(57)【要約】移動ノードＭＮがアクセスルータＡＲ３からアクセスルータＡＲ４に移る際、モビリティジェントＭＡ１にマルチバインディング要求を送信してから移動する（▲１▼）。マルチバインディング要求を受けたモビリティジェントＭＡ１は将来のＣｏＡ（推定ＣｏＡ）を自ら作成する。この推定ＣｏＡを、バインディング・キャッシュ上の移動ノードＭＮエントリのＭｂｉｔをｏｎにした上で、転送先アドレスに追加する（▲２▼）。これ以降カプセル化された移動ノードＭＮ宛パケットを受け取ると、モビリティジェントＭＡ１はバインディング・キャッシュに従い、これをＣｏＡ３、推定ＣｏＡ２、推定ＣｏＡ４へトンネル転送する（▲３▼）。
2003032588.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動ノードにリンクを提供する複数のアクセスルータと、前記移動ノードの移動を管理する複数のモビリティ制御ノードとを含み、
前記移動ノードは、接続リンクを変えても使い続けるホームアドレス及び接続リンクを変えるたびに取得する、該接続リンク内における該移動ノードを特定する気付アドレスを使用するパケット通信網におけるモビリティ制御システムであって、
前記モビリティ制御ノードは、移動ノードについてのホームアドレスと気付アドレスとのバインディングを蓄積するためのキャッシュ手段と、移動ノードからの第１の要求に応答して、該移動ノードが接続リンクを変えた後に使用する可能性のある新しい気付アドレスを、自ら複数生成する気付アドレス生成手段と、この生成した複数の気付アドレスを、該移動ノードのホームアドレスとバインディングして前記キャッシュ手段に蓄積する蓄積手段とを含むことを特徴とするモビリティ制御システム。
【請求項２】
前記モビリティ制御ノードは、複数の気付アドレスとバインディングされて前記キャッシュ手段に蓄積されているホームアドレス宛のパケットを受信した場合、該パケットを該複数の気付アドレス宛に転送する転送手段を更に含むことを特徴とする請求項１記載のモビリティ制御システム。
【請求項３】
前記転送手段は、移動ノードからの第２の要求に応答して、前記複数の気付アドレスへの転送を中止するように制御することを特徴とする請求項２記載のモビリティ制御システム。
【請求項４】
前記気付アドレス生成手段は、アクセスルータから所定の範囲内に位置する他のアクセスルータを検索し、この検索によって得られたアクセスルータについてのアドレスの一部と、移動ノードについてのアドレスの一部とに基づいて移動ノードの気付アドレスを生成することを特徴とする請求項１に記載のモビリティ制御システム。
【請求項５】
請求項１に記載のモビリティ制御システムに用いる移動ノードであって、
キャッシュ上にエントリされた該移動ノードのホームアドレスに対し、複数の気付アドレスをモビリティ制御ノードがバインディングし、かつ、モビリティ制御ノードが、該移動ノードのホームアドレス宛のパケットを受信した場合は、バインディングされた複数の気付アドレス宛に転送するように前記第１の要求を送出し、
該移動ノードが新リンクにおいて新しい気付アドレスを得たときに、複数の気付アドレスへの転送を中止させるために前記第２の要求を送出することを特徴とする移動ノード。
【請求項６】
移動ノードにリンクを提供する複数のアクセスルータと、前記移動ノードの移動を管理する複数のモビリティ制御ノードとを含み、
前記移動ノードは、接続リンクを変えても使い続けるホームアドレス及び接続リンクを変えるたびに取得する、該接続リンク内における該移動ノードを特定する気付アドレスを使用するパケット通信網において前記複数のモビリティ制御ノードそれぞれを制御するモビリティ制御方法であって、
前記移動ノードからの第１の要求に応答して、該移動ノードが接続リンクを変えた後に使用する可能性のある新しい気付アドレスを、自ら複数生成する気付アドレス生成ステップと、この生成した複数の気付アドレスを、該移動ノードのホームアドレスとバインディングしてキャッシュに蓄積する蓄積ステップとを含むことを特徴とするモビリティ制御方法。
【請求項７】
複数の気付アドレスとバインディングされて前記キャッシュ手段に蓄積されているホームアドレス宛のパケットを受信した場合、該パケットを該複数の気付アドレス宛に転送する転送ステップを更に含むことを特徴とする請求項６記載のモビリティ制御方法。
【請求項８】
前記転送ステップにおいては、移動ノードからの第２の要求に応答して、前記複数の気付アドレスへの転送を中止するように制御することを特徴とする請求項７記載のモビリティ制御方法。
【請求項９】
前記気付アドレス生成ステップにおいては、前記第１の要求の送信元である移動ノードのリンク気付アドレスからプレフィクス部を抽出し、かつ、該リンク気付アドレスのインタフェース部から該移動ノードのハードウェアアドレスを抽出し、
アクセスルータリストに基づいて所定の範囲内に位置するアクセスルータを検索し、
この検索条件に合致するアクセスルータのリンクプレフィクス部に前記インタフェース部を付加することにより、移動ノードの気付アドレスを生成することを特徴とする請求項６に記載のモビリティ制御方法。
【請求項１０】
移動ノードにリンクを提供する複数のアクセスルータと、前記移動ノードの移動を管理する複数のモビリティ制御ノードとを含み、
前記移動ノードは、接続リンクを変えても使い続けるホームアドレス及び接続リンクを変えるたびに取得する、該接続リンク内における該移動ノードを特定する気付アドレスを使用するパケット通信網において前記複数のモビリティ制御ノードそれぞれを制御するためのモビリティ制御プログラムであって、
前記移動ノードからの第１の要求に応答して、該移動ノードが接続リンクを変えた後に使用する可能性のある新しい気付アドレスを、自ら複数生成する気付アドレス生成ステップと、この生成した複数の気付アドレスを、該移動ノードのホームアドレスとバインディングしてキャッシュに蓄積する蓄積ステップとを含むことを特徴とするモビリティ制御プログラム。
【請求項１１】
複数の気付アドレスとバインディングされて前記キャッシュ手段に蓄積されているホームアドレス宛のパケットを受信した場合、該パケットを該複数の気付アドレス宛に転送する転送ステップを更に含むことを特徴とする請求項１０記載のモビリティ制御プログラム。’
【請求項１２】
前記転送ステップにおいては、移動ノードからの第２の要求に応答して、前記複数の気付アドレスへの転送を中止するように制御することを特徴とする請求項１１記載のモビリティ制御プログラム。
【請求項１３】
前記気付アドレス生成ステップにおいては、前記第１の要求の送信元である移動ノードのリンク気付アドレスからプレフィクス部を抽出し、かつ、該リンク気付アドレスのインタフェース部から該移動ノードのハードウェアアドレスを抽出し、
アクセスルータリストに基づいて所定の範囲内に位置するアクセスルータを検索し、
この検索条件に合致するアクセスルータのリンクプレフィクス部に前記インタフェース部を付加することにより、移動ノードの気付アドレスを生成することを特徴とする請求項１０に記載のモビリティ制御プログラム。
【請求項１４】
キャッシュ上にエントリされた移動ノードのホームアドレスに対して、複数の気付アドレスをモビリティ制御ノードがバインディングし、かつ、モビリティ制御ノードが、該移動ノードのホームアドレス宛のパケットを受信した場合は、バインディングされた複数の気付アドレス宛に前記パケットを転送するように第１の要求を送出する送出手段と、
前記送出手段により送出された第１の要求に応答して前記モビリティ制御ノードから送信された前記パケットを受信する受信手段と
を備えることを特徴とする移動ノード。
【請求項１５】
前記送出手段は、該移動ノードが新リンクにおいて新しい気付アドレスを得たときに、複数の気付アドレスへの転送を中止させるために第２の要求を送出することを特徴とする請求項１４に記載の移動ノード。
【請求項１６】
移動ノードの移動を管理する複数のモビリティ制御ノードを含み、前記移動ノードは、接続リンクを変えても使い続けるホームアドレス及び接続リンクを変えるたびに取得する、該接続リンク内における該移動ノードを特定する気付アドレスを使用するパケット通信網において、前記複数のモビリティ制御ノードそれぞれを制御するモビリティ制御方法であって、
前記モビリティ制御ノードが、前記移動ノードからの第１の要求に応答して、該移動ノードが接続リンクを変えた後に使用する可能性のある新しい気付アドレスを、自ら複数生成する気付アドレス生成ステップと、
前記モビリティ制御ノードが、この生成した複数の気付アドレスを、該移動ノードのホームアドレスとバインディングしてキャッシュに蓄積する蓄積ステップと
を含むことを特徴とするモビリティ制御方法。
【請求項１７】
前記モビリティ制御ノードが、複数の気付アドレスとバインディングされて前記キャッシュに蓄積されているホームアドレス宛のパケットを受信した場合、該パケットを該複数の気付アドレス宛に転送する転送ステップを更に含むことを特徴とする請求項１６記載のモビリティ制御方法。
【請求項１８】
前記モビリティ制御ノードが、前記転送ステップにて、移動ノードからの第２の要求に応答して、前記複数の気付アドレスへの転送を中止するように制御することを特徴とする請求項１７記載のモビリティ制御方法。
【請求項１９】
前記モビリティ制御ノードが、前記気付アドレス生成ステップにて、前記第１の要求の送信元である移動ノードのリンク気付アドレスからプレフィクス部を抽出し、かつ、該リンク気付アドレスのインタフェース部から該移動ノードのハードウェアアドレスを抽出し、
前記モビリティ制御ノードが、移動ノードにリンクを提供する複数のアクセスルータを識別するためのアクセスルータリストに基づいて所定の範囲内に位置するアクセスルータを検索し、
前記モビリティ制御ノードが、この検索条件に合致するアクセスルータのリンクプレフィクス部に前記インタフェース部を付加することにより、移動ノードの気付アドレスを生成することを特徴とする請求項１６に記載のモビリティ制御方法。
【請求項２０】
移動ノードの移動を管理するモビリティ制御ノードにおいて、
前記移動ノードについてのホームアドレスと気付アドレスとのバインディングを蓄積するためのキャッシュ手段と、
移動ノードからの第１の要求に応答して、該移動ノードが接続リンクを変えた後に使用する可能性のある新しい気付アドレスを、自ら複数生成する気付アドレス生成手段と、
この生成された複数の気付アドレスを、該移動ノードのホームアドレスとバインディングして前記キャッシュ手段に蓄積する蓄積手段と
を備えることを特徴とするモビリティ制御ノード。
【請求項２１】
複数の気付アドレスとバインディングされて前記キャッシュ手段に蓄積されているホームアドレス宛のパケットを受信した場合、該パケットを前記複数の気付アドレス宛に転送する転送手段
を更に備えることを特徴とする請求項２０に記載のモビリティ制御ノード。
【請求項２２】
前記転送手段は、移動ノードからの第２の要求に応答して、前記複数の気付アドレスへの転送を中止するように制御することを特徴とする請求項２１に記載のモビリティ制御ノード。
【請求項２３】
前記気付アドレス生成手段は、アクセスルータから所定の範囲内に位置する他のアクセスルータを検索し、この検索によって得られたアクセスルータについてのアドレスの一部と、移動ノードについてのアドレスの一部とに基づいて、移動ノードの気付アドレスを生成することを特徴とする請求項２０に記載のモビリティ制御ノード。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明はモビリティ制御システム、このシステムに用いる移動ノード、モビリティ制御方法、及び、モビリティ制御プログラムに関し、特にインターネットなどパケット交換方式の通信を行うネットワーク上において、通信を行う移動ノードのモビリティを向上させるためのモビリティ制御システム、このシステムに用いる移動ノード、モビリティ制御方法、モビリティ制御プログラム、及び、モビリティ制御ノードに関する。
背景技術
図１は、従来のパケット通信システムのネットワーク構成を説明するための図である。図中の雲は複数のノードとリンクとから構成される任意のトポロジを持つネットワークである。雲中に存在するルータと呼ばれるノードは、ＯＳＰＦ（Ｏｐｅｎ  Ｓｈｏｒｔｅｓｔ  Ｐａｔｈ  Ｆｉｒｓｔ）等の経路制御プロトコルの働きによりリンクとノードとの接続形態を経路情報として保持している。
ルータは自ノード宛以外のパケットを宛先ノードの存在する方面へ的確に転送できる。ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のアドレス体系に基づいて、このようにパケットをルーチングするこの雲を、以下ＩＰパケット通信システムと呼ぶ。
同図には、移動ノードＭＮと、ホームエージェントＨＡと、モビリティ制御を行うノードであるモビリティジェントＭＡ１，モビリティジェントＭＡ２と、アクセスルータＡＲ１〜ＡＲ８とが示されている。
移動ノードＭＮは移動に伴い接続リンクを変えながら他ノードと通信を行うノードである。ホームエージェントＨＡは移動ノードＭＮにホームリンクを提供するノードである。
また、アクセスルータＡＲ１〜ＡＲ８は移動ノードＭＮに外部リンクを提供するノードである。通信相手ノードＣＮは移動ノードＭＮと通信を行うノードである。
モビリティジェントＭＡ１及びモビリティジェントＭＡ２は一定のサービスエリアを持ち、サービスエリア内のアクセスルータＡＲに接続する移動ノードＭＮ宛パケットの転送を行うノードである。モビリティジェントＭＡ１及びモビリティジェントＭＡ２のサービスエリアは同図中の破線で示されている。これらモビリティジェントＭＡ１及びＭＡ２は、モビリティ制御を行うノードとして機能する。
モビリティジェントＭＡ１のサービスエリア内には、アクセスルータＡＲ１〜ＡＲ４が存在する。一方、モビリティジェントＭＡ２のサービスエリア内には、アクセスルータＡＲ５〜ＡＲ８が存在する。
外部リンク間を移動中の移動ノードＭＮはホームリンクで使用するホームアドレスと、各外部リンクで使用するリンク気付アドレス（Ｃａｒｅ  ｏｆ  Ａｄｄｒｅｓｓ；以下、ＣｏＡと略称する）とを使用する。ホームアドレスは、接続リンクを変えても使い続けるアドレスである。ＣｏＡは、接続リンクを変えるたびに取得する、その接続リンク内において、その移動ノードを特定するためのアドレスである。
次に、図２を参照し、従来の「Ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰｖ６」の動作を説明する。移動ノードＭＮはホームリンクを離れ外部リンクに移動し、▲１▼アクセスルータから送信されるＲｏｕｔｅｒ  Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ（以下、ＲＡ）を受信する。
▲２▼ＲＡに含まれるリンクプレフィクス（ネットワークの識別子）に自ノードの無線インタフェースのトークンを付加しＣｏＡ（図中ではＣｏＡ３）を生成する（ステートレスアドレス自動設定）。ここでトークンとは無線インタフェースを一意に識別するためのハードウェアアドレスのことを言う。
▲３▼移動ノードＭＮはＣｏＡ及びホームアドレスのバインディング情報を含むＢｉｎｄｉｎｇ  Ｕｐｄａｔｅ（以下、ＢＵ）と呼ばれるパケットをモビリティジェント（図中ではモビリティジェントＭＡ１）に送信する。なお、移動ノードＭＮはアクセスルータが送信するＲＡ内の情報からモビリティジェントのアドレスを知ることができる。
▲４▼ＢＵパケットを受信したモビリティジェントはＢＵパケット中のバインディング情報をキャッシュに登録する。
▲５▼モビリティジェントは移動ノードＭＮにＢＵパケット受信応答を送信する。
▲６▼モビリティジェントからのＢＵパケット受信応答を受信した移動ノードＭＮはモビリティジェントのアドレス及びホームアドレスのバインディング情報を含むＢＵパケットをホームエージェントＨＡに送信する。
▲７▼ＢＵパケットを受信したホームエージェントＨＡはこのバインディング情報をキャッシュに登録する。
図３には、ホームエージェントＨＡ及びモビリティジェントに上記のキャッシュが存在する状態が示されている。同図において、通信相手ノードＣＮは移動ノードＭＮと通信を行うノードである。この通信相手ノードＣＮが移動ノードのホームアドレス宛のパケット１を送信すると、パケット１はネットワーク内のルータにより通常ルーチングされる。移動ノードＭＮのホームリンクに到達したパケット１はホームリンクでホームエージェントＨＡに捕らえられる。ホームエージェントＨＡはパケット１の宛先である移動ノードＭＮのホームアドレスにバインディングされたアドレス（モビリティジェントのアドレス）を宛先とするＩＰパケットをつくり、そのペイロード部にパケット１を格納する。このように、あるパケットのペイロード部に別のパケットを格納する手法をトネリングと呼び、そのようなパケットをトネリングパケットと呼ぶ。上記手順によりホームエージェントＨＡが作成したトネリングパケットＩＩはネットワーク内のルータによりモビリティジェントまで届けられる。モビリティジェントは、トネリングパケットＩＩのペイロードからパケットＩを取り出し、その宛先である移動ノードＭＮのホームアドレスをキャッシュ上で検索する。そして、移動ノードＭＮのホームアドレスとバインディングされているＣｏＡを宛先とした新たなトネリングパケットＩＩＩのペイロード部にパケット１を格納して送信する。トネリングパケットＩＩＩは移動ノードＭＮまでルーチングされ、移動ノードＭＮはＣｏＡ宛のトネリングパケットＩＩＩを受信し、内部のパケットＩを処理できる。以上の手順により、移動ノードＭＮは移動先で、移動ノードＭＮのホームアドレス宛のパケットを受信することができる。
以降、移動ノードＭＮはモビリティジェントのサービスエリア内で外部リンクを移動して新しいＣｏＡを得るたびに、ホームアドレスとＣｏＡとのバインディング情報をＢＵパケットによってモビリティジェントに通知する。同一モビリティジェントのサービスエリア内でリンクを変える場合は、新しいリンクのＣｏＡをモビリティジェントに通知するだけで、ホームエージェントＨＡに何も通知せずに、前述の通信相手ノードＣＮ→ホームエージェントＨＡ→モビリティジェント→移動ノードＭＮという、パケット転送経路が確立される。
一方、移動ノードＭＮがモビリティジェントサービスエリアの異なるアクセスルータＡＲ間を移動し、新しいＣｏＡを得た場合は、ホームアドレスとＣｏＡとのバインディング情報をＢＵパケットによってモビリティジェントに通知し、モビリティジェントからのＢＵパケット受信応答を受信できたら、ホームアドレスとモビリティジェントのアドレスとのバインディング情報をＢＵパケットによってホームエージェントＨＡに通知する。このようにモビリティジェントサービスエリアの異なるアクセスルータＡＲ間を移動する場合は、新しいモビリティジェントとホームエージェントＨＡにそれぞれＢＵパケットを送信することで通信相手ノードＣＮ→ホームエージェントＨＡ→モビリティジェント→移動ノードＭＮのパケット転送経路を確立できる。
なお、Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰｖ６におけるホームエージェント及び移動ノードの基本動作は、例えば、Ｄ．Ｂ．Ｊｏｈｎｓｏｎ，Ｃ．Ｐｅｒｋｉｎｓ，ａｎｄ  Ｊ．Ａｒｋｋｏ，“Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｓｕｐｐｏｒｔ  ｉｎ  ＩＰｖ６，”ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｍｏｂｉｌｅｉｐｖ６−ｍｏｂｉｌｅｉｐ−１８．ｔｘｔ，Ｊｕｌ．２００２（ｗｏｒｋ  ｉｎ  ｐｒｏｇｒｅｓｓ）．＜ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｔｆ．ｏｒｇ／ｉｎｔｅｒｎｅｔ−ｄｒａｆｔｓ／ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｍｏｂｉｌｅｉｐ−ｉｐｖ６−１８．ｔｘｔ＞に記載されている。
また、Ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰｖ６におけるＭＡＰ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ａｎｃｈｏｒ  Ｐｏｉｎｔ）の基本動作は、例えば、Ｈ．Ｓｏｌｉｍａｎ  ａｎｄ  Ｋ．Ｅｌ−Ｍａｌｋｉ，“Ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ  ＭＩＰｖ６  ｍｏｂｉｌｉｔｙ  ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ（ＨＭＩＰｖ６），”ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｍｏｂｉｌｅｉｐ−ｈｍｉｐｖ６−０６．ｔｘｔ，Ｊｕｌ．２００２（ｗｏｒｋ  ｉｎ  ｐｒｏｇｒｅｓｓ）．＜ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｔｆ．ｏｒｇ／ｉｎｔｅｒｎｅｔ−ｄｒａｆｔｓ／ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｍｏｂｉｌｅｉｐ−ｈｍｉｐｖ６−０６．ｔｘｔ＞に記載されている。
発明の開示
上述した従来の技術では、リンク移動後、転送経路確立までに、
▲１▼ＣｏＡを生成する手順、
▲２▼モビリティジェントにＣｏＡを通知する手順、
▲３▼（モビリティジェントサービスエリアを変更した場合は）ホームエージェントＨＡに新モビリティジェントを通知する手順、
が必要である。すなわち外部リンク移動後これら一連の手順が完了するまでパケット転送経路は確立されず、この間に通信相手ノードＣＮから送信されるパケットは移動ノードＭＮに到達しないという欠点がある。
本発明は上述した従来技術の欠点を解決するためになされたものであり、その目的はパケット転送経路確立までの時間を短縮することのできるモビリティ制御システム、このシステムに用いる移動ノード、モビリティ制御方法、及び、モビリティ制御プログラムを提供することである。
本発明の請求項１によるモビリティ制御システムは、移動ノードにリンクを提供する複数のアクセスルータと、前記移動ノードの移動を管理する複数のモビリティ制御ノードとを含み、
前記移動ノードは、接続リンクを変えても使い続けるホームアドレス及び接続リンクを変えるたびに取得する、該接続リンク内における該移動ノードを特定する気付アドレスを使用するパケット通信網におけるモビリティ制御システムであって、
前記モビリティ制御ノードは、移動ノードについてのホームアドレスと気付アドレスとのバインディングを蓄積するためのキャッシュ手段と、移動ノードからの第１の要求に応答して、該移動ノードが接続リンクを変えた後に使用する可能性のある新しい気付アドレスを、自ら複数生成する気付アドレス生成手段と、この生成した複数の気付アドレスを、該移動ノードのホームアドレスとバインディングして前記キャッシュ手段に蓄積する蓄積手段とを含むことを特徴とする。
本発明の請求項２によるモビリティ制御システムは、請求項１において、前記モビリティ制御ノードは、複数の気付アドレスとバインディングされて前記キャッシュ手段に蓄積されているホームアドレス宛のパケットを受信した場合、該パケットを該複数の気付アドレス宛に転送する転送手段を更に含むことを特徴とする。こうすることにより、バインディングされている複数の転送先アドレスそれぞれへ向けてトンネル転送（トネリング）を行うことができる。
こうすることにより、移動ノードが、あるリンク（外部リンク）から別のリンク（外部リンク又はホームリンク）へ移動した場合、その移動ノードは、ホームアドレスと新しく得た気付アドレスとのバインディングを、新たにモビリティ制御ノードに通知する前に、モビリティ制御ノードが独立に生成した気付アドレス宛に転送しているパケットを受信できる。
本発明の請求項３によるモビリティ制御システムは、請求項２において、前記転送手段は、移動ノードからの第２の要求に応答して、前記複数の気付アドレスへの転送を中止するように制御することを特徴とする。こうすることにより、移動ノードのホームアドレスと新しい気付アドレスの１対１のバインディングに、再度戻すことができる。
なお、移動ノードがソフトハンドオーバ（マルチコネクション）を行う場合などを想定し、複数の気付アドレスへのパケット転送は、必ずしも中止される必要はない。すなわち、モビリティ制御ノードが、複数の気付アドレス宛に複数のパケットを継続して送信し、移動ノードが、複数の基地局から送信される複数の信号を合成して受信することにより、移動ノードは、より品質の高いパケットを安定して取得することが可能となる。
本発明の請求項４によるモビリティ制御システムは、請求項１乃至３のいずれか１項において、前記気付アドレス生成手段は、アクセスルータから所定の範囲内に位置する他のアクセスルータを検索し、この検索によって得られたアクセスルータについてのアドレスの一部と、移動ノードについてのアドレスの一部とに基づいて移動ノードの気付アドレスを生成することを特徴とする。こうすることにより、移動ノードから通知される前に、モビリティ制御ノード自らが独自に将来の気付アドレスを生成することができる。
本発明の請求項５による移動ノードは、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のモビリティ制御システムに用いる移動ノードであって、キャッシュ上にエントリされた該移動ノードのホームアドレスに対し、複数の気付アドレスをモビリティ制御ノードがバインディングし、かつ、モビリティ制御ノードが、該移動ノードのホームアドレス宛のパケットを受信した場合は、バインディングされた複数の気付アドレス宛に転送するように前記第１の要求を送出し、
該移動ノードが新リンクにおいて新しい気付アドレスを得たときに、複数の気付アドレスへの転送を中止させるために前記第２の要求を送出することを特徴とする。こうすることにより、移動ノードのホームアドレスと新しい気付アドレスの１対１のバインディングに、再度戻すことができる。
本発明の請求項６によるモビリティ制御方法は、移動ノードにリンクを提供する複数のアクセスルータと、前記移動ノードの移動を管理する複数のモビリティ制御ノードとを含み、
前記移動ノードは、接続リンクを変えても使い続けるホームアドレス及び接続リンクを変えるたびに取得する、該接続リンク内における該移動ノードを特定する気付アドレスを使用するパケット通信網において前記複数のモビリティ制御ノードそれぞれを制御するモビリティ制御方法であって、
前記移動ノードからの第１の要求に応答して、該移動ノードが接続リンクを変えた後に使用する可能性のある新しい気付アドレスを、自ら複数生成する気付アドレス生成ステップと、この生成した複数の気付アドレスを、該移動ノードのホームアドレスとバインディングしてキャッシュに蓄積する蓄積ステップとを含むことを特徴とする。
また、本発明の請求項１６によるモビリティ制御方法は、前記移動ノードの移動を管理する複数のモビリティ制御ノードを含み、前記移動ノードは、接続リンクを変えても使い続けるホームアドレス及び接続リンクを変えるたびに取得する、該接続リンク内における該移動ノードを特定する気付アドレスを使用するパケット通信網において、前記複数のモビリティ制御ノードそれぞれを制御するモビリティ制御方法であって、前記モビリティ制御ノードが、前記移動ノードからの第１の要求に応答して、該移動ノードが接続リンクを変えた後に使用する可能性のある新しい気付アドレスを、自ら複数生成する気付アドレス生成ステップと、前記モビリティ制御ノードが、この生成された複数の気付アドレスを、該移動ノードのホームアドレスとバインディングしてキャッシュに蓄積する蓄積ステップとを含む。
本発明の請求項７によるモビリティ制御方法は、請求項６において、複数の気付アドレスとバインディングされて前記キャッシュ手段に蓄積されているホームアドレス宛のパケットを受信した場合、該パケットを該複数の気付アドレス宛に転送する転送ステップを更に含むことを特徴とする。
こうすることにより、移動ノードがあるリンクから別のリンクへ移動した場合、その移動ノードは、ホームアドレスと新しく得た気付アドレスとのバインディングを、新たにモビリティ制御ノードに通知する前に、モビリティ制御ノードが独立に生成した気付アドレス宛に転送しているパケットを受信できる。
本発明の請求項１７によるモビリティ制御方法は、請求項１６において、前記モビリティ制御ノードが、複数の気付アドレスとバインディングされて前記キャッシュに蓄積されているホームアドレス宛のパケットを受信した場合、該パケットを該複数の気付アドレス宛に転送する転送ステップを更に含む。
こうすることにより、バインディングされている複数の転送先アドレスそれぞれへ向けてトンネル転送（トネリング）を行うことができる。
本発明の請求項８によるモビリティ制御方法は、請求項７において、前記転送ステップにおいては、移動ノードからの第２の要求に応答して、前記複数の気付アドレスへの転送を中止するように制御することを特徴とする。
本発明の請求項１８によるモビリティ制御方法は、請求項１７において、前記モビリティ制御ノードが、前記転送ステップにて、移動ノードからの第２の要求に応答して、前記複数の気付アドレスへの転送を中止する。
こうすることにより、移動ノードのホームアドレスと新しい気付アドレスの１対１のバインディングに、再度戻すことができる。
なお、移動ノードがソフトハンドオーバ（マルチコネクション）を行う場合などを想定し、複数の気付アドレスへのパケット転送は、必ずしも中止される必要はない。すなわち、モビリティ制御ノードが、複数の気付アドレス宛に複数のパケットを継続して送信し、移動ノードが、複数の基地局から送信される複数の信号を合成して受信することにより、移動ノードは、より品質の高いパケットを安定して取得することが可能となる。
本発明の請求項９によるモビリティ制御方法は、請求項６乃至８のいずれか１項において、前記気付アドレス生成ステップにおいては、前記第１の要求の送信元である移動ノードのリンク気付アドレスからプレフィクス部を抽出し、かつ、該リンク気付アドレスのインタフェース部から該移動ノードのハードウェアアドレスを抽出し、
アクセスルータリストに基づいて所定の範囲内に位置するアクセスルータを検索し、
この検索条件に合致するアクセスルータのリンクプレフィクス部に前記インタフェース部を付加することにより、移動ノードの気付アドレスを生成することを特徴とする。
本発明の請求項１９によるモビリティ制御方法は、請求項１６乃至１８の何れか１項に記載のモビリティ制御方法において、前記モビリティ制御ノードが、前記気付アドレス生成ステップにて、前記第１の要求の送信元である移動ノードのリンク気付アドレスからプレフィクス部を抽出し、かつ、該リンク気付アドレスのインタフェース部から該移動ノードのハードウェアアドレスを抽出し、前記モビリティ制御ノードが、移動ノードにリンクを提供する複数のアクセスルータを識別するためのアクセスルータリストに基づいて所定の範囲内に位置するアクセスルータを検索し、前記モビリティ制御ノードが、この検索条件に合致するアクセスルータのリンクプレフィクス部に前記インタフェース部を付加することにより、移動ノードの気付アドレスを生成する。
こうすることにより、移動ノードから通知される前に、モビリティ制御ノード自らが独自に将来の気付アドレスを生成することができる。
本発明の請求項１０によるモビリティ制御プログラムは、移動ノードにリンクを提供する複数のアクセスルータと、前記移動ノードの移動を管理する複数のモビリティ制御ノードとを含み、
前記移動ノードは、接続リンクを変えても使い続けるホームアドレス及び接続リンクを変えるたびに取得する、該接続リンク内における該移動ノードを特定する気付アドレスを使用するパケット通信網において前記複数のモビリティ制御ノードそれぞれを制御するためのモビリティ制御プログラムであって、
前記移動ノードからの第１の要求に応答して、該移動ノードが接続リンクを変えた後に使用する可能性のある新しい気付アドレスを、自ら複数生成する気付アドレス生成ステップと、この生成した複数の気付アドレスを、該移動ノードのホームアドレスとバインディングしてキャッシュに蓄積する蓄積ステップとを含むことを特徴とする。
このプログラムを用いることにより、移動ノードがあるリンクから別のリンクへ移動した場合、その移動ノードは、ホームアドレスと新しく得た気付アドレスとのバインディングを、新たにモビリティ制御ノードに通知する前に、モビリティ制御ノードが独立に生成した気付アドレス宛に転送しているパケットを受信できる。
本発明の請求項１１によるモビリティ制御プログラムは、請求項１０において、複数の気付アドレスとバインディングされて前記キャッシュ手段に蓄積されているホームアドレス宛のパケットを受信した場合、該パケットを該複数の気付アドレス宛に転送する転送ステップを更に含むことを特徴とする。このプログラムを用いることにより、バインディングされている複数の転送先アドレスそれぞれへ向けてトンネル転送（トネリング）を行うことができる。
本発明の請求項１２によるモビリティ制御プログラムは、請求項１１において、前記転送ステップにおいては、移動ノードからの第２の要求に応答して、前記複数の気付アドレスへの転送を中止するように制御することを特徴とする。このプログラムを用いることにより、移動ノードのホームアドレスと新しい気付アドレスの１対１のバインディングに、再度戻すことができる。
なお、移動ノードがソフトハンドオーバ（マルチコネクション）を行う場合などを想定し、複数の気付アドレスへのパケット転送は、必ずしも中止される必要はない。すなわち、モビリティ制御ノードが、複数の気付アドレス宛に複数のパケットを継続して送信し、移動ノードが、複数の基地局から送信される複数の信号を合成して受信することにより、移動ノードは、より品質の高いパケットを安定して取得することが可能となる。
本発明の請求項１３によるモビリティ制御プログラムは、請求項１０乃至１２のいずれか１項において、前記気付アドレス生成ステップにおいては、前記第１の要求の送信元である移動ノードのリンク気付アドレスからプレフィクス部を抽出し、かつ、該リンク気付アドレスのインタフェース部から該移動ノードのハードウェアアドレスを抽出し、
アクセスルータリストに基づいて所定の範囲内に位置するアクセスルータを検索し、
この検索条件に合致するアクセスルータのリンクプレフィクス部に前記インタフェース部を付加することにより、移動ノードの気付アドレスを生成することを特徴とする。このプログラムを用いることにより、移動ノードから通知される前に、モビリティ制御ノード自らが独自に将来の気付アドレスを生成することができる。
要するに、モビリティジェントが本来ＢＵパケットにより通知される情報を通知無しで独立に生成することにより、移動ノードがモビリティジェントに気付アドレスを通知する手順、もしくは、サービスエリアを変更した場合には、移動ノードがホームエージェントに新モビリティジェントを通知する手順、を省略し、パケット転送経路確立までの時間を短縮しようとするものである。
本発明に係る移動ノードは、キャッシュ上にエントリされた移動ノードのホームアドレスに対して、複数の気付アドレスをモビリティ制御ノードがバインディングし、かつ、モビリティ制御ノードが、該移動ノードのホームアドレス宛のパケットを受信した場合は、バインディングされた複数の気付アドレス宛に前記パケットを転送するように第１の要求を送出する送出手段と、前記送出手段により送出された第１の要求に応答して前記モビリティ制御ノードから送信された前記パケットを受信する受信手段とを備える。
これにより、あるリンクから別のリンクへ移動ノードが移動した場合、その移動ノードは、ホームアドレスと新しく得た気付アドレスとのバインディングを、新たにモビリティ制御ノードに通知する前に、モビリティ制御ノードが独立に生成した気付アドレス宛に転送しているパケットを受信できる。
本発明に係る移動ノードにおいて好ましくは、前記送出手段は、該移動ノードが新リンクにおいて新しい気付アドレスを得たときに、複数の気付アドレスへの転送を中止させるために第２の要求を送出する。これにより、移動ノードのホームアドレスと新しい気付アドレスの１対１のバインディングに、再度戻すことができる。
請求項２０に記載のモビリティ制御ノードは、移動ノードの移動を管理するモビリティ制御ノードにおいて、前記移動ノードについてのホームアドレスと気付アドレスとのバインディングを蓄積するためのキャッシュ手段と、移動ノードからの第１の要求に応答して、該移動ノードが接続リンクを変えた後に使用する可能性のある新しい気付アドレスを、自ら複数生成する気付アドレス生成手段と、この生成した複数の気付アドレスを、該移動ノードのホームアドレスとバインディングして前記キャッシュ手段に蓄積する蓄積手段とを備える。
請求項２１に記載のモビリティ制御ノードは、請求項２０に記載のモビリティ制御ノードにおいて、複数の気付アドレスとバインディングされて前記キャッシュ手段に蓄積されているホームアドレス宛のパケットを受信した場合、該パケットを前記複数の気付アドレス宛に転送する転送手段を更に備える。
こうすることにより、バインディングされている複数の転送先アドレスそれぞれへ向けてトンネル転送（トネリング）を行うことができる。
こうすることにより、あるリンクから別のリンクへ移動ノードが移動した場合、その移動ノードは、ホームアドレスと新しく得た気付アドレスとのバインディングを、新たにモビリティ制御ノードに通知する前に、モビリティ制御ノードが独立に生成した気付アドレス宛に転送しているパケットを受信できる。
請求項２２に記載のモビリティ制御ノードは、請求項２１に記載のモビリティ制御ノードにおいて、前記転送手段は、移動ノードからの第２の要求に応答して、前記複数の気付アドレスへの転送を中止するように制御する。こうすることにより、移動ノードのホームアドレスと新しい気付アドレスの１対１のバインディングに、再度戻すことができる。
請求項２３に記載のモビリティ制御ノードは、請求項２０に記載のモビリティ制御ノードにおいて、前記気付アドレス生成手段は、ハンドオフ前にＭＮが接続しているアクセスルータから所定の範囲内に位置する他のアクセスルータを検索し、この検索によって得られたアクセスルータについてのアドレスの一部と、移動ノードについてのアドレスの一部とに基づいて、移動ノードの気付アドレスを生成する。こうすることにより、移動ノードから通知される前に、モビリティ制御ノード自らが独自に将来の気付アドレスを生成することができる。
発明を実施するための最良の形態
次に、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の説明において参照する各図においては、他の図と同等部分に同一符号が付されている。
図４は、本発明に係るモビリティ制御ノードとしてのモビリティジェントＭＡ１の機能的構成を示すブロック図である。モビリティジェントＭＡ１は、インタフェース１１とリンク処理部１２とＩＰパケット処理部１３とバインディング管理部１４と気付アドレス生成部１５とＡＲ（Ａｃｃｅｓｓ  Ｒｏｕｔｅｒ）情報管理部１６とを備える。
インタフェース１１は、物理層に位置し、受信したパケットをリンク処理部１２に出力する。また、インタフェース１１は、リンク処理部１２から入力されたパケットを他ノード宛に送信する。
リンク処理部１２は、リンク層に位置し、インタフェース１１から入力されたパケットをＩＰ層へ出力する。また、リンク処理部１２は、ＩＰパケット処理部１３から入力されたパケットをインタフェース１１に出力する。リンク処理部１２は、他ノードとのパケット伝送経路上で生じたビットエラーの訂正を行う。
ＩＰパケット処理部１３は、モビリティジェントＭＡ１が、移動ノードからバインディング要求を受信する度に、要求されたバインディング（該移動ノードのホームアドレスと気付アドレスとのバインディング）をバインディング管理部１４に格納する。ＩＰパケット処理部１３は、モビリティジェントＭＡ１が、移動ノードのホームアドレス宛のパケットを受信した場合、バインディング管理部１４を参照して、該ホームアドレスにバインディングされている気付アドレス宛にパケットを転送する。該ホームアドレスに気付アドレスが複数バインディングされている場合には、バインディング数分のパケットをコピーにより生成して、それぞれの気付アドレスに転送する。
ＩＰパケット処理部１３は、モビリティジェントＭＡ１が、移動ノードからマルチバインディング要求を受信した場合、気付アドレス生成部１５に対して、該移動ノードのホームアドレスとマルチバインディングすべき気付アドレスを生成する様に指示する。
バインディング管理部１４には、バインディングされた、移動ノードのホームアドレスと気付アドレスとが格納される。また、バインディング管理部１４には、マルチバインディングされた、移動ノードのホームアドレスと複数の気付アドレスとが格納される。
気付アドレス生成部１５は、気付アドレスの生成に必要な移動ノードのホスト特定アドレスをＩＰパケット処理部１３から取得すると共に、ＡＲ情報管理部１６からプレフィクスを取得し、気付アドレスを生成する。そして、生成された複数の気付アドレスを、上記移動ノードのホームアドレスにバインディングさせて、バインディング管理部１４に格納する。
ＡＲ情報管理部１６には、各アクセスルータにより提供されるリンクのプレフィクスが格納される。
図５は、本発明に係る移動ノードＭＮの機能的構成を示すブロック図である。移動ノードＭＮは、インタフェース２１とリンク処理部２２とＩＰパケット処理部２３とアプリケーション２４と気付アドレス管理部２５とバインディング要求生成部２６とマルチバインディング要求生成部２７とを備える。
インタフェース２１は、物理層に位置し、受信したパケットをリンク処理部２２に出力する。また、インタフェース２１は、リンク処理部２２から入力されたパケットを他ノード宛に送信する。更に、インタフェース２１は、無線チャネルの伝送品質を常時監視し、間もなくハンドオーバが必要になることを検知した場合に、マルチバインディング要求生成部２７にその旨を通知する。
リンク処理部２２は、リンク層に位置し、インタフェース２１から入力されたパケットをＩＰ層へ出力する。また、リンク処理部２２は、ＩＰパケット処理部２３から入力されたパケットをインタフェース２１に出力する。リンク処理部２２は、他ノードとのパケット伝送経路上で生じたビットエラーの訂正を行う。
ＩＰパケット処理部２３は、リンク処理部２２によりリンク層から入力されたパケットをアプリケーション層のアプリケーション２４に出力すると共に、アプリケーション層から入力されたパケットをリンク層に出力する。また、ＩＰパケット処理部２３は、気付アドレス管理部２５、バインディング要求生成部２６、及びマルチバインディング要求生成部２７との間で各種データの入出力が可能である。詳細に関しては後述するが、ＩＰパケット処理部２３は、気付アドレスの生成に関するパケットを気付アドレス管理部２５に出力する。
アプリケーション２４は、ＩＰパケット処理部２３との間でパケットの入出力を行う。
気付アドレス管理部２５は、必要に応じて、新しい気付アドレスを生成する。
バインディング要求生成部２６は、気付アドレス管理部２５から取得された気付アドレスと、移動ノードＭＮのホームアドレスとをバインディングするためのバインディング要求パケットを生成する。生成されたバインディング要求パケットは、ＩＰパケット処理部２３、リンク処理部２２、及びインタフェース２１を経由して、モビリティジェントＭＡ１宛に送信される。
マルチバインディング要求生成部２７は、インタフェース２１からの上記通知を契機として、マルチバインディング要求パケットを生成する。マルチバインディング要求パケットは、移動ノードＭＮのホームアドレスに対する複数の気付アドレスのバインディングをモビリティジェントＭＡ１に要求するためのパケットである。生成されたマルチバインディング要求パケットは、ＩＰパケット処理部２３、リンク処理部２２、及びインタフェース２１を経由して、モビリティジェントＭＡ１宛に送信される。
（パケットフォーマット）
図６は、本発明に係るモビリティ制御システムを採用した移動通信網において用いられるＢＵパケットを示す図である。同図において、ＢＵパケットは、送信元アドレス（ｓｒｃ  ａｄｄｒｅｓｓ）及び宛先アドレス（ｄｓｔ  ａｄｄｒｅｓｓ）からなるＩＰｖ６ヘッダ（ＩＰｖ６  ｈｅａｄｅｒ）と、バインディングアップデートオプション（ｂｉｎｄｉｎｇ  ｕｐｄａｔｅ  ｏｐｔｉｏｎ）と、ホームアドレスオプション（ｈｏｍｅ  ａｄｄｒｅｓｓ  ｏｐｔｉｏｎ）と、オルタネートＣｏＡサブオプション（ａｌｔｅｒｎａｔｅ  ＣｏＡ  ｓｕｂ−ｏｐｔｉｏｎ）と、Ｍフラグ（Ｍ−ｆｌａｇ）がｓｅｔされるＭＡオプション制御（ＭＡ  ｏｐｔｉｏｎａｌ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｓｕｂ−ｏｐｔｉｏｎ）と、ペイロード（ｐａｙｌｏａｄ）とから構成されている。
同図に示されているＢＵパケットは、従来のＢＵパケットに新たにＭ−ｆｌａ９が付加されたものである。このＭ−ｆｌａｇがｓｅｔ（ｏｎ）された場合、マルチバインディング要求パケットとみなされる。また、Ｍ−ｆｌａｇがｏｆｆの場合、マルチバインディング中止要求パケット、又は通常のＢＵパケットとみなされる。特に、Ｍ−ｆｌａｇがｏｆｆであり、これがマルチバインディングを中止するために用いられた場合、マルチバインディング中止要求パケットとなる。マルチバインディング要求パケットもマルチバインディング中止要求パケットも、パケットのフォーマット自体はＢＵパケットと同一である。
なお、ここにいう「マルチバインディング要求」は、請求項１、請求項５、請求項６、請求項９、請求項１０、請求項１３に記載されている、「第１の要求」の一例である。また、ここにいう「マルチバインディング中止要求」は、請求項３、請求項５、請求項８、請求項１２に記載されている、「第２の要求」の一例である。
（キャッシュの内容）
図７は、本システムで用いられるモビリティジェント（モビリティ制御ノードに対応）のキャッシュメモリの内容を示す図である。同図に示されているキャッシュは、従来のキャッシュにおいて、各エントリにＭｂｉｔが付加された構成である。同図においては、モバイルノード１〜４をターゲットアドレスとする場合において、Ｍｂｉｔはすべてｏｆｆであり、転送先アドレスはＣｏＡ１〜ＣｏＡ４である。
ここで、Ｍｂｉｔがｏｎに設定されたエントリのあるキャッシュの内容が図８に示されている。同図において、モバイルノード５，６，８をターゲットアドレスとする場合において、Ｍｂｉｔはすべてｏｆｆであり、転送先アドレスはＣｏＡ５，ＣｏＡ６，ＣｏＡ１１である。そして、Ｍｂｉｔがｏｎに設定されたアドレス（Ｍｏｂｉｌｅ  Ｎｏｄｅ７）宛のパケットについては、アドレスＣｏＡ７，ＣｏＡ８，ＣｏＡ９，ＣｏＡ１０がバインディングされている。したがって、これらバインディングされている複数の転送先アドレスそれぞれへ向けてトンネル転送（トネリング）が行われる。
（本システムの動作）
ここで、図９に示されているように、移動ノードＭＮのハードウェアアドレスを００：００：７７：７７、移動ノードＭＮのホームリンクのリンクプレフィクスを２０１０：１０：：／６４、移動ノードＭＮのホームアドレスを２０１０：１０：：７７：７７とする。その他のノードのアドレス、アクセスルータＡＲ１〜ＡＲ８のリンクプレフィクスはそれぞれ図９に示されている通りである。ＭＡ２の構成はＭＡ１の構成と同様である。すなわち、ホームエージェントＨＡのアドレスは２０１０：１０：：ｅ０ｅ０／６４、モビリティジェントＭＡ１のアドレスは２０２０：１０：：ｅ１ｅ１」／６４、モビリティジェントＭＡ２のアドレスは２０２０：２０：：ｅ２ｅ２／６４、通信相手ノードＣＮのアドレスは２０３０：１０：：ｅ３ｅ３／６４、アクセスルータＡＲ１の提供するリンクのプレフィクスは２０００：１０：：／６４、アクセスルータＡＲ２の提供するリンクのプレフィクスは２０００：２０：：／６４、アクセスルータＡＲ３の提供するリンクのプレフィクスは２０００：３０：：／６４、アクセスルータＡＲ４の提供するリンクのプレフィクスは２０００：４０：：／６４、アクセスルータＡＲ５の提供するリンクのプレフィクスは２０００：５０：：／６４、アクセスルータＡＲ６の提供するリンクのプレフィクスは２０００：６０：：／６４、アクセスルータＡＲ７の提供するリンクのプレフィクスは２０００：７０：：／６４、アクセスルータＡＲ８の提供するリンクのプレフィクスは２０００：８０：：／６４、である。
なお、モビリティジェントＭＡ１，ＭＡ２は、サービスエリア内のアクセスルータ及び、サービスエリア周辺のアクセスルータの位置（緯度、経度）及びアクセスルータが提供する無線リンクのリンクプレフィクスを、「アクセスルータリスト」（特に図示しない）に保持している。
このような状態において、移動ノードＭＮが移動した場合には、図１０に示されている処理が行われる。図１０において、移動ノードＭＮがアクセスルータＡＲ３のリンクに移動すると（▲１▼）、アクセスルータＡＲ３から送信されるＲＡを受信する。続いて、移動ノードＭＮは、リンク気付アドレスＣｏＡ３（２０００：３０：：７７：７７）を得て、モビリティジェントＭＡ１にＢＵパケットを送信する（▲２▼）。すると、モビリティジェントＭＡ１はこれをバインディング・キャッシュにエントリする（▲３▼）。モビリティジェントＭＡ１は、移動ノードＭＮにＢＵパケット受信応答を送信する。次いで、移動ノードＭＮは、ホームエージェントＨＡにもＢＵパケットを送信し（▲４▼）、ホームエージェントＨＡはこれをバインディング・キャッシュにエントリする（▲５▼）。
この状態から通信相手ノードＣＮが移動ノードＭＮへパケットを送信すると、図１１に示されているように、パケットはホームエージェントＨＡからモビリティジェントにトンネル転送（トネリング）され、モビリティジェントから移動ノードＭＮへトンネル転送される。
この状態は従来のＨｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰｖ６と同じであるが、図１２において移動ノードＭＮがアクセスルータＡＲ３からアクセスルータＡＲ４に移る際、本システム特有の処理が行われる。
同図において、移動ノードＭＮはモビリティジェントＭＡ１にマルチバインディング要求を送信してから移動する（▲１▼）。マルチバインディング要求を受けたモビリティジェントＭＡ１は図１３に示されている手順で推定ＣｏＡの作成処理を行う。この処理においては、将来のＣｏＡを外部から知らされるのではなく、将来のＣｏＡをモビリティジェントが自ら生成する。すなわち、移動ノードからＣｏＡを通知されるのではなく、モビリティジェント自らが独自に将来のＣｏＡを生成する。以下、この生成したＣｏＡを、移動ノードＭＮがＢＵパケットにより通知するＣｏＡと区別して、特に推定ＣｏＡと呼ぶ。
図１３において、モビリティジェントＭＡ１は、マルチバインディング要求を受信すると（ステップＳ１０１）、マルチバインディング要求の送信元である、移動ノードＭＮのリンク気付アドレスからプレフィクス部「Ｐｒｅｆｉｘ３」を抽出し、ＭＮインタフェース部「ＩＦ」から移動ノードＭＮのハードウェアアドレスを抽出する（ステップＳ１０２）。
この場合、マルチバインディング要求パケットから送信元アドレスであるＣｏＡを抽出し、プレフィクス部２０００：３０：：／６４と、ＭＮインタフェース部から移動ノードＭＮのハードウェアアドレス００：００：７７：７７とに分離する。
次に、モビリティジェントＭＡ１はアクセスルータリストから２０００：３０：：／６４を検索し、これをアクセスルータＡＲ３であると確認する（ステップＳ１０３）。そして、アクセスルータＡＲ３から所定の範囲内、例えば半径３ｋｍ以内に位置する他のアクセスルータを検索する（ステップＳ１０４）。この検索の結果、アクセスルータＡＲ２、アクセスルータＡＲ４が検索条件に合致すると、アクセスルータＡＲ２、アクセスルータＡＲ４のリンクプレフィクスを、Ｐｒｅｆｉｘ２、Ｐｒｅｆｉｘ４とする（ステップＳ１０５）。
このＰｒｅｆｉｘ２、Ｐｒｅｆｉｘ４に、ＭＮインタフェース部ＩＦを付加することにより、推定ＣｏＡ２、推定ＣｏＡ４とする。すなわち、アクセスルータＡＲ２のリンクプレフィクス２０００：２０：：／６４に移動ノードＭＮのハードウェアアドレス００：００：７７：７７をつけて、推定ＣｏＡ２（２０００：２０：：７７：７７）とし、アクセスルータＡＲ４のリンクプレフィクス２０００：４０：：／６４に移動ノードＭＮのハードウェアアドレス００：００：７７：７７をつけて、推定ＣｏＡ４（２０００：４０：：７７：７７）とする（ステップＳ１０６）。これらを移動ノードＭＮのリンク気付アドレスとする。
図１２に戻り、これらモビリティジェントＭＡ１が自ら生成したリンク気付アドレスを、バインディング・キャッシュ上の移動ノードＭＮエントリのＭｂｉｔをｏｎにした上で、転送先アドレスに追加する（▲２▼）。
これ以降カプセル化された移動ノードＭＮ宛パケットを受け取ると、モビリティジェントＭＡ１はバインディング・キャッシュに従い、これをＣｏＡ３、推定ＣｏＡ２、推定ＣｏＡ４へトンネル転送する（▲３▼）。
一方、アクセスルータＡＲ４の提供するリンクへ移動した移動ノードＭＮはアクセスルータのリンクプレフィクス２０００：４０：：／６４とハードウェアアドレス００：００：７７：７７から、ＣｏＡ４（２０００：４０：：７７：７７）を生成し使用する。
ここで、従来技術においては、移動ノードＭＮがＣｏＡ４生成後、モビリティジェントＭＡ１へこれを通知しない限り新経路が確立されないため、リンク移動直後にパケットがＣｏＡ４宛に転送されてくることはなかった。これに対して、本システムでは、移動ノードＭＮが接続先を変更しＣｏＡ４を生成する作業とモビリティジェントＭＡ１が推定ＣｏＡ４を生成する作業とが並行して行われる。このため、移動ノードＭＮがＣｏＡ４を生成し使用し始めるときには既に推定ＣｏＡ４宛パケットがモビリティジェントＭＡ１からアクセスルータＡＲ４のリンクへ届けられていることになる。
ここで移動ノードＭＮは従来技術における動作の通り、アクセスルータＡＲ４の提供するリンクで新リンク気付アドレスを取得し、図１４に示されているように、モビリティジェントＭＡ１にＣｏＡ４を通知するＢＵパケットを送信する（▲１▼）。このＢＵパケットはＭ−ｆｌａｇがｏｆｆであるのでマルチバインディング中止要求を兼ねる。これを受けたモビリティジェントＭＡ１はバインディング・キャッシュの移動ノードＭＮエントリ上において、マルチバインディング中止要求の送信元であるＣｏＡ４のみを転送先アドレスに残しＭｂｉｔをｏｆｆにした上で他の気付アドレスを削除する（▲２▼）。これ以降ＣｏＡ４にのみ転送が行われる（▲３▼）。
この後、図１５に示されているように、移動ノードＭＮは通信相手ノードＣＮからのパケットを受け取ることができる。
（サービスエリアを跨ぐ場合の動作）
図１６は移動ノードＭＮがさらに移動し、モビリティジエントのサービスエリアを跨ぐ場合の動作を示す図である。同図において、移動ノードＭＮはモビリティジェントＭＡ１に対し、マルチバインディング要求を送信し（▲１▼）、この後に移動する。これを受けたモビリティジェントＭＡ１は先述と同様に、ＣｏＡ４及び推定ＣｏＡ３及び推定ＣｏＡ５へトンネル転送を開始する（▲２▼，▲３▼）。
移動ノードＭＮがサービスエリアを跨いだことを検知すると、図１７に示されているように移動先で新リンク気付アドレスを得た移動ノードＭＮは、従来技術において行われていない新しい動作として、モビリティジェントＭＡ１に対しマルチバインディング中止要求を送信する（▲１▼）。なお、移動ノードＭＮがサービスエリアを跨いだことの検知は、移動ノードＭＮが新規のＭＡのアドレスをＲＡから取得することにより可能である。これを受けたモビリティジェントＭＡ１は移動ノードＭＮエントリのＭ−ｆｌａｇをｏｆｆにし、マルチバインディング中止要求送信元（ＣｏＡ５）以外の気付アドレスを移動ノードＭＮのエントリの転送先アドレスフィールドから削除する（▲２▼）。これ以降は移動ノードＭＮ宛のパケットをＣｏＡ５にのみトンネル転送する（▲３▼）。
このように特に移動ノードＭＮがモビリティジェントのサービスエリアを跨いで接続リンクを変える場合には、従来技術において移動ノードＭＮがモビリティジェントＭＡ２に送信すべきＢＵパケットとは別に、モビリティジェントＭＡ１へマルチバインディング中止要求を送信する必要がある。
図１８は、上記のマルチバインディング中止要求と並行して行われる、移動ノードＭＮによるＢＵパケット送信動作を示す図である。このＢＵパケット送信動作は従来技術通りである。新リンク気付アドレスを得た移動ノードＭＮはモビリティジェントＭＡ２及びホームエージェントＨＡにバインディング情報を通知する（▲１▼及び▲３▼）。モビリティジェントＭＡ２及びホームエージェントＨＡには新しいバインディング情報が登録される（▲２▼及び▲４▼）。
これ以降、図１９に示されているように通信相手ノードＣＮからのデータは移動ノードＭＮへ届けられる（▲１▼）。なお、モビリティジェントＭＡ１に保持されるバインディング情報は、一定時間保持された後、消えてしまう（▲２▼）。
図２０Ａ及び図２０Ｂは、ハンドオーバ時の動作を示すシーケンス図である。図２０Ａは、移動ノードＭＮがモビリティジェントＭＡのサービスエリアを変わる場合の動作を示し、図２０Ｂは、移動ノードＭＮがモビリティジェントＭＡのサービスエリアを変わらない場合の動作を示している。両図において、太字で示すマルチバインディング要求、ＣｏＡ推定バインディング、マルチバインディング中止要求、及び、ＢＵ  ｆｏｒ  ＭＡ、並らびに、太線で示すＳ２０１，Ｓ２０３，Ｓ２０４，Ｓ２０７が本システムにおいて追加された部分である。
図２０Ａにおいて、移動ノードＭＮがモビリティジェントＭＡのサービスエリアを変わる場合、まず移動ノードＭＮから旧アクセスルータを介して旧モビリティジェントＭＡに対してマルチバインディング（Ｍｕｌｔｉ−ｂｉｎｄｉｎｇ）要求を送る（Ｓ２０１）。この後、移動ノードＭＮは接続リンクを切り替え、新ＣｏＡを取得する（Ｓ２０２）。このとき、旧モビリティジェントＭＡはＣｏＡ推定を行い、バインディング処理を行う（Ｓ２０３）。
その後、移動ノードＭＮはマルチバインディング（Ｍｕｌｔｉ−ｂｉｎｄｉｎｇ）の中止要求を旧モビリティジェントＭＡに送信する（Ｓ２０４）。これに続いて、移動ノードＭＮは新モビリティジェントＭＡのためのＢＵパケットを生成し、新アクセスルータを介して新モビリティジェントＭＡに送信する（Ｓ２０５）。さらに、移動ノードＭＮは、ホームエージェントＨＡのためのＢＵパケットを生成し、新アクセスルータを介してホームエージェントＨＡに送信する（Ｓ２０６）。
一方、図２０Ｂにおいて、移動ノードＭＮがモビリティジェントＭＡのサービスエリアを変わらない場合、まず移動ノードＭＮから旧アクセスルータを介してモビリティジェントＭＡに対してマルチバインディング（Ｍｕｌｔｉ−ｂｉｎｄｉｎｇ）要求を送る（Ｓ２０１）。この後、移動ノードＭＮは接続リンクを切り替え、新ＣｏＡを取得する（Ｓ２０２）。このとき、モビリティジェントＭＡはＣｏＡ推定を行い、バインディング処理を行う（Ｓ２０３）。そして、移動ノードＭＮはモビリティジェントＭＡのためのＢＵパケットを生成し、新アクセスルータ．を介してモビリティジェントＭＡに送信する（Ｓ２０７）。なお、このＢＵパケットは、マルチバインディング（Ｍｕｌｔｉ−ｂｉｎｄｉｎｇ）の中止要求を兼ねている。つまり、モビリティジェントＭＡは、移動ノードＭＮからＢＵ  ｆｏｒ  ＭＡを受信したことを契機として、マルチバインディングを中止する。
なお、全ての蓄積されたバインディングは、一定時間経過後に消去されてしまうので、移動ノードＭＮは、静止中でも（アクセスルータ間を移動しなくても）、現在接続中のアクセスルータＡＲをサービスエリアに含むモビリティジェントＭＡ、及びホームエージェントには、一定時間間隔おきに、ＢＵパケットを送信する。また、移動ノードＭＮは、モビリティジェントＭＡ及びホームエージェントに対して、ＢＵパケットを定期的に送信してもよい。
先述したように、“従来のモバイルＩＰ”と呼ばれる方式、又は、“階層型モバイルＩＰ”と呼ばれる方式を用いたシステムにおいて、移動ノードがリンクを移動した場合、モビリティ制御ノードは移動ノードにより新アドレスを通知されるまで、移動ノードの新経路を確立することができない。これに対し本システムにおいては、モビリティ制御ノードが移動ノードの新アドレスを推定し、移動ノードからの新アドレス通知前に新経路を確立することができる。要するに、モビリティ制御ノードが既知の気付アドレスからハードウェアアドレスを割り出し、リンクプレフィクスと結合することにより、将来の気付アドレスを生成するので、パケット転送経路確立までの時間を短縮することができる。
本システムによれば、移動ノードが接続リンクを変えた際に、移動ノードからの新気付アドレス通知がモビリティ制御ノードに到達する前に、モビリティ制御ノードは新気付アドレスを推定することができるので、新経路の確立が早く、パケットロスの少ないパケット交換方式通信システムを構築できる。
（モビリティ制御方法、モビリティ制御プログラム）
以上説明したモビリティ制御システムにおいては、以下のようなモビリティ制御方法が実現されている。すなわち、移動ノードにリンクを提供する複数のアクセスルータと、上記移動ノードの移動を管理する複数のモビリティ制御ノードとを含み、
上記移動ノードは、接続リンクを変えても使い続けるホームアドレス及び接続リンクを変えるたびに取得する、該接続リンク内における該移動ノードを特定する気付アドレスを使用するパケット通信網において上記複数のモビリティ制御ノードそれぞれを制御するモビリティ制御方法であり、
上記移動ノードからの第１の要求に応答して、該移動ノードが接続リンクを変えた後に使用する可能性のある新しい気付アドレスを、自ら複数生成する気付アドレス生成ステップと、この生成した複数の気付アドレスを、該移動ノードのホームアドレスとバインディングしてキャッシュに蓄積する蓄積ステップとを含むモビリティ制御方法が実現されている。
また、複数の気付アドレスとバインディングされて上記キャッシュ手段に蓄積されているホームアドレス宛のパケットを受信した場合、該パケットを該複数の気付アドレス宛に転送する転送ステップを更に含むモビリティ制御方法が実現されている。
そして、上記転送ステップにおいては、移動ノードからの第２の要求に応答して、上記複数の気付アドレスへの転送を中止するように制御する。
また、上記気付アドレス生成ステップにおいては、上記第１の要求の送信元である移動ノードのリンク気付アドレスからプレフィクス部を抽出し、かつ、該リンク気付アドレスのインタフェース部から該移動ノードのハードウェアアドレスを抽出し、
アクセスルータリストに基づいて所定の範囲内に位置するアクセスルータを検索し、
この検索条件に合致するアクセスルータのリンクプレフィクス部に上記インタフェース部を付加することにより、移動ノードの気付アドレスを生成する。
このようなモビリティ制御方法をモビリティ制御ノードにおいて採用すれば、モビリティジェントが本来ＢＵパケットにより通知される情報を通知無しで独立に生成し、モビリティジェントにＣｏＡを通知する手順、もしくはホームエージェントに新モビリティジェントを通知する手順、を省略することにより、パケット転送経路確立までの時間を短縮できる。
さらに、以上説明したモビリティ制御システムにおいては、以下のようなモビリティ制御プログラムが用いられている。すなわち、移動ノードにリンクを提供する複数のアクセスルータと、上記移動ノードの移動を管理する複数のモビリティ制御ノードとを含み、
上記移動ノードは、接続リンクを変えても使い続けるホームアドレス及び接続リンクを変えるたびに取得する、該接続リンク内における該移動ノードを特定する気付アドレスを使用するパケット通信網において上記複数のモビリティ制御ノードそれぞれを制御するモビリティ制御プログラムであり、
上記移動ノードからの第１の要求に応答して、該移動ノードが接続リンクを変えた後に使用する可能性のある新しい気付アドレスを、自ら複数生成する気付アドレス生成ステップと、この生成した複数の気付アドレスを、該移動ノードのホームアドレスとバインディングしてキャッシュに蓄積する蓄積ステップとを含むモビリティ制御方法が実現されている。また、複数の気付アドレスとバインディングされて上記キャッシュ手段に蓄積されているホームアドレス宛のパケットを受信した場合、該パケットを該複数の気付アドレス宛に転送する転送ステップを更に含むモビリティ制御プログラムが用いられている。そして、上記転送ステップにおいては、移動ノードからの第２の要求に応答して、上記複数の気付アドレスへの転送を中止するように制御する。
また、上記気付アドレス生成ステップにおいては、上記第１の要求の送信元である移動ノードのリンク気付アドレスからプレフィクス部を抽出し、かつ、該リンク気付アドレスのインタフェース部から該移動ノードのハードウェアアドレスを抽出し、
アクセスルータリストに基づいて所定の範囲内に位置するアクセスルータを検索し、
この検索条件に合致するアクセスルータのリンクプレフィクス部に上記インタフェース部を付加することにより、移動ノードの気付アドレスを生成する。
なお、この制御プログラムを記録するための記録媒体には、図示されていない半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク等の他、種々の記録媒体を用いることができる。
このようなモビリティ制御プログラムを用いてモビリティ制御ノードを制御すれば、モビリティジェントが本来ＢＵパケットにより通知される情報を通知無しで独立に生成し、モビリティジェントにＣｏＡを通知する手順、もしくはホームエージェントに新モビリティジェントを通知する手順、を省略することにより、パケット転送経路確立までの時間を短縮できる。
産業上の利用可能性
以上説明したように、本発明は、モビリティジェントがＣｏＡを独立に自ら生成することにより、移動ノードが、モビリティジェントにＣｏＡを通知する手順、もしくはホームエージェントに新モビリティジェントを通知する手順、を省略でき、パケット転送経路確立までの時間を短縮できるので、通信相手ノードから送信されるパケットが移動ノードに到達しない状態の発生を防止できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
図１は、従来のパケット通信システムのネットワーク構成を説明するための図である。
図２は、従来のＨｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰｖ６の動作を示す図である。
図３は、ホームエージェント及びモビリティジェントにキャッシュが存在する状態を示す図である。
図４は、モビリティジェントの機能的構成を示すブロック図である。
図５は、移動ノードの機能的構成を示すブロック図である。
図６は、本発明によるモビリティ制御システムを採用した移動通信網において用いられるＢＵパケットを示す図である。
図７は、本発明によるモビリティ制御システムで用いられるモビリティジェントのキャッシュメモリの内容を示す図である。
図８は、Ｍｂｉｔがｏｎに設定されたエントリのあるキャッシュの内容を示す図である。
図９は、本発明によるモビリティ制御システムを採用した移動通信網における各ノードのアドレスを示す図である。
図１０は、移動ノードＭＮが移動した場合に行われる処理を示す図である。
図１１は、図１０の続きの動作を示す図である。
図１２は、図１１の続きの動作を示す図である。
図１３は、推定ＣｏＡの作成処理手順を示すフローチャートである。
図１４は、図１２の続きの動作を示す図である。
図１５は、移動ノードが通信相手ノードからのパケットを受け取ることができる様子を示す図である。
図１６は、移動ノードがさらに移動し、モビリティジェントのサービスエリアを跨ぐ場合の動作を示す図である。
図１７は、図１６の続きの動作を示す図である。
図１８は、図１７の続きの動作を示す図である。
図１９は、図１８の続きの動作を示す図である。
図２０Ａは、移動ノードがモビリティジェントのサービスエリアを変わる場合の動作を示す図、図２０Ｂは、移動ノードがモビリティジェントのサービスエリアを変わらない場合の動作を示す図である。
【図１】
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【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【国際調査報告】
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