JP4180845B2 - 移動体ネットワークにおける帯域制御方法、および移動体通信システム - Google Patents
移動体ネットワークにおける帯域制御方法、および移動体通信システム Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、モバイルノードがハンドオーバする場合において、使用中のIPセッションごとにハンドオーバ後のドメインにおける帯域を制御することが可能な移動体ネットワークにおける帯域制御方法および該方法を実現する移動体通信システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ネットワークレイヤプロトコルの通信データの転送方式として、MPLS(Multi Protocol Label Switching)手順がある。このMPLS手順では、パケットにラベルが付加され、また、ルータにおいて、入力インターフェース、入力ラベル、出力インターフェース、出力ラベルなどの要素から構成されるテーブルであるラベルスイッチングテーブルが保持される。そして、このラベルスイッチングテーブルに基づいて、ラベルが付加されたパケットのスイッチングをルータ(ラベルスイッチングルータ)が行うことによって、パケットの転送方式が実現される。
【0003】
MPLSのアーキテクチャは、IETF(Internet Engineering Task Force)の文献「Internet Draft “MPLS Architecture”」において規定されている。上記MPLSにおいて、パケットがラベルスイッチングによって転送されるラベルスイッチパス(以下、LSPという)でのQoS(サービス品質、Quality of Service)を保証したパスを設定する手順として、CR−LDP(Constraint-based Routing-Label Distributed Protocol)、RSVP−TE(Traffic Engineering extension of the Resource reSerVation Protocol)などが挙げられる。なお、この明細書においては、CR−LDPを利用してQoSを保証したパスの設定方法について記述する。
【0004】
また、インターネットレイヤプロトコルにおいて端末装置の移動性をサポートする方式としてMobile IPがある。Mobile IPにおいて移動するノード(以下、モバイルノードという)は、ハンドオーバした他のネットワーク内においても、他のノードから該モバイルノードを一意的に識別できるようにホームアドレスを有している。モバイルノードが上記ホームアドレスに含まれるネットワークプレフィクスから識別されるサブネットワーク(以下、ホームネットワークという)に接続されている場合には、通常のノード装置として通信を実行する。しかし、モバイルノードが上記ホームネットワーク以外のサブネットワーク(以下、外部ネットワークという)へハンドオーバした場合には、上記外部ネットワークを識別するネットワークプレフィクスを含んだ仮のアドレス(以下、CoAという。Care of Addressの略)を取得し、該外部ネットワークに接続している間はCoAを使用して通信を行うことが可能となる。インターネットレイヤプロトコルで移動性をサポートするMobile IPは、IETFの文献「Internet Draft “Mobility Support in IPv6”」、「RFC(Request For Comment)2002」において規定されている。
【0005】
上記MPLSと上記Mobile IPを結合させることによって、Mobile IPにおいてもQoSを保証することが可能となる。IETFの文献「Internet Draft “Extension of LDP for Mobile IP Service”」と文献「“Integration of Mobile IP and MPLS”」には、Mobile IPとMPLSとを結合させて通信を行うための手順が記述されている。以下に、図27と図28を参照しながら、Mobile IPとMPLSとを結合させた通信手順について説明する。
【0006】
図27は、Mobile IPとMPLSとを結合させたネットワークシステムの構成を示すブロック図である。この図27のシステムは、複数のラベルスイッチングルータ(以下、LSRという)31〜34から構成されるMPLSネットワーク3と、LSR34に収容されるホームエージェント(図中では、HAと表記)2と、ホームエージェント2の管理するネットワークにホームアドレスを有するモバイルノード(図中では、MNと表記)1と、モバイルノード1の通信相手である相手ノード(図中では、CNと表記)11と、LSR31〜33に収容されるアクセスルータ(図中では、ARと表記。以下、単にルータともいう)41〜43とから構成されている。ここで、モバイルノード1はLSR31の収容するルータ41を介して相手ノード11と通信を行い、LSPとしてLSR31−LSR34−LSR33を結ぶ経路が確立されている状態から、モバイルノード1がLSR32の収容するルータ42へハンドオーバして相手ノード11と通信を行う場合について、図28のLSP設定手順を示すシーケンスを参照しながら説明する。
【0007】
モバイルノード1はルータ41の収容するドメイン(ネットワーク)からルータ42の収容する新しいドメイン(ネットワーク)へハンドオーバすると、そのネットワークのネットワークプレフィクスを含んだCoAを取得するために、ルータ要求メッセージをルータ42に対して送信する。ルータ42は、モバイルノード1からのルータ要求を受信すると、モバイルノード1に対してネットワークプレフィクスを含んだCoAが格納されているルータ広告を送信する(ステップS201)。
【0008】
ルータ広告を受信したモバイルノード1は、ルータ42の収容するネットワークで使用する新しいCoAを取得し、ホームエージェントに対して登録要求メッセージ(図中では、BUと表記、Binding Updateの略)を送信してCoAとモバイルノード1のホームアドレスとの対応関係を登録するように要求する。この登録要求メッセージで、モバイルノード1は登録の確実性を得るために、ホームエージェント2が登録応答を返送するように要求する(ステップS202)。
【0009】
モバイルノード1からの登録要求メッセージによって登録応答を要求されたホームエージェント2は、モバイルノード1に向けて登録応答を送信する(ステップS203)。
【0010】
ホームエージェント2からの登録応答を受信したLSR32は、モバイルノード1がハンドオーバする前にモバイルノード1と相手ノード11との通信に使用していた既存のLSP(LSR31−LSR34−LSR33)に対して、自ルータLSR32の位置まで該LSPを延長するために、LSR32とLSR31との間でLSPを延長する処理を行う。具体的には、LSR31に対してモバイルノード1から相手ノード11の方向のラベルリクエストを送信し、LSR31はこのラベルリクエストに対してラベルマッピングをLSR32に対して送信する(ステップS204)。
【0011】
LSR31からラベルマッピングを受信したLSR32は、ホームエージェント2から受信した登録応答をモバイルノード1に転送する(ステップS205)。
【0012】
以上のステップS201〜S205の手順によって、ハンドオーバ後のモバイルノード1と相手ノード11との間にLSPが設定される。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のMobile IPとMPLSとを結合させたネットワークシステムにおけるQoSの保証方法では、以下に挙げる問題点が存在する。
【0014】
すなわち、第一に、モバイルノード1のハンドオーバ後に設定されるLSPはホームエージェント2を介した冗長経路となってしまうという問題点が存在する。文献「Internet Draft “Extension of LDP for Mobile IP Service through the MPLS Network”」には、LSPの再計算によって、最短LSPを設定する旨の記述があるが、この場合の「最短LSP」とは、ホームエージェント2を収容するLSR34と、ハンドオーバ後のモバイルノード1を収容するLSR32との間における最短のLSPを設定する趣旨である。そのため、モバイルノード1と相手ノード11との通信はホームエージェント2を介した経路(LSR32−LSR34−LSR33)で実行されるので、結果として経路が冗長となり、ネットワーク全体での最短経路を設定することができない。
【0015】
第二に、モバイルノード1が複数のIPセッションを異なる相手ノードとの間に設定していた場合に、データの送受信に占有することができる帯域や優先度などのIPセッションごとのQoS情報を、ハンドオーバ前にモバイルノード1を収容していたルータ41とハンドオーバ後のモバイルノード1を収容しているルータ42との間で受け渡しすることができないため、モバイルノード1のハンドオーバ後にIPセッションに対応したQoSを保証するLSPの設定が不可能であるという問題点もあった。
【0016】
第三に、通信中の複数のIPセッションのうち、一部のIPセッションに対する帯域予約が不可能であった場合、そのIPセッションを切り離して他のIPセッションの帯域予約を行うといった、アプリケーションの要求条件に沿ったIPセッション単位での柔軟なハンドオーバが実現できないという問題点もあった。
【0017】
そして、第四に、第三者がモバイルノード1になりすました場合などの不正な登録要求メッセージにより、ネットワーク内の帯域を無効に占有してしまうことを防止する手段がないという問題点もあった。
【0018】
この発明は上記に鑑みてなされたもので、Mobile IPとMPLSとを結合させたネットワークシステムにおいて、モバイルノードが他のネットワークにハンドオーバした場合に、新しいネットワークを収容するLSRと相手ノードを収容するLSRとの間の最短経路のLSPを設定することが可能な移動体ネットワークにおける帯域制御方法および移動体通信システムを得ることを目的とする。
【0019】
また、モバイルノードのハンドオーバ後にIPセッションに対応したQoSを保証するLSPの設定を可能にし、アプリケーションの要求条件に沿ったIPセッション単位での柔軟なハンドオーバを実現可能にする移動体ネットワークにおける帯域制御方法および移動体通信システムを得ることを目的とする。
【0020】
さらに、第三者がモバイルノードになりすました場合などの不正な登録要求メッセージにより、無効にネットワーク内の帯域を占有することを防止する手段を備えた移動体ネットワークにおける帯域制御方法および移動体通信システムを得ることを目的とする。
【0021】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明にかかる移動体ネットワークにおける帯域制御方法は、第一のルータの収容する第一のドメインから第二のルータの収容する第二のドメインへハンドオーバしようとしているモバイルノードと、第三のルータに収容されている相手ノードとの間で、ラベルスイッチングルータによって構成されるMPLSネットワーク内のラベルスイッチパス上に、IPセッションを設定した状態で通信を行う移動体ネットワークにおける帯域制御方法であって、前記モバイルノードは、ハンドオーバによるドメインの変更の可能性を検出すると、ハンドオーバ先の前記第二のルータに対して、前記第二のドメイン内で使用する第二の仮のアドレスを取得する仮アドレス取得工程と、前記第一のルータから前記第二のルータに、前記モバイルノードのハンドオーバ前における前記IPセッションの帯域と優先クラスを含むQoS情報および前記相手ノードアドレスを通知するQoS情報通知工程と、前記第二のルータと前記第三のルータとの間に前記QoS情報を満たすラベルスイッチパスを設定するラベルスイッチパス設定工程と、前記モバイルノードが前記第二のドメインにハンドオーバした後に、前記第三のルータおよび前記相手ノードに設定されている前記モバイルノードのアドレスを前記第二の仮のアドレスに変更する仮アドレス変更工程と、前記モバイルノードが前記第二のドメインにハンドオーバした後に、前記第一のドメイン内で設定されていた前記IPセッションを収容する前記ラベルスイッチパスを解放するラベルスイッチパス解放工程と、を含むことを特徴とする。
【0022】
この発明によれば、モバイルノードは、ハンドオーバによるドメインの変更の可能性を検出すると、ハンドオーバ先の第二のルータに対して、第二のドメイン内で使用する第二の仮のアドレスを取得する仮アドレス取得工程と、第一のルータから第二のルータに、モバイルノードのハンドオーバ前におけるIPセッションの帯域と優先クラスを含むQoS情報および相手ノードアドレスを通知するQoS情報通知工程と、第二のルータと第三のルータとの間にQoS情報を満たすラベルスイッチパスを設定するラベルスイッチパス設定工程と、モバイルノードが第二のドメインにハンドオーバした後に、第三のルータおよび相手ノードに設定されているモバイルノードのアドレスを第二の仮のアドレスに変更する仮アドレス変更工程と、モバイルノードが第二のドメインにハンドオーバした後に、第一のドメイン内で設定されていたIPセッションを収容するラベルスイッチパスを解放するラベルスイッチパス解放工程とを含む、第一のルータを収容する第一のドメインから第二のルータを収容する第二のドメインへハンドオーバしようとしているモバイルノードと、第三のルータに収容されている相手ノードとの間で、ラベルスイッチングルータによって構成されるMPLSネットワーク内のラベルスイッチパス上に、IPセッションを設定した状態で通信を行う移動体ネットワークにおける帯域制御方法が提供される。
【0023】
つぎの発明にかかる移動体ネットワークにおける帯域制御方法は、上記の発明において、前記ラベルスイッチパス設定工程は、前記MPLSネットワークに接続された前記モバイルノードのホームエージェントが前記第一のルータから送信された前記モバイルノードの識別子および認証情報から、前記モバイルノードの正当性を確認できた場合に限り、前記第二のルータおよび/または前記第三のルータに、前記第二のルータと前記第三のルータとの間に、前記QoS情報を満たすラベルスイッチパスを設定することを特徴とする。
【0024】
この発明によれば、ラベルスイッチパス設定工程は、MPLSネットワークに接続されたモバイルノードのホームエージェントが第一のルータから送信されたモバイルノードの識別子および認証情報から、モバイルノードの正当性を確認できた場合に限り、第二のルータおよび/または第三のルータに、第二のルータと第三のルータとの間に、QoS情報を満たすラベルスイッチパスを設定するようにしている。
【0025】
つぎの発明にかかる移動体ネットワークにおける帯域制御方法は、上記の発明において、前記MPLSネットワークに呼制御装置とポリシーサーバがさらに接続されており、前記モバイルノードから前記相手ノードへのIPセッション設定要求を検出し、前記MPLSネットワークに接続されたポリシーサーバが、該IPセッションに対して帯域の割当て可能と判断した場合には、前記ポリシーサーバが、IPセッションのフロー識別情報、帯域情報および優先クラスを含むQoS情報を前記第一のルータおよび前記相手ノードを収容する第三のルータに通知する工程と、受信した前記QoS情報に基づいて、前記第一のルータと前記第三のルータの間に存在するラベルスイッチングルータに対してラベルスイッチパスを設定する工程と、をさらに含み、前記呼制御装置が、ハンドオーバ後の前記モバイルノードと前記相手ノードとの間のIPセッションの解放要求を検出した場合には、前記ポリシーサーバが、前記第二および前記第三のルータに前記IPセッションの解放を指示する工程と、前記IPセッションの解放の指示に基づいて、前記第二のルータおよび前記第三のルータとの間に存在するラベルスイッチングルータに対して、前記IPセッションまたは該IPセッションを収容するラベルスイッチパスを解放する工程と、をさらに含むことを特徴とする。
【0026】
この発明によれば、MPLSネットワークに呼制御装置とポリシーサーバがさらに接続されている。そして、モバイルノードから相手ノードへのIPセッション設定要求を検出し、MPLSネットワークに接続されたポリシーサーバが、該IPセッションに対して帯域の割当て可能と判断した場合には、ポリシーサーバが、IPセッションのフロー識別情報、帯域情報および優先クラスを含むQoS情報を第一のルータおよび相手ノードを収容する第三のルータに通知する工程と、受信した前記QoS情報に基づいて、第一のルータと第三のルータの間に存在するラベルスイッチングルータに対してラベルスイッチパスを設定する工程と、をさらに含み、呼制御装置が、ハンドオーバ後のモバイルノードと相手ノードとの間のIPセッションの解放要求を検出した場合には、ポリシーサーバが、第二および第三のルータにIPセッションの解放を指示する工程と、IPセッションの解放の指示に基づいて、第二のルータおよび第三のルータとの間に存在するラベルスイッチングルータに対して、IPセッションまたは該IPセッションを収容するラベルスイッチパスを解放する工程と、をさらに含むようにしている。
【0027】
つぎの発明にかかる移動体ネットワークにおける帯域制御方法は、上記の発明において、前記ラベルスイッチパス解放工程は、前記モバイルノードが前記第二のドメインにハンドオーバした後に、前記第一のドメイン内で設定されていた前記IPセッションを収容する前記ラベルスイッチパスを解放するとともに、前記第一のドメイン内で設定されていたIPセッションと、前記第二のドメイン内で設定要求されているIPセッションとを比較し、前記第一のドメイン内で設定されていて、前記第二のドメイン内で設定要求されていないIPセッションに対応するラベルスイッチパスを解放することを特徴とする。
【0028】
この発明によれば、ラベルスイッチパス解放工程は、モバイルノードが第二のドメインにハンドオーバした後に、第一のドメイン内で設定されていたIPセッションを収容するラベルスイッチパスを解放するとともに、第一のドメイン内で設定されていたIPセッションと、第二のドメイン内で設定要求されているIPセッションとを比較し、第一のドメイン内で設定されていて、第二のドメイン内で設定要求されていないIPセッションに対応するラベルスイッチパスを解放するようにしている。
【0029】
つぎの発明にかかる移動体ネットワークにおける帯域制御方法は、上記の発明において、前記ラベルスイッチパス設定工程は、前記QoS情報を満たす前記第二のルータと前記第三のルータとの間にラベルスイッチパスを設定できない場合であって、前記モバイルノードのハンドオーバ前に通信していたIPセッションに対してハンドオーバ後のIPセッションの帯域予約の必要性を示す設定属性が保留不可に設定されている場合には、その旨を前記モバイルノードに通知し、前記設定属性が保留可に設定されている場合には、前記ラベルスイッチパスの設定を一時的に保留し、前記モバイルノードにラベルスイッチパスの設定を一時保留している旨を通知するとともに、所定期間経過後または前記モバイルノードが前記第二のドメインにハンドオーバ後に前記ラベルスイッチパスの設定を再度実行することを特徴とする。
【0030】
この発明によれば、ラベルスイッチパス設定工程は、QoS情報を満たす第二のルータと第三のルータとの間にラベルスイッチパスを設定できない場合であって、モバイルノードのハンドオーバ前に通信していたIPセッションに対してハンドオーバ後のIPセッションの帯域予約の必要性を示す設定属性が保留不可に設定されている場合には、その旨をモバイルノードに通知し、設定属性が保留可に設定されている場合には、ラベルスイッチパスの設定を一時的に保留し、モバイルノードにラベルスイッチパスの設定を一時保留している旨を通知するとともに、所定期間経過後またはモバイルノードが第二のドメインにハンドオーバ後にラベルスイッチパスの設定を再度実行するようにしている。
【0031】
つぎの発明にかかる移動体ネットワークにおける帯域制御方法は、第一のルータの収容する第一のドメインから第二のルータの収容する第二のドメインへハンドオーバしたモバイルノードと、ラベルスイッチングルータによって構成されるMPLSネットワークを介して、第三のルータに収容されている相手ノードと、IPセッションをラベルスイッチパス上に設定した状態で通信を行う移動体ネットワークにおける帯域制御方法であって、前記モバイルノードは、前記第二のドメインへハンドオーバしたことを検出すると、前記第二のルータに対して、前記第二のドメイン内で使用する第二の仮のアドレスを取得する仮アドレス取得工程と、前記第二のルータは、前記第一のルータに対して、前記IPセッションの帯域と優先クラスを含むQoS情報および前記相手ノードアドレスを問い合わせるQoS情報問合せ工程と、前記QoS情報を満たすように前記第二のルータと前記第三のルータとの間に最短のラベルスイッチパスを設定するラベルスイッチパス設定工程と、前記第一のドメイン内で設定されていた前記IPセッションを収容する前記ラベルスイッチパスを解放するラベルスイッチパス解放工程と、を含むことを特徴とする。
【0032】
この発明によれば、モバイルノードは、第二のドメインへハンドオーバしたことを検出すると、第二のルータに対して、第二のドメイン内で使用する第二の仮のアドレスを取得する仮アドレス取得工程と、第二のルータは、第一のルータに対して、IPセッションの帯域と優先クラスを含むQoS情報および相手ノードアドレスを問い合わせるQoS情報問合せ工程と、QoS情報を満たすように第二のルータと第三のルータとの間に最短のラベルスイッチパスを設定するラベルスイッチパス設定工程と、第一のドメイン内で設定されていたIPセッションを収容するラベルスイッチパスを解放するラベルスイッチパス解放工程とを含むようにして、第一のルータの収容する第一のドメインから第二のルータの収容する第二のドメインへハンドオーバしたモバイルノードと、ラベルスイッチングルータによって構成されるMPLSネットワークを介して、第三のルータに収容されている相手ノードと、IPセッションをラベルスイッチパス上に設定した状態で通信を行う移動体ネットワークにおける帯域制御方法が提供される。
【0033】
つぎの発明にかかる移動体ネットワークにおける帯域制御方法は、上記の発明において、前記QoS情報問合せ工程は、前記第二のルータの隣接ルータとして予め定義されているアドレス群すべてに対して、前記モバイルノードのホームアドレスを含む問合せパケットを送信し、前記モバイルノードのハンドオーバ前に収容されていたルータである前記第一のルータを割り出し、該第一のルータに対して前記IPセッションの前記QoS情報および前記相手ノードアドレスを問い合わせることを特徴とする。
【0034】
この発明によれば、QoS情報問合せ工程は、第二のルータの隣接ルータとして予め定義されているアドレス群すべてに対して、モバイルノードのホームアドレスを含む問合せパケットを送信し、モバイルノードのハンドオーバ前に収容されていたルータである第一のルータを割り出し、該第一のルータに対してIPセッションのQoS情報および相手ノードアドレスを問い合わせる。
【0035】
つぎの発明にかかる移動体ネットワークにおける帯域制御方法は、上記の発明において、前記QoS情報問合せ工程は、前記第二のルータが、前記モバイルノードのホームアドレスを有するホームエージェントから、ハンドオーバ前に前記モバイルノードが収容されていたルータである前記第一のルータのアドレスを取得し、該第一のルータに対して前記IPセッションの前記QoS情報および前記相手ノードアドレスを問い合わせることを特徴とする。
【0036】
この発明によれば、QoS情報問合せ工程は、第二のルータが、モバイルノードのホームアドレスを有するホームエージェントから、ハンドオーバ前にモバイルノードが収容されていたルータである第一のルータのアドレスを取得し、該第一のルータに対してIPセッションのQoS情報および相手ノードアドレスを問い合わせるようにしている。
【0037】
つぎの発明にかかる移動体ネットワークにおける帯域制御方法は、上記の発明において、前記ラベルスイッチパス設定工程は、前記MPLSネットワークに接続された前記モバイルノードのホームエージェントが、前記第一のルータから送信された前記モバイルノードの識別子および認証情報から、前記モバイルノードの正当性を確認できた場合に限り、前記第二のルータおよび/または前記第三のルータに、前記第二のルータと前記第三のルータとの間に、前記QoS情報を満たすラベルスイッチパスを設定することを特徴とする。
【0038】
この発明によれば、ラベルスイッチパス設定工程は、MPLSネットワークに接続されたモバイルノードのホームエージェントが、第一のルータから送信されたモバイルノードの識別子および認証情報から、モバイルノードの正当性を確認できた場合に限り、第二のルータおよび/または第三のルータに、第二のルータと第三のルータとの間にQoS情報を満たすラベルスイッチパスを設定するようにしている。
【0039】
つぎの発明にかかる移動体ネットワークにおける帯域制御方法は、上記の発明において、前記MPLSネットワークに接続された呼制御装置が、前記モバイルノードから前記相手ノードへのIPセッション設定要求を検出し、前記MPLSネットワークに接続されたポリシーサーバによって、該IPセッションの帯域が割当て可能と判断された場合には、前記ポリシーサーバが、IPセッションのフロー識別情報、帯域情報および優先クラスを含むQoS情報を前記第一のルータおよび前記相手ノードを収容する第三のルータに指示する工程と、受信した前記QoS情報に基づいて、前記第一のルータと前記第三のルータ間に存在するラベルスイッチングルータに対してラベルスイッチパスを設定する工程と、をさらに含み、前記呼制御装置が、ハンドオーバ後の前記モバイルノードと前記相手ノードとの間のIPセッションの解放要求を検出した場合には、前記ポリシーサーバが、前記第二および前記第三のルータに前記IPセッションの解放を指示する工程と、前記IPセッションの解放の指示に基づいて、前記IPセッションまたは該IPセッションを収容するラベルスイッチパスを解放する工程と、をさらに含むことを特徴とする。
【0040】
この発明によれば、MPLSネットワークに接続された呼制御装置が、モバイルノードから相手ノードへのIPセッション設定要求を検出し、MPLSネットワークに接続されたポリシーサーバによって、該IPセッションの帯域が割当て可能と判断された場合には、ポリシーサーバが、IPセッションのフロー識別情報、帯域情報および優先クラスを含むQoS情報を第一のルータおよび相手ノードを収容する第三のルータに指示する工程と、受信した前記QoS情報に基づいて、第一のルータと前記第三のルータ間に存在するラベルスイッチングルータに対してラベルスイッチパスを設定する工程と、をさらに含み、呼制御装置が、ハンドオーバ後のモバイルノードと相手ノードとの間のIPセッションの解放要求を検出した場合には、ポリシーサーバが、第二および第三のルータにIPセッションの解放を指示する工程と、IPセッションの解放の指示に基づいて、IPセッションまたは該IPセッションを収容するラベルスイッチパスを解放する工程と、をさらに含むようにしている。
【0041】
つぎの発明にかかる移動体ネットワークにおける帯域制御方法は、上記の発明において、前記ラベルスイッチパス設定工程は、前記QoS情報を満たす前記第二のルータと前記第三のルータとの間にラベルスイッチパスを設定できない場合であって、前記モバイルノードのハンドオーバ前に通信していたIPセッションに対してハンドオーバ後のIPセッションの帯域予約の必要性を示す設定属性が帯域予約なしで通信継続を実行するように設定されている場合には、帯域予約の失敗を前記モバイルノードに通知するとともに、該失敗したIPセッション以外の帯域予約を実行し、前記設定属性が帯域予約なしで他のIPセッションを含めて通信継続を実行不可に設定されている場合には、登録要求の失敗を前記モバイルノードに通知して通信を終了することを特徴とする。
【0042】
この発明によれば、ラベルスイッチパス設定工程は、QoS情報を満たす第二のルータと前記第三のルータとの間にラベルスイッチパスを設定できない場合であって、モバイルノードのハンドオーバ前に通信していたIPセッションに対してハンドオーバ後のIPセッションの帯域予約の必要性を示す設定属性が帯域予約なしで通信継続を実行するように設定されている場合には、帯域予約の失敗をモバイルノードに通知するとともに、該失敗したIPセッション以外の帯域予約を実行し、設定属性が帯域予約なしで他のIPセッションを含めて通信継続を実行不可に設定されている場合には、登録要求の失敗をモバイルノードに通知して通信を終了するようにしている。
【0043】
つぎの発明にかかる移動体通信システムは、第一のルータの収容する第一のドメインから第二のルータの収容する第二のドメインへハンドオーバしようとしているモバイルノードと、第三のルータに収容されている相手ノードとの間で、ラベルスイッチングルータによって構成されるMPLSネットワーク内のラベルスイッチパス上に、IPセッションを設定した状態で通信を行う移動体通信システムであって、前記モバイルノードは、ハンドオーバによるドメインの変更の可能性を検出すると、ハンドオーバ先の前記第二のルータに対して、前記第二のドメイン内で使用する第二の仮のアドレスを取得する仮アドレス取得手段を備え、前記第二のルータおよび/または前記第三のルータは、前記モバイルノードのハンドオーバ前における前記IPセッションの帯域と優先クラスを含むQoS情報および前記相手ノードアドレスを用いて、前記第二のルータと前記第三のルータとの間に、前記QoS情報を満たすラベルスイッチパスを設定するラベルスイッチパス設定手段を備え、前記第三のルータおよび前記相手ノードは、前記モバイルノードが前記第二のドメインにハンドオーバした後に、自身に設定されている前記モバイルノードのアドレスを前記第二の仮のアドレスに変更する仮アドレス変更手段を備え、前記第一のルータおよび/または前記第二のルータは、前記モバイルノードが前記第二のドメインにハンドオーバした後に、前記第一のドメイン内で設定されていた前記IPセッションを収容する前記ラベルスイッチパスを解放するラベルスイッチパス解放手段を備えることを特徴とする。
【0044】
この発明によれば、モバイルノードは、ハンドオーバによるドメインの変更の可能性を検出すると、ハンドオーバ先の第二のルータに対して、第二のドメイン内で使用する第二の仮のアドレスを取得する仮アドレス取得手段を備え、第二のルータおよび/または第三のルータは、モバイルノードのハンドオーバ前におけるIPセッションの帯域と優先クラスを含むQoS情報および相手ノードアドレスを用いて、第二のルータと第三のルータとの間に、QoS情報を満たすラベルスイッチパスを設定するラベルスイッチパス設定手段を備え、第三のルータおよび相手ノードは、モバイルノードが第二のドメインにハンドオーバした後に、自身に設定されているモバイルノードのアドレスを第二の仮のアドレスに変更する仮アドレス変更手段を備え、第一のルータおよび/または第二のルータは、モバイルノードが第二のドメインにハンドオーバした後に、第一のドメイン内で設定されていたIPセッションを収容するラベルスイッチパスを解放するラベルスイッチパス解放手段を備えるようにして、第一のルータの収容する第一のドメインから第二のルータの収容する第二のドメインへハンドオーバしようとしているモバイルノードと、第三のルータに収容されている相手ノードとの間で、ラベルスイッチングルータによって構成されるMPLSネットワーク内のラベルスイッチパス上に、IPセッションを設定した状態で通信を行う移動体通信システムが提供される。
【0045】
つぎの発明にかかる移動体通信システムは、上記の発明において、ホームエージェントが前記第一のルータから送信された前記モバイルノードの識別子および認証情報から、前記モバイルノードの正当性を確認できた場合に限り、前記第二のルータおよび/または前記第三のルータに、前記第二のルータと前記第三のルータとの間に、前記QoS情報を満たすラベルスイッチパスを設定する手段をさらに備えることを特徴とする。
【0046】
この発明によれば、ホームエージェントが第一のルータから送信されたモバイルノードの識別子および認証情報から、モバイルノードの正当性を確認できた場合に限り、第二のルータおよび/または第三のルータに、第二のルータと第三のルータとの間に、QoS情報を満たすラベルスイッチパスを設定する手段をさらに備えるようにしている。
【0047】
つぎの発明にかかる移動体通信システムは、上記の発明において、前記モバイルノードから前記相手ノードへのIPセッション設定要求を検出すると、IPセッションを確立するためのフロー識別情報、帯域情報および優先クラスを含むQoS情報からなる帯域設定要求をポリシーサーバに通知する手段と、前記IPセッションの解放要求を検出した場合には、前記IPセッションの帯域解放要求を前記ポリシーサーバに通知する手段と、を有する呼制御装置と、前記呼制御装置から前記帯域設定要求を受信し、前記IPセッションに対して帯域の割当てが可能であると判断した場合には、前記第一のルータおよび前記相手ノードを収容する第三のルータに、前記IPセッションを確立するためのQoS情報を通知する手段と、前記呼制御装置から前記帯域解放要求を受信すると、前記第二および前記第三のルータに、前記IPセッションの解放を指示する手段と、を有するポリシーサーバと、をさらに備え、前記ラベルスイッチパス設定手段は、受信した前記QoS情報に基づいて、前記第一および前記第三のルータ間に存在するラベルスイッチングルータに対してラベルスイッチパスを設定し、前記ラベルスイッチパス解放手段は、前記IPセッションの解放の指示に基づいて、前記IPセッションまたは該IPセッションを収容するラベルスイッチパスを解放することを特徴とする。
【0048】
この発明によれば、モバイルノードから相手ノードへのIPセッション設定要求を検出すると、IPセッションを確立するためのフロー識別情報、帯域情報および優先クラスを含むQoS情報からなる帯域設定要求をポリシーサーバに通知する手段と、IPセッションの解放要求を検出した場合には、IPセッションの帯域解放要求をポリシーサーバに通知する手段と、を有する呼制御装置と、呼制御装置から帯域設定要求を受信し、IPセッションに対して帯域の割当てが可能であると判断した場合には、第一のルータおよび相手ノードを収容する第三のルータに、IPセッションを確立するためのQoS情報を通知する手段と、呼制御装置から帯域解放要求を受信すると、第二および第三のルータに、IPセッションの解放を指示する手段と、を有するポリシーサーバと、をさらに備え、ラベルスイッチパス設定手段は、受信したQoS情報に基づいて、第一および第三のルータ間に存在するラベルスイッチングルータに対してラベルスイッチパスを設定し、ラベルスイッチパス解放手段は、IPセッションの解放の指示に基づいて、IPセッションまたは該IPセッションを収容するラベルスイッチパスを解放するようにしている。
【0049】
つぎの発明にかかる移動体通信システムは、上記の発明において、前記ラベルスイッチパス解放手段は、前記第一のドメイン内で設定されていたIPセッションと、前記モバイルノードのハンドオーバ後に第二のドメイン内で確立されているIPセッションとを比較し、前記第一のドメイン内で設定されていて、前記第二のドメイン内で確立されていないIPセッションに対応するラベルスイッチパスを解放する機能をさらに備えることを特徴とする。
【0050】
この発明によれば、ラベルスイッチパス解放手段は、第一のドメイン内で設定されていたIPセッションと、モバイルノードのハンドオーバ後に第二のドメイン内で確立されているIPセッションとを比較し、第一のドメイン内で設定されていて、第二のドメイン内で確立されていないIPセッションに対応するラベルスイッチパスを解放する機能をさらに備えるようにしている。
【0051】
つぎの発明にかかる移動体通信システムは、上記の発明において、前記ラベルスイッチパス設定手段は、前記QoS情報を満たす前記第二のルータと前記第三のルータとの間にラベルスイッチパスを設定できない場合であって、前記モバイルノードのハンドオーバ前に通信していたIPセッションに対してハンドオーバ後のIPセッションの帯域予約の必要性を示す設定属性が保留不可に設定されている場合には、その旨を前記モバイルノードに通知し、前記設定属性が保留可に設定されている場合には、前記ラベルスイッチパスの設定を一時的に保留し、前記モバイルノードにラベルスイッチパスの設定を一時保留している旨を通知するとともに、所定期間経過後または前記モバイルノードが前記第二のドメインにハンドオーバ後に前記ラベルスイッチパスの設定を再度実行することを特徴とする。
【0052】
この発明によれば、ラベルスイッチパス設定手段は、QoS情報を満たす第二のルータと第三のルータとの間にラベルスイッチパスを設定できない場合であって、モバイルノードのハンドオーバ前に通信していたIPセッションに対してハンドオーバ後のIPセッションの帯域予約の必要性を示す設定属性が保留不可に設定されている場合には、その旨をモバイルノードに通知し、設定属性が保留可に設定されている場合には、ラベルスイッチパスの設定を一時的に保留し、モバイルノードにラベルスイッチパスの設定を一時保留している旨を通知するとともに、所定期間経過後またはモバイルノードが第二のドメインにハンドオーバ後にラベルスイッチパスの設定を再度実行するようにしている。
【0053】
つぎの発明にかかる移動体通信システムは、第一のルータの収容する第一のドメインから第二のルータの収容する第二のドメインへハンドオーバしたモバイルノードと、第三のルータに収容されている相手ノードとの間で、ラベルスイッチングルータによって構成されるMPLSネットワーク内のラベルスイッチパス上に、IPセッションを設定した状態で通信を行う移動体通信システムであって、前記モバイルノードは、前記第二のドメインへのハンドオーバを検出すると、前記第二のルータに対して、前記第二のドメイン内で使用する第二の仮のアドレスを取得する仮アドレス取得手段を備え、前記第二のルータは、前記第一のルータに対して、前記IPセッションの帯域と優先クラスを含むQoS情報および前記相手ノードアドレスを問い合わせるQoS情報問合せ手段と、前記QoS情報を満たすように前記第二のルータと前記第三のルータとの間にラベルスイッチパスを設定するラベルスイッチパス設定手段と、を備え、前記第三のルータは、前記第二のルータと前記第三のルータとの間にラベルスイッチパスを設定するラベルスイッチパス設定手段を備え、前記第一および前記第二のルータは、前記第一のドメイン内で設定されていた前記IPセッションを収容する前記ラベルスイッチパスを解放するラベルスイッチパス解放手段を備えることを特徴とする。
【0054】
この発明によれば、モバイルノードは、第二のドメインへのハンドオーバを検出すると、第二のルータに対して、第二のドメイン内で使用する第二の仮のアドレスを取得する仮アドレス取得手段を備え、第二のルータは、第一のルータに対して、IPセッションの帯域と優先クラスを含むQoS情報および相手ノードアドレスを問い合わせるQoS情報問合せ手段と、QoS情報を満たすように第二のルータと第三のルータとの間にラベルスイッチパスを設定するラベルスイッチパス設定手段と、を備え、第三のルータは、第二のルータと第三のルータとの間にラベルスイッチパスを設定するラベルスイッチパス設定手段を備え、第一および第二のルータは、第一のドメイン内で設定されていたIPセッションを収容するラベルスイッチパスを解放するラベルスイッチパス解放手段を備えるようにして、第一のルータの収容する第一のドメインから第二のルータの収容する第二のドメインへハンドオーバしたモバイルノードと、第三のルータに収容されている相手ノードとの間で、ラベルスイッチングルータによって構成されるMPLSネットワーク内のラベルスイッチパス上に、IPセッションを設定した状態で通信を行う移動体通信システムが提供される。
【0055】
つぎの発明にかかる移動体通信システムは、上記の発明において、前記QoS情報問合せ手段は、前記第二のルータの隣接ルータとして予め定義されているアドレス群すべてに対して、前記モバイルノードのホームアドレスを含む問合せパケットを送信し、前記モバイルノードのハンドオーバ前に収容されていたルータである前記第一のルータを割り出し、該第一のルータに対して前記IPセッションの前記QoS情報および前記相手ノードアドレスを問い合わせることを特徴とする。
【0056】
この発明によれば、QoS情報問合せ手段は、第二のルータの隣接ルータとして予め定義されているアドレス群すべてに対して、モバイルノードのホームアドレスを含む問合せパケットを送信し、モバイルノードのハンドオーバ前に収容されていたルータである第一のルータを割り出し、該第一のルータに対してIPセッションのQoS情報および相手ノードアドレスを問い合わせるようにしている。
【0057】
つぎの発明にかかる移動体通信システムは、上記の発明において、前記モバイルノードのホームアドレスを有するホームエージェントをさらに備え、前記QoS情報問合せ手段は、前記第二のルータが、前記ホームエージェントから、ハンドオーバ前に前記モバイルノードが収容されていたルータである前記第一のルータのアドレスを取得し、該第一のルータに対して前記IPセッションの前記QoS情報および前記相手ノードアドレスを問い合わせることを特徴とする。
【0058】
この発明によれば、モバイルノードのホームアドレスを有するホームエージェントをさらに備え、QoS情報問合せ手段は、第二のルータが、ホームエージェントから、ハンドオーバ前にモバイルノードが収容されていたルータである第一のルータのアドレスを取得し、該第一のルータに対してIPセッションのQoS情報および相手ノードアドレスを問い合わせるようにしている。
【0059】
つぎの発明にかかる移動体通信システムは、上記の発明において、ホームエージェントが前記第一のルータから送信された前記モバイルノードの識別子および認証情報から、前記モバイルノードの正当性を確認できた場合に限り、前記第二のルータおよび/または前記第三のルータに、前記第二のルータと前記第三のルータとの間に、前記QoS情報を満たすラベルスイッチパスを設定する手段をさらに備えることを特徴とする。
【0060】
この発明によれば、、ホームエージェントが第一のルータから送信されたモバイルノードの識別子および認証情報から、モバイルノードの正当性を確認できた場合に限り、第二のルータおよび/または第三のルータに第二のルータと第三のルータとの間に、QoS情報を満たすラベルスイッチパスを設定する手段をさらに備えるようにしている。
【0061】
つぎの発明にかかる移動体通信システムは、上記の発明において、前記モバイルノードから前記相手ノードへのIPセッション設定要求を検出すると、IPセッションを確立するためのフロー識別情報、帯域情報および優先クラスを含むQoS情報からなる帯域設定要求をポリシーサーバに通知する手段と、前記IPセッションの解放要求を検出した場合には、前記IPセッションの帯域解放要求を前記ポリシーサーバに通知する手段と、を有する呼制御装置と、前記呼制御装置から前記帯域設定要求を受信し、前記IPセッションに対して帯域の割当てが可能であると判断した場合には、前記第一のルータおよび前記相手ノードを収容する第三のルータに、前記IPセッションを確立するためのQoS情報を通知する手段と、前記呼制御装置から前記帯域解放要求を受信すると、前記第二および前記第三のルータに、前記IPセッションの解放を指示する手段と、を有するポリシーサーバと、をさらに備え、前記ラベルスイッチパス設定手段は、受信した前記QoS情報に基づいて、前記第一および前記第三のルータ間に存在するラベルスイッチングルータに対してラベルスイッチパスを設定し、前記ラベルスイッチパス解放手段は、前記IPセッションの解放の指示に基づいて、前記IPセッションまたは該IPセッションを収容するラベルスイッチパスを解放することを特徴とする。
【0062】
この発明によれば、モバイルノードから相手ノードへのIPセッション設定要求を検出すると、IPセッションを確立するためのフロー識別情報、帯域情報および優先クラスを含むQoS情報からなる帯域設定要求をポリシーサーバに通知する手段と、IPセッションの解放要求を検出した場合には、IPセッションの帯域解放要求をポリシーサーバに通知する手段と、を有する呼制御装置と、呼制御装置から帯域設定要求を受信し、IPセッションに対して帯域の割当てが可能であると判断した場合には、第一のルータおよび相手ノードを収容する第三のルータに、IPセッションを確立するためのQoS情報を通知する手段と、呼制御装置から帯域解放要求を受信すると、第二および第三のルータに、IPセッションの解放を指示する手段と、を有するポリシーサーバと、をさらに備え、ラベルスイッチパス設定手段は、受信した前記QoS情報に基づいて、第一および第三のルータ間に存在するラベルスイッチングルータに対してラベルスイッチパスを設定し、ラベルスイッチパス解放手段は、IPセッションの解放の指示に基づいて、IPセッションまたは該IPセッションを収容するラベルスイッチパスを解放するようにしている。
【0063】
つぎの発明にかかる移動体通信システムは、上記の発明において、前記ラベルスイッチパス設定手段は、前記QoS情報を満たす前記第二のルータと前記第三のルータとの間にラベルスイッチパスを設定できない場合であって、前記モバイルノードのハンドオーバ前に通信していたIPセッションに対してハンドオーバ後のIPセッションの帯域予約の必要性を示す設定属性が帯域予約なしで通信継続を実行するように設定されている場合には、帯域予約の失敗を前記モバイルノードに通知するとともに、該失敗したIPセッション以外の帯域予約を実行し、前記設定属性が帯域予約なしで他のIPセッションを含めて通信継続を実行不可に設定されている場合には、登録要求の失敗を前記モバイルノードに通知することを特徴とする。
【0064】
この発明によれば、ラベルスイッチパス設定手段は、QoS情報を満たす第二のルータと第三のルータとの間にラベルスイッチパスを設定できない場合であって、モバイルノードのハンドオーバ前に通信していたIPセッションに対してハンドオーバ後のIPセッションの帯域予約の必要性を示す設定属性が帯域予約なしで通信継続を実行するように設定されている場合には、帯域予約の失敗をモバイルノードに通知するとともに、該失敗したIPセッション以外の帯域予約を実行し、設定属性が帯域予約なしで他のIPセッションを含めて通信継続を実行不可に設定されている場合には、登録要求の失敗をモバイルノードに通知するようにしている。
【0065】
【発明の実施の形態】
以下に、添付図面を参照して、この発明にかかる移動体ネットワークにおける帯域制御方法および移動体通信システムの好適な実施の形態について詳細に説明する。
【0066】
実施の形態1.
この実施の形態1は、例えば携帯電話やPDA(Personal Digital Assistants)、ノート型のパーソナルコンピュータなどのドメイン間を移動可能なノード(以下、モバイルノードという)が、ハンドオーバ前にそのハンドオーバ先(ハンドオーバ先のルータを含むドメイン)を予測し、ハンドオーバ先での登録、およびハンドオーバ後の通信に必要となるQoS保証されたLSPをIPセッションに対応するように予め設定しておくことでシームレスな通信を実現するものである。
【0067】
図1〜4は、この発明にかかる移動体ネットワークにおける帯域制御方法および移動体通信システムの実施の形態1を示す図である。図1は、モバイルノードのハンドオーバ前の移動体通信システムのネットワークの構成を示すブロック図であり、図2は、モバイルノードのハンドオーバ後のネットワークの構成を示すブロック図である。また、図3は、モバイルノードのハンドオーバ前のネットワーク構成要素間の信号シーケンスを示し、図4は、モバイルノードのハンドオーバ後のネットワーク構成要素間の信号シーケンスを示している。
【0068】
図1および図2において、1はMPLSネットワーク内を自由に移動可能なモバイルノード(図中では、MNと表記)を、2はモバイルノード1が本来存在するホームネットワーク上におけるホームアドレスとハンドオーバ先での複数の仮のアドレスとの対応関係をモバイルノード1ごとに管理するホームエージェント(図中では、HAと表記)を、3はLSR30〜34から構成されるMPLSネットワークを、30〜34はMPLSネットワーク3内に転送されたIPパケットにラベルを付してMPLSによって転送を行うLSRを、41〜44はLSR31〜34に収容され、モバイルノード1や相手ノード11、12を収容するとともに、モバイルノード1と一以上の相手ノード11、12との間に設定された単一または複数のIPセッションごとに、割当て帯域、優先度などのQoSに関する情報をIPセッションの継続期間中記憶しているアクセスルータ(以下では、単にルータともいう。また、図中では、ARと表記)を、11、12はモバイルノード1とIPセッションを確立して通信を行っている相手ノード(Correspondent Node、図中では、CNと表記)をそれぞれ示している。また、この実施の形態1では、ハンドオーバ前のモバイルノード1は、相手ノード11、12との間に、それぞれIPセッション21、22を設定しており、ハンドオーバ後のモバイルノード1は、相手ノード11、12との間に、それぞれIPセッション21’、22’を設定しているものとする。
【0069】
ここで、モバイルノード1がルータ41の収容するドメイン(ネットワーク)から、ルータ42の収容するドメイン(ネットワーク)にハンドオーバする場合のLSPの設定方法および該LSPでのセッションの帯域制御方法について、図3と図4を参照しながら説明する。
【0070】
まず、移動中にドメインの切り替えを検出したモバイルノード1は、ハンドオーバ先を予測し、そのハンドオーバ先のドメインを識別する新たなアクセスポイント(以下、APという)識別子を含めたルータ要求(ルータ広告を要請するメッセージ)を、ルータ41に送信する。モバイルノード1から新たなAP識別子を含むルータ要求を受信したルータ41は、AP識別子から送信先のドメインを割り出し、モバイルノード1がハンドオーバを求めるドメインを収容するルータ、すなわちルータ42に対してそのルータ要求を転送する。ルータ41からルータ要求を受信したルータ42は、ルータ41経由でモバイルノード1にネットワークプレフィクスまたはCoAのリストを含むルータ広告を送信する(ステップS1)。
【0071】
ここで、モバイルノード1によるハンドオーバ先の予測方法の一例について説明する。全ての基地局は、所定の周期で、基地局の属するエリア識別子を含む制御情報を送信している。また、基本的に、複数の基地局が隣接する地域では、複数の基地局からの電波をモバイルノード1は受信することができる。モバイルノード1は、現在通信している基地局からのパイロット信号の強さと、他の基地局からのパイロット信号の強さを比較する処理を所定の間隔で実行している。このパイロット信号の強さの両者の差が所定の値以内になった場合に、モバイルノード1は、他の基地局との間で無線チャネルを設定する方がよいと判断する。そして、つぎに無線チャネルを設定する他の基地局のエリア識別子が、現在通信中の基地局からのエリア識別子と異なる場合であることが判明した場合には、またはつぎに無線チャネルを設定する他の基地局のドメインが、エリア識別子とドメイン識別子との対応付けがなされている変換テーブルから異なるドメインであることが判明した場合には、モバイルノード1は異なるドメインにハンドオーバすると判断する。そして、該他の基地局のドメインを表すエリア識別子またはドメイン識別子をAP識別子としてルータ要求に含めて送信する。なお、エリア識別子は、基地局のエリアごとに一意的に付される識別番号であり、ドメイン識別子は、ドメインごとに一意的に付される識別番号である。また、この発明におけるAP識別子は、上述したエリア識別子そのもの、またはエリア識別子とドメイン識別子との変換テーブルの検索によって得られたドメイン識別子に相当する。
【0072】
つぎに、ステップS1において、予測したハンドオーバ先ドメインを識別するネットワークプレフィクスまたはCoAのリストを受信したモバイルノード1は、ネットワークプレフィクスを基にしてCoAを生成し、またはCoAリストの中からハンドオーバ先のドメインで使用するCoAとして一つのCoAを選択し、ホームエージェント2に対して生成または選択したCoA、モバイルノード1のホームアドレスおよびIPセッションを設定している相手ノード(この実施の形態1においては、相手ノード11、12)のアドレスリストを含む登録要求メッセージを送信する。この場合、モバイルノード1はまだ実際にはハンドオーバしていないため、登録要求メッセージを受信したノードが新しいCoAを使用して通信を開始することのないように、上記CoAは“Alternative CoA”として送信される(ステップS2)。
【0073】
上述した登録要求メッセージを受信したルータ41は、登録要求メッセージ内の相手ノードアドレスリストに含まれる相手ノード11、12およびホームエージェント2に対して、モバイルノード1のホームアドレスとCoA(Alternative CoA)を含む登録要求メッセージを送信する。登録要求メッセージを受信したホームエージェント2および相手ノード11、12は、Alternative CoAとして通知されたCoAを、現在使用しているCoAのSecondary CoAとして記憶する(ステップS3およびS4)。
【0074】
また、ルータ41はステップS3およびS4と並行して、ルータ42に対して、保持しているモバイルノード1の通信中のIPセッション21、22の帯域、相手ノードアドレス、優先クラス、IPフロー識別情報およびハンドオーバ前のルータ(すなわち、ルータ41)のアドレスを含むQoS情報を通知する(ステップS5)。
【0075】
上述したステップS4で、相手ノード11、12宛てに送信された登録要求メッセージを受信したそれぞれのルータ43、44は、登録要求メッセージに含まれるモバイルノード1の新たなCoAから、ハンドオーバ先ルータであるルータ42を収容するLSR32を割り出す。そして、ルータ43はLSR33からLSR32に向けたLSP設定要求をLSR33に送信し、ルータ44はLSR34からLSR32に向けたLSP設定要求をLSR34に送信する(ステップS6)。なお、このときルータ43はLSR33に相手ノード11からモバイルノード1の方向のIPセッション単位のQoS情報を送信し、ルータ44はLSR34に相手ノード12からモバイルノード1の方向のIPセッション単位のQoS情報を送信する。また、ルータ43、ルータ44はIPセッションが存続している間中、そのQoS情報を保持しているものとする。
【0076】
相手ノード11、12からモバイルノード1宛てのパケットをIPセッションごとに帯域/優先度を保証しつつフォワーディングするためのLSPを設定するために、LSR33、34は、LSR32との間でそれぞれLSP設定手順を実行する。そして、LSR33とLSR32との間およびLSR34とLSR32との間にQoSを保証した最短経路を有するLSPが設定される。このとき、LSPの設定はIPセッションごとに行われる。既に対応するLSPが存在し、かつ該LSPに帯域が割当て可能である場合には、IPフローの識別情報のみを既に存在するLSPに対して設定する。また、既に対応するLSPは存在するが、IPセッションに割当てる帯域が不足している場合には、割当て帯域の拡張とIPフローの識別情報を既に存在するLSPに対して設定する。一方、対応するLSPが存在しない場合には、割当て帯域交渉およびIPフローの識別情報をLSR33、34とLSR32との間で授受し、LSPを設定する処理を行う(ステップS7)。
【0077】
上述したステップS5において、IPセッション21、22の相手ノードアドレスと、モバイルノード1のQoS情報とを獲得したルータ42は、LSR32からLSR33に向けたLSP設定要求、およびLSR32からLSR34に向けたLSP設定要求をLSR32に対して送信する。なお、ルータ42は、IPセッション21、22に関する前記の相手ノードアドレスとQoS情報をIPセッション存続中、またはモバイルノード1のハンドオーバによって保持不要となるまで記憶しているものとする(ステップS8)。
【0078】
LSP設定要求を受信したLSR32は、モバイルノード1から相手ノード11、12宛てのIPフローについてIPセッションごとにQoSを保証する最短経路を有するLSPを設定する。すなわち、IPセッション21’に対してはLSR32とLSR33との間に、IPセッション22’に対してはLSR32とLSR34との間に、QoSを保証する最短経路を有するLSPを設定する(ステップS9)。
【0079】
モバイルノード1は予測したハンドオーバ先ドメインにハンドオーバすると、ルータ42経由でホームエージェント2に向けて、Alternative CoAオプションを使用しない通常のCoAを含む登録要求メッセージを送信する。この登録要求メッセージに含まれるCoAは上述したステップS2において、Alternative CoAとして用いたアドレスである(ステップS10)。
【0080】
ルータ42は、モバイルノード1によって送信されたホームエージェント2向けの登録要求メッセージを受信すると、ホームエージェント2の他にステップS5で獲得した相手ノードアドレスに対しても上記CoAを含む登録要求メッセージを送信する。ホームエージェント2と相手ノード11、12は、Secondary CoAとして記憶していたモバイルノード1のCoAをPrimaryCoAとして保持し、以後のモバイルノード1との通信には新しいCoA(すなわち、Primary CoAとして新たに保持したCoA)を使用する(ステップS11およびS12)。また、モバイルノード1と相手ノード11、12との間には、ルータ41を含むドメインに存在した時と同じ帯域と優先度が割当てられたIPセッション21’、22’が確立される。そして、これらのIPセッション21’、22’はMPLSネットワーク3内では、LSR32とLSR33を結ぶLSPとLSR32とLSR34を結ぶLSPとによって確立されている。
【0081】
上述したステップS11および12と並行して、ルータ42は、ステップS5で獲得したルータ41のIPアドレスに対して、LSP解放指示を送信する処理を行う(ステップS13)。
【0082】
LSP解放指示を受信したルータ41は、LSR32へモバイルノード1がハンドオーバする前に使用していたLSR31からLSR33の方向のLSPとLSR31からLSR34の方向のLSPを解放するように、LSR31に対してLSP解放要求を送信する(ステップS14)。
【0083】
LSR31はモバイルノード1のハンドオーバ前に使用していたLSR31からLSR33の方向のLSP中の該当するIPセッション21と、LSR31からLSR34の方向のLSP中の該当するIPセッション22が占有する帯域をそれぞれ解放する。このとき、他に収容するIPセッションがなくなった場合には、LSP自体を解放する(ステップS15)。
【0084】
ステップS12において相手ノード11、12宛てに送信された登録要求メッセージを捕捉したルータ43、44は、捕捉した登録要求メッセージを解析し、CoAが変更になったことを検出すると、ルータ43はLSR33に対してハンドオーバ前のLSR33からLSR31の方向のLSPを解放する要求を送信し、ルータ44はLSR34に対してハンドオーバ前のLSR34からLSR31の方向のLSPを解放する要求を送信する(ステップS16)。
【0085】
LSPを解放する要求を受信したLSR33はLSR33からLSR31の方向のLSP中の該当するIPセッション21が占有する帯域を解放し、同じくLSPを解放する要求を受信したLSR34はLSR34からLSR31の方向のLSP中の該当するIPセッション22が占有する帯域を解放する。なお、このとき、他に収容するIPセッションがなくなった場合には、LSP自体を解放する(ステップS17)。
【0086】
以上のようにして、ルータ41の収容するドメイン(ネットワーク)内で相手ノード11、12とIPセッション21、22を確立しているモバイルノード1が、他のルータ42の収容するドメイン(ネットワーク)へのハンドオーバに応じて、最短のLSPを確保するとともに、IPセッション21’、22’の確立をも行うことが可能となる。
【0087】
この実施の形態1によれば、モバイルノード1がハンドオーバを予知した場合に、ハンドオーバ前にハンドオーバ先ドメインで使用するCoAの登録を行うこと、そして、モバイルノード1が通信中のIPセッションごとにQoSを保証した最適なハンドオーバ後のLSPを予め設定することが可能となる。そのため、モバイルノード1が異なる相手ノード11、12と複数のIPセッション21、22を設定している場合であっても、IPセッション21、22ごとにQoSを保証でき、かつハンドオーバに伴うパケットロスを減らすことができる。
【0088】
なお、上述した図3のステップS2において、モバイルノード1がCoA、モバイルノード1のホームアドレスおよびIPセッションを設定している相手ノードのアドレスリストを含む登録要求メッセージをホームエージェント2に送信するように設定しているが、図5に示されるように、ステップS2−1において、モバイルノード1が、ハンドオーバ前のルータ41を介してホームエージェント2宛てに、モバイルノード1のホームアドレスと新しいCoA(Alternative CoA)を含む登録要求メッセージを送信するように設定し、ステップS2−2において、モバイルノード1が、ハンドオーバ前のルータ41に対して、モバイルノード1との間でIPセッション21、22を設定している相手ノード11、12のアドレスリストを含むセッション情報を送信するように設定しても同様な効果が得られる。
【0089】
実施の形態2.
図6は、この発明にかかる移動体通信システムにおけるネットワーク構成要素間の信号シーケンスを示す図である。なお、この実施の形態2のネットワークの構成は上述した実施の形態1と同一であるので、その説明を省略している。
【0090】
この図6は、上述した実施の形態1の図3に示したネットワーク構成要素間の信号シーケンスと基本的に同じであるが、図3のステップS3における処理のみ異なるものである。
【0091】
すなわち、ステップS1において、モバイルノード1は、ハンドオーバ先ドメインを予測して、ルータ要求をルータ41に送信し、該ルータ要求から送信先のドメインを割り出したルータ41は、ルータ要求をルータ42に対して転送し、ルータ42は、ルータ41経由でモバイルノード1に対してルータ広告を送信する。そして、ステップS2において、モバイルノード1は、受信したルータ広告に基づいてCoAを取得し、ホームエージェント2に対して取得したCoA、モバイルノード1のホームアドレスおよびIPセッション21、22を設定している相手ノード11、12のアドレスリストを含む登録要求メッセージを送信する。
【0092】
その後、モバイルノード1からの登録要求メッセージを受信したルータ41は、ホームエージェント2に対して、モバイルノード1のホームアドレス、Alternative CoAを含む登録要求メッセージを送信する。この登録要求メッセージにはモバイルノード1のホームアドレス、Alternative CoA以外に、モバイルノード1の認証情報が含まれている。ホームエージェント2はあらかじめモバイルノード1のホームアドレスと共に記憶していた認証情報と登録要求メッセージの認証情報とを比較し、一致すれば応答に登録成功を示す登録ステータスを含めて送信し(図6中では、BU ACKと表記)、不一致であれば応答に登録失敗を示す登録ステータスを含めてモバイルノード1に送信する(図6中では、BU ACKと表記)処理を行う(ステップS3’)。
【0093】
モバイルノード1宛ての応答を受信したルータ41は、それに含まれる登録ステータスが登録成功の場合にのみ、ステップS4におけるモバイルノード1からの登録要求メッセージに含まれる相手ノードアドレスリストに含まれる相手ノード11、12宛てに登録要求メッセージを送信する処理を行う。以後の動作処理手順は、上述した実施の形態1と同一であるので、説明は省略する。なお、ステップS3’において、ルータ41がモバイルノード1宛ての登録失敗の登録ステータスの応答を受信した場合には、ルータ41はその後の処理を行わずに、そこで処理が終了する。
【0094】
この実施の形態2によれば、モバイルノード1がハンドオーバを予知した場合、ハンドオーバ前にハンドオーバ先ドメインで使用するCoAの登録と、モバイルノード1が通信中のIPセッションごとにQoSを保証した最適なLSPを予め設定することが可能となり、ハンドオーバに伴うパケットロスを減らすことができる。さらに、ホームエージェント2へのCoAの登録が成功したときにのみ、IPセッションごとにハンドオーバ後の通信経路の帯域の予約を行うので、モバイルノード1のなりすましなどの不正アクセスによる無効な帯域の予約を防止することができる。
【0095】
なお、上述した実施の形態1で示した変形例である図5のステップS3においても同様にして、図7のステップS3’に示されているように、モバイルノード1の認証情報が含まれている登録要求メッセージをルータ41から受信したホームエージェント2は、あらかじめモバイルノード1のホームアドレスと共に記憶していた認証情報と登録要求メッセージの認証情報とを比較し、その成功または失敗の結果を応答としてルータ41に対して送信し、登録ステータスが成功の場合にはステップS4以降の処理を行い、登録ステータスが失敗の場合には処理を中止するように構成することで、上記と同様の効果を得ることが可能となる。
【0096】
実施の形態3.
図8は、この発明にかかる移動体通信システムの実施の形態3を示す図であり、ネットワークの構成を示すブロック図である。また、図9は、図8に示されるネットワークシステムにおけるIPセッションの設定/解放のメッセージシーケンスを示す図である。なお、上述した実施の形態1の図1と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略している。また、この実施の形態3の登録要求メッセージおよびLSP設定/解放に関するネットワーク内のメッセージシーケンスは上述した実施の形態1と同一であるので、その説明についても省略している。
【0097】
図8に示される移動体通信システムにおいて、5は、モバイルノード1と相手ノード11との間のセッションの確立制御を行う呼制御装置(図8中では、CAと表記、Call Agentの略)を示し、6は、モバイルノード1と相手ノード11との間の通信のQoS制御を行うポリシーサーバ(同じく、PSと表記、Policy Serverの略)を示している。
【0098】
ここで、図8に示される移動体通信システムにおけるモバイルノード1と相手ノード11との間のIPセッション21の設定/解放の動作処理手順について図9を参照しながら説明する。まず、モバイルノード1はIPセッション21の設定要求メッセージをIPセッション21の設定/解放要求を処理する呼制御装置5に送信する(ステップS21)。呼制御装置5は、モバイルノード1からのIPセッション21の設定要求メッセージを、そのメッセージに含まれる通信相手の相手ノード11に転送する(ステップS22)。相手ノード11は、IPセッション21を受け付けると判断した場合には、セッション設定応答メッセージを呼制御装置5に送信する(ステップS23)。
【0099】
セッション設定応答メッセージを受信した呼制御装置5は、ポリシーサーバ6に対してモバイルノード1と相手ノード11との間にIPセッション21の帯域確保を要求する帯域予約要求を送信する(ステップS24)。
【0100】
ポリシーサーバ6はモバイルノード1を収容するルータ41、および相手ノード11を収容するルータ43に対して、IPセッション21のフロー識別情報(IPアドレス、ポート番号などを含む)、帯域、優先度クラスなどのQoS情報を含むQoS情報設定指示を送信する(ステップS25およびS26)。ルータ41、43は、図9中には示していないが、ルータ41とルータ43との間に存在するLSR30〜34に対して、IPセッション21を収容するLSPの設定を要求する。そして、該IPセッション21の転送に必要な帯域を確保したLSPが設定される。
【0101】
ポリシーサーバ6は、ステップS25およびS26においてルータ41、43に対してQoS情報設定指示を送信した後に、呼制御装置5に対して帯域予約応答を送信する(ステップS27)。そして、帯域予約応答を受信した呼制御装置5は、セッション設定応答をモバイルノード1に送信する(ステップS28)。
【0102】
以上で、モバイルノード1と相手ノード11との間にIPセッション21を確立する処理が終了する。
【0103】
つぎに、モバイルノード1と相手ノード11との間の通信が終了し、IPセッション21を解放する場合について、説明する。IPセッション21の解放の処理手順は、上述したIPセッション設定の場合とステップS23とS24を除いて同一のシーケンスであり、セッション設定要求をセッション解放要求に、帯域設定要求を帯域解放要求に、セッション設定応答をセッション解放応答に、QoS情報設定指示をQoS情報削除指示に読み替えたものと同じである。
【0104】
まず、モバイルノード1はIPセッション21のセッション解放要求を呼制御装置5に対して送信する(ステップS31)。セッション解放要求を受信した呼制御装置5は、相手ノード11に対してセッション解放要求を送信する(ステップS32)とともに、ポリシーサーバ6に対して帯域解放要求を送信する(ステップS33)。
【0105】
セッション解放要求を受信した相手ノード11は、セッション解放応答を呼制御装置5に送信する(ステップS34)。また、ポリシーサーバ6はQoS情報削除指示をルータ41、43に送信する(ステップS35およびS36)。QoS情報削除指示を受信したルータ41、43は、該当するIPセッション21に対応して保持していたQoS情報を削除する。また、相手ノード11からセッション解放要求を受信した呼制御装置5は、モバイルノード1に対してセッション解放要求を送信する(ステップS37)。以上で、IPセッション21を解放する処理が終了する。
【0106】
なお、ルータ41、43はQoS情報設定指示を受信した後、QoS情報削除指示を受信するまで、言い換えればIPセッション21の存続期間中は、IPセッションごとにQoS情報を保持している。そして、モバイルノード1のハンドオーバにより、ハンドオーバ先のルータにQoS情報を通知する際には、上述した手順により保持していた情報を送信する。
【0107】
この実施の形態3によれば、IPセッション設定のシーケンスに連動してポリシーサーバ6からアクセスルータ41、43にIPセッションごとのQoS情報が通知されるため、セッション設定手順と連携してモバイルノード1のQoS保証を実現することができる。また、モバイルノード1は帯域予約のための特別なメッセージを送信する必要がなく、また、ネットワークにおいて加入契約時など事前設定の必要がない。
【0108】
実施の形態4.
図10はこの実施の形態4で用いるCoA登録要求を行う登録要求メッセージのフォーマットを示す図である。この図10に示されるように、登録要求メッセージには、モバイルノードのホームアドレス、CoA、モバイルノードの認証情報、セッション数、セッション識別子(ID)、宛先相手ノードアドレスが格納されている。なお、セッション数は、モバイルノード1が設定しているセッション数であり、ここに示された数だけ、後に続く[セッション識別子(ID)、宛先相手ノードアドレス]の組合せが格納される。
【0109】
図11と図12は、この発明にかかる移動体通信システムにおけるネットワーク構成要素間の信号シーケンスの実施の形態4を示す図である。なお、この実施の形態4の移動体通信システムを構成するネットワークの構成は、上述した実施の形態1の図1および図2と同一であるので、その説明を省略している。また、この実施の形態4では、ハンドオーバ前のモバイルノード1は、相手ノード11、12との間に、それぞれIPセッション21、22を設定しており、ハンドオーバの直前にIPセッション22を解放し、ハンドオーバ後のモバイルノード1は、相手ノード11との間のIPセッション21’のみを設定しているものとする。
【0110】
まず、移動中にドメインの切り替えを検出したモバイルノード1は、ハンドオーバ先を予測し、そのハンドオーバ先のドメインを識別する新たなAP識別子を含めたルータ要求(ルータ広告を要請するメッセージ)を、ルータ41に送信する。モバイルノード1から新たなAP識別子を含んだルータ要求を受信したルータ41は、AP識別子から送信先のドメインを割り出し、モバイルノード1がハンドオーバを求めるドメインを収容するルータ、すなわちルータ42に対してそのルータ要求を転送する。ルータ要求を受信したルータ42は、ルータ41経由でモバイルノード1にルータ広告を送信する(ステップS41)。
【0111】
ステップS41で、予測したハンドオーバ先ドメインを識別するネットワークプレフィクスまたはCoAのリストを受信したモバイルノード1は、ネットワークプレフィクスを基にCoAを生成するか、またはCoAリストの中から1つのCoAを、ハンドオーバ先のドメインで使用するCoAとして選択する。そして、図10の登録要求メッセージのフォーマットに示されるように、ホームエージェント2に対して上記CoA、モバイルノード1のホームアドレス、および通信中のIPセッション21、22のID(ID#1、ID#2)、そのIPセッション21、22の通信相手先である相手ノード11、12のアドレスリストを含む登録要求メッセージを生成して送信する。この場合、モバイルノード1はまだ実際にはハンドオーバしていないため、登録要求メッセージを受信したノードが新しいCoAを使用した通信を開始することのないように、上記CoAを“Alternative CoA”として送信する(ステップS42)。
【0112】
上述した登録要求メッセージを受信したルータ41は、登録要求メッセージ内の相手ノードアドレスリストに含まれる相手ノード11、12およびホームエージェント2に対して、モバイルノード1のホームアドレスとCoA(上述したAlternative CoA)を含む登録要求メッセージを送信する。なお、登録要求メッセージを受信したホームエージェント2および相手ノード11、12は、Alternative CoAとして通知されたCoAをSecondary CoAとして記憶する(ステップS43およびS44)。
【0113】
ルータ41は同時に、ルータ42に対して、保持しているモバイルノード1の通信中のIPセッション21、22のセッションID、帯域、相手ノードアドレス、優先クラス、IPフロー識別情報およびハンドオーバ前のルータ41のアドレスを含むQoS情報を通知する(ステップS45)。
【0114】
上述したステップS44で、相手ノード11、12宛てに送信された登録要求メッセージを受信したそれぞれのルータ43、44は、該登録要求メッセージに含まれるモバイルノード1の新しいCoAから、ハンドオーバ先ルータであるルータ42を収容するLSR32を割り出す。また、ルータ43はLSR33からLSR32に向けたLSP設定要求をLSR33に送信し、ルータ44はLSR34からLSR32に向けたLSP設定要求をLSR34に送信する。なお、このときルータ43、44は、LSR33、LSR34にそれぞれ相手ノード11、12からモバイルノード1の方向のIPセッション単位のQoS情報を送信する。そして、ルータ43、44は、このQoS情報をIPセッション21’、22’が存続している間中、保持しているものとする(ステップS46)。
【0115】
相手ノード11、12からモバイルノード1宛てのパケットをIPセッションごとに帯域/優先度を保証しつつフォワーディングするためのLSPを設定するために、LSR33、34はLSR32との間でそれぞれLSP設定手順を実行する。そして、LSR33からLSR32の方向、およびLSR34からLSR32に方向にQoS保証した最短経路のLSPが設定される。このとき、LSPの設定はIPセッションごとに行われるが、既に対応するLSPが存在し、かつIPセッションを収容するための帯域が割当て可能である場合には、IPフローの識別情報のみを、既に存在するLSPに対して設定する。また、既に対応するLSPは存在するが、IPセッションに割当てる帯域が不足している場合には、割当て帯域の拡張とIPフローの識別情報を既に存在するLSPに対して設定する。一方、対応するLSPが存在しない場合には、割当て帯域交渉およびIPフローの識別情報をLSR33、34とLSR32との間で授受し、LSPを設定する処理を行う(ステップS47)。
【0116】
上述したステップS45で、IPセッション21、22の相手ノードアドレスと、モバイルノード1のQoS情報とを獲得したルータ42が、LSR32からLSR33に向けたLSP設定要求と、LSR32からLSR34に向けたLSP設定要求を、LSR32に送信する(ステップS48)。なお、ルータ42は、IPセッション21’、22’に関する上記の相手ノードアドレス、QoS情報をIPセッション21’、22’の存続期間中、あるいはモバイルノード1のハンドオーバにより保持不要となるまで記憶しているものとする。
【0117】
LSP設定要求を受信したLSR32は、ハンドオーバ先ドメインでのモバイルノード1から相手ノード11、12宛てのIPフローに対して、IPセッションごとにQoSを保証するLSPを設定する。すなわち、IPセッション21’に対してはLSR32からLSR33の方向のLSPを設定し、IPセッション22’に対してはLSR32からLSR34の方向のLSPを設定する(ステップS49)。
【0118】
モバイルノード1は予測したハンドオーバ先ドメインにハンドオーバすると、ルータ42経由でホームエージェント2に向けて、Alternative CoAオプションではなくCoAを含む登録要求メッセージを送信する。この登録要求メッセージに含まれるCoAは上述したステップS42でAlternative CoAとして用いたアドレスである。また、この登録要求メッセージには現在通信中のセッションIDが含まれている。ただし、図12は、セッションIDとしてID#1のみが含まれている場合、すなわち、モバイルノード1がハンドオーバする直前にIPセッション22を切断し、IPセッション21のみが設定された状態で、ハンドオーバを行う場合を示している(ステップS50)。
【0119】
ルータ42はモバイルノード1が送信したホームエージェント2向けの登録要求メッセージを受信すると、ステップS45において受信したセッションIDのリストと、ステップS50においてハンドオーバ後にモバイルノード1から受信した登録要求メッセージに含まれるセッションIDとを比較する。そして、ステップS50でモバイルノード1から受信した登録要求メッセージに含まれるセッションIDに対応する相手ノードアドレスに対しては、上記CoAを含み、有効時間に0以外の値を設定した登録要求メッセージを送信し、それ以外の相手ノードアドレス(すなわち、ステップS45のセッションIDリストにはあるが、ステップS50の登録要求メッセージ中には含まれていないセッションIDの相手ノードアドレス)に対しては、上記CoAを含み、有効時間に0を設定した登録要求メッセージ(すなわち、CoA無効を示す)を送信する。また、ホームエージェント2に対しては、上記CoAを含み、有効時間に0以外の値を設定した登録要求メッセージを送信する。有効時間に0以外の値が設定されている登録要求メッセージを受け取ったホームエージェント2と相手ノード11は、Secondary CoAとして記憶していたモバイルノード1のCoAをPrimary CoAとして保持し、このPrimary CoAを以後のモバイルノード1との通信において新しいCoAとして使用する。一方、有効時間に0が設定されている登録要求メッセージを受信した相手ノード12は、CoAを無効とする処理を行う(ステップS51およびS52)。
【0120】
また、ルータ42はステップ45において受信したセッションIDのリストと、ステップS50においてモバイルノード1から受信した登録要求メッセージに含まれるセッションIDとを比較し、ステップS50の登録要求メッセージに存在しないセッションIDがステップS45で受信したセッションIDのリストに存在した場合には(図12では相手ノード12との間に設定されたIPセッション22’が該当する)、そのIPセッション22’に対して設定したLSPの解放要求をLSR32に要求する(ステップS53)。そして、LSPの解放要求を受信したLSR32は、LSR32からLSR34に向けてのLSP中の該当するIPセッション22’の解放を行う。なお、このとき他に収容するIPセッションがなくなった場合には、LSP自体を解放する(ステップS54)。
【0121】
さらに、有効時間として0が設定された登録要求メッセージを受信した相手ノード12を収容するルータ44は、相手ノード12がモバイルノード1との間で設定していたIPセッション22’に対応するLSPの解放要求をLSR34に要求する(ステップS55)。そして、LSPの解放要求を受信したLSR34は、LSR34からLSR32に向けてのLSP中の該当するIPセッション22’の解放を行う。なお、このとき他に収容するIPセッションがなくなった場合には、LSP自体を解放する(ステップS56)。
【0122】
その後、上述した実施の形態1の図4のステップS13〜S17と同様の処理が行われる(ステップS57〜S61)。すなわち、ルータ42は、ステップS45で獲得したルータ41のIPアドレスに対して、LSP解放指示を送信し、ルータ41は、LSR31からLSR33の方向のLSPとLSR31からLSR34の方向のLSPを解放するようにLSR31に対してLSP解放要求を送信し、LSR31はこれらのLSP中の該当するIPセッション21、22またはLSP自体を解放する。また、ステップS52において相手ノード11、12宛てに送信された登録要求メッセージを捕捉したルータ43、44は、それぞれ、LSR33、34に対してハンドオーバ前のLSR33からLSR31の方向のLSPとLSR34からLSR31の方向のLSPを解放する要求を送信し、LSR33、34はそれぞれこれらのLSP中の該当するIPセッション21、22またはLSP自体を解放する処理を行う。以上のようにして、モバイルノード1が通信しているIPセッションの通信品質を確保した状態で、モバイルノード1がハンドオーバを行うことが可能な処理が終了する。
【0123】
この実施の形態4によれば、モバイルノード1のハンドオーバ後に、ハンドオーバ前に設定されていたIPセッションと、ハンドオーバ後の時点で設定されているIPセッションとを比較し、ハンドオーバ後に存在しないIPセッションの帯域予約を取り消すことができるので、ハンドオーバ直前にIPセッションが解放された場合でも、ハンドオーバ直後の段階でそのIPセッションに割当てた帯域を解放することができる。その結果として、ネットワーク資源の利用効率を高めることが可能となる。
【0124】
実施の形態5.
図13は、この実施の形態5で用いるCoA登録要求を行う登録要求メッセージのフォーマットを示す図である。この図13に示されるように、この登録要求メッセージには、モバイルノードのホームアドレス、CoA、モバイルノードの認証情報、セッション数、セッション識別子(ID)、設定属性、宛先相手ノードアドレスが格納されている。なお、セッション数は、モバイルノード1が設定しているセッション数であり、ここに示された数だけ、後に続く[セッション識別子(ID)、宛先相手ノードアドレス、設定属性]の組合せが格納される。
【0125】
図14と図15は、この発明にかかる移動体通信システムにおけるネットワーク構成要素間の信号シーケンスの実施の形態5を示す図である。なお、この実施の形態5の移動体通信システムを構成するネットワークの構成は、上述した実施の形態1の図1および図2と同一であるので、その説明を省略している。また、この実施の形態5では、ハンドオーバ前のモバイルノード1は、相手ノード11、12との間に、それぞれIPセッション21、22を設定しており、ハンドオーバ後のモバイルノード1は、相手ノード11との間に、IPセッション21’を設定しているものとする。
【0126】
まず、移動中にドメインの切り替えを検出したモバイルノード1は、ハンドオーバ先ドメインを予測し、そのハンドオーバ先のドメインを識別する新たなAP識別子を含めたルータ要求(ルータ広告を要請するメッセージ)をルータ41に送信する。ルータ41は、新たなAP識別子を含むルータ要求を受信すると、AP識別子から送信先のドメインを割り出し、モバイルノード1がハンドオーバを求めるドメインを収容するルータ、すなわちルータ42に対してそのルータ要求を転送する。ルータ42は、ルータ41経由で、モバイルノード1にネットワークプレフィクスまたはCoAのリストを含むルータ広告を送信する(ステップS71)。
【0127】
つぎに、予測したハンドオーバ先ドメインを識別するネットワークプレフィクスまたはCoAのリストを受信したモバイルノード1は、ネットワークプレフィクスを基にCoAを生成するか、またはCoAリストの中から一つのCoAを、ハンドオーバ先ドメインで使用するCoAとして選択する。そして、図13の登録要求メッセージのフォーマットに示されるように、ホームエージェント2に対して上記CoA、モバイルノード1のホームアドレス、通信中のIPセッションのID(ID#1、ID#2)、セッションの設定属性およびそのIPセッションの通信相手先の相手ノード11、12のアドレスリストを含む登録要求メッセージを送信する。この場合、モバイルノード1はまだ実際にはハンドオーバしていないため、登録要求メッセージを受信したノードが新しいCoAを使用した通信を開始することのないように、上記CoAを“Alternative CoA”として送信する(ステップS72)。
【0128】
ここで、登録要求メッセージに含まれるIPセッションの設定属性は、ハンドオーバ後のセッションの帯域予約の必要性を示すものであり、帯域予約が不可である場合に保留が可能か不可かを示すものである。保留が不可である場合には、ハンドオーバ後のセッションを継続しないか、またはQoSを保証しないベストエフォートで転送することになる。一方、保留が可能である場合には、アクセスルータはいったん帯域予約を保留し、別のタイミングで再度帯域予約を試行する。
【0129】
なお、この実施の形態5では、モバイルノード1と相手ノード11との間のIPセッション21の設定属性には「保留不可」が設定され、モバイルノード1と相手ノード12との間のIPセッション22の設定属性には「保留可」が設定されているものとする。
【0130】
その後、上述した実施の形態1の図3のステップS3〜S8と同じ処理が行われる(ステップS73〜S78)。すなわち、登録要求メッセージが、ルータ41からホームエージェント2と相手ノード11、12へと送信され、その途中において、LSR33によってLSR33からLSR32に向けてのLSPが設定され、LSR34によってLSR34からLSR32に向けてのLSPが設定される。また、ルータ41はルータ42にQoS情報を通知し、ルータ42は該QoS情報を受信した後に、LSR32にLSP設定要求を送信する。
【0131】
LSR32は、LSP設定要求にしたがって、LSR32からLSR33の方向のLSPと、LSR32からLSR34の方向のLSPの設定を行う(ステップS79)。しかし、ここでは、LSR32からLSR33の方向のLSPの設定はできたが、LSR32からLSR34の方向のLSPの設定ができなかった場合を想定しているので、LSR32からセッションID#2に対応するLSP(すなわち、LSR32からLSR34の方向のLSP)のLSP設定不可通知がルータ42に送信される(ステップS80)。ルータ42は、セッションID#2に対応するIPセッション22’の設定属性が「保留可」に設定されているので、セッションID#2の帯域予約を保留したことを示すセッション帯域予約状態通知をモバイルノード1に通知する(ステップS81)。
【0132】
その後、ルータ42は、セッションID#2の通信相手先である相手ノード12を収容するルータ44に対して、セッションID#2に対応するLSPの解放を指示するLSP解放要求を送信する(ステップS82)。LSP解放要求を受信したルータ44は、LSR34にLSP解放要求を送信し、LSR34はセッションID#2に対して設定されたLSP、すなわちLSR34からLSR32に向けてのLSP中の該当するIPセッション22’を解放する(ステップS83)。
【0133】
予測したドメインにモバイルノード1がハンドオーバすると、上述した実施の形態1の図4のステップS10〜S12と同じ処理が行われる(ステップS84〜S86)。すなわち、モバイルノード1は、ルータ42経由でホームエージェント2に向けて、Alternative CoAオプションを使用しない通常のCoAを含む登録要求メッセージを送信する。登録要求メッセージをルータ42は、ホームエージェント2と相手ノード11、12のアドレスに対してCoAを含む登録要求メッセージを送信する。
【0134】
また、モバイルノード1からの登録要求メッセージを受信したルータ42は、セッションID#2の帯域予約が保留となっているため、セッションID#2の通信相手先である相手ノード12を収容するルータ44に対して、セッションID#2に対応するLSR34からLSR32の方向のLSPの設定を指示するLSP設定要求を送信する(ステップS87)。
【0135】
LSP設定要求を受信したルータ44は、LSR34にLSP設定要求を送信し(ステップS88)、LSR34はセッションID#2に対応するLSR34からLSR32の方向のLSPを設定する(ステップS89)。
【0136】
さらに、ルータ42はLSR32に対して、セッションID#2に対応するLSR32からLSR34の方向のLSPの設定を要求し(ステップS90)、LSR32は対応するLSR32からLSR34の方向のLSPを設定する(ステップS91)。
【0137】
その後の処理は、上述した実施の形態1の図4のステップS13〜S17と同一の処理が実行される(ステップS92〜S96)。すなわち、モバイルノード1のハンドオーバ前に設定されていたLSR31からLSR33、34の方向のLSP中の該当するIPセッション21、22またはLSP自体がルータ41とLSR31によって解放され、また、LSR33からLSR31の方向およびLSR34からLSR31の方向のLSP中の該当するIPセッション21、22またはLSP自体が、ルータ43、44とLSR33、34によって解放される。以上で、ハンドオーバによるモバイルノード1の通信帯域の制御処理が終了する。
【0138】
なお、上述した説明では、設定属性が「保留不可」となっているIPセッション21’の帯域予約が可能である場合を例示したが、例えば図14のステップS79においてLSR32からLSR33の方向のLSP設定が不可能である場合には、IPセッション21’のセッション帯域予約不可通知がモバイルノード1に対して送信され、IPセッション21’に対してステップS77で設定されたLSR33からLSR32の方向のLSPが解放される。その後、IPセッション21’についてのLSPが解放されたので、ルータ42の収容するドメインへモバイルノード1がハンドオーバした後は、相手ノード11との通信は帯域が保証されないベストエフォートによる通信が実行されることになる。
【0139】
この実施の形態5によれば、モバイルノード1のハンドオーバ後の通信パスの帯域予約に失敗した場合における帯域予約の属性をIPセッションごとにモバイルノード1からネットワークに通知する機能、およびネットワークから帯域予約に失敗したことをモバイルノード1に通知する機能を設け、帯域予約属性が帯域保留可能であった場合には、ハンドオーバ後にモバイルノード1から送られる登録要求メッセージを契機に再度帯域予約を試行するようにしたので、端末はIPセッションごとに帯域予約の状態を知ることができ、その状況に合わせてIPセッションの継続の可否や一時保留などの対策をとることができる。
【0140】
また、帯域保留状態のIPセッションについて、ハンドオーバ前のモバイルノード1からの登録要求メッセージ受信直後の時点では、帯域予約が不可であっても、ネットワークが帯域予約を所定のタイミングで再試行するので、帯域を確保できないIPセッションの発生確率を下げることができる。
【0141】
なお、この実施の形態5では、ハンドオーバ後のモバイルノード1からの登録要求メッセージ受信を契機に帯域予約を試行しているが、それを待たずに、帯域予約失敗後から所定周期で試行しても同様な効果が得られる。
【0142】
さらに、ハンドオーバ後のルータ42はLSR32からのLSP設定成功を待ってから、相手ノード11、12を収容するルータ43、44に登録要求メッセージを送信するようにしてもよい。また、図には示されていないが、相手ノード11、12を収容するルータ43、44からルータ42にLSP設定の成功/失敗を通知するようにし、成功した場合のみルータ42はLSR32にLSP設定要求を送信するようにしても、同様な効果が得られる。
【0143】
実施の形態6.
図16〜図20は、この発明にかかる移動体ネットワークにおける帯域制御方法および移動体通信システムの実施の形態6を示す図である。図16は、移動体通信システムのネットワークの構成を示すブロック図であり、図17および図18は、ネットワーク構成要素間の信号シーケンスを示す図である。また、図19は、この実施の形態6で用いるホームエージェント2からの登録要求メッセージ応答のメッセージフォーマットを示す図であり、図20は、この実施の形態6におけるモバイルノード1のハンドオーバ前のアクセスルータへのモバイルノード情報を問い合わせる場合のシーケンスを示す図である。なお、図16に示されるネットワークシステムのブロック図において、上述した実施の形態1の図1と同一の構成要素については同一の符号を付して、その説明を省略している。
【0144】
ここで、図16に示されるネットワークシステムにおけるモバイルノード1が、ルータ41の収容するドメイン(ネットワーク)からルータ42の収容するドメイン(ネットワーク)にハンドオーバした場合のLSPの設定方法および該LSPでのセッションの帯域制御方法について、図17および図18を用いて説明する。なお、この実施の形態6では、ハンドオーバ前のモバイルノード1は、相手ノード11、12との間に、それぞれIPセッション21、22を設定しており、ハンドオーバ後のモバイルノード1は、相手ノード11、12との間に、それぞれIPセッション21’、22’を設定しているものとする。
【0145】
まず、モバイルノード1はルータ41の収容するドメインから、ルータ42の収容するドメインへのハンドオーバ後に、ルータ要求(ルータ広告を要請するメッセージ)をルータ42に送信し、ルータ42は、該ルータ要求に対して、モバイルノード1にルータ広告を送信する(ステップS101)。
【0146】
ステップS101で、ルータ42から、ネットワークプレフィックスまたはCoAのリストを受信したモバイルノード1は、ネットワークプレフィクスを基にCoAを生成するか、またはCoAリストの中から一つのCoAをハンドオーバ後のドメインで使用するCoAを選択し、生成または選択して得られたCoA、モバイルノード1のホームアドレスおよびIPセッションを設定している相手ノード11、12のアドレスリストを含む登録要求メッセージをホームエージェント2に対して送信する(ステップS102)。
【0147】
登録要求メッセージを受信したルータ42は、登録要求メッセージ内の相手ノードアドレスリストに含まれる相手ノード11、12およびホームエージェント2に対して、モバイルノード1のホームアドレスおよびCoAを含む登録要求メッセージを送信する。登録要求メッセージを受信したホームエージェント2および相手ノード11、12は、モバイルノード1に対するCoAを登録要求メッセージに含まれるCoAに置き換える(ステップS103およびS104)。
【0148】
また、ルータ42はステップS103およびS104と並行して、モバイルノード1がハンドオーバ前に収容されていたアクセスルータ41に対して、モバイルノード1が設定中のIPセッション21、22についてのQoS情報の問い合わせを行う。そして、ルータ41は、保持しているモバイルノード1の通信中のIPセッション21、22の帯域、相手ノードアドレス、優先クラスおよびIPフロー識別情報を含むQoS情報をルータ42に送信する(ステップS105)。
【0149】
ここで、ルータ42は、モバイルノード1のハンドオーバ前に収容されていたアクセスルータ(この実施の形態6では、ルータ41)のアドレスを、以下の(1)または(2)のいずれかの方法によって取得する。
【0150】
(1)ステップS103において、ルータ42がホームエージェント2に送信した登録要求メッセージに対する応答に、ホームエージェント2は、図19のフォーマットに示されるように、モバイルノードのホームアドレス、CoA、モバイルノードの認証情報の他に、ハンドオーバ前のCoAまたはハンドオーバ前のルータのアドレスを含めてルータ42に送信する。そして、ルータ42は、該応答メッセージ内にCoAが含まれていれば、そのネットワークプレフィクス(アドレスの上位部分のドメインを識別する領域)からハンドオーバ前に接続されていたアクセスルータ41のアドレスを割り出して取得する。
【0151】
(2)隣接アクセスルータとしてあらかじめ定義されているアドレス群全て(図20の場合には、ルータ41、43〜45)に対して、ルータ42がモバイルノード1のホームアドレスを含む問い合わせパケットを送信する(図20のステップS121)。問い合わせパケットを受信したルータが該アドレスに対する情報を保有している場合には、そのルータはモバイルノード1のハンドオーバによりその情報が無効になった時刻をルータ42に送信する(ステップS122−1およびS122−2)。この場合の前提条件として、全てのルータはモバイルノード1のハンドオーバ後、モバイルノード1の情報を一定時間保持しておくものとする。図20に示す例では、ルータ42は、複数のルータ41、45から応答を受信しているので、ルータ42は、時刻情報が最新のルータであるルータ41を選択する(ステップS123)。なお、ハンドオーバ前のルータのIPアドレス問い合わせと、ステップS105で実行されるQoS情報の問い合わせを一つのシーケンスで実行するようにしてもよい。
【0152】
以上で説明したいずれかの方法によって、モバイルノード1がハンドオーバした先のルータ42は、ハンドオーバ前にモバイルノード1が収容されていたルータ41を割り出す。
【0153】
上述したステップS104で、相手ノード11、12宛てに送信された登録要求メッセージをそれぞれ受信したルータ43、44は、登録要求メッセージに含まれるモバイルノード1の新しいCoAから、ハンドオーバ先ルータであるルータ42を収容するLSR32を割り出す。そして、ルータ43はLSR33からLSR32に向けたLSP設定要求をLSR33に送信し、ルータ44はLSR34からLSR32に向けたLSP設定要求をLSR34に送信する(ステップS106)。なお、このときルータ43はLSR33に、相手ノード11からモバイルノード1の方向のIPセッション単位のQoS情報を送信し、ルータ44はLSR34に、相手ノード12からモバイルノード1の方向のIPセッション単位のQoS情報を送信するが、これらのQoS情報は、ルータ43、44によって、それぞれのIPセッションが存続している間中、保持されているものとする。
【0154】
相手ノード11、12からモバイルノード1宛てのパケットをIPセッションごとに帯域/優先度を保証しつつフォワーディングするためのLSPを設定するために、LSR33、34はLSR32との間でそれぞれLSP設定手順を実行する。すなわち、LSR33は、LSR33からLSR32の方向にLSPを設定し、LSR34は、LSR34からLSR32の方向にLSPを設定する。このとき、LSPの設定はIPセッションごとに行われるが、既に対応するLSPが存在し、かつ帯域の割当てが可能である場合には、IPフローの識別情報のみを既に存在するLSPに対して設定する。また、LSPは存在するが、IPセッションに割当てる帯域が不足している場合には、割当て帯域の拡張とIPフローの識別情報を既に存在するLSPに対して設定する。一方、LSPが存在しない場合には、割当て帯域交渉およびIPフローの識別情報をLSR33、34とLSR32との間で授受し、LSPを設定する処理を行う(ステップS107)。
【0155】
上述したステップS105で、IPセッション21、22の相手ノードアドレスと、モバイルノード1のQoS情報とを獲得したルータ42は、LSR32からLSR33に向けたLSP設定要求と、LSR32からLSR34に向けたLSP設定要求とをLSR32に対して送信する。なお、ルータ42は、IPセッション21’、22’存続期間中またはモバイルノード1のハンドオーバ後所定時間が経過するまでの間、IPセッション21’、22’に関する上記の相手ノードアドレスとQoS情報を記憶しているものとする(ステップS108)。
【0156】
LSP設定要求を受信したLSR32は、モバイルノード1から相手ノード11、12宛てのIPフローに対して、IPセッションごとにQoSを保証するLSPを設定する。すなわち、LSR32は、IPセッション21’に対してLSR32からLSR33の方向のLSPを設定し、IPセッション22’に対してLSR32からLSR34の方向のLSPを設定する(ステップS109)。
【0157】
相手ノード11、12宛てに送信された登録要求メッセージを捕捉したルータ43、44は、捕捉した登録要求メッセージを解析してCoAが変更になったことを検出すると、ルータ43は、LSR33にハンドオーバ前のLSR33からLSR31の方向のLSPを解放する要求を送信し、そして、ルータ44は、LSR34にハンドオーバ前のLSR34からLSR31の方向のLSPを解放する要求を送信する(ステップS110)。
【0158】
それぞれのLSR33、34はLSPの解放要求を受信すると、LSR33は、LSR33からLSR31の方向のLSPの該当するIPセッション21が占有する帯域を解放し、そして、LSR34は、LSR34からLSR31の方向のLSPの該当するIPセッション22が占有する帯域を解放する。この場合において、他に収容するIPセッションがなくなった場合には、LSP自体を解放する(ステップS111)。
【0159】
ルータ42はステップS108と並行して、ステップS105で獲得したルータ41のIPアドレスに対して、LSP解放指示を送信する(ステップS112)。
【0160】
ルータ41は、モバイルノード1がハンドオーバする前に使用していたLSR31からLSR33の方向のLSPと、LSR31からLSR34の方向のLSPとを解放するようにLSP解放要求を、LSR31に対して送信する(ステップ113)。
【0161】
LSR31は、モバイルノード1のハンドオーバ前に使用していた、LSR31からLSR33の方向のLSPのIPセッション21が占有する帯域と、LSR31からLSR34の方向のLSPのIPセッション22が占有する帯域とを解放する。この場合において、他に収容するIPセッションがなくなった場合には、LSP自体を解放する(ステップS114)。これにより、モバイルノード1が、ルータ41の収容するネットワークからルータ42の収容するネットワークへハンドオーバする場合のLSPの設定およびQoS制御の処理が終了する。
【0162】
この実施の形態6によれば、モバイルノード1のハンドオーバ後に、複数の通信相手との間に設定しているIPセッションごとに、帯域を保証するLSPを設定する場合、ネットワーク内でIPセッションごとのQoS情報を、ハンドオーバ前後にモバイルノード1が収容されるアクセスルータ間で受け渡すことができるので、モバイルノード1からIPセッションのQoS情報を取得する必要がなく、モバイルノード1からネットワークに送信する制御情報の量を抑えることができる。また、モバイルノード1はIPセッションの相手先である相手ノードのアドレスリストを含む登録パケットを一つ送信すればよいため、IPセッションごとまたは相手ノードごとに登録パケットを送る必要がなく、モバイルノード1の負荷を軽減することができる。これは特にIPセッション数が多い場合または通信相手の相手ノードが多い場合に顕著な効果を得ることができる。
【0163】
実施の形態7.
図21および図22は、この発明にかかる移動体通信システムにおけるネットワーク構成要素間の信号シーケンスの実施の形態7を示す図である。なお、この実施の形態7の移動体通信システムを構成するネットワークの構成は、上述した実施の形態6の図16と同一であるので、その説明を省略している。また、この実施の形態7では、ハンドオーバ前のモバイルノード1は、相手ノード11、12との間に、それぞれIPセッション21、22を設定しており、ハンドオーバ後のモバイルノード1は、相手ノード11、12との間に、それぞれIPセッション21’、22’を設定しているものとする。
【0164】
まず、上述した実施の形態6の図17で説明したステップS101〜S102と同じ処理を行う(ステップS131〜S132)。すなわち、モバイルノード1は、ルータ42の収容するドメインへのハンドオーバ後にルータ要求をルータ42に送信し、そしてルータ42からルータ広告を受信した後に、CoA、モバイルノード1のホームアドレスおよびIPセッション21、22を設定している相手ノード11、12のアドレスリストを含む登録要求メッセージをホームエージェント2に向けてルータ42経由で送信する。
【0165】
その後、ルータ42はホームエージェント2に対して、ホームアドレスおよびCoAを含む登録要求メッセージを送信する。登録要求メッセージには上記のモバイルノード1のホームアドレスとCoAのほかに、モバイルノード1の認証情報が含まれており、ホームエージェント2は、あらかじめモバイルノード1のホームアドレスと共に記憶しておいた認証情報と登録要求メッセージの認証情報を比較し、一致すれば応答(図21中では、BU ACKと表記)に登録成功を示す登録ステータスを含めて、不一致であれば応答に登録失敗を示す登録ステータスを含めてモバイルノード1に送信する(ステップS133)。
【0166】
そして、モバイルノード1宛ての応答を受信したルータ42は、該応答に含まれる登録ステータスが登録成功の場合にのみ、モバイルノード1からの登録要求メッセージに含まれる相手ノードアドレスリストに含まれる相手ノード11、12宛てに登録要求メッセージを送信する(ステップS134)。
【0167】
また、ルータ42は、上記登録ステータスが登録成功の場合に、ルータ41へQoS情報の問い合わせを行う。ルータ41は、保持しているモバイルノード1の通信中のIPセッション21、22の帯域、相手ノードアドレス、優先クラスおよびIPフロー識別情報を含むQoS情報をルータ42に送信する(ステップS135)。
【0168】
一方、ステップS134で、ルータ42が登録失敗の登録ステータスを含む応答を受信した場合には、登録要求メッセージに含まれる相手ノードアドレスリストに含まれる相手ノード11、12宛てへの登録要求メッセージの送信、およびハンドオーバ前のルータであるのルータ41へのQoS情報の問い合わせ、およびそれに引き続くLSP設定要求の送信等の処理は行われず、処理が終了する。
【0169】
その後の処理は、実施の形態6の図17および図18で説明したステップS106〜S114と同じ処理が実行される(ステップS136〜S144)。すなわち、ルータ42から相手ノード11、12に送信される登録要求メッセージを捕捉したルータ43、44は、該登録要求メッセージを解析してLSR33、34に対してLSP設定要求を送信する。LSR33は、LSR33からLSR32の方向のLSPを設定し、LSR34は、LSR34からLSR32の方向のLSPを設定する。また、ステップS135でIPセッション21、22の相手ノードアドレスと、モバイルノード1のQoS情報とを獲得したルータ42は、LSP設定要求をLSR32に対して行い、LSR32は、LSR32からLSR33の方向のLSPとLSR32からLSR34の方向のLSPとを設定する。また、ルータ43、44、41は、モバイルノード1がハンドオーバする前に使用していたIPセッション21、22を収容していたLSPを解放するために、それぞれLSR33、34、31に対してLSP解放要求を送信する。そして、LSR33、34、31は、LSR33からLSR31の方向のLSP、LSR34からLSR31の方向のLSP、そしてLSR31からLSR33、34の方向のLSP中の該当するIPセッション21、22またはLSP自体をそれぞれ解放する。ただし、他に収容するIPセッションがこれらのLSPに存在しなくなった場合には、LSP自体を解放して、処理が終了する。
【0170】
この実施の形態7によれば、ホームエージェント2へのCoAの登録が成功したときのみ、IPセッションごとにハンドオーバ後の通信経路の帯域予約を行うことで、モバイルノード1のなりすましなどの不正アクセスによる無効な帯域の予約を防止することができる。
【0171】
実施の形態8.
図23および図24は、この発明にかかる移動体通信システムにおけるネットワーク構成要素間の信号シーケンスの実施の形態8を示す図である。なお、この実施の形態8の移動体通信システムを構成するネットワークの構成は、上述した実施の形態6の図16と同一であるので、その説明を省略している。また、この実施の形態8では、ハンドオーバ前のモバイルノード1は、相手ノード11、12との間に、それぞれIPセッション21、22を設定しており、ハンドオーバ後のモバイルノード1は、相手ノード11、12との間に、それぞれIPセッション21’、22’を設定しているものとする。さらに、この実施の形態8に用いるCoA登録要求を含む登録要求メッセージのフォーマットは実施の形態5の図13に示されるフォーマットと同じである。
【0172】
まず、モバイルノード1はルータ42の収容するドメインへのハンドオーバ後に、ルータ要求(ルータ広告を要請するメッセージ)をルータ42に送信し、ルータ42は、該ルータ要求に対して、モバイルノード1にルータ広告を送信する(ステップS151)。
【0173】
ステップS151でルータ42からネットワークプレフィックスまたはCoAのリストを受信したモバイルノード1は、ネットワークプレフィクスを基にCoAを生成するか、またはCoAリストの中から一つのCoAをハンドオーバ後のドメインで使用するCoAとして選択し、ホームエージェント2に対して生成または選択して得られたCoA、モバイルノード1のホームアドレス、IPセッション21、22を設定している相手ノード11、12のアドレス、およびIPセッション21、22ごとの設定属性の組のリストを含む登録要求メッセージを送信する(ステップS152)。なお、この実施の形態8における説明では、IPセッション22の設定属性は「帯域予約不可の場合には帯域設定無し」と設定されているものとする。
【0174】
その後、実施の形態6の図17で説明したステップS103〜S107と同じ処理を行う(ステップS153〜S157)。すなわち、ルータ42からホームアドレスとCoAを含む登録要求メッセージを受信した相手ノード11、12およびホームエージェント2は、モバイルノード1に対するCoAを登録要求メッセージに含まれるCoAに置き換える。また、ルータ42は、モバイルノード1のハンドオーバ前に接続されていたルータ41に対して、モバイルノード1が設定中のIPセッション21、22についてのQoS情報の問い合わせを行い、ルータ41から保持しているモバイルノード1の通信中のIPセッション21、22の帯域、相手ノードアドレス、優先クラスおよびIPフロー識別情報を受信する。なお、ここでのモバイルノード1のハンドオーバ前に接続されていたアクセスルータ41のアドレスは、実施の形態6で説明した方法によって取得される。そして、相手ノード11、12宛ての登録要求メッセージを捕捉したルータ43、44によって、LSPを設定する指示がLSR33、34に送信され、LSR33によって、LSR33からLSR32の方向のLSPが設定され、LSR34によって、LSR34からLSR32の方向のLSPが設定される。
【0175】
ステップS155で、IPセッション21、22の相手ノードアドレスと、モバイルノード1のQoS情報とを獲得したルータ42は、LSR32からLSR33に向けたLSP設定要求と、LSR32からLSR34に向けたLSP設定要求とをLSR32に送信する(ステップS158)。LSR32は、LSR32からLSR33の方向のLSPを設定する(ステップS159)が、ここでは、ルータ42からLSR32に対して送信されたLSP設定要求のうち、セッションID#2に対するLSP(すなわち、LSR32からLSR34の方向のLSP)の設定が不可能である場合を想定しているので、LSR32は、ルータ42に対してセッションID#2に対するLSP設定不可通知を送信する(ステップS160)。ルータ42は、このLSP設定不可通知をLSR32から受信した場合には、セッションID#2の帯域予約に失敗したことを示すセッション帯域予約状態通知をモバイルノード1に通知する(ステップS161)。
【0176】
その後、実施の形態6の図17と図18で説明したステップS110〜S114と同じ処理を行い、モバイルノード1がハンドオーバする前に設定されていたLSP中のIPセッション21、22の解放を行う(ステップS162〜S166)。すなわち、ルータ42から相手ノード11、12に送信される登録要求メッセージを捕捉したルータ43、44は、該登録要求メッセージを解析してLSR33、34に対してLSP解放要求を送信する。LSR33は、LSR33からLSR31の方向のLSP中の該当するIPセッション21またはLSP自体を解放し、LSR34は、LSR34からLSR31の方向のLSP中の該当するIPセッション22またはLSP自体を解放する。また、ステップS155でハンドオーバ前にモバイルノード1が収容されていたルータ41のアドレスを獲得したルータ42は、LSP解放要求をルータ41に対して行い、さらに、ルータ41とLSR31とは、LSR31からLSR33の方向のLSP中の該当するIPセッション21と、LSR31からLSR34の方向のLSP中の該当するIPセッション22とを解放する。ただし、他に収容するIPセッションがこれらのLSPに存在しなくなった場合には、LSP自体を解放する。
【0177】
その後、ルータ42はセッションID#2の通信相手先である相手ノード12を収容するルータ44に対して、セッションID#2に対応するLSP(すなわち、LSR34からLSR32の方向のLSP)の解放を指示するLSP解放要求を送信する(ステップS167)。ルータ44は、LSP解放要求を受信すると、LSR34にLSP解放要求を送信し(ステップS168)、LSR34はセッションID#2に対応して設定したLSP(すなわち、LSR34からLSR32の方向のLSP)を解放する(ステップS169)。
【0178】
これ以降、相手ノード11との間に設定されたセッションID#1(すなわち、IPセッション21’)に対してはQoSが保証されるが、一方のセッションID#2(すなわち、IPセッション22’)については、LSPが設定されていないため、帯域保証されないベストエフォートで通信が行われることになる。ただし、モバイルノード1がセッションID#2について帯域が保証されない状態での通信の継続を望まない場合には、図23のステップS161でセッション帯域予約状態通知を受信したモバイルノード1は、図25に示されるように、有効時間=0と設定した登録要求メッセージを相手ノード12に対して送信する(ステップS170)。この有効時間=0と設定した登録要求メッセージは、該登録要求メッセージ以前に通知したCoAが無効であることを示すものであり、この実施の形態8ではIPセッションを解放することを意味するものである。なお、相手ノード12へ送信する途中でこの登録要求メッセージを受信したルータ44は、この登録要求メッセージの内容を解析してLSR34に対してLSPの解放要求を送信する(ステップS171)。そして、LSR34は、LSR34からLSR32の方向のLSPを解放する処理を行い(ステップS172)、処理が終了する。
【0179】
これに対して、図26は、IPセッション22の設定属性が「帯域予約不可の場合にはすべての登録要求メッセージ取り消し」と設定されている場合のネットワーク構成要素間の信号シーケンスを示す図であり、図23のシーケンスから続くものである。また、この図26において、ステップS164〜S166の処理は、図24のステップS164〜S166の処理と同じである。ここで、この「帯域予約不可の場合にはすべての登録要求メッセージ取り消し」とは、ハンドオーバ後のIPセッションの一つでも帯域予約ができない場合には、すべてのIPセッションを取り消すという意味であるとする。
【0180】
IPセッション22の設定属性が「帯域予約不可の場合にはすべての登録要求メッセージ取り消し」と設定され、該IPセッション22についてのLSP設定不可通知をルータ42が受信した場合には、ルータ42はセッションID#2の帯域予約に失敗したことを示すセッション帯域予約状態通知をモバイルノード1に通知する(図23のステップS161)。その後、LSR33、34、31によるLSP中の該当するIPセッション21、22の解放が実行される(図23のステップS162〜S163、図25のステップS164〜S166)。
【0181】
その後、ルータ42はホームエージェント2および相手ノード11、12に対して、有効時間=0と設定した登録要求メッセージを送信する(図26のステップS181およびS182)。有効時間=0は以前通知したCoAが無効であることを示すものであり、この実施の形態8では通信を取りやめることを意味するものである。
【0182】
ルータ42からの登録要求メッセージを受信したルータ43、44は、該登録要求メッセージを解析し、有効時間=0と設定されているので、それぞれLSR33、34に対してLSP解放要求を送信する(ステップS183)。そして、LSR33は、LSR33からLSR32の方向のLSP中の該当するIPセッション21’を解放し、LSR34は、LSR34からLSR32の方向のLSP中の該当するIPセッション22’を解放する。このとき、他に収容するIPセッションがなくなった場合には、LSP自体を解放する(ステップS184)。
【0183】
また、ルータ42はセッションID#1(モバイルノード1と相手ノード11との間のIPセッション21’)に対するLSP解放要求をLSR32に送信し(ステップS185)、LSR32はLSR32からLSR33の方向のLSP中の該当するIPセッション21’またはLSP自体を解放し(ステップS186)、処理が終了する。
【0184】
この実施の形態8によれば、IPセッションごとの帯域予約の属性をモバイルノード1からネットワークに通知する機能、およびネットワークから帯域予約に失敗したことをモバイルノード1に通知する機能を設け、帯域予約に失敗したIPセッションについて帯域予約失敗を通知し、他のIPセッションの帯域を確保するように構成したので、通信中の複数のIPセッションのうち、一部の帯域予約に失敗した場合でも、他のIPセッションについてはQoSを保証することができ、帯域予約に失敗したIPセッションについてもベストエフォートでの通信を望むか、IPセッションを解放するかを端末自身が選択できる。
【0185】
なお、IPセッションの帯域予約の属性が「全セッションについて通信継続不可」と設定することもでき、そのIPセッションの帯域予約が不可となった場合に、モバイルノード1から有効時間=0の登録要求メッセージをホームエージェント2宛てに送信され、それを受けてルータ42が通信中の相手ノード11、12に有効時間=0に設定した登録要求メッセージを送信することによって、すべてのIPセッションについてベストエフォートでの通信を望むか、IPセッションを解放するかを端末が選択できる。
【0186】
上述した実施の形態1〜8ではルータ41〜44とLSR31〜34とは別々の装置として描かれているが、ルータ41〜44とLSR31〜34の機能を同一の装置上で実現しても同様な効果を得ることができる。また、上述した実施の形態1〜8では、モバイルノード1から相手ノード11、12の方向、および相手ノード11、12からモバイルノード1の方向の片方向単位でLSPを設定しているが、両方向のLSPを該LSPのエッジLSRとして機能するLSRのうちのどちらか一方のLSR32〜34で設定するようにしてもよい。例えば、実施の形態1の図3の場合には、ステップS8でのルータ42によるLSP設定要求とステップS9でのLSR32によるLSP設定を行わずに、ステップS4でルータ42からの登録要求メッセージを受信した後に行うルータ43、44によるステップS6〜S7で、LSR33、34にLSR32との間の両方向のLSPの設定を行ってもよいし、ステップS6でのルータ43、44によるLSP設定要求とステップS7でのLSR33、34によるLSP設定を行わずに、ステップS8〜S9でルータ42によるLSP設定要求を契機にして、LSR32がLSR33、34との間の両方向のLSPの設定を行ってもよい。
【0187】
さらに、上述した実施の形態4〜8において、実施の形態3で説明したように、モバイルノード1と相手ノード11、12との間でIPセッションの確立制御を行う呼制御装置と、モバイルノード1と相手ノード11、12との間の通信のQoS制御を行うポリシーサーバとを備えるようにしてもよい。
【0188】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、モバイルノードがハンドオーバを予知した場合に、ハンドオーバ前にハンドオーバ先で使用するCoAの登録と、モバイルノードが通信中のセッションごとにQoSを保証した最適なLSPを予め設定することができるようにしたので、モバイルノードが異なる端末と複数のセッションを設定している場合でも、セッションごとにQoSを保証することができ、かつハンドオーバに伴うパケットロスを減らすことができるという効果を有する。
【0189】
つぎの発明によれば、ホームエージェントへのCoAの登録が成功した時に、IPセッションごとにハンドオーバ後の通信経路の帯域の予約を行うことができるように構成したので、モバイルノードの他人によるなりすましなどの不正アクセスによる無効な帯域の予約を防止することができるという効果を有する。
【0190】
つぎの発明によれば、セッションの設定シーケンスに連動して、アクセスルータにセッションごとのQoS情報を通知するようにしたので、セッション設定手順と連携して移動端末のQoS保証を実現することができるという効果を有する。また、端末は帯域予約のための特別なメッセージを送信する必要がなく、さらに、ネットワークにおいて加入契約時などの事前設定の必要がないという効果も有する。
【0191】
つぎの発明によれば、ハンドオーバした後に、ハンドオーバする前に設定されていたセッションと、ハンドオーバした後の時点で設定されているセッションとを比較し、ハンドオーバした後に存在しないセッションの帯域予約を取り消すようにしたので、ハンドオーバする直前にセッションが解放された場合でも、ハンドオーバした直後の段階でそのセッションに割当てた帯域を解放することができ、ネットワーク資源の利用効率を高めることができるという効果を有する。
【0192】
つぎの発明によれば、ハンドオーバした後の通信パスの帯域予約に失敗した場合の帯域予約の属性をセッションごとにモバイルノードからネットワークに通知し、ネットワークから帯域予約に失敗したことを端末に通知する機能を設け、帯域予約属性が帯域保留可能であった場合に、ハンドオーバした後にモバイルノードから送られる登録要求メッセージを契機に再度帯域予約を試行するようにしたので、端末はセッションごとに帯域予約の状態を知ることができ、その状況に合わせてセッションの継続の可否や一時保留などの対策をとることができるという効果を有する。また、帯域保留状態のセッションについて、ハンドオーバする前のモバイルノードからの登録要求メッセージ受信直後の時点では、帯域予約が不可であっても、ネットワークが帯域予約を再試行するので、帯域を確保できないセッションの確立を下げることができるという効果を有する。
【0193】
つぎの発明によれば、端末のハンドオーバ後に、複数の通信相手との間に設定しているセッションごとに、帯域を保証するパスを設定する場合に、ネットワーク内でセッションごとのQoS情報を、ハンドオーバ前後にモバイルノードが収容されるアクセスルータ間で受け渡すようにしたので、端末からセッションのQoS情報をもらう必要がなく、端末からネットワークに送信する制御情報の量を抑制することができるという効果を有する。また、端末は、セッションの相手先である相手先ノードのアドレスリストを含む登録パケットを一つ送信すればよいため、セッションごとあるいは相手ノードごとに登録パケットを送信する必要がなく、端末の不可を軽減することができるという効果も有する。特に、セッション数が多い場合または通信相手の相手ノードが多い場合には顕著な効果を有する。
【0194】
つぎの発明によれば、QoS情報の問合せを、ハンドオーバ先のルータに対して隣接ルータとして予め定義されているアドレス群すべてに対して、モバイルノードのホームアドレスを含む問合せパケットを送信し、モバイルノードのハンドオーバ前に収容されていたルータを割り出すようにしたので、ハンドオーバ前のルータに対してIPセッションのQoS情報および相手ノードアドレスを問い合わせることができるという効果を有する。
【0195】
つぎの発明によれば、QoS情報の問合せを、ハンドオーバ先のルータが、モバイルノードのホームアドレスを有するホームエージェントから、ハンドオーバ前にモバイルノードが収容されていたルータを割り出すようにしたので、ハンドオーバ前のルータに対してIPセッションのQoS情報および相手ノードアドレスを問い合わせることができるという効果を有する。
【0196】
つぎの発明によれば、ホームエージェントへのCoAの登録が成功した時のみ、IPセッションごとにハンドオーバ後の通信経路の帯域予約を行うようにしたので、モバイルノードのなりすましなどの不正アクセスによる無効な帯域の予約を防止することができるという効果を有する。
【0197】
つぎの発明によれば、セッションの設定シーケンスに連動して、アクセスルータにセッションごとのQoS情報を通知するようにしたので、セッション設定手順と連携して移動端末のQoS保証を実現することができるという効果を有する。また、端末は帯域予約のための特別なメッセージを送信する必要がなく、さらに、ネットワークにおいて加入契約時などの事前設定の必要がないという効果も有する。
【0198】
つぎの発明によれば、セッションごとの帯域予約の属性をモバイルノードからネットワークに通知し、ネットワークから帯域予約に失敗したことを端末に通知し、そして、帯域予約に失敗したセッションについて帯域予約失敗を通知し、他のセッションの帯域を確保するようにしたので、通信中の複数のセッションのうち、一部の帯域予約に失敗した場合でも、他のセッションについてはQoSを保証することができ、帯域予約に失敗したセッションについてもベストエフォートでの通信を望むか、セッションを解放するかを端末自身が選択することができるという効果を有する。
【0199】
つぎの発明によれば、モバイルノードがハンドオーバを予知した場合に、ハンドオーバ前にハンドオーバ先で使用するCoAの登録と、モバイルノードが通信中のセッションごとにQoSを保証した最適なLSPを予め設定することができるように構成したので、モバイルノードが異なる端末と複数のセッションを設定している場合でも、セッションごとにQoSを保証することができ、かつハンドオーバに伴うパケットロスを減らすことができるという効果を有する。
【0200】
つぎの発明によれば、ホームエージェントへのCoAの登録が成功した時に、IPセッションごとにハンドオーバ後の通信経路の帯域の予約を行うことができるように構成したので、モバイルノードの他人によるなりすましなどの不正アクセスによる無効な帯域の予約を防止することができるという効果を有する。
【0201】
つぎの発明によれば、セッションの設定シーケンスに連動して、アクセスルータにセッションごとのQoS情報を通知するように構成したので、セッション設定手順と連携して移動端末のQoS保証を実現することができるという効果を有する。また、端末は帯域予約のための特別なメッセージを送信する必要がなく、さらに、ネットワークにおいて加入契約時などの事前設定の必要がないという効果も有する。
【0202】
つぎの発明によれば、ハンドオーバした後に、ハンドオーバする前に設定されていたセッションと、ハンドオーバした後の時点で設定されているセッションとを比較し、ハンドオーバした後に存在しないセッションの帯域予約を取り消すように構成したので、ハンドオーバする直前にセッションが解放された場合でも、ハンドオーバした直後の段階でそのセッションに割当てた帯域を解放することができ、ネットワーク資源の利用効率を高めることができるという効果を有する。
【0203】
つぎの発明によれば、ハンドオーバした後の通信パスの帯域予約に失敗した場合の帯域予約の属性をセッションごとにモバイルノードからネットワークに通知し、ネットワークから帯域予約に失敗したことを端末に通知する機能を設け、帯域予約属性が帯域予約保留可能であった場合に、ハンドオーバした後にモバイルノードから送られる登録要求メッセージを契機に再度帯域予約を試行するように構成したので、端末はセッションごとに帯域予約の状態を知ることができ、その状況に合わせてセッションの継続の可否や一時保留などの対策をとることができるという効果を有する。また、帯域保留状態のセッションについて、ハンドオーバする前のモバイルノードからの登録要求メッセージ受信直後の時点では、帯域予約が不可であっても、ネットワークが帯域予約を再試行するので、帯域を確保できないセッションの確立を下げることができるという効果を有する。
【0204】
つぎの発明によれば、端末のハンドオーバ後に、複数の通信相手との間に設定しているセッションごとに、帯域を保証するパスを設定する場合に、ネットワーク内でセッションごとのQoS情報を、ハンドオーバ前後にモバイルノードが収容されるアクセスルータ間で受け渡すように構成したので、端末からセッションのQoS情報をもらう必要がなく、端末からネットワークに送信する制御情報の量を抑制することができるという効果を有する。また、端末は、セッションの相手先である相手先ノードのアドレスリストを含む登録パケットを一つ送信すればよいため、セッションごとあるいは相手ノードごとに登録パケットを送信する必要がなく、端末の不可を軽減することができるという効果も有する。特に、セッション数が多い場合または通信相手の相手ノードが多い場合には顕著な効果を有する。
【0205】
つぎの発明によれば、QoS情報の問合せを、ハンドオーバ先のルータに対して隣接ルータとして予め定義されているアドレス群すべてに対して、モバイルノードのホームアドレスを含む問合せパケットを送信し、モバイルノードのハンドオーバ前に収容されていたルータを割り出すように構成したので、ハンドオーバ前のルータに対してIPセッションのQoS情報および相手ノードアドレスを問い合わせることができるという効果を有する。
【0206】
つぎの発明によれば、QoS情報の問合せを、ハンドオーバ先のルータが、モバイルノードのホームアドレスを有するホームエージェントから、ハンドオーバ前にモバイルノードが収容されていたルータのアドレスを取得するように構成したので、ハンドオーバ前のルータに対してIPセッションのQoS情報および相手ノードアドレスを問い合わせることができるという効果を有する。
【0207】
つぎの発明によれば、ホームエージェントへのCoAの登録が成功した時のみ、IPセッションごとにハンドオーバ後の通信経路の帯域予約を行うように構成したので、モバイルノードのなりすましなどの不正アクセスによる無効な帯域の予約を防止することができるという効果を有する。
【0208】
つぎの発明によれば、セッションの設定シーケンスに連動して、アクセスルータにセッションごとのQoS情報を通知するように構成したので、セッション設定手順と連携して移動端末のQoS保証を実現することができるという効果を有する。また、端末は帯域予約のための特別なメッセージを送信する必要がなく、さらに、ネットワークにおいて加入契約時などの事前設定の必要がないという効果も有する。
【0209】
つぎの発明によれば、セッションごとの帯域予約の属性をモバイルノードからネットワークに通知する機能と、ネットワークから帯域予約に失敗したことを端末に通知する機能を設け、帯域予約に失敗したセッションについて帯域予約失敗を通知し、他のセッションの帯域を確保するように構成したので、通信中の複数のセッションのうち、一部の帯域予約に失敗した場合でも、他のセッションについてはQoSを保証することができ、帯域予約に失敗したセッションについてもベストエフォートでの通信を望むか、セッションを解放するかを端末自身が選択することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 モバイルノードがハンドオーバする前の移動体通信システムの実施の形態1の構成を示すブロック図である。
【図2】 モバイルノードがハンドオーバした後の移動体通信システムの実施の形態1の構成を示すブロック図である。
【図3】 移動体ネットワークにおける帯域制御方法のシーケンスを示す図である(その1)。
【図4】 移動体ネットワークにおける帯域制御方法のシーケンスを示す図である(その2)。
【図5】 移動体ネットワークにおける帯域制御方法のシーケンスの変形例を示す図である。
【図6】 移動体ネットワークにおける帯域制御方法のシーケンスを示す図である。
【図7】 移動体ネットワークにおける帯域制御方法のシーケンスの変形例を示す図である。
【図8】 移動体通信システムの実施の形態3の構成を示すブロック図である。
【図9】 IPセッションの設定/解除のシーケンスを示す図である。
【図10】 CoA登録要求を行う登録要求メッセージのフォーマットを示す図である。
【図11】 移動体ネットワークにおける帯域制御方法のシーケンスを示す図である(その1)。
【図12】 移動体ネットワークにおける帯域制御方法のシーケンスを示す図である(その2)。
【図13】 CoA登録要求を行う登録要求メッセージのフォーマットを示す図である。
【図14】 移動体ネットワークにおける帯域制御方法のシーケンスを示す図である(その1)。
【図15】 移動体ネットワークにおける帯域制御方法のシーケンスを示す図である(その2)。
【図16】 移動体通信システムの実施の形態6の構成を示すブロック図である。
【図17】 移動体ネットワークにおける帯域制御方法のシーケンスを示す図である(その1)。
【図18】 移動体ネットワークにおける帯域制御方法のシーケンスを示す図である(その2)。
【図19】 登録要求メッセージ応答のメッセージフォーマットを示す図である。
【図20】 ハンドオーバ前のアクセスルータへのモバイルノード情報を問い合わせる場合のシーケンスを示す図である。
【図21】 移動体ネットワークにおける帯域制御方法のシーケンスを示す図である(その1)。
【図22】 移動体ネットワークにおける帯域制御方法のシーケンスを示す図である(その2)。
【図23】 移動体ネットワークにおける帯域制御方法のシーケンスを示す図である(その1)。
【図24】 移動体ネットワークにおける帯域制御方法のシーケンスを示す図である(その2)。
【図25】 移動体ネットワークにおける帯域制御方法のシーケンスの変形例を示す図である。
【図26】 移動体ネットワークにおける帯域制御方法のシーケンスの変形例を示す図である。
【図27】 従来の移動体通信システムの構成を示すブロック図である。
【図28】 移動体ネットワークにおける帯域制御方法のシーケンスの従来例を示す図である。
【符号の説明】
1 モバイルノード、2 ホームエージェント、3 MPLSネットワーク、5 呼制御装置、6 ポリシーサーバ、11,12 相手ノード、21,22,21’,22’ IPセッション、30〜34 ラベルスイッチングルータ、41〜44 アクセスルータ。
Claims (22)
- 第一のルータの収容する第一のドメインから第二のルータの収容する第二のドメインへハンドオーバしようとしているモバイルノードと、第三のルータに収容されている相手ノードとの間で、ラベルスイッチングルータによって構成されるMPLSネットワーク内のラベルスイッチパス上に、IPセッションを設定した状態で通信を行う移動体ネットワークにおける帯域制御方法であって、
前記モバイルノードは、ハンドオーバによるドメインの変更の可能性を検出すると、ハンドオーバ先の前記第二のルータに対して、前記第二のドメイン内で使用する第二の仮のアドレスを取得する仮アドレス取得工程と、
前記第一のルータから前記第二のルータに、前記モバイルノードのハンドオーバ前における前記IPセッションの帯域と優先クラスを含むQoS情報および前記相手ノードアドレスを通知するQoS情報通知工程と、
前記QoS情報を満たすように前記第二のルータと前記第三のルータとの間に最短のラベルスイッチパスを設定するラベルスイッチパス設定工程と、
前記モバイルノードが前記第二のドメインにハンドオーバした後に、前記第三のルータおよび前記相手ノードに設定されている前記モバイルノードのアドレスを前記第二の仮のアドレスに変更する仮アドレス変更工程と、
前記モバイルノードが前記第二のドメインにハンドオーバした後に、前記第一のドメイン内で設定されていた前記IPセッションを収容する前記ラベルスイッチパスを解放するラベルスイッチパス解放工程と、
を含むことを特徴とする移動体ネットワークにおける帯域制御方法。 - 前記ラベルスイッチパス設定工程は、前記MPLSネットワークに接続された前記モバイルノードのホームエージェントが、前記第一のルータから送信された前記モバイルノードの識別子および認証情報から、前記モバイルノードの正当性を確認できた場合に限り、前記QoS情報を満たすように前記第二のルータと前記第三のルータとの間に最短のラベルスイッチパスを設定することを特徴とする請求項1に記載の移動体ネットワークにおける帯域制御方法。
- 前記MPLSネットワークに呼制御装置とポリシーサーバがさらに接続されており、前記モバイルノードから前記相手ノードへのIPセッション設定要求を検出し、前記MPLSネットワークに接続されたポリシーサーバが、該IPセッションに対して帯域の割当て可能と判断した場合には、
前記ポリシーサーバが、IPセッションのフロー識別情報、帯域情報および優先クラスを含むQoS情報を前記第一のルータおよび前記相手ノードを収容する第三のルータに通知する工程と、
受信した前記QoS情報に基づいて、前記第一のルータと前記第三のルータの間に存在するラベルスイッチングルータに対してラベルスイッチパスを設定する工程と、
をさらに含み、
前記呼制御装置が、ハンドオーバ後の前記モバイルノードと前記相手ノードとの間のIPセッションの解放要求を検出した場合には、
前記ポリシーサーバが、前記第二および前記第三のルータに前記IPセッションの解放を指示する工程と、
前記IPセッションの解放の指示に基づいて、前記第二のルータおよび前記第三のルータとの間に存在するラベルスイッチングルータに対して、前記IPセッションまたは該IPセッションを収容するラベルスイッチパスを解放する工程と、
をさらに含むことを特徴とする請求項1または2に記載の移動体ネットワークにおける帯域制御方法。 - 前記ラベルスイッチパス解放工程は、前記モバイルノードが前記第二のドメインにハンドオーバした後に、前記第一のドメイン内で設定されていた前記IPセッションを収容する前記ラベルスイッチパスを解放するとともに、前記第一のドメイン内で設定されていたIPセッションと、前記第二のドメイン内で設定要求されているIPセッションとを比較し、前記第一のドメイン内で設定されていて、前記第二のドメイン内で設定要求されていないIPセッションに対応するラベルスイッチパスを解放することを特徴とする請求項1または2に記載の移動体ネットワークにおける帯域制御方法。
- 前記ラベルスイッチパス設定工程は、前記QoS情報を満たす前記第二のルータと前記第三のルータとの間にラベルスイッチパスを設定できない場合であって、前記モバイルノードのハンドオーバ前に通信していたIPセッションに対してハンドオーバ後のIPセッションの帯域予約の必要性を示す設定属性が保留不可に設定されている場合には、その旨を前記モバイルノードに通知し、前記設定属性が保留可に設定されている場合には、前記ラベルスイッチパスの設定を一時的に保留し、前記モバイルノードにラベルスイッチパスの設定を一時保留している旨を通知するとともに、所定期間経過後または前記モバイルノードが前記第二のドメインにハンドオーバ後に前記ラベルスイッチパスの設定を再度実行することを特徴とする請求項1に記載の移動体ネットワークにおける帯域制御方法。
- 第一のルータの収容する第一のドメインから第二のルータの収容する第二のドメインへハンドオーバしたモバイルノードと、ラベルスイッチングルータによって構成されるMPLSネットワークを介して、第三のルータに収容されている相手ノードと、IPセッションをラベルスイッチパス上に設定した状態で通信を行う移動体ネットワークにおける帯域制御方法であって、
前記モバイルノードは、前記第二のドメインへハンドオーバしたことを検出すると、前記第二のルータに対して、前記第二のドメイン内で使用する第二の仮のアドレスを取得する仮アドレス取得工程と、
前記第二のルータは、前記第一のルータに対して、前記IPセッションの帯域と優先クラスを含むQoS情報および前記相手ノードアドレスを問い合わせるQoS情報問合せ工程と、
前記QoS情報を満たすように前記第二のルータと前記第三のルータとの間に最短のラベルスイッチパスを設定するラベルスイッチパス設定工程と、
前記第一のドメイン内で設定されていた前記IPセッションを収容する前記ラベルスイッチパスを解放するラベルスイッチパス解放工程と、
を含むことを特徴とする移動体ネットワークにおける帯域制御方法。 - 前記QoS情報問合せ工程は、前記第二のルータの隣接ルータとして予め定義されているアドレス群すべてに対して、前記モバイルノードのホームアドレスを含む問合せパケットを送信し、前記モバイルノードのハンドオーバ前に収容されていたルータである前記第一のルータを割り出し、該第一のルータに対して前記IPセッションの前記QoS情報および前記相手ノードアドレスを問い合わせることを特徴とする請求項6に記載の移動体ネットワークにおける帯域制御方法。
- 前記QoS情報問合せ工程は、前記第二のルータが、前記モバイルノードのホームアドレスを有するホームエージェントから、ハンドオーバ前に前記モバイルノードが収容されていたルータである前記第一のルータのアドレスを取得し、該第一のルータに対して前記IPセッションの前記QoS情報および前記相手ノードアドレスを問い合わせることを特徴とする請求項6に記載の移動体ネットワークにおける帯域制御方法。
- 前記ラベルスイッチパス設定工程は、前記MPLSネットワークに接続された前記モバイルノードのホームエージェントが、前記第一のルータから送信された前記モバイルノードの識別子および認証情報から、前記モバイルノードの正当性を確認できた場合に限り、前記第二のルータと前記第三のルータとの間に前記QoS情報を満たすラベルスイッチパスを設定することを特徴とする請求項6〜8のいずれか一つに記載の移動体ネットワークにおける帯域制御方法。
- 前記MPLSネットワークに接続された呼制御装置が、前記モバイルノードから前記相手ノードへのIPセッション設定要求を検出し、前記MPLSネットワークに接続されたポリシーサーバによって、該IPセッションの帯域が割当て可能と判断された場合には、
前記ポリシーサーバが、IPセッションのフロー識別情報、帯域情報および優先クラスを含むQoS情報を前記第一のルータおよび前記相手ノードを収容する第三のルータに指示する工程と、
受信した前記QoS情報に基づいて、前記第一のルータと前記第三のルータ間に存在するラベルスイッチングルータに対してラベルスイッチパスを設定する工程と、
をさらに含み、
前記呼制御装置が、ハンドオーバ後の前記モバイルノードと前記相手ノードとの間のIPセッションの解放要求を検出した場合には、
前記ポリシーサーバが、前記第二および前記第三のルータに前記IPセッションの解放を指示する工程と、
前記IPセッションの解放の指示に基づいて、前記IPセッションまたは該IPセッションを収容するラベルスイッチパスを解放する工程と、
をさらに含むことを特徴とする請求項6〜9のいずれか一つに記載の移動体ネットワークにおける帯域制御方法。 - 前記ラベルスイッチパス設定工程は、前記QoS情報を満たす前記第二のルータと前記第三のルータとの間にラベルスイッチパスを設定できない場合であって、前記モバイルノードのハンドオーバ前に通信していたIPセッションに対してハンドオーバ後のIPセッションの帯域予約の必要性を示す設定属性が帯域予約なしで通信継続を実行するように設定されている場合には、帯域予約の失敗を前記モバイルノードに通知するとともに、該失敗したIPセッション以外の帯域予約を実行し、前記設定属性が帯域予約なしで他のIPセッションを含めて通信継続を実行不可に設定されている場合には、登録要求の失敗を前記モバイルノードに通知して通信を終了することを特徴とする請求項6に記載の移動体ネットワークにおける帯域制御方法。
- 第一のルータの収容する第一のドメインから第二のルータの収容する第二のドメインへハンドオーバしようとしているモバイルノードと、第三のルータに収容されている相手ノードとの間で、ラベルスイッチングルータによって構成されるMPLSネットワーク内のラベルスイッチパス上に、IPセッションを設定した状態で通信を行う移動体通信システムであって、
前記モバイルノードは、ハンドオーバによるドメインの変更の可能性を検出すると、ハンドオーバ先の前記第二のルータに対して、前記第二のドメイン内で使用する第二の仮のアドレスを取得する仮アドレス取得手段を備え、
前記第二のルータおよび/または前記第三のルータは、前記モバイルノードのハンドオーバ前における前記IPセッションの帯域と優先クラスを含むQoS情報および前記相手ノードアドレスを用いて、前記第二のルータと前記第三のルータとの間に前記QoS情報を満たすラベルスイッチパスを設定するラベルスイッチパス設定手段を備え、
前記第三のルータおよび前記相手ノードは、前記モバイルノードが前記第二のドメインにハンドオーバした後に、自身に設定されている前記モバイルノードのアドレスを前記第二の仮のアドレスに変更する仮アドレス変更手段を備え、
前記第一のルータおよび/または前記第二のルータは、前記モバイルノードが前記第二のドメインにハンドオーバした後に、前記第一のドメイン内で設定されていた前記IPセッションを収容する前記ラベルスイッチパスを解放するラベルスイッチパス解放手段を備え、
前記第一のドメインから前記第二のドメインへハンドオーバしようとしている前記モバイルノードの通信の帯域制御を行うことを特徴とする移動体通信システム。 - ホームエージェントが前記第一のルータから送信された前記モバイルノードの識別子および認証情報から、前記モバイルノードの正当性を確認できた場合に限り、前記第二のルータおよび/または前記第三のルータに、前記第二のルータと前記第三のルータとの間に、前記QoS情報を満たすラベルスイッチパスを設定する手段を備えることを特徴とする請求項12に記載の移動体通信システム。
- 前記モバイルノードから前記相手ノードへのIPセッション設定要求を検出すると、IPセッションを確立するためのフロー識別情報、帯域情報および優先クラスを含むQoS情報からなる帯域設定要求をポリシーサーバに通知する手段と、
前記IPセッションの解放要求を検出した場合には、前記IPセッションの帯域解放要求を前記ポリシーサーバに通知する手段と、
を有する呼制御装置と、
前記呼制御装置から前記帯域設定要求を受信し、前記IPセッションに対して帯域の割当てが可能であると判断した場合には、前記第一のルータおよび前記相手ノードを収容する第三のルータに、前記IPセッションを確立するためのQoS情報を通知する手段と、
前記呼制御装置から前記帯域解放要求を受信すると、前記第二および前記第三のルータに、前記IPセッションの解放を指示する手段と、
を有するポリシーサーバと、
をさらに備え、前記ラベルスイッチパス設定手段は、受信した前記QoS情報に基づいて、前記第一および前記第三のルータ間に存在するラベルスイッチングルータに対してラベルスイッチパスを設定し、前記ラベルスイッチパス解放手段は、前記IPセッションの解放の指示に基づいて、前記IPセッションまたは該IPセッションを収容するラベルスイッチパスを解放することを特徴とする請求項12または13に記載の移動体通信システム。 - 前記ラベルスイッチパス解放手段は、前記第一のドメイン内で設定されていたIPセッションと、前記モバイルノードのハンドオーバ後に第二のドメイン内で確立されているIPセッションとを比較し、前記第一のドメイン内で設定されていて、前記第二のドメイン内で確立されていないIPセッションに対応するラベルスイッチパスを解放する機能をさらに備えることを特徴とする請求項12または13に記載の移動体通信システム。
- 前記ラベルスイッチパス設定手段は、前記QoS情報を満たす前記第二のルータと前記第三のルータとの間にラベルスイッチパスを設定できない場合であって、前記モバイルノードのハンドオーバ前に通信していたIPセッションに対してハンドオーバ後のIPセッションの帯域予約の必要性を示す設定属性が保留不可に設定されている場合には、その旨を前記モバイルノードに通知し、前記設定属性が保留可に設定されている場合には、前記ラベルスイッチパスの設定を一時的に保留し、前記モバイルノードにラベルスイッチパスの設定を一時保留している旨を通知するとともに、所定期間経過後または前記モバイルノードが前記第二のドメインにハンドオーバ後に前記ラベルスイッチパスの設定を再度実行することを特徴とする請求項12に記載の移動体通信システム。
- 第一のルータの収容する第一のドメインから第二のルータの収容する第二のドメインへハンドオーバしたモバイルノードと、第三のルータに収容されている相手ノードとの間で、ラベルスイッチングルータによって構成されるMPLSネットワーク内のラベルスイッチパス上に、IPセッションを設定した状態で通信を行う移動体通信システムであって、
前記モバイルノードは、前記第二のドメインへのハンドオーバを検出すると、前記第二のルータに対して、前記第二のドメイン内で使用する第二の仮のアドレスを取得する仮アドレス取得手段を備え、
前記第二のルータは、
前記第一のルータに対して、前記IPセッションの帯域と優先クラスを含むQoS情報および前記相手ノードアドレスを問い合わせるQoS情報問合せ手段と、
前記QoS情報を満たすように前記第二のルータと前記第三のルータとの間にラベルスイッチパスを設定するラベルスイッチパス設定手段と、
を備え、
前記第三のルータは、前記第二のルータと前記第三のルータとの間にラベルスイッチパスを設定するラベルスイッチパス設定手段を備え、
前記第一および前記第二のルータは、前記第一のドメイン内で設定されていた前記IPセッションを収容する前記ラベルスイッチパスを解放するラベルスイッチパス解放手段を備えることを特徴とする移動体通信システム。 - 前記QoS情報問合せ手段は、前記第二のルータの隣接ルータとして予め定義されているアドレス群すべてに対して、前記モバイルノードのホームアドレスを含む問合せパケットを送信し、前記モバイルノードのハンドオーバ前に収容されていたルータである前記第一のルータを割り出し、該第一のルータに対して前記IPセッションの前記QoS情報および前記相手ノードアドレスを問い合わせることを特徴とする請求項17に記載の移動体通信システム。
- 前記モバイルノードのホームアドレスを有するホームエージェントをさらに備え、
前記QoS情報問合せ手段は、前記第二のルータが、前記ホームエージェントから、ハンドオーバ前に前記モバイルノードが収容されていたルータである前記第一のルータを割り出し、該第一のルータに対して前記IPセッションの前記QoS情報および前記相手ノードアドレスを問い合わせることを特徴とする請求項17に記載の移動体通信システム。 - ホームエージェントが前記第一のルータから送信された前記モバイルノードの識別子および認証情報から、前記モバイルノードの正当性を確認できた場合に限り、前記第二のルータおよび/または前記第三のルータに、前記第二のルータと前記第三のルータとの間に、前記QoS情報を満たすラベルスイッチパスを設定する手段を備えることを特徴とする請求項17〜19のいずれか一つに記載の移動体通信システム。
- 前記モバイルノードから前記相手ノードへのIPセッション設定要求を検出すると、IPセッションを確立するためのフロー識別情報、帯域情報および優先クラスを含むQoS情報からなる帯域設定要求をポリシーサーバに通知する手段と、
前記IPセッションの解放要求を検出した場合には、前記IPセッションの帯域解放要求を前記ポリシーサーバに通知する手段と、
を有する呼制御装置と、
前記呼制御装置から前記帯域設定要求を受信し、前記IPセッションに対して帯域の割当てが可能であると判断した場合には、前記第一のルータおよび前記相手ノードを収容する第三のルータに、前記IPセッションを確立するためのQoS情報を通知する手段と、
前記呼制御装置から前記帯域解放要求を受信すると、前記第二および前記第三のルータに、前記IPセッションの解放を指示する手段と、
を有するポリシーサーバと、
をさらに備え、前記ラベルスイッチパス設定手段は、受信した前記QoS情報に基づいて、前記第一および前記第三のルータ間に存在するラベルスイッチングルータに対してラベルスイッチパスを設定し、前記ラベルスイッチパス解放手段は、前記IPセッションの解放の指示に基づいて、前記IPセッションまたは該IPセッションを収容するラベルスイッチパスを解放することを特徴とする請求項17〜20のいずれか一つに記載の移動体通信システム。 - 前記ラベルスイッチパス設定手段は、前記QoS情報を満たす前記第二のルータと前記第三のルータとの間にラベルスイッチパスを設定できない場合であって、前記モバイルノードのハンドオーバ前に通信していたIPセッションに対してハンドオーバ後のIPセッションの帯域予約の必要性を示す設定属性が帯域予約なしで通信継続を実行するように設定されている場合には、帯域予約の失敗を前記モバイルノードに通知するとともに、該失敗したIPセッション以外の帯域予約を実行し、前記設定属性が帯域予約なしで他のIPセッションを含めて通信継続を実行不可に設定されている場合には、登録要求の失敗を前記モバイルノードに通知することを特徴とする請求項17に記載の移動体通信システム。
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