(57)【要約】【課題】端末の通信状態を保証しつつ最適なアクセスシステムを網主導で割り当てることができるようにした異種無線アクセスシステム間ハンドオーバー制御方法および制御システムの提供。【解決手段】  ＩＰ通信を行う複数の異種無線アクセスシステムＡ，Ｂを接続するアンカーとなるアンカー装置１１が、上記各無線アクセスシステムＡ，Ｂ内の端末１２に対し、ＩＰレイヤの導通確認を行い、上記複数の異種無線アクセスシステムＡ，Ｂ間の優先順位に基づいたハンドオーバーを実行する異種無線アクセスシステム間ハンドオーバー制御方法、およびその制御システム。【選択図】図１
2009038595.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＰ通信を行う複数の異種無線アクセスシステムを接続するアンカーとなるアンカー装置が、上記各無線アクセスシステム内の端末に対し、ＩＰレイヤの導通確認を行い、上記複数の異種無線アクセスシステム間の優先順位に基づいたハンドオーバーを実行することを特徴とする異種無線アクセスシステム間ハンドオーバー制御方法。
【請求項２】
上記アンカー装置が、上記各無線アクセスシステム内の端末に対するＩＰレイヤの導通確認を自ら行うことを特徴とする請求項１記載の異種無線アクセスシステム間ハンドオーバー制御方法。
【請求項３】
上記アンカー装置が、上記各無線アクセスシステムからのＩＰモビリティ信号の受信を契機に、端末に対するＩＰレイヤの導通確認を行うことを特徴とする請求項２記載の異種無線アクセスシステム間ハンドオーバー制御方法。
【請求項４】
上記各無線アクセスシステムのアクセスゲートウェイが端末とのＩＰレイヤの導通確認を行い、上記アンカー装置は上記アクセスゲートウェイにＩＰレイヤの導通を問い合わせることを特徴とする請求項１記載の異種無線アクセスシステム間ハンドオーバー制御方法。
【請求項５】
上記アンカー装置が、ＩＰレイヤの導通確認結果に基づいて、上記各無線アクセスシステムとの間のＩＰパスの切替を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の異種無線アクセスシステム間ハンドオーバー制御方法。
【請求項６】
ＩＰモビリティクライアント機能を備えたアクセスゲートウェイをそれぞれ有する複数の異種無線アクセスシステムと、上記アクセスゲートウェイ間を接続するアンカーとなり上記各アクセスシステムの優先順位情報を保持するアンカー装置と、上記アクセスシステムのいずれかを介して上記アンカー装置と接続される端末とからなることを特徴とする異種無線アクセスシステム間ハンドオーバー制御システム。
【請求項７】
上記アンカー装置または各アクセスゲートウェイが、上記アンカー装置と上記端末との間のＩＰレイヤ導通確認機能を備えたことを特徴とする請求項６記載の異種無線アクセスシステム間ハンドオーバー制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異種アクセスシステム間ハンドオーバー制御方法および制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線アクセスシステムの多様化（ＷｉＭＡＸ、ＷｉＦｉ、ＵＴＲＡＮ／ＬＴＥ等）に伴い、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）などで異種無線アクセスシステム間のＩＰモビリティを実現するための構成の標準化が進められている。
【０００３】
その中で、端末側が任意にアクセスシステムを選択するのではなく、網側のサービスポリシーやアクセスシステムごとの課金格差、加入者情報などに基づき、網側が主導権を持った異種アクセスシステム間のＩＰモビリティを実現する必要性が出てきている。
【０００４】
たとえば、下記特許文献１は、異なる無線アクセスシステムをまたがって行うハンドオーバー方法等を開示する。これは、通信中の通信種別の通信品質と、ハンドオーバー先の無線アクセスシステムが提供する通信種別の品質・無線リソースの使用状況とに基づいて、ハンドオーバー先を決定するものである。
【０００５】
下記特許文献２は、１つの無線アクセスシステム内において、移動端末が移動に伴い他の無線基地局へ接続を切り換えるハンドオーバーの方法を開示する。
【０００６】
下記特許文献３は、複数のネットワークインターフェースカード（ＮＩＣ）を備えた移動ノードがその各ＮＩＣによって複数の通信リンクシステムに接続可能になっており、それらの通信リンクシステムをアクセスルータを介して経路制御エージェントに接続した移動通信システムを開示する。
このシステムでは、移動ノードのインタフェースマネージャが、定められた時間ごとに優先度の高いＮＩＣ（通信リンクシステム）を選択し、該移動ノードと上記アクセスルータとの間でアドレス解決処理が行われる。
【０００７】
下記特許文献４に開示される異種網間移動制御システムは、３ＧＰＰシステムのＧＧＳＮに設けたホームエージェント（ＨＡ）とＷＬＡＮシステムと上記３ＧＰＰシステムとを仲介するパケットデータゲートウェイに設けたフォーリンエージェント（ＦＡ）との間を論理的又は物理的に接続したものである。
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−０２０２７０号公報
【特許文献２】特開２００４−２９７１３０号公報
【特許文献３】特開２００４−０５０５１５号公報
【特許文献４】特開２００４−２９７１３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図３は、従来の異種無線アクセスシステム間ハンドオーバー制御システムの一例を示すもので、これは、アクセスゲートウェイ（ＡＧＷ）１を有するアクセスシステム２と、アクセスゲートウェイ（ＡＧＷ）３を有するアクセスシステム４とを備え、ＩＰ通信を行うＡＧＷ１とＡＧＷ３とを接続するアンカーとなる、ＳＡＥ（System Architecture Evolution）ゲートウェイやＨＡ（Home Agent）等のアンカー装置（以下、単に「ＳＡＥゲートウェイ」という。）５が接続されている。
このシステムにおいて、端末６（上記アクセスシステム２，４にそれぞれ接続するためのインタフェースｉｎｔｆ６ａ，６ｂを備えている）がアクセスシステム２の通信圏内からアクセスシステム４の通信圏へ移動する場合、以下の課題があった。
【００１０】
「課題１」  ＳＡＥゲートウェイ５は移動先のＡＧＷ３からのモバイルＩＰ信号をトリガにＩＰレイヤハンドオーバーを実行するので、この場合、自動的に移動先のアクセスシステム４にＩＰレイヤパスを切り替えてしまう。
【００１１】
「課題２」  ＳＡＥゲートウェイ５に、優先順位に関する情報を持たせ、これに従ってハンドオーバーを行うこととしても、優先順位が低く設定されているＡＧＷ３からのモバイルＩＰ信号を受けた際に、使用中のアクセスシステム２における端末６とＡＧＷ１の間のＩＰ通信状態を即座に把握することができないから、ＡＧＷ３のモバイルＩＰ信号をリジェクトした際に、優先順位の高い旧アクセスシステム２側の通信状態が悪ければ、通信不可能な状態に陥る可能性がある。
３ＧＰＰのＩＷＬＡＮなどの様に、実際の無線アクセスシステム（ＷｉＦｉ）と、ＡＧＷに相当する機能とが疎結合な状態である場合、無線状態をＡＧＷが把握することは不可能であり、ＡＧＷ１と端末６の間の通信状態の検出時間は、各々のアクセスシステムで採用されているＩＰプロトコルの導通確認周期に依存することになってしまう。
【００１２】
「課題３」  さらに、上記課題２において、ＡＧＷ１あるいはＡＧＷ３と端末６との間で、モビリティを契機に通信状態を検出する仕組みが無いため、導通確認をする場合には常時ＩＰパケットによる送達確認が必要となるが、いつ発生するか分からないモビリティに対応する感度で導通確認周期を設定する場合、頻繁な導通確認が必要となり、ネットワークおよび端末双方にとって負荷が増大するとともに、無線リソースやバッテリーの効果的な使用が出来なくなる。
【００１３】
そこで、本発明は、上記のような課題を解決し、導通確認用のＩＰパケット送信トラヒックや処理能力を軽減しつつＩＰパケットの導通状態を確認した上で、アクセスシステム間の優先順位情報に基づくハンドオーバーを実行することにより、端末の通信状態を保証しつつ最適なアクセスシステムを網主導で割り当てることができるようにした異種無線アクセスシステム間ハンドオーバー制御方法および制御システムの提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１記載の本発明は、ＩＰ通信を行う複数の異種無線アクセスシステムＡ，Ｂを接続するアンカーとなるアンカー装置１１が、上記各無線アクセスシステムＡ，Ｂ内の端末１２に対するＩＰレイヤの導通確認を行い、上記複数の異種無線アクセスシステムＡ，Ｂ間の優先順位に基づいたハンドオーバーを実行する異種無線アクセスシステム間ハンドオーバー制御方法である。
【００１５】
請求項２記載の本発明は、上記アンカー装置１１が、上記各無線アクセスシステムＡ，Ｂ内の端末１２に対するＩＰレイヤの導通確認を自ら行う請求項１記載の異種無線アクセスシステム間ハンドオーバー制御方法である。
【００１６】
請求項３記載の本発明は、上記アンカー装置１１が、上記各無線アクセスシステムＡ，ＢからのＩＰモビリティ信号の受信を契機に、端末１２に対するＩＰレイヤの導通確認を行う請求項２記載の異種無線アクセスシステム間ハンドオーバー制御方法である。
【００１７】
請求項４記載の本発明は、上記各無線アクセスシステムＡ，Ｂのアクセスゲートウェイ１３，１４が端末１２とのＩＰレイヤの導通確認を行い、上記アンカー装置１１は上記アクセスゲートウェイ１３，１４にＩＰレイヤの導通を問い合わせる請求項１記載の異種無線アクセスシステム間ハンドオーバー制御方法である。
【００１８】
請求項５記載の本発明は、上記アンカー装置１１が、ＩＰレイヤの導通確認結果に基づいて、上記各無線アクセスシステムＡ，Ｂとの間のＩＰパスの切替を制御する請求項１〜４のいずれかに記載の異種無線アクセスシステム間ハンドオーバー制御方法である。
【００１９】
請求項６記載の本発明は、ＩＰモビリティクライアント機能を備えたアクセスゲートウェイ１３，１４をそれぞれ有する複数の異種無線アクセスシステムＡ，Ｂと、上記アクセスゲートウェイ１３，１４間を接続するアンカーとなり上記各アクセスシステムＡ，Ｂの優先順位情報を保持するアンカー装置１１と、上記アクセスシステムＡ，Ｂのいずれかを介して上記アンカー装置１１と接続される端末１２とからなる異種無線アクセスシステム間ハンドオーバー制御システムである。
【００２０】
請求項７記載の本発明は、上記アンカー装置１１または各アクセスゲートウェイ１３，１４が、上記アンカー装置１１と上記端末１２との間のＩＰレイヤ導通確認機能を備えた請求項６記載の異種無線アクセスシステム間ハンドオーバー制御システムである。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１記載の異種無線アクセスシステム間ハンドオーバー制御方法は、ＩＰ通信を行う複数の異種無線アクセスシステムを接続するアンカーとなるアンカー装置が、上記各無線アクセスシステム内の端末に対し、ＩＰレイヤの導通確認を行い、上記複数の異種無線アクセスシステム間の優先順位に基づいたハンドオーバーを実行するので、最適なアクセスシステムを網主導で割り当てることができる。
【００２２】
請求項２記載の異種無線アクセスシステム間ハンドオーバー制御方法は、上記アンカー装置が上記各無線アクセスシステム内の端末に対するＩＰレイヤの導通確認を自ら行うので、ハンドオーバーを、各無線アクセスシステムに負荷をかけずに実行することができる。
【００２３】
請求項３記載の異種無線アクセスシステム間ハンドオーバー制御方法は、上記アンカー装置が、上記各無線アクセスシステムからのＩＰモビリティ信号の受信を契機に、端末に対するＩＰレイヤの導通確認を行うので、導通確認用のＩＰパケット送信トラヒックや処理能力を軽減しつつハンドオーバーを実行することができる。
【００２４】
請求項４記載の異種無線アクセスシステム間ハンドオーバー制御方法は、上記各無線アクセスシステムのアクセスゲートウェイが端末とのＩＰレイヤの導通確認を行い、上記アンカー装置は上記アクセスゲートウェイにＩＰレイヤの導通を問い合わせるので、アンカー装置の負荷を軽減することができる。
【００２５】
請求項５記載の異種無線アクセスシステム間ハンドオーバー制御方法は、上記アンカー装置が、ＩＰレイヤの導通確認結果に基づいて、上記各無線アクセスシステムとの間のＩＰパスの切替を制御するので、端末の通信状態を保証しつつハンドオーバーを実行できる。
【００２６】
請求項６記載の異種無線アクセスシステム間ハンドオーバー制御システムは、ＩＰモビリティクライアント機能を備えたアクセスゲートウェイをそれぞれ有する複数の異種無線アクセスシステムと、上記アクセスゲートウェイ間を接続するアンカーとなり上記各アクセスシステムの優先順位情報を保持するアンカー装置と、上記アクセスシステムのいずれかを介して上記アンカー装置と接続される端末とからなるので、上記アンカー装置が、上記各無線アクセスシステム内の端末に対し、ＩＰレイヤの導通確認を行い、上記複数の異種無線アクセスシステム間の優先順位に基づいたハンドオーバーを実行することにより、最適なアクセスシステムを網主導で割り当てることができる。
【００２７】
請求項７記載の異種無線アクセスシステム間ハンドオーバー制御システムは、上記アンカー装置または各アクセスゲートウェイが、上記アンカー装置と上記端末との間のＩＰレイヤ導通確認機能を備えているので、端末の通信状態を保証しつつハンドオーバーを実行できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
ＩＰ通信を行う複数の異種無線アクセスシステムＡ，Ｂを接続するアンカーとなるアンカー装置１１が、上記各無線アクセスシステムＡ，Ｂ内の端末１２に対し、ＩＰレイヤの導通確認を行い、上記複数の異種無線アクセスシステムＡ，Ｂ間の優先順位に基づいたハンドオーバーを実行する異種無線アクセスシステム間ハンドオーバー制御方法。
【００２９】
ＩＰモビリティクライアント機能を備えたアクセスゲートウェイ１３，１４をそれぞれ有する複数の異種無線アクセスシステムＡ，Ｂと、上記各アクセスゲートウェイ１３，１４を接続するアンカーとなり上記各アクセスシステムＡ，Ｂの優先順位情報を保持するアンカー装置１１と、上記アクセスシステムＡ，Ｂのいずれかを介して上記アンカー装置１１と接続される端末１２とからなる異種無線アクセスシステム間ハンドオーバー制御システム。
【実施例】
【００３０】
本発明の実施例について説明する。
【００３１】
図１を参照すると、本発明の一実施例としての異種無線間ＩＰレイヤモビリティシステム（異種無線アクセスシステム間ハンドオーバー制御システム）が示されている。
本実施例ではＰｒｏｘｙ  Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰｖ４が適用されているとする。
【００３２】
ＳＡＥゲートウェイ１１は、ＩＰ通信を行う異種無線アクセスシステムであるアクセスシステムＡおよびＢを接続するアンカーとなるアンカー装置であり、ＩＰモビリティのアンカー機能を有し、アクセスシステムＡとＢの間のＩＰモビリティを制御するとともに、アクセスシステムＡをアクセスシステムＢに対して高優先とする優先情報を有する。また、アクセスシステムＡ，Ｂとの通信ベアラの確立の際、ＡＧＷ１３，１４からのモビリティ信号受信を契機に、アクセスシステムＡおよびアクセスシステムＢを介して端末１２に導通確認用のＩＰパケットを送信してＩＰレイヤの導通確認を行なう機能を有する。
【００３３】
また、このＳＡＥゲートウェイ１１は、アクセスシステムＡまたはＢのＡＧＷ１３または１４が端末１２との間のＩＰレイヤの導通確認・管理手段を有している場合には、これらのＡＧＷ１３，１４に当該ＡＧＷ１３，１４と端末１２との間のＩＰレイヤの導通状態を問い合わせる機能を備えることで、前記の導通確認用ＩＰパケット送信による導通確認を行う機能の代替手段とすることが可能である。
【００３４】
ＡＧＷ１３，１４はネットワークベースのＩＰモビリティクライアント機能を有し、各アクセスシステムＡ，Ｂ内で端末１２との通信ベアラが確立されると、端末１２の代わりにＳＡＥゲートウェイ１１に自方路へＩＰパスを切り替えるための要求を行なう。
ネットワークベースのＩＰモビリティがＰｒｏｘｙ  Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰである場合、本機能はＰＭＩＰクライアントに相当する。
ＡＧＷ１３および１４は、端末１２との通信ベアラ確立を契機に、ＳＡＥゲートウェイ１１に対して端末１２に代わってモバイルＩＰ信号を送出する機能を有する。
【００３５】
端末１２はアクセスシステムＡとの通信インタフェースｉｎｔｆ１２ａとアクセスシステムＢとの通信インタフェースｉｎｔｆ１２ｂを個別に有する。双方のアクセスシステムＡおよびＢと通信できる状態ではアクセスシステムＡを優先するという、ＳＡＥゲートウェイ１１と同じ優先順位情報を端末のサービス情報としてあらかじめ具備している。
【００３６】
なお、Ｐｒｏｘｙ  Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰｖ４の基本動作に関しては、ＷｉＭＡＸ  ＦｏｒｕｍやＩＥＴＦなどで標準化が進められており、当業者にとって良く知られている。また、本発明はネットワークベースモビリティとしてＰｒｏｘｙ  Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰｖ４に限定するものではないので、その詳細な説明は省略する。
【００３７】
次に、このシステムの動作例（異種無線アクセスシステム間ハンドオーバー制御方法）を図２のシーケンス図にて説明する。
【００３８】
ステップＳ１は、端末１２がアクセスシステムＡを使って通信している状態を示す。すなわち、ＡＧＷ１３と端末１２の間でアクセスシステムＡの通信ベアラを確立しており、ＳＡＥゲートウェイ１１はＡＧＷ１３とのＩＰパスを選択している。
【００３９】
ステップＳ２は、端末１２の移動に伴い、新規にアクセスシステムＢとの通信ベアラが確立された状態を示している。
下記のステップＳ６ａ，Ｓ７ａ，Ｓ８ａではアクセスシステムＢとの通信ベアラが確立された状態でもアクセスシステムＡとの既存の通信ベアラは継続しており、ステップＳ６ｂ，Ｓ７ｂ，Ｓ８ｂではアクセスシステムＡとの通信ベアラでの通信が不可能な状態となっている。
【００４０】
ステップＳ３では、ＡＧＷ１４と端末１２との新規の通信ベアラが確立されたことを契機に、ＡＧＷ１４がＰｒｏｘｙ Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰｖ４のＲＲＱ（Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）信号を送信し自方路へＩＰパスを切り替えるための要求を行っている。
【００４１】
ステップＳ４は、上記ＲＲＱ信号を受けたＳＡＥゲートウェイ１１が、自身が保持している優先順位情報に基づき、アクセスシステムＡが高優先と判断している。
【００４２】
ステップＳ５では、ステップＳ４での判断に基づき、アクセスシステムＡにおけるＬ３通信パスを継続できるか確認するために、端末１２に対して導通確認用のＩＰパケットを送付している。
【００４３】
ステップＳ６ａでは、端末１２からのＩＰパケット応答をＡＧＷ１３を介して受信することで、アクセスシステムＡとの通信を維持することが可能であると判断している。
【００４４】
ステップＳ７ａでは、ステップＳ６ａでの判断に基づき、ＡＧＷ１４からのＲＲＱを拒絶するためＲＲＡ（Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔ Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ）にエラーコードを付与しＡＧＷ１４に通知している。
【００４５】
以上の処理により、ステップＳ８ａのフェーズにおいても高優先なアクセスシステムＡを介したＩＰ通信を維持することができる。
【００４６】
一方、アクセスシステムＡの通信状態が端末１２の移動に伴い劣化している場合、ステップＳ６ａ以降のフェーズがステップＳ６ｂ以降の処理となる。
【００４７】
ステップＳ６ｂでは、ＳＡＥゲートウェイ１１からのＩＰ導通確認パケットが端末１２に届かないことで、端末１２からの導通確認応答が得られない状態である。
【００４８】
ステップＳ７ｂでは、高優先であるアクセスシステムＡが使えないと判断し、ＡＧＷ１４のＲＲＱに従い、アクセスシステムＢに切り替えるためにＲＲＡを通常応答する。
【００４９】
このような処理により、ステップＳ８ｂのフェーズではＳＡＥゲートウェイ１１とＡＧＷ１４間にＩＰパスが切り替わり、アクセスシステムＢを介したＩＰ通信が可能となる。
【００５０】
本制御方法は、ステップＳ６ａやＳ６ｂ等において、ネットワークベースのＩＰモビリティを実行するアンカー装置であるＳＡＥゲートウェイ１１が、自ら各アクセスシステムにおけるＩＰパケットの導通状態を確認した上で、アクセスシステムＡ，Ｂ間の優先順位情報に基づくハンドオーバーを実行しているので、端末１２の通信状態を保証しつつ最適なアクセスシステムを網主導で割り当てることができる。
【００５１】
また、ＳＡＥゲートウェイ１１が異なるアクセスシステム間の優先順位情報に基づくハンドオーバーを実現するため、上記の「課題１」を解決するとともに、あるＡＧＷからのＩＰパス切り替え要求であるモバイルＩＰ信号をトリガに現在使用中のアクセスシステム上のＩＰレイヤの導通確認を実施するため、上記の「課題２」および「課題３」を解決することができる。
【００５２】
すなわち、本システムおよび方法は、以下の効果を奏する。
第１の効果は、ＳＡＥゲートウェイ１１がアクセスシステムの優先情報に基づき両アクセスシステムＡ，Ｂ間のＩＰモビリティを実行しているので、端末１２主導ではなくネットワーク主導で最適なアクセスシステムによる通信サービスを提供できることである。
【００５３】
第２の効果は、ＳＡＥゲートウェイ１１がＩＰレイヤでの導通確認機能を有し、ＩＰレイヤ通信状態を把握した上で異なるアクセスシステムＡ，Ｂ間でのＩＰモビリティを実現しているので、優先順位情報のみではなく各アクセスシステムＡ，Ｂの通信状態を保証した上でＩＰモビリティ制御を実行できることである。
【００５４】
第３の効果は、ＳＡＥゲートウェイ１１がクライアントからのモビリティ信号を契機にアクセスシステム上のＩＰ通信状態を確認するため、ＩＰレイヤ通信状態確認のための処理を常時行なわずに済み、上記の効果を効果的に実現することである。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施例に係る異種無線アクセスシステム間ハンドオーバー制御システムの構成図である。
【図２】同上のシステムの処理を示すシーケンス図である。
【図３】従来の異種無線アクセスシステム間ハンドオーバー制御システムの構成図である。
【符号の説明】
【００５６】
Ａ，Ｂ  異種無線アクセスシステム
１１  ＳＡＥゲートウェイ等のアンカー装置
１２  端末
１２ａ，１２ｂ インターフェース
１３，１４ アクセスゲートウェイ（ＡＧＷ）
【図１】
2009038595.tif 000003
【図２】
2009038595.tif 000004
【図３】
2009038595.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成19年8月2日(2007.8.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−０２０２７０号公報
【特許文献２】特開２００４−２９７１３０号公報
【特許文献３】特開２００４−０５０５１５号公報
【特許文献４】特開２００６−２２２６１６号公報