JPWO2006109462A1 - 無線通信システムおよび無線通信方法 - Google Patents

Abstract

端末（１０１）は、移動網（１０２）および無線ＬＡＮ網（１０３）と通信するためのインタフェースを備えている。第１ＩＭＳサーバ（１０７）は移動網（１０２）に存在する端末に関するＩＭＳの呼制御処理を行うもので、第２ＩＭＳサーバ（１１１）は無線ＬＡＮ網（１０３）に存在する端末に関するＩＭＳの呼制御処理に関する信号を中継するものである。これらのＩＭＳサーバは、移動網パケット中継装置（１０６）、パケットデータ中継装置（１１０）、および、パケットの伝送路の切替を要求する経路切替要求の制御対象となる中継装置を検索して経路切替要求を中継する。そして、端末（１０１）からの経路切替要求をＩＭＳサーバで中継し指定対象の網全てに切替要求を出力し、その要求に従い中継装置でパケットの伝送路を切り替える。これにより、移動通信と無線ＬＡＮの両方のインタフェースを持つ端末が、通信ポートごとに使用する網を選択できる。

Description

本発明は、移動通信網と無線ＬＡＮ網の連携システムにおいて、両方の通信網に対して移動通信と無線ＬＡＮのインタフェースを備えている端末の通信を最適に分配することを可能とした無線通信システム技術に関するものである。

近年、広域エリアで通信可能な携帯電話と、比較的狭いエリアで高速データ通信が可能な公衆無線ＬＡＮサービスを連携（インタワーク）させて、相互に補完させる通信システムの構築が検討されている。このような通信システムでは、例えば、携帯電話の移動通信網と無線ＬＡＮの両方にアクセス可能な端末を使用して、高速移動時は基地局当りのカバーエリアが広い移動網を利用して接続を維持する一方、低速移動時や静止時においては無線ＬＡＮを利用して高速アクセスを行うなどといったサービス提供が可能となる。

インタワークシステムは、第３世代の高速ワイヤレスネットワークを通じてマルチメディアを制作・配信・再生するための新しい国際標準である３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）において、ＷＬＡＮ経由で移動網のパケットサービスにアクセスするシナリオを実現するアーキテクチャなどが規格化されている。３ＧＰＰ規格においては、ＴＲ（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｒｅｐｏｒｔ）２２．９３４にその要件が、ＴＳ（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）２３．２３４（３ＧＰＰ ＴＳ２３．２３４，”３ＧＰＰ ｓｙｓｔｅｍ ｔｏ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＷＬＡＮ）ｉｎｔｅｒｗｏｒｋｉｎｇ；Ｓｙｓｔｅｍ ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ”参照）でアーキテクチャ、ＴＳ３３．２３４で認証方式が記述されている。

これらのインタワークシステムの仕様においては、インタワークの形態によりシナリオ１から６まで６つのシナリオが定義されている。例えば、シナリオ３では、無線ＬＡＮのエリアの端末が移動網にアクセスできるサービスが規定されている。シナリオ４では、通信中に無線ＬＡＮと移動網のエリアが変わった時に端末の通信セッションを継続できるサービスが規定されている。

シナリオ４を既存の技術で実現する方法としては、ＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔａｓｋ Ｆｏｒｃｅ）のＲＦＣ３３４４（ＩＥＴＦ ＲＦＣ３３４４，”ＩＰ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｓｕｐｐｏｒｔ ｆｏｒ ＩＰｖ４”参照）で規定されているＭｏｂｉｌｅ ＩＰｖ６と、３ＧＰＰで規格化されたインタワークシステムを組み合わせる方法が挙げられる。この技術の狙いは、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰｖ６を使用することにより、通信相手の端末から自端末の移動を隠蔽し、これにより、無線ＬＡＮ網と移動通信網の相互間を移動する時に通信セッションを継続することにある。

図１９は、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰｖ６と３ＧＰＰのインタワークシステムを組み合わせたシステムの構成の概略を説明するための図である。図１９において、１９０１は、３ＧＰＰにおけるＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）に相当する端末である。この端末１９０１は、無線ＬＡＮと携帯電話のインタフェースを備えており、移動（通信）網１９０２および無線ＬＡＮ網１９０３と接続している。移動網１９０２は、移動アクセス網１９０４、パケット制御装置１９０５、および移動網パケット中継装置１９０６を備えており、無線ＬＡＮ網１９０３は、ＷＬＡＮアクセス網１９０８、ＷＬＡＮ中継装置、およびパケットデータ中継装置１９１０を備えている。

移動網１９０２に設けられた移動アクセス網１９０４は、端末１９０１の携帯電話と通信が可能で、３ＧＰＰのＵＴＲＡＮ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）に相当する。パケット制御装置１９０５は、端末１９０１のＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ）接続設定を行うもので、３ＧＰＰのＳＧＳＮ（Ｓｅｒｖｉｎｇ ＧＰＲＳ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｎｏｄｅ）に相当する。移動網パケット中継装置１９０６は、３ＧＰＰのＧＧＳＮ（Ｇａｔｅｗａｙ ＧＰＲＳ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｎｏｄｅ）に相当し、移動網１９０２と公衆パケット網１９１１との間でパケットの中継を行う。

ＷＬＡＮアクセス網１９０８は、無線ＬＡＮ接続を端末１９０１に提供し、３ＧＰＰのＷＬＡＮ ＡＮ（Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）にあたる。ＷＬＡＮ中継装置１９０９は、ＷＬＡＮアクセス網１９０８と接続され、移動網１９０２にアクセスできるパケットを中継する。パケットデータ中継装置１９１０は、ＷＬＡＮのパケットを公衆パケット網１９１１に中継する。この公衆パケット網１９１１は、移動網１９０２と無線ＬＡＮ網１９０３に接続され、公衆でパケット交換を行う通信網で、３ＧＰＰのＰＤＮに相当する。

移動網パケット中継装置１９０６とパケットデータ中継装置１９１０とを接続するＩＭＳサーバ１９０７は、パケット上のリアルタイム通信などをサポートするＩＭＳ（ＩＰ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｃｏｒｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）の制御を司り、３ＧＰＰのＰ−ＣＳＣＦ（Ｐｒｏｘｙ−Ｃａｌｌ Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）にあたる。ユーザ情報格納装置１９１２は、端末１９０１の接続状態などを管理する。このユーザ情報格納装置１９１２は、認証システム１９１３に接続されている。認証システム１９１３は、無線ＬＡＮからの認証を行う際にユーザ情報格納装置１９１２との間の認証用の信号を中継する。ユーザ情報格納装置１９１２は、３ＧＰＰのＡＡＡ Ｐｒｏｘｙ／ＡＡＡ Ｓｅｒｖｅｒの両方に相当するものである。

公衆パケット網１９１１には、ホームエージェント１９１４と対向ノード１９１５とが接続されている。ホームエージェント１９１４は、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰのホームエージェントであり、対向ノード１９１５は端末１９０１との間で通信を行う。

以下では、図１９に示した通信システムの動作の概略を説明する。端末１９０１に電源が投入されると、端末１９０１は先ず自端末の位置登録を行い、待受中状態になる。このとき、端末１９０１は移動網１９０２にアクセスするためのアクセス用ＩＰアドレスを取得し、ＩＭＳサーバ１９０７に端末１９０１とＭｏｂｉｌｅ ＩＰのホームＩＰアドレスを登録する。

アクセス用ＩＰアドレスＩＰａとは、端末１９０１が公衆パケット網１９１１に接続する場合に用いるＩＰアドレスである。端末１９０１が移動網１９０２を利用する場合は移動網パケット中継装置１９０６経由でアクセス用ＩＰアドレスを取得し、無線ＬＡＮ網１９０３を利用する場合にはパケットデータ中継装置１９１０経由でアクセス用ＩＰアドレスを取得する。図１９に示した例では、端末１９０１は移動網１９０２のエリア（Ｍ１）に位置するため、移動網パケット中継装置１９０６からアクセス用ＩＰアドレスＩＰａを取得することとなる。

アクセス用ＩＰアドレスを取得した後、端末１９０１はホームエージェント１９１４に対して、アクセス用ＩＰアドレスＩＰａとホームＩＰアドレスＩＰｃを用いて位置登録を行う。この場合の位置登録の方法としては、端末１９０１が固有のホームＩＰアドレスＩＰｃをもつ方法、および、網側の機能要素がホームＩＰアドレスＩＰｃを割り当てる方法の何れの方法によってもよい。この位置登録が終了した後に、端末１９０１はＩＭＳサーバ１９０７に対して、端末１９０１のＩＤ（ＩＭＳＩ，Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）とホームＩＰアドレスＩＰｃを登録する。以上が、位置登録の処理である。

位置登録が完了すると、端末１９０１は呼の待ち受けを開始する。ここでは、待ち受け開始後、端末１９０１がＩＭＳによる発信を行い、音声と動画を組み合わせたテレビ電話の通話を開始する例について説明する。このとき、音声および動画ストリームは、ホームエージェント１９１４と移動網パケット中継装置１９０６を経由している。

端末１９０１が無線ＬＡＮのエリア（Ｌ１）に進入すると、無線ＬＡＮ網１９０３経由で端末１９０１にパケット伝送が行われる。以下では、この切替えを実行するハンドオーバー処理の概要を説明する。端末１９０１がセルＬ１に入ると、端末１９０１は無線ＬＡＮ網１９０３のアクセス用ＩＰアドレスＩＰｂを取得する。その後、端末１９０１は無線ＬＡＮ網１９０３経由で通信を行うため、ホームエージェント１９１４に対してＭｏｂｉｌｅ ＩＰの登録を行う。ホームエージェント１９１４は、パケット伝送経路をパケットデータ中継装置１９１０経由とするように、端末１９０１の通信に関する情報を設定変更する。

以上の処理を行うと、通信中に端末１９０１が移動網（Ｍ１）から無線ＬＡＮ網（Ｌ１）に移動したとしても、対向ノード１９１５からみた場合のホームエージェント１９１４が使用するホームＩＰアドレスＩＰｃは変化しない。また、ホームＩＰアドレスＩＰｃを登録したので、ＩＭＳサーバ１９０７に対する再登録が不要になる。

特開２００４−１８０３１１号公報には、端末装置とルータとを接続する無線通信ネットワークにおける方法が開示されている。この方法は、第１のネットワークインターフェースを利用して、第１の接続ポイントとリンク層接続を成立させたのち、第２のネットワークインターフェースを利用して第２の接続ポイントを検出し、第２の接続ポイントとリンク層接続を成立させ、第２の接続ポイントと接続している接続ルータと端末装置の適合性を判定して、端末装置と接続ルータとを接続するというものである。

図２０は、特開２００４−１８０３１１号公報に開示された上記方法を説明するための概念図である。図２０に示すシステムは、図１９に図示したシステムと同様に、移動網２００２と無線ＬＡＮ網２００３とが連携している。移動網２００２には、移動網パケット中継装置２００４が配置され、無線ＬＡＮ網２００３にはＬＭＡ２００５が配置されている。なお、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）などの無線関連の機能要素は不図示とした。図２０に図示した端末２００１、移動網２００２、無線ＬＡＮ網２００３の基本的動作は、図１９のシステムと同じであり、公衆パケット網２００７および対向ノード２００８もそれぞれ図１９の公衆パケット網１９０１および対向ノード１９１５と同じであるので、重複しての説明は省略する。

移動網パケット中継装置２００４は、図１９に図示した移動網パケット中継装置１９０６と同様に、パケットの中継を行うとともに端末２００１の接続を管理する。ＬＭＡ２００５（ＬＭＡはＬｏｃａｌ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ａｇｅｎｔの略）は、移動網２００２と無線ＬＡＮ網２００３との間のパケットの中継を行うとともに、端末２００１の要求に従い、アクセス用ＩＰアドレスの割当を行う。ＩＳＰ２００６（ＩＳＰはＩｎｔｅｒｎｅｔ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｐｒｏｖｉｄｅｒの略）は、公衆パケット網２００７への接続を提供し、端末２００１にＩＰアドレスを割り当てる。

図２０に示したシステムでは、端末２００１の電源が投入されると、端末２００１の公衆パケット網２００７への接続が確立される。端末２００１は、ＧＰＲＳの手順を用いて、ＩＰアドレスＩＰ−ｍｔを獲得し、ＧＧＳＮに対して「Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ＰＤＰ ｃｏｎｔｅｘｔ」と呼ばれる接続情報を作成する。この「Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ＰＤＰ ｃｏｎｔｅｘｔ」は、ＱｏＳなどのＧＰＲＳの接続情報であるが、中継情報などは無線ＬＡＮにも使用可能である。

次に、端末２００１が無線ＬＡＮ網２００３のエリアに進入すると、端末２００１は無線ＬＡＮ網２００３におけるアクセス用ＩＰアドレスを取得し、ＬＭＡ２００５に対してＭｏｂｉｌｅ ＩＰの登録処理を行う。ＬＭＡ２００５は、移動網パケット中継装置２００４に対してＧＰＲＳを用いて登録を行う。その結果、端末２００１の接続情報と無線ＬＡＮ網２００３のＬＭＡ２００５とが関連づけられ、端末２００１のパケットはＬＭＡ２００５を経由するようになる。

図２０に示したシステムでは、移動網２００２と無線ＬＡＮ２００３の両方を同時に経由させる。これにより、トラフィックがどちらかの網に集中して発生した場合に両者の網間の負荷を分散させることが可能になる。

上述したように、図１９に示したようなインタワークシステムの仕様では、インタワークの形態によりシナリオ１から６まで６つのシナリオが定義されている。これらのシナリオには、無線ＬＡＮのエリアの端末が移動網にアクセスできるサービスや、通信中に無線ＬＡＮと移動網のエリアが変わった時にも端末のサービスが継続するサービスが規定されている。

しかしながら、これらのサービスでは、端末と通信パスとが１対１対応しているために、端末が使用するサービス毎に、サービスデータの伝送に適した網を選択することができない。また、移動網１９０２と無線ＬＡＮ網１９０３の何れか一方の網に負荷が集中した場合には、負荷が集中している網に接続しているユーザをもう一方の網に移して負荷の分散を図ることもできないという問題がある。

一方、図２０に図示したようなインタワークシステムにおいては、移動網と無線ＬＡＮ網の関係が固定的とならざるを得ない。具体的には、ＬＭＡ２００５は、端末２００１からの登録要求を移動網パケット中継装置２００４に転送するために、移動網パケット中継装置２００４のアドレスを予め保持しておく必要がある。また、移動網パケット中継装置２００４は、ＧＰＲＳの接続情報を用いて無線ＬＡＮ網２００３の管理を行うため、ＬＭＡ２００５はＩＥＴＦ標準のＭｏｂｉｌｅ ＩＰ（ＩＥＴＦ ＲＦＣ３３４４，”ＩＰ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｓｕｐｐｏｒｔ ｆｏｒ ＩＰｖ４”）ではなく、適用先が限られる３ＧＰＰ標準のプロトコルである、ＧＰＲＳを実装する必要がある。このような制限により、図２０に示したシステムを利用する場合には、相互接続先が限られることになるのである。

本発明は、このような問題に鑑みなされたもので、その目的とするところは、移動網と無線ＬＡＮ網の両方の網でパケットの分配処理を実行して、網側の要因による接続の切替とパケットの分配を設定する際にＩＭＳを使用することで、未知の網が相互接続対象になった場合にも、適切にパケットの分配処理方法の設定を可能とすることにある。

本発明の無線通信システムは、公衆パケット網と、それぞれに中継装置が設けられた複数の無線通信網と、該複数の無線通信網とパケット接続可能な端末と、前記公衆パケット網を介して該端末とパケット通信を行う対向ノードと、端末の移動によって変わる該端末の宛先を管理するルータとを備え、前記端末は、前記対向ノードから前記端末へ送信されるパケットを中継する中継装置を前記端末のポート番号毎に指定し、前記複数の中継装置の中から選択した主中継装置に前記中継装置を指定する情報を設定し、ルータは対向ノードから入力される端末宛のパケットを主中継装置に出力し、主中継装置は端末のポート番号毎に指定された転送先の中継装置のＩＰアドレスに端末宛てのパケットを出力し、中継装置は主中継装置から入力された端末宛てのパケットを端末に出力し、端末はポート番号毎に指定された転送先の中継装置のＩＰアドレスに対向ノード宛のパケットを出力するように構成されている。

かかる構成とすることにより、ポート毎にパケットデータの伝送先の網を指定させ、未知の網が相互接続対象になった場合にも、適切なパケットの分配処理が可能となる。

上記の無線通信システムにおいて、主中継装置が設けられた主網の無線通信網に属してパケット呼の呼制御を実行する主網ＩＭＳサーバと、主網以外の在圏の無線通信網毎にパケット呼の呼制御を実行する在圏網ＩＭＳサーバとを備え、在圏網ＩＭＳサーバは、在圏の網に設けられた中継装置に対して、指定したポート番号のパケットを中継するための転送設定処理を実行するとともに端末の識別子とポート番号と転送先の中継装置のＩＰアドレスの組を格納した経路変更要求を主網ＩＭＳサーバに出力し、主網ＩＭＳサーバは、経路変更要求に応じて、指定したポート番号のパケットの転送先を転送先の中継装置に変更する転送設定処理を主中継装置に対して実行するように構成されている。

かかる構成とすることにより、端末の設定や動作をユーザが指定することでパケットデータの伝送路を柔軟に変更できるという効果や、移動元と移動先の中継装置同士にお互いのアドレスに関する情報が格納されていない場合でもポート毎に伝送路を切り替えることができるという効果が得られる。

上記の無線通信システムにおいて、端末は、主網ＩＭＳサーバまたは在圏網ＩＭＳサーバに対して経路変更要求を出力可能に構成されており、在圏網ＩＭＳサーバは、端末からの経路変更要求に応じて転送設定処理を実行するように構成されている。

かかる構成とすることにより、端末側から入力される経路変更要求に応じたパケット転送処理が可能となる。

上記の無線通信システムにおいて、複数の中継装置の中から選択された一の中継装置の動作情報を出力する中継装置設定部と、一の中継装置以外の他の中継装置から出力される動作情報を収集する動作情報管理部とを備え、一の中継装置は、該一の中継装置の動作情報と他の中継装置の動作情報を比較し、当該結果に基づいて主中継装置の切替のための主中継装置変更処理を他の中継装置に対して実行し、他の中継装置は、主中継装置変更処理に基づいて指定された端末に対応する主中継装置を一の中継装置とする変更処理を実行し、一の中継装置は、主中継装置の変更に伴って一の中継装置のアドレスを気付アドレスとして登録するＭＩＰ経路変更要求をルータに対して出力するように構成されている。

かかる構成とすることにより、無線通信網側からの要求に応じたパケット転送処理が可能となり、無線通信網側の負荷増大や輻輳の回避を行うことが可能になる。

本発明の無線通信方法は、上記システムにおける無線通信に必要なステップを備えている。

かかる構成とすることにより、移動網と無線ＬＡＮ網の両方の網でパケットの分配処理を実行して、未知の網が相互接続対象になった場合にも、適切にパケットの分配処理方法の設定を可能とすることが可能となる。

本発明の無線通信システムは、移動網と無線ＬＡＮ網の両方の網でパケットの分配処理を実行して、未知の網が相互接続対象になった場合にも、適切にパケットの分配処理方法の設定が可能となる。

本発明の無線通信システムは、ユーザが伝送データの種類や特徴に応じて使用する通信網を選択する機能を有し、複数の通信網による連携システムとして有用である。また、通信事業者が一部の網やノードに負荷が集中したり輻輳が発生したりする状態を回避するための障害回避等の用途にも適用できる。

以下に説明するように、本発明には他の態様が存在する。従って、この発明の開示は本発明の一部の態様の提供を意図しており、請求される発明の範囲を制限することは意図していない。

図１は、本発明の第１の実施の形態におけるインタワークシステムのシステム構成示すブロック図 図２は、本発明の第１の実施の形態における移動網パケット中継装置の内部構成を示すブロック図 図３は、本発明の第１の実施の形態におけるパケットデータ中継装置の内部構成を示すブロック図 図４は、本発明の第１の実施の形態におけるＩＭＳサーバの内部構成を示すブロック図 図５は、本発明の第１の実施の形態における端末の内部構成を示すブロック図 図６は、本発明の第１の実施の形態における端末の端末状態管理部のデータを示すフィールド図 図７は、本発明の第１の実施の形態における移動網パケット中継装置の端末状態管理部のデータを示すフィールド図 図８は、本発明の第１の実施の形態におけるパケットデータ中継装置の端末状態管理部のデータを示すフィールド図 図９は、本発明の第１の実施の形態における第１ＩＭＳサーバの端末状態管理部のデータを示すフィールド図 図１０は、本発明の第１の実施の形態における第２ＩＭＳサーバの端末状態管理部のデータを示すフィールド図 図１１は、本発明の第１の実施の形態におけるホームエージェントの端末状態管理部のデータを示すフィールド図 図１２は、本発明の第１の実施の形態において端末がセルＭ１に位置しているときのシーケンス図 図１３は、本発明の第１の実施の形態において端末がセルＬ１に移動した時のシーケンス図 図１４は、本発明の第１の実施の形態における端末の状態遷移図 図１５は、本発明の第１の実施の形態における位置登録時の端末の動作を説明するためのフロー図 図１６は、本発明の第１の実施の形態における通信中の端末の動作を説明するためのフロー図 図１７は、本発明の第１の実施の形態における移動網パケット中継装置またはパケットデータ中継装置のパケット転送の動作を説明するためのフロー図 図１８は、本発明の第２の実施の形態におけるシステムの動作を示すシーケンス図 図１９は、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰｖ６と３ＧＰＰのインタワークシステムを組み合わせたシステムの構成の概略を説明するための図 図２０は、特開２００４−１８０３１１号公報に開示された方法を説明するための概念図

以下に、本発明の無線通信システムについて、図面を参照して説明する。ただし、以下の詳細な説明と添付の図面は、発明を限定するものではない。発明の範囲は、添付の請求の範囲により規定される。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるインタワークシステムのシステム構成を示すブロック図である。図１において、エリアＭ１にある端末１０１ａとエリアＬ１にある端末１０１ｂは同じ構成の端末であり、両者を総称して端末１０１で表すことがある。本実施の形態における端末１０１は、移動網１０２および無線ＬＡＮ網１０３と通信するためのインタフェースを備えている。この端末１０１は、移動網１０２と通信する場合には３ＧＰＰにおけるＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）にあたる。

図１に示した例では、端末１０１ａは移動網１０２のエリア（Ｍ１）に位置しており、端末１０１ｂは移動網１０２および無線ＬＡＮ網１０３の両方へのアクセスが可能なエリア（Ｌ１）に位置している。以降の本実施の形態の説明においては、端末１０１が当初端末１０１ａにおいてその位置を登録した後に通信を開始し、端末１０１ｂの位置へと移動した際の処理を説明する。

移動網１０２は、ＧＳＭ、ＧＰＲＳ、Ｗ−ＣＤＭＡなどの移動体通信の規格に従った（通信）網である。本実施の形態では、移動網１０２が端末１０１のホーム網であると仮定する。ここで、ホーム網とは、端末１０１のユーザが契約している網を意味し、在圏網とは、端末１０１が存在している場所のセルが属する網を意味する。

移動網１０２は、移動アクセス網１０４、パケット制御装置１０５、および、移動網パケット中継装置１０６を備えている。移動アクセス網１０４は、移動網１０２の無線インタフェースを持ち、移動網１０２のデータを伝送するもので、３ＧＰＰのＵＴＲＡＮにあたる。パケット制御装置１０５は、端末１０１のＧＰＲＳ接続設定を行うもので、３ＧＰＰのＳＧＳＮにあたる。移動網パケット中継装置１０６は、３ＧＰＰのＧＧＳＮにあたるもので、移動網１０２と公衆パケット網１１２との間でパケットの中継を行う。

無線ＬＡＮ網１０３は、ＩＥＥＥ８０２．１１／１１ａ／１１ｂ／１１ｇ／１１ｎやＨＩＰＥＲＬＡＮなどの無線ＬＡＮのインタフェースを持ち、パケットを伝送する網である。この無線ＬＡＮ網１０３は、ＷＬＡＮアクセス網１０８、ＷＬＡＮ中継装置１０９、および、パケットデータ中継装置１１０を備えている。

ＷＬＡＮアクセス網１０８は、無線ＬＡＮ接続を端末に提供するもので、３ＧＰＰのＷＬＡＮ ＡＮ（Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）にあたる。ＷＬＡＮ中継装置１０９は、ＷＬＡＮアクセス網１０８と接続されており、移動網１０２にアクセス可能なパケットを中継する。パケットデータ中継装置１１０は、無線ＬＡＮのパケットを公衆パケット網１１２に中継する。

第１ＩＭＳサーバ１０７は、移動網１０２に存在する端末に関するＩＭＳの呼制御処理を行う。この第１ＩＭＳサーバ１０７は、３ＧＰＰのＳ−ＣＳＣＦ（Ｓｅｒｖｉｎｇ−ＣＳＣＦ）にあたる。また、この第１ＩＭＳサーバ１０７と接続されている第２ＩＭＳサーバ１１１は、無線ＬＡＮ網１０３に存在する端末に関するＩＭＳの呼制御処理に関する信号を中継するもので、３ＧＰＰのＰ−ＣＳＣＦにあたる。なお、第１ＩＭＳサーバ１０７と第２ＩＭＳサーバ１１１を総称して単に「ＩＭＳサーバ」と記すことがある。

ユーザ情報格納装置１１３は、端末１０１の接続状態などを管理するもので、３ＧＰＰのＨＬＲ（Ｈｏｍｅ Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）またはＨＳＳ（Ｈｏｍｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｅｒｖｅｒ）にあたる。このユーザ情報格納装置１１３と接続されている認証システム１１４は、無線ＬＡＮからの認証を行う際にユーザ情報格納装置１１３との間の認証用の信号を中継する。認証システム１１４は、３ＧＰＰのＡＡＡ Ｐｒｏｘｙ／ＡＡＡ Ｓｅｒｖｅｒの一方または両方にあたる。

公衆パケット網１１２は、移動網１０２および無線ＬＡＮ網１０３に接続されている。公衆パケット網１１２は、公衆でパケット交換を行う網であり、３ＧＰＰのＰＤＮ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）にあたる。この公衆パケット網１１２には、モバイルノードの移動をサポートするルータであるホームエージェント１１５と対向ノード１１６が接続されている。ホームエージェント１１５は、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰのホームエージェントであり、対向ノード１１６は端末１０１との間で通信を行う。

図２は、移動網パケット中継装置１０６の内部構成を示すブロック図である。この図において、ＧＧＳＮ接続設定部２０１は、移動網パケット中継装置１０６を使用する端末１０１に関する接続設定を行う。端末状態管理部２０２は、移動網パケット中継装置１０６を使用する端末１０１に関する接続の状態を管理する。ＰＤＧ状態管理部２０３は、パケットデータ中継装置１１０の負荷などの動作状態を取得・管理する。パケット中継部２０４は、パケット制御装置１０５、パケットデータ中継装置１１０、および公衆パケット網１１２と移動網パケット中継装置１０６との間のパケットデータの入出力を行う。

ＳＧＳＮ通信部２０５は、パケット制御装置１０５とのプロトコル処理、通信データの入出力を行う。ＰＤＧ／ＰＤＮ通信部２０６は、パケットデータ中継装置１１０および公衆パケット網１１２との間でパケットの入出力を行う。なお、本実施の形態では、これらと移動網パケット中継装置１０６とは、何れもＩＰを介して接続されていることを仮定している。さらに、ＩＭＳ通信部２０７は、移動網パケット中継装置１０６と「ＩＭＳサーバ」との間の呼制御データの通信を行う。

図３は、パケットデータ中継装置１１０の内部構成を示すブロック図である。図３において、ＰＤＧ接続設定部３０１は、パケットデータ中継装置１１０を使用する端末１０１に関する接続設定を行う。端末状態管理部３０２は、パケットデータ中継装置１１０を使用する端末１０１に関する接続の状態を管理する。ＧＧＳＮ状態管理部３０３は、移動網パケット中継装置１０６とのプロトコル処理および通信データの入出力を行う。パケット中継部３０４は、ＷＬＡＮ中継装置１０９、移動網パケット中継装置１０６、および公衆パケット網１１２とパケットデータ中継装置１１０との間のパケットデータの入出力を行う。

ＷＡＧ通信部３０５は、ＷＬＡＮ中継装置１０９とのプロトコル処理および通信データの入出力を行う。ＧＧＳＮ／ＰＤＮ通信部３０６は、移動網パケット中継装置１０６および公衆パケット網１１２との間のパケットの入出力を行う。なお、移動網パケット中継装置１０６および公衆パケット網１１２とパケットデータ中継装置１１０とは、何れもＩＰを介して接続されていることを仮定している。そして、ＩＭＳ通信部３０７は、移動網パケット中継装置１０６とＩＭＳサーバとの間の呼制御データの通信を行う。

図４は、ＩＭＳサーバの内部構成を示すブロック図である。この図において、端末制御部４０１は、「ＩＭＳサーバ」を使用する端末１０１に関する接続設定を行う。端末状態管理部４０２は、ＩＭＳサーバを使用する端末１０１に関する呼制御の状態等を管理する。転送設定部４０３は、端末１０１に応じて呼制御メッセージを転送する設定を行う。ＩＰ通信部４０４は、ＩＰ伝送とＭｏｂｉｌｅ ＩＰの処理を行う。

パケット網通信部４０５は、公衆パケット網１１２との間で通信を行う。ＩＭＳ通信部４０６は別の「ＩＭＳサーバ」との通信を行う。ＧＧＳＮ／ＰＤＧ通信部４０７は、移動網パケット中継装置１０６およびパケットデータ中継装置１１０との間でパケットの入出力を行う。なお、移動網パケット中継装置１０６およびパケットデータ中継装置１１０とＩＭＳサーバとは何れもＩＰを介して接続されることを仮定している。

図５は、端末１０１の内部構成を示すブロック図である。図５において、端末呼制御部５０１は、端末１０１に関する呼制御を行い、ＩＭＳサーバに対するメッセージなどを生成し、ＩＭＳとＳＩＰのプロトコル処理の機能を持つ。端末状態管理部５０２は、端末１０１に関する各種状態を管理する。経路制御部５０３は、アプリケーションまたは接続に応じて適切な伝送経路を決定する。ＩＰ通信部５０４は、端末１０１向けのＩＰ通信を行う。ＩＰ分配通信部５０５は、端末状態管理部５０２を参照して、網の種類に応じてパケットを分配したり、パケットの通信先を決定する。

ＧＰＲＳ通信部５０６は、ＧＰＲＳに関するプロトコル処理を行う。移動アクセス網通信部５０７は、移動アクセス網１０４と通信し、無線制御を行う。ＷＬＡＮアクセスＩＰ通信部５０８は、パケットデータ中継装置１１０と、無線ＬＡＮ網のアクセス用ＩＰアドレスを用いての通信を行う。ＷＬＡＮ通信部５０９は、ＷＬＡＮアクセス網１０８との通信を行う。

図６は端末１０１の端末状態管理部のデータを示すフィールド図、図７は移動網パケット中継装置１０６の端末状態管理部のデータを示すフィールド図、図８はパケットデータ中継装置１１０の端末状態管理部のデータを示すフィールド図、図９は第１ＩＭＳサーバ１０７の端末状態管理部のデータを示すフィールド図、図１０は第２ＩＭＳサーバ１１１の端末状態管理部のデータを示すフィールド図、図１１はホームエージェント１１５の端末状態管理部のデータを示すフィールド図である。

以下では、図６〜図１１のフィールド図に表記されているアドレス等の意味について説明する。
「端末ＩＤ」（６０１，７０１，８０１，９０１，１００１，１１０１）は、端末を一意に識別する識別子である。この端末ＩＤとしては、例えば、ＩＭＳＩ、ＮＡＩ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｃｃｅｓｓ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）、ＳＩＰ ＵＲＩ、ＳＩＰ ＵＲＬなどを用いることができる。

「アクセス用ＩＰアドレス」（６０５，６０６，７０２，８０２）は、移動網１０２または無線ＬＡＮ網１０３に端末１０１がアクセスする際に用いるＩＰアドレスである。本実施の形態では、ホームエージェント１１５が移動網１０２と無線ＬＡＮ網１０３の外部に存在する。従って、ホームエージェント１１５が扱うホームＩＰアドレス（後述）で両方の網内をルーティングできる可能性は保証されない。端末１０１がアクセスを行う際には、アクセスを行う網から、このアクセス網内でルーティングすることが可能なアクセス用ＩＰアドレスを取得する必要がある。

「ホームＩＰアドレス」（６０７，７０３，８０３，１１０３）は、端末１０１が移動網１０２と無線ＬＡＮ網１０３の外部にアクセスする際に使用するＩＰアドレスである。本実施の形態においては、移動網１０２および無線ＬＡＮ網１０３の両方の網に対する端末１０１の移動透過性を提供するために、外部にアクセスするときはホームＩＰアドレスを用いる。なお、本実施の形態においては、端末１０１が予めホームＩＰアドレスを保持しているものと仮定するが、アクセス開始時にホームＩＰアドレスを取得する場合でも同様の効果が得られる。

「使用ポート番号」（６０９，７０４，８０４）は、端末１０１が通信サービスの伝送に用いているＴＣＰ，ＵＤＰ，ＳＣＴＰなどのポート番号であり、同一アドレスに対する、または同一アドレスからの伝送において伝送路を区別するための番号である。フィールド図中では、ポート番号「Ｐａ」および「Ｐｖ」の例だけを示したが、これら以外のポート番号に対する指定を示すため、”ｄｅｆａｕｌｔ”の値を指定することも可能である。例えば、「Ｐａ」や「Ｐｖ」の他に”ｄｅｆａｕｌｔ”が指定してあれば、それは「Ｐａ」，「Ｐｖ」以外のポート番号全てを示すこととなる。

図６において、「端末状態」６０２は、端末の通信状態を示すもので、「停止」、「待受中」、および「通信中」の３種類の状態を有する。「ＧＰＲＳ接続情報」６０３は、ＧＰＲＳに関する接続情報で、３ＧＰＰ ＴＳ２３．０６０のＰＤＰ ｃｏｎｔｅｘｔにあたる。「ＷＬＡＮ接続情報」６０４は、無線ＬＡＮ網１０３に接続するために格納されている情報である。「ＷＬＡＮ接続情報」としては、例えば、ＷＬＡＮアクセス網１０８へ接続するためのＷＥＰキー、ＥＳＳ−ＩＤ、認証方式、認証ＩＤ、パスワード等や、接続後に端末に割り当てられるアクセス用ＩＰアドレスが挙げられる。「ＩＭＳサーバアドレス」６０８は、端末が使用するＩＭＳサーバのアドレスである。「使用網中継装置ＩＰアドレス」６１０は、端末１０１からホームエージェント１１５へのパケットの通信に用いる移動網１０２と無線ＬＡＮ網１０３のいずれかの中継装置のＩＰアドレスである。「使用網中継装置ＩＰアドレス」６１０は、「使用ポート番号」６０９ごとに付与される。

図７および図８において、転送先中継装置ＩＰアドレス（７０５，８０５）は、該当する使用ポートの下り（端末１０１宛の）パケットの伝送先となるアドレスを示す。転送先中継装置ＩＰアドレス（７０５，８０５）は、使用ポート番号（７０４，８０４）ごとに付与される。主中継装置ＩＰアドレス（７０６，８０６）は、主中継装置のＩＰアドレスを示す。なお、主中継装置とは、端末毎にホームエージェントに登録している気付アドレスが割り当てられた中継装置のことで、具体的には移動網パケット中継装置またはパケットデータ中継装置のことである。ＧＰＲＳ接続情報（７０７，８０７）は、ＧＰＲＳに関する接続情報で、３ＧＰＰにおけるＰＤＰ ｃｏｎｔｅｘｔにあたる。

図９および図１０において、端末ＩＰアドレス（９０２，１００２）は、端末１０１のＩＰアドレスである。ホームサーバＩＰアドレス（９０３，１００３）は、端末１０１のホーム網のＩＭＳサーバのＩＰアドレスである。なお、本実施の形態においては、端末１０１のホーム網は、移動網１０２と仮定されており、無線ＬＡＮ網１０３が端末１０１の在圏網となる。

図１１において、気付アドレス１１０２は、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰで使用される気付（ｃａｒｅ−ｏｆ）アドレスである。本実施の形態で想定するＭｏｂｉｌｅ ＩＰｖ４の場合は、Ｆｏｒｅｉｇｎ Ａｇｅｎｔ（ＦＡ）となる中継装置のアドレスとなる。

以下では、図１２〜図１７を参照して、本実施の形態におけるシステムの動作を説明する。

図１２は端末１０１がセルＭ１に位置して端末１０１ａとなっているときのシーケンス図、図１３は端末１０１ａがセルＬ１に移動して端末１０１ｂとなった時のシーケンス図である。

図１４は、本実施の形態における端末１０１の状態遷移図である。図１４に示すように、端末１０１は、電源のオン／オフや滞在エリアおよび通信の開始／完了などによって、「停止」１４０１、「待機中」１４０２、および「通信中」１４０３の３つの状態をとる。端末１０１の状態は、端末状態管理部５０２の端末状態６０２のフィールドに格納される。

図１５は、本実施の形態における、位置登録時の端末１０１の動作を説明するためのフロー図、図１６は通信中の端末１０１の動作を説明するためのフロー図、図１７は移動網パケット中継装置またはパケットデータ中継装置のパケット転送の動作を説明するためのフロー図である。

図１２を用いて、端末１０１がセルＭ１に位置して端末１０１ａとなっているときのシーケンスを説明する。状態１２０１は、端末１０１ａが「停止」１４０１（図１４）していることを示す。ユーザにより端末１０１ａに電源が投入されると、電源投入された端末１０１ａは、ＧＰＲＳ位置登録・ユーザ情報登録１２０２を出力する。端末１０１ａは、ＧＰＲＳ位置登録・ユーザ情報登録１２０２を出力する処理において、図１５のステップＳ１５０１からステップＳ１５０３までの処理を行う。すなわち、先ず、接続可能な網の検出を実行する（ステップＳ１５０１）。ここでは、端末１０１ａは、移動網１０２とのみ通信可能であると仮定する。次に、検出した網の種別を判定する（ステップＳ１５０２）。検出した網が移動網であると判定されると、ＧＰＲＳ接続処理（ステップＳ１５０３）に移行し、この処理により移動体パケット中継装置１０６に端末ＩＤ１の位置Ｍ１が登録される。

このＧＰＲＳ接続処理（ステップＳ１５０３）の中で、端末１０１ａは当該登録が電源投入後最初の網の登録であることを移動網パケット中継装置１０６に通知する。移動網パケット中継装置１０６は、端末１０１ａの主中継装置ＩＰアドレスに自身のアドレスＩＰｇを登録する。端末１０１ａは、移動体パケット中継装置１０６から移動網１０２側のアクセス用ＩＰアドレスＩＰａを取得する。このとき、端末１０１ａの内部では、以下の処理が行われる。

端末１０１ａのＧＰＲＳ通信部５０６は、端末１０１ａの電源が投入されると、ＧＰＲＳの位置登録処理を開始し、パケット制御装置１０５への要求の出力・応答の入力を、移動アクセス網通信部５０７を介して行う。端末１０１ａにおいて、移動網１０２の移動網パケット中継装置１０６とのパケット通信を行うのは、ＧＰＲＳ通信部５０６である。ＧＰＲＳ位置登録・ユーザ情報登録１２０２の処理においても、ＧＰＲＳプロトコルと同じ処理を行うため、基本的にＧＰＲＳ通信部５０６が用いられる。端末１０１ａとパケット制御装置１０５との間において行われる位置登録処理は、位置登録を行うＡＴＴＡＣＨ処理と認証処理とからなり、３ＧＰＰ ＴＳ２３．０６０では、ＡＴＴＡＣＨ Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ｒｅｓｐｏｎｓｅ／Ａｃｃｅｐｔ／Ｃｏｍｐｌｅｔｅ、Ｉｄｅｎｔｉｔｙ Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ｒｅｓｐｏｎｓｅ、ＩＭＥＩ Ｃｈｅｃｋ手順に従って処理が実行される。

パケット制御装置１０５は、ＧＰＲＳ位置登録・ユーザ情報登録１２０２が入力されると、ＧＰＲＳ接続設定を行う。このＧＰＲＳ接続設定では、パケット制御装置１０５が端末１０１に対応するパケット制御装置１０５用の（一次）ＧＰＲＳ接続情報（３ＧＰＰにおけるＰＤＰ ｃｏｎｔｅｘｔ）を作成し、移動網１０３における端末１０１の位置の管理を開始する。また、ＧＰＲＳ接続設定において、パケット制御装置１０５は、位置の更新処理（３ＧＰＰにおけるＬｏｃａｔｉｏｎ Ｕｐｄａｔｅ Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）、移動網パケット中継装置１０６への（一次）ＧＰＲＳ接続情報の作成処理（３ＧＰＰにおけるＣｒｅａｔｅ ＰＤＰ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）、ユーザ情報格納装置１１３への位置更新処理（３ＧＰＰにおけるＲｏｕｔｅｉｎｇ Ａｒｅａ Ｕｐｄａｔｅ）を行う。

移動網パケット中継装置１０６は、ＧＰＲＳ位置登録・ユーザ情報登録１２０２が入力されると、（二次）ＧＰＲＳ接続情報（３ＧＰＰにおけるＳｅｃｏｎｄａｒｙ ＰＤＰ ｃｏｎｔｅｘｔ）を作成し、アクセス用ＩＰアドレスＩＰａを端末１０１ａに渡す。そして、端末１０１ａは、移動網１０２用のアクセス用ＩＰアドレスＩＰａを端末状態管理部５０２に格納する。なお、以降では、単にＧＰＲＳ接続情報と記述する時は移動網パケット中継装置用のＧＰＲＳ接続情報を指すものとする。

アクセス用ＩＰアドレスＩＰａは、公衆パケット網１１２などの移動網パケット中継装置１０６の外部のノードにより割り当てが行われ、移動網パケット中継装置１０６を介して端末１０１ａに伝送される。

このとき、移動網パケット中継装置１０６内では、先ず、端末１０１ａからの要求がパケット制御装置１０５を介してＳＧＳＮ通信部２０５に入力される。この端末１０１ａからの要求は、ＧＰＲＳの位置登録に関連するものであるため、ＧＧＳＮ接続設定部２０１が端末１０１に対応する移動網パケット中継装置用のＧＰＲＳ接続情報を作成し、端末状態管理部２０２にＧＰＲＳ接続情報７０７として格納する。

また、移動網パケット中継装置１０６は、端末１０１ａが接続する最初の中継装置であるため、移動網パケット中継装置１０６のＩＰアドレスＩＰｇを主中継装置ＩＰアドレス７０７として格納する。なお、移動網パケット中継装置１０６は、アクセス用ＩＰアドレスとして７０２にはアクセス用ＩＰアドレスＩＰａを格納する。ＧＰＲＳ接続情報の作成後、ＧＧＳＮ接続設定部２０１が応答を生成して、ＳＧＳＮ通信部２０５を介してパケット制御装置１０５に出力する。

さらに、パケット制御装置１０５は、ＧＰＲＳ位置登録・ユーザ情報登録１２０２を受けて、端末のＩＤおよび接続した位置（セルＭ１）をユーザ情報格納装置１１３へ登録する。ここでは３ＧＰＰにおけるＵｐｄａｔｅ Ｌｏｃａｔｉｏｎ／Ａｃｋ、Ｉｎｓｅｒｔ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｄａｔａメッセージを用いる。以上の処理の結果、端末１０１ａのＧＰＲＳによる通信が可能になる。

端末１０１ａは、ＭＩＰ登録１２０３を出力する。ＭＩＰ登録１２０３を出力する前に、端末１０１ａは、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ設定処理（ステップＳ１５０６）において、ホームエージェント１１５に、ホームＩＰアドレスと共に移動網１０２のアクセス用ＩＰアドレスＩＰａを気付アドレスとして登録する。端末１０１ａは、ステップＳ１５０６を実行する前に、ホームエージェント１１５のＩＰアドレスと端末１０１ａのホームＩＰアドレスを別途取得し、端末状態管理部５０２に格納しておく。例えば、端末１０１ａがホームＩＰアドレスを常時端末状態管理部５０２に保持してもよいし、ホームエージェントのサービス提供者と別途認証を行い、認証完了時に配布する方法も可能である。

端末１０１ａの内部では、ＧＰＲＳ通信部５０６によるＧＰＲＳの通信設定が完了すると、端末呼制御部５０１にＩＰ分配通信部５０５とＩＰ通信部５０４を介してアクセス用ＩＰアドレスが通知される。端末呼制御部５０１は、端末状態管理部５０２にアクセス用ＩＰアドレスＩＰａを端末１０１ａ（端末ＩＤはＩＤ１）とともに登録する。この登録が完了すると、端末呼制御部５０１は、ホームエージェント１１５に端末１０１ａを登録する要求であるＭＩＰ登録１２０３を作成し、ＩＰ通信部５０４とＩＰ分配通信部５０５で外部ネットワーク向けのＩＰパケットを生成し、ＧＰＲＳ通信部５０６と移動アクセス網通信部５０７を介して移動アクセス網１０４にＭＩＰ登録１２０３を出力する。以降の処理では、移動網１０２経由の全てのＩＰパケットは、この経路を用いて入出力が行われる。

図１２に示すように、ＭＩＰ登録１２０３は、移動アクセス網１０４、パケット制御装置１０５、移動網パケット中継装置１０６、公衆パケット網１１２を経由してホームエージェント１１５に入力される。このＭＩＰ登録１２０３は、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰのＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ｒｅｐｌｙを含む信号である。

ホームエージェント１１５は、端末ＩＤ１１０１ ＩＤ１、アクセス用ＩＰアドレス１１０２としてアクセス用ＩＰアドレスＩＰａを登録し、アクセス用アドレスＩＰａに対応付けて、ホームＩＰアドレス１１０３としてホームＩＰアドレスＩＰｃを登録する。この登録の完了後、ホームエージェント１１５は、登録成功を示す応答を端末１０１ａに対して出力する。この応答が入力されると、端末１０１ａは、端末呼制御部５０１が端末状態管理部５０２に端末１０１ａの端末ＩＤであるＩＤ１とホームＩＰアドレスＩＰｃの組を登録する。

ＩＭＳサーバ検索・ＳＩＰ登録１２０４は、端末１０１ａが第１ＩＭＳサーバに対して出力する信号である。ＩＭＳサーバ検索・ＳＩＰ登録１２０４を出力する前に、端末１０１ａは、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰの処理が完了すると、ＳＩＰ設定処理Ｓ１５０７を行う。ＩＭＳサーバ検索・ＳＩＰ登録１２０４において、端末１０１ａは、移動網１０２に関連するＩＭＳサーバを検索し、ＩＭＳサーバを検出したときにそのＩＰアドレスを端末状態管理部５０２に格納する。このとき、移動網１０２配下の端末を制御するＩＭＳサーバである第１ＩＭＳサーバ１０７のアドレスＩＰｓが、移動網１０２から取得される。

なお、ＩＭＳの仕様を記述した３ＧＰＰ ＴＳ２３．２２８（３ＧＰＰ ＴＳ２３．２２８，”ＩＰ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ（ＩＭＳ）；Ｓｔａｇｅ ２”）には、移動網１０２のＤＨＣＰサーバとＤＮＳサーバが連携してＩＭＳサーバのＩＰアドレスを端末１０１ａに通知する機構が示されている。移動体パケット中継装置１０６またはパケット制御装置１０５から、ＩＭＳサーバのＩＰアドレスを取得する方法もある。

端末１０１ａは、第１ＩＭＳサーバ１０７に対して、ＩＭＳサーバ検索・ＳＩＰ登録１２０４を出力する。この信号は、ＩＥＴＦ ＳＩＰのＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎに相当する。ＩＭＳサーバ検索・ＳＩＰ登録１２０４を出力するとき、端末１０１ａの内部では以下の処理が行われる。

端末呼制御部５０１が第１ＩＭＳサーバ１０７のＩＰアドレスＩＰｓを取得すると、端末呼制御部５０１は第１ＩＭＳサーバ１０７に登録処理を行うため、ＳＩＰ登録要求を作成して移動網１０２に出力する。端末１０１ａは、端末１０１ａによるＩＭＳサーバ検索・ＳＩＰ登録１２０４が入力されると、第１ＩＭＳサーバ１０７にＳＩＰ登録処理を実行し、ユーザ情報格納装置１１３にユーザのＩＤと端末１０１ａのホームＩＰアドレスＩＰｃが登録される。なお、ＴＳ２３．２２８では、Ｃｘ−Ｐｕｔ／Ｃｘ−Ｐｕｌｌにより、「ｐｕｂｌｉｃ ｕｓｅｒ ｉｄｅｎｔｉｔｙ」（電話番号、ＲＦＣ３２６１のＳＩＰ ＵＲＩかＲＦＣ２８０６のｔｅｌ ＵＲＬの形態を取る）、「ｐｒｉｖａｔｅ ｕｓｅｒ ｉｄｅｎｔｉｔｙ」（ＮＡＩの形態を取る）、「Ｓ−ＣＳＣＦ ｎａｍｅ」を出力している。

第１ＩＭＳサーバ１０７の内部では、先ず、ＧＧＳＮ／ＰＤＧ通信部４０７で、データ・リンク層の一部分であるＭＡＣ層（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｌａｙｅｒ）まで、ＩＰ通信部４０４でＩＰのプロトコル処理を行ってＩＭＳサーバ検索・ＳＩＰ登録１２０４が入力されると、端末制御部４０１がメッセージを解析する。この場合は、ホーム網に対するＳＩＰ登録なので、端末制御部４０１は端末状態管理部４０２に入力された端末ＩＤ９０１とホームＩＰアドレス９０２とホームサーバＩＰアドレス９０３の組として、それぞれＩＤ１とホームＩＰアドレスＩＰｃと第１ＩＭＳサーバ１０７のＩＰアドレスＩＰｓを登録する。その後、端末１０１ｂに対してＩＰ通信部４０４とＧＧＳＮ／ＰＤＧ通信部４０７を介して登録完了を示す応答を出力する。端末１０１ａにおいては、端末状態管理部５０２のＩＭＳサーバＩＰアドレス６０８に第１ＩＭＳサーバ１０７のＩＰアドレスＩＰｓを登録する。

端末１０１ａにおいて、ＩＭＳサーバ検索・ＳＩＰ登録１２０４のＳＩＰ登録処理が完了すると、図１５に図示した一連の処理が完了し、端末１０１ａは（状態１２０５）の「待受中」状態１４０２（図１４）となる。ここでは、端末１０１ａ内の端末呼制御部５０１が、端末状態管理部５０２内の状態を「待受中」に変更する。

ＳＩＰの登録が完了すると、ＳＩＰ発信処理１２０６で、端末１０１ａは第１ＩＭＳサーバ１０７を用いて、ＳＩＰの発信を対向ノード（ＩＤ２）に対して行う。発信はＳＩＰのＩＮＶＩＴＥメッセージから始まり、「Ｏｆｆｅｒ」、「Ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ」、「Ｒｉｎｇｉｎｇ」、「ＯＫ」、「ＡＣＫ」のメッセージが送受される。これらの信号は移動網１０２と第１ＩＭＳサーバ１０７が中継し、対向ノードに出力する。

端末１０１ａは、一連の処理が完了すると、図１２に示すように、取得した対向ノードのＩＰアドレスに対して端末のデータストリーム（信号１２０７）の出力を開始する。また、音声の使用ポートＰａと動画の使用ポートＰｖについて共に移動網パケット中継装置１０６経由であることを端末１０１ｂが端末状態管理部５０２に格納する。

端末１０１ａはＳＩＰ発信処理１２０６の出力が完了すると、端末１０１ａは状態１２０８の「通信中」状態１４０３（図１４）となる。ここでは、端末１０１ａ内の端末呼制御部５０１が端末状態管理部５０２内の状態を「通信中」１４０３に変更する。この時点を「時点（ａ）」とし、このときのノードに格納されているデータが図６〜図１１の「（ａ）」に示されている。

次に、図１３のシーケンス図と図１６のフロー図を用いて、端末１０１ａがセルＬ１に移動して端末１０１ｂとなった時の本実施の形態のシステムの動作を説明する。図１３は図１２から継続したシーケンスを示している。

図１６は、「通信中」状態１４０３における、網の検出から網の選択までの処理を説明するフロー図である。図１３の最初の時点においては、図１２の最後のセルＬ１進入１２０９で端末１０１ａは、セルＬ１に移動して端末１０１ｂとなっている。そして、図１６の「接続可能な網の検出・接続処理」（ステップＳ１６０１）によって、端末１０１ｂが無線ＬＡＮ網１０３を接続可能な網として検出し、これを処理Ｓ１６０１の「網Ａ」として、以下の接続処理を実行する。

図１３に示すＷＬＡＮ接続設定１３０１において、端末１０１ｂは、進入した無線ＬＡＮ網１０３に対してＷＬＡＮ接続設定を行う。先ず、端末１０１ｂを検出したＷＬＡＮアクセス網１０８は、ＷＬＡＮ接続設定を行い、端末１０１ｂが無線ＬＡＮアクセス網１０８への接続時に用いるローカルＩＰアドレスＩＰｂを払い出す。端末１０１ｂにおいて、ＷＬＡＮアクセス網１０８との間の物理層およびＭＡＣ層の通信処理は、ＷＬＡＮ通信部５０９が行う。ＷＬＡＮ通信部５０９はＷＬＡＮアクセス網１０８が出力するビーコンを受け取るか、ＷＬＡＮアクセス網１０８のアクセスポイントを検出し、無線ＬＡＮ網１０３の接続処理および必要に応じて認証処理を行う。

ここで、無線ＬＡＮ網１０３が使用する無線インタフェースの規格がＩＥＥＥ８０２．１１ならば、接続処理にはＢｅａｃｏｎ、Ｐｒｏｂｅ Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ｒｅｓｐｏｎｓｅが用いられ、認証処理にはＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージが用いられる。なお、認証処理においては、端末ＩＤのほか、端末のＮＡＩを用いることも可能である。

ＭＡＣ層までの接続処理後、ＷＬＡＮ通信部５０９が無線ＬＡＮ網１０３において、ローカルＩＰアドレスＩＰｌを取得する。なお、ローカルＩＰアドレスは認証処理と同時に取得してもよい。

端末１０１ｂの内部では、ＷＬＡＮ通信部５０９が端末ＩＤを無線ＬＡＮ網１０３によって決められた認証手順で出力し、これに対してＷＬＡＮアクセス網１０８が認証を行う。認証の結果、端末１０１ｂの端末ＩＤでＷＬＡＮアクセス網１０８にアクセス可能と判定したら、ＷＬＡＮアクセス網１０８が応答し、ローカルＩＰアドレスＩＰｌをＷＬＡＮ通信部５０９に入力する。また、端末状態管理部５０２にＷＬＡＮ接続情報６０４としてローカルＩＰアドレスＩＰｌを格納する。

無線ＬＡＮ網１０３への接続が可能になった時点で、端末１０３ｂは、図１６に示された一連の処理、すなわち通信中における接続対象の網の選択処理を行う。この場合は、動画の使用ポートＰｖを移動網１０２から無線ＬＡＮ網１０３へ変更する決定を行う。

端末１０１ｂは、無線ＬＡＮ網１０３のアクセス用ＩＰアドレスＩＰｂをパケットデータ中継装置１１０経由で取得し、端末状態管理部５０２に無線ＬＡＮ網１０３用のアクセス用ＩＰアドレス６０６として格納する。アクセス用ＩＰアドレスＩＰｂは、３ＧＰＰのＴＳ２３．２３４で規定されるインタワーク使用におけるリモートＩＰアドレスである。この後、端末１０１ｂは、パケットデータ中継装置１１０とＷＬＡＮ中継装置１０９を経由した通信が可能になる。

端末１０１ｂの内部では、ＷＬＡＮアクセスＩＰ通信部５０８がＷＬＡＮアクセス網からアクセス可能な無線ＬＡＮ網１０３を選択し、認証システム１１４に対して端末ＩＤ ＩＤ１を含む認証要求を出力する。端末１０１ｂが無線ＬＡＮ網１０３と通信可能であれば、許可の旨の認証応答が端末１０１ｂに入力される。その後、端末１０１ｂとパケットデータ中継装置１１０の間にトンネルを張るための設定処理が行われ、通信が開始される。この処理の間に、端末状態管理部５０２にＷＬＡＮ接続情報６０４が格納される。

上記の処理以降において、端末１０１ｂが無線ＬＡＮ網１０３と通信を行う場合は、端末１０１ｂの内部では、ＷＬＡＮアクセスＩＰ通信部５０８がパケットデータ中継装置１１０と通信するためのカプセル化処理を行う。ＷＬＡＮ通信部５０９は、無線ＬＡＮの物理層及びＭＡＣ層の処理と、無線ＬＡＮ網１０３におけるローカルＩＰアドレスによるカプセル化処理を行う。以下において、「端末１０１ｂが無線ＬＡＮ網１０３と通信する」と記述した場合は、端末１０１ｂにおいてこれらの処理が行われているものとする。

端末１０１ｂは、パケットデータ中継装置のＩＰアドレスＩＰｐをＤＮＳサーバ（不図示）を用いて検索する。端末１０１ｂの内部では、ＷＬＡＮアクセスＩＰ通信部５０８がパケットデータ中継装置１１０のＩＰアドレスＩＰｐを取得する。これにより、端末１０１ｂと無線ＬＡＮ網１０３が接続可能な状態になり、ステップＳ１６０１が完了する。

「通信中の網の取得」（ステップＳ１６０２）では、端末１０１ｂは、通信中の網である移動網１０２を取得して、これを「網Ｂ」とする。そして、網の一致・不一致を判断する処理である「網Ａ≠網Ｂ」（ステップＳ１６０３）で、通信中の網Ｂと接続可能な網Ａが比較される。ここでは、通信中の網Ｂと接続可能な網Ａは異なっているため、「未通信＆接続可能な網の抽出」（ステップＳ１６０４）に移行して当該処理を行う。なお、ステップＳ１６０３における網の比較処理は、使用している中継装置のアドレスとして移動網１０２の移動網パケット中継装置１０６のＩＰアドレスＩＰｇを取得し、無線ＬＡＮ網１０３の中継装置であるパケットデータ中継装置１１０のＩＰアドレスＩＰｐと異なっていると判定したり、端末１０１と接続している網毎に割り当てられたアクセス用ＩＰアドレスで、移動網１０２に対応するＩＰａと無線ＬＡＮ網１０３に対応するＩＰｂが異なっていると判定してもよい。

ステップＳ１６０４では、通信を行っておらず、かつ接続可能な網を抽出し、これを「網Ｃ」とする。この時点では、端末１０１ｂにおいては無線ＬＡＮ網１０３が当該条件に合致し、抽出されることとなる。

その後、「使用ポートとサービス抽出」（ステップＳ１６０５）により、端末１０１ｂが通信に使用しているポートとサービスを抽出する。端末１０１ｂは、ポートＰｖを動画伝送用として、ポートＰａを音声伝送用として用いている。

ステップＳ１６０６は、「網Ｃが網Ｂより良い使用ポートに関し網Ｂから網Ｃに切り替える要求を出力」する処理である。この処理では、上記のステップＳ１６０４により新しく接続可能になった網（網Ｃ）が通信中の網（網Ｂ）より優先度が高いと判定されたサービスのポート番号に関して、網の切替処理を行う。本実施の形態においては、ポートＰａの音声伝送に関しては、エリアが広い移動網１０２、動画伝送には帯域が広い無線ＬＡＮ網１０３を用いることとする。従って、切替対象のポートはポートＰｖのみ、切替先は無線ＬＡＮ網１０３となる。

以下では、ポートＰｖの伝送路切替の処理を、ＩＭＳサーバの検索と切替要求に対する処理の順に説明する。

ＩＭＳサーバ検索１３０２で、端末１０１ｂはＩＭＳサーバを検索し、第２ＩＭＳサーバ１１１のアドレスＩＰｔを取得する。さらに、端末１０１ｂは、第２ＩＭＳサーバ１１１に対して端末ＩＤ１のＳＩＰ登録１３０３を出力する。その際には、ＳＩＰ Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎメッセージを用いる。

第２ＩＭＳサーバ１１１と端末１０１ｂとの間の通信処理は、第１ＩＭＳサーバ１０７における第１サーバのＩＰアドレス取得処理と同じである。ただし、この場合は、移動網１０２が端末１０１のホーム網になるため、無線ＬＡＮ１０３は在圏網になる。従って、ＴＳ２３．２２８のＩＭＳ仕様におけるＳ−ＣＳＣＦは第１ＩＭＳサーバ１０７であるから、第２ＩＭＳサーバ１１１はＰ−ＣＳＣＦの動作を行う。先ず、第２ＩＭＳホーム網のＩＭＳサーバを端末１０１ｂのユーザＩＤを用いて検索する。その結果、第１ＩＭＳサーバ１０７とそのＩＰアドレスＩＰｓが検索され、第２ＩＭＳサーバ１１１と第１ＩＭＳサーバ１０７との間の接続が形成される。

このとき、第２ＩＭＳサーバ１１１においては、以下のように処理が行われる。第２ＩＭＳサーバ１１１は、端末１０１ａによるＳＩＰ登録１３０３が入力されると、第２ＩＭＳサーバ１１１にＳＩＰ登録処理を行う。このとき、第２ＩＭＳサーバ１１１の内部では、先ず、ＧＧＳＮ／ＰＤＧ通信部４０７で、ＭＡＣ層までＩＰ通信部４０４でＩＰのプロトコル処理を行って、ＳＩＰ登録１３０３が入力されると、端末制御部４０１がメッセージを解析する。この場合は、在圏網に対するＳＩＰ登録なので、端末制御部４０１は転送制御部４０３に要求を渡す。

転送制御部４０３は、ＩＰ通信部４０４とＧＧＳＮ／ＰＤＧ通信部４０７を介してユーザ情報格納装置１１３と連携して、ユーザＩＤをキーとして、ホーム網のＩＭＳサーバを検索する処理を行う。この際のキーとしては、ユーザＩＤの他、ＩＭＳＩ、ユーザＩＤから抽出したドメイン名、ＧＧＳＮのアドレス、またはＧＧＳＮ ｎｕｍｂｅｒを用いてもよい。

検索が完了した場合、第１ＩＭＳサーバ１０７のＩＰアドレスＩＰｓを端末１０１ｂのユーザＩＤとともに端末状態管理部４０２に登録する。その後、端末１０１ｂからの信号を第１ＩＭＳサーバ１０７に出力する。第１ＩＭＳサーバ１０７は、ホーム網における場合と同様に、端末１０１ｂの登録を行い、応答を第２ＩＭＳサーバ１１１に出力する。そして、第２ＩＭＳサーバ１１１は、上記の応答をそのまま端末１０１ｂに出力する。端末１０１ｂでは、端末制御部５０１が、端末状態管理部５０２に第２ＩＭＳサーバ１１１のＩＰアドレスＩＰｔをＩＭＳサーバＩＰアドレス６０８として格納する。

この後、ＩＭＳ関連の呼制御の信号は、端末１０１ｂから無線ＬＡＮ網１０３と第２ＩＭＳサーバ１１１を経由して第１ＩＭＳサーバ１０７という経路で伝送される。この時点を「時点（ｂ）」とし、このときのノードに格納されているデータが図６〜図１１の「（ｂ）」に示されている。

端末１０１ｂは、ビデオのポートＰｖに関するホームＩＰアドレスＩＰｃに関連するストリームを、移動網１０２経由のＩＰアドレスＩＰａから、無線ＬＡＮ網１０３のパケットデータ中継装置１１０のＩＰアドレスＩＰｐ経由のＩＰアドレスＩＰｂに変更する経路変更要求１３０４を、第２ＩＭＳサーバ１１１に対して出力する。

端末１０１ｂの内部では、端末呼制御部５０１が経路変更要求１３０４を生成し、無線ＬＡＮ網１０３に対して出力する。経路変更要求１３０４には、端末１０１ｂの端末ＩＤ ＩＤ１、ホームＩＰアドレスＩＰｃ、変更前の端末（アクセス用）ＩＰアドレスＩＰａ、変更後の端末（アクセス用）ＩＰアドレスＩＰｂ、転送先中継装置のＩＰアドレスＩＰｐ、ポート番号Ｐｖ、および端末ＩＤ ＩＤ１を、端末状態管理部５０２から取得して格納する。

第２ＩＭＳサーバ１１１は、経路変更要求１３０４が入力されると、パケットデータ中継装置１１０に対して、転送対象のストリームと転送先を指定した転送設定要求１３０５を出力する。また、第２ＩＭＳサーバ１１１は、第１ＩＭＳサーバ１０７に対して、経路変更要求１３０６をそのまま転送する。

第２ＩＭＳサーバ１１１の内部で、経路変更要求１３０４がＧＧＳＮ／ＰＤＧ通信部４０７によって入力される。ＩＰ通信部４０４から検出した経路変更要求１３０４を端末制御部４０１が解析し、経路変更要求であることを検出する。端末制御部４０１は、ＩＰ通信部４０４とＩＭＳ通信部４０６を使用して、経路変更要求１３０４を、ホームサーバＩＰアドレスＩＰｓを持つ第１ＩＭＳサーバ１０７に出力する。

第１ＩＭＳサーバ１０７は、第２ＩＭＳサーバ１１１から経路変更要求１３０６が入力されると、端末ＩＤ ＩＤ１または変更前の端末ＩＰアドレスＩＰａから移動網パケット中継装置１０６を検索し、転送設定要求１３０７を出力する。第１ＩＭＳサーバ１０７の内部では、経路変更要求１３０６がＩＭＳ通信部４０６とＩＰ通信部４０４を介して入力される。端末制御部４０１は、経路変更要求１３０６を解析して、変更前の端末ＩＰアドレスＩＰａと変更後の端末ＩＰアドレスＩＰｂ、転送先中継装置のＩＰアドレスＩＰｐ、ポート番号Ｐｖ、および、端末ＩＤ ＩＤ１を抽出する。

ここで、端末１０１の公衆パケット網とのゲートウェイは、移動網パケット中継装置１０６であるから、端末制御部４０１は経路変更要求１３０６に含まれる端末ＩＤ ＩＤ１、変更前の端末ＩＰアドレスＩＰａ、転送先中継装置のＩＰアドレスＩＰｐ、および、ポート番号Ｐｖを格納した転送変更を要求する転送設定要求１３０７を生成し、ＩＰ通信部とＧＧＳＮ／ＰＤＧ通信部４０７を介して移動網パケット制御装置１０６に対して出力する。

移動網パケット中継装置１０６は、転送設定要求１３０７において転送変更を要求する信号が入力されると、信号内の転送先中継装置のＩＰアドレスと自分のＩＰアドレスとを比較する。この場合は、転送先中継装置のＩＰアドレスＩＰｐは主中継装置７０７のＩＰアドレスＩＰｇと異なるため、信号で指定されたポートＰｖに関して、転送先中継装置ＩＰアドレス７０５の設定をＩＰｐに変更する。

移動網パケット中継装置１０６の内部では、ＧＧＳＮ接続設定部２０１にＩＭＳ通信部２０７を介して転送設定要求１３０７が入力されると、ＧＧＳＮ接続設定部２０１が端末ＩＤ ＩＤ１に基づいて端末状態管理部３０２内部の主中継装置ＩＰアドレス７０６を検索する。ＧＧＳＮ接続設定部２０１は、指定された転送先中継装置ＩＰアドレスＩＰｐが主中継装置ＩＰアドレス７０６のＩＰｇと異なるので、端末状態管理部２０２に使用ポート番号Ｐｖと転送先ＩＰアドレスＩＰｐを追加する。そして、ＧＧＳＮ接続設定部２０１は、転送変更を確認する信号を、ＩＭＳ通信部２０７を介して第１ＩＭＳサーバ１０７に出力する。なお、指定された転送先中継装置ＩＰアドレスと主中継装置ＩＰアドレス７０６が同じで、かつ信号で指定されたポートに関するエントリがある場合は、そのエントリを削除する。

第１ＩＭＳサーバ１０７は、転送設定の処理が完了したら、経路変更要求の応答である経路変更確認１３０８を第２ＩＭＳサーバ１１１に出力する。第１ＩＭＳサーバ１０７の端末制御部４０１は、経路変更要求１３０６と対応づけるための情報（例えば、端末ＩＤかメッセージに一意に割り当てられた識別子）を格納して経路変更確認１３０８を生成し、ＩＰ通信部４０４とＧＧＳＮ／ＰＤＧ通信部４０７を介して端末１０１ｂに出力する。

第２ＩＭＳサーバ１１１は、第１ＩＭＳサーバ１０７から経路変更確認１３０８が入力されると、自網の中継装置であるパケットデータ中継装置１１０の転送設定１３０９を受けて変更する転送変更処理を行う。その結果、パケットデータ中継装置１１０の設定が変更される。

パケットデータ中継装置１１０は、転送設定１３０９を受けて転送変更処理において転送変更を要求する信号が入力されると、信号内の転送先中継装置のＩＰアドレスと自分のＩＰアドレスとを比較する。この場合は、転送先中継装置のＩＰアドレスＩＰｐは主中継装置８０７のＩＰアドレスＩＰｇと異なるため、信号で指定されたポートＰｖに関して、転送先中継装置ＩＰアドレス８０５の設定をＩＰｐに変更する。

移動網パケット中継装置１０６の内部では、ＧＧＳＮ接続設定部２０１にＩＭＳ通信部２０７を介して転送設定要求１３０７が入力されると、ＧＧＳＮ接続設定部２０１は端末ＩＤＩＤ１から端末状態管理部３０２内部の主中継装置ＩＰアドレス８０６を検索する。指定された転送先中継装置ＩＰアドレスＩＰｐが主中継装置ＩＰアドレス８０６のＩＰｇと異なるので、ＧＧＳＮ接続設定部２０１は端末状態管理部２０２に使用ポート番号Ｐｖと転送先ＩＰアドレスＩＰｐを追加する。そして、ＧＧＳＮ接続設定部２０１は、転送変更を確認する信号を、ＩＭＳ通信部２０７を介して第１ＩＭＳサーバ１０７に出力する。なお、指定された転送先中継装置ＩＰアドレスと主中継装置ＩＰアドレス８０６が同じで、かつ信号で指定されたポートに関するエントリがある場合は、そのエントリを削除する。

第２ＩＭＳサーバ１１１は、パケットデータ中継装置１１０の設定が終了すると経路変更確認１３１０を端末に出力する。第２ＩＭＳサーバ１１１の端末制御部４０１は、経路変更要求１３０４と対応づけるための情報（例えば、端末ＩＤかメッセージに一意に割り当てられた識別子）を格納して経路変更確認１３０８を生成し、ＩＰ通信部４０４とＧＧＳＮ／ＰＤＧ通信部４０７を介して端末１０１ｂに出力する。

端末１０１ｂは、処理が完了すると端末状態管理部５０２にポートＰｖと、ポートＰｖに対するアクセス用ＩＰアドレスＩＰｐの組を格納する。

以上で切替処理が完了する。この後、移動網パケット制御装置１０６とパケットデータ中継装置１１０では、以下のようにして音声データに関するＩＰパケット転送１３１１と動画データに関するＩＰパケット転送１３１２が行われる。

図１７は、本実施の形態における、移動網パケット中継装置１０６またはパケットデータ中継装置１１０のパケット転送の動作を説明するためのフロー図で、以下では、このフローを３つの場合に分けて説明する。

第１は、端末１０１ｂから対向ノード１１６へのパケット転送動作に関するもので、移動網パケット中継装置１０６の処理がこれに該当する。移動網パケット中継装置１０６は、端末１０１ｂの主中継装置となるから、端末１０１ｂのホーム網中継装置か否かを判断するステップＳ１７０１の分岐では「Ｙｅｓ」と判断されてステップＳ１７０２へと進む。ステップＳ１７０２では、転送元がホームエージェントか否かが判断され、転送元が端末１０１ｂになるので「Ｙｅｓ」と判断されてステップＳ１７０３に進む。そして、ステップＳ１７０３により、転送先ＩＰアドレスがホームエージェントのＩＰアドレスとされる。

第２は、端末１０１ｂから対向ノード１１６へのパケット転送動作に関するもので、パケットデータ中継装置１１０の処理がこれに該当する。パケットデータ中継装置１１０は、端末１０１ｂの在圏網である無線ＬＡＮ網１０３の中継装置になる。従って、ステップＳ１７０１の分岐では、「Ｎｏ」と判断されてステップＳ１７０５へと進む。ステップＳ１７０５では、転送元がホームエージェントか否かが判断され、転送元が端末１０１ｂになるので「Ｙｅｓ」と判断されてステップＳ１７０６に進む。そして、ステップＳ１７０６により、転送先ＩＰアドレスが主中継装置のＩＰアドレスとされる。なお、この場合の転送先ＩＰアドレスは、移動網パケット中継装置１０６のＩＰアドレスであるＩＰｇとなる。

第３は、対向ノード１１６から端末１０１ｂへのパケット転送動作である。この場合のパケットは、端末の位置にかかわらず、転送元とホームエージェントの同一・非同一判断であるステップＳ１７０２およびステップＳ１７０５の判定結果は何れも「Ｎｏ」となるからステップＳ１７０４へと進む。ステップＳ１７０４では、転送先ＩＰアドレスは端末とポート番号から選択される。ここで、ポート番号がＰｖならば転送先ＩＰアドレスはＩＰｐとなり、ポートがＰａならば転送先ＩＰアドレスはＩＰｇとなる。

また、端末１０１では、ＩＰ分配通信部５０５によって、端末状態管理部５０２内の使用ポート番号０９に対応する使用網中継装置ＩＰアドレス６１０により、ＧＰＲＳ通信部５０６とＷＬＡＮアクセスＩＰ通信部５０８のどちらかから使用する通信部を選択し、使用網中継装置ＩＰアドレス６１０へＩＰパケットを転送する。

転送先ＩＰアドレスを決定した後、ステップＳ１５０７を実行して、転送先ＩＰアドレスに中継対象のＩＰパケットを出力する。この時点を「時点（ｃ）」とし、このときのノードに格納されているデータが図６〜図１１の「（ｃ）」に示されている。

以上が、移動網１０２との通信中に端末が無線ＬＡＮ網１０３に進入した時のパケット伝送の分岐の設定処理の内容であるが、これまで説明してきた実施の形態はシステムの利用態様に応じて適宜変更することができることはいうまでもない。

例えば、上述したような端末が移動網１０２との通信中に無線ＬＡＮ網１０３に進入した場合と同様に、端末が、無線ＬＡＮ網１０３との通信中に移動網１０２に進入した場合、無線ＬＡＮ網１０３との通信中に別の無線ＬＡＮ網に進入した場合、および、移動網１０２との通信中に別の移動網に進入した場合においても、ＩＭＳサーバが制御対象となる移動網パケット中継装置かパケットデータ中継装置を制御することにより同様の効果を実現できる。

また、本実施の形態によって実現されたＩＰパケットの分岐を解除する場合は、切替先ＩＰアドレスにホーム網のアクセス用ＩＰアドレスを格納して経路変更要求を行えばよい。

さらに、ホームエージェント１１５と移動体パケット中継装置１０６またはパケットデータ中継装置１１０が一体化した場合にも上記と同様のシステムを構成することが可能である。この場合には、一体化した網のアクセス用ＩＰアドレスとホームＩＰアドレスが一致するため、トンネルを張る必要が無く、伝送効率が向上するという効果が得られる。

また、上述した実施形態では、動画伝送に広帯域で接続可能な網を用いることを網の判定基準としたが、ユーザの通信回線に関するプリファレンス情報から、接続先を設定することも可能である。

また、待受中の場合に、予め上述した実施の形態に示したパケット伝送を分岐させる登録処理を行い、端末１０１が通信を開始した時は、本実施の形態の後半で示したような分岐したパケット伝送を直ちに実行させることも可能である。

なお、通信の切断時には、その通信に関連するポート全ての設定を分岐しないように変更することもできる。そのためには、端末１０１がサービスの切断時に分岐を行っているポート全てに対して、切替先アドレスとして主中継装置のＩＰアドレスを格納した経路変更要求を出力するか、ＩＭＳサーバに端末が該当の通信で使用しているポートを格納し、通信の切断時にはＩＭＳサーバから全てポートの分岐を解除する経路設定要求を移動網パケット中継装置またはパケットデータ中継装置に出力する。

本実施の形態をＭｏｂｉｌｅ ＩＰｖ６に適用する場合は、階層化Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰｖ６を使用して、移動網パケット中継装置１０６またはパケットデータ中継装置１１０をＭＡＰ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ａｎｃｈｏｒ Ｐｏｉｎｔ）とし、それらのアドレスを気付アドレス１１０２に格納することで本実施の形態と同様の効果を実現できる。

また、上述した実施の形態では、ホーム網と主中継装置が一致している場合の処理を示したが、主中継装置が属する網を検索する機能をＩＭＳサーバにもたせることにより、ホーム網と主中継装置が異なる場合でも、上述の実施形態と同様の経路の切替を行うことが可能である。この場合には、例えば、端末１０１がＭｏｂｉｌｅ ＩＰの登録を行う際に、主中継装置を特定する情報（ＩＭＳサーバのＩＰアドレス、中継装置のＩＰアドレス、ドメイン名など）と端末ＩＤをＩＭＳサーバに登録し、経路変更要求を端末１０１がＩＭＳサーバに出力した際に、ＩＭＳサーバが登録済みの情報から主中継装置を特定する情報を取得し、更にその情報から主中継装置と同じ網に属するＩＭＳサーバのＩＰアドレスをユーザ情報格納装置１１３から取得すればよい。

さらに、上述した実施の形態では、変更前と変更後の２つの網に対する経路変更方法を示したが、第１ＩＭＳサーバ１０７に端末１０１が使用している全ての中継装置の属する網を特定する情報を格納し、経路変更要求を第１ＩＭＳサーバ１０７から端末１０１が使用している全ての網のＩＭＳサーバに送出し、その信号を受信した全てのＩＭＳサーバが上述の実施形態の第２ＩＭＳサーバ１１１の転送変更処理と同様に、各々と同じ網に属する中継装置の転送変更処理を行うことにより、３つ以上の網に対する経路変更を行うことも可能である。

なお、上述した実施の形態では、ＩＭＳサーバを用いて複数の網の中継装置の設定変更を同時に行うことで、経路の切替を実現したが、経路の変更前と変更後に用いる網の中継装置同士の間に経路変更要求の送受信を行うインタフェースと、変更後の網から変更前の網の中継装置のＩＰアドレスを検索する部を設け、変更前の網から本実施の形態と同様の転送変更処理を行っても上述の実施形態と同様の効果が得られる。

また、端末１０１と中継装置の間に経路変更用のインタフェースを設け、接続可能な網の中継装置全てに、変更前及び変更後のアクセス用ＩＰアドレス、変更後の転送先中継装置のＩＰアドレス、主中継装置のＩＰアドレスを含む経路変更要求を端末から中継装置に出力し、その要求に従い中継装置が上述の実施形態と同様の変更を行うことによってもすでに説明したのと同様の効果が得られる。

なお、本実施の形態においては、端末が電源投入後最初にアクセスした中継装置が主中継装置となるが、各装置の端末状態管理部の内容を適宜書き換えることにより、主中継装置の変更も可能である。その場合に、主中継装置を端末との距離や位置関係を元にユーザまたは網が選択できるようにすることや、主中継装置と他の中継装置、または無線アクセス網の帯域・遅延・スループットを元にして、アプリケーションに最も適した通信が可能な網に接続先を変更する方法も考えられる。

以上説明したように、本実施の形態においては、ＩＭＳサーバに端末状態管理部４０２と転送設定部４０３とを設け、転送先の網のＩＭＳサーバが転送設定要求を転送元の網のＩＭＳサーバに出力し、転送元と転送先の網と両方の中継装置が端末状態管理部に転送元と転送先の網における端末のＩＰアドレスを格納し、移動網パケット中継装置１０６のパケット中継部２０４とパケットデータ中継装置１１０のパケット中継部３０４と端末１０１のＩＰ分配通信部５０５により、ポート毎にパケットデータの伝送先の網を指定させ、ホームエージェント１１６に既存のホームエージェントを改変させることなく通信品質を向上させるという従来のシステムでは得られない効果が得られる。

また、端末１０１から経路変更要求をＩＭＳサーバに出力し、その経路要求により中継装置の転送設定を変更する動作を行うＩＭＳサーバを設けることにより、端末１０１の設定や動作をユーザが指定することで、パケットデータの伝送路を柔軟に変更できるという効果が得られる。

さらに、ＩＭＳサーバから中継装置を制御させる端末制御部４０１をＩＭＳサーバに設けることにより、移動元と移動先の中継装置同士にお互いのアドレスに関する情報が格納されていない場合でも、ポート毎に伝送路を切り替えることができるという効果が得られる。

（第２実施の形態）
本実施の態様のインタワークシステムのシステム構成は、上述した第１の実施の形態と同様である。したがって、本実施の形態のインタワークシステムのシステム構成示すブロック図、移動網パケット中継装置の内部構成を示すブロック図、および、パケットデータ中継装置の内部構成を示すブロック図についても、すでに参照した図１、図２、および図３を用いる。なお、以下では、第１の実施の形態で説明したシステムの動作の最終状態から継続される動作について説明する。

図１８は、本発明の第２の実施の形態におけるシステムの動作を示すシーケンス図で、このシーケンス図には、第１の実施の態様で説明したシステムの動作の最終状態から継続される動作が示されている。

移動網パケット中継装置１０６は、パケットデータ中継装置１１０と一定間隔毎に双方の中継装置で扱っているトラフィック量、接続数、ＣＰＵ使用率、回線使用率などの動作情報を動作状態交換１８０１として交換する。この動作状態交換１８０１の交換は、移動網パケット中継装置１０６とパケットデータ中継装置１１０の両者に同時にアクセス可能な端末が存在する時に行ってもよい。

移動網パケット中継装置１０６では、ＧＧＳＮ接続設定部２０１が移動網パケット中継装置１０６の状態を測定し、ＰＤＧ／ＰＤＮ通信部２０６を介してパケットデータ中継装置１１０に出力する。一方、パケットデータ中継装置１１０から入力される動作情報は、ＰＤＧ状態管理部２０３にＰＤＧ／ＰＤＮ通信部２０６を介して入力される。

パケットデータ中継装置１１０では、ＰＤＧ接続設定部３０１がパケットデータ中継装置１１０の状態を測定し、ＧＧＳＮ／ＰＤＮ通信部３０６を介して移動網パケット中継装置１０６に出力する。一方、移動網パケット中継装置１０６から入力される動作情報はＳＳＧＮ状態管理部３０３にＧＧＳＮ／ＰＤＮ通信部３０６を介して入力される。

「切替決定」（ステップＳ１８０２）は、パケットデータ中継装置１１０においては、動作状態交換１８０１で取得した動作情報により、ＰＤＧ接続設定部３０１がＧＧＳＮ状態管理部３０３から情報を取得しながら負荷の大小または輻輳の度合いを判定し、切替決定処理を行う。

移動網パケット中継装置１０６で動作情報を元にした判定は、ＧＧＳＮ接続設定部２０１がＰＤＧ状態管理部２０３の情報を取得して行う。なお、移動網パケット中継装置１０６は、移動網パケット中継装置１０６とパケットデータ中継装置１１０の動作情報から負荷の大小または輻輳の度合いを判定する。

パケットデータ中継装置１１０は、切替を決定したら、ＭＩＰ経路変更要求１８０３をホームエージェント１１５に出力する。

パケットデータ中継装置１１０の内部では、ＰＤＧ接続設定部３０１が端末状態管理部３０２から、ホームエージェント１１５を使用している端末の端末ＩＤと、ホームＩＰアドレス、アクセス用ＩＰアドレスを全て抽出する。それら全ての組のデータと各組に対して、要求の出力元であるパケットデータ中継装置１１０のＩＰアドレスＩＰｐを主中継装置ＩＰアドレス７０６（図７参照）に格納する。また、パケットデータ中継装置１１０のＩＰアドレスＩＰｐを抽出した全ての端末の気付アドレスとするＭＩＰ経路変更要求１８０３を生成し、ホームエージェント１１５に出力する。この後、第１の実施の形態で参照した図１７のフローに従ってパケットが中継される。

また、パケットデータ中継装置１１０は、ＭＩＰ経路変更要求１８０３に格納した全端末の主中継装置をパケットデータ中継装置１１０のＩＰアドレスＩＰｐに変更する「主中継装置変更」を指示する主中継装置変更１８０４を移動網パケット中継装置１０６に出力する。

移動網パケット中継装置１０６では、端末制御部２０１が「主中継装置変更」を指示する主中継装置変更１８０４を検出すると、その中に含まれる全ての端末ＩＤに対する主中継装置ＩＰアドレス７０６をＩＰｇからＩＰｐに書き換える。移動網パケット中継装置１０６は処理が完了したら、完了を示す応答をパケットデータ中継装置１１０に出力する。

ホームエージェント１１５は、ＭＩＰ経路変更要求１８０３が入力された時、該当の端末全てに対応する気付アドレスのエントリをパケットデータ中継装置１１０のＩＰアドレスＩＰｐに書き換え、さらに書き換えたエントリに対応する端末のパケットの伝送路を変更する。

ホームエージェント１１５は、処理が完了したら、経路変更確認１８０５をパケットデータ中継装置１１０に出力する。

以上の処理の結果として変更された、音声データの経路を１８０６（Ａｕｄｉｏ）として示し、動画データの経路を１８０７（Ｖｉｄｅｏ）として示す。この変更の時点を「時点（ｄ）」とし、このときのノードに格納されているデータが図６〜図１１の「（ｄ）」に示されている。

なお、移動網パケット中継装置１０６に対する「主中継装置変更」処理の主中継装置変更１８０４において、主中継装置を変更するタイミングを指定して、パケットデータ中継装置１１０の主中継装置変更のタイミングと同期を取るように変更しても同様の効果が得られることに加え、移動網パケット中継装置１０６とパケットデータ中継装置１１０との間で値を変更するタイミングがずれて、ＩＰパケットが両者の間を往復し、廃棄されるという不都合な現象を回避できる。

なお、本実施の形態においては網側の移動網パケット中継装置１０６とパケットデータ中継装置１１０との間の信号送受で切替を実現したが、パケットデータ中継装置１１０からのＭＩＰ登録変更要求の代わりに、主中継装置の変更を行う候補となる端末に対して主中継装置の変更（気付アドレスの変更）を指示または推奨する通知を行う。さらに、端末がその通知に従いホームエージェント１１５に対して、気付アドレスを切り替える要求を出力するようにしても同様の効果が得られると共に、変更の可否をユーザ側で判断することが可能になる効果と移動網パケット中継装置１０６とパケットデータ中継装置１１０間のインタフェースが不要になり既存の装置の利用が容易になるという効果が得られる。

また、上述の実施形態では、切替対象の主中継装置に属する端末全てを一度に切り替える方式を示したが、端末の状態や使用しているサービスと必要なＱｏＳパラメータなどによって切替対象の端末を少なくすることも可能である。

以上、本実施の形態においては、移動網パケット中継装置１０６の動作状態を通知し、主中継装置を変更するＧＧＳＮ接続設定部２０１を備える移動網パケット中継装置１０６と、パケットデータ中継装置１１０の状態を通知し、主中継装置を変更するＰＤＧ接続設定部３０１を備えるパケットデータ中継装置１１０とを備えることにより、ホームエージェント１１５との間のトラフィックを切替、網側の負荷増大や輻輳の回避を行うことが可能になるという効果が得られる。

以上に現時点で考えられる本発明の好適な実施の形態を説明したが、本実施の形態に対して多様な変形が可能なことが理解され、そして、本発明の真実の精神と範囲内にあるそのようなすべての変形を請求の範囲が含むこと意図されている。

本発明にかかる無線通信システムは、ユーザが伝送データの種類や特徴に応じて使用する通信網を選択する機能を有し、複数の通信網による連携システムとして有用である。また、通信事業者が一部の網やノードに負荷が集中したり輻輳が発生したりする状態を回避するための障害回避等の用途にも適用できる。

本発明は、移動通信網と無線ＬＡＮ網の連携システムにおいて、両方の通信網に対して移動通信と無線ＬＡＮのインタフェースを備えている端末の通信を最適に分配することを可能とした無線通信システム技術に関するものである。

近年、広域エリアで通信可能な携帯電話と、比較的狭いエリアで高速データ通信が可能な公衆無線ＬＡＮサービスを連携（インタワーク）させて、相互に補完させる通信システムの構築が検討されている。このような通信システムでは、例えば、携帯電話の移動通信網と無線ＬＡＮの両方にアクセス可能な端末を使用して、高速移動時は基地局当りのカバーエリアが広い移動網を利用して接続を維持する一方、低速移動時や静止時においては無線ＬＡＮを利用して高速アクセスを行うなどといったサービス提供が可能となる。

インタワークシステムは、第３世代の高速ワイヤレスネットワークを通じてマルチメディアを制作・配信・再生するための新しい国際標準である３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）において、ＷＬＡＮ経由で移動網のパケットサービスにアクセスするシナリオを実現するアーキテクチャなどが規格化されている。３ＧＰＰ規格においては、ＴＲ（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｒｅｐｏｒｔ）２２．９３４にその要件が、ＴＳ（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）２３．２３４（３ＧＰＰ ＴＳ２３．２３４，”３ＧＰＰ ｓｙｓｔｅｍ ｔｏ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ （ＷＬＡＮ） ｉｎｔｅｒｗｏｒｋｉｎｇ； Ｓｙｓｔｅｍ ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ”参照）でアーキテクチャ、ＴＳ３３．２３４で認証方式が記述されている。

これらのインタワークシステムの仕様においては、インタワークの形態によりシナリオ１から６まで６つのシナリオが定義されている。例えば、シナリオ３では、無線ＬＡＮのエリアの端末が移動網にアクセスできるサービスが規定されている。シナリオ４では、通信中に無線ＬＡＮと移動網のエリアが変わった時に端末の通信セッションを継続できるサービスが規定されている。

シナリオ４を既存の技術で実現する方法としては、ＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔａｓｋ Ｆｏｒｃｅ）のＲＦＣ３３４４（ＩＥＴＦ ＲＦＣ３３４４，”ＩＰ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｓｕｐｐｏｒｔ ｆｏｒ ＩＰｖ４”参照）で規定されているＭｏｂｉｌｅ ＩＰｖ６と、３ＧＰＰで規格化されたインタワークシステムを組み合わせる方法が挙げられる。この技術の狙いは、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰｖ６を使用することにより、通信相手の端末から自端末の移動を隠蔽し、これにより、無線ＬＡＮ網と移動通信網の相互間を移動する時に通信セッションを継続することにある。

図１９は、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰｖ６と３ＧＰＰのインタワークシステムを組み合わせたシステムの構成の概略を説明するための図である。図１９において、１９０１は、３ＧＰＰにおけるＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）に相当する端末である。この端末１９０１は、無線ＬＡＮと携帯電話のインタフェースを備えており、移動（通信）網１９０２および無線ＬＡＮ網１９０３と接続している。移動網１９０２は、移動アクセス網１９０４、パケット制御装置１９０５、および移動網パケット中継装置１９０６を備えており、無線ＬＡＮ網１９０３は、ＷＬＡＮアクセス網１９０８、ＷＬＡＮ中継装置、およびパケットデータ中継装置１９１０を備えている。

移動網１９０２に設けられた移動アクセス網１９０４は、端末１９０１の携帯電話と通信が可能で、３ＧＰＰのＵＴＲＡＮ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）に相当する。パケット制御装置１９０５は、端末１９０１のＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ）接続設定を行うもので、３ＧＰＰのＳＧＳＮ（Ｓｅｒｖｉｎｇ ＧＰＲＳ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｎｏｄｅ）に相当する。移動網パケット中継装置１９０６は、３ＧＰＰのＧＧＳＮ（Ｇａｔｅｗａｙ ＧＰＲＳ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｎｏｄｅ）に相当し、移動網１９０２と公衆パケット網１９１１との間でパケットの中継を行う。

ＷＬＡＮアクセス網１９０８は、無線ＬＡＮ接続を端末１９０１に提供し、３ＧＰＰのＷＬＡＮ ＡＮ（Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）にあたる。ＷＬＡＮ中継装置１９０９は、ＷＬＡＮアクセス網１９０８と接続され、移動網１９０２にアクセスできるパケットを中継する。パケットデータ中継装置１９１０は、ＷＬＡＮのパケットを公衆パケット網１９１１に中継する。この公衆パケット網１９１１は、移動網１９０２と無線ＬＡＮ網１９０３に接続され、公衆でパケット交換を行う通信網で、３ＧＰＰのＰＤＮに相当する。

移動網パケット中継装置１９０６とパケットデータ中継装置１９１０とを接続するＩＭＳサーバ１９０７は、パケット上のリアルタイム通信などをサポートするＩＭＳ（ＩＰ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｃｏｒｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）の制御を司り、３ＧＰＰのＰ−ＣＳＣＦ（Ｐｒｏｘｙ−Ｃａｌｌ Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）にあたる。ユーザ情報格納装置１９１２は、端末１９０１の接続状態などを管理する。このユーザ情報格納装置１９１２は、認証システム１９１３に接続されている。認証システム１９１３は、無線ＬＡＮからの認証を行う際にユーザ情報格納装置１９１２との間の認証用の信号を中継する。ユーザ情報格納装置１９１２は、３ＧＰＰのＡＡＡ Ｐｒｏｘｙ/ＡＡＡ Ｓｅｒｖｅｒの両方に相当するものである。

公衆パケット網１９１１には、ホームエージェント１９１４と対向ノード１９１５とが接続されている。ホームエージェント１９１４は、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰのホームエージェントであり、対向ノード１９１５は端末１９０１との間で通信を行う。

以下では、図１９に示した通信システムの動作の概略を説明する。端末１９０１に電源が投入されると、端末１９０１は先ず自端末の位置登録を行い、待受中状態になる。このとき、端末１９０１は移動網１９０２にアクセスするためのアクセス用ＩＰアドレスを取得し、ＩＭＳサーバ１９０７に端末１９０１とＭｏｂｉｌｅ ＩＰのホームＩＰアドレスを登録する。

アクセス用ＩＰアドレスＩＰａとは、端末１９０１が公衆パケット網１９１１に接続する場合に用いるＩＰアドレスである。端末１９０１が移動網１９０２を利用する場合は移動網パケット中継装置１９０６経由でアクセス用ＩＰアドレスを取得し、無線ＬＡＮ網１９０３を利用する場合にはパケットデータ中継装置１９１０経由でアクセス用ＩＰアドレスを取得する。図１９に示した例では、端末１９０１は移動網１９０２のエリア（Ｍ１）に位置するため、移動網パケット中継装置１９０６からアクセス用ＩＰアドレスＩＰａを取得することとなる。

アクセス用ＩＰアドレスを取得した後、端末１９０１はホームエージェント１９１４に対して、アクセス用ＩＰアドレスＩＰａとホームＩＰアドレスＩＰｃを用いて位置登録を行う。この場合の位置登録の方法としては、端末１９０１が固有のホームＩＰアドレスＩＰｃをもつ方法、および、網側の機能要素がホームＩＰアドレスＩＰｃを割り当てる方法の何れの方法によってもよい。この位置登録が終了した後に、端末１９０１はＩＭＳサーバ１９０７に対して、端末１９０１のＩＤ（ＩＭＳＩ，Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）とホームＩＰアドレスＩＰｃを登録する。以上が、位置登録の処理である。

位置登録が完了すると、端末１９０１は呼の待ち受けを開始する。ここでは、待ち受け開始後、端末１９０１がＩＭＳによる発信を行い、音声と動画を組み合わせたテレビ電話の通話を開始する例について説明する。このとき、音声および動画ストリームは、ホームエージェント１９１４と移動網パケット中継装置１９０６を経由している。

端末１９０１が無線ＬＡＮのエリア（Ｌ１）に進入すると、無線ＬＡＮ網１９０３経由で端末１９０１にパケット伝送が行われる。以下では、この切替えを実行するハンドオーバー処理の概要を説明する。端末１９０１がセルＬ１に入ると、端末１９０１は無線ＬＡＮ網１９０３のアクセス用ＩＰアドレスＩＰｂを取得する。その後、端末１９０１は無線ＬＡＮ網１９０３経由で通信を行うため、ホームエージェント１９１４に対してＭｏｂｉｌｅ ＩＰの登録を行う。ホームエージェント１９１４は、パケット伝送経路をパケットデータ中継装置１９１０経由とするように、端末１９０１の通信に関する情報を設定変更する。

以上の処理を行うと、通信中に端末１９０１が移動網（Ｍ１）から無線ＬＡＮ網（Ｌ１）に移動したとしても、対向ノード１９１５からみた場合のホームエージェント１９１４が使用するホームＩＰアドレスＩＰｃは変化しない。また、ホームＩＰアドレスＩＰｃを登録したので、ＩＭＳサーバ１９０７に対する再登録が不要になる。

特開２００４−１８０３１１号公報には、端末装置とルータとを接続する無線通信ネットワークにおける方法が開示されている。この方法は、第１のネットワークインターフェースを利用して、第１の接続ポイントとリンク層接続を成立させたのち、第２のネットワークインターフェースを利用して第２の接続ポイントを検出し、第２の接続ポイントとリンク層接続を成立させ、第２の接続ポイントと接続している接続ルータと端末装置の適合性を判定して、端末装置と接続ルータとを接続するというものである。

図２０は、特開２００４−１８０３１１号公報に開示された上記方法を説明するための概念図である。図２０に示すシステムは、図１９に図示したシステムと同様に、移動網２００２と無線ＬＡＮ網２００３とが連携している。移動網２００２には、移動網パケット中継装置２００４が配置され、無線ＬＡＮ網２００３にはＬＭＡ２００５が配置されている。なお、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）などの無線関連の機能要素は不図示とした。図２０に図示した端末２００１、移動網２００２、無線ＬＡＮ網２００３の基本的動作は、図１９のシステムと同じであり、公衆パケット網２００７および対向ノード２００８もそれぞれ図１９の公衆パケット網１９０１および対向ノード１９１５と同じであるので、重複しての説明は省略する。

移動網パケット中継装置２００４は、図１９に図示した移動網パケット中継装置１９０６と同様に、パケットの中継を行うとともに端末２００１の接続を管理する。ＬＭＡ２００５（ＬＭＡはＬｏｃａｌ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ａｇｅｎｔの略）は、移動網２００２と無線ＬＡＮ網２００３との間のパケットの中継を行うとともに、端末２００１の要求に従い、アクセス用ＩＰアドレスの割当を行う。ＩＳＰ２００６（ＩＳＰはＩｎｔｅｒｎｅｔ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｐｒｏｖｉｄｅｒの略）は、公衆パケット網２００７への接続を提供し、端末２００１にＩＰアドレスを割り当てる。

図２０に示したシステムでは、端末２００１の電源が投入されると、端末２００１の公衆パケット網２００７への接続が確立される。端末２００１は、ＧＰＲＳの手順を用いて、ＩＰアドレスＩＰ−ｍｔを獲得し、ＧＧＳＮに対して「Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ＰＤＰ ｃｏｎｔｅｘｔ」と呼ばれる接続情報を作成する。この「Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ＰＤＰ ｃｏｎｔｅｘｔ」は、ＱｏＳなどのＧＰＲＳの接続情報であるが、中継情報などは無線ＬＡＮにも使用可能である。

次に、端末２００１が無線ＬＡＮ網２００３のエリアに進入すると、端末２００１は無線ＬＡＮ網２００３におけるアクセス用ＩＰアドレスを取得し、ＬＭＡ２００５に対してＭｏｂｉｌｅ ＩＰの登録処理を行う。ＬＭＡ２００５は、移動網パケット中継装置２００４に対してＧＰＲＳを用いて登録を行う。その結果、端末２００１の接続情報と無線ＬＡＮ網２００３のＬＭＡ２００５とが関連づけられ、端末２００１のパケットはＬＭＡ２００５を経由するようになる。

図２０に示したシステムでは、移動網２００２と無線ＬＡＮ２００３の両方を同時に経由させる。これにより、トラフィックがどちらかの網に集中して発生した場合に両者の網間の負荷を分散させることが可能になる。

上述したように、図１９に示したようなインタワークシステムの仕様では、インタワークの形態によりシナリオ１から６まで６つのシナリオが定義されている。これらのシナリオには、無線ＬＡＮのエリアの端末が移動網にアクセスできるサービスや、通信中に無線ＬＡＮと移動網のエリアが変わった時にも端末のサービスが継続するサービスが規定されている。

しかしながら、これらのサービスでは、端末と通信パスとが１対１対応しているために、端末が使用するサービス毎に、サービスデータの伝送に適した網を選択することができない。また、移動網１９０２と無線ＬＡＮ網１９０３の何れか一方の網に負荷が集中した場合には、負荷が集中している網に接続しているユーザをもう一方の網に移して負荷の分散を図ることもできないという問題がある。

一方、図２０に図示したようなインタワークシステムにおいては、移動網と無線ＬＡＮ網の関係が固定的とならざるを得ない。具体的には、ＬＭＡ２００５は、端末２００１からの登録要求を移動網パケット中継装置２００４に転送するために、移動網パケット中継装置２００４のアドレスを予め保持しておく必要がある。また、移動網パケット中継装置２００４は、ＧＰＲＳの接続情報を用いて無線ＬＡＮ網２００３の管理を行うため、ＬＭＡ２００５はＩＥＴＦ標準のＭｏｂｉｌｅ ＩＰ（ＩＥＴＦ ＲＦＣ３３４４，”ＩＰ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｓｕｐｐｏｒｔ ｆｏｒ ＩＰｖ４”）ではなく、適用先が限られる３ＧＰＰ標準のプロトコルである、ＧＰＲＳを実装する必要がある。このような制限により、図２０に示したシステムを利用する場合には、相互接続先が限られることになるのである。

本発明は、このような問題に鑑みなされたもので、その目的とするところは、移動網と無線ＬＡＮ網の両方の網でパケットの分配処理を実行して、網側の要因による接続の切替とパケットの分配を設定する際にＩＭＳを使用することで、未知の網が相互接続対象になった場合にも、適切にパケットの分配処理方法の設定を可能とすることにある。

本発明の無線通信システムは、公衆パケット網と、それぞれに中継装置が設けられた複数の無線通信網と、該複数の無線通信網とパケット接続可能な端末と、前記公衆パケット網を介して該端末とパケット通信を行う対向ノードと、端末の移動によって変わる該端末の宛先を管理するルータとを備え、前記端末は、前記対向ノードから前記端末へ送信されるパケットを中継する中継装置を前記端末のポート番号毎に指定し、前記複数の中継装置の中から選択した主中継装置に前記中継装置を指定する情報を設定し、ルータは対向ノードから入力される端末宛のパケットを主中継装置に出力し、主中継装置は端末のポート番号毎に指定された転送先の中継装置のＩＰアドレスに端末宛てのパケットを出力し、中継装置は主中継装置から入力された端末宛てのパケットを端末に出力し、端末はポート番号毎に指定された転送先の中継装置のＩＰアドレスに対向ノード宛のパケットを出力するように構成されている。

かかる構成とすることにより、ポート毎にパケットデータの伝送先の網を指定させ、未知の網が相互接続対象になった場合にも、適切なパケットの分配処理が可能となる。

上記の無線通信システムにおいて、主中継装置が設けられた主網の無線通信網に属してパケット呼の呼制御を実行する主網ＩＭＳサーバと、主網以外の在圏の無線通信網毎にパケット呼の呼制御を実行する在圏網ＩＭＳサーバとを備え、在圏網ＩＭＳサーバは、在圏の網に設けられた中継装置に対して、指定したポート番号のパケットを中継するための転送設定処理を実行するとともに端末の識別子とポート番号と転送先の中継装置のＩＰアドレスの組を格納した経路変更要求を主網ＩＭＳサーバに出力し、主網ＩＭＳサーバは、経路変更要求に応じて、指定したポート番号のパケットの転送先を転送先の中継装置に変更する転送設定処理を主中継装置に対して実行するように構成されている。

かかる構成とすることにより、端末の設定や動作をユーザが指定することでパケットデータの伝送路を柔軟に変更できるという効果や、移動元と移動先の中継装置同士にお互いのアドレスに関する情報が格納されていない場合でもポート毎に伝送路を切り替えることができるという効果が得られる。

上記の無線通信システムにおいて、端末は、主網ＩＭＳサーバまたは在圏網ＩＭＳサーバに対して経路変更要求を出力可能に構成されており、在圏網ＩＭＳサーバは、端末からの経路変更要求に応じて転送設定処理を実行するように構成されている。

かかる構成とすることにより、端末側から入力される経路変更要求に応じたパケット転送処理が可能となる。

上記の無線通信システムにおいて、複数の中継装置の中から選択された一の中継装置の動作情報を出力する中継装置設定部と、一の中継装置以外の他の中継装置から出力される動作情報を収集する動作情報管理部とを備え、一の中継装置は、該一の中継装置の動作情報と他の中継装置の動作情報を比較し、当該結果に基づいて主中継装置の切替のための主中継装置変更処理を他の中継装置に対して実行し、他の中継装置は、主中継装置変更処理に基づいて指定された端末に対応する主中継装置を一の中継装置とする変更処理を実行し、一の中継装置は、主中継装置の変更に伴って一の中継装置のアドレスを気付アドレスとして登録するＭＩＰ経路変更要求をルータに対して出力するように構成されている。

かかる構成とすることにより、無線通信網側からの要求に応じたパケット転送処理が可能となり、無線通信網側の負荷増大や輻輳の回避を行うことが可能になる。

本発明の無線通信方法は、上記システムにおける無線通信に必要なステップを備えている。

かかる構成とすることにより、移動網と無線ＬＡＮ網の両方の網でパケットの分配処理を実行して、未知の網が相互接続対象になった場合にも、適切にパケットの分配処理方法の設定を可能とすることが可能となる。

本発明の無線通信システムは、移動網と無線ＬＡＮ網の両方の網でパケットの分配処理を実行して、未知の網が相互接続対象になった場合にも、適切にパケットの分配処理方法の設定が可能となる。

本発明の無線通信システムは、ユーザが伝送データの種類や特徴に応じて使用する通信網を選択する機能を有し、複数の通信網による連携システムとして有用である。また、通信事業者が一部の網やノードに負荷が集中したり輻輳が発生したりする状態を回避するための障害回避等の用途にも適用できる。

以下に説明するように、本発明には他の態様が存在する。従って、この発明の開示は本発明の一部の態様の提供を意図しており、請求される発明の範囲を制限することは意図していない。

以下に、本発明の無線通信システムについて、図面を参照して説明する。ただし、以下の詳細な説明と添付の図面は、発明を限定するものではない。発明の範囲は、添付の請求の範囲により規定される。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるインタワークシステムのシステム構成を示すブロック図である。図１において、エリアＭ１にある端末１０１ａとエリアＬ１にある端末１０１ｂは同じ構成の端末であり、両者を総称して端末１０１で表すことがある。本実施の形態における端末１０１は、移動網１０２および無線ＬＡＮ網１０３と通信するためのインタフェースを備えている。この端末１０１は、移動網１０２と通信する場合には３ＧＰＰにおけるＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）にあたる。

図１に示した例では、端末１０１ａは移動網１０２のエリア（Ｍ１）に位置しており、端末１０１ｂは移動網１０２および無線ＬＡＮ網１０３の両方へのアクセスが可能なエリア（Ｌ１）に位置している。以降の本実施の形態の説明においては、端末１０１が当初端末１０１ａにおいてその位置を登録した後に通信を開始し、端末１０１ｂの位置へと移動した際の処理を説明する。

移動網１０２は、ＧＳＭ、ＧＰＲＳ、Ｗ−ＣＤＭＡなどの移動体通信の規格に従った（通信）網である。本実施の形態では、移動網１０２が端末１０１のホーム網であると仮定する。ここで、ホーム網とは、端末１０１のユーザが契約している網を意味し、在圏網とは、端末１０１が存在している場所のセルが属する網を意味する。

移動網１０２は、移動アクセス網１０４、パケット制御装置１０５、および、移動網パケット中継装置１０６を備えている。移動アクセス網１０４は、移動網１０２の無線インタフェースを持ち、移動網１０２のデータを伝送するもので、３ＧＰＰのＵＴＲＡＮにあたる。パケット制御装置１０５は、端末１０１のＧＰＲＳ接続設定を行うもので、３ＧＰＰのＳＧＳＮにあたる。移動網パケット中継装置１０６は、３ＧＰＰのＧＧＳＮにあたるもので、移動網１０２と公衆パケット網１１２との間でパケットの中継を行う。

無線ＬＡＮ網１０３は、ＩＥＥＥ８０２．１１／１１ａ／１１ｂ／１１ｇ／１１ｎやＨＩＰＥＲＬＡＮなどの無線ＬＡＮのインタフェースを持ち、パケットを伝送する網である。この無線ＬＡＮ網１０３は、ＷＬＡＮアクセス網１０８、ＷＬＡＮ中継装置１０９、および、パケットデータ中継装置１１０を備えている。

ＷＬＡＮアクセス網１０８は、無線ＬＡＮ接続を端末に提供するもので、３ＧＰＰのＷＬＡＮ ＡＮ（Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）にあたる。ＷＬＡＮ中継装置１０９は、ＷＬＡＮアクセス網１０８と接続されており、移動網１０２にアクセス可能なパケットを中継する。パケットデータ中継装置１１０は、無線ＬＡＮのパケットを公衆パケット網１１２に中継する。

第１ＩＭＳサーバ１０７は、移動網１０２に存在する端末に関するＩＭＳの呼制御処理を行う。この第１ＩＭＳサーバ１０７は、３ＧＰＰのＳ−ＣＳＣＦ（Ｓｅｒｖｉｎｇ−ＣＳＣＦ）にあたる。また、この第１ＩＭＳサーバ１０７と接続されている第２ＩＭＳサーバ１１１は、無線ＬＡＮ網１０３に存在する端末に関するＩＭＳの呼制御処理に関する信号を中継するもので、３ＧＰＰのＰ−ＣＳＣＦにあたる。なお、第１ＩＭＳサーバ１０７と第２ＩＭＳサーバ１１１を総称して単に「ＩＭＳサーバ」と記すことがある。

ユーザ情報格納装置１１３は、端末１０１の接続状態などを管理するもので、３ＧＰＰのＨＬＲ（Ｈｏｍｅ Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）またはＨＳＳ（Ｈｏｍｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｅｒｖｅｒ）にあたる。このユーザ情報格納装置１１３と接続されている認証システム１１４は、無線ＬＡＮからの認証を行う際にユーザ情報格納装置１１３との間の認証用の信号を中継する。認証システム１１４は、３ＧＰＰのＡＡＡ Ｐｒｏｘｙ／ＡＡＡ Ｓｅｒｖｅｒの一方または両方にあたる。

公衆パケット網１１２は、移動網１０２および無線ＬＡＮ網１０３に接続されている。公衆パケット網１１２は、公衆でパケット交換を行う網であり、３ＧＰＰのＰＤＮ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）にあたる。この公衆パケット網１１２には、モバイルノードの移動をサポートするルータであるホームエージェント１１５と対向ノード１１６が接続されている。ホームエージェント１１５は、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰのホームエージェントであり、対向ノード１１６は端末１０１との間で通信を行う。

図２は、移動網パケット中継装置１０６の内部構成を示すブロック図である。この図において、ＧＧＳＮ接続設定部２０１は、移動網パケット中継装置１０６を使用する端末１０１に関する接続設定を行う。端末状態管理部２０２は、移動網パケット中継装置１０６を使用する端末１０１に関する接続の状態を管理する。ＰＤＧ状態管理部２０３は、パケットデータ中継装置１１０の負荷などの動作状態を取得・管理する。パケット中継部２０４は、パケット制御装置１０５、パケットデータ中継装置１１０、および公衆パケット網１１２と移動網パケット中継装置１０６との間のパケットデータの入出力を行う。

ＳＧＳＮ通信部２０５は、パケット制御装置１０５とのプロトコル処理、通信データの入出力を行う。ＰＤＧ/ＰＤＮ通信部２０６は、パケットデータ中継装置１１０および公衆パケット網１１２との間でパケットの入出力を行う。なお、本実施の形態では、これらと移動網パケット中継装置１０６とは、何れもＩＰを介して接続されていることを仮定している。さらに、ＩＭＳ通信部２０７は、移動網パケット中継装置１０６と「ＩＭＳサーバ」との間の呼制御データの通信を行う。

図３は、パケットデータ中継装置１１０の内部構成を示すブロック図である。図３において、ＰＤＧ接続設定部３０１は、パケットデータ中継装置１１０を使用する端末１０１に関する接続設定を行う。端末状態管理部３０２は、パケットデータ中継装置１１０を使用する端末１０１に関する接続の状態を管理する。ＧＧＳＮ状態管理部３０３は、移動網パケット中継装置１０６とのプロトコル処理および通信データの入出力を行う。パケット中継部３０４は、ＷＬＡＮ中継装置１０９、移動網パケット中継装置１０６、および公衆パケット網１１２とパケットデータ中継装置１１０との間のパケットデータの入出力を行う。

ＷＡＧ通信部３０５は、ＷＬＡＮ中継装置１０９とのプロトコル処理および通信データの入出力を行う。ＧＧＳＮ/ＰＤＮ通信部３０６は、移動網パケット中継装置１０６および公衆パケット網１１２との間のパケットの入出力を行う。なお、移動網パケット中継装置１０６および公衆パケット網１１２とパケットデータ中継装置１１０とは、何れもＩＰを介して接続されていることを仮定している。そして、ＩＭＳ通信部３０７は、移動網パケット中継装置１０６とＩＭＳサーバとの間の呼制御データの通信を行う。

図４は、ＩＭＳサーバの内部構成を示すブロック図である。この図において、端末制御部４０１は、「ＩＭＳサーバ」を使用する端末１０１に関する接続設定を行う。端末状態管理部４０２は、ＩＭＳサーバを使用する端末１０１に関する呼制御の状態等を管理する。転送設定部４０３は、端末１０１に応じて呼制御メッセージを転送する設定を行う。ＩＰ通信部４０４は、ＩＰ伝送とＭｏｂｉｌｅ ＩＰの処理を行う。

パケット網通信部４０５は、公衆パケット網１１２との間で通信を行う。ＩＭＳ通信部４０６は別の「ＩＭＳサーバ」との通信を行う。ＧＧＳＮ/ＰＤＧ通信部４０７は、移動網パケット中継装置１０６およびパケットデータ中継装置１１０との間でパケットの入出力を行う。なお、移動網パケット中継装置１０６およびパケットデータ中継装置１１０とＩＭＳサーバとは何れもＩＰを介して接続されることを仮定している。

図５は、端末１０１の内部構成を示すブロック図である。図５において、端末呼制御部５０１は、端末１０１に関する呼制御を行い、ＩＭＳサーバに対するメッセージなどを生成し、ＩＭＳとＳＩＰのプロトコル処理の機能を持つ。端末状態管理部５０２は、端末１０１に関する各種状態を管理する。経路制御部５０３は、アプリケーションまたは接続に応じて適切な伝送経路を決定する。ＩＰ通信部５０４は、端末１０１向けのＩＰ通信を行う。ＩＰ分配通信部５０５は、端末状態管理部５０２を参照して、網の種類に応じてパケットを分配したり、パケットの通信先を決定する。

ＧＰＲＳ通信部５０６は、ＧＰＲＳに関するプロトコル処理を行う。移動アクセス網通信部５０７は、移動アクセス網１０４と通信し、無線制御を行う。ＷＬＡＮアクセスＩＰ通信部５０８は、パケットデータ中継装置１１０と、無線ＬＡＮ網のアクセス用ＩＰアドレスを用いての通信を行う。ＷＬＡＮ通信部５０９は、ＷＬＡＮアクセス網１０８との通信を行う。

図６は端末１０１の端末状態管理部のデータを示すフィールド図、図７は移動網パケット中継装置１０６の端末状態管理部のデータを示すフィールド図、図８はパケットデータ中継装置１１０の端末状態管理部のデータを示すフィールド図、図９は第１ＩＭＳサーバ１０７の端末状態管理部のデータを示すフィールド図、図１０は第２ＩＭＳサーバ１１１の端末状態管理部のデータを示すフィールド図、図１１はホームエージェント１１５の端末状態管理部のデータを示すフィールド図である。

以下では、図６〜図１１のフィールド図に表記されているアドレス等の意味について説明する。
「端末ＩＤ」（６０１，７０１，８０１，９０１，１００１，１１０１）は、端末を一意に識別する識別子である。この端末ＩＤとしては、例えば、ＩＭＳＩ、ＮＡＩ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｃｃｅｓｓ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）、ＳＩＰ ＵＲＩ、ＳＩＰ ＵＲＬなどを用いることができる。

「アクセス用ＩＰアドレス」（６０５，６０６，７０２，８０２）は、移動網１０２または無線ＬＡＮ網１０３に端末１０１がアクセスする際に用いるＩＰアドレスである。本実施の形態では、ホームエージェント１１５が移動網１０２と無線ＬＡＮ網１０３の外部に存在する。従って、ホームエージェント１１５が扱うホームＩＰアドレス（後述）で両方の網内をルーティングできる可能性は保証されない。端末１０１がアクセスを行う際には、アクセスを行う網から、このアクセス網内でルーティングすることが可能なアクセス用ＩＰアドレスを取得する必要がある。

「ホームＩＰアドレス」（６０７，７０３，８０３，１１０３）は、端末１０１が移動網１０２と無線ＬＡＮ網１０３の外部にアクセスする際に使用するＩＰアドレスである。本実施の形態においては、移動網１０２および無線ＬＡＮ網１０３の両方の網に対する端末１０１の移動透過性を提供するために、外部にアクセスするときはホームＩＰアドレスを用いる。なお、本実施の形態においては、端末１０１が予めホームＩＰアドレスを保持しているものと仮定するが、アクセス開始時にホームＩＰアドレスを取得する場合でも同様の効果が得られる。

「使用ポート番号」（６０９，７０４，８０４）は、端末１０１が通信サービスの伝送に用いているＴＣＰ，ＵＤＰ，ＳＣＴＰなどのポート番号であり、同一アドレスに対する、または同一アドレスからの伝送において伝送路を区別するための番号である。フィールド図中では、ポート番号「Ｐａ」および「Ｐｖ」の例だけを示したが、これら以外のポート番号に対する指定を示すため、”ｄｅｆａｕｌｔ”の値を指定することも可能である。例えば、「Ｐａ」や「Ｐｖ」の他に”ｄｅｆａｕｌｔ”が指定してあれば、それは「Ｐａ」，「Ｐｖ」以外のポート番号全てを示すこととなる。

図６において、「端末状態」６０２は、端末の通信状態を示すもので、「停止」、「待受中」、および「通信中」の３種類の状態を有する。「ＧＰＲＳ接続情報」６０３は、ＧＰＲＳに関する接続情報で、３ＧＰＰ ＴＳ２３．０６０のＰＤＰ ｃｏｎｔｅｘｔにあたる。「ＷＬＡＮ接続情報」６０４は、無線ＬＡＮ網１０３に接続するために格納されている情報である。「ＷＬＡＮ接続情報」としては、例えば、ＷＬＡＮアクセス網１０８へ接続するためのＷＥＰキー、ＥＳＳ−ＩＤ、認証方式、認証ＩＤ、パスワード等や、接続後に端末に割り当てられるアクセス用ＩＰアドレスが挙げられる。「ＩＭＳサーバアドレス」６０８は、端末が使用するＩＭＳサーバのアドレスである。「使用網中継装置ＩＰアドレス」６１０は、端末１０１からホームエージェント１１５へのパケットの通信に用いる移動網１０２と無線ＬＡＮ網１０３のいずれかの中継装置のＩＰアドレスである。「使用網中継装置ＩＰアドレス」６１０は、「使用ポート番号」６０９ごとに付与される。

図７および図８において、転送先中継装置ＩＰアドレス（７０５，８０５）は、該当する使用ポートの下り（端末１０１宛の）パケットの伝送先となるアドレスを示す。転送先中継装置ＩＰアドレス（７０５，８０５）は、使用ポート番号（７０４，８０４）ごとに付与される。主中継装置ＩＰアドレス（７０６，８０６）は、主中継装置のＩＰアドレスを示す。なお、主中継装置とは、端末毎にホームエージェントに登録している気付アドレスが割り当てられた中継装置のことで、具体的には移動網パケット中継装置またはパケットデータ中継装置のことである。ＧＰＲＳ接続情報（７０７，８０７）は、ＧＰＲＳに関する接続情報で、３ＧＰＰにおけるＰＤＰ ｃｏｎｔｅｘｔにあたる。

図９および図１０において、端末ＩＰアドレス（９０２，１００２）は、端末１０１のＩＰアドレスである。ホームサーバＩＰアドレス（９０３，１００３）は、端末１０１のホーム網のＩＭＳサーバのＩＰアドレスである。なお、本実施の形態においては、端末１０１のホーム網は、移動網１０２と仮定されており、無線ＬＡＮ網１０３が端末１０１の在圏網となる。

図１１において、気付アドレス１１０２は、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰで使用される気付（ｃａｒｅ−ｏｆ）アドレスである。本実施の形態で想定するＭｏｂｉｌｅ ＩＰｖ４の場合は、Ｆｏｒｅｉｇｎ Ａｇｅｎｔ（ＦＡ）となる中継装置のアドレスとなる。

以下では、図１２〜図１７を参照して、本実施の形態におけるシステムの動作を説明する。

図１２は端末１０１がセルＭ１に位置して端末１０１ａとなっているときのシーケンス図、図１３は端末１０１ａがセルＬ１に移動して端末１０１ｂとなった時のシーケンス図である。

図１４は、本実施の形態における端末１０１の状態遷移図である。図１４に示すように、端末１０１は、電源のオン／オフや滞在エリアおよび通信の開始／完了などによって、「停止」１４０１、「待機中」１４０２、および「通信中」１４０３の３つの状態をとる。端末１０１の状態は、端末状態管理部５０２の端末状態６０２のフィールドに格納される。

図１５は、本実施の形態における、位置登録時の端末１０１の動作を説明するためのフロー図、図１６は通信中の端末１０１の動作を説明するためのフロー図、図１７は移動網パケット中継装置またはパケットデータ中継装置のパケット転送の動作を説明するためのフロー図である。

図１２を用いて、端末１０１がセルＭ１に位置して端末１０１ａとなっているときのシーケンスを説明する。状態１２０１は、端末１０１ａが「停止」１４０１（図１４）していることを示す。ユーザにより端末１０１ａに電源が投入されると、電源投入された端末１０１ａは、ＧＰＲＳ位置登録・ユーザ情報登録１２０２を出力する。端末１０１ａは、ＧＰＲＳ位置登録・ユーザ情報登録１２０２を出力する処理において、図１５のステップＳ１５０１からステップＳ１５０３までの処理を行う。すなわち、先ず、接続可能な網の検出を実行する（ステップＳ１５０１）。ここでは、端末１０１ａは、移動網１０２とのみ通信可能であると仮定する。次に、検出した網の種別を判定する（ステップＳ１５０２）。検出した網が移動網であると判定されると、ＧＰＲＳ接続処理（ステップＳ１５０３）に移行し、この処理により移動体パケット中継装置１０６に端末ＩＤ１の位置Ｍ１が登録される。

このＧＰＲＳ接続処理（ステップＳ１５０３）の中で、端末１０１ａは当該登録が電源投入後最初の網の登録であることを移動網パケット中継装置１０６に通知する。移動網パケット中継装置１０６は、端末１０１ａの主中継装置ＩＰアドレスに自身のアドレスＩＰｇを登録する。端末１０１ａは、移動体パケット中継装置１０６から移動網１０２側のアクセス用ＩＰアドレスＩＰａを取得する。このとき、端末１０１ａの内部では、以下の処理が行われる。

端末１０１ａのＧＰＲＳ通信部５０６は、端末１０１ａの電源が投入されると、ＧＰＲＳの位置登録処理を開始し、パケット制御装置１０５への要求の出力・応答の入力を、移動アクセス網通信部５０７を介して行う。端末１０１ａにおいて、移動網１０２の移動網パケット中継装置１０６とのパケット通信を行うのは、ＧＰＲＳ通信部５０６である。ＧＰＲＳ位置登録・ユーザ情報登録１２０２の処理においても、ＧＰＲＳプロトコルと同じ処理を行うため、基本的にＧＰＲＳ通信部５０６が用いられる。端末１０１ａとパケット制御装置１０５との間において行われる位置登録処理は、位置登録を行うＡＴＴＡＣＨ処理と認証処理とからなり、３ＧＰＰ ＴＳ２３．０６０では、ＡＴＴＡＣＨ Ｒｅｑｕｅｓｔ/Ｒｅｓｐｏｎｓｅ/Ａｃｃｅｐｔ/Ｃｏｍｐｌｅｔｅ、Ｉｄｅｎｔｉｔｙ Ｒｅｑｕｅｓｔ/Ｒｅｓｐｏｎｓｅ、ＩＭＥＩ Ｃｈｅｃｋ手順に従って処理が実行される。

パケット制御装置１０５は、ＧＰＲＳ位置登録・ユーザ情報登録１２０２が入力されると、ＧＰＲＳ接続設定を行う。このＧＰＲＳ接続設定では、パケット制御装置１０５が端末１０１に対応するパケット制御装置１０５用の（一次）ＧＰＲＳ接続情報（３ＧＰＰにおけるＰＤＰ ｃｏｎｔｅｘｔ）を作成し、移動網１０３における端末１０１の位置の管理を開始する。また、ＧＰＲＳ接続設定において、パケット制御装置１０５は、位置の更新処理（３ＧＰＰにおけるＬｏｃａｔｉｏｎ Ｕｐｄａｔｅ Ｒｅｑｕｅｓｔ/Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）、移動網パケット中継装置１０６への（一次）ＧＰＲＳ接続情報の作成処理（３ＧＰＰにおけるＣｒｅａｔｅ ＰＤＰ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ/Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）、ユーザ情報格納装置１１３への位置更新処理（３ＧＰＰにおけるＲｏｕｔｅｉｎｇ Ａｒｅａ Ｕｐｄａｔｅ）を行う。

移動網パケット中継装置１０６は、ＧＰＲＳ位置登録・ユーザ情報登録１２０２が入力されると、（二次）ＧＰＲＳ接続情報（３ＧＰＰにおけるＳｅｃｏｎｄａｒｙ ＰＤＰ ｃｏｎｔｅｘｔ）を作成し、アクセス用ＩＰアドレスＩＰａを端末１０１ａに渡す。そして、端末１０１ａは、移動網１０２用のアクセス用ＩＰアドレスＩＰａを端末状態管理部５０２に格納する。なお、以降では、単にＧＰＲＳ接続情報と記述する時は移動網パケット中継装置用のＧＰＲＳ接続情報を指すものとする。

アクセス用ＩＰアドレスＩＰａは、公衆パケット網１１２などの移動網パケット中継装置１０６の外部のノードにより割り当てが行われ、移動網パケット中継装置１０６を介して端末１０１ａに伝送される。

このとき、移動網パケット中継装置１０６内では、先ず、端末１０１ａからの要求がパケット制御装置１０５を介してＳＧＳＮ通信部２０５に入力される。この端末１０１ａからの要求は、ＧＰＲＳの位置登録に関連するものであるため、ＧＧＳＮ接続設定部２０１が端末１０１に対応する移動網パケット中継装置用のＧＰＲＳ接続情報を作成し、端末状態管理部２０２にＧＰＲＳ接続情報７０７として格納する。

また、移動網パケット中継装置１０６は、端末１０１ａが接続する最初の中継装置であるため、移動網パケット中継装置１０６のＩＰアドレスＩＰｇを主中継装置ＩＰアドレス７０７として格納する。なお、移動網パケット中継装置１０６は、アクセス用ＩＰアドレスとして７０２にはアクセス用ＩＰアドレスＩＰａを格納する。ＧＰＲＳ接続情報の作成後、ＧＧＳＮ接続設定部２０１が応答を生成して、ＳＧＳＮ通信部２０５を介してパケット制御装置１０５に出力する。

さらに、パケット制御装置１０５は、ＧＰＲＳ位置登録・ユーザ情報登録１２０２を受けて、端末のＩＤおよび接続した位置（セルＭ１）をユーザ情報格納装置１１３へ登録する。ここでは３ＧＰＰにおけるＵｐｄａｔｅ Ｌｏｃａｔｉｏｎ/Ａｃｋ、Ｉｎｓｅｒｔ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｄａｔａメッセージを用いる。以上の処理の結果、端末１０１ａのＧＰＲＳによる通信が可能になる。

端末１０１ａは、ＭＩＰ登録１２０３を出力する。ＭＩＰ登録１２０３を出力する前に、端末１０１ａは、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ設定処理（ステップＳ１５０６）において、ホームエージェント１１５に、ホームＩＰアドレスと共に移動網１０２のアクセス用ＩＰアドレスＩＰａを気付アドレスとして登録する。端末１０１ａは、ステップＳ１５０６を実行する前に、ホームエージェント１１５のＩＰアドレスと端末１０１ａのホームＩＰアドレスを別途取得し、端末状態管理部５０２に格納しておく。例えば、端末１０１ａがホームＩＰアドレスを常時端末状態管理部５０２に保持してもよいし、ホームエージェントのサービス提供者と別途認証を行い、認証完了時に配布する方法も可能である。

端末１０１ａの内部では、ＧＰＲＳ通信部５０６によるＧＰＲＳの通信設定が完了すると、端末呼制御部５０１にＩＰ分配通信部５０５とＩＰ通信部５０４を介してアクセス用ＩＰアドレスが通知される。端末呼制御部５０１は、端末状態管理部５０２にアクセス用ＩＰアドレスＩＰａを端末１０１ａ（端末ＩＤはＩＤ１）とともに登録する。この登録が完了すると、端末呼制御部５０１は、ホームエージェント１１５に端末１０１ａを登録する要求であるＭＩＰ登録１２０３を作成し、ＩＰ通信部５０４とＩＰ分配通信部５０５で外部ネットワーク向けのＩＰパケットを生成し、ＧＰＲＳ通信部５０６と移動アクセス網通信部５０７を介して移動アクセス網１０４にＭＩＰ登録１２０３を出力する。以降の処理では、移動網１０２経由の全てのＩＰパケットは、この経路を用いて入出力が行われる。

図１２に示すように、ＭＩＰ登録１２０３は、移動アクセス網１０４、パケット制御装置１０５、移動網パケット中継装置１０６、公衆パケット網１１２を経由してホームエージェント１１５に入力される。このＭＩＰ登録１２０３は、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰのＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ/Ｒｅｐｌｙを含む信号である。

ホームエージェント１１５は、端末ＩＤ１１０１ ＩＤ１、アクセス用ＩＰアドレス１１０２としてアクセス用ＩＰアドレスＩＰａを登録し、アクセス用アドレスＩＰａに対応付けて、ホームＩＰアドレス１１０３としてホームＩＰアドレスＩＰｃを登録する。この登録の完了後、ホームエージェント１１５は、登録成功を示す応答を端末１０１ａに対して出力する。この応答が入力されると、端末１０１ａは、端末呼制御部５０１が端末状態管理部５０２に端末１０１ａの端末ＩＤであるＩＤ１とホームＩＰアドレスＩＰｃの組を登録する。

ＩＭＳサーバ検索・ＳＩＰ登録１２０４は、端末１０１ａが第１ＩＭＳサーバに対して出力する信号である。ＩＭＳサーバ検索・ＳＩＰ登録１２０４を出力する前に、端末１０１ａは、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰの処理が完了すると、ＳＩＰ設定処理Ｓ１５０７を行う。ＩＭＳサーバ検索・ＳＩＰ登録１２０４において、端末１０１ａは、移動網１０２に関連するＩＭＳサーバを検索し、ＩＭＳサーバを検出したときにそのＩＰアドレスを端末状態管理部５０２に格納する。このとき、移動網１０２配下の端末を制御するＩＭＳサーバである第１ＩＭＳサーバ１０７のアドレスＩＰｓが、移動網１０２から取得される。

なお、ＩＭＳの仕様を記述した３ＧＰＰ ＴＳ２３．２２８（３ＧＰＰ ＴＳ２３．２２８，”ＩＰ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ （ＩＭＳ）；Ｓｔａｇｅ ２”）には、移動網１０２のＤＨＣＰサーバとＤＮＳサーバが連携してＩＭＳサーバのＩＰアドレスを端末１０１ａに通知する機構が示されている。移動体パケット中継装置１０６またはパケット制御装置１０５から、ＩＭＳサーバのＩＰアドレスを取得する方法もある。

端末１０１ａは、第１ＩＭＳサーバ１０７に対して、ＩＭＳサーバ検索・ＳＩＰ登録１２０４を出力する。この信号は、ＩＥＴＦ ＳＩＰのＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎに相当する。ＩＭＳサーバ検索・ＳＩＰ登録１２０４を出力するとき、端末１０１ａの内部では以下の処理が行われる。

端末呼制御部５０１が第１ＩＭＳサーバ１０７のＩＰアドレスＩＰｓを取得すると、端末呼制御部５０１は第１ＩＭＳサーバ１０７に登録処理を行うため、ＳＩＰ登録要求を作成して移動網１０２に出力する。端末１０１ａは、端末１０１ａによるＩＭＳサーバ検索・ＳＩＰ登録１２０４が入力されると、第１ＩＭＳサーバ１０７にＳＩＰ登録処理を実行し、ユーザ情報格納装置１１３にユーザのＩＤと端末１０１ａのホームＩＰアドレスＩＰｃが登録される。なお、ＴＳ２３．２２８では、Ｃｘ−Ｐｕｔ/Ｃｘ−Ｐｕｌｌにより、「ｐｕｂｌｉｃ ｕｓｅｒ ｉｄｅｎｔｉｔｙ」（電話番号、ＲＦＣ３２６１のＳＩＰ ＵＲＩかＲＦＣ２８０６のｔｅｌ ＵＲＬの形態を取る）、「ｐｒｉｖａｔｅ ｕｓｅｒ ｉｄｅｎｔｉｔｙ」（ＮＡＩの形態を取る）、「Ｓ−ＣＳＣＦ ｎａｍｅ」を出力している。

第１ＩＭＳサーバ１０７の内部では、先ず、ＧＧＳＮ/ＰＤＧ通信部４０７で、データ・リンク層の一部分であるＭＡＣ層（Media Access Control layer）まで、ＩＰ通信部４０４でＩＰのプロトコル処理を行ってＩＭＳサーバ検索・ＳＩＰ登録１２０４が入力されると、端末制御部４０１がメッセージを解析する。この場合は、ホーム網に対するＳＩＰ登録なので、端末制御部４０１は端末状態管理部４０２に入力された端末ＩＤ９０１とホームＩＰアドレス９０２とホームサーバＩＰアドレス９０３の組として、それぞれＩＤ１とホームＩＰアドレスＩＰｃと第１ＩＭＳサーバ１０７のＩＰアドレスＩＰｓを登録する。その後、端末１０１ｂに対してＩＰ通信部４０４とＧＧＳＮ/ＰＤＧ通信部４０７を介して登録完了を示す応答を出力する。端末１０１ａにおいては、端末状態管理部５０２のＩＭＳサーバＩＰアドレス６０８に第１ＩＭＳサーバ１０７のＩＰアドレスＩＰｓを登録する。

端末１０１ａにおいて、ＩＭＳサーバ検索・ＳＩＰ登録１２０４のＳＩＰ登録処理が完了すると、図１５に図示した一連の処理が完了し、端末１０１ａは（状態１２０５）の「待受中」状態１４０２（図１４）となる。ここでは、端末１０１ａ内の端末呼制御部５０１が、端末状態管理部５０２内の状態を「待受中」に変更する。

ＳＩＰの登録が完了すると、ＳＩＰ発信処理１２０６で、端末１０１ａは第１ＩＭＳサーバ１０７を用いて、ＳＩＰの発信を対向ノード（ＩＤ２）に対して行う。発信はＳＩＰのＩＮＶＩＴＥメッセージから始まり、「Ｏｆｆｅｒ」、「Ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ」、「Ｒｉｎｇｉｎｇ」、「ＯＫ」、「ＡＣＫ」のメッセージが送受される。これらの信号は移動網１０２と第１ＩＭＳサーバ１０７が中継し、対向ノードに出力する。

端末１０１ａは、一連の処理が完了すると、図１２に示すように、取得した対向ノードのＩＰアドレスに対して端末のデータストリーム（信号１２０７）の出力を開始する。また、音声の使用ポートＰａと動画の使用ポートＰｖについて共に移動網パケット中継装置１０６経由であることを端末１０１ｂが端末状態管理部５０２に格納する。

端末１０１ａはＳＩＰ発信処理１２０６の出力が完了すると、端末１０１ａは状態１２０８の「通信中」状態１４０３（図１４）となる。ここでは、端末１０１ａ内の端末呼制御部５０１が端末状態管理部５０２内の状態を「通信中」１４０３に変更する。この時点を「時点（ａ）」とし、このときのノードに格納されているデータが図６〜図１１の「（ａ）」に示されている。

次に、図１３のシーケンス図と図１６のフロー図を用いて、端末１０１ａがセルＬ１に移動して端末１０１ｂとなった時の本実施の形態のシステムの動作を説明する。図１３は図１２から継続したシーケンスを示している。

図１６は、「通信中」状態１４０３における、網の検出から網の選択までの処理を説明するフロー図である。図１３の最初の時点においては、図１２の最後のセルＬ１進入１２０９で端末１０１ａは、セルＬ１に移動して端末１０１ｂとなっている。そして、図１６の「接続可能な網の検出・接続処理」（ステップＳ１６０１）によって、端末１０１ｂが無線ＬＡＮ網１０３を接続可能な網として検出し、これを処理Ｓ１６０１の「網Ａ」として、以下の接続処理を実行する。

図１３に示すＷＬＡＮ接続設定１３０１において、端末１０１ｂは、進入した無線ＬＡＮ網１０３に対してＷＬＡＮ接続設定を行う。先ず、端末１０１ｂを検出したＷＬＡＮアクセス網１０８は、ＷＬＡＮ接続設定を行い、端末１０１ｂが無線ＬＡＮアクセス網１０８への接続時に用いるローカルＩＰアドレスＩＰｂを払い出す。端末１０１ｂにおいて、ＷＬＡＮアクセス網１０８との間の物理層およびＭＡＣ層の通信処理は、ＷＬＡＮ通信部５０９が行う。ＷＬＡＮ通信部５０９はＷＬＡＮアクセス網１０８が出力するビーコンを受け取るか、ＷＬＡＮアクセス網１０８のアクセスポイントを検出し、無線ＬＡＮ網１０３の接続処理および必要に応じて認証処理を行う。

ここで、無線ＬＡＮ網１０３が使用する無線インタフェースの規格がＩＥＥＥ８０２．１１ならば、接続処理にはＢｅａｃｏｎ、Ｐｒｏｂｅ Ｒｅｑｕｅｓｔ/Ｒｅｓｐｏｎｓｅが用いられ、認証処理にはＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ/Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージが用いられる。なお、認証処理においては、端末ＩＤのほか、端末のＮＡＩを用いることも可能である。

ＭＡＣ層までの接続処理後、ＷＬＡＮ通信部５０９が無線ＬＡＮ網１０３において、ローカルＩＰアドレスＩＰｌを取得する。なお、ローカルＩＰアドレスは認証処理と同時に取得してもよい。

端末１０１ｂの内部では、ＷＬＡＮ通信部５０９が端末ＩＤを無線ＬＡＮ網１０３によって決められた認証手順で出力し、これに対してＷＬＡＮアクセス網１０８が認証を行う。認証の結果、端末１０１ｂの端末ＩＤでＷＬＡＮアクセス網１０８にアクセス可能と判定したら、ＷＬＡＮアクセス網１０８が応答し、ローカルＩＰアドレスＩＰｌをＷＬＡＮ通信部５０９に入力する。また、端末状態管理部５０２にＷＬＡＮ接続情報６０４としてローカルＩＰアドレスＩＰｌを格納する。

無線ＬＡＮ網１０３への接続が可能になった時点で、端末１０３ｂは、図１６に示された一連の処理、すなわち通信中における接続対象の網の選択処理を行う。この場合は、動画の使用ポートＰｖを移動網１０２から無線ＬＡＮ網１０３へ変更する決定を行う。

端末１０１ｂは、無線ＬＡＮ網１０３のアクセス用ＩＰアドレスＩＰｂをパケットデータ中継装置１１０経由で取得し、端末状態管理部５０２に無線ＬＡＮ網１０３用のアクセス用ＩＰアドレス６０６として格納する。アクセス用ＩＰアドレスＩＰｂは、３ＧＰＰのＴＳ２３．２３４で規定されるインタワーク使用におけるリモートＩＰアドレスである。この後、端末１０１ｂは、パケットデータ中継装置１１０とＷＬＡＮ中継装置１０９を経由した通信が可能になる。

端末１０１ｂの内部では、ＷＬＡＮアクセスＩＰ通信部５０８がＷＬＡＮアクセス網からアクセス可能な無線ＬＡＮ網１０３を選択し、認証システム１１４に対して端末ＩＤ ＩＤ１を含む認証要求を出力する。端末１０１ｂが無線ＬＡＮ網１０３と通信可能であれば、許可の旨の認証応答が端末１０１ｂに入力される。その後、端末１０１ｂとパケットデータ中継装置１１０の間にトンネルを張るための設定処理が行われ、通信が開始される。この処理の間に、端末状態管理部５０２にＷＬＡＮ接続情報６０４が格納される。

上記の処理以降において、端末１０１ｂが無線ＬＡＮ網１０３と通信を行う場合は、端末１０１ｂの内部では、ＷＬＡＮアクセスＩＰ通信部５０８がパケットデータ中継装置１１０と通信するためのカプセル化処理を行う。ＷＬＡＮ通信部５０９は、無線ＬＡＮの物理層及びＭＡＣ層の処理と、無線ＬＡＮ網１０３におけるローカルＩＰアドレスによるカプセル化処理を行う。以下において、「端末１０１ｂが無線ＬＡＮ網１０３と通信する」と記述した場合は、端末１０１ｂにおいてこれらの処理が行われているものとする。

端末１０１ｂは、パケットデータ中継装置のＩＰアドレスＩＰｐをＤＮＳサーバ（不図示）を用いて検索する。端末１０１ｂの内部では、ＷＬＡＮアクセスＩＰ通信部５０８がパケットデータ中継装置１１０のＩＰアドレスＩＰｐを取得する。これにより、端末１０１ｂと無線ＬＡＮ網１０３が接続可能な状態になり、ステップＳ１６０１が完了する。

「通信中の網の取得」（ステップＳ１６０２）では、端末１０１ｂは、通信中の網である移動網１０２を取得して、これを「網Ｂ」とする。そして、網の一致・不一致を判断する処理である「網Ａ≠網Ｂ」（ステップＳ１６０３）で、通信中の網Ｂと接続可能な網Ａが比較される。ここでは、通信中の網Ｂと接続可能な網Ａは異なっているため、「未通信＆接続可能な網の抽出」（ステップＳ１６０４）に移行して当該処理を行う。なお、ステップＳ１６０３における網の比較処理は、使用している中継装置のアドレスとして移動網１０２の移動網パケット中継装置１０６のＩＰアドレスＩＰｇを取得し、無線ＬＡＮ網１０３の中継装置であるパケットデータ中継装置１１０のＩＰアドレスＩＰｐと異なっていると判定したり、端末１０１と接続している網毎に割り当てられたアクセス用ＩＰアドレスで、移動網１０２に対応するＩＰａと無線ＬＡＮ網１０３に対応するＩＰｂが異なっていると判定してもよい。

ステップＳ１６０４では、通信を行っておらず、かつ接続可能な網を抽出し、これを「網Ｃ」とする。この時点では、端末１０１ｂにおいては無線ＬＡＮ網１０３が当該条件に合致し、抽出されることとなる。

その後、「使用ポートとサービス抽出」（ステップＳ１６０５）により、端末１０１ｂが通信に使用しているポートとサービスを抽出する。端末１０１ｂは、ポートＰｖを動画伝送用として、ポートＰａを音声伝送用として用いている。

ステップＳ１６０６は、「網Ｃが網Ｂより良い使用ポートに関し網Ｂから網Ｃに切り替える要求を出力」する処理である。この処理では、上記のステップＳ１６０４により新しく接続可能になった網（網Ｃ）が通信中の網（網Ｂ）より優先度が高いと判定されたサービスのポート番号に関して、網の切替処理を行う。本実施の形態においては、ポートＰａの音声伝送に関しては、エリアが広い移動網１０２、動画伝送には帯域が広い無線ＬＡＮ網１０３を用いることとする。従って、切替対象のポートはポートＰｖのみ、切替先は無線ＬＡＮ網１０３となる。

以下では、ポートＰｖの伝送路切替の処理を、ＩＭＳサーバの検索と切替要求に対する処理の順に説明する。

ＩＭＳサーバ検索１３０２で、端末１０１ｂはＩＭＳサーバを検索し、第２ＩＭＳサーバ１１１のアドレスＩＰｔを取得する。さらに、端末１０１ｂは、第２ＩＭＳサーバ１１１に対して端末ＩＤ１のＳＩＰ登録１３０３を出力する。その際には、ＳＩＰ Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎメッセージを用いる。

第２ＩＭＳサーバ１１１と端末１０１ｂとの間の通信処理は、第１ＩＭＳサーバ１０７における第１サーバのＩＰアドレス取得処理と同じである。ただし、この場合は、移動網１０２が端末１０１のホーム網になるため、無線ＬＡＮ１０３は在圏網になる。従って、ＴＳ２３．２２８のＩＭＳ仕様におけるＳ−ＣＳＣＦは第１ＩＭＳサーバ１０７であるから、第２ＩＭＳサーバ１１１はＰ−ＣＳＣＦの動作を行う。先ず、第２ＩＭＳホーム網のＩＭＳサーバを端末１０１ｂのユーザＩＤを用いて検索する。その結果、第１ＩＭＳサーバ１０７とそのＩＰアドレスＩＰｓが検索され、第２ＩＭＳサーバ１１１と第１ＩＭＳサーバ１０７との間の接続が形成される。

このとき、第２ＩＭＳサーバ１１１においては、以下のように処理が行われる。第２ＩＭＳサーバ１１１は、端末１０１ａによるＳＩＰ登録１３０３が入力されると、第２ＩＭＳサーバ１１１にＳＩＰ登録処理を行う。このとき、第２ＩＭＳサーバ１１１の内部では、先ず、ＧＧＳＮ／ＰＤＧ通信部４０７で、ＭＡＣ層までＩＰ通信部４０４でＩＰのプロトコル処理を行って、ＳＩＰ登録１３０３が入力されると、端末制御部４０１がメッセージを解析する。この場合は、在圏網に対するＳＩＰ登録なので、端末制御部４０１は転送制御部４０３に要求を渡す。

転送制御部４０３は、ＩＰ通信部４０４とＧＧＳＮ/ＰＤＧ通信部４０７を介してユーザ情報格納装置１１３と連携して、ユーザＩＤをキーとして、ホーム網のＩＭＳサーバを検索する処理を行う。この際のキーとしては、ユーザＩＤの他、ＩＭＳＩ、ユーザＩＤから抽出したドメイン名、ＧＧＳＮのアドレス、またはＧＧＳＮ ｎｕｍｂｅｒを用いてもよい。

検索が完了した場合、第１ＩＭＳサーバ１０７のＩＰアドレスＩＰｓを端末１０１ｂのユーザＩＤとともに端末状態管理部４０２に登録する。その後、端末１０１ｂからの信号を第１ＩＭＳサーバ１０７に出力する。第１ＩＭＳサーバ１０７は、ホーム網における場合と同様に、端末１０１ｂの登録を行い、応答を第２ＩＭＳサーバ１１１に出力する。そして、第２ＩＭＳサーバ１１１は、上記の応答をそのまま端末１０１ｂに出力する。端末１０１ｂでは、端末制御部５０１が、端末状態管理部５０２に第２ＩＭＳサーバ１１１のＩＰアドレスＩＰｔをＩＭＳサーバＩＰアドレス６０８として格納する。

この後、ＩＭＳ関連の呼制御の信号は、端末１０１ｂから無線ＬＡＮ網１０３と第２ＩＭＳサーバ１１１を経由して第１ＩＭＳサーバ１０７という経路で伝送される。この時点を「時点（ｂ）」とし、このときのノードに格納されているデータが図６〜図１１の「（ｂ）」に示されている。

端末１０１ｂは、ビデオのポートＰｖに関するホームＩＰアドレスＩＰｃに関連するストリームを、移動網１０２経由のＩＰアドレスＩＰａから、無線ＬＡＮ網１０３のパケットデータ中継装置１１０のＩＰアドレスＩＰｐ経由のＩＰアドレスＩＰｂに変更する経路変更要求１３０４を、第２ＩＭＳサーバ１１１に対して出力する。

端末１０１ｂの内部では、端末呼制御部５０１が経路変更要求１３０４を生成し、無線ＬＡＮ網１０３に対して出力する。経路変更要求１３０４には、端末１０１ｂの端末ＩＤ ＩＤ１、ホームＩＰアドレスＩＰｃ、変更前の端末（アクセス用）ＩＰアドレスＩＰａ、変更後の端末（アクセス用）ＩＰアドレスＩＰｂ、転送先中継装置のＩＰアドレスＩＰｐ、ポート番号Ｐｖ、および端末ＩＤ ＩＤ１を、端末状態管理部５０２から取得して格納する。

第２ＩＭＳサーバ１１１は、経路変更要求１３０４が入力されると、パケットデータ中継装置１１０に対して、転送対象のストリームと転送先を指定した転送設定要求１３０５を出力する。また、第２ＩＭＳサーバ１１１は、第１ＩＭＳサーバ１０７に対して、経路変更要求１３０６をそのまま転送する。

第２ＩＭＳサーバ１１１の内部で、経路変更要求１３０４がＧＧＳＮ/ＰＤＧ通信部４０７によって入力される。ＩＰ通信部４０４から検出した経路変更要求１３０４を端末制御部４０１が解析し、経路変更要求であることを検出する。端末制御部４０１は、ＩＰ通信部４０４とＩＭＳ通信部４０６を使用して、経路変更要求１３０４を、ホームサーバＩＰアドレスＩＰｓを持つ第１ＩＭＳサーバ１０７に出力する。

第１ＩＭＳサーバ１０７は、第２ＩＭＳサーバ１１１から経路変更要求１３０６が入力されると、端末ＩＤ ＩＤ１または変更前の端末ＩＰアドレスＩＰａから移動網パケット中継装置１０６を検索し、転送設定要求１３０７を出力する。第１ＩＭＳサーバ１０７の内部では、経路変更要求１３０６がＩＭＳ通信部４０６とＩＰ通信部４０４を介して入力される。端末制御部４０１は、経路変更要求１３０６を解析して、変更前の端末ＩＰアドレスＩＰａと変更後の端末ＩＰアドレスＩＰｂ、転送先中継装置のＩＰアドレスＩＰｐ、ポート番号Ｐｖ、および、端末ＩＤ ＩＤ１を抽出する。

ここで、端末１０１の公衆パケット網とのゲートウェイは、移動網パケット中継装置１０６であるから、端末制御部４０１は経路変更要求１３０６に含まれる端末ＩＤ ＩＤ１、変更前の端末ＩＰアドレスＩＰａ、転送先中継装置のＩＰアドレスＩＰｐ、および、ポート番号Ｐｖを格納した転送変更を要求する転送設定要求１３０７を生成し、ＩＰ通信部とＧＧＳＮ/ＰＤＧ通信部４０７を介して移動網パケット制御装置１０６に対して出力する。

移動網パケット中継装置１０６は、転送設定要求１３０７において転送変更を要求する信号が入力されると、信号内の転送先中継装置のＩＰアドレスと自分のＩＰアドレスとを比較する。この場合は、転送先中継装置のＩＰアドレスＩＰｐは主中継装置７０７のＩＰアドレスＩＰｇと異なるため、信号で指定されたポートＰｖに関して、転送先中継装置ＩＰアドレス７０５の設定をＩＰｐに変更する。

移動網パケット中継装置１０６の内部では、ＧＧＳＮ接続設定部２０１にＩＭＳ通信部２０７を介して転送設定要求１３０７が入力されると、ＧＧＳＮ接続設定部２０１が端末ＩＤ ＩＤ１に基づいて端末状態管理部３０２内部の主中継装置ＩＰアドレス７０６を検索する。ＧＧＳＮ接続設定部２０１は、指定された転送先中継装置ＩＰアドレスＩＰｐが主中継装置ＩＰアドレス７０６のＩＰｇと異なるので、端末状態管理部２０２に使用ポート番号Ｐｖと転送先ＩＰアドレスＩＰｐを追加する。そして、ＧＧＳＮ接続設定部２０１は、転送変更を確認する信号を、ＩＭＳ通信部２０７を介して第１ＩＭＳサーバ１０７に出力する。なお、指定された転送先中継装置ＩＰアドレスと主中継装置ＩＰアドレス７０６が同じで、かつ信号で指定されたポートに関するエントリがある場合は、そのエントリを削除する。

第１ＩＭＳサーバ１０７は、転送設定の処理が完了したら、経路変更要求の応答である経路変更確認１３０８を第２ＩＭＳサーバ１１１に出力する。第１ＩＭＳサーバ１０７の端末制御部４０１は、経路変更要求１３０６と対応づけるための情報（例えば、端末ＩＤかメッセージに一意に割り当てられた識別子）を格納して経路変更確認１３０８を生成し、ＩＰ通信部４０４とＧＧＳＮ/ＰＤＧ通信部４０７を介して端末１０１ｂに出力する。

第２ＩＭＳサーバ１１１は、第１ＩＭＳサーバ１０７から経路変更確認１３０８が入力されると、自網の中継装置であるパケットデータ中継装置１１０の転送設定１３０９を受けて変更する転送変更処理を行う。その結果、パケットデータ中継装置１１０の設定が変更される。

パケットデータ中継装置１１０は、転送設定１３０９を受けて転送変更処理において転送変更を要求する信号が入力されると、信号内の転送先中継装置のＩＰアドレスと自分のＩＰアドレスとを比較する。この場合は、転送先中継装置のＩＰアドレスＩＰｐは主中継装置８０７のＩＰアドレスＩＰｇと異なるため、信号で指定されたポートＰｖに関して、転送先中継装置ＩＰアドレス８０５の設定をＩＰｐに変更する。

移動網パケット中継装置１０６の内部では、ＧＧＳＮ接続設定部２０１にＩＭＳ通信部２０７を介して転送設定要求１３０７が入力されると、ＧＧＳＮ接続設定部２０１は端末ＩＤ ＩＤ１から端末状態管理部３０２内部の主中継装置ＩＰアドレス８０６を検索する。指定された転送先中継装置ＩＰアドレスＩＰｐが主中継装置ＩＰアドレス８０６のＩＰｇと異なるので、ＧＧＳＮ接続設定部２０１は端末状態管理部２０２に使用ポート番号Ｐｖと転送先ＩＰアドレスＩＰｐを追加する。そして、ＧＧＳＮ接続設定部２０１は、転送変更を確認する信号を、ＩＭＳ通信部２０７を介して第１ＩＭＳサーバ１０７に出力する。なお、指定された転送先中継装置ＩＰアドレスと主中継装置ＩＰアドレス８０６が同じで、かつ信号で指定されたポートに関するエントリがある場合は、そのエントリを削除する。

第２ＩＭＳサーバ１１１は、パケットデータ中継装置１１０の設定が終了すると経路変更確認１３１０を端末に出力する。第２ＩＭＳサーバ１１１の端末制御部４０１は、経路変更要求１３０４と対応づけるための情報（例えば、端末ＩＤかメッセージに一意に割り当てられた識別子）を格納して経路変更確認１３０８を生成し、ＩＰ通信部４０４とＧＧＳＮ/ＰＤＧ通信部４０７を介して端末１０１ｂに出力する。

端末１０１ｂは、処理が完了すると端末状態管理部５０２にポートＰｖと、ポートＰｖに対するアクセス用ＩＰアドレスＩＰｐの組を格納する。

以上で切替処理が完了する。この後、移動網パケット制御装置１０６とパケットデータ中継装置１１０では、以下のようにして音声データに関するＩＰパケット転送１３１１と動画データに関するＩＰパケット転送１３１２が行われる。

図１７は、本実施の形態における、移動網パケット中継装置１０６またはパケットデータ中継装置１１０のパケット転送の動作を説明するためのフロー図で、以下では、このフローを３つの場合に分けて説明する。

第１は、端末１０１ｂから対向ノード１１６へのパケット転送動作に関するもので、移動網パケット中継装置１０６の処理がこれに該当する。移動網パケット中継装置１０６は、端末１０１ｂの主中継装置となるから、端末１０１ｂのホーム網中継装置か否かを判断するステップＳ１７０１の分岐では「Ｙｅｓ」と判断されてステップＳ１７０２へと進む。ステップＳ１７０２では、転送元がホームエージェントか否かが判断され、転送元が端末１０１ｂになるので「Ｙｅｓ」と判断されてステップＳ１７０３に進む。そして、ステップＳ１７０３により、転送先ＩＰアドレスがホームエージェントのＩＰアドレスとされる。

第２は、端末１０１ｂから対向ノード１１６へのパケット転送動作に関するもので、パケットデータ中継装置１１０の処理がこれに該当する。パケットデータ中継装置１１０は、端末１０１ｂの在圏網である無線ＬＡＮ網１０３の中継装置になる。従って、ステップＳ１７０１の分岐では、「Ｎｏ」と判断されてステップＳ１７０５へと進む。ステップＳ１７０５では、転送元がホームエージェントか否かが判断され、転送元が端末１０１ｂになるので「Ｙｅｓ」と判断されてステップＳ１７０６に進む。そして、ステップＳ１７０６により、転送先ＩＰアドレスが主中継装置のＩＰアドレスとされる。なお、この場合の転送先ＩＰアドレスは、移動網パケット中継装置１０６のＩＰアドレスであるＩＰｇとなる。

第３は、対向ノード１１６から端末１０１ｂへのパケット転送動作である。この場合のパケットは、端末の位置にかかわらず、転送元とホームエージェントの同一・非同一判断であるステップＳ１７０２およびステップＳ１７０５の判定結果は何れも「Ｎｏ」となるからステップＳ１７０４へと進む。ステップＳ１７０４では、転送先ＩＰアドレスは端末とポート番号から選択される。ここで、ポート番号がＰｖならば転送先ＩＰアドレスはＩＰｐとなり、ポートがＰａならば転送先ＩＰアドレスはＩＰｇとなる。

また、端末１０１では、ＩＰ分配通信部５０５によって、端末状態管理部５０２内の使用ポート番号０９に対応する使用網中継装置ＩＰアドレス６１０により、ＧＰＲＳ通信部５０６とＷＬＡＮアクセスＩＰ通信部５０８のどちらかから使用する通信部を選択し、使用網中継装置ＩＰアドレス６１０へＩＰパケットを転送する。

転送先ＩＰアドレスを決定した後、ステップＳ１５０７を実行して、転送先ＩＰアドレスに中継対象のＩＰパケットを出力する。この時点を「時点（ｃ）」とし、このときのノードに格納されているデータが図６〜図１１の「（ｃ）」に示されている。

以上が、移動網１０２との通信中に端末が無線ＬＡＮ網１０３に進入した時のパケット伝送の分岐の設定処理の内容であるが、これまで説明してきた実施の形態はシステムの利用態様に応じて適宜変更することができることはいうまでもない。

例えば、上述したような端末が移動網１０２との通信中に無線ＬＡＮ網１０３に進入した場合と同様に、端末が、無線ＬＡＮ網１０３との通信中に移動網１０２に進入した場合、無線ＬＡＮ網１０３との通信中に別の無線ＬＡＮ網に進入した場合、および、移動網１０２との通信中に別の移動網に進入した場合においても、ＩＭＳサーバが制御対象となる移動網パケット中継装置かパケットデータ中継装置を制御することにより同様の効果を実現できる。

また、本実施の形態によって実現されたＩＰパケットの分岐を解除する場合は、切替先ＩＰアドレスにホーム網のアクセス用ＩＰアドレスを格納して経路変更要求を行えばよい。

さらに、ホームエージェント１１５と移動体パケット中継装置１０６またはパケットデータ中継装置１１０が一体化した場合にも上記と同様のシステムを構成することが可能である。この場合には、一体化した網のアクセス用ＩＰアドレスとホームＩＰアドレスが一致するため、トンネルを張る必要が無く、伝送効率が向上するという効果が得られる。

また、上述した実施形態では、動画伝送に広帯域で接続可能な網を用いることを網の判定基準としたが、ユーザの通信回線に関するプリファレンス情報から、接続先を設定することも可能である。

また、待受中の場合に、予め上述した実施の形態に示したパケット伝送を分岐させる登録処理を行い、端末１０１が通信を開始した時は、本実施の形態の後半で示したような分岐したパケット伝送を直ちに実行させることも可能である。

なお、通信の切断時には、その通信に関連するポート全ての設定を分岐しないように変更することもできる。そのためには、端末１０１がサービスの切断時に分岐を行っているポート全てに対して、切替先アドレスとして主中継装置のＩＰアドレスを格納した経路変更要求を出力するか、ＩＭＳサーバに端末が該当の通信で使用しているポートを格納し、通信の切断時にはＩＭＳサーバから全てポートの分岐を解除する経路設定要求を移動網パケット中継装置またはパケットデータ中継装置に出力する。

本実施の形態をＭｏｂｉｌｅ ＩＰｖ６に適用する場合は、階層化Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰｖ６を使用して、移動網パケット中継装置１０６またはパケットデータ中継装置１１０をＭＡＰ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ａｎｃｈｏｒ Ｐｏｉｎｔ）とし、それらのアドレスを気付アドレス１１０２に格納することで本実施の形態と同様の効果を実現できる。

また、上述した実施の形態では、ホーム網と主中継装置が一致している場合の処理を示したが、主中継装置が属する網を検索する機能をＩＭＳサーバにもたせることにより、ホーム網と主中継装置が異なる場合でも、上述の実施形態と同様の経路の切替を行うことが可能である。この場合には、例えば、端末１０１がＭｏｂｉｌｅ ＩＰの登録を行う際に、主中継装置を特定する情報（ＩＭＳサーバのＩＰアドレス、中継装置のＩＰアドレス、ドメイン名など）と端末ＩＤをＩＭＳサーバに登録し、経路変更要求を端末１０１がＩＭＳサーバに出力した際に、ＩＭＳサーバが登録済みの情報から主中継装置を特定する情報を取得し、更にその情報から主中継装置と同じ網に属するＩＭＳサーバのＩＰアドレスをユーザ情報格納装置１１３から取得すればよい。

さらに、上述した実施の形態では、変更前と変更後の２つの網に対する経路変更方法を示したが、第１ＩＭＳサーバ１０７に端末１０１が使用している全ての中継装置の属する網を特定する情報を格納し、経路変更要求を第１ＩＭＳサーバ１０７から端末１０１が使用している全ての網のＩＭＳサーバに送出し、その信号を受信した全てのＩＭＳサーバが上述の実施形態の第２ＩＭＳサーバ１１１の転送変更処理と同様に、各々と同じ網に属する中継装置の転送変更処理を行うことにより、３つ以上の網に対する経路変更を行うことも可能である。

なお、上述した実施の形態では、ＩＭＳサーバを用いて複数の網の中継装置の設定変更を同時に行うことで、経路の切替を実現したが、経路の変更前と変更後に用いる網の中継装置同士の間に経路変更要求の送受信を行うインタフェースと、変更後の網から変更前の網の中継装置のＩＰアドレスを検索する部を設け、変更前の網から本実施の形態と同様の転送変更処理を行っても上述の実施形態と同様の効果が得られる。

また、端末１０１と中継装置の間に経路変更用のインタフェースを設け、接続可能な網の中継装置全てに、変更前及び変更後のアクセス用ＩＰアドレス、変更後の転送先中継装置のＩＰアドレス、主中継装置のＩＰアドレスを含む経路変更要求を端末から中継装置に出力し、その要求に従い中継装置が上述の実施形態と同様の変更を行うことによってもすでに説明したのと同様の効果が得られる。

なお、本実施の形態においては、端末が電源投入後最初にアクセスした中継装置が主中継装置となるが、各装置の端末状態管理部の内容を適宜書き換えることにより、主中継装置の変更も可能である。その場合に、主中継装置を端末との距離や位置関係を元にユーザまたは網が選択できるようにすることや、主中継装置と他の中継装置、または無線アクセス網の帯域・遅延・スループットを元にして、アプリケーションに最も適した通信が可能な網に接続先を変更する方法も考えられる。

以上説明したように、本実施の形態においては、ＩＭＳサーバに端末状態管理部４０２と転送設定部４０３とを設け、転送先の網のＩＭＳサーバが転送設定要求を転送元の網のＩＭＳサーバに出力し、転送元と転送先の網と両方の中継装置が端末状態管理部に転送元と転送先の網における端末のＩＰアドレスを格納し、移動網パケット中継装置１０６のパケット中継部２０４とパケットデータ中継装置１１０のパケット中継部３０４と端末１０１のＩＰ分配通信部５０５により、ポート毎にパケットデータの伝送先の網を指定させ、ホームエージェント１１６に既存のホームエージェントを改変させることなく通信品質を向上させるという従来のシステムでは得られない効果が得られる。

また、端末１０１から経路変更要求をＩＭＳサーバに出力し、その経路要求により中継装置の転送設定を変更する動作を行うＩＭＳサーバを設けることにより、端末１０１の設定や動作をユーザが指定することで、パケットデータの伝送路を柔軟に変更できるという効果が得られる。

さらに、ＩＭＳサーバから中継装置を制御させる端末制御部４０１をＩＭＳサーバに設けることにより、移動元と移動先の中継装置同士にお互いのアドレスに関する情報が格納されていない場合でも、ポート毎に伝送路を切り替えることができるという効果が得られる。

（第２実施の形態）
本実施の態様のインタワークシステムのシステム構成は、上述した第１の実施の形態と同様である。したがって、本実施の形態のインタワークシステムのシステム構成示すブロック図、移動網パケット中継装置の内部構成を示すブロック図、および、パケットデータ中継装置の内部構成を示すブロック図についても、すでに参照した図１、図２、および図３を用いる。なお、以下では、第１の実施の形態で説明したシステムの動作の最終状態から継続される動作について説明する。

図１８は、本発明の第２の実施の形態におけるシステムの動作を示すシーケンス図で、このシーケンス図には、第１の実施の態様で説明したシステムの動作の最終状態から継続される動作が示されている。

移動網パケット中継装置１０６は、パケットデータ中継装置１１０と一定間隔毎に双方の中継装置で扱っているトラフィック量、接続数、ＣＰＵ使用率、回線使用率などの動作情報を動作状態交換１８０１として交換する。この動作状態交換１８０１の交換は、移動網パケット中継装置１０６とパケットデータ中継装置１１０の両者に同時にアクセス可能な端末が存在する時に行ってもよい。

移動網パケット中継装置１０６では、ＧＧＳＮ接続設定部２０１が移動網パケット中継装置１０６の状態を測定し、ＰＤＧ/ＰＤＮ通信部２０６を介してパケットデータ中継装置１１０に出力する。一方、パケットデータ中継装置１１０から入力される動作情報は、ＰＤＧ状態管理部２０３にＰＤＧ/ＰＤＮ通信部２０６を介して入力される。

パケットデータ中継装置１１０では、ＰＤＧ接続設定部３０１がパケットデータ中継装置１１０の状態を測定し、ＧＧＳＮ/ＰＤＮ通信部３０６を介して移動網パケット中継装置１０６に出力する。一方、移動網パケット中継装置１０６から入力される動作情報はＳＳＧＮ状態管理部３０３にＧＧＳＮ/ＰＤＮ通信部３０６を介して入力される。

「切替決定」（ステップＳ１８０２）は、パケットデータ中継装置１１０においては、動作状態交換１８０１で取得した動作情報により、ＰＤＧ接続設定部３０１がＧＧＳＮ状態管理部３０３から情報を取得しながら負荷の大小または輻輳の度合いを判定し、切替決定処理を行う。

移動網パケット中継装置１０６で動作情報を元にした判定は、ＧＧＳＮ接続設定部２０１がＰＤＧ状態管理部２０３の情報を取得して行う。なお、移動網パケット中継装置１０６は、移動網パケット中継装置１０６とパケットデータ中継装置１１０の動作情報から負荷の大小または輻輳の度合いを判定する。

パケットデータ中継装置１１０は、切替を決定したら、ＭＩＰ経路変更要求１８０３をホームエージェント１１５に出力する。

パケットデータ中継装置１１０の内部では、ＰＤＧ接続設定部３０１が端末状態管理部３０２から、ホームエージェント１１５を使用している端末の端末ＩＤと、ホームＩＰアドレス、アクセス用ＩＰアドレスを全て抽出する。それら全ての組のデータと各組に対して、要求の出力元であるパケットデータ中継装置１１０のＩＰアドレスＩＰｐを主中継装置ＩＰアドレス７０６（図７参照）に格納する。また、パケットデータ中継装置１１０のＩＰアドレスＩＰｐを抽出した全ての端末の気付アドレスとするＭＩＰ経路変更要求１８０３を生成し、ホームエージェント１１５に出力する。この後、第１の実施の形態で参照した図１７のフローに従ってパケットが中継される。

また、パケットデータ中継装置１１０は、ＭＩＰ経路変更要求１８０３に格納した全端末の主中継装置をパケットデータ中継装置１１０のＩＰアドレスＩＰｐに変更する「主中継装置変更」を指示する主中継装置変更１８０４を移動網パケット中継装置１０６に出力する。

移動網パケット中継装置１０６では、端末制御部２０１が「主中継装置変更」を指示する主中継装置変更１８０４を検出すると、その中に含まれる全ての端末ＩＤに対する主中継装置ＩＰアドレス７０６をＩＰｇからＩＰｐに書き換える。移動網パケット中継装置１０６は処理が完了したら、完了を示す応答をパケットデータ中継装置１１０に出力する。

ホームエージェント１１５は、ＭＩＰ経路変更要求１８０３が入力された時、該当の端末全てに対応する気付アドレスのエントリをパケットデータ中継装置１１０のＩＰアドレスＩＰｐに書き換え、さらに書き換えたエントリに対応する端末のパケットの伝送路を変更する。

ホームエージェント１１５は、処理が完了したら、経路変更確認１８０５をパケットデータ中継装置１１０に出力する。

以上の処理の結果として変更された、音声データの経路を１８０６（Ａｕｄｉｏ）として示し、動画データの経路を１８０７（Ｖｉｄｅｏ）として示す。この変更の時点を「時点（ｄ）」とし、このときのノードに格納されているデータが図６〜図１１の「（ｄ）」に示されている。

なお、移動網パケット中継装置１０６に対する「主中継装置変更」処理の主中継装置変更１８０４において、主中継装置を変更するタイミングを指定して、パケットデータ中継装置１１０の主中継装置変更のタイミングと同期を取るように変更しても同様の効果が得られることに加え、移動網パケット中継装置１０６とパケットデータ中継装置１１０との間で値を変更するタイミングがずれて、ＩＰパケットが両者の間を往復し、廃棄されるという不都合な現象を回避できる。

なお、本実施の形態においては網側の移動網パケット中継装置１０６とパケットデータ中継装置１１０との間の信号送受で切替を実現したが、パケットデータ中継装置１１０からのＭＩＰ登録変更要求の代わりに、主中継装置の変更を行う候補となる端末に対して主中継装置の変更（気付アドレスの変更）を指示または推奨する通知を行う。さらに、端末がその通知に従いホームエージェント１１５に対して、気付アドレスを切り替える要求を出力するようにしても同様の効果が得られると共に、変更の可否をユーザ側で判断することが可能になる効果と移動網パケット中継装置１０６とパケットデータ中継装置１１０間のインタフェースが不要になり既存の装置の利用が容易になるという効果が得られる。

また、上述の実施形態では、切替対象の主中継装置に属する端末全てを一度に切り替える方式を示したが、端末の状態や使用しているサービスと必要なＱｏＳパラメータなどによって切替対象の端末を少なくすることも可能である。

以上、本実施の形態においては、移動網パケット中継装置１０６の動作状態を通知し、主中継装置を変更するＧＧＳＮ接続設定部２０１を備える移動網パケット中継装置１０６と、パケットデータ中継装置１１０の状態を通知し、主中継装置を変更するＰＤＧ接続設定部３０１を備えるパケットデータ中継装置１１０とを備えることにより、ホームエージェント１１５との間のトラフィックを切替、網側の負荷増大や輻輳の回避を行うことが可能になるという効果が得られる。

以上に現時点で考えられる本発明の好適な実施の形態を説明したが、本実施の形態に対して多様な変形が可能なことが理解され、そして、本発明の真実の精神と範囲内にあるそのようなすべての変形を請求の範囲が含むこと意図されている。

本発明にかかる無線通信システムは、ユーザが伝送データの種類や特徴に応じて使用する通信網を選択する機能を有し、複数の通信網による連携システムとして有用である。また、通信事業者が一部の網やノードに負荷が集中したり輻輳が発生したりする状態を回避するための障害回避等の用途にも適用できる。

図１は、本発明の第１の実施の形態におけるインタワークシステムのシステム構成示すブロック図 図２は、本発明の第１の実施の形態における移動網パケット中継装置の内部構成を示すブロック図 図３は、本発明の第１の実施の形態におけるパケットデータ中継装置の内部構成を示すブロック図 図４は、本発明の第１の実施の形態におけるＩＭＳサーバの内部構成を示すブロック図 図５は、本発明の第１の実施の形態における端末の内部構成を示すブロック図 図６は、本発明の第１の実施の形態における端末の端末状態管理部のデータを示すフィールド図 図７は、本発明の第１の実施の形態における移動網パケット中継装置の端末状態管理部のデータを示すフィールド図 図８は、本発明の第１の実施の形態におけるパケットデータ中継装置の端末状態管理部のデータを示すフィールド図 図９は、本発明の第１の実施の形態における第１ＩＭＳサーバの端末状態管理部のデータを示すフィールド図 図１０は、本発明の第１の実施の形態における第２ＩＭＳサーバの端末状態管理部のデータを示すフィールド図 図１１は、本発明の第１の実施の形態におけるホームエージェントの端末状態管理部のデータを示すフィールド図 図１２は、本発明の第１の実施の形態において端末がセルＭ１に位置しているときのシーケンス図 図１３は、本発明の第１の実施の形態において端末がセルＬ１に移動した時のシーケンス図 図１４は、本発明の第１の実施の形態における端末の状態遷移図 図１５は、本発明の第１の実施の形態における位置登録時の端末の動作を説明するためのフロー図 図１６は、本発明の第１の実施の形態における通信中の端末の動作を説明するためのフロー図 図１７は、本発明の第１の実施の形態における移動網パケット中継装置またはパケットデータ中継装置のパケット転送の動作を説明するためのフロー図 図１８は、本発明の第２の実施の形態におけるシステムの動作を示すシーケンス図 図１９は、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰｖ６と３ＧＰＰのインタワークシステムを組み合わせたシステムの構成の概略を説明するための図 図２０は、特開２００４−１８０３１１号公報に開示された方法を説明するための概念図

Claims (8)

1. 無線通信システムであって、
   公衆パケット網と、それぞれに中継装置が設けられた複数の無線通信網と、該複数の無線通信網とパケット接続可能な端末と、前記公衆パケット網を介して該端末とパケット通信を行う対向ノードと、前記端末の移動によって変わる該端末の宛先を管理するルータと、を備え、
   前記端末は、前記対向ノードから前記端末へ送信されるパケットを中継する中継装置を前記端末のポート番号毎に指定し、前記複数の中継装置の中から選択した主中継装置に前記中継装置を指定する情報を設定し、
   前記ルータは、前記対向ノードから入力される前記端末宛のパケットを前記主中継装置に出力し、
   前記主中継装置は、前記端末のポート番号毎に指定されたＩＰアドレスの転送先の中継装置に前記端末宛てのパケットを出力し、
   前記中継装置は前記主中継装置から入力された前記端末宛てのパケットを前記端末に出力し、
   前記端末は前記ポート番号毎に指定されたＩＰアドレスの転送先の中継装置に前記対向ノード宛のパケットを出力するように構成されている無線通信システム。
2. 請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
   前記主中継装置が設けられた主網の無線通信網に属してパケット呼の呼制御を実行する主網ＩＭＳサーバと、前記主網以外の在圏の無線通信網毎にパケット呼の呼制御を実行する在圏網ＩＭＳサーバとを備え、
   前記在圏網ＩＭＳサーバは、前記在圏の網に設けられた中継装置に対して、指定したポート番号のパケットを中継するための転送設定処理を実行するとともに前記端末の識別子と前記ポート番号と前記転送先の中継装置のＩＰアドレスの組を格納した経路変更要求を前記主網ＩＭＳサーバに出力し、
   前記主網ＩＭＳサーバは、前記経路変更要求に応じて、指定したポート番号のパケットの転送先を前記転送先の中継装置に変更する転送設定処理を前記主中継装置に対して実行するように構成されている無線通信システム。
3. 請求項２に記載の無線通信システムにおいて、
   前記端末は、前記主網ＩＭＳサーバまたは前記在圏網ＩＭＳサーバに対して前記経路変更要求を出力可能に構成されており、
   前記在圏網ＩＭＳサーバは、前記端末からの経路変更要求に応じて前記転送設定処理を実行するように構成されている無線通信システム。
4. 請求項２に記載の無線通信システムにおいて、
   前記複数の中継装置の中から選択された一の中継装置の動作情報を出力する中継装置設定部と、前記一の中継装置以外の他の中継装置から出力される動作情報を収集する動作情報管理部とを備え、
   前記一の中継装置は、該一の中継装置の動作情報と前記他の中継装置の動作情報を比較し、当該結果に基づいて前記主中継装置の切替のための主中継装置変更処理を前記他の中継装置に対して実行し、
   前記他の中継装置は、前記主中継装置変更処理に基づいて指定された前記端末に対応する主中継装置を前記一の中継装置とする変更処理を実行し、
   前記一の中継装置は、前記主中継装置の変更に伴って前記一の中継装置のアドレスを気付アドレスとして登録するＭＩＰ経路変更要求を前記ルータに対して出力するように構成されている無線通信システム。
5. 公衆パケット網と、複数の無線通信網と、該複数の無線通信網とパケット接続可能な端末と、該端末との間でパケット通信を行う対向ノードと、前記複数の無線通信網のそれぞれに設けられ前記公衆パケット網を介して前記対向ノードと接続された中継装置と、前記端末の移動によって変わる該端末の宛先を管理するルータと、を備えたシステムにおける無線通信方法であって、
   前記端末が、前記対向ノードから前記端末へ送信されるパケットを中継する中継装置を前記端末のポート番号毎に指定し、中継装置を指定する情報を前記複数の中継装置の中から前記端末により選択された主中継装置に設定するステップと、
   前記ルータが、前記対向ノードから入力される前記端末宛のパケットを前記中継装置の中から前記端末に応じて選択された主中継装置に出力するステップと、
   前記主中継装置が、前記端末のポート番号毎に指定された転送先の中継装置のＩＰアドレスに前記端末宛てのパケットを出力するステップと、
   前記中継装置が、前記主中継装置から入力された前記端末宛てのパケットを前記端末に出力するステップと、
   前記端末が、前記ポート番号毎に指定された転送先の中継装置のＩＰアドレスに前記対向ノード宛のパケットを出力するステップと、を備えている無線通信方法。
6. 請求項５に記載の無線通信方法において、
   前記主中継装置が設けられた主網の無線通信網に属しない在圏網毎にパケット呼の呼制御を行う在圏網ＩＭＳサーバが、前記在圏網に設けられた中継装置に対して、指定したポート番号のパケットを中継するための転送設定処理を実行し、前記端末の識別子と前記ポート番号と前記転送先の中継装置のＩＰアドレスの組を格納した経路変更要求を前記主中継装置が設けられた主網の無線通信網に属してパケット呼の呼制御を実行する主網ＩＭＳサーバに対して出力するステップと、
   前記主網ＩＭＳサーバが、前記経路変更要求に応じて、指定したポート番号のパケットの転送先を前記転送先の中継装置に変更する転送設定処理を前記主中継装置に対して実行するステップと、を備えている無線通信方法。
7. 請求項５に記載の無線通信方法において、
   前記端末が、前記主網ＩＭＳサーバまたは前記在圏網ＩＭＳサーバに対して前記経路変更要求を出力するステップと、
   前記在圏網ＩＭＳサーバが、前記端末からの経路変更要求に応じて前記転送設定処理を実行するステップと、を備えている無線通信方法。
8. 請求項５に記載の無線通信方法において、
   前記複数の中継装置の中から選択された一の中継装置が、該一の中継装置の動作情報と該一の中継装置以外の他の中継装置の動作情報を比較し、当該結果に基づいて前記主中継装置の切替のための主中継装置変更処理を前記他の中継装置に対して実行するステップと、
   前記他の中継装置が、前記主中継装置変更処理に基づいて指定された前記端末に対応する主中継装置を前記一の中継装置に変更するステップと、
   前記一の中継装置が、前記主中継装置の変更に伴って前記一の中継装置のアドレスを気付アドレスとして登録するＭＩＰ経路変更要求を前記ルータに対して出力するステップと、を備えている無線通信方法。

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