(57)【要約】【課題】移動体の分離や併合の際に、移動体との間の通信において、通信経路の再構成を速やかに行うことができ、通信パケットの紛失を防止することができるネットワークシステムを提供する。【解決手段】本発明のネットワークシステムは、通信ネットワーク４０と、移動体である各列車に設置されるＸ編成車上通信システム１０Ｘ及びＹ編成車上通信システム１０Ｙと、列車無線基地局であるＡ駅アクセスポイント５０Ａ及びＢ駅アクセスポイント５０Ｂと、Ｘ編成車上通信システム１０Ｘとの通信を行うＸ地上通信サーバ２０Ｘと、Ｙ編成車上通信システム１０Ｙとの通信を行うＹ地上通信サーバ２０Ｙと、Ｘ地上ホスト３０Ｘと、Ｙ地上ホスト３０Ｙと、を備えている。【選択図】  図１
2004173127.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
列車などの移動体に設けられる移動体通信システムであって、
外部との間で情報の通信を行う通信装置と、
前記通信装置に接続され、外部との通信を制御する車上通信サーバと、
予めＩＰアドレスを準備して当該ＩＰアドレスを動的に割り当て、情報の通信を行うためのネットワークパラメータを自動的に設定するアドレス制御サーバと、
前記車上通信サーバと前記アドレス制御サーバを接続するサブネットワークと、
他のサブネットワークに接続するための接続インタフェースと、
前記サブネットワークと前記接続インタフェースの間に設けられ、前記接続インタフェースが前記他のサブネットワークに接続したことを検知する連結ルータと、
を備え、
前記連結ルータは、前記接続インタフェースが前記他のサブネットワークに接続したことを検知した場合、前記他のサブネットワークに接続されている他のアドレス制御サーバからＩＰアドレスを獲得してサブネットワーク間のルーティングを行い、
前記車上通信サーバは、前記通信装置の停止に応じて、前記連結ルータを介して、前記他のサブネットワークに接続されている他の車上通信サーバとの通信リンクを確立する、
ことを特徴とする移動体通信システム。
【請求項２】
前記車上通信サーバは、前記他の車上通信サーバに接続されている他の通信装置によって、外部との間で情報の通信を行う、ことを特徴とする請求項１記載の移動体通信システム。
【請求項３】
前記車上通信サーバは、移動体通信装置である、ことを特徴とする請求項１又は２記載の移動体通信システム。
【請求項４】
前記アドレス制御サーバは、ＤＨＣＰ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｈｏｓｔ  Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）サーバである、ことを特徴とする請求項１から３何れか記載の移動体通信システム。
【請求項５】
前記接続インタフェースは、ジャンパ線である、ことを特徴とする請求項１から４何れか記載の移動体通信システム。
【請求項６】
前記通信装置は、無線通信機である、ことを特徴とする請求項１から５何れか記載の移動体通信システム。
【請求項７】
前記車上通信サーバは、マルチキャストパケットの通信によって前記他のサブネットワークに接続されている他の車上通信サーバとの通信リンクを確立する、ことを特徴とする請求項１から６何れか記載の移動体通信システム。
【請求項８】
前記通信リンクは、前記車上通信サーバと前記他の車上通信サーバ間のパケットトンネルである、ことを特徴とする請求項７記載の移動体通信システム。
【請求項９】
通信ネットワークを介して、列車などの移動体との通信を行うネットワークシステムであって、
第１の移動体に設けられ、情報の通信を行う第１の移動体通信システムと、
前記通信ネットワークに接続され、前記第１の移動体通信システムとの間で情報の送受信を行う第１の地上通信サーバと、
第２の移動体に設けられ、情報の通信を行う第２の移動体通信システムと、
前記通信ネットワークに接続され、前記第２の移動体通信システムとの間で情報の送受信を行う第２の地上通信サーバと、
を備え、
前記第１及び第２の移動体通信システムは、前記請求項１から７何れか記載の移動体通信システムであり、
前記第２の移動体通信システムの連結ルータは、接続インタフェースが前記第１の移動体通信システムのサブネットワークに接続したことを検知した場合、前記第１の移動体通信システムのアドレス制御サーバからＩＰアドレスを獲得して前記第１及び第２の移動体通信システムのサブネットワーク間のルーティングを行い、
前記第２の移動体通信システムの車上通信サーバは、通信装置の停止に応じて、前記連結ルータを介して、前記第１の移動体通信システムのサブネットワークに接続されている前記第１の移動体通信システムの車上通信サーバとの通信リンクを確立すると共に、前記第１の移動体通信システムの車上通信サーバに対して前記第２の地上通信サーバと通信リンクを確立するように要求し、
前記第１の移動体通信システムの車上通信サーバは、前記第２の移動体通信システムの車上通信サーバからの通信リンク確立要求に応じて、前記第１の移動体通信システムの通信装置を介して、前記第２の地上通信サーバとの間で、通信リンクを確立する、
ことを特徴とするネットワークシステム。
【請求項１０】
前記通信リンクは、前記第１の移動体通信システムの車上通信サーバと前記第２の地上通信サーバ間のパケットトンネルである、ことを特徴とする請求項９記載のネットワークシステム。
【請求項１１】
通信ネットワークを介して、列車などの移動体との通信を行うネットワークシステムであって、
第１の移動体に設けられ、情報の通信を行う第１の移動体通信システムと、
前記通信ネットワークに接続され、前記第１の移動体通信システムとの間で情報の送受信を行う第１の地上通信サーバと、
第２の移動体に設けられ、情報の通信を行う第２の移動体通信システムと、
前記通信ネットワークに接続され、前記第２の移動体通信システムとの間で情報の送受信を行う第２の地上通信サーバと、
を備え、
前記第１及び第２の移動体通信システムは、前記請求項１から７何れか記載の移動体通信システムであり、
前記第２の移動体通信システムの連結ルータは、接続インタフェースが前記第１の移動体通信システムのサブネットワークから分離したことを検知した場合、前記第１の移動体通信システムのアドレス制御サーバから獲得していたＩＰアドレスを廃棄して、第２の移動体通信システムの車上通信サーバは、前記第２の移動体通信システムの通信装置を介して、前記第２の地上通信サーバとの間で、通信リンクを確立する、
ことを特徴とするネットワークシステム。
【請求項１２】
前記通信リンクは、前記第２の移動体通信システムの車上通信サーバと前記第２の地上通信サーバ間のパケットトンネルである、ことを特徴とする請求項１１記載のネットワークシステム。
【請求項１３】
前記通信ネットワークは、インターネット又はイントラネットである、ことを特徴とする請求項９から１２何れか記載のネットワークシステム。
【請求項１４】
通信ネットワークを介して、列車などの移動体で通信を行う移動体通信方法であって、
第１の移動体と第２の移動体の連結に応じて、第１の移動体の移動体通信システムと第２の移動体の移動体通信システムとの間で第１の通信リンクを確立し、
前記第１の移動体の移動体通信システムと、前記第２の移動体の移動体通信システムに対応する第２の地上通信サーバとの間で第２の通信リンクを確立し、
前記第２の移動体の移動体通信システムと前記第２の地上通信サーバとの間の通信は、前記第１及び第２の通信リンクを介して行う、
ことを特徴とする移動体通信方法。
【請求項１５】
通信ネットワークを介して、列車などの移動体で通信を行う移動体通信方法であって、
第２の移動体の移動体通信システムと第２の地上通信サーバとの間の通信を、第１の移動体の移動体通信システムを介して行っていた場合に、前記第１の移動体と前記第２の移動体の分離に応じて、
前記第２の移動体の移動体通信システムと、前記第２の移動体の移動体通信システムに対応する第２の地上通信サーバとの間で通信リンクを確立し、
前記第２の移動体の移動体通信システムと前記第２の地上通信サーバとの間の通信は、前記通信リンクを介して行う、
ことを特徴とする移動体通信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道車両（列車）などの移動体との間で情報などの通信を行う移動体通信システム、ネットワークシステム、及び移動体通信方法に関する。特には、移動体に確立されたネットワークの経路の再構成を速やかに行うことができる移動体通信システム、ネットワークシステム、及び移動体通信方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、複数のコンピュータを通信回線などによって接続し、データやプログラムなどを複数のコンピュータ同士で蓄積交換したり、データなどを共有するコンピュータ・ネットワーク（以下、単に「ネットワーク」とも言う）が確立されている。
【０００３】
このようなネットワークの方式としては、通信プロトコルＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）／ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）に遵守し、原則として自由にコンピュータの接続ができるオープン型ネットワーク方式のインターネットと、ネットワークをホスト・コンピュータなどで管理し、接続されるコンピュータなどの端末装置に一定のセキュリティなどの制限を設けて、管理外のコンピュータ・ノードをネットワークに接続させないようにするクローズ型ネットワーク方式のイントラネットなどがある。
【０００４】
このインターネットにおける通信サービスには、携帯電話などを利用した移動体通信サービスも存在している。また、現在、鉄道において、列車内の乗務員や車上機器と地上の指令や通信装置との間の通信は、列車無線や乗務員無線、あるいは携帯電話を用いて音声通話やデータ通信を行っている。また、旅客は列車内から携帯電話や小型情報端末等を用い、インターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ：Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｐｒｏｖｉｄｅｒ）などのアクセスポイントに個別に発呼してメールやＷｅｂ等のサービスを利用している。
【０００５】
鉄道におけるネットワークシステムとしては、本出願人が先に出願した特開２００２−１１１７０２号公報がある。
【０００６】
図２７は、特開２００２−１１１７０２号公報に示されたネットワークシステムを示す図である。このネットワークシステムは、インターネットやイントラネットなどのコンピュータネットワークである通信ネットワーク８０と、移動体であるＡ列車２０ａ及びＢ列車２０ｂの各列車に設置され、Ａ列車車上通信プログラム及びＢ列車車上通信プログラムなどの車上通信プログラムを実行する移動体通信装置２２ａ，２２ｂと、移動体であるＡ列車２０ａ及びＢ列車２０ｂの各列車に設置され、旅行商品販売、車上機器制御やモニタリング、異常時情報収集と提供などを行うアプリケーションであるＡ列車車上業務プログラム及びＢ列車車上業務プログラムなどの車上業務プログラムを実行する移動体業務装置２１ａ，２１ｂと、各列車２０ａ，２０ｂの無線通信を行う列車無線システム３０と、列車無線システム３０と通信ネットワーク８０との間で情報の中継を行う列車無線中央局５０と、各列車２０ａ，２０ｂの列車内ＬＡＮとの無線通信を行う駅無線ＬＡＮ４１と、駅無線ＬＡＮ４１と通信ネットワーク８０との間で情報の中継を行う駅ネットワーク４０と、各列車２０ａ，２０ｂからの携帯電話やＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙ  Ｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）方式による通信を中継する基地局６０と、基地局６０と通信ネットワーク８０を接続する携帯電話網９０と、情報の蓄積交換や処理などを行うホスト７０と、各列車２０ａ、２０ｂで実行される車上業務プログラムや車上通信プログラムに対応する、Ａ列車地上業務プログラム１１ａ、Ｂ列車地上業務プログラム１１ｂ、Ａ列車地上通信プログラム１２ａ及びＢ列車地上通信プログラム１２ｂなどを実行して処理する地上通信サーバ１０と、を備えている。
【０００７】
ここで、１列車ごと（各Ａ列車２０ａ及びＢ列車２０ｂごと）に地上通信サーバ１０と各Ａ列車２０ａ及びＢ列車２０ｂ上にペアとなる通信プログラムが存在し、各列車上と地上通信サーバ１０との通信は、必ずこの通信プログラムのペアを介して行われる（以下、ペアとなる地上及び車上の通信プログラムをそれぞれ「地上通信プログラム」「車上通信プログラム」ともいう）。したがって、Ａ列車２０ａと地上通信サーバ１０との関係では、「Ａ列車地上通信プログラム１２ａ」と「Ａ列車車上通信プログラム（移動体通信装置２２ａで実行される）」がペアとなり、Ｂ列車２０ｂと地上通信サーバ１０との関係では、「Ｂ列車地上通信プログラム１２ｂ」と「Ｂ列車車上通信プログラム（移動体通信装置２２ｂで実行される）」がペアとなる。
【０００８】
また、走行している列車２０ａ，２０ｂと地上通信サーバ１０が通信を行う際には、通信の伝送方式として携帯電話や列車無線、乗務員無線、また駅に停車した時などにポイント的に利用する駅無線ＬＡＮ４１やＰＨＳなどが考えられる。
【０００９】
このネットワークシステムによれば、移動体（列車２０ａ，２０ｂ）との間の通信において、利用者が通信の伝送方式や通信状態を意識することなく、シームレスな通信を行うことができる
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、上述したような列車などの場合、列車の運行途中で、複数の編成が繋がって１つの列車になったり、１つの列車から複数の編成に分割されて複数の列車として運行されたりする場合がある。
【００１１】
このように、運行途中で編成に変化が生じた場合、車上で利用できる無線機が変更される場合がある。すなわち、通常、車上の移動体通信装置には、１つ以上の無線機が使用されている。複数の編成が併合された場合には、複数の車上の移動体通信装置で何れか１つの移動体通信装置の無線機を使用することになり、移動体通信装置によっては利用できる無線機が変わることがある。
【００１２】
この場合、地上（地上通信サーバ）と車上（移動体通信装置）間を流れる通信パケットの経路を変更する必要があり、この経路変更は、通信パケットの紛失を防止するためにも、列車の編成の分割や併合が行われて無線機の動作状態が変化したときに即座に行う必要がある。
【００１３】
このように、アクセスポイントが高速に変化する列車において、車両の編成の分割や併合などによる経路変更を、速やかに行うことが必要となっている。
【００１４】
従って、本発明の目的は、移動体との間の通信において、通信経路の再構成を速やかに行うことができ、通信パケットの紛失を防止することができる移動体通信システム、ネットワークシステム、及び移動体通信方法を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の移動体通信システムは、列車などの移動体に設けられる移動体通信システムであって、外部との間で情報の通信を行う通信装置と、通信装置に接続され、外部との通信を制御する車上通信サーバと、予めＩＰアドレスを準備して当該ＩＰアドレスを動的に割り当て、情報の通信を行うためのネットワークパラメータを自動的に設定するアドレス制御サーバと、車上通信サーバとアドレス制御サーバを接続するサブネットワークと、他のサブネットワークに接続するための接続インタフェースと、サブネットワークと接続インタフェースの間に設けられ、接続インタフェースが他のサブネットワークに接続したことを検知する連結ルータと、を備え、連結ルータは、接続インタフェースが他のサブネットワークに接続したことを検知した場合、他のサブネットワークに接続されている他のアドレス制御サーバからＩＰアドレスを獲得してサブネットワーク間のルーティングを行い、車上通信サーバは、通信装置の停止に応じて、連結ルータを介して、他のサブネットワークに接続されている他の車上通信サーバとの通信リンクを確立する、ことを特徴とする。
【００１６】
ここで、車上通信サーバは、他の車上通信サーバに接続されている他の通信装置によって、外部との間で情報の通信を行う、ことができる。
【００１７】
また、車上通信サーバは、移動体通信装置であり、アドレス制御サーバは、ＤＨＣＰサーバであり、接続インタフェースは、ジャンパ線であり、通信装置は、無線通信機である、ようにするとよい。
【００１８】
また、車上通信サーバは、マルチキャストパケットの通信によって他のサブネットワークに接続されている他の車上通信サーバとの通信リンクを確立する、ことができる。このとき、通信リンクは、車上通信サーバと他の車上通信サーバ間のパケットトンネルである、ようにするとよい。
【００１９】
また、上記課題を解決するため、本発明の第１の態様のネットワークシステムは、通信ネットワークを介して、列車などの移動体との通信を行うネットワークシステムであって、第１の移動体に設けられ、情報の通信を行う第１の移動体通信システムと、通信ネットワークに接続され、第１の移動体通信システムとの間で情報の送受信を行う第１の地上通信サーバと、第２の移動体に設けられ、情報の通信を行う第２の移動体通信システムと、通信ネットワークに接続され、第２の移動体通信システムとの間で情報の送受信を行う第２の地上通信サーバと、を備え、第１及び第２の移動体通信システムは、上述した移動体通信システムであり、第２の移動体通信システムの連結ルータは、接続インタフェースが第１の移動体通信システムのサブネットワークに接続したことを検知した場合、第１の移動体通信システムのアドレス制御サーバからＩＰアドレスを獲得して第１及び第２の移動体通信システムのサブネットワーク間のルーティングを行い、第２の移動体通信システムの車上通信サーバは、通信装置の停止に応じて、連結ルータを介して、第１の移動体通信システムのサブネットワークに接続されている第１の移動体通信システムの車上通信サーバとの通信リンクを確立すると共に、第１の移動体通信システムの車上通信サーバに対して第２の地上通信サーバと通信リンクを確立するように要求し、第１の移動体通信システムの車上通信サーバは、第２の移動体通信システムの車上通信サーバからの通信リンク確立要求に応じて、第１の移動体通信システムの通信装置を介して、第２の地上通信サーバとの間で、通信リンクを確立する、ことを特徴とする。
【００２０】
ここで、通信リンクは、第１の移動体通信システムの車上通信サーバと第２の地上通信サーバ間のパケットトンネルである、ようにするとよい。
【００２１】
また、上記課題を解決するため、本発明の第２の態様のネットワークシステムは、通信ネットワークを介して、列車などの移動体との通信を行うネットワークシステムであって、第１の移動体に設けられ、情報の通信を行う第１の移動体通信システムと、通信ネットワークに接続され、第１の移動体通信システムとの間で情報の送受信を行う第１の地上通信サーバと、第２の移動体に設けられ、情報の通信を行う第２の移動体通信システムと、通信ネットワークに接続され、第２の移動体通信システムとの間で情報の送受信を行う第２の地上通信サーバと、を備え、第１及び第２の移動体通信システムは、上述した移動体通信システムであり、第２の移動体通信システムの連結ルータは、接続インタフェースが第１の移動体通信システムのサブネットワークから分離したことを検知した場合、第１の移動体通信システムのアドレス制御サーバから獲得していたＩＰアドレスを廃棄して、第２の移動体通信システムの車上通信サーバは、第２の移動体通信システムの通信装置を介して、第２の地上通信サーバとの間で、通信リンクを確立する、ことを特徴とする。
【００２２】
ここで、通信リンクは、第２の移動体通信システムの車上通信サーバと第２の地上通信サーバ間のパケットトンネルである、ことができる。
【００２３】
また、通信ネットワークは、インターネット又はイントラネットである、ことができる。
【００２４】
また、上記課題を解決するため、本発明の第１の態様の移動体通信方法は、通信ネットワークを介して、列車などの移動体で通信を行う移動体通信方法であって、第１の移動体と第２の移動体の連結に応じて、第１の移動体の移動体通信システムと第２の移動体の移動体通信システムとの間で第１の通信リンクを確立し、第１の移動体の移動体通信システムと、第２の移動体の移動体通信システムに対応する第２の地上通信サーバとの間で第２の通信リンクを確立し、第２の移動体の移動体通信システムと第２の地上通信サーバとの間の通信は、第１及び第２の通信リンクを介して行う、ことを特徴とする。
【００２５】
また、上記課題を解決するため、本発明の第２の態様の移動体通信方法は、通信ネットワークを介して、列車などの移動体で通信を行う移動体通信方法であって、第２の移動体の移動体通信システムと第２の地上通信サーバとの間の通信を、第１の移動体の移動体通信システムを介して行っていた場合に、第１の移動体と第２の移動体の分離に応じて、第２の移動体の移動体通信システムと、第２の移動体の移動体通信システムに対応する第２の地上通信サーバとの間で通信リンクを確立し、第２の移動体の移動体通信システムと第２の地上通信サーバとの間の通信は、通信リンクを介して行う、ことを特徴とする。
【００２６】
パケットのルーティングとマルチキャストパケットの通信で、動的に通信リンクを確立するため、移動体の分離や併合の際に、移動体との間の通信において、通信経路の再構成を速やかに行うことができ、通信パケットの紛失を防止することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の移動体通信システム、ネットワークシステム、及び移動体通信方法の実施の形態を説明する。
【００２８】
図１及び図２は、本発明の移動体通信システムを適用したネットワークシステムの一形態を示す図である。このネットワークシステムは、インターネットやイントラネットなどのコンピュータネットワークである通信ネットワーク４０と、移動体である各列車に設置され、それぞれの車上通信プログラムや車上業務プログラムなどを実行するＸ編成車上通信システム１０Ｘ及びＹ編成車上通信システム１０Ｙと、Ｘ編成車上通信システム１０Ｘ及びＹ編成車上通信システム１０Ｙと通信ネットワーク４０との間で情報の中継を行う列車無線基地局であるＡ駅アクセスポイント５０Ａ及びＢ駅アクセスポイント５０Ｂと、Ｘ編成車上通信システム１０Ｘとの通信を行うＸ地上通信サーバ２０Ｘと、Ｙ編成車上通信システム１０Ｙとの通信を行うＹ地上通信サーバ２０Ｙと、Ｘ編成車上通信システム１０Ｘとの情報の蓄積交換や処理などを行うＸ地上ホスト３０Ｘと、Ｙ編成車上通信システム１０Ｙとの情報の蓄積交換や処理などを行うＹ地上ホスト３０Ｙと、を備えている。
【００２９】
ここで、Ｘ編成車上通信システム１０Ｘは、Ａ駅アクセスポイント５０Ａとの無線通信を行う無線通信機などのＸ通信装置Ａ１６ＸＡ及びＸ通信装置Ｂ１６ＸＢと、Ｘ通信装置１６ＸＡ，１６ＸＢに接続され、外部との通信を制御する移動体通信装置などのＸ車上通信サーバ１１Ｘと、予めＩＰアドレスを準備して当該ＩＰアドレスを動的に割り当て、情報の通信を行うためのネットワークパラメータを自動的に設定するＤＨＣＰ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｈｏｓｔ  Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）サーバなどのＸ車上アドレス制御サーバ１２Ｘと、Ｘ車上通信サーバ１１ＸとＸ車上アドレス制御サーバ１２Ｘを接続するサブネットワークであるＸ車上ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）１５ａと、他のサブネットワーク（車上ＬＡＮ）に接続するためのジャンパ線などの接続インタフェース１７Ｘａ，１７Ｘｂと、Ｘ車上ＬＡＮ１５ａと接続インタフェース１７Ｘａの間に設けられ、接続インタフェース１７Ｘａが他のサブネットワーク（車上ＬＡＮ）に接続したことを検知するＸ連結ルータ１３Ｘと、業務プログラムなどを実行するＸ車上ホスト１４Ｘと、を備えている。ここで移動体通信装置の一例としてプロキシサーバなどがある。
【００３０】
また、同様に、Ｙ編成車上通信システム１０Ｙは、Ｂ駅アクセスポイント５０Ｂとの無線通信を行う無線通信機などのＹ通信装置Ａ１６ＹＡ及びＹ通信装置Ｂ１６ＹＢと、Ｙ通信装置１６ＹＡ，１６ＹＢに接続され、外部との通信を制御する移動体通信装置などのＹ車上通信サーバ１１Ｙと、予めＩＰアドレスを準備して当該ＩＰアドレスを動的に割り当て、情報の通信を行うためのネットワークパラメータを自動的に設定するＤＨＣＰサーバなどのＹ車上アドレス制御サーバ１２Ｙと、Ｙ車上通信サーバ１１ＹとＹ車上アドレス制御サーバ１２Ｙを接続するサブネットワークであるＹ車上ＬＡＮ１５ｂと、他のサブネットワーク（車上ＬＡＮ）に接続するためのジャンパ線などの接続インタフェース１７Ｙａ，１７Ｙｂと、Ｙ車上ＬＡＮ１５ｂと接続インタフェース１７Ｙａの間に設けられ、接続インタフェース１７Ｙａが他のサブネットワーク（図２ではＸ車上ＬＡＮ１５ａ）に接続したことを検知するＹ連結ルータ１３Ｙと、業務プログラムなどを実行するＹ車上ホスト１４Ｙと、を備えている。
【００３１】
図１において、Ｘ編成車上通信システム１０Ｘの車両とＹ編成車上通信システム１０Ｙの車両は分離されており、それぞれのシステム１０Ｘ，１０Ｙは独立して稼動している。また、図２におけるＸ編成車上通信システム１０Ｘの車両とＹ編成車上通信システム１０Ｙの車両は併合されており、それぞれのシステム１０Ｘ，１０Ｙは結合して稼動している。
【００３２】
ここで、車上通信システムごと（Ｘ編成車上通信システム１０Ｘ及びＹ編成車上通信システム１０Ｙごと）に対応する地上通信サーバ（Ｘ地上通信サーバ２０Ｘ及びＹ地上通信サーバ２０Ｙ）が存在し、各車上と地上との通信は、必ずこのサーバのペアを介して行われる。したがって、Ｘ編成車上通信システム１０ＸとＸ地上通信サーバ２０Ｘとがペアとなり、Ｙ編成車上通信システム１０ＹとＹ地上通信サーバ２０Ｙとがペアとなる。
【００３３】
以下、それぞれの編成車上通信システム１０Ｘ，１０Ｙが併合及び分離した場合における通信リンクの確立（再構成）について説明する。
【００３４】
図３は、編成車上通信システム１０Ｘ，１０Ｙが併合した場合の、通信リンクの再構築を示すフローチャートである。図４〜図８は、通信リンクの状態を示す図である。以下、編成車上通信システム１０Ｘ，１０Ｙが図１の状態から図２の状態に併合した場合について説明する。図１〜図８において、Ｘ編成とＹ編成の併合により、Ｙ連結ルータ１３Ｙは、接続Ｉ／Ｆ１７Ｙａと接続Ｉ／Ｆ１７Ｘｂの接続により、Ｘ車上ＬＡＮ１５ａに接続されたことを検知する（ステップ３０１）。
【００３５】
Ｙ連結ルータ１３Ｙは、この検知に応じて、Ｘ車上アドレス制御サーバ１２ＸからＸ車上ＬＡＮ１５ａに属するＩＰアドレスを取得し、パケットのルーティングを開始する（ステップ３０２）。これにより、Ｙ連結ルータ１３ＹとＸ連結ルータ１３Ｘは、ＲＩＰ（Ｒｏｕｔｉｎｇ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）プロトコルなどの経路制御情報交換プロトコルにより、それぞれのＸ車上ＬＡＮ１５ａ及びＹ車上ＬＡＮ１５ｂに関する経路制御情報を交換する。
【００３６】
Ｙ通信装置Ａ１６ＹＡ及びＹ通信装置Ｂ１６ＹＢは、併合前は図１に示すように動作していたが、併合後は、使用停止状態（図２）となり、Ｙ車上通信サーバ１１Ｙがこれを検知する（ステップ３０３）。この検知に応じて、Ｙ車上通信サーバ１１Ｙは、自編成のＹ通信装置Ａ１６ＹＡ，Ｙ通信装置Ｂ１６ＹＢによる無線リンク（Ｙ地上通信サーバ２０Ｙとの間の通信リンク）が停止中であることを通知するための「無線リンク通知（停止）」マルチキャストパケットと、通信リンクの要求を行う「無線リンク要求」マルチキャストパケットを送信する（ステップ３０４）。
【００３７】
この２つのマルチキャストパケットは、Ｙ連結ルータ１７Ｙａを経由してＸ車上ＬＡＮ１５ａに伝送され、Ｘ車上通信サーバ１１Ｘで受信される（ステップ３０５）。
【００３８】
Ｘ車上通信サーバ１１Ｘは、「無線リンク要求」マルチキャストパケットに応じて、自編成のＸ通信装置Ａ１６ＸＡ又はＸ通信装置Ｂ１６ＸＢによる無線リンク（Ｘ地上通信サーバ２０Ｘとの間の通信リンク）が動作中であることを通知するための「無線リンク通知（動作）」マルチキャストパケットを送出する。この「無線リンク通知（動作）」マルチキャストパケットは、ステップ３０５と逆の流れで、Ｙ車上通信サーバ１１Ｙに到達する（ステップ３０６）。
【００３９】
この「無線リンク通知（動作）」マルチキャストパケットに応じて、Ｙ車上通信サーバ１１Ｙは、Ｘ車上通信サーバ１１Ｘとの間で車上パケットトンネル（通信リンク）を構成（確立）する（ステップ３０７）。この具体的な方法としては、本出願人が先に出願した特開２００２−１１１７０２号公報に示されており、ＩＰテーブルによるＩＰアドレスの自動ルーティングによってこの車上パケットトンネル（通信リンク）を構成（確立）することができる。
【００４０】
図４は、ステップ３０２〜ステップ３０７までの通信リンクの確立を示している。この車上パケットトンネルの構成後は、Ｙ車上通信サーバ１１Ｙは、自編成のノード宛以外のパケットを、この車上パケットトンネルを経由してＸ車上通信サーバ１１Ｘに送信するように、経路制御情報を設定する。また、Ｘ車上通信サーバ１１Ｘ宛のパケットは、Ｙ連結ルータ１３Ｙに送信するように設定する。さらに、Ｘ車上通信サーバ１１Ｘは、Ｙ車上ＬＡＮ１５ｂ宛のパケットを、この車上パケットトンネルを経由してＹ車上通信サーバ１１Ｙに送信するように、経路制御情報を設定する。
【００４１】
一方、Ｘ車上通信サーバ１１ＸとＸ地上通信サーバ２０Ｘとの間の通信リンク（Ｘ車上―Ｘ地上パケットトンネル）は、すでに構成されているので、Ｘ車上通信サーバ１１Ｘは、通信ネットワーク４０に接続されているサーバやホストと、Ｘ地上通信サーバ２０Ｘを介してパケット交換（通信）が可能である。したがって、ステップ３０７までの処理で、Ｙ車上通信サーバ１１ＹからＹ地上通信サーバ２０Ｙへのパケットの送信が可能となっている（図５）。そこで、Ｙ車上通信サーバ１１Ｙは、Ｘ車上通信サーバとＹ地上通信サーバ２０Ｙ間で通信リンク（パケットトンネル）を確立
（構成）するように要求するデータを送信する（ステップ３０８）。
【００４２】
これにより、Ｘ車上通信サーバ１１ＸとＹ地上通信サーバ２０Ｙ間で通信リンク（Ｘ車上−Ｙ地上パケットトンネル）が確立
（構成）される（ステップ３０９：図６）。Ｙ地上通信サーバ２０Ｙは、Ｙ車上ホスト１４Ｙ宛のパケットがこの通信リンク（Ｘ車上−Ｙ地上パケットトンネル）を経由するように、経路制御情報を設定する（ステップ３１０）。
【００４３】
これにより、Ｙ地上ホスト３０ＹとＹ車上ホスト１４Ｙ間のパケット交換（通信）が、図７に示すように可能となる。なお、図８は、Ｘ車上ホスト１４ＸとＹ車上ホスト１４Ｙとの間のパケット交換（通信）を示している。図７に示すように、Ｙ車上ホスト１４Ｙからのパケット送信の場合、送信されたパケットはＸ地上通信サーバ２０Ｘから直接Ｙ地上ホスト３０Ｙに送信される（点線矢印）が、逆の場合には、Ｙ地上ホスト３０Ｙからのパケットは、Ｙ地上通信サーバ２０Ｙを経由してＸ地上通信サーバ２０Ｘに送信される（実線矢印）。
【００４４】
次に、図２の編成から、編成車上通信システム１０Ｘ，１０Ｙが分割（分離）した場合（図１の状態）について説明する。
【００４５】
図９は、編成車上通信システム１０Ｘ，１０Ｙが分割（分離）した場合の通信リンクの構成を示すフローチャートである。また、図１０は、編成車上通信システム１０Ｘ，１０Ｙが分割（分離）した場合の編成車上通信システム１０Ｙの通信リンクの状態を示す図である。
【００４６】
図１、図２、図９及び図１０において、編成の分割によって接続Ｉ／Ｆ１７Ｘｂと接続Ｉ／Ｆ１７Ｙａが切り離される（ステップ９０１）と、Ｙ連結ルータ１３Ｙは、これを検知し、Ｘ車上ＬＡＮ１５ａとＹ車上ＬＡＮ１５ｂとの間のパケットのルーティングを停止する（ステップ９０２）。
【００４７】
Ｙ通信装置Ａ１６ＹＡ及びＹ通信装置Ｂ１６ＹＢは、分割前は図２に示すように使用停止状態であったが、分割後は通信可能な状態になり（ステップ９０３）、Ｙ通信装置Ａ１６ＹＡ又はＹ通信装置Ｂ１６ＹＢとＢ駅アクセスポイント５０Ｂとの無線リンクが確立する（ステップ９０４）。
【００４８】
Ｙ車上通信サーバ１１Ｙは、この無線リンクの確立を検知すると、「無線リンク通知（動作）」マルチキャストパケットを送信する（ステップ９０５）。ただし、図１の場合には、Ｘ編成の通信状態は変化しないため、このマルチキャストパケットを送信に対応した動作は発生しない。
【００４９】
Ｙ車上通信サーバ１１ＹとＹ地上通信サーバ２０Ｙとの通信リンク（Ｙ車上―Ｙ地上パケットトンネル：図１０）の確立は、上述したと同様の方法で行われる（ステップ９０６）。これにより、Ｙ車上ホスト１４ＹとＹ地上ホスト３０Ｙ間の通信（パケット交換）が可能となる。
【００５０】
図１１及び図１２は、３つの編成の併合・分離状態を示す図である。先ず、編成の併合により、図１１の状態から図１２の状態になる場合について説明する。図１１及び図１２において、新たに追加されたＺ編成車上システムは、図１及び図２に示されているＸ編成車上システムと同様の構成を備えている。
【００５１】
図１３は、編成の併合により、図１１の状態から図１２の状態になる場合の通信リンクの構成を示すフローチャートである。また、図１４〜図１９は、通信リンクの状態を示す図である。
【００５２】
図１１〜図１９において、図１１から図１２への編成の併合により、Ｚ連結ルータ１３Ｚは、接続Ｉ／Ｆ１７Ｚａと接続Ｉ／Ｆ１７Ｘｂの接続により、Ｘ車上ＬＡＮ１５ａに接続されたことを検知する（ステップ１３０１）。
【００５３】
Ｚ連結ルータ１３Ｚは、この検知に応じて、Ｘ車上アドレス制御サーバ１２ＸからＸ車上ＬＡＮ１５ａに属するＩＰアドレスを取得し、パケットのルーティングを開始する（ステップ１３０２：図１４）。これにより、Ｚ連結ルータ１３ＺとＸ連結ルータ１３Ｘは、ＲＩＰ（Ｒｏｕｔｉｎｇ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）プロトコルなどの経路制御情報交換プロトコルにより、それぞれのＸ車上ＬＡＮ１５ａ及びＺ車上ＬＡＮ１５ｃに関する経路制御情報を交換する（ステップ１３０３：図１４）。
【００５４】
Ｚ通信装置Ａ１６ＺＡは、併合前は図１１に示すように動作していたが、併合後は、使用停止状態（図１２）となり、Ｚ車上通信サーバ１１Ｚがこれを検知して（ステップ１３０４）、自編成のＺ通信装置Ａ１６ＺＡ，Ｚ通信装置Ｂ１６ＺＢによる無線リンク（Ｚ地上通信サーバ２０Ｚとの間の通信リンク）が停止中であることを通知するための「無線リンク通知（停止）」マルチキャストパケットと、通信リンクの要求を行う「無線リンク要求」マルチキャストパケットを送信する（ステップ１３０５：図１４）。
【００５５】
この２つのマルチキャストパケットは、Ｚ連結ルータ１３Ｚを経由してＸ車上ＬＡＮ１５ａに伝送され、Ｘ車上通信サーバ１１Ｘで受信され、Ｙ連結ルータ１３Ｙを経由してＹ車上ＬＡＮ１５ｂに伝送され、Ｙ車上通信サーバ１１Ｙで受信される（ステップ１３０６：図１４）。
【００５６】
Ｘ車上通信サーバ１１Ｘは、「無線リンク要求」マルチキャストパケットに応じて、自編成のＸ通信装置Ａ１６ＸＡ又はＸ通信装置Ｂ１６ＸＢによる無線リンク（Ｘ地上通信サーバ２０Ｘとの間の通信リンク）が動作中であることを通知するための「無線リンク通知（動作）」マルチキャストパケットを送出する（ステップ１３０７：図１４）。
【００５７】
この「無線リンク通知（動作）」マルチキャストパケットは、ステップ１３０６と逆の流れで、Ｚ車上通信サーバ１１Ｚに到達し（ステップ１３０８：図１４）、同時に、Ｙ連結ルータ１３Ｙを経由してＹ車上通信サーバ１１Ｙに到達する（ステップ１３０９：図１４）。一方、Ｙ車上通信サーバ１１Ｙは、自編成の通信リンクが停止中であることを通知する「無線リンク通知（停止）」マルチキャストパケットを送出する（ステップ１３１０：図１４）。
【００５８】
Ｙ車上通信サーバ１１Ｙは、Ｚ車上通信サーバ１１ＺとＺ地上通信サーバ２０Ｚとの間の通信リンクが使用不可になったこと、及びＸ車上通信サーバ１１ＸとＸ地上通信サーバ２０Ｘとの間で通信可能であることを検知して、Ｘ車上通信サーバ１１Ｘからの通信リンクの確立を行うようにネットワークの再構成を行う（ステップ１３１１）。この具体的な方法としては、上述したステップ３０７〜ステップ３１０と同様の方法で行う（図１４〜図１９）。
【００５９】
図２０は、図１２から図１１へ編成が分割（分離）した場合の通信リンクの構成を示すフローチャートである。また、図２１〜２６は、編成が分割（分離）した場合の通信リンクの状態を示す図である。
【００６０】
図１１、図１２、図２０〜図２６において、編成の分割によって接続Ｉ／Ｆ１７Ｘｂと接続Ｉ／Ｆ１７Ｚａが切り離される（ステップ２００１）と、Ｚ連結ルータ１３Ｚは、これを検知し、Ｘ車上ＬＡＮ１５ａとＺ車上ＬＡＮ１５ｃとの間のパケットのルーティングを停止する（ステップ２００２）。このとき、Ｚ連結ルータ１３ＺとＹ連結ルータ１３Ｙとの間で、ＲＩＰプロトコルなどの経路情報交換プロトコルによって経路制御テーブルの交換が行われる（ステップ２００３）。これにより、Ｙ編成はＺ編成との間のパケット交換は可能なままであるが、Ｘ編成間とのパケット交換はできなくなる。
【００６１】
Ｚ通信装置Ａ１６ＺＡ及びＺ通信装置Ｂ１６ＺＢは、分割前は図１２に示すように使用停止状態であったが、分割後は通信可能な状態になり、Ｚ通信装置Ａ１６ＺＡ又はＺ通信装置Ｂ１６ＺＢとＢ駅アクセスポイント５０Ｂとの無線リンクが確立する。
【００６２】
Ｚ車上通信サーバ１１Ｚは、この無線リンクの確立を検知する（ステップ２００４）と、「無線リンク通知（動作）」マルチキャストパケットを送信する（ステップ２００５）。
【００６３】
このマルチキャストパケットは、Ｙ連結ルータ１３Ｙを経由してＹ車上ＬＡＮ１５ｂに伝送され、Ｙ車上通信サーバ１１Ｙで受信される（ステップ２００６）。Ｙ車上通信サーバ１１Ｙは、上述したステップ３０７〜ステップ３１０と同様にして通信リンクを確立する（ステップ２００７：図３及び図２２〜図２６）。これにより、Ｙ車上ホスト１４ＹとＹ地上ホスト３０Ｙ間の通信（パケット交換）が可能となる。
【００６４】
以上、本発明の移動体通信システム、ネットワークシステム、及び移動体通信方法について説明したが、例えば、図１１において、Ｘ−Ｚ編成のシステムにＹ編成のシステムが併合した場合には、図１〜図８に示したＸ編成のシステムとＹ編成のシステムの動作によって図１２に示される編成と同様の通信リンクが構成される。
【００６５】
また、図１２の編成からＹ編成が分離する場合には、図９及び図１０に示したＸ編成のシステムとＹ編成のシステムの動作によって、Ｘ−Ｚ編成の通信リンクとＹ編成の通信リンクが再構築される。
【００６６】
【発明の効果】
以上述べた通り、本発明の移動体通信システム、ネットワークシステム、及び移動体通信方法によれば、パケットのルーティングとマルチキャストパケットの通信で、動的に通信リンクを確立するため、移動体の分離や併合の際に、移動体との間の通信において、通信経路の再構成を速やかに行うことができ、通信パケットの紛失を防止することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のネットワークシステムの一例を示す図である。
【図２】本発明のネットワークシステムの一例を示す図である。
【図３】通信リンクの再構築の処理を示すフローチャートである。
【図４】通信リンクの状態を示す図である。
【図５】通信リンクの状態を示す図である。
【図６】通信リンクの状態を示す図である。
【図７】通信リンクの状態を示す図である。
【図８】通信リンクの状態を示す図である。
【図９】通信リンクの再構築の処理を示すフローチャートである。
【図１０】通信リンクの状態を示す図である。
【図１１】本発明のネットワークシステムの一例を示す図である。
【図１２】本発明のネットワークシステムの一例を示す図である。
【図１３】通信リンクの再構築の処理を示すフローチャートである。
【図１４】通信リンクの状態を示す図である。
【図１５】通信リンクの状態を示す図である。
【図１６】通信リンクの状態を示す図である。
【図１７】通信リンクの状態を示す図である。
【図１８】通信リンクの状態を示す図である。
【図１９】通信リンクの状態を示す図である。
【図２０】通信リンクの再構築の処理を示すフローチャートである。
【図２１】通信リンクの状態を示す図である。
【図２２】通信リンクの状態を示す図である。
【図２３】通信リンクの状態を示す図である。
【図２４】通信リンクの状態を示す図である。
【図２５】通信リンクの状態を示す図である。
【図２６】通信リンクの状態を示す図である。
【図２７】従来の移動体通信システムの一例を示す図である。
【符号の説明】
１０Ｘ  Ｘ編成車上システム
１０Ｙ  Ｙ編成車上システム
１０Ｚ  Ｚ編成車上システム
１１Ｘ  Ｘ車上通信サーバ
１１Ｙ  Ｙ車上通信サーバ
１１Ｚ  Ｚ車上通信サーバ
１２Ｘ  Ｘ車上アドレス制御サーバ
１２Ｙ  Ｙ車上アドレス制御サーバ
１２Ｚ  Ｚ車上アドレス制御サーバ
１３Ｘ  Ｘ連結ルータ
１３Ｙ  Ｙ連結ルータ
１３Ｚ  Ｚ連結ルータ
１４Ｘ  Ｘ車上ホスト
１４Ｙ  Ｙ車上ホスト
１４Ｚ  Ｚ車上ホスト
１５ａ  Ｘ車上ＬＡＮ
１５ｂ  Ｙ車上ＬＡＮ
１５ｃ  Ｚ車上ＬＡＮ
１６ＸＡ  Ｘ通信装置Ａ
１６ＸＢ  Ｘ通信装置Ｂ
１６ＹＡ  Ｙ通信装置Ａ
１６ＹＢ  Ｙ通信装置Ｂ
１６ＺＡ  Ｚ通信装置Ａ
１６ＺＢ  Ｚ通信装置Ｂ
１７Ｘａ，１７Ｘｂ，１７Ｙａ，１７Ｙｂ，１７Ｚａ，１７Ｚｂ  接続Ｉ／Ｆ
２０Ｘ  Ｘ地上通信サーバ
２０Ｙ  Ｙ地上通信サーバ
２０Ｚ  Ｚ地上通信サーバ
３０Ｘ  Ｘ地上ホスト
３０Ｙ  Ｙ地上ホスト
３０Ｚ  Ｚ地上ホスト
４０  通信ネットワーク
５０Ａ  Ａ駅アクセスポイント
５０Ｂ  Ｂ駅アクセスポイント
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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