JP3912156B2

JP3912156B2 - 移動体通信におけるパケット通信装置および同方式

Info

Publication number: JP3912156B2
Application number: JP2002084204A
Authority: JP
Inventors: 康博水越; 秀一狩野; 暁霞鄒
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2002-03-25
Filing date: 2002-03-25
Publication date: 2007-05-09
Anticipated expiration: 2022-03-25
Also published as: JP2003283510A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体通信におけるパケット通信装置および同方式に関し、特に、移動体通信におけるハンドオーバ・バッファの重複送信防止と共にパケットロスの防止を図った、移動体通信におけるパケット通信装置および同方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、移動体通信におけるパケット通信装置および同方式は、移動体の基地局との切換時の通信における信頼性・効率性を高めるに適用される。例えば、バッファが収容するパケットの数が、移動体が切り替え時にロスしたパケットの数よりも多い時に、移動体が同じパケットを２回受信することを防止する方法に適用される。
【０００３】
例えば、移動体が基地局を切替える際に、パケットを受信できなくパケットロスが発生することがある。このようなパケットロスを抑えるために、パケットを複製して次に接続する基地局にも転送するバイカスト(bi-cast) 方式が、従来効果的であるとされている。
このバイカスト方式では、パケットロスを最大限に防止するため、移動先の基地局でバイカスト転送されてきたパケットを一旦バッファに保存し、移動体がカバーエリア内に到着した後、バッファからパケットを取りだして移動体に送信する。
【０００４】
しかし、バッファが収容するパケットの数が、移動体のカバーエリア切り替え時にロスしたパケットの数よりも多い時には、移動体が同じパケットを２回受信することがあり、この結果として無線通信の効率が下がる（図３）。また、逆の場合では、パケットロスを回避できない場合も生じる。このような現象において、バッファの最適サイズが、移動体の移動速度や、無線リンクの帯域幅によって変化する。このため、従来、状況に応じて動的・効率的に制御することが困難である。
【０００５】
図３において、従来の動作手順例を以下に説明する。今、移動体が、基地局ＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ３の順に、各基地局を切替ながら移動すると仮定する。この仮定において、移動体と基地局とは下記の手順を踏む。
（１) 基地局ＢＳ１が、移動体宛のＩＰ(Internet Protocol) パケットを、移動体と基地局ＢＳ２の両方に配送する。
（２）基地局ＢＳ２は、基地局ＢＳ１から配送されてきたＩＰパケットを、バッファに保存する。
（３）移動体は、基地局ＢＳ１から基地局ＢＳ２に接続を切替た後に、基地局ＢＳ２に経路更新通知を送信する。
【０００６】
（４）新たな接続基地局ＢＳ２が、経路更新通知を受け取った後に、新たな接続基地局ＢＳ２は、バッファ内に保存している移動体宛のパケットを、移動体へ送信する。しかし、パッファ内のパケット数が切り替え時にロスしたパケット数よりも多いときには、移動体が同じパケット（図３のｐ１とｐ２）を重複受信することになる。
【０００７】
本発明と技術分野の類似する先願発明例１として、特開平０９−２７５３８４号公報がある。本先願発明例１では、送信装置は、各メディアデータから生成したメディア毎のパケットを当該パケット数を付してパケットバッファに保持し、パケットバッファに保持されたパケット数の比較結果を主制御部がＲＡＭ内のテーブルに記述して管理している。このパケット列によって、効率のよいマルティメディア伝送が実現される、としている。
【０００８】
先願発明例２としての特開平１０−２４３４５８号公報では、フレームをスロット単位に分割し、このスロットに同一伝送対象のデータを分割した後続フレームがあることを示す後続識別情報を付加している。これにより、移動機からの伝送スロットの中断がなくてバッファ所要量が少なく、伝送効率のよい無線パケット伝送システムが得られるとしている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術では、ハンドオーバ時のパケットロスを最大限に抑えるために、ハンドオーバ用のバッファサイズを出来るだけ大きくした方がよいが、バッファ内に保存したパケットのうち、移動体が既に受信したものが含まれる可能性が高い。このようなパケットを移動体へ送信すると、移動体が同じパケットを２回受信することになり、通信特性および機能部の活用性を低下させるという問題点を伴う。
【００１０】
本発明は、重複送信を回避し通信特性および機能部の活用性を向上化させた、移動体通信におけるパケット通信装置および同方式を提供することを目的とする。
【００１１】
より詳細には、ハンドオーバ用バッファを管理する基地局（もしくはルータ）は、移動体が切替え時に受信できなかったパケットの数を把握できれば、受信できなかったパケットのみをバッファから取出して移動体へ送信し、重複送信を回避できる。本発明は、この重複送信を回避させた移動体通信におけるパケット通信装置および同方式を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、本発明の移動体通信におけるパケット通信装置は、移動体と基地局とで構成される移動体通信におけるパケット通信システムであり、移動体が基地局（ＢＳ１）とのリンク確立をした後に受信したパケット数（ｎ１）を記録し、基地局（ＢＳ１）が移動体へ送信済みのパケット数を含むバイカスト通知を基地局（ＢＳ１）が他の基地局（ＢＳ２）に送信し、基地局（ＢＳ１）が移動体宛のパケットを該移動体と他の基地局（ＢＳ２）の両方へ配送し、基地局（ＢＳ１）から配送されて来た移動体宛のパケット数（ｎ２）を他の基地局（ＢＳ２）がバッファに記録し、基地局（ＢＳ１）から他の基地局（ＢＳ２）に切替えた後に移動体が該他の基地局（ＢＳ２）に経路更新通知を送信し、他の基地局（ＢＳ２）はハンドオーバ用バッファから最後のｎパケットを取出し移動体へ送信し、パケットロスの防止を図ったことを特徴としている。
【００１３】
また、上記の移動体が他の基地局（ＢＳ２）に送信する経路更新通知には移動体が基地局（ＢＳ１）で受信したパケット数（ｎ１）を含み、他の基地局（ＢＳ２）がパケット数（ｎ１）とパケット数（ｎ２）の差“ｎ＝ｎ２−ｎ１”を計算し、他の基地局（ＢＳ２）がハンドオーバ用バッファから最後のｎパケットを取出し、移動体へ送信後にｎ個のパケットの送信完了後に、他の基地局（ＢＳ２）はその他の基地局（ＢＳ３）へバイカスト通知を送信し、他の基地局（ＢＳ２）がその他の基地局（ＢＳ３）に送信するバイカスト通知には、移動体へ送信済みのパケット数ｎを含み、パケットロスの防止と共に移動体通信におけるハンドオーバ・バッファの重複送信防止を図るとよい。
【００１４】
請求項３記載の発明の移動体通信におけるパケット通信方式は、移動体が基地局（ＢＳ１）とのリンク確立をした後に受信したパケット数（ｎ１）を記録し、基地局（ＢＳ１）が移動体へ送信済みのパケット数を含むバイカスト通知を基地局（ＢＳ１）が他の基地局（ＢＳ２）に送信し、基地局（ＢＳ１）が移動体宛のパケットを該移動体と他の基地局（ＢＳ２）の両方へ配送し、基地局（ＢＳ１）から配送されて来た移動体宛のパケット数（ｎ２）を他の基地局（ＢＳ２）がバッファに記録し、基地局（ＢＳ１）から他の基地局（ＢＳ２）に切替えた後に移動体が該他の基地局（ＢＳ２）に経路更新通知を送信し、他の基地局（ＢＳ２）はハンドオーバ用バッファから最後のｎパケットを取出し移動体へ送信し、パケットロスの防止を図ったことを特徴としている。
【００１５】
また、上記の移動体が他の基地局（ＢＳ２）に送信する経路更新通知には移動体が基地局（ＢＳ１）で受信したパケット数（ｎ１）を含み、他の基地局（ＢＳ２）がパケット数（ｎ１）とパケット数（ｎ２）の差“ｎ＝ｎ２−ｎ１”を計算し、パケットロスの防止と共に移動体通信におけるハンドオーバ・バッファの重複送信防止を図り、他の基地局（ＢＳ２）がハンドオーバ用バッファから最後のｎパケットを取出し、移動体へ送信後にｎ個のパケットの送信完了後に、他の基地局（ＢＳ２）はその他の基地局（ＢＳ３）へバイカスト通知を送信するとよい。
【００１６】
さらに、上記の他の基地局（ＢＳ２）がその他の基地局（ＢＳ３）に送信するバイカスト通知には、移動体へ送信済みのパケット数ｎを含み、パケットは、ＩＰパケットであるとするとよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して本発明による移動体通信におけるパケット通信装置および同方式の実施の形態を詳細に説明する。図１および図２を参照すると、本発明の移動体通信における移動体通信におけるパケット通信装置および同方式の一実施形態が示されている。
【００１８】
図１は、本発明の移動体通信におけるパケット通信装置および同方式が適用される、システム構成図を示している。移動体１０は、現在位置に応じて適宜、基地局ＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ３、ＢＳ４と接続される。この基地局ＢＳ１およびＢＳ２は、一方のルータ２１と接続される。また、基地局ＢＳ３およびＢＳ４は、他方のルータ２２と接続される。これらの接続関係におて、移動体ネットワークが構成される。上記構成のネットワークにおいて、本実施形態の移動体通信におけるパケット通信装置および同方式は、移動体１０移動に際し上記基地局ＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ３、ＢＳ４と順次接続先を切り換えるが、この切換にかえに際し、通信動作の確実性を高めるものである。
【００１９】
（実施例の動作例）
図２を参照すると、移動体１０が基地局ＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ３の順に接続基地局を切替ながら移動するに際し、順次接続先を切りかえる下記の切換手順例（１）〜（８）を示している。
(１) 移動体１０は、基地局ＢＳ１とのリンク確立が出来た後に、受信したＩＰパケットの数ｎ１を記録する。
（２）基地局ＢＳ１は、基地局ＢＳ２にバイカスト通知を送信する。バイカスト通知には、基地局ＢＳ１が移動体１０へ送信済みのパケット数を含む。
【００２０】
（３）基地局ＢＳ１は、移動体１０宛のＩＰパケットを移動体１０と基地局ＢＳ２の両方へ配送する。
（４）基地局ＢＳ２は、基地局ＢＳ１から配送されて来た移動体１０宛のＩＰパケットをバッファに保存し、その数ｎ２を記録する。
（５）移動体１０が基地局ＢＳ１から基地局ＢＳ２に切替わった後、基地局ＢＳ２に経路更新通知を送信する。この経路更新通知には、移動体１０が基地局ＢＳ１で受信したＩＰパケットの数ｎ１を含む。
【００２１】
（６）基地局ＢＳ２は、ｎ１とｎ２の差ｎ＝ｎ２−ｎ１を計算する。
（７）基地局ＢＳ２は、ハンドオーバ用バッファから最後のｎパケットを取出し移動体１０へ送信する。
（８）ｎ個のＩＰパケットの送信が完了したら、基地局ＢＳ２は基地局ＢＳ３にバイカスト通知を送信する。バイカスト通知には、移動体１０へ送信済みのＩＰパケット数ｎを含む。
【００２２】
（効果）
ハンドオーバ用バッファから、移動体１０が切替時にロスしたパケットだけを送信するため、無線リンクの利用効率が上がる、ハンドオーバ用のバッファサイズを大きく設定し、パケットロスを最大限に抑えることが可能である。
移動体１０がハンドオーバ以外のときにも、パケットロスが発生する場合、本発明の提案方法によっても重複送信を完全に回避することはできないが、改善することができる。
【００２３】
（他の実施例）
尚、上記の実施例では、ステップ（４）において、基地局ＢＳ１から配送されて来た移動体１０宛のＩＰパケットを、基地局ＢＳ２がバッファに保存し、その数ｎ２を記録する手順としている。この変化例として、バッファをルータ２１側に実装しても良い。本変化例に基づけば、上記のステップ（４）は、ルータ２１が、基地局ＢＳ１から配送されて来た移動体１０宛のＩＰパケットをバッファに保存し、その数ｎ２を記録することとなる。
【００２４】
上記の各実施例によれば、移動体１０と、移動体１０のハンドオーバ用バッファを管理している基地局またはルータとの両方が、移動体１０宛のパケット数を記録する。よって、移動体１０が新しい基地局（ｂ）に切替えた後、前の基地局（ａ）で受信したＩＰパケットの数を、新しい基地局（ｂ）に通知する。これにより、新しい基地局（ｂ）は、移動体１０が切替時にロスしたパケットの数を把握することができ、ロスしたパケットだけをバッファから取出し、移動体１０に送信することができる。
【００２５】
なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例である。ただし、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。
【００２６】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明の移動体通信におけるパケット通信装置および同方式は、移動体が基地局（ＢＳ１）とのリンク確立をした後に受信したパケット数（ｎ１）を記録し、基地局（ＢＳ１）が移動体へ送信済みのパケット数を含むバイカスト通知を他の基地局（ＢＳ２）に送信し、さらに移動体宛のパケットを該移動体と他の基地局（ＢＳ２）の両方へ配送し、この基地局（ＢＳ１）から配送されて来た移動体宛のパケット数（ｎ２）を他の基地局（ＢＳ２）がバッファに記録する。本状態で、基地局（ＢＳ１）から他の基地局（ＢＳ２）に切替えた後に移動体が他の基地局（ＢＳ２）に経路更新通知を送信し、他の基地局（ＢＳ２）はハンドオーバ用バッファから最後のｎパケットを取出し移動体へ送信している。これにより、パケットロスの防止と重複送信を回避し通信特性および機能部の活用性を向上化させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の移動体通信におけるパケット通信装置および同方式の実施形態が適用されるシステム構成図である。
【図２】移動体が基地局ＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ３の順に基地局を切替ながら移動するに際し、順次接続先を切りかえる切換手順を示した図である。
【図３】従来の移動体通信におけるハンドオーバ・バッファの重複送信手順例を示している。
【符号の説明】
１０移動体
２１、２２ルータ

Claims

移動体と基地局とで構成される移動体通信におけるパケット通信システムにおいて、
前記移動体が基地局（ＢＳ１）とのリンク確立をした後に受信したパケット数（ｎ１）を記録し、
前記基地局（ＢＳ１）が前記移動体へ送信済みのパケット数を含むバイカスト通知を前記基地局（ＢＳ１）が他の基地局（ＢＳ２）に送信し、
前記基地局（ＢＳ１）が前記移動体宛のパケットを該移動体と前記他の基地局（ＢＳ２）の両方へ配送し、
前記基地局（ＢＳ１）から配送されて来た前記移動体宛のパケット数（ｎ２）を前記他の基地局（ＢＳ２）がバッファに記録し、
前記基地局（ＢＳ１）から前記他の基地局（ＢＳ２）に切替えた後に前記移動体が該他の基地局（ＢＳ２）に経路更新通知を送信し、
前記他の基地局（ＢＳ２）はハンドオーバ用バッファから最後のｎパケットを取出し前記移動体へ送信し、
前記パケットロスの防止を図ったことを特徴とする移動体通信におけるパケット通信システム。
前記移動体が前記他の基地局（ＢＳ２）に送信する経路更新通知には前記移動体が前記基地局（ＢＳ１）で受信した前記パケット数（ｎ１）を含み、
前記他の基地局（ＢＳ２）が前記パケット数（ｎ１）とパケット数（ｎ２）の差“ｎ＝ｎ２−ｎ１”を計算し、
前記他の基地局（ＢＳ２）が前記ハンドオーバ用バッファから前記最後のｎパケットを取出し、前記移動体へ送信後に前記ｎ個のパケットの送信完了後に、前記他の基地局（ＢＳ２）は前記その他の基地局（ＢＳ３）へ前記バイカスト通知を送信し、
前記他の基地局（ＢＳ２）が前記その他の基地局（ＢＳ３）に送信する前記バイカスト通知には、前記移動体へ送信済みのパケット数ｎを含み、
前記パケットロスの防止と共に移動体通信におけるハンドオーバ・バッファの重複送信防止を図ったことを特徴とする請求項１記載の移動体通信におけるパケット通信システム。
移動体が基地局（ＢＳ１）とのリンク確立をした後に受信したパケット数（ｎ１）を記録し、
前記基地局（ＢＳ１）が前記移動体へ送信済みのパケット数を含むバイカスト通知を前記基地局（ＢＳ１）が他の基地局（ＢＳ２）に送信し、
前記基地局（ＢＳ１）が前記移動体宛のパケットを該移動体と前記他の基地局（ＢＳ２）の両方へ配送し、
前記基地局（ＢＳ１）から配送されて来た前記移動体宛のパケット数（ｎ２）を前記他の基地局（ＢＳ２）がバッファに記録し、
前記基地局（ＢＳ１）から前記他の基地局（ＢＳ２）に切替えた後に前記移動体が該他の基地局（ＢＳ２）に経路更新通知を送信し、
前記他の基地局（ＢＳ２）はハンドオーバ用バッファから最後のｎパケットを取出し前記移動体へ送信し、
前記パケットロスの防止を図ったことを特徴とする移動体通信におけるパケット通信方式。
前記移動体が前記他の基地局（ＢＳ２）に送信する経路更新通知には前記移動体が前記基地局（ＢＳ１）で受信した前記パケット数（ｎ１）を含み、
前記他の基地局（ＢＳ２）が前記パケット数（ｎ１）とパケット数（ｎ２）の差“ｎ＝ｎ２−ｎ１”を計算し、
前記パケットロスの防止と共に移動体通信におけるハンドオーバ・バッファの重複送信防止を図ったことを特徴とする請求項３記載の移動体通信におけるパケット通信方式。
前記他の基地局（ＢＳ２）が前記ハンドオーバ用バッファから前記最後のｎパケットを取出し、前記移動体へ送信後に前記ｎ個のパケットの送信完了後に、前記他の基地局（ＢＳ２）は前記その他の基地局（ＢＳ３）へ前記バイカスト通知を送信することを特徴とする請求項３または４記載の移動体通信におけるパケット通信方式。
前記他の基地局（ＢＳ２）が前記その他の基地局（ＢＳ３）に送信する前記バイカスト通知には、前記移動体へ送信済みのパケット数ｎを含むことを特徴とする請求項５記載の移動体通信におけるパケット通信方式。
前記パケットは、ＩＰパケットであることを特徴とする請求項３から６の何れかに記載の移動体通信におけるパケット通信方式。