JP4838740B2

JP4838740B2 - 情報中継システム

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Publication number: JP4838740B2
Application number: JP2007032241A
Authority: JP
Inventors: 孝一柳下; 克彦佐藤; 憲史吉田; 建夫木村; 康史鈴木
Original assignee: Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Japan Radio Co Ltd
Priority date: 2007-02-13
Filing date: 2007-02-13
Publication date: 2011-12-14
Anticipated expiration: 2027-02-13
Also published as: JP2008199290A

Description

本発明は、無線端末装置に取得した情報を中継送信する情報転送装置を備える情報中継システムに関する。

公衆が利用可能な公衆通信網との間で通信を行う複数の無線中継局を設け、複数の無線中継局のいずれか１つとの間の無線通信によって公衆通信網との間で情報の送受信を行うことを可能にした通信システムが広く用いられる。

図６にそのような通信システム１００の構成を示す。通信システム１００は公衆通信網１０、無線中継局１２−１および１２−２、ならびに無線端末装置１４を備えて構成される。無線中継局１２−１および１２−２、ならびに無線端末装置１４のそれぞれには、通信システム１００で識別されるためのアドレスが予め割り当てられる。

公衆通信網１０は、情報源装置１０Ａ、管理中継装置１０Ｂ、通信網１０Ｃおよび１０Ｄを備えて構成される。情報源装置１０Ａは通信網１０Ｃを介して管理中継装置１０Ｂに接続される。管理中継装置１０Ｂは通信網１０Ｄを介して無線中継局１２−１および１２−２に接続される。

無線端末装置１４は、無線中継局１２−１または１２−２との間に規定された通信取り決めであるレイヤ２プロトコルに従い、無線中継局１２−１または１２−２との間で無線通信を行う。また、無線端末装置１４は、無線中継局１２−１または１２−２との間に規定されたレイヤ２プロトコルに従う通信を介して、無線端末装置１４と公衆通信網１０との間に規定された通信取り決めであるレイヤ３プロトコルに従い、公衆通信網１０との間で通信を行う。

無線端末装置１４は、無線中継局１２−１および１２−２との間の予備的な無線通信によって、無線中継局１２−１または１２−２のうち通信状態が良好である方を無線通信を行う従属先中継局として選択する。無線端末装置１４は、従属先中継局として選択した無線中継局のアドレスおよび無線端末装置１４のアドレスを含む従属情報を、当該選択した無線中継局に送信する。従属情報を受信した無線中継局は、当該従属情報を通信網１０Ｄを介して管理中継装置１０Ｂに送信する。管理中継装置１０Ｂは、受信した従属情報を記憶する。このようにして、無線端末装置１４と管理中継装置１０Ｂとの間の通信経路が確立される。

次に、情報源装置１０Ａが無線端末装置１４にパケット情報を送信する処理について説明する。情報源装置１０Ａは、宛先アドレスとして無線端末装置１４のアドレスを含ませたパケット情報を通信網１０Ｃを介して管理中継装置１０Ｂに送信する。

管理中継装置１０Ｂは、記憶した従属情報を参照することで無線端末装置１４の従属先中継局となっている無線中継局を特定する。そして、情報源装置１０Ａから受信したパケット情報に、当該特定した無線中継局のアドレスを気付アドレスとして付加して通信網１０Ｄに送信する。

無線中継局は、通信網１０Ｄから受信したパケット情報の気付アドレスに基づいてパケット情報を取得し無線送信する。

無線端末装置１４は、受信したパケット情報の宛先アドレスが無線端末装置１４のアドレスと一致する場合には当該パケット情報を取得する。
http://www.ietf.org/rfc/rfc3344.txt?number=3344 http://www.ietf.org/rfc/rfc3344.txt?number=3220 http://www.ietf.org/rfc/rfc3344.txt?number=2002 http://www.ietf.org/internet-drafts/draft-ietf-mobileip-lowlatency-handoffs-v4-11.txt

通信システム１００においては、無線端末装置１４が移動すると、無線端末装置１４との間で無線通信を行う際の通信状態が良好である方の無線中継局が入れ替わる。この場合、無線端末装置１４は、新たに従属先中継局として選択した無線中継局のアドレスを含む従属情報を送信すると共に、先に従属先中継局として選択していた無線中継局との間の無線通信を遮断し、新たに従属先中継局として選択した無線中継局との間の無線通信を開始する。

従属情報が管理中継装置１０Ｂに記憶されるまでの間、情報源装置１０Ａから送信された無線端末装置１４を宛先とするパケット情報は、先に従属先中継局として選択されていた無線中継局に送信される。そのため、無線端末装置１４は、先に従属先中継局として選択されていた無線中継局に送信された当該パケット情報を取得することができないという問題が生ずる。

そこで、従属情報が管理中継装置１０Ｂに記憶されるまでの間、先に従属先中継局として選択されていた無線中継局が、新たに従属先中継局として選択された無線中継局にパケット情報を転送する構成が考えられている。このような構成において、無線端末装置が新たな従属先中継局を選択する処理、および先に従属先中継局として選択していた無線中継局との間の無線通信を遮断し、新たな従属先中継局として選択した無線中継局との間の無線通信を開始する処理は、専らレイヤ２プロトコルに従って行われる。一方、従属情報が管理中継装置１０Ｂに記憶される処理は、無線端末装置１４と管理中継装置１０Ｂとの間に規定されたレイヤ３プロトコルに従って行われる。

一般に通信プロトコルは、汎用性を考慮するため、互いに異なる通信プロトコルに属する複数の処理は互いに独立して実行されることを規定する。したがって、通信経路を確立するためのレイヤ２プロトコルに従う処理が実行されるタイミングと、通信経路を確立するためのレイヤ３プロトコルに従う処理が実行されるタイミングとの間に差異が生じる。これによって、通信システム１００が備える各構成部が、無線端末装置の従属先中継局の切り換え、パケット情報の転送等に必要な処理を迅速に実行することが困難となるという問題が生ずる。

本発明はこのような課題に対してなされたものである。すなわち、無線端末装置に取得した情報を中継送信する情報転送装置を備える情報中継システムにおいて、無線端末装置に宛てられた情報を欠落がないよう無線端末装置に取得させるための処理を迅速に実行することを目的とする。

本発明は、取得した情報を無線端末装置に中継送信する無線基地局と、取得した情報を前記無線基地局に中継送信する情報転送装置と、を備え、情報の宛先に基づいて複数の前記情報転送装置のうち１つの情報転送装置を指定し、当該指定した情報転送装置に当該情報を送信する管理送信装置に、前記無線端末装置に固有に割り当てられたＩＰアドレスが登録された情報中継システムであって、前記管理送信装置は、前記情報転送装置との間、および前記無線端末装置との間に規定されたレイヤ３プロトコルに従って、前記無線端末装置との間で前記情報転送装置による中継送信を介した情報の送受信を行う手段と、前記ＩＰアドレスと、前記無線端末装置を情報の宛先とするときに指定する情報転送装置のアドレスと、を対応付けた対応情報を登録する対応情報登録部と、を備え、前記無線端末装置を情報の宛先とするときは、前記対応情報を参照して前記ＩＰアドレスに対応付けられた前記情報転送装置を指定し、前記情報転送装置は、前記レイヤ３プロトコルとは別に規定されたレイヤ２プロトコルに従って、前記無線基地局による中継送信を介して前記無線端末装置との間で情報の送受信を行う手段と、前記レイヤ２プロトコルに従って、他の前記情報転送装置との間で情報の送受信を行う手段と、前記レイヤ３プロトコルに従って前記管理送信装置との間で情報の送受信を行う手段と、を備え、前記無線端末装置は、前記レイヤ２プロトコルに従って、前記無線基地局による中継送信を介して前記情報転送装置との間で情報の送受信を行う手段を備え、複数の前記情報転送装置のうちの１つである第１情報転送装置との間で情報の送受信を行う状態から、複数の前記情報転送装置のうちの１つであり当該第１情報転送装置とは異なる第２情報転送装置との間で情報の送受信を行う状態へと状態を変更するハンドオーバ処理を開始するときに、前記ＩＰアドレスを含む移転情報を前記レイヤ２プロトコルに従って前記第１情報転送装置に送信し、前記第１情報転送装置は、前記移転情報を前記無線端末装置から取得すると共に、前記レイヤ２プロトコルに従って当該移転情報を前記第２情報転送装置へと送信し、前記第２情報転送装置は、前記移転情報を前記第１情報転送装置から取得すると共に、当該移転情報に含まれる前記ＩＰアドレスを含む従属情報を生成し、当該従属情報を前記レイヤ３プロトコルに従って前記管理送信装置に送信し、前記ＩＰアドレスと、前記第２情報転送装置のアドレスとを対応付けた情報を前記対応情報登録部に登録することを特徴とする。

また、本発明に係る情報中継システムにおいては、前記第１情報転送装置は、前記ハンドオーバ処理を前記無線端末装置が行う間に取得した前記無線端末装置を宛先とする情報を、前記第２情報転送装置に転送し、前記第２情報転送装置は、前記ハンドオーバ処理を前記無線端末装置が終了したことを、前記無線端末装置との間の前記レイヤ２プロトコルに従った通信に基づいて認識すると共に、前記第１情報転送装置から転送された当該情報を前記無線端末装置に送信することが好適である。

本発明によれば、無線端末装置に取得した情報を中継送信する情報転送装置を備える情報中継システムにおいて、無線端末装置に宛てられた情報を欠落がないよう無線端末装置に取得させるための処理を迅速に実行することができる。

図１に本発明の実施形態に係る通信システム１０２の構成を示す。通信システム１０２は、広く知られているＷｉＭＡＸシステム（ワイマックスシステム）に適用することができる。通信システム１０２は、公衆通信網１０、無線端末装置１４、情報転送装置１６および１８、ならびに無線基地局２０−１、２０−２、２２−１、および２２−２を備えて構成される。情報転送装置１６および１８には同一の構成を有するものを適用することができ、無線基地局２０−１、２０−２、２２−１、および２２−２には同一の構成を有するものを適用することができる。図６に示す通信システム１００と同一の構成部については同一の符号を付してその説明を省略する。

情報転送装置１６および１８は通信網１０Ｄに接続される。無線基地局２０−１および２０−２は情報転送装置１６に接続され、無線基地局２２−１および２２−２は情報転送装置１８に接続される。

無線端末装置１４と無線基地局との間の無線通信、および無線基地局と情報転送装置との間の通信は、レイヤ２プロトコルに従って行われる。無線基地局および情報転送装置によるレイヤ２プロトコルに従う通信を介在させた、無線端末装置１４と通信網１０Ｄとの間の通信は、レイヤ３プロトコルに従って行われる。また、無線端末装置１４と情報転送装置との間、および情報転送装置と通信網１０Ｄとの間の通信は、レイヤ３プロトコルに従って行うことができる。さらに、情報転送装置１６と情報転送装置１８との間の通信は、レイヤ３プロトコルまたはレイヤ２プロトコルのいずれかに従って行うことができる。

無線端末装置１４には、公衆通信網１０で識別されるための固有のアドレスであるモバイルＩＰアドレスＭＰが割り当てられる。管理中継装置１０Ｂ、情報転送装置１６および１８には、公衆通信網１０で識別されるためのＩＰアドレスＡ１０Ｂ、Ａ１６およびＡ１８がそれぞれ割り当てられる。

無線基地局２０−１および２０−２は情報転送装置１６のＩＰアドレスＡ１６を記憶し、無線基地局２２−１および２２−２は情報転送装置１８のＩＰアドレスＡ１８を記憶する。

管理中継装置１０Ｂ、情報転送装置１６および１８は、それぞれテーブル記憶部ＴＭ１０Ｂ、ＴＭ１６、およびＴＭ１８を備える。テーブル記憶部は、送信する情報の送信先等をＩＰアドレス等によって指定するために参照するテーブルを記憶する。テーブル記憶部に記憶されるテーブルについては通信システム１０２で実行される処理と共に説明する。

無線端末装置１４は従属先記憶部ＤＭを備える。従属先記憶部ＤＭは、無線端末装置１４が通信の相手方とする情報転送装置、すなわち、従属先とする情報転送装置のＩＰアドレスを記憶する。従属先記憶部ＤＭにＩＰアドレスを記憶する処理については通信システム１０２で実行される処理と共に説明する。

情報転送装置１６、無線基地局２０−１および２０−２は、無線基地局２０−１または２０−２と無線端末装置１４との間で無線通信を行うことが可能なサービスエリア２４−１を規定し、情報転送装置１８、無線基地局２２−１および２２−２は、無線基地局２２−１または２２−２と無線端末装置１４との間で無線通信を行うことが可能なサービスエリア２４−２を規定する。１つのサービスエリアに含まれる情報転送装置と無線端末装置１４との間では、無線基地局を介在させたレイヤ２プロトコルに従う通信が行われる。

管理中継装置１０Ｂと無線端末装置１４との間の通信経路を確立する処理について、図２のシーケンス図を参照して説明する。このシーケンス図では、レイヤ２プロトコルに従う処理を一点鎖線で示し、レイヤ３プロトコルに従う処理を実線で示す。ここでは、無線端末装置１４がサービスエリア２４−１内に存在するものとする。無線端末装置１４は、無線基地局２０−１および２０−２との間の予備的な無線通信によって、無線基地局２０−１または２０−２のうち通信状態が良好である方を選択局として選択する。

無線端末装置１４は、選択局との間の予備的な無線通信により、選択局が接続されている情報転送装置１６のＩＰアドレスＡ１６を従属先ＩＰアドレスとして取得し、従属先記憶部ＤＭに記憶する（Ｓ１）。無線端末装置１４は従属先ＩＰアドレスによって従属先の情報転送装置を識別することができる。

情報転送装置１６は、選択局を介在させた無線端末装置１４との間の予備的な通信ＳＣ１により、テーブル記憶部ＴＭ１６に記憶されるルーティングテーブルＲＴ１６を更新する（Ｓ２）。ルーティングテーブルＲＴ１６は、送信する情報の宛先を示すアドレスに基づいて、通信網１０Ｄ、無線基地局２０−１または２０−２のうち当該情報を送信すべきものを指定するためのテーブルである。また、無線端末装置１４は、予備的な通信ＳＣ１により、サービスエリア２４−１内で定義された、情報転送装置１６と通信を行うためのアドレス情報を取得する（Ｓ３）。

ステップＳ２によって、情報転送装置１６は、無線端末装置１４に情報を送信する際に介在させるべき無線基地局を、ルーティングテーブルＲＴ１６に基づいて指定することが可能な状態となる。ステップＳ３によって、無線端末装置１４は、選択局を介在させた情報転送装置１６および通信網１０Ｄとの間の通信が可能な状態となる。これによって、無線端末装置１４と情報転送装置１６との間の通信経路が確立される。

無線端末装置１４は、モバイルＩＰアドレスおよび従属先ＩＰアドレスを含む従属情報を、選択局を介して情報転送装置１６に送信する（Ｓ４）。情報転送装置１６は、従属情報を通信網１０Ｄを介して管理中継装置１０Ｂに送信する（Ｓ５）。管理中継装置１０Ｂは、従属情報に基づいてモバイルＩＰアドレスと従属先ＩＰアドレスとを対応付け、テーブル記憶部ＴＭ１０Ｂに記憶される対応情報テーブルＴＢに登録する（Ｓ６）。いまの場合、モバイルＩＰアドレスＭＰに対応付けられる従属先ＩＰアドレスはＩＰアドレスＡ１６であるため、対応情報テーブルＴＢは図３（ａ）のようになる。対応情報テーブルＴＢは、通信システム１０２が備える無線端末装置の数と同一の数の対応関係を登録することが可能である。

このような処理によって、通信システム１０２では、モバイルＩＰアドレスＭＰと従属先ＩＰアドレスとしてのＩＰアドレスＡ１６とを対応付けた情報が、管理中継装置１０Ｂに登録されると共に、無線端末装置１４との間で通信を行う際に介在させるべき無線基地局を指定することが可能な状態となる。これによって、管理中継装置１０Ｂと無線端末装置１４との間の通信経路が確立される。

次に、情報源装置１０Ａが、パケット情報を無線端末装置１４に送信する処理について説明する。無線端末装置１４は無線基地局２０−２を選択局として選択しているものとする。パケット情報は、図４（ａ）に示すようにヘッダ部Ｈｄおよびデータ部Ｄａｔから構成される。ヘッダ部Ｈｄは宛先アドレス領域Ｄｓｔを含む。宛先アドレス領域Ｄｓｔにはパケット情報の宛先を示す宛先アドレスが設定される。宛先アドレスはＩＰアドレスまたはモバイルＩＰアドレスによって指定される。データ部Ｄａｔには送信の対象とするテキスト情報、画像情報、動画像情報、音声情報等のデータが含まれる。

情報源装置１０Ａは、宛先アドレスとしてモバイルＩＰアドレスＭＰを設定したパケット情報を通信網１０Ｃに送信する。

通信網１０Ｃでは、宛先アドレスに基づいてパケット情報が中継送信され、情報源装置１０Ａから送信されたパケット情報は管理中継装置１０Ｂに送信される。

管理中継装置１０Ｂは、パケット情報の宛先アドレスを抽出する。管理中継装置１０Ｂは、対応情報テーブルＴＢを参照し、抽出された宛先アドレスと何らかの従属先ＩＰアドレスとが対応付けられた情報が登録されているか否かを判定する。

管理中継装置１０Ｂは、宛先アドレスと従属先ＩＰアドレスとが対応付けられた情報が対応情報テーブルＴＢに登録されている場合には、図４（ｂ）に示すような、気付アドレス領域ＣｏＡをパケット情報に付加した気付アドレス付加パケット情報を生成する。気付アドレス領域ＣｏＡには、抽出されたＩＰアドレスに対応付けられた従属先ＩＰアドレスが気付アドレスとして設定される。また、気付アドレス付加パケット情報には、図４（ａ）に示す通常のパケット情報と区別するための気付パケット識別子Ｃが付加される。いまの場合、宛先アドレスはモバイルＩＰアドレスＭＰであり、対応情報テーブルＴＢには従属先ＩＰアドレスとしてＩＰアドレスＡ１６が対応付けられている。したがって、気付アドレス領域ＣｏＡにはＩＰアドレスＡ１６が設定される。

管理中継装置１０Ｂは、気付アドレスに基づいて指定した通信網１０Ｄから気付アドレス付加パケット情報を送信する。

通信網１０Ｄでは、宛先アドレスに代えて気付アドレスに基づいて気付アドレス付加パケット情報が中継送信される。気付アドレスとしてＩＰアドレスＡ１６が設定された気付アドレス付加パケット情報は、情報転送装置１６によって取得される。

情報転送装置１６は、気付アドレス付加パケット情報の宛先アドレスおよびルーティングテーブルＲＴ１６に基づいて、無線基地局２０−１または２０−２のいずれかを指定する。そして、指定した無線基地局を介して、気付アドレス付加パケット情報から気付アドレス領域ＣｏＡおよび気付パケット識別子Ｃを取り除いたパケット情報を無線端末装置１４に送信する。いまの場合、宛先アドレスとしてモバイルＩＰアドレスＭＰが設定されており、ルーティングテーブルＲＴ１６に基づいて無線基地局２０−２が指定され、無線基地局２０−２を介してパケット情報が送信される。無線端末装置１４は無線基地局２０−２から送信されたパケット情報を取得する。このようにして、情報源装置１０Ａから送信されたパケット情報は、通信網１０Ｃ、管理中継装置１０Ｂ、通信網１０Ｄ、情報転送装置１６および無線基地局２０−２を介して無線端末装置１４で取得される。

なお、ここでは、通信システム１０２として、情報転送装置に２台の無線基地局が接続されたものについて説明した。このような構成の他、情報転送装置に１台または３台以上の無線基地局を接続した構成も可能である。この場合、無線基地局の台数に応じてルーティングテーブルの内容が設定される。また、無線端末装置１４は、無線基地局が３台以上設けられている場合には、通信状態を最も良好に維持することができる無線基地局を選択局として選択する。

次に、無線端末装置１４の従属先となる情報転送装置を変更するハンドオーバ処理について、図５のシーケンス図を参照して説明する。ハンドオーバ処理では、無線端末装置１４の従属先となる情報転送装置が変更されると共に、管理中継装置１０Ｂにおける対応情報テーブルＴＢの登録内容が変更される。図５のシーケンス図では、管理中継装置１０Ｂ、情報転送装置１６および１８、ならびに無線端末装置１４が記憶するテーブル等の登録に関する処理のうちレイヤ２プロトコルに従うものを一点鎖線で表し、レイヤ３プロトコルに従うものを実線で表している。また、データの送信を目的とするパケット情報に関する処理を破線の矢印で表している。データの送信を目的とするパケット情報に対しては、無線基地局を介在させた無線端末装置と情報転送装置との間のレイヤ２プロトコルに従う通信を含む、レイヤ３プロトコルに従う通信に基づいた処理が実行される。ここでは、無線端末装置１４は、無線基地局２０−２を選択局として選択している状態から無線基地局２２−１を選択局として選択する状態へと状態が遷移するものとする。

無線端末装置１４がサービスエリア２４−１内から２４−２内へと移動し、無線基地局２０−２との間よりも無線基地局２２−１との間の方が通信状態をより良好に維持することができると無線端末装置１４が判定した場合、無線端末装置１４は、無線基地局２２−１を選択局として選択する。

無線端末装置１４は、無線基地局２２−１との間の予備的な無線通信により、無線基地局２２−１が接続されている情報転送装置１８のＩＰアドレスＡ１８を従属先ＩＰアドレスとして取得し、従属先記憶部ＤＭに記憶する（Ｓ７）。これによって、従属先記憶部ＤＭに記憶される従属先ＩＰアドレスは、ＩＰアドレスＡ１６からＩＰアドレスＡ１８へと変更される。

無線端末装置１４は、従属先記憶部ＤＭに記憶された従属先ＩＰアドレスが変更されたことを検出すると、先に選択局として選択していた無線基地局２０−２を介して、情報転送装置１６に移転情報をレイヤ２プロトコルに従って送信する（Ｓ９）。ここで、移転情報は、モバイルＩＰアドレスと移転先ＩＰアドレスとを対応付けた情報であり、無線端末装置１４が先に従属先としていた情報転送装置に対し、新たな従属先の情報転送装置のＩＰアドレスを移転先ＩＰアドレスとして通知するための情報である。いまの場合、モバイルＩＰアドレスＭＰと移転先ＩＰアドレスとしてのＩＰアドレスＡ１８とが対応付けられる。移転情報を無線基地局２０−２に送信した後、無線端末装置１４は無線基地局２０−２との間の通信経路を遮断する（Ｓ８）。

情報転送装置１６は、モバイルＩＰアドレスと移転先ＩＰアドレスとを対応付け、テーブル記憶部ＴＭ１６に記憶される移転情報テーブルＭＴＢに移転情報を登録する（Ｓ１０）。いまの場合、移転情報テーブルＭＴＢは図３（ｂ）のような内容となる。移転情報テーブルＭＴＢは、通信システム１０２が備える無線端末装置の数と同一の数の移転情報を登録することが可能である。

移転情報テーブルＭＴＢに移転情報の登録があった場合、情報転送装置１６は、通信網１０Ｄを介して、移転情報に含まれる移転先ＩＰアドレスで識別される情報転送装置１８に移転情報を送信する（Ｓ１１）。この送信処理はレイヤ２プロトコルに従って行われる。

情報転送装置１８は、移転情報からモバイルＩＰアドレスを抽出する。そして、抽出したモバイルＩＰアドレス、および従属先ＩＰアドレスとしてのＩＰアドレスＡ１８を含む従属情報を生成する（Ｓ１２）。情報転送装置１８は、レイヤ３プロトコルに従い、通信網１０Ｄを介して従属情報を管理中継装置１０Ｂに送信する（Ｓ１３）。管理中継装置１０Ｂは、従属情報に基づいてモバイルＩＰアドレスと従属先ＩＰアドレスとを対応付け、テーブル記憶部ＴＭ１０Ｂに記憶される対応情報テーブルＴＢに登録する（Ｓ１４）。登録に際しては、従属情報に含まれているモバイルＩＰアドレスと同一のアドレスに係る対応関係が、対応情報テーブルに既に登録されていた場合には、当該既に登録されていた対応関係を対応情報テーブルから削除する。このようにして、従属情報に基づいて対応情報テーブルＴＢが更新される。いまの場合、対応情報テーブルＴＢは、図３（ａ）の内容から図３（ｃ）の内容へと更新される。すなわち、モバイルＩＰアドレスＭＰに対応付けられた従属先ＩＰアドレスはＩＰアドレスＡ１６からＡ１８へと変更される。

ステップＳ７〜Ｓ１４によれば、無線端末装置１４が先に従属していた情報転送装置１６を介して、新たに従属することとなった情報転送装置１８に移転情報が送信される。そして、情報転送装置１８が管理中継装置１０Ｂに従属情報を送信することによって、対応情報テーブルＴＢが更新される。これによって、無線端末装置１４と情報転送装置１８との間の通信経路が確立されているか否かに関わらず対応情報テーブルＴＢを更新することができるため、対応情報テーブルＴＢを更新する処理を迅速に行うことができる。

対応情報テーブルＴＢの内容が、図３（ａ）の内容から図３（ｃ）の内容へと更新された後は、管理中継装置１０Ｂから送信される無線端末装置１４を宛先とする気付アドレス付加パケット情報の気付アドレス領域ＣｏＡには、ＩＰアドレスＡ１８が設定される。これによって、無線端末装置１４を宛先とする気付アドレス付加パケット情報を中継送信する情報転送装置は、情報転送装置１６から情報転送装置１８へと変更される。

情報転送装置１８は、無線基地局２２−１を介在させた予備的な通信ＳＣ２により、ルーティングテーブルＲＴ１８を更新する（Ｓ１５）。また、無線端末装置１４は、予備的な通信ＳＣ２により、サービスエリア２４−２内で定義された、情報転送装置１８と通信を行うためのアドレス情報を取得する（Ｓ１６）。情報転送装置１８は、ステップＳ１１によって移転情報を取得している場合には、通信ＳＣ２によってルーティングテーブルＲＴ１８を更新した後に、無線端末装置１４との間の通信経路を確立する処理が完了した旨を示す完了情報を通信網１０Ｄを介して情報転送装置１６に送信する（Ｓ１７）。情報転送装置１８から情報転送装置１６への完了情報の送信は、レイヤ２プロトコルに従って行われる。

このような処理によって、無線端末装置１４と情報転送装置１８との間の通信経路が確立されると共に、当該通信経路が確立された旨の情報が情報転送装置１６に通知される。

ステップＳ８によって無線基地局２０−２と無線端末装置１４との間の通信経路が遮断された後、ステップＳ１４によって対応情報テーブルＴＢが更新されるまでの間、無線端末装置１４を宛先とする気付アドレス付加パケット情報は情報転送装置１６に送信される。しかし、無線基地局２０−２と無線端末装置１４との間の通信経路が遮断されているため、情報転送装置１６は、気付アドレス付加パケット情報を無線端末装置１４に送信することができない。

そこで、移転情報テーブルＭＴＢに新たな移転情報の登録があり完了情報を取得するステップＳ１０〜Ｓ１７までの間、情報転送装置１６は、通信網１０Ｄから取得した気付アドレス付加パケット情報に対して次のような処理を行う。

情報転送装置１６は、通信網１０Ｄから気付アドレス付加パケット情報を取得する（Ｓ１８）。情報転送装置１６は、気付アドレス付加パケット情報から宛先アドレスを抽出する。そして、移転情報テーブルＭＴＢを参照し、抽出された宛先アドレスと何らかの移転先ＩＰアドレスとが対応付けられた情報が移転情報テーブルＭＴＢに登録されているか否かを判定する。

情報転送装置１６は、宛先アドレスと移転先ＩＰアドレスとが対応付けられた情報が移転情報テーブルＭＴＢに登録されている場合には、当該対応付けに係る移転先ＩＰアドレスを宛先アドレスとして設定した図４（ｃ）に示すような転送パケット情報を生成する（Ｓ１９）。転送パケット情報には、通常のパケット情報および気付アドレス付加パケット情報と区別するための転送パケット識別子Ｔが付加される。

いまの場合、気付アドレス付加パケット情報の宛先アドレスとしてはモバイルＩＰアドレスＭＰが設定されている。そして、移転情報テーブルＭＴＢにはモバイルアドレスＭＰに対してＩＰアドレスＡ１８が対応付けられているため、宛先アドレスとしてＩＰアドレスＡ１８が設定された転送パケット情報が生成される。

情報転送装置１６は、宛先アドレスおよびルーティングテーブルＲＴ１６に基づいて指定した通信網１０Ｄに転送パケット情報を送信する（Ｓ２０）。転送パケット情報は、宛先アドレスに基づいて情報転送装置１８で取得される。

情報転送装置１８は、転送パケット情報を取得し、無線端末装置１４との間の通信経路を確立して完了情報を送信するまでの間、転送パケット情報を記憶して保持する（Ｓ２１）。情報転送装置１８は、完了情報を送信した後、宛先アドレスおよびルーティングテーブルＲＴ１８に基づいて無線基地局２２−１または２２−２のいずれかを指定する。そして、指定した無線基地局を介して、転送パケット情報から転送パケット識別子Ｔを取り除いたパケット情報を無線端末装置１４に送信する（Ｓ２２）。いまの場合、宛先アドレスとしてモバイルＩＰアドレスＭＰが設定されており、無線基地局２２−１がルーティングテーブルＲＴ１８に基づいて指定され、無線基地局２２−１を介して無線端末装置１４にパケット情報が送信される。無線端末装置１４は無線基地局２２−１から送信されたパケット情報を取得する。

ステップＳ１８〜Ｓ２０によれば、情報転送装置１６で取得され、宛先アドレスとしてモバイルＩＰアドレスＭＰが設定された気付アドレス付加パケット情報は、転送パケット情報として情報転送装置１８に転送される。

また、ステップＳ２１およびステップＳ２２によれば、情報転送装置１８は、無線端末装置１４との間の通信経路が確立されるまで転送パケット情報を記憶して保持し、当該通信経路が確立された後に無線端末装置１４にパケット情報を送信する。

これによって、ハンドオーバ処理が行われる間、ステップＳ１４の処理が実行される前において情報源装置１０Ａから情報転送装置１６に送信された情報を、情報転送装置１８に転送して無線端末装置１４に送信することができる。

従来の通信システムによれば、無線端末装置１４がハンドオーバ処理に係る処理を開始するときは、無線基地局２０−２および情報転送装置１６を介して、無線端末装置１４から管理中継装置１０Ｂにレイヤ３プロトコルに従って移転情報が送信され、管理中継装置１０Ｂが備える対応情報テーブルＴＢの内容が更新される。そして、情報転送装置１６および無線基地局２０−２を介して、レイヤ３プロトコルに従って管理中継装置１０Ｂから無線端末装置１４に対応情報テーブルＴＢの内容を更新した旨の更新確認情報が送信される。無線端末装置１４は更新確認情報を取得した後に、無線基地局２０−２との間の通信経路を遮断する処理および通信ＳＣ２を実行する。すなわち、無線端末装置１４のハンドオーバ処理に係る処理は、無線端末装置１４から管理中継装置１０Ｂへの移転情報の送信、および管理中継装置１０Ｂから無線端末装置１４への更新確認情報の送信がレイヤ３プロトコルに従って行われた後に開始される。

このような処理では、無線端末装置１４は、移転情報を送信した後、更新確認情報を取得するまで、無線基地局２０−２との間の通信経路を遮断する処理および通信ＳＣ２を実行することができず、ハンドオーバ処理を迅速に実行することができない。

一方、本実施形態に係る通信システム１０２では、無線端末装置１４は、レイヤ２プロトコルに従って移転情報を情報転送装置１６に送信し（Ｓ９）、情報転送装置１６は、取得した移転情報を登録する（Ｓ１０）。情報転送装置１６は、移転情報を登録すると共に、レイヤ２プロトコルに基づく通信によって情報転送装置１８に移転情報を送信する（Ｓ１１）。すなわち、情報転送装置１６は、無線端末装置１４との間のレイヤ２プロトコルに従う通信によって、無線端末装置１４がハンドオーバ処理に係る処理を開始したことを認識し、対応情報テーブルＴＢの内容を更新するためのステップＳ１０以降の処理を実行する。これによって、無線端末装置１４は、ステップＳ９によって移転情報を送信すると共に、無線基地局２０−２との間の通信経路を遮断する処理および通信ＳＣ２を実行することができ、ハンドオーバ処理を迅速に実行することができる。

また、本実施形態に係る通信システム１０２では、無線端末装置１４から情報転送装置１６への移転情報の送信、および情報転送装置１６から情報転送装置１８への移転情報の送信は、レイヤ２プロトコルに従って行われる。これによって、無線端末装置１４と情報転送装置１６若しくは１８との間、または無線端末装置１４と通信網１０との間で行われるレイヤ３プロトコルに従う通信のタイミングから独立したタイミングで移転情報が無線端末装置１４から情報転送装置１８に送信される。そのため、情報転送装置１８は、無線端末装置１４との間でレイヤ３プロトコルに従って行われる通信の状態にかかわらず従属情報を管理中継装置１０Ｂに送信することが可能となり、対応情報テーブルＴＢを更新する処理を迅速に行うことができる。

なお、上記では、２台の情報転送装置を備える通信システム１０２について説明した。このようなシステムの他、通信網１０Ｄに接続される３台以上の情報転送装置を備える通信システムを構成することが可能である。

通信システム１０２では、ハンドオーバ処理は図５のシーケンス図からわかるように、２台の情報転送装置、管理中継装置１０Ｂ、および無線端末装置１４の相互間で行われる処理によって行われる。したがって、３台以上の情報転送装置を備える場合、３台以上の情報転送装置のうち２台との間の関係において通信システム１０２で実行される処理と同様の処理を実行すればよい。

本発明の実施形態に係る通信システム１０２の構成を示す図である。管理中継装置１０Ｂと無線端末装置１４との間の通信経路を確立する処理を示す図である。対応情報テーブルおよび移転情報テーブルを示す図である。パケット情報、気付アドレス付加パケット情報、および転送パケット情報の構成を示す図である。ハンドオーバ処理を示す図である。通信システム１００の構成を示す図である。

符号の説明

１０公衆通信網、１０Ａ情報源装置、１０Ｂ管理中継装置、１０Ｃ，１０Ｄ通信網、１２−１，１２−２無線中継局、１４無線端末装置、１６，１８情報転送装置、２０−１，２０−２、２２−１，２２−２無線基地局、２４−１，２４−２サービスエリア、１００，１０２通信システム、ＴＭ１０Ｂ，ＴＭ１６，ＴＭ１８テーブル記憶部、ＤＭ従属先記憶部。

Claims

取得した情報を無線端末装置に中継送信する無線基地局と、
取得した情報を前記無線基地局に中継送信する情報転送装置と、
を備え、
情報の宛先に基づいて複数の前記情報転送装置のうち１つの情報転送装置を指定し、当該指定した情報転送装置に当該情報を送信する管理送信装置に、前記無線端末装置に固有に割り当てられたＩＰアドレスが登録された情報中継システムであって、
前記管理送信装置は、
前記情報転送装置との間、および前記無線端末装置との間に規定されたレイヤ３プロトコルに従って、前記無線端末装置との間で前記情報転送装置による中継送信を介した情報の送受信を行う手段と、
前記ＩＰアドレスと、前記無線端末装置を情報の宛先とするときに指定する情報転送装置のアドレスと、を対応付けた対応情報を登録する対応情報登録部と、
を備え、
前記無線端末装置を情報の宛先とするときは、前記対応情報を参照して前記ＩＰアドレスに対応付けられた前記情報転送装置を指定し、
前記情報転送装置は、
前記レイヤ３プロトコルとは別に規定されたレイヤ２プロトコルに従って、前記無線基地局による中継送信を介して前記無線端末装置との間で情報の送受信を行う手段と、
前記レイヤ２プロトコルに従って、他の前記情報転送装置との間で情報の送受信を行う手段と、
前記レイヤ３プロトコルに従って前記管理送信装置との間で情報の送受信を行う手段と、
を備え、
前記無線端末装置は、
前記レイヤ２プロトコルに従って、前記無線基地局による中継送信を介して前記情報転送装置との間で情報の送受信を行う手段を備え、
複数の前記情報転送装置のうちの１つである第１情報転送装置との間で情報の送受信を行う状態から、複数の前記情報転送装置のうちの１つであり当該第１情報転送装置とは異なる第２情報転送装置との間で情報の送受信を行う状態へと状態を変更するハンドオーバ処理を開始するときに、前記ＩＰアドレスを含む移転情報を前記レイヤ２プロトコルに従って前記第１情報転送装置に送信し、
前記第１情報転送装置は、
前記移転情報を前記無線端末装置から取得すると共に、前記レイヤ２プロトコルに従って当該移転情報を前記第２情報転送装置へと送信し、
前記第２情報転送装置は、
前記移転情報を前記第１情報転送装置から取得すると共に、当該移転情報に含まれる前記ＩＰアドレスを含む従属情報を生成し、当該従属情報を前記レイヤ３プロトコルに従って前記管理送信装置に送信し、
前記ＩＰアドレスと、前記第２情報転送装置のアドレスとを対応付けた情報を前記対応情報登録部に登録することを特徴とする情報中継システム。
請求項１に記載の情報中継システムであって、
前記第１情報転送装置は、
前記ハンドオーバ処理を前記無線端末装置が行う間に取得した前記無線端末装置を宛先とする情報を、前記第２情報転送装置に転送し、
前記第２情報転送装置は、
前記ハンドオーバ処理を前記無線端末装置が終了したことを、前記無線端末装置との間の前記レイヤ２プロトコルに従った通信に基づいて認識すると共に、前記第１情報転送装置から転送された当該情報を前記無線端末装置に送信することを特徴とする情報中継システム。