專利名稱：移動體的通信方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對以高速移動的移動體提供穩(wěn)定的通信環(huán)境的通信方法。
背景技術(shù)：
在IP網(wǎng)絡(luò)中，持續(xù)移動的通信裝置(移動主機)，在變更無線區(qū)域等的網(wǎng)絡(luò)后，所屬的子網(wǎng)絡(luò)也變更了的情況下，作為提供連續(xù)的IP通信的技術(shù)，由IETF(Internet Engineering Task Force)提出了移動IP(RFC2002)方式。
用圖1對移動IP方式進行概略說明。
所謂移動IP方式，是即使讓終端在多個無線網(wǎng)絡(luò)間移動，在不變更IP地址的情況下，也可進行連續(xù)的IP通信的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，通過使用移動IP，即使在車輛移動中在無線區(qū)域移動時，使用IP通信的服務(wù)也不中斷作為原則。
在移動IP方式中，從在列車等安裝的移動路由器(以后稱作MR)，接受到進入了無線區(qū)域旨意的聯(lián)絡(luò)的外部代理路由器(以后稱為FA)，向歸屬代理路由器(以后稱作HA)通知該信息，HA對于FA，F(xiàn)A對于MR生成用于運送IP數(shù)據(jù)包的隧道(IP隧道)，這樣，就可以對移動中的車上的IP通信設(shè)備(PC、服務(wù)器等)傳輸IP數(shù)據(jù)包，每當(dāng)安裝了MR的車輛進入不同的無線區(qū)域時，重新生成該IP隧道，或者再次利用已經(jīng)生成了的IP隧道。
由于HA使用路由選擇協(xié)議始終在廣告屬于MR的網(wǎng)絡(luò)或者主機的IP地址，所以發(fā)往屬于MR的網(wǎng)絡(luò)或者主機的IP數(shù)據(jù)包首先到達(dá)HA。HA使用上述說明了的IP隧道，經(jīng)由FA向MR傳送該IP數(shù)據(jù)包。由MR從隧道放出的IP數(shù)據(jù)包，被配送到車輛等目的地網(wǎng)絡(luò)或者主機。
此外，從屬于MR的網(wǎng)絡(luò)或者主機發(fā)送的IP數(shù)據(jù)包經(jīng)，經(jīng)由MR，送達(dá)地上的IP網(wǎng)絡(luò)，此后，通過通常的IP路由，被傳送到目的主機。
作為移動IP方式的問題點，可以例舉出每當(dāng)移動主機在網(wǎng)絡(luò)間移動時在與歸屬代理之間必須要執(zhí)行規(guī)定的手續(xù)，所以，在離歸屬代理邏輯的或者物理的距離遠(yuǎn)的情況下，IP數(shù)據(jù)包的傳送目的地的切換(以后稱作交接)的所需時間增大。
因此會發(fā)生下述問題在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)移動時在必要的步驟結(jié)束以前，移動主機不能接收IP幀，故此不能保障實時的通信連續(xù)性，例如VoIP等中的通話的連續(xù)性。
根據(jù)特開2003-37626號所記載的發(fā)明，就其為了解決上述問題，向移動主機分配組播地址，在數(shù)據(jù)發(fā)送中利用組播幀，由此來與該交接對應(yīng)的方法進行了公示。所謂組播通信，是向特定多個主機廣播發(fā)送相同的數(shù)據(jù)，所謂組播地址是多個主機能夠共通使用的地址。所謂多個主機能夠共通使用地址，是指即使在產(chǎn)生了伴隨移動主機的子網(wǎng)絡(luò)變更的移動的情況下，組播IP地址，為在移動前后的子網(wǎng)絡(luò)間能夠共通使用，所以移動主機就能夠在移動中進行連續(xù)的數(shù)據(jù)接收。
此外還會發(fā)生以下問題所述的交接問題，特別是隨著移動主機的速度變?yōu)楦咚?，盡管移動主機已經(jīng)移動到已經(jīng)存在的無線區(qū)域，但是仍會產(chǎn)生送達(dá)移動前的無線區(qū)域的通信幀增大的問題，和由于無線區(qū)域的通過時間變早，所以所述那樣的狀況會顯著的發(fā)生的問題。
為了避免該問題，根據(jù)Fast Handovers for Mobile IP(draft-ietf-mobileIPfast-mIPv6-08.txt)(以下成為非專利文獻(xiàn)1)，公示了下述方式移動主機在移動前預(yù)先設(shè)定移動目的地地址，通過自己登錄移動之前的鏈接的訪問路由器，移動主機移動之后到在歸屬代理進行登錄為止的期間里，移動前的訪問路由器，向移動目的地的訪問路由器傳送幀，由此來避免交接時的幀損失。
此外，通過使用特開2003-37626號的上述方式，雖然能夠減小移動IP交接時的數(shù)據(jù)包損失，但由于無法完全避免，所以在《在Mobile IPv6交接中使幀不丟失的機構(gòu)的設(shè)計與安裝》學(xué)術(shù)刊行物情處研報Vol.2003、No67ISSN0919-6072(以下成為非專利文獻(xiàn)2)中公示了下述方式通過具備多個接口，始終維持2個或2個以上的無線區(qū)域的通信，由此，來實現(xiàn)不發(fā)生幀丟失的移動IP的方式。
然而，使用特開2003-37626號所公示的組播的方法，對于使用組播IP的應(yīng)用是有效的，但是不能在其以外的應(yīng)用中使用。
特別地，使用以IP協(xié)議的使用為前提的上位的連接型協(xié)議的TCP是比較困難的。例如，在單元重復(fù)的區(qū)域中，有可能接收2個相同的IP數(shù)據(jù)包，但是這樣的情況下，在不進行2個或2個以下的幀廢棄處理時，在TCP中假設(shè)發(fā)生了通信異常要進行閉塞處理，服務(wù)會停止掉。
其次，對于中繼主機，通知在單元內(nèi)有效的移動主機的地址，通過變更該登錄信息，進行來自中繼主機的傳送旨意的方法被公示了，但是根據(jù)該方法，到變更登錄信息為止的期間里，不向必要的單元配送IP數(shù)據(jù)包，作為結(jié)果移動主機就會產(chǎn)生不能接收IP數(shù)據(jù)包的狀態(tài)。
進而，根據(jù)非專利文獻(xiàn)1所公示的方法，從連接到移動目的地的鏈路后到進行移動登錄的期間里，實現(xiàn)交接的高速化，但是因為暫時從無線鏈路切斷并連接移動目的地的鏈路，依然存在從網(wǎng)絡(luò)被切斷的狀態(tài)，所以發(fā)生IP數(shù)據(jù)包的損失。
通常，關(guān)于這樣的IP數(shù)據(jù)包的損失，通過TCP等上位協(xié)議進行IP幀的再發(fā)送請求來避免通信停止，但是此時發(fā)生再發(fā)送幀消耗網(wǎng)絡(luò)的帶寬等資源的問題。此外，在TCP中安裝有所謂緩慢起動的IP數(shù)據(jù)包傳送算法，這是在一旦檢測IP數(shù)據(jù)包損失時，被認(rèn)為在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生了擁堵，而使通信速度降至最低速度，其后漸漸升高通信速度的通信算法。在非專利文獻(xiàn)1的方式中，IP數(shù)據(jù)包的損失在每次切換時發(fā)生，所以屆時會導(dǎo)致通信速度的降低，結(jié)果，在移動IP環(huán)境中，就變成不能高效的通信。
進而，根據(jù)非專利文獻(xiàn)2所公示的方法，通過使用多個網(wǎng)絡(luò)接口卡，可以避免IP數(shù)據(jù)包損失，但是為了實施該方式，由于需要多個接口，就有成本價格高這樣的問題。此外，在通信環(huán)境中，為了多個網(wǎng)絡(luò)接口卡有效地工作，在鄰接的有效區(qū)域間，就產(chǎn)生使用不同的網(wǎng)絡(luò)媒體或者不同的無線頻率的需要，也有其成本價格高的問題。
另外，非專利文獻(xiàn)2，對通過同時維持不同的2個無線區(qū)域的無線鏈路，來實現(xiàn)通信的連續(xù)性進行了公示，但是以2個以上的無線區(qū)域重疊為前提的，而在實際的環(huán)境中，由于無線區(qū)域之間干涉引起的混信、或者由于電波的狀況等，實際上無線區(qū)域間會變成盲區(qū)，在這樣的環(huán)境中，即使用非專利文獻(xiàn)2的方式，移動IP保證IP通信的連續(xù)性也是困難的。
此外在特開2003-37626號、非專利文獻(xiàn)1或者2中，各自的無線區(qū)域為鄰接關(guān)系，但是在某一已經(jīng)存在的無線區(qū)域中，通過新追加其他的無線區(qū)域，而不能對處對于在無線區(qū)域中不能完全包含其他的無線區(qū)域那樣的事例。
例如，是對于帶寬為2Mbps其有效范圍波及20km長那樣的第一無線通信單元，追加了帶寬為100Mbps的寬帶寬而其有效范圍卻不足100m那樣的另外的第二無線通信單元這樣的情況。
進而，在上述的例中，在第一無線通信單元和第二無線通信單元是不同的無線通信單元的時候，必須要管理從哪一條路徑來傳送通信幀，此外連續(xù)的幀經(jīng)由其他的通信單元被傳送時，進行該幀的到達(dá)順序控制是困難的。
進而，在上述的例中，在第一無線通信單元和第二無線通信單元是相同種類的無線通信單元的時候，除了上述的問題外，還存在如下問題即使在移動體通信單元側(cè)能夠識別在某一已經(jīng)存在的無線區(qū)域中新追加的其他無限區(qū)域的情況下，在到識別脫離該無線區(qū)域之前的期間里，會發(fā)生幀損失。
另外，即使在在無線區(qū)域離開，而補充該離開的部分的目的下，來追加了新的無線通信單元的時候，也有產(chǎn)生問題的情況。例如，這是由于氣溫、濕度、晴天、雨天這樣的外界因素、或長年惡化、利用該無線通信單元的移動體的速度等，無線通信單元的有效范圍不斷變化的原因。在這樣的情況下，當(dāng)初預(yù)定的補充達(dá)不到目的，或者在鄰接的區(qū)域間產(chǎn)生盲區(qū)，也有成為上述那樣的包含關(guān)系的情況的時候。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明中，作為無線區(qū)域沒有重疊情況的狀態(tài)，包含以下情況(1)實際上無線區(qū)域物理地離開的情況，(2)無線通信方式的性質(zhì)上，進入了新的無線區(qū)域時，廢棄掉舊無線區(qū)域的無線鏈路，并構(gòu)建新的無線鏈路的情況，(3)由于無線區(qū)域之間的干涉引起的混信、或者由于電波的狀況等，產(chǎn)生實際上無線區(qū)域間成為盲區(qū)的情況。
此外，為了方便，將從移動主機向與該移動主機進行通信的主機傳送的幀稱作“上行幀”，向相反方向傳送的幀稱為“下行幀”。此外，將構(gòu)成無線區(qū)域的無線通信用的基站稱為“基站”。在本發(fā)明中提供以下單元把在從移動中的主機或者伴隨1個以上的主機移動的網(wǎng)絡(luò)接收到的第一無線區(qū)域中獲得到的通信幀，向該主機或者網(wǎng)絡(luò)移動的方向上存在的第二無線區(qū)域傳送的單元；向該第二無線區(qū)域傳送的通信幀，在該主機或者網(wǎng)絡(luò)進入該第二無線區(qū)域時，向該主機或者網(wǎng)絡(luò)進行該通信幀的傳送的單元。
此外，在本發(fā)明中還提供以下單元向該第二無線區(qū)域傳送的通信幀，在該主機或者網(wǎng)絡(luò)進入該第二無線區(qū)域的情況下，在向該主機或者網(wǎng)絡(luò)傳送該通信幀時，改寫該通信幀的內(nèi)容以使經(jīng)由該第二無線通信區(qū)域傳送該無線通信幀的單元；進而，向該第二無線區(qū)域傳送了的通信幀，在該主機或者網(wǎng)絡(luò)未進入該第二無線區(qū)域時，存儲或者廢棄該通信幀的單元。
進而，在本發(fā)明中還提供以下單元在使數(shù)據(jù)包進入到含有該無線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)范圍之前，變更該通信幀長，或者擴展，或者將幀分割成2個或2個以上，確保給予用于控制該通信幀的信息的領(lǐng)域，生成向該領(lǐng)域賦予該控制信息的新的幀，在從含有該無線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)范圍發(fā)出通信幀之前，獲得向該領(lǐng)域賦予的該信息，釋放賦予用于控制該通信幀的信息的領(lǐng)域，在含有該無線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)范圍中將該通信幀長變更為進入通信幀前的狀態(tài)的單元。
具體地說，還提供以下單元在使通信幀進入到含有該無線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)范圍前，賦予作為送出通信幀的順序的送出序號，在從含有該無線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)范圍發(fā)出通信幀之前廢棄該通信序號信息的單元。
進而在本發(fā)明中，從第一無線區(qū)域向第二無線區(qū)域進行了移動時，通過將在第一無線區(qū)域中廢棄該通信序號信息之前獲得的第一通信序號的值、和在第二無線區(qū)域中廢棄該通過序號信息之前獲得的第二通信序號的值進行比較，來確定從第一無線區(qū)域向第二無線區(qū)域進行移動時損失了的通信幀，具體地說，通過將到達(dá)該第一無線區(qū)域的通信幀傳送到該第二無線區(qū)域來實現(xiàn)。
進而在本發(fā)明中，還提供以下單元在從第一無線區(qū)域向第二無線區(qū)域進行移動時，在使通信數(shù)據(jù)包進入到第一無線區(qū)域中含有該無線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)范圍之前，向通信幀賦予的通信序號的序號，作為在使通信幀進入到第二無線區(qū)域中含有該無線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)范圍之前向該通信數(shù)據(jù)包賦予的通信序號的序號來繼續(xù)的單元；在使通信幀進入到含有該無線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)范圍之前，始終確保一定數(shù)的該通信幀中、最新通信幀的復(fù)制，接受特定的損失了的通信幀的通信序號的通知后，再次發(fā)送該損失了的通信幀的單元。
進而在本發(fā)明中，還提供以下單元從第一無線區(qū)域向該第一無線區(qū)域所包含的第二無線區(qū)域進行移動時，考慮第二無線區(qū)域提供的通信品質(zhì)等信息后，將通信單元切換到該第二無線區(qū)域的單元；或者使用該第一通信單元和該第二通信單元兩者來繼續(xù)通信的單元。
進而在本發(fā)明中，還提供以下單元在第一無線區(qū)域和第二無線區(qū)域中，追加第三無線區(qū)域時，使用該第一、第二和第三無線基站的位置信息或者移動體的位置信息和行進方向，決定傳送在第一無線區(qū)域獲得到的通信幀的無線區(qū)域的單元。
根據(jù)本發(fā)明，同時避免切換時的上行幀和下行幀的損失，進而可以消除在切換時發(fā)生的幀到達(dá)延遲。特別是即使在移動主機高速移動時，也能夠保證穩(wěn)定的IP通信的連續(xù)性。
此外，根據(jù)本發(fā)明可以提供不用多個網(wǎng)絡(luò)接口卡，實現(xiàn)基于1個網(wǎng)絡(luò)接口卡的移動IP的連續(xù)通信的單元。
此外，根據(jù)本發(fā)明，即使在無線區(qū)域中包含無線區(qū)域那樣的通信環(huán)境、或者階段性地追加無線區(qū)域那樣的情況下，也能提供保證上述穩(wěn)定的IP通信連續(xù)性的移動IP。


圖1是表示移動IP方式的概要圖；圖2是表示第一實施例中的系統(tǒng)的整體圖；圖3是表示車上側(cè)幀控制裝置32的硬件結(jié)構(gòu)的圖示；圖4是表示地上側(cè)幀控制裝置32的硬件結(jié)構(gòu)的圖示；圖5是表示車上側(cè)幀控制裝置32的硬件結(jié)構(gòu)的圖示；圖6是表示地上側(cè)幀控制裝置12的軟件結(jié)構(gòu)的圖示；圖7是表示由地上側(cè)幀控制裝置32生成的幀的圖示；圖8是表示地上系統(tǒng)幀控制裝置12的通信序號管理表的圖；圖9是表示上行幀的處理的概要圖；圖10是表示上行幀的處理的概要的順序圖；圖11是表示下行幀的處理的概要圖；
圖12是表示下行幀的處理的概要的順序圖；圖13是表示第二實施例中的上行幀的處理的系統(tǒng)的概要圖；圖14是表示在1個FA域中包含多個無線通信單元的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖示；圖15是表示第四實施例的實施的景象的圖示；圖16是表示第四實施例的系統(tǒng)狀態(tài)的圖示；圖17是地上側(cè)幀控制裝置所具有的其他地上側(cè)幀控制裝置的各種信息的內(nèi)容的說明圖；圖18是不受最大MTU值的幀控制的制約，可以傳送該值或該值以上的幀的方法的說明圖。
具體實施例方式
以下，對本發(fā)明的實施方式進行說明。
實施例1在本實施例中，對在與列車內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)(以下，稱其為車上網(wǎng)絡(luò))連接的主機和地上側(cè)的基站、子網(wǎng)絡(luò)、基干網(wǎng)絡(luò)以及因特網(wǎng)上的主機之間，即使該列車處于高速移動中，也能夠提供穩(wěn)定的IP連續(xù)通信的通信方式的實施方式進行說明。
首先，進行本實施例的說明前，用圖1對本系統(tǒng)作為前提的移動IP方式的概要進行說明。
所謂移動IP方式，是即使在多個無線網(wǎng)絡(luò)間使終端移動，不變更IP地址，也可以進行連續(xù)的IP通信的業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。
在移動IP方式中，接受到從移動路由器(以后稱為MR)進入到無線區(qū)域的旨意的聯(lián)絡(luò)的外部代理路由器(以后稱為FA)，將該信息向歸屬代理路由器(以后稱為HA)聯(lián)絡(luò)，通過HA對于FA，F(xiàn)A對MR生成用于運送IP數(shù)據(jù)包的隧道(IP隧道)，可以對移動中的車上的IP通信設(shè)備(PC、服務(wù)器等)傳輸IP數(shù)據(jù)包，每當(dāng)進入MR不同的無線區(qū)域時，新生成、或者再次利用該IP隧道。
HA，使用路由選擇協(xié)議始終通知(廣告)屬于MR的網(wǎng)絡(luò)或者主機的IP地址，所以發(fā)往在移動中的列車中配置的屬于MR的網(wǎng)絡(luò)或者主機的IP數(shù)據(jù)包(下行幀)，首先到達(dá)HA。HA使用上述說明過的IP隧道，經(jīng)由FA向MR傳送該IP數(shù)據(jù)包。用MR從隧道釋放的IP數(shù)據(jù)包，被展開在目標(biāo)車上網(wǎng)絡(luò)上，并被配送給車上網(wǎng)絡(luò)的主機。
此外，從屬于MR的網(wǎng)絡(luò)或者主機發(fā)送的IP數(shù)據(jù)包，經(jīng)由MR向地上側(cè)的網(wǎng)絡(luò)傳送，然后，通過通常的IP路由，向目標(biāo)主機傳送。
圖2表示本實施例中的系統(tǒng)整體圖。
列車3具備車上網(wǎng)絡(luò)30，網(wǎng)絡(luò)30連接移動路由器(以下稱為MR)31、車上服務(wù)器35、旅客用個人計算機(以下只稱為旅客PC)36。此外，車上網(wǎng)絡(luò)30可以是有線LAN、無線LAN等任意一種網(wǎng)絡(luò)。此外可以將PC36固定地裝備在車上，也可以是旅客帶入列車內(nèi)的。
在MR31中，串連連接車上側(cè)幀控制裝置(此外，在圖中作為簡稱記做“AIR-T”)32、進行來自數(shù)字泄漏同軸電纜(是數(shù)字泄漏同軸電纜，以后簡稱為DLCX)的泄漏電波的收發(fā)的車上側(cè)收發(fā)機(以后稱為“車上側(cè)DLCX”收發(fā)機，在圖中記作“DLCX-T”)33、地上側(cè)DLCX天線34。此外，所謂DLCX是通過在同軸電纜的鎧裝中設(shè)有微小的間隙(縫隙)，使電波泄漏，只在DLCX周圍的微小的領(lǐng)域(數(shù)十m)確保無線感帶，也在首都高隧道內(nèi)的攜帶·汽車電話中繼用、同隧道內(nèi)的業(yè)務(wù)無線等中使用。
在基干網(wǎng)絡(luò)10中連接有外部代理路由器(以下稱為“FA”)11，還串連連接有地上側(cè)幀控制裝置(此外，在圖中作為簡稱，記做“AIR-G”)12、地上側(cè)DLCX收發(fā)機(此外，在圖中作為簡稱，記做“DLCX-G”)13、DLCX14。地上側(cè)幀控制裝置12之間，經(jīng)由VLAN交換機15(此外，在圖中作為簡稱記做“SW”)和地域網(wǎng)絡(luò)20，與鄰接的其他地上側(cè)幀控制裝置VLAN連接。
進而，在基干網(wǎng)絡(luò)10中，連接有歸屬代理(以下稱為“HA”)19，成為業(yè)務(wù)用網(wǎng)絡(luò)40和因特網(wǎng)50的網(wǎng)關(guān)。在業(yè)務(wù)用網(wǎng)絡(luò)40中連接業(yè)務(wù)用服務(wù)器41，在因特網(wǎng)50中連接有因特網(wǎng)服務(wù)器51。此外，該業(yè)務(wù)用服務(wù)器41或者因特網(wǎng)服務(wù)器51提供的服務(wù)，包含Web服務(wù)、郵件服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)等，關(guān)于服務(wù)器的服務(wù)內(nèi)容并沒有特別限定。
圖3是表示車上側(cè)幀控制裝置32的硬件結(jié)構(gòu)。
通過總線等內(nèi)部通信線(以下稱為總線)321，連接有用于與MR31連接的網(wǎng)絡(luò)接口卡322、用于與車上側(cè)DLCX收發(fā)機33連接的網(wǎng)絡(luò)接口卡323、CPU325、存儲器324、連接了硬盤328的硬盤控制器327、和經(jīng)由顯示器、鼠標(biāo)、鍵盤、或者RS232C等的接口用于本地控制本裝置的外部接口群329。
圖4是表示車上側(cè)幀控制裝置12的硬件結(jié)構(gòu)。
通過總線121連接有用于與地上側(cè)DLCX收發(fā)機33連接的網(wǎng)絡(luò)接口卡122、用于與FA11連接的網(wǎng)絡(luò)接口卡123、用于經(jīng)由地域網(wǎng)絡(luò)20和鄰接的地上側(cè)幀控制裝置連接的網(wǎng)絡(luò)接口卡124或者125、CPU126、存儲器127、連接硬盤129的硬盤控制器128、和經(jīng)由顯示器、鼠標(biāo)、鍵盤、或者RS232C等的接口用于本地控制本裝置的外部接口群130。
圖5是表示車上側(cè)幀控制裝置32的軟件結(jié)構(gòu)。
保存有用于控制網(wǎng)絡(luò)接口卡322、323的網(wǎng)絡(luò)接口卡控制驅(qū)動程序324-2，在圖2的MR31或者車上側(cè)DLCX收發(fā)機32之間實施通信的通信管理模塊324-4，發(fā)送隊列324-6，接收隊列324-4，控制與硬盤328間的數(shù)據(jù)輸入輸出的輸入輸出控制驅(qū)動程序324-8。
保存有用于控制MR31的MTU(所謂“MTU”是“Max transfer Unit”的簡稱，是決定一次能夠發(fā)送的幀大小的參數(shù))長的MTU控制模塊324-10；對上行幀賦予通信序號、或者進行下行幀通信序號的刪除的通信序號付與·刪除模塊324-12；檢測下行幀的損失并請求該損失幀的再次發(fā)送的下行幀損失檢測·再次發(fā)送請求模塊324-14；當(dāng)上行幀損失掉的場合、進行再發(fā)送處理的再發(fā)送處理模塊324-26；從車上側(cè)DLCX收發(fā)機33接收檢測無線區(qū)域移動旨意的信息的無線*區(qū)域移動檢測模塊324-16；從遠(yuǎn)程經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)登錄到車上側(cè)數(shù)據(jù)包控制裝置32后、提供進行各種設(shè)定和維護功能的遠(yuǎn)程服務(wù)器模塊324-18；用于在本地訪問本裝置的外部接口群329的驅(qū)動程序群324-22；進行該裝置的各種設(shè)定的設(shè)定模塊324-20；以及進行保存某一一定個數(shù)最新上行幀的處理的上行幀暫時存儲模塊324-24。
圖6表示地上側(cè)幀控制裝置12的軟件結(jié)構(gòu)。
保存有用于控制網(wǎng)絡(luò)接口卡122、123、124、125的網(wǎng)絡(luò)接口卡控制驅(qū)動程序127-2；在地上側(cè)DLCX收發(fā)機13、FA11或者地域網(wǎng)絡(luò)20之間實施通信的通信管理模塊127-4；發(fā)送隊列127-6；接受隊列127-4；控制與硬盤129的數(shù)據(jù)輸入輸出的輸入輸出控制驅(qū)動程序127-8。
保存有用于控制MR11的MTU長的MTU控制模塊127-10；對IP數(shù)據(jù)包付與通信序號、或者進行上行幀通信序號的刪除的通信序號付與·刪除模塊127-12；檢測上行幀的損失并請求該損失幀的再次發(fā)送的上行幀損失檢測·再次發(fā)送請求模塊127-14；在下行幀有損失時、進行再次發(fā)送處理的再次發(fā)送處理模塊127-30；從地上側(cè)DLCX收發(fā)機13接收檢測無線區(qū)域移動旨意的信息的無線區(qū)域移動檢測模塊127-16；從遠(yuǎn)程經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)登錄到車上側(cè)數(shù)據(jù)包控制裝置12后、提供進行各種設(shè)定和維護功能的遠(yuǎn)程服務(wù)器模塊127-18；用于從本地訪問本裝置的外部接口群329的驅(qū)動程序群127-22；進行該裝置的各種設(shè)定的設(shè)定模塊127-20；為了調(diào)查移動IP的代理請求消息、代理廣告消息等內(nèi)容、監(jiān)視通過本裝置的IP數(shù)據(jù)包的幀監(jiān)視模塊127-24；從上述模塊得到監(jiān)視的幀的MAC或者IP地址等后、使用該信息來改寫幀內(nèi)容的幀改寫模塊127-26；向在列車行進方向上的無線區(qū)域的地上側(cè)幀控制裝置12傳送幀的、數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)模塊127-32；以及進行保存某一一定個數(shù)最新下行幀的處理的上行幀暫時存儲模塊324-24。
其次，從起動按照順序?qū)嚿蟼?cè)幀控制裝置32的動作進行說明。
另外，在本實施例中，為了更容易地理解說明的內(nèi)容，作為通信用的物理網(wǎng)絡(luò)媒體使用以太網(wǎng)(登錄商標(biāo))(含有廣域以太網(wǎng))進行記述媒體、并假定車上側(cè)幀控制裝置32或者地上側(cè)幀控制裝置12也使用以太網(wǎng)來記述，但是在本發(fā)明中以太網(wǎng)的使用并不是本發(fā)明的本質(zhì)，如果是可以提供搬送IP數(shù)據(jù)包的IP網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)媒體，任何一種網(wǎng)絡(luò)媒體都可以使用。
車上側(cè)幀控制裝置32，通過顯示器、鼠標(biāo)、鍵盤、或者從RS232C等接口，經(jīng)由外部接口群329，從本地起動設(shè)定模塊324-20，這樣，進行使用由網(wǎng)絡(luò)接口卡322或者323的IP地址、子網(wǎng)掩碼、默認(rèn)網(wǎng)關(guān)、廣播地址、或者DHCP功能等動態(tài)提供的IP地址旨意的設(shè)定。這樣地設(shè)定IP地址后，就能夠利用網(wǎng)絡(luò)，所以也就可以經(jīng)由遠(yuǎn)程服務(wù)器模塊324-18，從遠(yuǎn)程來進行設(shè)定。
其次，從遠(yuǎn)程或者本地起動設(shè)定模塊324-20，輸入與網(wǎng)絡(luò)接口卡322連接的MR31的MAC地址、和對MR31設(shè)定的幀以太網(wǎng)幀的MTU值的值。由于以太網(wǎng)時MTU值是最大1500(字節(jié))，所以要設(shè)定比1500字節(jié)還小的值(例如1400(字節(jié)))。
此外，也要設(shè)定列車的行進方向。例如，如果是朝東京方向就設(shè)定為0、如果是離開東京的方向就設(shè)定為1。
此外，在上行幀丟失了時，為了能進行在再發(fā)送處理，設(shè)定用于在存儲區(qū)域始終保存一定數(shù)量最新幀的幀數(shù)(例如30萬幀)。在超過一定數(shù)時，通過在存儲舊幀的區(qū)域覆蓋上最新的幀，廢棄舊的幀。
地上側(cè)幀控制裝置12，通過顯示器、鼠標(biāo)、鍵盤、或者從RS232C等接口，經(jīng)由外部接口群130，從本地起動設(shè)定模塊127-20，這樣，來進行使用由網(wǎng)絡(luò)接口卡122或123或124或者125的IP地址、子網(wǎng)掩碼(networkmast)、默認(rèn)網(wǎng)關(guān)、廣播地址、VLAN ID或者DHCP功能等動態(tài)提供的IP地址的旨意的設(shè)定。這樣地設(shè)定IP地址后，由于網(wǎng)絡(luò)的利用成為可能，所以，經(jīng)由遠(yuǎn)程服務(wù)器模塊127-18，從遠(yuǎn)程來設(shè)定也成為可能。
其次，從遠(yuǎn)程或者本地起動設(shè)定模塊127-20，輸入與網(wǎng)絡(luò)接口卡123連接的FA11的MAC地址、和對FA11設(shè)定的幀以太網(wǎng)幀的MTU值的值。使該MTU值與在車上側(cè)幀控制裝置32已設(shè)定的值相同。
此外，在下行幀丟失了時，為了能進行在再發(fā)送處理，以列車單位、設(shè)定用于在存儲區(qū)域始終保存一定數(shù)量(例如30萬幀)最新幀的幀數(shù)。在超過一定數(shù)時，通過在存儲舊幀的區(qū)域覆蓋上最新幀，廢棄舊的幀。
圖7表示由地上側(cè)幀控制裝置32生成的幀，此外，省略MAC用CRC(4個八位字節(jié))的記述。
從車上網(wǎng)絡(luò)30作為上行幀到達(dá)MR了的幀以太網(wǎng)幀，通過上述MTU值的設(shè)定值的變更，MTU被變換成1400字節(jié)或1400字節(jié)以下的上行消息1-1，從MR31到達(dá)車上側(cè)幀控制裝置32的網(wǎng)絡(luò)接口卡322。
上行消息1-1，在被傳送到圖5的通信序號付與·刪除模塊324-12，存儲器上被暫時轉(zhuǎn)寫后，在該存儲器上的第1400字節(jié)以后，被付與上行ID。
上行ID，由行進方向標(biāo)志、列車識別序號、上行幀通信序號構(gòu)成。行進方向標(biāo)志，被揭示經(jīng)由設(shè)定模塊324-20輸入的列車行進方向。例如，如果是向東京方向的列車就設(shè)定為0、如果是離開東京方向的列車就設(shè)定為1。此外，作為列車識別序號，如果是對整個列車付與唯一的值，可以是任意的序號，但是在本實施例中，使用MAC地址(12字節(jié))。MAC地址是在以太網(wǎng)卡制造時被付與的唯一的值，所以要不發(fā)生MAC地址的沖突。
進而，在上行幀通信序號中使用整數(shù)值。通信序號在列車運行開始時被復(fù)位為0，每發(fā)送1個幀時值就上升1，如果到達(dá)最大值就再次被復(fù)位為0。通過使用足夠大的位數(shù)的通信序號，就可以省略對復(fù)位的處理。在本實施例中，作為通信序號使用4個字節(jié)的整數(shù)值(0～4294967295)，即使在1秒鐘實施5萬幀的傳送，也可以使用多達(dá)23個小時。
此外，在上述例中，只付與了總計16字節(jié)的上行ID，而除此之外，在如1-3所示加密過的IP數(shù)據(jù)中，還要付與關(guān)于該加密的控制信息的保密頭、HMAC等，這樣，也就可以在車上側(cè)幀控制裝置32和地上側(cè)幀控制裝置12間實施幀的加密。
這樣，被付與了上行ID的幀信息，被轉(zhuǎn)寫成通常的MTU的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包，作為幀以太網(wǎng)幀1-2，從圖3的網(wǎng)絡(luò)接口卡323發(fā)送到車上側(cè)DLCX收發(fā)機33，經(jīng)由地上側(cè)DLCX天線34、地上側(cè)的DLCX14、和地上側(cè)DLCX收發(fā)機13，到達(dá)地上側(cè)幀控制裝置12。
下行消息也被傳送到圖6的通信序號付與·刪除模塊127-12，在存儲器上暫時被轉(zhuǎn)寫后，在該存儲器上的第1400字節(jié)以后，被付與下行ID。
作為像上述的方法以外的方法，作為上行幀，MR31對旅客PC36提出變更MTU的請求(例如，使MTU為1400的請求)，AIR-T32，通過付與100字節(jié)的控制信息，就可以實施與上述相同目的的處理。此外，對于下行幀，也進行照此的處理。
此外，以太網(wǎng)幀的最大MTU值為1500，但是通過實施對網(wǎng)絡(luò)卡的驅(qū)動程序進行改造等的處理，利用能夠付與1600字節(jié)或1600字節(jié)以上的信息這樣的性質(zhì)，作為上行幀，對從旅客PC36經(jīng)由MR31向AIR-T32發(fā)送來的最大1500字節(jié)的以太網(wǎng)幀，還付與100字節(jié)的控制信息后，發(fā)送到AIR-G12，通過在AIR-G12中除去控制信息，也可以實施與上述相同目的的處理。此外，對下行幀，也進行照此的處理。
另外，由于以太網(wǎng)幀最大MTU為1500，所以對于超過該值那樣的消息要發(fā)生幀的分割，但是上述所記述的方法，目的是要回避在AIR-T32或AIR-G12中，對于幀由付與ID引起的幀分割的發(fā)生。
如果在AIR-T32或AIR-G12中發(fā)生幀分割時，在前一半的幀中照不付與控制信息的原樣被傳送了，所以，在AIR-T32或AIR-G12中就不能實施含有通信序號廢棄的幀處理。
但是，通過在AIR-T32或者AIR-G12中付與ID，即使在MTU值超過1500那樣的幀(例如1600幀)的情況下，最終在AIR-T32或者AIR-G12中，如果能夠重新裝配在發(fā)送時間點的幀(即，如果能夠裝配成為1600字節(jié)幀)就沒有問題。這是因為，在AIR-T32、AIR-G12間以外，除去ID后，作為結(jié)果MTU值為1500字節(jié)或1500字節(jié)以下來被傳送。
在圖18對該方法進行說明。
幀(a)通過向全長為1460字節(jié)的幀付與100字節(jié)的ID，成為全長1560的幀，在通常的處理中要產(chǎn)生幀分割。因此，在AIR-T32或者AIR-G12中，將幀(a)有意識地分割成幀(b)和幀(c)。
即，將1560字節(jié)分割成前一半1480字節(jié)和后一半80字節(jié)的幀之后，在前一半幀的最后20字節(jié)中，記載表示自己幀的序號和與該幀連接的幀的序號。同樣地在后一半幀中也記載自己的幀序號，但是由于沒有與該幀連接的幀，所以就在此記載NULL。
在接受到的該幀(b)(c)的AIR-T32或者AIR-G12中，通過再次裝配，恢復(fù)成原來長度的幀。這樣，不受最大MTU值的幀控制的制約，實際上，可以傳送最大MTU值以上的幀。
圖8是圖6所示的地上系統(tǒng)幀控制裝置12的模塊群共通使用的通信序號管理表127-50。
方向的項記載該車是向東京方向的車、還是離開東京方向的車。由此，地上側(cè)幀控制裝置12就可以判斷可向哪一個鄰接的地上側(cè)幀控制裝置12傳送幀。
列車識別序號的項表示在該時刻地上系統(tǒng)幀控制裝置12進行幀控制管理的列車，在上行幀通信序號的項、下行幀通信序號的項中分別記載地上系統(tǒng)幀控制裝置12處理的上行幀和下行幀的最新通信序號。
下行ID的通信序號，通過地上系統(tǒng)幀控制裝置12的通信序號付與·刪除模塊127-12，與列車的行進連動、與列車識別序號一起，通知列車行進方向的地上系統(tǒng)數(shù)據(jù)包控制裝置12的該模塊，由此，來保證通信序號的一貫性。關(guān)于該下行IP的管理控制方法將在后面闡述。
此外，無線區(qū)域移動檢測模塊127-16，在檢測到向無線區(qū)域的列車進入時，在與列車識別序號一致的列車識別序號項沒有的情況下，識別為列車運行開始時，追加該項，將下行幀通信序號設(shè)定為0。
將這樣被付與了下行ID的幀信息，轉(zhuǎn)寫到通常的MTU的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包，由圖4的網(wǎng)絡(luò)接口卡122向地上側(cè)DLCX收發(fā)機13傳送，經(jīng)由DLCX14、地上側(cè)DLCX天線34、車上側(cè)DLCX收發(fā)機33，到達(dá)車上側(cè)幀控制裝置32。
圖9或圖10表示上行幀的處理的概要。在圖9中省略關(guān)于DLCX關(guān)聯(lián)的裝置、其他網(wǎng)絡(luò)的記述。此外，圖中的“eth0”、“eth1”的表示，是表示各裝置中的、以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)接口卡。另外，假設(shè)列車在向圖中右方向行進。
由MR31以MTU值1400發(fā)送的幀以太網(wǎng)幀，按上述那樣，通過通信序號付與·刪除模塊324-12付與通信序號ID之后，成為MTU值1500的幀以太網(wǎng)幀以后，由上行幀暫時存儲模塊324-24復(fù)制到暫時存儲區(qū)域(暫時存儲區(qū)域也可以是由圖3所示的存儲器324、硬盤328中的其一所生成的)中后，經(jīng)由接口eth1，被傳送到無線區(qū)域1的地上側(cè)幀控制裝置12-1的接口eth0，原樣從接口eth3，經(jīng)由地域網(wǎng)絡(luò)20的VLAN，送到位于列車行進方向的無線區(qū)域2的地上側(cè)幀控制裝置12-2。
在此，由地上側(cè)幀控制裝置12-2的上行幀損失檢測·再次發(fā)送請求模塊127-14，檢查送來的幀以太網(wǎng)幀的上行ID，在下行通信序號管理表127-50的、與列車識別序號對應(yīng)的上行幀通信序號項中，記錄最新的通信序號。在與列車識別序號對應(yīng)的項不存在的情況下，新生成項。通信序號記錄結(jié)束后，該幀以太網(wǎng)幀被轉(zhuǎn)交到通信序號付與·刪除模塊127-12，刪除上行ID，進行CRC的再計算等之后，從以太網(wǎng)接口卡eth2送出，經(jīng)由FA11-2向基干網(wǎng)絡(luò)送出(步驟1)。
列車3恰好進入到了無線區(qū)域1和無線區(qū)域2間不能通信的盲區(qū)等時，車上側(cè)幀控制裝置32也繼續(xù)送出幀，此間的幀有損失(步驟2)。
在列車3進入了無線區(qū)域2的階段，車上側(cè)DLCX收發(fā)機33和無線區(qū)域2的地上系統(tǒng)DLCX收發(fā)機13-2分別識別列車3的存在，并將其通知地上系統(tǒng)幀控制裝置32和地上側(cè)幀控制裝置12-2，用各自的無線區(qū)域移動檢測模塊324-16和127-16來確認(rèn)。在該時刻，對于馬上進行跨越無線區(qū)域時的損失幀的再次發(fā)送請求，車上系幀控制裝置32和地上側(cè)幀控制裝置12-2進入待機狀態(tài)(步驟3)。
列車3進入無線區(qū)域2之后，在上行幀損失檢測·再次發(fā)送請求模塊127-14接收從車上系統(tǒng)幀控制裝置32對地上側(cè)幀控制裝置12-2發(fā)送的最初的幀時，確認(rèn)與通信序號管理表127-50的列車識別序號對應(yīng)的項的上行幀通信序號。該通信序號如果不是連續(xù)值，由于產(chǎn)生了無線區(qū)域1和無線區(qū)域2間的幀損失，所以上行幀損失檢測·再次發(fā)送請求模塊127-14，付與被認(rèn)為丟失了的通信序號的信息后，向車上系統(tǒng)幀控制裝置32的再次發(fā)送處理模塊324-26通知幀的再次發(fā)送請求。
接受到該請求的再次發(fā)送處理模塊324-26，根據(jù)由上行幀暫時存儲模塊324-24在暫時存儲區(qū)域所記載的幀的復(fù)制，找到與該請求對應(yīng)的幀后，向地上側(cè)幀控制裝置12-2傳送。該數(shù)據(jù)包，也與上述一樣從無線區(qū)域2的地上側(cè)幀控制裝置12-2，向無線區(qū)域3的地上側(cè)幀控制裝置12-3傳送(步驟4)。
在上述處理后或者之前，以移動IP的代理請求消息、代理廣告消息等的處理為契機，進行了代理登錄請求時，也不影響上述處理(步驟5)，將上行幀向無線區(qū)域3的地上側(cè)幀控制裝置12-3傳送。
此外，關(guān)于完全通過了無線區(qū)域的列車，由于不需要通信序號管理表127-50的項，所以無線區(qū)域移動檢測模塊127-16，在一定時間(例如60秒)里，在上行幀通信序號項、下行幀通信序號項兩者的值中沒有變動時，包括列車識別序號項來進行刪除。
圖11或圖12表示下行幀的處理的概要。在本圖中，省略對與DLCX關(guān)聯(lián)的裝置、其他網(wǎng)絡(luò)的描述。另外，圖中的“eth0”、“eth1”的表示，是表示各裝置中的以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)接口卡。另外，假定列車為向圖中的右方向行進。
MR31在無線區(qū)域1的FA11-1之間，通過交換移動IP的緊急請求消息、緊急廣告消息，由MR31對HA19進行代理登錄請求，當(dāng)作為其響應(yīng)返回代理登錄響應(yīng)時，地上系統(tǒng)幀控制裝置12-1的幀監(jiān)視模塊127-24，檢測該代理登錄應(yīng)答的內(nèi)容，取得MR31的網(wǎng)絡(luò)接口卡的MAC地址。
其次，無線區(qū)域1的地上系統(tǒng)幀控制裝置12-1，對下行幀暫時存儲模塊324-34，進行對無線區(qū)域2的地上系數(shù)據(jù)包控制裝置12-2的下行幀暫時存儲模塊127-34、用于記錄通過地上系統(tǒng)數(shù)據(jù)包控制裝置12-1的下行幀的暫時存儲領(lǐng)域(暫時存儲領(lǐng)域也可以是由圖4所示的存儲器12-7、硬盤129中的其一生成)的生成委托。
下行幀暫時存儲模塊127-34，使用MR31的網(wǎng)絡(luò)接口卡的MAC地址生成暫時存儲文件。例如，該列車的MR31的MAC地址，若為00-50-56-C0-00-08，則也可以做成00-50-56-C0-00-08.buf這樣的文件名(步驟1)。
然后，從FA-1發(fā)送的下行幀，在被發(fā)送至地上側(cè)DLCX收發(fā)機13-1之前，在地上側(cè)幀控制裝置12-1對其進行復(fù)制，被發(fā)送至地上側(cè)幀控制裝置12-2，并將該MAC地址的文件名存儲在所付與的暫時存儲區(qū)域中(步驟2)。
當(dāng)火車3進入了無線區(qū)域1和無線區(qū)域2的盲區(qū)時，也進行和上述步驟2相同的處理，但是不接收地上側(cè)DLCX收發(fā)機13-1發(fā)送的幀(步驟2)。
當(dāng)火車3進入無線區(qū)域2時，車上側(cè)DLCX收發(fā)機33和地上側(cè)DLCX收發(fā)機13-2的各自進行檢測，并將其通知無線區(qū)域移動檢測模塊324-14和127-16，無線區(qū)域檢測模塊127-16，對下行幀暫時存儲模塊127-32，發(fā)出指示(傳送開始指示)中止向暫時存儲區(qū)域的存儲，照原樣傳送至地上側(cè)DLCX收發(fā)機13-2。仍然是在該時刻，不發(fā)生無線區(qū)域跨越時的幀丟失，故此回避暫時存儲區(qū)域的新到達(dá)的幀產(chǎn)生的不必要的覆蓋的好處。并且在該時刻，通信序號付與·刪除模塊127-12為了進行通信序號的連續(xù)，根據(jù)后述的步驟5或步驟7記錄有所發(fā)送的下行幀的通信序號的最大值(步驟4)。
由于向盲區(qū)的突入或登錄處理延遲，而MR31在無線區(qū)域1未能接收的的幀，被存儲在無線區(qū)域2的地上側(cè)幀控制裝置12-2中，變成可再次發(fā)的送狀態(tài)。車上側(cè)幀控制裝置32接收根據(jù)傳送開始指示由無線區(qū)域2最初發(fā)送來的數(shù)據(jù)包，通過調(diào)查該下行幀的通信序號，可具體確定丟失的幀，車上側(cè)幀控制裝置32，對地上側(cè)幀控制裝置12-2，進行該丟失幀的再次發(fā)送請求(步驟6)，地上側(cè)幀控制裝置12-2，進行該幀的再次發(fā)送處理(步驟7)。
然后，步驟8或步驟9的處理之后，按照前述的順序，無線區(qū)域2的地上側(cè)幀控制裝置12-2，對無線區(qū)域3的地上側(cè)幀控制裝置12-3發(fā)出生成暫時存儲區(qū)域的請求，同時通信序號付與·刪除模塊127-12在該時刻將根據(jù)步驟5或步驟7所發(fā)送的下行幀的通信序號的最大值，設(shè)定為通信序號付與·刪除模塊127-12管理的通信序號的初始值。
而且，在進行登錄后，對無線區(qū)域2進行來自無線區(qū)域1的幀的傳送的可能性不是絕對沒有的。原因是，有可能發(fā)生基干網(wǎng)10或地域網(wǎng)20的傳送延遲。
因此，在Step.9的處理之后，關(guān)于從無線區(qū)域1對無線區(qū)域2傳送來的幀，根據(jù)幀改寫模塊127-26，來實施幀的頭部的改寫以使該幀由FA11-2發(fā)送過來。具體地說，將發(fā)送源MAC地址改寫為無線區(qū)域2的FA11-2的地址，將發(fā)送目標(biāo)IP地址改寫為在登錄應(yīng)答中獲得的MR31的新IP地址。并且將下行ID的通信序號從地上側(cè)幀控制裝置12-1的通信序號付與·刪除模塊127-12賦予的序號，改寫為地上側(cè)幀控制裝置12-2的通信序號付與·刪除模塊127-12管理的通信序號(步驟10)。
關(guān)于代理登錄請求后進行的下行幀，在上述步驟2之后的處理是相同的。
實施例2在本實施例中，在實施例1的圖2的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，對在不存在VLAN交換機15和地域網(wǎng)絡(luò)20的情況下的、本發(fā)明的實施例進行說明。
圖13是表示本實施例的上行幀的處理的系統(tǒng)的概要圖。
在實施例1中，對通過將幀轉(zhuǎn)發(fā)至位于火車3的移動方向的無線區(qū)域的地上側(cè)幀傳送裝置，來解決移動IP的幀丟失的方式進行了說明，但是在實際的系統(tǒng)構(gòu)筑中，可以想見，多數(shù)情況下，為了將該幀從地上側(cè)幀控制裝置12-1傳送到其他的地上側(cè)幀控制裝置12-1而要新準(zhǔn)備網(wǎng)絡(luò)，這在成本上是非常困難的。因此，在本實施例中，對通過不使用這樣的地域網(wǎng)絡(luò)，而使用基干網(wǎng)絡(luò)10來得到與實施例1相同的發(fā)明效果的例子進行說明。
在本實施例中，在圖6所述的幀轉(zhuǎn)發(fā)模塊127-34中，具有IP隧道的功能來實現(xiàn)。
首先，做成為從遠(yuǎn)程或本地起動設(shè)定模塊127-20，將適當(dāng)?shù)腎P地址付與所有的地上側(cè)幀控制裝置12的各自的eth1和eth3，通過基干網(wǎng)絡(luò)可進行相互的IP通信。
接下來，將從地上側(cè)幀控制裝置12-1的eth3發(fā)送的所有的幀作為IP幀運送的數(shù)據(jù)進行封裝，并將其發(fā)送到地上側(cè)幀控制裝置12-2的eth1的IP地址。由于FA11也作為通常的路由器起作用，如果是記述發(fā)送目標(biāo)地址的IP地址，就可以到達(dá)目的IP地址的網(wǎng)卡。被封裝過的的IP數(shù)據(jù)包，被利用地上側(cè)幀控制裝置12-2的幀轉(zhuǎn)發(fā)模塊127-34接收，在此，其作為被展開為原來的幀以太網(wǎng)幀，在以后進行與實施例1相同的處理。
圖13，只對上行幀進行了說明，通過對下行幀進行與所述相同的處理，也可以進行向幀的前方無線區(qū)域的轉(zhuǎn)發(fā)。
實施例3在本實施例中，對在實施例1的圖2的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，對追加了新的相同或不同種類的無線通信單元時的、本發(fā)明的實施例進行說明。
圖14在圖2的AIR-G12上追加了無線LAN基站(另外，圖中作為簡稱記為“SS-G”)16，第2地上側(cè)DLCX收發(fā)機(另外，圖中作為簡稱記為“DLCX-GS”)17，無線LAN適配器37。
SS-G16或DLCX17的無線區(qū)域，包含在DLCX-G13的無線區(qū)域中，假定預(yù)先進行了設(shè)定以使在這些無線區(qū)域之間不發(fā)生混信。
火車3的車上側(cè)DLCX收發(fā)機33，進行被動掃描或主動掃描，不斷搜索地上側(cè)DLCX收發(fā)機。另外，關(guān)于被動掃描、主動掃描在O’REILLY公司的Mattew S.Gast著的《802.11 Wireless Networks The Definetive Guide》中有詳細(xì)記載。
DLCX7不斷發(fā)送包含當(dāng)前可利用通信帶寬、DLCX-GS提供的無線區(qū)域的全長等信息的信標(biāo)信號，當(dāng)DLCX-T33一旦接收到它時，將該信號傳送給AIR-T32。
AIR-T32，進行是否斷開和DLCX-G13的通信連接并再次確立和DLCX-GS17的通信連接的判斷，當(dāng)判斷為不進行的情況下，仍然維持和DLCX-G13的通信連接。當(dāng)判斷為進行的情況下，AIR-T32對AIR-G12發(fā)送切換通信的旨意的消息，中斷將上行幀傳送至DLCX-T33的處理，將從車上網(wǎng)絡(luò)30發(fā)送來的消息不斷存儲在緩沖存儲器中。
接收到切換通信的旨意的消息的AIR-G12，也中斷將下行幀傳送至DLCX-G13的處理，將從FA11或SW15傳送來的消息不斷存儲在緩沖存儲器中。
接下來，AIR-T32，命令DLCX-T33進行和DLCX-G13的連接的斷開處理，及和DLCX-GS17的連接確立處理，當(dāng)由DLCX-T33接收到該連接處理的確立已經(jīng)完成的旨意的信號后，AIR-T32從存儲在緩沖存儲器的幀開始按順序再次進行幀的發(fā)送。
同樣地，AIR-G12在從DLCX-GS17接受到該連接處理的確立已經(jīng)完成的旨意的信號后，也從存儲在緩沖存儲器中的幀開始按順序再次進行幀的發(fā)送。
而且，火車3的車上側(cè)DLCX收發(fā)機33，進行被動掃描或主動掃描，在檢測到脫離了DLCX-GS17提供的無線區(qū)域時，通知給AIR-T32，AIR-T32在對DLCX-T33進行了開放和DLCX-GS17的連接的旨意的命令后，進行再次確立DLCX-G13的連接的處理，和按照所述順序進行幀的緩沖存儲器存儲和發(fā)送處理。AIR-G12也依次順序進行處理。
但是，在檢測到從DLCX-GS17提供的無線區(qū)域脫離的階段，已經(jīng)變?yōu)椴豢赏ㄐ艩顟B(tài)，從DLCX-GS17或DLCX-T32發(fā)送的幀丟失的可能性很大。
所以，在本實施例中，也進行實施例1中使用的方法的丟失幀的補救。即，在上行幀或下行幀丟失時，為了可以進行再次處理，在存儲區(qū)域中設(shè)定有用于保存一定數(shù)目的最新的幀的幀數(shù)(例如，30萬幀)。另外，當(dāng)超過一定數(shù)目時，做成為通過將最新的幀覆蓋到記錄舊的幀的區(qū)域中，來廢除舊的幀。
在實施例1中，通過在檢測到已經(jīng)脫離了DLCX-GS17提供的無線區(qū)域的階段，也進行與在火車3進入無線區(qū)域2的階段所進行的處理相同的處理，可以實現(xiàn)該丟失幀的再次發(fā)送處理。
DLCX-T33在可以同時維持2個或2個以上的通信連接時，省略斷開和DLCX-G13的通信連接的處理，也可以進行上述的處理。此時，由于可以縮短通信連接的斷開處理和通信連接的確立處理的時間，降低將消息存儲在緩沖存儲器的量，因此，可以期待提高通信連續(xù)性的效果。
除此之外，DLCX-T33在可以同時維持2個或2個以上的通信連接時，也存在照樣維持和DLCX-G13的通信連接、并行地進行與DLCX-GS17的通信的方法。在這種情況下，由于DLCX-G13和DLCX-GS17的通信帶寬的傳送速度的差異，下行幀可能會以相反的順序到達(dá)AIR-T32。此時，具備利用進行圖5的車上側(cè)幀控制裝置32的下行幀的通信序號的刪除的通信序號付與·刪除模塊324-12，參照通信序號，按照幀升序重新排列的功能，在重新排列幀的序號后，將其發(fā)送至車上網(wǎng)絡(luò)30。
在上行幀的情況下，同樣的原因，具備利用進行圖6的地上側(cè)幀控制裝置12的上行幀的通信序號的刪除的通信序號付與·刪除模塊127-12，參照通信序號，按照幀升序重新排列的功能，在重新排列幀的順序后，將其發(fā)送至FA11或SW15。
并且，火車3上的車上側(cè)DLCX收發(fā)機33，進行被動掃描或主動掃描，不僅是不斷搜索地上側(cè)DLCX收發(fā)機，還不斷搜索無線LAN基站。由于DLCX和無線LAN原本是不同的無線通信單元，因此除了不需要進行連接的斷開、確立、再次確立等處理之外，是以使用上述2個DLCX的方法為準(zhǔn)則的方法。
DLCX-T33在同時維持2個或2個以上的通信連接時，AIR-G12或AIR-T32，進行控制以使按各自的通信連接來傳送不同種類的幀。在AIR-G12或AIR-T32中，檢查接受到的IP數(shù)據(jù)包的端口序號，根據(jù)其端口序號進行切換至傳送幀的通信連接的處理。
例如，在DLCX-G13、DLCX-GS17、和DLCX-T33分別維持通信連接時，或者，DLCX-G13和DLCX-T33、SS-G16和SS-T37分別維持通信連接時，在DLCX-GS17和DLCX-T33、或SS-G16和SS-T37的通信連接中，僅傳送包含具有特定的TCP、或者UDP的端口序號的數(shù)據(jù)包的幀。
由此，可以進行如下的處理文件傳送(FTP)用的數(shù)據(jù)包間斷地進行傳送，網(wǎng)絡(luò)管理用(SNMP等)的數(shù)據(jù)包始終地進行傳送。
實施例4在本實施例中，對下述實施例進行說明不僅是上述實施例那樣的僅向某一方向行進的火車那樣的車輛，也可以適用于不限制行進方向的汽車那樣的車輛，并且，同種或不同種類的無線通信單元，與由地上側(cè)幀控制裝置被終端的實施例3的情況不同，在階段性地追加了新的無線通信單元的情況下，在變成為了無法確定無線區(qū)域之間是否為包含、重疊、離散等狀態(tài)這樣的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)時，或是在由于天氣等原因，所述狀態(tài)波動的場合，也能夠提供上述實施例1至3所示的穩(wěn)定的通信環(huán)境。
圖15表示了本實施例的系統(tǒng)的形態(tài)，但為了明確地表示內(nèi)容，省略了對與HA、AIR-G的下位連接的無線基站基站的描述，該HA、AIR-G與FA1、FA2、FA3的上位連接。另外，在車輛4的內(nèi)部，假定構(gòu)成了基于由圖14所示的車輛3所具有的無線LAN適配器、AIR-T、MR和車上網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)。
另外，在本實施例中，作為無線通信單元，用無線LAN進行了說明，但是也可以是DLCX或其他的無線通信單元，也可以是他們混合存在。
在圖15的上圖中，表示了在無線區(qū)域1和無線區(qū)域2之間的區(qū)域中，根據(jù)FA3、AIR-G3和無線LAN基站基站，在系統(tǒng)上新追加了無線區(qū)域3的樣子。在車輛4的方向為從無線區(qū)域1向無線區(qū)域2行進的情況下，將此前向從AIR-G1向AIR-G2進行的幀的前方無線區(qū)域的轉(zhuǎn)發(fā)變更為從AIR-G1向AIR-G3，從AIR-G3向AIR-G2進行幀傳送。
但是，在圖15的下圖中，根據(jù)上述的各種條件，當(dāng)發(fā)生了罕見的無線區(qū)域3被包含在無線區(qū)域1中的情況時，車輛4按照無線區(qū)域1、無線區(qū)域3的順序進入后，再次進入無線區(qū)域1。該情況下，由于不能進行向前方無線區(qū)域的轉(zhuǎn)發(fā)，所以會產(chǎn)生不能實施通過本發(fā)明的實施例1至3實現(xiàn)的移動體連續(xù)通信的問題。為了解決該問題，還需要從AIR-3向AIR-1的轉(zhuǎn)發(fā)。
圖16是表示由無線區(qū)域1至4構(gòu)成的系統(tǒng)中追加了無線區(qū)域5的狀況的圖示。首先，當(dāng)AIR-G5經(jīng)由圖4的外部接口群，通過GPS接收機1301、或控制畫面等，根據(jù)手動操作的輸入獲取位置信息時，使用IP廣播通過FA5、基干網(wǎng)絡(luò)10和各FA，將包含AIR-G5的位置信息的的消息發(fā)送至各AIR-G。接下來，各AIR-G，參照IP廣播的源IP地址將自己的的位置信息返送到AIR-G5。這樣一來，所有的AIR-G通過相互交換自己的位置信息，取得其他的AIR-G的位置和IP地址，通過各AIR-G掌握在各無線區(qū)域間相鄰的無線區(qū)域的關(guān)系。
圖17表示將AIR-G5具有的周邊AIR-G的信息變換為地圖信息進行顯示的圖示。另外，AIR-G5并不是一定需要地圖信息。另外，“AIR-G5‘192.168.21.35’‘139.31.29.257/35.35.00.592’”的記載，分別表示AIR-G的識別名稱、IP地址、緯度·經(jīng)度信息。AIR-G5可以從其他的AIR-G位置信息掌握相鄰的無線區(qū)域。
在實施例1至3中，在車輛的行進方向的無線區(qū)域進行幀的轉(zhuǎn)發(fā)，而在本實施例中，是在相鄰的無線區(qū)域進行幀的轉(zhuǎn)發(fā)。
向車輛4未進入的無線區(qū)域所轉(zhuǎn)發(fā)的幀，不被使用、經(jīng)過規(guī)定的時間后被廢棄。
通過進行這樣的幀轉(zhuǎn)發(fā)，也可以適用于行進方向不確定的汽車那樣的對象。另外，如圖15的下圖所示，某無線區(qū)域即使成為了被包含在其他的無線區(qū)域那樣的情況，由于至少不需要考慮在不相鄰的區(qū)域間成為包含的關(guān)系，因此即使在車輛4按照無線區(qū)域1、無線區(qū)域3的順序進入后，再次進入無限區(qū)域1的情況下，通過從無線區(qū)域3向無線區(qū)域1進行幀的轉(zhuǎn)發(fā)，可以維持連續(xù)通信方式。
但是，對這樣相鄰的全部AIR-G進行幀的轉(zhuǎn)發(fā)，會迫使無效使用基干網(wǎng)絡(luò)10的帶寬，并且為將幀存儲在AIR-G中而消耗了大量資源。
因此，在移動體象列車那樣僅向一方向行進時，只要向行進方向和逆行進方向進行幀的轉(zhuǎn)發(fā)就足夠了，并且，即使假定是汽車時，象高速公路那樣方向為一個方向的場合也是同樣的。在道路分岔時，僅向其分岔的方向進行傳送就足夠了。
另外如圖17的虛線的圓所示，也可從自己的AIR-G的位置僅向位于某一定距離的AIR-G進行前方傳送。
在對移動體提供連續(xù)的通信環(huán)境的全體系統(tǒng)中可以應(yīng)用。
其他的優(yōu)點及改善對于熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人來說，是顯而易見的。因此，本發(fā)明在其較廣的方面不限于這里所示和說明的特定的細(xì)節(jié)和代表實施例。因此，可以進行各種修改而不脫離由所附權(quán)利要求及其等價物定義的一般發(fā)明概念的范圍。
權(quán)利要求
1.一種移動體的通信方法，其用于具有主機和經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)與其結(jié)合的控制裝置的移動體在多個無線網(wǎng)絡(luò)間移動的場合，其特征在于，在第一無線區(qū)域中，所述移動體的主機或者所述控制裝置，擴展通信幀，付與用于控制該通信幀的信息，向第二無線區(qū)域送出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動體的通信方法，其特征在于，進而，在第二無線區(qū)域中，所述移動體的主機或者所述控制裝置，接受所述擴展了的通信幀，獲得用于控制該通信幀的信息，并縮小該通信幀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的移動體的通信方法，其中，用于控制所述通信幀的信息，是指送出通信幀的順序的信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的移動體的通信方法，其中，所述移動體的主機或者所述控制裝置，將在第一無線區(qū)域中向第二無線區(qū)域送出的通信幀的順序和在第二無線區(qū)域中從第一無線區(qū)域接受到的通信幀的順序進行比較，來確定損失了的通信幀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動體的通信方法，其特征在于，進而，在第二無線區(qū)域中，所述移動體的主機或者所述控制裝置，接受所述擴展了的通信幀，獲得用于控制該通信幀的信息，保持該通信幀。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的移動體的通信方法，其中，確定了所述損失了的通信幀的移動體，請求再發(fā)送，接受從第一無線區(qū)域向第二無線區(qū)域所送出的通信幀的復(fù)制。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動體的通信方法，其中，所述通信幀的擴展，為不產(chǎn)生幀分割程度的擴展。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動體的通信方法，其中，是在將賦予用于控制所述通信幀的信息的通信幀，向第二無線區(qū)域送出前，使其產(chǎn)生幀分割。
9.一種移動體的通信方法，其用于具有主機和經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)與其結(jié)合的控制裝置的移動體，在從無線網(wǎng)絡(luò)的第一無線區(qū)域向第二無線區(qū)域移動時，且在第一無線區(qū)域中包含第二無線區(qū)域的場合，其特征在于，所述移動體的主機或者所述控制裝置，根據(jù)該第二無線區(qū)域的狀態(tài)來判斷是否使用第二無線區(qū)域。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的移動體的通信方法，其中，所述判斷的結(jié)果，使用第一無線區(qū)域和第二無線區(qū)域兩者或者其一。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動體的通信方法，其中，第二無線區(qū)域，為與第一無線區(qū)域鄰接的所有無線區(qū)域。
全文摘要
對于高速移動的移動體，提供廉價且穩(wěn)定的通信環(huán)境。擴展幀，附加并收發(fā)表示順序的信息，由此，來確定不能發(fā)送的上行幀，從某一基站對在移動主機的移動方向上存在的其他基站，傳送該幀，在該其他基站中檢測幀的丟失，對移動主機請求丟失了的幀的再次發(fā)送。
文檔編號H04W28/06GK1684446SQ20051006437
公開日2005年10月19日 申請日期2005年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月15日
發(fā)明者江端智一, 鮫島茂稔, 小泉稔, 足達(dá)芳昭, 鈴木邦弘 申請人:株式會社日立制作所