移動端末間の無線通信方法
【課題】互いに異種バージョンのインターネットプロトコルを採用する移動端末間においても好適に無線通信が可能な移動端末間の無線通信方法を提供する。
【解決手段】移動端末１１間の無線通信を実現するため、ネットワーク層とトランスポート層の間に、各移動端末１１の現在における位置情報を管理する位置情報管理層を新たに挿入したプロトコルスタックを構成し、移動情報管理層に基づいて当該移動端末１１の通信位置に対応した位置指示子を管理するとともに、トランスポート層とそれより上位のアプリケーション層により当該移動端末のＩＤを管理することにより、上記位置指示子と上記ＩＤとを分離して管理する。
【解決手段】移動端末１１間の無線通信を実現するため、ネットワーク層とトランスポート層の間に、各移動端末１１の現在における位置情報を管理する位置情報管理層を新たに挿入したプロトコルスタックを構成し、移動情報管理層に基づいて当該移動端末１１の通信位置に対応した位置指示子を管理するとともに、トランスポート層とそれより上位のアプリケーション層により当該移動端末のＩＤを管理することにより、上記位置指示子と上記ＩＤとを分離して管理する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動端末間の無線通信方法に関し、特に互いに異種バージョンのインターネットプロトコルを採用する移動端末間においても好適に無線通信が可能な移動端末間の無線通信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インターネットにおいては、インターネットプロトコル（IP）の下、通常パケットを基本単位として相手側にデータを送信する。パケットは、発信元、送信先のＩＰアドレスに関する情報等が記述されるＩＰヘッダと、実データが記述されるペイロードとで構成される。IPは、従来より、IPv4（Internet Protocol version 4）と、IPv6（Internet Protocol version 6）の規格が存在する（例えば、特許文献１参照。）。主として使用されているのは３２ビットのアドレス空間を持つIPv4であるが、IPアドレスの不足が発生することが予測されることから128ビットのアドレス空間を持つIPv6が新たに使用されるようになっている。しかしながら、このIPv4は、IPv6との間で基本的には通信を行うことができないという問題点がある。
【０００３】
また現在のインターネットにおけるもう一つの問題点としては、携帯電話等を始めとした移動端末における通信の全てサポートできていない点がある。
【０００４】
これら２つの問題点の主な理由の一つとしては、現在のインターネットがネットワーク層のみならず、トランスポート層及びアプリケーション層を用いてＩＰアドレスを形成している点にある。このＩＰアドレスの値とタイプは、ＩＰプロトコルのバージョンと無関係に作られ、また移動端末であればその現在位置とは無関係に作られる。ネットワーク層、トランスポート層及びアプリケーション層は、何れもこのＩＰプロトコルのバージョンと、移動端末の現在位置をサポートしてＩＰアドレスを作ることを行っていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２０７２０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、互いに異種バージョンのインターネットプロトコルを採用する移動端末間においても好適に無線通信が可能な移動端末間の無線通信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明を適用した移動端末間の無線通信方法は、移動端末間の無線通信を実現するための移動端末間の無線通信方法において、ネットワーク層とトランスポート層の間に、上記各移動端末の現在における位置情報を管理する位置情報管理層を新たに挿入したプロトコルスタックを構成し、上記移動情報管理層に基づいて当該移動端末の通信位置に対応した位置指示子を管理するとともに、上記トランスポート層とそれより上位のアプリケーション層により当該移動端末のＩＤを管理することにより、上記位置指示子と上記ＩＤとを分離して管理する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、互いに異種バージョンのインターネットプロトコルを採用する移動端末間においても好適に無線通信が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明を適用した無線通信システムの構成例を示す図である。
【図２】本発明において新たに定義されたプロトコルスタックの構成を示す図である。
【図３】ＧＷに実装された位置情報管理層について説明するための図である。
【図４】本発明を適用した無線通信システムにおいて、移動端末が移動した例を示す図である。
【図５】本発明を適用した移動端末間の無線通信方法の具体的な処理動作について説明をするためのフローチャートである。
【図６】本発明を適用した移動端末間の無線通信方法の具体的な処理動作について説明をするための他のフローチャートである。
【図７】ネットワークヘッダにおける送信元と送信先の位置指示子の例を示す図である。
【図８】移動端末が移動した場合における具体的な処理動作について説明するためのフローチャートである。
【図９】移動端末が移動した場合における具体的な処理動作について説明するための他のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を適用した移動端末間の無線通信方法の実施の形態について詳細に説明する。
【００１１】
本発明を適用した無線通信システム１は、図１に示すように、移動端末１１間で公衆通信網５を介してインターネットによりパケット通信を行うためのシステムである。この無線通信システム１は、各移動端末１１の通信網６毎に設けられたゲートウェイ（ＧＷ）１２と、各移動端末１１のホストネームを管理するためのレジストリ（ＨＮＲ：Host Name Registry）１３と、ドメインネームを管理するためのレジストリ（ＤＮＲ：Domain Name Registry）１４とを備えている。
【００１２】
移動端末１１は、インターネットプロトコル（ＩＰ）に基づいてパケットによる無線通信を行うホストであり、例えば携帯電話、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等を初めとしたモバイル端末等で構成される。例えば、通信網６ａ内にある移動端末１１ａが、他の通信網６ｂ内にある他の移動端末１１ｂとの間で無線通信を行う場合には、ＧＷ１２ａから公衆通信網５を介してＧＷ１２ｂを通じてパケットデータが送受信されることとなる。
【００１３】
ＧＷ１２は、公衆通信網５と、通信網６とを中継するための通信機器、ネットワークノードである。このＧＷ１２は、公衆通信網５と、通信網６との間で互いにプロトコルが異なる場合であってもこれをプロトコル変換可能なように、例えばプロトコルトランスレータ等が実装されている。
【００１４】
ＨＮＲ１３は、ホストネーム、ＩＤ、位置情報、並びにその他セキュリティに関する情報が記録されるサーバである。
【００１５】
ＤＮＲ１４は、ドメインネームを記録するとともに、対応するＨＮＲ１３のＩＤや位置情報を記録する。即ちＤＮＲ１４は、ドメインネームを階層構造の下でより効果的に管理することもできる。
【００１６】
ちなみにＨＮＲ１３とＤＮＲ１４のフォーマットは、ＤＮＳ（Domain Name System）のそれに類似するものである。
【００１７】
図２は、本発明において新たに定義されたプロトコルスタックの構成を示している。プロトコルは下位層から上位層に向けて、順に物理層、データリンク層、ネットワーク層、位置情報管理層、トランスポート層、アプリケーション層が定義されている。従来と比較してこの位置情報管理層がネットワーク層とトランスポート層との間において挿入されている。この位置情報管理層の存在により、アプリケーション層とトランスポート層がＩＤと名前を使用する。これらはネットワーク層において使用される各移動端末１１間において互いに異なるものとなる。またこの位置情報管理層の存在により、移動端末１１が他の箇所に移動する場合においても、トランスポート層とアプリケーション層の通信期間に影響を及ぼすことなく、ネットワーク層が互いに異なるネットワークプロトコル、移動端末１１、通信期間を使用することを許容するものである。
【００１８】
ＧＷ１２は、図３に示すように上述した位置情報管理層の機能が実装されている。これら位置情報管理層の機能により、ＧＷ１２のＩＤテーブルにおいて記録されているＩＤ−位置指示子マップを使用することで、ネットワーク層のプロトコル又は現在の位置指示子(locator)をデータパケットのヘッダに記述することが可能となる。ＧＷ１２は、移動端末１１が移動の間にその管轄する通信網６が変化する場合においても、新たにアップデートされた情報をＩＤ−位置指示子マップに変換していくことにより、移動端末１１の管理を行うことが可能となる。
【００１９】
全ての移動端末１１は、一般的に独自のホストネームを持っている。このホストネームは２つのパートから成っている。一つは、ローカルホストネームであり、もう一つは、グローバルドメインネームである。これらは、記号“＃”により連結される。例えば、ホストネームにおいて“mh#domain1.com”と、“ch#example.com”が存在する場合において、mhとchは、ローカルホストネームである。これに対して、domain1.comとexample.comとは、互いにドメインネームである。ホストは、少なくとも１以上のＩＤを持っている。移動端末１１（ホスト）は、それぞれの通信網６に入ったときに、当該通信網６において使用されるネットワークプロトコルにより提供される位置指示子を得ることができる。例えば、通信網６がIPv4プロトコルを使用している場合には、移動端末１１は、例えば"10.10.10.100."を得ることができる。
【００２０】
本発明による無線通信の例は、図４に基づいて説明することができる。この図４の例では、２つのホスト（移動端末１１ａ、移動端末１１ｂ）が存在し、それぞれが通信網６ａ、６ｂの中に位置するものとする。ちなみに、移動端末１１ａのホストネームは、“ch#domain-1.jp”であり、移動端末１１ｂのホストネームは、“mh#domain-2.jp”である。ここで移動端末１１ａ、１１ｂがそれぞれの属する通信網６ａ、６ｂの中に入った段階で、通信リンクが確立されて互いに無線通信がスタートすることとなる。このとき、移動端末１１ｂが仮に通信網６ｂから通信網６ｃへ移動したとき、通信セッションは開かれることが無くなる。これは、各通信網６ａ〜６ｃが互いに異なるネットワーク層のプロトコルを使用しているのであり、これらのプロトコルは、公衆通信網５とは異なるものであるためである。
【００２１】
このため、本発明においては、新たに位置情報管理層を定義し、これをＩＰヘッダに含めるものとする。
【００２２】
上述したように、本発明によれば、ネットワーク層とトランスポート層の間に、各移動端末１１の現在における位置情報を管理する位置情報管理層を新たに挿入したプロトコルスタックを構成している。この移動情報管理層に基づいて移動端末１１の通信位置に対応した位置指示子を管理するとともに、トランスポート層とそれより上位のアプリケーション層により移動端末１１のＩＤを管理することにより、位置指示子とＩＤとを分離して管理する。
【００２３】
次に本発明を適用した移動端末間の無線通信方法の具体的な処理動作について説明をする。
【００２４】
先ずホスト（移動端末１１）が通信網６において捕捉されたときに、処理動作がスタートする。図５に示すように、ステップＳ１１において移動端末１１は、ホストネームやＩＤ、他のセキュリティ情報等を含む認証要求をＧＷ１２に対して実行する。
【００２５】
移動端末１１による認証情報を確認するために、ＧＷ１２は、ＨＮＲ１３のＩＤや位置指示子を知らなければならず、ＧＷ１２はＨＮＲ１３にアクセスすることができる。かかる目的の下、ＧＷ１２は、ＤＮＲ１４に対してドメインネーム解決要求を送信する（ステップＳ１２）。次にかかるＤＮＲ１４からドメインネーム解決応答を受信する（ステップＳ１３）。かかるドメインネーム解決応答には、ＨＮＲ１３のＩＤや位置指示子が含まれており、かかるドメインネーム解決応答を受信したＧＷ１２は、これら各情報を知ることが可能となる。次にＧＷ１２は、かかるドメインネーム解決応答に基づいて、ステップＳ１４においてＨＮＲ１３に対して認証要求を送信し、ＨＮＲ１３は、ＧＷ１２に対して認証確認を受信する。
【００２６】
移動端末１１の認証が成功した場合、ＧＷ１２は、移動端末１１に対して各種制御が行われると共に、システムパラメータが割り当てられる（ステップＳ１５）。これらはＧＷ１２から移動端末１１にかかるロケータコンフィグネーションと、システムパラメータの割り当てに関するメッセージを送信することにより行われる（ステップＳ１６）。ＧＷ１２は、移動端末１１のホストネーム、ＩＤ、LLoc（local locator）や、他のセキュリティ情報等を自己のＩＤテーブル内に記録する（ステップＳ１７）。ここでいうLLocとは、その通信網６（ＧＷ１２）の管轄下において割り当てられる位置指示子である。
【００２７】
次に移動端末１１からＧＷ１２へ、その新たな位置支持子の登録を要求するため、ＨＮＲ１３に対する記録のアップデート要求を送信する（ステップＳ１８）。ＧＷ１２はかかるアップデート要求を受信した場合、自身のバッファー内においてかかるメッセージを一時的に記憶し、各種処理を実行する。次にこのＧＷ１２は、ＨＮＲ１３に対してアップデート要求を送信する（ステップＳ１９）。ＨＮＲ１３は、受信したメッセージについてセキュリティ情報をチェックした上で、その記録をアップデートし（ステップＳ２０）、かかるアップデートが終了した旨の応答メッセージをＧＷ１２へ送信する（ステップＳ２１）。ＧＷ１２はかかる応答メッセージを受信する。仮にＨＮＲ１３において記録のアップデートが失敗した場合には、ＧＷ１２はＨＮＲ１３に対して再度アップデート要求を送信する。これに対して、ＨＮＲ１３において記録のアップデートが成功した場合には、ステップＳ２２に移行し、ＧＷ１２は移動端末１１に対して応答メッセージを送信する。
【００２８】
これらの処理動作を通じて、移動端末１１は、通信網１２との間で通信接続が行われることとなる。そして、互いに異なる通信網１２ａ、１２ｂに通信接続がなされた移動端末１１ａ、１１ｂ間において相互に無線通信を行うことが可能となる。移動端末１１ａは、移動端末１１ｂとの間で通信を開始したとき、移動端末１１ａのみが移動端末１１ｂのホストネーム（例えばmh#domain-2.jp）を知ることが可能となる。移動端末１１ａは、移動端末１１ｂに関するネットワーク中の位置情報に関する情報について通常は取得することができない。このため、移動端末１１ａにおけるアプリケーション層は、移動端末１１ａ、１１ｂにより識別されるトランスポート層を通じてデータの送信を開始することとなる。トランスポート層のプロトコルは、それ自身でデータを発信することができる。位置情報管理層は、後述するプロセスを通じて、ホストネームを、対応するＩＤと位置識別子に組み込むことを実行する。
【００２９】
図６は、本発明を適用したホストネーム解決法の具体的なフローを示している。先ずステップＳ３１に示すように、互いにＩＤと位置指示子を保有している。これらＩＤと位置指示子は、識別において使用されるものであって、通信用のデータパケットを送るために、ネットワーク層や位置情報管理層において使用される。本発明を適用した方法において必要となる構成要素は、移動端末１１ａ、１１ｂ、ＧＷ１２ａ、１２ｂ、ＨＮＲ１３、ＤＮＲ１４である。図６の例では、移動端末１１ａから移動端末１１ｂに対してデータを送信する例を示しているが、当然その反対も生じえる。
【００３０】
先ずステップＳ３１において、移動端末１１ａは、ＧＷ１２ａに対してホストネーム解決要求を送信する。このとき移動端末１１ａは、かかるホストネーム解決要求を自身の中に蓄積しておく。
【００３１】
次にステップＳ３２へ移行し、ＧＷ１２ａは、ドメインネームキャッシュと、ホストネーム解決要求の２つのキャッシュを維持する。ここでいうドメインネームキャッシュは、ＨＮＲ１３のＩＤと位置識別子のマッピングに関する情報も含まれる。ホストネーム解決要求のキャッシュは、現在進行しているホストネーム解決要求のメッセージの内容を含むものである。ちなみに、ホストネーム解決要求は、ターゲットホストネーム、メッセージ識別番号、ホストネーム、ＩＤ、位置識別子、その他ステータス情報が含まれる。
【００３２】
ＧＷ１２ａが移動端末１１ａからホストネーム解決要求を受信した場合には、ホストネーム解決要求キャッシュリストを自身において格納する。ＧＷ１２ａは、送信先となるドメインネームをドメインネームキャッシュリストから探索する。仮に送信先となるドメインネームがかかるキャッシュから見つけることができた場合には、以下説明するステップＳ３３における処理動作をスキップし、ステップＳ３４へ移行する。仮にドメインネームキャッシュの中から何ら候補を見つけることができない場合には、ＧＷ１２ａは、ホストネーム解決要求におけるステータスを、“ドメインネーム解決 in-progress”に設定する。そして、ＧＷ１２ａは、ドメインネーム解決要求をＤＮＲ１４へ送信する。
【００３３】
次にステップＳ３３へ移行し、かかるドメインネーム解決要求をＧＷ１２ａから受信したＤＮＲ１４は、送信先のドメインネームの候補のために、その記録群を探索する。仮にその候補を探索することができない場合には、メッセージの内容に変更を加えることなく、ＤＮＲ１４への上位層に対する要求をそのまま活用する。仮に候補を探索することができた場合には、ＤＮＲ１４はＧＷ１２に対して、ドメインネーム解決応答を送信する。
【００３４】
次にステップＳ３４へ移行し、ＧＷ１２ａは、ドメインネーム解決応答を受信する。このドメインネーム解決応答には、送信先の移動端末１１ｂのＨＮＲ１３のＩＤ、ＤＮＲ１３から提供された位置指示子等が含まれている。かかるドメインネーム解決応答を受信したＧＷ１２ａは、ホストネーム解決要求をＨＮＲ１３へ送信する。これらホストネーム解決要求は、ＨＮＲ１３に対するホストネーム解決要求キャッシュにおいて格納されている。ＧＷ１２は、ドメインネームキャッシュにおいて、ＨＮＲ１３のＩＤや、ＧＬｏｃに対して送信先のドメインネーム等を記録している。仮にそれがリストから見つけられない場合には、ドメインネーム解決応答のメッセージからそれを得ることが可能となる。その結果ステータス情報の改変も行われることとなる。
【００３５】
次にステップＳ３５へ移行する。そして、ＨＮＲ１３は、ホストネーム解決要求を受信した場合には、送信先のＩＤや位置指示子のためのＨＮＲ１３の記録において送信先のホストネームを探索する。ＨＮＲ１３は、特にこのホストネーム解決要求に改変を施さない。即ち、このＨＮＲ１３は単にメッセージを送信先の移動端末１１ｂに向けて中継するのみである。実際にこのＨＮＲ１３は、ホストネーム解決要求をＧＷ１２ｂへと送信する。
【００３６】
ＧＷ１２ｂは、ホストネーム解決要求を受信したとき、係るＧＷ１２ｂは、送信先のホストネーム及び／又はホストＩＤを、ＩＤテーブルにおいて取得する。また、このＧＷ１２ｂは、かかるホストネーム解決要求を中継して、移動端末１１ｂへ送信する（ステップＳ３６）。
【００３７】
ステップＳ３７において、移動端末１１ｂは、ホストネーム解決要求を受信した場合、送信元のホストネーム（ＩＤと位置指示子）をＩＤテーブルにおいて記録する。移動端末１１ｂは、要求されたアプリケーションコードに基づいて、それに見合ったＩＤと位置指示子を選択する。このとき、ＩＤと位置指示子の組を１以上選択することも可能となる。かかる場合には、それぞれの組について優先度が割り当てられる。より高い優先度のＩＤと位置指示子は、パケットのヘッダーにおける位置情報管理層やネットワーク層に記述された送信元のＩＤや位置指示子であり、これらには、ホストネーム解決応答のメッセージが含まれている。移動端末１１ｂは、最も優先度の高いものをこれに含めてもよい。
【００３８】
ステップＳ３８において、ＧＷ１２ｂが移動端末１１ｂからホストネーム解決応答を受信した場合、ＧＷ１２ｂは、必要に応じて位置指示子を変化させるとともに、ＩＤテーブルにおけるＩＤと位置指示子のマッピングを行う。また、ＧＷ１２ｂは、ＧＷ１２ａに対して、ホストネーム解決応答のメッセージを送信する。
【００３９】
次にステップＳ３９へ移行し、ＧＷ１２ａは、ホストネーム解決応答を受信した場合、ホストネーム解決要求のキャッシュを探索し、これに対応する要求メッセージを見つけ出す。即ち、ＩＤテーブルにおいて、送信先の移動端末１１のＩＤ、位置指示子のマッピングを蓄積する。応答メッセージの内容については、送信元の位置指示子から送信元の移動端末１１ａのLLocへの変更や、送信先の位置指示子からそのLLocへの変更がなされている。また、このＧＷ１２ａは、ホストネーム解決応答を送信元の移動端末１１ａへ送信する。
【００４０】
またステップＳ４０へ移行し、送信元の移動端末１１ａは、ホストネーム解決応答をＧＷ１２ａから受信したとき、かかる応答と整合するか否かホストネーム解決要求のキャッシュを確認する。係る応答と整合する要求を見つけた場合には、ＩＤテーブルにおいてＩＤと位置指示子のマッピングを更に加える。
【００４１】
次に、データパケットフォワーディング法（Date Packet Forwarding Method）について説明をする。データパケットが、ネットワーク中で伝送される場合に、トランスポート層と位置情報管理層の値は変化しない。しかし、ネットワークヘッダにおける送信元と送信先の位置指示子の値は、データパケットが図７に示すようなＧＷ１２を通じて送信されるにつれて変化する。この図７は、移動端末１１ａから移動端末１１ｂに向けて送信されるデータパケットのヘッダの記述情報を示している。
【００４２】
送信元の移動端末１１ａは、その位置指示子として、LLoc1を使用している。また、送信先の移動端末１１ｂは、送信先の位置指示子として、ＧＷ１２ａのLLoc_GW1を使用している。パケットがＧＷ１２ａに到達した場合、ＧＷ１２ａは、ＩＤテーブルを探索することにより、位置指示子について領域的位置指示子から全体的位置指示子へと変換を行う。送信元の位置指示子（LLoc1）は、ＧＷ１２ａの全体的な位置指示子（ＧLoc_GW1）へと変換される。そして送信先の位置指示子（LLoc_GW1）は、通信端末１２ｂの全体的位置指示子へと変換されることとなる。かかる通信端末１２ｂの全体的位置指示子は、例えばＧLoc_GW2である。
【００４３】
そのパケットは、当該パケットがＧＷ１２ｂへ到達するまで、公衆通信網５においてＧLoc_GW2の位置指示子を先行して使用し続ける。ＧＷ１２ｂは、そのＩＤテーブルを探索し、送信元の位置指示子をその領域的位置指示子としてLLoc_GW2とLLoc_2等に変換する。パケットは、LLoc_2を使用する通信網６ｂよりも先行して取得している。パケットは、移動端末１１ｂから移動端末１１ａへ逆方向へ送られる場合においても、同様の処理が行われる。図７には、かかるＩＤテーブルの例を示している。それぞれＩＤテーブルには、ホストとなる移動端末１１ａ、１１ｂ毎にＩＤと、位置指示子が記述されている。
【００４４】
このように、本発明では、ＩＤと位置指示子とがマッピングされたテーブルを管理するとともに位置情報管理層の機能が実装されたＧＷ１２移動端末における位置情報管理層により最新の位置指示子を更新し、他の移動端末により、かかる更新された最新の位置指示子を参照することにより移動端末間の無線通信を実現する。
【００４５】
次に移動制御法（Mobility Management Method）について説明をする。移動制御法は、移動端末１１のユーザが常時通信可能とするものである。仮に移動端末１１が一の通信網６から他の通信網６へ移動した場合、その間継続して行われる通信は、中断されることはない。移動端末１１が移動した場合、その位置指示子は変化する。移動端末１１が異なる通信網６に移動した場合に、各種ヘッダの情報も変化する。更に、様々な通信網が異なるネットワーク層のプロトコルを使用する場合、位置指示子も異種ネットワーク間において異なるものとなる。
【００４６】
移動制御法では、以下の処理を実行する。移動端末１１が、新たな位置指示子を取得するために新たな通信網６に置かれる。ＨＮＲ１３の記録のアップデートを行い、ＩＤ、位置指示子のマッピングは、移動端末１１がアクセス可能なＧＷ１２のみならず、対応するＧＷ１２のＩＤテーブルにおいて記録される。
【００４７】
図８はかかる移動制御法のフローチャートを示している。このフローチャートでは、図４に示すように移動端末１１ｂが通信網６ｂから通信網６ｃへ移動した場合に、これと移動端末１１ａとが通信を行う場合を例に挙げている。
【００４８】
先ずステップＳ５１において、移動端末１１ａと、移動端末１１ｂとは、ＧＷ１２ａ、１２ｂを介して無線通信を行う。即ち、移動端末１１ａからＧＷ１２ａ、ＧＷ１２ｂを介して移動端末１１ｂへデータパケットが送信され、移動端末１１ｂからＧＷ１２ａ、ＧＷ１２ｂを介して移動端末１１ａへデータパケットが送信されることとなる。この過程で移動端末１１ａが移動して通信網６ｃへ移動した場合、当該通信網６ｃにおいて捕捉されることになり、新たなネットワークとして通信網６ｃが決定されることとなる。
【００４９】
次にステップＳ５２において、通信端末１１ｂからＧＷ１２ｃへ認証要求を送信する。この認証プロセスは、上述と同様である。即ち、この認証要求は、ＧＷ１２ｃから更にＨＮＲ１３へと送信される。ＨＮＲ１３はかかる認証要求を受けて認証応答をＧＷ１２ｃへ送信する。
【００５０】
次にステップＳ５３へ移行し、新たなネットワークとなったＧＷ１２ｃは、LLocを送信し、ＧＷ１２のＩＤやLLoc、GLocを移動端末１１ｂへと送信する。
【００５１】
次にステップＳ５４へ移行し、移動端末１１ｂはＧＷ１２ｂとＧＷ１２ｃに対して、移譲指示を送信する。ＧＷ１２ｂへと送られる移譲指示は、移動端末１１ｂのホストネーム、ＩＤに加え、新たなGLocと同様に過去のLLoc、過去のGLocが送信される。ＧＷ１２ｃへと送られる移譲指示は、移動端末１１ｂのホストネーム、ＩＤに加え、過去のGLocと同様に新たなLLoc、新たなGLocが送信される。これら移譲指示においては、仮にＧＷ１２ｂがＩＤ、位置指示子マップを即座にＧＷ１２ｃへと変換した場合、又はＩＤ、位置指示子を受信した後にＧＷ１２ｃから変換要求があった場合には、それを示すためのフラグを立てるようにしてもよい。また、ＧＷ１２ｂ、１２ｃはそれぞれ移動端末１１ｂに対してかかる移譲指示に対する応答メッセージを送信するようにしてもよい。
【００５２】
次にステップＳ５５へ移行し、移譲指示を受け付けた後、ＧＷ１２ｂは、移動端末１１ｂのエントリーのためにＩＤテーブルをチェックする。ＧＷ１２ｂは、移動端末１１のエントリーを、新たなGLocに置き換える。また、ＩＤ／位置指示子マップは、通信相手の移動端末１１に関する情報を含める。ＧＷ１２ｂは、ＩＤ／位置指示子マップの変換要求をＧＷ１２ｃへ送信し、ＧＷ１２ｃは、かかるＩＤ／位置指示子マップを受信した後、その応答メッセージをＧＷ１２ｂへ送信する。
【００５３】
ステップＳ５６において、ＧＷ１２ｂは、送信相手である移動端末１１ａに対応するＧＷ１２ａに対してＩＤ／位置指示子マップのアップデート要求を送信する。この送信相手である移動端末１１ａのＩＤと位置指示子は、ＩＤテーブルから得られる。ＩＤ／位置指示子のアップデート要求のメッセージには、通信相手である移動端末１１ａのＩＤ、ホストネーム、GLocと同様に移動端末１１ｂのホストネーム、ＩＤ、過去のGLoc、新たなGLoc等が含まれる。ＧＷ１２ａは、かかるアップデート要求を受けて、アップデート応答をＧＷ１２ｂへ送信する。ＧＷ１２ｂは、かかるアップデート応答を受けるまでＩＤ、位置指示子のリストを保持する。またＧＷ１２ｂは、アップデート応答を受けた場合には、かかるＩＤ、位置指示子のリストを更新し、必要に応じて追加、削除する。ＧＷ１２は、ＩＤテーブルにおいて、それぞれのマップがアップデートされたか否かのフラグを立てる。
【００５４】
ステップＳ５７において、ＧＷ１２ｃは、ＩＤ／位置指示子マップのアップデート要求をＧＷ１２ａに送信する。かかるアップデート要求を受けたＧＷ１２ｃは、ＩＤテーブルを更新、追加、削除の何れかを行い、ＧＷ１２ｃに対してアップデート応答を送信する。アップデート応答を受信したＧＷ１２ｃは、移譲終了通知を移動端末１１ｂに対して行う。
【００５５】
次にステップＳ５８へ移行し、移動端末１１ｂ、ＧＷ１２ｃ、ＧＷ１２ａ、移動端末１１ａという経路で新たに通信リンクが確立され、データパケットが送受信される。
【００５６】
次にステップＳ５９へ移行し、ステップＳ５７において移譲終了通知を受信した移動端末１１ｂは、ＨＮＲ記録アップデート要求をＧＷ１２ｃに対して送信する。ＧＷ１２ｃはかかるＨＮＲ記録アップデート要求をＨＮＲ１３へ送信する。ＨＮＲ１３においてアップデートが行われた後、ＨＮＲ１３からＨＮＲ記録アップデート応答がＧＷ１２ｃへ送信され、ＧＷ１２ｃからかかるＨＮＲ記録アップデート応答が移動端末１１ｂへ送信される。
【００５７】
次にステップＳ６０へ移行し、移動端末１１ｂからＧＷ１２ｂにＩＤ／位置指示子マップ削除要求を送信する。ＧＷ１２ｂは、かかるＩＤ／位置指示子マップを削除した後、移動端末１１ｂに対してＩＤ／位置指示子マップ削除応答を送信する。
【００５８】
このように、本発明によれば、一の移動端末１１が移動した場合には、その移動元のＧＷ１２から移動先のＧＷ１２に向けてマッピングされたテーブルを移譲するとともに、その移動先のゲートウェイのテーブルに対して位置指示子を更新する。
【００５９】
次にステップＳ６１へ移行し、ＧＷ１２と移動端末１１ｂとは互いに非接続状態となる。
【００６０】
図９は、上述した図８において説明したフローチャートの他の実施形態を示している。この図９において、上述した図８と同一の処理動作については、係る図８の説明を引用することで以下での説明を省略する。この図９の形態では、ＧＷ１２ｂとＧＷ１２ｃとが互いにオーバーラップする場合を示している。
【００６１】
先ずステップＳ５１において、移動端末１１ｂはＧＷ１２ｂと非接続接続状態となり、その後探索を行って新たなネットワーク（通信網６）が決定されることとなる。この段階で、ＧＷ１２ｂに対してパケット伝送が多少行われてロスとなってしまう。かかるパケットデータのロスは、ＧＷ１２ｂとの間で非接続となった移動端末１１を確認した段階でパケットデータを一時的に蓄積するバッファーを持つことにより、減らすことが可能となる。
【００６２】
また、ステップＳ５４においては、移動端末１１ｂは、ＧＷ１２ｂとの間で非接続状態であるため、移動端末１１ｂは、ＧＷ１２ｃのみに対して、移譲指示を送信する。移譲指示の詳細は、上述したステップＳ５４に準じるものである。
【００６３】
ステップＳ５５において、ＧＷ１２ｃは、移動端末１１ｂのＩＤ／位置指示子マップの変換要求をＧＷ１２ｃへ送信し、ＧＷ１２ｂからＧＷ１２ｃへマップの変換が行われる。ＧＷ１２ｂは、上述したバッファーに格納されたパケットデータも同様にＧＷ１２ｃへと送信する。
【００６４】
ステップＳ６０においては、ＧＷ１２ｃからＧＷ１２ｂにＩＤ／位置指示子マップ削除要求を送信する。ＧＷ１２ｂは、かかるＩＤ／位置指示子マップを削除した後、ＧＷ１２ｂに対してＩＤ／位置指示子マップ削除応答を送信する。
【符号の説明】
【００６５】
１ 無線通信システム
５ 公衆通信網
６ 通信網
１１ 移動端末
１２ ゲートウェイ（ＧＷ）
１３ ＨＮＲ
１４ ＤＮＲ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動端末間の無線通信方法に関し、特に互いに異種バージョンのインターネットプロトコルを採用する移動端末間においても好適に無線通信が可能な移動端末間の無線通信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インターネットにおいては、インターネットプロトコル（IP）の下、通常パケットを基本単位として相手側にデータを送信する。パケットは、発信元、送信先のＩＰアドレスに関する情報等が記述されるＩＰヘッダと、実データが記述されるペイロードとで構成される。IPは、従来より、IPv4（Internet Protocol version 4）と、IPv6（Internet Protocol version 6）の規格が存在する（例えば、特許文献１参照。）。主として使用されているのは３２ビットのアドレス空間を持つIPv4であるが、IPアドレスの不足が発生することが予測されることから128ビットのアドレス空間を持つIPv6が新たに使用されるようになっている。しかしながら、このIPv4は、IPv6との間で基本的には通信を行うことができないという問題点がある。
【０００３】
また現在のインターネットにおけるもう一つの問題点としては、携帯電話等を始めとした移動端末における通信の全てサポートできていない点がある。
【０００４】
これら２つの問題点の主な理由の一つとしては、現在のインターネットがネットワーク層のみならず、トランスポート層及びアプリケーション層を用いてＩＰアドレスを形成している点にある。このＩＰアドレスの値とタイプは、ＩＰプロトコルのバージョンと無関係に作られ、また移動端末であればその現在位置とは無関係に作られる。ネットワーク層、トランスポート層及びアプリケーション層は、何れもこのＩＰプロトコルのバージョンと、移動端末の現在位置をサポートしてＩＰアドレスを作ることを行っていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２０７２０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、互いに異種バージョンのインターネットプロトコルを採用する移動端末間においても好適に無線通信が可能な移動端末間の無線通信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明を適用した移動端末間の無線通信方法は、移動端末間の無線通信を実現するための移動端末間の無線通信方法において、ネットワーク層とトランスポート層の間に、上記各移動端末の現在における位置情報を管理する位置情報管理層を新たに挿入したプロトコルスタックを構成し、上記移動情報管理層に基づいて当該移動端末の通信位置に対応した位置指示子を管理するとともに、上記トランスポート層とそれより上位のアプリケーション層により当該移動端末のＩＤを管理することにより、上記位置指示子と上記ＩＤとを分離して管理する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、互いに異種バージョンのインターネットプロトコルを採用する移動端末間においても好適に無線通信が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明を適用した無線通信システムの構成例を示す図である。
【図２】本発明において新たに定義されたプロトコルスタックの構成を示す図である。
【図３】ＧＷに実装された位置情報管理層について説明するための図である。
【図４】本発明を適用した無線通信システムにおいて、移動端末が移動した例を示す図である。
【図５】本発明を適用した移動端末間の無線通信方法の具体的な処理動作について説明をするためのフローチャートである。
【図６】本発明を適用した移動端末間の無線通信方法の具体的な処理動作について説明をするための他のフローチャートである。
【図７】ネットワークヘッダにおける送信元と送信先の位置指示子の例を示す図である。
【図８】移動端末が移動した場合における具体的な処理動作について説明するためのフローチャートである。
【図９】移動端末が移動した場合における具体的な処理動作について説明するための他のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を適用した移動端末間の無線通信方法の実施の形態について詳細に説明する。
【００１１】
本発明を適用した無線通信システム１は、図１に示すように、移動端末１１間で公衆通信網５を介してインターネットによりパケット通信を行うためのシステムである。この無線通信システム１は、各移動端末１１の通信網６毎に設けられたゲートウェイ（ＧＷ）１２と、各移動端末１１のホストネームを管理するためのレジストリ（ＨＮＲ：Host Name Registry）１３と、ドメインネームを管理するためのレジストリ（ＤＮＲ：Domain Name Registry）１４とを備えている。
【００１２】
移動端末１１は、インターネットプロトコル（ＩＰ）に基づいてパケットによる無線通信を行うホストであり、例えば携帯電話、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等を初めとしたモバイル端末等で構成される。例えば、通信網６ａ内にある移動端末１１ａが、他の通信網６ｂ内にある他の移動端末１１ｂとの間で無線通信を行う場合には、ＧＷ１２ａから公衆通信網５を介してＧＷ１２ｂを通じてパケットデータが送受信されることとなる。
【００１３】
ＧＷ１２は、公衆通信網５と、通信網６とを中継するための通信機器、ネットワークノードである。このＧＷ１２は、公衆通信網５と、通信網６との間で互いにプロトコルが異なる場合であってもこれをプロトコル変換可能なように、例えばプロトコルトランスレータ等が実装されている。
【００１４】
ＨＮＲ１３は、ホストネーム、ＩＤ、位置情報、並びにその他セキュリティに関する情報が記録されるサーバである。
【００１５】
ＤＮＲ１４は、ドメインネームを記録するとともに、対応するＨＮＲ１３のＩＤや位置情報を記録する。即ちＤＮＲ１４は、ドメインネームを階層構造の下でより効果的に管理することもできる。
【００１６】
ちなみにＨＮＲ１３とＤＮＲ１４のフォーマットは、ＤＮＳ（Domain Name System）のそれに類似するものである。
【００１７】
図２は、本発明において新たに定義されたプロトコルスタックの構成を示している。プロトコルは下位層から上位層に向けて、順に物理層、データリンク層、ネットワーク層、位置情報管理層、トランスポート層、アプリケーション層が定義されている。従来と比較してこの位置情報管理層がネットワーク層とトランスポート層との間において挿入されている。この位置情報管理層の存在により、アプリケーション層とトランスポート層がＩＤと名前を使用する。これらはネットワーク層において使用される各移動端末１１間において互いに異なるものとなる。またこの位置情報管理層の存在により、移動端末１１が他の箇所に移動する場合においても、トランスポート層とアプリケーション層の通信期間に影響を及ぼすことなく、ネットワーク層が互いに異なるネットワークプロトコル、移動端末１１、通信期間を使用することを許容するものである。
【００１８】
ＧＷ１２は、図３に示すように上述した位置情報管理層の機能が実装されている。これら位置情報管理層の機能により、ＧＷ１２のＩＤテーブルにおいて記録されているＩＤ−位置指示子マップを使用することで、ネットワーク層のプロトコル又は現在の位置指示子(locator)をデータパケットのヘッダに記述することが可能となる。ＧＷ１２は、移動端末１１が移動の間にその管轄する通信網６が変化する場合においても、新たにアップデートされた情報をＩＤ−位置指示子マップに変換していくことにより、移動端末１１の管理を行うことが可能となる。
【００１９】
全ての移動端末１１は、一般的に独自のホストネームを持っている。このホストネームは２つのパートから成っている。一つは、ローカルホストネームであり、もう一つは、グローバルドメインネームである。これらは、記号“＃”により連結される。例えば、ホストネームにおいて“mh#domain1.com”と、“ch#example.com”が存在する場合において、mhとchは、ローカルホストネームである。これに対して、domain1.comとexample.comとは、互いにドメインネームである。ホストは、少なくとも１以上のＩＤを持っている。移動端末１１（ホスト）は、それぞれの通信網６に入ったときに、当該通信網６において使用されるネットワークプロトコルにより提供される位置指示子を得ることができる。例えば、通信網６がIPv4プロトコルを使用している場合には、移動端末１１は、例えば"10.10.10.100."を得ることができる。
【００２０】
本発明による無線通信の例は、図４に基づいて説明することができる。この図４の例では、２つのホスト（移動端末１１ａ、移動端末１１ｂ）が存在し、それぞれが通信網６ａ、６ｂの中に位置するものとする。ちなみに、移動端末１１ａのホストネームは、“ch#domain-1.jp”であり、移動端末１１ｂのホストネームは、“mh#domain-2.jp”である。ここで移動端末１１ａ、１１ｂがそれぞれの属する通信網６ａ、６ｂの中に入った段階で、通信リンクが確立されて互いに無線通信がスタートすることとなる。このとき、移動端末１１ｂが仮に通信網６ｂから通信網６ｃへ移動したとき、通信セッションは開かれることが無くなる。これは、各通信網６ａ〜６ｃが互いに異なるネットワーク層のプロトコルを使用しているのであり、これらのプロトコルは、公衆通信網５とは異なるものであるためである。
【００２１】
このため、本発明においては、新たに位置情報管理層を定義し、これをＩＰヘッダに含めるものとする。
【００２２】
上述したように、本発明によれば、ネットワーク層とトランスポート層の間に、各移動端末１１の現在における位置情報を管理する位置情報管理層を新たに挿入したプロトコルスタックを構成している。この移動情報管理層に基づいて移動端末１１の通信位置に対応した位置指示子を管理するとともに、トランスポート層とそれより上位のアプリケーション層により移動端末１１のＩＤを管理することにより、位置指示子とＩＤとを分離して管理する。
【００２３】
次に本発明を適用した移動端末間の無線通信方法の具体的な処理動作について説明をする。
【００２４】
先ずホスト（移動端末１１）が通信網６において捕捉されたときに、処理動作がスタートする。図５に示すように、ステップＳ１１において移動端末１１は、ホストネームやＩＤ、他のセキュリティ情報等を含む認証要求をＧＷ１２に対して実行する。
【００２５】
移動端末１１による認証情報を確認するために、ＧＷ１２は、ＨＮＲ１３のＩＤや位置指示子を知らなければならず、ＧＷ１２はＨＮＲ１３にアクセスすることができる。かかる目的の下、ＧＷ１２は、ＤＮＲ１４に対してドメインネーム解決要求を送信する（ステップＳ１２）。次にかかるＤＮＲ１４からドメインネーム解決応答を受信する（ステップＳ１３）。かかるドメインネーム解決応答には、ＨＮＲ１３のＩＤや位置指示子が含まれており、かかるドメインネーム解決応答を受信したＧＷ１２は、これら各情報を知ることが可能となる。次にＧＷ１２は、かかるドメインネーム解決応答に基づいて、ステップＳ１４においてＨＮＲ１３に対して認証要求を送信し、ＨＮＲ１３は、ＧＷ１２に対して認証確認を受信する。
【００２６】
移動端末１１の認証が成功した場合、ＧＷ１２は、移動端末１１に対して各種制御が行われると共に、システムパラメータが割り当てられる（ステップＳ１５）。これらはＧＷ１２から移動端末１１にかかるロケータコンフィグネーションと、システムパラメータの割り当てに関するメッセージを送信することにより行われる（ステップＳ１６）。ＧＷ１２は、移動端末１１のホストネーム、ＩＤ、LLoc（local locator）や、他のセキュリティ情報等を自己のＩＤテーブル内に記録する（ステップＳ１７）。ここでいうLLocとは、その通信網６（ＧＷ１２）の管轄下において割り当てられる位置指示子である。
【００２７】
次に移動端末１１からＧＷ１２へ、その新たな位置支持子の登録を要求するため、ＨＮＲ１３に対する記録のアップデート要求を送信する（ステップＳ１８）。ＧＷ１２はかかるアップデート要求を受信した場合、自身のバッファー内においてかかるメッセージを一時的に記憶し、各種処理を実行する。次にこのＧＷ１２は、ＨＮＲ１３に対してアップデート要求を送信する（ステップＳ１９）。ＨＮＲ１３は、受信したメッセージについてセキュリティ情報をチェックした上で、その記録をアップデートし（ステップＳ２０）、かかるアップデートが終了した旨の応答メッセージをＧＷ１２へ送信する（ステップＳ２１）。ＧＷ１２はかかる応答メッセージを受信する。仮にＨＮＲ１３において記録のアップデートが失敗した場合には、ＧＷ１２はＨＮＲ１３に対して再度アップデート要求を送信する。これに対して、ＨＮＲ１３において記録のアップデートが成功した場合には、ステップＳ２２に移行し、ＧＷ１２は移動端末１１に対して応答メッセージを送信する。
【００２８】
これらの処理動作を通じて、移動端末１１は、通信網１２との間で通信接続が行われることとなる。そして、互いに異なる通信網１２ａ、１２ｂに通信接続がなされた移動端末１１ａ、１１ｂ間において相互に無線通信を行うことが可能となる。移動端末１１ａは、移動端末１１ｂとの間で通信を開始したとき、移動端末１１ａのみが移動端末１１ｂのホストネーム（例えばmh#domain-2.jp）を知ることが可能となる。移動端末１１ａは、移動端末１１ｂに関するネットワーク中の位置情報に関する情報について通常は取得することができない。このため、移動端末１１ａにおけるアプリケーション層は、移動端末１１ａ、１１ｂにより識別されるトランスポート層を通じてデータの送信を開始することとなる。トランスポート層のプロトコルは、それ自身でデータを発信することができる。位置情報管理層は、後述するプロセスを通じて、ホストネームを、対応するＩＤと位置識別子に組み込むことを実行する。
【００２９】
図６は、本発明を適用したホストネーム解決法の具体的なフローを示している。先ずステップＳ３１に示すように、互いにＩＤと位置指示子を保有している。これらＩＤと位置指示子は、識別において使用されるものであって、通信用のデータパケットを送るために、ネットワーク層や位置情報管理層において使用される。本発明を適用した方法において必要となる構成要素は、移動端末１１ａ、１１ｂ、ＧＷ１２ａ、１２ｂ、ＨＮＲ１３、ＤＮＲ１４である。図６の例では、移動端末１１ａから移動端末１１ｂに対してデータを送信する例を示しているが、当然その反対も生じえる。
【００３０】
先ずステップＳ３１において、移動端末１１ａは、ＧＷ１２ａに対してホストネーム解決要求を送信する。このとき移動端末１１ａは、かかるホストネーム解決要求を自身の中に蓄積しておく。
【００３１】
次にステップＳ３２へ移行し、ＧＷ１２ａは、ドメインネームキャッシュと、ホストネーム解決要求の２つのキャッシュを維持する。ここでいうドメインネームキャッシュは、ＨＮＲ１３のＩＤと位置識別子のマッピングに関する情報も含まれる。ホストネーム解決要求のキャッシュは、現在進行しているホストネーム解決要求のメッセージの内容を含むものである。ちなみに、ホストネーム解決要求は、ターゲットホストネーム、メッセージ識別番号、ホストネーム、ＩＤ、位置識別子、その他ステータス情報が含まれる。
【００３２】
ＧＷ１２ａが移動端末１１ａからホストネーム解決要求を受信した場合には、ホストネーム解決要求キャッシュリストを自身において格納する。ＧＷ１２ａは、送信先となるドメインネームをドメインネームキャッシュリストから探索する。仮に送信先となるドメインネームがかかるキャッシュから見つけることができた場合には、以下説明するステップＳ３３における処理動作をスキップし、ステップＳ３４へ移行する。仮にドメインネームキャッシュの中から何ら候補を見つけることができない場合には、ＧＷ１２ａは、ホストネーム解決要求におけるステータスを、“ドメインネーム解決 in-progress”に設定する。そして、ＧＷ１２ａは、ドメインネーム解決要求をＤＮＲ１４へ送信する。
【００３３】
次にステップＳ３３へ移行し、かかるドメインネーム解決要求をＧＷ１２ａから受信したＤＮＲ１４は、送信先のドメインネームの候補のために、その記録群を探索する。仮にその候補を探索することができない場合には、メッセージの内容に変更を加えることなく、ＤＮＲ１４への上位層に対する要求をそのまま活用する。仮に候補を探索することができた場合には、ＤＮＲ１４はＧＷ１２に対して、ドメインネーム解決応答を送信する。
【００３４】
次にステップＳ３４へ移行し、ＧＷ１２ａは、ドメインネーム解決応答を受信する。このドメインネーム解決応答には、送信先の移動端末１１ｂのＨＮＲ１３のＩＤ、ＤＮＲ１３から提供された位置指示子等が含まれている。かかるドメインネーム解決応答を受信したＧＷ１２ａは、ホストネーム解決要求をＨＮＲ１３へ送信する。これらホストネーム解決要求は、ＨＮＲ１３に対するホストネーム解決要求キャッシュにおいて格納されている。ＧＷ１２は、ドメインネームキャッシュにおいて、ＨＮＲ１３のＩＤや、ＧＬｏｃに対して送信先のドメインネーム等を記録している。仮にそれがリストから見つけられない場合には、ドメインネーム解決応答のメッセージからそれを得ることが可能となる。その結果ステータス情報の改変も行われることとなる。
【００３５】
次にステップＳ３５へ移行する。そして、ＨＮＲ１３は、ホストネーム解決要求を受信した場合には、送信先のＩＤや位置指示子のためのＨＮＲ１３の記録において送信先のホストネームを探索する。ＨＮＲ１３は、特にこのホストネーム解決要求に改変を施さない。即ち、このＨＮＲ１３は単にメッセージを送信先の移動端末１１ｂに向けて中継するのみである。実際にこのＨＮＲ１３は、ホストネーム解決要求をＧＷ１２ｂへと送信する。
【００３６】
ＧＷ１２ｂは、ホストネーム解決要求を受信したとき、係るＧＷ１２ｂは、送信先のホストネーム及び／又はホストＩＤを、ＩＤテーブルにおいて取得する。また、このＧＷ１２ｂは、かかるホストネーム解決要求を中継して、移動端末１１ｂへ送信する（ステップＳ３６）。
【００３７】
ステップＳ３７において、移動端末１１ｂは、ホストネーム解決要求を受信した場合、送信元のホストネーム（ＩＤと位置指示子）をＩＤテーブルにおいて記録する。移動端末１１ｂは、要求されたアプリケーションコードに基づいて、それに見合ったＩＤと位置指示子を選択する。このとき、ＩＤと位置指示子の組を１以上選択することも可能となる。かかる場合には、それぞれの組について優先度が割り当てられる。より高い優先度のＩＤと位置指示子は、パケットのヘッダーにおける位置情報管理層やネットワーク層に記述された送信元のＩＤや位置指示子であり、これらには、ホストネーム解決応答のメッセージが含まれている。移動端末１１ｂは、最も優先度の高いものをこれに含めてもよい。
【００３８】
ステップＳ３８において、ＧＷ１２ｂが移動端末１１ｂからホストネーム解決応答を受信した場合、ＧＷ１２ｂは、必要に応じて位置指示子を変化させるとともに、ＩＤテーブルにおけるＩＤと位置指示子のマッピングを行う。また、ＧＷ１２ｂは、ＧＷ１２ａに対して、ホストネーム解決応答のメッセージを送信する。
【００３９】
次にステップＳ３９へ移行し、ＧＷ１２ａは、ホストネーム解決応答を受信した場合、ホストネーム解決要求のキャッシュを探索し、これに対応する要求メッセージを見つけ出す。即ち、ＩＤテーブルにおいて、送信先の移動端末１１のＩＤ、位置指示子のマッピングを蓄積する。応答メッセージの内容については、送信元の位置指示子から送信元の移動端末１１ａのLLocへの変更や、送信先の位置指示子からそのLLocへの変更がなされている。また、このＧＷ１２ａは、ホストネーム解決応答を送信元の移動端末１１ａへ送信する。
【００４０】
またステップＳ４０へ移行し、送信元の移動端末１１ａは、ホストネーム解決応答をＧＷ１２ａから受信したとき、かかる応答と整合するか否かホストネーム解決要求のキャッシュを確認する。係る応答と整合する要求を見つけた場合には、ＩＤテーブルにおいてＩＤと位置指示子のマッピングを更に加える。
【００４１】
次に、データパケットフォワーディング法（Date Packet Forwarding Method）について説明をする。データパケットが、ネットワーク中で伝送される場合に、トランスポート層と位置情報管理層の値は変化しない。しかし、ネットワークヘッダにおける送信元と送信先の位置指示子の値は、データパケットが図７に示すようなＧＷ１２を通じて送信されるにつれて変化する。この図７は、移動端末１１ａから移動端末１１ｂに向けて送信されるデータパケットのヘッダの記述情報を示している。
【００４２】
送信元の移動端末１１ａは、その位置指示子として、LLoc1を使用している。また、送信先の移動端末１１ｂは、送信先の位置指示子として、ＧＷ１２ａのLLoc_GW1を使用している。パケットがＧＷ１２ａに到達した場合、ＧＷ１２ａは、ＩＤテーブルを探索することにより、位置指示子について領域的位置指示子から全体的位置指示子へと変換を行う。送信元の位置指示子（LLoc1）は、ＧＷ１２ａの全体的な位置指示子（ＧLoc_GW1）へと変換される。そして送信先の位置指示子（LLoc_GW1）は、通信端末１２ｂの全体的位置指示子へと変換されることとなる。かかる通信端末１２ｂの全体的位置指示子は、例えばＧLoc_GW2である。
【００４３】
そのパケットは、当該パケットがＧＷ１２ｂへ到達するまで、公衆通信網５においてＧLoc_GW2の位置指示子を先行して使用し続ける。ＧＷ１２ｂは、そのＩＤテーブルを探索し、送信元の位置指示子をその領域的位置指示子としてLLoc_GW2とLLoc_2等に変換する。パケットは、LLoc_2を使用する通信網６ｂよりも先行して取得している。パケットは、移動端末１１ｂから移動端末１１ａへ逆方向へ送られる場合においても、同様の処理が行われる。図７には、かかるＩＤテーブルの例を示している。それぞれＩＤテーブルには、ホストとなる移動端末１１ａ、１１ｂ毎にＩＤと、位置指示子が記述されている。
【００４４】
このように、本発明では、ＩＤと位置指示子とがマッピングされたテーブルを管理するとともに位置情報管理層の機能が実装されたＧＷ１２移動端末における位置情報管理層により最新の位置指示子を更新し、他の移動端末により、かかる更新された最新の位置指示子を参照することにより移動端末間の無線通信を実現する。
【００４５】
次に移動制御法（Mobility Management Method）について説明をする。移動制御法は、移動端末１１のユーザが常時通信可能とするものである。仮に移動端末１１が一の通信網６から他の通信網６へ移動した場合、その間継続して行われる通信は、中断されることはない。移動端末１１が移動した場合、その位置指示子は変化する。移動端末１１が異なる通信網６に移動した場合に、各種ヘッダの情報も変化する。更に、様々な通信網が異なるネットワーク層のプロトコルを使用する場合、位置指示子も異種ネットワーク間において異なるものとなる。
【００４６】
移動制御法では、以下の処理を実行する。移動端末１１が、新たな位置指示子を取得するために新たな通信網６に置かれる。ＨＮＲ１３の記録のアップデートを行い、ＩＤ、位置指示子のマッピングは、移動端末１１がアクセス可能なＧＷ１２のみならず、対応するＧＷ１２のＩＤテーブルにおいて記録される。
【００４７】
図８はかかる移動制御法のフローチャートを示している。このフローチャートでは、図４に示すように移動端末１１ｂが通信網６ｂから通信網６ｃへ移動した場合に、これと移動端末１１ａとが通信を行う場合を例に挙げている。
【００４８】
先ずステップＳ５１において、移動端末１１ａと、移動端末１１ｂとは、ＧＷ１２ａ、１２ｂを介して無線通信を行う。即ち、移動端末１１ａからＧＷ１２ａ、ＧＷ１２ｂを介して移動端末１１ｂへデータパケットが送信され、移動端末１１ｂからＧＷ１２ａ、ＧＷ１２ｂを介して移動端末１１ａへデータパケットが送信されることとなる。この過程で移動端末１１ａが移動して通信網６ｃへ移動した場合、当該通信網６ｃにおいて捕捉されることになり、新たなネットワークとして通信網６ｃが決定されることとなる。
【００４９】
次にステップＳ５２において、通信端末１１ｂからＧＷ１２ｃへ認証要求を送信する。この認証プロセスは、上述と同様である。即ち、この認証要求は、ＧＷ１２ｃから更にＨＮＲ１３へと送信される。ＨＮＲ１３はかかる認証要求を受けて認証応答をＧＷ１２ｃへ送信する。
【００５０】
次にステップＳ５３へ移行し、新たなネットワークとなったＧＷ１２ｃは、LLocを送信し、ＧＷ１２のＩＤやLLoc、GLocを移動端末１１ｂへと送信する。
【００５１】
次にステップＳ５４へ移行し、移動端末１１ｂはＧＷ１２ｂとＧＷ１２ｃに対して、移譲指示を送信する。ＧＷ１２ｂへと送られる移譲指示は、移動端末１１ｂのホストネーム、ＩＤに加え、新たなGLocと同様に過去のLLoc、過去のGLocが送信される。ＧＷ１２ｃへと送られる移譲指示は、移動端末１１ｂのホストネーム、ＩＤに加え、過去のGLocと同様に新たなLLoc、新たなGLocが送信される。これら移譲指示においては、仮にＧＷ１２ｂがＩＤ、位置指示子マップを即座にＧＷ１２ｃへと変換した場合、又はＩＤ、位置指示子を受信した後にＧＷ１２ｃから変換要求があった場合には、それを示すためのフラグを立てるようにしてもよい。また、ＧＷ１２ｂ、１２ｃはそれぞれ移動端末１１ｂに対してかかる移譲指示に対する応答メッセージを送信するようにしてもよい。
【００５２】
次にステップＳ５５へ移行し、移譲指示を受け付けた後、ＧＷ１２ｂは、移動端末１１ｂのエントリーのためにＩＤテーブルをチェックする。ＧＷ１２ｂは、移動端末１１のエントリーを、新たなGLocに置き換える。また、ＩＤ／位置指示子マップは、通信相手の移動端末１１に関する情報を含める。ＧＷ１２ｂは、ＩＤ／位置指示子マップの変換要求をＧＷ１２ｃへ送信し、ＧＷ１２ｃは、かかるＩＤ／位置指示子マップを受信した後、その応答メッセージをＧＷ１２ｂへ送信する。
【００５３】
ステップＳ５６において、ＧＷ１２ｂは、送信相手である移動端末１１ａに対応するＧＷ１２ａに対してＩＤ／位置指示子マップのアップデート要求を送信する。この送信相手である移動端末１１ａのＩＤと位置指示子は、ＩＤテーブルから得られる。ＩＤ／位置指示子のアップデート要求のメッセージには、通信相手である移動端末１１ａのＩＤ、ホストネーム、GLocと同様に移動端末１１ｂのホストネーム、ＩＤ、過去のGLoc、新たなGLoc等が含まれる。ＧＷ１２ａは、かかるアップデート要求を受けて、アップデート応答をＧＷ１２ｂへ送信する。ＧＷ１２ｂは、かかるアップデート応答を受けるまでＩＤ、位置指示子のリストを保持する。またＧＷ１２ｂは、アップデート応答を受けた場合には、かかるＩＤ、位置指示子のリストを更新し、必要に応じて追加、削除する。ＧＷ１２は、ＩＤテーブルにおいて、それぞれのマップがアップデートされたか否かのフラグを立てる。
【００５４】
ステップＳ５７において、ＧＷ１２ｃは、ＩＤ／位置指示子マップのアップデート要求をＧＷ１２ａに送信する。かかるアップデート要求を受けたＧＷ１２ｃは、ＩＤテーブルを更新、追加、削除の何れかを行い、ＧＷ１２ｃに対してアップデート応答を送信する。アップデート応答を受信したＧＷ１２ｃは、移譲終了通知を移動端末１１ｂに対して行う。
【００５５】
次にステップＳ５８へ移行し、移動端末１１ｂ、ＧＷ１２ｃ、ＧＷ１２ａ、移動端末１１ａという経路で新たに通信リンクが確立され、データパケットが送受信される。
【００５６】
次にステップＳ５９へ移行し、ステップＳ５７において移譲終了通知を受信した移動端末１１ｂは、ＨＮＲ記録アップデート要求をＧＷ１２ｃに対して送信する。ＧＷ１２ｃはかかるＨＮＲ記録アップデート要求をＨＮＲ１３へ送信する。ＨＮＲ１３においてアップデートが行われた後、ＨＮＲ１３からＨＮＲ記録アップデート応答がＧＷ１２ｃへ送信され、ＧＷ１２ｃからかかるＨＮＲ記録アップデート応答が移動端末１１ｂへ送信される。
【００５７】
次にステップＳ６０へ移行し、移動端末１１ｂからＧＷ１２ｂにＩＤ／位置指示子マップ削除要求を送信する。ＧＷ１２ｂは、かかるＩＤ／位置指示子マップを削除した後、移動端末１１ｂに対してＩＤ／位置指示子マップ削除応答を送信する。
【００５８】
このように、本発明によれば、一の移動端末１１が移動した場合には、その移動元のＧＷ１２から移動先のＧＷ１２に向けてマッピングされたテーブルを移譲するとともに、その移動先のゲートウェイのテーブルに対して位置指示子を更新する。
【００５９】
次にステップＳ６１へ移行し、ＧＷ１２と移動端末１１ｂとは互いに非接続状態となる。
【００６０】
図９は、上述した図８において説明したフローチャートの他の実施形態を示している。この図９において、上述した図８と同一の処理動作については、係る図８の説明を引用することで以下での説明を省略する。この図９の形態では、ＧＷ１２ｂとＧＷ１２ｃとが互いにオーバーラップする場合を示している。
【００６１】
先ずステップＳ５１において、移動端末１１ｂはＧＷ１２ｂと非接続接続状態となり、その後探索を行って新たなネットワーク（通信網６）が決定されることとなる。この段階で、ＧＷ１２ｂに対してパケット伝送が多少行われてロスとなってしまう。かかるパケットデータのロスは、ＧＷ１２ｂとの間で非接続となった移動端末１１を確認した段階でパケットデータを一時的に蓄積するバッファーを持つことにより、減らすことが可能となる。
【００６２】
また、ステップＳ５４においては、移動端末１１ｂは、ＧＷ１２ｂとの間で非接続状態であるため、移動端末１１ｂは、ＧＷ１２ｃのみに対して、移譲指示を送信する。移譲指示の詳細は、上述したステップＳ５４に準じるものである。
【００６３】
ステップＳ５５において、ＧＷ１２ｃは、移動端末１１ｂのＩＤ／位置指示子マップの変換要求をＧＷ１２ｃへ送信し、ＧＷ１２ｂからＧＷ１２ｃへマップの変換が行われる。ＧＷ１２ｂは、上述したバッファーに格納されたパケットデータも同様にＧＷ１２ｃへと送信する。
【００６４】
ステップＳ６０においては、ＧＷ１２ｃからＧＷ１２ｂにＩＤ／位置指示子マップ削除要求を送信する。ＧＷ１２ｂは、かかるＩＤ／位置指示子マップを削除した後、ＧＷ１２ｂに対してＩＤ／位置指示子マップ削除応答を送信する。
【符号の説明】
【００６５】
１ 無線通信システム
５ 公衆通信網
６ 通信網
１１ 移動端末
１２ ゲートウェイ（ＧＷ）
１３ ＨＮＲ
１４ ＤＮＲ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動端末間の無線通信を実現するための移動端末間の無線通信方法において、
ネットワーク層とトランスポート層の間に、上記各移動端末の現在における位置情報を管理する位置情報管理層を新たに挿入したプロトコルスタックを構成し、
上記移動情報管理層に基づいて当該移動端末の通信位置に対応した位置指示子を管理するとともに、上記トランスポート層とそれより上位のアプリケーション層により当該移動端末のＩＤを管理することにより、上記位置指示子と上記ＩＤとを分離して管理すること
を特徴とする移動端末間の無線通信方法。
【請求項２】
ＩＤと位置指示子とがマッピングされたテーブルを管理するとともに上記位置情報管理層の機能が実装されたゲートウェイに対して、一の移動端末における位置情報管理層により最新の位置指示子を更新し、他の移動端末により、かかる更新された最新の位置指示子を参照することにより移動端末間の無線通信を実現すること
を特徴とする請求項１記載の移動端末間の無線通信方法。
【請求項３】
上記一の移動端末が移動した場合には、その移動元のゲートウェイから移動先のゲートウェイに向けて上記マッピングされたテーブルを移譲するとともに、その移動先のゲートウェイのテーブルに対して位置指示子を更新すること
を特徴とする請求項２記載の移動端末間の無線通信方法。
【請求項１】
移動端末間の無線通信を実現するための移動端末間の無線通信方法において、
ネットワーク層とトランスポート層の間に、上記各移動端末の現在における位置情報を管理する位置情報管理層を新たに挿入したプロトコルスタックを構成し、
上記移動情報管理層に基づいて当該移動端末の通信位置に対応した位置指示子を管理するとともに、上記トランスポート層とそれより上位のアプリケーション層により当該移動端末のＩＤを管理することにより、上記位置指示子と上記ＩＤとを分離して管理すること
を特徴とする移動端末間の無線通信方法。
【請求項２】
ＩＤと位置指示子とがマッピングされたテーブルを管理するとともに上記位置情報管理層の機能が実装されたゲートウェイに対して、一の移動端末における位置情報管理層により最新の位置指示子を更新し、他の移動端末により、かかる更新された最新の位置指示子を参照することにより移動端末間の無線通信を実現すること
を特徴とする請求項１記載の移動端末間の無線通信方法。
【請求項３】
上記一の移動端末が移動した場合には、その移動元のゲートウェイから移動先のゲートウェイに向けて上記マッピングされたテーブルを移譲するとともに、その移動先のゲートウェイのテーブルに対して位置指示子を更新すること
を特徴とする請求項２記載の移動端末間の無線通信方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−２４８９６６（Ｐ２０１２−２４８９６６Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１７３９１（Ｐ２０１１−１１７３９１）
【出願日】平成２３年５月２５日（２０１１．５．２５）
【出願人】（３０１０２２４７１）独立行政法人情報通信研究機構 (1,071)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２５日（２０１１．５．２５）
【出願人】（３０１０２２４７１）独立行政法人情報通信研究機構 (1,071)
【Ｆターム（参考）】
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