(57)【要約】【課題】車両に搭乗した複数の移動ノードによる信号通信量を低減する。【解決手段】移動通信システムにおいて、複数の移動ノードが搭乗可能な車両に車両代理位置登録部（ＶＰＬＲ）を設ける。ＶＰＬＲは代理位置登録が可能であることを示す情報（ＰＬＲオプション）を含むルータ広告メッセージを送信する。車両に搭乗した移動ノードはこのルータ広告メッセージを受信し、移動ノードが他の通信ノードと通信するために位置登録を行なうサーバに対する直接の位置登録に変えて、ＶＰＬＲに代理位置登録を依頼する旨の情報を含む代理位置登録要求をＶＰＬＲに送る。これによって、車両に搭乗した移動ノードは、ＶＰＬＲを介して他の移動ノードとの通信を可能にする。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動ノードが他の通信ノードと通信するために位置登録を行なう少なくとも１つのサーバーを備え、該サーバーに登録した前記移動ノードの位置情報に基づき前記通信ノードと前記移動ノードとが通信を行なう移動通信システムであって、
複数の移動ノードが搭乗可能な車両に設けられ、前記車両に搭乗した移動ノードのために代理位置登録を行なう車両代理位置登録部（ＶＰＬＲ）を具備し、
前記車両代理位置登録部は代理位置登録が可能であることを示す情報（ＰＬＲオプション）を含むルータ広告メッセージを送信し、
前記車両に搭乗した移動ノードは、前記車両代理位置登録部からのルータ広告メッセージを受信し、かつ前記サーバーに対する直接の位置登録に代えて前記車両代理位置登録部に代理位置登録を依頼する旨の情報を含む代理位置登録要求を前記車両代理位置登録部に送り代理位置登録を要求することにより、前記車両代理位置登録部を介して前記移動ノードと他の通信ノードとの通信を可能にしたことを特徴とする移動通信システム。
【請求項２】
前記移動ノードはまず前記車両代理位置登録部および前記サーバーを介して前記他の通信ノードと通信を行ない、次に前記サーバーを介することなく前記車両代理位置登録部を介して前記他の通信ノードと通信を行なうことを特徴とする請求項１に記載の移動通信システム。
【請求項３】
前記車両代理位置登録部は前記車両に搭乗した複数の移動ノードの位置登録情報をリストとして前記サーバーに送ることを特徴とする請求項１に記載の移動通信システム。
【請求項４】
前記移動ノードは前記車両に搭乗した後、前記車両代理位置登録部からのルータ広告メッセージを含む受信信号が他のサーバーからの受信信号よりも強くなったことに応じて、前記車両代理位置登録部に前記代理位置登録要求を送ることを特徴とする請求項１に記載の移動通信システム。
【請求項５】
前記サーバーはホームエージェントであり、該ホームエージェントは前記車両代理位置登録部とリンクし、かつ他のリンクを介して他の通信ノードとリンクしていることを特徴とする請求項１に記載の移動無線システム。
【請求項６】
前記ホームエージェントは複数のモビリティアンカーポイントとリンクし、前記車両代理位置登録部は前記モビリティアンカーポイントを介して前記ホームエージェントとリンクすることを特徴とする請求項５に記載の移動無線システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動ノードが他の通信ノードと通信するために位置登録を行なう移動通信システムに関し、より詳細には車両に搭乗した複数の移動ノードのために代理位置登録を行なうことによって無駄な通信を抑制する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
移動通信システムにおいて、移動ノードすなわち移動ターミナルは空間的に移動するため、そのような移動ノードと通信を行なうためには移動通信システムにおけるネットワークはその移動ノードの位置を常に把握しておく必要がある。このため、各移動ノードはネットワークに接続されたサーバーなどに位置登録を行なう必要がある。
【０００３】
ここで、図４を参照して従来の移動通信システムとして、ＨＭＩＰｖ６プロトコルを使用した移動通信システムの概略の構成を示す。
図４の移動通信システムは、ホームエージェント（Ｈｏｍｅ  Ａｇｅｎｔ：ＨＡ）１と、該ホームエージェント１とセグメント１ａを介してリンクされた複数のモビリティアンカーポイント（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ａｎｃｈｏｒ  Ｐｏｉｎｔ：ＭＡＰ）とを備えている。図４においては、１つのモビリティアンカーポイント１（ＭＡＰ１）３ａのみが示されている。
【０００４】
ホームエージェント１とリンクされたセグメント１ａは、ルータ９、ネットワーク７および他のルータ１１を介して他のセグメント１ｂにリンクされ、該リンク１ｂには通信相手としての対応ノード（ＣＮ）５がリンクされている。なお、ネットワーク７は例えばルータおよびリンクを含む任意のトポロジと考えられる。
【０００５】
さらに、図４においては、移動ノード（ＭＮ）１９がモビリティアンカーポイント１（ＭＡＰ１）３ａと通信可能なエリア内に位置しているものとする。移動ノード（ＭＮ）１９が他のエリアに移動した場合には、そのエリアに対応するモビリティアンカーポイント（ＭＡＰ）が移動ノード１９と通信を行なう。
【０００６】
図４の移動通信システムにおいては、ＭＡＰ１（３ａ）がルータ広告（Ｒｏｕｔｅｒ  Ａｄｖｅｒｔｉｚｅｍｅｎｔ：ＲＡ）を含むＭＡＰ１（３ａ）の情報を対応エリア内に放送する。移動ノード１９はこの情報を受信し該移動ノードの現在位置（ＬＣｏＡ１）およびＭＡＰ１のアドレス（ＲＣｏＡ）を得る。
【０００７】
移動ノード１９は次にバインディングアップデート（Ｂｉｎｄｉｎｇ  Ｕｐｄａｔｅ：ＢＵ）すなわち位置登録メッセージをＭＡＰ１に送信し、ＭＡＰ１はバインディングアクノレッジメント（Ｂｉｎｄｉｎｇ  Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ：ＢＡ）を返送する。これによってＭＡＰ１のキャッシュ、すなわちバインディングキャッシュ（位置登録情報メモリ）には移動ノード１９のホームアドレスに対応して現在位置情報ＬＣｏＡ１が格納される。
【０００８】
次に、移動ノード１９はホームエージェント（ＨＡ）１に対して位置登録メッセージ（ＢＵ）を送る。ホームエージェント１はアドレスの重複のチェック（Ｄｕｐｌｉｃａｔｅ  Ａｄｄｒｅｓｓ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ：ＤＡＤ）を行ない異常がなければバインディングアクノレッジメント（ＢＡ）を移動ノード１９に返送する。これによって、ホームエージェント１のバインディングキャッシュには、移動ノード１９のホームアドレスに対応してＭＡＰ１のアドレスが記憶される。
【０００９】
このような状況下で、もし対応ノード（ＣＮ）５が移動ノード１９と通信をすべく移動ノード１９のアドレス情報を含むパケットを送信すれば、該パケットはルータ１１、ネットワーク７およびルータ９を介してホームエージェント１に導かれる。ホームエージェント１は送信されたパケットデータから移動ノード１９の所在を調べ、移動ノード１９がＭＡＰ１と通信できる位置にあることを知る。これによって、ホームエージェント１からＭＡＰ１を介して移動ノード１９にパケットデータが送られる。
【００１０】
これに応じて、移動ノード１９は位置登録メッセージ（ＢＵ）を対応ノード（ＣＮ）５に送る。そして、所望のパケットデータが対応ノード５からＭＡＰ１を介して移動ノード１９に送られる。このようにして、対応ノード５と移動ノード１９との通信が可能になる。
【００１１】
ところで、今日の移動ターミナルの爆発的な増加に対応して、位置登録領域はますます小さくなってきている。特に、利用者の密度が非常に高い都市部においては、移動ノードを使用するユーザの位置登録は頻繁に行なわれる。
【００１２】
従来のインターネットプロトコル（ＩＰ）の標準であるＭＩＰｖ６およびＨＭＩＰｖ６においては、位置登録は移動ノードの側から個別に行なわれる。したがって、移動ノードが移動するに応じて位置登録メッセージ（ＢＵ）を送り位置登録も順次更新する必要がある。
【００１３】
ここで、多数の移動ノードすなわち移動ターミナルが車両例えば通勤電車のような狭い空間内で高い密度で存在し、その車両が移動している場合を考える。このような場合、多くの移動ノードのホームネットワークに対する位置登録要求が発生する。この場合移動ノードの通信トラフィック自体は非常に低いかもしれない。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
このような場合にホームネットワークへの位置登録要求のトラフィックが爆発的に発生し、従ってスペクトル資源が不足する。
【００１５】
この問題を解決するために車両において該車両に搭乗する複数の移動ノードの位置登録をまとめて行なうことが提案されている。
【００１６】
しかしながら、そのような提案においては、具体的にどのようにして複数の移動ノードの位置登録をまとめて行なうかについては未だ提案されていない。
【００１７】
本発明は、移動通信システムにおいて代理位置登録部を設け、具体的にどのような手順で代理位置登録を行なうかを提案する。
【００１８】
したがって、本発明の目的は、移動通信システムにおいて、簡単な構成かつ既存のシステムとの互換性を保ちながら、車両などに搭乗した複数の移動ノードのために代理位置登録を行なうことができるようにし、位置登録のための無駄な通信を抑制できるようにすることにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明の一態様によれば、移動ノードが他の通信ノードと通信するために位置登録を行なう少なくとも１つのサーバーを備え、該サーバーに登録した前記移動ノードの位置情報に基づき前記通信ノードと前記移動ノードとが通信を行なう移動通信システムが提供され、該移動通信システムは車両に搭乗した移動ノードのために代理位置登録を行なう車両代理位置登録部（ＶＰＬＲ）を具備し、前記車両代理位置登録部は代理位置登録が可能であることを示す情報（ＰＬＲオプション）を含むルータ広告メッセージを送信し、前記車両に搭乗した移動ノードは、前記車両代理位置登録部からのルータ広告メッセージを受信し、かつ前記サーバーに対する直接の位置登録に代えて前記車両代理位置登録部に代理位置登録を依頼する旨の情報を含む代理位置登録要求を前記車両代理位置登録部に送り代理位置登録を要求することにより、前記車両代理位置登録部を介して前記移動ノードと他の通信ノードとの通信を可能にしたことを特徴とする。
【００２０】
この場合、前記移動ノードはまず前記車両代理位置登録部および前記サーバーを介して前記他の通信ノードと通信を行ない、次に前記サーバーを介することなく前記車両代理位置登録部を介して前記他の通信ノードと通信を行なうよう構成することができる。
【００２１】
また、前記車両代理位置登録部は前記車両に搭乗した複数の移動ノードの位置登録情報をリストとして前記サーバーに送ると好都合である。
【００２２】
前記移動ノードは前記車両に搭乗した後、前記車両代理位置登録部からのルータ広告メッセージを含む受信信号が他のサーバーからの受信信号よりも強くなったことに応じて、前記車両代理位置登録部に前記代理位置登録要求を送るよう構成することができる。
【００２３】
前記サーバーはホームエージェントであり、該ホームエージェントは前記車両代理位置登録部とリンクし、かつ他のリンクを介して他の通信ノードとリンクさせることができる。
【００２４】
前記ホームエージェントは複数のモビリティアンカーポイントとリンクし、前記車両代理位置登録部は前記モビリティアンカーポイントを介して前記ホームエージェントとリンクするよう構成することもできる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態につき説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係わる移動通信システムの概略の構成を示す。図１の移動通信システムにおいては、図４の移動通信システムの構成に加えて、車両１５に設けられた車両代理位置登録部（Ｖｅｈｉｃｌｅ  Ｐｒｏｘｙ  Ｌｏｃａｔｉｏｎ  Ｒｅｓｉｓｔｅｒ：ＶＰＬＲ）１７が示されている。その他の部分は図４のシステムと同じであるが、図１においてはモビリティアンカーポイント（ＭＡＰ）として前記ＭＡＰ１（３ａ）に加えて他のＭＡＰ２（３ｂ）が示されている。
【００２６】
図１の移動通信システムにおいては、移動ノード１９（ＭＮ）が車両に搭乗する前は、図４に関して前に述べたのと同様の動作が行なわれ、対応ノード５と移動ノード１９との間の通信が例えばＭＡＰ１を介して行なわれる。
【００２７】
ただし、この場合車両代理位置登録部（ＶＰＬＲ）１７は、ルータであるが、上位からの通信に関しては移動ノード１９と同様の動作を行なう。すなわち、ＶＰＬＲ１７は移動ノード１９に関して前に述べたのと同様にして、ＭＡＰ１に位置登録する。したがって、ＭＡＰ１のバインディングキャッシュにはＶＰＬＲのホームアドレスに対応してＶＰＬＲの現在位置を示すアドレス（ＶＣｏＡ１）が記憶される。
【００２８】
次に、ＶＰＬＲ１７はホームエージェント１に対して同様に位置登録を行なう。
【００２９】
次に、ＶＰＬＲ１７は、ルータ広告（ＲＡ）を放送する。このルータ広告は、図３（ａ）に示されるように、種々の情報に加えて例えば１ビットのＰＬＲオプションの情報を含んでいる。すなわち、ＶＰＬＲ１７はＰＬＲオプションを備えたこのようなルータ広告（ＲＡ）を放送することにより、自分が代理位置登録を行なうことが可能なことをアナウンスする。
【００３０】
次に、移動ノード１９が車両１５に搭乗したが、車両１５がまだ動き始めていない状態を想定する。この状態では、ＭＡＰ１はＭＡＰ１の情報をルータ広告とともに放送している。ＶＰＬＲ１７は周期的にＭＡＰ１およびＶＰＬＲの情報をルータ広告とともに放送する。このルータ広告にはＰＬＲオプションが含まれている。
【００３１】
この場合、移動ノード１９は１つのインタフェース（Ｉ／Ｆ）を有するのみであるから、移動ノード１９はＶＰＬＲ１７からのルータ広告を受信することはできない。したがって、移動ノード１９はその対応するＭＡＰであるＭＡＰ１と自身のアドレスを変えることはない。したがって、この状態では、パケットは対応ノード５からホームエージェント１（当初のみ）およびＭＡＰ１を介して移動ノード１９に通信される。
【００３２】
次に、図２をも参照して移動ノード１９を所持するユーザが搭乗した車両、例えば電車、が走行を開始した場合につき説明する。この場合は、車両１５はＭＡＰ１のカバレージエリアからＭＡＰ２のカバレージエリアへと移動するものと仮定する。
【００３３】
ＶＰＬＲ１７は上位のルータと通信するためのインタフェースを複数有し、従ってＭＡＰ１およびＭＡＰ２双方からのルータ広告（ＲＡ）を受信することができる。したがって、ＶＰＬＲ１７は２つの現在位置（ＬＣｏＡ）を持つことができ、すなわちＶＣｏＡ１およびＶＣｏＡ２であり、これらはそれぞれＭＡＰ１およびＭＡＰ２のアドレスに対応する。
【００３４】
車両が移動するに応じて、ＭＡＰ２からのルータ広告がより強くなり、かつＭＡＰ１からのルータ広告がより弱くなってくる。したがって、ＶＰＬＲ１７はそれ自身のＭＡＰとしてＭＡＰ２を選択し、ハンドオーバが行なわれる。
【００３５】
ＶＰＬＲ１７はそれ自身の位置登録メッセージ（ＢＵ）をＭＡＰ１，ＭＡＰ２およびホームエージェント（ＨＡ）１に送信する。次に、ＶＰＬＲ１７は図３（ａ）に示すようなＰＬＲオプションを備えたルータ広告を放送する。
【００３６】
一方、車両１５に搭乗した移動ノード１９の動作について説明する。車両１５がＭＡＰ１のカバレージエリアからＭＡＰ２のカバレージエリアに向かって移動している。このような状態では、移動ノード１９で受信するＭＡＰ１からのルータ広告（ＲＡ）はますます弱くなってくる。したがって、移動ノード１９は他のルータ広告を操作し、かつＶＰＬＲ１７からのルータ広告をより強い信号として検出する。
【００３７】
移動ノード１９は、ＶＰＬＲ１７のルータ広告に含まれているＰＬＲオプションを検出し、ＶＰＬＲ１７が代理位置登録可能であることを知る。そして、移動ノード１９の現在位置（ＬＣｏＡ２：スタティックアドレス）を取得し、かつ位置登録メッセージ（ＢＵ）をＶＰＬＲ１７に送信する。これによって、ＶＰＬＲ１７のバインディングキャッシュには、移動ノード１９のホームアドレスと該ホームアドレスに対応して前記現在位置（ＬＣｏＡ２）が記憶される。
【００３８】
移動ノード１９は前述のようにＶＰＬＲ１７からのルータ広告によってＰＬＲオプションが設定されている、すなわち代理位置登録が可能である、ことを理解しているから、移動ノード１９は位置登録メッセージ（ＢＵ）を、ＨＭＩＰｖ６においてそれ自身でホームエージェント１および対応ノード（ＣＮ）５に送る代わりに、ＶＰＬＲ１７に送る。
【００３９】
なお、図３（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、ＶＰＬＲ１７からのルータ広告および移動ノード１９からの位置登録メッセージ（ＢＵ）の概略のフォーマットを示す。図３（ａ）において、ＶＰＬＲ１７からのルータ広告には、前述のようにＰＬＲオプションが含まれている。このＰＬＲオプションは、例えば１ビットのデータとされ、このデータが“１”である場合は代理位置登録が可能であることを示し、“０”である場合は代理位置登録ができないことを示すよう構成する。
【００４０】
これに対し、図３（ｂ）に示される移動ノード１９からの位置登録メッセージ、すなわちバインディング・アップデート（ＢＵ）には同様にＰＬＲオプションのデータとして例えば１ビットのデータが含まれる。この１ビットのデータは、例えば“１”である場合は移動ノード１９がＶＰＬＲ１７に代理位置登録を依頼することを示し、“０”である場合は代理位置登録を依頼しないことを示すものとすることができる。
【００４１】
次に、ＶＰＬＲ１７は、移動ノード１９から上述のような位置登録メッセージ（ＢＵ）を受信すると、該位置登録メッセージをホームエージェント１に送信する。これによって、例えば対応ノード（ＣＮ）５から移動ノード１９へのパケット通信は、対応ノード５、ホームエージェント１、ＶＰＬＲ１７、そして移動ノード１９へと導かれる。
【００４２】
次に、ＶＰＬＲ１７は移動ノード１９の位置登録メッセージ（ＢＵ）を対応ノード（ＣＮ）５へと送信する。以後は、移動ノード１９と対応ノード５とのパケット通信は、対応ノード５、ＶＰＬＲ１７、そして移動ノード１９へと導かれる。
【００４３】
なお、上記説明では、車両１５の上に移動ノード１９が１つしか存在しない場合について説明したが、実際には、車両１５には複数のまたは多数の移動ノード（ＭＮ）が搭乗可能である。したがって、ＶＰＬＲ１７はホームエージェント１に対してあるいはＭＡＰ２に対して複数の移動ノードの位置登録メッセージをまとめて送信することができる。すなわち、ＶＰＬＲ１７は、複数の移動ノードのホームアドレス、および現在位置などの情報を例えばテーブルまたはリスト形式にしてまとめて送ることができる。
【００４４】
車両１５がさらに移動し続けると、ＶＰＬＲ１７の現在位置（ＬＣｏＡ）は変化し続ける。例えばＶＣｏＡ３から、ＶＣｏＡ３，・・・，ＶＣｏＡ１０（図示せず）などに変化していく。
【００４５】
しかしながら、移動ノード１９の現在位置（ＬＣｏＡ）は同じ車両１５に搭乗している限り変化せず、ＬＣｏＡ２のままである。
【００４６】
また、通信制御のための信号通信（シグナリング）に関しては、移動ノード１９はＶＰＬＲ１７に対して最初の１回だけ位置登録メッセージ（ＢＵ）を送ればよく、その後車両１５が移動しても位置登録メッセージを送る必要はない。また、移動ノード１９からホームエージェント１に対するおよび移動ノード１９から対応ノード５に対する、位置登録メッセージの送信に関しては、ＶＰＬＲ１７がこれらの位置登録メッセージの送信を代行してくれるため、車両１５に搭乗している間は、移動ノード１９自身がこのような位置登録メッセージをそれぞれホームエージェント１および対応ノード５などに送る必要はなくなる。しかも、ＶＰＬＲ１７は多数の、例えば１００人分の、移動ノードの個々の位置登録メッセージをまとめて１回で送信することができる。したがって、特に車両１５がある程度長い距離を走行すればパケット通信量は確実に低減できる。
【００４７】
なお、移動ノード１９がユーザとともに車両１５から降りた場合には、始めに説明したＨＭＩＰｖ６にもとづく動作が再び行なわれることになる。
【００４８】
【発明の効果】
以上から明らかなように、移動ノードを搭載した車両が長い距離を走れば、移動ノードとホームエージェントの間および移動ノードと対応ノードとの間の位置登録メッセージの通信トラフィックは大幅に低減できる。
【００４９】
また、車両に搭乗した移動ノードのためのパケットはＶＰＬＲによって中継される。このため、ＶＰＬＲを利用して対応ノードからの情報以外に、各種の情報を送ることができる。例えば、ニュース、広告、ローカル情報、その他を車両内の複数の移動ノードに対して効率的に伝達できる。
【００５０】
さらに、ＶＰＬＲからの制御によって移動ノードの動作モードを自動的に制御することも可能になる。例えば、車両に搭乗したユーザの移動ノードは着信音に代えて振動モードに設定することもできる。
【００５１】
さらに、ＶＰＬＲからホームエージェントなどに対して、各移動ノードの適切な位置情報を送ることができる。すなわち、個々の移動ノードの現在位置などは送信しないが、該移動ノードが電車のような車両に搭乗しているという情報を提供することができる。
【００５２】
なお、代理位置登録を依頼するなどの機能を持たない古い移動ノードに関しては、本通信システムにおいては伝統的なＨＭＩＰｖ６に基づき従来と同様の動作を行なうことができる。さらに、ＶＰＬＲは２つのインタフェース（Ｉ／Ｆ）を備えているから、移動ノードのパケット転送およびソフト・ハンドオーバにとって好都合である。また、ＭＡＰに関しては何らの変更を要しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係わる移動通信システムの概略の構成を示す説明的ブロック図である。
【図２】図１の通信システムにおいて車両が当初の位置より移動した場合の動作を示す説明的ブロック図である。
【図３】車両代理位置登録部からのルータ広告（ａ）および移動ノードからの位置登録メッセージ（ｂ）の概略的フォーマットを示す説明図である。
【図４】従来の移動通信システムとしてＨＭＩＰｖ６の概略の構成を示す説明的ブロック図である。
【符号の説明】
１  ホームエージェント（ＨＡ）
３ａ，３ｂ  モビリティアンカーポイント（ＭＡＰ）
５  対応ノード（ＣＮ）
７  ネットワーク
９，１１  ルータ
１５  車両
１７  車両代理位置登録部（ＶＰＬＲ）
１９  移動ノード（ＭＮ）
【図１】
2004241895.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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