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JP4154784B2 - Data transmission method and data transmission router - Google Patents
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体通信ネットワークにおけるデータ伝送方法及びデータ伝送ルータに関する。
【0002】
【従来の技術】
移動体通信ネットワークの広域化が進み、広い地域に跨がるネットワーク内を車両等に搭載されたコンピュータや端末(以下移動ノードと記す)が自由に移動できるようになりつつある。
この場合に要求される重要なことは、移動ノードが、移動した位置にかかわらず同一の計算機環境を得ることである。この問題を解決するために、種々の技術開発が成されている。例えば「移動するネットワークのための透過的な通信機構の設計、石井公夫、寺岡文男、村井順、情報処理学会マルチメディア通信と分散処理研究会予稿集、1995」等に開示されている。
【0003】
この開示された技術では、移動ノードを特定する固体識別子と、ネットワーク内での移動ノードの位置を表す位置識別子が用いられる。ネットワーク内に配置されている複数個のルータ(中継装置)は、これらの識別子によって構成されるエントリ(ここでは移動ノードの特定と位置を表す項目)を格納するアドレス変換表を所持する。複数個のルータ(中継装置)の一つがホームルータとして選択される。ホームルータは、ネットワーク内の移動ノードを一括管理する。
【0004】
移動ノードは、移動直後に自己のエントリを格納又は更新するためにホームルータに宛てて固体識別子と位置識別子を書き込んだ制御パケットを送信する。この制御パケットは、ホームルータに至る経路上にある他のルータ(中継装置)を経由してホームルータへ転送される。この他のルータ(中継装置)は、制御パケットを受け入れたとき、自己が所持するアドレス変換表に移動ノードのエントリを追加又は更新する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような従来の技術には、以下に記す解決されるべき課題が残されていた。
上記のように移動ノードの移動先を認識しているルータ(中継装置)は、制御パケットが通過した経路上にあるルータ(中継装置)のみである。更に、上記移動体の過去の位置を認識しているルータは、長時間過去の認識を維持する。その結果上記移動体に向けて送信されたパケットが過去の位置に誤転送される場合も多く、パケット損失を招き通信遅延を招くことが多く発生した。特に、上記移動ノードが広い地域内を自由に動き回る場合等に顕著であった。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上の点を解決するために、次の構成を採用する。
〈構成1〉
ネットワーク内の移動ノードを管理するホームルータに向けて所定の地域内を移動する移動ノードが、自己の位置を表す制御パケットを送信するデータ伝送方法において、上記所定の地域内に位置するルータ、上記移動ノードから上記制御パケットを受信させて該制御パケットを上記ホームルータに向けて転送させかつ上記制御パケットをコピーした再生成パケットを生成させ、該再生成パケットを上記所定の地域内で、上記移動ノードが移動する確率の低い地域を除外し、かつ自己に隣接する他のルータへ転送させること
上記ルータに上記制御パケットに基づいて上記移動ノードの位置を登録させると共に上記他のルータに上記再生成パケットに基づいて上記移動ノードの位置を登録させることを特徴とするデータ伝送方法。
【0007】
〈構成2〉
構成1に記載されたデータ伝送方法において、上記他のルータ、上記移動ノードが移動する確率の低い地域を除外して予め定められた制御パケット配信表を参照して上記再生成パケットを転送することを特徴とするデータ伝送方法。
【0008】
〈構成3〉
構成2に記載されたデータ伝送方法において、上記制御パケット配信表から除外される、移動ノードが移動する確率の低い地域は、上記所定の地域内の地形的条件によって上記ルータ毎に予め選択されることを特徴とするデータ伝送方法。
〈構成4〉
所定領域内を移動する移動ノードから該移動ノードの位置を示す制御パケットを受信し、該制御パケットを移動ノード管理用のホームルータに送信するデータ伝送ルータであって、上記制御パケットをコピーして再生成パケットを生成するパケット再生成部と、上記所定領域内で上記移動ノードの移動する確率の低い地域を除き、かつ自己に隣接する他のデータ伝送ルータを判定し、該他のデータ伝送ルータに、上記移動ノードの位置を登録させるために上記再生成パケットを送信する送信制御部と、上記制御パケットに基づいて上記移動ノードの位置を登録する位置登録部とを含むことを特徴とするデータ伝送ルータ。
〈構成5〉
構成2に記載されたデータ伝送ルータにおいて、上記他のデータ伝送ルータを判定するための制御パケット配線表を更に備えることを特徴とするデータ伝送ルータ。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明では、移動ノードが移動直後にホームルータに宛てて制御パケットを送信する。所定の地域内を、例えば車両等に搭載された移動ノードが、ネットワーク内の移動ノードを一括管理するホームルータに向けて制御パケットを送信する。上記移動ノードの近傍に位置するルータ(中継装置)が、上記移動ノードからこの制御パケットを受け入れる。
【0010】
このルータは、ホームルータに向けた経路上の後に続くルータに上記制御パケットを転送する。更に制御パケットをコピーした再生成パケットを作成して、この再生成パケットを上記所定の地域内で自己に隣接する他のルータへ転送する。このとき、地域内の地形を考慮に入れて、移動ノードが地形条件から移動可能な地域に位置するルータのみに転送する。
【0011】
その結果、再生成パケットの配信先のエントリ数を最低限度に押さえながら、他のノードが上記ホームルータへの経路以外のルータを経由して移動ノードと交信する際、パケットが誤転送される確率を少なくすることができる。即ち、パケットの損失や通信遅延が、低減される。以上の目的を達成するために、本発明によるデータ伝送方法には以下に記すデータ伝送装置を備えたルータが配置される。
【0012】
〈具体例の構成〉
以下、本発明を図示の実施の形態について詳細に説明する。
図1は、本発明によるデータ伝送方法の説明図である。
図は、移動体通信システムの中で本発明によるデータ伝送方法によってどのようにデータが伝送されるかを説明する説明図である。この図を用いてデータ伝送方法について説明する前に、本発明に用いられるルータに備えられているデータ伝送装置について図を用いて説明する。
【0013】
図2は、データ伝送装置の構成図である。
図2より、データ伝送装置は、経路表1とアドレス変換表2と制御パケット配信表3と制御部5を備える。
経路表1は、受け入れたパケットのアドレス情報に基づいて、パケットの送信経路を表示するメモリである。即ち、パケットの進むべき方向を指示する経路標識に相当する。
【0014】
アドレス変換表2は、移動ノードの移動後の位置をリストアップ(表示)したメモリである。その一例について図を用いて説明する。
図3は、アドレス変換表の説明図である。
図3に示すように、アドレス変換表は、移動ノードの固体識別子と移動ノードの位置識別子からなるエントリ(項目)を格納する。
【0015】
ここで固体識別子とは、移動ノードを特定するために用いられる識別子であり、位置識別子とは、個々のノードが所属するネットワーク上での位置を表す識別子である。通常IP(インタネット・プロトコル)のアドレス体系に従って8ビットからなるフィールド4個で構成される。各フィールドを10進数で表記しフィールド間をピリオドで区切る。例えば133.149.10.50のように表される。
【0016】
再度図2に戻って本発明によるデータ伝送装置の構成についての説明を続ける。制御パケット配信表3は、ルータが制御パケットを受け入れた時にそのパケットの送信先を読み取って、その送信経路外に位置するルータ宛てに再生成パケットを送信するために参照するリストである。この再生成パケットは上記制御パケットをコピーすることによって得られる。
制御パケット配信表3の一例について図を用いて説明する。
【0017】
図4は、制御パケット配信表の説明図である。
図4に示すように、再生成パケットが転送される配信先のルータのエントリ(項目)がリストアップされている。この配信先は、上記所定の地域の地形に即して自己に隣接するルータがリストアップされている。即ち隣接するルータとの間に川等があって移動ノードが移動する確率の低い地域に位置するルータは選択されない。
次に制御パケット及び再生成パケットについて図を用いて説明する。
【0018】
図5は、制御パケット及び再生成パケットの説明図である。
(a)は、制御パケットを(b)は、再生成パケットを、それぞれ表している。
本発明の開示に必要な部分のみについて説明し、本発明の開示に直接必要の無い部分については説明を割愛する。
図5に示すように、送信元の位置識別子、送信先の位置識別子、ターゲットノードの固体識別子、ターゲットノードの位置識別子、制御パケット識別情報が、書き込まれている。
【0019】
送信元の位置識別子は、この制御パケットを送信した移動ノードのネットワーク上での位置を表している。
送信先の位置識別子は、この制御パケット又は再生成パケットの着信先のネットワーク上での位置を表している。この着信先は、制御パケットの場合はホームルータの位置を表している(a)。再生成パケットの場合は、配信表にリストアップされているルータのネットワーク上での位置を表している(b)。
【0020】
ターゲットノードの固体識別子は、移動により位置識別子が変更された移動ノードを特定している。
ターゲットノードの位置識別子は、移動により位置識別子が変更された移動ノードのネットワーク上での位置を表している。
このターゲットノードの固体識別子とターゲットノードの位置識別子に基づいてアドレス変換表2のエントリが追加又は更新される。
【0021】
制御パケット識別情報には、制御パケットの場合は、制御パケット生成時の時刻(タイムスタンプ)が記載される(a)。同様に再生成パケットの場合は、制御パケット生成時の時刻(タイムスタンプ)と、その再生成パケットを生成したルータの位置識別子が記載される(b)。この位置識別子を記載することによって、隣り合うルータ同士での再生成パケットのやり取りや、制御パケットの経路内へ再生成パケットが混入すること等を避けることができる。
【0022】
再度図2に戻って、本発明によるデータ伝送装置のOSI参照モデル4についてカーネル空間(中核部分)に限定して説明を加える。
以上説明した経路表1とアドレス変換表2と制御パケット配信表3は、OSI参照モデル4のIP44(ネットワーク層)に配置される。
【0023】
システムコールインタフェース41は、ファイル入出力関数等、ユーザ空間のプログラムに、アプリケーションプログラムインタフェース(API)を提供する部分である。
ソケット42は、通信路を設定する関数等、ネットワーク用アプリケーションプログラムインタフェース(API)を提供する部分である。
【0024】
TCP・UDP43は、TCP(トランスミッションコントロールプロトコル)、UDP(ユーザデータグラムプロトコル)等、トランスポート層のプロトコルが実装される部分である。
IP44は、IP等、ネットワーク層のプロトコルが実装されている部分である。本発明によるデータ伝送装置もこの階層に実装されている。
共通インタフェース45は、デバイス毎の差異を吸収し、複数種類のネットワークインタフェースを同じに扱えるようにする部分である。
【0025】
ネットワークインタフェース46は、イーサネット等、データリンク層のプロトコルが実装される部分である。
ハードウェアデバイスドライバ47は、ハードウェアデバイスが実装される部分である。
【0026】
制御部5は、パケットの転送を制御する部分である。以下に説明する制御動作は、予め指定されたプログラムに従って、ルータ内部に備えられているマイクロプロセッサによって制御される。或いは、独自に個々の制御動作毎にハードウェアで構成されてもよい。
【0027】
〈具体例の動作〉
再度図1に戻って、本発明によるデータ伝送方法について説明する。
説明の都合上、所定の地域内に川が流れている。その川には橋がE市に一か所あるだけである。更に、F市とK市の間には山があって交通が遮断されている。以上の前提に基づいて説明を行う。
図1において、MHは移動ノードを、HRはホームルータを、R1〜R11はルータを、Lsは制御パケットの経路を、Reは川を、Maは山を、Brは橋を、それぞれ表している。A市〜K市は通信ネットワークが構成されている地域に存する都市を表している。
【0028】
図6は、パケットの処理動作説明図である。
図1、図6を用いて、車両に搭載された移動ノードMHが、周辺のいずれかの市からA市へ移動してきた時の制御パケット及び再生成パケットの処理動作について説明する。
【0029】
図1において、車両に搭載された移動ノードMHは、まず最初にホームルータHRに向けて、制御パケット(図5(a))を送信する。このとき、図5(a)の送信元の位置識別子には、移動ノードMHの位置が、送信先の位置識別子にはホームルータHRの位置が記載される。同時にターゲットノード固体識別子には、移動ノードMHが、ターゲットノード位置識別子には、移動ノードMHの位置が記載される。又、制御パケット識別情報には、移動ノードMHが制御パケットを送信した時刻が記載される。
以下図6を参照してパケットの処理動作について説明する。
【0030】
ステップS1
ルータR1(図1)は、上記制御パケットを移動ノードMH(図1)から受け入れる。
ステップS2
ルータR1(図1)の制御部5(図2)は、送信先の位置識別子を参照して自己の位置識別子と一致していないことを認識する。即ち、このパケットはホームルータHR(図1)へ向けての制御パケットであることを認識してステップS3へ進む。
【0031】
ステップS3
ルータR1(図1)の制御部5(図2)は、自己が管理する経路表1(図2)に基づいてホームルータHR(図1)への経路を判断してこの制御パケットをルータR2(図1)へ転送してステップS4へ進む。
【0032】
ステップS4
ルータR1(図1)の制御部5(図2)は、自己が管理する制御パケット配信表(図4)を参照して予め定められている全ての配信先へ再生成パケット(図5(b))を送信する。この再生成パケット(図5(b))には、移動先の位置識別子としてルータR1(図1)に隣接するルータR10とルータR11がそれぞれ個別のエントリとして記載されている。
【0033】
ここで留意すべきことは、ルータR4(図1)とルータR5(図1)は、共にルータR1(図1)に隣接しているが、制御パケット配信表(図4)に記載されていないことである。即ちルータR1(図1)と、ルータR4(図1)及びルータR5(図1)の間には川がある。従って移動ノードMHは、ルータR4(図1)が管轄するD市(図1)及びルータR5(図1)が管轄するB市(図1)から移動してきた確率、或いはこの後移動して行く確率も低い。そのため、ルータR5(図1)及びルータR4(図1)のアドレス変換表2(図2)を更新又は追加する必要がないからである。
尚ステップS4の動作については後に他の図を用いて再度詳細に説明する。
【0034】
ステップS5
ルータR1(図1)の制御部5(図2)は、制御パケットの記載に基づいて自己が管理するアドレス変換表2(図2)にターゲットノード固体識別子及び、ターゲットノード位置識別子を追加又は更新した後パケットの処理動作を終了する。
【0035】
この時点で制御パケット(図5(a))は、ルータR2(図1)へ、進んでいルータR2(図1)は、制御パケット(図5(a))をルータR1(図1)から受け入れたとき、上記ルータR1(図1)で説明した動作と全く同様の動作を繰り返して制御パケット(図5(a))をルータR3(図1)へ転送する。
【0036】
ルータR2(図1)の制御パケット配信表には、山Ma(図1)によって交通遮断されているK市(図1)に位置するルータR9(図1)は記載されていない。一方、川Re(図1)には橋Br(図1)がありE市(図1)へは移動可能なのでE市(図1)に位置するルータR6(図1)は、記載されている。従って再生成パケット(図4(b))が送信される。
以下同様にして、ルータR3(図1)は、制御パケット(図5(a))をホームルータHR(図1)へ転送する。
【0037】
再度図6を用いてホームルータHR(図1)のパケット処理動作について説明する。
ステップS1
ホームルータHR(図1)は制御パケット(図5(a))をルータR3(図1)から受け入れる。
【0038】
ステップS2
ホームルータHR(図1)の制御部5(図2)は、送信先の位置識別子を参照して自己の位置識別子と一致していることを認識する。即ち、このパケットはホームルータHR(図1)へ向けての制御パケットであることを認識してステップS5へ飛ぶ。
【0039】
ステップS5
ホームルータHR(図1)の制御部5(図2)は、制御パケットの記載に基づいて自己が管理するアドレス変換表2(図2)に移動ノードMH(図1)のターゲットノード固体識別子及び、ターゲットノード位置識別子を追加又は更新した後パケットの処理動作を終了する。
【0040】
次に図を用いて上記ステップS4の動作について説明する。
図7は、制御パケットの配信処理動作説明図である。
上記ステップS4における配信処理動作は、ステップS6〜ステップS9を通って処理される。
ステップS6
各ルータの制御部5(図2)は、自己が管理する制御パケット配信表を参照して順番に1エントリ毎に読み出してステップS7へ進む。
【0041】
ステップS7
全てのエントリを読み終わるまではステップS8へ進む。
ステップS8
制御部5(図2)は、自己が管理する制御パケット配信表を参照して、送信先を書き替えた再生成パケットを作成してステップS9へ進む。
【0042】
ステップS9
制御部5(図2)は、再生成パケットを、書き替えた送信先へ向けて送信した後再度ステップS6へ戻って同様の動作を繰り返す。自己が管理する制御パケット配信表に記載されている全てのエントリ(項目)についての再生成パケットを送信する。その後動作を終了してステップS7から図6のステップS4へ戻る。
【0043】
説明の都合上、車両に搭載された移動ノードに限定して説明したが、本発明は、これに限定されるものではない、即ち、徒歩による移動であっても良いし、また必ずしも道路上でなくても良い。即ち、歩行者が移動ノードをあるビルディングから管理するルータの異なる他のビルディングへ持ち運んだ場合等も含まれる。
更に、ここでは移動ノードの移動に限定して説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。
即ち、複数個のノードによって構成されるサブネットワークに対しても全く同様に適合できる。
【0044】
【発明の効果】
以上説明したように、ルータが、自己に備える制御パケット配信表に、移動ノードが移動する確率の低い地域を除外して、隣接するルータのエントリを記載することにより以下の効果を得る。
1.再生成パケットの不必要な再生を制限することができる。
2.最低数の再生成パケットで移動前のエントリを短時間の内に更新することができる。
3.その結果効率的に、パケット損失と通信遅延を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるデータ伝送方法の説明図である。
【図2】データ伝送装置の構成図である。
【図3】アドレス変換表の説明図である。
【図4】制御パケット配信表の説明図である。
【図5】制御パケット及び再生成パケットの説明図である。
【図6】パケットの処理動作説明図である。
【図7】制御パケットの配信処理動作説明図である。
【符号の説明】
A市〜K市 都市
HR ホームルータ
Ls 制御パケットの経路
Ma 山
MH 移動ノード
R1〜R11 ルータ
Re 川
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a data transmission method and a data transmission router in a mobile communication network.
[0002]
[Prior art]
As mobile communication networks have become wider, computers and terminals (hereinafter referred to as mobile nodes) mounted on vehicles and the like can move freely within a network spanning a wide area.
The important thing required in this case is that the mobile node obtains the same computer environment regardless of the moved position. In order to solve this problem, various technical developments have been made. For example, it is disclosed in "Design of a transparent communication mechanism for a moving network, Kimio Ishii, Fumio Teraoka, Jun Murai, Proceedings of Multimedia Communication and Distributed Processing Study Group, 1995", etc.
[0003]
In this disclosed technique, a solid identifier that identifies a mobile node and a location identifier that represents the position of the mobile node in the network are used. A plurality of routers (relay apparatuses) arranged in the network possess an address conversion table for storing entries (in this case, items representing the identification and location of mobile nodes) constituted by these identifiers. One of the plurality of routers (relay devices) is selected as the home router. The home router collectively manages mobile nodes in the network.
[0004]
The mobile node transmits a control packet in which a solid identifier and a location identifier are written to the home router in order to store or update its own entry immediately after movement. This control packet is transferred to the home router via another router (relay device) on the route to the home router. When this other router (relay device) accepts the control packet, it adds or updates the entry of the mobile node to its own address translation table.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the problems to be solved described below remain in the conventional techniques as described above.
As described above, the router (relay device) that recognizes the movement destination of the mobile node is only the router (relay device) on the path through which the control packet has passed. Further, the router that recognizes the past position of the moving object maintains the past recognition for a long time. As a result, a packet transmitted to the mobile unit is often erroneously transferred to a past position, often resulting in packet loss and communication delay. This is particularly noticeable when the mobile node moves freely in a wide area.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention adopts the following configuration in order to solve the above points.
<Configuration 1>
Mobile node towards a home router that manages the mobile node in the network to move within a predetermined region, in the data transmission method for transmitting a control packet indicating its own position, the router located at the predetermined area, from the mobile node by receiving the control packet is transferred to the control packet toward the home router, and to produce a regenerated packet copy the control packet, the regenerated packet the predetermined area , excluding the lower region of the probability that the mobile node moves, and Rukoto is transferred to other routers adjacent to the self,
A data transmission method characterized by causing the router to register the position of the mobile node based on the control packet and causing the other router to register the position of the mobile node based on the regenerated packet .
[0007]
<Configuration 2>
In data transmission method according to Structure 1, the above other routers by referring to the control packet delivery table which is predetermined by excluding low areas where the probability that the mobile node moves to transfer the regenerated packet A data transmission method characterized by the above.
[0008]
<Configuration 3>
In the data transmission method described in Configuration 2, an area that is excluded from the control packet distribution table and has a low probability of moving a mobile node is selected in advance for each router according to topographical conditions in the predetermined area. A data transmission method characterized by the above.
<Configuration 4>
A data transmission router that receives a control packet indicating the position of the mobile node from a mobile node moving within a predetermined area, and transmits the control packet to a home router for mobile node management, wherein the control packet is copied A packet regenerator for generating a regenerated packet; and determining other data transmission routers that are adjacent to the packet regenerator excluding an area where the mobile node has a low probability of moving within the predetermined area, and the other data transmission routers Further comprising: a transmission control unit that transmits the regenerated packet to register the location of the mobile node; and a location registration unit that registers the location of the mobile node based on the control packet. Transmission router.
<Configuration 5>
The data transmission router according to Configuration 2, further comprising a control packet wiring table for determining the other data transmission router.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, the mobile node transmits a control packet to the home router immediately after moving. In a predetermined area, for example, a mobile node mounted on a vehicle or the like transmits a control packet to a home router that collectively manages the mobile nodes in the network. A router (relay device) located in the vicinity of the mobile node accepts the control packet from the mobile node.
[0010]
This router forwards the control packet to a subsequent router on the route toward the home router. Further, a regenerated packet obtained by copying the control packet is created, and the regenerated packet is transferred to another router adjacent to itself within the predetermined area. At this time, the terrain in the region is taken into consideration, and the mobile node is transferred to only the router located in the movable region from the terrain condition.
[0011]
As a result, the probability that a packet is erroneously transferred when another node communicates with a mobile node via a router other than the route to the home router while minimizing the number of entries to which the regenerated packet is distributed. Can be reduced. That is, packet loss and communication delay are reduced. In order to achieve the above object, the data transmission method according to the present invention includes a router provided with a data transmission apparatus described below.
[0012]
<Specific example configuration>
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.
FIG. 1 is an explanatory diagram of a data transmission method according to the present invention.
FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining how data is transmitted by a data transmission method according to the present invention in a mobile communication system. Before explaining the data transmission method using this figure, the data transmission apparatus provided in the router used in the present invention will be explained using the figure.
[0013]
FIG. 2 is a configuration diagram of the data transmission apparatus.
As shown in FIG. 2, the data transmission apparatus includes a routing table 1, an address conversion table 2, a control packet distribution table 3, and a control unit 5.
The route table 1 is a memory that displays a packet transmission route based on address information of an accepted packet. That is, it corresponds to a route indicator that indicates the direction in which the packet should travel.
[0014]
The address conversion table 2 is a memory that lists (displays) the position of the mobile node after movement. An example thereof will be described with reference to the drawings.
FIG. 3 is an explanatory diagram of an address conversion table.
As shown in FIG. 3, the address conversion table stores entries (items) each composed of a mobile node individual identifier and a mobile node location identifier.
[0015]
Here, the solid identifier is an identifier used for specifying a mobile node, and the location identifier is an identifier representing a location on a network to which each node belongs. Usually, it is composed of 4 fields of 8 bits according to the IP (Internet Protocol) address system. Each field is expressed in decimal and the fields are separated by a period. For example, it is expressed as 133.149.10.50.
[0016]
Returning again to FIG. 2, the description of the configuration of the data transmission apparatus according to the present invention will be continued. The control packet distribution table 3 is a list that is read when a router receives a control packet, reads a transmission destination of the packet, and transmits a regenerated packet to a router located outside the transmission path. This regenerated packet is obtained by copying the control packet.
An example of the control packet distribution table 3 will be described with reference to the drawings.
[0017]
FIG. 4 is an explanatory diagram of a control packet distribution table.
As shown in FIG. 4, entries (items) of a distribution destination router to which the regenerated packet is transferred are listed. This distribution destination is a list of routers adjacent to itself according to the topography of the predetermined area. That is, a router located in an area where there is a river or the like between adjacent routers and the mobile node is unlikely to move is not selected.
Next, the control packet and the regenerated packet will be described with reference to the drawings.
[0018]
FIG. 5 is an explanatory diagram of the control packet and the regenerated packet.
(A) represents a control packet, and (b) represents a regenerated packet.
Only the portions necessary for the disclosure of the present invention will be described, and the portions not directly necessary for the disclosure of the present invention will be omitted.
As shown in FIG. 5, a source location identifier, a destination location identifier, a target node solid identifier, a target node location identifier, and control packet identification information are written.
[0019]
The location identifier of the transmission source represents the location on the network of the mobile node that transmitted this control packet.
The destination location identifier represents the location of the control packet or the regenerated packet on the destination network. In the case of a control packet, this destination indicates the position of the home router (a). In the case of a regenerated packet, it represents the position of the router listed in the distribution table on the network (b).
[0020]
The solid identifier of the target node specifies a mobile node whose position identifier has been changed by movement.
The location identifier of the target node represents the location on the network of the mobile node whose location identifier has been changed by movement.
An entry in the address conversion table 2 is added or updated based on the target node individual identifier and the target node position identifier.
[0021]
In the control packet identification information, in the case of a control packet, the time (time stamp) at the time of generating the control packet is described (a). Similarly, in the case of a regenerated packet, the time (time stamp) at the time of generating the control packet and the location identifier of the router that generated the regenerated packet are described (b). By describing this position identifier, it is possible to avoid the exchange of regenerated packets between adjacent routers, the mixing of regenerated packets in the path of control packets, and the like.
[0022]
Returning to FIG. 2 again, the OSI reference model 4 of the data transmission apparatus according to the present invention will be described by limiting it to the kernel space (core part).
The routing table 1, the address conversion table 2, and the control packet distribution table 3 described above are arranged in the IP 44 (network layer) of the OSI reference model 4.
[0023]
The system call interface 41 is a part that provides an application program interface (API) to a user space program such as a file input / output function.
The socket 42 is a part that provides a network application program interface (API) such as a function for setting a communication path.
[0024]
The TCP / UDP 43 is a portion where a transport layer protocol such as TCP (Transmission Control Protocol) or UDP (User Datagram Protocol) is mounted.
The IP 44 is a part where a network layer protocol such as IP is implemented. The data transmission apparatus according to the present invention is also mounted in this hierarchy.
The common interface 45 is a part that absorbs differences between devices and allows a plurality of types of network interfaces to be handled in the same way.
[0025]
The network interface 46 is a part where a data link layer protocol such as Ethernet is implemented.
The hardware device driver 47 is a part where a hardware device is mounted.
[0026]
The control unit 5 is a part that controls packet transfer. The control operation described below is controlled by a microprocessor provided in the router according to a program designated in advance. Alternatively, it may be configured by hardware for each individual control operation.
[0027]
<Operation of specific example>
Returning to FIG. 1 again, the data transmission method according to the present invention will be described.
For convenience of explanation, a river flows in a predetermined area. The river has only one bridge in E city. Furthermore, there is a mountain between F city and K city, and traffic is blocked. The description will be made based on the above assumptions.
In FIG. 1, MH represents a mobile node, HR represents a home router, R1 to R11 represent a router, Ls represents a control packet route, Re represents a river, Ma represents a mountain, and Br represents a bridge. . A city to K city represent cities in the area where the communication network is configured.
[0028]
FIG. 6 is an explanatory diagram of packet processing operations.
The processing operation of the control packet and the regenerated packet when the mobile node MH mounted on the vehicle has moved from one of the surrounding cities to the city A will be described with reference to FIGS.
[0029]
In FIG. 1, the mobile node MH mounted on the vehicle first transmits a control packet (FIG. 5A) to the home router HR. At this time, the location identifier of the transmission source in FIG. 5A describes the location of the mobile node MH, and the location identifier of the transmission destination describes the location of the home router HR. At the same time, the mobile node MH is described in the target node individual identifier, and the position of the mobile node MH is described in the target node position identifier. The control packet identification information describes the time when the mobile node MH transmits the control packet.
The packet processing operation will be described below with reference to FIG.
[0030]
Step S1
The router R1 (FIG. 1) receives the control packet from the mobile node MH (FIG. 1).
Step S2
The control unit 5 (FIG. 2) of the router R1 (FIG. 1) refers to the location identifier of the transmission destination and recognizes that it does not match its own location identifier. That is, it recognizes that this packet is a control packet for the home router HR (FIG. 1), and proceeds to step S3.
[0031]
Step S3
The control unit 5 (FIG. 2) of the router R1 (FIG. 1) determines the route to the home router HR (FIG. 1) based on the route table 1 (FIG. 2) managed by itself and sends the control packet to the router R2. Transfer to (FIG. 1) and proceed to step S4.
[0032]
Step S4
The control unit 5 (FIG. 2) of the router R1 (FIG. 1) refers to the control packet distribution table (FIG. 4) managed by the router R1 (FIG. 4) and regenerates the packets (FIG. 5 (b) )). In this regenerated packet (FIG. 5B), the router R10 and the router R11 adjacent to the router R1 (FIG. 1) are described as individual entries as the location identifier of the movement destination.
[0033]
It should be noted that router R4 (FIG. 1) and router R5 (FIG. 1) are both adjacent to router R1 (FIG. 1), but are not listed in the control packet distribution table (FIG. 4). That is. That is, there is a river between the router R1 (FIG. 1) and the router R4 (FIG. 1) and the router R5 (FIG. 1). Accordingly, the mobile node MH has moved from the D city (FIG. 1) managed by the router R4 (FIG. 1) and the B city (FIG. 1) managed by the router R5 (FIG. 1), or moved thereafter. Probability is also low. Therefore, it is not necessary to update or add to the address conversion table 2 (FIG. 2) of the router R5 (FIG. 1) and the router R4 (FIG. 1).
The operation of step S4 will be described in detail later again with reference to other drawings.
[0034]
Step S5
The control unit 5 (FIG. 2) of the router R1 (FIG. 1) adds or updates the target node individual identifier and the target node location identifier to the address conversion table 2 (FIG. 2) managed by itself based on the description of the control packet. After that, the packet processing operation is terminated.
[0035]
At this point, the control packet (FIG. 5A) is transferred to the router R2 (FIG. 1), and the router R2 (FIG. 1) advances the control packet (FIG. 5A) from the router R1 (FIG. 1). When accepted, the control packet (FIG. 5 (a)) is transferred to the router R3 (FIG. 1) by repeating the same operation as described for the router R1 (FIG. 1).
[0036]
The router R2 (FIG. 1) does not include the router R9 (FIG. 1) located in the city K (FIG. 1) where traffic is blocked by the mountain Ma (FIG. 1). On the other hand, since the river Re (FIG. 1) has a bridge Br (FIG. 1) and is movable to E city (FIG. 1), the router R6 (FIG. 1) located in E city (FIG. 1) is described. . Therefore, the regenerated packet (FIG. 4B) is transmitted.
Similarly, the router R3 (FIG. 1) transfers the control packet (FIG. 5A) to the home router HR (FIG. 1).
[0037]
The packet processing operation of the home router HR (FIG. 1) will be described using FIG. 6 again.
Step S1
The home router HR (FIG. 1) accepts the control packet (FIG. 5 (a)) from the router R3 (FIG. 1).
[0038]
Step S2
The control unit 5 (FIG. 2) of the home router HR (FIG. 1) refers to the location identifier of the transmission destination and recognizes that it matches the own location identifier. That is, it recognizes that this packet is a control packet for the home router HR (FIG. 1) and jumps to step S5.
[0039]
Step S5
The control unit 5 (FIG. 2) of the home router HR (FIG. 1) adds the target node individual identifier of the mobile node MH (FIG. 1) to the address conversion table 2 (FIG. 2) managed by itself based on the description of the control packet. After adding or updating the target node position identifier, the packet processing operation is terminated.
[0040]
Next, the operation in step S4 will be described with reference to the drawings.
FIG. 7 is an explanatory diagram of control packet distribution processing operation.
The distribution processing operation in step S4 is processed through steps S6 to S9.
Step S6
The control unit 5 (FIG. 2) of each router refers to the control packet distribution table managed by itself and sequentially reads out one entry at a time and proceeds to step S7.
[0041]
Step S7
The process proceeds to step S8 until all entries are read.
Step S8
The control unit 5 (FIG. 2) refers to the control packet distribution table managed by itself, creates a regenerated packet with the destination rewritten, and proceeds to step S9.
[0042]
Step S9
The control unit 5 (FIG. 2) transmits the regenerated packet to the rewritten transmission destination, and then returns to step S6 again to repeat the same operation. Regenerate packets for all entries (items) described in the control packet distribution table managed by the device itself are transmitted. Thereafter, the operation is terminated, and the process returns from step S7 to step S4 in FIG.
[0043]
For convenience of explanation, the description is limited to the mobile node mounted on the vehicle. However, the present invention is not limited to this, that is, the movement may be performed on foot, and is not necessarily on the road. It is not necessary. That is, a case where a pedestrian carries a mobile node from one building to another building having a different router is included.
Furthermore, although the description has been limited to the movement of the mobile node, the present invention is not limited to this.
That is, the same can be applied to a sub-network composed of a plurality of nodes.
[0044]
【The invention's effect】
As described above, the router obtains the following effects by describing the entries of adjacent routers in the control packet distribution table provided for the router, excluding areas where the mobile node is unlikely to move.
1. Unnecessary regeneration of the regenerated packet can be limited.
2. The entry before movement can be updated within a short time with the minimum number of regenerated packets.
3. As a result, packet loss and communication delay can be reduced efficiently.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a data transmission method according to the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a data transmission apparatus.
FIG. 3 is an explanatory diagram of an address conversion table.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a control packet distribution table.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a control packet and a regeneration packet.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a packet processing operation.
FIG. 7 is an explanatory diagram of control packet distribution processing operation;
[Explanation of symbols]
City A to City K City HR Home router Ls Control packet route Ma Mountain MH Mobile nodes R1 to R11 Router Re River

Claims (5)

ネットワーク内の移動ノードを管理するホームルータに向けて所定の地域内を移動する移動ノードが、自己の位置を表す制御パケットを送信するデータ伝送方法において、
前記所定の地域内に位置するルータ
前記移動ノードから前記制御パケットを受信させて該制御パケットを前記ホームルータに向けて転送させかつ前記制御パケットをコピーした再生成パケットを生成させ、該再生成パケットを前記所定の地域内で、前記移動ノードが移動する確率の低い地域を除外し、かつ自己に隣接する他のルータへ転送させること
前記ルータに前記制御パケットに基づいて前記移動ノードの位置を登録させると共に前記他のルータに前記再生成パケットに基づいて前記移動ノードの位置を登録させること、
を特徴とするデータ伝送方法。
In a data transmission method in which a mobile node that moves in a predetermined area toward a home router that manages a mobile node in a network transmits a control packet that represents its own position ,
A router located in said predetermined area,
Wherein the mobile node by receiving the control packet is forwarded towards the control packet to the home router, and the control packet to generate regenerated packet copying, the regenerated packets at the predetermined area , excluding the lower region of the probability that the mobile node moves, and Rukoto is transferred to other routers adjacent to the self,
Causing the router to register the location of the mobile node based on the control packet and causing the other router to register the location of the mobile node based on the regenerated packet;
A data transmission method characterized by the above.
請求項1に記載されたデータ伝送方法において、
前記他のルータ、前記移動ノードが移動する確率の低い地域を除外して予め定められた制御パケット配信表を参照して前記再生成パケットを転送することを特徴とするデータ伝送方法。
The data transmission method according to claim 1, wherein
Data transmission method, wherein the other router, and transfers the reference to the regenerating packet control packet delivery table which is predetermined by excluding low areas where the probability of the mobile node moves.
請求項2に記載されたデータ伝送方法において、
前記制御パケット配信表から除外される、移動ノードが移動する確率の低い地域は、前記所定の地域内の地形的条件によって前記ルータ毎に予め選択されることを特徴とするデータ伝送方法。
In the data transmission method according to claim 2,
A data transmission method characterized in that an area that is excluded from the control packet distribution table and has a low probability of moving a mobile node is selected in advance for each router according to topographical conditions in the predetermined area.
所定領域内を移動する移動ノードから該移動ノードの位置を示す制御パケットを受信し、該制御パケットを移動ノード管理用のホームルータに送信するデータ伝送ルータであって、
前記制御パケットをコピーして再生成パケットを生成するパケット再生成部と、
前記所定領域内で前記移動ノードの移動する確率の低い地域を除き、かつ自己に隣接する他のデータ伝送ルータを判定し、該他のデータ伝送ルータに、前記移動ノードの位置を登録させるために前記再生成パケットを送信する送信制御部と、
前記制御パケットに基づいて前記移動ノードの位置を登録する位置登録部と、
を含むことを特徴とするデータ伝送ルータ。
A data transmission router that receives a control packet indicating a position of the mobile node from a mobile node that moves within a predetermined area, and transmits the control packet to a home router for mobile node management,
A packet regeneration unit for copying the control packet and generating a regeneration packet;
In order to determine other data transmission routers that are adjacent to the mobile node except for areas where the mobile node has a low probability of moving within the predetermined area and to register the position of the mobile node in the other data transmission router A transmission control unit for transmitting the regenerated packet;
A location registration unit that registers the location of the mobile node based on the control packet;
A data transmission router comprising:
請求項4に記載のデータ伝送ルータにおいて、
前記他のデータ伝送ルータを判定するための制御パケット配線表を更に備えることを特徴とするデータ伝送ルータ。
The data transmission router according to claim 4, wherein
A data transmission router further comprising a control packet wiring table for determining the other data transmission router.
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