DE602004004723T2

DE602004004723T2 - Weiterreichungsverfahren und mobiles Kommunikationssystem

Info

Publication number: DE602004004723T2
Application number: DE200460004723
Authority: DE
Inventors: Shinkichi Ikeda
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2003-10-17
Filing date: 2004-10-13
Publication date: 2007-12-06
Anticipated expiration: 2024-10-14
Also published as: EP1524814B1; ATE354244T1; DE602004004723D1; JP2005143088A; JP4466296B2; US20050083886A1; US20090180441A1; US8169970B2; US7522558B2; CN100579312C; CN101902784B; KR101083172B1; EP1524814A1; CN1610439A; CN101902784A; KR20050037368A

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft ein Weiterreichungsverfahren und ein Mobilkommunikationssystem zum Realisieren einer effizienten Kommunikation durch Verringern der Last, die entsteht, wenn ein mobiles Endgerät, das eine Funkverbindung implementiert, nach einem Ziel-Zugangsrouter für ein Weiterreichung in einem Mobilkommunikationssystem mit dem Ziel des Internetzugangs sucht.
Hintergrund der Erfindung
Als eines der Mobilitätsverwaltungsverfahren im Internet-System steht das Mobile IP zur Verfügung, und Mobile IPv4, das IPv4 entspricht, ist durch RFC3220 (IP Mobility Support) standardisiert. Außerdem wird Mobile IPv6, das IPv6 entspricht, zurzeit durch den Internet-Draft „draft-ietf-mobileip-ipv6 (Mobility Support in IPv6)" standardisiert. Mit diesen Protokollen kann ein mobiles Endgerät unter Verwendung derselben Adresse auch dann eine Kommunikation durchführen, wenn es sich zwischen verschiedenen Netzen bewegt.
Bei Mobile IPv6 erhält das mobile Endgerät Präfix-Informationen der aktuell geschalteten Verbindung aus den Netzinformationen, die von dem Zugangsrouter gesendet werden, der auf der aktuellen Verbindung geschaltet ist, wenn er von seiner Home-Verbindung entfernt ist. Mit diesen Informationen erzeugt das mobile Endgerät eine Care-of-Adresse zur Verwendung auf der Verbindung. Anschließend wird die Care-of-Adresse in einem Home Agent auf der Home-Verbindung des mobilen Endgeräts als primäre Care-of-Adresse dadurch registriert, dass eine Binding Update Message an den Home Agent gesendet wird. Nach dem Empfangen der Binding Update Message von dem mobilen Endgerät erzeugt oder aktualisiert der Home Agent einen Binding Cache, der die Home-Adresse mit der Care-of-Adresse assoziiert.
Durch Referenzieren des Binding Cache fängt der Home Agent Pakete ab, die an die Home-Adresse auf der Home-Verbindung des mobilen Endgeräts gesendet werden, kapselt dann die abgefangenen Pakete ein und leitet sie anschließend an die Care-of-Adresse des mobilen Endgeräts weiter. Das mobile Endgerät entkapselt die von dem Home Agent weitergeleiteten Pakete, um die an die Home-Adresse des mobilen Endgeräts gesendeten Pakete zu empfangen.
Außerdem steht das Fast-Handover-Verfahren (Verfahren zur schnellen Weiterreichung) mit dem Internet-Draft „draft-ietf-mobileip-fast-ipv6 (Fast Handovers for Mobile IPv6)" zur Verfügung, um eine Senkung des Paketverlusts zu realisieren, der eines der Probleme des Mobile IP ist. Beim Mobile IP werden Pakete für die Home-Adresse des mobilen Endgeräts, die von dem Home Agent an die alte Care-of-Adresse weitergeleitet werden, während der Zeit, in der eine neue Care-of-Adresse erhalten wird und diese von dem mobilen Endgerät in dem Home Agent registriert wird, aussortiert, da die Pakete nicht an die Ziel-Adresse gesendet werden können. Dadurch kommt es zu einem Paketverlust. Das Fast-Handover-Verfahren will den Paketverlust durch Puffern und Weiterleiten von Paketen für das mobile Endgerät zwischen dem aktuell mit dem mobilen Endgerät verbundenen Zugangsrouter und einem Ziel-Zugangsrouter verringern. Das Problem ist jedoch, wie der Ziel-Zugangsrouter festzulegen ist.
Ein Beispiel für die herkömmlichen Weiterreichungsverfahren, die dieses Problem lösen wollen, ist in der ungeprüften japanischen Patentschrift 2001-103531 beschrieben.
16 ist ein Funktionsschema der herkömmlichen Basisstation.
In 16 erhält eine Basisstations-Umschaltinformationen-Empfangsschaltung 1022 der Basisstation 1002 Basisstations-Umschaltinformationen, die Informationen zu der Basisstation enthalten, mit der das mobile Endgerät zuvor verbunden war (nachstehend als „zuvor verbundene Basisstation" bezeichnet), und dann sendet eine Basisstations-Umschaltinformationen-Sendeschaltung 1023 diese Informationen über ein lokales Kabelnetz, das mit einer Netzübertragungs-/-empfangsschaltung geschaltet wird, an die zuvor verbundene Basisstation. Wenn in dieser zuvor verbundenen Basisstation eine Basisstations-Umschaltinformationen-Empfangsschaltung 1026 die Basisstations-Umschaltinformationen von einer Basisstation empfängt, mit der das mobile Endgerät neu verbunden wird (nachstehend als „Ziel-Basisstation" bezeichnet), werden diese Informationen von einem Endstelleninformationen/Basisstationsinformationen-Steuergerät 1027 gespeichert. Anschließend schätzt eine Auswahlpräferenz-Sendeschaltung 1024 statistisch, dass eine Basisstation ein mögliches Bewegungsziel von der Station des mobilen Endgeräts aus wird, und eine Basisstationsinformationen-Sendeschaltung 1025 sendet dies an das mobile Endgerät. Dadurch kann das mobile Endgerät vorher festlegen, dass eine Basisstation ein Weiterreichungsziel werden soll, sodass bei gemeinsamer Verwendung mit dem Fast-Handover-Verfahren der Paketverlust zuverlässiger verringert werden kann.
Um in dem Mobilkommunikationssystem, das das herkömmliche Mobile IP verwendet, den mit der Weiterreichung des mobilen Endgeräts verbundenen Paketverlust zu senken, muss ein Ziel-Zugangsrouter oder eine Basisstation festgelegt werden und dann müssen die Pakete gepuffert und weitergeleitet werden. Die Informationen zum Schätzen des Bewegungsziels müssten jedoch von Hand in alle Zugangsrouter oder Basisstationen eingegeben werden. Daher ist es ein Problem, die Konfigurationslast insbesondere bei einer Großnetz-Umgebung zu verringern. In der ungeprüften japanischen Patentschrift 2001-103531 ist als Möglichkeit zur Lösung des Problems die Verbesserung beschrieben, dass Informationen zum Schätzen eines Bewegungsziels automatisch konfiguriert werden können. Da jedoch auf diese Weise das Bewegungsziel durch Durchführen einer statistischen Verarbeitung aufgrund der vorhergehenden Verbindungsinformationen geschätzt wird, vergeht beim Zuweisen einer neuen Basisstation Zeit, bis die erforderlichen Informationen gespeichert sind. Dadurch besteht die Gefahr, dass in der Zwischenzeit eine unzuverlässige Weiterreichung erzwungen wird.
Verwiesen sei auf US 2003/087646 A1, die die vorkennzeichnenden Merkmale der vorliegenden Erfindung beschreibt. Verwiesen sei außerdem auf WO 99/41925 A.
Kurze Darstellung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung ist in den Ansprüchen definiert.
Die Vorteile der Erfindung, in verschiedenen Ausführungsformen, bestehen darin, dass sie das vorgenannte herkömmliche Problem dadurch lösen kann, dass sie eine Weiterreichung realisiert, die eine automatische Konfiguration von Informationen zum Bestimmen eines Ziel-Zugangsrouters ermöglicht, und dass sie es außerdem ermöglicht, dass die Zeit zum Speichern der Informationen entfallen kann, um unzuverlässige Elemente auszuschließen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Zugangsrouters nach einer Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist ein Blockdiagramm, das eine erste Konfiguration eines mobilen Endgeräts in einem Mobilkommunikationssystem nach der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
3 ist ein Blockdiagramm, das eine zweite Konfiguration des mobilen Endgeräts des Mobilkommunikationssystems nach der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
4 ist ein Ablaufdiagramm, das eine erste Funktionsweise des Zugangsrouters nach der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
5 ist ein Ablaufdiagramm, das eine zweite Funktionsweise des Zugangsrouters nach der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
6 ist ein Ablaufdiagramm, das eine dritte Funktionsweise des Zugangsrouters nach der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
7 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel für die Funktionsweise des mobilen Endgeräts nach der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
8 ist eine Darstellung, die eine Konfiguration des Mobilkommunikationssystems nach der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
9 ist eine Darstellung, die eine Konfiguration des Mobilkommunikationssystems nach einer Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt.
10 ist eine Tabelle, die eine Konfiguration einer Nachbaranschaltnetz-Informationen-Tabelle nach der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
11 zeigt ein Format einer Router-Werbenachricht nach der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
12 zeigt ein Format einer Zielrouter-Abrufnachricht nach der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
13 zeigt ein Format einer Zielrouter-Werbenachricht nach der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
14 ist ein Folgediagramm, das die Funktionsweise des Mobilkommunikationssystems nach der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
15 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration des mobilen Endgeräts nach der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt.
16 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration des herkömmlichen Mobilkommunikationssystems zeigt.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Nachstehend werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Erste beispielhafe Ausführungsform
Nachstehend wird eine erste beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
8 ist eine Darstellung, die eine Konfiguration eines erfindungsgemäßen Mobilkommunikationssystems zeigt. In 8 sind Zugangsrouter (AR1 bis AR3) 60a bis 60c, die Funkbereiche 51 bis 53 bilden, entlang einem Verbindungsweg 100 durch ein Backbone-Netz 50 miteinander verbunden. Ein mobiles Endgerät (MN) 10 bewegt sich entlang dem Verbindungsweg 100, wenn es mit den Zugangsroutern 60a bis 60c in jeweils unterschiedlichen Frequenzbändern kommuniziert. Während dieser Zeit führt das mobile Endgerät 10 eine Weiterreichungsverarbeitung bei der Bewegung von dem Funkbereich 51 zu dem Funkbereich 52 und von dem Funkbereich 52 zu dem Funkbereich 53 durch.
Die Funkbereiche 51 bis 53 sollen nachstehend auch als Anschaltnetz bezeichnet werden, das das mobile Endgerät 10 mit den Zugangsroutern 60a bis 60c verbindet. Nachstehend werden die Konfiguration und die Funktionsweise jeder der Vorrichtungen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
1 ist ein Blockdiagramm des Zugangsrouters 60. In 1 stellt ein L1/2-Prozessor 61 eine Verbindung mit dem Backbone-Netz 50 zum Durchführen der Verarbeitung der physikalischen Schicht und der Verarbeitung der Datensicherungsschicht her. Ein L1/2- Prozessor 63 stellt eine Verbindung mit dem Anschaltnetz zum Durchführen der Verarbeitung der physikalischen Schicht und der Verarbeitung der Datensicherungsschicht her. Ein L3-Prozessor 62 führt die Verarbeitung der Netzwerkschicht, wie etwa eines IP-Protokolls, durch. Ein Nachbaranschaltnetz-Informationen-Prozessor 64 enthält eine Nachbaranschaltnetz-Informationen-Tabelle 70 zum Steuern. Ein In-Frage-kommender-Zielrouter-Informationen-Prozessor 65 teilt dem mobilen Endgerät 10 Informationen zu in Frage kommenden Zielroutern auf Anfrage mit. Ein Anschaltnetz-Informationen-Prozessor 66 extrahiert Anschaltnetzschnittstellen-Informationen, die in eine Router-Werbenachricht 200 eingefügt werden sollen, die an das Backbone-Netz 50 gesendet werden soll. Ein Standort-Informationen-Steuergerät 67 erkennt einen räumlichen Standort unter Verwendung des GPS oder dergleichen, um ihn als Standort-Informationen zu steuern.
Es sind übrigens nur zwei L1/2-Prozessoren 61 und 63 in 1 gezeigt, die mit den Netzen verbunden werden sollen. Unter der Bedingung, dass abgeklärt werden sollte, ob sie mit dem Anschaltnetz oder dem Backbone-Netz verbunden werden, können jedoch weitere L1/2-Prozessoren in die Konfiguration integriert werden, wobei die Anzahl der zu integrierenden L1/2-Prozessoren von der vorliegenden Erfindung nicht beschränkt wird. Wenn drei oder mehr L1/2-Prozessoren integriert werden, kann der Betrieb durch eine Konfiguration und ein Verfahren realisiert werden, die denen ähnlich sind, die nachstehend beschrieben werden.
Wenn das von der IETF untersuchte Fast-Handover-Verfahren in dem Zugangsrouter 60 implementiert werden soll, muss die entsprechende Verarbeitung in dem L3-Prozessor 62 durchgeführt werden.
Nachstehend wird die grundlegende Funktionsweise des Zugangsrouters 60 mit der vorstehenden Konfiguration beschrieben.
Der Paketaustausch für den erfindungsgemäßen Zugangsrouter 60 geschieht wie folgt. Nachdem der L1/2-Prozessor 63 die Verarbeitung der physikalischen Schicht und die Verarbeitung der Datensicherungsschicht durchgeführt hat und der L3-Prozessor 62 die Verarbeitung des IP-Protokolls sowie einen Routing-Prozess durchgeführt hat, wird ein Rahmen, der durch die Funkverbindung im Frequenzband f1 von dem Anschaltnetz erhalten wird, an einen der L1/2-Prozessoren 61 und 63 gesendet. Die von dem Backbone-Netz 50 empfangenen Pakete werden als Ergebnis des von dem L3-Prozessor 62 durchgeführten Routing-Prozesses nach der Verarbeitung durch den L1/2-Prozessor 61 an einen der L1/2-Prozessoren 61 und 63 gesendet.
Der L3-Prozessor 62 sendet Informationen über seine eigene Station als Router-Werbenachricht 200 auf Verlangen eines fremden Teilnehmers oder zu dem Zeitpunkt, zu dem der Zugangsrouter 60 in Betrieb geht oder den Betrieb beendet, regelmäßig an die angeschalteten Netze (die hier durch das Backbone-Netz und das Anschaltnetz verkörpert sind).
Nachstehend wird die Funktionsweise des L3-Prozessors 62 beim Senden der Router-Werbenachricht 200 unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm von 4 beschrieben.
Zunächst muss beim Senden der Router-Werbenachricht 200 an das Backbone-Netz 50 (S601) der Anschaltnetz-Informationen-Prozessor 66 dem L3-Prozessor 62 Anschaltnetzschnittstellen-Informationen zu der Anschaltnetzschnittstelle dadurch mitteilen (S602), dass er beispielsweise eine Sicherungsschicht-Adresse, mehr als eine Funkverbindungsfrequenz, die von dem L1/2-Prozessor 63 gehalten wird, mehr als eine IP-Adresse für den L1/2-Prozessor 63, die von dem L3-Prozessor 62 gehalten wird, und seine eigenen Standort-Informationen, die von dem Standort-Informationen-Steuergerät 67 gehalten werden, erfasst.
Der L3-Prozessor 62 fügt die Anschaltnetzschnittstellen-Informationen zu der Router-Werbenachricht 200 hinzu (S603) und sendet sie über den L1/2-Prozessor 63 an das Backbone-Netz (S604). Außerdem kann der L3-Prozessor 62 einen ESSID (Extended Service Set Identifier) zum Identifizieren der von dem L1/2-Prozessor 63 gehaltenen Netze erhalten, um ihn zu den Anschaltnetzschnittstellen-Informationen hinzuzufügen.
Das Format der Router-Werbenachricht 200 ist in 11 gezeigt. Das ist das Format, in dem die Anschaltnetz-Informationen-Option 210 neu definiert wird, um zu der Router-Werbenachricht, die durch IETF RFC2461 (Neighbor Discovery für IPv6) festgelegt wird, hinzugefügt zu werden. Diese Anschaltnetz-Informationen-Option 210 enthält ein Sicherungsschicht-Adressfeld 211 zum Angeben einer Sicherungsschicht-Adresse eines Zugangsrouters, ein IP-Adressfeld 214 zum Angeben der eigenen IP-Adresse, ein Präfixfeld 215 zum Angeben eines Netzpräfixes, ein Präfixlängenfeld 212 zum Angeben der Präfixlänge des Netzpräfixes, ein Standort-Informationen-Feld 213 zum Angeben von Standort-Informationen, die unter Verwendung des GPS oder dergleichen erhalten werden, und ein Frequenzinformationen-Feld 216 zum Angeben der Frequenz für die Funkverbindung. Außerdem kann ein ESSID-Feld 217 zum Angeben des ESSID enthalten sein. Der ESSID ist ein Identifikator zum Identifizieren von Netzen in dem Teilnehmernetz, das mit mehreren WLAN-Domänen konfiguriert ist, sodass das mobile Endgerät 10 ein Zielnetz effektiver auswählen kann. Die Anschaltnetz-Informationen-Option 210 kann auch andere Informationen als die vorgenannten enthalten, wobei die vorliegende Erfindung die anzugebenden Informationen nicht beschränkt. Außerdem wird jeder Wert des Felds in einem IPv6-Basis-Header 201 und einer ICMPv6-Router-Werbung 202 durch IETF RFC2461 festgelegt. Zu der Router-Werbenachricht 200 kann mehr als eine Anschaltnetz-Informationen-Option 210 hinzugefügt werden.
Der Anschaltnetz-Informationen-Prozessor 66 kann vor dem Senden der Router-Werbenachricht 200 Anschaltnetzschnittstellen-Informationen erfassen.
Wenn der Zugangsrouter 60 die Router-Werbenachricht 200 an die Anschaltnetze 51 bis 53 sendet, sendet er ein von RFC2461 festgelegtes standardisiertes Format der Router-Werbenachricht 200, das die vorgenannte Anschaltnetz-Informationen-Option 210 nicht enthält.
Nachstehend wird die Funktionsweise des Zugangsrouters 60 beim Empfangen der Router-Werbenachricht 200 von dem Backbone-Netz 50 unter Bezugnahme auf das in 5 gezeigte Prozessablaufdiagramm beschrieben. Obwohl der Zugangsrouter 60 die Router-Werbenachricht 200 von Natur aus nicht empfängt oder verarbeitet, muss das bei der vorliegenden Ausführungsform eine autorisierte Funktionsweise sein.
Zunächst wird die Router-Werbenachricht 200 nach ihrem Empfang mittels des L3-Prozessors 62 von dem Backbone-Netz 50 an den Nachbaranschaltnetz-Informationen-Prozessor 64 gesendet (S621). Der Nachbaranschaltnetz-Informationen-Prozessor 64 extrahiert die Anschaltnetzschnittstellen-Informationen, die eine Sicherungsschicht-Adresse, eine IP-Adresse, ein Präfix, eine Präfixlänge, Standort-Informationen, Frequenzinformationen und einen ESSID enthalten, aus der Anschaltnetz-Informationen-Option 210. Die Option 210 wird zu der Router-Werbenachricht 200 hinzugefügt (S622), um sie in der Nachbaranschaltnetz-Informationen-Tabelle zu registrieren. Wenn zu diesem Zeitpunkt kein entsprechender Eintrag vorhanden ist, sollte ein neuer Eintrag hinzugefügt werden. Wenn es bereits einen entsprechenden Eintrag gibt und darin etwas zu ändern ist, sollte der Eintrag aktualisiert werden (S623). Wenn die Router-Werbenachricht 200 mehr als eine Anschaltnetz-Informationen-Option 210 hat, extrahiert der Nachbaranschaltnetz-Informationen-Prozessor 64 jede der Optionen.
Hier berechnet der Nachbaranschaltnetz-Informationen-Prozessor 64 die Entfernung aufgrund der Standort-Informationen zu der eigenen Station, die von dem Standort-Informationen-Steuergerät 67 erhalten werden, und der Standort-Informationen, die in den Anschaltnetzschnittstellen-Informationen enthalten sind, um sie in der Nachbaranschaltnetz-Informationen-Tabelle zu registrieren.
Außerdem ist der Nachbaranschaltnetz-Informationen-Prozessor 64 in der Lage, die Einträge in der Reihenfolge von der kürzesten zur längsten Entfernung anzuordnen und nur die Anschaltnetzschnittstellen-Informationen zu registrieren, die von dem Zugangsrouter erhalten werden, der innerhalb der Entfernung der Nachbarkonstante C angeordnet ist, die die von dem eigenen Standort gemessene Entfernung angibt.
10 zeigt eine Datenkonfiguration der Nachbaranschaltnetz-Informationen-Tabelle 70.
Diese Nachbaranschaltnetz-Informationen-Tabelle 70 soll die von jedem der Zugangsrouter gehaltenen Anschaltnetz-Informationen zu den Anschaltnetzen steuern, die von den Nachbar-Zugangsroutern geschaltet werden. Jeder der Einträge 71 bis 73 enthält eine IP-Adresse eines Zugangsrouters, eine Sicherungsschicht-Adresse, Frequenzinformationen, Standort-Informationen, die direkte Entfernung von der eigenen Station und Informationen zum ESSID.
Im Schritt S623 berechnet der Nachbaranschaltnetz-Informationen-Prozessor 64 die direkte Entfernung L aufgrund der Informationen zum eigenen Standort sowie der Standort-Informationen zum Ziel-Zugangsrouter unter Verwendung beispielsweise der folgenden Gleichung: L = √(X1 – X2)² +(Y1 – Y2)² worin X1 und Y1 Werte sind, die aus den Anschaltnetzschnittstellen-Informationen an der Position des Ziel-Zugangsrouters extrahiert werden, während X2 und Y2 Werte sind, die den eigenen Standort angeben.
Es stehen zwei von dem Nachbaranschaltnetz-Informationen-Prozessor 64 auszuführende Verfahren zum Speichern in der Nachbaranschaltnetz-Informationen-Tabelle 70 zur Verfügung, die nachstehend beschrieben werden, und es können entweder eines der Verfahren oder beide Verfahren gleichzeitig implementiert werden.
Das erste Speicherverfahren soll die Nachbarkonstante C als Indikator zum Bestimmen von Nachbarn definieren, wobei ein Zugangsrouter, dessen Entfernung von der eigenen Station innerhalb des Bereichs von C liegt, als Nachbar-Zugangsrouter behandelt werden soll. Das heißt, dieses Verfahren macht es zur Bedingung, dass die Entfernung nicht größer als C sein sollte, wenn sie in der Nachbaranschaltnetz-Informationen-Tabelle 70 angegeben wird. Da beispielsweise in 10 bei der Nachbaranschaltnetz-Informationen-Tabelle 70 eines Zugangsrouters 60a die Entfernungswerte der Einträge 71 bis 73 für die einzelnen Zugangsrouter 60b bis 60d alle innerhalb des Bereichs der Nachbarkonstante C liegen, können sie in der Nachbaranschaltnetz-Informationen-Tabelle 70 mit (C > n, m, l) angegeben werden. Wenn der Entfernungswert eines Zugangsrouters größer als die Nachbarkonstante C ist, werden jedoch seine Anschaltnetzschnittstellen-Informationen nicht in der Nachbaranschaltnetz-Informationen-Tabelle 70 angegeben. Dadurch kann ein mobiles Endgerät mit Informationen zu einem Zugangsrouter versorgt werden, der als Bewegungsziel von der eigenen Station aus geeignet ist.
Das zweite Verfahren soll die Einträge 71 bis 73 in der Reihenfolge von der kürzesten zur längsten zu speichernden Entfernung anordnen. Das heißt, in 10 werden die Einträge 71 bis 73 in der Reihenfolge von der kürzesten zur längsten Entfernung gespeichert (n < m < 1). Beim Speichern von Anschaltnetz-Informationen mit einer Entfernung k (n < k < m < 1) werden diese zwischen dem Eintrag 71 und dem Eintrag 73 gespeichert. Dadurch kann das mobile Endgerät 10 mit Informationen zu Zugangsroutern in der Reihenfolge der absteigenden Wahrscheinlichkeit als Bewegungsziel versorgt werden. In 8 sind beide erste Einträge in der Nachbaranschaltnetz-Informationen-Tabelle 70, die von den Zugangsroutern 60a und 60c gehalten wird, die Anschaltnetzschnittstellen-Informationen zu dem Zugangsrouter 60b. Der erste Eintrag in der Nachbaranschaltnetz-Informationen-Tabelle 70, die von dem Zugangsrouter 60b gehalten wird, speichert nur eine der näheren Anschaltnetzschnittstellen-Informationen zwischen den Zugangsroutern 60a und 60c.
Nachstehend wird die Funktionsweise des Zugangsrouters 60 beim Empfangen einer Zielrouter-Abrufnachricht 300 beschrieben.
Zunächst wird eine Zielrouter-Abrufnachricht 300, die von dem L3-Prozessor 62 über den L1/2-Prozessor 63 empfangen wird, an einen in Frage kommenden Zielrouter-Informationen-Prozessor 65 gesendet (S641). Der in Frage kommende Zielrouter-Informationen-Prozessor 65 erhält Nachbaranschaltnetz-Informationen von dem Nachbaranschaltnetz-Informationen-Prozessor 64 (S642), extrahiert alle Einträge oder einen Teil davon als Informationen für einen in Frage kommenden Zielrouter, die in einer Zielrouter-Werbenachricht angegeben werden sollen (S643), und leitet sie dann an den L3-Prozessor 62 weiter (S644), um sie an das mobile Endgerät 10 zu senden. Der L3-Prozessor 62 sendet sie über den L1/2-Prozessor 63 an das Anschaltnetz.
Das Format einer Zielrouter-Werbenachricht 400 ist in 13 gezeigt. Dieses Format entspricht der Zielrouter-Werbenachricht bei dem von der IETF untersuchten Fast-Handover-Verfahren, enthält aber in der vorliegenden Ausführungsform zusätzlich eine Anschaltnetz-Informationen-Option 210.
Es ist möglich, mehrere Anschaltnetz-Informationen-Optionen 210 zusätzlich zu verwenden. In diesem Fall fügt der in Frage kommende Zielrouter-Informationen-Prozessor 65 die Anschaltnetz-Informationen-Option 210 dadurch hinzu, dass er sie in der Reihenfolge der zunehmenden Entfernung 105 anordnet. Dadurch kann dem mobilen Endgerät die Auswahlpräferenz mitgeteilt werden.
Wie vorstehend dargelegt, hat der Zugangsrouter 60 bei der vorliegenden Ausführungsform eine Funktion zum regelmäßigen oder bedarfsweisen Austauschen der entsprechend gespeicherten Anschaltnetzschnittstellen-Informationen. Daher kann gesteuert werden, welcher der in Frage kommenden Zielrouter dem mobilen Endgerät 10 gemeldet werden soll.
Wenn einer der Zugangsrouter 60 den Betrieb beendet, wird keine Router-Werbenachricht 200 mehr regelmäßig gesendet. Dadurch kann der Nachbaranschaltnetz-Informationen-Prozessor 64 Einträge dadurch löschen, dass er die Empfangszeit und die nächste Empfangszeit steuert, die für die Router-Werbenachricht 200 über jeden der Zugangsrouter 60 geschätzt werden sollen. Das heißt, der Nachbaranschaltnetz-Informationen-Prozessor 64 löscht entsprechende Einträge in der Nachbaranschaltnetz-Informationen-Tabelle, wenn eine Router-Werbenachricht 200 auch nach der geschätzten Empfangszeit nicht von dem Zugangsrouter 60 empfangen werden kann. Und wenn die Router-Werbenachricht 200 auch nach der geschätzten Zeit nicht empfangen werden kann, kann der Nachbaranschaltnetz- Informationen-Prozessor 64 die von IETF/RFC2461 festgelegte Routerabrufnachricht senden und kann Einträge löschen, nachdem bestätigt worden ist, dass keine abgerufene Router-Werbenachricht 200 von dem Zugangsrouter 60 empfangen werden kann. In dem Fall, dass der Zugangsrouter 60 seinen Betrieb beendet, um die Stromquelle auszuschalten oder um von dem Backbone-Netz 50 oder von den Anschaltnetzen 51 bis 53 getrennt zu werden, kann alternativ das Router-Lebensdauer-Feld in der ICMPv6-Router-Werbung 202 auf 0 gesetzt werden und eine Router-Werbenachricht 200 kann gesendet werden, um das Löschen der vorher von dem Zugangsrouter 60 gesendeten Anschaltnetzschnittstellen-Informationen anzufordern.
Außerdem kann jeder Zugangsrouter 60 die Routerabrufnachricht an das Backbone-Netz 50 senden, sodass die Nachbaranschaltnetz-Informationen-Tabelle 70 auf den neuesten Stand gebracht werden kann.
Nachstehend werden die Konfiguration und die grundlegende Funktionsweise des mobilen Endgeräts 10 beschrieben.
Die 2 und 3 sind Blockdiagramme des mobilen Endgeräts 10. Ein erster L1/L2-Prozessor 11 führt eine Verarbeitung der physikalischen Schicht und eine Verarbeitung der Datensicherungsschicht durch, um sich an das Anschaltnetz anzuschalten. Ein L3-Prozessor 62 führt die Verarbeitung der Netzwerkschicht, wie etwa eines IP-Protokolls, durch. Ein Obere-Schicht-Prozessor 13 führt die Verarbeitung einer oberen Schicht durch, die TCP und UDP umfasst. Ein Mobile-IP-Prozessor 14 führt eine IP-Mobilitätsverwaltung des mobilen Endgeräts aufgrund der Mobile-IP-Prozedur durch. Ein Applikationsprozessor 15 steuert Applikationen. Ein zweiter L1/L2-Prozessor 16, der mit einem anderen Netz verbunden ist, führt eine Verarbeitung der physikalischen Schicht und eine Verarbeitung der Datensicherungsschicht durch. Ein Weiterreichungs-Steuergerät 17 steuert eine Weiterreichungsverarbeitung. Ein Zielrouter-Wähler 18 steuert Informationen zu Zugangsroutern, die das Bewegungsziel bei der Durchführung der Weiterreichung werden. Ein Standort-Informationen-Steuergerät 19 steuert die Standort-Informationen zu der eigenen Station. 2 zeigt eine Konfiguration, bei der das mobile Endgerät 10 als Host arbeitet, während 3 eine Konfiguration zeigt, bei der das mobile Endgerät 10 als mobiler Router arbeitet. Wenn hier das mobile Endgerät 10 auch das von der IETF untersuchte Fast-Handover-Verfahren implementiert, führt es eine entsprechende Verarbeitung in dem Mobile-IP-Prozessor 14 durch.
In 3 sind nur zwei L1/2-Prozessoren 11 und 16 gezeigt, aber es können weitere L1/2-Prozessoren in die Konfiguration integriert werden, wobei die Anzahl der zu integrierenden L1/2-Prozessoren von der vorliegenden Erfindung nicht beschränkt wird. Wenn drei oder mehr L1/2-Prozessoren integriert werden, kann der Betrieb durch eine Konfiguration und ein Verfahren realisiert werden, die denen ähnlich sind, die nachstehend beschrieben werden.
Nachstehend wird die grundlegende Funktionsweise des mobilen Endgeräts 10 mit der vorstehenden Konfiguration beschrieben.
Nachstehend wird der Sendebetrieb des in 2 gezeigten mobilen Endgeräts 10 der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
Zunächst werden Sendedaten, die von dem Applikationsprozessor 15 erzeugt werden, über Sockel an den L3-Prozessor 12, der eine IP-Protokoll-Verarbeitung implementiert, und an den Obere-Schicht-Prozessor 13 gesendet, der eine Verarbeitung nach Protokollen durchführt, die TCP oder UDP umfassen. Dadurch wird die IP-Verarbeitung implementiert. Gleichzeitig führt der Mobile-IP-Prozessor 14, der eine Verarbeitung nach der Mobile-IP-Prozedur durchführen soll, eine Verarbeitung eines zusätzlichen IP-Headers für das Mobile IP durch.
Nachdem die Verarbeitung der Datensicherungsschicht und die Verarbeitung der physikalischen Schicht von dem L1/2-Prozessor 11 durchgeführt worden sind, werden die Sendedaten auf einer festgelegten Frequenz an das Anschaltnetz gesendet.
Der Empfangsbetrieb des in 2 gezeigten mobilen Endgeräts 10 der vorliegenden Ausführungsform ist eine Umkehrung des Sendebetriebs und kann wie folgt beschrieben werden.
Nachdem der L1/2-Prozessor 11 ein Paket von dem Anschaltnetz empfangen hat, um die Verarbeitung der physikalischen Schicht und die Verarbeitung der Datensicherungsschicht durchzuführen, führt der L3-Prozessor 12 eine IP-Protokoll-Verarbeitung durch. Gleichzeitig führt der Mobile-IP-Prozessor 14 die Verarbeitung eines zusätzlichen IP-Headers für das Mobile IP durch, und dann führt der Obere-Schicht-Prozessor 13 die Verarbeitung durch. Dadurch können Daten an den Applikationsprozessor 15 gesendet werden.
Der Sende- und Empfangsbetrieb des in 3 gezeigten mobilen Endgeräts 10 der vorliegenden Ausführungsform ist fast gleich dem Sende- und Empfangsbetrieb des in 2 gezeigten mobilen Endgeräts 10. Anstatt des Obere-Schicht-Prozessors 13 und des Applikationsprozessors 15 ist jedoch der L1/2-Prozessor 16 enthalten, der mit dem internen Netz verbunden werden soll. Das heißt, in dem Fall, dass das mobile Endgerät 10 als Router arbeitet, wie in 3 gezeigt, führt der L1/2-Prozessor 16 für ein von dem internen Netz empfangenes Paket eine Verarbeitung einer physikalischen Schicht und eine Verarbeitung der Datensicherungsschicht durch. Anschließend führt der L3-Prozessor 12 eine IP-Protokoll-Verarbeitung mit einem Routing-Prozess durch. Dann muss das Paket an einen der L1/2-Prozessoren 11 und 16 gesendet werden. Im Ergebnis des Routing-Prozesses, der von dem L3-Prozessor 12 nach der Verarbeitung durch den L1/2-Prozessor 11 durchgeführt wird, muss das mobile Endgerät 10 das von dem Anschaltnetz empfangene Paket an einen der L1/2-Prozessoren 11 und 16 senden. Hier implementiert der Mobile-IP-Prozessor 14 auch eine von der IETF standardisierte Router-Verarbeitung, eine angewandte Form der Mobile-IP-Prozedur, um eine Mobilitätstransparenz des internen Netzes zu realisieren.
Nachstehend wird die Weiterreichungsverarbeitung des mobilen Endgeräts 10 unter Bezugnahme auf das in 7 gezeigte Prozessablaufdiagramm beschrieben.
Wenn das Weiterreichungs-Steuergerät 17 entscheidet, dass eine Weiterreichungsverarbeitung gestartet werden soll (S101), erzeugt der Zielrouter-Wähler 18 eine Zielrouter-Abrufnachricht 300 und leitet sie an den Mobile-IP-Prozessor 14 weiter, um sie an den Zugangsrouter 60 zu senden. Dann wird die Nachricht von dem Mobile-IP-Prozessor 14 an den L3-Prozessor 12 weitergeleitet, über den L1/2-Prozessor 11 an das Anschaltnetz gesendet (S102) und dann an den Zugangsrouter 60 gesendet.
Das Format der Zielrouter-Abrufnachricht 300 ist in 12 gezeigt. Diese Nachricht entspricht der Routerabruf-für-Proxy-Nachricht bei dem Fast-Handover-Verfahren nach IETF. Wenn der L3-Prozessor 12 eine Zielrouter-Werbenachricht 400 über den L1/2-Prozessor 11 von dem Zugangsrouter 60 empfängt, wird die Nachricht an den Mobile-IP-Prozessor 14 gesendet. Der Mobile-IP-Prozessor 14 extrahiert dann Informationen für einen in Frage kommenden Zielrouter (S103).
Der Mobile-IP-Prozessor 14 führt zwar auch eine Verarbeitung nach dem IETF-Fast-Handover-Verfahren durch, aber wenn die Zielrouter-Werbenachricht 400 Informationen für nur einen in Frage kommenden Zielrouter enthält, muss der Mobile-IP-Prozessor 14 ihn als Zielrouter festlegen (S104) und unter Verwendung der im Schritt 103 erhaltenen Informationen für den in Frage kommenden Zielrouter eine Vermittlungsverarbeitung starten (S105). Wenn die Zielrouter-Werbenachricht 400 Informationen für mehrere in Frage kommende Zielrouter enthält, sendet der Mobile-IP-Prozessor 14 die Informationen für in Frage kommende Zielrouter an den Zielrouter-Wähler 18. Der Zielrouter-Wähler 18 wählt in allen Informationen für in Frage kommende Zielrouter den Zielrouter mit der höchsten Auswahlpräferenz aus, um ihn als Bewegungszielrouter festzulegen (S104). Dann werden Informationen zu dem Zugangsrouter, der von dem Mobile-IP-Prozessor 14 als Bewegungszielrouter festgelegt worden ist, an den Mobile-IP-Prozessor 14 gesendet, der die Vermittlungsverarbeitung implementiert (S105). Was die Reihenfolge der Auswahlpräferenzen anbelangt, so kann das mobile Endgerät 10 die Präferenz steuern, da die Informationen für einen in Frage kommenden Zielrouter, wenn sie von dem Zugangsrouter bereitgestellt werden, in einem Format übertragen werden, das in der Reihenfolge der absteigenden Auswahlpräferenz angeordnet ist. Hier kann das mobile Endgerät 10 einen Zugangsrouter nicht nur unter Berücksichtigung der Präferenz, sondern auch unter Berücksichtigung eines bereitgestellten Verbindungs-ESSID, als seinen Zielrouter festlegen, und es kann dann die auf S105 folgenden Schritte in ähnlicher Weise implementieren. Dadurch kann es eine solche unzweckmäßige Verarbeitung wie den Versuch vermeiden, eine Verbindung mit einem Zugangsrouter herzustellen, der eigentlich gar keine Verbindung herstellen kann. Außerdem kann ein Zielrouter dadurch festgelegt werden, dass die Feldstärke der Funkverbindung ermittelt wird, die von dem L1/2-Prozessor 11 empfangen wird, und von in Frage kommenden Routern ein Zugangsrouter ausgewählt wird, der eine Feldstärke empfängt, die größer als ein vorgegebener Wert ist.
Da der L1/2-Prozessor 11 die Frequenz ermitteln kann, die aus den Frequenzinformationen 216 in der Zielrouter-Werbenachricht 400 erhalten wird, können Funksignale von einem Ziel-Zugangsrouter auf einer festgelegten Frequenz ohne Suche empfangen werden.
Außerdem kann die Bereitstellung der Zielrouter-Abrufnachricht 300 (S102) vor dem Start der Weiterreichung implementiert werden, und vorher können in Vorbereitung auf die Weiterreichung die Zielrouter-Informationen regelmäßig aktualisiert werden. In diesem Fall wird die Verarbeitung sofort an das Weiterreichungs-Steuergerät 17 weitergegeben, nachdem der Mobile-IP-Prozessor 14 oder der Zielrouter-Wähler 18 abschließend einen Zielrouter festgelegt hat. Nachdem der Weiterreichungs-Steuergerät 17 entschieden hat, die Weiterreichungsverarbeitung zu starten (S101), wird die Vermittlungsverarbeitung unter Verwendung der vorher festgelegten Zielrouter-Informationen durchgeführt (S105). Zu diesem Zeitpunkt kann die Verarbeitung der Schritte S102 bis S104 neu implementiert werden. Oder sie kann weggelassen werden, und dann kann die Vermittlungsverarbeitung unter Verwendung der vorher erhaltenen Informationen durchgeführt werden.
Wie vorstehend dargelegt, kann mit dem erfindungsgemäßen mobilen Endgerät 10 ein Zugangsrouter, der sich durch Weiterreichung bewegen soll, vorher aufgrund von Informationen für einen in Frage kommenden Zielrouter festgelegt werden, die von dem Zugangsrouter 60 bereitgestellt werden. Dadurch kann es eine Verringerung des Auftretens von unzuverlässigen Weiterreichungen sowie die schnelle Herstellung einer Verbindung mit dem nächsten Zugangsrouter realisieren, wodurch der Paketverlust gesenkt wird.
Nachstehend wird die Funktionsweise des mobilen Endgeräts 10, das sich über den Verbindungsweg 100 von dem Funkbereich 51 über den Funkbereich 52 zu dem Funkbereich 53 bewegt, in dem in 8 gezeigten Mobilkommunikationssystem beschrieben, das mit dem mobilen Endgerät 10 und dem Zugangsrouter 60 konfiguriert ist, die in der vorstehenden Weise arbeiten.
14 ist ein Folgediagramm, das die Funktionsweise des Mobilkommunikationssystems nach der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
Zunächst wird das mobile Endgerät 10 über das Anschaltnetz 51 mit dem Zugangsrouter 60a verbunden und kommuniziert dann über den Zugangsrouter 60a mit einem Kommunikationsteilnehmer 70 in einem externen Netz (nicht dargestellt) (S1401).
Jetzt muss vor der Weiterreichungsverarbeitung für das mobile Endgerät 10 die folgende Verarbeitung unter den Zugangsroutern 60a bis 60c durchgeführt werden, um das mobile Endgerät 10 mit Informationen zu dem Ziel-Zugangsrouter zu versorgen. Und zwar erfassen die Zugangsrouter 60a bis 60c Informationen zu jeder der Anschaltnetzschnittstellen, die entsprechend mit den Anschaltnetzen 51 bis 53 verbunden sind, und multicasten die Router-Werbenachricht 200 über das Backbone-Netz 50 regelmäßig oder bei Bedarf an die anderen Zugangsrouter (S1402). Wenn die Informationen in Kombination mit dem von der IETF untersuchten Fast-Handover-Verfahren als Anschaltnetzschnittstellen-Informationen verwendet werden, sollten zumindest die IP-Adresse und die Sicherungsschicht-Adresse bereitgestellt werden. Und um einen Ziel-Zugangsrouter effektiv festzulegen, müssen die Standort-Informationen enthalten sein.
Bei der Weiterreichung oder in Vorbereitung der Weiterreichung aus dem Funkbereich 51 zu einem nächsten unbekannten Funkbereich sendet das mobile Endgerät 10 eine Zielrouter-Abrufnachricht 300 an den Zugangsrouter 60a zum Anfordern von Informationen zu dem Ziel-Zugangsrouter (S1403).
Wenn der Zugangsrouter 60a die Zielrouter-Abrufnachricht 300 empfängt, schreibt er nur die Informationen des Header-Eintrags oder die Informationen aller Einträge aus der Nachbaranschaltnetz-Informationen-Tabelle 70 in die Zielrouter-Abrufnachricht 400 und sendet sie an das mobile Endgerät 10 (S1404).
Dann legt das mobile Endgerät 10 aufgrund der empfangenen Zielrouter-Werbenachricht 400 den Zugangsrouter 60b, der die höchste Präferenz hat, als seinen Zielrouter fest. Bei Verwendung des von der IETF untersuchten Verfahrens zur schnellen Weiterreichung muss eine Fast Binding Update Message an den Zugangsrouter 60a gesendet werden (S1405), um die schnelle Weiterreichung durchzuführen (S1406).
Dann richtet das mobile Endgerät 10 eine Verbindungsanforderung an den Zugangsrouter 60b unter Verwendung der aus den Frequenzinformationen 216 in der Zielrouter-Werbenachricht 400 erhaltenen Frequenz (S1407). Nachdem der Zugangsrouter 60b diese Verbindungsanforderung empfangen hat, antwortet er nach der Durchführung einer Autorisierungsverarbeitung mit einer Verbindungsautorisierung (S1408).
Ab diesem Zeitpunkt kommuniziert das mobile Endgerät 10 mit dem Kommunikationsteilnehmer 70 und dem Zugangsrouter 60b. Und während es sich von dem Funkbereich 52 zu dem Funkbereich 53 bewegt, wird die Weiterreichung von dem Zugangsrouter 60b zu dem Zugangsrouter 60c in ähnlicher Weise durchgeführt.
Wie vorstehend dargelegt, können bei der vorliegenden Ausführungsform Informationen zum Festlegen eines Ziel-Zugangsrouters automatisch in Echtzeit erhalten werden, da die Zugangsrouter Informationen zu der Anschaltnetzschnittstelle, die von jedem der Zugangsrouter gehalten werden, zwischen den Zugangsroutern austauschen können. Und da die Zugangsrouter aufgrund der vorgenannten Informationen dem mobilen Endgerät einen Zugangsrouter mitteilen können, der das Bewegungsziel werden soll, kann das mobile Endgerät einen Ziel-Zugangsrouter zuverlässig auswählen.
Wie vorstehend dargelegt, kann erfindungsgemäß die Konfigurationslast insbesondere in einer Großnetz-Umgebung wesentlich verringert werden. Wenn ein neuer Router hinzugefügt wird, können Informationen zu der Anschaltnetzschnittstelle automatisch erhalten werden, ohne darauf zu warten, dass die Informationen über das mobile Endgerät gespeichert werden. Dadurch können dem mobilen Endgerät Echtzeit-Informationen zu einem in Frage kommenden Ziel-Zugangsrouter mitgeteilt werden. Außerdem kann das Auftreten einer unzuverlässigen Weiterreichung unterdrückt werden, und dabei kann eine störungsfreie Verbindung mit dem nächsten Zugangsrouter realisiert werden, wodurch der Paketverlust gesenkt wird.
Zweite beispielhafte Ausführungsform
Nachstehend wird eine zweite beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
9 zeigt eine Konfiguration eines erfindungsgemäßen Mobilkommunikationssystems, die sich von der in 8 gezeigten ersten Ausführungsform dadurch unterscheidet, dass der Verbindungsweg 100 in zwei Richtungen auseinander geht und ein Zugangsrouter 60d an dem abzweigenden Verbindungsweg angeordnet ist. Ein Funkbereich 54 ist der Bereich, der eine Funkverbindung mit dem Zugangsrouter 60d herstellen kann, und er wird nachstehend auch als Anschaltnetz zur Herstellung einer Verbindung zwischen dem Zugangsrouter 60d und dem mobilen Endgerät 10 bezeichnet.
Bei dem vorgenannten Mobilkommunikationssystem sind die entlang dem Verbindungsweg 100 angeordneten Zugangsrouter 60a bis 60d mit dem Backbone-Netz 50 verbunden. Das mobile Endgerät 10 bewegt sich über den Verbindungsweg 100 und kann mit den Zugangsroutern in jeweils unterschiedlichen Frequenzbändern kommunizieren. Währenddessen führt das mobile Endgerät 10 bei der Bewegung von dem Funkbereich 51 zu dem Funkbereich 52 und dann von dem Funkbereich 52 zu dem Funkbereich 53 eine Weiterreichung durch.
Nachstehend werden die Konfiguration und die Funktionsweise jeder der Vorrichtungen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die Konfiguration und Funktionsweise der Zugangsrouter bleiben unverändert.
In 15 ist die Konfiguration des mobilen Endgeräts 10 gezeigt, die sich von der ersten Ausführungsform dadurch unterscheidet, dass es ein Standort-Informationen-Steuergerät 19 gibt.
Dieses Standort-Informationen-Steuergerät 19 soll den Standort der eigenen Station mittels GPS oder dergleichen zum Steuern der Ergebnisse als Standort-Informationen erkennen.
Bei der grundlegenden Funktionsweise des mobilen Endgeräts 10 nach der vorliegenden Ausführungsform wird nachstehend nur das beschrieben, was von der ersten Ausführungsform verschieden ist.
In 7, die eine Weiterreichungsverarbeitung mit dem mobilen Endgerät 10 zeigt, werden die Schritte S101 bis S103 in der gleichen Weise wie bei der ersten Ausführungsform ausgeführt.
Wenn im Schritt S104 der Mobile-IP-Prozessor 14 Informationen für mehrere in Frage kommende Zielrouter extrahiert, wählt der Zielrouter-Wähler 18 aufgrund der Standort-Informationen der eigenen Station, die von dem Standort-Informationen-Steuergerät 19 erhalten werden, und der Standort-Informationen der Zugangsrouter 60, die in den Informationen für in Frage kommende Zielrouter enthalten sind, den am nächsten gelegenen Zugangsrouter aus, um ihn als Zielrouter festzulegen (S104). Dann werden Informationen zu dem Zugangsrouter, der als Zielrouter festgelegt werden soll, an den Mobile-IP-Prozessor 14 gesendet. Der Mobile-IP-Prozessor 14 führt dann eine Vermittlungsverarbeitung durch (S105). Das mobile Endgerät kann in der gleichen Weise wie bei der ersten Ausführungsform einen Zugangsrouter nicht nur unter Berücksichtigung der kürzesten Entfernung von seinem eigenen Standort, sondern auch unter Berücksichtigung eines bereitgestellten Verbindungs-ESSID, als seinen Zielrouter festlegen, und es kann dann die sich an S105 anschließende Verarbeitung in ähnlicher Weise fortsetzen. Dadurch kann es eine solche unzweckmäßige Verarbeitung wie den Versuch vermeiden, eine Verbindung mit einem Zugangsrouter herzustellen, der eigentlich gar keine Verbindung herstellen kann. Außerdem kann ein Zielrouter dadurch festgelegt werden, dass die Feldstärke der Funkverbindung ermittelt wird, die von dem L1/2-Prozessor 11 empfangen wird, und von in Frage kommenden Routern ein Zugangsrouter ausgewählt wird, der eine Feldstärke empfängt, die größer als ein vorgegebener Wert ist.
Auf diese Weise kann das mobile Endgerät der vorliegenden Erfindung aufgrund der Standort-Informationen der eigenen Station und der Informationen für einen in Frage kommenden Zielrouter, die von den Zugangsroutern gegeben werden, vorher einen Zugangsrouter als sein Bewegungsziel durch Weiterreichung zuverlässig festlegen. Dadurch kann das Auftreten einer unzuverlässigen Weiterreichung verringert werden, und es kann eine störungsfreie Verbindung mit dem nächsten Zugangsrouter realisiert werden, wodurch der Paketverlust gesenkt wird. Und da die Frequenz, die mit dem L1/2-Prozessor 11 empfangen werden soll, aus den Frequenzinformationen 216 in der Zielrouter-Werbenachricht 400 erhalten werden kann, kann ein von dem Ziel-Zugangsrouter gesendetes Funksignal auf einer speziellen Frequenz ohne Suche empfangen werden.
Nachstehend wird die Funktionsweise des mobilen Endgeräts, das sich entlang dem Verbindungsweg 100 von dem Funkbereich 51 über den Funkbereich 52 zu dem Funkbereich 53 bewegt, in dem in 9 gezeigten Mobilkommunikationssystem beschrieben, das mit den Zugangsroutern 60 und dem mobilen Endgerät 10 konfiguriert ist, die in der vorstehenden Weise arbeiten.
Nachstehend wird die Funktionsweise beim Bewegen von dem Funkbereich 52 zu dem Funkbereich 53 beschrieben.
Obwohl auch in diesem Fall der Zugangsrouter 60b eine Zielrouter-Abrufnachricht 300 von dem mobilen Endgerät 10 nach dem gleichen Verfahren empfängt, schreibt der Zugangsrouter 60b alle Einträge mit einem kleinen Entfernungswert in die Zielrouter-Abrufnachricht 400 in der Nachbaranschaltnetz-Informationen-Tabelle 70 und sendet sie an das mobile Endgerät 10. Beispielsweise speichert die Nachbaranschaltnetz-Informationen-Tabelle 70 des Zugangsrouters 60b die Anschaltnetzschnittstellen-Informationen der Zugangsrouter 60a, 60c und 60d wegen ihrer kleinen Entfernungswerte. Um den Zugangsrouter 60c auszuwählen, der der richtige Zugangsrouter ist, der von dem mobilen Endgerät 10 ausgewählt werden soll, werden Informationen benötigt, die angeben, dass der Standort des mobilen Endgeräts 10 dem Zugangsrouter 60c näherkommt. Da das mobile Endgerät 10 seinen eigenen Standort problemlos ermitteln kann, teilt der Zugangsrouter 60b dem mobilen Endgerät 10 Informationen zu mehreren in Frage kommenden Zielen mit. Dann wählt das mobile Endgerät 10 beim Empfangen der Informationen den Zugangsrouter 60c aufgrund seines eigenen Standorts aus.
Außerdem kann das mobile Endgerät 10 dem jeweils aktuell angeschlossenen Zugangsrouter seine Standort-Informationen mitteilen, wobei der Zugangsrouter 60b die Standort-Informationen des mobilen Endgeräts 10 ständig kontrolliert und den am besten geeigneten Zugangsrouter 60c, der gemeldet werden soll, festlegt.
Auf diese Weise kann bei der vorliegenden Ausführungsform das mobile Endgerät einen Zugangsrouter unter den nächsten Verbindungskandidaten, die von dem aktuellen Zugangsrouter mitgeteilt werden, aufgrund seines eigenen Standorts selbst auswählen. Dadurch kann die beste Auswahl eines Ziel-Zugangsrouters zuverlässig getroffen werden.
Wie vorstehend dargelegt, kann erfindungsgemäß die Konfigurationslast insbesondere in einer Großnetz-Umgebung wesentlich verringert werden. Außerdem kann eine zuverlässige Auswahl eines Ziel-Zugangsrouters getroffen werden. Dadurch kann das Auftreten einer unzuverlässigen Weiterreichung unterdrückt werden, und es kann eine störungsfreie Verbindung mit dem nächsten Zugangsrouter realisiert werden, wodurch der Paketverlust gesenkt wird.
Figuren 1

Zum Backbone-Netz
Zum Anschaltnetz

2

Zum Anschaltnetz

3

Zum Anschaltnetz
Zum internen Netz

4

Zeitpunkt zum Senden einer Router-Werbenachricht
Anschaltnetzschnittstellen-Informationen erfassen
Anschaltnetzschnittstellen-Informationen zur Router-Werbenachricht hinzufügen
Router-Werbenachricht senden
JA NEIN

5

Empfangen der Router-Werbenachricht
Anschaltnetzschnittstellen-Informationen extrahieren
Zu den Peripheres-Anschaltnetz-Informationen hinzufügen
JA NEIN

6

Zielrouter-Informationen anfordern
Peripheres-Anschaltnetz-Informationen erfassen
Informationen für in Frage kommenden Zielrouter erzeugen
Informationen für in Frage kommenden Zielrouter senden
JA NEIN

7

Weiterreichungsverarbeitung starten
Zielrouter-Abrufnachricht senden
Informationen für in Frage kommenden Zielrouter erfassen
Zielrouter festlegen
Umschaltverarbeitung implementieren
JA NEIN

10

IP-Adresse
Sicherungsschicht-Adresse (BSSID)
Frequenz
Standort
Entfernung

11

IPv6-Basis-Header
ICMPv6-Router-Werbung
Anschaltnetz-Informationen
Router-Werbenachricht 200

12

IPv6-Basis-Header
ICMPv6-Zielouter-Abruf 302
Zielrouter-Abrufnachricht 300

13

IPv6-Basis-Header
ICMPv6-Zielouter-Werbung 402 Anschaltnetz-Informationen
Zielrouter-Werbenachricht 400

14

Kommunikationsteilnehmer-Endgerät
Zugangsrouter
Mobiles Endgerät
Zugangsrouter
Zugangsrouter
Tunnelherstellung anfordern
Mit Tunnelherstellung abtworten
Ein Paket senden

15

Zum Anschaltnetz
Mobiles Endgerät

16
Stand der Technik

Basisstation
Mobiles Endgerät
Umschaltschaltung für verwendete Frequenz
Funk-Sende-/-Empfangsschaltung
Netz-Sende-/-Empfangsschaltung
Kabelnetz zwischen Basisstationen

Claims

Weiterreichungsverfahren eines Mobilkommunikationssystems, das einen ersten Zugangsrouter (60b), der über ein drahtgebundenes Backbone-Netz (50) mit einem zweiten Zugangsrouter (60a) verbunden ist, und ein mobiles Endgerät (10) aufweist, mit den folgenden Schritten: (a) Multicast-Senden (S1402) von Anschaltnetzschnittstellen-Informationen zu einer mit einem Anschaltnetz verbundenen Schnittstelle auf einer speziellen Funkfrequenz mittels des ersten Zugangsrouters (60b) an das, drahtgebundene Backbone-Netz (50); (b) Speichern der von dem ersten Zugangsrouter (60b) empfangenen Anschaltnetzschnittstellen-Informationen als Nachbaranschaltnetz-Informationen mittels des zweiten Zugangsrouters (60a); (c) Mitteilen aller oder eines Teils der Nachbaranschaltnetz-Informationen als Informationen für einen in Frage kommenden Zielrouter an das mobile Endgerät (10) mittels des zweiten Zugangsrouters (60a), wenn das mobile Endgerät (10) an dem Anschaltnetz eine Weiterreichung durchführt; und (d) Festlegen eines Ziel-Zugangsrouters mittels des mobilen Endgeräts (10) aufgrund der für einen in Frage kommenden Zielrouter erhaltenen Informationen, um die Weiterreichung zu implementieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschaltnetzschnittstellen-Informationen eine Adresse, die einer Anschaltnetzschnittstelle zugewiesen wird, und Standort-Informationen des ersten Zugangsrouters (60b) enthalten und das Verfahren weiterhin den folgenden Schritt aufweist: (e) Ermitteln mittels des zweiten Zugangsrouters (60a), ob der Standort des ersten Zugangsrouters (60b) innerhalb einer vorgegebenen Entfernung von dem Standort des zweiten Zugangsrouters (60a) liegt, aufgrund der Standort-Informationen in den empfangenen Anschaltnetzschnittstellen-Informationen, um eine oder mehrere der Anschaltnetzschnittstellen-Informationen der Zugangsrouter innerhalb des Bereichs der vorgegebenen Entfernung als Nachbaranschaltnetz-Informationen zu speichern.
Weiterreichungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mobile Endgerät (10) eine Weiterreichungsverarbeitung implementiert, nachdem es einen ersten Zugangsrouter, der die kürzeste Entfernung vom eigenen Standort hat, aufgrund der empfangenen Informationen für einen in Frage kommenden Zielrouter als seinen Ziel-Zugangsrouter ermittelt hat.
Weiterreichungsverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Zugangsrouter (60a) die Anschaltnetzschnittstellen-Informationen als Nachbaranschaltnetz-Informationen in der Reihenfolge der zunehmenden Entfernung vom eigenen Standort speichert.
Weiterreichungsverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Zugangsrouter (60a) dem mobilen Endgerät (10) die in den Nachbaranschaltnetz-Informationen enthaltenen Anschaltnetzschnittstellen-Informationen als Informationen für einen in Frage kommenden Zielrouter mitteilt, nachdem er sie in der Reihenfolge der zunehmenden Entfernung vom eigenen Standort angeordnet hat.
Weiterreichungsverfahren eines Mobilkommunikationssystems, das einen ersten Zugangsrouter (60b), der über ein drahtgebundenes Backbone-Netz (50) mit einem zweiten Zugangsrouter (60a) verbunden ist, und ein mobiles Endgerät (10) aufweist, mit den folgenden Schritten: (a) Multicast-Senden von Anschaltnetzschnittstellen-Informationen zu einer mit einem Anschaltnetz verbundenen Schnittstelle auf einer speziellen Funkfrequenz mittels des ersten Zugangsrouters (60b) an das drahtgebundene Backbone-Netz (50); (b) Speichern der von dem ersten Zugangsrouter (60b) empfangenen Anschaltnetzschnittstellen-Informationen als Nachbaranschaltnetz-Informationen mittels des zweiten Zugangsrouters (60a); (c) Mitteilen aller oder eines Teils der Nachbaranschaltnetz-Informationen als Informationen für einen in Frage kommenden Zielrouter an das mobile Endgerät (10) mittels des zweiten Zugangsrouters (60a), wenn das mobile Endgerät (10) an dem Anschaltnetz eine Weiterreichung durchführt; und (d) Festlegen eines Ziel-Zugangsrouters mittels des mobilen Endgeräts (10) aufgrund der für einen in Frage kommenden Zielrouter erhaltenen Informationen, um die Weiterreichung zu implementieren, dadurch gekennzeichnet, dass das mobile Endgerät (10) eine Weiterreichungsverarbeitung implementiert, nachdem es aufgrund der empfangenen Standort-Informationen für einen in Frage kommenden Zielrouter einen ersten Zugangsrouter (60b), der die kürzeste Entfernung vom eigenen Standort hat, als seinen Ziel-Zugangsrouter ermittelt hat.
Weiterreichungsverfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschaltnetzschnittstellen-Informationen zu einer Router-Werbenachricht hinzugefügt werden.
Weiterreichungsverfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschaltnetzschnittstellen-Informationen einen Netz-Identifikator zum Identifizieren eines Anschaltnetzes enthalten und das mobile Endgerät (10) aufgrund der Informationen für einen in Frage kommenden Zielrouter den Ziel-Zugangsrouter von den Zugangsroutern mit einem Anschließbares-Netz-Identifikator festlegt.
Weiterreichungsverfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, das weiterhin den Schritt aufweist, dass der zweite Zugangsrouter (60a) Anschaltnetzschnittstellen-Informationen zu einer mit einem Anschaltnetz verbundenen Schnittstelle auf einer speziellen Funkfrequenz an das drahtgebundene Backbone-Netz (50) Mufticast-sendet.
Zugangsrouter (60) mit: (a) einem Anschaltnetzschnittstellen-Informationen-Prozessor (66) zum Erfassen von Anschaltnetz-Informationen zu einer mit einem Anschaltnetz verbundenen Schnittstelle auf einer speziellen Funkfrequenz und zum Multicast-Senden der Informationen an ein drahtgebundenes Backbone-Netz; (b) einem Nachbaranschaltnetz-Informationen-Prozessor (64) zum Speichern der empfangenen Anschaltnetzschnittstellen-Informationen als Nachbaranschaltnetz-Informationen und (c) einem In-Frage-kommender-Zielrouter-Informationen-Prozessor (65) zum Mitteilen aller oder eines Teils der in dem Nachbaranschaltnetz-Informationen-Prozessor (64) gespeicherten Anschaltnetzschnittstellen-Informationen als Informationen für einen in Frage kommenden Zielrouter an ein mobiles Endgerät, wenn der Beginn der Weiterreichung dem mobilen Endgerät an dem Anschaltnetz mitgeteilt wird, gekennzeichnet durch (d) ein Standort-Informationen-Steuergerät (67) zum Erkennen des eigenen Standorts, der als Standort-Informationen gesteuert werden soll, wobei der Anschaltnetzschnittstellen-Informationen-Prozessor (66) so eingerichtet ist, dass er die Standort-Informationen zu den zu übertragenden Anschaltnetzschnittstellen-Informationen hinzufügt und der Nachbaranschaltnetz-Informationen-Prozessor (64) so eingerichtet ist, dass er aufgrund der von anderen Zugangsroutern empfangenen Standort-Informationen und des von dem Standort-Informationen-Steuergerät (67) erhaltenen eigenen Standorts ermittelt, ob die Entfernung innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt, um die von den anderen innerhalb der vorgegebenen Entfernung liegenden Zugangsroutern gesendeten Anschaltnetzschnittstellen-Informationen als Nachbaranschaltnetz-Informationen zu speichern.
Zugangsrouter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschaltnetzschnittstellen-Informationen zumindest eine der Anschaltnetzschnittstelle zugewiesene Adresse und Informationen zu der Funkfrequenz enthalten, auf der mit dem Anschaltnetz kommuniziert wird.
Zugangsrouter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschaltnetzschnittstellen-Informationen einen Netz-Identifikator zum Identifizieren des Anschaltnetzes enthalten.
Zugangsrouter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Nachbaranschaltnetz-Informationen-Prozessor (64) so eingerichtet ist, dass er die Anschaltnetzschnittstellen-Informationen eines Zugangsrouters in der Reihenfolge der zunehmenden Entfernung des Zugangsrouters vom eigenen Standort speichert.
Zugangsrouter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der In-Frage-kommender-Zielrouter-Informationen-Prozessor (65) so eingerichtet ist, dass er die Anschaltnetzschnittstellen-Informationen eines Zugangsrouters, der sich innerhalb des Bereichs der vorgegebenen Entfernung vom eigenen Standort befindet, aus dem Nachbaranschaltnetz-Informationen-Prozessor extrahiert, wobei er die Informationen in der Reihenfolge der zunehmenden Entfernung vom eigenen Standort anordnet, um sie dem mobilen Endgerät als Informationen für einen in Frage kommenden Zielrouter mitzuteilen.
Zugangsrouter nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschaltnetzschnittstellen-Informationen-Prozessor (66) so eingerichtet ist, dass er die Anschaltnetzschnittstellen-Informationen zu einer Router-Werbenachricht zum Senden hinzufügt.
Mobilkommunikationssystem mit: einem Zugangsrouter (60) nach einem der Ansprüche 9 bis 14 und einem mobilen Endgerät (10).
Mobiles Endgerät (10), das über Zugangsrouter, die jeweils auf einer speziellen Funkfrequenz kommunizieren, wenn sie sich durch das Anschaltnetz bewegen, mit einem Backbone-Netz verbunden ist, mit: (a) einem Zielrouter-Wähler (18) zum Festlegen eines Zielrouters durch Erhalten von Informationen für einen in Frage kommenden Zielrouter, die die Adresse eines Zugangsrouters als für die Zielverbindung in Frage kommend und die Informationen der speziellen Funkfrequenz aus dem verbundenen Zugangsrouter enthalten; und (b) einem Weiterreichungs-Steuergerät (17) zum Initiieren der Weiterreichungsverarbeitung mit dem Ziel-Zugangsrouter auf der erhaltenen Funkfrequenz in Reaktion auf die von dem Zielrouter-Wähler vorgenommene Festlegung, gekennzeichnet durch (c) ein Standort-Informationen-Steuergerät (19) zum Erkennen eines eigenen Standorts des mobilen Endgeräts, der als Standort-Informationen gesteuert werden soll, wobei die Informationen für einen in Frage kommenden Zielrouter die Standort-Informationen eines Zugangsrouters als in Frage kommende Verbindung enthalten und der Zielrouter-Wähler (18) so eingerichtet ist, dass er aufgrund der von dem Standort-Informationen-Steuergerät (19) mitgeteilten Standort-Informationen und der Standort-Informationen, die in den für einen in Frage kommenden Zielrouter erhaltenen Informationen enthalten sind, einen Zugangsrouter, der sich in der kürzesten Entfernung von dem eigenen Standort befindet, als Ziel-Zugangsrouter festlegt.
Mobiles Endgerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Zielrouter-Wähler (18) so eingerichtet ist, dass er vor Initiierung der Weiterreichung eine Weiterreichungsanforderungsnachricht zum Anfordern der Informationen für einen in Frage kommenden Zielrouter an den aktuell verbundenen Zugangsrouter sendet.
Mobiles Endgerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen für einen in Frage kommenden Zielrouter in der Reihenfolge der absteigenden Präferenz für die Auswahl angeordnet werden, sodass der Zielrouter-Wähler (18) so eingerichtet ist, dass er einen Zugangsrouter festlegt, der in den Informationen oben steht, die für einen als Zielrouter in Frage kommenden Zielrouter erhalten werden.
Mobiles Endgerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen für einen in Frage kommenden Zielrouter weiterhin einen Netz-Identifikator zum Identifizieren des Anschaltnetzes enthalten und der Zielrouter-Wähler (18) so eingerichtet ist, dass er aufgrund des erhaltenen Netz-Identifikators den Ziel-Zugangsrouter von Zugangsroutern mit einem zum Verbinden zugelassenen Netz-Identifikator festlegt.
Mobilkommunikationssystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das mobile Endgerät (10) ein in einem der Ansprüche 16 bis 19 definiertes mobiles Endgerät (10) ist.