JP4478700B2 - ネットワークベースipモビリティプロトコルを利用した通信システム、制御装置、ルータ及びその通信方法 - Google Patents
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Description
本発明はネットワークベースIPモビリティプロトコルを利用した通信技術に関する。
近年、Mobile IPv6(Internet Protocol version6)等のIP層でのモビリティサポートの研究・開発が盛んである。Mobile IPは、ISO(国際標準化機構)によって制定されたOSI(Open Systems Interconnection)基本参照モデルにおける第3層であるネットワーク層のプロトコルで、上位アプリケーションからクライアントの移動(ネットワーク/通信メディアの切り替えや、通信の瞬断など)を隠蔽し、通信を継続させる技術である。
現在のインターネットで一般的に用いられている通信プロトコルであるTCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)は、IPアドレスが識別子であると同時に、ネットワーク上の位置も意味している。そのため、あるネットワークに接続しているノードを別のネットワークに繋ぎかえると、IPアドレスが変わってしまうことになり、セッションが継続不可能になってしまう。
そこで、Mobile IPは、ノードに一意のアドレスを割り当て、TCP/IPスタック内で実際に使用しているIPアドレスと入れ換えることにより、上位レイヤや通信相手に対し、どこのネットワークでも割り当てた一意のアドレスで通信しているかのように見せる仕組みを提供する(例えば、非特許文献1参照)。
このMobile IPは、モバイルノード(Mobile Node、移動端末、以下、「MN」という)、ホームエージェント(Home Agent、以下、「HA」という)、コレスポンデントノード(Correspondent Node、対向ノード、以下、「CN」という)と呼ばれるノードから構成される。
MNは、ホームアドレス(Home Address、以下、「HoA」という)と呼ばれる常に不変なアドレスを有しており、そのアドレスを管理するノードがHAである。MNはHAのリンクであるホームリンク以外のネットワークに接続した際、ケアオブアドレス(Care−of−Address、気付けアドレス、以下、「CoA」という)と呼ばれる実際に通信に使用するアドレスを何らかの手段、例えば、ステートレス・アドレス自動設定のルータ広告(Router Advertisement、以下「RA」という)やステートフル・アドレス自動設定のDHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)v6などで得る。MNは、ここで得たCoAをHAに登録要求(Binding Update、以下、「BU」という)というメッセージで通知する。
この結果、MNと通信したいノード(=CN)がHoA宛にパケットを送信すると、HoAはHAの管理するリンクのアドレスであるので、一旦、HAに届く。その際に、HAは、HoAに関連付けされたCoA宛に転送する。この結果、常にMNは、HoAで通信可能となる。MNにおいては、MN上で動作するアプリケーションが、前記HoAと呼ばれるIPアドレスを常に使用し通信する。
実際のIPv6パケットのソースアドレス又はディスティネーションアドレスにはCoAを用いる。また、上位アプリケーションに移動を隠蔽するために、IPv6 in IPv6カプセル化、mobility headerなどの技術を用いる。この結果、アプリケーションにはHoAを通知し、実際に用いるIPv6アドレス(CoA)を隠蔽している。
また、このMobile IPv6ではCNとの通信を経路最適化する場合、試験手順(Return Routability、以下、「RR」という)と呼ばれるセキュリティのためのシグナリングの後、MNは、経路最適化のためのBUをCNに送ることとなっている。RRとは、MNが、HoAとCoAの対応(Binding)が正しいことを、CNに通知する機能である。
RRは、MNからCNに対して送られるメッセージで、HAを経由するHoTI(Home Test Init)と直接CNに送られるCoTI(Care of Test Init)、及び、CNからMNに対し返送されるメッセージで、HAを経由するHoT(Home Test)と直接MNに返送されるCoT(Care of Test)からなる。このRR手順が正常に終了したら、MNは、CNに対して、自身のCoAを通知するため、BUを送信する。この結果、CNは、MNの正しいCoAを知ることができ、HAを介する冗長な経路ではなく直接MNにパケットを送るようになる、すなわち経路最適化ができるようになる。
つまり、この経路最適化が終わるまで、MN−CN間における通信はHAを経由し、CN−HA間は通常のIPv6で送られ、HA−MN間はIPv6 in IPv6カプセル化されてパケットは配送される。経路最適化後は、MN−CN間で直接パケットの配送が行われ、この際オプションヘッダにHoAが記述される。
MIPv6やMIP派生のプロトコルは、MNがベースとなって移動制御するため、ホストベースのモビリティプロトコルと呼ばれている。これに対し、ネットワーク側で移動制御を行い、MNは移動のために特別なプロトコルを搭載しなくても移動が可能となるネットワークベースIPモビリティプロトコルが、IETF(Internet Engineering Task Force)より更に提案されている(例えば、非特許文献2参照)。
これは、MNがCoAを扱わずに済み、MNによるパケットのカプセル化等を無くしたり、MNによる移動のためのシグナリングを無くすなどの効果がある。この第一のネットワークベースIPモビリティプロトコルのハンドオーバーの手順に関して、図24を用いて説明する。
まず、MNは移動後に、S701において、図24では、「NewMAG」と表記する移動先のリンクのルータ、モバイル・アクセス・ゲートウェイ(Mobile Access Gateway、以下、「MAG」という)に対して、RS(Router Solicitation、ルータ要請、以下、「RS」という)又はDHCP Request等のネットワークコンフィギュレーション(ネットワーク設定)要求メッセージを送信する。
MAGとは、リンクに移動してきたMNとIP Mobileの制御を行う制御装置であるルートルータ、ローカル・モビリティ・アンカー(Local Mobility Anchor、以下「LMA」という)との間で中継を行なうルータのことである。
LMAは、ネットワークでつながれている複数のMAGを制御している。LMAは、MNとMAGの識別子及びIPアドレスを記憶部に管理している。
また、MAGも、MNとLMAの識別子及びIPアドレスを記憶部に管理している。これらのMAGが管理している情報は、LMAと通信を行なうことによって取得することができる。
MAGとLMA間は、パケットをIPv6 in IPv6カプセル化して、記憶部に管理している情報を参照してヘッダを付けることにより、トンネリングを行ない、正しくルーティングを行なうことができる。
以上のようなネットワークにおいて、MNは、移動先の同一リンクのMAGに、ここでは、例えば、RSを送信したとする。
LMAは、ネットワークでつながれている複数のMAGを制御している。LMAは、MNとMAGの識別子及びIPアドレスを記憶部に管理している。
また、MAGも、MNとLMAの識別子及びIPアドレスを記憶部に管理している。これらのMAGが管理している情報は、LMAと通信を行なうことによって取得することができる。
MAGとLMA間は、パケットをIPv6 in IPv6カプセル化して、記憶部に管理している情報を参照してヘッダを付けることにより、トンネリングを行ない、正しくルーティングを行なうことができる。
以上のようなネットワークにおいて、MNは、移動先の同一リンクのMAGに、ここでは、例えば、RSを送信したとする。
MAG(NewMAG)では、MNからRSを受け取ったら、S702にて、ロケーションレジストレーション(位置登録要求)をLMAに送信する。
LMAではロケーションレジストレーションを受け取ったら、ハンドオーバーであることを検知し、S703においてルーティングセットアップをMAG(NewMAG)に送信し、MAG(NewMAG)とLMAの間でトンネル経路を設定する。
ここで、トンネル経路の設定とは、LMAでMN向けのパケットをカプセル化して宛先をMAGとして送信し、受信したMAGはカプセルを外し、MNに転送するように設定することである。
このルーティングセットアップを受信したMAG(NewMAG)は、S704においてLMAに対し、確認のルーティングセットアップAck(Acknowledgement)を送信する。
また、MAG(NewMAG)からロケーションレジストレーションを受信したLMAは、S705においてMAG(NewMAG)に対し、確認のロケーションレジストレーションAckを送信する。
MAG(NewMAG)は、S706で、MNに対してRAを送信し、MNはアドレスコンフィグレーション(アドレス設定)を行う。
その後、S707において、MNはMAG(NewMAG)に対し、DAD(Duplicate Address Detection、重複アドレス検出、以下、「DAD」という)をNA(Neighbor Advertisement、近隣広告、以下、「NA」という)を用いて行い、アドレスが単一であることを確認してアドレスコンフィギュレーションを完成する。また、MAG(NewMAG)は、S708においてLMAに対しMNアドレスセットアップを送信し、S709においてLMAは、MAG(NewMAG)にMNアドレスセットアップAckを送信する。
このLMA−MAG間トンネル経路の設定と、MNのアドレスコンフィギュレーションが完遂された結果、パケットはMNに到達可能となる。これがネットワークベースモビリティプロトコルのハンドオーバー方法である。つまり、MN宛のパケットはLMA経由で送られるため、LMA−MAG間にトンネルが完成することにより、MNまでルーティング可能となる。
また、認証等を行なうAAA(Authentication Authorization Accounting、認証、許可、アカウンティング)サーバを利用し、MAGがMobile IPにおけるMNのプロキシ(代理)機能を行なうネットワークベースIPモビリティプロトコルを利用したProxy Mobile IP方式も提案されている(例えば、非特許文献3参照)。
また、認証等を行なうAAA(Authentication Authorization Accounting、認証、許可、アカウンティング)サーバを利用し、MAGがMobile IPにおけるMNのプロキシ(代理)機能を行なうネットワークベースIPモビリティプロトコルを利用したProxy Mobile IP方式も提案されている(例えば、非特許文献3参照)。
この第二のネットワークベースIPモビリティプロトコルのProxy MobileIP方式によるハンドオーバーの手順に関して、図25のシーケンス図を用いて説明する。
まず、S801において、MNは移動後に、MAG(NewMAG)に対して自身のIDであるMN−IDを含む認証情報を送信する。
MNから認証情報を受け取ったMAG(NewMAG)は、S802において、認証のため認証サーバであるAAAサーバに、MN−IDを含む認証情報を送信する。
MAG(NewMAG)から認証情報を受け取ったAAAサーバでは、S803において、MNの正当性を確認し、正当であると判断されたらポリシープロファイルを返す。
このポリシープロファイルには、ホームネットワークプレフィックスやコンフィギュレーション方法(ステートレス設定かステートフル設定か)等の情報のようなMNのアドレスコンフィギュレーション情報が含まれている。
このポリシープロファイルには、ホームネットワークプレフィックスやコンフィギュレーション方法(ステートレス設定かステートフル設定か)等の情報のようなMNのアドレスコンフィギュレーション情報が含まれている。
このアドレスコンフィギュレーション情報の含まれるポリシープロファイルをAAAサーバから受け取ったMAG(NewMAG)では、RAをMNに送信できるようになるので、S804において、RAをMNに送信する。
MAG(NewMAG)からRAを受け取ったMNは、S805において、アドレスをコンフィギュレーションして、NAやDADを行う。このステップは、省略してもよい。
MAG(NewMAG)では、RAを送信したら、LMAとのトンネルを生成するため、S806において、LMAに対して代理登録要求(Proxy Binding Update)を送信する。
このメッセージには、MN−IDとMNのホームプレフィックス等が含まれている。
このメッセージには、MN−IDとMNのホームプレフィックス等が含まれている。
Proxy Binding Updateを受け取ったLMAは、S807において、Proxy Binding Update AckをMAG(NewMAG)に返す。
こうしてLMA−MAG間で双方向トンネルが生成され、MNまでルーティングが可能となる。
また、IP/UDP/RTP(Internet Protocol/User Datagram Protocol/Real−time Transport Protocol)のヘッダを圧縮する技術として、ロバスト・ヘッダ圧縮(Robust Header Compression、以下、「ROHC」という)が知られている(例えば、非特許文献4参照)。
このROHCでは、初期化時に通知される識別IDであるCID(Context ID)と予測可能なヘッダフィールドとを関連付け、データを圧縮するコンプレッサと圧縮したデータを復元するデコンプレッサでその情報を共有し、コンプレッサはヘッダの代わりにCIDをつけて送信し、デコンプレッサではCIDからヘッダを復元する。
この予測可能なヘッダフィールドには、送信元を示すソースIPアドレスや送信先を示すディスティネーションIPアドレスの情報も含まれる。
更に、W−LSB(Window―Based Least−Significant Bit)によるシーケンス番号の付与により、その他のフィールドの予測も可能とし、パケットロスに対する堅牢性も提供する。
また、ROHCでは状態とモードを持つ。状態は、リンクの状態に応じて圧縮する量を、完全なヘッダ/差分/最大限に圧縮したヘッダの三段階で調節する。モードは、デコンプレッサによるフィードバックのタイミングを、フィードバックしない・問題が有ったらフィードバックする・常にフィードバックする、の三種類から選択するものである。
この状態とモードをリンクの状態に合わせて選択することや、W−LSBにより、ROHCは高い圧縮性能と高い堅牢性を提供する。
このROHCの技術を利用して、IPヘッダを圧縮したまま、RNC(Radio Network Controller、無線ネットワーク制御装置)間での転送を行うための技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
Mobile IPv4において、MNと通信するMIPv4の機能を備えない端末に対して、CNに必要な機能を代理で提供するシステムに関して、開示されている(例えば、特許文献2参照)。
特開2003−224610号公報
特開2001−224070号公報
Request for Comments(RFC)3775、"Mobility Support in IPv6"
Internet Draft "draft−giaretta−netlmm−dt−protocol"
Internet Draft "draft−sgundave−mip6−proxymip6"
Request for Comments(RFC)3095、"RObust Header Compression (ROHC): Framework and four profiles: RTP,UDP,ESP,and uncompressed"
しかしながら、LMAにてパケットを圧縮し、そのパケットを、図26に示すように移動元のMAG(PreMAG)にてファーストハンドオーバーのために移動先のMAG(NewMAG)に転送すると、このパケットを受信したNewMAGでは、圧縮されたパケットからはMNに関する情報を認識できないため、どのMNに配送するのか分からなくなってしまう。
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ネットワークベースIPモビリティプロトコルにおいて、MN又はLMAがコンプレッサ、デコンプレッサとなってパケットを圧縮する場合に、MNが移動したとき、ファーストハンドオーバーを行うことができ、最も狭帯域である、ラストワンホップの帯域を節約することができるネットワークベースIPモビリティプロトコルを利用した通信システム、制御装置、ルータ及びその通信方法を提供することである。
斯かる実情に鑑み、第1の発明によるネットワークベースIPモビリティプロトコルを利用した通信システムは、ネットワークベースIPモビリティプロトコルを利用し、移動端末が一意に付与されたアドレスによって、同一リンクに属するルータからデータを送受信して通信を行い、該移動端末が他のネットワークに移動した際には、制御装置の制御により通信を切替える通信システムであって、
前記制御装置は、外部ネットワークから受信したデータのヘッダの圧縮処理を行い、該データのヘッダに宛先の前記移動端末を識別することのできるオプションヘッダを付加して、該移動端末と同じリンクの前記ルータに送信し、前記ルータは、前記オプションヘッダで前記移動端末を識別し、該移動端末に前記データを転送することを特徴とする。
前記制御装置は、外部ネットワークから受信したデータのヘッダの圧縮処理を行い、該データのヘッダに宛先の前記移動端末を識別することのできるオプションヘッダを付加して、該移動端末と同じリンクの前記ルータに送信し、前記ルータは、前記オプションヘッダで前記移動端末を識別し、該移動端末に前記データを転送することを特徴とする。
また、第2の発明によるネットワークベースIPモビリティプロトコルを利用した通信システムは、前記移動端末が、前記制御装置と共有する圧縮情報を元に、データのヘッダの圧縮処理を行なって、同じリンクの前記ルータに送信し、前記ルータは、前記移動端末から前記データが送信されてくる際のベアラ情報を元に、該移動端末を特定し、データのヘッダに該移動端末を識別することのできるオプションヘッダを付加して、前記制御装置に送信し、前記制御装置は、前記オプションヘッダで前記移動端末を識別し、該移動端末に関する圧縮情報を参照して、ヘッダの伸長を行い、ルーティングを行うことを特徴とする。
また、第3の発明によるネットワークベースIPモビリティプロトコルを利用した通信システムは、前記移動端末が、他のネットワークに移動した場合に、前記移動端末の移動先のネットワークにおける前記ルータは、前記移動端末から該移動端末の識別子を含む通知を受信して、前記制御装置に該移動端末の識別子及び該ルータの識別子又はIPアドレスを含む通知を送信し、前記制御装置は、前記移動端末の移動元の前記ルータに、移動元の前記ルータから移動先の前記ルータへ前記移動端末宛のデータを転送するようバッファ転送指示通知を送信し、移動元の前記ルータは、前記移動端末宛のバッファのデータに前記移動端末を識別することのできるオプションヘッダを付加して、移動先の前記ルータに送信することを特徴とする。
また、第4の発明によるネットワークベースIPモビリティプロトコルを利用した通信システムは、前記移動端末が、他のネットワークに移動した場合に、前記移動端末の移動先のネットワークにおける前記ルータは、前記移動端末から該移動端末の識別子を含む通知を受信して、前記制御装置に該移動端末の識別子及び該ルータの識別子又はIPアドレスを含む通知を送信し、前記制御装置は、前記移動端末の移動先の前記ルータに、移動元の前記ルータの識別子又はIPアドレスを送信し、前記移動先の前記ルータは、前記移動元のルータに、該移動端末の識別子及び該ルータの識別子又はIPアドレスを含む通知を送信し、移動元の前記ルータは、前記移動端末宛のバッファのデータに前記移動端末を識別することのできるオプションヘッダを付加して、移動先の前記ルータに送信することを特徴とする。
また、第5の発明によるネットワークベースIPモビリティプロトコルを利用した通信システムは、前記移動端末が、Mobile IPプロトコルによるデータの送受信を行う場合には、前記制御装置は、前記移動端末の代理機能を実行することを特徴とする。
また、第6の発明による制御装置は、ネットワークベースIPモビリティプロトコルを利用し、移動端末が一意に付与されたアドレスによって、同一リンクに属するルータからデータを送受信して通信を行うシステムで、該移動端末が他のネットワークに移動した際には通信を切替える制御を行う制御装置であって、
外部ネットワーク又は前記ルータとデータの送受信を行う通信手段と、ヘッダの圧縮情報を保持する記憶手段と、前記ヘッダの圧縮情報を元に、前記データのヘッダを圧縮又は伸長する圧縮処理手段と、前記データに、前記移動端末を識別することのできるオプションヘッダを付加し、又は前記データに付加されている前記オプションヘッダから前記移動端末を識別するトンネル処理手段とを備えたことを特徴とする。
外部ネットワーク又は前記ルータとデータの送受信を行う通信手段と、ヘッダの圧縮情報を保持する記憶手段と、前記ヘッダの圧縮情報を元に、前記データのヘッダを圧縮又は伸長する圧縮処理手段と、前記データに、前記移動端末を識別することのできるオプションヘッダを付加し、又は前記データに付加されている前記オプションヘッダから前記移動端末を識別するトンネル処理手段とを備えたことを特徴とする。
また、第7の発明による制御装置は、前記移動端末が、他のネットワークに移動した場合に、移動元の前記ルータから移動先の前記ルータへ前記移動端末宛のデータを転送するよう指示する前記移動端末の識別子及び前記移動先のルータの識別子又はIPアドレスを含むバッファ転送指示通知を生成する制御手段を備え、前記通信手段は、前記移動元のルータに、前記バッファ転送指示通知を送信することを特徴とする。
また、第8の発明による制御装置は、前記移動端末が、他のネットワークに移動した場合に、移動端末の識別子及び前記移動元のルータの識別子又はIPアドレスを含む通知を生成する制御手段を備え、前記通信手段は、前記移動先のルータに、前記通知を送信することを特徴とする。
また、第9の発明による制御装置は、前記制御手段が、Mobile IPプロトコルによるデータの送受信を行う場合には、前記移動端末の代理機能を実行することを特徴とする。
また、第10の発明による制御装置は、前記記憶手段に、Mobile IPプロトコルにより中継を行うための前記移動端末に関する通信情報であるバインディング・キャッシュを記憶し、受信した前記データが、自身の管理する前記移動端末とMobile IPプロトコルを利用する端末との通信であった場合には、前記移動端末と前記Mobile IPプロトコルを利用する端末との中継を行うMobile IP処理手段を備えることを特徴とする。
また、第11の発明による制御装置は、前記外部ネットワークから前記データを受信した場合は、前記通信手段が、前記Mobile IP処理手段に該データの出力を行い、前記Mobile IP処理手段は、Mobile IPプロトコルによるデータか否かの判定を行なって前記圧縮処理手段に該データの出力を行い、前記圧縮処理手段にて前記データの圧縮処理を行なって前記トンネル処理手段に出力を行い、前記トンネル処理手段は、前記データにオプションヘッダを付加して、前記ルータに送信することを特徴とする。
また、第12の発明による制御装置は、前記ルータから前記データを受信した場合は、前記通信手段が、前記トンネル処理手段に該データの出力を行い、前記トンネル処理手段は、前記オプションヘッダを削除するとともに、該オプションヘッダから前記移動端末を識別して前記圧縮処理手段に出力を行い、前記圧縮処理手段は、前記データのヘッダの伸長処理を行なって前記Mobile IP処理手段に出力を行い、前記Mobile IP処理手段は、前記バインディングキャッシュを参照して、前記データのルーティングを行うことを特徴とする。
また、第13の発明によるルータは、ネットワークベースIPモビリティプロトコルを利用し、制御装置の制御によって、一意に付与されたアドレスにより通信を行う同一リンクに属する移動端末とデータの送受信を行うルータであって、
前記移動端末とデータの送受信を行う第一の通信手段と、前記制御装置とデータの送受信を行う第二の通信手段と、前記移動端末からのデータには、該移動端末を識別することのできるオプションヘッダを付加し、前記制御装置からのデータには、付加されているオプションヘッダを削除するとともに前記移動端末の識別を行うトンネル処理手段とを備え、前記第一の通信手段は、前記移動端末からデータを受信した場合には、ベアラ情報から該移動端末を特定することを特徴とする。
前記移動端末とデータの送受信を行う第一の通信手段と、前記制御装置とデータの送受信を行う第二の通信手段と、前記移動端末からのデータには、該移動端末を識別することのできるオプションヘッダを付加し、前記制御装置からのデータには、付加されているオプションヘッダを削除するとともに前記移動端末の識別を行うトンネル処理手段とを備え、前記第一の通信手段は、前記移動端末からデータを受信した場合には、ベアラ情報から該移動端末を特定することを特徴とする。
また、第14の発明によるルータは、前記移動端末が、他のネットワークに移動した場合に、前記第二の通信手段が、前記制御装置から、移動先の前記ルータへ前記移動端末宛のデータを転送するよう指示する前記移動端末の識別子及び前記移動先のルータの識別子又はIPアドレスを含むバッファ転送指示通知を受信したときには、前記トンネル処理手段にバッファ転送の設定を行うとともに、バッファのデータに前記オプションヘッダを付加して、前記移動先のルータに転送することを特徴とする。
また、第15の発明によるルータは、前記移動端末が、他のネットワークから移動してきた場合に、前記第二の通信手段が、前記制御装置から、前記移動端末の識別子及び前記移動元のルータの識別子又はIPアドレスを含む通知を受信したときには、前記移動元のルータに前記移動端末の識別子及び該移動先のルータの識別子を含む通知を送信することを特徴とする。
また、第16の発明による通信方法は、ネットワークベースIPモビリティプロトコルを利用し、移動端末に、一意に付与されたアドレスによって同一リンクに属するルータからデータの送受信を行わせ、該移動端末が他のネットワークに移動した際には、制御装置に該移動端末の通信を切替える制御を行わせる通信方法であって、
前記移動端末に、データのヘッダを圧縮するステップと、前記データを前記ルータに送信するステップとを実行させ、
前記ルータに、前記移動端末から受信したデータのベアラ情報から該移動端末を特定するステップと、前記データに前記移動端末を識別することのできるオプションヘッダを付加するステップと、前記データを前記制御装置に送信するステップとを実行させ、
前記制御装置に、前記ルータから受信したデータのオプションヘッダを削除するとともに該オプションヘッダから前記移動端末を識別するステップと、前記移動端末に関する圧縮情報を参照し、前記データのヘッダを伸長するステップとを実行させ、
前記移動端末との間での、データの圧縮又は伸長、及びルーティングを行うことを特徴とする。
前記移動端末に、データのヘッダを圧縮するステップと、前記データを前記ルータに送信するステップとを実行させ、
前記ルータに、前記移動端末から受信したデータのベアラ情報から該移動端末を特定するステップと、前記データに前記移動端末を識別することのできるオプションヘッダを付加するステップと、前記データを前記制御装置に送信するステップとを実行させ、
前記制御装置に、前記ルータから受信したデータのオプションヘッダを削除するとともに該オプションヘッダから前記移動端末を識別するステップと、前記移動端末に関する圧縮情報を参照し、前記データのヘッダを伸長するステップとを実行させ、
前記移動端末との間での、データの圧縮又は伸長、及びルーティングを行うことを特徴とする。
また、第17の発明による通信方法は、前記制御装置に、外部ネットワークから受信したデータのヘッダを、前記圧縮情報を参照して圧縮するステップと、前記データに宛先となっている前記移動端末を識別することのできるオプションヘッダを付加するステップと、前記データを前記ルータに送信するステップとを実行させ、
前記ルータに、前記制御装置から受信したデータのオプションヘッダを削除するとともに該オプションヘッダから前記移動端末を識別するステップと、前記移動端末に前記データを送信するステップとを実行させることを特徴とする。
前記ルータに、前記制御装置から受信したデータのオプションヘッダを削除するとともに該オプションヘッダから前記移動端末を識別するステップと、前記移動端末に前記データを送信するステップとを実行させることを特徴とする。
また、第18の発明による通信方法は、前記移動端末が、他のネットワークに移動した場合に、前記制御装置に、移動元の前記ルータから移動先の前記ルータへ前記移動端末宛のバッファのデータを転送するように指示するバッファ転送指示通知を送信するステップを実行させ、
移動元の前記ルータに、前記オプションヘッダを付加した前記バッファのデータを、移動先の前記ルータに転送するステップを実行させることを特徴とする。
移動元の前記ルータに、前記オプションヘッダを付加した前記バッファのデータを、移動先の前記ルータに転送するステップを実行させることを特徴とする。
また、第19の発明による通信方法は、前記移動端末が、他のネットワークに移動した場合に、前記制御装置に、移動先の前記ルータへ、前記移動端末の識別子及び移動元の前記ルータの識別子又はIPアドレスを含む通知を送信するステップを実行させ、
移動先の前記ルータに、前記移動端末の識別子及び該ルータの識別子又はIPアドレスを含む通知を、移動元の前記ルータに送信するステップを実行させ、
移動元の前記ルータに、前記オプションヘッダを付加した前記バッファのデータを、移動先の前記ルータに転送するステップを実行させることを特徴とする。
移動先の前記ルータに、前記移動端末の識別子及び該ルータの識別子又はIPアドレスを含む通知を、移動元の前記ルータに送信するステップを実行させ、
移動元の前記ルータに、前記オプションヘッダを付加した前記バッファのデータを、移動先の前記ルータに転送するステップを実行させることを特徴とする。
また、第20の発明による通信方法は、前記移動端末と通信を行なう端末が、Mobile IPプロトコルによるデータの送受信を行う場合には、前記制御装置が、前記移動端末の代理機能を実行することを特徴とする。
本発明によれば、制御装置(LMA)と移動端末(MN)にてデータを圧縮・伸長するネットワークベースIPモビリティプロトコルにおいて、制御装置とルータ(MAG)間の通信には、移動端末を識別することのできるオプションヘッダをデータに付加することにより、ヘッダが圧縮されているにも関わらず、ルータは、正しくルーティングを行うことができる。
また、ルータは、移動端末からデータを受信した際には、ベアラ情報より該移動端末を特定することができるので、ヘッダが圧縮されていても、制御装置に正しくルーティングを行うことができる。
また、移動端末がハンドオーバーした場合であって、制御装置の制御により、移動元のルータが、バッファに溜まった該移動端末宛のデータを移動先のルータに転送するときには、該データに移動端末を識別することのできるオプションヘッダを付加するので、移動先のルータは移動端末に正しくルーティングをすることができる。
また、同時にMobile IPを利用する端末からのパケットを受信した場合において、制御装置でMobile IP代行機能を提供することにより、制御装置でのヘッダ圧縮を可能とし、Mobile IPプロトコルにおけるモビリティシグナリング又はヘッダが、制御装置と移動端末間の通信では不要となり、ヘッダの圧縮効率の低下を防ぐことができる。
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
[第1の実施形態]
図1は、本実施形態におけるネットワークの概略構成について示した図である。
図2は、本実施形態における処理の手順を示したシーケンス図である。
図3は、本実施形態におけるMAGの構成を示したブロック図である。
図4は、本実施形態におけるLMAの構成を示したブロック図である。
図1は、本実施形態におけるネットワークの概略構成について示した図である。
図2は、本実施形態における処理の手順を示したシーケンス図である。
図3は、本実施形態におけるMAGの構成を示したブロック図である。
図4は、本実施形態におけるLMAの構成を示したブロック図である。
図1に示すように、MN1は、最初MAGa2のリンクに位置している。LMA3は、MAGa2及びMAGb4を管理している。また、LMA3、MAGa2及びMAGb4は、インターネット5を介して繋がっている。
本実施形態においては、MN1は、MAGa2のリンクからMAGb4のリンクへとハンドオーバーする。また、ヘッダ圧縮のコンプレッサ・デコンプレッサはLMA3及びMN1となっている。
以下に、図3のMAG2、4及び図4のLMA3について、説明する。
図3に示すように、MAG2、4は、LMA3LAN(Local Area Network)又はインターネット等の有線による通信を行なう通信手段6と、MN1と無線により通信を行なう無線通信手段7と、ネットワークベースIPモビリティプロトコルに関する制御を行うネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部8と、データベース部と一時的に記憶することが可能な一時記憶部とからなる記憶部9と、トンネル処理部10とを含んで構成される。
図3に示すように、MAG2、4は、LMA3LAN(Local Area Network)又はインターネット等の有線による通信を行なう通信手段6と、MN1と無線により通信を行なう無線通信手段7と、ネットワークベースIPモビリティプロトコルに関する制御を行うネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部8と、データベース部と一時的に記憶することが可能な一時記憶部とからなる記憶部9と、トンネル処理部10とを含んで構成される。
図4に示すように、LMA3も、通信手段11と、ネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部12と、記憶部13と、トンネル処理部14とを含んで構成される。MAG2、4と異なる点は、ヘッダの圧縮・伸長を行う圧縮・伸長処理部15を備えることである。
また、MAGの記憶部9には、LMA3から受信したLMA3におけるMNとのヘッダ圧縮情報が保存されている。
S101において、MN1は、MAGb4のリンクに移動すると、MN1は通常通り自身の識別子であるMN−IDを含むアドレスコンフィギュレーション情報をMAGb4又はリンクローカルマルチキャストアドレス宛に送信する。これは、多くの場合、RSやNAである。ここでは、RSであったとする。
RSを、無線通信手段7を介して受信したMAGb4のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部8は、S102において、記憶部9にMN−IDを記憶するとともに、少なくともMN−IDとMAGb4の識別子、MAGb−ID又はMAGb4のIPアドレスを含むロケーションレジストレーションを生成し、通信手段6からをLMA3に送信する。
次に、通信手段11を介してロケーションレジストレーションを受信したLMA3のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部12は、ロケーションレジストレーションに含まれるMN−IDを抽出し、このMN−IDをキーに、現在のMN1の状態をLMA3の記憶部13において保持しているデータより検索する。この結果、ネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部12は、データではMN1が現在MAGa2に属している状態であることを把握する。ネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部12は、データでMN1が現在MAGa2に属している状態となっているが、MAGb4からロケーションレジストレーションを受信したことにより、MN1が移動したことを認識する。
そこで、S103において、LMA3のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部12は、少なくともLMA3の識別子であるLMA−ID、MN1のグローバルアドレスを含む、LMA3とMAGb4のトンネル生成のためのメッセージであるルーティングセットアップ(ルーティング設定指示)を生成して、通信手段11よりMAGb4に送信する。
また、LMA3のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部12は、S104において、MAGa2に、LMA3−MAGa2トンネル削除のメッセージであるロケーションデレジストレーションを生成し、これにバッファ転送指示を合成して、又はロケーションデレジストレーション、バッファ転送指示を別個にMAGa2に送信する。このメッセージには少なくともMAGb4の識別子であるMAGb−ID又はMAGb4のIPアドレスとMN−IDが含まれている。
LMA3からルーティングセットアップを受信したMAGb4のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部8では、LMA3とのトンネルを生成し、S105において、ルーティングセットアップAckをLMA3に送信する。
このトンネル生成では、LMA3及びMAGb4にMN1用のトンネル処理部10、14が生成される。LMA3のMN1用トンネル処理部14は、MAGb4に転送するMN1へのパケットには外側ヘッダとして、ソースアドレスにLMA3のIPアドレス、ディスティネーションアドレスとしてMAGb4のアドレスを付与し、更に、外側ヘッダのオプションヘッダとしてMN−ID又はMN−IPを含めたIPv6 in IPv6パケットの生成処理を行う。
また、このLMA3のトンネル処理部14は、ヘッダ圧縮・伸張処理部15と連動していて、内側IPヘッダ・UDP/TCPヘッダ・RTPヘッダをROHCコンテキストに従って圧縮する。この際、圧縮時に内側ヘッダのディスティネーションアドレスを参考に外側ヘッダのオプションヘッダとしてMN−ID又はMN−IPを含める。MAG4のトンネル処理部10では、LMA3からMN1方向のパケットを受信したときは、外側ヘッダ及び外側ヘッダのオプションヘッダを削除し、オプションヘッダから特定されるMN1に関する無線通信手段7にパケットを転送する。
MN1からのパケットを受信したときは、MAGb4のトンネル処理部10は、外側ソースアドレスをMAGb−IP、外側ディスティネーションアドレスをLMA−IP、無線通信手段7から特定されるMN1のMN−ID及びMN−IPを把握して、そのMN−ID又はMN−IPを外側ヘッダのオプションヘッダとして追加し、LMA3に送信する。どのMN1から受信したかは、ベアラ情報から無線通信手段7により特定することができる。
MN1からMAGb4を経由してパケットを受け取ったLMA3のトンネル処理部14はヘッダ圧縮・伸張処理部15と連動し、外側ヘッダ・外側ヘッダのオプションヘッダを削除する際にオプションヘッダから得られるMN情報を元に記憶部13に保存されているROHCコンテキストを特定して参照し、このROHCコンテキストからヘッダを伸張し、Internet5にパケットを送信する。
MAGa2のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部8は、S106において、MAGb4に、ファーストハンドオーバーのためのトンネル生成要請メッセージを送信し、MAGa2からMAGb4へのトンネルを生成する。このトンネル生成ではMAGa2とMAGb4にMN1用のトンネル処理部10が生成される。MAGa2からMAGb4へのトンネルを生成し、S107において、MAGb4のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部8は、MAGa2へ、トンネル生成要請Ackを送信する。
MAGa2のMN1用のトンネル処理部10は、外側ヘッダとして、ソースアドレスにMAGa2のIPアドレス、ディスティネーションアドレスとしてMAGb4のアドレスを付与し、更に外側ヘッダのオプションヘッダとしてMN−ID又はMN−IPを含めてIPv6 in IPv6パケットの生成処理を行う。このオプションヘッダは、LMA3からのパケットの外側ヘッダのオプションヘッダを参考に生成される。
MAGa2から転送されたパケットを受信したMAGb4のトンネル処理部10では、外側ヘッダ及び外側ヘッダオプションヘッダを削除し、オプションヘッダからMN1を特定し、このMN1に関する無線通信手段7よりパケットを転送する。
MAGb4よりルーティングセットアップAckを受信したLMA3のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部12は、S108において、MN1の少なくともプレフィックス情報を含むロケーションレジストレーションAckをMAGb4に送信する。
ロケーションレジストレーションAckを受信したMAGb4のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部8は、S109において、前記プレフィックス情報を元にRAをMN1に送信する。
MAGb4からRAを受信したMN1は、S110において、DAD手順においてNAをリンクに送信する。
MN1からNAを受信したMAGb4のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部8は、S111において、LMA3に、MAGb−ID、MN1のアドレス、MN−IDを含むMNアドレスセットアップを送信し、S112において、LMA3のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部12は、MAGb4に、確認のMNアドレスセットアップを送信し、MAGb4からMN1へのパケット配送が開始される。
これらの結果、LMA3の指示で、MAGa2からMAGb4へMN1を特定することのできるオプションヘッダを付加するため、MAGb4は、該オプションヘッダからMN1を特定することができ、MN1へのパケットの配送が可能となり、MAGa2から届いたパケット、LMA3から届いたパケットを順次MN1に配送することができる。
[第2の実施形態]
本実施形態では、LMAにてMobile IP代行機能を提供し、LMAにてヘッダ圧縮を行い、パケットロスのないハンドオーバーを提供する例を述べる。
図5は、本実施形態におけるネットワークの概略構成について示した図である。
図6は、本実施形態におけるMAGの構成を示した図である。
図7は、本実施形態におけるLMAの構成を示した図である。
本実施形態では、LMAにてMobile IP代行機能を提供し、LMAにてヘッダ圧縮を行い、パケットロスのないハンドオーバーを提供する例を述べる。
図5は、本実施形態におけるネットワークの概略構成について示した図である。
図6は、本実施形態におけるMAGの構成を示した図である。
図7は、本実施形態におけるLMAの構成を示した図である。
図5に示すように、NetLMM−MNa21及びNetLMM−MNb22は、MIP−MNと通信を行う。本実施形態では、NetLMM−MNb22とMIP−MNは既に通信をしていて、NetLMM−MNa21とMIP−MNa23が通信を始めるところから説明を行う。なお、この段階ではNetLMM−MNa21はMAGa24のリンクに位置しているものとする。また、NetLMMドメイン25は、LMA26でInternet27に集約されるIPで接続されたローカルドメインである。このNetLMMドメイン25は、例えば、携帯電話におけるRAN(Radio Access Network)等である。
また、図8は各ノードのアドレスを示している。図5中のInternet27は、何らかの網で、以下のような特徴を持つ。
MIP−MNa23のホームアドレスは、MIP−MNa−HoAで、このアドレスはHAa28のリンク上のアドレスであり、MIP−MNa−HoA宛のパケットはHAa28にルーティングされる。同様に、MIP−MNb29のホームアドレスは、MIP−MNb−HoAで、このアドレスはHAb30のリンク上のアドレスであり、MIP−MNb−HoA宛のパケットはHAb30にルーティングされる。
また、MIP−MNa23のケアオブアドレスは、MIP−MNa−CoAで、これはRouter−a31のリンク上のアドレスで、MIP−MNa−CoA宛のパケットは、Router−a31にルーティングされる。同様に、MIP−MNb29のケアオブアドレスは、MIP−MNb−CoAで、これはRouter−b32のリンク上のアドレスで、MIP−MNb−CoA宛のパケットは、Router−b32にルーティングされる。
また、NetLMM−MNa21のアドレスは、NetLMM−MNa−IPであり、NetLMM−MNb22のアドレスは、NetLMM−MNb−IPであり、これらのアドレス(NetLMM−MNa−IP、NetLMM−MNb−IP)宛のパケットはLMA26にルーティングされる。
また、LMA26の管理しているMAGには、MAGa24、MAGb33、MAGc34があり、本実施形態においては、NetLMM−MNa21が、MAGa24のリンクからMAGb33のリンクに移動することを例にして説明を行う。
以下に、図6のMAG及び図7のLMAについて、説明する。
図6に示すように、MAGの通信手段は、典型的には実際の通信インタフェースと関連付けられるOS(Operating System)でのデバイス処理部にあたる。本実施形態のMAGではこの通信手段を二つ持ち、一つはNetLMMドメイン用41で、もう一方が無線デバイス用42である。
この無線デバイス用の通信手段42は、MACアドレス等からMNを特定する機能を有し、MN−IDをトンネル処理部43やネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部44に通知可能であるか、MACアドレス情報をトンネル処理部43やネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部44に通知可能であるか、又は擬似デバイスがMN毎に作成されることにより、トンネル処理部43やネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部44にMNを特定する情報を渡すことが可能である。また、MACアドレスからMNを特定する場合は、MN−IDやMACアドレスは、記憶部45に関連付けられて記憶されている。
図7に示すように、LMA26の通信手段は、典型的には実際の通信インタフェース(例えば、Ethernet(登録商標)カード等)と関連付けられるOSでのデバイス処理部にあたる。本実施形態のLMA26ではこの通信手段を二つ持ち、一つはWAN(Wide Area Network、WANは、Internet/CoreNetwork等が考えられる)用46で、もう一方がNetLMMドメイン用47である。
これに対して、Mobile IP代理処理部48/トンネル処理部49/ヘッダ圧縮・伸張処理部50は、上記のデバイス処理部とOS上は同等の扱いを受ける擬似デバイス処理部である。
記憶部51は、永続的なデータの記憶をするデータベース部と、一時的に記憶することが可能な一次記憶部とからなる。
ネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部52は、ネットワークベースIPモビリティプロトコルのメッセージのやり取り(プロトコル的処理)や、トンネル処理部49/ヘッダ圧縮・伸長部50の生成・コントロール、記憶部51へのデータの記憶・削除などを行う。
従来例で説明した第一のネットワークベースIPモビリティプロトコルを使用する場合では、LMA26が管理するノードは二つで、この二つに関して、図9(a)のような情報をLMA26は、自身の記憶部51のデータベースで保管している。
第二のネットワークベースIPモビリティプロトコルを使用する場合では、図5に示すように、Internet27を介して認証等を行うAAAサーバ35と繋がっており、AAAサーバ35にて、図9(b)のような、NetLMM−MNのID、NetLMM−MNのアドレス、プレフィックス情報等を関連付けた情報を保持している。
図10は、LMA26の記憶部51で管理しているBC(Binding Cache)の一例である。NetLMM−MNb22に関しては、既に、図10に示すようなBCを保有しているものとする。図中の「ETC」はその他の情報で、例えば、ライフタイムやノンス(RR手順で交換される鍵のような数値)などである。
ここで、NetLMM−MNa21とMIP−MNa23との通信が始まるものとする。
図11は、本実施形態において、LMA26が初期のMobile IPの代理機能処理を行う手順を示したシーケンス図である。
NetLMM−MNa21とMIP−MNa23との通信が始まると、当初は、HAa28経由での通信となる。その結果、当初の通信の様子は、図12のようになる。太線の矢印は、カプセル化して通信を行っていることを示している。
NetLMM−MNa22−MAGa24間は通常のIPv6としてソースアドレスをNetLMM−MNa22、ディスティネーションアドレスをMIP−MNa23のHoAとして通信が行われる。
更に、MAGa24−LMA26間は、トンネル設定により、MAGa24又はLMA26のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部44、52が、パケットの外側のヘッダのアドレスをMAGa24、LMA26のアドレスとなるように付加して通信が行われる。
また、LMA26−HAa28間は、外側ヘッダが除かれ、通常のIPv6として通信が行われる。
次に、HAa28−MIP−MNa23間は、外側のヘッダのアドレスをHAa28とMIP−MNa23のCoAとするようなMobile IPのトンネル設定により通信が行われる。
この当初のパケットは、LMA26に届く。MIP−MNからのパケットは、WAN側の通信手段46から入ってくるパケットなので、まずMobile IP代理処理部48に入力される。このMobile IP代理処理部48は、図13に示したフロー図に沿って、Mobile IP代理処理を行うか判断する。
Mobile IP代理処理は、大きく分けて3つの機能がある。
Mobile IPのシグナリングを代理で行う機能と、MIP−MNから届くオプションヘッダつきのパケットを、通常のIPパケットにしてNetLMM―MNに転送する機能と、NetLMM−MNから届きMIP−MN宛の通常のIPパケットをオプションヘッダつきのMobile IPパケットとして送信する機能である。
まず、LMA26のMobile IP代理処理部48にパケットが到着すると、Mobile IP代理処理部48は、S301において、自身の管理する端末宛か否かの判定を行う。
ここで、「Yes」であれば、Mobile IP代理処理部48は、S302において、パケットがMIPに関するシグナリングパケットか否かの判定を行う。
ここで、「Yes」であれば、Mobile IP代理処理部48は、S303において、MIP代行機能処理(シグナリング代行機能処理)を行う。
また、S301において、「No」であれば、Mobile IP代理処理部48は、S304において、自身の管理する端末からのパケットであるか否かの判定を行う。
ここで、「Yes」であれば、Mobile IP代理処理部48は、S305において、記憶部51に通信相手の端末に関するBCを保有しているか否かの判定を行う。
ここで、「Yes」であれば、Mobile IP代理処理部48は、S306において、MIP代行機能処理(MIPパケット化処理)を行う。
また、S302において、「No」であれば、Mobile IP代理処理部48は、S307において、パケットは、MIPのオプションヘッダ付きのパケットか否かの判定を行う。
ここで、「Yes」であれば、Mobile IP代理処理部48は、S308において、MIP代行機能処理(通常IPパケット化処理)を行う。
また、S304、S305又はS307において、「No」であれば、Mobile IP代理処理部48は、S309、S310又はS311において、通常のIPルーティング処理を行う。
当初のパケットは、通常のIPv6パケットと区別が付かないので、Mobile IP代理処理は行わないと判断され、トンネル処理部49/ヘッダ圧縮・伸張処理部50にパケットが転送される。これ以降の処理は、本発明に無関係であるので省略する。
通信が始まると、MIP−MNa23は経路最適化のためRR手順をはじめる。
MIP−MNa23は、S201及びS202においてHoTIを、S203においてCoTIを、NetLMM−MNa−IP宛に送信する。
このHoTI及びCoTIは、LMA26に届く。WAN側の通信手段46から入ってきたパケットなので、まずMobile IP代理処理部48に入力される。このMobile IP代理処理部48は、図13に示したフロー図に沿って、Mobile IP代理処理を行うか判断する。これらのパケットはMobile IPのシグナリングパケット且、LMA26の管理するNetLMM−MNa21宛のパケットなので、S303のMobile IP代理処理を行うと判断する。
HoTIとCoTIは、Mobile IPのシグナリングなので、NetLMM−MNa21に代わってHoTとCoTを生成する。この際、NetLMM−MNa21の代理で処理するため、ソースアドレスはNetLMM−MNa−IPとしてパケット(HoT、CoT)を生成し、S204及びS205でHoTを、S206でCoTを、MIP−MNa23に送信する。
HoT及びCoTを受信したMIP−MNa23では、S207において、BUを生成し、NetLMM−MNa−IP宛に送信する。
このBUは、LMA26に届く。WAN側の通信手段46から入ってきたパケットなので、まずMobile IP代理処理部48に入力される。このMobile IP代理処理部48は、図13に示したフロー図に沿って、Mobile IP代理処理を行うか判断する。このパケットはBUなので、Mobile IPのシグナリングパケット且、LMA26の管理するNetLMM−MNa21宛のパケットなので、S303のMobile IP代理処理を行うと判断する。
ここで、受信したパケットはBUなので、LMA26のMobile IP代理処理部48は、BCを生成する。この際、LMA26は、複数のノードを管理し、複数のノードに対してMobile IP代理機能を提供しているので、NetLMM−MNa21用のBCを生成する。すなわち、NetLMM−MNa−ID又はNetLMM−MNa−IPに関連付けて、BCを生成する。生成したBCの例を、図14に示す。下段が追加されたBCである。また、必要であれば、LMA26のMobile IP代理処理部48は、S208において、BA(Binding Ack)をMIP−MNa23に送信する。
これ等の結果、LMA26の記憶部51にはBCが生成され、MIP−MNa23からはディスティネーションオプションヘッダの付いたパケットが、NetLMM−MNa−IP宛に送信されるようになる。
このディスティネーションオプションヘッダの付いたパケットは、S209のように、LMA26に届く。これらのパケットは、WAN側の通信手段46から入ってきたパケットなので、まずMobile IP代理処理部48に入力される。このMobile IP代理処理部48は、図13に示したフロー図に沿って、Mobile IP代理処理を行うか判断する。これらのパケットは自分の管理する端末宛で、且つ、MIPのオプションヘッダつきパケットなので、Mobile IP代理処理部48は、S308におけるMIP代行機能処理(通常IPパケット化処理)を提供する。
LMA26のMobile IP代理処理部48は、パケットのオプションヘッダと、記憶部51におけるBCとの整合性を取り、整合性が取れていれば、図15(a)に示すフォーマット例のようなパケットについて、ディスティネーションオプションヘッダ中のHoAをソースアドレスとし、ディスティネーションアドレスは変更せずに、オプションヘッダは削除して、図15(b)に示すような通常のIPパケットにして、トンネル処理部49、ヘッダ圧縮伸長処理部50に転送する。
図15(b)に示すようなパケットを受信したヘッダ圧縮・伸長処理部50では、ディスティネーションアドレス「Dst」に示されるアドレスに基いて、記憶部51よりROHCコンテキストを抽出する。このROHCコンテキストは、NetLMM−MNa21とLMA26の間でパケットの送受信により生成され、共有される。すなわち、LMA26では、管理するNetLMM−MN毎にこのコンテキストを保有することになる。このROHCコンテキストの生成・共有に関しては本発明とは無関係なので省略する。
このROHCコンテキストには、ヘッダを圧縮・伸長するためのルールが書かれている。図16もパケットのフォーマット例を示した図である。図16(a)から図16(b)としたように、このROHCコンテキストを元に、LMA26のヘッダ圧縮・伸長処理部50はパケットのヘッダを圧縮する。
なお、ヘッダ圧縮・伸長処理部50は、「Dst」に示されるアドレスと、UDPヘッダ又はRTPヘッダ中のシーケンス番号を一時的に記憶しておき、トンネル処理部49に転送する。
トンネル処理部49では、一次的に記憶していたアドレスを元に、MAGa24について、記憶部51のデータベースを検索し、外側ヘッダのディスティネーションアドレスとしてMAGa−IPを追加し、ソースアドレスにはLMA26自身のアドレス、LMA−IPを追加し、更に、一次的に記憶していたアドレスとUDPヘッダ又はRTPヘッダ中のシーケンス番号をディスティネーションオプションヘッダとして追加する。このオプションヘッダは、図16(c)のように一つのオプションヘッダにしてもよいし、ディスティネーションオプションヘッダが二つ付いてもよい。
このパケットは、通信手段(NetLMMドメイン)47を通じ、NetLMMドメイン25を通ってMAGa24に転送される。
MAGa24では、通信手段(NetLMMドメイン)41からパケットが入力される。そして、トンネル処理部43に転送され、トンネル処理部43で、図17(a)から図17(b)となるように、外側ヘッダ及び外側ヘッダのオプションヘッダが削除される。この際、トンネル処理部43は、外側ヘッダのオプションヘッダのアドレスからパケットを届けるべきNetLMM−MNを判別し、オプションヘッダのシーケンス番号から、パケットの順序を判別する。この場合は、NetLMM−MNa21であるので、NetLMM−MNa21用の通信手段(無線)42を通じて、NetLMM−MNa21に順番通りに転送される。
NetLMM−MNa21用の通信手段(無線)42は、NetLMM−MNa21用にデバイス処理部が有ってもよいし、複数の端末(NetLMM−MN)用に一つのデバイス処理部が有り、MACアドレスのような下位層の情報を元にNetLMM−MNa21を判断してもよい。例えば、記憶部45に、図18(a)のような情報を保持したり、図18(b)のような情報を他のサーバから取得し、記憶部45に格納するなどして、通信手段(無線)42は、参照して転送処理を行う。
次に、以上のような状態における、NetLMM−MNa21からのパケットの処理について説明を行う。
NetLMM−MNa21からは、図19(a)のようなパケットが、NetLMM−MNa21用の通信手段(無線)42を通じてMAGa24に入力される。
MAGa24では、記憶部45における図18(a)又は図18(b)のような情報を参照してNetLMM−MNa−IPを判断し、一時記憶部にNetLMM−MNa−IPを記憶し、トンネル処理部43に転送する。
トンネル処理部43では、記憶部45における一時記憶部からNetLMM−MNa−IPを読み出し、トンネル処理を行う。トンネル処理部43では、記憶部45における図18(a)又は図18(b)のような情報を参照してLMA26へのカプセルパケットを生成する。すなわち、図19(a)の状態のパケットをカプセル化処理し、ソースアドレスとしてMAGa−IP、ディスティネーションアドレスにLMA−IP、外側ヘッダのオプションヘッダとしてNetLMM−MNa−IP、とした図19(b)のようなカプセルパケットを生成し、通信手段(NetLMMドメイン)41を介し、NetLMMドメイン25にパケットを転送する。
LMA26では通信手段(NetLMMドメイン)47を介し、パケットを受信する。受信したパケットは、トンネル処理部49及びヘッダ圧縮伸長処理部50に転送される。
トンネル処理部49は、パケットの外側ヘッダのオプションヘッダである、NetLMM−MNa−IPを記憶部51の一時記憶部に一時的に記憶した後、外側のヘッダを削除し、図19(c)のようなパケットにする。
次に、ヘッダ圧縮・伸長処理部50は、一時的に記憶したNetLMM−MNa−IPを元に、記憶部51に格納しているNetLMM−MNa21用のROHCコンテキストを参照し、パケットを復元する。その結果、図19(d)のようなパケットが復元される。
その後、パケットは、Mobile IP代理処理部48に転送される。Mobile IP代理処理部48では、図14のようなBCを元にMobile IPパケットを復元する。すなわち、図19(e)のように、ソースアドレスに変更はなく、ディスティネーションアドレスとしてMIP−MNa−CoA、ルーティングオプションヘッダタイプ2としてMIP−MNa−HoAとしたパケットを復元し、通信手段(WAN)46を通じて、Internet/CoreNetwork27に転送される。
以上の処理でハンドオーバー前までの処理に関して述べた。
次に、MAGa24からMAGb33に、NetLMM−MNa21がハンドオーバーした際の処理について説明する。
図20は、第一のネットワークベースIPモビリティプロトコルを用いた場合の本実施形態におけるハンドオーバー時のシーケンス図である。また、図21及び図22は、第二のネットワークベースIPモビリティプロトコルを用いた場合の本実施形態におけるハンドオーバー時のシーケンス図である。
まず、図20に関して説明する。NetLMM−MNa21がハンドオーバーしたら、S401において、NetLMM−MNa21がMAGb33に対して自身の識別子である、NetLMM−MNa−IDを含むメッセージを送信する。
MAGb33では、通信手段(無線)42を介してメッセージを受信し、ネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部44に転送される。
S402において、MAGb33のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部44では、NetLMM−MNa−IDと自身の識別子であるMAGb−ID又は自身のIPアドレスを含むロケーションレジストレーションを生成し、通信手段(NetLMMドメイン)41を介してNetLMMドメイン25にパケットを転送する。
LMA26は、ロケーションレジストレーションを通信手段(NetLMMドメイン)47を介して受信し、ネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部52に転送する。
ネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部52は、受信したロケーションレジストレーションのNetLMM−MNa−IDをキーに記憶部51のデータベースを検索し、今まではMAGa24のリンクにいることを把握する。しかし、ここでMAGb33からのロケーションレジストレーションを受信したため、ネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部52は、ハンドオーバーであると認識する。その結果、LMA26のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部52は、S403において、トンネル生成のためのメッセージである、LMA26、MAGb33、NetLMM−MNa21の識別子である、LMA−ID、MAGb−ID、NetLMM−MNa−IDを含むルーティングセットアップをMAGb33に送信する。
このルーティングセットアップを送信する際、LMA26では、トンネル処理部49及びヘッダ圧縮伸長処理部50に対して設定を行う。記憶部51を参照し、LMA−ID、MAGb−ID、NetLMM−MNa−IDそれぞれから導かれる、LMA−IP、MAGb−IP、NetLMM−MNa−IPを用いて行われ、カプセル化処理とデカプセル化処理の双方を行うバイディレクショナルトンネルとして、トンネル・圧縮伸長設定を行う。また、この時に、オプションヘッダの扱いに関する設定も行われる。ちなみに、トンネル処理部49及びヘッダ圧縮伸長処理部50での実際のパケットに関する処理については、上記にLMA26に関して述べたものと同様である。
なお、このトンネル処理部49への設定は、この後のS405において、ルーティングセットアップAckを受信した際でもよい。
更に、このロケーションレジストレーションを受信した際のLMA26のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部52の処理として、S404において、移動元のMAGであるMAGa24に対して、LMA26とMAGa24のトンネルを削除するためのメッセージを送信する。この際に、MAGb33へのバッファの転送も同時に指示する。すなわち、このトンネルを削除するためのメッセージであるロケーションデレジストレーションにMAGb−ID又はMAGb33のIPアドレス、NetLMM−MNa−IDを含めて、通信手段(NetLMMドメイン)47を介してMAGa24に送信する。
MAGb33は、ルーティングセットアップを、通信手段(NetLMMドメイン)41を介して受信し、ネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部44に転送する。
ネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部44では、ルーティングセットアップを受信したので、トンネル処理部43に対して、トンネル設定を行う。このトンネル設定は、記憶部45を参照し、LMA−ID、MAGb−ID、NetLMM−MNa−IDそれぞれから導かれる、LMA−IP、MAGb−IP、NetLMM−MN1−IPを用いて行われ、カプセル化処理とデカプセル化処理の双方を行うバイディレクショナルトンネルとして、トンネル設定を行う。また、この時に、オプションヘッダの扱いに関する設定も行われる。ちなみに、トンネル処理部43での実際の処理に関しては、MAGa24について述べた際と同様である。
トンネル設定を終えると、S405において、MAGb33のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部44は、ルーティングセットアップAckをLMA26に通信手段(NetLMMドメイン)41を介して送信する。
MAGa24では、LMA26からのロケーションデレジストレーション(転送指示)を、通信手段(NetLMMドメイン)41を介して受信し、ネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部44に転送する。
MAGa24のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部44では、トンネル処理部43にバッファ転送用トンネルを設定し、LMA26−MAGa24間のトンネル削除を行う。このバッファ転送用のトンネルは、MAGa−IPとMAGb−IPから生成され、MAGa−IPからMAGb−IPへの片方向カプセル化トンネルとして生成される。この際にオプションヘッダに関する設定も行われる。
このオプションヘッダには、ディスティネーションオプションヘッダとしてNetLMM−MNa−IDを、シーケンス番号として、LMA26から届いたパケットのディスティネーションオプションヘッダのシーケンス番号部分を入れる。
また、LMA26−MAGa24間のバイディレクショナルトンネルを削除する。
また、MAGa24のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部44は、S406において、MAGb33に対してバッファ転送用トンネル生成要請を、通信手段(NetLMMドメイン)41を介して送信する。このトンネル生成要請には、MAGa−ID、MAGb−ID、NetLMM−MNa−IDが含まれている。
MAGb33では、トンネル生成要請を、通信手段(NetLMMドメイン)41を介して受信し、ネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部44に転送する。
MAGb33のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部44は、トンネル処理部43にバッファ転送用トンネルを生成する。バッファ転送用のトンネルは、MAGa−IPとMAGb−IPから生成され、MAGa−IPからMAGb−IPへの片方向デカプセル化トンネルとして生成される。この際に、トンネル処理部43は、オプションヘッダに関する設定も行う。
また、MAGb33のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部44は、受信用トンネルが生成されたことを受けて、S407において、トンネル生成要請Ackを通信手段(NetLMMドメイン)41を介してMAGa24に送信する。
MAGa24では、トンネル生成要請Ackを、通信手段(NetLMMドメイン)41を介して受信し、ネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部44に転送する。
これを受けて、ネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部44は記憶部45のバッファを転送し始める。記憶部45では、バッファは、NetLMM−MNa−ID又はNetLMM−MNa−IPと関連付けて記憶しており、該当するトンネルを使用してMAGb33への転送が可能となる。
この転送パケットのフォーマットにおいて、シーケンス番号は、MAGa24に到着したカプセルパケットのディスティネーションオプションヘッダに入っていたシーケンス番号を用いる。この結果、LMA26にて付与したシーケンス番号がMAGa24からMAGb33へ転送するパケットにも用いられるので、NetLMM−MNa21に届ける際に、パケットの入れ子がおきる可能性がなくなる。
LMA26は、ルーティングセットアップAckを通信手段(NetLMMドメイン)47を介して受信し、ネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部52に転送する。
ネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部52は、S408において、アドレスコンフィギュレーションのための情報であるNetLMM−MNa−Pre/64等の情報の含まれるロケーションレジストレーションAckを通信手段(NetLMMドメイン)47を介してMAGb33に送信する。また、この後にはLMA26はMAGb33に対してパケットの転送を開始する。
なお、これらの処理が終了次第、速やかにLMA26のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部52は、今まで図9(a)のようなデータだったネットワークベースIPモビリティプロトコルデータを図23のように更新する。
MAGa24は、トンネル生成要請Ackを、通信手段(NetLMMドメイン)41を介して受信し、ネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部44に転送する。
また、MAGb33のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部44は、ロケーションレジストレーションAckを受信したら、S409において、アドレスコンフィギュレーションのメッセージをNetLMM−MNa21に送信する。本実施形態では、このメッセージがDHCPv6によるステートフルアドレスコンフィギュレーションであるとし、これでアドレスコンフィギュレーションは終了する。
次に、図21、図22に関して説明する。基本的な手順に関しては、従来技術で説明したようなNetLMM−MNa21の移動先のMAGb33とAAAサーバ35間の認証の手順を除いて、図20に準ずるため、ここでは、ファーストハンドオーバーに関するMAGa24−MAGb33のトンネル設定に関してのみ説明する。それ以外のパケットの転送や、パケットに対するオプションヘッダの付加の手順については、図20で説明した手順と同様であるので、ここでは、説明を省略する。
図21のS506のProxy Binding Update Ackにおいて、LMA26は、MAGb33に対して、MAGa24のIPアドレス又はIDを含めて送信する。
LMA26及びMAGb33において、双方向のトンネル設定がなされ、LMA26は、Proxy Binding Update Ackにより、MAGb33においてもトンネル設定されたことを確認できるので、S507以降、LMA26に到着したNetLMM−MNa21宛のパケットをMAGb33に転送し始める。
次に、MAGb33は、S508において、MAGa24に対して、Proxy Fast Binding Updateを送信する。このProxy Fast Binding Updateは、NetLMM−MNa−IP、MAGb−IPを含むメッセージであり、MAGb33がMAGa24に対して、MAGa24のバッファに溜まっているNetLMM−MNa21宛のパケットをMAGb33に転送するよう要求するものである。
S509において、MAGa24はMAGb33にProxy Fast Binding Update Ackを送信し、MAGa24−MAGb33のトンネルは完成し、MAGa24の保持していたパケットは、S510以降、MAGb33に転送され始める。
なお、LMA26−MAGb33のトンネルが作成された際か、このMAGa24−MAGb33のトンネルが作成された際に、NetLMM−MNa21−LMA26間のトンネルは破棄される。よって、LMA26からMAGa24へのパケット転送はなくなっているため、現在MAGa24の保持しているNetLMM−MNa21宛のパケットをMAGb33に転送し終わると、MAGa24−MAGb33のトンネルは破棄する。
次に、図22の例について説明する。
図22では、S607までの手順は、図21と同様である。
S608のLMA26からMAGa24へのトンネル削除要求において、NetLMM−MNa21のID又はIPアドレス及びMAGb33のID又はIPアドレスを含めて送信する。
図22では、S607までの手順は、図21と同様である。
S608のLMA26からMAGa24へのトンネル削除要求において、NetLMM−MNa21のID又はIPアドレス及びMAGb33のID又はIPアドレスを含めて送信する。
このトンネル削除要求を受け取ったMAGa24では、S609において、NetLMM−MNa21用のトンネルを削除し、さらに、MAGbに対して、MAGa24のバッファに溜まったNetLMM−MNa21宛のパケットをMAGb33に転送するためにMAGa24とMAGb33間のトンネル作成を要求する、NetLMM−MNa−IPとMAGa−IPを含むProxy HI(Handover Initiate)を送信する。
MAGb33では、Proxy HIを受け取ったら、MAGa24−MAGb33のトンネルを作成し、S610において、MAGa24に対し、Proxy HAck(Handover Acknowledgement)を送信する。
MAGa24では、Proxy HAckを受け取ったら、MAGa24−MAGb33のトンネルを作成し、S611においてパケットの転送を行う。
MAGa24では、Proxy HAckを受け取ったら、MAGa24−MAGb33のトンネルを作成し、S611においてパケットの転送を行う。
以上で、図20〜22に示した手順によりハンドオーバー後のトンネル設定は終了する。次に、本実施形態における実際のパケットの処理について説明する。
LMA26には既にBCが生成され、MIP−MNa23からはディスティネーションオプションヘッダの付いたパケットがNetLMM−MNa−IP宛に送信されるようになっている。このディスティネーションオプションヘッダの付いたパケットは、一旦、LMA26に届く。
これらのパケットは、WAN側の通信手段46から入ってきたパケットなので、まずMobile IP代理処理部48に入力される。このMobile IP代理処理部48は、図13に示したフロー図に沿って、Mobile IP代理処理を行うか判断する。これらのパケットは、自分の管理する端末宛で、且つ、MIPのオプションヘッダつきパケットなので、S308のMIP代行機能(通常IPパケット化処理)を提供する。
LMA26のMobile IP代理処理部48は、パケットのオプションヘッダと、記憶部51のBCとの整合性を取り、整合性が取れていれば、図15(a)から図15(b)へと変換するように、ディスティネーションオプションヘッダ中のHoAをソースアドレスとして、ディスティネーションアドレスは変更せず、オプションヘッダは削除して通常のIPパケットにし、トンネル処理部49及びヘッダ圧縮伸長処理部50に転送する。
図15(b)に示すようなパケットを受け取ったヘッダ圧縮伸長処理部50では、「Dst」に示されるアドレスに基いて、記憶部51よりROHCコンテキストを抽出する。
このROHCコンテキストは、NetLMM−MNa21とLMA26の間でパケットの送受信により生成され、共有される。すなわち、LMA26では管理するNetLMM−MN毎に、このコンテキストを保有することになる。このROHCコンテキストの生成・共有に関しては、本発明とは無関係なので省略する。このROHCコンテキストには、ヘッダを圧縮・伸長するためのルールが記述されていて、図16(a)から図16(b)へと変換するように、このROHCコンテキストを元に、LMA26のヘッダ圧縮伸長処理部50はヘッダを圧縮する。
なお、ヘッダ圧縮伸長処理部50は、「Dst」に示されるアドレスとUDPヘッダ又はRTPヘッダ中のシーケンス番号を一時的に記憶しておき、トンネル処理部49に転送する。
トンネル処理部49では、一次的に記憶していたアドレスを元に、MAGb33について記憶部51にある図23のようなデータベースを検索し、外側ヘッダのディスティネーションアドレスとしてMAGb−IPを追加し、ソースアドレスにはLMA26自身のアドレスLMA−IPを追加し、更に、一次的に記憶していたアドレス及びUDPヘッダ又はRTPヘッダ中のシーケンス番号をディスティネーションオプションヘッダとして追加する。このパケットは通信手段(NetLMMドメイン)47を通じ、NetLMMドメイン25を通ってMAGb33に転送される。
MAGb33では、通信手段(NetLMMドメイン)41からパケットは入力される。そして、トンネル処理部43に転送され、トンネル処理部43で、図17(a)から図17(b)へと変換されるように、外側ヘッダ及び外側ヘッダのオプションヘッダは削除される。この際、外側ヘッダのオプションヘッダからパケットを届けるべきNetLMM−MNを判別し、さらに、シーケンス番号からパケットの配達順を判別する。この場合は、届ける端末はNetLMM−MNa21であるので、NetLMM−MNa21用の通信手段(無線)42を通じて、該パケットは、NetLMM−MNa21に転送される。
NetLMM−MNa21用の通信手段(無線)42は、NetLMM−MNa21用にデバイス処理部が有ってもよいし、複数の端末(NetLMM−MN)用に一つのデバイス処理部が有り、MACアドレスの様な下位層の情報を元に、NetLMM−MNa21を判断できてもよい。例えば、記憶部45に、図18(a)のような情報を保持したり、図18(b)のような情報を他のサーバから取得し、記憶部45に格納するなどして、通信手段(無線)42は、参照して処理を行い、NetLMM−MNにパケットを配送する。
次に、本実施形態でのNetLMM−MNa21からのパケットの処理に関して説明を行う。
NetLMM−MNa21からは図19(a)のようなヘッダが圧縮されたパケットが、NetLMM−MNa21用の通信手段(無線)42を通じてMAGb33に入力される。
MAGb33の通信手段(無線)42は、記憶部45における図18(a)又は図18(b)のような情報を参照してNetLMM−MNa−IPを判断し、一時記憶部にNetLMM−MNa−IPを記憶し、トンネル処理部43にパケットを転送する。
トンネル処理部43では、記憶部45における一時記憶部のNetLMM−MNa−IPを読み出し、トンネル処理を行う。トンネル処理では、記憶部45における図18(a)又は図18(b)のような情報を参照して、LMA26へのカプセルパケットを生成する。すなわち、トンネル処理部43は、図19(a)のようなパケットをカプセル化処理し、ソースアドレスとしてMAGb−IP、ディスティネーションアドレスにLMA−IP、外側ヘッダのオプションヘッダとしてNetLMM−MNa−IP、としたカプセルパケットを生成し、通信手段(NetLMMドメイン)41を介し、NetLMMドメイン25にパケットを転送する。
LMA26では通信手段(NetLMMドメイン)47を介し、パケットを受信する。受信したパケットは、トンネル処理部49及びヘッダ圧縮伸長処理部50に転送される。
トンネル処理部49は、パケットの外側ヘッダのオプションヘッダである、NetLMM−MNa−IPを記憶部51に一時的に記憶し、外側のヘッダを削除し、図19(c)のようなフォーマットのパケットに変換する。
ヘッダ圧縮伸長処理部50は、記憶部51の一時記憶部に一時的に記憶したNetLMM−MNa−IPを元に、記憶部51のデータベース部に保存されているNetLMM−MNa21用のROHCコンテキストを検索し、該ROHCコンテキストを元にパケットを復元する。その結果、図19(d)のようなパケットが復元される。
その後、そのパケットは、Mobile IP代理処理部48に転送される。Mobile IP代理処理部48では、図14のようなBCを元に、Mobile IPパケットを復元する。すなわち、図19(e)のように、ソースアドレスに変更はなく、ディスティネーションアドレスとしてMIP−MNa−CoA、ルーティングオプションヘッダタイプ2としてMIP−MNa−HoAとしたパケットを復元し、通信手段(WAN)46を通じて、Internet/WAN/CoreNetwork27に転送される。
以上で、ハンドオーバー時のトンネル・ヘッダの圧縮伸長設定と、Mobile IP代理処理及びトンネル・ヘッダの圧縮伸長の処理に関して説明した。
なお、第2の実施形態では、NetLMM−MNa−IDとNetLMM−MNa−IPを使い分けているが、NetLMM−MNa−IPは全てNetLMM−MNa−IDに置き換え可能である。これはNetLMM−MNa−IDから、NetLMM−MNa−IPは検索可能であるからである。また、識別子としてIPアドレスを使用する場合には、これらは同等となる。ところで、NetLMM−MNa−IDからは複数のNetLMM−MNa−IPが見つかる可能性があり、逆に、NetLMM−MNa−IPからは、一意にNetLMM−MNa−IDを見つけることが可能であるため、NetLMM−MNa−IDの代わりにNetLMM−MNa−IPを使用することは、実施の側面から現実的である。
また、ディスティネーションオプションヘッダを利用した結果、MAGは、パケットの転送をIP層で行うことが可能となり、アプリケーションGW(ゲートウェイ)機能を持たずに、ヘッダ圧縮したままのパケットを順番通りにMNへ転送が可能となることは非常に大きな利点である。
尚、本発明のネットワークベースIPモビリティプロトコルを利用した通信システム、制御装置、ルータ及びその通信方法は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
1 MN
2、4、24、33、34 MAG
3、26 LMA
5 インターネット
6、7、11、41、42、46、47 通信手段
8、12、44、52 ネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部
9、13、45、51 記憶部
10、14、43、49 トンネル処理部
15、50 ヘッダ圧縮・伸長処理部
21、22 NetLMM−MN
23、29 MIP−MN
25 NetLMMドメイン
27 Internet/WAN/CoreNetwork
28、30 HA
31、32 Router
35 AAAサーバ
48 Mobile IP代理処理部
2、4、24、33、34 MAG
3、26 LMA
5 インターネット
6、7、11、41、42、46、47 通信手段
8、12、44、52 ネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部
9、13、45、51 記憶部
10、14、43、49 トンネル処理部
15、50 ヘッダ圧縮・伸長処理部
21、22 NetLMM−MN
23、29 MIP−MN
25 NetLMMドメイン
27 Internet/WAN/CoreNetwork
28、30 HA
31、32 Router
35 AAAサーバ
48 Mobile IP代理処理部
Claims (20)
- ネットワークベースIPモビリティプロトコルを利用し、移動端末が一意に付与されたアドレスによって、同一リンクに属するルータからデータを送受信して通信を行い、該移動端末が他のネットワークに移動した際には、制御装置の制御により通信を切替える通信システムであって、
前記制御装置は、外部ネットワークから受信したデータのヘッダの圧縮処理を行い、該データのヘッダに宛先の前記移動端末を識別することのできるオプションヘッダを付加して、該移動端末と同じリンクの前記ルータに送信し、
前記ルータは、前記オプションヘッダで前記移動端末を識別し、該移動端末に前記データを転送することを特徴とするネットワークベースIPモビリティプロトコルを利用した通信システム。 - 前記移動端末は、前記制御装置と共有する圧縮情報を元に、データのヘッダの圧縮処理を行なって、同じリンクの前記ルータに送信し、
前記ルータは、前記移動端末から前記データが送信されてくる際のベアラ情報を元に、該移動端末を特定し、データのヘッダに該移動端末を識別することのできるオプションヘッダを付加して、前記制御装置に送信し、
前記制御装置は、前記オプションヘッダで前記移動端末を識別し、該移動端末に関する圧縮情報を参照して、ヘッダの伸長を行い、ルーティングを行うことを特徴とする請求項1に記載のネットワークベースIPモビリティプロトコルを利用した通信システム。 - 前記移動端末が、他のネットワークに移動した場合に、前記移動端末の移動先のネットワークにおける前記ルータは、前記移動端末から該移動端末の識別子を含む通知を受信して、前記制御装置に該移動端末の識別子及び該ルータの識別子又はIPアドレスを含む通知を送信し、
前記制御装置は、前記移動端末の移動元の前記ルータに、移動元の前記ルータから移動先の前記ルータへ前記移動端末宛のデータを転送するようバッファ転送指示通知を送信し、
移動元の前記ルータは、前記移動端末宛のバッファのデータに前記移動端末を識別することのできるオプションヘッダを付加して、移動先の前記ルータに送信することを特徴とする請求項2に記載のネットワークベースIPモビリティプロトコルを利用した通信システム。 - 前記移動端末が、他のネットワークに移動した場合に、前記移動端末の移動先のネットワークにおける前記ルータは、前記移動端末から該移動端末の識別子を含む通知を受信して、前記制御装置に該移動端末の識別子及び該ルータの識別子又はIPアドレスを含む通知を送信し、
前記制御装置は、前記移動端末の移動先の前記ルータに、移動元の前記ルータの識別子又はIPアドレスを送信し、
前記移動先の前記ルータは、前記移動元のルータに、該移動端末の識別子及び該ルータの識別子又はIPアドレスを含む通知を送信し、
移動元の前記ルータは、前記移動端末宛のバッファのデータに前記移動端末を識別することのできるオプションヘッダを付加して、移動先の前記ルータに送信することを特徴とする請求項2に記載のネットワークベースIPモビリティプロトコルを利用した通信システム。 - 前記制御装置は、前記移動端末が、Mobile IPプロトコルによるデータの送受信を行う場合には、前記移動端末の代理機能を実行することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1つに記載のネットワークベースIPモビリティプロトコルを利用した通信システム。
- ネットワークベースIPモビリティプロトコルを利用し、移動端末が一意に付与されたアドレスによって、同一リンクに属するルータからデータを送受信して通信を行うシステムで、該移動端末が他のネットワークに移動した際には通信を切替える制御を行う制御装置であって、
外部ネットワーク又は前記ルータとデータの送受信を行う通信手段と、
ヘッダの圧縮情報を保持する記憶手段と、
前記ヘッダの圧縮情報を元に、前記データのヘッダを圧縮又は伸長する圧縮処理手段と、
前記データに、前記移動端末を識別することのできるオプションヘッダを付加し、又は前記データに付加されている前記オプションヘッダから前記移動端末を識別するトンネル処理手段とを備えたことを特徴とする制御装置。 - 前記移動端末が、他のネットワークに移動した場合に、移動元の前記ルータから移動先の前記ルータへ前記移動端末宛のデータを転送するよう指示する前記移動端末の識別子及び前記移動先のルータの識別子又はIPアドレスを含むバッファ転送指示通知を生成する制御手段を備え、
前記通信手段は、前記移動元のルータに、前記バッファ転送指示通知を送信することを特徴とする請求項6に記載の制御装置。 - 前記移動端末が、他のネットワークに移動した場合に、移動端末の識別子及び前記移動元のルータの識別子又はIPアドレスを含む通知を生成する制御手段を備え、
前記通信手段は、前記移動先のルータに、前記通知を送信することを特徴とする請求項6に記載の制御装置。 - 前記制御手段は、Mobile IPプロトコルによるデータの送受信を行う場合には、前記移動端末の代理機能を実行することを特徴とする請求項6から請求項8に記載の制御装置。
- 前記記憶手段に、Mobile IPプロトコルにより中継を行うための前記移動端末に関する通信情報であるバインディング・キャッシュを記憶し、
受信した前記データが、自身の管理する前記移動端末とMobile IPプロトコルを利用する端末との通信であった場合には、前記移動端末と前記Mobile IPプロトコルを利用する端末との中継を行うMobile IP処理手段を備えることを特徴とする請求項9に記載の制御装置。 - 前記外部ネットワークから前記データを受信した場合は、前記通信手段は、前記Mobile IP処理手段に該データの出力を行い、前記Mobile IP処理手段は、Mobile IPプロトコルによるデータか否かの判定を行なって前記圧縮処理手段に該データの出力を行い、前記圧縮処理手段にて前記データの圧縮処理を行なって前記トンネル処理手段に出力を行い、前記トンネル処理手段は、前記データにオプションヘッダを付加して、前記ルータに送信することを特徴とする請求項10に記載の制御装置。
- 前記ルータから前記データを受信した場合は、前記通信手段は、前記トンネル処理手段に該データの出力を行い、前記トンネル処理手段は、前記オプションヘッダを削除するとともに、該オプションヘッダから前記移動端末を識別して前記圧縮処理手段に出力を行い、前記圧縮処理手段は、前記データのヘッダの伸長処理を行なって前記Mobile IP処理手段に出力を行い、前記Mobile IP処理手段は、前記バインディングキャッシュを参照して、前記データのルーティングを行うことを特徴とする請求項10に記載の制御装置。
- ネットワークベースIPモビリティプロトコルを利用し、制御装置の制御によって、一意に付与されたアドレスにより通信を行う同一リンクに属する移動端末とデータの送受信を行うルータであって、
前記移動端末とデータの送受信を行う第一の通信手段と、
前記制御装置とデータの送受信を行う第二の通信手段と、
前記移動端末からのデータには、該移動端末を識別することのできるオプションヘッダを付加し、前記制御装置からのデータには、付加されているオプションヘッダを削除するとともに前記移動端末の識別を行うトンネル処理手段とを備え、
前記第一の通信手段は、前記移動端末からデータを受信した場合には、ベアラ情報から該移動端末を特定することを特徴とするルータ。 - 前記移動端末が、他のネットワークに移動した場合に、前記第二の通信手段が、前記制御装置から、移動先の前記ルータへ前記移動端末宛のデータを転送するよう指示する前記移動端末の識別子及び前記移動先のルータの識別子又はIPアドレスを含むバッファ転送指示通知を受信したときには、前記トンネル処理手段にバッファ転送の設定を行うとともに、バッファのデータに前記オプションヘッダを付加して、前記移動先のルータに転送することを特徴とする請求項13に記載のルータ。
- 前記移動端末が、他のネットワークから移動してきた場合に、前記第二の通信手段が、前記制御装置から、前記移動端末の識別子及び前記移動元のルータの識別子又はIPアドレスを含む通知を受信したときには、前記移動元のルータに前記移動端末の識別子及び該移動先のルータの識別子を含む通知を送信することを特徴とする請求項13に記載のルータ。
- ネットワークベースIPモビリティプロトコルを利用し、移動端末に、一意に付与されたアドレスによって同一リンクに属するルータからデータの送受信を行わせ、該移動端末が他のネットワークに移動した際には、制御装置に該移動端末の通信を切替える制御を行わせる通信方法であって、
前記移動端末に、
データのヘッダを圧縮するステップと、
前記データを前記ルータに送信するステップとを実行させ、
前記ルータに、
前記移動端末から受信したデータのベアラ情報から該移動端末を特定するステップと、
前記データに前記移動端末を識別することのできるオプションヘッダを付加するステップと、
前記データを前記制御装置に送信するステップとを実行させ、
前記制御装置に、
前記ルータから受信したデータのオプションヘッダを削除するとともに該オプションヘッダから前記移動端末を識別するステップと、
前記移動端末に関する圧縮情報を参照し、前記データのヘッダを伸長するステップとを実行させ、
前記移動端末との間での、データの圧縮又は伸長、及びルーティングを行うことを特徴とする通信方法。 - 前記制御装置に、
外部ネットワークから受信したデータのヘッダを、前記圧縮情報を参照して圧縮するステップと、
前記データに宛先となっている前記移動端末を識別することのできるオプションヘッダを付加するステップと、
前記データを前記ルータに送信するステップとを実行させ、
前記ルータに、
前記制御装置から受信したデータのオプションヘッダを削除するとともに該オプションヘッダから前記移動端末を識別するステップと、
前記移動端末に前記データを送信するステップとを実行させることを特徴とする請求項16に記載の通信方法。 - 前記移動端末が、他のネットワークに移動した場合に、前記制御装置に、移動元の前記ルータから移動先の前記ルータへ前記移動端末宛のバッファのデータを転送するように指示するバッファ転送指示通知を送信するステップを実行させ、
移動元の前記ルータに、前記オプションヘッダを付加した前記バッファのデータを、移動先の前記ルータに転送するステップを実行させることを特徴とする請求項17に記載の通信方法。 - 前記移動端末が、他のネットワークに移動した場合に、前記制御装置に、移動先の前記ルータへ、前記移動端末の識別子及び移動元の前記ルータの識別子又はIPアドレスを含む通知を送信するステップを実行させ、
移動先の前記ルータに、前記移動端末の識別子及び該ルータの識別子又はIPアドレスを含む通知を、移動元の前記ルータに送信するステップを実行させ、
移動元の前記ルータに、前記オプションヘッダを付加した前記バッファのデータを、移動先の前記ルータに転送するステップを実行させることを特徴とする請求項17に記載の通信方法。 - 前記制御装置は、前記移動端末と通信を行なう端末が、Mobile IPプロトコルによるデータの送受信を行う場合には、前記移動端末の代理機能を実行することを特徴とする請求項16から請求項19のいずれか1つに記載の通信方法。
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