(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１、第２、第３及び第４のモバイルルータが無線システムで相互に接続されてアドホックネットワークを構成し、このアドホックネットワークを構成するモバイルルータのうちの第１のモバイルルータが外部ネットワークとのゲートウェイとなり、アクセスルータを経由して、モバイルルータの移動を管理するホームエージェントとモバイルＩＰにより接続され、
移動ネットワークを実現する第４のモバイルルータは、配下にモバイルＩＰをサポートしない第１のＩＰ端末を収容し、
前記外部ネットワークには、前記第１のＩＰ端末の通信相手となる第２のＩＰ端末が接続され、
前記第２のＩＰ端末は、前記第１のＩＰ端末と通信するときには、前記第４のモバイルルータ配下の移動ネットワーク宛のパケット転送を実施する前記ホームエージェントを経由して通信し、
各モバイルルータ及びホームエージェントは、ＴＣＰ輻輳制御及びＴＣＰ再送制御を行うＴＣＰプロクシ機能を具備し、
前記アドホックネットワークの経路途中に位置する第２のモバイルルータは、
他のモバイルルータ、あるいはホームエージェントから受信した、前記第１または第２のＩＰ端末宛のＴＣＰデータパケットのＴＣＰコネクションがＴＣＰプロクシ処理対象のＴＣＰコネクションである場合には、前記ＴＣＰデータパケットをアドホック経路制御により決まる他のモバイルルータまたはホームエージェント宛に転送するとともに、転送したＴＣＰデータパケットの順序をＴＣＰデータパケットのＴＣＰシーケンス番号を用いて検査して、ＴＣＰシーケンス番号の検査の結果、ＴＣＰデータパケットが欠落しているときには、前記ＴＣＰデータパケットの送信元ＩＰ端末への方向にＴＣＰデータパケットの再送を要求し、ＴＣＰデータパケットの宛先ＩＰ端末への方向にはＴＣＰ再送要求中であることを通知するＴＣＰシーケンス情報パケットを送信する機能を持つ、ことを特徴とするモバイルルータアドホックネットワーク通信システム。
【請求項２】
前記第４のモバイルルータは、
前記第１のＩＰ端末から受信したＴＣＰデータパケットのＴＣＰコネクションがＴＣＰプロクシ処理対象のＴＣＰコネクションである場合には、前記ＴＣＰデータパケットに対するＴＣＰＡｃｋパケットを、前記第２のＩＰ端末に代わって、前記第１のＩＰ端末に返送し、前記ＴＣＰデータパケットをアドホック経路制御により決まる他のモバイルルータまたはホームエージェント宛に転送するとともに、転送したＴＣＰデータパケットを一時保管しておき、前記第２のＩＰ端末、他のモバイルルータのＴＣＰプロクシ機能、あるいはホームエージェントのＴＣＰプロクシ機能からのＴＣＰデータパケットの再送要求に対して一時保管しておいたＴＣＰデータパケットを、前記第１のＩＰ端末に代わって、再送する機能を持つ
ことを特徴とする請求項１記載のモバイルルータアドホックネットワーク通信システム。
【請求項３】
前記第４のモバイルルータは、
他のモバイルルータ、あるいはホームエージェントから受信した、前記第１のＩＰ端末宛のＴＣＰデータパケットのＴＣＰコネクションがＴＣＰプロクシ処理対象のＴＣＰコネクションである場合には、前記ＴＣＰデータパケットを一時格納しておき、前記ＴＣＰデータパケットに格納されているＴＣＰシーケンス番号を用いて一時格納したＴＣＰデータパケットの順序を検査して前記第１のＩＰ端末宛に正しい順序にＴＣＰデータパケットを送信し、ＴＣＰシーケンス番号の検査の結果、ＴＣＰデータパケットが欠落しているときには、前記ＴＣＰコネクションの送信元ＩＰ端末宛に、欠落しているＴＣＰデータパケットの再送を要求する機能を持つ
ことを特徴とする請求項１または２記載のモバイルルータアドホックネットワーク通信システム。
【請求項４】
前記ホームエージェントは、
前記第２のＩＰ端末から受信したＴＣＰデータパケットのＴＣＰコネクションがＴＣＰプロクシ処理対象のＴＣＰコネクションである場合には、前記ＴＣＰデータパケットに対するＴＣＰＡｃｋパケットを、前記第１のＩＰ端末に代わって、前記第２のＩＰ端末に返送し、前記ＴＣＰデータパケットをモバイルＩＰ制御により決まるモバイルルータ宛に転送するとともに、転送したＴＣＰデータパケットを一時保管しておき、前記第１のＩＰ端末、あるいはモバイルルータのＴＣＰプロクシ機能からのＴＣＰデータパケットの再送要求に対して一時保管しておいたＴＣＰデータパケットを、前記第２のＩＰ端末に代わって、再送する機能を持つ
ことを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項記載のモバイルルータアドホックネットワーク通信システム。
【請求項５】
前記ホームエージェントは、
モバイルルータから受信した、前記第２のＩＰ端末宛のＴＣＰデータパケットのＴＣＰコネクションがＴＣＰプロクシ処理対象のＴＣＰコネクションである場合には、前記ＴＣＰデータパケットを一時格納しておき、一時格納したＴＣＰデータパケットの順序をＴＣＰデータパケットのＴＣＰシーケンス番号を用いて検査して正しい順に前記第２のＩＰ端末宛にＴＣＰデータパケットを送信し、ＴＣＰシーケンス番号の検査の結果、ＴＣＰデータパケットが欠落しているときには、前記ＴＣＰコネクションの送信元ＩＰ端末宛に、欠落しているＴＣＰデータパケットの再送を要求する機能を持つ
ことを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項記載のモバイルルータアドホックネットワーク通信システム。
【請求項６】
第１、第２、第３及び第４のモバイルルータが無線システムで相互に接続されてアドホックネットワークを構成し、このアドホックネットワークを構成するモバイルルータのうちの第１のモバイルルータが外部ネットワークとのゲートウェイとなり、アクセスルータを経由して、モバイルルータの移動を管理するホームエージェントとモバイルＩＰにより接続され、
移動ネットワークを実現する第４のモバイルルータは、配下にモバイルＩＰをサポートしない第１のＩＰ端末を収容し、
前記外部ネットワークには、前記第１のＩＰ端末の通信相手となる第２のＩＰ端末が接続され、
前記第２のＩＰ端末は、前記第１のＩＰ端末と通信するときには、前記第４のモバイルルータ配下の移動ネットワーク宛のパケット転送を実施する前記ホームエージェントを経由して通信し、
各モバイルルータ及びホームエージェントは、ＴＣＰ輻輳制御及びＴＣＰ再送制御を行うＴＣＰプロクシ機能を具備し、
前記第４のモバイルルータは、
前記第１のＩＰ端末から受信したＴＣＰデータパケットのＴＣＰコネクションがＴＣＰプロクシ処理対象のＴＣＰコネクションである場合には、前記ＴＣＰデータパケットに対するＴＣＰＡｃｋパケットを、前記第２のＩＰ端末に代わって、前記第１のＩＰ端末に返送し、前記ＴＣＰデータパケットをアドホック経路制御により決まる他のモバイルルータまたはホームエージェント宛の複数の経路のうちの一経路に転送し、他の経路には転送したＴＣＰデータパケットのシーケンス番号情報を格納したＴＣＰシーケンス情報パケットを送信するとともに、転送したＴＣＰデータパケットを一時保管しておき、前記第２のＩＰ端末、他のモバイルルータのＴＣＰプロクシ機能、あるいはホームエージェントのＴＣＰプロクシ機能からのＴＣＰデータパケットの再送要求に対して一時保管しておいたＴＣＰデータパケットを、前記第１のＩＰ端末に代わって、再送する機能を持つ、ことを特徴とするモバイルルータアドホックネットワーク通信システム。
【請求項７】
第１、第２、第３及び第４のモバイルルータが無線システムで相互に接続されてアドホックネットワークを構成し、このアドホックネットワークを構成するモバイルルータのうちの第１のモバイルルータが外部ネットワークとのゲートウェイとなり、アクセスルータを経由して、モバイルルータの移動を管理するホームエージェントとモバイルＩＰにより接続され、
移動ネットワークを実現する第４のモバイルルータは、配下にモバイルＩＰをサポートしない第１のＩＰ端末を収容し、
前記外部ネットワークには、前記第１のＩＰ端末の通信相手となる第２のＩＰ端末が接続され、
前記第２のＩＰ端末は、前記第１のＩＰ端末と通信するときには、前記第４のモバイルルータ配下の移動ネットワーク宛のパケット転送を実施する前記ホームエージェントを経由して通信し、
各モバイルルータ及びホームエージェントは、ＴＣＰ輻輳制御及びＴＣＰ再送制御を行うＴＣＰプロクシ機能を具備し、
前記アドホックネットワークの経路途中に位置し、前記ホームエージェントとの通信を中継するゲートウェイでない第２または第３のモバイルルータは、
他のモバイルルータから受信した前記第１または第２のＩＰ端末宛のＴＣＰデータパケットでのＴＣＰコネクションがＴＣＰプロクシ処理対象のＴＣＰコネクションである場合には、前記ＴＣＰデータパケットをアドホック経路制御により決まる他のモバイルルータ宛に転送するとともに、転送したＴＣＰデータパケットの順序をＴＣＰデータパケットのＴＣＰシーケンス番号を用いて検査して、ＴＣＰシーケンス番号の検査の結果、ＴＣＰデータパケットが欠落しているときには、前記ＴＣＰデータパケットの送信元ＩＰ端末への方向にＴＣＰデータパケットの再送を要求し、ＴＣＰデータパケットの宛先ＩＰ端末への方向にはＴＣＰ再送要求中であることを通知するＴＣＰシーケンス情報パケットを送信する機能を持つ、ことを特徴とするモバイルルータアドホックネットワーク通信システム。
【請求項８】
第１、第２、第３及び第４のモバイルルータが無線システムで相互に接続されてアドホックネットワークを構成し、このアドホックネットワークを構成するモバイルルータのうちの第１のモバイルルータが外部ネットワークとのゲートウェイとなり、アクセスルータを経由して、モバイルルータの移動を管理するホームエージェントとモバイルＩＰにより接続され、
移動ネットワークを実現する第４のモバイルルータは、配下にモバイルＩＰをサポートしない第１のＩＰ端末を収容し、
前記外部ネットワークには、前記第１のＩＰ端末の通信相手となる第２のＩＰ端末が接続され、
前記第２のＩＰ端末は、前記第１のＩＰ端末と通信するときには、前記第４のモバイルルータ配下の移動ネットワーク宛のパケット転送を実施する前記ホームエージェントを経由して通信し、
各モバイルルータ及びホームエージェントは、ＴＣＰ輻輳制御及びＴＣＰ再送制御を行うＴＣＰプロクシ機能を具備し、
前記ホームエージェントとのゲートウェイであり、前記アドホックネットワークの複数の経路が集約される位置の第１のモバイルルータは、
ホームエージェントから受信した、前記第１のＩＰ端末宛のＴＣＰデータパケットのＴＣＰコネクションがＴＣＰプロクシ処理対象のＴＣＰコネクションである場合には、前記ＴＣＰデータパケットをアドホック経路制御により決まる他のモバイルルータ宛の複数の経路のうちの一経路に転送し、他の経路には転送したＴＣＰデータパケットのシーケンス番号情報を格納したＴＣＰシーケンス情報パケットを送信するとともに、転送したＴＣＰデータパケットの順序をＴＣＰデータパケットのＴＣＰシーケンス番号を用いて検査して、ＴＣＰシーケンス番号の検査の結果、ＴＣＰデータパケットが欠落しているときには、前記ＴＣＰデータパケットの送信元ＩＰ端末宛にＴＣＰデータパケットの再送を要求し、ＴＣＰデータパケットの宛先ＩＰ端末への方向にはＴＣＰ再送要求中であることを通知するＴＣＰシーケンス情報パケットを送信する機能を持つ、ことを特徴とするモバイルルータアドホックネットワーク通信システム。
【請求項９】
第１、第２、第３及び第４のモバイルルータが無線システムで相互に接続されてアドホックネットワークを構成し、このアドホックネットワークを構成するモバイルルータのうちの第１のモバイルルータが外部ネットワークとのゲートウェイとなり、アクセスルータを経由して、モバイルルータの移動を管理するホームエージェントとモバイルＩＰにより接続され、
移動ネットワークを実現する第４のモバイルルータは、配下にモバイルＩＰをサポートしない第１のＩＰ端末を収容し、
前記外部ネットワークには、前記第１のＩＰ端末の通信相手となる第２のＩＰ端末が接続され、
前記第２のＩＰ端末は、前記第１のＩＰ端末と通信するときには、前記第４のモバイルルータ配下の移動ネットワーク宛のパケット転送を実施する前記ホームエージェントを経由して通信し、
各モバイルルータ及びホームエージェントは、ＴＣＰ輻輳制御及びＴＣＰ再送制御を行うＴＣＰプロクシ機能を具備し、
前記ホームエージェントとのゲートウェイであり、前記アドホックネットワークの複数の経路が集約される位置の第１のモバイルルータは、
他のモバイルルータから受信した、前記第２のＩＰ端末宛のＴＣＰデータパケットのＴＣＰコネクションがＴＣＰプロクシ処理対象のＴＣＰコネクションである場合には、前記ＴＣＰデータパケットをモバイルＩＰ制御に従って前記ホームエージェント宛に転送するとともに、転送したＴＣＰデータパケットの順序をＴＣＰデータパケットのＴＣＰシーケンス番号を用いて検査して、ＴＣＰシーケンス番号の検査の結果、ＴＣＰデータパケットが欠落しているときには、前記ＴＣＰデータパケットの送信元ＩＰ端末宛に、アドホック経路制御により決まる他のモバイルルータ宛の複数の経路のうちの一経路または全ての経路を経由して、欠落しているＴＣＰデータパケットの再送を要求し、ＴＣＰデータパケットの宛先ＩＰ端末への方向にはＴＣＰ再送要求中であることを通知するＴＣＰシーケンス情報パケットを送信する機能を持つ、ことを特徴とするモバイルルータアドホックネットワーク通信システム。
【請求項１０】
前記第４のモバイルルータは、
他のモバイルルータ、あるいはホームエージェントから受信した、前記第１のＩＰ端末宛のＴＣＰデータパケットのＴＣＰコネクションがＴＣＰプロクシ処理対象のＴＣＰコネクションである場合には、前記ＴＣＰデータパケットを一時格納しておき、一時格納したＴＣＰデータパケットの順序をＴＣＰデータパケットに格納されているＴＣＰシーケンス番号を用いて検査して正しい順に前記第１のＩＰ端末宛にＴＣＰデータパケットを送信し、ＴＣＰシーケンス番号の検査の結果、ＴＣＰデータパケットが欠落しているときには、前記ＴＣＰコネクションの送信元ＩＰ端末宛に、アドホック経路制御により決まる他のモバイルルータまたはホームエージェント宛の複数の経路のうちの一経路または全ての経路を経由して、欠落しているＴＣＰデータパケットの再送を要求する機能を持つ
ことを特徴とする請求項６から９までのいずれか１項記載のモバイルルータアドホックネットワーク通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、モバイルルータが無線回線を利用してアドホックネットワークを構成するシステムにおいて、各モバイルルータとホームエージェントにＴＣＰプロクシ（Ｐｒｏｘｙ）機能を具備し、各無線回線の両端においてＴＣＰプロクシ機能を動作させることにより、効率的なＴＣＰパケット転送を実現するモバイルルータアドホックネットワーク通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
（ネットワークモビリティ技術）
モバイルＩＰ技術を用いて移動ネットワークを実現するネットワークモビリティ（ＮＥＭＯ）機能がＩＥＴＦ  ＮＥＭＯ  ＷＧで検討され、ＮＥＭＯの仕様に関するＲＦＣ３９６３（例えば、非特許文献１参照）が策定されている。この移動ネットワークを実現するルータは、モバイルルータＭＲと呼ばれる。
【０００３】
モバイルルータＭＲは、一つ以上の移動ネットワークを収容し、移動ネットワークにはＩＰ端末が接続される。このＩＰ端末は、モバイルＩＰをサポートする必要はない。このＩＰ端末が外部ネットワーク向けのＩＰパケットを送信する場合には、そのパケットを、ＩＰ端末を収容しているモバイルルータＭＲ宛に送信し、モバイルルータＭＲは、外部ネットワークへのＩＰパケットを外部ネットワークとのパケット転送を担当する装置であるホームエージェントＨＡに向けて送信する。ホームエージェントＨＡは、モバイルルータＭＲから受信した外部ネットワーク宛のＩＰパケットを外部ネットワークに向けて送信する。
【０００４】
このときモバイルルータＭＲは、モバイルルータＭＲが収容している移動ネットワークの情報（プレフィクス）と自身が移動先ネットワークでホームエージェントＨＡとの通信に使用する一時的なＩＰアドレス（気付アドレスＣｏＡ：Ｃａｒｅ  ｏｆ  Ａｄｄｒｅｓｓ）を、ホームエージェントＨＡに常に登録しておき、ホームエージェントＨＡでは、モバイルルータＭＲ配下のＩＰ端末宛のＩＰパケットをモバイルルータＭＲの気付アドレスＣｏＡ宛に送信することで、ＩＰ端末はモバイルルータＭＲの移動による気付アドレスＣｏＡの変化を意識することなく、外部ネットワークとの通信を可能とする。
【０００５】
（Ｍｏｂｉｌｅ  ＡｄＨｏｃ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  ｆｏｒ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｍｏｂｉｌｉｔｙ、ＭＡＮＥＭＯ）
複数のモバイルルータＭＲが相互に接続されてアドホックネットワークを構成する場合が考えられる。それぞれのモバイルルータＭＲは移動先で使用する気付アドレスＣｏＡをホームエージェントＨＡに登録し、ホームエージェントＨＡとの間でＩＰトンネルを構成することでＩＰ通信における移動性を実現しているため、モバイルルータＭＲに別のモバイルルータＭＲが多段に接続される構成となる場合が考えられる。このような構成のときの様々な課題についてＮＥＭＯ  ＷＧで検討され、Ｎｅｓｔｅｄ  ＮＥＭＯの課題としてＲＦＣ４８８８（例えば、非特許文献２参照）やＲＦＣ４８８９（例えば、非特許文献３参照）に提示されている。また、ＩＥＴＦ  ＡＵＴＯＣＯＮＦ  ＷＧでは、複数のモバイルルータＭＲがアドホックネットワークを構成するときのアーキテクチャと課題に関して検討されている（例えば、非特許文献４参照）。
【０００６】
（ＴＣＰプロクシ（Ｐｒｏｘｙ）機能）
また、高遅延となってしまう長距離の通信回線においては、ＴＣＰスループットは回線の遅延時間により決まってしまい、広帯域な物理回線であってもＴＣＰスループットは低く抑えられてしまう。この問題を改善するためにＴＣＰプロクシ機能が研究開発されている。ＴＣＰプロクシ機能は、ＴＣＰコネクションを確立させる両端末の間で動作し、対向する端末の代理としてＴＣＰ輻輳制御における受領確認パケット（ＡＣＫ）を返送することにより、対向端末が近くのネットワークに存在するかのように見せることで、伝送遅延時間により発生するＴＣＰ輻輳制御の動作を抑止し、広帯域の長距離伝送を可能とする（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】特表２００４−５３３１３８号公報
【特許文献２】特開２００５−１３６６８４号公報
【非特許文献１】ＩＥＴＦ  ＲＦＣ３９６３  “Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  （ＮＥＭＯ）  Ｂａｓｉｃ  Ｓｕｐｐｏｒｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ”，Ｊａｎ，２００５
【非特許文献２】ＩＥＴＦ  ＲＦＣ４８８８  “Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｒｏｕｔｅ  Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｂｌｅｍ  Ｓｔａｔｅｍｅｎｔ”，Ｊｕｌｙ，２００７
【非特許文献３】ＩＥＴＦ  ＲＦＣ４８８９  “Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｒｏｕｔｅ  Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｓｐａｃｅ  Ａｎａｌｙｓｉｓ”，Ｊｕｌｙ，２００７
【非特許文献４】ＩＥＴＦ  ｄｒａｆｔ  “Ｍｏｂｉｌｅ  Ａｄ  Ｈｏｃ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ  ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ａｕｔｏｃｏｎｆ−ｍａｎｅｔａｒｃｈ−０５”，Ａｕｇ，２００７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図９は、モバイルルータＭＲによるアドホックネットワークの構成例を示す図である。複数のモバイルルータＭＲ１（Mobile Router：Gateway）、ＭＲ２（Mobile Router：Adhoc Node）、ＭＲ３（Mobile Router：Adhoc Node）、ＭＲ４（Mobile Router：Adhoc Node）が無線システムで相互に接続され、アドホックネットワークを構成する。また、モバイルルータＭＲのうちの一つ（ＭＲ１）が外部ネットワークとのゲートウェイＧＷ（Gateway）となり、アクセスルータＡＲ（Access Router）を経由して、モバイルルータＭＲの移動を管理するホームエージェントＨＡ（Home Agent）とモバイルＩＰにより接続される。さらに、移動ネットワークを実現するモバイルルータＭＲ４は、配下にモバイルＩＰをサポートしないＩＰ端末ＭＮＮ（Mobile Network Node）を収容し、外部ネットワークにはＩＰ端末ＭＮＮの通信相手となるＩＰ端末ＣＮ（Correspond Node）が接続され、ＩＰ端末ＣＮはモバイルルータＭＲ配下のＩＰ端末ＭＮＮと通信するときには、モバイルルータＭＲの移動を管理しモバイルルータＭＲ配下の移動ネットワーク宛のパケット転送を実施するホームエージェントＨＡを経由して通信する。
【０００９】
しかし、アドホックネットワーク相互間の接続や、モバイルルータＭＲとホームエージェントＨＡ間の接続に用いられる無線システムでは一般に伝送帯域や誤り率が変化することがあり、そのために一時的にＴＣＰパケットが廃棄される事象や、また遅延時間が一時的に増大する事象が起きるため、モバイルルータＭＲの配下に接続されるＩＰ端末においてＴＣＰの輻輳制御が過度に動作してしまい、無線帯域を有効に利用することができない場合がある。
【００１０】
このときに、ＩＰ端末ＭＮＮを収容するモバイルルータＭＲ４とホームエージェントＨＡの両方でＴＣＰプロクシ機能を動作させ、ＩＰ端末ＭＮＮやＩＰ端末ＣＮに無線回線の状態変化を影響させないようにすることは可能ではある。
【００１１】
図１０は、ＩＰ端末ＭＮＮを収容するモバイルルータＭＲ４と、ＩＰ端末ＣＮを収容するホームエージェントＨＡでＴＣＰプロクシ機能を動作させる例（経路最適化後の事例）を示す図である。また、図１１は、ＩＰ端末ＭＮＮを収容するモバイルルータＭＲ４と、ＩＰ端末ＣＮを収容するホームエージェントＨＡでＴＣＰプロクシ機能を動作させる例（Ｎｅｓｔｅｄ  ＮＥＭＯの事例）を示す図である。ＴＣＰプロクシ機能を、ＩＰ端末ＭＮＮを収容しているモバイルルータＭＲとホームエージェントＨＡで実施したときの動作を説明する。
【００１２】
なお、モバイルルータＭＲが多段に接続された状態はＮｅｓｔｅｄ  ＮＥＭＯと呼ばれ、経路にある各モバイルルータＭＲとホームエージェントＨＡとの間ではモバイルＩＰによるＩＰトンネルを通じてＩＰパケットの転送を行うため、実際には図１１に示すような、ホームエージェントＨＡ−モバイルルータＭＲ１−ホームエージェントＨＡ−モバイルルータＭＲ２−ホームエージェントＨＡ−モバイルルータＭＲ４という冗長な経路となる問題がある。本説明では、このような冗長経路は他の経路最適化技術により解決されて図１０のようにホームエージェントＨＡ−モバイルルータＭＲ４が直接にＩＰトンネルを構成してＩＰパケットの転送が可能となった状態を前提とする。
【００１３】
モバイルルータＭＲ４は、自身のホームエージェントＨＡとの間でユーザパケットをモバイルＩＰによりカプセル化して、ＩＰ端末ＭＮＮとＩＰ端末ＣＮの間のＴＣＰパケットを転送する。このとき、ＩＰ端末ＭＮＮを収容するモバイルルータＭＲ４とＩＰ端末ＣＮを収容するホームエージェントＨＡでＴＣＰプロクシ機能を動作させることで、アドホックネットワーク内の無線リンクおよびモバイルルータＭＲ１とアクセスルータＡＲの間のアクセス無線リンクの状態変化をＩＰ端末ＭＮＮとＩＰ端末ＣＮのＴＣＰ輻輳制御から隠蔽することができる。ＴＣＰの輻輳制御はＩＰ端末ＭＮＮとモバイルルータＭＲ４の間およびホームエージェントＨＡとＩＰ端末ＣＮの間で動作する。
【００１４】
しかし、無線回線を利用したアドホックネットワークの場合、複数の無線経路を経由する通信となる可能性があり、経路の途中にあるモバイルルータＭＲ２、ＭＲ３では単なるＩＰパケット転送機能として動作する。このとき、無線回線の伝送帯域変化や誤り率の変化は各無線回線で独立事象として発生するため、Ｎｅｓｔｅｄ  ＮＥＭＯの状態である経路のときはもちろんのこと、経路最適化後のモバイルルータＭＲ４−ホームエージェントＨＡ間であってもＴＣＰパケットの送達ができない確率が増大し、モバイルルータＭＲ４とホームエージェントＨＡの間でのＴＣＰパケットの再送が必要となるため、無線帯域をパケット再送に使用せざるを得ず、無線帯域を有効に利用できないという問題点があった。
【００１５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、無線回線を利用したモバイルルータＭＲのアドホックネットワークにおいて、各モバイルルータＭＲとホームエージェントＨＡにＴＣＰプロクシ機能を具備し、各無線回線の両端においてＴＣＰプロクシ機能を動作させることにより、複数のモバイルルータＭＲがアドホックネットワークを構成する場合に効率的なＴＣＰパケット転送を実現することができるモバイルルータアドホックネットワーク通信システムを得るものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この発明に係るモバイルルータアドホックネットワーク通信システムは、第１、第２、第３及び第４のモバイルルータが無線システムで相互に接続されてアドホックネットワークを構成し、このアドホックネットワークを構成するモバイルルータのうちの第１のモバイルルータが外部ネットワークとのゲートウェイとなり、アクセスルータを経由して、モバイルルータの移動を管理するホームエージェントとモバイルＩＰにより接続され、移動ネットワークを実現する第４のモバイルルータは、配下にモバイルＩＰをサポートしない第１のＩＰ端末を収容し、前記外部ネットワークには、前記第１のＩＰ端末の通信相手となる第２のＩＰ端末が接続され、前記第２のＩＰ端末は、前記第１のＩＰ端末と通信するときには、前記第４のモバイルルータ配下の移動ネットワーク宛のパケット転送を実施する前記ホームエージェントを経由して通信し、各モバイルルータ及びホームエージェントは、ＴＣＰ輻輳制御及びＴＣＰ再送制御を行うＴＣＰプロクシ機能を具備し、前記アドホックネットワークの経路途中に位置する第２のモバイルルータは、他のモバイルルータ、あるいはホームエージェントから受信した、前記第１または第２のＩＰ端末宛のＴＣＰデータパケットのＴＣＰコネクションがＴＣＰプロクシ処理対象のＴＣＰコネクションである場合には、前記ＴＣＰデータパケットをアドホック経路制御により決まる他のモバイルルータまたはホームエージェント宛に転送するとともに、転送したＴＣＰデータパケットの順序をＴＣＰデータパケットのＴＣＰシーケンス番号を用いて検査して、ＴＣＰシーケンス番号の検査の結果、ＴＣＰデータパケットが欠落しているときには、前記ＴＣＰデータパケットの送信元ＩＰ端末への方向にＴＣＰデータパケットの再送を要求し、ＴＣＰデータパケットの宛先ＩＰ端末への方向にはＴＣＰ再送要求中であることを通知するＴＣＰシーケンス情報パケットを送信する機能を持つもの等にある。
【発明の効果】
【００１７】
この発明に係るモバイルルータアドホックネットワーク通信システムは、無線回線を利用したモバイルルータＭＲのアドホックネットワークにおいて、各モバイルルータＭＲとホームエージェントＨＡにＴＣＰプロクシ機能を具備し、各無線回線の両端においてＴＣＰプロクシ機能を動作させることにより、複数のモバイルルータＭＲがアドホックネットワークを構成する場合に効率的なＴＣＰパケット転送を実現することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係るモバイルルータアドホックネットワーク通信システムについて図１から図５までを参照しながら説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係るモバイルルータアドホックネットワーク通信システムの構成及び動作を示す図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００１９】
図１において、この発明の実施の形態１に係るモバイルルータアドホックネットワーク通信システムは、無線システムで相互に接続された複数のモバイルルータＭＲ１、ＭＲ２、ＭＲ３、ＭＲ４と、ＩＰ端末ＭＮＮと、モバイルルータＭＲの移動を管理するホームエージェントＨＡと、アクセスルータＡＲと、外部ネットワークに接続されるＩＰ端末ＣＮとが設けられている。
【００２０】
複数のモバイルルータＭＲ１、ＭＲ２、ＭＲ３、ＭＲ４が無線システムで相互に接続されてアドホックネットワークを構成している。このアドホックネットワークを構成するモバイルルータＭＲ１、ＭＲ２、ＭＲ３、ＭＲ４のうちの一つ（ＭＲ１）が、外部ネットワークとのゲートウェイＧＷとなり、アクセスルータＡＲを経由して、モバイルルータＭＲの移動を管理するホームエージェントＨＡとモバイルＩＰにより接続されている。
【００２１】
移動ネットワークを実現するモバイルルータＭＲ４は、配下にモバイルＩＰをサポートしないＩＰ端末ＭＮＮを収容している。
【００２２】
外部ネットワークには、モバイルルータＭＲ４配下に接続されるＩＰ端末ＭＮＮの通信相手となるＩＰ端末ＣＮが接続されている。この外部ネットワークに接続されるＩＰ端末ＣＮは、モバイルルータＭＲ４配下のＩＰ端末ＭＮＮと通信するときには、モバイルルータＭＲの移動を管理し、モバイルルータＭＲ配下の移動ネットワーク宛のパケット転送を実施するホームエージェントＨＡを経由して通信する。
【００２３】
つぎに、この実施の形態１に係るモバイルルータアドホックネットワーク通信システムの動作について図面を参照しながら説明する。
【００２４】
図２は、この発明の実施の形態１に係るモバイルルータアドホックネットワーク通信システムのモバイルルータの機能を示すブロック図である。
【００２５】
ＩＰ端末ＭＮＮを収容するモバイルルータＭＲ４では、ＩＰ端末ＭＮＮ向けローカルポートから受信したＴＣＰデータパケットについて、ＴＣＰフロー判定・ＴＣＰパケット転送処理１３において、ＴＣＰプロクシ（Ｐｒｏｘｙ）処理対象のパケットであるかどうか判定し、ＴＣＰプロクシ処理対象である場合には、ＴＣＰデータパケットに対する受領確認パケット（ＴＣＰＡｃｋパケット）をＩＰ端末ＭＮＮ宛に返送するとともに、アドホック経路管理１２に従ってＴＣＰデータパケットをモバイルルータＭＲ間アドホックポートまたはホームエージェントＨＡ向けネットワークポートへ送出する。
【００２６】
このとき、ＴＣＰデータパケットは、モバイルＩＰパケット処理１４により必要なモバイルＩＰカプセリング処理を実施した後に、モバイルルータＭＲ間アドホックポート送受信処理１６またはホームエージェントＨＡ向けネットワークポート送受信処理１７に渡される。また、ＴＣＰデータパケットのＴＣＰシーケンス番号をＴＣＰシーケンス番号管理・ＴＣＰ再送判定処理１１へ通知し、アドホック経路上の他のモバイルルータＭＲやホームエージェントＨＡからの再送要求に対して再送可能とするために、ＴＣＰデータパケットをＴＣＰパケットバッファ処理１０に渡し、パケットを一時格納する。
【００２７】
アドホックネットワークの経路の中間に位置するモバイルルータＭＲ２では、モバイルルータＭＲ間アドホックポートで受信したＴＣＰデータパケットについては、必要なモバイルＩＰパケット処理１４を施した後に、ＴＣＰフロー判定・ＴＣＰパケット転送処理１３においてＴＣＰプロクシ処理対象のパケットであるかどうか判定し、ＴＣＰプロクシ処理対象である場合には、ＴＣＰデータパケットのＴＣＰシーケンス番号をＴＣＰシーケンス番号管理・ＴＣＰ再送判定処理１１へ通知し、シーケンス番号の判定の結果、再送が必要であればＴＣＰデータの再送を送信元モバイルルータＭＲへ要求する。また、アドホック経路管理１２に従ってＴＣＰデータパケットをモバイルルータＭＲ間アドホックポートへ送出する。このとき、ＴＣＰデータパケットは、モバイルＩＰパケット処理１４により必要なモバイルＩＰカプセリング処理を実施した後に、モバイルルータＭＲ間アドホックポート送受信処理１６に渡される。
【００２８】
アドホックネットワークのゲートウェイＧＷに位置するモバイルルータＭＲ１では、モバイルルータＭＲ間アドホックポートで受信したＴＣＰデータパケットについては、必要なモバイルＩＰパケット処理１４を施した後に、ＴＣＰフロー判定・ＴＣＰパケット転送処理１３においてＴＣＰプロクシ処理対象のパケットであるかどうか判定し、ＴＣＰプロクシ処理対象である場合には、ＴＣＰデータパケットのＴＣＰシーケンス番号をＴＣＰシーケンス番号管理・ＴＣＰ再送判定処理１１へ通知し、シーケンス番号の判定の結果、再送が必要であればＴＣＰデータの再送を送信元モバイルルータＭＲへ要求する。また、アドホック経路管理１２に従ってＴＣＰデータパケットをホームエージェントＨＡ向けネットワークポートへ送出する。このとき、ＴＣＰデータパケットは、モバイルＩＰパケット処理１４により必要なモバイルＩＰカプセリング処理を実施した後に、ホームエージェントＨＡ向けネットワークポート送受信処理１７に渡される。
【００２９】
図３は、この発明の実施の形態１に係るモバイルルータアドホックネットワーク通信システムのホームエージェントの機能を示すブロック図である。
【００３０】
アドホックネットワークの各モバイルルータＭＲのホームエージェントＨＡでは、モバイルルータＭＲ向けネットワークポートで受信したＴＣＰデータパケットについて、必要なモバイルＩＰパケット処理２３を施した後に、ＴＣＰフロー判定・ＴＣＰパケット転送処理２２においてＴＣＰプロクシ処理対象のパケットであるかどうか判定し、ＴＣＰプロクシ処理対象である場合には、ＴＣＰデータパケットのＴＣＰシーケンス番号をＴＣＰシーケンス番号管理・ＴＣＰ再送判定処理２１へ通知し、シーケンス番号の判定の結果、再送が必要であればＴＣＰデータの再送を送信元モバイルルータＭＲへ要求すると共に、ＴＣＰデータパケットを宛先であるＩＰ端末ＣＮ向けには送出せずにＴＣＰパケットバッファ処理２０で一時格納し、シーケンス番号が正しいＴＣＰデータパケットの再送を待つ。また、シーケンス番号の判定の結果、再送が不要である場合には、ＴＣＰデータパケットを宛先であるＩＰ端末ＣＮ向けにＣＮ向けネットワークポートから送出する。
【００３１】
図４は、この発明の実施の形態１に係るモバイルルータアドホックネットワーク通信システムのＴＣＰデータパケットの転送シーケンスを示す図である。また、図５は、この発明の実施の形態１に係るモバイルルータアドホックネットワーク通信システムのＴＣＰデータパケットの再送シーケンスを示す図である。
【００３２】
アドホックネットワークのゲートウェイＧＷであるモバイルルータＭＲ１は、モバイルルータの移動を管理するホームエージェントＨＡとの間でモバイルＩＰによりＩＰパケットをカプセル化して、ＩＰ端末ＭＮＮとＩＰ端末ＣＮの間のＴＣＰパケットを転送する。
【００３３】
アドホックネットワーク内の各モバイルルータＭＲは、ＩＰ端末ＭＮＮ−ＩＰ端末ＣＮ間のＩＰパケット、またはモバイルＩＰパケットを転送する。このとき、ＩＰ端末ＭＮＮを収容するモバイルルータＭＲ４からゲートウェイＧＷであるモバイルルータＭＲ１の間の無線区間を挟む各モバイルルータＭＲ間、および無線区間を挟む区間であるモバイルルータＭＲ１とホームエージェントＨＡの間の各区間で独立にＴＣＰプロクシ機能によるＴＣＰ再送制御を動作させることで、アドホックネットワーク内の無線リンクの状態変化とアクセス無線リンクの状態変化をＩＰ端末ＭＮＮ−ＩＰ端末ＣＮ間のＴＣＰ輻輳制御へ隠蔽する。ＴＣＰの輻輳制御は、ＩＰ端末ＭＮＮとモバイルルータＭＲ４の間、およびホームエージェントＨＡとＩＰ端末ＣＮの間で動作する。
【００３４】
各モバイルルータＭＲ１、ＭＲ２、ＭＲ４およびホームエージェントＨＡは、ＴＣＰ輻輳制御およびＴＣＰ再送制御を行うＴＣＰプロクシ機能を具備する。
【００３５】
ＩＰ端末ＭＮＮを収容するモバイルルータＭＲ４のＴＣＰプロクシ機能は、ＩＰ端末ＭＮＮから受信したＴＣＰデータパケットのＴＣＰコネクションを認識し、ＴＣＰプロクシ処理対象とすべきＴＣＰコネクションであるか否かを判定し、ＴＣＰプロクシ処理対象のＴＣＰコネクションである場合は、図４及び図５に示すように、ＩＰ端末ＭＮＮから受信したＴＣＰデータパケットに対するＴＣＰＡｃｋパケットをＴＣＰデータパケットの宛先であるＩＰ端末ＣＮに代わってＴＣＰデータパケットの送信元であるＩＰ端末ＭＮＮに返送し、ＩＰ端末ＭＮＮから受信したＴＣＰデータパケットをアドホック経路制御により決まる他のモバイルルータＭＲ２またはホームエージェントＨＡ宛に転送する。また、転送したＴＣＰデータパケットを一時保管しておき、ＴＣＰデータパケットの宛先であるＩＰ端末ＣＮや、他のモバイルルータＭＲのＴＣＰプロクシ機能や、ホームエージェントＨＡのＴＣＰプロクシ機能からのＴＣＰデータパケットの再送要求に対して一時保管しておいたＴＣＰデータパケットをＩＰ端末ＭＮＮに代わって再送する機能を持つ。
【００３６】
また、モバイルルータＭＲ４のＴＣＰプロクシ機能は、他のモバイルルータＭＲやホームエージェントＨＡから受信した、ＩＰ端末ＭＮＮ宛のＴＣＰデータパケットのＴＣＰコネクションを認識し、ＴＣＰプロクシ処理対象とすべきＴＣＰコネクションであるか否かを判定し、ＴＣＰプロクシ処理対象のＴＣＰコネクションである場合は、ＴＣＰデータパケットを一時格納しておき、ＴＣＰデータパケットに格納されているＴＣＰシーケンス番号を用いて一時格納したＴＣＰデータパケットの順序を検査してＩＰ端末ＭＮＮ宛に正しい順序にＴＣＰデータパケットを送信し、ＴＣＰシーケンス番号の検査の結果、ＴＣＰデータパケットが欠落している場合には、そのＴＣＰコネクションの送信元ＩＰ端末宛に、欠落しているＴＣＰデータパケットの再送を要求する機能を持つ。
【００３７】
アドホックネットワークの経路途中に位置するモバイルルータＭＲ２のＴＣＰプロクシ機能は、他のモバイルルータＭＲやホームエージェントＨＡから受信した、ＩＰ端末（ＭＮＮまたはＣＮ）宛のＴＣＰデータパケットのＴＣＰコネクションを認識し、ＴＣＰプロクシ処理対象とすべきＴＣＰコネクションであるか否かを判定し、ＴＣＰプロクシ処理対象のＴＣＰコネクションである場合は、受信したＴＣＰデータパケットをアドホック経路制御により決まる他のモバイルルータＭＲまたはホームエージェントＨＡ宛に転送する。また、転送したＴＣＰデータパケットの順序をＴＣＰデータパケットのＴＣＰシーケンス番号を用いて検査して、ＴＣＰシーケンス番号の検査の結果、ＴＣＰデータパケットが欠落している場合には、そのＴＣＰデータパケットの送信元ＩＰ端末への方向にＴＣＰデータパケットの再送を要求し、ＴＣＰデータパケットの宛先ＩＰ端末への方向にはＴＣＰ再送要求中であることを通知するＴＣＰシーケンス情報パケットを送信する機能を持つ。
【００３８】
ＩＰ端末ＣＮを収容するホームエージェントＨＡのＴＣＰプロクシ機能は、ＩＰ端末ＣＮから受信したＴＣＰデータパケットのＴＣＰコネクションを認識し、ＴＣＰプロクシ処理対象とすべきＴＣＰコネクションであるか否かを判定し、ＴＣＰプロクシ処理対象のＴＣＰコネクションである場合は、ＩＰ端末ＣＮから受信したＴＣＰデータパケットに対するＴＣＰＡｃｋパケットをＴＣＰデータパケットの宛先であるＩＰ端末ＭＮＮに代わってＴＣＰデータパケットの送信元であるＩＰ端末ＣＮに返送する。また、ＩＰ端末ＣＮから受信したＴＣＰデータパケットをモバイルＩＰ制御により決まるモバイルルータＭＲ１宛に転送する。また、転送したＴＣＰデータパケットを一時保管しておき、ＴＣＰデータパケットの宛先であるＩＰ端末ＭＮＮやモバイルルータＭＲのＴＣＰプロクシ機能からのＴＣＰデータパケットの再送要求に対して一時保管しておいたＴＣＰデータパケットをＩＰ端末ＣＮに代わって再送する機能を持つ。
【００３９】
また、ホームエージェントＨＡのＴＣＰプロクシ機能は、モバイルルータＭＲ１から受信した、ＩＰ端末ＣＮ宛のＴＣＰデータパケットのＴＣＰコネクションを認識し、ＴＣＰプロクシ処理対象とすべきＴＣＰコネクションであるか否かを判定し、ＴＣＰプロクシ処理対象のＴＣＰコネクションである場合は受信したＴＣＰデータパケットを一時格納しておき、一時格納したＴＣＰデータパケットの順序をＴＣＰデータパケットのＴＣＰシーケンス番号を用いて検査して正しい順にＩＰ端末ＣＮ宛にＴＣＰデータパケットを送信し、ＴＣＰシーケンス番号の検査の結果、ＴＣＰデータパケットが欠落している場合には、そのＴＣＰコネクションの送信元ＩＰ端末宛に、欠落しているＴＣＰデータパケットの再送を要求する機能を持つ。
【００４０】
以上により、各無線区間を挟むモバイルルータＭＲ間、モバイルルータＭＲ１−ホームエージェントＨＡ間で独立してＴＣＰプロクシ機能が確実にＴＣＰパケットを転送し、ＴＣＰシーケンス番号に追従して再送処理を実施することで、モバイルルータＭＲが相互に無線システムで接続されたアドホックネットワークにおいて効率的なＴＣＰパケット転送を実現することができる。
【００４１】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係るモバイルルータアドホックネットワーク通信システムについて図６から図８までを参照しながら説明する。図６は、この発明の実施の形態２に係るモバイルルータアドホックネットワーク通信システムの構成及び動作を示す図である。
【００４２】
図６において、この発明の実施の形態２に係るモバイルルータアドホックネットワーク通信システムは、無線システムで相互に接続された複数のモバイルルータＭＲ１、ＭＲ２、ＭＲ３、ＭＲ４と、ＩＰ端末ＭＮＮと、モバイルルータＭＲの移動を管理するホームエージェントＨＡと、アクセスルータＡＲと、外部ネットワークに接続されるＩＰ端末ＣＮとが設けられている。
【００４３】
複数のモバイルルータＭＲ１、ＭＲ２、ＭＲ３、ＭＲ４が無線システムで相互に接続されてアドホックネットワークを構成している。このアドホックネットワークを構成するモバイルルータＭＲ１、ＭＲ２、ＭＲ３、ＭＲ４のうちの一つ（ＭＲ１）が、外部ネットワークとのゲートウェイＧＷとなり、アクセスルータＡＲを経由して、モバイルルータＭＲの移動を管理するホームエージェントＨＡとモバイルＩＰにより接続されている。
【００４４】
移動ネットワークを実現するモバイルルータＭＲ４は、配下にモバイルＩＰをサポートしないＩＰ端末ＭＮＮを収容している。
【００４５】
外部ネットワークには、モバイルルータＭＲ４配下に接続されるＩＰ端末ＭＮＮの通信相手となるＩＰ端末ＣＮが接続されている。この外部ネットワークに接続されるＩＰ端末ＣＮは、モバイルルータＭＲ４配下のＩＰ端末ＭＮＮと通信するときには、モバイルルータＭＲの移動を管理し、モバイルルータＭＲ配下の移動ネットワーク宛のパケット転送を実施するホームエージェントＨＡを経由して通信する。
【００４６】
つぎに、この実施の形態２に係るモバイルルータアドホックネットワーク通信システムの動作について図面を参照しながら説明する。
【００４７】
この実施の形態２に係るモバイルルータＭＲの基本的な機能については、図２に示す実施の形態１のモバイルルータＭＲと同様である。
【００４８】
ＩＰ端末ＭＮＮを収容するモバイルルータＭＲ４では、ＩＰ端末ＭＮＮ向けローカルポートから受信したＴＣＰデータパケットについて、ＴＣＰフロー判定・ＴＣＰパケット転送処理１３において、ＴＣＰプロクシ処理対象のパケットであるかどうか判定し、ＴＣＰプロクシ処理対象である場合には、ＴＣＰデータパケットに対する受領確認パケット（ＴＣＰＡｃｋパケット）をＩＰ端末ＭＮＮ宛に返送するとともに、アドホック経路管理１２に従ってＴＣＰデータパケットをモバイルルータＭＲ間アドホックポートまたはホームエージェントＨＡ向けネットワークポートへ送出する。このとき、ＩＰ端末ＭＮＮを収容するモバイルルータＭＲ４のアドホック経路管理１２では、アドホックネットワークのゲートウェイＧＷに位置するモバイルルータＭＲ１宛の経路が複数利用可能な場合には、それぞれの経路に同一ＴＣＰフローのＴＣＰパケットを振り分けて送信する。この場合、ＴＣＰデータパケットはいずれか一経路に送信し、ＴＣＰデータパケットを送信しない経路については、ＴＣＰデータパケットのシーケンス番号情報を格納した「ＴＣＰシーケンス情報パケット」を送信する。
【００４９】
このとき、ＴＣＰデータパケットは、モバイルＩＰパケット処理１４により必要なモバイルＩＰカプセリング処理を実施した後に、モバイルルータＭＲ間アドホックポート送受信処理１６またはホームエージェントＨＡ向けネットワークポート送受信処理１７に渡される。また、ＴＣＰデータパケットのＴＣＰシーケンス番号をＴＣＰシーケンス番号管理・ＴＣＰ再送判定処理１１へ通知し、アドホック経路上の他のモバイルルータＭＲやホームエージェントＨＡからの再送要求に対して再送可能とするために、ＴＣＰデータパケットをＴＣＰパケットバッファ処理１０に渡し、パケットを一時格納する。
【００５０】
アドホックネットワークの経路の中間に位置するモバイルルータＭＲ２では、モバイルルータＭＲ間アドホックポートで受信したＴＣＰデータパケットについては、必要なモバイルＩＰパケット処理を施した後に、ＴＣＰフロー判定・ＴＣＰパケット転送処理１３においてＴＣＰプロクシ処理対象のパケットであるかどうか判定し、ＴＣＰプロクシ処理対象である場合には、ＴＣＰデータパケットのＴＣＰシーケンス番号をＴＣＰシーケンス番号管理・ＴＣＰ再送判定処理１１へ通知し、シーケンス番号の判定の結果、再送が必要であればＴＣＰデータの再送を送信元モバイルルータＭＲへ要求する。また、アドホック経路管理１２に従ってＴＣＰデータパケットをモバイルルータＭＲ間アドホックポートへ送出する。このとき、ＴＣＰデータパケットはモバイルＩＰパケット処理１４により必要なモバイルＩＰカプセリング処理を実施した後に、モバイルルータＭＲ間アドホックポート送受信処理１６に渡される。
【００５１】
アドホックネットワークの経路の中間に位置するモバイルルータＭＲ３では、モバイルルータＭＲ間アドホックポートで受信した「ＴＣＰシーケンス情報パケット」については、必要なモバイルＩＰパケット処理１４を施した後に、ＴＣＰフロー判定・ＴＣＰパケット転送処理１３においてＴＣＰプロクシ処理対象のＴＣＰフローに該当するかどうか判定し、ＴＣＰプロクシ処理対象である場合には、「ＴＣＰシーケンス情報パケット」に格納されるＴＣＰシーケンス番号をＴＣＰシーケンス番号管理・ＴＣＰ再送判定処理１１へ通知する。また、アドホック経路管理１２に従って「ＴＣＰシーケンス情報パケット」をモバイルルータＭＲ間アドホックポートへ送出する。このとき、「ＴＣＰシーケンス情報パケット」は、モバイルＩＰパケット処理１４により必要なモバイルＩＰカプセリング処理を実施した後に、モバイルルータＭＲ間アドホックポート送受信処理１６に渡される。
【００５２】
アドホックネットワークのゲートウェイＧＷに位置するモバイルルータＭＲ１では、モバイルルータＭＲ間アドホックポートで受信したＴＣＰデータパケットについては、必要なモバイルＩＰパケット処理１４を施した後に、ＴＣＰフロー判定・ＴＣＰパケット転送処理１３においてＴＣＰプロクシ処理対象のパケットであるかどうか判定し、ＴＣＰプロクシ処理対象である場合には、ＴＣＰデータパケットのＴＣＰシーケンス番号をＴＣＰシーケンス番号管理・ＴＣＰ再送判定処理１１へ通知し、シーケンス番号の判定の結果、再送が必要であればＴＣＰデータの再送を送信元モバイルルータＭＲへ要求する。また、アドホック経路管理１２に従ってＴＣＰデータパケットをホームエージェントＨＡ向けネットワークポートへ送出する。このとき、ＴＣＰデータパケットはモバイルＩＰパケット処理１４により必要なモバイルＩＰカプセリング処理を実施した後に、ホームエージェントＨＡ向けネットワークポート送受信処理１７に渡される。
【００５３】
アドホックネットワークのゲートウェイＧＷに位置するモバイルルータＭＲ１では、モバイルルータＭＲ間アドホックポートで受信した「ＴＣＰシーケンス情報パケット」については、必要なモバイルＩＰパケット処理１４を施した後に、ＴＣＰフロー判定・ＴＣＰパケット転送処理１３においてＴＣＰプロクシ処理対象のＴＣＰフローに該当するかどうか判定し、ＴＣＰプロクシ処理対象である場合には、「ＴＣＰシーケンス情報パケット」に格納されるＴＣＰシーケンス番号をＴＣＰシーケンス番号管理・ＴＣＰ再送判定処理１１へ通知し、シーケンス番号の判定の結果、ＴＣＰデータパケットが未到着でありＴＣＰデータパケット到着待ちタイマが満了した状態となり再送が必要であればＴＣＰデータの再送を送信元モバイルルータＭＲへ要求する。既にＴＣＰデータパケットが到着している状態であれば、「ＴＣＰシーケンス情報パケット」は破棄する。
【００５４】
また、アドホック経路管理１２に従ってＴＣＰデータパケットをホームエージェントＨＡ向けネットワークポートへ送出する。このとき、ＴＣＰデータパケットはモバイルＩＰパケット処理１４により必要なモバイルＩＰカプセリング処理を実施した後に、ホームエージェントＨＡ向けネットワークポート送受信処理１７に渡される。
【００５５】
この実施の形態２に係るホームエージェントＨＡの基本的な機能については、図３に示す実施の形態１のホームエージェントＨＡと同様である。
【００５６】
アドホックネットワークの各モバイルルータＭＲのホームエージェントＨＡでは、モバイルルータＭＲ向けネットワークポートで受信したＴＣＰデータパケットについて、必要なモバイルＩＰパケット処理２３を施した後に、ＴＣＰフロー判定・ＴＣＰパケット転送処理２２においてＴＣＰプロクシ処理対象のパケットであるかどうか判定し、ＴＣＰプロクシ処理対象である場合には、ＴＣＰデータパケットのＴＣＰシーケンス番号をＴＣＰシーケンス番号管理・ＴＣＰ再送判定処理２１へ通知し、シーケンス番号の判定の結果、再送が必要であればＴＣＰデータの再送を送信元モバイルルータＭＲへ要求すると共に、ＴＣＰデータパケットを宛先であるＩＰ端末ＣＮ向けには送出せずにＴＣＰパケットバッファ処理２０で一時格納し、シーケンス番号が正しいＴＣＰデータパケットの再送を待つ。また、シーケンス番号の判定の結果、再送が不要である場合には、ＴＣＰデータパケットを宛先であるＩＰ端末ＣＮ向けにＣＮ向けネットワークポートから送出する。
【００５７】
図７は、この発明の実施の形態２に係るモバイルルータアドホックネットワーク通信システムのＴＣＰデータパケットの転送シーケンスを示す図である。また、図８は、この発明の実施の形態２に係るモバイルルータアドホックネットワーク通信システムのＴＣＰデータパケットの再送シーケンスを示す図である。
【００５８】
図６のように、アドホックネットワークでモバイルルータＭＲ４とゲートウェイＧＷの間で複数の経路を同時に使用することで広帯域化する場合、このときは、それぞれの経路の中間であるモバイルルータＭＲ２とＭＲ３でＴＣＰプロクシ機能によるＴＣＰ再送制御を実行するためには各経路独立にＴＣＰシーケンスに追従する必要がある。そのため、ＴＣＰデータを転送する経路以外の経路にもＴＣＰデータパケットの代わりに、ＴＣＰシーケンス番号の情報を乗せた「ＴＣＰシーケンス情報パケット」（図７及び図８に示すシーケンスのＴＣＰ＿Ｐ）をモバイルルータＭＲ間で転送する。
【００５９】
アドホックネットワークのゲートウェイＧＷであるモバイルルータＭＲ１は、自身の移動を管理するホームエージェントＨＡとの間で、ＩＰ端末ＭＮＮとＩＰ端末ＣＮの間のＴＣＰパケットをモバイルＩＰによりカプセル化して転送する。アドホックネットワーク内の各モバイルルータＭＲは、ＩＰ端末ＭＮＮ−ＩＰ端末ＣＮ間のＩＰパケットまたはモバイルＩＰパケットを転送する。このとき、アドホックネットワークを構成する各モバイルルータＭＲの間、およびモバイルルータＭＲ１とホームエージェントＨＡの間でそれぞれＴＣＰプロクシ機能によるＴＣＰ再送制御を動作させることで、アドホックネットワーク内の無線リンクの状態変化とアクセス無線リンクの状態変化をＩＰ端末ＭＮＮ−ＩＰ端末ＣＮ間のＴＣＰ輻輳制御へ隠蔽する。ＴＣＰの輻輳制御は、ＩＰ端末ＭＮＮとモバイルルータＭＲ４の間、およびホームエージェントＨＡとＩＰ端末ＣＮの間で動作する。
【００６０】
モバイルルータＭＲ１〜ＭＲ４およびホームエージェントＨＡにＴＣＰ輻輳制御およびＴＣＰ再送制御を行うＴＣＰプロクシ機能を具備する。
【００６１】
ＩＰ端末ＭＮＮを収容するモバイルルータＭＲ４のＴＣＰプロクシ機能は、ＩＰ端末ＭＮＮから受信したＴＣＰデータパケットのＴＣＰコネクションを認識し、ＴＣＰプロクシ処理対象とすべきＴＣＰコネクションであるか否かを判定し、ＴＣＰプロクシ処理対象のＴＣＰコネクションである場合は、図７及び図８に示すように、ＩＰ端末ＭＮＮから受信したＴＣＰデータパケットに対するＴＣＰＡｃｋパケットをＴＣＰデータパケットの宛先であるＩＰ端末ＣＮに代わってＴＣＰデータパケットの送信元であるＩＰ端末ＭＮＮに返送し、ＩＰ端末ＭＮＮから受信したＴＣＰデータパケットをアドホック経路制御により決まる他のモバイルルータＭＲまたはホームエージェントＨＡ宛の複数の経路のうちの一経路に転送するとともに、他の経路には転送したＴＣＰデータパケットのシーケンス番号情報を格納した「ＴＣＰシーケンス情報パケット」を送信するとともに、転送したＴＣＰデータパケットを一時保管しておき、ＴＣＰデータパケットの宛先であるＩＰ端末ＣＮや、他のモバイルルータＭＲのＴＣＰプロクシ機能や、ホームエージェントＨＡのＴＣＰプロクシ機能からのＴＣＰデータパケットの再送要求に対して一時保管しておいたＴＣＰデータパケットをＩＰ端末ＭＮＮに代わって再送する機能を持つ。
【００６２】
また、他のモバイルルータＭＲやホームエージェントＨＡから受信した、ＩＰ端末ＭＮＮ宛のＴＣＰデータパケットのＴＣＰコネクションを認識し、ＴＣＰプロクシ処理対象とすべきＴＣＰコネクションであるか否かを判定し、ＴＣＰプロクシ処理対象のＴＣＰコネクションである場合は、ＴＣＰデータパケットを一時格納しておき、一時格納したＴＣＰデータパケットの順序をＴＣＰデータパケットに格納されているＴＣＰシーケンス番号を用いて検査して正しい順にＩＰ端末ＭＮＮ宛にＴＣＰデータパケットを送信し、ＴＣＰシーケンス番号の検査の結果、ＴＣＰデータパケットが欠落している場合には、そのＴＣＰコネクションの送信元ＩＰ端末宛に、アドホック経路制御により決まる他のモバイルルータＭＲまたはホームエージェントＨＡ宛の複数の経路のうちの一経路または全ての経路を経由して、欠落しているＴＣＰデータパケットの再送を要求する機能を持つ。
【００６３】
ＩＰ端末ＣＮを収容するホームエージェントＨＡのＴＣＰプロクシ機能は、ＩＰ端末ＣＮから受信したＴＣＰデータパケットのＴＣＰコネクションを認識し、ＴＣＰプロクシ処理対象とすべきＴＣＰコネクションであるか否かを判定し、ＴＣＰプロクシ処理対象のＴＣＰコネクションである場合は、ＩＰ端末ＣＮから受信したＴＣＰデータパケットに対するＴＣＰＡｃｋパケットをＴＣＰデータパケットの宛先であるＩＰ端末ＭＮＮに代わってＴＣＰデータパケットの送信元であるＩＰ端末ＣＮに返送するとともに、ＩＰ端末ＣＮから受信したＴＣＰデータパケットをモバイルＩＰ制御により決まるモバイルルータＭＲ１宛に転送するとともに、転送したＴＣＰデータパケットを一時保管しておき、ＴＣＰデータパケットの宛先であるＩＰ端末ＭＮＮやモバイルルータＭＲのＴＣＰプロクシ機能からのＴＣＰデータパケットの再送要求に対して一時保管しておいたＴＣＰデータパケットをＩＰ端末ＣＮに代わって再送する機能を持つ。
【００６４】
また、モバイルルータＭＲ１から受信した、ＩＰ端末ＣＮ宛のＴＣＰデータパケットのＴＣＰコネクションを認識し、ＴＣＰプロクシ処理対象とすべきＴＣＰコネクションであるか否かを判定し、ＴＣＰプロクシ処理対象のＴＣＰコネクションである場合は、受信したＴＣＰデータパケットを一時格納しておき、一時格納したＴＣＰデータパケットの順序をＴＣＰデータパケットのＴＣＰシーケンス番号を用いて検査して正しい順にＩＰ端末ＣＮ宛にＴＣＰデータパケットを送信し、ＴＣＰシーケンス番号の検査の結果、ＴＣＰデータパケットが欠落している場合には、そのＴＣＰコネクションの送信元ＩＰ端末宛に、欠落しているＴＣＰデータパケットの再送を要求する機能を持つ。
【００６５】
アドホックネットワークの経路途中に位置し、ホームエージェントＨＡとの通信を中継するゲートウェイＧＷでないモバイルルータＭＲ２、ＭＲ３のＴＣＰプロクシ機能は、他のモバイルルータＭＲから受信したＩＰ端末（ＭＮＮまたはＣＮ）宛のＴＣＰデータパケットでのＴＣＰコネクションを認識し、ＴＣＰプロクシ処理対象とすべきＴＣＰコネクションであるか否かを判定し、ＴＣＰプロクシ処理対象のＴＣＰコネクションである場合は、受信したＴＣＰデータパケットをアドホック経路制御により決まる他のモバイルルータＭＲ宛に転送するとともに、転送したＴＣＰデータパケットの順序をＴＣＰデータパケットのＴＣＰシーケンス番号を用いて検査して、ＴＣＰシーケンス番号の検査の結果、ＴＣＰデータパケットが欠落している場合には、そのＴＣＰデータパケットの送信元ＩＰ端末への方向にＴＣＰデータパケットの再送を要求し、ＴＣＰデータパケットの宛先ＩＰ端末への方向にはＴＣＰ再送要求中であることを通知する「ＴＣＰシーケンス情報パケット」を送信する機能を持つ。
【００６６】
ホームエージェントＨＡとのゲートウェイＧＷであり、アドホックネットワークの複数の経路が集約される位置のモバイルルータＭＲ１のＴＣＰプロクシ機能は、ホームエージェントＨＡから受信した、ＩＰ端末ＭＮＮ宛のＴＣＰデータパケットのＴＣＰコネクションを認識し、ＴＣＰプロクシ処理対象とすべきＴＣＰコネクションであるか否かを判定し、ＴＣＰプロクシ処理対象のＴＣＰコネクションである場合は、受信したＴＣＰデータパケットをアドホック経路制御により決まる他のモバイルルータＭＲ宛の複数の経路のうちの一経路に転送するとともに、他の経路には転送したＴＣＰデータパケットのシーケンス番号情報を格納した「ＴＣＰシーケンス情報パケット」を送信するとともに、転送したＴＣＰデータパケットの順序をＴＣＰデータパケットのＴＣＰシーケンス番号を用いて検査して、ＴＣＰシーケンス番号の検査の結果、ＴＣＰデータパケットが欠落している場合には、そのＴＣＰデータパケットの送信元ＩＰ端末宛にＴＣＰデータパケットの再送を要求し、ＴＣＰデータパケットの宛先ＩＰ端末への方向にはＴＣＰ再送要求中であることを通知する「ＴＣＰシーケンス情報パケット」を送信する機能を持つ。
【００６７】
ホームエージェントＨＡとのゲートウェイＧＷとなり、アドホックネットワークの複数の経路が集約される位置するモバイルルータＭＲ１のＴＣＰプロクシ機能は、他のモバイルルータＭＲから受信した、ＩＰ端末ＣＮ宛のＴＣＰデータパケットのＴＣＰコネクションを認識し、ＴＣＰプロクシ処理対象とすべきＴＣＰコネクションであるか否かを判定し、ＴＣＰプロクシ処理対象のＴＣＰコネクションである場合は、受信したＴＣＰデータパケットをモバイルＩＰ制御に従ってホームエージェントＨＡ宛に転送するとともに、転送したＴＣＰデータパケットの順序をＴＣＰデータパケットのＴＣＰシーケンス番号を用いて検査して、ＴＣＰシーケンス番号の検査の結果、ＴＣＰデータパケットが欠落している場合には、そのＴＣＰデータパケットの送信元ＩＰ端末宛に、アドホック経路制御により決まる他のモバイルルータＭＲ宛の複数の経路のうちの一経路または全ての経路を経由して、欠落しているＴＣＰデータパケットの再送を要求し、ＴＣＰデータパケットの宛先ＩＰ端末への方向にはＴＣＰ再送要求中であることを通知する「ＴＣＰシーケンス情報パケット」を送信する機能を持つ。
【００６８】
以上により、各無線区間を挟むモバイルルータＭＲ間、モバイルルータＭＲ１−ホームエージェントＨＡ間で独立してＴＣＰプロクシ機能が確実にＴＣＰパケットを転送し、ＴＣＰシーケンス番号に追従して再送処理を実施することで、モバイルルータＭＲのアドホックネットワークにおいて効率的なＴＣＰパケット転送を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】この発明の実施の形態１に係るモバイルルータアドホックネットワーク通信システムの構成及び動作を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るモバイルルータアドホックネットワーク通信システムのモバイルルータの機能を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係るモバイルルータアドホックネットワーク通信システムのホームエージェントの機能を示すブロック図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係るモバイルルータアドホックネットワーク通信システムのＴＣＰデータパケットの転送シーケンスを示す図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係るモバイルルータアドホックネットワーク通信システムのＴＣＰデータパケットの再送シーケンスを示す図である。
【図６】この発明の実施の形態２に係るモバイルルータアドホックネットワーク通信システムの構成及び動作を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態２に係るモバイルルータアドホックネットワーク通信システムのＴＣＰデータパケットの転送シーケンスを示す図である。
【図８】この発明の実施の形態２に係るモバイルルータアドホックネットワーク通信システムのＴＣＰデータパケットの再送シーケンスを示す図である。
【図９】モバイルルータによるアドホックネットワークの構成例を示す図である。
【図１０】ＩＰ端末ＭＮＮを収容するモバイルルータＭＲ４と、ＩＰ端末ＣＮを収容するホームエージェントＨＡでＴＣＰプロクシ機能を動作させる例（経路最適化後の事例）を示す図である。
【図１１】ＩＰ端末ＭＮＮを収容するモバイルルータＭＲ４と、ＩＰ端末ＣＮを収容するホームエージェントＨＡでＴＣＰプロクシ機能を動作させる例（Ｎｅｓｔｅｄ  ＮＥＭＯの事例）を示す図である。
【符号の説明】
【００７０】
ＡＲ  アクセスルータ、ＣＮ  ＩＰ端末、ＧＷ  ゲートウェイ、ＨＡ  ホームエージェント、ＭＮＮ  ＩＰ端末、ＭＲ１  モバイルルータ、ＭＲ２  モバイルルータ、ＭＲ３  モバイルルータ、ＭＲ４  モバイルルータ。
【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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