移动ip控制系统、移动ip控制方法和移动ip控制程序的制作方法

文档序号:7936362阅读:256来源:国知局
专利名称:移动ip控制系统、移动ip控制方法和移动ip控制程序的制作方法
技术领域
本发明涉及用于控制经由通信网络在移动终端和对方终端之间执行的 通信中的通信质量的移动IP控制系统、移动IP控制方法和移动IP控制程 序。
背景技术
作为在诸如移动电话网络、WiMAX网络等的不同无线网络介质之间 平滑地从一个向另一个切换无线网络介质、同时维持移动终端和无线网络 介质之间的通信会话的方法,已经考虑一种使用移动IP系统的方法。
在移动IP系统中,对于在移动终端和对方终端之间执行的通信,对处 于被访问位置的移动终端的地址进行管理的归属代理将从对方终端发送而 来的通信数据转发给处于该被访问位置的移动终端。这样,变得可以为移 动终端搜索到用于特定时间和特定位置的通信的最佳网络,并且以灵活的 方式切换连接目的地。
例如,与上述移动IP系统相对应的移动终端的用户可以通过以下述方
式无缝地切换载波和不同类型的网络(无线网络介质)来使用通信服务
当用户处于办公室时连接到无线LAN;当用户在办公室以外时自动连接到 诸如WiMAX网络和移动电话网络之类的宽带连接服务;以及当用户不在
城里时自动连接到相对较慢的移动电话连接服务。
传统移动IP控制系统包括移动终端50,其可连接到不同无线网络
介质;归属网络512,其被预先设置为移动终端50所属于的网络;归属代 理520,其构成归属网络512的一部分,并且同时连接到作为公共网络的 IP网络11;以及分别连接到IP网络11的移动电话网络513、无线LAN网 络514、 WiMAX网络515和VPN网络516。传统移动IP控制系统被配置 为使得经由归属代理520与移动终端50执行相互通信的对方终端60与IP网络ll相连接。
这里,移动电话网络513包括无线电基站540A,其提供到移动终 端50的无线电链路;和外地代理530A,其对在无线电基站540A和归属 代理520之间执行的相互通信进行中继,其中,移动电话网络513经由外 地代理530A连接到IP网络11 。
此外,无线LAN网络514包括接入路由器540B,其提供到移动终 端50的无线电链路;和外地代理530B,其对在接入路由器540B和归属 代理520之间执行的相互通信进行中继,其中,无线LAN网络514经由 外地代理530B连接到IP网络11。
此外,WiMAX网络515包括无线电基站540C,其提供到移动终端 50的无线电链路;和外地代理530C,其对在无线电基站540C和归属代理 520之间执行的相互通信进行中继,其中,WiMAX网络515经由外地代 理530C连接到IP网络11。
此外,VPN网络516包括无线电基站540D,其提供到移动终端50 的无线电链路;和外地代理530D,其对在无线电基站540D和归属代理 520之间执行的相互通信进行中继,其中,VPN网络516经由外地代理 530D连接到IP网络11。
这里,将描述在传统移动IP控制系统中使用的从对方终端到移动终端 的通信方法。
首先,为移动终端50预先设置移动终端50所属于的网络(归属网 络)和不随移动终端50的移动而改变的唯一地址(归属地址)。
移动终端50通过与除归属网络之外的网络(在这里,S卩,移动电话 网络513、无线LAN网络514、 WiMAX网络515或VPN网络516)建立 无线连接,获取与各个网络的地址系统相对应的外地地址(以下称为"转 交地址")。
移动终端50将所获得的转交地址通知归属代理520。归属代理520登 记该转交地址以便与移动终端50的归属地址相关联。
同时,在移动IP控制系统中,从对方终端60发射给移动终端50的所 有分组都被发送给归属代理520。这里,归属代理520将所通知的转交地址添加到被发送给移动终端50的归属地址的分组,并将这些分组转发给 移动终端50。所转发的分组被外地代理接收,并且所添加的转交地址被移 除。然后,分组被转发给移动终端50。
在移动电话网络513、无线LAN网络514、 WiMAX网络515和VPN 网络516的每一种网络介质中,通过使用各自不同的通信频带与建立无线 电连接的移动终端50执行无线电通信。
因此,当移动终端50执行在上述不同网络介质之间的越区切换 (handover)时,可能对发送给移动终端50的分组生成延迟或数据丢失。 这是由于以下事实用于无线电连接的无线电通信频带在连接从其切换的 网络介质与连接所切换到的另一网络介质之间为不同。
此外,作为经由IP网络发射/接收的数据,需要相对较大通信容量的 通信数据(例如,用于IP电话的音频数据和通过流式传输分发的视频和音 乐数据)近来已经变得更加普遍。由于发射和接收上述通信数据的通信是 以实时方式执行的,所以通信延迟和数据丢失将导致音频中断和视频图像 的失真。因此,上述通信延迟和数据丢失变为干扰通信系统本身的主要因 素。
因此,为了高效地使用无线电通信频带,产生了通过管理在移动IP控 制系统中使用的无线电通信频带来控制通信质量(QoS:服务质量)的必 要性。
例如,公开了一种提供与移动终端的被访问位置处的转交地址相对应 的信息控制服务的方法(参见专利文件l)。
但是,近来无线电通信系统已经多样化,因此归属代理利用基于移动 终端的转交地址的方法无法领会关于移动终端所使用的通信频带容量或者 无线电类型的信息。
此外,QoS无法被控制为与当移动终端改变无线电连接的目的地时 (当执行越区切换时)随之改变的频带容量相对应。
因此,需要这样一种移动IP控制系统,其可以实现在不同无线电类型 的网络之间的无缝越区切换,并与由移动终端使用的用于无线电连接的通 信频带以及其中的改变相对应地控制QoS。专利文件1:日本专利申请早期公开No,2005-340982

发明内容
发明要解决的问题
如上所述,第一问题是当在根据传统技术的移动终端在通信频带容 量不同的无线电网络介质之间执行越区切换的情况下,用于无线电基站 (或者接入路由器)和移动终端之间相互执行的无线电通信的通信频带改 变时,可能在从归属代理向移动终端执行的分组传输中生成延迟和数据丢 失。这是因为从归属代理发射给移动终端的分组的传输速率无法被控制为 与移动终端所使用的通信频带相对应。
第二问题是当由归属代理执行上述频带控制时,归属代理无法准确
地领会关于移动终端所使用的无线电通信的通信频带容量和无线电类型的
信息(载体信息(Bearer information))。
在这种情况下,如果移动终端自己将所使用的载体信息通知归属代 理,则随之消耗移动终端要使用的通信频带,并且存在可用无线电频带容 量降低的缺点。
发明目的
本发明的一个示例性目的是提供一种移动IP控制系统,其能够改善 传统实施例的上述缺点,尤其是抑制随着移动IP通信中无线电通信所使 用的通信频带容量的改变或不足而生成的通信延迟和数据丢失。
解决问题的手段
为了实现上述示例性目的,根据本发明的移动IP控制系统是这样的系 统,其包括一个或多个用于提供到移动终端的无线电连接链路的无线电中 继设备和用于经由所述无线电中继设备的每一个与所述移动终端通信的归 属代理,其中,所述移动终端和预先设置的对方终端经由所述归属代理相 互通信,并且所述归属代理基于所述无线电中继设备的每一个与所述移动 终端之间的相互无线电通信所使用的通信频带,控制从所述归属代理向所述移动终端执行的通信的传输速率。
此外,除了无线电中继设备之外,该移动IP控制系统还包括对所述无 线电中继设备的每一个与所述归属代理之间的相互通信进行中继的外地代 理,并且该外地代理具有通信频带通知功能,该功能用于检测在所述无线 电中继设备与所述移动终端之间执行的相互无线电通信的通信频带,并将 检测到的通信频带通知所述归属代理。
这样,在移动终端和无线电中继设备之间使用的相互无线电通信频带 通过外地代理而被适当地通知归属代理。因此,可以抑制随无线电通信频 带容量的改变或不足而生成的通信延迟和数据丢失,此外,可以高效地使 用整个移动IP系统的网络。
此外,根据本发明的移动IP控制方法是一种控制移动IP的方法,移 动终端和对方终端利用该控制移动IP的方法经由归属代理进行通信,所述 归属代理对所述移动终端的外地地址进行管理,所述方法包括以下步骤 无线电连接建立步骤,其中,所述移动终端在被访问位置处建立无线电连 接,并且外地地址被指派给该移动终端;通信频带检测步骤,检测所建立 的无线电连接的通信频带的值;外地地址通知步骤,将检测到的通信频带 的值和所述外地地址通知所述归属代理;以及传输速率控制步骤,在所述 归属代理将从所述对方终端接收的分组转发给所通知的外地地址时,基于 所通知的通信频带的值来控制分组传输速率。
此外,该移动IP控制方法可以包括在所述传输速率控制步骤之前的通 信频带通知步骤,该通信频带通知步骤在所建立的无线电通信的通信频带 值改变时,将最新检测到的通信频带的值通知所述归属代理。
这样,用于移动终端的无线电通信的无线电通信频带及其中的改变被 适当地通知归属代理,并且归属代理可以基于所通知的无线电通信频带的 值,以最佳通信速率(通信速度)执行去向移动终端的分组传输。
此外,根据本方面的移动IP控制程序是用于控制移动终端与对方终端 之间经由归属代理执行的相互通信的程序,所述归属代理对所述移动终端 的外地地址进行管理,所述程序使得计算机执行以下功能地址与频带对 应/存储功能,用于以彼此对应的方式存储由所述移动终端在被访问位置处执行的无线电通信的通信频带、所述外地地址、以及预先指派给所述移动 终端的唯一地址;以及传输速率控制功能,用于基于所存储的通信频带来 控制向所述移动终端转发从所述对方终端接收的分组时的分组传输速率。
这样,归属代理可以以与用于移动终端的无线电通信的无线电通信频 带及其中的改变相对应的最佳通信速率(通信速度)来执行去向移动终端 的分组传输。
此外,移动IP控制程序是这样一种程序,对移动终端和对方终端之间 的相互通信进行中继的归属代理利用该移动IP控制程序,执行所述相互通 信中的频带控制,所述程序使得计算机执行以下功能通信频带检测功 能,用于检测无线电中继设备与所述移动终端之间的相互无线电通信的通 信频带,所述无线电中继设备提供到所述移动终端的无线电链路;通信频 带通知功能,用于将检测到的通信频带通知给所述归属代理;以及通信频 带更新通知功能,用于在所述无线电中继设备与所述移动终端之间的相互 无线电通信的通信频带改变时,将最新检测到的通信频带通知所述归属代 理。
这样,用于移动终端的无线电通信的无线电通信频带及其中的改变可 被适当地通知归属代理。因此,归属代理可以以最佳通信速率(通信速 度)执行去向移动终端的分组传输。
发明效果
根据本发明,由于对移动终端和归属代理之间的通信进行中继的外地 代理配备有用于将由移动终端使用的无线电通信频带和无线电通信类型的 信息(载体信息)通知归属代理的功能,所以归属代理可以以与由移动终 端使用的无线电通信频带及其中的改变相对应的最佳通信速率来执行去向 移动终端的分组传输。这样,变得可以提供这样一种移动IP控制系统,其 能够抑制随无线电通信频带容量的改变或不足而生成的通信延迟和数据丢 失,并且能够在无线电通信频带改变时将无线电通信频带通知归属代理, 而无需耗费由移动终端使用的无线电频带。
具体实施例方式
以下将参考附图详细说明本发明的示例性实施例。
接下来,将说明根据本发明第一示例性实施例的移动IP控制系统。 如图1所示,移动IP控制系统的第一示例性实施例包括归属代理
20,其对预先设置的移动终端50的网络内位置信息进行管理;归属代理
20所属于的归属网络12;以及IP网络ll,其作为通用通信网络经由通信
线路连接到归属代理20。
此外,第一示例性实施例还包括移动电话核心网络130,其经由通
信线路连接到IP网络11;外地代理30A,其连接到移动电话核心网络130 并对归属代理20与移动终端50之间的相互通信进行中继;以及无线电基 站40A,其连接到外地代理30A并提供到移动终端50的无线电连接链 路,其中,移动终端50位于可以无线电连接到无线电基站40A的区域 中。
此外,经由归属代理20与移动终端50执行IP分组通信的对方终端 60正连接到IP网络11。
这里,外地代理30A和无线电基站40A通过包括无线连接到无线电基 站40A的终端和设备而构成外地网络131。此外,移动电话核心网络130 和连接到移动电话核心网络130的外地网络131构成了移动电话网络13。
注意,移动电话网络13可被配置为使得以与外地网络131相同的方 式配置的多个外地网络(例如,外地网络132、 133、...)与移动电话核心 网络130相连接。
这样,移动终端50可以通过切换作为无线电连接目的地的各个外地 网络(执行越区切换)来执行移动电话网络13中的通信。
归属网络12是移动终端50的归属链路,其被配置为包括归属代理 20,如上所述,归属代理20对移动终端50的位置信息进行管理。因此, 预先唯一地指派给移动终端50的归属地址包含与归属网络12相同的前 缀。归属代理20用作移动终端50的代理,并将从对方终端60发射给移动 终端50的归属地址的分组转发给移动终端50在外地网络131中的地址(以下称为"转交地址")。
如图2所示,归属代理20的典型配置包括发射/接收接口21,其经 由通信线路连接到IP网络11;分组存储设备22,其经由发射/接收接口21 接收从对方终端60发射的分组并临时保存该分组;绑定(binding)存储 设备23,其存储移动终端50的位置信息;分组路由设备24,其基于所存 储的移动终端50的位置信息来转发分组;以及频带控制设备25,其控制 由分组路由设备24发射的分组的传输速率。
以下,将详细描述本实施例。
归属代理20的上述发射/接收接口 21与IP网络11和归属网络12相 连接,接收从对方终端60发射给移动终端50的归属地址的分组,并将该 分组发送给移动终端50。
注意,当移动终端50与归属网络12相连接时,从对方终端60发射的 分组经由归属网络12而被转发给移动终端50。
此外,发射/接收接口 21具有位置登记响应功能,该功能用于当移动 终端50连接到除归属网络12以外的网络时,接收通知移动终端50的位置 信息的消息(以下称为"位置登记请求"),并返回针对该位置登记请求 的位置登记响应。
此外,发射/接收接口 21具有通信频带登记响应功能,该功能用于接 收通信频带登记请求并返回针对该通信频带登记请求的通信频带登记响 应,所述通信频带登记请求是外地代理30A用来通知移动终端50所使用 的通信频带的消息。
这里,上述位置登记请求包含无线电通信类型信息、用于标识移动终 端50的ID和移动终端50的转交地址,其中,无线电通信类型信息(以 下称为"载体信息")包括用于移动终端50和无线电基站40A之间的相 互无线电通信的通信类型及其通信频带(上行(upstream)频带和下行 (downstream)频带)值。
此外,通信频带登记请求包含用于标识移动终端50的ID以及在移动 终端50和无线电基站40A之间执行的相互无线电通信的载体信息。
分组存储设备22具有分组保存功能,该功能用于接收从对方终端60发射给移动终端50的归属地址的分组并临时保存该分组,如上所述。
绑定存储设备23具有登记请求存储功能,该功能用于接收并存储经
由外地代理30A从移动终端50发送的位置登记请求以及从外地代理30A
发送的通信频带登记请求。
此外,绑定存储设备23还具有转发目的地表格生成功能,用于通
过将所存储的位置登记请求中包含的转交地址与移动终端50的归属地址
相关联来生成转发目的地表格231;以及转发目的地表格更新功能,用于
基于最新接收的位置登记请求和通信频带登记请求来更新转发目的地表格
231的值。
如图3所示,转发目的地表格231由以下各项组成用于标识移动终 端50的ID、归属地址、转交地址、载体信息和由稍后将描述的频带控制 设备25算出的分组传输速率值(初始值为零)。
分组路由设备24具有转发目的地获取功能,用于基于绑定存储设 备23的转发目的地表格231获取与移动终端50相对应的转交地址;转发 目的地封装功能,用于执行向分组存储设备22中存储的分组添加指示出 所获得的转交地址的IP头部的处理(以下称为"封装处理");以及通信 路径控制功能,用于发射封装后的分组并基于转交地址控制该分组的转发 路径。
注意,分组路由设备24可以具有转发优先级确定功能,该功能用于 根据要转发的分组的类型确定转发的优先级顺序和该分组的传输速率。
频带控制设备25包括传输速率计算功能,用于基于绑定存储设备 23的转发目的地表格231,计算分组路由设备24向移动终端50发射分组 时的传输速率;和传输速率更新功能,用于通过使用算出的传输速率来更 新转发目的地表格231的值。
此外,频带控制设备25还包括分组传输控制功能,用于基于算出 的传输速率值来控制分组的传输速度。利用该分组传输控制功能,基于算 出的传输速率值来确定分组的传输速度,并且通过例如在监控执行通信频 带分组传输的频率和速度的情况下临时限制流量,来控制分组传输流量。
这样,变得可以抑制向无线电基站和诸如接入路由器之类的无线电中继设备发射超过其无线电中继能力的大量分组,并且还抑制了无线电中继
设备的传输频带不足以及溢出(overflow)的生成。
如图4所示,上述外地代理30A包括外地通信接口 31A,其连接到 无线电基站40A以执行数据发射/接收;转交地址指派设备32A,其经由 外地通信接口 31A向移动终端50发射并指派外地地址;通信频带检测设 备33A,其检测在转交地址被指派的移动终端50与无线电基站40A之间 执行的无线电通信的通信频带;登记请求存储设备34A,其临时保存从移 动终端50发送的位置登记请求,并将检测到的通信频带添加到该位置登 记请求;以及分组转发设备35A,其将添加了通信频带的位置登记请求发 射给归属代理20并将从归属代理20发送的分组转发给移动终端50。
外地通信接口 31A经由通过通信线路连接的无线电基站40A与移动终 端50执行通信。
外地通信接口 31A具有PPP通信建立功能,该功能用于在移动终端 50无线连接到无线电基站40A时经由无线电基站40A与移动终端50建立 PPP连接。
转交地址指派设备32A具有代理广告发送功能,用于经由无线电基 站40A向移动终端50周期性地发送代理广告消息(以下称为"代理广 告"),该代理广告消息通知外地网络15的前缀;以及外地地址指派功 能,用于向与无线电基站40A建立无线电连接的移动终端50指派外地网 络131的地址(转交地址)。该转交地址是在归属代理20将从对方终端 60发送而来的分组转发给移动终端50时要指定为转发目的地的地址。
通信频带检测设备33A具有通信频带检测功能,用于检测用于移动 终端50和无线电基站40A之间的相互无线电通信(参见图4中的※A)的 通信频带;以及载体请求发射功能,用于周期性地发射一种消息,该消息 请求无线电基站40A的通信频带通知设备42A (稍后描述)通知载体信息 (以下称为"载体请求")。
此外,通信频带检测设备33A还包括通信频带存储表格331A,该通 信频带存储表格331A存储作为对载体请求的响应从无线电基站40A返回 的载体响应的载体信息,并且通信频带检测设备33A具有用于基于最新接收的载体响应更新通信频带存储表格331的值的频带存储表格更新功能。 图5的(A)示出了通信频带存储表格331的一个示例。
通信频带存储表格331A的值可被设置为按预定时间间隔被删除。这 样,当相应移动终端的转交地址改变时,可以防止分组被转发到先前的转 交地址。
登记请求转发设备34A具有位置登记请求保存功能,用于接收从移 动终端50发送的位置登记请求并临时保存该位置登记请求;载体信息添 加功能,用于将基于通信频带存储表格331的载体信息添加到位置登记请 求;以及位置登记请求转发功能,用于经由稍后描述的分组转发设备35A 向归属代理20发射添加了载体信息的位置登记请求。
这里,图5的(B)示出了添加到上述位置登记请求的载体信息的一 种形式。例如,"类型"字段中的值"9"指示了下一个消息是载体信 息。此外,"长度"字段中的值"12"指示了下一个消息的长度,"载体 类型"字段中的值指示了无线电通信的类型(例如,W-CDMA=1, WLAN=2, WiMAX=3, VPN=4),并且"上行容量"字段和"下行容 量"字段各自的值指示了所算出的由移动终端使用的通信频带。
此外,登记请求转发设备34A还具有频带登记请求生成功能,用于 基于更新后的通信频带存储表格331,生成包括载体信息的通信频带登记 请求;以及登记请求转发功能,用于经由稍后描述的分组转发设备35A向 归属代理20发射该通信频带登记请求。
分组转发设备35A具有去封装/转发功能,用于去除从归属代理20 发送的分组的IP头部部分(去封装处理)并将去封装后的分组转发给移动 终端50;登记响应转发功能,用于将从归属代理20发送的位置登记响应 转发给移动终端50;以及登记请求发送功能,用于将从登记请求转发设备 34A传送而来的位置登记请求和通信频带登记请求发送给归属代理20。
无线电基站40A包括无线电接口 41A,其提供到移动终端50的无 线电链路;以及通信频带通知设备42A,其检测用于无线电接口 41与移 动终端50之间的相互无线电通信的通信频带,如图3所示。
通信频带通知设备42A具有通信频带检测功能,该功能是响应于无线电接口 41与移动终端50之间的相互无线电通信的通信频带所发生的改 变而被执行的,用于检测改变后的通信频带;以及通信频带通知功能,用 于将检测到的通信频带通知外地代理30A中的通信频带检测设备33A。
此外,通信频带通知设备42A还具有载体响应生成功能,用于响应 于从通信频带检测设备33A发送的载体请求而生成包括用于与移动终端 50的无线电通信的载体信息的载体响应;以及载体响应返回功能,用于将 载体响应发射给通信频带检测设备33A。
此外,通信频带通知设备42A可被配置为一直检测无线电接口 41A与 移动终端50之间的相互无线电通信的通信频带,g卩,可被配置为使得通 信频带检测功能一直被执行。
移动终端50具有在归属网络12中的被预先设置的唯一归属地址(对 应于唯一地址)以及用于标识移动终端的ID,如上所述。
此外,移动终端50具有无线电波强度确定设备,其确定在被访问 位置处接收的无线电波中具有最高强度的无线电波;以及无线电连接建立 设备,其与从其发起该无线电波的无线电中继设备(在本示例性实施例中 为无线电基站40A)建立无线电连接呼叫。
此外,移动终端50具有连接目的地确定功能,用于基于从外地代 理30A发送的代理广告,确定无线电连接目的地是否是归属网络;以及位 置登记请求发射功能,用于在确定无线电连接目的地不是归属网络12 时,生成包含所指派的转交地址的位置登记请求并将该位置登记请求发送 给归属代理20。
这样,指派给移动终端50的转交地址被通知归属代理20,于是移动 终端50变得可以接收从对方终端60发送的分组。
这里,将使用图6的(A)所示的流程图来说明在接收到如上所述从 移动终端50发送的位置登记请求时归属代理20的操作。
首先,归属代理20经由外地代理30A接收从移动终端50发送的位置 登记请求,并将该位置登记请求存储在绑定存储设备23中(步骤 S201)。归属代理20基于所存储的位置登记请求生成转发目的地表格231 (步骤S202)。然后,频带控制设备25基于转发目的地表格231计算分组传输速率(步骤S203)。
分组路由设备24生成目的地地址为转发目的地表格231的转交地址 的IP头部,并执行将IP头部添加到分组存储设备22中存储的分组的处理 (封装)(步骤S204)。
分组路由设备24将封装后的分组发射给转交地址,并基于算出的分 组传输速率控制分组的传输量(步骤S205)。
接下来,将使用图6的(B)所示的流程图说明在接收到如上所述从 外地代理30A发送的通信频带登记请求时归属代理20的操作。
首先,归属代理20接收从外地代理30A发送的通信频带登记请求, 并将该通信频带登记请求存储在绑定存储设备23中(步骤S211)。归属 代理20基于所存储的通信频带登记请求,更新预先设置的转发目的地表 格231的值(步骤S212)。然后,频带控制设备25基于更新后的转发目 的地表格231,计算并更新分组传输速率(步骤S213)。
分组路由设备24生成目的地地址为转发目的地表格231的转交地址 的IP头部,并执行将该IP头部添加到从对方终端60发送的分组的处理 (封装)(步骤S214)。分组路由设备24将封装后的分组发射给转交地 址,并基于更新后的分组传输速率控制分组的传输量(步骤S215)。
这样,可以以与所通知的由移动终端50使用的通信频带相对应的传 输速率来发送分组,于是可以抑制在通信频带受限的无线电链路中生成的 通信数据的溢出。因此,可以减少数据丢失和通信延迟。
此外,即使当由于网络通信流量的状态或者无线电波情况而使得移动 终端50所使用的无线电通信频带发生某些改变时,也可以以与改变后的 无线电通信频带相对应的传输速率来发射分组。 [对第一示例性实施例的操作的说明]
这里,将使用图7所示的序列图来说明根据如上所述的第一示例性实 施例的移动IP控制系统的操作。
首先,移动终端50与无线电基站40A建立无线电连接(步骤 Sll)。接着,移动终端50启动与外地代理30A的PPP连接并获得转交地 址(CoAl)(步骤S12)。然后,移动终端50生成包含该转交地址(CoAl)的位置登记请求并将该位置登记请求发射给归属代理20 (步骤 S13)。
接着,外地代理30A接收位置登记请求并向无线电基站40A发射载体 请求(步骤S14)。无线电基站40A返回针对该载体请求的载体响应(步 骤S15)。外地代理30A将所接收的载体响应的载体信息添加到所接收的 位置登记请求,并将该位置登记请求转发给归属代理20 (步骤S16)。
归属代理20接收位置登记请求,并向移动终端50返回位置登记响应 (步骤Sn)。这样,归属代理20与移动终端50之间的分组通信成为可 能。
这里,归属代理20接收从对方终端60发送给移动终端50的分组(步 骤S18),并通过例如图6的(A)所示的操作将所接收的分组转发给移 动终端50 (步骤S19)。所转发的分组通过外地代理30A而被去封装并被 转发给移动终端50 (步骤S20)。
这里,与外地代理30A的PPP连接通过移动终端50的重定位 (relocation)而终止(步骤S21)。这样,由移动终端50使用的通信频带 变为零,并且载体信息改变(步骤S22)。检测到载体信息改变的无线电 基站40A将改变后的载体信息(在这种情况下,通信频带为零)通知外地 代理30A (步骤S23)。
外地代理30A生成通信频带登记请求并将其发送给归属代理20 (步 骤S24)。接收到通信频带登记请求的归属代理20向外地代理30A返回 通信频带登记响应(步骤S25)。
这样,在归属代理20的转发目的地表格231中的通信频带的值被设 置为零。因此,停止了向无线电基站40A的分组传输。
如上所述,在第一示例性实施例中,可以根据在移动终端50与移动 电话网络13的无线电基站40A之间的相互无线电通信的通信频带来控制 从归属代理20向移动终端50发送的分组的传输速率。
此外,当相互无线电通信的通信频带改变时,外地代理30A检测该通 信频带的改变,并且通过将最新检测到的通信频带通知归属代理20,可以 响应于实际通信频带的改变来灵活地控制向移动终端50发射的分组的传输速率。
此外,由于在网络上流动的分组的速度(传输速率)可被维持在恒定
水平,所以可以降低无线电基站40A上的通信处理的负荷。
此外,即使当移动电话网络中的移动终端50在维持无线电通信会话 的状态下将无线电连接目的地切换到另一无线电基站时,也可平滑地实现 越区切换而没有分组丢失和通信延迟。因此,即使利用移动电话网络13 的有限频带,也可实现令人满意的网络环境。 [第二示例性实施例]
接下来,将说明根据本发明第二示例性实施例的移动IP控制系统。这 里,相同标号表示与上述第一示例性实施例相同的部分。
如图8所示,移动IP控制系统的第二示例性实施例包括归属代理 20,其对预先设置的移动终端50的网络内位置信息进行管理;归属代理 20所属于的归属网络12;以及IP网络ll,其作为通用通信网络经由通信 线路连接到归属代理20。
此外,第二示例性实施例还包括无线LAN核心网络140,其经由通 信线路连接到IP网络11;外地代理30B,其连接到无线LAN核心网络 140并对归属代理20与移动终端50之间的相互通信进行中继;以及接入 路由器40B,其连接到外地代理30B并提供到移动终端50的无线电连接 链路,其中,移动终端50位于可以无线电连接到接入路由器40B的区域 中。
此外,经由归属代理20与移动终端50执行IP分组通信的对方终端 60正连接到IP网络11。
这里,外地代理30B和接入路由器40B通过包括无线电连接到接入路 由器40B的终端和设备而构成外地网络141。此外,无线LAN核心网络 140和连接到无线LAN核心网络140的外地网络141构成了无线LAN网 络14。
注意,无线LAN网络14可被配置为使得以与外地网络141相同的方 式配置的多个外地网络(例如,外地网络142、 143、...)与无线LAN核 心网络140相连接。这样,移动终端50可以通过切换作为无线电连接目的地的各个外地 网络来执行无线LAN网络14中的通信(越区切换)。
归属网络12是移动终端50的归属链路,其被配置为包括归属代理 20,如上所述,归属代理20对移动终端50的位置信息进行管理。因此, 唯一地指派给移动终端50的归属地址包含与归属网络12相同的前缀。归 属代理20用作移动终端50的代理,并将从对方终端60发射给移动终端 50的归属地址的分组转发给移动终端50在外地网络141中的地址(以下 称为"转交地址")。
与第一示例性实施例一样,如图2所示,归属代理20的典型配置包 括发射/接收接口21,其经由通信线路连接到IP网络11;分组存储设备 22,其经由发射/接收接口 21接收从对方终端60发射的分组并临时保存该 分组;绑定存储设备23,其存储移动终端50的位置信息;分组路由设备 24,其基于所存储的移动终端50的位置信息来转发分组;以及频带控制 设备25 ,其控制由分组路由设备24发射的分组的传输速率。
以下,将详细描述本实施例。
归属代理20的上述发射/接收接口 21与IP网络11和归属网络12相 连接,接收从对方终端60发射给移动终端50的归属地址的分组,并将该 分组发送给移动终端50。
注意,当移动终端50与归属网络12相连接时,发射/接收接口 21将 从对方终端60发射的分组转发给归属网络12的移动终端50。
此外,发射/接收接口 21具有位置登记响应功能,该功能用于在移动 终端50连接到除归属网络12以外的网络时,接收将移动终端50的位置信 息通知发射/接收接口 21的消息(以下称为"位置登记请求"),并返回 针对该位置登记请求的位置登记响应。
此外,发射/接收接口 21具有通信频带登记响应功能,该功能用于接 收通信频带登记请求并返回针对该通信频带登记请求的通信频带登记响 应,所述通信频带登记请求是外地代理30B用来将移动终端50所使用的 通信频带通知给发射/接收接口 21的消息。
这里,上述位置登记请求包含无线电通信类型信息、用于标识移动终端50的ID和移动终端50的转交地址,其中,无线电通信类型信息(以 下称为"载体信息")包括用于移动终端50和接入路由器40B之间的相 互无线电通信的通信类型及其通信频带(上行频带和下行频带)值。
此外,通信频带登记请求包含用于标识移动终端50的ID以及在移动 终端50和接入路由器40B之间执行的相互无线电通信的载体信息。
分组存储设备22具有分组保存功能,该功能用于接收从对方终端60 发射给移动终端50的归属地址的分组并临时保存该分组,如上所述。
绑定存储设备23具有登记请求存储功能,该功能用于接收并存储经 由外地代理30B从移动终端50发送的位置登记请求以及从外地代理30B 发送的通信频带登记请求。
此外,绑定存储设备23还具有转发目的地表格生成功能,用于通过 将所存储的位置登记请求中包含的转交地址与移动终端50的归属地址相 关联来生成转发目的地表格231;以及转发目的地表格更新功能,用于基 于最新接收的位置登记请求和通信频带登记请求来更新转发目的地表格 231的值。
如图3所示,转发目的地表格231由以下各项组成用于标识移动终 端50的ID、归属地址、转交地址、载体信息和由稍后将描述的频带控制 设备25算出的分组传输速率值(初始值为零)。
分组路由设备24具有转发目的地获取功能,用于基于绑定存储设 备23的转发目的地表格231获取与移动终端50相对应的转交地址;转发 目的地封装功能,用于执行向分组存储设备22中存储的分组添加指示出 所获得的转交地址的IP头部的处理(以下称为"封装处理");以及通信 路径控制功能,用于发射封装后的分组并基于转交地址控制该分组的转发 路径。
注意,分组路由设备24可以具有转发优先级确定功能,该功能用于 根据要转发的分组的类型确定转发的优先级顺序和该分组的传输速率。
频带控制设备25包括传输速率计算功能,用于基于绑定存储设备 23的转发目的地表格231,计算分组路由设备24向移动终端50转发分组 时的传输速率;和传输速率更新功能,用于基于所算出的传输速率来更新转发目的地表格231的值。
此外,频带控制设备25还包括分组传输控制功能,用于基于算出
的传输速率值来控制分组的传输速度。利用该分组传输控制功能,基于算 出的传输速率值来确定分组的传输速度,并且通过例如在监控执行通信频 带分组传输的频率和速度的情况下临时限制流量,来控制分组传输流量。 这样,变得可以抑制向无线电基站和诸如接入路由器之类的无线电中 继设备发射超过其无线电中继能力的大量分组,并且还抑制了无线电中继 设备的传输频带不足以及溢出的生成。
如图9所示,上述外地代理30B包括外地通信接口 31B,其连接到 接入路由器40B并执行数据发射/接收;转交地址指派设备32B,其经由外 地通信接口 31B向移动终端50发射并指派外地地址;通信频带检测设备 33B,其检测在转交地址被指派的移动终端50与接入路由器40B之间执行 的无线电通信的通信频带;登记请求存储设备34B,其临时保存从移动终 端50发送的位置登记请求,并将检测到的通信频带添加到该位置登记请 求;以及分组转发设备35B,其将添加了通信频带的位置登记请求发射给 归属代理20并将从归属代理20发送的分组转发给移动终端50。
外地通信接口 31B经由通过通信线路连接的接入路由器40B与移动终 端50执行通信。
外地通信接口 31B具有通信会话建立功能,该功能用于在移动终端50 无线连接到接入路由器40B时经由接入路由器40B与移动终端50建立通 信会话。
转交地址指派设备32B具有代理广告发送功能,用于经由接入路由 器40B向移动终端50周期性地发送代理广告消息(以下称为"代理广 告"),该代理广告消息通知外地网络15的前缀;以及外地地址指派功 能,用于向与接入路由器40B建立无线电连接的移动终端50指派外地网 络141的地址(转交地址)。该转交地址是要在归属代理20将从对方终 端60发送而来的分组转发给移动终端50时指定为转发目的地的地址。
通信频带检测设备33B具有通信频带检测功能,用于检测用于移动 终端50和接入路由器40B之间的相互无线电通信(参见图9中的※B)的通信频带;以及载体请求发射功能,用于周期性地发射一种消息,该消息 请求接入路由器40B的通信频带通知设备42B (稍后描述)通知载体信息 (以下称为"载体请求")。
此外,通信频带检测设备33B还包括通信频带存储表格331B,该通 信频带存储表格331B存储作为对载体请求的响应从接入路由器40B返回 的载体响应的载体信息,并且通信频带检测设备33B具有用于基于最新接 收的载体响应更新通信频带存储表格331B的值的频带存储表格更新功 能。图5的(A)示出了通信频带存储表格331B的一个示例。
通信频带存储表格331B的值可被设置为按预定时间间隔被删除。这 样,当相应移动终端的转交地址改变时,可以防止分组被转发到先前的转 交地址。
登记请求转发设备34B具有位置登记请求保存功能,用于接收从移 动终端50发送的位置登记请求并临时保存该位置登记请求;载体信息添 加功能,用于将基于通信频带存储表格331B的载体信息添加到位置登记 请求;以及位置登记请求转发功能,用于经由稍后描述的分组转发设备 35B向归属代理20发射添加了载体信息的位置登记请求。
这里,图5的(B)示出了添加到上述位置登记请求的载体信息的形 式。例如,"类型"字段中的值"9"指示出下一个消息是载体信息。此 外,"长度"字段中的值"12"指示了下一个消息的长度,"载体类型" 字段中的值指示了无线电通信的类型(例如,W-CDMA=1, WLAN=2, WiMAX=3, VPN=4),并且"上行容量"字段和"下行容量"字段各自 的值指示了算出的由移动终端使用的通信频带。
此外,登记请求转发设备34B还具有频带登记请求生成功能,用于 基于更新后的通信频带存储表格331,生成包括载体信息的通信频带登记 请求;以及登记请求转发功能,用于经由稍后描述的分组转发设备35B向 归属代理20发射该通信频带登记请求。
分组转发设备35B具有去封装/转发功能,用于去除从归属代理20 发送的分组的IP头部部分(去封装处理)并将去封装后的分组转发给移动 终端50;登记响应转发功能,用于将从归属代理20发送的位置登记响应转发给移动终端50;以及登记请求发送功能,用于将从登记请求转发设备 34B传送而来的位置登记请求和通信频带登记请求发送给归属代理20。
接入路由器40B包括无线电接口 41B,其提供到移动终端50的无 线电链路;以及通信频带通知设备42B,其检测用于无线电接口 41B与移 动终端50之间的相互无线电通信的通信频带,如图9所示。
通信频带通知设备42B具有通信频带检测功能,该功能是响应于无 线电接口 41B与移动终端50之间的相互无线电通信的通信频带所发生的 改变而被执行的,用于检测改变后的通信频带;以及通信频带通知功能, 用于将检测到的通信频带通知外地代理30B中的通信频带检测设备33B。
此外,通信频带通知设备42B还具有载体响应生成功能,用于响应 于从通信频带检测设备33B发送的载体请求而生成载体响应,该载体响应 包括用于与移动终端50的无线电通信的载体信息;以及载体响应返回功 能,用于将载体响应发射给通信频带检测设备33B。
此外,通信频带通知设备42B可被配置为一直检测无线电接口 41B与 移动终端50之间的相互无线电通信的通信频带,即,可被配置为使得通 信频带检测功能一直被执行。
移动终端50具有在归属网络12中的被预先设置的唯一归属地址(对 应于唯一地址)以及用于标识移动终端的ID,如上所述。
此外,移动终端50具有无线电波强度确定设备,其确定在被访问 位置处接收的无线电波中具有最高强度的无线电波;以及无线电连接建立 设备,其与从其发起该无线电波的无线电中继设备(在本示例性实施例中 为接入路由器40B)建立无线电连接呼叫。
此外,移动终端50具有目的地确定功能,用于基于从外地代理30B 发送的代理广告,确定无线电连接目的地是否是归属网络;以及位置登记 请求发射功能,用于在确定无线电连接目的地不是归属网络12时,生成 包含所指派的转交地址的位置登记请求并将该位置登记请求发送给归属代 理20。
这样,指派给移动终端50的转交地址被通知归属代理20,于是移动 终端50变得可以接收来自对方终端60的分组。这里,将使用图6的(A)所示的流程图来说明在接收到如上所述从 移动终端50发送的位置登记请求时归属代理20的操作。
首先,归属代理20经由外地代理30B接收从移动终端50发送的位置 登记请求,并将该位置登记请求存储在绑定存储设备23中(步骤 S201)。归属代理20基于所存储的位置登记请求生成转交地址表格231 (步骤S202)。然后,频带控制设备25基于转交地址表格231计算分组 传输速率(步骤S203)。
分组路由设备24生成目的地地址为转交地址表格231的转交地址的 IP头部,并执行将IP头部添加到分组存储设备22中存储的分组的处理 (封装)(步骤S204)。
分组路由设备24将封装后的分组发射给转交地址,并基于算出的分 组传输速率控制分组传输量(步骤S205)。
接下来,将使用图6的(B)所示的流程图说明在接收到如上所述从 外地代理30B发送的通信频带登记请求时归属代理20的操作。
首先,归属代理20接收从外地代理30B发送的通信频带登记请求, 并将该通信频带登记请求存储在绑定存储设备23中(步骤S211)。归属 代理20基于所存储的通信频带登记请求,更新预先设置的转交地址表格 231的值(步骤S212)。然后,频带控制设备25基于更新后的转交地址 表格231,计算并更新分组传输速率(步骤S213)。
分组路由设备24生成目的地地址为转交地址表格231的转交地址的 IP头部,并执行将该IP头部添加到从对方终端60发送的分组的处理(封 装)(步骤S214)。分组路由设备24将封装后的分组发射给转交地址, 并基于更新后的分组传输速率控制分组传输量(步骤S215)。
这样,可以以与所通知的由移动终端50使用的通信频带相对应的传 输速率来发送分组,于是可以抑制在通信频带受限的无线电链路中生成的 通信数据的溢出。因此,可以减少数据丢失和通信延迟。
此外,即使当由于网络通信流量的状态或者无线电波情况而使得移动 终端50所使用的无线电通信频带发生某些改变时,也可以以与改变后的 无线电通信频带相对应的传输速率来发射分组。[对第二示例性实施例的操作的说明]
这里,将使用图10所示的序列图来说明根据如上所述的第二示例性 实施例的移动IP控制系统的操作。
首先,移动终端50与接入路由器40B建立无线电连接(步骤S31)。 接着,移动终端50获得由外地代理30B指派的转交地址(CoA2)(步骤 S32),并向归属代理20发射位置登记请求(步骤S33)。接着,外地代 理30B接收位置登记请求并向接入路由器40B发射载体请求(步骤 S34)。接入路由器40B返回针对该载体请求的载体响应(步骤S35)。 外地代理30B将所接收的载体响应中包含的载体信息添加到所接收的位置 登记请求,并将该位置登记请求转发给归属代理20 (步骤S36)。
归属代理20接收位置登记请求,并向移动终端50返回位置登记响应 (步骤S37)。这样,归属代理20与移动终端50之间的分组通信成为可 能。
这里,归属代理20接收从对方终端60发送给移动终端50的分组(步 骤S38),并通过例如图6的(A)所示的操作将所接收的分组转发给移 动终端50 (步骤S39)。
所转发的分组被外地代理30B接收并去封装,并被转发给移动终端50 (步骤S40)。
外地代理30B周期性地向接入路由器40B发射载体请求(步骤
541) 。接收到载体请求的接入路由器40B通过返回载体响应,将在移动 终端50与接入路由器40B之间使用的通信频带通知外地代理30B (步骤
542) 。外地代理30B基于所接收的载体响应来生成通信频带登记请求, 并将其发射给归属代理20 (步骤S43)。
接收到通信频带登记请求的归属代理20向外地代理30B返回通信频 带登记响应(步骤S44),并通过以如图6的(B)所示的方式操作将从 对方终端60接收的分组发射给移动终端50 (步骤S45)。
接收到分组的外地代理30B以如步骤S40所述的方式将分组转发给移 动终端50 (步骤S46)。
如上所述,在第二示例性实施例中,可以根据在移动终端50与无线LAN网络14中的接入路由器40B之间的相互无线电通信的通信频带,来 控制从归属代理20向移动终端50发射分组的传输速率。
此外,当相互无线电通信的通信频带改变时,外地代理30B检测该通 信频带的改变,并且通过将最新检测到的通信频带通知归属代理20,可以 响应于实际通信频带的改变来灵活地控制向移动终端50发射分组的传输 速率。
此外,由于在网络上流动的分组的速度(传输速率)可被维持在恒定 水平,所以可以降低接入路由器40B上的通信处理的负荷。
此外,即使当移动电话网络中的移动终端50在维持无线电通信会话 的状态下将其无线电连接目的地切换到另一无线电基站时,也可平滑地实 现越区切换而没有分组丢失和通信延迟。因此,即使利用无线LAN网络 14的有限频带,也可实现用于保证通信质量的QoS。 [第三示例性实施例]
接下来,将说明根据本发明第三示例性实施例的移动IP控制系统。这 里,相同标号表示与上述第一和第二示例性实施例相同的部分。
如图ll所示,移动IP控制系统的第三示例性实施例包括归属代理 20,其对预先设置的移动终端50的网络内位置信息进行管理;归属代理 20所属于的归属网络12;以及IP网络ll,其作为通用通信网络经由通信 线路连接到归属代理20。
此外,第三示例性实施例还包括WiMAX核心网络150,其经由通 信线路连接到IP网络11;外地代理30C,其连接到WiMAX核心网络150 并对归属代理20与移动终端50之间的相互通信进行中继;以及无线电基 站40C,其连接到外地代理30C并提供到移动终端50的无线电连接链 路,其中,移动终端50位于可以无线电连接到无线电基站40C的区域 中。
此外,经由归属代理20与移动终端50执行IP分组通信的对方终端 60正连接到IP网络11。
这里,外地代理30C和无线电基站40C通过包括无线连接到无线电基 站40C的终端和设备而构成外地网络151。此外,WiMAX核心网络150和连接到WiMAX核心网络150的外地网络151构成了 WiMAX网络15。
注意,WiMAX网络15可被配置为使得以与外地网络151相同的方式 配置的多个外地网络(例如,外地网络152、 153、...)与WiMAX核心网 络150相连接。
这样,移动终端50可以通过切换作为无线连接目的地的各个外地网 络(越区切换操作)来执行WiMAX网络15中的通信。
归属网络12是移动终端50的归属链路,其被配置为包括归属代理 20,如上所述,归属代理20对移动终端50的位置信息进行管理。因此, 唯一地指派给移动终端50的归属地址包含与归属网络12相同的前缀。归 属代理20用作移动终端50的代理,并将从对方终端60发射给移动终端 50的归属地址的分组转发给移动终端50在外地网络151中的地址(以下 称为"转交地址")。
如图2所示,归属代理20的典型配置包括发射/接收接口 21,其经 由通信线路连接到IP网络11;分组存储设备22,其经由发射/接收接口21 接收从对方终端60发射的分组并临时保存该分组;绑定存储设备23,其 存储移动终端50的位置信息;分组路由设备24,其基于所存储的移动终 端50的位置信息来转发分组;以及频带控制设备25,其控制由分组路由 设备24发射的分组的传输速率。
以下,将详细描述本实施例。
归属代理20的上述发射/接收接口 21与IP网络11和归属网络12相 连接,接收从对方终端60发射给移动终端50的归属地址的分组,并将该 分组发送给移动终端50。
注意,当移动终端50与归属网络12相连接时,从对方终端60发射的 分组经由归属网络12而被转发给移动终端50。
此外,发射/接收接口 21具有位置登记响应功能,该功能用于当移动 终端50连接到除归属网络12以外的网络时,接收将移动终端50的位置信 息通知发射/接收接口 21的消息(以下称为"位置登记请求"),并返回 针对该位置登记请求的位置登记响应。
此外,发射/接收接口 21具有通信频带登记响应功能,该功能用于接收通信频带登记请求并返回针对该通信频带登记请求的通信频带登记响
应,所述通信频带登记请求是外地代理30C用来将移动终端50所使用的 通信频带通知发射/接收接口 21的消息。
这里,上述位置登记请求包含无线电通信类型信息、用于标识移动终 端50的ID和移动终端50的转交地址,其中,无线电通信类型信息(以 下称为"载体信息")包含用于移动终端50和无线电基站40C之间的相 互无线电通信的通信类型及其通信频带(上行频带和下行频带)值。
此外,通信频带登记请求包含用于标识移动终端50的ID以及在移动 终端50和无线电基站40C之间执行的相互无线电通信的载体信息。
分组存储设备22具有分组保存功能,该功能用于接收从对方终端60 发射给移动终端50的归属地址的分组并临时保存该分组,如上所述。
绑定存储设备23具有登记请求存储功能,该功能用于接收并存储经 由外地代理30C从移动终端50发送的位置登记请求以及从外地代理30C 发送的通信频带登记请求。
此外,绑定存储设备23还具有转发目的地表格生成功能,用于通 过将所存储的位置登记请求中包含的转交地址与移动终端50的归属地址 相关联来生成转发目的地表格231;以及转发目的地表格更新功能,用于 基于最新接收的位置登记请求和通信频带登记请求来更新转发目的地表格 231的值。
如图3所示,转发目的地表格231由以下各项组成用于标识移动终 端50的ID、归属地址、转交地址、载体信息和由稍后将描述的频带控制 设备25算出的分组传输速率值(初始值为零)。
分组路由设备24具有转发目的地获取功能,用于基于绑定存储设 备23的转发目的地表格231获取与移动终端50相对应的转交地址;转发 目的地封装功能,用于执行向分组存储设备22中存储的分组添加指示出 所获得的转交地址的IP头部的处理(以下称为"封装处理");以及通信 路径控制功能,用于发射封装后的分组并基于转交地址控制该分组的转发 路径。
注意,分组路由设备24可以具有转发优先级确定功能,该功能用于根据要转发的分组的类型确定转发优先级顺序和该分组的传输速率。
频带控制设备25包括传输速率计算功能,用于基于绑定存储设备
23的转发目的地表格231,计算分组路由设备24向移动终端50转发分组 时的传输速率;和传输速率更新功能,用于通过使用所算出的传输速率来 更新转发目的地表格231的值。
此外,频带控制设备25还包括分组传输控制功能,用于基于所算 出的传输速率值来控制分组的传输速度。利用该分组传输控制功能,基于 算出的传输速率值来确定分组的传输速度,并且例如在监控执行通信频带 分组传输的频率和速度的情况下,通过临时限制来控制分组传输流量。
这样,变得可以抑制向无线电基站和诸如接入路由器之类的无线电中 继设备发射超过其无线电中继能力的大量分组,并且还抑制了无线电中继 设备的传输频带不足以及溢出的生成。
如图12所示,上述外地代理30C包括外地通信接口 31C,其连接 到无线电基站40C并执行数据发射/接收;转交地址指派设备32C,其经由 外地通信接口 31C向移动终端50发射并指派外地地址;通信频带检测设 备33C,其检测在转交地址被指派的移动终端50与无线电基站40C之间 执行的无线电通信的通信频带;登记请求存储设备34C,其临时保存从移 动终端50发送的位置登记请求,并将检测到的通信频带添加到该位置登 记请求;以及分组转发设备35C,其将添加了通信频带的位置登记请求发 射给归属代理20并将从归属代理20发送的分组转发给移动终端50。
外地通信接口 31C经由通过通信线路连接的无线电基站40C与移动终 端50执行通信。
外地通信接口 31C具有通信会话建立功能,该功能用于在移动终端50 无线连接到无线电基站40C时经由无线电基站40C与移动终端50建立通 信会话。
转交地址指派设备32C具有代理广告发送功能,用于经由无线电基 站40C向移动终端50周期性地发送代理广告消息(以下称为"代理广 告"),该代理广告消息通知外地网络15的前缀;以及外地地址指派功 能,用于向与无线电基站40C建立无线电连接的移动终端50指派外地网络151的地址(转交地址)。该转交地址是要在归属代理20将从对方终 端60发送而来的分组转发给移动终端50时指定为转发目的地的地址。
通信频带检测设备33C具有通信频带检测功能,用于检测用于移动 终端50和无线电基站40C之间的相互无线电通信(参见图中的※C)的通 信频带;以及载体请求发射功能,用于周期性地发射一种消息,该消息请 求无线电基站40C的通信频带通知设备42C (稍后描述)通知载体信息 (以下称为"载体请求")。
此外,通信频带检测设备33C还包括通信频带存储表格331C,该通 信频带存储表格331C存储作为对载体请求的响应从无线电基站40C通知 的载体响应的载体信息,并且通信频带检测设备33C具有用于基于最新接 收的载体响应更新通信频带存储表格331的值的频带存储表格更新功能。 图5的(A)示出了通信频带存储表格331C的一个示例。
通信频带存储表格331C的值可被设置为按预定时间间隔被删除。这 样,当相应移动终端的转交地址改变时,可以防止分组被转发到先前的转 交地址。
登记请求转发设备34C具有位置登记请求保存功能,用于接收从移 动终端50发送的位置登记请求并临时保存该位置登记请求;载体信息添 加功能,用于将基于通信频带存储表格331C的载体信息添加到位置登记 请求;以及位置登记请求转发功能,用于经由稍后描述的分组转发设备 35C向归属代理20发射添加了载体信息的位置登记请求。
这里,图5的(B)示出了添加到上述位置登记请求的载体信息的一 种形式。例如,"类型"字段中的值"9"指示出下一个消息是载体信 息。此外,"长度"字段中的值"12"指示了下一个消息的长度,"载体 类型"字段中的值指示了无线电通信的类型(例如,W-CDMA=1, WLAN=2, WiMAX=3, VPN=4),并且"上行容量"字段和"下行容 量"字段各自的值指示了所算出的由移动终端使用的通信频带。
此外,登记请求转发设备34C还具有频带登记请求生成功能,用于 基于更新后的通信频带存储表格331,生成包括载体信息的通信频带登记 请求;以及登记请求转发功能,用于经由稍后描述的分组转发设备35C向归属代理20发射该通信频带登记请求。
分组转发设备35C具有去封装/转发功能,用于去除从归属代理20 发送的分组的IP头部部分(去封装处理)并将去封装后的分组转发给移动 终端50;登记响应转发功能,用于将从归属代理20发送的位置登记响应
转发给移动终端50;以及登记请求发送功能,用于将从登记请求转发设备 34C传送而来的位置登记请求和通信频带登记请求发送给归属代理20。
无线电基站40C包括无线电接口 41C,其提供到移动终端50的无 线电链路;以及通信频带通知设备42C,其检测用于无线电接口 41C与移 动终端50之间的相互无线电通信的通信频带,如图12所示。
通信频带通知设备42C具有通信频带检测功能,该功能是响应于无 线电接口 41C与移动终端50之间的相互无线电通信的通信频带所发生的 改变而被执行的,用于检测改变后的通信频带;以及通信频带通知功能, 用于将检测到的通信频带通知外地代理30C中的通信频带检测设备33C。
此外,通信频带通知设备42C还具有载体响应生成功能,用于响应 于从通信频带检测设备33C发送的载体请求而生成包括用于与移动终端50 的无线电通信的载体信息的载体响应;以及载体响应返回功能,用于将载 体响应发射给通信频带检测设备33C。
此外,通信频带通知设备42C可被配置为一直检测无线电接口 41C与 移动终端50之间的相互无线电通信的通信频带,即,可被配置为使得通 信频带检测功能一直被执行。
移动终端50具有在归属网络12中的被预先设置的唯一归属地址(对 应于唯一地址)以及用于标识移动终端的ID,如上所述。
此外,移动终端50具有无线电波强度确定设备,其确定在被访问 位置处接收的无线电波中具有最高强度的无线电波;以及无线电连接建立 设备,其与从其发起该无线电波的无线电中继设备(在本示例性实施例中
为无线电基站40C)建立无线电连接呼叫。
此外,移动终端50具有连接目的地确定功能,用于基于从外地代 理30C发送的代理广告,确定无线电连接目的地是否是归属网络;以及位 置登记请求发射功能,用于在确定无线电连接目的地不是归属网络12时,生成包含所指派的转交地址的位置登记请求并将该位置登记请求发射
给归属代理20。
这样,指派给移动终端50的转交地址被通知归属代理20,于是移动 终端50变得可以接收来自对方终端60的分组。
这里,将使用图6的(A)所示的流程图来说明在接收到如上所述从 移动终端50发送的位置登记请求时归属代理20的操作。
首先,归属代理20经由外地代理30C接收从移动终端50发送的位置 登记请求,并将该位置登记请求存储在绑定存储设备23中(步骤 S201)。归属代理20基于所存储的位置登记请求生成转交地址表格231 (步骤S202)。然后,频带控制设备25基于转交地址表格231计算分组 传输速率(步骤S203)。
分组路由设备24生成目的地地址为转交地址表格231的转交地址的 IP头部,并执行将IP头部添加到分组存储设备22中存储的分组的处理 (封装)(步骤S204)。
分组路由设备24将封装后的分组发射给转交地址,并基于所算出的 分组传输速率控制分组的传输量(步骤S205)。
接下来,将使用图6的(B)所示的流程图说明在接收到如上所述从 外地代理30C发送的通信频带登记请求时归属代理20的操作。
首先,归属代理20接收从外地代理30C发送的通信频带登记请求, 并将该通信频带登记请求存储在绑定存储设备23中(步骤S211)。归属 代理20基于所存储的通信频带登记请求,更新预先设置的转交地址表格 231的值(步骤S212)。然后,频带控制设备25基于更新后的转交地址 表格231,计算并更新分组传输速率(步骤S213)。
分组路由设备24生成目的地地址为转交地址表格231的转交地址的 IP头部,并执行将该IP头部添加到从对方终端60发送的分组的处理(封 装)(步骤S214)。分组路由设备24将封装后的分组发射给转交地址, 并基于更新后的分组传输速率控制分组的传输量(步骤S215)。
这样,可以以与所通知的由移动终端50使用的通信频带相对应的传 输速率来发送分组,于是可以抑制在通信频带受限的无线电链路中生成的通信数据的溢出。因此,可以减少数据丢失和通信延迟。
此外,即使当由于网络通信流量的状态或者无线电波情况而使得移动 终端50所使用的无线电通信频带发生某些改变时,也可以以与改变后的 无线电通信频带相对应的传输速率来发射分组。 [对第三示例性实施例的操作的说明]
这里,将使用图13所示的序列图来说明根据如上所述的第三示例性
实施例的移动IP控制系统的操作。
首先,移动终端50与无线电基站40C建立无线电连接(步骤S51)。 接着,移动终端50获得由外地代理30C指派的转交地址(CoA3)(步骤 S52),并向归属代理20发射位置登记请求(步骤S53)。接着,外地代 理30C接收该位置登记请求并向无线电基站40C发射载体请求(步骤 S54)。无线电基站40C返回针对该载体请求的载体响应(步骤S55)。 外地代理30C将所接收的载体响应中包含的载体信息添加到所接收的位置 登记请求,并将该位置登记请求转发给归属代理20 (步骤S56)。
归属代理20接收位置登记请求,并向移动终端50返回位置登记响应 (步骤S57)。这样,归属代理20与移动终端50之间的分组通信成为可 能。
这里,归属代理20接收从对方终端60发送给移动终端50的分组(步 骤S58),并通过以例如图6的(A)所示的方式进行操作将所接收的分 组转发给移动终端50 (步骤S59)。
所转发的分组被外地代理30C接收并去封装,并被转发给移动终端50 (步骤S60)。
这里,移动终端50例如在从无线电基站40C离开的方向上移动。这 样,用于移动终端50与无线电基站40C之间的通信的无线电波被衰减, 并且通信频带容量被降低(步骤S61)。
检测到载体信息的改变的无线电基站40C将载体信息改变后的通信频 带的值通知外地代理30C (步骤S62)。
外地代理30C生成通信频带登记请求并将其发射给归属代理20 (步骤 S63)。接收到通信频带登记请求的归属代理20向外地代理30C返回通信频 带登记响应(步骤S64),并通过如图6的(B)所示的操作,将从对方 终端60接收的分组转发给移动终端50 (步骤S65)。
接收到该分组的外地代理30C以与步骤S80所述相同的方式,将分组 转发给移动终端50 (步骤S66)。
如上所述,在第三示例性实施例中,可以根据在移动终端50与 WiMAX网络15中的无线电基站40C之间的相互无线电通信的通信频带来 控制从归属代理20向移动终端50发射的分组的传输速率。
此外,当相互无线电通信的通信频带改变时,外地代理30C检测该通 信频带的改变,并且通过将最新检测到的通信频带通知归属代理20,可以 响应于实际通信频带的改变来灵活地控制向移动终端50发射的分组的传 输速率。
此外,由于在网络上流动的分组的速度(传输速率)可被维持在恒定 水平,所以可以降低无线电基站40C上的通信处理的负荷。
此外,即使当移动电话网络中的移动终端50在维持无线电通信会话 的状态下将无线电连接目的地切换到另一无线电基站时,也可平滑地实现 越区切换而没有分组丢失和通 信延迟。因此,即使利用WiMAX网络15 的有限频带,也可实现保证通信质量的QoS。 [第四示例性卖施例]
接下来,将说明根据本发明第四示例性实施例的移动IP控制系统。这 里,相同标号表示与上述第一、第二和第三示例性实施例相同的部分。
如图14所示,移动IP控制系统的第四示例性实施例包括归属代理 20,其对预先设置的移动终端50的网络内位置信息进行管理;归属代理 20所属于的归属网络12;以及IP网络ll,其作为通用通信网络经由通信 线路连接到归属代理20。
此外,第四示例性实施例还包括VPN (虚拟私有网络)核心网络 160,其经由通信线路连接到IP网络11; VPN网关70A,其连接到VPN 核心网络160,并设置与移动终端50的VPN隧道;外地代理30D,其设 在VPN网关70A中,并对归属代理20与移动终端50之间的相互通信进行中继;以及接入路由器40D和40E,其并行连接到外地代理30D并各自 提供到移动终端50的无线电连接链路,其中,移动终端50位于可以无线 电连接到接入路由器40D的区域中。
此外,经由归属代理20与移动终端50执行IP分组通信的对方终端 60正连接到IP网络11。
这里,外地代理30D和接入路由器40D通过包括无线连接到接入路由 器40D的终端和设备而构成外地网络161,并且外地代理30D和接入路由 器40E也通过包括无线链接到接入路由器40E的终端和设备而构成外地网 络162 (参见图15)。此外,VPN核心网络160和连接到VPN核心网络 160的外地网络161和162构成了 VPN网络16。
注意,VPN网络16可被配置为使得以与外地网络161和162相同的 方式配置的多个外地网络(例如,外地网络163、 164、...)经由各个外地 网络的VPN网关(例如,VPN网关70B、 70C...)与VPN核心网络160 相连接。
这样,移动终端50可以通过切换作为无线电连接目的地的各个外地 网络来执行VPN网络16中的通信(执行越区切换)。
归属网络12是移动终端50的归属链路,其被配置为包括归属代理 20,如上所述,归属代理20对移动终端50的位置信息进行管理。因此, 唯一地指派给移动终端50的归属地址包含与归属网络12相同的前缀。归 属代理20用作移动终端50的代理,并将从对方终端60发射给移动终端 50的归属地址的分组转发给移动终端50在外地网络(在本示例性实施例 中,移动终端50无线连接到的外地网络161和162的任一个)中的地址 (以下称为"转交地址")。
如图2所示,归属代理20的典型配置包括发射/接收接口21,其经 由通信线路连接到IP网络11;分组存储设备22,其经由发射/接收接口21 接收从对方终端60发射的分组并临时保存该分组;绑定存储设备23,其 存储移动终端50的位置信息;分组路由设备24,其基于所存储的移动终 端50的位置信息来转发分组;以及频带控制设备25,其控制由分组路由 设备24发射的分组的传输速率。以下,将详细描述本实施例。
归属代理20的上述发射/接收接口 21与IP网络11和归属网络12相 连接,接收从对方终端60发射给移动终端50的归属地址的分组,并将该 分组发送给移动终端50。
注意,当移动终端50与归属网络12相连接时,从对方终端60发射的 分组经由归属网络12而被转发给移动终端50。
此外,发射/接收接口 21具有位置登记响应功能,该功能用于在移动 终端50连接到除归属网络12以外的网络时,接收将移动终端50的位置信 息(包含转交地址)通知发射/接收接口 21的消息(以下称为"位置登记 请求"),并返回针对该位置登记请求的位置登记响应。
此外,发射/接收接口 21具有通信频带登记响应功能,该功能用于接 收通信频带登记请求并返回针对该通信频带登记请求的通信频带登记响 应,所述通信频带登记请求是外地代理30用来将移动终端50所使用的通 信频带通知给发射/接收接口 21的消息。
这里,上述位置登记请求包含用于标识移动终端50的ID、移动终端 50的转交地址、以及无线电通信类型信息,其中,无线电通信类型信息 (以下称为"载体信息")包括用于移动终端50和接入路由器40D之间 的相互无线电通信的通信类型及其通信频带(上行频带和下行频带)值。
此外,通信频带登记请求包含用于标识移动终端50的ID以及在移动 终端50和接入路由器40D之间执行的相互无线电通信的载体信息。
分组存储设备22具有分组保存功能,该功能用于接收从对方终端60 发射给移动终端50的归属地址的分组并临时保存该分组,如上所述。
绑定存储设备23具有登记请求存储功能,该功能用于接收并存储经 由外地代理30从移动终端50发送的位置登记请求以及从外地代理30发送 的通信频带登记请求。
此外,绑定存储设备23还具有转发目的地表格生成功能,用于通过 将所存储的位置登记请求中包含的转交地址与移动终端50的归属地址相 关联来生成转发目的地表格231;以及转发目的地表格更新功能,用于基 于最新接收的通信频带登记请求来更新转发目的地表格231的值。如图3所示,转发目的地表格231由以下各项组成用于标识移动终 端50的ID、归属地址、转交地址、载体信息和由稍后将描述的频带控制 设备25算出的分组传输速率值(初始值为零)。
分组路由设备24具有转发目的地获取功能,用于基于绑定存储设 备23的转发目的地表格231获取与移动终端50相对应的转交地址;转发 目的地封装功能,用于执行向分组存储设备22中存储的分组添加指示出 所获得的转交地址的IP头部的处理(以下称为"封装处理");以及通信 路径控制功能,用于发射封装后的分组并基于转交地址控制该分组的转发 路径。
注意,分组路由设备24可以具有转发优先级确定功能,该功能用于 根据要转发的分组的类型确定转发的优先级顺序和该分组的传输速率。
频带控制设备25包括传输速率计算功能,用于基于绑定存储设备 23的转发目的地表格231,计算分组路由设备24向移动终端50转发分组 时该分组的传输速率;和传输速率更新功能,用于通过使用所算出的传输 速率来更新转发目的地表格231的值。
此外,频带控制设备25还包括分组传输控制功能,用于基于所算 出的传输速率值来控制分组的传输速度。利用该分组传输控制功能,基于 算出的传输速率值来确定分组的传输速度,并且通过例如在监控执行通信 频带分组传输的频率和速度的情况下临时限制分组传输流量,来控制分组 传输流量。
这样,变得可以抑制向无线电基站和诸如接入路由器之类的无线电中 继设备发射超过其无线电中继能力的大量分组,并且还抑制了无线电中继 设备的传输频带不足以及溢出的生成。
如图15所示,上述VPN网关70A被配置为包括VPN连接建立设备 71A,其设置在VPN网关70A与移动终端50之间的VPN (虚拟私有网 络)通信传输路径(以下称为"VPN隧道");以及外地代理30D,其经 由VPN连接建立设备71A连接到接入路由器40D和40E。
VPN连接建立设备71A具有用于设置与移动终端50的VPN隧道的 VPN设置功能,以及用于经由VPN隧道来发射/接收分组的VPN分组发射/接收功能。
利用VPN设置功能,经由与移动终端50设置的VPN隧道发射/接收
的分组在传输之前被通过其它分组来封装。
这样,封装后的分组的通信被区别于其它通信。因此,可以阻止其它 通信信号或噪声的干扰。
此外,利用VPN分组发射/接收功能,例如通过IPsec对与移动终端 50之间发射/接收的通信数据进行加密,并且对分组中包含的消息的源、 目的地和内容进行认证。
结果,经由VPN隧道发射/接收的分组避免了被窃听、窜改、或者噪 声数据并入,并因而可以确保稳定的通信质量。
如图15所示,上述外地代理30D包括外地通信接口 31D,其连接 到接入路由器40D和40E并执行与各个接入路由器的数据发射/接收;转 交地址指派设备32D,其经由外地通信接口 31D向移动终端50发射并指 派外地地址;通信频带检测设备33D,其检测在转交地址被指派的移动终 端50与接入路由器40D或40E之间执行的无线电通信的通信频带;登记 请求存储设备34D,其对从移动终端50发送给归属代理20的位置登记请 求进行中继;以及分组转发设备35D,其转发从登记请求存储设备34D传 送而来的登记请求以及从归属代理20发送的分组。
外地通信接口 31D被配备给接入路由器40E或40E,其经由通信线路 连接,并经由接入路由器40D或40E执行与移动终端50的通信。
此外,外地通信接口 31D具有通信会话建立功能,该功能用于经由移 动终端50所无线连接到的接入路由器40D或40E与移动终端50建立通信 会话。
转交地址指派设备32D具有代理广告发送功能,用于经由接入路由 器40D或40E向移动终端50周期性地发送代理广告消息(以下称为"代 理广告"),该代理广告消息通知外地网络161或162的前缀;以及外地 地址指派功能,用于向与接入路由器40D或40E建立无线连接的移动终端 50指派在相应外地网络160或161中的地址(转交地址)。该转交地址是 要在归属代理20将从对方终端60发送而来的分组转发给移动终端50时指定为转发目的地的地址。
通信频带检测设备33D具有回应请求(echo request)发射功能,用 于向移动终端50发射以下回应请求,该回应请求是请求来自移动终端50 的返回消息的消息;通信频带计算功能,用于接收作为针对回应请求的来 自移动终端50的返回消息的回应响应,并基于从回应请求的发射到回应 响应的接收的时间段计算由移动终端50使用的通信频带;以及通信频带 登记请求生成功能,用于生成通信频带登记请求,该通信频带登记请求包 含所算出的通信频带的值以及移动终端50的转交地址。
此外,通信频带检测设备33D还包括通信频带存储表格331D,该通 信频带存储表格331D存储移动终端50的载体信息,该载体信息包含所算 出的通信频带的值,并且通信频带检测设备33D具有用于基于最新接收的 回应响应更新通信频带存储表格331D的值的频带存储表格更新功能。图 5的(A)示出了通信频带存储表格331D的一个示例。
这里,回应响应包含由移动终端50获得的转交地址以及用于标识移 动终端50的ID或者移动终端50的归属地址。
这样,即使当无法直接检测通信频带时,也可通过将VPN隧道设置 为移动终端50的无线电链路来计算并获得由移动终端50使用的通信频带 的值。
注意,通信频带存储表格331D的值可被设置为按预定时间间隔被删 除。这样,当相应移动终端的转交地址改变时,可以防止分组被转发到先 前的转交地址。
登记请求转发设备34D具有位置登记请求保存功能,用于接收从移 动终端50发送给归属代理20的位置登记请求并临时保存该位置登记请 求;载体信息添加功能,用于将基于通信频带存储表格331D的载体信息 添加到位置登记请求;以及位置登记请求转发功能,用于经由稍后描述的 分组转发设备35D向归属代理20发射添加了载体信息的位置登记请求。
这里,图5的(B)示出了添加到上述位置登记请求的载体信息的示例。
例如,"类型"字段中的值"9"指示出下一个消息是载体信息。此外,"长度"字段中的值"12"指示了下一个消息的长度,"载体类型" 字段中的值指示了无线电通信的类型(例如,W-CDMA=1, WLAN=2, WiMAX=3, VPN=4),并且"上行容量"字段和"下行容量"字段各自 的值指示了所算出的由移动终端使用的通信频带。
此外,登记请求转发设备34D还具有频带登记请求生成功能,用于 基于更新后的通信频带存储表格331D,生成包括载体信息的通信频带登 记请求;以及登记请求转发功能,用于经由稍后描述的分组转发设备35D 向归属代理20发射该通信频带登记请求。
分组转发设备35D具有去封装/转发功能,用于去除从归属代理20 发送的分组的IP头部部分(去封装处理)并将去封装后的分组转发给移动 终端50;登记响应转发功能,用于将从归属代理20发送的位置登记响应 转发给移动终端50;以及登记请求发送功能,用于将从登记请求转发设备 34D传送而来的位置登记请求和通信频带登记请求发送给归属代理20。
接入路由器40D至少包括无线电接口 41D,其提供到移动终端50 的无线电链路。
无线电接口 41D具有无线电链路提供功能,用于提供针对位于可进行 无线电通信的区域中的移动终端50的无线电链路;无线电连接通知功 能,用于在移动终端50无线连接到无线电接口 41D时通知外地代理30D 移动终端50己建立无线电连接;以及VPN隧道中继功能,用于对在VPN 网关70A的VPN连接建立设备71A与移动终端50之间建立的VPN隧道 进行中继。
接入路由器40E具有与上述接入路由器40E几乎相同的配置,并且至 少包括无线电接口 41E,该无线电接口 41E提供针对移动终端50的无线电 链路,如图15所示。
无线电接口 41E具有无线电链路提供功能,用于提供针对位于可进行 无线电通信的区域中的移动终端50的无线电链路;无线电连接通知功 能,用于在移动终端50无线连接到无线电接口 41E时通知外地代理30D 移动终端50已建立无线电连接;以及VPN隧道中继功能,用于对在VPN 网关70A的VPN连接建立设备71A与移动终端50之间建立的VPN隧道进行中继。
移动终端50具有在归属网络12中的被预先设置的唯一归属地址(对 应于唯一地址)以及用于标识该移动终端的ID,如上所述。
此外,移动终端50具有无线电波强度确定设备,其确定在被访问 位置处接收的无线电波中具有最高强度的无线电波;以及无线电连接建立 设备,其与从其发起该无线电波的无线电中继设备(在本示例性实施例中
为接入路由器40D或40E)建立无线电连接呼叫。
此外,移动终端50具有连接目的地确定功能,用于基于从外地代 理30D发送的代理广告,确定无线电连接目的地是否是归属网络;以及位 置登记请求发射功能,用于在确定无线电连接目的地不是归属网络12
时,生成包含所指派的转交地址的位置登记请求并将该位置登记请求发射
给归属代理20。
这样,指派给移动终端50的转交地址被通知归属代理20,于是移动 终端50变得可以接收来自对方终端60的分组。
此外,根据本示例性实施例的移动终端50具有回应响应返回功能, 该功能用于返回针对回应请求的回应响应,所述回应请求是用于请求从外 地代理30发送返回的消息。
此外,移动终端50具有VPN隧道设置功能,用于经由接入路由器 40D或40E设置与VPN网关70A的VPN隧道;以及VPN分组发射/接收 功能,用于经由VPN隧道发射/接收分组。
利用VPN设置功能,移动终端50在传输之前通过其它分组对经由所 设置的VPN隧道发射/接收的分组进行封装。这样,封装后的分组的通信 被区别于其它通信。因此,可以阻止其它通信信号或噪声的干扰。
此外,利用VPN分组发射/接收功能,例如通过IPsec对与移动终端 50之间发射/接收的通信数据进行加密,并对分组中包含的消息的源、目 的地和内容进行认证。
结果,经由VPN隧道发射/接收的分组避免了窃听、窜改或者噪声数 据并入,并且可以确保稳定的通信质量。
这里,将使用图6的(A)所示的流程图来说明在接收到如上所述从移动终端50发送的位置登记请求时归属代理20的操作。
首先,归属代理20经由外地代理30接收从移动终端50发送的位置登 记请求,并将该位置登记请求存储在绑定存储设备23中(步骤S201)。 归属代理20基于所存储的位置登记请求生成转交地址表格231 (步骤 S202)。然后,频带控制设备25基于转交地址表格231计算分组传输速 率(步骤S203)。
分组路由设备24生成目的地地址为转交地址表格231的转交地址的 IP头部,并执行将IP头部添加到分组存储设备22中存储的分组的处理 (封装)(步骤S204)。
分组路由设备24将封装后的分组发射给转交地址,并基于所算出的 分组传输速率控制分组的传输量(步骤S205)。
接下来,将使用图6的(B)所示的流程图说明在接收到如上所述从 外地代理30发送的通信频带登记请求时归属代理20的操作。
首先,归属代理20接收从外地代理30发送的通信频带登记请求,并 将该通信频带登记请求存储在绑定存储设备23中(步骤S211)。归属代 理20基于所存储的通信频带登记请求,更新预先设置的转交地址表格231 的值(步骤S212)。然后,频带控制设备25基于更新后的转交地址表格 231,计算并更新分组传输速率(步骤S213)。
分组路由设备24生成目的地地址为转交地址表格231的转交地址的 IP头部,并执行将该IP头部添加到从对方终端60发送的分组的处理(封 装)(步骤S214)。分组路由设备24将封装后的分组发射给转交地址, 并基于更新后的分组传输速率控制分组的传输量(步骤S215)。
这样,可以以与所通知的由移动终端50使用的通信频带相对应的传 输速率来发送分组,于是可以抑制在通信频带受限的无线电链路中生成的 通信数据的溢出。因此,可以减少数据丢失和通信延迟。
此外,即使当由于网络通信流量的状态或者无线电波情况而使得移动 终端50所使用的无线电通信频带发生某些改变时,也可以以与改变后的 无线电通信频带相对应的传输速率来发射分组。 [对第四示例性实施例的操作的说明]这里,将使用图16所示的序列图来说明根据如上所述的第四示例性 实施例的移动IP控制系统的操作。
首先,移动终端50与接入路由器40D建立无线电连接(步骤 S71)。接入路由器40D通知外地代理30D与移动终端50建立的连接(步 骤S72)。外地代理30D向移动终端50指派转交地址(步骤S73)。这 样,移动终端50获得了转交地址(CoA4)(步骤S74),并设置了 VPN (步骤S75)。
移动终端50通过使用VPN向归属代理发送位置登记请求(步骤 S76)。接收到位置登记请求的外地代理30D经由接入路由器40D向移动 终端50发射回应请求(步骤S77)。移动终端50返回针对回应请求的回 应响应(步骤S78)。外地代理30D接收回应响应并计算通信频带。通信 频带的值被添加到所接收的位置登记请求并被发射给归属代理20 (步骤 S79)。接收到位置登记请求的归属代理20向移动终端50发射位置登记 响应(步骤S80)。
这样,归属代理20与移动终端50之间的分组通信成为可能。
这里,归属代理20接收从对方终端60发送给移动终端50的分组(步 骤S81),并通过例如图6的(A)所示的操作将所接收的分组转发给移 动终端50 (步骤S82)。
接收到所转发的分组的外地代理30D对该分组执行去封装处理,并经 由VPN连接建立(通信)设备和接入路由器40D将分组转发给移动终端 50 (步骤S83)。
移动终端50移动以建立与接入路由器40E的无线电链路(步骤 S84)。接入路由器40E通知外地代理30D移动终端50已建立连接,如步 骤S72所述(步骤S85)。外地代理30D将最新的转交地址指派给移动终 端50 (步骤S86)。移动终端50获得转交地址CoA5 (步骤S87),并重 新设置与外地代理30D的VPN (步骤S88)。接着,外地代理30D经由 接入路由器40E向移动终端50发射回应请求(步骤S89)。移动终端50 发射针对回应请求的回应响应。接收到回应响应的外地代理如步骤S79所 述地计算通信频带,并生成添加了通信频带的值的位置登记请求并将该位置登记请求发射给归属代理20 (步骤S91)。接收到位置登记请求的归属 代理20将位置登记响应返回给VPN网关160A的外地代理30D (步骤 S92)。
接着,归属代理20通过如图6的(B)所示的操作将从对方终端60 接收的分组转发给移动终端50 (步骤S93)。接收到该分组的外地代理30 如步骤S83所述地将分组转发给移动终端50 (步骤S94)。
如上所述,在第四示例性实施例中,可以根据在移动终端50与VPN 网络16中的接入路由器40D之间的相互无线电通信的通信频带,来控制 从归属代理20向移动终端50发射的分组的传输速率。
通过设置VPN,即使当无法直接检测由移动终端50使用的通信频带 时,也可计算通信频带。
这样,当VPN的相互无线电通信的通信频带改变时,外地代理30D 检测该通信频带的改变,并且通过将最新检测到的通信频带通知归属代理 20,可以响应于实际通信频带的改变来灵活地控制向移动终端50发射的 分组的传输速率。
此外,由于在网络上流动的分组的速度(传输速率)可被维持在恒定 水平,所以可以降低接入路由器40D上的通信处理的负荷。
此外,即使当移动电话网络中的移动终端50在维持无线电通信会话 的状态下将无线电连接目的地切换到另一无线电基站时,也可平滑地实现 越区切换而没有分组丢失和通信延迟。因此,即使利用VPN网络16的有 限频带,也可实现保证通信质量的QoS。 [第五示例性实施例]
接下来,将说明根据本发明第五示例性实施例的移动IP控制系统。这 里,相同标号表示与上述第一、第二、第三和第四示例性实施例相同的部 分。
如图17所示,移动IP控制系统的第五示例性实施例包括归属代理 20,其对预先设置的移动终端50的网络内位置信息进行管理;归属代理 20所属于的归属网络12;以及IP网络ll,其作为通用通信网络经由通信 线路连接到归属代理20。此外,第五示例性实施例被配置为使得以与第二示例性实施例相同的
方式构造的无线LAN网络14和以与第三示例性实施例相同的方式构造的 WiMAX网络15与IP网络11相连接,并且移动终端50位于可以与为无 线LAN网络14设置的接入路由器40B进行无线电连接的区域中。
此外,经由归属代理20与移动终端50执行IP分组通信的对方终端 60正连接到IP网络11。
归属网络12是移动终端50的归属链路,其被配置为包括归属代理 20,如上所述,归属代理20对移动终端50的位置信息进行管理。因此, 唯一地指派给移动终端50的归属地址包含与归属网络12相同的前缀。归 属代理20用作移动终端50的代理,并将从对方终端60发射给移动终端 50的归属地址的分组转发给移动终端50的转交地址。
如图2所示,归属代理20的典型配置包括发射/接收接口21,其经 由通信线路连接到IP网络11;分组存储设备22,其经由发射/接收接口21 接收从对方终端60发射的分组并临时保存该分组;绑定存储设备23,其 存储移动终端50的位置信息;分组路由设备24,其基于所存储的移动终 端50的位置信息来转发分组;以及频带控制设备25,其控制由分组路由 设备24发射的分组的传输速率。
以下,将详细描述本实施例。
归属代理20的上述发射/接收接口 21与IP网络11和归属网络12相 连接,接收从对方终端60发射给移动终端50的归属地址的分组,并将该 分组发送给移动终端50。
注意,当移动终端50与归属网络12相连接时,发射/接收接口 21将 从对方终端60发送的分组在归属网络12中转发给移动终端50。
此外,发射/接收接口 21具有位置登记响应功能,该功能用于当移动 终端50连接到除归属网络12以外的网络时,接收将移动终端50的位置信 息通知发射/接收接口 21的消息(以下称为"位置登记请求"),并返回 针对该位置登记请求的位置登记响应。
此外,发射/接收接口 21具有通信频带登记响应功能,该功能用于接 收通信频带登记请求并返回针对该通信频带登记请求的通信频带登记响应,所述通信频带登记请求是外地代理30B用来将移动终端50所使用的 通信频带通知发射/接收接口 21的消息。
这里,上述位置登记请求包含无线电通信类型信息、用于标识移动终 端50的ID和移动终端50的转交地址,其中,无线电通信类型信息(以 下称为"载体信息")包含用于移动终端50和接入路由器40B之间的相 互无线电通信的通信类型及其通信频带(上行频带和下行频带)值。
此外,通信频带登记请求包含用于标识移动终端50的ID以及在移动 终端50和接入路由器40B之间执行的相互无线电通信的载体信息。
分组存储设备22具有分组保存功能,该功能用于接收从对方终端60 发射给移动终端50的归属地址的分组并临时保存该分组,如上所述。
绑定存储设备23具有登记请求存储功能,该功能用于接收并存储经 由外地代理30B从移动终端50发送的位置登记请求以及从外地代理30B 发送的通信频带登记请求。
此外,绑定存储设备23还具有转发目的地表格生成功能,用于通 过将所存储的位置登记请求中包含的转交地址与移动终端50的归属地址 相关联来生成转发目的地表格231;以及转发目的地表格更新功能,用于 基于最新接收的位置登记请求和通信频带登记请求来更新转发目的地表格 231的值。
如图3所示,转发目的地表格231由以下各项组成用于标识移动终 端50的ID、归属地址、转交地址、载体信息和由稍后将描述的频带控制 设备25算出的分组传输速率值(初始值为零)。
分组路由设备24具有转发目的地获取功能,用于基于绑定存储设 备23的转发目的地表格231获取与移动终端50相对应的转交地址;转发 目的地封装功能,用于执行向分组存储设备22中存储的分组添加指示出 所获得的转交地址的IP头部的处理(以下称为"封装处理");以及通信 路径控制功能,用于发射封装后的分组并基于转交地址控制该分组的转发 路径。
注意,分组路由设备24可以具有转发优先级确定功能,该功能用于 .根据要转发的分组的类型确定转发优先级顺序和该分组的传输速率。频带控制设备25包括传输速率计算功能,用于基于绑定存储设备
23的转发目的地表格231,计算分组路由设备24向移动终端50转发分组 时的传输速率;和传输速率更新功能,用于通过使用所算出的传输速率来 更新转发目的地表格231的值。
此外,频带控制设备25具有分组传输控制功能,用于基于所算出 的传输速率值来控制分组的传输速度。利用该分组传输控制功能,基于算 出的传输速率值来确定分组的传输速度,并且例如在监控执行通信频带分 组传输的频率和速度的情况下,通过临时限制来控制分组传输流量。
这样,变得可以抑制向无线电基站和诸如接入路由器之类的无线电中 继设备发射超过其无线电中继能力的大量分组,并且还抑制了无线电中继 设备的传输频带不足以及溢出的生成。
如图9所示,为上述无线LAN网络14设置的外地代理30B包括外 地通信接口 31B,其执行与接入路由器40B的通信;转交地址指派设备 32B,其经由外地通信接口 31B向移动终端50发射并指派外地地址;通信 频带检测设备33B,其检测在转交地址被指派的移动终端50与接入路由器 40B之间执行的无线电通信的通信频带;登记请求存储设备34B,其临时 保存从移动终端50发送的位置登记请求,并将检测到的通信频带添加到 该位置登记请求;以及分组转发设备35B,其将添加了通信频带的位置登 记请求发射给归属代理20并将从归属代理20发送的分组转发给移动终端 50。
外地通信接口 31B经由通过通信线路连接的接入路由器40B与移动终 端50执行通信。
外地通信接口 31B具有通信会话建立功能,该功能用于在移动终端50 无线连接到接入路由器40B时经由接入路由器40B与移动终端50建立通 信会话。
转交地址指派设备32B具有代理广告发送功能,用于经由接入路由 器40B向移动终端50周期性地发送代理广告消息(以下称为"代理广 告"),该代理广告消息通知外地网络15的前缀;以及外地地址指派功 能,用于向与接入路由器40B建立无线电连接的移动终端50指派外地网络141的地址(转交地址)。该转交地址是要在归属代理20将从对方终 端60发送而来的分组转发给移动终端50时指定为转发目的地的地址。
通信频带检测设备33B具有通信频带检测功能,用于检测用于移动 终端50和接入路由器40B之间的相互无线电通信(参见图9中的※B)的 通信频带;以及载体请求发射功能,用于周期性地发射一种消息,该消息 请求接入路由器40B的通信频带通知设备42B (稍后描述)通知载体信息 (以下称为"载体请求")。
此外,通信频带检测设备33B还包括通信频带存储表格331B,该通 信频带存储表格331B存储作为对载体请求的响应从接入路由器40B通知 的载体响应的载体信息,并且通信频带检测设备33B具有用于基于最新接 收的载体响应更新通信频带存储表格331B的值的频带存储表格更新功 能。图5的(A)示出了通信频带存储表格331B的一个示例。
注意,通信频带存储表格331B的值可被设置为按预定时间间隔被删 除。这样,当相应移动终端的转交地址改变时,可以防止分组被转发到先 前的转交地址。
登记请求转发设备34B具有位置登记请求保存功能,用于接收从移 动终端50发送的位置登记请求并临时保存该位置登记请求;载体信息添 加功能,用于将基于通信频带存储表格331B的载体信息添加到位置登记 请求;以及位置登记请求转发功能,用于经由稍后描述的分组转发设备 35B向归属代理20发射添加了载体信息的位置登记请求。
这里,图5的(B)示出了添加到上述位置登记请求的载体信息的一 种形式。例如,"类型"字段中的值"9"指示出下一个消息是载体信 息。此外,"长度"字段中的值"12"指示了下一个消息的长度,"载体 类型"字段中的值指示了无线电通信的类型(例如,W-CDMA=1, WLAN=2, WiMAX=3, VPN=4),并且"上行容量"字段和"下行容 量"字段各自的值指示了所算出的由移动终端使用的通信频带。
此外,登记请求转发设备34B还具有频带登记请求生成功能,用于 基于更新后的通信频带存储表格331,生成包括载体信息的通信频带登记 请求;以及登记请求转发功能,用于经由稍后描述的分组转发设备35B向归属代理20发射该通信频带登记请求。
分组转发设备35B具有去封装/转发功能,用于去除从归属代理20 发送的分组的IP头部部分(去封装处理)并将去封装后的分组转发给移动 终端50;登记响应转发功能,用于将从归属代理20发送的位置登记响应 转发给移动终端50;以及登记请求发送功能,用于将从登记请求转发设备 34传送而来的位置登记请求和通信频带登记请求发送给归属代理20。
接入路由器40B包括无线电接口 41B,其提供到移动终端50的无 线电链路;以及通信频带通知设备42B,其检测用于无线电接口 41B与移 动终端50之间的相互无线电通信的通信频带,如图9所示。
通信频带通知设备42B具有通信频带检测功能,该功能是响应于无 线电接口 41B与移动终端50之间的相互无线电通信的通信频带所发生的 改变而被执行的,用于检测改变后的通信频带;以及通信频带通知功能, 用于将检测到的通信频带通知外地代理30B中的通信频带检测设备33B。
此外,通信频带通知设备42B还具有载体响应生成功能,用于响应 于从通信频带检测设备33B发送的载体请求而生成载体响应,该载体响应 包括用于与移动终端50的无线电通信的载体信息;以及载体响应返回功 能,用于将载体响应发射给通信频带检测设备33B。
注意,通信频带通知设备42B可被配置为一直检测无线电接口 41B与 移动终端50之间的相互无线电通信的通信频带,g卩,可被配置为使得通 信频带检测功能一直被执行。
如图12所示,为上述WiMAX网络15设置的外地代理30C包括外 地通信接口31C,其连接到无线电基站40C并执行数据发射/接收;转交地 址指派设备32C,其经由外地通信接口 31C向移动终端50发射并指派外 地地址;通信频带检测设备33C,其检测在转交地址被指派的移动终端50 与无线电基站40C之间执行的无线电通信的通信频带;登记请求存储设备 34C,其临时保存从移动终端50发送的位置登记请求,并将检测到的通信 频带添加到该位置登记请求;以及分组转发设备35C,其将添加了通信频 带的位置登记请求发射给归属代理20并将从归属代理20发送的分组转发 给移动终端50。外地通信接口 31C经由通过通信线路连接的无线电基站40C与移动终 端50执行通信。
外地通信接口 31C具有通信会话建立功能,该功能用于在移动终端50 无线连接到无线电基站40C时经由无线电基站40C与移动终端50建立通
细会话。
转交地址指派设备32C具有代理广告发送功能,用于经由无线电基 站40C向移动终端50周期性地发送代理广告消息(以下称为"代理广 告"),该代理广告消息通知外地网络15的前缀;以及外地地址指派功 能,用于向与无线电基站40C建立无线电连接的移动终端50指派外地网 络151的地址(转交地址)。该转交地址是要在归属代理20将从对方终 端60发送而来的分组转发给移动终端50时指定为转发目的地的地址。
通信频带检测设备33C具有通信频带检测功能,用于检测用于移动 终端50和无线电基站40C之间的相互无线电通信(参见图12中的※C) 的通信频带;以及载体请求发射功能,用于周期性地发射一种消息,该消 息请求无线电基站40C的通信频带通知设备42C (稍后描述)通知载体信 息(以下称为"载体请求")。
此外,通信频带检测设备33C还包括通信频带存储表格331C,该通 信频带存储表格331C存储作为对载体请求的响应从无线电基站40C通知 的载体响应的载体信息,并且通信频带检测设备33C具有用于基于最新接 收的载体响应更新通信频带存储表格331的值的频带存储表格更新功能。 图5的(A)示出了通信频带存储表格331C的一个示例。
注意,通信频带存储表格331C的值可被设置为按预定时间间隔被删 除。这样,当相应移动终端的转交地址改变时,可以防止分组被转发到先 前的转交地址。
登记请求转发设备34C具有位置登记请求保存功能,用于接收从移 动终端50发送的位置登记请求并临时保存该位置登记请求;载体信息添 加功能,用于将基于通信频带存储表格331的载体信息^^加到位置登记请 求;以及位置登记请求转发功能,用于经由稍后描述的分组转发设备35C 向归属代理20发射添加了载体信息的位置登记请求。这里,图5的(B)示出了添加到上述位置登记请求的载体信息的一 种形式。例如,"类型"字段中的值"9"指示出下一个消息是载体信 息。此外,"长度"字段中的值"12"指示了下一个消息的长度,"载体 类型"字段中的值指示了无线电通信的类型(例如,W-CDMA=1, WLAN=2, WiMAX=3, VPN=4),并且"上行容量"字段和"下行容 量"字段各自的值指示了所算出的由移动终端使用的通信频带。
此外,登记请求转发设备34C还具有频带登记请求生成功能,用于 基于更新后的通信频带存储表格331,生成包括载体信息的通信频带登记 请求;以及登记请求转发功能,用于经由稍后描述的分组转发设备35C向 归属代理20发射该通信频带登记请求。
分组转发设备35C具有去封装/转发功能,用于去除从归属代理20 发送的分组的IP头部部分(去封装处理)并将去封装后的分组转发给移动 终端50;登记响应转发功能,用于将从归属代理20发送的位置登记响应 转发给移动终端50;以及登记请求发送功能,用于将从登记请求转发设备 34C传送而来的位置登记请求和通信频带登记请求发送给归属代理20。
无线电基站40C包括无线电接口 41C,其提供到移动终端50的无 线电链路;以及通信频带通知设备42C,其检测用于无线电接口 41C与移 动终端50之间的相互无线电通信的通信频带,如图12所示。
通信频带通知设备42C具有通信频带检测功能,该功能是响应于无 线电接口 41C与移动终端50之间的相互无线电通信的通信频带所发生的 改变而被执行的,用于检测改变后的通信频带;以及通信频带通知功能, 用于将检测到的通信频带通知外地代理30C中的通信频带检测设备33C。
此外,通信频带通知设备42C还具有载体响应生成功能,用于响应 于从通信频带检测设备33C发送的载体请求而生成包括用于与移动终端50 的无线电通信的载体信息的载体响应;以及载体响应返回功能,用于将载 体响应发射给通信频带检测设备33C。
注意,通信频带通知设备42C可被配置为一直检测无线电接口 41C与 移动终端50之间的相互无线电通信的通信频带,即,可被配置为使得通 信频带检测功能一直被执行。移动终端50具有在归属网络12中的被预先设置的唯一归属地址(对 应于唯一地址)以及用于标识移动终端的ID,如上所述。
此外,移动终端50具有无线电波强度确定设备,其确定在被访问 位置处接收的无线电波中具有最高强度的无线电波;以及无线电连接建立 设备,其与从其发起该无线电波的无线电中继设备(在本示例性实施例中
为接入路由器40B或无线电基站40C)建立无线电连接呼叫。
此外,移动终端50具有连接目的地确定功能,用于基于从外地代 理30C发送的代理广告,确定无线电连接目的地是否是归属网络;以及位 置登记请求发射功能,用于在确定无线电连接目的地不是归属网络12
时,生成包含所指派的转交地址的位置登记请求并将该位置登记请求发射
给归属代理20。
这样,指派给移动终端50的转交地址被通知归属代理20,于是移动 终端50变得可以接收来自对方终端60的分组。
这里,将使用图6的(A)所示的流程图来说明在接收到如上所述从 移动终端50发送的位置登记请求时归属代理20的操作。
首先,归属代理20经由外地代理30B或30C接收从移动终端50发送 的位置登记请求,并将该位置登记请求存储在绑定存储设备23中(步骤 S201)。归属代理20基于所存储的位置登记请求生成转交地址表格231 (步骤S202)。然后,频带控制设备25基于转交地址表格231计算分组 传输速率(步骤S203)。
分组路由设备24生成目的地地址为转交地址表格231的转交地址的 IP头部,并执行将该IP头部添加到分组存储设备22中存储的分组的处理 (封装)(步骤S204)。
分组路由设备24将经过封装处理的分组发射给转交地址,并基于所 算出的分组传输速率控制分组的传输量(步骤S205)。
接下来,将使用图6的(B)所示的流程图说明在接收到如上所述从 外地代理30B或30C发送的通信频带登记请求时归属代理20的操作。
首先,归属代理20接收从外地代理30B或30C发送的通信频带登记 请求,并将该通信频带登记请求存储在绑定存储设备23中(步骤S211)。归属代理20基于所存储的通信频带登记请求,更新预先设置的 转交地址表格231的值(步骤S212)。然后,频带控制设备25基于更新 后的转交地址表格231,计算并更新分组传输速率(步骤S213)。
分组路由设备24生成目的地地址为转交地址表格231的转交地址的 IP头部,并执行将该IP头部添加到从对方终端60发送的分组的处理(封 装)(步骤S214)。分组路由设备24将封装后的分组发射给转交地址, 并基于更新后的分组传输速率控制分组的传输量(步骤S215)。
这样,可以以与所通知的由移动终端50使用的通信频带相对应的传 输速率来发送分组,于是可以抑制在通信频带受限的无线电链路中生成的 通信数据的溢出。因此,可以减少数据丢失和通信延迟。
此外,即使当由于网络通信流量的状态或者无线电波情况而使得移动 终端50所使用的无线电通信频带发生某些改变时,也可以以与改变后的 无线电通信频带相对应的传输速率来发射分组。 [对第五示例性实施例的操作的说明]
这里,将使用图18所示的序列图来说明根据如上所述的第五示例性 实施例的移动IP控制系统的操作。
首先,移动终端50与无线LAN网络14的接入路由器40B建立无线 电连接(步骤SIOI)。接着,移动终端50获得从外地代理30B指派的转 交地址(CoA6)(步骤S102),并向归属代理20发射位置登记请求(步 骤S103)。接着,外地代理30B接收从移动终端50发送的位置登记请求 并向接入路由器40B发射载体请求(步骤S104)。接入路由器40B返回 针对该载体请求的载体响应(步骤S105)。外地代理30B将所接收的载 体响应中包含的载体信息添加到所接收的位置登记请求,并将该位置登记 请求转发给归属代理20 (步骤S106)。
接收到位置登记请求的归属代理20向移动终端50返回位置登记响应 (步骤S107)。这样,归属代理20与移动终端50之间的分组通信经由外 地代理30B而成为可能。
这里,归属代理20接收从对方终端60发送给移动终端50的分组(步 骤S108)。归属代理20通过例如图6的(A)所示的操作将所接收的分组转发给移动终端50 (步骤S109)。
接收到所转发的分组的外地代理30B对该分组执行去封装处理,并将 该分组转发给移动终端50 (步骤SllO)。
这里,移动终端50通过重定位到WiMAX网络15的外地网络151而 与无线电基站40C建立无线电连接(步骤Slll)。接着,移动终端50获 得从外地代理30C指派的转交地址(CoA7)(步骤S112),并向归属代 理20发射位置登记请求(步骤S113)。外地代理30C接收该位置登记请 求并向无线电基站40C发射载体请求(步骤S114)。无线电基站40C返 回针对该载体请求的载体响应(步骤S115)。外地代理30C将所接收的 载体响应中包含的载体信息添加到所接收的位置登记请求,并将该位置登 记请求转发给归属代理20 (步骤S116)。
接收到位置登记请求的归属代理20向移动终端50返回位置登记响应 (步骤Sin)。这样,归属代理20与移动终端50之间的分组通信经由外 地代理30C而成为可能。
这里,如步骤S109所述,归属代理20通过以例如图6的(A)所示 的方式进行操作将从对方终端60发送而来的分组转发给移动终端50 (步 骤S118)。
接收到所转发的分组的外地代理30C对该分组执行去封装处理,并将 该分组转发给移动终端50 (步骤S119)。
如上所述,在第五示例性实施例中,在维持无线电通信状态的同时执 行用于将移动终端50的连接目的地从无线LAN网络14切换为WiMAX 网络15的越区切换时,根据移动终端50所使用的无线电通信频带来控制 从归属代理20向移动终端50转发的分组的传输速率。这样,即使通信频 带由于越区切换而改变,也可抑制通信容量不足以及通信数据的溢出的生 成。
此外,在第五示例性实施例中,WiMAX网络15和无线LAN网络14 被设置为移动终端50的连接目的地。但是,即使当移动终端50在无线电 通信频带彼此不同的移动电话网络13、无线LAN网络14、 WiMAX网络 15和VPN网络16的任意一个之间漫游时,也可以与连接目的地的通信频带相对应地高效地控制分组传输量和传输速度,并且可以与该示例性实施 例的情况一样平滑地执行越区切换。
此外,由于从归属代理20向移动终端50转发的分组的传输速度可被 维持恒定,所以可以降低执行通信中继处理的无线电基站和接入路由器上 的负荷。
虽然己经参考本发明的示例性实施例(和示例)描述了本发明,但是 本发明不限于这些实施例(和示例)。在本发明的范围内可以作出本领域 技术人员可以理解的在形式和细节上的各种改变。
本申请要求2007年1月18日提交的日本专利申请No.2007-009216的 优先权,该申请的全部公开内容都结合于此。
工业适用性
本发明可以应用于向诸如PDA之类的移动设备分发音频和视频的服务。


图1是示出根据本发明的移动IP控制系统的第一示例性实施例的整个 网络的示意图2是示出在图1所公开的移动IP控制系统中的归属代理的具体示例 的框图3是示出在图1所公开的移动IP控制系统中的归属代理所存储的外 地表格的示例的示意图4是示出在图1所公开的移动IP控制系统中的外地代理和无线电基 站的配置示例的框图5的(A)和(B)示出了图1所公开的移动IP控制系统图5的 (A)是示出存储由移动终端使用的无线电通信的载体信息的通信频带存 储表格的示例的示意图,图5的(B)是示出从外地代理向归属代理发送 的载体信息的内容概况的示意图6的(A)和(B)示出了图1所公开的移动IP控制系统图6的(A)是示意性地示出在归属代理接收到位置登记请求时处理的步骤的流
程图,图6的(B)是示意性地示出在归属代理接收到通信频带登记请求 时处理的步骤的流程图7是示出在图1所公开的移动IP控制系统中的移动终端、无线电基 站、外地代理、归属代理和对方终端之间相互执行的通信操作的定时的通 信序列图8是示出根据本发明的移动IP控制系统的第二示例性实施例的整个 网络的示意图9是示出在图8所公开的移动IP控制系统的第二示例性实施例中的 外地代理和接入路由器的配置示例的框图IO是示出在图8所公开的移动IP控制系统的第二示例性实施例中 的移动终端、接入路由器、外地代理、归属代理和对方终端之间相互执行 的通信操作的定时的通信序列图11是示出根据本发明的移动IP控制系统的第三示例性实施例的整 个网络的示意图12是示出在图ll所公开的移动IP控制系统的第三示例性实施例中 的外地代理和无线电基站的配置示例的框图13是示出在图ll所公开的移动IP控制系统的第三示例性实施例中 的移动终端、无线电基站、外地代理、归属代理和对方终端之间相互执行 的通信操作的定时的通信序列图14是示出根据本发明的移动IP控制系统的第四示例性实施例的整 个网络的示意图15是示出在图14所公开的移动IP控制系统的第四示例性实施例中 的外地代理和接入路由器的配置示例的框图16是示出在图14所公开的移动IP控制系统的第四示例性实施例中 的移动终端、接入路由器、外地代理、归属代理和对方终端之间相互执行 的通信操作的定时的通信序列图17是示出根据本发明的移动IP控制系统的第五示例性实施例的整 个网络的示意图;图18是示出在图17所公开的移动IP控制系统的第五示例性实施例中 的移动终端、无线电基站、接入路由器、外地代理、归属代理和对方终端
之间相互执行的通信操作的定时的通信序列图19是示出根据本发明的移动IP控制系统的整个网络的示意图;以

图20是示出根据传统示例的移动IP控制系统的整个网络的示意图。
标号
11 IP网络
12、 512归属网络
13、 513移动电话网络
14、 514无线LAN网络
15、 515WiMAX网络
16、 516VPN网络 20、 520归属代理 21发射/接收接口 22分组存储设备 23绑定存储设备 24分组路由设备 25频带控制设备
30A、 30B、 30C、 30D、 530A、 530B、 530C、 530D外地代理
31A、 31B、 31C、 31D外地通信接口
32A、 32B、 32C、 32D转交地址指派设备
33A、 33B、 33C、 33D通信频带检测设备
34A、 34B、 34C、 34D登记请求存储设备
35A、 35B、 35C、 35D分组转发设备
40A、 40C、 540A、 540C无线电基站
40B、 40D、 40E、 540B、 540D接入路由器
41A、 41B、 41C、 41D无线电接口42A、 42B、 42C、 42D通信频带通知设备
50移动终端
60对方终端
70 A VPN网关
71AVPN连接建立设备
130移动电话核心网络
140无线LAN核心网络
150 WiMAX核心网络
160 VPN核心网络
131、 141、 151、 161、 162外地网络
231转发目的地表格
331A、 331B、 331C、 331D通信频带存储表格 ※A、※B、※C、※D无线电通信
权利要求
1.一种移动IP控制系统,包括一个或多个用于提供到移动终端的无线电连接链路的无线电中继设备和用于经由所述无线电中继设备的每一个与所述移动终端通信的归属代理,其中,所述移动终端和预先设置的对方终端经由所述归属代理相互通信,所述归属代理基于所述无线电中继设备的每一个与所述移动终端之间的相互无线电通信所使用的通信频带,控制从所述归属代理向所述移动终端执行的通信的传输速率。
2. 根据权利要求1所述的移动IP控制系统,其中 对所述无线电中继设备的每一个与所述归属代理之间的相互通信进行中继的外地代理被与所述无线电中继设备一起提供,并且所述外地代理具有通信频带通知功能,该通信频带通知功能用于检测 在所述无线电中继设备的每一个与所述移动终端之间执行的相互无线电通 信的通信频带,并将检测到的通信频带通知所述归属代理。
3. 根据权利要求2所述的移动IP控制系统,其中所述归属代理包括地址联合/存储设备,其存储所述移动终端在被访问位置处的外地地址和为所述移动终端预先设置的唯一地址;分组转发设备,其基于所述外地地址将从所述对方终端向所述唯一地 址发送的分组信息转发给所述移动终端;以及传输速率控制设备,其基于所通知的通信频带值,控制所述分组转发 设备转发所述分组信息时的分组传输速率。
4. 根据权利要求2所述的移动IP控制系统,其中 所述移动终端具有外地地址通知功能,该外地地址通知功能用于将在所述移动终端无线连接到在被访问位置处的所述无线电中继设备的每一个 时指派给所述移动终端的外地地址通知所述归属代理,并且所述外地代理具有地址与频带联合/转发功能,该地址与频带联合/转 发功能用于将所通知的外地地址和检测到的通信频带彼此联合地转发给所述归属代理。
5. 根据权利要求2所述的移动IP控制系统,其中 所述外地代理的每一个具有通信频带检测功能,该通信频带检测功能用于检测在为该外地代理设置的无线电中继设备与所述移动终端之间执行 的相互无线电通信的通信频带,以及通信频带更新通知功能,该通信频带更新通知功能用于在检测到通信 频带的改变时将最新检测到的通信频带的值通知所述归属代理。
6. 根据权利要求2所述的移动IP控制系统,其中 所述移动终端包括无线电连接选择设备,该无线电连接选择设备基于从无线电类型不同的所述多个无线电中继设备的每一个接收的无线电波的 强度而进行操作,并且与所述多个无线电中继设备中的从其接收到最高强 度的无线电波的无线电中继设备建立无线电连接。
7. 根据权利要求2所述的移动IP控制系统,其中 所述移动终端包括无线电连接选择设备,该无线电连接选择设备基于从无线电类型相同的所述多个无线电中继设备的每一个接收的无线电波的 强度而进行操作,并且与所述多个无线电中继设备中的从其接收到最高强 度的无线电波的无线电中继设备建立无线电连接。
8. 根据权利要求2所述的移动IP控制系统,其中 所述外地代理包括通信频带计算设备,该通信频带计算设备当在所述无线电中继设备与所述移动终端之间执行的相互无线电通信的通信频带无 法被检测到时,向所述移动终端发射响应请求,并基于从所述响应请求到 响应的时间段计算由所述移动终端使用的通信频带。
9. 一种控制移动IP的方法,移动终端和对方终端利用该控制移动IP 的方法经由归属代理进行通信,所述归属代理对所述移动终端的外地地址 进行管理,所述方法包括以下步骤无线电连接建立步骤,其中,所述移动终端在被访问位置处建立无线 电连接,并且外地地址被指派给该移动终端;通信频带检测步骤,该通信频带检测步骤检测所建立的无线电连接的 通信频带的值;外地地址通知步骤,该外地地址通知步骤将检测到的通信频带的值和 所述外地地址通知所述归属代理;以及传输速率控制步骤,该传输速率控制步骤在所述归属代理将从所述对 方终端接收的分组转发给所通知的外地地址时,基于所通知的通信频带的 值来控制分组传输速率。
10. 根据权利要求9所述的控制移动IP的方法,包括在所述传输速率 控制步骤之前的通信频带值通知步骤,该通信频带值通知步骤在所建立的 无线电通信的通信频带值改变时,将最新检测到的通信频带的值通知所述 归属代理。
11. 一种移动IP.控制程序,该移动IP控制程序用于控制移动终端与 对方终端之间经由归属代理执行的相互通信,所述归属代理对所述移动终 端的外地地址进行管理,所述程序使得计算机执行以下功能地址与频带对应/存储功能,该地址与频带对应/存储功能用于以彼此 对应的方式存储由所述移动终端在被访问位置处执行的无线电通信的通信 频带、所述外地地址、以及预先指派给所述移动终端的唯一地址;以及传输速率控制功能,该传输速率控制功能用于基于所存储的通信频带 来控制向所述移动终端转发从所述对方终端接收的分组时的分组传输速 率。
12. —种移动IP控制程序,对移动终端和对方终端之间的相互通信进 行中继的归属代理利用该移动IP控制程序,在所述相互通信中执行频带控 制,所述程序使得计算机执行以下功能通信频带检测功能,该通信频带检测功能用于检测无线电中继设备与 所述移动终端之间的相互无线电通信的通信频带,所述无线电中继设备提 供到所述移动终端的无线电链路;以及通信频带通知功能,该通信频带通知功能用于将检测到的通信频带通 知给所述归属代理。
13. 根据权利要求12所述的移动IP控制程序,使得计算机执行以下 功能通信频带更新通知功能,该通信频带更新通知功能用于在所述无线电中继设备与所述移动终端之间的相互无线电通信的通信频带改变时,将最 新检测到的通信频带通知所述归属代理。
14.根据权利要求12或n所述的移动ip控制程序,使得计算机执行以下功能通信频带检测功能,该通信频带检测功能用于当在所述无线电中继设 备与所述移动终端之间执行的相互无线电通信的通信频带无法被检测到 时,向所述移动终端发射响应请求,并基于从所述响应请求到响应的时间 段检测通信频带。
全文摘要
为了抑制在向移动IP系统中的移动终端发送通信分组时由移动终端的无线电类型和无线电通信频带导致的通信延迟和数据丢失。一种移动IP控制系统包括无线电基站(40A),其提供到移动终端(50)的无线电连接链路;归属代理(20),其向移动终端(50)传送从对方终端(60)发射而来的通信分组;以及外地代理(30A),其对外地代理(30A)与无线电基站(40A)之间的相互通信进行中继。外地代理(30A)将在无线电基站(40A)与移动终端(50)之间执行的无线电通信的通信频带通知归属代理(20)。归属代理(20)根据所通知的通信频带对去向移动终端(50)的分组传输执行频带控制。
文档编号H04L12/56GK101589584SQ20088000267
公开日2009年11月25日 申请日期2008年1月16日 优先权日2007年1月18日
发明者水越康博 申请人:日本电气株式会社
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