JP2023083179A - 下位アドレス記憶方法を用いたリング網を利用したハンドオーバーを可能とするパケット転送システム - Google Patents

Abstract

【課題】無線システムのハンドオーバーを低コストで高速に実現するパケット転送システムを提供する。【解決手段】パケット転送システムにおいて、リング網又はツリー状リング網の最下位リングに基地局を収容し、基地局配下の移動端末がリング網又はツリー状リングの頂点装置に接続されたルータを介してサーバと通信する、移動端末の基地局間移動を可能とするサーバは、リングのパケットのアッド、ドロップ及び通過の装置のリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリに記憶すべき下位アドレスが記憶されていない状態への下位アドレスの記憶の旨の信号を持つパケットが到着した場合、そのパケットの送信元MACアドレスの下位アドレスと同じ下位アドレスの宛先MACアドレスのパケットのリング選択信号を左回りリング選択に切り換える。【選択図】図１

Description

本発明は、MACアドレスの下位アドレス記憶方法を用いたイーサネットパケットを転送するリング網を利用したハンドオーバーを可能とするパケット転送システムに関する。

アドレス記憶方法の従来例としては、特許文献１の特開２０００－１５１６１７「テーブル作成検索装置」がある。この従来例は、ＭＡＣアドレスの記憶回路に関するもので、行列アドレスとＭＡＣアドレスデータエリアとインデックスエリアを持つRAM等で構成される第１のテーブルと行列アドレスとＭＡＣアドレスデータエリアとインデックスエリアを持つRAM等で構成される第２のテーブルからなる。この従来例は、下位ビット列（例えば１６ビット）で第１のテーブルのメモリを指定した位置AにMACアドレス４８ビット全体を記憶する。その位置Aに既に他のMACアドレスが記憶されている場合には、、第２のテーブルのメモリの空きアドレス位置Bに記録し、その記録したアドレス位置Bを前記第１テーブルのアドレス位置Aのインデックスエリアに記憶する。これは記録エリアをネスティングで指定する方法である。

また、アドレス記憶方法の従来技術としては、特許文献２の特開２００４－１５５９２「MACアドレスポインタ構造、MACアドレスの並べ替え方法」がある。この従来例は、下位ビット列で指定されるエントリーテーブルの同じアドレス位置に複数のMACアドレスを記憶する方法である。もし、空きエリアが無ければ、MACアドレスの前記下位ビット列と違う下位ビット列で指定されるエントリーテーブルにMACアドレスを記憶する。

リング形ネットワークの従来例としては特許文献３のようにマスタスイッチとスレーブスイッチを用いたリングネットワークが一般的である。このリングネットワークはマスタスイッチの一方のリングポートがフレームを通過させないブロックポートになっていて、フラッディングによる輻輳を防止している。リングネットワークに障害が発生した場合には、マスタスイッチから出てマスタスイッチに戻る監視フレームが届かなくなり、代わりに障害点のスレーブスイッチから障害通知フレームがマスタスイッチに届くので、マスタスイッチは、マスタスイッチのブロックポートのブロックを解除してフレームを通過させる。また、障害点の一方のスレーブスイッチの障害伝送路側にブロックポートを設定し、リングネットワークの障害回復後もリングネットワークの動作を維持する。

また、無線ネットワークにおけるハンドオーバーの従来例としては、特許文献４がある。この先行技術は、ＡＴＭセルを転送する制御局から基地局を介して携帯端末と通信するネットワークのハンドオーバーを、制御局から移動元の基地局を経由した携帯端末までの遅延Ｄ１と移動先の基地局を介して携帯端末までの遅延Ｄ２の差（Ｄ１－Ｄ２＞０）の場合間、制御局から携帯端末への送出ＡＴＭセルの基地局切り換え場合にＡＴＭセルを制御局で遅延させて、切り換えることで実行して、ＡＴＭセルの順序逆転を防止する方法である。

また、別のハンドオーバー方法の例として、特許文献５がある。この先行技術は、携帯端末とサーバ間にある基地局、ゲートウェイ経由の切り換え前の基地局経由のコネクションと切り換え先基地局経由のコネクションを持ち、コネクション経由のパケットがコネクション切り換え時に断時間を少なくする方法である。

また、別のハンドオーバー方法の例として、特許文献６がある。この開示例はゲートウェイと移動端末間のパケット転送を前記移動端末の属する基地局のIPｖ６アドレスで基地局まで、移動端末識別子はトランスポートブロックセットで識別されるTCPヘッダのポート番号に端末のMACアドレスの下位アドレスを入れたような方法で識別して送り、その基地局が宛先移動端末のMACアドレスを持っており、前記トランスポートブロックセットの識別子から宛先MACアドレスを判別して、宛先移動端末宛てのMACアドレスとする。なお、移動端末のIPアドレスはその移動端末の属する基地局とゲートウェイ間はIPヘッダのオプション領域で送る案もある。この例は基地局がルータ機能を有しており、移動先基地局へのIPパケットは移動元の基地局を経由して、移動元の基地局で移動元に到着するパケット品質と移動先基地局経由のパケット品質を比較し、良好の方をゲートウェイに送る。ゲートウェイから移動端末へのパケットは両系路で送られる。移動端末は移動先基地局に移動元の基地局番号を持ってアクセスし、移動先基地局が移動元基地局にゲートウェイからのパケットがコピーするように依頼する。

特開２０００－１５１６１７ 号公報 特開２００４－１５５９２ 号公報 再表２００８－０６８８１３ 号公報 特開２００１－１２８２１２ 号公報 再表２０１７－１９５４９７ 号公報 再表２００４－１１４６９５ 号公報

従来のアドレス記憶法としての従来例特開２０００－１５１６１７はネスティングでMACアドレスを記憶しているため、記憶アドレス先をたどるのに場合間がかかる問題がある。また、本質的MACアドレス４８ビット全体を記憶しているので記憶エリアが大きくなる問題がある。

また、従来アドレス記憶方法としての従来例特開２００４－１５５９２は、下位ビット列で指定されるMACアドレスのエントリーテーブル位置に空きが無ければ違う下位ビット列のエントリーテーブル位置にMACアドレスを記憶すると記載されているが、その場合には、MACアドレスを記憶する位置を選択する場合に、２つの下位ビット列で指定されるエントリーテーブル位置を検索しなければならないこと、および、同じエントリーテーブルの同じアドレス位置に、複数の記憶アドレスがあるので、それら複数のアドレス比較をする必要があり、検索に場合間がかかる問題がある。
下位ビット列によるＭＡＣアドレスの検索は高速になるが、基本的に下位ビット列位置にMACアドレス全体を記憶する方法は、正確記憶であるが、４８ビット全体を記憶しなければならないので、記憶アドレス数が少ない問題がある。
従来のリングネットワークである特許文献３は、MACアドレス４８ビットを用いるMACアドレステーブルを使用するため、記憶できるMACアドレス数が少ない欠点がある。

従来のハンドオーバーの特許文献４は、制御局から携帯端末までの切り換え前の経路と切り換え後の経路の遅延場合間差を求める必要があり、制御が複雑である上に遅延場合間は制御局から携帯端末までの往復場合間の半分としてしか測定できないので遅延場合間測定の正確性に欠ける問題がある。

また、従来のハンドオーバーの特許文献５は、サーバと携帯端末間に２つのコネクションを設けて切り換えているので、２つのコネクションの識別が必要になり、ハンドオーバー制御が複雑になる欠点がある。

また、従来のハンドオーバーの特許文献６は、ゲートウェイと移動端末間にハンドオーバー時に切り換え前基地局と切り換え先基地局経由の２つのコネクションを得るため、IPアドレスの宛先を切り換え前基地局と切り換え先基地局の２IPアドレスを用いる。切り換え前基地局と切り換え先基地局の２つのコネクションが必要なのは、切り換えに伴う基地局の準備に時間を要するためと、切り換えを無瞬断で行うためである。上記トランスポートブロックセットとして、NATのようなTCPヘッダのポート番号に端末のMACアドレスの下位アドレスを用いる方法ではMAC下位アドレスが同じものがあり、誤動作となる問題がある。この例では基地局までネットワークアドレスで指定され、移動端末はMACのみでネットワークアドレスを持たない。インターネット網のサーバからは切り換え前の基地局宛てのIPアドレスでパケットが届くので、切り換え時には移動先基地局のネットワークアドレスを移動元の基地局経由で前記サーバに伝え、サーバから直接移動先基地局にパケットが届くようにしているので、基地局間移動の動作が複雑である。
IPアドレスを用いるのはゲートウェイ障害に対応するためもあるが、IPアドレスを用いる加入者系網はルータでの遅延が大きくハード規模も大きい問題がある。

本発明の目的は、従来のＭＡＣアドレステーブルを用いないアドレス記憶方法を用いたリング網により携帯端末のハンドオーバーを行う方法を示すことにある。

本発明は、上記従来技術の問題点を鑑みて成されたもので、携帯端末のハンドオーバーをリング網を用いて行う上で問題となる、移動元の基地局対応のリングのパケットのアッド、ドロップおよび通過の装置であるノード装置のリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリへの前記携帯端末の送信元MACアドレスの下位アドレスの記憶と、移動先の基地局対応のリングのパケットのアッド、ドロップおよび通過の装置であるノード装置のリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリへの前記携帯端末の送信元MACアドレスの下位アドレスの記憶とが重複するため、サーバからの右回りリングを転送されるパケットの誤動作となることを避けるため、サーバに向かう左回りリングを転送される携帯端末からのパケットがノード装置に到着し、ノード装置のリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリにそのパケットの送信元MACアドレスの下位アドレスが記憶されていれば、パケットの通過を指定するアドレステーブルにそのパケットの送信元MACアドレスを記憶することで、前記誤動作を避けることが、容易に考えられる。しかし、この方法では通過基地局移動端末の多い、電車走行や、野球場への観客の移動時に、パケットの通過を指定するアドレステーブルへの記憶アドレスが増加し、装置コストが上昇することが問題となる。

本発明の第１の観点は、リング網またはツリー状リング網の最下位リングに基地局を収容し、前記基地局配下の移動端末が前記リング網または前記ツリー状リングの頂点装置に接続されたルータを介してサーバと通信する、移動端末の基地局間移動を可能とするパケット転送システムであって、
前記サーバは、リングのパケットのアッド、ドロップおよび通過の装置のリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリに記憶すべき下位アドレスが記憶されていない状態への下位アドレスの記憶の旨の信号を持つパケットが到着した場合、そのパケットの送信元MACアドレスの下位アドレスと同じ下位アドレスの宛先MACアドレスのパケットのリング選択信号を左回りリング選択に切り換える手段を備え、
前記移動端末または移動端末の属する基地局は、移動端末の送信元MACアドレスを持つ片経路設定パケットをリング網またはツリー状リング網の最下位リングに周期的に送出し、前記パケットがリングのパケットのアッド、ドロップおよび通過の装置に到着した場合、そのパケットを右回りリングに送出するか、または、そのパケットをコピーして両リングに送出し、そのパケットがパケットのアッド、ドロップおよび通過の装置に到着し、そのパケットの送信元MACアドレスの下位アドレスがリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリに記憶されている場合、そのパケットの送信元MACアドレスをパケットの通過を指定するアドレステーブルに記憶させる手段を備え、
前記携帯端末からの基地局経由のMACパケットがリング外からリング網またはツリー状リング網の最下位リングのパケットのアッド、ドロップおよび通過の装置に到着した場合の
前記パケットが通過基地局を移動直後のパケットである場合、
前記パケットの送信元MACアドレスの下位アドレスをリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリに記憶し、前記パケットの送信元MACアドレスがパケット通過を指定するアドレステーブルに記憶されている場合には、そのアドレスを前記テーブルから消去し、前記パケットを左回りリング前方に送出し、
前記パケットがパケットのアッド、ドロップおよび通過の装置に到着した場合、
前記パケットの送信元MACアドレスの下位アドレスがリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリに記憶されている場合には、前記パケットの送信元MACアドレスの下位アドレスをリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリから削除し、
前記パケットを左回りリングで頂点装置を介してサーバに向かわせる手段と、
一方、前記携帯端末からの基地局経由のMACパケットがリング外からリング網またはツリー状リング網の最下位リングのパケットのアッド、ドロップおよび通過の装置に到着した場合の
前記パケットが通過基地局を移動直後のパケットでない場合、
前記パケットの送信元MACアドレスの下位アドレスをリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリに記憶し、前記パケットの送信元MACアドレスがパケット通過を指定するアドレステーブルに記憶されている場合には、そのアドレスを前記テーブルから消去し、前記パケットを左回りリング前方に送出し、
前記パケットがパケットのアッド、ドロップおよび通過の装置に到着した場合、
前記パケットの送信元MACアドレスの下位アドレスがリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリに記憶されている場合には、前記パケットの送信元MACアドレスをパケットの通過を指定するアドレステーブルに記憶し、前記パケットを左回りリングで頂点装置を介してサーバに向かわせる手段と、
前記サーバからの通信開始パケット以外のリング選択信号を持つパケットがリング外からパケットのアッド、ドロップおよび通過の装置に到着した場合、そのパケットをそのパケットの持つリング選択信号の示すリングに送出し、そのパケットがパケットのアッド、ドロップおよび通過の装置に到着した場合の、
前記パケットの宛先ＭＡＣアドレスがパケットの通過を指定するアドレステーブルに記憶されている場合には、そのパケットを前方のパケットのアッド、ドロップおよび通過の装置に向けて送出し、上記以外で、前記パケットの宛先MACアドレスがパケットの通過を指定するアドレステーブルに記憶されていない場合で、かつ、前記パケットの宛先ＭＡＣアドレスの下位アドレスがリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリに記憶されている場合には、前記パケットをリング外に送出し、上記以外で、前記パケットの宛先ＭＡＣアドレスの下位アドレスがリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリに記憶されていない場合には、前記パケットを前方のパケットのアッド、ドロップおよび通過の装置に向けて送出する手段とを
さらに備えたことを特徴とするパケット転送システムである。

本発明の第２の観点は、前記パケット転送システムにおいて、
前記サーバはACKパケットが到着しない場合の再送パケット送出時を契機としてリング選択信号を左回りリングと右回りリング間で切り換える手段を
をさらに備えるパケット転送システムである。

本発明の第３の観点は、前記パケット転送システムにおける携帯端末の基地局間移動方法に使用する基地局と携帯端末間のハンドオーバーを含む無線区間の通信方法であって、
前記携帯端末の基地局間移動の場合は、移動先の基地局からの電波が現在パケット受信中の基地局からの電波より強くなった場合、移動先の基地局へのCSMA/CAで前記携帯端末が使用する指定周波数の指定タイムスロット位置を確保し、またはCDMAのコードまたはOFDMのシンボルコードを確保し、その確保した指定周波数のタイムスロットまたはそのコードのCDMAまたはそのコードのOFDMで移動先基地局と通信開始することを特徴とする基地局と携帯端末間のハンドオーバーを含む無線区間の通信方法である。

本発明の第４の観点は、前記パケット転送システムのパケットのアッド、ドロップおよび通過の装置のリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリのメモリシステムであって、リング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリを送信元ＭＡＣアドレスの下位アドレスの上位部分でアドレス指定した位置から読み出される並列データの各ビットと送信元ＭＡＣアドレスの下位アドレスの下位部分をデコードした並列データの各ビットとの論理和の並列データのラッチ信号をリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリの前記アドレス指定位置に記憶することにより送信元ＭＡＣアドレスの下位アドレスの下位部分をデコードのビット１の位置のビット１を下位アドレス記憶を意味するビット１として挿入記憶するメモリシステムで、
リング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリから送信元ＭＡＣアドレスの下位アドレスを削除する場合は、リング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリを送信元ＭＡＣアドレスの下位アドレスの上位部分でアドレス指定した位置から読み出される並列データの各ビットと送信元ＭＡＣアドレスの下位アドレスの下位部分をデコードした並列データの各ビットのビット反転ビットとの論理積の並列データのラッチ信号をリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリの前記アドレス指定位置に記憶することにより送信元ＭＡＣアドレスの下位アドレスの下位部分をデコードのビット１の位置にビット０を下位アドレス記憶無を意味するビット０として挿入記憶することを特徴とするパケット転送システムのリング網またはツリー状リング網のパケットのアッド、ドロップおよび通過の装置のリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリのメモリシステムである。

以上、説明したように、本発明は、記憶ビット長をMACアドレスの下位アドレスのみにして短くし、メモリへの記憶アドレス数の多くした、従来のMACアドレステーブルのような記憶アドレス抜けの無い下位アドレス記憶方法をイーサーネットフレームを転送するリング網のパケットのアッド、ドロップおよび通過の装置のリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリへの下位アドレス記憶を意味する１ビット記憶方法に適用したリング網により携帯端末のハンドオーバーを実現する方法なので、消費電力およびシステムコストが抑えられ、かつ、高速に通信できる効果がある。

本発明の第１実施例のイーサーネットパケットを転送する、パケットの通過を指定するアドレステーブルとリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリとを持つ複数のパケットのアッド、ドロップおよび通過の装置を光伝送路で接続したリング網をツリー状に接続したツリー状リング網の最下位リング網に接続された基地局配下の携帯端末とサーバとが通信するパケット転送システムにおける携帯端末のハンドオーバーの動作を説明する図。

本発明の第１実施例を図１により説明する。本実施例は、イーサーネットパケットを転送する、パケットの通過を指定するアドレステーブルとリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリとを持つ複数のパケットのアッド、ドロップおよび通過の装置を光伝送路で接続したリング網をツリー状に接続したツリー状リング網の最下位リング網に接続された基地局の配下の携帯端末とサーバとが通信するパケット転送システムにおける携帯端末のハンドオーバーの動作例である。前記サーバはインターネット接続サーバである。

図１において、１は加入者系の左回り光リング、２は加入者系の右回り光リング、３は加入者系の左回り光リング１と加入者系の右回り光リング２からなる加入者系系リング網、４は上位リング網、５は頂点装置、６－１，６－２，６－３はパケットのアッド、ドロップおよび通過の装置、７はリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリ、８はパケットの通過を指定するアドレステーブル、２２はルータ、１２－１，１２－２，１２－３，１２－４，１２－５は基地局、１３－１，１３－２，１３－３はＴＣＰ携帯端末、１４は携帯端末の移動、２０はサーバである。また、（１）～（２８）はパケット、I0,I1,I2,I3,I4はサービスプロバイダーの国内または地域IPアドレスである。またはＩＰｖ６アドレスである。
なお、パケットの通過を指定するアドレステーブル８は従来のMACアドレステーブルと異なり、ポート番号を記憶しない、記憶MACアドレス数の少ないアドレステーブルである。

以下に、図１の動作を説明する。最初に、ＴＣＰ携帯端末１３－１，１３－２，１３－３はＡＲＰテーブルにルータ２２のＩＰアドレスI1とリング伝送路インタフェースのＭＡＣアドレスr1r2が既に記憶されているものとする。ＴＣＰ携帯端末１３－１がパケット（１）Mr1r2a1a2（I0）（Mはイーサネットパケットを示し、r1はルータ２２のインタフェースの上位ＭＡＣアドレス、r2ははルータ２２のインタフェースの下位ＭＡＣアドレスを示し、a1a2はＴＣＰ携帯端末１３－１のMACアドレスである上位ＭＡＣアドレスa1と下位ＭＡＣアドレスa2を示し、I0は宛先であるサーバ２０のIPアドレスを示す）をパケットのアッド、ドロップおよび通過の装置６－１に送出した例を示す。前記パケットがＴＣＰ携帯端末１３－１から前記パケットがアッド、ドロップおよび通過の装置６－１に到達した場合、そのパケットの送信元MACアドレスの下位アドレスa2をリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリ７に記憶する。そのパケットは左回り光リング１で（２）Mr1r2a1a2（I0）により図に示すように転送され、パケットのアッド、ドロップおよび通過の装置６－２に到着する。

前記パケット（２）Mr1r2a1a2（I0）がパケットのアッド、ドロップおよび通過の装置６－２に到着した場合、前記パケットの送信元ＭＡＣアドレスの下位アドレスa2がリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリ７に記憶されていないので、そのパケットは左回り光リング１で（３）Mr1r2a1a2（I0）により図に示すように転送され、パケットのアッド、ドロップおよび通過の装置６－３に到着する。

前記パケット（３）Mr1r2a1a2（I0）がパケットのアッド、ドロップおよび通過の装置６－３に到着した場合、前記パケットの送信元ＭＡＣアドレスの下位アドレスa2がリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリ７に記憶されていないので、そのパケットは左回り光リング１で（４）Mr1r2a1a2（I0）により図に示すように転送され、頂点装置５に到着する。そのパケットはリング外に送出され、上位リング網４、上位リング網４の頂点装置を介して、ルータ２２に到達する。上位リング網４は左回りリング１と右回りリング２からなる無線加入者局内リングと、それと同じ形の加入者系リング網３のパケットのアッド、ドロップおよび通過の装置と同様なパケットのアッド、ドロップおよび装置を持つ構成の動作をする。

前記パケット（５）Mr1r2a1a2（I0）がルータ２２に到着した場合、そのパケットの送信元ＭＡＣアドレスa1a2および送信元ＩＰアドレスI2を図に記してない第１メモリに記憶する。そのパケットの宛先ＩＰアドレスI0の宛先に対応する出力ポートを求め、そのポートに送出する。そのパケットは（６）IPI2I0（IPはＩＰアドレスであることを示し、I2は送信元端末１９－１のＩＰアドレス、I0は宛先であるサーバ２０のＩＰアドレスを示す。）により図に示されるように転送されてサーバ２０に到達する。

次に、ＴＣＰ携帯端末１３－２がパケット（７）Mr1r2a3a2（I0）（Mはイーサネットパケットを示し、r1はルータ２２のインタフェースの上位ＭＡＣアドレス、r2ははルータ２２のインタフェースの下位ＭＡＣアドレスを示し、a3a2は端末１９－２のMACアドレスである上位ＭＡＣアドレスa3と下位ＭＡＣアドレスa2を示し、I0は宛先であるサーバ２０のIPアドレスを示す）をパケットのアッド、ドロップおよび通過の装置６－１に送出する。前記パケットがＴＣＰ携帯端末１３－２から前記パケットがアッド、ドロップおよび通過の装置６－１に到達した場合、そのパケットの送信元MACアドレスの下位アドレスa2をリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリ７に記憶する。そのパケットは左回り光リング１で（８）Mr1r2a3a2（I0）により図に示すように転送され、パケットのアッド、ドロップおよび通過の装置６－２に到着する。

前記パケット（８）Mr1r2a3a2（I0）がパケットのアッド、ドロップおよび通過の装置６－２に到着した場合、前記パケットの送信元ＭＡＣアドレスの下位アドレスa2がリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリ７に記憶されていないので、そのパケットは左回り光リング１で（９）Mr1r2a3a2（I0）により図に示すように転送され、パケットのアッド、ドロップおよび通過の装置６－３を経由し、頂点装置５に到達する。

頂点装置５に到着した前記パケットはリング外に送出され、上位リング網４、上位リング網４の頂点装置を介して、ルータ２２に到達する。

前記パケット（１１）Mr1r2a3a2（I0）がルータ２２に到着した場合、そのパケットの送信元ＭＡＣアドレスa3a2と送信元ＩＰアドレスI3を図に記してない第１メモリに記憶後、そのパケットの宛先ＩＰアドレスI0に対応する出力ポートを読み出し、そのポートに送出する。そのパケットは（１２）IPI3I0（IPはＩＰアドレスであることを示し、I３は送信元端末１３－２のＩＰアドレス、I0は宛先であるサーバ２０のＩＰアドレスを示す。）により図に示されるように転送されてサーバ２０に到達する。

次に、ＴＣＰ携帯端末１３－２が基地局１２－１使用から基地局１２－２配下に移動し、パケット（１３）Mr1r2a3a2（I0）が基地局１２－２に到着した場合、基地局１２－２はそのパケットに使用基地局移動であるの旨の信号gを付与し、そのパケットをパケットのアッド、ドロップおよび通過の装置６－２に送出する。同時に、前記パケットの送信元MACアドレスa3a2を持つ片経路設定パケット（１４）M0a3a2（MはMACパケットを示し、0は宛先MACアドレスがオールビット０であることを示し、a3a2はＴＣＰ携帯端末１３－２の送信元MACアドレスを示す）をパケットのアッド、ドロップおよび通過の装置６－２に右回りリングに送出するように送出する。ＴＣＰ携帯端末１３－２のからの前記パケットがアッド、ドロップおよび通過の装置６－２に到達した場合、そのパケットの送信元MACアドレスの下位アドレスa2をリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリ７に記憶する。前記下位アドレスa2の記憶はその下位アドレスa2が前記下位アドレスメモリ７に記憶されていない場合の下位アドレス記憶の場合なので、その旨の信号hをそのパケットに挿入して、そのパケットを左回り光リング１で（１４）Mr1r2a3a2gh（I0）により図に示すように転送し、パケットのアッド、ドロップおよび通過の装置６－３に向かわせる。一方、片経路設定パケット（１４）M0a3a2は右回りリング２を（１５）M0a3a2により図に示すようにパケットのアッド、ドロップおよび通過の装置６－１に向かう。そのパケットがパケットのアッド、ドロップおよび通過の装置６－１に到着した場合、そのパケットの送信元MACアドレスの下位アドレスa2がリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリ７に記憶されているので、そのパケットの送信元MACアドレスをパケットの通過を指定するアドレステーブル８に記憶して、そのパケットを（１６）M0a3a2により図に示すように右回りリング２を転送する。上記片経路設定パケットは全ての移動端末について、その送信元MACアドレスを持つパケットとして、移動端末から、または移動端末の属する基地局から周期的に等の形で右回りリングまたは両リングに送出される。

前記パケット（１７）Mr1r2a3a2gh（I0）がパケットのアッド、ドロップおよび通過の装置６－３に到着した場合、そのパケットは通過基地局移動直後のパケットなので、前記パケットの送信元ＭＡＣアドレスの下位アドレスa2がリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリ７に記憶されていれば、その記憶下位アドレスa2を消去する。ただ、前記パケットの移動先基地局がサーバに近づく方向の移動であることが分かっている場合には、前記パケットの送信元ＭＡＣアドレスの下位アドレスa2がリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリ７に記憶されていれば、その記憶下位アドレスa2を消去せずに、そのパケットの送信元MACアドレスa3a2をパケットの通過を指定するアドレステーブル８に記憶する。図には後者の例を示してある。リング外へのパケット送出をして前記下位アドレスメモリ７には、携帯端末１３－３からのパケットMr1r2a4a2（I0）により既にそのパケットの送信元MACアドレスの下位アドレスa2が記憶されていたものとする。そのパケットは左回り光リング１で（１８）Mr1r2a3a2ｇh（I0）により図に示すように転送され、頂点装置５に到達する。

頂点装置５に到着した前記パケットはリング外に送出され、上位リング網４、上位リング網４の頂点装置を介して、ルータ２２に到達する。

前記パケット（１８）Mr1r2a3a2gp（I0）がルータ２２に到着した場合、そのパケットの送信元ＭＡＣアドレスと送信元ＩＰアドレスを図に記してない第１メモリに記憶後、そのパケットの宛先ＩＰアドレスI0に対応する出力ポートを図示してないIPルーティングテーブルから読み出し、そのポートから、そのパケットをサーバ２０に送出する。前記パケット（１６）Mr1r2a3a2gpにパケットのアッド、ドロップおよび通過の装置のリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリ７に記憶すべき下位アドレスが記憶されていない場合の前記下位アドレスの記憶である旨の信号hが付与されているので、そのパケットの送信元ＭＡＣアドレスの下位アドレスa2と同じ下位アドレスのＭＡＣアドレスで、前記パケットの送信元MACアドレスa3a2と異なるMACアドレスであるMACアドレスa1a2とそれに対応のＩＰアドレスI2を前記図示してない第１メモリから読み取り、それらを図示してない第２メモリに記憶する。サーバ２０から到着したIPパケット（２０）IPI0I2の宛先IPアドレスが前記第２メモリに記憶されているIPアドレスI2の場合、前記ＩＰアドレスI2のサーバ２０からのパケットのリング系選択信号を左回りリングに変更し、そのIPパケットの宛先MACアドレスを前記第２メモリに記憶されているIPアドレスI2対応のMACアドレスa1a2にして、そのパケットを（２１）Ma1a2r1r2(I2)により図で示すように、頂点装置５に送出する。

前記パケット（２１）Ma1a2r1r2(I2) は（２２）Ma1a2r1r2(I2)により図に示すように左回りリング１を転送されてパケットのアッド、ドロップおよび通過の装置６－１に到着し、そのパケットの宛先MACアドレスa1a2がパケットの通過を指定するアドレステーブル８に記憶されておらず、そのパケットの宛先MACアドレスの下位アドレスa2がリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリ７に記憶されているので、そのパケットはリング外に送出され、（２３）Ma1a2r1r2(I2)により携帯端末１３－１に到達する。

次に、ルータ２２に到着した携帯端末１３－２宛てのパケット（２４）IPI0I3は（２５）Ma3a2r1r2(I3) として、頂点装置５に転送される。そのパケットは（２６）Ma3a2r1r2(I3) 、（２７）Ma3a2r1r2(I3) として、図に示すように右回りリング２を転送されて、パケットのアッド、ドロップおよび通過の装置６－２に到着し、そのパケットの宛先MACアドレスa3a2がパケットの通過を指定するアドレステーブル８に記憶されておらず、そのパケットの宛先MACアドレスの下位アドレスa2がリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリ７に記憶されているので、そのパケットはリング外に送出され、（２８）Ma3a2r1r2(I3)により携帯端末１３－２に到達する。

以上述べた実施例１ではＴＣＰ携帯端末１３－２がリング網を左回りリング１をサーバに近づく方向の通過基地局移動の例であり、その際、パケットのアッド、ドロップおよび通過の装置６－２のリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリ７に記憶すべき下位アドレスが記憶されていない状態への記憶の旨の信号hをそのパケットに付与し、その付与されたパケットがルータ２２に到着した場合に、携帯端末１３－１に向かうパケットを通常の右回りリングから左回りリング送出されるようにリング選択信号を左回りリングにした例である。もし、携帯端末１３－１の代わりに携帯端末１３－３に向かうパケットが左回りリングに送出された場合には、そのパケットはパケットのアッド、ドロップおよび通過の装置６－２でリング外に送出され、携帯端末１３－３には届かない。その場合には、サーバ２０に携帯端末１３－３からのACKパケットが届かなくなるので、サーバ２０は再送パケットを送出することになるが、そのパケット再送時に、パケットのリング選択信号をトグルスイッチように左回りリングと右回りリング間で切り換えるようにしてもよい。上記動作はリングの輻輳時のパケット廃棄で転送リング切り換えにも適用できる。

以上の実施例１ではパケットの持つリング選択信号の切り換えをルータ２２で行う例であるが、ルータ２２からサーバに向かうIPパケットのIPヘッダのオプション領域またはペイロードに送信元端末のMACアドレスを挿入して転送し、パケットのアッド、ドロップおよび通過の装置６－２のリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリ７に記憶すべき下位アドレスが記憶されていない状態への記憶の旨の信号hを付与されたパケットがサーバに到着した場合に、サーバでそのパケットの送信元MACアドレスの下位アドレスと同じ下位アドレスを持つMACアドレスで前記パケットのMACアドレスと異なるMACアドレスを宛先MACアドレスとするパケットのリング選択信号を左回りリングに切り換えてもよい。

また、以上の実施例１ではリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリに送信元ＭＡＣアドレスの下位アドレスを記憶する例を示したが、これは、その下位アドレスメモリへの下位アドレスの記憶の中に下位アドレスのビット列の全てのビットがビット０のケースが無い場合を前提とした長い下位アドレス記憶である。
実施例１のパケットの送信元ＭＡＣアドレスの下位アドレスをリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリに記憶することは、その下位アドレスのビット列の中にビット１のビットを少なくとも１つ含む場合に、リング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリを送信元ＭＡＣアドレスの下位アドレスでアドレス指定した位置に下位アドレス記憶を意味するビット１を記憶することであっても良い。
または、前記パケットの送信元ＭＡＣアドレスの下位アドレスをリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリに記憶することは、その下位アドレスのビット列の中にビット１のビットを少なくとも１つ含む場合に、リング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリを送信元ＭＡＣアドレスの下位アドレスの上位部分でアドレス指定した位置から読み出される並列データの各ビットと送信元ＭＡＣアドレスの下位アドレスの下位部分をデコードした並列データの各ビットとの論理和の並列データのラッチ信号をリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリの前記アドレス指定位置に記憶することで、送信元ＭＡＣアドレスの下位アドレスの下位部分のデコードのビット１の位置のビット１を下位アドレス記憶を意味するビット１として挿入記憶することであってもよい。

１ 加入者系の左回り光リング
２ 加入者系の右回り光リング
３ 加入者系リング
４ 上位リング
５ 頂点装置
６－１，６－２，６－３ パケットのアッド、ドロップおよび通過の装置
７ リング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリ
８ パケットの通過を指定するアドレステーブル
１２－１，１２－２，１２－３，１２－４，１２－５ 基地局
１３－１，１３－２，１３－３ 携帯端末
１４ 携帯端末の移動
２０ サーバ
２２ ルータ

Claims (4)

1. リング網またはツリー状リング網の最下位リングに基地局を収容し、前記基地局配下の移動端末が前記リング網または前記ツリー状リングの頂点装置に接続されたルータを介してサーバと通信する、移動端末の基地局間移動を可能とするパケット転送システムであって、
   前記サーバは、リングのパケットのアッド、ドロップおよび通過の装置のリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリに記憶すべき下位アドレスが記憶されていない状態への下位アドレスの記憶の旨の信号を持つパケットが到着した場合、そのパケットの送信元MACアドレスの下位アドレスと同じ下位アドレスの宛先MACアドレスのパケットのリング選択信号を左回りリング選択に切り換える手段を備え、
   前記移動端末または移動端末の属する基地局は、移動端末の送信元MACアドレスを持つ片経路設定パケットをリング網またはツリー状リング網の最下位リングに周期的に送出し、前記パケットがリングのパケットのアッド、ドロップおよび通過の装置に到着した場合、そのパケットを右回りリングに送出するか、または、そのパケットをコピーして両リングに送出し、そのパケットがパケットのアッド、ドロップおよび通過の装置に到着し、そのパケットの送信元MACアドレスの下位アドレスがリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリに記憶されている場合、そのパケットの送信元MACアドレスをパケットの通過を指定するアドレステーブルに記憶させる手段を備え、
   前記携帯端末からの基地局経由のMACパケットがリング外からリング網またはツリー状リング網の最下位リングのパケットのアッド、ドロップおよび通過の装置に到着した場合の
   前記パケットが通過基地局を移動直後のパケットである場合、
   前記パケットの送信元MACアドレスの下位アドレスをリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリに記憶し、前記パケットの送信元MACアドレスがパケット通過を指定するアドレステーブルに記憶されている場合には、そのアドレスを前記テーブルから消去し、前記パケットを左回りリング前方に送出し、
   前記パケットがパケットのアッド、ドロップおよび通過の装置に到着した場合、
   前記パケットの送信元MACアドレスの下位アドレスがリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリに記憶されている場合には、前記パケットの送信元MACアドレスの下位アドレスをリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリから削除し、
   前記パケットを左回りリングで頂点装置を介してサーバに向かわせる手段と、
   一方、前記携帯端末からの基地局経由のMACパケットがリング外からリング網またはツリー状リング網の最下位リングのパケットのアッド、ドロップおよび通過の装置に到着した場合の
   前記パケットが通過基地局を移動直後のパケットでない場合、
   前記パケットの送信元MACアドレスの下位アドレスをリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリに記憶し、前記パケットの送信元MACアドレスがパケット通過を指定するアドレステーブルに記憶されている場合には、そのアドレスを前記テーブルから消去し、前記パケットを左回りリング前方に送出し、
   前記パケットがパケットのアッド、ドロップおよび通過の装置に到着した場合、
   前記パケットの送信元MACアドレスの下位アドレスがリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリに記憶されている場合には、前記パケットの送信元MACアドレスをパケットの通過を指定するアドレステーブルに記憶し、前記パケットを左回りリングで頂点装置を介してサーバに向かわせる手段と、
   前記サーバからの通信開始パケット以外のリング選択信号を持つパケットがリング外からパケットのアッド、ドロップおよび通過の装置に到着した場合、そのパケットをそのパケットの持つリング選択信号の示すリングに送出し、そのパケットがパケットのアッド、ドロップおよび通過の装置に到着した場合の、
   前記パケットの宛先ＭＡＣアドレスがパケットの通過を指定するアドレステーブルに記憶されている場合には、そのパケットを前方のパケットのアッド、ドロップおよび通過の装置に向けて送出し、上記以外で、前記パケットの宛先MACアドレスがパケットの通過を指定するアドレステーブルに記憶されていない場合で、かつ、前記パケットの宛先ＭＡＣアドレスの下位アドレスがリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリに記憶されている場合には、前記パケットをリング外に送出し、上記以外で、前記パケットの宛先ＭＡＣアドレスの下位アドレスがリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリに記憶されていない場合には、前記パケットを前方のパケットのアッド、ドロップおよび通過の装置に向けて送出する手段とを
   さらに備えたことを特徴とするパケット転送システム。
   
2. 前記サーバはACKパケットが到着しない場合の再送パケット送出時を契機としてリング選択信号を左回りリングと右回りリング間で切り換える手段を
   をさらに備える
   請求項１に記載のパケット転送システム。
   
3. 請求項１または請求項２のいずれかに記載したパケット転送システムにおける携帯端末の基地局間移動方法に使用する基地局と携帯端末間のハンドオーバーを含む無線区間の通信方法であって、
   前記携帯端末の基地局間移動の場合は、移動先の基地局からの電波が現在パケット受信中の基地局からの電波より強くなった場合、移動先の基地局へのCSMA/CAで前記携帯端末が使用する指定周波数の指定タイムスロット位置を確保し、またはCDMAのコードまたはOFDMのシンボルコードを確保し、その確保した指定周波数のタイムスロットまたはそのコードのCDMAまたはそのコードのOFDMで移動先基地局と通信開始することを特徴とする基地局と携帯端末間のハンドオーバーを含む無線区間の通信方法。
   
4. 請求項１に記載のパケット転送システムのパケットのアッド、ドロップおよび通過の装置のリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリのメモリシステムであって、リング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリを送信元ＭＡＣアドレスの下位アドレスの上位部分でアドレス指定した位置から読み出される並列データの各ビットと送信元ＭＡＣアドレスの下位アドレスの下位部分をデコードした並列データの各ビットとの論理和の並列データのラッチ信号をリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリの前記アドレス指定位置に記憶することにより送信元ＭＡＣアドレスの下位アドレスの下位部分をデコードのビット１の位置のビット１を下位アドレス記憶を意味するビット１として挿入記憶するメモリシステムで、
   リング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリから送信元ＭＡＣアドレスの下位アドレスを削除する場合は、リング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリを送信元ＭＡＣアドレスの下位アドレスの上位部分でアドレス指定した位置から読み出される並列データの各ビットと送信元ＭＡＣアドレスの下位アドレスの下位部分をデコードした並列データの各ビットのビット反転ビットとの論理積の並列データのラッチ信号をリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリの前記アドレス指定位置に記憶することにより送信元ＭＡＣアドレスの下位アドレスの下位部分をデコードのビット１の位置にビット０を下位アドレス記憶無を意味するビット０として挿入記憶することを特徴とするパケット転送システムのリング網またはツリー状リング網のパケットのアッド、ドロップおよび通過の装置のリング外へのパケット送出を指定する下位アドレスメモリのメモリシステム。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

Images