JP3555587B2

JP3555587B2 - Mobile terminal management system

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Publication number: JP3555587B2
Application number: JP2001071882A
Authority: JP
Inventors: 雅彦矢萩
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2001-03-14
Filing date: 2001-03-14
Publication date: 2004-08-18
Anticipated expiration: 2021-03-14
Also published as: CN1770780B; CN1770780A; JP2002271842A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は携帯情報端末や携帯電話等の移動端末を取り扱うパケットネットワークに関し、特に移動端末の移動管理に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＭｏｂｉｌｅＩＰは、移動端末がもともと接続されていたサブネットワークから別のサブネットワークに移動した際に、移動端末のＩＰアドレスの変更を伴わずに通信相手と通信が行えることを目的としている。このＭｏｂｉｌｅＩＰでは、携帯情報端末など頻繁に動き回って接続サブネットワークが変わるノードを移動端末（ＭｏｂｉｌｅＮｏｄｅ；略してＭＮ）、移動端末がもともと接続されていたサブネットワークをホームリンク（ＨｏｍｅＬｉｎｋ；略してＨＬ）、ホームリンクにあって移動端末の留守を預かるノードをホームエージェント（ＨｏｍｅＡｇｅｎｔ；略してＨＡ）、移動端末が実際につながっているサブネットワークをフォリンリンク（ＦｏｒｅｉｇｎＬｉｎｋ；略してＦＬ）、フォリンリンクにあって移動端末が当該フォリンリンクにいる間の世話をするノードをフォリンエージェント（ＦｏｒｅｉｇｎＡｇｅｎｔ；略してＦＡ）、移動端末がフォリンリンクで割り当てられたアドレスを気付アドレス（ｃａｒｅ−ｏｆ
ａｄｄｒｅｓｓ、略してＣＯＡ）、接続サブネットワークに依存せず移動端末に一意に割り当てられたアドレスをホームアドレス（ｈｏｍｅａｄｄｒｅｓｓ）と呼ぶ。なお、移動端末の通信相手（ＣｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｎｃｅＮｏｄｅ；略してＣＮ）には他の移動端末以外に固定端末も含まれる。
【０００３】
ＭｏｂｉｌｅＩＰでは、概ね以下のような処理が行われる。
【０００４】
（１）移動端末がホームリンクにいる場合
この場合は通常のＴＣＰ／ＩＰと同じ状態であり、移動端末は通信相手と通常と同じ方法で通信を行う。
【０００５】
（２）移動端末がホームリンク以外にいる場合
移動端末がホームリンク以外にいることに気づいたとき、ホームアドレス宛のパケットを全て自端末に転送してもらうため、フォリンエージェントを通じてホームエージェントに対して新たな気付アドレスを通知するＨｏｍｅＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎを行う。
【０００６】
（２−１）パケットの到着
通信相手から送出されホームアドレスをめざしているパケットは通常のＩＰルーティングのメカニズムに従ってホームリンクまで到着する。ホームエージェントはＰｒｏｘｙＡＲＰなどの方法でこのパケットを捕捉し、移動端末のいるネットワークのフォリンエージェントに向けてトンネリングを用いて転送することで、移動端末にパケットを届ける。
【０００７】
（２−２）パケットの送出
移動端末から通信相手に対してパケットを送出するときは、ＩＰヘッダのソースアドレスはホームアドレスのまま送信する。途中で何かエラーが発生した場合、ホームアドレスに送られるので、結果的に前述の機構を用いて移動端末に返ってくる。
【０００８】
ところで、より高速で広帯域な移動体通信サービスに対応する次世代移動体通信システム「ＩＭＴ２０００」の標準化の検討が進められており、主要なサービスの一つにＩＰパケット通信の提供がある。そして、このＩＭＴ２０００網上における移動端末の位置管理方法として、前述したＭｏｂｉｌｅＩＰの適用が検討されている。
【０００９】
図９にＩＭＴ２０００網で想定されているＩＰパケット網のネットワーク構成を示す。図９において、移動端末１１２１、１１２２はＩＭＴ２０００のＩＰパケット網が管理主体となって割り当てられたＩＰアドレス（ホームアドレス）を持ち、無線基地局１１０２〜１１０５を介して移動先のパケットデータサポートノード（ＰＤＳＮ：ＰａｃｋｅｔＤａｔａＳｕｐｐｏｒｔＮｏｄｅ）１１０６、１１０７との間で無線アクセスリンクの設定と管理を行う。
【００１０】
パケットデータゲートウェイノード（ＰＤＧＮ：ＰａｃｋｅｔＤａｔａＧａｔｅｗａｙＮｏｄｅ）１１０８は、ＩＭＴ２０００パケット網とインターネット等のＩＰコアネットワーク１１１１を接続するゲートウェイルータ機能を提供すると共に、ＭｏｂｉｌｅＩＰのホームエージェント機能を提供する。
【００１１】
パケットデータサポートノード１１０６、１１０７は、ＩＭＴ２０００パケット網内の特定エリア毎に存在し、或る一定数の無線基地局１１０２〜１１０５を束ねた形で設けられる。このパケットデータサポートノード１１０６、１１０７は無線基地局１１０２〜１１０５を介して接続される移動端末１１２１、１１２２との間で、無線アクセスリンクの設定と管理を行うと共に、ＭｏｂｉｌｅＩＰのフォリンエージェント機能を提供する。更にパケットデータサポートノード１１０６、１１０７は、移動端末１１２１、１１２２から送信されるパケットに対するデフォルトルータの役割も提供する。
【００１２】
このように構成されたＩＭＴ２０００網では以下のような処理が行われる。
【００１３】
最初に移動端末１１２１は、無線基地局毎に一意に決定されるパケットデータサポートノード１１０６との間で、無線アクセスリンクを設定し、ＭｏｂｉｌｅＩＰ登録要求を送信する。パケットデータサポートノード１１０６は、このＭｏｂｉｌｅＩＰ登録要求を受信してパケットデータゲートウェイノード１１０８に転送する。パケットデータゲートウェイノード１１０８は、ＭｏｂｉｌｅＩＰ登録要求を受信すると、移動端末１１２１のＩＰアドレスと現在接続されているパケットデータサポートノード１１０６のＩＰアドレスとの対応を管理し、ＭｏｂｉｌｅＩＰ登録応答をパケットデータサポートノード１１０６に返す。パケットデータサポートノード１１０６は、受信したＭｏｂｉｌｅＩＰ登録応答を移動端末１１２１に転送し、移動端末１１２１のＩＰアドレスと無線アクセスリンクのリンクＩＤとの対応を管理する。
【００１４】
ＩＰコアネットワーク１１１１に接続された通信相手１１１２から移動端末１１２１宛に送信されたＩＰパケットは、全てパケットデータゲートウェイノード１１０８で捕捉され、移動端末１１２１のフォリンエージェント機能を持つパケットデータサポートノード１１０６までＩＰトンネリングにより転送される。パケットデータサポートノード１１０６は、ＩＰトンネリングされたＩＰパケットの内容を復元し、対応するリンクＩＤを持つ無線アクセスリンクを介して移動端末１１２１に転送する。他方、移動端末１１２１から通信相手１１１２宛に送信されたＩＰパケットは、パケットデータサポートノード１１０６が宛先に応じてルーティングし、転送する。また、移動端末１１２１から別の移動端末１１２２宛に送信されたＩＰパケットは、送信元の移動端末１１２１のフォリンエージェント機能を持つパケットデータサポートノード１１０６からパケットデータゲートウェイノード１１０８までルーティングされ、パケットデータゲートウェイノード１１０８から送信先の移動端末１１２２のフォリンエージェント機能を持つパケットデータサポートノード１１０７にＩＰトンネリングされ、最終的に移動端末１１２２に届けられる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、ＩＭＴ２０００網で想定されているＩＰパケット網のネットワーク構成では、或る一定数の無線基地局を束ねた形で設けられるパケットデータサポートノードに移動端末のフォリンエージェント機能を持たせるようにしている。このため、パケットデータサポートノード配下の無線基地局でカバーされるエリア内に居る複数の移動端末宛に、外部インターネットからＩＰパケットが一斉に到着すると、パケットデータサポートノードの負荷が急増するという課題がある。
【００１６】
そこで本発明の目的は、移動端末のフォリンエージェント機能を提供するノードへの負荷集中を抑えることにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の移動端末管理システムは、複数の無線基地局を束ねた形で設けられ、前記無線基地局を介して接続される移動端末との間で無線アクセスリンクの設定と管理を行う第１のノードと、ＩＰコアネットワークを接続するゲートウェイルータ機能を提供すると共に前記移動端末のホームエージェント機能を提供する第２のノードとを含み、複数の移動端末に対して移動体通信サービスを提供する移動体通信ネットワークにおいて、前記第２のノードは前記第１のノードと前記無線基地局とに接続されており、且つ、前記第２のノードは、前記複数の移動端末の内の一部の移動端末についてはそのフォリンエージェント機能を当該移動端末が現に利用している前記無線基地局に置き、残りの移動端末についてはそのフォリンエージェント機能を当該移動端末が現に利用している前記無線基地局を配下に持つ前記第１のノードに置き、フォリンエージェント機能が前記第１のノードに置かれた前記移動端末と通信相手との間で授受されるパケットは前記第１のノード及び前記無線基地局経由で転送し、フォリンエージェント機能が前記無線基地局に置かれた前記移動端末と通信相手との間で授受されるパケットは前記第１のノードを経由せず前記無線基地局経由で直接転送することを特徴とする。
【００１８】
個々の移動端末のフォリンエージェントを前記無線基地局に置くか、前記第１のノードに置くかは、個々の移動端末からの位置登録時に決定する。また、個々の移動端末のフォリンエージェントの配置場所を移動端末とその通信相手との間のセッション確立中に変化させることもできる。
【００１９】
個々の移動端末のフォリンエージェントを前記無線基地局に置くか、前記第１のノードに置くかは、個々の移動端末の加入者データに設定されている情報に基づいて決定することができる。その際、個々の移動端末の移動特性に基づいて決定しても良いし、個々の移動端末の単位時間当たりのフォリンエージェントの切り替え頻度に基づいて決定しても良い。更に、個々の移動端末の機種タイプに基づいて決定したり、移動体通信ネットワークのパケット網の資源の使用状況に基づいて決定することもできる。
【００２０】
また、前記移動端末のフォリンエージェントの配置場所を次回の位置登録要求を待たずに変化させるようにしても良い。その際、個々の移動端末のフォリンエージェントの配置場所を移動端末とその通信相手との間のセッション確立中に変化させることもできる。また、移動体通信ネットワークのパケット網の資源の使用状況に基づいて前記移動端末のフォリンエージェントの配置場所を変化させるようにしても良いし、前記移動端末のユーザアプリケーションの遅延要求に応じて前記移動端末のフォリンエージェントの配置場所を変化させるようにしても良い。
【００２１】
【作用】
本発明の移動端末管理システムにあっては、複数の移動端末のフォリンエージェント機能が第１のノード、その配下の各無線基地局に分散されるため、第１のノード配下の無線基地局でカバーされるエリア内に居る複数の移動端末宛に、インターネット等のＩＰコアネットワークからＩＰパケットが一斉に到着しても、移動端末のフォリンエージェント機能を提供するノード（無線基地局および第１のノード）への負荷集中を抑えることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態の例について図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】
図１は本発明の一実施の形態にかかるシステム構成図である。図１において、１０１は移動体通信システムであり、複数の無線基地局１０２〜１０５と、無線基地局１０２及び無線基地局１０３に対応して設けられた第１のノード１０６と、無線基地局１０４及び無線基地局１０５に対応して設けられた同じく第１のノード１０７と、外部のＩＰコアネットワーク１１１に接続された第２のノード１０８と、この第２のノード１０８に接続された監視装置１０９とを含んで構成され、複数の移動端末１２１、１２２に対してパケット通信による移動体通信サービスを提供する。移動体通信システム１０１がＩＭＴ２０００の場合、第１のノード１０６、１０７はパケットデータサービスノードに相当し、第２のノード１０８はパケットデータゲートウェイノードに相当し、ＩＰコアネットワーク１１１は外部のインターネットに相当する。
【００２４】
移動端末１２１、１２２は、移動体通信システム１０１が管理主体となって割り当てられたＩＰアドレス（ホームアドレス）を持ち、ＭｏｂｉｌｅＩＰの移動端末に相当する。また移動端末１２１、１２２は、最寄りの無線基地局１０２〜１０５を介して、第１のノード１０６、１０７との間で無線アクセスリンクの設定と管理を行う。
【００２５】
第２のノード１０８は、移動体通信システム１０１のパケット網とＩＰコアネットワーク１１１を接続するゲートウェイルータ機能を提供すると共に、ＭｏｂｉｌｅＩＰのホームエージェント機能を提供する。また、第２のノード１０８は移動端末１２１、１２２のフォリンエージェント機能を無線基地局１０２〜１０５及び第１のノード１０６、１０７の何れに配置するかを決定する機能を持つ。第２のノード１０８は、パス１３１、１３２を通じて第１のノード１０６、１０７に接続されると共に、パス１４１、１４２、１４３、１４４を通じて無線基地局１０２、１０３、１０４、１０５とも直接に接続されている。
【００２６】
第１のノード１０６、１０７は、移動体通信システム１０１のパケット網内の特定エリア毎に存在し、或る一定数（図１の場合は２つずつ）の無線基地局１０２〜１０５を束ねた形で設けられる。この第１のノード１０６、１０７は、無線基地局１０２〜１０５を介して接続される移動端末１２１、１２２との間で、無線アクセスリンクの設定と管理を行うと共に、ＭｏｂｉｌｅＩＰのフォリンエージェント機能を提供し、更に移動端末１２１、１２２から送信されるパケットに対するＩＰルーティング機能も備えている。第１のノード１０６は、パス１３１を介して第２のノード１０８に、パス１３３を介して第１のノード１０７に、パス１５１、１５２を介して無線基地局１０２、１０３にそれぞれ接続される。第２のノード１０７は、パス１３２を介して第２のノード１０８に、パス１３３を介して第１のノード１０６に、パス１５３、１５４を介して無線基地局１０４、１０５にそれぞれ接続される。
【００２７】
無線基地局１０２〜１０５は、無線ゾーン内の特定エリア毎に存在し、無線アクセスリンクによって移動端末１２１、１２２に接続すると共に第１のノード１０６、１０７とも接続する。また、各無線基地局１０２〜１０５は、ＭｏｂｉｌｅＩＰのフォリンエージェント機能を提供すると共にＩＰルーティング機能も備えている。
【００２８】
監視装置１０９は、各移動端末１２１、１２２毎の加入者データを保持管理する。１つの移動端末当たりの加入者データの例を図２に示す。移動端末識別番号１０９１は当該移動端末を一意に識別する番号であり、それに対応して移動特性データ１０９２を含む加入者データが蓄積される。移動特性データ１０９２は、当該移動端末の過去一定期間にわたる移動特性を示す。移動特性データ１０９２は、当該移動端末が利用した無線基地局の識別子及びその日時を含むリスト１０９４と、当該リスト１０９４から決定した当該移動端末の移動属性フラグ１０９３とを含む。移動属性フラグ１０９３は、例えば、当該移動端末が利用する無線基地局の過去一定期間内における切り替え頻度が所定の閾値以下であれば、殆ど移動しないか全く移動しないことを示す値“０”に設定され、所定の閾値を超えていれば、頻繁に移動するか時々移動することを示す値“１”に設定される。移動特性データ１０９２は、移動端末からのＭｏｂｉｌｅＩＰ登録要求時に更新、参照される。
【００２９】
図３乃至図８は本実施の形態における処理シーケンス図であり、併せて移動端末、第１及び第２のノード、通信相手で行われる処理例を示す。なお、このような処理は移動端末、第１及び第２のノード、通信相手を構成するメモリに記憶されたプログラムに従ってそれらを構成するコンピュータで実行される。以下、各図を参照して本実施の形態の動作を説明する。
【００３０】
先ず、図１の移動端末１２１を例にして、移動端末のフォリンエージェント機能を無線基地局に配置する場合の処理を図３を参照して説明する。
【００３１】
最初に移動端末１２１は、最寄りの無線基地局１０２を通じてその無線基地局１０２に対応する第１のノード１０６との間に無線アクセスリンクを設定する（Ｓ１０１）。次に移動端末１２１は、設定された無線アクセスリンクを通じて第１のノード１０６にＭｏｂｉｌｅＩＰ登録要求を送信する（Ｓ１０２）。このＭｏｂｉｌｅＩＰ登録要求には、移動端末１２１のＩＰアドレスと移動端末識別子とが設定される。第１のノード１０６は、このＭｏｂｉｌｅＩＰ登録要求を受信すると、当該ＭｏｂｉｌｅＩＰ登録要求に更に無線基地局１０２を特定する無線基地局識別子を付加して、第２のノード１０８へ転送する（Ｓ１０３）。
【００３２】
第２のノード１０８は、ＭｏｂｉｌｅＩＰ登録要求を受信すると、移動端末１２１のフォリンエージェントを配置する場所を決定する（Ｓ１０４）。具体的には、要求中に設定された移動端末１２１の移動端末識別子に対応する加入者データを監視装置１０９からアクセスし、要求中に設定された無線基地局１０２の識別子と現在日時の組をリスト１０９４に登録した後、登録後のリスト１０９４から当該移動端末が利用する無線基地局の過去一定期間内における切り替え頻度を求めて所定の閾値と比較し、閾値以下であれば移動属性フラグ１０９３の値を“０”にし、閾値を超えていれば“１”にする。そして、移動端末属性フラグ１０９３の値が“０”であれば、エージェントを配置する場所を無線基地局に決定し、“１”であれば、エージェントを配置する場所を無線基地局を配下に持つ第１のノードに決定する。ここで、説明の便宜上、移動端末１２１の移動属性フラグ１０９３が値“０”であったとすると、移動端末１２１のフォリンエージェント機能は無線基地局１０２に配置すると決定される。
【００３３】
次に第２のノード１０８は、移動端末１２１のＩＰアドレスと、フォリンエージェント（今の場合は登録要求中に設定された無線基地局識別子が示す無線基地局１０２）のＩＰアドレスとの対応を内部の図示しないメモリで管理する（Ｓ１０５）。第２のノード１０８は事前に無線基地局１０２〜１０５、第１及び第２のノード１０６、１０７のＩＰアドレスを把握しているので、フォリンエージェントのＩＰアドレスはそれを使用する。次に第２のノード１０８は、決定したフォリンエージェントである無線基地局１０２に対し、移動端末１２１の無線端末識別子及びＩＰアドレスを指定したＭｏｂｉｌｅＩＰ登録要求を送信する（Ｓ１０６）。この送信はパス１４１を通じて直接行われる。
【００３４】
無線基地局１０２は、このＭｏｂｉｌｅＩＰ登録要求を受信すると、当該要求で指定された移動端末１２１のＩＰアドレスと、当該移動端末１２１との間に設定された前記無線アクセスリンクのリンクＩＤとの対応を図示しない内部のメモリで管理し、自らに移動端末１２１のフォリンエージェント機能を生成する（Ｓ１０７）。つまり、フォリンエージェントのインスタンス生成を行う。そして、無線基地局１０２は、自局の識別子を指定したＭｏｂｉｌｅＩＰ登録応答を移動端末１２１に送信する（Ｓ１０８）。移動端末１２１はこの登録応答の受信により、Ｍｏｂｉｌｅ登録要求の完了を認識すると共に、無線基地局１０２がフォリンエージェントであることを認識する。
【００３５】
次に、図１の移動端末１２２を例にして、移動端末のフォリンエージェント機能を第１のノードに配置する場合の処理を図４を参照して説明する。
【００３６】
移動端末１２２が最寄りの無線基地局１０５と無線アクセスリンクを設定し、ＭｏｂｉｌｅＩＰ登録要求を第２のノード１０８に送るまでの処理Ｓ２０１〜２０３は、図３のＳ１０１〜Ｓ１０３と同じである。第２のノード１０８は、ＭｏｂｉｌｅＩＰ登録要求を受信すると、要求中に設定された移動端末１２２の移動端末識別子に対応する加入者データを監視装置１０９からアクセスし、リスト１０９４に現在日時と無線基地局１０５の識別子の組を登録した後に移動属性フラグ１０９３を必要に応じて更新し、更新後の移動属性フラグ１０９３に基づき、移動端末１２２のフォリンエージェント機能の配置場所を決定する（Ｓ２０４）。今、説明の便宜上、移動属性フラグ１０９３が値“１”であったとすると、移動端末１２２のフォリンエージェント機能は第１のノード１０７に配置すると決定される。
【００３７】
次に第２のノード１０８は、移動端末１２２のＩＰアドレスと、フォリンエージェント（今の場合は登録要求を転送してきた第１のノード１０７）のＩＰアドレスとの対応を内部の図示しないメモリで管理する（Ｓ２０５）。そして、第２のノード１０８は、決定したフォリンエージェントである第１のノード１０７に対し、移動端末１２２の無線端末識別子及びＩＰアドレスを設定したＭｏｂｉｌｅＩＰ登録応答を送信する（Ｓ２０６）。
【００３８】
第１のノード１０７は、このＭｏｂｉｌｅＩＰ登録応答を受信すると、当該応答で指定された移動端末１２２のＩＰアドレスと、当該移動端末１２２との間に設定された前記無線アクセスリンクのリンクＩＤとの対応を図示しない内部のメモリで管理し、自らに移動端末１２２のフォリンエージェント機能を生成する（Ｓ２０７）。そして、第１のノード１０７は、自ノードの識別子を指定したＭｏｂｉｌｅＩＰ登録応答を無線基地局１０５を通じて移動端末１２２に送信する（Ｓ２０８）。移動端末１２２はこの登録応答の受信により、Ｍｏｂｉｌｅ登録要求の完了を認識すると共に、第１のノード１０７がフォリンエージェントであることを認識する。
【００３９】
次に、無線基地局１０２にフォリンエージェント機能が配置された移動端末１２１とＩＰコアネットワーク１１１に接続された通信相手１１２との間のパケット通信時の処理について図５を参照して説明する。
【００４０】
通信相手１１２が、発信先ＩＰアドレスに移動端末１２１のＩＰアドレスを設定したパケットをＩＰコアネットワーク１１１に送信すると（Ｓ３０１）、移動端末１２１のホームエージェント機能を持つ第２のノード１０８で捕獲される（Ｓ３０２）。第２のノード１０８は、捕獲したパケットの発信先ＩＰアドレスに対応するフォリンエージェント（今の場合は無線基地局１０２）のＩＰアドレスを内部メモリから参照し、発信先ＩＰアドレスが無線基地局１０２のＩＰアドレス、発信元ＩＰアドレスが第２のノード１０８のＩＰアドレスであるトンネリング用のヘッダを前記捕獲したパケットの先頭に付加して、無線基地局１０２に当該パケットをトンネリングする（Ｓ３０３）。
【００４１】
無線基地局１０２は、トンネリングされてきたパケットからトンネリング用ヘッダを除去して元のパケットを復元し（Ｓ３０４）、そのパケットの発信先ＩＰアドレスに対応する無線アクセスリンクのリンクＩＤを内部メモリから参照して、該当するリンクＩＤを持つ無線アクセスリンクを介して移動端末１２１に当該パケットを送信する（Ｓ３０５）。
【００４２】
他方、自らがフォリンエージェント機能を担っている移動端末１２１にかかる無線アクセスリンクを通じて移動端末１２１から通信相手１１２宛にパケットが送信されると（Ｓ３０６）、無線基地局１０２は、そのパケットを捕獲し（Ｓ３０７）、直接ＩＰルーティングによってパケットを通信相手１１２へ転送する（Ｓ３０８）。
【００４３】
次に、第１のノード１０７にフォリンエージェント機能が配置された移動端末１２２とＩＰコアネットワーク１１１に接続された通信相手１１２との間のパケット通信時の処理について図６を参照して説明する。
【００４４】
通信相手１１２が、発信先ＩＰアドレスに移動端末１２２のＩＰアドレスを設定したパケットをＩＰコアネットワーク１１１に送信すると（Ｓ４０１）、移動端末１２２のホームエージェント機能を持つ第２のノード１０８で捕獲される（Ｓ４０２）。第２のノード１０８は、捕獲したパケットの発信先ＩＰアドレスに対応するフォリンエージェント（今の場合は第１のノード１０７）のＩＰアドレスを内部メモリから参照し、発信先ＩＰアドレスが第１のノード１０７のＩＰアドレス、発信元ＩＰアドレスが第２のノード１０８のＩＰアドレスであるトンネリング用のヘッダを前記捕獲したパケットの先頭に付加して、第１のノード１０７に当該パケットをトンネリングする（Ｓ４０３）。
【００４５】
第１のノード１０７は、トンネリングされてきたパケットからトンネリング用ヘッダを除去して元のパケットを復元し（Ｓ４０４）、そのパケットの発信先ＩＰアドレスに対応する無線アクセスリンクのリンクＩＤを内部メモリから参照して、該当するリンクＩＤを持つ無線アクセスリンクを介して移動端末１２２に当該パケットを送信する（Ｓ４０５）。
【００４６】
他方、移動端末１２２から無線アクセスリンクを通じて通信相手１１２宛にパケットが送信されると、無線基地局１０５は当該移動端末１２２のフォリンエージェント機能を有しないため当該パケットを捕獲せず、当該パケットは第１のノード１０７に受信される。第１のノード１０７は、直接ＩＰルーティングによってパケットを通信相手１１２へ転送する（Ｓ４０７）。
【００４７】
次に、無線基地局１０２にフォリンエージェント機能が配置された移動端末１２１と第１のノード１０７にフォリンエージェント機能が配置された移動端末１２２との間のパケット通信時の処理について図７を参照して説明する。
【００４８】
移動端末１２１が、発信先ＩＰアドレスに移動端末１２２のＩＰアドレスを設定したパケットを送信すると（Ｓ５０１）、移動端末１２１のフォリンエージェント機能を持つ無線基地局１０２がそのパケットを捕獲し（Ｓ５０２）、直接ＩＰルーティングによってパケットを移動端末１２２のホームエージェントである第２のノード１０８へ転送する（Ｓ５０３）。第２のノード１０８は、受信したパケットの発信先ＩＰアドレスに対応するフォリンエージェント（今の場合は第１のノード１０７）のＩＰアドレスを内部メモリから参照し、発信先ＩＰアドレスが第１のノード１０７のＩＰアドレス、発信元ＩＰアドレスが第２のノード１０８のＩＰアドレスであるトンネリング用のヘッダを前記受信したパケットの先頭に付加して、第１のノード１０７に当該パケットをトンネリングする（Ｓ５０４）。第１のノード１０７は、トンネリングされてきたパケットからトンネリング用ヘッダを除去して元のパケットを復元し（Ｓ５０５）、そのパケットの発信先ＩＰアドレスに対応する無線アクセスリンクのリンクＩＤを内部メモリから参照して、該当するリンクＩＤを持つ無線アクセスリンクを介して移動端末１２２に当該パケットを送信する（Ｓ５０６）。
【００４９】
他方、移動端末１２２から無線アクセスリンクを通じて移動端末１２１宛のパケットが送信されると（Ｓ５０７）、無線基地局１０５は当該移動端末１２２のフォリンエージェント機能を有しないため当該パケットを捕獲せず、当該パケットは第１のノード１０７に受信される。第１のノード１０７は、直接ＩＰルーティングによってパケットを移動端末１２１のホームエージェントである第２のノード１０８に転送する（Ｓ５０８）。第２のノード１０８は、捕獲したパケットの発信先ＩＰアドレスに対応するフォリンエージェント（今の場合は無線基地局１０２）のＩＰアドレスを内部メモリから参照し、発信先ＩＰアドレスが無線基地局１０２のＩＰアドレス、発信元ＩＰアドレスが第２のノード１０８のＩＰアドレスであるトンネリング用のヘッダを前記受信したパケットの先頭に付加して、無線基地局１０２に当該パケットをトンネリングする（Ｓ５０９）。無線基地局１０２は、トンネリングされてきたパケットからトンネリング用ヘッダを除去して元のパケットを復元し（Ｓ５１０）、そのパケットの発信先ＩＰアドレスに対応する無線アクセスリンクのリンクＩＤを内部メモリから参照して、該当するリンクＩＤを持つ無線アクセスリンクを介して移動端末１２１に当該パケットを送信する（Ｓ５１１）。
【００５０】
次に、移動端末が無線基地局間を移動した際にフォリンエージェントを切り替える際の処理を説明する。フォリンエージェントの切り替えは以下のようなバリエーションがある。
（１）移動端末が同じ第１のノード配下の無線基地局間を移動した場合
（Ａ）フォリンエージェントが移動前の無線基地局に配置されていたとき
（ア）移動後の無線基地局にフォリンエージェントを再配置する。
（イ）当該第１のノードにフォリンエージェントを再配置する。
（Ｂ）フォリンエージェントが第１のノードに配置されていたとき
（ア）移動後の無線基地局にフォリンエージェントを再配置する。
なお、移動後の無線基地局にフォリンエージェントを再配置しない場合、つまり第１のノードにフォリンエージェントを配置したままにする場合には、フォリンエージェントの切り替えはない。
（２）移動端末が異なる第１のノード配下の無線基地局間を移動した場合
（Ａ）フォリンエージェントが移動前の無線基地局に配置されていたとき
（ア）移動後の無線基地局にフォリンエージェントを再配置する。
（イ）移動後の無線基地局を配下に持つ第１のノードにフォリンエージェントを再配置する。
（Ｂ）フォリンエージェントが移動前の無線基地局を配下に持つ第１のノードに配置されていたとき
（ア）移動後の無線基地局にフォリンエージェントを再配置する。
（イ）移動後の無線基地局を配下に持つ第１のノードにフォリンエージェントを再配置する。
【００５１】
以下、図８を参照して、移動端末１２２を例に無線基地局間を移動した際のフォリンエージェントの切り替え処理を説明する。
【００５２】
移動端末１２２が無線基地局１０５から別の無線基地局１０ｉ（ｉ＝２、３または４）へ移動すると、移動体通信システム１０１固有の手順によって無線アクセスリンクが移動先の無線基地局１０ｉを経由してその無線基地局１０ｉを配下に持つ第１のノード１０ｊ（ｊは６または７）との間のリンクに変更される（Ｓ６０１）。移動端末１２２は、新たな無線アクセスリンクが設定されると、設定された無線アクセスリンクを通じて第１のノード１０ｊにＭｏｂｉｌｅＩＰ登録要求を送信する（Ｓ６０２）。このＭｏｂｉｌｅＩＰ登録要求には、移動端末１２２のＩＰアドレスと移動端末識別子とが設定される。第１のノード１０ｊは、このＭｏｂｉｌｅＩＰ登録要求を受信すると、当該ＭｏｂｉｌｅＩＰ登録要求に更に無線基地局１０ｉを特定する無線基地局識別子を付加して、第２のノード１０８へ転送する（Ｓ６０３）。
【００５３】
第２のノード１０８は、ＭｏｂｉｌｅＩＰ登録要求を受信すると、要求中に付加された移動端末１２２の移動端末識別子に対応する加入者データを監視装置１０９からアクセスし、前述と同様にその移動特性データ１０９２を参照更新して、移動端末１２２のフォリンエージェント機能の配置場所を決定する（Ｓ６０４）。次に、第２のノード１０８は、移動端末１２２のＩＰアドレスとフォリンエージェントのＩＰアドレスとの現在の対応関係を前記決定されたフォリンエージェント機能の配置場所に応じて更新する（Ｓ６０５）。そして、フォリンエージェントの配置場所が前回と同じ第１のノード１０７か否かを判別し（Ｓ６０６）、その判別結果に応じて処理を切りわける。
【００５４】
フォリンエージェント機能が第１のノード１０７に配置されている状態で移動端末１２２が無線基地局１０５から無線基地局１０４へ移動し、且つ、移動属性フラグ１０９３が“１”であった場合、ステップＳ６０６の判別結果はＹＥＳとなる。この場合、第２のノード１０８は、移動端末１２２のＩＰアドレスを指定したリンクＩＤ更新要求を第１のノード１０７へ送信する（Ｓ６０７）。第１のノード１０７は、このリンクＩＤ更新要求を受信すると、移動端末１２２のＩＰアドレスに対応する無線アクセスリンクのリンクＩＤを、移動端末１２２との間に新たに設定された無線アクセスリンクのリンクＩＤに更新する（Ｓ６０８）。そして、登録応答を前記無線アクセスリンクを通じて移動端末１２２に送信する（Ｓ６０９）。これにより、移動端末１２２が例えば通信相手１１２とセッションを確立した状態で無線基地局１０５から無線基地局１０４へ移動した場合、通信相手１１２と送受信されるパケットは、無線基地局１０５を経由する経路から無線基地局１０４を経由する経路に切り替わる。
【００５５】
ステップＳ６０６で移動端末１２２のフォリンエージェントの配置場所が以前と同じでないと判別された場合、第２のノードは無線基地局や第１のノードと協調して、新フォリンエージェントの設定と旧フォリンエージェントの解除（消滅）を行う（Ｓ６１０）。以下、このステップＳ６１０の詳細を説明する。
【００５６】
（１）移動端末１２２が無線基地局１０５から第１のノード１０７配下の無線基地局１０４へ移動した場合
（Ａ）フォリンエージェントが移動前の無線基地局１０５に配置されていたとき
（ア）フォリンエージェントの再配置場所が無線基地局１０４の場合
この場合、図３のステップＳ１０６〜Ｓ１０８と同様な手順により移動端末１２２のフォリンエージェント機能を無線基地局１０４に生成し、且つ、無線基地局１０５に生成されていた移動端末１２２のフォリンエージェント機能を解除する。これにより、移動端末１２２が例えば通信相手１１２とセッションを確立した状態で無線基地局１０５から無線基地局１０４へ移動した場合、通信相手１１２と送受信されるパケットは、移動端末１２２←→無線基地局１０５←→第２のノード１０８を経由する経路から、移動端末１２２←→無線基地局１０４←→第２のノード１０８を経由する経路に切り替わる。
【００５７】
（イ）フォリンエージェントの再配置場所が第１のノード１０７の場合
この場合、図４のステップＳ２０６〜Ｓ２０８と同様な手順により移動端末１２２のフォリンエージェント機能を第１のノード１０７に生成し、且つ、無線基地局１０５に生成されていた移動端末１２２のフォリンエージェント機能を解除する。これにより、移動端末１２２が例えば通信相手１１２とセッションを確立した状態で無線基地局１０５から無線基地局１０４へ移動した場合、通信相手１１２と送受信されるパケットは、移動端末１２２←→無線基地局１０５←→第２のノード１０８を経由する経路から、移動端末１２２←→無線基地局１０４←→第１のノード１０７←→第２のノード１０８を経由する経路に切り替わる。
【００５８】
（Ｂ）フォリンエージェントが第１のノード１０７に配置されていたとき
（ア）フォリンエージェントの再配置場所が無線基地局１０４の場合
この場合、図３のステップＳ１０６〜Ｓ１０８と同様な手順により移動端末１２２のフォリンエージェント機能を無線基地局１０４に生成し、且つ、第１のノード１０７に生成されていた移動端末１２２のフォリンエージェント機能を解除する。これにより、移動端末１２２が例えば通信相手１１２とセッションを確立した状態で無線基地局１０５から無線基地局１０４へ移動した場合、通信相手１１２と送受信されるパケットは、移動端末１２２←→無線基地局１０５←→第１のノード１０７←→第２のノード１０８を経由する経路から、移動端末１２２←→無線基地局１０４←→第２のノード１０８を経由する経路に切り替わる。
【００５９】
（２）移動端末１２２が無線基地局１０５から第１のノード１０６配下の無線基地局（例えば１０３）へ移動した場合
（Ａ）フォリンエージェントが移動前の無線基地局１０５に配置されていたとき
（ア）フォリンエージェントの再配置場所が無線基地局１０３の場合
この場合、図３のステップＳ１０６〜Ｓ１０８と同様な手順により移動端末１２２のフォリンエージェント機能を無線基地局１０３に生成し、且つ、無線基地局１０５に生成されていた移動端末１２２のフォリンエージェント機能を解除する。これにより、移動端末１２２が例えば通信相手１１２とセッションを確立した状態で無線基地局１０５から無線基地局１０３へ移動した場合、通信相手１１２と送受信されるパケットは、移動端末１２２←→無線基地局１０５←→第２のノード１０８を経由する経路から、移動端末１２２←→無線基地局１０３←→第２のノード１０８を経由する経路に切り替わる。
【００６０】
（イ）フォリンエージェントの再配置場所が移動後の無線基地局１０３を配下に持つ第１のノード１０６の場合
この場合、図４のステップＳ２０６〜Ｓ２０８と同様な手順により移動端末１２２のフォリンエージェント機能を第１のノード１０６に生成し、且つ、無線基地局１０５に生成されていた移動端末１２２のフォリンエージェント機能を解除する。これにより、移動端末１２２が例えば通信相手１１２とセッションを確立した状態で無線基地局１０５から無線基地局１０３へ移動した場合、通信相手１１２と送受信されるパケットは、移動端末１２２←→無線基地局１０５←→第２のノード１０８を経由する経路から、移動端末１２２←→無線基地局１０３←→第１のノード１０６←→第２のノード１０８を経由する経路に切り替わる。
【００６１】
（Ｂ）フォリンエージェントが移動前の無線基地局１０５を配下に持つ第１のノード１０７に配置されていたとき
（ア）フォリンエージェントの再配置場所が移動後の無線基地局１０３の場合
この場合、図３のステップＳ１０６〜Ｓ１０８と同様な手順により移動端末１２２のフォリンエージェント機能を無線基地局１０３に生成し、且つ、第１のノード１０７に生成されていた移動端末１２２のフォリンエージェント機能を解除する。これにより、移動端末１２２が例えば通信相手１１２とセッションを確立した状態で無線基地局１０５から無線基地局１０３へ移動した場合、通信相手１１２と送受信されるパケットは、移動端末１２２←→無線基地局１０５←→第１のノード１０７←→第２のノード１０８を経由する経路から、移動端末１２２←→無線基地局１０３←→第２のノード１０８を経由する経路に切り替わる。
【００６２】
（イ）フォリンエージェントの再配置場所が移動後の無線基地局１０３を配下に持つ第１のノード１０６の場合
この場合、図４のステップＳ２０６〜Ｓ２０８と同様な手順により移動端末１２２のフォリンエージェント機能を第１のノード１０６に生成し、且つ、第１のノード１０７に生成されていた移動端末１２２のフォリンエージェント機能を解除する。これにより、移動端末１２２が例えば通信相手１１２とセッションを確立した状態で無線基地局１０５から無線基地局１０３へ移動した場合、通信相手１１２と送受信されるパケットは、移動端末１２２←→無線基地局１０５←→第１のノード１０７←→第２のノード１０８を経由する経路から、移動端末１２２←→無線基地局１０３←→第１のノード１０６←→第２のノード１０８を経由する経路に切り替わる。
【００６３】
【発明の他の実施の形態】
本発明は上述した実施の形態に限定されず、その他各種の付加変更が可能である。以下、本発明の他の実施の形態について説明する。
【００６４】
前記の実施の形態では、移動端末の移動特性をモニタし、その結果に基づいて当該移動端末のフォリンエージェントの配置場所を決定したが、移動特性に変えて、（１）個々の移動端末の単位時間当たりのフォリンエージェントの切り替え頻度、（２）個々の移動端末の機種タイプ、（３）移動体通信ネットワークのパケット網の資源の使用状況、に基づいて決定しても良い。
【００６５】
前記（１）の場合、図２の移動特性データ１０９２の代わりに移動端末の単位時間当たりのフォリンエージェントの切り替え頻度が保持管理される。切り替え頻度が所定の閾値以下であれば、フォリンエージェントは移動先の無線基地局に、それ以外は移動先の無線基地局を配下に持つ第１のノードにそれぞれ配置される。
【００６６】
前記（２）の場合、図２の移動特性データ１０９２の代わりに移動端末の機種タイプが設定される。機種タイプは、当該移動端末がＰＨＳか携帯電話かといった移動端末のタイプを示す。機種タイプによって、移動頻度が静的に或る程度予測できるため、移動頻度の低い機種タイプは移動先の無線基地局にそのフォリンエージェントを配置し、それ以外は移動先の無線基地局を配下に持つ第１のノードにそのフォリンエージェントを配置する。
【００６７】
前記（３）の場合、監視装置１０９は、第１のノード、それと第２のノードを結ぶパス等のパケット網の資源の使用状況をモニタする装置に置き換えられる。第２のノードは、移動端末からのＭｏｂｉｌｅＩＰ登録要求時、監視装置１０９でモニタされている情報から、移動先の無線基地局を配下に持つ第１のノードのリソース使用量（ＣＰＵ使用率やメモリ使用率等）とそれと第２のノードとの間のパスの空き帯域等を調べ、充分に余裕があるときは第１のノードにフォリンエージェントを配置するものと決定し、それ以外は移動先の無線基地局にフォリンエージェントを配置するものと決定する。
【００６８】
また、前記の実施の形態では、個々の移動端末のフォリンエージェントを無線基地局に置くか、第１のノードに置くかを、個々の移動端末からの位置登録時に決定し、次回の位置登録時までフォリンエージェントの配置場所を固定したが、次回の位置登録を待たずに変化させるようにしても良い。フォリンエージェントの配置場所の変更は、前記の実施の形態と同様に移動端末と通信相手との間にセッションが確立されている状態でも行える。例えば、（４）移動体通信ネットワークのパケット網の資源の使用状況に基づいて個々の移動端末のフォリンエージェントの配置場所を変化させたり、（５）移動端末のユーザアプリケーションの遅延要求に応じて当該移動端末のフォリンエージェントの配置場所を変化させることができる。
【００６９】
前記（４）の場合、監視装置１０９は、第１のノード、それと第２のノードを結ぶパス等のパケット網の資源の使用状況をモニタする装置に置き換えられる。第２のノードは、監視装置１０９でモニタされている情報から、第１のノードのリソース使用量（ＣＰＵ使用率やメモリ使用率等）とそれと第２のノードとの間のパスの空き帯域等を調べ、余裕がなくなってきたと判断した場合には、当該第１のノードに配置されている一部または全てのフォリンエージェント機能をそれが代理する移動端末が接続されている無線基地局に移す。その逆に充分な余裕があるときは当該第１のノード配下の無線基地局に配置されている一部または全てのフォリンエージェント機能を当該第１のノードに移す。
【００７０】
移動端末が通信相手とセッションを確立した状態で通信しながら移動する状況を考えた場合、その移動端末のフォリンエージェントが無線基地局に配置されている場合と第１のノードに配置されている場合とで、フォリンエージェントの配置場所の変更頻度が異なる。フォリンエージェントの配置場所を変更する頻度が多いと、その切り替わり時にパケットの送信が遅延するため、少ない遅延が要求される音声信号をパケット化して送信している場合には向かない。他方、文字等のテキストをパケット化して送信している場合には多少の遅延があっても問題はない。前記（５）では、このような移動端末のユーザアプリケーションの遅延要求に応じて当該移動端末のフォリンエージェントの配置場所を変化させる。例えば、少ない遅延量による通信の必要性が移動端末から第２のノードに通知された場合、第２のノードは、若しその移動端末のフォリンエージェントが無線基地局に配置されていれば、それをその無線基地局を配下に持つ第１のノードに移す。反対に、多少の遅延があっても通信可能であることが移動端末から第２のノードに通知された場合、第２のノードは、若しその移動端末のフォリンエージェントが第１のノードに配置されていれば、それを移動端末が利用している無線基地局に移す。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、移動端末のフォリンエージェント機能を提供するノードへの負荷集中を抑えることができる。その理由は、複数の移動端末のフォリンエージェント機能が第１のノード、その配下の各無線基地局に分散されるためである。
【００７２】
また本発明によれば、移動端末と通信相手との間で送受信されるパケットの遅延を抑えることができる。その理由は、無線基地局にフォリンエージェントが配置された移動端末の場合、第１のノードを経由せずにパケットの送受信が可能になるためである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態にかかるシステム構成図である。
【図２】監視装置で保持管理される移動端末の加入者データの内容例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態において移動端末のフォリンエージェント機能を無線基地局に配置する場合の処理シーケンス図である。
【図４】本発明の実施の形態において移動端末のフォリンエージェント機能を第１のノードに配置する場合の処理シーケンス図である。
【図５】無線基地局にフォリンエージェント機能が配置された移動端末と通信相手との間のパケット通信時の処理シーケンス図である。
【図６】第１のノードにフォリンエージェント機能が配置された移動端末と通信相手との間のパケット通信時の処理シーケンス図である。
【図７】無線基地局にフォリンエージェント機能が配置された移動端末と第１のノードにフォリンエージェント機能が配置された移動端末との間のパケット通信時の処理シーケンス図である。
【図８】無線基地局間を移動端末が移動した際のフォリンエージェントの切り替え処理シーケンス図である。
【図９】ＩＭＴ２０００網で想定されているＩＰパケット網のネットワーク構成を示す図である。
【符号の説明】
１０１…移動体通信システム
１０２〜１０５…無線基地局
１０６、１０７…第１のノード
１０８…第２のノード
１０９…監視装置
１１１…ＩＰコアネットワーク
１１２…通信相手（ＣＮ）
１２１、１２２…移動端末（ＭＮ）
１３１〜１３３、１４１〜１４４、１５１〜１５４…パス[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a packet network for handling mobile terminals such as a portable information terminal and a mobile phone, and more particularly to mobility management of a mobile terminal.
[0002]
[Prior art]
MobileIP aims to enable communication with a communication partner without changing the IP address of the mobile terminal when the mobile terminal moves from the originally connected subnetwork to another subnetwork. In MobileIP, a node such as a portable information terminal that frequently moves around and changes the connected subnetwork is a mobile terminal (Mobile Node; MN for short) and a subnetwork to which the mobile terminal was originally connected is a home link (Home Link; HL for short). ), The home agent (Home Agent; abbreviated to HA) is the node that keeps the mobile terminal out of the home link, the foreign network (Foreign Link; abbreviated FL) is the subnetwork to which the mobile terminal is actually connected, and the foreign link And a foreign agent (FA) for taking care of the mobile terminal while the mobile terminal is on the foreign link, and a care-of address (care-of)
An address uniquely assigned to a mobile terminal irrespective of a connection sub-network is referred to as a home address. The communication partner (Correspondence Node; CN for short) of the mobile terminal includes not only other mobile terminals but also fixed terminals.
[0003]
In MobileIP, the following processing is generally performed.
[0004]
(1) When the mobile terminal is at home link
In this case, the state is the same as that of normal TCP / IP, and the mobile terminal communicates with the communication partner in the same manner as usual.
[0005]
(2) When the mobile terminal is not at home link
When the mobile terminal notices that it is not at the home link, it performs Home Registration for notifying the home agent of a new care-of address through the foreign agent in order to have all packets addressed to the home address transferred to the terminal itself.
[0006]
(2-1) Arrival of packet
A packet transmitted from a communication partner and destined for a home address arrives at a home link according to a normal IP routing mechanism. The home agent captures the packet by a method such as Proxy ARP and transfers the packet to a foreign agent of the network where the mobile terminal is located by using tunneling, thereby delivering the packet to the mobile terminal.
[0007]
(2-2) Packet transmission
When transmitting a packet from a mobile terminal to a communication partner, the source address of the IP header is transmitted with the home address unchanged. If any error occurs on the way, it is sent to the home address, and as a result, it is returned to the mobile terminal using the above-described mechanism.
[0008]
Meanwhile, standardization of a next-generation mobile communication system “IMT2000” corresponding to a higher-speed and broadband mobile communication service is being studied, and one of the main services is to provide IP packet communication. As a method of managing the location of a mobile terminal on the IMT2000 network, application of the above-described MobileIP is being studied.
[0009]
FIG. 9 shows a network configuration of an IP packet network assumed in the IMT2000 network. In FIG. 9, mobile terminals 1121 and 1122 have IP addresses (home addresses) assigned by an IMT2000 IP packet network as a management entity, and move to a destination packet data support node (wireless base stations 1102 to 1105). A wireless access link is set up and managed with PDSN (Packet Data Support Node) 1106 and 1107.
[0010]
A packet data gateway node (PDGN: Packet Data Gateway Node) 1108 provides a gateway router function for connecting an IMT2000 packet network to an IP core network 1111 such as the Internet, and also provides a MobileIP home agent function.
[0011]
The packet data support nodes 1106 and 1107 exist for each specific area in the IMT2000 packet network, and are provided in a form in which a certain number of radio base stations 1102 to 1105 are bundled. The packet data support nodes 1106 and 1107 establish and manage a radio access link with the mobile terminals 1121 and 1122 connected via the radio base stations 1102 to 1105, and provide a MobileIP foreign agent function. . Further, the packet data support nodes 1106 and 1107 also provide a role of a default router for packets transmitted from the mobile terminals 1121 and 1122.
[0012]
The following processing is performed in the IMT2000 network configured as described above.
[0013]
First, the mobile terminal 1121 establishes a wireless access link with the packet data support node 1106 uniquely determined for each wireless base station, and transmits a MobileIP registration request. The packet data support node 1106 receives the MobileIP registration request and transfers it to the packet data gateway node 1108. Upon receiving the MobileIP registration request, the packet data gateway node 1108 manages the correspondence between the IP address of the mobile terminal 1121 and the IP address of the currently connected packet data support node 1106, and sends the MobileIP registration response to the packet data support node 1106. To return. The packet data support node 1106 transfers the received MobileIP registration response to the mobile terminal 1121, and manages the correspondence between the IP address of the mobile terminal 1121 and the link ID of the wireless access link.
[0014]
All IP packets transmitted from the communication partner 1112 connected to the IP core network 1111 to the mobile terminal 1121 are captured by the packet data gateway node 1108, and are transmitted to the packet data support node 1106 having the foreign agent function of the mobile terminal 1121. Transferred by tunneling. The packet data support node 1106 restores the contents of the IP tunneled IP packet and transfers it to the mobile terminal 1121 via the wireless access link having the corresponding link ID. On the other hand, an IP packet transmitted from the mobile terminal 1121 to the communication partner 1112 is routed and transferred by the packet data support node 1106 according to the destination. An IP packet transmitted from the mobile terminal 1121 to another mobile terminal 1122 is routed from the packet data support node 1106 having a foreign agent function of the source mobile terminal 1121 to the packet data gateway node 1108, and the packet data gateway IP tunneling is performed from the node 1108 to the packet data support node 1107 having the foreign agent function of the destination mobile terminal 1122, and is finally delivered to the mobile terminal 1122.
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the network configuration of the IP packet network assumed in the IMT2000 network, a packet data support node provided in a form in which a certain number of wireless base stations are bundled has a foreign agent function of a mobile terminal. I have to. Therefore, when IP packets from the external Internet arrive at the same time to a plurality of mobile terminals within the area covered by the wireless base station under the packet data support node, the load on the packet data support node increases rapidly. is there.
[0016]
Accordingly, an object of the present invention is to suppress load concentration on a node that provides a foreign agent function of a mobile terminal.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
A mobile terminal management system according to the present invention is provided in a form in which a plurality of radio base stations are bundled, and sets and manages a radio access link with a mobile terminal connected via the radio base station. A mobile unit including a node and a second node providing a gateway router function for connecting an IP core network and providing a home agent function for the mobile terminal, and providing a mobile communication service to a plurality of mobile terminals. In communication networks,The second node is connected to the first node and the radio base station, and the second node comprises:For some mobile terminals of the plurality of mobile terminals, the foreign agent function is placed in the radio base station currently used by the mobile terminal, and for the remaining mobile terminals, the foreign agent function is set to the mobile terminal. Is located in the first node having the wireless base station currently being used.When a foreign agent function is transferred between the mobile terminal placed at the first node and a communication partner, the packet is transferred via the first node and the wireless base station, and the foreign agent function is A packet exchanged between the mobile terminal located in a wireless base station and a communication partner is directly transferred via the wireless base station without passing through the first node.
[0018]
Whether to locate the foreign agent of each mobile terminal at the radio base station or at the first node is determined at the time of location registration from each mobile terminal. Also, the location of the foreign agent of each mobile terminal can be changed during the establishment of a session between the mobile terminal and its communication partner.
[0019]
Whether to locate the foreign agent of each mobile terminal at the radio base station or at the first node can be determined based on information set in the subscriber data of each mobile terminal. At this time, the determination may be made based on the movement characteristics of each mobile terminal, or may be determined based on the frequency of switching foreign agents per unit time of each mobile terminal. Further, the determination can be made based on the model type of each mobile terminal, or based on the usage status of the resources of the packet network of the mobile communication network.
[0020]
Further, the location of the foreign agent of the mobile terminal may be changed without waiting for the next location registration request. At this time, the location of the foreign agent of each mobile terminal can be changed during the establishment of a session between the mobile terminal and its communication partner. Further, the location of the foreign agent of the mobile terminal may be changed based on the usage status of the resources of the packet network of the mobile communication network, or the mobile terminal may be configured to perform the mobile operation in response to a delay request of a user application of the mobile terminal. The location of the terminal foreign agent may be changed.
[0021]
[Action]
In the mobile terminal management system according to the present invention, since the foreign agent functions of a plurality of mobile terminals are distributed to the first node and the respective wireless base stations under the first node, the foreign agent functions are covered by the wireless base stations under the first node. Even if IP packets arrive simultaneously from an IP core network such as the Internet to a plurality of mobile terminals in an area to be serviced, a node (a radio base station and a first node) that provides a foreign agent function of the mobile terminal Load concentration on the vehicle.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0023]
FIG. 1 is a system configuration diagram according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 101 denotes a mobile communication system, a plurality of radio base stations 102 to 105, a first node 106 provided corresponding to the radio base stations 102 and 103, and a radio base station 104. And a second node 108 connected to an external IP core network 111, and a monitoring device 109 connected to the second node 108. And provides a mobile communication service by packet communication to a plurality of mobile terminals 121 and 122. When the mobile communication system 101 is IMT2000, the first nodes 106 and 107 correspond to packet data service nodes, the second node 108 corresponds to a packet data gateway node, and the IP core network 111 corresponds to an external Internet. I do.
[0024]
Each of the mobile terminals 121 and 122 has an IP address (home address) assigned by the mobile communication system 101 as a management entity, and corresponds to a Mobile IP mobile terminal. In addition, the mobile terminals 121 and 122 set and manage wireless access links with the first nodes 106 and 107 via the nearest wireless base stations 102 to 105.
[0025]
The second node 108 provides a gateway router function for connecting the packet network of the mobile communication system 101 and the IP core network 111, and also provides a MobileIP home agent function. Further, the second node 108 has a function of determining which of the radio base stations 102 to 105 and the first nodes 106 and 107 the foreign agent function of the mobile terminals 121 and 122 is to be arranged. The second node 108 is connected to the first nodes 106 and 107 through paths 131 and 132, and is also directly connected to the wireless base stations 102, 103, 104 and 105 through paths 141, 142, 143 and 144. I have.
[0026]
The first nodes 106 and 107 exist for each specific area in the packet network of the mobile communication system 101, and bundle a certain number (two in FIG. 1) of the radio base stations 102 to 105. Provided in the form. The first nodes 106 and 107 establish and manage a wireless access link with the mobile terminals 121 and 122 connected via the wireless base stations 102 to 105, and provide a MobileIP foreign agent function. Further, it has an IP routing function for packets transmitted from the mobile terminals 121 and 122. The first node 106 is connected to the second node 108 via the path 131, to the first node 107 via the path 133, and to the wireless base stations 102 and 103 via the paths 151 and 152, respectively. The second node 107 is connected to the second node 108 via a path 132, to the first node 106 via a path 133, and to the wireless base stations 104 and 105 via paths 153 and 154, respectively.
[0027]
The wireless base stations 102 to 105 exist for each specific area in the wireless zone, and connect to the mobile terminals 121 and 122 via a wireless access link and also connect to the first nodes 106 and 107. Further, each of the wireless base stations 102 to 105 provides a foreign agent function of MobileIP and also has an IP routing function.
[0028]
The monitoring device 109 holds and manages subscriber data for each of the mobile terminals 121 and 122. FIG. 2 shows an example of the subscriber data per mobile terminal. The mobile terminal identification number 1091 is a number for uniquely identifying the mobile terminal, and subscriber data including the movement characteristic data 1092 is stored corresponding to the number. The movement characteristic data 1092 indicates the movement characteristics of the mobile terminal over a certain period in the past. The mobility characteristic data 1092 includes a list 1094 including the identifier of the wireless base station used by the mobile terminal and the date and time thereof, and a mobility attribute flag 1093 of the mobile terminal determined from the list 1094. The movement attribute flag 1093 is set to a value “0” indicating that the mobile terminal hardly moves or does not move at all if the switching frequency of the wireless base station used by the mobile terminal within a past fixed period is equal to or less than a predetermined threshold value. If the value exceeds a predetermined threshold value, the value is set to a value “1” indicating frequent or occasional movement. The mobility characteristic data 1092 is updated and referred to at the time of a MobileIP registration request from the mobile terminal.
[0029]
FIG. 3 to FIG. 8 are processing sequence diagrams in the present embodiment, and also show processing examples performed by the mobile terminal, the first and second nodes, and the communication partner. Such processing is executed by the mobile terminal, the first and second nodes, and the computer that configures them according to a program stored in the memory that configures the communication partner. Hereinafter, the operation of the present embodiment will be described with reference to the drawings.
[0030]
First, with reference to the mobile terminal 121 of FIG. 1 as an example, a process when the foreign agent function of the mobile terminal is arranged in the radio base station will be described with reference to FIG.
[0031]
First, the mobile terminal 121 establishes a wireless access link with the first node 106 corresponding to the wireless base station 102 through the nearest wireless base station 102 (S101). Next, the mobile terminal 121 transmits a MobileIP registration request to the first node 106 through the set wireless access link (S102). In the MobileIP registration request, the IP address of the mobile terminal 121 and the mobile terminal identifier are set. Upon receiving the MobileIP registration request, the first node 106 adds a wireless base station identifier for specifying the wireless base station 102 to the MobileIP registration request, and transfers the request to the second node 108 (S103).
[0032]
Upon receiving the MobileIP registration request, the second node 108 determines a location where the foreign agent of the mobile terminal 121 is to be located (S104). Specifically, the subscriber data corresponding to the mobile terminal identifier of the mobile terminal 121 set in the request is accessed from the monitoring device 109, and the set of the identifier of the wireless base station 102 set in the request and the current date and time is set. After registering in the list 1094, the switching frequency of the wireless base station used by the mobile terminal in the past fixed period is obtained from the registered list 1094 and compared with a predetermined threshold. The value is set to “0”, and if it exceeds the threshold value, set to “1”. If the value of the mobile terminal attribute flag 1093 is “0”, the location where the agent is to be allocated is determined as the radio base station, and if “1”, the location where the agent is to be allocated is located under the radio base station. Determine to be the first node. Here, for the sake of convenience, assuming that the mobility attribute flag 1093 of the mobile terminal 121 has a value “0”, it is determined that the foreign agent function of the mobile terminal 121 is located in the wireless base station 102.
[0033]
Next, the second node 108 stores the correspondence between the IP address of the mobile terminal 121 and the IP address of the foreign agent (the radio base station 102 indicated by the radio base station identifier set in the registration request in this case). (S105). Since the second node 108 knows the IP addresses of the wireless base stations 102 to 105 and the first and second nodes 106 and 107 in advance, the IP address of the foreign agent uses them. Next, the second node 108 transmits a MobileIP registration request specifying the wireless terminal identifier and the IP address of the mobile terminal 121 to the wireless base station 102 that is the determined foreign agent (S106). This transmission is performed directly through the path 141.
[0034]
Upon receiving the MobileIP registration request, the wireless base station 102 determines the correspondence between the IP address of the mobile terminal 121 specified in the request and the link ID of the wireless access link set between the mobile terminal 121 and the mobile terminal 121. It manages it in an internal memory not shown and generates the foreign agent function of the mobile terminal 121 for itself (S107). That is, an instance of a foreign agent is generated. Then, the wireless base station 102 transmits a MobileIP registration response designating its own identifier to the mobile terminal 121 (S108). Upon receiving the registration response, the mobile terminal 121 recognizes that the Mobile registration request has been completed, and recognizes that the wireless base station 102 is a foreign agent.
[0035]
Next, a process when the foreign agent function of the mobile terminal is arranged in the first node will be described with reference to FIG. 4, taking the mobile terminal 122 of FIG. 1 as an example.
[0036]
The processes S201 to S203 until the mobile terminal 122 sets a wireless access link with the nearest wireless base station 105 and sends a MobileIP registration request to the second node 108 are the same as S101 to S103 in FIG. Upon receiving the MobileIP registration request, the second node 108 accesses the subscriber data corresponding to the mobile terminal identifier of the mobile terminal 122 set in the request from the monitoring device 109, and stores the current date and time and the wireless base station in the list 1094. After registering the identifier set of 105, the mobile attribute flag 1093 is updated as necessary, and the location of the foreign agent function of the mobile terminal 122 is determined based on the updated mobile attribute flag 1093 (S204). Now, assuming that the mobility attribute flag 1093 has a value “1” for convenience of explanation, it is determined that the foreign agent function of the mobile terminal 122 is to be located at the first node 107.
[0037]
Next, the second node 108 manages the correspondence between the IP address of the mobile terminal 122 and the IP address of the foreign agent (the first node 107 that has transferred the registration request in this case) in an internal memory (not shown). (S205). Then, the second node 108 transmits a MobileIP registration response in which the wireless terminal identifier and the IP address of the mobile terminal 122 are set to the first node 107 which is the determined foreign agent (S206).
[0038]
When receiving the MobileIP registration response, the first node 107 associates the IP address of the mobile terminal 122 specified in the response with the link ID of the wireless access link set between the mobile terminal 122 and the mobile node 122. Is managed by an internal memory (not shown), and the foreign agent function of the mobile terminal 122 is generated by itself (S207). Then, the first node 107 transmits a MobileIP registration response specifying the identifier of the own node to the mobile terminal 122 through the wireless base station 105 (S208). Upon receiving the registration response, the mobile terminal 122 recognizes that the Mobile registration request has been completed and recognizes that the first node 107 is a foreign agent.
[0039]
Next, the processing at the time of packet communication between the mobile terminal 121 in which the foreign agent function is arranged in the wireless base station 102 and the communication partner 112 connected to the IP core network 111 will be described with reference to FIG.
[0040]
When the communication partner 112 transmits a packet in which the IP address of the mobile terminal 121 is set as the destination IP address to the IP core network 111 (S301), the packet is captured by the second node 108 having the home agent function of the mobile terminal 121. (S302). The second node 108 refers to the IP address of the foreign agent (in this case, the wireless base station 102) corresponding to the destination IP address of the captured packet from the internal memory, and determines that the destination IP address of the wireless base station 102 A tunneling header whose IP address and source IP address are the IP address of the second node 108 is added to the head of the captured packet, and the packet is tunneled to the wireless base station 102 (S303).
[0041]
The wireless base station 102 restores the original packet by removing the tunneling header from the tunneled packet (S304), and refers to the link ID of the wireless access link corresponding to the destination IP address of the packet from the internal memory. Then, the packet is transmitted to the mobile terminal 121 via the wireless access link having the corresponding link ID (S305).
[0042]
On the other hand, when a packet is transmitted from the mobile terminal 121 to the communication partner 112 via the wireless access link for the mobile terminal 121 which is in charge of the foreign agent function (S306), the wireless base station 102 captures the packet. (S307), the packet is transferred to the communication partner 112 by direct IP routing (S308).
[0043]
Next, a process at the time of packet communication between the mobile terminal 122 in which the foreign agent function is arranged in the first node 107 and the communication partner 112 connected to the IP core network 111 will be described with reference to FIG.
[0044]
When the communication partner 112 transmits a packet in which the IP address of the mobile terminal 122 is set to the destination IP address to the IP core network 111 (S401), the packet is captured by the second node 108 having the home agent function of the mobile terminal 122. (S402). The second node 108 refers to the IP address of the foreign agent (in this case, the first node 107) corresponding to the destination IP address of the captured packet from the internal memory, and determines that the destination IP address is the first node. A tunneling header whose IP address and source IP address are the IP address of the second node 108 is added to the beginning of the captured packet, and the packet is tunneled to the first node 107 (S403). .
[0045]
The first node 107 removes the tunneling header from the tunneled packet to restore the original packet (S404), and stores the link ID of the wireless access link corresponding to the destination IP address of the packet from the internal memory. With reference to the packet, the packet is transmitted to the mobile terminal 122 via the wireless access link having the corresponding link ID (S405).
[0046]
On the other hand, when a packet is transmitted from the mobile terminal 122 to the communication partner 112 via the wireless access link, the wireless base station 105 does not have the foreign agent function of the mobile terminal 122 and does not capture the packet, and the packet is 1 is received by the node 107. The first node 107 transfers the packet to the communication partner 112 by direct IP routing (S407).
[0047]
Next, a process at the time of packet communication between the mobile terminal 121 in which the foreign agent function is arranged in the radio base station 102 and the mobile terminal 122 in which the foreign agent function is arranged in the first node 107 will be described with reference to FIG. Will be explained.
[0048]
When the mobile terminal 121 transmits a packet in which the IP address of the mobile terminal 122 is set as the destination IP address (S501), the wireless base station 102 having the foreign agent function of the mobile terminal 121 captures the packet (S502). The packet is transferred to the second node 108, which is the home agent of the mobile terminal 122, by direct IP routing (S503). The second node 108 refers to the IP address of the foreign agent (in this case, the first node 107) corresponding to the destination IP address of the received packet from the internal memory, and determines that the destination IP address is the first node. A tunneling header whose IP address and source IP address are the IP address of the second node 108 is added to the head of the received packet, and the packet is tunneled to the first node 107 (S504). . The first node 107 restores the original packet by removing the tunneling header from the tunneled packet (S505), and stores the link ID of the wireless access link corresponding to the destination IP address of the packet from the internal memory. With reference to the packet, the packet is transmitted to the mobile terminal 122 via the wireless access link having the corresponding link ID (S506).
[0049]
On the other hand, when a packet addressed to the mobile terminal 121 is transmitted from the mobile terminal 122 via the wireless access link (S507), the wireless base station 105 does not have the foreign agent function of the mobile terminal 122, does not capture the packet, and The packet is received by the first node 107. The first node 107 transfers the packet to the second node 108, which is the home agent of the mobile terminal 121, by direct IP routing (S508). The second node 108 refers to the IP address of the foreign agent (in this case, the wireless base station 102) corresponding to the destination IP address of the captured packet from the internal memory, and determines that the destination IP address of the wireless base station 102 A tunneling header whose IP address and source IP address are the IP address of the second node 108 is added to the head of the received packet, and the packet is tunneled to the wireless base station 102 (S509). The wireless base station 102 restores the original packet by removing the tunneling header from the tunneled packet (S510), and refers to the link ID of the wireless access link corresponding to the destination IP address of the packet from the internal memory. Then, the packet is transmitted to the mobile terminal 121 via the wireless access link having the corresponding link ID (S511).
[0050]
Next, a process for switching a foreign agent when a mobile terminal moves between wireless base stations will be described. There are the following variations in switching foreign agents.
(1) When a mobile terminal moves between radio base stations under the same first node
(A) When the foreign agent is located at the wireless base station before moving
(A) The foreign agent is relocated to the moved wireless base station.
(A) Relocate a foreign agent to the first node.
(B) When the foreign agent is located on the first node
(A) The foreign agent is relocated to the moved wireless base station.
When the foreign agent is not relocated to the wireless base station after the movement, that is, when the foreign agent is kept allocated to the first node, there is no switching of the foreign agent.
(2) When a mobile terminal moves between radio base stations under different first nodes
(A) When the foreign agent is located at the wireless base station before moving
(A) The foreign agent is relocated to the moved wireless base station.
(A) The foreign agent is relocated to the first node having the wireless base station after the movement.
(B) When the foreign agent is located at the first node under the wireless base station before the movement
(A) The foreign agent is relocated to the moved wireless base station.
(A) The foreign agent is relocated to the first node having the wireless base station after the movement.
[0051]
Hereinafter, with reference to FIG. 8, a description will be given of a foreign agent switching process when the mobile terminal 122 moves between wireless base stations as an example.
[0052]
When the mobile terminal 122 moves from the wireless base station 105 to another wireless base station 10i (i = 2, 3, or 4), the wireless access link passes through the destination wireless base station 10i by a procedure unique to the mobile communication system 101. Then, the link is changed to the first node 10j (j is 6 or 7) having the wireless base station 10i under its control (S601). When a new wireless access link is set, the mobile terminal 122 transmits a MobileIP registration request to the first node 10j through the set wireless access link (S602). In the MobileIP registration request, the IP address of the mobile terminal 122 and the mobile terminal identifier are set. Upon receiving the MobileIP registration request, the first node 10j adds a wireless base station identifier for specifying the wireless base station 10i to the MobileIP registration request, and transfers the request to the second node 108 (S603).
[0053]
When the second node 108 receives the MobileIP registration request, the second node 108 accesses the subscriber data corresponding to the mobile terminal identifier of the mobile terminal 122 added in the request from the monitoring device 109, and the mobile characteristic data 1092 as described above. To determine the location of the foreign agent function of the mobile terminal 122 (S604). Next, the second node 108 updates the current correspondence between the IP address of the mobile terminal 122 and the IP address of the foreign agent according to the determined location of the foreign agent function (S605). Then, it is determined whether or not the location of the foreign agent is the first node 107 which is the same as the previous time (S606), and the processing is divided according to the determination result.
[0054]
If the mobile terminal 122 moves from the wireless base station 105 to the wireless base station 104 while the foreign agent function is located in the first node 107 and the movement attribute flag 1093 is “1”, step S606 Is YES. In this case, the second node 108 transmits a link ID update request specifying the IP address of the mobile terminal 122 to the first node 107 (S607). When receiving the link ID update request, the first node 107 changes the link ID of the wireless access link corresponding to the IP address of the mobile terminal 122 to the link of the wireless access link newly set up with the mobile terminal 122. The ID is updated (S608). Then, a registration response is transmitted to the mobile terminal 122 through the wireless access link (S609). Thus, when the mobile terminal 122 moves from the wireless base station 105 to the wireless base station 104 while, for example, establishing a session with the communication partner 112, a packet transmitted to and received from the communication partner 112 passes through the route through the wireless base station 105. Is switched to a route that passes through the wireless base station 104.
[0055]
If it is determined in step S606 that the location of the foreign agent of the mobile terminal 122 is not the same as before, the second node cooperates with the radio base station and the first node to set the new foreign agent and to set the old foreign agent. Is canceled (disappears) (S610). Hereinafter, the details of step S610 will be described.
[0056]
(1) When the mobile terminal 122 moves from the wireless base station 105 to the wireless base station 104 under the control of the first node 107
(A) When the foreign agent is located at the wireless base station 105 before moving
(A) When the foreign agent is relocated to the wireless base station 104
In this case, the foreign agent function of mobile terminal 122 is generated in radio base station 104 by the same procedure as in steps S106 to S108 in FIG. 3, and the foreign agent function of mobile terminal 122 generated in radio base station 105 is generated. To release. Accordingly, when the mobile terminal 122 moves from the wireless base station 105 to the wireless base station 104 while, for example, establishing a session with the communication partner 112, packets transmitted to and received from the communication partner 112 are transmitted from the mobile terminal 122 to the wireless base station. The route is switched from the route via the 105 →→ second node 108 to the route via the mobile terminal 122 →→ the radio base station 104 →→ the second node 108.
[0057]
(B) When the foreign agent is relocated to the first node 107
In this case, the foreign agent function of mobile terminal 122 is generated in first node 107 by the same procedure as steps S206 to S208 in FIG. 4, and the foreign agent function of mobile terminal 122 generated in radio base station 105 is generated. Cancel. Accordingly, when the mobile terminal 122 moves from the wireless base station 105 to the wireless base station 104 while, for example, establishing a session with the communication partner 112, packets transmitted to and received from the communication partner 112 are transmitted from the mobile terminal 122 to the wireless base station. The route is switched from the route via the 105 →→ second node 108 to the route via the mobile terminal 122 →→ the radio base station 104 →→ the first node 107 →→ the second node 108.
[0058]
(B) When the foreign agent is located at the first node 107
(A) When the foreign agent is relocated to the wireless base station 104
In this case, the foreign agent function of mobile terminal 122 is generated in radio base station 104 by the same procedure as steps S106 to S108 in FIG. 3, and the foreign agent function of mobile terminal 122 generated in first node 107. Cancel. Accordingly, when the mobile terminal 122 moves from the wireless base station 105 to the wireless base station 104 while, for example, establishing a session with the communication partner 112, packets transmitted to and received from the communication partner 112 are transmitted from the mobile terminal 122 to the wireless base station. The route is switched from a route via 105 ← → first node 107 ← → second node 108 to a route via mobile terminal 122 ← → wireless base station 104 ← → second node 108.
[0059]
(2) When the mobile terminal 122 moves from the wireless base station 105 to a wireless base station (for example, 103) under the control of the first node 106
(A) When the foreign agent is located at the wireless base station 105 before moving
(A) When the foreign agent is relocated to the wireless base station 103
In this case, the foreign agent function of mobile terminal 122 is generated in radio base station 103 by the same procedure as steps S106 to S108 in FIG. 3, and the foreign agent function of mobile terminal 122 generated in radio base station 105 is generated. To release. Thus, when the mobile terminal 122 moves from the wireless base station 105 to the wireless base station 103 while establishing a session with the communication partner 112, for example, packets transmitted to and received from the communication partner 112 are transmitted to the mobile terminal 122 ← → the wireless base station. The route is switched from the route via the 105 →→ second node 108 to the route via the mobile terminal 122 →→ the radio base station 103 →→ the second node 108.
[0060]
(B) When the foreign agent is relocated to the first node 106 having the moved wireless base station 103
In this case, the foreign agent function of mobile terminal 122 is generated in first node 106 by the same procedure as steps S206 to S208 in FIG. 4, and the foreign agent function of mobile terminal 122 generated in radio base station 105 is generated. Cancel. Thus, when the mobile terminal 122 moves from the wireless base station 105 to the wireless base station 103 while establishing a session with the communication partner 112, for example, packets transmitted to and received from the communication partner 112 are transmitted to the mobile terminal 122 ← → the wireless base station. The route is switched from the route via the 105 →→ second node 108 to the route via the mobile terminal 122 →→ the radio base station 103 →→ the first node 106 →→ the second node 108.
[0061]
(B) When the foreign agent is located at the first node 107 having the wireless base station 105 before movement
(A) When the foreign agent is relocated to the wireless base station 103 after moving
In this case, the foreign agent function of mobile terminal 122 is generated in radio base station 103 by the same procedure as steps S106 to S108 in FIG. 3, and the foreign agent function of mobile terminal 122 generated in first node 107 is generated. Cancel. Thus, when the mobile terminal 122 moves from the wireless base station 105 to the wireless base station 103 while establishing a session with the communication partner 112, for example, packets transmitted to and received from the communication partner 112 are transmitted to the mobile terminal 122 ← → the wireless base station. The route is switched from a route via 105 ← → first node 107 ← → second node 108 to a route via mobile terminal 122 ← → radio base station 103 ← → second node 108.
[0062]
(B) When the foreign agent is relocated to the first node 106 having the moved wireless base station 103
In this case, the foreign agent function of mobile terminal 122 is generated in first node 106 by the same procedure as steps S206 to S208 in FIG. 4, and the foreign agent function of mobile terminal 122 generated in first node 107 is generated. Cancel the function. Thus, when the mobile terminal 122 moves from the wireless base station 105 to the wireless base station 103 while establishing a session with the communication partner 112, for example, packets transmitted to and received from the communication partner 112 are transmitted to the mobile terminal 122 ← → the wireless base station. 105 ← → Switch from the route via the first node 107 ← → the second node 108 to the route via the mobile terminal 122 ← → the radio base station 103 ← → the first node 106 ← → the second node 108 .
[0063]
Another embodiment of the present invention
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various other additions and changes are possible. Hereinafter, another embodiment of the present invention will be described.
[0064]
In the above embodiment, the moving characteristics of the mobile terminal are monitored, and the location of the foreign agent of the mobile terminal is determined based on the result. However, instead of the moving characteristics, (1) the unit of each mobile terminal The determination may be made based on the frequency of switching foreign agents per hour, (2) the model type of each mobile terminal, and (3) the usage status of the resources of the packet network of the mobile communication network.
[0065]
In the case of (1), the switching frequency of the foreign agent per unit time of the mobile terminal is held and managed instead of the mobility characteristic data 1092 of FIG. If the switching frequency is equal to or less than the predetermined threshold, the foreign agent is located at the destination wireless base station, and otherwise, the foreign agent is located at the first node under the destination wireless base station.
[0066]
In the case of (2), the model type of the mobile terminal is set instead of the mobility characteristic data 1092 of FIG. The model type indicates the type of the mobile terminal such as whether the mobile terminal is a PHS or a mobile phone. Depending on the model type, the movement frequency can be predicted to some extent statically, so the model type with a low movement frequency has its foreign agent placed at the destination wireless base station, and the rest is under the destination wireless base station. The foreign agent is arranged in the first node having the foreign agent.
[0067]
In the case of the above (3), the monitoring device 109 is replaced by a device that monitors the usage status of the resources of the packet network such as the first node and the path connecting the first node to the second node. At the time of MobileIP registration request from the mobile terminal, the second node uses the information monitored by the monitoring device 109 to determine the resource usage (CPU usage and memory) of the first node having the destination wireless base station under its control. Utilization rate) and the free bandwidth of the path between the node and the second node, and if there is sufficient room, it is determined that a foreign agent is to be placed at the first node. It is determined that a foreign agent is to be located at the wireless base station.
[0068]
Further, in the above embodiment, whether to locate the foreign agent of each mobile terminal at the radio base station or at the first node is determined at the time of location registration from each mobile terminal, and at the time of the next location registration. Although the location of the foreign agent is fixed until now, the location may be changed without waiting for the next location registration. Changing the location of the foreign agent can be performed even when a session is established between the mobile terminal and the communication partner, as in the above-described embodiment. For example, (4) the location of the foreign agent of each mobile terminal is changed based on the usage status of the resources of the packet network of the mobile communication network, or (5) the location of the foreign agent in response to a delay request of the user application of the mobile terminal The location of the foreign agent of the mobile terminal can be changed.
[0069]
In the case of the above (4), the monitoring device 109 is replaced by a device that monitors the usage status of the packet network resources such as the first node and the path connecting the second node to the first node. From the information monitored by the monitoring device 109, the second node uses the resource usage (CPU usage, memory usage, etc.) of the first node and the free bandwidth of the path between the first node and the second node. And if it is determined that there is no more room, the part or all of the foreign agent function arranged in the first node is transferred to the wireless base station to which the mobile terminal acting as a proxy is connected. On the other hand, when there is enough room, part or all of the foreign agent functions arranged in the radio base station under the first node are transferred to the first node.
[0070]
Considering a situation where a mobile terminal moves while communicating with a communication partner while establishing a session, when the foreign agent of the mobile terminal is located at a radio base station and when it is located at a first node And the frequency of changing the location of the foreign agent differs. If the frequency of changing the location of the foreign agent is high, packet transmission is delayed at the time of the switching, and therefore, it is not suitable for packetizing and transmitting an audio signal requiring a small delay. On the other hand, when text such as characters is packetized and transmitted, there is no problem even if there is some delay. In the above (5), the location of the foreign agent of the mobile terminal is changed according to the delay request of the user application of the mobile terminal. For example, when the necessity of communication with a small amount of delay is notified from the mobile terminal to the second node, the second node, if the foreign agent of the mobile terminal is located in the radio base station, To the first node having the wireless base station under its control. Conversely, if the mobile node notifies the second node that communication is possible even with a slight delay, the second node may determine if the foreign agent of the mobile terminal is located at the first node. If so, it moves it to the wireless base station used by the mobile terminal.
[0071]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to suppress load concentration on a node that provides a foreign agent function of a mobile terminal. The reason is that the foreign agent functions of a plurality of mobile terminals are distributed to the first node and each wireless base station under the first node.
[0072]
Further, according to the present invention, it is possible to suppress delay of a packet transmitted / received between a mobile terminal and a communication partner. The reason is that, in the case of a mobile terminal in which a foreign agent is arranged in a wireless base station, packets can be transmitted and received without passing through the first node.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration diagram according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an example of the content of subscriber data of a mobile terminal held and managed by a monitoring device.
FIG. 3 is a processing sequence diagram when a foreign agent function of a mobile terminal is arranged in a radio base station in the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a processing sequence diagram when a foreign agent function of a mobile terminal is arranged in a first node in the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a processing sequence diagram at the time of packet communication between a mobile terminal in which a foreign agent function is arranged in a wireless base station and a communication partner.
FIG. 6 is a processing sequence diagram at the time of packet communication between a mobile terminal in which a foreign agent function is arranged in a first node and a communication partner.
FIG. 7 is a processing sequence diagram at the time of packet communication between a mobile terminal having a foreign agent function arranged in a wireless base station and a mobile terminal having a foreign agent function arranged in a first node.
FIG. 8 is a sequence diagram of a foreign agent switching process when a mobile terminal moves between wireless base stations.
FIG. 9 is a diagram showing a network configuration of an IP packet network assumed in the IMT2000 network.
[Explanation of symbols]
101: Mobile communication system
102-105 ... Wireless base station
106, 107: first node
108 second node
109 ... Monitoring device
111 ... IP core network
112: Communication partner (CN)
121, 122 ... Mobile terminal (MN)
131-133, 141-144, 151-154 ... pass

Claims

An IP core network is connected to a first node provided in a form in which a plurality of wireless base stations are bundled and configured and managed for a wireless access link with a mobile terminal connected via the wireless base station. A second node that provides a gateway router function and a home agent function of the mobile terminal, wherein the second node provides a mobile communication service to a plurality of mobile terminals. Is connected to the first node and the radio base station, and the second node has a foreign agent function for some mobile terminals of the plurality of mobile terminals. Is placed in the radio base station currently used, and the remaining mobile terminals are currently using the foreign agent function of the foreign mobile terminal. Serial-out location to the first node with the subordinate wireless base station, the packet Folin agent function is exchanged between the mobile terminal and the communication counterpart placed in the first node the first node And a packet transferred between the mobile terminal and a communication partner having a foreign agent function placed in the wireless base station via the wireless base station does not pass through the first node. Mobile terminal management system characterized by direct transfer via the Internet.

2. The mobile terminal management system according to claim 1, further comprising: means for determining whether to place the foreign agent of each mobile terminal at the radio base station or at the first node at the time of location registration from each mobile terminal.

3. The mobile terminal management system according to claim 2, further comprising means for changing the location of the foreign agent of each mobile terminal during establishment of a session between the mobile terminal and its communication partner.

Means for determining whether a foreign agent of each mobile terminal is located at the radio base station or at the first node based on information set in subscriber data of each mobile terminal. 4. The mobile terminal management system according to 2 or 3.

4. The mobile terminal according to claim 2, further comprising: means for determining whether to place the foreign agent of each mobile terminal at the radio base station or at the first node based on the moving characteristics of each mobile terminal. Management system.

Means for determining whether to place the foreign agent of each mobile terminal at the radio base station or at the first node based on the switching frequency of the foreign agent per unit time of each mobile terminal. 4. The mobile terminal management system according to 2 or 3.

4. The mobile terminal according to claim 2, further comprising: means for determining whether to place the foreign agent of each mobile terminal at the radio base station or at the first node based on the model type of each mobile terminal. Management system.

3. The apparatus according to claim 2, further comprising: means for determining whether to place the foreign agent of each mobile terminal at the radio base station or at the first node based on the use status of the resources of the packet network of the mobile communication network. 3. The mobile terminal management system according to 3.

3. The mobile terminal management system according to claim 1, further comprising means for changing the location of the foreign agent of the mobile terminal without waiting for the next location registration request.

10. The mobile terminal management system according to claim 9, further comprising means for changing the location of the foreign agent of each mobile terminal during the establishment of a session between the mobile terminal and its communication partner.

11. The mobile terminal management system according to claim 9, wherein a location of a foreign agent of the mobile terminal is changed based on a use state of resources of a packet network of a mobile communication network.

The mobile terminal management system according to claim 9 or 10, wherein a location of a foreign agent of the mobile terminal is changed according to a delay request of a user application of the mobile terminal.