ（Ｎｏｖ．１９９９）や、Ｍｉｔｏｒａ，ｅｔ．ａｌ．，″Ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ  Ｒａｄｉｏ：Ｍａｋｉｎｇ  Ｓｏｆｔｗａｒｅ  Ｒａｄｉｏｓ  Ｍｏｒｅ  Ｐｅｒｓｏｎａｌ″，１９９９  ＩＥＥＥ  Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，Ｖｏｌ．６，Ｎｏ．４（１９９９）に、このコグニティブ無線技術が開示されている。
しかしながら、コグニティブ無線を実現するための手法については様々なアプローチがあり、現在も検討が継続している。
図１に、従来の複数の無線システムが接続されているシステムの全体の構成を示す。図１に示す例では、セルラシステムとしてｃｄｍａ  １ｘＥＶＤＯ（１ｘＥｖｏｌｕｔｉｏｎ  Ｄａｔａ  Ｏｎｌｙ）、都市部における屋外の無線ブロードバンドシステムとしてＷｉＭＡＸ、近距離及び室内向けブロードバンドシステムとして無線ＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）の三つのシステムが接続されている様子を示している。以降の説明ではこの三つのシステムを例に説明を行うが、これら以外の無線システムでも同等の機能をもっていれば、本発明は適用可能である。
システムは、これらの複数の無線システムでの通信に対応した端末１０１、各無線システムのアクセスポイント１０２、１０３及び１０４、各無線システムを終端するゲートウェイ１０５、１０６及び１０７、ユーザ認証のために各システム毎に備わる認証局１０９、１１０及び１１１、及び、端末装置が本来所属するネットワーク宛のパケットを代行して受信し、端末装置宛に転送するＨＡ（Ｈｏｍｅ  Ａｇｅｎｔ）１０８を備える。例えば、ＥＶＤＯシステムは、アクセスポイント１０２、ゲートウェイとしてのＰＤＳＮ（Ｐａｃｋｅｔ  Ｄａｔａ  Ｓｅｒｖｉｎｇ  Ｎｏｄｅ）１０５及び認証局としてのＥＶＤＯ−ＡＡＡ（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ  Ａｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ  Ａｃｃｏｕｎｔｉｎｇ）１０９を含む。また、無線ＬＡＮシステムは、アクセスポイント１０３、ゲートウェイとしてのＰＤＩＦ（Ｐａｃｋｅｔ  Ｄａｔａ  Ｉｎｔｅｒｗｏｒｋｉｎｇ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）１０６及び認証局としての無線ＬＡＮの場合はＷｉＦｉ−ＡＡＡ１１０を含む。また、ＷｉＭＡＸシステムは、アクセスポイント１０４、ゲートウェイとしてのＡＳＮ−ＧＷ（Ａｃｃｅｓｓ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｇａｔｅｗａｙ）１０７及び認証局としてのＷｉＭＡＸ−ＡＡＡ１１１を含む。
各システムを終端するゲートウェイ１０５、１０６及び１０７、ＨＡ１０８、及び認証局１０９、１１０及び１１１の間はネットワーク１１２によって互いに接続されている。
各無線システムのアクセスポイント１０２、１０３及び１０４は、端末との無線区間を終端する無線基地局である。
また、ＰＤＳＮ１０５、ＰＤＩＦ１０６及びＡＳＮ−ＧＷ１０７等のゲートウェイは、ＨＡ１０８に対するＦＡ（Ｆｏｒｅｉｇｎ  Ａｇｅｎｔ）であり、また無線システムを終端する。ＦＡは、端末装置が実際に所属するネットワーク内で端末装置を収容する。そして、ＦＡは、下り回線ではＨＡ１０８から端末装置宛のパケットを端末装置に代行して受信し、上り回線では端末装置からのパケットをＨＡ１０８に転送する。図１では、一つの無線システムのゲートウェイにつき一つのアクセスポイントが接続されているが、アクセスポイントの数は一つに限定されるものではなく、一般的には、複数のアクセスポイントが各ゲートウェイに接続される。
従来の無線システムでは、各システムが独立に運用されているため、認証局１０９、１１０及び１１１は、図１に示すように、それぞれ独立して存在する。そして、各無線システムを使用する毎に独立してユーザ認証が行われる。
このとき、ＨＡ１０８は、現在端末がどの無線システムを用いて通信を行っているかを管理している。具体的には、ＥＶＤＯにおけるＰＤＳＮ１０５、無線ＬＡＮにおけるＰＤＩＦ１０６、及びＷｉＭＡＸにおけるＡＳＮ−ＧＷ１０７が、ＨＡから見た時にＦＡとして機能する。ＨＡ１０８は現在通信をしている無線システムのゲートウェイのＩＰアドレスと端末に付与されたＩＰアドレスとの対応関係をテーブルに保持している。
次に、図２を参照して、従来の端末が、付与されるＩＰアドレスを取得する方法と、端末が移動等の理由によって使用するシステムを切り替える場合の処理、及び、ゲートウェイと端末ＩＰアドレスとの対応関係について説明する。
まずＥＶＤＯに接続する場合、端末１０１は、接続手順２０１に示すように、ＰＡＰ／ＣＨＡＰを用いた端末認証をＥＶＤＯゲートウェイであるＰＤＳＮ１０５との間で行う。ＰＤＳＮ１０５による端末の認証が完了すると、この端末１０１からのＡｃｃｅｓｓ  ＲｅｑｕｅｓｔをＥＶＤＯ認証局１０９に送信する。ＥＶＤＯ認証局１０９は、この要求に対する応答として、端末に付与されるＩＰアドレス（ＩＰ＝ａ．ｂ．ｃ．ｄ）、ＤＮＳ情報及びＨＡのＩＰアドレス（ＩＰ＝１．２．３．４）等の情報をＰＤＳＮ１０５に送信する。ＰＤＳＮ１０５が、ＥＶＤＯ認証局１０９からの情報を端末１０１に転送することによって、端末にＩＰアドレスが割り当てられる。このとき、ＨＡ１０８は、端末のＩＰアドレス（ＩＰ＝ａ．ｂ．ｃ．ｄ）とＦＡとしてのＰＤＳＮのＩＰアドレス（ＩＰ＝ｘ．ｘ．ｘ．ｘ）との対応関係２０２を保持する。
その後、この端末が移動し（２０５）、例えば、ＥＶＤＯとは別の無線ＬＡＮシステムに新たに接続する場合、接続手順２０３に示すように、例えば、ＩＫＥｖ２を用いた端末認証を無線ＬＡＮゲートウェイであるＰＤＩＦ１０６との間で行う。ＰＤＩＦ１０６による端末の認証が完了すると、この端末１０１からのＡｃｃｅｓｓ  ＲｅｑｕｅｓｔをＷｉＦｉ認証局１１０に送信する。
ＷｉＦｉ認証局１１０は、この要求に対する応答として、端末に付与されるＩＰアドレス（ＩＰ＝ｅ．ｆ．ｇ．ｈ）、ＤＮＳ情報及びＨＡのＩＰアドレス（ＩＰ＝１．２．３．４）等の情報をＰＤＩＦ１０６に送信する。ＰＤＩＦ１０６が、ＷｉＦｉ認証局１１０からの情報を端末１０１に転送することによって、端末にＩＰアドレスが割り当てられる。このとき、ＨＡ１０８は、端末のＩＰアドレス（ＩＰ＝ｅ．ｆ．ｇ．ｈ）とＦＡとしてのＰＤＩＦのＩＰアドレス（ＩＰ＝ｙ．ｙ．ｙ．ｙ）の対応関係２０４を保持する。
これらの説明で示すように、従来のシステムにおいては、複数の無線システムを切り替える場合は、それぞれのシステムにおけるユーザ認証が行われ、またシステム間の切り替えに伴って端末に付与されるＩＰアドレスが異なる。さらに、ユーザ認証が端末からゲートウェイを経由して、無線システムを切り替える都度行われるため、無線システムの切り替えには秒オーダーの時間を要する。
端末が移動しても、同一システム内で接続されるゲートウェイが複数となるハンドオーバの場合は、システムの切り替えは生じないため、端末に対して同一のＩＰアドレスが付与されることになる。この様子を図３に示す。
端末１０１が、まず無線ＬＡＮに接続する場合、図２を参照した説明と同様に、接続手順２０３に示すように、ＩＫＥｖ２を用いたユーザ認証後、ＷｉＦｉ認証局１１０よって端末のＩＰアドレス（ＩＰ＝ｅ．ｆ．ｇ．ｈ）が割り当てられる。この端末が移動し（３０３）、同一無線ＬＡＮシステムの別のＰＤＩＦの配下となる場合、接続手順３０１に示すように、再び接続先のＰＤＩＦ３０４と端末１０１との間で端末認証を行う。ＷｉＦｉ認証局１０９は、この端末は同一システム内に既に登録されていることを確認し、同一のＩＰアドレスを割り当てる。
このとき、ＨＡ１０８は、端末１０１がハンドオーバしていると認識する。すなわち、端末１０１は、両方のゲートウェイを経由してデータを転送する状態にあることから、二つのＰＤＩＦ１０６及び３０４がＦＡとして、対応関係３０２に登録される。このとき、ネットワーク側にある通信相手からのデータは、ＨＡ１０８に保持された対応関係３０２を参照し、ＰＤＩＦ１０６及びＰＤＩＦ３０４のそれぞれにマルチキャストされる。
その後、端末１０１のハンドオーバが終了し、端末１０１が完全に移動先のＰＤＩＦ３０４のみと接続する場合には、端末のＩＰアドレスとＦＡのＩＰアドレスとの対応関係３０２が、端末のＩＰ＝ｅ．ｆ．ｇ．ｈに対して、ＦＡのＩＰ＝ｚ．ｚ．ｚ．ｚのみとなる。
以上説明したように、従来のシステムにおいては、同一のシステム内では、ＨＡ１０８において、一つの端末ＩＰアドレスに対して複数のＦＡアドレスを保持することは可能である。しかし、この場合、端末１０１宛のデータは、各ＦＡに対してマルチキャストされる。また、ユーザ認証はゲートウェイが変わる度にユーザ認証が行われるため、無線システムの切り替えには秒オーダーの時間を要する。
【発明の開示】
【０００３】
従来のシステムでは、第３世代携帯電話システムや無線ＬＡＮシステム等は、それぞれの事業者等により個別に運用及び管理されている。このため、これら複数の事業者によって運用される複数のシステムを利用するためには、それぞれの事業者と契約し、サービスに加入する必要があった。また、この場合、それぞれシステムは個々の事業者毎に独立なシステムであるため、ネットワーク接続に欠かせない端末の識別子（例えば、ＩＰアドレス）は、それぞれのシステム毎に独立して付与される。よって、複数のシステムを同時に使用する場合には、一般的に、複数のＩＰアドレスを用いる必要があった。
また、無線の状況に応じて使用する無線システムを適宜切り替えるためには、無線における伝搬路変動に追従しミリ秒オーダーでのシステム切り替えが必要である。しかし、複数の無線システムが使用できる無線環境において、これら複数の無線システムを切り替えながら使用する場合、無線システムの切替の都度ユーザ認証を行い、かつ、セッションの切り替えが必要となる。よって、無線システムの切り替えに秒オーダーの時間が必要であり、無線状況に応じてシステムを高速に切り替えることができない問題があった。
また、無線の状況に限らず、ストリーミング通信（例えば、ＶｏＩＰに代表される音声通信、画像を伴ったストリーミング通信）を行うアプリケーションを使用する場合、システム間の切り替えに伴って通話が瞬断したり、画像が途切れたりする問題があった。
また、従来のシステムでは、同一システム内では一つの端末のＩＰアドレスに対して複数のＦＡのＩＰアドレスを対応付けることは可能である。しかし、ハンドオーバ中の端末宛のデータは、各ＦＡに対してマルチキャストされるため、無線システム全体で見れば、無線リソースを２倍使用することとなり、システムに収容可能なユーザ数を減少させる問題があった。
さらに、従来のシステムでは、複数の無線システムが使用できる無線環境において、いずれのシステムを使用するかは、現在はユーザの意思や手動の操作に依存している。このため、システム全体として収容ユーザ数に偏りが出てネットワーク負荷が高くなる問題があった（負荷が高くなる結果、接続しにくくなる）。また、個々のユーザスループットだけでなく、システム全体のスループットも低下する問題があった。
本発明の目的は、時々刻々と変化する無線の状況に応じて複数のシステムを効率よく使用するために、無線システム毎に備わる認証局を共通化し、端末に割り当てられるＩＰアドレスは、使用するシステムに関わらず一つのＩＰアドレスにする。その上で、データを伝送する無線システムをパケット毎に切り替え可能な制御ノードを各システムのゲートウェイの上位側に配置することによって、通信相手からは一つのＩＰアドレスで通信を行っているように見せことができるシステムを実現する。
また、無線システムの切り替えに伴うセッション切り替え等の時間をなくして、無瞬断なシステムの切り替えを実現する。
さらに、各無線システムのアクセスポイントから無線状況に関する情報、アクセスポイントに接続している端末数の情報、及びアクセスポイントの処理負荷の情報等を収集する。そして、監視ノードによって、収集した情報を統計的に処理することによって、無線の状況を的確に把握する。
本発明の代表的な一例を示せば以下の通りである。すなわち、複数の無線システムを含み、前記複数の無線システムに対応した端末装置と接続する通信システムであって、各無線システムのアクセスポイント、各無線システムを終端するゲートウェイ、認証装置、及び前記端末装置が本来所属するネットワーク宛のパケットを代行して受信し、前記端末装置宛に転送するホームエージェントを備え、前記認証装置は、前記端末と接続される前記無線システムを切り替える際に、切替前と同一のＩＰアドレスを前記端末装置に割り当てる。
本発明によれば、端末時々刻々変化する無線の状況に応じて、使用する無線システムをパケット毎に切り替えることができ、ユーザのスループットを向上し、システム全体の負荷を分散し、及びシステム全体のスループットを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
図１は、従来の複数の無線システムを収容するシステムの構成図である。
図２は、従来のシステムにおける、システム間を移動する場合のＩＰアドレスの割当手順のシーケンス図である。
図３は、従来のシステムにおける、同一システム内の異なるゲートウェイ間を移動する場合のＩＰアドレスの割当手順のシーケンス図である。
図４は、本発明の第１の実施の形態のシステム間を移動する場合のＩＰアドレスの割当手順のシーケンス図である。
図５は、本発明の第２の実施の形態の同一システム内の異なるゲートウェイ間を移動する場合のＩＰアドレスの割当手順のシーケンス図である。
図６は、本発明の第３の実施の形態のＩＰアドレスを割り当る手順のフローチャートである。
図７は、本発明の第４の実施の形態の複数の無線システムを収容するシステムの構成図である。
図８は、本発明の第４の実施の形態のシステム間を移動する場合のＩＰアドレスの割当手順のシーケンス図である。
図９は、本発明の第４の実施の形態のＩＰパケットのカプセル化の説明図である。
図１０は、本発明の第５の実施の形態の制御シーケンス図である。
図１１は、本発明の第４の実施の形態の制御ノードの機能を示すブロック図である。
図１２は、本発明の第４の実施の形態の監視ノードの機能を示すブロック図である。
図１３は、本発明の実施の形態の複数システムの周波数及び時間リソースの制御の概念図である。
図１４Ａ及び図１４Ｂは、本発明の実施の形態のコグニティブ基地局と各無線システムのサービスエリアとの関係を示す図である。
図１５は、本発明の実施の形態のコグニティブ基地局と各無線システムのサービスエリアとの関係を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
＜実施形態１＞
本発明の第１の実施形態について説明する。
第１の実施形態は、図４に示すように、複数の無線システムそれぞれで認証局を備えるのではなく、複数の無線システムで共通の認証局４０１を備える。
異なるシステム間を切り替えながら通信している端末に対して、同一のＩＰアドレスを付与する処理について、図４を参照して説明する。
端末１０１が、まず、ＥＶＤＯシステムに接続する場合、接続手順４０２に示すように、ＰＡＰ／ＣＨＡＰ等を用いた端末認証をＥＶＤＯゲートウェイであるＰＤＳＮ１０５との間で行う。ＰＤＳＮ１０５による端末の認証が完了すると、この端末１０１からのＡｃｃｅｓｓ  Ｒｅｑｕｅｓｔを共通認証局４０１に送信する。
共通認証局４０１は、この要求に対する応答として、端末に付与されるＩＰアドレス（ＩＰ＝ａ．ｂ．ｃ．ｄ）、ＤＮＳ情報及びＨＡのＩＰアドレス（ＩＰ＝１．２．３．４）等の情報をＰＤＳＮ１０５に送信する。ＰＤＳＮ１０５が、共通認証局４０１からの情報を端末１０１に転送することによって、端末のＩＰアドレスが割り当てられる。このとき、ＨＡ１０８は、端末のＩＰアドレス（ＩＰ＝ａ．ｂ．ｃ．ｄ）とＦＡとしてのＰＤＳＮのＩＰアドレス（ＩＰ＝ｘ．ｘ．ｘ．ｘ）との対応関係４０３を保持する。ここまでは、前述した従来技術と同じ処理が行われる。
その後、この端末が移動し（４０７）、例えば、ＥＶＤＯとは別の無線ＬＡＮシステムに新たに接続する場合、接続手順４０４に示すように、例えば、ＩＫＥｖ２等を用いた端末認証を無線ＬＡＮゲートウェイであるＰＤＩＦ１０６との間で行う。このＩＫＥｖ２を用いた端末認証時には、まだ端末のＩＰアドレスは割り当てられていないため、割り当てられていないことを示すあらかじめ定められたＩＰアドレス値（例えば、ＩＰ＝０．０．０．０）をパラメータの一つとして接続要求に含める。また、端末１０１は、端末に固有の識別子を接続要求に含める。端末に固有の識別子には、例えば、端末製造番号、ＳＩＭカードの番号及び電話番号等を用いるとよい。
ＰＤＩＦ１０６による端末の認証が完了すると、この端末１０１からのＡｃｃｅｓｓ  Ｒｅｑｕｅｓｔを共通認証局４０１に送信する。このＡｃｃｅｓｓ  Ｒｅｑｕｅｓｔにも、端末１０１から送信された、端末に固有の識別子が含まれる。
共通認証局４０１は、端末に固有の識別子をデータベースとして保持している。共通認証局４０１は、端末１０１から送信された、端末に固有の識別子を用いて、データベースを参照して、この端末１０１が他の無線システムで既に通信を行い、ＩＰアドレスが付与された端末と同一であるか否かを判定する端末識別を行う（４０５）。その結果、同一の端末からのＡｃｃｅｓｓ  Ｒｅｑｕｅｓｔであると判断した場合、接続手順４０４に示すように、共通認証局４０１は、ＥＶＤＯで割り当てたＩＰアドレスと同一のアドレス（ＩＰ＝ａ．ｂ．ｃ．ｄ）を端末のＩＰアドレスとするように指示する。この場合、ＨＡ１０８は、端末のＩＰアドレスをそのまま保持し、端末１０１宛のデータが経由するＦＡのＩＰアドレスを、ＰＤＩＦ１０６のＩＰアドレス（ＩＰ＝ｙ．ｙ．ｙ．ｙ）に更新する。
一方、共通認証局４０１における端末識別４０５の結果、まだ他の無線方式でＩＰアドレスが割り当てられていない新規の端末からのＡｃｃｅｓｓ  Ｒｅｑｕｅｓｔであると判断した場合には、共通認証局４０１に保持される新規のＩＰアドレスを端末に割り当てる。
このように第１の実施形態によって複数の無線システム間でシステム切り替えた場合でも、同一端末に対して同一のＩＰアドレスを付与することが可能となる。
＜実施形態２＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
第２の実施形態は、前述した第１の実施形態と同様に、図５に示すように、複数の無線システムで共通の認証局４０１を備える。
異なるシステム間を切り替えながら通信している端末に対して、同一のＩＰアドレスを付与する第２の実施形態の処理について、図５を参照して説明する。
端末１０１が、まず、ＥＶＤＯシステムに接続する場合、接続手順４０２に示すように、ＰＡＰ／ＣＨＡＰ等を用いた端末認証をＥＶＤＯゲートウェイであるＰＤＳＮ１０５との間で行う。ＰＤＳＮ１０５による端末の認証が完了すると、この端末１０１からのＡｃｃｅｓｓ  Ｒｅｑｕｅｓｔを共通認証局４０１に送信する。
共通認証局４０１は、この要求に対する応答として、端末に付与されるＩＰアドレス（ＩＰ＝ａ．ｂ．ｃ．ｄ）、ＤＮＳ情報及びＨＡのＩＰアドレス（ＩＰ＝１．２．３．４）等の情報をＰＤＳＮ１０５に送信する。ＰＤＳＮ１０５が、共通認証局４０１からの情報を端末１０１に転送することによって、端末のＩＰアドレスが割り当てられる。このとき、ＨＡ１０８は、端末のＩＰアドレス（ＩＰ＝ａ．ｂ．ｃ．ｄ）とＦＡとしてのＰＤＳＮのＩＰアドレス（ＩＰ＝ｘ．ｘ．ｘ．ｘ）との対応関係４０３を保持する。ここまでは、前述した従来技術及び第１の実施形態と同じ処理が行われる
その後、この端末が移動し（４０７）、例えば、ＥＶＤＯとは別の無線ＬＡＮシステムに新たに接続する場合、接続手順５０１に示すように、例えば、ＩＫＥｖ２等を用いた端末認証を無線ＬＡＮゲートウェイであるＰＤＩＦ１０６との間で行う。このＩＫＥｖ２を用いた端末認証時には、無線ＬＡＮとしての認証及びＩＰアドレス付与が完了していないが、ＥＶＤＯで割り当てられていたＩＰアドレス（ＩＰ＝ａ．ｂ．ｃ．ｄ）、すなわち、無線ＬＡＮ接続時に使用したいＩＰアドレス値（ＩＰ＝ａ．ｂ．ｃ．ｄ）をパラメータの一つとして接続要求に含める。このＡｃｃｅｓｓ  Ｒｅｑｕｅｓｔにも、端末１０１から送信された、前の接続で割り当てられていたＩＰアドレス（ＩＰ＝ａ．ｂ．ｃ．ｄ）が含まれる。
ＰＤＩＦ１０６による端末の認証が完了すると、この端末１０１からのＡｃｃｅｓｓ  Ｒｅｑｕｅｓｔを共通認証局４０１に送信する。
共通認証局４０１は、この端末１０１が他の無線システムで既に通信を行い、ＩＰアドレスが付与された端末と同一であるか否かを判定する照合を行う（５０２）。同一の端末からのＡｃｃｅｓｓ  Ｒｅｑｕｅｓｔであると判断した場合、接続手順５０１に示すように、共通認証局４０１は、ＥＶＤＯで割り当てたＩＰアドレスと同一のアドレス（ＩＰ＝ａ．ｂ．ｃ．ｄ）を端末のＩＰアドレスとするように指示する。この場合、ＨＡ１０８は、端末のＩＰアドレスをそのまま保持し、端末１０１宛のデータが経由するＦＡのＩＰアドレスを、ＰＤＩＦ１０６のＩＰアドレス（ＩＰ＝ｙ．ｙ．ｙ．ｙ）に更新する。
一方、共通認証局４０１における端末照合５０２の結果、まだ他の無線方式でＩＰアドレスが割り当てられていない新規の端末からのＡｃｃｅｓｓ  Ｒｅｑｕｅｓｔであると判断した場合には、共通認証局４０１に保持されるＩＰアドレスの範囲内であるかチェックする。そして、端末１０１から送信されたＩＰアドレスが共通認証局４０１に保持されるＩＰアドレスの範囲内である場合、端末に対して、端末が希望したＩＰアドレス（ＩＰ＝ａ．ｂ．ｃ．ｄ）を割り当てる。
一方、端末１０１から送信されたＩＰアドレスが共通認証局４０１に保持されるＩＰアドレスの範囲内でない場合、共通認証局４０１に保持される新規のＩＰアドレスを端末に割り当てる。
なお、端末照合（５０２）をする際に、端末に固有の識別子（端末製造番号、ＳＩＭカードの番号及び電話番号等）を用いて、端末を認証してもよい。共通認証局４０１は、これらの端末に固有の識別子をデータベースとして保持し、Ａｃｃｅｓｓ  Ｒｅｑｕｅｓｔを受信した場合にデータベースを参照する。
このように第２の実施形態によって複数の無線システム間でシステム切り替えた場合でも、同一端末に対して同一のＩＰアドレスを付与することが可能となる。
＜実施形態３＞
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
第３の実施形態は、前述した第１の実施形態及び第２の実施形態が混在する場合の実施形態である。第１の実施形態と第２の実施形態との違いは、端末から送信される接続要求に含まれる認証パラメータの相違と、パラメータの相違に伴う共通認証局における端末照合や端末識別だけである。このため、共通認証局において両方をサポートするようにしておけば、両システムを混在させることができる。
第３の実施の形態の共通認証局におけるフローチャートを図６に示す。いずれの場合もＡｃｃｅｓｓ  Ｒｅｑｕｅｓｔを受信した場合に、端末に固有の識別子を用いて、同一端末からの要求であるか否かを判定する（６０２）。その上で端末からの接続要求に含まれるパラメータとして記載されているＩＰアドレスを参照し、その内容に応じてＩＰアドレスを割り当てる。そして、認証成功の返信と共に、端末に割り当てられるＩＰアドレスを送信する（６０５及び６０７）。
すなわち、端末から送信された固有の識別子を判定し、他の無線システムで接続されている端末からの接続要求であると判定されると、ＩＰアドレスが所定値（ＩＰ＝０．０．０．０）であるか否かを判定する（６０３）。
その結果、端末から送信されたＩＰアドレスが所定値である場合は、接続を要求した端末にはＩＰアドレスが割り当てられていないと判定し、端末から送信れた固有の識別子に対応するＩＰアドレス（前の接続で割り当てられていたＩＰアドレス）を端末に割り当てる（６０４）。
一方、端末から送信されたＩＰアドレスが所定値でない場合は、端末から要求されたＩＰアドレス（前の接続で割り当てられていたＩＰアドレス）が、共通認証局によって管理されるアドレスの範囲内であるか否かを判定する（６０６）。
その結果、ＩＰアドレスが所定の範囲内である場合は、端末から要求されたＩＰアドレスは正当なものであると判定し、端末から要求されたＩＰアドレスを端末に割り当てる。
一方、ＩＰアドレスが所定の範囲内でない場合は、端末から要求されたＩＰアドレスは正当なものではないと判定し、共通認証局が管理する範囲内のアドレスの一つを、端末に割り当てる（６０７）。
なお、端末から送信されたＩＰアドレスが所定値でない場合は、ステップ６０６で、端末に固有の識別子を用いて、同一端末からの要求であるか否かを判定し、端末から送信された固有の識別子に対応するＩＰアドレス（前の接続で割り当てられていたＩＰアドレス）を端末に割り当ててもよい。
なお、第１の実施形態のように、端末に固有の識別子が接続要求に含まれる場合の処理は、図６において、ステップ６０１、ステップ６０２、ステップ６０３、ステップ６０４、ステップ６０５の順、又は、ステップ６０１、ステップ６０２、ステップ６０７、ステップ６０８の順に進む。
一方、第２の実施形態のように、前の接続で割り当てられていたＩＰアドレスが接続要求に含まれる場合の処理は、図６において、ステップ６０１、ステップ６０２、ステップ６０３、ステップ６０６、ステップ６０５の順、ステップ６０１、ステップ６０２、ステップ６０３、ステップ６０６、ステップ６０５の順、又は、ステップ６０１、ステップ６０２、ステップ６０３、ステップ６０６、ステップ６０７、ステップ６０８の順に進む。
＜実施形態４＞
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
まず複数の無線システムを使用する状況について、図１３、図１４及び図１５を参照して説明する。日本では、図１３に示すように、ＥＶＤＯであれば２．０ＧＨｚ帯、無線ＬＡＮであれば２．４ＧＨｚ帯等、使用するシステム毎に使用する周波数帯が定められている。また、無線の状況及び空いている無線リソースの状況は、時々刻々と変化するため、使用する無線リソースを適宜切り替えながら、ユーザの要求に応える必要がある。
これら複数の無線システムが使用できるエリアという観点からは、例えば、図１４Ａに示すように、一つの基地局装置が、これら三つの無線システム（ＥＶＤＯ、ＷｉＭＡＸ、無線ＬＡＮ）をサポートしていると仮定する。各システムで用いられる周波数帯や送信電力等の制約から、基地局からの電波が届く範囲は異なる。すなわち、セルラであるＥＶＤＯのエリアが最も広く、周波数帯が高く送信電力も低い無線ＬＡＮのエリアが最も狭くなる。従って、図１３に示すように、すべての無線システムが使える状況は基地局の近辺のみとなる。
そこで、電波の届きにくい無線ＬＡＮなどのシステムではアクセスポイントを複数設置することが考えられている。例えば、図１４Ｂに示すように、一つのＥＶＤＯのエリアの中に複数の無線ＬＡＮのアクセスポイント、複数のＷｉＭＡＸのアクセスポイントが設置されることがある。こうすることによって、図１３に示した複数のシステムのリソースを適宜切り替えることができるエリアを広げることが可能となる。
ここで、図１５に示すように、これら複数のアクセスポイント分のすべての無線リソースを一つの仮想的なコグニティブ基地局１５０１のリソースとして扱えると、リソース制御の観点からも便利である。また、接続される端末から見ても、仮想的に一つの基地局１５０１に接続されているとみなすことができる。よって、この仮想基地局に接続される端末の通信相手からは、一つの基地局向けにデータを転送しているようにみえるので、ＩＰレベルでの複雑な処理が不要となる。
このような仮想的な基地局と考えることも可能な無線の状況に応じてデータを転送する無線システムをパケット毎に切り替えることが可能なシステム構成について、図７を参照して説明する。
異なる無線システムのそれぞれの無線の状況を把握するために監視ノード（ＣＭＴ：Ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ  Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  Ｔｏｏｌ）７０４を設け、各システムのアクセスポイントから無線に関する情報を収集する。無線に関する情報としては受信電力、ＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、各ユーザのスループット、伝送速度、パケットロス、アクセスポイントに収容されている端末数及びアクセスポイントにおける処理負荷等を用いることができる。ＥＶＤＯの場合は、これ以外にもＤＲＣ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｒａｔｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）の値及びＲＲＩ（Ｒｅｖｅｒｓｅ  Ｌｉｎｋ  Ｒａｔｅ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）の値等、無線区間におけるスケジューリングのために用いられている各種パラメータの値も無線情報として使用することができる。
監視ノード７０４は、これらの収集された無線情報を統計処理し、統計処理された無線情報に端末の位置や移動方向等の空間情報を加味した上で、通信を行う無線方式がパケット毎に決定される。
また、各無線システムのゲートウェイ１０５、１０６及び１０７の上位側と、ネットワーク１１２との間に制御ノード（ＰＳＦ：Ｐａｃｋｅｔ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）７０５を設ける。制御ノード７０５は、監視ノード７０４からの指示に従ってパケットをスイッチングする。
さらに、複数のシステムに共通の認証局７０３を設け、第１の実施形態、第２の実施形態及び第３の実施形態で説明したように、複数の無線システムに対応した一つの端末に対して、複数の無線システム間で同一のＩＰアドレスを割り当てる。
図８に、パケット毎に無線システムを切り替える手順の詳細を示す。
図８は、はじめＥＶＤＯで接続していたユーザが、移動等の無線状況の変化によって、無線ＬＡＮによってもパケットを転送する様子を示している。第４の実施形態において、、端末に同一のＩＰアドレスを割り当てる手順は、前述した第１の実施形態、第２の実施形態及び第３の実施形態で説明したものを使用することができる。
制御ノード７０５は、ＨＡ１０８からは一つのＦＡに見え、各無線システムのゲートウェイ１０５及び１０６からはＨＡに見える階層的構造とする。すなわち、対応関係８０１に示すように、端末のＩＰアドレス（ＩＰ＝ａ．ｂ．ｃ．ｄ）に対応付けられたＦＡは、制御ノード７０５のＩＰアドレスであるＩＰ＝ｖ．ｖ．ｖ．ｖの一つのみが登録される。一方、制御ノード７０５は、端末のＩＰアドレス（ＩＰ＝ａ．ｂ．ｃ．ｄ）を複数のＦＡ（ＰＤＳＮのＩＰアドレスであるＩＰ＝ｘ．ｘ．ｘ．ｘ、及びＰＤＩＦのＩＰアドレスであるＩＰ＝ｚ．ｚ．ｚ．ｚの二つ）が対応付けた対応関係８０２を保持する。
さらに、制御ノード７０５は、対応関係８０２に従って、ＩＰアドレス＝ａ．ｂ．ｃ．ｄ宛のパケットが制御ノード７０５に到達するたびに、監視ノード７０４からの指示に従って、各パケットをどちらのＦＡと対応付けるか切り替えることによって、パケットを複数のＦＡに振り分ける。なお、該当するパケット毎に複数のシステムに対してマルチキャストしてもよいが、複数のシステムのリソースを使用することになるため、マルチキャストするか否かについてもパケット毎に判断される。
次に、制御ノード７０５の機能について、図１１を参照して説明する。
制御ノード７０５は、上位のＨＡ１０８に対してはＦＡとして動作するため、ＦＡ位置登録部１１０４及びＦＡ位置登録のための情報を蓄積するＢｉｎｄｉｎｇ  ＤａｔａＢａｓｅ１１０６を備える。また、制御ノード７０５は下位のＰＤＳＮ１０５、ＰＤＩＦ１０６及びＡＳＮ−ＧＷ１０７に対してはＨＡとして動作するため、ＨＡ位置登録部１１０３及びＨＡ位置登録のための情報を蓄積するＢｉｎｄｉｎｇ  ＤａｔａＢａｓｅ１１０５を備える。
また、制御ノード７０５は、監視ノード７０４と接続されている。監視ノード７０４からは、どの無線システムを用いてパケットを転送するかの情報が無線情報データベース１１０２に入力される。無線リンク振分制御部１１０１は、無線情報データベース１１０２に格納された情報に基づいて、転送されるパケットを各無線リンクに振り分ける制御をする。パケットスイッチ１１０７は、無線リンク振分制御部１１０１からの指示に従って、パケットを振り分ける。
さらに、制御ノード（７０５）は、制御ノード内を流れるパケットのトラフィックを計測し、トラフィックの計測結果を蓄積するトラフィック計測データベース１１０８を備える。トラフィックの計測結果は監視ノード７０４に報告され、システムの負荷分散や接続制限等に利用される。
次に、監視ノード７０４の機能について、図１２を参照して説明する。
監視ノード７０４は、ＥＶＤＯ基地局１０２から無線情報を取得するＥＶＤＯ無線情報取得部１２０２、無線ＬＡＮアクセスポイント１０３から無線情報を取得するＷｉＦｉ無線情報取得部１２０３、及びＷｉＭＡＸアクセスポイント１０４から無線情報を取得するＷｉＭＡＸ無線情報取得部１２０４を備える。
ＥＶＤＯ無線情報取得部１２０２は、ＲＳＳＩ、ＲＲＩ）、ＤＲＣの値、接続している端末のＵＡＴＩ（Ｕｎｉｃａｓｔ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）の値、及びアクセスポイントに接続している端末数等の情報を取得する。
ＷｉＦｉ無線情報取得部１２０３は、ＲＳＳＩ、パケットロス、接続中の端末との間の伝送速度、アソシエーション数、及び接続中の端末のＭＡＣアドレス等の情報を取得する。
ＷｉＭＡＸ無線情報取得部１２０４は、ＲＳＳＩ、接続中の端末との間の伝送速度、誤り率、接続中の端末数、及び接続中の端末のＭＡＣアドレス等の情報を取得する。
これら取得された無線情報は、統計情報計算部１２０５によって統計処理される。例えば、各無線システムのアクセスポイントから報告されるＲＳＳＩは、それぞれ異なったレンジで異なった表現で数値化されており、更に取得頻度も異なっている。従って、取得頻度を考慮して、ＲＳＳＩの精度を補正し、また複数の無線システムのＲＳＳＩが比較できるよう、無線システム間の差を補正する等によって、無線情報を正規化する。このように収集した無線情報を変換することによって、各無線システムから異なる形式、異なるタイミング（収集間隔）で収集した無線情報を比較できるようになる
次に、無線リンク経路制御部１２０６は、統計処理及び正規化された様々な無線情報を各システム間で比較し、パケットを転送する無線通信システム、すなわち使用する無線リンクを選択する。この使用される無線リンクの情報は、制御ノード７０５に送られる。
次に、制御ノードによってパケットを振り分ける処理について、図９を参照して説明する。
通信相手から送信されたＩＰパケット９０１は、宛先アドレスにＩＰ＝ａ．ｂ．ｃ．ｄが格納されている。ＨＡ１０８は、宛先アドレス（ＩＰ＝ａ．ｂ．ｃ．ｄ）に対して、ＦＡのＩＰアドレスとしてＩＰ＝ｖ．ｖ．ｖ．ｖが対応付けられているため、このＩＰパケットにヘッダを付した形式のパケット９０２を生成して、生成されたパケットを制御ノード７０５に転送する。
制御ノード７０５は、到達したパケット９０２からＨＡ１０８で付されたヘッダを取り除く。そして、監視ノードからの指示に従って、使用する無線システムに対応したヘッダを付した形式のパケット９０３を生成して、生成されたパケットを各無線システムのゲートウェイ１０５、１０６又は１０７に転送する。
各無線システムのゲートウェイ１０５、１０６及び１０７はＦＡ機能を有するため、到達したパケット９０３から制御ノード７０５で付されたヘッダを取り除き、各システムに必要なヘッダ情報を付した形式のパケット９０４を生成して、生成されたパケットを端末７０１に送信する。
例えば、ＥＶＤＯの場合は、ＰＤＳＮ１０５と端末７０１の間でＰＰＰ（Ｐｏｉｎｔ  ｔｏ  Ｐｏｉｎｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）が確立される。このため、到達したパケットには、ＰＰＰのヘッダ、ＰＤＳＮ１０５の下位局となるＰＣＦ（Ｐａｃｋｅｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）に転送するためのＰＣＦのアドレス情報、及びＰＣＦの更に下位局となるアクセスポイント１０２に転送するためのアクセスポイントのアドレス情報が付加される。無線ＬＡＮの場合は、ＰＤＩＦ１０６と端末間７０５との間でＩＰＳｅｃが確立される。このため、これらの情報が付加されたパケットが端末に転送される。ＷｉＭＡＸの場合は、ＡＳＮ−ＧＷ１０７とアクセスポイント１０４との間でＧＲＥが確立される。このため、到達したパケットには、ＧＲＥキーの情報が付加される。
このようにＩＰパケットをカプセル化して転送することによって、ＩＰ層よりも下位の層において複数の無線システムを収容することが可能となり、ＩＰ層以上の階層から見れば、ある時刻においてどの無線システムと接続しているかを意識することなく通信することが可能となる。また、監視ノード及び制御ノードを組み合わせることによって複数の無線システムのリソースをまとめて管理できることから、システム全体として収容ユーザ数の偏りを軽減し、かつネットワーク負荷の分散を図ることができ、個々のユーザのスループットを向上させ、さらにシステム全体のスループットも向上させることが可能となる。
＜実施形態５＞
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。
第５の実施形態では、モバイルＩＰを用いて、制御ノードがモバイルＩＰの要求に対する応答を返す場合のシーケンスについて、図１０を参照して説明する。
図１０では、はじめにＥＶＤＯのリンクを確立し（１００１）、次に、ＷｉＭＡＸのリンクを確立し（１００２）、さらにその次に、無線ＬＡＮのリンクを確立している（１００３）。なお、このリンクの確立の順序は、図示したものと異なる順序でもよい。
端末がＨＡに対してモバイルＩＰのＲｅｑｕｅｓｔを送信するのは、最初に通信を確立した無線システムにおいてのみであり、図１０では、ＥＶＤＯでの認証確立後にモバイルＩＰのＲｅｑｕｅｓｔを送信する（１００７）。最初の無線システムでのリンク確立後は、モバイルＩＰのＲｅｑｕｅｓｔは制御ノード（ＰＳＦ）７０５で終端され、応答が各ゲートウェイ１０５〜１０７に返送される。
リンク確立後、監視ノード（ＣＭＴ）は、各無線システムのアクセスポイント１０２〜１０４からＲＳＳＩ及び／又は伝送速度等の無線情報を取得し（１００４）、取得した無線情報を統計処理する。そして、統計処理された無線情報に基づいて、どの無線システムを用いてパケットを転送するかを決定する。そして、どの無線システムを用いてパケットを転送するかに関する制御情報を制御ノード７０５に通知する（１００５）。
制御ノード７０５は、通知された無線情報に基づいて、パケット毎に無線リンクを切り替える（１００６）。
【産業上の利用可能性】
【０００６】
本発明は、携帯電話や無線ＬＡＮなどの複数の無線通信システムを同時に使用することができるシステムとして運用され、周波数の時間利用効率向上や各無線システムの負荷分散を図ったシステムとして実施可能である。
【図１】
0004688930.tif 000002
【図２】
0004688930.tif 000003
【図３】
0004688930.tif 000004
【図４】
0004688930.tif 000005
【図５】
0004688930.tif 000006
【図６】
0004688930.tif 000007
【図７】
0004688930.tif 000008
【図８】
0004688930.tif 000009
【図９】
0004688930.tif 000010
【図１０】
0004688930.tif 000011
【図１１】
0004688930.tif 000012
【図１２】
0004688930.tif 000013
【図１３】
0004688930.tif 000014
【図１４Ａ】
0004688930.tif 000015
【図１４Ｂ】
0004688930.tif 000016
【図１５】
0004688930.tif 000017