WO2005006676A1

WO2005006676A1 - ホームエージェント、モバイルルータおよび、それらによる移動体通信方法

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Publication number: WO2005006676A1
Application number: PCT/JP2004/010354
Authority: WO
Inventors: Taisuke Matsumoto; Hirokazu Kobayashi; Makoto Funabiki; Masayuki Kumazawa
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2003-07-15
Filing date: 2004-07-14
Publication date: 2005-01-20
Also published as: KR20060036041A; JP4353010B2; EP1662721A4; JP2005051757A; EP1662721A1; US20060171370A1; US7912008B2; EP1662721B1; KR100719652B1

Abstract

ネットワークを移動して使用可能なモバイルルータ（１０３）からホームエージェント（１０２）へ移動先ネットワークのケアオブアドレスを通知するバインディングアップデートメッセージを送信するステップと、このバインディングアップデートメッセージを受けたときに、ホームエージェント（１０２）が、ホームネットワーク上にモバイルルータ（１０３）が管理する移動ネットワーク（１０５）の経路制御情報を通知するステップとを有することにより、モバイルノード（１０４）からの経路制御情報が移動後遅延無くホームネットワーク上のゲートウェイ（１０１）やルータに通知されるため、移動したネットワークに所属するモバイルノード（１０４）へのデータが消失することを防止できる。

Description

ホームエージェント、モバイルルー夕および、それらによる移動体通信方法技術分野

本発明は、インターネッ卜とのアクセスを目的とする移動通信システムにおいて、口一カルネットワーク自体が、明他の移動通信網間を移動する際の移動体通信方法に関する。田背景となる技術

インタ一ネットシステムにおける移動管理方法の一つにモパイル I Pがあり、 I P v 4 (Iniernet Protocol Version^に対応するモバイル I P v 4は、 RFC3220(IP Mobility Support)にて標準化されている。また、 I P v 6は（Internet Protocol Version6)に対応するモパイル I P v 6は、インタ一ネットドラフ卜 draft-ietf-mobileip-ipv6 (Mobility Support in IPv6)において現在も標準化が進められている。そして、これらのプロトコルによって、端末が異なるネットヮ一ク間を移動する場合にも、その移動する端末は同一のアドレスを用いて通信を行うことが可能となる。

さらに、このモパイル I Pプロトコルを拡張することにより、一つの口一カルネットワーク全体を移動の単位とした移動ネットワークが、異なるネットワーク間を移動する場合においても、その移動ネットワークに所属するノードは、同一のアドレスを用いて通信を行えること力検討されている。これを可能とする技術は、現在、イン夕一ネットドラフ卜 draft - ietf- nemo - basic - s卿 ort (Nemo Basic Support Protocol)において、 NEMOとして標準化が進められている。すなわち、 N E MOをサポートするモバイルルー夕が管理する移動ネットヮークが、ホームネットワークから離れて外部ネットワークに移動し接続した場合に、モバイルル一夕は接続したネットワークのアクセスルータから送信されるネットワーク情報より、現在接続しているネットワークのプレフィックス情報を取得し、そのネットワークで使用するケアォブアドレスを生成する。その後、モバイルル —夕がバインディングアップデートメッセ一ジをホームエージェントに送信する。ホームェ一ジェントはモバイルル一夕からのバインディングァップデ一トメッセ ―ジを受信した後、モバイルル一夕のホームアドレスとケアォブアドレスを関連付けるバインディングキヤッシユエントリを作成あるいは更新する。

次に、外部ネットワーク上の通信端末から、移動ネットワークに所属するノード宛へのバケツトが、外部ネットワークとホームネットヮ一クとを接続するゲ一トウエイに到達した場合、このゲートウェイは移動ネットワークに所属するノ一ドに対するネクストホップル一夕として、移動していなくなつたモバイルルー夕を指定してホームネットワークへパケットを中継する。そこで、この中継されたパケットはホームエージェントによって代理受信され、ホームエージェントがそのバケツトをカプセル化して、モバイルルー夕のケアォブァドレス宛に転送する。モバイルルータは、ホームエージェントにより転送されたパケットのカプセル解除を行い、ゲートウェイによって中継された、移動ネットワークに所属するノ一ド宛パケットを取り出す。そして、モバイルルー夕がその取り出したパケットを配下の移動ネットワークへ送出することにより、移動ネットワークに所属するノードは、パケットを受信することができる。

しかし、移動ネットヮ一クがモバイルル一夕ごとホームネットヮ一クを離れることにより、ゲートウェイがモバイルル一夕からのルーティングプロトコルを受信しなくなり、そのためゲートウェイにおける移動ネッ卜ワークへのバケツトを中継するためのルーティングテーブル情報が削除されるような場合、ゲ一トウェィからモバイルル一夕に対してのパケットは転送されなくなる。これにより、移動したネットワークに所属するノード宛のバケツトは消失されることになる。

このパケット消失を防ぐ方法として、文献 1 (Mobi l e Router Tunnel ing Protocol I draf t - kniveton - mobr tr - 03. txt」、および文南 2 ( Issues in Des igning Mobi le IPv6 Network Mobi l i ty wi th the MR- HA Bi-di rect i onal Tunnel (MRHA)、「draf t-petrescu-nemo- mrha- 02. txt」）のようなものがある。これらの従来方法においては、ホームエージェントはバインディングァップデ一トを受信し、それへの応答であるバインディングァクノリッジメッセージをモバイルルー夕へ送信した後に、モバイルルー夕からトンネル経由で送信されるル一ティングプロトコルを受信する。その後、このルーティングプロトコルにより受け取った経路制御情報をホームネットワーク上のゲートウェイに通知する。

文献 1では、モバイルルー夕が配下の移動ネットワークに関する経路情報をホームエージェントへダイナミックルーティングプロトコルを使用して通知する方法が記載されている。これにより、ホームエージェントはモバイルル一夕を経由した移動ネットワークへの経路を持つルータとして動作する。また、ホームエージェントは移動したモバイルル一夕からの経路情報に基づき、ルーティングテ一ブルを更新する。さらにホームエージェントは更新したルーティングテ一ブルに基づいた経路情報をホームネットワークに通知することにより、この通知を受けたゲートウェイは移動ネットワークへのパケットをホームエージェントへ送信する。

文献 2では、ホームエージェントがダイナミックルーティングプロトコルを使用せず、モバイルル一夕からの移動ネットワークへの経路情報をゲ一トウエイへ透過的に中継する方法が記載されている。これにより、ゲートウェイからはモバィルル一夕とその配下の移動ネットワークがホームネットワークに存在するように見える。また、ホームエージェントはル一ティングテーブルを更新せず、移動ネットワークに所属するノードへのネクストホップとしてモバイルル一夕が指定されたバケツトを捕捉して、トンネル経由で移動ネットワークに所属するノードへ送信する。

しかしながら、文献 1に記載の従来の移動体通信方法では、ホームエージェン卜がバインディングアップデートメッセ一ジを受信した後に、ホームエージェントからゲートウェイに経路制御情報が届くまでに遅延時間が発生し、その間の移動ネットワークに属するノードへのパケットが喪失してしまうおそれがあった。また、移動ネットワークからホームエージェントへの通信経路の信頼性が低く、ルーティングプロ卜コルには到達確認のメッセージもないため、移動したモバイルルータからホームエージェントへの経路制御情報の到達は保証されない。これにより、最初のモバイルルー夕からの経路制御情報がホームエージェントへ伝わらなかった場合は、次のルーティングプロ卜コルが送信されるまで (通常 3 0秒）、ゲートウェイにおける移動ネットワークへの経路制御情報は更新されず、移動ネットワークに所属するノードへのバケツトは消失してしまう。

さらに、文献 2に記載の従来の移動体通信方法では、前記低信頼性通信経路におけるルーティングプロトコルによる経路制御情報の消失の可能性に加え、ゲートウエイにおいて移動ネットワークへのパケット転送先（ネクスト 'ホップ）として常に、その移動ネットワークが在籍していたホームネットワーク上のアドレスが指定される。そのため、ホームエージェントがゲ一トウエイから送出されるそのバケツトを捕捉する必要があり、これによるオーバへッドが発生していた。発明の開示本発明の目的は、移動ネットワークが他の移動通信網間を移動したときに、モバイルル一夕のアドレスの変更を即時に行い、移動ネットワーク上のノードへのメッセージが消失することのない移動体通信方法を提供することにある。

本発明の移動体通信方法は、口一カルネットワーク全体を一つの単位としてネットワーク間を移動する移動ネットワークを管理するモバイルル一夕がホームェ一ジエンドへ移動先において取得したモバイルルー夕のケアォブアドレスを通知するバインディングァップデートメッセージを送信するステツプと、ホ一ムェ一ジェン卜がこのバインディングアップデートメッセージを受けたときに、ホームネットヮ一ク上にモバイルル一夕が管理する移動ネッ卜ワークに関する経路制御情報を通知するステップと、ホームネットワーク上のノードが経路制御情報を受信し、これに基づいて経路制御するステップとを有する。これにより、移動ネットワークへの経路制御情報が移動後遅延なく、ホームネットワーク上のゲートゥエイゃル一夕に通知されるため、移動したネットワークに所属するノードへのデ —夕が消失することを防止できる。

また、本発明の移動体通信方法は、ホームエージェントが経路制御情報を通知したことを示す情報をモバイルル一夕へ通知するステップと、このモバイルル一夕がホームエージェントからの情報を受信しない場合、ホームエージェントへ、ルーティングプロトコルにより移動ネットワークの経路制御情報を通知するステップとをさらに有している。これにより、ホームエージェントがバインディングアップデートメッセージを受信したときに、ホームネットワークへの経路制御情報を通知する機能を持たない場合でも、モバイルル一夕はル一ティングプロトコルをトンネル経由で通知するので、ホームネットワークへ経路制御情報を通知することが可能になる。

また、本発明の移動体通信方法における経路制御情報には、移動ネットワーク宛のデ一夕をホームエージェントに転送する指示が記載されている。これにより、ホームエージェントはホームネットワークに流れる移動ネットヮ一ク宛のデ一夕を捕捉する必要が無くなるので、オーバへッドの発生を抑えることができる。本発明のホームエージェントは、ローカルネットワーク全体を一つの単位としてネットワーク間を移動する移動ネットワークを管理するモバイルル一夕から、移動先ネットワークにおいて取得したケアォブアドレスを受信し、移動ネットヮ —クへのデータを送信するトンネルを形成するトンネル形成部と、ホームネットワークへ通知するモバイルル一夕が管理する移動ネットワークに関する経路制御情報を、モバイルル一夕からのバインディングアップデートメッセ一ジより生成する経路情報生成部と、経路制御情報をホームネットワークに通知する経路情報送信部と、経路情報送信部からの通知が行われたことを示す応答情報を生成する経路応答生成部と、この通知が行われたことを示す応答情報をモバイルル一タへ送信する応答部とを有している。これにより、ホームエージェントは移動したモバイルルータ宛のデータを受信することができるので、トンネル経由で正しく転送することが可能になる。さらに、ホームエージェントは受信した経路制御情報をホームネットワークに通知したことをモバイルルー夕に正確に伝えることがでさる。

また、本発明のホームエージェントがホームネットワークに送信する経路制御情報には、移動ネッ卜ワーク宛のデータをホームエージェントに転送する指示が記載されている。これにより、ホームネットワーク上のゲートウェイゃル一夕がこの移動したネットワークに所属するノ一ドへのデータを受信したときに、この移動ネットワークのプレフィックスではなく、ホ一ムエージェントへ転送するので、ホームエージェントはそのデータを正しく移動ネットヮ一クに所属するノードへ送信することができる。また、本発明のホームエージェントの経路情報生成部は、モバイルルー夕からの要求に従って、移動ネットワークの経路制御情報を生成し、経路情報送信部に送信の指示をする。これによつて、ホームエージェントはモバイルルー夕からの要求に応じて、移動ネットワークの経路制御情報を通知すればよいことになる。本発明のモバイルルー夕は、接続先ネットワークが変わったか否かを判定する移動検出部と、移動検出部が接続先ネットワークの変更を検出した場合、ホームエージェントへ移動先ネットワークにおいて取得したケアォブアドレスを通知するバインディングアップデートメッセージを送信する移動通知部と、モバイルル —夕が管理する移動ネットワークの経路制御情報をホームネットワークに通知することをホームエージェントに対して要求する経路情報制御要求部とを有している。これにより、モバイルル一夕は接続先ネットワークを変更しながら移動したときにホームエージェントに移動先のアドレスを通知し、また、ホ一ムェ一ジェントに対してホームネットワークに経路制御情報を送信することを、バインディングアップデートメッセージを使用して要求することができる。このため、バインディングアップデートメッセージに対する応答がない場合には、バインディングァップデートメッセージを再送することで再要求することが可能であり、確実にホームエージェントに要求を伝えることができるとともに、ホームネットヮ一クにも通知することが可能になる。

また、本発明のモバイルル一夕は、ホームネットワークに接続中の場合にのみ経路制御情報をホームネットヮ一クに対して所定時間毎に送信するので、ホームネットワーク接続時におけるデータ配送経路を正しく制御することができる。また、本発明のモバイルルー夕の経路情報送信部は、ホームエージェントから要求を実行不可の応答を受信した場合、ホームエージェントへルーティングプロトコルにより移動ネットワークの経路制御情報をさらに通知する機能を有する。これにより、モバイルル一夕はホ一ムエージェントがバインディングアップデ一トメッセージを受信して、ホ一ムネットワークへの経路制御情報を通知する機能を持たない場合を検出できるので、モバイルルータはル一ティングプロトコルでホームエージェントへ通知でき、ホームネットワークへも経路制御情報を通知することが可能になる。

また、本発明のモバイルルー夕の経路情報送信部は、ホームエージェントからのバインディングァクノレッジメッセージに、ホームエージェントが経路情報送信要求を実行したことを示す情報が含まれているか検査する機能を有する。これにより、モバイルル一夕はホームエージェントがバインデイングアツプデ一トメッセージを受信して、ホ一ムネットワークへの経路情報通知を実行していない場合を検出できるので、モバイルル一タはル一ティングプロトコルでホ一ムエージェントへ通知でき、ホームネットワークへも経路制御情報を通知することが可能になる。

以上のように本発明によれば、移動ネットヮ一クが他の移動通信網間を移動したときに、ホームネットワーク上のノードが移動ネットワークへのル一ティングテ一プルの変更を即時に行うことで、移動ネットワークへのメッセ一ジが消失されることを防止できる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の実施の形態 1における移動体通信システムの構成図である。図 2 Aは、本発明の実施の形態 1におけるホームエージェントのバインディングキャッシュのデータ構成を示す図である。

図 2 B、 Cは本発明の実施の形態におけるホームエージェントのルーティングテ —ブルのデ一夕構成を示す図である。図 3 A、 Bは、本発明の実施の形態 1におけるゲートウェイのルーティングテーブルのデ一夕構成を示す図である。

図 4は、本発明の実施の形態 1におけるホームエージェントの構成を示すブロック図である。

図 5は、本発明の実施の形態 1におけるホームエージェントの処理を示すフローチヤ一卜である。

図 6は、本発明の実施の形態 1におけるモバイルル一夕の構成を示すブロック図である。

図 7は、本発明の実施の形態 1におけるモバイルル一夕の処理を示すフローチヤートである。

図 8は、本発明の実施の形態 1における移動体通信方法を示すシーケンス図である。

図 9 Aは、本発明の実施の形態 1におけるバインディングアップデートメッセ一ジのデータ構成を示す図である。

図 9 Bは、本発明の実施の形態 1におけるバインディングァクノリッジメッセ一ジのデ一タ構成を示す図である。

図 9 Cは、本実施の形態 1における複数のモバイルプレフィックスオプションを含むバインディングアップデートメッセージのデータ構成を示す図である。図 1 0は、本発明の実施の形態 1における R I Pのデ一タ構成を示す図である。図 1 1は、本実施の形態 1における複数のネットヮ一クプレフィックスを含む M N E T (移動ネットワーク）の構成を示す図である。

図 1 2は、本実施の形態 2における複数のモバイルル一夕を含む MN E T (移動ネットワーク）の構成を示す図である。

図 1 3 Aは、本実施の形態 2におけるバインディングキヤッシュのデータ構成を示す図である。

図 13B、 C、 Dは、本実施の形態 2におけるルーティングテーブルのデ一夕構成を示す図である。

図 14は、本発明の実施の形態 2におけるバインディングァップデ一トメッセ一ジのデ一タ構成を示す図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明を図面と共に詳細に説明する。

(実施例 1 )

図 1は、本発明の実施例における移動体通信システムの構成図を示すものである。

図 1において、 GW (ゲートウェイ） 101はホームネットワークと外部ネットワーク（インターネット）とを接続するための装置である。 HA (ホームエージェント） 102は移動ネットワークの移動を管理し、移動時に該当移動ネットワークへのパケット通信を保証する装置である。 MR (モパイルル一夕） 103 は LFN (口一カル固定ノード） 104を複数収容し、ネットワークを移動して使用することを可能とするル一夕であり、ルーティングプロトコル（一例として R I P) をサポートしている。 LFN (ローカル固定ノード） 104は MR 10 3に対する固定端末であり、この端末自体にモビリティサポート機能を設けることは必須ではない。 MNET (移動ネットワーク） 105は MR 103と LFN 104とから構成されるネットワークであり、移動して使用することができる。インターネッ卜 106は無線を含む電気通信回線である。 AR (アクセスル一夕） 107は MNET 105が移動先においてインターネット 106へアクセスするためのルータである。 CN (通信相手ノード） 108は外部ネットワークに接続された通信端末である。

以上のように構成された移動体通信システムについて、以下にその動作、作用を説明する。

図 8は MR 103が移動したときのデ一夕の転送される動作を示すシーケンス図である。

まず、 MNET 105がホ一ムネットワークから外部ネットワークに移動し、 MR 103が AR 107と接続する。そして、 MR 103が AR 107からル一ターアドバタイズメントを受信し（ステップ S 801)、ケアォブアドレスを生成する。

次に、 MR 103は HA102を送信先にして AR.107にバインディングァップデートメッセージを送信する（ステップ S 802)。このメッセージは AR 1 07から GW101を介して（ステップ S 803)、 HA 102へ届けられる（ステツプ S 804)。

次に、 HA102はバインディングアップデートメッセージを受信した後に、自己のバインディングキャッシュにホームァドレスに対するエントリを生成する。図 2 Aは本実施例における HA 107のバインディングキャッシュのデータ構成を示す。ホ一ムァドレス（Home Add r e s s) 201にはモバイルノードのホ一ムアドレス Ho A 1が登録され、ケアォブアドレス（C a r e o f A dd r e s s) 202には移動先ネットヮ一クから取得したケアォブアドレス C οΑ 1が登録され、そして、プレフィックス（P r e f i X) 203には MR 1 03が管理するネットワークのプレフィックス M— P r e f i xが登録される。また、図 9 Aはバインディングアップデートメッセージのデータ構成を示している。図 9 Aにおいて、 Mフラグ 901は HA 102に対して MR 103に関する経路制御情報のホームネットワークへの送出を要求するフラグである。また、モパイルプレフィクスオプション 903はバインディングアップデートメッセ一ジによって H A 102に通知する MR 103が管理するネットワークのプレフィックス（M—P r e f i x) を格納するものである。

また、 HA 102はこのときに、この Mフラグ 901がセットされているか否かをチェックし、セットされている場合は、 R I Pあるいは OS PFなどのルーティングプロトコルを用いて、 MR 103が管理するネットワークの経路制御情報をホームネットワークへマルチキャストする（ステップ S 805)。図 10は R I Pにより送信される経路制御情報のデータ構造を示す。図 10において、ソ一スアドレス（S ou r c e Add r e s s) 1001には HA 102のリンクローカルアドレスがセットされ、 I Pv 6 P r e f i X 1002には M— P r e f i xがセットされる。

.その後、 HA 102は MR 103に対して、図 9 Bに示すバインディングァクノリッジメッセージに経路制御情報をホームネットワークに送信したことを知らせる Mフラグ 902をセットして送信し、バインディングアップデートを受信したことを通知する（ステップ S 806乃至ステップ S 808)。

一方、 GW101は HA102からの経路制御情報を受信し、自己のルーティングテ一ブルを更新する。

図 3A、 Bは本実施例における GW101のルーティングテーブルを示す。図 3 Aは MNET 105の移動前のものであり、図 3 Bは移動後のものである。図 3 Aにおいて、 D e s t i n a t i o n 301は送信先ネットワークを示し、 Ne x t h 0 p 302は次にパケットを転送する送信先アドレスを示し、 I F 303はネットヮ一クイン夕フェースを示す。

MNET 105が移動する前には、 GW101のル一ティングテ一ブルにおける、 De s t i n a t i on 301に M—P r e f i xが登録されており、 Ne x t h o p 30

2には MR 103のリンクローカルァドレス LL—MRが登録されており、 I F 303には GW101のホームリンク側のネットワークインタフェースである i f 2が登録されていた。しかし、 MNET 105が移動した後に、 HA102からの経路制御情報を受けて、図 3 Bに示すように、 N e X t h o p 304が H A 102のリンクローカルァドレス LL— HAに変更される。

これにより、 MNET 105が移動後に GW101へ届いた（ステップ S 80 9) MNET 105へのパケットは、図 3 Bに示すネクストホップのホームェ一ジェント LL— HAへ転送され（ステップ S 810)、バケツトを受け取った HA 102がトンネルの経路を使用して移動後の MR 103へ転送する（ステップ S 81 1乃至ステップ S 814)。

以上のように、 MR 103の経路情報が MR 1 03から HA 102にバインディングアップデートメッセージにより通知された時点で、遅延なくホームネットワークの GW101に通知されるため、従来の方法に比べ、 GW101力ら MR 103へのパケット消失はほとんどなくすことができる。また、 MR 103がバインディングァクノリッジメッセ一ジを受信しない場合、再度 HA102へバインディングァップデ一トメッセージを送信することで、信頼性の低いネットヮ一ク環境に移動した場合でも確実に、ホームネットワークへ経路制御情報を通知することができる。

次に、本実施例における MR 103と HA 102の構成と動作について以下に説明する。

図 6は MR 103の構成を示すブロック図である。

図 6において、 1/^/ 2処理部601、 603は物理層とデータリンク層の通信処理を行うものであり、 L 3処理部 602はネットワーク層の I Pプロトコル処理を行うものであり、モパイル I P処理部 6 0 4はモパイル I P手順に基づいて M R 1 0 3の移動管理を行うものであり、本発明に係る移動通知部の機能を有している。ホームエージェント記憶部 6 0 5はホームエージェントやホームドメインネットワークに関する情報や、ホームアドレスを記憶するものである。また、 R I P送出判定部 6 0 6はル一ティングプロトコルによる経路制御情報を送信するか否かを判定するものであり、本発明に係る経路情報送信部に相当する。移動ネットワーク処理部 6 0 7はホームエージェントに経路制御情報の通知の依頼を制御するものであり、本発明に係る経路情報制御要求部に相当する。

上記のように構成された M R 1 0 3の動作について、以下に説明する。

図 7は MR 1 0 3が実施する処理手順である。

まず、モパイル I P処理部が、 L 1 ZL 2処理部 6 0 1と、 L 3処理部 6 0 2 とを経由してパケットの受信をチェック（ステップ S 7 0 0 ) し、受信した場合は、受信したデータが外部ネットワークの A R 1 0 7からのルー夕一アドバ夕ィズメント（図 7において「R A」と記す。）であるか否かをチェックする（ステツプ S 7 0 1 )。

ルータ一アドバタイズメントであった場合、モパイル I P処理部 6 0 4はそのネットワーク情報から現在接続しているリンクのプレフィックス情報を取得する。この情報から、現在の接続ネットヮ一クがホームエージェント記憶部 6 0 5に記憶されている、自己のホームネットワークか否かをチェックし（ステップ S 7 0 2 )、ホームネットワークに所在している場合はステップ S 7 0 0へ戻る。

次に、ホームネットワークに所在していないと認識した場合、モパイル I P処理部 6 0 4が移動ネットワーク処理部 6 0 7へ通知し、移動ネットワーク処理部 6 0 7は図 9 ( a ) に示すバインディングアップデートメッセージの Mフラグ 9 0 1およびモバイルプレフィックスオプション 9 0 3をセット（ステップ S 7 0 3 ) すると共に、そのリンクで使用するケアォブアドレスを生成し（ステップ S 7 0 4 )、バインディングアップデートメッセージを作成する（ステップ S 7 0 5 )。なお、ステップ S 7 0 3における Mフラグ 9 0 1およびモバイルプレフィックスオプション 9 0 3は必ずしも全てのバインディングアップデートメッセージの送信においてセットされる必要はない。

次に、移動ネットワーク処理部 6 0 7はこのバインディングアップデートメッセージの送信をモパイル I P処理部 6 0 4に指示する。モパイル I P処理部 6 0 4はこのバインディングァップデートメッセ一ジをホームエージェント記憶部 6 0 5に記憶されている、自己のホ一ムネットワークを管理するホームエージェントのァドレスを送信先として、 A R 1 0 7へ送信する（ステップ S 7 0 6 )。この時、モパイル I P処理部 6 0 4はバインディングァクノリッジメッセージの受信をチェックするためのタイマ一のカウントを開始する。その後、ステップ S 7 0 0へもどる。

ステップ S 7 0 1で受信したデータがルーティングァドバタイズメントでない場合、モパイル I P処理部 6 0 4はバインディングァクノリッジメッセージであるか否かを判定する（ステップ S 7 0 7 )。バインディングァクノリッジメッセ一ジであった場合、移動ネットワーク処理部 6 0 7は先に送出したバインディングアップデートメッセージに Mフラグ 9 0 1をセッ卜していたか否かをチェックし (ステップ S 7 1 7 )、セットしていなければステップ S 7 0 0へ戻る。

先に送出したバインディングアップデートメッセージに Mフラグ 9 0 1をセットしていた場合、受信したバインディングァクノリッジメッセージに Mフラグ 9 0 2がセッ卜されているか否かをチェックし（ステップ S 7 0 8 )、セットされていればステップ S 7 0 0へ戻る。

Mフラグ 9 0 2がセッ卜されていない場合、移動ネットワーク処理部 6 0 7は HA102が本発明に係るホームエージェントではないと判断し、 R I P送出判定部 606へ通知する。 R I P送出判定部 606はトンネル経由で R I Pにより経路制御情報送信することをモパイル I P処理部 604に指示し、モパイル I P 処理部 604が R I Pをトンネルに送信する（ステップ S 709)。その後、ステップ S 700へもどる。

ステップ S 707でバインディングァクノリッジメッセ一ジでもなかった場合、受信したパケッ卜が M— p r e f i x宛か否かをチェックし（ステップ S 710)、 M-P r e f i x宛でない場合、ステップ S 700へもどる。

M-P r e f i x宛であれば固定端末 L F N 104に受信パケットを送信する (ステップ S 711)。その後、ステップ S 700へもどる。

ステップ S 700でパケットを受信しなかった場合、モパイル I P処理部 60 4はバインディングアップデートメッセ一ジを送信してから所定時間経過したか否かをチェックし（ステップ S 712)、経過している場合はバインディングアツプデートメッセージを HA 102に再送する（ステップ S 713)。

また、所定時間経過していない場合、 R I P送出判定部 606はモパイル I P 処理部 604からの通知で現在の所在位置がホ一ムネットワークにあるか否かを判定し（ステップ S 714), ホームネットワークに所在していない場合、ステツプ S 700へ戻る。一方、ホ一ムネットワークに所在している場合は、所定時間の 30秒が経過しているか否かをチェックする（ステップ S 715)。

30秒経過していなければ、ステップ S 700へ戻り、経過していれば L 1/ L 2処理部 51と、 L 3処理部 52とを経由して、ホームネットワークに R I P をマルチキャスト送信する（ステップ S 716)。その後、ステップ S 700へ戻る。

このように、 MR 103は現在の接続ネットワークがホームネットワークであれば、現在のアドレスをホームネットワーク上の HA 1 0 2、 GW 1 0 1、図示していない、その他のルー夕に R I Pによりマルチキャストし接続を知らせるが、ホームネッ卜ワークにいない場合は、バインディングアップデートメッセージに Mフラグ 9 0 1をセットし、 R I Pをホ一ムネットワークに送信することをホームエージェントに依頼する。これにより、外部ネットワークを R I Pの伝送される頻度が低減でき、ネットワークのトラフィックを減少できる。

また、 M R 1 0 3はバインディングアップデートメッセージをホームェ一ジェントに送信後、所定時間経過してもバインディングァクノリッジメッセージを受信しない場合、バインディングアップデートメッセージを再送するので、確実にホームエージェントに R I Pの送信依頼を伝えることができる。

さらにまた、 M R 1 0 3はバインディングァクノリッジメッセージに Mフラグ 9 0 2がセットされていないことで、ホームエージェントがホームネットワークへ R I P送信の要求を受け付けていないことを検出できる。これにより、 M R 1 0 3はその場合に、ホームエージェントにトンネル経由して R I Pで経路制御情報を通知することが可能になる。

次に、 HA 1 0 2の構成と動作について説明する。

図 4は HA 1 0 2の構成を示すブロック図である。図 4において、 L 1 ZL 2 処理部 4 0 1は物理層処理とデータリンク層処理を行うものであり、 L 3処理部 4 0 2は I Pプロトコルなどのネットワーク層処理を行うものであり、経路情報生成部 4 0 6は受信したバインディングァップデ一トメッセージより経路制御情報を生成するものであり、経路応答生成部 4 0 7は経路制御情報がホームネッ卜ワークに送信されたことを示す情報を生成するものである。上位層処理部 4 0 3 は T C Pや U D Pなどの上位層の処理を行うものであり、モパイル I P処理部 4 0 4は移動ネットワークの移動管理を行うものであり、本発明に係る経路情報送信部とトンネル形成部と応答部とを有している。この経路情報送信部は経路情報生成部 4 0 6や経路応答生成部 4 0 7からの指示で各情報を送信するものであり、トンネル形成部はモバイルル一夕とのトンネルを形成するものであり、応答部はバインディングァクノリッジメッセージを送出するものである。

また、アプリケーション処理部 4 0 5はアプリケーションの制御を行うものである。

上記のように構成された HA 1 0 2の動作について、以下に説明する。

図 5は HA 1 0 2が実施する処理手順である。

まず、モパイル I P処理部 4 0 4が、 L 1 ZL 2処理部 4 0 1と、 L 3処理部 4 0 2とを経由して受信したパケットが: R I Pであるか否かをチェックし（ステップ S 5 0 1 )、 R I Pである場合、その経路制御情報からル一ティングテ一ブルを更新する（ステップ S 5 0 2 )。

M R 1 0 3がホ一ムネットヮ一クに在籍している場合、 HA 1 0 2は M R 1 0

3からの R I Pを受信し、図 2 Bに示したようにルーティングテーブルが更新される。すなわち、 D e s t i n a t i o n 2 0 4に M— P r e f i xが登録され、

N e x t h o p , 2 0 5には M R 1 0 3のリンク口一カルアドレス L L— M Rが登録され、 I F 3 0 3には HA 1 0 2のネットヮ一クイン夕フエ一スである i f

1が登録される。

一方、受信したバケツトが R I Pでない場合、モパイル I P処理部 4 0 4は、バインディングァップデ一トメッセージの受信をチェックし（ステップ S 5 0 3 )、受信した場合、パインディングキャッシュの更新処理を行う（ステップ S 5 0 4 )。このバインディングキャッシュの更新では、以下の処理を行う。

HA 1 0 2が管理するバインディングキャッシュに、エントリがある場合は、その内容を更新し、ェントリが存在しない場合にはバインディングアップデートメッセージに含まれる情報を用いて新規にエントリを作成する。 MR103が外部ネットワークに接続している場合、このバインディングアップデートメッセ一ジを受信し、それに記載されている、例えば MR 103のホームアドレス Ho A 1や、ケアォブアドレス C 0 A 1や、プレフィックス M_P r e f i X等を用いて図 2 Aに示したようなバインディングキャッシュエントリが作成される。さらに、モパイル I P処理部 404は、 MR 103との間に双方向 I Pトンネル t n 1を設定し、それに加えてル一ティングテーブルを図 2 Cに示すように、ネクストホップ（Ne x t h op) 207をケアォブアドレス C oA 1に変更し、ネットヮ一クイン夕フエ一ス I F 208をトンネル t n 1に更新する。

次に、モパイル I P処理部 404は、受信したバインディングアップデ一トメッセージの Mフラグ 901がセットされているか否かをチェックする（ステップ S 505)₀

セットされていない場合はステップ S 510へ移行し、セッ卜されている場合は、 MNET105の経路制御情報を記載した図 10に示した R I Pを送信する (ステップ S 506)。これにより、この経路制御情報を受信したル一夕や GW1 01は、図 3 Bに示したように、 MR 103へのネクストホップ 304として H A 102のリンクローカルアドレス LL一 HAをセットすることになる。

次に、モパイル I P処理部 404は、 L 3処理部 402と、 L 1Z2処理部 4 01を介して MR 103宛にバインディングキャッシュ更新の成否を含むパイデイングァクノリッジメッセージを送信する（ステップ S 507)。この際にステツプ S 506においてバインディングアップデートメッセージの Mフラグ 901に応じて R I Pを送信した場合、経路制御情報送信を MR 103に伝えるために送信するパインディングァクノリッジメッセージの Mフラグ 902をセットする。また、ステップ S 503の処理で、受信したパケットがバインディングアップデートメッセージでない場合は、モパイル I P処理部 40.4は、受信したパケットがバインディングキャッシュにエントリされている移動ネットワーク宛のものか否かを判定する（ステップ S 508)。エントリされている場合は、登録されているケアォブァドレス C 0 A 1を宛先とする I Pヘッダで受信バケツトをカプセル化して L 3処理部 402、 L 1Z2処理部 40 1を経由して送信する（ステツプ S 509)。

また、エントリがなかった場合、モパイル I P処理部 404は、ル一ティングテーブルにエントリされている移動ネットワーク宛のものか否かを判定する（ステツプ S 5 10)。

ルーティングテ一ブルにエントリがある場合、モパイル I P処理部 404は、ル一ティングテーブルにしたがって受信バケツ卜を送信する（ステップ S 5 1 1)。 MNET1 05が外部ネットワークに移動している場合、図 2 Cに示すルーティングテ一ブルにしたがって、 M— P r e f i x宛のバケツトはネクストホップ C oAlへ向けて、トンネル t n 1へ送出される。

一方、ル一ティングテーブルにエントリがない場合は、モパイル I P処理部 4 04では処理を行わず、 L 3処理部 402において通常の I P層処理を行う（ステツプ S 512)。その後、ステップ S 50 1へもどる。

以上のように、本発明に係る HA102は MR 1 03から受信したバインディングアップデートメッセージにある Mフラグ 90 1をチェックすることにより、 M-P r e f i x宛のバケツ卜の送信先が HA 1 02のリンクローカルアドレス LL— HAとなるように R I Pによってホームネットワーク上の GW10 1や図示していないルー夕に通知するので、 M—P r e f i x宛のバケツトをホームネットワーク上の GW101や図示していないルータから受信することができる。また、これにより HA 102はホームネットワーク上に流れるパケットを捕捉する必要が無いので、このためのオーバへッドの発生を抑えることが可能になる。また、本実施例では図 1に示すように MNET (移動ネットワーク） 105は MR 103の配下に一つのネットヮ一クプレフィックス M— P r e f i xが配置される構成としていたが、図 1 1に示す MNET 105のように MR 103の配下に M— P r e f i x l、 M-P r e f i x 2というように複数のネットヮ一クプレフィックスを配することも可能である。

この場合、移動先ネットワークでケアォブアドレスを取得した MR 103は、図 7に示すフローチャートに従って H A 102に対してバインディングアップデ —トメッセ一ジを送信するが、ステップ S 717においてネットワークプレフィックス M_P r e f i xをセットする際にバインディングアップデートォプション 905内のモビリティオプションとしてモバイルプレフィックスオプション 9 03を必要なだけ追加することによって管理する全てのネットヮークプレフィックス M— P r e f i xを送信することができる。

さらに、モバイルプレフィックスオプションを複数含むバインディングアップデートメッセ一ジを受信した HA102は図 10の I Pv 6 P r e f i x l O 02を必要な M— P r e f i xの数だけ追加した R I Pメッセ一ジを作成し、ホ —ムリンクに送信することによって、複数の M— P r e f i x宛パケットを受信し、 MR 103へ転送することができる。

なお、本実施例では Mフラグを使用したが、これに限らず、ホームエージェントが本発明のホームエージェントであることが確認できている場合、 Mフラグを使用せずに、モバイルル一夕が従来の通り、バインディングアップデートメッセージを移動時にホームエージェントに対して送信するだけでよい。この場合、ホ —ムエージェントはバインディングキヤッシュをチェックし、ホームネットヮ一クに所在していないことを認識した時点で、 R I Pによってホ一ムネットヮ一ク上のゲ一トウエイやルータに通知することになる。

また、 GW101は本発明に係る実施例においても、通常の GWと変わるところはなく、 R I Pにより通知される経路制御情報によりルーティングテーブルを更新し、受信したパケットをそのル一ティングテ一ブルに従って転送する。また、本実施例では経路制御情報の通知に R I Pを用いたが、それ以外の〇S P F等のルーティングプロトコルを使用しても同様の効果を得る事ができる。

(実施例 2 )

図 12は本実施例に係る MNETの構成を示すブロック図である。図 12に示すように、一つのネットヮークプレフィックス M— P r e f i xに対して複数の MR 1 (1201)、 MR 2 (1202) を配し、 MNET 1205を管理している。

図 1に示す移動体通信システムにおいて、 MNET 105の代わりに本実施例に係る MNET 1205が移動したときのデータの転送される動作を以下に説明する。

この場合、まず、 MR 1 (1201) が移動先でネットワークに接続し、 AR 107からケアォブァドレス C o A 1を取得したとすると、バインディングアツプデートメッセージによって HA 102に対して取得した C o A 1とネットヮ一クプレフィックス M— P r e f i xを通知する。

バインディングアップデートメッセージを受信した H A 102は実施例 1と同じく図 5に示すフローチャートに従ってメッセージを処理し、双方向 I Pトンネル t n lを設定する。そして、さらにバインディングキャッシュ（図 2A) およびルーティングテーブル（図 2 C) を設定する。

次に、 MR 2 (1202) が移動先でネットワークに接続しケアォブアドレス C o A 2を取得した場合、バインディングァップデートメッセージによつて H A 102に対して取得した C oA2とネットヮークプレフィックス M— P r e f i xを通知する。

バインディングアップデートメッセージを受信した HA 102は実施例 1と同じく図 5に示すフローチャートに従ってメッセージを処理し、双方向 I Pトンネル t n 2を設定する。そして、さらにバインディングキャッシュ（図 13A) およびルーティングテーブル（図 13B) を設定する。

ルーティングテーブル（図 13B) では同一の宛先 M— P r e f i xに対して 2つのエントリが作成されることになるので新たにデフォルトルート 209を導入する。 MR 2 (1202) から受信したバインディングアップデートメッセ一ジに Mフラグ 901が設定されているか検査し、設定されていない場合は既にル —ティングテ一ブルに存在していた Ne X t ho pが C o A 1であるエントリのデフォルトルートを図 13 Bの 210に示すように 1に設定する。また、 Mフラグが設定されている場合は該当するバインディングアップデートメッセージによって追加される N ex t hopが Co A 2であるエントリのデフオルトル一トを図 13 Cの 21 1に示すように 1に設定する。

さらに HA 102は M— P r e f i x宛に転送されるバケツトを受信し、ル一ティングテーブルに従って転送する際に、ル一ティングテ一ブル内に宛先 M—P r e f i xのエントリが複数存在する場合には、エントリ内のデフォルトルート欄を参照し 1に設定されている Ne X t h o pおよび I Fを選択してバケツトの転送を行う。これにより、 MNET 1205に関するルーティングテーブルェン卜リが複数存在する場合にも、どのェン卜リを使用すべきか判断することができ、パケットの転送を行うことができる。

さらには、 Mフラグを使用しなくとも MR 1 (1201) および MR 2 (12 02 ) が送信するバインディングアツプデートメッセージにおいて、図 14に示すようにバインディングアップデートオプション 9 0 5にプリファレンスォプシヨン 9 0 4を設け、プリファレンスオプション 9 0 4によって HA 1 0 2に対して各モバイルルー夕の優先度を通知することもできる。

プリファレンスオプション 9 0 4付きのバインディングアップデートメッセ一ジを受信した H A 1 0 2は、ルーティングテーブルに図 1 3 Dに示すようにプリファレンス欄 2 1 2を設け、各モバイルル一夕の優先度を格納する。

さらに HA 1 0 2は M— P r e f i x宛に転送されるバケツトを受信し、ル一ティングテ一ブルに従って転送する際に、ルーティングテーブル内に宛先 M— P r e f i xのエントリが複数存在する場合には、エントリ内のプリファレンス欄を参照し、優先度の大きいエントリの N e X t h o pおよび I Fを選択してパケットの転送を行う。これにより、 MN E T 1 2 0 5に関するルーティングテーブルエン卜リが複数存在する場合にも、どのェントリを使用すべきか判断することができ、パケッ卜の転送を行うことが可能になる。

以上のように、本実施例によれば、一つのネットヮ一クプレフィックス M—P r e f i xに対して複数の M R 1 ( 1 2 0 1 )、 M R 2 ( 1 2 0 2 ) を配した MN E T 1 2 0 5が移動した場合にも、 H Aは移動ネットワークのルーティングテーブルを即時に変更し、適するエントリにパケットを転送するので、移動ネットヮ —クに所属するノ一ドへのメッセージが消失されることを防止できる。産業上の利用可能性

本発明は、ローカルネットワーク全体を一つの単位としてネットワーク間を移動する移動ネットワークとの通信に有用であり、移動ネットワークに所属するノ一ドのァドレスを変えることなしに送信するのに適している。

Claims

請求の範囲

1 . ローカルネットワーク全体を一つの単位としてネットワーク間を移動する移動ネットワークを管理するモバイルルー夕が、移動先において取得したモパイルルータのケアォブアドレスをホームエージェントへ通知するバインディングアツプデートメッセージを送信するステップと、

前記ホームエージェントが前記バインディングアップデートメッセージを受けた時点で、ホームネットワーク上に前記モバイルルー夕が管理する移動ネットヮ一クに関する経路制御情報を通知するステップと、

前記ホームネットワーク上のノードが前記経路制御情報を受信し、当該経路制御情報に基づいて経路制御するステップと

を有する移動体通信方法。

2 . 前記ホームエージェントが前記経路制御情報を通知したことを示す情報を前記モバイルルー夕へ通知するステップと、

前記モバイルルー夕が前記ホームエージェントからの前記情報を受信しない場合、前記ホームエージェントへルーティングプロトコルにより前記移動ネットワークに関する経路制御情報を通知するステップと、

をさらに有する請求の範囲第 1項に記載の移動体通信方法。

3 . 前記経路制御情報には、前記移動ネットワーク宛のデータを前記ホームェ一ジェントに転送する指示が記載されている請求の範囲第 1項に記載の移動体通信方法。

4. 前記経路制御情報には、前記移動ネットワーク宛のデータを前記ホームエージェン卜に転送する指示が記載されている請求の範囲第 2項に記載の移動体通信方法。

5 . ローカルネットワーク全体を一つの単位としてネットヮ一ク間を移動する移動ネットワークを管理するモバイルルー夕から、移動先ネットヮ一クにおいて取得したケアォブアドレスを受信し、移動ネットワークへのデ一夕を送信するトンネルを形成するトンネル形成部と、

ホームネットワークへ通知する、前記モバイルルー夕が管理する移動ネットヮ一クに関する経路制御情報を前記モバイルル一夕からのバインディングァップデ一トメッセージより生成する経路情報生成部と、

前記経路制御情報を前記ホームネットワークに通知する経路情報送信部と、前記経路情報送信部からの通知が行われたことを示す応答情報を生成する経路応答生成部と、

前記応答情報を前記モバイルルー夕へ送信する応答部と、

を有するホームエージェント。

6 . 前記経路制御情報には、前記移動ネッ卜ワーク宛のデータを前記ホームェ一ジェントに転送する指示が記載されている請求の範囲第 5項に記載のホームェ一ジェント。

7 . 前記経路情報生成部は、前記モバイルルー夕からの要求に従って、前記移動ネッ卜ワークの経路制御情報を生成し、前記経路情報送信部に送信の指示をする請求の範囲第 5項に記載のホームエージェント。

8 . 前記経路情報生成部は、前記モバイルル一夕からの要求に従って、前記移動ネットワークの経路制御情報を生成し、前記経路情報送信部に送信の指示をする請求の範囲第 6項に記載のホームェ一ジェント。

9 . 接続先ネットワークが変わったか否かを判定する移動検出部と、

前記移動検出部が接続先ネットワークの変更を検出した場合、ホームエージェン卜へ移動先ネットワークにおいて取得したケアォブァドレスを通知するバインディングァップデー卜メッセージを送信する移動通知部と、

当該モパイルルータが管理する移動ネットワークの経路制御情報をホームネットワークに通知することを前記ホームエージェントに対して要求する経路情報制御要求部と、

を有するモバイルル一夕。

1 0 . ホームネットワークに接続中にのみ経路制御情報をホームネットワークに対して所定時間毎に送信する経路情報送信部をさらに有する請求の範囲第 9項に記載のモバイルル一夕。

1 1 . 前記経路情報送信部が、前記ホームエージェントから前記要求を実行不可の応答を受信した場合、前記ホームエージェントヘル一ティングプロトコルにより前記移動ネットワークの経路制御情報をさらに通知する請求の範囲第 9項に記載のモバイルルー夕。

1 2 . 前記経路情報送信部が、前記ホームエージェントから前記要求を実行不可の応答を受信した場合、前記ホームエージェントヘル一ティングプロトコルにより前記移動ネットワークの経路制御情報をさらに通知する請求の範囲第 1 0項に記載のモバイルルー夕。

1 3 . 前記経路情報送信部が、前記ホームエージェントから前記要求を実行したことを示す情報を受信しなかった場合、前記ホームエージェントヘル一ティングプロトコルにより前記移動ネットワークの経路制御情報をさらに通知する請求の範囲第 9項に記載のモバイルル一夕。

1 4 . 前記経路情報送信部が、前記ホームエージェントから前記要求を実行したことを示す情報を受信しなかった場合、前記ホームエージェントヘル一ティングプロ卜コルにより前記移動ネットワークの経路制御情報をさらに通知する請求の範囲第 1 0項に記載のモバイルル一夕。