(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動端末と、
前記移動端末と交信する無線基地局と、
前記無線基地局を複数管理して無線回線の制御を行う基地局制御装置と、
前記複数の無線基地局と基地局制御装置からなるルーティングエリアを管理して、上記移動端末宛てのパケットの転送制御を行う加入者パケット交換装置と、
前記加入者パケット交換装置と外部のデータパケットネットワークとの間のゲートウェイ機能を有するゲートウェイ・パケット交換装置と、
前記移動端末の在圏するルーティングエリアの情報を管理するホーム・ロケーション・レジスタと、
前記ルーティングエリア内において、移動端末の在圏するゾーンの情報を管理するビジター・ロケーション・レジスタとを備え、
前記加入者パケット交換装置と前記ゲートウェイ・パケット交換装置の間、または前記加入者パケット交換装置間にて、送信先となる前記移動端末が在圏するルーティングエリアを管理する前記加入者パケット交換装置に対するパケットの転送を、前記送信先となる加入者パケット交換装置宛てのアドレス情報を付与してカプセル化し、転送する移動体ＩＰパケット通信システムにおいて、
前記加入者パケット交換装置が前記送信元の移動端末から受信したパケットを前記送信先の移動端末が属している加入者パケット交換装置へ転送する場合に、
前記ホーム・ロケーション・レジスタもしくはビジター・ロケーション・レジスタより、前記送信先となる移動端末の位置情報を取得することなく、マルチキャスト・アドレスでカプセル化することを特徴とする移動体ＩＰパケット通信システム。
【請求項２】
送信先の移動端末が属している加入者パケット交換装置は、マルチキャスト・アドレスでカプセル化された、前記送信先の移動端末宛てのパケットを受信すると、受信したパケットのカプセル化を解き、前記送信先の移動端末に対して、そのカプセル化が解かれたパケットを転送するとともに、
送信元の加入者パケット交換装置に対して、在圏応答メッセージを送信することを特徴とする請求の範囲第１項記載の移動体ＩＰパケット通信システム。
【請求項３】
マルチキャスト・アドレスでカプセル化された、送信先の移動端末宛てのパケットを受信した、送信先の移動端末が属している加入者パケット交換装置は、そのカプセル化を解いて、前記送信先の移動端末に対してパケットの転送を行うとともに、
送信元の加入者パケット交換装置に対して、在圏応答メッセージを送信する際にタイマを起動し、そのタイマが満了するまでは、上記在圏応答メッセージを繰り返し送信することを特徴とする請求の範囲第２項記載の移動体ＩＰパケット通信システム。
【請求項４】
加入者パケット交換装置が送信元の移動端末から受信したパケットを、送信先の移動端末が属している加入者パケット交換装置へマルチキャスト・アドレスでカプセル化して転送する場合に、
ヘッダ領域にあらかじめ状態通知用の領域を設けておき、
前記送信先の移動端末が属している加入者パケット交換装置からの在圏応答メッセージを受信した場合に、前記在圏応答メッセージを受信済みであることを、前記ヘッダ領域に設けた状態通知用の領域で前記送信先の加入者パケット交換装置に対して示すことを特徴とする請求の範囲第２項記載の移動体ＩＰパケット通信システム。
【請求項５】
送信先の加入者パケット交換装置から送信元の加入者パケット交換装置に対して、在圏応答メッセージを送信する時点で、送信先の移動端末から送信元の移動端末に対するパケット送信が行われた場合に、
前記在圏応答メッセージ相当の情報を前記送信先の移動端末から前記送信元の移動端末に対するパケットに重畳して送信することを特徴とする請求の範囲第１項記載の移動体ＩＰパケット通信システム。
【請求項６】
加入者パケット交換装置が、送信元の移動端末から受信したパケットを、送信先の他の移動端末が属している加入者パケット交換装置、もしくは送信先の固定端末が属している外部のパケット・データ・ネットワークに転送する場合に、
前記他の移動端末宛てか固定端末宛てかを判定し、前記移動端末宛ての場合にはマルチキャスト・アドレスでカプセル化して、前記送信先の移動端末が属している加入者パケット交換装置へ転送すること特徴とする請求の範囲第１項記載の移動体ＩＰパケット通信システム。
【請求項７】
加入者パケット交換装置が、送信元の移動端末から受信したパケットを、送信先の他の移動端末が属している加入者パケット交換装置、もしくは送信先の固定端末が属している外部のパケット・データ・ネットワークへ転送する場合に、
前記他の移動端末宛てか固定端末宛てかを判定ぜずに、マルチキャスト・アドレスでカプセル化してその転送を行い、
マルチキャスト・アドレスでカプセル化された、送信先の前記固定端末宛てのパケットを受信したゲートウェイ・パケット交換装置は、送信先の固定端末に対して、受信したパケットのカプセル化を解いてその転送を行うとともに、
送信元の加入者パケット交換装置に対して、在圏応答メッセージを送信することを特徴とする請求の範囲第１項記載の移動体ＩＰパケット通信システム。
【請求項８】
加入者パケット交換装置が、送信元の移動端末から受信したパケットを、送信先の他の移動端末が属している加入者パケット交換装置、もしくは送信先の固定端末が属している外部のパケット・データ・ネットワークへ転送する場合に、
前記他の移動端末宛てか固定端末宛てかを判定し、前記他の移動端末宛てであり、かつリアルタイム型のパケット通信時に、ホーム・ロケーション・レジスタもしくはビジター・ロケーション・レジスタより、前記送信先となる移動端末の位置情報を取得することなく、前記パケットをマルチキャスト・アドレスでカプセル化して転送することを特徴とする請求の範囲第１項記載の移動体ＩＰパケット通信システム。
【請求項９】
マルチキャスト・アドレスでカプセル化された、送信先の固定端末宛てのパケットを受信したゲートウェイ・パケット交換装置が、前記送信先の固定端末に対して、受信したパケットのカプセル化を解いてその転送を行うとともに、
送信元の加入者パケット交換装置に対して、在圏応答メッセージを送信する際には、タイマを起動して、このタイマが満了するまで、もしくは、前記パケットのヘッダ領域に設けた状態通知用の領域で在圏応答メッセージを受信済みと通知されるまでは、前記上記在圏応答メッセージを繰り返し送信することを特徴とする請求の範囲第７項記載の移動体ＩＰパケット通信システム。
【請求項１０】
ゲートウェイ・パケット交換装置から送信元の加入者パケット交換装置に対して、在圏応答メッセージを送信する時点で、送信先の固定端末から送信元の移動端末に対するパケット送信が行われた場合に、
前記在圏応答メッセージを前記送信先の固定端末から送信元の移動端末に対するパケットに重畳して送信することを特徴とする請求の範囲第１項記載の移動体ＩＰパケット通信システム。
【請求項１１】
マルチキャスト・アドレスでカプセル化された、送信先の端末宛てのパケットを受信した、加入者パケット交換装置もしくはゲートウェイ・パケット交換装置が、前記送信先の端末に対して、受信したパケットのカプセル化を解いてその転送を行うとともに、
送信元の加入者パケット交換装置に対して、ＲＳＶＰのリザーブ・メッセージを在圏応答メッセージとして送信し、帯域予約することを特徴とする請求の範囲第２項記載の移動体ＩＰパケット通信システム。
【請求項１２】
マルチキャスト・アドレスでカプセル化された、送信先の端末宛てのパケットを受信した、加入者パケット交換装置もしくはゲートウェイ・パケット交換装置が、前記送信先の端末に対して、受信したパケットのカプセル化を解いてその転送を行うとともに、
送信元の加入者パケット交換装置に対して、ＭＰＬＳのＬＤＰメッセージを在圏応答メッセージとして送信し、仮想通信路を設定することを特徴とする請求の範囲第２項記載の移動体ＩＰパケット通信システム。
【請求項１３】
所定のルーティングエリアを有する交換局を複数備えた移動体ＩＰパケット通信システムであって、
前記交換局は、
宛て先アドレスが付与されたデータパケットを受信し、所定のマルチキャスト・アドレスを用いて前記データパケットをカプセル化したデータフレームを生成し、前記マルチキャスト・アドレスに対応する複数の交換局に前記データフレームを送信するパケット交換手段と、
前記ルーティングエリア内に在園する移動端末の情報を管理するビジター・ロケーション・レジスタとを備え、
前記パケット交換手段が、他の交換局からデータフレームを受信すると前記データフレームからデータパケットを分離し、前記データパケットに付与された宛て先アドレスが示す移動端末が自ら有するルーティングエリアに在園するか否かを前記ビジター・ロケーション・レジスタが管理する移動端末の情報に基づいて判定し、在園していると判定した場合に当該移動端末へ前記データパケットを転送することを特徴とする移動体ＩＰパケット通信システム。
【発明の詳細な説明】
技術分野
この発明は、移動体パケット通信において、移動端末もしくは固定端末に対するパケットを、送信元となる加入者パケット交換装置が、ホーム・ロケーション・レジスタまたはビジター・ロケーション・レジスタより送信先となる移動端末の位置情報を取得することなく、マルチキャスト・アドレスでカプセル化し、転送する移動体ＩＰパケット通信システムに関するものである。
背景技術
近年、インターネット通信に対する要求が高まりを見せる中、移動通信の分野においても、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を中心としたパケット通信システムが種々開発されている。特に第３世代の移動通信システムとして位置づけられているＩＭＴ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）−２０００では、これまでにない高速・広帯域化が図られようとしており、移動通信の分野におけるＩＰを中心としたパケット通信がおおいに利用されるようになる。
この種のパケット伝送システムに関する従来技術として、例えばＷＯ９６／２１３２８号再公表公報（パケット転送方式および移動通信システム）、特開平８−１８６６０５号公報（移動パケット通信方式）などがある。
第１７図はＷＯ９６／２１３２８号再公表公報に開示された従来のパケット通信網の構成を示すブロック図である。図において、８は移動端末、２１はデータベース、２２ｂ、２２ｃはパケット交換装置、２３ａ〜２３ｃは信号処理回路、２４は加入者情報メモリ、２５は加入者情報キャッシュメモリ、２６は在圏加入者情報メモリである。
次に動作について説明する。
ここで、図１８図はこのように構成されたパケット通信網における制御を説明するためのシーケンス図である。パケット交換装置２２ｂに対して着パケットが到着した場合（２００１）、まず加入者情報のキャッシュの有無を判定して、キャッシュされた情報が存在しなければ、データベース２１に対して加入者情報の読み出し（２００４〜２００８）を行い、加入者情報キャッシュメモリ２５に格納する（２００９〜２０１１）。キャッシュされた情報が存在する場合には、加入者情報キャッシュメモリ２５から加入者情報を取得する（２０１８〜２０２０）。
取得した加入者情報から着パケットをいずれのパケット交換装置に転送すればよいかを判定して（２０１２あるいは２０２１）、移動端末８が在圏しているパケット交換装置２２ｃに着パケットの転送（２０１３あるいは２０２２）を行う。着パケットが到着したパケット交換装置２２ｃでは、着パケットに対応する移動端末８の無線チャネル番号を検索（２０１４〜２０１６）し、移動端末８が在圏しているパケット交換装置２２ｃからその移動端末８への着パケットの転送を、その検索された無線チャネルを介して行う。上述した一連の処理により、移動端末８宛てのパケットが順々に転送される。
また、第１９図は特開平８−１８６６０５号公報に開示された従来の移動パケット通信システムの構成を示すブロック図である。図において、２７はホーム交換局、２８ａ，２８ｂは交換局、２９ａ，２９ｂはそれぞれのルーティングエリア、３０，３１は通信端末、３２は旧経路、３３は新経路、３４はパケット通信制御情報未到達パケットまたはセグメントである。
次に動作について説明する。
ここで、第２０図はこのように構成された移動パケット通信システムの動作を説明するためのシーケンス図である。ホーム交換局２７は送信元の通信端末３１から通信端末３０宛てに送られてくるデータパケット“１”（２１０１、２１０２）をセグメント単位に分割して、最初に生成されるセグメント“１−１”から順次、送信先の通信端末３０へ無線送信する（２１０４）。このとき、交換局２８ａは通信端末３０からの受信完了の送達確認信号が得られるまで未送達のセグメントを記憶しておく。
ここで、通信端末３０が後続のセグメント“１−２”を受信する前に、交換局２８ｂのルーティングエリア２９ｂに移動すると、移動先の交換局２８ｂは通信端末３０からの位置登録要求（２１０６）をホーム交換局２７へ転送し、通信端末３０が自局のルーティングエリア２９ｂに在圏していることをホーム交換局２７へ通知する（２１０７）。ホーム交換局２７はこの位置登録要求に応じて通信端末３０の位置情報を更新した後、通信端末３０の移動元のルーティングエリア２９ａを管理する交換局が交換局２８ａであることを位置登録応答とともに交換局２８ｂへ通知する（２１０８）。
この通知に応じて交換局２８ｂは、移動元の交換局２８ａに対してパケット関連情報の転送を要求する（２１０９）。交換局２８ａはこの要求に応じて、通信端末３０に関するパケット通信の制御情報とセグメント“１−２”以後の未到達セグメントとを交換局２８ｂへ転送する（２１１０）。交換局２８ｂは取得したパケット通信の制御情報に基づいて、未到達セグメントを順次通信端末３０へ無線送信する（２１１３）。
ホーム交換局２７は通信端末３０の位置情報の更新を行った後、パケットの送信元である通信端末３１から通信端末３０宛てのデータパケット“２”を受信する（２１１５）と、該パケット２を移動先の交換局２８ｂへ転送する。交通局２８ｂは上記データパケット“２”を受信する（２１１６）と、そのデータパケット“２”をセグメント単位に分割し、最初のセグメント“２−１”より通信端末３０へ無線送信する。
上記ＷＯ９６／２１３２８号再公表公報に記載された従来の移動体ＩＰパケット通信システムは以上のように構成されているので、外部に移動端末８の位置情報を格納するためのデータベース２１を有するパケット交換装置２２ｂに、移動端末８が行った位置登録における在圏エリアの情報を、そのデータベース２１あるいは自装置内の加入者情報キャッシュメモリ２５に格納しておき、上記移動端末８宛てのパケットに対しては、上記パケット交換装置２２ｂが格納しておいた、移動端末８の位置情報の読み出しを行い、その位置情報をもとに移動端末８が在圏しているパケット交換装置２２ｃに着パケットをルーティングし、在圏パケット交換装置２２ｃは検索した無線チャネルを介して移動端末８へ転送しているため、移動端末８同士のパケット通信においても、移動端末８の在圏エリア情報を有するパケット交換装置を経由する必要があり、在圏パケット交換装置間で直接パケットをルーティングできないという課題があった。
また、上記特開平８−１８６６０５号公報に記載の移動体ＩＰパケット通信システムは以上のように構成されているので、通信端末３０の移動元と移動先の在圏交換局２８ａと２８ｂとの間で、移動した通信端末３０のパケット通信を継続させるために必要な制御情報と分割されたセグメントを含む未送達パケットの授受が行われるが、移動後の通信経路（新経路３３）は移動前の通信経路（旧経路３２）と同様に、ホーム交換局２７から通信端末３０が在圏している交換局２８ｂへ転送されるため、パケット通信中の通信端末が移動した場合でも、通信端末が在圏しているパケット交換装置間で、直接パケットをルーティングできないという課題があった。
なお、この他にも、このような従来の移動体ＩＰパケット通信システムに関する記載のある文献としては、例えば特開２０００−２１７１５７号公報、特開２０００−９２５６２号公報、特開２０００−１８３８７３号公報、特開平１１−２６６２７８号公報などが知られている。なお、上記特開２０００−２１７１５７号公報は、ＩＰパケット通信網におけるマルチキャスト通信を移動通信に適応する際のシステム効率を向上できる移動通信用マルチキャストパケットの伝送システムに関するものである。また、特開２０００−９２５６２号公報は、移動端末の移動を高速に検出するルータ装置に関するものであり、特開２０００−１８３８７３号公報は、再送制御およびフロー制御を有するデータ伝送方式の、マルチキャストによるローカル制御とユニキャストによるグローバル制御に関するもの、特開平１１−２６６２７８号公報は、ルーティング情報の更新と仮想コネクションを用いたスイッチングに関するものである。
しかしながら、これら各先行技術文献には、パケットをマルチキャスト・アドレスによりカプセル化して、送信先と送信先の加入者パケット交換装置の間で直接パケットルーティングすることにより、ルーティング経路の最適化をはかり、移動端末間のパケット伝送遅延を減少させることに関してはなにもふれられてはいない。
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、移動端末間の移動通信においてルーティング経路の最適化により転送遅延を減少させ、パケット転送を効率よく行うことができる移動体ＩＰパケット通信システムを得ることを目的とする。
発明の開示
この発明による移動体ＩＰパケット通信システムは、加入者パケット交換装置が送信元の移動端末から受信したパケットを、送信先の移動端末が属している加入者パケット交換装置へ転送する場合に、ホームもしくはビジターのロケーション・レジスタより、送信先となる移動端末の位置情報を取得することなく、マルチキャスト・アドレスでカプセル化して転送するようにしたものである。このことによって、転送遅延が減少して移動端末間のパケット伝送を効率よく行うことができる。
また、この発明による移動体ＩＰパケット通信システムは、マルチキャスト・アドレスでカプセル化された送信先の移動端末宛てのパケットを受信した、送信先の移動端末が属している加入者パケット交換装置が、カプセル化を解いて、その送信先の移動端末に対してパケットを転送するとともに、送信元の加入者パケット交換装置に対して、在圏応答メッセージを送信するようにしたものである。このことによって、移動体ＩＰパケット通信ネットワーク内の信号量を押さえられるとともに、転送遅延が減少してパケット伝送を効率よく行うことができる。
また、この発明による移動体ＩＰパケット通信システムは、マルチキャスト・アドレスでカプセル化された送信先の移動端末宛てのパケットを受信した、送信先の移動端末が属している加入者パケット交換装置が、カプセル化を解いて、その送信先の移動端末に対してパケットを転送するとともに、送信元の加入者パケット交換装置に対して在圏応答メッセージを送信する際に、タイマを起動してこのタイマが満了するまでは、在圏応答メッセージを繰り返して送信するようにしたものである。このことによって、確実に応答メッセージが授受されて移動体ＩＰパケット通信ネットワーク内の信号量が押さえられるとともに、転送遅延が減少してパケット伝送を効率よく行うことができる。
また、この発明による移動体ＩＰパケット通信システムは、加入者パケット交換装置が送信元の移動端末から受信したパケットを、送信先の移動端末が属している加入者パケット交換装置へマルチキャスト・アドレスでカプセル化して転送するに際して、ヘッダ領域にあらかじめ状態通知用の領域を設けておき、送信先の移動端末が属している加入者パケット交換装置からの在圏応答メッセージを受信した場合に、その状態通知用の領域を用いて在圏応答メッセージを受信済みであることを送信先の加入者パケット交換装置に対して示すようにしたものである。このことによって、確実に応答メッセージが授受されて移動体ＩＰパケット通信ネットワーク内の信号量を押さえられるとともに、転送遅延が減少してパケット伝送を効率よく行うことができる。
また、この発明による移動体ＩＰパケット通信システムは、送信先の加入者パケット交換装置から送信元の加入者パケット交換装置に対して、在圏応答メッセージを送信する時点で、送信先の移動端末から送信元の移動端末に対するパケット送信が行われた場合には、在圏応答メッセージ相当の情報を送信先の移動端末から送信元の移動端末に対するパケットに重畳して送信するようにしたものである。このことによって、応答メッセージを使用せずに移動体ＩＰパケット通信ネットワーク内の信号量が押さえられるとともに、転送遅延が減少してパケット伝送を効率よく行うことができる。
また、この発明による移動体ＩＰパケット通信システムは、加入者パケット交換装置が送信元の移動端末から受信したパケットを、送信先の移動端末が属している加入者パケット交換装置、もしくは送信先の固定端末が属している外部のパケット・データ・ネットワークへ転送する場合に、他の移動端末宛てか固定端末宛てかを判定し、固定端末宛てであれば、マルチキャスト・アドレスでカプセル化せずにゲートウェイ・パケット交換装置へ転送するようにしたものである。このことによって、移動端末宛てに対してのみに適用することが可能となり、転送遅延が減少してパケット伝送を効率よく行うことができる。
また、この発明による移動体ＩＰパケット通信システムは、加入者パケット交換装置が送信元の移動端末から受信したパケットを、送信先の移動端末が属している加入者パケット交換装置、もしくは送信先の固定端末が属している外部のパケット・データ・ネットワークへ転送する場合に、他の移動端末宛てか固定端末宛てかを判定せずに、マルチキャスト・アドレスでカプセル化して転送し、固定端末宛ての場合、マルチキャスト・アドレスでカプセル化された送信先の固定端末宛てのパケットを受信したゲートウェイ・パケット交換装置は、カプセル化を解いて、その送信先の固定端末に対してパケットを転送するとともに、送信元の加入者パケット交換装置に対して、在圏応答メッセージを送信するようにしたものである。このことによって、移動端末宛てか固定端末宛てかを問わずに適用することが可能となり、転送遅延が減少してパケット伝送を効率よく行うことができる。
また、この発明による移動体ＩＰパケット通信システムは、加入者パケット交換装置が送信元の移動端末から受信したパケットを、送信先の移動端末が属している加入者パケット交換装置、もしくは送信先の固定端末が属している外部のパケット・データ・ネットワークへ転送する場合に、他の移動端末宛てか固定端末宛てかを判定し、他の移動端末宛て、かつリアルタイム型のパケット通信時に、ホームもしくはビジターのロケーション・レジスタより、送信先となる移動端末の位置情報を取得することなく、マルチキャスト・アドレスでカプセル化して転送するようにしたものである。このことによって、リアルタイム通信における転送遅延が減少して、パケット伝送を効率よく行うことができる。
また、この発明による移動体ＩＰパケット通信システムは、マルチキャスト・アドレスでカプセル化された送信先の固定端末宛てのパケットを受信したゲートウェイ・パケット交換装置が、その送信先の固定端末に対して、カプセル化を解いてパケットを転送するとともに、送信元の加入者パケット交換装置に対して、在圏応答メッセージを送信する際にタイマを起動し、このタイマが満了するまで、もしくはヘッダ領域に設けた状態通知用の領域で在圏応答メッセージを受信済みと通知されるまでは、在圏応答メッセージを繰り返して送信するようにしたものである。このことによって、移動端末宛てか固定端末宛てかを問わずに適用することが可能となり、確実に応答メッセージが授受されて移動体ＩＰパケット通信ネットワーク内の信号量が押さえられるとともに、転送遅延が減してパケット伝送を効率よく行うことができる。
また、この発明による移動体ＩＰパケット通信システムは、ゲートウェイ・パケット交換装置から送信元の加入者パケット交換装置に対して、在圏応答メッセージを送信する時点で、送信先の固定端末から送信元の移動端末に対するパケット送信が行われた場合は、在圏応答メッセージを送信先の固定端末から送信元の移動端末に対するパケットに重畳して送信するようにしたものである。このことによって、移動端末宛てか固定端末宛てかを問わずに適応することが可能となり、応答メッセージを使用せずに移動体ＩＰパケット通信ネットワーク内の信号量が押さえられるとともに、転送遅延が減少してパケット伝送を効率よく行うことができる。
また、この発明による移動体ＩＰパケット通信システムは、マルチキャスト・アドレスでカプセル化された送信先の端末宛てのパケットを受信した、加入者パケット交換装置もしくはゲートウェイ・パケット交換装置が、その送信先の端末に対して、カプセル化を解いてパケットを転送するとともに、送信元の加入者パケット交換装置に対して、在圏応答メッセージとして、ＲＳＶＰのリザーブ・メッセージを送信して帯域予約するようにしたものである。このことによって、サービス品質が保証されるとともに、転送遅延が減少してパケット伝送を効率よく行うことができる。
また、この発明による移動体ＩＰパケット通信システムは、マルチキャスト・アドレスでカプセル化された送信先の端末宛てのパケットを受信した、加入者パケット交換装置もしくはゲートウェイ・パケット交換装置が、その送信先の端末に対して、カプセル化を解いてパケットを転送するとともに、送信元の加入者パケット交換装置に対して、在圏応答メッセージとして、ＭＰＬＳのＬＤＰメッセージを送信して仮想通信路を設定するようにしたものである。このことによって、サービス品質が保証されるとともに、転送遅延が減少してパケット伝送を効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の移動体ＩＰパケット通信システムの構成を、外部のパケット・データ・ネットワークとともに示すブロック図、第２図はこの発明の実施の形態１における移動体ＩＰパケット通信システムの動作を説明するためのシーケンス図、第３図はこの発明のパケット・データ・ゲートウェイ装置（データウェイ・パケット交換装置）とパケット・データ・サポート装置（加入者パケット交換装置）との間、およびパケット・データ・サポート装置相互の間でユーザのパケットを転送する際の転送形態を示す説明図、第４図は実施の形態２における移動体ＩＰパケット通信システムの動作を説明するためのシーケンス図、第５図はこの発明の在圏応答メッセージを示すデータ構成図、第６図は実施の形態３における移動体ＩＰパケット通信システムの動作を説明するためのシーケンス図、第７図は実施の形態４における移動体ＩＰパケット通信システムの動作を説明するためのシーケンス図、第８図はこの発明のパケット・データ・ゲートウェイ装置とパケット・データ・サポート装置との間、およびパケット・データ・サポート装置間でユーザのパケットを転送する際にステータスを通知するためのオプション領域を持つ該パケットの転送形態を示す説明図、第９図は実施の形態５における移動体ＩＰパケット通信システムの動作を説明するためのシーケンス図、第１０図は実施の形態６における移動体ＩＰパケット通信システムの動作を説明するためのシーケンス図、第１１図は実施の形態７における移動体ＩＰパケット通信システムの動作を説明するためのシーケンス図、第１２図は実施の形態８における移動体ＩＰパケット通信システムの動作を説明するためのシーケンス図、第１３図は実施の形態９における移動体ＩＰパケット通信システムの動作を説明するためのシーケンス図、第１４図は実施の形態１０における移動体ＩＰパケット通信システムの動作を説明するためのシーケンス図、第１５図は実施の形態１１における移動体ＩＰパケット通信システムの動作を説明するためのシーケンス図、第１６図は実施の形態１２における移動体ＩＰパケット通信システムの動作を説明するためのシーケンス図であり、第１７図は従来例における移動体ＩＰパケット通信システムの一構成例を示すブロック図、第１８図は第１７図に示す移動体ＩＰパケット通信システムの制御を説明するためのシーケンス図、第１９図は従来例における移動体ＩＰパケット通信システムの他の構成例を示すブロック図、第２０図は第１９図に示す移動体ＩＰパケット通信システムの動作を説明するためのシーケンス図である。
発明を実施するための最良の形態
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するために最良の形態について、添付の図面に従ってこれを説明する。
実施の形態１．
ここでは、加入者パケット交換装置が、送信元となる在圏の移動端末からのデータパケットを受信した際に、ホームもしくはビジターのロケーション・レジスタより、送信先となる移動端末の位置情報を取得することなく、マルチキャスト・アドレスでカプセル化し、転送を行う移動体ＩＰパケット通信システムについて説明する。
第１図はこの発明の移動体ＩＰパケット通信システムの構成例を、外部のパケット・データ・ネットワークとともに示したブロック図である。図において、１は外部のパケット・データ・ネットワークとの間のゲートウェイ機能を備たゲートウェイ・パケット交換装置である。２は後述する移動端末８ａ，８ｂの位置（在圏するルーティングエリア）や移動端末８ａ，８ｂ毎のサービス契約内容、課金などの情報を格納する機能を備えたホーム・ロケーション・レジスタである。
３ａ，３ｂは移動端末８ａ，８ｂの通信状態と、後述するルーティングエリア１３ａ，１３ｂとを管理し、上記移動端末８ａ，８ｂにマルチキャスト・アドレスを含むデータパケットを転送する機能を備た加入者パケット交換装置である。なお、移動端末８ａ，８ｂの通信状態には、アイドル・ネットワークに接続していない状態、スタンバイ・ネットワークに接続しているが一定期間データパケットの送信が行われていない状態、およびレディー・ネットワークに接続してデータパケットの送信を行っている状態などがある。４ａ，４ｂは移動端末８ａ，８ｂが在圏している、後述する在圏ゾーン１４ａ，１４ｂなどの情報を格納する機能を備えたビジター・ロケーション・レジスタである。
５ａ，５ｂは無線基地局６ａ〜６ｃを複数管理して無線回線の制御を行う機能を備えた基地局制御装置であり、６ａ〜６ｃは複数の移動端末８ａ，８ｂと無線チャネルで接続され、複数の移動端末８ａ，８ｂの送信制御を行う無線基地局である。７は各装置間を接続する伝送路であり、８ａ〜８ｂは各無線基地局６ａ〜６ｃに接続してデータパケットの送受信機能を備えている移動端末である。
９はインターネット／イントラネット等の外部のパケット・データ・ネットワークであり、１０はこのパケット・データ・ネットワーク９に接続されてパケット通信を行うデータ端末（固定端末）である。１１は外部のパケット・データ・ネットワーク９側の、上記構成の移動体ＩＰパケット通信システムのネットワークとのゲートウェイであり、１２ａ，１２ｂはパケット・データ・ネットワーク９において、ネットワーク内の経路情報に従ってパケットのルーティングを行うルータである。１３ａ，１３ｂは複数の無線基地局６ａ〜６ｃおよび基地局制御装置５ａ，５ｂからなるルーティングエリアであり、１４ａ、１４ｂは移動端末８ａ，８ｂが在圏するルーティングゾーン（在圏ゾーン）である。
なお、第１図においては、加入者パケット交換装置３ａ，３ｂとビジター・ロケーション・レジスタ４ａ，４ｂとを各々別々に分けた構成例について示しているが、破線で示したように同一の装置として実装してもよい。
次に動作について説明する。
第２図は、この実施の形態１における移動体ＩＰパケット通信システムの動作を説明するためのシーケンス図である。以下、この第２図のシーケンス図に基づいて、この実施の形態１における移動体ＩＰパケット通信システムの動作について説明する。ここで、この発明の移動体ＩＰパケット通信システムにおける、ゲートウェイ・パケット交換装置１と加入者パケット交換装置３ａ，３ｂとの間、および加入者パケット交換装置３ａ，３ｂの相互間で、ユーザのデータパケットを転送する際の、当該パケットの転送形態を第３図に示す。
この第３図において、１５ａ〜１５ｎはエンドユーザ（図示の場合には送信元あるいは送信先となる移動端末８ａ，８ｂ）間で送受信されるデータパケットであり、１６はパケット・データ・ゲートウェイ装置とパケット・データ・サポート装置との間、およびパケット・データ・サポート装置間で送受信されるデータフレームである。なお、図示の例では、データパケット１５ａ〜１５ｎとしてＩＰパケットを用いたものを示しているが、ＩＰパケットに限らず別のプロトコルのパケットであってもよい。
ここで、エンドユーザ間で送受信されるデータパケット１５ａ〜１５ｎに付与されるアドレスは、通信相手の識別の他に、通信し合う端末が互いに位置が変わらないことを前提とした位置情報も兼ね備えている。しかしながら、移動通信の場合はエンドユーザ、すなわち移動端末が移動してゆくため、宛て先アドレスそのものは通信相手先を識別する役割しか持たなくなる。
そこで、第３図を示すように、エンドユーザ間のデータパケット１５ａ〜１５ｎを別のデータフレーム１６で一旦カプセル化して転送することによって、エンドユーザ間で送受信されるデータパケット１５ａ〜１５ｎのアドレス情報によらず、装置間でデータパケット１５ａ〜１５ｎをルーティングすることができるようにしている。なお、上記データフレーム１６は装置間で取り決めたプロトコルで規定するフレームを使用してもよいし、ユーザ間のパケットと同様なＩＰ等の汎用プロトコルのものを使用してもよい。また、データフレーム１６には、同一在圏のルーティングエリア先に存在する移動端末宛てであれば、異なる移動端末宛てのデータパケットを一緒に、かつ複数同時にカプセル化してもよいし、唯一の移動端末宛てのデータパケットを単一、または複数同時にカプセル化してもよい。
送信元となる移動端末８ａおよび送信先となる移動端末８ｂはそれぞれ、移動通信ネットワークと接続するために加入者パケット交換装置３ａまたは３ｂに対して位置登録要求を行う（１０１）。加入者パケット交換装置３ａ，３ｂは受信した位置登録要求の情報より在圏情報登録要求をそれぞれ発生し、いずれの無線基地局６ａ〜６ｃおよび基地局制御装置５ａ，５ｂの配下に存在しているかを示す在圏ゾーンの情報や、移動端末８ａ，８ｂのＩＤなどを、それぞれビジター・ロケーション・レジスタ４ａ，４ｂに対して登録する（１０２，１０３）。その後、加入者パケット交換装置３ａ，３ｂは、ビジター・ロケーション・レジスタ４ａ，４ｂからの在圏情報登録応答を受け取ると（１０４）、自装置の位置するルーティングエリア１３ａ，１３ｂのコードを付与し、その位置登録要求をホーム・ロケーション・レジスタ２に対して送信する（１０５）。
ホーム・ロケーション・レジスタ２では、受信した位置登録要求から移動端末８ａ，８ｂに対する認証をそれぞれ行い、自身が管理する移動通信ネットワークの加入者か否かの確認を行う。当該確認ができたら、加入者パケット交換装置３ａ，３ｂから送られてきたルーティングエリア１３ａ，１３ｂのコードを移動端末８ａ，８ｂのＩＤとそれぞれ合わせて記憶することで位置情報の更新を行い、位置登録要求を送信してきた加入者パケット交換装置３ａ，３ｂを介して、移動端末８ａ，８ｂにそれぞれ位置登録応答を返送する（１０７、１０８）。
加入者パケット交換装置３ａは移動端末８ａから移動端末８ｂ宛てのデータパケット“１”（１０９）を受信すると、それを必要とする方路数分だけ複製するとともに（１１０）、その複製した方路数分のデータパケットを、自身を除く加入者パケット交換装置のマルチキャスト・グループ・アドレスを用いてカプセル化を行い（１１１）、そのカプセル化されたデータパケット“１”の転送を行う（１１２）。
上記マルチキャスト・アドレスによってカプセル化されたデータパケット“１”を受信した加入者パケット交換装置３ｂは、そのカプセル化を解く（デカプセル化する）ことによって（１１３）、移動端末８ｂ宛てのデータパケット“１”を取り出し、ビジター・ロケーション・レジスタ４ｂから移動端末８ｂの在圏情報を取得する（１１４、１１５）。加入者パケット交換装置３ｂは次に、その移動端末８ｂが在圏するか否かを判定して（１１６）、在圏する場合には在圏ゾーン１３ｂを特定した後に、その無線基地局および基地局制御装置を介して、そのデータパケット“１”を移動端末８ｂへ転送する（１１７）。なお、加入者パケット交換装置３ｂは受信したデータパケット“１”が在圏している移動端末８ｂ宛てでない場合は、そのデータパケット“１”を廃棄する（１１８）。
以上のように、この実施の形態１によれば、加入者パケット交換装置が送信元の移動端末から受信したパケットを送信先の移動端末が属している加入者パケット交換装置へ転送する場合に、ホーム・ロケーション・レジスタもしくはビジター・ロケーション・レジスタより、送信先となる移動端末の位置情報を取得することなく、マルチキャスト・アドレスでカプセル化して転送しているので、送信元の移動端末からデータパケットを受けた加入者パケット交換装置が、送信先の移動端末が在圏する加入者パケット交換装置へ、直接ルーティングを行うことが可能となり、転送遅延を減少させて移動端末間のパケット伝送を効率よく行えるという効果がある。
実施の形態２．
この実施の形態２による移動体ＩＰパケット通信システムは、マルチキャスト・アドレスでカプセル化された送信先の移動端末宛てのパケットを受信した、送信先の移動端末が属している加入者パケット交換装置が、カプセル化を解いてその送信先の移動端末に対してパケットを転送するとともに、送信元の加入者パケット交換装置に対して、在圏応答メッセージを送信するものである。以下、図面を参照しながらこの実施の形態２による移動体ＩＰパケット通信システムについて説明する。
この実施の形態２において、移動体ＩＰパケット通信システムの構成は、第１図に示すものと同じである。また、ゲートウェイ・パケット交換装置と加入者パケット交換装置間、および加入者パケット交換装置間でユーザのパケットを転送する際のパケットの転送形態も、第３図に示すものと同じである。
ここで、第４図はこの発明の実施の形態２による移動体ＩＰパケット通信システムの動作を説明するためのシーケンス図である。以下、この第４図に示すのシーケンス図に基づいて、この実施の形態２における移動体ＩＰパケット通信システムの動作について説明する。
なお、送信元となる移動端末８ａおよび送信先となる移動端末８ｂの位置登録手順は、実施の形態１の場合と同様（１０１〜１０８）であるため、ここではその説明を省略する。
加入者パケット交換装置３ａは送信元の移動端末８ａから、送信先の移動端末８ｂ宛ての最初のデータパケット“１”（２０１）を受信すると、このデータパケット“１”を送出すべき方路について判定する（２０２）。なお、この時点では送信先の移動端末８ｂの在圏ルーティング先が不明であるため、実施の形態１の場合と同様に、必要とする方路数分だけデータパケット“１”を複製し（２０３）、そのデータパケット“１”をマルチキャスト・アドレスでカプセル化した上で（２０４）、それを自身以外の加入者パケット交換装置に転送する（２０５）。
このマルチキャスト・アドレスによってカプセル化されたデータパケット“１”を受信した加入者パケット交換装置３ｂは、それをデカプセル化して（２０６）、移動端末８ｂ宛てのデータパケット“１”を取り出し、ビジター・ロケーション・レジスタ４ｂからその移動端末８ｂの在圏情報を取得する（２０７、２０８）。次に、その在圏情報に基づいて移動端末８ｂが在圏するか否かの判定を行い（２０９）、在圏する場合には在圏するゾーンを特定した後、このデータパケット“１”を無線基地局および基地局制御装置を介して、送信先の移動端末８ｂへ転送する（２１２）。
その際、カプセル化されたデータパケット“１”を送信してきた加入者パケット交換装置３ａに対して、在圏応答メッセージを送信する（２１０）。この在圏応答メッセージのデータ構成を第５図に示す。この在圏応答メッセージ（２１０）を受信した加入者パケット交換装置３ａは、それを移動端末８ｂ宛ての方路として記憶する（２１１）。
その後、加入者パケット交換装置３ａにおいて送信元の移動端末８ａから移動端末８ｂ宛ての次のデータパケット“２”（２１３）を受信した場合、最初のデータパケット“１”の受信時と同様に、送出すべき方路の判定を行うが（２１４）、ここでは上記在圏応答メッセージにより在圏ルーティング先が判明しているため、必要とする方路分の複製（２１５）は行わずに、ユニキャスト・アドレスによりカプセル化し（２１６）、そのカプセル化したデータパケット“２”を在圏ルーティング先の加入者パケット交換装置３ｂだけに転送する（２１７）。
ユニキャスト・アドレスでカプセル化されたデータパケット“２”を受信した加入者パケット交換装置３ｂは、上記マルチキャスト・アドレスでカプセル化されたデータパケット“１”を受信した際と同様の処理を行い（２１８，２１９）、デカプセル化したデータパケット“２”を送信先の移動端末８ｂへ転送する（２２０）。
なお、この送信先の移動端末８ｂへのデータパケット“２”の転送において、第２図では特にビジター・ロケーション・レジスタ４ｂへの在圏情報の取得はしていないが、これは、データパケット“１”の転送時に取得した在圏情報をキャッシュしておくことを前提としているためで、キャッシュしない場合は、データパケット“１”の転送時と同様に在圏情報を取得（２０７、２０８）するものとする。
以上のように、この実施の形態２によれば、マルチキャスト・アドレスでカプセル化された送信先の移動端末宛てのパケットを受信した加入者パケット交換装置が、送信元の加入者パケット交換装置に対して在圏応答メッセージを送信しているため、送信元の移動端末からデータパケットを受けた加入者パケット交換装置が、宛て先の移動端末が在圏する加入者パケット交換装置へ、直接ルーティングを行うことが可能となり、送信先の加入者パケット交換装置から在圏応答メッセージを送信することで、以降のデータパケット転送時は、ユニキャスト・アドレスでのカプセル化が可能になって、移動体ＩＰパケット通信システム内の信号量が抑えられるとともに、転送遅延が減少して、パケット伝送を効率よく行えるという効果がある。
実施の形態３．
この実施の形態３による移動体ＩＰパケット通信システムは、マルチキャスト・アドレスでカプセル化された送信先の移動端末宛てのパケットを受信した、送信先の移動端末が属している加入者パケット交換装置が、カプセル化を解いてその送信先の移動端末に対してパケットを転送するとともに、送信元の加入者パケット交換装置に対して在圏応答メッセージを送信する際にタイマを起動し、このタイマが満了するまでは、上記在圏応答メッセージを繰り返して送信を行うようにしたものである。以下、図面を参照しながらこの実施の形態３による移動体ＩＰパケット通信システムについて説明する。
この実施の形態３において、移動体ＩＰパケット通信システムの構成は、第１図に示すものと同じである。また、ゲートウェイ・パケット交換装置と加入者パケット交換装置間、および加入者パケット交換装置間でユーザのパケットを転送する際のパケットの転送形態も、第３図に示すものと同じである。
ここで、第６図はこの発明の実施の形態３による移動体ＩＰパケット通信システムの動作を説明するためのシーケンス図である。以下、この第６図に示すシーケンス図に基づいて、この実施の形態３における移動体ＩＰパケット通信システムの動作について説明する。
なお、送信元となる移動端末８ａおよび送信先となる移動端末８ｂの位置登録手順は、実施の形態１の場合と同様（１０１〜１０８）であるため、ここではその説明を省略する。
加入者パケット交換装置３ａは送信元の移動端末８ａから、送信先の移動端末８ｂ宛ての最初のデータパケット“１”（３０１）を受信すると、このデータパケット“１”を送出すべき方路について判定する（３０２）。なお、この時点では送信先の移動端末８ｂの在圏ルーティング先が不明であるため、実施の形態１、２の場合と同様に、必要とする方路数分だけデータパケット“１”を複製し（３０３）、それらをマルチキャスト・アドレスでカプセル化した上で（３０４）、自身以外の加入者パケット交換装置に転送する（３０５）。
このマルチキャスト・アドレスによってカプセル化されたデータパケット“１”を受信した加入者パケット交換装置３ｂは、それをデカプセル化して（３０６）、移動端末８ｂ宛てのデータパケット“１”を取り出し、ビジター・ロケーション・レジスタ４ｂからその移動端末８ｂの在圏情報を取得する（３０７、３０８）。次に、その在圏情報に基づいて移動端末８ｂが在圏するか否かの判定を行い（３０９）、在圏する場合には在圏するゾーンを特定した後、このデータパケット“１”を無線基地局および基地局制御装置を介して、送信先の移動端末８ｂへ転送する（３１３）。
その際、カプセル化されたデータパケット“１”を送信してきた加入者パケット交換装置３ａに対して、タイマ（３１５）を起動させ、このタイマがタイムアウトするまでの間、第５図にそのデータ構成を示す在圏応答メッセージの連続的な送信を行う（３１０〜３１２）。加入者パケット交換装置３ａはその在圏応答メッセージを受信したところで（３１１）、それを移動端末８ｂ宛ての方路として記憶する（３１４）。
その後、実施の形態２の場合と同様に、加入者パケット交換装置３ａにおいて送信元移動端末８ａから移動端末８ｂ宛ての次のデータパケット“２”（３１６）を受信した場合、最初のデータパケット“１”の受信時と同様に、送出すべき方路の判定を行うが（３１７）、ここでは上記在圏応答メッセージにより、在圏ルーティング先が判明しているため、必要とする方路分の複製（３１８）は行わずに、ユニキャスト・アドレスによりカプセル化し（３１９）、このカプセル化したデータパケット“２”を在圏ルーティング先の加入者パケット交換装置３ｂだけに転送する（３２０）。
ユニキャスト・アドレスでカプセル化されたデータパケット“２”を受信した加入者パケット交換装置３ｂは、上記マルチキャスト・アドレスでカプセル化されたデータパケット“１”を受信した際と同様に処理を行い（３２１，３２２）、デカプセル化したデータパケット“２”を送信先の移動端末８ｂへ転送する（３２３）。
なお、この送信先の移動端末８ｂへのデータパケット“２”の転送において、第６図では特にビジター・ロケーション・レジスタ４ｂへの在圏情報の取得はしていないが、これは、データパケット“１”の転送時に取得した在圏情報をキャッシュしておくことを前提としているためで、キャッシュしない場合は、データパケット“１”の転送時と同様に在圏情報を取得（３０７、３０８）するものとする。
以上のように、この実施の形態３によれば、マルチキャスト・アドレスでカプセル化された送信先の移動端末宛てのパケットを受信した加入者パケット交換装置が、送信者の加入者パケット交換装置に対して在圏応答メッセージを送信する際、タイマを起動してそれがタイムアウトするまで、在圏応答メッセージの送信を繰り返しているため、送信元の移動端末からデータパケットを受けた加入者パケット交換装置が、宛て先の移動端末が在圏する加入者パケット交換装置へ、直接ルーティングを行うことが可能となり、送信先の加入者パケット交換装置がタイマ制御により在圏応答メッセージを連続的に送信することで、送信元の加入者パケット交換装置が確実に上記在圏応答メッセージを受信することができ、以降のデータパケット転送時は、ユニキャスト・アドレスでのカプセル化が可能になって、確実に在圏応答メッセージを授受することができて移動体ＩＰパケット通信システム内の信号量が抑えられるとともに、転送遅延が減少して、パケット伝送を効率よく行えるという効果がある。
実施の形態４．
この実施の形態４による移動体ＩＰパケット通信システムは、加入者パケット交換装置が送信元の移動端末から受信したパケットを、送信先の移動端末が属している加入者パケット交換装置へマルチキャスト・アドレスでカプセル化して転送する場合に、ヘッダ領域にあらかじめ状態通知用の領域を設けておき、送信先の移動端末が属している加入者パケット交換装置からの在圏応答メッセージを受信した場合に、このヘッダ領域に設けた状態通知用の領域で在圏応答メッセージを受信済みであることを送信先の加入者パケット交換装置に対して示すようにしたものである。以下、図面を参照しながらこの実施の形態４による移動体ＩＰパケット通信システムについて説明する。
この実施の形態４において、移動体ＩＰパケット通信システムの構成は、第１図に示すものと同じである。また、ゲートウェイ・パケット交換装置と加入者パケット交換装置間、および加入者パケット交換装置間でユーザのパケットを転送する際のパケットの転送形態も、第３図に示すものと同じである。
ここで、第７図はこの発明の実施の形態４による移動体ＩＰパケット通信システムの動作を説明するためのシーケンス図である。以下、この第７図に示すシーケンス図に基づいて、この実施の形態４における移動体ＩＰパケット通信システムの動作について説明する。
なお、送信元となる移動端末８ａおよび送信先となる移動端末８ｂの位置登録手順は、実施の形態１の場合と同様（１０１〜１０８）であるため、ここではその説明を省略する。
加入者パケット交換装置３ａは送信元の移動端末８ａから、送信先の移動端末８ｂ宛ての最初のデータパケット“１”（４０１）を受信すると、このデータパケット“１”を送出すべき方路について判定する（４０２）。なお、この時点では送信先の移動端末８ｂの在圏ルーティング先が不明であるため、実施の形態１〜３の場合と同様に、必要とする方路数分だけデータパケット“１”を複製し（４０３）、それらをマルチキャスト・アドレスでカプセル化した上で（４０４）、自身以外の加入者パケット交換装置に転送する（４０５）。
このマルチキャスト・アドレスによってカプセル化されたデータパケット“１”を受信した加入者パケット交換装置３ｂは、それをデカプセル化して（４０６）、移動端末８ｂ宛てのデータパケット“１”を取り出し、ビジター・ロケーション・レジスタ４ｂからその移動端末８ｂの在圏情報を取得する（４０７、４０８）。次に、その在圏情報に基づいて移動端末８ｂが在圏するか否かの判定を行い（４０９）、在圏する場合には在圏するゾーンを特定した後、このデータパケット“１”を無線基地局および基地局制御装置を介して、送信先の移動端末８ｂへ転送する（４１２）。
その際、在圏応答メッセージ受信済みを表す交換装置間のデータパケットを受信するまでの間、カプセル化されたデータパケット“１”を送信してきた加入者パケット交換装置３ａに対して、第５図に示すデータ構成の在圏応答メッセージを連続的に送信する（４１０）。なお、その時の、ゲートウェイ・パケット交換装置（パケット・データ・ゲートウェイ装置）と加入者パケット交換装置（パケット・データ・サポート装置）の間、および加入者パケット交換装置相互の間におけるユーザのパケットの転送形態を第８図に示す。この第８図に示すカプセル化されたパケットがデータフレーム１６のヘッダ領域に、ステータスを通知するためのオプション領域（状態通知用の領域）１７を備えている点で、第３図に示したものとは異なっている。上記「在圏応答メッセージ受信済み」の通知はこのオプション領域１７を用いて行われる。
加入者パケット交換装置３ａはこの在圏応答メッセージを受信したところで（４１０）、それを移動端末８ｂ宛ての方路として記憶する（４１１）。その後、実施の形態２，３の場合と同様に、加入者パケット交換装置３ａにおいて送信元の移動端末８ａから移動端末８ｂ宛ての次のデータパケット“２”（４１３）を受信した場合、最初のデータパケット“１”の受信時と同様に、送出すべき方路の判定を行う（４１４）。ただし、ここでは上記在圏応答メッセージにより在圏ルーティング先が判明しているため、必要とする方路分の複製（４１５）は行わずに、ユニキャスト・アドレスによりカプセル化し（４１６）、このカプセル化されたデータパケット“２”を在圏ルーティング先の加入者パケット交換装置３ｂだけに転送する（４１７）。この転送の際、すでに在圏応答メッセージを受信しているため、第８図に示すオプション領域１７を用いて、在圏応答メッセージ受信済みとする。
ユニキャスト・アドレスでカプセル化されたデータパケット“２”を受信した加入者パケット交換装置３ｂは、上記マルチキャスト・アドレスでカプセル化されたデータパケット“１”を受信した際と同様に、そのデカプセル化を行うとともに、オプション領域１７で在圏応答メッセージが受信済みとなっているため、あわせて在圏応答メッセージの連続的な送信を停止させる処理も行う（４１８）。その後、送信先の移動端末８ｂの在圏判定を行い（４１９）、そのデータパケット“２”の移動端末８ｂへの転送を行う（４１９，４２０）。
なお、この送信先の移動端末８ｂへのデータパケット“２”の転送において、第７図では特にビジター・ロケーション・レジスタ４ｂへの在圏情報の取得はしていないが、これは、データパケット“１”の転送時に取得した在圏情報をキャッシュしておくことを前提としているためで、キャッシュしない場合は、データパケット“１”の転送時と同様に在圏情報を取得（４０７，４０８）するものとする。
以上のように、この実施の形態４によれば、ヘッダ領域にあらかじめオプション領域を設けておき、送信先の移動端末が属している加入者パケット交換装置からの在圏応答メッセージを受信した場合に、そのオプション領域を用いて在圏応答メッセージを受信済みであることを送信先の加入者パケット交換装置に対して示しているため、送信元の移動端末からデータパケットを受けた加入者パケット交換装置が、宛て先の移動端末が在圏する加入者パケット交換装置へ、直接ルーティングを行うことが可能となり、送信先の加入者パケット交換装置が送信元からの受領済みの通知を受けるまで在圏応答メッセージを連続的に送信することで、送信元の加入者パケット交換装置に確実に上記在圏応答メッセージを受信することができ、以降のデータパケット転送時は、ユニキャスト・アドレスでのカプセル化が可能になって、確実に在圏応答メッセージを授受することができて移動体ＩＰパケット通信システム内の信号量が抑えられるとともに、転送遅延が減少して、パケット伝送を効率よく行えるという効果がある。
実施の形態５．
この実施の形態５による移動体ＩＰパケット通信システムは、送信先の加入者パケット交換装置から送信元の加入者パケット交換装置に対して、在圏応答メッセージを送信する時点で、送信先の移動端末から送信元の移動端末に対するパケット送信が行われた場合に、在圏応答メッセージ相当の情報を送信先の移動端末から送信元の移動端末に対するパケットに重畳して送信するようにしたものである。以下、図面を参照しながらこの実施の形態５による移動体ＩＰパケット通信システムについて説明する。
この実施の形態５において、移動体ＩＰパケット通信システムの構成は、第１図に示すものと同じである。また、ゲートウェイ・パケット交換装置と加入者パケット交換装置間、および加入者パケット交換装置間でユーザのパケットを転送する際のパケットの転送形態も、第３図に示すものと同じである。
ここで、第９図はこの発明の実施の形態５による移動体ＩＰパケット通信システムの動作を説明するためのシーケンス図である。以下、この第９図に示すシーケンス図に基づいて、この実施の形態５における移動体ＩＰパケット通信システムの動作について説明する。
なお、送信元となる移動端末８ａおよび送信先となる移動端末８ｂの位置登録手順は、実施の形態１の場合と同様（１０１〜１０８）であるため、ここではその説明を省略する。
加入者パケット交換装置３ａは送信元の移動端末８ａから、送信先の移動端末８ｂ宛ての最初のデータパケット“１”（５０１）を受信すると、そのデータパケット“１”を送出すべき方路について判定する（５０２）。なお、この時点では送信先の移動端末８ｂの在圏ルーティング先が不明であるため、実施の形態１〜４の場合と同様に、必要とする方路数分だけデータパケット“１”を複製し（５０３）、それらをマルチキャスト・アドレスでカプセル化した上で（５０４）、自身以外の加入者パケット交換装置に転送する（５０５）。
このマルチキャスト・アドレスによってカプセル化されたデータパケット“１”を受信した加入者パケット交換装置３ｂは、それをデカプセル化して（５０６）、移動端末８ｂ宛てのデータパケット“１”を取り出し、ビジター・ロケーション・レジスタ４ｂからその移動端末８ｂの在圏情報を取得する（５０７、５０８）。次に、その在圏情報に基づいて移動端末８ｂが在圏するか否かの判定を行い（５０９）、在圏する場合には在圏するゾーンを特定した後、このデータパケット“１”を無線基地局および基地局制御装置を介して、送信先の移動端末８ｂへ転送する（５１０）。
このデータパケット“１”転送直後に、送信先の移動端末８ｂから送信元の移動端末８ａに対するデータパケット“１ａ”の送信が行われた場合（５１１）、加入者パケット交換装置３ｂは実施の形態２〜４で説明した在圏応答メッセージの加入者パケット交換装置３ａへの返送を行うことなく、このデータパケット“１ａ”の転送処理を行う。なお、ここでの転送処理は、先のデータパケット“１”の転送において、送信元の移動端末８ａは加入者パケット交換装置３ａが関するルーティングエリア１３ａに在圏していることが分かっているので、送信先の移動端末８ｂからデータパケット“１ａ”を受信した加入者パケット交換装置３ｂが、第８図に示すオプション領域１７で在圏応答メッセージを表す形態で、ユニキャスト・アドレスによるカプセル化を行い、そのデータパケット“１ａ”を加入者パケット交換装置３ａに転送する（５１２）ものである。
ユニキャスト・アドレスでカプセル化されたデータパケット“１ａ”を受信した加入者パケット交換装置３ａは、そのデカプセル化を行うとともに、オプション領域１７で在圏応答が示されているため、あわせて移動端末８ｂ宛ての方路を記憶する処理も行う（５１３）。そして、デカプセル化されたデータパケット“１ａ”の移動端末８ａへの送信を行う（５１４）。
送信元の移動端末８ａから送信先の移動端末８ｂ宛ての次のデータパケット“２”（５１５）を受信した場合、実施の形態２〜４の場合と同様に、最初のデータパケット“１”の受信時と同様に送出すべき方路の判定を行う（５１６）。その時、上記在圏応答により在圏ルーティング先が判明しているため、ここでは必要とする方路分の複製（５１７）は行わず、ユニキャスト・アドレスによりカプセル化したデータパケット“２”を在圏ルーティング先の加入者パケット交換装置３ｂだけに転送する（５１９）。この転送の際、すでに在圏応答メッセージを受信しているため、第８図に示すオプション領域１７を用いて在圏応答メッセージ受信済みとする。
ユニキャスト・アドレスでカプセル化されたデータパケット“２”を受信した加入者パケット交換装置３ｂは、上記マルチキャスト・アドレスでカプセル化されたデータパケット“１”を受信した際と同様に、そのデカプセル化を行う（５２０）。その後、送信先の移動端末８ｂの在圏判定を行い（５２１）、そのデータパケット“２”の移動端末８ｂへの転送を行う（５２２）。
なお、この送信先の移動端末８ｂへのデータパケット“２”の転送において、第９図では特にビジター・ロケーション・レジスタ４ｂへの在圏情報の取得はしていないが、これは、データパケット“１”の転送時に取得した在圏情報をキャッシュしておくことを前提としているためで、キャッシュしない場合は、データパケット“１”の転送時と同様に在圏情報を取得（５０７，５０８）するものとする。
以上のように、この実施の形態５によれば、在圏応答メッセージを送信する時点で、送信先の移動端末から送信元の移動端末に対するパケット送信が行われた場合に、上記在圏応答メッセージ相当の情報を送信先の移動端末から送信元の移動端末に対するパケットに重畳して送信しているため、送信元の移動端末からデータパケットを受けた加入者パケット交換装置が、宛て先の移動端末が在圏する加入者パケット交換装置へ、直接ルーティングを行うことが可能となり、送信先の加入者パケット交換装置が在圏応答メッセージ相当の情報を送信先の移動端末から送信元の移動端末に対するパケットに重畳して送信することで、以降のデータパケット転送時は、ユニキャスト・アドレスでのカプセル化が可能になり、在圏応答メッセージを使用せずに移動体ＩＰパケット通信システム内の信号量が抑えられるとともに、転送遅延が減少して、パケット伝送を効率よく行えるという効果がある。
実施の形態６．
この実施の形態６による移動体ＩＰパケット通信システムは、加入者パケット交換装置が送信元の移動端末から受信したパケットを送信先の移動端末が属している加入者パケット交換装置、もしくは送信先の固定端末が属している外部のパケット・データ・ネットワークへ転送する場合に、パケットの送信先が他の移動端末宛てであるか固定端末宛てであるかの判定を行い、上記移動端末宛てならばマルチキャスト・アドレスでカプセル化して、送信先の加入者パケット交換装置へ転送するようにしたものである。以下、図面を参照しながらこの実施の形態６による移動体ＩＰパケット通信システムについて説明する。
この実施の形態６において、移動体ＩＰパケット通信システムの構成は、第１図に示すものと同じである。また、ゲートウェイ・パケット交換装置と加入者パケット交換装置間、および加入者パケット交換装置間でユーザのパケットを転送する際のパケットの転送形態も、第３図に示すものと同じである。
ここで、第１０図はこの発明の実施の形態６による移動体ＩＰパケット通信システムの動作を説明するためのシーケンス図である。以下、この第１０図に示すシーケンス図に基づいて、この実施の形態６における移動体ＩＰパケット通信システムの動作について説明する。
なお、送信元となる移動端末８ａの位置登録手順は、実施の形態１の場合と同様（１０１〜１０８）であるため、ここではその説明を省略する。
加入者パケット交換装置３ａは送信元の移動端末８ａから送信先の移動端末８ｂ宛てのデータパケット“１”（６０１）を受信すると、このデータパケット“１”を送出すべき方路の判定を行う（６０２）。その際、受信したデータパケット“１”が、インターネット／イントラネット等の外部のパケット・データ・ネットワーク９に対して転送すべきものであるか、内部の移動体ＩＰパケット通信ネットワークへ転送すべきものであるかの判定を、その宛て先アドレスに基づいて行う。
上記方路判定の結果、受信したデータパケット“１”が外部のパケット・データ・ネットワーク９に接続された固定端末１０へ転送すべきものであった場合には、ユニキャスト・アドレスでカプセル化した後、ゲートウェイ・パケット交換装置１に対してそのカプセル化されたデータパケット“１”を転送する（６０３，６０４）。このカプセル化されたデータパケット１を受信したゲートウェイ・パケット交換装置１は、それをデカプセル化した後（６０５）、このデータパケット“１”の宛て先を判定する（６０６）。宛先判定の結果、外部のパケット・データ・ネットワーク９に接続された固定端末１０宛ての場合には、外部のパケット・データ・ネットワーク９へ、このデカプセル化したデータパケット１を転送する（６０７）。
また、上記宛先判定の結果、内部の移動体ＩＰパケット通信ネットワーク宛ての場合には、宛て先アドレスをキーとしてホーム・ロケーション・レジスタ２に対して、在圏するルーティングエリア先を問い合わせて（６１９，６２０）、その結果によりそのデータパケット“１”をユニキャスト・アドレスで再度カプセル化し（６２１）、カプセル化されたデータパケット“１”を所定の加入者パケット交換装置に対して転送する（６２２）。
一方、加入者パケット交換装置３ａにおける上記方路判定の結果、受信したデータパケット“１”が内部の移動体ＩＰパケット通信ネットワークへ転送すべきものであった場合には、実施の形態１〜５の場合と同様に、方路判定を行った（６０８）後、データパケット“１”を必要とする方路分に複製するとともに（６０９）、複製した方路分のデータパケット“１”を、自身を除く加入者パケット交換装置のマルチキャスト・グループ・アドレスを用いてカプセル化し（６１０）、カプセル化されたデータパケット“１”の転送を行う（６１１）。なお、この後の動作は、実施の形態１〜５のいずれかと同様である。
以上のように、この実施の形態６によれば、加入者パケット交換装置が送信元の移動端末から受信したパケットを転送する場合に、パケットの送信先が他の移動端末宛てか固定端末宛てかを判定し、固定端末宛てならばマルチキャスト・アドレスでカプセル化せずに、ゲートウェイ・パケット交換装置へ転送しているため、移動端末宛てに対してのみに適用することができ、送信元の移動端末が在圏する加入者パケット交換装置へ直接ルーティングを行うことが可能になるとともに、転送遅延が減少して、パケット伝送を効率よく行うことができるという効果がある。
実施の形態７．
この実施の形態７による移動体ＩＰパケット通信システムは、加入者パケット交換装置が送信元の移動端末から受信したパケットを送信先の移動端末が属している加入者パケット交換装置、もしくは送信先の固定端末が属している外部のパケット・データ・ネットワークへ転送する場合に、そのパケットの送信先が移動端末宛てであるか固定端末宛てであるかの判定をせずに、マルチキャスト・アドレスでカプセル化して転送を行い、このマルチキャスト・アドレスでカプセル化されたパケットを受信したゲートウェイ・パケット交換装置は、そのパケットが固定端末宛ての場合、そのカプセル化を解いて送信先の固定端末に転送するとともに、送信元の加入者パケット交換装置に対して、在圏応答メッセージを送信するようにしたものである。以下、図面を参照しながらこの実施の形態５による移動体ＩＰパケット通信システムについて説明する。
この実施の形態７において、移動体ＩＰパケット通信システムの構成は、第１図に示すものと同じである。また、ゲートウェイ・パケット交換装置と加入者パケット交換装置間、および加入者パケット交換装置間でユーザのパケットを転送する際のパケットの転送形態も、第３図に示すものと同じである。
ここで、第１１図はこの発明の実施の形態７による移動体ＩＰパケット通信システムの動作を説明するためのシーケンス図である。以下、この第１１図に示すシーケンス図に基づいて、この実施の形態７における移動体ＩＰパケット通信システムの動作について説明する。
なお、送信元となる移動端末８ａの位置登録手順は、実施の形態１の場合と同様（１０１〜１０８）であるため、ここではその説明を省略する。
加入者パケット交換装置３ａは送信元の移動端末８ａから、送信先の移動端末８ｂ宛ての最初のデータパケット“１”（７０１）を受信すると、このデータパケット“１”を送出すべき方路について判定する（７０２）。なお、この時点では送信元の端末の在圏ルーティング先のものか、もしくは外部のパケット・データ・ネットワークに対して転送すべきパケットか不明であるため、実施の形態１〜６の場合と同様に、必要とする方路数分だけこのデータパケット“１”を複製し（７０３）、それらをマルチキャスト・アドレスでカプセル化した上で（７０４）、自身以外の加入者パケット交換装置に転送する（７０５）。
ゲートウェイ・パケット交換装置１はこのマルチキャスト・アドレスでカプセル化されたデータパケット“１”を受信すると、それをデカプセル化し（７０６）、デカプセル化されたデータパケット“１”の宛て先を判定する（７０７）。その結果、外部のパケット・データ・ネットワーク９に接続された固定端末１０宛ての場合は、外部のパケット・データ・ネットワーク９に対して上記データパケット“１”の転送を行う（７０８）。その際、カプセル化されたデータパケット“１”を送信してきた加入者パケット交換装置３ａに対して、第５図に示す在圏応答メッセージを送信する（７０９）。
また、デカプセル化後の宛て先の判定において、内部の移動体ＩＰパケット通信ネットワーク宛ての場合には、そのデータパケット“１”は放棄する（マルチキャスト・アドレスでカプセル化されたデータパケットは、すでに内部の移動体ＩＰパケット通信ネットワークにもマルチキャストされているため、廃棄とする）。
一方、加入者パケット交換装置３ｂはこのマルチキャスト・アドレスによってカプセル化されたデータパケット“１”を受信すると、そのデカプセル化を行って（７１０）、ビジター・ロケーション・レジスタ４ｂからその移動端末８ｂの在圏情報を取得する（７１１，７１２）。次に、その在圏情報に基づいて移動端末８ｂが在圏するか否かの判定を行い（７１３）、在圏していない場合にはこのデータパケット“１”を廃棄する。
ゲートウェイ・パケット交換装置１からの在圏応答メッセージ（７０９）を受信した加入者パケット交換装置３ａは、それを外部のパケット・データ・ネットワーク９に接続された固定端末１０宛ての方路として記憶する（７１４）。加入者パケット交換装置３ａは送信元の移動端末８ａから外部のパケット・データ・ネットワーク９に接続された固定端末１０宛ての次のデータパケット“２”（７１５）を受信した場合、最初のデータパケット“１”の受信時と同様に、送出すべき方路の判定を行う（７１６）。ここでは上記在圏応答メッセージにより在圏ルーティング先が判明しているため、必要とする方路数分の複製（７１７）は行わずに、このデータパケット“２”をユニキャスト・アドレスによってカプセル化し（７１８）、それを在圏ルーティング先のゲートウェイ・パケット交換装置１だけに転送する（７１９）。
ゲートウェイ・パケット交換装置１はこのユニキャスト・アドレスでカプセル化されたデータパケット“２”を受信すると、それをデカプセル化した後（７２０）、その宛て先を判定する（７２１）。その結果、外部のパケット・データ・ネットワーク９に接続された固定端末１０宛ての場合には、外部のパケット・データ・ネットワーク９に対して上記データパケット“１”を転送する（７２２）。また、内部の移動体ＩＰパケット通信ネットワーク宛ての場合には、宛て先アドレスをキーとして、ホーム・ロケーション・レジスタ２に対して在圏するルーティングエリア先の問い合わせを行い（７２３、７２４）、その結果により、ユニキャスト・アドレスでカプセル化して（７２５）、所定の加入者パケット交換装置に対して転送を行う（７２６）。
以上のように、この実施の形態７によれば、加入者パケット交換装置が送信元の移動端末から受信したパケットを送信先の移動端末が属している加入者パケット交換装置、もしくは送信先の固定端末が属している外部のパケット・データ・ネットワークへ転送する場合に、他の移動端末宛てか固定端末宛てかを判定ぜずに、マルチキャスト・アドレスでカプセル化して転送を行い、固定端末宛てにおいて、マルチキャスト・アドレスでカプセル化された送信先の固定端末宛てのパケットを受信したゲートウェイ・パケット交換装置は、そのカプセル化を解いたパケットを、送信先の固定端末に対し転送するとともに、送信元の加入者パケット交換装置に対して、在圏応答メッセージを送信しているため、移動端末宛てか固定端末宛てかを問わずに適用することが可能であり、転送遅延が減少して、パケット伝送を効率よく行うことができるという効果がある。
実施の形態８．
この実施の形態８による移動体ＩＰパケット通信システムは、加入者パケット交換装置が送信元の移動端末から受信したパケットを送信先の移動端末が属している加入者パケット交換装置、もしくは送信先の固定端末が属している外部のパケット・データ・ネットワークへ転送する場合に、他の移動端末宛てか固定端末宛てかを判定し、他の移動端末宛てであり、かつリアルタイム型のパケット通信時に、ホームもしくはビジターのロケーション・レジスタより、送信先となる移動端末の位置情報を取得することなく、マルチキャスト・アドレスでカプセル化して転送するようにしたものである。以下、図面を参照しながらこの実施の形態８による移動体ＩＰパケット通信システムについて説明する。
この実施の形態８において、移動体ＩＰパケット通信システムの構成は、第１図に示すものと同じである。また、ゲートウェイ・パケット交換装置と加入者パケット交換装置間、および加入者パケット交換装置間でユーザのパケットを転送する際のパケットの転送形態も、第３図に示すものと同じである。
ここで、第１２図はこの発明の実施の形態８による移動体ＩＰパケット通信システムの動作を説明するためのシーケンス図である。以下、この第１２図に示すシーケンス図に基づいて、この実施の形態８における移動体ＩＰパケット通信システムの動作について説明する。
なお、送信元となる移動端末８ａの位置登録手順は、実施の形態１の場合と同様（１０１〜１０８）であるため、ここではその説明を省略する。
加入者パケット交換装置３ａは送信元の移動端末８ａから、送信先の移動端末８ｂ宛ての最初のデータパケット“１”（８０１）を受信すると、このデータパケット“１”を送出すべき方路について判定する（８０２）。そのとき、この受信したデータパケット“１”の宛て先アドレスから、インターネット／イントラネット等の外部のパケット・データ・ネットワーク９に対して転送すべきデータパケットであるか、内部の移動体ＩＰパケット通信ネットワークへ転送すべきもので、かつリアルタイム通信用のデータパケットであるかの判定を行う。
方路判定の結果、そのデータパケット“１”が外部のパケット・データ・ネットワーク９へ転送すべきものであり、かつ非リアルタイム通信用のものであった場合には、それをユニキャスト・アドレスでカプセル化して（８０３）、ゲートウェイ・パケット交換装置１に対して転送する（８０４）。このカプセル化されたデータパケット“１”を受信したゲートウェイ・パケット交換装置１は、受信したパケットのデカプセル化を行った後（８０５）、その宛て先を判定する（８０６）。
この宛先判定の結果、外部のパケット・データ・ネットワーク９に接続された固定端末１０宛ての場合には、外部のパケット・データ・ネットワーク９に対して上記データパケット“１”を転送する（８０７）。また、内部の移動体ＩＰパケット通信ネットワーク宛ての場合には、ホーム・ロケーション・レジスタ２に対して、宛て先アドレスをキーとして在圏するルーティングエリア先を問い合わせ（８１９、８２０）、その結果により、ユニキャスト・アドレスによるカプセル化を行い（８２１）、所定の加入者パケット交換装置に対してカプセル化されたデータパケット“１”を転送する（８２２）。
一方、上記方路判定の結果、内部の移動体ＩＰパケット通信ネットワークへ転送すべきものであり、かつリアルタイム通信用のデータパケットであった場合には、実施の形態１〜７の場合と同様に、方路判定を行った（８０８）後、データパケット“１”を必要とする方路分に複製するとともに（８０９）、複製した方路分のデータパケット“１”を、自身を除く加入者パケット交換装置のマルチキャスト・グループ・アドレスを用いてカプセル化し（８１０）、カプセル化されたデータパケット“１”の転送を行う（８１１）。なお、この後の動作は、実施の形態１〜７のいずれかと同様である。
以上のように、この実施の形態８によれば、加入者パケット交換装置が送信元の移動端末から受信したパケットを送信先の移動端末が属している加入者パケット交換装置、もしくは送信先の固定端末が属している外部のパケット・データ・ネットワークへ転送する場合に、他の移動端末宛てか固定端末宛てかを判定し、他の移動端末宛て、かつリアルタイム型のパケット通信時に、ホームもしくはビジターのロケーション・レジスタより、送信先となる移動端末の位置情報を取得することなく、マルチキャスト・アドレスでカプセル化して転送しているため、送信先の移動端末が在圏する加入者パケット交換装置へ、直接ルーティングを行うことが可能となり、リアルタイム通信において、転送遅延が減少し、パケット伝送の効率が向上するという効果がある。
実施の形態９．
この実施の形態９による移動体ＩＰパケット通信システムは、マルチキャスト・アドレスでカプセル化された送信先の固定端末宛てのパケットを受信したゲートウェイ・パケット交換装置が、カプセル化を解いて送信先の固定端末に対してパケットを転送するとともに、送信元の加入者パケット交換装置に対して、在圏応答メッセージを送信する際にはタイマを起動し、そのタイマが満了するまで、もしくはヘッダ領域に設けた状態通知用の領域で在圏応答メッセージを受信済みと通知されるまでは、上記在圏応答メッセージを繰り返し送信するようにしたものである。以下、図面を参照しながらこの実施の形態９による移動体ＩＰパケット通信システムについて説明する。
この実施の形態９において、移動体ＩＰパケット通信システムの構成は、第１図に示すものと同じである。また、ゲートウェイ・パケット交換装置と加入者パケット交換装置間、および加入者パケット交換装置間でユーザのパケットを転送する際のパケットの転送形態も、第３図に示すものと同じである。
ここで、第１３図はこの発明の実施の形態９による移動体ＩＰパケット通信システムの動作を説明するためのシーケンス図である。以下、この第１３図に示すシーケンス図に基づいて、この実施の形態９における移動体ＩＰパケット通信システムの動作について説明する。
なお、送信元となる移動端末８ａの位置登録手順は、実施の形態１の場合と同様（１０１〜１０８）であるため、ここではその説明を省略する。
加入者パケット交換装置３ａは送信元の移動端末８ａから、送信先の移動端末８ｂ宛ての最初のデータパケット“１”（９０１）を受信すると、このデータパケット“１”を送出すべき方路について判定する（９０２）。なお、この時点では送信先の端末の在圏ルーティング先のものか、もしくは外部のパケット・データ・ネットワークに対して転送すべきパケットか不明であるため、実施の形態１の場合と同様に、必要とする方路数分だけこのデータパケット“１”を複製し（９０３）、それらをマルチキャスト・アドレスでカプセル化した上で（９０４）、自身以外の加入者パケット交換装置に転送する（９０５）。
このカプセル化されたデータパケット“１”を受信したゲートウェイ・パケット交換装置１は、受信したパケットのデカプセル化を行った後（９０６）、その宛て先を判定する（９０７）。判定の結果、外部のパケット・データ・ネットワーク９に接続された固定端末１０宛ての場合には、外部のパケット・データ・ネットワーク９に対してこのデータパケット“１”の転送を行う（９０８）。その際、カプセル化されたデータパケット“１”を送信してきた加入者パケット交換装置３ａに対して、タイマを起動し（９０９）、このタイマがタイムアップするまで、もしくは第８図に示すヘッダ領域に設けた状態通知用の領域で在圏応答メッセージを受信済みと通知されるまでは、第５図に示す在圏応答メッセージを繰り返し送信する（９１０）。なお、この第１３図においては、タイマの起動からタイムアップまでの間、在圏応答メッセージの繰り返し送信を行う場合について例示している。
なお、上記宛先判定（９０７）の結果、内部の移動体ＩＰパケット通信ネットワーク宛てであった場合には、そのデータパケット“１”は廃棄する（マルチキャスト・アドレスでカプセル化されたデータパケットは、すでに内部の移動体ＩＰパケット通信ネットワークにもマルチキャストされているため、廃棄とする）。
また、加入者パケット交換装置３ｂはマルチキャスト・アドレスでカプセル化されたデータパケット“１”を、送信元の加入者パケット交換装置３ａより受信すると、そのデカプセル化を行って（９１１）、ビジター・ロケーション・レジスタ４ｂからその移動端末８ｂの在圏情報を取得する（９１２，９１３）。次に、その在圏情報に基づいて移動端末８ｂが在圏するか否かの判定を行い（７１４）、在圏していない場合にはこのデータパケット“１”を廃棄する。
ゲートウェイ・パケット交換装置１からの在圏応答メッセージ（９０９）を受信した加入者パケット交換装置３ａは、それを外部のパケット・データ・ネットワーク９に接続された固定端末１０宛ての方路として記憶する（９１５）。加入者パケット交換装置３ａは送信元の移動端末８ａから外部のパケット・データ・ネットワーク９に接続された固定端末１０宛ての次のデータパケット“２”（９１６）を受信した場合は、最初のデータパケット“１”の受信時と同様に、送出すべき方路の判定を行う（９１７）。ここでは上記在圏応答メッセージにより在圏ルーティング先が判明しているため、必要とする方路数分の複製（９１８）は行わず、このデータパケット“２”をユニキャスト・アドレスによってカプセル化し（９１９）、それを在圏ルーティング先の加入者パケット交換装置３ｂだけに転送する（９２０）。
ゲートウェイ・パケット交換装置１はこのユニキャスト・アドレスでカプセル化されたデータパケット“２”を受信すると、それをデカプセル化した後（９２１）、その宛て先を判定する（９２２）。その結果、外部のパケット・データ・ネットワーク９に接続された固定端末１０宛ての場合には、外部のパケット・データ・ネットワーク９に対して上記データパケット“２”を転送する（９２３）。また、内部の移動体ＩＰパケット通信ネットワーク宛ての場合には、宛て先アドレスをキーとして、ホーム・ロケーション・レジスタ２に対して、在圏するルーティングエリア先の問い合わせを行い（９２４，９２５）、その結果により、ユニキャスト・アドレスでカプセル化して（９２６）、所定の加入者パケット交換装置に対して転送を行う（９２７）。
以上のように、この実施の形態９によれば、マルチキャスト・アドレスでカプセル化された送信先の固定端末宛てのパケットを受信したゲートウェイ・パケット交換装置が、そのカプセル化を解いたパケットを送信先の固定端末に対して転送するとともに、送信元の加入者パケット交換装置に対して、在圏応答メッセージを送信する際にタイマを起動し、それがタイムアップするまで、もしくはヘッダ領域に設けた状態通知用の領域で在圏応答メッセージを受信済みと通知されるまでは、在圏応答メッセージを繰り返して送信しているため、移動端末宛てか固定端末宛てかを問わず、そのいずれにも適用することが可能となり、確実に応答メッセージを授受することができて移動体ＩＰパケット通信ネットワーク内の信号量を抑えることが可能になるとともに、転送遅延が減少して、パケット伝送を効率よく行うことができるという効果がある。
実施の形態１０．
この実施の形態１０による移動体ＩＰパケット通信システムは、ゲートウェイ・パケット交換装置から送信元の加入者パケット交換装置に対して、在圏応答メッセージを送信する時点で、送信先の固定端末から送信元の移動端末に対するパケット送信が行われた場合、上記在圏応答メッセージを送信先の固定端末から送信元の移動端末に対するパケットに重畳して送信するようにしたものである。以下、図面を参照しながらこの実施の形態１０による移動体ＩＰパケット通信システムについて説明する。
この実施の形態１０において、移動体ＩＰパケット通信システムの構成は、第１図に示すものと同じである。また、ゲートウェイ・パケット交換装置と加入者パケット交換装置間、および加入者パケット交換装置間でユーザのパケットを転送する際のパケットの転送形態も、第３図に示すものと同じである。
ここで、第１４図はこの発明の実施の形態１０による移動体ＩＰパケット通信システムの動作を説明するためのシーケンス図である。以下、この第１４図に示すシーケンス図に基づいて、この実施の形態１０における移動体ＩＰパケット通信システムの動作について説明する。
なお、送信元となる移動端末８ａの位置登録手順は、実施の形態１の場合と同様（１０１〜１０８）であるため、ここではその説明を省略する。
加入者パケット交換装置３ａは送信元の移動端末８ａから、送信先の移動端末８ｂ宛ての最初のデータパケット“１”（１００１）を受信すると、このデータパケット“１”を送出すべき方路の判定を行う（１００２）。なお、この時点では送信先の端末の在圏ルーティング先、もしくは外部のパケット・データ・ネットワークへ転送すべきパケットか不明であるため、実施の形態１の場合と同様に、必要とする方路数分だけこのデータパケット“１”を複製し（１００３）、それらをマルチキャスト・アドレスでカプセル化した上で（１００４）、自身以外の加入者パケット交換装置に転送する（１００５）。
このカプセル化されたデータパケット“１”を受信したゲートウェイ・パケット交換装置１は、受信したパケットのデカプセル化を行った後（１００６）、その宛て先を判定する（１００７）。判定の結果、外部のパケット・データ・ネットワーク９に接続された固定端末１０宛ての場合には、外部のパケット・データ・ネットワーク９に対してこのデータパケット“１”の転送を行う（１００８）。
その直後に、外部のパケット・データ・ネットワーク９に接続された固定端末１０から、移動端末８ａに対するデータパケット“１ａ”の送信が行われた場合（１００９）、実施の形態７、９で説明した在圏応答メッセージを加入者パケット交換装置３ａへ返すことなく、データパケット“１ａ”の転送処理を行う。ここでの転送処理においては、ホーム・ロケーション・レジスタ２との間で、位置情報読出要求と位置情報読出応答のメッセージを授受して、移動端末８ａの在圏するルーティングエリア先を取得し（１０１０、１０１１）、外部のパケット・データ・ネットワーク９に接続された固定端末１０からデータパケット“１ａ”を受信したゲートウェイ・パケット交換装置１は、それをユニキャスト・アドレスで、かつ第８図に示すオプション領域で在圏応答メッセージを表す形態でカプセル化して、加入者パケット交換装置３ａへの転送を行う（１０１２、１０１３）。
加入者パケット交換装置３ａはこのようにしてユニキャスト・アドレスでカプセル化されたデータパケット“１ａ”を受信すると、そのデカプセル化を行うともに、そのオプション領域に在圏応答が示されているため、その在圏応答メッセージを外部のパケット・データ・ネットワーク９に接続された固定端末１０宛ての方路として記憶する（１０１４）。そして、デカプセル化したデータパケット“１ａ”を移動端末８ａへ送信する（１０１５）。
なお、ゲートウェイ・パケット交換装置１において、デカプセル化後に行った宛先判定（１００７）の結果、内部の移動体ＩＰパケット通信ネットワーク宛てであった場合には、そのデータパケット“１”を廃棄する（マルチキャスト・アドレスでカプセル化されたデータパケットは、すでに内部の移動体ＩＰパケット通信ネットワークにもマルチキャストされているため、廃棄とする）。
加入者パケット交換装置３ａはその後、送信元の移動端末８ａから外部のパケット・データ・ネットワーク９に接続された固定端末１０宛ての次のデータパケット“２”（１０１６）を受信すると、最初のデータパケット“１”の受信時と同様に、送出すべき方路の判定を行う（１０１７）。この場合、上記在圏応答により在圏ルーティング先が判明しているため、必要とする方路数分の複製（１０１８）は行わず、このデータパケット“２”をユニキャスト・アドレスによってカプセル化し（１０１９）、それを在圏ルーティング先の加入者パケット交換装置３ｂだけに転送する（１０２０）。
このカプセル化されたデータパケット“２”を受信したゲートウェイ・パケット交換装置１は、それをデカプセル化した後（１０２１）、宛て先を判定する（１０２２）。判定の結果、外部のパケット・データ・ネットワーク９に接続された固定端末１０宛ての場合には、外部のパケット・データ・ネットワーク９に対して、デカプセル化したデータパケット“２”を転送する（１０２３）。また、内部の移動体ＩＰパケット通信ネットワーク宛ての場合には、ホーム・ロケーション・レジスタ２に対して、宛て先アドレスをキーとして在圏するルーティングエリア先の問い合わせを行い（１０２４、１０２５）、その結果により、データパケット“２”を再度ユニキャスト・アドレスでカプセル化し（１０２６）、そのカプセル化したデータパケット“２”を所定の加入者パケット交換装置に対して転送する（１０２７）。
以上のように、この実施の形態１０によれば、ゲートウェイ・パケット交換装置から送信元の加入者パケット交換装置に対して、在圏応答メッセージを送信する時点で、送信先の固定端末から送信元の移動端末に対するパケット送信が行われた場合に、その在圏応答メッセージを送信先の固定端末から送信元の移動端末に対するパケットに重畳して送信しているため、移動端末宛てか固定端末か宛てかを問わず、そのいずれにも適用することが可能であり、応答メッセージを使用していないので移動体ＩＰパケット通信ネットワーク内の信号量を抑えることができるとともに、転送遅延が減少して、パケット伝送を効率よく行うことができるという効果がある。
実施の形態１１．
この実施の形態１１による移動体ＩＰパケット通信システムは、マルチキャスト・アドレスでカプセル化された送信先の端末宛てのパケットを受信した、加入者パケット交換装置もしくはゲートウェイ・パケット交換装置が、送信先の端末に対して、そのカプセル化を解いたパケットの転送を行うとともに、ＩＥＴＦのＲＦＣ２２０５に規定されたＲＳＶＰのリザーブ・メッセージを在圏応答メッセージとして、送信元の加入者パケット交換装置に対して送信し、帯域予約をするようにしたものである。以下、図面を参照しながらこの実施の形態１１による移動体ＩＰパケット通信システムについて説明する。
この実施の形態１１において、移動体ＩＰパケット通信システムの構成は、第１図に示すものと同じである。また、ゲートウェイ・パケット交換装置と加入者パケット交換装置間、および加入者パケット交換装置間でユーザのパケットを転送する際のパケットの転送形態も、第３図に示すものと同じである。
ここで、第１５図はこの発明の実施の形態１１による移動体ＩＰパケット通信システムの動作を説明するためのシーケンス図である。以下、この第１５図に示すシーケンス図に基づいて、この実施の形態１１における移動体ＩＰパケット通信システムの動作について説明する。
なお、送信元となる移動端末８ａおよび送信先となる移動端末８ｂの位置登録手順は、実施の形態１の場合と同様（１０１〜１０８）であるため、ここではその説明を省略する。
加入者パケット交換装置３ａは送信元の移動端末８ａから、送信先の移動端末８ｂ宛ての最初のデータパケット“１”（１１０１）を受信すると、このデータパケット“１”を送出すべき方路の判定を行う（１１０２）。なお、この時点では送信先の端末の在圏ルーティング先が不明であるため、実施の形態２の場合と同様に、必要とする方路数分だけこのデータパケット“１”を複製し（１１０３）、それらをマルチキャスト・アドレスでカプセル化した上で（１１０４）、自身以外の加入者パケット交換装置に転送する（１１０５）。
このカプセル化されたデータパケット“１”を受信した加入者パケット交換装置３ｂは、受信したパケットのデカプセル化を行った後（１１０６）、移動端末８ｂ宛てのデータパケットを取り出して、ビジター・ロケーション・レジスタ４ｂに対して在圏するルーティングエリア先の問い合わせを行い、移動端末８ｂの在圏情報を取得して（１１０７、１１０８）、在圏するか否かを判定する（１１０９）。その結果、在圏する場合には、在圏するゾーンを特定した後、そのデータパケット“１”を無線基地局および基地局制御装置を介して送信先の移動端末８ｂへ転送する（１１１０）。
その際、このマルチキャスト・アドレスでカプセル化したデータパケット“１”を送信してきた加入者パケット交換装置３ａに対して、在圏応答メッセージとしてＲＳＶＰのリザーブ・メッセージを送信する（１１１１）。このＲＳＶＰのリザーブ・メッセージを受信した加入者パケット交換装置３ａは、それを移動端末８ｂ宛ての方路として記憶するとともに、このＲＳＶＰのリザーブ・メッセージによって帯域の確保を行い、送信元の加入者パケット交換装置３ａと送信先の加入者パケット交換装置３ｂとの間のパケット転送用のサービス品質を確保する（１１１２）。
加入者パケット交換装置３ａは送信元の移動端末８ａから移動端末８ｂ宛ての次のデータパケット“２”（１１１３）を受信した場合、最初のデータパケット“１”の受信時と同様に、送出すべき方路の判定を行う（１１１４）。この場合、ＲＳＶＰのリザーブ・メッセージによる在圏応答メッセージにて在圏ルーティング先が判明しているため、必要とする方路数分の複製（１１１５）は行わず、このデータパケット“２”をユニキャスト・アドレスによってカプセル化し（１１１６）、それを在圏ルーティング先の加入者パケット交換装置３ｂだけに転送する（１１１７）。
加入者パケット交換装置３ｂはこのユニキャスト・アドレスでカプセル化されたデータパケット“２”を受信すると、マルチキャスト・アドレスでカプセル化されたデータパケット“１”を受信した場合と同様の処理を行う。すなわち、加入者パケット交換装置３ｂはこのカプセル化されたデータパケット“２”を受信すると、それをデカプセル化し（１１１８）、送信先の移動端末８ｂの在圏判定を行って（１１１９）、在圏していれば、そのデータパケット“２”を送信先の移動端末８ｂへ転送する（１１２０）を行う。
なお、この送信先の移動端末８ｂへのデータパケット“２”の転送において、第１５図では特にビジター・ロケーション・レジスタ４ｂへの在圏情報の取得はしていないが、これは、データパケット“１”の転送時に取得した在圏情報をキャッシュしておくことを前提としているためであり、キャッシュしない場合は、データパケット“１”の転送時と同様に、在圏情報を取得（１１０７、１１０８）するものとする。
以上のように、この実施の形態１１によれば、マルチキャスト・アドレスでカプセル化された、送信先の端末宛てのパケットを受信した、加入者パケット交換装置もしくはゲートウェイ・パケット交換装置が、そのパケットのカプセル化を解いて、送信先の端末に転送するとともに、送信元の加入者パケット交換装置に対して、在圏応答メッセージとして、ＲＳＶＰのリザーブ・メッセージを送信して帯域予約するようにているため、宛て先の移動端末が在圏する加入者パケット交換装置へ直接ルーティングを行うことが可能となり、送信先の加入者パケット交換装置から在圏応答メッセージを送信することで、以降のデータパケット転送時には、ユニキャスト・アドレスでのカプセル化を行うともに、在圏応答メッセージとしてＲＳＶＰのリザーブ・メッセージを用いることで、所望のサービス品質を確保することが可能となり、転送遅延が減少して、パケット伝送を効率よく行うことができるという効果がある。
実施の形態１２．
この実施の形態１２による移動体ＩＰパケット通信システムは、マルチキャスト・アドレスでカプセル化された送信先の端末宛てのパケットを受信した、加入者パケット交換装置もしくはゲートウェイ・パケット交換装置が、送信先の端末に対して、そのカプセル化を解いたパケットの転送を行うとともに、ＩＥＴＦのインターネット・ドラフト（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｄｒａｆｔ）によるＭＰＬＳのＬＤＰメッセージを在圏応答メッセージとして、送信元の加入者パケット交換装置に対して送信し、仮想通信路を設定するようにしたものである。以下、図面を参照しながらこの実施の形態１２による移動体ＩＰパケット通信システムについて説明する。
この実施の形態１２において、移動体ＩＰパケット通信システムの構成は、第１図に示すものと同じである。また、ゲートウェイ・パケット交換装置と加入者パケット交換装置間、および加入者パケット交換装置間でユーザのパケットを転送する際のパケットの転送形態も、第３図に示すものと同じである。
ここで、第１６図はこの発明の実施の形態１２による移動体ＩＰパケット通信システムの動作を説明するためのシーケンス図である。以下、この第１６図に示すシーケンス図に基づいて、この実施の形態１２における移動体ＩＰパケット通信システムの動作について説明する。
なお、送信元となる移動端末８ａおよび送信先となる移動端末８ｂの位置登録手順は、実施の形態１の場合と同様（１０１〜１０８）であるため、ここではその説明を省略する。
加入者パケット交換装置３ａは送信元の移動端末８ａから、送信先の移動端末８ｂ宛ての最初のデータパケット“１”（１２０１）を受信すると、このデータパケット“１”を送出すべき方路の判定を行う（１２０２）。なお、この時点では送信先の端末の在圏ルーティング先が不明であるため、実施の形態２の場合と同様に、必要とする方路数分だけこのデータパケット“１”を複製し（１２０３）、それらをマルチキャスト・アドレスでカプセル化した上で（１２０４）、自身以外の加入者パケット交換装置に転送する（１２０５）。
このカプセル化されたデータパケット“１”を受信した加入者パケット交換装置３ｂは、受信したパケットのデカプセル化を行った後（１２０６）、移動端末８ｂ宛てのデータパケットを取り出して、ビジター・ロケーション・レジスタ４ｂに対して在圏するルーティングエリア先の問い合わせを行い、移動端末８ｂの在圏情報を取得して（１２０７、１２０８）、在圏するか否かを判定する（１２０９）。その結果、在圏する場合には、在圏するゾーンを特定した後、そのデータパケット“１”を無線基地局および基地局制御装置を介して送信先の移動端末８ｂへ転送する（１２１０）。
その際、このマルチキャスト・アドレスでカプセル化したデータパケット“１”を送信してきた加入者パケット交換装置３ａに対して、在圏応答メッセージとしてＭＰＬＳのＬＤＰメッセージを送信する（１２１１）。このＭＰＬＳのＬＤＰメッセージを受信した加入者パケット交換装置３ａは、それを移動端末８ｂ宛ての方路として記憶するとともに、このＭＰＬＳのＬＤＰメッセージによって仮想通信路の設定を行い、送信元の加入者パケット交換装置３ａと送信先の加入者パケット交換装置３ｂとの間のパケット転送用のサービス品質を確保する。
加入者パケット交換装置３ａは送信元の移動端末８ａから移動端末８ｂ宛ての次のデータパケット“２”（１２１３）を受信した場合、最初のデータパケット“１”の受信時と同様に、送出すべき方路の判定を行う（１２１４）。この場合、ＭＰＬＳのＬＤＰメッセージによる在圏応答メッセージにて在圏ルーティング先が判明しているため、必要とする方路数分の複製（１２１５）は行わず、このデータパケット“２”をユニキャスト・アドレスによってカプセル化し（１２１６）、それを在圏ルーティング先の加入者パケット交換装置３ｂだけに転送する（１２１７）。
加入者パケット交換装置３ｂはこのユニキャスト・アドレスでカプセル化されたデータパケット“２”を受信すると、マルチキャスト・アドレスでカプセル化されたデータパケット“１”を受信した場合と同様の処理を行う。すなわち、加入者パケット交換装置３ｂはこのカプセル化されたデータパケット“２”を受信すると、それをデカプセル化し（１２１８）、送信先の移動端末８ｂの在圏判定を行って（１２１９）、在圏していれば、そのデータパケット“２”を送信先の移動端末８ｂへ転送する（１２２０）。
なお、この送信先の移動端末８ｂへのデータパケット“２”の転送において、第１６図では特にビジター・ロケーション・レジスタ４ｂへの在圏情報の取得はしていないが、これは、データパケット“１”の転送時に取得した在圏情報をキャッシュしておくことを前提としているためであり、キャッシュしない場合は、データパケット“１”の転送時と同様に、在圏情報を取得（１２０７、１２０８）するものとする。
以上のように、この実施の形態１２によれば、マルチキャスト・アドレスでカプセル化された、送信先の端末宛てのパケットを受信した、加入者パケット交換装置もしくはゲートウェイ・パケット交換装置が、そのパケットのカプセル化を解いて、送信先の端末に転送するとともに、送信元の加入者パケット交換装置に対して、在圏応答メッセージとして、ＭＰＬＳのＬＤＰメッセージを送信して仮想通信路を設定するようにしているため、宛て先の移動端末が在圏する加入者パケット交換装置へ直接ルーティングを行うことが可能となり、送信先の加入者パケット交換装置から在圏応答メッセージを送信することで、以降のデータパケット転送時には、ユニキャスト・アドレスでのカプセル化を行うともに、在圏応答メッセージとしてＭＰＬＳのＬＤＰメッセージを用いることで、所望のサービス品質を確保することが可能となり、転送遅延が減少して、パケット伝送を効率よく行うことができるという効果がある。
産業上の利用可能性
以上のように、この発明に係る移動体ＩＰパケット通信システムは、移動端末もしくは固定端末に対するパケットを、送信元となる加入者パケット交換装置が、ホーム・ロケーション・レジスタまたはビジター・ロケーション・レジスタより送信先となる移動端末の位置情報を取得することなく、マルチキャスト・アドレスでカプセル化して転送する移動体通信システムとして、また、送信先の加入者パケット交換装置から送信元の加入者パケット交換装置に在圏応答メッセージを送信し、ネットワーク内の信号量の減少をはかった移動体通信システムとして、さらに、応答情報を転送するデータパケットに重畳して応答メッセージを不要とした移動体通信システムとして有効であり、特に、在圏応答メッセージとして、ＲＳＶＰのリザーブ・メッセージ、あるいはＭＰＳＬのＬＤＰメッセージを送信する移動体通信システムに用いるのに適している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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