JP3844702B2 - 通信システム、移動端末、通信端末装置、関門交換装置、ルータ、通信方法 - Google Patents
通信システム、移動端末、通信端末装置、関門交換装置、ルータ、通信方法 Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハンドオーバー時における受信端末が受信するパケットデータの順序違いを防止できる通信システム、関門交換装置、通信端末装置、移動端末、ルータ、通信方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
移動通信システムにおいては、移動端末の位置を示すロケーション情報(位置登録エリア等)を移動端末の通信相手が保持している。そして、移動端末が基地局間で、移動した場合には、移動端末が、現在通信を行っている基地局の電波状態と、移動先の基地局の電波状態とを比較し、移動先の基地局の電波状態が強くなったら、ハンドオーバーを開始する。
【0003】
従来では、移動端末が中継装置を介して、相手方の通信端末装置と通信を行う場合、ハンドオーバー時に通信相手の通信端末装置まで、位置変更通知を行う必要があり、ハンドオーバー時間が長くなるという問題があった。
【0004】
そこで、従来、「岩崎 淳、五十嵐 健、磯部 慎一、輿水 敬、薮崎 正実、プロアクティブ領域設定によるハンドオーバー制御、電子情報通信学会ネットワークシステム研究会NS2001-203,DECEMBER,2001」の技術がある。この従来技術では、移動端末が現在接続中のルータから移動先のルータの各々に共通な中継ルータが特定される。そして、その特定された中継ルータまで位置変更通知を行えば、ハンドオーバーを行うことができる。これにより、通信相手まで位置変更通知を行わず、ハンドオーバーを行うことができるので、容易にハンドオーバー時間を短縮することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来技術では、以下のような問題があった。即ち、上述した従来技術では、インターネットや電話網等の公衆ネットワーク網と接続するゲートウェイ装置を1つとして考えている。しかし、実際には、上記公衆ネットワーク網と接続するゲートウェイ装置が、複数存在する場合もある。
【0006】
このような場合には、上述した従来技術を適用し、移動端末がハンドオーバーを行った場合、相手先の通信端末装置から送信されているパケットデータの送信順序が逆転されて、上記移動端末がパケットデータを受信してしまうという問題がある。
【0007】
この問題点について、以下に図を用いて説明する。図19、図20は、上記問題点を説明するための概念図である。図に示す移動通信システムは、携帯電話等の移動端末500が無線通信を行う基地局に各々設けられたエッジルータ(501〜512)と、各エッジルータの上位に接続された複数のルータ(513〜516)と、これらのルータの上位に接続された複数の上位ルータ(517、518)と、これらの上位ルータの上位に接続された複数のゲートウェイ(550、551)と、ゲートウェイに公衆ネットワークを介して、接続された相手方の通信端末装置552とを有する。
【0008】
このような構成の移動通信システムの動作を以下に説明する。現在、エッジルータ506と接続されている移動端末500が移動して、エッジルータ507と接続する場合を先ず考える。この場合、COR(Cross Over Router)は、ゲートウェイ550となる。ここで、CORとは、移動端末がハンドオーバーを行う可能性のあるエッジルータ全てを配下に納めるルータ又はゲートウェイのことである。
【0009】
そして、移動端末500は、上記ゲートウェイ550に対して、RR指示を送信する。このRR指示(Regional Registration指示)とは、特定のルータを中継ルータとして機能させる旨の指示である。
【0010】
なお、中継ルータとは、移動端末500の位置情報を記録しておき、その位置情報に基づいて、特定の移動端末に対してデータを転送する機能であるRR機能を有するルータのことである。このため、移動端末500からゲートウェイ550にRR指示を送信すると、ゲートウェイはRR機能を有し、中継ルータとしての機能を果たす。
【0011】
そして、移動端末がエッジルータ506と接続されている場合、通信端末装置552と移動端末500との間の通信は、以下のようにして行われる。先ず、通信端末装置から移動端末宛のデータは、ゲートウェイ550に送信される。ゲートウェイ550は、上記ルータ517、ルータ514、エッジルータ506(通信経路1)を介して、移動端末500に上記パケットデータを送信する。
【0012】
そして、移動端末が移動を行うことで、移動端末は、ハンドオーバーをして、エッジルータ506から507に接続を切り替える。
【0013】
そして、移動端末500がエッジルータとの接続を切り替えても、CORは同じくゲートウェイ550であるので、移動端末500は、ゲートウェイ550に対して、位置情報変更通知(BU)を行う。位置情報変更通知を受けたゲートウェイ550は、記録していた上記移動端末500の位置情報の変更処理を行う。そして、移動端末宛のデータを受信したゲートウェイ550は、ゲートウェイ550から移動端末500までの通信経路を、エッジルータ506を経由する通信経路1から、エッジルータ507を経由する通信経路2に変更して、パケットデータを移動端末500に送信する。
【0014】
そして、移動端末500が移動を行い、エッジルータ507から508に接続を切り替える場合を考える。移動端末500がエッジルータとの接続を切り替えると、CORはルータ515になる。
【0015】
移動端末がハンドオーバーを行って、エッジルータを508に接続を切り替えた場合でも、移動端末がRR指示をルータ515に送信する前は、中継ルータは、ゲートウェイ550である。このため、通信端末装置552から送信された移動端末500宛のデータは、ゲートウェイ550に送信され、通信経路3を介して、移動端末500に送信される。
【0016】
その後、移動端末500は、RR指示を新たなCORであるルータ515に対して送信する。この結果、ルータ515は、中継ルータ(RRR)となり、RR機能を有する。そして、新たな中継ルータがルータ515となったことが、通信端末装置552に通知される。通信端末装置552は、移動端末宛のデータについては、中継ルータを経由する旨を与えて送信する。
【0017】
これにより、通信端末装置552から送信された移動端末宛のデータは、中継ルータ515に送られる。そして、中継ルータ515は、エッジルータ508を介して、移動端末500にパケットデータを送信する。
【0018】
この場合、中継ルータRRRが、ゲートウェイ550からルータ515に変更されると、通信端末装置552から送信されるデータは、必ずしもゲートウェイ550を経由するとは限らない。即ち、公衆ネットワーク上に接続されたルータによるデータ中継処理は、ルーティングテーブルを参照して行われる。このテーブルは、ルータ間のホップ数、リンクコスト等を考慮して、最適な経路により通信端末装置からパケットデータがゲートウェイに送られるように随時更新される。
【0019】
このため、移動端末500がエッジルータ508に接続された場合でも、新規COR(ルータ515)にRR指示が出されるまでは、上記通信経路3を経由して、移動端末500にパケットデータが送信されるが、新規COR(ルータ515)にRR指示が出されると、ゲートウェイ550を必ず経由する必要がない。例えば、図20のような場合には、通信経路3の場合より、通信経路4の方が、ホップ数が少ないので、通信端末装置552から送信されたパケットデータは、通信経路4を介して、移動端末500に受信されることになる。
【0020】
この結果、通信端末装置から先に移動端末宛に送信したデータが、通信経路3で送信され、後に通信端末装置から移動端末宛に送信したデータが通信経路4で、送信される場合、後に通信端末装置552から送信されたデータが、先に通信端末装置552から送信されたデータよりも、先に移動端末500に受信されることがある。この場合には、移動端末500が受信するパケットデータの順序の違いが生じてしまい、通信品質の低下が生じてしまうという問題があった。
【0021】
本発明は、以上のような問題点を鑑みてなされたものであり、CORを中継ルータとして、通信端末装置から移動端末へのパケットデータ送信を行う場合において、ハンドオーバー時における移動端末に受信されるパケットデータの順序狂いを防止することができる通信システム、関門交換装置、通信端末装置、ルータ、移動端末、通信方法を提供することを目的とする。
【0022】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、本発明は、通信端末装置が移動端末に対して、複数の関門交換装置のうち、少なくとも1つ以上の関門交換装置を介して、パケットデータを送信する際に、通信端末装置から移動端末へのパケットデータ送信において、複数の関門交換装置のうち、所定の関門交換装置を、常に中継送信する固定中継ルータと決定し、前記移動端末が移動して、前記通信端末装置から前記移動端末までの通信経路が変化した場合でも、前記パケットデータ送信は、前記固定中継ルータを経由して行われることを特徴とするものである。
【0023】
この場合、前記通信経路には、前記移動端末と無線通信を行うエッジルータと、当該エッジルータと上位に接続されたルータと、当該ルータと上位に接続された関門交換装置とが含まれており、移動端末の移動先候補となる全エッジルータの各々から前記通信端末装置までの全ての通信経路で経由するルータ及び関門交換装置のうち、最も下位の装置を、前記通信端末装置から前記移動端末へのパケットデータ送信において、パケットデータを中継送信する中継ルータとして、特定し、前記移動端末から前記通信端末装置までの通信経路で経由する関門交換装置を、前記パケットデータ送信において常に中継送信する固定中継ルータと決定手段が決定し、前記固定中継ルータの位置情報を前記通信端末装置に送信し、前記移動端末が移動して、前記通信端末装置から移動端末までの通信経路が変化した場合でも、前記パケットデータ送信は、前記固定中継ルータを経由して行われるようにすることができる。
【0024】
本発明によれば、移動端末が移動して、中継ルータが変化しても、通信端末装置からのパケットデータは、常に固定中継ルータを介して、移動端末に送信されてくる。このため、従来のように、通信端末装置から移動端末に送信されたパケットデータが、複数の経路で送信される場合が生じない。この結果、後に通信端末装置から送信されたパケットデータが、先に通信端末装置から送信されたパケットデータよりも、先に移動端末に到着することもなく、移動端末により受信されるパケットデータの順序の違いが生じてしまうようなこともない。従って、通信品質の低下を防止することができる。
【0025】
また、本発明は、通信開始時に、前記通信端末装置から移動端末までの通信経路で経由する関門交換装置の位置情報を要求するための位置情報要求を送信し、前記位置情報要求に基づいて、前記関門交換装置に対して位置情報を送信するよう要求する旨の応答情報を送信し、前記関門交換装置は、前記応答情報を受信した場合、前記関門交換装置の位置情報を前記決定手段に送信することもできる。
【0026】
また、本発明は、前記関門交換装置は、前記応答情報を監視し、前記応答情報を受信した場合、前記応答情報をルータ及びエッジルータが解読できないようにするカプセル処理化を行い、カプセル処理された応答情報及び前記関門交換装置の位置情報を前記決定手段に送信することもできる。
【0027】
また、本発明は、移動端末間のデータ通信の場合にも適用が可能となる。本発明は、移動端末と接続された複数のルータを介して、移動端末間でパケットデータ通信を行う際に、第1移動端末から第2移動端末へのパケットデータ送信において、複数のルータのうち、所定のルータを常に中継送信する固定中継ルータと決定し、前記第1移動端末が移動して、前記第1移動端末から前記第2移動端末までの通信経路が変化した場合でも、前記パケットデータ送信は、前記固定中継ルータを経由して行われることを特徴とすることができる。
【0028】
この場合、前記通信経路には、ルータと、当該ルータと下位に接続されたエッジルータが含まれており、前記パケットデータ送信において、前記第1移動端末の移動先候補となる全エッジルータの各々から前記第2移動端末までの全ての通信経路で経由するルータのうち、前記第2移動端末側のルータを、パケットデータを中継送信する中継ルータとして、特定し、前記パケットデータ送信において、前記第1移動端末から前記第2移動端末までの通信経路で経由するルータのうち、第1移動端末側のルータを、常に中継送信する固定中継ルータと決定手段が決定し、前記固定中継ルータの位置情報を前記第1移動端末に送信し、前記第1移動端末が移動して、第1移動端末から第2移動端末までの通信経路が変化した場合でも、前記パケットデータ送信は、前記固定中継ルータを経由して行われることを特徴とすることができる。
【0029】
また、本発明は、通信開始時に、第1移動端末から第2移動端末までの通信経路で経由する第1移動端末側のルータの位置情報を要求するための位置情報要求を送信し、前記位置情報要求に基づいて、前記ルータに対して位置情報を送信するよう要求する旨の応答情報を送信し、前記ルータは、前記応答情報を受信した場合、前記ルータの位置情報を前記決定手段に送信することができる。
【0030】
また、本発明は、前記ルータは、前記応答情報を監視し、応答情報を受信した場合、応答情報を他のルータ及びエッジルータが解読できないようにするカプセル処理化を行い、カプセル処理された応答情報及び前記ルータの位置情報を前記決定手段に送信することができる。
【0031】
【発明の実施の形態】
(構成)
図1は、実施の形態1である通信システムの構成を示す図である。通信システムは、運用ネットワーク部及び外部ネットワーク部からなる。運用ネットワーク部は、携帯電話等の移動端末100が無線通信を行う基地局に各々設けられたエッジルータ101〜112と、各エッジルータの上位に接続された複数のルータ121〜124と、これらのルータの上位に接続された複数の上位ルータ126,128と、これらの上位ルータの上位に接続された複数のゲートウェイ(関門交換装置)130、132とを有する。
【0032】
(エッジルータ)
各エッジルータ101〜112は、移動端末100の移動先候補となる全エッジルータの各々から通信端末装置134までの全ての通信経路で経由するルータ及びゲートウェイのうち、最も下位の装置を、中継ルータとして特定する。中継ルータは、通信端末装置134から移動端末100へのパケットデータ送信において、一時的に中継送信する機能を有する。具体的には、以下の通りである。
【0033】
エッジルータ101〜112は、移動端末100と接続している場合、移動端末100が移動して、ハンドオーバーをする可能性のあるエッジルータ全てを配下におさめるルータであるCORについての情報(例えば、位置情報)を特定することができる。
【0034】
具体的には、各エッジルータには、自エッジルータが搭載された基地局の無線ゾーンに隣接する無線ゾーンの形成基地局に搭載のエッジルータの情報(例えば、位置情報)と、これら隣接するエッジルータ及び自エッジルータが接続される上位のルータの情報を記憶している。
【0035】
各エッジルータ101〜112は、記憶された情報から、移動端末100の移動元のエッジルータと移動先候補となる全エッジルータの各々から通信相手の通信端末装置まで張られる通信経路の全てが交差するCORについての情報を特定することができる。
【0036】
そして、各エッジルータ101〜112は、特定したCORのうち、移動端末100により近いCORである近接CORを中継ルータとして特定することができる。各エッジルータ101〜112は、移動端末100(エッジルータに対して、登録要求をして、エッジルータが登録した移動端末)に、上記特定した中継ルータに関する情報(例えば、位置情報)を通知する。また、各エッジルータ101〜112は、中継ルータを特定した旨を記録する。
【0037】
(ルータ及びゲートウェイ)
各ルータ121〜124、各上位ルータ126、128、各ゲートウェイ130、132は、移動端末100から、上述したRR指示を受信した場合、移動端末100の位置情報を記録し、その位置情報に基づいて、上記移動端末100に対してデータを転送するRR機能を有する。また、各ルータは、RR機能を有するようになった場合、移動端末100との通信においては、中継ルータとなる旨をゲートウェイに送信する。
【0038】
図2は、ゲートウェイの構成を示すブロック図である。ゲートウェイ130、132は、各種のデータを送受信する送受信部200と、各種のデータを記憶する記憶部201と、これらの各部を制御する制御部202を有する。
【0039】
制御部202は、受信部200が、通信端末装置134から送信された後述する応答情報(アドレス要求反応メッセージともいう。Gateway Address Acknowlegement、略してGAA)を監視して受信すると、応答情報を取得する。そして、制御部202は、応答情報の代わりに、通知情報(アドレス通知メッセージともいう。Gateway Address Notification、略してGAN)を生成し、送信部200を介して、移動端末宛に送信する。この通知情報には、ゲートウェイの位置情報(ゲートウェイを特定する情報や、アドレス情報等)が含まれている。
【0040】
また、制御部202は、移動端末100から後述する固定RR指示を受信部200が受信した場合、移動端末100の位置情報を記憶部201に記憶させる。また、制御部202は、送信部200に対して、通信端末装置134から移動端末宛に送られたデータは、常に固定して移動端末宛に送信させる(このような機能を固定RR機能という)。この固定RR機能を有するゲートウェイ(以下、固定中継ルータという)は、他にRR機能を有する中継ルータが存在しても、通信端末装置134から移動端末100宛へのデータ送信に関して、常に中継送信を行う。
【0041】
そして、制御部202は、送信部200に、自ゲートウェイが固定中継ルータである旨を通信端末装置134に対して、送信させる。
【0042】
なお、ゲートウェイ130、132は、例えば、関門階梯関門交換装置が該当する。そして、ゲートウェイ130.132の配下にある各上位ルータ、ルータ、エッジルータに関する位置情報を保持しており、中継ルータまでの最適な通信経路を設定することができる。同様に、各上位ルータ、各ルータも配下にある装置の位置情報を保持している。
【0043】
(移動端末)
図3は、本実施の形態である移動端末100の構成を示す図である。移動端末100は、各種のデータをエッジルータ101〜112を介して、送受信する送受信部210と、各種のデータを記憶する記憶部211と、これらの各部を制御する制御部212とを有する。
【0044】
制御部212は、移動端末から通信端末装置までの通信経路で経由する関門交換装置を、前記パケットデータ送信において常に中継送信する固定中継ルータと決定する。
【0045】
制御部212は、通信端末装置134から移動端末100までの通信経路中に存在するゲートウェイの位置情報を送信するように要求する旨の位置情報要求(Gateway Address Request 略してGARという)を生成し、送信部210に送信させる機能を有する。また、制御部212は、上記ゲートウェイ130の位置情報が送られた場合、上記ゲートウェイ130を、通信端末装置134から移動端末100へのパケットデータ送信においては、常に中継送信する固定中継ルータと決定する機能を有する。そして、制御部212は、送信部210を介して、移動端末100宛のパケットデータの送信については上記固定中継ルータを経由する旨と、固定中継ルータの位置情報とを、通信端末装置134に送信する。
【0046】
また、送信部210は、固定中継ルータの位置情報を通信端末装置134に送信する。また、送信部210は、固定RR指示(通信端末装置134から移動端末100宛に送られたパケットデータについては、常に移動端末100に転送する旨の指示)をゲートウェイに対して送信する。
【0047】
(通信端末装置)
図4は、本実施の形態である通信端末装置の構成を示す図である。通信端末装置134は、各種のデータを公衆ネットワークを介して、送受信する送受信部220と、各種のデータを記憶する記憶部221と、これらの各部を制御する制御部222を有する。
【0048】
制御部222は、位置情報要求を受信部220が受信した場合、通信端末装置134から移動端末100までの通信経路中に存在するゲートウェイの位置情報を移動端末100宛に送信する旨の応答情報(GAA)を生成する。そして、送信部220は、上記応答情報を移動端末100宛に送信する。
【0049】
制御部222は、固定中継ルータに関する情報(位置情報等)が送られてきた場合、移動端末100を特定する情報と固定中継ルータの位置情報を対応づけた対応データを記憶部221に記憶させる。そして、制御部222は、移動端末100宛のパケットデータに対して、固定中継ルータを経由する旨及び固定中継ルータの位置情報を与えてから、上記パケットデータを送信部220に送信させる。
【0050】
なお、各ルータ、各上位ルータ、ゲートウェイは、自己が中継ルータになった場合には、移動端末100に関する位置情報を示すBinding Casheデータを保持する。
【0051】
(通信方法について)
(1)上述のような構成の通信システムにおいて、移動端末100がエッジルータ101配下にいる場合の通信端末装置134と移動端末100との間の通信方法について、説明する。
【0052】
(A)中継ルータの設定方法
図5は、その方法を説明するためのフローチャート図である。なお、移動端末100は、通信端末装置134の位置情報を取得している。また、通信端末装置134も初めは移動端末100の位置情報を取得しているとする。
【0053】
ステップS10では、エッジルータ100は、上述したような特定方法で、CORは、ルータ121、ルータ126,ゲートウェイ130であり、移動端末100に最も近いCORはルータ121であることを特定し、中継ルータは、ルータ121であると特定する。そして、移動端末100に対して、中継ルータはルータ121である旨を送信する。この際、ルータ121の位置情報も併せて送信される。
【0054】
ステップS15では、上記旨は、移動端末100の受信部210を介して制御部212へ送られる。制御部212は、ルータ121に対するRR指示を上記ルータ121に、送信部210を介して、送信する。この際、ルータ121の位置情報及び移動端末100の位置情報も併せて送信される。
【0055】
ステップS20では、上記RR指示は、エッジルータ101を介して、ルータ121に送信される。ルータ121は、送信されたRR指示に基づいて、宛先が移動端末100のパケットデータについては、中継ルータとして機能するように設定する。そして、ルータ121は、移動端末100の位置情報をBinding Casheデータとして保持する。
【0056】
そして、ルータ121が中継ルータとして機能する旨が移動端末100にエッジルータ101を介して通知される。また、ルータ121は、中継ルータとして機能する旨を後述する固定中継ルータに通知する。この際、中継ルータ121の位置情報も送られる。
【0057】
ステップS25では、中継ルータとして機能する旨、ルータ121の位置情報を固定中継ルータが受信する。固定中継ルータは、宛先が移動端末100のパケットデータについては、ルータ121が中継ルータとして機能するように設定する。そして固定中継ルータは、ルータ121の位置情報を記憶する。なお、固定中継ルータは、中継ルータの位置情報をBinding Casheデータとして保持する。そして、固定中継ルータは、中継ルータが変化した場合、上記Binding Casheデータを更新する。
【0058】
(B)ゲートウェイを固定中継ルータとするための設定方法
図6は、その設定方法を説明するためのフローチャート図である。図7は、その方法の説明を補足するための図である。
【0059】
ステップS30では、移動端末100の制御部212は、通信端末装置134から移動端末100までの通信経路中に存在するゲートウェイの位置情報を送信するように要求する旨の位置情報要求(GAR)を生成する。
【0060】
この際、制御部212は、上記位置情報要求(GAR)に対して、宛先位置情報として、通信端末装置134の位置情報、送信元位置情報として、移動端末100の位置情報を与える。そして、制御部212は、上記位置情報要求(GAR)を送信部210に送信させるように指示すると、送信部210は、実行する。
【0061】
なお、例えば、ステップS30は、移動端末100と通信端末装置134との間の通信開始時に行われる。上記位置情報要求(GAR)は、通信端末装置134に送られる。
【0062】
ステップS40では、通信端末装置134の受信部222は、上記位置情報要求を受信すると、その旨を制御部222に通知する。制御部222は、上記位置情報要求に基づいて、応答情報を生成する。この応答情報は、通信端末装置134から移動端末100までの通信経路中に存在するゲートウェイ130の位置情報を移動端末100宛に送信するよう要求する旨の情報である。そして、制御部222は、送信部220に対して、応答情報を公衆ネットワークを介して、移動端末100に送信する。
【0063】
ステップS45では、上記応答情報(GAA)は、公衆ネットワーク中の各ルータのルーティング処理により、移動端末に送信される途中でゲートウェイ130に捕捉される。ここで、ゲートウェイ130が応答情報を捕捉したのは、中継ルータ121やエッジルータ101がゲートウェイ130の配下にあることが、各ルータが保持するルーティングテーブルに記載されているためである。各ルータは、上記テーブルを参照して、応答情報を移動端末に送信する。その送信の途中で、ゲートウェイ130が応答情報を捕捉する。
【0064】
ステップS50では、捕捉された応答情報は、ゲートウェイ130の受信部200を介して制御部202へ送られる。制御部202は、応答情報に基づいて、通知情報を生成する。この通知情報には、宛先が移動端末100である旨、送信元位置情報がゲートウェイ130の位置情報が含まれている。そして、制御部202は、送信部200を介して、上記通知情報(GAN)を移動端末100宛に送信する。
【0065】
この際、通知情報は、先ず、中継ルータ121へ送られる。中継ルータ121は、通知情報を取得し、宛先が移動端末100であることを取得する。そして、中継ルータ121は、保持している移動端末100の位置情報に基づいて、通知情報をエッジルータ101を介して、移動端末100へ送る。
【0066】
ステップS65では、通知情報は、移動端末100の受信部210に受信されると、制御部212へ送られる。制御部212は、通知情報に基づいて、ゲートウェイ130の位置情報を取得し、上記ゲートウェイ130を固定中継ルータとして決定する。この固定中継ルータとは、上述したように、通信端末装置134から移動端末100へのパケットデータ送信において、常に中継送信する中継ルータのことである。なお、制御部212は、固定中継ルータであるゲートウェイ130の位置情報を保持する。
【0067】
ステップS70では、制御部212は、通信端末装置134から移動端末100へ送られたデータについては、上記ゲートウェイが固定中継ルータとなる旨を示す固定RR指示を送信部210を介して、ゲートウェイ130宛に送信する。なお、固定RR指示には、移動端末100の位置情報が与えられている。すると、上記固定RR指示は、ゲートウェイ130に送信される。
【0068】
ステップS75では、上記固定RR指示は、ゲートウェイ130の受信部200を介して制御部202へ送られる。制御部202は、固定中継ルータが中継ルータとなっている場合には、移動端末100の位置情報を例えば、Binding Casheデータとして保持する。そして、制御部202は、通信端末装置134から送信された移動端末100宛のデータは、上記移動端末100に対してデータを転送するように送受信部200を制御する(固定RR機能の設定)。そして、制御部202は、固定RR機能を設定した旨を送信部200等を介して、移動端末100に送信する。
【0069】
ステップS80では、移動端末100の制御部212は、固定RR機能を設定した旨を受信すると、通信相手の通信端末装置134に対して、固定中継ルータであるゲートウェイ130を経由して、パケットデータを送信するような要求情報を生成する。具体的には、制御部212は、送信元位置情報として、移動端末100の位置情報、宛先位置情報として、通信端末装置134の位置情報、固定中継ルータ130の位置情報等から構成される要求情報を生成する。そして、制御部212は、要求情報を送信部210等を介して、通信端末装置134に送る。
【0070】
ステップS85では、通信端末装置134の受信部220が、上記要求情報を受信すると、要求情報は制御部222へ送られる。制御部222は、要求情報に基づいて、移動端末100を特定する情報と固定中継ルータの位置情報を対応づけた対応データを記憶部221に記憶させる。そして、制御部222は、移動端末100宛のパケットデータについては、対応データを参照して、上記データに対して、ゲートウェイ130の位置情報及びゲートウェイ130を経由する旨を与える。即ち、制御部222は、移動端末100宛のパケットデータについては、固定中継ルータを経由して移動端末100に送信するように送信部220を制御する。固定中継ルータの設定動作を制御部222が終了した場合には、その旨が送信部220を介して、移動端末100に送られる。
【0071】
以上の動作により、通信端末装置134から移動端末100へのデータ送信において、移動端末100が移動してハンドオーバーをすることにより、中継ルータが変化しても、ゲートウェイ130は、固定して中継ルータとなる。
【0072】
そして、図8に示すように、通信端末装置134から送信されたパケットデータが固定中継ルータ130,上位ルータ126,中継ルータ121、エッジルータ101を介して、移動端末100へ送られる。
【0073】
(2)移動端末100が移動して、エッジルータ106からエッジルータ107配下に移動する場合における通信端末装置134から移動端末100へのデータ送信の方法について以下に説明する。図9は、その送信方法を説明するためのフローチャート図である。
【0074】
ステップS105では、制御部212は、上記近接CORは、移動端末100がエッジルータ106配下にいる場合と同じく、ゲートウェイ130であるので、位置情報更新要求(BU要求)を上記ゲートウェイ130に送信するように送信部を制御すると、送信部210は実行する。この際、ゲートウェイ130の位置情報及び移動端末100の更新された位置情報(ゲートウェイ130の配下にいる旨、エッジルータ107の配下にいる旨、移動端末100の識別情報)も併せて送信される。
【0075】
ステップS110では、上記BU要求は、エッジルータ101等を介して、ゲートウェイ130に送信される。ゲートウェイ130の制御部202は、上記BU要求に基づいて、Binding Casheデータの移動端末100の位置情報を書き換える。そして、位置情報の書き換え動作が終了した場合、制御部202は、ゲートウェイ130の送信部等を介して、位置情報書き換え終了の旨を移動端末100に送信する。
【0076】
ステップS120では、通信端末装置134の制御部222は、対応データを記憶部221から読み出す。そして、制御部222は、対応データを参照して、移動端末100に対応する固定中継ルータの位置情報であるゲートウェイ130の位置情報を取得する。そして、制御部222は、パケットデータに対して、送信元位置情報として、通信端末装置134の位置情報を与えるとともに、移動端末100宛に送信する旨、固定中継ルータであるゲートウェイ130を経由する旨をゲートウェイ130の位置情報とともに与える。そして、制御部222は、上記パケットデータを送信部220に送信させる。
【0077】
ステップS125では、上記パケットデータは、公衆ネットワークの各ルータによるルーティング処理により、固定中継ルータであるゲートウェイ130に送信される。ゲートウェイ130の受信部200は、上記パケットデータを制御部202へ送る。そして、制御部202は、パケットデータ宛先の移動端末100は、ゲートウェイ132,エッジルータ107の配下にあることを取得する。そして、制御部202は、送信部200を介して、パケットデータをゲートウェイ132に送信する。
【0078】
ステップS130では、上記パケットデータは、ゲートウェイ132に送信される。ゲートウェイ132の制御部202は、パケットデータの宛先が移動端末100宛であることを取得する。そして、ゲートウェイ132の制御部202は、パケットデータを、送信部200、上位ルータ128,ルータ123,エッジルータ107を介して、移動端末100に送信する。
【0079】
(3)移動端末100が移動して、エッジルータ107からエッジルータ108の配下に移動する場合における通信端末装置134から移動端末100にデータを送信する方法を以下に説明する。図10は、その送信方法を説明するためのフローチャート図である。図11は、その送信方法の説明を補足するための概念図である。
【0080】
ステップS150では、エッジルータ108は、移動端末100に対して、中継ルータは、ルータ123である旨を送信する。
【0081】
ステップS155では、移動端末100の制御部212は、近接COR(ルータ123)に対するRR指示を上記近接CORに送信するように送信部210を制御し、送信部210は実行する。この際、近接CORの位置情報及び移動端末の位置情報も併せて送信される。
【0082】
ステップS160では、上記RR指示は、エッジルータ108を介して、ルータ123に送信される。ルータ123は、送信されたRR指示に基づいて、宛先が移動端末100であるパケットデータについては、中継ルータとして機能するように設定する。そして、ルータ123は、移動端末100の位置情報をBinding Casheデータとして保持する。
【0083】
そして、ルータ123が中継ルータとして機能する旨が移動端末100にエッジルータ108を介して通知される。また、ルータ123は、中継ルータとして機能する旨を固定中継ルータ130に通知する。この際、中継ルータの位置情報も送られる。この中継ルータの位置情報は、移動端末100が固定中継ルータ130に対して送信してもよい。
【0084】
ステップS180では、ルータ123が中継ルータとして機能する旨、ルータ123の位置情報を固定中継ルータ130が受信する。固定中継ルータ130は、宛先が移動端末100のパケットデータについては、ルータ123が中継ルータとして機能するように設定する。そして固定中継ルータ130は、ルータ123の位置情報を記憶する。
【0085】
ステップS200では、通信端末装置134の制御部222は、対応データを記憶部221から読み出す。そして、制御部222は、対応データを参照して、移動端末100に対応する固定中継ルータの位置情報であるゲートウェイ130の位置情報を取得する。そして、制御部222は、パケットデータに対して、送信元位置情報として、通信端末装置134の位置情報を与えるとともに、宛先は移動端末100である旨、固定中継ルータであるゲートウェイ130を経由する旨をゲートウェイ130の位置情報とともに与える。
【0086】
そして、制御部222は、上記パケットデータを送信部220に送信させる。
【0087】
ステップS205では、上記パケットデータは、公衆ネットワークのルータに送信される。ルータは、ゲートウェイ130にパケットデータを送信するようにルーティング処理を行う。そして、パケットデータはゲートウェイ130に送信される。ゲートウェイ130の受信部200は、パケットデータを受信すると、制御部202へ送る。制御部202は、中継ルータ123の位置情報と、ゲートウェイ130の配下にある各ルータの位置情報を比較し、中継ルータ123は、配下にないと判断し、パケットデータを送信部を介して、ゲートウェイ132へ送信する。
【0088】
ステップS210では、ゲートウェイ132の受信部200は、パケットデータを受信すると、制御部202へ送る。制御部202は、データに与えられた中継ルータ123の位置情報、宛先が移動端末100である旨に基づいて、中継ルータ123等は、配下にあると判断し、パケットデータを送信部を介して、中継ルータ123へ送信する。
【0089】
ステップS220では、中継ルータ123は、データの宛先が移動端末100である旨に基づいて、パケットデータをエッジルータ108を介して、移動端末100に送信する。
【0090】
なお、本実施の形態では、通信端末装置134と移動端末100の通信開始時において、位置情報要求GARが送信されるようにしたが、これに限定されず、例えば、移動端末100がエッジルータ108配下にくる前であれば、どのタイミングで、位置情報要求が送信されるようにしてもよい。
【0091】
(作用効果)
本実施の形態では、移動端末100の移動先候補となる全エッジルータの各々から通信端末装置134までの全ての通信経路で経由するルータ及びゲートウェイのうち、最も下位の装置を、通信端末装置134から移動端末100へのパケットデータ送信において、パケットデータを中継送信する中継ルータとして、エッジルータが特定する。
【0092】
そして、移動端末100は、移動端末100から通信端末装置134までの通信経路で経由する関門交換装置を、パケットデータ送信において常に中継送信する固定中継ルータと決定する。そして、固定中継ルータの位置情報は、例えば、移動端末100から、通信端末装置134に送信される。このため、移動端末100が移動して中継ルータが変化した場合(ゲートウェイ130からルータ123へ変化)でも、通信端末装置134から移動端末100へのパケットデータ送信は、固定中継ルータ130を経由して行われる。
【0093】
この結果、移動端末100が移動して、エッジルータ107からエッジルータ108と接続を行うハンドオーバーを行うことによって、中継ルータがゲートウェイ130からルータ123に変化しても、通信端末装置134からのパケットデータは、固定して、ゲートウェイ130を介して、移動端末100に送信されてくる。この結果、後に通信端末装置134から送信されたデータが、先に通信端末装置134から送信されたデータよりも、先に移動端末100に到着することもなく、移動端末100により受信されるパケットデータの順序の違いが生じてしまうようなこともない。従って、通信品質の低下を防止することができる。
【0094】
このような通信システムが実現できる一例として、例えば、実施の形態1で示したように、位置情報要求、応答情報、通知情報を用いる方法がある。即ち、移動端末100が、通信開始時に、移動端末100から通信端末装置134までの通信経路で経由するゲートウェイ130の位置情報を要求するための位置情報要求を通信端末装置134宛に送信する。そして、通信端末装置134が位置情報要求に基づいて、ゲートウェイ130の位置情報を送信するよう要求する旨の応答情報を、移動端末100宛に送信する。ゲートウェイ130は、応答情報を監視し受信した場合、ゲートウェイ130の位置情報(通知情報)を移動端末100に送信する。
【0095】
(変形例1)
変形例1の通信システムにおいては、運用ネットワーク部、外部ネットワーク部のルータは、データが送信されると、ホップ数データを与える。即ち、各ルータは、データが送信されると、ホップ数データに1を加算する。そして、データが別のルータに送信されると、上記別のルータは、ホップ数データに1を加算する。このような動作が繰り返され、通信端末装置134から移動端末100へデータが送信される。
【0096】
そして、移動端末100は、ホップ数データを監視する監視部(図示せず)を有する。監視部により監視されたホップ数データは制御部202へ送られる。制御部202は、ホップ数データが増加したような場合には、別のゲートウェイを固定中継ルータにすることを判断する。
【0097】
(動作)
図12は、変形例1の通信システムの概念を説明するための図である。実施の形態1の構成と同一構成については同一符号を付してその説明を省略する。移動端末100が移動して、エッジルータ111の配下になった場合を考える。この場合、上述した動作(実施の形態1)により、固定中継ルータは、ゲートウェイ130である。そして、移動端末100に送信されてくるデータのホップ数データを監視部は監視し、その監視結果を制御部202へ送る。
【0098】
制御部202は、監視結果に基づいて、ホップ数が増加してきた場合には、例えば、上述したステップS30から、S85の処理を行うようにすることもできる。これらの処理において、ルータ121をルータ124に読み替え、ルータ126をルータ128に読み替え、固定中継ルータをゲートウェイ130でなく、ゲートウェイ132に読み替える。
【0099】
変形例1においては、一度、固定中継ルータを設定したが、後にその固定中継ルータを介した通信では、ホップ数が多いような場合には、固定中継ルータを別のゲートウェイに設定し直すことができる。
【0100】
(変形例2)
実施の形態1では、通信端末装置134から応答情報を送信するようにしていたが、通信端末装置134から応答情報を送信しないで、以下のようにしてもよい。即ち、ゲートウェイの受信部200が移動端末100からの位置情報要求を受信した場合、ゲートウェイの制御部202は、上記要求の旨に基づいて、自己の位置情報を含ませた通知情報を移動端末100及び通信端末装置134に送信するようにしてもよい。
【0101】
(変形例3)
モバイルIPv6において、移動端末100は、通信端末装置134に対して、Binding Casheデータを変更するBU(Binding Update)を送信する。この際、移動端末100は、位置情報要求GARとして、BUを送信することもできる。
【0102】
また、通信端末装置134は、BUの完了メッセージとして、BA(Binding Acknowlegement)を送信する。この際、通信端末装置134は、応答情報GAAとして、BAを送信してもよい。
【0103】
(変形例4)
実施の形態1では、応答情報を取得したゲートウェイ130は、応答情報を移動端末100に送信しないで、通知情報を移動端末100に送信するようにしたが、以下のようにすることも可能である。
【0104】
即ち、ゲートウェイ130の制御部202は、応答情報とともに、送信されたBAを監視する。そして、制御部202は、通信端末装置134から送信されてくる応答情報やBAを含むデータに与えられたIPv6ヘッダのDestination option headerの Option Type=7であることを取得したら、BAであると判断し、そのパケットデータを捕捉する。そして、その後、制御部202は、BA及び応答情報をカプセル処理化(ペイロードデータ中に含ませる)し、上記データを移動端末100に対して送信する。このカプセル処理化により、応答情報は、各ルータや各エッジルータ(即ち、固定中継ルータ以外の装置)が解読できないようになる。
【0105】
この際、制御部202は、送信元位置情報として、ゲートウェイ130の位置情報を上記パケットデータに与える。移動端末100は、上記パケットデータに与えられた送信元位置情報に基づいて、ゲートウェイ130の位置情報(アドレス情報)を取得することができる。また、上述したように、応答情報は、上記パケットデータのペイロード中に含まれてしまっているので、パケットデータが、ゲートウェイ以外のルータに送受信されても、上記データを捕捉することなく、移動端末100に送信することが可能となる。
【0106】
(変形例5)
また、実施1の形態1では、位置情報要求は、移動端末100から送信するようにしたが、以下のようにしてもよい。即ち、ステップS25の後、移動端末100を配下に有するエッジルータが、位置情報要求を生成し、これを通信端末装置134に送信するようにしてもよい。そして、通信端末装置134は、応答情報をエッジルータ宛に送信する。ゲートウェイ130は、応答情報を捕捉した後、通知情報をエッジルータ宛に送信する。そして、エッジルータは、通知情報を受信した後、固定RR指示を上記ゲートウェイ130に送信するようにしてもよい。これにより、移動端末100への負荷を軽減することができる。また、無線区間のリソースを有効に活用できる。
【0107】
(実施の形態2)
図13は、実施の形態2に係る通信システムの概要を説明するための概念図である。
【0108】
ネットワークにおいては、リンクコスト等に基づいて、各ルータのルーティングテーブルは、ダイナミックに更新される。このため、ある装置とある装置との間の通信において、最適な上り通信経路と、最適な下り通信経路が異なる場合がある。
【0109】
上述の通信システムにおいても、通信端末装置134から移動端末100への通信における下り側の最適通信経路と、移動端末100から通信端末装置134への通信における上り側の最適通信経路が異なるような場合、移動端末100から通信端末装置134への通信における上り最適通信経路に統一したのでは、通信時間が長くかかってしまうような場合もある。
【0110】
そこで、実施の形態2では、以下のようにすることもできる。通信端末装置134から移動端末100への通信において、固定的に経由する固定中継ルータの位置情報要求を移動端末100が通信端末装置134に送信し、通信端末装置134が上記位置情報要求に基づいて、応答情報を移動端末100宛に送信する。そして、ゲートウェイ130bが応答情報を途中で取得したら、通知情報を移動端末100に送信するようにしてもよい。
【0111】
これにより、移動端末100は、通信端末装置134から移動端末100へのデータ通信(下り通信経路)において、移動端末100から通信端末装置134へのデータ通信(上り通信経路)で固定中継ルータとなるゲートウェイ130aと独立して、別のゲートウェイ130bを固定中継ルータとすることが可能となる。
【0112】
(実施の形態3)
実施の形態1では、通信端末装置134と移動端末100との間の通信において、ハンドオーバー時における移動端末100が受信するパケットデータの順序違いが生じるのを防止する場合について説明したが、移動端末100間の通信においても、ハンドオーバー時における移動端末100が受信するパケットデータの順序違いが生じる場合がある。
【0113】
実施の形態3では、移動端末間でのデータ通信における受信パケットデータの順序違いを防止するようにしている。なお、実施の形態1の通信システムと同一構成、機能については、その詳細な説明は省略する。
【0114】
(構成)
実施の形態3の通信システムも実施の形態1の通信システムと同じ構成であるが、以下の点が異なる。
【0115】
(移動端末)
パケットデータを送信する移動端末100a(以下、第1移動端末100a)の制御部212は、後述する位置情報要求を受信部200が受信した場合、応答情報を生成する。応答情報とは、第1移動端末100aからパケットデータを受信する移動端末100b(以下、第2移動端末100b)までの通信経路中に存在するルータのうち、第1移動端末100a側のルータに対して、位置情報を第2移動端末100b宛に送信するように要求する旨の情報である。そして、制御部212は、応答情報を送信部210に送信させる。
【0116】
第1移動端末100aの制御部212は、固定中継ルータに関する情報(位置情報等)が送られてきた場合、第2移動端末100bを特定する情報と固定中継ルータの位置情報を対応づけた対応データを記憶部211に記憶させる。そして、第1移動端末100aの制御部212は、第2移動端末100b宛のパケットデータに対して、固定中継ルータを経由する旨及び固定中継ルータの位置情報を与えてから、上記パケットデータを送信部210に送信させる。
【0117】
第2移動端末100bの制御部212は、第1移動端末100aから第2移動端末100bまでの通信経路中に存在するルータのうち、第1移動端末100a側のルータの位置情報を送信するように要求する旨の位置情報要求を生成し、送信部210に送信させる機能を有する。
【0118】
また、第2移動端末100bの制御部212は、上記ルータの位置情報が送られた場合、上記ルータを、第1移動端末100aから第2移動端末100bへのパケットデータ送信において、常に中継送信を行う機能を有する固定中継ルータと決定する機能を有する。そして、第2移動端末100bの制御部212は、送信部210を介して、第2移動端末100b宛のパケットデータについては、上記固定中継ルータを経由する旨、固定中継ルータの位置情報を、第1移動端末100aに送信する。
【0119】
また、第2移動端末100bの制御部212は、送信部210を介して、第1移動端末100aから第2移動端末100b宛に送られたパケットデータについては、常に第2移動端末100bに転送する旨の固定RR指示を上記ルータに対して送信する。
【0120】
(エッジルータ)
各エッジルータは、上記パケットデータ送信において、第1移動端末100aの移動先候補となる全エッジルータの各々から第2移動端末100bまでの全ての通信経路で経由するルータのうち、第2移動端末側のルータを、パケットデータを中継送信する中継ルータとして、特定する。
【0121】
(ルータ)
図14は、本実施の形態のルータの構成を示す図である。各ルータ(ルータ、上位ルータ)は、各種のデータを送受信する送受信部303と、各種のデータを記憶する記憶部301と、これらの各部を制御する制御部302を有する。
【0122】
制御部302は、受信部303が、第1移動端末100aから送信された応答情報を監視し、受信すると、応答情報を取得する。そして、制御部302は、応答情報の代わりに、通知情報を生成し、送信部303に第2移動端末100b宛に送信させる。この通知情報には、ルータの位置情報が含まれている。
【0123】
また、制御部302は、第2移動端末100bから後述する固定RR指示を受信部303が受信した場合、送信部303に対して、第1移動端末100aから第2移動端末100b宛に送られたパケットデータは、常に固定して第2移動端末100b宛に送信させる(固定RR機能)。この固定RR機能を有するルータ(以下、固定中継ルータという)は、他にRR機能を有する中継ルータが存在しても、第1移動端末100aから第2移動端末100b宛へのデータ送信に関して、常に中継送信を行う。
【0124】
そして、制御部302は、送信部303に、自ルータが固定中継ルータである旨を第1移動端末100aに対して、送信させる。
【0125】
(通信方法)
第1移動端末100aがエッジルータ101の配下におり、第2移動端末100bがエッジルータ105の配下にいる場合を考える。そして、一例として、第1移動端末100aが移動する場合について説明する。この場合には、近接CORは、ルータ121である。
【0126】
(1)ルータを固定中継ルータとするための設定方法
図15は、その設定方法を説明するためのフローチャート図である。また、図16は、その設定方法を説明するための補足図である。
【0127】
ステップS300では、第2移動端末100bの制御部212は、第1移動端末100aから第2移動端末100bまでの通信経路中に存在するルータの位置情報を送信するように要求する旨の位置情報要求を生成する。
【0128】
この際、制御部212は、上記位置情報要求に対して、宛先位置情報として、第1移動端末100aの位置情報、送信元位置情報として第2移動端末100bの位置情報を与える。そして、制御部212は、上記要求を送信部210に送信させるように指示すると、送信部210は、実行する。なお、例えば、ステップS300は、移動端末100と通信端末装置134との間の通信開始時に行われる。
【0129】
ステップS305では、上記位置情報要求は、第1移動端末100aに送られる。第1移動端末100aの受信部210は、上記位置情報要求を受信すると、その旨を制御部212に通知する。制御部212は、応答情報を生成する。この応答情報は、第1移動端末100aから第2移動端末100bまでの通信経路中に存在する第1移動端末側のルータの位置情報を第2移動端末100b宛に送信するように要求する旨の情報である。
【0130】
なお、応答情報には、ルータが応答情報を最初に受け取ったら、後のルータが上記応答情報を取得できないようにする旨が含まれている。これにより、上記通信経路中の最も第1移動端末側のルータが応答情報を取得できる。
【0131】
この際、制御部212は、送信元位置情報として、第1移動端末100aの位置情報、宛先位置情報として、第2移動端末100bの位置情報(例えば、エッジルータ105の配下にいる旨及び第2移動端末100bの識別情報)を上記応答情報に与える。そして、制御部212は、送信部210に対して、応答情報をエッジルータ101等を介して、第2移動端末100b宛に送信する。
【0132】
ステップS315では、応答情報は、ルータ121に捕捉され、ルータ121の受信部303を介して、制御部302へ送られる。制御部302は、応答情報に基づいて、通知情報を生成する。この通知情報には、宛先位置情報が第2移動端末100bの位置情報、送信元位置情報がルータ121の位置情報が含まれている。そして、制御部302は、送信部303を介して、上記通知情報を第2移動端末100b宛に送信する。上記通知情報は、上位ルータ126等を介して、第2移動端末100bに送信される。
【0133】
ステップS325では、通知情報は、第2移動端末100bの受信部210に受信されると、制御部212へ送られる。制御部212は、通知情報に基づいて、ルータ121の位置情報を取得し、上記ルータ121を固定中継ルータとして決定する。なお、制御部212は、固定中継ルータであるルータ121の位置情報を保持する。
【0134】
ステップS330では、制御部212は、第1移動端末100aから第2移動端末100bへ送られたパケットデータについては、上記ルータ121が固定中継ルータとなる旨を示す固定RR指示を送信部210を介して、ルータ121宛に送信する。なお、固定RR指示には、第2移動端末100bの位置情報が与えられている。すると、上記固定RR指示は、エッジルータ105,ルータ122、上位ルータ126を介して、ルータ121に送信される。
【0135】
ステップS335では、上記固定RR指示は、ルータ121の受信部303を介して制御部302へ送られる。制御部302は、第1移動端末100aから送信された第2移動端末100b宛のデータは、上記第2移動端末100bに対してデータを転送するように送受信部303を制御する(固定RR機能の設定)。そして、制御部302は、固定RR機能を設定した旨を送信部等303を介して、第2移動端末100bに送信する。
【0136】
ステップS340では、第2移動端末100bの制御部212は、固定RR機能を設定した旨を受信すると、通信相手の第1移動端末100aに対して、固定中継ルータ121を経由して、パケットデータを送信するような要求情報を生成する。具体的には、制御部212は、送信元位置情報として、第2移動端末100bの位置情報、宛先位置情報として、第1移動端末100aの位置情報、固定中継ルータの位置情報等から構成される要求情報を生成する。そして、制御部212は、要求情報を送信部210等を介して、第1移動端末100aに送る。
【0137】
ステップS345では、第1移動端末100aの受信部212が、上記要求情報を受信すると、要求情報は制御部222へ送られる。制御部222は、要求情報に基づいて、第2移動端末100bを特定する情報と固定中継ルータの位置情報を対応づけた対応データを記憶部211に記憶させる。そして、制御部212は、第2移動端末100b宛のパケットデータについては、対応データを参照して、固定中継ルータ121の位置情報及び固定中継ルータ121を経由する旨を与える。固定中継ルータの設定動作が終了した場合には、その旨が、制御部212が送信部210を介して、第2移動端末100bに送られる。
【0138】
以上の動作により、第1移動端末100aから第2移動端末100bへのデータ送信において、第1移動端末100aが移動してハンドオーバーをすることにより、中継ルータが変化しても、ルータ121は、固定して中継ルータとなる。
【0139】
(2)第1移動端末100aが移動して、エッジルータ103からエッジルータ104の配下に移動する場合における第1移動端末100aから第2移動端末100bへのデータ送信の方法について以下に説明する。図17は、その送信方法を説明するためのフローチャート図である。図18は、その送信方法を説明するための補足図である。
【0140】
なお、第1移動端末100aがエッジルータ103配下にいる場合には、上述した中継ルータ特定方法により、中継ルータは、ルータ122となる。そして、第1移動端末100aから送信されたパケットデータは、エッジルータ103,ルータ121、上位ルータ126、ルータ122、エッジルータ105を介して、第2移動端末100bへ送られる。
【0141】
そして、第1移動端末100aが移動して、エッジルータ104配下になった場合を考える。
【0142】
ステップS420では、第1移動端末100aの制御部212は、記憶部211から対応データを読み出す。そして、制御部212は、対応データを参照して、第2移動端末100bに対応する固定中継ルータの位置情報であるルータ121の位置情報を取得する。
【0143】
そして、制御部212は、送信部210を介して、パケットデータを固定中継ルータ121に送信する。この際、パケットデータには、データの宛先が移動端末100bである旨が与えられている。
【0144】
ステップS426では、固定中継ルータ121は、固定中継ルータ機能を行う。即ち、送信されたパケットデータの宛先に基づいて、第1移動端末100aから送信されてきたデータを、中継ルータ122へ中継送信する。
【0145】
ステップS427では、中継ルータ122は、パケットデータの宛先に基づいて、エッジルータ103を介して、第2移動端末100bにパケットデータを送信する。
【0146】
第1移動端末100aがエッジルータ103配下にいる場合における第1移動端末100aから第2移動端末100bまでの通信経路より、第1移動端末100bがエッジルータ104配下にいる場合における第1移動端末100aから第2移動端末100bまでの通信経路の方が、ホップ数が少ない。
【0147】
このため、従来では、第1移動端末100aがエッジルータ104配下に移動した場合、後に第1移動端末100aから送信されたパケットデータ(エッジルータ104、ルータ122、エッジルータ105経由)が、先に第1移動端末100aから送信されたパケットデータ(エッジルータ103,ルータ121,上位ルータ126,ルータ122,エッジルータ105経由)よりも、先に第2移動端末に到着することがあったが、上述した実施の形態3によれば、このようなことを防止できる。
【0148】
即ち、第1移動端末100aと第2移動端末100bとの間の通信経路において、ハンドオーバーの前で経由していたが、ハンドオーバー後で、経由しなくなるルータを固定中継ルータとすることができる。このため、第1移動端末100aがパケットデータを送信する順序と逆転された順序で、第2移動端末100bが受信するような事態を防止できる。
【0149】
なお、本実施の形態では、第1移動端末100aが移動する場合について説明したが、第2移動端末100bが移動する場合についても、同様に適用できる。
【0150】
また、本実施の形態では、移動端末間の通信開始時において、位置情報要求GARが送信されるようにしたが、これに限定されず、例えば、移動端末100bがエッジルータ103配下にくる前であれば,どのタイミングで、位置情報要求が送信されるようにしてもよい。
【0151】
また、実施の形態2、3においても、変形例1〜5の適用が可能である。この場合、通信端末装置を第1移動端末に置き換え、ゲートウェイをルータと置き換える必要がある。
【0152】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、例えば、通信端末装置から移動端末へのパケットデータ送信を行う場合において、固定中継ルータが常に中継送信を行うので、ハンドオーバー時における移動端末に受信されるパケットデータの順序狂いを確実に防止することができる。この結果、通信品質の低下を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態1である通信システムの構成を示す図である。
【図2】実施の形態1であるゲートウェイの構成を示す図である。
【図3】実施の形態1である移動端末の構成を示す図である。
【図4】実施の形態1である通信端末装置の構成を示す図である。
【図5】実施の形態1である通信方法の一部を示すフローチャート図である。
【図6】実施の形態1である固定中継ルータの設定方法を示すフローチャート図である。
【図7】実施の形態1である固定中継ルータの設定方法を説明するための概念図である。
【図8】実施の形態1である通信方法を説明するための概念図である。
【図9】実施の形態1である通信方法の一部を示すフローチャート図である。
【図10】実施の形態1である通信方法の一部を示すフローチャート図である。
【図11】実施の形態1である通信方法を説明するための概念図である。
【図12】変形例1の通信方法を説明するための概念図である。
【図13】実施の形態2である通信システムを説明するための概念図である。
【図14】実施の形態3であるルータの構成を示す図である。
【図15】実施の形態3である固定中継ルータの設定方法を示すフローチャート図である。
【図16】実施の形態3である固定中継ルータの設定方法を説明するための概念図である。
【図17】実施の形態3である通信方法の一部を示すフローチャート図である。
【図18】実施の形態3である通信方法を説明するための概念図である。
【図19】従来の通信システムにおける問題点を説明するための概念図である。
【図20】従来の通信システムにおける問題点を説明するための概念図である。
【符号の説明】
100、100a,100b,500 移動端末,101〜112,501〜512 エッジルータ、121〜124,513〜516 ルータ、126、128,517,518 上位ルータ、130、132、130a,130b,550,551 ゲートウェイ、134,552 通信端末装置、200、210,220、303 送受信部、201、211,221、301 記憶部、202、212,222、302 制御部、
Claims (20)
- 移動端末と、当該移動端末と無線通信を行うエッジルータと、当該エッジルータの上位に接続されたルータと、当該ルータの上位に接続された上位ルータと、当該上位ルータの上位に接続された複数の関門交換装置と、当該複数の関門交換装置に接続された通信端末装置とを有する通信システムであって、
移動端末の移動先候補となる全エッジルータの各々から前記通信端末装置までの全ての通信経路で経由するルータのうち、最も下位の装置を、前記通信端末装置から前記移動端末へのパケットデータ送信において、パケットデータを中継送信する中継ルータとして特定する中継ルータ特定手段と、
前記移動端末から前記通信端末装置までの通信経路で経由する複数の関門交換装置のうち所定の関門交換装置を、前記パケットデータ送信において常に中継送信する固定中継ルータとして決定する決定手段と、
前記固定中継ルータの位置情報を前記通信端末装置に送信する送信手段とを有し、
前記移動端末が移動して、前記通信端末装置から前記移動端末までの通信経路が変化した場合でも、前記パケットデータ送信は、前記固定中継ルータを経由して行われることを特徴とする通信システム。 - 前記送信手段は、通信開始時に、前記移動端末から前記通信端末装置までの通信経路で経由する関門交換装置の位置情報を要求するための位置情報要求を送信し、
前記位置情報要求に基づいて、前記関門交換装置に対して位置情報を送信するよう要求する旨の応答情報を送信する第2送信手段を有し、
前記関門交換装置は、前記応答情報を受信した場合、前記関門交換装置の位置情報を前記決定手段に送信することを特徴とする請求項1に記載の通信システム。 - 前記関門交換装置は、前記応答情報を監視し、応答情報を受信した場合、応答情報をルータ及びエッジルータが解読できないようにするカプセル処理を行い、カプセル処理された応答情報及び前記関門交換装置の位置情報を前記決定手段に送信することを特徴とする請求項2に記載の通信システム。
- 第1移動端末と、当該第1移動端末と無線通信を行う第1エッジルータと、当該第1エッジルータの上位に接続された第1ルータと、第2移動端末と、当該第2移動端末と無線通信を行う第2エッジルータと、当該第2エッジルータの上位に接続された第2ルータと、前記第1ルータ及び前記第2ルータの上位に接続された上位ルータと、当該上位ルータの上位に接続された変換装置とを有する通信システムであって、
第1移動端末から第2移動端末へのパケットデータ送信において、前記第1移動端末の移動先候補となる全エッジルータの各々から前記第2移動端末までの全ての通信経路で経由するルータのうち、前記第2移動端末側のルータを、パケットデータを中継送信する中継ルータとして、特定する中継ルータ特定手段と、
前記第1移動端末から前記第2移動端末までの通信経路で経由するルータのうち、第1移動端末側のルータを、前記パケットデータ送信において常に中継送信する固定中継ルータと決定する決定手段と、
前記固定中継ルータの位置情報を前記第1移動端末に送信する送信手段とを有し、
前記第1移動端末が移動して、第1移動端末から第2移動端末までの通信経路が変化した場合でも、前記パケットデータ送信は、前記固定中継ルータを経由して行われることを特徴とする通信システム。 - 前記送信手段は、通信開始時に、前記第1移動端末から前記第2移動端末までの通信経路で経由する第1移動端末側のルータの位置情報を要求するための位置情報要求を送信し、
前記位置情報要求に基づいて、前記ルータに対して位置情報を送信するよう要求する旨の応答情報を送信する第2送信手段を有し、
前記ルータは、前記応答情報を受信した場合、前記ルータの位置情報を前記決定手段に送信することを特徴とする請求項4に記載の通信システム。 - 前記ルータは、前記応答情報を監視し、応答情報を受信した場合、応答情報を他のルータが解読できないようにするカプセル処理を行い、カプセル処理された応答情報及び前記ルータの位置情報を前記決定手段に送信することを特徴とする請求項5に記載の通信システム。
- 移動端末と無線通信を行うエッジルータと、当該エッジルータの上位に接続されたルータと、当該ルータの上位に接続された上位ルータと、当該上位ルータの上位に接続された関門交換装置を介して、前記移動端末との間で、データ通信を行う通信端末装置であって、
通信開始時に、前記移動端末から前記通信端末装置までの通信経路で経由する前記関門交換装置の位置情報を要求するための位置情報要求を受信する受信手段と、
受信された前記位置情報要求に基づいて、前記通信端末装置から前記移動端末への通信経路中の前記関門交換装置に対して、位置情報を移動端末宛に送信するよう要求する旨の応答情報を送信する送信手段とを有し、
前記関門交換装置は、前記応答情報を受信した場合、前記関門交換装置の位置情報を前記移動端末に送信し、
前記移動端末は、前記関門交換装置を、前記通信端末装置から前記移動端末へのパケットデータ送信において常に中継送信する固定中継ルータとして決定することを特徴とする通信端末装置。 - 前記受信手段は、前記移動端末から送信された前記固定中継ルータの位置情報を受信し、
前記送信手段は、前記移動端末宛のパケットデータについては、前記固定中継ルータを経由して、前記移動端末に送信することを特徴とする請求項7に記載の通信端末装置。 - 通信端末装置との間でデータ通信を行うとともに、移動端末との間でデータ通信を行い、前記移動端末と無線通信を行うエッジルータと、当該エッジルータの上位に接続されたルータと、当該ルータの上位に接続された上位ルータと、当該上位ルータの上位に接続された関門交換装置であって、
位置情報を前記移動端末宛に送信するように要求する旨の応答情報を受信する受信手段と、
前記応答情報を受信した場合、前記位置情報を前記移動端末に対して送信する送信手段とを有し、
前記移動端末は、前記関門交換装置を、前記位置情報に基づいて、前記通信端末装置から前記移動端末へのパケットデータ送信において、常に中継送信する固定中継ルータとして決定することを特徴とする関門交換装置。 - 前記通信端末装置から前記移動端末宛へ送信されたパケットデータについては、常に中継送信を行う旨の要求を前記受信手段が受信した場合、前記送信手段は、前記パケットデータについては、常に中継送信を行うことを特徴とする請求項9に記載の関門交換装置。
- 移動端末と無線通信を行うエッジルータと、当該エッジルータの上位に接続されたルータと、当該ルータの上位に接続された上位ルータと、当該上位ルータの上位に接続された変換装置を介して、移動端末間でデータ通信を行う場合における移動端末であって、
通信開始時に、移動端末からデータを受信する移動端末である受信移動端末までの通信経路で経由する前記移動端末側のルータの位置情報を要求するための位置情報要求を受信する受信手段と、
受信された前記位置情報要求に基づいて、前記移動端末側のルータに対して位置情報を前記受信移動端末に送信するよう要求する旨の応答情報を送信する送信手段とを有し、
前記ルータは、前記応答情報を受信した場合、前記ルータの位置情報を前記受信移動端末に送信し、
前記受信移動端末は、前記ルータを、前記移動端末から前記受信移動端末へのパケットデータ送信において、常に中継送信する固定中継ルータとして決定することを特徴とする移動端末。 - 前記受信手段は、前記受信移動端末から送信された前記固定中継ルータの位置情報を受信し、
前記送信手段は、前記受信移動端末宛のパケットデータについては、前記固定中継ルータを経由して、前記受信移動端末に送信することを特徴とする請求項11に記載の移動端末。 - 第1移動端末と、当該第1移動端末と無線通信を行う第1エッジルータと、当該第1エッジルータの上位に接続された第1ルータと、第2移動端末と、当該第2移動端末と無線通信を行う第2エッジルータと、当該第2エッジルータの上位に接続された第2ルータと、前記第1ルータ及び前記第2ルータの上位に接続された上位ルータと、当該上位ルータの上位に接続された変換装置とを有する通信システム第2移動端末と、当該第2移動端末と無線通信を行う第2エッジルータと、当該第2エッジルータの上位に接続された第2ルータと、前記第1ルータ及び前記第2ルータの上位に接続された上位ルータと、当該上位ルータの上位に接続された変換装置とを有する通信システムにおける、前記第2ルータであって、
前記第2ルータの位置情報を第2移動端末宛に送信するよう要求する旨の応答情報を受信する受信手段と、
応答情報を受信した場合、前記位置情報を前記第2移動端末に対して送信する送信手段とを有し、
前記第2移動端末は、前記第2ルータを、前記第1移動端末から前記第2移動端末へのパケットデータ送信において、常に中継送信する固定中継ルータとして決定することを特徴とする第2ルータ。 - 前記第1移動端末から前記第2移動端末宛へ送信されたパケットデータについて、常に中継送信を行う要求を前記受信手段が受信した場合、前記送信手段は、前記パケットデータについては、常に中継送信を行うことを特徴とする請求項13に記載の第2ルータ。
- 移動端末と、当該移動端末と無線通信を行うエッジルータと、当該エッジルータの上位に接続されたルータと、当該ルータの上位に接続された上位ルータと、当該上位ルータの上位に接続された複数の関門交換装置と、当該複数の関門交換装置に接続された通信端末装置とを有する通信システムにおいて、前記通信端末装置が前記移動端末に対して、複数の関門交換装置のうち、少なくとも1つ以上の関門交換装置を介して、パケットデータを送信する通信方法であって、
移動端末の移動先候補となる全エッジルータの各々から前記通信端末装置までの全ての通信経路で経由するルータのうち、最も下位の装置を、前記通信端末装置から前記移動端末へのパケットデータ送信において、パケットデータを中継送信する中継ルータとして特定するステップと、
前記移動端末から前記通信端末装置までの通信経路で経由する複数の関門交換装置のうち所定の関門交換装置を、前記パケットデータ送信において常に中継送信する固定中継ルータとして決定するステップと、
前記固定中継ルータの位置情報を前記通信端末装置に送信するステップとを有し、
前記移動端末が移動して、前記通信端末装置から前記移動端末までの通信経路が変化した場合でも、前記パケットデータ送信は、前記固定中継ルータを経由して行われることを特徴とする通信方法。 - 通信開始時に、前記通信端末装置から移動端末までの通信経路で経由する関門交換装置の位置情報を要求するための位置情報要求を送信するステップと、
前記位置情報要求に基づいて、前記関門交換装置に対して位置情報を送信するよう要求する旨の応答情報を送信するステップとを有し、
前記関門交換装置は、前記応答情報を受信した場合、前記関門交換装置の位置情報を送信することを特徴とする請求項15に記載の通信方法。 - 前記関門交換装置は、前記応答情報を監視し、前記応答情報を受信した場合、前記応答情報をルータ及びエッジルータが解読できないようにするカプセル処理化を行い、カプセル処理された応答情報及び前記関門交換装置の位置情報を送信することを特徴とする請求項16に記載の通信方法。
- 第1移動端末と、当該第1移動端末と無線通信を行う第1エッジルータと、当該第1エッジルータの上位に接続された第1ルータと、第2移動端末と、当該第2移動端末と無線通信を行う第2エッジルータと、当該第2エッジルータの上位に接続された第2ルータと、前記第1ルータ及び前記第2ルータの上位に接続された上位ルータと、当該上位ルータの上位に接続された変換装置とを有する通信システムにおける通信方法であって、
第1移動端末から第2移動端末へのパケットデータ送信において、前記第1移動端末の移動先候補となる全エッジルータの各々から前記第2移動端末までの全ての通信経路で経由するルータのうち、前記第2移動端末側のルータを、パケットデータを中継送信する中継ルータとして、特定するステップと、
前記第1移動端末から前記第2移動端末までの通信経路で経由するルータのうち、第1移動端末側のルータを、前記パケットデータ送信において常に中継送信する固定中継ルータと決定するステップと、
前記固定中継ルータの位置情報を前記第1移動端末に送信するステップとを有し、
前記第1移動端末が移動して、第1移動端末から第2移動端末までの通信経路が変化した場合でも、前記パケットデータ送信は、前記固定中継ルータを経由して行われることを特徴とする通信方法。 - 通信開始時に、第1移動端末から第2移動端末までの通信経路で経由する第1移動端末側のルータの位置情報を要求するための位置情報要求を送信するステップと、
前記位置情報要求に基づいて、前記ルータに対して位置情報を送信するよう要求する旨の応答情報を送信するステップとを有し、
前記ルータは、前記応答情報を受信した場合、前記ルータの位置情報を送信することを特徴とする請求項18に記載の通信方法。 - 前記ルータは、前記応答情報を監視し、応答情報を受信した場合、応答情報を他のルータ及びエッジルータが解読できないようにするカプセル処理化を行い、カプセル処理された応答情報及び前記ルータの位置情報を送信することを特徴とする請求項19に記載の通信方法。
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