(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホストＩＤフィールドおよび基地局ＩＤフィールドからなるプライベートアドレスを含むパケットを通信するパケット通信システムであって、
前記ホストＩＤフィールドには自移動局のホストＩＤを格納し、前記基地局ＩＤフィールドには前記自移動局の属する基地局の基地局ＩＤを格納した送信元アドレスと、送信先アドレスとが含まれるパケットを送信する移動局と、
前記移動局から受信した前記パケットの前記送信元アドレスに含まれる前記基地局ＩＤが自基地局のＩＤと同一か否かを判断し、同一の場合には前記パケットのまま、異なる場合には前記パケットの前記送信元アドレスに含まれる前記基地局ＩＤを前記自基地局ＩＤに置き換えて、前記パケットを転送する基地局と、
前記基地局から受信した前記パケットにおける前記送信先アドレスに含まれる送信先アドレス中のホストＩＤが前記自基地局網に属する場合には、前記パケットに含まれる前記送信先アドレス中の基地局ＩＤフィールドに前記送信先アドレス中のホストIDに対応する基地局IDを格納して前記送信先アドレス中のホストIDに対応する基地局へ転送するアドレス管理サーバと、
を備えることを特徴とするパケット通信システム。
【請求項２】
前記移動局は、
接続された外部端末から、ホストＩＤフィールドおよび前記外部端末の固定アドレスを格納した固定アドレスフィールドからなるグローバルアドレスを含むパケットを受信し、
前記外部端末の固定アドレスを前記自移動局の属する基地局の基地局ＩＤに置き換えることで前記固定アドレスフィールドを前記基地局ＩＤフィールドと置き換え、
前記グローバルアドレスを含むパケットを、ホストＩＤフィールドおよび基地局ＩＤフィールドからなるプライベートアドレスを含むパケットとして前記基地局に転送することを特徴とする請求項１に記載のパケット通信システム。
【請求項３】
前記基地局は、
前記移動局から受信した前記パケットの送信元アドレスに含まれる前記基地局ＩＤが自基地局のＩＤと同一か否かを判断し、異なる場合には前記パケットの送信元アドレスに含まれる前記基地局ＩＤに対応する基地局に対して前記移動局を宛先とするパケットを前記自基地局宛に転送するよう依頼することを特徴とする請求項１に記載のパケット通信システム。
【請求項４】
前記基地局は、
前記移動局から受信した前記パケットの送信元アドレスに含まれる前記基地局ＩＤが自基地局のＩＤと同一か否かを判断し、異なる場合には前記アドレス管理サーバに対して前記移動局は前記自基地局に属することを伝えることを特徴とする請求項１に記載のパケット通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パケット通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＩＰアドレスはホストごとに固定であり、ホストの移動に対応することができない。ホストの移動毎に、アドレスを付与すると、ＩＰアドレスが頻繁に変更され、トラヒックが増大する。また、ＩＰアドレスが頻繁に変更されると、移動端末のアドレスが取得できない場合が生じ、ＩＰアドレスの変更を知らない他の端末は、通信ができなくなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような問題を解決するために、ホストが移動する度に、新しいアドレスでパケットをカプセル化することも考えられる。
しかしながら、ホストの移動が頻繁に行われると、カプセル化及びデカプセル化の処理に時間を要し、ホーム局等での負担が増大するという問題がある。
【０００４】
また、通信開始時に、相手アドレスが不明な場合は、問い合わせとその回答のためのパケットを授受する必要があり、最初のパケットが送信相手に伝送されるまでに、多くの時間を必要とするという問題がある。
また、ホストの移動が頻繁に行われると、アドレス変更に伴う制御用パケットが増大し、情報パケットのトラヒックを圧迫するという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、通信中に中継ノードを変更しても、ホストにおいてＩＰアドレスを変更することなく、経路制御のみで通信継続が可能なパケット通信方法を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された発明は、送信元アドレスと宛先アドレスを有するパケットを用いて行うパケット通信方法において、送信元アドレスの所定のビット数及び宛先アドレスの所定のビット数を固定アドレス（例えば、図２におけるＦｉｘｅｄ（Ｎ００））とし、送信元端末（例えば、図３におけるホストコンピュータ３０）からのパケットを最初に中継する中継ノード（例えば、図３における移動局４０）は、受信パケットの送信元アドレス中の上記固定アドレスを当該中継ノードの上位局（例えば、図３における基地局５０）のアドレス（例えば、図３におけるＢ０１）に変換し、受信パケットの宛先アドレス中の上記固定アドレスを宛先端末（例えば、図３におけるホストコンピュータ３１）の最後の中継ノード（例えば、図３における移動局４１）の上位局（例えば、図３における基地局５１）のアドレス（例えば、図３におけるＢ０２）に変換して、受信パケットを転送することを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載された発明は、請求項１記載のパケット通信方法において、前記送信元端末からのパケットを最初に中継する中継ノードは、宛先端末の最後の中継ノードの上位局のアドレスが不明のとき、受信パケットの宛先アドレス中の上記固定アドレスを、各端末に対するその最後の中継ノードの上位局のアドレスのテーブルを有するノード（例えば、図３におけるアドレス管理サーバ６０）のアドレス（例えば、図３におけるＡ０１）に変換して、受信パケットを転送することを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載された発明は、請求項２記載のパケット通信方法において、前記各端末に対するその最後の中継ノードの上位局のアドレスのテーブルを有するノードは、受信パケットの宛先アドレス中の自己のアドレスを、宛先端末の最後の中継ノードの上位局のアドレスに変換して、受信パケットを転送することを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載された発明は、請求項１記載のパケット通信方法において、前記送信元端末からのパケットを最初に中継する中継ノードの上位局は、受信パケットの送信元アドレス中の上記上位局のアドレスが、自局のアドレスと一致する場合は、送信元アドレスを変更することなく受信パケットを転送し、送信元アドレス中の上記上位局のアドレスが、当該上位局のアドレスと一致しない場合は、送信元アドレス中の上記上位局のアドレスを自局のアドレスに変換して、受信パケットを転送することを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載された発明は、請求項４記載のパケット通信方法において、前記送信元端末からのパケットを最初に中継する中継ノードの上位局は、受信パケットの送信元アドレス中の上記上位局のアドレスが、自局のアドレスと一致しない場合は、さらに、受信パケットに書き込まれた送信元アドレスの上位局に、前記送信端末を宛先とするパケットを自局に転送するように指示を出し、更に、前記各端末に対するその最後の中継ノードの上位局のアドレスのテーブルを有するノードにテーブルの更新を指示することを特徴とする。
【００１１】
請求項６に記載された発明は、請求項１記載のパケット通信方法において、前記宛先端末の最後の中継ノードの上位局は、宛先アドレス中の上記上位局のアドレスが、自局のアドレスと一致し、宛先端末に関して転送指示のない場合は、宛先アドレスを変更することなく受信パケットを転送し、受信パケットの宛先アドレス中の上記固定アドレスが、自局のアドレスと一致し、宛先端末に関して転送指示があった場合は、宛先アドレス中の上記固定アドレスを転送先の上位局のアドレスに変換して、受信パケットを転送することを特徴とする。
【００１２】
請求項７に記載された発明は、請求項１記載のパケット通信方法において、
前記宛先端末の最後の中継ノードの上位局は、受信パケットの宛先アドレス中の上記固定アドレスが、自局のアドレスと一致しない場合は、宛先アドレス中の上記固定アドレスを自局のアドレスに変換して、受信パケットを転送することを特徴とする。
【００１３】
請求項８に記載された発明は、請求項１ないし７いずれか一項記載のパケット通信方法において、前記宛先端末の最後の中継ノードは、受信パケットの送信元アドレス及び宛先アドレス中の上位局のアドレスを固定アドレスに変換して、宛先端末に受信パケットを転送することを特徴とする。
請求項９に記載された発明は、請求項１記載のパケット通信方法において、
宛先が他のネットワーク（例えば、図７における外部ＩＰ網３０）に属する場合、送信元端末は、宛先アドレスとして、宛先端末に割り当てられたアドレスを付与したパケットを送信し、送信元端末からのパケットを最初に中継する中継ノードは、受信パケットの送信元アドレス中の上記固定アドレスを当該中継ノードの上位局のアドレスに変換して、他のネットワークとのインタフェースを取るゲートウエイ局に受信パケットを転送し、該ゲートウエイ局は、受信パケットの上位局のアドレスを上記固定アドレスに変換して、他のネットワークに受信パケットを転送することを特徴とする。
【００１４】
請求項１０に記載された発明は、請求項１記載のパケット通信方法において、送信元端末が他のネットワーク（例えば、図８における外部ＩＰ網３０）に属する場合、送信元端末は、宛先アドレスとして、宛先端末に割り当てられたアドレスを付与したパケットを送信し、他のネットワークとのインタフェースを取るゲートウエイ局は、受信パケットの宛先アドレス中の上記固定アドレスを宛先端末の最後の中継ノードの上位局のアドレスに変換して、受信パケットを転送することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。
パケット移動無線通信方式を例に説明する。
パケット移動無線通信方式は、例えば、図１のような構成をしている。
図１では、移動局（ＭＳ）１７、移動局１８、端末（Ｈｏｓｔ；ホストコンピュータ）１９、基地局網（ＢＳ網）２０、他の網とのインタフェースをとるゲートウエイ局（ＧＷ）２１、アドレス管理サーバ（ＡＭＳ）２２、ＩＰ網３０、ＩＰ網の端末（Ｈｏｓｔ；ホストコンピュータ）３９から構成されている。基地局網２０は、例えば、基地局（ＢＳ）１１〜１６から構成されている。
【００１６】
１つの移動局には、１つ又は複数の端末（ホストコンピュータ；ホスト）が接続されている。アドレス管理サーバ（ＡＭＳ）２２は、ホスト固有の番号（ホストＩＤ）とそのホストの接続している移動局が所属している基地局固有の番号（基地局ＩＤ）を管理する。アドレス管理サーバ２２は、ホストＩＤとホストの接続された基地局ＩＤとを表にしたアドレス管理テーブルを有している。また、ゲートウエイ局２１は、他の網とのインタフェースをとる局で、アドレス管理サーバ２２と同じく、アドレス管理テーブルを有している。
【００１７】
図２に本発明のアドレスの構成を示す。
アドレスは、ネットワーク部とホスト部から構成されている。ネットワーク部は、ネットワーク固有のアドレスである。
ホスト部のアドレスは、そのホスト固有のアドレス（ホストＩＤ）とある固定のアドレス（ＦＩＸ；Ｎ００）との組み合わせで構成する。ＦＩＸの部分は移動局において、その移動局の所属する基地局ＩＤに置き換えられる（基地局ＩＤフィールド）。
（実施例）
なお、以下の実施例の説明において、その通信網に所属する移動ホストは、移動局の立ち上げ時やスリープ解除時等に所属基地局のアドレス管理サーバヘの登録を行い、通信開始時には、送信元のホストは所属する基地局のＩＤを知っており、また、アドレス管理サーバにおいては、その通信網に所属する移動ホストとそのホストが所属する基地局のそれぞれのＩＤの対応が最新の状態に更新されているものとする。
１．宛先ホストが同じ通信網内にある場合
（１）通信開始時
図３を用いて通信開始時の通信手順を説明する。
【００１８】
基地局ＩＤがＢ０１の基地局５０に所属する移動局４０に接続されたホストＩＤがＨ０１のホスト３０から、基地局ＩＤがＢ０２の基地局５１に所属する移動局４１に接続されたホストＩＤがＨ０２のホスト３１にパケットを送信する場合、
▲１▼ホスト３０から送信元及び宛先アドレスがＮ００／Ｈ０１及びＮ００／Ｈ０２のパケットが送出される。
【００１９】
（２）移動局４０では、まず、送信元アドレスの基地局ＩＤフィールドを所属基地局のアドレスＢ０１に置き換え、一方、宛先のホストの所属基地局５１のＩＤが不明であるため、基地局ＩＤフィールドをアドレス管理サーバ６０のＩＤであるＡ０１に置き換えて基地局網２０内に転送する。
（３）基地局網２０内では、パケットは宛先ノードであるアドレスＡ０１のアドレス管理サーバ６０に転送される。アドレス管理サーバ６０は、アドレス管理テーブルを参照して、ホスト３１の所属基地局５１のアドレスＢ０２に宛先アドレスの基地局ＩＤフィールドを置き換え、受信したパケットを基地局網２０へ転送する。
【００２０】
▲４▼移動局４１は、宛先基地局５１（Ｂ０２）を介して、アドレス管理サーバ６０が転送したパケットを受信する。また、移動局４１は、受信したパケットの送信元アドレスからホスト３０（Ｈ０１）の所属基地局ＩＤがＢ０１であることを知り、自局のアドレス変換テーブルに記憶する。
▲５▼さらに、移動局４１は、送信元及び宛先アドレスのそれぞれの基地局ＩＤフィールドをＮ００に置き換えてホスト３１（Ｈ０２）にパケットを転送する。
【００２１】
以上のように、本発明では、相手ホストのアドレスの問い合わせ回答の手順をすることなく、直接アドレスを管理サーバからパケットを転送することが可能となる。
（２）定常の通信
図４を用いて定常の通信の通信手順を説明する。
【００２２】
基地局ＩＤがＢ０１の基地局５０に所属する移動局４０に接続されたホストＩＤがＨ０１のホスト３０から、基地局ＩＤがＢ０２の基地局５１に所属する移動局４１に接続されたホストＩＤがＨ０２のホスト３１にパケットを送信する場合、
▲１▼ホスト３０から送信元及び宛先アドレスがＮ００／Ｈ０１及びＮ００／Ｈ０２のパケットが送出される。
【００２３】
▲２▼移動局４０では、アドレス変換テーブルに従い、送信元アドレスのその所属移動局４１に所属基地局のアドレスＢ０１に置き換える。一方、宛先アドレスの基地局ＩＤフィールドを宛先ホストの所属基地局５１のアドレスＢ０２に置き換え、基地局網２０内に転送する。
▲３▼パケットは宛先基地局５１（ＢＳ０２）を介して、その所属移動局４１に転送され、送信元及び宛先アドレスのそれぞれの基地局ＩＤフィールドをＮ００に置き換えてホスト３１（Ｈ０２）にパケットを転送する。
（３）送信元ホストの所属基地局が他の基地局に移動した場合
図５を用いて送信元ホストの所属基地局が他の基地局に移動した場合の通信手順を説明する。
【００２４】
基地局ＩＤがＢ０１の基地局５０1 に所属する移動局４０に接続されたホストＩＤがＨ０１のホスト３０から、基地局ＩＤがＢ０２の基地局５１に所属する移動局４１に接続されたホストＩＤがＨ０２のホスト３１にパケットを送信している途中で、ホスト３０（Ｈ０１）の所属基地局が基地局５０2 （Ｂ０３）に移った場合、
▲１▼移動局４０では、アドレスの変換の際、送信元アドレスの基地局ＩＤフィールドを元の基地局ＩＤのアドレスＢ０１に置き換えて、基地局５０2 （Ｂ０３）に送信する。
【００２５】
▲２▼そのパケットを受信した基地局５０2 （Ｂ０３）では、
（ｉ）パケットにおける送信元アドレスの基地局ＩＤフィールドを自局のアドレスであるＢ０３に置き換えて基地局網３０ヘ受信パケットを送出する。
（ｉｉ）また、送信元アドレスの基地局ＩＤフィールドから元の所属基地局５０1 のアドレスがＢ０１であることを知り、基地局５０1 に対して、基地局５０1 に転送されてきたホスト３０（Ｈ０１）宛てのパケットを基地局５０2 （Ｂ０３）に転送するように指示するパケットを送出する。それと同時に、アドレス管理サーバ６０に対してもホスト３０（Ｈ０１）の所属基地局をＢ０３に更新するように指示するパケットを送出する。
【００２６】
▲４▼その後は通常の通信の場合と同様である。
（４）宛先ホストの所属基地局が他の基地局に移動した場合
図６を用いて宛先ホストの所属基地局が他の基地局に移動した場合の通信手順を説明する。
基地局ＩＤがＢ０１の基地局５０に所属する移動局４０に接続されたホストＩＤがＨ０１のホスト３０から、基地局ＩＤがＢ０２の基地局５１1 に所属する移動局４１に接続されたホストＩＤがＨ０２のホスト３１にパケットを送信している途中で、ホスト３１（Ｈ０２）の所属基地局が基地局５１2 （Ｂ０４）に移った場合、
▲１▼パケットは通常の通信と同様にして基地局網を介して基地局５１1 （Ｂ０２）に転送される。
【００２７】
▲２▼基地局５１1 （Ｂ０２）では、ホスト３１（Ｈ０２）が基地局５１2 （Ｂ０４）に移動した際に、基地局５１1 （Ｂ０２）でホスト３１（Ｈ０２）宛てのパケットを受信した場合にはそのパケットを基地局５１2 （Ｂ０４）に転送するように指示を受けており、パケットの宛先アドレスにおける基地局ＩＤフィールドをＢ０４に置き換えて再度、基地局網２０に転送する。
▲３▼その後は通常の通信の場合と同様である。
２．送信相手のホストが外部のＩＰ網にある場合
（１）基地局ＩＤがＢ０１の基地局５０に所属する移動局４０に接続されたホストＩＤがＨ０１のホスト３０から、外部のＩＰ網３０のホスト３７にパケットを送信する場合、
図７を用いて送信先が外部のＩＰ網にある場合の通信手順を説明する。
【００２８】
▲１▼ホスト３０（Ｈ０１）から送信元及び宛先アドレスがＮ００／Ｈ０１及びＨｘｘのパケットが送出される。
▲２▼移動局４０では、まず、送信元アドレスの基地局ＩＤフィールドを所属基地局のアドレスＢ０１に置き換える。一方、宛先ホスト３７が外部のＩＰ網３０にある場合は、宛先アドレスをそのままにして、基地局網２０内に転送する。
【００２９】
▲３▼基地局網２０内ではパケットの宛先が外部ＩＰ網３０である場合は、そのパケットはゲートウェイ１３に転送される。
▲４▼ゲートウェイ１３では送信元アドレスの基地局ＩＤフィールドを固定アドレスＮ００に置き換えて外部ＩＰ網３０に送出する。
（２）外部のＩＰ網３０から転送されてきたホストＩＤがＨ０２のホスト３１宛てのパケットを、基地局ＩＤがＢ０２の基地局５１に所属する移動局４１に接続されたホスト３１（Ｈ０２）に転送する場合、
図８を用いて送信元が外部のＩＰ網にある場合の通信手順を説明する。
【００３０】
▲１▼外部ＩＰ網３０から転送されてきたパケットはゲートウェイ１３にて、宛先アドレスの基地局ＩＤフィールドをＢ０２に置き換えて基地局網２０に送出する。  ▲２▼パケットは宛先基地局５１（Ｂ０２）を介して、その所属移動局４１に転送され、宛先アドレスの基地局ＩＤフィールドを固定アドレスＮ００に置き換えてホスト３１（Ｈ０２）にパケットを転送する。
【００３１】
ここで、本発明の基地局の動作を説明する。
（１）移動局からの無線パケットを受信した場合の動作
（ｉ）パケットの宛先アドレスにおける基地局ＩＤが、自局のアドレスと一致する場合には、そのまま経路制御に従って他の基地局、移動局、アドレス管理サーバ等に転送する
（ｉｉ）パケットの宛先アドレスにおける基地局ＩＤが自局のアドレスと一致しない場合には、基地局ＩＤを自局のＩＤに置き換え、元のＩＤの基地局にその宛先のパケットを現在の基地局に転送するように指示を出す。また同時に、アドレス管理サーバの更新の指示を出す。
（２）他の基地局等からのパケットを受信した場合
（ｉ）パケットの宛先アドレスの基地局ＩＤが自局のアドレスと一致し、かつ転送の指示がない場合は、その宛先ホストが所属している移動局にパケットを送信する。
（ｉ）宛先アドレスの基地局ＩＤが自局のアドレスと一致し、かつ転送の指示がある場合には、その転送先基地局のＩＤに基地局ＩＤを書き換えてパケットを転送する。
（ｉｉ）宛先アドレスの基地局ＩＤが自局のアドレスと一致しない場合は、経路制御に従って他の基地局に転送する
次に、本発明の移動局の動作について説明する。
（１）ホストからのパケットを基地局に転送する。その際、パケットの送信元アドレスの基地局ＩＤフィールドを所属する基地局のＩＤに置き換え、宛先アドレスの基地局ＩＤフィールドを宛先ホストが接続された移動局の所属する基地局のＩＤに置き換える。
【００３２】
なお、宛先ホストが接続された移動局の所属する基地局のＩＤが不明のときは、宛先アドレスの基地局ＩＤフィールドをアドレス管理サーバのＩＤに置き換える。
（２）基地局からのパケットをホストに転送する。その際、パケットの宛先及び送信元アドレスのそれぞれの基地局ＩＤフィールドをもとの固定の番号（ＦＩＸ；固定アドレス）に戻す。
（３）上記（１）、（２）を実現するため送信元及び宛先ホストとその所属する基地局のそれぞれのＩＤの対応を検出、記憶、管理し、アドレスの変換を行う。
【００３３】
上記説明におけるアドレス管理サーバは、ホストＩＤと、そのホストＩＤをもつホストが接続されている移動局が所属する基地局の基地局ＩＤとの対応を管理する。移動局が所属する基地局を更新する毎に管理データを更新する。
なお、上記説明では、移動無線通信方式に適用した例について説明したが、本件発明は、固定の有線通信に対しても適用可能である。
【００３４】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、基地局網内の経路制御のみで移動局の移動制御が可能である。
また、移動や無線伝搬状況の変化により所属基地局が変更した場合でも、基地局網内における経路制御情報のトラヒックが増大しない。
【００３５】
また、移動局の移動にともなう転送先不明によるパケットの廃棄を回避できる。
また、移動ホストのアドレスは受信先でも不変である。
また、通信中、移動局が所属基地局を変えても、所属基地局変更通知のための制御パケットを改めて送出する必要がない。
【００３６】
また、通信中に中継ノードを変更しても、ホストにおいてＩＰアドレスを変更することなく、経路制御のみで通信継続が可能なパケット通信方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】パケット移動無線通信方式を説明するための図である。
【図２】本発明のアドレスの構成を説明するための図である。
【図３】通信開始時の通信手順を説明するための図である。
【図４】定常の通信の通信手順を説明するための図である。
【図５】送信元ホストの所属基地局が他の基地局に移動した場合の通信手順を説明するための図である。
【図６】宛先ホストの所属基地局が他の基地局に移動した場合の通信手順を説明するための図である。
【図７】送信先が外部のＩＰ網にある場合の通信手順を説明するための図である。
【図８】送信元が外部のＩＰ網にある場合の通信手順を説明するための図である。
【符号の説明】
１１〜１６、５０、５１    基地局
１３、２１    ゲートウエイ
１７、１８、４０、４１    移動局
１９、３０、３１、３７、３８、３９      ホストコンピュータ（ホスト、端末）
２０      基地局網
２２、６０    アドレス管理サーバ
３０    ＩＰ網
【図１】
0003693230.tif 000002
【図２】
0003693230.tif 000003
【図３】
0003693230.tif 000004
【図４】
0003693230.tif 000005
【図５】
0003693230.tif 000006
【図６】
0003693230.tif 000007
【図７】
0003693230.tif 000008
【図８】
0003693230.tif 000009