(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の移動端末と、前記各移動端末の位置登録を行う複数のホームエージェント（ＨＡ）と、を備え、前記各ＨＡの負荷を分散制御するＨＡ負荷分散制御システムであって、
前記各ＨＡ相互により一のＨＡが自身よりも負荷が軽い他のＨＡをスキップグラフで検索するためのリストが作成され、
前記一のＨＡは、前記自身の負荷と閾値とを比較し、前記自身の負荷が前記閾値よりも重くなった場合に、前記リストを参照し前記閾値よりも前記負荷が軽い前記他のＨＡを検索し、
検索された前記他のＨＡは、前記一のＨＡに位置登録予定の前記移動端末の位置登録を行う
ことを特徴とするＨＡ負荷分散制御システム。
【請求項２】
請求項１記載のＨＡ負荷分散制御システムにおいて、
前記一のＨＡは、前記自身の負荷が変動して、自身よりも負荷が軽い隣接する前記他のＨＡの負荷よりも軽くなった場合又は、自身よりも負荷が重い隣接する前記他のＨＡの負荷よりも重くなった場合に、前記リストから離脱する
ことを特徴とするＨＡ負荷分散制御システム。
【請求項３】
請求項２記載のＨＡ負荷分散制御システムにおいて、
前記一のＨＡは、前記リストから離脱した後に、前記自身の負荷と前記閾値とを比較し、前記自身の負荷が前記閾値よりも重くなった場合に、前記リストに復帰し、前記リストを更新する
ことを特徴とするＨＡ負荷分散制御システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のＨＡ負荷分散制御システムにおいて、
前記負荷は、前記各ＨＡに位置登録されている前記移動端末の数に基づく
ことを特徴とするＨＡ負荷分散制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の移動端末と、前記各移動端末の位置登録を行う複数のホームエージェント（ＨＡ）とを備え、前記各ＨＡの負荷を分散制御するＨＡ負荷分散制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
次世代の高速移動体通信方式としてＷｉＭＡＸ(Worldwide Interoperability for Microwave Access)が国際的に注目を集め、このＷｉＭＡＸにおいてモバイルＩＰの適用が研究されている。
【０００３】
モバイルＩＰは、ホームエージェント(ＨＡ：Home Agent)を用いて、移動端末のデータ通信を実現する技術である。このＨＡは、移動端末が本来属するネットワークであるホームリンクで用いるホームアドレス(ＨｏＡ：Home Address)と、移動端末の移動先であるホームリンク以外のネットワークである外部リンクで用いる気付けアドレス(ＣｏＡ：Care of Address)との対応関係を管理している（特許文献１参照）。このモバイルＩＰ適用では、管理する移動端末数が増加する場合には、この増加数を考慮して、ＨＡを増加させる必要がある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−８７０７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、移動端末数に合わせてＨＡを増加させても、ＨＡ相互間では、各ＨＡの負荷に応じて、負荷を分散することが考慮されていなかった。その結果、特定のＨＡに対して移動端末からの位置登録要求が集中した場合には、その特定のＨＡの負荷が急激に増加し、ＨＡの処理能力が著しく低下する場合があった。
【０００６】
本発明は、上記の課題を考慮してなされたものであって、複数のＨＡを備え、各ＨＡの負荷を分散制御するＨＡ負荷分散制御システ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】
【０００７】
本発明に係るＨＡ負荷分散制御システムは、複数の移動端末と、前記各移動端末の位置登録を行う複数のホームエージェント（ＨＡ）と、を備え、前記各ＨＡの負荷を分散制御するシステムである。
【０００８】
ＨＡ負荷分散制御システムでは、前記各ＨＡ相互により一のＨＡが自身よりも負荷が軽い他のＨＡをスキップグラフで検索するためのリストが作成され、前記一のＨＡは、前記自身の負荷と閾値とを比較し、前記自身の負荷が前記閾値よりも重くなった場合に、前記リストを参照し前記閾値よりも前記負荷が軽い前記他のＨＡを検索し、検索された前記他のＨＡは、前記一のＨＡに位置登録予定の前記移動端末の位置登録を行うことにより、各ＨＡの負荷を分散することができる。また、ＨＡの負荷の変動毎に通信経路を確立せずに、ＨＡの負荷が閾値を超えた場合に通信経路を確立することにより、各ＨＡ間で形成されるオーバレイネットワークの負荷を軽減することができる。さらに、負荷が軽い前記他のＨＡを検索する際に、スキップグラフで検索することにより、各ＨＡのすべての情報を収集しなくても、検索することが可能となり検索時間を短縮することができる。
【０００９】
また、ＨＡ負荷分散制御システムでは、前記一のＨＡは、前記自身の負荷が変動して、自身よりも負荷が軽い隣接する前記他のＨＡの負荷よりも軽くなった場合又は、自身よりも負荷が重い隣接する前記他のＨＡの負荷よりも重くなった場合に、前記リストから離脱することにより、負荷の変動毎にリストを更新する必要が無くなり、リスト更新に伴うＨＡの全体負荷を軽減することができる。係る場合には、前記一のＨＡは、前記リストから離脱した後に、前記自身の負荷と前記閾値とを比較し、前記自身の負荷が前記閾値よりも重くなった場合に、前記リストに復帰し、前記リストを更新することが好ましい。
【００１０】
さらに、ＨＡ負荷分散制御システムでは、前記負荷は、前記各ＨＡに位置登録されている前記移動端末の数に基づいて決めてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、前記各ＨＡ相互により一のＨＡが自身よりも負荷が軽い他のＨＡをスキップグラフで検索するためのリストが作成され、前記一のＨＡは、前記自身の負荷と閾値とを比較し、前記自身の負荷が前記閾値よりも重くなった場合に、前記リストを参照し前記閾値よりも前記負荷が軽い前記他のＨＡを検索し、検索された前記他のＨＡは、前記一のＨＡに位置登録予定の前記移動端末の位置登録を行うことにより、各ＨＡの負荷を分散することができる。
【００１３】
また、ＨＡの負荷の変動毎に通信経路を確立せずに、ＨＡの負荷が閾値を超えた場合に通信経路を確立することにより、各ＨＡ間で形成されるオーバレイネットワークの負荷を軽減することができる。さらに、負荷が軽い前記他のＨＡを検索する際に、スキップグラフで検索することにより、各ＨＡのすべての情報を収集しなくても、検索することが可能となり検索時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係るＨＡ負荷分散制御システムが適用されるＨＡ負荷制御システム１０の構成の説明図である。
【００１５】
ＨＡ負荷制御システム１０は、移動端末（ＭＳ）１２と、ＣＳＮ（Connectivity Service Network）１４と、前記移動端末１２と前記ＣＳＮ１４とを接続するＡＳＮ（Access Service Network）１６とを備えている。
【００１６】
移動端末１２は、通信機能を有するコンピュータや携帯電話等である。ＣＳＮ１４は、オーバレイネットワークを形成するＨＡ１８ａ〜１８ｅと、移動端末１２に対してＨｏＡとなるＩＰアドレスを付与するＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol）サーバ２０と、認証、許可、アカウンティング等を行うＡＡＡ（Authentication Authorization Accounting）サーバ２２とを備える。ＡＳＮ１６は、移動端末１２と、無線通信する基地局（ＢＳ）２４と、基地局２４とＣＳＮ１４との接続を制御するＡＳＮＧＷ（Access Service Network Gateway）２６とを備える。
【００１７】
次に、ＨＡ１８ａ〜１８ｅの負荷分散制御について説明する。図２は、ＨＡ１８ａ〜１８ｅの負荷分散制御を説明するためのリストの説明図である。
【００１８】
ＨＡ１８ａ〜１８ｅの負荷分散制御では、スキップグラフ(Skip Graph)という検索手法が用いられる。
【００１９】
スキップグラフでは、図２に示すようなリストが作成される。このリストは、複数のＬｅｖｅｌ（Ｌｅｖｅｌｎ：ｎは０、１、２・・・）から構成され、各Ｌｅｖｅｌには複数のノードが存在し、各ノードには、キーと、ノードを識別するためのＩＤに相当し、２進数値で表されるメンバーシップベクタ（menbership vector）とが付与される。このリストでは、(1)各ノードは、キーの順番で並ぶ、(2)Ｌｅｖｅｌ０ではすべてのノードが含まれる、(3)Ｌｅｖｅｌ（ｎ-１）に現れるノードは、ある確率ｐでＬｅｖｅｌｎに現れるという特徴を有している。
【００２０】
ＨＡ負荷制御システム１０におけるスキップグラフの適用では、ノードはＨＡ１８ａ〜１８ｅに対応し、キーはＨＡ１８ａ〜１８ｅの各負荷に対応し、メンバーシップベクタは、ＨＡ１８ａ〜１８ｅを識別するための各ＩＤに対応している。図２では、負荷をＬ、メンバーシップベクタをＭとして表している。ここで、負荷Ｌは、主としてＨＡ１８ａ〜１８ｅに位置登録される移動端末１２の数によって変動する値であり、また、ＨＡ１８自体の処理能力によっても変動する。
【００２１】
リスト中のＨＡ１８ａ〜１８ｅ同士は、Ｌｅｖｅｌｎでは、メンバーシップベクタＭの先頭から桁数ｎが一致するＨＡ同士で検索経路が形成される。すなわち、Ｌｅｖｅｌ０では、すべてのＨＡ１８ａ〜１８ｅ間で検索経路が形成され、Ｌｅｖｅｌ１では、ＨＡ１８ａ、１８ｃ、１８ｄがともにメンバーシップベクタＭの先頭の１桁目が同じ「０」であるので検索経路が形成され、ＨＡ１８ｂ、１８ｅがともにメンバーシップベクタＭの先頭の１桁目が同じ「１」であるので検索経路が形成され、Ｌｅｖｅｌ２では、ＨＡ１８ａ、１８ｄがともにメンバーシップベクタＭの先頭から２桁が同じ「００」であるので検索経路が形成され、ＨＡ１８ｂ、１８ｃ、１８ｅについての検索経路は形成されていない。
【００２２】
次に、ＨＡ１８ａ〜１８ｅの負荷分散制御を詳細に説明する。図３は、リストのＬｅｖｅｌ０におけるＨＡ１８ａ〜１８ｅの負荷の変動とリストの更新についての説明図である。
【００２３】
ＨＡ１８ａ〜１８ｅの各々に対しては、負荷Ｌに関して閾値Ｔが設定されている。図２、図３では閾値ＴとしてＴ＝７０に設定されている。ＨＡ１８ａ〜１８ｅの各々では、自身の負荷Ｌと閾値Ｔとを比較するともに、隣接するＨＡ１８の負荷Ｌとも比較している。
【００２４】
ある時点でのＨＡ１８ｃの負荷ＬがＬ＝４０の状態で（図３（ａ））、その後に負荷ＬがＬ＝４０からＬ＝６５と重くなったとする。リストの各Ｌｅｖｅｌにおいて形成されている検索経路は負荷Ｌの順で形成されるので、ＨＡ１８ｂとＨＡ１８ｄの間に位置しているＨＡ１８ｃは、ＨＡ１８ａ（Ｌ８０）とＨＡ１８ｂ（Ｌ６０）との間に位置するようにリストが更新される（図３（ｂ））。
【００２５】
次に、ＨＡ１８ｃの負荷Ｌがさらに重くなりＬ＝７５になると、閾値Ｔを超えるので以後のＨＡ１８ｃに対する移動端末１２の位置登録を中止し、他のＨＡ１８で位置登録をさせるために、自身の負荷Ｌよりも軽い負荷Ｌの他のＨＡ１８を検索する。
【００２６】
なお、ＨＡ１８ｃの負荷ＬがＬ＝７５になっても、隣接するＨＡ１８ａとＨＡ１８ｂの各負荷Ｌの間の値であるのでリストは更新されない（図３（ｃ））。
【００２７】
ＨＡ１８ｃの検索は、先ず、Ｌｅｖｅｌ２（図２参照）から行われる。Ｌｅｖｅｌ２では、ＨＡ１８ｃと他のＨＡ１８ａ、１８ｂ、１８ｄ、１８ｅとの間では、検索経路が形成されていないので、次にＨＡ１８ｃは、Ｌｅｖｅｌ１で検索を行う。Ｌｅｖｅｌ１では、ＨＡ１８ｃは、ＨＡ１８ａ、１８ｄとの間で検索経路を形成しており、ＨＡ１８ｃは、検索の結果、自身の負荷Ｌよりも負荷Ｌが軽いＨＡ１８ｄ（Ｌ２０）を発見する。ＨＡ１８ｃがＨＡ１８ｄを発見すると、以後の検索はＨＡ１８ｄがＬｅｖｅｌ１の検索を行う。ＨＡ１８ｄは、Ｌｅｖｅｌ１においては、自身の負荷Ｌよりも軽い負荷ＬのＨＡ１８を発見できないので、ＨＡ１８ｄは、Ｌｅｖｅｌ０を検索する。Ｌｅｖｅｌ０では、ＨＡ１８ａ〜１８ｅで検索経路が形成されており、ＨＡ１８ｄは、検索の結果、自身の負荷Ｌよりも負荷Ｌが軽いＨＡ１８ｅ（Ｌ１０）を発見し、その結果をＨＡ１８ｃに通知する。ＨＡ１８ｃは、ＨＡ１８ｄからの通知により、ＨＡ１８ｅの負荷Ｌが最も軽いことがわかる。また、ＨＡ１８ｃは、以上の検索の結果、自身の負荷ＬよりもＨＡ１８ｄ、１８ｅの負荷Ｌが軽いことがわかる。
【００２８】
ＨＡ負荷制御システム１０のリストの各Ｌｅｖｅｌにおいて形成される検索経路は負荷Ｌの重さの順で形成されるために、例えば、図３（ａ）に示すようにＨＡ１８ｃの負荷Ｌが隣接するＨＡ１８ｂよりも重くなり、又はＨＡ１８ｄの負荷Ｌよりも軽くなる度にリストの更新がされる。リストの更新が頻繁に行われると、ＨＡ１８ａ〜１８ｅの負荷が重くなる。
【００２９】
そこで、ＨＡ１８の負荷Ｌが、同じＬｅｖｅｌ２で隣接するＨＡ１８の負荷Ｌよりも重く又は軽く変動した場合に、当該ＨＡ１８をリストから離脱させることにより、ＨＡ１８ａ〜１８ｅの全体の負荷を軽減することができる。図４は、ＨＡ１８の負荷Ｌが変動した場合のＨＡ１８の離脱に関する説明図である。図４では、Ｌｅｖｅｌ０の状態におけるＨＡ１８ａ〜１８ｅを示している。
【００３０】
図４のＨＡ１８ａ〜１８ｅ中、ＨＡ１８ｃの負荷Ｌが変動する場合について説明する。ＨＡ１８ｃは、負荷ＬがＬ＝４０の状態（図４（ａ））から、負荷ＬがＬ＝６５に変動すると、隣接するＨＡ１８ｂ（Ｌ６０）の負荷Ｌよりも重くなる。従って、ＨＡ１８ｃがリストから離脱するとともに、リストが更新されＨＡ１８ｂとＨＡ１８ｄとの間では検索経路が形成される（図４（ｂ））。以後は、ＨＡ１８ｃの負荷Ｌが変動してもリストの更新は行われない。
【００３１】
ＨＡ１８ｃは、リストから離脱後に負荷ＬがＬ＝７５となり、閾値Ｔよりも重くなると、以後のＨＡ１８ｃに対する移動端末１２の位置登録を中止し、他のＨＡ１８で位置登録をさせるために、自身の負荷Ｌよりも軽い負荷Ｌである他のＨＡ１８を検索する必要が生じる。そこで、ＨＡ１８ｃは、再度、リストに復帰し、自身の負荷Ｌよりも軽い負荷Ｌの他のＨＡ１８を検索する（図４（ｃ））。ＨＡ１８ｃのリストへの復帰は隣接するＨＡ１８ｅと検索経路を形成した後に、ＨＡ１８ｅがＨＡ１８ｃのリストへの復帰をＨＡ１８ａ、１８ｂ、１８ｄに知らせた後にリストが更新される（図４（ｄ））。リストが更新された後に、上述した図２に示すリストに従って、自身の負荷Ｌよりも軽いＨＡ１８ｄ、１８ｅが検索される。
【００３２】
次に、ＨＡ１８ｃの負荷Ｌが変動し、検索したＨＡ１８ｄ、１８ｅのうち、最も負荷Ｌが軽いＨＡ１８ｅに移動端末１２を位置登録をさせる場合の処理について説明する。図５は、移動端末１２の位置登録先を変更する場合の処理に供されるシーケンスである。
【００３３】
ＨＡ１８ｃは、負荷Ｌが閾値Ｔよりも重くなったために、以後の移動端末１２の位置登録先を変更し、変更先を最も負荷Ｌが軽いＨＡ１８ｅとするために、ＨＡ１８ｅの情報を含むメッセージ「Radius Access Request」をＡＡＡサーバ２２に送信する（ステップＳ１）。ＡＡＡサーバ２２は、受信したメッセージ「Radius Access Request」に基づいて、ＨＡ１８ｃに代えて、今後の位置登録先としてＨＡ１８ｅを登録し、登録完了を通知するためにＨＡ１８ｃに対してメッセージ「Radius Access Accept」を送信する（ステップＳ２）。
【００３４】
次に、移動端末１２は、ＨＡ１８ａ〜１８ｅのいずれかに対して位置登録するためのレンジングコードとしてメッセージ「RNG REQ」を基地局２４に送信し（ステップＳ３）、基地局２４は、移動端末１２の位置登録要求を受信した旨としてメッセージ「RNG RSP」を移動端末１２に送信する（ステップＳ４）。なお、ステップＳ３、Ｓ４によって、移動端末１２と基地局２４との間の通信のタイミングや送信出力の調整もされる。
【００３５】
移動端末１２は、自身のネットワークとの接続能力を通知するためにメッセージ「SBC REQ」を基地局２４に送信し（ステップＳ５）、基地局２４は、メッセージ「SBC REQ」の受信確認としてメッセージ「SBC RSP」を移動端末１２に送信する（ステップＳ６）。
【００３６】
基地局２４は、移動端末１２の位置登録要求を認証方式等の通知形式に合わせたメッセージ「MS PreAttachment Request」をＡＳＮＧＷ２６に送信し（ステップＳ７）、ＡＳＮＧＷ２６は、メッセージ「MS PreAttachment Request」に対する応答として、メッセージ「MS PreAttachment Response」を基地局２４に送信する（ステップＳ８）。
【００３７】
基地局２４は、メッセージ「MS PreAttachment Response」の受信を確認すると、メッセージ「MS PreAttachment Ack」をＡＳＮＧＷ２６に送信し（ステップＳ９）、ＡＳＮＧＷ２６は、移動端末１２とＡＡＡサーバ２２とのＥＡＰ（Extensible Authentication Protocol）通信を開始するために、基地局２４に対してメッセージ「AuthRelay EAP Transfer」を送信する（ステップＳ１０）。
【００３８】
基地局２４は、ＥＡＰ通信によりメッセージ「PKM  RSP」を移動端末１２に送信し（ステップＳ１１）、移動端末１２は、接続認証のための暗号キーの管理を要求するためにメッセージ「PKM  REQ」を基地局２４に送信する（ステップＳ１２）。
【００３９】
基地局２４は、受信したメッセージ「PKM  REQ」をＥＡＰ通信によりＡＳＮＧＷ２６に送信する（ステップＳ１３）。ＡＳＮＧＷ２６は、ＥＡＰデータを含むメッセージ「Radius Access Request」をＡＡＡサーバ２２に送信し（ステップＳ１４）、ＡＡＡサーバ２２は、メッセージ「Radius Access Request」の受信確認として、メッセージ「Radius Access Challenge」をＡＳＮＧＷ２６に送信する（ステップＳ１５ａ）。ＡＳＮＧＷ２６は、ＥＡＰ通信により、メッセージ「Radius Access Challenge」を基地局２４に送信し（ステップＳ１６）、さらに、基地局２４はメッセージ「PKM  RSP」を移動端末１２に送信する（ステップＳ１７）。このステップＳ１２〜Ｓ１７は、複数回繰り返されて、移動端末１２とＡＡＡサーバ２２との間で送受信がされる。その後、移動端末１２の認証を許可した場合には、ＡＡＡサーバ２２は、登録されているＨＡ１８ｅの情報を含む「Radius Access Accept」をＡＳＮＧＷ２６に送信する（ステップＳ１５ｂ）。
【００４０】
移動端末１２は、ＤＨＣＰサーバ２０を検索するためにメッセージ「DHCP Discover」を基地局２４に送信し（ステップＳ１８）、メッセージ「DHCP Discover」はＡＳＮＧＷ２６を経てＤＨＣＰサーバ２０に転送される（ステップＳ１９、Ｓ２０）。
【００４１】
ＤＨＣＰサーバ２０は、移動端末１２の仮登録ＩＤ（例えばＩＰアドレス）を発効し、この仮ＩＤを移動端末１２に通知するために、メッセージ「DHCP Offer」をＡＳＮＧＷ２６に送信し（ステップＳ２１）、メッセージ「DHCP Offer」は、基地局２４を経て移動端末１２へ転送される（ステップＳ２２、Ｓ２３）。
【００４２】
移動端末１２は、ＤＨＣＰサーバ２０によって発効された仮登録ＩＤを用いた接続を行い、ＤＨＣＰサーバ２０で正式な登録を受けるためにメッセージ「DHCP Request」を基地局２４に送信し（ステップＳ２４）、メッセージ「DHCP Request」はＡＳＮＧＷ２６を経てＤＨＣＰサーバ２０に転送される（ステップＳ２５、Ｓ２６）。
【００４３】
ＤＨＣＰサーバ２０は、メッセージ「DHCP Request」を受信し、移動端末１２の仮登録ＩＤを認証した旨として、メッセージ「DHCP Ack」をＡＳＮＧＷ２６に対して送信する（ステップＳ２７）。この認証された仮登録ＩＤが移動端末１２のＨｏＡとなる。
【００４４】
ＡＳＮＧＷ２６は、ＨＡ１８ｅに対する移動端末１２の位置登録を求めるために、メッセージ「MIP Reg Request」をＨＡ１８ｅに送信する（ステップＳ２８）。この際に、メッセージ「MIP Reg Request」には、移動端末１２のＨｏＡが含まれる。
【００４５】
ＨＡ１８ｅは、移動端末１２の位置登録をするとメッセージ「MIP Reg response」をＡＳＮＧＷ２６に対して送信する（ステップＳ２９）。ＨＡ１８ｅでは、移動端末１２のＨｏＡとＨＡ１８ｅに対して発効するＣｏＡとの間で関連づけがされる。
【００４６】
ＡＳＮＧＷ２６は、受信したメッセージ「MIP Reg response」を基地局２４を送信し（ステップＳ３０）、基地局２４はメッセージ「DHCP Ack」を移動端末１２に送信する（ステップＳ３１）。以上の処理を経て移動端末１２は、ＣＳＮ１４との間で通信を行うことが可能となる。
【００４７】
以上説明したように、本発明の実施形態に係るＨＡ負荷分散制御システムは、複数の移動端末１２と、各移動端末１２の位置登録を行う複数のＨＡ１８ａ〜１８ｅと、を備え、ＨＡ１８ａ〜１８ｅの負荷Ｌを分散制御するシステムである。
【００４８】
ＨＡ負荷分散制御システムでは、ＨＡ１８相互によりＨＡ１８ｃが自身よりも負荷Ｌが軽い他のＨＡ１８をスキップグラフで検索するためのリストが作成され、ＨＡ１８ｃは、前記自身の負荷Ｌと閾値Ｔとを比較し、前記自身の負荷Ｌが前記閾値Ｔよりも重くなった場合に、前記リストを参照し前記閾値Ｔよりも前記負荷Ｌが軽い前記他のＨＡ１８を検索し、検索されたＨＡ１８ｅは、ＨＡ１８ｃに位置登録予定の移動端末１２の位置登録を行うことにより、各ＨＡ１８の負荷Ｌを分散することができる。また、ＨＡ１８の負荷Ｌの変動毎に通信経路を確立せずに、ＨＡ１８の負荷Ｌが閾値Ｔを超えた場合に通信経路を確立することにより、各ＨＡ１８間で形成されるオーバレイネットワークの負荷を軽減することができる。さらに、負荷Ｌが軽い他のＨＡ１８を検索する際に、スキップグラフで検索することにより、ＨＡ１８ａ〜１８ｅのすべての情報を収集しなくても、検索することが可能となり検索時間を短縮することができる。
【００４９】
また、ＨＡ負荷分散制御システムでは、ＨＡ１８ｃは、前記自身の負荷Ｌが変動して、自身よりも負荷Ｌが軽い隣接する他のＨＡ１８ｄの負荷Ｌよりも軽くなった場合又は、自身よりも負荷Ｌが重い隣接する他のＨＡ１８ｂの負荷Ｌよりも重くなった場合に、前記リストから離脱することにより、負荷Ｌの変動毎にリストを更新する必要が無くなり、リスト更新に伴うＨＡ１８の全体負荷を軽減することができる。かかる場合には、ＨＡ１８ｃは、前記リストから離脱した後に、前記自身の負荷Ｌと前記閾値Ｔとを比較し、前記自身の負荷Ｌが前記閾値Ｔよりも重くなった場合に、前記リストに復帰し、前記リストを更新することとなる。
【００５０】
さらに、ＨＡ負荷分散制御システムでは、前記負荷Ｌは、前記各ＨＡに位置登録されている移動端末１２の数に基づいて決めてもよい。
【００５１】
なお、本実施形態では、ＨＡ１８ｃの負荷Ｌが変動した後に、最も負荷Ｌが軽いＨＡ１８ｅに移動端末１２を位置登録をさせているが、最も負荷Ｌが軽いＨＡ１８に位置登録をさせる場合に限定されるものではない。例えば、検索されたＨＡ１８のうち、物理的に距離の近いものを位置登録の対象として選択したり、また、その負荷Ｌが閾値Ｔよりも所定負荷以上の余裕のあるものを選択してもよい。
【００５２】
図５は、ＨＡがオーバレイネットワークに加入する際のリストの更新に関する説明図である。
【００５３】
ＨＡ１８ａ、１８ｂ、１８ｄ、１８ｅで構成されるオーバレイネットワークでは、Ｌｅｖｅｌ０の状態でこれらのＨＡ１８間でリストが形成されている。この状態で、新たにＨＡ１８ｃがオーバレイネットワークに加入する場合について説明する。なお、ＨＡ１８ａ〜１８ｅに設定されている閾値ＴはＴ＝７０と設定されている。また、ＨＡ１８ａ、１８ｂ、１８ｄ、１８ｅの負荷ＬがＬ＝０であるのは、オーバレイネットワークが形成された直後であり、ＨＡ１８ａ、１８ｂ、１８ｄ、１８ｅのいずれに対しても移動端末１２が位置登録されていないためである。
【００５４】
ＨＡ１８ｃ（Ｌ４０）は、オーバレイネットワークに加入するためにＨＡ１８ｅに対して、加入要求を行う（図５（ａ））。ＨＡ１８ｃがオーバレイネットワークへの加入を認められると、ＨＡ１８ａ、１８ｂ、１８ｄ、１８ｅにＨＡ１８ｃが含められたＨＡ１８ａ〜１８ｅでリストが更新される（図５（ｂ））。ＨＡ１８ｃの負荷は、ＨＡ１８ａ〜１８ｅの中で最大であるために、最も左に位置する。リストの更新後に、ＨＡ１８ｃは離脱する（図５（ｃ））。ＨＡ１８ｃが離脱した後は、ＨＡ１８ｃ以外のＨＡ１８ａ、１８ｂ、１８ｄ、１８ｅへの移動端末１２の位置登録は禁止される。
【００５５】
ＨＡ１８ｃは、リストから離脱後に負荷ＬがＬ＝７５となり、閾値Ｔよりも重くなると、以後のＨＡ１８ｃに対する移動端末１２の位置登録を中止し、他のＨＡ１８で位置登録をさせるために、自身の負荷Ｌよりも軽い負荷Ｌである他のＨＡ１８を検索する必要が生じる。そこで、ＨＡ１８ｃは、再度、リストに復帰し、自身の負荷Ｌよりも軽い負荷Ｌの他のＨＡ１８を検索する（図５（ｄ））。ＨＡ１８ｃのリストへの復帰は隣接するＨＡ１８ｅと検索経路を形成した後に、ＨＡ１８ｅがＨＡ１８ｃのリストへの復帰をＨＡ１８ａ、１８ｂ、１８ｄに知らせた後にリストが更新される（図４（ｅ））。リストが更新された後に、上述した図２に示すリストに従って、自身の負荷Ｌよりも軽いＨＡ１８ａ、１８ｂ、１８ｄ、１８ｅが検索される。以後、検索された前記ＨＡ１８のいずれかを選択され、ＨＡ１８ｃから選択されたＨＡに対する移動端末１２の位置登録が上述した処理に従って行われる。
【００５６】
本実施形態では、ＨＡ１８ａ〜１８ｅの負荷分散制御を対象としていたが、複数のサーバを有するネットワークに対して、複数の端末が接続されている場合にも適用することが可能である。図７は、本実施形態の変形例であるサーバ負荷分散制御システム５０の構成の説明図である。
【００５７】
サーバ負荷分散制御システム５０は、端末５２と、ルータ５４と、前記ルータ５４と接続するネットワーク５６とを備えている。ネットワーク５６は、オーバレイネットワークを形成するサーバ５８を備える。ルータ５４に対する端末５２の接続は、有線であっても無線であってもよい。また、端末５２、ルータ５４、ネットワーク５６、サーバ５８はそれぞれ、ＨＡ負荷制御システム１０における移動端末１２、ＡＳＮ１６、ＣＳＮ１４、ＨＡ１８の各々と対応する関係にある。従って、ＨＡ負荷制御システム１０におけるＨＡ１８ａ〜１８ｅの負荷分散制御を、サーバ５８ａ〜５８ｅに適用することが可能である。
【００５８】
サーバ負荷分散制御システム５０におけるサーバ５８ａ〜５８ｅの負荷分散制御は、まず、図２に示すリスト中のＨＡ１８ａ〜１８ｅをサーバ５８ａ〜５８ｅに置き換えたスキップグラフに用いるリストを形成する。そして、図３で説明したように、サーバ５８ａ〜５８ｅでは自身の負荷Ｌと閾値Ｔとを比較するともに、隣接するサーバ５８の負荷Ｌとも比較し、特定のサーバ５８の負荷Ｌが閾値Ｔよりも重くなった場合にリストの更新をする。次に、更新後のリストに従って、自身の負荷Ｌよりも負荷Ｌが軽いサーバ５８を検索し、以後、その負荷Ｌが軽いサーバ５８に対して端末５２が接続される。
【００５９】
また、サーバ負荷分散制御システム５０では、図４で説明したようにサーバ５８ａ〜５８ｅにおいて負荷Ｌが、隣接するサーバ５８の負荷Ｌよりも重くなり又は軽く変動した場合に、リストから離脱させることにより、サーバ５８ａ〜５８ｅの全体の負荷を軽減することができる。
【００６０】
以上説明したように、サーバ負荷分散制御システム５０は、複数の端末５２と、前記各端末５２に接続される複数のサーバ５８ａ〜５８ｅと、を備え、前記サーバ５８ａ〜５８ｅの負荷を分散制御するシステムである。
【００６１】
前記各サーバ５８相互により一のサーバ５８が自身よりも負荷が軽い他のサーバ５８をスキップグラフで検索するためのリストが作成され、前記一のサーバ５８は、前記自身の負荷Ｌと閾値Ｔとを比較し、前記自身の負荷Ｌが前記閾値Ｔよりも重くなった場合に、前記リストを参照し前記閾値Ｔよりも前記負荷Ｌが軽い前記他のサーバ５８を検索し、検索された前記他のサーバ５８は、前記一のサーバ５８に接続予定の前記端末を接続する。
【００６２】
本発明は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施形態に係るＨＡ負荷分散制御システムが適用されるＨＡ負荷制御システムの構成の説明図である。
【図２】スキップグラフで用いられるリストの説明図である。
【図３】リストのＬｅｖｅｌ０におけるＨＡ１８ａ〜１８ｅの負荷の変動とリストの更新についての説明図である。
【図４】ＨＡの負荷Ｌが変動した場合のＨＡの離脱に関する説明図である。
【図５】ＨＡがオーバレイネットワークに加入する際のリストの更新に関する説明図である。
【図６】移動端末の位置登録先を変更する場合の処理に供されるシーケンスである。
【図７】本発明の他の実施形態に係るサーバ負荷分散制御システムの構成の説明図である。
【符号の説明】
【００６４】
１０…ＨＡ負制御システム            １２…移動端末
１４…ＣＳＮ                        １６…ＡＳＮ
１８、１８ａ〜１８ｅ…ＨＡ          ２０…ＤＨＣＰサーバ
２２…ＡＡＡサーバ                  ２４…基地局
２６…ＡＳＮＧＷ                    ５０…サーバ負荷分散制御システム
５２…端末                          ５４…ルータ
５６…ネットワーク                  ５８、５８ａ〜５８ｅ…サーバ
【図１】
0005236310.tif 000002
【図２】
0005236310.tif 000003
【図３】
0005236310.tif 000004
【図４】
0005236310.tif 000005
【図５】
0005236310.tif 000006
【図６】
0005236310.tif 000007
【図７】
0005236310.tif 000008