(57)【要約】【課題】ハンドオーバ処理の負担を軽減して、処理に要する時間を短くし、移動ホストが高速に移動する場合においても通信が途切れない。【解決手段】サブドメインをイーサネット(登録商標）・スイッチで構成し、移動体の移動に合わせてラベル・パスを追随させることで、マイクロ・ハンドオーバ処理の負荷を軽減させる。また、移動体の移動に合わせてネットワーク側から無線リンク再確立のトリガを与えることで更にハンドオーバ処理時間を短縮させる。移動体の移動速度をトリガとしてマクロ・ハンドオーバを実行することで、スケーラビリティに関する柔軟性を確保する。【選択図】      図１
2005223739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動無線ノードの位置管理とラベル・パス管理を行う管理ノードと、ラベルに基づいてフレームを転送するスイッチと、ラベル・パスを終端して移動無線ノードと無線リンクを確立するノードとから成るサブドメインを用いるラベル・パス移動制御方法において、
前記移動無線ノードから前記サブドメインヘの接続要求信号を用いて、前記移動無線ノードの移動速度と前記移動無線ノードの位置とを把握して、前記移動無線ノードの移動位置を予測し、
前記スイッチの転送用ラベル・パス・テーブルを書き換え、前記ラベル・パスを前記移動無線ノードの移動に追随させて、前記ラベル・パスの移動に合わせて前記サブドメインから前記移動無線ノードに対して移動無線リンクの切換えタイミングを与える
ことを特徴とするラベル・パス移動制御方法。
【請求項２】
移動無線ノードの位置管理とラベル・パス管理を行う管理ノードと、ラベルに基づいてフレームを転送するスイッチと、ラベル・パスを終端して移動無線ノードと無線リンクを確立するノードとから成るサブドメインを用いるラベル・パス移動制御方法において、
前記移動無線ノードから前記サブドメインヘの接続要求信号を用いて、前記移動無線ノードの移動速度と前記移動無線ノードの位置とを把握して、前記移動無線ノードの移動位置を予測し、
前記スイッチの転送用ラベル・パス・テーブルを書き換え、前記ラベル・パスを移動無線ノードの移動に追随させて、無線リンク切換え時において、移動前のノードと移動後のノードを同時に同じラベル・パスに割り当て、
更に、前記ラベル・パスの移動に合わせてサブドメイン側から前記移動無線ノードに対して無線リンクの切換えタイミングを与える
ことを特徴とするラベル・パス移動制御方法。
【請求項３】
移動無線ノードの位置管理とラベル・パス管理を行う管理ノードと、ラベルに基づいてフレームを転送するスイッチと、移動無線ノードと無線リンクを確立するノードから成るサブドメインと、
ラベル・パスの終端を行う移動無線ノードと
を用いるラベル・パス移動制御方法において、
前記移動無線ノードから前記サブドメインヘの接続要求信号を用いて、前記移動無線ノードの移動速度と前記移動無線ノードの位置とを把握して、前記移動無線ノードの移動位置を予測し、
前記スイッチの転送用ラベル・パス・テーブルを書き換え、前記ラベル・パスを移動無線ノードの移動に追随させて、前記ラベル・パスの移動に合わせてサブドメイン側か移動無線ノードに対して移動無線リンクの切換えタイミングを与える
ことを特徴とするラベル・パス移動制御方法。
【請求項４】
移動無線ノードの位置管理とラベル・パス管理を行う管理ノードと、ラベルに基づいてフレームを転送するスイッチと、移動無線ノードと無線リンクを確立するノードから成るサブドメインと、
ラベル・パスの終端を行う移動無線ノードと
を用いるラベル・パス移動制御方法において、
前記移動無線ノードから前記サブドメインヘの接続要求信号を用いて、前記移動無線ノードの移動速度と前記移動無線ノードの位置とを把握して、前記移動無線ノードの移動位置を予測し、
前記スイッチの転送用ラベル・パス・テーブルを書き換え、前記ラベル・パスを移動無線ノードの移動に追随させ、
前記無線リンク切換え時において、移動前のノードと移動後のノードを同時に同じラベル・パスに割り当て、
前記ラベル・パスの移動に合わせて前記サブドメイン側から前記移動無線ノードに対して無線リンクの切換えタイミングを与える
ことを特徴とするラベル・パス移動制御方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４の何れか一つに記載のラベル・パス移動制御方法において、
前記移動無線ノードから前記サブドメインへ送信される接続要求信号の送信間隔を用いて、前記移動無線ノードの移動速度を把握することを特徴とするラベル・パス移動制御方法。
【請求項６】
請求項１から請求項４の何れか一つに記載のラベル・パス移動制御方法において、
前記移動無線ノードから前記サブドメインヘの接続要求信号を用いて、前記移動無線ノードからサブドメイン側へ移動速度を明示的に通知することにより、前記移動無線ノードの移動速度を把握することを特徴とするラベル・パス移動制御方法。
【請求項７】
請求項１から請求項４の何れか一つに記載のラベル・パス移動制御方法において、
前記移動無線ノードの移動速度が一定の閾値以下になった場合、前記移動無線ノードのラベル・パスを管理している管理ノードの見直しを行い、最適な管理ノードヘラベル・パス管理を移すことを特徴とするラベル・パス移動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レイヤ２ラベル・パス移動制御方法に係り、特に移動ホストが高速移動しながら広帯域通信を行っている場合、ハンドオーバ処理の負担を軽減して、処理に要する時間を短くし、移動ホストが高速に移動する場合においても通信が途切れないようにしたラベル・パス移動制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線ＬＡＮ(Local Area Network)技術による移動ホストのデータアクセスは、携帯電話と比べて広帯域な通信と、モバイルＩＰによる移動先での通信が可能である（非特許文献１参照）。しかし、移動ホストが、移動しながらモバイルＩＰによる通信を行うことは難しかった。
そこで、現在、当初ＩＰｖ４仕様向けに開発されたモバイルＩＰについて、ＩＰｖ６仕様への対応が図られたり、移動サービスに関する各種提案がなされたことで、移動中の通信が可能となりつつある。
【０００３】
図１２は、通信ホストＣＨ(Correspondent Host)１がネットワーク６とサブドメイン７（７ａ，７ｂ）を介して移動ホストＭＨ(Mobile Host)２との間で通信を行う場合を示す図である。
移動ホストＭＨ２は固定（ホーム）アドレスを持っている。また、移動ホストＭＨ２は、アクセス・ポイントＡＰ(Access Point)５（５ａ，５ｂ…）を介して接続されるサブドメイン７のフォーリン・エージェントＦＡ(Foreign Agent)４から気付きアドレスを取得し、ホーム・エージェントＨＡ(Home Agent)３に現在位置を登録する。これにより、ホーム・エージェントＨＡ３とフォーリン・エージェントＦＡ４はバインディングされ、移動ホストＭＨ２の気付きアドレスを用いてＭＨ２のフレームを交換する。
【０００４】
通信ホストＣＨ１と移動ホストＭＨ２との間で通信を行う場合、通信ホストＣＨ１は移動ホストＭＨ２の固定（ホーム）アドレスを宛先アドレスとしてフレームを送信する。このフレームは移動ホストＭＨ２の位置管理を行っているホーム・エージェントＨＡ３に届き、フォーリン・エージェントＦＡ４を介して移動ホストＭＨ２に届く。一方、移動ホストＭＨ２は気付きアドレスではなく、固定（ホーム）アドレスを送信元アドレスとして通信ホストＣＨ１にフレームを送信する。この際、移動ホストＭＨ２から通信ホストＣＨ１へのフレームはホーム・エージェントＨＡ３を介して送ることも、介さずに送ることも可能である。どちらの場合でも、移動ホストＭＨ２から送信されるフレームの送信アドレスには固定（ホーム）アドレスが用いられるために、通信ホストＣＨ１は常にホーム・エージェントＨＡ３とフォーリン・エージェントＦＡ４を介して通信を行う。但し、ＩＰｖ６仕様では、通信開始手順の一部を除きホーム・エージェントＨＡ３を介さずに通信ホストＣＨ１と移動ホストＭＨ２との間で通信することも可能である。
【０００５】
また、ホーム・エージェントＨＡ３は常に移動ホストＭＨ２の位置を把握しているために、移動ホストＭＨ２がサブドメイン７内で別のアクセス・ポイントＡＰへ移動（図１では＜ａ＞の位置から＜ｂ＞の位置へ移動（マイクロ・モビリティ））、又は別のサブドメインヘ移動（図１では＜ｂ＞の位置から＜ｃ＞の位置へ移動：サブドメインは７ａから７ｂへ移動（インター・サブドメイン・モビリティ））した場合でも、通信ホストＣＨ１は移動ホストＭＨ２の移動に関係なくホーム・エージェントＨＡ３とフォーリン・エージェントＦＡ４を介して通信を行うことができる。
【０００６】
以下では、マイクロ・モビリティ、インター・サブドメイン・モビリティを総称して「ハンドオーバ」と呼ぶ。また、両モビリティを区別する必要がある場合は、それぞれ、「マイクロ・ハンドオーバ」「マクロ・ハンドオーバ」と呼ぶ。
しかし、ハンドオーバが発生する度に無線リンク再確立と位置登録を行うための手順が発生し、ハンドオーバ完了までに有限の時間が発生する。この時間が移動ホストＭＨ２の移動速度に制限を与える。
【０００７】
特に、図１３に示すように、移動体（例えば列車）２０内において多くの移動ホストＭＨ２が同時にハンドオーバする場合、ハンドオーバ処理が同時に行われることになり、ネットワークの負荷が高まることでハンドオーバに要する時間も増加する。
図１４に示すように、多数のハンドオーバが同時に発生することを抑える方法として、移動体２０内に移動ホストＭＨ２を収容する移動ホスト収容装置２００を設け、移動ホスト収容装置２００を通してネットワークヘ接続する方法も提案されている。これは、ＭＨ２の個別のハンドオーバ処理を行う代わりに、移動ホスト収容装置２００がハンドオーバ処理を行うのでネットワークの負荷を下げることができる。
【０００８】
この方法に加え、更にＭＨ２を複数のグループに分散させ、グループ間のハンドオーバ時間を調整する方法も提案されている（特許文献１参照）。
これらの方法により位置登録に関するトラフィックを抑圧することは可能となるが、一つの移動ホストＭＨ２がハンドオーバする場合に要する時間以下になることはない。
ハンドオーバに関わる処理手順を少なくすることで、ハンドオーバに要する時間を抑圧する方法も提案されている（非特許文献２参照）。非特許文献２は、図１のフォーリン・エージェントＦＡ４とアクセス・ポイントＰ５との間にイーサネット（登録商標）・スイッチを配置して広範囲なサブドメインを構成し、フォーリン・エージェントＦＡ４に（又はＦＡ４と独立に）サブドメイン内の移動ホストＭＨ２の位置管理とラベル・パスを管理する機能を持たせ、移動ホストＭＨ２の移動に合わせてラベル・パスを切換えることで（マイクロ）ハンドオーバ処理を軽減させることを目的としている。
【０００９】
しかし、非特許文献２では、マルチキャストの方法について言及しているが、イーサネット（登録商標）・スイッチのラベル・パスのテーブルは固定的である（可変であったとしても、ハンドオーバに合わせて可変させることについては仕組みに含まれていない）ため、特定の状態（例えばハンドオーバ中の中間状態）などに合わせてマルチキャスト状態をスポット的に作り出すことは難しい。また、移動ホストＭＨ２とアクセス・ポイントＡＰ５間の無線リンク再確立については従来方法からの改善がないため、モバイルＩＰとの差はなく、ハンドオーバ処理時間を抑圧するには限界がある。更に、マクロ・ハンドオーバに対する改善はなく、スケーラビリティに関する柔軟性は少ない。
【特許文献１】特開２００３−１９８５８８号公報
【非特許文献１】C.Parkins,「IPmobilitysupport」,IETF RFC2002,1996
【非特許文献２】川上，飯野，鈴木，「広域イーサネット（登録商標）におけるモビリティ制御の検討」，電子情報通信学会技術報告 IA002-24,pp.15-22,2002
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
発明の背景の欄で述べたように、移動ホストＭＨが高速移動しながら広帯域通信を行っている場合、ハンドオーバ処理の負荷が増大し、ハンドオーバ処理に要する時間が長くなり、その結果、通信が途切れることがある。
本発明の目的は、移動ホストＭＨが高速移動しながら広帯域通信を行っている場合、ハンドオーバ処理の負担を軽減して、処理に要する時間を短くし、移動ホストＭＨが高速に移動する場合においても通信が途切れないようにしたラベル・パス移動制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１記載のラベル・パス移動制御方法は、移動無線ノードの位置管理とラベル・パス管理を行う管理ノードと、ラベルに基づいてフレームを転送するスイッチと、ラベル・パスを終端して移動無線ノードと無線リンクを確立するノードとから成るサブドメインを用いるラベル・パス移動制御方法において、前記移動無線ノードから前記サブドメインヘの接続要求信号を用いて、前記移動無線ノードの移動速度と前記移動無線ノードの位置とを把握して、前記移動無線ノードの移動位置を予測し、前記スイッチの転送用ラベル・パス・テーブルを書き換え、前記ラベル・パスを前記移動無線ノードの移動に追随させて、前記ラベル・パスの移動に合わせて前記サブドメインから前記移動無線ノードに対して移動無線リンクの切換タイミングを与えることを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載のラベル・パス移動制御方法は、移動無線ノードの位置管理とラベル・パス管理を行う管理ノードと、ラベルに基づいてフレームを転送するスイッチと、ラベル・パスを終端して移動無線ノードと無線リンクを確立するノードとから成るサブドメインを用いるラベル・パス移動制御方法において、前記移動無線ノードから前記サブドメインヘの接続要求信号を用いて、前記移動無線ノードの移動速度と前記移動無線ノードの位置とを把握して、前記移動無線ノードの移動位置を予測し、前記スイッチの転送用ラベル・パス・テーブルを書き換え、前記ラベル・パスを移動無線ノードの移動に追随させて、無線リンク切換え時において、移動前のノードと移動後のノードを同時に同じラベル・パスに割り当て、更に、前記ラベル・パスの移動に合わせてサブドメイン側から前記移動無線ノードに対して無線リンクの切換タイミングを与えることを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載のラベル・パス移動制御方法は、移動無線ノードの位置管理とラベル・パス管理を行う管理ノードと、ラベルに基づいてフレームを転送するスイッチと、移動無線ノードと無線リンクを確立するノードから成るサブドメインと、ラベル・パスの終端を行う移動無線ノードとを用いるラベル・パス移動制御方法において、前記移動無線ノードから前記サブドメインヘの接続要求信号を用いて、前記移動無線ノードの移動速度と前記移動無線ノードの位置とを把握して、前記移動無線ノードの移動位置を予測し、前記スイッチの転送用ラベル・パス・テーブルを書き換え、前記ラベル・パスを移動無線ノードの移動に追随させて、前記ラベル・パスの移動に合わせてサブドメイン側か移動無線ノードに対して移動無線リンクの切換タイミングを与えることを特徴とする。
【００１４】
請求項４記載のラベル・パス移動制御方法は、移動無線ノードの位置管理とラベル・パス管理を行う管理ノードと、ラベルに基づいてフレームを転送するスイッチと、移動無線ノードと無線リンクを確立するノードから成るサブドメインと、ラベル・パスの終端を行う移動無線ノードとを用いるラベル・パス移動制御方法において、前記移動無線ノードから前記サブドメインヘの接続要求信号を用いて、前記移動無線ノードの移動速度と前記移動無線ノードの位置とを把握して、前記移動無線ノードの移動位置を予測し、前記スイッチの転送用ラベル・パス・テーブルを書き換え、前記ラベル・パスを移動無線ノードの移動に追随させ、前記無線リンク切換え時において、移動前のノードと移動後のノードを同時に同じラベル・パスに割り当て、前記ラベル・パスの移動に合わせて前記サブドメイン側から前記移動無線ノードに対して無線リンクの切換タイミングを与えることを特徴とする。
【００１５】
請求項５記載のラベル・パス移動制御方法は、請求項１から請求項４の何れか一つに記載のラベル・パス移動制御方法において、前記移動無線ノードから前記サブドメインへ送信される接続要求信号の送信間隔を用いて、前記移動無線ノードの移動速度を把握することを特徴とする。
請求項６記載のラベル・パス移動制御方法は、請求項１から請求項４の何れか一つに記載のラベル・パス移動制御方法において、前記移動無線ノードから前記サブドメインヘの接続要求信号を用いて、前記移動無線ノードからサブドメイン側へ移動速度を明示的に通知することにより、前記移動無線ノードの移動速度を把握することを特徴とする。
【００１６】
請求項７記載のラベル・パス移動制御方法は、請求項１から請求項４の何れか一つに記載のラベル・パス移動制御方法において、前記移動無線ノードの移動速度が一定の閾値以下になった場合、前記移動無線ノードのラベル・パスを管理している管理ノードの見直しを行い、他の管理ノードヘラベル・パス管理を移すことを特徴とする。
請求項１から４に記載の発明によれば、サブドメインをイーサネット（登録商標）・スイッチで構成し、移動無線ノードの移動に合わせてラベル・パスを追随させることで、マイクロ・ハンドオーバ処理の負荷を軽減させる。また、移動無線ノードの移動に合わせてネットワーク側から無線リンク再確立のトリガを与えることで、更にハンドオーバ処理時間を短縮させる。更に、移動無線ノードの移動速度をトリガとしてマクロ・ハンドオーバを実行することで、スケーラビリティに関する柔軟性を確保する。
【００１７】
また、請求項２、４では、バイキャストによる手法を用いているので、フレームの損失を減少させることができる。
また、請求項５、６では、移動無線ノードの移動速度を正確に把握することができる。
また、請求項７では、移動無線ノードの移動速度が一定の閾値以下に低下したとき、移動無線ノードのラベル・パスの管理を他の管理ノードに移すことができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ハンドオーバ処理の負荷を軽減させることができる。また、ハンドオーバ処理時間を短縮させることができる。ハンドオーバ処理の負荷が軽減し、処理時間が短縮するので、移動無線ノードが高速に移動する場合においても通信が途切れることがなく、広帯域通信を利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付の図面を用いて本発明の実施形態について説明する。
図１、図２、図１４を用いて、第１の実施形態について説明する。第１の実施形態は、請求項１に対応する。
図１は、通信ホストＣＨ１がネットワーク６とサブドメイン７１を介して移動ホストＭＨ２１と通信するものである。
【００２０】
サブドメイン７１と移動ホストＭＨ２１とはアクセス・ポイントＡＰ５１を介して無線リンクにより接続される。移動ホストＭＨ２１は単独端末、又は図１４のように複数端末の移動体を集線して端末グループで位置管理等がなされると考えてもよいが、簡単のために、ここでは単独端末として説明する。
ネットワーク６とサブドメイン７１とのエッジに管理ノード（ＧＨＡ(Group Home Agent)）４０を配置し、管理ノードＧＨＡ４０にはフォーリン・エージェント機能が置かれているとする。また、管理ノードＧＨＡ４０とアクセス・ポイントＡＰ５１との間でラベル・パスが張られるものとする。更に、説明を簡単にするために、通信ホストＣＨ１と移動ホストＭＨ２１との通信は必ずホーム・エージェントＨＡ３を介して行われるとする。移動ホストＭＨ２１は固定（ホーム）アドレスを持っており、管理ノードＧＨＡ４０から気付きアドレスを取得し、ホーム・エージェントＨＡ３と管理ノードＧＨＡ４０とがバインディングすることで、ホーム・エージェントＨＡ３に移動ホストＭＨ２１の現在位置の登録を行う。
【００２１】
移動ホストＭＨ２１が移動して図１中の＜ａ＞の位置に来ると、アクセス・ポイントＡＰ（Ａ）５１ａからＡＰ（Ｂ）５１ｂへ無線リンクが切り替わった後、図２に示すように、「Association Request」ｓ１０１をアクセス・ポイントＡＰ（Ｂ）５１ｂへ向けて送信する。移動ホストＭＨ２１が「Association Response」ｓ１０３を受信した時点で通信が可能となる。アクセス・ポイントＡＰ（Ｂ）５１ｂはｓ１０１を受信し、移動ホストＭＨ２１へｓ１０３を送信する他に、管理ノードＧＨＡ４０へ向けて「Recomposition Trigger」ｓ１０２を送信する。管理ノードＧＨＡ４０は、ｓ１０２を受信した時点で移動ホストＭＨ２１の位置が移動したことを理解する。管理ノードＧＨＡ４０は「Recomposition Trigger」の到着時間間隔（図２の「Ｔ」）をモニタしており、直前、又は過去のモニタ値をもとに移動ホストＭＨ２１の移動速度と次のアクセス・ポイントＡＰへの接続タイミングを予測する。これは請求項５に相当する。移動ホストＭＨ２１が自身の移動速度を明示的に示す場合には、それを用いてアクセス・ポイントＡＰ５１の切換タイミングを予測する。これは、請求項６に相当する。ここでは、管理ノードＧＨＡ４０は、ｓ１０２受信から時間△ｔ後に移動ホストＭＨ２１はアクセス・ポイントＡＰ（Ｂ）５１ｂからアクセス・ポイントＡＰ（Ｃ）５１ｃへ無線リンクを切換えるべきと判断し、「Reassociation Trigger」ｓ１０５をアクセス・ポイントＡＰ（Ｂ）５１ｂへ向けて送信し、続けて該当スイッチＳＷ（Ａ）１０ａ、ＳＷ（Ｃ）１０ｃ、ＳＷ（Ｄ）１０ｄへ向けて「Reallocation」ｓ１０７、ｓ１０８、ｓ１０９を送信してラベル・パスのテーブルの書き換えを指示する。テーブルが書き換えられることで、ラベル・パスが１１０ａから１１０ｂへ移動する。ｓ１０５を受信したアクセス・ポイントＡＰ（Ｂ）５１ｂは、直ちに移動ホストＭＨ２１へ向けて「Reassociation Order」ｓ１０６を送信し、無線リンク切換命令を与える。移動ホストＭＨ２１はｓ１０６を受信後直ちに「Association Response」ｓ１１０をアクセス・ポイントＡＰ（Ｂ）５１ｂへ送信してｓ１０６の送達確認を行い、続けてアクセス・ポイントＡＰ（Ｃ）５１ｃへ向けて「Association Request」ｓ１１１を送信する。アクセス・ポイントＡＰ（Ｃ）５１ｃはｓ１１１受信後、直ちに管理ノードＧＨＡ４０へ向けて「Recomposition Trigger」ｓ１１２を送信するとともに、移動ホストＭＨ２１へ向けて「Association Response」ｓ１１３を送信する。ｓ１１３受信後、移動ホストＭＨ２１は通信が可能となる。以下同様の処理を繰り返す。
【００２２】
なお、請求項に記載する管理ノードは、管理ノード（ＧＨＡ４０）が対応する。スイッチは、ＳＷ（Ａ）１０ａ、ＳＷ（Ｂ）１０ｂ等が対応する。ノードはアクセス・ポイントＡＰが対応する。サブドメインは、サブドメイン（７１）が対応する。移動無線ノードは移動ホスト（ＭＨ２１）が対応する。これらの関係は、他の実施形態においても同様である。
【００２３】
図３、図４、図１４を用いて、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、請求項２に対応する。
図３、図４において、通信ホストＣＨ１がネットワーク６とサブドメイン７１を介して移動ホストＭＨ２１と通信するものとする。サブドメイン７１と移動ホストＭＨ２１とはアクセス・ポイント５１を介して無線リンクにより接続される。移動ホストＭＨ２１は、単独端末、又は図１４の様に複数端末の移動体を集線して端末グループで位置管理等がなされると考えてもよいが、簡単のためにここでは単独端末とする。ネットワーク６とサブドメイン７１とのエッジに管理ノード（ＧＨＡ(Group Home Agent)）４０を配置し、ＧＨＡ４０にはフォーリン・エージェント機能が置かれているとする。また、管理ノードＧＨＡ４０とアクセス・ポイントＡＰ５１との間でラベル・パスが張られるものとする。更に、説明を簡単にするために、通信ホストＣＨ１と移動ホストＭＨ２との通信は必ずホーム・エージェントＨＡ３を介して行われるものとする。移動ホストＭＨ２１は、固定（ホーム）アドレスを持っており、管理ノードＧＨＡ４０から気付きアドレスを取得し、ホーム・エージェントＨＡ３と管理ノードＧＨＡ４０とがバインディングすることで、ホーム・エージェントＨＡ３に移動ホストＭＨ２１の現在位置の登録を行う。
【００２４】
移動中のＭＨ２１が図３における＜ａ＞の位置に来てアクセス・ポイントＡＰ（Ａ）５１ａからアクセス・ポイントＡＰ（Ｂ）５１ｂへ無線リンクが切り替わった後、「Association Request」ｓ２０１をアクセス・ポイントＡＰ（Ｂ）５１ｂへ向けて送信し、移動ホストＭＨ２１が「Association Respose」ｓ２０３を受信した時点でアクセス・ポイントＡＰ（Ｂ）５１ｂを介して通信が可能となる。但し、この状態ではＳＷ（Ｃ）からＡＰ（Ａ）５１ａに対して同じラベル・パスが張られており、移動ホストＭＨ２１に対するフローがアクセス・ポイントＡＰ（Ａ）５１ａとアクセス・ポイントＡＰ（Ｂ）５１ｂヘバイ・キャスティングされている。
【００２５】
アクセス・ポイントＡＰ（Ｂ）５１ｂはｓ２０１を受信し、移動ホストＭＨ２１へｓ２０３を送信する他に管理ノードＧＨＡ４０へ向けて「Recomposition Trigger」ｓ２０２を送信する。管理ノードＧＨＡ４０は、ｓ２０２を受信した時点で、移動ホストＭＨ２１の位置が移動したことを理解し、同時にＳＷ（Ｃ）１０ｃに対してラベル・パスのテーブルの書き換えの指示を送り（ｓ２０４）、旧パスであるアクセス・ポイントＡＰ（Ａ）５１ａへのパスを止め、アクセス・ポイントＡＰ（Ｂ）５１ｂへのパスのみとし、ユニ・キャスト状態とする（ｓ２０５）。管理ノードＧＨＡ４０は「Recomposition Trigger」の到着時間間隔（図４の「Ｔ」）をモニタしており、直前、又は過去のモニタ値をもとに移動ホストＭＨ２１の移動速度と次のアクセス・ポイントＡＰへの接続タイミングを予測する。これは請求項５に相当する。移動ホストＭＨ２１が自身の移動速度を明示的に示す場合には、それを用いてアクセス・ポイントＡＰ５１の切換タイミングを予測する。これは請求項６に相当する。ここでは、管理ノードＧＨＡ４０は、ｓ２０２を受信してから時間△ｔ後に移動ホストＭＨ２１はアクセス・ポイントＡＰ（Ｂ）５１ｂからアクセス・ポイントＡＰ（Ｃ）５１ｃへ無線リンクを切換えるべきと判断し、「Reassociation Trigger」ｓ２０６をアクセス・ポイントＡＰ（Ｂ）５１ｂへ向けて送信し、続けて該当スイッチＳＷ（Ａ）１０ａ、ＳＷ（Ｄ）１０ｄへ向けて「Reallocation」ｓ２０８、ｓ２０９を送信してラベル・パスのテーブルの書き換えを指示する。テーブルが書き換えられることで、ラベル・パス１１０ａから１１０ｃとなり、バイ・キャスティング状態となる（ｓ２１０、ｓ２１１）。ｓ２０６を受信したアクセス・ポイントＡＰ（Ｂ）５１ｂは、直ちに移動ホストＭＨ２１へ向けて「Reassociation Order」ｓ２０７を送信し、無線リンク切換命令を与える。移動ホストＭＨ２１はｓ２０７を受信後、直ちに「Reassociatioｎ Response」ｓ２１２をアクセス・ポイントＡＰ（Ｂ）５１ｂへ送信してｓ２０７の送達確認を行い、続けてアクセス・ポイントＡＰ（Ｃ）５１ｃへ向けて「Association Request」ｓ２１３を送信する。アクセス・ポイントＡＰ（Ｃ）５１ｃはｓ２１３を受信後、直ちに管理ノードＧＨＡ４０へ向けて「Recomposition Trgger」ｓ２１４を送信するとともに、移動ホストＭＨ２１へ向けて「Association Response」ｓ２１５を送信する。ｓ２１５の受信後、移動ホストＭＨ２１は通信が可能となる。また、管理ノードＧＨＡ４０はｓ２１４の受信後に、該当スイッチＳＷ（Ａ）１０ａ、ＳＷ（Ｃ）１０ｃへ向けて「Elimination」ｓ２１６を送信し、旧ラベル・パスをテーブルから削除させ、ラベル・パスを１１０ｂとし、ユニ・キャスティング状態とする。以下同様の処理を繰り返す。
【００２６】
図５、図６、図１４を用いて、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態は、請求項３に対応する。
通信ホストＣＨ１がネットワーク６とサブドメイン７２を介して移動通信ホストＭＨ２２と通信するものとする。サブドメイン７２と移動ホストＭＨ２２とはアクセス・ポイント５２により無線リンクにより接続される。移動ホストＭＨ２２は単独端末、又は図１４のように複数端末の移動体を集線して、端末グループで位置管理等がなされると考えてもよいが、簡単のためにここでは単独端末とする。ネットワーク６とサブドメイン７２とのエッジに管理ノード（ＧＨＡ(Group Home Agent)）４０を配置し、管理ノードＧＨＡ４０にはフォーリン・エージェント機能が置かれているとする。また、管理ノードＧＨＡ４０と移動ホストＭＨ２２との間にラベル・パスが張られるものとする。更に、説明を簡単にするために通信ホストＣＨ１と移動ホストＭＨ２２との通信は、必ずホーム・エージェントＨＡ３を介して行われるとする。移動ホストＭＨ２２は固定（ホーム）アドレスを持っており、管理ノードＧＨＡ４０から気付きアドレスを取得し、ホーム・エージェントＨＡ３と管理ホストＧＨＡ４０とがバインディングすることで、ホーム・エージェントＨＡ３に移動ホストＭＨ２２の現在位置の登録を行う。
【００２７】
移動ホストＭＨ２２が移動して、図５中の＜ａ＞に位置し、アクセス・ポイントＡＰ（Ａ）５２ａからアクセス・ポイントＡＰ（Ｂ）５２ｂへ無線リンクが切り替わった後、「Association Request」ｓ３０１をアクセス・ポイントＡＰ（Ｂ）５２ｂへ向けて送信し、移動ＭＨ２２が「Association Response」ｓ３０３を受信した時点で通信が可能となる。
【００２８】
アクセス・ポイントＡＰ（Ｂ）５２ｂはｓ３０１を受信し、移動ホストＭＨ２２へｓ２０３を送信する他に管理ノードＧＨＡ４０へ向けて「Recomposition Trigger」ｓ３０２信号を送信する。管理ノードＧＨＡ４０はｓ３０２を受信した時点で、移動ホストＭＨ２２の位置が移動したことを理解する。管理ノードＧＨＡ４０は「Recomposition Trigger」の到着時間間隔（図６の「Ｔ」）をモニタしており、直前、又は過去のモニタ値をもとに移動ホストＭＨ２２の移動速度と次のアクセス・ポイントＡＰへの接続タイミングを予測する。これは、請求項５に対応する。移動ホストＭＨ２２が自身の移動速度を明示的に示す場合には、それを用いてアクセス・ポイントＡＰ５２の切換タイミングを予測する。これは、請求項６に対応する。ここでは、管理ノードＧＨＡ４０は、ｓ３０２の受信から時間△ｔ後に、移動ホストＭＨ２２がアクセス・ポイントＡＰ（Ｂ）５２ｂからアクセス・ポイントＡＰ（Ｃ）５２ｃへ無線リンクを切換えるべきと判断し、「Reassociation Trigger」ｓ３０５をアクセス・ポイントＡＰ（Ｂ）５２ｂへ向けて送信し、続けて該当スイッチＳＷ（Ａ）１０ａ、ＳＷ（Ｃ）１０ｃ、ＳＷ（Ｄ）１０ｄへ向けて「Reallocation」ｓ３０７、ｓ３０８、ｓ３０９を送信してラベル・パスのテーブルの書き換えを指示する。
【００２９】
テーブルが書き換えられることで、ラベル・パスが１２０ａから１２０ｂへ移動する。ｓ３０５を受信したアクセス・ポイントＡＰ（Ｂ）５２ｂは、直ちに移動ホストＭＨ２２へ向けて「Reassociation Order」ｓ３０６を送信し、無線リンク切換命令を与える。ＭＨ２２はｓ３０６を受信後直ちに「Reassociation Response」ｓ３１０をアクセス・ポイントＡＰ（Ｂ）５２ｂへ送信してｓ３０６の送達確認を行い、続けてアクセス・ポイントＡＰ（Ｃ）５２ｃへ向けて「Association Request」ｓ３１１を送信する。アクセス・ポイントＡＰ（Ｃ）５２ｃはｓ３１１の受信後、直ちに管理ノードＧＨＡ４０へ向けて「Recomposition Trigger」ｓ３１２を送信するとともに、移動ホストＭＨ２２へ向けて「Association Response」ｓ３１３を送信する。ｓ３１３受信後、移動ホストＭＨ２２は通信が可能となる。以下同様の処理を繰り返す。
【００３０】
図７、図８、及び図１４を用いて、第４の実施形態について説明する。第４の実施形態は、請求項４に対応する。
通信ホストＣＨ１がネットワーク６とサブドメイン７２を介して移動通信ホストＭＨ２２と通信するものとする。サブドメイン７２と移動ホストＭＨ２２とはアクセスポイント５２により無線リンクにより接続される。移動ホストＭＨ２２は単独端末、又は図１４のように複数端末の移動体を集線して端末グループで位置管理等がなされると考えてもよいが、簡単のためにここでは単独端末とする。ネットワーク６とサブドメイン７２とのエッジに管理ノード（ＧＨＡ（Group Home Agent））４０を配置し、管理ノードＧＨＡ４０にはフォーリン・エージェント機能が置かれているとする。また、管理ノードＧＨＡ４０と移動ホストＭＨ２２との間でラベル・パスが張られるものとする。更に、説明を簡単にするために通信ホストＣＨ１と移動ホストＭＨ２との通信は、必ずホーム・エージェントＨＡ３を介して行われるとする。移動ホストＭＨ２２は固定（ホーム）アドレスを持っており、管理ノードＧＨＡ４０から気付きアドレスを取得し、ホーム・エージェントＨＡ３と管理ノードＧＨＡ４０とがバインディングすることでホーム・エージェントＨＡ３に移動ホストＭＨ２２の現在位置の登録を行う。
【００３１】
移動ホストＭＨ２２が移動して、図７中の＜ａ＞の位置に来てアクセス・ポイントＡＰ（Ａ）５２ａからアクセス・ポイントＡＰ（Ｂ）５２ｂへ無線リンクが切り替わった後、「Association Request」ｓ４０１をアクセス・ポイントＡＰ（Ｂ）５２ｂへ向けて送信し、移動ホストＭＨ２２が「Association Response」ｓ４０３を受信した時点でアクセス・ポイントＡＰ（Ｂ）５２ｂを介して通信が可能となる。但し、この状態ではスイッチＳＷ（Ｃ）からアクセス・ポイントＡＰ（Ａ）５２ａに対して同じラベル・パスが張られており、移動ホストＭＨ２２に対するフローがアクセス・ポイントＡＰ（Ａ）５２ａとアクセス・ポイントＡＰ（Ｂ）５２ｂヘバイ・キャスティングされている。アクセス・ポイントＡＰ（Ｂ）５２ｂはｓ４０１を受信し、移動ホストＭＨ２２へｓ４０３を送信する他に管理ノードＧＨＡ４０へ向けて「Recomposition Trigger」ｓ４０２信号を送信する。管理ノードＧＨＡ４０は、ｓ４０２を受信した時点で移動ホストＭＨ２２の位置が移動したことを理解し、同時にスイッチＳＷ（Ｃ）１０ｃに対してラベル・パスのテーブルの書き換えの指示を送り（ｓ４０４）、旧パスであるアクセス・ポイントＡＰ（Ａ）５２ａへのパスを止め、アクセス・ポイントＡＰ（Ｂ）５２ｂへのパスのみとし、ユニ・キャスト状態とする（ｓ４０５）。管理ノードＧＨＡ４０は「Recomposition Trigger」の到着時間間隔（図８の「Ｔ」）をモニタしており、直前、又は過去のモニタ値をもとに移動ホストＭＨ２２の移動速度と次のアクセス・ポイントＡＰへの接続タイミングを予測する。これは請求項５に対応する。移動ホストＭＨ２２が自身の移動速度を明示的に示す場合には、それを用いてアクセス・ポイントＡＰ５２の切換タイミングを予測する。これは、請求項６に対応する。ここでは、管理ノードＧＨＡ４０は、ｓ４０２の受信から時間△ｔ後に、移動ホストＭＨ２２がアクセス・ポイントＡＰ（Ｂ）５２ｂからアクセス・ポイントＡＰ（Ｃ）５２ｃへ無線リンクを切換えるべきと判断し、「Reassociation Trigger」ｓ４０６をアクセス・ポイントＡＰ（Ｂ）５２ｂへ向けて送信し、続けて該当スイッチＳＷ（Ａ）１０ａ、ＳＷ（Ｄ）１０ｄへ向けて「Reallocation」ｓ４０８、ｓ４０９を送信し、ラベル・パスのテーブルの書き換えを指示する。テーブルが書き換えられることで、ラベル・パス１２０ａから１２０ｃとなり、バイ・キャスティング状態となる（ｓ４１０、ｓ４１１）。ｓ４０６を受信したアクセス・ポイントＡＰ（Ｂ）５２ｂは、直ちに移動ホストＭＨ２２へ向けて「Reassociation Order」ｓ４０７を送信し、無線リンク切換命令を与える。移動ホストＭＨ２２はｓ４０７を受信後、直ちに「Reassociation Response」ｓ４１２をアクセス・ポイントＡＰ（Ｂ）５２ｂへ送信してｓ４０７の送達確認を行い、続けてアクセス・ポイントＡＰ（Ｃ）５２ｃへ向けて「Association Request」ｓ４１３を送信する。アクセス・ポイントＡＰ（Ｃ）５２ｃは、ｓ４１３受信後、直ちに管理ノードＧＨＡ４０へ向けて「Recomposition Trigger」ｓ４１４を送信するとともに、移動ホストＭＨ２２へ向けて「Association Response」ｓ４１５を送信する。ｓ４１５受信後、移動ホストＭＨ２２は通信が可能となる。また、管理ノードＧＨＡ４０はｓ４１４受信後に、該当スイッ���ＳＷ（Ａ）１０ａ、ＳＷ（Ｃ）１０ｃへ向けて「Elimination」ｓ４１６を送信し、旧ラベル・パスをテーブルから削除させ、ラベル・パスを１２０ｂとし、ユニ・キャスティング状態とする。以下同様の処理を繰り返す。
【００３２】
図１と図２を用いて、第５の実施形態について説明する。第５の実施形態は、請求項５に対応する。
第１〜第４の実施形態で示したように、移動ホストＭＨ２１が移動して無線リンクが切り替わった後、移動ホストＭＨ２１はアクセス・ポイントＡＰ５１へ向けて「Association Request」ｓ１０１、ｓ１１１を送信する。アクセス・ポイントＡＰ５１は、ｓ１０１、ｓ１１１の受信後、直ちに管理ノードＧＨＡ４０へ向けて「Recomposition Trigger」ｓ１０２、ｓ１１２を送信する。管理ノードＧＨＡ４０は、ｓ１０１、ｓ１１１を契機に生成されるｓ１０２、ｓ１１２の受信間隔を計測し、サブドメイン７１のトポロジー情報を勘案して、移動ホストＭＨ２１の移動速度を把握する。
【００３３】
次に、図９を用いて、第６の実施形態について説明する。第６の実施形態は、請求項６に対応する。
動力制御装置などに設けられた移動速度モニタ２００２からの移動体２０００の移動速度情報を「Reassociation Request」（図２、図４、図６、及び図８を参照）信号中に記載し、通信モジュール２００１からサブドメインヘ向けて送信することで、移動体の移動速度を明示的に示す。
【００３４】
次に、図１０と図１１と図１４を用いて、第７の実施形態について説明する。第７の実施形態は、請求項７に対応する。
通信ホストＣＨ１がネットワーク６とサブドメイン７２を介して移動ホストＭＨ２２と通信するものとする。サブドメイン７２と移動ホストＭＨ２２とはアクセス・ポイントＡＰ５２により無線リンクにより接続される。移動ホストＭＨ２２は単独端末、又は図１４のように複数端末の移動体を集線して端末グループで位置管理等がなされると考えてもよいが、簡単のためにここでは単独端末とする。ネットワーク６とサブドメイン７２とのエッジに管理ノードＧＨＡ(Group Home Agent)４０を配置し、管理ノードＧＨＡ４０にはフォーリン・エージェント機能が置かれているとする。また、管理ノードＧＨＡ４０と移動ホストＭＨ２２との間でラベル・パスが張られるものとする。また、簡単のために、サブドメイン中のスイッチについては図から省略している。
【００３５】
移動ホストＭＨ２２が図１０中の＜ａ＞の位置にいて、アクセス・ポイントＡＰ５２との間で無線リンクを確立しているものとする。このとき移動ホストＭＨ２２は、サブドメイン７３ａに属しており、管理ノードＧＨＡ（Ａ）４０ａを介してネットワーク６へ接続されている（ラベル・パスは１３０ａ）。移動ホストＭＨ２２の移動速度が閾値以下（例えば停止状態）になったと判断した場合、管理ノードＧＨＡ（Ａ）４０ａは、移動ホストＭＨ２２がアクセス・ポイントＡＰ５２へ移動して「Recomposition Trigger」を受信後△Ｔ経過後に他の管理ノードＧＨＡに向けて「Relief Request」ｓ５０５を送信する。ｓ５０５を受信した管理ノードＧＨＡの内、移動ホストＭＨ２２の収容に関して管理ノードＧＨＡ（Ａ）７３ａよりも有利になると判断した管理ノードＧＨＡ（ここでは管理ノードＧＨＡ（Ｂ）４０ｂ）が「Relief Response」ｓ５０６を管理ノードＧＨＡ（Ａ）４０ａへ送信する。一定時間経過してもｓ５０６を受信できない場合には、現管理ノードＧＨＡ（ここでは管理ノードＧＨＡ（Ａ）４０ａ）が最適であると判断し、管理ノードＧＨＡ最適化処理を中止する。ｓ５０６を受信した管理ノードＧＨＡ（Ａ）４０ａは、ｓ５０６の情報から最適と判断した管理ノードＧＨＡ（Ｂ）４０ｂに「Relief Order」ｓ５０７を送信する。管理ノードＧＨＡ（Ａ）はｓ５０７を送信するとともに、一定時間後に関連するスイッチＳＷに対して旧ラベル・パスのテーブルを削除する（ｓ５０８）。一方、ｓ５０７を受信した管理ノードＧＨＡ（Ｂ）４０ｂは、新しいラベル・パスのテーブルの書き換えを行う（ｓ５０９）。ラベル・パスが１３０ｂへ移動した後、通常のモバイルＩＰと同様の手順により、ホーム・エージェントＨＡ３への位置登録やホーム・エージェントＨＡ３と管理ノードＧＨＡ（Ｂ）４０ｂとのバインディングが実行され、引き続き通信ホストＣＨ１と移動ホストＭＨ２２との間で通信が行われる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、移動体通信の分野で大いに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】通信ホストがネットワークとサブドメインを介して移動ホストと通信する状態を示す説明図である。
【図２】通信ホストがネットワークとサブドメインを介して移動ホストと通信する状態を示す制御シーケンスである。
【図３】通信ホストがネットワークとサブドメインを介して移動通信ホスと通信する状態を示す説明図である。
【図４】通信ホストがネットワークとサブドメインを介して移動ホストと通信する状態を示す制御シーケンスである。
【図５】通信ホストがネットワークとサブドメインを介して移動ホストと通信する状態を示す説明図である。
【図６】通信ホストがネットワークとサブドメインを介して移動ホストと通信する状態を示す制御シーケンスである。
【図７】通信ホストがネットワークとサブドメインを介して移動ホストと通信する状態を示す説明図である。
【図８】通信ホストがネットワークとサブドメインを介して移動ホストと通信する状態を示す制御シーケンスである。
【図９】移動体の移動速度を明示的に示す場合の一例を示す図である。
【図１０】通信ホストがネットワークとサブドメインを介して移動ホストと通信する状態を示す説明図である。
【図１１】通信ホストがネットワークとサブドメインを介して移動ホストと通信する状態を示す制御シーケンスである。
【図１２】通信ホストがネットワークとサブドメインを介して移動ホストとの間で通信を行う従来例を示す図である。
【図１３】移動体（列車等）内に搭載されている多くの移動ホスト移動ホストが同時にハンドオーバする例を示す図である。
【図１４】移動体（列車等）内に搭載されている多くの移動ホスト移動ホストが同時にハンドオーバする例を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  通信ホスト（ＣＨ）
２、２１、２２  移動ホスト（ＭＨ）
３  ホーム・エージェント（ＨＡ）
４、フォーリン・エージェント（ＦＡ）
５、５２  アクセス・ポイント（ＡＰ）
６  ネットワーク
７、７１、７２  サブドメイン
４０  管理ノード（ＧＨＡ）
２０、２０００  移動体
２００  移動ホスト収容装置
２００１  通信モジュール
２００２  移動速度モニタ
【図１】
2005223739.tif 000003
【図２】
2005223739.tif 000004
【図３】
2005223739.tif 000005
【図４】
2005223739.tif 000006
【図５】
2005223739.tif 000007
【図６】
2005223739.tif 000008
【図７】
2005223739.tif 000009
【図８】
2005223739.tif 000010
【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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