(57)【要約】本発明は、データを移動ノードへ伝送するための方法に関する。ネットワーク・アクセス・エンティティが、ルーティング・エンティティを形成するいくつかのルーティング・エンティティに接続される。移動ノードは、第１のルーティング・エンティティによって制御される受信領域内に位置する。移動ノードの移動速度は、継続的に計算され、所定の閾値と比較される。移動速度が閾値よりも速くない場合、データは、ネットワーク・アクセス・エンティティから第１のルーティング・エンティティへと、及びそこから移動ノードへと伝送される。速度が閾値よりも速い場合、データは、ネットワーク・アクセス・エンティティからルーティング領域内の各ルーティング・エンティティへと伝送され、その後さらに、第１のルーティング・エンティティから移動ノードへと伝送される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モバイル通信システムにおいて移動ノードにデータを伝送するための方法であって、ネットワーク・アクセス・エンティティは、ルーティング領域内へとデータをルーティングし、前記ネットワーク・アクセス・エンティティは前記ルーティング領域内の少なくとも２つのルーティング・エンティティに接続され、前記少なくとも２つのルーティング・エンティティのそれぞれが、前記ルーティング領域内の少なくとも１つの受信領域への接続を提供し、前記移動ノードは前記ルーティング領域に入り、前記ルーティング領域に入ると、第１のルーティング・エンティティによって制御される第１の受信領域内に位置し、前記移動ノードは、前記第１の受信領域から、第２のルーティング・エンティティによって制御される第２の受信領域へ向かってある移動速度で移動し、
前記ルーティング領域に入ると、前記移動ノードを前記ネットワーク・アクセス・エンティティに登録するステップと、
前記移動ノードの前記移動速度が、所定の移動速度閾値よりも速いか否かを決定するステップと、
前記移動速度が前記所定の移動速度閾値よりも速くない場合、前記データを前記ネットワーク・アクセス・エンティティから前記第１のルーティング・エンティティへと伝送し、さらに、前記データを前記第１のルーティング・エンティティから前記移動ノードへと伝送するステップと、
前記移動速度が前記所定の移動速度閾値よりも速い場合、前記データを前記ネットワーク・アクセス・エンティティから前記ルーティング領域内の前記各ルーティング・エンティティへと伝送し、さらに、前記データを前記第１のルーティング・エンティティから前記移動ノードへと伝送するステップとを、
有する方法。
【請求項２】
前記移動ノードは、前記第１の受信領域から前記第２の受信領域へと移動し、前記移動ノードは、前記第２の受信領域内に位置し、
前記移動速度が前記所定の移動速度閾値よりも速くない場合、前記移動ノードと前記第２のルーティング・エンティティとの間でネットワーク・レイヤ・ハンドオーバを実行し、前記ネットワーク・レイヤ・ハンドオーバ後、前記データを、前記ネットワーク・アクセス・エンティティから前記第２のルーティング・エンティティへ、及び前記第２のルーティング・エンティティから前記移動ノードへと伝送するステップと、
前記移動速度が前記所定の移動速度閾値よりも速い場合、リンク・レイヤ・ハンドオーバを実行し、前記リンク・レイヤ・ハンドオーバ後、前記データを前記第２のルーティング・エンティティから前記移動ノードへと伝送するステップとを、
さらに有する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ネットワーク・アクセス・エンティティに、前記第１の受信領域からの前記移動ノードの出発を通知するステップをさらに有する請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記移動ノードの前記移動速度を、前記第１のルーティング・エンティティ又は前記移動ノードによって計算するステップをさらに有する請求項１又は２に記載の方法。
【請求項５】
前記移動速度が前記所定の移動速度閾値よりも速いか否かを決定するステップが、前記第１のルーティング・エンティティによって、又は前記移動ノードによって実行される請求項１から３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項６】
前記移動速度が前記所定の移動速度閾値よりも速いか速くないかの決定に関する情報を含む決定通知を、前記移動ノードから、又は前記第１のルーティング・エンティティから前記ネットワーク・アクセス・エンティティへと伝送するステップをさらに有する請求項１から５のいずれか１つに記載の方法。
【請求項７】
前記決定通知は、前記移動ノードの位置情報をさらに有する請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記ネットワーク・アクセス・エンティティへ前記移動ノードを登録するステップが、前記移動ノードへのマルチキャスト・アドレスの割り当てを有する請求項１から７のいずれか１つに記載の方法。
【請求項９】
前記ネットワーク・アクセス・エンティティに、前記ルーティング領域内の前記ルーティング・エンティティに関する事前に構成されたアドレス情報が提供され、前記ルーティング領域内の前記ルーティング・エンティティに関する前記事前に構成されたアドレス情報を使用することによって、前記移動ノードに割り当てられた前記マルチキャスト・アドレスに対してマルチキャスト・グループが形成される請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記移動ノードは前記第１の受信領域を離れ、前記第１の受信領域を離れると、前記第１のルーティング・エンティティは、前記移動ノードに割り当てられた前記マルチキャスト・アドレスの前記マルチキャスト・グループから、前記第１の受信領域を制御する前記第１のルーティング・エンティティの前記アドレス情報を除外するための通知を前記ネットワーク・アクセス・エンティティに伝送する請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記移動速度が速い場合、前記ネットワーク・アクセス・エンティティから前記ルーティング領域内の前記ルーティング・エンティティへのデータの伝送に、前記移動ノードに割り当てられた前記マルチキャスト・アドレスが利用される請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記移動速度が前記移動速度閾値よりも速い場合、前記データが、前記ネットワーク・アクセス・エンティティと前記ルーティング領域内の各ルーティング・エンティティとの間の接続を介して、前記ルーティング領域内の前記ルーティング・エンティティに伝送される請求項１から１１のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１３】
前記ネットワーク・アクセス・エンティティが、モビリティ・アンカー・ポイントであり、前記ルーティング・エンティティが、アクセス・ルータである請求項１から１２のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１４】
少なくとも１つの制御エンティティが、前記各ルーティング・エンティティに接続され、各制御エンティティは、前記ルーティング領域内の受信領域におけるシステム・リソースを制御し、前記データは前記第１のルーティング・エンティティから第１の制御エンティティへ、及び前記第１の制御エンティティから前記移動ノードへと、ユニキャストによって伝送される請求項１から１３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１５】
前記移動速度が、前記制御エンティティによって計算される請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記計算された移動速度が前記所定の移動速度閾値よりも速いか否かを決定するステップが、前記制御エンティティによって実行される請求項１４又は１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記移動速度が前記所定の移動速度閾値よりも速いか否かの前記決定に関する情報を有する通知を、前記制御エンティティから前記ネットワーク・アクセス・エンティティへと伝送するステップをさらに有する請求項１４から１６のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１８】
前記データが、前記第１の制御エンティティから無線接続の前記移動ノードへと、ユニキャストによって伝送される請求項１４から１７のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１９】
前記ルーティング領域に入ると、前記移動ノードに不変アドレスを割り当てるステップをさらに有し、
前記移動ノードへの前記マルチキャスト・アドレスの前記割り当ては、前記移動ノードの前記不変アドレスに前記マルチキャスト・アドレスを割り当てることによって実行される請求項８に記載の方法。
【請求項２０】
前記ルーティング領域に入ると、前記ネットワーク・アクセス・エンティティに前記移動ノードの不変アドレスを通知するステップをさらに有し、前記移動ノードへの前記マルチキャスト・アドレスの前記割り当ては、前記移動ノードの前記不変アドレスに前記マルチキャスト・アドレスを割り当てることによって実行される請求項８に記載の方法。
【請求項２１】
前記ネットワーク・アクセス・エンティティに前記移動ノードを登録すると、前記ルーティング領域内の前記ルーティング・エンティティに、前記移動ノードの前記不変のアドレスへの前記マルチキャスト・アドレスの前記割り当てを通知するステップをさらに有する請求項１９又は２０に記載の方法。
【請求項２２】
中間ネットワークが、前記ネットワーク・アクセス・エンティティと前記ルーティング領域内の前記ルーティング・エンティティとの間に位置し、
前記ネットワーク・アクセス・エンティティから前記中間ネットワークを通して前記各ルーティング・エンティティへの前記データの伝送のためのパスを定義するために、前記ルーティング領域内の各ルーティング・エンティティから、前記ネットワーク・アクセス・エンティティへ、インターネット・グループ管理プロトコルの加入メッセージを伝送するステップをさらに有する請求項１から２１のいずれか１つに記載の方法。
【請求項２３】
前記移動ノードの移動速度が、受信領域内での前記移動ノードの滞留時間及び前記受信領域の大きさを利用することによって計算される請求項１から２２のいずれか１つに記載の方法。
【請求項２４】
前記ルーティング領域が、複数のルーティング領域のうちの第１のルーティング領域であり、前記ネットワーク・アクセス・エンティティが、前記複数のルーティング領域内へデータをルーティングし、前記ネットワーク・アクセス・エンティティへの前記移動ノードの登録が、前記第１のルーティング領域に対してのみ前記移動ノードを登録する請求項１から２３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項２５】
ルーティング・エンティティを介してネットワークと通信するための移動ノードであって、前記ルーティング・エンティティは、ネットワーク・アクセス・エンティティに接続され、前記ネットワーク・アクセス・エンティティは、データをルーティング領域内へとルーティングし、前記ルーティング・エンティティは、前記ルーティング領域内の第１の受信領域への接続を提供し、前記移動ノードは、前記第１の受信領域内に位置し、前記第１の受信領域から第２の受信領域に向かってある移動速度で移動し、
前記移動ノードの前記移動速度を計算するように構成され、さらに、前記移動ノードの前記計算された移動速度に関する情報を含む、前記ルーティング・エンティティに対する速度通知メッセージを生成するように構成されたプロセッサと、
前記ルーティング・エンティティに前記速度通知メッセージを伝送するように構成された送信機とを、
有する移動ノード。
【請求項２６】
前記ルーティング・エンティティと前記移動ノードとの間に制御エンティティが接続され、前記制御エンティティが、前記第１の受信領域のシステム・リソースを制御し、前記送信機が、さらに、前記制御エンティティに前記速度通知メッセージを伝送するように構成された請求項２５に記載の移動ノード。
【請求項２７】
前記プロセッサが、さらに、前記ルーティング・エンティティに対する接続要請通知を生成するように構成され、
前記送信機が、さらに、前記ルーティング・エンティティに前記接続要請通知を伝送するように構成された請求項２５又は２６に記載の移動ノード。
【請求項２８】
前記プロセッサが、さらに、前記移動ノードの前記計算された移動速度が所定の移動速度閾値よりも速いか否かを決定するように構成され、
前記移動速度が前記所定の移動速度閾値よりも速い場合、前記プロセッサが、前記決定に関する情報を有する前記ネットワーク・アクセス・エンティティに対する決定通知を生成するように構成され、
前記送信機が、さらに、前記ネットワーク・アクセス・エンティティに前記決定通知を送信するように構成された請求項２５から２７のいずれか１つに記載の移動ノード。
【請求項２９】
ルーティング領域内の移動ノードとデータを交換するためのルーティング・エンティティであって、前記ルーティング・エンティティは、ネットワーク・アクセス・エンティティに接続され、前記ネットワーク・アクセス・エンティティは、前記ルーティング領域へとデータをルーティングし、前記ルーティング・エンティティは、前記ルーティング領域内の第１の受信領域への接続を提供し、前記移動ノードは、前記第１の受信領域内に位置し、前記第１の受信領域から第２の受信領域に向かってある移動速度で移動し、
前記移動ノードの前記移動速度に関する情報を含む速度通知メッセージを前記移動ノードから受信するように構成された受信機と、
前記移動ノードの前記移動速度が所定の移動速度閾値よりも速いか否かを決定するように構成されたプロセッサと、
前記移動速度が前記所定の移動速度閾値よりも速い場合、前記プロセッサは、さらに、前記決定に関する情報を有する決定通知を前記ネットワーク・アクセス・エンティティに対して生成するように構成され、
前記決定通知を前記ネットワーク・アクセス・エンティティに送信するように構成された送信機とを、
有するルーティング・エンティティ。
【請求項３０】
前記プロセッサが、前記ルーティング・エンティティへ前記移動ノードが接続すると、前記移動ノードに関する情報を有する前記ネットワーク・アクセス・エンティティに対する登録メッセージを生成するように構成され、
前記送信機が、さらに、前記ネットワーク・アクセス・エンティティに前記登録メッセージを伝送するように構成された請求項２９に記載のルーティング・エンティティ。
【請求項３１】
前記ルーティング・エンティティが、前記移動ノードへのマルチキャスト・アドレスの割り当てに関する情報を含む前記ネットワーク・アクセス・エンティティからのバインディング・メッセージを受信するように構成された受信機をさらに有し、
前記プロセッサが、さらに、前記ネットワーク・アクセス・エンティティからの前記バインディング・メッセージを処理するように構成され、前記マルチキャスト・アドレスを前記移動ノードに割り当てるように構成された請求項２９又は３０に記載のルーティング・エンティティ。
【請求項３２】
前記移動ノードが前記第１の受信領域を離れ、
前記プロセッサが、前記第１の受信領域からの前記移動ノードの前記出発に関する情報と、前記ルーティング・エンティティからの前記移動ノードの前記出発に関する情報とを含む前記ネットワーク・アクセス・エンティティに対する離脱通知を生成するように構成された請求項２９から３１のいずれか１つに記載のルーティング・エンティティ。
【請求項３３】
ルーティング領域内の第１の受信領域内のシステム・リソースを制御するための制御エンティティであって、前記制御エンティティは、ルーティング・エンティティに接続され、前記ルーティング・エンティティは、前記第１の受信領域への接続を提供し、ネットワーク・アクセス・エンティティに接続され、前記ネットワーク・アクセス・エンティティは、前記ルーティング領域内へデータをルーティングし、前記移動ノードは前記第１の受信領域内に位置し、前記第１の受信領域から第２の受信領域に向かってある移動速度で移動し、
前記移動ノードの前記移動速度を計算するように構成され、前記計算された前記移動ノードの移動速度に関する情報を含む速度通知メッセージを前記ルーティング・エンティティに対して生成するように構成されたプロセッサと、
前記速度通知メッセージを前記ルーティング・エンティティに送信するように構成された送信機とを、
有する制御エンティティ。
【請求項３４】
前記移動ノードの前記計算された移動速度に関する情報を含む第２の速度通知メッセージを、前記移動ノードから受信するように構成された受信機をさらに有し、前記送信機が、さらに、前記第２の速度通知メッセージを前記ルーティング・エンティティ又は前記ネットワーク・アクセス・エンティティへ送信するように構成された請求項３３に記載の制御エンティティ。
【請求項３５】
前記プロセッサが、さらに、前記移動ノードの前記計算された移動速度が所定の移動速度閾値より速いか否かを決定するように構成され、
前記移動速度が前記所定の移動速度閾値より速い場合、前記プロセッサが、さらに、前記決定に関する情報を有する決定通知を、前記ネットワーク・アクセス・エンティティに対して生成するように構成され、
前記送信機が、さらに、前記ネットワーク・アクセス・エンティティに前記決定通知を送信するように構成された請求項３４に記載の制御エンティティ。
【請求項３６】
ルーティング領域内へとデータをルーティングするためのネットワーク・アクセス・エンティティであって、前記ネットワーク・アクセス・エンティティは、複数のルーティング・エンティティに接続され、前記複数のルーティング・エンティティのうちの第１のルーティング・エンティティは、前記ルーティング領域内の第１の受信領域への接続を提供し、移動ノードは、前記第１の受信領域内に位置し、前記第１の受信領域から第２の受信領域に向かってある移動速度で移動し、
前記移動ノードに関するアドレス情報を含む前記移動ノードの登録メッセージを受信するように構成された受信機と、
前記第１のルーティング・エンティティへとデータを転送するように構成された送信機とを有し、
前記受信機は、さらに、前記移動ノードに対する決定通知を受信するように構成され、
前記移動ノードに対する前記決定通知を受信すると、前記送信機は、さらに、前記複数のルーティング・エンティティへとデータを転送するように構成されるネットワーク・アクセス・エンティティ。
【請求項３７】
前記移動ノードの前記登録メッセージを受信すると、プロセッサは、前記移動ノードにマルチキャスト・アドレスを割り当てるように構成され、
前記プロセッサは、さらに、前記移動ノードへの前記マルチキャスト・アドレスの前記割り当てに関する情報を有する前記複数のルーティング・エンティティのそれぞれに対してバインディング・メッセージを生成するように構成され、
前記送信機は、さらに、前記複数のルーティング・エンティティのそれぞれに前記バインディング・メッセージを送信するように構成された請求項３６に記載のネットワーク・アクセス・エンティティ。
【請求項３８】
前記受信機は、さらに、前記移動ノードの前記計算された移動速度に関する情報を含む速度通知を受信するように構成され、
プロセッサは、さらに、前記移動ノードの前記計算された移動速度が所定の移動速度閾値よりも速いか否かを決定するように構成された請求項３６又は３７に記載のネットワーク・アクセス・エンティティ。
【請求項３９】
モバイル通信システムにおいて移動ノードにデータを伝送するための方法であって、ネットワーク・アクセス・エンティティが、データをルーティング領域にルーティングし、前記ネットワーク・アクセス・エンティティが、前記ルーティング領域内の少なくとも２つのルーティング・エンティティに接続され、前記少なくとも２つのルーティング・エンティティのそれぞれが、前記ルーティング領域内の少なくとも１つの受信領域への接続を提供し、前記移動ノードは、前記ルーティング領域に入り、前記ルーティング領域に入ると、前記ルーティング領域は、第１のルーティング・エンティティによって制御される第１の受信領域内に位置し、前記移動ノードは、前記第１の受信領域から、第２のルーティング・エンティティによって制御される第２の受信領域に向かってある移動速度で移動し、
前記移動ノードの前記移動速度が、所定の下限移動速度閾値と所定の上限移動速度閾値との間の間隔内にあるか否かを決定するステップと、
前記移動速度が前記間隔内にある場合、前記移動ノードを前記ネットワーク・アクセス・エンティティに登録するステップと、
前記移動ノードの前記移動速度が前記所定の上限移動速度閾値よりも速いか否かを決定するステップと、
前記移動速度が前記所定の上限移動速度閾値よりも速くない場合、前記ネットワーク・アクセス・エンティティからの前記データを前記第１のルーティング・エンティティに伝送し、さらに、前記第１のルーティング・エンティティからの前記データを前記移動ノードに伝送するステップと、
前記移動速度が前記所定の上限移動速度閾値よりも速い場合、前記ネットワーク・アクセス・エンティティからの前記データを前記ルーティング領域内の前記ルーティング・エンティティのそれぞれに伝送し、さらに、前記第１のルーティング・エンティティからの前記データを前記移動ノードに伝送するステップとを、
有する方法。
【請求項４０】
モバイル通信システムにおいて移動ノードにデータを転送するための方法であって、ネットワーク・アクセス・エンティティがルーティング領域内へデータをルーティングし、前記移動ノードが、第１のルーティング・エンティティによって制御される前記ルーティング領域内の第１の受信領域内に位置し、前記移動ノードが、前記第１の受信領域から、前記ルーティング領域内の第２の受信領域に向かってある速度で移動し、
前記移動ノードの前記移動速度が、所定の移動速度閾値よりも速いか否かを決定するステップと、
前記移動速度が速くない場合、前記ネットワーク・アクセス・エンティティから前記第１のルーティング・エンティティへと前記データを伝送し、さらに、前記第１のルーティング・エンティティから前記移動ノードへと前記データを伝送するステップと、
前記移動速度が速い場合、前記ネットワーク・アクセス・エンティティから各ルーティング・エンティティへと前記データを伝送し、さらに、前記第１のルーティング・エンティティから前記移動ノードへと前記データを伝送するステップとを、
有する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モバイル通信システムにおける移動ノードへのデータ伝送のための方法に関する。さらに、本発明は、ルーティング・エンティティを介してネットワークと通信するための移動ノードに関する。本発明は、移動ノードとデータを交換するためのルーティング・エンティティにも関する。さらに本発明は、受信領域内のシステム・リソースを制御するための制御エンティティに関する。本発明は、データをルーティング領域内へルーティングするためのネットワーク・アクセス・エンティティにも関する。
【背景技術】
【０００２】
以前のインターネット・プロトコルのバージョン４であるＩＰｖ４は、世界中のコンピュータに接続するための信頼できるセキュアな方法を提供するが、現在、インターネット・プロトコルの新バージョンであるＩＰｖ６が設計されている。ＩＰｖ６の主な目的は、十分なアドレス・スペースを提供することであるため、アドレス指定用に１２８ビット技術が実施されている。さらに新しいバージョンの設計は、ＩＰｖ４の他の不足部分の一部を克服するための機会としてみなされた。例えば、インターネットの開始時には移動性は問題でなかったため、ＩＰｖ４は、初期にはモバイル・ユーザに対するサポートを備えた設計ではなかった。しかし、ＩＰｖ６では、初期の設計から移動性がプロトコルに盛り込まれ、それによって、より良いサポート及び基礎となるメカニズムとの統合がもたらされた。
【０００３】
したがってモバイルＩＰｖ６は、ＩＰｖ６ノードをモバイル可能にするため、すなわち、上位レイヤ接続を維持しながら、世界中の様々なネットワークへの移動を可能にするために使用されるプロトコル及びメカニズムを含む。モバイルＩＰｖ６の主な利点は、たとえ移動ノード（ＭＮ）が位置及びアドレスを変更しても、移動ノードがそれを介して通信している既存の接続は維持されることである。言い換えれば、ＭＩＰｖ６は、移動ノードがインターネットのいずれの新しい位置へも到達可能でありながら、既存の接続を維持するために、インターネットへのその接続ポイントにかかわらず、同じアドレスを維持できるようにするものである。
【０００４】
これを実施するために、移動ノードへの接続は、永続的に移動ノードに割り当てられ、移動ノードが常にそれを介して到達可能である特定のホーム・アドレスを使用して実行される。さらに加えて、移動ノードには、新しい位置ごとに外部ネットワーク依存アドレスが割り当てられる。この２つの異なるアドレスをホーム・ネットワーク内のあるエンティティでバインドすることによって、移動ノードがそのホーム・ネットワーク内にない場合、ホーム・ネットワーク内のバインディング・エンティティを介してデータを移動ノードに効率良くルーティングすることができる。
【０００５】
通常のモバイル通信システムでは、インターネットへの移動ノードのリンクは、例えば、直接又は無線接続を介するものとすることができる。特に、無線リンクは、移動ノードがその位置を高速で変更できるようにする。したがって、例えば列車や自動車内に位置する可能性のある移動ノードは、ある受信領域から他の受信領域へと高速で移動する。新しい受信領域に入ると、通常、ハンドオーバ手順が開始され、これによって移動ノードは既存の接続を維持することができる。
【０００６】
しかし、これには、モバイル通信システム内の異なるエンティティ間で、ＭＮから、受信領域を制御する新旧のアクセス・ルータへのメッセージを含む多くの信号発信が必要となる可能性がある。さらに、リンクの切り替え及びＩＰプロトコル動作により、この結果として生じるハンドオーバ・レイテンシが、ハンドオーバ期間中に移動ノードがデータを受信するのを抑止する可能性がある。
【０００７】
ＭＮが高速で移動する場合、ネットワーク側でのその信号発信及び更新はかなり迅速に実行されなければならない。これには、バインディング更新（ＢＵ）、及び、対応する移動ノードと領域内の複数のアクセス・ルータに接続されたモビリティ・アンカー・ポイント（ＭＡＰ）との間でのＢＵ肯定応答を含むことができる。使用されるメカニズムに応じて、この更新には、ＭＮが更新を送信した領域内にとどまっている時間よりも長い時間がかかる場合があるため、古い位置情報が原因でパケット損失が発生する可能性がある。
【０００８】
より具体的に言えば、モバイルＩＰプロトコル動作の実行にかかる時間により、無損失伝送が保証されない。これには、例えば近隣要請メッセージの送信、近隣広告メッセージの受信、又はバインディング更新の送信を含むことができる。言い換えれば、ＭＮが、２つの連続するアクセス・ルータのカバレッジ間の重複領域を出た場合、ＢＵがＭＡＰに到達する前に、ＭＮがＢＵ肯定応答及びデータを受信することはなく、したがって、パケット損失が発生することになる。
【０００９】
移動ノードがインターネットへのそのリンクをしばしば変更する場合、ハンドオーバ中のこのパケット損失が特に関連する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前述の問題に鑑み、本発明の１つの目的は、高速で移動する移動ノードにネットワーク・アクセス・エンティティのシームレスな通信を提供することである。
【００１１】
本発明の他の目的は、高速で移動する移動ノードに対して、ルーティング・エンティティ間での無損失ハンドオーバを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
これらの目的は、独立請求項の主題によって解決される。本発明の有利な実施形態は、従属請求項の主題である。
【００１３】
本発明の一態様は、高速で移動する移動ノードを宛先として、ネットワーク・アクセス・エンティティからルーティング領域内のすべてのルーティング・エンティティへとデータを提供することであり、その結果として、移動ノードがサービス提供ルーティング・エンティティを変更する場合、新しいサービス提供ルーティング・エンティティで、すでにそのデータは使用可能である。これにより、１つのルーティング領域内のルーティング・エンティティ間でより高速なハンドオーバが可能であり、シームレスな通信が提供される。
【００１４】
本発明の一実施形態によれば、モバイル通信システム内で移動ノードにデータを伝送するための方法が提供される。ネットワーク・アクセス・エンティティは、ルーティング領域内へとデータをルーティングし、そのルーティング領域内の少なくとも２つのルーティング・エンティティに接続される。少なくとも２つのルーティング・エンティティのそれぞれが、ルーティング領域内の少なくとも１つの受信領域への接続を提供する。移動ノードはルーティング領域に入り、ルーティング領域に入ると、第１のルーティング・エンティティによって制御される第１の受信領域内に位置する。移動ノードは、第１の受信領域から、第２のルーティング・エンティティによって制御される第２の受信領域へ向かってある移動速度で移動する。ルーティング領域に入ると、移動ノードはネットワーク・アクセス・エンティティに登録される。これは、移動ノードそれ自体によって、又はルーティング・エンティティによって実行することができる。さらに、移動ノードの移動速度が所定の移動速度閾値よりも速いか否かが決定される。移動速度が所定の移動速度閾値よりも速くない場合、データはネットワーク・アクセス・エンティティから第１のルーティング・エンティティへと伝送され、さらに、第１のルーティング・エンティティから移動ノードへと伝送される。移動速度が所定の移動速度閾値よりも速い場合、データはネットワーク・アクセス・エンティティからルーティング領域内の各ルーティング・エンティティへと伝送され、さらに、第１のルーティング・エンティティから移動ノードへと伝送される。
【００１５】
本発明の実施形態によれば、移動ノードは第１の受信領域から第２の受信領域へと移動し、その結果、第２の受信領域内に位置する。移動速度が所定の移動速度閾値よりも速くない場合、移動ノードと第２のルーティング・エンティティとの間でネットワーク・レイヤ・ハンドオーバが実行される。ネットワーク・レイヤ・ハンドオーバ後、データは、ネットワーク・アクセス・エンティティから第２のルーティング・エンティティへ、及び第２のルーティング・エンティティから移動ノードへと伝送される。移動速度が所定の移動速度閾値よりも速い場合、リンク・レイヤ・ハンドオーバが実行され、リンク・レイヤ・ハンドオーバ後、データは第２のルーティング・エンティティから移動ノードへと伝送される。考えられる利点は、移動速度が速く、データがネットワーク・アクセス・エンティティからルーティング領域内のすべてのルーティング・エンティティに伝送される場合、移動ノードがそのルーティング・エンティティを変更すると、ネットワーク・レイヤ・ハンドオーバは不要であり、リンク・レイヤ・ハンドオーバのみが必要である。そのため、ハンドオーバ手順が短くなる。
【００１６】
本発明の有利な実施形態によれば、ネットワーク・アクセス・エンティティには、第１の受信領域からの移動ノードの出発が通知される。それによって、たとえ移動ノードの移動速度が閾値より速い場合であっても、ネットワーク・エンティティが前のルーティング・エンティティにデータを送信しなくなることが可能であるため、有利である。これによって、システム・リソースを節約することができる。
【００１７】
本発明の有利な実施形態によれば、移動ノードの移動速度は、第１のルーティング・エンティティ又は移動ノードによって計算される。利点の１つは、これら２つのエンティティが、ＭＮの速度を計算するために必要な無線データへの直接アクセスを有することである。
【００１８】
代替実施形態では、移動速度が所定の移動速度閾値よりも速いか否かの決定が、第１のルーティング・エンティティによって、又は移動ノードによって実行される。これによって、閾値を超えたことがどちらのエンティティによって検出されるかの選択肢は開かれたままである。
【００１９】
他の有利な実施形態によれば、移動速度が所定の移動速度閾値よりも速いか速くないかの決定に関する情報を含む決定通知は、移動ノードから、又は第１のルーティング・エンティティからネットワーク・アクセス・エンティティへと伝送される。おそらく多数のルーティング・エンティティに接続されているネットワーク・アクセス・エンティティは、ＭＮの速度が閾値を侵害するか否かを決定する必要がなく、このタスクから解放される。
【００２０】
さらに他の実施形態によれば、決定通知は、移動ノードの位置情報をさらに含む。これは、その後、ネットワーク・アクセス・エンティティにとって、ＭＮが現在どこに位置しているかを知るためにそれ以上の信号発信が必要なくなることから、有利な場合がある。
【００２１】
本発明の他の実施形態では、ネットワーク・アクセス・エンティティへの移動ノードの登録には、移動ノードへのマルチキャスト・アドレスの割り当てが含まれる。ＭＮにマルチキャスト・アドレスを割り当てることによって、複数のルーティング・エンティティにデータを伝送することが容易に可能となる。
【００２２】
実施形態によれば、ネットワーク・アクセス・エンティティには、ルーティング領域内のルーティング・エンティティに関する事前に構成されたアドレス情報が提供され、ルーティング領域内のルーティング・エンティティに関する上記事前に構成されたアドレス情報を使用することによって、移動ノードに割り当てられたマルチキャスト・アドレスに対してマルチキャスト・グループが形成される。ルーティング・エンティティに関する上記アドレス情報をネットワーク・アクセス・エンティティに提供することは、それによってネットワーク・アクセス・エンティティは移動ノードに関する適切なマルチキャスト・グループを即時に形成することができるため、有利である。
【００２３】
本発明の他の実施形態によれば、移動ノードは第１の受信領域を離れ、第１の受信領域を離れると、第１のルーティング・エンティティは、マルチキャスト・アドレスのマルチキャスト・グループから、移動ノードに割り当てられた第１の受信領域を制御する第１のルーティング・エンティティのアドレス情報を除外するための通知をネットワーク・アクセス・エンティティに伝送する。これにより、ネットワーク・アクセス・エンティティが上記の古いルーティング・エンティティをマルチキャスティングから除外することが可能になるため、システム・リソースを節約することができる。
【００２４】
本発明の有利な実施形態では、移動速度が速い場合、ネットワーク・アクセス・エンティティからルーティング領域内のルーティング・エンティティへのデータの伝送に、移動ノードに割り当てられたマルチキャスト・アドレスが利用される。いくつかのエンティティにデータを伝送するためにマルチキャスト・アドレスを利用することは、あらゆるエンティティに対して１つの接続を確立するよりも効率的である。
【００２５】
代替の実施形態によれば、移動速度が移動速度閾値よりも速い場合、データは、ネットワーク・アクセス・エンティティとルーティング領域内の各ルーティング・エンティティとの間の接続を介して、ルーティング領域内のルーティング・エンティティに伝送される。マルチキャスト・アドレスを選択すること、及び対応するマルチキャスト・グループを構成することは不要である。
【００２６】
他の実施形態によれば、ネットワーク・アクセス・エンティティはモビリティ・アンカー・ポイントであり、ルーティング・エンティティはアクセス・ルータである。これにより、ＩＰ通信システムにおける実施が容易である。
【００２７】
他の有利な実施形態では、少なくとも１つの制御エンティティが各ルーティング・エンティティに接続される。各制御エンティティは、ルーティング領域内の受信領域でシステム・リソースを制御する。データは、第１のルーティング・エンティティから第１の制御エンティティへ、及び第１の制御エンティティから移動ノードへと、ユニキャストを介して伝送される。
【００２８】
有利な実施形態によれば、データは第１の制御エンティティから無線接続の移動ノードへと、ユニキャストを介して伝送される。無線リンクでユニキャストを利用することにより、無線リソースが不必要に無駄遣いされない。
【００２９】
他の実施形態では、ルーティング領域に入ると、移動ノードに不変アドレス（permanent address）が割り当てられる。移動ノードへのマルチキャスト・アドレスの割り当ては、移動ノードの不変アドレスにマルチキャスト・アドレスを割り当てることによって実行される。それによって、これら２つのアドレス間の直接かつ効率的なマッピングが実行される。
【００３０】
本発明の代替実施形態では、ルーティング領域に入ると、ネットワーク・アクセス・エンティティに移動ノードの不変アドレスが通知される。移動ノードへのマルチキャスト・アドレスの割り当ては、移動ノードの不変アドレスにマルチキャスト・アドレスを割り当てることによって実行される。それによって、位置に関係なく、ＭＮに対する不変アドレスが許可される。
【００３１】
有利な実施形態によれば、ネットワーク・アクセス・エンティティへ移動ノードを登録すると、ルーティング領域内のルーティング・エンティティに、移動ノードの不変アドレスへのマルチキャスト・アドレスの割り当てが通知される。これによって着信データのマッピングが容易となることが利点の１つである可能性がある。
【００３２】
本発明の他の実施形態によれば、移動ノードの移動速度は、受信領域内での移動ノードの滞留時間（dwell time）及び受信領域の大きさを利用することによって計算される。これは、ＭＮの速度を計算する際に効率的かつ信頼できる方法である。
【００３３】
他の実施形態では、ルーティング領域は、複数のルーティング領域のうちの第１のルーティング領域であり、ネットワーク・アクセス・エンティティはこの複数のルーティング領域内へとデータをルーティングする。移動ノードをネットワーク・アクセス・エンティティに登録することで、第１のルーティング領域に対してのみ、移動ノードを登録する。それによって、領域を限定することが可能であり、ルーティング領域内のすべてのルーティング・エンティティにデータを伝送する場合、システム・リソースを節約することができる。
【００３４】
本発明の他の実施形態によれば、ルーティング・エンティティを介してネットワークと通信するための移動ノードが提供される。ルーティング・エンティティは、データをルーティング領域内へとルーティングするネットワーク・アクセス・エンティティに接続される。ルーティング・エンティティは、ルーティング領域内の第１の受信領域への接続を提供し、移動ノードは第１の受信領域内に位置する。さらに、移動ノードは、第１の受信領域から第２の受信領域に向かってある移動速度で移動する。プロセッサは、移動ノードの移動速度を計算するように構成され、さらに、移動ノードの計算された移動速度に関する情報を含むルーティング・エンティティに対する速度通知メッセージを生成するように構成される。送信機は、ルーティング・エンティティに速度通知メッセージを伝送するように構成される。
【００３５】
他の解決方法によれば、ルーティング領域内の移動ノードとデータを交換するためのルーティング・エンティティが提供される。このルーティング・エンティティは、ルーティング領域へとデータをルーティングするネットワーク・アクセス・エンティティに接続される。ルーティング・エンティティは、ルーティング領域内の第１の受信領域への接続を提供し、移動ノードは第１の受信領域内に位置する。さらに、移動ノードは、第１の受信領域から第２の受信領域に向かってある移動速度で移動する。受信機は、移動ノードから速度通知メッセージを受信するように構成され、この速度通知メッセージは移動ノードの移動速度に関する情報を含む。プロセッサは、移動ノードの移動速度が所定の移動速度閾値よりも速いか否かを決定するように構成される。移動速度が所定の移動速度閾値よりも速い場合、さらにプロセッサは、ネットワーク・アクセス・エンティティに対して決定に関する情報を含む決定通知を生成するように構成される。送信機は、決定通知をネットワーク・アクセス・エンティティに送信するように構成される。
【００３６】
他の解決方法によれば、ルーティング領域内の第１の受信領域内のシステム・リソースを制御するための制御エンティティが提供される。この制御エンティティは、第１の受信領域への接続を提供し、ネットワーク・アクセス・エンティティに接続されたルーティング・エンティティに接続される。ネットワーク・アクセス・エンティティは、ルーティング領域内へとデータをルーティングする。移動ノードは第１の受信領域内に位置し、第１の受信領域から第２の受信領域に向かってある移動速度で移動する。プロセッサは、移動ノードの移動速度を計算するように、及び、計算された移動ノードの移動速度に関する情報を含む速度通知メッセージをルーティング・エンティティに対して生成するように、構成される。送信機は、速度通知メッセージをルーティング・エンティティに送信するように構成される。
【００３７】
異なる解決方法によれば、ルーティング領域内へとデータをルーティングするためのネットワーク・アクセス・エンティティが提供される。ネットワーク・アクセス・エンティティは複数のルーティング・エンティティに接続される。複数のルーティング・エンティティのうちの第１のルーティング・エンティティは、ルーティング領域内の第１の受信領域への接続を提供する。移動ノードは、第１の受信領域内に位置し、第１の受信領域から第２の受信領域に向かってある移動速度で移動する。受信機は、移動ノードに関するアドレス情報を含む移動ノードの登録メッセージを受信するように構成される。送信機は、第１のルーティング・エンティティへとデータを転送するように構成される。さらに受信機は、移動ノードに関する決定通知を受信するように構成される。移動ノードに関する決定通知を受信すると、さらに送信機は、複数のルーティング・エンティティへとデータを転送するように構成される。
【００３８】
以下で、本発明について添付の図面を参照しながらより詳細に説明する。図面内の類似の又は対応する細部は、同じ参照番号でマーク付けしてある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下の段落では、本発明の様々な実施形態について説明する。単なる例示の目的で、ほとんどの実施形態はＩＰｖ６通信システムに関して概説され、後続のセクションで使用される用語は、主にＩＰｖ６の用語に関する。しかし、ＩＰｖ６アーキテクチャに対する実施形態の用語及び説明は、本発明の原理及びアイデアをこうしたシステムに限定することを意図するものではない。
【００４０】
前述の背景技術のセクションで与えられた詳細な説明も、単に、以下で説明されるほぼＩＰｖ６に特有の例示的実施形態をより良く理解することを意図するものであり、本発明を、モバイル通信ネットワークにおけるプロセス及び機能の説明された特定の実施に限定するものと理解されるべきではない。
【００４１】
本発明の有利な解決方法によれば、ルーティング領域は、データがネットワーク・アクセス・エンティティによってルーティングされる宛先であり、その中でＭＮがデータを受信することができるある領域として画定することができる。ネットワーク・アクセス・エンティティは、論理的には、そのルーティング領域全体をいくつかの論理ルーティング領域に分割する。その後、ネットワーク・アクセス・エンティティに接続されたルーティング・エンティティは、各論理ルーティング領域に任意に割り当てることができる。
【００４２】
本発明の他の実施形態によれば、ネットワーク・レイヤ・ハンドオーバは、移動ノードがＩＰレイヤ・レベルでそのネットワーク接続ポイントを変更するプロセスとして定義することができる。ネットワーク・レイヤ・レベルで、移動ノードのＩＰアドレスは、ＭＮ及びその位置又はＩＰネットワークへの接続ポイントを識別する。例えば、移動ノードは１つのルータ又はスイッチから他のルータ又はスイッチへとハンドオーバされる場合がある。結果として、ＩＰ端末がＩＰネットワークへの新しい接続ポイントに移動した場合、新しいＩＰアドレスを使用して新しいネットワーク接続ポイントからパケットを受信しなければならなくなる。これが生じた場合、データ・パケットがＩＰネットワークへの新しい接続ポイントに適切にルーティングされるように、ネットワーク内の他のエンティティに、ＭＮの新しいＩＰアドレスを通知する必要がある。
【００４３】
代替解決方法によれば、リンク・レイヤ・ハンドオーバは、それによって移動ノードと対応ノードとの間の進行中の接続が、固定ネットワークへのアクセスの１つのポイントから他のアクセスのポイントへと移転されるメカニズムとして定義することができる。上記ハンドオーバは、ハンドオフとしても知られる。言い換えれば、ＭＮは異なるアクセスのポイントへのその関連付けを変更するが、ネットワーク・レイヤ・レベルでのその識別子は変更されない。例えば、セルラー式音声電話及びモバイル・データ・ネットワークでは、こうした接続ポイントは基地局（ＵＭＴＳではノードＢ）と呼ばれ、無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）では、アクセス・ポイント（ＡＰ）と呼ばれる。どちらの場合でも、こうした接続のポイントはセルと呼ばれるカバレッジ領域にサービスを提供する。セルラー式電話の場合、ハンドオフは、ノードＢ間での音声呼び出しの転送を含む。ＷＬＡＮの場合、これはＡＰ間での接続の転送を含む。加えて、ＭＮが移動し、接続のポイント間でＨＯを実行する場合、以前のサービスを提供する接続のポイントに変更を通知することができる。これは通常、解離と呼ばれる。ＭＮは、固定ネットワークへの新しいアクセスのポイントに、それ自体を再度関係付けることもできる。
【００４４】
代替によれば、決定通知は、移動ノードの移動速度がどのように速度閾値を超えたかに関する情報を含むメッセージとして定義することができる。これには、両方の越境方向、特に速度が閾値より上がった場合、又は速度が閾値より下がった場合が含まれる。さらに、決定通知は、例えばアドレス情報又は位置情報のような移動ノードに関する情報を含むことができる。
【００４５】
本発明の他の実施形態によれば、マルチキャスト・アドレスの移動ノードへの割り当ては、移動ノードの不変又は可変アドレスへのマルチキャスト・アドレスのバインディングとして定義することが可能であり、ここでバインディングは、マルチキャスト・アドレスを宛先とするデータ・パケットの、移動ノードのアドレスへのマッピングに使用される。
【００４６】
異なる解決方法によれば、ルータ要請メッセージ又は接続要請メッセージは、ネットワークに移動ノードを認識させるためのメッセージとして定義することができる。さらに、実施に応じて、ＩＰレイヤ識別子を移動ノードに割り当てるため、又は、移動ノードが独自でこの識別子を構成できるようにするために、メッセージを使用することができる。例えば、ＩＰｖ４では、ＩＣＭＰルータ要請メッセージは、ルータにＩＣＭＰルータ通知メッセージを送信するように要求するための、移動ノードによるルータへのメッセージである。ＩＰｖ６では、移動ノードは、到達可能なルータが存在するか否かを調べるために、ネットワークを積極的に精査する（ｐｒｏｂｅ）こともできる。
【００４７】
図１は、本発明の一実施形態による通信システムを示す。ネットワーク・アクセス・エンティティ１０１は、サブネットワークへの入口ポイントを提供する。サブネットワークを使用して、いくつかのルーティング・エンティティ（ＲＥ）１０２、１０３、１０４、１０５がネットワーク・アクセス・エンティティ１０１に接続される。ルーティング・エンティティは、それぞれ、少なくとも１つの受信領域への接続を提供する。より具体的に言えば、ＲＥ１  １０２は１つの第１の受信領域１０６を制御し、ＲＥ２  １０３は第２の受信領域１０７を制御し、ＲＥ３  １０４は第３の受信領域１０８を制御し、ＲＥ４  １０５は第４の受信領域１０９を制御する。移動ノード１１０は、現在、第１の受信領域１０６内に位置し、受信領域内を速度ｖで第２の受信領域１０７に向かって移動している。
【００４８】
ＭＮは、例えば対応ノード（ＣＮ）（図１には図示せず）と通信する。通常、ネットワーク・アクセス・エンティティは、ＣＮからの着信データを、ＣＮからＭＮ１１０が現在位置している受信領域の特定のＲＥに転送する。この場合、ネットワーク・アクセス・エンティティは、ＭＮ１１０を宛先とする着信データを第１のルーティング・エンティティＲＥ１  １０２に転送する。
【００４９】
ＭＮが列車や自動車などの高速移動車両内に位置している場合、ＭＮ１１０は受信領域を高速で変更する。本発明の一部の実施形態によれば、移動ノード１１０の移動速度ｖは継続的に計算され、移動速度が所定の移動速度閾値を超えた場合、通信システムによって異なるデータ伝送方法が実行される。所定の移動速度閾値は、例えば、受信領域内のシステム・パラメータ、受信領域の大きさ、又はネットワーク・アクセス・エンティティまでの距離に基づく推定値に従って、あらかじめ適切に設定することが可能である。
【００５０】
本発明の好ましい実施形態によれば、移動ノードが、この場合は主に４つのＲＥ１〜４からなるルーティング領域に入った場合、ＭＮは第１のＲＥ１  １０２に接続することができる。したがって、ＲＥ１  １０２は新しい移動ノードの存在に注目し、移動ノードＭＮ１１０をネットワーク・アクセス・エンティティ１０１に登録する。別の方法としては、移動ノードは、新しいルーティング領域の新しいＲＥに接続されていることも認識可能であり、それ自体をネットワーク・アクセス・エンティティ１０１に登録することができる。前述のように、移動ノードの移動速度が計算される。移動速度が上記速度閾値よりも遅い場合、移動ノードは通常の移動状態にあり、データはネットワーク・アクセス・エンティティから移動ノードの現在のＲＥに伝送される。その後、現在のＲＥはユニキャストを介してデータをＭＮに転送する。これは、図１で実線によって示される。
【００５１】
上記移動速度が所定の移動速度閾値より速くなると、移動ノード１１０はその状態を高速移動状態に変更し、ネットワーク・アクセス・エンティティ１０１にこの変更が通知される。その後、ネットワーク・アクセス・エンティティ１０１は、ルーティング領域内、この場合はＲＥ１〜４内の、すべてのルーティング・エンティティへのデータの伝送を開始する。これは、マルチキャスト・アドレスを利用することによって実行可能である。マルチキャスト・アドレスは、前述の移動ノード１１０のネットワーク・アクセス・エンティティ１０１への最初の登録時に構成することができる。マルチキャスト・アドレスを利用することによって、データは、ネットワーク・アクセス・エンティティからルーティング領域内のすべてのＲＥへとマルチキャスティングされる。別の方法としては、データは、各ＲＥへの直接接続を利用し、ユニキャストを介して、ルーティング領域内の各ルーティング・エンティティに伝送することができる。
【００５２】
その後、データはＲＥ１〜４で受信される。依然としてＲＥ１である現在のＲＥは、次に、移動ノード１１０にデータを転送する。これは、図１で破線によって示される。
【００５３】
移動速度とは無関係に、移動ノードは、最終的に現在の受信領域の端部に到達し、新しい受信領域に入ることになる。その結果、現在のＲＥと新しいＲＥとの間で、移動ノード１１０に対してハンドオーバを実行しなければならない。この場合、ＭＮ１１０は第１の受信領域１０６を離れ、第２の受信領域１０７に入ることができる。通常、ハンドオーバは最初にリンク・レイヤ・ハンドオーバ、続いてネットワーク・レイヤ・ハンドオーバを有する。
【００５４】
本発明の実施形態によれば、移動ノード１１０の移動速度が速度閾値よりも遅い場合、リンク・レベル及びネットワーク・レベルの両方のハンドオーバを、ネットワーク・アクセス・エンティティとの接続を維持するために実行しなければならなくなる。その結果、新しいＲＥのアドレス情報を含む移動ノードからネットワーク・アクセス・エンティティ１０１への対応メッセージの後、ネットワーク・アクセス・エンティティ１０１は、移動ノードの新しいＲＥ、この場合はＲＥ２  １０３へ、データを伝送することになる。その後、ＲＥ２  １０３が、移動ノード１１０へデータを転送することになる。別の方法としては、新しい移動ノードの存在に注目し、ネットワーク・アクセス・エンティティへのメッセージ内にその独自のアドレス情報、ならびに移動ノードに関する情報を含むネットワーク・アクセス・エンティティへの対応メッセージも、新しいＲＥから伝送することができる。
【００５５】
移動ノード１１０が、移動速度が速度閾値よりも速い、高速移動状態にある場合、前述のように、新しいＲＥ、ここではＲＥ２は、すでに移動ノードに関するデータを有する。したがって、リンク・レイヤ・ハンドオーバのみが必要である。ネットワーク・アクセス・エンティティは、ルーティング領域内のすべてのルータへデータを伝送し、データはＲＥですでに使用可能であるため、ネットワーク・レイヤ・ハンドオーバの必要性はなくなる。リンク・レベル・ハンドオーバの後、待機中及びさらに受信されたデータは、第２のルーティング・エンティティＲＥ２  １０３によって移動ノード１１０へと即時に転送される。
【００５６】
したがって、現在の移動速度が速度閾値よりも速く、その後速度閾値よりも遅くなった場合、移動ノードの現在のＲＥは、この閾値を下回ったことに関する情報を含む決定通知を、ネットワーク・アクセス・エンティティに伝送することになる。上記通知を受信すると、ネットワーク・アクセス・エンティティは、現在のＲＥへの通常のユニキャスト伝送に切り替えることになる。
【００５７】
より具体的に言えば、モバイルは、第２のＲＥ  １０３によって制御される第２の受信領域１０７内に位置しており、現在は高速移動状態にあって、すなわちＭＮ１１０は、閾値によって定義されたよりも速い速度で移動する。移動速度が閾値よりも遅くなり、したがって移動ノードが通常の移動状態に変更された場合、ネットワーク・アクセス・エンティティにはこの状態の変更が通知される。その後、ネットワーク・アクセス・エンティティは、ルーティング領域内のすべてのルーティング・エンティティへのデータの伝送を停止する。その代わりに、移動ノードの現在のＲＥであるＲＥ２  １０３のみにデータを伝送することになる。その後データは、第２のＲＥ２から移動ノードへ転送される。
【００５８】
新しいルーティング領域に入ると移動ノードが登録する前述の方法の代わりに、必要な場合にのみ、ネットワーク・アクセス・エンティティへのＭＮの登録を実行することも可能である。
【００５９】
より具体的に言えば、移動速度の間隔又は範囲が定義される。したがって、下限速度閾値及び上限速度閾値という２つの移動速度閾値を事前に決定することができる。したがって移動ノードは、移動速度が上限速度閾値よりも速い高速移動状態などの３つの状態にある可能性がある。上限速度閾値は、以前に使用された速度閾値に相当する。移動ノードが上限速度閾値より遅いが、下限速度閾値よりも速い場合、この状態は事前高速移動と呼ぶことができる。速度が下限速度閾値よりも遅くなり、もちろん上限速度閾値よりも遅い場合、移動ノードは通常移動状態にある。
【００６０】
これに鑑み、移動ノードがその状態を通常移動から高速移動に変更する可能性を示すために、下限速度閾値及び対応する閾値の間隔が定義される。速度閾値間の実際の速度差、及び移動ノードが高速移動を開始する可能性のある速度範囲は、決定済みの通信システムのパラメータに基づいて定義することができる。
【００６１】
通常移動中の移動ノードが下限速度閾値を超えた場合、移動ノードはネットワーク・アクセス・エンティティに登録される。これは、移動ノードに関するマルチキャスト・アドレスの構成を含むことができる。この事前高速移動状態では、ＭＮが高速移動状態に変更された場合、この移動ノードに対してマルチキャストに切り替えることができるようにネットワーク・アクセス・エンティティをセットアップすることが重要である。
【００６２】
その結果、移動ノードの移動速度はさらに監視されることになる。移動速度が下限速度閾値よりも遅くなった場合、それ以上のアクションは不要である。しかし、移動ノードが高速移動状態に変更された場合、すなわち速度が上限速度閾値を超えた場合、ネットワーク・アクセス・エンティティにこの変更が通知される。前述の実施形態と同様に、その後ネットワーク・アクセス・エンティティ１０１は、ルーティング領域内のすべてのＲＥへのデータの伝送を開始する。その結果、さらに移動ノード１１０にデータを転送できるのは、現在のＲＥのみである。
【００６３】
どちらの代替実施形態においても、通常移動状態の場合、さらに並行して通常のハンドオーバ・プロシージャを実行することが可能である。これには、移動ノードと新旧のルーティング・エンティティとの間のルータ要請メッセージ、ルータ通知メッセージ、バインディング更新、ハンドオーバ開始メッセージなどを含むことができる。
【００６４】
図２には、本発明及び本発明の実施形態が実施可能な、ＩＰｖ６通信システムが示されている。
【００６５】
モビリティ・アンカー・ポイント（ＭＡＰ）２０１はネットワークへの入口ポイントとして働くため、図１のネットワーク・アクセス・エンティティに相当する。ＭＡＰ２０１は、接続されているアクセス・ルータ（ＡＲ）にデータをルーティングする。図２では、ＡＲ１  ２０２及びＡＲ２  ２０３はＭＡＰ２０１に接続される。さらに、ＡＲは、受信領域内のシステム・リソースを制御するために制御エンティティに接続することができる。制御エンティティは、例えばノードＢ又はアクセス・ポイントとすることができる。ＡＲ１  ２０２は、２つのノードＢ、すなわちノードＢ１  ２０４及びノードＢ２  ２０５に接続される。あらゆるノードＢは、１つの受信領域への接続を提供する。ノードＢ１  ２０４は、受信領域２１０内の無線リソースを制御し、ノードＢ２は受信領域２１１を制御する。
【００６６】
したがって図２に示されたシステムでは、第２のアクセス・ルータＡＲ２  ２０３は、それぞれが３つの受信領域２１２、２１３、２１４内のシステム・リソースを制御する３つのノードＢ、すなわちノードＢ３  ２０６、ノードＢ４  ２０７、及びノードＢ５  ２０８に接続される。
【００６７】
実施に応じて、ノードＢ及びアクセス・ルータは、図１に示すように１つの単一エンティティ内に位置することが可能であり、ここでは受信領域への接続を提供するために１つのＲＥのみが必要である。本発明の機能の場合、どちらの実施も可能である。
【００６８】
移動ノード２０９は、第１のノードＢ１  ２０４によって制御される受信領域２１０内に位置する。この移動ノード２０９は、対応ノード（ＣＮ）２１６と通信する。ＣＮ２１６は、移動ノードと同じサブネットワーク内に位置するか、又は図２に示されるように、異なるネットワーク内に位置する場合がある。ＣＮが他のネットワーク内にある場合、データは、ＭＮ２０９とＣＮ２１６との間に位置するＩＰネットワーク２１５を介して伝送しなければならない。
【００６９】
ＭＩＰｖ６は、移動ノードが外部ネットワーク内にある場合、ホーム・ネットワーク内の移動ノードを表す、いわゆるホーム・エージェント（ＨＡ）を利用する。したがって、ルート最適化が実行されない場合、ＭＮ２０９と直接接触しているのではなく、データは最初にＣＮ２１６からホーム・エージェント２１７に伝送され、次に、移動ノードに転送される場合がある。
【００７０】
制限されたルーティング領域を画定することも可能である。ＭＡＰごとに１つのルーティング領域（ＲＡ）を有する代わりに、１つのＭＡＰに対して複数のルーティング領域が構成される。したがって、特定のアクセス・ルータが１つのルーティング領域又は他のルーティング領域に割り当てられる。単なる例示の目的で、図２では、それぞれ１つのＡＲのみを備えた２つのルーティング領域ＲＡ１及びＲＡ２が構成される。それにもかかわらず、任意数のＡＲを備えたルーティング領域を構成することも可能である。ルーティング領域の事前構成及び各ルーティング領域への対応するＡＲの割り当ては、ＭＡＰ２０１内で技術者によって実行することができる。したがってＭＡＰは、ＡＲが各ＲＡに属するあらゆる既存のルーティング領域に関する情報をそのドメイン内に保持する。
【００７１】
以下の説明は、主に、１つのルーティング領域のみが存在する場合を対象とする。その結果、図２では、ＲＡはＡＲ１  ２０２及びＡＲ２  ２０３から構成される。しかし、１つのＭＡＰについて複数のルーティング領域を利用することもできる。この場合、本発明は、１つのルーティング領域のみに限定されることになる。新しいルーティング領域に入ると、以前のルーティング領域のプロシージャに従ってプロシージャが開始されることになる。しかし、いくつかの小規模ルーティング領域への１つの大規模ルーティング領域の上記論理制限は、本発明のいかなる実施形態も制約しないことに留意されたい。
【００７２】
前述のように、移動ノード２０９は、ＡＲ１  ２０２及びＡＲ２によって画定されたルーティング領域に入る。
【００７３】
図３は、本発明の一実施形態によるメッセージ・シーケンス図を示す。ＲＡに入ると、ＭＮ２０９はルータ要請（ＲＳ）メッセージを現在のアクセス・ルータであるＡＲ１  ２０２に送信する。ＲＳメッセージは、そのカバレッジ領域における新しい移動ノードの存在をＡＲ１に通知するために送信される。その結果、ＡＲ１は、移動ノード２０９をＭＡＰ２０１に登録するために、ＭＡＰ２０１に登録メッセージを送信する。有利なことに、ＭＮを明白に識別するために、移動ノードに不変アドレスが割り当てられる。この不変アドレスは、ルーティング領域内では変更できないが、ルーティング領域間では異なるものとすることができる。この場合、ＡＲ１  ２０２からＭＡＰ２０１へ登録メッセージが送られると、ＭＡＰ２０１は適切な不変アドレスを移動ノードに割り当てる。
【００７４】
別の方法では、不変アドレスは移動ノードに対していっさい変更できない。したがって、不変アドレスはすべてのルーティング領域に対して同じままである。その場合、ＭＮが上記不変アドレスを所有する唯一のエンティティであるため、不変アドレスは移動ノード２０９からＭＡＰ２０１へと提供されなければならない。その結果、アドレス通知はＭＮからＭＡＰへ直接、又はＡＲ１を介して送信することができる。可能な不変アドレスは、ＭＮに割り当て可能な不変気付アドレス（ＣｏＡ）とすることができる。
【００７５】
いっさい変更されない不変アドレスを使用することは、必要なデータ・パケットのヘッダ数が減少するため、より有利である。既知の実施によれば、ＭＮの可変ローカル・アドレスが利用される場合、これはＩＰオンＩＰのヘッダ・カプセル化につながる。ＭＮは、ＭＮが他のＡＲに移動するたびにローカル・アドレスを変更する必要がある。不変アドレスが利用される場合、ＭＮが新しいＡＲのカバレッジ領域内に移動しても、上記不変アドレスは変更してはならない。移動ノードからＣＮに直接伝送されるデータ・パケットは、ソース・アドレスとしての不変アドレス及び宛先アドレスとしてのＣＮのアドレスを備えた１つのヘッダのみを有する。
【００７６】
前述のどちらの場合も、ＭＡＰ２０１は移動ノードの不変アドレスを保持する。ＭＮ２０９がＭＡＰ２０１に登録されると、ＭＡＰ２０１は、様々な使用可能マルチキャスト・アドレスからさらに１つのマルチキャスト（ＭＣ）アドレスを選択し、上記マルチキャスト・アドレスをＭＮの不変アドレスに割り当てる。
【００７７】
その後、ＭＡＰ２０１は、ＡｄｄＢｉｎｄ（アドレス・バインド）メッセージをルーティング領域内のすべてのＡＲに伝送する。これは、ＭＡＰがそのドメイン内のすべてのＲＡに関する情報及び各ドメイン内のＡＲに関する情報を保持するため、論理ルーティング領域が画定される場合にも適用される。したがって、ＭＡＰは、移動ノードが登録されたルーティング領域内のそれらのＡＲにのみ、ＡｄｄＢｉｎｄメッセージを伝送することができる。
【００７８】
ＡｄｄＢｉｎｄメッセージは、移動ノードの不変アドレスへのＭＣアドレスの割り当てに関する情報も含む。ルーティング領域内のＡＲ、この場合はＡＲ１  ２０２及びＡＲ２  ２０３は、ＡｄｄＢｉｎｄメッセージを受け取り、ＭＣアドレスを移動ノードの不変アドレスにバインドする。その後、各ＡＲはＩＧＭＰの加入（Join）メッセージを生成し、これがＭＡＰ２０１に返送される。この加入メッセージは、受信したマルチキャスト・アドレスに関するマルチキャスト・グループに加入するために、ＭＡＰ２０１に伝送される。その結果、ＡＲ１及びＡＲ２は、移動ノードに割り当てられた上記マルチキャスト・アドレスに関するマルチキャスト・グループの一部とするために、加入メッセージをＭＡＰ２０１に送信する。しかし、ＭＡＰはすでに、ルーティング領域内のすべてのＡＲに関する事前に構成された情報を有するため、受信した加入メッセージは本発明を機能させるためには必要でない。ＡｄｄＢｉｎｄメッセージは、ＭＮが登録されたルーティング領域に割り当てられたＡＲにのみ送信される。したがって、ＡＲＳから受信した加入メッセージは、ＭＡＰ内のＡＲに関する事前に構成された情報を確認するのみである。上記ＭＣアドレスに関するマルチキャスト・グループは、ＡＲからの加入メッセージなしでも構成可能である。
【００７９】
ＭＡＰ及びＡＲは、ＭＣアドレスのＭＮ２０９の不変アドレスへの割り当てがバインドされたキャッシュ・テーブルを含むことができる。
【００８０】
ＡＲとＭＡＰ２０１との間のメッシュ・ネットワークも可能である。この場合、ＩＧＭＰの加入メッセージはメッシュ・ネットワークを通るパスも定義し、その後ＭＡＰはこのパスを使用して、データ・パケットをＡＲに伝送することができる。
【００８１】
推定上、ＭＮ２０９は、最初は所定の移動速度閾値よりも遅い速度ｖで移動する。この通常の移動状態では、ＭＮ２０９はその状態を変更しなかったため、ＭＡＰ２０１にはいかなる通知も送信されない可能性がある。その結果、ＭＡＰ２０１は、移動ノード２０９の不変アドレスを宛先とするＣＮ２１６又はＨＡ２１７からの着信データ・パケットの、現在のＡＲであるＡＲ１  ２０２への伝送を続行する。図３では、現在のＡＲは、以前の（Ｐｒｅｖｉｏｕｓ）ＡＲということからＰＡＲと呼ばれ、新しいＡＲはＮＡＲと呼ばれる。
【００８２】
その後、現在のＡＲはデータ・パケットをＭＮ２０９に転送し、移動ノードは通常の方法でこのデータ・パケットを受け取る。
【００８３】
移動ノードの移動速度は、ＭＮ２０９、又はＭＮ２０９が現在位置している受信領域内のノードＢ、ここではノードＢ１  ２０４で、計算することができる。しかし、速度ｖが閾値よりも速いか否かの決定は、異なるネットワーク・エンティティ内で実行することができる。
【００８４】
第１に、速度を計算し、この速度がＭＮ２０９での閾値よりも速いか否かを決定することができる。この場合ＭＮ２０９は、決定メッセージを直接又は現在のＡＲを介してＭＡＰ２０１に伝送し、決定メッセージはＭＮの速度及び移動状態に関する情報を含む。このメッセージは、状態の変更が発生した場合にのみ送信することができる。
【００８５】
第２の可能なことは、ＭＮ２０９が速度ｖを計算し、速度通知メッセージをノードＢ１  ２０４又はＡＲ１  ２０２のいずれかに伝送することである。その後、ノードＢ１及びＡＲ１は速度閾値を保持しなければならず、速度ｖが上記閾値を超えるか又はこれを下回るか否かを決定しなければならない。さらに、その後ノードＢ１又はＡＲ１は、状態の変更を通知するために、決定メッセージをＭＡＰ２０１に伝送することができる。
【００８６】
ノードＢ１がＭＮ２０９の速度を計算することも適用可能である。この場合、さらにノードＢ１は、計算されたＭＮ２０９の速度が設定された閾値よりも速いか遅いかを決定することができる。したがって、その後ノードＢは、決定に関する情報を含む決定メッセージを、ＭＡＰ２０１に直接又はＡＲを介して送信することになる。
【００８７】
別の方法としては、ノードＢは速度通知をＡＲに伝送するのみとすることが可能であり、その後ＡＲが、その速度が所定の速度閾値を超えるか否かを決定する。その後、現在のＡＲは、速度及び状態変更情報を含む決定メッセージをＭＡＰに送信することになる。
【００８８】
さらに、移動ノードから、又はノードＢ１から、ＭＡＰ２０１へ直接速度通知を伝送することも可能である。この場合、その後ＭＡＰは、受け取った速度が閾値を侵害するか否かを決定することになる。
【００８９】
直前で述べた代替実施形態で重要なことは、移動ノードの速度に関する情報、及び速度閾値が越境されるか否かが、ＭＡＰに提供されることである。
【００９０】
推定上、ＭＮ２０９は、最終的に加速し、設定された閾値を超える速度で移動する。図３には、現在のルータが、速度ｖが閾値よりも速くなっていることを決定し、したがって、ＭＮ２０９に対するマルチキャスト伝送をトリガするために決定メッセージを伝送する代替実施形態が示されている。
【００９１】
ＭＡＰ２０１は決定通知を受信し、例示されたシステムに従って、移動ノードの不変アドレスを宛先とする着信データの、ルーティング領域内のすべてのＡＲ、この場合はＰＡＲ（ＡＲ１）及びＮＡＲ（ＡＲ２）のみへの伝送を開始する。移動ノードに割り当てられた以前に構成されたＭＣアドレスを使用して、上記ＭＣアドレスのマルチキャスト・グループ内のすべてのＡＲにデータを伝送することができる。マルチキャスト・グループに加入するための加入メッセージを実際に送信したのは、以前にＡｄｄＢｉｎｄメッセージが提供されたそれらのＡＲのみである。
【００９２】
これは、いくつかのルーティング領域が存在する場合にも、同様に適用される。ＭＮ２０９は、現在のルータＡＲ１のＲＡ１に登録し、その後、ＭＡＰ２０１は、ＡｄｄＢｉｎｄメッセージを論理ＲＡ１に含まれるそれらのＡＲにのみ送信する。したがってＭＡＰ２０１は、データ・パケットをマルチキャスト・グループ内のＡＲにマルチキャストするのみであり、それによってＭＮが以前に登録されたＲＡ内のＡＲにのみデータを提供する。
【００９３】
前述のように、データはルーティング領域内のすべてのＡＲに伝送される。しかし、ＭＮの現在のＡＲのみが、データを移動ノードに転送することができる。この場合、データはＡＲ１  ２０２及びＡＲ２  ２０３内で受信されるが、ＡＲ１  ２０２のみがデータをＭＮ２０９に転送する（図３には図示せず）。この点に関して、データは、１つのＡＲの制御の下で、すべてのノードＢにもマルチキャスト可能であると言うこともできる。その後、データは、ノードＢからユニキャストを介してＭＮ２０９に伝送される。マルチキャストを介してノードＢからＭＮ２０９へデータを伝送することも可能であるが、無線セル２１０内の無線リソースを節約するためには、ポイント・ツー・ポイント接続を介して最終ホップでデータをノードＢ１  ２０４からＭＮ２０９へ伝送することが有利である。
【００９４】
さらに、ＡＲ１からＭＮの現在のノードＢ、ここではノードＢ１にのみ、データを伝送することも可能である。その後ノードＢ１  ２０４は、無線リンクを介してデータを移動ノード２０９に転送することになる。
【００９５】
移動中の移動ノードは、推定上、第１の受信領域２１０を離れ、ノードＢ２の制御の下で他の受信領域２１１へと移動することになる。しかし、サービスを提供するＡＲは依然として同じ、すなわちＡＲ１  ２０２である。この場合、ノードＢ間のハンドオーバを実行する必要がある。それによって、リンク・レイヤ上の接続がノードＢ１  ２０４からノードＢ２  ２０５へと変更される。ＡＲは変更されないため、移動ノードに対するネットワーク・レイヤ・ハンドオーバは不要である。これは、移動ノードの両方の移動状態に適用される。移動速度に関係なく、リンク・レベル・ハンドオーバが実行され、その後、ノードＢ２はＡＲ１からデータを受信し、これを、その時点でその無線セル２１１内にある移動ノード２０９に転送する。
【００９６】
最終的に、ＭＮ２０９は現在のＡＲのカバレッジ領域を離れ、新しいＡＲの制御下にある受信領域に入る。図２では、この時点で無線セル２１１内にあるＭＮ２０９（図示せず）は、受信領域２１１を離れ、新しい受信領域２１２に入る。新しい受信領域２１２は、新しいＡＲ２に接続されたノードＢ３  ２０６の制御下にある。ＡＲ１及びＡＲ２のどちらのＡＲも、最初に移動ノードが登録した同じルーティング領域に属する。ＭＡＰが１つの大規模ルーティング領域のみを制御するか否か、又は小規模な論理ルーティング領域が画定されるか否かは、重要ではない。むしろ、１つのルーティング領域内で、したがって１セッション内で、移動ノードに関するＡＲの変更が生じることの方が重要である。
【００９７】
有利な実施形態によれば、古いＡＲ１  ２０２は、移動ノードがそのカバレッジ領域から出発したことをＭＡＰ２０１に通知することができる。したがってＡＲ２は、ＭＮがもはや到達できないことを検証すると、ＩＧＭＰの離脱（Leave）メッセージをＭＮに送信することになる。それによってＡＲは、移動ノードに割り当てられたＭＣアドレスのマルチキャスト・グループからそれ自体を削除することになる。言い換えれば、離脱（Leave）メッセージを送信することによって、古いＡＲ１はマルチキャスト・グループによって形成されたマルチキャスト・ツリーからそれ自体を除去する。
【００９８】
１つのルーティング領域内の移動ノードのＡＲが変更されると、最初に、古いノードＢ２  ２０５から新しいノードＢ３  ２０６へのリンク・レベル・ハンドオーバが実行される。それにより実施に応じて、ＣＲＮＴＩ（セル無線ネットワーク一時識別子）を、古いノードＢでＵＥに割り当てられた古いＣＲＮＴＩから、新しいノードＢでＵＥに割り当てられた新しいＣＲＮＴＩに変更することができる。アクセス・ポイント（ＡＰ）間でハンドオーバが実行される異なる実施によれば、１つのルーティング領域内の移動ノードのＡＲが変更されると、最初に、古いＡＰから新しいＡＰへのリンク・レイヤ・ハンドオーバが実行される。それにより、ＭＡＣアドレス（媒体アクセス制御アドレス）を、古いＡＰに対応する古いＭＡＣアドレスから、新しいＡＰに対応する新しいＭＡＣアドレスへと変更することができる。
【００９９】
後続のステップは、移動ノードが新しいＡＲの新しい受信領域に入った移動状態に依存する。
【０１００】
ＭＮ２０９が通常の移動状態にある場合、すなわち、ＭＮの移動速度ｖが所定の閾値よりも遅い場合、結果としてＭＡＰ２０１は、依然としてデータを古いＡＲ１に伝送する。したがって、ＭＡＰにはこのＡＲの変更が通知されなければならず、移動ノードにはネットワーク・レイヤ・ハンドオーバが必要である。これは、通常、例えば、ＭＮから新しいＡＲ２へのルータ要請メッセージ、ＲＳメッセージに応答した新しいＡＲ２から移動ノードへのルータ通知メッセージ、古いＡＲ１と新しいＡＲ２との間のハンドオーバ開始及び肯定応答メッセージを含むことができる。実施に応じて、新しいトポロジ位置により、ＭＡＰに、移動ノードのＩＰアドレスの変更、通常はＩＰｖ６アドレスの変更を通知することができる。
【０１０１】
リンク・レイヤ及びネットワーク・レイヤ・ハンドオーバの後、データはＭＡＰ２０１から新しいＡＲ２  ２０３へ伝送され、現在のノードＢ３  ２０６へ転送され、そこから移動ノード２０９へ転送される。
【０１０２】
ＭＮ２０９が高速移動状態に入った場合、すなわち、移動速度ｖが閾値よりも速い場合、データはすでにルーティング領域内のすべてのＡＲに伝送される。その結果、新しいＡＲ２はすでに移動ノードを宛先とするデータ・パケットを待機させている。したがって、ネットワーク・レイヤ・ハンドオーバは不要である。ＭＡＰ２０１は、ＭＮ２０９の現在位置に関係なく、ＭＮ２０９を宛先とする着信データ・パケットをルーティング領域内のすべてのＡＲに伝送するため、新しいＡＲに関してＭＡＰに通知する必要はない。この点に関して、残りのセッション中に、ＭＮがどこに位置しているか、及びどのＡＲが現在サービスを提供しているＡＲであるかが、ＭＡＰに通知されない可能性があることを意味する。その後、待機中のデータ・パケットは現在のＡＲから現在のノードＢへ、さらにＭＮへと転送されることになる。
【０１０３】
１つのＭＡＰに対していくつかのルーティング領域が存在する場合、移動ノードがルーティング領域の端部まで依然として高速移動状態にある場合、ＭＮがルーティング領域を離れたことをＭＡＰに通知しなければならない。これは、例えば新しいルーティング領域に入ると実行することができる。新しいルーティング領域に入ると、適宜、前述の実施形態が適用される。以前の実施形態により、ＭＡＰは移動ノードから登録メッセージを受信する。その後ＭＡＰは、移動ノードがすでに他のルーティング領域に登録されていることに注目することができる。その後、ＭＡＰはＭＮを古いＲＡから登録解除し、新しいＲＡに登録する。その後ＭＡＰは、古いＲＡのすべてのＡＲへのデータの伝送を停止し、新しいＲＡのすべてのＡＲへのデータのマルチキャスティングを開始する。
【０１０４】
ＭＮがもはや到達できないことを検証すると、ルーティング領域の最後のノードＢが登録解除メッセージをＭＡＰに伝送することも可能である。その結果、ＭＡＰはＲＡのＡＲへのデータの伝送を停止し、ＭＮを登録解除する。
【０１０５】
本発明の実施形態に従って、高速で移動する移動ノードに関するシームレスな通信を可能にするデータ伝送方法が提供される。これを実施するために、ネットワーク・レイヤ・ハンドオーバの必要性が消去される。したがって、伝送されるメッセージがさらに少なくなるはずであり、必要なハンドオーバ・プロシージャは短くなる。データ・レート予測値が増加するにつれて、重複する領域が小さくなる可能性があるため、これはかなり関連がある。したがって、効率的かつ短いハンドオーバ・プロシージャに対する要求が高くなる可能性がある。
【０１０６】
本発明の実施形態によれば、ＭＮの状態が高速移動状態に変更される直前にのみ、ＭＮ２０９を登録することも可能である。前述のように、２つの閾値が事前に決定される。ＭＮ２０９は、速度が下限速度閾値を超えた場合にのみ、ルーティング領域に登録されることになる。その後、前述の実施形態と同様のステップが実行されることになる。その後、ＭＡＰはマルチキャスト・アドレスを構成し、ＡｄｄＢｉｎｄメッセージをＲＡ内のすべてのＡＲに伝送することができる。その後それらのＡＲは、ＭＣアドレスのマルチキャスト・グループに加入することになる。その後、移動ノードが上限速度閾値を超えた場合、そのＭＮに関するＭＡＰ内でマルチキャスティングがトリガされることになる。したがって、速度が上限速度閾値よりも遅くなった場合、通常のユニキャスト伝送モードがＭＡＰに通知されることになる。
【０１０７】
移動ノードの移動速度は、いくつかの方法で取得又は導出することができる。例えば、ＭＮがセル内に留まっていた滞留時間と、無線セルの縁部から縁部までの距離Ｄとを、併せて使用することができる。そのほかに、ＭＮの速度を導出するために伝搬パラメータを使用することも可能である。この場合、移動ノードから基地局への信号の伝搬特徴、及び基地局が位置する領域内で一定の減衰パラメータ、ならびに、使用される伝送システムに依存するアンテナ利得ならびに他の利得及び損失が、併せて使用される。この計算はいくつかの連続するパケット全体にわたって行われて、移動ノードによって送信され、パケットの数は、地理的領域の条件ならびに減衰及びパス損失パラメータによって決定される。さらに、パス損失の原理を適用することによって、移動ノードから基地局までの距離を計算することができる。この距離の計算と、この距離パラメータについてパケットが調べられた時間とを併せて使用して、移動ノードの速度を決定することができる。
【０１０８】
図４は、本発明の実施形態に従ってデータを伝送するためのシーケンス図である。図４では、新しいルーティング領域に入ると同時に、最初に登録が実行される。必要な場合にのみＭＮを登録するための他の代替実施形態は例示されていないが、依然として可能である。さらに、ノードＢはＡＲ内で同一の場所に配置されるものと想定される。しかし、ノードＢがＡＲから離れている場合、本発明は適宜適用される。
【０１０９】
移動ノードは、ルーティング領域内の新しいＡＲに入る。推定上、ＭＮは通常の移動状態にあるため、完全なハンドオーバ４０１が必要である。これには、ＭＮに対するレイヤ２（リンク・レベル）ハンドオーバ及びレイヤ３（ネットワーク・レイヤ）ハンドオーバが含まれる。さらに、新しい移動ノードを検出すると、現在のＡＲであるＰＡＲは、ＭＡＰ内にＭＮを登録する４０２。ＭＡＰは新しいＭＮを登録するための通知を受信し、ＭＣアドレスを選択する。不変アドレスは、ＭＮによって提供されるか、別の方法として、このセッションについてＭＮに対してＭＡＰによって構成されることが可能である。ＭＡＰは、選択されたＭＣアドレスを移動ノードの不変アドレスに割り当てる４０３。その後ＭＡＰは、このマッピングに関して、ルーティング領域内のあらゆるＡＲに通知する４０４。ＲＡ内のすべてのＡＲはこの通知を受信し、ＭＣアドレスを移動ノードの不変アドレスに内部的に割り当てる４０５。割り当て通知に応答して、ＡＲはそれぞれ、ＭＣアドレスのマルチキャスト・グループに含めるためにＭＣ−ＩＧＭＰの加入メッセージをＭＡＰに送信する４０６。ＭＡＰは、上記ＩＧＭＰの加入メッセージをＡＲから受信し４０７、以前に構成されたＭＣアドレスのマルチキャスト・グループにＡＲを含める。
【０１１０】
全時間にわたって、移動ノードの移動速度が計算及び監視される。特に、移動速度が以前に定義された閾値を超えるか否か。したがって、ＭＮは、閾値を超えたか否かを決定することができる。この場合、ＭＮは、その移動状態が通常移動から高速移動に変更されたか否かをチェックする。言い換えれば、ＭＮは、移動速度が速度閾値ｖｔｈを超えたか否かをチェックする４１０。
【０１１１】
閾値を超えない場合、ＭＮはＭＡＰに通知を送信しない。ＭＡＰは、ＭＮからの通知を待つ４１２。通知が受信されないため、ＭＡＰはＭＮを宛先とする着信データの、ＭＮの現在のＡＲへの、ここではＰＡＲへの転送を続行する４１３。次に、現在のＡＲであるＰＡＲは、データ・パケットを移動ノードに転送する４１４。
【０１１２】
ＭＮは、推定上、通常の移動状態に留まり、受信領域の端部に達すると、同じルーティング領域内の新しいＡＲであるＮＡＲに属する新しい受信領域に入る。この場合、通常の完全ハンドオーバ４１６も実行されなければならない。これには、リンク・レベル（レイヤ２）及びネットワーク・レイヤ（レイヤ３）のハンドオーバが含まれる。完全ハンドオーバの後、ＭＡＰは、新しいＡＲであるＮＡＲにデータを転送する４１７ために必要なルーティング情報を有する。その後、ＮＡＲはＭＮにデータを転送する４１８。
【０１１３】
有利なことに、古いＡＲを離れると、ＰＡＲは、マルチキャスト・グループによって定義されたマルチキャスト・ツリーからそれ自体を除去するために、ＩＧＭＰの離脱（Leave）メッセージをＭＡＰに送信することができる４２０。その後、ＭＡＰはマルチキャスト・グループからＰＡＲを削除する４２１。
【０１１４】
閾値を超えた場合、ＭＮは状態の変更に関する情報を含む決定通知をＭＡＰに送信する４１１。この場合、ＭＡＰは通知を受信し４１２、その後ルーティング領域内のすべてのＡＲへの、データのマルチキャスティングを開始することができる。ＭＡＰは、移動ノードの構成されたマルチキャスト・アドレスを利用して、データをマルチキャストする。したがって、あらゆるＡＲがデータを受信する４２３。しかし、現在のＡＲであるＰＡＲのみが、さらにＭＮにデータを転送することができる４２３。
【０１１５】
ここでも、ＭＮが依然として高速移動状態にあり、無線セルの境界まで移動すると想定することができる。その後、ＭＮは古い無線セルから新しい無線セルまで移動する。この場合、新しいＡＲであるＮＡＲは、ＭＮを宛先とするデータをすでに受信しているため、ＣＮへの接続を維持するためには、リンク・レベル・ハンドオーバ４２５のみが必要である。その結果、ＮＡＲは受信したデータをＭＮに即時転送することができる４２６。
【０１１６】
古いＡＲのカバレッジ領域を離れると、ＩＧＭＰの離脱（Leave）メッセージをＰＡＲに対するＭＡＰに伝送すること４２０が有利である。したがって、ＭＡＰは離脱（Leave）メッセージを受信し、ＭＣアドレスに関するマルチキャスト・グループからＰＡＲを削除する４２１。
【０１１７】
前述のように、ＭＮの速度は、この場合はＭＮそれ自体によって継続的に監視される。速度が現時点で閾値より速く、その後、閾値より遅くなる４３０場合、決定通知がＭＡＰに送信される４３１。ＭＡＰは、マルチキャスト伝送中にＭＮがどこに位置しているかを知らないため、この通知は、ＭＮに関する位置情報、すなわち、現在どのＡＲに接続されているかの情報を含む。同様に、ＭＡＰは決定通知を待っており４３２、これはステップ４１２と同様である。しかし、決定通知はステップ４１１で送信されたものとは反対である。したがってＭＡＰは、こうした決定メッセージを受信しない場合、有利なことにはＭＣアドレスを利用して、ＲＡ内のすべてのＡＲへのデータのマルチキャスティング４２２を続行する。ＭＡＰは、高速移動状態から通常移動状態への変更を示す決定メッセージを受信する場合、依然としてＰＡＲである可能性のあるＲＡ内のすべてのＡＲへのデータのマルチキャスティングの代わりに、現在のＡＲのみへのデータの転送を開始する。
【０１１８】
前述のすべての速度閾値は、事前に決定することができる。しかし、これは、速度閾値を、通信システムの現在のリアルタイムの状態に調整することである。
【０１１９】
本発明はさらにいくつかの利点を提供する。マルチキャスト領域は、ネットワークによって定義可能な限定ＲＡ内のルータに制約することが可能であるため、不必要なルーティング領域及びアクセス領域のオーバフローがない。さらに、エア・リンクではデータ・トラフィックがユニキャストであるため、エア・リンク・リソースの無駄遣いがない。
【０１２０】
さらに、無線信号の数が低減される。ＭＮからＡＲへのメッセージは、最初の登録に使用される接続要請メッセージの１つだけとすることが可能である。
【０１２１】
他の一利点は、不必要な無線でのカプセル化がないことである。１つのヘッダのみを使用することができる。
【０１２２】
さらに、本発明は複雑さが低い動作のみを有する。これは、ＡＲ及びＭＡＰで、セットアップを提供する、又はキャッシュ・テーブルのバインドを拡張するのに十分である。さらに、ＡＲ及びＭＡＰの間で１往復のみのメッセージ、すなわち登録メッセージのみが交換される。
【０１２３】
本発明の他の実施形態は、ハードウェア及びソフトウェアを使用する前述の様々な実施形態の実施に関する。前述の本発明の様々な実施形態は、例えば、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、又は他のプログラマブル論理デバイスなどのコンピューティング・デバイス（プロセッサ）を使用して、実施又は実行可能であることを理解されよう。本発明の様々な実施形態は、これらのデバイスの組み合わせによっても実行又は具体化可能である。
【０１２４】
さらに本発明の様々な実施形態は、プロセッサによって、又はハードウェア内で直接実行されるソフトウェア・モジュールによっても実施可能である。さらに、ソフトウェア・モジュール及びハードウェア実施の組み合わせも可能である。ソフトウェア・モジュール又は命令は、例えばＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュ・メモリ、レジスタ、ハード・ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなどの任意の種類のコンピュータ読み取り可能記憶媒体上に格納可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】本発明の一実施形態によるモバイル通信システムを示す図である。
【図２】本発明の一実施形態によるＩＰ通信システムを示す図である。
【図３】本発明の一実施形態によるデータの伝送を示す信号図である。
【図４】本発明の一実施形態によるデータの伝送を示すシーケンス図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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2009530932.tif 000008
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