JP2008078935A

Movatterモバイル変換

Info

Publication number: JP2008078935A
Application number: JP2006254939A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kawabata; 孝史川端
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-09-20
Filing date: 2006-09-20
Publication date: 2008-04-03
Anticipated expiration: 2026-09-20
Also published as: JP4890175B2

Abstract

【課題】ＧＷのサービスエリアを小さくした場合においても、アンカーへのトラフィック集中を回避することができるゲートウェイ装置を得ること。
【解決手段】ＩＰネットワークと移動端末を含む無線ネットワークとを接続しパケット転送を行うゲートウェイ装置であって、自装置が接続する通信回線のネットワークリソースを管理し、ネットワークリソースが予め規定された閾値を超える場合に、移動端末に対するパケットの転送経路を、自装置を経由しない経路に変更することを指示する網リソース制御部２４と、網リソース制御部２４の指示に基づき、移動端末に対するパケットの転送経路を変更するモビリティ管理部２５とを備える。
【選択図】図２A gateway device capable of avoiding traffic concentration on an anchor even when a service area of a GW is reduced.
A gateway device that connects an IP network and a wireless network including a mobile terminal and performs packet transfer, manages network resources of a communication line to which the device is connected, and sets a predetermined threshold value for the network resources. If so, the network resource control unit 24 instructing to change the packet transfer route to the mobile terminal to a route that does not pass through its own device, and the packet transfer route to the mobile terminal based on the instruction from the network resource control unit 24 And a mobility management unit 25 for changing.
[Selection] Figure 2

Description

Translated fromJapanese

本発明は、ゲートウェイ装置に関するものであり、特に、移動する端末を含む無線ネットワークとＩＰネットワークとを接続するゲートウェイ装置に関するものである。 The present invention relates to a gateway device, and more particularly to a gateway device that connects a wireless network including a moving terminal and an IP network.

ＩＰレベルでモビリティを実現する技術（モバイルＩＰ技術）として、モバイルＩＰｖ４（たとえば、下記非特許文献１参照）や、モバイルＩＰｖ６（たとえば、下記非特許文献２参照）がある。モバイルＩＰ技術は、移動端末（Mobile Node：ＭＮ）がホームリンク（ＭＮが本来属するネットワーク）で用いるホームアドレス（Home Address：ＨｏＡ）と、外部リンク（ＭＮの移動先ネットワーク）で用いる気付けアドレス（Care of Address：ＣｏＡ）の対応関係を保持するホームエージェント（Home Agent：ＨＡ）を用いることにより、移動先の端末へのパケット転送を可能とする技術である。 There are mobile IPv4 (for example, see Non-PatentDocument 1 below) and mobile IPv6 (for example, see Non-PatentDocument 2 below) as technologies for realizing mobility at the IP level (Mobile IP technology). In the mobile IP technology, a mobile node (Mobile Node: MN) uses a home address (Home Address: HoA) used in a home link (network to which the MN originally belongs) and a care-of address (Care) used in an external link (MN destination network). This is a technique that enables packet transfer to a destination terminal by using a home agent (Home Agent: HA) that holds a correspondence relationship of of Address: CoA).

モバイルＩＰ技術を無線通信システムに応用したハンドオフの例を図８に示す。図８に示すように、この無線通信システムは、ホームエージェント（ＨＡ）１０１と、ＩＰネットワーク１０６と、ＩＰネットワークと無線アクセスネットワークを接続するゲートウェイ（ＧＷ）であって、モバイルＩＰ技術における外部エージェント（Foreign Agent：ＦＡ）またはアクセスルータ（Access Router：ＡＲ）の機能を持つとともに、無線アクセスネットワーク特有の制御機能を持つＧＷ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃと、モバイルＩＰ技術におけるＭＮの機能と無線通信機能を持つ移動局（Mobile Station：ＭＳ）１０３と、で構成される。Ａ，Ｂ，Ｃは、ＭＳ１０３が移動するときの３つの位置の例を表している。ＭＳ１０３は、ＧＷに接続される無線基地局（ＢＳ：Base Station）との間で無線通信を行うが、図ではＢＳを省略している。データ転送経路（データパス）１０４−１，１０４−２，１０４−３は、それぞれＭＳ１０３のＡ，Ｂ，Ｃの位置に対応したデータ転送経路である。 FIG. 8 shows an example of handoff in which mobile IP technology is applied to a wireless communication system. As shown in FIG. 8, this wireless communication system includes a home agent (HA) 101, anIP network 106, a gateway (GW) that connects the IP network and the wireless access network, and is an external agent (mobile IP technology). GWs 102a, 102b, and 102c that have functions of Foreign Agent (FA) or access router (Access Router: AR) and control functions specific to the radio access network, and mobile that have MN functions and radio communication functions in mobile IP technology And a station (Mobile Station: MS) 103. A, B, and C represent examples of three positions when theMS 103 moves. The MS 103 performs radio communication with a radio base station (BS) connected to the GW, but the BS is omitted in the figure. Data transfer paths (data paths) 104-1, 104-2, and 104-3 are data transfer paths corresponding to positions A, B, and C of theMS 103, respectively.

図８において、ＭＳ１０３は、Ａの位置ではＧＷ１０２ａの配下のＢＳと通信し、Ｂ，Ｃの位置に移動した場合は、それぞれＧＷ１０２ｂ，ＧＷ１０２ｃの配下のＢＳと通信を行う。ＭＳがＧＷをまたがって移動すると、そのたびにＣｏＡが変更され、ＨＡ１０１はＨｏＡとＣｏＡの対応関係を更新する。ＨＡ１０１からＭＳ１０３へのデータパケットは、更新された情報をもとにＩＰネットワーク１０６を経由して適切なＧＷ（ＭＳ１０３の位置Ａの場合にはＧＷ１０２ａ，位置Ｂの場合にはＧＷ１０２ｂ，位置Ｃの場合にはＧＷ１０２ｃ）に転送される。データパケットを受け取ったＧＷは、配下のＭＳ１０３にデータパケットを転送する。ここで、モバイルＩＰ技術における転送先ＧＷをアンカーＧＷと呼ぶと、図８では、ＭＳ１０３の移動に応じてアンカーＧＷが移動することになる。 In FIG. 8, theMS 103 communicates with the BS under the control of theGW 102a at the position A, and communicates with the BS under the control of theGW 102b and theGW 102c when moving to the positions B and C, respectively. Each time the MS moves across the GW, the CoA is changed, and the HA 101 updates the correspondence between the HoA and the CoA. A data packet from the HA 101 to the MS 103 is sent to the appropriate GW (GW 102a in the case of the position A of theMS 103,GW 102b in the case of the position B, and in the case of the position C) via theIP network 106 based on the updated information. Is transferred to theGW 102c). The GW that has received the data packet transfers the data packet to thesubordinate MS 103. Here, when the transfer destination GW in the mobile IP technology is called an anchor GW, in FIG. 8, the anchor GW moves in accordance with the movement of theMS 103.

一方、モバイルＩＰ技術では、ＨＡがＭＳの移動後のＣｏＡの位置登録が完了するまでは、移動先へのデータパケットの転送ができない。したがって、この間パケット廃棄による通信断や遅延が発生する。このようなパケット廃棄や遅延による通信品質への影響をできる限り少なくするための高速ハンドオーバー技術として、ＦＭＩＰｖ６（Fast handovers for ＭＩＰｖ６：たとえば、非特許文献３参照）がある。ＦＭＩＰｖ６では、移動前に、ＭＮが接続されている旧ＡＲ（Previous Access Router：ＰＡＲ）から移動後に接続される新ＡＲ（New Access Router：ＮＡＲ）への転送パスを設定し、位置登録が完了するまでは、網内でデータパケットを保持することにより、パケット廃棄の防止や遅延時間の短縮を実現する。 On the other hand, in the mobile IP technology, the data packet cannot be transferred to the movement destination until the HA completes the location registration of the CoA after the movement of the MS. Accordingly, communication interruption or delay due to packet discard occurs during this period. There is FMIPv6 (Fast handovers for MIPv6: see, for example, Non-Patent Document 3) as a fast handover technique for minimizing the influence on communication quality due to such packet discard and delay. In FMIPv6, before moving, a transfer path from an old AR (Previous Access Router: PAR) to which the MN is connected to a new AR (New Access Router: NAR) connected after the movement is set, and the location registration is completed. Up to this point, the data packet is retained in the network, thereby preventing packet discard and reducing the delay time.

ＦＭＩＰｖ６技術を無線通信システムに拡張し、さらに、アンカーＧＷを移動しないハンドオフを行う例を図９に示す（たとえば、非特許文献４参照）。図９において図８と同一の機能のものは、同一の符号を付している。ＭＳ１０３は、Ａの位置ではＧＷ１０２ａの配下としてＣｏＡを取得し、ＭＳ１０３宛のデータパケットはＧＷ１０２ａ経由で転送される。ＭＳ１０３がＢの位置に移動した場合、ＧＷ１０２ａはアンカーＧＷとして動作し、ＭＳ１０３宛のデータパケットを受け取る。そして、ＧＷ１０２ａは、ＧＷ１０２ｂへの転送パスを設定し、ＭＳ１０３宛のデータパケットをその転送パスを用いてＧＷ１０２ｂへ転送する。 FIG. 9 shows an example in which the FMIPv6 technology is extended to a wireless communication system and handoff is performed without moving the anchor GW (see, for example, Non-Patent Document 4). 9, components having the same functions as those in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals. The MS 103 acquires the CoA under the control of theGW 102a at the position A, and the data packet addressed to the MS 103 is transferred via the GW 102a. When the MS 103 moves to the position B, the GW 102a operates as an anchor GW and receives a data packet addressed to the MS 103. Then, theGW 102a sets a transfer path to theGW 102b, and transfers the data packet addressed to theMS 103 to theGW 102b using the transfer path.

また、ＭＳ１０３がＢの位置からＣの位置に移動しようとする時、ＭＳ１０３にデータパケットを転送しているＧＷ１０２ｂをサービングＧＷ、移動先のＧＷ１０２ｃをターゲットＧＷと呼ぶことにする。アンカーＧＷを移動しないハンドオフでは、ＭＳ１０３がＣの位置に移動した場合には、ＧＷ１０２ａ（アンカーＧＷ）は、ＧＷ１０２ｂ（サービングＧＷ）への転送パスを、ＧＷ１０２ｃ（ターゲットＧＷ）への転送パスに変更する。このようにして、ＭＳ１０３宛のデータパケットは、ＧＷ１０２ａとＧＷ１０２ｃを経由して転送されるようになる。 Further, when the MS 103 tries to move from the position B to the position C, the GW 102b transferring the data packet to the MS 103 is called a serving GW, and thedestination GW 102c is called a target GW. In the handoff without moving the anchor GW, when theMS 103 moves to the position C, theGW 102a (anchor GW) changes the transfer path to theGW 102b (serving GW) to the transfer path to theGW 102c (target GW). . In this way, the data packet addressed to the MS 103 is transferred via the GW 102a and the GW 102c.

RFC3344，IP Mobility Support for IPv4，August 2002RFC3344, IP Mobility Support for IPv4, August 2002RFC3775，Mobility Support in IPv6，June 2004RFC3775, Mobility Support in IPv6, June 2004RFC4068，Fast Handovers for Mobile IPv6，July 2005RFC4068, Fast Handovers for Mobile IPv6, July 2005WiMAX End-to-End Network Systems Architecture(Stage 2:Architecture Tenets，Reference Model and Reference Points、April 2006WiMAX End-to-End Network Systems Architecture (Stage 2: Architecture Tenets, Reference Model and Reference Points, April 2006

しかしながら、上記従来のアンカーＧＷを移動させるハンドオフでは、ＭＳがＧＷ間を移動するたびに、新たに取得したＣｏＡとホームアドレスとの対応をＨＡへ登録する（位置登録）必要がある。このため、ＧＷのサービスエリアを小さくするとＨＡへの位置登録が頻繁になり、ＨＡの処理負荷が増加するという問題があった。 However, in the handoff in which the conventional anchor GW is moved, every time the MS moves between GWs, it is necessary to register the correspondence between the newly acquired CoA and the home address in the HA (location registration). For this reason, if the service area of the GW is made smaller, location registration to the HA becomes frequent and there is a problem that the processing load of the HA increases.

また、従来のアンカーＧＷを移動させないハンドオフでは、アンカーＧＷにトラフィックが集中する可能性があるという問題がある。図１０は、アンカーＧＷを移動させないハンドオフにおいて１つのアンカーＧＷにトラフィックが集中した例である。図１０において、図８または図９と同一の機能のものは、同一の符号を付している。移動局（ＭＳ）１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃは各々別の移動局であり、それぞれＧＷ１０２ａ，ＧＷ１０２ｂ，ＧＷ１０２ｃをサービングＧＷとして通信している。データパス１０５−１，１０５−２，１０５−３は、ＨＡからそれぞれＭＳ１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃへ転送経路である。図１０に示すように、ＭＳ１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃのいずれもがＧＷ１０２ａをアンカーＧＷとしており、ＭＳの位置によらず、全てのデータパス（１０５−１，１０５−２，１０５−３）がＧＷ１０２ａを経由する。このような状態は、ＭＳ１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃのすべてが最初にＧＷ１０２ａに接続し、その後、それぞれ他の位置に移動する場合などに、発生する可能性がある。 In addition, in the conventional handoff in which the anchor GW is not moved, there is a problem that traffic may concentrate on the anchor GW. FIG. 10 is an example in which traffic is concentrated on one anchor GW in a handoff in which the anchor GW is not moved. 10, the same functions as those in FIG. 8 or FIG. 9 are given the same reference numerals. Mobile stations (MS) 103a, 103b, and 103c are different mobile stations, and communicate with each other as GWs 102a, GW102b, and GW102c as serving GWs. Data paths 105-1, 105-2, and 105-3 are transfer paths from the HA to theMSs 103a, 103b, and 103c, respectively. As shown in FIG. 10, the MSs 103a, 103b, and 103c all use theGW 102a as the anchor GW, and all the data paths (105-1, 105-2, and 105-3) use theGW 102a regardless of the position of the MS. Via. Such a state may occur when all of the MSs 103a, 103b, and 103c first connect to the GW 102a and then move to other positions.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ＧＷのサービスエリアを小さくした場合に生じるＨＡへの位置登録の処理増加を防ぎ、かつ、アンカーへのトラフィック集中を回避することができるゲートウェイ装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and it is possible to prevent an increase in location registration processing to the HA that occurs when the service area of the GW is reduced, and to avoid traffic concentration on the anchor. The object is to obtain a device.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ＩＰネットワークと移動端末を含む無線ネットワークとを接続しパケット転送を行うゲートウェイ装置であって、自装置が接続する通信回線のネットワークリソースを管理し、ネットワークリソースが予め規定された閾値を超える場合に、移動端末に対するパケットの転送経路を、自装置を経由しない経路に変更することを指示する網リソース制御手段と、前記網リソース制御手段の指示に基づき、移動端末に対するパケットの転送経路を変更するモビリティ管理手段と、を備えることを特徴とすることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention is a gateway device that connects an IP network and a wireless network including a mobile terminal and performs packet transfer, and a network of a communication line to which the device itself is connected Network resource control means for managing resources, and instructing to change a packet transfer route to a mobile terminal to a route not via its own device when the network resource exceeds a predetermined threshold, and the network resource control Mobility management means for changing a packet transfer route to the mobile terminal based on an instruction from the means.

この発明によれば、アンカーとして動作するＧＷがネットワークリソースをＧＷのサービスエリアを小さくした場合に生じるＨＡへの位置登録の処理増加を防ぎ、かつ、アンカーへのトラフィック集中を回避するゲートウェイ装置を得ることができる。また、ゲートウェイ装置のサービスエリアを小さくすることから、究極的にはＢＳとＧＷの一体化した新たな装置構成を可能にする。 According to the present invention, there is obtained a gateway device that prevents an increase in processing of location registration to the HA, which occurs when a GW operating as an anchor reduces network resources and a service area of the GW, and avoids traffic concentration on the anchor. be able to. In addition, since the service area of the gateway device is reduced, ultimately, a new device configuration in which the BS and the GW are integrated is enabled.

以下に、本発明にかかるゲートウェイ装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of a gateway device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

図１は本発明にかかるゲートウェイ装置を用いたネットワーク構成例を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing a network configuration example using a gateway device according to the present invention.

図１において、ＨＡ（Home Agent）１は、モバイルＩＰ技術に基づいたホームエージェント、ＩＰネットワーク６は、ＩＰプロトコルに基づいたネットワークである。ＧＷ（ゲートウェイ装置）２ａ，２ｂ，２ｃは、ＩＰネットワーク６と無線アクセスネットワークを接続するゲートウェイ装置であり、モバイルＩＰ技術におけるＦＡ（Foreign Agent）またはＡＲ（Access Router）の機能と、無線アクセスネットワーク特有の制御機能を併せ持つ。ＭＳ（Mobile Station）３は、移動局である。Ａ，Ｂ，Ｃは、ＭＳ３の３種類の位置を示している。データパス４−１，４−２，４−３，４−４は、ＭＳ３宛のデータパケットのパスを示し、モバイルＩＰ技術に基づくＩＰデータパスと、無線アクセスネットワーク間の転送パスを含む。無線基地局５ａ，５ｂ，５ｃ（ＢＳ：Base Station）は、それぞれＧＷ２ａ，ＧＷ２ｂ，ＧＷ２ｃに接続され、ＭＳ３と無線で接続される無線基地局（ＢＳ：Base Station）である。 In FIG. 1, HA (Home Agent) 1 is a home agent based on mobile IP technology, and IP network 6 is a network based on IP protocol. GWs (gateway devices) 2a, 2b, and 2c are gateway devices that connect the IP network 6 and the radio access network. The functions of the FA (Foreign Agent) or AR (Access Router) in the mobile IP technology are specific to the radio access network. It also has a control function. An MS (Mobile Station) 3 is a mobile station. A, B, and C indicate three positions of MS3. Data paths 4-1, 4-2, 4-3, and 4-4 indicate data packet paths addressed to theMS 3, and include an IP data path based on mobile IP technology and a transfer path between radio access networks. Theradio base stations 5a, 5b, and 5c (BS: Base Station) are radio base stations (BS: Base Station) that are connected to theGW 2a,GW 2b, andGW 2c, respectively, and are connected to theMS 3 by radio.

次に本実施の形態の全体動作について図１を用いて説明する。 Next, the overall operation of this embodiment will be described with reference to FIG.

まず、ＭＳ３がＡの位置にあるとき、ＭＳ３は、ＧＷ２ａを介してＩＰネットワーク６に接続する際に、ＧＷ２ａの配下の気付けアドレス（ＣｏＡ：Care of Address）をＧＷ２ａから取得する。次に、ＭＳ３は、この新たに取得したＣｏＡとホームアドレス（ＨｏＡ）との対応関係をＨＡ１に登録する（位置登録）。位置登録が完了すると、ＭＳ３宛のパケットはデータパス４−１によりＧＷ２ａ宛に転送される。データパケットを受け取ったＧＷ２ａは、配下の無線基地局５ａを介してＭＳ３にデータパケットを転送する。以降、このときのＧＷ２ａのように、モバイルＩＰ技術における転送先（気付けアドレスの発行元）のＧＷのことを、アンカーＧＷと呼ぶこととする。 First, when theMS 3 is at the position A, theMS 3 acquires a care-of address (CoA: Care of Address) under the control of theGW 2 a from theGW 2 a when connecting to the IP network 6 via theGW 2 a. Next, theMS 3 registers the correspondence relationship between the newly acquired CoA and the home address (HoA) in the HA 1 (location registration). When the location registration is completed, the packet addressed to theMS 3 is transferred to theGW 2 a via the data path 4-1. The GW 2a that has received the data packet transfers the data packet to the MS 3 via the subordinateradio base station 5a. Hereinafter, a GW that is a transfer destination (a care-of address issue source) in the mobile IP technology, such as the GW 2a at this time, is referred to as an anchor GW.

次に、ＭＳ３が、Ａの位置からＢの位置に移動した場合、ＧＷ２ｂは、配下のＢＳ５ｂにＭＳ３が接続されるとＧＷ２ａとＧＷ２ｂとの間の転送パスを設定する。アンカーＧＷ２ａは、ＭＳ３宛のデータパケットを、ＧＷ２ａからＧＷ２ｂへの転送パスを用いて転送する。このときのＭＳ３とＧＷ２ｂとのパケットの経路は、データパス４−２である。アンカーＧＷであるＧＷ２ａは、ネットワークリソースが、あらかじめ設定されている閾値（たとえばそのネットワークのトラフィックの仕様値の上限に余裕を持たせて設定した値）を超えているかどうかを判断し、越えていない場合はアンカーＧＷとしての動作を維持し、越えている場合は、アンカーを移動するハンドオフを起動する。この例では、この時点では、ネットワークリソースは閾値を超えていないとする。 Next, when theMS 3 moves from the position A to the position B, theGW 2b sets a transfer path between theGW 2a and theGW 2b when theMS 3 is connected to thesubordinate BS 5b. Theanchor GW 2a transfers the data packet addressed to theMS 3 using a transfer path from theGW 2a to theGW 2b. The packet path between theMS 3 and theGW 2b at this time is the data path 4-2. TheGW 2a which is the anchor GW determines whether or not the network resource exceeds a preset threshold value (for example, a value set with a margin in the upper limit of the traffic specification value of the network) and does not exceed it. In the case, the operation as the anchor GW is maintained, and when it exceeds, the handoff for moving the anchor is activated. In this example, it is assumed that the network resource does not exceed the threshold at this point.

ここで、本実施の形態の説明では、ＭＳ３が、さらにＢの位置からＣの位置に移動しようとする時点（移動前）において、ＭＳ３にデータパケットを転送しているＧＷ２ｂのことをサービングＧＷ、移動先のＧＷ２ｃのことをターゲットＧＷと呼ぶこととする。 Here, in the description of the present embodiment, when theMS 3 further moves from the position B to the position C (before the movement), theGW 2b that is transferring the data packet to theMS 3 is referred to as the serving GW, Thedestination GW 2c is called a target GW.

次に、ＭＳ３がさらにＢの位置からＣの位置に移動した場合には、ＧＷ２ｃは、配下のＢＳ５ｃにＭＳ３が接続されるとＧＷ２ａとＧＷ２ｃとの間の転送パスを設定する。アンカーＧＷであるＧＷ２ａは、ＧＷ２ａからサービングＧＷであるＧＷ２ｂへの転送パスを、ターゲットＧＷであるＧＷ２ｃへの転送パスに変更する。これによって、ターゲットＧＷであるＧＷ２ｃにＭＳ３宛のデータパケットが転送されるように制御される。このときのパケットの経路は、データパス４−３である。 Next, when theMS 3 further moves from the B position to the C position, theGW 2c sets a transfer path between theGW 2a and theGW 2c when theMS 3 is connected to thesubordinate BS 5c. TheGW 2a that is the anchor GW changes the transfer path from theGW 2a to theGW 2b that is the serving GW to the transfer path to theGW 2c that is the target GW. Thus, control is performed so that the data packet addressed to MS3 is transferred to GW2c, which is the target GW. The packet path at this time is the data path 4-3.

次に、アンカーＧＷであるＧＷ２ａは、ネットワークリソースが上記閾値を超えているかどうかを判断し、越えていない場合はアンカーＧＷとしての動作を維持し、越えている場合はアンカー移動ハンドオフ（アンカーＧＷの機能を、他のＧＷに移動するハンドオフ）を起動する。 Next, theGW 2a that is the anchor GW determines whether or not the network resource exceeds the threshold value, and if not, maintains the operation as the anchor GW, and if it exceeds, the anchor mobile handoff (anchor GW Activate function, handoff to move to another GW).

ＧＷ２ａのネットワークリソースが閾値値を超えており、ＧＷ２ａがアンカー移動ハンドオフを起動した場合は、ターゲットＧＷ２ｃへのアンカー移動ハンドオフが実行される。アンカー移動ハンドオフが実行されると、次に、ＭＳ３は、新たにＧＷ２ｃからＣｏＡを取得し、ＣｏＡをＨＡ１に送信し、位置登録を行う。位置登録が完了すると、ＭＳ３宛のパケットはＧＷ２ｃに転送され、ＧＷ２ｃがアンカーＧＷとして動作するようになる。このときの、転送経路がデータパス４−４である。 When the network resource of theGW 2a exceeds the threshold value and theGW 2a activates the anchor movement handoff, the anchor movement handoff to the target GW2c is executed. When the anchor movement handoff is executed, theMS 3 newly acquires a CoA from theGW 2c, transmits the CoA to theHA 1, and performs location registration. When the location registration is completed, the packet addressed to theMS 3 is transferred to theGW 2c, and theGW 2c operates as the anchor GW. The transfer path at this time is the data path 4-4.

図２は、本実施の形態のゲートウェイ装置（ＧＷ２ａ）の機能構成例を示す図である。図２では、ＧＷ２が、アンカーＧＷとして動作しているときの接続状態を示しているが、図１で２ａ，２ｂ，２ｃとして示した、アンカーＧＷ，サービングＧＷ，ターゲットＧＷは、全て図２と同様の機能構成である。 FIG. 2 is a diagram illustrating a functional configuration example of the gateway device (GW 2 a) according to the present embodiment. 2 shows the connection state when theGW 2 is operating as the anchor GW. The anchor GW, the serving GW, and the target GW shown as 2a, 2b, and 2c in FIG. The functional configuration is the same.

図２において、ＦＡ／ＡＲ（Foreign Agent／Access Router）２１は、モバイルＩＰ技術に基づいたＦＡまたはＡＲである。転送ＤＰ（データパス）機能部２２は、他のＧＷとの間に転送パスを設定し、他のＧＷへの転送パケットの送信と他のＧＷからの転送パケットの受信を行う。転送量計測部２３は、他のＧＷへ転送しているトラフィック量、転送コネクション数もしくはサービスフロー数、または転送移動端末数などの転送量を計測する。網リソース制御部２４は、自局のネットワークリソースおよび近隣のＧＷのネットワークリソースを取得して保存するとともに、自局のＧＷのネットワークリソースを管理する。具体的には、上記閾値を超えないように管理する。モビリティ管理部２５は、他のＧＷと連携し、アンカー移動ハンドオフを実行する。 In FIG. 2, FA / AR (Foreign Agent / Access Router) 21 is FA or AR based on mobile IP technology. The transfer DP (data path)function unit 22 sets a transfer path with another GW, and transmits a transfer packet to another GW and receives a transfer packet from another GW. The transferamount measuring unit 23 measures a transfer amount such as the amount of traffic transferred to another GW, the number of transfer connections or the number of service flows, or the number of transfer mobile terminals. The networkresource control unit 24 acquires and stores its own network resources and network resources of neighboring GWs, and manages the network resources of its own GW. Specifically, management is performed so that the threshold value is not exceeded. The mobility management unit 25 performs anchor movement handoff in cooperation with other GWs.

次に、ネットワークリソースの管理とアンカー移動ハンドオフの起動の動作について説明する。以下、図１のＧＷ２ａ，ＧＷ２ｂ，ＧＷ２ｃの各機能構成部とそれぞれの配下の無線基地局は、図２で示した符号にそれぞれａ，ｂ，ｃを追加した符号で表して説明する。 Next, operations of network resource management and anchor movement handoff activation will be described. Hereinafter, the functional components ofGW 2a,GW 2b, andGW 2c in FIG. 1 and the radio base stations under their control will be described using the reference numerals obtained by adding a, b, and c to the reference numerals shown in FIG.

まず、ＭＳ３は、モバイルＩＰ技術に基づいてＦＡ／ＡＲ２１ａからＦＡ／ＡＲ２１ａの配下のＣｏＡを取得し、ＨＡ１にＨｏＡと取得したＣｏＡの対応関係の登録依頼を行い、ＨＡ１は受信した情報に基づきＨｏＡとＣｏＡの新たな対応を登録する（位置登録）。これにより、ＭＳ３宛のパケットはＩＰネットワーク６のＩＰデータパスを経由してＦＡ／ＡＲ２１ａに転送されるようになる。ＦＡ／ＡＲ２１ａは、ＭＳ３が配下に存在する場合は、データパケットを、無線基地局５ａを介してＭＳ３に転送する。 First, theMS 3 acquires the CoA under the FA /AR 21a from the FA /AR 21a based on the mobile IP technology, requests the HA1 to register the correspondence between the HoA and the acquired CoA, and the HA1 receives the HoA based on the received information. And a new correspondence between CoA are registered (location registration). As a result, the packet addressed to theMS 3 is transferred to the FA /AR 21 a via the IP data path of the IP network 6. When theMS 3 exists under the control of the FA /AR 21a, the FA /AR 21a transfers the data packet to theMS 3 via theradio base station 5a.

ＭＳ３がＧＷ２ｂの配下に移動する場合は、まず、アンカーＧＷであるＧＷ２ａの転送ＤＰ機能部２２ａとターゲットＧＷであるＧＷ２ｂの転送ＤＰ機能部２２ｂとの間で転送データパスが設定され、ＭＳ３宛のパケットはＧＷ２ｂに転送される。次に、ターゲットＧＷであるＧＷ２ｂは、サービングＧＷとして動作を開始し、転送ＤＰ機能部２２ｂを介して転送されてきたパケットを、無線基地局５ｂを介してＭＳ３に転送する。 When theMS 3 moves under the control of theGW 2b, first, a transfer data path is set between the transferDP function unit 22a of theGW 2a that is the anchor GW and the transfer DP function unit 22b of theGW 2b that is the target GW, and The packet is transferred toGW 2b. Next, theGW 2b, which is the target GW, starts operating as the serving GW, and transfers the packet transferred via the transfer DP function unit 22b to theMS 3 via theradio base station 5b.

一方、ＧＷ２ａでは、転送量計測部２３ａが、他のＧＷへの転送量を計測する。ここで、転送量としては、パケット数や転送バイト数などのトラフィック量、転送コネクション数もしくはサービスフロー数、または転送移動端末数などが使用可能である。 On the other hand, in theGW 2a, the transfer amount measuring unit 23a measures the transfer amount to another GW. Here, as the transfer amount, a traffic amount such as the number of packets or transfer bytes, the number of transfer connections or service flows, or the number of transfer mobile terminals can be used.

網リソース制御部２４ａは、転送量計測部２３ａから転送量を取得し、自局のネットワークリソース情報を算出する。ネットワークリソース情報としては、上記の転送量、処理可能な転送量までの余裕量、処理可能な転送量に対する転送量または余裕量の割合、などが使用可能である。また、網リソース制御部２４ａは、後述するように、近隣のＧＷのネットワークリソース情報の収集や近隣のＧＷへのネットワークリソース情報の通知を行う。さらに、網リソース制御部２４ａは、後述する図３に示すネットワークリソース情報を共有する動作についてのシーケンスにより共有する、自局および近隣ＧＷのネットワークリソース情報を使用して、アンカー移動ハンドオフの起動の必要性を判断し、モビリティ管理部２５ａに対してアンカー移動ハンドオフの実行を指示する。モビリティ管理部２５ａは、ＭＳ３の無線基地局またはＧＷをまたがる移動に対応した処理を管理するとともに、アンカー移動ハンドオフを実行する。 The network resource control unit 24a acquires the transfer amount from the transfer amount measurement unit 23a, and calculates the network resource information of the own station. As the network resource information, the above transfer amount, a margin amount up to the processable transfer amount, a transfer amount or a ratio of the margin amount to the processable transfer amount, and the like can be used. Further, as will be described later, the network resource control unit 24a collects network resource information of neighboring GWs and notifies the neighboring GW of network resource information. Further, the network resource control unit 24a needs to start the anchor mobile handoff by using the network resource information of the local station and the neighboring GW shared by the sequence of the operation for sharing the network resource information shown in FIG. Themobility management unit 25a is instructed to execute anchor movement handoff. Themobility management unit 25a manages the processing corresponding to the movement across the radio base station of theMS 3 or the GW, and executes the anchor movement handoff.

図３は、網リソース制御部２４がネットワークリソース情報を共有する動作についてのシーケンス図である。図３では、ＧＷ２ｄは任意のＧＷ、ＧＷ２ｅはＧＷ２ｄの近隣に存在するＧＷである。図３を用いて、網リソース情報の共有手順について説明する。ＧＷ２ｄ，ＧＷ２ｅは、図２で示した機能構成とし、図２で示した符号にそれぞれｄ，ｅを追加した符号で表して説明する。 FIG. 3 is a sequence diagram of an operation in which the networkresource control unit 24 shares network resource information. In FIG. 3, GW2d is an arbitrary GW, and GW2e is a GW existing in the vicinity of GW2d. The network resource information sharing procedure will be described with reference to FIG. GW2d and GW2e have the functional configuration shown in FIG. 2, and will be described with reference numerals obtained by adding d and e to the reference numerals shown in FIG.

まず、ＧＷ２ｄの網リソース制御部２４ｄは、網リソース情報要求３１をＧＷ２ｅの網リソース制御部２４ｅに送信し、ネットワークリソース情報を要求する。これに対してＧＷ２ｅの網リソース制御部２４ｅは、ＧＷ２ｄの網リソース制御部２４ｄに対して、網リソース情報応答３２を返し、ネットワークリソース情報を通知する。このようにして、網リソース制御部２４ｄは、ＧＷ２ｅのネットワークリソース情報を取得する。 First, the networkresource control unit 24d of theGW 2d transmits a networkresource information request 31 to the network resource control unit 24e of the GW 2e, and requests network resource information. On the other hand, the network resource control unit 24e of the GW 2e returns a networkresource information response 32 to the networkresource control unit 24d of theGW 2d and notifies the network resource information. In this way, the networkresource control unit 24d acquires the network resource information of the GW 2e.

図４は、網リソース情報要求３１に含まれる情報要素の例を示す表である。これらの情報要素は、取得したいネットワークリソース情報の条件を指定するための項目である。報告タイプは要求するネットワークリソース情報のタイプを意味し、転送量の種類（たとえば、パケット数や転送バイト数などのトラフィック量、転送しているコネクション数、サービスフロー数、転送している移動端末など）とネットワークリソース情報の種類（上記の転送量、転送可能量までの余裕量、転送可能量に対する転送量または余裕量の割合など）などを識別する。報告特性は、要求する頻度（１回のみ報告／周期的に報告／指定するイベントで報告）などである。報告イベントは、報告特性で「指定するイベントで報告」を選択した場合のイベントの種類などである。平均時間は、測定値を平均する時間である。報告間隔は、報告特性で「周期的に報告」を選択した場合の報告間隔である。 FIG. 4 is a table showing an example of information elements included in the networkresource information request 31. These information elements are items for designating conditions of network resource information to be acquired. The report type means the type of requested network resource information, and the type of transfer amount (for example, the amount of traffic such as the number of packets or transfer bytes, the number of connections being transferred, the number of service flows, the mobile terminal transferring, etc. ) And the type of network resource information (such as the above transfer amount, a margin amount up to the transferable amount, and a transfer amount or a ratio of the margin amount to the transferable amount). The report characteristics include a request frequency (report once, report periodically, and report by designated event). The report event is, for example, the type of event when “report by specified event” is selected as the report characteristic. The average time is the time for averaging the measured values. The reporting interval is a reporting interval when “report periodically” is selected as the reporting characteristic.

なお、図４は網リソース情報要求３１の一例であり、取得したいネットワークリソースの条件を指定できればこの様式でなくてもよい。 Note that FIG. 4 is an example of the networkresource information request 31, and it is not necessary to use this format as long as the condition of the network resource to be acquired can be specified.

図５は、網リソース情報応答３２に含まれる情報要素の例を示す表である。これらの情報要素は、網リソース情報要求３１により指定された条件に基づいて、報告する自装置のネットワークリソース情報を示すものである。報告タイプは、報告するネットワークリソース情報のタイプを示す。報告特性は、網リソース情報要求３１で指定された報告特性のうちのどの報告に対応する報告であるのか、また「イベントによる報告」の場合にはどのイベントにより報告するのかを示す。報告値は、網リソース情報要求３１で指定された内容に基づいて取得されたネットワークリソース情報を示す。 FIG. 5 is a table showing an example of information elements included in the networkresource information response 32. These information elements indicate the network resource information of the device to be reported based on the conditions specified by the networkresource information request 31. The report type indicates the type of network resource information to be reported. The report characteristics indicate which report of the report characteristics specified in the networkresource information request 31 corresponds to, and in the case of “report by event”, which event is used for reporting. The report value indicates the network resource information acquired based on the content specified in the networkresource information request 31.

図６は、アンカー移動ハンドオフの必要性の判断に関する網リソース管理処理のフローチャートである。以下、図６を用いて、網リソース制御部２４が自局および近隣のＧＷのネットワークリソース情報をもとにアンカー移動ハンドオフの起動が必要であると判断し、モビリティ管理部２５に対してアンカー移動ハンドオフの実行を指示するまでの動作を説明する。 FIG. 6 is a flowchart of a network resource management process related to determination of the necessity of anchor movement handoff. Hereinafter, using FIG. 6, the networkresource control unit 24 determines that the anchor movement handoff needs to be activated based on the network resource information of the local station and the neighboring GW, and moves the anchor to the mobility management unit 25. The operation until the handoff execution is instructed will be described.

まず、ステップＳ４１において、網リソース制御部２４は、前述のように転送量計測部２３から転送量を取得し、自局のネットワークリソース情報を算出する。次にステップ４２では、ネットワークリソース情報が所定の閾値を越えたかどうかを判断し、越えてない場合は（ステップＳ４２，Ｎｏ）、アンカー移動ハンドオフの実施は必要ないため、網リソース管理処理を終了する。この場合、アンカーＧＷとしての動作を維持する。越えている場合は（ステップＳ４２，Ｙｅｓ）、アンカー移動ハンドオフを起動し、ステップＳ４３〜Ｓ４５の手順でアンカーＧＷの機能を他のＧＷに移動させる。 First, in step S41, the networkresource control unit 24 acquires the transfer amount from the transferamount measuring unit 23 as described above, and calculates the network resource information of the own station. Next, in step 42, it is determined whether or not the network resource information has exceeded a predetermined threshold value. If not (step S42, No), the anchor resource handoff need not be performed, so the network resource management process is terminated. . In this case, the operation as the anchor GW is maintained. When it exceeds (Yes in Step S42), the anchor movement handoff is activated, and the function of the anchor GW is moved to another GW in the procedure of Steps S43 to S45.

ステップＳ４３では、網リソース制御部２４が、アンカー移動ハンドオフのハンドオフ先候補のＧＷ（以下、アンカー移動先候補ＧＷとよぶ）のネットワークリソース情報を取得する。アンカー移動先候補ＧＷは、ひとつでなく複数であってもよい。取得方法としては、前述の図３に示す網リソース情報の取得シーケンスを実行しても良いし、あらかじめ図３に示すシーケンスにより取得して保存しておいたネットワークリソース情報を読み出して使用しても良い。次に、ステップＳ４４では、アンカー移動先候補ＧＷのうち、ネットワークリソースの余裕があるＧＷをアンカー移動先ＧＷとして選択する。ネットワークリソースの余裕があるＧＷが複数存在する場合には、たとえば、ネットワークリソースの余裕が最も大きいＧＷを移動先ＧＷとして選択する。 In step S43, the networkresource control unit 24 acquires network resource information of a GW that is a handoff destination candidate for anchor movement handoff (hereinafter referred to as an anchor movement destination candidate GW). There may be a plurality of anchor destination candidates GW instead of one. As the acquisition method, the network resource information acquisition sequence shown in FIG. 3 may be executed, or the network resource information acquired and stored in advance by the sequence shown in FIG. 3 may be read and used. good. Next, in step S44, a GW with sufficient network resources is selected as the anchor movement destination GW among the anchor movement destination candidates GW. When there are a plurality of GWs having sufficient network resources, for example, the GW having the largest network resource allowance is selected as the destination GW.

次に、ステップＳ４５で、モビリティ管理部２５に対して、選択したＧＷへのアンカー移動ハンドオフの実行を指示する。 Next, in step S45, the mobility management unit 25 is instructed to execute an anchor movement handoff to the selected GW.

図７は、アンカー移動ハンドオフについて、さらに説明を加えるためのシーケンス図である。このシーケンス図は、図１で示したネットワーク構成例において、データパス４−１でパケットが転送されている状態から図１のデータパス４−４でパケットが転送されている状態に移行する場合のシーケンスを表している。このシーケンス図は、モバイルＩＰｖ４技術に基づく場合の例である。 FIG. 7 is a sequence diagram for further explaining the anchor movement handoff. This sequence diagram shows a case where, in the example of the network configuration shown in FIG. 1, the packet is transferred from the data path 4-1 to the state where the packet is transferred from the data path 4-4 in FIG. Represents a sequence. This sequence diagram is an example based on the mobile IPv4 technology.

ＧＷ２ａ，ＧＷ２ｃは、前述のとおり、図２と同様の構成であり、ＧＷ２ａ，ＧＷ２ｃのそれぞれの各構成部には、図２で用いた符号にそれぞれａ，ｃを追加して表す。転送データパス７−１は、アンカーＧＷであるＧＷ２ａからターゲットＧＷであるＧＷ２ｃへの転送経路、ＢＳ接続パス７−２はＧＷ２ｃと配下のＭＳ５ｃとを接続する転送経路、無線パス７−３はＭＳ５ｃからＭＳ３への無線転送経路である。 As described above, theGW 2a andGW 2c have the same configuration as that in FIG. 2, and the respective components of theGW 2a andGW 2c are represented by adding a and c to the reference numerals used in FIG. The transfer data path 7-1 is a transfer path from theanchor GW 2a to thetarget GW 2c, the BS connection path 7-2 is a transfer path connecting theGW 2c and thesubordinate MS 5c, and the radio path 7-3 is theMS 5c. This is a wireless transfer path from MS3 to MS3.

次にＭＳ３が移動した後のアンカーハンドオフの動作について説明する。 Next, an anchor handoff operation after theMS 3 has moved will be described.

まず、ＭＳ３が図１のＡの位置からＢの位置に移動すると、ＭＳ３宛のパケットは、ＭＳ３の移動前のデータパスであるデータパス４−１により、アンカーＧＷであるＧＷ２ａに転送される。その後、ＭＳ３宛のパケットは、ＧＷ２ａの転送ＤＰ機能部２２ａおよびＧＷ２ｃの転送ＤＰ機能部２２ｃによって設定された転送データパス７−１を用いてＧＷ２ｃ（ターゲットＧＷ）に転送される。ＧＷ２ｃは、ＢＳ接続パス７−２および無線パス７−３を用いてＭＳ３と接続し、ＭＳ３にＩＰネットワーク６へのアクセスサービスを提供している。 First, when theMS 3 moves from the position A to the position B in FIG. 1, the packet addressed to theMS 3 is transferred to theGW 2 a that is the anchor GW through the data path 4-1 that is the data path before the movement of theMS 3. Thereafter, the packet addressed to MS3 is transferred to GW2c (target GW) using transfer data path 7-1 set by transferDP function unit 22a of GW2a and transferDP function unit 22c of GW2c. TheGW 2c is connected to theMS 3 using the BS connection path 7-2 and the wireless path 7-3, and provides an access service to the IP network 6 to theMS 3.

次に、アンカーＧＷであるＧＷ２ａの網リソース制御部２４ａが、前述のように自局および近隣ＧＷのネットワークリソース情報を取得した結果、ＧＷ２ｃへのアンカー移動ハンドオフの起動が必要と判断し、モビリティ管理機能２５ａに対してアンカー移動ハンドオフの実行を指示したものとする。 Next, as a result of the network resource control unit 24a of theGW 2a being the anchor GW acquiring the network resource information of the local station and the neighboring GW as described above, it is determined that the anchor movement handoff to theGW 2c needs to be activated, and mobility management is performed. It is assumed that execution of anchor movement handoff is instructed to thefunction 25a.

このとき、モビリティ管理機能２５ａは、指示されたアンカー移動ハンドオフ先であるＧＷ２ｃに対して、アンカー移動ハンドオフ要求を送信する（ステップＳ５１）。次に、アンカー移動ハンドオフ要求を受信したＧＷ２ｃは、ＭＳ３にエージェント広告（Agent Advertisement）を送信する（ステップＳ５２）。次に、エージェント広告を受信したＭＳ３は、新しいネットワークに移動したことを認識し、エージェント広告に含まれる情報から新しいＣｏＡを取得する（ステップＳ５３）。 At this time, themobility management function 25a transmits an anchor movement handoff request to theGW 2c that is the designated anchor movement handoff destination (step S51). Next, theGW 2c that has received the anchor movement handoff request transmits an agent advertisement (Agent Advertisement) to the MS 3 (step S52). Next, theMS 3 that has received the agent advertisement recognizes that it has moved to a new network, and obtains a new CoA from the information included in the agent advertisement (step S53).

次に、ＭＳ３は、ＨｏＡとＣｏＡとの関係を対応づける登録要求(Registration Request)をＧＷ２ｃのＦＡ／ＡＲ２１ｃに送信し（ステップＳ５４）、ＦＡ／ＡＲ２１ｃは登録要求に必要な処理を行い、登録要求をＨＡ１へ転送する（ステップＳ５５）。ＨＡ１は、ＭＳ３のＨｏＡとＣｏＡとの対応情報（Binding Cache Entry：ＢＣＥ）を登録（位置登録）し（ステップＳ５６）、ＭＳ３にＧＷ２ｃ経由で登録応答（Registration Reply）を送信する（ステップＳ５７，５８）。 Next, theMS 3 transmits a registration request (Registration Request) for associating the relationship between the HoA and the CoA to the FA /AR 21c of theGW 2c (step S54), and the FA /AR 21c performs processing necessary for the registration request, and the registration request. Is transferred to HA1 (step S55). The HA1 registers (location registration) the correspondence information (Binding Cache Entry: BCE) between the HoA and the CoA of the MS3 (step S56), and transmits a registration reply (Registration Reply) to the MS3 via theGW 2c (steps S57, 58). ).

ＨＡ１は、ＭＳ３に関する新たな位置登録の情報（ＨｏＡと新たなＣｏＡとの対応）に基づき、ＭＳ３のＨｏＡ宛のパケットを、ステップＳ５６で登録されたＣｏＡを宛先として“ＩＰｉｎＩＰカプセル化”を行い、新ＩＰデータパス４−４を用いて、ＧＷ２ｃに向けて転送を行う。ＧＷ２ｃは、ＢＳ接続パス７−２および無線パス７−３を用いて、ＭＳ３にパケットを転送し、ＩＰネットワークへのアクセスサービスを提供する。このように、ターゲットＧＷであったＧＷ２ｃはアンカーＧＷとして動作するようになり、ＧＷ２ａからＧＷ２ｃへのアンカー移動ハンドオフは完了する。 Based on the new location registration information (correspondence between HoA and new CoA) related to MS3, HA1 performs "IP in IP encapsulation" for packets addressed to HoA of MS3 with the CoA registered in step S56 as the destination. Transfer to theGW 2c using the new IP data path 4-4. TheGW 2c transfers the packet to theMS 3 using the BS connection path 7-2 and the wireless path 7-3, and provides an access service to the IP network. In this way, theGW 2c that is the target GW comes to operate as the anchor GW, and the anchor movement handoff from theGW 2a to theGW 2c is completed.

以上のように、本実施の形態では、アンカーＧＷ２ａが、ネットワークリソースが閾値を超えているかどうかを判断し、越えていない場合はアンカーＧＷとしての動作を維持し、閾値を超えている場合は、ネットワークリソースの閾値を超えていないＧＷ２ｃにアンカー移動ハンドオフを行うようにした。これにより、ＧＷが制御するサービスエリアを狭くしてもＨＡ１の負荷は大きくならないので、ＧＷのサービスエリアを狭くすることができ、最終的には、ＧＷ機能と無線基地局を一体化した新しい構成の装置を実現することができる。また、従来のアンカーＧＷとしての動作を保持したＧＷで生じていた、１つのＧＷに複数の基地局のトラフィックが集中する問題がなくなり、バックホール回線（上位接続回線）でのボトルネックを回避することができる。例えば、ＧＷのバックホール回線に１００Ｍｂｐｓや１Ｇｂｐｓなどのような限界値がある場合に、通信品質の劣化が生じないように、所定のトラフィック量以下で運用することが可能になる。 As described above, in the present embodiment, theanchor GW 2a determines whether or not the network resource exceeds the threshold value. When the network resource does not exceed the threshold value, the operation as the anchor GW is maintained. An anchor movement handoff is performed for theGW 2c not exceeding the network resource threshold. As a result, even if the service area controlled by the GW is narrowed, the load on the HA1 does not increase. Therefore, the service area of the GW can be narrowed, and finally a new configuration in which the GW function and the radio base station are integrated. Can be realized. In addition, the problem that the traffic of a plurality of base stations is concentrated on one GW, which has occurred in the conventional GW that maintains the operation as the anchor GW, is eliminated, and the bottleneck on the backhaul line (upper connection line) is avoided. be able to. For example, when there is a limit value such as 100 Mbps or 1 Gbps on the GW backhaul line, it is possible to operate with a predetermined traffic amount or less so that communication quality does not deteriorate.

以上のように、本発明にかかるゲートウェイ装置は、無線ネットワークとＩＰネットワークを接続する通信システムに有用であり、特に、自装置が接続する通信回線のネットワークリソースに基づいてパケットの転送経路を制御する装置として適している。 As described above, the gateway device according to the present invention is useful for a communication system that connects a wireless network and an IP network, and in particular, controls a packet transfer path based on network resources of a communication line to which the device itself is connected. Suitable as a device.

本発明にかかるゲートウェイ装置の実施の形態のネットワーク構成例を示す図である。It is a figure which shows the network structural example of embodiment of the gateway apparatus concerning this invention.本発明にかかるゲートウェイ装置の機能構成例を示す図である。It is a figure which shows the function structural example of the gateway apparatus concerning this invention.ネットワークリソース情報を共有する動作についてのシーケンス図である。It is a sequence diagram about the operation | movement which shares network resource information.網リソース情報要求に含まれる情報要素の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the information element contained in a network resource information request.網リソース情報応答に含まれる情報要素の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the information element contained in a network resource information response.アンカー移動ハンドオフの必要性の判断に関するフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart regarding judgment of the necessity for anchor movement handoff.アンカー移動ハンドオフのシーケンス図である。It is a sequence diagram of anchor movement handoff.従来のアンカー移動を行うハンドオフの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the handoff which performs the conventional anchor movement.従来のアンカー移動を行わないハンドオフの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the handoff which does not perform the conventional anchor movement.従来技術によりアンカーにトラフィックが集中する例を表す図である。It is a figure showing the example which traffic concentrates on an anchor by a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

１，１０１ＨＡ
２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃＧＷ
３，１０３，１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃＭＳ（無線移動局）
４−１，４−２，４−３，４−４，１０４−１，１０４−２，１０４−３，１０５−１，１０５−２，１０５−３データパス
５ａ，５ｂ，５ｃ無線基地局
６，１０６ＩＰネットワーク
７−１伝送データパス
７−２ＢＳ接続パス
７−３無線パス
２１，２１ａ，２１ｃＦＡ／ＡＲ
２２，２２ａ，２２ｂ転送ＤＰ機能部
２３転送量計測部
２４網リソース制御部
２５，２５ａモビリティ管理部
３１網リソース情報要求
３２網リソース情報応答1,101 HA
2, 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 102a, 102b, 102c GW
3, 103, 103a, 103b, 103c MS (wireless mobile station)
4-1, 4-2, 4-3, 4-4, 104-1, 104-2, 104-3, 105-1, 105-2, 105-3Data path 5a, 5b, 5cWireless base station 6 , 106 IP network 7-1 Transmission data path 7-2 BS connection path 7-3Wireless path 21, 21a, 21c FA / AR
22, 22a, 22b TransferDP function unit 23 Transferamount measurement unit 24 Networkresource control unit 25, 25aMobility management unit 31 Networkresource information request 32 Network resource information response

Claims

Translated fromJapanese

ＩＰネットワークと移動端末を含む無線ネットワークとを接続しパケット転送を行うゲートウェイ装置であって、
自装置が接続する通信回線のネットワークリソースを管理し、ネットワークリソースが予め規定された閾値を超える場合に、移動端末に対するパケットの転送経路を、自装置を経由しない経路に変更することを指示する網リソース制御手段と、
前記網リソース制御手段の指示に基づき、移動端末に対するパケットの転送経路を変更するモビリティ管理手段と、
を備えることを特徴とするゲートウェイ装置。A gateway device for connecting an IP network and a wireless network including a mobile terminal to perform packet transfer,
A network that manages the network resources of the communication line to which the local device is connected, and instructs to change the packet transfer route to the mobile terminal to a route that does not pass through the local device when the network resource exceeds a predetermined threshold. Resource control means;
Based on an instruction from the network resource control means, mobility management means for changing a packet transfer route to the mobile terminal;
A gateway device comprising:

自装置と他のゲートウェイ装置との間のパケットの転送量を計測する転送量計測手段、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のゲートウェイ装置。A transfer amount measuring means for measuring a transfer amount of a packet between the own device and another gateway device;
The gateway device according to claim 1, further comprising:

前記転送量計測手段が測定する転送量は、転送パケット数、転送バイト数、転送フロー数、転送移動端末数のいずれかを含むことを特徴とする請求項２に記載のゲートウェイ装置。 3. The gateway device according to claim 2, wherein the transfer amount measured by the transfer amount measuring means includes any one of a transfer packet number, a transfer byte number, a transfer flow number, and a transfer mobile terminal number.

前記網リソース制御手段を、前記移動端末が自装置の配下から他のゲートウェイ装置の配下へ移動したことを認識した場合に起動することを特徴とする請求項１、２または３に記載のゲートウェイ装置。 4. The gateway device according to claim 1, wherein the network resource control unit is activated when the mobile terminal recognizes that the mobile terminal has moved from a subordinate of the own device to a subordinate of another gateway device. .

前記網リソース制御手段は、他のゲートウェイ装置からネットワークリソース情報を取得し、自装置のネットワークリソースが前記閾値を超える場合に、前記他のゲートウェイ装置の中からネットワークリソースの閾値を超えていないゲートウェイ装置を選択し、前記モビリティ管理手段に指示する前記自装置を経由しない経路を、前記選択したゲートウェイ装置経由の経路とすることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のゲートウェイ装置。 The network resource control means acquires network resource information from another gateway device, and when the network resource of the own device exceeds the threshold, the gateway device that does not exceed the threshold of the network resource among the other gateway devices The gateway device according to any one of claims 1 to 4, wherein a route that does not pass through the self-device that instructs the mobility management unit is selected as a route that passes through the selected gateway device. .

前記網リソース制御手段は、他のゲートウェイ装置からネットワークリソース情報を取得する際にネットワークリソース情報のタイプを指定し、前記指定するネットワークリソース情報のタイプとして、転送可能量までの余裕量、転送可能量に対する転送量の割合、転送可能量に対する余裕量の割合、のいずれかを含むことを特徴とする請求項５に記載のゲートウェイ装置。 The network resource control means designates the type of network resource information when acquiring network resource information from another gateway device, and the type of network resource information to be designated includes a margin amount up to a transferable amount, a transferable amount The gateway apparatus according to claim 5, comprising: a ratio of a transfer amount with respect to a ratio, and a ratio of a margin amount with respect to a transferable amount.

モバイルＩＰ技術における外部エージェント（Foreign Agent：ＦＡ）として動作する外部エージェント手段、
をさらに備え、
前記網リソース制御手段を、自装置をアンカーとしている移動端末が自装置の配下から他のゲートウェイ装置の配下へ移動したことを認識した場合に起動し、
前記モビリティ管理手段は、前記選択したゲートウェイ装置に前記移動端末のアンカーとなるよう指示することを特徴とする請求項５または６に記載のゲートウェイ装置。Foreign agent means that operates as a foreign agent (FA) in mobile IP technology,
Further comprising
The network resource control means is activated when it is recognized that a mobile terminal whose anchor is its own device has moved from its own device to another gateway device,
The gateway device according to claim 5 or 6, wherein the mobility management unit instructs the selected gateway device to become an anchor of the mobile terminal.

ＩＰネットワークと移動端末を含む無線ネットワークで構成されるモバイルＩＰ技術を用いた通信方法であって、
移動端末のアンカーであるゲートウェイ装置が、自装置のネットワークリソースと他のゲートウェイ装置のネットワークリソース情報を取得するネットワークリソース取得ステップと、
前記ゲートウェイ装置が、自装置のネットワークリソースが予め規定された閾値を超えている場合に、ネットワークリソースが閾値を超えていない他のゲートウェイ装置を選択し、当該選択したゲートウェイ装置に前記移動端末のアンカーとなるよう指示するアンカー変更指示ステップと、
前記選択されたゲートウェイ装置が、前記移動端末にアンカーの移動を知らせる広告を行う広告ステップと、
前記移動端末が、前記広告に基づきアンカーの移動を検知し、前記選択されたゲートウェイ装置から気付けアドレスを取得して新たな位置登録を行う位置登録ステップと、
を含むことを特徴とする通信方法。A communication method using mobile IP technology composed of a wireless network including an IP network and a mobile terminal,
A network resource acquisition step in which the gateway device that is an anchor of the mobile terminal acquires the network resource of its own device and the network resource information of another gateway device;
When the network resource of the own device exceeds a predetermined threshold, the gateway device selects another gateway device whose network resource does not exceed the threshold, and anchors the mobile terminal to the selected gateway device An anchor change instruction step for instructing
An advertising step in which the selected gateway device performs an advertisement informing the mobile terminal of the movement of the anchor;
A location registration step in which the mobile terminal detects a movement of an anchor based on the advertisement, acquires a care-of address from the selected gateway device, and performs a new location registration;
A communication method comprising: