JP2004080259A - 通信端末装置およびパケット通信方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ＴＣＰスループットを向上すること。
【解決手段】位置管理部２３０は、ＢＵメッセージに含まれる移動端末５０のＣｏＡが更新されると、Ａｃｋを受信していないパケットに対するタイムアウトを強制的に発生させるためのタイムアウト発生要求をタイムアウト判定部２５０に対して出力する。タイムアウト判定部２５０は、位置管理部２３０からタイムアウト発生要求を受けると、強制的にタイムアウトを発生させ、パケットの再送をパケット再送部２６０に要求する。パケット再送部２６０は、タイムアウト判定部２５０からパケットの再送が要求されると、再送が要求されたパケットを送信部２７０から送信させる。
【選択図】 図１
【解決手段】位置管理部２３０は、ＢＵメッセージに含まれる移動端末５０のＣｏＡが更新されると、Ａｃｋを受信していないパケットに対するタイムアウトを強制的に発生させるためのタイムアウト発生要求をタイムアウト判定部２５０に対して出力する。タイムアウト判定部２５０は、位置管理部２３０からタイムアウト発生要求を受けると、強制的にタイムアウトを発生させ、パケットの再送をパケット再送部２６０に要求する。パケット再送部２６０は、タイムアウト判定部２５０からパケットの再送が要求されると、再送が要求されたパケットを送信部２７０から送信させる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信端末装置およびパケット通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、次世代のインターネットプロトコル（ＩＰ：Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）として、ＩＰｖ６が注目されている。例えば、図７は、ＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔａｓｋ Ｆｏｒｃｅ：インターネット技術特別調査委員会）がインターネットドラフト（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｄｒａｆｔ）として公開した“ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｍｏｂｉｌｅｉｐ−ｉｐｖ６−１５．ｔｘｔ”におけるモバイルＩＰｖ６を適用する移動通信システムの構成を示す図である。
【０００３】
図７に示す移動通信システムは、ホームエージェント（ＨＡ：Ｈｏｍｅ Ａｇｅｎｔ）１０、相手端末（ＣＮ：Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｎｏｄｅ）２０、汎用ルータ（Ｒ：Ｒｏｕｔｅｒ）３０、汎用ルータ３２、無線アクセス機能を有するアクセスルータ（ＡＲ：ＡｃｃｅｓｓＲｏｕｔｅｒ）４０、アクセスルータ４２、アクセスルータ４４、アクセスルータ４６、および移動端末（ＭＮ：Ｍｏｂｉｌｅ Ｎｏｄｅ）５０を有して構成されている。この図において、移動端末５０は、アクセスルータ４０および汎用ルータ３０を介して相手端末２０と通信を行っているものとする。
【０００４】
以下、上記のように構成された移動通信システムにおけるＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を用いたパケット通信において、移動端末５０がアクセスルータ４０の配下からアクセスルータ４２の配下へハンドオーバする場合の通信手順について、図８を参照しながら説明する。なお、図８において、点線はパケットの伝送を示し、実線はパケット以外のメッセージの伝送を示している。各パケットには、シーケンス番号（ＳＮ：Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｎｕｍｂｅｒ）が振られており、ここでは、ＳＮ＝１００のパケットから順に伝送されるものとする。
【０００５】
まず、移動端末５０は、アクセスルータ４０と接続している場合、結合更新（Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｕｐｄａｔｅ）メッセージ（以下、「ＢＵメッセージ」と略記する）によってアクセスルータ４０の配下で使用する気付アドレス（ＣｏＡ：Ｃａｒｅ ｏｆ Ａｄｄｒｅｓｓ）とホームアドレスを相手端末２０へ通知する。そして、相手端末２０は、ＢＵメッセージによって通知されるＣｏＡとホームアドレスを移動端末５０の位置情報としてバインディングキャッシュ（Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｃａｃｈｅ）内に保持し、移動端末５０宛てのパケット（ＳＮ＝１００）を、宛先アドレスとして上記のＣｏＡを設定して送信する。
【０００６】
そして、移動端末５０は、ＳＮ＝１００のパケットを受信すると、確認応答メッセージであるＡｃｋを相手端末２０へ送信し、ＳＮ＝１０１のパケットの送信を要求する。相手端末２０は、Ａｃｋを受信して、ＳＮ＝１０１のパケットを送信する。
【０００７】
ここで、移動端末５０が、アクセスルータ４０の配下からアクセスルータ４２の配下へハンドオーバすると、ＳＮ＝１０１のパケットは伝送路上において廃棄される。
【０００８】
その後、移動端末５０は、アクセスルータ４２からルータ広告（Ｒｏｕｔｅｒ Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ）メッセージ（以下、「ＲＡメッセージ」と略記する）を受信する。そして、移動端末５０は、ＲＡメッセージに含まれるアクセスルータ４２のプレフィックス情報に基づいて、アクセスルータ４２の配下で使用するＣｏＡを生成し、生成されたＣｏＡをＢＵメッセージによって相手端末２０へ通知する。
【０００９】
そして、相手端末２０は、ＢＵメッセージを受信すると、バインディングキャッシュ内に保持されている移動端末５０のＣｏＡを更新し、移動端末５０宛てのパケットの転送経路を変更する。そして、相手端末２０は、廃棄されたＳＮ＝１０１のパケットに対するＡｃｋが受信されない時間がタイムアウト待ち時間に達すると、当該パケットが移動端末５０へ届いていないものと判断し、タイムアウト処理を行って、ＳＮ＝１０１のパケットを新たな転送経路（すなわち、アクセスルータ４２経由の経路）で再送する。
【００１０】
このように、移動端末５０のハンドオーバによってパケットの廃棄が生じた場合でも、移動端末５０は、ハンドオーバ先であるアクセスルータ４２の配下でＣｏＡを生成し、相手端末２０へ通知することにより、ＩＰ層での移動管理を実現することができ、移動端末５０のハンドオーバによって廃棄されたパケットを再送し、パケット通信を継続することができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した移動通信システムにおいては、移動端末のハンドオーバによってパケット廃棄が生じた場合、相手端末は当該パケットのＡｃｋを受信することができないため、パケットの転送経路を変更しても、その直後からパケットの送信を開始することなく、タイムアウト待ち時間が満了してタイムアウトが発生するまでは廃棄されたパケットが再送されない。したがって、タイムアウト待ち時間中は、パケットの送信を停止する状態が続き、モバイルＩＰｖ６プロトコルによるハンドオーバ処理時間に対して、タイムアウト待ち時間の方が長い場合は、ハンドオーバ時のパケット送信停止時間が必要以上に長くなり、ＴＣＰスループットが低下してしまうという問題がある。
【００１２】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ＴＣＰスループットを向上することができる通信端末装置およびパケット通信方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の通信端末装置は、通信相手局からのパケットの受信確認応答に応じてパケットを送信する送信手段と、前記通信相手局がハンドオーバしたことを検出する検出手段と、前記通信相手局のハンドオーバが検出されると、ハンドオーバ直前に送信したパケットを新たな転送経路で前記通信相手局へ再送させるように前記送信手段を制御する制御手段と、を有する構成を採る。
【００１４】
この構成によれば、受信確認応答に応じてパケットを送信し、通信相手局がハンドオーバすると、ハンドオーバ直前に送信したパケットを新たな転送経路で再送するため、ハンドオーバ時のパケット送信停止時間を必要以上に長くすることなく、ＴＣＰスループットを向上することができる。
【００１５】
本発明の通信端末装置は、前記検出手段は、前記通信相手局の位置情報を含む結合更新メッセージを受信する結合更新メッセージ受信部と、結合更新メッセージに含まれる位置情報を保持する位置管理部と、を有し、保持された位置情報が更新された場合に前記通信相手局がハンドオーバしたことを検出する構成を採る。
【００１６】
この構成によれば、受信された結合更新メッセージに含まれる通信相手局の位置情報が更新された場合に、ハンドオーバしたことを検出するため、通信相手局のハンドオーバを即時的に検出できるとともに、通信相手局の構成に変更を加えることなく、ハンドオーバ時のパケット送信停止時間を短縮し、ＴＣＰスループットを向上することができる。
【００１７】
本発明の通信端末装置は、前記制御手段は、受信確認応答が受信されないパケットの再送待ち時間中にタイムアウトを強制的に発生させるタイムアウト発生部、を有し、タイムアウト発生直後からパケットの再送を開始させる構成を採る。
【００１８】
この構成によれば、受信確認応答が受信されないパケットの再送待ち時間中にタイムアウトを強制的に発生させて再送を開始させるため、通信相手局のハンドオーバに起因してパケット廃棄が生じた場合に、必要以上に再送待ち状態を継続することがなく、パケット送信停止時間をさらに短縮することができる。
【００１９】
本発明の通信端末装置は、パケットを受信する受信手段と、自装置がハンドオーバすると、ハンドオーバ直前に受信したパケットの次のパケットの再送を要求する要求手段と、を有する構成を採る。
【００２０】
この構成によれば、パケットを受信し、自装置がハンドオーバすると、ハンドオーバ直前に受信したパケットの次のパケットの再送を要求するため、ハンドオーバ時のパケット送信停止時間を必要以上に長くすることなく、ＴＣＰスループットを向上することができる。
【００２１】
本発明の通信端末装置は、前記要求手段は、受信されたパケットの受信確認応答を送信する受信確認応答送信部、を有し、前記受信確認応答送信部は、自装置の位置情報が更新された場合に当該位置情報の更新直前に受信したパケットに対する複数の受信確認応答を送信する構成を採る。
【００２２】
この構成によれば、自装置の位置情報が更新された場合に、更新直前に受信したパケットに対する複数の受信確認応答を送信するため、通信相手局は、従来と同様に複数の受信確認応答に応じてパケットの再送を行うことができ、通信相手局の構成に変更を加えることなく、ＴＣＰスループットを向上することができる。
【００２３】
本発明の移動端末装置は、上記のいずれかに記載の通信端末装置を有する構成を採る。
【００２４】
この構成によれば、上記のいずれかに記載の通信端末装置と同様の作用効果を移動端末装置において実現することができる。
【００２５】
本発明のパケット通信方法は、通信相手局がハンドオーバしたことを検出するステップと、前記通信相手局のハンドオーバを検出すると、ハンドオーバ直前に送信したパケットを新たな転送経路で前記通信相手局へ再送するステップと、を有するようにした。
【００２６】
この方法によれば、通信相手局がハンドオーバすると、ハンドオーバ直前に送信したパケットを新たな転送経路で再送するため、ハンドオーバ時のパケット送信停止時間を必要以上に長くすることなく、ＴＣＰスループットを向上することができる。
【００２７】
本発明のパケット通信方法は、自装置がハンドオーバすると、ハンドオーバ直前に受信したパケットの次のパケットの再送を要求するステップ、を有するようにした。
【００２８】
この方法によれば、自装置がハンドオーバすると、ハンドオーバ直前に受信したパケットの次のパケットの再送を要求するため、ハンドオーバ時のパケット送信停止時間を必要以上に長くすることなく、ＴＣＰスループットを向上することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、移動端末のハンドオーバに起因してＡｃｋが受信されない場合は、相手端末においてタイムアウトを強制的に発生させ、パケット通信を再開することである。
【００３０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００３１】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る移動通信システムの構成は、図７に示す従来の移動通信システムの構成と同様であり、その説明を省略する。なお、本実施の形態においては、初期状態では移動端末５０はアクセスルータ４０を介して相手端末２０と通信を行っているが、ハンドオーバを行うとアクセスルータ４２を介して相手端末２０と通信を行うようになるものとする。このとき、移動端末５０は、アクセスルータ４２の配下で使用する気付アドレス（ＣｏＡ）を生成し、結合更新メッセージ（ＢＵメッセージ）によって相手端末２０へ通知する。
【００３２】
図１は、本実施の形態に係る相手端末２０の構成を示すブロック図である。同図に示す相手端末２０は、受信部２１０、結合更新メッセージ（ＢＵメッセージ）処理部２２０、位置管理部２３０、Ａｃｋ処理部２４０、タイムアウト判定部２５０、パケット再送部２６０、および送信部２７０を有している。
【００３３】
受信部２１０は、パケット、Ａｃｋ、およびＢＵメッセージなどを受信する。ＢＵメッセージ処理部２２０は、受信部２１０によって受信されたＢＵメッセージを処理し、ＢＵメッセージに含まれる移動端末５０の気付アドレス（ＣｏＡ）およびホームアドレスなどの位置情報を位置管理部２３０へ通知する。位置管理部２３０は、バインディングキャッシュを含んでおり、当該バインディングキャッシュに移動端末５０のＣｏＡおよびホームアドレスなどの位置情報を保持し、このうちＣｏＡを送信部２７０へ出力する。また、位置管理部２３０は、ＢＵメッセージに含まれる移動端末５０のＣｏＡが更新されると、Ａｃｋを受信していないパケットに対するタイムアウトを強制的に発生させるためのタイムアウト発生要求をタイムアウト判定部２５０に対して出力する。換言すれば、位置管理部２３０は、移動端末５０がアクセスルータ４０の配下からアクセスルータ４２の配下へハンドオーバして新たなＣｏＡが生成されたことを検出し、移動端末５０のハンドオーバ直前に送信したパケットは移動端末５０に受信されていないものと判断して、タイムアウト発生要求を出力する。
【００３４】
Ａｃｋ処理部２４０は、受信部２１０によって受信されたＡｃｋを処理し、タイムアウト判定部２５０へＡｃｋの受信完了の旨を通知するとともに、Ａｃｋに基づいて次に送信すべきパケットを送信部２７０から送信させる。また、Ａｃｋ処理部２４０は、同一パケットに対するＡｃｋを重複して受信した場合（重複Ａｃｋを受信した場合）、重複Ａｃｋによって要求されるパケットの再送をパケット再送部２６０に要求する。タイムアウト判定部２５０は、タイムアウト待ち時間を設定し、相手端末２０が送信したパケットに対するＡｃｋがタイムアウト待ち時間以内に受信されない場合は、タイムアウト発生と判定し、パケットの再送をパケット再送部２６０に要求する。また、タイムアウト判定部２５０は、Ａｃｋ処理部２４０からＡｃｋ受信完了の旨が通知されると、タイムアウトなしと判定する。さらに、タイムアウト判定部２５０は、位置管理部２３０からタイムアウト発生要求を受けると、強制的にタイムアウトを発生させ、パケットの再送をパケット再送部２６０に要求する。これにより、移動端末５０がハンドオーバした場合は、強制的にタイムアウトが発生することになり、必要以上にＡｃｋの受信を待機することがなくなる。
【００３５】
パケット再送部２６０は、Ａｃｋ処理部２４０またはタイムアウト判定部２５０からパケットの再送が要求されると、再送が要求されたパケットを送信部２７０から送信させる。送信部２７０は、パケットの宛先を位置管理部２３０に保持されているＣｏＡに設定して送信する。
【００３６】
次いで、上記のように構成された相手端末２０の動作について、図２に示すフロー図を参照しながら説明する。
【００３７】
まず、受信部２１０によってＢＵメッセージが受信されると（ＳＴ１０００）、受信されたＢＵメッセージは、ＢＵメッセージ処理部２２０へ出力される。そして、ＢＵメッセージに含まれる移動端末５０のＣｏＡが位置管理部２３０へ通知される。そして、位置管理部２３０によって、移動端末５０のＣｏＡが更新されたか否かが判定される（ＳＴ１１００）。ＣｏＡは、移動端末５０がハンドオーバ（ここでは、アクセスルータ４０の配下からアクセスルータ４２の配下へのハンドオーバ）した場合に新たに生成されるため、ＣｏＡが更新されるということは、移動端末５０がハンドオーバを行ったことを示している。
【００３８】
ＳＴ１１００の判定の結果、ＣｏＡが更新されている場合は、タイムアウト発生要求がタイムアウト判定部２５０へ出力され、タイムアウト判定部２５０によってタイムアウト待ち状態であるか否かが判定される（ＳＴ１２００）。ここで、相手端末２０が送信したパケットに対するＡｃｋが受信されていない場合はタイムアウト待ち状態であり、Ａｃｋが受信されているか、または重複Ａｃｋが受信されている場合はタイムアウト待ち状態とはなっていない。換言すれば、相手端末２０が送信したパケットが、移動端末５０に受信されている場合（すなわち、Ａｃｋが受信されている場合）または移動端末５０に受信されていないことが確認できる場合（すなわち、重複Ａｃｋが受信されている場合）はタイムアウト待ち状態となっていないが、相手端末２０が送信したパケットが移動端末２０に受信されたか否かが確認できない状態ではタイムアウト待ち状態となっている。
【００３９】
ＳＴ１２００の判定の結果、タイムアウト待ち状態である場合は、タイムアウト判定部２５０によって強制的にタイムアウトが発生させられ（ＳＴ１３００）、パケット再送部２６０によってパケットの再送が開始される。
【００４０】
これにより、移動端末５０がハンドオーバしたことによって相手端末２０が送信したパケットが移動端末５０に受信されなかった場合に、相手端末２０は、必要以上にタイムアウト待ち状態が続くことを防ぐことができる。
【００４１】
次に、本実施の形態の移動通信システムの動作の具体例について、図３に示すシーケンス図を参照しながら説明する。なお、図３において、点線はパケットの伝送を示し、実線はパケット以外のメッセージの伝送を示している。各パケットには、シーケンス番号（ＳＮ）が振られており、ここでは、ＳＮ＝１００のパケットから順に伝送されるものとする。
【００４２】
まず、移動端末５０は、アクセスルータ４０と接続している場合、ＢＵメッセージによってアクセスルータ４０の配下で使用するＣｏＡとホームアドレスを相手端末２０へ通知する。そして、相手端末２０は、ＢＵメッセージによって通知されるＣｏＡとホームアドレス移動端末５０の位置情報として位置管理部２３０内に保持し、移動端末５０宛てのパケット（ＳＮ＝１００）を、宛先アドレスとして上記のＣｏＡを設定して、送信部２７０から送信する。
【００４３】
そして、移動端末５０は、ＳＮ＝１００のパケットを受信すると、Ａｃｋを相手端末２０へ送信し、ＳＮ＝１０１のパケットの送信を要求する。相手端末２０は、Ａｃｋ処理部２４０でＡｃｋを処理し、ＳＮ＝１０１のパケットを送信部２７０から送信する。
【００４４】
ここで、移動端末５０が、アクセスルータ４０の配下からアクセスルータ４２の配下へハンドオーバすると、ＳＮ＝１０１のパケットは伝送路上において廃棄される。
【００４５】
その後、移動端末５０は、アクセスルータ４２からＲＡメッセージを受信する。そして、移動端末５０は、ＲＡメッセージに含まれるアクセスルータ４２のプレフィックス情報に基づいて、アクセスルータ４２の配下で使用するＣｏＡを生成し、生成されたＣｏＡをＢＵメッセージによって相手端末２０へ通知する。
【００４６】
なお、ＣｏＡの生成には、“ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｍｏｂｉｌｅｉｐ−ｉｐｖ６−１５．ｔｘｔ”に記載されている２種類の方法（すなわち、ステートレス・アドレス・コンフィギュレーション、またはステートフル・アドレス・コンフィギュレーション）などを使用することができる。例えば、ステートレス・アドレス・コンフィギュレーションを用いる場合は、移動端末５０は、ＲＡメッセージに含まれるアクセスルータ４２のプレフィックス情報からアクセスルータ４２のネットワークアドレスを取得し、取得されたネットワークアドレスと移動端末５０が有するレイヤ２アドレスとを結合することによりＣｏＡを生成する。
【００４７】
そして、相手端末２０は、受信部２１０によってＢＵメッセージを受信すると、ＢＵメッセージ処理部２２０によってＢＵメッセージを処理し、位置管理部２３０内に保持されている移動端末５０のＣｏＡを更新し、移動端末５０宛てのパケットの転送経路を変更する。さらに、相手端末２０は、移動端末５０のＣｏＡが更新されたことをトリガーとして、位置管理部２３０からタイムアウト判定部２５０へタイムアウト発生要求を出力する。
【００４８】
このとき、ＳＮ＝１０１のパケットは伝送路上で廃棄されているため、移動端末５０はＳＮ＝１０１のパケットに対するＡｃｋを送信しておらず、相手端末２０においては、タイムアウト判定部２５０の判定によって、タイムアウト待ち状態となっている。したがって、位置管理部２３０から出力されたタイムアウト発生要求によって、強制的にタイムアウトが発生させられ、相手端末２０は、パケット再送部２６０から送信部２７０を介してＳＮ＝１０１のパケットを再送する。再送されるＳＮ＝１０１のパケットは、移動端末５０のハンドオーバ先であるアクセスルータ４２を介して、移動端末５０へ伝送される。このパケットの再送は、ＣｏＡの更新をトリガーとして、タイムアウト発生要求によって強制的にタイムアウトが発生させられることにより行われるが、このタイミングは、従来はタイムアウト待ち時間内であり、パケットの再送が行われることはない。すなわち、移動端末５０のハンドオーバに起因してパケット廃棄が生じた場合に、相手端末２０は必要以上に廃棄されたパケットのＡｃｋの受信を待機して、タイムアウト待ち状態となることを防ぐことができる。
【００４９】
このように、本実施の形態によれば、相手端末は、ＢＵメッセージに含まれるＣｏＡが更新されたことを検出することにより、移動端末がハンドオーバしたことを認識し、移動端末がハンドオーバした場合には、強制的にタイムアウトを発生させるため、移動端末のハンドオーバ時のパケット送信停止時間を短縮することができ、ＴＣＰスループットを向上することができる。
【００５０】
なお、本実施の形態におけるパケット通信方法を実現するためには、移動端末は、ＴＣＰ／ＩＰおよびモバイルＩＰ機能を搭載していればよく、他の機能を追加する必要はない。
【００５１】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る移動通信システムの構成は、図７に示す従来の移動通信システムの構成と同様であり、その説明を省略する。なお、本実施の形態においても、初期状態では移動端末５０はアクセスルータ４０を介して相手端末２０と通信を行っているが、ハンドオーバを行うとアクセスルータ４２を介して相手端末２０と通信を行うようになるものとする。このとき、移動端末５０は、アクセスルータ４２の配下で使用する気付アドレス（ＣｏＡ）を生成し、結合更新メッセージ（ＢＵメッセージ）によって相手端末２０へ通知する。
【００５２】
本実施の形態の特徴は、移動端末がハンドオーバを実施した場合に、その旨を示すメッセージとして３つ以上の重複Ａｃｋを相手端末に対して送信する点である。
【００５３】
図４は、本実施の形態に係る移動端末５０の構成を示すブロック図である。同図に示す移動端末５０は、受信部５１０、ルータ広告（ＲＡ）メッセージ処理部５２０、気付アドレス生成部５３０、結合更新（ＢＵ）メッセージ送信部５４０、ＴＣＰセグメント処理部５５０、Ａｃｋ送信部５６０、および送信部５７０を有している。
【００５４】
受信部５１０は、パケットおよびＲＡメッセージなどを受信する。ＲＡメッセージ処理部５２０は、受信部５１０によって受信されたＲＡメッセージを処理し、ＲＡメッセージに含まれる送信元のアクセスルータに関する情報（アクセスルータのプレフィックス情報、ＩＰアドレスなど）を気付アドレス生成部５３０へ通知する。気付アドレス生成部５３０は、ＲＡメッセージの送信元のアクセスルータに関する情報（アクセスルータのプレフィックス情報、ＩＰアドレスなど）に基づいて、移動端末５０の気付アドレス（ＣｏＡ）を生成する。
【００５５】
ＢＵメッセージ送信部５４０は、移動端末５０のハンドオーバに伴って気付アドレス生成部５３０によって生成されるＣｏＡが更新されると、ＢＵメッセージを送信部５７０を介して相手端末２０へ送信する。また、ＢＵメッセージ送信部５４０は、ＣｏＡの更新に伴うＢＵメッセージの送信後、３つ以上の重複Ａｃｋを送信させるための重複Ａｃｋ送信要求をＡｃｋ送信部５６０に対して出力する。換言すれば、ＢＵメッセージ送信部５４０は、移動端末５０がアクセスルータ４０の配下からアクセスルータ４２の配下へハンドオーバして新たなＣｏＡが生成されたことを検出し、移動端末５０のハンドオーバ直前に受信したパケットの次のパケットの送信を要求するために重複Ａｃｋ送信要求を出力する。
【００５６】
ＴＣＰセグメント処理部５５０は、受信部５１０によって受信されたパケット（ＴＣＰセグメント）を処理し、シーケンス番号（ＳＮ）をＡｃｋ送信部５６０へ通知する。Ａｃｋ送信部５６０は、ＴＣＰセグメント処理部５５０から通知されたシーケンス番号の次のシーケンス番号のパケットの送信を要求するＡｃｋを送信部５７０を介して送信する。また、Ａｃｋ送信部５６０は、ＢＵメッセージ送信部５４０から重複Ａｃｋ送信要求を受けると、ＴＣＰセグメント処理部５５０から通知されたシーケンス番号の次のシーケンス番号のパケットの送信を要求するＡｃｋを送信部５７０を介して３つ以上送信する。これにより、Ａｃｋを受信する相手端末２０は、重複Ａｃｋを３つ以上受信した場合に、移動端末５０がハンドオーバを実施したために受信されなかったパケットを送信することができる。送信部５７０は、ＢＵメッセージおよびＡｃｋをそれぞれＢＵメッセージ送信部５４０およびＡｃｋ送信部５６０の指示に従って送信する。
【００５７】
次いで、上記のように構成された移動端末５０の動作について、図５に示すフロー図を参照しながら説明する。
【００５８】
まず、受信部５１０によってＲＡメッセージが受信されると、受信されたＲＡメッセージは、ＲＡメッセージ処理部５２０へ出力される。そして、ＲＡメッセージに含まれる送信元のアクセスルータに関する情報（アクセスルータのプレフィックス情報、ＩＰアドレスなど）が気付アドレス生成部５３０へ通知される。ＲＡメッセージに含まれる上記の情報は、移動端末５０がハンドオーバ（ここでは、アクセスルータ４０の配下からアクセスルータ４２の配下へのハンドオーバ）した場合に異なるものとなる。
【００５９】
そして、気付アドレス生成部５３０によって、ＲＡメッセージに含まれる情報から、移動端末５０がハンドオーバ先であるアクセスルータ４２の配下で使用するＣｏＡが新たに生成される。ＣｏＡが新たに生成されると（ＳＴ２０００）、生成されたＣｏＡを含むＢＵメッセージがＢＵメッセージ送信部５４０によって送信部５７０から送信される（ＳＴ２１００）。また、ＢＵメッセージが送信されると、３つ以上の重複Ａｃｋを送信するために重複Ａｃｋ送信要求がＢＵメッセージ送信部５４０からＡｃｋ送信部５６０へ出力される。そして、重複Ａｃｋ送信要求が出力されると、Ａｃｋ送信部５６０によって、３つ以上の重複Ａｃｋが送信部５７０を介して送信される（ＳＴ２２００）。
【００６０】
これにより、移動端末５０がハンドオーバしたことによって相手端末２０が送信したパケットが移動端末５０受信されなかった場合でも、相手端末２０は、３つ以上の重複Ａｃｋを受信することによってハンドオーバ直前に移動端末５０に受信されたパケットの次のパケットを送信することができる。
【００６１】
次に、本実施の形態の移動通信システムの動作の具体例について、図６に示すシーケンス図を参照しながら説明する。なお、図６において、点線はパケットのの伝送を示し、実線はパケット以外のメッセージの伝送を示している。各パケットには、シーケンス番号（ＳＮ）が振られており、ここでは、ＳＮ＝１００のパケットから順に伝送されるものとする。
【００６２】
まず、移動端末５０は、アクセスルータ４０と接続している場合、ＢＵメッセージによってアクセスルータ４０の配下で使用するＣｏＡとホームアドレスを相手端末２０へ通知する。そして、相手端末２０は、ＳＮ＝１００のパケットを送信する。
【００６３】
そして、移動端末５０は、受信部５１０でＳＮ＝１００のパケットを受信すると、ＴＣＰセグメント処理部５５０によって受信パケットを処理し、シーケンス番号（ここでは１００）をＡｃｋ送信部５６０へ通知する。Ａｃｋ送信部５６０は、ＳＮ＝１０１のパケットを要求するＡｃｋをアクセスルータ４０を介して相手端末２０へ送信する。相手端末２０は、Ａｃｋを受信すると、ＳＮ＝１０１のパケットを送信する。
【００６４】
ここで、移動端末５０が、アクセスルータ４０の配下からアクセスルータ４２の配下へハンドオーバすると、ＳＮ＝１０１のパケットは伝送路上において廃棄される。
【００６５】
その後、移動端末５０は、受信部５１０でアクセスルータ４２から送信されたＲＡメッセージを受信する。そして、移動端末５０のＲＡメッセージ処理部５２０によって、ＲＡメッセージに含まれるアクセスルータ４２のプレフィックス情報が気付アドレス生成部５３０へ通知され、気付アドレス生成部５３０によって気付アドレスに基づくＣｏＡが生成される。
【００６６】
なお、ＣｏＡの生成には、“ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｍｏｂｉｌｅｉｐ−ｉｐｖ６−１５．ｔｘｔ”に記載されている２種類の方法（すなわち、ステートレス・アドレス・コンフィギュレーション、またはステートフル・アドレス・コンフィギュレーション）などを使用することができる。例えば、ステートレス・アドレス・コンフィギュレーションを用いる場合は、移動端末５０は、ＲＡメッセージに含まれるアクセスルータ４２のプレフィックス情報からアクセスルータ４２のネットワークアドレスを取得し、取得されたネットワークアドレスと移動端末５０が有するレイヤ２アドレスとを結合することによりＣｏＡを生成する。
【００６７】
そして、移動端末５０は、生成されたＣｏＡをＢＵメッセージに含める処理をＢＵメッセージ送信部５４０で行い、このＢＵメッセージを相手端末２０へ通知する。さらに、移動端末５０は、ＢＵメッセージ直後に、ＢＵメッセージ送信部５４０による重複Ａｃｋ送信要求に応じて、Ａｃｋ送信部５６０からＳＮ＝１０１のパケットの送信を要求する３つ以上の重複Ａｃｋを送信する。これにより、相手端末２０は、ファストリトランスミッション（Ｆａｓｔ Ｒｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）を行うこととなり、従来であればタイムアウト待ち時間内であるタイミングでパケットの再送を行い、移動端末５０のハンドオーバに起因してパケット廃棄が生じた場合に、相手端末２０は必要以上に廃棄されたパケットのＡｃｋの受信を待機して、タイムアウト待ち状態となることを防ぐことができる。
【００６８】
このように、本実施の形態によれば、移動端末は、ＲＡメッセージを受信してＣｏＡを更新した場合に、更新したＣｏＡを含むＢＵメッセージ送信し、移動端末がハンドオーバ直前に受信したパケットの次のパケットを要求するための３つ以上の重複Ａｃｋを送信するため、移動端末のハンドオーバ時のパケット送信停止時間を短縮することができ、ＴＣＰスループットを向上することができる。
【００６９】
なお、本実施の形態におけるパケット通信方法を実現するためには、相手端末は、ＴＣＰ／ＩＰおよびモバイルＩＰ機能を搭載していればよく、他の機能を追加する必要はない。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ＴＣＰスループットを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る相手端末の構成を示すブロック図
【図２】実施の形態１に係る相手端末の動作を示すフロー図
【図３】実施の形態１に係る移動通信システムの動作の一例を示すシーケンス図
【図４】本発明の実施の形態２に係る移動端末の構成を示すブロック図
【図５】実施の形態２に係る移動端末の動作を示すフロー図
【図６】実施の形態２に係る移動通信システムの動作の一例を示すシーケンス図
【図７】移動通信システムの構成の一例を示す図
【図８】従来の移動通信システムの動作の一例を示すシーケンス図
【符号の説明】
２１０、５１０ 受信部
２２０ ＢＵメッセージ処理部
２３０ 位置管理部
２４０ Ａｃｋ処理部
２５０ タイムアウト判定部
２６０ パケット再送部
２７０、５７０ 送信部
５２０ ＲＡメッセージ処理部
５３０ 気付アドレス生成部
５４０ ＢＵメッセージ送信部
５５０ ＴＣＰセグメント処理部
５６０ Ａｃｋ送信部
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信端末装置およびパケット通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、次世代のインターネットプロトコル（ＩＰ：Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）として、ＩＰｖ６が注目されている。例えば、図７は、ＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔａｓｋ Ｆｏｒｃｅ：インターネット技術特別調査委員会）がインターネットドラフト（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｄｒａｆｔ）として公開した“ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｍｏｂｉｌｅｉｐ−ｉｐｖ６−１５．ｔｘｔ”におけるモバイルＩＰｖ６を適用する移動通信システムの構成を示す図である。
【０００３】
図７に示す移動通信システムは、ホームエージェント（ＨＡ：Ｈｏｍｅ Ａｇｅｎｔ）１０、相手端末（ＣＮ：Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｎｏｄｅ）２０、汎用ルータ（Ｒ：Ｒｏｕｔｅｒ）３０、汎用ルータ３２、無線アクセス機能を有するアクセスルータ（ＡＲ：ＡｃｃｅｓｓＲｏｕｔｅｒ）４０、アクセスルータ４２、アクセスルータ４４、アクセスルータ４６、および移動端末（ＭＮ：Ｍｏｂｉｌｅ Ｎｏｄｅ）５０を有して構成されている。この図において、移動端末５０は、アクセスルータ４０および汎用ルータ３０を介して相手端末２０と通信を行っているものとする。
【０００４】
以下、上記のように構成された移動通信システムにおけるＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を用いたパケット通信において、移動端末５０がアクセスルータ４０の配下からアクセスルータ４２の配下へハンドオーバする場合の通信手順について、図８を参照しながら説明する。なお、図８において、点線はパケットの伝送を示し、実線はパケット以外のメッセージの伝送を示している。各パケットには、シーケンス番号（ＳＮ：Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｎｕｍｂｅｒ）が振られており、ここでは、ＳＮ＝１００のパケットから順に伝送されるものとする。
【０００５】
まず、移動端末５０は、アクセスルータ４０と接続している場合、結合更新（Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｕｐｄａｔｅ）メッセージ（以下、「ＢＵメッセージ」と略記する）によってアクセスルータ４０の配下で使用する気付アドレス（ＣｏＡ：Ｃａｒｅ ｏｆ Ａｄｄｒｅｓｓ）とホームアドレスを相手端末２０へ通知する。そして、相手端末２０は、ＢＵメッセージによって通知されるＣｏＡとホームアドレスを移動端末５０の位置情報としてバインディングキャッシュ（Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｃａｃｈｅ）内に保持し、移動端末５０宛てのパケット（ＳＮ＝１００）を、宛先アドレスとして上記のＣｏＡを設定して送信する。
【０００６】
そして、移動端末５０は、ＳＮ＝１００のパケットを受信すると、確認応答メッセージであるＡｃｋを相手端末２０へ送信し、ＳＮ＝１０１のパケットの送信を要求する。相手端末２０は、Ａｃｋを受信して、ＳＮ＝１０１のパケットを送信する。
【０００７】
ここで、移動端末５０が、アクセスルータ４０の配下からアクセスルータ４２の配下へハンドオーバすると、ＳＮ＝１０１のパケットは伝送路上において廃棄される。
【０００８】
その後、移動端末５０は、アクセスルータ４２からルータ広告（Ｒｏｕｔｅｒ Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ）メッセージ（以下、「ＲＡメッセージ」と略記する）を受信する。そして、移動端末５０は、ＲＡメッセージに含まれるアクセスルータ４２のプレフィックス情報に基づいて、アクセスルータ４２の配下で使用するＣｏＡを生成し、生成されたＣｏＡをＢＵメッセージによって相手端末２０へ通知する。
【０００９】
そして、相手端末２０は、ＢＵメッセージを受信すると、バインディングキャッシュ内に保持されている移動端末５０のＣｏＡを更新し、移動端末５０宛てのパケットの転送経路を変更する。そして、相手端末２０は、廃棄されたＳＮ＝１０１のパケットに対するＡｃｋが受信されない時間がタイムアウト待ち時間に達すると、当該パケットが移動端末５０へ届いていないものと判断し、タイムアウト処理を行って、ＳＮ＝１０１のパケットを新たな転送経路（すなわち、アクセスルータ４２経由の経路）で再送する。
【００１０】
このように、移動端末５０のハンドオーバによってパケットの廃棄が生じた場合でも、移動端末５０は、ハンドオーバ先であるアクセスルータ４２の配下でＣｏＡを生成し、相手端末２０へ通知することにより、ＩＰ層での移動管理を実現することができ、移動端末５０のハンドオーバによって廃棄されたパケットを再送し、パケット通信を継続することができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した移動通信システムにおいては、移動端末のハンドオーバによってパケット廃棄が生じた場合、相手端末は当該パケットのＡｃｋを受信することができないため、パケットの転送経路を変更しても、その直後からパケットの送信を開始することなく、タイムアウト待ち時間が満了してタイムアウトが発生するまでは廃棄されたパケットが再送されない。したがって、タイムアウト待ち時間中は、パケットの送信を停止する状態が続き、モバイルＩＰｖ６プロトコルによるハンドオーバ処理時間に対して、タイムアウト待ち時間の方が長い場合は、ハンドオーバ時のパケット送信停止時間が必要以上に長くなり、ＴＣＰスループットが低下してしまうという問題がある。
【００１２】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ＴＣＰスループットを向上することができる通信端末装置およびパケット通信方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の通信端末装置は、通信相手局からのパケットの受信確認応答に応じてパケットを送信する送信手段と、前記通信相手局がハンドオーバしたことを検出する検出手段と、前記通信相手局のハンドオーバが検出されると、ハンドオーバ直前に送信したパケットを新たな転送経路で前記通信相手局へ再送させるように前記送信手段を制御する制御手段と、を有する構成を採る。
【００１４】
この構成によれば、受信確認応答に応じてパケットを送信し、通信相手局がハンドオーバすると、ハンドオーバ直前に送信したパケットを新たな転送経路で再送するため、ハンドオーバ時のパケット送信停止時間を必要以上に長くすることなく、ＴＣＰスループットを向上することができる。
【００１５】
本発明の通信端末装置は、前記検出手段は、前記通信相手局の位置情報を含む結合更新メッセージを受信する結合更新メッセージ受信部と、結合更新メッセージに含まれる位置情報を保持する位置管理部と、を有し、保持された位置情報が更新された場合に前記通信相手局がハンドオーバしたことを検出する構成を採る。
【００１６】
この構成によれば、受信された結合更新メッセージに含まれる通信相手局の位置情報が更新された場合に、ハンドオーバしたことを検出するため、通信相手局のハンドオーバを即時的に検出できるとともに、通信相手局の構成に変更を加えることなく、ハンドオーバ時のパケット送信停止時間を短縮し、ＴＣＰスループットを向上することができる。
【００１７】
本発明の通信端末装置は、前記制御手段は、受信確認応答が受信されないパケットの再送待ち時間中にタイムアウトを強制的に発生させるタイムアウト発生部、を有し、タイムアウト発生直後からパケットの再送を開始させる構成を採る。
【００１８】
この構成によれば、受信確認応答が受信されないパケットの再送待ち時間中にタイムアウトを強制的に発生させて再送を開始させるため、通信相手局のハンドオーバに起因してパケット廃棄が生じた場合に、必要以上に再送待ち状態を継続することがなく、パケット送信停止時間をさらに短縮することができる。
【００１９】
本発明の通信端末装置は、パケットを受信する受信手段と、自装置がハンドオーバすると、ハンドオーバ直前に受信したパケットの次のパケットの再送を要求する要求手段と、を有する構成を採る。
【００２０】
この構成によれば、パケットを受信し、自装置がハンドオーバすると、ハンドオーバ直前に受信したパケットの次のパケットの再送を要求するため、ハンドオーバ時のパケット送信停止時間を必要以上に長くすることなく、ＴＣＰスループットを向上することができる。
【００２１】
本発明の通信端末装置は、前記要求手段は、受信されたパケットの受信確認応答を送信する受信確認応答送信部、を有し、前記受信確認応答送信部は、自装置の位置情報が更新された場合に当該位置情報の更新直前に受信したパケットに対する複数の受信確認応答を送信する構成を採る。
【００２２】
この構成によれば、自装置の位置情報が更新された場合に、更新直前に受信したパケットに対する複数の受信確認応答を送信するため、通信相手局は、従来と同様に複数の受信確認応答に応じてパケットの再送を行うことができ、通信相手局の構成に変更を加えることなく、ＴＣＰスループットを向上することができる。
【００２３】
本発明の移動端末装置は、上記のいずれかに記載の通信端末装置を有する構成を採る。
【００２４】
この構成によれば、上記のいずれかに記載の通信端末装置と同様の作用効果を移動端末装置において実現することができる。
【００２５】
本発明のパケット通信方法は、通信相手局がハンドオーバしたことを検出するステップと、前記通信相手局のハンドオーバを検出すると、ハンドオーバ直前に送信したパケットを新たな転送経路で前記通信相手局へ再送するステップと、を有するようにした。
【００２６】
この方法によれば、通信相手局がハンドオーバすると、ハンドオーバ直前に送信したパケットを新たな転送経路で再送するため、ハンドオーバ時のパケット送信停止時間を必要以上に長くすることなく、ＴＣＰスループットを向上することができる。
【００２７】
本発明のパケット通信方法は、自装置がハンドオーバすると、ハンドオーバ直前に受信したパケットの次のパケットの再送を要求するステップ、を有するようにした。
【００２８】
この方法によれば、自装置がハンドオーバすると、ハンドオーバ直前に受信したパケットの次のパケットの再送を要求するため、ハンドオーバ時のパケット送信停止時間を必要以上に長くすることなく、ＴＣＰスループットを向上することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、移動端末のハンドオーバに起因してＡｃｋが受信されない場合は、相手端末においてタイムアウトを強制的に発生させ、パケット通信を再開することである。
【００３０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００３１】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る移動通信システムの構成は、図７に示す従来の移動通信システムの構成と同様であり、その説明を省略する。なお、本実施の形態においては、初期状態では移動端末５０はアクセスルータ４０を介して相手端末２０と通信を行っているが、ハンドオーバを行うとアクセスルータ４２を介して相手端末２０と通信を行うようになるものとする。このとき、移動端末５０は、アクセスルータ４２の配下で使用する気付アドレス（ＣｏＡ）を生成し、結合更新メッセージ（ＢＵメッセージ）によって相手端末２０へ通知する。
【００３２】
図１は、本実施の形態に係る相手端末２０の構成を示すブロック図である。同図に示す相手端末２０は、受信部２１０、結合更新メッセージ（ＢＵメッセージ）処理部２２０、位置管理部２３０、Ａｃｋ処理部２４０、タイムアウト判定部２５０、パケット再送部２６０、および送信部２７０を有している。
【００３３】
受信部２１０は、パケット、Ａｃｋ、およびＢＵメッセージなどを受信する。ＢＵメッセージ処理部２２０は、受信部２１０によって受信されたＢＵメッセージを処理し、ＢＵメッセージに含まれる移動端末５０の気付アドレス（ＣｏＡ）およびホームアドレスなどの位置情報を位置管理部２３０へ通知する。位置管理部２３０は、バインディングキャッシュを含んでおり、当該バインディングキャッシュに移動端末５０のＣｏＡおよびホームアドレスなどの位置情報を保持し、このうちＣｏＡを送信部２７０へ出力する。また、位置管理部２３０は、ＢＵメッセージに含まれる移動端末５０のＣｏＡが更新されると、Ａｃｋを受信していないパケットに対するタイムアウトを強制的に発生させるためのタイムアウト発生要求をタイムアウト判定部２５０に対して出力する。換言すれば、位置管理部２３０は、移動端末５０がアクセスルータ４０の配下からアクセスルータ４２の配下へハンドオーバして新たなＣｏＡが生成されたことを検出し、移動端末５０のハンドオーバ直前に送信したパケットは移動端末５０に受信されていないものと判断して、タイムアウト発生要求を出力する。
【００３４】
Ａｃｋ処理部２４０は、受信部２１０によって受信されたＡｃｋを処理し、タイムアウト判定部２５０へＡｃｋの受信完了の旨を通知するとともに、Ａｃｋに基づいて次に送信すべきパケットを送信部２７０から送信させる。また、Ａｃｋ処理部２４０は、同一パケットに対するＡｃｋを重複して受信した場合（重複Ａｃｋを受信した場合）、重複Ａｃｋによって要求されるパケットの再送をパケット再送部２６０に要求する。タイムアウト判定部２５０は、タイムアウト待ち時間を設定し、相手端末２０が送信したパケットに対するＡｃｋがタイムアウト待ち時間以内に受信されない場合は、タイムアウト発生と判定し、パケットの再送をパケット再送部２６０に要求する。また、タイムアウト判定部２５０は、Ａｃｋ処理部２４０からＡｃｋ受信完了の旨が通知されると、タイムアウトなしと判定する。さらに、タイムアウト判定部２５０は、位置管理部２３０からタイムアウト発生要求を受けると、強制的にタイムアウトを発生させ、パケットの再送をパケット再送部２６０に要求する。これにより、移動端末５０がハンドオーバした場合は、強制的にタイムアウトが発生することになり、必要以上にＡｃｋの受信を待機することがなくなる。
【００３５】
パケット再送部２６０は、Ａｃｋ処理部２４０またはタイムアウト判定部２５０からパケットの再送が要求されると、再送が要求されたパケットを送信部２７０から送信させる。送信部２７０は、パケットの宛先を位置管理部２３０に保持されているＣｏＡに設定して送信する。
【００３６】
次いで、上記のように構成された相手端末２０の動作について、図２に示すフロー図を参照しながら説明する。
【００３７】
まず、受信部２１０によってＢＵメッセージが受信されると（ＳＴ１０００）、受信されたＢＵメッセージは、ＢＵメッセージ処理部２２０へ出力される。そして、ＢＵメッセージに含まれる移動端末５０のＣｏＡが位置管理部２３０へ通知される。そして、位置管理部２３０によって、移動端末５０のＣｏＡが更新されたか否かが判定される（ＳＴ１１００）。ＣｏＡは、移動端末５０がハンドオーバ（ここでは、アクセスルータ４０の配下からアクセスルータ４２の配下へのハンドオーバ）した場合に新たに生成されるため、ＣｏＡが更新されるということは、移動端末５０がハンドオーバを行ったことを示している。
【００３８】
ＳＴ１１００の判定の結果、ＣｏＡが更新されている場合は、タイムアウト発生要求がタイムアウト判定部２５０へ出力され、タイムアウト判定部２５０によってタイムアウト待ち状態であるか否かが判定される（ＳＴ１２００）。ここで、相手端末２０が送信したパケットに対するＡｃｋが受信されていない場合はタイムアウト待ち状態であり、Ａｃｋが受信されているか、または重複Ａｃｋが受信されている場合はタイムアウト待ち状態とはなっていない。換言すれば、相手端末２０が送信したパケットが、移動端末５０に受信されている場合（すなわち、Ａｃｋが受信されている場合）または移動端末５０に受信されていないことが確認できる場合（すなわち、重複Ａｃｋが受信されている場合）はタイムアウト待ち状態となっていないが、相手端末２０が送信したパケットが移動端末２０に受信されたか否かが確認できない状態ではタイムアウト待ち状態となっている。
【００３９】
ＳＴ１２００の判定の結果、タイムアウト待ち状態である場合は、タイムアウト判定部２５０によって強制的にタイムアウトが発生させられ（ＳＴ１３００）、パケット再送部２６０によってパケットの再送が開始される。
【００４０】
これにより、移動端末５０がハンドオーバしたことによって相手端末２０が送信したパケットが移動端末５０に受信されなかった場合に、相手端末２０は、必要以上にタイムアウト待ち状態が続くことを防ぐことができる。
【００４１】
次に、本実施の形態の移動通信システムの動作の具体例について、図３に示すシーケンス図を参照しながら説明する。なお、図３において、点線はパケットの伝送を示し、実線はパケット以外のメッセージの伝送を示している。各パケットには、シーケンス番号（ＳＮ）が振られており、ここでは、ＳＮ＝１００のパケットから順に伝送されるものとする。
【００４２】
まず、移動端末５０は、アクセスルータ４０と接続している場合、ＢＵメッセージによってアクセスルータ４０の配下で使用するＣｏＡとホームアドレスを相手端末２０へ通知する。そして、相手端末２０は、ＢＵメッセージによって通知されるＣｏＡとホームアドレス移動端末５０の位置情報として位置管理部２３０内に保持し、移動端末５０宛てのパケット（ＳＮ＝１００）を、宛先アドレスとして上記のＣｏＡを設定して、送信部２７０から送信する。
【００４３】
そして、移動端末５０は、ＳＮ＝１００のパケットを受信すると、Ａｃｋを相手端末２０へ送信し、ＳＮ＝１０１のパケットの送信を要求する。相手端末２０は、Ａｃｋ処理部２４０でＡｃｋを処理し、ＳＮ＝１０１のパケットを送信部２７０から送信する。
【００４４】
ここで、移動端末５０が、アクセスルータ４０の配下からアクセスルータ４２の配下へハンドオーバすると、ＳＮ＝１０１のパケットは伝送路上において廃棄される。
【００４５】
その後、移動端末５０は、アクセスルータ４２からＲＡメッセージを受信する。そして、移動端末５０は、ＲＡメッセージに含まれるアクセスルータ４２のプレフィックス情報に基づいて、アクセスルータ４２の配下で使用するＣｏＡを生成し、生成されたＣｏＡをＢＵメッセージによって相手端末２０へ通知する。
【００４６】
なお、ＣｏＡの生成には、“ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｍｏｂｉｌｅｉｐ−ｉｐｖ６−１５．ｔｘｔ”に記載されている２種類の方法（すなわち、ステートレス・アドレス・コンフィギュレーション、またはステートフル・アドレス・コンフィギュレーション）などを使用することができる。例えば、ステートレス・アドレス・コンフィギュレーションを用いる場合は、移動端末５０は、ＲＡメッセージに含まれるアクセスルータ４２のプレフィックス情報からアクセスルータ４２のネットワークアドレスを取得し、取得されたネットワークアドレスと移動端末５０が有するレイヤ２アドレスとを結合することによりＣｏＡを生成する。
【００４７】
そして、相手端末２０は、受信部２１０によってＢＵメッセージを受信すると、ＢＵメッセージ処理部２２０によってＢＵメッセージを処理し、位置管理部２３０内に保持されている移動端末５０のＣｏＡを更新し、移動端末５０宛てのパケットの転送経路を変更する。さらに、相手端末２０は、移動端末５０のＣｏＡが更新されたことをトリガーとして、位置管理部２３０からタイムアウト判定部２５０へタイムアウト発生要求を出力する。
【００４８】
このとき、ＳＮ＝１０１のパケットは伝送路上で廃棄されているため、移動端末５０はＳＮ＝１０１のパケットに対するＡｃｋを送信しておらず、相手端末２０においては、タイムアウト判定部２５０の判定によって、タイムアウト待ち状態となっている。したがって、位置管理部２３０から出力されたタイムアウト発生要求によって、強制的にタイムアウトが発生させられ、相手端末２０は、パケット再送部２６０から送信部２７０を介してＳＮ＝１０１のパケットを再送する。再送されるＳＮ＝１０１のパケットは、移動端末５０のハンドオーバ先であるアクセスルータ４２を介して、移動端末５０へ伝送される。このパケットの再送は、ＣｏＡの更新をトリガーとして、タイムアウト発生要求によって強制的にタイムアウトが発生させられることにより行われるが、このタイミングは、従来はタイムアウト待ち時間内であり、パケットの再送が行われることはない。すなわち、移動端末５０のハンドオーバに起因してパケット廃棄が生じた場合に、相手端末２０は必要以上に廃棄されたパケットのＡｃｋの受信を待機して、タイムアウト待ち状態となることを防ぐことができる。
【００４９】
このように、本実施の形態によれば、相手端末は、ＢＵメッセージに含まれるＣｏＡが更新されたことを検出することにより、移動端末がハンドオーバしたことを認識し、移動端末がハンドオーバした場合には、強制的にタイムアウトを発生させるため、移動端末のハンドオーバ時のパケット送信停止時間を短縮することができ、ＴＣＰスループットを向上することができる。
【００５０】
なお、本実施の形態におけるパケット通信方法を実現するためには、移動端末は、ＴＣＰ／ＩＰおよびモバイルＩＰ機能を搭載していればよく、他の機能を追加する必要はない。
【００５１】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る移動通信システムの構成は、図７に示す従来の移動通信システムの構成と同様であり、その説明を省略する。なお、本実施の形態においても、初期状態では移動端末５０はアクセスルータ４０を介して相手端末２０と通信を行っているが、ハンドオーバを行うとアクセスルータ４２を介して相手端末２０と通信を行うようになるものとする。このとき、移動端末５０は、アクセスルータ４２の配下で使用する気付アドレス（ＣｏＡ）を生成し、結合更新メッセージ（ＢＵメッセージ）によって相手端末２０へ通知する。
【００５２】
本実施の形態の特徴は、移動端末がハンドオーバを実施した場合に、その旨を示すメッセージとして３つ以上の重複Ａｃｋを相手端末に対して送信する点である。
【００５３】
図４は、本実施の形態に係る移動端末５０の構成を示すブロック図である。同図に示す移動端末５０は、受信部５１０、ルータ広告（ＲＡ）メッセージ処理部５２０、気付アドレス生成部５３０、結合更新（ＢＵ）メッセージ送信部５４０、ＴＣＰセグメント処理部５５０、Ａｃｋ送信部５６０、および送信部５７０を有している。
【００５４】
受信部５１０は、パケットおよびＲＡメッセージなどを受信する。ＲＡメッセージ処理部５２０は、受信部５１０によって受信されたＲＡメッセージを処理し、ＲＡメッセージに含まれる送信元のアクセスルータに関する情報（アクセスルータのプレフィックス情報、ＩＰアドレスなど）を気付アドレス生成部５３０へ通知する。気付アドレス生成部５３０は、ＲＡメッセージの送信元のアクセスルータに関する情報（アクセスルータのプレフィックス情報、ＩＰアドレスなど）に基づいて、移動端末５０の気付アドレス（ＣｏＡ）を生成する。
【００５５】
ＢＵメッセージ送信部５４０は、移動端末５０のハンドオーバに伴って気付アドレス生成部５３０によって生成されるＣｏＡが更新されると、ＢＵメッセージを送信部５７０を介して相手端末２０へ送信する。また、ＢＵメッセージ送信部５４０は、ＣｏＡの更新に伴うＢＵメッセージの送信後、３つ以上の重複Ａｃｋを送信させるための重複Ａｃｋ送信要求をＡｃｋ送信部５６０に対して出力する。換言すれば、ＢＵメッセージ送信部５４０は、移動端末５０がアクセスルータ４０の配下からアクセスルータ４２の配下へハンドオーバして新たなＣｏＡが生成されたことを検出し、移動端末５０のハンドオーバ直前に受信したパケットの次のパケットの送信を要求するために重複Ａｃｋ送信要求を出力する。
【００５６】
ＴＣＰセグメント処理部５５０は、受信部５１０によって受信されたパケット（ＴＣＰセグメント）を処理し、シーケンス番号（ＳＮ）をＡｃｋ送信部５６０へ通知する。Ａｃｋ送信部５６０は、ＴＣＰセグメント処理部５５０から通知されたシーケンス番号の次のシーケンス番号のパケットの送信を要求するＡｃｋを送信部５７０を介して送信する。また、Ａｃｋ送信部５６０は、ＢＵメッセージ送信部５４０から重複Ａｃｋ送信要求を受けると、ＴＣＰセグメント処理部５５０から通知されたシーケンス番号の次のシーケンス番号のパケットの送信を要求するＡｃｋを送信部５７０を介して３つ以上送信する。これにより、Ａｃｋを受信する相手端末２０は、重複Ａｃｋを３つ以上受信した場合に、移動端末５０がハンドオーバを実施したために受信されなかったパケットを送信することができる。送信部５７０は、ＢＵメッセージおよびＡｃｋをそれぞれＢＵメッセージ送信部５４０およびＡｃｋ送信部５６０の指示に従って送信する。
【００５７】
次いで、上記のように構成された移動端末５０の動作について、図５に示すフロー図を参照しながら説明する。
【００５８】
まず、受信部５１０によってＲＡメッセージが受信されると、受信されたＲＡメッセージは、ＲＡメッセージ処理部５２０へ出力される。そして、ＲＡメッセージに含まれる送信元のアクセスルータに関する情報（アクセスルータのプレフィックス情報、ＩＰアドレスなど）が気付アドレス生成部５３０へ通知される。ＲＡメッセージに含まれる上記の情報は、移動端末５０がハンドオーバ（ここでは、アクセスルータ４０の配下からアクセスルータ４２の配下へのハンドオーバ）した場合に異なるものとなる。
【００５９】
そして、気付アドレス生成部５３０によって、ＲＡメッセージに含まれる情報から、移動端末５０がハンドオーバ先であるアクセスルータ４２の配下で使用するＣｏＡが新たに生成される。ＣｏＡが新たに生成されると（ＳＴ２０００）、生成されたＣｏＡを含むＢＵメッセージがＢＵメッセージ送信部５４０によって送信部５７０から送信される（ＳＴ２１００）。また、ＢＵメッセージが送信されると、３つ以上の重複Ａｃｋを送信するために重複Ａｃｋ送信要求がＢＵメッセージ送信部５４０からＡｃｋ送信部５６０へ出力される。そして、重複Ａｃｋ送信要求が出力されると、Ａｃｋ送信部５６０によって、３つ以上の重複Ａｃｋが送信部５７０を介して送信される（ＳＴ２２００）。
【００６０】
これにより、移動端末５０がハンドオーバしたことによって相手端末２０が送信したパケットが移動端末５０受信されなかった場合でも、相手端末２０は、３つ以上の重複Ａｃｋを受信することによってハンドオーバ直前に移動端末５０に受信されたパケットの次のパケットを送信することができる。
【００６１】
次に、本実施の形態の移動通信システムの動作の具体例について、図６に示すシーケンス図を参照しながら説明する。なお、図６において、点線はパケットのの伝送を示し、実線はパケット以外のメッセージの伝送を示している。各パケットには、シーケンス番号（ＳＮ）が振られており、ここでは、ＳＮ＝１００のパケットから順に伝送されるものとする。
【００６２】
まず、移動端末５０は、アクセスルータ４０と接続している場合、ＢＵメッセージによってアクセスルータ４０の配下で使用するＣｏＡとホームアドレスを相手端末２０へ通知する。そして、相手端末２０は、ＳＮ＝１００のパケットを送信する。
【００６３】
そして、移動端末５０は、受信部５１０でＳＮ＝１００のパケットを受信すると、ＴＣＰセグメント処理部５５０によって受信パケットを処理し、シーケンス番号（ここでは１００）をＡｃｋ送信部５６０へ通知する。Ａｃｋ送信部５６０は、ＳＮ＝１０１のパケットを要求するＡｃｋをアクセスルータ４０を介して相手端末２０へ送信する。相手端末２０は、Ａｃｋを受信すると、ＳＮ＝１０１のパケットを送信する。
【００６４】
ここで、移動端末５０が、アクセスルータ４０の配下からアクセスルータ４２の配下へハンドオーバすると、ＳＮ＝１０１のパケットは伝送路上において廃棄される。
【００６５】
その後、移動端末５０は、受信部５１０でアクセスルータ４２から送信されたＲＡメッセージを受信する。そして、移動端末５０のＲＡメッセージ処理部５２０によって、ＲＡメッセージに含まれるアクセスルータ４２のプレフィックス情報が気付アドレス生成部５３０へ通知され、気付アドレス生成部５３０によって気付アドレスに基づくＣｏＡが生成される。
【００６６】
なお、ＣｏＡの生成には、“ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｍｏｂｉｌｅｉｐ−ｉｐｖ６−１５．ｔｘｔ”に記載されている２種類の方法（すなわち、ステートレス・アドレス・コンフィギュレーション、またはステートフル・アドレス・コンフィギュレーション）などを使用することができる。例えば、ステートレス・アドレス・コンフィギュレーションを用いる場合は、移動端末５０は、ＲＡメッセージに含まれるアクセスルータ４２のプレフィックス情報からアクセスルータ４２のネットワークアドレスを取得し、取得されたネットワークアドレスと移動端末５０が有するレイヤ２アドレスとを結合することによりＣｏＡを生成する。
【００６７】
そして、移動端末５０は、生成されたＣｏＡをＢＵメッセージに含める処理をＢＵメッセージ送信部５４０で行い、このＢＵメッセージを相手端末２０へ通知する。さらに、移動端末５０は、ＢＵメッセージ直後に、ＢＵメッセージ送信部５４０による重複Ａｃｋ送信要求に応じて、Ａｃｋ送信部５６０からＳＮ＝１０１のパケットの送信を要求する３つ以上の重複Ａｃｋを送信する。これにより、相手端末２０は、ファストリトランスミッション（Ｆａｓｔ Ｒｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）を行うこととなり、従来であればタイムアウト待ち時間内であるタイミングでパケットの再送を行い、移動端末５０のハンドオーバに起因してパケット廃棄が生じた場合に、相手端末２０は必要以上に廃棄されたパケットのＡｃｋの受信を待機して、タイムアウト待ち状態となることを防ぐことができる。
【００６８】
このように、本実施の形態によれば、移動端末は、ＲＡメッセージを受信してＣｏＡを更新した場合に、更新したＣｏＡを含むＢＵメッセージ送信し、移動端末がハンドオーバ直前に受信したパケットの次のパケットを要求するための３つ以上の重複Ａｃｋを送信するため、移動端末のハンドオーバ時のパケット送信停止時間を短縮することができ、ＴＣＰスループットを向上することができる。
【００６９】
なお、本実施の形態におけるパケット通信方法を実現するためには、相手端末は、ＴＣＰ／ＩＰおよびモバイルＩＰ機能を搭載していればよく、他の機能を追加する必要はない。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ＴＣＰスループットを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る相手端末の構成を示すブロック図
【図２】実施の形態１に係る相手端末の動作を示すフロー図
【図３】実施の形態１に係る移動通信システムの動作の一例を示すシーケンス図
【図４】本発明の実施の形態２に係る移動端末の構成を示すブロック図
【図５】実施の形態２に係る移動端末の動作を示すフロー図
【図６】実施の形態２に係る移動通信システムの動作の一例を示すシーケンス図
【図７】移動通信システムの構成の一例を示す図
【図８】従来の移動通信システムの動作の一例を示すシーケンス図
【符号の説明】
２１０、５１０ 受信部
２２０ ＢＵメッセージ処理部
２３０ 位置管理部
２４０ Ａｃｋ処理部
２５０ タイムアウト判定部
２６０ パケット再送部
２７０、５７０ 送信部
５２０ ＲＡメッセージ処理部
５３０ 気付アドレス生成部
５４０ ＢＵメッセージ送信部
５５０ ＴＣＰセグメント処理部
５６０ Ａｃｋ送信部
Claims (8)
- 通信相手局からのパケットの受信確認応答に応じてパケットを送信する送信手段と、
前記通信相手局がハンドオーバしたことを検出する検出手段と、
前記通信相手局のハンドオーバが検出されると、ハンドオーバ直前に送信したパケットを新たな転送経路で前記通信相手局へ再送させるように前記送信手段を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする通信端末装置。 - 前記検出手段は、
前記通信相手局の位置情報を含む結合更新メッセージを受信する結合更新メッセージ受信部と、
結合更新メッセージに含まれる位置情報を保持する位置管理部と、
を有し、
保持された位置情報が更新された場合に前記通信相手局がハンドオーバしたことを検出することを特徴とする請求項１記載の通信端末装置。 - 前記制御手段は、
受信確認応答が受信されないパケットの再送待ち時間中にタイムアウトを強制的に発生させるタイムアウト発生部、を有し、
タイムアウト発生直後からパケットの再送を開始させることを特徴とする請求項１記載の通信端末装置。 - パケットを受信する受信手段と、
自装置がハンドオーバすると、ハンドオーバ直前に受信したパケットの次のパケットの再送を要求する要求手段と、
を有することを特徴とする通信端末装置。 - 前記要求手段は、
受信されたパケットの受信確認応答を送信する受信確認応答送信部、を有し、
前記受信確認応答送信部は、
自装置の位置情報が更新された場合に当該位置情報の更新直前に受信したパケットに対する複数の受信確認応答を送信することを特徴とする請求項４記載の通信端末装置。 - 請求項４または請求項５のいずれかに記載の通信端末装置を有することを特徴とする移動端末装置。
- 通信相手局がハンドオーバしたことを検出するステップと、
前記通信相手局のハンドオーバを検出すると、ハンドオーバ直前に送信したパケットを新たな転送経路で前記通信相手局へ再送するステップと、
を有することを特徴とするパケット通信方法。 - 自装置がハンドオーバすると、ハンドオーバ直前に受信したパケットの次のパケットの再送を要求するステップ、
を有することを特徴とするパケット通信方法。
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|---|---|---|---|
| JP2002236468A JP2004080259A (ja) | 2002-08-14 | 2002-08-14 | 通信端末装置およびパケット通信方法 |
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|---|---|
| JP2004080259A true JP2004080259A (ja) | 2004-03-11 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2002
- 2002-08-14 JP JP2002236468A patent/JP2004080259A/ja active Pending
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