JP4042443B2 - 移動ルータ装置および同装置のリンク確立方式 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動ルータ装置および同装置のリンク確立方式に関し、特に、車載のネットワーク上のクライアント端末を修正せずに車載ルータの修正によりＴＣＰ(Transmission Control Protocol) の転送性能を改善することができる、移動ルータ装置および同装置のリンク確立方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、移動ルータ装置および同装置のリンク確立方式は一般に、端末と路側ネットワークのサーバとの間のＴＣＰ(Transmission Control Protocol) コネクションは、移動とは無関係に動作する。図３は、従来の接続動作例を説明するための図である。本図３において、従来の移動ルータ装置および同装置のリンク確立方式における接続動作例をより具体的に説明する。
【０００３】
車載ネットワークを管理する移動ルータは、無線回線の移動を検知することができる。この移動ルータにおいて、車載ネットワークに接続する端末と路側ネットワークのサーバとの間のＴＣＰコネクションは、移動とは無関係に動作する。このため、移動によって生じたパケットロスから再送にかかるまでの時間が、既存のＴＣＰタイマによって制御される。
【０００４】
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１１−１１２５７６号公報がある。本先願発明例１では、ＴＣＰのフロー制御による回線使用率の低下を検出すると、相手ホストに代わって隣接ホストに対して受信確認セグメントを送ることにより、相手ホストとの間に生じる遅延時間を克服する、としている。これは、対応する２台のルータ間で肯定応答のアックとデータを管理する方法であり、接続先ルータが変わったり移動側だけで処理しデータを保持しない本方式とは異なる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の技術では、移動ルータの無線回線が再接続しても、インターネット標準プロトコルであるＴＣＰコネクションの通信が再開するまでに時間を要している。場合によっては、パケットロスによりコネクション切断を引き起こす問題を伴う。
【０００６】
本発明は、通信再開に要する時間を短縮化し、ＴＣＰコネクションの転送性能を改善した移動ルータ装置および同装置のリンク確立方式を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、請求項１記載の発明の移動ルータ装置は、路側ネットワークと車載ネットワークとで構成される移動ルータ装置であって、路側ネットワークと車載ネットワークとのコネクションに係わるアック情報を、車載ネットワークを構成する移動ルータ内にて記憶させるメモリと、移動ルータがＴＣＰコネクションを管理し、無線リンクの確立時に同じ路側ネットワークに再接続したかを判定する機能を備え、判定の結果が同じ場合は最後の肯定応答のアックとシーケンス番号とを送信することにより、ＴＣＰコネクションの再送の迅速化を可能としたことを特徴としている。
【０００８】
また、上記のアック情報は、第１のサーバとの第１のコネクションに係わるアック情報と、第２のサーバとの第１のコネクションに係わるアック情報と、第２のサーバとの第２のコネクションに係わるアック情報とを含む情報であるとよい。
【０００９】
請求項３記載の発明の移動ルータ装置のリンク確立方式は、路側ネットワークと車載ネットワークとで構成される移動ルータ装置における移動ルータ装置のリンク確立方式であって、路側ネットワークと車載ネットワークとのコネクションに係わるアック情報を、車載ネットワークを構成する移動ルータ内にて記憶させ、移動ルータがＴＣＰコネクションを管理し、無線リンクの確立時に同じ車載ネットワークに再接続したかを車載ルータソフト部に判定させ、判定の結果が同じ場合は最後の肯定応答のアックとシーケンス番号とを送信することにより、ＴＣＰコネクションの再送の迅速化を可能としたことを特徴としている。
【００１０】
また、上記のアック情報は、第１のサーバとの第１のコネクションに係わるアック情報と、第２のサーバとの第１のコネクションに係わるアック情報と、第２のサーバとの第２のコネクションに係わるアック情報とを含む情報であるとよい。
【００１１】
【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ルータ装置および同装置のリンク確立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、本発明の移動ルータ装置および同装置のリンク確立方式の一実施形態が示されている。図１は、ネットワークの構成を説明するための図である。また、図２は、図１における接続動作例を説明するための図である。
【００１２】
図１において、短い距離で電波を用いた通信を行うＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication/侠域通信）無線基地局ＲＳＵ(Road Side Unit)１〜３の複数をＬＡＮ(Local Area Network)で接続したネットワーク、ルータ(Router)１、およびルータ１に繋がるサーバ(Server)１、サーバ２とから路側ネットワークが構成される。路側ネットワークには、ルータ２を介してＲＳＵ４〜５を接続したり、外部のネットワーク経由でサーバｎを接続したりしてもよい。
【００１３】
車両内のネットワーク（通称；車載ネットワーク）１０は、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication)無線端末ＯＢＥ(On Board eqipment) 、ルータ３およびルータ３に繋がるクライアント(Client)１やクライアント２から構成される。このＲＳＵとＯＢＥは、ＤＳＲＣ用のイーサネット（登録商標）ブリッジ機能を持ち、ルータ１とルータ３との間はＤＳＲＣ無線を介してバス型のＬＡＮであるイーサネット（登録商標）(Ethernet （登録商標））により通信する。
【００１４】
また、ルータ３は、メモリ１１を装備しており、メモリ１１はＡＣＫ情報を記憶可能に構成する。このＡＣＫ情報は、第１のサーバとの第１のコネクションに係わるアック情報と、第２のサーバとの第１のコネクションに係わるアック情報と、第２のサーバとの第２のコネクションに係わるアック情報とを、含む情報である。図１中の矢印と「移動」は、ＲＳＵ１〜３に対する車両の移動方向例を示している。
【００１５】
（動作例）
接続動作例を示す図２において、ルータ３は、クライアント１やクライアント２とサーバ１〜サーバｎとのＴＣＰコネクションを管理し、クライアント１やクライアント２からの最後の肯定応答のアックと、シーケンス番号とＯＢＥに転送するのと同時に記録する。
【００１６】
図２中の（ア）において、無線回線の切断が発生すると、クライアント１やクライアント２からの肯定応答のアック（ａｃｋ/acknowledge）やサーバ１〜サーバｎからのＴＣＰセグメントを失う。
【００１７】
同じく図２中の（イ）のルータ、ＭＡＣ、経路情報において、新たな無線リンク確立後にルータ３は、ＯＢＥから移動通知を受ける。この移動通知を受けたルータ３は、移動通知に含まれるルータの、ＬＡＮに接続される情報機器を識別するアドレスであるＭＡＣアドレスから、前回と同じルータ１がある路側のネットワークに接続したかどうかを判定する。
【００１８】
同じく図２中の（ウ）において、ネットワークに接続したルータが前回と同じ場合は、記録してある最後の肯定応答のアック（ａｃｋ）とシーケンス番号とを、サーバ１〜サーバｎに送信する。ルータのＭＡＣアドレスが異なる場合でも、経路情報から路側ネットワークの経路制御上、ルータ３の経路に変更が無い場合は、同様に肯定応答のアックの送信処理をする。サーバ１〜サーバｎからのＴＣＰセグメントや肯定応答のアックが、クライアント１やクライアント２に到着し、通信処理が再開する。なお、図２中の符号Ｔは、ＴＣＰコネクションの再送時間を示す。また、符号ｔ１は、ＯＢＥからルータ３への移動通知から、サーバ１からクライアントへのＴＣＰコネクションの再送処理がされるまでの所要時間を表している。
【００１９】
上記の処理手順によれば、移動ルータがＴＣＰコネクションを管理し、無線リンクの確立時に同じネットワークに再接続したかを判定する。この判定の結果が同じ場合は、最後の肯定応答のアックとシーケンス番号を送信する。このことで、ＴＣＰコネクションの再送を早くする。また、車載ネットワーク１０上のクライアント端末を修正せずに、車載ルータの修正によりＴＣＰコネクションの転送性能を改善することができる。
【００２０】
さらに、車載ルータの機能追加だけにより、クライアントとサーバのＴＣＰコネクションの転送性能を改善できる。また、肯定応答のアックだけの通知処理なので、車載ルータが保持するメモリ量を節約できる。さらに、切断再接続を頻繁に繰り返しても通知時間が短いので、この処理による負荷や他の再送を必要とせず、プロトコルへの影響が少ない。これによる、所要時間Ｔおよびｔ２を、より短縮化させることができる。
【００２１】
より具体的には、本願発明の実施例を示す図２と従来例を示す図３との動作の比較において、車載ネットワーク１０と路側ネットワークとの通信処理再開に要する時間である、従来例のコネクション時間ｔ１に対する実施例のコネクション時間ｔ２が、短縮化される。
【００２２】
（他の実施例）
ＴＣＰコネクションの高速再転送機能を利用し、ルータ３がサーバ１〜サーバｎに対して直接３回肯定応答のアックを送信してもよい。
【００２３】
上記の３回肯定応答のアックを送信する場合には、無線回線の通信コストを抑えるために、ルータ３は肯定応答のアックをカプセル化してルータ１に送信し、ルータ１はデカプセル化後、サーバ１〜サーバｎに肯定応答のアックを３回送信してもよい。
【００２４】
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。
【００２５】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明の移動ルータ装置および同装置のリンク確立方式は、路側ネットワークと車載ネットワーク１０とのコネクションに係わるアック情報を、車載ネットワーク１０を構成する移動ルータ内にて記憶させ、移動ルータがＴＣＰコネクションを管理し、無線リンクの確立時に前回と同じルータ１がある路側のネットワークに再接続したかを判定させ、判定の結果が同じ場合は最後の肯定応答のアックとシーケンス番号とを送信する。このことにより、ＴＣＰコネクションの再送の迅速化を可能としている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の移動ルータ装置および同装置のリンク確立方式の実施形態に適用されるネットワークの構成例を示す。
【図２】移動ルータ装置および同装置のリンク確立方式の接続動作例を説明するための図である。
【図３】従来の移動ルータ装置および同装置のリンク確立方式の接続動作例を説明するための図である。
【符号の説明】
１０ 車載ネットワーク
１１ メモリ
ａｃｋ(acknowledge） アック（肯定応答）
Client クライアント（装置）
ＲＳＵ(Router Server Unit) ルータサーバ装置
Server サーバ
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動ルータ装置および同装置のリンク確立方式に関し、特に、車載のネットワーク上のクライアント端末を修正せずに車載ルータの修正によりＴＣＰ(Transmission Control Protocol) の転送性能を改善することができる、移動ルータ装置および同装置のリンク確立方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、移動ルータ装置および同装置のリンク確立方式は一般に、端末と路側ネットワークのサーバとの間のＴＣＰ(Transmission Control Protocol) コネクションは、移動とは無関係に動作する。図３は、従来の接続動作例を説明するための図である。本図３において、従来の移動ルータ装置および同装置のリンク確立方式における接続動作例をより具体的に説明する。
【０００３】
車載ネットワークを管理する移動ルータは、無線回線の移動を検知することができる。この移動ルータにおいて、車載ネットワークに接続する端末と路側ネットワークのサーバとの間のＴＣＰコネクションは、移動とは無関係に動作する。このため、移動によって生じたパケットロスから再送にかかるまでの時間が、既存のＴＣＰタイマによって制御される。
【０００４】
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１１−１１２５７６号公報がある。本先願発明例１では、ＴＣＰのフロー制御による回線使用率の低下を検出すると、相手ホストに代わって隣接ホストに対して受信確認セグメントを送ることにより、相手ホストとの間に生じる遅延時間を克服する、としている。これは、対応する２台のルータ間で肯定応答のアックとデータを管理する方法であり、接続先ルータが変わったり移動側だけで処理しデータを保持しない本方式とは異なる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の技術では、移動ルータの無線回線が再接続しても、インターネット標準プロトコルであるＴＣＰコネクションの通信が再開するまでに時間を要している。場合によっては、パケットロスによりコネクション切断を引き起こす問題を伴う。
【０００６】
本発明は、通信再開に要する時間を短縮化し、ＴＣＰコネクションの転送性能を改善した移動ルータ装置および同装置のリンク確立方式を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、請求項１記載の発明の移動ルータ装置は、路側ネットワークと車載ネットワークとで構成される移動ルータ装置であって、路側ネットワークと車載ネットワークとのコネクションに係わるアック情報を、車載ネットワークを構成する移動ルータ内にて記憶させるメモリと、移動ルータがＴＣＰコネクションを管理し、無線リンクの確立時に同じ路側ネットワークに再接続したかを判定する機能を備え、判定の結果が同じ場合は最後の肯定応答のアックとシーケンス番号とを送信することにより、ＴＣＰコネクションの再送の迅速化を可能としたことを特徴としている。
【０００８】
また、上記のアック情報は、第１のサーバとの第１のコネクションに係わるアック情報と、第２のサーバとの第１のコネクションに係わるアック情報と、第２のサーバとの第２のコネクションに係わるアック情報とを含む情報であるとよい。
【０００９】
請求項３記載の発明の移動ルータ装置のリンク確立方式は、路側ネットワークと車載ネットワークとで構成される移動ルータ装置における移動ルータ装置のリンク確立方式であって、路側ネットワークと車載ネットワークとのコネクションに係わるアック情報を、車載ネットワークを構成する移動ルータ内にて記憶させ、移動ルータがＴＣＰコネクションを管理し、無線リンクの確立時に同じ車載ネットワークに再接続したかを車載ルータソフト部に判定させ、判定の結果が同じ場合は最後の肯定応答のアックとシーケンス番号とを送信することにより、ＴＣＰコネクションの再送の迅速化を可能としたことを特徴としている。
【００１０】
また、上記のアック情報は、第１のサーバとの第１のコネクションに係わるアック情報と、第２のサーバとの第１のコネクションに係わるアック情報と、第２のサーバとの第２のコネクションに係わるアック情報とを含む情報であるとよい。
【００１１】
【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ルータ装置および同装置のリンク確立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、本発明の移動ルータ装置および同装置のリンク確立方式の一実施形態が示されている。図１は、ネットワークの構成を説明するための図である。また、図２は、図１における接続動作例を説明するための図である。
【００１２】
図１において、短い距離で電波を用いた通信を行うＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication/侠域通信）無線基地局ＲＳＵ(Road Side Unit)１〜３の複数をＬＡＮ(Local Area Network)で接続したネットワーク、ルータ(Router)１、およびルータ１に繋がるサーバ(Server)１、サーバ２とから路側ネットワークが構成される。路側ネットワークには、ルータ２を介してＲＳＵ４〜５を接続したり、外部のネットワーク経由でサーバｎを接続したりしてもよい。
【００１３】
車両内のネットワーク（通称；車載ネットワーク）１０は、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication)無線端末ＯＢＥ(On Board eqipment) 、ルータ３およびルータ３に繋がるクライアント(Client)１やクライアント２から構成される。このＲＳＵとＯＢＥは、ＤＳＲＣ用のイーサネット（登録商標）ブリッジ機能を持ち、ルータ１とルータ３との間はＤＳＲＣ無線を介してバス型のＬＡＮであるイーサネット（登録商標）(Ethernet （登録商標））により通信する。
【００１４】
また、ルータ３は、メモリ１１を装備しており、メモリ１１はＡＣＫ情報を記憶可能に構成する。このＡＣＫ情報は、第１のサーバとの第１のコネクションに係わるアック情報と、第２のサーバとの第１のコネクションに係わるアック情報と、第２のサーバとの第２のコネクションに係わるアック情報とを、含む情報である。図１中の矢印と「移動」は、ＲＳＵ１〜３に対する車両の移動方向例を示している。
【００１５】
（動作例）
接続動作例を示す図２において、ルータ３は、クライアント１やクライアント２とサーバ１〜サーバｎとのＴＣＰコネクションを管理し、クライアント１やクライアント２からの最後の肯定応答のアックと、シーケンス番号とＯＢＥに転送するのと同時に記録する。
【００１６】
図２中の（ア）において、無線回線の切断が発生すると、クライアント１やクライアント２からの肯定応答のアック（ａｃｋ/acknowledge）やサーバ１〜サーバｎからのＴＣＰセグメントを失う。
【００１７】
同じく図２中の（イ）のルータ、ＭＡＣ、経路情報において、新たな無線リンク確立後にルータ３は、ＯＢＥから移動通知を受ける。この移動通知を受けたルータ３は、移動通知に含まれるルータの、ＬＡＮに接続される情報機器を識別するアドレスであるＭＡＣアドレスから、前回と同じルータ１がある路側のネットワークに接続したかどうかを判定する。
【００１８】
同じく図２中の（ウ）において、ネットワークに接続したルータが前回と同じ場合は、記録してある最後の肯定応答のアック（ａｃｋ）とシーケンス番号とを、サーバ１〜サーバｎに送信する。ルータのＭＡＣアドレスが異なる場合でも、経路情報から路側ネットワークの経路制御上、ルータ３の経路に変更が無い場合は、同様に肯定応答のアックの送信処理をする。サーバ１〜サーバｎからのＴＣＰセグメントや肯定応答のアックが、クライアント１やクライアント２に到着し、通信処理が再開する。なお、図２中の符号Ｔは、ＴＣＰコネクションの再送時間を示す。また、符号ｔ１は、ＯＢＥからルータ３への移動通知から、サーバ１からクライアントへのＴＣＰコネクションの再送処理がされるまでの所要時間を表している。
【００１９】
上記の処理手順によれば、移動ルータがＴＣＰコネクションを管理し、無線リンクの確立時に同じネットワークに再接続したかを判定する。この判定の結果が同じ場合は、最後の肯定応答のアックとシーケンス番号を送信する。このことで、ＴＣＰコネクションの再送を早くする。また、車載ネットワーク１０上のクライアント端末を修正せずに、車載ルータの修正によりＴＣＰコネクションの転送性能を改善することができる。
【００２０】
さらに、車載ルータの機能追加だけにより、クライアントとサーバのＴＣＰコネクションの転送性能を改善できる。また、肯定応答のアックだけの通知処理なので、車載ルータが保持するメモリ量を節約できる。さらに、切断再接続を頻繁に繰り返しても通知時間が短いので、この処理による負荷や他の再送を必要とせず、プロトコルへの影響が少ない。これによる、所要時間Ｔおよびｔ２を、より短縮化させることができる。
【００２１】
より具体的には、本願発明の実施例を示す図２と従来例を示す図３との動作の比較において、車載ネットワーク１０と路側ネットワークとの通信処理再開に要する時間である、従来例のコネクション時間ｔ１に対する実施例のコネクション時間ｔ２が、短縮化される。
【００２２】
（他の実施例）
ＴＣＰコネクションの高速再転送機能を利用し、ルータ３がサーバ１〜サーバｎに対して直接３回肯定応答のアックを送信してもよい。
【００２３】
上記の３回肯定応答のアックを送信する場合には、無線回線の通信コストを抑えるために、ルータ３は肯定応答のアックをカプセル化してルータ１に送信し、ルータ１はデカプセル化後、サーバ１〜サーバｎに肯定応答のアックを３回送信してもよい。
【００２４】
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。
【００２５】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明の移動ルータ装置および同装置のリンク確立方式は、路側ネットワークと車載ネットワーク１０とのコネクションに係わるアック情報を、車載ネットワーク１０を構成する移動ルータ内にて記憶させ、移動ルータがＴＣＰコネクションを管理し、無線リンクの確立時に前回と同じルータ１がある路側のネットワークに再接続したかを判定させ、判定の結果が同じ場合は最後の肯定応答のアックとシーケンス番号とを送信する。このことにより、ＴＣＰコネクションの再送の迅速化を可能としている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の移動ルータ装置および同装置のリンク確立方式の実施形態に適用されるネットワークの構成例を示す。
【図２】移動ルータ装置および同装置のリンク確立方式の接続動作例を説明するための図である。
【図３】従来の移動ルータ装置および同装置のリンク確立方式の接続動作例を説明するための図である。
【符号の説明】
１０ 車載ネットワーク
１１ メモリ
ａｃｋ(acknowledge） アック（肯定応答）
Client クライアント（装置）
ＲＳＵ(Router Server Unit) ルータサーバ装置
Server サーバ
Claims (4)
- 路側ネットワークと車載ネットワークとで構成される移動ルータ装置であって、
前記路側ネットワークと前記車載ネットワークとのコネクションに係わるアック情報を、前記車載ネットワークを構成する移動ルータ内にて記憶させるメモリと、
前記移動ルータがＴＣＰコネクションを管理し、無線リンクの確立時に同じ前記路側ネットワークに再接続したかを判定する機能を備え、
前記判定の結果が同じ場合は最後の肯定応答のアックとシーケンス番号とを送信することにより、前記ＴＣＰコネクションの再送の迅速化を可能としたことを特徴とする移動ルータ装置。 - 前記アック情報は、
第１のサーバとの第１のコネクションに係わるアック情報と、
第２のサーバとの第１のコネクションに係わるアック情報と、
第２のサーバとの第２のコネクションに係わるアック情報とを、含む情報であることを特徴とする請求項１記載の移動ルータ装置。 - 路側ネットワークと車載ネットワークとで構成される移動ルータ装置における移動ルータ装置のリンク確立方式であって、
前記路側ネットワークと前記車載ネットワークとのコネクションに係わるアック情報を、前記車載ネットワークを構成する移動ルータ内にて記憶させ、
前記移動ルータがＴＣＰコネクションを管理し、無線リンクの確立時に同じ前記路側ネットワークに再接続したかを判定させ、
前記判定の結果が同じ場合は最後の肯定応答のアックとシーケンス番号とを送信することにより、前記ＴＣＰコネクションの再送の迅速化を可能としたことを特徴とする移動ルータ装置のリンク確立方式。 - 前記アック情報は、
第１のサーバとの第１のコネクションに係わるアック情報と、
第２のサーバとの第１のコネクションに係わるアック情報と、
第２のサーバとの第２のコネクションに係わるアック情報とを、含む情報であることを特徴とする請求項３記載の移動ルータ装置のリンク確立方式。
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| JP2002084463A JP4042443B2 (ja) | 2002-03-25 | 2002-03-25 | 移動ルータ装置および同装置のリンク確立方式 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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2002
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