CN101326837A - 通信装置和越区切换方法 - Google Patents
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Abstract
公开了通信装置，通过进行根据通信量类别的越区切换，在非实时类型的通信的情况下，能够防止分组数据的损失，而在实时类型的通信的情况下，能够避免延迟产生而高速地进行越区切换。在该装置中，越区切换控制单元(105)判断数据类别信息是否为实时类型的通信中的数据，并且当是实时类型的通信中的数据时，将切换请求消息输出给IPAG接口单元(104)，所述切换请求消息用于请求将路径开关切换到本站。L3分组缓冲管理单元(106)暂时存储从IPAG发送的数据或从其他的网络主机转发的数据。
Description
技术领域
本发明涉及通信装置和越区切换方法，特别涉及根据传输类别进行越区切换的通信装置和越区切换方法。
背景技术
与因特网对应的网络层协议(Internet Protocol，以下，记载为“IP”)与构成因特网的网络或子网连接，而用于管理并控制数据，所述数据是以IP数据的形式从源节点流到目的节点的数据。为了保证IP数据分组能够可靠地播发，一个IP地址分配给各个节点，所分配的IP地址将在固定网络上的位置定义给相应的节点。IP通常被设计为支持固定网络节点间的IP分组的路由(routing)。
然而，由于无线节点的迅速发展，与固定节点一样，对移动终端提供IP支持的需求正在增加。这里，固定节点通常不移动。而，移动终端能够在例如相当于子网或局域网(LAN)段的领域内移动。另外，移动终端通过不同的网络主机，能够连续地改变与子网或LAN段连接的地点。另外，所属技术领域的技术人员能够立即理解对应的网路主机对于移动终端起到作为代理服务器的作用。
即使连接到子网或LAN的移动终端的连接地点和IP地址连续地变化，为了保证数据正确地路由到移动终端而维持连续性，移动终端通过连接到子网或LAN，将自己登记在各个网络主机中。作为该登记的处理，通过连接的移动终端，在网络主机中建立并存储登记纪录。此时，网络主机使用包含所登记的这些纪录的信息，能够管理或支持移动终端对于移动的请求，所述请求是指，例如在接收代表移动终端的IP数据分组并进行处理后，将IP数据分组发送给移动终端。移动终端在从某个网络主机连续移动到新的网路主机时，进行称为越区切换的处理，即删除旧的网络主机中的登记而在新的网路主机中进行登记。删除登记处理包括从旧的网络主机中删除上述的登记纪录的处理。移动终端的删除登记的处理极为重要。例如，若删除了登记，则无需耗费网络资源，有助于安全性。相反，若删除失败，则有一个以上的主机作为代理服务器对移动终端做出反应，IP数据分组的路径分配变得不适当，产生无法容许的网络的错误动作。
作为以往的网络主机之间的越区切换方法，已知有非专利文献1。使用图1说明非专利文献1中所公开的网络主机之间的越区切换方法。图1是表示以往的越区切换方法的顺序图。
移动终端(UE)对服务小区(serving cell)和所监视的相邻小区的接收质量进行测量，并将表示无线状况的测量结果(measurement)报告给源ENB(SourceEvolved Node B；源增强节点B)(步骤ST11)。这里，测量结果用于越区切换的准备和执行。接着，源ENB决定测量条件和准备(preparation)阈值。在准备触发(preparation trigger)之后开始越区切换的准备。通过由移动终端报告已到达所设定的准备阈值，产生准备触发。接着，源ENB对目标ENB(Target ENB)转发移动终端的内容(context)(步骤ST12)，询问可否进行移动终端的越区切换。移动终端的内容存储在目标ENB中。接着，目标ENB将移动终端将要越区切换到目标ENB的事实通知给ASGW(Access Gateway；接入网关)(步骤ST13)。接着，在允许移动终端进行越区切换时，ASGW将允许的事实通知给目标ENB(步骤ST14)。接着，目标ENB准备好移动终端的特定的无线结构和通道(tunnel)，将所准备的无线结构返回给源ENB，从而通知已完成越区切换的准备的这一事实(步骤ST15)。接着，源ENB将能够越区切换的事实通知给移动终端(步骤ST16)。接着，源ENB开始越区切换处理。接着，源ENB将进行越区切换的事实指示给移动终端(步骤ST17)。接着，移动终端切断与源ENB之间的无线连接，进入越区切换的准备。另外，几乎与步骤ST17同时，源ENB将移动终端进行越区切换的事实通知给目标ENB，并且将无法发送给移动终端而剩下的分组数据转发给目标ENB(步骤ST18)。接着，移动终端建立与目标ENB之间的无线连接，并同时进行越区切换之后，开始发往目标ENB的上行分组数据的发送(步骤ST19)。移动终端在接收了步骤ST17的越区切换的指示之后，切断与源ENB之间的无线连接，所以直到在步骤ST19中与目标ENB之间建立无线连接之前，即从步骤ST17至步骤ST19之间，不与源ENB和目标ENB这两者连接，处于完全无法接收分组数据的状态。
接着，目标ENB对ASGW请求向目标ENB发送分组数据(步骤ST20)。ASGW在接收了步骤ST20的请求之后，才知道移动终端已越区切换到目标ENB。然后，ASGW释放源ENB的资源(步骤ST21)。另外，移动终端在通过无线线路与源ENB连接时，定期地将测量结果发送给源ENB。
这样，在非专利文献1中记载的Pro-Active(主动)型的越区切换中，为了越区切换的高速化和无损耗(Loss less)越区切换的实现，采用在进行越区切换之前，预先以网络为主导做好关于越区切换的准备的方法。另外，在主动型的越区切换中，能够减少越区切换的等待时间。在无缝越区切换中，以及为了得到小区端的最佳服务，这是非常有益的。网络控制越区切换由源ENB决定，用户平面数据(user plane data)从源ENB暂时转发给目标ENB。在ASGW中的用户平面数据的路径切换(path switching)和旧链路(old link)的释放(release)之后，完成越区切换的执行。
[非专利文献1]NTT DoCoMo et al.，″Joint proposal to select C-planearchitecture option C：Idle state in central node and RRC Connected in Node-B″，3GPP TSG-RAN2&3Joint Meeting，November 7-11，2005，Seoul，R2-052919
发明内容
发明需要解决的问题
然而，在以往的方法中，在移动终端切断与源ENB之间的连接后进行与目标ENB之间的连接，即进行所谓的越区切换时，从移动终端接受步骤ST17的指示而切断与源ENB之间的连接，直至ASGW在步骤ST20中得知已越区切换到目标ENB而完成路径切换的切换为止，这期间，发往移动终端的分组数据到达源ENB。其结果，源ENB需要将在步骤ST17中切断与移动终端之间的连接后从ASGW接受的发往移动终端的分组数据，转发给目标ENB。此时，在对延迟较严格的实时类型的通信的情况下，为了越区切换的高速化，需要高速地进行从源ENB至目标ENB的分组数据的转发。然而，在从源ENB向目标ENB转发分组数据的处理负荷过大时，存在无法高速地进行分组数据的转发，产生延迟的问题。尤其，在多个用户利用电车进行移动等情况，多个移动终端同时进行越区切换，所以存在ENB的负荷变得更大，延迟也变得更大的问题。另一方面，在以往的方法中，在非实时类型的通信的情况下，对于移动终端，由于即使多少产生延迟也能够无损地接收分组数据较为重要，所以即使是以往的方式也没有特别感觉不方便。
本发明的目的在于提供通信装置和越区切换方法，通过进行根据通信量(traffic)类别的越区切换，在非实时类型的通信的情况下，能够防止分组数据的损失，而在实时类型的通信的情况下，能够避免延迟产生而高速地进行越区切换。
解决该问题的方案
本发明的通信装置所采用的结构包括：数据类别信息获取单元，在本站被选择为通信终端装置的越区切换目的地时，获取数据类别信息，所述数据类别信息是越区切换源(handover source)的其他站发送到所述通信终端装置的数据的类别信息；切换决定单元，基于所述数据类别信息，决定是否进行路径切换，所述路径切换是指将从高层站发送给所述其他站的所述数据，切换为在越区切换之前从所述高层站发送到本站；切换请求单元，在由所述切换决定单元决定进行所述路径切换时，向所述高层站请求所述切换；数据存储单元，暂时存储根据所述切换请求单元的所述请求而从所述高层站发送的所述数据；以及发送单元，将存储在所述数据存储单元中的所述数据，在越区切换后发送给所述通信终端装置。
另外，本发明的通信装置所采用的结构包括：接收质量信息获取单元，获取接收质量信息，所述接收质量信息是关于在通信终端装置中的接收质量的信息；越区切换目的地选择单元，基于所述接收质量信息，选择作为所述通信终端装置的越区切换目的地的其他站；切换决定单元，基于发送给所述通信终端装置的所述数据的类别，决定是否进行路径切换，所述路径切换是指将从高层站发送给本站的所述数据，切换为在越区切换之前从所述高层站发送给所述其他站；以及切换请求单元，在由所述切换决定单元决定进行所述路径切换时，对所述高层站请求所述切换。
本发明的越区切换方法包括以下的步骤：越区切换源的主机获取接收质量信息，所述接收质量信息是在通信终端装置中的接收质量的信息；基于所述接收质量信息，选择所述通信终端装置的越区切换目的地的主机；所述越区切换源的主机将数据类别信息发送给所述越区切换目的地的主机，所述数据类别信息是发送给所述通信终端装置的数据的类别的信息；所述越区切换目的地的主机基于所述数据类别信息，决定是否进行路径切换，所述路径切换是指将从高层站发送给所述越区切换源的主机的所述数据，切换为在越区切换前从所述高层站发送给所述越区切换目的地的主机；在决定为进行所述路径切换时，所述越区切换目的地的主机向所述高层站请求所述切换；所述越区切换目的地的主机在越区切换前暂时存储根据所述请求而从所述高层站发送的所述数据；以及将由所述越区切换目的地的主机存储的所述数据，在越区切换后，从所述越区切换目的地的主机发送给所述通信终端装置。
本发明的越区切换方法包括以下的步骤：越区切换源的主机获取接收质量信息，所述接收质量信息是在通信终端装置中的接收质量的信息；基于所述接收质量信息，选择所述通信终端装置的越区切换目的地的主机；所述越区切换源的主机基于发送给所述通信终端装置的数据的类别，决定是否进行路径切换，所述路径切换是指将从高层站发送给所述越区切换源的主机的所述数据，切换为在越区切换前从所述高层站发送给所述越区切换目的地的主机；在决定为进行所述路径切换时，所述越区切换源的主机向所述高层站请求所述切换；所述越区切换目的地的主机在越区切换前暂时存储根据所述请求而从所述高层站发送的所述数据；以及将由所述越区切换目的地的主机存储的所述数据，在越区切换后，从所述越区切换目的地的主机发送给所述通信终端装置。
发明的效果
根据本发明，通过进行根据通信量(traffic)类别的越区切换，在非实时类型的通信的情况下，能够防止分组数据的损失，而在实时类型的通信的情况下，能够避免延迟产生而高速地进行越区切换。
附图说明
图1是表示以往的越区切换方法的顺序图。
图2是表示本发明实施方式1的通信装置的结构的方框图。
图3是表示本发明实施方式1的越区切换控制单元的结构的方框图。
图4是表示本发明实施方式1的越区切换控制单元的结构的方框图。
图5是表示本发明实施方式1的***结构的方框图。
图6是表示本发明实施方式1的越区切换方法的顺序图。
图7是表示本发明实施方式1的越区切换方法的顺序图。
图8是表示本发明实施方式2的越区切换控制单元的结构的方框图。
图9是表示本发明实施方式2的越区切换方法的顺序图。
图10是表示本发明实施方式2的越区切换方法的顺序图。
具体实施方式
以下，参照附图，详细地说明本发明的实施方式。
(实施方式1)
图2是表示本发明实施方式1的作为通信装置的网络主机100的结构的方框图。
接收单元101接收从通信终端装置利用无线线路发送的信号，并将所接收的信号从射频(radio frequency)下变频为基频，输出给接收数据处理单元102。
接收数据处理单元102对从接收单元101输入的接收信号进行解调，分解为数据部分和控制数据部分。然后，接收数据处理单元102将分解后的数据部分输出给IP Access Gateway(IP接入网关。以下，记载为“IPAG”)接口单元104，同时将分解后的控制数据部分输出给MAC(Medium Access Control；媒体接入控制)调度单元103和越区切换控制单元105。
MAC调度单元103基于接收质量信息和队列信息(queue information)进行调度，所述接收质量信息是从接收数据处理单元102输入的控制数据部分中所包含的、在通信终端装置中的接收质量的信息，所述队列信息是从MAC分组缓冲器107输入的、MAC分组缓冲器107中所存储的数据量的信息。例如，MAC调度单元103持有用于存储调度信息的表，所述调度信息是使CQI(Channel Quality Indicator；信道质量指示符)等接收质量和发送数据量相关连起来的信息。然后，MAC调度单元103利用从接收数据处理单元102输入的CQI等接收质量信息的接收质量，参照调度信息，并参照队列信息，从而选择发送数据量。另外，MAC调度单元103控制发送单元108，以使其发送相当于所选择的发送数据量的数据。
IPAG接口(interface)单元104通过有线方式与IPAG连接，并将从接收数据处理单元102输入的数据部分发送给IPAG。另外，IPAG接口单元104将从IPAG接收的数据部分输出给L3分组缓冲管理单元106。另外，IPAG接口单元104将切换请求消息发送给IPAG，同时将切换允许消息输出给越区切换控制单元105，所述切换请求消息是从越区切换控制单元105输入的、用于请求对路径开关进行切换的消息，所述切换允许消息是从IPAG接收的、通知允许了对路径开关进行切换的请求的消息。
越区切换控制单元105在网路主机100是越区切换源的情况下和越区切换目的地的情况下，进行不同的处理。
首先，说明网络主机100是越区切换源的情况。此时，越区切换控制单元105基于多个网络主机的接收质量信息，选择越区切换目的地的网络主机，所述接收质量信息包含在从接收数据处理单元102输入的控制数据部分中。另外，越区切换控制单元105将通信量类别(QoS)信息发送给所选择的网络主机，所述通信量类别信息包含在从接收数据处理单元102输入的控制数据部分中，并包含数据类别信息。另外，越区切换控制单元105进行L3分组缓冲管理单元106的控制，并且监视存储在L3分组缓冲管理单元106中的数据量。另外，越区切换控制单元105在实时类型的通信的情况下，当从越区切换目的地的网络主机接收到已完成越区切换的准备的消息时，求比从接收数据处理单元102输入的接收质量信息更可行的传输速率，利用在L3分组缓冲管理单元106中剩余的数据量和求出的传输速率，估计发送完L3分组缓冲管理单元106中剩余的数据为止的时间。然后，越区切换控制单元105将估计出的时间的信息输出给发送单元108。另外，不仅限于从分组数据中提取数据类别信息而进行发送的情况，也可利用分组数据的标识符号，搜索存储在网络主机100中的数据类别信息，并发送所搜索的数据类别信息。
这里，数据类别信息是指，与数据的被容许的延迟时间和数据的分组丢失率等数据的类别相对应的信息。另外，数据的类别例如根据被容许的延迟时间等分类为会话类(Conversational class)、流类(Streaming class)、互动(Interactive class)和背景(Background)的四种类别。其中，会话类和流类是实时类型，而互动类和背景是非实时类型。作为各个类别的应用的例子，会话类有语音(voice)、流类有流式视频(streaming video)、互动类有网络浏览(Webbrowsing)而背景有电子邮件(email)的背景下载(background download of emails)等。
接着，说明网络主机是越区切换目的地的情况。此时，越区切换控制单元105当通过越区切换源的网络主机被通知为本站是越区切换目的地的事实时，判断数据类别信息是否为实时类型的通信中的数据，所述数据类别信息包含在从越区切换源的网络主机接收的通信量类别(QoS)信息中。而，当为实时类型的通信中的数据时，越区切换控制单元105将切换请求消息输出给IPAG接口单元104，所述切换请求消息用于请求将路径开关切换到本站。另外，当为非实时类型的通信中的数据时，越区切换控制单元105不输出切换请求消息。另外，将在后面论述越区切换控制单元105的结构的细节。
作为数据存储单元的L3分组缓冲管理单元106基于越区切换控制单元105的控制，将从IPAG接口单元104输入的数据，组成第三层的大小的分组数据，并暂时存储起来。另外，L3分组缓冲管理单元106暂时存储在越区切换前从越区切换源的网络主机转发的数据。然后，L3分组缓冲管理单元106将以规定的定时存储的分组数据输出给MAC分组缓冲器107，并从MCA分组缓冲器107输入Ack和Nack信息，所述Ack和Nack信息用于表示通信终端装置是否正确地接收了分组数据。具体而言，L3分组缓冲管理单元106在从MAC分组缓冲器107输入Nack信息时，重新输出上一次输出的分组数据，而在从MAC分组缓冲器107输入Ack信息时，输出所存储的新的分组数据。另外，越区切换目的地的网络主机100的L3分组缓冲管理单元106，对从越区切换源的网络主机100转发的分组数据和在越区切换后从IPAG发送的分组数据的顺序进行管理，按所存储的分组数据的顺序，输出给MAC分组缓冲器107。
MAC分组缓冲器107将队列信息输出给MAC调度单元103。另外，MAC分组缓冲器107将从L3分组缓冲管理单元106输入的分组数据重新组成规定的分组数据，并以规定的定时，将由发送单元108指示的数据量的分组数据输出给发送单元108。
发送单元108指示MAC分组缓冲器107，以使其输出由MAC调度单元103指示的数据量的数据，并将从MAC分组缓冲器107输入的、所指示的数据量的分组数据通过无线信号发送出去。
接着，利用图3和图4说明越区切换控制单元105的结构的细节。图3是表示网络主机是越区切换目的地时的越区切换控制单元105的结构的方框图，而图4是表示网络主机是越区切换源时的越区切换控制单元105的结构的方框图。另外，网络主机100的越区切换控制单元105具有图3和图4两者的结构，但为了方便说明，分别进行说明。
首先，利用图3说明网络主机是越区切换目的地时的越区切换控制单元105的结构。
作为切换决定单元的路径切换决定单元301在从接收数据处理单元102输入通信量(QoS)信息时，利用所输入的通信量(QoS)信息中所包含的数据类别信息，参照使存储单元302中所存储的数据类别以及和实时类型或非实时类型相关连的路径切换判断用信息，选择发送数据是实时类型或非实时类型。然后，路径切换决定单元301在发送数据是实时类型时，指示IPAG消息生成单元303，以使其生成用于确保资源的消息和切换请求消息。另一方面，路径切换决定单元301，在发送数据是非实时类型时，指示IPAG消息生成单元303，以使其仅生成用于确保资源的消息。
存储单元302存储路径切换判断用信息。
作为切换请求单元的IPAG消息生成单元303在由路径切换决定单元301指示为生成用于确保资源的消息和切换请求消息时，生成用于确保资源的消息和切换请求消息，并输出给IPAG接口单元104。另外，IPAG消息生成单元303在由路径切换决定单元301指示为仅生成用于确保资源的消息时，仅生成用于确保资源的消息，并输出给IPAG接口单元104。
越区切换源消息生成单元304在从IPAG接口单元104输入允许路径开关的切换的消息时，生成用于通知已完成越区切换的准备的消息，发送给越区切换源的其他的网络主机。
接着，利用图4说明网络主机是越区切换源时的越区切换控制单元105的结构。
缓冲管理单元401输出控制信号，所述控制信号用于对L3分组缓冲管理单元106进行控制。另外，缓冲管理单元401在从越区切换目的地的网络主机输入已完成越区切换的准备的这一事实的消息时，将从L3分组缓冲管理单元106输入的、L3分组缓冲管理单元106中所存储的数据量的信息，输出给发送结束时间估计单元402。
发送结束时间估计单元402求能够以从发送数据处理单元102输入的接收质量信息的接收质量传输数据的传输速率，基于求出的传输速率和从缓冲管理单元401输入的L3分组缓冲管理单元106中所存储的数据量的信息，估计将在L3分组缓冲管理单元106中未被发送而剩余的数据全部发送完毕的时间。然后，发送结束时间估计单元402将估计出的时间的信息输出给发送单元108。
越区切换目的地选择单元403基于从接收数据处理单元102输入的、各个网路主机的接收质量信息，选择越区切换目的地的网路主机。例如，越区切换目的地选择单元403选择接收质量最良好的接收质量信息的网络主机作为越区切换目的地。然后，越区切换目的地选择单元403指示越区切换目的地消息生成单元404，以使其生成用于通知作为越区切换目的地而选择的网络主机已被选择为越区切换目的地的消息。
越区切换目的地消息生成单元404在由越区切换目的地选择单元403指示为生成用于通知被选择为越区切换目的地的消息时，生成用于通知被选择为越区切换目的地的消息，并发送给越区切换目的地的其他的网路主机。
图5是表示本发明实施方式1的网络500的结构的图。网路500由IP式(IP-based)的主网络(core network)501和无线接入网络(Radio Access Network；RAN)502构成。网络主机503和504位于RAN502中，通过有线方式与IPAG505连接。IPAG505位于IP主网络501中，对于外部网路的起到网关的作用。通信终端装置506使用无线接入技术与网络主机503连接，并经由IPAG505与外部网络进行通信。
接着，利用图6说明网络500中的越区切换方法。图6是表示越区切换方法的顺序图。另外，在图6和图6的说明中，为了方便说明，将通信终端装置506记载为MT，将越区切换源的网路主机503记载为HOLD，将越区切换目的地的网络主机504记载为HNEW。另外，HOLD503和HNEW504与图2的结构相同。
首先，说明在MT506与HOLD503连接而与外部网络进行实时类型的应用程序的通信过程中，越区切换到HNEW504时的动作。在图6中，假设MT506通过HOLD503和IPAG505而与外部网络进行通信。
首先，MT506将接收质量即作为越区切换目的地的候选的小区的质量报告给HOLD503，以使网络主机为了越区切换能够决定适当的目标小区(measurement report；测量报告)(步骤ST601)。
接着，HOLD503在越区切换控制单元105中，基于各个小区的资源、处理负荷以及在步骤ST601中所报告的多个小区的接收质量信息的接收质量，决定适当的越区切换目的地、即HNEW504(handover decision；越区切换决定)。
接着，HOLD503在越区切换控制单元105中，将表示进行越区切换的会话(session)的通信量类别的信息包含在UE内容(UE Context)中，并将其转发给所选择的HNEW504(context transfer；内容传输)(步骤ST602)。
接着，为了确保用于IPAG505中的MT506的资源，HNEW504将资源预约(resource reservation)发送给IPAG505。另外，此时，HNEW504在越区切换控制单元105中，判断数据类别是实时类型，并将表示路径切换请求(pathswitch request)的信息包含在资源预约中(步骤ST603)。
接着，HNEW504确保用于MT506的资源(resource allocation；资源分配)。
接着，IPAG505确保MT506的资源，将目的地地址从HOLD503变更为HNEW504，从而进行路径切换(resource allocation and path switching；资源分配和路径切换)。
接着，IPAG505将用于通知已确保了MT506的资源的资源预约确认消息(resource reservation acknowledgement message)，发送给HNEW504(步骤ST604)。此时，IPAG505将表示路径切换已完成的信息(path switch reply；路径切换答复)包含在资源预约确认消息中。
接着，在HNEW504成功地预约了MT506所需的资源，并且HNEW504从IPAG505接收了资源预约确认消息，则HNEW504将已完成了越区切换的准备的这一事实通知给HOLD503(context transfer response；内容传输响应)(步骤ST605)。
接着，HOLD503向MT506表示将要移动到目标小区的这一事实，并发送用于通过目标小区与HNEW504进行通信所需的小区特定的参数(RBReconfiguration；RB重新配置)(步骤ST606)。此时，HOLD503基于存储在本站的L3分组缓冲管理单元106中的发往MT506的分组剩余量和分组数据的传输速率，将由越区切换控制单元105估计出的、L3分组缓冲管理单元106中剩余的分组数据发送完毕的时间，即MT506开始越区切换到目标小区的定时，指定给激活定时器(Activation Timer)。由此，HOLD503能够进行调整，以使发往MT506的分组尽量不剩余在HOLD503的L3分组缓冲管理单元106中。通过将开始越区切换的定时指定给激活定时器，从在步骤ST606中接收小区特定的参数后，经过时间T650之前，MT506不进行越区切换。然后，从在步骤ST606中接收RB重新配置(RB Reconfiguration)后，并经过时间T650后，MT506切断与HOLD503之间的连接。因此，HOLD503能够在时间T650期间，将在L3分组缓冲管理单元106中剩余的分组发送给MT506。由此，HOLD503无需将分组数据转发给HNEW504。但是，时间T650是由HOLD503估计出的时间，所以也产生在时间T650内无法发送完分组数据的情况。然而，在实时类型的通信中，由分组数据的损失造成的影响较小，所以即使多少会有些分组数据无法到达通信终端装置，也不成问题。
接着，在MT506和HNEW504之间建立无线链接之前，HNEW504将从IPAG505转发的发往MT506的分组，缓冲在L3分组缓冲管理单元106中(DataBuffering；数据缓冲)。
接着，MT506进行与HNEW504的同步(Radio L1.&L2 Establishment；无线L1和L2的建立)(步骤ST607)。由此，MT506与HNEW504连接。
接着，MT506向HNEW504表示已完成了对HNEW504的越区切换的这一事实(RB Reconfiguration Complete；RB重新配置完成)(步骤ST608)。从MT506接收到RB重新配置已完成的HNEW504，开始送出在L3分组缓冲管理单元106中所缓冲着的发往MT506的分组。
接着，HNEW504将已完成了MT506的越区切换的事实通知给IPAG505(Handover Complete；越区切换完成)(步骤ST609)。
接着，IPAG505将用于响应越区切换完成的消息发送给HNEW504(Handover Complete Acknowledgement；越区切换完成确认)(步骤ST610)。
接着，在步骤ST609接收到了越区切换已完成的IPAG505，意识到MT506已完成了越区切换，开始释放HOLD503(resource release；释放资源)(步骤ST611)。
接着，利用图7说明在MT506与HOLD503连接而与外部网络进行非实时类型的应用程序的通信过程中，越区切换到HNEW504时的动作。图7是表示越区切换方法的顺序图。另外，对与图6相同的动作赋予相同的标号，并省略其说明。
HOLD503在越区切换控制单元105中，将用于表示进行越区切换的会话的通信量类别的信息包含在UE内容(UE Context)中，并将其转发给所选择的HNEW504(context transfer；传输内容)(步骤ST602)。
接着，为了确保用于IPAG505中的MT506的资源，HNEW504将资源预约(resource reservation)发送给IPAG505(步骤ST701)。此时，HNEW504通过越区切换控制单元105判断数据类别是非实时类型，不将表示路径切换请求(Path Switch Request)的信息包含在资源预约中。
接着，HNEW504确保用于MT506的资源(Resource Allocation；资源分配)。
接着，IPAG505确保用于MT506的资源(Resource Allocation；资源分配)。
接着，IPAG505将用于通知已确保了MT506的资源的资源预约确认(Resource Reservation Acknowledgement)，发送给HNEW504(步骤ST702)。此时，IPAG505不将表示已完成路径切换的信息(Path Switch Reply；路径切换答复)包含在资源预约确认消息中。
接着，在HNEW504成功地预约了MT506所需的资源，并且HNEW504从IPAG505接收到资源预约确认消息时，HNEW504将已完成了越区切换的准备的事实通知给HOLD503(Context Transfer Response；内容传输响应)(步骤ST605)。
接着，HOLD503向MT506表示要移动到目标小区的这一事实，并发送用于通过目标小区与HNEW504进行通信所需的小区特定的参数(RBReconfiguration；RB重新配置)(步骤ST703)。此时，HOLD503不将MT506开始越区切换到目标小区的定时指定给激活定时器。
接着，从HNEW504接收到表示已完成越区切换的准备的内容传输响应后，HOLD503将在L3分组缓冲管理单元106中剩余的、发往MT506的分组数据进行复制，并转发给HNEW504(Data Forwarding；数据转发)(步骤ST704)。由此，能够将HOLD503没能发送给MT506的分组数据，可靠地发送给MT506。
接着，直到MT506和HNEW504之间建立无线链接，HNEW504将从HOL D503转发的、发往MT506的分组，缓冲在L3分组缓冲管理单元106中(DataBuffering；数据缓冲)。
接着，MT506向HNEW504表示已完成了向HNEW504的越区切换这一事实(RB Reconfiguration Complete；RB重新配置完成)(步骤ST608)。
接着，HNEW504将已完成了MT506的越区切换的事实通知给IPAG505(Handover Complete；越区切换完成)(步骤ST705)。另外，此时，HN EW504通过越区切换控制单元105判断数据类别是非实时类型，并还将表示路径切换请求(Path Switch Request)的信息包含在请求路径切换的消息、即越区切换已完成中。
接着，IPAG505将目的地地址从HOLD503变更为HNEW504，从而进行路径切换(Path Switching)。
接着，IPAG505将用于响应越区切换完成的消息发送给HNEW504(Handover Complete Acknowledgement；越区切换完成确认)(步骤ST706)。此时，IPAG505将表示已完成路径切换的信息(Path Switch Reply；答复路径切换)包含在越区切换完成确认中。
接着，在步骤ST705接收到越区切换完成的IPAG505，意识到MT506已完成了的越区切换，开始释放HOLD503(Resource Release；释放资源)(步骤ST611)。
接着，从MT506接收到RB重新配置已完成的HNEW504，将在L3分组缓冲管理单元106中缓冲着的、从HOLD503转发的分组数据与从IPAG505接收到的发往MT506的分组数据，按照分组数据的顺序开始送出。
这样，根据本实施方式1，在进行实时类型的通信时，通过在切断与越区切换源的网络主机之间的连接前，对路径开关进行切换，将分组数据发送给越区切换目的地的网路主机，所以能够避免延迟产生而高速地进行越区切换。另外，根据本实施方式1，在进行实时类型的通信时，通过估计将在越区切换源的网络主机中剩余的分组数据发送完毕的时间，仅在估计出的时间之内，通信终端装置不进行越区切换，并且在估计出的时间内，将在越区切换源的网络主机中剩余的分组数据发送给通信终端装置，从而无需将分组数据从越区切换源的网络主机转发给越区切换目的地的网络主机，所以能够避免延迟产生而高速地进行越区切换。另外，根据本实施方式1，在非实时类型的通信的情况下，与以往方式相同地将在越区切换源中剩余的分组数据转发给越区切换目的地的网络主机，所以能够防止分组数据的损失。
(实施方式2)
图8是表示本发明实施方式2的越区切换控制单元105的结构的方框图。另外，在本实施方式2中，网络主机的结构与图2相同，所以省略其说明。
缓冲管理单元801输出控制信号，所述控制信号用于对L3分组缓冲管理单元106进行控制。另外，缓冲管理单元801在从越区切换目的地的网络主机输入已完成了越区切换的准备这一事实的消息时，将从L3分组缓冲管理单元106输入的、L3分组缓冲管理单元106中所存储的数据量的信息，输出给发送结束时间估计单元802。
发送结束时间估计单元802求能够以从发送数据处理单元102输入的接收质量信息的接收质量传输数据的传输速率，并且基于求出的传输速率和从缓冲管理单元801输入的L3分组缓冲管理单元106中所存储的数据量的信息，估计将在L3分组缓冲管理单元106中未被发送而剩余的数据全部发送完毕的时间。然后，发送结束时间估计单元802将估计出的时间的信息输出给发送单元108。
路径切换决定单元803在从接收数据处理单元102输入通信量(QoS)信息时，利用所输入的通信量(QoS)信息中所包含的数据类别信息，参照使存储单元804中所存储的数据类别和实时类型或非实时类型相关连起来的路径切换判断用信息，选择发送数据是实时类型或非实时类型。然后，路径切换决定单元803在发送数据是实时类型时，指示IPAG消息生成单元807，以使其生成请求进行路径切换的消息即切换请求消息、以及用于确保资源的消息。另一方面，路径切换决定单元803在发送数据是非实时类型时，指示IPAG消息生成单元807，以使其仅生成用于确保资源的消息。
存储单元804存储路径切换判断用信息。
越区切换目的地选择单元805基于从接收数据处理单元102输入的、各个网路主机的接收质量信息，选择越区切换目的地的网路主机。例如，越区切换目的地选择单元805选择接收质量最良好的接收质量信息的网络主机作为越区切换目的地。然后，越区切换目的地选择单元805指示越区切换目的地消息生成单元806，以使其生成用于对作为越区切换目的地而选择的网络主机通知其已被选择为越区切换目的地的消息。
作为通知单元的越区切换目的地消息生成单元806在被越区切换目的地选择单元805指示为生成用于通知被选择为越区切换目的地的消息时，生成用于通知被选择为越区切换目的地的消息，并发送给越区切换目的地的其他的网路主机。
IPAG消息生成单元807在由路径切换决定单元803指示为生成用于确保资源的消息和切换请求消息时，生成用于确保资源的消息和切换请求消息，并输出给IPAG接口单元104。另外，IPAG消息生成单元807在由路径切换决定单元803指示为仅生成用于确保资源的消息时，仅生成用于确保资源的消息，并输出给IPAG接口单元104。
接着，利用图9说明网络500中的越区切换方法。图9是表示越区切换方法的顺序图。另外，在图9和图9的说明中，为了方便说明，将通信终端装置506记载为MT，将越区切换源的网路主机503记载为HOLD，将越区切换目的地的网络主机504记载为HNEW。另外，HOLD503和HNEW504具有与图2相同的结构。
首先，说明在MT506与HOLD503连接而与外部网络进行实时类型的应用程序的通信的过程中，越区切换到HNEW504时的动作。在图9中，假设MT506通过HOLD503和IPAG505与外部网络进行通信。
首先，MT506将作为越区切换目的地的候选的小区的质量报告给HOLD503，以使网络主机为了越区切换能够决定适当的目标小区(MeasurementReport；测量报告)(步骤ST901)。
接着，HOLD503通过越区切换控制单元105中，基于各个小区的资源、处理负荷以及在步骤ST901中所报告的多个小区的接收质量信息的接收质量，决定适当的越区切换目的地，即HNEW504(Handover Decision；越区切换决定)。
接着，HOLD503将UE内容发送给HNEW504(Context Transfer；内容传输)(步骤ST902)。
接着，HNEW504确保用于MT506的资源(Resource Allocation；资源分配)。
接着，在HNEW504成功地预约了MT506所需的资源时，HNEW504将已完成了越区切换的准备这一事实通知给HOLD503(Context Transfer Response；内容传输响应)(步骤ST903)。
接着，为了确保用于IPAG505中的MT506的资源，HOLD503将资源预约(Resource Reservation)发送给IPAG505。另外，此时，HOLD503通过越区切换控制单元105判断数据类别是实时类型，并还将表示请求路径切换的信息，即路径切换请求(Path Switch Request)包含在资源预约中(步骤ST904)。
接着，IPAG505确保MT506的资源，将目的地地址从HOLD503变更为HNEW504，从而进行路径切换(Resource Allocation and Path Switching；资源分配和路径切换)。
接着，IPAG505将用于通知已确保了MT506的资源的资源预约确认(Resource Reservation Acknowledgement)，发送给HOLD503(步骤ST905)。此时，IPAG505将表示已完成路径切换的信息(Path Switch Reply；路径切换答复)包含在资源预约确认中。
接着，HOLD503向MT506表示将要移动到目标小区的这一事实，并发送用于通过目标小区与HNEW504进行通信所需的小区特定的参数(RBReconfiguration；RB重新配置)(步骤ST906)。此时，HOLD503基于存储在本站的L3分组缓冲管理单元106中的发往MT506的分组剩余量和分组数据的传输速率，将由越区切换控制单元105估计出的、L3分组缓冲管理单元106中剩余的分组数据发送完毕的时间，即MT506开始越区切换到目标小区的定时，指定给激活定时器(Activation Timer)。由此，HOLD503能够进行调整，以使发往MT506的分组尽量不剩余在HOLD503的L3分组缓冲管理单元106中。通过将开始越区切换的定时指定给激活定时器，从而在步骤ST906中接收小区特定的参数后，经过时间T950之前，MT506不进行越区切换。然后，从在步骤ST906中接收RB重新配置后，并经过时间T950后，MT506切断与HOLD503之间的连接。因此，HOLD503能够在时间T950期间，将在L3分组缓冲管理单元106中剩余的分组发送给MT506。由此，HOLD503无需将分组数据转发给HNEW504。但是，时间T950是由HOLD503估计出的时间，所以也产生在时间T950内无法发送完分组数据的情况。然而，在实时类型的通信中，由分组数据的损失造成的影响较小，所以即使多少会有些分组数据无法到达通信终端装置，也不成问题。
接着，在MT506和HNEW504之间建立无线链接之前，HNEW504将从IPAG505转发的发往MT506的分组，缓冲在L3分组缓冲管理单元106中(DataBuffering；数据缓冲)。
接着，MT506进行与HNEW504的同步(Radio L1.&L2 Establishment；无线L1和L2的建立)(步骤ST907)。由此，MT506与HNEW504连接。
接着，MT506向HNEW504表示已完成了对HNEW504的越区切换的这一事实(RB Reconfiguration Complete；RB重新配置完成)(步骤ST908)。从MT506接收到RB重新配置完成的HBEW504，开始送出在L3分组缓冲管理单元106中所缓冲着的发往MT506的分组。
接着，HNEW504向IPAG505表示已完成了MT506的越区切换的这一事实(Handover Complete；越区切换完成)(步骤ST909)。
接着，IPAG505将用于响应越区切换完成的消息发送给HNEW504(Handover Complete Acknowledgement；越区切换完成确认)(步骤ST910)。
接着，在步骤ST609接收到了越区切换完成的IPAG505，意识到MT506已完成了越区切换，开始释放HOLD503(Resource Release；释放资源)(步骤ST911)。
接着，利用图7说明在MT506与HOLD503连接而与外部网络进行非实时类型的应用程序的通信过程中，越区切换到HNEW504时的动作。图10是表示越区切换方法的顺序图。另外，对与图9相同的动作赋予相同的标号，并省略其说明。
在HNEW504成功地预约了MT506所需的资源时，HNEW504将已完成了越区切换的准备的这一事实通知给HOLD503(Context Transfer Response；内容传输响应)(步骤ST903)。
接着，为了确保用于IPAG505中的MT506的资源，HOLD503将资源预约(Resource Reservation Request)发送给IPAG505(步骤ST1001)。此时，HNEW503通过越区切换控制单元105判断数据类别是非实时类型，不将表示路径切换请求(Path Switch Request)的信息包含在资源预约中。
接着，IPAG505确保用于MT506的资源(Resource Allocation；资源分配)。
接着，IPAG505将用于通知已确保了MT506的资源的资源预约确认(Resource Reservation Acknowledgement Message)，发送给HOLD503(步骤ST1002)。此时，IPAG505不将表示完成了路径切换的信息(Path Switch Reply；路径切换答复)包含在资源预约确认中。
接着，HOLD503向MT506表示将要移动到目标小区的这一事实，并发送用于通过目标小区与HNEW504进行通信所需的小区特定的参数(RBReconfiguration；RB重新配置)(步骤ST1003)。此时，HOLD503不将MT506开始越区切换到目标小区的定时指定给激活定时器。
接着，HOLD503将在L3分组缓冲管理单元106中剩余的发往MT506的分组数据进行复制而转发(Data Forwarding；数据转发)(步骤ST1004)。由此，能够将HOLD503未能发送给MT506的分组数据，可靠地发送给MT506。
接着，直到MT506和HNEW504之间建立无线链接，HNEW504将从HOL D503转发的、发往MT506的分组，缓冲在L3分组缓冲管理单元106中(DataBuffering；数据缓冲)。
接着，MT506向HNEW504表示将完成了对HNEW504的越区切换的这一事实(RB Reconfiguration Complete；RB重新配置完成)(步骤ST908)。
接着，HNEW504将完成了MT506的越区切换的这一事实通知给IPAG505(Handover Complete；越区切换完成)(步骤ST1005)。另外，此时，HNEW504通过越区切换控制单元105判断数据类别是非实时类型，并还将表示路径切换请求(Path Switch Request)包含在越区切换完成中。
接着，IPAG505将目的地地址从HOLD503变更为HNEW504，从而进行路径切换(Path Switching)。
接着，IPAG505将用于响应越区切换完成的消息发送给HNEW504(Handover Complete Acknowledgement；越区切换完成确认)(步骤ST1006)。此时，IPAG505将表示完成了路径切换的信息(Path Switch Reply；路径切换答复)包含在越区切换完成确认中。
接着，在步骤ST1005接收到了越区切换完成的IPAG505，意识到MT506已完成了越区切换，开始释放HOLD503(Resource Release；释放资源)(步骤ST911)。
接着，从MT506接收到RB重新配置完成的HNEW504，将在L3分组缓冲管理单元106中缓冲着的、从HOLD503转发的分组数据与从IPAG505接收到的发往MT506的分组数据，按照分组数据的顺序开始送出。
这样，根据本实施方式2，在进行实时类型的通信时，通过在切断与越区切换源的网络主机之间的连接前，对路径开关进行切换，将分组数据被发送给越区切换目的地的网路主机，所以能够避免延迟产生而高速地进行越区切换。另外，根据本实施方式2，在进行实时类型的通信时，通过估计将在越区切换源的网络主机中剩余的分组数据发送完的时间，仅在估计出的时间之内，通信终端装置不进行越区切换，并且在估计出的时间内，将在越区切换源的网络主机中剩余的分组数据发送给通信终端装置，从而无需将分组数据从越区切换源的网络主机转发给越区切换目的地的网络主机，所以能够避免延迟产生而高速地进行越区切换。另外，根据本实施方式2，在非实时类型的通信的情况下，与以往方式相同地将在越区切换源中剩余的分组数据转发给越区切换目的地的网络主机，所以能够防止分组数据的损失。
工业实用性
本发明的通信装置和越区切换方法特别适合于进行根据通信量类别的越区切换。
Claims (7)
1.一种通信装置，包括：
数据类别信息获取单元，在本站被选择为通信终端装置的越区切换目的地时，获取数据类别信息，所述数据类别信息是越区切换源的其他站发送到所述通信终端装置的数据的类别信息；
切换决定单元，基于所述数据类别信息，决定是否进行路径切换，所述路径切换是指将从高层站发送给所述其他站的所述数据，切换为在越区切换之前从所述高层站发送到本站；
切换请求单元，在由所述切换决定单元决定进行所述路径切换时，向所述高层站请求所述切换；
数据存储单元，暂时存储根据所述切换请求单元的所述请求而从所述高层站发送的所述数据；以及
发送单元，将存储在所述数据存储单元中的所述数据，在越区切换后发送给所述通信终端装置。
2.如权利要求1所述的通信装置，其中，
所述数据存储单元将在不进行所述请求的情况下且在越区切换前从所述其他站转发的所述数据进行存储，同时对在越区切换后从所述高层站发送的所述数据和所述被转发并存储的所述数据的顺序进行管理，而存储所述数据，
所述发送单元将通过所述转发而存储在所述数据存储单元中的所述数据、以及从所述高层站发送而存储在所述数据存储单元中的所述数据，发送给所述通信终端装置。
3.一种通信装置，包括：
接收质量信息获取单元，获取接收质量信息，所述接收质量信息是关于在通信终端装置中的接收质量的信息；
越区切换目的地选择单元，基于所述接收质量信息，选择作为所述通信终端装置的越区切换目的地的其他站；
切换决定单元，基于发送给所述通信终端装置的所述数据的类别，决定是否进行路径切换，所述路径切换是指将从高层站发送给本站的所述数据，切换为在越区切换之前从所述高层站发送给所述其他站；以及
切换请求单元，在由所述切换决定单元决定进行所述路径切换时，对所述高层站请求所述切换。
4.如权利要求3所述的通信装置，其中，
还包括：
数据存储单元，在暂时存储从所述高层站发送的所述数据，并且决定为进行所述路径切换时，在越区切换前停止所述数据的存储；以及
发送单元，在决定为不进行所述路径切换时，将在所述数据存储单元中所存储的所述数据转发给所述其他站，而在决定为进行所述路径切换时，将在所述停止之后所述数据存储单元中剩余的所述数据，在越区切换前发送给所述通信终端装置。
5.如权利要求4所述的通信装置，其中，
还包括：
发送结束时间估计单元，估计向所述通信终端装置发送完在所述停止之后所述数据存储单元中剩余的所述数据为止的时间，
所述发送单元在决定为进行所述路径切换时，将所述时间的信息发送给所述通信终端装置，同时在越区切换前的所述时间内，将在所述数据存储单元中剩余的所述数据发送给所述通信终端装置。
6.一种越区切换方法，包括以下的步骤：
越区切换源的主机获取接收质量信息，所述接收质量信息是在通信终端装置中的接收质量的信息；
基于所述接收质量信息，选择所述通信终端装置的越区切换目的地的主机；
所述越区切换源的主机将数据类别信息发送给所述越区切换目的地的主机，所述数据类别信息是发送给所述通信终端装置的数据的类别的信息；
所述越区切换目的地的主机基于所述数据类别信息，决定是否进行路径切换，所述路径切换是指将从高层站发送给所述越区切换源的主机的所述数据，切换为在越区切换前从所述高层站发送给所述越区切换目的地的主机；
在决定为进行所述路径切换时，所述越区切换目的地的主机向所述高层站请求所述切换；
所述越区切换目的地的主机在越区切换前暂时存储根据所述请求而从所述高层站发送的所述数据；以及
将由所述越区切换目的地的主机存储的所述数据，在越区切换后，从所述越区切换目的地的主机发送给所述通信终端装置。
7.一种越区切换方法，包括以下的步骤：
越区切换源的主机获取接收质量信息，所述接收质量信息是在通信终端装置中的接收质量的信息；
基于所述接收质量信息，选择所述通信终端装置的越区切换目的地的主机；
所述越区切换源的主机基于发送给所述通信终端装置的数据的类别，决定是否进行路径切换，所述路径切换是指将从高层站发送给所述越区切换源的主机的所述数据，切换为在越区切换前从所述高层站发送给所述越区切换目的地的主机；
在决定为进行所述路径切换时，所述越区切换源的主机向所述高层站请求所述切换；
所述越区切换目的地的主机在越区切换前暂时存储根据所述请求而从所述高层站发送的所述数据；以及
将由所述越区切换目的地的主机存储的所述数据，在越区切换后，从所述越区切换目的地的主机发送给所述通信终端装置。
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Open date: 20081217 |