JP2004200820A - 移動通信端末装置及びデータ通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】移動先のサブネットがわからない場合でも、サブネットの切り替わり時における通信の中断時間を短縮することができる移動通信端末装置及びデータ伝送方法を提供する。
【解決手段】移動端末装置１０６ａは、ネットワークとの接続及び他の通信端末装置との間でデータ通信を行う２つのネットワークデバイス３１３，３１４を備える。一方のネットワークデバイス３１３により、サブネット１１０を介してネットワークと接続し、通信端末装置１００と通信しているときに、他方のネットワークデバイス３１４により、サブネット１１０以外のサブネットを探索する。サブネット１１１を発見し、サブネット１１１との接続が可能となったときに、サブネット１１１を介してネットワークと接続を確立し、その後サブネット１１０を介したネットワークとの接続を切断する。
【選択図】 図７

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インターネットのように、複数のサブネットから構成されるネットワークに接続され、データ通信を行う移動通信端末装置、及びネットワークに接続された他の通信端末装置と、移動通信端末装置との間のデータ通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）を使用するネットワークにおいて、移動通信端末装置がそれまで接続されていたサブネットから、異なるサブネットヘ移動したとき、ＩＰアドレスの変更が必要になる。このため、移動通信端末装置が１つのサブネットを介して他の通信端末装置と通信中に、前記サブネットと異なるサブネットへ移動した場合には、移動通信端末装置のＩＰアドレスが変更されるため、既存の通信を継続することができない。このように異なるサブネットに移動しても通信を継続する技術として、ＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force）のＲＦＣ３２２０で規定されているモバイルＩＰ（Mobile Intenet Protocol）がある。モバイルＩＰは、例えば非特許文献１にその概要が説明されている。
【０００３】
図１は、ルータ（ＨＡ：Home Agnet）１０２及びルータ１０３により切り分けられたサブネット１１０、サブネット１１１、及びサブネット１１２から構成されるネットワークを示す。サブネット１１０には、無線アクセスポイント（以下「無線ＡＰ」という）１０４が接続され、サブネット１１１には無線ＡＰ１０５が接続されている。またサブネット１１２には、通信端末装置１００及びＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol）サーバ１０１が接続されている。無線ＡＰ１０４の有効通信範囲１２０と、無線ＡＰ１０５の有効通信範囲１２１とは、重複範囲１２２を含んでいる。
【０００４】
図１では、移動通信端末装置１０６が無線アクセスポイント１０４の有効通信範囲１２０に存在し、無線ＡＰ１０４と接続することで、サブネット１１０上に存在し、通信端末装置１００と通信している。その通信中に、移動通信端末装置１０６が無線ＡＰ１０５の有効通信範囲１２１内に移動し、無線ＡＰ１０５と接続することで、サブネット１１０に移動した場合の通信シーケンスを図２に示す。
【０００５】
図２において、移動通信端末装置１０６は、メッセージ２０８を受信後、無線ＡＰ１０４から無線ＡＰ１０５に接続点を変更し、定期的に送信しているルータソリシテーション（Router Solicitation）２３０の返答であるルータアドバタイズメント（Router Advertisement）２３１により、サブネット１１０の有効通信範囲１２０からサブネット１１１の有効通信範囲１２１に移動したこと検知する。移動通信端末装置１０６は、サブネット１１１に接続するために、ＩＰアドレス割当要求２３４をＤＨＣＰサーバ１０１に送信し、ＩＰアドレス割当応答２３５により、新たなＩＰアドレスを取得する。そして、移動通信端末装置１０６は、そのＩＰアドレスの登録要求２３２をルータ（ＨＡ）１０２に送信し、新規ＩＰアドレスに通信端末装置１００からのメッセージを転送してもらう作業を行う。このように、サブネットの切り替わり時には、図２の通信中断時間Ｔ１が発生する。すなわち、移動通信端末装置１０６は、通信端末１００から送信されるメッセージ２０２〜２０５に対応するメッセージ２０９〜２１２を受信できない。
【０００６】
特許文献１には、サブネットの切り替わりに要する時間はＩＰアドレスの取得時間によるところが大きいことに着目し、サブネット切換時において通信中断時間を短縮するために、移動先のサブネットのＩＰアドレスを予め確保する手法が示されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−１１５２３６号公報
【非特許文献１】
日経インターネットテクノロジ ２００２年３月 Ｐ１０２〜１０５
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に示された手法は、次の移動先が予め分かっているようなネットワーク構成においてのみ有効であって、移動先のサブネットが不明であるときは、予めＩＰアドレスを確保しておくことができない。
【０００９】
本発明はこの点に着目してなされたものであり、移動先のサブネットがわからない場合でも、サブネットの切り替わり時における通信の中断時間を短縮することができる移動通信端末装置及びデータ伝送方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、複数のサブネットから構成されるネットワークに、前記サブネットを介して接続される移動通信端末装置において、前記ネットワークとの接続及び他の通信端末装置との間でデータ通信を行う複数のネットワークデバイスと、１つのネットワークデバイスにより、第１のサブネットを介して前記ネットワークと接続しているときに、他のネットワークデバイスにより、第２のサブネットを探索し、該第２のサブネットとの接続が可能となったときに、該第２のサブネットを介して前記ネットワークと接続を確立し、その後前記第１のサブネットを介した前記ネットワークとの接続を切断する接続管理手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、複数のサブネットから構成されるネットワークに接続された通信端末装置と、前記サブネットを介して前記ネットワークに接続される移動通信端末装置との間のデータ通信方法において、前記移動通信端末装置は、前記ネットワークとの接続及び前記通信端末装置との間でデータ通信を行う複数のネットワークデバイスを備え、１つのネットワークデバイスにより第１のサブネットを介して前記ネットワークと接続し、前記通信端末装置との間でデータ通信を実行しているときに、前記ネットワークデバイスとは異なる他のネットワークデバイスにより、第２のサブネットを探索し、該第２のサブネットとの接続が可能となったときに、該第２のサブネットを介して前記ネットワークと接続を確立し、その後前記第１のサブネットを介した前記ネットワークとの接続を切断し、第２のサブネットを介して前記通信端末装置との間でデータ通信を実行することを特徴とする
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図３は本発明の一実施形態にかかる移動通信端末装置１０６ａの構成を示すブロック図である。移動通信端末装置１０６ａは、アプリケーションプログラム３１０及び３１１と、サブネット間の移動を管理する移動管理部３２０と、ネットワークとの接続及び他の通信端末装置との間でデータ通信を行うネットワークデバイス３１３及び３１４を備えている。
【００１３】
移動通信端末装置１０６ａは、図１に示したように、複数のサブネットが存在するネットワーク構成の中で、サブネット間を移動する。移動通信端末装置１０６ａのネットワークデバイス３１３にはＩＰアドレス３２１が割り当てられ、ネットワークデバイス３１４にはＩＰアドレス３２２が割り当てられる。サブネット間の移動により、ネットワークデバイスに割り当てられるＩＰアドレスが変更されても、通信が継続できるように、アプリケーションプログラムは、通信端末装置１００とホームアドレス３２０を用いて通信を行う。移動通信端末装置１０６ａのアプリケーションプログラム３１０または３１１から通信端末装置１００ヘパケットを送信するときは、現在有効になっているネットワークデバイスのＩＰアドレスを、ケアオブアドレス（Care Of Address：以下「ＣＯＡ」という）４００としてルー夕（ＨＡ）１０２に登録しておき、移動管理部３１２が、アプリケーションプログラム３１０または３１１が送信するパケットを、図４に示すような構造のパケットにカプセル化する。図４に示すパケットは、ヘッダ部４１１と、データ部４１２とからなり、ヘッダ部４１１は、ＣＯＡ４００及びＨＡ４０１とを含む。ＣＯＡ４００は、送信元ＩＰアドレスを表し、ＨＡ４０１がルータ（ＨＡ）１０２のＩＰアドレスを表す。またデータ部４１２は、ホームアドレス４０２、宛先アドレス（通信端末装置１００のＩＰアドレス）４０３及び通信データ４０４からなる元のパケット４１０を含む。
【００１４】
カプセル化されたパケットは、ホームエージェントであるルータ（ＨＡ）１０２に送信される。ルータ（ＨＡ）１０２は、カプセル化されたパケットから元のパケット４１０を取り出し、通信端末装置１００に対して取り出したパケットの送信を行う。
【００１５】
一方、通信端末装置１００から移動通信端末装置１０６ａのアプリケーションプログラムにデータを送信するときは、移動通信端末装置１０６ａ宛てのデータ（元のパケット５１０）が、通信端末装置１００からルータ（ＨＡ）１０２に対して送信される。
【００１６】
このデータを受け取ったルータ（ＨＡ）１０２は、そのデータを図５に示すような構造のパケットにカプセル化し、移動通信端末装置１０６ａのＣＯＡ４００に対して送信する。図５に示すパケットは、ヘッダ部５１１と、データ部５１２とからなり、ヘッダ部５１１は、ＣＯＡ４００及びＨＡ４０１とを含む。データ部５１２は、ホームアドレス４０２、通信端末装置１００のＩＰアドレス４０３及び通信データ５００からなる元のパケット５１０を含む。
移動通信端末装置１０６ａは、受信したカプセル化されたパケットから元のパケット５１０を取り出し、アプリケーションプログラムに渡す。
【００１７】
図６は、ＩＰバージョン４におけるパケットの構造を示す図であり、このパケットは、ＩＰヘッダ部６２０と、ＩＰペイロード部６２１とからなる。ＩＰヘッダ部６２０は、バージョン６００、ヘッダ長６１０、サービスタイプ６０２、パケット長６０３、識別子６０４、フラグ６０５、フラグメントオフセット６０６、生存期間６０７、プロトコル６０８、ヘッダチェックサム６０９、送信元ＩＰアドレス６１０、宛先ＩＰアドレス６１１、オプション６１２、及びパディング６１３からなる。また、ＩＰペイロード部６２１は、データ６１４を格納する。
【００１８】
図４及び図５に示したヘッダ部は、図６のＩＰヘッダ部６２０の送信元ＩＰアドレス６１０と、宛先ＩＰアドレス６１１とを抜き出して記述したものである。すなわち図４においては、ＣＯＡ４００が送信元ＩＰアドレス６１０に相当し、ＨＡ４０１が宛先ＩＰアドレス６１１に相当し、元のパケット４１０がデータ６１４に相当する。また図５においては、ＨＡ４０１が送信元ＩＰアドレス６１０に相当し、ＣＯＡ４００が宛先アドレス６１１に相当し、元のパケット５１０がデータ６１４に相当する。
【００１９】
次に、通信中に移動通信端末装置１０６ａがサブネット間を移動したときの動作を説明する。例として以下の１）から３）の条件を満たす状態を想定する。
１）サブネット移動前にネットワークデバイス３１３が無線ＡＰ１０４と接続している。
２）通信が断絶しないように、無線ＡＰ１０４と無線ＡＰ１０５の通信有効領域が重なっている部分である、両方の無線ＡＰの有効通信範囲の重複部分１２２が存在する。
３）ネットワークデバイス３１３がまだ無線ＡＰ１０４と通信を行っている間に、無線ＡＰ１０５の有効通信領域１２１に入ったため、ネットワークデバイス３１４が無線ＡＰ１０５を見つけ、ＩＰアドレス３２２を取得する。
【００２０】
この例では、通信シーケンスは図７に示すようになる。
図７では通信端末装置１００から送信されるメッセージ７００〜７０６が、ルータ（ＨＡ）１０２から送信されるメッセージ７０７〜７１３に対応する。メッセージ７０７からメッセージ７１１までは、移動通信端末装置１０６ａは、ネットワークデバイス３１３を使用して通信端末装置１００との間で通信を行っている。ネットワークデバイス３１３は無線ＡＰ１０４に接続し、サブネット１１０を使用して、通信端末装置１００と通信を行っている。
【００２１】
この通信中に、ネットワークデバイス３１４が無線ＡＰ１０５と接続したため、移動管理部３１２がネットワークデバイス３１４を使用してルータソリシテーション７２０を送信し、ルータ１０３からルータアドバタイズメント７２１を受信することで、接続可能なサブネットがサブネット１１０からサブネット１１１に変わったことが検出される。そして、ネットワークデバイス３１４に割り当てるＩＰアドレスを取得するために、移動管理部３１２はＩＰアドレス割当要求７２４をネットワークデバイス３１４を使用してＤＨＣＰサーバ１０１に送信し、ＩＰアドレス割当応答７２５を受信する。その結果、ＩＰアドレス３２２を取得する。
【００２２】
そして、移動通信端末装置１０６ａが通信に使用するネットワークデバイスを、ネットワークデバイス３１３からネットワーグデバイス３１４に切り替えるために、まず移動管理部３１２はネットワークデバイス３１４を使用して、ルータ（ＨＡ）１０２に登録要求７２２を送信し、登録応答７２３を受信することで、ネットワークデバイス３１４に切り替えることができる。ルータ（ＨＡ）１０２が登録要求７２２を受信してから、移動管理部３１２が登録応答７２３を受信するまでの間は、ネットワークデバイス３１３とネットワークデバイス３１４のどちらにメッセージが届いても処理可能とすることで、つまり移動管理部３１２は登録応答７２３を受信していなくても、登録要求７２２を送信後はネットワークデバイス３１４でも通信できるようにすることで、通信中断時間が発生しないようにすることができる。
【００２３】
移動通信端末装置１０６ａが行う制御処理を、図８に示すフローチャートを参照して説明する。
ネットワークデバイス３１３は、ステップ８０１で、メッセージの通信処理を行う。通信処理が終了すると、ネットワークデバイスが有効か否かの判別、すなわち、ネットワークデバイスの切替が発生していないか確認する処理が実行される（ステップ８０２）。ネットワークデバイスの切替が発生していなければ、ステップＳ８０１に戻る。またネットワークデバイスの切替が発生し、ネットワークデバイス３１３が有効でないときには、処理を終了する（ステップ８０７）。
【００２４】
一方、現在有効でないネットワークデバイス３１４は、有効なネットワークデバイスが接続していない無線ＡＰを探索する（ステップ８０３）。そのような無線ＡＰが見つかると、その無線ＡＰは、異なるサブネットの無線ＡＰか否かを判別する（ステップ８０４）。その結果、同一サブネットの場合は再びステップ８０３に戻る。異なるサブネットの場合は、接続したネットワークのＩＰアドレス要求を行い（ステップ８０５）、ＩＰアドレスを受信したあと、ルータ（ＨＡ）１０２が移動通信端末装置１０６ａヘメッセージを中継する宛先ネットワークデバイスを切り替えるために、ホームエイジェント（ＨＡ）、すなわちルータ１０２への登録処理を行い（ステップ８０６）、ネットワークデバイスの切替を行う。すなわち、ネットワークデバイス３１３を無効とし、ネットワークデバイス３１４のみ有効とする。
図８の処理の終了後はネットワークデバイス３１３とネットワークデバイス３１４の役割が交替し、再び開始のステップ８００へと戻る。
【００２５】
以上のように本実施形態では、移動通信端末装置１０６ａに２つのネットワークデバイス３１３及び３１４を設け、一方のネットワークデバイス３１３により、サブネット１１０を介してネットワークと接続し、通信端末装置１００と通信しているときに、他方のネットワークデバイス３１４により、サブネット１１０以外のサブネットを探索する。そして、そのようなサブネット１１１を発見し、サブネット１１１との接続が可能となったときに、サブネット１１１を介してネットワークとの接続を確立し（具体的は、ＩＰアドレスの取得、及びルータ（ＨＡ）１０２への登録を完了し）、その後サブネット１１０を介したネットワークとの接続を切断するようにしたので、サブネットの切替に伴う通信の中断時間を短縮すること、または無くすことが可能となる。また本実施形態では、使用していないネットワークデバイスにより、接続可能な無線ＡＰを探索する処理を行うようにしたので、移動先のサブネットが不明の場合でも確実に通信中断を短縮または無くすることができる。
【００２６】
なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、移動通信端末装置１０６ａには、２つのネットワークデバイス３１３及び３１４を設けたが、ネットワークデバイスの数は２に限られるものではなく、３以上としてもよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上詳述したように請求項１に記載の発明によれば、移動通信端末装置に複数のネットワークデバイスが設けられ、１つのネットワークデバイスにより、第１のサブネットを介してネットワークと接続しているときに、他のネットワークデバイスにより、第２のサブネットを探索し、該第２のサブネットとの接続が可能となったときに、該第２のサブネットを介してネットワークと接続を確立し、その後第１のサブネットを介したネットワークとの接続を切断する制御が行われるので、サブネットの切替に伴う通信の中断時間を短縮すること、または無くすことが可能となる。また、使用していないネットワークデバイスにより、接続可能な第２のサブネットを探索する処理を行うようにしたので、移動先のサブネットが不明の場合でも確実に通信中断を短縮または無くすることができる。
【００２８】
請求項２に記載の発明によれば、移動通信端末装置は、１つのネットワークデバイスにより第１のサブネットを介して前記ネットワークと接続し、他の通信端末装置との間でデータ通信を実行しているときに、前記ネットワークデバイスとは異なる他のネットワークデバイスにより、第２のサブネットを探索し、第２のサブネットとの接続が可能となったときに、該第２のサブネットを介してネットワークと接続を確立し、その後第１のサブネットを介したネットワークとの接続を切断し、第２のサブネットを介して前記通信端末装置との間でデータ通信を実行する。したがって、サブネットの切替に伴う通信の中断時間を短縮すること、または無くすことが可能となる。また、使用していないネットワークデバイスにより、接続可能な第２のサブネットを探索する処理を行うようにしたので、移動先のサブネットが不明の場合でも確実に通信中断を短縮または無くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】サブネットを介してネットワークに接続された移動通信端末装置を含むデータ通信システムの構成を示す図である。
【図２】従来のサブネットの切替シーケンスを説明するための図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる移動通信端末装置の構成を示すブロック図である。
【図４】移動通信端末装置からルータへ送信されるパケットの構成を示す図である。
【図５】ネットワーク上に送信されるパケットの構成を詳細に示す図である。
【図６】ルータから移動通信端末装置へ送信されるパケットの構成を示す図である。
【図７】本実施形態におけるサブネットの切替シーケンスを説明するための図である。
【図８】移動通信端末装置で実行される処理のフローチャートである。
【符号の説明】
１００ 通信端末装置
１０２，１０３ ルータ
１０４，１０５ 無線アクセスポイント
１０６ａ 移動通信端末装置
１１０，１１１，１１２ サブネット
３１２ 移動管理部（接続管理手段）
３１３，３１４ ネットワークデバイス

Claims (2)

1. 複数のサブネットから構成されるネットワークに、前記サブネットを介して接続される移動通信端末装置において、
   前記ネットワークとの接続及び他の通信端末装置との間でデータ通信を行う複数のネットワークデバイスと、
   １つのネットワークデバイスにより、第１のサブネットを介して前記ネットワークと接続しているときに、他のネットワークデバイスにより、第２のサブネットを探索し、該第２のサブネットとの接続が可能となったときに、該第２のサブネットを介して前記ネットワークと接続を確立し、その後前記第１のサブネットを介した前記ネットワークとの接続を切断する接続管理手段とを備えることを特徴とする移動通信端末装置。
2. 複数のサブネットから構成されるネットワークに接続された通信端末装置と、前記サブネットを介して前記ネットワークに接続される移動通信端末装置との間のデータ通信方法において、
   前記移動通信端末装置は、前記ネットワークとの接続及び前記通信端末装置との間でデータ通信を行う複数のネットワークデバイスを備え、１つのネットワークデバイスにより第１のサブネットを介して前記ネットワークと接続し、前記通信端末装置との間でデータ通信を実行しているときに、前記ネットワークデバイスとは異なる他のネットワークデバイスにより、第２のサブネットを探索し、
   該第２のサブネットとの接続が可能となったときに、該第２のサブネットを介して前記ネットワークと接続を確立し、
   その後前記第１のサブネットを介した前記ネットワークとの接続を切断し、第２のサブネットを介して前記通信端末装置との間でデータ通信を実行することを特徴とするデータ通信方法。

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