JP3887572B2 - 移動ノード、移動通信システム及び通信制御プログラム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動ノード、移動通信システム及び通信制御プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１２は、移動ノードが移動ホストである移動通信システムの一例を示す構成図である。図１２において、ＭＨは移動ホスト（Ｍｏｂｉｌｅ Ｈｏｓｔ）、ＨＡはホームエージェント（Ｈｏｍｅ Ａｇｅｎｔ）、ＡＲはアクセスルータ（Ａｃｃｅｓｓ Ｒｏｕｔｅｒ）、ＣＨは通信相手ホスト（Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｔ Ｈｏｓｔ）を示している。移動通信システム１０１は、図１２に示されるように、移動ホスト１０３、ホームエージェント１０５、複数のアクセスルータ１０７，１０９、通信相手ホスト１１１、ＩＰネットワーク１１３を含んでいる。
【０００３】
ホームエージェント１０５は移動ホスト１０３にホームリンクを提供する。アクセスルータ１０７，１０９は、移動ホスト１０３にホームリンク以外の無線リンク（以下、外部リンク）を提供する。通信相手ホスト１１１は移動ホスト１０３と通信を行なう。
【０００４】
移動ホスト１０３は、ホームリンク上でホームアドレスを使用し、外部リンク上ではホームアドレスおよび各外部リンクのリンクプレフィクスを持つ気付アドレスを使用する。移動ホスト１０３は、ホームエージェント１０５に、「自ノードのホームアドレス」と、「接続リンクで取得する気付アドレス」のＢｉｎｄｉｎｇを通知し、ホームエージェント１０５はこのＢｉｎｄｉｎｇを保持する。ホームエージェント１０５は、移動ホスト１０３のホームアドレス宛パケットを受信した際、Ｂｉｎｄｉｎｇされている気付アドレス宛のＩＰパケットを作成し、ペイロード部に当該パケットを格納し、移動ホスト１０３へ転送する。この転送パケットを受信した移動ホスト１０３はペイロード部からもとのパケットを取り出す。内部のパケットは移動ホスト１０３宛であるのでこれを受信できる。
【０００５】
続いて、上記構成の移動通信システム１０１における、従来の移動ホストのハンドオフ時の状態遷移を図１３に基づいて説明する。ここでは、移動ホスト１０３は固定ネットワーク内の通信相手ホスト１１１と通信するものとする。
【０００６】
図１３に示されるように、移動ホスト１０３のハンドオフに伴う状態遷移は４つに分けられる。
【０００７】
状態Ｉ：移動ホスト１０３のリンク層はアクセスルータ１０７と接続している。移動ホスト１０３の気付アドレスはＣｏＡ１に設定されており、デフォルトルータ（Ｄｅｆａｕｌｔ Ｒｏｕｔｅｒ）はアクセスルータ１０７に設定されている。
【０００８】
状態ＩＩ：移動ホスト１０３のリンク層はアクセスルータ１０７からアクセスルータ１０９へ接続点を切り替える。この接続点切り替えの間をリンク層瞬断時間と呼ぶ。このとき、移動ホスト１０３の気付アドレスはＣｏＡ１であり、デフォルトルータはアクセスルータ１０７である。
【０００９】
状態ＩＩＩ：移動ホスト１０３のリンク層はアクセスルータ１０９と接続している。このとき、移動ホスト１０３の気付アドレスは依然としてＣｏＡ１であり、デフォルトルータも依然としてアクセスルータ１０７である。この状態は、移動ホスト１０３がアクセスルータ１０９のルータ通知（Ｒｏｕｔｅｒ Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ）を受信して、デフォルトルータをアクセスルータ１０７からアクセスルータ１０９へ変更するまで続く。
【００１０】
状態ＩＶ：アクセスルータ１０９のルータ通知を受信し、移動ホスト１０３の気付アドレスはＣｏＡ２へ変更し、デフォルトルータをアクセスルータ１０７からアクセスルータ１０９へ変更した後の状態である。このとき、リンク層の接続点、デフォルトルータともにアクセスルータ１０９である。また、移動ホスト１０３は、ホームアドレスと新気付アドレスＣｏＡ２のＢｉｎｄｉｎｇをＢｉｎｄｉｎｇ Ｕｐｄａｔｅパケットによりホームエージェント１０５に通知する。
【００１１】
上述した状態Ｉ〜状態ＩＶのリンク層接続点、デフォルトルータ及び気付アドレスをまとめると表１のようになる。
【表１】

【００１２】
図１３に示されるように、ホームエージェント１０５のハンドオフに伴う状態遷移は２つに分けられる。
【００１３】
状態Ａ：ホームエージェント１０５には移動ホスト１０３のホームアドレスと、気付アドレスＣｏＡ１のＢｉｎｄｉｎｇが登録されている。ホームエージェント１０５は、通信相手ホスト１１１が送信する移動ホスト１０３宛のパケットを、気付アドレスＣｏＡ１宛に転送する。この状態は、移動ホスト１０３が送信した、ホームアドレスと新気付アドレスＣｏＡ２のＢｉｎｄｉｎｇを通知するＢｉｎｄｉｎｇ Ｕｐｄａｔｅパケットを受信するまで継続する。
【００１４】
状態Ｂ：ホームエージェント１０５には移動ホスト１０３のホームアドレスと、新気付アドレスＣｏＡ２のｂｉｎｄｉｎｇが登録されている。ホームエージェント１０５は、通信相手ホスト１１１が送信する移動ホスト１０３宛のパケットを、新気付アドレスＣｏＡ２宛に転送する。
【００１５】
上述した状態Ａ及び状態ＢのＢｉｎｄｉｎｇされた気付アドレスをまとめると表２のようになる。
【表２】

【００１６】
図１４は、移動ノードが移動ルータである移動通信システムの一例を示す構成図である。図１４において、ＳＨは固定ホスト（Ｓｔａｔｉｏｎａｒｙ Ｈｏｓｔ）、ＭＲは移動ルータ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｒｏｕｔｅｒ）、ＨＡはホームエージェント（Ｈｏｍｅ Ａｇｅｎｔ）、ＡＲはアクセスルータ（Ａｃｃｅｓｓ Ｒｏｕｔｅｒ）、ＣＨは通信相手ホスト（Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｔ Ｈｏｓｔ）を示している。移動通信システム２０１は、図１４に示されるように、移動ルータ２０３、固定ホスト２０５、ホームエージェント１０５、複数のアクセスルータ１０７，１０９、通信相手ホスト１１１、ＩＰネットワーク１１３、移動ネットワーク２０７を含んでいる。
【００１７】
ホームエージェント１０５は移動ルータ２０３にホームリンクを提供する。アクセスルータ１０７，１０９は、移動ルータ２０３にホームリンク以外の外部リンクを提供する。移動ネットワーク２０７は内部のノード（移動ルータ２０３、固定ホスト２０５）が互いの接続関係を維持したまま移動する。通信相手ホスト１１１は移動ネットワーク２０７中のノードと通信を行なう。
【００１８】
移動ネットワーク２０７のゲートウェイルータである移動ルータ２０３は、ホームリンク上でホームアドレスを使用し、外部リンク上ではホームアドレスおよび各リンクのリンクプレフィクスを持つ気付アドレスを使用する。移動ルータ２０３は、ホームエージェント１０５に「自ノードのホームアドレス、及び、移動ネットワーク２０７内に存在するネットワークプレフィクス」と、「接続リンクで取得する気付アドレス」のＢｉｎｄｉｎｇを通知する。ホームエージェント１０５は、移動ルータ２０３から通知されたＢｉｎｄｉｎｇを保持する。ホームエージェント１０５は、移動ルータ２０３のホームアドレス宛、もしくは移動ネットワーク２０７内のネットワークプレフィクスに属するアドレス宛パケットを受信した際、Ｂｉｎｄｉｎｇされている気付アドレス宛のＩＰパケットを作成し、ペイロード部に当該パケットを格納し、移動ルータ２０３へ転送する。この転送パケットを受信した移動ルータ２０３はペイロード部からもとのパケットを取り出し、これが移動ネットワーク２０７内に存在する別ホスト（固定ホスト２０５）宛であれば、移動ネットワーク２７内ヘルーチングする。
【００１９】
続いて、上記構成の移動通信システム２０１における、従来の移動ルータのハンドオフ時の状態遷移を図１５に基づいて説明する。ここでは、移動ネットワーク２０７内の固定ホスト２０５が通信相手ホスト１１１と通信するものとする。
【００２０】
図１５に示されるように、移動ルータ２０３のハンドオフに伴う状態遷移は４つに分けられる。
【００２１】
状態Ｉ：移動ルータ２０３のリンク層はアクセスルータ１０７と接続している。移動ルータ２０３の気付アドレスはＣｏＡ１に設定されており、デフォルトルータはアクセスルータ１０７に設定されている。
【００２２】
状態ＩＩ：移動ルータ２０３のリンク層はアクセスルータ１０７からアクセスルータ１０９へ接続点を切り替える。この接続点切り替えの間をリンク層瞬断時間と呼ぶ。このとき、移動ルータ２０３の気付アドレスはＣｏＡ１であり、デフォルトルータはアクセスルータ１０７である。
【００２３】
状態ＩＩＩ：移動ルータ２０３のリンク層はアクセスルータ１０９と接続している。このとき、移動ルータ２０３の気付アドレスは依然としてＣｏＡ１であり、デフォルトルータも依然としてアクセスルータ１０７である。この状態は、移動ルータ２０３がアクセスルータ１０９のルータ通知（Ｒｏｕｔｅｒ Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ）を受信して、デフォルトルータをアクセスルータ１０７からアクセスルータ１０９へ変更するまで続く。
【００２４】
状態ＩＶ：アクセスルータ１０９のルータ通知を受信し、移動ルータ２０３の気付アドレスはＣｏＡ２へ変更し、デフォルトルータをアクセスルータ１０７からアクセスルータ１０９へ変更した後の状態である。このとき、リンク層の接続点、デフォルトルータともにアクセスルータ１０９である。また、移動ルータ２０３は、ホームアドレスと新気付アドレスＣｏＡ２のＢｉｎｄｉｎｇをＢｉｎｄｉｎｇ Ｕｐｄａｔｅパケットによりホームエージェント１０５に通知する。
【００２５】
上述した状態Ｉ〜状態ＩＶのリンク層接続点、デフォルトルータ及び気付アドレスをまとめると表３のようになる。
【表３】

【００２６】
図１５に示されるように、ホームエージェント１０５のハンドオフに伴う状態遷移は２つに分けられる。
【００２７】
状態Ａ：ホームエージェント１０５には移動ルータ２０３のホームアドレス及び移動ネットワーク２０７内に存在するネットワークプレフィクスと、気付アドレスＣｏＡ１のＢｉｎｄｉｎｇが登録されている。ホームエージェント１０５は、固定ネットワーク内の通信相手ホスト１１１が送信する移動ネットワーク２０７内の固定ホスト２０５宛のパケットを、気付アドレスＣｏＡ１宛に転送する。この状態は、移動ルータ２０３が送信した、ホームアドレス及び移動ネットワーク２０７内に存在するネットワークプレフィクスと新気付アドレスＣｏＡ２のＢｉｎｄｉｎｇを通知するＢｉｎｄｉｎｇ Ｕｐｄａｔｅパケットを受信するまで継続する。
【００２８】
状態Ｂ：ホームエージェント１０５には移動ルータ２０３のホームアドレス及び移動ネットワーク２０７内に存在するネットワークプレフィクスと、新気付アドレスＣｏＡ２のｂｉｎｄｉｎｇが登録されている。ホームエージェント１０５は、固定ネットワーク内の通信相手ホスト１１１が送信する移動ネットワーク２０７内の固定ホスト２０５宛のパケットを、新気付アドレスＣｏＡ２宛に転送する。
【００２９】
上述した状態Ａ及び状態ＢのＢｉｎｄｉｎｇされた気付アドレスをまとめると表４のようになる。
【表４】

【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の移動ノードのハンドオフ時の状態遷移においては、以下のような問題点を有していることが判明した。
【００３０】
まず、移動ノードが移動ホストである場合の問題点について説明する。
【００３１】
通常は、図１３に示されるように、通信相手ホスト１１１から移動ホスト１０３に送信されるパケット▲１▼及び▲３▼は、通信相手ホスト１１１→ホームエージェント１０５→アクセスルータ１０７，１０９→移動ホスト１０３と転送され、移動ホスト１０３に到達する。しかしながら、移動ホスト１０３のハンドオフ時には、移動ホスト１０３に到達しないパケットが生じる。例えば、図１３中の▲２▼で示されたパケットは、ホームエージェント１０５に到達した時点でホームエージェント１０５は状態Ａであり、気付アドレスＣｏＡ１に転送される。このパケット▲２▼がアクセスルータ１０７に送信された時点で、移動ホスト１０３が既に状態ＩＩ以降であった場合、パケット▲２▼は移動ホスト１０３に到達せず、すなわちパケットロスとなる。
【００３２】
今、移動ホスト１０３が通信相手ホスト１１１からＴＣＰを用いたデータ転送を受けている最中に、移動ホスト１０３がアクセスルータ１０７からアクセスルータ１０９ヘハンドオフする場合のシーケンスを図１６に示す。図１６において、実線矢印はハンドオフのための制御パケットを示し、点線矢印は通信相手ホスト１１１が移動ホスト１０３へ送信するＴＣＰデータセグメント（ＴＣＰ ｄａｔｅ ｓｅｇｍｅｎｔ）、及び、移動ホスト１０３が通信相手ホスト１１１へ送信する送達確認信号（ＴＣＰａｃｋ）を示す。図１６における状態Ｉ〜状態ＩＶ及び状態Ａ，Ｂは、図１３にて説明した状態Ｉ〜状態ＩＶ及び状態Ａ，Ｂに対応する。
【００３３】
図１６に示されるように、移動ホスト１０３は状態ＩＩの直前まで送達確認信号の送信を中止しないため、これら送達確認信号を受信した通信相手ホスト１１１はＴＣＰデータセグメントを送信しつづける。すると、図１６に示されるように、ＴＣＰデータセグメント▲５▼及び▲６▼は２つ以上連続してロスしてしまうことがある。このように、複数のＴＣＰデータセグメントが連続してパケットロスとなった場合、ＴＣＰスループットが著しく低下することとなる。
【００３４】
一方、移動ホスト１０３が通信相手ホスト１１１へＴＣＰを用いたデータ転送を行っている最中に、移動ホスト１０３がアクセスルータ１０７からアクセスルータ１０９ヘハンドオフする場合のシーケンスを図１７に示す。実線矢印はハンドオフのための制御パケットを示し、点線矢印は移動ホスト１０３が通信相手ホスト１１１へ送信するＴＣＰデータセグメント、及び、通信相手ホスト１１１が移動ホスト１０３へ送信する送達確認信号を示す。図１７における状態Ｉ〜状態ＩＶ及び状態Ａ，Ｂは、図１３にて説明した状態Ｉ〜状態ＩＶ及び状態Ａ，Ｂに対応する。
【００３５】
図１７に示されるように、移動ホスト１０３は状態ＩＩの直前までＴＣＰデータセグメントの送信を中止しないため、これらＴＣＰデータセグメントを受信した通信相手ホスト１１１は送達確認信号を送信する。すると、図１７に示されるように、送達確認信号▲７▼はロスしてしまい、ハンドオフ後の移動ホスト１０３には送達確認信号が１つも到達しないことがある。この場合には、送達確認信号は次にＴＣＰデータセグメントを送信する契機を得ることができず、ＴＣＰスループットは著しく低下することとなる。
【００３６】
続いて、移動ノードが移動ルータである場合の問題点について説明する。
【００３７】
通常は、図１５に示されるように、通信相手ホスト１１１から固定ホスト２０５に送信されるパケット▲１▼及び▲３▼は、通信相手ホスト１１１→ホームエージェント１０５→アクセスルータ１０７，１０９→移動ルータ２０３→固定ホスト２０５と転送され、固定ホスト２０５に到達する。しかしながら、移動ルータ２０３のハンドオフ時には、固定ホスト２０５に到達しないパケットが生じる。例えば、例えば、図１５中の▲２▼で示されたパケットは、ホームエージェント１０５に到達した時点でホームエージェント１０５は状態Ａであり、気付アドレスＣｏＡ１に転送される。このパケット▲２▼がＡＲ１にルーチングされた時点で、移動ルータ２０３が既に状態ＩＩ以降であった場合、パケット▲２▼は移動ルータ２０３に到達しない。当然、パケット▲２▼は移動ネットワーク２０７内の固定ホスト２０５に到達せず、パケットロスとなる。
【００３８】
移動ネットワーク２０７中の固定ホスト２０５が通信相手ホスト１１１からＴＣＰを用いたデータ転送を受けている最中に、移動ルータ２０３がアクセスルータ１０７からアクセスルータ１０９ヘハンドオフする場合のシーケンスを図１８に示す。図１８において、実線矢印はハンドオフのための制御パケットを示し、点線矢印は通信相手ホスト１１１が固定ホスト２０５へ送信するＴＣＰデータセグメント、及び、固定ホスト２０５が通信相手ホスト１１１へ送信する送達確認信号を示す。図１８における状態Ｉ〜状態ＩＶ及び状態Ａ，Ｂは、図１５にて説明した状態Ｉ〜状態ＩＶ及び状態Ａ，Ｂに対応する。
【００３９】
図１８に示されるように、移動ルータ２０３は状態ＩＩの直前まで送達確認信号のルーチングを中止しないため、これら送達確認信号を受信した通信相手ホスト１１１はＴＣＰデータセグメントを送信しつづける。すると、図１８に示されるように、ＴＣＰデータセグメント▲５▼及び▲６▼は２つ以上連続してロスしてしまうことがある。このように、複数のＴＣＰデータセグメントが連続してパケットロスとなった場合、ＴＣＰスループットが著しく低下することとなる。
【００４０】
一方、移動ネットワーク２０７中の固定ホスト２０５が通信相手ホスト１１１へＴＣＰを用いたデータ転送を行っている最中に、移動ルータ２０３がアクセスルータ１０７からアクセスルータ１０９ヘハンドオフする場合のシーケンスを図１９に示す。図１９において、実線矢印はハンドオフのための制御パケットを示し、点線矢印は固定ホスト２０５が通信相手ホスト１１１へ送信するＴＣＰデータセグメント、及び、通信相手ホスト１１１が固定ホスト２０５へ送信する送達確認信号を示す。図１９における状態Ｉ〜状態ＩＶ及び状態Ａ，Ｂは、図１５にて説明された状態Ｉ〜状態ＩＶ及び状態Ａ，Ｂに対応する。
【００４１】
図１９に示されるように、移動ルータ２０３は状態ＩＩの直前までＴＣＰデータセグメントのルーチングを中止しないため、これらＴＣＰデータセグメントを受信した通信相手ホスト１１１は送達確認信号を送信する。すると、図１９に示されるように、送達確認信号▲７▼はロスしてしまい、移動ルータ２０３のハンドオフ後、固定ホスト２０５には送達確認信号が１つも到達しないことがある。この場合には、固定ホスト２０５はＴＣＰデータセグメント送信の契機を得ることができず、ＴＣＰスループットは著しく低下することとなる。
【００４２】
そこで、本発明は、上記問題点を解決し、移動ノードのハンドオフ時に生じるＴＣＰスループットの著しい低下を防ぐことが可能な移動ノード、移動通信システム及び通信制御プログラムを提供することを課題とする。
【００４３】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る移動ノードは、ＴＣＰデータセグメントを受信して、当該ＴＣＰデータセグメントに対する送達確認信号を送信する移動ノードであって、ハンドオフの期間中に送達確認信号をバッファリングし、当該ハンドオフが完了したときにバッファリングされた送達確認信号を送信する手段を有しており、上記手段により送達確認信号をバッファリングする期間は、接続点の切り替えのために移動ノードのリンク層がいずれの外部リンクにも接続していないリンク層瞬断時間の開始の所定時間前から、当該リンク層瞬断時間の終了後に新たに接続された外部リンクを提供するアクセスルータをデフォルトルータに変更するまでの期間であることを特徴としている。
【００４４】
本発明に係る移動ノードでは、ハンドオフの期間中に送信されるべき送達確認信号が当該ハンドオフの期間中に送信されることなくバッファリングされ、当該ハンドオフが完了したときにバッファリングされた送達確認信号が送信される。このように、ハンドオフの期間中は送達確認信号が送信されないことから、移動ノードに対して新たなＴＣＰデータセグメントが送信されることはなく、パケットロスとなるＴＣＰデータセグメントがない。そして、ハンドオフの期間後に送達確認信号が送信されると、移動ノードに対して新たなＴＣＰデータセグメントが送信されることとなる。送達確認信号をバッファリングした時間分だけＴＣＰを用いたデータ転送が止まることになるが、この時間はハンドオフに伴う時間（たとえば、１００ｍｓ程度以下）である。一方、ＴＣＰデータセグメントの連続ロスの影響によるデータ転送停止期間はＴＣＰのＲｅｔｒａｎｓｍｉｔ Ｔｉｍｅｒが満了する時間（図１６〜１９にて示される「Ｔｒ」に相当し、例えば１秒以上）である。したがって、送達確認信号のバッファリングによるＴＣＰスループットの低下は、ＴＣＰデータセグメントの連続ロスの影響によるＴＣＰスループットの低下よりも小さくなる。これにより、移動ノードのハンドオフ時に生じるＴＣＰスループットの著しい低下を防ぐことができる。また、本発明では、上記手段により送達確認信号をバッファリングする期間は、接続点の切り替えのために移動ノードのリンク層がいずれの外部リンクにも接続していないリンク層瞬断時間の開始の所定時間前から、当該リンク層瞬断時間の終了後に新たに接続された外部リンクを提供するアクセスルータをデフォルトルータに変更するまでの期間であるので、送達確認信号をバッファリングする期間が極めて適切に設定されることとなり、ＴＣＰスループットの著しい低下をより一層防ぐことができる。
【００４５】
また、上記所定時間は、移動ノードと、当該移動ノードと通信するノードとの間の往復伝送時間以上に設定されていることが好ましい。この場合、バッファリング開始前、最後に送信した送達確認信号が通信相手ホストに届くことにより通信相手ホストが新たに送信するＴＣＰデータセグメントを現在接続中のアクセスルータ経由で受信することができる。
【００４６】
また、手段は、リンク層瞬断時間の開始の所定時間前を外部リンクに接続するインターフェースからの信号により検知し、デフォルトルータの変更を移動ノードのＩＰ層からの信号により検知することが好ましい。このように構成した場合、送達確認信号をバッファリングする期間を適切且つ簡易に検知することができる。
【００４７】
また、手段は、送達確認信号のバッファリングをＴＣＰコネクション毎に行ない、ＴＣＰコネクション毎において、新たにバッファリングされる送達確認信号が既にバッファリングされている送達確認信号よりも大きなシーケンス番号のＴＣＰデータセグメントに対するものである場合は、既にバッファリングされている送達確認信号を新たにバッファリングされる送達確認信号に置き換えることが好ましい。このように構成した場合、送達確認信号をバッファリングするためのスペースを節約することができる。
【００４８】
また、本発明に係る移動ノードは、ＴＣＰデータセグメントを送信する移動ノードであって、ハンドオフの期間中にＴＣＰデータセグメントをバッファリングし、当該ハンドオフが完了したときにバッファリングされたＴＣＰデータセグメントを送信する手段を有しており、上記手段によりＴＣＰデータセグメントをバッファリングする期間は、接続点の切り替えのために移動ノードのリンク層がいずれの外部リンクにも接続していないリンク層瞬断時間の開始の所定時間前から、当該リンク層瞬断時間の終了後に新たに接続された外部リンクを提供するアクセスルータをデフォルトルータに変更するまでの期間であり、上記所定時間は、移動ノードと、当該移動ノードと通信するノードとの間の往復伝送時間以上に設定されていることを特徴としている。
【００４９】
本発明に係る移動ノードでは、ハンドオフの期間中に送信されるべきＴＣＰデータセグメントが当該ハンドオフの期間中に送信されることなくバッファリングされ、当該ハンドオフが完了したときにバッファリングされたＴＣＰデータセグメントが送信される。このように、ハンドオフの期間中はＴＣＰデータセグメントが送信されないことから、移動ノードに対応する送達確認信号が送信されることはなく、パケットロスとなる送達確認信号がない。そして、ハンドオフの期間後にＴＣＰデータセグメントが送信されると、移動ノードに対して送信したＴＣＰデータセグメントに対応する送達確認信号が送信されることとなる。ＴＣＰデータセグメントをバッファリングした時間分だけＴＣＰを用いたデータ転送が止まることになるが、この時間はハンドオフに伴う時間（たとえば、１００ｍｓ程度以下）である。一方、ＴＣＰデータセグメントの送信契機を得られないことの影響によるデータ転送停止期間はＴＣＰのＲｅｔｒａｎｓｍｉｔ Ｔｉｍｅｒが満了する時間（図１６〜１９にて示される「Ｔｒ」に相当し、例えば１秒以上）である。したがって、ＴＣＰデータセグメントのバッファリングによるＴＣＰスループットの低下は、ＴＣＰデータセグメントの送信契機を得られないことの影響によるＴＣＰスループットの低下よりも小さくなる。これにより、移動ノードのハンドオフ時に生じるＴＣＰスループットの著しい低下を防ぐことができる。
【００５０】
また、本発明では、上記手段によりＴＣＰデータセグメントをバッファリングする期間は、接続点の切り替えのために移動ノードのリンク層がいずれの外部リンクにも接続していないリンク層瞬断時間の開始の所定時間前から、当該リンク層瞬断時間の終了後に新たに接続された外部リンクを提供するアクセスルータをデフォルトルータに変更するまでの期間であるので、ＴＣＰデータセグメントをバッファリングする期間が極めて適切に設定されることとなり、ＴＣＰスループットの著しい低下をより一層防ぐことができる。更に、本発明では、上記所定時間は、移動ノードと、当該移動ノードと通信するノードとの間の往復伝送時間以上に設定されているので、バッファリング開始前、最後に送信したＴＣＰデータセグメントが通信相手ホストに届くことにより通信相手ホストが新たに送信する送達確認信号を現在接続中のアクセスルータ経由で受信することができる。
【００５１】
また、手段は、リンク層瞬断時間の開始の所定時間前を外部リンクに接続するインターフェースからの信号により検知し、デフォルトルータの変更を移動ノードのＩＰ層からの信号により検知することが好ましい。このように構成した場合、ＴＣＰデータセグメントをバッファリングする期間を適切且つ簡易に検知することができる。
【００５２】
一方、本発明に係る移動通信システムは、移動ノードと、移動ノードに外部リンクを提供する複数のアクセスルータとを備え、移動ノードがアクセスルータから送信されたＴＣＰデータセグメントを受信して当該ＴＣＰデータセグメントに対する送達確認信号をアクセスルータに送信する移動通信システムであって、移動ノードは、ハンドオフの期間中に送達確認信号をバッファリングし、当該ハンドオフが完了したときにバッファリングされた送達確認信号を新たに接続された外部リンクを提供するアクセスルータに送信する手段を有しており、上記手段により送達確認信号をバッファリングする期間は、接続点の切り替えのために移動ノードのリンク層がいずれの外部リンクにも接続していないリンク層瞬断時間の開始の所定時間前から、当該リンク層瞬断時間の終了後に新たに接続された外部リンクを提供するアクセスルータをデフォルトルータに変更するまでの期間であることを特徴としている。
【００５３】
本発明に係る移動通信システムでは、ハンドオフの期間中に送信されるべき送達確認信号が当該ハンドオフの期間中に送信されることなくバッファリングされ、当該ハンドオフが完了したときにバッファリングされた送達確認信号が新たに接続された外部リンクを提供するアクセスルータに送信される。このように、ハンドオフの期間中は送達確認信号が送信されないことから、移動ノードに対して新たなＴＣＰデータセグメントが通信相手ノードから送信されることはなく、パケットロスとなるＴＣＰデータセグメントがない。そして、ハンドオフの期間後に送達確認信号がアクセスルータに送信されると、移動ノードに対して新たなＴＣＰデータセグメントが通信相手ノードから送信されることとなる。送達確認信号をバッファリングした時間分だけＴＣＰを用いたデータ転送が止まることになるが、この時間はハンドオフに伴う時間（たとえば、１００ｍｓ程度以下）である。一方、ＴＣＰデータセグメントの連続ロスの影響によるデータ転送停止期間はＴＣＰのＲｅｔｒａｎｓｍｉｔ Ｔｉｍｅｒが満了する時間（図１６〜１９にて示される「Ｔｒ」に相当し、例えば１秒以上）である。したがって、送達確認信号のバッファリングによるＴＣＰスループットの低下は、ＴＣＰデータセグメントの連続ロスの影響によるＴＣＰスループットの低下よりも小さくなる。これにより、移動ノードのハンドオフ時に生じるＴＣＰスループットの著しい低下を防ぐことができる。また、本発明では、手段により送達確認信号をバッファリングする期間は、接続点の切り替えのために移動ノードのリンク層がいずれの外部リンクにも接続していないリンク層瞬断時間の開始の所定時間前から、当該リンク層瞬断時間の終了後に新たに接続された外部リンクを提供するアクセスルータをデフォルトルータに変更するまでの期間であるので、送達確認信号をバッファリングする期間が極めて適切に設定されることとなり、ＴＣＰスループットの著しい低下をより一層防ぐことができる。
【００５４】
また、上記所定時間は、移動ノードと、当該移動ノードと通信するノードとの間の往復伝送時間以上に設定されていることが好ましい。この場合、バッファリング開始前、最後に送信した送達確認信号が通信相手ホストに届くことにより通信相手ホストが新たに送信するＴＣＰデータセグメントを現在接続中のアクセスルータ経由で受信することができる。
【００５５】
また、手段は、リンク層瞬断時間の開始の所定時間前を外部リンクに接続するインターフェースからの信号により検知し、デフォルトルータの変更を移動ノードのＩＰ層からの信号により検知することが好ましい。このように構成した場合、送達確認信号をバッファリングする期間を適切且つ簡易に検知することができる。
【００５６】
また、手段は、送達確認信号のバッファリングをＴＣＰコネクション毎に行ない、ＴＣＰコネクション毎において、新たにバッファリングされる送達確認信号が既にバッファリングされている送達確認信号よりも大きなシーケンス番号のＴＣＰデータセグメントに対するものである場合は、既にバッファリングされている送達確認信号を新たにバッファリングされる送達確認信号に置き換えることが好ましい。このように構成した場合、送達確認信号をバッファリングするためのスペースを節約することができる。
【００５７】
また、本発明に係る移動通信システムは、ＴＣＰデータセグメントを送信する移動ノードと、移動ノードに外部リンクを提供する複数のアクセスルータと、を備える移動通信システムであって、移動ノードは、ハンドオフの期間中にＴＣＰデータセグメントをバッファリングし、当該ハンドオフが完了したときにバッファリングされたＴＣＰデータセグメントを新たに接続された外部リンクを提供するアクセスルータに送信する手段を有しており、上記手段によりＴＣＰデータセグメントをバッファリングする期間は、接続点の切り替えのために移動ノードのリンク層がいずれの外部リンクにも接続していないリンク層瞬断時間の開始の所定時間前から、当該リンク層瞬断時間の終了後に新たに接続された外部リンクを提供するアクセスルータをデフォルトルータに変更するまでの期間であり、上記所定時間は、移動ノードと、当該移動ノードと通信するノードとの間の往復伝送時間以上に設定されていることを特徴としている。
【００５８】
本発明に係る移動通信システムでは、ハンドオフの期間中に送信されるべきＴＣＰデータセグメントが当該ハンドオフの期間中に送信されることなくバッファリングされ、当該ハンドオフが完了したときにバッファリングされたＴＣＰデータセグメントが新たに接続された外部リンクを提供するアクセスルータに送信される。このように、ハンドオフの期間中はＴＣＰデータセグメントが送信されないことから、移動ノードに対応する送達確認信号が通信相手ノードから送信されることはなく、パケットロスとなる送達確認信号がない。そして、ハンドオフの期間後にＴＣＰデータセグメントが送信されると、移動ノードに対して送信したＴＣＰデータセグメントに対応する送達確認信号が通信相手ノードから送信されることとなる。ＴＣＰデータセグメントをバッファリングした時間分だけＴＣＰを用いたデータ転送が止まることになるが、この時間はハンドオフに伴う時間（たとえば、１００ｍｓ程度以下）である。一方、ＴＣＰデータセグメントの送信契機を得られないことの影響によるデータ転送停止期間はＴＣＰのＲｅｔｒａｎｓｍｉｔ Ｔｉｍｅｒが満了する時間（図１６〜１９にて示される「Ｔｒ」に相当し、例えば１秒以上）である。したがって、ＴＣＰデータセグメントのバッファリングによるＴＣＰスループットの低下は、ＴＣＰデータセグメントの送信契機を得られないことの影響によるＴＣＰスループットの低下よりも小さくなる。これにより、移動ノードのハンドオフ時に生じるＴＣＰスループットの著しい低下を防ぐことができる。
【００５９】
また、本発明では、上記手段によりＴＣＰデータセグメントをバッファリングする期間は、接続点の切り替えのために移動ノードのリンク層がいずれの外部リンクにも接続していないリンク層瞬断時間の開始の所定時間前から、当該リンク層瞬断時間の終了後に新たに接続された外部リンクを提供するアクセスルータをデフォルトルータに変更するまでの期間であるので、ＴＣＰデータセグメントをバッファリングする期間が極めて適切に設定されることとなり、ＴＣＰスループットの著しい低下をより一層防ぐことができる。更に、本発明では、上記所定時間は、移動ノードと、当該移動ノードと通信するノードとの間の往復伝送時間以上に設定されているので、バッファリング開始前、最後に送信したＴＣＰデータセグメントが通信相手ホストに届くことにより通信相手ホストが新たに送信する送達確認信号を現在接続中のアクセスルータ経由で受信することができる。
【００６０】
また、手段は、リンク層瞬断時間の開始の所定時間前を外部リンクに接続するインターフェースからの信号により検知し、デフォルトルータの変更を移動ノードのＩＰ層からの信号により検知することが好ましい。このように構成した場合、ＴＣＰデータセグメントをバッファリングする期間を適切且つ簡易に検知することができる。
【００６１】
そして、本発明に係る通信制御プログラムは、ＴＣＰデータセグメントを受信して、当該ＴＣＰデータセグメントに対する送達確認信号を送信するために、コンピュータを、ハンドオフの期間中に送達確認信号をバッファリングし、当該ハンドオフが完了したときにバッファリングされた送達確認信号を送信する手段として機能させ、上記手段により送達確認信号をバッファリングする期間は、接続点の切り替えのために移動ノードのリンク層がいずれの外部リンクにも接続していないリンク層瞬断時間の開始の所定時間前から、当該リンク層瞬断時間の終了後に新たに接続された外部リンクを提供するアクセスルータをデフォルトルータに変更するまでの期間であることを特徴としている。
【００６２】
本発明に係る通信制御プログラムでは、コンピュータが上記手段として機能することで、ハンドオフの期間中に送信されるべき送達確認信号が当該ハンドオフの期間中に送信されることなくバッファリングされ、当該ハンドオフが完了したときにバッファリングされた送達確認信号が送信される。このように、ハンドオフの期間中は送達確認信号が送信されないことから、移動ノードに対して新たなＴＣＰデータセグメントが送信されることはなく、パケットロスとなるＴＣＰデータセグメントがない。そして、ハンドオフの期間後に送達確認信号が送信されると、移動ノードに対して新たなＴＣＰデータセグメントが送信されることとなる。送達確認信号をバッファリングした時間分だけＴＣＰを用いたデータ転送が止まることになるが、この時間はハンドオフに伴う時間（たとえば、１００ｍｓ程度以下）である。一方、ＴＣＰデータセグメントの連続ロスの影響によるデータ転送停止期間はＴＣＰのＲｅｔｒａｎｓｍｉｔ Ｔｉｍｅｒが満了する時間（図１６〜１９にて示される「Ｔｒ」に相当し、例えば１秒以上）である。したがって、送達確認信号のバッファリングによるＴＣＰスループットの低下は、ＴＣＰデータセグメントの連続ロスの影響によるＴＣＰスループットの低下よりも小さくなる。これにより、移動ノードのハンドオフ時に生じるＴＣＰスループットの著しい低下を防ぐことができる。また、本発明では、上記手段により送達確認信号をバッファリングする期間は、接続点の切り替えのために移動ノードのリンク層がいずれの外部リンクにも接続していないリンク層瞬断時間の開始の所定時間前から、当該リンク層瞬断時間の終了後に新たに接続された外部リンクを提供するアクセスルータをデフォルトルータに変更するまでの期間であるので、送達確認信号をバッファリングする期間が極めて適切に設定されることとなり、ＴＣＰスループットの著しい低下をより一層防ぐことができる。
【００６３】
また、上記所定時間は、移動ノードと、当該移動ノードと通信するノードとの間の往復伝送時間以上に設定されていることが好ましい。この場合、バッファリング開始前、最後に送信した送達確認信号が通信相手ホストに届くことにより通信相手ホストが新たに送信するＴＣＰデータセグメントを現在接続中のアクセスルータ経由で受信することができる。
【００６４】
また、手段にて、リンク層瞬断時間の開始を外部リンクに接続するインターフェースからの信号により検知させ、デフォルトルータの変更を移動ノードのＩＰ層からの信号により検知させることが好ましい。このように構成した場合、送達確認信号をバッファリングする期間を適切且つ簡易に検知することができる。
【００６５】
また、手段にて、送達確認信号のバッファリングをＴＣＰコネクション毎に行なわせ、ＴＣＰコネクション毎において、新たにバッファリングされる送達確認信号が既にバッファリングされている送達確認信号よりも大きなシーケンス番号のＴＣＰデータセグメントに対するものである場合は、既にバッファリングされている送達確認信号を新たにバッファリングされる送達確認信号に置き換えさせることが好ましい。このように構成した場合、送達確認信号をバッファリングするためのスペースを節約することができる。
【００６６】
また、本発明に係る通信制御プログラムは、ＴＣＰデータセグメントを送信するために、コンピュータを、ハンドオフの期間中にＴＣＰデータセグメントをバッファリングし、当該ハンドオフが完了したときにバッファリングされたＴＣＰデータセグメントを送信する手段として機能させ、上記手段によりＴＣＰデータセグメントをバッファリングする期間は、接続点の切り替えのために移動ノードのリンク層がいずれの外部リンクにも接続していないリンク層瞬断時間の開始の所定時間前から、当該リンク層瞬断時間の終了後に新たに接続された外部リンクを提供するアクセスルータをデフォルトルータに変更するまでの期間であり、上記所定時間は、移動ノードと、当該移動ノードと通信するノードとの間の往復伝送時間以上に設定されていることを特徴としている。
【００６７】
本発明に係る通信制御プログラムでは、コンピュータが上記手段として機能することで、ハンドオフの期間中に送信されるべきＴＣＰデータセグメントが当該ハンドオフの期間中に送信されることなくバッファリングされ、当該ハンドオフが完了したときにバッファリングされたＴＣＰデータセグメントが送信される。このように、ハンドオフの期間中はＴＣＰデータセグメントが送信されないことから、移動ノードに対応する送達確認信号が送信されることはなく、パケットロスとなる送達確認信号がない。そして、ハンドオフの期間後にＴＣＰデータセグメントが送信されると、移動ノードに対して送信したＴＣＰデータセグメントに対応する送達確認信号が送信されることとなる。ＴＣＰデータセグメントをバッファリングした時間分だけＴＣＰを用いたデータ転送が止まることになるが、この時間はハンドオフに伴う時間（たとえば、１００ｍｓ程度以下）である。一方、ＴＣＰデータセグメントの送信契機を得られないことの影響によるデータ転送停止期間はＴＣＰのＲｅｔｒａｎｓｍｉｔ Ｔｉｍｅｒが満了する時間（図１６〜１９にて示される「Ｔｒ」に相当し、例えば１秒以上）である。したがって、ＴＣＰデータセグメントのバッファリングによるＴＣＰスループットの低下は、ＴＣＰデータセグメントの送信契機を得られないことの影響によるＴＣＰスループットの低下よりも小さくなる。これにより、移動ノードのハンドオフ時に生じるＴＣＰスループットの著しい低下を防ぐことができる。
【００６８】
また、本発明では、上記手段によりＴＣＰデータセグメントをバッファリングする期間は、接続点の切り替えのために移動ノードのリンク層がいずれの外部リンクにも接続していないリンク層瞬断時間の開始の所定時間前から、当該リンク層瞬断時間の終了後に新たに接続された外部リンクを提供するアクセスルータをデフォルトルータに変更するまでの期間であるので、ＴＣＰデータセグメントをバッファリングする期間が極めて適切に設定されることとなり、ＴＣＰスループットの著しい低下をより一層防ぐことができる。更に、本発明では、上記所定時間は、移動ノードと、当該移動ノードと通信するノードとの間の往復伝送時間以上に設定されているので、バッファリング開始前、最後に送信したＴＣＰデータセグメントが通信相手ホストに届くことにより通信相手ホストが新たに送信する送達確認信号を現在接続中のアクセスルータ経由で受信することができる。
【００６９】
また、手段にて、リンク層瞬断時間の開始の所定時間前を外部リンクに接続するインターフェースからの信号により検知させ、デフォルトルータの変更を移動ノードのＩＰ層からの信号により検知させることが好ましい。このように構成した場合、ＴＣＰデータセグメントをバッファリングする期間を適切且つ簡易に検知することができる。
【００７０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態に係る移動ノード、移動通信システム及び通信制御プログラムについて図面を参照して説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００７１】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る移動通信システムの構成を示す図である。図１において、ＭＨは移動ホスト（Ｍｏｂｉｌｅ Ｈｏｓｔ）、ＨＡはホームエージェント（Ｈｏｍｅ Ａｇｅｎｔ）、ＡＲはアクセスルータ（Ａｃｃｅｓｓ Ｒｏｕｔｅｒ）、ＣＨは通信相手ホスト（Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｔ Ｈｏｓｔ）を示している。
【００７２】
移動通信システム１は、図１に示されるように、移動ホスト３、ホームエージェント５、複数のアクセスルータ７，９、通信相手ホスト１１、ＩＰネットワーク１３を含んでいる。
【００７３】
移動ホスト３は、リンクからリンクへと移動しながら通信相手ホスト１１と通信するノードである。アクセスルータ７，９は、移動ホスト３が接続可能な外部リンクを提供するルータである。ホームエージェント５は、ＩＰモビリティ制御方式ＭｏｂｉｌｅＩＰｖ６（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｖｅｒｓｉｏｎ ６）を用いて、移動ホスト３宛のパケットを移動ホスト３が所在するリンク（アクセスルータが提供する外部リンク等）に転送することのできるルータである。通信相手ホスト１１は、移動ホスト３と通信するノードである。
【００７４】
なお、ノードとはＩＰｖ６に対応したパケットを送受信（ルーチングを含む）する装置のことであり、リンクとはノードが送信したパケットを有線伝送方式や無線伝送方式によって他のノードに伝送する通信路である。リンクにはホームリンクと外部リンクとが含まれる。ホームリンクは、移動ホスト３が所属しているリンクであり、外部リンクはホームリンク以外のリンクである。移動ホスト３は、ホームリンクからホームアドレスが割り当てられ、外部リンクから気付アドレスが割り当てられる。
【００７５】
移動ホスト３は、ホームリンク上でホームアドレスを使用し、外部リンク上ではホームアドレスおよび各外部リンクのリンクプレフィクスを持つ気付アドレスを使用する。移動ホスト３は、ホームエージェント５に、「自ノードのホームアドレス」と、「接続リンクで取得する気付アドレス」のＢｉｎｄｉｎｇを通知し、ホームエージェント５はこのＢｉｎｄｉｎｇを保持する。ホームエージェント５は、移動ホスト３のホームアドレス宛パケットを受信した際、Ｂｉｎｄｉｎｇされている気付アドレス宛のＩＰパケットを作成し、ペイロード部に当該パケットを格納し、移動ホスト３へ転送する。この転送パケットを受信した移動ホスト３はペイロード部からもとのパケットを取り出す。内部のパケットは移動ホスト３宛であるのでこれを受信できる。
【００７６】
図２は、移動ホスト３の構成を示す図である。移動ホスト３は、アプリケーション３１ａを含むアプリケーション層３１、ＴＣＰ（ＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）及びＵＤＰ（Ｕｓｅｒ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）３３ａ（以下、ＴＣＰ／ＵＤＰと称する）及び送達確認信号バッファスペース３３ｂを含むトランスポート層３３、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）３５ａを含むＩＰ層３５、リンク３７ａ及びインターフェース３７ｂを含むリンク層３７を備える。
【００７７】
移動ホスト３においては、アプリケーション３１ａが生成するデータは、ＴＣＰ／ＵＤＰ３３ａ、ＩＰ３５ａ、リンク３７ａを経て、インターフェース３７ｂから送信される。また、インターフェース３７ｂから受信されたパケットは、リンク３７ａ、ＩＰ３５ａ、ＴＣＰ／ＵＤＰ３３ａを経てアプリケーション３１ａに到達する。
【００７８】
送達確認信号バッファスペース３３ｂは、ハンドオフの期間中に送達確認信号をバッファリングするためのものである。ＴＣＰ／ＵＤＰ３３ａは、送達確認信号を送達確認信号バッファスペース３３ｂにバッファリングする。送達確認信号をバッファリングする期間は、接続点の切り替えのために移動ホスト３のリンク層３７がいずれの外部リンクにも接続していないリンク層３７瞬断時間の開始の所定時間（Ｔｎ）前から、当該リンク層３７瞬断時間の終了後に新たに接続された外部リンクを提供するアクセスルータをデフォルトルータに変更するまでの期間である。ここで、ＴＣＰ／ＵＤＰ３３ａは、リンク層３７瞬断時間の開始の所定時間（Ｔｎ）前をインターフェース３７ｂからの信号により検知し、デフォルトルータの変更をＩＰ３５ａからの信号により検知する。ここで、所定時間（Ｔｎ）は、バッファリング開始前、最後に送信した送達確認信号が通信相手ホストに届くことにより通信相手ホストが新たに送信するＴＣＰデータセグメントを現在接続中のアクセスルータ経由で受信できることを考慮し、移動ホストと通信相手ホストとの間の往復伝送時間（Ｒｏｕｎｄ Ｔｒｉｐ Ｔｉｍｅ）以上に設定することが好ましい。
【００７９】
インターフェース３７ｂは接続点をアクセスルータ７からアクセスルータ９へ切り替える際に、ＴＣＰ／ＵＤＰ３３ａにバッファ命令を出す。これにより、ＴＣＰ／ＵＤＰ３３ａはリンク層３７瞬断時間の開始の所定時間（Ｔｎ）前を検知することとなる。バッファ命令を受けたＴＣＰ／ＵＤＰ３３ａは送達確認信号バッファスペース３３ｂを利用し、本来はＩＰ３５ａに渡すべき送達確認信号のバッファリングを開始する。
【００８０】
ＩＰ３５ａは、アクセスルータ９から受信するルータ通知（Ｒｏｕｔｅｒ Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ）により、デフォルトルータを変更した時点でＴＣＰ／ＵＤＰ３３ａにバッファ解除命令を出す。これにより、ＴＣＰ／ＵＤＰ３３ａはデフォルトルータの変更を検知することとなる。バッファ解除命令を受けたＴＣＰ／ＵＤＰ３３ａはバッファリングを解除し、送達確認信号バッファスペース３３ｂにバッファリングされた送達確認信号をＩＰ３５ａへ渡す。ＩＰ３５ａに渡された送達確認信号は、上述したように、リンク３７ａを経て、インターフェース３７ｂから新たに接続された外部リンクを提供する（デフォルトルータとして設定された）アクセスルータ９に送信される。
【００８１】
図３は、移動ホスト３が、通信相手ホスト１１からＴＣＰを用いたデータ転送を受けている際に、アクセスルータ７からアクセスルータ９ヘハンドオフする場合のシーケンスチャートである。点線矢印は通信相手ホスト１１が移動ホスト３へ送信するＴＣＰデータセグメント、及び、移動ホスト３が通信相手ホスト１１へ送信する送達確認信号を示す。図３における状態Ｉ〜状態ＩＶ及び状態Ａ，Ｂは、図１３にて説明された状態Ｉ〜状態ＩＶ及び状態Ａ，Ｂに対応するものである。
【００８２】
状態Ｉから状態ＩＩに遷移する所定時間（Ｔｎ）前に、移動ホスト３は送信するべき送達確認信号をバッファリングしている。そして、移動ホスト３がアクセスルータ９のルータ通知を受信して、デフォルトルータをアクセスルータ７からアクセスルータ９へ変更すると共に新気付アドレスを取得すると、状態ＩＶに遷移し、移動ホスト３はバッファリングしていた送達確認信号を送信する。
【００８３】
なお、移動ホスト３は、外部リンクで使用する新気付アドレスを取得すると、Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｕｐｄａｔｅオプションを含むパケットをホームエージェント５に送信する。ホームエージェント５は、Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｕｐｄａｔｅパケットを受信するとｂｉｎｄｉｎｇ（移動ホスト３のホームアドレスと気付アドレスとの対応）を記憶し、確認応答としてＢｉｎｄｉｎｇ Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔオプションを含むパケットを移動ホスト３に送信する。
【００８４】
以上のように、本第１実施形態においては、移動ホスト３は、アクセスルータ７，９間のハンドオフ時に、当該ハンドオフの期間に送信すべき送達確認信号をバッファリングしておき、ハンドオフが完了してからバッファリングしておいた送達確認信号を送信する。こうすることで、通信相手ホスト１１は送達確認信号のハンドオフ時に送達確認信号からの送達確認信号を受信できなくなる。そして、通信相手ホスト１１は次のＴＣＰデータセグメントの送信を控える。通信相手ホスト１１がＴＣＰデータセグメントを送信しなければ当然、送達確認信号のハンドオフ時にパケットロスとなるＴＣＰデータセグメントもない。送達確認信号がハンドオフを完了した後に、送達確認信号はバッファリングしていた送達確認信号を改めて送信することにより、通信相手ホスト１１はこれらの送達確認信号を受信する。そして、通信相手ホスト１１は次のＴＣＰデータセグメント送信を再開する。送達確認信号をバッファリングしていた時間分だけ、通信相手ホスト１１によるデータ転送は止まってしまうが、当該時間はハンドオフにかかる時間（１００ｍｓ程度以下）である。一方、ＴＣＰデータセグメントの連続ロスの影響による通信相手ホスト１１のデータ転送停止時間は、ＴＣＰのＲｅｔｒａｎｓｍｉｔ Ｔｉｍｅｒが満了する時間（１秒以上）である。したがって、送達確認信号のバッファリングによるＴＣＰスループット低下は、ＴＣＰデータセグメントの連続ロスの影響によるＴＣＰスループット低下より小さくなる。これにより、移動ホスト３のハンドオフ時に生じるＴＣＰスループットの著しい低下を防ぐことができる。
【００８５】
また、本第１実施形態においては、移動ホスト３が送達確認信号をバッファリングする期間は、接続点の切り替えのために移動ホスト３のリンク層３７がいずれの外部リンクにも接続していないリンク層３７瞬断時間の開始の所定時間（Ｔｎ）前から、当該リンク層３７瞬断時間の終了後に新たに接続された外部リンクを提供するアクセスルータ７，９をデフォルトルータに変更するまでの期間とされている。これにより、送達確認信号をバッファリングする期間が極めて適切に設定されることとなり、必要以上に送達確認信号をバッファリングすることなく、ＴＣＰスループットの著しい低下をより一層防ぐことができる。
【００８６】
また、本第１実施形態では、トランスポート層３３（ＴＣＰ／ＵＤＰ３３ａ）において、リンク層３７瞬断時間の開始の所定時間（Ｔｎ）前を外部リンクに接続するインターフェース３７ｂからの信号により検知し、デフォルトルータの変更を移動ホスト３のＩＰ層３５からの信号により検知している。これにより、送達確認信号をバッファリングする期間を適切且つ簡易に検知することができる。
【００８７】
なお、送達確認信号をバッファリングする際には、送達確認信号のバッファリングをＴＣＰコネクション毎に行ない、ＴＣＰコネクション毎において、新たにバッファリングされる送達確認信号が既にバッファリングされている送達確認信号よりも大きなシーケンス番号のＴＣＰデータセグメントに対するものである場合は、既にバッファリングされている送達確認信号を新たにバッファリングされる送達確認信号に置き換えることとしてもよい。送達確認信号は、受信側ホストがこれまでに受信したＴＣＰデータセグメントの最大シーケンスナンバを送信側ホストに知らせるものであるので、２つの送達確認信号が異なるシーケンスナンバを示す場合、大きい方のシーケンスナンバを知らせるための送達確認信号は、小さいほうのシーケンスナンバまでのＴＣＰデータセグメント受信確認を兼ねる。すなわち、後続の送達確認信号が、現在バッファリングされている送達確認信号より大きなシーケンスナンバを知らせるものである場合は、これを置き換えることで、送達確認信号バッファスペース３３ｂの節約が可能となる。
【００８８】
（第２実施形態）
第２実施形態の移動通信システムの構成は、図１に示された第１実施形態の移動通信システム１と同じであり、その説明を省略する。
【００８９】
図４は、第２実施形態の移動通信システムに用いられる移動ホスト３の構成を示す図である。移動ホスト３は、アプリケーション３１ａを含むアプリケーション層３１、ＴＣＰ／ＵＤＰ３３ａ及びＴＣＰデータセグメントバッファスペース３３ｃを含むトランスポート層３３、ＩＰ３５ａを含むＩＰ層３５、リンク３７ａ及びインターフェース３７ｂを含むリンク層３７を備える。
【００９０】
ＴＣＰデータセグメントバッファスペース３３ｃは、ハンドオフの期間中にＴＣＰデータセグメントをバッファリングするためのものである。ＴＣＰ／ＵＤＰ３３ａは、ＴＣＰデータセグメントをＴＣＰデータセグメントバッファスペース３３ｃにバッファリングする。ＴＣＰデータセグメントをバッファリングする期間は、接続点の切り替えのために移動ホスト３のリンク層３７がいずれの外部リンクにも接続していないリンク層３７瞬断時間の開始の所定時間（Ｔｎ）前から、当該リンク層３７瞬断時間の終了後に新たに接続された外部リンクを提供するアクセスルータをデフォルトルータに変更するまでの期間である。ここで、ＴＣＰ／ＵＤＰ３３ａは、リンク層３７瞬断時間の開始の所定時間（Ｔｎ）前をインターフェース３７ｂからの信号により検知し、デフォルトルータの変更をＩＰ３５ａからの信号により検知する。ここで、所定時間（Ｔｎ）は、バッファリング開始前、最後に送信したＴＣＰデータセグメントが通信相手ホストに届くことにより通信相手ホストが新たに送信する送達確認信号を現在接続中のアクセスルータ経由で受信できることを考慮し、移動ホストと通信相手ホストとの間の往復伝送時間（Ｒｏｕｎｄ Ｔｒｉｐ Ｔｉｍｅ）以上に設定することが好ましい。
【００９１】
インターフェース３７ｂは接続点をアクセスルータ７からアクセスルータ９へ切り替える際に、ＴＣＰ／ＵＤＰ３３ａにバッファ命令を出す。これにより、ＴＣＰ／ＵＤＰ３３ａはリンク層３７瞬断時間の開始の所定時間（Ｔｎ）前を検知することとなる。バッファ命令を受けたＴＣＰ／ＵＤＰ３３ａはＴＣＰデータセグメントバッファスペース３３ｃを利用し、本来はＩＰ３５ａに渡すべきＴＣＰデータセグメントのバッファリングを開始する。
【００９２】
ＩＰ３５ａは、アクセスルータ９から受信するルータ通知により、デフォルトルータを変更した時点でＴＣＰ／ＵＤＰ３３ａにバッファ解除命令を出す。これにより、ＴＣＰ／ＵＤＰ３３ａはデフォルトルータの変更を検知することとなる。バッファ解除命令を受けたＴＣＰ／ＵＤＰ３３ａはバッファリングを解除し、ＴＣＰデータセグメントバッファスペース３３ｃにバッファリングされたＴＣＰデータセグメントをＩＰ３５ａへ渡す。ＩＰ３５ａに渡されたＴＣＰデータセグメントは、上述したように、リンク３７ａを経て、インターフェース３７ｂから新たに接続された外部リンクを提供する（デフォルトルータとして設定された）アクセスルータ９に送信される。
【００９３】
図５は、移動ホスト３が、通信相手ホスト１１へＴＣＰを用いたデータ転送を行なっている際に、アクセスルータ７からアクセスルータ９ヘハンドオフする場合のシーケンスチャートである。点線矢印は移動ホスト１０３が通信相手ホスト１１へ送信するＴＣＰデータセグメント、及び、通信相手ホスト１１が移動ホスト３へ送信する送達確認信号を示す。図５における状態Ｉ〜状態ＩＶ及び状態Ａ，Ｂは、図１３にて説明された状態Ｉ〜状態ＩＶ及び状態Ａ，Ｂに対応するものである。
【００９４】
状態Ｉから状態ＩＩに遷移する所定時間（Ｔｎ）前に、移動ホスト３は送信するべきＴＣＰデータセグメントをバッファリングしている。そして、移動ホスト３がアクセスルータ９のルータ通知を受信して、デフォルトルータをアクセスルータ７からアクセスルータ９へ変更すると共に新気付アドレスを取得すると、状態ＩＶに遷移し、移動ホスト３はバッファリングしていたＴＣＰデータセグメントを送信する。
【００９５】
以上のように、本第２実施形態においては、移動ホスト３は、アクセスルータ７，９間のハンドオフ時に、当該ハンドオフの期間に送信すべきＴＣＰデータセグメントをバッファリングしておき、ハンドオフが完了してからバッファリングしておいたＴＣＰデータセグメントを送信する。こうすることで、通信相手ホスト１１は移動ホスト３のハンドオフ時に移動ホスト３からのＴＣＰデータセグメントを受信できなくなる。そして、当然通信相手ホスト１１が送達確認信号を送信することはない。通信相手ホスト１１が送達確認信号を送信しなければ当然、移動ホスト３のハンドオフ時にパケットロスとなる送達確認信号もない。移動ホスト３がハンドオフを完了した後に、移動ホスト３はバッファリングしていたＴＣＰデータセグメントを改めて送信することにより、通信相手ホスト１１はこれらのＴＣＰデータセグメントを受信する。そして、通信相手ホスト１１はこれに対する送達確認信号を送信する。ＴＣＰデータセグメントをバッファリングしていた時間分だけ、移動ホスト３によるデータ転送は止まってしまうが、当該時間はハンドオフにかかる時間（１００ｍｓ程度以下）である。一方、ＴＣＰデータセグメントの送信契機を得られないことの影響による移動ホスト３のデータ転送停止時間は、ＴＣＰのＲｅｔｒａｎｓｍｉｔ Ｔｉｍｅｒが満了する時間（１秒以上）である。したがって、ＴＣＰデータセグメントのバッファリングによるＴＣＰスループット低下は、ＴＣＰデータセグメントの送信契機を得られないことの影響によるＴＣＰスループット低下より小さい。これにより、移動ホスト３のハンドオフ時に生じるＴＣＰスループットの著しい低下を防ぐことができる。
【００９６】
また、本第２実施形態においては、移動ホスト３がＴＣＰデータセグメントをバッファリングする期間は、接続点の切り替えのために移動ホスト３のリンク層３７がいずれの外部リンクにも接続していないリンク層３７瞬断時間の開始の所定時間（Ｔｎ）前から、当該リンク層３７瞬断時間の終了後に新たに接続された外部リンクを提供するアクセスルータ７，９をデフォルトルータに変更するまでの期間とされている。これにより、ＴＣＰデータセグメントをバッファリングする期間が極めて適切に設定されることとなり、必要以上にＴＣＰデータセグメントをバッファリングすることなく、ＴＣＰスループットの著しい低下をより一層防ぐことができる。
【００９７】
また、本第２実施形態では、トランスポート層３３（ＴＣＰ／ＵＤＰ３３ａ）において、リンク層３７瞬断時間の開始の所定時間（Ｔｎ）前を外部リンクに接続するインターフェース３７ｂからの信号により検知し、デフォルトルータの変更を移動ホスト３のＩＰ層３５からの信号により検知している。これにより、ＴＣＰデータセグメントをバッファリングする期間を適切且つ簡易に検知することができる。
【００９８】
（第３実施形態）
図６は、第３実施形態に係る移動通信システムの構成を示す図である。図６において、ＳＨは固定ホスト（Ｓｔａｔｉｏｎａｒｙ Ｈｏｓｔ）、ＭＲは移動ルータ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｒｏｕｔｅｒ）、ＨＡはホームエージェント（Ｈｏｍｅ Ａｇｅｎｔ）、ＡＲはアクセスルータ（Ａｃｃｅｓｓ Ｒｏｕｔｅｒ）、ＣＨは通信相手ホスト（Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｔ Ｈｏｓｔ）を示している。
【００９９】
移動通信システム５１は、図６に示されるように、移動ルータ５３、固定ホスト５５、ホームエージェント５、複数のアクセスルータ７，９、通信相手ホスト１１、ＩＰネットワーク１３を含んでいる。
【０１００】
移動ルータ５３は、固定ホスト５５を含む移動ネットワーク５７を伴ってリンクからリンクへ移動し、移動ネットワーク５７のゲートウェイルータとして機能する。移動ルータ５３は、ホームリンク上でホームアドレスを使用し、外部リンク上ではホームアドレスおよび各リンクのリンクプレフィクスを有する気付アドレスを使用する。固定ホスト５５は、移動ルータ５３との接続関係が変わらないノードである。なお、移動ネットワーク５７は、ルータや移動ホストも含んでいてもよい。ホームエージェント５は移動ルータ５３にホームリンクを提供し、アクセスルータは移動ルータ５３に外部リンクを提供する。
【０１０１】
移動ルータ５３はホームエージェント５に、「自ノードのホームアドレスおよび移動ネットワーク５７内に存在するネットワークプレフィクス」と、「接続リンクで取得する気付アドレス」とのＢｉｎｄｉｎｇを通知し、ホームエージェント５はこのＢｉｎｄｉｎｇを保持する。ホームエージェント５は、移動ルータ５３のホームアドレス宛、もしくは移動ネットワーク５７内のネットワークプレフィクスに属するアドレス宛パケットを受信した際、Ｂｉｎｄｉｎｇされている気付アドレス宛のＩＰパケットを作成し、ペイロード部に当該パケットを格納し、移動ルータ５３へ転送する。転送パケットを受信した移動ルータ５３はペイロード部からもとのパケットを取り出し、これが移動ネットワーク５７内に存在するホスト宛であれば、移動ネットワーク５７内ヘルーチングする。
【０１０２】
図７は、移動ルータの構成を示す図である。ＩＰ７１ａ及び送達確認信号バッファスペース７１ｂを含むＩＰ層７１、第１リンク７３ａ、第２リンク７３ｂ、移動ネットワーク側インターフェース７３ｃ及び固定ネットワーク側インターフェース７３ｄを含むリンク層７３を備える。
【０１０３】
移動ネットワーク側インターフェース７３ｃまたは固定ネットワーク側インターフェース７３ｄから受信されたパケットはそれぞれ第１リンク７３ａ、第２リンク７３ｂを経てＩＰ７１ａに到達する。ＩＰ７１ａはルーチングテーブルを参照し、パケットを固定ネットワーク側（デフォルトルータ）に送信するか、移動ネットワーク５７側（固定ホスト５５）に送信するかを判定し、判定結果に従いパケットを第２リンク７３ｂもしくは第１リンク７３ａへ渡す。
【０１０４】
送達確認信号バッファスペース７１ｂは、ハンドオフの期間中に送達確認信号をバッファリングするためのものである。ＩＰ７１ａは、送達確認信号を送達確認信号バッファスペース７１ｂにバッファリングする。送達確認信号をバッファリングする期間は、接続点の切り替えのために移動ルータ５３のリンク層７３の第２リンク７３ｂ及び固定ネットワーク側インターフェース７３ｄがいずれの外部リンクにも接続していないリンク層（第２リンク７３ｂ及び固定ネットワーク側インターフェース７３ｄ）瞬断時間の開始の所定時間（Ｔｎ）前から、当該リンク層（第２リンク７３ｂ及び固定ネットワーク側インターフェース７３ｄ）瞬断時間の終了後に新たに接続された外部リンクを提供するアクセスルータ７，９をデフォルトルータに変更するまでの期間である。ここで、ＩＰ７１ａは、リンク層（第２リンク７３ｂ及び固定ネットワーク側インターフェース７３ｄ）瞬断時間の開始の所定時間（Ｔｎ）前を固定ネットワーク側インターフェース７３ｄからの信号により検知し、デフォルトルータの変更を自らが検知する。ここで、所定時間（Ｔｎ）は、バッファリング開始前、最後に送信した送達確認信号が通信相手ホストに届くことにより通信相手ホストが新たに送信するＴＣＰデータセグメントを現在接続中のアクセスルータ経由で受信できることを考慮し、固定ホストと通信相手ホストとの間の往復伝送時間（Ｒｏｕｎｄ Ｔｒｉｐ Ｔｉｍｅ）以上に設定することが好ましい。
【０１０５】
固定ネットワーク側インターフェース７３ｄは接続点をアクセスルータ７からアクセスルータ９へ切り替える際に、ＩＰ７１ａにバッファ命令を出す。これにより、ＩＰ７１ａはリンク層（第２リンク７３ｂ及び固定ネットワーク側インターフェース７３ｄ）瞬断時間の開始の所定時間（Ｔｎ）前を検知することとなる。バッファ命令を受けたＩＰ７１ａは送達確認信号バッファスペース７１ｂを利用し、本来は第２リンク７３ｂに渡すべき送達確認信号のバッファリングを開始する。
【０１０６】
ＩＰ７１ａは、アクセスルータ９から受信するルータ通知によりデフォルトルータを変更した時点で、自らがデフォルトルータの変更を検知し、バッファリングを解除する。そして、ＩＰ７１ａは、送達確認信号バッファスペース７１ｂにバッファリングされた送達確認信号を第２リンク７３ｂへ渡す。第２リンク７３ｂに渡された送達確認信号は、上述したように、固定ネットワーク側インターフェース７３ｄから新たに接続された外部リンクを提供する（デフォルトルータとして設定された）アクセスルータ９に送信される。
【０１０７】
図８は、移動ネットワーク５７中の固定ホスト５５が通信相手ホスト１１からＴＣＰを用いたデータ転送を受けている際に、移動ルータ５３がアクセスルータ７からアクセスルータ９ヘハンドオフする場合のシーケンスチャートである。
点線矢印は通信相手ホスト１１が固定ホスト５５へ送信するＴＣＰデータセグメント、及び、固定ホスト５５が通信相手ホスト１１へ送信する送達確認信号を示す。図８における状態Ｉ〜状態ＩＶ及び状態Ａ，Ｂは、図１５にて説明された状態Ｉ〜状態ＩＶ及び状態Ａ，Ｂに対応するものである。
【０１０８】
状態Ｉから状態ＩＩに遷移する所定時間（Ｔｎ）前に、移動ルータ５３は固定ネットワーク側ヘルーチングするべき送達確認信号をバッファリングしている。そして、移動ルータ５３がアクセスルータ９のルータ通知を受信して、デフォルトルータをアクセスルータ７からアクセスルータ９へ変更すると共に新気付アドレスを取得すると、状態ＩＶに遷移し、移動ルータ５３はバッファリングしていた送達確認信号をルーチングする。
【０１０９】
なお、移動ルータ５３は、外部リンクで使用する新気付アドレスを取得すると、Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｕｐｄａｔｅオプションを含むパケットをホームエージェント５に送信する。ホームエージェント５は、Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｕｐｄａｔｅパケットを受信するとＢｉｎｄｉｎｇ（移動ルータ５３のホームアドレスと気付アドレスとの対応）を記憶し、確認応答としてＢｉｎｄｉｎｇ Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔオプションを含むパケットを移動ルータ５３に送信する。
【０１１０】
以上のように、本第３実施形態においては、移動ルータ５３は、アクセスルータ７，９間のハンドオフ時に、当該ハンドオフの期間中に固定ネットワーク側にルーチングされるべき送達確認信号をバッファリングしておき、ハンドオフが完了してからバッファリングしておいた送達確認信号をルーチングする。こうすることで、通信相手ホスト１１は移動ルータ５３のハンドオフ時に固定ホスト５５からの送達確認信号を受信できなくなる。そして、通信相手ホスト１１は次のＴＣＰデータセグメントの送信を控える。通信相手ホスト１１がＴＣＰデータセグメントを送信しなければ当然、移動ルータ５３のハンドオフ時にパケットロスとなるＴＣＰデータセグメントもない。移動ルータ５３がハンドオフを完了した後に、移動ルータ５３はバッファリングしていた送達確認信号を改めてルーチングすることにより、通信相手ホスト１１はこれらの送達確認信号を受信する。そして、通信相手ホスト１１は次のＴＣＰデータセグメントの送信を再開する。送達確認信号をバッファリングしていた時間分だけ、通信相手ホスト１１によるデータ転送は止まってしまうが、当該時間はハンドオフにかかる時間（１００ｍｓ程度以下）である。一方、ＴＣＰデータセグメントの連続ロスの影響による通信相手ホスト１１のデータ転送停止時間は、ＴＣＰのＲｅｔｒａｎｓｍｉｔ Ｔｉｍｅｒが満了する時間（１秒以上）である。したがって、送達確認信号のバッファリングによるＴＣＰスループット低下は、ＴＣＰデータセグメント連続ロスの影響によるＴＣＰスループット低下より小さい。これにより、移動ホスト３のハンドオフ時に生じるＴＣＰスループットの著しい低下を防ぐことができる。
【０１１１】
また、本第３実施形態においては、移動ルータ５３が送達確認信号をバッファリングする期間は、接続点の切り替えのために移動ルータ５３のリンク層７３の第２リンク７３ｂ及び固定ネットワーク側インターフェース７３ｄがいずれの外部リンクにも接続していないリンク層（第２リンク７３ｂ及び固定ネットワーク側インターフェース７３ｄ）瞬断時間の開始の所定時間（Ｔｎ）前から、当該リンク層（第２リンク７３ｂ及び固定ネットワーク側インターフェース７３ｄ）瞬断時間の終了後に新たに接続された外部リンクを提供するアクセスルータ７，９をデフォルトルータに変更するまでの期間とされている。これにより、送達確認信号をバッファリングする期間が極めて適切に設定されることとなり、必要以上に送達確認信号をバッファリングすることなく、ＴＣＰスループットの著しい低下をより一層防ぐことができる。
【０１１２】
また、本第３実施形態では、ＩＰ層７１（ＩＰ７１ａ）において、リンク層（第２リンク７３ｂ及び固定ネットワーク側インターフェース７３ｄ）瞬断時間の開始の所定時間（Ｔｎ）前を外部リンクに接続する固定ネットワーク側インターフェース７３ｄからの信号により検知し、デフォルトルータの変更を自らが検知している。これにより、送達確認信号をバッファリングする期間を適切且つ簡易に検知することができる。
【０１１３】
なお、送達確認信号をバッファリングする際には、送達確認信号のバッファリングをＴＣＰコネクション毎に行ない、ＴＣＰコネクション毎において、新たにバッファリングされる送達確認信号が既にバッファリングされている送達確認信号よりも大きなシーケンス番号のＴＣＰデータセグメントに対するものである場合は、既にバッファリングされている送達確認信号を新たにバッファリングされる送達確認信号に置き換えることとしてもよい。送達確認信号は、受信側ホストがこれまでに受信したＴＣＰデータセグメントの最大シーケンスナンバを送信側ホストに知らせるものであるので、２つの送達確認信号が異なるシーケンスナンバを示す場合、大きい方のシーケンスナンバを知らせるための送達確認信号は、小さいほうのシーケンスナンバまでのＴＣＰデータセグメント受信確認を兼ねる。すなわち、後続の送達確認信号が、現在バッファリングされている送達確認信号より大きなシーケンスナンバを知らせるものである場合は、これを置き換えることで、送達確認信号バッファスペース７１ｂの節約が可能となる。
【０１１４】
（第４実施形態）
第４実施形態の移動通信システムの構成は、図６に示された第３実施形態の移動通信システム５１と同じであり、その説明を省略する。
【０１１５】
図９は、第４実施形態の移動通信システムに用いられる移動ルータ５３の構成を示す図である。ＩＰ７１ａ及びＴＣＰデータセグメントバッファスペース７１ｃを含むＩＰ層７１、第１リンク７３ａ、第２リンク７３ｂ、移動ネットワーク側インターフェース７３ｃ及び固定ネットワーク側インターフェース７３ｄを含むリンク層７３を備える。
【０１１６】
ＴＣＰデータセグメントバッファスペース７１ｃは、ハンドオフの期間中にＴＣＰデータセグメントをバッファリングするためのものである。ＩＰ７１ａは、ＴＣＰデータセグメントをＴＣＰデータセグメントバッファスペース７１ｃにバッファリングする。ＴＣＰデータセグメントをバッファリングする期間は、接続点の切り替えのために移動ルータ５３のリンク層７３の第２リンク７３ｂ及び固定ネットワーク側インターフェース７３ｄがいずれの外部リンクにも接続していないリンク層（第２リンク７３ｂ及び固定ネットワーク側インターフェース７３ｄ）瞬断時間の開始の所定時間（Ｔｎ）前から、当該リンク層（第２リンク７３ｂ及び固定ネットワーク側インターフェース７３ｄ）瞬断時間の終了後に新たに接続された外部リンクを提供するアクセスルータ７，９をデフォルトルータに変更するまでの期間である。ここで、ＩＰ７１ａは、リンク層（第２リンク７３ｂ及び固定ネットワーク側インターフェース７３ｄ）瞬断時間の開始の所定時間（Ｔｎ）前を固定ネットワーク側インターフェース７３ｄからの信号により検知し、デフォルトルータの変更を自らが検知する。ここで、所定時間（Ｔｎ）はバッファリング開始前、最後に送信したＴＣＰデータセグメントが通信相手ホストに届くことにより通信相手ホストが新たに送信する送達確認信号を現在接続中のアクセスルータ経由で受信できることを考慮し、固定ホストと通信相手ホストとの間の往復伝送時間（Ｒｏｕｎｄ Ｔｒｉｐ Ｔｉｍｅ）以上に設定することが好ましい。
【０１１７】
固定ネットワーク側インターフェース７３ｄは接続点をアクセスルータ７からアクセスルータ９へ切り替える際に、ＩＰ７１ａにバッファ命令を出す。これにより、ＩＰ７１ａはリンク層（第２リンク７３ｂ及び固定ネットワーク側インターフェース７３ｄ）瞬断時間の開始の所定時間（Ｔｎ）前を検知することとなる。バッファ命令を受けたＩＰ７１ａはＴＣＰデータセグメントバッファスペース７１ｃを利用し、本来は第２リンク７３ｂに渡すべきＴＣＰデータセグメントのバッファリングを開始する。
【０１１８】
ＩＰ７１ａは、アクセスルータ９から受信するルータ通知によりデフォルトルータを変更した時点で、自らがデフォルトルータの変更を検知し、バッファリングを解除する。そして、ＩＰ７１ａは、ＴＣＰデータセグメントバッファスペース７１ｃにバッファリングされたＴＣＰデータセグメントを第２リンク７３ｂへ渡す。第２リンク７３ｂに渡されたＴＣＰデータセグメントは、上述したように、固定ネットワーク側インターフェース７３ｄから新たに接続された外部リンクを提供する（デフォルトルータとして設定された）アクセスルータ９に送信される。
【０１１９】
図１０は、移動ネットワーク５７中の固定ホスト５５が通信相手ホスト１１へＴＣＰを用いたデータ転送を行なっている際に、移動ルータ５３がアクセスルータ７からアクセスルータ９ヘハンドオフする場合のシーケンスチャートである。点線矢印は固定ホスト５５が通信相手ホスト１１へ送信するＴＣＰデータセグメント、及び、通信相手ホスト１１が固定ホスト５５へ送信する送達確認信号を示す。図１０における状態Ｉ〜状態ＩＶ及び状態Ａ，Ｂは、図１５にて説明された状態Ｉ〜状態ＩＶ及び状態Ａ，Ｂに対応するものである。
【０１２０】
状態Ｉから状態ＩＩに遷移する所定時間（Ｔｎ）前に、移動ルータ５３は固定ネットワーク側ヘルーチングするべきＴＣＰデータセグメントをバッファリングしている。そして、移動ルータ５３がアクセスルータ９のルータ通知を受信して、デフォルトルータをアクセスルータ７からアクセスルータ９へ変更すると共に新気付アドレスを取得すると、状態ＩＶに遷移し、移動ルータ５３はバッファリングしていたＴＣＰデータセグメントをルーチングする。
【０１２１】
以上のように、本第４実施形態においては、移動ルータ５３は、アクセスルータ７，９間のハンドオフ時に、当該ハンドオフの期間に固定ネットワーク側にルーチングすべきＴＣＰデータセグメントをバッファリングしておき、ハンドオフが完了してからバッファリングしておいたＴＣＰデータセグメントをルーチングする。こうすることで、通信相手ホスト１１は移動ルータ５３のハンドオフ時に固定ホスト５５からのＴＣＰデータセグメントを受信できなくなる。そして、通信相手ホスト１１が送達確認信号を送信することはない。通信相手ホスト１１が送達確認信号を送信しなければ、当然、移動ルータ５３のハンドオフ時にパケットロスとなる送達確認信号もない。移動ルータ５３がハンドオフを完了した後に、移動ルータ５３はバッファリングしていたＴＣＰデータセグメントを改めてルーチングすることにより、通信相手ホスト１１はこれらのＴＣＰデータセグメントを受信する。そして、通信相手ホスト１１はこれに対する送達確認信号を送信する。ＴＣＰデータセグメントをバッファリングしていた時間分だけ、固定ホスト５５によるデータ転送は止まってしまうが、当該時間はハンドオフにかかる時間（１００ｍｓ程度以下）である。一方、ＴＣＰデータセグメントの送信契機を得られないことの影響による固定ホスト５５のデータ転送止時罰は、ＴＣＰのＲｅｔｒａｎｓｍｉｔ Ｔｉｍｅｒが満了する時間（１秒以上）である。したがって、移動ルータ５３がＴＣＰデータセグメントのバッファリングすることによるＴＣＰスループットの低下は、固定ホスト５５がＴＣＰデータセグメントの送信契機を得られないことの影響によるＴＣＰスループットの低下より小さい。これにより、移動ルータ５３のハンドオフ時に生じるＴＣＰスループットの著しい低下を防ぐことができる。
【０１２２】
また、本第４実施形態においては、移動ルータ５３がＴＣＰデータセグメントをバッファリングする期間は、接続点の切り替えのために移動ルータ５３のリンク層７３の第２リンク７３ｂ及び固定ネットワーク側インターフェース７３ｄがいずれの外部リンクにも接続していないリンク層（第２リンク７３ｂ及び固定ネットワーク側インターフェース７３ｄ）瞬断時間の開始の所定時間（Ｔｎ）前から、当該リンク層（第２リンク７３ｂ及び固定ネットワーク側インターフェース７３ｄ）瞬断時間の終了後に新たに接続された外部リンクを提供するアクセスルータ７，９をデフォルトルータに変更するまでの期間とされている。これにより、ＴＣＰデータセグメントをバッファリングする期間が極めて適切に設定されることとなり、必要以上にＴＣＰデータセグメントをバッファリングすることなく、ＴＣＰスループットの著しい低下をより一層防ぐことができる。
【０１２３】
また、本第４実施形態では、ＩＰ層７１（ＩＰ７１ａ）において、リンク層（第２リンク７３ｂ及び固定ネットワーク側インターフェース７３ｄ）瞬断時間の開始の所定時間（Ｔｎ）前を外部リンクに接続する固定ネットワーク側インターフェース７３ｄからの信号により検知し、デフォルトルータの変更を自らが検知している。これにより、ＴＣＰデータセグメントをバッファリングする期間を適切且つ簡易に検知することができる。
【０１２４】
最後に、本発明の実施形態に係る通信制御プログラムについて説明する。通信制御プログラムは、ＴＣＰデータセグメントを受信して、当該ＴＣＰデータセグメントに対する送達確認信号を送信するために、コンピュータを、ハンドオフの期間中に送達確認信号をバッファリングし、当該ハンドオフが完了したときにバッファリングされた送達確認信号を送信する手段として機能させるものである。また、通信制御プログラムは、ＴＣＰデータセグメントを送信するために、コンピュータを、ハンドオフの期間中にＴＣＰデータセグメントをバッファリングし、当該ハンドオフが完了したときにバッファリングされたＴＣＰデータセグメントを送信する手段として機能させるものであってもよい。通信制御プログラムは、たとえば、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記録される。ここで、記録媒体とは、コンピュータのハードウェア資源に備えられている読み取り装置に対して、プログラムの記述内容に応じて、磁気、光、電気等のエネルギーの変化状態を引き起こして、それに対応する信号の形式で、読み取り装置にプログラムの記述内容を伝達できるものである。かかる記録媒体としては、例えば、磁気ディスク、光ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、コンピュータに内蔵されるメモリなどが該当する。
【０１２５】
記録媒体８１は、図１１に示されるように、プログラムを記録するプログラム領域８３を備えている。このプログラム領域には、通信制御プログラム８５が記録されている。通信制御プログラムは、処理を統括するメインモジュール８５ａと、移動ノードがハンドオフの期間中に送達確認信号をバッファリングし、当該ハンドオフが完了したときにバッファリングされた送達確認信号を送信するためのバッファリング制御モジュール８５ｂとを含んでいる。バッファリング制御モジュール８５ｂは、移動ノードがＴＣＰデータセグメントを送信するために、コンピュータを、ハンドオフの期間中にＴＣＰデータセグメントをバッファリングし、当該ハンドオフが完了したときにバッファリングされたＴＣＰデータセグメントを送信するものであってもよい。
【０１２６】
コンピュータは、上述した通信制御プログラムを実行させることにより、上述した第１及び第２実施形態における移動ホスト３あるいは第３及び第４実施形態における移動ルータ５３として機能する。これにより、移動ルータ５３のハンドオフ時に生じるＴＣＰスループットの著しい低下を防ぐことができる。
【０１２７】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、移動ノードのハンドオフ時に生じるＴＣＰスループットの著しい低下を防ぐことが可能な移動ノード、移動通信システム及び通信制御プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る移動通信システムの構成を示す図である。
【図２】移動ホストの構成を示す図である。
【図３】移動ホストが、通信相手ホストからＴＣＰを用いたデータ転送を受けている際に、ハンドオフする場合のシーケンスチャートである。
【図４】第２実施形態に係る移動通信システムにおける移動ホストの構成を示す図である。
【図５】移動ホストが、通信相手ホストへＴＣＰを用いたデータ転送を行なっている際に、ハンドオフする場合のシーケンスチャートである。
【図６】第３実施形態に係る移動通信システムの構成を示す図である。
【図７】移動ルータの構成を示す図である。
【図８】移動ネットワーク中の固定ホストが通信相手ホストからＴＣＰを用いたデータ転送を受けている際に、移動ルータがハンドオフする場合のシーケンスチャートである。
【図９】第４実施形態に係る移動通信システムにおける移動ルータの構成を示す図である。
【図１０】移動ネットワーク中の固定ホストが通信相手ホストへＴＣＰを用いたデータ転送を行なっている際に、移動ルータがハンドオフする場合のシーケンスチャートである。
【図１１】記憶媒体の構成を示す図である。
【図１２】従来の移動通信システムの一例を示す構成図である。
【図１３】従来の移動ホストのハンドオフ時の状態遷移を示すシーケンスチャートである。
【図１４】従来の移動通信システムの一例を示す構成図である。
【図１５】従来の移動ルータのハンドオフ時の状態遷移を示すシーケンスチャートである。
【図１６】従来の移動ホストが、通信相手ホストからＴＣＰを用いたデータ転送を受けている際に、ハンドオフする場合のシーケンスチャートである。
【図１７】従来の移動ホストが、通信相手ホストへＴＣＰを用いたデータ転送を行なっている際に、ハンドオフする場合のシーケンスチャートである。
【図１８】従来の移動ルータが、移動ネットワーク中の固定ホストが通信相手ホストからＴＣＰを用いたデータ転送を受けている際に、ハンドオフする場合のシーケンスチャートである。
【図１９】従来の移動ルータが、移動ネットワーク中の固定ホストが通信相手ホストへＴＣＰを用いたデータ転送を行なっている際に、ハンドオフする場合のシーケンスチャートである。
【符号の説明】
１，５１，１０１，２０１…移動通信システム、３，１０３…移動ホスト、５，１０５…ホームエージェント、７，９，１０７，１０９…アクセスルータ、１１，１１１…通信相手ホスト、１３，１１３…ＩＰネットワーク、３１…アプリケーション層、３３…トランスポート層、３３ｂ，７１ｂ…送達確認信号バッファスペース、３３ｃ，７１ｃ…ＴＣＰデータセグメントバッファスペース、３５…ＩＰ層、３７…リンク層、３７ｂ…インターフェース、５３，２０３…移動ルータ、５５，２０５…固定ホスト、７１…ＩＰ層、７３…リンク層、７３ｄ…固定ネットワーク側インターフェース、８１…記録媒体、８５…通信制御プログラム、８５ｂ…バッファリング制御モジュール。

Claims (18)

1. ＴＣＰデータセグメントを受信して、当該ＴＣＰデータセグメントに対する送達確認信号を送信する移動ノードであって、
   ハンドオフの期間中に前記送達確認信号をバッファリングし、当該ハンドオフが完了したときにバッファリングされた前記送達確認信号を送信する手段を有しており、
   前記手段により前記送達確認信号をバッファリングする期間は、接続点の切り替えのために前記移動ノードのリンク層がいずれの外部リンクにも接続していないリンク層瞬断時間の開始の所定時間前から、当該リンク層瞬断時間の終了後に新たに接続された外部リンクを提供するアクセスルータをデフォルトルータに変更するまでの期間であることを特徴とする移動ノード。
2. 前記所定時間は、前記移動ノードと、当該移動ノードと通信するノードとの間の往復伝送時間以上に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の移動ノード。
3. 前記手段は、前記リンク層瞬断時間の開始の所定時間前を外部リンクに接続するインターフェースからの信号により検知し、デフォルトルータの変更を前記移動ノードのＩＰ層からの信号により検知することを特徴とする請求項１に記載の移動ノード。
4. 前記手段は、前記送達確認信号のバッファリングをＴＣＰコネクション毎に行ない、前記ＴＣＰコネクション毎において、新たにバッファリングされる送達確認信号が既にバッファリングされている送達確認信号よりも大きなシーケンス番号のＴＣＰデータセグメントに対するものである場合は、既にバッファリングされている前記送達確認信号を新たにバッファリングされる前記送達確認信号に置き換えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の移動ノード。
5. ＴＣＰデータセグメントを送信する移動ノードであって、
   ハンドオフの期間中に前記ＴＣＰデータセグメントをバッファリングし、当該ハンドオフが完了したときにバッファリングされた前記ＴＣＰデータセグメントを送信する手段を有しており、
   前記手段により前記ＴＣＰデータセグメントをバッファリングする期間は、接続点の切り替えのために前記移動ノードのリンク層がいずれの外部リンクにも接続していないリンク層瞬断時間の開始の所定時間前から、当該リンク層瞬断時間の終了後に新たに接続された外部リンクを提供するアクセスルータをデフォルトルータに変更するまでの期間であり、
   前記所定時間は、前記移動ノードと、当該移動ノードと通信するノードとの間の往復伝送時間以上に設定されていることを特徴とする移動ノード。
6. 前記手段は、前記リンク層瞬断時間の開始の所定時間前を外部リンクに接続するインターフェースからの信号により検知し、デフォルトルータの変更を前記移動ノードのＩＰ層からの信号により検知することを特徴とする請求項５に記載の移動ノード。
7. 移動ノードと、前記移動ノードに外部リンクを提供する複数のアクセスルータとを備え、前記移動ノードが前記アクセスルータから送信されたＴＣＰデータセグメントを受信して当該ＴＣＰデータセグメントに対する送達確認信号を前記アクセスルータに送信する移動通信システムであって、
   前記移動ノードは、ハンドオフの期間中に前記送達確認信号をバッファリングし、当該ハンドオフが完了したときにバッファリングされた前記送達確認信号を新たに接続された外部リンクを提供するアクセスルータに送信する手段を有しており、
   前記手段により前記送達確認信号をバッファリングする期間は、接続点の切り替えのために前記移動ノードのリンク層がいずれの外部リンクにも接続していないリンク層瞬断時間の開始の所定時間前から、当該リンク層瞬断時間の終了後に新たに接続された前記外部リンクを提供する前記アクセスルータをデフォルトルータに変更するまでの期間であることを特徴とする移動通信システム。
8. 前記所定時間は、前記移動ノードと、当該移動ノードと通信するノードとの間の往復伝送時間以上に設定されていることを特徴とする請求項７に記載の移動通信システム。
9. 前記手段は、前記リンク層瞬断時間の開始の所定時間前を外部リンクに接続するインターフェースからの信号により検知し、デフォルトルータの変更を前記移動ノードのＩＰ層からの信号により検知することを特徴とする請求項７に記載の移動通信システム。
10. 前記手段は、前記送達確認信号のバッファリングをＴＣＰコネクション毎に行ない、前記ＴＣＰコネクション毎において、新たにバッファリングされる送達確認信号が既にバッファリングされている送達確認信号よりも大きなシーケンス番号のＴＣＰデータセグメントに対するものである場合は、既にバッファリングされている前記送達確認信号を新たにバッファリングされる前記送達確認信号に置き換えることを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項に記載の移動通信システム。
11. ＴＣＰデータセグメントを送信する移動ノードと、前記移動ノードに外部リンクを提供する複数のアクセスルータと、を備える移動通信システムであって、
    前記移動ノードは、ハンドオフの期間中に前記ＴＣＰデータセグメントをバッファリングし、当該ハンドオフが完了したときにバッファリングされた前記ＴＣＰデータセグメントを新たに接続された外部リンクを提供するアクセスルータに送信する手段を有しており、
    前記手段により前記ＴＣＰデータセグメントをバッファリングする期間は、接続点の切り替えのために前記移動ノードのリンク層がいずれの外部リンクにも接続していないリンク層瞬断時間の開始の所定時間前から、当該リンク層瞬断時間の終了後に新たに接続された前記外部リンクを提供する前記アクセスルータをデフォルトルータに変更するまでの期間であり、
    前記所定時間は、前記移動ノードと、当該移動ノードと通信するノードとの間の往復伝送時間以上に設定されていることを特徴とする移動通信システム。
12. 前記手段は、前記リンク層瞬断時間の開始の所定時間前を外部リンクに接続するインターフェースからの信号により検知し、デフォルトルータの変更を前記移動ノードのＩＰ層からの信号により検知することを特徴とする請求項１１に記載の移動通信システム。
13. ＴＣＰデータセグメントを受信して、当該ＴＣＰデータセグメントに対する送達確認信号を送信するために、コンピュータを、
    ハンドオフの期間中に前記送達確認信号をバッファリングし、当該ハンドオフが完了したときにバッファリングされた前記送達確認信号を送信する手段として機能させ、
    前記手段により前記送達確認信号をバッファリングする期間は、接続点の切り替えのために前記移動ノードのリンク層がいずれの外部リンクにも接続していないリンク層瞬断時間の開始の所定時間前から、当該リンク層瞬断時間の終了後に新たに接続された外部リンクを提供するアクセスルータをデフォルトルータに変更するまでの期間であることを特徴とする通信制御プログラム。
14. 前記所定時間は、前記移動ノードと、当該移動ノードと通信するノードとの間の往復伝送時間以上に設定されていることを特徴とする請求項１３に記載の通信制御プログラム。
15. 前記手段にて、リンク層瞬断時間の開始を外部リンクに接続するインターフェースからの信号により検知させ、デフォルトルータの変更を前記移動ノードのＩＰ層からの信号により検知させることを特徴とする請求項１３に記載の通信制御プログラム。
16. 前記手段にて、前記送達確認信号のバッファリングをＴＣＰコネクション毎に行なわせ、前記ＴＣＰコネクション毎において、新たにバッファリングされる送達確認信号が既にバッファリングされている送達確認信号よりも大きなシーケンス番号のＴＣＰデータセグメントに対するものである場合は、既にバッファリングされている前記送達確認信号を新たにバッファリングされる前記送達確認信号に置き換えさせることを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の通信制御プログラム。
17. ＴＣＰデータセグメントを送信するために、コンピュータを、
    ハンドオフの期間中に前記ＴＣＰデータセグメントをバッファリングし、当該ハンドオフが完了したときにバッファリングされた前記ＴＣＰデータセグメントを送信する手段として機能させ、
    前記手段により前記ＴＣＰデータセグメントをバッファリングする期間は、接続点の切り替えのために前記移動ノードのリンク層がいずれの外部リンクにも接続していないリンク層瞬断時間の開始の所定時間前から、当該リンク層瞬断時間の終了後に新たに接続された外部リンクを提供するアクセスルータをデフォルトルータに変更するまでの期間であり、
    前記所定時間は、前記移動ノードと、当該移動ノードと通信するノードとの間の往復伝送時間以上に設定されていることを特徴とする通信制御プログラム。
18. 前記手段にて、前記リンク層瞬断時間の開始の所定時間前を外部リンクに接続するインターフェースからの信号により検知させ、デフォルトルータの変更を前記移動ノードのＩＰ層からの信号により検知させることを特徴とする請求項１７に記載の通信制御プログラム。

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