(57)【要約】  移動端末とホームエージェント間のトンネルオーバヘッドを削減して通信効率を向上させることができるハンドオーバ方法などを提供する技術が開示され、その技術によれば移動端末（ＵＥ）１０７が、ハンドオーバ先のネットワーク１０２におけるホームアドレスの割り当て要求と、割り当てられた第一のアドレスとを含むメッセージをハンドオーバ前のアクセスルータ１０４を介してホームエージェント（ＨＡ）へ送信するステップと、ＨＡが受信したメッセージに基づいて所定の処理を行うとともに、割り当て要求に対するホームアドレスを含む応答メッセージをＵＥへ送信するステップとを有する。
2010052919.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動端末の通信規約である固有の異なるＩＰバージョンにそれぞれ対応する少なくとも２つのネットワーク間を移動する前記移動端末のハンドオーバ方法であって、
前記移動端末が現在接続しているハンドオーバ前のアクセスルータからハンドオーバ先の他のネットワークのアクセスルータへハンドオーバをする際、前記ハンドオーバ先のネットワークから前記移動端末に割り当てられた第一のアドレスに基づいて、前記ハンドオーバ先のネットワークが対応しているＩＰバージョンと前記ハンドオーバ前のネットワークが対応しているＩＰバージョンとが異なると判断された場合、
前記移動端末が、前記ハンドオーバ先のネットワークにおけるホームアドレスの割り当て要求と、割り当てられた前記第一のアドレスとを含むメッセージを前記ハンドオーバ前のアクセスルータを介してホームエージェントへ送信するステップと、
前記ホームエージェントが、前記メッセージに基づいて、所定の処理を行うとともに、前記割り当て要求に対するホームアドレスを含む応答メッセージを前記移動端末へ送信するステップとを、
有するハンドオーバ方法。
【請求項２】
前記メッセージは、割り当てられた前記第一のアドレスを前記ホームエージェントが割り当てるホームアドレスとするよう指示するフラグを含む請求項１に記載のハンドオーバ方法。
【請求項３】
前記所定の処理が、前記ハンドオーバ先のネットワークのアクセスルータへ前記メッセージに含まれるアドレスを通知することである場合に、
前記ホームエージェントは、前記応答メッセージに含まれるホームアドレスを前記メッセージに含まれるアドレスとする請求項１又は２に記載のハンドオーバ方法。
【請求項４】
前記ホームエージェントは、前記ハンドオーバ先のネットワークのアクセスルータへ前記メッセージに含まれるアドレスを通知する前に、前記ハンドオーバ先のネットワークによって前記移動端末に既に割り当てられた前記第一のアドレスを前記ハンドオーバ先のネットワークのアクセスルータから受信し、前記メッセージに含まれるアドレスと受信された前記第一のアドレスとの照合を行う請求項３に記載のハンドオーバ方法。
【請求項５】
前記所定の処理が、前記メッセージに含まれるアドレスとは異なる第二のアドレスを前記ハンドオーバ先のネットワークのアクセスルータへ通知することである場合に、
前記ホームエージェントは、前記応答メッセージに含まれるホームアドレスを前記第二のアドレスとする請求項１に記載のハンドオーバ方法。
【請求項６】
前記ホームエージェントが前記応答メッセージに含まれるホームアドレスを前記第二のアドレスとした場合、
前記移動端末は、前記ハンドオーバ先のネットワークからアドレスを取得し、取得した前記アドレスをホームアドレスとして使用する請求項５に記載のハンドオーバ方法。
【請求項７】
前記ホームエージェントは、前記第二のアドレスを前記ハンドオーバ先のネットワークのアクセスルータへ通知する前に、前記ハンドオーバ先のネットワークによって前記移動端末に既に割り当てられた前記第一のアドレスを前記ハンドオーバ先のネットワークのアクセスルータから受信し、前記メッセージに含まれるアドレスと受信された前記第一のアドレスとの照合を行う請求項５に記載のハンドオーバ方法。
【請求項８】
前記移動端末は、前記第一のアドレスの取得の際に送信した所定のメッセージに対する応答を受信できなかったこと、及び／又は前記第一のアドレスの取得の際に所定のパケットを検出できなかったことに基づいて、前記ハンドオーバ先のネットワークが対応しているＩＰバージョンと前記ハンドオーバ前のネットワークが対応しているＩＰバージョンとが異なることを判断する請求項１に記載のハンドオーバ方法。
【請求項９】
前記ホームエージェントは、前記ハンドオーバ前のネットワーク及び前記ハンドオーバ先のネットワークを経由させて前記応答メッセージを送信する請求項１に記載のハンドオーバ方法。
【請求項１０】
移動端末の通信規約である固有の異なるＩＰバージョンにそれぞれ対応する少なくとも２つのネットワーク間をハンドオーバする前記移動端末であって、
前記移動端末が現在接続しているハンドオーバ前のアクセスルータからハンドオーバ先の他のネットワークのアクセスルータへハンドオーバをする際、
前記ハンドオーバ先のネットワークから前記移動端末に割り当てられた第一のアドレスに基づいて、前記ハンドオーバ先のネットワークが対応しているＩＰバージョンと前記ハンドオーバ前のネットワークが対応しているＩＰバージョンとが異なるか否かを判断する判断手段と、
ＩＰバージョンが異なると判断された場合、前記ハンドオーバ先のネットワークにおけるホームアドレスの割り当て要求と、割り当てられた前記第一のアドレスとを含むメッセージを生成するメッセージ生成手段と、
生成された前記メッセージを前記ハンドオーバ前のアクセスルータを介してホームエージェントへ送信する送信手段と、
前記メッセージに基づいて前記ホームエージェントから送信される、前記割り当て要求に対するホームアドレスを含む応答メッセージを受信する受信手段とを、
備える移動端末。
【請求項１１】
前記メッセージ生成手段は、割り当てられた前記第一のアドレスを前記ホームエージェントが割り当てるホームアドレスとするよう指示するフラグを前記メッセージに含める請求項１０に記載の移動端末。
【請求項１２】
前記ホームエージェントによって、前記ハンドオーバ先のネットワークのアクセスルータへ前記メッセージに含まれるアドレスを通知する処理がされた場合、又は前記応答メッセージに含まれるホームアドレスが前記メッセージに含まれるアドレスとは異なる第二のアドレスとされた場合、
前記メッセージ生成手段は、前記ハンドオーバ先のネットワークからアドレスを取得するための取得要求メッセージを生成し、
前記送信手段は、生成された前記取得要求メッセージを前記ハンドオーバ先のネットワークのアクセスルータへ送信する請求項１０又は１１に記載の移動端末。
【請求項１３】
前記判断手段は、前記第一のアドレスの取得の際に送信した所定のメッセージに対する応答を受信できなかったこと、及び／又は前記第一のアドレスの取得の際に所定のパケットを検出できなかったことに基づいて前記ハンドオーバ先のネットワークが対応しているＩＰバージョンと前記ハンドオーバ前のネットワークが対応しているＩＰバージョンとが異なることを判断する請求項１０に記載の移動端末。
【請求項１４】
移動端末の通信規約である固有の異なるＩＰバージョンにそれぞれ対応する少なくとも２つのネットワーク間をハンドオーバする前記移動端末のホームエージェントであって、
前記移動端末が現在接続しているハンドオーバ前のアクセスルータからハンドオーバ先の他のネットワークのアクセスルータへハンドオーバをする際、前記ハンドオーバ先のネットワークから前記移動端末に割り当てられた第一のアドレスに基づいて、前記ハンドオーバ先のネットワークが対応しているＩＰバージョンと前記ハンドオーバ前のネットワークが対応しているＩＰバージョンとが異なると判断された場合、
前記移動端末によって送信されるメッセージであって、前記ハンドオーバ先のネットワークにおけるホームアドレスの割り当て要求と、割り当てられた前記第一のアドレスとを含むメッセージを受信する受信手段と、
受信した前記メッセージに基づいて所定の処理を行う処理手段と、
前記割り当て要求に対するホームアドレスを含む応答メッセージを生成するメッセージ生成手段と、
生成された前記応答メッセージを前記移動端末へ送信する送信手段とを、
備えるホームエージェント。
【請求項１５】
前記メッセージには、割り当てられた前記アドレスを前記ホームエージェントが割り当てるホームアドレスとするよう指示するフラグが更に含まれる請求項１４に記載のホームエージェント。
【請求項１６】
前記処理手段が、前記所定の処理として前記ハンドオーバ先のネットワークのアクセスルータへ前記メッセージに含まれるアドレスを通知する場合に、
前記メッセージ生成手段は、前記応答メッセージに含まれるホームアドレスを前記メッセージに含まれるアドレスとする請求項１４又は１５に記載のホームエージェント。
【請求項１７】
前記受信手段は、前記送信手段が前記ハンドオーバ先のネットワークのアクセスルータへ前記メッセージに含まれるアドレスを通知する前に、前記ハンドオーバ先のネットワークによって前記移動端末に既に割り当てられた前記第一のアドレスを前記ハンドオーバ先のネットワークのアクセスルータから受信し、
前記処理手段は、前記メッセージに含まれるアドレスと受信された前記第一のアドレスとの照合を行う請求項１６に記載のホームエージェント。
【請求項１８】
前記処理手段が、前記所定の処理として前記割り当て要求に対するホームアドレスを前記メッセージに含まれる前記アドレスとは異なる第二のアドレスとし、前記第二のアドレスを前記ハンドオーバ先のネットワークのアクセスルータへ通知する場合に、
前記メッセージ生成手段は、前記応答メッセージに含まれるホームアドレスを前記第二のアドレスとする請求項１４に記載のホームエージェント。
【請求項１９】
前記受信手段は、前記送信手段が前記第二のアドレスを前記ハンドオーバ先のネットワークのアクセスルータへ通知する前に、前記ハンドオーバ先のネットワークのアクセスルータによって前記移動端末に既に割り当てられた前記第一のアドレスを前記ハンドオーバ先のネットワークのアクセスルータから受信し、
前記処理手段は、前記メッセージに含まれるアドレスと受信された前記第一のアドレスとの照合を行う請求項１８に記載のホームエージェント。
【請求項２０】
前記送信手段は、前記ハンドオーバ前のネットワーク及び前記ハンドオーバ先のネットワークを経由させて前記応答メッセージを送信する請求項１４に記載のホームエージェント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異なるＩＰバージョンに対応したネットワーク間を移動しながら通信を行う通信システムにおけるハンドオーバ方法、その方法で用いられる移動端末及びホームエージェント（位置管理サーバ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の移動通信システムでは、インターネットプロトコル通信（ＩＰ通信）を行う移動端末の移動管理プロトコルとして、Mobile IPv4（ＭＩＰｖ４）あるいはMobile IPv6（ＭＩＰｖ６）があった。これら技術の詳細はそれぞれ下記の非特許文献１、非特許文献２に開示されている。また、従来、ＩＰｖ６をサポートするアクセスネットワークでしか動作しなかったＭＩＰｖ６をＩＰｖ４のみサポートするアクセスネットワークでも動作するように拡張したDual Stack Mobile IP（ＤＳＭＩＰ）があり、技術の詳細が非特許文献３に開示されている。【０００３】
非特許文献２に基づくＭＩＰｖ６プロトコルを用いて移動端末がホームエージェント（位置管理サーバ）にＩＰｖ６ホームアドレス（ＨｏＡｖ６）とＩＰｖ６気付けアドレス（ＣｏＡｖ６）を登録し、ホームエージェントにてそれらアドレスの関係性（バインディング）を管理するが、すべてのメッセージはＩＰｖ６プロトコルに基づくものであり、ＩＰｖ６をサポートするアクセスネットワークからしか利用することができなかった。ＤＳＭＩＰはＭＩＰｖ６を拡張したものであり、移動端末がＩＰｖ４のみサポートするアクセスネットワークに接続したときに、アクセスネットワークから取得したＩＰｖ４気付けアドレス（ＣｏＡｖ４）をＨｏＡｖ６とバインドさせてＩＰｖ４のみサポートするアクセスネットワークからもＨｏＡｖ６を用いた通信を可能とさせるものである。【０００４】
また、ＤＳＭＩＰは、ホームエージェントがＩＰｖ４アドレスを有することを前提に、ＣｏＡｖ４とホームエージェントのＩＰｖ４アドレスをアドレスフィールドに記載したＩＰｖ４ヘッダでカプセリングすることでＭＩＰｖ６に基づくバインディング制御メッセージ（Binding Update（ＢＵ）あるいはBinding Acknowledge（ＢＡ）など）を交換可能としたり、ＩＰｖ４ホームアドレス（ＨｏＡｖ４）を移動端末に割り当ててＩＰｖ４アドレスのみ有する通信相手（Correspondent Node：ＣＮ）と通信を可能としたりするものである。【０００５】
なお、ＩＰｖ４のみサポートするアクセスネットワークに接続した移動端末に対するＭＩＰｖ６に基づくバインディング管理を可能とする方法は下記の特許文献１にも開示されている。携帯電話による移動通信システムにおいても、同様の技術を用いたハンドオーバ方法が検討されている。下記の非特許文献４では、ＤＳＭＩＰを用いて３ＧＰＰアクセスネットワーク（ＬＴＥなど）から非３ＧＰＰアクセスネットワーク（無線LANネットワークシステム、ＷｉＭＡＸネットワークシステム、３ＧＰＰ２ネットワークシステムなど）へのハンドオーバ方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−７３２７１号公報（要約）
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】C.Perkins “IP Mobility Support for IPv4”, IETF RFC3344 August 2002
【非特許文献２】D.Johnson, C.Perkins, J.Arkko “Mobility Support in IPv6”, IETF RFC3775 June 2004
【非特許文献３】Hesham soliman “Mobile IPv6 Support for Dual Stack Hosts and Routers (DSMIP)”, draft-ietf-mext-nemo-v4traversal-05.txt July 2008
【非特許文献４】“Architecture enhancements for non-3GPP accesses (Release8)”, 3GPP TS23.402 v.8.2.0 p.136-139 June 2008
【０００８】
上記従来技術において、移動端末はホームアドレスＨｏＡｖ６が属するＩＰｖ６ホームプレフィクスを対象にしたホームリンク検出しか行ってこなかった。つまり、ＩＰｖ４アドレスを用いたホームリンク検出は行わず、アクセスネットワークから取得したＩＰｖ４アドレス（ＣｏＡｖ４に相当）のサブネットとＨｏＡｖ４のサブネットが同じであっても、アクセスネットワークから取得したＩＰｖ６プレフィクスとＩＰｖ６ホームプレフィクスが同じでない限り、そのアクセスネットワークはホームリンクとはみなさなかった。【０００９】
したがって、実際にはＩＰｖ４サブネットの観点でホームリンクとなり得る場合であっても、移動端末がＨｏＡｖ４を用いる場合はすべてのパケット（バインディング制御メッセージ、ユーザデータ）にＩＰｖ４トンネルヘッダを余計に付加する必要があった。これにより、ヘッダオーバヘッドが増加して、特に限られた通信帯域を複数の移動端末によって共有する無線通信システムにおいては通信効率が低下するという問題があった。【００１０】
ここで、図１、８を用いて従来の移動通信システムにおける課題について詳しく説明する。図１はＤＳＭＩＰを用いた移動通信システムの一例の構成図であり、ＩＰｖ６をサポートするアクセスネットワーク１０１、ＩＰｖ４のみサポートするアクセスネットワーク１０２、それらアクセスネットワーク経由で接続可能なコアネットワーク１０３が配置されている。各々のアクセスネットワークには、アクセスルータＡＲ１０４、ＡＲ１０５が配備され、各アクセスルータはアクセスネットワークシステムのオペレーションによってＩＰｖ６ルータであったり、ＩＰｖ４ルータであったりする。【００１１】
コアネットワーク１０３には、ＤＳＭＩＰに基づくホームエージェントＨＡ１０６が配備される。移動端末ＵＥ１０７はアクセスネットワーク１０１経由でＨＡ１０６と接続してＩＰｖ６ホームアドレス（ＨｏＡｖ６）を取得した後、アクセスネットワーク１０２に移動し、ハンドオーバ処理を実施する。【００１２】
図８は従来のハンドオーバ処理手順の一例を説明するためのシーケンスチャートである。移動端末ＵＥ１０７がアクセスネットワーク１０２へのハンドオーバ処理の開始を検出する（ステップＳ８０１）と、アタッチ処理を開始する（ステップＳ８０２）。アタッチ処理は認証サーバＨＳＳ／ＡＡＡ８０１による接続認証処理（ステップＳ８０３）を含み、接続が許可されるとアタッチ処理が完了する。続いてＵＥ１０７は、アタッチ処理時に、あるいはアタッチ処理完了後にＤＨＣＰプロトコルを用いるなどしてＩＰｖ４アドレスを取得し（ＩＰｖ４アドレス取得要求、ＩＰｖ４アドレス割り当て：ステップＳ８０４）、これを気付けアドレス（ＣｏＡｖ４）として先に取得してあるＨｏＡｖ６とともにＨＡに登録するためのバインディング要求メッセージ（Binding Update：ＢＵ）を送信する（ステップＳ８０５）。【００１３】
このとき、ＵＥ１０７はＢＵを用いて、ＤＳＭＩＰプロトコルに基づくＩＰｖ４ホームアドレス（ＨｏＡｖ４）割り当て要求を実施する。ＨＡ１０６はＨｏＡｖ４割り当て要求付きのＢＵを受信すると、ＨｏＡｖ６とＣｏＡｖ４の組をバインディングキャッシュに登録し、ＨｏＡｖ４を割り当てるためバインディング応答メッセージ（Binding Acknowledge：ＢＡ）を用いてＵＥ１０７に通知する（ステップＳ８０６）とともに、ＨｏＡｖ４とＣｏＡｖ４の組をバインディングキャッシュに登録する。【００１４】
ここで、ＵＥ１０７は、取得したＨｏＡｖ４とＣｏＡｖ４のサブネット部を比較することにより、従来実施していなかったＩＰｖ４サブネットの観点でホームリンク検出を行う（ステップＳ８０７）ことができる。その結果、ＨｏＡｖ４とＣｏＡｖ４のサブネット部が一致する場合は、そのアクセスネットワーク１０２をＩＰｖ４観点でのホームリンクとみなすことができ、ＨＡ１０６と交換するパケットに冗長なＩＰｖ４トンネルヘッダを付与する必要がなくなる。【００１５】
もし、サブネット部が一致しなかった場合は、アクセスネットワーク１０２はホームリンクではないので、ＨＡ１０６と交換するすべてのパケットにＩＰｖ４トンネルヘッダを付与する必要がある。なお、従来はＩＰｖ４観点のホームリンク検出を行っていなかったので、ＨＡ１０６と交換するすべてのパケットにＩＰｖ４トンネルヘッダを付与していた。【００１６】
ここで、好ましくはすべての場合においてＩＰｖ４トンネルヘッダを付与させることなく、ヘッダオーバヘッドを削減することである。多くの無線通信システムにおいては、移動端末とＡＲ間のリンクはポイントツーポイントリンクで構成されるので、１つのＡＲが複数の移動端末を収容する場合であっても、それぞれの移動端末に異なるサブネットに属するＩＰｖ４アドレスを配布することが可能となる。【００１７】
また、移動端末は、ＣｏＡｖ４を取得してからＢＵ送信するまでにＨＡとの間で図８に示すような鍵更新処理を行うことがある。例えば、動的鍵更新をサポートしていない移動端末は、気付けアドレスが変更される都度、鍵更新をしなければならない。鍵更新は移動端末、ＨＡ双方において暗号計算を伴う長時間の処理が必要とされるため、移動端末がＩＰｖ４観点のホームリンク検出を完了して実際にパケットを送受信できるまで相当の時間を要することになる。
【発明の概要】
【００１８】
本発明は、上記の問題点に鑑み、ＤＳＭＩＰを用いた移動通信システムにおいて、ＩＰｖ６ホームアドレスのみ有する移動端末によるハンドオーバ処理中に、ハンドオーバ先アクセスネットワークから割り当てられたアドレスがＩＰｖ４アドレスだけであった場合に、ハンドオーバ先アクセスネットワークがＩＰｖ４のみサポートするアクセスネットワークであることを検出し、割り当てられたＩＰｖ４アドレスをＩＰｖ４ホームアドレスとしてハンドオーバ元アクセスネットワーク経由でホームエージェントに設定させる。これにより、ハンドオーバ先アクセスネットワークをホームリンクとし、移動端末とホームエージェントとの間のトンネルオーバヘッドを削減して通信効率を向上させるとともに、移動端末が鍵更新処理を行う場合であっても、鍵更新処理の前にバインディング処理を完了させることができ、時間を要する鍵更新処理の完了を待たずにパケットの送受信を可能とすることができるハンドオーバ方法、その方法で用いられる移動端末及びホームエージェントを提供することを目的とする。
【００１９】
上記目的を達成するために、本発明によれば、移動端末の通信規約である固有の異なるＩＰバージョンにそれぞれ対応する少なくとも２つのネットワーク間を移動する前記移動端末のハンドオーバ方法であって、前記移動端末が現在接続しているハンドオーバ前のアクセスルータからハンドオーバ先の他のネットワークのアクセスルータへハンドオーバをする際、前記ハンドオーバ先のネットワークから前記移動端末に割り当てられた第一のアドレスに基づいて、前記ハンドオーバ先のネットワークが対応しているＩＰバージョンと前記ハンドオーバ前のネットワークが対応しているＩＰバージョンとが異なると判断された場合、前記移動端末が、前記ハンドオーバ先のネットワークにおけるホームアドレスの割り当て要求と、割り当てられた前記第一のアドレスとを含むメッセージを前記ハンドオーバ前のアクセスルータを介してホームエージェントへ送信するステップと、前記ホームエージェントが、前記メッセージに基づいて、所定の処理を行うとともに、前記割り当て要求に対するホームアドレスを含む応答メッセージを前記移動端末へ送信するステップとを、有するハンドオーバ方法が提供される。この構成により、ハンドオーバ先アクセスネットワークをホームリンクとし、移動端末とホームエージェントとの間のトンネルオーバヘッドを削減して通信効率を向上させるとともに、移動端末が鍵更新処理を行う場合であっても、鍵更新処理の前にバインディング処理を完了させることができ、時間を要する鍵更新処理の完了を待たずにパケットの送受信を可能とすることができる。
【００２０】
また、本発明によれば、移動端末の通信規約である固有の異なるＩＰバージョンにそれぞれ対応する少なくとも２つのネットワーク間をハンドオーバする前記移動端末法であって、前記移動端末が現在接続しているハンドオーバ前のアクセスルータからハンドオーバ先の他のネットワークのアクセスルータへハンドオーバをする際、前記ハンドオーバ先のネットワークから前記移動端末に割り当てられた第一のアドレスに基づいて、前記ハンドオーバ先のネットワークが対応しているＩＰバージョンと前記ハンドオーバ前のネットワークが対応しているＩＰバージョンとが異なるか否かを判断する判断手段と、ＩＰバージョンが異なると判断された場合、前記ハンドオーバ先のネットワークにおけるホームアドレスの割り当て要求と、割り当てられた前記第一のアドレスとを含むメッセージを生成するメッセージ生成手段と、生成された前記メッセージを前記ハンドオーバ前のアクセスルータを介してホームエージェントへ送信する送信手段と、前記メッセージに基づいて前記ホームエージェントから送信される、前記割り当て要求に対するホームアドレスを含む応答メッセージを受信する受信手段とを、備える移動端末が提供される。この構成により、ハンドオーバ先アクセスネットワークをホームリンクとし、移動端末とホームエージェントとの間のトンネルオーバヘッドを削減して通信効率を向上させるとともに、移動端末が鍵更新処理を行う場合であっても、鍵更新処理の前にバインディング処理を完了させることができ、時間を要する鍵更新処理の完了を待たずにパケットの送受信を可能とすることができる。
【００２１】
また、本発明によれば、移動端末の通信規約である固有の異なるＩＰバージョンにそれぞれ対応する少なくとも２つのネットワーク間をハンドオーバする前記移動端末のホームエージェントであって、前記移動端末が現在接続しているハンドオーバ前のアクセスルータからハンドオーバ先の他のネットワークのアクセスルータへハンドオーバをする際、前記ハンドオーバ先のネットワークから前記移動端末に割り当てられた第一のアドレスに基づいて、前記ハンドオーバ先のネットワークが対応しているＩＰバージョンと前記ハンドオーバ前のネットワークが対応しているＩＰバージョンとが異なると判断された場合、前記移動端末によって送信されるメッセージであって、前記ハンドオーバ先のネットワークにおけるホームアドレスの割り当て要求と、割り当てられた前記第一のアドレスとを含むメッセージを受信する受信手段と、受信した前記メッセージに基づいて所定の処理を行う処理手段と、前記割り当て要求に対するホームアドレスを含む応答メッセージを生成するメッセージ生成手段と、生成された前記応答メッセージを前記移動端末へ送信する送信手段とを、備えるホームエージェントが提供される。この構成により、ハンドオーバ先アクセスネットワークをホームリンクとし、移動端末とホームエージェントとの間のトンネルオーバヘッドを削減して通信効率を向上させるとともに、移動端末が鍵更新処理を行う場合であっても、鍵更新処理の前にバインディング処理を完了させることができ、時間を要する鍵更新処理の完了を待たずにパケットの送受信を可能とすることができる。
【００２２】
本発明のハンドオーバ方法、その方法で用いられる移動端末及びホームエージェントは、ハンドオーバ先アクセスネットワークをホームリンクとし、移動端末とホームエージェントとの間のトンネルオーバヘッドを削減して通信効率を向上させるとともに、移動端末が鍵更新処理を行う場合であっても、鍵更新処理の前にバインディング処理を完了させることができ、時間を要する鍵更新処理の完了を待たずにパケットの送受信を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態における通信システムの構成の一例を示す構成図
【図２】本発明の実施の形態におけるハンドオーバ方法の一例を説明するためのシーケンスチャート
【図３】本発明の実施の形態におけるハンドオーバ方法の一例を説明するための他のシーケンスチャート
【図４】本発明の実施の形態に係る移動端末の構成の一例を示す構成図
【図５】本発明の実施の形態に係るホームエージェントの構成の一例を示す構成図
【図６】本発明の実施の形態に係る移動端末における処理フローの一例を示すフローチャート
【図７】本発明の実施の形態に係るホームエージェントにおける処理フローの一例を示すフローチャート
【図８】従来技術を説明するための図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の実施の形態の詳細な動作について説明する。図１は本発明の実施の形態におけるシステム構成を説明するための図であり、ＩＰｖ６をサポートするアクセスネットワーク１０１、ＩＰｖ４のみサポートするアクセスネットワーク１０２、それらアクセスネットワーク経由で接続可能なコアネットワーク１０３が配置される。各々のアクセスネットワークには、アクセスルータＡＲ１０４、ＡＲ１０５が配備され、各アクセスルータはアクセスネットワークシステムのオペレーションによってＩＰｖ６ルータであったり、ＩＰｖ４ルータであったりする。
【００２５】
さらに詳細には、アクセスネットワークが採用する規格に応じて、アクセスルータは、アクセスゲートウェイ（Access Gateway：ＡＧＷ）、モビリティアンカーゲートウェイ（Mobility Anchor Gateway：ＭＡＧ）、パケットデータゲートウェイ（Packet Data Gateway：ＰＤＧ、enhanced Packet Data Gateway：ｅＰＤＧ）、サービングゲートウェイ（Serving Gateway：ＳＧＷ）、サービングＧＰＲＳサービングノード（Serving GPRS Serving Node：ＳＧＳＮ）などと称されることもある。また、コアネットワークには、ＤＳＭＩＰに基づくホームエージェント（ＨＡ）が配備され、コアネットワークが採用する規格に応じて、このＨＡはパケットデータネットワークゲートウェイ（Packet Data Network Gateway：ＰＤＮ ＧＷ）、ゲートウェイＧＰＲＳサービングノード（Gateway GPRS Serving Node：ＧＧＳＮ）などと称されることもある。
【００２６】
図１において、移動端末ＵＥ１０７はアクセスネットワーク１０１経由でＨＡ１０６と接続してＩＰｖ６ホームアドレス（ＨｏＡｖ６）を取得した後、アクセスネットワーク１０２に移動し、ハンドオーバ処理を実施する。
【００２７】
図２は、本発明の実施の形態におけるハンドオーバ方法の一例を説明するためのシーケンスチャートである。ＵＥ１０７がアクセスネットワーク１０２へのハンドオーバ処理開始を検出する（ステップＳ２０１）と、アクセスネットワーク１０２へのアタッチ処理を開始する（ステップＳ２０２）。アタッチ処理はコアネットワーク１０３における認証処理（ステップＳ２０３）を伴い、正常に認証処理が完了すると応答メッセージの中でＩＰアドレスがＵＥ１０７に割り当てられる。または、応答メッセージの中ではＩＰアドレスの割り当ては行われず、アタッチ処理完了後にＵＥ１０７がＤＨＣＰなどのプロトコルを用いてＩＰアドレスを取得する（ステップＳ２０４、Ｓ２０５）。
【００２８】
ＤＨＣＰプロトコルを用いる場合、割り当てられるＩＰアドレスはアクセスネットワーク１０２内のＤＨＣＰサーバによって配布される場合や、ＡＲ１０５がＤＨＣＰリレーとなってＤＨＣＰ要求をＨＡ１０６に転送し、それを受けてＨＡ１０６がＤＨＣＰ応答で配布したり、また、ＰＭＩＰプロトコルが適用される場合は、既にＰＢＡメッセージでＨＡ１０６から取得したＩＰアドレスをＡＲ１０５がＤＨＣＰ応答でＵＥ１０７に配布したり、ＤＨＣＰ要求を受けてＡＲ１０５がＨＡ１０６にＰＢＵメッセージを送信したりする場合とがある。一般にアクセスネットワーク１０２内のＤＨＣＰサーバによってＩＰアドレスを割り当てる場合はＣｏＡｖ４が、それ以外の場合はＨｏＡｖ４が割り当てられる。なお、ここではアクセスネットワーク１０２において割り当てられたＩＰアドレスをＩＰｖ４＿ＡＮ２とする。
【００２９】
ＵＥ１０７は割り当てられたＩＰアドレスであるＩＰｖ４＿ＡＮ２がＩＰｖ４アドレスであり、ＩＰｖ６アドレスが割り当てられなかったことから、アクセスネットワーク１０２がＩＰｖ４のみサポートするネットワークであることを認識する。ここでＵＥ１０７は、アクセスネットワーク１０２がサポートするＩＰバージョンがＩＰｖ４のみであることを確実にするために、次のような処理を実施してもよい。
【００３０】
例えば、ＩＰｖ４＿ＡＮ２の取得時あるいは取得直後に、ＩＰｖ６アドレス取得のためのＲＳ（Router Solicitation）メッセージを送信したが一定時間応答を受信できなかった場合にサポートするＩＰバージョンがＩＰｖ４のみであることを認識するようにしてもよい。また、ＩＰｖ４＿ＡＮ２の取得時あるいは取得前後で、リンク上のパケットを監視しＩＰｖ６パケットを検出できなかった場合にサポートするＩＰバージョンがＩＰｖ４のみであることを認識するようにしてもよい。
【００３１】
アクセスネットワーク１０２がＩＰｖ４のみサポートするネットワークであることを認識すると、ＵＥ１０７はハンドオーバ元のアクセスネットワーク１０１経由でＨＡ１０６にＢＵを送信する（ステップＳ２０６）。このとき、ＢＵにはＨｏＡｖ４割当て要求を含め、アクセスネットワーク１０２で取得したＩＰアドレスＩＰｖ４＿ＡＮ２を記載する。さらには、ＵＥ１０７がハンドオーバ中であり、ハンドオーバ先のアクセスネットワーク１０２において割り当てられたＩＰｖ４アドレス（ＩＰｖ４＿ＡＮ２）を、ＨＡ１０６がこれから割り当てるＨｏＡｖ４とするよう指示する情報（例えば、フラグ（以降フラグＸと呼ぶ））を含めてもよい。
【００３２】
あるいは、フラグＸの代わりに、アクセスネットワーク１０２の情報（例えば、ＳＳＩＤのようなアクセスネットワークの識別子やアクセスポイントの識別子、ＰＬＭＮ識別子など）を、ＢＵを用いてＨＡ１０６に通知し、ＨＡ１０６においてデータベースなどをもとにアクセスネットワーク１０２がサポートするＩＰバージョンを検出し、ＩＰｖ４のみサポートすることが検出できた場合はフラグＸがＢＵに付加されていた場合と同じ動作を実施するものであってもよい。
【００３３】
ＨＡ１０６はアクセスネットワーク１０１経由でＩＰｖ４＿ＡＮ２が記載されたＨｏＡｖ４割当て要求（さらには上記フラグＸ）を含むＢＵを受信すると、次のいずれかの処理（アクション１〜３）を実施するとともに、割り当てＨｏＡｖ４としてＩＰｖ４＿ＡＮ２を記載したＢＡをＵＥ１０７に送信する（ステップＳ２０７）。なお、ＨＡ１０６はいずれかのアクションを実施する前に、要求されたＩＰｖ４＿ＡＮ２をホームアドレスとすることに対する承認を、認証サーバＨＳＳ／ＡＡＡ８０１から受けてもよい。
【００３４】
アクション１の処理について説明する。ＨＡ１０６はＩＰｖ４＿ＡＮ２とは異なるアドレス（ここではＩＰｖ４＿ＨｏＡとする）をＵＥ１０７の実際のＨｏＡｖ４として割り当て（ステップＳ２０８）、ＩＰｖ４＿ＡＮ２とＩＰｖ４＿ＨｏＡの対応を記載した変換テーブルを作成する（ステップＳ２０９）。以降、ＵＥ１０７が送信するＩＰｖ４＿ＡＮ２を送信元アドレスとするパケットはＩＰｖ４＿ＨｏＡ発となるようにヘッダを修正して転送し、ＩＰｖ４＿ＨｏＡあてパケットはＩＰｖ４＿ＡＮ２あてとなるようにヘッダを修正して転送する。ここでは、実際にＨＡ１０６が割り当てたＩＰｖ４＿ＨｏＡとのマッチングをＨＡ１０６で行うことにより、既にＩＰｖ４＿ＡＮ２を割り当てたアクセスネットワーク１０２（ＡＲ１０５）側での対応が不要となり、ネットワークの拡張性を確保することができる。
【００３５】
また、この方法によりＵＥ１０７がハンドオーバを繰り替えした際にハンドオーバ先で取得するＩＰアドレス（ＩＰｖ４＿ＡＮ２相当）が変化することへの対応を図ることができる。つまり、ハンドオーバ先アクセスネットワークで取得したＩＰアドレスを実際の通信にて使用するホームアドレスとする場合、ハンドオーバのたびにホームアドレスが変化することになり、セッションを継続したいＵＥ１０７にとっては好ましくない。これに対して、ＨＡ１０６が別途ホームアドレス（ＩＰｖ４＿ＨｏＡ）をＵＥ１０７に割り当て、アクセスネットワークでＵＥ１０７が取得したＩＰアドレスであるＩＰｖ４＿ＡＮ２との変換処理をＨＡ１０６で実施することにより、ＩＰｖ４＿ＡＮ２がハンドオーバによって変更された場合でも、実際にはＩＰｖ４＿ＨｏＡを用いて通信を行っているのでセッションの継続を達成することができる。
【００３６】
さらには、ＨＡ１０６が割り当てた実際のホームアドレスＩＰｖ４＿ＨｏＡをアクセスネットワーク１０１経由で送信するＢＡに記載するなどしてＵＥ１０７に通知し、ＵＥ１０７においてもＨＡ１０６と同様の変換テーブルを管理してもよい。これにより、以降の通信において、ＵＥ１０７内部のアプリケーション処理では実ホームアドレスであるＩＰｖ４＿ＨｏＡを用いたパケット処理を実施し、アプリケーションより下位のトランスポート処理ではＩＰｖ４＿ＡＮ２を用いたパケット処理を実施して、接続したアクセスネットワークを擬似的にホームリンクとすることで、ヘッダオーバヘッドを削減できる一方で、アクセスネットワーク間のハンドオーバ時にセッション継続も達成することができる。
【００３７】
なお、このとき、ＢＡによってＩＰｖ４＿ＨｏＡとＩＰｖ４＿ＡＮ２がホームアドレスとしてＵＥ１０７に通知されるが、どちらが実ホームアドレス（外部との通信で実際に用いられるもの）であるかを明確にするためのフラグを設けてもよい。あるいは、先にＢＵでホームアドレスとするよう要求したものと異なるホームアドレスをＢＡで取得した場合に、それを実ホームアドレスであることをＵＥ１０７が解釈してもよく、既存メッセージフォーマットを変更することなく本発明を実現することができる。さらには、ＢＡに記載するのはＩＰｖ４＿ＨｏＡだけでＩＰｖ４＿ＡＮ２は記載せず、代わりに変換テーブルを用いたパケット処理を行うよう指示するフラグをＢＡに設けてもよく、ホームアドレス通知オプションよりもビット数の少ないフラグを用いてＵＥ１０７に通知することで伝送効率の向上を図ることができる。
【００３８】
次に、アクション２の処理について説明する。ＨＡ１０６はＡＲ１０５とのコネクションを確立するため、ＰＢＵ（Proxy Binding Update）の送信を要求するＰＢＵ要求メッセージをＡＲ１０５に送信する（ステップＳ２１０）。なお、ＰＢＵ要求メッセージは、ＨＡ１０６が認証サーバ（ＨＳＳ／ＡＡＡ８０１）などを介してＡＲ１０５に指示するものであってもよい。これを受けてＡＲ１０５はＰＢＵをＨＡ１０６に送信し（ステップＳ２１１）、ＨＡ１０６はＩＰｖ４＿ＡＮ２を記載したＰＢＡ（Proxy Binding Acknowledge）メッセージをＡＲ１０５に返信する（ステップＳ２１２）。
【００３９】
ここで、既にＵＥ１０７は同じアドレスを取得済みであるが確実を期するために、ＰＢＡを受信したＡＲ１０５は、ＩＰｖ４＿ＡＮ２がＨＡ１０６によって割り当てられたホームアドレスであるとして、ＤＨＣＰ refresh要求などを用いてＵＥ１０７が再度ＤＨＣＰ要求を実施するようにしてもよい。すなわち、ＵＥ１０７はハンドオーバ先のネットワーク１０２からホームアドレスを再度取得する。これにより、ハンドオーバ先アクセスネットワーク１０２が正式にホームリンクとなったことを移動端末１０７において検出でき、トンネルを不要とする通信を開始してよいタイミングを正しく移動端末１０７に通知することができる。
【００４０】
これにより、アクセスネットワーク１０２は、ＡＲ１０５とＨＡ１０６との間に接続されたＰＭＩＰトンネルを介して、既に割り当てたものではあるもののＩＰｖ４＿ＡＮ２がコアネットワーク１０３（ＨＡ１０６）から割り当てられたホームアドレスとして認定を受けることができ、以降は標準的なＰＭＩＰプロトコルを用いてＵＥ１０７のモビリティ制御を実施できる。なお、先にＩＰｖ４＿ＡＮ２を払い出したアクセスネットワーク１０２内のＤＨＣＰサーバに対しては、ＩＰｖ４＿ＡＮ２の管理を一時的に実施しないよう制御する必要があり、ＵＥ１０７がＩＰｖ４＿ＡＮ２の使用を停止したときに、再度その制御権をＤＨＣＰサーバに与える。これにより、アクセスネットワーク１０２に配置されたＤＨＣＰサーバが独自にＩＰｖ４＿ＡＮ２をリリースしたり再割り当てを実施したりするのを抑止して、通信中のセッションが不意に切断されるのを防ぐことができる。
【００４１】
次に、アクション３の処理について説明する。アクセスネットワーク１０２経由で取得したＩＰｖ４＿ＡＮ２が、実際にはＨＡ１０６が割り当てたものである場合（すなわちＩＰｖ４＿ＡＮ２がホームアドレスであった場合）、既に所望の状態が得られているので、ＨＡ１０６は特別な処理を行わず（ステップＳ２１３）、ＩＰｖ４＿ＡＮ２をホームアドレスとするＢＡをＵＥ１０７に返送する（ステップＳ２０７）。
【００４２】
これにより、ＵＥ１０７は、アクセスネットワーク１０２から割り当てられたアドレスとアクセスネットワーク１０１経由で取得したホームアドレスが同じＩＰｖ４＿ＡＮ２であること、すなわちアクセスネットワーク１０２がホームリンクであることを確認する。なお、先にアクセスネットワーク１０１経由で取得したＩＰｖ４＿ＡＮ２を登録する際に、先に示したようなフラグＸや同等の情報をＢＵに付加した場合、ＵＥ１０７は、アクセスネットワーク１０２がホームリンクであることの確認（すなわちホームリンク検出）を省略することができる。
【００４３】
アクセスネットワーク１０２がホームリンクであることを確認したＵＥ１０７は、従来のハンドオーバ手順にしたがってＨＡ１０６に対してＨｏＡｖ６とＨｏＡｖ４のバインディングを登録するためのＢＵを送信し、ＨＡ１０６からＢＡを受信する。ここで、先にアクセスネットワーク１０１経由で送信したＨｏＡｖ４取得のためのＢＵとＢＡをＨＡ１０６と交換するときに、ＨＡ１０６にＨｏＡｖ６とＨｏＡｖ４のバインディングを生成させることができる。
【００４４】
これにより、アクセスネットワーク１０２経由のＢＵ／ＢＡ交換を省略することができ、ハンドオーバの高速化を図ることができる。さらには、ここでのＢＵ／ＢＡを省略できることで、直ちにパケットの送受信が可能となり、特にＵＥ１０７が鍵更新処理を必要とする場合と比べて、ハンドオーバの高速化効果は大きいものとなる。なぜなら、鍵更新処理はＢＵ／ＢＡ交換を行う前に実施する必要があり（ＢＵ／ＢＡを保護するためのＩＰｓｅｃ鍵を更新するのが目的であるため）、ＢＵ／ＢＡ交換を省略することにより鍵更新処理をハンドオーバ処理完了後の任意のタイミングで実施できるようになる。
【００４５】
なお、ＨＡ１０６はＵＥ１０７がホームリンクとするよう要求したＩＰアドレスのＩＰｖ４＿ＡＮ２のサブネット（プレフィクス）範囲が、ＨＡ１０６を管理するオペレータに割り当てられたものと異なる場合や、ＨＡ１０６が外部ネットワーク（例えばＩＳＰやコーポレートネットワーク等のパケットドメインネットワーク（ＰＤＮ：Packet Domain Network）から取得可能なサブネット範囲と異なるものである場合、またコアネットワーク１０３を管理するオペレータとアクセスネットワークを管理するオペレータ間の契約上の制約がある場合、またＩＰｖ４＿ＡＮ２がＮＡＴ内のアドレスでありホームアドレスとすることに問題があるなどの場合に、ＩＰｖ４＿ＡＮ２をホームリンクにすることを拒否してもよい。
【００４６】
この場合、ＨＡ１０６は、例えば前述のアクション1の処理を実施したり、図３のアクション４に示すように、異なるホームアドレス（ＩＰｖ４＿ＨｏＡ）をＵＥ１０７に割り当ててＢＡでＵＥ１０７に通知したりする（ＩＰｖ４＿ＡＮ２は通知しない）。後者の場合、ＵＥ１０７はアクセスネットワーク１０２が外部リンクである（つまりホームリンクではない）と判断し、ＢＡで通知されたホームアドレスとアクセスネットワーク１０２で取得したＩＰアドレスのＩＰｖ４＿ＡＮ２を用いて標準的なモバイルＩＰ（Mobile IP）による通信を行う（ＵＥ１０７−ＨＡ１０６間はＩＰｖ４＿ＡＮ２とＨＡ１０６のＩＰｖ４アドレスをエンドポイントとするトンネル通信を行う）。
【００４７】
上記によれば、ＨＡ１０６がハンドオーバ先アクセスネットワーク１０２から取得したアドレスＩＰｖ４＿ＡＮ２をホームアドレスとすることを拒否する場合、ＨＡ１０６はＩＰｖ４＿ＡＮ２とは異なる正規のホームアドレス（ＩＰｖ４＿ＨｏＡ）を、ＢＡを用いてＵＥ１０７に通知する（ステップＳ３１１）。ここで、ＨＡ１０６が割り当てたＩＰｖ４＿ＨｏＡをアクセスネットワーク１０２経由でＵＥ１０７に配布可能である可能性がある。つまり、ＨＡ１０６がＩＰｖ４＿ＨｏＡを割り当てると同時にＰＢＵ要求メッセージをＡＲ１０５に送信する（ステップＳ３０８）。
【００４８】
これを受けてＡＲ１０５はＰＢＵをＨＡ１０６に送信し（ステップＳ３０９）、ＨＡ１０６はＩＰｖ４＿ＨｏＡを記載したＰＢＡをＡＲ１０５に返信し（ステップＳ３１０）、ＵＥ１０７が再度ＤＨＣＰ要求を行う（ステップＳ３１２）。これにより、正規のホームアドレス（ＩＰｖ４＿ＨｏＡ）をアクセスネットワーク１０２において取得することができ、ＵＥ１０７はＨＡ１０６とのトンネル通信を行う必要がなくなる。なお、ＰＢＡを受信したＡＲ１０５は、ＤＨＣＰ refresh要求などを用いてＵＥ１０７がＤＨＣＰ要求を再度実施することを促してもよい。すなわち、ＵＥ１０７はハンドオーバ先のネットワーク１０２からホームアドレスを再度取得する。また、ＵＥ１０７は先に取得したＩＰｖ４＿ＡＮ２をリリース（ＤＨＣＰリリース）してもよく、アドレス資源の有効活用を図ることができる。
【００４９】
なお、上記アクション２または４において、ＡＲ１０５は、ＨＡ１０６に送信するＰＢＵにＵＥ１０７に配布したアドレス（ＩＰｖ４＿ＡＮ２）を含めてもよい。これにより、ＡＲ１０５がローカルアドレスを割り当てて配布した場合に、ＨＡ１０６がアクセスネットワーク１０１経由のＢＵで取得したＩＰｖ４＿ＡＮ２との照合を行う。すなわち、ＨＡ１０６は、ハンドオーバ先のネットワーク１０２のＡＲ１０５によってＵＥ１０７に既に割り当てられたアドレス（第一のアドレス）をＡＲ１０５から受信し、メッセージに含まれるアドレスと受信されたアドレス（第一のアドレス）との照合を行うことができ、システムの安全性を高めることができる。また、アクション１においても、ＨＡ１０６がＰＢＵ要求メッセージをＡＲ１０５に発行してＩＰｖ４＿ＡＮ２を含むＰＢＵを受信してもよく、これにより同様の効果を達成することができる。ここで、ＰＭＩＰにもとづくＰＢＵメッセージを用いるのは一つの具体例であり、その他のメッセージを用いてもよい。
【００５０】
また、電波状態の悪化などによりＵＥ１０７が既にアクセスネットワーク１０１から切断されたり、事実上通信ができなかったりする状態であるとき、ＨＡ１０６が送信したＢＡをＵＥ１０７が受信できない場合がある。こうした状況を想定して、ＨＡ１０６はハンドオーバ前のネットワーク１０１及びハンドオーバ先のネットワーク１０２を経由させてＢＡを送信したり、アクセスネットワーク１０１にはＢＡを送信し、アクセスネットワーク１０２ではＤＳＭＩＰに基づくＩＫＥｖ２を用いたブートストラッピング処理を起動したりするなどして、ＩＰｖ４＿ＡＮ２をホームアドレスとして認定したことをアクセスネットワーク１０２経由でＵＥ１０７に通知してもよい。これにより、ＵＥ１０７がアクセスネットワーク１０１経由でＨＡ１０６からの処理結果を受信できない場合であっても、ハンドオーバ先であるアクセスネットワーク１０２経由で確実に処理結果（ハンドオーバ先アクセスネットワーク１０２をホームリンクとすることができたこと）を受け取ることができる。
【００５１】
さらには、ＵＥ１０７がアタッチ処理時やＤＨＣＰプロトコルを用いてアクセスネットワーク１０２からＩＰアドレスを取得する際に、これから取得するＩＰアドレスをホームアドレスにしようと考えている旨を通知してもよい。具体的には、ＵＥ１０７が送信するアタッチメッセージやＤＨＣＰ要求メッセージにフラグを設ける。ＵＥ１０７がアタッチ処理時に前記通知を行った場合、認証サーバＨＳＳ／ＡＡＡ８０１が通知を解釈してＨＡ１０６にホームアドレス割り当てを指示し、ＨＡ１０６がホームアドレスを割り当てて、アタッチ応答メッセージでＵＥ１０７に転送したり、ＤＨＣＰで取得するようＵＥ１０７に指示したりする。
【００５２】
アタッチ処理時にＵＥ１０７が前記通知を行ったがアタッチ処理完了後にＤＨＣＰを用いてＩＰアドレスを取得する必要がある場合、ＵＥ１０７からのＤＨＣＰ要求を受信したＡＲ１０５は、アタッチ処理の過程でＰＭＩＰプロトコルやＧＴＰプロトコルなどを用いてＨＡ１０６から取得したホームアドレスをＤＨＣＰ応答でＵＥ１０７に配布したり、ＤＨＣＰ要求をＨＡ１０６に転送して割り当てを依頼したり、ＨＡ１０６に対して新たにＰＭＩＰプロトコルを起動（ＰＢＵメッセージの送信）し、ＨＡ１０６が割り当てたホームアドレスをＵＥ１０７に転送したりする。
【００５３】
なお、アタッチ処理時にアクセスネットワークがＵＥ１０７からの要求を転送できる場合に限り、前記のように、これから取得するＩＰアドレスをホームアドレスにしようと考えていることや、接続中のアクセスネットワークをホームリンクとしたいことを要望する通知は、ＰＭＩＰやＤＳＭＩＰ、ＭＩＰｖ４（ＲＦＣ３３４４）などさまざまなモビリティプロトコルから一つを選択（モビリティモードセレクション；Mobility Mode Selection）する際のオプションとして、移動端末がネットワークに通知するものであってもよい。また、無線の通信容量が大きい通信システムやアクセスネットワークの負荷や混雑度が低い場合はよいが、通信容量が小さい通信システムやアクセスネットークの負荷や混雑度、移動端末の収容数が高い場合、また移動端末の電池残量が少なくなってきて電力消費量を削減したい場合などに、接続先のアクセスネットワークをホームリンクとすることによってトンネルヘッダ処理を不要とできるので、上記課題の解消を図ることができる。
【００５４】
次に、本発明の実施の形態に係る移動端末（ＵＥ）とホームエージェント（ＨＡ）の動作の一例についてそれぞれ図４と図５を用いて説明する。図４は本発明の実施の形態に係る移動端末の構成の一例を示す図である。送受信部４０１、４０２はそれぞれアクセスネットワーク１０１、１０２と接続するための通信インタフェースに相当し、ＩＰレイヤより下位の通信プロトコル処理並びにモデム処理を実施する。ＩＰ処理部４０３はＩＰレイヤ処理を実施し、ＭＩＰ処理部４０４はＤＳＭＩＰに基づくMobile IPプロトコル処理を実施する。
【００５５】
ＤＨＣＰ処理部４０５はＤＨＣＰプロトコル処理（クライアント機能）を実施する。ハンドオーバ制御部４０６は送受信部４０１、４０２から得た通信状況などからハンドオーバ実施可能性や実施タイミングを判断あるいは検出し、ＭＩＰ処理部４０４や送受信部４０１、４０２、ＤＨＣＰ処理部４０５などにハンドオーバ実施のための指示を送出し、ハンドオーバ処理を制御する。ホームアドレス登録制御部４０７は、本発明において特徴的なものであり、その動作について図６を用いて周辺の動作を交えながら説明する。
【００５６】
ハンドオーバ制御部４０６は、ハンドオーバを開始するか否かを判断する（ステップＳ６０１）。ハンドオーバの開始が決定されると、送受信部４０２にアタッチ処理開始を指示する。アタッチ処理を行う中で、アクセスネットワーク１０２からＩＰアドレス（ＩＰｖ４＿ＡＮ２）が割り当てられると、送受信部４０２がＩＰ処理部４０３にＩＰｖ４＿ＡＮ２を転送し設定する（ステップＳ５０２：アタッチ処理、ＩＰアドレス取得）。またアタッチ処理時にはＩＰアドレスが割り当てられず、アタッチ処理完了後にＤＨＣＰを用いてＩＰアドレスを取得する場合は、送受信部４０２からアタッチ処理が完了したことの通知を受けてハンドオーバ制御部４０６がＤＨＣＰ処理部４０５にＩＰアドレス取得を開始するよう指示する。
【００５７】
ＤＨＣＰ処理部４０５はＤＨＣＰ要求メッセージをＩＰ処理部４０３、送受信部４０２を介してアクセスネットワーク１０２に送出し、その応答として割り当てられたＩＰｖ４＿ＡＮ２を含むＤＨＣＰ応答メッセージを送受信部４０２、ＩＰ処理部４０３経由で取得する。その結果取得したＩＰｖ４＿ＡＮ２をＩＰ処理部４０３に設定する。
【００５８】
ホームアドレス登録制御部４０７は、割り当てられたＩＰアドレスのバージョンなどからハンドオーバ先のアクセスネットワーク１０２がＩＰｖ４のみサポートするアクセスネットワークであるか否かを判断する（ステップＳ６０３）。ＩＰｖ４のみサポートするネットワークであると判断（検出）すると（検出方法については上述した通りである）、取得したＩＰｖ４アドレスをハンドオーバ元アクセスネットワーク（アクセスネットワーク１０１）経由でＨＡ１０６に通知するＢＵの送信をＭＩＰ処理部４０４に指示する。このとき同時に通知するＩＰｖ４アドレスをホームアドレスとするよう要求する情報（例えば、フラグ）をＢＵに付加してもよい。
【００５９】
ここで、ステップＳ６０３において、ハンドオーバ先のアクセスネットワーク１０２が対応しているＩＰバージョン（ＩＰｖ４）とハンドオーバ前のアクセスネットワーク１０１が対応しているＩＰバージョン（ＩＰｖ６）とが異なることを確実に判断するため、ホームアドレス登録制御部４０７は、割り当てられたアドレスの取得の際に送信した所定のメッセージ（例えば、ＲＳメッセージ；Router Solicitation）に対する応答（ＲＡメッセージ；Router Advertisement）を受信できなかったこと、及び／又は割り当てられたアドレスの取得の際に所定のパケット（例えば、ＩＰｖ６パケット）を検出（監視）できなかったことに基づいてＩＰｖ４のみサポートするアクセスネットワークであることを検出する。
【００６０】
ＭＩＰ処理部４０４はＩＰｖ４ホームアドレスを要求するＢＵ（ＩＰｖ４＿ＡＮ２をＩＰｖ４ホームアドレスオプションに記載）をハンドオーバ元ネットワーク経由で送信する（ステップＳ６０４）。ＢＵは、ＩＰ処理部４０３、送受信部４０１を介してアクセスネットワーク１０１に送出され、ＨＡ１０６に転送される。その応答として、ＨＡ１０６からＢＡを受信し（ステップＳ６０５）、ＨＡ１０６から受信したＢＡは送受信部４０１、ＩＰ処理部４０３を介してＭＩＰ処理部４０４に転送され、ＢＡに記載されたＩＰｖ４ホームアドレス（ＩＰｖ４＿ＨｏＡ）が先に通知したＩＰｖ４アドレス（ＩＰｖ４＿ＡＮ２）と同じであるか否かを判断し（ステップＳ６０６）、同じであれば、最後にハンドオーバ制御部４０６は送受信部４０１にアクセスネットワーク１０１からのデタッチ処理の開始を指示し（ステップＳ６０８）、デタッチ処理の完了をもってハンドオーバ処理を完了する。一方、同じでなければ、ハンドオーバ先ネットワーク１０２にてＤＨＣＰを用いてＩＰアドレスを再度取得する（ステップＳ６０７）。なお、デタッチ処理（ステップＳ６０８）は省略されたり、ネットワークからの指示を受けて実施したりすることもある。
【００６１】
以上のように、従来、アタッチ処理時あるいはＤＨＣＰ処理によって取得したＩＰｖ４アドレスとアクセスネットワーク１０１経由で取得したＩＰアドレスの比較を行い、ホームリンクであることの判定を行っていた。しかし、ここでは、アクセスネットワーク１０２経由で取得したＩＰｖ４アドレスをアクセスネットワーク１０１経由でＨＡ１０６に通知してアクセスネットワーク１０２をＵＥ１０７のホームリンクとすることを要求し、ＢＡに含まれるホームアドレスがアクセスネットワーク１０２で取得したＩＰｖ４と同じであることを確認する。すなわち、アクセスネットワーク１０２で配布されたＩＰアドレスはホームアドレスと同一のものであることから、ホームリンク判定を行う必要がないところが本発明の主な特徴である。
【００６２】
図５は本発明の実施の形態に係るＨＡの構成の一例を示す図である。送受信部５０１はコアネットワーク１０３内のノードと通信を行うための通信インタフェースに相当し、ＩＰレイヤより下位の通信プロトコル処理並びにモデム処理を実施する。ＩＰ処理部５０２はＩＰレイヤ処理を実施し、ＭＩＰ処理部５０３はＤＳＭＩＰに基づくMobile IPプロトコル処理を実施する。ＰＭＩＰ処理部５０４はＰＭＩＰプロトコル処理を実施する。ホームアドレス割り当て部５０５及び変換テーブル管理部５０６は、本発明において特徴的なものであり、その動作について図７を用いて周辺の動作を交えながら説明する。
【００６３】
ＭＩＰ処理部５０３が送受信部５０１、ＩＰ処理部５０２を介してＵＥ１０７からのＢＵを受信したか否かを判断する（ステップＳ７０１）。ＢＵを受信すると、ＩＰｖ４ホームアドレスの通知（と、ＵＥ１０７のハンドオーバ先であるアクセスネットワークにてＵＥ１０７に配布するＩＰアドレスをここで割り当てるＩＰｖ４ホームアドレスとするよう要求するフラグ）があるか否かを判断し（ステップＳ７０２）、存在する場合は、以下のいずれかの処理（アクション１、２、４）を実施する。
【００６４】
すなわち、変換テーブル管理部５０６が、ＢＵに含まれるアドレスと、そのアドレスとは異なる新たに割り当てたホームアドレスとを対応させた変換テーブルを作成すること（アクション１）、ＰＭＩＰ処理部５０４が、前記ハンドオーバ先のネットワークのアクセスルータへ前記メッセージに含まれる前記アドレスを通知すること（アクション２）のいずれか１つを行った場合に、変換テーブル管理部５０６やＰＭＩＰ処理部５０４は、ＢＡでＵＥ１０７に通知するホームアドレスをＢＵに含まれるアドレスとする。
【００６５】
また、前記処理手段が、ＵＥ１０７からのホームアドレス割り当て要求に応答して割り当てるホームアドレスをＢＵに含まれるアドレス（ＩＰＶ４＿ＡＮ２）とは異なる別アドレス（第二のアドレス）とし、この別アドレスをハンドオーバ先のネットワークのアクセスルータ１０５へ通知する場合に、ＰＭＩＰ処理部５０４は、ＢＡでＵＥ１０７に通知するホームアドレスを上記の別アドレスとする。
【００６６】
アクション１の処理について説明する。ＩＰｖ４ホームアドレス（ＩＰｖ４＿ＨｏＡ）を新規に割り当てる（ステップＳ７０３）と同時に、ＩＰｖ４＿ＨｏＡと通知されたＩＰｖ４アドレス（ＩＰｖ４＿ＡＮ２）の対応付けを管理する変換テーブルを作成し（ステップＳ７０４）格納部５０７に記憶する。この変換テーブルは、後にＵＥ１０７からＩＰｖ４＿ＡＮ２を送信元とするパケットを受信したときにＩＰｖ４＿ＡＮ２をＩＰｖ４＿ＨｏＡに書き換えてあて先ノードに転送したり、あて先ノードからＩＰｖ４＿ＨｏＡをあて先アドレスとするパケットを受信したときにＩＰｖ４＿ＨｏＡをＩＰｖ４＿ＡＮ２に書き換えてＵＥ１０７に転送したりするのに使用する。
【００６７】
アクション２の処理について説明する。ホームアドレス割り当て部５０５は、ＰＢＵの送信を指示（要求）するメッセージをＡＲ１０５に対して送信するようＰＭＩＰ処理部５０４を制御する。ＰＭＩＰ処理部５０４からのＰＢＵ送信指示メッセージは、ＩＰ処理部５０２と送受信部５０１を介してネットワークに送信される（ステップＳ７０５）。ＰＢＵ送信指示メッセージのあて先アドレス（ＡＲ１０５）は、認証サーバＨＳＳ／ＡＡＡ８０１などのサーバに問い合わせることにより取得してもよい。
【００６８】
これを受けてＡＲ１０５のＰＢＵを送受信部５０１、ＩＰ処理部５０２を介してＰＭＩＰ処理部５０４が受信すると、ＵＥ１０７に通知するホームアドレス（ＩＰｖ４＿ＡＮ２）をホームアドレス割り当て部５０５から取得し、ＰＢＡメッセージに記載して送信する（ステップＳ７０６）。
【００６９】
アクション４の処理について説明する。ＩＰｖ４ホームアドレス（ＩＰｖ４＿ＨｏＡ）をＢＡで割り当てる（ステップＳ７０７）。ホームアドレス割り当て部５０５は、ＰＢＵの送信を指示（要求）するメッセージをＡＲ１０５に対して送信するようＰＭＩＰ処理部５０４を制御する。ＰＭＩＰ処理部５０４からのＰＢＵ送信指示メッセージは、ＩＰ処理部５０２と送受信部５０１を介してネットワークに送信される（ステップＳ７０８）。ＰＢＵ送信指示メッセージのあて先アドレス（ＡＲ１０５）は、認証サーバＨＳＳ／ＡＡＡ８０１などのサーバへの問い合わせにより取得してもよい。
【００７０】
これを受けてＡＲ１０５のＰＢＵを送受信部５０１、ＩＰ処理部５０２を介してＰＭＩＰ処理部５０４が受信すると、ＵＥ１０７に通知するホームアドレス（ＨｏＡｖ４）をホームアドレス割り当て部５０５から取得し、ＰＢＡメッセージに記載して送信する（ステップＳ７０９）。
【００７１】
なお、上記では、移動端末がＩＰアドレスを取得するためにＤＨＣＰ要求メッセージとＤＨＣＰ応答メッセージを用いることを説明した。ここで、ＤＨＣＰ要求メッセージとはＩＰアドレス取得処理を開始するメッセージであり、ＤＨＣＰプロトコルでいうところのＤＨＣＰ ＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージ、あるいは既にＤＨＣＰサーバが明らかであったり、ＤＨＣＰ ＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージの送信を省略したりする場合はＤＨＣＰ ＲＥＱＵＥＳＴメッセージに相当する。また、ＤＨＣＰ応答メッセージとはＩＰ取得処理においてＩＰアドレスが移動端末に通知されるメッセージであり、ＤＨＣＰプロトコルでいうところのＤＨＣＰ ＡＣＫメッセージあるいはＤＨＣＰ ＯＦＦＥＲメッセージに相当する。ＤＨＣＰ応答メッセージを受信することで、移動端末はメッセージに記載されたＩＰアドレス及び関連設定値をインタフェースに設定して通信を開始することができる。
【００７２】
なお、ＨＡ１０６は、IPv4_AN2をホームアドレスとすることの可否をPCRF（Policy Charging Rules Function）などのポリシサーバから取得した、あるいは事前に取り決められたＱｏＳや課金に関するポリシやルール、またはネットワーク環境に応じて判断するものであってもよい。例えば、そのUE１０７が、ホームアドレス（ホームリンク）を任意に（あるいは自在に）設定できるプランに加入している場合のみ、設定を許可したりすることができ、オペレータが管理するネットワーク機能を損なうことなく本発明を実現できる。
【００７３】
また、アクセスネットワーク１０１経由でＩＰｖ４＿ＡＮ２が記載されたＨｏＡｖ４割当て要求を含むＢＵを受信した際の、ＨＡ１０６によるアクション1の実施にあたっては、ＨＡ１０６におけるアドレス変換処理によって、所定のＱｏＳ条件（例えば、ＰＣＲＦによって与えられた、あるいは事前に取り決められたＱｏＳに関するポリシやルール）が損なわれるかどうかを事前に検討し、ＱｏＳが損なわれないと判断される場合はアクション１を実施し、損なわれると判断される場合は、アクション１を実施しないものであってもよい。これによって、最適なあるいは指定されたＱｏＳを損なうことなく、本発明を実施することができ、ユーザおよびオペレータの利便性を向上させることができる。
【００７４】
また、ＵＥ１０７がアクセスネットワーク１０２接続時にＩＰｖ４サブネット値のみを取得したり、ＩＰｖ４アドレス値（あるいはＩＰｖ４サブネット値）すら取得できなかった場合（例えば、アタッチ処理時の応答でＩＰｖ４アドレス値 ”0.0.0.0” が通知され、ＤＨＣＰ手順においても有効なＩＰｖ４アドレスを取得できないような場合）、ＵＥ１０７は、取得できたＩＰｖ４サブネットから、あるいは全く独自に、ＩＰｖ４アドレス（プライベートアドレス、グローバルアドレスのいずれであってもよい）を生成し、ＢＵメッセージを用いてＨＡ１０６に通知（登録）するものであってもよい。
【００７５】
このとき、ＨＡ１０６では、アクション１を実施するなどして、ＵＥ１０７が独自に生成したＩＰｖ４アドレスを外部ノードと通信可能なＩＰｖ４アドレス（あるいはＩＰｖ６アドレスでもよい）に変換することで、ＵＥ１０７と外部ノード間の通信を実現する。また、ＵＥ１０７は、アクセスネットワーク１０２から配布されたＩＰアドレスを受けることなく、独自にＩＰｖ４アドレスを生成して、ＨＡ１０６に通知（登録）してもよく、これにより接続（ハンドオーバ）時間を短縮することができる。
【００７６】
なお、アクセスネットワーク１０２からＵＥ１０７にＩＰｖ４アドレスを払い出す際に、設定するＱｏＳポリシ（ルール）や課金ポリシ（ルール）をＰＣＲＦなどのポリシサーバから取得し（あるいは事前の取り決めにもとづいて）適用する。さらにその後、ＵＥ１０７からＢＵメッセージを受信したＨＡ１０６は、先に適用したものと同じＱｏＳ・課金ポリシを、あらためて設定することになるが、既にアクセスネットワーク１０２経由のアドレス配布時に設定を行っていることから、ＢＵ受信時のＨＡ１０６による設定は省略してもよい（従来、アクセスネットワーク１０１と１０２のタイプが異なる、例えば３ＧＰＰアクセスと非３ＧＰＰアクセスのような場合は、ＱｏＳ・課金ポリシの再設定を実施することが要求されていたが、ここでは、ＢＵメッセージを受けて払い出すＩＰｖ４ホームアドレスは、アクセスネットワーク１０２越しに利用することが明らかであるので、既にアクセスネットワーク１０２から設定した内容を更新する必要はない。すなわち、本実施の形態においては、ＨＡ１０６による設定を省略できる）。
【００７７】
また、ＵＥ１０７が通知したＩＰｖ４アドレスとは別に、ＨＡ１０６が別途ＩＰｖ４ホームアドレスを割り当てる場合（例えば、ＨＡがＮＡＴとしても動作するような場合）は、従来どおりＨＡ１０６によるＱｏＳ・課金ポリシ設定を行う。これによって、両アドレス（ＵＥ１０７が通知してくるＩＰｖ４アドレスとＨＡ１０６が別途割り当てるＩＰｖ４ホームアドレス）に対して、正しくＱｏＳ・課金ポリシ設定(コアネットワークやアクセスネットワークにおいてはＵＥ１０７が通知したＩＰｖ４アドレス、コアネットワークと外部ネットワークとのインタフェースにおいてはＨＡ１０６が割り当てたＩＰｖ４ホームアドレスに対するＱｏＳ・課金ポリシ適用)を行い、アドレス適用範囲に則したＱｏＳ・課金管理が可能となる。
【００７８】
なお、上記説明では、特に３ＧＰＰアクセスネットワークと非３ＧＰＰアクセスネットワーク間のハンドオーバを例にしたが、３ＧＰＰアクセスネットワーク間ハンドオーバのように、アタッチ手順を実施しないような場合は、ハンドオーバ手順の中で、アクセスネットワーク１０２がＩＰｖ４のみサポートするネットワークであり、ＵＥ１０７がＩＰｖ４アドレスを有していないとネットワーク側（例えばＰＧＷやＳＧＷ）が判断すると、ハンドオーバ手順の最後に（つまり無線ベアラが確立された後に）、ＤＨＣＰ手順等を用いてＩＰｖ４アドレスをＵＥ１０７に通知したり（ＵＥ１０７からの要求有無に関わらずプッシュ通知する）、ハンドオーバ手順の中でIPｖ４アドレスをＵＥ１０７に通知するものであってもよい。
【００７９】
なお、上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部又はすべてを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。例えばバイオ技術の適応などが可能性としてあり得る。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明のハンドオーバ方法、その方法で用いられる移動端末及びホームエージェントは、ハンドオーバ先アクセスネットワークをホームリンクとし、移動端末とホームエージェントとの間のトンネルオーバヘッドを削減して通信効率を向上させるとともに、移動端末が鍵更新処理を行う場合であっても、鍵更新処理の前にバインディング処理を完了させることができ、時間を要する鍵更新処理の完了を待たずにハンドオーバ先のネットワークにおいてパケットの送受信を可能とすることができるため、異なるＩＰバージョンに対応したネットワーク間を移動しながら通信を行う通信システムにおけるハンドオーバ方法、その方法で用いられる移動端末及びホームエージェントなどに有用である。
【図１】
2010052919.tif 000003
【図２】
2010052919.tif 000004
【図３】
2010052919.tif 000005
【図４】
2010052919.tif 000006
【図５】
2010052919.tif 000007
【図６】
2010052919.tif 000008
【図７】
2010052919.tif 000009
【図８】
2010052919.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成23年4月22日(2011.4.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異なるＩＰバージョンに対応したネットワーク間を移動しながら通信を行う通信システムにおけるハンドオーバ方法、その方法で用いられる移動端末及びホームエージェント（位置管理サーバ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の移動通信システムでは、インターネットプロトコル通信（ＩＰ通信）を行う移動端末の移動管理プロトコルとして、Mobile IPv4（ＭＩＰｖ４）あるいはMobile IPv6（ＭＩＰｖ６）があった。これら技術の詳細はそれぞれ下記の非特許文献１、非特許文献２に開示されている。また、従来、ＩＰｖ６をサポートするアクセスネットワークでしか動作しなかったＭＩＰｖ６をＩＰｖ４のみサポートするアクセスネットワークでも動作するように拡張したDual Stack Mobile IP（ＤＳＭＩＰ）があり、技術の詳細が非特許文献３に開示されている。
【０００３】
非特許文献２に基づくＭＩＰｖ６プロトコルを用いて移動端末がホームエージェント（位置管理サーバ）にＩＰｖ６ホームアドレス（ＨｏＡｖ６）とＩＰｖ６気付けアドレス（ＣｏＡｖ６）を登録し、ホームエージェントにてそれらアドレスの関係性（バインディング）を管理するが、すべてのメッセージはＩＰｖ６プロトコルに基づくものであり、ＩＰｖ６をサポートするアクセスネットワークからしか利用することができなかった。ＤＳＭＩＰはＭＩＰｖ６を拡張したものであり、移動端末がＩＰｖ４のみサポートするアクセスネットワークに接続したときに、アクセスネットワークから取得したＩＰｖ４気付けアドレス（ＣｏＡｖ４）をＨｏＡｖ６とバインドさせてＩＰｖ４のみサポートするアクセスネットワークからもＨｏＡｖ６を用いた通信を可能とさせるものである。
【０００４】
また、ＤＳＭＩＰは、ホームエージェントがＩＰｖ４アドレスを有することを前提に、ＣｏＡｖ４とホームエージェントのＩＰｖ４アドレスをアドレスフィールドに記載したＩＰｖ４ヘッダでカプセリングすることでＭＩＰｖ６に基づくバインディング制御メッセージ（Binding Update（ＢＵ）あるいはBinding Acknowledge（ＢＡ）など）を交換可能としたり、ＩＰｖ４ホームアドレス（ＨｏＡｖ４）を移動端末に割り当ててＩＰｖ４アドレスのみ有する通信相手（Correspondent Node：ＣＮ）と通信を可能としたりするものである。
【０００５】
なお、ＩＰｖ４のみサポートするアクセスネットワークに接続した移動端末に対するＭＩＰｖ６に基づくバインディング管理を可能とする方法は下記の特許文献１にも開示されている。携帯電話による移動通信システムにおいても、同様の技術を用いたハンドオーバ方法が検討されている。下記の非特許文献４では、ＤＳＭＩＰを用いて３ＧＰＰアクセスネットワーク（ＬＴＥなど）から非３ＧＰＰアクセスネットワーク（無線LANネットワークシステム、ＷｉＭＡＸネットワークシステム、３ＧＰＰ２ネットワークシステムなど）へのハンドオーバ方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−７３２７１号公報（要約）
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】C.Perkins “IP Mobility Support for IPv4”, IETF RFC3344 August 2002
【非特許文献２】D.Johnson, C.Perkins, J.Arkko “Mobility Support in IPv6”, IETF RFC3775 June 2004
【非特許文献３】Hesham soliman “Mobile IPv6 Support for Dual Stack Hosts and Routers (DSMIP)”, draft-ietf-mext-nemo-v4traversal-05.txt July 2008
【非特許文献４】“Architecture enhancements for non-3GPP accesses (Release8)”, 3GPP TS23.402 v.8.2.0 p.136-139 June 2008
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記従来技術において、移動端末はホームアドレスＨｏＡｖ６が属するＩＰｖ６ホームプレフィクスを対象にしたホームリンク検出しか行ってこなかった。つまり、ＩＰｖ４アドレスを用いたホームリンク検出は行わず、アクセスネットワークから取得したＩＰｖ４アドレス（ＣｏＡｖ４に相当）のサブネットとＨｏＡｖ４のサブネットが同じであっても、アクセスネットワークから取得したＩＰｖ６プレフィクスとＩＰｖ６ホームプレフィクスが同じでない限り、そのアクセスネットワークはホームリンクとはみなさなかった。
【０００９】
したがって、実際にはＩＰｖ４サブネットの観点でホームリンクとなり得る場合であっても、移動端末がＨｏＡｖ４を用いる場合はすべてのパケット（バインディング制御メッセージ、ユーザデータ）にＩＰｖ４トンネルヘッダを余計に付加する必要があった。これにより、ヘッダオーバヘッドが増加して、特に限られた通信帯域を複数の移動端末によって共有する無線通信システムにおいては通信効率が低下するという問題があった。
【００１０】
ここで、図１、８を用いて従来の移動通信システムにおける課題について詳しく説明する。図１はＤＳＭＩＰを用いた移動通信システムの一例の構成図であり、ＩＰｖ６をサポートするアクセスネットワーク１０１、ＩＰｖ４のみサポートするアクセスネットワーク１０２、それらアクセスネットワーク経由で接続可能なコアネットワーク１０３が配置されている。各々のアクセスネットワークには、アクセスルータＡＲ１０４、ＡＲ１０５が配備され、各アクセスルータはアクセスネットワークシステムのオペレーションによってＩＰｖ６ルータであったり、ＩＰｖ４ルータであったりする。
【００１１】
コアネットワーク１０３には、ＤＳＭＩＰに基づくホームエージェントＨＡ１０６が配備される。移動端末ＵＥ１０７はアクセスネットワーク１０１経由でＨＡ１０６と接続してＩＰｖ６ホームアドレス（ＨｏＡｖ６）を取得した後、アクセスネットワーク１０２に移動し、ハンドオーバ処理を実施する。
【００１２】
図８は従来のハンドオーバ処理手順の一例を説明するためのシーケンスチャートである。移動端末ＵＥ１０７がアクセスネットワーク１０２へのハンドオーバ処理の開始を検出する（ステップＳ８０１）と、アタッチ処理を開始する（ステップＳ８０２）。アタッチ処理は認証サーバＨＳＳ／ＡＡＡ８０１による接続認証処理（ステップＳ８０３）を含み、接続が許可されるとアタッチ処理が完了する。続いてＵＥ１０７は、アタッチ処理時に、あるいはアタッチ処理完了後にＤＨＣＰプロトコルを用いるなどしてＩＰｖ４アドレスを取得し（ＩＰｖ４アドレス取得要求、ＩＰｖ４アドレス割り当て：ステップＳ８０４）、これを気付けアドレス（ＣｏＡｖ４）として先に取得してあるＨｏＡｖ６とともにＨＡ１０６に登録するためのバインディング要求メッセージ（Binding Update：ＢＵ）を送信する（ステップＳ８０５）。
【００１３】
このとき、ＵＥ１０７はＢＵを用いて、ＤＳＭＩＰプロトコルに基づくＩＰｖ４ホームアドレス（ＨｏＡｖ４）割り当て要求を実施する。ＨＡ１０６はＨｏＡｖ４割り当て要求付きのＢＵを受信すると、ＨｏＡｖ６とＣｏＡｖ４の組をバインディングキャッシュに登録し、ＨｏＡｖ４を割り当てるためバインディング応答メッセージ（Binding Acknowledge：ＢＡ）を用いてＵＥ１０７に通知する（ステップＳ８０６）とともに、ＨｏＡｖ４とＣｏＡｖ４の組をバインディングキャッシュに登録する。
【００１４】
ここで、ＵＥ１０７は、取得したＨｏＡｖ４とＣｏＡｖ４のサブネット部を比較することにより、従来実施していなかったＩＰｖ４サブネットの観点でホームリンク検出を行う（ステップＳ８０７）ことができる。その結果、ＨｏＡｖ４とＣｏＡｖ４のサブネット部が一致する場合は、そのアクセスネットワーク１０２をＩＰｖ４観点でのホームリンクとみなすことができ、ＨＡ１０６と交換するパケットに冗長なＩＰｖ４トンネルヘッダを付与する必要がなくなる。
【００１５】
もし、サブネット部が一致しなかった場合は、アクセスネットワーク１０２はホームリンクではないので、ＨＡ１０６と交換するすべてのパケットにＩＰｖ４トンネルヘッダを付与する必要がある。なお、従来はＩＰｖ４観点のホームリンク検出を行っていなかったので、ＨＡ１０６と交換するすべてのパケットにＩＰｖ４トンネルヘッダを付与していた。
【００１６】
ここで、好ましくはすべての場合においてＩＰｖ４トンネルヘッダを付与させることなく、ヘッダオーバヘッドを削減することである。多くの無線通信システムにおいては、移動端末とＡＲ間のリンクはポイントツーポイントリンクで構成されるので、１つのＡＲが複数の移動端末を収容する場合であっても、それぞれの移動端末に異なるサブネットに属するＩＰｖ４アドレスを配布することが可能となる。
【００１７】
また、移動端末は、ＣｏＡｖ４を取得してからＢＵ送信するまでにＨＡとの間で図８に示すような鍵更新処理を行うことがある。例えば、動的鍵更新をサポートしていない移動端末は、気付けアドレスが変更される都度、鍵更新をしなければならない。鍵更新は移動端末、ＨＡ双方において暗号計算を伴う長時間の処理が必要とされるため、移動端末がＩＰｖ４観点のホームリンク検出を完了して実際にパケットを送受信できるまで相当の時間を要することになる。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、上記の問題点に鑑み、ＤＳＭＩＰを用いた移動通信システムにおいて、ＩＰｖ６ホームアドレスのみ有する移動端末によるハンドオーバ処理中に、ハンドオーバ先アクセスネットワークから割り当てられたアドレスがＩＰｖ４アドレスだけであった場合に、ハンドオーバ先アクセスネットワークがＩＰｖ４のみサポートするアクセスネットワークであることを検出し、割り当てられたＩＰｖ４アドレスをＩＰｖ４ホームアドレスとしてハンドオーバ元アクセスネットワーク経由でホームエージェントに設定させる。これにより、ハンドオーバ先アクセスネットワークをホームリンクとし、移動端末とホームエージェントとの間のトンネルオーバヘッドを削減して通信効率を向上させるとともに、移動端末が鍵更新処理を行う場合であっても、鍵更新処理の前にバインディング処理を完了させることができ、時間を要する鍵更新処理の完了を待たずにパケットの送受信を可能とすることができるハンドオーバ方法、その方法で用いられる移動端末及びホームエージェントを提供することを目的とする。
【００１９】
上記目的を達成するために、本発明によれば、移動端末の通信規約である固有の異なるＩＰバージョンにそれぞれ対応する少なくとも２つのネットワーク間を移動する前記移動端末のハンドオーバ方法であって、前記移動端末が現在接続しているハンドオーバ前のアクセスルータからハンドオーバ先の他のネットワークのアクセスルータへハンドオーバをする際、前記ハンドオーバ先のネットワークから前記移動端末に割り当てられた第一のアドレスに基づいて、前記ハンドオーバ先のネットワークが対応しているＩＰバージョンと前記ハンドオーバ前のネットワークが対応しているＩＰバージョンとが異なると判断された場合、前記移動端末が、前記ハンドオーバ先のネットワークにおけるホームアドレスの割り当て要求と、割り当てられた前記第一のアドレスとを含むメッセージを前記ハンドオーバ前のアクセスルータを介してホームエージェントへ送信するステップと、前記ホームエージェントが、前記メッセージに基づいて、所定の処理を行うとともに、前記割り当て要求に対するホームアドレスを含む応答メッセージを前記移動端末へ送信するステップとを、有するハンドオーバ方法が提供される。この構成により、ハンドオーバ先アクセスネットワークをホームリンクとし、移動端末とホームエージェントとの間のトンネルオーバヘッドを削減して通信効率を向上させるとともに、移動端末が鍵更新処理を行う場合であっても、鍵更新処理の前にバインディング処理を完了させることができ、時間を要する鍵更新処理の完了を待たずにパケットの送受信を可能とすることができる。
【００２０】
また、本発明によれば、移動端末の通信規約である固有の異なるＩＰバージョンにそれぞれ対応する少なくとも２つのネットワーク間をハンドオーバする前記移動端末法であって、前記移動端末が現在接続しているハンドオーバ前のアクセスルータからハンドオーバ先の他のネットワークのアクセスルータへハンドオーバをする際、前記ハンドオーバ先のネットワークから前記移動端末に割り当てられた第一のアドレスに基づいて、前記ハンドオーバ先のネットワークが対応しているＩＰバージョンと前記ハンドオーバ前のネットワークが対応しているＩＰバージョンとが異なるか否かを判断する判断手段と、ＩＰバージョンが異なると判断された場合、前記ハンドオーバ先のネットワークにおけるホームアドレスの割り当て要求と、割り当てられた前記第一のアドレスとを含むメッセージを生成するメッセージ生成手段と、生成された前記メッセージを前記ハンドオーバ前のアクセスルータを介してホームエージェントへ送信する送信手段と、前記メッセージに基づいて前記ホームエージェントから送信される、前記割り当て要求に対するホームアドレスを含む応答メッセージを受信する受信手段とを、備える移動端末が提供される。この構成により、ハンドオーバ先アクセスネットワークをホームリンクとし、移動端末とホームエージェントとの間のトンネルオーバヘッドを削減して通信効率を向上させるとともに、移動端末が鍵更新処理を行う場合であっても、鍵更新処理の前にバインディング処理を完了させることができ、時間を要する鍵更新処理の完了を待たずにパケットの送受信を可能とすることができる。
【００２１】
また、本発明によれば、移動端末の通信規約である固有の異なるＩＰバージョンにそれぞれ対応する少なくとも２つのネットワーク間をハンドオーバする前記移動端末のホームエージェントであって、前記移動端末が現在接続しているハンドオーバ前のアクセスルータからハンドオーバ先の他のネットワークのアクセスルータへハンドオーバをする際、前記ハンドオーバ先のネットワークから前記移動端末に割り当てられた第一のアドレスに基づいて、前記ハンドオーバ先のネットワークが対応しているＩＰバージョンと前記ハンドオーバ前のネットワークが対応しているＩＰバージョンとが異なると判断された場合、前記移動端末によって送信されるメッセージであって、前記ハンドオーバ先のネットワークにおけるホームアドレスの割り当て要求と、割り当てられた前記第一のアドレスとを含むメッセージを受信する受信手段と、受信した前記メッセージに基づいて所定の処理を行う処理手段と、前記割り当て要求に対するホームアドレスを含む応答メッセージを生成するメッセージ生成手段と、生成された前記応答メッセージを前記移動端末へ送信する送信手段とを、備えるホームエージェントが提供される。この構成により、ハンドオーバ先アクセスネットワークをホームリンクとし、移動端末とホームエージェントとの間のトンネルオーバヘッドを削減して通信効率を向上させるとともに、移動端末が鍵更新処理を行う場合であっても、鍵更新処理の前にバインディング処理を完了させることができ、時間を要する鍵更新処理の完了を待たずにパケットの送受信を可能とすることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のハンドオーバ方法、その方法で用いられる移動端末及びホームエージェントは、ハンドオーバ先アクセスネットワークをホームリンクとし、移動端末とホームエージェントとの間のトンネルオーバヘッドを削減して通信効率を向上させるとともに、移動端末が鍵更新処理を行う場合であっても、鍵更新処理の前にバインディング処理を完了させることができ、時間を要する鍵更新処理の完了を待たずにパケットの送受信を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態における通信システムの構成の一例を示す構成図
【図２】本発明の実施の形態におけるハンドオーバ方法の一例を説明するためのシーケンスチャート
【図３】本発明の実施の形態におけるハンドオーバ方法の一例を説明するための他のシーケンスチャート
【図４】本発明の実施の形態に係る移動端末の構成の一例を示す構成図
【図５】本発明の実施の形態に係るホームエージェントの構成の一例を示す構成図
【図６】本発明の実施の形態に係る移動端末における処理フローの一例を示すフローチャート
【図７】本発明の実施の形態に係るホームエージェントにおける処理フローの一例を示すフローチャート
【図８】従来技術を説明するための図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の実施の形態の詳細な動作について説明する。図１は本発明の実施の形態におけるシステム構成を説明するための図であり、ＩＰｖ６をサポートするアクセスネットワーク１０１、ＩＰｖ４のみサポートするアクセスネットワーク１０２、それらアクセスネットワーク経由で接続可能なコアネットワーク１０３が配置される。各々のアクセスネットワークには、アクセスルータＡＲ１０４、ＡＲ１０５が配備され、各アクセスルータはアクセスネットワークシステムのオペレーションによってＩＰｖ６ルータであったり、ＩＰｖ４ルータであったりする。
【００２５】
さらに詳細には、アクセスネットワークが採用する規格に応じて、アクセスルータは、アクセスゲートウェイ（Access Gateway：ＡＧＷ）、モビリティアンカーゲートウェイ（Mobility Anchor Gateway：ＭＡＧ）、パケットデータゲートウェイ（Packet Data Gateway：ＰＤＧ、enhanced Packet Data Gateway：ｅＰＤＧ）、サービングゲートウェイ（Serving Gateway：ＳＧＷ）、サービングＧＰＲＳサービングノード（Serving GPRS Serving Node：ＳＧＳＮ）などと称されることもある。また、コアネットワークには、ＤＳＭＩＰに基づくホームエージェント（ＨＡ）が配備され、コアネットワークが採用する規格に応じて、このＨＡはパケットデータネットワークゲートウェイ（Packet Data Network Gateway：ＰＤＮ ＧＷ）、ゲートウェイＧＰＲＳサービングノード（Gateway GPRS Serving Node：ＧＧＳＮ）などと称されることもある。
【００２６】
図１において、移動端末ＵＥ１０７はアクセスネットワーク１０１経由でＨＡ１０６と接続してＩＰｖ６ホームアドレス（ＨｏＡｖ６）を取得した後、アクセスネットワーク１０２に移動し、ハンドオーバ処理を実施する。
【００２７】
図２は、本発明の実施の形態におけるハンドオーバ方法の一例を説明するためのシーケンスチャートである。ＵＥ１０７がアクセスネットワーク１０２へのハンドオーバ処理開始を検出する（ステップＳ２０１）と、アクセスネットワーク１０２へのアタッチ処理を開始する（ステップＳ２０２）。アタッチ処理はコアネットワーク１０３における認証処理（ステップＳ２０３）を伴い、正常に認証処理が完了すると応答メッセージの中でＩＰアドレスがＵＥ１０７に割り当てられる。または、応答メッセージの中ではＩＰアドレスの割り当ては行われず、アタッチ処理完了後にＵＥ１０７がＤＨＣＰなどのプロトコルを用いてＩＰアドレスを取得する（ステップＳ２０４、Ｓ２０５）。
【００２８】
ＤＨＣＰプロトコルを用いる場合、割り当てられるＩＰアドレスはアクセスネットワーク１０２内のＤＨＣＰサーバによって配布される場合や、ＡＲ１０５がＤＨＣＰリレーとなってＤＨＣＰ要求をＨＡ１０６に転送し、それを受けてＨＡ１０６がＤＨＣＰ応答で配布したり、また、ＰＭＩＰプロトコルが適用される場合は、既にＰＢＡメッセージでＨＡ１０６から取得したＩＰアドレスをＡＲ１０５がＤＨＣＰ応答でＵＥ１０７に配布したり、ＤＨＣＰ要求を受けてＡＲ１０５がＨＡ１０６にＰＢＵメッセージを送信したりする場合とがある。一般にアクセスネットワーク１０２内のＤＨＣＰサーバによってＩＰアドレスを割り当てる場合はＣｏＡｖ４が、それ以外の場合はＨｏＡｖ４が割り当てられる。なお、ここではアクセスネットワーク１０２において割り当てられたＩＰアドレスをＩＰｖ４＿ＡＮ２とする。
【００２９】
ＵＥ１０７は割り当てられたＩＰアドレスであるＩＰｖ４＿ＡＮ２がＩＰｖ４アドレスであり、ＩＰｖ６アドレスが割り当てられなかったことから、アクセスネットワーク１０２がＩＰｖ４のみサポートするネットワークであることを認識する。ここでＵＥ１０７は、アクセスネットワーク１０２がサポートするＩＰバージョンがＩＰｖ４のみであることを確実にするために、次のような処理を実施してもよい。
【００３０】
例えば、ＩＰｖ４＿ＡＮ２の取得時あるいは取得直後に、ＩＰｖ６アドレス取得のためのＲＳ（Router Solicitation）メッセージを送信したが一定時間応答を受信できなかった場合にサポートするＩＰバージョンがＩＰｖ４のみであることを認識するようにしてもよい。また、ＩＰｖ４＿ＡＮ２の取得時あるいは取得前後で、リンク上のパケットを監視しＩＰｖ６パケットを検出できなかった場合にサポートするＩＰバージョンがＩＰｖ４のみであることを認識するようにしてもよい。
【００３１】
アクセスネットワーク１０２がＩＰｖ４のみサポートするネットワークであることを認識すると、ＵＥ１０７はハンドオーバ元のアクセスネットワーク１０１経由でＨＡ１０６にＢＵを送信する（ステップＳ２０６）。このとき、ＢＵにはＨｏＡｖ４割当て要求を含め、アクセスネットワーク１０２で取得したＩＰアドレスＩＰｖ４＿ＡＮ２を記載する。さらには、ＵＥ１０７がハンドオーバ中であり、ハンドオーバ先のアクセスネットワーク１０２において割り当てられたＩＰｖ４アドレス（ＩＰｖ４＿ＡＮ２）を、ＨＡ１０６がこれから割り当てるＨｏＡｖ４とするよう指示する情報（例えば、フラグ（以降フラグＸと呼ぶ））を含めてもよい。
【００３２】
あるいは、フラグＸの代わりに、アクセスネットワーク１０２の情報（例えば、ＳＳＩＤのようなアクセスネットワークの識別子やアクセスポイントの識別子、ＰＬＭＮ識別子など）を、ＢＵを用いてＨＡ１０６に通知し、ＨＡ１０６においてデータベースなどをもとにアクセスネットワーク１０２がサポートするＩＰバージョンを検出し、ＩＰｖ４のみサポートすることが検出できた場合はフラグＸがＢＵに付加されていた場合と同じ動作を実施するものであってもよい。
【００３３】
ＨＡ１０６はアクセスネットワーク１０１経由でＩＰｖ４＿ＡＮ２が記載されたＨｏＡｖ４割当て要求（さらには上記フラグＸ）を含むＢＵを受信すると、次のいずれかの処理（アクション１〜３）を実施するとともに、割り当てＨｏＡｖ４としてＩＰｖ４＿ＡＮ２を記載したＢＡをＵＥ１０７に送信する（ステップＳ２０７）。なお、ＨＡ１０６はいずれかのアクションを実施する前に、要求されたＩＰｖ４＿ＡＮ２をホームアドレスとすることに対する承認を、認証サーバＨＳＳ／ＡＡＡ８０１から受けてもよい。
【００３４】
アクション１の処理について説明する。ＨＡ１０６はＩＰｖ４＿ＡＮ２とは異なるアドレス（ここではＩＰｖ４＿ＨｏＡとする）をＵＥ１０７の実際のＨｏＡｖ４として割り当て（ステップＳ２０８）、ＩＰｖ４＿ＡＮ２とＩＰｖ４＿ＨｏＡの対応を記載した変換テーブルを作成する（ステップＳ２０９）。以降、ＵＥ１０７が送信するＩＰｖ４＿ＡＮ２を送信元アドレスとするパケットはＩＰｖ４＿ＨｏＡ発となるようにヘッダを修正して転送し、ＩＰｖ４＿ＨｏＡあてパケットはＩＰｖ４＿ＡＮ２あてとなるようにヘッダを修正して転送する。ここでは、実際にＨＡ１０６が割り当てたＩＰｖ４＿ＨｏＡとのマッチングをＨＡ１０６で行うことにより、既にＩＰｖ４＿ＡＮ２を割り当てたアクセスネットワーク１０２（ＡＲ１０５）側での対応が不要となり、ネットワークの拡張性を確保することができる。
【００３５】
また、この方法によりＵＥ１０７がハンドオーバを繰り替えした際にハンドオーバ先で取得するＩＰアドレス（ＩＰｖ４＿ＡＮ２相当）が変化することへの対応を図ることができる。つまり、ハンドオーバ先アクセスネットワークで取得したＩＰアドレスを実際の通信にて使用するホームアドレスとする場合、ハンドオーバのたびにホームアドレスが変化することになり、セッションを継続したいＵＥ１０７にとっては好ましくない。これに対して、ＨＡ１０６が別途ホームアドレス（ＩＰｖ４＿ＨｏＡ）をＵＥ１０７に割り当て、アクセスネットワークでＵＥ１０７が取得したＩＰアドレスであるＩＰｖ４＿ＡＮ２との変換処理をＨＡ１０６で実施することにより、ＩＰｖ４＿ＡＮ２がハンドオーバによって変更された場合でも、実際にはＩＰｖ４＿ＨｏＡを用いて通信を行っているのでセッションの継続を達成することができる。
【００３６】
さらには、ＨＡ１０６が割り当てた実際のホームアドレスＩＰｖ４＿ＨｏＡをアクセスネットワーク１０１経由で送信するＢＡに記載するなどしてＵＥ１０７に通知し、ＵＥ１０７においてもＨＡ１０６と同様の変換テーブルを管理してもよい。これにより、以降の通信において、ＵＥ１０７内部のアプリケーション処理では実ホームアドレスであるＩＰｖ４＿ＨｏＡを用いたパケット処理を実施し、アプリケーションより下位のトランスポート処理ではＩＰｖ４＿ＡＮ２を用いたパケット処理を実施して、接続したアクセスネットワークを擬似的にホームリンクとすることで、ヘッダオーバヘッドを削減できる一方で、アクセスネットワーク間のハンドオーバ時にセッション継続も達成することができる。
【００３７】
なお、このとき、ＢＡによってＩＰｖ４＿ＨｏＡとＩＰｖ４＿ＡＮ２がホームアドレスとしてＵＥ１０７に通知されるが、どちらが実ホームアドレス（外部との通信で実際に用いられるもの）であるかを明確にするためのフラグを設けてもよい。あるいは、先にＢＵでホームアドレスとするよう要求したものと異なるホームアドレスをＢＡで取得した場合に、それを実ホームアドレスであることをＵＥ１０７が解釈してもよく、既存メッセージフォーマットを変更することなく本発明を実現することができる。さらには、ＢＡに記載するのはＩＰｖ４＿ＨｏＡだけでＩＰｖ４＿ＡＮ２は記載せず、代わりに変換テーブルを用いたパケット処理を行うよう指示するフラグをＢＡに設けてもよく、ホームアドレス通知オプションよりもビット数の少ないフラグを用いてＵＥ１０７に通知することで伝送効率の向上を図ることができる。
【００３８】
次に、アクション２の処理について説明する。ＨＡ１０６はＡＲ１０５とのコネクションを確立するため、ＰＢＵ（Proxy Binding Update）の送信を要求するＰＢＵ要求メッセージをＡＲ１０５に送信する（ステップＳ２１０）。なお、ＰＢＵ要求メッセージは、ＨＡ１０６が認証サーバ（ＨＳＳ／ＡＡＡ８０１）などを介してＡＲ１０５に指示するものであってもよい。これを受けてＡＲ１０５はＰＢＵをＨＡ１０６に送信し（ステップＳ２１１）、ＨＡ１０６はＩＰｖ４＿ＡＮ２を記載したＰＢＡ（Proxy Binding Acknowledge）メッセージをＡＲ１０５に返信する（ステップＳ２１２）。
【００３９】
ここで、既にＵＥ１０７は同じアドレスを取得済みであるが確実を期するために、ＰＢＡを受信したＡＲ１０５は、ＩＰｖ４＿ＡＮ２がＨＡ１０６によって割り当てられたホームアドレスであるとして、ＤＨＣＰ refresh要求などを用いてＵＥ１０７が再度ＤＨＣＰ要求を実施するようにしてもよい。すなわち、ＵＥ１０７はハンドオーバ先のネットワーク１０２からホームアドレスを再度取得する。これにより、ハンドオーバ先アクセスネットワーク１０２が正式にホームリンクとなったことを移動端末１０７において検出でき、トンネルを不要とする通信を開始してよいタイミングを正しく移動端末１０７に通知することができる。
【００４０】
これにより、アクセスネットワーク１０２は、ＡＲ１０５とＨＡ１０６との間に接続されたＰＭＩＰトンネルを介して、既に割り当てたものではあるもののＩＰｖ４＿ＡＮ２がコアネットワーク１０３（ＨＡ１０６）から割り当てられたホームアドレスとして認定を受けることができ、以降は標準的なＰＭＩＰプロトコルを用いてＵＥ１０７のモビリティ制御を実施できる。なお、先にＩＰｖ４＿ＡＮ２を払い出したアクセスネットワーク１０２内のＤＨＣＰサーバに対しては、ＩＰｖ４＿ＡＮ２の管理を一時的に実施しないよう制御する必要があり、ＵＥ１０７がＩＰｖ４＿ＡＮ２の使用を停止したときに、再度その制御権をＤＨＣＰサーバに与える。これにより、アクセスネットワーク１０２に配置されたＤＨＣＰサーバが独自にＩＰｖ４＿ＡＮ２をリリースしたり再割り当てを実施したりするのを抑止して、通信中のセッションが不意に切断されるのを防ぐことができる。
【００４１】
次に、アクション３の処理について説明する。アクセスネットワーク１０２経由で取得したＩＰｖ４＿ＡＮ２が、実際にはＨＡ１０６が割り当てたものである場合（すなわちＩＰｖ４＿ＡＮ２がホームアドレスであった場合）、既に所望の状態が得られているので、ＨＡ１０６は特別な処理を行わず（ステップＳ２１３）、ＩＰｖ４＿ＡＮ２をホームアドレスとするＢＡをＵＥ１０７に返送する（ステップＳ２０７）。
【００４２】
これにより、ＵＥ１０７は、アクセスネットワーク１０２から割り当てられたアドレスとアクセスネットワーク１０１経由で取得したホームアドレスが同じＩＰｖ４＿ＡＮ２であること、すなわちアクセスネットワーク１０２がホームリンクであることを確認する。なお、先にアクセスネットワーク１０１経由で取得したＩＰｖ４＿ＡＮ２を登録する際に、先に示したようなフラグＸや同等の情報をＢＵに付加した場合、ＵＥ１０７は、アクセスネットワーク１０２がホームリンクであることの確認（すなわちホームリンク検出）を省略することができる。
【００４３】
アクセスネットワーク１０２がホームリンクであることを確認したＵＥ１０７は、従来のハンドオーバ手順にしたがってＨＡ１０６に対してＨｏＡｖ６とＨｏＡｖ４のバインディングを登録するためのＢＵを送信し、ＨＡ１０６からＢＡを受信する。ここで、先にアクセスネットワーク１０１経由で送信したＨｏＡｖ４取得のためのＢＵとＢＡをＨＡ１０６と交換するときに、ＨＡ１０６にＨｏＡｖ６とＨｏＡｖ４のバインディングを生成させることができる。
【００４４】
これにより、アクセスネットワーク１０２経由のＢＵ／ＢＡ交換を省略することができ、ハンドオーバの高速化を図ることができる。さらには、ここでのＢＵ／ＢＡを省略できることで、直ちにパケットの送受信が可能となり、特にＵＥ１０７が鍵更新処理を必要とする場合と比べて、ハンドオーバの高速化効果は大きいものとなる。なぜなら、鍵更新処理はＢＵ／ＢＡ交換を行う前に実施する必要があり（ＢＵ／ＢＡを保護するためのＩＰｓｅｃ鍵を更新するのが目的であるため）、ＢＵ／ＢＡ交換を省略することにより鍵更新処理をハンドオーバ処理完了後の任意のタイミングで実施できるようになる。
【００４５】
なお、ＨＡ１０６はＵＥ１０７がホームリンクとするよう要求したＩＰアドレスのＩＰｖ４＿ＡＮ２のサブネット（プレフィクス）範囲が、ＨＡ１０６を管理するオペレータに割り当てられたものと異なる場合や、ＨＡ１０６が外部ネットワーク（例えばＩＳＰやコーポレートネットワーク等のパケットドメインネットワーク（ＰＤＮ：Packet Domain Network）から取得可能なサブネット範囲と異なるものである場合、またコアネットワーク１０３を管理するオペレータとアクセスネットワークを管理するオペレータ間の契約上の制約がある場合、またＩＰｖ４＿ＡＮ２がＮＡＴ内のアドレスでありホームアドレスとすることに問題があるなどの場合に、ＩＰｖ４＿ＡＮ２をホームリンクにすることを拒否してもよい。
【００４６】
この場合、ＨＡ１０６は、例えば前述のアクション1の処理を実施したり、図３のアクション４に示すように、異なるホームアドレス（ＩＰｖ４＿ＨｏＡ）をＵＥ１０７に割り当ててＢＡでＵＥ１０７に通知したりする（ＩＰｖ４＿ＡＮ２は通知しない）。後者の場合、ＵＥ１０７はアクセスネットワーク１０２が外部リンクである（つまりホームリンクではない）と判断し、ＢＡで通知されたホームアドレスとアクセスネットワーク１０２で取得したＩＰアドレスのＩＰｖ４＿ＡＮ２を用いて標準的なモバイルＩＰ（Mobile IP）による通信を行う（ＵＥ１０７−ＨＡ１０６間はＩＰｖ４＿ＡＮ２とＨＡ１０６のＩＰｖ４アドレスをエンドポイントとするトンネル通信を行う）。
【００４７】
上記によれば、ＨＡ１０６がハンドオーバ先アクセスネットワーク１０２から取得したアドレスＩＰｖ４＿ＡＮ２をホームアドレスとすることを拒否する場合、ＨＡ１０６はＩＰｖ４＿ＡＮ２とは異なる正規のホームアドレス（ＩＰｖ４＿ＨｏＡ）を、ＢＡを用いてＵＥ１０７に通知する（ステップＳ３１１）。ここで、ＨＡ１０６が割り当てたＩＰｖ４＿ＨｏＡをアクセスネットワーク１０２経由でＵＥ１０７に配布可能である可能性がある。つまり、ＨＡ１０６がＩＰｖ４＿ＨｏＡを割り当てると同時にＰＢＵ要求メッセージをＡＲ１０５に送信する（ステップＳ３０８）。
【００４８】
これを受けてＡＲ１０５はＰＢＵをＨＡ１０６に送信し（ステップＳ３０９）、ＨＡ１０６はＩＰｖ４＿ＨｏＡを記載したＰＢＡをＡＲ１０５に返信し（ステップＳ３１０）、ＵＥ１０７が再度ＤＨＣＰ要求を行う（ステップＳ３１２）。これにより、正規のホームアドレス（ＩＰｖ４＿ＨｏＡ）をアクセスネットワーク１０２において取得することができ、ＵＥ１０７はＨＡ１０６とのトンネル通信を行う必要がなくなる。なお、ＰＢＡを受信したＡＲ１０５は、ＤＨＣＰrefresh要求などを用いてＵＥ１０７がＤＨＣＰ要求を再度実施することを促してもよい。すなわち、ＵＥ１０７はハンドオーバ先のネットワーク１０２からホームアドレスを再度取得する。また、ＵＥ１０７は先に取得したＩＰｖ４＿ＡＮ２をリリース（ＤＨＣＰリリース）してもよく、アドレス資源の有効活用を図ることができる。
【００４９】
なお、上記アクション２または４において、ＡＲ１０５は、ＨＡ１０６に送信するＰＢＵにＵＥ１０７に配布したアドレス（ＩＰｖ４＿ＡＮ２）を含めてもよい。これにより、ＡＲ１０５がローカルアドレスを割り当てて配布した場合に、ＨＡ１０６がアクセスネットワーク１０１経由のＢＵで取得したＩＰｖ４＿ＡＮ２との照合を行う。すなわち、ＨＡ１０６は、ハンドオーバ先のネットワーク１０２のＡＲ１０５によってＵＥ１０７に既に割り当てられたアドレス（第一のアドレス）をＡＲ１０５から受信し、メッセージに含まれるアドレスと受信されたアドレス（第一のアドレス）との照合を行うことができ、システムの安全性を高めることができる。また、アクション１においても、ＨＡ１０６がＰＢＵ要求メッセージをＡＲ１０５に発行してＩＰｖ４＿ＡＮ２を含むＰＢＵを受信してもよく、これにより同様の効果を達成することができる。ここで、ＰＭＩＰにもとづくＰＢＵメッセージを用いるのは一つの具体例であり、その他のメッセージを用いてもよい。
【００５０】
また、電波状態の悪化などによりＵＥ１０７が既にアクセスネットワーク１０１から切断されたり、事実上通信ができなかったりする状態であるとき、ＨＡ１０６が送信したＢＡをＵＥ１０７が受信できない場合がある。こうした状況を想定して、ＨＡ１０６はハンドオーバ前のネットワーク１０１及びハンドオーバ先のネットワーク１０２を経由させてＢＡを送信したり、アクセスネットワーク１０１にはＢＡを送信し、アクセスネットワーク１０２ではＤＳＭＩＰに基づくＩＫＥｖ２を用いたブートストラッピング処理を起動したりするなどして、ＩＰｖ４＿ＡＮ２をホームアドレスとして認定したことをアクセスネットワーク１０２経由でＵＥ１０７に通知してもよい。これにより、ＵＥ１０７がアクセスネットワーク１０１経由でＨＡ１０６からの処理結果を受信できない場合であっても、ハンドオーバ先であるアクセスネットワーク１０２経由で確実に処理結果（ハンドオーバ先アクセスネットワーク１０２をホームリンクとすることができたこと）を受け取ることができる。
【００５１】
さらには、ＵＥ１０７がアタッチ処理時やＤＨＣＰプロトコルを用いてアクセスネットワーク１０２からＩＰアドレスを取得する際に、これから取得するＩＰアドレスをホームアドレスにしようと考えている旨を通知してもよい。具体的には、ＵＥ１０７が送信するアタッチメッセージやＤＨＣＰ要求メッセージにフラグを設ける。ＵＥ１０７がアタッチ処理時に前記通知を行った場合、認証サーバＨＳＳ／ＡＡＡ８０１が通知を解釈してＨＡ１０６にホームアドレス割り当てを指示し、ＨＡ１０６がホームアドレスを割り当てて、アタッチ応答メッセージでＵＥ１０７に転送したり、ＤＨＣＰで取得するようＵＥ１０７に指示したりする。
【００５２】
アタッチ処理時にＵＥ１０７が前記通知を行ったがアタッチ処理完了後にＤＨＣＰを用いてＩＰアドレスを取得する必要がある場合、ＵＥ１０７からのＤＨＣＰ要求を受信したＡＲ１０５は、アタッチ処理の過程でＰＭＩＰプロトコルやＧＴＰプロトコルなどを用いてＨＡ１０６から取得したホームアドレスをＤＨＣＰ応答でＵＥ１０７に配布したり、ＤＨＣＰ要求をＨＡ１０６に転送して割り当てを依頼したり、ＨＡ１０６に対して新たにＰＭＩＰプロトコルを起動（ＰＢＵメッセージの送信）し、ＨＡ１０６が割り当てたホームアドレスをＵＥ１０７に転送したりする。
【００５３】
なお、アタッチ処理時にアクセスネットワークがＵＥ１０７からの要求を転送できる場合に限り、前記のように、これから取得するＩＰアドレスをホームアドレスにしようと考えていることや、接続中のアクセスネットワークをホームリンクとしたいことを要望する通知は、ＰＭＩＰやＤＳＭＩＰ、ＭＩＰｖ４（ＲＦＣ３３４４）などさまざまなモビリティプロトコルから一つを選択（モビリティモードセレクション；Mobility Mode Selection）する際のオプションとして、移動端末がネットワークに通知するものであってもよい。また、無線の通信容量が大きい通信システムやアクセスネットワークの負荷や混雑度が低い場合はよいが、通信容量が小さい通信システムやアクセスネットークの負荷や混雑度、移動端末の収容数が高い場合、また移動端末の電池残量が少なくなってきて電力消費量を削減したい場合などに、接続先のアクセスネットワークをホームリンクとすることによってトンネルヘッダ処理を不要とできるので、上記課題の解消を図ることができる。
【００５４】
次に、本発明の実施の形態に係る移動端末（ＵＥ）とホームエージェント（ＨＡ）の動作の一例についてそれぞれ図４と図５を用いて説明する。図４は本発明の実施の形態に係る移動端末の構成の一例を示す図である。送受信部４０１、４０２はそれぞれアクセスネットワーク１０１、１０２と接続するための通信インタフェースに相当し、ＩＰレイヤより下位の通信プロトコル処理並びにモデム処理を実施する。ＩＰ処理部４０３はＩＰレイヤ処理を実施し、ＭＩＰ処理部４０４はＤＳＭＩＰに基づくMobile IPプロトコル処理を実施する。
【００５５】
ＤＨＣＰ処理部４０５はＤＨＣＰプロトコル処理（クライアント機能）を実施する。ハンドオーバ制御部４０６は送受信部４０１、４０２から得た通信状況などからハンドオーバ実施可能性や実施タイミングを判断あるいは検出し、ＭＩＰ処理部４０４や送受信部４０１、４０２、ＤＨＣＰ処理部４０５などにハンドオーバ実施のための指示を送出し、ハンドオーバ処理を制御する。ホームアドレス登録制御部４０７は、本発明において特徴的なものであり、その動作について図６を用いて周辺の動作を交えながら説明する。
【００５６】
ハンドオーバ制御部４０６は、ハンドオーバを開始するか否かを判断する（ステップＳ６０１）。ハンドオーバの開始が決定されると、送受信部４０２にアタッチ処理開始を指示する。アタッチ処理を行う中で、アクセスネットワーク１０２からＩＰアドレス（ＩＰｖ４＿ＡＮ２）が割り当てられると、送受信部４０２がＩＰ処理部４０３にＩＰｖ４＿ＡＮ２を転送し設定する（ステップＳ６０２：アタッチ処理、ＩＰアドレス取得）。またアタッチ処理時にはＩＰアドレスが割り当てられず、アタッチ処理完了後にＤＨＣＰを用いてＩＰアドレスを取得する場合は、送受信部４０２からアタッチ処理が完了したことの通知を受けてハンドオーバ制御部４０６がＤＨＣＰ処理部４０５にＩＰアドレス取得を開始するよう指示する。
【００５７】
ＤＨＣＰ処理部４０５はＤＨＣＰ要求メッセージをＩＰ処理部４０３、送受信部４０２を介してアクセスネットワーク１０２に送出し、その応答として割り当てられたＩＰｖ４＿ＡＮ２を含むＤＨＣＰ応答メッセージを送受信部４０２、ＩＰ処理部４０３経由で取得する。その結果取得したＩＰｖ４＿ＡＮ２をＩＰ処理部４０３に設定する。
【００５８】
ホームアドレス登録制御部４０７は、割り当てられたＩＰアドレスのバージョンなどからハンドオーバ先のアクセスネットワーク１０２がＩＰｖ４のみサポートするアクセスネットワークであるか否かを判断する（ステップＳ６０３）。ＩＰｖ４のみサポートするネットワークであると判断（検出）すると（検出方法については上述した通りである）、取得したＩＰｖ４アドレスをハンドオーバ元アクセスネットワーク（アクセスネットワーク１０１）経由でＨＡ１０６に通知するＢＵの送信をＭＩＰ処理部４０４に指示する。このとき同時に通知するＩＰｖ４アドレスをホームアドレスとするよう要求する情報（例えば、フラグ）をＢＵに付加してもよい。
【００５９】
ここで、ステップＳ６０３において、ハンドオーバ先のアクセスネットワーク１０２が対応しているＩＰバージョン（ＩＰｖ４）とハンドオーバ前のアクセスネットワーク１０１が対応しているＩＰバージョン（ＩＰｖ６）とが異なることを確実に判断するため、ホームアドレス登録制御部４０７は、割り当てられたアドレスの取得の際に送信した所定のメッセージ（例えば、ＲＳメッセージ；Router Solicitation）に対する応答（ＲＡメッセージ；Router Advertisement）を受信できなかったこと、及び／又は割り当てられたアドレスの取得の際に所定のパケット（例えば、ＩＰｖ６パケット）を検出（監視）できなかったことに基づいてＩＰｖ４のみサポートするアクセスネットワークであることを検出する。
【００６０】
ＭＩＰ処理部４０４はＩＰｖ４ホームアドレスを要求するＢＵ（ＩＰｖ４＿ＡＮ２をＩＰｖ４ホームアドレスオプションに記載）をハンドオーバ元ネットワーク経由で送信する（ステップＳ６０４）。ＢＵは、ＩＰ処理部４０３、送受信部４０１を介してアクセスネットワーク１０１に送出され、ＨＡ１０６に転送される。その応答として、ＨＡ１０６からＢＡを受信し（ステップＳ６０５）、ＨＡ１０６から受信したＢＡは送受信部４０１、ＩＰ処理部４０３を介してＭＩＰ処理部４０４に転送され、ＢＡに記載されたＩＰｖ４ホームアドレス（ＩＰｖ４＿ＨｏＡ）が先に通知したＩＰｖ４アドレス（ＩＰｖ４＿ＡＮ２）と同じであるか否かを判断し（ステップＳ６０６）、同じであれば、最後にハンドオーバ制御部４０６は送受信部４０１にアクセスネットワーク１０１からのデタッチ処理の開始を指示し（ステップＳ６０８）、デタッチ処理の完了をもってハンドオーバ処理を完了する。一方、同じでなければ、ハンドオーバ先ネットワーク１０２にてＤＨＣＰを用いてＩＰアドレスを再度取得する（ステップＳ６０７）。なお、デタッチ処理（ステップＳ６０８）は省略されたり、ネットワークからの指示を受けて実施したりすることもある。
【００６１】
以上のように、従来、アタッチ処理時あるいはＤＨＣＰ処理によって取得したＩＰｖ４アドレスとアクセスネットワーク１０１経由で取得したＩＰアドレスの比較を行い、ホームリンクであることの判定を行っていた。しかし、ここでは、アクセスネットワーク１０２経由で取得したＩＰｖ４アドレスをアクセスネットワーク１０１経由でＨＡ１０６に通知してアクセスネットワーク１０２をＵＥ１０７のホームリンクとすることを要求し、ＢＡに含まれるホームアドレスがアクセスネットワーク１０２で取得したＩＰｖ４アドレスと同じであることを確認する。すなわち、アクセスネットワーク１０２で配布されたＩＰアドレスはホームアドレスと同一のものであることから、ホームリンク判定を行う必要がないところが本発明の主な特徴である。
【００６２】
図５は本発明の実施の形態に係るＨＡの構成の一例を示す図である。送受信部５０１はコアネットワーク１０３内のノードと通信を行うための通信インタフェースに相当し、ＩＰレイヤより下位の通信プロトコル処理並びにモデム処理を実施する。ＩＰ処理部５０２はＩＰレイヤ処理を実施し、ＭＩＰ処理部５０３はＤＳＭＩＰに基づくMobile IPプロトコル処理を実施する。ＰＭＩＰ処理部５０４はＰＭＩＰプロトコル処理を実施する。ホームアドレス割り当て部５０５及び変換テーブル管理部５０６は、本発明において特徴的なものであり、その動作について図７を用いて周辺の動作を交えながら説明する。
【００６３】
ＭＩＰ処理部５０３が送受信部５０１、ＩＰ処理部５０２を介してＵＥ１０７からのＢＵを受信したか否かを判断する（ステップＳ７０１）。ＢＵを受信すると、ＩＰｖ４ホームアドレスの通知（と、ＵＥ１０７のハンドオーバ先であるアクセスネットワークにてＵＥ１０７に配布するＩＰアドレスをここで割り当てるＩＰｖ４ホームアドレスとするよう要求するフラグ）があるか否かを判断し（ステップＳ７０２）、存在する場合は、以下のいずれかの処理（アクション１、２、４）を実施する。
【００６４】
すなわち、変換テーブル管理部５０６が、ＢＵに含まれるアドレスと、そのアドレスとは異なる新たに割り当てたホームアドレスとを対応させた変換テーブルを作成すること（アクション１）、ＰＭＩＰ処理部５０４が、前記ハンドオーバ先のネットワークのアクセスルータへ前記メッセージに含まれる前記アドレスを通知すること（アクション２）のいずれか１つを行った場合に、変換テーブル管理部５０６やＰＭＩＰ処理部５０４は、ＢＡでＵＥ１０７に通知するホームアドレスをＢＵに含まれるアドレスとする。
【００６５】
また、処理手段が、ＵＥ１０７からのホームアドレス割り当て要求に応答して割り当てるホームアドレスをＢＵに含まれるアドレス（ＩＰＶ４＿ＡＮ２）とは異なる別アドレス（第二のアドレス）とし、この別アドレスをハンドオーバ先のネットワークのアクセスルータ１０５へ通知する場合に、ＰＭＩＰ処理部５０４は、ＢＡでＵＥ１０７に通知するホームアドレスを上記の別アドレスとする。
【００６６】
アクション１の処理について説明する。ＩＰｖ４ホームアドレス（ＩＰｖ４＿ＨｏＡ）を新規に割り当てる（ステップＳ７０３）と同時に、ＩＰｖ４＿ＨｏＡと通知されたＩＰｖ４アドレス（ＩＰｖ４＿ＡＮ２）の対応付けを管理する変換テーブルを作成し（ステップＳ７０４）格納部５０７に記憶する。この変換テーブルは、後にＵＥ１０７からＩＰｖ４＿ＡＮ２を送信元とするパケットを受信したときにＩＰｖ４＿ＡＮ２をＩＰｖ４＿ＨｏＡに書き換えてあて先ノードに転送したり、あて先ノードからＩＰｖ４＿ＨｏＡをあて先アドレスとするパケットを受信したときにＩＰｖ４＿ＨｏＡをＩＰｖ４＿ＡＮ２に書き換えてＵＥ１０７に転送したりするのに使用する。
【００６７】
アクション２の処理について説明する。ホームアドレス割り当て部５０５は、ＰＢＵの送信を指示（要求）するメッセージをＡＲ１０５に対して送信するようＰＭＩＰ処理部５０４を制御する。ＰＭＩＰ処理部５０４からのＰＢＵ送信指示メッセージは、ＩＰ処理部５０２と送受信部５０１を介してネットワークに送信される（ステップＳ７０５）。ＰＢＵ送信指示メッセージのあて先アドレス（ＡＲ１０５）は、認証サーバＨＳＳ／ＡＡＡ８０１などのサーバに問い合わせることにより取得してもよい。
【００６８】
これを受けてＡＲ１０５のＰＢＵを送受信部５０１、ＩＰ処理部５０２を介してＰＭＩＰ処理部５０４が受信すると、ＵＥ１０７に通知するホームアドレス（ＩＰｖ４＿ＡＮ２）をホームアドレス割り当て部５０５から取得し、ＰＢＡメッセージに記載して送信する（ステップＳ７０６）。
【００６９】
アクション４の処理について説明する。ＩＰｖ４ホームアドレス（ＩＰｖ４＿ＨｏＡ）をＢＡで割り当てる（ステップＳ７０７）。ホームアドレス割り当て部５０５は、ＰＢＵの送信を指示（要求）するメッセージをＡＲ１０５に対して送信するようＰＭＩＰ処理部５０４を制御する。ＰＭＩＰ処理部５０４からのＰＢＵ送信指示メッセージは、ＩＰ処理部５０２と送受信部５０１を介してネットワークに送信される（ステップＳ７０８）。ＰＢＵ送信指示メッセージのあて先アドレス（ＡＲ１０５）は、認証サーバＨＳＳ／ＡＡＡ８０１などのサーバへの問い合わせにより取得してもよい。
【００７０】
これを受けてＡＲ１０５のＰＢＵを送受信部５０１、ＩＰ処理部５０２を介してＰＭＩＰ処理部５０４が受信すると、ＵＥ１０７に通知するホームアドレス（ＨｏＡｖ４）をホームアドレス割り当て部５０５から取得し、ＰＢＡメッセージに記載して送信する（ステップＳ７０９）。
【００７１】
なお、上記では、移動端末がＩＰアドレスを取得するためにＤＨＣＰ要求メッセージとＤＨＣＰ応答メッセージを用いることを説明した。ここで、ＤＨＣＰ要求メッセージとはＩＰアドレス取得処理を開始するメッセージであり、ＤＨＣＰプロトコルでいうところのＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージ、あるいは既にＤＨＣＰサーバが明らかであったり、ＤＨＣＰ ＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージの送信を省略したりする場合はＤＨＣＰ ＲＥＱＵＥＳＴメッセージに相当する。また、ＤＨＣＰ応答メッセージとはＩＰ取得処理においてＩＰアドレスが移動端末に通知されるメッセージであり、ＤＨＣＰプロトコルでいうところのＤＨＣＰＡＣＫメッセージあるいはＤＨＣＰ ＯＦＦＥＲメッセージに相当する。ＤＨＣＰ応答メッセージを受信することで、移動端末はメッセージに記載されたＩＰアドレス及び関連設定値をインタフェースに設定して通信を開始することができる。
【００７２】
なお、ＨＡ１０６は、IPv4_AN2をホームアドレスとすることの可否をPCRF（Policy Charging Rules Function）などのポリシサーバから取得した、あるいは事前に取り決められたＱｏＳや課金に関するポリシやルール、またはネットワーク環境に応じて判断するものであってもよい。例えば、そのUE１０７が、ホームアドレス（ホームリンク）を任意に（あるいは自在に）設定できるプランに加入している場合のみ、設定を許可したりすることができ、オペレータが管理するネットワーク機能を損なうことなく本発明を実現できる。
【００７３】
また、アクセスネットワーク１０１経由でＩＰｖ４＿ＡＮ２が記載されたＨｏＡｖ４割当て要求を含むＢＵを受信した際の、ＨＡ１０６によるアクション1の実施にあたっては、ＨＡ１０６におけるアドレス変換処理によって、所定のＱｏＳ条件（例えば、ＰＣＲＦによって与えられた、あるいは事前に取り決められたＱｏＳに関するポリシやルール）が損なわれるかどうかを事前に検討し、ＱｏＳが損なわれないと判断される場合はアクション１を実施し、損なわれると判断される場合は、アクション１を実施しないものであってもよい。これによって、最適なあるいは指定されたＱｏＳを損なうことなく、本発明を実施することができ、ユーザおよびオペレータの利便性を向上させることができる。
【００７４】
また、ＵＥ１０７がアクセスネットワーク１０２接続時にＩＰｖ４サブネット値のみを取得したり、ＩＰｖ４アドレス値（あるいはＩＰｖ４サブネット値）すら取得できなかった場合（例えば、アタッチ処理時の応答でＩＰｖ４アドレス値”0.0.0.0” が通知され、ＤＨＣＰ手順においても有効なＩＰｖ４アドレスを取得できないような場合）、ＵＥ１０７は、取得できたＩＰｖ４サブネットから、あるいは全く独自に、ＩＰｖ４アドレス（プライベートアドレス、グローバルアドレスのいずれであってもよい）を生成し、ＢＵメッセージを用いてＨＡ１０６に通知（登録）するものであってもよい。
【００７５】
このとき、ＨＡ１０６では、アクション１を実施するなどして、ＵＥ１０７が独自に生成したＩＰｖ４アドレスを外部ノードと通信可能なＩＰｖ４アドレス（あるいはＩＰｖ６アドレスでもよい）に変換することで、ＵＥ１０７と外部ノード間の通信を実現する。また、ＵＥ１０７は、アクセスネットワーク１０２から配布されたＩＰアドレスを受けることなく、独自にＩＰｖ４アドレスを生成して、ＨＡ１０６に通知（登録）してもよく、これにより接続（ハンドオーバ）時間を短縮することができる。
【００７６】
なお、アクセスネットワーク１０２からＵＥ１０７にＩＰｖ４アドレスを払い出す際に、設定するＱｏＳポリシ（ルール）や課金ポリシ（ルール）をＰＣＲＦなどのポリシサーバから取得し（あるいは事前の取り決めにもとづいて）適用する。さらにその後、ＵＥ１０７からＢＵメッセージを受信したＨＡ１０６は、先に適用したものと同じＱｏＳ・課金ポリシを、あらためて設定することになるが、既にアクセスネットワーク１０２経由のアドレス配布時に設定を行っていることから、ＢＵ受信時のＨＡ１０６による設定は省略してもよい（従来、アクセスネットワーク１０１と１０２のタイプが異なる、例えば３ＧＰＰアクセスと非３ＧＰＰアクセスのような場合は、ＱｏＳ・課金ポリシの再設定を実施することが要求されていたが、ここでは、ＢＵメッセージを受けて払い出すＩＰｖ４ホームアドレスは、アクセスネットワーク１０２越しに利用することが明らかであるので、既にアクセスネットワーク１０２から設定した内容を更新する必要はない。すなわち、本実施の形態においては、ＨＡ１０６による設定を省略できる）。
【００７７】
また、ＵＥ１０７が通知したＩＰｖ４アドレスとは別に、ＨＡ１０６が別途ＩＰｖ４ホームアドレスを割り当てる場合（例えば、ＨＡがＮＡＴとしても動作するような場合）は、従来どおりＨＡ１０６によるＱｏＳ・課金ポリシ設定を行う。これによって、両アドレス（ＵＥ１０７が通知してくるＩＰｖ４アドレスとＨＡ１０６が別途割り当てるＩＰｖ４ホームアドレス）に対して、正しくＱｏＳ・課金ポリシ設定(コアネットワークやアクセスネットワークにおいてはＵＥ１０７が通知したＩＰｖ４アドレス、コアネットワークと外部ネットワークとのインタフェースにおいてはＨＡ１０６が割り当てたＩＰｖ４ホームアドレスに対するＱｏＳ・課金ポリシ適用)を行い、アドレス適用範囲に則したＱｏＳ・課金管理が可能となる。
【００７８】
なお、上記説明では、特に３ＧＰＰアクセスネットワークと非３ＧＰＰアクセスネットワーク間のハンドオーバを例にしたが、３ＧＰＰアクセスネットワーク間ハンドオーバのように、アタッチ手順を実施しないような場合は、ハンドオーバ手順の中で、アクセスネットワーク１０２がＩＰｖ４のみサポートするネットワークであり、ＵＥ１０７がＩＰｖ４アドレスを有していないとネットワーク側（例えばＰＧＷやＳＧＷ）が判断すると、ハンドオーバ手順の最後に（つまり無線ベアラが確立された後に）、ＤＨＣＰ手順等を用いてＩＰｖ４アドレスをＵＥ１０７に通知したり（ＵＥ１０７からの要求有無に関わらずプッシュ通知する）、ハンドオーバ手順の中でIPｖ４アドレスをＵＥ１０７に通知するものであってもよい。
【００７９】
なお、上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部又はすべてを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。例えばバイオ技術の適応などが可能性としてあり得る。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明のハンドオーバ方法、その方法で用いられる移動端末及びホームエージェントは、ハンドオーバ先アクセスネットワークをホームリンクとし、移動端末とホームエージェントとの間のトンネルオーバヘッドを削減して通信効率を向上させるとともに、移動端末が鍵更新処理を行う場合であっても、鍵更新処理の前にバインディング処理を完了させることができ、時間を要する鍵更新処理の完了を待たずにハンドオーバ先のネットワークにおいてパケットの送受信を可能とすることができるため、異なるＩＰバージョンに対応したネットワーク間を移動しながら通信を行う通信システムにおけるハンドオーバ方法、その方法で用いられる移動端末及びホームエージェントなどに有用である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動端末の通信規約である固有の異なるＩＰバージョンにそれぞれ対応する少なくとも２つのネットワーク間を移動する前記移動端末のハンドオーバ方法であって、
前記移動端末が現在接続しているハンドオーバ前のアクセスルータからハンドオーバ先の他のネットワークのアクセスルータへハンドオーバをする際、前記ハンドオーバ先のネットワークから前記移動端末に割り当てられた第一のアドレスに基づいて、前記ハンドオーバ先のネットワークが対応しているＩＰバージョンと前記ハンドオーバ前のネットワークが対応しているＩＰバージョンとが異なると判断された場合、
前記移動端末が、前記ハンドオーバ先のネットワークにおけるホームアドレスの割り当て要求と、割り当てられた前記第一のアドレスとを含むメッセージを前記ハンドオーバ前のアクセスルータを介してホームエージェントへ送信するステップと、
前記ホームエージェントが、前記メッセージに基づいて、所定の処理を行うとともに、前記割り当て要求に対するホームアドレスを含む応答メッセージを前記移動端末へ送信するステップとを、
有するハンドオーバ方法。
【請求項２】
前記メッセージは、割り当てられた前記第一のアドレスを前記ホームエージェントが割り当てるホームアドレスとするよう指示するフラグを含む請求項１に記載のハンドオーバ方法。
【請求項３】
前記所定の処理が、前記ハンドオーバ先のネットワークのアクセスルータへ前記メッセージに含まれるアドレスを通知することである場合に、
前記ホームエージェントは、前記応答メッセージに含まれるホームアドレスを前記メッセージに含まれるアドレスとする請求項１又は２に記載のハンドオーバ方法。
【請求項４】
前記ホームエージェントは、前記ハンドオーバ先のネットワークのアクセスルータへ前記メッセージに含まれるアドレスを通知する前に、前記ハンドオーバ先のネットワークによって前記移動端末に既に割り当てられた前記第一のアドレスを前記ハンドオーバ先のネットワークのアクセスルータから受信し、前記メッセージに含まれるアドレスと受信された前記第一のアドレスとの照合を行う請求項３に記載のハンドオーバ方法。
【請求項５】
前記所定の処理が、前記メッセージに含まれるアドレスとは異なる第二のアドレスを前記ハンドオーバ先のネットワークのアクセスルータへ通知することである場合に、
前記ホームエージェントは、前記応答メッセージに含まれるホームアドレスを前記第二のアドレスとする請求項１に記載のハンドオーバ方法。
【請求項６】
前記ホームエージェントが前記応答メッセージに含まれるホームアドレスを前記第二のアドレスとした場合、
前記移動端末は、前記ハンドオーバ先のネットワークからアドレスを取得し、取得した前記アドレスをホームアドレスとして使用する請求項５に記載のハンドオーバ方法。
【請求項７】
前記ホームエージェントは、前記第二のアドレスを前記ハンドオーバ先のネットワークのアクセスルータへ通知する前に、前記ハンドオーバ先のネットワークによって前記移動端末に既に割り当てられた前記第一のアドレスを前記ハンドオーバ先のネットワークのアクセスルータから受信し、前記メッセージに含まれるアドレスと受信された前記第一のアドレスとの照合を行う請求項５に記載のハンドオーバ方法。
【請求項８】
前記移動端末は、前記第一のアドレスの取得の際に送信した所定のメッセージに対する応答を受信できなかったこと、及び／又は前記第一のアドレスの取得の際に所定のパケットを検出できなかったことに基づいて、前記ハンドオーバ先のネットワークが対応しているＩＰバージョンと前記ハンドオーバ前のネットワークが対応しているＩＰバージョンとが異なることを判断する請求項１に記載のハンドオーバ方法。
【請求項９】
前記ホームエージェントは、前記ハンドオーバ前のネットワーク及び前記ハンドオーバ先のネットワークを経由させて前記応答メッセージを送信する請求項１に記載のハンドオーバ方法。
【請求項１０】
移動端末の通信規約である固有の異なるＩＰバージョンにそれぞれ対応する少なくとも２つのネットワーク間をハンドオーバする前記移動端末であって、
前記移動端末が現在接続しているハンドオーバ前のアクセスルータからハンドオーバ先の他のネットワークのアクセスルータへハンドオーバをする際、
前記ハンドオーバ先のネットワークから前記移動端末に割り当てられた第一のアドレスに基づいて、前記ハンドオーバ先のネットワークが対応しているＩＰバージョンと前記ハンドオーバ前のネットワークが対応しているＩＰバージョンとが異なるか否かを判断する判断手段と、
ＩＰバージョンが異なると判断された場合、前記ハンドオーバ先のネットワークにおけるホームアドレスの割り当て要求と、割り当てられた前記第一のアドレスとを含むメッセージを生成するメッセージ生成手段と、
生成された前記メッセージを前記ハンドオーバ前のアクセスルータを介してホームエージェントへ送信する送信手段と、
前記メッセージに基づいて前記ホームエージェントから送信される、前記割り当て要求に対するホームアドレスを含む応答メッセージを受信する受信手段とを、
備える移動端末。
【請求項１１】
前記メッセージ生成手段は、割り当てられた前記第一のアドレスを前記ホームエージェントが割り当てるホームアドレスとするよう指示するフラグを前記メッセージに含める請求項１０に記載の移動端末。
【請求項１２】
前記ホームエージェントによって、前記ハンドオーバ先のネットワークのアクセスルータへ前記メッセージに含まれるアドレスを通知する処理がされた場合、又は前記応答メッセージに含まれるホームアドレスが前記メッセージに含まれるアドレスとは異なる第二のアドレスとされた場合、
前記メッセージ生成手段は、前記ハンドオーバ先のネットワークからアドレスを取得するための取得要求メッセージを生成し、
前記送信手段は、生成された前記取得要求メッセージを前記ハンドオーバ先のネットワークのアクセスルータへ送信する請求項１０又は１１に記載の移動端末。
【請求項１３】
前記判断手段は、前記第一のアドレスの取得の際に送信した所定のメッセージに対する応答を受信できなかったこと、及び／又は前記第一のアドレスの取得の際に所定のパケットを検出できなかったことに基づいて前記ハンドオーバ先のネットワークが対応しているＩＰバージョンと前記ハンドオーバ前のネットワークが対応しているＩＰバージョンとが異なることを判断する請求項１０に記載の移動端末。
【請求項１４】
移動端末の通信規約である固有の異なるＩＰバージョンにそれぞれ対応する少なくとも２つのネットワーク間をハンドオーバする前記移動端末のホームエージェントであって、
前記移動端末が現在接続しているハンドオーバ前のアクセスルータからハンドオーバ先の他のネットワークのアクセスルータへハンドオーバをする際、前記ハンドオーバ先のネットワークから前記移動端末に割り当てられた第一のアドレスに基づいて、前記ハンドオーバ先のネットワークが対応しているＩＰバージョンと前記ハンドオーバ前のネットワークが対応しているＩＰバージョンとが異なると判断された場合、
前記移動端末によって送信されるメッセージであって、前記ハンドオーバ先のネットワークにおけるホームアドレスの割り当て要求と、割り当てられた前記第一のアドレスとを含むメッセージを受信する受信手段と、
受信した前記メッセージに基づいて所定の処理を行う処理手段と、
前記割り当て要求に対するホームアドレスを含む応答メッセージを生成するメッセージ生成手段と、
生成された前記応答メッセージを前記移動端末へ送信する送信手段とを、
備えるホームエージェント。
【請求項１５】
前記メッセージには、割り当てられた前記アドレスを前記ホームエージェントが割り当てるホームアドレスとするよう指示するフラグが更に含まれる請求項１４に記載のホームエージェント。
【請求項１６】
前記処理手段が、前記所定の処理として前記ハンドオーバ先のネットワークのアクセスルータへ前記メッセージに含まれるアドレスを通知する場合に、
前記メッセージ生成手段は、前記応答メッセージに含まれるホームアドレスを前記メッセージに含まれるアドレスとする請求項１４又は１５に記載のホームエージェント。
【請求項１７】
前記受信手段は、前記送信手段が前記ハンドオーバ先のネットワークのアクセスルータへ前記メッセージに含まれるアドレスを通知する前に、前記ハンドオーバ先のネットワークによって前記移動端末に既に割り当てられた前記第一のアドレスを前記ハンドオーバ先のネットワークのアクセスルータから受信し、
前記処理手段は、前記メッセージに含まれるアドレスと受信された前記第一のアドレスとの照合を行う請求項１６に記載のホームエージェント。
【請求項１８】
前記処理手段が、前記所定の処理として前記割り当て要求に対するホームアドレスを前記メッセージに含まれる前記アドレスとは異なる第二のアドレスとし、前記第二のアドレスを前記ハンドオーバ先のネットワークのアクセスルータへ通知する場合に、
前記メッセージ生成手段は、前記応答メッセージに含まれるホームアドレスを前記第二のアドレスとする請求項１４に記載のホームエージェント。
【請求項１９】
前記受信手段は、前記送信手段が前記第二のアドレスを前記ハンドオーバ先のネットワークのアクセスルータへ通知する前に、前記ハンドオーバ先のネットワークのアクセスルータによって前記移動端末に既に割り当てられた前記第一のアドレスを前記ハンドオーバ先のネットワークのアクセスルータから受信し、
前記処理手段は、前記メッセージに含まれるアドレスと受信された前記第一のアドレスとの照合を行う請求項１８に記載のホームエージェント。
【請求項２０】
前記送信手段は、前記ハンドオーバ前のネットワーク及び前記ハンドオーバ先のネットワークを経由させて前記応答メッセージを送信する請求項１５に記載のホームエージェント。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2010052919.tif 000011
【図２】
2010052919.tif 000012
【図３】
2010052919.tif 000013
【図４】
2010052919.tif 000014
【図５】
2010052919.tif 000015
【図６】
2010052919.tif 000016
【図７】
2010052919.tif 000017
【図８】
2010052919.tif 000018
【国際調査報告】
2010052919.tif 000019
2010052919.tif 000020