(57)【要約】パケットの複製を最小限にとどめ、効率的にネットワークを使用しながらソフトハンドオーバを実現することができる移動通信アクセスシステムなどを提供する技術が開示され、その技術によれば第１のエッジ装置１０１は、ラベルスイッチパスを規定するラベル値を保存するラベル値フィールドと、ラベルスイッチパス上に配置される第２のエッジ装置１〜４のアクティベート状態情報を保存するアクティベート状態情報フィールドと、を有するラベルをパケット内に生成するとともに、アクティベート状態情報に基づいて制御されるラベルスイッチパスに沿って配置されたパケット転送装置１０２〜１０４へパケットを送信し、パケット転送装置は、ラベルスイッチパスにより指定された転送先である第２のエッジ装置へパケットを転送する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動端末と外部ネットワークとがアクセスネットワークを介して接続可能となるようにポイントツーマルチポイントのラベルスイッチパスを構築する移動通信アクセスシステムであって、
前記アクセスネットワークは、
前記外部ネットワークと接続され、前記アクセスネットワークのエッジに配置された第１のエッジ装置と、
前記移動端末と接続可能であって、前記アクセスネットワークのエッジに配置された第２のエッジ装置と、
前記アクセスネットワークに属し、前記第１のエッジ装置と前記第２のエッジ装置との間で伝送されるパケットを中継し転送するパケット転送装置と、を有し、
前記第１のエッジ装置は、
前記ラベルスイッチパスを規定するラベル値を保存するラベル値フィールドと、前記ラベルスイッチパス上に配置される前記第２のエッジ装置のアクティベート状態情報を保存するアクティベート状態情報フィールドと、を有するラベルをパケット内に生成するとともに、
前記アクティベート状態情報に基づいて制御される前記ラベルスイッチパスに沿って配置された前記パケット転送装置へ前記パケットを送信し、
前記パケット転送装置は、
前記ラベルスイッチパスにより指定された転送先である前記第２のエッジ装置へ前記パケットを転送する移動通信アクセスシステム。
【請求項２】
前記アクティベート状態情報は、
前記移動端末の要求により、前記パケットを転送すべき前記第２のエッジ装置を指定する情報である請求項１記載の移動通信アクセスシステム。
【請求項３】
前記第１のエッジ装置は、
前記移動端末から通知された、前記移動端末との通信可能性を有する前記第２のエッジ装置の情報を用いて前記ラベルスイッチパスを構築するとともに、
前記通信可能性を有する前記第２のエッジ装置のうち前記移動端末が前記パケットの転送を要求した前記第２のエッジ装置の通知を前記移動端末から受けて、前記通知を受けた前記第２のエッジ装置それぞれの前記アクティベート状態情報を前記ラベルに保存する請求項１記載の移動通信アクセスシステム。
【請求項４】
前記第１のエッジ装置は、
前記アクティベート状態情報フィールドに対し、前記移動端末がリスト化した前記移動端末との通信可能性を有する前記第２のエッジ装置をマッピングするとともに、
前記アクティベート状態情報フィールドの各ビットに対し、前記リストに記載した順序に対応する前記第２のエッジ装置を順に割り当てて、それぞれの前記アクティベート状態情報を保存する請求項１記載の移動通信アクセスシステム。
【請求項５】
前記パケット転送装置は、
前記ラベルにより検索される出力ポートのうち、前記アクティベート状態情報により出力が必要なポートに限定して前記パケットを転送する請求項１記載の移動通信アクセスシステム。
【請求項６】
移動端末と外部ネットワークとがアクセスネットワークを介して接続可能となるようにポイントツーマルチポイントのラベルスイッチパスを構築する移動通信アクセスシステムにおいて、前記外部ネットワークと接続されて前記アクセスネットワークのエッジに配置され、前記移動端末と接続可能であって前記アクセスネットワークのエッジに配置される移動端末側エッジ装置及び、前記アクセスネットワークに属してパケットを中継し転送するパケット転送装置とともに、前記アクセスネットワークに用いられるエッジ装置であって、
前記ラベルスイッチパスを規定するラベル値を保存するラベル値フィールドと、前記ラベルスイッチパス上に配置される前記移動端末側エッジ装置のアクティベート状態情報を保存するアクティベート状態情報フィールドと、を有するラベルをパケット内に生成するとともに、
前記アクティベート状態情報に基づいて制御される前記ラベルスイッチパスに沿って配置された前記パケット転送装置へ前記パケットを送信するエッジ装置。
【請求項７】
前記アクティベート状態情報は、
前記移動端末の要求により、前記パケットを転送すべき前記移動端末側エッジ装置を指定する情報である請求項６記載のエッジ装置。
【請求項８】
前記移動端末から通知された、前記移動端末との通信可能性を有する前記移動端末側エッジ装置の情報を用いて前記ラベルスイッチパスを構築するとともに、
前記通信可能性を有する前記移動端末側エッジ装置のうち前記移動端末が前記パケットの転送を要求した前記移動端末側エッジ装置の通知を前記移動端末から受けて、前記通知を受けた前記移動端末側エッジ装置それぞれの前記アクティベート状態情報を前記ラベルに保存する請求項６記載のエッジ装置。
【請求項９】
前記アクティベート状態情報フィールドに対し、前記移動端末がリスト化した前記移動端末との通信可能性を有する前記移動端末側エッジ装置をマッピングするとともに、
前記アクティベート状態情報フィールドの各ビットに対し、前記リストに記載した順序に対応する前記移動端末側エッジ装置を順に割り当てて、それぞれの前記アクティベート状態情報を保存する請求項６記載のエッジ装置。
【請求項１０】
移動端末と外部ネットワークとがアクセスネットワークを介して接続可能となるようにポイントツーマルチポイントのラベルスイッチパスを構築する移動通信アクセスシステムにおいて、前記外部ネットワークと接続されて前記アクセスネットワークのエッジに配置される第１のエッジ装置及び、前記移動端末と接続可能であって前記アクセスネットワークのエッジに配置される第２のエッジ装置とともに、前記アクセスネットワークに用いられ、前記第１のエッジ装置と前記第２のエッジ装置との間で伝送されるパケットを中継し転送するパケット転送装置であって、
前記第１のエッジ装置において前記パケット内に生成された、かつ、前記ラベルスイッチパスを規定するラベル値を保存するラベル値フィールドと、前記ラベルスイッチパス上に配置される前記第２のエッジ装置のアクティベート状態情報を保存するアクティベート状態情報フィールドとを有するラベルに基づいて、検索される出力ポートのうち、前記アクティベート状態情報により出力が必要なポートに限定して前記パケットを転送するパケット転送装置。
【請求項１１】
移動端末と外部ネットワークとがアクセスネットワークを介して接続可能となるようにポイントツーマルチポイントのラベルスイッチパスを構築する移動通信アクセスシステムにおいて、前記外部ネットワークと接続されて前記アクセスネットワークのエッジに配置される第１のエッジ装置と、前記移動端末と接続可能であって前記アクセスネットワークのエッジに配置される第２のエッジ装置と、前記第１のエッジ装置と前記第２のエッジ装置との間で伝送されるパケットを中継し転送するパケット転送装置と、を有する前記アクセスネットワークに用いられるパケットロス低減方法であって、
前記第１のエッジ装置が、前記ラベルスイッチパスを規定するラベル値を保存するラベル値フィールドと、前記ラベルスイッチパス上に配置される前記第２のエッジ装置のアクティベート状態情報を保存するアクティベート状態情報フィールドと、を有するラベルをパケット内に生成するラベル生成ステップと、
前記第１のエッジ装置が、前記アクティベート状態情報に基づいて制御される前記ラベルスイッチパスに沿って配置された前記パケット転送装置へ前記パケットを送信するパケット送信ステップと、
前記パケット転送装置が、前記ラベルスイッチパスにより指定された転送先である前記第２のエッジ装置へ前記パケットを転送するパケット転送ステップとを、
有するパケットロス低減方法。
【請求項１２】
前記アクティベート状態情報は、
前記移動端末の要求により、前記パケットを転送すべき前記第２のエッジ装置を指定する情報である請求項１１記載のパケットロス低減方法。
【請求項１３】
前記ラベル生成ステップは、
前記第１のエッジ装置が、前記ラベルスイッチパスを規定するために、前記移動端末から通知された、前記移動端末との通信可能性を有する前記第２のエッジ装置の情報を用いて前記ラベルスイッチパスを構築するパス構築ステップと、
前記第１のエッジ装置が、前記通信可能性を有する前記第２のエッジ装置のうち前記移動端末が前記パケットの転送を要求した前記第２のエッジ装置の通知を前記移動端末から受けて、前記通知を受けた前記第２のエッジ装置それぞれの前記アクティベート状態情報を前記ラベルに保存するアクティベート状態情報保存ステップとを、
有する請求項１１記載のパケットロス低減方法。
【請求項１４】
前記ラベル生成ステップは、
前記第１のエッジ装置が、前記アクティベート状態情報フィールドに対し、前記移動端末がリスト化した前記移動端末との通信可能性を有する前記第２のエッジ装置をマッピングするマッピングステップと、
前記第１のエッジ装置が、前記アクティベート状態情報フィールドの各ビットに対し、前記リストに記載した順序に対応する前記第２のエッジ装置を順に割り当てて、それぞれの前記アクティベート状態情報を保存するアクティベート状態情報保存ステップとを、
有する請求項１１記載のパケットロス低減方法。
【請求項１５】
前記パケット転送ステップは、
前記パケット転送装置が、前記ラベルにより検索される出力ポートのうち、前記アクティベート状態情報により出力が必要なポートに限定して、前記ラベルスイッチパスにより指定された転送先である前記第２のエッジ装置へ前記パケットを転送する請求項１１記載のパケットロス低減方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、ＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）のようなラベルを用いてデータを転送するラベルスイッチ技術を移動体に適用した場合の、ソフトハンドオーバを用いたハンドオーバ制御を行う移動通信アクセスシステム、エッジ装置、パケット転送装置及びパケットロス低減方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来のラベルスイッチング技術において、ＬＳＰ（Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｈ  Ｐａｔｈ）を構成するための標準プロトコル技術が下記の非特許文献１に開示されている。非特許文献１に開示されている技術は、ポイントツーポイントのパスを構成するプロトコルであり、エッジとなるｉｎｇｒｅｓｓ  ＬＳＲ（Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｈ  Ｒｏｕｔｅｒ）とｅｇｒｅｓｓ  ＬＳＲとの間でＰＡＴＨ  ｍｅｓｓａｇｅ及びＲｅｓｖ  ｍｅｓｓａｇｅの交換によりラベルスイッチパスの構成と、帯域の予約とを行えるもので、トラフィックエンジニアリング向けに明示的なパスを指示してパスを構成できる点が特徴である。これに対して、マルチキャストなどポイントツーマルチポイントのパスを構成するための標準化が現在行われており、その技術が下記の非特許文献２に開示されている。非特許文献２に開示されている技術は、複数のポイントツーポイントのＬＳＰを共通のセッションオブジェクトを用いることで、分岐点となるｂｒａｎｃｈ  ＬＳＲにおいて複数のポイントツーポイントのパスをマージしていくことによりポイントツーマルチポイントのパスを構成するものである。【０００３】  ＭＰＬＳの移動体への応用に関してはモバイルＩＰとの連携によりＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスの変更をきっかけに新たなＩＰアドレスへのパスの変更を行う方式がいくつか提案されている。モバイルＩＰとの連携においては端末のハンドオーバ後に出力される新たなＣｏＡ（Ｃａｒｅ  ｏｆ  Ａｄｒｅｓｓ）のバインディングアップデートを用いてＬＳＰの変更を行うため、高速なハンドオーバを行うことが困難である。そこで、移動端末とＩＳＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｐｒｏｖｉｄｅｒ）とを接続するアクセス網を実現するために、ＬＳＰをレイヤ２のトンネルとして扱うことでレイヤ３のハンドオーバ処理（モバイルＩＰ処理）を実行することなくＬＳＰの変更によりレイヤ２のみでハンドオーバ処理を行うことが考えられる。レイヤ２のトンネルとしてＬＳＰを使用する方式を移動通信システムに適用させる場合、各ＬＳＰをそれぞれの移動端末ごとに設定し、該当移動端末の移動に伴い移動端末に割り当てているＬＳＰの経路を変更していくことで移動端末に適用する。移動通信におけるハンドオーバ方式においてパケットロスを低減する方式としてソフトハンドオーバがある。これは、移動前にあらかじめ移動先の経路に対してもパケットの複製を行い、パケットの転送を行うことで、ハンドオーバ時の通信の切断を防ぐものである。ＭＰＬＳを用いたアクセス網において、ソフトハンドオーバを行う場合、従来のシグナリング及び転送方式を用いた場合、以下の課題が発生する。【０００４】  まず、複数のポイントツーポイントのＬＳＰを用いてパケットロスの低減を実現する場合について図１３を用いて説明する。図１３はＭＰＬＳを用いたアクセス網を示している。具体的には、外部網と接続され、ＭＰＬＳのエッジ装置となるＩｎｇｒｅｓｓ  ＬＳＲ１３０１、移動端末であるＭＨ（Ｍｏｂｉｌｅ  Ｈｏｓｔ）１３００、ＭＨ１３００を収容するエッジ装置であるＥｇｒｅｓｓ−１〜４、さらにラベルスイッチの中継装置となるＬＳＲ−Ａ〜Ｃが示されている。���イントツーポイントのＬＳＰを使用する例では、例えばＭＨ１３００は電波を受信可能な複数のＥｇｒｅｓｓのリスト１を生成し、これを現在通信中のＥｇｒｅｓｓ１を通じてＩｎｇｒｅｓｓ  ＬＳＲ１３０１に通知し、あらかじめ複数のＭＨ１３００用のポイントツーポイントのＬＳＰを設定しておく。次に、電界強度がある閾値以上のＥｇｒｅｓｓに関してリスト２を生成し、これを同様にＩｎｇｒｅｓｓ  ＬＳＲ１３０１に通知する。このリスト２に従ってＩｎｇｒｅｓｓ  ＬＳＲ１３０１は実際にパケットを転送するＬＳＰを決定する。複数のＬＳＰがリスト２にある場合、Ｉｎｇｒｅｓｓ  ＬＳＲ１３０１はパケットを複製し、複数のＬＳＰに対して同一のパケットを送信する。【０００５】  次に、ポイントツーマルチポイントのＬＳＰを用いてパケットロスの低減を実現する場合について図１４を用いて説明する。図１４も図１３と同様のネットワーク構成である。ポイントツーマルチポイントを使用する例では、ＭＨ１４００は電界強度がある閾値以上のＥｇｒｅｓｓに関してリスト３を生成し、これを現在通信中のＥｇｒｅｓｓ−１を通じてＩｎｇｒｅｓｓ  ＬＳＲ１４０１に通知する。これを受信したＩｎｇｒｅｓｓ  ＬＳＲ１４０１は、リスト３に基づいて該当ＭＨ１４００用のポイントツーマルチポイントの変更を行う。具体的にはｂｒａｎｃｈ  ＬＳＰの追加、削除を実行する。ポイントツーマルチポイントを構成するシグナリングが終了すると、新たなポイントツーマルチポイント上を該当ＭＨ１４００のパケットは転送されることになる。このとき、分岐点となるＬＳＲがパケットの複製を行うため、Ｉｎｇｒｅｓｓ  ＬＳＲ１４０１でのパケット複製の負荷はなくなるが、ＬＳＰが構築された時点でパケットの複製が行われることになる。移動端末ＭＨ１４００が高速移動した場合への対応を考えると、次の２つの要求を満たす必要がある。１つはできるだけ早めにパスを構築しておきたい、２つはできるだけ広範囲にパスを構築しておきたいということである。
【非特許文献１】ＩＥＴＦ標準  ＲＦＣ３２０９「ＲＳＶＰ−ＴＥ：Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎｓ  ｔｏ  ＲＳＶＰ  ｆｏｒ  ＬＳＰ  Ｔｕｎｎｅｌｓ」
【非特許文献２】ｄｒａｆｔ−ｒａｇｇａｒｗａ−ｍｐｌｓ−ｐ２ｍｐ−ｔｅ−０２．ｔｘｔ「Ｅｓｔａｂｌｉｓｈｉｎｇ  Ｐｏｉｎｔ  ｔｏ  Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ  ＭＰＬＳ  ＴＥ  ＬＳＰｓ」
【０００６】  しかしながら、上述したように、ポイントツーポイントのＬＳＰを用いた場合では、複数のＬＳＰ使用時に、共通経路の部分に対しても同じパケットが複製されて転送されるため、帯域の重複使用が起こる。また、複数のＬＳＰの制御やパケットの複製をすべてＩｎｇｒｅｓｓ  ＬＳＲ１３０１が行うためにＩｎｇｒｅｓｓ  ＬＳＲ１３０１における負荷が非常に高くなるという問題がある。また、ポイントツーマルチポイントのＬＳＰを用いた場合では、ＬＳＰの構築時でパケットの複製が行われるため、ネットワークの効率化を考えると無駄に早期に余分な帯域が消耗され、また無駄に広い範囲で帯域が消耗されるという問題がある。
【発明の開示】
【０００７】  本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、パケットの複製を最小限にとどめ、効率的にネットワークを使用しながらソフトハンドオーバを実現することができる移動通信アクセスシステム、エッジ装置、パケット転送装置及びパケットロス低減方法を提供することを目的とする。
【０００８】  上記目的を達成するために、本発明によれば、移動端末と外部ネットワークとがアクセスネットワークを介して接続可能となるようにポイントツーマルチポイントのラベルスイッチパスを構築する移動通信アクセスシステムであって、前記アクセスネットワークは、前記外部ネットワークと接続され、前記アクセスネットワークのエッジに配置された第１のエッジ装置と、前記移動端末と接続可能であって、前記アクセスネットワークのエッジに配置された第２のエッジ装置と、前記アクセスネットワークに属し、前記第１のエッジ装置と前記第２のエッジ装置との間で伝送されるパケットを中継し転送するパケット転送装置と、を有し、前記第１のエッジ装置は、前記ラベルスイッチパスを規定するラベル値を保存するラベル値フィールドと、前記ラベルスイッチパス上に配置される前記第２のエッジ装置のアクティベート状態情報を保存するアクティベート状態情報フィールドと、を有するラベルをパケット内に生成するとともに、前記アクティベート状態情報に基づいて制御される前記ラベルスイッチパスに沿って配置された前記パケット転送装置へ前記パケットを送信し、前記パケット転送装置は、前記ラベルスイッチパスにより指定された転送先である前記第２のエッジ装置へ前記パケットを転送する移動通信アクセスシステムが提供される。この構成により、パケットの複製を最小限にとどめ、効率的にネットワークを使用しながらソフトハンドオーバを実現することができる。
【０００９】  また、本発明の移動通信アクセスシステムにおいて、前記アクティベート状態情報が、前記移動端末の要求により、前記パケットを転送すべき前記第２のエッジ装置を指定する情報であることは、本発明の好ましい態様である。この構成により、特定の第２のエッジ装置のみを選択することができる。
【００１０】  また、本発明の移動通信アクセスシステムにおいて、前記第１のエッジ装置が、前記移動端末から通知された、前記移動端末との通信可能性を有する前記第２のエッジ装置の情報を用いて前記ラベルスイッチパスを構築するとともに、前記通信可能性を有する前記第２のエッジ装置のうち前記移動端末が前記パケットの転送を要求した前記第２のエッジ装置の通知を前記移動端末から受けて、前記通知を受けた前記第２のエッジ装置それぞれの前記アクティベート状態情報を前記ラベルに保存することは、本発明の好ましい態様である。この構成により、移動端末が要求する特定の第２のエッジ装置のみを選択することができる。
【００１１】  また、本発明の移動通信アクセスシステムにおいて、前記第１のエッジ装置が、前記アクティベート状態情報フィールドに対し、前記移動端末がリスト化した前記移動端末との通信可能性を有する前記第２のエッジ装置をマッピングするとともに、前記アクティベート状態情報フィールドの各ビットに対し、前記リストに記載した順序に対応する前記第２のエッジ装置を順に割り当てて、それぞれの前記アクティベート状態情報を保存することは、本発明の好ましい態様である。この構成により、特定の第２のエッジ装置のみを選択してリスト化することができ、パケットの転送先を容易に認識することができる。
【００１２】  また、本発明の移動通信アクセスシステムにおいて、前記パケット転送装置が、前記ラベルにより検索される出力ポートのうち、前記アクティベート状態情報により出力が必要なポートに限定して前記パケットを転送することは、本発明の好ましい態様である。この構成により、特定の第２のエッジ装置のみを選択してパケットを転送することができる。
【００１３】  また、本発明によれば、移動端末と外部ネットワークとがアクセスネットワークを介して接続可能となるようにポイントツーマルチポイントのラベルスイッチパスを構築する移動通信アクセスシステムにおいて、前記外部ネットワークと接続されて前記アクセスネットワークのエッジに配置され、前記移動端末と接続可能であって前記アクセスネットワークのエッジに配置される移動端末側エッジ装置及び、前記アクセスネットワークに属してパケットを中継し転送するパケット転送装置とともに、前記アクセスネットワークに用いられるエッジ装置であって、前記ラベルスイッチパスを規定するラベル値を保存するラベル値フィールドと、前記ラベルスイッチパス上に配置される前記移動端末側エッジ装置のアクティベート状態情報を保存するアクティベート状態情報フィールドと、を有するラベルをパケット内に生成するとともに、前記アクティベート状態情報に基づいて制御される前記ラベルスイッチパスに沿って配置された前記パケット転送装置へ前記パケットを送信するエッジ装置が提供される。この構成により、パケットの複製を最小限にとどめ、効率的にネットワークを使用しながらソフトハンドオーバを実現することができる。
【００１４】  また、本発明のエッジ装置において、前記アクティベート状態情報が、前記移動端末の要求により、前記パケットを転送すべき前記移動端末側エッジ装置を指定する情報であることは、本発明の好ましい態様である。この構成により、特定の移動端末側エッジ装置のみを選択することができる。
【００１５】  また、本発明のエッジ装置において、前記移動端末から通知された、前記移動端末との通信可能性を有する前記移動端末側エッジ装置の情報を用いて前記ラベルスイッチパスを構築するとともに、前記通信可能性を有する前記移動端末側エッジ装置のうち前記移動端末が前記パケットの転送を要求した前記移動端末側エッジ装置の通知を前記移動端末から受けて、前記通知を受けた前記移動端末側エッジ装置それぞれの前記アクティベート状態情報を前記ラベルに保存することは、本発明の好ましい態様である。この構成により、移動端末が要求する特定の移動端末側エッジ装置のみを選択することができる。
【００１６】  また、本発明のエッジ装置において、前記アクティベート状態情報フィールドに対し、前記移動端末がリスト化した前記移動端末との通信可能性を有する前記移動端末側エッジ装置をマッピングするとともに、前記アクティベート状態情報フィールドの各ビットに対し、前記リストに記載した順序に対応する前記移動端末側エッジ装置を順に割り当てて、それぞれの前記アクティベート状態情報を保存することは、本発明の好ましい態様である。この構成により、特定の移動端末側エッジ装置のみを選択してリスト化することができ、パケットの転送先を容易に認識することができる。
【００１７】  また、本発明によれば、移動端末と外部ネットワークとがアクセスネットワークを介して接続可能となるようにポイントツーマルチポイントのラベルスイッチパスを構築する移動通信アクセスシステムにおいて、前記外部ネットワークと接続されて前記アクセスネットワークのエッジに配置される第１のエッジ装置及び、前記移動端末と接続可能であって前記アクセスネットワークのエッジに配置される第２のエッジ装置とともに、前記アクセスネットワークに用いられ、前記第１のエッジ装置と前記第２のエッジ装置との間で伝送されるパケットを中継し転送するパケット転送装置であって、前記第１のエッジ装置において前記パケット内に生成された、かつ、前記ラベルスイッチパスを規定するラベル値を保存するラベル値フィールドと、前記ラベルスイッチパス上に配置される前記第２のエッジ装置のアクティベート状態情報を保存するアクティベート状態情報フィールドとを有するラベルに基づいて、検索される出力ポートのうち、前記アクティベート状態情報により出力が必要なポートに限定して前記パケットを転送するパケット転送装置が提供される。この構成により、パケットの複製を最小限にとどめ、効率的にネットワークを使用しながらソフトハンドオーバを実現することができる。
【００１８】  また、本発明によれば、移動端末と外部ネットワークとがアクセスネットワークを介して接続可能となるようにポイントツーマルチポイントのラベルスイッチパスを構築する移動通信アクセスシステムにおいて、前記外部ネットワークと接続されて前記アクセスネットワークのエッジに配置される第１のエッジ装置と、前記移動端末と接続可能であって前記アクセスネットワークのエッジに配置される第２のエッジ装置と、前記第１のエッジ装置と前記第２のエッジ装置との間で伝送されるパケットを中継し転送するパケット転送装置と、を有する前記アクセスネットワークに用いられるパケットロス低減方法であって、前記第１のエッジ装置が、前記ラベルスイッチパスを規定するラベル値を保存するラベル値フィールドと、前記ラベルスイッチパス上に配置される前記第２のエッジ装置のアクティベート状態情報を保存するアクティベート状態情報フィールドと、を有するラベルをパケット内に生成するラベル生成ステップと、前記第１のエッジ装置が、前記アクティベート状態情報に基づいて制御される前記ラベルスイッチパスに沿って配置された前記パケット転送装置へ前記パケットを送信するパケット送信ステップと、前記パケット転送装置が、前記ラベルスイッチパスにより指定された転送先である前記第２のエッジ装置へ前記パケットを転送するパケット転送ステップとを、有するパケットロス低減方法が提供される。この構成により、パケットの複製を最小限にとどめ、効率的にネットワークを使用しながらソフトハンドオーバを実現することができる。
【００１９】  また、本発明のパケットロス低減方法において、前記アクティベート状態情報が、前記移動端末の要求により、前記パケットを転送すべき前記第２のエッジ装置を指定する情報であることは、本発明の好ましい態様である。この構成により、特定の第２のエッジ装置のみを選択することができる。
【００２０】  また、本発明のパケットロス低減方法において、前記ラベル生成ステップが、前記第１のエッジ装置が、前記ラベルスイッチパスを規定するために、前記移動端末から通知された、前記移動端末との通信可能性を有する前記第２のエッジ装置の情報を用いて前記ラベルスイッチパスを構築するパス構築ステップと、前記第１のエッジ装置が、前記通信可能性を有する前記第２のエッジ装置のうち前記移動端末が前記パケットの転送を要求した前記第２のエッジ装置の通知を前記移動端末から受けて、前記通知を受けた前記第２のエッジ装置それぞれの前記アクティベート状態情報を前記ラベルに保存するアクティベート状態情報保存ステップとを、有することは、本発明の好ましい態様である。この構成により、移動端末が要求する特定の第２のエッジ装置のみを選択することができる。
【００２１】  また、本発明のパケットロス低減方法において、前記ラベル生成ステップが、前記第１のエッジ装置が、前記アクティベート状態情報フィールドに対し、前記移動端末がリスト化した前記移動端末との通信可能性を有する前記第２のエッジ装置をマッピングするマッピングステップと、前記第１のエッジ装置が、前記アクティベート状態情報フィールドの各ビットに対し、前記リストに記載した順序に対応する前記第２のエッジ装置を順に割り当てて、それぞれの前記アクティベート状態情報を保存するアクティベート状態情報保存ステップとを、有することは、本発明の好ましい態様である。この構成により、特定の第２のエッジ装置のみを選択してリスト化することができ、パケットの転送先を容易に認識することができる。
【００２２】  また、本発明のパケットロス低減方法において、前記パケット転送ステップが、前記パケット転送装置が、前記ラベルにより検索される出力ポートのうち、前記アクティベート状態情報により出力が必要なポートに限定して、前記ラベルスイッチパスにより指定された転送先である前記第２のエッジ装置へ前記パケットを転送することは、本発明の好ましい態様である。この構成により、特定の第２のエッジ装置のみを選択してパケットを転送することができる。
【００２３】  本発明の移動通信アクセスシステム、エッジ装置、パケット転送装置及びパケットロス低減方法は、上記構成を有し、パケットの複製を最小限にとどめ、効率的にネットワークを使用しながらソフトハンドオーバを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムの構成を説明するための構成図
【図２】本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムにおけるソフトハンドオーバ時のシグナリングフローの概要について説明するためのシーケンスチャート
【図３】本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムのフェイズ１におけるポイントツーマルチポイントのＬＳＰが構築された際のアクセスネットワークを示す図
【図４】本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムのフェイズ２におけるアクティベートリストに基づいてパケットが転送されているアクセスネットワークを示す図
【図５】本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムのフェイズ２におけるアクティベートリストに基づいてパケットが転送されている他のアクセスネットワークを示す図
【図６】本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムのフェイズ２におけるアクティベートリストに基づいてパケットが転送されている他のアクセスネットワークを示す図
【図７】本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムにおけるラベルのフォーマットについて説明するための図
【図８】本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムにおけるパケット中継装置（ＬＳＲ）の転送テーブルを説明するためのネットワークの一例を示す図
【図９】本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムにおけるアタッチリストを含むアタッチメッセージについて説明するための図
【図１０】本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムにおけるパケット転送装置（ＬＳＲ）の保有するＤｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  ｍａｐ管理テーブルの一例を示す図
【図１１】本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムにおけるパケット中継装置（ＬＳＲ）の転送テーブルの一例を示す図
【図１２】本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムのパケット転送装置（ＬＳＲ）におけるパケット受信時の処理フローについて説明するためのフローチャート
【図１３】複数のポイントツーポイントのＬＳＰを用いてパケットロスの低減を実現する従来例
【図１４】ポイントツーマルチポイントのＬＳＰを用いてパケットロスの低減を実現する従来例
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】  以下、本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステム、エッジ装置、パケット転送装置及びパケットロス低減方法について図１から図１２を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムの構成を説明するための構成図である。図２は本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムにおけるソフトハンドオーバ時のシグナリングフローの概要について説明するためのシーケンスチャートである。図３は本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムのフェイズ１におけるポイントツーマルチポイントのＬＳＰが構築された際のアクセスネットワークを示す図である。図４は本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムのフェイズ２におけるアクティベートリストに基づいてパケットが転送されているアクセスネットワークを示す図である。図５は本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムのフェイズ２におけるアクティベートリストに基づいてパケットが転送されている他のアクセスネットワークを示す図である。【００２６】  図６は本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムのフェイズ２におけるアクティベートリストに基づいてパケットが転送されている他のアクセスネットワークを示す図である。図７は本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムにおけるラベルのフォーマットについて説明するための図である。図８は本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムにおけるパケット中継装置（ＬＳＲ）の転送テーブルを説明するためのネットワークの一例を示す図である。図９は本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムにおけるアタッチリストを含むアタッチメッセージについて説明するための図である。図１０は本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムにおけるパケット転送装置（ＬＳＲ）の保有するＤｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  ｍａｐ管理テーブルの一例を示す図である。図１１は本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムにおけるパケット中継装置（ＬＳＲ）の転送テーブルの一例を示す図である。図１２は本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムのパケット転送装置（ＬＳＲ）におけるパケット受信時の処理フローについて説明するためのフローチャートである。【００２７】  まず、本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムについて図１を用いて説明する。図１に示すように、移動通信アクセスシステムは、移動端末であるＭＨ１００と、Ｉｎｇｒｅｓｓ  ＬＳＲ１０１、［Ｅｇｒｅｓｓ−１］１、［Ｅｇｒｅｓｓ−２］２、［Ｅｇｒｅｓｓ−３］３、［Ｅｇｒｅｓｓ−４］４、ＬＳＲ−Ａ１０２〜ＬＳＲ−Ｃ１０４から構成されるアクセスネットワークとから構成されている。Ｉｎｇｒｅｓｓ  ＬＳＲ１０１が上述する第１のエッジ装置に相当し、［Ｅｇｒｅｓｓ−１］１〜［Ｅｇｒｅｓｓ−４］４が上述する第２のエッジ装置に相当し、ＬＳＲ−Ａ１０２〜ＬＳＲ−Ｃ１０４が上述するパケット転送装置に相当する。Ｉｎｇｒｅｓｓ  ＬＳＲ１０１は、不図示の外部ネットワークに接続され、アクセスネットワークのエッジに配置されているＬＳＲである。［Ｅｇｒｅｓｓ−１］１〜［Ｅｇｒｅｓｓ−４］４は、アクセスネットワーク���エッジに配置され、ＭＨ１００を収容するＬＳＲであり、無線インタフェースを有する、若しくは無線インタフェースを有する外部装置と接続されている。また、自身の存在を示す信号を定期的に出力している。本実施の形態では定期的にビーコンを出力しているものとする。ＬＳＲ−Ａ１０２〜ＬＳＲ−Ｃ１０４は、アクセスネットワークに属し、アクセスネットワークのエッジ以外に配置され、ＭＨ１００と外部ネットワークに属するＭＨ１００の通信先との間で送受信されるパケットを転送するＬＳＲである。【００２８】  次に、ソフトハンドオーバ時のシグナリングフローの概要について図２を用いて説明する。本発明の実施の形態では、ポイントツーマルチポイントを使用したソフトハンドオーバを前提とした上で、ポイントツーマルチポイントパスの構築（フェイズ１）と、実際にポイントツーマルチポイントのＬＳＰのうち必要なｂｒａｎｃｈ  ＬＳＰ上にパケットを転送する処理（フェイズ２）とを分離しているところに特徴がある。ＭＨ１００は、Ｅｇｒｅｓｓ−１〜４から定期的に出力されるビーコンを受信して（ステップＳ２０１）モニタし、例えば電界強度が第１段階の閾値Ａを上回ったＥｇｒｅｓｓのリスト（アタッチリスト）を生成し、現在通信中の、例えば［Ｅｇｒｅｓｓ−１］１に対してポイントツーマルチポイントのＬＳＰの生成を要求するアタッチメッセージをＩｎｇｒｅｓｓ  ＬＳＲ１０１に向かって送信する（ステップＳ２０２）。【００２９】  アタッチメッセージを受信した［Ｅｇｒｅｓｓ−１］１は、Ｉｎｇｒｅｓｓ  ＬＳＲ１０１に対してポイントツーマルチポイントシグナリングを要求するパスリクエストメッセージを送信する（ステップＳ２０３）。このとき、パスリクエストメッセージには、受信したアタッチリストが含まれている。Ｉｎｇｒｅｓｓ  ＬＳＲ１０１は、受信したパスリクエストメッセージに含まれるアタッチリストに基づいて、ポイントツーマルチポイントのＬＳＰの構築を行う。この構築は、具体的には上述した非特許文献２に示すパスメッセージとリザーブメッセージを用いたポイントツーマルチポイントのＬＳＰの構築である。図２に示すように、Ｉｎｇｒｅｓｓ  ＬＳＲ１０１とアタッチリストに載っているＥｇｒｅｓｓとの間で、パスメッセージ及びリザーブメッセージのやりとりを行い（ステップＳ２０４）、Ｉｎｇｒｅｓｓ  ＬＳＲ１０１がポイントツーマルチポイントのＬＳＰの構築が終了したことを確認するパスコンファメーションメッセージをパスリクエストを出力したＥｇｒｅｓｓへ送信する（ステップＳ２０５）。そして、パスコンファメーションメッセージを受信したＥｇｒｅｓｓは、ＭＨ１００にＬＳＰ構築の確認のアタッチコンファメーションメッセージを送信する（ステップＳ２０６）。【００３０】  次に、ＭＨ１００は、アタッチリストに載っているＥｇｒｅｓｓから定期的に出力されるビーコンを受信して（ステップＳ２０７）モニタし、例えば電界強度が第２段階の閾値Ｂを上回ったＥｇｒｅｓｓのリスト（アクティベートリスト）を生成し、現在通信中の［Ｅｇｒｅｓｓ−１］１に対して実際にパケットの転送を要求するアクティベートメッセージを送信する（ステップＳ２０８）。アクティベートメッセージを���信したＥｇｒｅｓｓ１は、Ｉｎｇｒｅｓｓ  ＬＳＲ１０１に対してアクティベートリストを含むアクティベートメッセージを送信する（ステップＳ２０９）。アクティベートリストを含むアクティベートメッセージを受信したＩｎｇｒｅｓｓ  ＬＳＲ１０１は、確認のためのアクティベートコンファメーションメッセージをＥｇｒｅｓｓに送信し（ステップＳ２１０）、アクティベートコンファメーションメッセージを受信したＥｇｒｅｓｓは、ＭＨ１００にアクティベートコンファメーションメッセージを送信する（ステップＳ２１１）。なお、アクティベートメッセージを受信したＩｎｇｒｅｓｓ  ＬＳＲ１０１は、受信したアクティベートリストに基づいて、該当するＥｇｒｅｓｓにパケット転送を指示する情報を含むラベルを生成し、そのラベルをパケットに挿入してパケットの転送を開始する。上述したラベルのフォーマットについては後述する。【００３１】  このように、時間のかかるポイントツーマルチポイントのＬＳＰの構築をあらかじめ済ませておき、その後はアクティベートしたいＥｇｒｅｓｓをＩｎｇｒｅｓｓ  ＬＳＲ１０１に指示するだけで、ポイントツーマルチポイントのＬＳＰ中のＥｇｒｅｓｓの中から選択してパケットを複製して転送する構成とすることで、ＭＨ１００の高速移動中でも、実際のパケットの複製を最小限にとどめ、効率的にアクセスネットワークを使用しながら、ソフトハンドオーバを実現することができる。【００３２】  ここで、上述したフェイズ１及びフェイズ２におけるアクセスネットワークの構成について図３から図６を用いて説明する。図３はフェイズ１におけるポイントツーマルチポイントのＬＳＰが構築された際のアクセスネットワークを示す図である。図３には、［Ｅｇｒｅｓｓ−１］１、［Ｅｇｒｅｓｓ−２］２、［Ｅｇｒｅｓｓ−４］４からビーコンを受信したＭＨ１００が生成した［Ｅｇｒｅｓｓ−１］１、［Ｅｇｒｅｓｓ−２］２、［Ｅｇｒｅｓｓ−４］４のアタッチリストに基づいて構築されたポイントツーマルチポイントのＬＳＰが示されている。図４から図６はフェイズ２におけるアクティベートリストに基づいてパケットが転送されているアクセスネットワークを示す図である。図４には、フェイズ１において、ポイントツーマルチポイントのＬＳＰが構築された後、［Ｅｇｒｅｓｓ−１］１及び［Ｅｇｒｅｓｓ−２］２からビーコンを受信したＭＨ１００が生成した［Ｅｇｒｅｓｓ−１］１及び［Ｅｇｒｅｓｓ−２］２のアクティベートリストに基づいて、［Ｅｇｒｅｓｓ−２］２へもパケットが転送されている様子が示されている。【００３３】  図５には、ＭＨ１００の移動により、通信相手が［Ｅｇｒｅｓｓ−１］１から［Ｅｇｒｅｓｓ−２］２へ変わった場合であって、［Ｅｇｒｅｓｓ−２］２及び［Ｅｇｒｅｓｓ−４］４のアクティベートリストを生成し、そのアクティベートリストを含むアクティベートメッセージをＩｎｇｒｅｓｓ  ＬＳＲ１０１へ向けて、［Ｅｇｒｅｓｓ−２］２に送信している様子が示されている。図６には、ＭＨ１００が生成した［Ｅｇｒｅｓｓ−２］２及び［Ｅｇｒｅｓｓ−４］４のアクティベートリストに基づいて、［Ｅｇｒｅｓｓ−４］４へもパケットが転送されている様子が示されている。【００３４】  次に、本発明で使用されるパケット転送用の上述したラベルのフォーマットについて図７を用いて説明する。本発明がターゲットとするアクセスネットワークでは、ＬＳＰをレイヤ２のトンネルとして扱うため、標準フォーマットで規定されているＴＴＬ（Ｔｉｍｅ  Ｔｏ  Ｌｉｖｅ）フィールドを使用する必要はない。このため、このＴＴＬフィールドの８ビットを各Ｅｇｒｅｓｓを示すポインタとして利用する。各ビットとＥｇｒｅｓｓとの対応は、ビーコンを受信するＭＨ１００が生成し管理する。具体的には、ビーコンを受信したＭＨ１００は、電界強度などにより８台までのＥｇｒｅｓｓを選択し、リスト化する。リスト化されたものが上述したアタッチリストである。リスト化されたＥｇｒｅｓｓの順番と、図７に示すＤｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  ｍａｐフィールドのビットとは１対１に対応している。ただし、このＤｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  ｍａｐはＴＴＬフィールドを必ずしも使用する必要はなく、Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  ｍａｐを示す新たなラベルをスタックするなど、別のラベルやフィールドを使用することも可能である。【００３５】ＭＨ１００は、アタッチメッセージを送信するときにアタッチリストを用いるため、アタッチメッセージを受信するＥｇｒｅｓｓ及びアタッチリストに基づいて構築されるポイントツーマルチポイントのＬＳＰ上の各ＬＳＲは、上述したＥｇｒｅｓｓと各ビットが１対１に対応しているマッピング情報を保持している。各ビットには０又は１が挿入されるが、０は対応するＥｇｒｅｓｓに対してパケットの転送を行わない、１は対応するＥｇｒｅｓｓに対してパケットの転送を行うということを意味している。フェイズ２において、ＭＨ１００が実際にパケットの転送を要求するＥｇｒｅｓｓのリスト（アクティベートリスト）を生成し、このアクティベートリストをＩｎｇｒｅｓｓ  ＬＳＲ１０１に通知すると、Ｉｎｇｒｅｓｓ  ＬＳＲ１０１は、該当のＥｇｒｅｓｓにマッピングされているＤｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  ｍａｐの該当ビットを１にし、それ以外のビットを０にしたラベルを使用してパケットの転送を行う。【００３６】  各ＬＳＲ（ＬＳＲ−Ａ１０２〜ＬＳＲ−Ｃ１０４）は、パケットの受信時に、ラベルにより出力ポートを決定するほかに、Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  ｍａｐフィールドを用いて実際にその出力ポートにパケットを転送するか否かを判断する。これは、該当するＥｇｒｅｓｓのビットがアクティベートされているか否かをチェックすることで判断し、アクティベートされている場合（ビットが１の場合）、その出力ポートにパケットを転送する。【００３７】  ここで、具体的に、あるアクセスネットワーク構成における各ＬＳＲの持つ転送テーブル及びパケット転送の処理方法について図８から図１１を用いて説明する。図８には、例えばＬＳＲ＃１の転送テーブルを説明するためのネットワークの例が示されている。このネットワークは、ＭＨ＃１及びＭＨ＃２がＥｇｒｅｓｓとなるＥｇｒｅｓｓ−１からＥｇｒｅｓｓ−６に接続する構成となっている。ＭＨ＃１、ＭＨ＃２は閾値Ａを上回っているＥｇｒｅｓｓに基づいて、アタッチリストを生成する。生成されたアタッチリストを含むアタッチメッセージを図９に示す。ＭＨ＃１はＥｇｒｅｓｓ−１〜Ｅｇｒｅｓｓ−４、ＭＨ＃２はＥｇｒｅｓｓ−３〜Ｅｇｒｅｓｓ−６のアタッチメッセージを生成しているとする。ＭＨ＃１及びＭＨ＃２は、アタッチリスト生成時にＤｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  ｍａｐへの各Ｅｇｒｅｓｓのマッピングを行い、各ビットと対応するＥｇｒｅｓｓを管理する。本発明の実施の形態では、Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  ｍａｐを８ビットで構成する例であるため、各ＭＨは８台までのＥｇｒｅｓｓと各ビットとの対応を管理する。図９では、Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  ｍａｐの最初のビットがＥｇｒｅｓｓ−１へのパケットの転送・停止を表すビットとして規定されていることを意味する。【００３８】  次に、アタッチリストを用いてＭＨ＃１に対してポイントツーマルチポイントのＬＳＰを構築するときの処理と、ＬＳＲ＃１における転送テーブルの構成について説明する。図２に示すパスリクエストメッセージを受信したＩｎｇｒｅｓｓ  ＬＳＲ１０１は、アタッチリストを含むパスメッセージを送信する。ＬＳＲ＃１では、各ＥｇｒｅｓｓとなるＥｇｒｅｓｓ−１〜Ｅｇｒｅｓｓ−４がＭＨ＃１のアタッチリスト上でどのビットに割り当てられているかを管理するテーブルを持っている。このため、図１０に示すように各ＭＨのＩＤ別にマッピングを保持している。ＬＳＲ＃１は、リザーブメッセージの受信により各出力ポートに対して使用するラベルが決定されると、自身もリザーブメッセージにより上位のＩｎｇｒｅｓｓ  ＬＳＲ１０１に対して使用を要求するラベルを通知する。そして、図１１に示すような転送のための転送テーブルを生成する。本発明では、通常のラベルの入出力関係を表すテーブルに加えて、関連ビットを加えていることが特徴である。この転送テーブルは、出力ポートの先に接続されているＥｇｒｅｓｓに関して、アタッチリストに示されるビットとの関係が示されたものである。図１１の例では、出力ポート２の先に接続されているＥｇｒｅｓｓ−１、Ｅｇｒｅｓｓ−２を示す、ビット１、２が関連ビットとして示されている。【００３９】  次に、ＬＳＲ＃１におけるパケット受信時の処理フローについて図１２を用いて説明する。ＬＳＲ＃１は、パケットを受信すると、転送テーブルを用いてラベルの検索を行い、出力ポートと使用するラベルとを決定する（ステップＳ１２０１）。その後、ＬＳＲ＃１は、ラベル中に含まれるＤｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  ｍａｐフィールドをチェックし、パケットの転送を示す、アクティベートされているＥｇｒｅｓｓを識別する（ステップＳ１２０２）。ＬＳＲ＃１は、各ＭＨ用に保持するビットマップの該当ビットが１を示していることにより認識することができる。転送テーブルは各出力ポート別に関連ビットを保持しているので、ＬＳＲ＃１は、出力ポート別に該当のビットが１を示しているか否かを確認し（ステップＳ１２０３）、１つでも１を示しているビットがある場合、該当の出力ポートに転送テーブルに従って、パケットを出力する（ステップＳ１２０４）。しかし、関連ビットに示されるビットがすべて０であった場合、ＬＳＲ＃１は該当ポートへのパケットの出力を行わない（ステップＳ１２０５）。【００４０】  このように、構築されたポイントツーマルチポイントに対し、分岐点となるＬＳＲでパケット単位でパケットの複製を制御することが可能になる。これにより、Ｉｎｇｒｅｓｓ  ＬＳＲ１０１でＤｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  ｍａｐのビットの変更を行うだけで、経路へのシグナリングを行うことなくパケットの流れる経路を制御することが可能となる。【００４１】  以上、本発明の実施の形態について説明した。なお、本発明は以下の態様をとることもできる。【００４２】  第１の態様として、移動端末とアクセスネットワークとからなり、前記アクセスネットワークが前記移動端末と外部ＩＳＰネットワークをレイヤ２トンネルで接続するよう構成された移動通信アクセスシステムであって、前記外部ＩＳＰネットワークと接続され、前記アクセスネットワークのエッジに配置された第１のエッジ装置と、前記アクセスネットワークの前記エッジに配置され、前記移動端末を収容する第２のエッジ装置と、前記アクセスネットワークに属し、前記アクセスネットワークの前記エッジ以外に配置され、前記移動端末と前記外部ＩＳＰネットワークに属する前記移動端末の通信先との間で送受信されるパケットを転送するパケット転送装置とを有し、前記移動端末が、前記第２のエッジ装置から出力される第２のエッジ装置情報を受信し、受信した前記第２のエッジ装置情報に基づいて、前記第２のエッジ装置のリストであるアタッチリストを生成し、前記第２のエッジ装置のうち現在通信中の通信エッジ装置へ、生成された前記アタッチリストを含む、ポイントツーマルチポイントのラベルスイッチパスの生成を要求するアタッチメッセージを送信し、前記通信エッジ装置が、受信した前記アタッチメッセージに基づいて、前記第１のエッジ装置に向けて前記アタッチリストを含むパスリクエストメッセージを送信し、前記第１のエッジ装置が、受信した前記パスリクエストメッセージに含まれる前記アタッチリストに基づいて、ポイントツーマルチポイントのラベルスイッチパスの構築を行い、前記ポイントツーマルチポイントのラベルスイッチパスが構築された後、前記移動端末が、前記第２のエッジ装置から出力される第２のエッジ装置情報を受信し、受信した前記第２のエッジ装置情報に基づいて、前記第２のエッジ装置のリストであるアクティベートリストを生成し、前記通信エッジ装置へ、生成された前記アクティベートリストを含む、前記アクティベートリストに載っている前記第２のエッジ装置のみにパケットの転送を要求するアクティベートメッセージを送信し、前記通信エッジ装置が、受信した前記アクティベートメッセージを前記第１のエッジ装置に向けて送信し、前記第１のエッジ装置が、受信した前記アクティベートメッセージに含まれる前記アクティベートリストに基づいて、該当する前記第２のエッジ装置にパケット転送を指示するラベルを生成しパケットに挿入し、挿入された前記パケットを構築された前記ラベルスイッチパス上に送信し、前記ラベルスイッチパスの分岐点となる前記パケット転送装置が、受信した前記パケットに含まれる前記ラベルに基づいて、前記パケットを構築された前記ラベルスイッチパスに出力すべきか否かを判断する移動通信アクセスシステムが提供される。この構成により、パケットの複製を最小限にとどめ、効率的にネットワークを使用しなが���ソフトハンドオーバを実現することができる。【００４３】  また、上記移動通信アクセスシステムにおいて、前記移動端末が、前記第２のエッジ装置から受信する前記第２のエッジ装置情報が所定の条件を満たす場合にのみ、前記アタッチリスト及び前記アクティベートリストを生成することは、好ましい態様である。この構成により、特定の第２のエッジ装置のみを選択してリスト化することができる。【００４４】  また、上記移動通信アクセスシステムにおいて、前記ラベルに前記アタッチリストの前記第２のエッジ装置がマッピングされていることは、好ましい態様である。この構成により、パケットの転送先を容易に認識することができる。【００４５】  また、第２の態様として、移動端末とアクセスネットワークとからなり、前記アクセスネットワークが前記移動端末と外部ＩＳＰネットワークをレイヤ２トンネルで接続するよう構成され、前記外部ＩＳＰネットワークと接続され、前記アクセスネットワークのエッジに配置された第１のエッジ装置と、前記アクセスネットワークの前記エッジに配置され、前記移動端末を収容する第２のエッジ装置と、前記アクセスネットワークに属し、前記アクセスネットワークの前記エッジ以外に配置され、前記移動端末と前記外部ＩＳＰネットワークに属する前記移動端末の通信先との間で送受信されるパケットを転送するパケット転送装置とを有する移動通信アクセスシステムの前記パケット転送装置であって、前記移動端末が、前記第２のエッジ装置から出力される第２のエッジ装置情報を受信し、受信した前記第２のエッジ装置情報に基づいて、前記第２のエッジ装置のリストであるアタッチリストを生成し、前記第２のエッジ装置のうち現在通信中の通信エッジ装置へ、生成された前記アタッチリストを含む、ポイントツーマルチポイントのラベルスイッチパスの生成を要求するアタッチメッセージを送信し、前記通信エッジ装置が、受信した前記アタッチメッセージに基づいて、前記第１のエッジ装置に向けて前記アタッチリストを含むパスリクエストメッセージを送信し、前記第１のエッジ装置が、受信した前記パスリクエストメッセージに含まれる前記アタッチリストに基づいて、ポイントツーマルチポイントのラベルスイッチパスの構築を行い、前記ポイントツーマルチポイントのラベルスイッチパスが構築された後、前記移動端末が、前記第２のエッジ装置から出力される第２のエッジ装置情報を受信し、受信した前記第２のエッジ装置情報に基づいて、前記第２のエッジ装置のリストであるアクティベートリストを生成し、前記通信エッジ装置へ、生成された前記アクティベートリストを含む、前記アクティベートリストに載っている前記第２のエッジ装置のみにパケットの転送を要求するアクティベートメッセージを送信し、前記通信エッジ装置が、受信した前記アクティベートメッセージを前記第１のエッジ装置に向けて送信し、前記第１のエッジ装置が、受信した前記アクティベートメッセージに含まれる前記アクティベートリストに基づいて、該当する前記第２のエッジ装置にパケット転送を指示するラベルを生成しパケットに挿入し、挿入された前記パケットを構築された前記ラベルスイッチパス上に送信した場合に、前記第１のエッジ装置���ら送信された前記パケットに含まれるラベルに基づいて、前記パケットを構築された前記ラベルスイッチパスに出力すべきか否かを判断する判断手段を備えるパケット転送装置が提供される。この構成により、パケットの複製を最小限にとどめ、効率的にネットワークを使用しながらソフトハンドオーバを実現することができる。【００４６】  また、第３の態様として、移動端末とアクセスネットワークとからなり、前記アクセスネットワークが前記移動端末と外部ＩＳＰネットワークをレイヤ２トンネルで接続するよう構成され、前記外部ＩＳＰネットワークと接続され、前記アクセスネットワークのエッジに配置された第１のエッジ装置と、前記アクセスネットワークの前記エッジに配置され、前記移動端末を収容する第２のエッジ装置と、前記アクセスネットワークに属し、前記アクセスネットワークの前記エッジ以外に配置され、前記移動端末と前記外部ＩＳＰネットワークに属する前記移動端末の通信先との間で送受信されるパケットを転送するパケット転送装置とを有する移動通信アクセスシステムにおけるパケットロス低減方法であって、前記移動端末が、前記第２のエッジ装置から出力される第２のエッジ装置情報を受信し、受信した前記第２のエッジ装置情報に基づいて、前記第２のエッジ装置のリストであるアタッチリストを生成し、前記第２のエッジ装置のうち現在通信中の通信エッジ装置へ、生成された前記アタッチリストを含む、ポイントツーマルチポイントのラベルスイッチパスの生成を要求するアタッチメッセージを送信するステップと、前記通信エッジ装置が、受信した前記アタッチメッセージに基づいて、前記第１のエッジ装置に向けて前記アタッチリストを含むパスリクエストメッセージを送信するステップと、前記第１のエッジ装置が、受信した前記パスリクエストメッセージに含まれる前記アタッチリストに基づいて、ポイントツーマルチポイントのラベルスイッチパスの構築を行うステップと、前記ポイントツーマルチポイントのラベルスイッチパスが構築された後、前記移動端末が、前記第２のエッジ装置から出力される第２のエッジ装置情報を受信し、受信した前記第２のエッジ装置情報に基づいて、前記第２のエッジ装置のリストであるアクティベートリストを生成し、前記通信エッジ装置へ、生成された前記アクティベートリストを含む、前記アクティベートリストに載っている前記第２のエッジ装置のみにパケットの転送を要求するアクティベートメッセージを送信するステップと、前記通信エッジ装置が、受信した前記アクティベートメッセージを前記第１のエッジ装置に向けて送信するステップと、前記第１のエッジ装置が、受信した前記アクティベートメッセージに含まれる前記アクティベートリストに基づいて、該当する前記第２のエッジ装置にパケット転送を指示するラベルを生成しパケットに挿入し、挿入された前記パケットを構築された前記ラベルスイッチパス上に送信するステップと、前記ラベルスイッチパスの分岐点となる前記パケット転送装置が、受信した前記パケットに含まれる前記ラベルに基づいて、前記パケットを構築された前記ラベルスイッチパスに出力すべきか否かを判断するステップとを有するパケットロス低減方法が提供される。この��成により、パケットの複製を最小限にとどめ、効率的にネットワークを使用しながらソフトハンドオーバを実現することができる。【００４７】  また、上記パケットロス低減方法において、前記移動端末が、前記第２のエッジ装置から受信する前記第２のエッジ装置情報が所定の条件を満たす場合にのみ、前記アタッチリスト及び前記アクティベートリストを生成することは、好ましい態様である。この構成により、特定の第２のエッジ装置のみを選択してリスト化することができる。【００４８】  また、上記パケットロス低減方法において、前記ラベルに前記アタッチリストの前記第２のエッジ装置がマッピングされていることは、好ましい態様である。この構成により、パケットの転送先を容易に認識することができる。【００４９】  上記態様による移動通信アクセスシステム、パケット転送装置及びパケットロス低減方法は、上記構成を有し、パケットの複製を最小限にとどめ、効率的にネットワークを使用しながらソフトハンドオーバを実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】  本発明に係る移動通信アクセスシステム、エッジ装置、パケット転送装置及びパケットロス低減方法は、パケットの複製を最小限にとどめ、効率的にネットワークを使用しながらソフトハンドオーバを実現することができるため、ＭＰＬＳのようなラベルを用いてデータを転送するラベルスイッチ技術を移動体に適用した場合の、ソフトハンドオーバを用いたハンドオーバ制御を行う移動通信アクセスシステム、エッジ装置、パケット転送装置及びパケットロス低減方法などに有用である。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年3月30日(2007.3.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動端末と外部ネットワークとがアクセスネットワークを介して接続可能となるようにポイントツーマルチポイントのラベルスイッチパスを構築する移動通信アクセスシステムであって、
前記アクセスネットワークは、
前記外部ネットワークと接続され、前記アクセスネットワークのエッジに配置された第１のエッジ装置と、
前記移動端末と接続可能であって、前記アクセスネットワークのエッジに配置された第２のエッジ装置と、
前記アクセスネットワークに属し、前記第１のエッジ装置と前記第２のエッジ装置との間で伝送されるパケットを中継し転送するパケット転送装置と、を有し、
前記第１のエッジ装置は、
前記ラベルスイッチパスを規定するラベル値を保存するラベル値フィールドと、前記ラベルスイッチパス上に配置される前記第２のエッジ装置のアクティベート状態情報を保存するアクティベート状態情報フィールドと、を有するラベルをパケット内に生成するとともに、
前記アクティベート状態情報に基づいて制御される前記ラベルスイッチパスに沿って配置された前記パケット転送装置へ前記パケットを送信し、
前記パケット転送装置は、
前記ラベルスイッチパスにより指定された転送先である前記第２のエッジ装置へ前記パケットを転送する移動通信アクセスシステム。
【請求項２】
前記アクティベート状態情報は、
前記移動端末の要求により、前記パケットを転送すべき前記第２のエッジ装置を指定する情報である請求項１記載の移動通信アクセスシステム。
【請求項３】
前記第１のエッジ装置は、
前記移動端末から通知された、前記移動端末との通信可能性を有する前記第２のエッジ装置の情報を用いて前記ラベルスイッチパスを構築するとともに、
前記通信可能性を有する前記第２のエッジ装置のうち前記移動端末が前記パケットの転送を要求した前記第２のエッジ装置の通知を前記移動端末から受けて、前記通知を受けた前記第２のエッジ装置それぞれの前記アクティベート状態情報を前記ラベルに保存する請求項１記載の移動通信アクセスシステム。
【請求項４】
前記第１のエッジ装置は、
前記アクティベート状態情報フィールドに対し、前記移動端末がリスト化した前記移動端末との通信可能性を有する前記第２のエッジ装置をマッピングするとともに、
前記アクティベート状態情報フィールドの各ビットに対し、前記リストに記載した順序に対応する前記第２のエッジ装置を順に割り当てて、それぞれの前記アクティベート状態情報を保存する請求項１記載の移動通信アクセスシステム。
【請求項５】
前記パケット転送装置は、
前記ラベルにより検索される出力ポートのうち、前記アクティベート状態情報により出力が必要なポートに限定して前記パケットを転送する請求項１記載の移動通信アクセスシステム。
【請求項６】
移動端末と外部ネットワークとがアクセスネットワークを介して接続可能となるようにポイントツーマルチポイントのラベルスイッチパスを構築する移動通信アクセスシステムにおいて、前記外部ネットワークと接続されて前記アクセスネットワークのエッジに配置され、前記移動端末と接続可能であって前記アクセスネットワークのエッジに配置される移動端末側エッジ装置及び、前記アクセスネットワークに属してパケットを中継し転送するパケット転送装置とともに、前記アクセスネットワークに用いられるエッジ装置であって、
前記ラベルスイッチパスを規定するラベル値を保存するラベル値フィールドと、前記ラベルスイッチパス上に配置される前記移動端末側エッジ装置のアクティベート状態情報を保存するアクティベート状態情報フィールドと、を有するラベルをパケット内に生成するとともに、
前記アクティベート状態情報に基づいて制御される前記ラベルスイッチパスに沿って配置された前記パケット転送装置へ前記パケットを送信するエッジ装置。
【請求項７】
前記アクティベート状態情報は、
前記移動端末の要求により、前記パケットを転送すべき前記移動端末側エッジ装置を指定する情報である請求項６記載のエッジ装置。
【請求項８】
前記移動端末から通知された、前記移動端末との通信可能性を有する前記移動端末側エッジ装置の情報を用いて前記ラベルスイッチパスを構築するとともに、
前記通信可能性を有する前記移動端末側エッジ装置のうち前記移動端末が前記パケットの転送を要求した前記移動端末側エッジ装置の通知を前記移動端末から受けて、前記通知を受けた前記移動端末側エッジ装置それぞれの前記アクティベート状態情報を前記ラベルに保存する請求項６記載のエッジ装置。
【請求項９】
前記アクティベート状態情報フィールドに対し、前記移動端末がリスト化した前記移動端末との通信可能性を有する前記移動端末側エッジ装置をマッピングするとともに、
前記アクティベート状態情報フィールドの各ビットに対し、前記リストに記載した順序に対応する前記移動端末側エッジ装置を順に割り当てて、それぞれの前記アクティベート状態情報を保存する請求項６記載のエッジ装置。
【請求項１０】
移動端末と外部ネットワークとがアクセスネットワークを介して接続可能となるようにポイントツーマルチポイントのラベルスイッチパスを構築する移動通信アクセスシステムにおいて、前記外部ネットワークと接続されて前記アクセスネットワークのエッジに配置される第１のエッジ装置及び、前記移動端末と接続可能であって前記アクセスネットワークのエッジに配置される第２のエッジ装置とともに、前記アクセスネットワークに用いられ、前記第１のエッジ装置と前記第２のエッジ装置との間で伝送されるパケットを中継し転送するパケット転送装置であって、
前記第１のエッジ装置において前記パケット内に生成された、かつ、前記ラベルスイッチパスを規定するラベル値を保存するラベル値フィールドと、前記ラベルスイッチパス上に配置される前記第２のエッジ装置のアクティベート状態情報を保存するアクティベート状態情報フィールドとを有するラベルに基づいて、検索される出力ポートのうち、前記アクティベート状態情報により出力が必要なポートに限定して前記パケットを転送するパケット転送装置。
【請求項１１】
移動端末と外部ネットワークとがアクセスネットワークを介して接続可能となるようにポイントツーマルチポイントのラベルスイッチパスを構築する移動通信アクセスシステムにおいて、前記外部ネットワークと接続されて前記アクセスネットワークのエッジに配置される第１のエッジ装置と、前記移動端末と接続可能であって前記アクセスネットワークのエッジに配置される第２のエッジ装置と、前記第１のエッジ装置と前記第２のエッジ装置との間で伝送されるパケットを中継し転送するパケット転送装置と、を有する前記アクセスネットワークに用いられるパケットロス低減方法であって、
前記第１のエッジ装置が、前記ラベルスイッチパスを規定するラベル値を保存するラベル値フィールドと、前記ラベルスイッチパス上に配置される前記第２のエッジ装置のアクティベート状態情報を保存するアクティベート状態情報フィールドと、を有するラベルをパケット内に生成するラベル生成ステップと、
前記第１のエッジ装置が、前記アクティベート状態情報に基づいて制御される前記ラベルスイッチパスに沿って配置された前記パケット転送装置へ前記パケットを送信するパケット送信ステップと、
前記パケット転送装置が、前記ラベルスイッチパスにより指定された転送先である前記第２のエッジ装置へ前記パケットを転送するパケット転送ステップとを、
有するパケットロス低減方法。
【請求項１２】
前記アクティベート状態情報は、
前記移動端末の要求により、前記パケットを転送すべき前記第２のエッジ装置を指定する情報である請求項１１記載のパケットロス低減方法。
【請求項１３】
前記ラベル生成ステップは、
前記第１のエッジ装置が、前記ラベルスイッチパスを規定するために、前記移動端末から通知された、前記移動端末との通信可能性を有する前記第２のエッジ装置の情報を用いて前記ラベルスイッチパスを構築するパス構築ステップと、
前記第１のエッジ装置が、前記通信可能性を有する前記第２のエッジ装置のうち前記移動端末が前記パケットの転送を要求した前記第２のエッジ装置の通知を前記移動端末から受けて、前記通知を受けた前記第２のエッジ装置それぞれの前記アクティベート状態情報を前記ラベルに保存するアクティベート状態情報保存ステップとを、
有する請求項１１記載のパケットロス低減方法。
【請求項１４】
前記ラベル生成ステップは、
前記第１のエッジ装置が、前記アクティベート状態情報フィールドに対し、前記移動端末がリスト化した前記移動端末との通信可能性を有する前記第２のエッジ装置をマッピングするマッピングステップと、
前記第１のエッジ装置が、前記アクティベート状態情報フィールドの各ビットに対し、前記リストに記載した順序に対応する前記第２のエッジ装置を順に割り当てて、それぞれの前記アクティベート状態情報を保存するアクティベート状態情報保存ステップとを、
有する請求項１１記載のパケットロス低減方法。
【請求項１５】
前記パケット転送ステップは、
前記パケット転送装置が、前記ラベルにより検索される出力ポートのうち、前記アクティベート状態情報により出力が必要なポートに限定して、前記ラベルスイッチパスにより指定された転送先である前記第２のエッジ装置へ前記パケットを転送する請求項１１記載のパケットロス低減方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、MPLS（Multi Protocol Label Switching）のようなラベルを用いてデータを転送するラベルスイッチ技術を移動体に適用した場合の、ソフトハンドオーバを用いたハンドオーバ制御を行う移動通信アクセスシステム、エッジ装置、パケット転送装置及びパケットロス低減方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のラベルスイッチング技術において、LSP（Label Switch Path）を構成するための標準プロトコル技術が下記の非特許文献１に開示されている。非特許文献１に開示されている技術は、ポイントツーポイントのパスを構成するプロトコルであり、エッジとなるingress LSR（Label Switch Router）とegress LSRとの間でPATH message及びResv messageの交換によりラベルスイッチパスの構成と、帯域の予約とを行えるもので、トラフィックエンジニアリング向けに明示的なパスを指示してパスを構成できる点が特徴である。これに対して、マルチキャストなどポイントツーマルチポイントのパスを構成するための標準化が現在行われており、その技術が下記の非特許文献２に開示されている。非特許文献２に開示されている技術は、複数のポイントツーポイントのLSPを共通のセッションオブジェクトを用いることで、分岐点となるbranch LSRにおいて複数のポイントツーポイントのパスをマージしていくことによりポイントツーマルチポイントのパスを構成するものである。
【０００３】
MPLSの移動体への応用に関してはモバイルIPとの連携によりIP(Internet Protocol)アドレスの変更をきっかけに新たなIPアドレスへのパスの変更を行う方式がいくつか提案されている。モバイルIPとの連携においては端末のハンドオーバ後に出力される新たなCoA（Care of Adress）のバインディングアップデートを用いてLSPの変更を行うため、高速なハンドオーバを行うことが困難である。そこで、移動端末とISP(Internet Service Provider)とを接続するアクセス網を実現するために、LSPをレイヤ２のトンネルとして扱うことでレイヤ３のハンドオーバ処理（モバイルIP処理）を実行することなくLSPの変更によりレイヤ２のみでハンドオーバ処理を行うことが考えられる。レイヤ２のトンネルとしてLSPを使用する方式を移動通信システムに適用させる場合、各LSPをそれぞれの移動端末ごとに設定し、該当移動端末の移動に伴い移動端末に割り当てているLSPの経路を変更していくことで移動端末に適用する。移動通信におけるハンドオーバ方式においてパケットロスを低減する方式としてソフトハンドオーバがある。これは、移動前にあらかじめ移動先の経路に対してもパケットの複製を行い、パケットの転送を行うことで、ハンドオーバ時の通信の切断を防ぐものである。MPLSを用いたアクセス網において、ソフトハンドオーバを行う場合、従来のシグナリング及び転送方式を用いた場合、以下の課題が発生する。
【０００４】
まず、複数のポイントツーポイントのLSPを用いてパケットロスの低減を実現する場合について図１３を用いて説明する。図１３はMPLSを用いたアクセス網を示している。具体的には、外部網と接続され、MPLSのエッジ装置となるIngress LSR１３０１、移動端末であるMH（Mobile Host）１３００、MH１３００を収容するエッジ装置であるEgress-1〜4、さらにラベルスイッチの中継装置となるLSR-A〜Cが示されている。ポイントツーポイントのLSPを使用する例では、例えばMH１３００は電波を受信可能な複数のEgressのリスト１を生成し、これを現在通信中のEgress１を通じてIngress LSR１３０１に通知し、あらかじめ複数のMH１３００用のポイントツーポイントのLSPを設定しておく。次に、電界強度がある閾値以上のEgressに関してリスト２を生成し、これを同様にIngress LSR１３０１に通知する。このリスト２に従ってIngress LSR１３０１は実際にパケットを転送するLSPを決定する。複数のLSPがリスト２にある場合、Ingress LSR１３０１はパケットを複製し、複数のLSPに対して同一のパケットを送信する。
【０００５】
次に、ポイントツーマルチポイントのLSPを用いてパケットロスの低減を実現する場合について図１４を用いて説明する。図１４も図１３と同様のネットワーク構成である。ポイントツーマルチポイントを使用する例では、MH１４００は電界強度がある閾値以上のEgressに関してリスト３を生成し、これを現在通信中のEgress-1を通じてIngress LSR１４０１に通知する。これを受信したIngress LSR１４０１は、リスト３に基づいて該当MH１４００用のポイントツーマルチポイントの変更を行う。具体的にはbranch LSPの追加、削除を実行する。ポイントツーマルチポイントを構成するシグナリングが終了すると、新たなポイントツーマルチポイント上を該当MH１４００のパケットは転送されることになる。このとき、分岐点となるLSRがパケットの複製を行うため、Ingress LSR１４０１でのパケット複製の負荷はなくなるが、LSPが構築された時点でパケットの複製が行われることになる。移動端末MH１４００が高速移動した場合への対応を考えると、次の２つの要求を満たす必要がある。１つはできるだけ早めにパスを構築しておきたい、２つはできるだけ広範囲にパスを構築しておきたいということである。
【非特許文献１】ＩＥＴＦ標準  ＲＦＣ３２０９「RSVP-TE:Extensions to RSVP for LSP Tunnels」
【非特許文献２】draft-raggarwa-mpls-p2mp-te-02.txt「Establishing Point to Multipoint MPLS TE LSPs」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したように、ポイントツーポイントのLSPを用いた場合では、複数のLSP使用時に、共通経路の部分に対しても同じパケットが複製されて転送されるため、帯域の重複使用が起こる。また、複数のLSPの制御やパケットの複製をすべてIngress LSR１３０１が行うためにIngress LSR１３０１における負荷が非常に高くなるという問題がある。また、ポイントツーマルチポイントのLSPを用いた場合では、LSPの構築時でパケットの複製が行われるため、ネットワークの効率化を考えると無駄に早期に余分な帯域が消耗され、また無駄に広い範囲で帯域が消耗されるという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、パケットの複製を最小限にとどめ、効率的にネットワークを使用しながらソフトハンドオーバを実現することができる移動通信アクセスシステム、エッジ装置、パケット転送装置及びパケットロス低減方法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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明によれば、移動端末と外部ネットワークとがアクセスネットワークを介して接続可能となるようにポイントツーマルチポイントのラベルスイッチパスを構築する移動通信アクセスシステムであって、前記アクセスネットワークは、前記外部ネットワークと接続され、前記アクセスネットワークのエッジに配置された第１のエッジ装置と、前記移動端末と接続可能であって、前記アクセスネットワークのエッジに配置された第２のエッジ装置と、前記アクセスネットワークに属し、前記第１のエッジ装置と前記第２のエッジ装置との間で伝送されるパケットを中継し転送するパケット転送装置と、を有し、前記第１のエッジ装置は、前記ラベルスイッチパスを規定するラベル値を保存するラベル値フィールドと、前記ラベルスイッチパス上に配置される前記第２のエッジ装置のアクティベート状態情報を保存するアクティベート状態情報フィールドと、を有するラベルをパケット内に生成するとともに、前記アクティベート状態情報に基づいて制御される前記ラベルスイッチパスに沿って配置された前記パケット転送装置へ前記パケットを送信し、前記パケット転送装置は、前記ラベルスイッチパスにより指定された転送先である前記第２のエッジ装置へ前記パケットを転送する移動通信アクセスシステムが提供される。この構成により、パケットの複製を最小限にとどめ、効率的にネットワークを使用しながらソフトハンドオーバを実現することができる。
【０００９】
また、本発明の移動通信アクセスシステムにおいて、前記アクティベート状態情報が、前記移動端末の要求により、前記パケットを転送すべき前記第２のエッジ装置を指定する情報であることは、本発明の好ましい態様である。この構成により、特定の第２のエッジ装置のみを選択することができる。
【００１０】
また、本発明の移動通信アクセスシステムにおいて、前記第１のエッジ装置が、前記移動端末から通知された、前記移動端末との通信可能性を有する前記第２のエッジ装置の情報を用いて前記ラベルスイッチパスを構築するとともに、前記通信可能性を有する前記第２のエッジ装置のうち前記移動端末が前記パケットの転送を要求した前記第２のエッジ装置の通知を前記移動端末から受けて、前記通知を受けた前記第２のエッジ装置それぞれの前記アクティベート状態情報を前記ラベルに保存することは、本発明の好ましい態様である。この構成により、移動端末が要求する特定の第２のエッジ装置のみを選択することができる。
【００１１】
また、本発明の移動通信アクセスシステムにおいて、前記第１のエッジ装置が、前記アクティベート状態情報フィールドに対し、前記移動端末がリスト化した前記移動端末との通信可能性を有する前記第２のエッジ装置をマッピングするとともに、前記アクティベート状態情報フィールドの各ビットに対し、前記リストに記載した順序に対応する前記第２のエッジ装置を順に割り当てて、それぞれの前記アクティベート状態情報を保存することは、本発明の好ましい態様である。この構成により、特定の第２のエッジ装置のみを選択してリスト化することができ、パケットの転送先を容易に認識することができる。
【００１２】
また、本発明の移動通信アクセスシステムにおいて、前記パケット転送装置が、前記ラベルにより検索される出力ポートのうち、前記アクティベート状態情報により出力が必要なポートに限定して前記パケットを転送することは、本発明の好ましい態様である。この構成により、特定の第２のエッジ装置のみを選択してパケットを転送することができる。
【００１３】
また、本発明によれば、移動端末と外部ネットワークとがアクセスネットワークを介して接続可能となるようにポイントツーマルチポイントのラベルスイッチパスを構築する移動通信アクセスシステムにおいて、前記外部ネットワークと接続されて前記アクセスネットワークのエッジに配置され、前記移動端末と接続可能であって前記アクセスネットワークのエッジに配置される移動端末側エッジ装置及び、前記アクセスネットワークに属してパケットを中継し転送するパケット転送装置とともに、前記アクセスネットワークに用いられるエッジ装置であって、前記ラベルスイッチパスを規定するラベル値を保存するラベル値フィールドと、前記ラベルスイッチパス上に配置される前記移動端末側エッジ装置のアクティベート状態情報を保存するアクティベート状態情報フィールドと、を有するラベルをパケット内に生成するとともに、前記アクティベート状態情報に基づいて制御される前記ラベルスイッチパスに沿って配置された前記パケット転送装置へ前記パケットを送信するエッジ装置が提供される。この構成により、パケットの複製を最小限にとどめ、効率的にネットワークを使用しながらソフトハンドオーバを実現することができる。
【００１４】
また、本発明のエッジ装置において、前記アクティベート状態情報が、前記移動端末の要求により、前記パケットを転送すべき前記移動端末側エッジ装置を指定する情報であることは、本発明の好ましい態様である。この構成により、特定の移動端末側エッジ装置のみを選択することができる。
【００１５】
また、本発明のエッジ装置において、前記移動端末から通知された、前記移動端末との通信可能性を有する前記移動端末側エッジ装置の情報を用いて前記ラベルスイッチパスを構築するとともに、前記通信可能性を有する前記移動端末側エッジ装置のうち前記移動端末が前記パケットの転送を要求した前記移動端末側エッジ装置の通知を前記移動端末から受けて、前記通知を受けた前記移動端末側エッジ装置それぞれの前記アクティベート状態情報を前記ラベルに保存することは、本発明の好ましい態様である。この構成により、移動端末が要求する特定の移動端末側エッジ装置のみを選択することができる。
【００１６】
また、本発明のエッジ装置において、前記アクティベート状態情報フィールドに対し、前記移動端末がリスト化した前記移動端末との通信可能性を有する前記移動端末側エッジ装置をマッピングするとともに、前記アクティベート状態情報フィールドの各ビットに対し、前記リストに記載した順序に対応する前記移動端末側エッジ装置を順に割り当てて、それぞれの前記アクティベート状態情報を保存することは、本発明の好ましい態様である。この構成により、特定の移動端末側エッジ装置のみを選択してリスト化することができ、パケットの転送先を容易に認識することができる。
【００１７】
また、本発明によれば、移動端末と外部ネットワークとがアクセスネットワークを介して接続可能となるようにポイントツーマルチポイントのラベルスイッチパスを構築する移動通信アクセスシステムにおいて、前記外部ネットワークと接続されて前記アクセスネットワークのエッジに配置される第１のエッジ装置及び、前記移動端末と接続可能であって前記アクセスネットワークのエッジに配置される第２のエッジ装置とともに、前記アクセスネットワークに用いられ、前記第１のエッジ装置と前記第２のエッジ装置との間で伝送されるパケットを中継し転送するパケット転送装置であって、前記第１のエッジ装置において前記パケット内に生成された、かつ、前記ラベルスイッチパスを規定するラベル値を保存するラベル値フィールドと、前記ラベルスイッチパス上に配置される前記第２のエッジ装置のアクティベート状態情報を保存するアクティベート状態情報フィールドとを有するラベルに基づいて、検索される出力ポートのうち、前記アクティベート状態情報により出力が必要なポートに限定して前記パケットを転送するパケット転送装置が提供される。この構成により、パケットの複製を最小限にとどめ、効率的にネットワークを使用しながらソフトハンドオーバを実現することができる。
【００１８】
また、本発明によれば、移動端末と外部ネットワークとがアクセスネットワークを介して接続可能となるようにポイントツーマルチポイントのラベルスイッチパスを構築する移動通信アクセスシステムにおいて、前記外部ネットワークと接続されて前記アクセスネットワークのエッジに配置される第１のエッジ装置と、前記移動端末と接続可能であって前記アクセスネットワークのエッジに配置される第２のエッジ装置と、前記第１のエッジ装置と前記第２のエッジ装置との間で伝送されるパケットを中継し転送するパケット転送装置と、を有する前記アクセスネットワークに用いられるパケットロス低減方法であって、前記第１のエッジ装置が、前記ラベルスイッチパスを規定するラベル値を保存するラベル値フィールドと、前記ラベルスイッチパス上に配置される前記第２のエッジ装置のアクティベート状態情報を保存するアクティベート状態情報フィールドと、を有するラベルをパケット内に生成するラベル生成ステップと、前記第１のエッジ装置が、前記アクティベート状態情報に基づいて制御される前記ラベルスイッチパスに沿って配置された前記パケット転送装置へ前記パケットを送信するパケット送信ステップと、前記パケット転送装置が、前記ラベルスイッチパスにより指定された転送先である前記第２のエッジ装置へ前記パケットを転送するパケット転送ステップとを、有するパケットロス低減方法が提供される。この構成により、パケットの複製を最小限にとどめ、効率的にネットワークを使用しながらソフトハンドオーバを実現することができる。
【００１９】
また、本発明のパケットロス低減方法において、前記アクティベート状態情報が、前記移動端末の要求により、前記パケットを転送すべき前記第２のエッジ装置を指定する情報であることは、本発明の好ましい態様である。この構成により、特定の第２のエッジ装置のみを選択することができる。
【００２０】
また、本発明のパケットロス低減方法において、前記ラベル生成ステップが、前記第１のエッジ装置が、前記ラベルスイッチパスを規定するために、前記移動端末から通知された、前記移動端末との通信可能性を有する前記第２のエッジ装置の情報を用いて前記ラベルスイッチパスを構築するパス構築ステップと、前記第１のエッジ装置が、前記通信可能性を有する前記第２のエッジ装置のうち前記移動端末が前記パケットの転送を要求した前記第２のエッジ装置の通知を前記移動端末から受けて、前記通知を受けた前記第２のエッジ装置それぞれの前記アクティベート状態情報を前記ラベルに保存するアクティベート状態情報保存ステップとを、有することは、本発明の好ましい態様である。この構成により、移動端末が要求する特定の第２のエッジ装置のみを選択することができる。
【００２１】
また、本発明のパケットロス低減方法において、前記ラベル生成ステップが、前記第１のエッジ装置が、前記アクティベート状態情報フィールドに対し、前記移動端末がリスト化した前記移動端末との通信可能性を有する前記第２のエッジ装置をマッピングするマッピングステップと、前記第１のエッジ装置が、前記アクティベート状態情報フィールドの各ビットに対し、前記リストに記載した順序に対応する前記第２のエッジ装置を順に割り当てて、それぞれの前記アクティベート状態情報を保存するアクティベート状態情報保存ステップとを、有することは、本発明の好ましい態様である。この構成により、特定の第２のエッジ装置のみを選択してリスト化することができ、パケットの転送先を容易に認識することができる。
【００２２】
また、本発明のパケットロス低減方法において、前記パケット転送ステップが、前記パケット転送装置が、前記ラベルにより検索される出力ポートのうち、前記アクティベート状態情報により出力が必要なポートに限定して、前記ラベルスイッチパスにより指定された転送先である前記第２のエッジ装置へ前記パケットを転送することは、本発明の好ましい態様である。この構成により、特定の第２のエッジ装置のみを選択してパケットを転送することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の移動通信アクセスシステム、エッジ装置、パケット転送装置及びパケットロス低減方法は、上記構成を有し、パケットの複製を最小限にとどめ、効率的にネットワークを使用しながらソフトハンドオーバを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステム、エッジ装置、パケット転送装置及びパケットロス低減方法について図１から図１２を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムの構成を説明するための構成図である。図２は本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムにおけるソフトハンドオーバ時のシグナリングフローの概要について説明するためのシーケンスチャートである。図３は本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムのフェイズ１におけるポイントツーマルチポイントのLSPが構築された際のアクセスネットワークを示す図である。図４は本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムのフェイズ２におけるアクティベートリストに基づいてパケットが転送されているアクセスネットワークを示す図である。図５は本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムのフェイズ２におけるアクティベートリストに基づいてパケットが転送されている他のアクセスネットワークを示す図である。
【００２５】
図６は本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムのフェイズ２におけるアクティベートリストに基づいてパケットが転送されている他のアクセスネットワークを示す図である。図７は本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムにおけるラベルのフォーマットについて説明するための図である。図８は本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムにおけるパケット中継装置（LSR）の転送テーブルを説明するためのネットワークの一例を示す図である。図９は本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムにおけるアタッチリストを含むアタッチメッセージについて説明するための図である。図１０は本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムにおけるパケット転送装置（LSR）の保有するDestination map管理テーブルの一例を示す図である。図１１は本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムにおけるパケット中継装置（LSR）の転送テーブルの一例を示す図である。図１２は本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムのパケット転送装置（LSR）におけるパケット受信時の処理フローについて説明するためのフローチャートである。
【００２６】
まず、本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムについて図１を用いて説明する。図１に示すように、移動通信アクセスシステムは、移動端末であるMH１００と、Ingress LSR１０１、[Egress-1]１、[Egress-2]２、[Egress-3]３、[Egress-4]４、LSR-A１０２〜LSR-C１０４から構成されるアクセスネットワークとから構成されている。Ingress LSR１０１が上述する第１のエッジ装置に相当し、[Egress-1]１〜[Egress-4]４が上述する第２のエッジ装置に相当し、LSR-A１０２〜LSR-C１０４が上述するパケット転送装置に相当する。Ingress LSR１０１は、不図示の外部ネットワークに接続され、アクセスネットワークのエッジに配置されているLSRである。[Egress-1]１〜[Egress-4]４は、アクセスネットワークのエッジに配置され、MH１００を収容するLSRであり、無線インタフェースを有する、若しくは無線インタフェースを有する外部装置と接続されている。また、自身の存在を示す信号を定期的に出力している。本実施の形態では定期的にビーコンを出力しているものとする。LSR-A１０２〜LSR-C１０４は、アクセスネットワークに属し、アクセスネットワークのエッジ以外に配置され、MH１００と外部ネットワークに属するMH１００の通信先との間で送受信されるパケットを転送するLSRである。
【００２７】
次に、ソフトハンドオーバ時のシグナリングフローの概要について図２を用いて説明する。本発明の実施の形態では、ポイントツーマルチポイントを使用したソフトハンドオーバを前提とした上で、ポイントツーマルチポイントパスの構築（フェイズ１）と、実際にポイントツーマルチポイントのLSPのうち必要なbranch LSP上にパケットを転送する処理（フェイズ２）とを分離しているところに特徴がある。MH１００は、Egress-１〜４から定期的に出力されるビーコンを受信して（ステップＳ２０１）モニタし、例えば電界強度が第１段階の閾値Aを上回ったEgressのリスト（アタッチリスト）を生成し、現在通信中の、例えば[Egress-1]１に対してポイントツーマルチポイントのLSPの生成を要求するアタッチメッセージをIngress LSR１０１に向かって送信する（ステップＳ２０２）。
【００２８】
アタッチメッセージを受信した[Egress-1]１は、Ingress LSR１０１に対してポイントツーマルチポイントシグナリングを要求するパスリクエストメッセージを送信する（ステップＳ２０３）。このとき、パスリクエストメッセージには、受信したアタッチリストが含まれている。Ingress LSR１０１は、受信したパスリクエストメッセージに含まれるアタッチリストに基づいて、ポイントツーマルチポイントのLSPの構築を行う。この構築は、具体的には上述した非特許文献２に示すパスメッセージとリザーブメッセージを用いたポイントツーマルチポイントのLSPの構築である。図２に示すように、Ingress LSR１０１とアタッチリストに載っているEgressとの間で、パスメッセージ及びリザーブメッセージのやりとりを行い（ステップＳ２０４）、Ingress LSR１０１がポイントツーマルチポイントのLSPの構築が終了したことを確認するパスコンファメーションメッセージをパスリクエストを出力したEgressへ送信する（ステップＳ２０５）。そして、パスコンファメーションメッセージを受信したEgressは、MH１００にLSP構築の確認のアタッチコンファメーションメッセージを送信する（ステップＳ２０６）。
【００２９】
次に、MH１００は、アタッチリストに載っているEgressから定期的に出力されるビーコンを受信して（ステップＳ２０７）モニタし、例えば電界強度が第２段階の閾値Bを上回ったEgressのリスト（アクティベートリスト）を生成し、現在通信中の[Egress-1]１に対して実際にパケットの転送を要求するアクティベートメッセージを送信する（ステップＳ２０８）。アクティベートメッセージを受信したEgress１は、Ingress LSR１０１に対してアクティベートリストを含むアクティベートメッセージを送信する（ステップＳ２０９）。アクティベートリストを含むアクティベートメッセージを受信したIngress LSR１０１は、確認のためのアクティベートコンファメーションメッセージをEgressに送信し（ステップＳ２１０）、アクティベートコンファメーションメッセージを受信したEgressは、MH１００にアクティベートコンファメーションメッセージを送信する（ステップＳ２１１）。なお、アクティベートメッセージを受信したIngress LSR１０１は、受信したアクティベートリストに基づいて、該当するEgressにパケット転送を指示する情報を含むラベルを生成し、そのラベルをパケットに挿入してパケットの転送を開始する。上述したラベルのフォーマットについては後述する。
【００３０】
このように、時間のかかるポイントツーマルチポイントのLSPの構築をあらかじめ済ませておき、その後はアクティベートしたいEgressをIngress LSR１０１に指示するだけで、ポイントツーマルチポイントのLSP中のEgressの中から選択してパケットを複製して転送する構成とすることで、MH１００の高速移動中でも、実際のパケットの複製を最小限にとどめ、効率的にアクセスネットワークを使用しながら、ソフトハンドオーバを実現することができる。
【００３１】
ここで、上述したフェイズ１及びフェイズ２におけるアクセスネットワークの構成について図３から図６を用いて説明する。図３はフェイズ１におけるポイントツーマルチポイントのLSPが構築された際のアクセスネットワークを示す図である。図３には、[Egress-1]１、[Egress-2]２、[Egress-4]４からビーコンを受信したMH１００が生成した[Egress-1]１、[Egress-2]２、[Egress-4]４のアタッチリストに基づいて構築されたポイントツーマルチポイントのLSPが示されている。図４から図６はフェイズ２におけるアクティベートリストに基づいてパケットが転送されているアクセスネットワークを示す図である。図４には、フェイズ１において、ポイントツーマルチポイントのLSPが構築された後、[Egress-1]１及び[Egress-2]２からビーコンを受信したMH１００が生成した[Egress-1]１及び[Egress-2]２のアクティベートリストに基づいて、[Egress-2]２へもパケットが転送されている様子が示されている。
【００３２】
図５には、MH１００の移動により、通信相手が[Egress-1]１から[Egress-2]２へ変わった場合であって、[Egress-2]２及び[Egress-4]４のアクティベートリストを生成し、そのアクティベートリストを含むアクティベートメッセージをIngress LSR１０１へ向けて、[Egress-2]２に送信している様子が示されている。図６には、MH１００が生成した[Egress-2]２及び[Egress-4]４のアクティベートリストに基づいて、[Egress-4]４へもパケットが転送されている様子が示されている。
【００３３】
次に、本発明で使用されるパケット転送用の上述したラベルのフォーマットについて図７を用いて説明する。本発明がターゲットとするアクセスネットワークでは、LSPをレイヤ２のトンネルとして扱うため、標準フォーマットで規定されているTTL(Time To Live)フィールドを使用する必要はない。このため、このTTLフィールドの８ビットを各Egressを示すポインタとして利用する。各ビットとEgressとの対応は、ビーコンを受信するMH１００が生成し管理する。具体的には、ビーコンを受信したMH１００は、電界強度などにより８台までのEgressを選択し、リスト化する。リスト化されたものが上述したアタッチリストである。リスト化されたEgressの順番と、図７に示すDestination mapフィールドのビットとは１対１に対応している。ただし、このDestination mapはTTLフィールドを必ずしも使用する必要はなく、Destination mapを示す新たなラベルをスタックするなど、別のラベルやフィールドを使用することも可能である。
【００３４】
MH１００は、アタッチメッセージを送信するときにアタッチリストを用いるため、アタッチメッセージを受信するEgress及びアタッチリストに基づいて構築されるポイントツーマルチポイントのLSP上の各LSRは、上述したEgressと各ビットが１対１に対応しているマッピング情報を保持している。各ビットには０又は１が挿入されるが、０は対応するEgressに対してパケットの転送を行わない、１は対応するEgressに対してパケットの転送を行うということを意味している。フェイズ２において、MH１００が実際にパケットの転送を要求するEgressのリスト（アクティベートリスト）を生成し、このアクティベートリストをIngress LSR１０１に通知すると、Ingress LSR１０１は、該当のEgressにマッピングされているDestination mapの該当ビットを１にし、それ以外のビットを０にしたラベルを使用してパケットの転送を行う。
【００３５】
各LSR（LSR-A１０２〜LSR-C１０４）は、パケットの受信時に、ラベルにより出力ポートを決定するほかに、Destination mapフィールドを用いて実際にその出力ポートにパケットを転送するか否かを判断する。これは、該当するEgressのビットがアクティベートされているか否かをチェックすることで判断し、アクティベートされている場合(ビットが１の場合)、その出力ポートにパケットを転送する。
【００３６】
ここで、具体的に、あるアクセスネットワーク構成における各LSRの持つ転送テーブル及びパケット転送の処理方法について図８から図１１を用いて説明する。図８には、例えばLSR＃１の転送テーブルを説明するためのネットワークの例が示されている。このネットワークは、MH＃１及びMH＃２がEgressとなるEgress-1からEgress-6に接続する構成となっている。MH＃１、MH＃２は閾値Aを上回っているEgressに基づいて、アタッチリストを生成する。生成されたアタッチリストを含むアタッチメッセージを図９に示す。MH＃１はEgress-1〜Egress-4、MH＃２はEgress-3〜Egress-6のアタッチメッセージを生成しているとする。MH＃１及びMH＃２は、アタッチリスト生成時にDestination mapへの各Egressのマッピングを行い、各ビットと対応するEgressを管理する。本発明の実施の形態では、Destination mapを８ビットで構成する例であるため、各MHは８台までのEgressと各ビットとの対応を管理する。図９では、Destination mapの最初のビットがEgress-1へのパケットの転送・停止を表すビットとして規定されていることを意味する。
【００３７】
次に、アタッチリストを用いてMH＃１に対してポイントツーマルチポイントのLSPを構築するときの処理と、LSR＃１における転送テーブルの構成について説明する。図２に示すパスリクエストメッセージを受信したIngress LSR１０１は、アタッチリストを含むパスメッセージを送信する。LSR＃１では、各EgressとなるEgress-1〜Egress-4がMH＃１のアタッチリスト上でどのビットに割り当てられているかを管理するテーブルを持っている。このため、図１０に示すように各MHのID別にマッピングを保持している。LSR＃１は、リザーブメッセージの受信により各出力ポートに対して使用するラベルが決定されると、自身もリザーブメッセージにより上位のIngress LSR１０１に対して使用を要求するラベルを通知する。そして、図１１に示すような転送のための転送テーブルを生成する。本発明では、通常のラベルの入出力関係を表すテーブルに加えて、関連ビットを加えていることが特徴である。この転送テーブルは、出力ポートの先に接続されているEgressに関して、アタッチリストに示されるビットとの関係が示されたものである。図１１の例では、出力ポート２の先に接続されているEgress-1、Egress-2を示す、ビット１、２が関連ビットとして示されている。
【００３８】
次に、LSR＃１におけるパケット受信時の処理フローについて図１２を用いて説明する。LSR＃１は、パケットを受信すると、転送テーブルを用いてラベルの検索を行い、出力ポートと使用するラベルとを決定する（ステップＳ１２０１）。その後、LSR＃１は、ラベル中に含まれるDestination mapフィールドをチェックし、パケットの転送を示す、アクティベートされているEgressを識別する（ステップＳ１２０２）。LSR＃１は、各MH用に保持するビットマップの該当ビットが１を示していることにより認識することができる。転送テーブルは各出力ポート別に関連ビットを保持しているので、LSR＃１は、出力ポート別に該当のビットが１を示しているか否かを確認し（ステップＳ１２０３）、１つでも１を示しているビットがある場合、該当の出力ポートに転送テーブルに従って、パケットを出力する（ステップＳ１２０４）。しかし、関連ビットに示されるビットがすべて０であった場合、LSR＃１は該当ポートへのパケットの出力を行わない（ステップＳ１２０５）。
【００３９】
このように、構築されたポイントツーマルチポイントに対し、分岐点となるLSRでパケット単位でパケットの複製を制御することが可能になる。これにより、Ingress LSR１０１でDestination mapのビットの変更を行うだけで、経路へのシグナリングを行うことなくパケットの流れる経路を制御することが可能となる。
【００４０】
以上、本発明の実施の形態について説明した。なお、本発明は以下の態様をとることもできる。
【００４１】
第１の態様として、移動端末とアクセスネットワークとからなり、前記アクセスネットワークが前記移動端末と外部ＩＳＰネットワークをレイヤ２トンネルで接続するよう構成された移動通信アクセスシステムであって、前記外部ＩＳＰネットワークと接続され、前記アクセスネットワークのエッジに配置された第１のエッジ装置と、前記アクセスネットワークの前記エッジに配置され、前記移動端末を収容する第２のエッジ装置と、前記アクセスネットワークに属し、前記アクセスネットワークの前記エッジ以外に配置され、前記移動端末と前記外部ＩＳＰネットワークに属する前記移動端末の通信先との間で送受信されるパケットを転送するパケット転送装置とを有し、前記移動端末が、前記第２のエッジ装置から出力される第２のエッジ装置情報を受信し、受信した前記第２のエッジ装置情報に基づいて、前記第２のエッジ装置のリストであるアタッチリストを生成し、前記第２のエッジ装置のうち現在通信中の通信エッジ装置へ、生成された前記アタッチリストを含む、ポイントツーマルチポイントのラベルスイッチパスの生成を要求するアタッチメッセージを送信し、前記通信エッジ装置が、受信した前記アタッチメッセージに基づいて、前記第１のエッジ装置に向けて前記アタッチリストを含むパスリクエストメッセージを送信し、前記第１のエッジ装置が、受信した前記パスリクエストメッセージに含まれる前記アタッチリストに基づいて、ポイントツーマルチポイントのラベルスイッチパスの構築を行い、前記ポイントツーマルチポイントのラベルスイッチパスが構築された後、前記移動端末が、前記第２のエッジ装置から出力される第２のエッジ装置情報を受信し、受信した前記第２のエッジ装置情報に基づいて、前記第２のエッジ装置のリストであるアクティベートリストを生成し、前記通信エッジ装置へ、生成された前記アクティベートリストを含む、前記アクティベートリストに載っている前記第２のエッジ装置のみにパケットの転送を要求するアクティベートメッセージを送信し、前記通信エッジ装置が、受信した前記アクティベートメッセージを前記第１のエッジ装置に向けて送信し、前記第１のエッジ装置が、受信した前記アクティベートメッセージに含まれる前記アクティベートリストに基づいて、該当する前記第２のエッジ装置にパケット転送を指示するラベルを生成しパケットに挿入し、挿入された前記パケットを構築された前記ラベルスイッチパス上に送信し、前記ラベルスイッチパスの分岐点となる前記パケット転送装置が、受信した前記パケットに含まれる前記ラベルに基づいて、前記パケットを構築された前記ラベルスイッチパスに出力すべきか否かを判断する移動通信アクセスシステムが提供される。この構成により、パケットの複製を最小限にとどめ、効率的にネットワークを使用しながらソフトハンドオーバを実現することができる。
【００４２】
また、上記移動通信アクセスシステムにおいて、前記移動端末が、前記第２のエッジ装置から受信する前記第２のエッジ装置情報が所定の条件を満たす場合にのみ、前記アタッチリスト及び前記アクティベートリストを生成することは、好ましい態様である。この構成により、特定の第２のエッジ装置のみを選択してリスト化することができる。
【００４３】
また、上記移動通信アクセスシステムにおいて、前記ラベルに前記アタッチリストの前記第２のエッジ装置がマッピングされていることは、好ましい態様である。この構成により、パケットの転送先を容易に認識することができる。
【００４４】
また、第２の態様として、移動端末とアクセスネットワークとからなり、前記アクセスネットワークが前記移動端末と外部ＩＳＰネットワークをレイヤ２トンネルで接続するよう構成され、前記外部ＩＳＰネットワークと接続され、前記アクセスネットワークのエッジに配置された第１のエッジ装置と、前記アクセスネットワークの前記エッジに配置され、前記移動端末を収容する第２のエッジ装置と、前記アクセスネットワークに属し、前記アクセスネットワークの前記エッジ以外に配置され、前記移動端末と前記外部ＩＳＰネットワークに属する前記移動端末の通信先との間で送受信されるパケットを転送するパケット転送装置とを有する移動通信アクセスシステムの前記パケット転送装置であって、前記移動端末が、前記第２のエッジ装置から出力される第２のエッジ装置情報を受信し、受信した前記第２のエッジ装置情報に基づいて、前記第２のエッジ装置のリストであるアタッチリストを生成し、前記第２のエッジ装置のうち現在通信中の通信エッジ装置へ、生成された前記アタッチリストを含む、ポイントツーマルチポイントのラベルスイッチパスの生成を要求するアタッチメッセージを送信し、前記通信エッジ装置が、受信した前記アタッチメッセージに基づいて、前記第１のエッジ装置に向けて前記アタッチリストを含むパスリクエストメッセージを送信し、前記第１のエッジ装置が、受信した前記パスリクエストメッセージに含まれる前記アタッチリストに基づいて、ポイントツーマルチポイントのラベルスイッチパスの構築を行い、前記ポイントツーマルチポイントのラベルスイッチパスが構築された後、前記移動端末が、前記第２のエッジ装置から出力される第２のエッジ装置情報を受信し、受信した前記第２のエッジ装置情報に基づいて、前記第２のエッジ装置のリストであるアクティベートリストを生成し、前記通信エッジ装置へ、生成された前記アクティベートリストを含む、前記アクティベートリストに載っている前記第２のエッジ装置のみにパケットの転送を要求するアクティベートメッセージを送信し、前記通信エッジ装置が、受信した前記アクティベートメッセージを前記第１のエッジ装置に向けて送信し、前記第１のエッジ装置が、受信した前記アクティベートメッセージに含まれる前記アクティベートリストに基づいて、該当する前記第２のエッジ装置にパケット転送を指示するラベルを生成しパケットに挿入し、挿入された前記パケットを構築された前記ラベルスイッチパス上に送信した場合に、前記第１のエッジ装置から送信された前記パケットに含まれるラベルに基づいて、前記パケットを構築された前記ラベルスイッチパスに出力すべきか否かを判断する判断手段を備えるパケット転送装置が提供される。この構成により、パケットの複製を最小限にとどめ、効率的にネットワークを使用しながらソフトハンドオーバを実現することができる。
【００４５】
また、第３の態様として、移動端末とアクセスネットワークとからなり、前記アクセスネットワークが前記移動端末と外部ＩＳＰネットワークをレイヤ２トンネルで接続するよう構成され、前記外部ＩＳＰネットワークと接続され、前記アクセスネットワークのエッジに配置された第１のエッジ装置と、前記アクセスネットワークの前記エッジに配置され、前記移動端末を収容する第２のエッジ装置と、前記アクセスネットワークに属し、前記アクセスネットワークの前記エッジ以外に配置され、前記移動端末と前記外部ＩＳＰネットワークに属する前記移動端末の通信先との間で送受信されるパケットを転送するパケット転送装置とを有する移動通信アクセスシステムにおけるパケットロス低減方法であって、前記移動端末が、前記第２のエッジ装置から出力される第２のエッジ装置情報を受信し、受信した前記第２のエッジ装置情報に基づいて、前記第２のエッジ装置のリストであるアタッチリストを生成し、前記第２のエッジ装置のうち現在通信中の通信エッジ装置へ、生成された前記アタッチリストを含む、ポイントツーマルチポイントのラベルスイッチパスの生成を要求するアタッチメッセージを送信するステップと、前記通信エッジ装置が、受信した前記アタッチメッセージに基づいて、前記第１のエッジ装置に向けて前記アタッチリストを含むパスリクエストメッセージを送信するステップと、前記第１のエッジ装置が、受信した前記パスリクエストメッセージに含まれる前記アタッチリストに基づいて、ポイントツーマルチポイントのラベルスイッチパスの構築を行うステップと、前記ポイントツーマルチポイントのラベルスイッチパスが構築された後、前記移動端末が、前記第２のエッジ装置から出力される第２のエッジ装置情報を受信し、受信した前記第２のエッジ装置情報に基づいて、前記第２のエッジ装置のリストであるアクティベートリストを生成し、前記通信エッジ装置へ、生成された前記アクティベートリストを含む、前記アクティベートリストに載っている前記第２のエッジ装置のみにパケットの転送を要求するアクティベートメッセージを送信するステップと、前記通信エッジ装置が、受信した前記アクティベートメッセージを前記第１のエッジ装置に向けて送信するステップと、前記第１のエッジ装置が、受信した前記アクティベートメッセージに含まれる前記アクティベートリストに基づいて、該当する前記第２のエッジ装置にパケット転送を指示するラベルを生成しパケットに挿入し、挿入された前記パケットを構築された前記ラベルスイッチパス上に送信するステップと、前記ラベルスイッチパスの分岐点となる前記パケット転送装置が、受信した前記パケットに含まれる前記ラベルに基づいて、前記パケットを構築された前記ラベルスイッチパスに出力すべきか否かを判断するステップとを有するパケットロス低減方法が提供される。この構成により、パケットの複製を最小限にとどめ、効率的にネットワークを使用しながらソフトハンドオーバを実現することができる。
【００４６】
また、上記パケットロス低減方法において、前記移動端末が、前記第２のエッジ装置から受信する前記第２のエッジ装置情報が所定の条件を満たす場合にのみ、前記アタッチリスト及び前記アクティベートリストを生成することは、好ましい態様である。この構成により、特定の第２のエッジ装置のみを選択してリスト化することができる。
【００４７】
また、上記パケットロス低減方法において、前記ラベルに前記アタッチリストの前記第２のエッジ装置がマッピングされていることは、好ましい態様である。この構成により、パケットの転送先を容易に認識することができる。
【００４８】
上記態様による移動通信アクセスシステム、パケット転送装置及びパケットロス低減方法は、上記構成を有し、パケットの複製を最小限にとどめ、効率的にネットワークを使用しながらソフトハンドオーバを実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明に係る移動通信アクセスシステム、エッジ装置、パケット転送装置及びパケットロス低減方法は、パケットの複製を最小限にとどめ、効率的にネットワークを使用しながらソフトハンドオーバを実現することができるため、MPLSのようなラベルを用いてデータを転送するラベルスイッチ技術を移動体に適用した場合の、ソフトハンドオーバを用いたハンドオーバ制御を行う移動通信アクセスシステム、エッジ装置、パケット転送装置及びパケットロス低減方法などに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムの構成を説明するための構成図
【図２】本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムにおけるソフトハンドオーバ時のシグナリングフローの概要について説明するためのシーケンスチャート
【図３】本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムのフェイズ１におけるポイントツーマルチポイントのLSPが構築された際のアクセスネットワークを示す図
【図４】本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムのフェイズ２における  アクティベートリストに基づいてパケットが転送されているアクセスネットワークを示す図
【図５】本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムのフェイズ２におけるアクティベートリストに基づいてパケットが転送されている他のアクセスネットワークを示す図
【図６】本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムのフェイズ２におけるアクティベートリストに基づいてパケットが転送されている他のアクセスネットワークを示す図
【図７】本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムにおけるラベルのフォーマットについて説明するための図
【図８】本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムにおけるパケット中継装置（LSR）の転送テーブルを説明するためのネットワークの一例を示す図
【図９】本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムにおけるアタッチリストを含むアタッチメッセージについて説明するための図
【図１０】本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムにおけるパケット転送装置（LSR）の保有するDestination map管理テーブルの一例を示す図
【図１１】本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムにおけるパケット中継装置（LSR）の転送テーブルの一例を示す図
【図１２】本発明の実施の形態に係る移動通信アクセスシステムのパケット転送装置（LSR）におけるパケット受信時の処理フローについて説明するためのフローチャート
【図１３】複数のポイントツーポイントのLSPを用いてパケットロスの低減を実現する従来例
【図１４】ポイントツーマルチポイントのLSPを用いてパケットロスの低減を実現する従来例
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2006035930.tif 000016
【図２】
2006035930.tif 000017
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006035930.tif 000021
【図７】
2006035930.tif 000022
【図８】
2006035930.tif 000023
【図９】
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【図１０】
2006035930.tif 000025
【図１１】
2006035930.tif 000026
【図１２】
2006035930.tif 000027
【図１３】
2006035930.tif 000028
【図１４】
2006035930.tif 000029
【国際調査報告】
2006035930.tif 000030
2006035930.tif 000031
2006035930.tif 000032
2006035930.tif 000033
2006035930.tif 000034
2006035930.tif 000035