JPH09252321A

JPH09252321A - 移動端末用パケット交換機

Info

Publication number: JPH09252321A
Application number: JP8059759A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Oba; 義洋大場; Kiyohiko Uehara; 清彦上原; Yoshinari Kumaki; 良成熊木; Eiji Kamagata; 映二鎌形; Shinichi Kawamura; 信一川村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1996-03-15
Filing date: 1996-03-15
Publication date: 1997-09-22

Abstract

(57)【要約】【課題】パケット交換網を用いて移動端末に対して高速
で信頼性の高い通話中チャネル切替えやマルチ接続を行
なうこと。【解決手段】パケット交換機１１ａ，１１ｂ、１１ｃ
は、パケットを所望の出力リンクに交換出力する。この
転送切替え手段１５ａ，１５ｂ，１５ｃは端末の移動状
態の更新および移動状態に基づいてそれぞれの移動端末
宛のパケットを蓄積するか転送するかを切替える。転送
切替え手段１５ａ，１５ｂ，１５ｃは、移動端末ごと
に、移動端末を識別するＩＤと、通常通信中かチャネル
切替え中かを示す移動状態と、パケットを蓄積するか転
送するかを示す転送状態の３つのエントリを持つ。転送
状態として、“転送”および“蓄積”の２状態を用い、
転送状態が“転送”の場合にはパケットはそのまま宛先
移動端末に転送され、“蓄積”の場合には交換機内でバ
ッファリングされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高信頼なゾーン切
替えを行なう移動端末用パケット交換機に関する。

【０００２】

【従来の技術】移動端末をサポートする通信システムに
おいて、端末の移動範囲が複数の無線ゾーンに渡る場合
には、ゾーンの切替え（ハンドオーバ）機能が必要とな
る。通常の携帯電話やＰＨＳ（Personal Handy-phone S
ystem ）では、基地局もしくは移動端末が信号の受信レ
ベルを監視し、受信レベルが下がるとハンドオーバ処理
を起動する。

【０００３】ハンドオーバ時の手順として、移動先の基
地局に対して再発呼要求を発行する再発呼方式と、ハン
ドオーバ中に、移動端末は移動元の基地局との呼の接続
を保ったまま移動先の基地局との新しいチャネルの確保
を並行して行ない、移動先の基地局において適切に通信
が可能になると新しいチャネルへ呼の接続を切替える通
話中チャネル切替え方式がある。高品質な移動通信網を
実現するといった観点からは、できるだけハンドオーバ
中にも呼が切断されないように呼の連続性を保証できる
通話中チャネル切替え方式が望ましい。

【０００４】ところで、回線交換網を用いて通話中チャ
ネル切替えを行なう場合は以下の手順で行なう。（１）まず、移動端末との間の受信レベルがしきい値を
下回った基地局からレベル劣化を無線回線制御局に対し
て通知する。（２）無線回線制御局は、レベル劣化の通
知を受けると複数の基地局に対してその移動端末との間
の信号の受信レベルの監視を指示する。（３）これに対
して各基地局は、受信レベルを測定してその結果を無線
回線制御局に通知する。（４）各基地局からレベル報告
を受けた無線回線制御局は、最も受信レベルの高い基地
局を切替え先と判断し、切替え先基地局のゾーン内の空
き無線チャネルを捕捉するとともに、交換局と切替え先
基地局との間に有線回線を確保する。（５）移動元の基
地局から移動端末に対してチャネル切替えを指示する。
（６）移動端末はチャネル切替えを行なう。（７）交換
局は、移動元基地局から移動先基地局へ有線回線を切替
える。

【０００５】このとき、無線チャネルの切替え時間と交
換局内の回線切替え時間によって瞬断が生じ得るが、交
換局内の回線切替え時間は、以下に述べるマルチ接続に
より解消できる。これは、切替え元の基地局と交換局と
の間の有線回線と、切替え先の基地局と交換局との間の
有線回線とを交換機のスイッチでマルチ接続を行ない、
移動端末が新旧いずれの有線回線を使用しても通話が可
能になるようにしてから無線チャネルの切替えを行なう
ものである。

【０００６】また、移動データ通信において、チャネル
切替え、マルチパスフェージング、あるいはシャドウイ
ングによるデータ誤りに対するエラー制御方式として、
ＷＯＲＭ−ＡＲＱ（ARQ with Window-Control Operatio
n Based on ReceptionMemory ）方式が、文献、“ディ
ジタル移動通信データ伝送におけるＷＯＲＭ−ＡＲＱ方
式”、１９９１年電子情報通信学会春季全国大会、Ｎ
ｏ．Ｂ−４０２、に提案されている。これは、データの
送受信装置間で代表的な自動再送制御（ＡＲＱ）方式の
一種であるＧｏ−Ｂａｃｋ−Ｎ方式とＳＲ（Selective
Repeat）方式とを適応的に切替えるものである。

【０００７】さらに、移動データ通信において、チャネ
ル切替え時に、端末が切替え先基地局へ移動した後で送
信元から切替え元基地局にパケットが到着した場合、切
替え元基地局から切替え先基地局へパケットを再転送す
る方式が、文献“ＢＡＨＡＭＡ：A Broadband Ad-Hoc W
ireless ATM Local-Area Network”，Proceedings ofIC
C'95,pp. 1216-1223 に提案されている。この方式で
は、転送経路上の交換機は、切替え元基地局からＴａｉ
ｌパケット呼ばれる、転送終了を示すパケットを受信す
るまで、送信元端末からの送信パケットを一時交換機内
に蓄積し、切替え元基地局からの転送パケットを転送す
る。これにより、受信側端末でパケットの到着順序を保
証することが可能となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】一方、パケット交換網
において通話中チャネル切替えやマルチ接続を行なう場
合には、回線交換網とは異なり、伝送される情報が交換
機内で一時的に蓄積されること、および、パケットのヘ
ッダ部に書き込まれている宛先情報をもとにラベル多重
することを考慮すれば、回線交換より高速で誤りの少な
い通話中チャネル切替えやマルチ接続が可能になること
が予想される。

【０００９】上記したＷＯＲＭ−ＡＲＱ方式は、送受信
装置間で再送制御を行なうことを想定しており、チャネ
ル切替え時にパケットエラーが発生した場合にも上位レ
イヤのパケット再送によりエラー回復が可能であるが、
チャネル切替えに伴う下位レイヤでのエラー発生自体を
低減することはできない。これは、伝送される情報が経
路上のパケット交換機内で一時的に蓄積されることまで
は考慮していないためである。

【００１０】一方、Ｔａｉｌパケットを用いたパケット
転送制御方式は、伝送される情報が経路上のパケット交
換機内で一時的に蓄積されることまでを考慮している。
しかしながら、チャネル切替え後に切替え元ゾーンにパ
ケットが転送されること自体は防ぐことはできない。ま
た、チャネル切替時の無線チャネルの瞬断によるパケッ
ト廃棄を防ぐことは難しい。

【００１１】また、パケットがラベル多重されることを
考慮した通話中チャネル切替え方式およびマルチ接続方
式として、特開平６−１４１３６７がある。これは、主
にソフトハンドオフで用いられるもので、複数の無線基
地局の組あての同報用バーチャルパスを設定しておき、
端末の移動に伴い複数の無線基地局の境界に来た場合に
は、複数の無線基地局あてのあらかじめ設定されている
同報用バーチャルパスに切替えて通信するものである。
しかしながら、この方式では、あらかじめ複数の無線基
地局の組に対してバーチャルパスを確保しておくため、
ネットワークリソースの有効利用が難しい。また、どの
同報用無線パスに切替えるかを瞬時に判断する方法は明
かにされていない。

【００１２】本発明の移動端末用パケット交換機はこの
ような課題に着目してなされたものであり、その目的と
するところは、パケット交換網を用いて移動端末に対し
て、高速で信頼性の高い通話中チャネル切替えやマルチ
接続を行なうことができる移動端末用パケット交換機を
提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、第１の発明は、任意の端末から特定の移動端末へ
パケットを転送して通信を行なう移動端末用パケット交
換機において、移動中の移動端末の移動状態を検出する
移動状態検出手段と、この移動状態検出手段によって検
出された移動状態に応じて、パケットを転送せずに一時
蓄積部に蓄積するか、あるいは前記移動端末に転送する
かを切り替える転送切替え手段とを具備する。

【００１４】また、第２の発明は、任意の端末から特定
の移動端末へパケットを転送して通信を行なう移動端末
用パケット交換機において、各移動端末ごとに設けら
れ、パケットの転送先を示す情報を有する少なくとも２
種類のルーティングテーブルと、移動中の移動端末の移
動状態を検出する移動状態検出手段と、この移動状態検
出手段によって検出された移動状態に応じて、使用する
ルーティングテーブルを前記少なくとも２種類のルーテ
ィングテーブルの間で切り替えるルーティングテーブル
切替え手段とを具備する。

【００１５】また、第３の発明は、任意の端末から特定
の移動端末へパケットを転送して通信を行なう移動端末
用パケット交換機において、各移動端末ごとに設けら
れ、パケットの転送先を示す情報を有する少なくとも２
種類のルーティングテーブルと、移動中の移動端末の移
動状態を検出する移動状態検出手段と、この移動状態検
出手段によって検出された移動状態に応じて、パケット
を転送せずに一時蓄積部に蓄積するか、あるいは前記移
動端末に転送するかを切り替える転送切替え手段と、前
記移動状態検出手段によって検出された移動状態に応じ
て、使用するルーティングテーブルを前記少なくとも２
種類のルーティングテーブルの間で切り替えるルーティ
ングテーブル切替え手段とを具備する。

【００１６】すなわち、第１の発明では、各移動端末の
移動状態、すなわちチャネル切替え中であるかどうかに
応じてパケットを転送するかまたは蓄積するかを切り替
えるものである。したがって、移動端末が通信品質とし
てリアルタイム性を要求しない場合には、チャネル切替
え中はその移動端末宛のパケットを一時的に交換機内に
バッファリングしておき、チャネル切替え終了後、チャ
ネル切替え先の基地局に転送することが可能となる。こ
れによって、チャネル切替え後に切替え元ゾーンにパケ
ットが転送されることによるパケット廃棄を防止するこ
とができる。また、チャネル切替時の無線チャネルの瞬
断によるパケット廃棄を防ぐことも可能となる。

【００１７】また、第２の発明では、各移動端末に対し
て少なくとも２種類のルーティングテーブルが用意さ
れ、各移動端末の移動状態に応じて使用するルーティン
グテーブルが切替えられる。この方式は、通話中チャネ
ル切替え時にマルチ接続を行なう場合に用いられ、移動
端末がチャネル切替え発生時およびチャネル切替え終了
時にパケットのルーティングを即座に変更することが可
能となる。

【００１８】また、第３の発明は、第１、第２の発明を
パケット転送を行なう無線基地局に適用したものであ
り、転送切替え手段とルーティングテーブル切替え手段
の両方を具備することにより、無線基地局が管理する無
線ゾーン内でチャネル切替え中である移動端末に対して
はチャネル切替えが終了するまで基地局内でパケットを
蓄積する制御と、チャネル切替え終了後に移動元の基地
局に到着したパケットを移動先の基地局に転送する制御
を連係して行なうことが可能となる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を詳細に説明する。図１は本発明の第１実施形態
の動作を説明するための図である。図１において、１１
ａ，１１ｂ，１１ｃは移動端末用パケット交換機、１２
ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは無線基地局、１３ａ，１
３ｂは移動端末、１４ａ，１４ｂは固定端末、１５ａ，
１５ｂ，１５ｃは転送切替え手段である。

【００２０】いま、識別子Ａを持つ移動端末１３ａと固
定端末１４ａ、識別子Ｂを持つ移動端末１３ｂと固定端
末１４ｂとの間で通信が行なわれているものとする。ま
た、移動端末１３ａは通常通信中、移動端末１３ｂはチ
ャネル切替え中であるとする。本実施形態ではチャネル
切替え時にマルチ接続は行なわない場合を考える。移動
端末用パケット交換機１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、パケ
ットを所望の出力リンクに交換出力する。図１におい
て、転送切替え手段１５ａ，１５ｂ，１５ｃは端末の移
動状態の更新、および端末の移動状態に基づいてそれぞ
れの移動端末宛のパケットの転送方法の制御を行なう。

【００２１】転送切替え手段１５ａ，１５ｂ，１５ｃ
は、移動端末ごとに、移動端末を識別するＩＤと、通常
通信中かチャネル切替え中かを示す移動状態と、パケッ
ト転送に関する状態とを管理する。端末の移動状態は、
無線回線制御プロトコル用の制御パケットを交換機側で
認識することにより管理する。本実施形態においては、
パケット転送に関する状態として、“転送”および“蓄
積”の２状態を用いる。なお、転送状態として２状態以
上の状態を用いてもよい。また、転送状態として、ルー
ティングテーブルのエントリを用いてもよい。

【００２２】識別子Ａを持つ移動端末１３ａは基地局１
２ａがカバーする無線ゾーン内で通常通信中であるた
め、基地局１２ａにパケットを転送する交換機１１ａの
移動端末状態テーブル１５ａ内にＡに対するエントリを
持ち、移動状態は“通常”に設定される。このとき、交
換機１１ａの転送切替え手段１５ａは、Ａの移動状態が
“通常”であることから、Ａの転送状態を“転送”に設
定する。転送状態が“転送”である場合には、交換機１
１ａは、識別子Ａを持つ移動端末１３ａ宛の到着パケッ
トをそのまま転送する。

【００２３】識別子Ｂを持つ移動端末１３ｂは、基地局
１２ｂがカバーする無線ゾーンと基地局１２ｃがカバー
する無線ゾーンのオーバーラップ領域内を移動中であ
り、チャネル切替えが行なわれている。したがって、基
地局１２ｂ，１２ｃにパケットを転送する交換機１１
ａ，１１ｂ，１１ｃの転送切替え手段１５ａ，１５ｂ，
１５ｃ内にＢに対するエントリを持ち、それぞれの移動
状態は“チャネル切替え”に設定される。このとき、交
換機１１ｂ、１１ｃの転送切替え手段１５ｂ，１５ｃ
は、Ｂの移動状態が“チャネル切替え”であることか
ら、Ｂの転送状態を“蓄積”に設定する。転送状態が
“蓄積”である場合には、交換機１１ｂ，１１ｃは識別
子Ｂを持つ移動端末１３ｂ宛の到着パケットを転送せず
に蓄積する。

【００２４】一方、交換機１１ａの転送切替え手段１５
ａは、Ｂの移動状態が交換機１１ｂ，１１ｃと同じく
“チャネル切替え”であるにもかかわらず、Ｂの転送状
態を“転送”に設定する。これは、チャネル切替え後の
固定端末１４ｂと移動端末１３ｂの通信に用いられるパ
ケットは交換機１１ａを通らないためである。この場合
には、識別子Ｂを持つ移動端末１３ｂが基地局１２ｂの
ゾ−ンからパケットを受信できなくなった後で交換機１
１ａから基地局１２ｂに転送されたパケットは廃棄され
るか、または、基地局１２ｂから基地局１２ｃへ再転送
される。

【００２５】また、識別子Ｂを持つ移動端末１３ｂがリ
アルタイム性を要求するような場合には、チャネル切替
え中も転送状態を“転送”にしておいてもよい。このよ
うに転送切替え手段は、端末の移動状態だけでなく、品
質クラスに基づいて転送方法を切替えてもよい。

【００２６】次に、図１において識別子Ｂを持つ移動端
末１３ｂがチャネル切替え終了した後の状態を図２に示
す。図２においては、識別子Ｂを持つ移動端末１３ｂは
基地局１２ｃがカバーする無線ゾーン内で通常通信中で
ある。したがって、交換機１１ａの移動端末状態テーブ
ル１５ａにおけるＢに対するエントリは削除または無効
とされる。本実施形態ではＢに対するエントリを削除し
ている。また、基地局１２ｃにパケットを転送する交換
機１１ｂ，１１ｃの転送切替え手段１５ｂ，１５ｃ内の
Ｂに対するエントリ中の移動状態は“チャネル切替え”
から“通常”に変更される。このとき、交換機１１ｂ，
１１ｃの転送切替え手段は、Ｂに対する転送状態を“蓄
積”から“転送”に切替え、その結果、チャネル切替え
中は転送されずに交換機１１ｃ，１１ｂ内に蓄積されて
いたＢ宛のパケットの転送が再開される。

【００２７】チャネル切替え中にパケットが交換機に蓄
積される端末に対しては、パケット交換機において、あ
らかじめ通常端末よりも多くのバッファをその端末に割
り当てておくようにする。また、移動端末側から呼設定
時にチャネル切替え時のパケット蓄積も考慮した必要バ
ッファ量を交換機に対して申告し、交換機は申告値に基
づいてバッファを予約してもよい。さらに、チャネル切
替え時に蓄積されるパケットは、スイッチ内部のメモリ
に置かず、スイッチ外部の低速大容量の記憶装置に置く
ようにしてもよい。

【００２８】図３は上記した第１実施形態において、転
送切替え手段１５ａ、１５ｂ、１５ｃの実現例を説明す
るための図である。図３において、３１は出力バッファ
部、３２，３３，３１４はデータ線、３４はセル入力
部、３５はセル出力部、３６はスケジューリング部、３
７はセルキュー、３８はＶＣＩ、３９はセル、３１０は
転送切替え手段、３１１はＶＣＩテーブル、３１２はＶ
ＣＩメモリ、３１３はスイッチである。

【００２９】ＶＣＩテーブル３１１には、ＶＣごとに転
送状態が保持される。転送状態として、“転送”、“蓄
積”の２状態を考える。ただし、受信側が固定端末であ
るＶＣの転送状態は常に“転送”であるようにする。

【００３０】スイッチ入力側のデータ線３１４からスイ
ッチ３１３に到着したセルは、スイッチ３１３内で交換
され、データ線３２から所望の出力バッファ３１へ出力
される。出力バッファ３１では、到着したセルに対し
て、セル入力部３４でセルのＶＣＩを取り出し、そのＶ
ＣＩに対応するセルキュー３７にセルを書き込む、さら
にＶＣＩは、転送切替え手段３１０に入力される。転送
切替え手段３１０は、セル入力部３４から入力されたＶ
ＣＩをインデックスとしてＶＣテーブル３１１を検索す
る。このとき、ＶＣの転送状態が“転送”であり、か
つ、そのＶＣに対するセルキューがセル到着直前に空で
あった場合に限り、ＶＣＩをスケジューリング部３６に
出力する。

【００３１】一方、ＶＣの転送状態が“蓄積”である場
合には、ＶＣＩをスケジューリング部３６に出力せず
に、ＶＣＩメモリ３１２にそのＶＣＩを書き込む。ただ
し、そのＶＣＩがＶＣＩメモリ３１２内にすでに書き込
まれている場合には書き込みは行なわない。転送切替え
手段３１０はまた、あるＶＣの転送状態が“蓄積”から
“転送”に変わった場合に、そのＶＣのＶＣＩがＶＣＩ
メモリ３１２内に書き込まれていれば、そのＶＣＩをＶ
ＣＩメモリ３１２内から取り出してスケジューリング部
３６に出力する。

【００３２】スケジューリング部３６では、入力される
ＶＣＩをキューイングするとともに各セル周期に１個ず
つＶＣＩを取り出してセル出力部３５に出力する。セル
出力部３５は、入力されたＶＣＩに対応するセルキュー
からセルを１個取り出してデータ線３３から出力する。
スケジューリング部３６から取り出されたＶＣＩはま
た、転送切替え手段３１０に入力される。転送切替え手
段３１０は、入力されたＶＣＩをインデックスとしてＶ
Ｃテーブル３１１を検索する。このとき、ＶＣの転送状
態が“転送”であり、かつ、そのＶＣに対するセルキュ
ーからセルを出力後もそのセルキューが空にならない場
合に限り、ＶＣＩをスケジューリング部３６に出力す
る。

【００３３】一方、そのＶＣの転送状態が“蓄積”であ
る場合には、ＶＣＩをスケジューリング部３６に出力せ
ずに、ＶＣＩメモリ３１２にそのＶＣＩを書き込む。た
だし、そのＶＣＩがＶＣＩメモリ３１２内にすでに書き
込まれている場合には書き込みは行なわない。

【００３４】セル入力部３４は、移動端末のチャネル切
替えに関するシグナリングセルが入力されると、転送切
替え手段３１０にそのセルを出力する。転送切替え手段
３１０は、シグナリングセルの情報に基づいてＶＣテー
ブル３１１内の転送状態の更新を行なう。このとき、Ｖ
Ｃが移動端末であり、かつ、チャネル切替え中でありか
つ、そのＶＣがその出力バッファをチャネル切替え後に
通る場合にそのＶＣの転送状態を“蓄積”とし、その他
の場合は“転送”に設定する。

【００３５】図４は、４入力４出力のＡＴＭスイッチを
用いた本発明の第２実施形態を説明するための図であ
る。図４において、４１はスイッチ、４２は入力モジュ
ール、４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄは出力モジュー
ル、４４はルーティングテーブル切替え手段である。

【００３６】入力モジュール４２に到着したセルに対し
てヘッダ処理およびスイッチ内ルーティングタグの付加
が行なわれ、スイッチ４１に入力される。スイッチ４１
は入力されたセルのルーティングタグに基づいて所定の
出力モジュールに交換出力する。出力モジュール４３に
入力されたセルはＶＣＩ変換およびスイッチ内ルーティ
ングタグの除去が行なわれた後、外部リンクに出力され
る。

【００３７】本実施形態においては、ルーティングテー
ブル切替え手段４４は入力モジュールに対応して存在す
る。ルーティングテーブル切替え手段４４は、ＶＣごと
に、ＶＣＩ、移動状態、および複数のルーティングテー
ブルを記憶し、各移動端末のチャネル切替え状態に応じ
て、使用するルーティングテーブルを切替える。図４の
例ではルーティングテーブルとして、スイッチ内ルーテ
ィングタグを使用する。

【００３８】移動状態は、端末がチャネル切替え中であ
る場合には“チャネル切替え”，そうでない場合には
“通常”とする。スイッチ内ルーティングタグは（ｂ1
，ｂ2 ，ｂ3 ，ｂ4 ）の形式であり、

【００３９】

【数１】である。ここで、ｂi ＝１であれば、番号ｉの出力モジ
ュールにセルが出力され、ｂi ＝０であれば、番号ｉの
出力モジュールにはセルが出力されない。

【００４０】図４において、ＶＣＩ＝１００のＶＣは、
番号２の出力モジュール４３ｂの先に接続する基地局の
ゾーン内にあって通常通信中の移動端末宛のものである
とすると、（０，１，０，０）のルーティングテーブル
が使用され、その結果、ＶＣＩ＝１００のセルは番号２
の出力モジュール４３ｂにユニキャストされる。

【００４１】一方で、ＶＣＩ＝１００のＶＣがチャネル
切替え状態になった場合には、もう一つのルーティング
テーブル（０，１，１，０）が使用される。このルーテ
ィングテーブルは、ＶＣＩ＝１００が通常通信中に端末
の移動状況に基づいて用意しておく。すなわち、ルーテ
ィングテーブル切替え手段は、１つのＶＣコネクション
に宛先の集合を割り当てておき、移動状況に応じてこの
集合の一部を用いるようにし、かつ、割り当てる宛先の
集合を移動状況に応じて更新する。

【００４２】また、ＶＣＩ＝２００のＶＣは、番号１の
出力モジュール４３ａの先に接続するチャネル切替え先
の基地局および番号４の出力モジュール４３ｄの先に接
続するチャネル切替え元の基地局の間で現在チャネル切
替え中の移動端末に対するものであるとし、これらの基
地局に対してマルチ接続を行なっているものとすると、
（１，０，０，１）のルーティングテーブルが使用され
る。その結果、ＶＣＩ＝２００のセルは番号１，４の出
力モジュール４３ａ、４３ｄにマルチキャストされる。
すなわちチャネル切替え時のマルチ接続がなされる。

【００４３】図４に示す状態から、ＶＣＩ＝２００の宛
先移動端末のチャネル切替えが終わると、ＶＣＩ＝２０
０が使用するルーティングテーブルの切替えが瞬時に行
なわれ、図５の状態になる。この場合には、番号１，４
の出力モジュールにマルチキャストされていたＶＣＩ＝
２００のセルは番号１の出力モジュールにのみユニキャ
ストされるようになる。さらに、ルーティングテーブル
切替え手段４４は、次のチャンネル切替え発生に備えて
移動の可能性がある無線ゾーンを予測し、現在（１，
０，０，１）となっているチャネル切替え状態用のルー
ティングテーブルの更新を行い、（１，１，０，０）と
する。その結果、次回のチャネル切替え発生時には、Ｖ
ＣＩ＝２００のセルは番号１，２の出力モジュールにマ
ルチキャストされるように瞬時に切替えられるようにな
る。

【００４４】図５の例では、１つのＶＣに対し、２個の
ルーティングテーブルを割り当てているが、２個以上の
ルーティングテーブルを割り当ててもよい。また、図５
の例では、２個のルーティングテーブルは一方がユニキ
ャスト用で、もう一方がマルチキャスト用であったが、
特に、ソフトハンドオフを行なう場合には、両方のルー
ティングテーブルがマルチキャスト用になっていてもよ
い。

【００４５】図６、図７は本発明を無線基地局に適用し
た第３実施形態を説明するための図である。なお、本実
施形態は、転送切替え手段とルーティングテーブル切替
え手段とが統合される構成例である。

【００４６】図６、図７において、６１は移動端末用パ
ケット交換機、６２ａ，６２ｂは無線基地局、６３は移
動端末、６４は固定端末、６５は転送切替え手段、６６
ａ，６６ｂは転送／ルーティングテーブル切替え手段で
ある。

【００４７】いま、識別子Ａを持つ移動端末６３と固定
端子６４との間で通信が行なわれているものとする。本
実施形態においては、チャネル切替え時にマルチ接続は
行なわない場合を考える。また、ここでは、チャネル切
替え元の無線基地局からチャネル切替え先の無線基地局
に対してコネクションを張っておき、チャネル切替え発
生時には、切替え元に残留しているパケットを、このコ
ネクションを用いて切替え先に転送する場合を考える。

【００４８】移動端末用パケット交換機６１は、パケッ
トを所望の出力リンクに交換出力する。無線基地局６２
ａ，６２ｂは、移動端末用パケット交換機６１から到着
したパケットを、自身が管理する無線ゾーン内に存在す
る端末に送信し、また、自身が管理する無線ゾーン内に
存在する端末から受信したパケットを移動端末用パケッ
ト交換機６１に送信する。また、チャネル切替え発生時
には、切替元の無線基地局に残留しているパケットを切
替先の無線基地局に転送するために、無線基地局６２ａ
と６２ｂの間にコネクションが張ってある。

【００４９】本実施形態では、以降、移動端末用パケッ
ト交換機６１から無線基地局６２ａ，６２ｂへの方向を
ダウンリンク（ＤＬ）方向、無線基地局６２ａ，６２ｂ
から、移動端末用パケット交換機６１への方向をアップ
リンク（ＵＬ）方向と呼ぶ。

【００５０】図６、図７において、無線基地局６２ａ，
６２ｂは、ダウンリンク方向とアップリンク方向にそれ
ぞれ、入力リンク、出力リンクを１つずつ持つ２入力２
出力のスイッチであるとみなすことができる。このと
き、無線基地局６２ａ，６２ｂの転送切替手段６５ａ，
６５ｂは、端末の移動状態に基づいて、ダウンリンク
（ＤＬ）方向と、アップリンク（ＵＬ）方向のいずれか
にパケットを出力するかを切替える。

【００５１】図６において、識別子Ａを持つ移動端末６
３は、無線基地局６２ａの無線ゾーンから無線基地局６
２ｂの無線ゾーンへ向かって移動中であるが、無線基地
局６２ｂの無線ゾーンの範囲外であるため、チャネル切
替は発生していない。したがって、移動端末用パケット
交換機６１、無線基地局６２ａの転送／ルーティングテ
ーブル切替え手段６６ａ内の識別子Ａに対する移動状態
は“通常”、転送状態は“転送”、ルーティングテーブ
ルはダウンリンク方向を示す“ＤＬ”となっている。こ
のとき、固定端末６４から送信されたパケットは、移動
端末用パケット交換機６１、無線基地局６２ａを通り、
移動端末６３で受信される。

【００５２】識別子Ａを持つ移動端末６３が、無線基地
局６２ａ，６２ｂの無線ゾーンのオーバーラップ領域に
到達した場合には、図７の状態になる。図７において
は、無線基地局６２ａ，６２ｂ間でチャネル切替えが発
生する。したがって、移動端末用パケット交換機６１の
転送切替え手段６５、無線基地局６２ａの転送／ルーテ
ィングテーブル切替え手段６６ａ内の識別子Ａに対する
移動状態は“チャネル切替え”、転送状態は６５では、
“蓄積”、６６ａでは“転送”となる。また、無線基地
局６２ｂの転送／ルーティングテーブル切替え手段６６
ｂ内にも識別子Ａに対するエントリが生成され、その移
動状態は“チャネル切替え”、転送状態は“蓄積”とな
る。

【００５３】次に、転送／ルーティングテーブル切替え
手段６６ａ内のルーティングテーブルは“ＤＬ”からア
ップリンク方向を示す“ＵＬ”に切替えられる。“Ｕ
Ｌ”のルーティングテーブルが選択された場合には、無
線基地局６２ａに到着した移動端末Ａ宛のパケットは、
移動端末用パケット交換機６１を経由して無線基地局６
２ｂに転送される。

【００５４】一方、無線基地局６２ｂの転送／ルーティ
ングテーブル切替え手段６６ｂのルーティングテーブル
は“ＤＬ”とする。無線基地局６２ｂに到着する移動端
末Ａ宛のパケットは、固定端末６４，移動端末用パケッ
ト交換機６１を通って到着するものと、固定端末６４、
移動端末用パケット交換機６１、無線基地局６２ａ，移
動端末用パケット交換機６１を通って到着するものとが
あるが、無線基地局６２ｂは、これら２つの経路からの
到着パケットを区別し、チャネル切替え終了後、後者の
経路からの到着パケットを先に移動端末Ａに送信する。

【００５５】無線基地局６２ａでは、チャネル切替え完
了後、移動端末用パケット交換機６１、無線基地局６２
ａ間のコネクションが切断されるまで、移動端末Ａ宛の
残留パケットを無線基地局６２ｂに転送する。残留パケ
ット転送終了後、残留パケット転送終了通知パケット
（Ｔａｉｌパケット）を無線基地局６２ｂに転送する。
無線基地局６２ｂは、残留パケット転送終了通知パケッ
トの受信後、チャネル切替え後の経路からの到着パケッ
トの移動端末Ａへの送信を開始する。

【００５６】最後に、図６，図７における無線基地局６
２ａ，６２ｂの内部構成を図８に示す。図８において、
８１は無線基地局、８２ａはダウンリンク方向のデータ
入力線、８２ｂはアップリング方向のデータ出力線、８
２ｃはダウンリンク方向のデータ出力線、８２ｄはアッ
プリンク方向のデータ入力線、８３ａはダウンリンク方
向用バッファ、８３ｂはアップリンク方向用バッファ、
８４ａ，８４ｂは送信判定部、８５はパケットである。

【００５７】無線基地局のデータ入力線８２ａ，８２ｄ
に到着したパケット８５は、それぞれ、バッファ８３
ａ，８３ｄに蓄積され、送信判定部８４ａ，８４ｂを通
ってデータ出力線８２ｃまたは８２ｄから出力される。

【００５８】送信判定部８４ａ，８５ｂは、バッファ８
３ａ，８３ｂに蓄積されているパケット８５をそれぞれ
取り出し、パケット８５のヘッダ情報を調べ、送信判定
部８４ａ，８５ｂに直接接続するデータ出力線８２ｃ，
８２ｂにそれぞれ出力するか、または、バッファ８３
ｂ，８３ａにそれぞれパケットを蓄積しなおすかを判定
する。ここで、直接接続しないバッファ８３ｂ，８３ａ
にそれぞれパケット８５を蓄積しなおす場合は、（１）
図６，７において、無線基地局６３内の端末がチャネル
切替え中であり、その移動状態が“転送”となっている
場合、（２）同一無線ゾーン間の移動端末同士が直接通
信できず、無線ゾーンから受信したアップリンク方向の
到着パケットを同一無線ゾーンのダウンリンク方向へ出
力する場合である。図７の例では、パケット８５は送信
判定部８４ａ，８５ｂに直接接続するデータ出力線８２
ｃ，８２ｂにそれぞれ出力する。

【００５９】なお、バッファ８３ａ，８３ｂがリンクド
リストで実装される場合には、送信判定部８４ａ，８５
ｂが、バッファ８３ｂ，８３ａにそれぞれパケットを蓄
積しなおす処理は、バッファ間でパケットそのものをコ
ピーすることなく、バッファ間でリンクドリストのポイ
ンタの付け変え操作のみで実現可能である。

【００６０】また、送信判定部８４ａ，８４ｂをバッフ
ァの入力部に設ける方式も考えられるが、この方式で
は、特に、上記（１）の場合に、チャネル切替え発生直
前にダウンリンク方向用バッファ８３ａにすでに蓄積さ
れていたパケットはアップリンク方向への転送対象外と
なる。

【００６１】

【発明の効果】本発明によれば、パケット交換網を用い
て移動端末に対して高速で信頼性の高い通話中チャネル
切替えやマルチ接続を行なうことが可能となる。特に、
移動端末の通信品質にリアルタイム性が要求されない場
合には、チャネル切替え時に交換機でパケットをバッフ
ァリングしておき、チャネル切替え後、チャネル切替え
先に転送を再開することにより、上位レイヤでのエラー
制御に頼ることなく下位レイヤでチャネル切替え時の通
信の信頼性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の動作を説明するための
図である。

【図２】チャネル切替え後の状態を示す図である。

【図３】本発明の第１実施形態における転送切替え手段
の実現例を示す図である。

【図４】本発明の第２実施形態の動作を説明するための
図である。

【図５】図４において端末の移動状態が変わった場合の
動作例を説明するための図である。

【図６】本発明の第３実施形態の動作を説明するための
図である。

【図７】図６において端末の移動状態が変わった場合の
動作例を説明するための図である。

【図８】図６，図７における無線基地局の構成例を示す
図である。

【符号の説明】

１１ａ、１１ｂ、１１ｃ…移動端末用パケット交換機、
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ…無線基地局、１３
ａ、１３ｂ…移動端末、１４ａ、１４ｂ…固定端末、１
５ａ、１５ｂ、１５ｃ…転送切替え手段。

フロントページの続き (72)発明者鎌形映二神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者川村信一神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝研究開発センター内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】任意の端末から特定の移動端末へパケッ
トを転送して通信を行なう移動端末用パケット交換機に
おいて、移動中の移動端末の移動状態を検出する移動状態検出手
段と、この移動状態検出手段によって検出された移動状態に応
じて、パケットを転送せずに一時蓄積部に蓄積するか、
あるいは前記移動端末に転送するかを切り替える転送切
替え手段と、を具備したことを特徴とする移動端末用パケット交換
機。
【請求項２】任意の端末から特定の移動端末へパケッ
トを転送して通信を行なう移動端末用パケット交換機に
おいて、各移動端末ごとに設けられ、パケットの転送先を示す情
報を有する少なくとも２種類のルーティングテーブル
と、移動中の移動端末の移動状態を検出する移動状態検出手
段と、この移動状態検出手段によって検出された移動状態に応
じて、使用するルーティングテーブルを前記少なくとも
２種類のルーティングテーブルの間で切り替えるルーテ
ィングテーブル切替え手段と、を具備したことを特徴とする移動端末用パケット交換
機。
【請求項３】任意の端末から特定の移動端末へパケッ
トを転送して通信を行なう移動端末用パケット交換機に
おいて、各移動端末ごとに設けられ、パケットの転送先を示す情
報を有する少なくとも２種類のルーティングテーブル
と、移動中の移動端末の移動状態を検出する移動状態検出手
段と、この移動状態検出手段によって検出された移動状態に応
じて、パケットを転送せずに一時蓄積部に蓄積するか、
あるいは前記移動端末に転送するかを切り替える転送切
替え手段と、前記移動状態検出手段によって検出された移動状態に応
じて、使用するルーティングテーブルを前記少なくとも
２種類のルーティングテーブルの間で切り替えるルーテ
ィングテーブル切替え手段と、を具備したことを特徴とする移動端末用パケット交換
機。