(57)【要約】  モバイルノードのホームエージェントがモバイル・ホームエージェントである場合に、モバイルノードと通信相手との間の通信の際の不必要なルーティングを低減させる技術が開示され、その技術によればホーム・ネットワーク１０２に配置されたＨＡ１１２と、ＭＮ１３０のＨＡ１１４を含み、ＨＡ１１４がモバイル・ホームエージェントであって、ホーム・ネットワーク１０２の下にＨＡ１１４のモバイル・ネットワーク１０４が階層化されている通信システムにおいて、モバイル・ホームエージェントであるＨＡ１１４は、自身がホーム・ネットワーク１０２から離れたことを検出すると、ホーム・ネットワーク１０２に配置されたＨＡ１１２を発見し、ＨＡ１１２がＭＮ１３０のホームエージェントとして動作するように、自身が管理しているＭＮ１３０のバインディングキャッシュ・エントリをＨＡ１１２に対して委託する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホーム・ドメイン内に配置された第１のホームエージェントと、モバイルノードの第２のホームエージェントを含み、前記第２のホームエージェントがモバイル・ホームエージェントであって、前記ホーム・ドメインの下に前記モバイル・ホームエージェントのモバイル・ネットワークが階層化されている通信システムであって、
前記モバイル・ホームエージェントは、
自身が前記ホーム・ドメインから離れたか否かを検出することと、
前記ホーム・ドメインから離れたことを検出した場合に前記第１のホームエージェントを発見することと、
前記第１のホームエージェントが前記モバイルノードのホームエージェントとして動作するように、自身が管理している前記モバイルノードのバインディングキャッシュ・エントリを前記第１のホームエージェントに対して委託することとの各ステップを、
備えた通信システム。
【請求項２】
前記モバイル・ホームエージェントは、
前記モバイルノードの前記バインディングキャッシュ・エントリを前記第１のホームエージェントに対して委託した後、前記モバイルノードの近隣発見プロキシの実行を継続し、前記モバイルノードあてのパケットをインターセプトして前記第１のホームエージェントに転送するステップを、
更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記モバイル・ホームエージェントは、
自身が前記ホーム・ドメインに戻ったことを検出して、前記第１のホームエージェントに対して委託した前記バインディングキャッシュ・エントリを回収するステップを、
更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項４】
前記モバイル・ホームエージェントは、
自身がホーム・ドメイン内に位置しない間、自身のホームから離れていた前記モバイルノードが前記自身のホームに戻ったことを検出して、前記第１のホームエージェントに対してそのモバイルノードの前記バインディングキャッシュ・エントリを削除するように通知するステップを、
更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項５】
前記バインディングキャッシュ・エントリの委託を前記モバイルノードに対して透過的に行うために、
前記バインディングキャッシュ・エントリを前記モバイル・ホームエージェントから前記第１のホームエージェントに対して転送して、前記第１のホームエージェントが転送された前記バインディングキャッシュ・エントリを保持し、
前記第１のホームエージェントが保持した前記バインディングキャッシュ・エントリの前記モバイルノードのプロキシ・ホームエージェントとして動作し、前記モバイルノードあてのパケットをインターセプトし、トンネルパケットの送信元アドレスを前記モバイル・ホームエージェントのアドレスとしてトンネル化することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項６】
前記バインディングキャッシュ・エントリの委託を前記モバイルノードに対して非透過的に行うために、
前記モバイル・ホームエージェントは、前記第１のホームエージェントに対して、新しく生成したセキュリティ・トークンを含むバインディングキャッシュ・エントリ委託メッセージを送信するとともに、前記モバイルノードに対して前記第１のホームエージェントを通知し、
前記モバイルノードは、前記第１のホームエージェントの通知を受信して、前記第１のホームエージェントに対して新しいバインディングアップデートメッセージを送信することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項７】
ホーム・ドメイン内に配置された第１のホームエージェントと、モバイルノードの第２のホームエージェントを含み、前記第２のホームエージェントがモバイル・ホームエージェントであって、前記ホーム・ドメインの下に前記モバイル・ホームエージェントのモバイル・ネットワークが階層化されている通信システムにおける前記モバイル・ホームエージェントであって、
自身が前記ホーム・ドメインから離れたか否かを検出することと、
前記ホーム・ドメインから離れたことを検出した場合に前記第１のホームエージェントを発見することと、
前記第１のホームエージェントが前記モバイルノードのホームエージェントとして動作するように、自身が管理している前記モバイルノードのバインディングキャッシュ・エントリを前記第１のホームエージェントに対して委託することとの各ステップを、
備えたモバイル・ホームエージェント。
【請求項８】
前記モバイルノードのバインディングキャッシュ・エントリを前記第１のホームエージェントに対して委託した後、前記モバイルノードの近隣発見プロキシの実行を継続し、前記モバイルノードあてのパケットをインターセプトして前記第１のホームエージェントに転送するステップを更に備えたことを特徴とする請求項７に記載のモバイル・ホームエージェント。
【請求項９】
自身が前記ホーム・ドメインに戻ったことを検出して、前記第１のホームエージェントに対して委託したバインディングキャッシュ・エントリを回収するステップを更に備えたことを特徴とする請求項７に記載のモバイル・ホームエージェント。
【請求項１０】
自身が前記ホーム・ドメイン内に位置しない間、自身のホームから離れていた前記モバイルノードが前記自身のホームに戻ったことを検出して、前記第１のホームエージェントに対してその前記モバイルノードのバインディングキャッシュ・エントリを削除するように通知するステップを更に備えたことを特徴とする請求項７に記載のモバイル・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、パケット交換データ通信ネットワークにおける通信の分野に関し、特にモバイルノードとモバイル・ホームエージェントとのパケットルーティングに関する。
さらに詳しくは、本発明は、ホーム・ドメイン内に配置された第１のホームエージェントと、モバイルノードの第２のホームエージェントを含み、前記第２のホームエージェントがモバイル・ホームエージェントであって、前記ホーム・ドメインの下に前記モバイル・ホームエージェントのモバイル・ネットワークが階層化されている通信システム及びモバイル・ホームエージェントに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、多くの装置がインターネット・プロトコル（ＩＰ）を用いてお互いに通信を行っている。また、モバイル装置に対してモビリティ・サポートを提供するために、インターネット・エンジニアリング・タスク・フォース（Internet Engineering Task Force：ＩＥＴＦ）は“Mobility Support in IPv6 （ＭＩＰｖ６）” を開発している（下記の非特許文献１）。ＭＩＰｖ６では、各モバイルノードは永久的なホーム・ドメインを有する。モバイルノードはホーム・ネットワークに接続すると、ホームアドレス（home address：ＨｏＡ）と呼ばれるプライマリ・グローバルアドレスが割り当てられる。モバイルノードはホーム・ネットワークから離れると、すなわち他の外部ネットワークに接続すると、気付けアドレス（care-of address：ＣｏＡ）として知られている一時的なグローバルアドレスが割り当てられる。モビリティ・サポートの概念では、モバイルノードが他の外部ネットワークに接続したときでも、モバイルノード宛のパケットはそのホームアドレスに到達することができる。これは、非特許文献１ではホームエージェント（ＨＡ）として知られるエンティティをホーム・ネットワークにおいて導入することにより実現している。
【０００３】
モバイルノードはホームエージェントに対して、バインディングアップデートメッセージ（Binding Updates：ＢＵ）として知られているメッセージを用いて自己の気付けアドレスを登録する。これは、 ホームエージェントがモバイルノードのホームアドレスと気付けアドレスとの間の関連づけを生成することを可能にする。ホームエージェントはモバイルノードのホームアドレスに対するメッセージをインターセプトして、パケットカプセル化（すなわちパケットを新しいパケットのペイロードに配置：これはパケットトンネリングとして知られている。）を用いてそのパケットをモバイルノードの気付けアドレスに転送することに責任を有する。
【０００４】
ここで、無線機器が急増すると、新しいクラスのモビリティ技術が出現することは予見することができ、その中でもネットワーク・モビリティ（network mobility：ＮＥＭＯ）では、ノードの全体のネットワークが接続点を変更する。個々のホストのためのモビリティ・サポートの概念をノードのネットワークのためのモビリティ・サポートに拡張すると、移動解決におけるネットワークの対象は、モバイル・ネットワーク内のノードが、そのモバイル・ネットワークがインターネット上に接続されている場合であっても、プライマリ・グローバルアドレスにより到達することができるメカニズムを提供することにある。
【０００５】
ＩＥＴＦは、下記の非特許文献２、下記の特許文献１に開示されているようにネットワーク・モビリティのための解決策を開発している。ここでは、モバイルルータ（ＭＲ）がＢＵをホームエージェントに送信するときに、モバイル・ネットワーク内のノードが使用しているネットワーク・プリフィックスをＢＵ内に記述することが記載されている。また、ネットワーク・プリフィックス・オプション（Network Prefix Options）として知られる特別なオプションを使用してＢＵ内に挿入することが記載されている。これにより、ホームエージェントがプリフィックスベースのルーティング・テーブルを構築し、このテーブルに基づいてこれらのプリフィックスを有する宛先に送信されたパケットをモバイルルータの気付けアドレスに転送することを可能にしている。
【０００６】
非特許文献１は、モバイルノードのためのグローバルなモビリティ・サポートについて論じており、また、モバイルノードと相手先（correspondent node：ＣＮ）との間で、リターン・ルータビリティ（return routability ：ＲＲ）手続きを使用する完全なルート最適化（route optimization：ＲＯ）を開示している。非特許文献２は、ルート最適化については特別に配慮しないネットワーク・モビリティ・サポートについて論じている。両文献共に、モバイルノードのためのホーム・ネットワークモデルについては大きな配慮はない。通常に仮定したとしても、ホームエージェントはホーム・サブネットワーク内の固定ルータである。たとえホームエージェントがモバイルであったとしても、非特許文献１及び非特許文献２は、ピア・ツー・ピアのパケット伝送をサポートできるだけである。しかしながら、後述するような不都合がある。
【０００７】
モバイル・ホーム・ネットワークの構成を含むモバイルノード用ホーム・ネットワークを構築するには幾つか異なる方法がある。考えられる構成例として、モバイルノードが接続するホーム・ネットワークが移動可能であり、このモバイル・ホーム・ネットワークのモバイルルータが、それ自身の固定ホームエージェント（ルートＨＡとして知られている。）を有する場合がある。このようなホーム・ネットワークのモデルは、モバイルノードのホームエージェントがまたモバイルルータであるか、又はモバイルノードのホームエージェントがモバイルルータの背後のモバイル・ネットワークに接続するために起こる。
【０００８】
このケースが起こる一例を以下に説明する。ルートＨＡは「企業の本部」に配置することができ、デフォルトルータとしてこのルートＨＡを用いるモバイル・ホーム・ネットワークは、地方のオフィスから地方のオフィスに移動する「営業部」に配置することができる。また、このモバイル・ホーム・ネットワークに接続するルートＨＡを使用するモバイルノードは、営業部員が保持する。他の構成例としては、消防や警察の場合も考えられる。この場合には、ルートＨＡは「地方本部」に配置されるであろう。この移動するＨＡは、移動する巡回車が保持し、このモバイル・ホーム・ネットワークを使用するモバイルノードは、消防署員や警察署員が保持する。
【０００９】
移動するＨＡがモバイルルータと共に位置するか、モバイルルータの背後に位置するかに関係なく、ＭＩＰｖ６及びＮＥＭＯベーシックサポートが有効になったときにルートの準最適化が起こる。以下に説明する。図１３はＨＡの位置が変わる場合にルートの準最適化が起こる問題例を示す。この構成例では、現在、外部のアクセスルータ（ＡＲ）１４８に接続しているモバイルノード（ＭＮ）１３０はホーム・ネットワーク（モバイル・ネットワーク）１０４を有し、モバイル・ネットワーク１０４はまた、初期の位置（ホーム・ネットワーク１０２）から移動している。モバイル・ネットワーク１０４におけるＨＡ１１４はＭＮ１３０のホームエージェントであり、デフォルトルータであるＭＲ１２４に接続している。ＭＲ１２４のホーム・ネットワークはホーム・ネットワーク１０２であり、ルートＨＡすなわちＭＲ１２４のホームエージェントは、ホーム・ネットワーク１０２におけるＨＡ１１２である。この構成例では、ＭＲ１２４のホーム・ネットワーク１０２は固定である。ＭＮ１３０とＣＮ１５０がお互いにデータ通信を行いたいとすると、これらのピア・ノード間のデータ通信は、グローバル通信ネットワーク１００（例えばインターネット）を経由して行われるであろう。
【００１０】
図１４はＭＩＰｖ６及びＮＥＭＯベーシックサポートがそれぞれモバイルノードとモバイルルータにおいて使用された場合のＭＮ１３０とＣＮ１５０との間のデータ通信パスを示している。ＭＮ１３０とＣＮ１５０がルート最適化を実現できないことを仮定すると、データパスは以下の通りとなる。ＭＮ１３０はＨＡ１１４あてのデータパケットをトンネル化する。ここで、ＭＲ１２４がホームから離れているので、ＨＡ１１４はバインディングキャッシュ・エントリ（binding cache entry：ＢＣＥ）におけるモバイル・ネットワーク１０４のプリフィックスを有するであろう。したがって、このＨＡ１１４あてのトンネル化されたデータパケットはパス１６０を経由して、ＨＡ１１２によりインターセプトされる。この理由は、ＨＡ１１２がＢＣＥにおけるＨＡ１１２のアドレスとして最長のプリフィックス一致を発見するからである。ＨＡ１１２はこのパケットを更にカプセル化し、ＭＲ１２４あてにパス１６２を経由してトンネル化する。
【００１１】
ＭＲ１２４はこのパケットを受信するとデ・カプセル化し、内部のパケットをＨＡ１１４に配送する。ＨＡ１１４は更にこのパケットをデ・カプセル化し、宛先のＣＮ１５０に転送しようとする。このデータパケットは、デフォルトルータであるＭＲ１２４を経由する。ＭＲ１２４はＮＥＭＯベーシックサポートを使用して、このパケットをＨＡ１１２あてにパス１６３を経由してトンネル化する。ＨＡ１１２はこのパケットを受信するとデ・カプセル化し、内部のパケットをＣＮ１５０あてにパス１６４を経由して転送する。
【００１２】
したがって、このモビリティパターンにより、基本の標準化プロトコルが用いられると、モバイルノードとＣＮの間のデータパスは長く迂回したものとなることがわかる。たとえ２つのピア・エンティティの間でルート最適化を行うことができても、ホームエージェントを使用するシグナリングに関するＲＲは、移動により非効率なパスとなる。
【００１３】
下記の非特許文献３では、ＭＩＰｖ６において負荷を均衡化する目的としてホームエージェントからホームエージェントへ転送する方法が示されている。この方法は主に、ホームエージェントにおいて処理される、すなわちトンネル化されるパケットの数に基づいて複数のホームエージェント間の負荷をホームリンク上に均衡化するためのものである。この負荷均衡化は、仕切られたサーバホームエージェントよりも、複製データを有する複数のサーバホームエージェントにより実現される。仕切られたサーバホームエージェントの方法は通常のＭＩＰｖ６で用いられ、ここでは、モバイルノードのホームリンクが多数のホームエージェントを有し、モバイルノードが、広告された望ましいホームエージェント数に応じていずれか１つのホームエージェントを選択する。ホームエージェントはルータ広告メッセージ（router advertisement：ＲＡ）を送信するときに望ましいレベルを変更することにより、静的な負荷均衡化を実現することができる。
【００１４】
複製による方法では、モバイルノードは登録を開始したいときにホームエージェントをランダムに選択するが、制御下のホームエージェントは登録有効期間中には固定されない。ホームエージェントは新しい登録を受け取ったときにバインディング情報をホームリンク内のすべてのホームエージェントに送り、ある時間後、又は幾つかあるいは閾値のパケット後に、制御を別の適切なホームエージェントに委譲する。そして、新しいホームエージェントは、ＢＣＥ内のモバイルノードあてのパケットを制御してモバイルホストを代理する。したがって、この方法では基本的に、ＢＣＥがホームエージェントからホームエージェントに移る目的は負荷均衡化であり、また、モバイルホストはこのＢＣＥが移ることを認識する。
【００１５】
下記の非特許文献４は、同じホームリンク内のホームエージェント間で負荷を均衡化し、また、ホームエージェントの故障を検出して新しいホームエージェントにスイッチングするプロトコルを提案している。このプロトコルはホームエージェントのリストを準備するためのＲＡに依存しないが、ホームエージェントのリスト作成のためにホームリンク内でのハロー・メッセージを使用する。各モバイルノード又はモバイルルータは、動的ホームエージェント発見（Dynamic Home Agent Discovery：ＤＨＡＡＤ）を実行して適切なホームエージェントを見つける。このホームエージェントをプライマリ・ホームエージェントと言う。モバイルノードがバインディングをこのプライマリ・ホームエージェントに登録した後、プライマリ・ホームエージェントはバインディングキャッシュ・エントリをホームリンク内の他のホームエージェントに送る。これは、ホームリンクのホームエージェントがモバイルプリフィックスのためのプロキシメッセージを送ることができ、データパケットをモバイルノードの現在の気付けアドレスあてにトンネル化できるようにして負荷均衡化するために用いられる。
【００１６】
加えて、プライマリ・ホームエージェントの故障が起きたとき、または負荷均衡化のために、プライマリ・ホームエージェントのスイッチングがバックアップ・ノードにより行われる。この故障時には、バックアップ・ノードが切り替え要求を送り、また、負荷均衡化のためにプライマリ・ホームエージェントが切り替え要求をモバイルノードに送る。この方法は、負荷均衡化とホームエージェントの故障発見のためのものであり、モバイル・ホームエージェントによるルート最適化のためのものではない。
【００１７】
下記の非特許文献５では、分散化したホーム・ネットワークモデルが３つの目的のために使用される。ホームエージェントの冗長化と、ホームエージェント間の負荷シェアリングと、ルート最適化、の３つの目的である。この方法はＮＥＭＯのルート最適化のために特に有用である。この方法では、分散化したホーム・ネットワークから１つのプライマリ・ホームエージェントが選択される。ここで、分散化したホームエージェントは同じエニキャストアドレスを有し、エニキャストメッセージにより、最も近いホームエージェントがプライマリ・ホームエージェントとして選択される。
【００１８】
このプロトコルでも非特許文献４と同様なホームエージェントＢＣＥ委譲メカニズムが用いられる。この方法では、モバイルルータは新しいリンクに移動したときに、ＤＨＡＡＤを実行して近くの新しいホームエージェントを得ることができ、特に移動するホームエージェントの問題を解決することができる。しかしながら、問題は、この解決策が、分散化したホーム・ネットワークモデルのためであり、本発明の解決策が、分散化したホーム・ネットワークモデルのためでない点である。ここでは、ホームエージェント間のハロー・メッセージや、バインディング同期メッセージなど多数のシグナリングが存在する。さらに、ホーム・ドメイン内のホームエージェントが移動すると、ホーム・ドメインに近い相手先は、ホーム・ドメイン内の適切なホームエージェントを見つけてデータをモバイルノードに送ることができない。したがって、ホーム・ドメイン内のホームエージェントが常に、モバイルノードのＢＣＥを持つことがベターである。また、この方法では、ホームエージェントが移動した場合、分散化したホーム・ネットワークに属するすべてのホームエージェントのＢＣＥをアップデートすることは非常に複雑になる。したがって、もし可能であれば、静止しているホームエージェントを見つけることがベターである。
【００１９】
下記の非特許文献６では、下記を除き、非特許文献５と同様な方法が論じられている。非特許文献６では、プロキシＭＩＰがローカル・モビリティ・マネージメントとルート最適化のために導入されている。加えて、分散化したホーム・ネットワークモデルが使用される。この分散化したホーム・ネットワークモデルにおけるホームエージェントは、ホーム・ネットワークから離れると、ＢＣＥをお互いに交換し、異なるホーム・ネットワークモデルに属するすべてのホームエージェントがホームエージェント間のトンネルを維持する。トンネルはあるルーティング・プロトコルにより維持することができる。この方法は非特許文献５を強化する方法であって、ＭＲ対ＭＲの通信時にルート最適化を達成している。
【００２０】
特許文献２では、ホームエージェントからホームエージェントへのＢＣＥの委託は、負荷均衡化の理由により起こり、１つのプライマリ・ホームエージェントと幾つかのセカンダリ・ホームエージェントが存在する。プライマリ・ホームエージェント上の負荷が増大すると、プライマリ・ホームエージェントは、モバイルノードが気付かないように透過的に伝送権をセカンダリ・ホームエージェントに委託する。しかし、プライマリ・ホームエージェントはまだモバイルノードを制御し、すべてのバインディングメッセージがプライマリ・ホームエージェントにより送信されて処理される。セカンダリ・ホームエージェントは単に、モバイルノード又はモバイルルータのプロキシとして動作し、モバイルノードあてのパケットをインターセプトする。さらに、モバイル・ネットワーク・ノード（ＭＮＮ）すなわちモバイルノードあてのパケットをトンネル化するときに、セカンダリ・ホームエージェントはトンネルの送信元アドレスとしてプライマリ・ホームエージェントのアドレスを使用する。
【特許文献１】Leung, K. K., "Mobile IP mobile router", US Patent 6,636,498,Oct 2003.
【特許文献２】Haverinen, Henry, "Load balancing in telecommunications system supporting mobile IP", EP 1 134991 B1, 23 June 2004.
【非特許文献１】Johnson, D. B., Perkins, C. E., and Arkko, J., "Mobility Support in IPv6", Internet Engineering Task Force (IETF) Request For Comments (RFC) 3775, June 2004.
【非特許文献２】Devarapalli, V., et. al., "NEMO Basic Support Protocol", Internet Engineering Task Force (IETF) Request For Comments (RFC) 3963, January 2005.
【非特許文献３】Jason P. Jue and Dipak Ghosal, "Design and Analysis of replicated Servers to Support IP-Host Mobility in Enterprise Networks", Communications, 1997, pgs 1256-1260.
【非特許文献４】Devarapalli, V., Wakikawa, R., and Thubert, P., "Local HA to HA protocol", IETF Internet Draft: draft-devarapalli-mip6-nemo-local-haha-00.txt, Work-In-Progress, January 2, 2006.
【非特許文献５】Wakikawa, R., Devarapalli, V., and Thubert, P.,  "Inter Home Agents Protocol (HAHA)", IETF Internet Draft: draft-wakikawa-mip6-nemo-haha-01.txt, 16 Feb 2004.
【非特許文献６】Thubert, P., Wakikawa, R., and Devarapalli, V., "Global HA to HA protocol", IETF Internet Draft: draft-thubert-nemo-global-haha-01.txt, expires April 18, 2006.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
しかしながら、上記従来技術を論じると、ホームリンク又は分散化したホームリンク環境下において負荷均衡化のための多くの解決策が提案されていることは明らかであるが、どの従来技術もホームエージェントが移動する状態、すなわちホームエージェントがモバイル・ネットワーク内に位置する状態を考慮していないので、図１３、図１４に示したように、このようなモビリティでは、モバイルノードにとって非効率的なルーティングが発生するという問題点がある。
【００２２】
本発明は上記の問題点及び従来技術の欠点を改善することを目的とする。
特に、本発明は、モバイルノードのホームエージェントがモバイル・ホームエージェントである場合に、モバイルノードと通信相手との間の通信の際の不必要なルーティングを低減させることができる通信システム及びモバイル・ホームエージェントを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明の通信システムは上記目的を達成するために、ホーム・ドメイン内に配置された第１のホームエージェントと、モバイルノードの第２のホームエージェントを含み、前記第２のホームエージェントがモバイル・ホームエージェントであって、前記ホーム・ドメインの下に前記モバイル・ホームエージェントのモバイル・ネットワークが階層化されている通信システムであって、
前記モバイル・ホームエージェントは、
自身が前記ホーム・ドメインから離れたか否かを検出することと、
前記ホーム・ドメインから離れたことを検出した場合に前記第１のホームエージェントを発見することと、
前記第１のホームエージェントが前記モバイルノードのホームエージェントとして動作するように、自身が管理している前記モバイルノードのバインディングキャッシュ・エントリを前記第１のホームエージェントに対して委託することとの各ステップを、
備えた構成とした。
【００２４】
また、本発明のモバイル・ホームエージェントは上記目的を達成するために、ホーム・ドメイン内に配置された第１のホームエージェントと、モバイルノードの第２のホームエージェントを含み、前記第２のホームエージェントがモバイル・ホームエージェントであって、前記ホーム・ドメインの下に前記モバイル・ホームエージェントのモバイル・ネットワークが階層化されている通信システムにおける前記モバイル・ホームエージェントであって、
自身が前記ホーム・ドメインから離れたか否かを検出することと、
前記ホーム・ドメインから離れたことを検出した場合に前記第１のホームエージェントを発見することと、
前記第１のホームエージェントが前記モバイルノードのホームエージェントとして動作するように、自身が管理している前記モバイルノードのバインディングキャッシュ・エントリを前記第１のホームエージェントに対して委託することとの各ステップを、
備えた構成とした。
【００２５】
この構成により、モバイルノードのホームエージェントであるモバイル・ホームエージェントがホーム・ドメインから離れた場合に、ホーム・ドメイン内のホームエージェントがモバイルノードのホームエージェントとして動作するように委託するので、モバイルノードと通信相手との間のパスがモバイル・ホームエージェントを経由せず、不必要なルーティングを低減させることができる。
【００２６】
また、前記モバイル・ホームエージェントは、
前記モバイルノードのバインディングキャッシュ・エントリを前記第１のホームエージェントに対して委託した後、前記モバイルノードの近隣発見プロキシの実行を継続し、前記モバイルノードあてのパケットをインターセプトして前記第１のホームエージェントに転送するステップを更に備えた構成とした。
また、前記モバイル・ホームエージェントは、
自身が前記ホーム・ドメインに戻ったことを検出して、前記第１のホームエージェントに対して委託したバインディングキャッシュ・エントリを回収するステップを更に備えた構成とした。
また、前記モバイル・ホームエージェントは、
自身が前記ホーム・ドメイン内に位置しない間、自身のホームから離れていた前記モバイルノードが前記自身のホームに戻ったことを検出して、前記第１のホームエージェントに対してその前記モバイルノードのバインディングキャッシュ・エントリを削除するように通知するステップを、
更に備えた構成とした。
【００２７】
また、前記バインディングキャッシュ・エントリの委託を前記モバイルノードに対して透過的に行うために、
前記バインディングキャッシュ・エントリを前記モバイル・ホームエージェントから前記第１のホームエージェントに対して転送して、前記第１のホームエージェントが転送された前記バインディングキャッシュ・エントリを保持し、
前記第１のホームエージェントが保持した前記バインディングキャッシュ・エントリの前記モバイルノードのプロキシ・ホームエージェントとして動作し、前記モバイルノードあてのパケットをインターセプトし、トンネルパケットの送信元アドレスを前記モバイル・ホームエージェントのアドレスとしてトンネル化する構成とした。
【００２８】
また、前記バインディングキャッシュ・エントリの委託を前記モバイルノードに対して非透過的に行うために、
前記モバイル・ホームエージェントは、前記第１のホームエージェントに対して、新しく生成したセキュリティ・トークンを含むバインディングキャッシュ・エントリ委託メッセージを送信するとともに、前記モバイルノードに対して前記第１のホームエージェントを通知し、
前記モバイルノードは、前記第１のホームエージェントの通知を受信して、前記第１のホームエージェントに対して新しいバインディングアップデートメッセージを送信する構成とした。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、モバイルノードのホームエージェントがモバイル・ホームエージェントである場合に、モバイルノードと通信相手との間の通信の際の不必要なルーティングを低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１では、本発明に係る通信システムは、ホーム・ドメイン（ホーム・ネットワーク１０２）内に配置されたＨＡ１１２（第１のホームエージェント）と、ＭＮ１３０、１３４のＨＡ１１４（第２のホームエージェント）を含み、ＨＡ１１４がモバイル・ホームエージェントであって、ホーム・ネットワーク１０２の下にＨＡ１１４のモバイル・ネットワーク１０４が階層化されている。図１ではまた、ホーム・ネットワーク１０２はグローバル通信ネットワーク１００に接続され、グローバル通信ネットワーク１００にはＣＮ１５０とアクセスネットワーク１０６、１０８が接続されている。そして、モバイル・ネットワーク１０４のＭＲ１２４は、そのホーム・ネットワークであるホーム・ネットワーク１０２から離れてアクセスネットワーク１０６のＡＲ１４６に接続され、ＭＮ１３０はそのホーム・ネットワークであるモバイル・ネットワーク１０４から離れて、アクセスネットワーク１０８のＡＲ１４８に接続されている。
【００３１】
図１はさらに、図１４に対して本発明の望ましい効果である最適ルートを示す。ここでは、ＭＮ１３０からＣＮ１５０に対するデータ通信は、図１４に示す複数のホームエージェントを経由したトンネルではなく、１つのＨＡ１１２を経由したトンネルにより確立されている。これは非常に望ましいルートであり、その理由は、ＨＡ１１４の移動にかかわらず常に、ＭＮ１３０のホーム・ドメイン内の１つのホームエージェントがバインディングをアップデートするために用いられているからである。このように、より最適なルートがＭＮ１３０とＣＮ１５０の間で達成される。これは、ＭＮ１３０とＣＮ１５０がルート最適化技術を用いて最も直接的なパスを達成するときに有用である。その理由は、ルート最適化が用いられたときに、ＲＲに関するシグナリングがホームエージェントを経由することを必要とするからである。
【００３２】
図１において、ＭＮ１３０がデータパケットを送信すると、このパケットはパス２６０を経由して現在のホームエージェントに対してトンネル化される。このトンネル化されたパケットは、ＭＮ１３０のバインディングキャッシュ・エントリを有するＨＡ１１２によりインターセプトされ、ＨＡ１１２はこのパケットをデ・カプセル化してこのパケットをパス２６４を経由してＣＮ１５０に送る。以下の本発明の望ましい実施の形態において、望ましい結果を達成する方法及び装置を示す。
【００３３】
＜第１の実施の形態＞
図２は一例として、図１３に示す構成例において本発明の望ましい第１の実施の形態を適用したメッセージ・シーケンス図を示す。モバイル・ネットワーク１０４内のＭＲ１２４に直接接続しているＨＡ１１４はホーム・ネットワーク１０２から離れている（アウェイ状態）。ＨＡ１１４はもはやホーム・ネットワーク１０２内に位置していないことを種々の手段を使って検出することができる。これを実現する最も望ましいメカニズムは、ＭＲ１２４がモバイル・ネットワーク１０４内の各ノードに対してブロードキャストするルータ広告（ＲＡ）内に、モバイル・ネットワーク１０４が現在ホーム・ネットワーク１０２から離れていることをモバイル・ネットワーク１０４内の各ノードに示す特別な情報をＭＲ１２４が埋め込むことである。
【００３４】
ＨＡ１１４は、もはやホーム・ネットワーク１０２内に位置しないので、自身のホームエージェントの機能及びサービスをホーム・ネットワーク１０２内の固定ホームエージェントに委託することを決定して、その固定ホームエージェントのサービスを使用してモバイルノードにとってより効率的なルートを達成する。ＨＡ１１４は、多くの方法を用いて固定ホームエージェントのアドレスを取得することができる。この固定ホームエージェントのアドレスを取得する最も望ましい方法は、ＨＡ１１４にマニュアルで作成する方法である。他の望ましい方法は、ＨＡ１１４がＭＲ１２４から固定ホームエージェントのアドレスを取得する方法である（その情報をＭＲ１２４がブロードキャストするＲＡ内に埋め込むか、ＨＡ１１４とＭＲ１２４の間でやり取りする他のメッセージを用いる）。図２において、固定ホームエージェントはＨＡ１１２である。
【００３５】
ＨＡ１１４からＨＡ１１２へのホームエージェント機能の委託を開始するために、ＨＡ１１４はＨＡ１１２あてのＢＣＥ委託（ＢＣＥ−Deleg）メッセージ３１０を送信する。ＭＲ１２４では、ＮＥＭＯベーシックサポートに従って、このＢＣＥ委託メッセージ３１０がトンネルパケット３１２としてカプセル化され、ＨＡ１１２に対してトンネル化される。ＨＡ１１２はトンネルパケット３１２をデ・カプセル化し、ＢＣＥ委託メッセージ３１０を処理する。もしＨＡ１１２は、この委託を受け入れることを決定すると、ＨＡ１１４あての肯定応答であるＢＣＥ確認（ＢＣＥ−Ack） メッセージを送信する。このＢＣＥ−Ackメッセージはまず、トンネルパケット３１４内にカプセル化されてＭＲ１２４に対してトンネル化される。そこで、ＭＲ１２４はトンネルパケット３１４をデ・カプセル化し、内部のＢＣＥ−Ackメッセージ３１６をＨＡ１１４に転送する。これで、ホームエージェント機能の委託が完了する。
【００３６】
図２はホームエージェント機能の委託を示すために、ＭＮ１３０がバインディングアップデート（ＢＵ）メッセージ３２０をそのホームエージェント（ＨＡ１１２）に送信するときのメッセージ・シーケンス３２０、３２２を示す。このＢＵメッセージ３２０はＨＡ１１２によりインターセプトされ、ＨＡ１１４のためにＨＡ１１２により処理される。ＨＡ１１２はＨＡ１１４のために、バインディング確認（Binding Acknowledgement： ＢＡ）メッセージ（ＢＡｃｋメッセージ）３２２を送ることができる。
【００３７】
図２では、ホームエージェント機能の委託を更に示すために、ＣＮ１５０とＭＮ１３０がデータパケットをやり取りするメッセージ・シーケンス３３０、３３２、３３４、３３６が示されている。ＣＮ１５０がＭＮ１３０あてのデータパケット（DATA）３３０を送信すると、ＨＡ１１２がこのデータパケット３３０をインターセプトし、ＭＮ１３０の気付けアドレスあてにトンネル化する。これはトンネルパケット３３２として示されている。同様に、ＭＮ１３０からＣＮ１５０あてのデータパケットは、ホームエージェントあてにトンネル化される。このトンネルパケット３３４は、ＨＡ１１４のためにＨＡ１１２によりインターセプトされてデ・カプセル化される。このデ・カプセル化されたデータパケット３３６は、通常のルーティング技術を用いてＣＮ１５０あてにルーティングされる。
【００３８】
上記記載から、本発明の望ましい第１の実施の形態を使用することにより、図２に示すようにＣＮ１５０へのより最適かつ効率的なルーティングパスが達成されることが理解できる。ここで、ＨＡ１１４がそのホームエージェント機能をＨＡ１１２に委託したにもかかわらず、ＨＡ１１４がそのホームエージェントに関するすべての義務を遂行する必要がないことは意味しない。図２には、本発明の他の特徴であってＨＡ１１４により達成される残りの義務が示されている。モバイル・ネットワーク・ノードであるＭＮ１３４がＨＡ１１４と同じモバイル・ネットワーク１０４に属していることを考慮されたい。ＭＮ１３０とＭＮ１３４は同じネットワーク内に位置している場合、ＭＮ１３０とＭＮ１３４の間の通信は、リンクローカル近隣発見に関連する技術を用いて発生する。しかし、ＭＮ１３０がモバイル・ネットワーク１０４から去った場合、ＨＡ１１４はＭＮ１３０に対して近隣発見（Neighbor Discovery：ＮＤ）プロキシを遂行することが望ましい。
【００３９】
さもなければ、ＭＮ１３４は、ＭＮ１３０がネットワーク１０４内に位置しなくなると通信を中断するように完結する。図２には、そのメッセージ・シーケンス３４０、３４２、３４４、３４６が示されている。ここでは、ＭＮ１３４がＭＮ１３０あてのデータパケット（Data）３４０を送信すると、このパケット３４０をインターセプトすることがＨＡ１１４の責任である。ＨＡ１１４ではトンネルパケット３４２が更にカプセル化され、次いで、ＭＲ１２４により二重にカプセル化されたトンネルパケット３４４がＨＡ１１２に到達する。ＨＡ１１２はこのパケット３４４を２回、デ・カプセル化して、元のデータパケット３４０を回収し、次いでこのパケット３４０を、ＭＮ１３０の気付けアドレスに転送するようにトンネルパケット３４６内にカプセル化する。
【００４０】
この機能は、ＭＮ１３４からＭＮ１３０あてにパケット伝送が行われるときにのみ必要とされる。ＭＮ１３０がデータパケットを送信したときには、通常のホームエージェント転送が行われる。このデータはトンネルパケット３４８内にカプセル化され、そのホームエージェントあてにトンネル化される。ＨＡ１１２はこのトンネルパケット３４８をＨＡ１１４のためにインターセプトしてデ・カプセル化する。その宛先はモバイル・ネットワーク１０４に位置するＭＮ１３４であるので、ＨＡ１１４はこのデータパケットを、ＭＲ１２４に転送されるようにトンネルパケット３５０内にカプセル化する。ＭＲ１２４はこのトンネルパケット３５０をデ・カプセル化してデータパケット３５２を引き出し、このデータパケット３５２は、ＭＮ１３４にルーティングされる。
【００４１】
ここで、時間が経過して、モバイル・ネットワーク１０４がホーム・ネットワーク１０２に戻るものとする。この状態が起こると、ＨＡ１１４はホームエージェント機能を再び遂行する。これは、ＨＡ１１２に対してホームエージェント機能を遂行することを停止するように通知することにより行われる。メッセージ・シーケンス３６０、３６２はそのプロセスを示している。まず、ＨＡ１１４がＨＡ１１２あてにＢＣＥ委託メッセージ（ＢＣＥ−Deleg）３６０を送信する。このＢＣＥ委託メッセージ３６０ はＨＡ１１２に対して、ＨＡ１１４がその義務を遂行する用意ができていることを通知する。そこで、ＨＡ１１２はＨＡ１１４のためにホームエージェントとして動作することを停止する。ＨＡ１１２はＨＡ１１４あてのＢＣＥ−Ａｃｋメッセージ３６２を送信して、ＨＡ１１４のために維持してきたバインディングキャッシュ・エントリの現在の内容をＨＡ１１４に通知する。
【００４２】
以下に、ＢＣＥ委託メッセージとＢＣＥ−Ａｃｋメッセージのパケット構造について説明する。これらのメッセージは、幾つかの新しい形式のモビリティ・ヘッダを用いて実施される。図３、図４はそれぞれ、ＢＣＥ委託メッセージ４００とＢＣＥ−Ａｃｋメッセージ４５０のパケット構造を示す。ＢＣＥ委託メッセージ４００は２つの主要な目的を達成している。第１に、ＢＣＥ委託メッセージ４００は、送信側（例えばＨＡ１１４）が受信側（例えばＨＡ１１２）に対して、送信側がそのホームエージェント機能を受信側に遂行するように要求することを送信側に可能にする。第２に、送信側がバインディングキャッシュ・エントリの現在の内容を受信側に通知して、受信側がバインディングキャッシュ・エントリに記載されているモバイルノードのホームエージェントとしてすぐに動作することを可能にする。以下に詳細に説明すると、転送される各バインディングキャッシュ・エントリの内容は、図３に示すＢＣＥ委託メッセージ４００内のＢＣＥオプション４２０内にある。
【００４３】
ＢＣＥ委託メッセージ４００は、送信元アドレスのフィールド４０２と宛先アドレスのフィールド４０４を有する標準のＩＰｖ６ヘッダを有する。モビリティ・プロトコル関連メッセージであるＢＣＥ委託メッセージ４００はモビリティ・ヘッダ４１０を有する。モビリティ・ヘッダ４１０内について詳しく説明すると、「タイプ」のフィールド４１２はこのメッセージがＢＣＥ委託メッセージ４００であることを示し、「長さ」のフィールド４１４はモビリティ・ヘッダ・メッセージの長さを特定する。ここで、当業者であれば、このメッセージ４００は多数の異なるオプションを有するようにしてもよいことは理解できる。本発明の目的のため、図３はＢＣＥオプション４２０のみを示す。
【００４４】
オプション４２０は、このオプションがＢＣＥオプションであることを示す「タイプ」のフィールド４２２と、このオプションのサイズを示す「長さ」のフィールド４２４を有する。また、「フラグ」のフィールド４２６は、ＢＣＥオプション４２０の１又は複数の「値」のフィールド４２８内がどの種類の「値」であるかを示す複数のフラグを含む。各「値」のフィールド４２８は、「フラグ」のフィールド４２６内のフラグに応じてバインディングキャッシュ・エントリの異なるパラメータを含むことができる。この「値」は、バインディングキャッシュ・エントリのホームアドレス値と気付けアドレスを含むが、これに限定されない。また、モバイルノードは、１つのホームアドレスにバインディングされる複数の気付けアドレスを有することも可能である。したがって、１つ以上の代わりの気付けアドレス値を含むようにしてもよい。バインディングキャッシュ・エントリがモバイルルータのバインディング情報を含む場合、１つ以上の「値」のフィールド４２８は、モバイルルータにより管理されるモバイル・ネットワーク・プリフィックスを含むようにしてもよい。１つの「値」のフィールド４２８はまた、モバイルノードが受信側に送るバインディングアップデートメッセージのセキュリティが保護されるように、バインディングキャッシュ・エントリが示すモバイルノードに関連するセキュリティを受信側が確立するために必要なセキュリティ・パラメータを含むようにしてもよい。
【００４５】
「フラグ」のフィールド４２６と「値」のフィールド４２８がどのように協同して機能するかを説明するために、次のような構成をとってもよい。すなわち、「フラグ」のフィールド４２６の第１ビットは、ホームアドレス値のフィールドが存在するか否かを示し、第２ビットは、プライマリ気付けアドレス値のフィールドが存在するか否かを示し、第３ビットは、モバイル・ネットワーク・プリフィックスが存在するか否かを示すようにしてもよい。これらの「フラグ」のフィールド４２６は、ＢＣＥオプション４２０の内容がモバイルホストか、モバイルルータか、マルチモード端末かなどに応じて異なる。したがって、このデータの内容は変化する。フラグ４２６を用いて、種々のデータが転送される。これは、ＮＵＬＬデータを有することができるように定義されているすべての可能なフィールドを有する標準サイズのパケットを送るより帯域が効率的である。このＢＣＥオプション４２０の受け手は、フラグフィールド４２６内にセットされている値を単に見るだけで、ＢＣＥ委託メッセージ４００内にどのパラメータが送られたかを決定することができる。
【００４６】
当業者であれば、図３はＢＣＥ委託メッセージ４００の一部の内容を示し、ＢＣＥ委託メッセージ４００内に不図示の他の内容を含むようにしてもよいことは理解できよう。例えば、ＢＣＥ委託メッセージ４００は各ＢＣＥ委託メッセージ４００をトラッキングするためのシーケンス番号を含むようにして、複数のＢＣＥ委託メッセージ４００の確認のために、どのＢＣＥ委託メッセージ４００であるかを確認できるようにしてもよい。
【００４７】
図４はＢＣＥ確認（ＢＣＥ−Ａｃｋ）メッセージ４５０のパケット構造を示す。ＢＣＥ−Ａｃｋメッセージ４５０は、ＢＣＥ委託メッセージ４００を確認（肯定応答）するために用いられ、送信元アドレスのフィールド４５２と宛先アドレスのフィールド４５４を備えた標準のＩＰｖ６ヘッダを有する。モビリティ・プロトコル関連メッセージとして、ＢＣＥ−Ａｃｋメッセージ４５０はモビリティ・ヘッダ４６０を有する。「タイプ」のフィールド４６２はこのメッセージがＢＣＥ−Ａｃｋメッセージであることを特定し、「長さ」のフィールド４６４はモビリティ・ヘッダ４６０の長さを示す。
【００４８】
このパケット構造は、ＢＣＥ委託メッセージ４００より簡単な構造である。その理由は、ホームエージェントがＢＣＥ転送を受け入れたときに、ホームエージェントが単にＢＣＥ転送を受け入れたことを示す確認を、モビリティ・ヘッダ４６０内の「ステータス」のフィールド４６６に生成するのみでよいからである。ホームエージェントがＢＣＥ委託メッセージ４００のパケット構造内にエラーを検出してＢＣＥ委託要求を受け入れなかったときには、ＢＣＥ−Ａｃｋメッセージ４５０は１つ以上のＢＣＥオプション（図４では不図示）を含むようにして、どのパラメータがエラーで送信されたかを通知するようにしてもよい。ＢＣＥ−Ａｃｋメッセージ４５０内で用いられるＢＣＥオプションは、ＢＣＥ委託メッセージ４００内のＢＣＥオプション４２０と同様である。「値」の１つのフィールドは、ＢＣＥ委託メッセージ４００内のＢＣＥオプション４２０のどのパラメータがエラーであるかを受け手に通知するためのエラー通知を含むようにしてもよい。「フラグ」のフィールド４２６は「値」のフィールド４２８の有無を示す。
【００４９】
本発明の基本方法とこの基本方法を実施するのに必要な主要シグナリングのパケット構造を説明したので、次に本システムにおける主要ノードの機能的構造を説明する。本発明を実現するために、図５、図６にそれぞれ、モバイル・ホームエージェント（例えばＨＡ１１４）と固定ホームエージェント（例えばＨＡ１１２）として用いられる装置の機能的構造を示す。
【００５０】
図５はＨＡ１１４の機能的構造を示し、ＨＡ１１４は１以上のイングレス・インタフェース５１０と、１以上のイーグレス・インタフェース５２０と、ＩＰルーティング・モジュール５３０と、ＢＵ（Binding Update）処理モジュール５４０と、ＮＤ（Neighbor Discovery）プロキシ・モジュール５５０を有する。信号パス５７０、５７２、５７４、５７６、５７８、５８０は、これらのモジュール／インタフェース５１０、５２０、５３０、５４０、５５０間のデータ及びシグナリングのパスを示す。
【００５１】
図５では２つのインタフェース５１０、５２０が区別されているが、その理由は、そのノード（ＨＡ１１４）がホーム・ネットワーク１０２から去ったときにインタフェース５１０、５２０を介して送信されるパケットが微妙に異なるからである。例えばこのホームエージェントがホーム・ネットワークから去ったときに、ルートのアップデートはイーグレス・インタフェース５２０を経由して送られるべきでない。その理由は、イーグレス・インタフェース５２０が、異なるプリフィックスであって、おそらく異なるルーティング・プロトコルの外部サブネットワークに接続するからである。但し、イーグレス・インタフェース５２０を経由して、リンクローカルなパケット伝送が発生して気付けアドレスあてのパケットが正確に到達するように、近隣発見に関するメッセージに参加する必要がある。各ネットワーク・インタフェース５１０、５２０は、そのホームエージェントがリンクアクセス技術を用いて他のノードとの間で通信を行うために必要なすべてのネットワーキング用のハードウエア、ソフトウエア及びプロトコルを表す。イングレス・インタフェース５１０はイーグレス・インタフェース５２０と同様に１以上あってもよい。
【００５２】
ＩＰルーティング・モジュール５３０は、このホームエージェントによりサポートされるすべてのＩＰｖ６関連ルーティング・メカニズムと、ＭＩＰｖ６関連ルーティング・メカニズムと、ＮＥＭＯベーシックサポート関連ルーティング・メカニズムと、このプロトコルをサポートするのに必要な新しいメカニズムを示す。この新しいメカニズムは、ホーム・ネットワーク１０２から去ったとき（アウェイ状態）と、ホーム・ネットワーク１０２に位置するとき（アット・ホーム状態）に適切な委託メッセージを生成する。ＩＰルーティング・モジュール５３０はルーティング・テーブル５３５を有し、ルーティング・テーブル５３５は宛先に到達するための次のホップのアドレス（リンクローカルアドレスでもグローバルアドレスでもよい）を探すために用いられる。
【００５３】
他のモジュールとして、ホームエージェント１１４にはＢＵ（Binding Update）処理モジュール５４０が設けられている。ＢＵ処理モジュール５４０は主に、ＢＵメッセージを有効化してバインディングキャッシュ５４６内の有効なＢＵメッセージから関連パラメータを蓄積するために用いられる。
【００５４】
前述したように、ＨＡ１１４はホーム・ネットワーク１０２から去ったときに、バインディングキャッシュ・エントリが他のホームエージェントに委託されたすべてのモバイルノードの近隣発見（ＮＤ）プロキシとして動作することを必要とする。このホームエージェントがホーム・ネットワーク１０２から去ったときにのみ、ＮＤプロキシ・モジュール５５０がアクティブにされ、必要な近隣発見プロキシ関連シグナリングが起こる。これらの機能エンティティ間の動作をより理解するために２つのシナリオを考える。１つはＨＡ１１４がホーム・ネットワーク１０２に位置するとき（アット・ホーム状態）、もう１つはＨＡ１１４がホーム・ネットワーク１０２から去ったとき（アウェイ状態）である。これらの２つのシナリオを考えて、どの機能エンティティがアクティブになり、どのように動作するかを説明する。
【００５５】
まず、ＨＡ１１４はホーム・ネットワーク１０２に位置するときにはアウェイ・フラグ５４３をクリアする。もしルーティング・テーブル５３５においてデフォルトルータのアドレス以外の次のホップのルーティングアドレスが入手できない場合、データパケット／キーのパケットパラメータがＢＵ処理モジュール５４０に送られて、特定の宛先のためのＢＣＥが入手できるか否かがチェックされる。他方、もし入手できる場合には、そのＢＣＥから関連パラメータがインタフェース５７４を経由して取得され、ＩＰルーティング・モジュール５３０においてトンネルパケットを構築することができ、そのデータパケットをＩＰルーティング・モジュール５３０により特定される関連インタフェースを経由して送ることができる。関連インタフェースが一旦特定されると、パケットは信号パス５７０を経由して適切なイングレス・インタフェース５１０に送られ、次いで転送される。
【００５６】
ＨＡ１１４はホームリンク（ホーム・ネットワーク１０２）から移動すると、アウェイ・フラグ５４３をセットしてＨＡ１１２あての委託メッセージを信号パス５７４を用いてＩＰルーティング・モジュール５３０に送る。加えて、ＨＡ１１４は信号パス５８０を経由してＮＤプロキシ・モジュール５５０を起動して、ＮＤプロキシ・モジュール５５０が近隣発見プロキシ動作をシグナリングパス５７６を経由して遂行するようにする。
【００５７】
図６はＨＡ１１２の基本的構成をし、ＨＡ１１２は通常のＢＵ処理モジュール６４０と、プロキシＢＵ処理モジュール６５０と、ＩＰルーティング・モジュール６３０と、１又は複数のネットワーク・インタフェース６１０を有する。信号パス６７０、６７２、６７４、６７６はこれらのモジュール６４０、６５０、６３０、６１０間のデータ及びシグナリングのパスを示す。
【００５８】
ＨＡ１１２はモバイルでないと仮定しているので、イングレス・インタフェース５１０とイーグレス・インタフェース５２０の間に差を付ける必要はない。当業者であれば、もしＨＡ１１２がモバイルであっても、ＨＡ１１２の基本的構成に対して本発明の範囲を逸脱しないで簡単かつ明白な変更を加えることができることが理解できよう。したがって、図６はネットワーク・インタフェース６１０の機能ブロックのみを示す。ネットワーク・インタフェース６１０は物理層と同様なデータリンクを基本的に実現するために必要なハードウエア、ソフトウエア及びプロトコルを有する。ＩＰルーティング・モジュール６３０はすべての標準ＩＰｖ６、ＭＩＰｖ６及びルーティング技術と、このプロトコルに特有のメカニズムに関連するＮＥＭＯベーシックサポートを有する。例えばＨＡ１１２は種々のタイプのＢＣＥ委託メッセージ４００を受け取ると、これらを特定する必要があるかもしれないし、また、正しいＢＣＥ−Ａｃｋメッセージ４５０を送る必要があるかもしれない。
【００５９】
データパケットがネットワーク・インタフェース６１０で受信されると、このデータパケットは信号パス６７０を経由してＩＰルーティング・モジュール６３０に送られる。その後、このデータパケットはＩＰルーティング・モジュール６３０により検査され、ルーティング・テーブル６３５で次のホップのアドレスがチェックされる。ルーティング・テーブル６３５で次のホップのアドレスとしてデフォルトルータのアドレス以外の宛先アドレスがない場合には、このデータパケットはＢＵ処理モジュール６４０とプロキシＢＵ処理モジュール６５０の両方でチェックされる。
【００６０】
このデータパケットの宛先アドレスがＢＵ処理モジュール６４０のバインディングキャッシュ６４５にある場合には、このデータパケットはバインディングキャッシュ６４５で特定される気付けアドレスあてにトンネル化される。このデータパケットの宛先アドレスがプロキシＢＵ処理モジュール６５０のプロキシバインディングキャッシュ６５３にあると特定された場合には、このデータパケットはプロキシバインディングキャッシュ６５３で特定される気付けアドレスあてに送られる。バインディングキャッシュ６４５からであれ、プロキシバインディングキャッシュ６５３からであれ、気付けアドレスを得た後は、トンネルパケットはＩＰルーティング・モジュール６３０で構築される。トンネルパケット構築に関連するパラメータは、信号パス６７２、６７４を経由して得られる。
【００６１】
ここで、ＨＡ１１２は複数のモバイル・ホームエージェントに対してプロキシ・サービスを提供することができることを理解することが本質的である。この場合、複数のプロキシバインディングキャッシュ６５３を持ってもよい。プロキシＢＵ処理モジュール６５０とＢＵ処理モジュール６４０は、ＨＡ１１２によりインターセプトされるモビリティ関連メッセージを処理するだけである。プロキシＢＵ処理モジュール６５０とＢＵ処理モジュール６４０の間の相互の動作は信号パス６７６を介して行われる。信号パス６７６は、特定のバインディングキャッシュ６４５、６５３で発見できないデータパケットを転送するために用いられる。
【００６２】
ここで、当業者であれば、図５及び図６に示す機能的構成は、本発明のモバイル・ホームエージェントと固定ホームエージェントを実現するための最小限の機能ブロックを示していることは理解できる。実際には、幾つかの他の機能が必要である（例えばアカウンティング、認証、アクセスコントロールなどの機能）。
【００６３】
この望ましい実施の形態において、モバイル・ホームエージェント（例えばＨＡ１１４）の動作について、この動作を行う状態遷移を参照して更に説明する。図７はＨＡ１１４の状態遷移を示し、アット・ホーム状態７００とアウェイ状態７２０の２つの状態から成る。アット・ホーム状態７００では、ＨＡ１１４は基本的にＭＩＰｖ６とＮＥＭＯベーシックサポートプロトコルに記載されているように機能する。アット・ホーム状態７００はＨＡ１１４がホーム・ネットワーク１０２から外に移動したことを検出したときに出る（イベント７１０）。イベント７１０が起こると、アット・ホーム状態７００からアウェイ状態７２０に遷移する遷移ステップ７１２、７１４、７１６が続く。ステップ７１２では、ＨＡ１１４はアウェイ・フラグ５４３をセットする。次いでステップ７１４では、ＨＡ１１４は適切な固定ホームエージェント（ＨＡ）をホーム・ドメイン／ネットワーク内に配置する。適切な固定ホームエージェントを特定すると、ＨＡ１１４はステップ７１６において、１以上のＢＣＥ委託メッセージ４００により、現在のバインディングキャッシュ・エントリをホーム・ドメイン／ネットワーク内の固定ホームエージェント（説明のために、ここではＨＡ１１２であると仮定する）に委託する。
【００６４】
アウェイ状態７２０では、幾つかのイベント７３０、７４０、７５０が自己遷移を起動し、また、１つのイベント７６０によりアウェイ状態７２０を出てアット・ホーム状態７００に戻ることが起こる。イベント７３０はＨＡ１１４がアウェイのモバイルノード（ＭＮ）からＢＵを受信するときに起こるものである。イベント７３０により、ステップ７３２、７３２に続く自己遷移が起こる。ステップ７３２では、ＨＡ１１４は受信ＢＵに従ってバインディングキャッシュ・エントリ（ＢＣＥ）をアップデートする。ステップ７３４では、ＨＡ１１４は特定した固定ＨＡ（ＨＡ１１２）にＢＣＥ委託メッセージ４００を送る。
【００６５】
イベント７４０は、ＨＡ１１４が、ローカルネットワークからアウェイのモバイルノードあてに送られたパケットを受信するときに起こるものである。イベント７４０によりステップ７４２の自己遷移が起こり、ステップ７４２ではその受信パケットが固定ＨＡ（ＨＡ１１２）あてに転送するためにトンネル化される。イベント７５０は、アウェイのモバイルノードが、ＨＡ１１４が位置するモバイル・ネットワーク１０４に戻ったことをＨＡ１１４が検出するときに起こるものである。イベント７５０によりステップ７５２の自己遷移が起こり、ステップ７５２では、ＨＡ１１４がＨＡ１１２にＢＣＥ委託メッセージを送って、ホームに戻ったモバイルノードのＢＣＥを除去する。ここで、当業者であれば、ステップ７５２を実行するときに送るＢＣＥ委託メッセージは、図５に示すメインのＢＣＥ委託メッセージ４００と異なることは理解できよう。ここでの目的は、ホームに戻ったモバイルノードのＢＣＥ除去を要求することにある。したがって、ＢＣＥオプションは望ましくは、モバイルノードのホームアドレスを調達する１つの値４２８のみを含む。
【００６６】
アウェイ状態７２０は、イベント７６０が起こったときに出てアット・ホーム状態７００に戻る。イベント７６０はＨＡ１１４がホームに戻ったことを検出したときに起こる。この遷移はステップ７６２、７６４、７６６を含む。ステップ７６２では、ＨＡ１１４はＨＡ１１２に対し、ＨＡ１１４がホームに戻ったので、もはやプロキシでないことを通知する。ステップ７６４では、ＨＡ１１４は、ＨＡ１１４がアウェイの間にＨＡ１１２が維持してきたすべてのバインディングキャッシュ・エントリを回収する。これは望ましくは、ＨＡ１１２が１以上のＢＣＥ−Ａｃｋメッセージ内でバインディングキャッシュ・エントリを転送することで達成することができる。ステップ７６６では、ＨＡ１１４はアウェイ・フラグ５４３をクリアする。
【００６７】
上記の望ましい実施の形態では概要を表すために、ＨＡ１１４とＭＲ１２４は別個のエンティティとして記載されているが、当業者であれば実際上は同じエンティティでも実現可能であることは明らかである。この場合には、第１に、ＨＡ１１４はモバイル・ネットワーク１０４が現在ホーム内かアウェイであるかを自動的に知ることができ、第２に、ＨＡ１１４はまた、入手可能なホームエージェント（ＨＡ１１２）を自動的に知ることができるので、本発明を実施することはより簡単である。
【００６８】
前述した実施の形態では、ＭＮ１３０がホームエージェントの変更（ＨＡ１１４からＨＡ１１２に）を知っているか否かについて仮定していないが、ホームエージェントの変更がＭＮ１３０に対して透過的である本発明の動作について、以下に詳細に説明する。
【００６９】
これを、以下ではＢＣＥ透過的転送方法と言う。この場合、ＨＡ１１２は、モバイルノードの真のホームエージェント（ＨＡ１１４）のプロキシ・ホームエージェントとして動作し、モバイルノードはこれを知らない。この驚くべき利点は、モバイルノードの機能に何らの変更も必要がなく、スケーラビリティに関する限り良いことである。さらに、モバイルノードに対してホームエージェントの変更を明示的に通知する必要がない。
【００７０】
もし、このＢＣＥ透過的転送方法がＨＡ１１４によりサポートされなければならないならば、図７の状態遷移図において必要な変更点は、イベント７５０において、アウェイのモバイルノードがホームに戻ったときに、ＨＡ１１４がモバイルノードから直接、バインディングメッセージを取得してバインディングアップデートメッセージをＨＡ１１２に頼る必要がないことである。この場合、ＨＡ１１４は未だ、ＨＡ１１２に対し、ＢＣＥからＭＮ１３４を除去してＭＮ１３４のためのプロキシを停止するようにメッセージを送る必要がある。
【００７１】
もし、ＭＲ１２４とＨＡ１１４が単一のエンティティの場合には、「ホームから去った」という情報と「ホームに戻った」という情報は、外部リンクに広告されるプリフィックスから得ることができる。もし、ＭＲ１２４がＨＡ１１４とは異なるエンティティの場合には、ＨＡ１１４はこれを適切なシグナリング・メッセージ（例えばルータ広告メッセージ内に埋め込まれた情報）により通知される必要がある。さらに、ＭＲ１２４とＨＡ１１４が同じ位置の場合には、ＨＡ１１４はそのホームエージェント（すなわちＨＡ１１２）あてのＢＵを、新しい外部リンクを発見したとき、又はＢＵの有効タイマが満了したときに送らなければならない。
【００７２】
本発明を更に理解するために、以下に、ＨＡ１１２がＢＣＥ透過的転送方法においてプロキシ・ホームエージェントとして動作するのに、好ましくは使用することができる処理アルゴリズムを説明する。この方法において、ＨＡ１１２に付随する処理ステップはより複雑である。その理由はＨＡ１１２が自身に付随する３つのモードを有するからである。通常のホームエージェントは、自身が広告したプリフィックスからホームアドレスを取得したモバイルノードに対して動作することができる（例えばＭＲ１２４）。ＨＡ１１２はまた、ホーム・ネットワーク１０２内に位置する他のノードのために通常のルータとして動作する必要がある。ＨＡ１１２は、他のホームエージェントから委託されたバインディングキャッシュ・エントリに対してプロキシ・ホームエージェントとして動作する。プロキシ・ホームエージェントとしての新しい役割として、ＨＡ１１２は、ＨＡ１１４と、バインディング情報が透過的に転送されたすべてのモバイルノードのために代理する必要がある。さらに、ＨＡ１１２はプロキシ・ホームエージェントとして、ＨＡ１１２の役割を気付かないモバイルノードあてのパケットに対して、ＨＡ１１２のアドレスをトンネルヘッダ内の送信元アドレスとして挿入する必要がある。
【００７３】
図８はＢＣＥ透過的転送方法においてＨＡ１１２がパケットを受信したときの処理ステップを示す。まず、ステップ８１０では、ＨＡ１１２は受信パケットが自身あてか否かをチェックする。もし、自身あてであれば、ＨＡ１１２はステップ８１５でそのパケットを通常に処理する。他方、自身あてでなければ、ＨＡ１１２は判別ステップ８２０に進んで、受信パケットの宛先が、プロキシＢＵ処理モジュール６５０の１つにおけるＨＡ識別子６５６（図６）か否かをチェックする。もしそうであれば、ＨＡ１１２はさらに、ステップ８３０に示すように、受信パケットの送信元アドレスがプロキシＢＵ処理モジュール６５０内のプロキシバインディングキャッシュ６５３におけるエントリの気付けアドレス（ＣｏＡ）と等しいか否かをチェックする。もしそうであれば、ＨＡ１１２はさらに、ステップ８４０に示すように、受信パケットがモビリティ・プロトコル・メッセージか又はトンネルパケットかをチェックする。もし、受信パケットがモビリティ・プロトコル・メッセージか又はトンネルパケットであれば、ＨＡ１１２はステップ８４５に示すように、プロキシＢＵ処理モジュール６５０内のＨＡ識別子６５６により特定されるホームエージェントのために受信パケットを処理する。
【００７４】
これは、もし受信パケットが、モバイルノードからプロキシ・ホームエージェントとして動作するＨＡ１１２あてのモビリティ関連メッセージの場合には、ＨＡ１１２がプロキシＢＣＥテーブルをアップデートしてバインディング確認メッセージを送信することを黙示している。当業者であれば、このバインディング確認メッセージが、ＨＡ識別子６５６と等しい送信元アドレスを有することは理解できる。もし、受信パケットがトンネルパケットであれば、ＨＡ１１２は受信パケットをデ・カプセル化して内部のパケットをその宛先に転送する。
【００７５】
他方、判別ステップ８２０、８３０、８４０においてすべてＮｏの場合には、ＨＡ１１２はステップ８５０に移行する。ステップ８５０では、ＨＡ１１２は受信パケットの宛先がバインディングキャッシュ６４５内のホームアドレス（ＨｏＡ）か否かをチェックする。もしそうであれば、ＨＡ１１２はステップ８５５を実行して、受信パケットを、宛先を気付けアドレス（ＣｏＡ）に、トンネルの送信元アドレスをＨＡ１１２のアドレスにしてカプセル化する。もしそうでなければ、ＨＡ１１２はステップ８６０において、受信パケットの宛先アドレスが、プロキシバインディングキャッシュ６５３内のホームアドレス（ＨｏＡ）か否かをチェックする。もしそうであれば、ＨＡ１１２はステップ８６５に示すように、プロキシバインディングキャッシュ６５３内に記載されている気付けアドレス（ＣｏＡ）あてに受信パケットをカプセル化する。もしそうでなければ、ステップ８８０において、受信パケットは通常にルーティングされる。
【００７６】
＜第２の実施の形態＞
前述した第１の実施の形態では、ホームエージェントの変更がＭＮ１３０に対して透過的である本発明の動作を説明したが、以下の望ましい第２の実施の形態では、モバイルノード（すなわちＭＮ１３０）がホームエージェントの変更を知る方法について説明する。この方法を以下では、ＢＣＥ非透過的転送方法と言う。
【００７７】
ここで、ＢＣＥの委託は、図１、図２、図３、図４、図５に記載したように発生する。しかし、違いは、モバイルノードがモバイル・ホームエージェント（すなわちＨＡ１１４）から固定ホームエージェント（すなわちＨＡ１１２）へのホームエージェントの変更を明確に知る点である。そうすることによる主要な利点は、固定ホームエージェント（ＨＡ１１２）の複雑な処理を簡略化することができることにある。さらに、ＨＡ１１２はＨＡ１１４のためにプロキシ関連のシグナリングを行う必要がない。
【００７８】
望ましい第２の実施の形態について説明すると、図９、図１０に示すメッセージ・シーケンスが用いられる。図９では、ＨＡ１１２は固定ホームエージェントであり、ＨＡ１１４は現在、外部のドメイン内に位置するモバイル・ホームエージェントである。ここで、ＭＮ１３０は現在、外部リンクに位置し、ＨＡ１１４あてのＢＵメッセージ９１０を送信する。このＢＵメッセージ９１０はＨＡ１１２によりインターセプトされ、ＭＲ１２４あてのトンネルパケット９１２内にカプセル化される。ＭＲ１２４はトンネルパケット９１２をデ・カプセル化して内部のＢＵメッセージ９１４（ＢＵメッセージ９１０と同じ）をＨＡ１１４に送る。ここで、ＨＡ１１４は現在、外部のドメイン内に位置するので、ＨＡ１１２あてのＢＣＥ委託（ＢＣＥ−Deleg）メッセージ９１６を送信する。このメッセージ９１６は、ＭＮ １３０をＨＡ１１２配下に一時的に移すために必要な要求であるＢＣＥオプションを含む。また望ましくは、ＢＣＥ委託メッセージ９１６は、ＭＮ１３０とＨＡ１１２にとってセキュリティ関係を確立するために必要なセキュリティ・トークンを含む。
【００７９】
このＢＣＥ−Delegメッセージ９１６はＭＲ１２４により、ＨＡ１１２に送られるトンネルパケット ９１８内にカプセル化される。ＨＡ１１２は、もし新しいホームエージェントになることを同意するならば、ＨＡ１１４あてのＢＣＥ−Ａｃｋメッセージ９２２を送り返す。ここで、ＢＣＥ−Ａｃｋメッセージ９２２はトンネルパケットとして再度カプセル化されてＭＲ１２４に転送される。ＨＡ１１４はＢＣＥ−Ａｃｋメッセージ９２２を受け取ると、ＭＮ１３０に対してホームエージェントの変更を通知する。この通知は、ＭＮ１３０のＢＵ９１４に応答するバインディング確認（ＢＡｃｋ）メッセージ（New HA）９２４により行われる。このＢＡｃｋメッセージ９２４は、新しいホームエージェント（ＨＡ１１２）のアドレスを、望ましくはＢＵモビリティ・ヘッダ内のオプションとして含む。加えて、ＢＡｃｋメッセージ９２４は、ＭＮ１３０とＨＡ１１２にとってセキュリティ関係を確立するために必要なセキュリティ・トークンを含むことが望ましい。
【００８０】
ＢＡｃｋメッセージ９２４は、ＭＲ１２４の気付けアドレスあてに送られ、ＭＲ１２４においてトンネルパケット９２６内にカプセル化されてＨＡ１１２に転送される。ＨＡ１１２はこのパケット９２６をデ・カプセル化して内部のＢＡｃｋメッセージ９２８（ＢＡｃｋメッセージ９２４と同じ）をＭＮ１３０に転送する。ＭＮ１３０はこの応答を受信すると、自身のホームエージェントをＨＡ１１２に変更する必要があることを知る。したがって、ＭＮ１３０はＨＡ１１２あての新しいＢＵメッセージ９３０を送信する。ＨＡ１１２はＢＵメッセージ９３０の処理後、バインディング登録をＢＡｃｋメッセージ９３２で確認する。
【００８１】
次に、ＭＮ１３０が自身のホーム・ネットワーク（モバイル・ホーム・ネットワーク１０４）に戻るが、ＨＡ１１４はまだ外部ドメイン内に位置する場合について説明する。この場合は、図９に示すメッセージ・シーケンス図においてメッセージ９５０〜９６８で示されている。ホーム・ネットワークにおいて広告されたプリフィックスと、ホームアドレスのプリフィックスのマッチングから、ＭＮ１３０は自身のホーム・ネットワークに戻ったことを知る。そして、ＭＮ１３０は自身のホーム・ネットワークに戻ったことを示す、ＨＡ１１２あてのＢＵメッセージ９５０を送る。このＢＵメッセージ９５０はＭＲ１２４により、ＨＡ１１２あてにトンネル化される（トンネルパケット９５２）。ＨＡ１１２はトンネルパケット９５２内のパケットを検査して、ＭＮ１３０が自身のホーム・ネットワークに戻ったことを認識する。
【００８２】
ＨＡ１１２はもはやＭＮ１３０のホームエージェントとして機能せず、ＭＮ１３０に付随するＢＣＥの制御をＨＡ１１４に返却する。このために、ＨＡ１１２はまず、ＭＮ１３０に対してＢＡｃｋメッセージ（New HA）９５６をトンネルパケット９５４により送って、ＭＮ１３０の新しいホームエージェントがＨＡ１１４であることを通知する。ＭＮ１３０はＢＡｃｋメッセージ９５６を処理後、その新しい（事実上、かつ元の）ホームエージェントであるＨＡ１１４あてにＢＵメッセージ９５８を送る。ＨＡ１１４はＢＵメッセージ９５８を処理後、ＭＮ１３０に付随するＢＣＥエントリを除去するようにＨＡ１１２あてのＢＣＥ委託要求パケット９６０をトンネルパケット９６４を経由して送る。ＨＡ１１４はまた、ＭＮ１３０あてのＢＡｃｋメッセージ９６２を送って、ＢＵメッセージ９５８を受け入れる。ＨＡ１１２はＭＮ１３０に付随するＢＣＥを除去後、トンネルパケット９６６によりＢＣＥ−Ａｃｋメッセージ９６８を送り、ＭＮ１３０のホームエージェントとしての機能を停止する。
【００８３】
ＢＣＥ非透過的転送方法を更に理解するために、ＨＡ１１４がホームに戻る場合について説明する。図１０に示すメッセージ・シーケンス図は、この場合に必要なシグナリングを示す。メッセージ・シーケンス９１０〜９３２は図９と全く同一であるので、詳細な説明は省略する。ＨＡ１１４はホームに戻ると、ＨＡ１１２からＢＣＥを取り戻そうとする。このために、ＨＡ１１４はまず、ＨＡ１１２あてのＢＣＥ委託メッセージ９８０を送信する。このメッセージ９８０はＢＣＥオプションを含まず、望ましくはこのＢＣＥ委託メッセージ９８０が、以前に委託したエントリを回収するためのメッセージであることを示すフラグを有することができる。ＨＡ１１４がホームに位置するので、ＢＣＥ委託メッセージ９８０は、通常のＩＰｖ６ルーティング技術が用いられてＨＡ１１２あてにルーティングされる。ＨＡ１１２はメッセージ９８０を受信すると、ＢＣＥが元々ＨＡ１１４に属するかを特定して、このＢＣＥをＨＡ１１４あてのＢＣＥ−Ａｃｋメッセージ９８２で転送する。
【００８４】
このＢＣＥ非透過的転送方法では、ＭＮ１３０は、新しいホームエージェントがもはやＨＡ１１２ではなくＨＡ１１４であることを通知されなければならない。そこで、ＭＮ１３０からのＢＵメッセージ９９０がＨＡ１１２に到達すると、ＨＡ１１２はＭＮ１３０あてのＢＡｃｋメッセージ９９２内にＨＡ１１４のアドレスを挿入する。ＭＮ１３０は、ＢＡｃｋメッセージ９９２を受信後、ＨＡ１１４あてのＢＵメッセージ９９４を送信する。ＨＡ１１４はＢＵメッセージ９９４を受信後、ＢＡｃｋメッセージ９９６を送信する。
【００８５】
図１１はホームエージェントの非透過的変更が行われる場合のＨＡ１１４の機能を示す。この図では、ＨＡ１１４の２つの主要な状態が示されている。アット・ホーム状態１０００とアウェイ状態１０２０である。アット・ホーム状態１０００では、ＨＡ１１４はＭＩＰｖ６及びＮＥＭＯベーシックサポートに記載されているようにホームエージェント機能を有する通常のルータのように機能する。ＨＡ１１４は、自身がホーム・ドメインの外に移動したことを検出すると（イベント１０１０）、状態遷移ステップ１０１０、１０１２、１０１４に示すようにアット・ホーム状態１０００からアウェイ状態１０２０に遷移する。ステップ１０１２では、ＨＡ１１４はアウェイ・フラグ５４３をセットし、次のステップ１０１４では、ＨＡ１１４は固定ホームエージェント（すなわちＨＡ１１２）を配置する。
【００８６】
アウェイ状態１０２０では幾つかのイベント１０３０、１０４０、１０５０が自己遷移を起動し、また、１つのイベント１０６０によりアウェイ状態１０２０を出てアット・ホーム状態１０００に戻る。イベント１０３０はＨＡ１１４がアウェイのＭＮからＢＵを受信したときに起こり、ステップ１０３２、１０３４、１０３６、１０３８から成る自己遷移を起動する。ステップ１０３２では、ＨＡ１１４はＢＣＥを受信し、ＢＵに従ってアップデートする。次いでＨＡ１１４はステップ１０３４に示すように、固定ホームエージェントとモバイルノードの間でセキュリティ関係を確立するために新しいセキュリティ・トークンを生成する。ステップ１０３６では、ＨＡ１１４はこの新しいセキュリティ・トークンを固定ホームエージェントに委託し、ステップ１０３８では、ＨＡ１１４はモバイルノードに対してホームエージェントの変更をＢＡｃｋメッセージで通知する。それまでは、ＨＡ１１４はモバイルノードがホームリンクから去ったときにＮＤプロキシの義務を遂行する必要がある。
【００８７】
イベント１０４０において、ＨＡ１１４はアウェイのモバイルノードあてのパケットをローカルネットワークから受信すると、ステップ１０４２の自己遷移を起動する。ステップ１０４２では、ＨＡ１１４は固定ホームエージェント（すなわちＨＡ１１２）あてのパケットをトンネル化してモバイルノードに送る。イベント１０５０はモバイルノードがホームに戻るときに起動される。前に説明したように、モバイルノードがホームリンクに戻ると、ＨＡ１１２はモバイルノードに対して、そのホームエージェントをＨＡ１１４に変更するように通知する。したがって、イベント１０５０は、モバイルノードが、気付けアドレスを含まない、ＨＡ１１４あてのＢＵメッセージを送信したときに起動される。イベント１０５０はステップ１０５２の自己遷移を起動し、ステップ１０５２では、ＨＡ１１４はＨＡ１１２あてのＢＣＥ委託メッセージを送り、ＨＡ１１２におけるモバイルノードのＢＣＥを回収（除去）する。
【００８８】
アウェイ状態１０２０はイベント１０６０に示すように、ＨＡ１１４がホームに戻ったことを発見したときに出る。イベント１０６０はステップ１０６２、１０６６から成る、アウェイ状態１０２０からアット・ホーム状態１０００への遷移を起動する。ステップ１０６２では、ＨＡ１１４は自身がホームから戻り、もはやプロキシである必要がないことをＨＡ１１２に通知する。ステップ１０６６では、ＨＡ１１４はアウェイ・フラグ５４３をクリアする。
【００８９】
ここで、ＭＲ１２４とＨＡ１１４が事実上、１つのエンティティである場合、ＨＡ１１４はアウェイ状態にあるとき、ＢＵをそのホームエージェント（すなわちＨＡ１１２）に送る必要がある。加えて、前に説明したように、ＨＡ１１４はホームからアウェイであるかホームに位置しているかを、特別なシグナリングメカニズムを必要とすることなく簡単に決定することができる。さらに、ＨＡ１１４は、そのホームエージェントが、ホームエージェント機能を委託すべき固定ホームエージェントであることを望ましくは常に仮定してもよい。また一方で、移動もしくは固定ホームエージェントが階層的に配置される場合でも、あるホームエージェントがその上層に位置する任意のホームエージェントに対してホームエージェント機能を委託することで、本発明の効果を得ることができることは明白であり、その場合、ホームエージェント機能を委託するのは固定ホームエージェントであることがより望ましい。
【００９０】
以上説明した望ましい第１、第２の実施の形態では、モバイル・ホームエージェントをサポートする装置、方法及びシステムを開示している。モバイル・ホームエージェントは種々の状況、例えば企業ネットワーク、緊急応答チームなど、組織が階層的なグループに配置してもよく、また、これらに限定されない。企業ネットワークとしては、全体のネットワークは全地球、特に多国籍企業に拡がってもよい。企業ネットワークのトップにおける固定ホームエージェント（すなわちＨＡ１１２）がその企業の種々のモバイル・セグメントをサポートするようにしてもよい。モバイル・セグメントとは、種々の地域のオフィスからの「課」、「部」でよい。各モバイル・セグメントは、個々の担当者（ＭＮ１３０）がモバイルであるために自身のホームエージェント（すなわちＨＡ１１４）を必要とする。
【００９１】
緊急応答チーム、例えば消防署としては、地域の消防ステーションが固定ホームエージェント（ＨＡ１１２）をホストとするかもしれない。各地域には、各消防車ごとに分かれた多数の隊員がいるであろう。各消防車がホームエージェント（ＨＡ１１４）を有すると、各消防隊員（ＭＮ１３０）がレスキュー作業を遂行する際に移動する間、ネットワークに接続できるようになる。組織が階層的なグループに適用する例としては、主要なホームエージェント（ＨＡ１１２）を師団司令部に配置し、１つのモバイル・ホームエージェント（ＨＡ１１４）を各歩兵大隊に配置してもよい。これらのモバイル・ホームエージェントは、個々の中隊、小隊、分隊をサポートするために使用される。
【００９２】
以上の例からも明らかなように、ホームエージェント階層の複数のレベルが存在することが可能である。ここで説明した望ましい実施の形態では、都合上、１つのみの固定ホームエージェントと１つのモバイル・ホームエージェントについて説明したが、当業者であれば、説明を簡略化するためであって本発明を限定するものでないことは明らかである。また、当業者であれば、モバイル・ホームエージェントを含むモバイル・ネットワークのホームエージェントがまた、それ自身がモバイル・ホームエージェントであってもよいことは容易に理解できよう。
【００９３】
多層に階層化され、各階層が移動するグループに適用する例を説明すると、師団司令部におけるホームエージェントのみが固定ホームエージェントでよい。この場合、歩兵大隊のホームエージェントがモバイル・ホームエージェントであって、複数の中隊レベルのモバイル・ネットワークを管理する。各中隊レベルのモバイル・ネットワークは１つのモバイル・ホームエージェントから成り、このモバイル・ホームエージェントは複数の小隊レベルのモバイル・ネットワークを管理する。各小隊レベルのモバイル・ネットワークは１つのモバイル・ホームエージェントから成り、このモバイル・ホームエージェントは複数の分隊レベルのモバイル・ネットワークを管理する。各分隊レベルのモバイル・ネットワークは複数のモバイルノードから成り、このモバイルノードは各兵士に付属する。したがって、この場合には、全体の師団ネットワークは、複数の階級のモバイル・ホームエージェントを有する階層を構成する。
【００９４】
複数の階級のモバイル・ホームエージェントが存在する場合、本発明の範囲内で他の応用例が考えられる。例えば低い階級側のモバイル・ホームエージェントが次の上の階級側のホームエージェント（これはモバイル・ホームエージェントでもよい）に対して、ホームエージェント機能とバインディングキャッシュ・エントリを委託することが考えられる。この次の上の階級側のホームエージェントは、ホーム内に位置しない場合、他のホームエージェントに対してバインディングキャッシュ・エントリ（低い階級側のモバイル・ホームエージェントにより委託されたものを含む）を委託する。例えば小隊レベルのモバイル・ホームエージェントがそのホームエージェント機能を中隊レベルのモバイル・ホームエージェントに委託する。その中隊レベルのモバイル・ホームエージェントは、ホームから去ったときに、そのホームエージェント機能と小隊レベルのモバイル・ホームエージェントから委託されたホームエージェント機能を大隊レベルのモバイル・ホームエージェントに委託する。
【００９５】
また、別の応用例として、各モバイル・ホームエージェントがそのホームエージェント機能とバインディングキャッシュ・エントリを、２つのホームエージェントがどれだけレベルが離れているかに関係なく、最上位のホームエージェントに委託することが考えられる。例えば小隊レベルのホームエージェントがそのホームエージェント機能を、中隊レベル及び大隊レベルのホームエージェントを飛び越えて直接、師団レベルのホームエージェントに委託するように構成してもよい。
【００９６】
当業者であれば、ＨＡ１１４は、上記の実施の形態では「モバイル・ホームエージェント」と記載されていても、物理的に移動する必要がないことは理解できよう。「モバイル」とは実際には、ホーム・ドメインからパケットを受信してＨＡ１１４によりサービスを提供されるモバイルノードからのパスに関係する。ＨＡ１１４の位置がこのパスに関連して変更する限り、ＨＡ１１４は「モバイル」であり、本発明を適用することができる。むしろ興味深い適用例を図１２に示す。
【００９７】
図１２において、アクセスネットワーク・ドメイン１１０２は、例えばインターネットのようなグローバル通信ネットワーク１１００に接続される。アクセスネットワーク・ドメイン１１０２内には、モバイルノード（ＭＮ）１１５０がグローバル通信ネットワーク１１００にアクセスできるように、最上位レベルのホームエージェントであるＨＡ１１１０と、下位レベルの複数のアクセスルータ１１２０、１１２２、１１２４が配置されている。本発明をアクセスネットワーク・ドメイン１１０２に適用して、アクセスネットワーク・ドメイン１１０２内をローミングするＭＮ１１５０が、アクセスネットワーク・ドメイン１１０２内でスイッチングするアクセスルータ１１２０、１１２２、１１２４の数に関係なく、そのアドレスを変更する必要がないようにすることができる。これは「ローカル・モビリティ・マネージメント」として知られている。
【００９８】
これを実現する１つの望ましい方法を以下に説明する。各アクセスルータ１１２０、１１２２、１１２４はそれぞれ、ホームエージェント要素（ＨＡ）１１３０、１１３２、１１３４とプロキシ・モバイルノード要素（ＰＭＮ）１１４０、１１４２、１１４４から成る。各ホームエージェント要素（ＨＡ）１１３０、１１３２、１１３４は本発明において記載したモバイル・ホームエージェント１１４のように機能し、各プロキシ・モバイルノード要素（ＰＭＮ）１１４０、１１４２、１１４４は各ＭＮ１１５０にとって、それぞれアクセスルータ１１２０、１１２２、１１２４に現在接続している各ＭＮ１１５０のプロキシとして動作する。まず、ＭＮ１１５０はアクセスネットワーク・ドメイン１１０２にエントリすると、ホームアドレスと、最初に接続するアクセスルータ（ここではＡＲ１１２０とする）におけるホームエージェントが割り当てられる。したがって、ＨＡ１１３０がＭＮ１１５０に割り当てられる。このホームアドレスとホームエージェントの割り当ては、ＰＭＮ１１４０により取り扱われるので、ＭＮ１１５０に対して透過的である。
【００９９】
ＭＮ１１５０が別のアクセスルータ（ここではＡＲ１１２２とする）に移動すると、移動元ＨＡ１１３０は、ＭＮ１１５０に関して「移動した」と検出して、ＭＮ１１５０に対するホームエージェント機能を最上位レベルのＨＡ１１１０に委託する。移動元ＨＡ１１３０は、移動元ＡＲ１１２０が受け取ったＭＮ１１５０あてのパケットが移動元ＨＡ１１３０によりインターセプトされて最上位レベルのＨＡ１１１０に転送されるように、ＭＮ１１５０に対する近隣発見プロキシを実行する。しばらくして、移動先ＰＭＮ１１４２は、移動先ＡＲ１１２２に接続するＭＮ１１５０を検出し、ＭＮ１１５０の気付けアドレスを構築し、ＭＮ１１５０のためのバインディングアップデートメッセージを移動元ＨＡ１１３０に送信する。しかし、最上位レベルのＨＡ１１１０は現在、ホームエージェント機能を委託されているので、そのバインディングアップデートメッセージをインターセプトする。このようにして、ホームアドレス（最初に移動元ＰＭＮ１１４０により割り当てられたホームアドレス）あてに配送されたパケットは、ＭＮ１１５０が新しく移動先ＡＲ１１２２に接続してもＭＮ１１５０に配送される。この「ローカル・モビリティ・マネージメント」は、ＭＮ１１５０が気付くことがなくても本発明を用いることにより実現することができる。
【０１００】
本発明について、最も実際的かつ望ましい実施の形態を例にして説明したが、当業者であれば、本発明の範囲を逸脱しない限り、構成及びパラメータについて種々の変形が可能であることは理解できよう。例えば上記の望ましい実施の形態において注目したように、モバイル・ホームエージェントはそれ自身がモバイルルータであってもよい（すなわちＭＲ１２４とＨＡ１１４が同じエンティティであってもよい）。さらに、モバイルノード、例えばＭＮ１３０、１３４はそれ自身がモバイルルータであってもよく、実際にはモバイル・ホームエージェントであろう。
【０１０１】
なお、上記の本発明の各実施の形態の説明で用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩ（Large Scale Integration）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。なお、ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ（Integrated Circuit）、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】
【０１０２】
本発明は、モバイルノードのホームエージェントがモバイル・ホームエージェントである場合に、モバイルノードと通信相手との間の通信の際の不必要なルーティングを低減させることができるという効果を有し、「ローカル・モビリティ・マネージメント」ドメインなどに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明の望ましい第１の実施の形態におけるデータパケット・ルーティングパスを示す説明図
【図２】本発明の望ましい第１の実施の形態におけるメッセージ・シーケンスを示す説明図
【図３】本発明の望ましい第１の実施の形態におけるＢＣＥ委託メッセージのパケット構造を示す説明図
【図４】本発明の望ましい第１の実施の形態におけるＢＣＥ確認メッセージのパケット構造を示す説明図
【図５】本発明の望ましい第１の実施の形態におけるモバイル・ホームエージェントの基本的構成を示すブロック図
【図６】本発明の望ましい第１の実施の形態においてバインディングキャッシュ・エントリが転送される固定ホームエージェントの基本的構成を示すブロック図
【図７】本発明の望ましい第１の実施の形態において主発明を示すモバイル・ホームエージェントに関連する状態遷移を示す説明図
【図８】本発明の望ましい第１の実施の形態においてＢＣＥ透過的転送方法が用いられたときに固定ホームエージェントにおいて備えるべき処理アルゴリズムを示すフローチャート
【図９】本発明の望ましい第２の実施の形態においてＢＣＥ非透過的転送方法に関連するメッセージ・シーケンスを示す説明図
【図１０】本発明の望ましい第２の実施の形態においてＢＣＥ非透過的転送方法に関連するメッセージ・シーケンスを示す説明図
【図１１】本発明の望ましい第２の実施の形態においてＢＣＥ非透過的転送方法が行われたときにホームエージェントに関連する状態遷移を示す説明図
【図１２】本発明がローカル・モビリティ・マネージメントに適用された場合の構成例を示す説明図
【図１３】背景技術及び本発明の望ましい実施の形態における構成例において、モバイルノードがそのホームリンクから離れており、かつそのホームエージェントがそのホームリンクから離れている状態を示す説明図
【図１４】図１３に示す構成例において背景技術によるデータパケット・ルーティングパスを示す説明図
【図１】
2009543384.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年1月6日(2009.1.6)
【手続補正１】
【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】
ホーム・ドメイン内に配置された第１のホームエージェントと、モバイルノードの第２のホームエージェントを含み、前記第２のホームエージェントがモバイル・ホームエージェントであって、前記ホーム・ドメインの下に前記モバイル・ホームエージェントのモバイル・ネットワークが階層化されている通信システムであって、
前記モバイル・ホームエージェントは、
自身が前記ホーム・ドメインから離れたか否かを検出する手段と、
前記ホーム・ドメインから離れたことを検出した場合に前記第１のホームエージェントを発見する手段と、
前記第１のホームエージェントが前記モバイルノードのホームエージェントとして動作するように、自身が管理している前記モバイルノードのバインディングキャッシュ・エントリを前記第１のホームエージェントに対して委託する手段とを、
備えた通信システム。
【請求項２】
前記モバイル・ホームエージェントは、
前記モバイルノードの前記バインディングキャッシュ・エントリを前記第１のホームエージェントに対して委託した後、前記モバイルノードの近隣発見プロキシの実行を継続し、前記モバイルノードあてのパケットをインターセプトして前記第１のホームエージェントに転送する手段を、
更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記モバイル・ホームエージェントは、
自身が前記ホーム・ドメインに戻ったことを検出して、前記第１のホームエージェントに対して委託した前記バインディングキャッシュ・エントリを回収する手段を、
更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項４】
前記モバイル・ホームエージェントは、
自身がホーム・ドメイン内に位置しない間、自身のホームから離れていた前記モバイルノードが前記自身のホームに戻ったことを検出して、前記第１のホームエージェントに対してそのモバイルノードの前記バインディングキャッシュ・エントリを削除するように通知する手段を、
更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項５】
前記バインディングキャッシュ・エントリの委託を前記モバイルノードに対して透過的に行うために、
前記バインディングキャッシュ・エントリを前記モバイル・ホームエージェントから前記第１のホームエージェントに対して転送して、前記第１のホームエージェントが転送された前記バインディングキャッシュ・エントリを保持し、
前記第１のホームエージェントが保持した前記バインディングキャッシュ・エントリの前記モバイルノードのプロキシ・ホームエージェントとして動作し、前記モバイルノードあてのパケットをインターセプトし、トンネルパケットの送信元アドレスを前記モバイル・ホームエージェントのアドレスとしてトンネル化することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項６】
前記バインディングキャッシュ・エントリの委託を前記モバイルノードに対して非透過的に行うために、
前記モバイル・ホームエージェントは、前記第１のホームエージェントに対して、新しく生成したセキュリティ・トークンを含むバインディングキャッシュ・エントリ委託メッセージを送信するとともに、前記モバイルノードに対して前記第１のホームエージェントを通知し、
前記モバイルノードは、前記第１のホームエージェントの通知を受信して、前記第１のホームエージェントに対して新しいバインディングアップデートメッセージを送信することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項７】
ホーム・ドメイン内に配置された第１のホームエージェントと、モバイルノードの第２のホームエージェントを含み、前記第２のホームエージェントがモバイル・ホームエージェントであって、前記ホーム・ドメインの下に前記モバイル・ホームエージェントのモバイル・ネットワークが階層化されている通信システムにおける前記モバイル・ホームエージェントであって、
自身が前記ホーム・ドメインから離れたか否かを検出する手段と、
前記ホーム・ドメインから離れたことを検出した場合に前記第１のホームエージェントを発見する手段と、
前記第１のホームエージェントが前記モバイルノードのホームエージェントとして動作するように、自身が管理している前記モバイルノードのバインディングキャッシュ・エントリを前記第１のホームエージェントに対して委託する手段とを、
備えたモバイル・ホームエージェント。
【請求項８】
前記モバイルノードのバインディングキャッシュ・エントリを前記第１のホームエージェントに対して委託した後、前記モバイルノードの近隣発見プロキシの実行を継続し、前記モバイルノードあてのパケットをインターセプトして前記第１のホームエージェントに転送する手段を更に備えたことを特徴とする請求項７に記載のモバイル・ホームエージェント。
【請求項９】
自身が前記ホーム・ドメインに戻ったことを検出して、前記第１のホームエージェントに対して委託したバインディングキャッシュ・エントリを回収する手段を更に備えたことを特徴とする請求項７に記載のモバイル・ホームエージェント。
【請求項１０】
自身が前記ホーム・ドメイン内に位置しない間、自身のホームから離れていた前記モバイルノードが前記自身のホームに戻ったことを検出して、前記第１のホームエージェントに対してその前記モバイルノードのバインディングキャッシュ・エントリを削除するように通知する手段を更に備えたことを特徴とする請求項７に記載のモバイル・ホームエージェント。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
本発明の通信システムは上記目的を達成するために、ホーム・ドメイン内に配置された第１のホームエージェントと、モバイルノードの第２のホームエージェントを含み、前記第２のホームエージェントがモバイル・ホームエージェントであって、前記ホーム・ドメインの下に前記モバイル・ホームエージェントのモバイル・ネットワークが階層化されている通信システムであって、
前記モバイル・ホームエージェントは、
自身が前記ホーム・ドメインから離れたか否かを検出する手段と、
前記ホーム・ドメインから離れたことを検出した場合に前記第１のホームエージェントを発見する手段と、
前記第１のホームエージェントが前記モバイルノードのホームエージェントとして動作するように、自身が管理している前記モバイルノードのバインディングキャッシュ・エントリを前記第１のホームエージェントに対して委託する手段とを、
備えた構成とした。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
また、本発明のモバイル・ホームエージェントは上記目的を達成するために、ホーム・ドメイン内に配置された第１のホームエージェントと、モバイルノードの第２のホームエージェントを含み、前記第２のホームエージェントがモバイル・ホームエージェントであって、前記ホーム・ドメインの下に前記モバイル・ホームエージェントのモバイル・ネットワークが階層化されている通信システムにおける前記モバイル・ホームエージェントであって、
自身が前記ホーム・ドメインから離れたか否かを検出する手段と、
前記ホーム・ドメインから離れたことを検出した場合に前記第１のホームエージェントを発見する手段と、
前記第１のホームエージェントが前記モバイルノードのホームエージェントとして動作するように、自身が管理している前記モバイルノードのバインディングキャッシュ・エントリを前記第１のホームエージェントに対して委託する手段とを、
備えた構成とした。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
また、前記モバイル・ホームエージェントは、
前記モバイルノードのバインディングキャッシュ・エントリを前記第１のホームエージェントに対して委託した後、前記モバイルノードの近隣発見プロキシの実行を継続し、前記モバイルノードあてのパケットをインターセプトして前記第１のホームエージェントに転送する手段を更に備えた構成とした。
また、前記モバイル・ホームエージェントは、
自身が前記ホーム・ドメインに戻ったことを検出して、前記第１のホームエージェントに対して委託したバインディングキャッシュ・エントリを回収する手段を更に備えた構成とした。
また、前記モバイル・ホームエージェントは、
自身が前記ホーム・ドメイン内に位置しない間、自身のホームから離れていた前記モバイルノードが前記自身のホームに戻ったことを検出して、前記第１のホームエージェントに対してその前記モバイルノードのバインディングキャッシュ・エントリを削除するように通知する手段を、
更に備えた構成とした。
【国際調査報告】
2009543384.tif 000017
2009543384.tif 000018