JP3780930B2 - 基地局データ中継装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基地局と無線通信により接続して広域ネットワークとデータ通信を行う端末局と広域ネットワークとの間でデータ通信の中継を行うデータ中継装置に関するもので、インターネットにおける移動体とサーバとのデータ通信に用いて好適である。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話等の端末局を利用してインターネット等の広域ネットワークに接続するという、移動体データ通信が広く利用されるようになっている。これは、端末局が無線によって基地局と接続し、基地局が属するセグメントを経由して広域ネットワークとデータ通信を行うことにより実現される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この場合、端末局は広域ネットワークとデータ通信を行うため、基地局が属するセグメントに割り当てられたアドレス空間の中から１つのアドレスを自己のアドレスとして使用する。このアドレス空間はセグメント毎に違ったものが割り当てられているので、端末局が移動して通信する基地局が変わったとき、新しい基地局が以前の基地局とは別のセグメントに属していれば、それまで使っていたアドレスを自己のものとして使用することができなくなり、新たな基地局のセグメントに割り当てられたアドレス空間の中から１つを使用することになる。
【０００４】
このように移動によって端末局のアドレスが変化してしまうと、広域ネットワーク上で端末局と通信を行うサーバは端末局の同一性を確認することができなくなり、そのままでは通信が途絶してしまう。
【０００５】
この通信の途絶を回避する従来技術としてｍｏｂｉｌｅＩＰがある。これは、端末局が通常接続しているセグメント内におけるホームアドレスを有しており、このセグメントから別のセグメントへ端末局が移ったときも、データ通信における端末局への下りデータはホームアドレス宛てに送られ、これをホームエージェントと呼ばれるホストが端末局に転送することにより通信の途絶を回避し、確実なデータ通信を実現するという通信技術である。
【０００６】
しかしこの技術では、端末局が通常接続するネットワークアドレスを離れた場合に、下りデータの配送経路が遠回りなものとなってしまい、通信の効率が良くないという問題がある。また、ホームエージェントの様な特別な機器を設置する必要があるという点でネットワークの構成が複雑になるという問題もある。
【０００７】
本発明はこの問題に鑑みて、効率よく、簡単な構成で確実な通信を行うことができるような端末局によるデータ通信を実現することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するするため、請求項１に記載の基地局データ中継装置は、データ通信の中継を行うデータ中継装置と通信データを目的地に配送するための情報である経路情報をやりとりする基地局データ中継装置であって、基地局と無線通信により接続し、基地局の属する基地局セグメントを介して広域ネットワーク上のサーバとデータ通信を行い、このデータ通信において接続する基地局セグメントが変化すると変わるアドレスである一時端末アドレスと、接続する基地局セグメントが変わっても不変なアドレスである端末固有アドレスとを自己内のアドレスとしている端末局が、接続先を配下の基地局からそれ以外の基地局に移して前記一時端末アドレスを変えると、端末局への経路が接続先を移す前の一時端末アドレス経由であるとする経路情報を保持する端末局管理テーブルと、前記接続先を移した後に届いた前記端末局宛ての通信データを、前記端末局管理テーブルに保持された経路情報を元に、この端末局の最新の一時端末アドレスに転送する手段と、前記接続先を移してから所定期間後に前記経路情報を前記端末局管理テーブルから削除する手段と、を有することを特徴としている。
【００１６】
このような基地局データ中継装置によって、端末局への経路情報が広域ネットワーク上のデータ中継装置に確実に伝わり、また、経路情報が広域ネットワークに十分行き渡るまでに時間がかかったとしても、古い経路情報を所定の期間残し、過去の接続先の基地局データ中継装置に届いた通信データは新しい接続先の一時端末アドレスに転送するので、通信データが不達となることを防止でき、通信の途絶を抑制することができる。
【００１７】
なお、基地局データ中継装置という名称は、基地局を配下とするデータ中継装置という意味合いを起源とするものである。
【００１８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項５に記載の基地局データ中継装置の一例として、配下の基地局と、２つ以下のセグメントを介して接続していることを特徴としている。
【００１９】
このように基地局と基地局データ中継装置との間にあるセグメントが２つ以下のように少なければ、セグメント間を中継するデータ中継装置の数も少なく済み、基地局−基地局データ中継装置間のネットワーク構成が簡単になり、端末局と基地局データ中継装置との間の経路情報のやりとりも迅速になる。
【００２０】
請求項３では、通信データを最新の一時端末アドレスへ転送する手段の一例として、通信データの宛先アドレスを書き換えて送出するトンネリングを用いることを特徴としている。
【００２１】
また、請求項４に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の基地局データ中継装置において、前記端末局管理テーブルは、過去に配下となっていた端末局と、その配下となっていた直前にこの端末局が配下となっていた先の基地局データ中継装置と、の対応を前記経路情報として保持するものであり、さらに当該基地局データ中継装置は、新たな端末局が配下となると、端末局管理テーブルにこの端末局と、この端末局が直前に配下となっていた先の別の基地局データ中継装置と、の対応を書き込み、別の基地局データ中継装置に対して、端末局が新たに配下となる先の基地局データ中継装置を通知する端末局移動通知を行う手段と、他の基地局データ中継装置から端末局移動通知を受けると、端末局管理テーブル中で配下となる先を移した端末局に対応した基地局データ中継装置に対して端末局移動通知を送信する手段と、を有することを特徴としている。
【００２２】
このような端末局管理テーブルを基地局データ中継装置が有し、それに基づいて端末局移動通知を送信することは、過去に端末局を配下としていた基地局データ中継装置が、この端末局の最新の接続先を知るための１つの実現手段であり、これによって確実に新しい接続先への転送が行われる。
【００２３】
また、請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の基地局データ中継装置において、端末局管理テーブルには、過去に配下となっていた端末局について、この端末局が配下となって以降配下となる先の基地局データ中継装置を変えた回数である端末移動回数が記録されており、上述した所定の期間は、この端末移動回数が既定値以上となるまでの期間であることを特徴としている。
【００２４】
このようにすることで、一定以上に古い経路情報は消去することによって、新しい経路情報がより有効となるようにすることができ、転送による迂回を抑制することができ、データ通信の効率の向上に繋がる。
【００２５】
また、請求項６に記載の発明においては、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の基地局データ中継装置において、端末固有アドレスへの経路を示す経路情報に経路の優先度を示す優先経路情報含める手段を有し、広域ネットワーク上のデータ中継装置において、端末局への経路が過去の一時端末アドレスを経由するためのものであるとする旧経路情報と、新たな一時端末アドレスを経由するためのものであるとする新経路情報とが混在するときに、最適経路を検索する手段を有するデータ中継装置が優先経路情報に基づいて新経路情報の示す経路を優先的に選択するように優先経路情報を作成する手段を有することを特徴としている。
【００２６】
このような優先経路情報により、古い経路情報と新しい経路情報が混在しても新しい経路情報が選択されるので、転送による迂回経路での通信の頻度が下がり、データ通信の効率の向上に繋がる。
【００２７】
この優先経路情報の一例として、請求項７に記載の発明では、広域ネットワーク上のデータ中継装置に伝える旧経路情報の有する優先経路情報を、自身から最新の一時端末アドレスまでの経路中に通過するデータ中継装置の数に基づいた値とする手段を有することを特徴としている。
【００２８】
このようにすることで、広域ネットワーク上のデータ中継装置において、旧経路情報の示す端末局への優先経路情報が、過去に配下となっていた基地局データ中継装置を経由して新たな一時端末アドレスに届くときに通過するデータ中継装置の数に基づく値であると判断されることにより、直接新たな一時端末アドレスに届く場合の経路がより選択されるようになる。
【００２９】
またこの優先経路情報の別の例として請求項８では、広域ネットワーク上のデータ中継装置に伝える旧経路情報の有する優先経路情報を、端末移動回数に基づいた値とする手段を有することを特徴としている。
【００３０】
これによると、その経路情報が過去のものになるほど選択されにくい優先経路情報を持つことになり、それゆえ新経路情報がより選択されるようになる。
【００３１】
また、請求項９に記載の発明では、請求項１ないし８のいずれか１つに記載の基地局データ中継装置において、異なる通信システムに対応する複数の基地局を配下とすることを特徴としている。
【００３２】
このような異なる通信システムを切り替えて端末局が接続することにより、都合の良い通信システムを適宜利用することができるようになり、データ通信の効率が向上することになる。
【００３３】
また、請求項１０に記載の発明では、請求項９に記載の基地局データ中継装置において、異なる２つの通信システムにおいて、より狭いセルを形成する通信システムに対応するナロー基地局のセルの配置は、より広いセルを形成する通信システムに対応するワイド基地局のセルの２つが重なった部分を１つまたは複数のナロー基地局のセルが覆うことを特徴としている。
【００３４】
これにより、より広いセルすなわち広域セルの間で異なるシステムに対応する２つの無線ネットワークインターフェースを有する端末局が接続先を切り替えてハンドオーバーを行う場合、端末局がより狭いセルすなわち狭域セルと接続を維持しながら広域セルの切り替えを行うことができるので、いわゆるソフトハンドオーバーを実現することができ、データ通信が途切れることなく確実にハンドオーバーを行うことができる。
【００３５】
なお本明細書において広域ネットワークとは、基地局データ中継装置とサーバとの間で取りうる経路中のセグメントの集合体であるとする。
【００３６】
また、基地局データ中継装置の配下の基地局とは、広域ネットワークとデータ通信をするときにこの基地局データ中継装置を介することが必要な基地局のことであるとし、同時にこの基地局と接続している端末局もこの基地局データ中継装置の配下にあるとする。加えて、基地局データ中継装置と配下の基地局との間にあるセグメントはこの基地局データ中継装置の配下のセグメントであるとする。
【００３７】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１に、本発明の第１実施形態におけるデータ通信ネットワークの構成の概略を示す。本実施形態においては、インターネット２上にサーバ３および基地局ゲートウエイＢＲ１、ＢＲ２、…ＢＲｎ（以下ＢＲｘと記す）が接続されており、この基地局ゲートウエイＢＲｘの中継により、基地局セグメントＢ．１、Ｂ．２、…、Ｂ．ｎ（以下Ｂ．ｘと記す）に属する基地局ＡＰ１、ＡＰ２、…、ＡＰｎ（以下ＡＰｘと記す）は、インターネット２とデータ通信できるようになっている。移動することのできる端末局１は、その所在地において通信可能な基地局ＡＰｘのいずれか１つと無線通信によって接続し、その基地局ＡＰｘをアクセスポイントとして基地局セグメントＢ．ｘに接続し、その基地局セグメントＢ．ｘに接続している基地局ゲートウエイＢＲｘの配下となり、この基地局ゲートウエイＢＲｘとインターネット２とを介してサーバ３と通信を行うことができるようになっている。
【００３８】
インターネット２はセグメントの集合体であり、それぞれのセグメント間の通信データの配送のためのプロトコルとしてはＩＰ（Internet Protocol）が使用されている。
【００３９】
端末局１は、基地局ＡＰｘと無線通信をするための無線機ＴＤ１と、端末局１内のセグメントである図示しない端末セグメントＣ．１と、この端末セグメントＣ．１に属するアプリケーション１１と、端末セグメントＣ．１と無線機ＴＤ１との間でデータ通信の中継を行う端末ルータＣＲ１と、から成る。
【００４０】
無線機ＴＤ１は、基地局ＡＰｘと無線通信を行う際に、ＤＨＣＰとよばれるＩＰアドレス付与手続きによって一時端末ＩＰアドレスが付与されるようになっている。この一時端末ＩＰアドレスは、端末局１が接続する基地局セグメントＢ．ｘ内においてのみ使用可能なＩＰアドレスであるので、接続する基地局セグメントＢ．ｘが変われば変化することになる。
【００４１】
端末セグメントＣ．１においては、端末局１が接続する基地局セグメントＢ．ｘを変えても変化しないＩＰアドレスの集合である端末固有ＩＰアドレス群が使用可能であり、そのうちの１つがアプリケーション１１のＩＰアドレスとして割り当てられている。アプリケーション１１はこのＩＰアドレスを使用してサーバ３と通信データのやりとりを行う。
【００４２】
この端末セグメントＣ．１と無線機ＴＤ１の間でデータ通信の中継を行う端末ルータＣＲ１は、その中継のため、端末セグメントＣ．１側のネットワークインターフェースであるデバイスｄｅｖ＿ｃと、無線機ＴＤ１の別名であるデバイスｄｅｖ＿ａとを使用し、それぞれの側のセグメントと通信データの授受を行う。
【００４３】
また、この端末ルータＣＲ１は、通信データが目的地に届くよう配送するための経路情報をルーティングテーブルという形で有し、無線通信している基地局ＡＰｘが属する基地局セグメントＢ．ｘに接続する基地局ゲートウエイＢＲｘとやりとりをしている。
【００４４】
このルーティングテーブルは、複数のエントリから成り、各エントリは目的地のセグメントと、そのセグメントに通信データを届けるために最初に通過するルータやゲートウエイ等のデータ中継装置と、通信データ配送のために使用するネットワークインターフェースと、経路の優先度を示すメトリック値との４項組から成り、このルーティングテーブルのエントリに基づいて端末ルータＣＲ１や他のデータ中継装置はデータ配送の経路を決定する。ルーティングテーブルの具体例と、端末局１の移動に伴う更新の詳細については後述する。
【００４５】
基地局ゲートウエイＢＲｘはインターネット２と基地局セグメントＢ．ｘとの間でデータ通信の中継を行うものである。その中継のため、基地局ゲートウエイＢＲｘのインターネット２側とセグメントＢ．ｘ側とにはそれぞれネットワークインターフェースとしてデバイスｄｅｖ０とデバイスｄｅｖ１があり、これを使用して基地局ゲートウエイＢＲｘはそれぞれの側と通信データの授受を行う。
【００４６】
また、本実施形態では基地局ゲートウエイＢＲｘは上記したＤＨＣＰによるアドレス付与手続を行うＤＨＣＰサーバを兼ねており、接続してくる端末局１に対して基地局セグメントＢ．ｘ内で使用可能な一時端末ＩＰアドレスを付与する。
【００４７】
また、基地局ゲートウエイＢＲｘは、自分が接続する基地局セグメントＢ．ｘに過去に接続したことのある端末局１の端末局セグメントＣ．１と、その端末局１がこの基地局セグメントＢ．ｘに接続する直前に配下となっていた基地局ゲートウエイＢＲｘすなわち前回のゲートウエイと、この端末局１がこの基地局セグメントＢ．ｘに最後に接続して以降接続先の基地局セグメントＢ．ｘを変えた回数である端末移動回数と、の対応を１エントリとして保存するための端末局管理テーブルを有している。複数の端末局１のエントリが記録されている端末局管理テーブルの例を図２に示す。各行が各エントリに対応している。
【００４８】
この端末局管理テーブルに記録されている端末局１が現時点で他の基地局ゲートウエイＢＲｘの配下にある場合、さらに移動して別の基地局ゲートウエイＢＲｘの配下となると、移動した旨の通知が上記端末局管理テーブル中の過去の基地局ゲートウエイＢＲｘの記載を辿って順々に過去の基地局にバケツリレー的に渡されていくことになる。そして通知を受けた基地局ゲートウエイＢＲｘは、該当するエントリーの移動回数を１つ増やす。また端末局管理テーブルのエントリ中で端末移動回数が所定数以上になったものについてはこのエントリを消去する。
【００４９】
基地局ゲートウエイＢＲｘがこの端末局管理テーブルのエントリを追加、変更、削除し、他の基地局ゲートウエイＢＲｘに移動を通知する手続きの詳細は以下の通りである。
【００５０】
端末局管理テーブルにＣ．１のエントリを持たない基地局ゲートウエイＢＲｘに端末局１が電源オンなどによって最初に配下となった場合は、基地局ゲートウエイＢＲｘは端末局管理テーブルにＣ．１のエントリを追加し、前回のゲートウエイの項目は空とし、移動回数は初期値とする。
【００５１】
また、端末局管理テーブルにＣ．１のエントリを持たない基地局ゲートウエイＢＲｘに端末局１が別の基地局ゲートウエイＢＲｘから移動してきた場合は、基地局ゲートウエイＢＲｘは端末管理テーブル端末局管理テーブルにＣ．１のエントリを追加し、前回の基地局ゲートウエイＢＲｘの項目にはこの別の基地局ゲートウエイＢＲｘを記載し、移動回数は初期値とする。そしてこの別の基地局ゲートウエイＢＲｘに移動を通知する。
【００５２】
また、端末局管理テーブルにＣ．１のエントリを持ち、現在配下に端末局１がいない基地局ゲートウエイＢＲｘが端末局１の移動の通知を受けたときは、端末局管理テーブルの対応するエントリの移動回数を１つ増やし、前回のゲートウエイの項目にあるゲートウエイＢＲｘに移動を通知する。なお、移動回数が既定の値に達した場合はＣ．１のエントリを削除する。
【００５３】
また、端末局管理テーブルにＣ．１のエントリを持ち、現在配下に端末局１がいない基地局ゲートウエイＢＲｘに端末局１が別の基地局ゲートウエイＢＲｘから再び移動してきて配下となった場合、端末局管理テーブルの対応するエントリの移動回数の項目を初期に戻し、前回のゲートウエイの項目はこの別の基地局ゲートウエイＢＲｘとし、この別の基地局ゲートウエイＢＲｘに移動を通知する。
【００５４】
また、端末局管理テーブルにＣ．１のエントリを持ち、現在配下に端末局１がいない基地局ゲートウエイＢＲｘに端末局１が電源オンなどにより再び接続して配下となった場合、端末局管理テーブルの対応するエントリの移動回数の項目を初期値に戻し、前回のゲートウエイの項目は変更せず、この項目に記載された基地局ゲートウエイＢＲｘに移動を通知する。
【００５５】
また、現在配下に端末局１がいる基地局ゲートウエイＢＲｘに他の基地局ゲートウエイＢＲｘから端末局１の移動の通知が届いた場合、すなわち例えば端末局１が３つの基地局ゲートウエイＢＲｘを巡回するように移動して移動の通知の経路がループ状になっている場合は、端末局管理テーブルに対して変更を施さず、移動の通知も送らない。
【００５６】
また基地局ゲートウエイＢＲｘは、自分が接続する基地局セグメントＢ．ｘに過去に接続していた端末局１の端末セグメントＣ．１宛の通信データがインターネット２から届けられると、この端末局１がそのとき接続している基地局セグメントＢ．ｘにおける無線機ＴＤ１の新しい一時端末ＩＰアドレス宛に宛先を書き換えて送る。また、別の基地局ゲートウエイＢＲｘからこのように宛先を書き換えて送られてきた通信データを、自分と同一の基地局セグメントＢ．ｘに接続している、通信データの本来の宛先である端末セグメントＣ．１に宛先を書き換えて届ける。この手続きはトンネリングと呼ばれている。
【００５７】
さらにこの基地局ゲートウエイＢＲｘは、通信データが目的地に届くよう配送するための経路情報をルーティングテーブルとして有し、インターネット２上のルータとの間でやりとりするという、いわゆるダイナミックルーティングを行う。
【００５８】
ここで、データ中継装置が扱う経路情報について説明する。この経路情報をデータ中継装置間でやりとりする手続きとしては、例えばインターネット２上で広く使用されているダイナミックルーティングであるＲＩＰ（Routing Information Protocol）等を利用する。これらにおいては、インターネット上の各セグメント間を中継するルータやゲートウエイ等のデータ中継装置は経路情報を保持するための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の情報を近隣のルータと交換することにより常に最新の経路情報を得る。
【００５９】
このルーティングテーブルの構造を図３に示す。図３（ａ）は、端末局１の電源がオンとなった直後に基地局ＡＰ１と接続しているときの基地局ゲートウエイＢＲ１と、基地局ゲートウエイＢＲ２と、端末ルータＣＲ１とのルーティングテーブルであり、図３（ｂ）は、端末局１が接続先を基地局ＡＰ２に変えたときの基地局ゲートウエイＢＲ１と、基地局ゲートウエイＢＲ２と、端末ルータＣＲ１とのルーティングテーブルである。
【００６０】
これらルーティングテーブルの各行が１組の経路を示すエントリとなっており、各エントリはそれぞれネットワーク部と、ゲートウエイ部と、デバイス部と、メトリック部とから成っている。
【００６１】
ネットワーク部には通信データ配送の目的地のセグメント名が格納され、ゲートウエイ部にはこの目的地のセグメントに配送するために通信データを次に渡すべき近隣のデータ中継装置のアドレスが格納され、デバイス部にはそのデータ中継装置に通信データを渡すために使用すべきネットワークインターフェースの名前が格納されており、メトリック部にはデータ中継装置が最適経路検索アルゴリズムにより適切な経路を選択するための基準となるメトリック値が格納される。
【００６２】
メトリック値の具体例としては、通信データが目的ネットワークに到達するまでにいくつのデータ中継装置を通過するかを示すホップ数がある。原則的にはこのメトリック値が小さいほどデータ通信のための経路長が短く、適切な経路であるとされる。本実施形態においても、端末セグメントＣ．１への経路を示すエントリ以外は、特に記載のない限りメトリック値としてはこのホップ数を使用する。端末セグメントＣ．１への経路を示すエントリのメトリック値については後述する。
【００６３】
１つのエントリ中に格納されている情報の対応関係は、格納されている情報がネットワーク部：Ｘ、ゲートウエイ部：ＸＲ、デバイス部：ｄｅｖＸ、メトリック部：ＭＸとなっていれば、セグメントＸに通信データを送るためには、まずデバイスｄｅｖＸを介してデータ中継装置ＸＲにデータを送らなければならず、この経路のメトリック値はＭＸであるということになる。このようにして近隣のデータ中継装置に送られた通信データは、そのデータ中継装置が有するルーティングテーブルに記載された次に渡すべきデータ中継装置にまた配送され、これを繰り返すことにより最終的に目的地へ配送されることとなる。
【００６４】
ここで、図３（ａ）に示した基地局ゲートウエイＢＲ１のルーティングテーブルを例にとって具体的に説明する。このルーティングテーブルの最初の行のエントリは基地局セグメントＢ．１に配送するための経路情報である。基地局ゲートウエイＢＲ１は図１に示したようにデバイスｄｅｖ１によって直接基地局セグメントＢ．１に接続しているので、通信データを送るためにはデバイスｄｅｖ１から送出するだけでよく、他のデータ中継装置に渡す必要はない。このことから、このエントリのゲートウエイ部は空となっており、デバイス部はｄｅｖ１となり、メトリック部はゼロとなっている。
【００６５】
ルーティングテーブルの２行目のエントリは端末セグメントＣ．１、すなわち端末局１へ通信データを送るための経路情報である。端末セグメントＣ．１には最終的には端末ルータＣＲ１を介して通信データを送らねばならないが、ここでは端末局１は無線機ＴＤ１によって基地局ＡＰ１と接続しており、基地局ゲートウエイＢＲ１と端末ルータＣＲ１とは互いに近隣にあるので、ＢＲ１からの通信データはデバイスｄｅｖ１を使用して端末ルータＣＲ１に渡せばよい。従って、このエントリのゲートウエイ部はＣＲ１が、デバイス部はｄｅｖ１となっている。メトリック部については、基地局セグメントＢ．１に端末局１が接続している限り、端末ルータＣＲ１を通過するという意味で１とする。
【００６６】
この端末ルータＣＲ１に関するエントリは端末局１がこの基地局ＡＰ１に接続したときに追加され、その後移動して接続する基地局セグメントＢ．ｘを変えてから所定期間後に削除することになっているが、この所定期間とは、本実施形態においては端末局１のエントリが追加されてからこの端末局１が接続する基地局セグメントを変えた回数が所定数になるまでの期間としている。所定数になったか否かの判定は、基地局ゲートウエイＢＲｘが有する端末局管理テーブルのエントリ中に記載された端末移動回数に基づいて行うことができる。
【００６７】
なお、このエントリ中のＣＲ１とは、より具体的には端末ルータＣＲ１が使用している無線機ＴＤ１に付与される一時端末アドレスである。
【００６８】
ルーティングテーブルの３行目のエントリはネットワーク部がｄｅｆａｕｌｔとなっている。これは、ルーティングテーブル中の他のエントリのネットワーク部に記載されていない全てのセグメントに送るためのものである。基地局ゲートウエイＢＲ１は２つのネットワークインターフェースとしてデバイスｄｅｖ０とデバイスｄｅｖ１とを使用するが、デバイスｄｅｖ１の先にあるセグメントはこの場合基地局セグメントＢ．１と端末セグメントＣ．１だけなので、それ以外のセグメントへは全てｄｅｖ０を介して行われる。これらのセグメントへ送るために最初に渡す近隣のデータ中継装置としては、インターネット２上の図１には図示していない上位ゲートウエイＮＲ１としている。従って、このエントリのゲートウエイ部はＮＲ１、デバイス部はｄｅｖ０となっている。また、ネットワーク部がｄｅｆａｕｌｔとなっている場合は、通信データの配送路中で目的地のセグメントへの経路が明確になるまでメトリック値を決めることは不可能なので、配送中に経路が明確となってでメトリック値が与えられる時点までの暫定的な値という意味合いで、ゼロとする。
【００６９】
また、基地局ゲートウエイＢＲｘのルーティングテーブルはインターネット２上の上位のデータ中継装置との経路情報のやりとりによって順次伝わってゆき、それによってインターネット２上のネットワーク機器が目的地へ宛てた通信データは正しく配送されることになる。この経路情報のやりとりにおいては、メトリック値はそのまま伝わるのではなく、例えばインターネット２上でセグメントＣ．１への経路情報をルーティングテーブルのエントリーとして有しているデータ中継装置においては、そのエントリのメトリック値は、
《このデータ中継装置から基地局ゲートウエイＢＲ１までのホップ数＋１》
となっている。
【００７０】
以上のような経路情報のやりとりにおいて各データ中継装置が使用するルーティングテーブルを端末ルータＣＲ１、基地局ゲートウエイＢＲｘが有しており、端末局１の移動に基づいて適宜ルーティングテーブルを更新すると、その経路情報がインターネット２上のデータ中継装置に伝わることで、端末セグメントＣ．１への正しい経路情報が保たれることになる。以下これを具体的に説明する。
【００７１】
まず、端末局１が基地局ＡＰ１と通信可能な範囲内で電源オンとなってデータ通信を開始し、その後通信相手を基地局ＡＰ２に接続する場合に、基地局ゲートウエイＢＲ１と、基地局ゲートウエイＢＲ２と、端末ルータＣＲ１とのルーティングテーブルがどのように変化するかを図３に沿って説明する。
【００７２】
端末局１が基地局ＡＰ１と通信可能な範囲内で電源オンとなり、データ通信が始まって以降の基地局ゲートウエイＢＲ１と、基地局ゲートウエイＢＲ２と、端末局１とのルーティングテーブルは図３（ａ）の様になっている。
【００７３】
このときのＢＲ１のルーティングテーブルの内容は上記した通りである。すなわち、基地局セグメントＢ．１へはデバイスｄｅｖ１を使用して直接通信データを送り、端末セグメントＣ．１へはデバイスｄｅｖ１を使用してまず端末ルータＣＲ１に通信データを送り、それ以外へはデバイスｄｅｖ０を使用してまず上位ゲートウエイＮＲ１に送るようにルーティングテーブルが構成されている。
【００７４】
基地局ＢＲ２においては、基地局セグメントＢ．２へはデバイスｄｅｖ１を使用して直接通信データを送り、それ以外へはデバイスｄｅｖ０を使用してまず基地局ゲートウエイＢＲ２の近隣の上位ゲートウエイＮＲ２（図１において図示せず）に送るようにルーティングテーブルが構成されている。このように基地局ゲートウエイＢＲ２のルーティングテーブルが有しているエントリは、基地局ゲートウエイＢＲ１とは異なり自身が接続しているセグメントＢ．２とそれ以外という２つの目的地へのものだけとなっているが、これは端末局１が基地局ＡＰ２に接続していないことの表れである。
【００７５】
端末局１は、デバイスｄｅｖ＿ａすなわち無線機ＴＤ１によって基地局セグメントＢ．１に、デバイスｄｅｖ＿ｃによって端末セグメントＣ．１に接続していることにより、ルーティングテーブルとしては基地局セグメントＢ．１へはデバイスｄｅｖ＿ａを使用して直接通信データを送り、端末セグメントＣ．１へはデバイスｄｅｖ＿ｃを使用して直接通信データを送り、それ以外へはデバイスｄｅｖ＿ａを使用してまず基地局ゲートウエイＢＲ１に送るように構成されている。セグメントＢ．１への経路は端末ルータＣＲ１を通過するので、セグメントＢ．１のエントリはメトリック値が１となる。
【００７６】
また、基地局ゲートウエイＢＲｘのルーティングテーブルはインターネット２上の上位のデータ中継装置との経路情報のやりとりによって伝わっている。
【００７７】
その後、端末局１が接続先を基地局ＡＰ１からＡＰ２に移してデータ通信を開始して以降の基地局ゲートウエイＢＲ１と、基地局ゲートウエイＢＲ２と、端末局１とのルーティングテーブルは図３（ｂ）の様になっている。これらのルーティングテーブルにおいて、端末局１の移動前と移動後で変化した部分についてのみ説明する。
【００７８】
まず端末ルータＣＲ１では、無線機ＴＤ１の接続先が基地局セグメントＢ．２に変わったことから、セグメントＢ．１のエントリが無くなり、デバイスｄｅｖ＿ａを使って直接セグメントＢ．２へ配送するエントリが新たに追加され、ｄｅｆａｕｌｔのエントリはまずデバイスｄｅｖ＿ａを使って基地局ゲートウエイＢＲ２に送るように書き換えられている。
【００７９】
また端末局１が移動した先の基地局ゲートウエイＢＲ２では、新たに端末セグメントＣ．１のエントリが追加されている。このエントリのゲートウエイ部は基地局ゲートウエイＢＲ２に付与された無線機ＴＤ１の一時端末ＩＰアドレスとしてＣＲ１となり、デバイス部とメトリック部とは図３（ａ）の基地局ゲートウエイＢＲ１の場合と同様ｄｅｖ１と１である。このルーティングテーブルが順次インターネット２上のデータ中継装置に伝わっていくことで、セグメントＣ．１の端末固有ＩＰアドレス群が変わることなく新たなデータ通信の経路が確立される。
【００８０】
ただし、この更新された経路情報がインターネット２上に十分行き渡るまでには時間がかかることがあるので、古い経路情報によって端末セグメントＣ．１宛の通信データが基地局ゲートウエイＢＲ１に配送される場合がある。このときのための対処として、基地局ゲートウエイＢＲ１がその配送された通信データの宛先アドレスを付け替えて無線機ＴＤ１の新しい一時端末ＩＰアドレス宛に転送し、更に基地局ゲートウエイＢＲ２で宛先アドレスの付け替えを行って端末セグメントＣ．１に届けるトンネリングを行う。この基地局ゲートウエイＢＲ１から上位セグメント、インターネット、基地局ゲートウエイＢＲ２を介して端末局１へとトンネリングを行う経路と、その際の基地局ゲートウエイＢＲ１と基地局ゲートウエイＢＲ２とで行われるアドレスの付け替えについては、図４のネットワークの構成図中に示している。この図４中でＢ．２．１とあるのは、無線機ＴＤ１の新しい一時端末ＩＰアドレスである。
【００８１】
また、新しい経路情報が十分行き渡る前に古い経路情報が消えてしまうと、通信データは配送先を判断することができなくなり、最終的には不達となってしまう。これを回避するために、新しい経路情報が行き渡るまでは少なくともトンネリングによる古い経路を使って迂回した経路で通信データが届くようにする。
【００８２】
このために、基地局ゲートウエイＢＲ１のルーティングテーブルは、接続していた端末局１が別の基地局セグメントＢ．ｘに移動しても、それまで持っていた端末セグメントＣ．１のエントリを先に説明したように所定期間が経過するまで削除しない。この端末セグメントＣ．１のエントリ中のゲートウエイ部は、端末局１が基地局ＡＰ１に接続していたときの無線機ＴＤ１の一時端末アドレスであるという意味でｅｘＣＲ１としている。また、デバイス部はデバイスｄｅｖ１となる。
【００８３】
ただし、このゲートウエイ部とデバイス部とは、基地局ゲートウエイＢＲ１と基地局ゲートウエイＢＲ２とが同一の上位セグメントに接続している場合は別のものにしてもよい。基地局ゲートウエイＢＲ１と基地局ゲートウエイＢＲ２とが同一の上位セグメントと接続している場合のネットワークの構成を図５に示した。この場合は、他のデータ中継装置を介さず、端末局１が接続してすぐにルーティングテーブルが更新されるＢＲ２に直接データを転送することができるので、このゲートウェイ部を基地局ゲートウエイＢＲ２のＩＰアドレス、デバイス部をデバイスｄｅｖ０とすれば、トンネリングを行わずとも確実に端末セグメントＣ．１に通信データを届けることが可能となる。
【００８４】
また、上述のように所定の期間古い経路情報を消さないので、インターネット２上では古い経路情報すなわち旧経路情報と新しい経路情報すなわち新経路情報とが混在することがある。この際に、インターネット２上のデータ中継装置に新しい経路をより適切な経路であるとして選択させるために、古い経路のメトリック値がより大きくなるよう基地局ゲートウエイＢＲ１におけるルーティングテーブルのセグメントＣ．１ヘのエントリのメトリック値を書き換える。
【００８５】
具体的なメトリック値としては、基地局ゲートウエイＢＲ１から新しい端末局１の端末セグメントＣ．１までの実際のホップ数でもよい。この場合は、サーバ３からトンネリングによって基地局ＢＲ１を経由する迂回路の実際のホップ数がメトリック値となるので、サーバ３から直接新しい経路で届く場合よりもメトリック値が大きくなる場合が多い。
【００８６】
あるいは端末局管理テーブルのように、端末局１が基地局セグメントＢ．１に接続してからの端末移動回数としてもよい。この場合は、端末局１が基地局セグメントＢ．ｘを移動する度にメトリック値が１増えるので、より古い経路ほどより選択されにくくなる。さらに、端末局１の端末移動回数がメトリック値によってわかるので、この値をエントリ削除のための所定の期間の判定に使用することもでき、その場合は端末局管理テーブルに端末局１の端末移動回数を記録する必要がなくなる。
【００８７】
以上のようなルーティングテーブルの更新がどのようなタイミングでどのような手続きで行われるかを具体的に示したものが図６である。この図に沿って端末局１が基地局ＡＰ１に接続してから基地局ＡＰ２に接続先を移すまでの端末局１、基地局ＡＰ１、基地局ゲートウエイＢＲ１、基地局ＡＰ２、基地局ゲートウエイＢＲ２、サーバ３の間で行われる信号のやり取りとそれに基づいた処理について説明する。
【００８８】
まず、基地局ＡＰ１と通信が可能なエリアで端末局１の電源をオンとして使用可能にすると、基地局ＡＰ１が使用可能であることを無線機ＴＤ１が端末ルータＣＲ１に通知し、無線通信が開始される。通知を受けた端末ルータＣＲ１は、無線機ＴＤ１と基地局ＡＰ１とを介して基地局ゲートウエイＢＲ１に対して無線機ＴＤ１の一時端末ＩＰアドレスの付与を要求する。これに応じて、基地局ゲートウエイＢＲ１は付与するＩＰアドレスと自分のＩＰアドレスとを端末ルータＣＲ１に通知し、無線機ＴＤ１にＩＰアドレスがセットされる。
【００８９】
そして、端末ルータＣＲ１は自己のルーティングテーブルを更新し、基地局ＡＰ１を使用することを宣言して端末セグメントＣ．１の使用する端末固有ＩＰアドレス群を基地局ゲートウエイＢＲ１に通知する。これに基づいて基地局ゲートウエイＢＲ１は自己のルーティングテーブルを更新し、端末局管理テーブルにセグメントＣ．１のエントリを追加する。ただし、この端末局１は最初に基地局ＢＲ１に接続したので、過去の接続先の情報は無しとする。
【００９０】
この時点で、上記したルーティングテーブルは図３（ａ）で示した通りになっている。
【００９１】
基地局ゲートウエイＢＲ１によって更新されたルーティングテーブルの経路情報は、ダイナミックルーティングによってインターネット２上のデータ中継装置に順次伝わり、これによって端末局１のアプリケーション１１はインターネット２上のサーバ３と通信を行うことができるようになる。
【００９２】
その後、端末局１が移動し、基地局ＡＰ１と基地局ＡＰ２の双方と通信可能なエリアに入ったとする。このとき、基地局ＡＰ２が使用可能であることを無線機ＴＤ１が端末ルータＣＲ１に通知し、端末ルータＣＲ１は、現在接続している基地局セグメントＢ．１から基地局ゲートウエイＢＲ１を介して基地局ゲートウエイＢＲ２に対して無線機ＴＤ１の新たな一時端末ＩＰアドレスを要求する。これに応じて、基地局ゲートウエイＢＲ２は付与するＩＰアドレスと自分のＩＰアドレスとを端末ルータＣＲ１に通知し、無線機ＴＤ１にＩＰアドレスがセットされる。
【００９３】
そして、端末ルータＣＲ１は自己のルーティングテーブルを更新し、基地局ＡＰ２を使用することを宣言して端末セグメントＣ．１の使用する端末固有ＩＰアドレス群を基地局ゲートウエイＢＲ２に通知する。このとき、基地局ゲートウエイＢＲ２は自己のルーティングテーブルを更新し、端末局管理テーブルにセグメントＣ．１のエントリを追加する。この場合は、セグメントＣ．１と対応して記録されるのは基地局ゲートウエイＢＲ１となる。これに引き続き基地局ゲートウエイＢＲ２はこの基地局ゲートウエイＢＲ１に対して端末局１の新たな接続先としての新しい一時端末ＩＰアドレスまたは基地局ゲートウエイＢＲ２のＩＰアドレスを知らせるための端末局移動通知を行う。
【００９４】
この通知に基づき、基地局ゲートウエイＢＲ１は自己のルーティングテーブルを更新し、さらに端末局管理テーブルのセグメントＣ．１のエントリに記録された端末移動回数を１増やす。もし、この端末移動回数が既定値に到達していれば、この端末局１が接続してきた時に追加したセグメントＣ．１への経路を示すエントリを自己のルーティングテーブルから削除する。また、もし端末局管理テーブル中のこの端末局１のエントリに前回の基地局ゲートウエイＢＲｘが記載されていれば、その基地局ゲートウエイＢＲｘにもルーティング変更指令を送信する。
【００９５】
なお、もし端末局１が基地局ＡＰ２に接続する時点で基地局ゲートウエイＢＲ２が既に端末局１のセグメントＣ．１のエントリを持っていれば、基地局ゲートウエイＢＲ２は端末局管理テーブルのセグメントＣ．１のエントリの移動回数の項を初期値に戻す。
【００９６】
この時点で、上記したルーティングテーブルは図３（ｂ）で示した通りになっている。
【００９７】
このようにして、端末局１の移動の手続きが完了し、基地局ＡＰ２、基地局ゲートウエイＢＲ２を介したデータ通信を行うことができるようになる。
【００９８】
以上の通り、端末局１が接続先の基地局セグメントを変えても、基地局ゲートウエイＢＲｘと端末ルータＣＲ１とが自己のルーティングテーブルを更新し、新しい経路情報がインターネット２に伝わることにより、アプリケーション１１等の端末セグメントＣ．１に属するものは不変な端末固有アドレス群を常に使用してデータ通信を行うことができるので、通信が途絶することがない。
【００９９】
また、端末局１が移動してもすぐに古い経路情報を削除せず、所定の期間残してトンネリングを行うことで、インターネット２に新しい経路情報が十分行き渡るまでの間のデータ通信の途絶を防ぐことができる。また、インターネット２上に古い経路情報と新しい経路情報とが混在するときは、古い経路情報のメトリック値を変化させることで、新しい経路がより適切であるとデータ中継装置が判定するようになり、古い迂回経路よりも新しい経路を使用する頻度が高くなり、データ通信の効率の向上に繋がる。
【０１００】
また、端末局管理テーブルあるいはルーティングテーブルにおいて端末移動回数が既定値となると、古い経路情報を削除することにより、いつまでも古い経路情報が残ることを防ぐことができ、データ通信の効率の向上に繋がる。
【０１０１】
また、端末局１と基地局ゲートウエイＢＲｘ以外に特別な構成を必要としないので、簡単な構成で以上のような効果を実現することができる。
（第２実施形態）
次に、図７に本発明の第２実施形態におけるデータ通信ネットワークの構成の概略を示す。本実施形態では、端末局１が２つの無線機ＴＤａ−１と無線機ＴＤｂ−１とを有し、通信状態に基づいてそれらのいずれか一方を使用してデータ通信を行う場合について説明する。
【０１０２】
なお本実施形態においては、基地局ＡＰｘ、基地局セグメントＢ．ｘ、基地局ゲートウエイＢＲｘ、インターネット２、サーバ３の構成、機能については第１実施形態と同様であるので、その詳細な説明は省略するものとする。また、端末局１についても、第１実施形態と同一または均等の構成、機能を有する部分についての説明は省略するものとする。
【０１０３】
端末局１は上述した基地局ＡＰｘと無線通信によって接続するための無線機ＴＤａ−１と無線機ＴＤｂ−１以外には、端末局１内のセグメントである図示しない端末セグメントＣ．１と、この端末セグメントＣ．１に属するアプリケーション１１と、データ通信の中継を行う端末ルータＣＲ１と、から成る。アプリケーション１１と、端末ルータＣＲ１と、端末セグメントＣ．１との間の接続関係は第１実施形態と同様である。無線機ＴＤａ−１、無線機ＴＤｂ−１はそれぞれ独立にＣＲ１と接続している。
【０１０４】
また、無線機ＴＤａ−１と無線機ＴＤｂ−１とは、基地局ＡＰｘと無線通信を行う際に、ＤＨＣＰによって一時端末ＩＰアドレスが付与されるようになっている。この一時端末ＩＰアドレスは、それぞれの無線機が接続する基地局セグメントＢ．ｘ内においてのみ使用可能なＩＰアドレスであるので、接続する基地局セグメントＢ．ｘが変われば変化することになる。
【０１０５】
端末セグメントＣ．１においては、端末局１が接続する基地局セグメントＢ．ｘを変えても変化しないＩＰアドレスの集合である端末固有ＩＰアドレス群が使用可能であり、そのうちの１つがアプリケーション１１のＩＰアドレスとして割り当てられている。アプリケーション１１はこのＩＰアドレスを使用してサーバ３と通信データのやりとりを行う。
【０１０６】
この端末セグメントＣ．１と、無線機ＴＤａ−１あるいは無線機ＴＤｂ−１と、の間でデータ通信の中継を行う端末ルータＣＲ１は、その中継のため、端末セグメントＣ．１側のネットワークインターフェースであるデバイスｄｅｖ＿ｃと、無線機ＴＤａ−１の別名であるデバイスｄｅｖ＿ａと、無線機ＴＤｂ−１の別名であるデバイスｄｅｖ＿ｂとを使用し、それぞれの側のセグメントと通信データの授受を行う。
【０１０７】
また、この端末ルータＣＲ１は、第１実施形態と同様のルーティングテーブルを有する。
【０１０８】
以上の様な構成の端末局１がデータ通信を行う際には、無線機ＴＤａ−１と無線機ＴＤｂ−１の通信状況としては、端末局１が１つの基地局ＡＰｘの通信エリア内にあり、どちらか一方が基地局ＡＰｘと無線通信している状況と、両方がそれぞれ別の基地局ＡＰｘと無線通信可能となっている状況が考えられる。このことを利用することによって、端末局１が移動して接続する基地局ＡＰｘを変えるハンドオーバー時の通信の途絶を抑制することが可能となる。
【０１０９】
その具体的な例として、ここでは端末局１が基地局ＡＰ１と通信できる範囲である基地局ＡＰ１のサービスエリアで電源がオンとなってデータ通信を開始し、その後基地局ＡＰ１と基地局ＡＰ２の双方のサービスエリア内となる領域に入り、最終的に基地局ＡＰ２のみのサービスエリア内に入るプロセスにおけるこの端末局１の通信状況の変化に基づくデータ通信の切り替えについて、基地局ゲートウエイＢＲ１と、基地局ゲートウエイＢＲ２と、端末ルータＣＲ１とのルーティングテーブルの変化を示しながら説明していく。
【０１１０】
まず、端末局１が基地局ＡＰ１のサービスエリアで電源がオンとなってデータ通信を開始したときは、これらのルーティングテーブルは図３（ａ）に示したものと同じとなる。この経路情報がインターネット２に伝わることで、アプリケーション１１は無線機ＴＤａ−１と基地局ゲートウエイＢＲ１とを介してインターネットとデータ通信できる。このとき、無線機ＴＤｂ−１はどの基地局とも無線通信を行っていない。
【０１１１】
次に、端末局１が基地局ＡＰ１と基地局ＡＰ２の双方のサービスエリア内となる領域に入ったときは、無線機ＴＤｂ−１が基地局ＡＰ２と接続手続きを行い、それによって端末ルータＣＲ１のルーティングテーブルに基地局セグメントＢ．２のエントリが追加される。このエントリは、基地局セグメントＢ．２へはデバイスｄｅｖ＿ｂすなわち無線機ＴＤｂ−１から直接送るという経路情報となる。基地局ゲートウエイＢＲ１と基地局ゲートウエイＢＲ２のルーティングテーブルには変化はない。
【０１１２】
このときの基地局ゲートウエイＢＲ１と、基地局ゲートウエイＢＲ２と、端末ルータＣＲ１と、のルーティングテーブルを図８に示す。無線機ＴＤｂ−１が基地局ＡＰ２と接続しているにもかかわらず、基地局ゲートウエイＢＲ２のルーティングテーブルに変更がないのは、まだこの接続を使用してデータ通信を行わないからである。
【０１１３】
その後、端末局１が更に移動して基地局ＡＰ２のみのサービスエリア内に入ると、無線機ＴＤａ−１が使用不可となるが、既に接続手続きが完了しているＴＤｂ−１で直ちにデータ通信を開始することができる。このときのルーティングテーブルは、図３（ｂ）に示したものと同じとなる。ただし、ＣＲ１のｄｅｖ＿ａはｄｅｖ＿ｂと読み替えるものとする。すなわち、基地局ゲートウエイＢＲ２においては、端末セグメントＣ．１へはデバイスｄｅｖ１を使用してまず端末ルータＣＲ１に渡すというエントリが加わり、端末ルータＣＲ１においては、基地局セグメントＢ．１のエントリが削除される。
【０１１４】
また、基地局ゲートウエイＢＲ１のルーティングテーブルにおいては、第１実施形態での説明と同様の目的で、すなわち通信データの不達を防止するために所定期間が経過するまでは端末セグメントＣ．１のエントリは削除されない。
【０１１５】
以上のようなルーティングテーブルの書き換えのタイミングや他の処理について、この端末局１と基地局ＡＰ１と、基地局ＡＰ２と、基地局ゲートウエイＢＲ１と、基地局ゲートウエイＢＲ２と、サーバ３との間でやり取りする信号の流れを示した図９に沿って説明する。ただし、第１実施形態の説明で用いる図６と同一または均等の部分については説明を省略または簡略化する。
【０１１６】
まず、端末局１が基地局ＡＰ１のサービスエリアで電源がオンとなってデータ通信を開始するときは、図６において無線機ＴＤ１を無線機ＴＤａ−１と読み替えた場合と全く同じである。これによってアプリケーション１１は無線機ＴＤａ−１と基地局ゲートウエイＢＲ１とを介してサーバ３とデータ通信を行うことができる。この時点でルーティングテーブルは図３（ａ）の様になっている。
【０１１７】
次に、端末局１が基地局ＡＰ１と基地局ＡＰ２の双方のサービスエリア内となる領域に入ったときは、無線機ＴＤｂ−１から端末ルータＣＲ１に基地局ＡＰ２使用可能の通知が入り、端末ルータＣＲ１はそれを受けて基地局ＡＰ２に接続し、基地局ルータＢＲ２よりＴＤｂ−１より一時端末ＩＰアドレスの付与を要求し、それに応じて基地局ルータはＢＲ２のＩＰアドレス通知とＴＤｂ−１の一時端末ＩＰアドレスの付与を行う。この時点で接続手続きが完了し、各ルーティングテーブルは図８に示した様になっている。すなわち、端末ルータＣＲ１のルーティングテーブルに基地局セグメントＢ．１のエントリが新たに加わる。
【０１１８】
その後、端末局１が更に移動して基地局ＡＰ２のみのサービスエリア内に入ると、無線機ＴＤａ−１は基地局ＡＰ１が通信不可になったことを端末ルータＣＲ１に通知し、それを受けた端末ルータＣＲ１は基地局ＡＰ２の使用を宣言し、基地局ゲートウエイＢＲ２に端末セグメントＣ．１と無線機ＴＤｂ−１の一時端末アドレスとを通知する。これを受けた基地局ゲートウエイＢＲ２は自己のルーティングテーブルを更新し、端末局管理テーブルにセグメントＣ．１のエントリを追加する。この場合は、セグメントＣ．１と対応して前回の基地局ゲートウエイＢＲｘとして記録されるのは基地局ゲートウエイＢＲ１となる。これに引き続き基地局ゲートウエイＢＲ２はこの基地局ゲートウエイＢＲ１に対して端末局１の新たな接続先としての新しい一時端末ＩＰアドレスまたは基地局ゲートウエイＢＲ２のＩＰアドレスを知らせるための端末局移動通知を行う。
【０１１９】
この通知に基づき、基地局ゲートウエイＢＲ１は自己のルーティングテーブルを更新し、さらに端末局管理テーブルのセグメントＣ．１のエントリに記録された端末移動回数を１増やす。もし、この端末移動回数が既定値に到達していれば、この端末局１が接続してきた時に追加したセグメントＣ．１への経路を示すエントリを自己のルーティングテーブルから削除する。また、もし端末局管理テーブル中のこの端末局１のエントリに前回の基地局ゲートウエイＢＲｘが記載されていれば、その基地局ゲートウエイＢＲｘにもルーティング変更指令を送信する。
【０１２０】
この時点で、上記したルーティングテーブルは図３（ｂ）においてｄｅｖ＿ａをｄｅｖ＿ｂに読み替えたものになっている。
【０１２１】
このようにして、端末局１の移動の手続きが完了し、無線機ＴＤｂ−１、基地局ＡＰ２、基地局ゲートウエイＢＲ２を介したデータ通信を行うことができるようになる。
【０１２２】
なお、データ通信を無線機ＴＤａ−１から無線機ＴＤｂ−１へ切り替えるタイミングについては、必ずしも無線機ＴＤａ−１が使用不可になった時でなくともよい。すなわち、端末局１が基地局１のサービスエリアを出る前に無線機ＴＤｂ−１への切り替えを行ってもよい。例えば、基地局ＡＰ１よりも基地局ＡＰ２の方が通信状態が良好となった時に切り替えることもできる。このように、ＴＤａ−１が使用不可となる前に切り替えた場合は、切り替えた直後の端末ルータＣＲ１のルーティングテーブルには、基地局セグメントＢ．１のエントリが残っている。このときの端末ルータＣＲ１のルーティングテーブルを図１０に示す。
【０１２３】
以上の通り、端末局１が接続先の基地局セグメントを変えても、基地局ゲートウエイＢＲｘと端末ルータＣＲ１とが自己のルーティングテーブルを更新し、新しい経路情報がインターネット２に伝わることにより、アプリケーション１１等の端末セグメントＣ．１に属するものは不変な端末固有アドレス群を常に使用してデータ通信を行うことができるので、通信が途絶することがない。また、端末局１が移動してもすぐに古い経路情報を削除せず、所定期間残してトンネリングを行うことで、インターネット２に新しい経路情報が十分行き渡るまでの間のデータ通信の途絶を防ぐことができる。また、インターネット２上に古い経路情報と新しい経路情報とが混在するときは、古い経路情報のメトリック値を変化させることで、新しい経路がより適切であるとデータ中継装置が判定するようになり、古い迂回経路よりも新しい経路を使用する頻度が高くなり、データ通信の効率の向上に繋がる。
【０１２４】
また、端末局管理テーブルあるいはルーティングテーブルにおいて端末移動回数が既定値となると、古い経路情報を削除することにより、いつまでも古い経路情報が残ることを防ぐことができ、データ通信の効率の向上に繋がる。
【０１２５】
また、端末局１と基地局ゲートウエイＢＲｘ以外に特別な構成を必要としないので、簡単な構成で以上のような効果を実現することができる。
【０１２６】
さらに、第２実施形態特有の効果として、複数の無線機を用意し、接続する基地局ＡＰｘの移動の際に片方の無線機がデータ通信をしているときに、もう一方の無線機で次の基地局ＡＰｘとの接続を行うことにより、ハンドオーバー時の通信途絶の抑制に繋がる。
【０１２７】
（第３実施形態）
次に、図１１に本発明の第３実施形態におけるデータ通信ネットワークの構成の概略を示す。本実施形態では、端末局１が２つの無線機を有し、それぞれが別々のシステムに対応したネットワークに接続してデータ通信を行うことができるような場合において、端末局１の移動によってデータ通信の途絶が起こらないようなシステムについて説明する。
【０１２８】
なお、本実施形態においては、インターネット２およびサーバ３の構成および機能については第１および第２実施形態と同等であるので、その説明はここでは省略するものとする。また、その他の部分においても第１実施形態あるいは第２実施形態と同一または均等であれば説明を省略あるいは簡略化する。
【０１２９】
本実施形態においては、インターネット２上にサーバ３および基地局ゲートウエイＢＲｘが接続されており、この基地局ゲートウエイＢＲｘは他方でワイド基地局セグメントＢ．１．Ｗ、Ｂ．２．Ｗ、…（以下Ｂ．ｘ．Ｗと記す）を介してワイド基地局ＡＰＷ１、ＡＰＷ２、…（以下ＡＰＷｘと記す）と接続しており、さらに他方ではナロー基地局セグメントＢ．１．Ｎ、Ｂ．２．Ｎ、…（以下Ｂ．ｘ．Ｎと記す）を介して複数の基地局ルータＳＲ１、ＳＲ２、…（以下ＳＲｘと記す）と接続している。また、この基地局ルータＳＲｘはサブ基地局セグメントＢ．１．Ｎ．１、Ｂ．１．Ｎ．２、…、Ｂ．２．Ｎ．１、Ｂ．２．Ｎ．２、…（以下Ｂ．ｘ．Ｎ．ｙと記す）を介してそれぞれナロー基地局ＡＰ１−１、ＡＰＮ１−２、…、ＡＰＮ１−ｎ、ＡＰＮ２−１、ＡＰＮ２−２、…、ＡＰＮ２−ｎ（以下ＡＰＮｘ−ｙと記す）と接続している。
【０１３０】
ナロー基地局ＡＰＮｘ−ｙあるいはワイド基地局ＡＰＷｘと無線通信によって接続し、基地局ルータＳＲｘあるいは基地局ゲートウエイＢＲｘを介してインターネット２と通信を行う端末局１は、ナロー基地局ＡＰＮｘ−ｙと接続するための無線機ＴＤＮ−１とワイド基地局ＡＰＷｘと接続するための無線機ＴＤＷ−１とを有し、さらに端末局１内のセグメントである図示しない端末セグメントＣ．１と、この端末セグメントＣ．１に属するアプリケーション１１と、端末セグメントＣ．１と無線機ＴＤＮ−１あるいは無線機ＴＤＷ−１との間でデータ通信の中継を行う端末ルータＣＲ１と、から成る。
【０１３１】
無線機ＴＤＮ−１および無線機ＴＤＷ−１は、それぞれがナロー基地局ＡＰＮｘ−ｙおよびワイド基地局ＡＰＷｘと無線通信を行う際に、ＤＨＣＰによって一時端末ＩＰアドレスが付与されるようになっている。この一時端末ＩＰアドレスは、端末局１が接続するそれぞれのサブ基地局セグメントＢ．ｘ．Ｎ．ｙおよび基地局セグメントＢ．ｘ．Ｗ内においてのみ使用可能なＩＰアドレスであるので、接続するサブ基地局セグメントＢ．ｘ．Ｎ．ｙおよび基地局セグメントＢ．ｘ．Ｗが変われば変化することになる。
【０１３２】
端末セグメントＣ．１においては、端末局１が接続するサブ基地局セグメントＢ．ｘ．Ｎ．ｙおよび基地局セグメントＢ．ｘ．Ｗを変えても変化しないＩＰアドレスの集合である端末固有ＩＰアドレス群が使用可能であり、そのうちの１つがアプリケーション１１のＩＰアドレスとして割り当てられている。アプリケーション１１はこのＩＰアドレスを使用してサーバ３と通信データのやりとりを行う。
【０１３３】
この端末セグメントＣ．１と無線機ＴＤＮ−１あるいは無線機ＴＤＷ−１のいずれかとの間でデータ通信の中継を行う端末ルータＣＲ１は、その中継のため、端末セグメントＣ．１側のネットワークインターフェースであるデバイスｄｅｖ＿ｃと、無線機ＴＤＮ−１の別名であるデバイスｄｅｖ＿ａあるいは無線機ＴＤＷ−１の別名であるデバイスｄｅｖ＿ｂと、を使用し、それぞれの側のセグメントと通信データの授受を行う。
【０１３４】
また、この端末ルータＣＲ１は、通信データが目的地に届くよう配送するための経路情報をルーティングテーブルとして有し、それを無線通信しているナロー基地局ＡＰＮｘ−ｙと同一サブ基地局セグメントＢ．ｘ．Ｎ．ｙに接続している基地局ルータＳＲｘと、あるいは無線通信しているワイド基地局ＡＰＷｘと同一基地局セグメントＢ．ｘ．Ｗに接続している基地局ゲートウエイＢＲｘとやりとりをしている。このルーティングテーブルの構造は、第１実施形態および第２実施形態のルーティングテーブルと同様である。
【０１３５】
基地局ゲートウエイＢＲｘはインターネット２とナロー基地局セグメントＢ．ｘ．Ｎあるいはワイド基地局セグメントＢ．ｘ．Ｗとの間でデータ通信の中継を行うものである。その中継のため、基地局ゲートウエイＢＲｘのインターネット２側と、ナロー基地局セグメントＢ．ｘ．Ｎ側と、ワイド基地局セグメントＢ．ｘ．Ｗ側と、にはそれぞれネットワークインターフェースとしてデバイスｄｅｖ０とデバイスｄｅｖ１とデバイスｄｅｖ２とがあり、これを使用して基地局ゲートウエイＢＲｘはそれぞれの側と通信データの授受を行う。
【０１３６】
また、本実施形態では基地局ゲートウエイＢＲｘはＤＨＣＰサーバを兼ねており、ワイド基地局ＡＰＷｘから接続してくる端末局１に対してワイド基地局セグメントＢ．ｘ．Ｗ内で使用可能な一時端末ＩＰアドレスを付与する。
【０１３７】
また、基地局ゲートウエイＢＲｘは自分の配下のワイド基地局セグメントＢ．ｘ．Ｗあるいはサブ基地局セグメントＢ．ｘ．Ｎ．ｙに過去に接続したことのある端末局１の端末局セグメントＣ．１と、その端末局１がこの地局ゲートウエイＢＲｘの配下となる１つ前に配下となっていた基地局ゲートウエイＢＲｘと、この端末局１が最後にこの基地局ゲートウエイＢＲｘの配下となって以降配下となる先の基地局ゲートウエイＢＲｘを変えた回数である端末と、の対応を１エントリとして保存するための端末局管理テーブルを有している。端末局管理テーブルの構造は第１および第２実施形態で説明した端末局管理テーブルと同様である。
【０１３８】
これによって、この端末局１の過去の接続先の履歴を知ることができる。また端末局管理テーブルのエントリ中で端末移動回数が所定数以上になったものについてはこのエントリを消去する。
【０１３９】
また基地局ゲートウエイＢＲｘは、過去に自分の配下であった端末局１の端末セグメントＣ．１宛の通信データがインターネット２から届けられると、第１および第２実施形態と同様にトンネリングによって端末局１の新しい接続先の一時端末ＩＰアドレスにこの通信データの宛先を書き換えて送る。また、別の基地局ゲートウエイＢＲｘからこのように宛先を書き換えて送られてきた通信データを、自分の配下にある、通信データの本来の宛先である端末セグメントＣ．１に宛先を書き換えて届ける。
【０１４０】
さらにこの基地局ゲートウエイＢＲｘは、通信データが目的地に届くよう配送するための経路情報を第１および第２実施形態と同様ルーティングテーブルとして有し、第１および第２実施形態と同様ダイナミックルーティングを行う。
【０１４１】
また、この基地局ゲートウエイＢＲｘのルーティングテーブルにおける、配下である端末局１の端末セグメントＣ．１のエントリについては、端末局１が配下となったときに追加され、その後移動して別の基地局ゲートウェイＢＲｘの配下に移ってから所定期間後に削除することになっているが、この所定期間とは、第１および第２実施形態と同様端末局１のエントリが追加されてからこの端末局１が配下となる先の基地局ゲートウエイＢＲｘを変えた回数が所定数になるまでの期間としている。所定数になったか否かの判定は、上記した端末局管理テーブルのエントリ中に記載された端末移動回数に基づいて行うことができる。
【０１４２】
なお、端末局１が同一の基地局ゲートウエイＢＲｘの配下のセグメント内で接続先を移動して無線機ＴＤＮ−１あるいは無線機ＴＤＷ−１が新しい一時端末アドレスでデータ通信を始める場合は、基地局ＢＲｘの端末局管理テーブルが変更されることはなく、ルーティングテーブルのＣ．１のエントリについては直ちにゲートウエイ部を新しい一時端末アドレスの値に変更する。
【０１４３】
基地局ルータＳＲｘはナロー基地局セグメントＢ．ｘ．Ｎとサブ基地局セグメントＢ．ｘ．Ｎ．ｙとの間でデータ通信の中継を行うものである。その中継のため、基地局ルータＳＲｘのナロー基地局セグメントＢ．ｘ．Ｎ側にはネットワークインターフェースとしてデバイスｄｅｖ０があり、サブ基地局セグメントＢ．ｘ．Ｎ．ｙ側のそれぞれにはデバイスｄｅｖ１、ｄｅｖ２、…、ｄｅｖｎがあり、これらを使用して基地局ルータＳＲｘはそれぞれの側と通信データの授受を行う。
【０１４４】
また、本実施形態では基地局ルータＳＲｘはＤＨＣＰサーバを兼ねており、ナロー基地局ＡＰＮｘ−ｙから接続してくる端末局１に対してサブ基地局セグメントＢ．ｘ．Ｎ．ｙ内で使用可能な一時端末ＩＰアドレスを付与する。
【０１４５】
また、この基地局ルータＳＲｘは、通信データが目的地に届くよう配送するための経路情報を基地局ゲートウエイＢＲｘ同様ルーティングテーブルとして有し、ダイナミックルーティングを行う。
【０１４６】
また、自分と同一のセグメントに接続するナロー基地局ＡＰＮｘ−ｙに接続してきた端末局１があれば、その端末局１の端末セグメントＣ．１のエントリをルーティングテーブルに追加し、端末局１がこれらのナロー基地局ＡＰＮｘ−ｙから離れれば直ちにこのエントリを削除する。
【０１４７】
無線機ＴＤＮ−１の無線通信のアクセスポイントとなり、サブ基地局セグメントＢ．ｘ．Ｎ．ｙを介して基地局ルータＳＲｘと接続するナロー基地局ＡＰＮｘ−ｙは、本実施形態においては個々のサービスエリアは比較的狭く、全体としてもサービスエリア領域は離散的なものとなっている。その一方でデータ通信の速度は比較的速い。この種のナロー基地局ＡＰＮｘ−ｙを有する通信システムとしては、例えばＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）がある。
【０１４８】
無線機ＴＤＷ−１の無線通信のアクセスポイントとなり、ワイド基地局セグメントＢ．ｘ．Ｗを介して基地局ゲートウエイＢＲｘと接続するワイド基地局ＡＰＷｘは、本実施形態においては個々のサービスエリアは比較的広く、全体としてもサービスエリア外となる領域は少なく、網羅的な通信ができる。その一方でデータ通信の速度は比較的遅い。この種のワイド基地局ＡＰＷｘを有する通信システムとしては、例えば携帯電話やＰＨＳが挙げられる。
【０１４９】
上述のようなナロー基地局ＡＰＮｘ−ｙとワイド基地局ＡＰＷｘとという２種類の通信システムを１つの端末局１で切り替えて、移動しながらデータ通信を継続させる場合においては、通信速度の速いナロー基地局ＡＰＮｘ−ｙのサービスエリア内では無線機ＴＤＮ−１を使ってデータ通信を行い、ナロー基地局ＡＰＮｘ−ｙのサービスエリア外では無線機ＴＤＷ−１を使ってワイド基地局ＡＰＷｘとデータ通信を行うとデータ通信の効率がよい。
【０１５０】
上述のようなナロー基地局ＡＰＮｘ−ｙとワイド基地局ＡＰＷｘとという２種類の通信システムのサービスエリアの配置、すなわちセル配置の一例を示したものが図１２である。ナロー基地局ＡＰＮｘ−ｙのサービスエリアが小さく離散的で、ワイド基地局ＡＰＷｘのサービスエリアが大きく網羅的であることに加えて、ここではワイド基地局ＡＰＷｘと別のワイド基地局ＡＰＷｘとのサービスエリアが重なる領域は、必ずナロー基地局ＡＰＮｘ−ｙのサービスエリアでもあるように配置されている。
【０１５１】
このような配置において、端末局１の接続先がナロー基地局ＡＰＮ１−３からナロー基地局ＡＰＮ２−１に移る場合や、ワイド基地局ＡＰＷ２からナロー基地局ＡＰＮ３−１に移る場合等の、配下となる先の基地局ゲートウエイＢＲｘに変化があるような移動については、端末局１と、移動する前の基地局ゲートウエイＢＲｘと、移動後の基地局ゲートウエイＢＲｘと、のルーティングテーブルの変化、各基地局ゲートウエイＢＲｘの端末局管理テーブルの変化、各機器間での信号のやりとり、については第１および第２実施形態においてナロー基地局ＡＰＮｘ−ｙとワイド基地局ＡＰＷｘとを基地局ＡＰｘと読み替えたものと同等である。
【０１５２】
同一の基地局ＢＲｘの配下にあるナロー基地局ＡＰＮｘ−ｙとワイド基地局ＡＰＷｘとの間の移動においては、端末局１への通信データは常に同じ基地局ＢＲｘを通るので、第１実施形態や第２実施形態の時のように基地局ＢＲｘで端末局管理テーブルを書き換える必要はなく、さらに基地局の移動後直ちにルーティングテーブルのセグメントＣ．１のエントリ中のゲートウエイ部を新しい一時端末アドレスに変更するのみでよい。例として、図１２においてナロー基地局ＡＰＮ１−１のエリア内でデータ通信をする端末局１と、ナロー基地局ＡＰＮ１−１のエリア外に出てワイド基地局ＡＰＷ１と接続する端末局１についての、基地局ルータＳＲ１と、基地局ゲートウエイＢＲ１と、端末ルータＣＲ１と、のルーティングテーブルについて図１３に示した。ただしメトリック部については簡単のため省略している。
【０１５３】
図１３（ａ）は端末局１が無線機ＴＤＮ−１を使用してナロー基地局ＡＰＮ１−１を介してデータ通信をしているときのルーティングテーブルである。基地局ルータＳＲ１と端末局１とは同じサブ基地局セグメントＢ．１．Ｎ．１に接続しているので、端末セグメントＣ．１への経路はデバイスｄｅｖ１を使用して端末ルータＣＲ１にまず送るようになっている。
【０１５４】
基地局ゲートウエイＢＲ１はインターネット２側以外ではワイド基地局ＡＰＷ１の属するワイド基地局セグメントＢ．１．Ｗと、サブ基地局セグメントＢ．１．Ｎ．１を介してナロー基地局ＡＰＮ１−１と接続するナロー基地局セグメントＢ．１．Ｎと接続しているので、それらへのエントリと、最初に基地局ルータＳＲ１に渡す端末セグメントＣ．１へのエントリとを有している。
【０１５５】
端末ルータＣＲ１は、ナロー基地局ＡＰＮ１−１のエリアにいると同時にワイド基地局ＡＰＷ１のエリア内にいるので、無線機ＴＤＮ−１と無線機ＴＤＷ−１は双方が無線通信によって接続準備は完了している。ただし、使用するのはこの場合基地局ゲートウエイＢＲ１のルーティングテーブルに記載されたサブ基地局セグメントＢ．１．Ｎ．１を介したものだけである。
【０１５６】
図１３（ｂ）は端末局１がナロー基地局ＡＰＮ１−１のエリア外にあり、無線機ＴＤＷ−１を使用してワイドＡＰＷ１を介してデータ通信をしているときのルーティングテーブルである。以下図１３（ａ）のルーティングテーブルとの違いを中心に説明する。
【０１５７】
基地局ルータＳＲ１においては、端末局１がいなくなり、接続する端末が存在しないので、端末セグメントＣ．１とサブ基地局セグメントＢ．１．Ｎ．１のエントリがなくなっている。
【０１５８】
基地局ゲートウエイＢＲ１においては、新たに基地局ＡＰＷ１に接続した端末局１の端末セグメントＣ．１のエントリの内容が、ゲートウエイ部では端末ルータＣＲ１に、デバイス部ではワイド基地局セグメント側へのネットワークインターフェースであるデバイスｄｅｖ２になっている。
【０１５９】
端末ルータＣＲ１は、ナロー基地局ＡＰＮ１−１のエリア外なので、ルーティングテーブル中の無線機ＴＤＮ−１が繋がる基地局ルータＳＲ１へのエントリは存在しない。この場合基地局ゲートウエイＢＲ１のルーティングテーブルに記載されたワイド基地局セグメントＢ．１．Ｗを介して無線機ＴＤＷ−１を使用してデータ通信を行う。
【０１６０】
このようなルーティングテーブルの更新の際の、各データ通信機器の信号のやりとりの詳細を図１４および図１５に例示した。この図１４及び図１５が示すのは、図１２のような配置において、この図１２中の矢印に示すように端末局１がＡＰＷ１→ＡＰＮ１−１→ＡＰＷ１→ＡＰＮ２−１と移動しながらサービスエリアを移る場合についてである。この図１４及び図１５に沿って各データ通信機器の信号のやりとりについて説明するが、第１および第２実施形態と同一または均等の部分については簡略化した記述に止める。
【０１６１】
まず、ワイド基地局ＡＰＷ１において、端末局１の電源がオンとなり、使用が開始されると、無線機ＴＤＷ−１はＢＲ１より一時端末ＩＰアドレスを付与され、端末ルータＣＲ１と基地局ゲートウエイＢＲ１とのルーティングテーブルが更新される。このときこれらのルーティングテーブルは、図１３（ｂ）の様になっている。
【０１６２】
次に、端末局１が移動しナロー基地局ＡＰＮ１−１のエリアに入る。すると、端末ルータＣＲ１は無線機ＴＤＮ−１からの通知を受けて基地局ルータＳＲ１に一時端末ＩＰアドレスを要求して付与を受ける。そして、端末ルータＣＲ１と、基地局ルータＳＲ１と、基地局ゲートウエイＢＲ１とのルーティングテーブルが直ちに図１３（ａ）のように書き換えられる。ただし、ここでは第１および第２実施形態と違い、端末局管理テーブルの書き換えは行う必要はない。
【０１６３】
さらに端末局１が移動し、ナロー基地局ＡＰＮ１−ｙが使用不可となると、無線機ＴＤＮ−１から使用不可の通知を受けた端末ルータＣＲ１は、ワイド基地局ＡＰＷ１の使用を宣言すると共に以前ワイド基地局ＡＰＷ１でデータ通信中に使用していた一時端末ＩＰアドレスを基地局ゲートウエイＢＲ１に通知する。そして、端末ルータＣＲ１、基地局ルータＳＲ１、基地局ゲートウエイＢＲ１のルーティングテーブルが更新される。このルーティングテーブルは図１３（ｂ）と同様である。
【０１６４】
そして、図１５に記載のようにワイド基地局ＡＰＷ１でデータ通信中に別のグループに属するナロー基地局ＡＰＮ２−１の通信エリア内に入ると、無線機ＴＤＮ−１からナロー基地局ＡＰＮ２−１が使用できる旨の通知を受けた端末ルータＣＲ１は、基地局ルータＳＲ２に一時端末ＩＰアドレスを要求して付与を受け、ＡＰＮ２−１の使用を宣言する。この際、ルーティングテーブル変更は、基地局ゲートウエイＢＲ２、基地局ルータＳＲ１、端末ルータＣＲ１に加え、基地局ゲートウエイＢＲ２からの端末移動通知としてのルーティング更新指令によって以前いた基地局ゲートウエイＢＲ１、基地局ルータＳＲ１においても行われる。また、この時に基地局ゲートウエイＢＲ２、基地局ゲートウエイＢＲ１においては端末局管理テーブルの更新も行われる。
【０１６５】
変更後のこれらのルーティングテーブルを図１６に示した。基地局ルータＳＲ２、基地局ゲートウエイＢＲ２のルーティングテーブルはそれぞれ、端末局１がナロー基地局ＡＰＮ１−１と通信している場合の図１３（ａ）の基地局ルータＳＲ１、基地局ゲートウエイＢＲ１と比べて、セグメント名がＢ．１．…からＢ．２．…に変化し、上位ルータＮＲ１がＮＲ２に変化した以外は同等である。基地局ルータＳＲ１にはどの端末局１も接続していないので、ルーティングテーブルは、図１３（ｂ）の場合と同様である。基地局ゲートウエイＢＲ１のルーティングテーブルは、図３（ｂ）、すなわち第１実施形態において端末局１が基地局ＡＰ１から基地局ＡＰ２に移動したときのＢＲ１のルーティングテーブルと、上位ルータＮＲ１をＮＲ２に変更した以外は同等である。端末ルータＣＲ１のルーティングテーブルは、無線機ＴＤＷ−１はワイド基地局ＢＲ１に、無線機ＴＤＮ−１はナロー基地局ＡＰＮ２−１に接続していることから、サブ基地局セグメントＢ．２．Ｎ．１とワイド基地局セグメントＢ．１．Ｗとのエントリを有している。
【０１６６】
このように、例えばＡＰＷ１→ＡＰＮ１−１→ＡＰＷ１といった、１つの基地局ゲートウエイＢＲｘ配下の移動においてはワイド基地局ゲートウエイＢＲｘと基地局ルータＳＲ１と端末ルータＣＲ１とが自己のルーティングテーブルを更新し、新しい経路情報がインターネット２に伝わることにより、アプリケーション１１等の端末セグメントＣ．１に属するものは不変な端末固有アドレス群を常に使用してデータ通信を行うことができるので、それぞれ異種のシステムに対応した無線機ＴＤＮ−１およびＴＤＷ−１を備えた端末局１はデータ通信を途絶無く続けることができる。
【０１６７】
また、例えばＡＰＷ１→ＡＰＮ２−１といった、１つの基地局ゲートウエイＢＲｘから別の基地局ゲートウエイＢＲｘへの移動においては、第１および第２実施形態と同様に端末局１が移動してもすぐに古い経路情報を削除せず、所定の期間残してトンネリングを行うことで、インターネット２に新しい経路情報が十分行き渡るまでの間のデータ通信の途絶を防ぐことができる。また、インターネット２上に古い経路情報と新しい経路情報とが混在するときは、古い経路情報のメトリック値を変化させることで、新しい経路がより適切であるとデータ中継装置が判定するようになり、古い迂回経路よりも新しい経路を使用する頻度が高くなり、データ通信の効率の向上に繋がる。
【０１６８】
また、端末局管理テーブルあるいはルーティングテーブルにおいて端末移動回数が既定値となると、古い経路情報を削除することにより、いつまでも古い経路情報が残ることを防ぐことができ、データ通信の効率の向上に繋がる。
【０１６９】
また、図１２のようにワイド基地局ＡＰＷｘと別のワイド基地局ＡＰＷｘとのサービスエリアが重なる領域は、必ずナロー基地局ＡＰＮｘ−ｙのサービスエリアでもあるように配置されていることで、無線機ＴＤＷ−１があるワイド基地局ＡＰＷｘから別のワイド基地局ＡＰＷｘへ接続先を移すときに、無線機ＴＤＷ−１によってナロー基地局ＡＰＮｘ−ｙとの接続でデータ通信を維持しながら接続先を切り替えることで、ハンドオーバーが確実に行われるようになり、データ通信の途絶を抑制することができる。
【０１７０】
なお、本実施形態において基地局ルータＳＲ１はルータ、すなわちデータ中継装置とした。これによって、ナロー基地局ＡＰＮｘ−ｙがそれぞれ別々のセグメントに属することになり、基地局ルータＳＲ１が通信データをそれぞれのセグメントに振り分けることができ、１つの基地局ルータＳＲ１に多数の端末局１が接続しても通信速度の低下を抑えることが可能となる。しかし、これは必ずしもデータ中継装置である必要はなく、単なるハブであってもよい。その場合は、基地局ゲートウエイＢＲｘとナロー基地局ＡＰＮｘ−ｙとは１つのセグメントを介して直接繋がることとなる。
【０１７１】
なお、第１〜第３実施形態においてはインターネット２は広域ネットワークである。またナロー基地局ＡＰＮｘ−ｙ、ワイド基地局ＡＰＷｘは基地局であり、基地局ゲートウエイＢＲｘは基地局データ中継装置である。また無線機ＴＤ１と、無線機ＴＤａ−１と、無線機ＴＤｂ−１と、は無線ネットワークインターフェースである。また無線機ＴＤＮ−１と無線機ＴＤＷ−１とはそれぞれ複数の無線ネットワークインターフェースの１つである。また端末ルータＣＲ１は端末データ中継手段である。また一時端末ＩＰアドレスは一時端末アドレスであり、端末固有ＩＰアドレスは端末固有アドレスであり、端末固有ＩＰアドレス群は１つ以上の端末固有アドレスであり、メトリック値は優先経路情報である。また、最適経路検索アルゴリズムは最適経路を検索する手段である。また、端末ルータＣＲ１と、端末セグメントＣ．１との組み合わせはデータ通信処理手段の一例である。また、端末局１および基地局データ中継装置を構成する基地局ゲートウエイＢＲｘにおける各処理は、それぞれの機能を実現するための手段として構成されるものである。
【０１７２】
（他の実施形態）
上記した第１〜第３実施形態において、インターネット２が広域ネットワークであるとしたが、これはセグメントの集合体としてのものであるなら、インターネット２以外のネットワークでもよい。
【０１７３】
また、基地局ゲートウエイＢＲｘは、基地局ＡＰｘ、あるいはワイド基地局ＡＰＷｘ、あるいはナロー基地局ＡＰＮｘ−ｙと２つ以下のセグメントを介して接続しているが、これは必ずしも２つ以下である必要はなく、基地局ゲートウエイＢＲｘの配下にあればにいくつのセグメントを介して接続していても構わない。
【０１７４】
また、端末局１において、端末ルータＣＲ１はソフトウエアとして実現されていてもよい。
【０１７５】
また、端末セグメントＣ．１と端末セグメントＣ．１とがデータ通信処理手段を構成しているが、端末ルータＣＲ１、端末セグメントＣ．１、アプリケーション１１はかならずしもこのように明確に分離できるものでなくともよい。例えば、端末ルータＣＲ１、アプリケーション１１が不可分なソフトウエアとして実現されており、そのソフトウエア中で端末セグメントＣ．１が仮想的に存在しているという形態であってもよい。すなわち、端末局１は一時端末アドレスを有する無線ネットワークインターフェースと、端末固有アドレスを１つ以上有するデータ通信処理手段とを有していればよい。
【０１７６】
また、端末セグメントＣ．１に接続して通信データの送受をおこなうものは、アプリケーション１１でなくコンピューター端末装置であってもよい。
【０１７７】
また、端末局１の形態としては、携帯電話のようなものでもよいし、あるいは基地局との通信して接続するための通信機とルータとを有する車、船舶、飛行機等の移動体内のネットワークであってもよく、構成の規模の大小、構成要素がソフトウエアとして実現されているかハードウエアとして実現されているかにはよらない。
【０１７８】
また、基地局ゲートウエイＢＲｘがＤＨＣＰサーバを兼ねているが、これは別のネットワーク機器がＤＨＣＰサーバであってもよい。
【０１７９】
また、第１および第２実施形態においては、基地局データ中継装置として基地局ゲートウエイＢＲｘとしたが、これは必ずしもゲートウエイである必要はなく、他のデータ中継装置と経路情報のやりとりを行い、更に上記したようなルーティングテーブルと端末局管理テーブルの書き換えを行う機能を有していればよく、例えばルータであってもよい。
【０１８０】
また、第２および第３実施形態においては、無線機は２つの無線機を有しているが、これは３つ以上であってもかまわない。
【０１８１】
また、第３実施形態においてナロー基地局ＡＰＮｘ−ｙとワイド基地局ＡＰＷｘとのシステムの特性、セルの配置はあくまでも一例を示したのであって、このような特性、セル配置である必要はない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態のネットワークの全体構成を示した図である。
【図２】基地局ゲートウエイＢＲｘの端末局管理テーブルを示した図である。
【図３】基地局ゲートウエイＢＲｘと端末ルータＣＲ１とのルーティングテーブルを示した図である。
【図４】基地局ゲートウエイＢＲｘが同一セグメントに属さない場合のネットワーク構成を示した図である。
【図５】基地局ゲートウエイＢＲｘが同一セグメントに属する場合のネットワーク構成を示した図である。
【図６】端末局１が基地局ゲートウエイＢＲｘを移動するときの信号のやりとりを示した図である。
【図７】第２実施形態のネットワークの全体構成を示した図である。
【図８】基地局ゲートウエイＢＲｘと端末ルータＣＲ１とのルーティングテーブルを示した図である。
【図９】端末局１が基地局ゲートウエイＢＲｘを移動するときの信号のやりとりを示した図である。
【図１０】端末ルータＣＲ１のルーティングテーブルを示した図である。
【図１１】第３実施形態のネットワークの全体構成を示した図である。
【図１２】第３実施形態における基地局のセル配置を示した図である。
【図１３】基地局ルータＳＲ１と基地局ゲートウエイＢＲ１と端末ルータＣＲ１とのルーティングテーブルを示した図である。
【図１４】端末局１がワイド基地局ＡＰＷ１のセル内で移動するときの信号のやりとりを示した図である。
【図１５】端末局１がワイド基地局ＡＰＷ１のセル内で移動するときの信号のやりとりを示した図である。
【図１６】基地局ルータＳＲｘと基地局ゲートウエイＢＲｘと端末ルータＣＲ１とのルーティングテーブルを示した図である。
【符号の説明】
１…端末局、２…インターネット、１１…アプリケーション。
【発明の属する技術分野】
本発明は、基地局と無線通信により接続して広域ネットワークとデータ通信を行う端末局と広域ネットワークとの間でデータ通信の中継を行うデータ中継装置に関するもので、インターネットにおける移動体とサーバとのデータ通信に用いて好適である。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話等の端末局を利用してインターネット等の広域ネットワークに接続するという、移動体データ通信が広く利用されるようになっている。これは、端末局が無線によって基地局と接続し、基地局が属するセグメントを経由して広域ネットワークとデータ通信を行うことにより実現される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この場合、端末局は広域ネットワークとデータ通信を行うため、基地局が属するセグメントに割り当てられたアドレス空間の中から１つのアドレスを自己のアドレスとして使用する。このアドレス空間はセグメント毎に違ったものが割り当てられているので、端末局が移動して通信する基地局が変わったとき、新しい基地局が以前の基地局とは別のセグメントに属していれば、それまで使っていたアドレスを自己のものとして使用することができなくなり、新たな基地局のセグメントに割り当てられたアドレス空間の中から１つを使用することになる。
【０００４】
このように移動によって端末局のアドレスが変化してしまうと、広域ネットワーク上で端末局と通信を行うサーバは端末局の同一性を確認することができなくなり、そのままでは通信が途絶してしまう。
【０００５】
この通信の途絶を回避する従来技術としてｍｏｂｉｌｅＩＰがある。これは、端末局が通常接続しているセグメント内におけるホームアドレスを有しており、このセグメントから別のセグメントへ端末局が移ったときも、データ通信における端末局への下りデータはホームアドレス宛てに送られ、これをホームエージェントと呼ばれるホストが端末局に転送することにより通信の途絶を回避し、確実なデータ通信を実現するという通信技術である。
【０００６】
しかしこの技術では、端末局が通常接続するネットワークアドレスを離れた場合に、下りデータの配送経路が遠回りなものとなってしまい、通信の効率が良くないという問題がある。また、ホームエージェントの様な特別な機器を設置する必要があるという点でネットワークの構成が複雑になるという問題もある。
【０００７】
本発明はこの問題に鑑みて、効率よく、簡単な構成で確実な通信を行うことができるような端末局によるデータ通信を実現することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するするため、請求項１に記載の基地局データ中継装置は、データ通信の中継を行うデータ中継装置と通信データを目的地に配送するための情報である経路情報をやりとりする基地局データ中継装置であって、基地局と無線通信により接続し、基地局の属する基地局セグメントを介して広域ネットワーク上のサーバとデータ通信を行い、このデータ通信において接続する基地局セグメントが変化すると変わるアドレスである一時端末アドレスと、接続する基地局セグメントが変わっても不変なアドレスである端末固有アドレスとを自己内のアドレスとしている端末局が、接続先を配下の基地局からそれ以外の基地局に移して前記一時端末アドレスを変えると、端末局への経路が接続先を移す前の一時端末アドレス経由であるとする経路情報を保持する端末局管理テーブルと、前記接続先を移した後に届いた前記端末局宛ての通信データを、前記端末局管理テーブルに保持された経路情報を元に、この端末局の最新の一時端末アドレスに転送する手段と、前記接続先を移してから所定期間後に前記経路情報を前記端末局管理テーブルから削除する手段と、を有することを特徴としている。
【００１６】
このような基地局データ中継装置によって、端末局への経路情報が広域ネットワーク上のデータ中継装置に確実に伝わり、また、経路情報が広域ネットワークに十分行き渡るまでに時間がかかったとしても、古い経路情報を所定の期間残し、過去の接続先の基地局データ中継装置に届いた通信データは新しい接続先の一時端末アドレスに転送するので、通信データが不達となることを防止でき、通信の途絶を抑制することができる。
【００１７】
なお、基地局データ中継装置という名称は、基地局を配下とするデータ中継装置という意味合いを起源とするものである。
【００１８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項５に記載の基地局データ中継装置の一例として、配下の基地局と、２つ以下のセグメントを介して接続していることを特徴としている。
【００１９】
このように基地局と基地局データ中継装置との間にあるセグメントが２つ以下のように少なければ、セグメント間を中継するデータ中継装置の数も少なく済み、基地局−基地局データ中継装置間のネットワーク構成が簡単になり、端末局と基地局データ中継装置との間の経路情報のやりとりも迅速になる。
【００２０】
請求項３では、通信データを最新の一時端末アドレスへ転送する手段の一例として、通信データの宛先アドレスを書き換えて送出するトンネリングを用いることを特徴としている。
【００２１】
また、請求項４に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の基地局データ中継装置において、前記端末局管理テーブルは、過去に配下となっていた端末局と、その配下となっていた直前にこの端末局が配下となっていた先の基地局データ中継装置と、の対応を前記経路情報として保持するものであり、さらに当該基地局データ中継装置は、新たな端末局が配下となると、端末局管理テーブルにこの端末局と、この端末局が直前に配下となっていた先の別の基地局データ中継装置と、の対応を書き込み、別の基地局データ中継装置に対して、端末局が新たに配下となる先の基地局データ中継装置を通知する端末局移動通知を行う手段と、他の基地局データ中継装置から端末局移動通知を受けると、端末局管理テーブル中で配下となる先を移した端末局に対応した基地局データ中継装置に対して端末局移動通知を送信する手段と、を有することを特徴としている。
【００２２】
このような端末局管理テーブルを基地局データ中継装置が有し、それに基づいて端末局移動通知を送信することは、過去に端末局を配下としていた基地局データ中継装置が、この端末局の最新の接続先を知るための１つの実現手段であり、これによって確実に新しい接続先への転送が行われる。
【００２３】
また、請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の基地局データ中継装置において、端末局管理テーブルには、過去に配下となっていた端末局について、この端末局が配下となって以降配下となる先の基地局データ中継装置を変えた回数である端末移動回数が記録されており、上述した所定の期間は、この端末移動回数が既定値以上となるまでの期間であることを特徴としている。
【００２４】
このようにすることで、一定以上に古い経路情報は消去することによって、新しい経路情報がより有効となるようにすることができ、転送による迂回を抑制することができ、データ通信の効率の向上に繋がる。
【００２５】
また、請求項６に記載の発明においては、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の基地局データ中継装置において、端末固有アドレスへの経路を示す経路情報に経路の優先度を示す優先経路情報含める手段を有し、広域ネットワーク上のデータ中継装置において、端末局への経路が過去の一時端末アドレスを経由するためのものであるとする旧経路情報と、新たな一時端末アドレスを経由するためのものであるとする新経路情報とが混在するときに、最適経路を検索する手段を有するデータ中継装置が優先経路情報に基づいて新経路情報の示す経路を優先的に選択するように優先経路情報を作成する手段を有することを特徴としている。
【００２６】
このような優先経路情報により、古い経路情報と新しい経路情報が混在しても新しい経路情報が選択されるので、転送による迂回経路での通信の頻度が下がり、データ通信の効率の向上に繋がる。
【００２７】
この優先経路情報の一例として、請求項７に記載の発明では、広域ネットワーク上のデータ中継装置に伝える旧経路情報の有する優先経路情報を、自身から最新の一時端末アドレスまでの経路中に通過するデータ中継装置の数に基づいた値とする手段を有することを特徴としている。
【００２８】
このようにすることで、広域ネットワーク上のデータ中継装置において、旧経路情報の示す端末局への優先経路情報が、過去に配下となっていた基地局データ中継装置を経由して新たな一時端末アドレスに届くときに通過するデータ中継装置の数に基づく値であると判断されることにより、直接新たな一時端末アドレスに届く場合の経路がより選択されるようになる。
【００２９】
またこの優先経路情報の別の例として請求項８では、広域ネットワーク上のデータ中継装置に伝える旧経路情報の有する優先経路情報を、端末移動回数に基づいた値とする手段を有することを特徴としている。
【００３０】
これによると、その経路情報が過去のものになるほど選択されにくい優先経路情報を持つことになり、それゆえ新経路情報がより選択されるようになる。
【００３１】
また、請求項９に記載の発明では、請求項１ないし８のいずれか１つに記載の基地局データ中継装置において、異なる通信システムに対応する複数の基地局を配下とすることを特徴としている。
【００３２】
このような異なる通信システムを切り替えて端末局が接続することにより、都合の良い通信システムを適宜利用することができるようになり、データ通信の効率が向上することになる。
【００３３】
また、請求項１０に記載の発明では、請求項９に記載の基地局データ中継装置において、異なる２つの通信システムにおいて、より狭いセルを形成する通信システムに対応するナロー基地局のセルの配置は、より広いセルを形成する通信システムに対応するワイド基地局のセルの２つが重なった部分を１つまたは複数のナロー基地局のセルが覆うことを特徴としている。
【００３４】
これにより、より広いセルすなわち広域セルの間で異なるシステムに対応する２つの無線ネットワークインターフェースを有する端末局が接続先を切り替えてハンドオーバーを行う場合、端末局がより狭いセルすなわち狭域セルと接続を維持しながら広域セルの切り替えを行うことができるので、いわゆるソフトハンドオーバーを実現することができ、データ通信が途切れることなく確実にハンドオーバーを行うことができる。
【００３５】
なお本明細書において広域ネットワークとは、基地局データ中継装置とサーバとの間で取りうる経路中のセグメントの集合体であるとする。
【００３６】
また、基地局データ中継装置の配下の基地局とは、広域ネットワークとデータ通信をするときにこの基地局データ中継装置を介することが必要な基地局のことであるとし、同時にこの基地局と接続している端末局もこの基地局データ中継装置の配下にあるとする。加えて、基地局データ中継装置と配下の基地局との間にあるセグメントはこの基地局データ中継装置の配下のセグメントであるとする。
【００３７】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１に、本発明の第１実施形態におけるデータ通信ネットワークの構成の概略を示す。本実施形態においては、インターネット２上にサーバ３および基地局ゲートウエイＢＲ１、ＢＲ２、…ＢＲｎ（以下ＢＲｘと記す）が接続されており、この基地局ゲートウエイＢＲｘの中継により、基地局セグメントＢ．１、Ｂ．２、…、Ｂ．ｎ（以下Ｂ．ｘと記す）に属する基地局ＡＰ１、ＡＰ２、…、ＡＰｎ（以下ＡＰｘと記す）は、インターネット２とデータ通信できるようになっている。移動することのできる端末局１は、その所在地において通信可能な基地局ＡＰｘのいずれか１つと無線通信によって接続し、その基地局ＡＰｘをアクセスポイントとして基地局セグメントＢ．ｘに接続し、その基地局セグメントＢ．ｘに接続している基地局ゲートウエイＢＲｘの配下となり、この基地局ゲートウエイＢＲｘとインターネット２とを介してサーバ３と通信を行うことができるようになっている。
【００３８】
インターネット２はセグメントの集合体であり、それぞれのセグメント間の通信データの配送のためのプロトコルとしてはＩＰ（Internet Protocol）が使用されている。
【００３９】
端末局１は、基地局ＡＰｘと無線通信をするための無線機ＴＤ１と、端末局１内のセグメントである図示しない端末セグメントＣ．１と、この端末セグメントＣ．１に属するアプリケーション１１と、端末セグメントＣ．１と無線機ＴＤ１との間でデータ通信の中継を行う端末ルータＣＲ１と、から成る。
【００４０】
無線機ＴＤ１は、基地局ＡＰｘと無線通信を行う際に、ＤＨＣＰとよばれるＩＰアドレス付与手続きによって一時端末ＩＰアドレスが付与されるようになっている。この一時端末ＩＰアドレスは、端末局１が接続する基地局セグメントＢ．ｘ内においてのみ使用可能なＩＰアドレスであるので、接続する基地局セグメントＢ．ｘが変われば変化することになる。
【００４１】
端末セグメントＣ．１においては、端末局１が接続する基地局セグメントＢ．ｘを変えても変化しないＩＰアドレスの集合である端末固有ＩＰアドレス群が使用可能であり、そのうちの１つがアプリケーション１１のＩＰアドレスとして割り当てられている。アプリケーション１１はこのＩＰアドレスを使用してサーバ３と通信データのやりとりを行う。
【００４２】
この端末セグメントＣ．１と無線機ＴＤ１の間でデータ通信の中継を行う端末ルータＣＲ１は、その中継のため、端末セグメントＣ．１側のネットワークインターフェースであるデバイスｄｅｖ＿ｃと、無線機ＴＤ１の別名であるデバイスｄｅｖ＿ａとを使用し、それぞれの側のセグメントと通信データの授受を行う。
【００４３】
また、この端末ルータＣＲ１は、通信データが目的地に届くよう配送するための経路情報をルーティングテーブルという形で有し、無線通信している基地局ＡＰｘが属する基地局セグメントＢ．ｘに接続する基地局ゲートウエイＢＲｘとやりとりをしている。
【００４４】
このルーティングテーブルは、複数のエントリから成り、各エントリは目的地のセグメントと、そのセグメントに通信データを届けるために最初に通過するルータやゲートウエイ等のデータ中継装置と、通信データ配送のために使用するネットワークインターフェースと、経路の優先度を示すメトリック値との４項組から成り、このルーティングテーブルのエントリに基づいて端末ルータＣＲ１や他のデータ中継装置はデータ配送の経路を決定する。ルーティングテーブルの具体例と、端末局１の移動に伴う更新の詳細については後述する。
【００４５】
基地局ゲートウエイＢＲｘはインターネット２と基地局セグメントＢ．ｘとの間でデータ通信の中継を行うものである。その中継のため、基地局ゲートウエイＢＲｘのインターネット２側とセグメントＢ．ｘ側とにはそれぞれネットワークインターフェースとしてデバイスｄｅｖ０とデバイスｄｅｖ１があり、これを使用して基地局ゲートウエイＢＲｘはそれぞれの側と通信データの授受を行う。
【００４６】
また、本実施形態では基地局ゲートウエイＢＲｘは上記したＤＨＣＰによるアドレス付与手続を行うＤＨＣＰサーバを兼ねており、接続してくる端末局１に対して基地局セグメントＢ．ｘ内で使用可能な一時端末ＩＰアドレスを付与する。
【００４７】
また、基地局ゲートウエイＢＲｘは、自分が接続する基地局セグメントＢ．ｘに過去に接続したことのある端末局１の端末局セグメントＣ．１と、その端末局１がこの基地局セグメントＢ．ｘに接続する直前に配下となっていた基地局ゲートウエイＢＲｘすなわち前回のゲートウエイと、この端末局１がこの基地局セグメントＢ．ｘに最後に接続して以降接続先の基地局セグメントＢ．ｘを変えた回数である端末移動回数と、の対応を１エントリとして保存するための端末局管理テーブルを有している。複数の端末局１のエントリが記録されている端末局管理テーブルの例を図２に示す。各行が各エントリに対応している。
【００４８】
この端末局管理テーブルに記録されている端末局１が現時点で他の基地局ゲートウエイＢＲｘの配下にある場合、さらに移動して別の基地局ゲートウエイＢＲｘの配下となると、移動した旨の通知が上記端末局管理テーブル中の過去の基地局ゲートウエイＢＲｘの記載を辿って順々に過去の基地局にバケツリレー的に渡されていくことになる。そして通知を受けた基地局ゲートウエイＢＲｘは、該当するエントリーの移動回数を１つ増やす。また端末局管理テーブルのエントリ中で端末移動回数が所定数以上になったものについてはこのエントリを消去する。
【００４９】
基地局ゲートウエイＢＲｘがこの端末局管理テーブルのエントリを追加、変更、削除し、他の基地局ゲートウエイＢＲｘに移動を通知する手続きの詳細は以下の通りである。
【００５０】
端末局管理テーブルにＣ．１のエントリを持たない基地局ゲートウエイＢＲｘに端末局１が電源オンなどによって最初に配下となった場合は、基地局ゲートウエイＢＲｘは端末局管理テーブルにＣ．１のエントリを追加し、前回のゲートウエイの項目は空とし、移動回数は初期値とする。
【００５１】
また、端末局管理テーブルにＣ．１のエントリを持たない基地局ゲートウエイＢＲｘに端末局１が別の基地局ゲートウエイＢＲｘから移動してきた場合は、基地局ゲートウエイＢＲｘは端末管理テーブル端末局管理テーブルにＣ．１のエントリを追加し、前回の基地局ゲートウエイＢＲｘの項目にはこの別の基地局ゲートウエイＢＲｘを記載し、移動回数は初期値とする。そしてこの別の基地局ゲートウエイＢＲｘに移動を通知する。
【００５２】
また、端末局管理テーブルにＣ．１のエントリを持ち、現在配下に端末局１がいない基地局ゲートウエイＢＲｘが端末局１の移動の通知を受けたときは、端末局管理テーブルの対応するエントリの移動回数を１つ増やし、前回のゲートウエイの項目にあるゲートウエイＢＲｘに移動を通知する。なお、移動回数が既定の値に達した場合はＣ．１のエントリを削除する。
【００５３】
また、端末局管理テーブルにＣ．１のエントリを持ち、現在配下に端末局１がいない基地局ゲートウエイＢＲｘに端末局１が別の基地局ゲートウエイＢＲｘから再び移動してきて配下となった場合、端末局管理テーブルの対応するエントリの移動回数の項目を初期に戻し、前回のゲートウエイの項目はこの別の基地局ゲートウエイＢＲｘとし、この別の基地局ゲートウエイＢＲｘに移動を通知する。
【００５４】
また、端末局管理テーブルにＣ．１のエントリを持ち、現在配下に端末局１がいない基地局ゲートウエイＢＲｘに端末局１が電源オンなどにより再び接続して配下となった場合、端末局管理テーブルの対応するエントリの移動回数の項目を初期値に戻し、前回のゲートウエイの項目は変更せず、この項目に記載された基地局ゲートウエイＢＲｘに移動を通知する。
【００５５】
また、現在配下に端末局１がいる基地局ゲートウエイＢＲｘに他の基地局ゲートウエイＢＲｘから端末局１の移動の通知が届いた場合、すなわち例えば端末局１が３つの基地局ゲートウエイＢＲｘを巡回するように移動して移動の通知の経路がループ状になっている場合は、端末局管理テーブルに対して変更を施さず、移動の通知も送らない。
【００５６】
また基地局ゲートウエイＢＲｘは、自分が接続する基地局セグメントＢ．ｘに過去に接続していた端末局１の端末セグメントＣ．１宛の通信データがインターネット２から届けられると、この端末局１がそのとき接続している基地局セグメントＢ．ｘにおける無線機ＴＤ１の新しい一時端末ＩＰアドレス宛に宛先を書き換えて送る。また、別の基地局ゲートウエイＢＲｘからこのように宛先を書き換えて送られてきた通信データを、自分と同一の基地局セグメントＢ．ｘに接続している、通信データの本来の宛先である端末セグメントＣ．１に宛先を書き換えて届ける。この手続きはトンネリングと呼ばれている。
【００５７】
さらにこの基地局ゲートウエイＢＲｘは、通信データが目的地に届くよう配送するための経路情報をルーティングテーブルとして有し、インターネット２上のルータとの間でやりとりするという、いわゆるダイナミックルーティングを行う。
【００５８】
ここで、データ中継装置が扱う経路情報について説明する。この経路情報をデータ中継装置間でやりとりする手続きとしては、例えばインターネット２上で広く使用されているダイナミックルーティングであるＲＩＰ（Routing Information Protocol）等を利用する。これらにおいては、インターネット上の各セグメント間を中継するルータやゲートウエイ等のデータ中継装置は経路情報を保持するための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の情報を近隣のルータと交換することにより常に最新の経路情報を得る。
【００５９】
このルーティングテーブルの構造を図３に示す。図３（ａ）は、端末局１の電源がオンとなった直後に基地局ＡＰ１と接続しているときの基地局ゲートウエイＢＲ１と、基地局ゲートウエイＢＲ２と、端末ルータＣＲ１とのルーティングテーブルであり、図３（ｂ）は、端末局１が接続先を基地局ＡＰ２に変えたときの基地局ゲートウエイＢＲ１と、基地局ゲートウエイＢＲ２と、端末ルータＣＲ１とのルーティングテーブルである。
【００６０】
これらルーティングテーブルの各行が１組の経路を示すエントリとなっており、各エントリはそれぞれネットワーク部と、ゲートウエイ部と、デバイス部と、メトリック部とから成っている。
【００６１】
ネットワーク部には通信データ配送の目的地のセグメント名が格納され、ゲートウエイ部にはこの目的地のセグメントに配送するために通信データを次に渡すべき近隣のデータ中継装置のアドレスが格納され、デバイス部にはそのデータ中継装置に通信データを渡すために使用すべきネットワークインターフェースの名前が格納されており、メトリック部にはデータ中継装置が最適経路検索アルゴリズムにより適切な経路を選択するための基準となるメトリック値が格納される。
【００６２】
メトリック値の具体例としては、通信データが目的ネットワークに到達するまでにいくつのデータ中継装置を通過するかを示すホップ数がある。原則的にはこのメトリック値が小さいほどデータ通信のための経路長が短く、適切な経路であるとされる。本実施形態においても、端末セグメントＣ．１への経路を示すエントリ以外は、特に記載のない限りメトリック値としてはこのホップ数を使用する。端末セグメントＣ．１への経路を示すエントリのメトリック値については後述する。
【００６３】
１つのエントリ中に格納されている情報の対応関係は、格納されている情報がネットワーク部：Ｘ、ゲートウエイ部：ＸＲ、デバイス部：ｄｅｖＸ、メトリック部：ＭＸとなっていれば、セグメントＸに通信データを送るためには、まずデバイスｄｅｖＸを介してデータ中継装置ＸＲにデータを送らなければならず、この経路のメトリック値はＭＸであるということになる。このようにして近隣のデータ中継装置に送られた通信データは、そのデータ中継装置が有するルーティングテーブルに記載された次に渡すべきデータ中継装置にまた配送され、これを繰り返すことにより最終的に目的地へ配送されることとなる。
【００６４】
ここで、図３（ａ）に示した基地局ゲートウエイＢＲ１のルーティングテーブルを例にとって具体的に説明する。このルーティングテーブルの最初の行のエントリは基地局セグメントＢ．１に配送するための経路情報である。基地局ゲートウエイＢＲ１は図１に示したようにデバイスｄｅｖ１によって直接基地局セグメントＢ．１に接続しているので、通信データを送るためにはデバイスｄｅｖ１から送出するだけでよく、他のデータ中継装置に渡す必要はない。このことから、このエントリのゲートウエイ部は空となっており、デバイス部はｄｅｖ１となり、メトリック部はゼロとなっている。
【００６５】
ルーティングテーブルの２行目のエントリは端末セグメントＣ．１、すなわち端末局１へ通信データを送るための経路情報である。端末セグメントＣ．１には最終的には端末ルータＣＲ１を介して通信データを送らねばならないが、ここでは端末局１は無線機ＴＤ１によって基地局ＡＰ１と接続しており、基地局ゲートウエイＢＲ１と端末ルータＣＲ１とは互いに近隣にあるので、ＢＲ１からの通信データはデバイスｄｅｖ１を使用して端末ルータＣＲ１に渡せばよい。従って、このエントリのゲートウエイ部はＣＲ１が、デバイス部はｄｅｖ１となっている。メトリック部については、基地局セグメントＢ．１に端末局１が接続している限り、端末ルータＣＲ１を通過するという意味で１とする。
【００６６】
この端末ルータＣＲ１に関するエントリは端末局１がこの基地局ＡＰ１に接続したときに追加され、その後移動して接続する基地局セグメントＢ．ｘを変えてから所定期間後に削除することになっているが、この所定期間とは、本実施形態においては端末局１のエントリが追加されてからこの端末局１が接続する基地局セグメントを変えた回数が所定数になるまでの期間としている。所定数になったか否かの判定は、基地局ゲートウエイＢＲｘが有する端末局管理テーブルのエントリ中に記載された端末移動回数に基づいて行うことができる。
【００６７】
なお、このエントリ中のＣＲ１とは、より具体的には端末ルータＣＲ１が使用している無線機ＴＤ１に付与される一時端末アドレスである。
【００６８】
ルーティングテーブルの３行目のエントリはネットワーク部がｄｅｆａｕｌｔとなっている。これは、ルーティングテーブル中の他のエントリのネットワーク部に記載されていない全てのセグメントに送るためのものである。基地局ゲートウエイＢＲ１は２つのネットワークインターフェースとしてデバイスｄｅｖ０とデバイスｄｅｖ１とを使用するが、デバイスｄｅｖ１の先にあるセグメントはこの場合基地局セグメントＢ．１と端末セグメントＣ．１だけなので、それ以外のセグメントへは全てｄｅｖ０を介して行われる。これらのセグメントへ送るために最初に渡す近隣のデータ中継装置としては、インターネット２上の図１には図示していない上位ゲートウエイＮＲ１としている。従って、このエントリのゲートウエイ部はＮＲ１、デバイス部はｄｅｖ０となっている。また、ネットワーク部がｄｅｆａｕｌｔとなっている場合は、通信データの配送路中で目的地のセグメントへの経路が明確になるまでメトリック値を決めることは不可能なので、配送中に経路が明確となってでメトリック値が与えられる時点までの暫定的な値という意味合いで、ゼロとする。
【００６９】
また、基地局ゲートウエイＢＲｘのルーティングテーブルはインターネット２上の上位のデータ中継装置との経路情報のやりとりによって順次伝わってゆき、それによってインターネット２上のネットワーク機器が目的地へ宛てた通信データは正しく配送されることになる。この経路情報のやりとりにおいては、メトリック値はそのまま伝わるのではなく、例えばインターネット２上でセグメントＣ．１への経路情報をルーティングテーブルのエントリーとして有しているデータ中継装置においては、そのエントリのメトリック値は、
《このデータ中継装置から基地局ゲートウエイＢＲ１までのホップ数＋１》
となっている。
【００７０】
以上のような経路情報のやりとりにおいて各データ中継装置が使用するルーティングテーブルを端末ルータＣＲ１、基地局ゲートウエイＢＲｘが有しており、端末局１の移動に基づいて適宜ルーティングテーブルを更新すると、その経路情報がインターネット２上のデータ中継装置に伝わることで、端末セグメントＣ．１への正しい経路情報が保たれることになる。以下これを具体的に説明する。
【００７１】
まず、端末局１が基地局ＡＰ１と通信可能な範囲内で電源オンとなってデータ通信を開始し、その後通信相手を基地局ＡＰ２に接続する場合に、基地局ゲートウエイＢＲ１と、基地局ゲートウエイＢＲ２と、端末ルータＣＲ１とのルーティングテーブルがどのように変化するかを図３に沿って説明する。
【００７２】
端末局１が基地局ＡＰ１と通信可能な範囲内で電源オンとなり、データ通信が始まって以降の基地局ゲートウエイＢＲ１と、基地局ゲートウエイＢＲ２と、端末局１とのルーティングテーブルは図３（ａ）の様になっている。
【００７３】
このときのＢＲ１のルーティングテーブルの内容は上記した通りである。すなわち、基地局セグメントＢ．１へはデバイスｄｅｖ１を使用して直接通信データを送り、端末セグメントＣ．１へはデバイスｄｅｖ１を使用してまず端末ルータＣＲ１に通信データを送り、それ以外へはデバイスｄｅｖ０を使用してまず上位ゲートウエイＮＲ１に送るようにルーティングテーブルが構成されている。
【００７４】
基地局ＢＲ２においては、基地局セグメントＢ．２へはデバイスｄｅｖ１を使用して直接通信データを送り、それ以外へはデバイスｄｅｖ０を使用してまず基地局ゲートウエイＢＲ２の近隣の上位ゲートウエイＮＲ２（図１において図示せず）に送るようにルーティングテーブルが構成されている。このように基地局ゲートウエイＢＲ２のルーティングテーブルが有しているエントリは、基地局ゲートウエイＢＲ１とは異なり自身が接続しているセグメントＢ．２とそれ以外という２つの目的地へのものだけとなっているが、これは端末局１が基地局ＡＰ２に接続していないことの表れである。
【００７５】
端末局１は、デバイスｄｅｖ＿ａすなわち無線機ＴＤ１によって基地局セグメントＢ．１に、デバイスｄｅｖ＿ｃによって端末セグメントＣ．１に接続していることにより、ルーティングテーブルとしては基地局セグメントＢ．１へはデバイスｄｅｖ＿ａを使用して直接通信データを送り、端末セグメントＣ．１へはデバイスｄｅｖ＿ｃを使用して直接通信データを送り、それ以外へはデバイスｄｅｖ＿ａを使用してまず基地局ゲートウエイＢＲ１に送るように構成されている。セグメントＢ．１への経路は端末ルータＣＲ１を通過するので、セグメントＢ．１のエントリはメトリック値が１となる。
【００７６】
また、基地局ゲートウエイＢＲｘのルーティングテーブルはインターネット２上の上位のデータ中継装置との経路情報のやりとりによって伝わっている。
【００７７】
その後、端末局１が接続先を基地局ＡＰ１からＡＰ２に移してデータ通信を開始して以降の基地局ゲートウエイＢＲ１と、基地局ゲートウエイＢＲ２と、端末局１とのルーティングテーブルは図３（ｂ）の様になっている。これらのルーティングテーブルにおいて、端末局１の移動前と移動後で変化した部分についてのみ説明する。
【００７８】
まず端末ルータＣＲ１では、無線機ＴＤ１の接続先が基地局セグメントＢ．２に変わったことから、セグメントＢ．１のエントリが無くなり、デバイスｄｅｖ＿ａを使って直接セグメントＢ．２へ配送するエントリが新たに追加され、ｄｅｆａｕｌｔのエントリはまずデバイスｄｅｖ＿ａを使って基地局ゲートウエイＢＲ２に送るように書き換えられている。
【００７９】
また端末局１が移動した先の基地局ゲートウエイＢＲ２では、新たに端末セグメントＣ．１のエントリが追加されている。このエントリのゲートウエイ部は基地局ゲートウエイＢＲ２に付与された無線機ＴＤ１の一時端末ＩＰアドレスとしてＣＲ１となり、デバイス部とメトリック部とは図３（ａ）の基地局ゲートウエイＢＲ１の場合と同様ｄｅｖ１と１である。このルーティングテーブルが順次インターネット２上のデータ中継装置に伝わっていくことで、セグメントＣ．１の端末固有ＩＰアドレス群が変わることなく新たなデータ通信の経路が確立される。
【００８０】
ただし、この更新された経路情報がインターネット２上に十分行き渡るまでには時間がかかることがあるので、古い経路情報によって端末セグメントＣ．１宛の通信データが基地局ゲートウエイＢＲ１に配送される場合がある。このときのための対処として、基地局ゲートウエイＢＲ１がその配送された通信データの宛先アドレスを付け替えて無線機ＴＤ１の新しい一時端末ＩＰアドレス宛に転送し、更に基地局ゲートウエイＢＲ２で宛先アドレスの付け替えを行って端末セグメントＣ．１に届けるトンネリングを行う。この基地局ゲートウエイＢＲ１から上位セグメント、インターネット、基地局ゲートウエイＢＲ２を介して端末局１へとトンネリングを行う経路と、その際の基地局ゲートウエイＢＲ１と基地局ゲートウエイＢＲ２とで行われるアドレスの付け替えについては、図４のネットワークの構成図中に示している。この図４中でＢ．２．１とあるのは、無線機ＴＤ１の新しい一時端末ＩＰアドレスである。
【００８１】
また、新しい経路情報が十分行き渡る前に古い経路情報が消えてしまうと、通信データは配送先を判断することができなくなり、最終的には不達となってしまう。これを回避するために、新しい経路情報が行き渡るまでは少なくともトンネリングによる古い経路を使って迂回した経路で通信データが届くようにする。
【００８２】
このために、基地局ゲートウエイＢＲ１のルーティングテーブルは、接続していた端末局１が別の基地局セグメントＢ．ｘに移動しても、それまで持っていた端末セグメントＣ．１のエントリを先に説明したように所定期間が経過するまで削除しない。この端末セグメントＣ．１のエントリ中のゲートウエイ部は、端末局１が基地局ＡＰ１に接続していたときの無線機ＴＤ１の一時端末アドレスであるという意味でｅｘＣＲ１としている。また、デバイス部はデバイスｄｅｖ１となる。
【００８３】
ただし、このゲートウエイ部とデバイス部とは、基地局ゲートウエイＢＲ１と基地局ゲートウエイＢＲ２とが同一の上位セグメントに接続している場合は別のものにしてもよい。基地局ゲートウエイＢＲ１と基地局ゲートウエイＢＲ２とが同一の上位セグメントと接続している場合のネットワークの構成を図５に示した。この場合は、他のデータ中継装置を介さず、端末局１が接続してすぐにルーティングテーブルが更新されるＢＲ２に直接データを転送することができるので、このゲートウェイ部を基地局ゲートウエイＢＲ２のＩＰアドレス、デバイス部をデバイスｄｅｖ０とすれば、トンネリングを行わずとも確実に端末セグメントＣ．１に通信データを届けることが可能となる。
【００８４】
また、上述のように所定の期間古い経路情報を消さないので、インターネット２上では古い経路情報すなわち旧経路情報と新しい経路情報すなわち新経路情報とが混在することがある。この際に、インターネット２上のデータ中継装置に新しい経路をより適切な経路であるとして選択させるために、古い経路のメトリック値がより大きくなるよう基地局ゲートウエイＢＲ１におけるルーティングテーブルのセグメントＣ．１ヘのエントリのメトリック値を書き換える。
【００８５】
具体的なメトリック値としては、基地局ゲートウエイＢＲ１から新しい端末局１の端末セグメントＣ．１までの実際のホップ数でもよい。この場合は、サーバ３からトンネリングによって基地局ＢＲ１を経由する迂回路の実際のホップ数がメトリック値となるので、サーバ３から直接新しい経路で届く場合よりもメトリック値が大きくなる場合が多い。
【００８６】
あるいは端末局管理テーブルのように、端末局１が基地局セグメントＢ．１に接続してからの端末移動回数としてもよい。この場合は、端末局１が基地局セグメントＢ．ｘを移動する度にメトリック値が１増えるので、より古い経路ほどより選択されにくくなる。さらに、端末局１の端末移動回数がメトリック値によってわかるので、この値をエントリ削除のための所定の期間の判定に使用することもでき、その場合は端末局管理テーブルに端末局１の端末移動回数を記録する必要がなくなる。
【００８７】
以上のようなルーティングテーブルの更新がどのようなタイミングでどのような手続きで行われるかを具体的に示したものが図６である。この図に沿って端末局１が基地局ＡＰ１に接続してから基地局ＡＰ２に接続先を移すまでの端末局１、基地局ＡＰ１、基地局ゲートウエイＢＲ１、基地局ＡＰ２、基地局ゲートウエイＢＲ２、サーバ３の間で行われる信号のやり取りとそれに基づいた処理について説明する。
【００８８】
まず、基地局ＡＰ１と通信が可能なエリアで端末局１の電源をオンとして使用可能にすると、基地局ＡＰ１が使用可能であることを無線機ＴＤ１が端末ルータＣＲ１に通知し、無線通信が開始される。通知を受けた端末ルータＣＲ１は、無線機ＴＤ１と基地局ＡＰ１とを介して基地局ゲートウエイＢＲ１に対して無線機ＴＤ１の一時端末ＩＰアドレスの付与を要求する。これに応じて、基地局ゲートウエイＢＲ１は付与するＩＰアドレスと自分のＩＰアドレスとを端末ルータＣＲ１に通知し、無線機ＴＤ１にＩＰアドレスがセットされる。
【００８９】
そして、端末ルータＣＲ１は自己のルーティングテーブルを更新し、基地局ＡＰ１を使用することを宣言して端末セグメントＣ．１の使用する端末固有ＩＰアドレス群を基地局ゲートウエイＢＲ１に通知する。これに基づいて基地局ゲートウエイＢＲ１は自己のルーティングテーブルを更新し、端末局管理テーブルにセグメントＣ．１のエントリを追加する。ただし、この端末局１は最初に基地局ＢＲ１に接続したので、過去の接続先の情報は無しとする。
【００９０】
この時点で、上記したルーティングテーブルは図３（ａ）で示した通りになっている。
【００９１】
基地局ゲートウエイＢＲ１によって更新されたルーティングテーブルの経路情報は、ダイナミックルーティングによってインターネット２上のデータ中継装置に順次伝わり、これによって端末局１のアプリケーション１１はインターネット２上のサーバ３と通信を行うことができるようになる。
【００９２】
その後、端末局１が移動し、基地局ＡＰ１と基地局ＡＰ２の双方と通信可能なエリアに入ったとする。このとき、基地局ＡＰ２が使用可能であることを無線機ＴＤ１が端末ルータＣＲ１に通知し、端末ルータＣＲ１は、現在接続している基地局セグメントＢ．１から基地局ゲートウエイＢＲ１を介して基地局ゲートウエイＢＲ２に対して無線機ＴＤ１の新たな一時端末ＩＰアドレスを要求する。これに応じて、基地局ゲートウエイＢＲ２は付与するＩＰアドレスと自分のＩＰアドレスとを端末ルータＣＲ１に通知し、無線機ＴＤ１にＩＰアドレスがセットされる。
【００９３】
そして、端末ルータＣＲ１は自己のルーティングテーブルを更新し、基地局ＡＰ２を使用することを宣言して端末セグメントＣ．１の使用する端末固有ＩＰアドレス群を基地局ゲートウエイＢＲ２に通知する。このとき、基地局ゲートウエイＢＲ２は自己のルーティングテーブルを更新し、端末局管理テーブルにセグメントＣ．１のエントリを追加する。この場合は、セグメントＣ．１と対応して記録されるのは基地局ゲートウエイＢＲ１となる。これに引き続き基地局ゲートウエイＢＲ２はこの基地局ゲートウエイＢＲ１に対して端末局１の新たな接続先としての新しい一時端末ＩＰアドレスまたは基地局ゲートウエイＢＲ２のＩＰアドレスを知らせるための端末局移動通知を行う。
【００９４】
この通知に基づき、基地局ゲートウエイＢＲ１は自己のルーティングテーブルを更新し、さらに端末局管理テーブルのセグメントＣ．１のエントリに記録された端末移動回数を１増やす。もし、この端末移動回数が既定値に到達していれば、この端末局１が接続してきた時に追加したセグメントＣ．１への経路を示すエントリを自己のルーティングテーブルから削除する。また、もし端末局管理テーブル中のこの端末局１のエントリに前回の基地局ゲートウエイＢＲｘが記載されていれば、その基地局ゲートウエイＢＲｘにもルーティング変更指令を送信する。
【００９５】
なお、もし端末局１が基地局ＡＰ２に接続する時点で基地局ゲートウエイＢＲ２が既に端末局１のセグメントＣ．１のエントリを持っていれば、基地局ゲートウエイＢＲ２は端末局管理テーブルのセグメントＣ．１のエントリの移動回数の項を初期値に戻す。
【００９６】
この時点で、上記したルーティングテーブルは図３（ｂ）で示した通りになっている。
【００９７】
このようにして、端末局１の移動の手続きが完了し、基地局ＡＰ２、基地局ゲートウエイＢＲ２を介したデータ通信を行うことができるようになる。
【００９８】
以上の通り、端末局１が接続先の基地局セグメントを変えても、基地局ゲートウエイＢＲｘと端末ルータＣＲ１とが自己のルーティングテーブルを更新し、新しい経路情報がインターネット２に伝わることにより、アプリケーション１１等の端末セグメントＣ．１に属するものは不変な端末固有アドレス群を常に使用してデータ通信を行うことができるので、通信が途絶することがない。
【００９９】
また、端末局１が移動してもすぐに古い経路情報を削除せず、所定の期間残してトンネリングを行うことで、インターネット２に新しい経路情報が十分行き渡るまでの間のデータ通信の途絶を防ぐことができる。また、インターネット２上に古い経路情報と新しい経路情報とが混在するときは、古い経路情報のメトリック値を変化させることで、新しい経路がより適切であるとデータ中継装置が判定するようになり、古い迂回経路よりも新しい経路を使用する頻度が高くなり、データ通信の効率の向上に繋がる。
【０１００】
また、端末局管理テーブルあるいはルーティングテーブルにおいて端末移動回数が既定値となると、古い経路情報を削除することにより、いつまでも古い経路情報が残ることを防ぐことができ、データ通信の効率の向上に繋がる。
【０１０１】
また、端末局１と基地局ゲートウエイＢＲｘ以外に特別な構成を必要としないので、簡単な構成で以上のような効果を実現することができる。
（第２実施形態）
次に、図７に本発明の第２実施形態におけるデータ通信ネットワークの構成の概略を示す。本実施形態では、端末局１が２つの無線機ＴＤａ−１と無線機ＴＤｂ−１とを有し、通信状態に基づいてそれらのいずれか一方を使用してデータ通信を行う場合について説明する。
【０１０２】
なお本実施形態においては、基地局ＡＰｘ、基地局セグメントＢ．ｘ、基地局ゲートウエイＢＲｘ、インターネット２、サーバ３の構成、機能については第１実施形態と同様であるので、その詳細な説明は省略するものとする。また、端末局１についても、第１実施形態と同一または均等の構成、機能を有する部分についての説明は省略するものとする。
【０１０３】
端末局１は上述した基地局ＡＰｘと無線通信によって接続するための無線機ＴＤａ−１と無線機ＴＤｂ−１以外には、端末局１内のセグメントである図示しない端末セグメントＣ．１と、この端末セグメントＣ．１に属するアプリケーション１１と、データ通信の中継を行う端末ルータＣＲ１と、から成る。アプリケーション１１と、端末ルータＣＲ１と、端末セグメントＣ．１との間の接続関係は第１実施形態と同様である。無線機ＴＤａ−１、無線機ＴＤｂ−１はそれぞれ独立にＣＲ１と接続している。
【０１０４】
また、無線機ＴＤａ−１と無線機ＴＤｂ−１とは、基地局ＡＰｘと無線通信を行う際に、ＤＨＣＰによって一時端末ＩＰアドレスが付与されるようになっている。この一時端末ＩＰアドレスは、それぞれの無線機が接続する基地局セグメントＢ．ｘ内においてのみ使用可能なＩＰアドレスであるので、接続する基地局セグメントＢ．ｘが変われば変化することになる。
【０１０５】
端末セグメントＣ．１においては、端末局１が接続する基地局セグメントＢ．ｘを変えても変化しないＩＰアドレスの集合である端末固有ＩＰアドレス群が使用可能であり、そのうちの１つがアプリケーション１１のＩＰアドレスとして割り当てられている。アプリケーション１１はこのＩＰアドレスを使用してサーバ３と通信データのやりとりを行う。
【０１０６】
この端末セグメントＣ．１と、無線機ＴＤａ−１あるいは無線機ＴＤｂ−１と、の間でデータ通信の中継を行う端末ルータＣＲ１は、その中継のため、端末セグメントＣ．１側のネットワークインターフェースであるデバイスｄｅｖ＿ｃと、無線機ＴＤａ−１の別名であるデバイスｄｅｖ＿ａと、無線機ＴＤｂ−１の別名であるデバイスｄｅｖ＿ｂとを使用し、それぞれの側のセグメントと通信データの授受を行う。
【０１０７】
また、この端末ルータＣＲ１は、第１実施形態と同様のルーティングテーブルを有する。
【０１０８】
以上の様な構成の端末局１がデータ通信を行う際には、無線機ＴＤａ−１と無線機ＴＤｂ−１の通信状況としては、端末局１が１つの基地局ＡＰｘの通信エリア内にあり、どちらか一方が基地局ＡＰｘと無線通信している状況と、両方がそれぞれ別の基地局ＡＰｘと無線通信可能となっている状況が考えられる。このことを利用することによって、端末局１が移動して接続する基地局ＡＰｘを変えるハンドオーバー時の通信の途絶を抑制することが可能となる。
【０１０９】
その具体的な例として、ここでは端末局１が基地局ＡＰ１と通信できる範囲である基地局ＡＰ１のサービスエリアで電源がオンとなってデータ通信を開始し、その後基地局ＡＰ１と基地局ＡＰ２の双方のサービスエリア内となる領域に入り、最終的に基地局ＡＰ２のみのサービスエリア内に入るプロセスにおけるこの端末局１の通信状況の変化に基づくデータ通信の切り替えについて、基地局ゲートウエイＢＲ１と、基地局ゲートウエイＢＲ２と、端末ルータＣＲ１とのルーティングテーブルの変化を示しながら説明していく。
【０１１０】
まず、端末局１が基地局ＡＰ１のサービスエリアで電源がオンとなってデータ通信を開始したときは、これらのルーティングテーブルは図３（ａ）に示したものと同じとなる。この経路情報がインターネット２に伝わることで、アプリケーション１１は無線機ＴＤａ−１と基地局ゲートウエイＢＲ１とを介してインターネットとデータ通信できる。このとき、無線機ＴＤｂ−１はどの基地局とも無線通信を行っていない。
【０１１１】
次に、端末局１が基地局ＡＰ１と基地局ＡＰ２の双方のサービスエリア内となる領域に入ったときは、無線機ＴＤｂ−１が基地局ＡＰ２と接続手続きを行い、それによって端末ルータＣＲ１のルーティングテーブルに基地局セグメントＢ．２のエントリが追加される。このエントリは、基地局セグメントＢ．２へはデバイスｄｅｖ＿ｂすなわち無線機ＴＤｂ−１から直接送るという経路情報となる。基地局ゲートウエイＢＲ１と基地局ゲートウエイＢＲ２のルーティングテーブルには変化はない。
【０１１２】
このときの基地局ゲートウエイＢＲ１と、基地局ゲートウエイＢＲ２と、端末ルータＣＲ１と、のルーティングテーブルを図８に示す。無線機ＴＤｂ−１が基地局ＡＰ２と接続しているにもかかわらず、基地局ゲートウエイＢＲ２のルーティングテーブルに変更がないのは、まだこの接続を使用してデータ通信を行わないからである。
【０１１３】
その後、端末局１が更に移動して基地局ＡＰ２のみのサービスエリア内に入ると、無線機ＴＤａ−１が使用不可となるが、既に接続手続きが完了しているＴＤｂ−１で直ちにデータ通信を開始することができる。このときのルーティングテーブルは、図３（ｂ）に示したものと同じとなる。ただし、ＣＲ１のｄｅｖ＿ａはｄｅｖ＿ｂと読み替えるものとする。すなわち、基地局ゲートウエイＢＲ２においては、端末セグメントＣ．１へはデバイスｄｅｖ１を使用してまず端末ルータＣＲ１に渡すというエントリが加わり、端末ルータＣＲ１においては、基地局セグメントＢ．１のエントリが削除される。
【０１１４】
また、基地局ゲートウエイＢＲ１のルーティングテーブルにおいては、第１実施形態での説明と同様の目的で、すなわち通信データの不達を防止するために所定期間が経過するまでは端末セグメントＣ．１のエントリは削除されない。
【０１１５】
以上のようなルーティングテーブルの書き換えのタイミングや他の処理について、この端末局１と基地局ＡＰ１と、基地局ＡＰ２と、基地局ゲートウエイＢＲ１と、基地局ゲートウエイＢＲ２と、サーバ３との間でやり取りする信号の流れを示した図９に沿って説明する。ただし、第１実施形態の説明で用いる図６と同一または均等の部分については説明を省略または簡略化する。
【０１１６】
まず、端末局１が基地局ＡＰ１のサービスエリアで電源がオンとなってデータ通信を開始するときは、図６において無線機ＴＤ１を無線機ＴＤａ−１と読み替えた場合と全く同じである。これによってアプリケーション１１は無線機ＴＤａ−１と基地局ゲートウエイＢＲ１とを介してサーバ３とデータ通信を行うことができる。この時点でルーティングテーブルは図３（ａ）の様になっている。
【０１１７】
次に、端末局１が基地局ＡＰ１と基地局ＡＰ２の双方のサービスエリア内となる領域に入ったときは、無線機ＴＤｂ−１から端末ルータＣＲ１に基地局ＡＰ２使用可能の通知が入り、端末ルータＣＲ１はそれを受けて基地局ＡＰ２に接続し、基地局ルータＢＲ２よりＴＤｂ−１より一時端末ＩＰアドレスの付与を要求し、それに応じて基地局ルータはＢＲ２のＩＰアドレス通知とＴＤｂ−１の一時端末ＩＰアドレスの付与を行う。この時点で接続手続きが完了し、各ルーティングテーブルは図８に示した様になっている。すなわち、端末ルータＣＲ１のルーティングテーブルに基地局セグメントＢ．１のエントリが新たに加わる。
【０１１８】
その後、端末局１が更に移動して基地局ＡＰ２のみのサービスエリア内に入ると、無線機ＴＤａ−１は基地局ＡＰ１が通信不可になったことを端末ルータＣＲ１に通知し、それを受けた端末ルータＣＲ１は基地局ＡＰ２の使用を宣言し、基地局ゲートウエイＢＲ２に端末セグメントＣ．１と無線機ＴＤｂ−１の一時端末アドレスとを通知する。これを受けた基地局ゲートウエイＢＲ２は自己のルーティングテーブルを更新し、端末局管理テーブルにセグメントＣ．１のエントリを追加する。この場合は、セグメントＣ．１と対応して前回の基地局ゲートウエイＢＲｘとして記録されるのは基地局ゲートウエイＢＲ１となる。これに引き続き基地局ゲートウエイＢＲ２はこの基地局ゲートウエイＢＲ１に対して端末局１の新たな接続先としての新しい一時端末ＩＰアドレスまたは基地局ゲートウエイＢＲ２のＩＰアドレスを知らせるための端末局移動通知を行う。
【０１１９】
この通知に基づき、基地局ゲートウエイＢＲ１は自己のルーティングテーブルを更新し、さらに端末局管理テーブルのセグメントＣ．１のエントリに記録された端末移動回数を１増やす。もし、この端末移動回数が既定値に到達していれば、この端末局１が接続してきた時に追加したセグメントＣ．１への経路を示すエントリを自己のルーティングテーブルから削除する。また、もし端末局管理テーブル中のこの端末局１のエントリに前回の基地局ゲートウエイＢＲｘが記載されていれば、その基地局ゲートウエイＢＲｘにもルーティング変更指令を送信する。
【０１２０】
この時点で、上記したルーティングテーブルは図３（ｂ）においてｄｅｖ＿ａをｄｅｖ＿ｂに読み替えたものになっている。
【０１２１】
このようにして、端末局１の移動の手続きが完了し、無線機ＴＤｂ−１、基地局ＡＰ２、基地局ゲートウエイＢＲ２を介したデータ通信を行うことができるようになる。
【０１２２】
なお、データ通信を無線機ＴＤａ−１から無線機ＴＤｂ−１へ切り替えるタイミングについては、必ずしも無線機ＴＤａ−１が使用不可になった時でなくともよい。すなわち、端末局１が基地局１のサービスエリアを出る前に無線機ＴＤｂ−１への切り替えを行ってもよい。例えば、基地局ＡＰ１よりも基地局ＡＰ２の方が通信状態が良好となった時に切り替えることもできる。このように、ＴＤａ−１が使用不可となる前に切り替えた場合は、切り替えた直後の端末ルータＣＲ１のルーティングテーブルには、基地局セグメントＢ．１のエントリが残っている。このときの端末ルータＣＲ１のルーティングテーブルを図１０に示す。
【０１２３】
以上の通り、端末局１が接続先の基地局セグメントを変えても、基地局ゲートウエイＢＲｘと端末ルータＣＲ１とが自己のルーティングテーブルを更新し、新しい経路情報がインターネット２に伝わることにより、アプリケーション１１等の端末セグメントＣ．１に属するものは不変な端末固有アドレス群を常に使用してデータ通信を行うことができるので、通信が途絶することがない。また、端末局１が移動してもすぐに古い経路情報を削除せず、所定期間残してトンネリングを行うことで、インターネット２に新しい経路情報が十分行き渡るまでの間のデータ通信の途絶を防ぐことができる。また、インターネット２上に古い経路情報と新しい経路情報とが混在するときは、古い経路情報のメトリック値を変化させることで、新しい経路がより適切であるとデータ中継装置が判定するようになり、古い迂回経路よりも新しい経路を使用する頻度が高くなり、データ通信の効率の向上に繋がる。
【０１２４】
また、端末局管理テーブルあるいはルーティングテーブルにおいて端末移動回数が既定値となると、古い経路情報を削除することにより、いつまでも古い経路情報が残ることを防ぐことができ、データ通信の効率の向上に繋がる。
【０１２５】
また、端末局１と基地局ゲートウエイＢＲｘ以外に特別な構成を必要としないので、簡単な構成で以上のような効果を実現することができる。
【０１２６】
さらに、第２実施形態特有の効果として、複数の無線機を用意し、接続する基地局ＡＰｘの移動の際に片方の無線機がデータ通信をしているときに、もう一方の無線機で次の基地局ＡＰｘとの接続を行うことにより、ハンドオーバー時の通信途絶の抑制に繋がる。
【０１２７】
（第３実施形態）
次に、図１１に本発明の第３実施形態におけるデータ通信ネットワークの構成の概略を示す。本実施形態では、端末局１が２つの無線機を有し、それぞれが別々のシステムに対応したネットワークに接続してデータ通信を行うことができるような場合において、端末局１の移動によってデータ通信の途絶が起こらないようなシステムについて説明する。
【０１２８】
なお、本実施形態においては、インターネット２およびサーバ３の構成および機能については第１および第２実施形態と同等であるので、その説明はここでは省略するものとする。また、その他の部分においても第１実施形態あるいは第２実施形態と同一または均等であれば説明を省略あるいは簡略化する。
【０１２９】
本実施形態においては、インターネット２上にサーバ３および基地局ゲートウエイＢＲｘが接続されており、この基地局ゲートウエイＢＲｘは他方でワイド基地局セグメントＢ．１．Ｗ、Ｂ．２．Ｗ、…（以下Ｂ．ｘ．Ｗと記す）を介してワイド基地局ＡＰＷ１、ＡＰＷ２、…（以下ＡＰＷｘと記す）と接続しており、さらに他方ではナロー基地局セグメントＢ．１．Ｎ、Ｂ．２．Ｎ、…（以下Ｂ．ｘ．Ｎと記す）を介して複数の基地局ルータＳＲ１、ＳＲ２、…（以下ＳＲｘと記す）と接続している。また、この基地局ルータＳＲｘはサブ基地局セグメントＢ．１．Ｎ．１、Ｂ．１．Ｎ．２、…、Ｂ．２．Ｎ．１、Ｂ．２．Ｎ．２、…（以下Ｂ．ｘ．Ｎ．ｙと記す）を介してそれぞれナロー基地局ＡＰ１−１、ＡＰＮ１−２、…、ＡＰＮ１−ｎ、ＡＰＮ２−１、ＡＰＮ２−２、…、ＡＰＮ２−ｎ（以下ＡＰＮｘ−ｙと記す）と接続している。
【０１３０】
ナロー基地局ＡＰＮｘ−ｙあるいはワイド基地局ＡＰＷｘと無線通信によって接続し、基地局ルータＳＲｘあるいは基地局ゲートウエイＢＲｘを介してインターネット２と通信を行う端末局１は、ナロー基地局ＡＰＮｘ−ｙと接続するための無線機ＴＤＮ−１とワイド基地局ＡＰＷｘと接続するための無線機ＴＤＷ−１とを有し、さらに端末局１内のセグメントである図示しない端末セグメントＣ．１と、この端末セグメントＣ．１に属するアプリケーション１１と、端末セグメントＣ．１と無線機ＴＤＮ−１あるいは無線機ＴＤＷ−１との間でデータ通信の中継を行う端末ルータＣＲ１と、から成る。
【０１３１】
無線機ＴＤＮ−１および無線機ＴＤＷ−１は、それぞれがナロー基地局ＡＰＮｘ−ｙおよびワイド基地局ＡＰＷｘと無線通信を行う際に、ＤＨＣＰによって一時端末ＩＰアドレスが付与されるようになっている。この一時端末ＩＰアドレスは、端末局１が接続するそれぞれのサブ基地局セグメントＢ．ｘ．Ｎ．ｙおよび基地局セグメントＢ．ｘ．Ｗ内においてのみ使用可能なＩＰアドレスであるので、接続するサブ基地局セグメントＢ．ｘ．Ｎ．ｙおよび基地局セグメントＢ．ｘ．Ｗが変われば変化することになる。
【０１３２】
端末セグメントＣ．１においては、端末局１が接続するサブ基地局セグメントＢ．ｘ．Ｎ．ｙおよび基地局セグメントＢ．ｘ．Ｗを変えても変化しないＩＰアドレスの集合である端末固有ＩＰアドレス群が使用可能であり、そのうちの１つがアプリケーション１１のＩＰアドレスとして割り当てられている。アプリケーション１１はこのＩＰアドレスを使用してサーバ３と通信データのやりとりを行う。
【０１３３】
この端末セグメントＣ．１と無線機ＴＤＮ−１あるいは無線機ＴＤＷ−１のいずれかとの間でデータ通信の中継を行う端末ルータＣＲ１は、その中継のため、端末セグメントＣ．１側のネットワークインターフェースであるデバイスｄｅｖ＿ｃと、無線機ＴＤＮ−１の別名であるデバイスｄｅｖ＿ａあるいは無線機ＴＤＷ−１の別名であるデバイスｄｅｖ＿ｂと、を使用し、それぞれの側のセグメントと通信データの授受を行う。
【０１３４】
また、この端末ルータＣＲ１は、通信データが目的地に届くよう配送するための経路情報をルーティングテーブルとして有し、それを無線通信しているナロー基地局ＡＰＮｘ−ｙと同一サブ基地局セグメントＢ．ｘ．Ｎ．ｙに接続している基地局ルータＳＲｘと、あるいは無線通信しているワイド基地局ＡＰＷｘと同一基地局セグメントＢ．ｘ．Ｗに接続している基地局ゲートウエイＢＲｘとやりとりをしている。このルーティングテーブルの構造は、第１実施形態および第２実施形態のルーティングテーブルと同様である。
【０１３５】
基地局ゲートウエイＢＲｘはインターネット２とナロー基地局セグメントＢ．ｘ．Ｎあるいはワイド基地局セグメントＢ．ｘ．Ｗとの間でデータ通信の中継を行うものである。その中継のため、基地局ゲートウエイＢＲｘのインターネット２側と、ナロー基地局セグメントＢ．ｘ．Ｎ側と、ワイド基地局セグメントＢ．ｘ．Ｗ側と、にはそれぞれネットワークインターフェースとしてデバイスｄｅｖ０とデバイスｄｅｖ１とデバイスｄｅｖ２とがあり、これを使用して基地局ゲートウエイＢＲｘはそれぞれの側と通信データの授受を行う。
【０１３６】
また、本実施形態では基地局ゲートウエイＢＲｘはＤＨＣＰサーバを兼ねており、ワイド基地局ＡＰＷｘから接続してくる端末局１に対してワイド基地局セグメントＢ．ｘ．Ｗ内で使用可能な一時端末ＩＰアドレスを付与する。
【０１３７】
また、基地局ゲートウエイＢＲｘは自分の配下のワイド基地局セグメントＢ．ｘ．Ｗあるいはサブ基地局セグメントＢ．ｘ．Ｎ．ｙに過去に接続したことのある端末局１の端末局セグメントＣ．１と、その端末局１がこの地局ゲートウエイＢＲｘの配下となる１つ前に配下となっていた基地局ゲートウエイＢＲｘと、この端末局１が最後にこの基地局ゲートウエイＢＲｘの配下となって以降配下となる先の基地局ゲートウエイＢＲｘを変えた回数である端末と、の対応を１エントリとして保存するための端末局管理テーブルを有している。端末局管理テーブルの構造は第１および第２実施形態で説明した端末局管理テーブルと同様である。
【０１３８】
これによって、この端末局１の過去の接続先の履歴を知ることができる。また端末局管理テーブルのエントリ中で端末移動回数が所定数以上になったものについてはこのエントリを消去する。
【０１３９】
また基地局ゲートウエイＢＲｘは、過去に自分の配下であった端末局１の端末セグメントＣ．１宛の通信データがインターネット２から届けられると、第１および第２実施形態と同様にトンネリングによって端末局１の新しい接続先の一時端末ＩＰアドレスにこの通信データの宛先を書き換えて送る。また、別の基地局ゲートウエイＢＲｘからこのように宛先を書き換えて送られてきた通信データを、自分の配下にある、通信データの本来の宛先である端末セグメントＣ．１に宛先を書き換えて届ける。
【０１４０】
さらにこの基地局ゲートウエイＢＲｘは、通信データが目的地に届くよう配送するための経路情報を第１および第２実施形態と同様ルーティングテーブルとして有し、第１および第２実施形態と同様ダイナミックルーティングを行う。
【０１４１】
また、この基地局ゲートウエイＢＲｘのルーティングテーブルにおける、配下である端末局１の端末セグメントＣ．１のエントリについては、端末局１が配下となったときに追加され、その後移動して別の基地局ゲートウェイＢＲｘの配下に移ってから所定期間後に削除することになっているが、この所定期間とは、第１および第２実施形態と同様端末局１のエントリが追加されてからこの端末局１が配下となる先の基地局ゲートウエイＢＲｘを変えた回数が所定数になるまでの期間としている。所定数になったか否かの判定は、上記した端末局管理テーブルのエントリ中に記載された端末移動回数に基づいて行うことができる。
【０１４２】
なお、端末局１が同一の基地局ゲートウエイＢＲｘの配下のセグメント内で接続先を移動して無線機ＴＤＮ−１あるいは無線機ＴＤＷ−１が新しい一時端末アドレスでデータ通信を始める場合は、基地局ＢＲｘの端末局管理テーブルが変更されることはなく、ルーティングテーブルのＣ．１のエントリについては直ちにゲートウエイ部を新しい一時端末アドレスの値に変更する。
【０１４３】
基地局ルータＳＲｘはナロー基地局セグメントＢ．ｘ．Ｎとサブ基地局セグメントＢ．ｘ．Ｎ．ｙとの間でデータ通信の中継を行うものである。その中継のため、基地局ルータＳＲｘのナロー基地局セグメントＢ．ｘ．Ｎ側にはネットワークインターフェースとしてデバイスｄｅｖ０があり、サブ基地局セグメントＢ．ｘ．Ｎ．ｙ側のそれぞれにはデバイスｄｅｖ１、ｄｅｖ２、…、ｄｅｖｎがあり、これらを使用して基地局ルータＳＲｘはそれぞれの側と通信データの授受を行う。
【０１４４】
また、本実施形態では基地局ルータＳＲｘはＤＨＣＰサーバを兼ねており、ナロー基地局ＡＰＮｘ−ｙから接続してくる端末局１に対してサブ基地局セグメントＢ．ｘ．Ｎ．ｙ内で使用可能な一時端末ＩＰアドレスを付与する。
【０１４５】
また、この基地局ルータＳＲｘは、通信データが目的地に届くよう配送するための経路情報を基地局ゲートウエイＢＲｘ同様ルーティングテーブルとして有し、ダイナミックルーティングを行う。
【０１４６】
また、自分と同一のセグメントに接続するナロー基地局ＡＰＮｘ−ｙに接続してきた端末局１があれば、その端末局１の端末セグメントＣ．１のエントリをルーティングテーブルに追加し、端末局１がこれらのナロー基地局ＡＰＮｘ−ｙから離れれば直ちにこのエントリを削除する。
【０１４７】
無線機ＴＤＮ−１の無線通信のアクセスポイントとなり、サブ基地局セグメントＢ．ｘ．Ｎ．ｙを介して基地局ルータＳＲｘと接続するナロー基地局ＡＰＮｘ−ｙは、本実施形態においては個々のサービスエリアは比較的狭く、全体としてもサービスエリア領域は離散的なものとなっている。その一方でデータ通信の速度は比較的速い。この種のナロー基地局ＡＰＮｘ−ｙを有する通信システムとしては、例えばＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）がある。
【０１４８】
無線機ＴＤＷ−１の無線通信のアクセスポイントとなり、ワイド基地局セグメントＢ．ｘ．Ｗを介して基地局ゲートウエイＢＲｘと接続するワイド基地局ＡＰＷｘは、本実施形態においては個々のサービスエリアは比較的広く、全体としてもサービスエリア外となる領域は少なく、網羅的な通信ができる。その一方でデータ通信の速度は比較的遅い。この種のワイド基地局ＡＰＷｘを有する通信システムとしては、例えば携帯電話やＰＨＳが挙げられる。
【０１４９】
上述のようなナロー基地局ＡＰＮｘ−ｙとワイド基地局ＡＰＷｘとという２種類の通信システムを１つの端末局１で切り替えて、移動しながらデータ通信を継続させる場合においては、通信速度の速いナロー基地局ＡＰＮｘ−ｙのサービスエリア内では無線機ＴＤＮ−１を使ってデータ通信を行い、ナロー基地局ＡＰＮｘ−ｙのサービスエリア外では無線機ＴＤＷ−１を使ってワイド基地局ＡＰＷｘとデータ通信を行うとデータ通信の効率がよい。
【０１５０】
上述のようなナロー基地局ＡＰＮｘ−ｙとワイド基地局ＡＰＷｘとという２種類の通信システムのサービスエリアの配置、すなわちセル配置の一例を示したものが図１２である。ナロー基地局ＡＰＮｘ−ｙのサービスエリアが小さく離散的で、ワイド基地局ＡＰＷｘのサービスエリアが大きく網羅的であることに加えて、ここではワイド基地局ＡＰＷｘと別のワイド基地局ＡＰＷｘとのサービスエリアが重なる領域は、必ずナロー基地局ＡＰＮｘ−ｙのサービスエリアでもあるように配置されている。
【０１５１】
このような配置において、端末局１の接続先がナロー基地局ＡＰＮ１−３からナロー基地局ＡＰＮ２−１に移る場合や、ワイド基地局ＡＰＷ２からナロー基地局ＡＰＮ３−１に移る場合等の、配下となる先の基地局ゲートウエイＢＲｘに変化があるような移動については、端末局１と、移動する前の基地局ゲートウエイＢＲｘと、移動後の基地局ゲートウエイＢＲｘと、のルーティングテーブルの変化、各基地局ゲートウエイＢＲｘの端末局管理テーブルの変化、各機器間での信号のやりとり、については第１および第２実施形態においてナロー基地局ＡＰＮｘ−ｙとワイド基地局ＡＰＷｘとを基地局ＡＰｘと読み替えたものと同等である。
【０１５２】
同一の基地局ＢＲｘの配下にあるナロー基地局ＡＰＮｘ−ｙとワイド基地局ＡＰＷｘとの間の移動においては、端末局１への通信データは常に同じ基地局ＢＲｘを通るので、第１実施形態や第２実施形態の時のように基地局ＢＲｘで端末局管理テーブルを書き換える必要はなく、さらに基地局の移動後直ちにルーティングテーブルのセグメントＣ．１のエントリ中のゲートウエイ部を新しい一時端末アドレスに変更するのみでよい。例として、図１２においてナロー基地局ＡＰＮ１−１のエリア内でデータ通信をする端末局１と、ナロー基地局ＡＰＮ１−１のエリア外に出てワイド基地局ＡＰＷ１と接続する端末局１についての、基地局ルータＳＲ１と、基地局ゲートウエイＢＲ１と、端末ルータＣＲ１と、のルーティングテーブルについて図１３に示した。ただしメトリック部については簡単のため省略している。
【０１５３】
図１３（ａ）は端末局１が無線機ＴＤＮ−１を使用してナロー基地局ＡＰＮ１−１を介してデータ通信をしているときのルーティングテーブルである。基地局ルータＳＲ１と端末局１とは同じサブ基地局セグメントＢ．１．Ｎ．１に接続しているので、端末セグメントＣ．１への経路はデバイスｄｅｖ１を使用して端末ルータＣＲ１にまず送るようになっている。
【０１５４】
基地局ゲートウエイＢＲ１はインターネット２側以外ではワイド基地局ＡＰＷ１の属するワイド基地局セグメントＢ．１．Ｗと、サブ基地局セグメントＢ．１．Ｎ．１を介してナロー基地局ＡＰＮ１−１と接続するナロー基地局セグメントＢ．１．Ｎと接続しているので、それらへのエントリと、最初に基地局ルータＳＲ１に渡す端末セグメントＣ．１へのエントリとを有している。
【０１５５】
端末ルータＣＲ１は、ナロー基地局ＡＰＮ１−１のエリアにいると同時にワイド基地局ＡＰＷ１のエリア内にいるので、無線機ＴＤＮ−１と無線機ＴＤＷ−１は双方が無線通信によって接続準備は完了している。ただし、使用するのはこの場合基地局ゲートウエイＢＲ１のルーティングテーブルに記載されたサブ基地局セグメントＢ．１．Ｎ．１を介したものだけである。
【０１５６】
図１３（ｂ）は端末局１がナロー基地局ＡＰＮ１−１のエリア外にあり、無線機ＴＤＷ−１を使用してワイドＡＰＷ１を介してデータ通信をしているときのルーティングテーブルである。以下図１３（ａ）のルーティングテーブルとの違いを中心に説明する。
【０１５７】
基地局ルータＳＲ１においては、端末局１がいなくなり、接続する端末が存在しないので、端末セグメントＣ．１とサブ基地局セグメントＢ．１．Ｎ．１のエントリがなくなっている。
【０１５８】
基地局ゲートウエイＢＲ１においては、新たに基地局ＡＰＷ１に接続した端末局１の端末セグメントＣ．１のエントリの内容が、ゲートウエイ部では端末ルータＣＲ１に、デバイス部ではワイド基地局セグメント側へのネットワークインターフェースであるデバイスｄｅｖ２になっている。
【０１５９】
端末ルータＣＲ１は、ナロー基地局ＡＰＮ１−１のエリア外なので、ルーティングテーブル中の無線機ＴＤＮ−１が繋がる基地局ルータＳＲ１へのエントリは存在しない。この場合基地局ゲートウエイＢＲ１のルーティングテーブルに記載されたワイド基地局セグメントＢ．１．Ｗを介して無線機ＴＤＷ−１を使用してデータ通信を行う。
【０１６０】
このようなルーティングテーブルの更新の際の、各データ通信機器の信号のやりとりの詳細を図１４および図１５に例示した。この図１４及び図１５が示すのは、図１２のような配置において、この図１２中の矢印に示すように端末局１がＡＰＷ１→ＡＰＮ１−１→ＡＰＷ１→ＡＰＮ２−１と移動しながらサービスエリアを移る場合についてである。この図１４及び図１５に沿って各データ通信機器の信号のやりとりについて説明するが、第１および第２実施形態と同一または均等の部分については簡略化した記述に止める。
【０１６１】
まず、ワイド基地局ＡＰＷ１において、端末局１の電源がオンとなり、使用が開始されると、無線機ＴＤＷ−１はＢＲ１より一時端末ＩＰアドレスを付与され、端末ルータＣＲ１と基地局ゲートウエイＢＲ１とのルーティングテーブルが更新される。このときこれらのルーティングテーブルは、図１３（ｂ）の様になっている。
【０１６２】
次に、端末局１が移動しナロー基地局ＡＰＮ１−１のエリアに入る。すると、端末ルータＣＲ１は無線機ＴＤＮ−１からの通知を受けて基地局ルータＳＲ１に一時端末ＩＰアドレスを要求して付与を受ける。そして、端末ルータＣＲ１と、基地局ルータＳＲ１と、基地局ゲートウエイＢＲ１とのルーティングテーブルが直ちに図１３（ａ）のように書き換えられる。ただし、ここでは第１および第２実施形態と違い、端末局管理テーブルの書き換えは行う必要はない。
【０１６３】
さらに端末局１が移動し、ナロー基地局ＡＰＮ１−ｙが使用不可となると、無線機ＴＤＮ−１から使用不可の通知を受けた端末ルータＣＲ１は、ワイド基地局ＡＰＷ１の使用を宣言すると共に以前ワイド基地局ＡＰＷ１でデータ通信中に使用していた一時端末ＩＰアドレスを基地局ゲートウエイＢＲ１に通知する。そして、端末ルータＣＲ１、基地局ルータＳＲ１、基地局ゲートウエイＢＲ１のルーティングテーブルが更新される。このルーティングテーブルは図１３（ｂ）と同様である。
【０１６４】
そして、図１５に記載のようにワイド基地局ＡＰＷ１でデータ通信中に別のグループに属するナロー基地局ＡＰＮ２−１の通信エリア内に入ると、無線機ＴＤＮ−１からナロー基地局ＡＰＮ２−１が使用できる旨の通知を受けた端末ルータＣＲ１は、基地局ルータＳＲ２に一時端末ＩＰアドレスを要求して付与を受け、ＡＰＮ２−１の使用を宣言する。この際、ルーティングテーブル変更は、基地局ゲートウエイＢＲ２、基地局ルータＳＲ１、端末ルータＣＲ１に加え、基地局ゲートウエイＢＲ２からの端末移動通知としてのルーティング更新指令によって以前いた基地局ゲートウエイＢＲ１、基地局ルータＳＲ１においても行われる。また、この時に基地局ゲートウエイＢＲ２、基地局ゲートウエイＢＲ１においては端末局管理テーブルの更新も行われる。
【０１６５】
変更後のこれらのルーティングテーブルを図１６に示した。基地局ルータＳＲ２、基地局ゲートウエイＢＲ２のルーティングテーブルはそれぞれ、端末局１がナロー基地局ＡＰＮ１−１と通信している場合の図１３（ａ）の基地局ルータＳＲ１、基地局ゲートウエイＢＲ１と比べて、セグメント名がＢ．１．…からＢ．２．…に変化し、上位ルータＮＲ１がＮＲ２に変化した以外は同等である。基地局ルータＳＲ１にはどの端末局１も接続していないので、ルーティングテーブルは、図１３（ｂ）の場合と同様である。基地局ゲートウエイＢＲ１のルーティングテーブルは、図３（ｂ）、すなわち第１実施形態において端末局１が基地局ＡＰ１から基地局ＡＰ２に移動したときのＢＲ１のルーティングテーブルと、上位ルータＮＲ１をＮＲ２に変更した以外は同等である。端末ルータＣＲ１のルーティングテーブルは、無線機ＴＤＷ−１はワイド基地局ＢＲ１に、無線機ＴＤＮ−１はナロー基地局ＡＰＮ２−１に接続していることから、サブ基地局セグメントＢ．２．Ｎ．１とワイド基地局セグメントＢ．１．Ｗとのエントリを有している。
【０１６６】
このように、例えばＡＰＷ１→ＡＰＮ１−１→ＡＰＷ１といった、１つの基地局ゲートウエイＢＲｘ配下の移動においてはワイド基地局ゲートウエイＢＲｘと基地局ルータＳＲ１と端末ルータＣＲ１とが自己のルーティングテーブルを更新し、新しい経路情報がインターネット２に伝わることにより、アプリケーション１１等の端末セグメントＣ．１に属するものは不変な端末固有アドレス群を常に使用してデータ通信を行うことができるので、それぞれ異種のシステムに対応した無線機ＴＤＮ−１およびＴＤＷ−１を備えた端末局１はデータ通信を途絶無く続けることができる。
【０１６７】
また、例えばＡＰＷ１→ＡＰＮ２−１といった、１つの基地局ゲートウエイＢＲｘから別の基地局ゲートウエイＢＲｘへの移動においては、第１および第２実施形態と同様に端末局１が移動してもすぐに古い経路情報を削除せず、所定の期間残してトンネリングを行うことで、インターネット２に新しい経路情報が十分行き渡るまでの間のデータ通信の途絶を防ぐことができる。また、インターネット２上に古い経路情報と新しい経路情報とが混在するときは、古い経路情報のメトリック値を変化させることで、新しい経路がより適切であるとデータ中継装置が判定するようになり、古い迂回経路よりも新しい経路を使用する頻度が高くなり、データ通信の効率の向上に繋がる。
【０１６８】
また、端末局管理テーブルあるいはルーティングテーブルにおいて端末移動回数が既定値となると、古い経路情報を削除することにより、いつまでも古い経路情報が残ることを防ぐことができ、データ通信の効率の向上に繋がる。
【０１６９】
また、図１２のようにワイド基地局ＡＰＷｘと別のワイド基地局ＡＰＷｘとのサービスエリアが重なる領域は、必ずナロー基地局ＡＰＮｘ−ｙのサービスエリアでもあるように配置されていることで、無線機ＴＤＷ−１があるワイド基地局ＡＰＷｘから別のワイド基地局ＡＰＷｘへ接続先を移すときに、無線機ＴＤＷ−１によってナロー基地局ＡＰＮｘ−ｙとの接続でデータ通信を維持しながら接続先を切り替えることで、ハンドオーバーが確実に行われるようになり、データ通信の途絶を抑制することができる。
【０１７０】
なお、本実施形態において基地局ルータＳＲ１はルータ、すなわちデータ中継装置とした。これによって、ナロー基地局ＡＰＮｘ−ｙがそれぞれ別々のセグメントに属することになり、基地局ルータＳＲ１が通信データをそれぞれのセグメントに振り分けることができ、１つの基地局ルータＳＲ１に多数の端末局１が接続しても通信速度の低下を抑えることが可能となる。しかし、これは必ずしもデータ中継装置である必要はなく、単なるハブであってもよい。その場合は、基地局ゲートウエイＢＲｘとナロー基地局ＡＰＮｘ−ｙとは１つのセグメントを介して直接繋がることとなる。
【０１７１】
なお、第１〜第３実施形態においてはインターネット２は広域ネットワークである。またナロー基地局ＡＰＮｘ−ｙ、ワイド基地局ＡＰＷｘは基地局であり、基地局ゲートウエイＢＲｘは基地局データ中継装置である。また無線機ＴＤ１と、無線機ＴＤａ−１と、無線機ＴＤｂ−１と、は無線ネットワークインターフェースである。また無線機ＴＤＮ−１と無線機ＴＤＷ−１とはそれぞれ複数の無線ネットワークインターフェースの１つである。また端末ルータＣＲ１は端末データ中継手段である。また一時端末ＩＰアドレスは一時端末アドレスであり、端末固有ＩＰアドレスは端末固有アドレスであり、端末固有ＩＰアドレス群は１つ以上の端末固有アドレスであり、メトリック値は優先経路情報である。また、最適経路検索アルゴリズムは最適経路を検索する手段である。また、端末ルータＣＲ１と、端末セグメントＣ．１との組み合わせはデータ通信処理手段の一例である。また、端末局１および基地局データ中継装置を構成する基地局ゲートウエイＢＲｘにおける各処理は、それぞれの機能を実現するための手段として構成されるものである。
【０１７２】
（他の実施形態）
上記した第１〜第３実施形態において、インターネット２が広域ネットワークであるとしたが、これはセグメントの集合体としてのものであるなら、インターネット２以外のネットワークでもよい。
【０１７３】
また、基地局ゲートウエイＢＲｘは、基地局ＡＰｘ、あるいはワイド基地局ＡＰＷｘ、あるいはナロー基地局ＡＰＮｘ−ｙと２つ以下のセグメントを介して接続しているが、これは必ずしも２つ以下である必要はなく、基地局ゲートウエイＢＲｘの配下にあればにいくつのセグメントを介して接続していても構わない。
【０１７４】
また、端末局１において、端末ルータＣＲ１はソフトウエアとして実現されていてもよい。
【０１７５】
また、端末セグメントＣ．１と端末セグメントＣ．１とがデータ通信処理手段を構成しているが、端末ルータＣＲ１、端末セグメントＣ．１、アプリケーション１１はかならずしもこのように明確に分離できるものでなくともよい。例えば、端末ルータＣＲ１、アプリケーション１１が不可分なソフトウエアとして実現されており、そのソフトウエア中で端末セグメントＣ．１が仮想的に存在しているという形態であってもよい。すなわち、端末局１は一時端末アドレスを有する無線ネットワークインターフェースと、端末固有アドレスを１つ以上有するデータ通信処理手段とを有していればよい。
【０１７６】
また、端末セグメントＣ．１に接続して通信データの送受をおこなうものは、アプリケーション１１でなくコンピューター端末装置であってもよい。
【０１７７】
また、端末局１の形態としては、携帯電話のようなものでもよいし、あるいは基地局との通信して接続するための通信機とルータとを有する車、船舶、飛行機等の移動体内のネットワークであってもよく、構成の規模の大小、構成要素がソフトウエアとして実現されているかハードウエアとして実現されているかにはよらない。
【０１７８】
また、基地局ゲートウエイＢＲｘがＤＨＣＰサーバを兼ねているが、これは別のネットワーク機器がＤＨＣＰサーバであってもよい。
【０１７９】
また、第１および第２実施形態においては、基地局データ中継装置として基地局ゲートウエイＢＲｘとしたが、これは必ずしもゲートウエイである必要はなく、他のデータ中継装置と経路情報のやりとりを行い、更に上記したようなルーティングテーブルと端末局管理テーブルの書き換えを行う機能を有していればよく、例えばルータであってもよい。
【０１８０】
また、第２および第３実施形態においては、無線機は２つの無線機を有しているが、これは３つ以上であってもかまわない。
【０１８１】
また、第３実施形態においてナロー基地局ＡＰＮｘ−ｙとワイド基地局ＡＰＷｘとのシステムの特性、セルの配置はあくまでも一例を示したのであって、このような特性、セル配置である必要はない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態のネットワークの全体構成を示した図である。
【図２】基地局ゲートウエイＢＲｘの端末局管理テーブルを示した図である。
【図３】基地局ゲートウエイＢＲｘと端末ルータＣＲ１とのルーティングテーブルを示した図である。
【図４】基地局ゲートウエイＢＲｘが同一セグメントに属さない場合のネットワーク構成を示した図である。
【図５】基地局ゲートウエイＢＲｘが同一セグメントに属する場合のネットワーク構成を示した図である。
【図６】端末局１が基地局ゲートウエイＢＲｘを移動するときの信号のやりとりを示した図である。
【図７】第２実施形態のネットワークの全体構成を示した図である。
【図８】基地局ゲートウエイＢＲｘと端末ルータＣＲ１とのルーティングテーブルを示した図である。
【図９】端末局１が基地局ゲートウエイＢＲｘを移動するときの信号のやりとりを示した図である。
【図１０】端末ルータＣＲ１のルーティングテーブルを示した図である。
【図１１】第３実施形態のネットワークの全体構成を示した図である。
【図１２】第３実施形態における基地局のセル配置を示した図である。
【図１３】基地局ルータＳＲ１と基地局ゲートウエイＢＲ１と端末ルータＣＲ１とのルーティングテーブルを示した図である。
【図１４】端末局１がワイド基地局ＡＰＷ１のセル内で移動するときの信号のやりとりを示した図である。
【図１５】端末局１がワイド基地局ＡＰＷ１のセル内で移動するときの信号のやりとりを示した図である。
【図１６】基地局ルータＳＲｘと基地局ゲートウエイＢＲｘと端末ルータＣＲ１とのルーティングテーブルを示した図である。
【符号の説明】
１…端末局、２…インターネット、１１…アプリケーション。
Claims (10)
- データ通信の中継を行うデータ中継装置と通信データを目的地に配送するための情報である経路情報をやりとりする基地局データ中継装置であって、
基地局と無線通信により接続し、前記基地局の属する基地局セグメントを介して広域ネットワーク上のサーバとデータ通信を行い、このデータ通信において接続する基地局セグメントが変わると変化するアドレスである一時端末アドレスと、接続する基地局セグメントが変わっても不変なアドレスである端末固有アドレスとを自己内のアドレスとしている端末局が、接続先を配下の基地局からそれ以外の基地局に移して前記一時端末アドレスを変えると、前記端末局への経路が前記接続先を移す前の一時端末アドレス経由であるとする経路情報を保持する端末局管理テーブルと、
前記接続先を移した後に届いた前記端末局宛ての通信データを、前記端末局管理テーブルに保持された経路情報を元に、この端末局の最新の一時端末アドレスに転送する手段と、
前記接続先を移してから所定期間後に前記経路情報を前記端末局管理テーブルから削除する手段と、を有することを特徴とする基地局データ中継装置。 - 前記配下の基地局と２つ以下のセグメントを介して接続していることを特徴とする請求項１に記載の基地局データ中継装置。
- 前記通信データを前記最新の一時端末アドレスへ転送する手段は、前記通信データの宛先アドレスを書き換えて送出するトンネリングを用いることを特徴とする請求項１または２に記載の基地局データ中継装置。
- 前記端末局管理テーブルは、過去に配下となっていた端末局と、その配下となっていた直前にこの端末局が配下となっていた先の基地局データ中継装置と、の対応を前記経路情報として保持するものであり、
さらに当該基地局データ中継装置は、
新たな端末局が配下となると、前記端末局管理テーブルにこの端末局と、この端末局が直前に配下となっていた先の別の基地局データ中継装置と、の対応を書き込み、前記別の基地局データ中継装置に対して、前記端末局が新たに配下となる先の基地局データ中継装置を通知する端末局移動通知を行う手段と、
他の基地局データ中継装置から前記端末局移動通知を受けると、前記端末局管理テーブル中で配下となる先を移した端末局に対応した基地局データ中継装置に対して前記端末局移動通知を送信する手段と、を有する請求項１ないし３のいずれか１つに記載の基地局データ中継装置。 - 前記端末局管理テーブルには、前記過去に配下となっていた端末局について、この端末局が配下となって以降配下となる先の基地局データ中継装置を変えた回数である端末移動回数が記録されており、
前記所定の期間は、この端末移動回数が既定値以上となるまでの期間であることを特徴とする請求項４に記載の基地局データ中継装置。 - 前記端末固有アドレスへの経路を示す経路情報に経路の優先度を示す優先経路情報を含める手段を有し、
前記広域ネットワーク上の前記データ中継装置において、前記端末局への経路が過去の一時端末アドレスを経由するためのものであるとする旧経路情報と、新たな一時端末アドレスを経由するためのものであるとする新経路情報とが混在するときに、最適経路を検索する手段を有するデータ中継装置が前記優先経路情報に基づいて前記新経路情報の示す経路を優先的に選択するように前記優先経路情報を作成する手段を有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の基地局データ中継装置。 - 前記広域ネットワーク上のデータ中継装置に伝える旧経路情報の有する優先経路情報を、自身から前記最新の一時端末アドレスまでの経路中に通過するデータ中継装置の数に基づいた値とする手段を有することを特徴とする請求項６に記載の基地局データ中継装置。
- 前記広域ネットワーク上のデータ中継装置に伝える旧経路情報の有する優先経路情報を、前記端末移動回数に基づいた値とする手段を有することを特徴とする請求項６に記載の基地局データ中継装置。
- 異なる通信システムに対応する複数の基地局を配下とすることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載の基地局データ中継装置。
- 前記異なる通信システムのうちの２つの通信システムにおいて、より狭いセルを形成する通信システムに対応する基地局であるナロー基地局のセルの配置は、より広いセルを形成する通信システムに対応する基地局であるワイド基地局のセルの２つが重なった部分を１つまたは複数の前記ナロー基地局のセルが覆うことを特徴とする請求項９に記載の基地局データ中継装置。
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