JPWO2010029798A1 - 通信システム、ネットワークノード、移動ノード、通信方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

ネットワークノードは、移動ノードが、通信量又は消費電力量を抑制する抑制モードであるか否かを判断し、該移動ノードが該抑制モードでなければ、有効期限付きの通信設定を示す設定情報を、該有効期限以下の周期で定期的に該移動ノードに送信する。前記移動ノードは、前記ネットワークノードから前記設定情報を受信し、前記抑制モードの間、該設定情報の示す前記通信設定を維持する。

Description

本発明は、無線リソースを効率的に利用し、移動ノードの電力消費を節約する技術に関する。

携帯電話機のような移動体通信機器（以下、「移動ノード」という）では、重量やサイズの制約から、移動ノードが装備できる電池容量が限られている。また、無線通信においてノードに割り当てられる帯域は、概して有線通信の場合と比較して小さなものとなる。さらに、現在の携帯電話機を収容する通信システムのように、無線基地局が多数の移動ノードをカバーする通信システムでは、各移動ノードは、無線基地局の限られた帯域を共有することとなる。

このように、移動ノードの電池容量や帯域は限られているので、移動ノードには、自身の電力消費量や無線リソースを抑制する機能が設けられている。

例えば、ＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access） Ｆｏｒｕｍにより定められた規格においては、移動ノードは、しばらく通信を行わなかった場合などにアイドルモードに移行する。

このアイドルモードとは、移動ノードが下り方向（無線基地局から移動ノードへの方向）のブロードキャスト信号のみを受信できる状態である。この状態においては、移動ノードは電力消費量を抑制することができ、無線基地局は、その移動ノードに割り当てていたチャネル（無線リソース）を開放することができる。

特許文献１に開示された通信システムは、基地局との接続が休止したときに計時を開始し、稼働中の状態を検出したときは停止し、期限切れでアイドルモードに進入するタイマーをモバイルユニットに設けることで、無線リソースが不要に解放されることを抑制している。

また、特許文献２に記載の通信システムは、無線リンク失敗等により計時を開始し、期限切れとなったときにアイドルモードに移行するタイマーを設けることで、不要な電力消費を防いでいる。

特開２００４−１５９２９７号公報 特開２００４−１６６１９８号公報

しかしながら、特許文献１および特許文献２に記載の通信システムでは、依然として無線リソースの不要な解放や電力消費を十分に抑制できないことがあった。

近年は移動通信システムにはＩＰ技術を採用する流れとなっており、携帯端末は非常に数が多いのでＩＰｖ６が採用されるケースが多い。このＩＰｖ６では、ルータは、移動ノードをネットワークに接続させるため、ＲＡ（Router Advertisement）メッセージを移動ノードに送信する。

このＲＡメッセージには、Router Lifetimeという、デフォルトルータの通信設定の有効期間を示す情報が含まれており、ＲＡメッセージを受信した移動ノードは、ＲＡメッセージの送信元をデフォルトルータのＩＰアドレスとして自ら取得する。このデフォルトルータの設定は、有効期間の間だけ有効となるので、ルータは、通信設定を維持するため定期的にＲＡメッセージを送信する必要がある。

そして、複数の移動ノードで無線チャネルを共有し、Point-to-Pointモデルを採用する場合、一部の移動ノードがアイドルモードとなっているときであっても、通信設定の失効を防ぐため、無線基地局は、そのノードも含めて全ての端末にＲＡメッセージを個別に定期送信しなければならない。

このときアイドルモードの移動ノードは、ＲＡを受信するためアイドルモードから復帰する必要があり、無線リソースの使用効率が低下し、移動ノードの電力も余分に消費してしまうという問題があった。特許文献１又は２に記載の通信システムにおいては、アイドルモードへの移行に関する記述があるものの、前記の状況においてアイドルモードを維持する手段については考慮されていない。
Router Lifetimeを長く設定するという対処法も考えられるが、上限が存在する。また、長く設定しても定期送信そのものをなくすわけではないので、携帯電話機のような一般的な移動通信システムでは、無線基地局配下に多数の膨大な数の移動ノードが収容されることを考慮すると、根本的な解決とはならない。
本発明の目的は、通信システムの無線リソースを効率的に利用し、また、移動ノードの消費電力を低減する技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の通信システムは、移動ノードが、通信量又は消費電力量を抑制する抑制モードであるか否かを判断し、該移動ノードが該抑制モードでなければ、有効期限付きの通信設定を示す設定情報を、該有効期限以下の周期で定期的に該移動ノードに送信するネットワークノードと、前記ネットワークノードから前記設定情報を受信し、前記抑制モードの間、該設定情報の示す前記通信設定を維持する移動ノードと、を有する。

本発明のネットワークノードは、移動ノードが、通信量又は消費電力量を抑制する抑制ノードであるか否かを判断する判断手段と、前記判断手段により前記移動ノードが前記抑制モードでないと判断されたのであれば、有効期限付きの通信設定を示す設定情報を、該有効期限以下の周期で定期的に該移動ノードに送信する送信手段と、を有する。

移動ノードは、ネットワークノードから有効期限付きの通信設定を示す設定情報を受信する受信手段と、前記受信手段により受信された前記設定情報の示す前記通信設定を、通信量又は消費電力量を抑制する抑制モードの間、維持する設定手段と、を有する。

本発明の通信方法は、移動ノードが、通信量又は消費電力量を抑制する抑制モードであるか否かを判断し、該移動ノードが該抑制モードでなければ、有効期限付きの通信設定を示す設定情報を、該有効期限以下の周期で定期的に該移動ノードに送信し、移動ノードが前記設定情報を受信し、前記抑制モードの間、該設定情報の示す前記通信設定を維持する、通信方法である。

本発明の第１の観点にかかるプログラムは、コンピュータに、移動ノードが、通信量又は消費電力量を抑制する抑制ノードであるか否かを判断する判断手順、前記判断手順で抑制モードでないと判断されたのであれば、有効期限付きの通信設定を示す設定情報を、該有効期限以下の周期で定期的に該移動ノードに送信する送信手順、を実行させるためのプログラムである。

本発明の第２の観点にかかるプログラムは、コンピュータに、ネットワークノードから有効期限付きの通信設定を示す設定情報を受信する受信手順、及び前記受信手順で受信された前記設定情報の示す前記通信設定を、通信量又は消費電力量を抑制する抑制モードの間、維持する設定手順、を実行させるためのプログラムである。

本発明によれば、移動ノードが抑制モードである間は、通信設定を維持するので、ネットワークノードは、抑制モードの間、設定情報を定期送信するために移動ノードに無線リソースを割り当てなくともよくなる結果、無線リソースを効率的に利用することができる。また、移動ノードは、抑制モードにおいて、パケットの受信処理のために抑制モードから復帰しなくてよいので、消費電力を低減できる。

第１の実施形態の通信システムの全体図である。 第１の実施形態の転送ノードの構成を示すブロック図である。 第１の実施形態の移動ノードの構成を示すブロック図である。 第１の実施形態のＲＡパケットのフォーマットを示す図である。 第１の実施形態の転送ノードの動作を示すフローチャートである。 第１の実施形態の移動ノードの動作を示すフローチャートである。 第１の実施形態のパケット受信処理を示すフローチャートである。 第１の実施形態の生成処理を示すシーケンス図である。 第１の実施形態の通信システムの動作を示すシーケンス図である。 変形例の設定情報の構成を示す図である。 第２の実施形態の転送ノードの動作を示すフローチャートである。 第２の実施形態の生成処理を示すシーケンス図である。 第３の実施形態の生成処理を示すシーケンス図である。 第３の実施形態の通知処理を示すシーケンス図である。 第４の実施形態の生成処理を示すシーケンス図である。 第４の実施形態の転送ノードの動作を示すフローチャートである。

（第１の実施形態）
本発明を実施するための第１の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の通信システム１の構成を示す全体図である。同図を参照すると、通信システム１は、移動管理サーバ１０と、通信ノード２０と、転送ノード３０（ネットワークノード）と、無線基地局４０と、移動ノード５０とを有する。通信システム１は、通信プロトコルとしてＩＰｖ６などを使用する。コアネットワークＮ２には移動管理サーバ１０および通信ノード２０が含まれている。アクセスネットワークＮ１には転送ノード３０および無線基地局４０が含まれている。移動ノード５０は、アクセスネットワークＮ１に接続される。

移動管理サーバ１０は、転送ノード３０の位置情報を保持し、通信ノード２０から送信された転送ノード３０宛てのパケットをトンネリングなどの方法で、転送ノード３０に送信する。また移動管理サーバ１０は、転送ノード３０を経由して受信した、通信ノード２０宛てのパケットを、通信ノード２０に送信する。

移動管理サーバ１０は、例えば、３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）で検討されている次世代ネットワークであるＥＰＣ（Evolved Packet Core）におけるＰＤＮ−ＧＷ（Packet Data Network-Gateway）やＳ−ＧＷ（Serving-Gateway）、あるいは、ＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability Microwave Access） Ｆｏｒｕｍにより認証された通信システムにおけるＨＡ（Home Agent）である。

通信ノード２０は、通信プロトコルとしてＩＰ（Internet Protocol）を使用し、移動ノード５０を含む他のノードと通信する機能を有する。

転送ノード３０は移動ノード５０を制御し、ルータ機能を有する。具体的には、転送ノード３０は移動ノード５０から送信されたパケットを移動管理サーバ１０に転送し、移動管理サーバ１０から送信された、移動ノード５０宛てのパケットを移動ノード５０に転送する。また、転送ノード３０は、無線基地局４０を制御する。

例えば、転送ノード３０は、３ＧＰＰにおけるＳ−ＧＷ、ＷｉＭＡＸ Ｆｏｒｕｍにより認証された通信システムにおけるＡＳＮ−ＧＷ（Access Service Network-Gateway）である。
図２は、転送ノード３０の構成を示すブロック図である。同図を参照すると、転送ノード３０は、制御部３１０および送受信部３２０を有する。
制御部３１０は、移動ノード５０の通信状態を監視し、移動ノード５０が所定時間以上、継続して通信を行っていないことを検知したとき、この移動ノード５０をアイドルモードに移行させる。このアイドルモードは、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ−２００５において定義されているアイドルモードである。また、転送ノード３０は、移動ノード５０から、アイドルモードに移行した旨の通知を受信したとき、移動ノード５０がアイドルモードに移行したと判断する。

制御部３１０は、送受信部３２０が移動ノード５０宛のパケットを受信したとき、ページングメッセージを移動ノード５０に送信することにより、移動ノード５０をアイドルモードから復帰させる。また、移動ノード５０から、アイドルモードから復帰した旨の通知を受信したとき、制御部３１０は、その移動ノード５０がアイドルモードから復帰したと判断する。

送受信部３２０は、移動ノード５０がアイドルモードでない場合、移動ノード５０の通信設定を有効にするために、ＲＡ（Router Advertisement）メッセージを含むパケット（以下、「ＲＡパケット」という）を、移動ノード５０に送信する。例えば、移動ノード５０からＲＳ（Router Solicitation）メッセージを受信したとき、転送ノード３０は、ＲＡパケットを送信する。移動ノード５０は、ＲＡパケット（第１のパケット）に基づいて、自身のＩＰアドレスを取得し、ＲＡパケットの発信元のノードをデフォルトルータに設定する。

そして、移動ノード５０が通信可能な範囲にある限り、送受信部３２０は、移動ノード５０に、ＲＡパケットを定期的に送信する。ＲＡパケットを定期的に送信するのは、ＲＡパケットにおいて設定された所定の有効期間が経過すると、移動ノード５０の通信設定が失効するためである。ＲＡパケットのフォーマットについては後述する。

移動ノード５０がアイドルモードである間、送受信部３２０は、移動ノード５０へのＲＡメッセージの定期送信を停止する。そして、制御部３１０は、移動ノード５０に割り当てた無線リソースの全部、または一部を開放する。

無線基地局４０は、移動ノード５０からパケットや制御信号などの信号を受信し、転送ノード３０へ送信する。また、無線基地局４０は、転送ノード３０から受信したパケットを移動ノード５０に送信する。

移動ノード５０は、通信プロトコルとしてＩＰを使用する、携帯電話機などの移動体通信機器である。

図３は、移動ノード５０の構成を示すブロック図である。同図を参照すると、移動ノード５０は、送受信部５１０、記憶部５２０、および制御部５３０を有する。

送受信部５１０は、無線基地局４０を介して転送ノード３０との間でパケットや制御信号を送受信する。送受信部５１０は、例えば、ＷｉＭＡＸカードや無線ＬＡＮ(Local Area Network)カードなどの無線機能を有するＮＩＣ（Network Interface Card）と、このＮＩＣを制御するドライバとから構成される。

記憶部５２０は、ＲＡＭ（Random Access Memory）やフラッシュメモリ等の記憶媒体であり、移動ノード５０は、転送ノード３０からＲＡパケットを受信したとき、そのパケットを記憶部５２０にＲＡパケット５２０１として記憶する。そして、移動ノード５０は、ＲＡパケットを受信するたびに、記憶部５２０に格納されたＲＡパケット５２０１を、受信したパケットで更新する。

図４は、ＲＡパケットのフォーマットを示す図である。同図を参照すると、ＲＡパケット５２０１は、ＭＡＣ（Media Access Control）ヘッダ、ＩＰヘッダ、およびＩＣＭＰ（Internet Control Message Protocol）ヘッダを含む。ＩＰヘッダにはＲＡパケット５２０１の「送信元ＩＰアドレス」、すなわち転送ノード３０のＩＰアドレスなどが格納される。ＩＣＭＰヘッダには、「タイプ」フィールドや「ルータライフタイム」フィールド、「プレフィックス情報」フィールドなどが設けられている。「タイプ」フィールドには、パケットの種類を示す値が格納され、ＲＡパケットの場合、「１３４」の値が格納される。「ルータライフタイム」フィールドには、デフォルトルータの設定の有効にする期間を示す情報が格納される。例えば、送信側においては、「ルータライフタイム」として、０（秒）から９０００（秒）までの間のいずれかの値が１６ビットの整数値で設定される。

図３に戻り、制御部５３０は、生成部５３１および通信設定部５３２を有する。制御部５３０は、受信部５１０が受信したパケットのＩＣＭＰヘッダから「タイプ」フィールドの値を読み出し、その値が「１３４」であれば、受信したパケットがＲＡパケットであると判断する。そして、制御部５３０は、受信したパケットをＲＡパケット５２０１として記憶部５２０に格納する。

生成部５３１は、移動ノード５０がアイドルモードであるか否かを判断する。例えば、ユーザによる操作が所定時間以上なされないとき、または転送ノード３０からアイドルモードに移行する旨の通知を受信したとき、移動ノード５０はアイドルモードに移行する。そして、ユーザにより所定の操作がなされたとき、または転送ノード３０からページングメッセージを受信したとき、移動ノード５０は、アイドルモードから復帰する。

生成部５３１は、移動ノード５０がアイドルモードであれば、記憶部５２０から、ＲＡパケット５２０１を読み出し、読み出したパケットからＲＡパケット５３１１を定期的に生成し、ＯＳ（Operating System）のＬ３（Layer3）スタック（不図示）に格納する。

ＲＡパケット５３１１は、維持したい通信設定に関する情報（「プレフィックス情報」や、「送信元アドレス」、「ルータライフタイム」など）がＲＡパケット５２０１と同一のパケットである。

通信設定部５３２は、Ｌ３スタックに格納されたＲＡパケット５３１１から、「プレフィックス情報」や「送信元アドレス」、「ルータライフタイム」などを示す情報を読み出し、「プレフィクス情報」により自らのアドレスを設定し、「送信元アドレス」をデフォルトルータのＩＰアドレスに設定し、「ルータライフタイム」の期間だけ、そのデフォルトルータの設定を有効にする。

このように、移動ノード５０がアイドルモードである間、移動ノード５０が転送ノード３０の代わりに、自身でＲＡパケットを生成するので、転送ノード３０は、移動ノード５０がアイドルモードである間は、通信設定を維持するためにＲＡパケットを移動ノード５０に定期送信する必要がない。このため、転送ノード３０は、アイドルモードの間は、ＲＡパケット送信の分の無線リソースを解放することができるので、無線リソースを効率的に利用できる。また、移動ノード５０は、アイドルモードから復帰して、ＲＡパケットの受信処理を行わずにすむので、電力消費を抑えることできる。

特に、ＩＰレイヤやトランスポートレイヤの処理は、通常ＯＳの一部として実装されているので、ＯＳの開発元のベンダ以外の者が変更するのは困難であるため、本実施形態のように、ＩＰスタックに変更を加えない方法を使用すれば、通信システムは、容易に無線リソースの効率を向上させ、移動ノードの電力消費を低減させることができる。

次に、図５〜図８を参照して、本実施形態の転送ノード３０および移動ノード５０の動作について説明する。図５は、転送ノード３０の動作を示すフローチャートである。この動作は、転送ノード３０が起動したとき、または所定のアプリケーションが実行されたときに開始され、転送ノード３０が停止、または所定のアプリケーションが終了されるまで繰り返し実行される。同図を参照すると、転送ノード３０は、移動ノード５０がアイドルモードであるか否かを判断する（ステップＳ５）。

移動ノード５０がアイドルモードでなければ（ステップＳ５：ＮＯ）、転送ノード３０は、移動ノード５０からＲＳパケット（ＲＳメッセージ）を受信したとき、または前回ＲＡパケットを送信したときから、所定期間が経過したか否かを判断する（ステップＳ７）。この所定期間は、ＲＡパケットにおいて設定される「ルータライフタイム」より短い期間である。

所定期間が経過したならば（ステップＳ７：ＹＥＳ）、転送ノード３０はＲＡパケットを移動ノードに送信する（ステップＳ９）。

移動ノード５０がアイドルモードである場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、または所定期間が経過していない場合（ステップＳ７：ＮＯ）、あるいはステップＳ９の後、転送ノード３０は動作を終了する。

図６は、移動ノード５０の動作を示すフローチャートである。この動作は、移動ノード５０が転送ノード３０からパケットを受信した際に開始される。同図を参照すると、送受信部５１０はパケット受信処理を実行し（ステップＴ１）、生成部５３１は生成処理を実行し（ステップＴ３）、通信設定部５３２は、生成部５３１により生成されたＲＡパケット５３１１を処理してデフォルトルータのアドレスを設定する（ステップＴ５）。ステップＴ５の後、移動ノード５０は動作を終了する。
図７は、前記パケット受信処理を示すフローチャートである。同図を参照すると、送受信部５１０は、パケットを転送ノード３０から受信したとき、そのパケットのＩＣＭＰヘッダの「タイプ」の番号を読み出すことにより、受信したパケットがＲＡパケットであるか否かを判断する（ステップＴ１１）。
受信したパケットがＲＡパケットであれば（ステップＴ１１：ＹＥＳ）、移動ノード５０は、ＲＡパケットを記憶部５２０に格納する（ステップＴ１３）。

受信したパケットがＲＡパケットでない場合（ステップＴ１１：ＮＯ）、またはステップＴ１３の後、移動ノード５０はパケット受信処理を終了する。

図８は、前記生成処理を示すフローチャートである。同図を参照すると、生成部５３１は、移動ノード５０がアイドルモードであるか否かを判断する（ステップＴ３１）。移動ノード５０がアイドルモードであれば（ステップＴ３１：ＹＥＳ）、生成部５３１は、アイドルモードに移行したとき、または前回ＲＡパケット５３１１を生成したときから所定期間が経過したか否かを判断する（ステップＴ３３）。

所定期間が経過したのであれば（ステップＴ３３：ＹＥＳ）、生成部５３１は、ＲＡパケット５２０１に基づいてＲＡパケット５３１１を生成する（ステップＴ３５）。そして、生成部５３１は、ＲＡパケットをＬ３スタックに格納する（ステップＴ３７）。

移動ノード５０がアイドルモードでない場合（ステップＴ３１：ＮＯ）、所定期間が経過していない場合（ステップＴ３３：ＮＯ）、またはステップＴ３７の後、生成部５３１は生成処理を終了する。

続いて、図９を参照して、通信システム１の動作結果の一例について説明する。同図は、通信システム１の動作を示すシーケンス図である。同図を参照すると、転送ノード３０は、登録された移動ノード５０がアイドルモードでなければ（ステップＳ５：ＮＯ）、移動ノード５０に定期的にＲＡパケットを送信する（ステップＳ９）。また、通信ノード２０から受信した移動ノード５０宛のパケットＰ１を移動ノード５０に転送する。

移動ノード５０は、ＲＡパケットを記憶部５２０に格納する（ステップＴ１３）。

移動ノード５０がアイドルモードであれば（ステップＳ５：ＹＥＳ）、転送ノード３０はＲＡパケットの定期送信を停止する。そして、移動ノード５０は、アイドルモードの状態において（ステップＴ３１：ＹＥＳ）、ＲＡパケット５３１１を生成し（ステップＴ３５）、通信設定を維持する（ステップＴ５）。

移動ノード５０がアイドルモードである場合において、通信ノード２０が移動ノード５０宛のパケットＰ２を送信したとき、転送ノード３０はページングメッセージを移動ノード５０に送信することにより、移動ノード５０をアイドルモードから復帰させる。そして、転送ノード３０は、パケットＰ２を移動ノードに転送する。

移動ノード５０は、アイドルモードから復帰したとき、ＲＡパケットの定期的な生成を停止する。転送ノード３０は、移動ノード５０に定期的にＲＡパケットを送信する（ステップＳ９）。

なお、通信システム１は、複数の転送ノード３０を収容してもよいし、１つの転送ノード３０は、複数の移動ノード５０を制御してもよいのは勿論である。
本実施形態では、転送ノード５０を無線基地局４０と別途設ける構成としているが、無線基地局４０と転送ノード５０とを１つの装置に実装する構成としてもよい。

本実施形態では、通信システム１は、通信プロトコルとしてＩＰｖ６を使用しているが、端末（５０）の通信設定の維持のためにメッセージの定期送信を要するプロトコルであれば、他のプロトコルを使用してもよい。

本実施形態では、通信ノード２０は、コアネットワークＮ２に接続する構成としているが、アクセスネットワークＮ１に接続する構成としてもよい。

本実施形態では、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ−２００５におけるアイドルモードを例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。通信量または電力消費量を抑制するような他の動作モード（抑制モード）にも本発明を適用することができる。例えば、抑制モードには、アイドルモードのほか、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ−２００５におけるスリープモードや３ＧＰＰなどの通信システムに定義されたドーマントモードを含めてもよい。

本実施形態では、転送ノード３０と無線基地局４０とを分離した構成としているが、無線基地局４０が転送ノード３０の機能を備える構成としてもよい。

本実施形態では、移動ノード５０は、「ルータライフタイム」を示す設定情報を記憶する構成としているが、記憶する情報は、有効期間に限り通信設定を有効とするための設定情報であればよい。例えば、移動ノード５０は、アドレスプレフィックスの有効期間を示す「Ｖａｌｉｄライフタイム」など、他の設定情報を含むＲＡパケット５３１１を記憶しておき、定期的に生成する構成としてもよい。

本実施形態では、移動ノード５０が、ＲＡパケットをそのまま、記憶部５２０に格納する構成としているが、この構成は変更することもできる。例えば、図１０に示すように、ＲＡパケットから「プレフィックス情報」、「送信元アドレス」、「ルータライフタイム」を示す情報などを読み出し、読み出した情報のみを設定情報５２０１ａとして記憶部５２０に格納する構成としてもよい。

本実施形態では、移動ノード５０がＲＡパケットを定期的に生成する構成としているが、この構成は変更することもできる。所定の有効期間に限り該移動ノードの通信設定を有効とするために転送ノード３０が定期的に送信する必要のあるパケットであれば、生成するパケットはＲＡパケットに限らない。例えば、ＡＡ（Agent Advertisement）パケットを移動ノード５０が定期的に生成する構成としてもよい。

以上説明したように、本実施形態によれば、移動ノード５０が抑制モードである間は、移動ノード５０が、自ら記憶しておいた設定情報に基づいて通信設定を有効にするので、転送ノード３０は、設定情報を含むＲＡパケット５２０１を定期送信するために移動ノード５０に無線リソースを割り当てなくともよくなる。この結果、通信システムは、無線リソースを効率的に利用することができる。また、移動ノード５０は、抑制モードにおいて、パケットの受信処理のために抑制モードから復帰しなくてよいので、消費電力を低減できる。

また、移動ノード５０は、ＲＡパケット５３１１を前記有効期間以下の所定の周期で定期的に生成することにより、自身の通信設定を有効にするので、パケットをＩＰスタックに格納して通信設定する通信システムに対し、最小限の変更で本発明を適用できる。

（第２の実施形態）
図１１を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態の通信システムの構成は、第１の実施形態の通信システムの構成と同様である。但し、本実施形態の通信システムは、転送ノード３０が、制御対象のノード（５０）がアイドルモードにおいて自ら通信設定をするノードであるか否かを判断する点で、第１の実施形態と異なる。

図１１は、本実施形態の転送ノード３０の動作を示すフローチャートである。同図を参照すると、本実施形態の転送ノード３０の動作は、転送ノード３０がステップＳ１を更に実行する以外は、第１の実施形態の転送ノード３０の動作と同様である。

転送ノード３０は、移動ノード５０がＲＡパケットを生成するノードであるか否かを判断する（ステップＳ１）。例えば、転送ノード３０は、予めＲＡパケットを生成するノードを特定するための情報を記憶しておく。または、転送ノード３０は、他のノードから、ＲＡパケットを生成するノードを特定するための情報を受信する。そして、転送ノード３０は、これらの情報に基づき、移動ノード５０がＲＡパケットを生成するノードであるか否かを判断する。

移動ノード５０がＲＡパケットを生成するノードであれば（ステップＳ１：ＹＥＳ）、転送ノード３０は、その転送ノード５０がアイドルモードであるか否かを判断する（ステップＳ５）。

移動ノード５０がＲＡパケットを生成するノードでなければ（ステップＳ１：ＮＯ）、転送ノード３０は、所定期間が経過したか否かを判断する（ステップＳ７）。

以上説明したように、本実施形態によれば、転送ノード３０は、移動ノード５０がＲＡパケットを生成するノードであり、且つ、移動ノード５０がアイドルモードである場合に、ＲＡパケットの定期送信を停止するので、ＲＡパケットを生成しないノードへの定期送信を停止するおそれがなくなる。また、通信システムは、ＲＡパケットを生成するノードと、そうでないノードとを通信システムにおいて混在させることができる。

（第３の実施形態）
図１２および図１３を参照して、本発明の第３の実施形態について説明する。本実施形態の通信システムの構成は、第１の実施形態の通信システムの構成と同様である。但し、本実施形態の通信システムは、転送ノード３０からＲＡパケットの定期送信を停止する旨を受信し、且つアイドルモードに移行したときのみ、移動ノード５０がＲＡパケット５３１１を生成する点で、第１の実施形態と異なる。

図１２は、本実施形態の転送ノード３０の動作を示すフローチャートである。同図を参照すると、本実施形態の転送ノード３０の動作は、転送ノード３０がステップＳ２およびＳ３を更に実行する以外は、第１の実施形態の転送ノード３０の動作と同様である。

転送ノード３０は、移動ノード５０をアイドルモードに移行させることを決定するか否かを判断する（ステップＳ２）。

例えば、転送ノード３０は、移動ノード５０の通信状態を監視し、移動ノードが所定時間以上、パケットの送信を行わないことを検出すると、移動ノード５０をアイドルモードに移行させることを決定する。
移動ノード５０をアイドルモードに移行させることを決定したならば（ステップＳ２：ＹＥＳ）、転送ノード３０は、移動ノード５０にＲＡパケットの定期送信を停止する旨のメッセージ（送信停止メッセージ）を送信する（ステップＳ３）。

移動ノード５０をアイドルモードに移行させることを決定していない場合（ステップＳ２：ＮＯ）、またはステップＳ３の後、転送ノード３０はステップＳ５を実行する。
図１３は、本実施形態の生成処理を示すフローチャートである。同図を参照すると、本実施形態の生成処理は、ステップＴ３０を更に実行する点で、第１の実施形態の生成処理と異なる。

生成部５３１は、送信停止メッセージを転送ノード３０から受信したか否かを判断する（ステップＴ３０）。

送信停止メッセージを受信していれば（ステップＴ３０：ＹＥＳ）、移動ノード５０はステップＴ３１を実行する。

送信停止メッセージを受信していなければ（ステップＴ３０：ＮＯ）、生成部５３１は、生成処理を終了する。

転送ノード３０がアイドルモード中にも定期送信を停止しないノードである場合は、移動ノード５０は、自らＲＡパケット５３１１を生成する必要がない。逆に、定期送信中にも移動ノード５０がＲＡパケット５３１１を生成するのは無駄であり、動作不良の原因ともなり得る。

しかし、以上説明したように、本実施形態によれば、移動ノード５０は、定期送信を停止する旨のメッセージを受信し、且つ、アイドルモードに移行したとき、ＲＡパケットの生成を開始するので、転送ノード３０が定期送信をしないのに、ＲＡパケットの生成を行うことがなくなる。この結果、不要な処理による電力消費量の増加や動作不良を抑制できる。

（第４の実施形態）
図１４〜図１６を参照して、本発明の第４の実施形態について説明する。本実施形態の通信システムの構成は、第１の実施形態の通信システムの構成と同様である。但し、本実施形態の通信システムは、移動ノード５０が、ＲＡパケットの定期送信の停止を転送ノード３０に要求する点で、第１の実施形態と異なる。

図１４は、本実施形態の生成処理を示すフローチャートである。同図を参照すると、本実施形態の生成処理は、アイドルモードであれば（ステップＴ３１：ＹＥＳ）、移動ノード５０が通知処理を実行し（ステップＴ３２）、ステップＴ３３を実行する以外は、第１の実施形態の生成処理と同様である。

図１５は、前記通知処理を示すフローチャートである。同図を参照すると、移動ノード５０は、ＲＡパケットの定期送信の停止を要求するメッセージ（停止要求メッセージ）を転送ノード３０に通知したか否かを判断する（ステップＳ３２１）。

停止要求メッセージを通知していなければ（ステップＳ３２１：ＮＯ）、移動ノード５０は、停止要求メッセージを転送ノード３０に送信する（ステップＳ３２３）。ステップＳ３２３の後、移動ノード５０は、通知処理を終了する。
図１６は、本実施形態の転送ノード３０の動作を示すフローチャートである。同図を参照すると、本実施形態の転送ノードの動作は、ステップＳ４を実行するほかは、第１の実施形態の転送ノードの動作と同様である。

転送ノード３０は、停止要求メッセージを移動ノード５０から受信したか否かを判断する（ステップＳ４）。停止要求メッセージを受信していれば（ステップＳ４：ＹＥＳ）、転送ノード３０は、ステップＳ５を実行する。停止要求メッセージを受信していなければ（ステップＳ４：ＮＯ）、転送ノード３０は、ステップＳ７を実行する。

以上説明したように本実施形態によれば、移動ノード５０がＲＡパケットの停止を要求し、かつ、アイドルモードに移行したとき、転送ノード３０が定期送信を停止する。このため、ＲＡパケットを自身で生成しない移動ノードに対し、転送ノード３０が定期送信を停止してしまい、移動ノードの通信設定が失効することがなくなる。
なお、図５〜図８、および図１１〜図１５に示したフローチャートの全部または一部は、コンピュータプログラムの実行により実現することもできる。
この出願は、２００８年９月１０日に出願された日本出願特願２００８−２３２２５１を基礎として優先権の利益を主張するものであり、その開示の全てを引用によってここに取り込む。

１ 通信システム
１０ 通信ノード
２０ 移動管理サーバ
３０ 転送ノード
４０ 無線基地局
５０ 移動ノード
５１０ 送受信部
５２０ 記憶部
５３０ 制御部
５３１ 生成部
５３２ 通信設定部
５２０１、５３１１ ＲＡパケット
５２０１ａ 設定情報
Ｐ１、Ｐ２ パケット
Ｓ１〜Ｓ９、Ｔ１〜Ｔ５、Ｔ１１〜Ｔ１３、Ｔ３１〜Ｔ３９、Ｔ３２１、Ｔ３２３ ステップ

Claims (18)

1. 移動ノードが、通信量又は消費電力量を抑制する抑制モードであるか否かを判断し、該移動ノードが該抑制モードでなければ、有効期限付きの通信設定を示す設定情報を、該有効期限以下の周期で定期的に該移動ノードに送信するネットワークノードと、
   前記ネットワークノードから前記設定情報を受信し、前記抑制モードの間、該設定情報の示す前記通信設定を維持する移動ノードと、
   を有する通信システム。
2. 前記ネットワークノードは、前記移動ノードが前記抑制モードでなければ、前記設定情報を含むパケットを前記周期で定期的に該移動ノードに送信し、
   前記移動ノードは、前記ネットワークノードから受信した前記パケットが含む前記設定情報を保持しておき、保持しておいた該設定情報に基づいて該パケットを疑似する内部パケットを、前記抑制モードの間において前記有効期限より短い周期で、定期的に自身内で生成する、請求項１に記載の通信システム。
3. 前記ネットワークノードは前記移動ノードの動作モードを制御しており、該移動ノードを前記抑制モードに移行させるとき、前記設定情報の定期的な送信を停止する旨を示す送信停止メッセージを前記移動ノードに送信し、該パケットの定期的な送信を停止し、
   前記移動ノードは、前記送信停止メッセージを受信したならば、前記抑制モードの間、前記通信設定を維持する、請求項１又は２に記載の通信システム。
4. 前記ネットワークノードは、前記移動ノードが、前記抑制モードの間において前記通信設定を維持するノードであるか否かを更に判断し、前記移動ノードが、該抑制モードの間において該通信設定を維持するノードでない場合、又は該移動ノードが該抑制モードでない場合、前記設定情報を、前記周期で定期的に該移動ノードに送信する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の通信システム。
5. 前記移動ノードは、前記抑制モードに移行したとき、前記設定情報の定期的な送信の停止を要求する停止要求メッセージを前記ネットワークノードに送信し、
   前記ネットワークノードは、前記移動ノードから前記停止要求メッセージを受信したとき、前記設定情報の定期的な送信を停止する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の通信システム。
6. 前記ネットワークノードは、前記移動ノードと他のノードとの間で送受信されるデータを転送する転送ノードである、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の通信システム。
7. 移動ノードが、通信量又は消費電力量を抑制する抑制ノードであるか否かを判断する判断手段と、
   前記判断手段により前記移動ノードが前記抑制モードでないと判断されたのであれば、有効期限付きの通信設定を示す設定情報を、該有効期限以下の周期で定期的に該移動ノードに送信する送信手段と、
   を有するネットワークノード。
8. 前記判断手段は、前記移動ノードを前記抑制モードに移行させるか否かを判断し、
   前記送信手段は、前記判断手段により前記移動ノードを前記抑制モードに移行させると判断されたならば、前記設定情報の定期的な送信を停止する旨を示す送信停止メッセージを送信し、該パケットの送信を停止する、請求項７に記載のネットワークノード。
9. 前記判断手段は、前記移動ノードが、前記抑制モードの間において前記通信設定を維持するノードであるか否かを更に判断し、
   前記送信手段は、前記判断手段により前記移動ノードが、前記抑制モードの間において前記通信設定を維持するノードでないと判断された場合、又は該移動ノードが該抑制モードでないと判断された場合、前記設定情報を、前記周期で定期的に該移動ノードに送信する、請求項７又は８に記載のネットワークノード。
10. 他のノードから、前記設定情報の定期的な送信の停止を要求する停止要求メッセージを受信する受信手段を更に有し、
    前記送信手段は、前記受信手段により前記停止要求メッセージを受信されたとき、前記設定情報の定期的な送信を停止する、請求項７乃至９のいずれか１項に記載のネットワークノード。
11. 前記ネットワークノードは、前記移動ノードと他のノードとの間で送受信されるデータを転送する転送ノードである、請求項７乃至１０のいずれか１項に記載のネットワークノード。
12. ネットワークノードから有効期限付きの通信設定を示す設定情報を受信する受信手段と、
    前記受信手段により受信された前記設定情報の示す前記通信設定を、通信量又は消費電力量を抑制する抑制モードの間、維持する設定手段と、
    を有する移動ノード。
13. 前記受信手段は、前記設定情報を含むパケットを受信し、
    前記受信手段により受信された前記パケットが含む前記設定情報を保持しておく記憶手段を更に有し、
    前記設定手段は、前記記憶手段に保持しておいた前記設定情報に基づいて該パケットを疑似する内部パケットを、前記抑制モードの間において前記有効期限より短い周期で、定期的に生成する、請求項１２に記載の移動ノード。
14. 前記受信手段は、前記設定情報の定期的な送信を停止する旨を示す送信停止メッセージを更に受信し、
    前記設定手段は、前記送信停止メッセージを受信したならば、前記抑制モードの間、前記通信設定を維持する、請求項１２又は１３に記載の移動ノード。
15. 前記抑制モードに移行したとき、前記設定情報の定期的な送信の停止を要求する停止要求メッセージをネットワークノードに送信する送信手段を更に有する、請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載の移動ノード。
16. 移動ノードが、通信量又は消費電力量を抑制する抑制モードであるか否かを判断し、
    該移動ノードが該抑制モードでなければ、有効期限付きの通信設定を示す設定情報を、該有効期限以下の周期で定期的に該移動ノードに送信し、
    移動ノードが前記設定情報を受信し、
    前記抑制モードの間、該設定情報の示す前記通信設定を維持する、通信方法。
17. コンピュータに、
    移動ノードが、通信量又は消費電力量を抑制する抑制ノードであるか否かを判断する判断手順、
    前記判断手順で抑制モードでないと判断されたのであれば、有効期限付きの通信設定を示す設定情報を、該有効期限以下の周期で定期的に該移動ノードに送信する送信手順、
    を実行させるためのプログラム。
18. コンピュータに、
    ネットワークノードから有効期限付きの通信設定を示す設定情報を受信する受信手順、及び
    前記受信手順で受信された前記設定情報の示す前記通信設定を、通信量又は消費電力量を抑制する抑制モードの間、維持する設定手順、
    を実行させるためのプログラム。
    
    

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