JP2002232436A - 通信ネットワーク制御システムおよび方法、ルータ - Google Patents

通信ネットワーク制御システムおよび方法、ルータ

Info

Publication number
JP2002232436A
JP2002232436A JP2001027048A JP2001027048A JP2002232436A JP 2002232436 A JP2002232436 A JP 2002232436A JP 2001027048 A JP2001027048 A JP 2001027048A JP 2001027048 A JP2001027048 A JP 2001027048A JP 2002232436 A JP2002232436 A JP 2002232436A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
base station
packet
router
adjacent
wireless base
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001027048A
Other languages
English (en)
Inventor
Shuichi Kano
秀一 狩野
Yasuhiro Mizukoshi
康博 水越
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP2001027048A priority Critical patent/JP2002232436A/ja
Priority to EP02001887A priority patent/EP1227627B1/en
Priority to EP02021486A priority patent/EP1278342B1/en
Priority to EP02021483A priority patent/EP1278341B1/en
Priority to DE60203448T priority patent/DE60203448T2/de
Priority to DE60203667T priority patent/DE60203667T2/de
Priority to US10/056,005 priority patent/US7327671B2/en
Priority to DE60202491T priority patent/DE60202491T2/de
Publication of JP2002232436A publication Critical patent/JP2002232436A/ja
Priority to US11/783,475 priority patent/US8446828B2/en
Priority to US11/878,048 priority patent/US7843920B2/en
Priority to US13/868,493 priority patent/US9924411B2/en
Priority to US13/868,457 priority patent/US9301201B2/en
Priority to US13/891,927 priority patent/US20130242740A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Small-Scale Networks (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 移動体の移動によって発生するパケットロス
の発生を低減化する。 【解決手段】 ルータR4’は、上位ネットワーク網1
から移動体MH宛てのパケットが送信された場合に、無
線エリア内に移動体MHが存在する基地局BS2にその
パケットを送信するとともに、無線エリア内に移動体M
Hが存在する基地局BS2に隣接する基地局BS3宛てに
もそのパケットを送信する。移動体MHが、基地局BS
2の無線エリアから基地局BS3の無線エリアに移動した
とする。移動体MHは基地局BS3に位置登録メッセー
ジを送信して基地局BS3に接続する。基地局BS2に送
信されているパケットは、常に隣接する基地局BS3
も送信されているため、移動体MHはパケットロスなく
パケットを受信することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動体通信の階層
型ネットワークにおける通信制御を行なう通信ネットワ
ーク制御システムおよび方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図6は、従来の移動体通信ネットワーク
の構成を示すブロック図である。この移動体通信ネット
ワークは、携帯電話網や、高速道路における自動車の位
置管理システム等に一般的に用いられているものであ
り、TCP/IPプロトコル等を用いたパケット通信に
よって通信を行なうネットワークである。
【0003】図6に示すように、この移動体通信ネット
ワークは、上位ネットワーク網1と、複数のルータRn
(n=1〜7)と、固定の基地局BS1〜BS8と、移動
体MHとを備えている。上位ネットワーク網1は、広域
のネットワーク網、例えば、インターネットであっても
よい。各ルータRnは、上位ネットワーク網1と各基地
局BS1〜BS8とを分岐接続する。各ルータRnは、階
層的に接続されている。最上位層のルータR1は、上位
ネットワーク網1と接続されている。ルータR1の下位
層にはルータR2およびR3があり、それぞれがルータR
1と接続されており、ルータR1はそれらを配下としてい
る。ルータR2、R3の下位層には、それぞれルータ
4、R5と、ルータR6、R7とが接続されており、ルー
タR2、R3はそれらを配下としている。また、ルータR
4には基地局BS1、BS2が、ルータR5には基地局BS
3、BS4が、ルータR6には基地局BS5、BS6が、ル
ータR 7には基地局BS7、BS8が、それぞれ接続さ
れ、各ルータR4〜R7は、それらを配下としている。移
動体MHは、無線で基地局BS1〜BS7のいずれかの基
地局に無線でリンク確立して接続し、以下に示すように
上位ネットワーク網1への通信経路を確立して通信相手
(不図示)との通信を行なう。
【0004】移動体MHから送信される位置登録メッセ
ージは、基地局BSnに送信される(図6の)。各ル
ータRnは、そのメッセージに基づいて経路情報を更新
するとともに、そのメッセージを上位層のルータへ転送
する(図6の、、)。経路情報とは、移動体MH
宛てのパケットを受信した場合の、そのパケットの送信
先を示すための経路情報であり、この経路情報はそのル
ータRnが有するルーティングテーブルに登録される。
したがって、位置登録メッセージが最上位のルータR1
に到達したときに、このネットワークにおける移動体M
Hへの通信経路が確立される。例えば、図6では、移動
体MH−基地局BS2−ルータR4−ルータR2−ルータ
1という通信経路が確立されている。この状態で、上
位ネットワーク網1から移動体MH宛てのパケットが送
信された場合、ルータR1は、自らが保持する経路情報
に基づいてルータR2にそのパケットを送信する
(’)。そしてルータR2は、自らが保持する経路情
報に基づいてルータR4にそのパケットを送信する
(’)。ルータR4は、自らが保持する経路情報に基
づいて基地局BS2にそのパケットを送信する
(’)。基地局BS2は、移動体MHにそのパケット
を送信する(’)。つまり、上位ネットワーク網1か
ら送信された移動体MH宛てのパケットは、ルータR1
−ルータR2−ルータR4−基地局BS2−移動体MHの
順に送信される。
【0005】図7は、移動体MHが基地局BS2の無線
エリアから基地局BS3の無線エリアへと移動した場合
の移動体通信ネットワークの動作を示すブロック図であ
る。なお、隣接する基地局同士の無線エリアは、一部重
複しているのが一般的であるが、図7では、説明を簡単
にするために、各基地局の無線エリアを、その基地局の
電波強度が他の基地局の電波強度に比べて最も高いエリ
アとして明確に区別して図示している。移動体MHは、
各基地局からの電波の中で、最も電波強度が高い基地局
とリンク確立を行なうため、移動体MHが基地局BS3
の無線エリアへ移動すると、移動体MHは、基地局BS
3とリンク確立して接続し、位置登録メッセージを送信
して、その位置登録メッセージが基地局BS3−ルータ
5−ルータR2−ルータR1と伝達されることにより、
ルータR1−ルータR2−ルータR5−基地局BS3が移動
体MHへの新たな通信経路として確立される(’、
’、’、’)。
【0006】しかしながら、従来の移動体通信ネットワ
ークでは、上位ネットワーク網1から移動体MHへ断続
的にパケットが送信されている最中に、移動体MHが基
地局BS2の無線エリアから基地局BS3の無線エリアへ
と移動した場合、基地局BS 3を経由する新たな通信経
路ができるまでの間は、基地局BS2経由でそれらのパ
ケットが送信される。したがって、移動体MHは基地局
BS3の無線エリアへと移動して基地局BS2の無線エリ
アから外れた場合には、それらのパケットを受信するこ
とができなくなる。即ち、従来の移動体通信ネットワー
クでは、移動体MHが断続的にパケットを受信している
最中に接続する基地局を変更した場合には、移動体MH
がパケットを受信できなくなる状態、いわゆるパケット
ロスが発生してしまう。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来の移動体通信ネットワークでは、移動体が接続してい
た基地局の無線エリアから別の基地局の無線エリアに移
動している最中に、接続していた基地局から断続的にパ
ケットを受信していた場合には、移動体から基地局の無
線エリアを出てから別の基地局を介した移動体への通信
経路が確立されるまでの間に、移動体は元の基地局から
送信されたパケットを受信することができなくなり、パ
ケットロスが発生してしまうという問題があった。
【0008】本発明は、移動体の移動によって発生する
パケットロスの発生を低減化することができる通信ネッ
トワーク制御システムおよび方法を提供することを目的
とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、複数の無線基地局と、該各無線基地局の
いずれかに無線で接続して通信を行なう移動体と、上位
ネットワーク網と前記各無線基地局との間の通信経路を
ルーティングする複数のルータが階層的に接続され、最
上位層のルータが前記上位ネットワーク網に接続され、
最下位層のルータが前記各無線基地局と接続されている
階層型ネットワークとを備える通信ネットワーク制御シ
ステムにおいて、前記上位ネットワーク網と前記移動体
が接続している無線基地局との間の通信経路上にあるル
ータのうちいずれか1つのルータは、前記移動体宛ての
パケットを当該無線基地局に転送するとともに、当該無
線基地局に隣接する隣接無線基地局にも前記パケットを
転送するバイキャスト・ルータとなることを特徴とす
る。
【0010】本発明のネットワーク制御システムでは、
移動体宛てのパケットを移動体が接続している無線基地
局およびその無線基地局に隣接する隣接無線基地局の両
方に送信することによって、移動体が隣接基地局に接続
した場合に、その隣接基地局から直ちにパケットを受信
することができるようになるため、移動体の移動によっ
て発生するパケットロスの発生を低減化することができ
る。
【0011】また、本発明の他の通信ネットワーク制御
システムでは、複数の無線基地局と、該各無線基地局の
いずれかに無線で接続して通信を行なう移動体と、上位
ネットワーク網と前記各無線基地局との間の通信経路を
ルーティングする複数のルータが階層的に接続され、最
上位層のルータが前記上位ネットワーク網に接続され、
最下位層のルータが前記各無線基地局と接続されている
階層型ネットワークとを備える通信ネットワーク制御シ
ステムにおいて、前記上位ネットワーク網と前記移動体
が接続している無線基地局との間の通信経路上のルータ
の中から、当該各ルータの経路情報に基づいて、前記通
信経路と前記上位ネットワーク網と当該無線基地局に隣
接する隣接無線基地局との間の最短経路との分岐点とし
て探索されたルータは、前記移動体宛てのパケットを当
該無線基地局に転送するとともに、当該無線基地局に隣
接する隣接無線基地局にも前記パケットを転送するバイ
キャスト・ルータとなることを特徴とする。
【0012】本発明の通信ネットワーク制御システムで
は、上位ネットワーク網と移動体が接続している無線基
地局との間の通信経路と、上位ネットワーク網と当該無
線基地局に隣接する隣接無線基地局との間の最短経路と
の分岐点のルータがバイキャスト・ルータとなる。こう
することによって、階層型ネットワークにおける移動体
宛てのパケットのトラフィック量を最小とすることがで
きるため、階層型ネットワークの負荷を低減化すること
ができる。
【0013】また、本発明の他の通信ネットワーク制御
システムでは、さらに、前記各無線基地局のうち、前記
移動体によって検出される電波強度が最も強い無線基地
局が、前記隣接無線基地局として選択切り換えされ、前
記隣接無線基地局の切り換えに伴って前記バイキャスト
・ルータの再探索が行われる。
【0014】本発明の通信ネットワーク制御システムで
は、移動体の移動方向が変わり、次回接続する基地局の
候補が変わった場合でも、最短経路およびバイキャスト
・ルータを変更して、移動体の移動方向の変更に対応す
ることができる。
【0015】また、本発明の他の通信ネットワーク制御
システムでは、前記バイキャスト・ルータは、前記移動
体宛てのパケットの送信順を示すラベル値を付与して前
記パケットを転送する。
【0016】本発明の通信ネットワーク制御システムで
は、移動体宛てのパケットに送信順を示すラベル値が付
与されるため、経路上のルータや無線基地局や移動体
が、そのラベル値をチェックすることによって、パケッ
トの受信状態を管理することができる。
【0017】また、本発明の他の通信ネットワーク制御
システムでは、前記隣接無線基地局に転送するパケット
をキューイングするキューイング手段をさらに備える。
【0018】本発明の通信ネットワーク制御システムで
は、移動体宛てのパケットをキューイングしておくキュ
ーイング手段を備えることによって、移動体が隣接無線
基地局に接続してきた場合に、キューイングするパケッ
トを移動体に送信することができるため、パケット落ち
を無くすことができる。
【0019】また、本発明の他の通信ネットワーク制御
システムでは、前記移動体は、前記隣接無線基地局に接
続する際に、最後に受信したパケットのラベル値を前記
隣接無線基地局に送信し、前記キューイング手段は、キ
ューイングするパケットのうち、前記移動体から受信し
たラベル値より大きいラベル値を有するパケットを前記
移動体に送信する。
【0020】本発明の通信ネットワーク制御システムで
は、キューイング手段が、移動体がすでに受信したパケ
ットを移動体に送信しなくなる。こうすることによっ
て、移動体が同一パケットを重複して受信しなくて済む
ようになるため、移動体と基地局との間の転送効率を改
善することができる。
【0021】また、本発明の他の通信ネットワーク制御
システムでは、前記移動体が前記無線基地局および前記
隣接無線基地局両方からパケットを受信可能な状態にあ
るときに、前記移動体は今回受信したパケットのラベル
値がすでに受信したパケットのラベル値と一致する場合
には今回受信したパケットを破棄する。
【0022】本発明の通信ネットワーク制御システムで
は、移動体が基地局および隣接基地局の両方からパケッ
トを受信できる状態にあっても、パケットに設定されて
いるラベル値をチェックすることによって重複して受信
したパケットのいずれかを破棄することができる。
【0023】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態の通信ネ
ットワーク制御システムおよび方法について図面を参照
して詳細に説明する。全図において、同一の符号がつけ
られている構成要素は、すべて同一のものを示す。
【0024】(第1の実施形態)本発明の第1の実施形
態の通信ネットワーク制御システムおよび方法について
説明する。図1、図2は、本実施形態の通信ネットワー
ク制御システムの構成および動作を示すブロック図であ
る。図1に示すように、本実施形態の通信ネットワーク
制御システムの構成は、ルータR1〜R7の代わりに、ル
ータR1’〜R7’を備えている点が、図6の通信ネット
ワークの構成と異なっている。ルータR4’〜R7’は、
ルータR4〜R7と同様に、配下の基地局BSnと接続さ
れており、ルータR4’〜R7’には、配下の基地局BS
nにどの基地局BSnが隣接しているかという情報が予め
登録されている。本実施形態の通信ネットワーク制御シ
ステムでは、基地局BS2に隣接する基地局が基地局B
3であるとする。
【0025】ルータR4’〜R7’は、上位ネットワーク
網1から移動体MH宛てのパケットが送信された場合
に、無線エリア内に移動体MHが存在する基地局BSn
にそのパケットを送信するとともに、無線エリア内に移
動体MHが存在する基地局BS nに隣接する基地局BSn
宛てにもそのパケットを送信するバイキャストルータと
なっている。
【0026】図1に示すように、移動体MHが基地局B
2の無線エリア内に存在する場合には、移動体MHか
ら送信される位置登録メッセージによってルータR1
−ルータR2’−ルータR4’−基地局BS2の通信経路
が確立されている。この通信経路によって、上位ネット
ワーク網1から送信されたパケットは、基地局BS2
介して移動体MHへ送信されている(’、’、
’、’)。そして、通信経路上にあるルータR4
は、基地局BS2にそのパケットを送信するとともに、
基地局BS2に隣接する基地局BS3宛てにもルータ
2’、R5’を介してそのパケットを送信している
(’、’)。
【0027】ここで、図2に示すように、移動体MH
が、基地局BS2の無線エリアから基地局BS3の無線エ
リアに移動したとする。移動体MHは基地局BS3に位
置登録メッセージを送信して基地局BS3に接続する。
【0028】基地局BS2は移動体MH宛てのパケット
を移動体MHに送信しようとするが、すでに移動体MH
は基地局BS2の無線エリア圏外にあるため、送信に失
敗する。しかし、基地局BS3には、すでにルータR4
からパケットが送信されているため、基地局BS3は、
移動体MHにそのパケットを送信することができる。
【0029】以上述べたように、基地局BS2に送信さ
れているパケットは、常に隣接する基地局BS3にも送
信されているため、移動体MHは基地局BS3に接続し
てもパケットロスなくパケットを受信することができ
る。
【0030】また、本実施形態の通信ネットワーク制御
システムでは、バイキャスト・ルータを基地局BSn
接続する最下位層のルータとしたが、本発明の通信ネッ
トワーク制御システムは、これに限定されるものではな
く、通信経路上のルータであれば、どの層のルータがバ
イキャスト・ルータになってもよい。ネットワークの負
荷を考慮した場合、パケットのトラフィック量が最小と
なるように、バイキャスト・ルータとして移動体が接続
している基地局およびその基地局に隣接する基地局の両
方を配下に有するルータ、すなわちルータR2’が選択
されるのが最適であるが、バイキャスト・ルータの最適
化を図るためには、以下の第2の実施形態に示すような
複雑な経路制御処理が各ルータに必要となる。本実施形
態の通信ネットワーク制御システムでは、そのような経
路制御処理を行なわないため、各ルータの負荷が軽減さ
れる。
【0031】本実施形態の通信ネットワーク制御システ
ムでは、パケットのバイキャストを基地局近傍の末端の
ネットワークのみで行なっているので、上位ネットワー
ク網1でバイキャスト制御を行なう必要がないため、上
位ネットワーク網1の負荷が軽減されている。
【0032】また、このネットワークは、ツリ−構造の
ネットワークとなっているので、各階層のルータがいず
れの基地局を配下としているかや、隣接する基地局がど
れであるかといった情報は、非常に簡単な情報として整
理可能となっている。そのため、それらの情報を保持す
るルータの負荷は極めて軽減される。
【0033】(第2の実施形態)本発明の第2の実施形
態の通信ネットワーク制御システムおよび方法について
説明する。図3、図4は、本実施形態の通信ネットワー
ク制御システムの構成および動作を示すブロック図であ
る。本実施形態の通信ネットワーク制御システムは、ル
ータR1’〜R7’の代わりに、ルータR1’’〜R7’’
を備えている点が、図1、図2に示す第1の実施形態の
通信ネットワーク制御システムと異なっている。
【0034】上述したように、隣接する基地局BSn
てにもそのパケットを送信するバイキャスト・ルータ
は、移動体が接続している基地局およびその基地局に隣
接する基地局の両方を配下に有するルータ、すなわち上
位ネットワーク網1と移動体MHとの間の通信経路と、
上位ネットワーク網1と移動体が接続している基地局に
隣接する基地局との間の最短経路との分岐点となるルー
タであることが望ましい。
【0035】本実施形態の通信ネットワーク制御システ
ムおよび方法では、上位ネットワーク網1と移動体MH
が接続している基地局との間の通信経路上のルータの中
から、各ルータの経路情報に基づいて、その通信経路と
上位ネットワーク網1とその基地局に隣接する基地局と
の間の最短経路である補助経路との分岐点となるルータ
を探索し、そのルータが、移動体MH宛てのパケットを
受信した場合には、そのパケットをその基地局に転送す
るとともに、その基地局に隣接する基地局にもパケット
を転送する。
【0036】図3に示すように、移動体MHが基地局B
2の無線エリアに存在する場合、移動体MHから送信
される位置登録メッセージは、基地局BS2に送信され
る()。基地局BS2は、ルータR4’’にその位置登
録メッセージを送信する()。ルータR4’’は、そ
のメッセージに基づいて自身が保持する経路情報を更新
するとともに、その経路情報に基づいて、基地局BS2
に隣接する基地局BS3が配下にあるか否かチェックす
る。
【0037】ルータR4’’は、基地局BS3が配下にな
いこと確認した後、ルータR2’’に対し、位置登録メ
ッセージとともに、分岐点を探索するための分岐点探索
メッセージを送信する()。ルータR2’’は、保持
する経路情報を転送された位置登録メッセージに基づい
て更新するとともに、基地局BS2に隣接する基地局B
3が配下にあるか否かをその経路情報を参照してチェ
ックする。
【0038】ルータR2’’は、経路情報から基地局B
3の上位層であるルータR5’’が配下にあることか
ら、基地局BS3が自分の配下にあると判断し、バイキ
ャスト・ルータとして動作することを保持する経路情報
に設定する。
【0039】ルータR2’’は、ルータR1’’に位置登
録メッセージを送信するとともに()、隣接基地局へ
移動体MH宛てのパケットを送信するための補助経路を
作成するための補助経路作成メッセージを基地局BS3
への経路となるルータR5’’に送信する()。
【0040】ルータR1’’は、保持する経路情報を位
置登録メッセージに基づいて更新する。こうして、ルー
タR1’’−ルータR2’’−ルータR4’’−基地局B
2の通信経路が確立される。さらに、ルータR5’’
は、受信した補助経路作成メッセージに基づいて、基地
局BS3への経路を作成する。こうして、ルータR1’’
−ルータR2’’−ルータR5’’−基地局BS3の補助
経路が確立される。
【0041】ルータR1’’−ルータR2’’−ルータR
4’’−基地局BS2の通信経路およびルータR1’’−
ルータR2’’−ルータR5’’−基地局BS3の補助経
路が確立されている場合、上位ネットワーク網1から送
信された移動体宛てのパケットは、図4に示す流れで移
動体MHに送信される。すなわち、ルータR2’’はバ
イキャスト・ルータとして、通信経路に沿ってルータR
4’’にパケットを送信するとともに(’)、補助経
路に沿ってルータR5’’にもパケットを送信する
(’)。
【0042】ここで、図4に示すように、移動体MH
が、基地局BS2の無線エリアから基地局BS3の無線エ
リアに移動したとする。移動体MHは基地局BS3に位
置登録メッセージを送信して基地局BS3に接続する。
基地局BS2は移動体MH宛てのパケットを移動体MH
に送信しようとするが、すでに移動体MHは基地局BS
2の無線エリア圏外にあるため、送信に失敗する。しか
し、基地局BS3には、すでにルータR5’’からパケッ
トが送信されているため、基地局BS3は、移動体MH
にそのパケットを送信することができる。つまり、基地
局BS2に送信されているパケットは、常に隣接する基
地局BS3にも送信されているため、移動体MHはパケ
ットロスなくパケットを受信することができる。
【0043】なお、移動体MHが基地局BS3に接続後
は、新たにルータR1’’−ルータR 2’’−ルータ
5’’−基地局BS3が通信経路となる。このときに
は、ルータR1’’−ルータR2’’−ルータR4’’−
基地局BS2を補助経路としてもよい。
【0044】以上述べたように、本実施形態の通信ネッ
トワーク制御システムでは、上位ネットワーク網1と移
動体MHが接続している基地局との間の通信経路と、上
位ネットワーク網1と基地局に隣接する基地局との間の
補助経路との分岐点のルータがバイキャスト・ルータと
なる。したがって、本実施形態の通信ネットワーク制御
システムでは、第1の実施形態の通信ネットワーク制御
システムと比べて、パケットのトラフィック量を削減す
ることができる。
【0045】なお、本実施形態の通信ネットワーク制御
システムでは、バイキャスト・ルータは、補助経路メッ
セージを発信して、隣接基地局に移動体MH宛てのパケ
ットを送信するための補助経路を作成するとしたが、本
発明の通信ネットワーク制御システムはこれに限定させ
るものではなく、バイキャスト・ルータは、補助経路を
作成せずに、移動体MH宛てのパケットに隣接基地局の
宛先を付加したパケットを隣接基地局宛てに送信するよ
うにしてもよい。補助経路を作成する方法をとるか否か
は、システムを設計する際に、ネットワークのトラフィ
ック許容量等を考慮して決定するのが望ましい。
【0046】また、本実施形態の通信ネットワーク制御
システムでは、分岐点探索メッセージは、ルータ
4’’から上位層に発せられたが、分岐点探索メッセ
ージは、移動体MHから発せられるようにしてもよい。
この場合には、移動体MHは、接続している基地局BS
2以外の基地局から発せられる電波強度を測定し、その
中で一番強い電波強度である基地局を隣接基地局として
その隣接基地局への補助経路を作成するような分岐点探
索メッセージを発する。移動体MHの移動方向が変わっ
て、隣接基地局として指定した基地局とは別の基地局の
電波強度の方が強くなった場合、移動体MHは、その別
の基地局を隣接基地局として指定した分岐点探索メッセ
ージを接続する基地局に対して送信する。その際、移動
体MHは、分岐点探索メッセージとともに、現在バイキ
ャスト・ルータとなっているルータに、バイキャストル
ータの解除メッセージを送信する。現在バイキャスト・
ルータとなっているルータは、この解除メッセージを受
信すると、通信経路と新しい補助経路との分岐点となっ
ていない場合には、通信経路のみにパケットを送信する
通常のルータに戻る。この方法は、移動体MHの移動方
向が頻繁に変わる場合、すなわち隣接基地局が頻繁に変
わる場合に有効である。
【0047】(第3の実施形態)次に、本発明の第3の
実施形態の通信ネットワーク制御システムについて説明
する。上述したように、第1、第2の実施形態の通信ネ
ットワーク制御システムに示すようなバイキャスト方式
を用いることによって、移動体が各基地局の無線エリア
間を移動した場合によるパケットロスの発生を低減化す
ることができる。
【0048】しかしながら、厳密に言えば、上述した第
1、第2の実施形態の通信ネットワーク制御システムに
おいても、接続する基地局が切り替わった際にまさに受
信中だったパケットは、受信することができずにパケッ
ト落ちとなる。このパケット落ちは、トランスポート層
のパフォーマンスを低下させる要因となる。本実施形態
の通信ネットワーク制御システムおよび方法では、上述
のパケット落ちの発生を防止する。
【0049】図5は、本実施形態の通信ネットワーク制
御システムの構成および動作を示すブロック図である。
本実施形態の通信ネットワーク制御システムは、基地局
BS 1〜BS8の代わりに、基地局BS1’〜BS8’を備
えている点が、第2の通信ネットワーク制御システムと
異なっている。本実施形態の通信ネットワーク制御シス
テムでは、基地局BS1’〜BS8’は、補助経路上の基
地局となっている場合に、上位層から送信されてくるパ
ケットをキューイングするキューイング手段を備える。
【0050】本実施形態の通信ネットワーク制御システ
ムでは、図3、図4に示す第2の実施形態の通信ネット
ワーク制御システムと同様に、移動体MHが始め基地局
BS 2の無線エリア内に存在し、バイキャスト・ルータ
がルータR2’’となっていて、ルータR1’’−ルータ
2’’−ルータR4’’−基地局BS2の通信経路およ
びルータR1’’−ルータR2’’−ルータR5’’−基
地局BS3の補助経路が確立されているとする。したが
って、移動体MH宛てのパケットは基地局BS2’に送
信されるとともに、基地局BS3’のキューイング手段
においてキューイングされる。
【0051】本実施形態の通信ネットワーク制御システ
ムでは、バイキャスト・ルータであるルータR2’’
は、上位層から送信されたパケットに送信順を示すラベ
ル値を付与してそのパケットを下位層に転送する。例え
ば、そのパケットがIPバージョン6(以下、IPv
6)のパケットである場合には、ルータR2’’は、I
Pv6ヘッダフォーマットのフローラベルフィールドや
オプションなどにラベル値を設定する。なお、このラベ
ル値は、パケットの送信順が判別できるようにパケット
に付与されていればよい。例えば、ラベル値としては、
100、101、102…という連続値が用いられても
よいし、100、105、110、115、120…と
いった離散値が用いられていてもよい。
【0052】ここで、移動体MHが基地局BS3の無線
エリアに移動したとする。基地局BS3に接続すると、
移動体MHは位置登録メッセージとともに、今まで接続
していた基地局BS2から最後に受信したパケットのラ
ベル値を基地局BS3に通知する。基地局BS3のキュー
イング手段は、キューイングしたパケットのうち、移動
体MHから送信されたラベル値以下のラベル値を有する
パケットを全て破棄するとともに、破棄しなかったパケ
ットを移動体MHへ送信する。こうすることによって移
動体MHはパケット落ちを発生させることなくパケット
を受信することができ、トランスポート層のスループッ
トを低下させないようにすることができる。
【0053】なお、本実施形態の通信ネットワーク制御
システムでは、基地局BS3がパケットのキューイング
を行なうとしたが、基地局BS3の上位層のルータ
5’’がキューイング手段を備え、ルータR5’’のキ
ューイング手段によって、パケットのキューイングが行
われてもよい。
【0054】また、移動体通信のネットワークでは、上
述したように、実際には隣接する基地局の無線エリアが
一部が重なりあうように各基地局が配置されている。こ
のような場合には、移動体MHは、各基地局BSnの無
線エリア間を移動する際に、同時にそれらの基地局から
同じデータを重複して受信するようにすれば、滑らかな
基地局の切り換えを行なうことができる。このようなネ
ットワークにおいても、送信されるパケットに連続した
ラベル値を付与していれば、移動体MHが受信したパケ
ットをラベル値をチェックして、そのラベル値がすでに
受信したパケットのラベル値であれば、移動体MHは、
そのパケットを破棄することもできる。
【0055】本実施形態の通信ネットワーク制御システ
ムでは、各ルータを第2の実施形態の通信ネットワーク
制御システムにおけるルータR1’’〜R7’’であると
したが、本発明の通信ネットワーク制御システムは、こ
れに限定されるものではなく、第1の実施形態の通信ネ
ットワーク制御システムにおけるルータR1’〜R7’を
備えていてもよい。
【0056】なお、図1〜図5では、ルータの数は2
つ、ルータの階層数は3つ、上位層のルータから下位層
のルータあるいは基地局への分岐数は2つ、基地局の数
は8つ、移動体の数は1つとなっているが、本発明の移
動体通信ネットワーク制御システムは、これに限定され
るものではなく、ルータの数、ルータの階層数、分岐
数、基地局の数、あるいは移動体の数は幾つであっても
よい。
【0057】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の通信ネット
ワーク制御システムは、以下に示す効果を有する。 (1) 移動体宛てのパケットを移動体が接続している
無線基地局およびその無線基地局に隣接する隣接無線基
地局の両方に送信することによって、移動体が隣接基地
局に接続した場合に、その隣接基地局から直ちにパケッ
トを受信することができるようになるため、移動体の移
動によって発生するパケットロスの発生を低減化するこ
とができる。
【0058】また、階層型ネットワーク内のみでバイキ
ャスト通信を行なうため、上位ネットワーク網のトラフ
ィックを抑制することができる。 (2) 上位ネットワーク網と移動体が接続している無
線基地局との間の通信経路と、上位ネットワーク網と当
該無線基地局に隣接する隣接無線基地局との間の補助経
路との分岐点のルータがバイキャスト・ルータとなる。
こうすることによって、階層型ネットワークにおける移
動体宛てのパケットのトラフィック量を最小とすること
ができるため、階層型ネットワークの負荷を低減化する
ことができる。 (3) 移動体宛てのパケットに送信順を示すラベル値
が付与されるため、経路上のルータや無線基地局や移動
体が、そのラベル値をチェックすることによって、パケ
ットの受信状態を管理することができる。 (4) 移動体宛てのパケットをキューイングしておく
キューイング手段を備えることによって、移動体が隣接
無線基地局に接続してきた場合に、キューイングするパ
ケットを移動体に送信することができるため、パケット
落ちを無くし、トランスポート層のパフォーマンスの低
下を抑制することができる。 (5) 移動体が同一パケットを重複して受信しなくて
済むようになるため、移動体と基地局との間の転送効率
を改善することができる。 (6) 移動体が基地局および隣接基地局の両方からパ
ケットを受信できる状態にあっても、パケットに設定さ
れているラベル値をチェックすることによって重複して
受信したパケットのいずれかを破棄することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態の通信ネットワーク制
御システムの構成および移動体宛てのパケットが送信さ
れる際の動作を示すブロック図である。
【図2】本発明の第1の実施形態の通信ネットワーク制
御システムの構成および移動体が移動した際の動作を示
すブロック図である。
【図3】本発明の第2の実施形態の通信ネットワーク制
御システムの構成および通信経路が確立される際の動作
を示すブロック図である。
【図4】本発明の第2の実施形態の通信ネットワーク制
御システムの構成および移動体が移動する際の動作を示
すブロック図である。
【図5】本発明の第3の実施形態の通信ネットワーク制
御システムの構成および動作を示すブロック図である。
【図6】従来の移動体通信ネットワークの構成および通
信動作を示すブロック図である。
【図7】従来の移動体通信ネットワークの動作および移
動体が移動した際の動作を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 上位ネットワーク網 BS1〜BS8、BS1’〜BS8’ 基地局 MH 移動体 R1〜R7、R1’〜R7’、R1’’〜R7’’ ルータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5K030 HA08 HD03 HD06 JL01 JT09 KA03 LD02 5K033 CB08 CB13 DA05 DA16 DA19 DB12 DB16 DB18 EC04 5K067 AA12 AA13 BB02 EE02 EE10 EE16 EE24 GG01 GG11 HH17 JJ35 JJ39 JJ71

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の無線基地局と、 該各無線基地局のいずれかに無線で接続して通信を行な
    う移動体と、 上位ネットワーク網と前記各無線基地局との間の通信経
    路をルーティングする複数のルータが階層的に接続さ
    れ、最上位層のルータが前記上位ネットワーク網に接続
    され、最下位層のルータが前記各無線基地局と接続され
    ている階層型ネットワークとを備える通信ネットワーク
    制御システムにおいて、 前記上位ネットワーク網と前記移動体が接続している無
    線基地局との間の通信経路上にあるルータのうちいずれ
    か1つのルータは、前記移動体宛てのパケットを当該無
    線基地局に転送するとともに、当該無線基地局に隣接す
    る隣接無線基地局にも前記パケットを転送するバイキャ
    スト・ルータとなることを特徴とする通信ネットワーク
    制御システム。
  2. 【請求項2】 複数の無線基地局と、 該各無線基地局のいずれかに無線で接続して通信を行な
    う移動体と、 上位ネットワーク網と前記各無線基地局との間の通信経
    路をルーティングする複数のルータが階層的に接続さ
    れ、最上位層のルータが前記上位ネットワーク網に接続
    され、最下位層のルータが前記各無線基地局と接続され
    ている階層型ネットワークとを備える通信ネットワーク
    制御システムにおいて、 前記上位ネットワーク網と前記移動体が接続している無
    線基地局との間の通信経路上のルータの中から、当該各
    ルータの経路情報に基づいて、前記通信経路と前記上位
    ネットワーク網と当該無線基地局に隣接する隣接無線基
    地局との間の最短経路との分岐点として探索されたルー
    タは、前記移動体宛てのパケットを当該無線基地局に転
    送するとともに、当該無線基地局に隣接する隣接無線基
    地局にも前記パケットを転送するバイキャスト・ルータ
    となることを特徴とする通信ネットワーク制御システ
    ム。
  3. 【請求項3】 前記各無線基地局のうち、前記移動体に
    よって検出される電波強度が最も強い無線基地局が、前
    記隣接無線基地局として選択切り換えされ、 前記隣接無線基地局の切り換えに伴って前記バイキャス
    ト・ルータの再探索が行われる請求項2記載の通信ネッ
    トワークシステム。
  4. 【請求項4】 前記バイキャスト・ルータは、前記移動
    体宛てのパケットの送信順を示すラベル値を付与して前
    記パケットを転送する請求項1から3のいずれか1項記
    載の通信ネットワーク制御システム。
  5. 【請求項5】 前記隣接無線基地局に転送するパケット
    をキューイングするキューイング手段をさらに備える請
    求項4記載の通信ネットワーク制御システム。
  6. 【請求項6】 前記移動体は、前記隣接無線基地局に接
    続する際に、最後に受信したパケットのラベル値を前記
    隣接無線基地局に送信し、 前記キューイング手段は、キューイングするパケットの
    うち、前記移動体から受信したラベル値より大きいラベ
    ル値を有するパケットを前記移動体に送信する請求項5
    記載の通信ネットワーク制御システム。
  7. 【請求項7】 前記移動体が前記無線基地局および前記
    隣接無線基地局両方からパケットを受信可能な状態にあ
    るときに、前記移動体は今回受信したパケットのラベル
    値がすでに受信したパケットのラベル値と一致する場合
    には今回受信したパケットを破棄する請求項4記載の通
    信ネットワーク制御システム。
  8. 【請求項8】 複数の無線基地局と、 該各無線基地局のいずれかに無線で接続して通信を行な
    う移動体と、 上位ネットワーク網と前記各無線基地局との間の通信経
    路をルーティングする複数のルータが階層的に接続さ
    れ、最上位層のルータが前記上位ネットワーク網に接続
    され、最下位層のルータが前記各無線基地局と接続され
    ている階層型ネットワークとを備えるシステムの通信ネ
    ットワーク制御方法であって、 前記上位ネットワーク網と前記移動体が接続している無
    線基地局との間の通信経路上にあるルータのうちいずれ
    か1つのルータは、前記移動体宛てのパケットを受信し
    た場合には、バイキャスト・ルータとして、前記パケッ
    トを当該無線基地局に転送するとともに、当該無線基地
    局に隣接する隣接無線基地局にも前記パケットを転送す
    る通信ネットワーク制御方法。
  9. 【請求項9】 複数の無線基地局と、 該各無線基地局のいずれかに無線で接続して通信を行な
    う移動体と、 上位ネットワーク網と前記各無線基地局との間の通信経
    路をルーティングする複数のルータが階層的に接続さ
    れ、最上位層のルータが前記上位ネットワーク網に接続
    され、最下位層のルータが前記各無線基地局と接続され
    ている階層型ネットワークとを備えるシステムの通信ネ
    ットワーク制御方法であって、 前記上位ネットワーク網と前記移動体が接続している無
    線基地局との間の通信経路上のルータの中から、当該各
    ルータの経路情報に基づいて、前記通信経路と前記上位
    ネットワーク網と当該無線基地局に隣接する隣接無線基
    地局との間の最短経路との分岐点となるルータを探索
    し、 当該ルータは、バイキャスト・ルータとして、前記移動
    体宛てのパケットを受信した場合には、前記パケットを
    当該無線基地局に転送するとともに、当該無線基地局に
    隣接する隣接無線基地局にも前記パケットを転送する通
    信ネットワーク制御方法。
  10. 【請求項10】 前記各無線基地局のうち、前記移動体
    によって検出される電波強度が最も強い無線基地局を、
    前記隣接無線基地局として選択切り換えし、 前記隣接無線基地局の切り換えに伴って前記バイキャス
    ト・ルータの再探索を行なう請求項9記載の通信ネット
    ワーク制御方法。
  11. 【請求項11】 前記バイキャスト・ルータは、前記移
    動体宛てのパケットに転送する際に、前記移動体宛ての
    パケット送信順を示すラベル値を付与する請求項8から
    10のいずれか1項記載の通信ネットワーク制御方法。
  12. 【請求項12】 前記隣接無線基地局に転送するパケッ
    トをキューイングする請求項11記載の通信ネットワー
    ク制御方法。
  13. 【請求項13】 前記移動体は、前記隣接無線基地局に
    接続する際に、最後に受信したパケットのラベル値を前
    記隣接無線基地局に送信し、 前記キューイング手段は、キューイングしたパケットの
    うち、前記移動体から受信したラベル値より大きいラベ
    ル値を有するパケットを前記移動体に送信する請求項1
    2記載の通信ネットワーク制御方法。
  14. 【請求項14】 前記移動体が前記無線基地局および前
    記隣接無線基地局両方からパケットを受信可能な状態に
    あるときに、前記移動体は今回受信したパケットのラベ
    ル値がすでに受信したパケットのラベル値と一致する場
    合には今回受信したパケットを破棄する請求項11記載
    の通信ネットワーク制御方法。
  15. 【請求項15】 上位ネットワーク網と移動体に無線で
    接続して通信を行なう複数の無線基地局との間の通信経
    路をルーティングするために階層的に接続され、前記上
    位ネットワーク網と前記移動体が接続している無線基地
    局との間の通信経路上にあるルータのうちいずれか1つ
    のルータであって、 前記移動体宛てのパケットを前記移動体に接続された無
    線基地局に転送するとともに、当該無線基地局に隣接す
    る隣接無線基地局にも前記パケットを転送するルータ。
  16. 【請求項16】 上位ネットワーク網と移動体に無線で
    接続して通信を行なう複数の無線基地局との間の通信経
    路をルーティングするために階層的に接続され、最上位
    層が前記上位ネットワーク網に接続され、最下位層のル
    ータが前記各無線基地局と接続されている複数のルータ
    のうち、前記上位ネットワーク網と前記移動体が接続し
    ている無線基地局との間の通信経路と、前記上位ネット
    ワーク網と当該無線基地局に隣接する隣接無線基地局と
    の間の最短経路との分岐点として探索されたルータであ
    って、 前記移動体宛てのパケットを当該無線基地局に転送する
    とともに、当該無線基地局に隣接する隣接無線基地局に
    も前記パケットを転送するルータ。
  17. 【請求項17】 前記移動体宛てのパケットの送信順を
    示すラベル値を付与して前記パケットを転送する請求項
    15また16記載のルータ。
JP2001027048A 2001-01-26 2001-02-02 通信ネットワーク制御システムおよび方法、ルータ Pending JP2002232436A (ja)

Priority Applications (13)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001027048A JP2002232436A (ja) 2001-02-02 2001-02-02 通信ネットワーク制御システムおよび方法、ルータ
US10/056,005 US7327671B2 (en) 2001-01-26 2002-01-28 Method and system for controlling communication network and router used in the network
DE60202491T DE60202491T2 (de) 2001-01-26 2002-01-28 Verfahren und System zum Steuern eines Kommunikationsnetzes und eines im Netz angewandten Routers
EP02021486A EP1278342B1 (en) 2001-01-26 2002-01-28 Method and system for controlling communication network and router used in the network
EP02021483A EP1278341B1 (en) 2001-01-26 2002-01-28 Method and system for controlling a communication network and a router used in the network
DE60203448T DE60203448T2 (de) 2001-01-26 2002-01-28 Verfahren und System zum Steuern eines Kommunikationsnetzes und eines im Netz verwendeten Routers
DE60203667T DE60203667T2 (de) 2001-01-26 2002-01-28 Verfahren und System zum Steuern eines Kommunikationsnetzes und eines im Netz angewandten Routers
EP02001887A EP1227627B1 (en) 2001-01-26 2002-01-28 Method and system for controlling a communication network and router used in the network
US11/783,475 US8446828B2 (en) 2001-01-26 2007-04-10 Method and system for controlling communication network and router used in the network
US11/878,048 US7843920B2 (en) 2001-01-26 2007-07-20 Method and system for controlling communication network and router used in the network
US13/868,493 US9924411B2 (en) 2001-01-26 2013-04-23 Method and system for controlling communication network and router used in the network
US13/868,457 US9301201B2 (en) 2001-01-26 2013-04-23 Method and system for controlling communication network and router used in the network
US13/891,927 US20130242740A1 (en) 2001-01-26 2013-05-10 Method and system for controlling communication network and router used in the network

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001027048A JP2002232436A (ja) 2001-02-02 2001-02-02 通信ネットワーク制御システムおよび方法、ルータ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002232436A true JP2002232436A (ja) 2002-08-16

Family

ID=18891768

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001027048A Pending JP2002232436A (ja) 2001-01-26 2001-02-02 通信ネットワーク制御システムおよび方法、ルータ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002232436A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7855990B2 (en) 2002-12-25 2010-12-21 Fujitsu Limited Radio communication system and method enabling transmission of packets to radio terminal in parallel via first and second radio base stations among radio stations, and radio terminal
US7978633B2 (en) 2003-06-11 2011-07-12 Nec Corporation Method and system of updating routing/establishing paths in a hierarchical network
JP2011155675A (ja) * 2005-05-16 2011-08-11 Huawei Technologies Co Ltd Hdprネットワークにおけるアクティブ状態にあるアクセスネットワーク間のハンドオフを実行する方法およびシステム
JP2017520166A (ja) * 2014-07-08 2017-07-20 インテル・コーポレーション パケットシステムのベアラスプリッティングのためのデバイス

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7855990B2 (en) 2002-12-25 2010-12-21 Fujitsu Limited Radio communication system and method enabling transmission of packets to radio terminal in parallel via first and second radio base stations among radio stations, and radio terminal
US7978633B2 (en) 2003-06-11 2011-07-12 Nec Corporation Method and system of updating routing/establishing paths in a hierarchical network
US8780764B2 (en) 2003-06-11 2014-07-15 Nec Corporation Method and system of updating routing/establishing paths in a hierarchical network
JP2011155675A (ja) * 2005-05-16 2011-08-11 Huawei Technologies Co Ltd Hdprネットワークにおけるアクティブ状態にあるアクセスネットワーク間のハンドオフを実行する方法およびシステム
JP2017520166A (ja) * 2014-07-08 2017-07-20 インテル・コーポレーション パケットシステムのベアラスプリッティングのためのデバイス
US10045257B2 (en) 2014-07-08 2018-08-07 Intel Corporation Devices for packet system bearer splitting

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1716678B1 (en) Mobile station traffic routing
EP1454474B1 (en) Addressing and routing in wireless mesh networks
EP1579642B1 (en) Routing method and packet communications network
US6785552B2 (en) Location managing method for managing location of mobile station in mobile wireless packet communication system and mobile wireless packet communication system
EP1206098B1 (en) Home agent and IP packet transferring method
JP4142962B2 (ja) 無線基地局装置および網間インタフェース装置
JPH09154178A (ja) 通信ネットワークにおいて呼びを確立するシステム
EP1343277B1 (en) Determination of a cross-over router in a mobile communication network
US7664111B2 (en) Network switching system having a connection device management table commonly owned on a wireless network
EP1804443B1 (en) Path control device and path control method
EP1506640B1 (en) Distribution scheme for distributing network parameters among network nodes
JP3727309B2 (ja) パケット通信システム
RU2281617C2 (ru) Адресация и маршрутизация в беспроводных ячеистых сетях
JP4325674B2 (ja) 無線通信システム、移動局、ハンドオーバ制御方法
JP2002232436A (ja) 通信ネットワーク制御システムおよび方法、ルータ
JP2001274815A (ja) アドホックネットワークにおいてメッセージを経路指定する方法
JP3536919B2 (ja) 通信ネットワーク制御システムおよび方法、ルータ
US8780764B2 (en) Method and system of updating routing/establishing paths in a hierarchical network
US8493884B2 (en) Multi-topology and multi-service routing system
JP4425770B2 (ja) 移動体通信システム、移動体、およびモバイルルータ
JP3934346B2 (ja) 通信ネットワーク制御システムおよび方法、ルータ
JP2003283510A (ja) 移動体通信におけるパケット通信装置および同方式
JP2006129151A (ja) 移動体通信ネットワークにおけるラベルパス制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040331

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040422

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20040422

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20040422

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20040531

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20040716

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20050315