(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線インタフェースと有線インタフェースを具備し、移動通信端末装置とインターネットとの接続を中継する基地局装置であって、
プロキシ動作を実施するプロトコル中継部と、通常のプロトコル処理とプロキシ動作を伴わない中継処理を実施するプロトコル処理部と、前記移動通信端末装置からの指示を前記中継パケットから検出し、検出した指示に従って前記プロトコル中継部または前記プロトコル処理部のいずれかを選択して前記移動通信端末装置に対するパケット処理を指示する第１出力先制御部と、を具備する基地局装置。
【請求項２】
前記移動通信端末装置からの指示は、中継パケットヘッダ内の上位転送フィールドに記載されている請求項１に記載の基地局装置。
【請求項３】
前記中継パケットヘッダは、レイヤ２におけるものである請求項２に記載の基地局装置。
【請求項４】
前記プロトコル中継部は、トランスポート層におけるプロキシ処理を実施し、前記プロトコル処理部は、ネットワーク層におけるプロトコル処理を実施する請求項１から請求項３のいずれかに記載の基地局装置。
【請求項５】
前記プロトコル中継部は、トランスポート層および／またはネットワーク層に関してプロキシ処理を実施し、前記プロトコル処理部は、データリンク層におけるプロトコル処理を実施する請求項１から請求項３のいずれかに記載の基地局装置。
【請求項６】
さらに、データリンク層における中継処理を実施するＬ２中継部と、中継パケットの種別に応じてＬ２中継部への転送か上位層への転送かを選択して移動通信端末装置に対するパケット処理を指示する第２出力先制御部と、を具備し、
前記第１出力先制御部は、前記第２出力先制御部が上位層への転送を選択した場合に、検出した指示に従って前記プロトコル中継部または前記プロトコル処理部のいずれかを選択する請求項１から請求項５のいずれかに記載の基地局装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の基地局装置に対してパケットを中継するレイヤの指示をヘッダに付加するヘッダ設定部と、前記ヘッダを含むパケットを送信する無線通信部と、を具備する移動通信端末装置。
【請求項８】
前記パケットの中継処理をするレイヤの指示は、データリンク層での中継を指示するものである請求項７に記載の移動通信端末装置。
【請求項９】
前記パケットの中継処理をするレイヤの指示は、トランスポート層での中継を指示するものである請求項７に記載の移動通信端末装置。
【請求項１０】
前記パケットの中継処理をするレイヤの指示は、前記ヘッダ内の上位転送フィールドに記載されている請求項７に記載の移動通信端末装置。
【請求項１１】
移動通信端末装置と、前記移動通信端末装置とインターネットとの接続を中継する基地局装置と、から構成される無線アクセスシステムであって、
前記移動通信端末装置は、パケットを中継するレイヤの指示をヘッダに付加するヘッダ設定部と、前記ヘッダを含むパケットを送信する無線通信部と、を具備し、
前記基地局装置は、プロキシ動作を実施するプロトコル中継部と、通常のプロトコル処理とプロキシ動作を伴わない中継処理を実施するプロトコル処理部と、前記中継パケットのヘッダに記載された指示に基づいて前記プロトコル中継部または前記プロトコル処理部のいずれかを選択して前記移動通信端末装置に対するパケット処理を指示する出力先制御部と、を具備する、無線アクセスシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基地局と移動端末が無線交信することによってインターネットサービスを享受せしめる無線インターネットアクセスシステムに使用され、効率的なデータ伝送を実現するための通信方法を行うための基地局装置、移動通信端末装置、及びそれらを用いた無線アクセスシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
有線固定網での使用を対象に設計されたインターネット通信プロトコルＴＣＰ（Transmission  Control  Protocol）／ＩＰ（Internet  Protocol）を無線移動網で利用するために、様々な検討が行われている。
【０００３】
特にＴＣＰを無線移動網に適用する際の最大の課題は、品質の低い無線回線において生じるＴＣＰセグメントロスにより、ＴＣＰプロトコルがネットワーク輻輳を検知し、結果としてＴＣＰウィンドウが狭められ、スループットが著しく低下することである。
【０００４】
上記課題を解決するために、有線通信と無線通信の境界となるゲートウェイ装置においてＴＣＰリンクを分断し、それぞれのリンクで適したＴＣＰリンク制御を行うことが特開平１１−１６３９４７号公報等で提案されている。
【０００５】
以下、図２８および２９を用いて従来の無線インターネットアクセスシステムについて説明する。
【０００６】
図２８は従来の無線インターネットアクセスシステムの構成を示した図であり、１１は移動端末、１２は基地局装置、１３は複数の基地局装置１２を統括するゲートウェイ、１４はゲートウェイ１３以下を収容するネットワークを示す。
【０００７】
また、図２９は従来の無線インターネットアクセスシステムにおけるゲートウェイ装置の構成を示した図であり、２０はゲートウェイ装置、２２はＴＣＰ出力部２３とＴＣＰ入力部２４から成る有線ＴＣＰ処理部、２５は同様に無線ＴＣＰ出力部２６と無線ＴＣＰ入力部２７を有する無線ＴＣＰ処理部、２１は有線ＴＣＰ処理部２２と無線ＴＣＰ処理部２５の中継を司るＴＣＰ中継部、２８はＩＰ出力部２９とＩＰ入力部３１及び両者の中継を司るＩＰ中継部３０から成るＩＰ処理部、３２はＩ／Ｆ（インタフェース）部を示す。
【０００８】
移動端末１１はネットワーク１４内の図示していないサーバとの間にＴＣＰリンクを接続し、インターネットアクセスを実行する。このとき、図２８において、移動端末１１とゲートウェイ１３の間は低品質な無線回線に適したパラメータによるＴＣＰリンクが接続され、ゲートウェイ１３とサーバの間は従来のＴＣＰリンクが接続され、ゲートウェイ１３においてその中継を行うことにより、スループットの著しい低下を抑制しようとするものである。
【０００９】
具体的なＴＣＰ中継処理について、図２９を用いて説明する。任意のＴＣＰセグメントがＩ／Ｆ部３２を介してゲートウェイ装置２０に到達すると、ＩＰ入力部３１を経て有線ＴＣＰ処理部２２あるいは無線ＴＣＰ処理部２５のいずれかに処理が振り分けられる。すなわち、ネットワーク１４からの入力である場合は有線ＴＣＰ入力部２４に、基地局装置１２からの入力である場合は無線ＴＣＰ入力部２７にＴＣＰセグメントが転送される。
【００１０】
続いて、基地局装置１２から受信したＴＣＰセグメントはネットワーク１４へ、ネットワーク１４から受信したＴＣＰセグメントは基地局装置１２へ転送するため、ＴＣＰ中継部２１に処理が移され、ＴＣＰ中継部２１では送信元及び宛先ＩＰアドレスと送信元及び宛先ＴＣＰポートの組み合わせ表を構築することによって、すべてのＴＣＰリンクを一意に識別しながらＴＣＰセグメントの中継処理を行う。
【００１１】
上記従来例では、複数のＴＣＰ処理部（有線ＴＣＰ処理部２２と無線ＴＣＰ処理部２５）に対して一つのＩＰ処理部２８を有し、例えばＭｏｂｉｌｅ  ＩＰ等の移動ＩＰプロトコルを利用することによりサブネット移動時に端末のＩＰアドレスを変更するものである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記無線インターネットアクセスシステムにおいては、ＩＰプロトコルにおけるサブネットの概念を、頻繁な移動を伴う無線網にそのまま適用しているため、次のような不具合を伴うことが明らかである。すなわち、移動端末１１は基地局装置１２が無線回線上に設定するサブネットに属するＩＰアドレスを設定しなければならないため、サブネットを越えてハンドオーバを行う際に、ＩＰアドレスの変更を同時に行わなければならない。
【００１３】
今後、ＩＰｖ６の普及によりＩＰアドレス空間が潤沢になることを考えると、個々の端末に固定のＩＰアドレスが付与されるようになり、さらに、それら移動端末を無線あるいは有線リンクで接続してローカルＬＡＮを構成するような環境（一例として車載ＬＡＮ）が想定される。この場合、移動による頻繁なＩＰアドレス更新は、ＬＡＮを含めた移動端末の処理負荷を高めることになる。
【００１４】
今後、普及が期待される高速大容量ミリ波アクセスシステムのようなスポット通信システムにおいてはハンドオーバの多発が予想されるため、上記課題は特に深刻である。
【００１５】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、無線インターネットアクセスにおけるＩＰアドレス更新時のオーバーヘッドを解消し、スループット改善を図るとともに、ハンドオーバ等によるＩＰアドレス変更のための処理時間を削減する基地局装置、移動通信端末装置、及びそれらを用いた無線アクセスシステムを提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、基地局にＴＣＰ中継機能とともにＩＰ中継機能を持たせ、収容する移動端末に対するプロキシ（代理）動作を実施する。移動端末は基地局に対して固定ＩＰアドレスを用いてアクセスし、基地局はＩＰプロキシ機能を動作させて外部に対してアクセス可能なＩＰアドレスを用いて代理送受信を行う。また同時に、ＴＣＰ中継機能が無線回線と有線回線のＴＣＰリンクを分断し、それぞれの回線に適したリンク制御を実施する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の基地局装置は、無線インタフェースと有線インタフェースを具備し、移動通信端末装置とインターネットとの接続を中継する基地局装置であって、プロキシ動作を実施するプロトコル中継部と、通常のプロトコル処理とプロキシ動作を伴わない中継処理を実施するプロトコル処理部と、前記移動通信端末装置からの指示を前記中継パケットから検出し、検出した指示に従って前記プロトコル中継部または前記プロトコル処理部のいずれかを選択して前記移動通信端末装置に対するパケット処理を指示する第１出力先制御部と、を具備する構成を採る。
【００２１】
本発明の移動通信端末装置は、上記の基地局装置に対してパケットを中継するレイヤの指示をヘッダに付加するヘッダ設定部と、前記ヘッダを含むパケットを送信する無線通信部と、を具備する構成を採る。
【００２５】
本発明の無線アクセスシステムは、移動通信端末装置と、前記移動通信端末装置とインターネットとの接続を中継する基地局装置と、から構成される無線アクセスシステムであって、前記移動通信端末装置は、パケットを中継するレイヤの指示をヘッダに付加するヘッダ設定部と、前記ヘッダを含むパケットを送信する無線通信部と、を具備し、前記基地局装置は、プロキシ動作を実施するプロトコル中継部と、通常のプロトコル処理とプロキシ動作を伴わない中継処理を実施するプロトコル処理部と、前記中継パケットのヘッダに記載された指示に基づいて前記プロトコル中継部または前記プロトコル処理部のいずれかを選択して前記移動通信端末装置に対するパケット処理を指示する出力先制御部と、を具備する、構成を採る。
【００５４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００５５】
（実施の形態１）
第１の実施の形態について図１乃至８を用いて説明する。
【００５６】
図１は本発明による基地局装置の構成を示す図である。図１において、１００は基地局装置、１０１は無線Ｉ／Ｆ（インタフェース）部、１０２は有線Ｉ／Ｆ部、１０３は無線Ｉ／Ｆ部１０１と接続されたＩＰ入出力部１０４を有するＩＰ処理部、１０５は有線Ｉ／Ｆ部１０２と接続されたＩＰ入出力部１０６を有するＩＰ処理部、１０７はＩＰ入出力部１０４と接続されたＴＣＰ出力部１０８及びＴＣＰ入力部１０９を有する無線網側のＴＣＰ処理部、１１０はＩＰ入出力部１０６と接続されたＴＣＰ出力部１１１及びＴＣＰ入力部１１２を有する有線網側のＴＣＰ処理部、１１３はＴＣＰ処理部１０７及びＴＣＰ処理部１１０間のＴＣＰセグメント中継を制御するプロトコル中継部であり、ＴＣＰポートおよびＩＰアドレスに関する変換テーブル１１４を有する。
【００５７】
図２は本発明による移動通信端末装置の構成を示す図である。図２において、２００は移動通信端末装置、２０１はアプリケーション処理部、２０２はＴＣＰ処理部、２０３はＩＰ処理部、２０４は無線Ｉ／Ｆ部を示す。
【００５８】
図３は本発明による無線アクセスシステムの構成を示す図である。図３において、２００は移動通信端末装置、１００は基地局装置、３００はバックボーンネットワークを示す。
【００５９】
図４は本発明による基地局装置１００に配する変換テーブルの構成例を示す図である。図４において、１１４は変換テーブル、４０１はＩＰアドレス欄、４０２はＴＣＰポート欄、４０３は無線区間のＩＰアドレス欄、４０４は有線区間のＩＰアドレス欄、４０５は無線区間のＴＣＰポート欄、４０６は有線区間のＴＣＰポート欄、４０７はエントリを示している。
【００６０】
図５は本発明による基地局装置１００に付する機能を説明するための図である。図５において、５００は基地局装置で図１に示す基地局装置１００と等価であり、５０３はＴＣＰ処理部、５０２はＩＰ処理部、５０１は無線Ｉ／Ｆ部で、各々図１に示すＴＣＰ処理部１０７、ＩＰ処理部１０３、無線Ｉ／Ｆ部１０１と等価である。また、５０４は伝播状況測定部、５０５はパラメータ決定部を示す。
【００６１】
図６は本発明による基地局装置において測定される受信電界強度の移動距離に対する推移を示した図であり、６０１は受信電界強度を表す縦軸、６０２は時間を表す横軸、６０３は受信電界強度の推移、６０４乃至６０６は各時刻における受信電界強度を示すための目盛線あるいは時刻そのものである。
【００６２】
図７は本発明による無線アクセスシステムの適用例を説明するための図であり、２００は移動通信端末装置、１００は基地局装置、７０１は基地局アンテナ、７０２乃至７０４は各基地局アンテナ７０１が形成する無線交信エリア、７０５は基地局装置１００を収容する経路制御局、３００は経路制御局７０５を収容するバックボーンネットワークを示す。
【００６３】
図８は本発明による無線アクセスシステムにおいて移動通信端末装置２００及び基地局装置１００の各Ｉ／Ｆ部が上位のＩＰ処理部との間で転送を行うパケットの構成を示す図であり、８００はパケット、８０１はＩＰヘッダ、８０２はＴＣＰヘッダ、８０３はデータ部であり、より詳細にはＴＣＰペイロードを示す。
【００６４】
以上のような構成で、以下その動作を説明する。移動通信端末装置２００はアプリケーションが直接あるいは間接的にＴＣＰ処理部２０２及びＩＰ処理部２０３の各プロトコルを利用し、無線Ｉ／Ｆ部２０４を介して基地局装置１００と無線通信を行う。基地局装置１００は、移動通信端末装置２００とバックボーンネットワーク３００に接続された図示していないアプリケーションサーバとの間の中継ノードとして動作し、無線Ｉ／Ｆ部１０１を介して移動通信端末装置２００から受信した無線パケットをＩＰ処理部１０３、ＴＣＰ入力部１０９、プロトコル中継部１１３の順に転送する。このとき、パケット８００はＩＰ処理部１０３にてＩＰヘッダ８０１が処理後除去され、ＴＣＰ処理部１０７にてＴＣＰヘッダ８０２が処理後除去され、プロトコル中継部１１３には各ヘッダ８０１及び８０２に記述されたＩＰアドレス等のＩＰヘッダ情報及びＴＣＰシーケンス番号等のＴＣＰヘッダ情報とともにデータ８０３が転送される。
【００６５】
プロトコル中継部１１３は変換テーブル１１４を有し、それに基づいてプロキシ処理を行う。以下、図４を用いて変換テーブル１１４の基本的な構成例とプロキシ処理について説明する。
【００６６】
各エントリは無線区間及び有線区間において移動通信端末装置２００に適用されるＩＰアドレスの対（各々４０３、４０４）と、同じく無線区間及び有線区間において適用されるＴＣＰポートの対（各々４０５、４０６）を記述する。例えば、エントリ４０７については、移動通信端末装置２００は固定ＩＰアドレスとして１０．０．１００．５があらかじめ設定されており、そのＩＰアドレスを以ってインターネットアクセスを試みる。なお、図４では、ＩＰアドレスとしてＩＰｖ４アドレスを用いた場合について例示したが、ＩＰｖ６アドレスを用いた場合についても何ら構成等の変更なく動作せしめるものである。
【００６７】
同時に移動通信端末装置２００はＴＣＰポート９８３３からアクセスを試みており、基地局装置１００における主たるＴＣＰ／ＩＰ中継機能であるプロトコル中継部１１３では、上記の移動通信端末装置２００によるアクセスに対して、基地局装置１００が属するサブネットの使用可能なＩＰアドレス１９２．１６８．６．１１３とＴＣＰポート１１５５を割当て、変換テーブル１１４を更新した後に、有線網側のＴＣＰ処理部１１０とＩＰ処理部１０５、さらに有線Ｉ／Ｆ部１０２を経てバックボーンネットワーク３００へとパケットを送信する。このときＴＣＰ処理部１１０にて変換テーブル１１４に基づいて変更されたＴＣＰヘッダ８０２、ＩＰ処理部１０５にて同じく変更されたＩＰヘッダ８０１が付加される。
【００６８】
基本的な変更箇所は、ＴＣＰヘッダ８０２内の少なくともポート番号フィールドを無線区間ポート番号４０５と有線区間ポート番号４０６について置換することと、ＩＰヘッダ８０１内のＩＰアドレスフィールドを無線区間アドレス４０３と有線区間アドレス４０４について置換することである。なお、ＩＰアドレスフィールドの置換に関しては、移動通信端末装置からの送信されたパケットの場合は、送信元ＩＰアドレスフィールドの置換を行い、移動通信端末装置に向けて送信されたパケットの場合は、宛先ＩＰアドレスフィールドを置換する。
【００６９】
ここで、変換テーブル１１４に該当するエントリのない移動通信端末装置２００からアクセスがあった場合は、有線区間のＩＰアドレス及びＴＣＰポートを新規に割当て、変換テーブル１１４に登録する。ＩＰアドレスの割当ては、ＤＨＣＰ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｈｏｓｔ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）に従ってもよいし、ＩＰｖ６標準によるアドレス自動設定機構に従ってもよく、特に限定を与えるものでないが、重要なのは、変換テーブル１１４に設定する移動通信端末装置２００のための実通信用ＩＰアドレスを基地局装置１００のプロトコル中継部１１３が代理的に取得するということである。
【００７０】
一方、ネットワーク３００からの受信があった場合、受信パケットは有線Ｉ／Ｆ部１０２、ＩＰ処理部１０５、ＴＣＰ処理部１１０を経てプロトコル中継部１１３に転送される。ここで、変換テーブル１１４に登録されたエントリの各有線区間欄（４０４、４０６）と一致した場合、対応する無線区間欄に記載されたＩＰアドレス４０３とＴＣＰポート４０５情報を用いて無線区間への中継を行う。すなわち、エントリ４０７については、有線区間から受信したパケットがＩＰアドレス１９２．１６８．６．１１３、ＴＣＰポート１１５５宛のものであった場合、ＩＰアドレスを１０．０．１００．５、ＴＣＰポートを９８３３に変換し、ＴＣＰ処理部１０７、ＩＰ処理部１０３、無線Ｉ／Ｆ部１０１を経て移動通信端末装置２００に送信される。
【００７１】
また、基地局装置１００では図５に示すがごとく、無線区間のＴＣＰリンクを制御するための動作を行う。図５において、伝播状況測定部５０４は無線Ｉ／Ｆ部５０１（１０１と等価）と接続され、無線区間の伝播状況に関する情報信号を随時受信している。以下、無線区間の伝播状況に関する情報として、受信電界強度を例に説明する。
【００７２】
伝播状況測定部５０４が受信する受信電界強度値が図６に示すような推移６０３によって表現されるとすると、時刻６０４をピークとして時刻６０５までの間に一定した減少が測定される。なお、測定時間間隔は時刻６０４と６０５の間の時間間隔よりも十分細かいことが望ましい。
【００７３】
ここで、ＴＣＰセグメントの受信時間間隔が時刻６０４と６０５の間の時間間隔とほぼ等しいとすると、時刻６０４から６０５にかけて受信電界強度は悪化しており、ＴＣＰ制御パラメータとして時刻６０４におけるＴＣＰウィンドウ値よりも時刻６０５におけるＴＣＰウィンドウ値を小さくする。さらに時刻６０６では時刻６０５よりも小さなＴＣＰウィンドウ値を設定する。
【００７４】
なお、上記説明では無線区間の伝播状況に関する情報として受信電界強度を用いた例を示したが、同情報としてその他に、ＢＥＲ（ビットエラー率）やＦＥＲ（フレームエラー率）等でもよい。
【００７５】
本実施の形態の適用例として図７を用いて説明する。図７において、移動通信端末装置２００の移動経路上に基地局装置１００が配置され、各基地局に接続されたアンテナ７０１を通じて無線交信エリアが形成される。経路制御局７０５からは複数のサブネットに対応するＩ／Ｆが設けられ、それぞれが基地局装置１００と接続される。
【００７６】
移動通信端末装置２００が無線交信エリア７０２に在圏するとき、移動通信端末装置２００は基地局装置１００および経路制御局７０５を介してバックボーンネットワーク３００とアクセスを行う。移動通信端末装置２００が交信エリア７０２を退出し交信エリア７０３に移動すると、従来の無線アクセスシステムにおいては、サブネット間の移動に伴うＩＰアドレスの変更を要求される。すなわち、移動通信端末装置２００のＩＰアドレスを無線交信エリア７０３に該当するサブネットの通信可能なＩＰアドレスが経路制御局７０５あるいは基地局装置１００によって割り当てられ、移動通信端末装置２００はそれをもって自ＩＰアドレスの再設定を行い、あらためてアクセスを行わなければならない。
【００７７】
ここで、ＩＰアドレス再設定時間は大きいときには数秒を要し、交信エリアが狭域であるミリ波アクセスシステムやＤＳＲＣ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｓｈｏｒｔ Ｒａｎｇｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）等の狭域通信システムにおいて高速移動を伴う場合に、処理中にエリアを退出してしまう、あるいは実際に交信できる時間が非常に短くなってしまうという課題があった。
【００７８】
本発明による無線アクセスシステムでは、基地局装置１００におけるプロキシ処理によってＩＰアドレスの再設定が不要となり、移動通信端末装置２００はあらかじめ設定された固定のＩＰアドレスによる一貫したアクセスが可能である。
【００７９】
以上のように本発明の実施の形態によれば、基地局においてＩＰプロトコルをも含む中継を行うプロトコル中継部を設けることにより、移動端末は基地局が属するサブネットを意識することなく、独自のＩＰアドレスを以ってアクセスすることが可能となり、従来のようにサブネット移行時のＩＰアドレス変換を移動端末に強いることなく、その結果としてハンドオーバ処理時間を短縮することができる。
【００８０】
なお、本実施の形態１における構成では、アプリケーション処理部２０１とＴＣＰ処理部２０２が直接的なインタフェースを有する例を図示して用いたが、これらの間に他のプロトコル処理部が挿入されることを妨げるものではない。
【００８１】
また、本実施の形態１における移動通信端末装置では、無線Ｉ／Ｆのみ有する構成としたが、新たにローカルネットワークを構成しうる有線乃至無線Ｉ／Ｆを設け、ＬＡＮを接続できる構成としてもよい。この場合、移動端末をゲートウェイとしたＬＡＮが構成されるわけだが、移動端末自身のＩＰアドレスは変化しないので、ＬＡＮに対するアドレス変更による影響は皆無である。
【００８２】
（実施の形態２）
第２の実施の形態について図５、９乃至１２を用いて説明する。
【００８３】
図９は本発明による移動通信端末装置の構成を示す図である。図９において、９００は移動通信端末装置、９０１はアプリケーション処理部、９０２はＩ／Ｆ部、９０３は無線Ｉ／Ｆ部、９０４はＩ／Ｆ部９０２と接続されたＩＰ入出力部９０５を有するＩＰ処理部、９０６は無線Ｉ／Ｆ部９０３と接続されたＩＰ入出力部９０７ならびに移動ＩＰプロトコルを処理するアドレス管理部９０８を有するＩＰ処理部、９０９はＩＰ入出力部９０５と接続されたＴＣＰ出力部９１０及びＴＣＰ入力部９１１を有するＴＣＰ処理部、９１２はＩＰ入出力部９０７と接続されたＴＣＰ出力部９１３及びＴＣＰ入力部９１４を有するＴＣＰ処理部、９１５はＴＣＰ処理部９０９と９１２の間でＴＣＰセグメント中継を制御するプロトコル中継部であり、ＴＣＰポートならびにＩＰアドレスに関する変換テーブル１２００を有する。
【００８４】
図１０は本発明による無線アクセスシステムの構成例を示す図である。図１０において、１００は基地局装置、３００はバックボーンネットワーク、９００は移動通信端末装置、１０００は移動通信端末装置９００と直接あるいは間接的に接続された接続機器を示す。
【００８５】
図５は本発明による基地局装置５００に付する機能を説明するための図であり、符号については第１の実施の形態にて説明したものと同じであるが、異なる点としては、ＴＣＰ処理部５０３、ＩＰ処理部５０２、無線Ｉ／Ｆ部５０１が各々図９に示すＴＣＰ処理部９０９、ＩＰ処理部９０４、無線Ｉ／Ｆ部９０３と等価なことである。
【００８６】
図１１は本発明による無線アクセスシステムにおける基地局装置の構成を示す図である。図１１において、１００は基地局装置、１０５はＩＰ処理部、１０１は無線Ｉ／Ｆ部、１０２は有線Ｉ／Ｆ部を示す。
【００８７】
図１２は本発明による移動通信端末装置９００に配する変換テーブルの構成例を示す図である。図１２において、１２００は変換テーブル、１２０１はＩＰアドレス欄、１２０２はＴＣＰポート欄、１２０３は無線側のＩＰアドレス欄、１２０４はＬＡＮ側のＩＰアドレス欄、１２０５は無線側のＴＣＰポート欄、１２０６はＬＡＮ側のＴＣＰポート欄、１２０７はエントリを示している。
【００８８】
なお、本実施の形態における基地局装置１００は第１の実施の形態において示した構成を用いてもよいし、図１１に示すように無線Ｉ／Ｆ部１０１及び有線Ｉ／Ｆ部１０２さらにＩＰ処理部１０５を有するものでもよいし、無線Ｉ／Ｆ１０１部及び有線Ｉ／Ｆ部１０２のみ有するものでもよい。以上のような構成で、以下その動作を説明する。
【００８９】
図９において、移動通信端末装置９００は基地局装置１００との無線通信を行うための無線Ｉ／Ｆ部９０３とローカルネットワークを形成するためのＩ／Ｆ部９０２を有する。ここで、ローカルネットワークＩ／Ｆ部９０２は、有線媒体に接続されるものでも無線媒体に接続されるものでもよく、前者の場合の一例としてイーサネット（Ｒ）（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（Ｒ））、後者の場合の一例としてブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）等がある。
【００９０】
また、移動通信端末装置９００はアプリケーション処理部９０１を有してもよく、移動通信端末装置９００単独でも動作することが可能であり、Ｉ／Ｆ部９０２を介して一つ以上の接続機器１０００を接続することも可能である。ここで接続機器とは、デスクトップおよびラップトップパソコン、携帯端末、携帯電話、カーナビゲーションシステム等ＩＰ通信が可能な全ての機器を指すものである。
【００９１】
移動通信端末装置９００に接続機器１０００が接続された場合の動作について説明する。いずれかの接続機器１０００から外部へのアクセスが発生すると、移動通信端末装置９００はゲートウェイとして動作する。すなわち、Ｉ／Ｆ部９０２、ＩＰ処理部９０４、ＴＣＰ処理部９０９を介して受信されたパケットは、プロトコル中継部９１５に転送される。
【００９２】
プロトコル中継部９１５は変換テーブル１２００を有し、それに基づいてプロキシ処理を行う。以下、図１２を用いて変換テーブル１２００の基本的な構成例とプロキシ処理について説明する。
【００９３】
各エントリは無線側及びＬＡＮ側において接続機器１０００に適用されるＩＰアドレスの対（各々１２０３、１２０４）と、同じく無線側及びＬＡＮ側において適用されるＴＣＰポートの対（各々１２０５、１２０６）を記述する。例えば、エントリ１２０７については、ＬＡＮ側で固定アドレス「１９２．１６８．６．１１３」を有する接続機器１０００は無線側においてＩＰアドレス「１０．０．１００．５」を設定され、そのＩＰアドレスを以ってインターネットアクセスを試みる。なお、図１２では、ＩＰアドレスとしてＩＰｖ４アドレスを用いた場合について例示したが、ＩＰｖ６アドレスを用いた場合についても何ら構成等の変更なく動作せしめるものである。
【００９４】
同時に接続機器１０００はＴＣＰポート「１１５５」からアクセスを試みており、移動通信端末装置９００における主たるＴＣＰ／ＩＰ中継機能であるプロトコル中継部９１５では、上記の接続機器１０００によるアクセスに対して、無線側のＩＰアドレスとして割り当てられた「１０．０．１００．５」と、さらに空きＴＣＰポートから割り当てた「９８３３」をもって変換テーブル１２００を更新した後に、無線側のＴＣＰ処理部９１２とＩＰ処理部９０６、さらに無線Ｉ／Ｆ部９０３を経て無線回線へとパケットを送信する。このときＴＣＰ処理部９１２にて、図８に示すように変換テーブル１２００に基づいて変更されたＴＣＰヘッダ８０２と、ＩＰ処理部９０６にて同じく変更されたＩＰヘッダ８０１が付加される。
【００９５】
ここで、変換テーブル１２００に該当するエントリのない接続機器１０００からアクセスがあった場合は、無線側のＩＰアドレス及びＴＣＰポートを新規に割当て、変換テーブル１２００に登録する。ＩＰアドレスの割当ては、ＤＨＣＰ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｈｏｓｔ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）に従ってもよいし、ＩＰｖ６標準によるアドレス自動設定機構に従ってもよく、特に限定を与えるものでないが、重要なのは、変換テーブル１２００に設定する移動通信端末装置９００が無線区間でＩＰ通信を行うためのＩＰアドレスを移動通信端末装置９００のプロトコル中継部９１５が取得するということである。
【００９６】
一方、基地局装置１００経由で受信があった場合、受信パケットは無線Ｉ／Ｆ部９０３、ＩＰ処理部９０６、ＴＣＰ処理部９１２を経てプロトコル中継部９１５に転送される。ここで、変換テーブル１２００に登録されたエントリの各無線側項目（１２０３、１２０５）と一致した場合、対応するＬＡＮ側項目に記載されたＩＰアドレス１２０４とＴＣＰポート１２０６情報を用いてＬＡＮ側への中継を行う。すなわち、エントリ１２０７については、無線側から受信したパケットがＩＰアドレス「１０．０．１００．５」、ＴＣＰポート「９８３３」宛のものであった場合、ＩＰアドレスを「１９２．１６８．６．１１３」、ＴＣＰポートを「１１５５」に変換し、ＴＣＰ処理部９０９、ＩＰ処理部９０４、Ｉ／Ｆ部９０２を経て接続機器１０００に送信される。
【００９７】
また、移動通信端末装置９００では図５に示すがごとく、無線区間のＴＣＰリンクを制御するための手段を機能することができる。図５において、伝播状況測定部５０４は無線Ｉ／Ｆ部５０１（図９の無線Ｉ／Ｆ部９０３と等価）と接続され、無線区間の伝播状況に関する情報信号を随時受信することができる。
【００９８】
以下、無線区間の伝播状況に関する情報として、受信電界強度を例に説明する。伝播状況測定部５０４が受信する受信電界強度値が図６に示すような推移６０３によって表現されるとすると、時刻６０４をピークとして時刻６０６までの間に一定した減少が測定される。なお、測定時間間隔は時刻６０４と６０５の間の時間間隔よりも十分細かいことが望ましい。ここで、ＴＣＰセグメントの受信時間間隔が時刻６０４と６０５の間の時間間隔とほぼ等しいとすると、時刻６０４から６０５にかけて受信電界強度は悪化しており、ＴＣＰ制御パラメータとして時刻６０４におけるＴＣＰウィンドウ値よりも時刻６０５におけるＴＣＰウィンドウ値を小さくする。さらに時刻６０６では時刻６０５よりも小さなＴＣＰウィンドウ値を設定する。
【００９９】
なお、上記説明では無線区間の伝播状況に関する情報として受信電界強度を用いた例を示したが、同情報としてその他に、ＢＥＲ（ビットエラー率）やＦＥＲ（フレームエラー率）等でもよい。
【０１００】
いずれかの接続機器１０００から移動通信端末装置９００宛のアクセスが発生した場合には、Ｉ／Ｆ部９０２、ＩＰ処理部９０４、ＴＣＰ処理部９０９を経て受信したパケットは、ＩＰアドレスが自局宛であることを検出してアプリケーション処理部９０１に転送され、プロトコル中継部９１５に転送されることはない。
【０１０１】
移動通信端末装置９００が単独で動作する場合、すなわちＴＣＰ処理部９０９、ＩＰ処理部９０４、Ｉ／Ｆ部９０２を伴わない場合は、プロトコル中継部９１５は用いず、アプリケーション処理部９０１がＴＣＰ処理部９１２に対して無線回線への送信を実行する。
【０１０２】
以上のように本発明の実施の形態によれば、Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰなどの移動ＩＰによるアドレス管理方式を適用した無線アクセスシステムにおいて、移動端末をゲートウェイとしたローカルネットワークを構成する場合に、移動端末がサブネット移動に伴ってＩＰアドレスを変更しても収容するローカルネットワークにその変更の影響を与えない。これにより、移動端末配下のローカルネットワークに変更後のＩＰアドレスあるいは該当するサブネットアドレスを反映させるための時間を省略でき、ハンドオーバ時にも継続して通信を可能とする無線アクセスシステムを構築することができる。
【０１０３】
なお、本実施の形態２における構成では、アプリケーション処理部９０１とＴＣＰ処理部９０９、９１２が直接的なインタフェースを有する例を図示して用いたが、これらの間に他のプロトコル処理部が挿入されることを妨げるものではない。
【０１０４】
（実施の形態３）
実施の形態３では、Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰを用いた基地局装置及び通信端末装置の例について説明する。Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰは、インターネット上で、ホスト移動性（mobility）を透過的にサポートするプロトコルである。このＭｏｂｉｌｅＩＰでは、サブネット間のローミングをサポートし、通信端末装置が移動しても同一のＩＰアドレス（ホームアドレス）を使用することができる。
【０１０５】
また、Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰでは、通信端末装置が移動してもセッションを保持して通信を継続することができる。このＭｏｂｉｌｅ  ＩＰは、Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰｖ４とＭｏｂｉｌｅ  ＩＰｖ６が提案されており、ここではＭｏｂｉｌｅ  ＩＰｖ６の例について説明する。
【０１０６】
図１３は、本発明の実施の形態３に係るＭｏｂｉｌｅ  ＩＰネットワークの一例を示す図である。図１３のＭｏｂｉｌｅ  ＩＰネットワークでは、ＨＡ（Home  Agent）１３０１と、ＭＮ（Mobile  Node）１３０２と、ルータ１３０３と、サブネット１３１０に存在するルータ１３１１、ＢＳ（Base  Station）１３１３と、ＢＳ１３１４と、サブネット１３２０に存在するルータ１３２１、ＢＳ１３２３と、ＢＳ１３２４と、インターネット１３３０と、ＣＮ１３３１と、ルータ１３３２とから構成される。なお、図１３において、ＨＡ１３０１は、バックボーンを介してネットワークに接続しているがインターネット１３３０等を介して接続してもよい。
【０１０７】
ここでは、ＭＮ１３０２が、ＣＮ１３３１と通信を行う場合について説明する。ＭＮ１３０２は、最初にＢＳ１３１３と通信を行い、ルータ１３１１から自分が存在するサブネット１３１０の情報を取得する。そして、サブネット１３１０での気付けアドレス（CoA:Care-of  address）を生成し、この気付けアドレスをソースアドレスとして「Ｂｉｎｄｉｎｇ  Ｕｐｄａｔｅ」のメッセージをＨＡ１３０１に送信する。
【０１０８】
ＨＡ１３０１に気付けアドレスを通知した後、ＭＮ１３０２からＣＮ１３３１への通信では、送信元アドレス（source  address）をこの気付けアドレスとし、ホームアドレスオプションヘッダにホームアドレスを記載し、宛先アドレス（destination  address）をＣＮ１３３１のアドレスとする。また、ＣＮ１３３１からＭＮ１３０２への通信では、送信元アドレスをＣＮ１３３１のアドレスとし、宛先アドレスをホームアドレスとし、経路制御オプションヘッダに気付けアドレスを記載する。
【０１０９】
ＭＮ１３０２が、移動等によりＢＳ１３１３との通信状態からサブネット１３２０に存在するＢＳ１３２３との通信状態に変化する場合、ＣＮ１３３１から送信されるパケットは、最初に経路制御オプションヘッダに記載されたサブネット１３１０での気付けアドレス宛に送信されるのでＭＮ１３０２がこのパケットを受け取ることができなくなる。
【０１１０】
そこで、ＭＮ１３０２は、サブネットが変わった場合に、新しいサブネットに対応する気付けアドレスを作成してＨＡ１３０１に通知するとともに、ＭＮ１３０２は、気付けアドレスをＣＮ１３３１に送信する。そして、ＣＮ１３３１は、更新された気付けアドレスを以降のパケット送信に用いる。
【０１１１】
本発明の実施の形態３では、通信端末装置においてデータリンク層またはネットワーク層以下の層で処理する指示を信号のヘッダ等に付加して基地局装置に送信し、基地局装置において、この指示に従って、基地局装置においてデータリンク層またはネットワーク層以下の層で処理する。
【０１１２】
図１４は、本発明の実施の形態３に係る基地局装置の構成を示すブロック図である。図１４の基地局装置１４００は、無線Ｉ／Ｆ部１４０１と、ＩＰ入出力部１４０２と、ＴＣＰ処理部１４０３と、プロトコル中継部１４０４と、ＴＣＰ処理部１４０５と、ＩＰ入出力部１４０６と、有線Ｉ／Ｆ部１４０７と、Ｌ２中継部１４０８と、ＩＰ中継部１４０９とから主に構成される。
【０１１３】
また、無線Ｉ／Ｆ部１４０１は、無線通信部１４１１と、ヘッダ抽出部１４１２と、ヘッダ解析部１４１３と、組立部１４１５と、出力先制御部１４１４と、出力切り替え部１４１６とから主に構成される。ＩＰ入出力部１４０２は、ＩＰ処理部１４２１と、ヘッダ抽出部１４２２と、ヘッダ解析部１４２３と、出力先制御部１４２４と、出力切り替え部１４２５と、組立部１４２６と、ＩＰ登録部１４２７とから主に構成される。
【０１１４】
また、ＴＣＰ処理部１４０３は、ＴＣＰ入力部１４３１と、ＴＣＰ出力部１４３２とから主に構成される。同様にＴＣＰ処理部１４０５は、ＴＣＰ入力部１４５１と、ＴＣＰ出力部１４５２とから主に構成される。
【０１１５】
プロトコル中継部１４０４は、変換テーブル１４４１と、変換部１４４２とから主に構成される。ＩＰ入出力部１４０６は、ＩＰ処理部１４６１を有し、有線Ｉ／Ｆ部１４０７は、有線通信部１４７１を有する。
【０１１６】
ここで、無線Ｉ／Ｆ部１４０１は、通信端末装置と無線通信を行い、物理層及びデータリンク層でのプロトコル処理を行う。このプロトコル処理は、無線パケットヘッダ処理や物理的な無線伝送処理を示す。そして、無線Ｉ／Ｆ部１４０１は、無線パケットのヘッダ内のＬ２中継フィールドを解析し、Ｌ２中継を実施する指示がある場合には、Ｌ２中継部１４０８を介してＳＤＵ（すなわちＩＰパケットもしくはＩＣＭＰパケットに相当するデータユニット）を有線Ｉ／Ｆ部１４０７に転送する。このとき、Ｌ２中継部１４０８は、パケットの送信先に有線Ｉ／Ｆ部１４０７が接続するネットワークのデフォルトゲートウェイを指定する。Ｌ２中継の指示がない場合には、無線Ｉ／Ｆ部１４０１は、ＩＰ入出力部１４０２にＳＤＵを転送する。
【０１１７】
また、有線Ｉ／Ｆ部１４０７は、有線のネットワークとの通信を行い、有線ネットワークにおける隣接ノード間通信に関わる一切のプロトコル処理を行う。例えば、有線Ｉ／Ｆ部１４０７は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（Ｒ）等のメディア伝送プロトコル処理部に相当する。ここで、プロトコル処理は、ヘッダ処理やＳＤＵ（Service  Data  Unit）の分割組み立て、物理層及びデータリンク層の伝送処理を示す。
【０１１８】
そして、ＩＰ入出力部１４０２とＩＰ入出力部１４０６は、それぞれネットワーク層での通信処理を行う。ＩＰ入出力部１４０２は、ルーティングテーブルを有し、このルーティングテーブルに基づいて無線Ｉ／Ｆ部１４０１と有線Ｉ／Ｆ部１４０７のいずれにパケットを転送するかを決定する。さらに、有線側と無線側で論理ネットワークが同じ、すなわち有線と無線で同じネットワークプレフィクスを使用している場合には、ルーティングテーブルを活用するか、もしくはルーティングテーブルとは別にアドレステーブルをＩＰ入出力部１４０２に設け、特に無線区間に存在する通信端末装置のＩＰアドレスを管理する。
【０１１９】
ＴＣＰ処理部１４０３とＴＣＰ処理部１４０５は、トランスポート層での通信処理を行う。
【０１２０】
プロトコル中継部１４０４は、ＴＣＰ処理部１４０３及びＴＣＰ処理部１４０５の双方のデータ中継を行う。ここで、データ中継は、有線区間のＴＣＰ入力部１４５１から伝送データと伝送データに付随する少なくともＩＰ情報とＴＣＰ情報を受信し、ＩＰ情報とＴＣＰ情報を無線区間で使用可能なＩＰ情報とＴＣＰ情報とに変換して無線区間のＴＣＰ処理部１４０３に伝送データを転送する操作を示す。
【０１２１】
ここで、無線区間は、通信端末装置と基地局装置１４００との通信を示し、有線区間は、有線ネットワークにおける隣接ノードと基地局装置１４００との通信を示す。また、ＩＰ情報とは送信元や宛先のＩＰアドレスを示す。ＴＣＰ情報とは、送信元や宛先のＴＣＰポート、シーケンス番号、ＡＣＫ番号等のＴＣＰ制御に関する情報を示す。
【０１２２】
次に、基地局装置１４００におけるＯＳＩ基本参照モデルの物理層及びデータリンク層での各ブロックの動作について説明する。
【０１２３】
無線通信部１４１１は、通信端末装置から送信された無線信号を受信し、この無線信号を増幅、ベースバンド周波数に変換、復調、及び復号し、復号したパケット（受信信号）としてヘッダ抽出部１４１２と組立部１４１５に出力する。また、無線通信部１４１１は、ネットワーク層の処理を行うＩＰ入出力部１４０２から出力されたパケット（送信信号）を符号化、変調、無線周波数に変換、及び増幅し、通信端末装置に無線信号として送信する。
【０１２４】
ヘッダ抽出部１４１２は、パケットから無線ヘッダを取り出してヘッダ解析部１４１３に出力する。ここで、ヘッダ解析部１４１３は、無線ヘッダを解析して、無線ヘッダにデータリンク層での中継を指示する情報が含まれているかどうか判定し、判定結果を出力先制御部１４１４に出力する。
【０１２５】
出力先制御部１４１４は、ヘッダ解析部１４１３における判定結果がデータリンク層での中継の指示である場合、パケットをＬ２中継部１４０８に出力することを出力切り替え部１４１６に指示する。また、出力先制御部１４１４は、ヘッダ解析部１４１３における判定結果がデータリンク層での中継の指示でない場合、パケットをＩＰ入出力部１４０２に出力することを出力切り替え部１４１６に指示する。
【０１２６】
組立部１４１５は、通信端末装置から分割して送信されたパケットを組み立てて、Ｌ２  ＳＤＵ（ＩＰパケットに相当する）を取り出し、出力切り替え部１４１６に出力する。Ｌ２中継部１４０８に転送するデータの単位がＩＰパケット単位であるが、一つの無線パケットペイロードは、転送データに比べて短いので、組立部１４１５においてパケットを組み立てる。
【０１２７】
出力切り替え部１４１６は、出力先制御部１４１４の指示に従い、パケットをＩＰ入出力部１４０２またはＬ２中継部１４０８に出力する。Ｌ２中継部１４０８は、出力切り替え部１４１６から出力されたパケットを中継して有線Ｉ／Ｆ部１４０７の有線通信部１４７１に出力する。
【０１２８】
有線通信部１４７１は、ＩＰ入出力部１４０６またはＬ２中継部１４０８から出力されたパケットを有線のネットワークに出力し、有線のネットワークから出力されたパケットを受信してＩＰ処理部１４６１に出力する。
【０１２９】
次に、基地局装置１４００におけるＯＳＩ基本参照モデルのデータリンク層でのパケット中継の動作について説明する。図１５は、本実施の形態の基地局装置のＯＳＩ基本参照モデルのデータリンク層における動作の一例を示すフロー図である。
【０１３０】
図１５において、ＳＴ１５０１では、無線通信部１４１１において通信端末装置から送信された無線信号からパケットが得られる。ＳＴ１５０２では、組立部１４１５において、通信端末装置から分割して送信されたパケットからＬ２  ＳＤＵ（ＩＰパケットに相当する）が組み立てられる。ＳＴ１５０３では、ヘッダ抽出部１４１２において、パケットから無線ヘッダが抽出される。
【０１３１】
ＳＴ１５０４では、ヘッダ解析部１４１３が、無線ヘッダを解析して無線ヘッダにデータリンク層での中継を指示する情報が含まれているかどうか判定する。無線ヘッダにデータリンク層での中継を指示する情報が含まれている場合、ＳＴ１５０５に進み、無線ヘッダにデータリンク層での中継を指示する情報が含まれていない場合、ＳＴ１５０６に進む。
【０１３２】
ＳＴ１５０５では、Ｌ２  ＳＤＵが出力切り替え部１４１６からＬ２中継部１４０８に出力され、ＳＴ１５０１に戻る。ＳＴ１５０６では、Ｌ２  ＳＤＵが出力切り替え部１４１６からＩＰ入出力部１４０２に出力され、ＳＴ１５０１に戻る。
【０１３３】
次に、物理層及びデータリンク層で用いられる無線ヘッダの構造について説明する。図１６は、本実施の形態の基地局装置において用いられるパケットの一例を示す図である。無線パケット１６００は、基地局装置と通信端末の間で交信されるパケットであり、無線ヘッダ１６０１とペイロード１６０２から構成される。無線ヘッダ１６０１には、Ｌ２中継フィールド１６０３が含まれ、Ｌ２中継部１４０８が、パケット中継を行う際に用いられる。
【０１３４】
ＩＰパケット１６１０は、ＩＰヘッダ１６１１とペイロード１６１２から構成され、さらにＩＰヘッダ１６１１は、基本ヘッダ１６１３と０以上のオプションヘッダ１６１４から構成される。ＩＣＭＰパケット１６２０は、ＩＰパケットの一種であり、ＩＰヘッダ１６１１とＩＣＭＰ本体１６２１から構成される。
【０１３５】
本実施の形態の基地局装置では、データリンク層において、無線パケットの無線ヘッダにあるＬ２中継フィールドを参照してパケットをデータリンク層で中継するか、上位レイヤに処理を渡すか判断する。
【０１３６】
図１７は、無線ヘッダ１６０１の詳細な図である。Ｌ２中継フィールド１６０３は１ビット以上のフィールド幅を持ち、伝送パケット種別に応じた優先順位が記述される。図１８は無線ヘッダ１６０１のＬ２中継フィールド１６０３に記述する優先順位の表の一例を示す図である。図１８において、パケットの種類と、Ｌ２中継フィールド１６０３に記述する内容とが対応づけられている。図１８では、Ｂｉｎｄｉｎｇ  Ｕｐｄａｔｅの場合、優先度が高い。そして、ＩＣＭＰ（ＭＩＰ関連）の場合、優先度が低い。
【０１３７】
次に、基地局装置１４００におけるＯＳＩ基本参照モデルのネットワーク層での動作について説明する。
【０１３８】
ＩＰ処理部１４２１は、無線区間で交信されるＩＰパケットまたはＩＣＭＰパケットのヘッダ処理を行い、無線Ｉ／Ｆ部１４０１の出力切り替え部１４１６から出力されたパケットをヘッダ抽出部１４１２と出力切り替え部１４２５に出力する。
【０１３９】
また、ＩＰ処理部１４２１は、ＴＣＰ処理部１４０３から出力されたパケットにヘッダ処理を行い、無線Ｉ／Ｆ部１４０１の無線通信部１４１１に出力する。例えば、ＩＰ処理部１４２１は、アドレステーブルを備える。そして、宛先アドレスがアドレステーブルに含まれるものである場合、すなわち無線区間に存在する移動端末のＩＰアドレスと一致した場合、ＩＰ処理部１４２１は、パケットを無線Ｉ／Ｆ部１４０１に転送する。
【０１４０】
ヘッダ抽出部１４２２は、パケットからＩＰヘッダの取り出してヘッダ解析部１４２３に出力する。ヘッダ解析部１４２３は、ＩＰヘッダを解析して、ＩＰパケットのペイロードがＴＣＰであるかどうか判定し、判定結果を出力先制御部１４２４に出力する。また、ヘッダ解析部１４２３は、ＩＰヘッダを解析して、ＩＰアドレスの登録が必要か否か判定し、判定結果をＩＰ登録部１４２７に出力する。
【０１４１】
出力先制御部１４２４は、ヘッダ解析部１４２３における判定結果が、ＩＰパケットのペイロードがＴＣＰでない場合、パケットをＩＰ中継部１４０９に出力することを出力切り替え部１４２５に指示する。また、出力先制御部１４２４は、ヘッダ解析部１４２３における判定結果が、ＩＰパケットのペイロードがＴＣＰである場合、パケットを組立部１４２６に出力することを出力切り替え部１４２５に指示する。
【０１４２】
出力切り替え部１４２５は、出力先制御部１４２４の指示に従い、パケットを組立部１４２６またはＩＰ中継部１４０９に出力する。ＩＰ中継部１４０９は、出力切り替え部１４２５から出力されたパケットを中継してＩＰ入出力部１４０６のＩＰ処理部１４６１に出力する。組立部１４２６は、パケットを組み立ててＴＣＰ処理部１４０３に出力する。
【０１４３】
ＩＰ処理部１４６１は、ＴＣＰ処理部１４０５またはＩＰ中継部１４０９から出力されたパケットを有線Ｉ／Ｆ部１４０７の有線通信部１４７１に出力し、有線Ｉ／Ｆ部１４０７から出力されたパケットを受信してＴＣＰ処理部１４０５に出力する。
【０１４４】
ＩＰ登録部１４２７は、ヘッダ解析部１４２３のＩＰヘッダの判定結果に従い、送信元アドレスが新規のＩＰアドレスである場合、ＩＰアドレスを登録する。例えば、ＩＰ登録部１４２７は、送信元アドレスフィールドにアドレステーブルに登録されていないＩＰアドレスを検出した場合、アドレステーブルにＩＰアドレスを登録する。
【０１４５】
次に、基地局装置１４００におけるＯＳＩ基本参照モデルのネットワーク層でのパケット中継の動作について説明する。図１９は、本実施の形態の基地局装置のＯＳＩ基本参照モデルのネットワーク層における動作の一例を示すフロー図である。
【０１４６】
図１９において、ＳＴ１９０１では、ＩＰ処理部１４２１において無線Ｉ／Ｆ部１４０１から処理を渡されたパケットが得られる。ＳＴ１９０２では、ヘッダ抽出部１４２２において、パケットからＩＰヘッダが抽出される。
【０１４７】
ＳＴ１９０３では、ヘッダ解析部１４２３において、ＩＰヘッダが解析され、パケットの送信元アドレスがＩＰ登録部１４２７に登録されていない新規のＩＰアドレスか否か判定される。パケットの送信元アドレスが新規のＩＰアドレスである場合、ＳＴ１９０４に進み、パケットの送信元アドレスが新規のＩＰアドレスではない場合、ＳＴ１９０５に進む。ＳＴ１９０４では、ＩＰ登録部１４２７において新規のＩＰアドレス登録を行う。
【０１４８】
ＳＴ１９０５では、ヘッダ解析部１４２３において、ＩＰヘッダが解析され、ペイロードがＴＣＰであるか否か判定する。ペイロードがＴＣＰである場合、ＳＴ１９０６に進み、ペイロードがＴＣＰでない場合、ＳＴ１９０８に進む。
【０１４９】
ＳＴ１９０６では、組立部１４２６においてパケットが組み立てられる。ＳＴ１９０７では、パケットが組立部１４２６からＴＣＰ処理部１４０３に出力され、ＳＴ１９０１に戻る。
【０１５０】
ＳＴ１９０８では、パケットが、出力切り替え部１４２５からＩＰ中継部１４０９を介してＩＰ処理部１４６１に出力され、ＳＴ１９０１に戻る。
【０１５１】
次に、ネットワーク層で用いられるパケットについて説明する。図２０は、ＩＰ基本ヘッダ１６１３の構成を示す図であり、ＲＦＣ２４６０に準拠したものである。図２１は、ＩＰオプションヘッダ１６１４の構成例を示す図であり、特に宛先オプションヘッダとしてＭｏｂｉｌｅ  ＩＰにおいて使用されるＢｉｎｄｉｎｇ  Ｕｐｄａｔｅ  Ｏｐｔｉｏｎの構成を示したものである。
【０１５２】
図２２はＩＣＭＰ本体１６２１の構成例を示す図であり、特にＭｏｂｉｌｅ  ＩＰにおいて使用されるＤｙｎａｍｉｃ  Ｈｏｍｅ  Ａｇｅｎｔ  Ａｄｄｒｅｓｓ  Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ（以下、ＤＨＡＡＤとよぶ）要求メッセージと、Ｍｏｂｉｌｅ  Ｐｒｅｆｉｘ  Ｓｏｌｉｃｉｔａｔｉｏｎ（以下、ＭＰＳとよぶ）メッセージの構成を示したものである。
【０１５３】
次に、基地局装置１４００におけるＯＳＩ基本参照モデルのトランスポート層より上の層での動作について説明する。
【０１５４】
ＴＣＰ入力部１４３１は、ＩＰ入出力部の出力切り替え部１４２５から出力されたパケットにトランスポート層でのプロトコル処理を行い、プロトコル中継部１４０４の変換部１４４２に出力する。同様に、ＴＣＰ入力部１４５１は、ＩＰ入出力部１４０６のＩＰ処理部１４６１から出力されたパケットにトランスポート層でのプロトコル処理を行い、プロトコル中継部１４０４の変換部１４４２に出力する。
【０１５５】
変換テーブル１４４１は、有線区間のＩＰアドレスとポート番号の組み合わせと、無線区間のＩＰアドレスとポート番号の組み合わせとを関連づけて記憶する。
【０１５６】
変換部１４４２は、変換テーブル１４４１を参照してＴＣＰ入力部１４３１から出力されたパケットのＩＰアドレスとポート番号を変換してＴＣＰ処理部１４０５のＴＣＰ出力部１４５２に出力する。同様に変換部１４４２は、変換テーブル１４４１を参照してＴＣＰ入力部１４５１から出力されたパケットのＩＰアドレスとポート番号を変換してＴＣＰ処理部１４０３のＴＣＰ出力部１４３２に出力する。
【０１５７】
ＴＣＰ出力部１４３２は、変換部１４４２から出力されたパケットにトランスポート層でのプロトコル処理を行い、ＩＰ入出力部１４０２のＩＰ処理部１４２１に出力する。同様に、ＴＣＰ出力部１４５２は、変換部１４４２から出力されたパケットにトランスポート層でのプロトコル処理を行い、ＩＰ処理部１４０５のＩＰ入力部１４５１に出力する。
【０１５８】
次に、基地局装置１４００と無線信号で通信を行う通信端末装置について説明する。図２３は、本実施の形態に係る通信端末装置の構成の一例を示すブロック図である。
【０１５９】
図２３の通信端末装置２３００は、無線Ｉ／Ｆ部２３０１と、ＩＰ入出力部２３０２と、上位レイヤ処理部２３０３とから主に構成される。そして無線Ｉ／Ｆ部２３０１は、検出部２３１１と、分割部２３１２と、ヘッダ設定部２３１３と、無線通信部２３１４とから主に構成される。
【０１６０】
図２３において、無線Ｉ／Ｆ部２３０１は、基地局装置との無線通信に関わる一切のプロトコル処理を行い、ＩＰ入出力部２３０２とパケットをやり取りする。ここでプロトコル処理とは、無線パケットヘッダ処理や物理的な無線伝送処理のことを示す。
【０１６１】
ＩＰ入出力部２３０２は、無線Ｉ／Ｆ部２３０１及び上位レイヤ処理部２３０３とパケットをやり取りし、無線区間で交信されるＩＰパケットのヘッダ処理およびＭｏｂｉｌｅ  ＩＰに関する処理を行う。
【０１６２】
上位レイヤ処理部２３０３は、ＯＳＩレイヤ４以上のすべてのプロトコル処理を実施する。例えば、アプリケーション処理ＯＳＩレイヤ４以上のすべてのプロトコル処理に含まれる。
【０１６３】
検出部２３１１は、ＩＰ入出力部２３０２から出力されたＩＰパケットがＭｏｂｉｌｅ  ＩＰに関する制御パケットであるかを検出し、検出結果をヘッダ設定部２３１３に出力する。
【０１６４】
分割部２３１２は、ＩＰパケットを無線パケット単位に分割してヘッダ設定部２３１３に出力する。
【０１６５】
ヘッダ設定部２３１３は、検出部２３１１から出力された検出結果が、Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰに関する制御パケットである場合、分割部２３１２において分割されたパケットの無線ヘッダのＬ２中継フィールドにデータリンク層での中継指示を加えて無線通信部２３１４に出力する。ここで、制御パケットとは、Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｕｐｄａｔｅ宛先オプションヘッダを含むＩＰパケットやＨＡアドレス問い合わせ等のために発行するＩＣＭＰパケットを示す。
【０１６６】
なお、検出部２３１１は必ずしも独立して動作する必要はなく、相当の動作をＩＰ入出力部２３０２もしくは無線Ｉ／Ｆ部２３０１が実施してもよい。
【０１６７】
上記通信端末装置２３００は、異なるサブネットのネットワークに移動する場合、通信に使用するＩＰアドレスを変更する。例えば、図１３において、ＭＮ１３０２が、サブネット１３１０からサブネット１３２０のネットワークに移動する場合である。ここで、ＭＮ１３０２は、通信端末装置２３００に相当する。
【０１６８】
この時、ＭＮ１３０２は、Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰに規定される動作に従って、ＨＡ１３０１に宛ててＢｉｎｄｉｎｇ Ｕｐｄａｔｅメッセージを送信する。ここで、Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｕｐｄａｔｅメッセージは、宛先オプションヘッダとして規定されるＢｉｎｄｉｎｇ Ｕｐｄａｔｅオプションを含むＩＰパケットを示す。
【０１６９】
ＨＡ１３０１は、Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｕｐｄａｔｅメッセージを受信すると、ＭＮ１３０２の位置データベースに相当するＢｉｎｄｉｎｇ Ｃａｃｈｅを更新する。そして、ＨＡ１３０１は、更新したＢｉｎｄｉｎｇ Ｃａｃｈｅを参照して、外部からＭＮ１３０２に宛に送信されるＩＰパケットを正常に転送する。
【０１７０】
また、ＭＮ１３０２は、ＩＰアドレスの変更時にそれまで通信を行っていたＣＮ１３３１に対しても、Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｕｐｄａｔｅメッセージを送信する。ＣＮ１３３１は、ＨＡ１３０１と同様に、Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｃａｃｈｅを更新し、更新したＢｉｎｄｉｎｇ Ｃａｃｈｅを参照してＭＮ１３０２宛てのパケットを送信する。
【０１７１】
以上のように、ＩＰアドレス変更時に発行するＢｉｎｄｉｎｇ Ｕｐｄａｔｅは、通信相手及びホームエージェントに迅速に転送され、Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｃａｃｈｅが更新される必要がある。以下、通信端末装置２３００の動作について説明する。
【０１７２】
通信端末装置２３００が、Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｕｐｄａｔｅメッセージや関連するＩＣＭＰパケット送信する場合、検出部２３１１は、送信するＩＰパケットからＢｉｎｄｉｎｇ ＵｐｄａｔｅメッセージやＤＨＡＡＤあるいはＭＰＳメッセージを検出する。
【０１７３】
検出部２３１１は、ＩＰ入出力部２３０２より転送されるＩＰパケットのオプションヘッダにＢｉｎｄｉｎｇ Ｕｐｄａｔｅメッセージを示す値を参照して検出する。例えば、検出部２３１１は、ＩＰパケットのオプションヘッダの一つであるＴｙｐｅフィールドが０ｘｃ６の値を持つ宛先ヘッダが含まれるかを判定する。このＴｙｐｅフィールドの０ｘｃ６の値は、Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｕｐｄａｔｅメッセージを示す一例であり、Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｕｐｄａｔｅメッセージを示すＴｙｐｅフィールド値であれば特に限定されない。
【０１７４】
検出部２３１１の検出結果がＢｉｎｄｉｎｇ Ｕｐｄａｔｅメッセージである場合、ヘッダ設定部２３１３は、Ｌ２中継フィールドにＬ２中継の実施を示す値を設定する。
【０１７５】
さらに、Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｕｐｄａｔｅに先立って、ＤＨＡＡＤ要求メッセージおよびＭＰＳメッセージを送信してＨＡアドレスおよびホームプレフィクスを取得することがある。ＤＨＡＡＤ要求メッセージおよびＭＰＳメッセージは、ともにＩＣＭＰパケットにより実現され、ＩＣＭＰ本体に図２２に示すＤＨＡＡＤ要求メッセージあるいはＭＰＳメッセージを含んだものである。
【０１７６】
この場合、検出部２３１１は、転送される送信ＩＣＭＰパケットのＴｙｐｅフィールドがＤＨＡＡＤ要求メッセージあるいはＭＰＳメッセージを示す値であるかを判定する。ＴｙｐｅフィールドがＤＨＡＡＤ要求メッセージあるいはＭＰＳメッセージを示す値である場合、ヘッダ設定部２３１３は、Ｌ２中継フィールドにＬ２中継の実施を示す値を設定する。
【０１７７】
このように、本実施の形態の基地局装置及び通信端末装置によれば、通信端末装置において、データリンク層でパケットを中継する指示をヘッダに付加してパケットを送信し、基地局装置において、このパケットのヘッダを解析し、パケットをデータリンク層で中継することにより、トランスポート層より上の層での処理を行う必要がなく、オーバーヘッドを減らすことができ、パケット伝送の時間を短縮することができる。
【０１７８】
具体的には、本発明の実施の形態の基地局装置によれば、無線Ｉ／Ｆ部と有線Ｉ／Ｆ部の中継制御を行うＬ２中継部を配備することにより、Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰにおけるＢｉｎｄｉｎｇ Ｕｐｄａｔｅ等の制御パケットをＩＰ処理部まであげずに無線側と有線側のレイヤ２間でブリッジ転送させて転送時間の削減を実現できる。さらに、Ｌ２中継が必要であるか否かを移動端末側で決定して無線ヘッダを介してＬ２中継部に指示することによって、多くのパケット処理を行う基地局の処理負荷を軽減することができる。
【０１７９】
なお、本実施の形態の通信端末装置は、Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰの処理から直接ヘッダの設定を指示することもできる。図２４は、本実施の形態に係る通信端末装置の構成の一例を示すブロック図である。
【０１８０】
図２４の通信端末装置は、無線Ｉ／Ｆ部２４０１に検出部２４１１を具備し、ＩＰ入出力部２４０２にＩＰ処理部２４２１とＭｏｂｉｌｅＩＰ処理部２４２２を具備し、Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰの処理から直接ヘッダの設定を指示する点が図２３の通信端末装置と異なる。
【０１８１】
図２４において、ＩＰ処理部２４２１は、上位レイヤから出力されたパケットに対してＩＰに関する処理を行って分割部２３１２に出力する。またＩＰ処理部２４２１は、無線通信部２３１４から出力されたパケットに対してＩＰに関する処理を行って上位レイヤ処理部２３０３に出力する。
【０１８２】
Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰ処理部２４２２は、Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰに関する処理においてＢｉｎｄｉｎｇ Ｕｐｄａｔｅメッセージ作成等により送信するパケットが通信相手の基地局装置においてデータリンク層での中継が可能な場合、検出部２４１１にデータリンク層での中継を指示する。
【０１８３】
検出部２４１１は、Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰ処理部２４２２からの指示に従い、ヘッダ設定部２３１３にヘッダにデータリンク層での中継の内容を設定する指示を出力する。
【０１８４】
このように、本実施の形態の通信端末装置は、Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰの処理内容から基地局装置におけるデータリンク層での中継指示を出力して送信するパケットのヘッダに中継指示を設定することにより、パケットの内容を解析してヘッダの設定を行う必要がなく、速やかにパケットを送信することができる。
【０１８５】
また、上記説明のＬ２中継フィールドの内容は、上記基地局装置におけるデータリンク層で中継の指示を含むものであれば特に限定されない。以下、Ｌ２中継フィールドの設定値の一例について説明する。Ｌ２中継フィールドは１ビット以上のビット幅を持つ値を格納できる。
【０１８６】
ビット幅が１ビットのとき、格納できる情報の意味としては、中継を行うか否かの２種類である。この場合、先に示したＢｉｎｄｉｎｇ Ｕｐｄａｔｅメッセージ、ＤＨＡＡＤ要求メッセージ、ＭＰＳメッセージについてはＬ２中継を実施し、それ以外はＬ２中継を実施しないことで値を設定する。
【０１８７】
ビット幅が２ビット以上のとき、格納できる情報の意味を増やすことができ、Ｌ２中継を実施する場合の優先度を規定することができる。例えば、図１８に示すように、最も発行される回数が多く、より迅速な転送を必要とするＢｉｎｄｉｎｇ Ｕｐｄａｔｅメッセージは高優先度でＬ２中継を行い、発行される回数が比較的少ない関連ＩＣＭＰパケットは低優先度でＬ２中継を行うように設定することで、複数移動端末からの要求が集中した場合に、重要な制御パケットを迅速に転送させることができる。
【０１８８】
なお、Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰに関係しないパケットに対してもＬ２中継フィールドを応用してもよく、本発明は、その用途を限定するものではない。
【０１８９】
（実施の形態４）
図２５は、本発明の実施の形態４に係る基地局装置の構成を示すブロック図である。但し、図１４と同一の構成となるものについては、図１４と同一番号を付し、詳しい説明を省略する。
【０１９０】
図２５の基地局装置２５００は、ヘッダ解析部２５０１と、出力先制御部２５０２とを具備し、ネットワーク層以上で中継する指示をパケットのヘッダから取り出し、この指示に従ってネットワーク層以上でのパケットの中継処理を行う点が図１４の基地局装置１４００と異なる。
【０１９１】
ヘッダ抽出部１４１２は、パケットから無線ヘッダを取り出してヘッダ解析部２５０１に出力する。
【０１９２】
ヘッダ解析部２５０１は、無線ヘッダを解析して、無線ヘッダにデータリンク層での中継を指示する情報が含まれているかどうか判定し、判定結果を出力先制御部１４１４に出力する。また、ヘッダ解析部２５０１は、無線ヘッダの上位転送フィールドに上位レイヤであるＴＣＰ処理部１４０３にＳＤＵを転送する指示が含まれるか否か判定し、判定結果を出力先制御部１４１４に出力する。
【０１９３】
出力先制御部１４１４は、ヘッダ解析部２５０１における判定結果がデータリンク層での中継の指示である場合、パケットをＬ２中継部１４０８に出力することを出力切り替え部１４１６に指示する。また、出力先制御部１４１４は、ヘッダ解析部２５０１における判定結果がデータリンク層での中継の指示でない場合、パケットをＩＰ入出力部１４０２に出力することを出力切り替え部１４１６に指示する。
【０１９４】
ヘッダ解析部１４２３は、ＩＰヘッダを解析して、ＩＰパケットのペイロードがＴＣＰであるかどうか判定し、判定結果を出力先制御部２５０２に出力する。
【０１９５】
出力先制御部２５０２は、ヘッダ解析部２５０１における判定結果が、ＴＣＰ処理部１４０３にＳＤＵを転送する指示を含む場合、パケットを組立部１４２６に出力することを出力切り替え部１４２５に指示する。
【０１９６】
また、出力先制御部２５０２は、ヘッダ解析部１４２３における判定結果が、ＩＰパケットのペイロードがＴＣＰでない場合、パケットをＩＰ中継部１４０９に出力することを出力切り替え部１４２５に指示する。また、出力先制御部２５０２は、ヘッダ解析部２５０１における判定結果が、ＩＰパケットのペイロードがＴＣＰである場合、パケットを組立部１４２６に出力することを出力切り替え部１４２５に指示する。
【０１９７】
出力切り替え部１４２５は、出力先制御部２５０２の指示に従い、パケットを組立部１４２６またはＩＰ中継部１４０９に出力する。ＩＰ中継部１４０９は、出力切り替え部１４２５から出力されたパケットを中継してＩＰ入出力部１４０６のＩＰ処理部１４６１に出力する。
【０１９８】
図２６は、本発明の実施の形態４に係る無線通信方法において用いられる無線パケットの無線ヘッダを示す図である。図２６に示す無線ヘッダ２６００は、上位転送フィールド２６０１を備える。基地局装置２５００は、この上位転送フィールド２６０１の内容を参照してどのレイヤで中継する内容か判断する。
【０１９９】
このように、本実施の形態の基地局装置によれば、通信端末装置から送信されたパケットのヘッダを参照して、中継処理をするレイヤの指示情報を取り出し、この指示に従ってパケットを中継するレイヤを決定することにより、各レイヤ毎にパケットのヘッダを参照して中継するか否かを判定する必要がなくなり、パケットの中継処理の負荷を軽減することができる。
【０２００】
具体的には、本発明の実施の形態によれば、従来基地局装置が実施していたＩＰパケットのペイロード判定処理を移動端末がパケット送信時に実施し、その結果を無線ヘッダを通じて基地局ＩＰ処理部に通知することにより、多くのパケット処理を行わなければならない基地局の処理負荷を軽減することができる。本実施の形態は、特に多くのオプションヘッダを付加できるＩＰｖ６を適用した通信システムにおいて大きな効果をもたらすものである。
【０２０１】
なお、図２６では上位転送フィールドとして１ビット以上のビット幅を持つかの如く示したが、転送の有無を表現するだけの場合においては、少なくとも１ビット幅を確保できればよい。
【０２０２】
また、基地局装置２５００は、ヘッダ解析部１４２３から直接ペイロード情報を取得してもよいが、本実施の形態を動作させることにより処理時間の削減が見込まれる。
【０２０３】
（実施の形態５）
図２７は、本発明の実施の形態５に係る基地局装置の構成を示すブロック図である。図２７の基地局装置２７００は、無線Ｉ／Ｆ部１４０１と、ＩＰ入出力部１４０２と、ＩＰ入出力部１４０６と、有線Ｉ／Ｆ部１４０７と、Ｌ２中継部１４０８と、ＩＰ中継部１４０９とから主に構成され、レイヤ４以上の処理を行わず通信相手のパケットを中継する、いわゆるルータとして機能する点が図１４の基地局装置と異なる。
【０２０４】
また、無線Ｉ／Ｆ部１４０１は、無線通信部１４１１と、ヘッダ抽出部１４１２と、ヘッダ解析部１４１３と、組立部１４１５と、出力先制御部１４１４と、出力切り替え部１４１６とから主に構成される。ＩＰ入出力部１４０２は、ＩＰ処理部１４２１部と、ヘッダ抽出部１４２２と、ヘッダ解析部１４２３と、ＩＰ登録部１４２７とから主に構成される。
【０２０５】
ＩＰ入出力部１４０６は、ＩＰ処理部１４６１を有し、有線Ｉ／Ｆ部１４０７は、有線通信部１４７１を有する。
【０２０６】
ここで、無線Ｉ／Ｆ部１４０１は、通信端末装置と無線通信を行い、物理層及びデータリンク層でのプロトコル処理を行う。このプロトコル処理は、無線パケットヘッダ処理や物理的な無線伝送処理を示す。そして、無線Ｉ／Ｆ部１４０１は、無線パケットのヘッダ内のＬ２中継フィールドを解析し、Ｌ２中継を実施する指示がある場合には、Ｌ２中継部１４０８を介してＳＤＵ（すなわちＩＰパケットもしくはＩＣＭＰパケットに相当するデータユニット）を有線Ｉ／Ｆ部１４０７に転送する。このとき、Ｌ２中継部１４０８は、パケットの送信先に有線Ｉ／Ｆ部１４０７が接続するネットワークのデフォルトゲートウェイを指定する。Ｌ２中継の指示がない場合には、無線Ｉ／Ｆ部１４０１は、ＩＰ入出力部１４０２にＳＤＵを転送する。
【０２０７】
また、有線Ｉ／Ｆ部１４０７は、有線のネットワークとの通信を行い、有線ネットワークにおける隣接ノード間通信に関わる一切のプロトコル処理を行う。例えば、有線Ｉ／Ｆ部１４０７は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（Ｒ）等のメディア伝送プロトコル処理部に相当する。ここで、プロトコル処理は、ヘッダ処理やＳＤＵ（Service  Data  Unit）の分割組み立て、物理層及びデータリンク層の伝送処理を示す。
【０２０８】
そして、ＩＰ入出力部１４０２とＩＰ入出力部１４０６は、それぞれネットワーク層での通信処理を行う。ＩＰ入出力部１４０２は、ＩＰ登録部１４２７を有し、このＩＰ登録部１４２７に基づいて無線Ｉ／Ｆ部１４０１と有線Ｉ／Ｆ部１４０７のいずれにパケットを転送するかをＩＰ中継部１４０９が決定する。これは、有線側と無線側で論理ネットワークが同じ、すなわち有線と無線で同じネットワークプレフィクスを使用している場合には、ＩＰ登録部１４２７が無線区間に存在する通信端末装置のＩＰアドレスを管理していることから的確な経路制御が可能となり、ネットワーク資源の節約を図ることができる。
【０２０９】
そして、ＩＰ入出力部１４０２は受信ＩＰパケットをＩＰ中継部１４０９に転送し、ＩＰ中継部１４０９は有線Ｉ／Ｆ部１４０７に転送するパケットをＩＰ入出力部１４０６に出力する。また、ＩＰ入出力部１４０６は受信ＩＰパケットをＩＰ中継部１４０９に転送し、ＩＰ中継部１４０９は無線Ｉ／Ｆ部１４０１に転送するパケットをＩＰ入出力部１４０２に出力する。
【０２１０】
ここで、無線区間は、通信端末装置と基地局装置２７００との通信を示し、有線区間は、有線ネットワークにおける隣接ノードと基地局装置２７００との通信を示す。
【０２１１】
ＩＰ中継部１４０９は、ＩＰ入出力部１４０２とＩＰ入出力部１４０６とのパケットを中継する。
【０２１２】
次に、基地局装置２７００におけるＯＳＩ基本参照モデルの物理層及びデータリンク層での各ブロックの動作について説明する。
【０２１３】
無線通信部１４１１は、通信端末装置から送信された無線信号を受信し、この無線信号を増幅、ベースバンド周波数に変換、復調、及び復号し、復号したパケット（受信信号）としてヘッダ抽出部１４１２と組立部１４１５に出力する。また、無線通信部１４１１は、ネットワーク層の処理を行うＩＰ入出力部１４０２から出力されたパケット（送信信号）を符号化、変調、無線周波数に変換、及び増幅し、通信端末装置に無線信号として送信する。
【０２１４】
ヘッダ抽出部１４１２は、パケットから無線ヘッダを取り出してヘッダ解析部１４１３に出力する。ここで、ヘッダ解析部１４１３は、無線ヘッダを解析して、無線ヘッダにデータリンク層での中継を指示する情報が含まれているかどうか判定し、判定結果を出力先制御部１４１４に出力する。
【０２１５】
出力先制御部１４１４は、ヘッダ解析部１４１３における判定結果がデータリンク層での中継の指示である場合、パケットをＬ２中継部１４０８に出力することを出力切り替え部１４１６に指示する。また、出力先制御部１４１４は、ヘッダ解析部１４１３における判定結果がデータリンク層での中継の指示でない場合、パケットをＩＰ入出力部１４０２に出力することを出力切り替え部１４１６に指示する。
【０２１６】
組立部１４１５は、通信端末装置から分割して送信されたパケットを組み立てて、Ｌ２  ＳＤＵ（ＩＰパケットに相当する）を取り出し、出力切り替え部１４１６に出力する。Ｌ２中継部１４０８に転送するデータの単位がＩＰパケット単位であるが、一つの無線パケットペイロードは、転送データに比べて短いので、組立部１４１５においてパケットを組み立てる。
【０２１７】
出力切り替え部１４１６は、出力先制御部１４１４の指示に従い、パケットをＩＰ入出力部１４０２またはＬ２中継部１４０８に出力する。Ｌ２中継部１４０８は、出力切り替え部１４１６から出力されたパケットを中継して有線Ｉ／Ｆ部１４０７の有線通信部１４７１に出力する。
【０２１８】
有線通信部１４７１は、ＩＰ入出力部１４０６またはＬ２中継部１４０８から出力されたパケットを有線のネットワークに出力し、有線のネットワークから出力されたパケットを受信してＩＰ処理部１４６１に出力する。
【０２１９】
このように、本実施の形態の基地局装置によれば、通信端末装置において、データリンク層でパケットを中継する指示をヘッダに付加してパケットを送信し、基地局装置において、このパケットのヘッダを解析し、パケットをデータリンク層で中継することにより、ネットワーク層での処理を行う必要がなく、オーバーヘッドを減らすことができ、パケット伝送の時間を短縮することができる。
【０２２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の基地局装置、移動通信端末装置、及びそれらを用いた無線アクセスシステムによれば、無線インターネットアクセスにおけるＩＰアドレス更新時のオーバーヘッドを解消し、スループット改善を図るとともに、ハンドオーバ等によるＩＰアドレス変更のための処理時間を削減する基地局装置、移動通信端末装置、及びそれらを用いた無線アクセスシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による基地局装置の構成を示す図
【図２】本発明による移動通信端末装置の構成を示す図
【図３】本発明による無線アクセスシステムの構成を示す図
【図４】本発明による基地局装置に配する変換テーブルの構成例を示す図
【図５】本発明による基地局装置に付する機能を説明するための図
【図６】本発明による基地局装置において測定される受信電界強度の移動距離に対する推移を示した図
【図７】本発明による移動通信端末装置に付する機能を説明するための図
【図８】本発明による無線アクセスシステムにおいて移動通信端末装置及び基地局装置の各Ｉ／Ｆ部が上位のＩＰ処理部との間で転送を行うパケットの構成を示す図
【図９】本発明による移動通信端末装置の構成を示す図
【図１０】本発明による無線アクセスシステムの構成例を示す図
【図１１】本発明による無線アクセスシステムにおける基地局装置の構成を示す図
【図１２】本発明による移動通信端末装置に配する変換テーブルの構成例を示す図
【図１３】本発明の実施の形態３に係るＭｏｂｉｌｅ  ＩＰネットワークの一例を示す図
【図１４】上記実施の形態に係る基地局装置の構成を示すブロック図
【図１５】上記実施の形態の基地局装置のＯＳＩ基本参照モデルのデータリンク層における動作の一例を示すフロー図
【図１６】上記実施の形態の基地局装置において用いられるパケットの一例を示す図
【図１７】無線ヘッダの詳細な図
【図１８】無線ヘッダのＬ２中継フィールドに記述する優先順位の表の一例を示す図
【図１９】上記実施の形態の基地局装置のＯＳＩ基本参照モデルのネットワーク層における動作の一例を示すフロー図
【図２０】ＩＰ基本ヘッダの構成を示す図
【図２１】ＩＰオプションヘッダの構成例を示す図
【図２２】ＩＣＭＰ本体の構成例を示す図
【図２３】上記実施の形態に係る通信端末装置の構成の一例を示すブロック図
【図２４】上記実施の形態に係る通信端末装置の構成の一例を示すブロック図
【図２５】本発明の実施の形態４に係る基地局装置の構成を示すブロック図
【図２６】上記実施の形態に係る無線通信方法において用いられる無線パケットの無線ヘッダを示す図
【図２７】本発明の実施の形態５に係る基地局装置の構成を示すブロック図
【図２８】従来の無線インターネットアクセスシステムの構成を示した図
【図２９】従来の無線インターネットアクセスシステムにおけるゲートウェイ装置の構成を示した図
【符号の説明】
１０１、２０４、５０１、９０３、１４０１、２３０１、２４０１  無線Ｉ／Ｆ部
１０２、１４０７  有線Ｉ／Ｆ部
１０３、１０５、２０３、５０２、９０４、９０６、１４０５、１４２１、１４６１、２４２１  ＩＰ処理部
１０４、１０６、９０５、９０７、１４０２、１４０６、２３０２、２４０２
ＩＰ入出力部
１０７、１１０、２０２、５０３、９０９、９１２、１４０３  ＴＣＰ処理部
１０８、１１１、９１０、９１３、１４３２、１４５２  ＴＣＰ出力部
１０９、１１２、９１１、９１４、１４３１、１４５１  ＴＣＰ入力部
１１３、９１５、１４０４  プロトコル中継部
１１４、１２００、１４４１  変換テーブル
２０１、９０１  アプリケーション処理部
５０４  伝播状況測定部
９０２  Ｉ／Ｆ部
９０８  アドレス管理部
１４０８  Ｌ２中継部
１４０９  ＩＰ中継部
１４１１、２３１４  無線通信部
１４１２、１４２２  ヘッダ抽出部
１４１３、１４２３、２５０１  ヘッダ解析部
１４１４、１４２４、２５０２  出力先制御部
１４１５、１４２６  組立部
１４１６、１４２５  出力切り替え部
１４２７  登録部
１４４２  変換部
１４７１  有線通信部
２３０３  上位レイヤ処理部
２３１１、２４１１  検出部
２３１２  分割部
２３１３  ヘッダ設定部
２４１１  検出部
２４２２  Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰ処理部
【図１】
0003814185.tif 000002
【図２】
0003814185.tif 000003
【図３】
0003814185.tif 000004
【図４】
0003814185.tif 000005
【図５】
0003814185.tif 000006
【図６】
0003814185.tif 000007
【図７】
0003814185.tif 000008
【図８】
0003814185.tif 000009
【図９】
0003814185.tif 000010
【図１０】
0003814185.tif 000011
【図１１】
0003814185.tif 000012
【図１２】
0003814185.tif 000013
【図１３】
0003814185.tif 000014
【図１４】
0003814185.tif 000015
【図１５】
0003814185.tif 000016
【図１６】
0003814185.tif 000017
【図１７】
0003814185.tif 000018
【図１８】
0003814185.tif 000019
【図１９】
0003814185.tif 000020
【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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【図２８】
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【図２９】
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