移動体通信システム
【課題】モバイルIP使用の列車無線ITシステムで、レイヤ３のネットワークでは、無線リンク接続からハンドオーバ完了まで通信が待たされ、レイヤ２トリガ採用の場合も、複数無線チャネル併用の通信や、無線帯域変動の無線システムでは、十分な通信帯域が確保できない場合がある。
【解決手段】移動体に搭載され、配下に複数の端末を有するモバイルルータ、移動体の移動経路に沿って配置される複数の無線基地局、外部ネットワークに接続されるホームエージェントに接続され、無線基地局を収容し、モバイルルータの移動捕捉を行うアクセスルータ、ネットワークの移動を検出するハンドオーバ事前検出機構を備え、モバイルルータはハンドオーバ事前検出装置の検出信号で通信可能使用帯域を算出し、かつアップリンク無線通信帯域の制限機能を有し、ホームエージェントはダウンリンク無線通信帯域の制限機能を有する。
【解決手段】移動体に搭載され、配下に複数の端末を有するモバイルルータ、移動体の移動経路に沿って配置される複数の無線基地局、外部ネットワークに接続されるホームエージェントに接続され、無線基地局を収容し、モバイルルータの移動捕捉を行うアクセスルータ、ネットワークの移動を検出するハンドオーバ事前検出機構を備え、モバイルルータはハンドオーバ事前検出装置の検出信号で通信可能使用帯域を算出し、かつアップリンク無線通信帯域の制限機能を有し、ホームエージェントはダウンリンク無線通信帯域の制限機能を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、列車や車などの移動体内にあるモバイルネットワークと、固定的に設置される地上系ネットワーク間の通信に用いられる移動体通信システムにおいてネットワークモビリティ技術に基づいた通信を行う移動体通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の列車無線システムでは、東北・上越新幹線において無線インタフェースに漏洩同軸ケーブル無線(LCX)を使用したデジタル通信が実現されている。
このシステムでは無線チャネルが音声チャネルとデータチャネル(帯域により２系統)に分かれており、音声チャネルは音声通話時にチャネルを確保して使用し、データチャネルは、必要時にチャネルを確保し通信するように構成されている。
無線通信はデジタル化されているが、通信プロトコルはIP（Internet Protocol）化されていない。
【０００３】
モバイルルータを使用した実験システムとしては、列車にモバイルルータを搭載し、無線LAN(Local Area Network)や他の無線I/F(Inter Face)を通してインターネット接続やデータ通信実験を鉄道各社にて実施している。このシステムでは通信プロトコルにモバイルIPを適用し、異なるサブネットワーク間を移動した場合にもIP通信を継続することが可能な構成となっている。
また、モバイルルータを自動車に搭載し、無線LANや携帯電話ネットワークを通してインターネットアクセスする実験も通信機器メーカー等で実施されている。このシステムも同様にモバイルIPを適用している。
【０００４】
このようなモバイルルータを使用した列車IT(Information Technologe)システムの従来技術として、列車インターネットに関する調査研究会著の「列車インターネットに関する調査研究報告書」（非特許文献１）がある。この非特許文献１においては、モバイルルータに複数の無線システム(ミリ波、無線LAN、セルラー)を搭載し、列車内からインターネットアクセスや大容量データのダウンロードの実験を実施している。
【０００５】
また、モバイルルータを使用した特許文献としては、特開2003-283515号公報（特許文献１）がある。特許文献１では路測ネットワーク(DSRC)と車載ネットワークを移動ルータ（モバイルルータ）で接続するシステムに関して示されており、ネットワーク間のハンドオーバ時のTCP(Transmission Control Protocol)コネクションの通信性能をAck(Acknowledge)信号の処理で高速化する手法について記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特開2003-283515号公報
【非特許文献１】列車インターネットに関する調査研究会著，「列車インターネットに関する調査研究報告書」、総務省四国総合通信局、平成１５年３月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
列車無線ITシステムにおいて、モバイルIPを採用したシステムを構築した場合、レイヤ３のネットワークを移動時のモバイルIPによりハンドオーバするときは、無線Link接続後、ネットワーク側からのルータ広告受信待ちか、ルータ広告要求によるルータ広告受信待ちとなり、ルータ広告受信後にIPレベルのハンドオーバを実行しなければならない。
このため、無線Link接続からハンドオーバ完了するまでの間に待ち時間が発生し、通信が待たされるという問題があった。
【０００８】
また、列車無線ITシステムにレイヤ２トリガを採用した場合でも、無線Linkの接続、切断の情報しかレイヤ２モバイルルータ側では入手することが出来ず、複数無線チャネルを併用して通信する場合や、通信状況により無線帯域が変動する無線システムの場合などに、無線Linkレイヤ２トリガを送信するタイミングによっては十分な通信帯域が確保されない状態で通信を開始する問題があった。
【０００９】
また、確立された無線通信帯域を認識することなくUp Link/Down Linkの通信を開始する為、大量のトラフィックが流れ込んできてもトラフィックを抑制することが出来なかった。
【００１０】
さらに、同一無線基地局に複数の移動体が接続され、各移動体が無線帯域を最大限に使用して通信している場合、他の移動体の通信帯域を逼迫させるといった問題が発生する可能性もあった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明に係る移動体通信システムは、
移動体に搭載され、配下にネットワークで接続された複数の端末を有するモバイルルータと、移動体の移動経路に沿って通信エリアが得られるように配置される複数の無線基地局と、モバイルルータの移動の捕捉を行うと共に外部ネットワークに接続されるホームエージェントと、ホームエージェントに接続され、無線基地局を収容するアクセスルータを備え、モバイルIP（Internet Protocol）ネットワークモビリティ技術に基づいた移動体通信システムにおいて、
ネットワークの移動を無線Linkの階層で検出し、その検出信号には無線Linkの情報を含むハンドオーバ事前検出機構を備え、
前記、モバイルルータはハンドオーバ事前検出装置の検出信号に含まれる情報に基づいて通信可能な使用帯域を算出し、かつUp Link無線通信帯域の制限機能を有し、
前記ホームエージェントはDown Link無線通信帯域の制限機能を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
この発明に係る移動体通信システムによれば、モバイルルータはハンドオーバ事前検出装置の検出信号に含まれる情報に基づいて通信可能な使用帯域を算出し、かつUp Link無線通信帯域の制限機能を有し、また、ホームエージェントはDown Link無線通信帯域の制限機能を有しているので、確立された無線通信帯域で通信を実行する為、大量のトラフィックが流れ込んできたとき、トラフィックを抑制することが出来る。
また、通信帯域を常に算出する機能を有することで、通信帯域を公平に分配または意図的に通信帯域の大小を調整することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下にこの発明にかかる移動体通信システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１４】
実施の形態１．
図１は、この発明に係る移動体通信システムの実施の形態１のシステム構成を示す図である。図１に示す移動体通信システムは、基本的にモバイルIPのネットワークモビリティ(NEMO)技術に基づいて動作する。周知のようにモバイルIPは個々の端末が位置登録/更新を行うのに対して、モバイルIP ネットワークモビリティでは移動するネットワーク(モバイルネットワーク)をモバイルネットワーク単位でモバイルルータが位置登録/更新を実行する。従って、モバイルルータ配下に接続されている端末はモバイルIPの位置登録/更新の手続きをする必要がない。
【００１５】
図１に示す移動体通信システムにおいて、移動体である列車５（以下移動体として列車を例にして説明する）には、モバイルルータ１、ハンドオーバ事前検出装置としての無線インタフェースアダプタ２ａ、ノード装置である移動端末３a、３b、が設置されている。
地上系ネットワークには、無線基地局１０a、１０b、１０c、アクセスルータ１１a、１１b、モバイルルータ１の位置を捕捉するホームエージェント１２、このホームエージェント１２の外部のIPネットワーク１４に設けられたWebサーバ１３を備える。
【００１６】
列車５の移動経路に沿って、無線ネットワークを形成する漏洩同軸ケーブル１５a、１５b、１５ｃが配置されている。無線基地局１０a〜１０cは無線ネットワーク１５a〜１５cの基地局である。
各無線ネットワーク１５a〜１５cはIPレベルで異なるサブネットワークに分かれている。各サブネットワーク間を移動する場合はモバイルIPのハンドオーバが発生する。
無線ネットワーク１５a〜１５cの基地局１０a〜１０cは、これら無線基地局を収容するアクセスルータ１１a〜１１bに接続されている。
ホームエージェント１２は、モバイルルータ１のホームアドレスと気付けアドレスの関係を管理し、外部のネットワークからモバイルルータ１の配下にあるネットワーク宛てのパケットを捕捉して、ホームエージェント１２とモバイルルータ１間のIPトンネル内にパケットを流し、モバイルルータ１でIPトンネルから配下のネットワークにパケットをフォワードする。
【００１７】
図２はこの発明における実施の形態１の動作シーケンス図、図３はこの実施の形態１における無線インタフェースアダプタ２ａからモバイルルータ１に送信されるレイヤ２トリガを説明する図、図４はこの実施の形態１の無線帯域割当調整機能を説明する図、図５は無線帯域割当調整機能を説明するフローである。
【００１８】
次にシステムの動作について説明する。
まず、通常のユーザデータの流れを、列車５内の移動端末３bが地上系ネットワークの外部IPネットワーク１４にあるWebサーバ１３と通信する場合を例にとって説明する。
列車５に設置されたモバイルルータ１と無線インタフェースアダプタ２ａが基地局１０bのネットワークに進入すると、無線インタフェースアダプタ２ａは、基地局１０bのネットワークに入ったことをレイヤ２トリガとしてモバイルルータ１にメッセージで報告する（２０１）。レイヤ２トリガのメッセージには図３に示すように各無線チャネルのLinkのステータス(Link Up/link Down)、無線Linkの信頼性(高・中・低)、無線Linkの帯域情報（レート）が含まれている。
モバイルルータ１は、レイヤ２トリガのメッセージを受信すると、通信帯域を計算し（２０２）、無線帯域分の通信帯域要求メッセージを基地局１０b、アクセスルータ１１aを経由してホームエージェント１２に送信する（２０３）。
【００１９】
ホームエージェント１２はモバイルルータ１からの通信帯域要求メッセージに対して基地局１０bの使用可能な通信帯域を計算し、モバイルルータ１に最終的な使用可能帯域をアクセスルータ１１a経由で通知する（２０４）。
ホームエージェント１２は計算した通信帯域に合わせて、モバイルルータ１宛のパケットが通信帯域を越えないように帯域抑制機能にて調整する（２０７）。
モバイルルータ１は最終的な使用可能帯域通知をホームエージェント１２から受信すると、ホームエージェント１２に対して位置登録要求を無線インタフェースアダプタ２ａ、漏洩同軸ケーブル１５b、基地局１０b、アクセスルータ１１a経由にて実施する（２０５）。
また、モバイルルータ１は最終的な使用可能帯域通知をホームエージェント１２から受信すると、ホームエージェント１２と同様にホームエージェント１２宛のパケットが通信帯域を越えないように帯域抑制機能にて調整する（２０８）。
【００２０】
ホームエージェント１２はモバイルルータ１からの位置登録要求に対して位置登録処理を行い、位置登録応答をアクセスルータ１１a経由でモバイルルータ１へ送信する(２０６)。モバイルルータ１は位置登録応答を受信すると、配下の移動端末３bにアプリケーショントリガを送信する（２１０）。移動端末３bはこのアプリケーショントリガで通信を開始する。
位置登録完了後、ホームエージェント１２からモバイルルータ１までモバイルIPの仮想的なトンネリングが張られる(２０７)。
また、ホームエージェント１２はモバイルルータ１に使用可能帯域を通知後、モバイルルータ１へのIPトンネリング時のみ帯域を使用可能帯域に制限する機能を有効とする。
使用可能帯域の通知を受けた（２０４）モバイルルータ１はホームエージェント１２と同様にIPトンネリング時のみ帯域を使用可能帯域に制限する。位置登録完了後、モバイルルータ１からホームエージェント１２までモバイルIPの仮想的なトンネリングが張られ（２０８）、前記ユーザートラフィックがモバイルルータ１とホームエージェント１２間のIPトンネル内を通過するようになる。
サブネットワーク間の移動が無い限り、前記のIPトンネルを通して外部のIPネットワーク１４との通信が継続される。
【００２１】
次に、アクセスルータ１１aからアクセスルータ１１bに切り替わる動作について概略説明する。
列車５に設置されたモバイルルータ１と無線インタフェースアダプタ２ａが基地局１０bのネットワークから基地局１０cのネットワークに進入すると、無線インタフェースアダプタ２ａは、基地局１０cのネットワークに入ったことをレイヤ２トリガとしてモバイルルータ１にメッセージで報告する（３０１）。レイヤ２トリガのメッセージには図３に示すように各無線チャネルのLinkのステータス(Link Up/link Down)、無線Linkの信頼性(高・中・低)、無線Linkの帯域情報（レート）が含まれている。
モバイルルータ１は、レイヤ２トリガのメッセージを受信すると、無線基地局間ハンドオーバと認識し通信帯域を計算し（３０２）、無線帯域分の通信帯域要求メッセージを基地局１０c、アクセスルータ１１bを経由してホームエージェント１２に送信する（３０３）。
【００２２】
ホームエージェント１２はモバイルルータ１からの通信帯域要求メッセージに対して基地局１０cの使用可能な通信帯域を計算し、モバイルルータ１に最終的な使用可能帯域をアクセスルータ１１b経由で通知する（３０４）。
ホームエージェント１２は計算した通信帯域に合わせて、モバイルルータ１宛のパケットが通信帯域を越えないように帯域抑制機能にて調整する（３０８）。
モバイルルータ１は最終的な使用可能帯域通知をホームエージェント１２から受信すると、ホームエージェント１２に対して位置登録要求を無線インタフェースアダプタ２ａ、漏洩同軸ケーブル１５c、基地局１０c、アクセスルータ１１b経由にて実施する（３０５）。
また、モバイルルータ１は最終的な使用可能帯域通知をホームエージェント１２から受信すると、ホームエージェント１２と同様にホームエージェント１２宛のパケットが通信帯域を越えないように帯域抑制機能にて調整する（３０９）。
【００２３】
ホームエージェント１２はモバイルルータ１からの位置登録要求に対して位置登録処理を行い、位置登録応答をアクセスルータ１１b経由でモバイルルータ１へ送信する(３０６)と共にアクセスルータ１１aに対しLinkダウンの通知をする（３０７）。
位置登録完了後、ホームエージェント１２からモバイルルータ１までモバイルIPの仮想的なトンネリングが張られる。モバイルルータ１は位置登録応答を受信すると、配下の移動端末３bにアプリケーショントリガを送信する（３１０）。移動端末３bはこのアプリケーショントリガで通信を開始する。
【００２４】
次に、別な移動時の動作について説明する。
無線基地局１０a→無線基地局１０bへのハンドオーバを例にとり、図５を参照して説明する。
基地局１０aに接続されていた無線インタフェースアダプタ２ａが列車５の移動により、基地局１０bに接続されると無線インタフェースアダプタ２ａは、無線Linkが変更されたことをレイヤ２トリガとしてモバイルルータ１にメッセージで報告する（Ｓ５０１）。
【００２５】
レイヤ２トリガのメッセージには図３に示すように各無線チャネルのLinkのステータス(Link Up/link Down)、無線Linkの信頼性(高・中・低)、無線Linkの帯域情報（レート）が含まれている。レイヤ２トリガは各無線チャネルのステータスが変化する度に無線インタフェースアダプタ２ａからモバイルルータ１に送信される。
モバイルルータ１は、予め設定されているハンドオーバ条件に合致するか否か判定する（Ｓ５０２）。合致した場合にハンドオーバ動作を開始する。(例えば、無線チャネル１、２がLink Upしている状態の時、ハンドオーバ条件成立とするなど。)
ハンドオーバ条件の設定は、各移動体に固定的に設定されても、随時変更されても構わないが、本実施の形態では説明を簡略化する為に、固定的に設定されているものとする。
【００２６】
モバイルルータ１が無線インタフェースアダプタ２ａからのレイヤ２トリガメッセージにてハンドオーバ条件成立したと判断すると、モバイルルータ１はレイヤ２トリガのメッセージにおける無線Linkの帯域情報（レート）を基に通信帯域を計算する。図３の例では3128kbpsの帯域が確保可能なことになる。
モバイルルータ１は、無線帯域分の通信帯域要求メッセージをアクセスルータ１１aに送信する（Ｓ５０３）。アクセスルータ１１aはモバイルルータ１からの通信帯域要求メッセージをホームエージェント１２に送信する（Ｓ５０４）。ホームエージェント１２は基地局１０bの使用可能な通信帯域を計算（Ｓ５０５）し、モバイルルータ１に最終的な使用可能帯域をアクセスルータ１１a経由で通知する（Ｓ５０６）。
【００２７】
ホームエージェント１２は、同一無線基地局１０bに接続されている他のモバイルルータにも再計算した通信帯域情報を送信する。
ホームエージェント１２はモバイルルータ１に使用可能帯域を通知後、モバイルルータ１へのIPトンネリング時のみ帯域を使用可能帯域に制限する機能を有効とする。
使用可能帯域の通知を受けた（Ｓ５０７）モバイルルータ１はホームエージェント１２と同様にIPトンネリング時のみ帯域を使用可能帯域に制限（Ｓ５０８）し、無線チャネルCh1/Ch2を使用して、ホームエージェント１２に対して新しいネットワークの位置登録を実施する（Ｓ５０９）。
前記位置登録完了後、ユーザートラフィックがモバイルルータ１とホームエージェント１２間のIPトンネル内を通過するようになる。
【００２８】
上記のように漏洩同軸ケーブル無線間のトラフィックをそれぞれモバイルルータ１とホームエージェント１２で制限するように構成する為、他のモバイルルータが同一無線エリアに侵入してきた場合にも、公平にリソースを分け合うことが可能になる。
【００２９】
次に同一無線エリアに複数の列車が進入してきた場合の処理について説明する。
図４は同一無線エリア内に他のモバイルルータが進入してきた場合の通信帯域の変動をグラフ化したものである。
最初、ホームエージェント１２は列車Aが進入時に通信帯域を割り当てる。通信帯域割当てのメカニズムは前記の方式により、列車Aの要求してきた通信帯域は通信帯域全体より少ない為、要求通り通信帯域が割り当てられる。
【００３０】
次に、列車Bが進入して来た為、ホームエージェント１２は前記割当てメカニズムにより同様に通信帯域を割り当てる。この時点では全体としての通信帯域をオーバーしない為、通信帯域割当てのメカニズムは前記の方式により、列車Bの要求通り通信帯域が割り当てられる。
【００３１】
次に列車Cが同一の無線エリア内に進入して来た場合、列車Cの要求通り帯域割り当てをすると通信帯域の全帯域を超えてしまう為、ホームエージェント１２は列車A,Bには通信帯域の変更要求、列車Cには要求された通信帯域より少ない通信帯域を割り当てるメッセージを送信する。
通信帯域の削減は、接続チャネルの切断による無線Linkの削減とモバイルルータ１、ホームエージェント１２の通信帯域抑制機能の設定値を変更することで実現する。
【００３２】
以上のように通信帯域を常に調整する機能を有することで、通信帯域を公平に分配または意図的に通信帯域の大小を調整することが出来る。
【００３３】
通信帯域制限機能には、パケットのトラフィッククラスによる優先制御などのQoS(Quality of Service)機能が含まれている。QoS機能により、無線通信Linkの通信帯域以内でモバイルIPの制御プレーンやユーザートラフィック内の優先的に通す必要のあるパケットを限られた帯域内に効率的に通過させることが可能な構成となっている。
【００３４】
実施の形態１のシステム構成では、無線インタフェースアダプタ２ａとモバイルルータ１は分離した構成としているが、機能的に分離していればモバイルルータ１の内部に無線インタフェースアダプタ２ａが組み込まれていても同様の動作を行う。
【００３５】
実施の形態２．
図６は、実施の形態２のシステム構成図である。
基本的に実施の形態１と同じだが無線ネットワークシステムの構成が異なる。図６において無線ネットワークは無線LANアクセスポイント１８a〜１８cで構成されている。
図７は実施の形態２のレイヤ２トリガを説明する図である。
【００３６】
次に動作について説明する。
通信に関する基本的な動作（通常のユーザデータの流れ）は実施の形態１と同じになる為、説明は省略し、移動時の動作について説明する。
無線基地局１８a→無線基地局１８bへのハンドオーバを例にとって説明する。
基地局１８aに接続されていた無線インタフェースアダプタ２bが、基地局１８bに接続されると無線インタフェースアダプタ２bは、無線Linkが変更されたことをレイヤ２トリガとしてモバイルルータ１にメッセージで報告する。
【００３７】
レイヤ２トリガのメッセージには図７に示すように接続されている無線Linkのチャネル、信頼性、通信レートの情報が含まれている。
レイヤ２トリガは各無線チャネルのステータスが変化する度に無線インタフェースアダプタ２bからモバイルルータ１に送信される。
モバイルルータ１は、予め設定されているハンドオーバ条件に合致した場合にハンドオーバ動作を開始する。(例えば、Rateが５Mを越えたときに条件成立とするなど。)
ハンドオーバ条件の設定は、各移動体に固定的に設定されても、随時変更されても構わないもとするが、本実施の形態では説明を簡略化する為に、固定的に設定されているものとする。
【００３８】
モバイルルータ１が無線インタフェースアダプタ２bからのレイヤ２トリガメッセージにてハンドオーバ条件成立したと判断すると、モバイルルータ１は通信帯域を計算する。図７の例では11Mbpsの帯域が確保可能なことになる。
モバイルルータ１は、無線帯域分の通信帯域要求メッセージをホームエージェント１２に送信する。ホームエージェント１２は基地局１８bの使用可能な通信帯域を計算し、モバイルルータ１に最終的な使用可能帯域を通知する。
ホームエージェント１２はモバイルルータ１に使用可能帯域を通知後、モバイルルータ１へのIPトンネリング時のみ帯域を使用可能帯域に制限する機能を有効とする。
使用可能帯域の通知を受けたモバイルルータ１はホームエージェント１と同様にIPトンネリング時のみ帯域を使用可能帯域に制限し、ホームエージェント１２に対して新しいネットワークの位置登録を実施する。
前記位置登録完了後、ユーザートラフィックがモバイルルータ１とホームエージェント１２間のIPトンネル内を通過するようになる。
【００３９】
他の列車が同一エリアに進入し、帯域調整が必要な場合には、実施の形態１と同様に通信帯域の調整を実施する。
無線帯域調整は無線LAN Linkの通信帯域を例えば、11Mbpsから2Mbpsに変更しそれに通信帯域制限機能を合わせる形で実施する。
【００４０】
実施の形態３．
図８は実施の形態３のシステム構成図である。
実施の形態３は、基本的には実施の形態１、実施の形態２と同じであるが、無線I/Fが漏洩同軸ケーブル無線と無線LANの複数種類設置されていることが他の実施の形態と異なり、実施の形態１と実施の形態２を組み合わせたシステムである。
この実施の形態の動作は、無線I/Fに漏洩同軸ケーブル無線を用いる場合は実施の形態１と、無線I/Fに無線LANを用いる場合は実施の形態２と同様な動作をする。
実施の形態３のように複数の異なる無線インタフェースを実装することにより、夫々の無線インタフェースのシステムに対応可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
この発明は、旅客サービス通信と業務用通信という具合に、通信を論知的/物理的に分離して移動する乗り物（例えば、列車、航空機、バス等）の無線ＩＴシステム構築に有効なものである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】実施の形態１の移動体通信システムを示す構成図である。
【図２】実施の形態１の動作を示すシーケンス図である。
【図３】実施の形態１のレイヤ２トリガについての説明図である。
【図４】無線帯域調整機能についての説明図である。
【図５】無線帯域調整機能の動作説明図である。
【図６】実施の形態２の移動体通信システムを説明する構成図である。
【図７】実施の形態２のレイヤ２トリガについての説明図である。
【図８】実施の形態３の移動体通信システムを示す構成図である。
【符号の説明】
【００４３】
１；モバイルルータ、２a、２b；無線インタフェースアダプタ、３a、３b；移動端末、５；移動体(列車)、１０a、１０b、１０c；無線基地局装置、１１ａ、１１b；アクセスルータ、１２；ホームエージェント、１３；Webサーバ、１５a、１５b、１５c；漏洩同軸ケーブル、１８；無線LANアクセスポイント。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、列車や車などの移動体内にあるモバイルネットワークと、固定的に設置される地上系ネットワーク間の通信に用いられる移動体通信システムにおいてネットワークモビリティ技術に基づいた通信を行う移動体通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の列車無線システムでは、東北・上越新幹線において無線インタフェースに漏洩同軸ケーブル無線(LCX)を使用したデジタル通信が実現されている。
このシステムでは無線チャネルが音声チャネルとデータチャネル(帯域により２系統)に分かれており、音声チャネルは音声通話時にチャネルを確保して使用し、データチャネルは、必要時にチャネルを確保し通信するように構成されている。
無線通信はデジタル化されているが、通信プロトコルはIP（Internet Protocol）化されていない。
【０００３】
モバイルルータを使用した実験システムとしては、列車にモバイルルータを搭載し、無線LAN(Local Area Network)や他の無線I/F(Inter Face)を通してインターネット接続やデータ通信実験を鉄道各社にて実施している。このシステムでは通信プロトコルにモバイルIPを適用し、異なるサブネットワーク間を移動した場合にもIP通信を継続することが可能な構成となっている。
また、モバイルルータを自動車に搭載し、無線LANや携帯電話ネットワークを通してインターネットアクセスする実験も通信機器メーカー等で実施されている。このシステムも同様にモバイルIPを適用している。
【０００４】
このようなモバイルルータを使用した列車IT(Information Technologe)システムの従来技術として、列車インターネットに関する調査研究会著の「列車インターネットに関する調査研究報告書」（非特許文献１）がある。この非特許文献１においては、モバイルルータに複数の無線システム(ミリ波、無線LAN、セルラー)を搭載し、列車内からインターネットアクセスや大容量データのダウンロードの実験を実施している。
【０００５】
また、モバイルルータを使用した特許文献としては、特開2003-283515号公報（特許文献１）がある。特許文献１では路測ネットワーク(DSRC)と車載ネットワークを移動ルータ（モバイルルータ）で接続するシステムに関して示されており、ネットワーク間のハンドオーバ時のTCP(Transmission Control Protocol)コネクションの通信性能をAck(Acknowledge)信号の処理で高速化する手法について記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特開2003-283515号公報
【非特許文献１】列車インターネットに関する調査研究会著，「列車インターネットに関する調査研究報告書」、総務省四国総合通信局、平成１５年３月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
列車無線ITシステムにおいて、モバイルIPを採用したシステムを構築した場合、レイヤ３のネットワークを移動時のモバイルIPによりハンドオーバするときは、無線Link接続後、ネットワーク側からのルータ広告受信待ちか、ルータ広告要求によるルータ広告受信待ちとなり、ルータ広告受信後にIPレベルのハンドオーバを実行しなければならない。
このため、無線Link接続からハンドオーバ完了するまでの間に待ち時間が発生し、通信が待たされるという問題があった。
【０００８】
また、列車無線ITシステムにレイヤ２トリガを採用した場合でも、無線Linkの接続、切断の情報しかレイヤ２モバイルルータ側では入手することが出来ず、複数無線チャネルを併用して通信する場合や、通信状況により無線帯域が変動する無線システムの場合などに、無線Linkレイヤ２トリガを送信するタイミングによっては十分な通信帯域が確保されない状態で通信を開始する問題があった。
【０００９】
また、確立された無線通信帯域を認識することなくUp Link/Down Linkの通信を開始する為、大量のトラフィックが流れ込んできてもトラフィックを抑制することが出来なかった。
【００１０】
さらに、同一無線基地局に複数の移動体が接続され、各移動体が無線帯域を最大限に使用して通信している場合、他の移動体の通信帯域を逼迫させるといった問題が発生する可能性もあった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明に係る移動体通信システムは、
移動体に搭載され、配下にネットワークで接続された複数の端末を有するモバイルルータと、移動体の移動経路に沿って通信エリアが得られるように配置される複数の無線基地局と、モバイルルータの移動の捕捉を行うと共に外部ネットワークに接続されるホームエージェントと、ホームエージェントに接続され、無線基地局を収容するアクセスルータを備え、モバイルIP（Internet Protocol）ネットワークモビリティ技術に基づいた移動体通信システムにおいて、
ネットワークの移動を無線Linkの階層で検出し、その検出信号には無線Linkの情報を含むハンドオーバ事前検出機構を備え、
前記、モバイルルータはハンドオーバ事前検出装置の検出信号に含まれる情報に基づいて通信可能な使用帯域を算出し、かつUp Link無線通信帯域の制限機能を有し、
前記ホームエージェントはDown Link無線通信帯域の制限機能を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
この発明に係る移動体通信システムによれば、モバイルルータはハンドオーバ事前検出装置の検出信号に含まれる情報に基づいて通信可能な使用帯域を算出し、かつUp Link無線通信帯域の制限機能を有し、また、ホームエージェントはDown Link無線通信帯域の制限機能を有しているので、確立された無線通信帯域で通信を実行する為、大量のトラフィックが流れ込んできたとき、トラフィックを抑制することが出来る。
また、通信帯域を常に算出する機能を有することで、通信帯域を公平に分配または意図的に通信帯域の大小を調整することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下にこの発明にかかる移動体通信システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１４】
実施の形態１．
図１は、この発明に係る移動体通信システムの実施の形態１のシステム構成を示す図である。図１に示す移動体通信システムは、基本的にモバイルIPのネットワークモビリティ(NEMO)技術に基づいて動作する。周知のようにモバイルIPは個々の端末が位置登録/更新を行うのに対して、モバイルIP ネットワークモビリティでは移動するネットワーク(モバイルネットワーク)をモバイルネットワーク単位でモバイルルータが位置登録/更新を実行する。従って、モバイルルータ配下に接続されている端末はモバイルIPの位置登録/更新の手続きをする必要がない。
【００１５】
図１に示す移動体通信システムにおいて、移動体である列車５（以下移動体として列車を例にして説明する）には、モバイルルータ１、ハンドオーバ事前検出装置としての無線インタフェースアダプタ２ａ、ノード装置である移動端末３a、３b、が設置されている。
地上系ネットワークには、無線基地局１０a、１０b、１０c、アクセスルータ１１a、１１b、モバイルルータ１の位置を捕捉するホームエージェント１２、このホームエージェント１２の外部のIPネットワーク１４に設けられたWebサーバ１３を備える。
【００１６】
列車５の移動経路に沿って、無線ネットワークを形成する漏洩同軸ケーブル１５a、１５b、１５ｃが配置されている。無線基地局１０a〜１０cは無線ネットワーク１５a〜１５cの基地局である。
各無線ネットワーク１５a〜１５cはIPレベルで異なるサブネットワークに分かれている。各サブネットワーク間を移動する場合はモバイルIPのハンドオーバが発生する。
無線ネットワーク１５a〜１５cの基地局１０a〜１０cは、これら無線基地局を収容するアクセスルータ１１a〜１１bに接続されている。
ホームエージェント１２は、モバイルルータ１のホームアドレスと気付けアドレスの関係を管理し、外部のネットワークからモバイルルータ１の配下にあるネットワーク宛てのパケットを捕捉して、ホームエージェント１２とモバイルルータ１間のIPトンネル内にパケットを流し、モバイルルータ１でIPトンネルから配下のネットワークにパケットをフォワードする。
【００１７】
図２はこの発明における実施の形態１の動作シーケンス図、図３はこの実施の形態１における無線インタフェースアダプタ２ａからモバイルルータ１に送信されるレイヤ２トリガを説明する図、図４はこの実施の形態１の無線帯域割当調整機能を説明する図、図５は無線帯域割当調整機能を説明するフローである。
【００１８】
次にシステムの動作について説明する。
まず、通常のユーザデータの流れを、列車５内の移動端末３bが地上系ネットワークの外部IPネットワーク１４にあるWebサーバ１３と通信する場合を例にとって説明する。
列車５に設置されたモバイルルータ１と無線インタフェースアダプタ２ａが基地局１０bのネットワークに進入すると、無線インタフェースアダプタ２ａは、基地局１０bのネットワークに入ったことをレイヤ２トリガとしてモバイルルータ１にメッセージで報告する（２０１）。レイヤ２トリガのメッセージには図３に示すように各無線チャネルのLinkのステータス(Link Up/link Down)、無線Linkの信頼性(高・中・低)、無線Linkの帯域情報（レート）が含まれている。
モバイルルータ１は、レイヤ２トリガのメッセージを受信すると、通信帯域を計算し（２０２）、無線帯域分の通信帯域要求メッセージを基地局１０b、アクセスルータ１１aを経由してホームエージェント１２に送信する（２０３）。
【００１９】
ホームエージェント１２はモバイルルータ１からの通信帯域要求メッセージに対して基地局１０bの使用可能な通信帯域を計算し、モバイルルータ１に最終的な使用可能帯域をアクセスルータ１１a経由で通知する（２０４）。
ホームエージェント１２は計算した通信帯域に合わせて、モバイルルータ１宛のパケットが通信帯域を越えないように帯域抑制機能にて調整する（２０７）。
モバイルルータ１は最終的な使用可能帯域通知をホームエージェント１２から受信すると、ホームエージェント１２に対して位置登録要求を無線インタフェースアダプタ２ａ、漏洩同軸ケーブル１５b、基地局１０b、アクセスルータ１１a経由にて実施する（２０５）。
また、モバイルルータ１は最終的な使用可能帯域通知をホームエージェント１２から受信すると、ホームエージェント１２と同様にホームエージェント１２宛のパケットが通信帯域を越えないように帯域抑制機能にて調整する（２０８）。
【００２０】
ホームエージェント１２はモバイルルータ１からの位置登録要求に対して位置登録処理を行い、位置登録応答をアクセスルータ１１a経由でモバイルルータ１へ送信する(２０６)。モバイルルータ１は位置登録応答を受信すると、配下の移動端末３bにアプリケーショントリガを送信する（２１０）。移動端末３bはこのアプリケーショントリガで通信を開始する。
位置登録完了後、ホームエージェント１２からモバイルルータ１までモバイルIPの仮想的なトンネリングが張られる(２０７)。
また、ホームエージェント１２はモバイルルータ１に使用可能帯域を通知後、モバイルルータ１へのIPトンネリング時のみ帯域を使用可能帯域に制限する機能を有効とする。
使用可能帯域の通知を受けた（２０４）モバイルルータ１はホームエージェント１２と同様にIPトンネリング時のみ帯域を使用可能帯域に制限する。位置登録完了後、モバイルルータ１からホームエージェント１２までモバイルIPの仮想的なトンネリングが張られ（２０８）、前記ユーザートラフィックがモバイルルータ１とホームエージェント１２間のIPトンネル内を通過するようになる。
サブネットワーク間の移動が無い限り、前記のIPトンネルを通して外部のIPネットワーク１４との通信が継続される。
【００２１】
次に、アクセスルータ１１aからアクセスルータ１１bに切り替わる動作について概略説明する。
列車５に設置されたモバイルルータ１と無線インタフェースアダプタ２ａが基地局１０bのネットワークから基地局１０cのネットワークに進入すると、無線インタフェースアダプタ２ａは、基地局１０cのネットワークに入ったことをレイヤ２トリガとしてモバイルルータ１にメッセージで報告する（３０１）。レイヤ２トリガのメッセージには図３に示すように各無線チャネルのLinkのステータス(Link Up/link Down)、無線Linkの信頼性(高・中・低)、無線Linkの帯域情報（レート）が含まれている。
モバイルルータ１は、レイヤ２トリガのメッセージを受信すると、無線基地局間ハンドオーバと認識し通信帯域を計算し（３０２）、無線帯域分の通信帯域要求メッセージを基地局１０c、アクセスルータ１１bを経由してホームエージェント１２に送信する（３０３）。
【００２２】
ホームエージェント１２はモバイルルータ１からの通信帯域要求メッセージに対して基地局１０cの使用可能な通信帯域を計算し、モバイルルータ１に最終的な使用可能帯域をアクセスルータ１１b経由で通知する（３０４）。
ホームエージェント１２は計算した通信帯域に合わせて、モバイルルータ１宛のパケットが通信帯域を越えないように帯域抑制機能にて調整する（３０８）。
モバイルルータ１は最終的な使用可能帯域通知をホームエージェント１２から受信すると、ホームエージェント１２に対して位置登録要求を無線インタフェースアダプタ２ａ、漏洩同軸ケーブル１５c、基地局１０c、アクセスルータ１１b経由にて実施する（３０５）。
また、モバイルルータ１は最終的な使用可能帯域通知をホームエージェント１２から受信すると、ホームエージェント１２と同様にホームエージェント１２宛のパケットが通信帯域を越えないように帯域抑制機能にて調整する（３０９）。
【００２３】
ホームエージェント１２はモバイルルータ１からの位置登録要求に対して位置登録処理を行い、位置登録応答をアクセスルータ１１b経由でモバイルルータ１へ送信する(３０６)と共にアクセスルータ１１aに対しLinkダウンの通知をする（３０７）。
位置登録完了後、ホームエージェント１２からモバイルルータ１までモバイルIPの仮想的なトンネリングが張られる。モバイルルータ１は位置登録応答を受信すると、配下の移動端末３bにアプリケーショントリガを送信する（３１０）。移動端末３bはこのアプリケーショントリガで通信を開始する。
【００２４】
次に、別な移動時の動作について説明する。
無線基地局１０a→無線基地局１０bへのハンドオーバを例にとり、図５を参照して説明する。
基地局１０aに接続されていた無線インタフェースアダプタ２ａが列車５の移動により、基地局１０bに接続されると無線インタフェースアダプタ２ａは、無線Linkが変更されたことをレイヤ２トリガとしてモバイルルータ１にメッセージで報告する（Ｓ５０１）。
【００２５】
レイヤ２トリガのメッセージには図３に示すように各無線チャネルのLinkのステータス(Link Up/link Down)、無線Linkの信頼性(高・中・低)、無線Linkの帯域情報（レート）が含まれている。レイヤ２トリガは各無線チャネルのステータスが変化する度に無線インタフェースアダプタ２ａからモバイルルータ１に送信される。
モバイルルータ１は、予め設定されているハンドオーバ条件に合致するか否か判定する（Ｓ５０２）。合致した場合にハンドオーバ動作を開始する。(例えば、無線チャネル１、２がLink Upしている状態の時、ハンドオーバ条件成立とするなど。)
ハンドオーバ条件の設定は、各移動体に固定的に設定されても、随時変更されても構わないが、本実施の形態では説明を簡略化する為に、固定的に設定されているものとする。
【００２６】
モバイルルータ１が無線インタフェースアダプタ２ａからのレイヤ２トリガメッセージにてハンドオーバ条件成立したと判断すると、モバイルルータ１はレイヤ２トリガのメッセージにおける無線Linkの帯域情報（レート）を基に通信帯域を計算する。図３の例では3128kbpsの帯域が確保可能なことになる。
モバイルルータ１は、無線帯域分の通信帯域要求メッセージをアクセスルータ１１aに送信する（Ｓ５０３）。アクセスルータ１１aはモバイルルータ１からの通信帯域要求メッセージをホームエージェント１２に送信する（Ｓ５０４）。ホームエージェント１２は基地局１０bの使用可能な通信帯域を計算（Ｓ５０５）し、モバイルルータ１に最終的な使用可能帯域をアクセスルータ１１a経由で通知する（Ｓ５０６）。
【００２７】
ホームエージェント１２は、同一無線基地局１０bに接続されている他のモバイルルータにも再計算した通信帯域情報を送信する。
ホームエージェント１２はモバイルルータ１に使用可能帯域を通知後、モバイルルータ１へのIPトンネリング時のみ帯域を使用可能帯域に制限する機能を有効とする。
使用可能帯域の通知を受けた（Ｓ５０７）モバイルルータ１はホームエージェント１２と同様にIPトンネリング時のみ帯域を使用可能帯域に制限（Ｓ５０８）し、無線チャネルCh1/Ch2を使用して、ホームエージェント１２に対して新しいネットワークの位置登録を実施する（Ｓ５０９）。
前記位置登録完了後、ユーザートラフィックがモバイルルータ１とホームエージェント１２間のIPトンネル内を通過するようになる。
【００２８】
上記のように漏洩同軸ケーブル無線間のトラフィックをそれぞれモバイルルータ１とホームエージェント１２で制限するように構成する為、他のモバイルルータが同一無線エリアに侵入してきた場合にも、公平にリソースを分け合うことが可能になる。
【００２９】
次に同一無線エリアに複数の列車が進入してきた場合の処理について説明する。
図４は同一無線エリア内に他のモバイルルータが進入してきた場合の通信帯域の変動をグラフ化したものである。
最初、ホームエージェント１２は列車Aが進入時に通信帯域を割り当てる。通信帯域割当てのメカニズムは前記の方式により、列車Aの要求してきた通信帯域は通信帯域全体より少ない為、要求通り通信帯域が割り当てられる。
【００３０】
次に、列車Bが進入して来た為、ホームエージェント１２は前記割当てメカニズムにより同様に通信帯域を割り当てる。この時点では全体としての通信帯域をオーバーしない為、通信帯域割当てのメカニズムは前記の方式により、列車Bの要求通り通信帯域が割り当てられる。
【００３１】
次に列車Cが同一の無線エリア内に進入して来た場合、列車Cの要求通り帯域割り当てをすると通信帯域の全帯域を超えてしまう為、ホームエージェント１２は列車A,Bには通信帯域の変更要求、列車Cには要求された通信帯域より少ない通信帯域を割り当てるメッセージを送信する。
通信帯域の削減は、接続チャネルの切断による無線Linkの削減とモバイルルータ１、ホームエージェント１２の通信帯域抑制機能の設定値を変更することで実現する。
【００３２】
以上のように通信帯域を常に調整する機能を有することで、通信帯域を公平に分配または意図的に通信帯域の大小を調整することが出来る。
【００３３】
通信帯域制限機能には、パケットのトラフィッククラスによる優先制御などのQoS(Quality of Service)機能が含まれている。QoS機能により、無線通信Linkの通信帯域以内でモバイルIPの制御プレーンやユーザートラフィック内の優先的に通す必要のあるパケットを限られた帯域内に効率的に通過させることが可能な構成となっている。
【００３４】
実施の形態１のシステム構成では、無線インタフェースアダプタ２ａとモバイルルータ１は分離した構成としているが、機能的に分離していればモバイルルータ１の内部に無線インタフェースアダプタ２ａが組み込まれていても同様の動作を行う。
【００３５】
実施の形態２．
図６は、実施の形態２のシステム構成図である。
基本的に実施の形態１と同じだが無線ネットワークシステムの構成が異なる。図６において無線ネットワークは無線LANアクセスポイント１８a〜１８cで構成されている。
図７は実施の形態２のレイヤ２トリガを説明する図である。
【００３６】
次に動作について説明する。
通信に関する基本的な動作（通常のユーザデータの流れ）は実施の形態１と同じになる為、説明は省略し、移動時の動作について説明する。
無線基地局１８a→無線基地局１８bへのハンドオーバを例にとって説明する。
基地局１８aに接続されていた無線インタフェースアダプタ２bが、基地局１８bに接続されると無線インタフェースアダプタ２bは、無線Linkが変更されたことをレイヤ２トリガとしてモバイルルータ１にメッセージで報告する。
【００３７】
レイヤ２トリガのメッセージには図７に示すように接続されている無線Linkのチャネル、信頼性、通信レートの情報が含まれている。
レイヤ２トリガは各無線チャネルのステータスが変化する度に無線インタフェースアダプタ２bからモバイルルータ１に送信される。
モバイルルータ１は、予め設定されているハンドオーバ条件に合致した場合にハンドオーバ動作を開始する。(例えば、Rateが５Mを越えたときに条件成立とするなど。)
ハンドオーバ条件の設定は、各移動体に固定的に設定されても、随時変更されても構わないもとするが、本実施の形態では説明を簡略化する為に、固定的に設定されているものとする。
【００３８】
モバイルルータ１が無線インタフェースアダプタ２bからのレイヤ２トリガメッセージにてハンドオーバ条件成立したと判断すると、モバイルルータ１は通信帯域を計算する。図７の例では11Mbpsの帯域が確保可能なことになる。
モバイルルータ１は、無線帯域分の通信帯域要求メッセージをホームエージェント１２に送信する。ホームエージェント１２は基地局１８bの使用可能な通信帯域を計算し、モバイルルータ１に最終的な使用可能帯域を通知する。
ホームエージェント１２はモバイルルータ１に使用可能帯域を通知後、モバイルルータ１へのIPトンネリング時のみ帯域を使用可能帯域に制限する機能を有効とする。
使用可能帯域の通知を受けたモバイルルータ１はホームエージェント１と同様にIPトンネリング時のみ帯域を使用可能帯域に制限し、ホームエージェント１２に対して新しいネットワークの位置登録を実施する。
前記位置登録完了後、ユーザートラフィックがモバイルルータ１とホームエージェント１２間のIPトンネル内を通過するようになる。
【００３９】
他の列車が同一エリアに進入し、帯域調整が必要な場合には、実施の形態１と同様に通信帯域の調整を実施する。
無線帯域調整は無線LAN Linkの通信帯域を例えば、11Mbpsから2Mbpsに変更しそれに通信帯域制限機能を合わせる形で実施する。
【００４０】
実施の形態３．
図８は実施の形態３のシステム構成図である。
実施の形態３は、基本的には実施の形態１、実施の形態２と同じであるが、無線I/Fが漏洩同軸ケーブル無線と無線LANの複数種類設置されていることが他の実施の形態と異なり、実施の形態１と実施の形態２を組み合わせたシステムである。
この実施の形態の動作は、無線I/Fに漏洩同軸ケーブル無線を用いる場合は実施の形態１と、無線I/Fに無線LANを用いる場合は実施の形態２と同様な動作をする。
実施の形態３のように複数の異なる無線インタフェースを実装することにより、夫々の無線インタフェースのシステムに対応可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
この発明は、旅客サービス通信と業務用通信という具合に、通信を論知的/物理的に分離して移動する乗り物（例えば、列車、航空機、バス等）の無線ＩＴシステム構築に有効なものである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】実施の形態１の移動体通信システムを示す構成図である。
【図２】実施の形態１の動作を示すシーケンス図である。
【図３】実施の形態１のレイヤ２トリガについての説明図である。
【図４】無線帯域調整機能についての説明図である。
【図５】無線帯域調整機能の動作説明図である。
【図６】実施の形態２の移動体通信システムを説明する構成図である。
【図７】実施の形態２のレイヤ２トリガについての説明図である。
【図８】実施の形態３の移動体通信システムを示す構成図である。
【符号の説明】
【００４３】
１；モバイルルータ、２a、２b；無線インタフェースアダプタ、３a、３b；移動端末、５；移動体(列車)、１０a、１０b、１０c；無線基地局装置、１１ａ、１１b；アクセスルータ、１２；ホームエージェント、１３；Webサーバ、１５a、１５b、１５c；漏洩同軸ケーブル、１８；無線LANアクセスポイント。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に搭載され、配下にネットワークで接続された複数の端末を有するモバイルルータと、移動体の移動経路に沿って通信エリアが得られるように配置された複数の無線基地局と、モバイルルータの移動の捕捉を行うと共に外部ネットワークに接続されるホームエージェントと、ホームエージェントに接続され、無線基地局を収容するアクセスルータを備え、モバイルIP（Internet Protocol）ネットワークモビリティ技術に基づいた移動体通信システムにおいて、
ネットワークの移動を無線Linkの階層で検出し、その検出信号には無線Linkの情報を含むハンドオーバ事前検出機構をさらに備え、
前記、モバイルルータはハンドオーバ事前検出装置の検出信号に含まれる情報に基づいて通信可能な使用帯域を算出し、かつUp Link無線通信帯域の制限機能を有し、
前記ホームエージェントはDown Link無線通信帯域の制限機能を有することを特徴とする移動体通信システム。
【請求項２】
前記モバイルルータは前記ホームエージェントへの位置登録メッセージ内に無線Linkから算出した無線通信帯域情報を付加し、ホームエージェントは無線基地局が使用中の無線帯域情報から通信可能な無線帯域を算出し、モバイルルータに使用可能無線帯域情報を送信する機構を備えたことを特徴とする請求項１記載の移動体通信システム。
【請求項３】
前記ホームエージェントは、移動体に搭載されたモバイルルータが接続されている同一無線基地局に他の移動体に搭載されたモバイルルータが接続された場合に、無線基地局及び通信経路の通信帯域内に全ての通信が収まるように帯域調整し、接続されている各モバイルルータは帯域調整する機能を有する機構を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の移動体通信システム。
【請求項４】
前記ハンドオーバ事前検出装置はその検出信号に無線Linkの接続・切断以外に接続した無線Linkの通信帯域、通信品質情報を含み、モバイルルータへ検出信号を送信する機能を有する機構を備えたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の移動体通信システム。
【請求項５】
前記モバイルルータは、ハンドオーバを実行し通信帯域が規定値以上に確保された時点でモバイルルータ配下に接続されているノード装置へ通信開始を支持するメッセージを送信する機能を有する機構を備えたことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の移動体通信システム。
【請求項１】
移動体に搭載され、配下にネットワークで接続された複数の端末を有するモバイルルータと、移動体の移動経路に沿って通信エリアが得られるように配置された複数の無線基地局と、モバイルルータの移動の捕捉を行うと共に外部ネットワークに接続されるホームエージェントと、ホームエージェントに接続され、無線基地局を収容するアクセスルータを備え、モバイルIP（Internet Protocol）ネットワークモビリティ技術に基づいた移動体通信システムにおいて、
ネットワークの移動を無線Linkの階層で検出し、その検出信号には無線Linkの情報を含むハンドオーバ事前検出機構をさらに備え、
前記、モバイルルータはハンドオーバ事前検出装置の検出信号に含まれる情報に基づいて通信可能な使用帯域を算出し、かつUp Link無線通信帯域の制限機能を有し、
前記ホームエージェントはDown Link無線通信帯域の制限機能を有することを特徴とする移動体通信システム。
【請求項２】
前記モバイルルータは前記ホームエージェントへの位置登録メッセージ内に無線Linkから算出した無線通信帯域情報を付加し、ホームエージェントは無線基地局が使用中の無線帯域情報から通信可能な無線帯域を算出し、モバイルルータに使用可能無線帯域情報を送信する機構を備えたことを特徴とする請求項１記載の移動体通信システム。
【請求項３】
前記ホームエージェントは、移動体に搭載されたモバイルルータが接続されている同一無線基地局に他の移動体に搭載されたモバイルルータが接続された場合に、無線基地局及び通信経路の通信帯域内に全ての通信が収まるように帯域調整し、接続されている各モバイルルータは帯域調整する機能を有する機構を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の移動体通信システム。
【請求項４】
前記ハンドオーバ事前検出装置はその検出信号に無線Linkの接続・切断以外に接続した無線Linkの通信帯域、通信品質情報を含み、モバイルルータへ検出信号を送信する機能を有する機構を備えたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の移動体通信システム。
【請求項５】
前記モバイルルータは、ハンドオーバを実行し通信帯域が規定値以上に確保された時点でモバイルルータ配下に接続されているノード装置へ通信開始を支持するメッセージを送信する機能を有する機構を備えたことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の移動体通信システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００７−３６４３２（Ｐ２００７−３６４３２Ａ）
【公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２１４０６８（Ｐ２００５−２１４０６８）
【出願日】平成１７年７月２５日（２００５．７．２５）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月２５日（２００５．７．２５）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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