(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いにネットワークにより接続された多数の基地局と、これら基地局に対して無線によりパケット通信を行う機能を有する多数の移動端末と、によって構成された移動体パケット通信システムにおける通信方法であって、
パケット通信プロトコルとしてＩＰプロトコルを用い、各基地局に対してネットワークアドレスを付与し、
各移動端末に対して、それぞれ所定の基地局をホーム基地局として設定し、当該ホーム基地局のネットワークアドレスを含むＩＰアドレスを付与し、
予め、互いに地理的近傍位置に配置された複数の基地局を１つのグループと定義することにより、前記多数の基地局を複数のグループに分類し、このグループ分類情報をデータベースとして用意し、
各移動端末には、通信時において、良好な通信環境が得られる特定の基地局を１つ選択し、この選択した基地局との間で交信を行う機能をもたせ、この移動端末による選択により、ホーム基地局以外の基地局が選択された場合には、当該移動端末について、当該選択された基地局を転送先として示す気付アドレスがホーム基地局に登録されるようにし、
各基地局には、
(a) 自己をホーム基地局とする移動端末宛のパケットが届き、かつ、当該移動端末について気付アドレスの登録が行われていない場合には、当該移動端末に対して当該パケットを無線送信する処理を行わせ、
(b) 自己をホーム基地局とする移動端末宛のパケットが届き、かつ、当該移動端末について気付アドレスの登録が行われていた場合には、当該気付アドレスによって示される気付先基地局に対して当該パケットを転送するとともに、前記データベースを参照することにより、当該気付先基地局と同一のグループに所属する基地局に対して当該パケットの複製を転送する処理を行わせ、
(c) 別な基地局から所定の移動端末宛のパケットが転送されてきた場合には、当該移動端末に対して当該パケットを無線送信する処理を行わせることを特徴とする移動体パケット通信システムにおける通信方法。
【請求項２】
請求項１に記載の通信方法において、
各基地局のそれぞれに、全基地局についてのグループ分類情報をデータベースとして用意しておき、このデータベースを参照することにより、気付先基地局と同一のグループに所属する基地局に対するパケット転送処理が行われるようにしたことを特徴とする移動体パケット通信システムにおける通信方法。
【請求項３】
互いにネットワークにより接続された多数の基地局と、これら基地局に対して無線によりパケット通信を行う機能を有する多数の移動端末と、によって構成された移動体パケット通信システムにおける通信方法であって、
パケット通信プロトコルとしてＩＰプロトコルを用い、各基地局に対してネットワークアドレスを付与し、
各移動端末に対して、それぞれ所定の基地局をホーム基地局として設定し、当該ホーム基地局のネットワークアドレスを含むＩＰアドレスを付与し、
予め、互いに地理的近傍位置に配置された複数の基地局を１つのグループと定義することにより、前記多数の基地局を複数のグループに分類し、このグループ分類情報をデータベースとして用意し、
各移動端末には、通信時において、良好な通信環境が得られる特定の基地局を１つ選択し、この選択した基地局との間で交信を行う機能をもたせ、この移動端末による選択により、ホーム基地局以外の基地局が選択された場合には、当該移動端末について、当該選択された基地局を転送先として示す気付アドレスがホーム基地局に登録されるようにし、
各基地局には、
(a) 自己をホーム基地局とする移動端末宛のパケットが届き、かつ、当該移動端末について気付アドレスの登録が行われていない場合には、当該移動端末に対して当該パケットを無線送信する処理を行わせ、
(b) 自己をホーム基地局とする移動端末宛のパケットが届き、かつ、当該移動端末について気付アドレスの登録が行われていた場合には、当該気付アドレスによって示される気付先基地局に対して当該パケットを転送する処理を行わせ、
(c) 別な基地局から所定の移動端末宛のパケットが転送されてきた場合には、当該移動端末に対して当該パケットを無線送信する処理を行わせ、かつ、当該パケットが自己を気付先基地局として転送されてきたパケットであった場合には、更に、前記データベースを参照することにより、当該パケットの複製を自己と同一のグループに所属する基地局に対して転送する処理を行わせることを特徴とする移動体パケット通信システムにおける通信方法。
【請求項４】
請求項３に記載の通信方法において、
各基地局のそれぞれに、自己と同一グループに所属する基地局を示す同一グループメンバー情報を用意しておき、この同一グループメンバー情報を参照することにより、自己と同一のグループに所属する基地局に対するパケット転送処理が行われるようにしたことを特徴とする移動体パケット通信システムにおける通信方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の通信方法において、
移動端末により選択基地局が変更された場合、変更前の基地局と変更後の基地局とが異なるグループに所属するときにのみ、気付アドレスの登録を変更することを特徴とする移動体パケット通信システムにおける通信方法。
【請求項６】
請求項５に記載の通信方法において、
移動端末により選択基地局が変更された場合、移動端末から変更後の基地局に対して、変更前の基地局を示す履歴情報が伝えられるようにし、この履歴情報に基づいてグループの所属判定が行えるようにしたことを特徴とする移動体パケット通信システムにおける通信方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の通信方法において、
パケットを転送する際に、転送対象となるパケットをカプセル化して、転送先となる基地局のアドレスを付加する処理を行うことを特徴とする移動体パケット通信システムにおける通信方法。
【請求項８】
請求項１または３に記載の(a) 、(b) 、(c) の処理機能を有する移動体パケット通信システム用の基地局として機能するルータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体パケット通信システムにおける通信方法に関し、特に、互いにネットワークにより接続された多数の基地局と、これら基地局に対して無線によりパケット通信を行う機能を有する多数の移動端末と、によって構成された移動体パケット通信システムにおいて、ホーム基地局から外部基地局宛のパケットの転送技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インターネットの普及とともに、ここ数年来、移動体からのインターネットへのアクセス環境が整ってきている。ユーザは、いわゆるノート型パソコン、携帯電話、ＰＤＡ機器などの移動端末を用いて、サービス提供エリア内の任意の場所からインターネットへのアクセスが可能になる。一般的な移動体パケット通信システムでは、互いにネットワークにより接続された多数の基地局を、サービス提供エリア内に設置し、個々の移動端末について、それぞれ最寄りの基地局との間で無線による交信が行われる。移動端末の移動により、現在交信中の基地局との間の通信環境が悪化した場合には、より良好な通信環境が得られる隣接した基地局に対する交信に切り換えることにより、サービス提供エリア内の任意の場所において良好な通信環境を維持することが可能になる。別言すれば、個々の基地局には、それぞれ担当エリアが設けられ、それぞれ自己の担当エリア内に位置する移動端末との間で交信が行われることになる。
【０００３】
インターネットでは、情報パケットの通信プロトコルとして、ＩＰプロトコルが用いられているため、個々の移動端末からインターネットへアクセスする際には、それぞれ所定のＩＰアドレスを用いてアクセスを行う必要がある。このため、ＩＰプロトコルを利用したネットワーク接続サービスを提供することができる一般的な移動体パケット通信システムでは、個々の移動端末に対して、予め、それぞれ固有のホーム基地局（一般にホームエージェントと呼ばれている）を定めておき、このホーム基地局の管理下にある所定のＩＰアドレスを移動端末に対して与える方法が採られる。インターネット上の任意のサーバから、特定の移動端末のＩＰアドレス宛に送信されてきた情報パケットは、当該ＩＰアドレスを管理するホーム基地局を窓口として届けられ、このホーム基地局から特定の移動端末に対して配信される。
【０００４】
ただ、個々の移動端末は、自己のホーム基地局の担当エリア内に常に存在するとは限らず、自己のホーム基地局以外の外部基地局（一般に外部エージェントと呼ばれている）の担当エリアへと移動する場合がある。したがって、移動体パケット通信システムでは、自己のホーム基地局の担当エリア外へ移動してしまった移動端末に対して、何らかの情報パケットが送られてきた場合に、当該情報パケットを、当該移動端末が現在存在するエリアを担当する外部基地局（外部エージェント）へ届けるための転送処理（一般にトンネリング処理と呼ばれている）が必要になる。このような転送処理を可能にするために、各移動端末は、外部基地局の担当エリアへ移動したときに、当該外部基地局を転送先として示す気付アドレスを、自己のホーム基地局に登録する処理を行う。ホーム基地局に届いた情報パケットの宛先が、何らかの気付アドレスが登録されている移動端末であった場合、当該情報パケットを、当該気付アドレス宛に転送する処理を行うようにすれば、移動端末は転送されてきた情報パケットを外部基地局経由で受け取ることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、ＩＰプロトコルによる情報パケットの送受信が可能な一般的な移動体パケット通信システムでは、外部基地局の担当エリア内にいる移動端末は、ホーム基地局からの気付アドレスへ向けた転送処理により、自己宛の情報パケットを受信することになる。ところが、ユーザが自動車や列車などの移動手段を利用して、比較的高速に移動している場合、ホーム基地局から気付アドレスへ向けた転送処理が行われても、その時点では、移動端末が既に別な外部基地局の担当エリアに移動してしまっている事態が生じる可能性がある。もちろん、移動端末が新たなエリアへ移動した場合、ホーム基地局に登録されている気付アドレスを、新たなエリアを担当する外部基地局の気付アドレスに更新する処理が行われることになるが、移動端末が高速に移動している場合、このような更新処理が間に合わない事態が生じるおそれがある。このような事態が生じると、配信対象となった情報パケットは、宛先となる移動端末まで届かなくなり、配信エラーが発生する。
【０００６】
一般的なＩＰプロトコルによるパケット通信では、配信エラーが生じた情報パケットについては、再度の配信が試みられることになるが、リアルタイムで配信する必要がある情報パケットについて配信エラーが生じると、重大な支障が生じてしまう。たとえば、ユーザが、いわゆるストリーミングにより配信される映像コンテンツを移動端末で受信していた場合、特定の情報パケットが所定の時間内に届かないと、映像コンテンツの再生が一時中断してしまうことになる。あるいは、高速移動中の移動端末に呼び出しパケットを配信するような場合、気付アドレスの更新が次から次へと連続して行われると、呼び出しパケットを繰り返し送信しても、高速移動中の端末には届かない事態も生じる。
【０００７】
また、高速に移動中の移動端末は、複数の担当エリアを次から次へと移動することになるが、新たな担当エリアへ移動するたびに、ホーム基地局における気付アドレスを更新する処理が行われると、更新処理が極めて頻繁に行われることになる。このため、新たな気付アドレスを報知するための情報パケットが頻繁にホーム基地局へと送信されることになり、トラヒックの増大を招く結果になる。
【０００８】
そこで本発明は、移動端末が高速に移動中であっても、情報パケットの配信エラーが生じないような移動体パケット通信システムの通信方法を提供することを目的とし、また、トラヒックの増大を避けることが可能な移動体パケット通信システムの通信方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
(1)   本発明の第１の態様は、互いにネットワークにより接続された多数の基地局と、これら基地局に対して無線によりパケット通信を行う機能を有する多数の移動端末と、によって構成された移動体パケット通信システムにおける通信方法において、
パケット通信プロトコルとしてＩＰプロトコルを用い、各基地局に対してネットワークアドレスを付与し、
各移動端末に対して、それぞれ所定の基地局をホーム基地局として設定し、当該ホーム基地局のネットワークアドレスを含むＩＰアドレスを付与し、
予め、互いに地理的近傍位置に配置された複数の基地局を１つのグループと定義することにより、多数の基地局を複数のグループに分類し、このグループ分類情報をデータベースとして用意し、
各移動端末には、通信時において、良好な通信環境が得られる特定の基地局を１つ選択し、この選択した基地局との間で交信を行う機能をもたせ、この移動端末による選択により、ホーム基地局以外の基地局が選択された場合には、当該移動端末について、当該選択された基地局を転送先として示す気付アドレスがホーム基地局に登録されるようにし、
各基地局には、
(a) 自己をホーム基地局とする移動端末宛のパケットが届き、かつ、当該移動端末について気付アドレスの登録が行われていない場合には、当該移動端末に対して当該パケットを無線送信する処理を行わせ、
(b) 自己をホーム基地局とする移動端末宛のパケットが届き、かつ、当該移動端末について気付アドレスの登録が行われていた場合には、当該気付アドレスによって示される気付先基地局に対して当該パケットを転送するとともに、前記データベースを参照することにより、当該気付先基地局と同一のグループに所属する基地局に対して当該パケットの複製を転送する処理を行わせ、
(c) 別な基地局から所定の移動端末宛のパケットが転送されてきた場合には、当該移動端末に対して当該パケットを無線送信する処理を行わせるようにしたものである。
【００１０】
(2)   本発明の第２の態様は、上述の第１の態様に係る移動体パケット通信システムにおける通信方法において、
各基地局のそれぞれに、全基地局についてのグループ分類情報をデータベースとして用意しておき、このデータベースを参照することにより、気付先基地局と同一のグループに所属する基地局に対するパケット転送処理が行われるようにしたものである。
【００１１】
(3)   本発明の第３の態様は、互いにネットワークにより接続された多数の基地局と、これら基地局に対して無線によりパケット通信を行う機能を有する多数の移動端末と、によって構成された移動体パケット通信システムにおける通信方法において、
パケット通信プロトコルとしてＩＰプロトコルを用い、各基地局に対してネットワークアドレスを付与し、
各移動端末に対して、それぞれ所定の基地局をホーム基地局として設定し、当該ホーム基地局のネットワークアドレスを含むＩＰアドレスを付与し、
予め、互いに地理的近傍位置に配置された複数の基地局を１つのグループと定義することにより、多数の基地局を複数のグループに分類し、このグループ分類情報をデータベースとして用意し、
各移動端末には、通信時において、良好な通信環境が得られる特定の基地局を１つ選択し、この選択した基地局との間で交信を行う機能をもたせ、この移動端末による選択により、ホーム基地局以外の基地局が選択された場合には、当該移動端末について、当該選択された基地局を転送先として示す気付アドレスがホーム基地局に登録されるようにし、
各基地局には、
(a) 自己をホーム基地局とする移動端末宛のパケットが届き、かつ、当該移動端末について気付アドレスの登録が行われていない場合には、当該移動端末に対して当該パケットを無線送信する処理を行わせ、
(b) 自己をホーム基地局とする移動端末宛のパケットが届き、かつ、当該移動端末について気付アドレスの登録が行われていた場合には、当該気付アドレスによって示される気付先基地局に対して当該パケットを転送する処理を行わせ、
(c) 別な基地局から所定の移動端末宛のパケットが転送されてきた場合には、当該移動端末に対して当該パケットを無線送信する処理を行わせ、かつ、当該パケットが自己を気付先基地局として転送されてきたパケットであった場合には、更に、前記データベースを参照することにより、当該パケットの複製を自己と同一のグループに所属する基地局に対して転送する処理を行わせるようにしたものである。
【００１２】
(4)   本発明の第４の態様は、上述の第３の態様に係る移動体パケット通信システムにおける通信方法において、
各基地局のそれぞれに、自己と同一グループに所属する基地局を示す同一グループメンバー情報を用意しておき、この同一グループメンバー情報を参照することにより、自己と同一のグループに所属する基地局に対するパケット転送処理が行われるようにしたものである。
【００１３】
(5)   本発明の第５の態様は、上述の第１〜第４の態様に係る移動体パケット通信システムにおける通信方法において、
移動端末により選択基地局が変更された場合、変更前の基地局と変更後の基地局とが異なるグループに所属するときにのみ、気付アドレスの登録を変更するようにしたものである。
【００１４】
(6)   本発明の第６の態様は、上述の第５の態様に係る移動体パケット通信システムにおける通信方法において、
移動端末により選択基地局が変更された場合、移動端末から変更後の基地局に対して、変更前の基地局を示す履歴情報が伝えられるようにし、この履歴情報に基づいてグループの所属判定が行えるようにしたものである。
【００１６】
(7)   本発明の第７の態様は、上述の第１〜第６の態様に係る移動体パケット通信システムにおける通信方法において、
パケットを転送する際に、転送対象となるパケットをカプセル化して、転送先となる基地局のアドレスを付加する処理を行うようにしたものである。
【００１７】
(8)   本発明の第８の態様は、上述の第１または第３の態様に記載された(a) 、(b) 、(c) の処理機能を有するルータを基地局として用いて移動体パケット通信システムを構成するようにしたものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示する実施形態に基づいて説明する。
【００１９】
＜＜＜  §１．一般的なパケットの転送方法  ＞＞＞
本発明は、互いにネットワークにより接続された多数の基地局と、これら基地局に対して無線によりパケット通信を行う機能を有する多数の移動端末と、によって構成された移動体パケット通信システムにおいて、特定の移動端末宛に送られてきた情報パケットを転送する技術に関するものである。そこで、ここでは、現在稼働中の一般的な移動体パケット通信システムにおいて実行されているパケット転送方法を簡単に説明する。
【００２０】
図１は、一般的な移動体パケット通信システムの一部の基地局およびその担当エリアを示すブロック図である。ここでは、後の説明の便宜を考慮して、地理的に３つの地区Ｘ，Ｙ，Ｚを定義し、個々の地区内にそれぞれ３つの基地局が設置されている模擬的な例を示すことにする。すなわち、図示の例では、地区Ｘ内には、基地局ｘ１，ｘ２，ｘ３が設置され、地区Ｙ内には、基地局ｙ１，ｙ２，ｙ３が設置され、地区Ｚ内には、基地局ｚ１，ｚ２，ｚ３が設置されている。各基地局には、それぞれ担当エリアが定められており（図では、個々の担当エリアが、それぞれ各基地局を中心とした円で示されている）、自己の担当エリア内に存在する移動端末に対して無線による交信が行われる。
【００２１】
なお、図では便宜上、担当エリアの境界が円周として明確に示されており、また、隣接する担当エリア間での重なりが全くないように示されているが、図示した各担当エリアは、地理上の明確な領域を示すものではなく、概念的な領域を示すものである。すなわち、各移動端末は、無線による通信時において、最も良好な通信環境が得られる特定の基地局を１つ選択し、この選択した基地局との間で交信を行う機能を有しており、個々の基地局の担当エリアの境界は、移動端末によって決定されるべきものになる。したがって、実際には、各担当エリアの境界は時によって変動するものであり、地理的に明確に定められるものではない。また、図１では、説明の便宜上、地区Ｘ，Ｙ，Ｚに設置された基地局のみが図示されているが、もちろん、実際には、地区Ｘ，Ｙ，Ｚの間の空隙部分にも、それぞれ所定の基地局が設置されており、サービスが提供されている地域であれば、通常、移動端末はいずれかの基地局の担当エリアに入っており、当該基地局と無線交信することが可能である。また、ここでは、図が繁雑になるのを避けるため、図示は省略しているが、個々の基地局は、互いに所定のネットワークで接続されており、特定の基地局から別な基地局への情報伝送は、このネットワークを介して実行される。
【００２２】
図では、地区Ｘ内の基地局ｘ１の担当エリアに存在する移動端末ｍが、基地局ｘ１と交信している状態が示されている。この移動端末ｍが、たとえば、隣接する基地局ｘ２の担当エリア内に移動すれば（すなわち、基地局ｘ２に対する通信環境が最も良好になる位置まで移動すれば）、今度は、基地局ｘ２が交信相手となる基地局として選択され、移動端末ｍは基地局ｘ２に対して交信を行うようになる。なお、図では移動端末ｍとして、携帯電話の絵が描かれているが、本願における移動端末とは、携帯電話に限定されるものではなく、いわゆるノート型パソコンやＰＤＡ機器など、移動が可能な通信端末であれば、どのようなものであってもかまわない。
【００２３】
本発明に係る移動体パケット通信システムにおける通信方法は、個々の移動端末に対して、パケット情報を届けるための方法に関するものである。このようなパケット通信の最も典型的な例が、ＩＰプロトコルによるインターネットを介した通信である。したがって、以下、ＩＰプロトコルによる通信に本発明を適用する場合の例を述べることにする。ＩＰプロトコルによって通信を行うには、個々の移動端末に対して、それぞれ所定のＩＰアドレスを付与する必要がある。そこで、移動体パケット通信システムでは、個々の移動端末に対して、予め、それぞれ固有のホーム基地局（一般に、ホームエージェントと呼ばれる）を定めておき、このホーム基地局の管理下にある所定のＩＰアドレスを移動端末に対して与える方法が採られる。
【００２４】
ここでは、説明の便宜上、図に示す移動端末ｍについて、基地局ｘ１がホーム基地局として定められ、この移動端末ｍに対して、基地局ｘ１の管理下にあるＩＰアドレス「ｘ１−ｍ」が割り当てられていたものとしよう。ここで、このＩＰアドレス「ｘ１−ｍ」のうちの「ｘ１」の部分は基地局ｘ１を示すネットワークアドレスであり、「−ｍ」の部分は移動端末ｍを示すアドレス部分である。ＩＰｖ４のアドレス体系では、ＩＰアドレスは４バイトの数字列から構成されることになっており、たとえば、基地局ｘ１のアドレスが上位３バイトから構成されていた場合、下位１バイトが特定の移動端末ｍを示すアドレスになる。別言すれば、基地局ｘ１に対して所定のネットワークアドレス「ｘ１」が付与され、当該基地局ｘ１をホーム基地局とする移動端末ｍに対しては、当該ホーム基地局ｘ１のネットワークアドレスを含むＩＰアドレス「ｘ１−ｍ」が付与されることになる。
【００２５】
インターネット上の任意のサーバから、移動端末ｍ宛に配信されるべきデータは、図示のようなパケットＰ１の形式で届けられる。すなわち、配信対象となるデータに、配信先を示すＩＰアドレス「ｘ１−ｍ」が付加された形のパケットＰ１が、インターネットを介して基地局ｘ１に届けられる。上述したように、ＩＰアドレス「ｘ１−ｍ」の上位アドレスは、基地局ｘ１を示すアドレスであり、移動端末ｍ宛のパケットＰ１は、ホーム基地局ｘ１を窓口として届けられることになる。ホーム基地局ｘ１は、届けられたパケットＰ１を、その宛先の下位アドレスを参照して自己の担当エリア内にいる移動端末ｍに配信する処理を行うことになる。このように、個々の基地局は、パケット通信網におけるルータとして機能する構成要素にほかならない。
【００２６】
ただ、個々の移動端末は、自己のホーム基地局（ホームエージェント）の担当エリア内に常に存在するとは限らず、自己のホーム基地局以外の外部基地局（一般に、外部エージェントと呼ばれている）の担当エリアへと移動する場合がある。たとえば、図１において、移動端末ｍが地区Ｙ内の基地局ｙ２の担当エリアへ移動してしまうと、ＩＰアドレス「ｘ１−ｍ」を宛先としたパケットＰ１は、窓口となるホーム基地局ｘ１までは届くものの、ホーム基地局ｘ１から移動端末ｍへ直接配信することはできない。したがって、この場合、窓口となるホーム基地局ｘ１へ届いたパケットＰ１を、移動端末ｍの移動先である基地局ｙ２へ転送する処理を行う必要がある。このように、ホーム基地局（ホームエージェント）から別な基地局（外部エージェント）へのパケットの転送処理は、一般にトンネリング処理と呼ばれている。
【００２７】
図２は、従来の移動体パケット通信システムにおいて一般的に行われているトンネリング処理の概念を示すブロック図である。上述のように、基地局ｘ１をホーム基地局とする移動端末ｍが、基地局ｙ２の担当エリアへと移動すると（すなわち、移動端末ｍが基地局ｙ２を交信相手として選択すると）、基地局ｙ２から移動端末ｍに対して、基地局ｙ２のアドレスを示す気付アドレス「ｙ２」が通知される。移動端末ｍは、この通知を受けて、気付アドレス「ｙ２」を自己のホーム基地局ｘ１に登録する処理を行う。すなわち、図示のとおり、ホーム基地局ｘ１には、アドレス「ｘ１−ｍ」をもつ移動端末ｍについて、気付アドレス「ｙ２」が登録される。そして、移動端末ｍ宛のアドレス「ｘ１−ｍ」をもったパケットＰ１がホーム基地局ｘ１に届いた場合には、アドレス「ｘ１−ｍ」について登録されている気付アドレス「ｙ２」に基づいて、当該パケットＰ１を、気付アドレス「ｙ２」で示される基地局ｙ２へと転送する処理が行われる。
【００２８】
実際には、パケットＰ１に対する転送処理は、転送対象となるパケットＰ１をカプセル化して、転送先となる基地局ｙ２のアドレスを付加する処理を行うことによって行われる。すなわち、図２に示すように、ホーム基地局ｘ１は、届けられたパケットＰ１全体（本来のデータと宛先を示すアドレス「ｘ１−ｍ」を含む）を１つのデータとして取り扱い、このデータに転送先気付アドレス「ｙ２」を宛先として付加して、新たなパケットＰ２を作成し、これをＩＰプロトコルでネットワーク上に流す処理を行うことになる。パケットＰ２が届けられた基地局ｙ２では、このパケットＰ２のデータ部分（すなわち、パケットＰ１）を取り出し、取り出したパケットＰ１のアドレス「ｘ１−ｍ」をもつ移動端末ｍに対して、当該パケットＰ１を無線送信する。
【００２９】
このようなトンネリング処理を行うようにすれば、移動端末ｍが、どの外部基地局の担当エリアに移動した場合でも、当該外部基地局の気付アドレスを常にホーム基地局ｘ１に登録しておくようにすれば、常に、自己宛のパケットを受け取ることができるようになる。
【００３０】
図３は、上述したトンネリング処理を行う場合の基本的な情報の流れを示すダイヤグラムである。まず、前述した図１に示すように、移動端末ｍが自己のホーム基地局ｘ１の担当エリア内にいる場合に、インターネット上の任意の送信者が、移動端末ｍ宛にパケットＰ１を送信したとすると、図３のステップＳ１に示すように、このパケットＰ１は、移動端末ｍのホーム基地局ｘ１に届けられる。続いて、ステップＳ２に示すように、ホーム基地局ｘ１は、このパケットＰ１を担当エリア内の移動端末ｍへと配信する。
【００３１】
続いて、図２に示すように、移動端末ｍが基地局ｙ２の担当エリアに移動すると、図３のステップＳ３において、移動端末ｍにより基地局ｙ２が新たな交信相手として選択されることになる。すると、ステップＳ４において、選択された基地局ｙ２から移動端末ｍに対して、気付アドレスｙ２が通知されるので、移動端末ｍは、ステップＳ５において、この気付アドレスｙ２をホーム基地局ｘ１へと送信して登録を行う。
【００３２】
ここで、再び、インターネット上の任意の送信者が、移動端末ｍ宛にパケットＰ１を送信したとすると、ステップＳ６に示すように、このパケットＰ１は、やはり移動端末ｍのホーム基地局ｘ１に届けられる。ホーム基地局ｘ１は、ステップＳ７において、当該パケットＰ１の宛先である移動端末ｍについて、気付アドレスｙ２が登録されていることを認識し、ステップＳ８において、パケットＰ１のカプセル化により得られたパケットＰ２を基地局ｙ２へ転送する処理（トンネリング処理）を実行する。基地局ｙ２は、ステップＳ９において、届いたパケットＰ２内からパケットＰ１を取り出し、ステップＳ１０において、これを自己の担当エリアにいる移動端末ｍに配信する。
【００３３】
ここで、今度は、移動端末ｍが基地局ｙ３の担当エリアに移動したとすると、ステップＳ１１において、移動端末ｍにより基地局ｙ３が新たな交信相手として選択されることになる。すると、ステップＳ１２において、選択された基地局ｙ３から移動端末ｍに対して、気付アドレスｙ３が通知されるので、移動端末ｍは、ステップＳ１３において、この気付アドレスｙ３をホーム基地局ｘ１へと送信して登録内容の更新を行う。
【００３４】
ここで、再び、インターネット上の任意の送信者が、移動端末ｍ宛にパケットＰ１を送信したとすると、ステップＳ１４に示すように、このパケットＰ１は、依然として移動端末ｍのホーム基地局ｘ１に届けられる。ホーム基地局ｘ１は、ステップＳ１５において、当該パケットＰ１の宛先である移動端末ｍについて、気付アドレスｙ３が登録されていることを認識し、ステップＳ１６において、パケットＰ１のカプセル化により得られたパケットＰ２を基地局ｙ３へ転送する処理（トンネリング処理）を実行する。基地局ｙ３は、ステップＳ１７において、届いたパケットＰ２内からパケットＰ１を取り出し、ステップＳ１８において、これを自己の担当エリアにいる移動端末ｍに配信する。
【００３５】
以上が、従来の一般的な移動体パケット通信システムにおいて行われているトンネリング処理である。しかしながら、このような従来の処理では、移動端末ｍが比較的高速に移動している場合、ホーム基地局ｘ１に対する気付アドレスの更新処理が間に合わず、パケットＰ１の配信が正しく行われない可能性がある。たとえば、図３に示すダイヤグラムにおけるステップＳ１０では、基地局ｙ２から移動端末ｍに対してパケットＰ１の配信が行われることになるが、この時点で、既に移動端末ｍが基地局ｙ３の担当エリアへ移動してしまっていた場合、すなわち、ステップＳ１０とステップＳ１１との時間の関係が逆転していた場合、基地局ｙ２から配信されたパケットＰ１は、移動端末ｍには届かないことになる。実際、ユーザが列車や自動車で移動中の場合には、このようなパケットの取りこぼしが生じる可能性がある。これは、ユーザが、いわゆるストリーミングにより配信される映像コンテンツを受信していた場合には、重大な支障になる。また、呼び出しパケットの配信の場合は、いつまでたっても移動端末を呼び出すことができない事態が生じる可能性がある。
【００３６】
また、図３のダイヤグラムに示すように、ステップＳ３で移動端末ｍが基地局ｙ２を選択すると、ステップＳ５でその気付アドレスの登録が行われ、更に、ステップＳ１１で移動端末ｍが新たな基地局ｙ３を選択すると、ステップＳ１３でその気付アドレスの更新登録が行われることになる。したがって、高速に移動中の移動端末からは、気付アドレスを更新する処理が頻繁に行われることになり、気付アドレスを報知するための情報パケットにより、トラヒックの増大を招く結果になる。本発明の目的は、従来の移動体パケット通信システムにおけるトンネリング処理について、上述した諸問題を解決することにある。
【００３７】
＜＜＜  §２．本発明の第１の実施形態  ＞＞＞
図４は、本発明の第１の実施形態に係るトンネリング処理の概念を示すブロック図である。図示のように、基地局ｘ１をホーム基地局とする移動端末ｍが、基地局ｙ２の担当エリアへと移動すると（すなわち、移動端末ｍが基地局ｙ２を交信相手として選択すると）、基地局ｙ２から移動端末ｍに対して、基地局ｙ２のアドレスを示す気付アドレス「ｙ２」が通知され、移動端末ｍが、この通知を受けて、気付アドレス「ｙ２」を自己のホーム基地局ｘ１に登録する処理を行う点は、§１で述べた従来の方法と同様である。図示の例では、ホーム基地局ｘ１には、アドレス「ｘ１−ｍ」をもつ移動端末ｍについて、気付アドレス「ｙ２」が登録されている。
【００３８】
ここで、移動端末ｍ宛のアドレス「ｘ１−ｍ」をもったパケットＰ１がホーム基地局ｘ１に届いた場合には、アドレス「ｘ１−ｍ」について登録されている気付アドレス「ｙ２」に基づいて、当該パケットＰ１を、気付アドレス「ｙ２」で示される基地局ｙ２へと転送する処理が行われる点も従来と同様である。ただ、本発明では、転送は、気付アドレス「ｙ２」で示される基地局ｙ２だけでなく、同じ地区の別な基地局ｙ１，ｙ３に対しても行われる。すなわち、ホーム基地局ｘ１では、まず、転送対象となるパケットＰ１を必要な数だけ複製する処理が行われる。図示の例では、２回の複製によって、合計３個の転送用パケットＰ１が用意されることになる。そして、これら３個の転送用パケットＰ１をそれぞれカプセル化して、転送先気付アドレスｙ２（これは登録されていた本来の気付アドレスである）を宛先とするパケットＰ２と、転送先アドレスｙ１，ｙ２（これは本来の気付アドレスではない）を宛先とするパケットＰ３，Ｐ４とを作成し、ＩＰプロトコルでネットワーク上に流す処理を行う。
【００３９】
一方、パケットＰ２，Ｐ３，Ｐ４を受け取った基地局ｙ２，ｙ１，ｙ３は、これらのパケットからデータ部分（すなわち、パケットＰ１）を取り出し、取り出したパケットＰ１のアドレス「ｘ１−ｍ」をもつ移動端末ｍに対して、当該パケットＰ１を無線送信する。本来、移動端末ｍは、気付アドレスが登録されている基地局ｙ２の担当エリアにいるはずであるから、基地局ｙ２から無線送信されたパケットＰ１のみが移動端末ｍに届くことになり、他の基地局ｙ１，ｙ３から無線送信されたパケットＰ１は無駄になる。しかしながら、移動端末ｍが高速移動中であるため、本来は気付アドレスが登録されている基地局ｙ２の担当エリアにいるはずであるのに、実際には、その隣の基地局ｙ３の担当エリアに移動してしまっていた場合でも、移動端末ｍには、基地局ｙ３から無線送信されたパケットＰ１が届くことになる。
【００４０】
要するに、この第１の実施形態に係る方法の特徴は、移動端末ｍ宛のパケットＰ１を、気付アドレスが登録されている基地局ｙ２だけに転送する代わりに、必要なだけ複製した上で、基地局ｙ２の近隣の基地局にも、同時に転送するようにし、その時点で移動端末ｍが選択しているいずれかの基地局から、パケットＰ１が確実に配信されるようにする点にある。
【００４１】
このように、気付アドレスが登録されている基地局を含めて、その近隣の基地局にもパケット転送を行うようにするためには、予め、互いに地理的近傍位置に配置された複数の基地局を１つのグループと定義することにより、多数の基地局を複数のグループに分類しておくようにし、このグループ分類情報を、各基地局のそれぞれにデータベースとして用意しておくようにしておけばよい。たとえば、図４に示す例の場合、地区Ｘに設置された基地局ｘ１，ｘ２，ｘ３をグループＸ、地区Ｙに設置された基地局ｙ１，ｙ２，ｙ３をグループＹ、地区Ｚに設置された基地局ｚ１，ｚ２，ｚ３をグループＺ、と予め定め、このようなグループ分類を示す情報を、各基地局にそれぞれデータベースとして格納しておくようにする。そうすれば、基地局ｘ１に、移動端末ｍ宛のパケットＰ１が届いた場合、基地局ｘ１は、移動端末ｍについて登録されている気付アドレスがｙ２であることを認識した上で、更に、格納されているグループ分類情報を参照することにより、気付先基地局ｙ２と同一のグループＹに所属する基地局がｙ１，ｙ３であることを知ることができるので、必要に応じて複製したパケットＰ１を、基地局ｙ１，ｙ２，ｙ３の３つの基地局に転送する処理を行うことができる。
【００４２】
もちろん、グループ分類情報は、必ずしも個々の基地局に用意しておく必要はなく、必要なときにネットワークを介して参照できるように、所定の場所に格納しておいてもかまわないが、実用上は、個々の基地局にグループ分類情報をデータベースとして用意しておき、直ちに参照できるようにしておくのが好ましい。
【００４３】
なお、図４に示す例では、高速移動中の移動端末ｍが、グループＹ内の基地局の担当エリア内を移動中である限りは、いずれかの基地局からパケットＰ１の配信を受けることができるが、グループＺ内の基地局の担当エリア内まで移動してしまっていた場合には、当然ながら、パケットＰ１の配信を受けることはできなくなる。したがって、実用上は、移動端末ｍの移動速度や、各基地局の地理的な分布などを考慮した上で、どの基地局をどのグループに所属させるかを吟味してグループの分類を決定するのが好ましい。また、図４に示すグループ定義は、１つの基地局がいずれか１つのグループのみに所属するような方法で行われているが、１つの基地局が複数のグループに所属するような方法でグループ定義を行ってもかまわない。たとえば、基地局ｙ１，ｙ２，ｙ３，ｚ２を１つのグループＹと定義した上で、基地局ｙ３，ｚ１，ｚ２，ｚ３を１つのグループＺと定義するようにすると、基地局ｙ３，ｚ２はいずれもグループＹとＺとの両方に所属することになる。この場合、基地局ｙ３もしくはｚ２が気付先基地局として登録されていた場合には、グループＹとＺに所属するすべての基地局に同一のパケットが転送されることになる。
【００４４】
図５は、上述した第１の実施形態に係るトンネリング処理を行う場合の基本的な情報の流れを示すダイヤグラムである。まず、ステップＳ０において、予め定義された全基地局についてのグループ分類情報を、個々の基地局内にデータベースとして用意しておく。ここで、移動端末ｍが自己のホーム基地局ｘ１の担当エリア内にいる場合に、インターネット上の任意の送信者が、移動端末ｍ宛にパケットＰ１を送信したとすると、図５のステップＳ１に示すように、このパケットＰ１は、移動端末ｍのホーム基地局ｘ１に届けられ、続いて、ステップＳ２において、ホーム基地局ｘ１は、このパケットＰ１を担当エリア内の移動端末ｍへと配信する。これは従来の方法と全く同様である。
【００４５】
続いて、ステップＳ３において、移動端末ｍにより基地局ｙ２が新たな交信相手として選択されると、ステップＳ４において、選択された基地局ｙ２から移動端末ｍに対して、気付アドレスｙ２が通知されるので、移動端末ｍは、ステップＳ５において、この気付アドレスｙ２をホーム基地局ｘ１へと送信して登録を行う。ここまでの手順も、従来の方法と全く同様である。
【００４６】
ここで、再び、インターネット上の任意の送信者が、移動端末ｍ宛にパケットＰ１を送信したとすると、ステップＳ６に示すように、このパケットＰ１は、やはり移動端末ｍのホーム基地局ｘ１に届けられる。ホーム基地局ｘ１は、ステップＳ７において、当該パケットＰ１の宛先である移動端末ｍについて、気付アドレスｙ２が登録されていることを認識し、更に、ステップＳ０で用意されたグループ分類情報を参照することにより、気付アドレスｙ２で示される気付先基地局ｙ２と同一グループである基地局ｙ１，ｙ３を認識する。そこで、ホーム基地局ｘ１は、ステップＳ８において、パケットＰ１を必要なだけ複製し、これをカプセル化することにより得られるパケットＰ３，Ｐ２，Ｐ４を、それぞれ基地局ｙ１，ｙ２，ｙ３へ転送する処理（トンネリング処理）を実行する。
【００４７】
一方、基地局ｙ１は、ステップＳ９において、届いたパケットＰ３内からパケットＰ１を取り出し、ステップＳ１０において、これを自己の担当エリアにいると予想される移動端末ｍに配信する。また、基地局ｙ２は、ステップＳ１１において、届いたパケットＰ２内からパケットＰ１を取り出し、ステップＳ１２において、これを自己の担当エリアにいると予想される移動端末ｍに配信する。同様に、基地局ｙ３は、ステップＳ１３において、届いたパケットＰ４内からパケットＰ１を取り出し、ステップＳ１４において、これを自己の担当エリアにいると予想される移動端末ｍに配信する。その結果、移動端末ｍに対しては、３つの基地局ｙ１，ｙ２，ｙ３からそれぞれ同一のパケットＰ１が配信されることになるが、実際に移動端末ｍに届くのは、このうちのいずれか１つだけである。結局、移動端末ｍは、グループＹに所属する基地局ｙ１，ｙ２，ｙ３のいずれかの担当エリアにいることができれば、パケットＰ１を受け取ることができ、高速移動中であっても、パケットを取りこぼしする確率が低減する。パケットＰ１が呼び出しパケットであった場合は、高速移動中でも呼び出しに応じることが可能になる。
【００４８】
以上、本発明の第１の実施形態を、基地局ｘ１をホーム基地局とする移動端末ｍにパケット配信する場合を例にとって説明したが、実際には、各基地局はいずれも特定の移動端末に対してはホーム基地局（ホームエージェント）として機能し、別な移動端末に対しては外部基地局（外部エージェント）して機能するという二面性をもっている。そこで、ここで述べた第１の実施形態を行う場合には、個々の基地局には、次の(a) ，(b) ，(c) の３つの処理機能をもたせておく必要がある。
【００４９】
(a) 自己をホーム基地局とする移動端末宛てのパケットが届き、かつ、当該移動端末について気付アドレスの登録が行われていない場合には、当該移動端末に対して当該パケットを無線送信する処理。これは、図５のステップＳ２において基地局ｘ１が行う通常の配信処理に相当する。
【００５０】
(b) 自己をホーム基地局とする移動端末宛てのパケットが届き、かつ、当該移動端末について気付アドレスの登録が行われていた場合には、当該気付アドレスによって示される気付先基地局に対して当該パケットを転送するとともに、当該気付先基地局と同一のグループに所属する基地局に対して当該パケットの複製を転送する処理。これは、図５のステップＳ８において基地局ｘ１が行う本発明に特有のパケットの転送処理に相当する。
【００５１】
(c) 別な基地局から所定の移動端末宛てのパケットが転送されてきた場合には、当該移動端末に対して当該パケットを無線送信する処理。これは、図５のステップＳ１０，Ｓ１２，Ｓ１４において基地局ｙ１，ｙ２，ｙ３が行う転送されてきたパケットについての配信処理に相当する。
【００５２】
＜＜＜  §３．本発明の第２の実施形態  ＞＞＞
図６は、本発明の第２の実施形態に係るトンネリング処理の概念を示すブロック図である。ここでも、基地局ｘ１をホーム基地局とする移動端末ｍが、基地局ｙ２の担当エリアへと移動した場合について説明する。まず、移動端末ｍに対しては、基地局ｙ２のアドレスを示す気付アドレス「ｙ２」が通知され、移動端末ｍが、この通知を受けて、気付アドレス「ｙ２」を自己のホーム基地局ｘ１に登録する処理を行う点は、§１で述べた従来の方法および§２で述べた第１の実施形態に係る方法と全く同様である。ホーム基地局ｘ１には、アドレス「ｘ１−ｍ」をもつ移動端末ｍについて、気付アドレス「ｙ２」が登録される。
【００５３】
さて、移動端末ｍ宛のアドレス「ｘ１−ｍ」をもったパケットＰ１がホーム基地局ｘ１に届いた場合、アドレス「ｘ１−ｍ」について登録されている気付アドレス「ｙ２」に基づいて、当該パケットＰ１を、気付アドレス「ｙ２」で示される基地局ｙ２へと転送する処理が行われる。このとき、前述した第１の実施形態では、気付先基地局ｙ２だけでなく、同一グループ内の基地局ｙ１，ｙ３に対する転送が行われた。しかしながら、ここで述べる第２の実施形態では、従来の方法と同様に、パケットＰ１の転送は、気付先基地局ｙ２だけに対して行われる。もちろん、転送に際しては、パケットＰ１をカプセル化して、転送先気付アドレスｙ２を宛先とするパケットＰ２として、ＩＰプロトコルでネットワーク上に流す処理を行う。
【００５４】
この第２の実施形態の特徴は、前述の第１の実施形態においてホーム基地局ｘ１が行っていた役割を、気付先基地局ｙ２に担わせる点にある。すなわち、気付先基地局ｙ２には、ホーム基地局ｘ１から、カプセル化された状態でパケットＰ１が転送されてくることになる。このように、自己を気付先基地局としてカプセル化されたパケットが転送されてきた場合、基地局ｙ２が、転送されてきたパケットＰ１を、自己の担当エリア内にいる移動端末ｍに対して無線送信する処理を行うとともに、パケットＰ１の複製を自己と同一のグループに所属する基地局に対して転送する処理を行うようにする。具体的には、複製したパケットＰ１をカプセル化して、転送先アドレスｙ１を宛先とするパケットＰ３および転送先アドレスｙ３を宛先とするパケットＰ４として、ＩＰプロトコルでネットワーク上に流す処理が行われることになる。
【００５５】
別言すれば、この第２の実施形態では、ホーム基地局ｘ１に届いたパケットＰ１は、カプセル化されてパケットＰ２として気付先基地局ｙ２へと転送され、この気付先基地局ｙ２において、カプセル化されていたパケットＰ１は、パケットＰ２内から一旦取り出される。そして、２回の複製を行うことにより、気付先基地局ｙ２内に、合計３組のパケットＰ１が用意された状態にし、１組は担当エリア内にいると予想される移動端末ｍに対して無線により配信される。残りの２組は、それぞれ再びカプセル化され、パケットＰ３，Ｐ４として、同一グループの基地局ｙ１，ｙ３へ向けて転送されることになる。
【００５６】
なお、転送するパケットには、気付先への転送であるのか否かを示す情報（別言すれば、当該パケットに関して、既に、複製処理が行われているのか否かを示す情報）を付加しておくようにする。たとえば、上述の例の場合、パケットＰ２には、「転送先気付アドレスｙ２」が付加されており、このパケットが気付先への転送であること（別言すれば、当該パケットＰ２に関しては、まだ複製処理が行われていないこと）が示されている。したがって、このパケットＰ２を受け取った基地局ｙ２は、上述した複製処理を行い、パケットＰ３，Ｐ４を他の基地局ｙ１，ｙ３へと転送する処理を行うことになる。一方、このパケットＰ３，Ｐ４には、単なる「転送先アドレスｙ１，ｙ３」が付加されているだけであり、このパケットが気付先への転送ではないこと（別言すれば、当該パケットＰ３，Ｐ４に関しては、既に複製処理が行われていること）が示されている。したがって、パケットＰ３を受け取った基地局ｙ１およびパケットＰ４を受け取った基地局ｙ３は、受け取ったパケットからパケットＰ１を取り出し、これを自己の担当エリア内にいると予想される移動端末ｍに対して無線により配信する処理のみを行い、パケットＰ１を更に複製して転送する処理が行われることはない。
【００５７】
結局、最終的には、前述した第１の実施形態に係る方法と同様に、同一グループＹに所属する３つの基地局ｙ１，ｙ２，ｙ３から、アドレス「ｘ１−ｍ」をもつ移動端末ｍに対して、パケットＰ１が無線送信されることになる。本来、移動端末ｍは、気付アドレスが登録されている基地局ｙ２の担当エリアにいるはずであるから、基地局ｙ２から無線送信されたパケットＰ１のみが移動端末ｍに届くことになり、他の基地局ｙ１，ｙ３から無線送信されたパケットＰ１は無駄になる。しかしながら、移動端末ｍが高速移動中であるため、本来は気付アドレスが登録されている基地局ｙ２の担当エリアにいるはずであるのに、実際には、その隣の基地局ｙ３の担当エリアに移動してしまっていた場合でも、移動端末ｍには、基地局ｙ３から無線送信されたパケットＰ１が届くことになる。
【００５８】
このように、気付先基地局において、同一グループに所属する他の基地局のための複製および転送処理を行うためには、第１の実施形態と同様に、互いに地理的に近接する位置に配置された複数の基地局を１つのグループと定義することにより、多数の基地局を複数のグループに分類しておくよう必要がある。ただ、個々の基地局には、それぞれ自己と同一グループに所属する基地局を示す同一グループメンバー情報を用意しておくだけで足り、第１の実施形態のように、全基地局に関するグループ分類情報を、各基地局のそれぞれにデータベースとして用意しておく必要はない。
【００５９】
たとえば、グループＸに所属する基地局ｘ１〜ｘ３には、このグループＸに所属する他の基地局の情報だけが用意されていれば足りる。具体的には、基地局ｘ１には、他の基地局ｘ２，ｘ３が同一グループのメンバーであることを示す情報が用意されていればよいし、基地局ｘ２には、他の基地局ｘ１，ｘ３が同一グループのメンバーであることを示す情報が用意されていればよいし、基地局ｘ３には、他の基地局ｘ１，ｘ２が同一グループのメンバーであることを示す情報が用意されていればよい。他のグループＹ，Ｚに関する情報を用意しておく必要はない。図６に示す例の場合、基地局ｙ２には、基地局ｙ１，ｙ３が同一グループＹのメンバーであることを示す同一グループメンバー情報が用意されているので、この情報を参照することにより、自己と同一のグループに所属する基地局ｙ１，ｙ３を認識することができ、これらの基地局に対するパケット転送処理を行うことができる。もちろん、１つの基地局が複数のグループに所属するようなグループ定義も可能であり、たとえば、基地局ｘ１については、ｘ１，ｘ２，ｘ３，ｚ１を同一グループとする定義を行い、基地局ｘ２については、ｘ１，ｘ２，ｘ３，ｙ１を同一グループとする定義を行うこともできる。
【００６０】
図７は、上述した第２の実施形態に係るトンネリング処理を行う場合の基本的な情報の流れを示すダイヤグラムである。まず、ステップＳ０において、同一グループ内の基地局間において、相互に同一グループに所属するメンバーであることを認識する処理を行っておく。図示の例では、基地局ｙ１〜ｙ３が、相互に同一グループである認識が行われる（もちろん、図示されていないが、基地局ｘ１については、ｘ２，ｘ３が同一グループである認識が行われている）。
【００６１】
まず、移動端末ｍが自己のホーム基地局ｘ１の担当エリア内にいる場合に、インターネット上の任意の送信者が、移動端末ｍ宛にパケットＰ１を送信したとすると、図７のステップＳ１に示すように、このパケットＰ１は、移動端末ｍのホーム基地局ｘ１に届けられ、続いて、ステップＳ２において、ホーム基地局ｘ１は、このパケットＰ１を担当エリア内の移動端末ｍへと配信する。これは従来の方法と全く同様である。
【００６２】
続いて、ステップＳ３において、移動端末ｍにより基地局ｙ２が新たな交信相手として選択されると、ステップＳ４において、選択された基地局ｙ２から移動端末ｍに対して、気付アドレスｙ２が通知されるので、移動端末ｍは、ステップＳ５において、この気付アドレスｙ２をホーム基地局ｘ１へと送信して登録を行う。ここまでの手順も、従来の方法と全く同様である。
【００６３】
ここで、再び、インターネット上の任意の送信者が、移動端末ｍ宛にパケットＰ１を送信したとすると、ステップＳ６に示すように、このパケットＰ１は、やはり移動端末ｍのホーム基地局ｘ１に届けられる。ホーム基地局ｘ１は、ステップＳ７において、当該パケットＰ１の宛先である移動端末ｍについて、気付アドレスｙ２が登録されていることを認識し、パケットＰ１をカプセル化して、パケットＰ２として、気付先である基地局ｙ２へ転送する処理（トンネリング処理）を行う。ここまでの手順も、従来の方法と全く同様である。
【００６４】
一方、基地局ｙ２は、ステップＳ９において、届いたパケットＰ２内からパケットＰ１を取り出す。そして、ステップＳ１０において、同一グループメンバー情報を参照することにより、自己と同一グループのメンバーが基地局ｙ１，ｙ３であることを認識する。そして、ステップＳ１１において、パケットＰ１を複製し、これをカプセル化して、パケットＰ３，Ｐ４として、基地局ｙ１，ｙ３へと転送するとともに、ステップＳ１２において、パケットＰ１を自己の担当エリアにいると予想される移動端末ｍに配信する。基地局ｙ１は、ステップＳ１３において、届いたパケットＰ３内からパケットＰ１を取り出し、ステップＳ１４において、これを自己の担当エリアにいると予想される移動端末ｍに配信する。同様に、基地局ｙ３は、ステップＳ１５において、届いたパケットＰ４内からパケットＰ１を取り出し、ステップＳ１６において、これを自己の担当エリアにいると予想される移動端末ｍに配信する。
【００６５】
その結果、移動端末ｍに対しては、３つの基地局ｙ１，ｙ２，ｙ３からそれぞれ同一のパケットＰ１が配信されることになるが、実際に移動端末ｍに届くのは、このうちのいずれか１つだけである。結局、移動端末ｍは、グループＹに所属する基地局ｙ１，ｙ２，ｙ３のいずれかの担当エリアにいることができれば、パケットＰ１を受け取ることができ、高速移動中であっても、パケットを取りこぼしする確率が低減する。
【００６６】
以上、本発明の第２の実施形態を、基地局ｘ１をホーム基地局とする移動端末ｍにパケット配信する場合を例にとって説明したが、実際には、各基地局はいずれも特定の移動端末に対してはホーム基地局（ホームエージェント）として機能し、別な移動端末に対しては外部基地局（外部エージェント）して機能するという二面性をもっている。そこで、ここで述べた第２の実施形態を行う場合には、個々の基地局には、次の(a) ，(b) ，(c) の３つの処理機能をもたせておく必要がある。
【００６７】
(a) 自己をホーム基地局とする移動端末宛てのパケットが届き、かつ、当該移動端末について気付アドレスの登録が行われていない場合には、当該移動端末に対して当該パケットを無線送信する処理。これは、図７のステップＳ２において基地局ｘ１が行う通常の配信処理に相当する。
【００６８】
(b) 自己をホーム基地局とする移動端末宛てのパケットが届き、かつ、当該移動端末について気付アドレスの登録が行われていた場合には、当該気付アドレスによって示される気付先基地局に対して当該パケットを転送する処理。これは、図７のステップＳ８において基地局ｘ１が行う通常の転送処理に相当する。
【００６９】
(c) 別な基地局から所定の移動端末宛てのパケットが転送されてきた場合には、当該移動端末に対して当該パケットを無線送信する処理。これは、図７のステップＳ１２，Ｓ１４，Ｓ１６において、各基地局ｙ１，ｙ２，ｙ３が行う通常の配信処理に相当する。更に、別な基地局から転送されてきたパケットが、自己を気付先基地局として転送されてきたパケットであった場合には、当該パケットの複製を自己と同一のグループに所属する基地局に対して転送する処理。これは、図７のステップＳ１１において、基地局ｙ２が行う本発明に特有の転送処理に相当する。
【００７０】
＜＜＜  §４．その他の変形例  ＞＞＞
以上、本発明を図示する実施形態に基づいて説明したが、ここでは、これらの実施形態に対する変形例を述べておく。
【００７１】
まず、上述の実施形態では、移動端末により選択基地局が変更されるごとに、ホーム基地局に対する気付アドレスの登録更新処理を行っていたが、本発明では、必ずしも選択基地局が変更されるたびに気付アドレスの登録更新を行う必要はない。すなわち、変更前の基地局と変更後の基地局とが異なるグループに所属するときにのみ、気付アドレスの登録更新を行うようにすれば足りる。
【００７２】
これを具体例で示そう。たとえば、図２に示すように、現在、移動端末ｍが基地局ｙ２の担当エリア内にいるものとしよう。この場合、ホーム基地局ｘ１には、移動端末ｍの気付アドレスとして、アドレスｙ２が登録されていることになり、移動端末ｍ宛のパケットＰ１は、この気付アドレス宛に転送されてくる。ここで、移動端末ｍが移動することにより、基地局ｙ３の担当エリアへ移ったとしよう。すなわち、移動端末ｍによる選択基地局がｙ２からｙ３へ変更されたことになる。この場合、従来の方法では、ホーム基地局ｘ１に登録されている気付アドレスｙ２を新たな気付アドレスｙ３に変更する処理を行わないと、パケットＰ１の正しい転送が行われなくなる。
【００７３】
しかしながら、本発明に係る方法では、ホーム基地局ｘ１に登録されている気付アドレスｙ２を変更してもしなくても、最終的には、グループＹに所属する３つの基地局ｙ１，ｙ２，ｙ３のすべてから、移動端末ｍに向けてパケットＰ１の配信が行われることになるので、敢えて、ホーム基地局ｘ１に登録されている気付アドレスｙ２をｙ３に変更する処理を行う必要はない。結局、移動端末ｍが、同一グループＹに所属する基地局ｙ１〜ｙ３の担当エリア内を移動している限り、ホーム基地局ｘ１に登録されている気付アドレスの変更は不要になる。もちろん、移動端末ｍが、別なグループＺに所属する基地局ｚ１〜ｚ３の担当エリアへ移動した場合には、気付アドレスをｚ１〜ｚ３のいずれかに変更する必要がある。しかし、一旦、このような変更をした後は、移動端末ｍが、同一グループＺに所属する基地局ｚ１〜ｚ３の担当エリア内を移動している限り、ホーム基地局ｘ１に登録されている気付アドレスの変更は不要である。
【００７４】
このように、本発明に係る方法を採れば、移動端末により選択基地局が変更されたとしても、変更前の基地局と変更後の基地局とが異なるグループに所属するときにのみ、気付アドレスの登録更新を行うようにすれば足りるので、気付アドレスを変更するためのパケット通信が抑制される。特に、高速移動中の移動端末は、頻繁に選択基地局の変更を行うことになるが、このような場合でも、気付アドレス変更のためのパケット通信は最小限の回数に抑えることができ、トラヒックの増大を避けるメリットが得られる。選択基地局を変更した際に、変更前の基地局と変更後の基地局とが同一グループに所属しているか否かは、移動端末側から変更後の基地局側に、変更前の基地局名を通知する機能をもたせておけば、判断が可能になる。通知を受けた基地局はグループ分類に関する情報を参照し、変更前の基地局が同一グループであるか否かを確認し、その結果を移動端末に通知することができる。
【００７５】
なお、本発明では、予め、互いに地理的に近接する位置に配置された複数の基地局を１つのグループとして分類する設定作業が必要になる。このようなグループ分類の設定作業は、オペレータが手作業で行うこともできるが、個々の基地局に、何らかの方法で近隣に存在する他の基地局を認識する手段を用意しておくことができれば、個々の基地局が自動的に収集した近隣基地局情報に基づいて、それぞれ各基地局のグループ設定を自動的に行うことも可能である。このような自動グループ設定は、特に、多数の事業者による基地局が混在するような環境では有益である。たとえば、図１に示す例において、地区Ｙに存在する基地局ｙ１，ｙ２，ｙ３を、同一グループＹと分類するような設定が必要になるが、これらの基地局が異なる事業者の管理下にある場合、オペレータの手作業による設定は、各事業者間での連絡調整が必要になり、非常に手間がかかる作業になる。このような場合、個々の基地局の共通仕様として、何らかの方法で近隣に存在する他の基地局に関するグループ所属判定（地理的近傍に存在するか否かの判定）を行う手段が備わっていれば、個々の基地局が自動的に収集した近隣基地局情報に基づいて、自動的にグループ設定が行われるようになり便利である。
【００７６】
近隣基地局のグループ所属判定を自動的に行う手段としては、たとえば、移動端末により選択基地局が変更された場合、移動端末から変更後の基地局に対して、変更前の基地局を示す履歴情報が伝えられるようにし、この履歴情報に基づいてグループの所属判定を行う手段を用いることができる。具体的には、図１において、ある移動端末が、基地局ｙ２の担当エリアから基地局ｙ３の担当エリアへと移動した場合、移動端末による基地局の選択は、ｙ２からｙ３へと切り替わることになる。このとき、移動端末から変更後の基地局ｙ３に対して、変更前の基地局ｙ２を示す履歴情報を伝えるようにすればよい。すなわち、基地局ｙ３に対して、当該移動端末が、直前に基地局ｙ２と交信していた旨の履歴情報が伝えられることになる。基地局ｙ３に伝えられたこのような履歴情報は、基地局ｙ２が近隣基地局であることを示唆する情報になる。このような履歴情報を多数の移動端末から収集するようにすれば、統計的な手法を用いることにより、自己の近隣に存在するであろう他の基地局を認識することができ、自己と同一のグループに所属する近隣基地局を自動的に認識することができるようになる。
【００７７】
なお、移動端末から収集する履歴情報に、直前に選択していた基地局との交信時間あるいは直前に選択していた基地局からの気付アドレスの通知時間といった時間情報を含ませておくと、より精度の高い判定が可能になる。すなわち、両基地局に対する交信時刻の差が小さければ小さいほど、一般に、近隣基地局との距離も小さいと予想することができる。もちろん、ユーザが徒歩で移動している場合と、列車で移動している場合とでは、交信時刻の差が同じでも両基地局の距離には大きな開きが生じてしまうが、統計的な手法を採る上で、このような時間情報は非常に有益である。
【００７８】
また、今後はＧＰＳなどの地理的絶対位置を認識する手段が、個々の移動端末に装備されてゆくことが予想されるので、移動端末から収集する履歴情報に、直前に選択していた基地局と交信していた時点における地理的絶対位置を示す情報（たとえば、緯度および経度の情報）を含ませておくと、近隣基地局の地理的絶対位置の予測に役立つ貴重な情報を得ることができるようになる。
【００７９】
なお、移動端末から収集する履歴情報を、直前に交信していた基地局に関する履歴に限定せず、過去に交信していた複数の基地局に関する履歴まで広げるようにすれば、より広範な情報に基づいて、近隣基地局としてのグループ所属判定を行うことができるようになる。
【００８０】
これまで述べてきたように、本発明の基本概念は、転送すべきパケットを、気付先基地局だけでなく、その近隣の基地局に対しても同時に転送するようにした点にある。これにより、高速移動中の移動端末へも、複数の基地局からパケット配信が行われるようになり、パケット受信確率が格段に向上する。ただ、本発明を実施すると、配信対象となる１個のパケットが複数個に複製された上でネットワーク上に流されることになるので、トラヒックの増大を招く結果となる。したがって、実用上、本発明は、比較的情報量の少ないデータを配信する場合に有効であり、特に、呼び出しパケットを送信する場合に非常に有効な技術である。呼び出しパケットは、特定の移動端末を呼び出すために送信されるパケットであり、当該特定の移動端末と通信を開始するために必須の重要なパケットである。この呼び出しパケットが、移動端末に届かないと、相手を呼び出すことができず、一切の通信を行うことができない。その反面、呼び出しパケットは、比較的情報量の小さなパケットであり、その複製がネットワーク上に流されたとしても、トラヒックが極端に増大することはない。そこで、本発明に係る情報パケットの通信方法を、呼び出しパケットに限定して実行するようにすれば、実質的なトラヒックをほとんど増大させることなく、かつ、呼び出しパケットに関する移動端末側の受信確率を向上させることができ、実用上、極めて有効な通信方法になる。
【００８１】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明に係る移動体パケット通信システムにおける通信方法によれば、移動端末が高速に移動中であっても、情報パケットの配信エラーが生じないような通信方法の提供が可能になり、また、気付アドレスの登録更新を必要最小限に抑えるような運用を行えば、トラヒックの増大を避けることも可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般的な移動体パケット通信システムの基地局およびその担当エリアを示すブロック図である。
【図２】従来の移動体パケット通信システムにおいて一般的に行われているトンネリング処理の基本概念を示すブロック図である。
【図３】従来の移動体パケット通信システムにおいて一般的に行われているトンネリング処理の基本的な情報の流れを示すダイヤグラムである。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るトンネリング処理の基本概念を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係るトンネリング処理の基本的な情報の流れを示すダイヤグラムである。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るトンネリング処理の基本概念を示すブロック図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係るトンネリング処理の基本的な情報の流れを示すダイヤグラムである。
【符号の説明】
ｍ…移動端末
Ｐ１〜Ｐ４…情報パケット
Ｓ１〜Ｓ１８…各ステップ
Ｘ，Ｙ，Ｚ…基地局が所属するグループ
ｘ１〜ｘ３，ｙ１〜ｙ３，ｚ１〜ｚ３…基地局
【図１】
0004152646.tif 000002
【図２】
0004152646.tif 000003
【図３】
0004152646.tif 000004
【図４】
0004152646.tif 000005
【図５】
0004152646.tif 000006
【図６】
0004152646.tif 000007
【図７】
0004152646.tif 000008