专利名称：无线系统、服务器及移动台的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线系统中的切换技术。
背景技术：
像便携式电话和无线LAN间那样的不同系统间的切换被称为垂直切换，用以下论文予以说明。
例如，在J.Inouye，J.Binkley，J.Watpole，“Dynamic NetworkReconfiguration Support for Mobile Computers”，Proceedings of ACM/IEEEInternational Conference on Mobile Computing and Networking(Mobicom ’97)，Budapest，September 1997(非专利文献1)中，记载有适应性地变更移动主机的网络接口和传送路由的网络的例子。其中记述了通过使用本网络的实验，例如在变更有线LAN和无线LAN间的接口时，因为IP(Internet Protocol)地址依据所选择的接口而改变，从而导致电话网等的应用程序不能继续。例如，当移动台从有线LAN切换到无线LAN时，移动台切断按有线LAN的IP地址进行的通信，并按无线LAN的IP地址重新连接。在移动台正在执行中的所有的应用程序必须从连接开始重新执行。
另外，例如在Marc Bechler，Hartmut Ritter，“A flexible MultiplexingMechanism for Supporting Quality Of Service in MobileEnvironments”，Proceedings of the Hawaii International Conference onSystem Science，Maui，Hawaii，January 2001(非专利文献2)中，记载有利用移动IP技术，在无线LAN或便携式电话等不同系统间进行切换的例子。在该例子中，应用程序将发送/接收的IP信息包打包发送给具有所选择的网络设备的IP地址的IP信息包。因为应用程序发送/接收的IP信息包的IP地址是固定的，所以即使切换，应用程序也能够继续。
图1表示使用移动IP技术的现有系统的构成例。1是信息内容服务器，2是IP网络，3是作为移动IP的主机窗口终端的服务器，8是移动台。4是无线LAN网络的外部窗口终端，5是无线LAN服务运营商设置的无线LAN网络，9、10、11是无线LAN的访问端口。另外，6是1xEvD0(便携式电话系统)网络的外部窗口终端，7是1xEvD0服务运营商设置的1xEvD0网络，12、13、14是1xEvD0的访问端口。15是固定网。通过用IP信息包将IP信息包打了包的“IP隧道”进行从主机窗口终端到外部窗口终端的通信。IP隧道的终端地址是管辖地址(Care-of address)，是分配给移动台8的IP地址。不取决于移动台8与网络连接的场所的地址是主机地址。发送到移动台8的主机地址的IP信息包由主机窗口终端监听后发送到管辖地址。IP隧道也可以用移动台8本身作为终端。成为IP隧道的终端的外部窗口终端或者移动台8本身接收被打成包的信息，将里面的IP信息包配送给移动台8。
图2表示在图1的系统中移动台8进行切换时的信息交换图的一个例子。当移动台8从无线LAN的访问端口切换到1xEvD0的访问端口的情况下，源FA16是无线LAN系统的外部窗口终端4，目标FA17是1xEvD0系统的外部窗口终端6。另外，当移动台8从1xEvD0的访问端口向无线LAN的访问端口进行切换的情况下，源FA16是源FA外部窗口终端6，目标FA17是无线LAN系统的外部窗口终端4。移动台8从信息内容服务器1经由外部窗口终端16下载信息内容20。一旦移动台8检测到新的通信系统并决定进行切换，就把代理请求(Agent Solicitation)21发送到新系统的子网络内，以便要求发送代理广告(Agent Advertisement)信息。外部窗口终端17将代理广告22作为用于识别移动台8与哪个网络连接的信息播发到子网络内。即使在没有来自代理请求21的要求的情况下，外部窗口终端17也定期地将代理广告22发送到子网络内。移动台8经外部窗口终端17将注册请求(Registration Request)23、24发送到主机窗口终端3，作为用于将本台位置注册到主机窗口终端3的信息。在注册请求23中包含有移动台8的主机地址、主机窗口终端地址以及作为管辖地址的外部窗口终端17的地址。接收了注册请求23的主机窗口终端3将移动台8的管辖地址注册到传送目标表内。主机窗口终端3发送注册应答(Registration Response)25作为将位置注册结果应答给外部窗口终端17的信息。外部窗口终端17发送注册应答(Registration Response)26作为将位置注册结果应答给移动台8的信息。主机窗口终端3经由外部窗口终端17发送信息内容27。外部窗口终端17接收打好包的IP信息包，将信息包内的IP有效负载发送到移动台8。切换时间受移动台8接收代理广告22的定时的支配，在IP层的切换所需时间为数秒。
图14表示RFC2003标准的打包格式的例子。主机窗口终端3将由IP标题152和IP有效负载153构成的IP信息包151作为IP有效负载157，打成IP信息包155。IP标题152的发送源地址是信息内容服务器1的IP地址，IP标题152的接收地址是移动台8的内部地址。IP标题156的发送源地址是主机窗口终端3的IP地址，IP标题156的接收地址是移动台8的管辖地址。
在所述打包的例子中，因为用IP信息包对IP信息包进行打包，所以增加了IP标题的控制信息，降低了信息的传输效率。为了减少控制信息的增加，把另外的打包方式标准化。图15表示RFC2004标准的打包格式的例子。主机窗口终端3在IP信息包151的IP有效负载153上附加IP标题162和地址163，组成IP信息包161。IP标题162的发送源地址是主机窗口终端3的IP地址，IP标题162的接收地址是移动台8的管辖地址。地址163是移动台8的主机地址，最短可附加12字节的信息。
非专利文献1J.Inouye，J.Binkley，J.Watpole，“Dynamic NetworkReconfiguration Support for Mobile Computers”，Proceedings of ACM/IEEEInternational Conference on Mobile Computing and Networking(Mobicom ’97)，Budapest，September 199非专利文献2Marc Bechler，Hartmut Ritter，“A flexibleMultiplexing Mechanism for Supporting Quality Of Service in MobileEnvironments”，Proceedings of the Hawaii International Conference onSystem Science，Maui，Hawaii，January 2001发明内容如只使用由移动台所测定的信息来决定切换目标的系统则从资源的利用效率上讲，选择不是最佳系统的可能性较大。例如，有时即使在信号电波强度十分强的情况下，当用户局部地集中在1个访问端口时，也会使每个用户的通信速度降下来。也使用按访问端口的用户数等更多的网络整体信息来决定最佳的系统，从而进行切换的方式是本发明的课题之一。
另外，鉴于所述在IP层的切换要花费秒级时间的状况，实现高速的IP信息包发送路径的切换是本发明的又一课题。
再者，一般，高可靠性的认证处理较繁重。切换时进行认证处理负荷较大，且费时。例如在作为代表方式的IEEE802.1x中，一次认证处理要花费秒级的时间，考虑了认证的高速的切换方式是本发明的另外的课题。
本发明的无线系统是设置有具有多个无线接口的移动台、与网络连接的服务器和多个访问端口。在此，所谓多个无线接口，主要是指像无线LAN和1xEvD0那样不同的方式，但也可以是同类的方式。当考虑为多个同类的无线接口时，移动台具有多个同类无线接口。另外，无线接口也可以是无线LAN、1xEvD0以外的方式，例如，所述无线接口的方式可以是W-CDMA、CDMA 20001x、PHS、UWB、Bluetooth。所述移动台判断可用无线接口，并将该可用无线接口的标识符通知给服务器。所述移动台将要求向多个无线接口之任意一个进行切换的信息发送给服务器。服务器从所述网络的构成要素中收集管理信息，并根据来自移动台的通知和管理信息来选择用于移动台8的通信的无线接口。进而，服务器将选择出来的无线接口的标识符通知给移动台，并根据来自移动台要求切换的信息进行信息包发送路径的控制。
在本发明中，网络的构成要素例如是访问端口，该管理信息是访问端口收容的无线接口的标识符及该访问端口收容的无线接口的电波状态。服务器例如从该多个标准的无线接口中选择传输量最大的无线接口作为用于通信的无线接口。
本发明的无线系统设置有具有多个无线接口的移动台和与网络连接的服务器。移动台判断可用无线接口，并对服务器进行多个所述可用无线接口各自的移动目标的网络中的位置注册；移动台将要求向该无线接口的任意一个进行切换的信息发送给服务器；服务器记录所述多个可用无线接口的位置注册信息。进而，服务器根据要求切换的信息进行将信息包发送给可用无线接口的任意一个的发送路径控制。所述位置注册例如是移动IP的位置注册。
再者，本发明的无线系统设置有具有多个无线接口的移动台和多个访问端口。根据该无线接口的认证状态或认证类别的任一种来选择切换目标的无线接口。
选择所述无线接口的装置是例如比未认证完的无线接口优先选择认证完的无线接口的装置。另外，是例如比认证时间长的无线接口优先选择认证时间短的无线接口的装置。
在本发明的无线系统中，移动台判断可用无线接口，并将该可用无线接口的标识符通知给服务器；服务器从所述网络的构成要素中收集管理信息，并根据来自移动台的通知和管理信息来选择无线接口。因此，能够综合地使用来自移动台的信息和从网络构成要素中收集到的信息来选择最佳的切换目标的无线接口。
进而，服务器将选择出来的无线接口的标识符通知给移动台，并根据来自移动台的要求切换的信息来进行信息包发送路径的控制。因此，能够反映服务器中的所述无线接口的选择结果，并通过移动台的判断进行切换。
所述移动台向服务器发送要求向多个无线接口的任何一个进行切换的信息。因此，能够检测出正在连接中的无线接口的通信中断等，即使在移动台进行过切换的判断的情况下，也能够在移动台主导下开始切换。即使是在移动台进行过切换的判断的情况下，与将所有的信息传送给服务器并进行判断的情况相比，也能够减少通信量的增加或传输延迟。
本发明的服务器例如从该多个标准的无线接口中选择数据传输率最大的无线接口作为切换目标的无线接口。因此，与只根据无线电波状态进行切换的情况相比，能够切换到精度高且传输速度高的系统。能够提高移动台和固定网间的传输量，向移动台提供负荷更小的服务。另外，因为能够避开繁忙的系统，分散通信量，所以可以提高无线资源的利用效率。
另外，本发明的移动台判断可用无线接口，对服务器进行多个所述可用无线接口各自的移动目标的网络的位置注册。另外，移动台将要求向该无线接口的任意一个进行切换的信息发送给服务器。另外，服务器记录所述多个可用无线接口的位置注册信息。进而，服务器根据要求切换的信息进行将信息包发送给可用无线接口的任意一个的发送路径控制。所述位置注册例如是移动IP的位置注册。因此，移动台能够在切换之前进行可利的多个无线接口的位置注册。移动台进行切换的判断之后，因为能够减少信息包发送的路径切换所必须的手续，所以能够缩短切换时间。
再者，本发明的无线系统根据该无线接口的认证状态或认证类别的任一种来选择切换目标的无线接口。
在选择切换目标的无线接口时，例如与没有认证完的无线接口相比，优先选择认证完的无线接口。另外，例如与认证时间长的无线接口相比，优先选择认证时间短的无线接口。因此，能够优先选择认证时间更少的无线接口作为切换目标，其结果是能够缩短切换时间。
图1是表示系统构成的1个例子的构成图。
图2是表示现有的位置注册流程的1个例子的示图。
图3是表示本发明的切换流程的1个例子的示图。
图4是表示本发明的信息格式的1个例子的示图。
图5是表示本发明的信息格式的1个例子的示图。
图6是表示本发明的信息格式的1个例子的示图。
图7是表示本发明的移动台的1个例子的示图。
图8是表示本发明的服务器的1个例子的示图。
图9是表示本发明的服务器中的表的1个例子的示图。
图10是表示本发明的服务器中的表的1个例子的示图。
图11是表示本发明的服务器中的表的1个例子的示图。
图12是表示本发明的信息格式的1个例子的示图。
图13是表示本发明的服务器中的表的1个例子的示图。
图14是表示现有的打包信息包格式的1个例子的示图。
图15是表示现有的打包信息包格式的1个例子的示图。
图16是表示本发明的外部窗口终端的1个例子的示图。
图17是表示现有的信息包格式的1个例子的示图。
图18是表示本发明的服务器中的表的1个例子的示图。
图19是移动台8进行切换时的现有的信息交换图之一例。
具体实施例方式
图3表示本发明的移动台8切换时的信息交换图的1个例子。系统构成如图1所示。在图3中，当移动台8从无线LAN的访问端口向1xEvD0的访问端口进行切换的情况下，源FA16是无线LAN系统的外部窗口终端4，目标FA17是1xEvD0系统的外部窗口终端6。另外，当移动台8从1xEvD0的访问端口向无线LAN的访问端口进行切换的情况下，16是外部窗口终端6，17是外部窗口终端4。
一旦移动台8检测第1系统并判断为可用，则移动台8交换信息31、32、33、34、35、36，并在主机窗口终端3进行位置注册。在此，所谓判断为可用的情况，是指例如来自移动台8中的第1系统的访问端口的接收电波强度超过阈值的情况或移动台8接收到访问端口发送的信标信号的情况等。或者可以是移动台通过检查从第1系统的访问端口接收到的信息包所包含的CRC等符号而检测出信息的错误率在一定值以下的情况。移动台8存储判断为可用的系统数和系统的标识符，为了通知判断为可用的系统数和系统的标识符而将可用性标记(Availability indication)37发送到主机窗口终端3。在此，所谓系统标识符，是例如无线接口的MAC地址。在只有第1系统为可用的状况下，主机窗口终端3通过外部窗口终端16将信息内容38发送到移动台8。
如果移动台8检测到第2系统并判断为可用，则移动台8交换信息39、40、41、42、43、44，并通过外部窗口终端17在主机窗口终端3进行位置注册。移动台8为了通知第1系统及第2系统可用和两个系统的标识符，通过第1系统将可用性标记45发送到主机窗口终端3。移动台8使用位置注册结束的多个系统中的1个系统与信息内容服务器1进行通信。来自信息内容服务器的信息包不被发送到未被使用的位置注册完的系统，以便在切换后能够使用而备用。主机窗口终端3通过外部窗口终端16继续向移动台8发送信息内容46。
在多个系统可用的状况下，主机窗口终端3决定应该切换的最佳系统，并按切换推荐(Handover recommend)47将切换推荐给移动台8。当移动台8作出从第1系统切换到第2系统的决定的情况下，移动台8将切换请求48发送到主机窗口终端3。在即使移动台8接收切换推荐47也不决定切换的情况下，不发送切换请求48。主机窗口终端3按照切换请求48将信息包的传输路径从经由外部窗口终端16切换到经由外部窗口终端17。主机窗口终端3通过外部窗口终端17由第2系统向移动台8发送信息内容49。
在主机窗口终端3中，也可以按照移动台8的要求由主机窗口终端3发送来取得最佳系统的信息，以此来代替主机窗口终端3用切换推荐47将系统通知给移动台8。这时，例如移动台8也可以定期地从主机窗口终端3取得与切换推荐47相当的信息。但是，主机窗口终端3通知切换推荐47的信息是低延迟的，以便按达到应该切换的状况的定时通知最佳系统，也不会产生定期发送相同信息造成的浪费。
是否与由切换推荐47所推荐的系统连接最终由被收费的用户所有的移动台8来决定，连接的情况下，移动台8发送切换请求。为了避免输入操作的烦杂或失去连接的机会，移动台8的用户在每次被通知切换推荐47时也可以不进行系统决定的输入操作。例如，也可以是用户只将政策(例如，优先利用无线LAN系统进行通信等)输入到移动台8，移动台8的控制部根据政策来决定进行切换，自动发送切换请求48的方式。
移动台8也可以以切换推荐47为契机进行切换，切换推荐47即使不被接收，也可以通过移动台8独自的判断发送切换请求48进行切换。或者可以以移动台8和主机窗口终端双方为契机进行切换。例如，移动台8通过使用像电波状态那样变化快的参数的判断及切换请求的发送来进行切换，主机窗口终端3也可以使用像被访问端口所收容的用户数那样变化慢的参数来进行决定切换目标的系统和切换推荐的通知。在发送切换请求48进行切换时，将由切换请求48所指定的移动台8的切换目标的无线接口的标识符称为利用中媒体。另外，当移动台8可以利用的系统是唯一的情况下，将该可以利用系统的移动台8的无线接口的标识符称为利用中媒体。例如，在图3中，在移动台8发送可用性标记(Availabilityindication)37的时刻，移动台8可用的只是第1系统。这时，第1系统的移动台8的无线接口的标识符是利用中媒体。即使当利用中媒体被决定的情况下，通信状态也不一定依赖于发送信息的有无始终使用利用中媒体进行信息包通信。
图19表示移动台8进行切换时的现有的信息交换图的1个例子，系统构成如图1所示。在图19中，当移动台8从无线LAN的访问端口切换到1xEvD0的访问端口的情况下，源FA16是无线LAN系统的外部窗口终端4，目标FA17是1xEvD0系统的外部窗口终端6。另外，当移动台8从1xEvD0的访问端口切换到无线LAN的访问端口的情况下，源FA16是外部窗口终端6，目标FA17是外部窗口终端4。
一旦移动台8检测到第1系统并判断为可用，移动台8就交换信息31、32、33、34、35、36，并在主机窗口终端3进行位置注册。在此，所谓判断为可用的情况，例如是来自移动台8中的第1系统的访问端口的接收电波强度超过阈值或移动台8接收到访问端口发送的信标信号等。或者也可以是移动台通过检查从第1系统的访问端口接收到的信息包所包含的CRC等符号而检测出信息的错误率在一定值以下的情况。
移动台8经位置注册完的系统的源FA16与信息内容服务器1进行通信。主机窗口终端3经外部窗口终端16继续向移动台8发送信息内容38。
一旦移动台8检测到第2系统并判断为可用，移动台8就交换信息39、40、41、42、43、44，并通过外部窗口终端17在主机窗口终端3进行位置注册。主机窗口终端3将信息包的传输路径从经由外部窗口终端16切换到经由外部窗口终端17。主机窗口终端3经外部窗口终端17由第2系统向移动台8发送信息内容49。
按照现有的方式，一旦通信状态发生变化需要进行切换，终端就决定进行切换，此后，在移动台8和主机窗口终端3间进行用于位置注册的信息39、40、41、42、43、44的交换后，切换信息包传输路径。
相对于此，按照本发明，因为在终端检测到可用系统的时刻，依次进行位置注册(信息31-36、39-44等)，并将关于可用系统的信息预先通知(信息37、45等)给主机窗口终端3，所以主机窗口终端3预先掌握着关于可以切换的系统的信息。因此，一旦需要进行切换，如果发送切换推荐47或切换请求48等信息，就可以进行切换步序。所以，终端决定进行切换之后，仅用信息47和48的往返时间就可以切换信息包传输路径。或者，按照本发明，终端决定进行切换之后，仅用信息48的发送时间就可以切换信息包传输路径。按照本发明，因为典型地能够缩短花费几秒的位置注册所需时间，所以典型地能够将切换时间缩短到约几百毫秒的信息往返时间。
图4表示可用性标记37、45的信息格式。类型(Type)51是表示信息是可用性标记的代码。MS主机ID52是在图1所示的系统中专门规定的移动台8的标识符。利用中媒体53是移动台8正在利用的无线接口的标识符(MAC地址)。媒体数54是移动台8位置注册完并可以利用的系统数，仅存储媒体数54表示的数量的55、56、57、58、59的信息组。媒体类型(Media Type)55表示第1系统的类别(无线LAN、1xEvD0等)，MAC地址56是第1系统中的移动台8的接口的MAC地址。AP地址57是成为移动台8的通信对象的第1系统的访问端口的MAC地址。主机地址(Home Address)58是移动台8的第1系统的主机地址。管辖地址(Care-of address)59是移动台8的第1系统的穿惯地址。管辖地址59包含在外部窗口终端发送的代理广告(Agent Advertisement)内，并被通知给移动台8。如果第2以后的系统可以利用，那么继第1系统的信息之后存储55、56、57、48、59的信息组。
移动台8位置注册后或检测到系统可用的状态的变化后，通过正在连接中的系统将可用性标记发送给主机窗口终端3。移动台8如果检测出某系统不能利用，就将媒体数54减少1个，除掉不能利用的系统的信息，并用可用性标记进行通知。由于状态变化，当移动台8使用利用中媒体不能通信时，移动台8从可以利用的系统中选择切换目标，并使用可以利用的系统的无线接口将切换请求发送给主机窗口终端3。主机窗口终端3按照切换请求切换信息包的传输路径。之后，移动台8将反映了系统可用的状态的变化的可用性标记发送给主机窗口终端3。移动台8将利用中媒体作为用所述切换请求指定的切换目标的无线接口的标识符，并将媒体数54减少1个，除掉不能利用的系统的信息用可用性标记进行通知。
主机窗口终端3将可用性标记注册到MS管理表，图9表示MS管理表的1个例子。MS主机ID121是移动台的标识符，利用中媒体122是各移动台正在利用的系统的标识符(MAC地址)，媒体数123是各移动台位置注册后可用的系统数，媒体类型124表示各移动台第1系统的类别(无线LAN、1xEvD0等)，MAC地址125是各移动台第1系统的各移动台中的接口的MAC地址。AP地址126是成为各移动台的通信对象的、各移动台第1系统的访问端口的MAC地址。主机地址127是各移动台第1系统的主机地址。管辖地址(Care-of address)128是各移动台第1系统的穿惯地址。记录由媒体数123所指定的各移动台的可用系统数量的124、125、126、127、128的信息组。
主机窗口终端3收集网络信息，并注册到表上。收集的协议可以是例如SNMP(Simple Network Management Protocol)，也可以是独自的协议。图10表示主机窗口终端3管理的、从无线LAN系统的访问端口收集到的信息的例子。图11表示主机窗口终端3管理的、从1xEvD0系统的访问端口收集到的信息的例子。在图10中，101是无线LAN访问端口的标识符(MAC地址)。102、103、104…是访问端口收容的移动台的无线LAN接口的标识符(MAC地址)。105、106、107…是在访问端口的电波强度等的测定量。例如，在图10中，标识符AP ID W1的访问端口收容着标识符MS ID W11、MS ID W12、MS ID W13…的移动台，这些移动台的接收信号强度(RSSIReceived Signal Strength Indicator)分别是RSSIW11、RSSI W12、RSSI W13…。除此之外，也可以设置表示每个访问端口所收容的移动台数的项目。
同样，在图11中，111是1xEvD0的访问端口的标识符(MAC地址)。112、113、144…是访问端口收容的移动台的1xEvD0接口的标识符(MAC地址)。例如，在图11中，标识符AP ID E1的访问端口收容着标识符MS ID E11、MS ID E12、MS ID E13…的移动台，每个移动台的信号的C/I(载波和干扰波的功率比)是C/I E11、C/I E12、C/I E13…。除此之外，也可以设置表示每个访问端口所收容的移动台数的项目。
主机窗口终端3接收可用性标记后，参照对应媒体类型55的图10或图11的表，能够检索到成为移动台8的通信对象的访问端口的信息。例如，从表中的101或111检索由AP地址57所指定的访问端口，从而得知该访问端口收容的移动台的标识符112、113、114…，或者在有表示每个访问端口所收容的移动台的项目的情况下，从该项目中得知移动台的收容台数。另外，例如从访问端口收容的移动台的标识符112、113、114…检索由可用性标记所指定的MAC地址56，从而得知112适合。主机窗口终端3参照对应标识符112的测定量115，得知作为发送了可用性标记的移动台8的通信对象的访问端口中的移动台8的通信路径的品质(例如信号的接收信号强度)。
图7表示本发明移动台8的构成的1个例子。电源部141对移动台8供电，控制部142进行141、143、144、145、146的各部控制或图3所示的信息发送处理等的控制。另外，从与各系统访问端口的通信状况等来判断无线LAN接口145及1xEvD0接口146是否可用。存储部143存储控制部142的控制信息、来自UIF部144的输入信息及来自接口145、146的输入信息。UIF部144是键盘、显示器等的用户接口。无线LAN接口145进行与无线LAN访问端口9、10、11的信息发送/接收。1xEvD0接口146进行与1xEvD0访问端口12、13、14的信息发送/接收。无线LAN接口145或1xEvD0接口146的MAC地址被存储在可用性标记的、与对应系统的媒体类型55、AP地址57同组的MAC地址56中。图7是具有无线LAN接口145或1xEvD0接口146两个无线接口的移动台的例子。但移动台8也可以具有3个以上的无线接口。
图8表示作为本发明主机窗口终端3的服务器构成的1个例子。控制部131进行132、134、133各部的控制或各种表信息的注册和检索、图3所示的信息发送/接收处理等的控制。存储部132存储图11、12、13所示的表。UIF部133是键盘、显示器等的用户接口。NW IF部134是IP网络和主机窗口终端3的网络接口。
下面说明主机窗口终端3更新管理表的例子。把信息包151输入NWIF部134后，控制部131检查IP标题152所包含的接收地址。如果接收地址是主机窗口终端3的IP地址，控制部131检查IP有效负载153所包含的信息。在IP有效负载153的规定区域的信息是表示可用性标记的代码的情况下，控制部131判定为IP有效负载153内存储有可用性标记。控制部131从存储在存储部132内的MS管理表的MS主机ID121中检索由可用性标记所指定的MS主机ID52。如果未找到MS主机ID52，则将MS主机ID52追加到MS管理表内，并将可用性标记的53、54、55、56、57、58、59分别记录到追加的行122、123、124、125、126、127、128中。如果找到了MS主机ID52，则将可用性标记的53、54、55、56、57、58、59分别记录到MS主机ID121的行122、123、124、125、126、127、128中。
下面说明主机窗口终端3的控制部131进行切换的系统决定方法的例子。在有多个用可用性标记所指示的可用系统的情况下，决定最佳系统。如果可用系统数为1个，主机窗口终端3使用可用的系统。现在设无线LAN被指定为可用性标记的第1媒体类型55，1xEvD0被指定为第2媒体类型55。
一般情况下，无线LAN的访问端口用CSMA/CA(Carrier SenseMultiple Access with Collision Avoidance)而1xEvD0的访问端口用发送程序将数据发送时间分配给访问端口服务的移动台。不存在只有特定的移动台独占发送时间的情况，分配时间基本上是公平地分配给移动台。分配给1台移动台的通信时间减少到访问端口所收容的移动台数分之一。
另外，数据的通信速度在无线LAN中可以按RSSI变化，而在1xEvD0中可按C/I变化，用这些的函数表示。因此，设无线LAN和1xEvD0的数据传输率分别为DRw(RSSI)、DRe(C/I)。
无线LAN的有效数据传输率Rw用公式1计算，1xEvD0的有效数据传输率Re用公式2计算。在此，Nw是无线LAN访问端口所收容的移动台数，Ne是1xEvD0访问端口所收容的移动台数，从存储部132的表中求得。现在设用可用性标记45所指定的第1MAC地址56为MS IDW11。首先，从图10的表中减去计测量RSSI W11的值，求出DRw(RSSIW11)。MS ID W11所收容的AP ID W1的移动台的标识符102、103、104…的数是Nw。用Nw去除DRw(RSSI W11)所得数值就是无线LAN的有效数据传输率Rw。
现在设用可用性标记45所指定的第2MAC地址56为MS ID E21。首先，从图10的表中检索C/I E21的值，求出DRe(C/I E21)。MS ID E21所收容的AP ID E2的移动台的标识符112、113、114…的数是Ne。用Ne去除DRe(C/I E21)所得数值就是1xEvD0的有效数据传输率Re。
公式1RW＝DRw(RSSI)/Nw (1)公式2Re＝DRe(C/I)/Ne(2)关于用可用性标记45的MS主机ID52所指定的移动台8，控制部131比较使用第1MAC地址56计算的Rw和使用第2MAC地址56计算的Re。控制部131将有效数据传输率大的一方的系统判断为最佳，并作为用该MS主机ID52所指定的移动台8的利用中媒体。如果Re比Rw大，则控制部131将1xEvD0作为利用中媒体，如果Rw比Re大，则控制部131将无线LAN作为利用中媒体。
在用所述方法选择的系统与MS管理表正在利用的系统122不同的的情况下，控制部131将切换推荐(Handover recommend)47发送给移动台8。图5表示切换推荐的格式的例子，类型61是表示信息是切换推荐的代码，MS主机ID62是信息接收地址的移动台8的标识符，利用中媒体63表示移动台8正在利用的系统的类别。媒体类型64是推荐的切换目标的系统类别，MAC地址65是推荐的切换目标的系统MAC地址。例如，在控制部131选择1xEvD0为切换目标的情况下，控制部131用媒体类型64设定1xEvD0，将可用性标记45的第2系统的MAC地址56设定为MAC地址65，作成切换推荐信息。
在移动台8接受切换推荐47的推荐进行切换时，移动台8将切换请求(Handover request)48发送给主机窗口终端3。图6表示切换请求的格式的例子。类型71是表示信息是切换请求的代码，MS主机ID72是信息的发送源的移动台8的标识符，利用中媒体73表示移动台8正在利用的无线接口的类别，媒体类型74是切换目标的系统类别，MAC地址75是切换目标的无线接口的MAC地址。主机地址76是移动台8的切换目标的无线接口的主机地址，管辖地址77是移动台8的切换目标的无线接口的管辖地址。
主机窗口终端3接收到切换请求后，将MAC地址75设定为MS管理表的利用中媒体122。
信息内容服务器1向移动台8的主机地址进行信息包发送，并进行信息包发送控制，以便使主机窗口终端3经由最佳的系统。下面说明作为主机窗口终端3的服务器进行的信息包控制的例子。控制部131从信息内容服务器1中检查包含在输入给NW IF部134的IP信息包151的IP标题152中的接收地址。在接收地址是对应移动台8的多个系统的主机地址58的任意一个的情况下，控制部131进行IP信息包151的打包。
在进行RFC2003标准的打包的情况下，控制部131首先将IP标题152的接收地址改写为对应移动台8的正在利用中的系统的主机地址。在此，从MS管理表的移动台8的多个系统的MAC地址125中检索与正在利用中的系统122一致的地址并参照对应一致的系统的主机地址127来得到对应于正在利用中的系统的主机地址。在从MS管理表检索的接收地址与存储在所接收的IP信息包151的IP标题152中的接收地址一致的情况下，不需要改写IP标题152。进而，控制部131将IP标题156附加到改写了所述地址的IP信息包中。在此，IP标题156的发送源地址为主机窗口终端3的IP地址，IP标题156的接收地址为对应于正在利用中的系统122的管辖地址。从MS管理表的移动台8的多个系统的MAC地址125中检索与正在利用中的系统122一致的地址，并参照对应于一致的系统的管辖地址128而得到对应于正在利用中的系统的管辖地址。进而，控制部131从NW IF部134发送打好包的IP信息包。
在进行RFC2004标准的打包的情况下，控制部131将地址163和IP标题162附加到IP有效负载153。在此，地址163对应于移动台8的正在利用中的系统的主机地址。从MS管理表的移动台8的多个系统的MAC地址125中检索与正在利用中的系统122一致的地址，并参照对应于一致的系统的主机地址127而得到对应于正在利用中的系统的主机地址。另外，IP标题162的发送源地址为主机窗口终端3的IP地址，IP标题156的接收地址为对应于正在利用中的系统122的管辖地址。在此，从MS管理表中所存储的移动台8的多个系统的MAC地址125中检索与正在利用中的系统122一致的地址，并参照对应于一致的系统的管辖地址128而得到对应于正在利用中的系统的管辖地址。进而，控制部131从NW IF部134发送打好包的IP信息包。
信息内容服务器1也可以不知道移动台8的最佳的系统。信息内容服务器1如果将信息包发送给移动台8的主机地址，则主机窗口终端3进行控制而经由最佳的系统发送信息包。
下面说明主机窗口终端3从外部窗口终端收集管理信息，并根据来自所述移动台的所述通知和所述管理信息选择无线接口的例子。
图16表示外部窗口终端4的构成图的1个例子。NW IF部202是网络2和外部窗口终端的网络接口，NW IF部204是网络5和外部窗口终端4的网络接口。控制部201参照存储部203所存储的各种表信息，进行信息包发送路径的控制。存储部132存储用于信息包发送路径控制的表和用于网络管理的统计信息。UIF部205是键盘、显示器等的用户接口。NW IF部202、204的规格是IEEE802.3标准化了的以太网(Ethernet(注册商标))。
图17表示输出/输入到NW IF部202、204的信息包格式的1个例子。180是以太网信息包，181是以太网信息包的标题部，182是以太网信息包的数据部。183是以太网信息包的FCS(Frame Check Sequence)，是检测出信息包信息错误的符导。标题部181是控制信息包含接收地址185、发送源地址186。IP信息包151存储在数据部182中。
NW IF部202从网络接收到信息包180后，控制部201解读接收地址185，如果接收地址185是NW IF部202的MAC地址，则使用FCS进行信息包180的错误检测。另外，控制部201对NW IF部202接收到的信息包180进行计数，并将接收信息包数记录在存储部203规定的区域。如果信息包180的信息没有错误，控制部201则根据网络协议处理数据部182所存储的IP信息包151。例如，在数据部182所存储的信息是被打好包的IP信息包155或161的情况下，控制部201分别解读IP标题162、156的接收地址。如果IP标题162、156的接收地址(Care-of address)是外部窗口终端4的NW IF部202的IP地址，则控制部201从打好包的IP信息包155或161中取出IP信息包151。例如控制部201参照用于存储部132所存储的信息包发送路径控制的表，检索对应于IP信息包151的接收地址的发送路径。
如果检索结果的发送路径是NW IF部204，则控制部201使用IP信息包151组成以太网信息包180，由NW IF部204发送。如果未发现检索结果IP信息包151的接收地址，则控制部201废弃IP信息包151。参照用于控制存储部132所存储的信息包发送路径的表，检索对应于IP信息包155或161的接收地址的发送路径。如果信息包180的信息有错误，则控制部201对有错误的信息包进行计数，将有错误的信息包数记录在存储部203规定的区域内。控制部201废弃以及计数有错误的信息包180，并将废弃的信息包数记录到存储部203规定的区域内，控制部201用所述接收信息包数去除废弃的信息包数来计算废弃率，并记录到存储部203规定的区域。
NW IF部204从网络5接收信息包180后，控制部201解读接收地址185，如果接收地址185是NW IF部204的MAC地址，则使用FCS进行信息包180的错误检测。控制部201对NW IF部204接收的信息包180进行计数，并将接收信息包数记录到存储部203规定的区域。如果信息包180的信息没有错误，则控制部201根据网络协议处理数据部182所存储的IP信息包151。
例如，控制部201参照用于记录在控制存储部132内的信息包发送路径的表，检索对应于IP信息包151的接收地址的发送路径。如果检索结果的发送路径是NW IF部202，则控制部201使用信息包151组成以太网信息包180，由NW IF部202发送。如果未找到检索结果IP信息包151的接收地址，则控制部201废弃IP信息包151。如果信息包180的信息有错误，则控制部201对有错误的信息包进行计数，并将有错误的信息包数记录到存储部203规定的区域。控制部201废弃以及计数有错误的信息包180，并将废弃的信息包数记录到存储部203规定的区域。另外，控制部201用所述接收信息包数去除废弃的信息包数来计算废弃率，并记录到存储部203规定的区域。
主机窗口终端3收集网络信息，并注册到表上。收集的协议例如可以是SNMP，也可以是独自协议。图18表示主机窗口终端3管理的、从外部窗口终端收集到的信息的表的1个例子。图18是有从1到L的多个外部窗口终端的情况下的例子。在图18中，191是外部窗口终端NW IF部的标识符(NW IF部202的IP地址)。信息包错误数192是控制部201计数的信息包180数。信息包废弃率193是控制部201计算出来的信息包废弃率。
下面说明主机窗口终端3的控制部131进行切换的系统决定方法的例子。在有多个用可用性标记所指示的可用系统的情况下，决定最佳的系统。如果可用的系统数为一个，主机窗口终端3使用可用系统。假设无线LAN被指定为主机窗口终端3直接接收到的可用性标记的第1媒体类型55，1xEvD0被指定为第2媒体类型55。另外，假设利用中媒体53为无线LAN。控制部131从可用性标记中特定出MAC地址56为利用中媒体53的系统的管辖地址59。被特定的管辖地址59是利用中媒体的外部窗口终端4的IP地址。控制部131从图18所示的表的外部窗口终端的标识符191中检索被特定的管辖地址59。进而，控制部131从表中求出对应于与检索结果所特定的管辖地址59一致的外部窗口终端的标识符191的信息包废弃率193。所述求得的信息包废弃率193是外部窗口终端4的信息包废弃率。控制部131比较求得的信息包废弃率和阈值，在信息包废弃率超过规定的情况下，使用外部窗口终端4的系统，即不选择无线LAN系统。
现在，设控制部131比较某阈值和信息包废弃率，信息包废弃率超过阈值。于是，控制部131将1xEvD0的系统类别设定为媒体类型64，将1xEvD0接口的MAC地址设定为MAC地址65，并将切换推荐47发送给移动台8。图5表示切换推荐的格式的例子。类型61是表示信息为切换推荐的代码。MS主机ID62是信息接收地址的移动台8的标识符。利用中媒体63表示移动台8正在利用的系统的类别。媒体类型64是推荐的切换目标的系统类别，MAC地址65是推荐的切换目标的系统MAC地址。例如，在控制部131选择1xEvD0为切换目标的情况下，控制部131按媒体类型64设定1xEvD0，将可用性标记45的第2系统的MAC地址56设定为MAC地址65，制作成切换推荐信息。
在移动台8接受切换推荐47的推荐并进行切换的情况下，移动台8将切换请求48发送给主机窗口终端3。主机窗口终端3接受切换请求48，将信息包传输路径从无线LAN系统切换到1xEvD0系统。
上述例子是使用信息包废弃率作为管理信息来选择无线接口的例子。但是，作为管理信息，也可以使用信息包错误数、向网络的构成要素进行的接收信息包数或单位时间的接收信息量。另外，上述例子是主机窗口终端3作为网络的构成要素，从外部窗口终端收集管理信息的例子，但是作为网络的构成要素，也可以是路由器、开关、网关。
下面，说明使用每个无线接口的认证状态来选择切换的无线接口的例子。图12表示可用性标记37、45的格式的1个例子。认证状态60是表示移动台8的相应无线接口被通信运营商运用的认证服务器认证的信息。通常，接受服务的用户或移动台被服务运营商认证后，就可以利用通信服务。认证服务器例如包含在5或7个等的通信商运用的网络内。例如按照无线LAN标准(IEEE 802.11)，用来自访问端口的控制信号把认证状态通知给移动台。移动台8进行位置注册后或检测到系统可用状态的变化后，通过正在连接中的系统将可用性标记发送到主机窗口终端3的地址。除上述的情况之外，移动台8检测到认证状态的变化后，则更新认证状态60的状态，将可用性标记发送到主机窗口终端3。
图13表示主机窗口终端3管理的MS管理表的格式的1个例子。例如，认证状态129是表示用各移动台的MAC地址125所指定的无线接口被通信运营商运用的认证服务器认证的信息。下面说明主机窗口终端3的控制部131进行切换的无线接口决定方法的例子。在有多个用可用性标记所指示的可用无线接口的情况下，决定最佳的无线接口。如果有一个可用无线接口，主机窗口终端3使用可用无线接口。现在设无线LAN被指定为可用性标记的第1媒体类型55，1xEvD0被指定为第2媒体类型55。
根据公式3计算无线LAN的有效数据传输率Rw，根据公式4计算1xEvD0的有效数据传输率Re。在此，Waw是按无线LAN接口的认证状态产生的加权值，Wae是按1xEvD0的认证状态产生的加权值。控制部131参照MS管理表的认证状态129进行加权。加权值为正，表示被认证一方的值比未被认证一方的值大。
公式3Rw＝DRw(RSSI)*Waw/Nw (3)公式4Re＝DRe(C/I)*Wae/Ne(4)控制部131比较从同一MS主机ID52的多个MAC地址56计算出的Rw和Re。控制部131判断有效数据传输率大的一方的系统为最佳系统，并选择为用该MS主机ID52所指定的移动台的切换目标。根据本方式，容易选择出来被认证的无线接口的一方，结果，不易发生因新标准认证处理而产生的延迟。
在用所述方法选择的系统与MS管理表的正在利用中的系统122不同的情况下，控制部131将切换推荐47发送给移动台8；在移动台8接受切换推荐47的推荐进行切换的情况下，移动台8将切换请求48发送给主机窗口终端3。进而，主机窗口终端3接收切换请求后，将MAC地址75设定为MS管理表的利用中媒体122。
例如在图13中，认证状态129也可以是用各移动台的MAC地址125所指定的无线接口被通信运营商运用的认证服务器认证的信息以及特定认证处理类别的信息。
这时也与所述例子一样，根据公式3计算无线LAN的有效数据传输率Rw，根据公式4计算1xEvD0的有效数据传输率Re。在此，Waw是由无线LAN接口的认证状态产生的加权值，Wae是1xEvD0的认证状态产生的加权值，控制部131参照MS管理表的认证状态129进行加权。加权值为正，表示被认证一方的值比未被认证一方的值大。将处理量大或处理费时类的认证一方的加权值设为更小的值。根据本方式，容易选择出来短时间内被认证的无线接口的一方，结果，不易发生因新标准认证处理而产生的延迟。
权利要求
1.一种无线系统，具有移动台、与网络连接的服务器、连接在所述网络上并经多个无线接口中的任意一个与所述移动台进行通信的多个访问端口；其特征在于所述移动台具有多个无线接口和判断可用无线接口的控制部；并使用所述多个无线接口中的任意一个，将所述该可用无线接口的标识符通知给所述服务器；将要求向该多个无线接口中的任意一个进行切换的信息发送给所述服务器；所述服务器具有从所述网络的构成要素中收集管理信息并根据来自所述移动台的所述通知和所述管理信息来选择无线接口的控制部以及将该选择的无线接口的标识符通知给所述移动台的通信部；所述控制部根据来自所述移动台的要求所述切换的信息进行信息包发送路径的控制。
2.根据权利要求1的无线系统，其特征在于用于收集所述管理信息的网络的构成要素是所述多个访问端口。
3.根据权利要求2的无线系统，其特征在于所述多个无线接口是根据至少2个不同的无线标准进行通信的无线接口；所述多个访问端口是根据与所述无线接口对应的、至少2个不同的无线标准进行通信的无线接口。
4.根据权利要求3的无线系统，其特征在于该管理信息是所述各访问端口所收容的无线接口的标识符以及该访问端口所收容的无线接口的通信状态；所述服务器具有从该多个标准的无线接口中选择数据传输率为最大的无线接口作为利用的无线接口的装置。
5.根据权利要求2的无线系统，其特征在于移动台对所述服务器进行多个可用无线接口各自的移动目标的网络中的位置注册，并将要求向该无线接口的任意一个进行切换的信息发送给所述服务器；所述服务器具有记录所述多个可用无线接口的位置注册信息的装置，根据所述要求切换的信息进行将信息包发送给该可用无线接口的任意一个的发送路径控制。
6.根据权利要求5的无线系统，其特征在于所述位置注册是移动IP的位置注册。
7.根据权利要求2的无线系统，其特征在于所述移动台将该无线接口的认证状态或认证类别的任一种通知给该服务器；所述服务器的控制部根据该无线接口的认证状态或认证类别的任一种选择通信所使用的无线接口。
8.根据权利要求7的无线系统，其特征在于所述服务器的控制部与未认证完的无线接口相比，优先选择已认证完的无线接口，或者与认证时间长的无线接口相比，优先选择认证时间短的无线接口。
9.一种无线系统中的服务器，该无线系统具备具有多个无线接口的移动台、与网络连接的服务器、连接在所述网络上并经所述多个无线接口的任意一个与所述移动台进行通信的多个访问端口；其特征在于，具有从所述移动台接收可用无线接口的标识符的通知并接收要求向所述多个无线接口的任意一个进行切换的信息的通信部以及从所述网络的构成要素中收集管理信息并根据所述通知和所述管理信息选择无线接口的控制部；所述通信部将选择的无线接口的标识符通知给移动台；所述控制部根据来自移动台的所述要求切换的信息进行信息包发送路径的控制。
10.根据权利要求9的服务器，其特征在于用于收集所述管理信息的网络的构成要素是所述多个访问端口。
11.根据权利要求10的服务器，其特征在于该管理信息是所述各访问端口收容的无线接口的标识符和该访问端口收容的无线接口的通信状态；所述控制部从该多个无线接口中选择传输量最大的无线接口作为通信所使用的无线接口。
12.根据权利要求10的服务器，其特征在于所述通信部从所述移动台接收多个可用无线接口各自的移动目标的网络中的位置注册信息；所述控制部记录所述多个可用无线接口的位置注册信息，并根据所述要求切换的信息进行将信息包发送给该可用无线接口的任意一个的发送路径控制。
13.根据权利要求12的服务器，其特征在于所述位置注册信息是移动IP的位置注册信息。
14.根据权利要求10的服务器，其特征在于所述通信部从所述移动台接收包含该无线接口的认证状态或认证类别的任一种的通知，并从该移动台接收要求向该无线接口的任一个进行切换的信息；所述控制部根据该无线接口的认证状态或认证类别的任一种选择通信所使用的无线接口；所述通信部将选择的无线接口的标识符通知给移动台；所述控制部根据来自移动台的所述要求切换的信息进行信息包发送路径的控制。
15.根据权利要求14的服务器，其特征在于所述控制部与未认证完的无线接口相比，优先选择已认证完的无线接口，或者与认证时间长的无线接口相比，优先选择认证时间短的无线接口。
16.一种无线系统中的移动台，该无线系统具备移动台、与网络连接的服务器、连接在所述网络上并经多个无线接口的任意一个与所述移动台进行通信的多个访问端口，其特征在于具有多个无线接口和控制部；该控制部判断可用无线接口，并使用所述多个无线接口的任意一个将该可用无线接口的标识符通知给所述服务器，再根据由所述服务器所通知的作为切换目标的无线接口的标识符发送要求向该多个无线接口的任意一个进行切换的信息。
17.根据权利要求16的移动台，其特征在于所述多个无线接口是根据至少2个不同的无线标准进行通信的无线接口；所述多个访问端口是根据与所述无线接口对应的、至少2个不同的无线标准进行通信的无线接口。
18.根据权利要求16的移动台，其特征在于所述控制部对所述服务器进行多个可用无线接口各自的移动目标的网络中的位置注册。
19.根据权利要求18的移动台，其特征在于所述位置注册是移动IP的位置注册。
20.根据权利要求16的移动台，其特征在于所述控制部将该无线接口的认证状态或认证类别的任一种通知给所述服务器。
全文摘要
本发明提供一种能够使用从移动台以外的网络的构成要素收集到的信息来选择切换目标的系统并能够缩短在不同系统间切换时间的无线系统，该无线系统设置有具有多个无线接口的移动台、连接在固定网上的服务器和多个访问端口。移动台判断可用无线接口，并将该可用无线接口的标识符通知给服务器。服务器从所述固定网的构成要素收集管理信息，并根据来自移动台的通知和管理信息来选择无线接口。移动台对服务器进行多个可用无线接口各个接口的移动目标的网络内的位置注册。另外，服务器记录所述多个可用无线接口的位置注册信息。
文档编号H04L12/28GK1622680SQ20041007084
公开日2005年6月1日 申请日期2004年7月20日 优先权日2003年11月28日
发明者渡边晃司 申请人:日立通讯技术株式会社