JP2004297157A - 無線端末装置および無線統合システム - Google Patents
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Abstract
【課題】異種無線通信システムのハンドオーバー時において、通信前のＱｏＳと同じ品質で通信後も通信できる無線通信端末を提供する。
【解決手段】マルチサービス端末（無線端末装置）１００は、複数の異なる無線システムが混在する無線統合システムにおいて使用されるもので、複数の無線システムと通信するインタフェース２００、２１０を有している。また、マルチサービス端末１００のシステムスイッチ部２２０には、複数の無線システムについて共通の通信品質あるいは通信能力のクラス分けが設定されている。そして、システムスイッチ部２２０は、共通の通信品質あるいは通信能力のクラス分けを、それぞれの無線システムの通信品質あるいは通信能力のクラス分けに合わせて再構成する。異なる無線システム間の通信中のハンドオーバーまたは発呼を行う場合に、このクラス分けに基づいて行う。
【選択図】 図１
【解決手段】マルチサービス端末（無線端末装置）１００は、複数の異なる無線システムが混在する無線統合システムにおいて使用されるもので、複数の無線システムと通信するインタフェース２００、２１０を有している。また、マルチサービス端末１００のシステムスイッチ部２２０には、複数の無線システムについて共通の通信品質あるいは通信能力のクラス分けが設定されている。そして、システムスイッチ部２２０は、共通の通信品質あるいは通信能力のクラス分けを、それぞれの無線システムの通信品質あるいは通信能力のクラス分けに合わせて再構成する。異なる無線システム間の通信中のハンドオーバーまたは発呼を行う場合に、このクラス分けに基づいて行う。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、異種無線通信システムが混在している環境において、無線端末装置が利用すべき通信品質を満たす無線通信システムによってハンドオーバーや発呼することができる無線統合システムおよび無線端末装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
異種無線システムが混在している環境において、マルチサービス端末の通信中におけるシステム切り替え時に、マルチサービス端末のアプリケーションプログラムにとってどの無線通信システムが利用可能であるかどうか探す必要がある。一般に異種無線システムが混在するシステムにおいては、インターネットプロトコルであるＩＰを用いて相互に接続しようとする。このプロトコルはプロトコルの階層で言うとネットワーク層に当たる。一方、無線通信システムのサービスは、プロトコルの階層で説明すると、ＩＰよりも下位の層の物理層とデータリンク層のプロトコルで実現する。つまり、異なる無線システムでは、この物理層とデータリンク層のプロトコルが異なる。ＩＰより上の層にはアプリケーションの層がある。
【０００３】
例えば、マルチサービス端末のアプリケーションとしてテレビ会議の場合で説明する。リアルタイムのテレビ会議をサポートするため、オーディオ及びビデオパケットの遅延及びジッタ等のＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｓｅｒｖｉｃｅ）の厳しい制御が必要になる。これは、ネットワーク上で、低遅延と低いジッタの要求を導く。この要求は、アプリケーション層からネットワーク層、さらにデータリンク層、物理層に伝え続ける必要がある。無線リンクは、パケット損失や遅延、さらにハンドオーバー処理があるが、上記アプリケーションの要求を満たすために適応する必要がある。
【０００４】
異なる無線システム間のハンドオーバーを考えた場合、シームレスな切り替えを実現するために、まずハンドオーバー間の切れ目をできるだけ短くして、切れ目でパケットが失われないようにすることと、次に切り替え前の通信ＱｏＳを維持して、切り替え後も同様の通信が可能であることが課題である。現在、各無線通信システムのＱｏＳは、そのシステム独自のものになっており、切り替え前と切り替え後のＱｏＳを維持することが困難であるという問題がある。
なお、従来の技術として非特許文献１が知られている。
【０００５】
【非特許文献１】
「小電力データ通信システム／広帯域移動アクセスシステム（ＨｉＳＷＡＮａ）・標準規格」 ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｔ７０ １．０版 平成１２年１２月１４日策定 社団法人 電波産業会
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、上記のような従来の問題点を解決し、異種無線通信システムが混在する環境において、マルチサービス端末が切換え先の無線システムにスムーズに切り替えできること及び、マルチサービス端末が発呼時にサービスを受けたい無線システムに接続できることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、複数の異なる無線システムが混在する無線統合システムにおいて使用され、前記複数の無線システムと通信するインタフェースを有する無線端末装置において、前記各無線システムについて共通の通信品質あるいは通信能力のクラス分けが設定され、このクラス分けに基づいて前記異なる無線システム間の通信中のハンドオーバーまたは発呼を行うことを特徴とする無線端末装置である。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の無線端末装置において、前記共通の通信品質あるいは通信能力のクラス分けを、それぞれの無線システムの通信品質あるいは通信能力のクラス分けに合わせて再構成する処理手段を有することを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の無線端末装置において、アプリケーションブログラムから要求される前記共通の通信品質あるいは通信能力のクラスに最も適合する無線システムを選択する選択手段を有し、前記選択手段の選択結果に基づいてハンドオーバーあるいは発呼することを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の無線端末装置において、アプリケーションプログラムが要求する前記共通の通信品質あるいは通信能力のクラスに最も適合する無線システムがない場合に、前記アプリケーションプログラムヘ別の通信可能な品質を提案し、前記アプリケーションプログラムと通信相手端末のアプリケーションプログラムとの間で品質あるいは能力の再交渉を行うことを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の無線端末装置において、前記共通の通信品質あるいは通信能力のクラス毎のバッファを有し、異なる無線システム間のハンドオーバー時においてパケットを前記バッファに蓄え、前記パケットの蓄えが閾値を超えた場合にアプリケーションヘ通知することを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、複数の異なる無線システムと通信するインタフェースを有する無線端末装置と、複数の無線システムの基地局、関門装置等の装置と、前記無線端末装置から通信相手先ノードまでの間を接続する接続機器とを有し、異なる無線システムが混在する無線統合システムにおいて、前記無線端末装置は、前記異なる無線システムについて共通の通信品質あるいは通信能力のクラス分けを行い、該クラスに応じて異なる無線システム間の通信中のハンドオーバー及び発呼することを特徴とする無線統合システムである。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の無線統合システムにおいて、前記無線端末装置は、アプリケーションプログラムから要求された共通の通信品質あるいは通信能力のクラスに最も適合する無線システムがない場合に、前記アプリケーションプログラムヘ別の通信可能な品質を提案し、前記無線端末装置のアプリケーションプログラムと通信相手ノードのアプリケーションプログラムとの間で品質あるいは能力の再交渉を行うことを特徴とする。
【００１２】
請求項８に記載の発明は、請求項６に記載の無線統合システムにおいて、異なる無線システム間における前記無線端末装置のハンドオーバー時において、前記関門装置が前記通信相手先ノード宛てのパケットを複製し、ハンドオーバー前とハンドオーバー先の基地局の奴方に前記パケットを転送することあるいはバッファリングして転送することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図２はこの発明の一実施の形態によるマルチサービス端末（無線端末装置）１００が利用されるネットワーク環境の一構成例を示す図である。この図において、マルチサービス端末１００が利用されるネットワークは、通信相手ノード１１０、無線基地局（以下、ＢＳという）１４０、１５０、１７０、１８０、１９０、システムディレクトリ装置１３０、１６０、関門装置１２０、１２１及びマルチサービス端末１００などから成る。
【００１４】
この図は無線システムＡ及び無線システムＢからなる２つのシステムから構成されるが２つ以上のシステムから構成されても良い。ＢＳ１４０、ＢＳ１５０は無線システムＡの基地局で、ＢＳ１７０、１８０と１９０は無線システムＢの基地局である。点線で囲んだ楕円は無線通信システムの利用できる範囲のイメージを示している。
【００１５】
システムディレクトリ装置１３０、１６０は、位置情報に応じた利用可能無線システムを案内する装置である。無線システム毎に存在し、システムディレクトリ１３０はシステムＡに属するものであり、システムディレクトリ１６０はシステムＢに属するものである。
【００１６】
無線システムＡと無線システムＢはルータ等のネットワーク機器を用いて相互にコアネットワーク１２５によって接続される。関門装置１２０、１２１は、それぞれのシステムＡ、Ｂがコアネットワーク１２５と接続しているゲートウェイ装置である。関門装置１２０は、システムＡとコアネットワーク１２５間を、関門装置１２１はシステムＢとコアネットワーク１２５とを接続している。マルチサービス端末１００は無線システムＡあるいは無線システムＢを経由して通信相手である通信相手ノード１１０と通信を行う。また関門装置１２０と１２１には、移動管理機能１２２及び１２３が設置されている。
【００１７】
次に、マルチサービス端末１００の構成について、図１を用いて説明する。
マルチサービス端末１００は、無線システムＡインタフェース部２００、無線システムＢインタフェース処理部２１０、システムスイッチ部２２０、インターネットブロトコル処理部２３０、アプリケーション部２４０などから構成される。
【００１８】
システムスイッチ部２２０は、無線システムＡ依存ＱｏＳ処理部３００、無線システムＢ依存ＱｏＳ処理部３１０、共通ＱｏＳ処理部３２０、ハンドオーバー処理部３３０等からなる。無線システムＡインタフェース部２００は、無線システムＡの物理層、データリンク層を実装し、無線システムＡのＢＳ１４０あるいはＢＳ１５０との間で、データ通信を行う。無線システムＢインタフェース部２１０は、無線システムＢの物理層、データリンク層を実装し、無線システムＢのＢＳ１７０、１８０および１９０との間で、データ通信を行う。システムスイッチ部２２０は、異なる物理層、データリンク層を持つ無線システムＡ、Ｂの切替を行う。
【００１９】
インターネットプロトコル部２３０は、インターネットで使用されるネットワーク層、トランスポート層プロトコルを実行する部分である。アプリケーション部２４０は、無線インタフェースから受信したデータを処理して画面に表示したりする部分である。
【００２０】
次に、本実施形態におけるＱｏＳの考え方を示す。課題である物理層及びデータリンク層がサービスするＱｏＳが異なる無線システムでは異なっており、通信を切り替える場合にスムーズにいかないことに対して、本実施形態の切り替え方法を以下説明する。
本実施形態の特徴は、データリンク層よりも上のネットワーク層、アプリケーション層に対して、異なるシステムで異なっているデータリンク層以下のＱｏＳを、全て共通のＱｏＳで見せる点である。これは、共通ＱｏＳ処理部３２０で実現する。例えば、図３（ａ）に示すように、ＱｏＳを８段階のクラスに分けて、ネットワーク層、アプリケーション層に見せる。ネットワーク層、アプリケーション層では、このＱｏＳのクラスを指定することによって、データリンク層、物理層において指定したＱｏＳサービスを要求するものである。
【００２１】
一方、異なる各々の無線システムＡ、Ｂは図３（ａ）に示す共通ＱｏＳに一致したＱｏＳを持っているわけではなく、例えば、無線システムＡが図３（ｂ）に示すＱｏＳを有し、無線システムＢが図３（ｃ）に示すＱｏＳを有している。そこで、図３（ａ）に示す共通ＱｏＳに各無線システムＡ、ＢのＱｏＳをマッピングするための機構を本実施形態では持つ。それは例えば無線システムＡ依存ＱｏＳ部３００、無線システムＢ依存ＱｏＳ部３１０にて持ち、共通ＱｏＳと各無線システムのＱｏＳ間の違いを吸収する。
【００２２】
共通ＱｏＳクラス毎の処理を図４を用いて具体的に説明する。図４はある無線システムのデータリンク層におけるフレーム構成とスロット構成を表したものである。この図で時間軸上をこのフレームが周期的に繰り返されるものとする。１つのフレームは、複数のスロットから構成されており、スロットの種類としては、固定的に毎フレーム特定のマルチサービス端末に割り当てられる固定割当スロットと、スロットが空いていたら利用したい人で分け合って使用するスロットで毎フレーム取り合うシェアードスロットがあるとする。
【００２３】
共通ＱｏＳのクラスに応じてパケットキューを持ち、例えばクラス０は、ベストエフオートの通信なので、シェアドスロットに割り当てる。また、クラス３は一定速度の通信なのでのキューのパケットは、固定割当スロットに割当る。クラス４は、最低速度は保ちつつ、可変速度の通信なので、固定スロットで可変速度を保ち、シェアドスロットでさらに通信量を加算できるように、それぞれのスロットを割り当てる。このように、共通ＱｏＳに適応した、物理層／データリンク層のＱｏＳを生成することができる。
【００２４】
この機能を各システムに依存したＱｏＳ部（例えば無線システムＡ依存ＱｏＳ部３００、無線システムＢ依存ＱｏＳ部３１０）にて実装する。つまり、下位層のフレームやスロットの制御を行い、共通ＱｏＳクラスに合わせる機能をシステムに依存したＱｏＳ部（例えば無線システムＡ依存ＱｏＳ部３００、無線システムＢ依存ＱｏＳ部３１０）に持つ。
【００２５】
予め、共通ＱｏＳクラス及び、無線システム依存ＱｏＳ部でのマッピング処理を行うことにより、上位のネットワーク層、アプリケーション層に、異種無線システム間のハンドオーバーを意識させることなく実行できる。また、無線システムの種類が増えたり、減ったりしても、端末の無線システム依存ＱｏＳ部を作るだけで、対応できるため、拡張性に優れている。この無線システム依存ＱｏＳ部は、各無線システムの物理層、データリンク層が共通ＱｏＳに一致していない場合に必要である。
【００２６】
図５に各階層のプロトコル処理部間のインタフェースと各処理部の機能を説明する。アプリケーション処理部２４０は共通ＱｏＳクラス、使用帯域等の指示を出す。インターネットプロトコル処理部２３０では、そのＱｏＳに応じた処理や、移動管理を行う。さらに共通ＱｏＳ等の指示は、システムスイッチ部２２０の共通ＱｏＳ部３２０に渡され、この共通ＱｏＳ処理部３２０において、クラスごとのバッファリング処理、無線システム依存ＱｏＳ部３００または３１０にクラスの指示等が行われる。
【００２７】
無線システム依存ＱｏＳ部３００または３１０は、無線イン々フェースのデータリンク層／物理層におけるスロットやチャネルの割当を、指示されたＱｏＳに合うように上述の図３で説明したマッビングをする。マッピングが不可能な場合、提供できるＱｏＳクラス等を共通ＱｏＳ処理部３２０に提案する。共通ＱｏＳ処理部３２０では、その提案を上位に渡す。上位のインターネットプロトコル処理部２３０で対処可能（ＴＣＰのウィンドウ制御とか）であれば対処し、無理であれば、さらに上位のアプリケーション処理部２４０に提案を渡す。この提案を受け入れるために、アプリケーション処理部２４０では、マルチサービス端末と通信相手ノード間のエンドツーエンドのＱｏＳ制御を行う。つまり、図６に示すようなマルチサービス端末ＭＮと通信相手ノードＣＮ間でエンドツーエンドのＱｏＳを変更するとか、帯域を変更するとか行う。例えば、ＱｏＳや帯域の変更例として、圧縮コーデックの変更、パケットを間引いて荒い画像にしたり、バッファリングしてやり取りするパケット数を減らして、使用帯域を細くする等を行う。
【００２８】
これについて図６を用いて説明すると、図６はマルチサービス端末ＭＮ、無線システム基地局ＢＳ、通信相手ノードＣＮの各階層のプロトコル処理部を表している。図６でＡＰはアプリケーション部、Ｌ３はインターネットプロトコル処理部、Ｌ２はデータリンク層処理部、Ｌ１は物理層処理部である。図１ではＬ１とＬ２をまとめてシステムＡあるいはＢインタフェース部２００及び２１０と表していた。
【００２９】
無線区間ＱｏＳは、マルチサービス端末ＭＮと基地局ＢＳの各データリンク処理部Ｌ２間のＱｏＳである。エンドツーエンドＱｏＳは、マルチサービス端末ＭＮと通信相手ノードＣＮの各アプリケーション部ＡＰ間のＱｏＳである。
図６の（Ａ）に示すように、無線区間ＱｏＳクラスがエンドツーエンドＱｏＳクラスよりも高ければ、エンドツーエンドのＱｏＳを確保することができる。円のサイズの大きいほうがＱｏＳが高いことを示す。一方（Ｂ）のように、無線区間のＱｏＳとエンドツーエンドのＱｏＳの関係が逆の場合は、エンドツーエンドのＱｏＳを確保できず、無線区間のＱｏＳがボトルネックとなり、エンドツーエンドの通信を継続することができない。そこで、エンドツーエンドのＱｏＳの変更の交渉を行い、（Ｃ）に示すように、エンドツーエンドＱｏＳクラスが無線区間ＱｏＳクラスよりも低くすることが可能であれば、通信が可能となる。無理であれば、通信を切断せざるをえない。
【００３０】
次に、図７を用いて、共通ＱｏＳ処理部３２０のバッファリング処理について説明する。共通ＱｏＳ処理部３２０は、各ＱｏＳクラス毎に送受のパケットバッファを持ち、ハンドオーバー時の切り替え遅延の吸収や、ハンドオーバーによる使用帯域の違いによる吸収を行う。このバッファに格納されたパケット数の閾値を設け、閾値を超えた場合は、パケットが損失することになり、良好な通信は不可能になるため、この場合、図５で説明したようにアプリケーション部２４０に通知し、フィードバック制御を行う。
【００３１】
次に、通信中のマルチサービス端末が異なる無線システム間を切り替えるハンドオーバーの処理の流れについて説明する。
図８において、ＭＮはマルチサービス端末、旧ＢＳは、ハンドオーバー前に通信していた基地局、ＤＳはシステムディレクトリ装置、新ＢＳはハンドオーバー後に通信する基地局、ＭＭは移動管理機能、ＣＮは通信相手ノードを示している。また、ＡＰはアプリケーション処理部、Ｌ３はインターネットプロトコル処理部、ＳＷはシステムスイッチ部のハンドオーバー制御部、Ｌ２は無線システムインタフェース部を示している。
【００３２】
まず、ステップＳ１で、マルチサービス端末ＭＮのハンドオーバー制御部ＳＷは、無線システムインタフェース部Ｌ２をモニタし、受信電界レベル等の無線リンクの品質をチェックする。これは、無線システムの切り替えのトリガを調べるためである。本実施形態では、このトリガを早期に見つけ、ハンドオーバーの準備を行い、スムースにハンドオーバーを行う。ここで、ハンドオーバー制御部ＳＷは、受信電界レベル等の品質が悪くなりハンドオーバーをすべきであると判断すると、ステップＳ２を実行する。
【００３３】
ステップＳ２では、上位層のインターネットプロトコル処理部Ｌ３にハンドオーバー処理準備の提案を行う。次に、ステップＳ３では、インターネットプロトコル処理部Ｌ３が、現在通信中のＢＳ（旧ＢＳ）にハンドオーバー可能な無線システムの問い合わせを行う。このとき、無線リンクの能力（共通ＱｏＳクラスや使用帯域など）を通知する。次に、ステップＳ４で、旧ＢＳがシステムディレクトリ装置ＤＳに対して、現在通信しているマルチサービス端末ＭＮとの間の無線リンクの能力（共通ＱｏＳクラスや使用帯域など）を通知し、近隣あるいはオーバーラップしているシステムで、通知したシステムに合致する無線システムの候補の検索依頼を行う。
【００３４】
このとき、無線システム毎にＱｏＳが異なると、システムディレクトリ装置ＤＳでの検索がうまくいかず、正しい結果を得ることができない。このため、本実施形態では共通ＱｏＳクラスを用いる。次に、ステップＳ５で、システムディレクトリ装置ＤＳは、検索結果の無線システム候補及びトラヒック状況（空きの状況）を旧ＢＳに渡す。次に、ステップＳ６、Ｓ７で、旧ＢＳがその結果をマルチサービス端末ＭＮのインターネットプロトコル処理部Ｌ３経由でハンドオーバー制御部ＳＷに渡す。ハンドオーバー制御部ＳＷでは、検索結果の無線システム候補の中からＭＮ内部のプロファイルと、ＱｏＳ、使用帯域やそれ以外の能力及び特徴を比較し、より良い無線システムを選択する。
ここで、無線システムを決定したならば、ステップＳ８で上位に結果を通知し、ステップＳ１２に進む。ステップＳ７で候補がない場合については後で説明する。
【００３５】
次に、ステップＳ１２、Ｓ１４で、マルチサービス端末ＭＮは、旧ＢＳ経由で新ＢＳにハンドオーバーリクエストを送り、新ＢＳでは、帯域を確保する等を行う。次に、ステップＳ１５、Ｓ１６で、新ＢＳがハンドオーバーリクエストに対する応答を返す。このステップＳ１２からステップＳ１６の一連のステップを行うことによって、旧ＢＳに届けられたマルチサービス端末ＭＮ宛てのパケットをコピーして、新ＢＳにフォワードすることができる（これについては、後ほど図９を用いて説明する）。これにより、マルチサービス端末ＭＮが新ＢＳにアタッチしたときに即転送したパケットを受け取ることができる。
【００３６】
次に、ステップＳ１７でマルチサービス端末ＭＮが、旧ＢＳとのコネクションを切断するために切断要求を行う。これを受け取った旧ＢＳは、マルチサービス端末とのコネクションを切断する。次に、ステップＳ１８で、マルチサービス端末ＭＮが、新ＢＳとのコネクションを確立するために、接続要求を行う。これを受け取った新ＢＳは、ステップＳ１９でマルチサービス端末ＭＮ宛てに、登録呼びかけを行う。次に、ステップＳ２０でマルチサービス端末ＭＮが新ＢＳに登録要求を行い、ステップＳ２１で、新ＢＳが移動管理機能ＭＭにマルチサービス端末ＭＮが新ＢＳに移動したことを登録する。移動管理機能ＭＭは、マルチサービス端末ＭＮの移動先を管理し、マルチサービス端末ＭＮ当てのパケットを移動先に届ける機能を持つ。次に、ステップＳ２２、Ｓ２３で、移動管理機能ＭＭが登録要求に対する応答を返す。
【００３７】
次に、ステップＳ７で候補がない場合について説明する。
この場合、再度、上述したステップＳ３からステップＳ７のステップを繰り返す。このとき、ＱｏＳなどの条件を与えず旧ＢＳの近隣の無線システムの候補をすべて要求する。回答があれば、その無線システムのＱｏＳなどの能力を図７で説明したように、ステップＳ９でアプリケーション部ＡＰに提案する。提案内容がアプリケーション部ＡＰで受理できるレベルであれば、ステップＳ１０でマルチサービス端末ＭＮと通信相手ノードＣＮ間で、エンドツーエンドのＱｏＳの交渉を行う。交渉がうまくいったなら、ステップＳ１１でハンドオーバーを要求する。この後の処理はステップＳ１２以降の説明と同じである。
【００３８】
次に、このステップＳ１２からステップＳ１６の一連のステップを行うことによって、旧ＢＳに届けられたマルチサービス端末ＭＮ宛てのパケットをコピーして、新ＢＳにフォワードすることができるが、異種無線システム間のハンドオーバーの場合、関門装置（１２０及び１２１）経由になるため、図９の▲１▼のようにフォワードするパスが非常に長くなり冗長である。冗長なパスが▲３▼である。そこで、ステップＳ１２の旧ＢＳがハンドオフのリクエストを受信した時点で、ステップ１３のように移動管理機能ＭＭにマルチサービス端末ＭＮ宛てのパケットをコピーして双方向へ流すように要求する。これにより、図９の▲２▼に示すようにフォワードするパスの距離が短くなり、フォワードによる遅延及び、伝送路の資源を有効に使うことができる。
【００３９】
また、関門装置（１２０及び１２１）でハンドオーバー時にパケットをバッファリンクしてステッブＳ２３の後、ハンドオーバー先に転送することにより、パケットの損失無しにマルチサービス端末ＭＮに届けることが可能ある。
以上、異種無線システム間のハンドオーバーについて説明したが、本発明では、マルチサービス端末ＭＮが発呼する場合に、最適な無線システムを選ぶケースにも、ハンドオーバー先の無線システムを選ぶケースと同様に処理することができるのは明白である。
【００４０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のマルチサービス端末によれば、異種無線通信システムのハンドオーバーを通信前のＱｏＳと同じ品質で、通信後も通信でき、スムースな切り替えが可能である。また、マルチサービス端末が発呼時にサービスを受けたい無線システムに接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態によるマルチサービス端末（無線端末装置）の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の一実施形態による無線統合システムの構成を示すブロック図である。
【図３】共通ＱｏＳクラスおよびシステムＡ、Ｂの各ＱｏＳクラスを示す図である。
【図４】図１におけるシステムＡ（またはシステムＢ）依存ＱｏＳ処理部３００、３１０の機能を示す図である。
【図５】図１のマルチサービス端末における各階層のプロトコル間の制御手順を示す図である。
【図６】図１に示すマルチサービス端末と通信先ノードと間のＱｏＳの関係を説明するための図である。
【図７】図１における共通ＱｏＳ処理部３２０のバッファを示す図である。
【図８】異種無線通信システム間のハンドオーバーの過程を示す流れ図である。
【図９】異種無線通信システム間のハンドオーバー時のパケットの流れを示す図である。
【符号の説明】
１００…マルチサービス端末（無線端末装置）
１１０…通信相手ノード
１２０、１２１…関門装置
１２２、１２３…移動管理機能
１２５…コアネットワーク
１３０、１６０…システムディレクトリ装置
１４０、１５０、１７０、１８０、１９０…基地局（ＢＳ）
２００…システムＡインターフェイス部
２１０…システムＢインターフェイス部
２２０…システムスイッチ部
２３０…インターネットプロトコル処理部
２４０…アプリケーション処理部
３００…システムＡ依存ＱｏＳ処理部
３１０…システムＢ依存ＱｏＳ処理部
３２０…共通ＱｏＳ処理部
３３０…ハンドオーバー制御部
【発明の属する技術分野】
この発明は、異種無線通信システムが混在している環境において、無線端末装置が利用すべき通信品質を満たす無線通信システムによってハンドオーバーや発呼することができる無線統合システムおよび無線端末装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
異種無線システムが混在している環境において、マルチサービス端末の通信中におけるシステム切り替え時に、マルチサービス端末のアプリケーションプログラムにとってどの無線通信システムが利用可能であるかどうか探す必要がある。一般に異種無線システムが混在するシステムにおいては、インターネットプロトコルであるＩＰを用いて相互に接続しようとする。このプロトコルはプロトコルの階層で言うとネットワーク層に当たる。一方、無線通信システムのサービスは、プロトコルの階層で説明すると、ＩＰよりも下位の層の物理層とデータリンク層のプロトコルで実現する。つまり、異なる無線システムでは、この物理層とデータリンク層のプロトコルが異なる。ＩＰより上の層にはアプリケーションの層がある。
【０００３】
例えば、マルチサービス端末のアプリケーションとしてテレビ会議の場合で説明する。リアルタイムのテレビ会議をサポートするため、オーディオ及びビデオパケットの遅延及びジッタ等のＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｓｅｒｖｉｃｅ）の厳しい制御が必要になる。これは、ネットワーク上で、低遅延と低いジッタの要求を導く。この要求は、アプリケーション層からネットワーク層、さらにデータリンク層、物理層に伝え続ける必要がある。無線リンクは、パケット損失や遅延、さらにハンドオーバー処理があるが、上記アプリケーションの要求を満たすために適応する必要がある。
【０００４】
異なる無線システム間のハンドオーバーを考えた場合、シームレスな切り替えを実現するために、まずハンドオーバー間の切れ目をできるだけ短くして、切れ目でパケットが失われないようにすることと、次に切り替え前の通信ＱｏＳを維持して、切り替え後も同様の通信が可能であることが課題である。現在、各無線通信システムのＱｏＳは、そのシステム独自のものになっており、切り替え前と切り替え後のＱｏＳを維持することが困難であるという問題がある。
なお、従来の技術として非特許文献１が知られている。
【０００５】
【非特許文献１】
「小電力データ通信システム／広帯域移動アクセスシステム（ＨｉＳＷＡＮａ）・標準規格」 ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｔ７０ １．０版 平成１２年１２月１４日策定 社団法人 電波産業会
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、上記のような従来の問題点を解決し、異種無線通信システムが混在する環境において、マルチサービス端末が切換え先の無線システムにスムーズに切り替えできること及び、マルチサービス端末が発呼時にサービスを受けたい無線システムに接続できることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、複数の異なる無線システムが混在する無線統合システムにおいて使用され、前記複数の無線システムと通信するインタフェースを有する無線端末装置において、前記各無線システムについて共通の通信品質あるいは通信能力のクラス分けが設定され、このクラス分けに基づいて前記異なる無線システム間の通信中のハンドオーバーまたは発呼を行うことを特徴とする無線端末装置である。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の無線端末装置において、前記共通の通信品質あるいは通信能力のクラス分けを、それぞれの無線システムの通信品質あるいは通信能力のクラス分けに合わせて再構成する処理手段を有することを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の無線端末装置において、アプリケーションブログラムから要求される前記共通の通信品質あるいは通信能力のクラスに最も適合する無線システムを選択する選択手段を有し、前記選択手段の選択結果に基づいてハンドオーバーあるいは発呼することを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の無線端末装置において、アプリケーションプログラムが要求する前記共通の通信品質あるいは通信能力のクラスに最も適合する無線システムがない場合に、前記アプリケーションプログラムヘ別の通信可能な品質を提案し、前記アプリケーションプログラムと通信相手端末のアプリケーションプログラムとの間で品質あるいは能力の再交渉を行うことを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の無線端末装置において、前記共通の通信品質あるいは通信能力のクラス毎のバッファを有し、異なる無線システム間のハンドオーバー時においてパケットを前記バッファに蓄え、前記パケットの蓄えが閾値を超えた場合にアプリケーションヘ通知することを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、複数の異なる無線システムと通信するインタフェースを有する無線端末装置と、複数の無線システムの基地局、関門装置等の装置と、前記無線端末装置から通信相手先ノードまでの間を接続する接続機器とを有し、異なる無線システムが混在する無線統合システムにおいて、前記無線端末装置は、前記異なる無線システムについて共通の通信品質あるいは通信能力のクラス分けを行い、該クラスに応じて異なる無線システム間の通信中のハンドオーバー及び発呼することを特徴とする無線統合システムである。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の無線統合システムにおいて、前記無線端末装置は、アプリケーションプログラムから要求された共通の通信品質あるいは通信能力のクラスに最も適合する無線システムがない場合に、前記アプリケーションプログラムヘ別の通信可能な品質を提案し、前記無線端末装置のアプリケーションプログラムと通信相手ノードのアプリケーションプログラムとの間で品質あるいは能力の再交渉を行うことを特徴とする。
【００１２】
請求項８に記載の発明は、請求項６に記載の無線統合システムにおいて、異なる無線システム間における前記無線端末装置のハンドオーバー時において、前記関門装置が前記通信相手先ノード宛てのパケットを複製し、ハンドオーバー前とハンドオーバー先の基地局の奴方に前記パケットを転送することあるいはバッファリングして転送することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図２はこの発明の一実施の形態によるマルチサービス端末（無線端末装置）１００が利用されるネットワーク環境の一構成例を示す図である。この図において、マルチサービス端末１００が利用されるネットワークは、通信相手ノード１１０、無線基地局（以下、ＢＳという）１４０、１５０、１７０、１８０、１９０、システムディレクトリ装置１３０、１６０、関門装置１２０、１２１及びマルチサービス端末１００などから成る。
【００１４】
この図は無線システムＡ及び無線システムＢからなる２つのシステムから構成されるが２つ以上のシステムから構成されても良い。ＢＳ１４０、ＢＳ１５０は無線システムＡの基地局で、ＢＳ１７０、１８０と１９０は無線システムＢの基地局である。点線で囲んだ楕円は無線通信システムの利用できる範囲のイメージを示している。
【００１５】
システムディレクトリ装置１３０、１６０は、位置情報に応じた利用可能無線システムを案内する装置である。無線システム毎に存在し、システムディレクトリ１３０はシステムＡに属するものであり、システムディレクトリ１６０はシステムＢに属するものである。
【００１６】
無線システムＡと無線システムＢはルータ等のネットワーク機器を用いて相互にコアネットワーク１２５によって接続される。関門装置１２０、１２１は、それぞれのシステムＡ、Ｂがコアネットワーク１２５と接続しているゲートウェイ装置である。関門装置１２０は、システムＡとコアネットワーク１２５間を、関門装置１２１はシステムＢとコアネットワーク１２５とを接続している。マルチサービス端末１００は無線システムＡあるいは無線システムＢを経由して通信相手である通信相手ノード１１０と通信を行う。また関門装置１２０と１２１には、移動管理機能１２２及び１２３が設置されている。
【００１７】
次に、マルチサービス端末１００の構成について、図１を用いて説明する。
マルチサービス端末１００は、無線システムＡインタフェース部２００、無線システムＢインタフェース処理部２１０、システムスイッチ部２２０、インターネットブロトコル処理部２３０、アプリケーション部２４０などから構成される。
【００１８】
システムスイッチ部２２０は、無線システムＡ依存ＱｏＳ処理部３００、無線システムＢ依存ＱｏＳ処理部３１０、共通ＱｏＳ処理部３２０、ハンドオーバー処理部３３０等からなる。無線システムＡインタフェース部２００は、無線システムＡの物理層、データリンク層を実装し、無線システムＡのＢＳ１４０あるいはＢＳ１５０との間で、データ通信を行う。無線システムＢインタフェース部２１０は、無線システムＢの物理層、データリンク層を実装し、無線システムＢのＢＳ１７０、１８０および１９０との間で、データ通信を行う。システムスイッチ部２２０は、異なる物理層、データリンク層を持つ無線システムＡ、Ｂの切替を行う。
【００１９】
インターネットプロトコル部２３０は、インターネットで使用されるネットワーク層、トランスポート層プロトコルを実行する部分である。アプリケーション部２４０は、無線インタフェースから受信したデータを処理して画面に表示したりする部分である。
【００２０】
次に、本実施形態におけるＱｏＳの考え方を示す。課題である物理層及びデータリンク層がサービスするＱｏＳが異なる無線システムでは異なっており、通信を切り替える場合にスムーズにいかないことに対して、本実施形態の切り替え方法を以下説明する。
本実施形態の特徴は、データリンク層よりも上のネットワーク層、アプリケーション層に対して、異なるシステムで異なっているデータリンク層以下のＱｏＳを、全て共通のＱｏＳで見せる点である。これは、共通ＱｏＳ処理部３２０で実現する。例えば、図３（ａ）に示すように、ＱｏＳを８段階のクラスに分けて、ネットワーク層、アプリケーション層に見せる。ネットワーク層、アプリケーション層では、このＱｏＳのクラスを指定することによって、データリンク層、物理層において指定したＱｏＳサービスを要求するものである。
【００２１】
一方、異なる各々の無線システムＡ、Ｂは図３（ａ）に示す共通ＱｏＳに一致したＱｏＳを持っているわけではなく、例えば、無線システムＡが図３（ｂ）に示すＱｏＳを有し、無線システムＢが図３（ｃ）に示すＱｏＳを有している。そこで、図３（ａ）に示す共通ＱｏＳに各無線システムＡ、ＢのＱｏＳをマッピングするための機構を本実施形態では持つ。それは例えば無線システムＡ依存ＱｏＳ部３００、無線システムＢ依存ＱｏＳ部３１０にて持ち、共通ＱｏＳと各無線システムのＱｏＳ間の違いを吸収する。
【００２２】
共通ＱｏＳクラス毎の処理を図４を用いて具体的に説明する。図４はある無線システムのデータリンク層におけるフレーム構成とスロット構成を表したものである。この図で時間軸上をこのフレームが周期的に繰り返されるものとする。１つのフレームは、複数のスロットから構成されており、スロットの種類としては、固定的に毎フレーム特定のマルチサービス端末に割り当てられる固定割当スロットと、スロットが空いていたら利用したい人で分け合って使用するスロットで毎フレーム取り合うシェアードスロットがあるとする。
【００２３】
共通ＱｏＳのクラスに応じてパケットキューを持ち、例えばクラス０は、ベストエフオートの通信なので、シェアドスロットに割り当てる。また、クラス３は一定速度の通信なのでのキューのパケットは、固定割当スロットに割当る。クラス４は、最低速度は保ちつつ、可変速度の通信なので、固定スロットで可変速度を保ち、シェアドスロットでさらに通信量を加算できるように、それぞれのスロットを割り当てる。このように、共通ＱｏＳに適応した、物理層／データリンク層のＱｏＳを生成することができる。
【００２４】
この機能を各システムに依存したＱｏＳ部（例えば無線システムＡ依存ＱｏＳ部３００、無線システムＢ依存ＱｏＳ部３１０）にて実装する。つまり、下位層のフレームやスロットの制御を行い、共通ＱｏＳクラスに合わせる機能をシステムに依存したＱｏＳ部（例えば無線システムＡ依存ＱｏＳ部３００、無線システムＢ依存ＱｏＳ部３１０）に持つ。
【００２５】
予め、共通ＱｏＳクラス及び、無線システム依存ＱｏＳ部でのマッピング処理を行うことにより、上位のネットワーク層、アプリケーション層に、異種無線システム間のハンドオーバーを意識させることなく実行できる。また、無線システムの種類が増えたり、減ったりしても、端末の無線システム依存ＱｏＳ部を作るだけで、対応できるため、拡張性に優れている。この無線システム依存ＱｏＳ部は、各無線システムの物理層、データリンク層が共通ＱｏＳに一致していない場合に必要である。
【００２６】
図５に各階層のプロトコル処理部間のインタフェースと各処理部の機能を説明する。アプリケーション処理部２４０は共通ＱｏＳクラス、使用帯域等の指示を出す。インターネットプロトコル処理部２３０では、そのＱｏＳに応じた処理や、移動管理を行う。さらに共通ＱｏＳ等の指示は、システムスイッチ部２２０の共通ＱｏＳ部３２０に渡され、この共通ＱｏＳ処理部３２０において、クラスごとのバッファリング処理、無線システム依存ＱｏＳ部３００または３１０にクラスの指示等が行われる。
【００２７】
無線システム依存ＱｏＳ部３００または３１０は、無線イン々フェースのデータリンク層／物理層におけるスロットやチャネルの割当を、指示されたＱｏＳに合うように上述の図３で説明したマッビングをする。マッピングが不可能な場合、提供できるＱｏＳクラス等を共通ＱｏＳ処理部３２０に提案する。共通ＱｏＳ処理部３２０では、その提案を上位に渡す。上位のインターネットプロトコル処理部２３０で対処可能（ＴＣＰのウィンドウ制御とか）であれば対処し、無理であれば、さらに上位のアプリケーション処理部２４０に提案を渡す。この提案を受け入れるために、アプリケーション処理部２４０では、マルチサービス端末と通信相手ノード間のエンドツーエンドのＱｏＳ制御を行う。つまり、図６に示すようなマルチサービス端末ＭＮと通信相手ノードＣＮ間でエンドツーエンドのＱｏＳを変更するとか、帯域を変更するとか行う。例えば、ＱｏＳや帯域の変更例として、圧縮コーデックの変更、パケットを間引いて荒い画像にしたり、バッファリングしてやり取りするパケット数を減らして、使用帯域を細くする等を行う。
【００２８】
これについて図６を用いて説明すると、図６はマルチサービス端末ＭＮ、無線システム基地局ＢＳ、通信相手ノードＣＮの各階層のプロトコル処理部を表している。図６でＡＰはアプリケーション部、Ｌ３はインターネットプロトコル処理部、Ｌ２はデータリンク層処理部、Ｌ１は物理層処理部である。図１ではＬ１とＬ２をまとめてシステムＡあるいはＢインタフェース部２００及び２１０と表していた。
【００２９】
無線区間ＱｏＳは、マルチサービス端末ＭＮと基地局ＢＳの各データリンク処理部Ｌ２間のＱｏＳである。エンドツーエンドＱｏＳは、マルチサービス端末ＭＮと通信相手ノードＣＮの各アプリケーション部ＡＰ間のＱｏＳである。
図６の（Ａ）に示すように、無線区間ＱｏＳクラスがエンドツーエンドＱｏＳクラスよりも高ければ、エンドツーエンドのＱｏＳを確保することができる。円のサイズの大きいほうがＱｏＳが高いことを示す。一方（Ｂ）のように、無線区間のＱｏＳとエンドツーエンドのＱｏＳの関係が逆の場合は、エンドツーエンドのＱｏＳを確保できず、無線区間のＱｏＳがボトルネックとなり、エンドツーエンドの通信を継続することができない。そこで、エンドツーエンドのＱｏＳの変更の交渉を行い、（Ｃ）に示すように、エンドツーエンドＱｏＳクラスが無線区間ＱｏＳクラスよりも低くすることが可能であれば、通信が可能となる。無理であれば、通信を切断せざるをえない。
【００３０】
次に、図７を用いて、共通ＱｏＳ処理部３２０のバッファリング処理について説明する。共通ＱｏＳ処理部３２０は、各ＱｏＳクラス毎に送受のパケットバッファを持ち、ハンドオーバー時の切り替え遅延の吸収や、ハンドオーバーによる使用帯域の違いによる吸収を行う。このバッファに格納されたパケット数の閾値を設け、閾値を超えた場合は、パケットが損失することになり、良好な通信は不可能になるため、この場合、図５で説明したようにアプリケーション部２４０に通知し、フィードバック制御を行う。
【００３１】
次に、通信中のマルチサービス端末が異なる無線システム間を切り替えるハンドオーバーの処理の流れについて説明する。
図８において、ＭＮはマルチサービス端末、旧ＢＳは、ハンドオーバー前に通信していた基地局、ＤＳはシステムディレクトリ装置、新ＢＳはハンドオーバー後に通信する基地局、ＭＭは移動管理機能、ＣＮは通信相手ノードを示している。また、ＡＰはアプリケーション処理部、Ｌ３はインターネットプロトコル処理部、ＳＷはシステムスイッチ部のハンドオーバー制御部、Ｌ２は無線システムインタフェース部を示している。
【００３２】
まず、ステップＳ１で、マルチサービス端末ＭＮのハンドオーバー制御部ＳＷは、無線システムインタフェース部Ｌ２をモニタし、受信電界レベル等の無線リンクの品質をチェックする。これは、無線システムの切り替えのトリガを調べるためである。本実施形態では、このトリガを早期に見つけ、ハンドオーバーの準備を行い、スムースにハンドオーバーを行う。ここで、ハンドオーバー制御部ＳＷは、受信電界レベル等の品質が悪くなりハンドオーバーをすべきであると判断すると、ステップＳ２を実行する。
【００３３】
ステップＳ２では、上位層のインターネットプロトコル処理部Ｌ３にハンドオーバー処理準備の提案を行う。次に、ステップＳ３では、インターネットプロトコル処理部Ｌ３が、現在通信中のＢＳ（旧ＢＳ）にハンドオーバー可能な無線システムの問い合わせを行う。このとき、無線リンクの能力（共通ＱｏＳクラスや使用帯域など）を通知する。次に、ステップＳ４で、旧ＢＳがシステムディレクトリ装置ＤＳに対して、現在通信しているマルチサービス端末ＭＮとの間の無線リンクの能力（共通ＱｏＳクラスや使用帯域など）を通知し、近隣あるいはオーバーラップしているシステムで、通知したシステムに合致する無線システムの候補の検索依頼を行う。
【００３４】
このとき、無線システム毎にＱｏＳが異なると、システムディレクトリ装置ＤＳでの検索がうまくいかず、正しい結果を得ることができない。このため、本実施形態では共通ＱｏＳクラスを用いる。次に、ステップＳ５で、システムディレクトリ装置ＤＳは、検索結果の無線システム候補及びトラヒック状況（空きの状況）を旧ＢＳに渡す。次に、ステップＳ６、Ｓ７で、旧ＢＳがその結果をマルチサービス端末ＭＮのインターネットプロトコル処理部Ｌ３経由でハンドオーバー制御部ＳＷに渡す。ハンドオーバー制御部ＳＷでは、検索結果の無線システム候補の中からＭＮ内部のプロファイルと、ＱｏＳ、使用帯域やそれ以外の能力及び特徴を比較し、より良い無線システムを選択する。
ここで、無線システムを決定したならば、ステップＳ８で上位に結果を通知し、ステップＳ１２に進む。ステップＳ７で候補がない場合については後で説明する。
【００３５】
次に、ステップＳ１２、Ｓ１４で、マルチサービス端末ＭＮは、旧ＢＳ経由で新ＢＳにハンドオーバーリクエストを送り、新ＢＳでは、帯域を確保する等を行う。次に、ステップＳ１５、Ｓ１６で、新ＢＳがハンドオーバーリクエストに対する応答を返す。このステップＳ１２からステップＳ１６の一連のステップを行うことによって、旧ＢＳに届けられたマルチサービス端末ＭＮ宛てのパケットをコピーして、新ＢＳにフォワードすることができる（これについては、後ほど図９を用いて説明する）。これにより、マルチサービス端末ＭＮが新ＢＳにアタッチしたときに即転送したパケットを受け取ることができる。
【００３６】
次に、ステップＳ１７でマルチサービス端末ＭＮが、旧ＢＳとのコネクションを切断するために切断要求を行う。これを受け取った旧ＢＳは、マルチサービス端末とのコネクションを切断する。次に、ステップＳ１８で、マルチサービス端末ＭＮが、新ＢＳとのコネクションを確立するために、接続要求を行う。これを受け取った新ＢＳは、ステップＳ１９でマルチサービス端末ＭＮ宛てに、登録呼びかけを行う。次に、ステップＳ２０でマルチサービス端末ＭＮが新ＢＳに登録要求を行い、ステップＳ２１で、新ＢＳが移動管理機能ＭＭにマルチサービス端末ＭＮが新ＢＳに移動したことを登録する。移動管理機能ＭＭは、マルチサービス端末ＭＮの移動先を管理し、マルチサービス端末ＭＮ当てのパケットを移動先に届ける機能を持つ。次に、ステップＳ２２、Ｓ２３で、移動管理機能ＭＭが登録要求に対する応答を返す。
【００３７】
次に、ステップＳ７で候補がない場合について説明する。
この場合、再度、上述したステップＳ３からステップＳ７のステップを繰り返す。このとき、ＱｏＳなどの条件を与えず旧ＢＳの近隣の無線システムの候補をすべて要求する。回答があれば、その無線システムのＱｏＳなどの能力を図７で説明したように、ステップＳ９でアプリケーション部ＡＰに提案する。提案内容がアプリケーション部ＡＰで受理できるレベルであれば、ステップＳ１０でマルチサービス端末ＭＮと通信相手ノードＣＮ間で、エンドツーエンドのＱｏＳの交渉を行う。交渉がうまくいったなら、ステップＳ１１でハンドオーバーを要求する。この後の処理はステップＳ１２以降の説明と同じである。
【００３８】
次に、このステップＳ１２からステップＳ１６の一連のステップを行うことによって、旧ＢＳに届けられたマルチサービス端末ＭＮ宛てのパケットをコピーして、新ＢＳにフォワードすることができるが、異種無線システム間のハンドオーバーの場合、関門装置（１２０及び１２１）経由になるため、図９の▲１▼のようにフォワードするパスが非常に長くなり冗長である。冗長なパスが▲３▼である。そこで、ステップＳ１２の旧ＢＳがハンドオフのリクエストを受信した時点で、ステップ１３のように移動管理機能ＭＭにマルチサービス端末ＭＮ宛てのパケットをコピーして双方向へ流すように要求する。これにより、図９の▲２▼に示すようにフォワードするパスの距離が短くなり、フォワードによる遅延及び、伝送路の資源を有効に使うことができる。
【００３９】
また、関門装置（１２０及び１２１）でハンドオーバー時にパケットをバッファリンクしてステッブＳ２３の後、ハンドオーバー先に転送することにより、パケットの損失無しにマルチサービス端末ＭＮに届けることが可能ある。
以上、異種無線システム間のハンドオーバーについて説明したが、本発明では、マルチサービス端末ＭＮが発呼する場合に、最適な無線システムを選ぶケースにも、ハンドオーバー先の無線システムを選ぶケースと同様に処理することができるのは明白である。
【００４０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のマルチサービス端末によれば、異種無線通信システムのハンドオーバーを通信前のＱｏＳと同じ品質で、通信後も通信でき、スムースな切り替えが可能である。また、マルチサービス端末が発呼時にサービスを受けたい無線システムに接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態によるマルチサービス端末（無線端末装置）の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の一実施形態による無線統合システムの構成を示すブロック図である。
【図３】共通ＱｏＳクラスおよびシステムＡ、Ｂの各ＱｏＳクラスを示す図である。
【図４】図１におけるシステムＡ（またはシステムＢ）依存ＱｏＳ処理部３００、３１０の機能を示す図である。
【図５】図１のマルチサービス端末における各階層のプロトコル間の制御手順を示す図である。
【図６】図１に示すマルチサービス端末と通信先ノードと間のＱｏＳの関係を説明するための図である。
【図７】図１における共通ＱｏＳ処理部３２０のバッファを示す図である。
【図８】異種無線通信システム間のハンドオーバーの過程を示す流れ図である。
【図９】異種無線通信システム間のハンドオーバー時のパケットの流れを示す図である。
【符号の説明】
１００…マルチサービス端末（無線端末装置）
１１０…通信相手ノード
１２０、１２１…関門装置
１２２、１２３…移動管理機能
１２５…コアネットワーク
１３０、１６０…システムディレクトリ装置
１４０、１５０、１７０、１８０、１９０…基地局（ＢＳ）
２００…システムＡインターフェイス部
２１０…システムＢインターフェイス部
２２０…システムスイッチ部
２３０…インターネットプロトコル処理部
２４０…アプリケーション処理部
３００…システムＡ依存ＱｏＳ処理部
３１０…システムＢ依存ＱｏＳ処理部
３２０…共通ＱｏＳ処理部
３３０…ハンドオーバー制御部
Claims (8)
- 複数の異なる無線システムが混在する無線統合システムにおいて使用され、前記複数の無線システムと通信するインタフェースを有する無線端末装置において、
前記各無線システムについて共通の通信品質あるいは通信能力のクラス分けが設定され、このクラス分けに基づいて前記異なる無線システム間の通信中のハンドオーバーまたは発呼を行うことを特徴とする無線端末装置。 - 前記共通の通信品質あるいは通信能力のクラス分けを、それぞれの無線システムの通信品質あるいは通信能力のクラス分けに合わせて再構成する処理手段を有することを特徴とする請求項１に記載の無線端末装置。
- アプリケーションブログラムから要求される前記共通の通信品質あるいは通信能力のクラスに最も適合する無線システムを選択する選択手段を有し、前記選択手段の選択結果に基づいてハンドオーバーあるいは発呼することを特徴とする請求項１に記載の無線端末装置。
- アプリケーションプログラムが要求する前記共通の通信品質あるいは通信能力のクラスに最も適合する無線システムがない場合に、前記アプリケーションプログラムヘ別の通信可能な品質を提案し、前記アプリケーションプログラムと通信相手端末のアプリケーションプログラムとの間で品質あるいは能力の再交渉を行うことを特徴とする請求項１に記載の無線端末装置。
- 前記共通の通信品質あるいは通信能力のクラス毎のバッファを有し、異なる無線システム間のハンドオーバー時においてパケットを前記バッファに蓄え、前記パケットの蓄えが閾値を超えた場合にアプリケーションヘ通知することを特徴とする請求項１に記載の無線端末装置。
- 複数の異なる無線システムと通信するインタフェースを有する無線端末装置と、複数の無線システムの基地局、関門装置等の装置と、前記無線端末装置から通信相手先ノードまでの間を接続する接続機器とを有し、異なる無線システムが混在する無線統合システムにおいて、
前記無線端末装置は、前記異なる無線システムについて共通の通信品質あるいは通信能力のクラス分けを行い、該クラスに応じて異なる無線システム間の通信中のハンドオーバー及び発呼することを特徴とする無線統合システム。 - 前記無線端末装置は、アプリケーションプログラムから要求された共通の通信品質あるいは通信能力のクラスに最も適合する無線システムがない場合に、前記アプリケーションプログラムヘ別の通信可能な品質を提案し、前記無線端末装置のアプリケーションプログラムと通信相手ノードのアプリケーションプログラムとの間で品質あるいは能力の再交渉を行うことを特徴とする請求項６に記載の無線統合システム。
- 異なる無線システム間における前記無線端末装置のハンドオーバー時において、前記関門装置が前記通信相手先ノード宛てのパケットを複製し、ハンドオーバー前とハンドオーバー先の基地局の奴方に前記パケットを転送することあるいはバッファリングして転送することを特徴とする請求項６に記載の無線統合システム。
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