JP2007195222A - 無線端末をハンドオフする方法およびハンドオフ可能な無線端末 - Google Patents

Abstract

【課題】無線ネットワークの２つのアクセスポイント（ＡＰ）間でハンドオフを実行するための効果的な方法および無線端末を提供する。
【解決手段】無線端末と当初通信していたＥＳＳのアクセスルータ（ＡＲ）を利用して効果的なハンドオフを達成する。端末は、第１のＡＰとの接続の喪失に応答して第２のＡＰからの情報を読み出し、第２のＡＰへ再連結メッセージを送信し、第２のＡＰからの再連結成功メッセージの受け取り後に、ハンドオフ手続きを開始する。端末は、第１のＡＲに関する情報を第２のＡＰへ提供し、第２のＡＰがその情報を第２のＡＲへ提供し、第１のＡＲが、第２のＡＲによる連絡に応答して、第２のＡＲへ前記端末のためのトラフックを変更し、第２のＡＲが端末と第２のＡＰ間のセッションを回復する。
【選択図】 図１Ａ

Description

本出願は、インター拡張サービスセット（Inter-Extended Service Set、Ｉ−ＥＳＳ）に関し、より詳細には、ＥＳＳ（拡張サービス）間でハンドオフ（ネットワークの切替）を実行する方法および無線端末に関する。

複数の拡張サービスセット（ＥＳＳ）からなる無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）や無線広域ネットワーク（ＷＷＡＮ）を、移動している無線端末（ＳＴＡ）が、その移動によりあるＥＳＳ内のアクセスポイント（ＡＰ）との連絡を失ったため、別のＥＳＳとの通信を確立したいという場合がある。それらのＥＳＳは、同一ネットワーク内、すなわち、ＷＬＡＮネットワークまたはＷＷＡＮネットワークのいずれかにある場合もあるし、異なるネットワーク内、すなわち、一方はＷＬＡＮネットワーク内にあり他方はＷＷＡＮネットワーク内にある場合もある。

したがって、元の接続を喪失したかどうかにかかわらず、このようなハンドオフを実行するための、簡単ではあるが、効果的な方法および無線端末を提供することが望ましい。

本発明は、ＳＴＡ（無線端末）と当初通信していたＥＳＳのアクセスルータ（ＡＲ）を利用して効果的なハンドオフを達成することを特徴とする。

本発明は、添付図面を考慮することで理解されるであろう。図中、同一要素は同一符号で表される。

図１Ａおよび図１Ｂを参照すると、Ｉ−ＥＳＳおよびそれと通信可能な無線ＳＴＡのネットワークが示されている。任意個数の拡張サービスセット（ＥＳＳ）およびそれと通信可能な無線局（ＳＴＡ）が存在し得ると理解すべきであるが、簡単のため、図１Ａおよび図１Ｂでは、２つのそのような拡張サービスセットＥＳＳ−１およびＥＳＳ−２ならびに単一の無線ＳＴＡに限定して示してある。なお、本明細書に開示される方法および無線端末は、より多数のＥＳＳおよび無線ＳＴＡを有するネットワークでも同様に有効に使用可能であることはもちろんである。

最初に、ステップＳ１で、ＳＴＡ（無線端末）は、第１の拡張サービスセットＥＳＳ−１のアクセスポイント（ＡＰ−１）とアソシエーション（関連付け）を行う。ＥＳＳ−１はさらにアクセスルータＡＲ−１を有する。

ステップＳ１で、そのＳＴＡは、基本サービスセット識別子（ＢＳＳ ＩＤ）とともにＥＳＳ−１の識別情報（ＥＳＳ−１ ＩＤ）を受信する。そして、ＳＴＡは、インターネットプロトコル（ＩＰ）ネットワークに接続され、ＩＰアドレス（ＩＰｖ４）のアドレスが割り当てられるか、あるいは、ＩＰバージョン６（ＩＰｖ６）アドレスを用いて接続される。

ステップＳ２で、そのＳＴＡは、そのＳＴＡの位置の変化、ノイズ、自然または人工の障壁、あるいはその他の何らかの理由により、ＡＰ−１との接続を失うと仮定する。それによって、ステップＳ３で、そのＳＴＡは、新たなＡＰをスキャンし、拡張サービスセットＥＳＳ−２に属するＡＰ−２を見つけ、ＥＳＳ−２からの受信ビーコンフレームにロックオンする。ステップＳ４で、ＳＴＡは、基本サービスセット識別子（ＢＳＳＩＤ−２）およびＥＳＳ−２のＩＤ（ＥＳＳ−２ ＩＤ）等のＡＰ−２に関する情報を取得する。

ステップＳ５で、ＳＴＡは、ＢＳＳＩＤ−２がＢＳＳＩＤ−１と同一でないと判定し、それにより再アソシエーションプロセス（再関連付け処理）を開始する。その開始をするとすぐに、ステップＳ６で、ＳＴＡは、ＡＰ−１ ＩＤ、ＡＰ−２ ＩＤおよびＥＳＳＩＤを含む再アソシエーションメッセージ（再関連付けメッセージ）を送信する。ステップＳ７で、ＥＳＳ−２のＡＰ−２がＳＴＡを認証・認可するが、ＥＳＳ−２内の配信システム（ＤＳ）はＡＰ−１の認識に失敗する。ステップＳ８で、ＡＰ−２がＳＴＡへ再アソシエーション成功メッセージを送信する。ステップＳ９で、ＳＴＡはＩＰネットワークへのアクセスを獲得し、旧ＩＰアドレスを提供することによって、モバイルＩＰｖ４（ＭＩＰｖ４）またはモバイルＩＰｖ６（ＭＩＰｖ６）のいずれかを実施するハンドオフ手続きを開始する。この際の旧ＩＰアドレスは気付アドレス（ＣｏＡ; care for address）とも呼ばれ、通常、モバイルユーザが外部ＩＰネットワーク内へローミングする際に用いられる。ステップＳ１０で、アクセスルータ−２（ＡＲ−２）がアクセスルータ−１（ＡＲ−１）と連絡をとり、ＭＩＰ（４または６）手続きを呼び出し、ステップＳ１１で、ＡＲ−１がトラフィックをＡＲ−２へ再ルーティング（経路切り替え）し、ＡＰ−１およびＥＳＳ−１内のＳＴＡの状態を解放する。ステップＳ１２で、ハンドオフ手続きが完了し、完了するとすぐに、セッショントラフィックがＡＰ−２経由でＳＴＡへリダイレクト（出力先変更）され、ステップＳ１３で、元のセッション（原セッション）が継続される。図１Ａ〜図１Ｂの実施形態は、ハンドオフ（ネットワークの切替）がＷＬＡＮネットワーク内のＥＳＳ−１からＥＳＳ−２へ行われる様子を示しているが、ＷＷＡＮからＷＷＡＮへ、ＷＬＡＮからＷＷＡＮへ、およびＷＷＡＮからＷＬＡＮへのハンドオフも、本発明のアルゴリズムを用いて、同様に効果的に実行可能であると理解すべきである。上記の組合せは、図２〜図４Ｂの実施形態にも当てはまる。

図２は、システムベースのハンドオフを示している。ここで、図１Ａ／図１Ｂのステップと異なるステップのみ、「プライム（ダッシュ記号）」付きで示している。図２を参照すると、ステップＳ１からステップＳ６までは図１Ａに示したステップＳ１からステップＳ６までと実質同一である。ステップＳ７′で、ＡＰ−２は、ＳＴＡを認証・認可することに加えて、ＥＳＳ−１内の基幹データベースに問合せを行うことによりＡＲ−１のＩＰアドレス（すなわちＣｏＡ）を取得し、この情報を受信した後、ＡＲ−２はＭＩＰハンドオフ手続きを呼び出すことによりセッションを転送し、その後、ステップＳ８で、再アソシエーション成功メッセージを送信する。なお、図２のステップＳ８の後に、図１Ｂに示したステップＳ９〜Ｓ１３あるいはそれと同様のステップが続くものと理解すべきである。これらのステップは、簡潔化のため図２では省略している。

図３Ａおよび図３Ｂは、変更されたシステムベースのハンドオフが提供され、ＥＳＳ−２がＳＴＡに問合せを行うという別のシナリオを示している。

図３Ａおよび図３Ｂを参照すると、図１Ａおよび図１Ｂに示したものと同様のステップは「プライム（´）なし」で示している。図２における「プライム（´）付き」のステップと同様のステップは「プライム（´）付き」で示し、図１Ａ、図１Ｂおよび図２に示したものとは異なるステップは「ダブルプライム（″）」を付けて示している。

図３Ａおよび図３Ｂを参照すると、ステップＳ１〜Ｓ６は例えば図１のステップＳ１〜Ｓ６と実質同一である。ステップＳ７″で、ＥＳＳ−２のＡＰ−２がＳＴＡを認証・認可し、ＳＴＡに問合せを行うことによりＡＲ−１のＩＰアドレス（ＣｏＡ）を取得し、ステップＳ８″で、ＡＲ−１のＩＰアドレスに関してＳＴＡに問合せを行う。ステップＳ９″で、ＳＴＡはこれに応答して、ＡＲ−１のＩＰアドレスを提供する。ステップＳ１０で、ＡＲ−２がＡＲ−１と連絡をとりＭＩＰ（４または６）手続きを呼び出す。ステップＳ１０に続いてステップＳ１１およびＳ１２を実行した後、ステップＳ１２′で、ＡＰ−２が再アソシエーション成功メッセージをＳＴＡに送信し、その後、ステップＳ１３″でセッショントラフィックを復元する。

図４Ａおよび図４Ｂは、元の接続が失われない場合の端末ベースのハンドオフシナリオを示している。

ステップＳ１〜Ｓ９は、ステップＳ２が削除（省略）されることを除いては、図１Ａ／図１ＢのステップＳ１〜Ｓ９と実質同一である。ただし、ＥＳＳ−１を通じて確立されるセッションは中断されていないが、ＳＴＡは（何らかの理由で）ハンドオフを開始しようとしていると仮定している。ステップＳ９で、ＳＴＡはＡＰ−１と連絡をとり、ハンドオフを開始する。

ステップＳ９の後、ステップＳ１０で、ＡＲ−１がＡＲ−２と連絡をとりＭＩＰ（４または６）手続きを呼び出す。残りのステップＳ１１〜Ｓ１３は図１Ａ／図１Ｂと同一である。しかし、ＳＴＡは依然としてＥＳＳ−１に接続されているので、ステップＳ１０′ではＡＲ−１がハンドオフを開始する。

セッションが失われない場合に、局により開始されるハンドオフは、図３Ａ／図３Ｂのものと同様に実行される。より詳細には、図３Ａ／図３Ｂで、接続が失われない場合にはステップＳ２が削除（省略）され、ステップＳ１０は、ＡＲ−１がＡＲ−２と連絡をとりＭＩＰ（４または６）手続きを呼び出すように変更される。残りのステップＳ１１〜Ｓ１３は不変のままである。

図１Ｂとともに、端末ベースの手続きを使用するインター拡張サービスセット（Ｉ−ＥＳＳ）におけるハンドオフを表す概略図である。 図１Ａとともに、端末ベースの手続きを使用するＩ−ＥＳＳにおけるハンドオフを表す概略図である。 システムベースのハンドオフ手続きを使用するＩ−ＥＳＳにおけるハンドオフを表す概略図である。 図３Ｂとともに、Ｉ−ＥＳＳ内のもう１つのシステムベースのハンドオフ手続きを示す図である。 図３Ａとともに、Ｉ−ＥＳＳ内のもう１つのシステムベースのハンドオフ手続きを示す図である。 図４Ｂとともに、端末ベースであり、ＥＳＳ−１とのＳＴＡの接続が失われていないＩ−ＥＳＳにおけるハンドオフを表す概略図である。 図４Ａとともに、端末ベースであり、ＥＳＳ−１とのＳＴＡの接続が失われていないＩ−ＥＳＳにおけるハンドオフを表す概略図である。

Claims (10)

1. 第１の拡張サービスセット（ＥＳＳ）内の第１のアクセスルータ（ＡＲ）と関連付けられている第１のアクセスポイント（ＡＰ）から第２のＥＳＳ内の第２のＡＲと関連付けられている第２のＡＰへ無線端末をハンドオフする方法において、
   前記端末が、前記第１のＡＰとの接続の喪失に応答して、他の接続をスキャンし、前記第２のＡＰを見つけて、前記第２のＡＰからの情報を読み出し、前記第２のＡＰが前記第１のＡＰと異なることを判定することと、
   前記端末が前記第２のＡＰへ再連結メッセージを送信することと、
   前記第２のＡＰが前記端末から最連結メッセージを受信して、再連結成功メッセージを前記端末に送ることと、
   前記端末が、前記再連結成功メッセージの受け取り後に、ハンドオフ手続きを開始することを含み、該ハンドオフ手続きは、
   前記端末が第１のＡＲに関する情報を第２のＡＰへ提供し、次いで前記第２のＡＰがその情報を前記第２のＡＲへ提供することと、
   前記第２のＡＲが、前記第２のＡＰから前記第１のＡＲに関する前記情報を受信したことに応答して、前記第１のＡＲと連絡を取ることと、
   前記第１のＡＲが、前記第２のＡＲによる連絡に応答して、前記第２のＡＲへ前記端末のためのトラフックを変更することと、
   前記第２のＡＲが前記端末と前記第２のＡＰ間のセッションを回復することと
   を含むことを特徴とする方法。
2. 前記再連結メッセージを送信するステップは、前記第１のＡＰ、前記第２のＡＰおよび前記第１のＥＳＳの識別をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記再連結メッセージを送信するステップの後で、
   前記第２のＥＳＳ内の分配システムが前記第１のＡＰを認識しない場合には、
   前記再連結成功メッセージは前記ＡＰが認識されていないことを前記端末に知らせ、
   前記端末は該再連結成功メッセージの受信に応じて前記ハンドオフ手続きを開始する
   ことをさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 第１の拡張サービスセット（ＥＳＳ）内の第１のアクセスルータ（ＡＲ）と関連付けられている第１のアクセスポイント（ＡＰ）から第２のＥＳＳ内の第２のＡＲと関連付けられている第２のＡＰへ無線端末をハンドオフする方法において、
   前記端末が、前記第１のＡＰとの接続の喪失に応答して、他の接続をスキャンし、前記第２のＡＰを見つけて、前記第２のＡＰからの情報を読み出し、前記第２のＡＰが前記第１のＡＰと異なることを判定し、かつ前記第２のＡＰへ再連結メッセージを送信することと、
   前記第２のＡＰが前記端末から最連結メッセージを受信して、前記端末を認証し、かつ許可することと、
   前記第２のＡＰが再連結成功メッセージを前記端末に送ることと、
   前記第２のＡＰがハンドオフ手続きを開始することを含み、該ハンドオフ手続きは、
   前記第２のＡＰが前記第１のＥＳＳ内のデータベースへ照会して前記第１のＡＲのアドレスを読み出し、該第１のＡＲの該アドレスを前記第２のＡＲへ提供することと、
   前記第２のＡＲが、前記第２のＡＰから前記第１のＡＲのアドレスを受信したことに応答して、前記第１のＡＲと連絡を取ることと、
   前記第１のＡＲが、前記第２のＡＲによる連絡に応答して、前記第２のＡＲへ前記端末のためのトラフックを変更することと、
   前記第２のＡＲが前記端末と前記第２のＡＰ間のセッションを回復することと
   を含むことを特徴とする方法。
5. 第１の拡張サービスセット（ＥＳＳ）内の第１のアクセスルータ（ＡＲ）と関連付けられている第１のアクセスポイント（ＡＰ）から第２のＥＳＳ内の第２のＡＲと関連付けられている第２のＡＰへ無線端末をハンドオフする方法において、
   前記端末が、前記第１のＡＰとの接続の喪失に応答して、他の接続をスキャンし、前記第２のＡＰを見つけて、前記第２のＡＰからの情報を読み出し、前記第２のＡＰが前記第１のＡＰと異なることを判定し、かつ前記第２のＡＰへ再連結メッセージを送信することと、
   前記第２のＡＰが前記端末から最連結メッセージを受信して、前記端末を認証し、かつ許可することと、
   前記第２のＡＰがハンドオフ手続きを開始することを含み、該ハンドオフ手続きは、
   前記第２のＡＰが前記端末へ照会して前記第１のＡＲのアドレスを読み出し、該第１のＡＲの該アドレスを前記第２のＡＲへ提供することと、
   前記第２のＡＲが、前記第２のＡＰから前記第１のＡＲのアドレスを受信したことに応答して、前記第１のＡＲと連絡を取ることと、
   前記第１のＡＲが、前記第２のＡＲによる連絡に応答して、前記第２のＡＲへ前記端末のためのトラフックを変更することと、
   前記第２のＡＲが前記端末と前記第２のＡＰ間のセッションを回復することと
   前記第２のＡＰが再連結成功メッセージを前記端末へ送ることと
   を含むことを特徴とする方法。
6. 前記再連結メッセージを送信するステップは、前記第１のＡＰ、前記第２のＡＰおよび前記第１のＥＳＳの識別をさらに含むことを特徴とする請求項４または５に記載の方法。
7. 前記再連結メッセージを送信するステップの後で、
   前記第２のＥＳＳ内の分配システム（ＤＳ）が前記第１のＡＰを認識しない場合には、
   前記第２のＡＰは前記第２のＥＳＳ内のＤＳが前記第１のＡＰを認識しないことに応答して前記ハンドオフ手続きを開始する
   ことをさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 前記第２のＡＲへ前記端末のためのトラフックを変更するステップは、前記第１のＡＲが前記第１のＥＳＳ内のリソースを解放することをさらに含み、該リソースは前記端末に使用されていた、および／あるいは前記端末の使用のために予約されていたリソースであることを特徴とする請求項１、４および５のいずれかに記載の方法。
9. 第１の拡張サービスセット（ＥＳＳ）内の第１のアクセスルータ（ＡＲ）と関連付けられている第１のアクセスポイント（ＡＰ）から第２のＥＳＳ内の第２のＡＲと関連付けられている第２のＡＰへ通信をハンドオフすることの可能な、無線ネットワークで使用される無線端末において、
   前記第１のＡＰとの接続の喪失に応答して、前記第１のＡＰ、前記第２のＡＰおよび前記第１のＥＳＳの識別を含む再連結メッセージを作成するデバイスと、
   前記第２のＡＰへ前記再連結メッセージを送る送信機と
   を具備したことを特徴とする無線端末。
10. さらに、前記第１のＡＰから前記第２のＡＰへ前記通信をハンドオフする手続を開始するように設定されていることを特徴とする請求項９に記載の無線端末。

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