JP3555587B2 - 移動端末管理システム - Google Patents
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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（Ｍｏｂｉｌｅ Ｎｏｄｅ；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（Ｈｏｍｅ Ｌｉｎｋ；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（Ｈｏｍｅ Ａｇｅｎｔ；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（Ｆｏｒｅｉｇｎ Ｌｉｎｋ；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（Ｆｏｒｅｉｇｎ Ａｇｅｎｔ；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（ｈｏｍｅ ａｄｄｒｅｓｓ）と呼ぶ。なお、移動端末の通信相手（Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｎｃｅ Ｎｏｄｅ；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Ｈｏｍｅ Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ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Ｐｒｏｘｙ ＡＲＰ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：Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｎｏｄｅ）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：Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｇａｔｅｗａｙ Ｎｏｄｅ）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
【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（Ｍｏｂｉｌｅ Ｎｏｄｅ；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（Ｈｏｍｅ Ｌｉｎｋ；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（Ｈｏｍｅ Ａｇｅｎｔ；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（Ｆｏｒｅｉｇｎ Ｌｉｎｋ；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（Ｆｏｒｅｉｇｎ Ａｇｅｎｔ；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（ｈｏｍｅ ａｄｄｒｅｓｓ）と呼ぶ。なお、移動端末の通信相手（Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｎｃｅ Ｎｏｄｅ；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Ｈｏｍｅ Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ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Ｐｒｏｘｙ ＡＲＰ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：Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｎｏｄｅ）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：Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｇａｔｅｗａｙ Ｎｏｄｅ）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
Claims (12)
- 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移動端末管理システム。
- 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のノードに置くかを、個々の移動端末からの位置登録時に決定する手段を備える請求項１記載の移動端末管理システム。
- 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手段を備える請求項２記載の移動端末管理システム。
- 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のノードに置くかを、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手段を備える請求項２または３記載の移動端末管理システム。
- 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のノードに置くかを、個々の移動端末の移動特性に基づいて決定する手段を備える請求項２または３記載の移動端末管理システム。
- 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のノードに置くかを、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する手段を備える請求項２または３記載の移動端末管理システム。
- 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のノードに置くかを、個々の移動端末の機種タイプに基づいて決定する手段を備える請求項２または３記載の移動端末管理システム。
- 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のノードに置くかを、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手段を備える請求項２または３記載の移動端末管理システム。
- 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手段を備えた請求項１または２記載の移動端末管理システム。
- 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手段を備えた請求項９記載の移動端末管理システム。
- 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請求項９または１０記載の移動端末管理システム。
- 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請求項９または１０記載の移動端末管理システム。
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