(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信のみに使用可能な第１の無線インタフェースおよび送受信に使用可能な第２の無線インタフェースを備えた無線端末と、前記無線端末宛のパケットを該無線端末が前記第１の無線インタフェースで受信できるように転送する第１のパケット転送装置と、該無線端末について定められた所定のネットワークに転送されてきた該無線端末宛のパケットを前記第１のパケット転送装置へ転送する第２のパケット転送装置とを含む通信システムであって、
前記無線端末は、前記第１のパケット転送装置が転送する自端末宛のパケットを前記第１の無線インタフェースにより受信するのに先だって、前記第１のパケット転送装置に対するマルチキャストアドレスの割り当ての要求を含むメッセージを前記第２の無線インタフェースを介して前記所定のネットワークへ送信し、
前記第１のパケット転送装置は、前記無線端末の第２の無線インタフェースから送信され前記所定のネットワークを経由して転送されてきた前記メッセージを受信すると、前記無線端末との通信に関係する無線エリアで現在使用されていないネットワーク層もしくはリンク層のマルチキャストアドレスを該無線端末に対して割り当て、割り当てたマルチキャストアドレスを該無線端末の第１の無線インタフェースまたは第２の無線インタフェースが受信するように送信し、
前記無線端末は、前記第１の無線インタフェースまたは第２の無線インタフェースを介して、自端末に割り当てられた前記ネットワーク層もしくはリンク層のマルチキャストアドレスを受信すると、該第１の無線インタフェースを、受信した該ネットワーク層マルチキャストアドレスに基づいて決定されるリンク層マルチキャストアドレスもしくは受信した該リンク層マルチキャストアドレスを宛先とするリンク層フレームを受信するように設定することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記第１のパケット転送装置は、前記第２のパケット転送装置から前記無線端末宛のネットワーク層パケットを受信した場合、該ネットワーク層パケットを、該無線端末に対して割り当てた前記ネットワーク層マルチキャストアドレスに基づいて決定されるリンク層マルチキャストアドレスもしくは該無線端末に対して割り当てた前記リンク層マルチキャストアドレスを宛先とするリンク層フレームに収めて送信することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記無線端末は、前記第２の無線インタフェースからの受信に復帰する場合には、その旨を示すメッセージを前記第２の無線インタフェースを介して前記第２のパケット転送装置へ送信することを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
第１の無線基地局からの高速通信の受信のみに使用可能な第１の無線インタフェースおよび自端末の属するホームネットワーク内の第２の無線基地局との間での送受信に使用可能な第２の無線インタフェースを備えた無線移動端末と、前記無線移動端末がフォーリンネットワークにいる場合に該無線移動端末宛のパケットを代わりに受信してバックボーン網を介し該フォーリンネットワークのフォーリンエージェントへ転送するホームエージェントと、無線移動端末宛のパケットを、前記第１の無線インタフェースに対応する前記第１の無線基地局を介して前記無線移動端末へ転送するフォーリンエージェントとを含む通信システムであって、
前記無線移動端末は、前記フォーリンネットワークに移動した場合に、前記第２の無線インタフェースを介して前記ホームネットワークへ、登録要求および前記フォーリンエージェントに対するマルチキャストアドレス割当要求を同一または別々のメッセージで送信し、
前記フォーリンエージェントは、前記無線移動端末の第２の無線インタフェースから送信され、前記第２の無線基地局、前記ホームネットワークおよび前記バックボーン網を経由して転送されてきた前記マルチキャストアドレス割当要求を含むメッセージを受信すると、自装置と接続されている第１の無線基地局の無線エリアで現在使用されていないネットワーク層もしくはリンク層のマルチキャストアドレスを該無線移動端末に対して割り当て、割り当てたマルチキャストアドレスを、前記ホームエージェントから前記バックボーン網を介して転送されてきた前記登録要求に対する登録応答メッセージまたは該登録応答メッセージとは別のメッセージに含め、該メッセージを該無線移動端末の第１の無線インタフェースまたは第２の無線インタフェースが受信するように前記第１の無線基地局を介してまたは前記バックボーン網、前記ホームネットワークおよび前記第２の無線基地局を介して送信し、
前記無線移動端末は、前記第１の無線インタフェースまたは第２の無線インタフェースを介して、自端末に割り当てられた前記ネットワーク層もしくはリンク層のマルチキャストアドレスを含むメッセージを受信すると、該第１の無線インタフェースを、受信した該ネットワーク層マルチキャストアドレスに基づいて決定されるリンク層マルチキャストアドレスもしくは受信した当該リンク層マルチキャストアドレスを宛先とするリンク層フレームを受信するように設定し、
前記フォーリンエージェントは、前記ホームエージェントから前記バックボーン網を介して前記無線移動端末宛のネットワーク層パケットを受信した場合、該ネットワーク層パケットを、該無線移動端末に対して割り当てた前記ネットワーク層マルチキャストアドレスに基づいて決定されるリンク層マルチキャストアドレスもしくは該無線移動端末に対して割り当てた前記リンク層マルチキャストアドレスを宛先とするリンク層フレームに収めて前記第１の無線基地局を介して送信することを特徴とする通信システム。
【請求項５】
第１の無線基地局からの高速通信の受信のみに使用可能な第１の無線インタフェースおよび自端末の属するホームネットワーク内の第２の無線基地局との間での送受信に使用可能な第２の無線インタフェースを備えた無線移動端末と、前記無線移動端末がフォーリンネットワークにいる場合に該無線移動端末宛のパケットを代わりに受信してバックボーン網を介し該フォーリンネットワークのフォーリンエージェントへ転送するホームエージェントと、無線移動端末宛のパケットを、前記第１の無線インタフェースに対応する前記第１の無線基地局を介して前記無線移動端末へ転送するフォーリンエージェントとを含む通信システムであって、
前記無線移動端末は、前記フォーリンネットワークに移動した場合に、前記第２の無線インタフェースを介して前記ホームネットワークへ、登録要求および前記フォーリンエージェントに対する自端末の第１の無線インタフェースのリンク層アドレスに関する情報の通知を同一または別々のメッセージで送信し、
前記フォーリンエージェントは、前記無線移動端末の第２の無線インタフェースから送信され、前記第２の無線基地局、前記ホームネットワークおよび前記バックボーン網を経由して転送されてきた、前記無線移動端末の第１の無線インタフェースのリンク層アドレスに関する情報の通知を含むメッセージを受信すると、受信した該メッセージにより通知される該無線移動端末の第１の無線インタフェースのリンク層アドレスを記憶するとともに、前記ホームエージェントから前記バックボーン網を介して転送されてきた前記登録要求に対する登録応答メッセージを、該無線移動端末から通知された前記第１の無線インタフェースのリンク層アドレスを宛先とするリンク層フレームに収めて前記第１の無線基地局を介して送信し、
前記フォーリンエージェントは、前記ホームエージェントから前記バックボーン網を介して前記無線移動端末宛のネットワーク層パケットを受信した場合、該ネットワーク層パケットを、該無線移動端末から通知された前記第１の無線インタフェースのリンク層アドレスを宛先とするリンク層フレームに収めて前記第１の無線基地局を介して送信することを特徴とする通信システム。
【請求項６】
受信のみに使用可能な第１の無線インタフェースおよび送受信に使用可能な第２の無線インタフェースを備えた無線端末へ前記第１の無線インタフェースに対応する無線基地局を介したパケット転送を行うパケット転送装置であって、
自装置の対象となる無線基地局の無線エリア内に位置する前記無線端末の第２の無線インタフェースから送信されたマルチキャストアドレス割当要求を含むメッセージをバックボーン網を介して受信する受信手段と、
この受信手段により前記マルチキャストアドレス割当要求を含むメッセージを受信した場合に、前記無線端末に対して、前記無線基地局の無線エリアで現在使用されていないネットワーク層もしくはリンク層のマルチキャストアドレスを割り当てる割り当て手段と、
この割り当て手段により割り当てたマルチキャストアドレスを前記無線端末に通知する通知手段と、
前記無線端末宛のネットワーク層パケットを受信した場合に、該ネットワーク層パケットを、該無線端末に対して割り当てた前記ネットワーク層マルチキャストアドレスに基づいて決定されるリンク層マルチキャストアドレスもしくは該無線端末に対して割り当てた前記リンク層マルチキャストアドレスを宛先とするリンク層フレームに収めて、前記無線基地局経由で送信する送信手段とを備えたことを特徴とするパケット転送装置。
【請求項７】
受信のみに使用可能な第１の無線インタフェースおよび送受信に使用可能な第２の無線インタフェースを備えた無線端末であって、
自端末の前記第１の無線インタフェースに対応する無線基地局を介して自端末宛のパケットを転送する第１のパケット転送装置から、該自端末宛のパケットを該第１の無線インタフェースにより受信するのに先だって、該第１のパケット転送装置に対するマルチキャストアドレスの割り当ての要求を含むメッセージを、前記第２の無線インタフェースを介して所定のネットワークへ送信する手段と、
前記所定のネットワークを経由して転送された前記マルチキャストアドレスの割り当ての要求を含むメッセージを受信した前記第１のパケット転送装置が自端末に割り当てたネットワーク層もしくはリンク層のマルチキャストアドレスを含むメッセージを受信する手段と、
自端末の前記第１の無線インタフェースを、受信した前記ネットワーク層マルチキャストアドレスに基づいて決定されるリンク層マルチキャストアドレスもしくは受信した前記リンク層マルチキャストアドレスを宛先とするリンク層フレームを受信するように設定する手段とを備えたことを特徴とする無線端末。
【請求項８】
前記第２の無線インタフェースからの受信への復帰を要求する場合に、その旨を示すメッセージを、前記第２の無線インタフェースを介して、自端末宛のパケットを前記第１のパケット転送装置へ転送する第２のパケット転送装置へ送信する手段を更に備えたことを特徴とする請求項１０に記載の無線端末。
【請求項９】
受信のみに使用可能な第１の無線インタフェースおよび送受信に使用可能な第２の無線インタフェースを備えた無線端末と、前記無線端末宛のパケットを該無線端末が前記第１の無線インタフェースで受信できるように転送する第１のパケット転送装置と、該無線端末について定められた所定のネットワークに転送されてきた該無線端末宛のパケットを前記第１のパケット転送装置へ転送する第２のパケット転送装置とを含む通信システムにおけるパケット転送方法であって、
前記無線端末は、前記第１のパケット転送装置が転送する自端末宛のパケットを前記第１の無線インタフェースにより受信するのに先だって、前記第１のパケット転送装置に対するマルチキャストアドレスの割り当ての要求を含むメッセージを前記第２の無線インタフェースを介して前記所定のネットワークへ送信し、
前記第１のパケット転送装置は、前記無線端末の第２の無線インタフェースから送信され前記所定のネットワークを経由して転送されてきた前記メッセージを受信すると、前記無線端末との通信に関係する無線エリアで現在使用されていないネットワーク層もしくはリンク層のマルチキャストアドレスを該無線端末に対して割り当て、割り当てたマルチキャストアドレスを該無線端末の第１の無線インタフェースまたは第２の無線インタフェースが受信するように送信し、
前記無線端末は、前記第１の無線インタフェースまたは第２の無線インタフェースを介して、自端末に割り当てられた前記ネットワーク層もしくはリンク層のマルチキャストアドレスを受信すると、該第１の無線インタフェースを、受信した該ネットワーク層マルチキャストアドレスに基づいて決定されるリンク層マルチキャストアドレスもしくは受信した該リンク層マルチキャストアドレスを宛先とするリンク層フレームを受信するように設定し、
前記第１のパケット転送装置は、前記第２のパケット転送装置から前記無線端末宛のネットワーク層パケットを受信した場合、該ネットワーク層パケットを、該無線端末に対して割り当てた前記ネットワーク層マルチキャストアドレスに基づいて決定されるリンク層マルチキャストアドレスもしくは該無線端末に対して割り当てた前記リンク層マルチキャストアドレスを宛先とするリンク層フレームに収めて送信することを特徴とするパケット転送方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＰネットワークにおいて、通信相手端末と通信する際に、受信のみに使用可能な無線インタフェースと送受信に使用可能な無線インタフェースとを利用して、ネットワーク内を自由に移動しながら通信を継続する無線端末と、無線端末の移動をサポートするパケット中継装置及びそれらを含む無線通信システム並びにそのパケット転送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワーク上で、ネットワークをまたがる移動を行う端末に対する通信の移動透過性を保証する技術として、ＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｔａｓｋ  Ｆｏｒｃｅ）において、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ（ＲＦＣ２００２、“ＩＰ  Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｓｕｐｐｏｒｔ”）が提案されている。
【０００３】
以下、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰについて説明する。
【０００４】
図１２に、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰにおける典型的なネットワーク構成を示す。移動端末（ＭＮ：Ｍｏｂｉｌｅ  Ｎｏｄｅ）２０１１は、ネットワークを移動する端末であり、通信相手端末（ＣＮ：Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｔ  Ｎｏｄｅ）２０１０は、移動端末２０１１と通信を行う端末である。ホームネットワーク２０２１は、移動端末２０１１がホームと定めたネットワークで、移動端末２０１１の移動をサポートするホームエージェント（ＨＡ：Ｈｏｍｅ  Ａｇｅｎｔ）というパケット中継装置２０１２が存在する。フォーリンネットワーク（図１２では、２０２２，２０２３）は、ホームネットワーク２０２１以外の移動端末２０１１の移動先のネットワークで、フォーリンネットワークにおける移動端末２０１１の通信をサポートするフォーリンエージェント（ＦＡ：Ｆｏｒｅｉｇｎ  Ａｇｅｎｔ）というパケット中継装置（図１２では、２０１３，２０１４）が存在する。ただし、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰの仕様においては、フォーリンネットワーク２０２４のようにフォーリンエージェントが存在しない場合もある。なお、図中、２０２０はバックボーン網（ＩＰネットワーク）である。
【０００５】
ここでは、移動端末２０１１がフォーリンネットワーク２０２２に移動した場合を例にとって説明する（もちろん、移動端末２０１１が他のフォーリンネットワーク（例えば、２０２３）に移動した場合も同様である）。
【０００６】
通常、ＩＰネットワークにおいては、ノード識別子であるＩＰアドレスは位置識別子でもある。上記の例では、ホームネットワーク２０２１で移動端末２０１１に与えられたホームアドレス（Ｈｏｍｅ  ａｄｄｒｅｓｓ）がノード識別子であり、かつ位置識別子でもある。従って、通信相手端末２０１０は、移動端末２０１１に対してパケットを送付する際には、移動端末２０１１がホームアドレスに居るものと仮定してパケットを送付することになる。
【０００７】
さて、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰでは、異なるネットワークに移動した移動端末２０１１に対してパケットを配送するために、その物理的位置を示す第２のアドレス、すなわちケアオフアドレス（Ｃａｒｅ  ｏｆ  ａｄｄｒｅｓｓ）を定義している。ここで、ケアオブアドレスは、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰで定義されるパケット配送方法（トンネリング）により、本来ホームネットワーク２０２１で移動端末２０１１が受信するはずのパケットが転送される転送先の物理的位置に対応するアドレスである。
【０００８】
この物理的現在位置（ケアオブアドレス）に正しくパケットを配送するため、ホームエージェント２０１２は、移動端末２０１１の現在位置に関する情報を保持し、通信相手端末２０１０が移動端末２０１１のホームアドレス宛に送信したＩＰパケットを代理で受信し、それを移動端末２０１１の現在のフォーリンネットワーク２０２２上のケアオブアドレス宛にカプセル化して転送する。
【０００９】
ここで、フォーリンネットワーク２０２２上でフォーリンエージェント２０１３を介して通信を行う移動端末２０１１のケアオブアドレスは、そのフォーリンエージェント２０１３のアドレスとなる。
【００１０】
また、カプセル化とは、あるＩＰパケットをさらに別のＩＰパケットに包含して送信する手法である。すなわち、移動端末２０１１のホームアドレス宛に送信されたＩＰパケットは、ケアオブアドレスを宛先としたＩＰパケットにカプセル化されて送信され、それは移動端末２０１１が現在属するフォーリンネットワーク２０２２上のフォーリンエージェント２０１３に送信される。カプセル化されて送信されて来たＩＰパケットを受信したフォーリンエージェント２０１３は、カプセル化を解いて移動端末２０１１に転送する。この場合、移動端末２０１１に転送されたＩＰパケットの宛先アドレスは移動端末２０１１のホームアドレスとなっている。
【００１１】
このように、移動端末２０１１はフォーリンネットワーク２０２２上で通信相手端末２０１０と通信する場合に、ホームエージェント２０１２およびフォーリンエージェント２０１３のサポートを受けることによって、常にホームネットワーク２０２１にいるかのごとく通信することができる。
【００１２】
次に、移動端末がホームネットワークからフォーリンネットワークへ移動した際の、ホームエージェントおよびフォーリンエージェントに対する登録処理について説明する。
【００１３】
図１３に、移動端末２０１１がホームネットワーク２０２１からフォーリンネットワーク２０２２へ移動した場合の、移動の検出と登録処理のシーケンスを示す。
【００１４】
また、図１４にエージェントアドバータイズメントメッセージ（エージェント広告メッセージ）のフォーマットを、図１５に登録要求メッセージのフォーマットを、図１６に登録応答メッセージのフォーマットをそれぞれ示す。また、図１７に、登録要求（図１５）・登録応答（図１６）の拡張メッセージの共通フォーマット（図１５、図１６のＥｘｔｅｎｓｉｏｎｓの部分）を示す。
【００１５】
移動端末２０１１がホームネットワーク２０２１に位置する場合には通信相手端末２０１０とホームエージェント２０１２およびフォーリンエージェント２０１３を介さずに通信するが（Ｓ４０５０）、移動端末２０１１がホームネットワーク２０２１からフォーリンネットワーク２０２２へ移動した際には（Ｓ４００１）、移動端末２０１１がホームエージェント２０１２およびフォーリンエージェント２０１３のサポートを得るために、ホームエージェント２０１２およびフォーリンエージェント２０１３に対する登録処理が必要となる。
【００１６】
ここで、ホームエージェントおよび各フォーリンエージェントは、それぞれ、移動端末に対して現在位置を教え、サービスの提供の意思を伝えるために、エージェントアドバータイズメントメッセージを周期的にブロードキャスト（またはマルチキャスト）するようになっている。
【００１７】
ホームネットワーク２０２１からフォーリンネットワーク２０２２へ移動（Ｓ４００１）した移動端末２０１１は、受信したエージェントアドバタイズメントメッセージ（Ｓ４００２）により移動を検出すると（Ｓ４００３）、該メッセージに含まれる情報を利用してフォーリンエージェント２０１３に登録要求メッセージを送信する（Ｓ４００４）。
【００１８】
登録要求メッセージを受け取ったフォーリンエージェント２０１３は、登録要求メッセージに含まれる情報からホームエージェント２０１２のＩＰアドレスを知り、移動端末２０１１のホームネットワーク２０２１のホームエージェント２０１２に対して、登録要求メッセージを転送する（Ｓ４００５，Ｓ４００６）。
【００１９】
登録要求メッセージを受け取ったホームエージェント２０１２は、移動端末２０１１の登録処理を行い（Ｓ４００７）、その登録応答メッセージをフォーリンエージェント２０１３へ送信する（Ｓ４００８）。
【００２０】
登録応答メッセージを受け取ったフォーリンエージェント２０１３は、移動端末２０１１へ転送する（Ｓ４００９，Ｓ４０１０）。
【００２１】
移動端末２０１１は、登録応答メッセージを受け取ると、ルーティング設定を行う（Ｓ４０１１）。
【００２２】
以後、移動端末２０１１から通信相手端末２０１０への通信はホームエージェント２０１２およびフォーリンエージェント２０１３を介さずに行われ（Ｓ４０５１）、通信相手端末２０１０から移動端末２０１１への通信はホームエージェント２０１２およびフォーリンエージェント２０１３を介して行われる（Ｓ４０５２〜Ｓ４０５４）。
【００２３】
なお、例えばフォーリンネットワーク２０２２から別のフォーリンネットワーク（例えば、２０２３）へ移動した場合も、エージェントアドバータイズメントメッセージの受信をきっかけにして、新たなフォーリンネットワーク（例えば、２０２３）で上記の登録処理を行う。
【００２４】
一方、フォーリンネットワーク（例えば、２０２２）からホームネットワーク２０２１へ移動した移動端末２０１１は、受信したエージェントアドバタイズメントメッセージに含まれる情報を利用して、ホームエージェント２０１２に直接登録解除要求メッセージを送信する。そして、登録解除要求メッセージを受け取ったホームエージェント２０１１は、登録を解除する。
【００２５】
さて、ここで、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰが適用されたネットワークを無線システムに応用することを考える。一般に、（有線、無線を問わず）情報ダウンロードシステムを構築する場合、ネットワーク側（サーバ装置）からユーザ側（端末）への方向（ダウンリンク）の情報量が、逆方向のアップリンクに比べて大きいという特徴がある。また、既存の（狭帯域）広域網をそのまま利用して、新規の高速ダウンリンク網を低コストで導入するため、端末側は既存広域網側は双方向の無線インタフェースを持たせるが、新規高速ダウンリンク網側の無線インタフェースは受信専用とし、アップリンクを既存広域網を使うという構成が考えられる。この既存網と新規ダウンリンクとを組み合わせて非対称経路を構成する方式をハイブリッド方式と呼ぶ。このハイブリッド方式は、端末の送信消費電力をセーブできることから省電力化の面でも有効である。
【００２６】
ここで、図１２の移動端末２０１１が、受信のみに使用可能な（高速ダウンリンク網の）第１の無線インタフェース、および送受信に使用可能な（狭帯域広域網の）第２の無線インタフェースを持つハイブリッド方式の無線移動端末である場合を考える。
【００２７】
移動端末２０１１が第１の無線インタフェースが使用可能な無線エリアへ移動した、すなわちフォーリンネットワーク２０２２へ移動した場合、フォーリンネットワーク２０２２と移動端末２０１１との間では、片方向（フォーリンネットワーク２０２２→移動端末２０１１の方向）のパケット伝送しかできないものとする。また、移動端末２０１１が第１の無線基地局の無線エリア内に居る場合には、同時に第２の無線基地局の無線エリアにも居るものとする（図２参照）。
【００２８】
この場合、第１の無線インタフェースは、受信専用にしか使用できないため、移動端末２０１１はフォーリンネットワーク２０２２において登録要求メッセージを含んだリンク層フレームを直接フォーリンエージェント２０１３に送信することができないことになる。一方、フォーリンエージェント２０１３も移動端末２０１１の第１の無線インタフェースのリンク層アドレスを知る手段（例えばイーサネットでのＡＲＰに相当するアドレス解決手段）を利用することができないことになるため、移動端末２０１１宛のＩＰパケットを移動端末２０１１の第１の無線インタフェースのリンクアドレスを宛先としたリンク層フレームに収めて、送信することができないことになる。
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】
このように、受信のみに使用可能な無線インタフェースおよび送受信に使用可能な無線インタフェースを備えたハイブリッド方式の無線端末がＩＰネットワーク上をＭｏｂｉｌｅ−ＩＰを使って移動しようとした場合、フォーリンネットワークで使用可能な無線インタフェースが受信専用に限られてしまうと、通信が継続できなくなってしまうという問題点があった。
【００３０】
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、受信のみに使用可能な無線インタフェースおよび送受信に使用可能な無線インタフェースを備えたハイブリッド方式の無線端末が、受信のみに使用可能な無線インタフェースが使用可能な無線エリアにおいて該受信のみに使用可能な無線インタフェースを使用して通信を行うことができるようにする無線端末、該無線端末の移動をサポートするパケット中継装置及びそれらを含む無線通信システム並びにそのパケット転送方法を提供することを目的とする。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、受信のみに使用可能な第１の無線インタフェースおよび送受信に使用可能な第２の無線インタフェースを備えた無線端末と、前記無線端末宛のパケットを該無線端末が前記第１の無線インタフェースで受信できるように転送する第１のパケット転送装置と、該無線端末について定められた所定のネットワークに転送されてきた該無線端末宛のパケットを前記第１のパケット転送装置へ転送する第２のパケット転送装置とを含む通信システムであって、前記無線端末は、前記第１のパケット転送装置が転送する自端末宛のパケットを前記第１の無線インタフェースにより受信するのに先だって、前記第１のパケット転送装置に対するマルチキャストアドレスの割り当ての要求を含むメッセージを前記第２の無線インタフェースを介して前記所定のネットワークへ送信し、前記第１のパケット転送装置は、前記無線端末の第２の無線インタフェースから送信され前記所定のネットワークを経由して転送されてきた前記メッセージを受信すると、前記無線端末との通信に関係する無線エリアで現在使用されていないネットワーク層もしくはリンク層のマルチキャストアドレスを該無線端末に対して割り当て、割り当てたマルチキャストアドレスを該無線端末の第１の無線インタフェースまたは第２の無線インタフェースが受信するように送信し、前記無線端末は、前記第１の無線インタフェースまたは第２の無線インタフェースを介して、自端末に割り当てられた前記ネットワーク層もしくはリンク層のマルチキャストアドレスを受信すると、該第１の無線インタフェースを、受信した該ネットワーク層マルチキャストアドレスに基づいて決定されるリンク層マルチキャストアドレスもしくは受信した該リンク層マルチキャストアドレスを宛先とするリンク層フレームを受信するように設定することを特徴とする。
【００３２】
好ましくは、前記第１のパケット転送装置は、前記第２のパケット転送装置から前記無線端末宛のネットワーク層パケットを受信した場合、該ネットワーク層パケットを、該無線端末に対して割り当てた前記ネットワーク層マルチキャストアドレスに基づいて決定されるリンク層マルチキャストアドレスもしくは該無線端末に対して割り当てた前記リンク層マルチキャストアドレスを宛先とするリンク層フレームに収めて送信するようにしてもよい。
【００３５】
好ましくは、前記無線端末は、前記第２の無線インタフェースからの受信に復帰する場合には、その旨を示すメッセージを前記第２の無線インタフェースを介して前記第２のパケット転送装置へ送信するようにしてもよい。
【００３６】
本発明は、第１の無線基地局からの高速通信の受信のみに使用可能な第１の無線インタフェースおよび自端末の属するホームネットワーク内の第２の無線基地局との間での送受信に使用可能な第２の無線インタフェースを備えた無線移動端末と、前記無線移動端末がフォーリンネットワークにいる場合に該無線移動端末宛のパケットを代わりに受信してバックボーン網を介し該フォーリンネットワークのフォーリンエージェントへ転送するホームエージェントと、無線移動端末宛のパケットを、前記第１の無線インタフェースに対応する前記第１の無線基地局を介して前記無線移動端末へ転送するフォーリンエージェントとを含む通信システムであって、前記無線移動端末は、前記フォーリンネットワークに移動した場合に、前記第２の無線インタフェースを介して前記ホームネットワークへ、登録要求および前記フォーリンエージェントに対するマルチキャストアドレス割当要求を同一または別々のメッセージで送信し、前記フォーリンエージェントは、前記無線移動端末の第２の無線インタフェースから送信され、前記第２の無線基地局、前記ホームネットワークおよび前記バックボーン網を経由して転送されてきた前記マルチキャストアドレス割当要求を含むメッセージを受信すると、自装置と接続されている第１の無線基地局の無線エリアで現在使用されていないネットワーク層もしくはリンク層のマルチキャストアドレスを該無線移動端末に対して割り当て、割り当てたマルチキャストアドレスを、前記ホームエージェントから前記バックボーン網を介して転送されてきた前記登録要求に対する登録応答メッセージまたは該登録応答メッセージとは別のメッセージに含め、該メッセージを該無線移動端末の第１の無線インタフェースまたは第２の無線インタフェースが受信するように前記第１の無線基地局を介してまたは前記バックボーン網、前記ホームネットワークおよび前記第２の無線基地局を介して送信し、前記無線移動端末は、前記第１の無線インタフェースまたは第２の無線インタフェースを介して、自端末に割り当てられた前記ネットワーク層もしくはリンク層のマルチキャストアドレスを含むメッセージを受信すると、該第１の無線インタフェースを、受信した該ネットワーク層マルチキャストアドレスに基づいて決定されるリンク層マルチキャストアドレスもしくは受信した当該リンク層マルチキャストアドレスを宛先とするリンク層フレームを受信するように設定し、前記フォーリンエージェントは、前記ホームエージェントから前記バックボーン網を介して前記無線移動端末宛のネットワーク層パケットを受信した場合、該ネットワーク層パケットを、該無線移動端末に対して割り当てた前記ネットワーク層マルチキャストアドレスに基づいて決定されるリンク層マルチキャストアドレスもしくは該無線移動端末に対して割り当てた前記リンク層マルチキャストアドレスを宛先とするリンク層フレームに収めて前記第１の無線基地局を介して送信することを特徴とする。
【００３７】
本発明は、第１の無線基地局からの高速通信の受信のみに使用可能な第１の無線インタフェースおよび自端末の属するホームネットワーク内の第２の無線基地局との間での送受信に使用可能な第２の無線インタフェースを備えた無線移動端末と、前記無線移動端末がフォーリンネットワークにいる場合に該無線移動端末宛のパケットを代わりに受信してバックボーン網を介し該フォーリンネットワークのフォーリンエージェントへ転送するホームエージェントと、無線移動端末宛のパケットを、前記第１の無線インタフェースに対応する前記第１の無線基地局を介して前記無線移動端末へ転送するフォーリンエージェントとを含む通信システムであって、前記無線移動端末は、前記フォーリンネットワークに移動した場合に、前記第２の無線インタフェースを介して前記ホームネットワークへ、登録要求および前記フォーリンエージェントに対する自端末の第１の無線インタフェースのリンク層アドレスに関する情報の通知を同一または別々のメッセージで送信し、前記フォーリンエージェントは、前記無線移動端末の第２の無線インタフェースから送信され、前記第２の無線基地局、前記ホームネットワークおよび前記バックボーン網を経由して転送されてきた、前記無線移動端末の第１の無線インタフェースのリンク層アドレスに関する情報の通知を含むメッセージを受信すると、受信した該メッセージにより通知される該無線移動端末の第１の無線インタフェースのリンク層アドレスを記憶するとともに、前記ホームエージェントから前記バックボーン網を介して転送されてきた前記登録要求に対する登録応答メッセージを、該無線移動端末から通知された前記第１の無線インタフェースのリンク層アドレスを宛先とするリンク層フレームに収めて前記第１の無線基地局を介して送信し、前記フォーリンエージェントは、前記ホームエージェントから前記バックボーン網を介して前記無線移動端末宛のネットワーク層パケットを受信した場合、該ネットワーク層パケットを、該無線移動端末から通知された前記第１の無線インタフェースのリンク層アドレスを宛先とするリンク層フレームに収めて前記第１の無線基地局を介して送信することを特徴とする。
【００３８】
本発明は、受信のみに使用可能な第１の無線インタフェースおよび送受信に使用可能な第２の無線インタフェースを備えた無線端末へ前記第１の無線インタフェースに対応する無線基地局を介したパケット転送を行うパケット転送装置であって、自装置の対象となる無線基地局の無線エリア内に位置する前記無線端末の第２の無線インタフェースから送信されたマルチキャストアドレス割当要求を含むメッセージをバックボーン網を介して受信する受信手段と、この受信手段により前記マルチキャストアドレス割当要求を含むメッセージを受信した場合に、前記無線端末に対して、前記無線基地局の無線エリアで現在使用されていないネットワーク層もしくはリンク層のマルチキャストアドレスを割り当てる割り当て手段と、この割り当て手段により割り当てたマルチキャストアドレスを前記無線端末に通知する通知手段と、前記無線端末宛のネットワーク層パケットを受信した場合に、該ネットワーク層パケットを、該無線端末に対して割り当てた前記ネットワーク層マルチキャストアドレスに基づいて決定されるリンク層マルチキャストアドレスもしくは該無線端末に対して割り当てた前記リンク層マルチキャストアドレスを宛先とするリンク層フレームに収めて、前記無線基地局経由で送信する送信手段とを備えたことを特徴とする。
【００４０】
本発明は、受信のみに使用可能な第１の無線インタフェースおよび送受信に使用可能な第２の無線インタフェースを備えた無線端末であって、自端末の前記第１の無線インタフェースに対応する無線基地局を介して自端末宛のパケットを転送する第１のパケット転送装置から、該自端末宛のパケットを該第１の無線インタフェースにより受信するのに先だって、該第１のパケット転送装置に対するマルチキャストアドレスの割り当ての要求を含むメッセージを、前記第２の無線インタフェースを介して所定のネットワークへ送信する手段と、前記所定のネットワークを経由して転送された前記マルチキャストアドレスの割り当ての要求を含むメッセージを受信した前記第１のパケット転送装置が自端末に割り当てたネットワーク層もしくはリンク層のマルチキャストアドレスを含むメッセージを受信する手段と、自端末の前記第１の無線インタフェースを、受信した前記ネットワーク層マルチキャストアドレスに基づいて決定されるリンク層マルチキャストアドレスもしくは受信した前記リンク層マルチキャストアドレスを宛先とするリンク層フレームを受信するように設定する手段とを備えたことを特徴とする。
【００４２】
好ましくは、前記第２の無線インタフェースからの受信への復帰を要求する場合に、その旨を示すメッセージを、前記第２の無線インタフェースを介して、自端末宛のパケットを前記第１のパケット転送装置へ転送する第２のパケット転送装置へ送信する手段を更に備えるようにしてもよい。
【００４３】
本発明は、受信のみに使用可能な第１の無線インタフェースおよび送受信に使用可能な第２の無線インタフェースを備えた無線端末と、前記無線端末宛のパケットを該無線端末が前記第１の無線インタフェースで受信できるように転送する第１のパケット転送装置と、該無線端末について定められた所定のネットワークに転送されてきた該無線端末宛のパケットを前記第１のパケット転送装置へ転送する第２のパケット転送装置とを含む通信システムにおけるパケット転送方法であって、前記無線端末は、前記第１のパケット転送装置が転送する自端末宛のパケットを前記第１の無線インタフェースにより受信するのに先だって、前記第１のパケット転送装置に対するマルチキャストアドレスの割り当ての要求を含むメッセージを前記第２の無線インタフェースを介して前記所定のネットワークへ送信し、前記第１のパケット転送装置は、前記無線端末の第２の無線インタフェースから送信され前記所定のネットワークを経由して転送されてきた前記メッセージを受信すると、前記無線端末との通信に関係する無線エリアで現在使用されていないネットワーク層もしくはリンク層のマルチキャストアドレスを該無線端末に対して割り当て、割り当てたマルチキャストアドレスを該無線端末の第１の無線インタフェースまたは第２の無線インタフェースが受信するように送信し、前記無線端末は、前記第１の無線インタフェースまたは第２の無線インタフェースを介して、自端末に割り当てられた前記ネットワーク層もしくはリンク層のマルチキャストアドレスを受信すると、該第１の無線インタフェースを、受信した該ネットワーク層マルチキャストアドレスに基づいて決定されるリンク層マルチキャストアドレスもしくは受信した該リンク層マルチキャストアドレスを宛先とするリンク層フレームを受信するように設定し、前記第１のパケット転送装置は、前記第２のパケット転送装置から前記無線端末宛のネットワーク層パケットを受信した場合、該ネットワーク層パケットを、該無線端末に対して割り当てた前記ネットワーク層マルチキャストアドレスに基づいて決定されるリンク層マルチキャストアドレスもしくは該無線端末に対して割り当てた前記リンク層マルチキャストアドレスを宛先とするリンク層フレームに収めて送信することを特徴とする。
【００４５】
なお、装置やシステムに係る本発明は方法に係る発明としても成立し、方法に係る本発明は装置やシステムに係る発明としても成立する。また、システムに係る本発明は無線端末に係る発明やパケット転送装置に係る発明やエージェント装置に係る発明としても成立する。また、各発明に係るサブクレームは他の発明に係るサブクレームとしても成立する。
【００４６】
また、装置または方法に係る本発明は、コンピュータに当該発明に相当する手順を実行させるための（あるいはコンピュータを当該発明に相当する手段として機能させるための、あるいはコンピュータに当該発明に相当する機能を実現させるための）プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体としても成立する。
【００４７】
本発明によれば、受信のみに使用可能な無線インタフェースと送受信に使用可能な無線インタフェースとを備えたハイブリッド方式対応の無線端末についての、受信のみに使用可能な無線インタフェースのリンク層アドレスのアドレス解決（およびフォーリンネットワークでのフォーリンエージェントに対する登録処理）を、送受信に使用可能な無線インタフェースを経由して行うことにより、（フォーリンネットワークでにおいて）受信のみに使用可能な無線インタフェースを使用した通信を行うことができるようになる。これは、一般に（有線、無線を問わず）情報ダウンロードシステムを構築する場合、ネットワーク（サーバ）からユーザ（端末）方向（ダウンリンク）の情報量が逆のアップリンクに比べて大きいという特徴があるためである。
また、本発明によれば、高速な無線デバイスは低速な無線デバイスと比較して相対的に高コストで、電力消費が大きく、かつ大型化する傾向があるが、本発明のようにデータの受信には受信専用の高速な無線デバイスを、データの送信には低速な無線デバイスを使用することによって、データの受信が主である無線端末の無線デバイスを低コスト、省電力、小型化することができる。さらに、既存の広域網通信システムを上りリンクに使用することで、より低コストな投資により、容易に高速ダウンロードシステムを実現、運用できる。
【００４８】
また、本発明をＭｏｂｉｌｅ−ＩＰに適用した場合、例えば、次のようにすることができる。
【００４９】
無線端末は、例えば受信のみに使用可能な無線インタフェースが使用可能な無線基地局の無線エリアに入ると、その無線エリアにおいてエージェントアドバータイズメントメッセージを送信しているフォーリンエージェントに対してＭｏｂｉｌｅ−ＩＰの登録要求メッセージを送信する。ただし、無線端末が持つ受信のみに使用可能な無線インタフェースからは登録要求メッセージを送信できないため、もう一方の送信可能な無線インタフェースを経由して、登録要求メッセージを送信する。その際、無線端末の受信のみに使用可能な無線インタフェースのリンク層アドレスに関する情報（またはマルチキャストアドレス割り当て要求）は、登録要求メッセージに付加して送信するようにしてもよい。
【００５０】
無線端末の受信のみに使用可能な無線インタフェースのリンク層アドレス等を登録要求メッセージに付加する方法を用いるとすると、登録要求メッセージを受け取ったフォーリンエージェントは、付加された無線端末のリンク層アドレスの情報から無線端末の無線インタフェースのリンク層アドレスを知るとともに、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰの仕様に従って無線端末のホームエージェントに登録要求メッセージの転送を行う。その際、無線端末の受信のみに使用可能な無線インタフェースのリンク層アドレスに関する情報等は削除して、登録要求メッセージを転送する。
【００５１】
また、ホームエージェントからの登録結果を受信したフォーリンエージェントは、無線端末の持つ受信のみに使用可能な無線インタフェースのリンク層アドレスを宛先として、前記無線基地局を介して登録応答メッセージを無線端末へ通知する。なお、マルチキャストアドレス割り当てを行う場合には、割り当てたマルチキャストアドレスを登録応答メッセージに付加してリンク層ブロードキャストを宛先とするリンク層フレームに挿入して送信するようにしてもよい。
【００５２】
無線端末が通信相手端末に対してパケットを送信する場合、送信するパケットの送信元ネットワーク層アドレスには、無線端末のホームアドレスを設定して送信する。通信相手端末は、無線端末のホームアドレス宛にデータを送信するが、ホームエージェントがそれを代わりに受け取り、フォーリンエージェントへ転送する。転送されてきたパケットを受信したフォーリンエージェントは、それを無線端末の持つ受信のみに使用可能な無線インタフェースのリンク層アドレス（通知されたアドレスまたは割り当てたアドレスから解決されるアドレス）を宛先としたリンク層フレームにパケットを収めて、前記基地局を介してパケットを送信する。
【００５３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら発明の実施の形態を説明する。
【００５４】
（第１の実施形態）
本実施形態は、ハイブリッド方式の無線端末への下り方向に使用する無線方式のＭＡＣ／リンク層プロトコルに従うユニキャストデータ通信が、受信側から送信側への確認応答（Ａｃｋ）を必要とし、かつマルチキャストデータ送信にはＡｃｋを必要としない場合、例えば下り方向の無線方式としてＩＥＥＥ８０２．１１に従うものを採用した場合などに、適用できる（なお、ユニキャストデータ通信がＡｃｋを必要としない場合も適用可能である）。
【００５５】
図１に、本実施形態に係るハイブリッド無線移動通信システムのネットワーク構成例を示す。
【００５６】
図１に示すように、本ネットワークは、ホームエージェント（ＨＡ）４００、移動通信網７０３および第２の無線基地局（ＣＳ）５００を含むホームネットワーク１０、フォーリンエージェント（ＦＡ）１００、ローカルエリア網７０２および第１の無線基地局２００（ＡＰ）を含むフォーリンネットワーク２０，３０、バックボーン網７０１から構成される。なお、図１ではフォーリンネットワークを２つ示してあるが、フォーリンネットワークの数は特にこれに限定されない。
【００５７】
無線端末（無線移動端末）（ＭＮ）３００は、ネットワークを移動する端末である。通信相手端末（ＣＮ）６００は、無線移動端末３００と通信を行う端末である。図１では、無線移動端末３００を１つのみ示してあるが、無線移動端末３００は複数存在し得る。
【００５８】
無線移動端末３００は、第１の無線基地局２００と通信するための第１の無線インタフェース３０１、第２の無線基地局５００と通信するための第２の無線インタフェース３０２、およびＭｏｂｉｌｅ−ＩＰやＰＰＰ（Ｐｏｉｎｔ  ｔｏ  Ｐｏｉｎｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ、ＲＦＣ１６６１）などの制御を行う移動ノード制御機能３０３を持つ。ここで、第１の無線インタフェース３０１は受信機能しか持たなくてもよい。第２の無線インタフェース３０２は送受信機能を持つものとする。
【００５９】
なお、本実施形態は、無線移動端末３００が第１の無線インタフェース３０１によっては第１の無線基地局２００へメッセージを送信できない場合を想定したものであり、（１）第１の無線基地局２００は送信のみ可能で、無線移動端末３００の第１の無線インタフェース３０１は受信のみ可能な場合、（２）第１の無線基地局２００は送受信可能で、無線移動端末３００の第１の無線インタフェース３０１は受信のみ可能な場合（この場合、無線移動端末３１０のように第１の無線基地局２００との双方向無線通信機能を持つ端末が併存し得る）、（３）第１の無線基地局２００は送信のみ可能で、無線移動端末３００の第１の無線インタフェース３０１は送受信可能な場合のいずれも可能である。
この点は、第２の実施形態についても同様である。
【００６０】
また、図２に示すように、第１の無線基地局の無線エリア８０１は、第２の無線基地局の無線エリア８０２に包含されるものとする。すなわち、無線移動端末３００は、第１の無線基地局２００と通信可能な状態にある場合には、同時に、第２の無線基地局５００とも通信可能な状態にあるものとする。
なお、図２は１つの無線エリア８０１と１つの無線エリア８０２との関係を説明するためのもので、全体的なエリアに渡る実際の関係としては種々の場合があり得る。例えば、１つの第２の無線基地局の無線エリア８０２には、同一のフォーリンネットワークに属する第１の無線基地局の無線エリア８０１のみ含まれる場合と、異なるフォーリンネットワークに属する第１の無線基地局の無線エリア８０１が混在する場合とがあり得る。また、例えば、同一のフォーリンネットワークに属する複数の第１の無線基地局の無線エリア８０１が１つの第２の無線基地局の無線エリア８０２によって包含される場合と、複数の第２の無線基地局の無線エリア８０２によって包含される場合とがあり得る。
これらの点は、第２の実施形態についても同様である。
【００６１】
フォーリンエージェント１００は、第１のインタフェース１０１によってバックボーン網７０１と接続され、第２のインタフェース１０５によってローカルエリア網７０２と接続され、ローカルエリア網７０２を介して１つ以上の第１の無線基地局２００と接続される。また、フォーリンエージェント１００は、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰのフォーリンエージェント機能１０２、ＩＰのルーティング機能１０３、およびローカルエリア網７０２ないしは第１の基地局の無線エリア８０１で使用されているマルチキャストアドレスの使用状況を管理するマルチキャスト管理機能１０４を持つ。
【００６２】
また、図１に示すようにフォーリンエージェント１００が持つ、バックボーン網７０１とフォーリンネットワーク２０との間のＩＰ的なパケットルーティングを行うためのルーティング機能１０３、およびローカルエリア網７０２と接続するための第２のインタフェース１０５に相当する機能は、それぞれ、ルータおよび無線・有線ブリッジ（リピータ）として、別装置で実現してもよい。
【００６３】
ホームエージェント４００は、第１のインタフェース４０１によってバックボーン網７０１と接続され、第２のインタフェース４０５によって移動通信網７０３と接続され、移動通信網７０３を介して第２の無線基地局５００と接続される。また、ホームエージェント４００は、ＩＰネットワーク上での無線移動端末３００の位置管理と無線移動端末３００のホームアドレス宛のパケットのその移動先への転送などを行うＭｏｂｉｌｅ−ＩＰのホームエージェント機能４０２、ＩＰのルーティング機能４０３、およびアクセスサーバ機能４０４を持つ。なお、ここでは、アクセスサーバ機能４０４をホームエージェント４００の一部として構成しているが、もちろんそれを別の装置で実現してもよい。
【００６４】
また、図１に示すようにホームエージェント４００が持つ、バックボーン網７０１とホームネットワーク１０との間のＩＰ的なパケットルーティングを行うためのルーティング機能４０３、および移動通信網７０３を介したＰＰＰによるＩＰ接続を行うための第２のインタフェース４０５およびアクセスサーバ機能４０４に相当する機能は、それぞれ、ルータおよびアクセスサーバとして、別装置で実現してもよい。
【００６５】
第１の無線基地局２００および無線移動端末３００の第１の無線インタフェース３０１は、例えばＩＥＥＥ８０２．１１に規定されるような無線ＬＡＮであるとする。
【００６６】
第２の無線基地局５００および無線移動端末３００の第２の無線インタフェース３０２および移動通信網７０３は、例えばＰＨＳや携帯電話をデータ通信に使用した場合のものとする。つまり、無線移動端末３００が移動して、収容される第２の無線基地局５００が変わる場合の移動制御は、移動通信網７０３内の機能で行われる。つまり、無線移動端末３００がいずれかの第２の無線基地局の無線エリア８０２にいる間は、無線移動端末３００の第２の無線インタフェース３０２は、ホームエージェント４００の第２のインタフェース４０５と接続性を持つ。
【００６７】
以下、本実施形態の処理シーケンスについて説明する。
【００６８】
図３に、移動端末３００がフォーリンネットワーク２０へ移動した場合の登録シーケンスの一例を示す。
【００６９】
最初に、無線移動端末３００は、第２の無線基地局５００を経由して、ホームエージェント４００との間にＰＰＰによるＩＰ接続を確立する（Ｓ１００１〜Ｓ１００３）。このとき、無線移動端末３００の移動ノード制御機能３０３とホームエージェント４００のアクセスサーバ機能４０４との間で、ＰＰＰに関する各種パラメータのネゴシエーションや、無線移動端末３００の認証などが行われるが、その手順の詳細についてはここでは省略する。つまり、ＰＰＰ接続のネゴシエーション（Ｓ１００２）には、複数のメッセージ交換を含んでよい。
【００７０】
ＰＰＰ接続のネゴシエーションが完了すると、無線移動端末３００は、バックボーン網７０１とＩＰ的な接続性を持ち、バックボーン網にＩＰ的に接続されている任意の装置（図１では、通信相手端末６００）と通信が行える状態になる。このときに無線移動端末３００に割り当てられるＩＰアドレスを、無線移動端末３００の「ホームアドレス」とする。この段階での無線移動端末３００と通信相手端末６００間の通信（Ｓ１０５０）は、上り方向（無線移動端末３００から送信する方向）の通信、下り方向（無線移動端末３００が受信する方向）の通信ともに、移動通信網７０３および第２の無線基地局５００経由で行われる。
【００７１】
次に、無線移動端末３００が第１の無線基地局２００の無線エリア８０１に移動したときに、下り方向の通信を第１の無線基地局２００経由で行えるようにする。上り方向の通信は第２の無線基地局５００を経由したままの状態を保つ。本実施形態では、これを実現するためにＭｏｂｉｌｅ−ＩＰを利用する。
【００７２】
フォーリンエージェント１００のフォーリンエージェント機能１０２は、ローカルエリア網７０２に定期的に、エージェントアドバタイズメントメッセージ（図１４参照）をブロードキャスト（またはマルチキャスト）する（Ｓ１００４）。このメッセージは、第１の無線基地局２００を経由して、第１の無線基地局の無線エリア８０１に存在する無線移動端末３００にも送信される。
【００７３】
無線移動端末３００の移動ノード制御機能３０３は、エージェントアドバタイズメントメッセージを受信し、自端末が第１の無線基地局の無線エリア８０１に対応するフォーリンネットワーク２０に移動したことを検出すると（Ｓ１００５）、フォーリンエージェント１００を宛先とする登録要求メッセージ（図１５参照）を第２の無線インタフェース３０２によって送信する（Ｓ１００６）。
【００７４】
なお、ここでは、フォーリンエージェント１００のアドレスが、移動端末３００の「ケアオブアドレス」となる。
【００７５】
ここで、登録要求メッセージには、フォーリンエージェント１００に対してマルチキャストアドレスの割り当てを要求するための、図４に示すようなマルチキャストアドレス要求拡張を含んでもよい。図４は、図１７に示したＭｏｂｉｌｅ−ＩＰの登録要求の登録拡張に従うものとする。また、図４のフォーマットにおけるタイプ（ｔｙｐｅ）フィールドには、マルチキャストアドレス要求拡張を示す値を設定する。また、無線移動端末３００がフォーリンエージェント１００にマルチキャストアドレスを要求する手法は上記の方法に限定されない。例えば、登録要求とは別のメッセージでマルチキャストの割り当てを要求してもよい。なお、ここでは、登録要求メッセージに拡張を含んでマルチキャストアドレス要求する場合を例にとって説明する。
【００７６】
さて、この登録要求メッセージは、第２の無線基地局５００、移動通信網７０３、ホームエージェント４００、バックボーン網７０１を経て、フォーリンエージェント１００によって受信される。なお、この場合、ホームエージェント４００では、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰのホームエージェント機能４０２は起動されず、登録要求メッセージは、単なるＩＰパケットとしてルーティング機能４０３によってルーティングされる（Ｓ１０８０）。
【００７７】
フォーリンエージェント１００のフォーリンエージェント機能１０２は、無線移動端末３００から送信された登録要求メッセージに含まれるマルチキャストアドレス要求拡張を検出すると、無線移動端末３００にマルチキャストアドレスを割り当てるべきであることを認識し、マルチキャスト管理機能１０４によって、その時点でローカルエリア網７０２において使用されていないマルチキャストアドレスを割り当てる（Ｓ１００７）。
【００７８】
このマルチキャストアドレスは、例えば、ＩＥＥＥ８０２で規定されるＭＡＣのアドレスである。ただし、図５に示すように、このＩＥＥＥ８０２のマルチキャストアドレス（図５（ａ））はＩＰマルチキャストアドレス（図５（ｂ））の下位２３ビットをコピーしたものであり、ＩＰマルチキャストアドレスからＩＥＥＥ８０２のマルチキャストアドレスを一意に決められるため、無線移動端末３００に割り当てるアドレスはＩＰマルチキャストアドレスでもよい。また、本実施形態では、ＩＥＥＥ８０２のマルチキャストアドレスを、無線移動端末３００のＩＰユニキャストアドレスに対応付けて管理する点に特徴がある。
【００７９】
さらに、フォーリンエージェント１００のマルチキャスト管理機能１０４は、ローカルエリア網７０２に接続される他の端末が、無線移動端末３００に割り当てられたマルチキャストアドレスを使用しないように、ローカルエリア網７０２においてそのマルチキャストアドレスが使用中であることを通知するか、または他の端末がそのマルチキャストアドレスを使用しはじめた場合には、再度その時点で使用されていないマルチキャストアドレスを無線移動端末３００に割り当てて、通知する処理を行う。
【００８０】
また、フォーリンエージェント１００のフォーリンエージェント機能１０２またはマルチキャスト管理機能１０３は、割り当てられたマルチキャストアドレスを無線移動端末３００に通知する。この通知は、フォーリンエージェント１００がホームエージェント４００からの登録応答メッセージ（図１６参照）を無線移動端末３００に中継する際に、図６に示すようにマルチキャストアドレス通知拡張を付加することによって、行うことができる。図６は、図１７に示したＭｏｂｉｌｅ−ＩＰの登録応答の登録拡張に従うものとする。ただし、図６のフォーマットにおけるタイプフィールドは、マルチキャストアドレス通知拡張を示す値を設定する。
なお、マルチキャストアドレスの通知方法はこれに限らない。例えば、他のメッセージによって、割り当てたマルチキャストアドレスの情報を無線移動端末３００に通知してもよい。
また、割り当てたマルチキャストアドレスの情報を通知する方法としては、フォーリンエージェント１００からローカルエリア網７０２および第１の無線基地局２００を経由して直接通知する方法を示したが、バックボーン網７０１とホームネットワーク１０に属する移動通信網７０３と第２の無線基地局５００とを経由して通知する方法を用いてもよい。
【００８１】
また、フォーリンエージェント１００のマルチキャスト管理機能１０３が、ローカルエリア網７０２で他の端末が同一のマルチキャストアドレスを使用しはじめたことを検出した場合、新たに使用可能なマルチキャストアドレスを割り当て、無線移動端末３００に通知してもよい。
【００８２】
さて、フォーリンエージェント１００のフォーリンエージェント機能１０２は、無線移動端末３００から送信された登録要求メッセージを受信すると、これをホームエージェント４００に中継するための処理を行う。ここで、登録要求メッセージにマルチキャストアドレス要求拡張が含まれていれば、登録要求メッセージからそれを削除する、などの登録要求メッセージを中継するために必要な処理を行う（Ｓ１００７）。また、上記のように割り当てた無線移動端末３００のマルチキャストアドレス、ホームアドレス、ホームネットワークのホームエージェントのアドレス、有効期限などを記憶しておく。さらに、登録要求メッセージをホームエージェント４００に中継する（Ｓ１００８）。
【００８３】
ホームエージェント４００のホームエージェント機能４０２は、登録要求メッセージを受信すると、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰの仕様に従った処理を行う（Ｓ１００９）。登録要求メッセージが妥当であれば、必要な情報を無線移動端末３００に対応するモビリティバインディングリストに登録し、ホームエージェント機能４０２は、フォーリンエージェント１００に対して、登録応答メッセージ（図１６参照）を返す（Ｓ１０１０）。
以後、ホームエージェント４００のホームエージェント機能４０２は、無線移動端末３００のホームアドレス宛のパケットを受信すると、それを無線移動端末３００のケアオブアドレス宛、つまりフォーリンエージェント１００宛の別のＩＰパケット内にカプセル化して転送する。
【００８４】
次に、フォーリンエージェント１００のフォーリンエージェント機能１０２は、登録応答メッセージを受信すると、登録応答メッセージを中継するために必要な処理を行い（Ｓ１０１１）、登録応答メッセージを無線移動端末３００に中継する（Ｓ１０１２）。
以後、フォーリンエージェント１００のフォーリンエージェント機能１０２は、無線移動端末３００のホームアドレス宛のパケットをカプセル化した、自身のアオブアドレス宛のパケットを受信すると、該パケットをデカプセル化し、先に割り当てたマルチキャストアドレス宛のリンク層フレームに収め、これを無線移動端末３００へ転送する。
【００８５】
なお、ここでは、第１の無線基地局２００が、ローカルエリア網７０２と第１の無線基地局の無線エリア８０１を中継する一種のブリッジとして機能するものとする。ローカルエリア網７０２と第１の無線基地局の無線エリア８０１でのフレーム形式は異なる可能性があるが、第１の無線基地局の無線エリア８０１における無線移動端末３００宛のＩＰパケットを収めるフレームの宛先は、先に割り当てられたマルチキャストアドレスのままである。ローカルエリア網７０２に複数の第１の無線基地局２００がある場合、無線移動端末３００をその時点で収容している以外の第１の無線基地局２００が、このマルチキャストフレームを中継することは、無線帯域の無駄になる。このような場合、例えば、フォーリンエージェント１００のマルチキャスト管理機能１０４が、無線移動端末３００をその時点で収容している以外の第１の無線基地局２００がそのマルチキャストフレームを中継しないように指示してもよい。
【００８６】
また、登録応答メッセージを無線移動端末３００に中継するに際して、フォーリンエージェント１００のフォーリンエージェント機能１０２は、登録応答メッセージに前述のようにマルチキャストアドレス通知拡張を付加し（図６参照）、これをローカルエリア網７０２においてブロードキャストする（Ｓ１０１２）。
【００８７】
この登録応答メッセージは、第１の無線基地局２００を経由して、第１の無線基地局の無線エリア８０１に存在する無線移動端末３００に送信される。なお、信頼性を増すために、この登録応答メッセージを複数回送信する、およびまたは登録応答メッセージに対する確認応答メッセージを無線移動端末３００から第２の無線基地局５００経由でフォーリンエージェント１００に送信することによって、正しくマルチキャストアドレスが通知されたことを確認してもよい。
【００８８】
無線移動端末３００の移動ノード制御機能３０３は、ブロードキャストされた登録応答メッセージを受信すると、例えば該メッセージに含まれるホームアドレスを参照するなどして、自端末宛のメッセージであることを認識し、さらに例えば該メッセージに含まれるコード（Ｃｏｄｅ）を参照することによって、自端末が発した登録要求が受け入れられたことを認識する。そして、該メッセージに含まれる通知拡張から自端末に割り当てられたマルチキャストアドレスを得て、第１の無線インタフェース３０１が該マルチキャストアドレス宛のフレームを受信するように設定を行う（Ｓ１０１３）。また、ホームアドレス宛のパケットを第１の無線インタフェース３０１から受信し、自端末宛以外のパケットを第２の無線インタフェース３０２によって送信するようにルーティングの設定を行う（Ｓ１０１３）。
【００８９】
この段階で、無線移動端末３００から通信相手端末６００の方向への通信（Ｓ１０５１）は、第２の無線基地局５００を経由するままであるが、通信相手端末６００から無線移動端末３００の方向への通信（Ｓ１０５２）は、第１の無線基地局２００を経由するように経路が変更される。すなわち、後者の場合、通信相手端末６００から送信されたＩＰパケットは、途中、ホームエージェント４００のホームエージェント機能４０２でフォーリンエージェント１００に対応するケアオブアドレス宛のＩＰパケットにカプセル化（Ｓ１０５３）されて転送され、フォーリンエージェント１００のフォーリンエージェント機能１０２でデカプセル化（Ｓ１０５４）によって取り出され、さらに上述のようにして割り当てられたマルチキャストアドレス宛のリンク層フレームによって無線移動端末３００に送り届けられる（Ｓ１０５５）。
【００９０】
無線移動端末３００が移動することによって、すべての第１の無線基地局の無線エリア８０１を離れたことを検出した場合には、ホームエージェント４００が送信するエージェントアドバータイズメントメッセージ（エージェント広告メッセージ）を受信することなく、ホームエージェント４００に対して登録（解除）要求メッセージを送信し、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰの登録解除を行う。これによって、第２の無線基地局経由で、再び、通常の双方向の通信を行うことができるようになる。ここで、第１の無線基地局の無線エリア８０１を離れたことを検出する手法は特定のものに限定しないが、例えば、第１の無線基地局が定期的にビーコン（基地局管理情報）を送出している場合に、このビーコンを受信できなくなったことを無線基地局の無線エリアを離れた状態を示すものとして認識する方法がある。
【００９１】
または、フォーリンエージェントが定期的に送信するエージェントアドバタイズメントメッセージをある一定時間受信できなくなったことを第１の無線基地局を離れたことを示すものとして認識する、またはフォーリンネットワーク上で無線移動端末がＭｏｂｉｌｅ−ＩＰの登録の更新を行うためにフォーリンエージェントに送信する更新メッセージの応答の受信を連続的に失敗したことを第１の無線基地局を離れたことを示すものとして認識する方法もある。
【００９２】
なお、以上では、無線移動端末３００が第１の無線基地局の無線エリア外からエリア内に移動したときに、下り方向の通信には優先的に第１の無線基地局を利用する場合を想定して説明したが、下り方向の通信に第１の無線基地局を利用するか第２の無線基地局を利用するかをユーザが選択できるようにする構成も可能である。この場合には、無線移動端末３００が第１の無線基地局の無線エリア内に存在し、かつ、下り方向の通信に第１の無線基地局を利用する選択がなされていることが両方とも成立したときに（例えば、下り方向の通信に第１の無線基地局を利用する選択が既になされている状態で、無線移動端末３００が第１の無線基地局の無線エリア外からエリア内に移動したときに、あるいは無線移動端末３００が第１の無線基地局の無線エリア内に既に存在する状態で、下り方向の通信に第１の無線基地局を利用する選択がなされたときに）、移動登録に関する手続きが行われる。
同様に、以上では、無線移動端末３００が第１の無線基地局の無線エリア内からエリア外に移動したときに、移動登録解除処理を行う場合を想定して説明したが、下り方向の通信に第１の無線基地局を利用するか第２の無線基地局を利用するかをユーザが選択できるように構成する場合には、無線移動端末３００が第１の無線基地局の無線エリア内に存在しないことと、下り方向の通信に第１の無線基地局を利用する選択がなされていないことの少なくとも一方が成立したときに（例えば、無線移動端末３００が第１の無線基地局の無線エリア内からエリア外に移動したときに、あるいは無線移動端末３００が第１の無線基地局の無線エリア内に存在する状態で、下り方向の通信に第２の無線基地局を利用する選択がなされたときに）、移動登録の解除に関する手続きが行われる。
これらの点は、第２の実施形態についても同様である。
【００９３】
以上のように、本実施形態によれば、受信のみに使用可能な無線インタフェースと送受信に使用可能な無線インタフェースとを備えたハイブリッド方式対応の無線移動端末に対する、受信のみに使用可能な無線インタフェースのリンク層アドレスのアドレス解決を、送受信に使用可能な無線インタフェースを経由して行うことにより、受信のみに使用可能な無線インタフェースを使用した通信を行うことができるようになる。
【００９４】
（第２の実施形態）
本実施形態は、ハイブリッド方式の無線端末への下り方向に使用する移動端末が持つ無線インタフェースに固定的または動的なリンク層ユニキャストアドレスが割り当てられている場合、例えば下り方向の無線方式としてＩＥＥＥ８０２．１１あるいはＨｉｐｅｒＬＡＮ２に従うものを採用した場合などに、適用できる。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１の場合は、端末のインタフェースに対して世界的に一意なＭＡＣアドレスが静的に割り当てられている。一方、ＨｉｐｅｒＬＡＮ２（日本国内の場合のＭＭＡＣに相当）の場合には、端末が無線基地局のアソシエーションを確立する度に、端末のインタフェースに対して、無線基地局で一意なアドレス（ＭＡＣ−ＩＤ）が動的に割り当てられる。また、下り方向の無線網を、無線端末へのデータの送信にのみ使用可能である。
【００９５】
図７に、本実施形態に係るハイブリッド無線移動通信システムのネットワーク構成例を示す。
【００９６】
図７に示すように、本ネットワークは、ホームエージェント（ＨＡ）４００、移動通信網７０３および第２の無線基地局（ＣＳ）５００を含むホームネットワーク１０、フォーリンエージェント（ＦＡ）１００、ローカルエリア網７０２および第１の無線基地局２００（ＡＰ）を含むフォーリンネットワーク２０，３０、バックボーン網７０１から構成される。なお、図７ではフォーリンネットワークを２つ示してあるが、フォーリンネットワークの数は特にこれに限定されない。
【００９７】
無線端末（無線移動端末）（ＭＮ）３００は、ネットワークを移動する端末である。通信相手端末（ＣＮ）６００は、無線移動端末３００と通信を行う端末である。図７では、無線移動端末３００を１つのみ示してあるが、無線移動端末３００は複数存在し得る。
【００９８】
無線移動端末３００は、第１の無線基地局２００と通信するための第１の無線インタフェース３０１、第２の無線基地局５００と通信するための第２の無線インタフェース３０２、およびＭｏｂｉｌｅ−ＩＰやＰＰＰ（Ｐｏｉｎｔ  ｔｏ  Ｐｏｉｎｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ、ＲＦＣ１６６１）などの制御を行う移動ノード制御機能３０３を持つ。ここで、第１の無線インタフェース３０１は受信機能しか持たなくてもよい。第２の無線インタフェース３０２は送受信機能を持つものとする。
【００９９】
なお、第１の実施形態で説明したように、無線移動端末３００が第１の無線インタフェース３０１によっては第１の無線基地局２００へメッセージを送信できない場合として種々のケースがある（無線移動端末３１０も第１の実施形態と同様である）。
【０１００】
また、第１の実施形態で説明したように、第１の無線基地局の無線エリア８０１は、第２の無線基地局の無線エリア８０２に包含されるものとする（図２参照）。
【０１０１】
フォーリンエージェント１００は、第１のインタフェース１０１によってバックボーン網７０１と接続され、第２のインタフェース１０５によってローカルエリア網７０２と接続され、ローカルエリア網７０２を介して１つ以上の第１の無線基地局２００と接続される。また、フォーリンエージェント１００は、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰのフォーリンエージェント機能１０２、ＩＰのルーティング機能１０３、および無線移動端末３００から通知される該無線移動端末３００の第１の無線インタフェース３０１に対応したリンク層ユニキャストアドレスを管理するアドレス管理機能１０６を持つ。
【０１０２】
また、図７に示すようにフォーリンエージェント１００が持つ、バックボーン網７０１とフォーリンネットワーク２０との間のＩＰ的なパケットルーティングを行うためのルーティング機能１０３、およびローカルエリア網７０２と接続するための第２のインタフェース１０５に相当する機能は、それぞれ、ルータおよび無線・有線ブリッジ（リピータ）として、別装置で実現してもよい。
【０１０３】
ホームエージェント４００は、第１のインタフェース４０１によってバックボーン網７０１と接続され、第２のインタフェース４０５によって移動通信網７０３と接続され、移動通信網７０３を介して第２の無線基地局５００と接続される。また、ホームエージェント４００は、ＩＰネットワーク上での無線移動端末３００の位置管理と無線移動端末３００のホームアドレス宛のパケットのその移動先への転送などを行うＭｏｂｉｌｅ−ＩＰのホームエージェント機能４０２、ＩＰのルーティング機能４０３、およびアクセスサーバ機能４０４を持つ。なお、ここでは、アクセスサーバ機能４０４をホームエージェント４００の一部として構成しているが、もちろんそれを別の装置で実現してもよい。
【０１０４】
また、図７に示すようにホームエージェント４００が持つ、バックボーン網７０１とホームネットワーク１０との間のＩＰ的なパケットルーティングを行うためのルーティング機能４０３、および移動通信網７０３を介したＰＰＰによるＩＰ接続を行うための第２のインタフェース４０５およびアクセスサーバ機能４０４に相当する機能は、それぞれ、ルータおよびアクセスサーバとして、別装置で実現してもよい。
【０１０５】
第１の無線基地局２００および無線移動端末３００の第１の無線インタフェース３０１は、例えばＩＥＥＥ８０２．１１に規定されるような無線ＬＡＮであるとする。
【０１０６】
第２の無線基地局５００および無線移動端末３００の第２の無線インタフェース３０２および移動通信網７０３は、例えばＰＨＳや携帯電話をデータ通信に使用した場合のものとする。つまり、無線移動端末３００が移動して、収容される第２の無線基地局５００が変わる場合の移動制御は、移動通信網７０３内の機能で行われる。つまり、無線移動端末３００がいずれかの第２の無線基地局の無線エリア８０２にいる間は、無線移動端末３００の第２の無線インタフェース３０２は、ホームエージェント４００の第２のインタフェース４０５と接続性を持つ。
【０１０７】
以下、本実施形態の処理シーケンスについて説明する。
【０１０８】
図８に、移動端末３００がフォーリンネットワーク２０へ移動した場合の登録シーケンスの一例を示す。
【０１０９】
最初に、無線移動端末３００は、第２の無線基地局５００を経由して、ホームエージェント４００との間にＰＰＰによるＩＰ接続を確立する（Ｓ２００１〜Ｓ２００３）。このとき、無線移動端末３００の移動ノード制御機能３０３とホームエージェント４００のアクセスサーバ機能４０４との間で、ＰＰＰに関する各種パラメータのネゴシエーションや、無線移動端末３００の認証などが行われるが、その手順の詳細についてはここでは省略する。つまり、ＰＰＰ接続のネゴシエーション（Ｓ２００２）には、複数のメッセージ交換を含んでよい。
【０１１０】
ＰＰＰ接続のネゴシエーションが完了すると、無線移動端末３００は、バックボーン網７０１とＩＰ的な接続性を持ち、バックボーン網にＩＰ的に接続されている任意の装置（図７では、通信相手端末６００）と通信が行える状態になる。このときに無線移動端末３００に割り当てられるＩＰアドレスを、無線移動端末３００の「ホームアドレス」とする。この段階での無線移動端末３００と通信相手端末６００間の通信（Ｓ２０５０）は、上り方向（無線移動端末３００から送信する方向）の通信、下り方向（無線移動端末３００が受信する方向）の通信ともに、移動通信網７０３および第２の無線基地局５００経由で行われる。
【０１１１】
次に、無線移動端末３００が第１の無線基地局２００の無線エリア８０１に移動したときに、下り方向の通信を第１の無線基地局２００経由で行えるようにする。上り方向の通信は第２の無線基地局５００を経由したままの状態を保つ。本実施形態では、これを実現するためにＭｏｂｉｌｅ−ＩＰを利用する。
【０１１２】
フォーリンエージェント１００のフォーリンエージェント機能１０２は、ローカルエリア網７０２に定期的に、エージェントアドバタイズメントメッセージ（図１４参照）をブロードキャスト（またはマルチキャスト）する（Ｓ２００４）。このメッセージは、第１の無線基地局２００を経由して、第１の無線基地局の無線エリア８０１に存在する無線移動端末３００にも送信される。
【０１１３】
無線移動端末３００の移動ノード制御機能３０３は、エージェントアドバタイズメントメッセージを受信し、自端末が第１の無線基地局の無線エリア８０１に対応するフォーリンネットワーク２０に移動したことを検出すると（Ｓ２００５）、フォーリンエージェント１００を宛先とする登録要求メッセージを送信する（Ｓ２００６）。
【０１１４】
なお、ここでは、フォーリンエージェント１００のアドレスが、移動端末３００の「ケアオブアドレス」となる。
【０１１５】
ここで、登録要求メッセージには、無線移動端末３００が持つ第１の無線インタフェース３０１のリンク層ユニキャストアドレスの情報を含む、図９に示すようなリンク層アドレス通知拡張を含ませるものとする。図９は、図１７に示したＭｏｂｉｌｅ−ＩＰの登録要求の登録拡張に従うものとする（Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰの登録要求は図１５参照）。ただし、図９のフォーマットにおけるタイプフィールドは、リンク層アドレス通知拡張を示す値に設定する。また、フォーリンエージェント１００に無線移動端末３００が持つ第１の無線インタフェース３０１のリンク層ユニキャストアドレスに関する情報を通知する手法はこの方法に限定されない。例えば、登録要求とは別のメッセージでリンク層ユニキャストアドレスの情報を通知してもよい。
【０１１６】
なお、無線移動端末３００が収容される第１の無線基地局２００が変わる度に、第１の無線基地局２００から無線移動端末３００の第１の無線インタフェース３０１にリンク層ユニキャストアドレスが動的に割り当てられる場合、すなわち動的に第１の無線インタフェース３０１のリンク層ユニキャストアドレスが変わる場合には、その都度、フォーリンエージェント１００に対してリンク層ユニキャストアドレスを伝える必要がある。
【０１１７】
さて、この登録要求メッセージは、第２の無線基地局５００、移動通信網７０３、ホームエージェント４００、バックボーン網７０１を経て、フォーリンエージェント１００によって受信される。なお、この場合、ホームエージェント４００では、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰのホームエージェント機能４０２は起動されず、登録要求メッセージは、単なるＩＰパケットとしてルーティング機能４０３によってルーティングされる（Ｓ２０８０）。
【０１１８】
フォーリンエージェント１００のフォーリンエージェント機能１０２は、無線移動端末３００から送信された登録要求メッセージに含まれるリンク層アドレス通知拡張を検出すると、無線移動端末３００のリンク層ユニキャストアドレスが通知されたことを認識し、アドレス管理機能１０６によって、その通知された無線移動端末３００のリンク層ユニキャストアドレスを登録する（Ｓ２００７）。
【０１１９】
さらに、フォーリンエージェント１００のフォーリンエージェント機能１０２は、無線移動端末３００から送信された登録要求メッセージを受信すると、これをホームエージェント４００に中継するための処理を行う。ここで、登録要求メッセージにリンク層アドレス通知拡張が含まれていれば、登録要求メッセージからそれを削除する、などの登録要求メッセージを中継するために必要な処理を行う（Ｓ２００７）。また、上記のように通知された無線移動端末３００のリンク層ユニキャストアドレス、ホームアドレス、ホームネットワークのホームエージェントのアドレス、有効期限などを記憶しておく。さらに、登録要求メッセージをホームエージェント４００に中継する（Ｓ２００８）。
【０１２０】
ホームエージェント４００のホームエージェント機能４０２は、登録要求メッセージを受信すると、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰの仕様に従った処理を行う（Ｓ２００９）。登録要求メッセージが妥当であれば、必要な情報を無線移動端末３００に対応するモビリティバインディングリストに登録し、ホームエージェント機能４０２は、フォーリンエージェント１００に対して、登録応答メッセージ（図１６参照）を返す（Ｓ２０１０）。
以後、ホームエージェント４００のホームエージェント機能４０２は、無線移動端末３００のホームアドレス宛のパケットを受信すると、それを無線移動端末３００のケアオブアドレス宛、つまりフォーリンエージェント１００宛の別のＩＰパケット内にカプセル化して転送する。
【０１２１】
次に、フォーリンエージェント１００のフォーリンエージェント機能１０２は、登録応答メッセージを受信すると、登録応答メッセージを中継するために必要な処理を行い（Ｓ２０１１）、登録応答メッセージを無線移動端末３００に中継する（Ｓ２０１２）。ここでは、先に取得したリンク層ユニキャストアドレスを宛先とするリンク層フレームによって、登録応答メッセージを無線移動端末３００に転送する。
以後、フォーリンエージェント１００のフォーリンエージェント機能１０２は、無線移動端末３００のホームアドレス宛のパケットをカプセル化した、自身のケアオブアドレス宛のパケットを受信すると、該パケットをデカプセル化し、先に取得したリンク層ユニキャストアドレス宛のリンク層フレームに収め、これを無線移動端末３００へ転送する。
【０１２２】
なお、ここでは、第１の無線基地局２００が、ローカルエリア網７０２と第１の無線基地局の無線エリア８０１を中継する一種のブリッジとして機能するものとする。ローカルエリア網７０２と第１の無線基地局の無線エリア８０１でのフレーム形式は異なる可能性があるが、第１の無線基地局の無線エリア８０１における無線移動端末３００宛のＩＰパケットを収めるフレームの宛先は、先に割り当てられたユニキャストアドレスのままである。ローカルエリア網７０２に複数の第１の無線基地局２００がある場合、無線移動端末３００をその時点で収容している以外の第１の無線基地局２００が、このユニキャストフレームを中継することは、無線帯域の無駄になる。このような場合、例えば、フォーリンエージェント１００のマルチキャスト管理機能１０４が、無線移動端末３００をその時点で収容している以外の第１の無線基地局２００がそのユニキャストフレームを中継しないように指示してもよい。
【０１２３】
無線移動端末３００の移動ノード制御機能３０３は、登録応答メッセージを受信すると、例えば該メッセージに含まれるコードを参照することによって、自端末が発した登録要求が受け入れられたことを認識する。そして、ホームアドレス宛のパケットを第１の無線インタフェース３０１から受信し、自端末宛以外のパケットを第２の無線インタフェース３０２によって送信するようにルーティングの設定を行う（Ｓ２０１３）。
【０１２４】
この段階で、無線移動端末３００から通信相手端末６００の方向への通信（Ｓ２０５１）は、第２の無線基地局５００を経由するままであるが、通信相手端末６００から無線移動端末３００の方向への通信（Ｓ２０５２）は、第１の無線基地局２００を経由するように経路が変更される。すなわち、後者の場合、通信相手端末６００から送信されたＩＰパケットは、途中、ホームエージェント４００のホームエージェント機能４０２でフォーリンエージェント１００に対応するケアオブアドレス宛のＩＰパケットにカプセル化（Ｓ２０５３）されて転送され、フォーリンエージェント１００のフォーリンエージェント機能１０２でデカプセル化（Ｓ２０５４）によって取り出され、さらに上述のようにして取得されリンク層ユニキャストアドレス宛のリンク層フレームによって無線移動端末３００に送り届けられる（Ｓ２０５５）。
【０１２５】
無線移動端末３００が移動することによって、すべての第１の無線基地局の無線エリア８０１を離れたことを検出した場合、ホームエージェント４００が送信するエージェントアドバータイズメントメッセージを受信することなく、ホームエージェント４００に対して登録（解除）要求メッセージを送信し、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰの登録解除を行う。これによって、第２の無線基地局経由で、再び、通常の双方向の通信を行うことができるようになる。ここで、第１の無線基地局の無線エリア８０３を離れたことを検出する手法は特定のものに限定しないが、例えば、第１の無線基地局が定期的にビーコン（基地局管理情報）を送出している場合に、このビーコンを受信できなくなったことを無線基地局の無線エリアを離れた状態を示すものとして認識する方法がある。
【０１２６】
以上のように、本実施形態によれば、受信のみに使用可能な無線インタフェースと送受信に使用可能な無線インタフェースとを備えたハイブリッド方式対応の無線移動端末に対する、受信のみに使用可能な無線インタフェースのリンク層アドレスのアドレス解決を、送受信に使用可能な無線インタフェースを経由して行うことにより、受信のみに使用可能な無線インタフェースを使用した通信を行うことができるようになる。
【０１２７】
（第３の実施形態）
本実施形態は、ハイブリッド方式の無線端末が持つ受信専用の無線インタフェースが固定リンク層アドレスを持つ場合、例えば下り方向の無線方式として衛星のダウンリンクを採用した場合など、に適用できる。
【０１２８】
図１０に、本実施形態に係るハイブリッド衛星通信システムのネットワーク構成例を示す。
【０１２９】
図１０に示すように、本ネットワークは、ホームエージェント（ＨＡ）１４００、固定通信網１６０２を含むホームネットワーク１０１０、地上送信局１１００および衛星中継局１２００を含むフォーリンネットワーク１０２０、バックボーン網１６０１から構成される。なお、図１０ではフォーリンネットワークを１つ示してあるが、フォーリンネットワークは２以上の場合もある。
【０１３０】
無線端末（ＭＮ）１３００は、衛星からのダウンリンクを利用して通信を行う移動または固定端末である。通信相手端末（ＣＮ）１５００は、無線端末１３００と通信を行う端末である。図１０では、無線端末１３００を１つのみ示してあるが、無線端末１３００は複数存在し得る。
【０１３１】
無線端末１３００は、衛星中継局１２００と通信するための第１の無線インタフェース１３０１、固定通信網１６０２を介してホームエージェント１４００と通信するための第２のインタフェース１３０２、およびＭｏｂｉｌｅ−ＩＰやＰＰＰ（Ｐｏｉｎｔ  ｔｏ  Ｐｏｉｎｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ、ＲＦＣ１６６１）などの制御を行う移動ノード制御機能１３０３を持つ。ここで、第１の無線インタフェース１３０１は受信機能しか持たなくてもよい。第２のインタフェース１３０２は送受信機能を持つものとする。
【０１３２】
ホームエージェント１４００は、第１のインタフェース１４０１によってバックボーン網１６０１と接続され、第２のインタフェース１４０５によって固定通信網１６０２と接続され、第３のインタフェース１４０７によって地上送信局１１００を介して衛星中継局１２００と接続される。また、ホームエージェント１４００は、ＩＰネットワーク上での無線端末１３００の位置管理と無線端末１３００のホームアドレス宛のパケットのその移動先への転送などを行うＭｏｂｉｌｅ−ＩＰのホームエージェント機能１４０２、ＩＰのルーティング機能１４０３、アクセスサーバ機能１４０４、および無線端末１３００のリンク層ユニキャストアドレスを管理するアドレス管理機構１４０６を持つ。なお、ここでは、アクセスサーバ機能１４０４をホームエージェント１４００の一部として構成しているが、もちろんそれを別の装置で実現してもよい。
【０１３３】
地上送信局１１００および衛星中継局１２００は、ホームエージェント１４００から送信されたパケットを中継して、地上の無線端末１３００に送信するブリッジまたはリピータのような働きを行うものである。
【０１３４】
ホームエージェント１４００の第２のインタフェース１４０５、無線端末１３００の第２のインタフェース１３０２および固定通信網１６０２は、例えばアナログ電話やＩＳＤＮをデータ通信に使用した場合のものとする。
【０１３５】
なお、本実施形態においては、無線端末３００は、衛星中継局１２００がカバーする無線エリア１８００に位置するときに、同時に、ホームエージェント４００と通信可能である。
【０１３６】
以下、本実施形態の処理シーケンスについて説明する。
【０１３７】
図１１に、無線端末１３００が衛星のダウンリンクを利用できるようにするための登録シーケンスの一例を示す。
【０１３８】
最初に、無線端末１３００は、固定通信網１６０２を介して、ホームエージェント１４００との間にＰＰＰによるＩＰ接続を確立する（Ｓ３００１〜Ｓ３００３）。このとき、無線端末１３００の移動ノード制御機能１３０３とホームエージェント１４００のアクセスサーバ機能１４０４との間で、ＰＰＰに関する各種パラメータのネゴシエーションや、無線端末１３００の認証などが行われるが、その手順の詳細についてはここでは省略する。つまり、ＰＰＰ接続のネゴシエーション（Ｓ３００２）には、複数のメッセージ交換を含んでよい。
【０１３９】
ＰＰＰ接続のネゴシエーションが完了すると、無線端末１３００は、バックボーン網１６０２にＩＰ的に接続されている任意の装置（図１１では、通信相手端末１５００）と通信が行える状態になる。このときに無線端末１３００に割り当てられるＩＰアドレスを、その無線端末１３００の「ホームアドレス」とする。この段階での無線端末１３００と通信相手端末１５００間の通信（Ｓ３０５０）は、上り方向（無線端末１３００から送信する方向）の通信、下り方向（無線端末１３００が受信する方向）の通信ともに、固定通信網１６０２を介して行われる。
【０１４０】
次に、無線端末１３００が、下り方向の通信を衛星中継局１２００経由で行えるようにする。上り方向の通信は固定通信網１６０２を経由したままの状態を保つ。本実施形態では、これを実現するためにＭｏｂｉｌｅ−ＩＰを利用する。
【０１４１】
無線端末１３００の移動ノード制御機能１３０３は、既に静的に第１の無線インタフェース１３０１に割り当てられているＩＰアドレスを「送信元アドレス」および「ケアオブアドレス」とし、かつ、ホームエージェント１４００のアドレスを宛先とする、登録要求メッセージを送信する（Ｓ３００４）。
【０１４２】
ここで、登録要求メッセージには、無線端末１３００が持つ第１の無線インタフェース１３０１のリンク層ユニキャストアドレスの情報を含む、図９に示すようなリンク層アドレス通知拡張を含んでもよい。ただし、図９は、図１７に示したＭｏｂｉｌｅ−ＩＰの登録要求の登録拡張に従うものとする（Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰの登録要求は図１５参照）。また、図９のフォーマットにおけるタイプフィールドは、リンク層ユニキャストアドレス通知拡張を示す値に設定する。また、ホームエージェント１４００に無線端末１３００が持つ第１の無線インタフェース１３０１のリンク層ユニキャストアドレスに関する情報を通知する方法はこの方法に限定されない。例えば、登録要求とは別のメッセージでリンク層ユニキャストアドレスの情報を通知してもよい。
【０１４３】
さて、この登録要求メッセージは、固定通信網１６０２を経由して、ホームエージェント１４００に受信される。
【０１４４】
ホームエージェント１４００のホームエージェント機能１４０２は、登録要求メッセージを受信すると、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰの仕様に従った処理を行う（Ｓ３００５）。その際、登録要求メッセージにリンク層アドレス通知拡張が含まれていることを検出すると、アドレス管理機能１４０５により無線端末１３００のリンク層ユニキャストアドレスを登録する。登録要求メッセージが妥当であれば、必要な情報を無線端末１３００に対応するモビリティバインディングリストに登録し、ホームエージェント機能１４０２は、地上送信局１１００、衛星中継局１２００を介して、登録応答メッセージ（図１６参照）を、無線端末１３００のリンク層ユニキャストアドレスを宛先とするリンク層フレームによって（地球局１１００および衛星局中継１２００経由で）無線端末１３００に転送する（Ｓ３００６）。
以後、ホームエージェント１４００のホームエージェント機能１４０２は、無線端末１３００のホームアドレス宛のＩＰパケットを受信すると、それを無線端末１３００のケアオブアドレス宛にカプセル化し、さらに先に取得したリンク層ユニキャストアドレス宛のリンク層フレームによって（地球局１１００および衛星局中継１２００経由で）転送する。
【０１４５】
無線端末１３００の移動ノード制御機能１３０３は、登録応答メッセージを受信すると、例えば該メッセージに含まれるコードを参照することによって、自端末が発した登録要求が受け入れられたことを認識する。そして、ホームアドレス宛のパケットを衛星中継局１２００経由で第１の無線インタフェース１３０１から受信し、自端末宛以外のパケットを第２のインタフェース１３０２によって固定通信網１６０２経由で送信するようにルーティングの設定を行う（Ｓ３００７）。
【０１４６】
この段階で、無線端末１３００から通信相手端末１５００の方向への通信（Ｓ３０５１）は、固定通信網１６０２を経由するままであるが、通信相手端末１５００から無線端末１３００の方向への通信（Ｓ３０５２）は、衛星中継局１２００を経由するように経路が変更される。すなわち、後者の場合、通信相手端末６００から送信されたＩＰパケットは、途中、ホームエージェント１４００のホームエージェント機能１４０２で無線端末１３００に対応するケアオブアドレス宛のＩＰパケットにカプセル化（Ｓ３０５３）されて転送され、無線端末１３００のリンク層ユニキャストアドレス宛のリンク層フレームによって転送され（Ｓ３０５４）、無線端末１３００自身の移動ノード制御機能１３０３でデカプセル化（Ｓ３０５５）によって取り出され、受信される。
【０１４７】
なお、衛星中継局によるダウンリンクの利用から固定通信網の双方向通信の利用に戻る場合には、ホームエージェント１４００が送信するエージェントアドバータイズメントメッセージを受信することなく、ホームエージェント１４００に対して登録（解除）要求メッセージを送信し、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰの登録解除を行う。
【０１４８】
以上のように、本実施形態によれば、受信のみに使用可能な無線インタフェースと送受信に使用可能な無線インタフェースとを備えたハイブリッド方式対応の無線端末（第１〜第３の実施形態の移動端末、第３の実施形態の固定端末）に対する、受信のみに使用可能な無線インタフェースのリンク層アドレスのアドレス解決を、送受信に使用可能な無線インタフェースを経由して行うことにより、受信のみに使用可能な無線インタフェースを使用した通信を行うことができるようになる。
【０１４９】
なお、以上の各機能は、ソフトウェアとしても実現可能である。
【０１５０】
また、本実施形態は、コンピュータに所定の手段を実行させるための（あるいはコンピュータを所定の手段として機能させるための、あるいはコンピュータに所定の機能を実現させるための）プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体としても実施することもできる。
【０１５１】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において種々変形して実施することができる。
【０１５２】
【発明の効果】
本発明によれば、受信のみに使用可能な無線インタフェースと送受信に使用可能な無線インタフェースとを備えたハイブリッド方式対応の無線端末に対する、受信のみに使用可能な無線インタフェースのリンク層アドレスのアドレス解決を、送受信に使用可能な無線インタフェースを経由して行うことにより、受信のみに使用可能な無線インタフェースを使用して、ネットワーク内を透過的に移動しながら通信を行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るハイブリッド無線移動通信システムのネットワーク構成例を示す図
【図２】第１の無線基地局の無線エリアと第２の無線基地局の無線エリアとの関係を説明するための図
【図３】同実施形態に係る無線移動端末の登録シーケンスの一例を示す図
【図４】無線移動端末がリンク層マルチキャストアドレスの割り当てを要求するためのＭｏｂｉｌｅ−ＩＰの登録拡張メッセージの一例を示す図
【図５】マルチキャストＩＰアドレスとＩＥＥＥ８０２のＥｔｈｅｒｎｅｔマルチキャストアドレスとの対応関係を示す図
【図６】無線移動端末に割り当てたマルチキャストアドレスをその無線移動端末に通知するためのＭｏｂｉｌｅ−ＩＰの登録拡張メッセージの一例を示す図
【図７】本発明の第２の実施形態に係るハイブリッド無線移動通信システムのネットワーク構成例を示す図
【図８】同実施形態に係る無線移動端末の登録シーケンスの一例を示す図
【図９】無線移動端末が自端末の無線インタフェースのリンク層アドレスを通知するためのＭｏｂｉｌｅ−ＩＰの登録拡張メッセージの一例を示す図
【図１０】本発明の第３の実施形態に係るハイブリッド無線移動通信システムのネットワーク構成例を示す図
【図１１】同実施形態に係る無線移動端末の登録シーケンスの一例を示す図
【図１２】Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰの典型的なネットワーク構成の一例を示す図
【図１３】Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰの典型的な登録シーケンスを示す図
【図１４】Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰにおけるエージェントアドバタイズメントメッセージのフォーマットを示す図
【図１５】Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰにおける登録要求メッセージのフォーマットを示す図
【図１６】Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰにおける登録応答メッセージのフォーマットを示す図
【図１７】Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰの登録要求・登録応答の拡張メッセージの共通フォーマットを示す図
【符号の説明】
１０，１０１０…ホームネットワーク
２０，３０，１０２０…フォーリンネットワーク
７０１，１６０１…バックボーン網
１００…フォーリンエージェント
１０１…フォーリンエージェントの第１のインタフェース
１０２…フォーリンエージェント機能
１０３…ルーティング機能
１０４…マルチキャスト管理機能
１０５…フォーリンエージェントの第２のインタフェース
１０６，１４０６…アドレス管理機能
３００，３１０…無線移動端末
３０１，１３０１…第１の無線インタフェース
３０２…第２の無線インタフェース
１３０２…第２のインタフェース
３０３，１３０３…移動ノード制御機能
４００，１４００…ホームエージェント
４０１，１４０１…ホームエージェントの第１のインタフェース
４０２，１４０２…ホームエージェント機能
４０３，１４０３…ルーティング機能
４０４，１４０４…アクセスサーバ機能
４０５，１４０５…ホームエージェントの第２のインタフェース
１４０７…ホームエージェントの第３のインタフェース
６００，１５００…通信相手端末
７０２…ローカルエリア網
７０３…移動通信網
２００…第１の無線基地局
５００…第２の無線基地局
８０１…第１の無線基地局の無線エリア
８０２…第２の無線基地局の無線エリア
１１００…地上送信局
１２００…衛生中継局
１３００…無線端末
１６０２…固定通信網
１８００…衛星中継局がカバーする無線エリア
【図１】
0003607551.tif 000002
【図２】
0003607551.tif 000003
【図３】
0003607551.tif 000004
【図４】
0003607551.tif 000005
【図５】
0003607551.tif 000006
【図６】
0003607551.tif 000007
【図７】
0003607551.tif 000008
【図８】
0003607551.tif 000009
【図９】
0003607551.tif 000010
【図１０】
0003607551.tif 000011
【図１１】
0003607551.tif 000012
【図１２】
0003607551.tif 000013
【図１３】
0003607551.tif 000014
【図１４】
0003607551.tif 000015
【図１５】
0003607551.tif 000016
【図１６】
0003607551.tif 000017
【図１７】
0003607551.tif 000018