(57)【要約】      （修正有）【課題】ノード識別子と位置指示子を用いて、安全性高くパケット通信方法を提供する。【解決手段】ノード識別子で特定さえる送信元ノードと送信先ノードとが、通信に先立ちこれらの位置指示子と、ノード識別子と位置指示子とのマッピングを取得し、通信に際してノード識別子で特定されたパケットのアドレスが位置指示子で書き換えられた後に送信される。ノード識別子と位置指示子との役割が分離されるため、移動通信およびマルチホーミングに適する。また、グローバルアドレスの使用量を低減し、アドレス枯渇問題を解決することができる。【選択図】図４
2008312191.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置指示子の束を保存し、かつネットワークに属するノードのノード識別子を記憶している識別サーバ（Ｈ−ＩＳ）が接続された通信ネットワークを介して行われる送信元ノードと送信先ノードとのデータ通信方法であって、
送信元ノードが、当該送信先ノードのノード識別子を提示して上記識別サーバ（Ｈ−ＩＳ）に位置指示子の割り当てを要求する工程と、
上記識別サーバ（Ｈ−ＩＳ）が、前記送信元ノードに位置指示子を割り当て、かつノード識別子と位置指示子との対応関係を保存する工程と、
前記送信元ノードが、当該送信先ノードのノード識別子を提示して送信先ノードの識別サーバ（ｄＨ−ＩＳ）から位置指示子の割り当てを要求する工程と、
上記識別サーバ（ｄＨ−ＩＳ）が、前記送信先ノードに位置指示子を割り当て、かつノード識別子と位置指示子との対応関係を保存する工程と、
前記送信先アドレスおよび送信元アドレスが前記送信先ノードのノード識別子および送信元ノードのノード識別子で特定されたパケットのヘッダが、前記送信先ノードの位置指示子および送信元ノードの位置指示子に書き換えられる工程と、
前記位置指示子に基づいてパケットが通信ネットワークをルーティングされる工程とを含む、パケットの通信方法。
【請求項２】
前記送信元ノードのノード識別子と位置指示子との対応関係、および送信先ノードのノード識別子と位置指示子との対応関係が、関連するゲートウェイにも送信され、および保存されることを特徴とする、請求項１記載のパケットの通信方法。
【請求項３】
ホームネットワークに属するノードは、ホームネットワークで一意的に特定されるノード名を有し、かつ前記ノード識別子は、前記ノード名とそのノードのホームネットワークの識別サーバ（Ｈ−ＩＳ）の名称とを接合子で結合したものである、請求項１または２に記載のパケットの通信方法。
【請求項４】
前記結合子は、＃である、請求項３記載のパケットの通信方法。
【請求項５】
前記ノード識別子は、暗号学的ハッシュ関数にパラメータを導入してなるビット列からなるものである、請求項１〜４のいずれかに記載のパケット通信方法。
【請求項６】
前記ホームネットワークの識別サーバ（Ｈ−ＩＳ）は、更に、ノード識別子と対応して、ノード名、ハッシュ関数にパラメータを導入して生成したノード識別子のビット列、特別認証情報を保存するものである、請求項１〜４のいずれかに記載のパケット通信方法。
【請求項７】
前記暗号学的ハッシュ関数に異なるパラメータを導入し複数のノード識別子のビット列を生成させ、
前記送信先アドレスおよび／または送信元アドレスが前記送信先ノードのノード識別子（ｐＩＤ）および送信元ノードのノード識別子（ｐＩＤ）で特定されたパケットのヘッダが、送信先ノードのノード識別子（ａＩＤ）および／または送信元ノードのノード識別子（ａＩＤ）に書き換えられ、次いで、前記送信元および送信先ノードのａＩＤが、前記送信先ノードの位置指示子および送信元ノードの位置指示子に書き換えられることを特徴とする、請求項６に記載のパケット通信方法。
【請求項８】
前記送信元ノードによる位置指示子の割り当てを要求する工程は、
前記要求が、認証特別情報と共に識別サーバ（ｄＨ−ＩＳ）に送信され、認証がなされた後に行われるものである、請求項６または７に記載のパケット通信方法。
【請求項９】
前記通信ネットワークが、グローバルネットワークとグローバルネットワークの下位に接続されるローカルネットワークとの２階層構造を有するものであり、
前記ホームネットワークの識別サーバ（Ｈ−ＩＳ）および／またはフォーリンネットワークの識別サーバ（Ｆ−ＩＳ）は、グローバルネットワークで一意なグローバル位置指示子および／またはローカルネットワークで一意なローカル位置指示子とを１のノードに割り当てるものである、請求項１〜８のいずれかに記載のパケット通信方法。
【請求項１０】
前記通信ネットワークが、グローバルネットワークとグローバルネットワークの下位に接続されるリージョナルネットワークと、前記リージョナルネットワークの下位に接続されるローカルネットワークとの３階層構造を有するものであり、
前記ホームネットワークの識別サーバ（Ｈ−ＩＳ）がノードに割り当てる位置指示子は、グローバル位置指示子、リージョナル位置指示子、およびローカル位置指示子との組合せである、請求項１〜９のいずれかに記載のパケット通信方法。
【請求項１１】
前記リージョナルネットワークが２以上の複層であり、上位リージョナルネットワークと下位リージョナルネットワーク間のパケットルーティングが、ゲートウェイの転送テーブルに基づいて行われることを特徴とする、請求項１０記載のパケット通信方法。
【請求項１２】
前記ノードが、センサノードまたは移動通信体である、請求項１〜１１のいずれかに記載のパケットの通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワークプロトコルにおけるノード識別子と位置指示子との役割を分離した、移動通信およびマルチホーミングに適する通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
いわゆるインターネットプロトコル（ＩＰプロトコル）ネットワークでは、ノードの識別のためにＩＰアドレスが使用されている。ノード識別子およびノード位置指示子としてのＩＰアドレスの使用は、移動通信、マルチホーミング、セキュリティー、エンド・ツー・エンド接続が不可能となるなどの、データ配信の問題を有している。すなわち、移動通信においては、移動と共にＩＰアドレスが変わるが、変化していないノード識別子も変化することになり、矛盾する。また、マルチホーミングでは、回線ダウン時にも別のＩＳＰ経由でパケットを送出しうるが、複数のＩＳＰを利用するためには複数のＩＰアドレスが必要となり、アドレスが枯渇する。また、１つのノードに複数のインターフェースを接続する場合にもインターフェース毎に異なるノード識別子が必要となるため、アドレス管理が複雑になると共に、アドレスが枯渇する。更に、インターネットは、本来、何人も参加しうるネットワークであるため、使用されるＩＰプロトコルのみでは、通信のセキュリティーを確保することが困難となる。
【０００３】
一方、近年、センサネットワークの技術が発展しつつある。たとえば、大量の小型の無線センサノードから得られるセンシングデータを、ネットワークを通じて取得し、この情報を、ネットワークを通して離れた場所で利用するというものである。このようなセンサとしては、測定対象の状態量（温度、圧力、位置等）または状態量の変化（低温／高温、低圧／高圧など）を測定するセンサと、センサを制御するコントローラと、基地局ＢＳＴと通信を行う無線処理部と、前記センサ、コントローラ、無線処理部に電力を供給する電源、送受信を行うアンテナから構成されるものなどがある。センサは、利用できる電力が限定されハードウェア能力や搭載ソフトウェア規模の制約があるため、処理できるネットワークプロトコルに制約がかかりやすい。ＩＰプロトコルは処理負荷が高いため、センサにはＩＰプロトコルを搭載せずに、センサネットワーク毎に独自のネットワークプロトコルを用いることが多く、そのためＩＰによるエンド・ツー・エンド通信ができない場合がある。
【０００４】
上記したＩＰプロトコルに代わるプロトコルとして、ホスト識別プロトコル（ＨＩＰ）が提案されている（非特許文献１）。ＨＩＰは、ホスト識別子としてパブリックキーを、ロケータとしてＩＰアドレスを使用するというものである。このパブリックキーは、細分化され１２８ビットのホスト識別タグ（ＨＩＴ）を生成し、データセッション確立の際に互いを識別して、ホストの通信に使用される。他のホスト（レスポンダー）との通信を欲するホスト（イニシエーターと呼ばれる）は、ＤＮＳサーバーからレスポンダーのパブリックキーを取得し、ＨＩＴを生成するために使用する。このプロトコルでは、全てのノードはパブリックとプライベートキーとのペアを有し、かつコンピューター的に高価な暗号化方法を前提としている。
【０００５】
また、ＬＩＮ６（Ｌｏｃａｔｉｏｎ  Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ  ｆｏｒ  ＩＰｖ６）というＬＩＮＡ（Ｌｏｃａｔｉｏｎ  Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）に基づく新たなプロトコルもある（非特許文献２）。ノード識別子としてＩＰｖ６アドレス型専用ロケータを使用し、ノードは、インターネット中にばら撒かれたマッピングエージェントから専用ロケータ−現ロケータマッピングを取得するというものである。ノードは、セッション認識用の識別子とデータパケットルーティング用の現ロケータを使用する。識別子−現ロケータ翻訳は、プロトコルスタックのネットワーク層で行われる。このプロトコルは二つのマッピングエージェントを要求する。すなわち、識別子−ｍｏｂｉｌｉｔｙ  ａｇｅｎｔアドレスを貯蔵するためのＤＮＳと、識別子−現ロケータを貯蔵するためのｍｏｂｉｌｉｔｙ  ａｇｅｎｔである。ＬＩＮ６は、ＬＩＮＡを利用することで、既存のＩＰｖ６に影響を与えること無く、移動透過な通信を実現することができる、とする。
【０００６】
さらに、ＬＩＳＰ（Ｌｏｃａｔｏｒ／ＩＤ  Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）もある（非特許文献３）。このプロトコールは、ローカルオンサイトルーティングにも使用されるエンドポイント識別子（ＥＩＤ）としてローカルＩＰアドレスとを使用するものである。ローカル部の外で、パケットルーティングは、進入トンネルルーターが目的端末の出口トンネルルーターから得るルーティングロケータ（ＲＬＯＣ）を使用して行われる。このプロトコルはパケットトンネリングオーバーヘッドが増加し、かつマッピング情報が拡散するからルーティングテーブルサイズを減少することに焦点を絞るものである。
【非特許文献１】Ｒ．  Ｍｏｓｋｏｗｉｔｚ  ａｎｄ  Ｐ．  Ｎｉｋａｎｄａｒ，  “Ｈｏｓｔ  Ｉｄｅｎｔｉｔｙ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  （ＨＩＰ）  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，”  ＲＦＣ  ４４２３，  ＩＥＴＦ，  Ｍａｙ  ２００６．  （ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｔｆ．ｏｒｇ／ｒｆｃ／ｒｆｃ４４２３．ｔｘｔ）
【非特許文献２】Ｍ．  Ｉｓｈｉｙａｍａ，  Ｍ．  Ｋｕｎｉｓｈｉｋｉ，  Ｋ．  Ｕｅｈａｒａ，  Ｈ．  Ｅｓａｋｉ，  ａｎｄ  Ｆ．  Ｔｅｒａｏｋａ，  “ＬＩＮＡ：  Ａ  Ｎｅｗ  Ａｐｐｒｏａｃｈ  ｔｏ  Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｓｕｐｐｏｒｔ  ｉｎ  Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ，”  ＩＥＩＣＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，  Ｖｏｌ．Ｅ８４−Ｂ，  Ｎｏ．  ８，  ｐｐ．  ２０７６−２０８６，  Ａｕｇｕｓｔ  ２００１．
【非特許文献３】Ｄ．  Ｆａｒｉｎａｃｃｉ，  Ｖ．  Ｆｕｌｌｅｒ，  ａｎｄ  Ｄ．  Ｏｒａｎ，  “Ｌｏｃａｔｏｒ／ＩＤ  Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  （ＬＩＳＰ），”  ＩＥＴＦ  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ−ｄｒａｆｔ，  Ｊａｎｕａｒｙ  ２００７．  （ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｔｆ．ｏｒｇ／ｉｎｔｅｒｎｅｔ−ｄｒａｆｔｓ／ｄｒａｆｔ−ｆａｒｉｎａｃｃｉ−ｌｉｓｐ−００．ｔｘｔ）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、非特許文献１記載のＨＩＰは、コンピューター的に高価な暗号化方法を前提とするため、多数が配設されるため安価なセンサなどがノードの場合には適当でない。また、センサは、情報供給用に使用されるものであって、上記したようにエンド・ツー・エンド接続ができない場合には、ＨＩＰを利用することができない。
【０００８】
また、非特許文献２記載のＬＩＮ６では、ＩＰアドレス型識別子を使用するが、パケットヘッダが大きく、接続するノード数が少ないネットワークにとって効率的でない。また、非特許文献３記載のＬＩＳＰもＬＩＮ６と同様にＩＰアドレス型識別子の使用をするため、接続するノード数が少ないネットワークにとって効率的でない。ノードの増加に伴い、３２ビットのＩＰｖ４から１２８ビットに増加したＩＰｖ６へ変更してアドレス数を増加するアイディアがあるが、パケットのヘッダが大きくなり、効率的でない。
【０００９】
また、現在のインターネットはＤＮＳを使用したＦｕｌｌｙ  Ｑｕａｌｉｆｉｅｄ  Ｄｏｍａｉｎ  Ｎａｍｅ  （ＦＱＤＮ）  による名前解決が一般的であるが、ＤＮＳを利用した名前は基本的にインターネット上のすべてのノードに公開されるため、公開したくない名前に対して利用することは難しい。更に、通信パケットから通信者を特定しうると匿名性を持った通信ができない。しかしながら、自分のアドレスを通知したくないというニーズは大きい。また、ネットワークの盗聴によって、自分の通信相手を特定されたくないという要求もある。
【００１０】
また、現在のインターネットグローバルルーティングシステムでは、ＢＧＰルーティングテーブルなどを使用しているが、その数は増加し、限界に近い。
上記現状に鑑み、本発明は、移動やマルチホーミングマネージメント、センサネットワークに好適に対応でき、セキュリティーを確保でき、アドレス枯渇の問題の少ない、新たなパケットの通信方法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】
【００１１】
本発明者は、ＩＰアドレスのノード識別子と位置指示子との機能を分離し、ネットワークプロトコル層のトランスポート層とネットワーク層との間に新たにジェネリック識別層という概念を導入し、トランスポート層以上でのノードの識別にノード識別子を使用し、前記ジェネリック識別層においてノード識別子と位置指示子とのマッピングを行い、ネットワーク層以下では位置指示子を使用してパケットをルーティングすることで、上記問題を解決できること、および、送信元ノードのノード識別子を提示して、当該ノード識別子に対応する位置指示しを取得し、ついで送信先ノードのノード識別子を提示して当該ノード識別子に対応する位置指示子を取得し、前記ノード識別子と当該割り当てた位置指示子とのマッピングをゲートウェイに送信することで、前記ゲートウェイが、ノード識別子で送信元および送信先のアドレスが特定されたパケットを、前記マッピングの対応する位置指示子に基づいてルーティングしうることを見出し、本発明を完成させた。
【００１２】
また、位置指示子に代えて、ホームネットワークの特定の識別サーバの位置指示子を送信元または送信先ノードの参照指示子として利用することで、エンド・ツー・エンドが適当でないノードでも通信が可能となることを見出し、本発明を完成させた。
【００１３】
また、ノードを登録している識別サーバに付与された「識別サーバ名」と前記ノードに付与された「ノード名」とを結合子を介して結合したものを「ノード識別子」として使用すると、１つの識別サーバによってノードが管理されているローカルなネットワークが多数集合したグローバルなネットワークにおいても、ノード識別子をみただけで該当する識別サーバを容易に検索することができ、識別サーバの検索時間、ひいては、識別サーバを介するパケットのルーティング時間を短縮しうることを見出し、本発明を完成させた。このようなノード識別子は、暗号学的ハッシュ関数などにパラメータを導入することでビット列を算出することができ、一つのノード識別子に異なるパラメータを導入することでビット列からなる複数のノード識別子を獲得することができるため、マルチホーミングなどに好適に態様することができること、また、ノード識別子から位置指示子へ書き換えるに先立ち、トランスポート層で特定したビット列ノード識別子を、他のビット列ノード識別子に書き換えた後に位置指示子に書き換えることでプライバシーの保護やセキュリティーを確保しうることを見出し、本発明を完成させた。
【００１４】
更に、通信ネットワークを、グローバルネットワークと、その下位に接続されるリージョナルネットワーク、リージョナルネットワークの下位に接続するローカルネットワークなどと階層的に構成し、各ネットワーク層で異なる位置指示子を使用すれば、更に少ない位置指示子によってパケット通信が可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、ネットワークプロトコル層にジェネリック識別層を導入したため、ネットワークプロトコル層において、ノード識別子の影響と位置指示子との影響とを分離することができる。
【００１６】
本発明では、通信セッションはノード識別子によって識別されるため、ノードが移動する場合でも通信セッションの切断をすることなくネットワーク接続を変えることができる。また、ノードは、通信に先立ち位置指示子を取得するため、ノードの位置が変化した場合にも適切なルーティングが確保され、移動通信やマルチホーミング管理を容易にすることができる。このため、移動やマルチホーミングが要求される次世代移動通信や固定ネットワーク（Ｆｉｘｅｄ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）で特に有効である。
【００１７】
本発明では、ノード名は、ノードを登録している識別サーバ内で一意的であればよく、このため、ノード名として、ｃａｍｃｏｄｅｒ、ｍｙｐｃ、ｇｅｔｅｗａｙ、ｔｖ、ｖｃｒ、ｐｄａなどの短く、かつそのノードを簡単に識別しうる名称を使用することができる。このため、ノードや当該ノードから得られる情報の管理が容易となる。
【００１８】
本発明では、ノード名と識別サーバ名とを結合させたものをノード識別子として使用するため、ノード名または通信セッションを識別するノード識別子のいずれかを提示して、パケットの通信を行うことができる。
【００１９】
本発明では、予めゲートウェイがノード識別子に対応する位置指示子を記憶してある場合には、ノード識別子を提示するだけで対応する位置指示子に基づいてパケットをルーティングすることができる。また、パケットの送信先アドレスとして所定の識別サーバを選択すれば、前記所定の識別サーバにパケットを送信することができ、エンド・ツー・エンド接続が存在せず、またはエンド・ツー・エンド接続が要求されないネットワークでもパケット通信を行うことができる。特に、ノード識別子を提示するだけで通信できるため、データパケットのヘッダサイズを小さくすることができ、かつ処理時間を短縮することができる。
【００２０】
更に、通信ネットワークが、階層的に構成される場合には、各ネットワーク層で異なる通信方法を選択することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の第一は、位置指示子の束を保存し、かつネットワークに属するノードのノード識別子を記憶している識別サーバ（Ｈ−ＩＳ）が接続された通信ネットワークを介して行われる送信元ノードと送信先ノードとのデータ通信方法であって、
送信元ノードが、当該送信先ノードのノード識別子を提示して上記識別サーバ（Ｈ−ＩＳ）に位置指示子の割り当てを要求する工程と、
上記識別サーバ（Ｈ−ＩＳ）が、前記送信元ノードに位置指示子を割り当て、かつノード識別子と位置指示子との対応関係を保存する工程と、
前記送信元ノードが、当該送信先ノードのノード識別子を提示して送信先ノードの識別サーバ（ｄＨ−ＩＳ）から位置指示子の割り当てを要求する工程と、
上記識別サーバ（ｄＨ−ＩＳ）が、前記送信先ノードに位置指示子を割り当て、かつノード識別子と位置指示子との対応関係を保存する工程と、
前記送信先アドレスおよび送信元アドレスが前記送信先ノードのノード識別子および送信元ノードのノード識別子で特定されたパケットのヘッダが、前記送信先ノードの位置指示子および送信元ノードの位置指示子に書き換えられる工程と、
前記位置指示子に基づいてパケットが通信ネットワークをルーティングされる工程とを含む、パケットの通信方法である。
【００２２】
また、前記通信ネットワークが、グローバルネットワークとグローバルネットワークの下位に接続されるローカルネットワークとの２階層構造を有するものであり、
前記ホームネットワークの識別サーバ（Ｈ−ＩＳ）および／またはフォーリンネットワークの識別サーバ（Ｆ−ＩＳ）は、グローバルネットワークで一意なグローバル位置指示子および／またはローカルネットワークで一意なローカル位置指示子とを１のノードに割り当てるものであってもよい。
【００２３】
更に、前記通信ネットワークが、グローバルネットワークとグローバルネットワークの下位に接続されるリージョナルネットワークと、前記リージョナルネットワークの下位に接続されるローカルネットワークとの３階層構造を有するものであり、
前記ホームネットワークの識別サーバ（Ｈ−ＩＳ）がノードに割り当てる位置指示子は、グローバル位置指示子、リージョナル位置指示子、およびローカル位置指示子との組合せであるものであってもよい。
【００２４】
加えて、暗号学的ハッシュ関数に異なるパラメータを導入し複数のノード識別子のビット列を生成させ、
前記送信先アドレスおよび／または送信元アドレスが前記送信先ノードのノード識別子（ｐＩＤ）および送信元ノードのノード識別子（ｐＩＤ）で特定されたパケットのヘッダが、送信先ノードのノード識別子（ａＩＤ）および／または送信元ノードのノード識別子（ａＩＤ）に書き換えられ、次いで、前記送信元および送信先ノードのａＩＤが、前記送信先ノードの位置指示子および送信元ノードの位置指示子に書き換えられるものであってもよい。以下、図面を用いて説明する。
【００２５】
（１）システム構成
本発明の通信方法の構成を図１を参照して説明する。
本発明では、位置指示子の束を保存し、かつネットワークに属するノードの識別子を記憶している識別サーバと、ゲートウェイとを含むネットワークでのパケット通信を対象とする。ノードのノード識別子を記憶または登録している識別サーバで管理されるネットワークをそのノードのホームネットワークと称し、前記識別サーバをホームサーバ（Ｈ−ＩＳ：Ｈｏｍｅ  ｉｄｅｎｔｉｔｙ  ｓｅｒｖｅｒ）と称する。また、ホームネットワークに属するノードをホームノード（Ｈｏｍｅ  Ｎｏｄｅ）と称する。
【００２６】
図１では、ホームネットワークに、１の識別サーバ（Ｈ−ＩＳ）と３つのゲートウェイ（ＧＷ）が配備されているが、ＧＷは少なくとも１つあればよく、Ｈ−ＩＳがＧＷの機能を備えるものであってもよい。
【００２７】
また、本発明の通信方法は、ホームネットワーク内に存在するホームノード間で通信することができるため、少なくとも１つのホームネットワークが存在すればよいが、前記ホームネットワークのほかに、送信元ノード（Ｈｏｍｅ  Ｎｏｄｅ）のノード識別子が記憶されていない識別サーバで管理される他のネットワーク（以下、フォーリンネットワークと称する。）が含まれていてもよい。このようなフォーリンネットワークも、送信元ノードのノード識別子がその識別サーバに記憶または登録されていないことを除いて、ホームネットワークと同じシステム構成である。これによって、あるノードがホームネットワーク以外のフォーリンネットワークに存在する場合でも、通信を開始することができる。なお、便宜のため、フォーリンネットワークの識別サーバをＦ−ＩＳ（Ｆｏｒｅｉｇｎ  ｉｄｅｎｔｉｔｙ  ｓｅｒｖｅｒ）と称し、あるノードがフォーリンネットワークに存在する場合をビジティングノード（Ｖｉｓｉｔｉｎｇ  Ｎｏｄｅ）と称する。Ｆ−ＩＳはビジティングノード（Ｖｉｓｉｔｉｎｇ  Ｎｏｄｅ）のノード識別子を記憶していない。本発明の通信ネットワークは、更にインターネットなどのグローバルネットワークに接続するものであってもよい。ホームネットワークと複数のフォーリンネットワークとが相互に接続され、さらにインターネットに接続しているグローバルネットワークの態様を図２に示す。
【００２８】
一方、本発明の通信ネットワークは、前記ホームネットワークやフォーリンネットワークが、それぞれグローバルネットワークの下位に接続されるローカルネットワークを形成するものであってもよい。この態様を図３に示す。図３では、グローバルネットワークの下位に、ローカルネットワーク１、ローカルネットワーク２、ローカルネットワーク３が接続され、各ローカルネットワークにそれぞれノード１、ノード２、ノード３が接続されている。この態様を、グローバルネットワークとローカルネットワークとの２階層構造と称する。
【００２９】
一方、前記したホームネットワークやフォーリンネットワークは、ローカルネットワークと、ローカルネットワークを下位に接続する上位ネットワークとからなるものであってもよい。このような上位ネットワークを、便宜上、リージョナルネットワークと称する。グローバルネットワークの下位にリージョナルネットワークが接続され、リージョナルネットワークの下位にローカルネットワークが接続される３層構造の態様を図４に示す。
【００３０】
本発明において、「グローバルネットワーク」とは、下位にリージョナルネットワークを接続するネットワークを意味し、「ローカルネットワーク」とは、端末ノードが接続し、通信ネットワークの最下位を構成するネットワークを意味し、「リージョナルネットワーク」とは、グローバルネットワークとローカルネットワークとの間に存在するネットワークを意味する。例えば、「グローバルネットワーク」として、電話回線とインターネットプロバイダーとワールドワイドに接続する基幹ネットワークが例示でき、「リージョナルネットワーク」として、国や地域に限定される電話回線やインターネットプロバイダネットワークを例示することができ、「ローカルネットワーク」として企業や家庭、特別企画のネットワークなどが例示できる。ノードは、グローバルネットワーク、リージョナルネットワーク、ローカルネットワークのいずれにも直接接続することができる。図４において、ノードＸはグローバルネットワークに直接接続し、ノード１１は、グローバルネットワークの下位に接続するリージョナルネットワーク１に接続し、ノード１は、前記リージョナルネットワークの下位に接続するローカルネットワーク１に接続している。なお、リージョナルネットワークとは、層構成を説明するための例示であり、グローバルネットワークとローカルネットワークとの間に形成されるネットワークであれば、用途など、上記名称に限定されるものではない。
【００３１】
本発明では、このように通信ネットワークを多層に区分して階層構造を形成させ、各ネットワーク内のノードの存在を特定する位置指示子を使用することで、ノード間のエンド・ツー・エンド通信を可能にすることができる。更に、各層においてパケット通信方法を変えることもできるため、各層ごとに異なる通信システムを導入することができる。なお、リージョナルネットワークは、図４に示すように単層であってもよいが、後記する図１５に示すように、リージョナルネットワークＸと、リージョナルネットワークＹとの２層を構成し、または更に３層以上の多層を構成するものであってもよい。
【００３２】
（ｉ）ノード
本発明において、ノードとは、ネットワークに接続でき、パケットの送受信を介する通信を行いうる装置である。従って、携帯電話、ＰＣ、ＰＤＡなどの移動通信装置のほか、テレビ、ビデオなどの家電製品、ＧＷ、ルータ、サーバなどのネットワークの通信機能を担う装置、センサなどのもっぱら情報供給のみに使用される装置もノードとなりうる。ノードは、パケット送受信を介して通信しうる機能を有すれば、特にその構成は限定されず、パケット通信は、無線であっても有線であってもよい。また、ノード間の少なくとも一部でパケットによる通信ができればよく、エンド・ツー・エンド通信に限定されない。このため、エンド・ツー・エンドのパケット通信が困難なセンサノードにも好適に使用することができる。なお、本発明はパケットの新規な通信方法を提案するものであり、パケットの内容については何ら制限がない。従って、ＩＰ電話のように音声情報をパケットで通信する場合に限定されず、画像情報、文字情報、その他の情報をパケットの内容とすることができる。
【００３３】
本発明では、各ノードはノード名を有し、そのノード名は、ネットワークの識別サーバ（Ｈ−ＩＳ）に記憶または登録されている。ノード名を記憶または登録している識別サーバが管理するネットワークが、当該ノードのホームネットワークであり、ノード名はホームネットワーク内で一意的に特定される。ノード名は、アプリケーションと関連させ、たとえばパーソナルコンピューターに「ｐｃ」、テレビジョンに「ｔｖ」、ビデオカセットレコーダーに「ｖｃｒ」、電話に「ｐｈｏｎｅ」などを使用することができる。ノード名は、ドット「．」を含んでいてもよく、たとえばｍｙ．ｐｃやｍｏｂｉｌｅ．ｐｈｏｎｅなどの名称も使用することができる。ノードにその機能と関連する名前をつけることができるため、ノードの管理を容易におこなうことができる。本発明では、ホームネットワーク内で一意的なノード名を使用できるため、センサや電化製品などの装置のように主として狭い範囲でのパケット通信に便利である。これらの装置は小型であるから、短く簡潔な名称で特定できれば、通信の際の名前空間の選定にも有利である。
【００３４】
ノード名は、ホームネットワーク内で一意的であるが、ホームネットワークと１以上のフォーリンネットワークとからなるグローバルネットワーク内での一意性は要求されない。したがって、ホームネットワークとフォーリンネットワークとで同じノード名を有するノードが存在してもよい。なお、後記するように、Ｈ−ＩＳ、Ｆ−ＩＳのノード名は、グローバルに一意性を有しなければならない。
【００３５】
（ｉｉ）識別サーバ
本発明で使用する識別サーバは、位置指示子の束を保存する。なお、本明細書では、ホームネットワークを管理する識別サーバをＨ−ＩＳ、フォーリンネットワークを管理する識別サーバをＦ−ＩＳと称する。後記するように、位置指示子はノードからの要求によってＨ−ＩＳから当該ノードに割り当てられる。
【００３６】
本発明において、Ｈ−ＩＳは、ノードのノード名がホームネットワークでの一意性を確認できる場合に、そのノードに当該ノード名の使用を許可し、併せてノード名とＨ−ＩＳ名とからなるノード識別子を当該ノードが使用することを許可する。次いで、Ｈ−ＩＳはそのノードのノード名とノード識別子とを保存する。なお、Ｈ−ＩＳは、ノード名の保存の際に、ノードから他の認証情報、その他を取得し、併せてこれを保存してもよい。本発明では、後記するようにノード名とＨ−ＩＳ名とからなるノード識別子に更に、他のパラメータを介在させてパラメータ依存性のビット列などに変換して使用してもよい。よって、Ｈ−ＩＳが保存する他の情報としては、ノード識別子に介在させるパラメーターや、このようなパラメータの管理方法に関する情報を例示することができる。上記パラメータが暗号学的ハッシュ関数によるものである場合には、ハッシュ関数のリストを含めることができる。また、パラメータの異なる複数のノード識別子が使用される場合には、ノード識別子の書き換えアルゴリズムなどを特定して、保存することもできる。
【００３７】
Ｈ−ＩＳは、ノード識別子を提示して位置指示子の割当が要求された場合に、ノードに割り当てるための位置指示子を選択し、必要に応じて他の認証情報やハッシュ関数のリストなどと共に前記ノードと対応して記憶または保存し、ＧＷその他にその情報を提供する。
【００３８】
本発明では、Ｈ−ＩＳおよびＦ−ＩＳもノードの一種でありノード名で特定される。Ｈ−ＩＳおよびＦ−ＩＳのノード名は、ＤＮＳネームなどのようにグローバルに一意的なものである。送信先または送信元のアドレスとしてＨ−ＩＳ名やＦ−ＩＳ名が記載されている場合に、当該パケットをこれらの識別サーバに送受信するためである。なお、このようなグローバルに一意的な名称の選定は、アドミニストレータによって予め貯蔵された名前からひとつの名前を選択することで実現できる。
【００３９】
（ｉｉｉ）ゲートウェイ（ＧＷ）
ＧＷは、全てのホームネットワークおよびフォーリンネットワークに配置される。ホームネットワークのノードは、ＧＷを介してホームネットワーク外のいずれかのフォーリンネットワークに属するノードと通信することができる。また、ＧＷは、前記ノードの識別情報と位置指示子とのマッピングを記憶または保存することができる。ＧＷがこのマッピングを記憶または保存することで、ＧＷに送信されたパケットヘッダのアドレスを、このマッピングに基づいて変更することができる。
【００４０】
なお、ＧＷは、ネットワークドメインのアクセスサイトの境界にあり、Ｈ−ＩＳと通信して使用可能な位置指示子の束の情報を交換することができる。また、必要に応じてネットワークをトランスペアレントにするため、パケットルーティング用のヘッダを上書きすることができる。ＧＷは、使用可能な位置指示子情報の交換のためにＨ−ＩＳと協力したり、ノード識別子と位置指示子との対応マッピングを取得し、記憶および保持することができる。
【００４１】
本発明のパケット通信方法では、ＧＷによってパケットをルーティングするため、ＧＷ自身がルーティングに必要な位置指示子を割り当てられている必要がある。前記図４に示すように、通信ネットワークが階層構造を形成する場合には、ノードの位置指示子も階層構造をとる。このためノードのルーティングに関与するＧＷも、階層構造の位置指示子が割り当てられている必要がある。例えば、図４に記載したように、グローバルネットワーク→リージョナルネットワーク１→ローカルネットワーク１に接続するノード１には、ローカル位置指示子ＧＬ１、リージョナル位置指示子ＲＬ１、グローバル位置指示子ＬＬ１という３種の位置指示子が割り当てられる。このノードＡをルーティングするため、ＧＷにはローカル位置指示子、リージョナル位置指示子、グローバル位置指示子とからなる３種の位置指示子が割り当てられる。
【００４２】
（ｉｖ）ＤＮＳ
本発明では、ノード名に対応してノード識別子および位置指示子を記憶する機能をＤＮＳに担当させてもよい。この場合、ＤＮＳ自体がＨ−ＩＳまたはＦ−ＩＳとなる。ＤＮＳを介してノード名をもとにノード識別子やそのノードの位置指示子を取得することができ、ノード名、ノード識別子、位置指示子、その他の認証情報とのマッピングをするマッピングエージェントとして機能させることができる。また、ＤＮＳにノード識別子とノード名とを対にして記憶させることで、ノード識別子より短いノード名を使用した場合にも、ＤＮＳによって対応するノード識別子や位置指示子を容易に特定でき、パケットヘッダサイズを小さくすることができる。
【００４３】
（２）ネットワークプロトコル層
本発明の特徴は、パケットのアドレスにノード識別子を使用し、パケット通信中にノード識別子をノードの位置指示子に変換させ、次いで位置指示子に基づいてパケットをルーティングする点にある。これにより、ネットワークプロトコルにおけるノード識別子と位置指示子との役割を分離し、ネットワークプロトコル層で、その影響を局在化することができる。従来のＩＰアドレスが、ノード識別子と位置情報の双方に使用されるのと相違する。
【００４４】
本発明の通信方法の理解を容易にするため、ネットワークプロトコル層に、新規プロトコル層としてジェネリック識別層という概念を導入して説明する。
図５に示すように、本発明におけるプロトコル層の概念は、アプリケーション層、トランスポート層、ジェネリック識別層（以下、単に識別層と称する。）、ネットワーク層、データリンク層および物理層から構成される。アプリケーション層およびトランスポート層でノード識別子を用いてノードが識別され、識別層でノード識別子と位置指示子とのマッピングが行なわれ、ネットワーク層以下で位置指示子を基にパケットの送信を実行する。なお、図５では、トランスポート層と、ネットワーク層との間に識別層を形成したが、例示であり、ノード識別子と位置指示子とのマッピングを行うことができれば、アプリケーション層とトランスポート層との間に識別層を形成させてもよい。また、「識別層」とは、本発明の理解のために挿入したものであり、実質的にノード識別子と位置指示子とのマッピングを行うことができれば、このような別個の層が存在する必要はない。
【００４５】
識別層で行われるノード識別子から位置指示子への翻訳は、
（Ａ）Ｈ−ＩＳやＦ−ＩＳにノード名やノード識別子を提示して送信元ノードの位置指示子および、当該ノードのノード識別子と位置指示子とのマッピングテーブルを取得する工程と、
（Ｂ）Ｈ−ＩＳに問い合わせて送信先ノードの位置指示子および、当該ノードのノード識別子と位置指示子とのマッピングテーブルを取得する工程と、
（Ｃ）前記マッピングテーブルに基づいてパケットのノード識別子を位置指示子に書き換える工程とからなる。
【００４６】
ペイロードを含むデータパケットは、この位置指示子に基づいてルーティングされる。
（３）ノード識別子
ノード識別子は、アプリケーションでノードを特定できるものであれば特に限定はないが、「ノード名」と「Ｈ−ＩＳ名」とを結合子を介して結合させたものを好適に使用することができる。結合子としては特に制限はないが、たとえば「＃」が好適である。「＃」であれば、ネームリゾルバによってノード識別子から簡単にノード名とＨ−ＩＳ名とを分離できるからである。たとえば、ノード名が「ｍｙ．ｐｃ」でありＨ−ＩＳ名が「ｍｙｎｅｔｗｏｒｋ．ｃｏｍ」であり、結合子が「＃」である場合には、ノード識別子は「ｍｙ．ｐｃ＃ｍｙｎｅｔｗｏｒｋ．ｃｏｍ」となる。前記したように、Ｈ−ＩＳ名がグローバルに一意性を有するため、ノード識別子もグローバルに一意性を有する。
【００４７】
本発明で使用するノード識別子は、ノード名とＨ−ＩＳ名とを含むため、ノード識別子から容易に当該ノードのＨ−ＩＳ、すなわち当該ノードの属するホームネットワークを知ることができる。なお、このようなノード識別子は、ビット列で構成してもよい。
【００４８】
更に、本発明で使用するノード識別子は、他のパラメータを介在させ、上記ノード識別子を対応するビット列に変換させてもよい。このようなビット列の生成方法として、ＳＨＡＩ（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，  ”Ｓｅｃｕｒｅ  Ｈａｓｈ  Ｓｔａｎｄａｒｄ”，  ＦＩＰＳ  ＰＵＢ  １８０−１，  Ａｐｒｉｌ  １９９５，  ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｔｌ．ｎｉｓｔ．ｇｏｖ／ｆｉｐｓｐｕｂｓ／ｆｉｐ１８０−１．ｈｔｍ）やＭＤ５（Ｒ．  Ｒｉｖｅｓｔ，  “Ｔｈｅ  ＭＤ５  ｍｅｓｓａｇｅ  ｄｉｇｅｓｔ  ａｌｇｏｒｉｔｈｍ，”  ＲＦＣ  １３２１，  Ａｐｒｉｌ  １９９２．）などの暗号学的ハッシュ関数がある。ハッシュ関数を使用した変換方法を図６に示す。図６では、ノード名がｍｙ．ｐｃであり、Ｈ−ＩＳ名がｍｙｎｅｔｗｏｒｋ．ｃｏｍであり、ノード識別子がｍｙ．ｐｃ＃ｍｙｎｅｔｗｏｒｋ．ｃｏｍである場合に、ハッシュ関数にパラメータとして１２３を導入した場合、１１００００１００００１０００１００が算出され、これをノード識別子として使用する場合を示す。このようなビット列からなるノード識別子を「ビット列ノード識別子」と称する。ハッシュ関数を導入し、異なるパラメータを導入することで１つのノード名に対し複数のビット列ノード識別子を取得することができる。このことは、１つのノード名に対して複数のノード識別子が発生することを意味し、これにより、ユーザーは、セッションに応じて異なるノード識別子を使用することができる。
【００４９】
更に、本発明では、ハッシュ関数に２つのパラメータを導入することで２つのビット列ノード識別子、ＩＤ１とＩＤ２とを取得した場合に、トランスポート層では、ＩＤ１をアドレスとし、識別層でＩＤ１をＩＤ２に書き換え、その後ＩＤ２を位置指示子に書き換えてパケット通信を行うことができる。ハッシュ関数を導入して得たビット列ノード識別子であって、位置指示子と書き換えられるビット列を「ａＩＤ」と称し、ａＩＤに先立ち使用されるものを便宜上「ｐＩＤ」と称する。通信途中でｐＩＤからａＩＤに書き換えることで、ｐＩＤが顕在化されず、プライバシーを確保することができる。
【００５０】
（４）位置指示子
位置指示子とは、ノードの現在地に到達するための情報であり、データパケットのルーティングのために使用される。本発明では、ノードはデータパケットの通信のために自己および送信先ノードの位置指示子を取得する必要があるが、位置指示子は、移動通信やネットワークポリシーによって変化する短命なものである。位置指示子は、ノードからの要求やネットワーク容量、アプリケーション要求条件に応じて、グローバルに、またはローカルに一意性を有するものである。
【００５１】
本発明では、ノードが接続するネットワーク毎に、位置指示子が特定される。例えば、図３に示すように、通信ネットワークがグローバルネットワークと、前記グローバルネットワークに接続するローカルネットワークとの２階層で構成され、ノード１がローカルネットワーク１に接続する場合、ノード１の位置指示子は、グローバル位置指示子ＧＬ１と、ローカル位置指示子ＬＬ１とから構成される。通信ネットワークが、グローバルネットワークとローカルネットワークとの２層構造の場合、グローバル位置指示子はグローバルネットワークの下位に接続するローカルネットワークの到達情報を特定し、ローカル位置指示子はローカルネットワーク１内でのノード１の到達情報を特定する。
【００５２】
また、図４に示すように、ノードが接続するネットワークが、グローバルネットワーク、リージョナルネットワークおよびローカルネットワークとの３層で構成される場合、位置指示子も対応して階層構造を構成し、グローバル位置指示子、リージョナル位置指示子、ローカル位置指示子によって到達情報が特定される。具体的には、グローバルネットワークに直接接続するノードＸは、グローバル位置指示子ＧＬｘによってそのルートが特定され、リージョナルネットワークに接続するノード１１は、グローバル位置指示子ＧＬ１と、リージョナル位置指示子ＲＬ１とによってそのルートが特定され、ローカルネットワーク１に接続するノード１は、グローバル位置指示子ＧＬ１、リージョナル位置指示子ＲＬ１およびローカル位置指示子ＬＬ１によってそのルートが特定される。すなわち、本発明において、「グローバル位置指示子」とは、グローバルネットワーク内のノードの位置情報を提供するものである。グローバル位置指示子はグローバルネットワーク内で一意である。同様に、「リージョナル位置指示子」は、前記リージョナルネットワーク内のノードの位置情報を提供するものであり、同様に、ローカル位置指示子は、ローカルネットワーク内の情報を提供するものであり、いずれもそのネットワーク内で一意である。図４において、Ｌｏｃ＝｛ＧＬｘ｝は、ノードＸの位置指示子を、Ｌｏｃ＝｛ＧＬ１、ＲＬ１｝はノード１１の位置指示子を、Ｌｏｃ＝｛ＧＬ１、ＲＬ１、ＬＬ１｝はノード１の位置指示子を示す。
【００５３】
なお、ネットワーク間に配設されたゲートウェイもノードであり、位置指示子が割り当てられている。また、各ネットワークの識別サーバ（Ｈ−ＩＳやＦ−ＩＳ）、ＤＮＳにもノードであり、これらが接続するグローバルネットワーク、リージョナルネットワーク、ローカルネットワークなどに対応して、必要な階層の位置指示子が割り当てられる。グローバルネットワークとリージョナルネットワーク３とのＧＷには、グローバル位置指示子ＧＬ３が割り当てられている。
【００５４】
なお、グローバル位置指示子やリージョナル位置指示子は、シェアして使用することができる。例えば、図４のノード３の位置指示子はＬｏｃ＝｛ＧＬ３、ＲＬ３、ＬＬ３｝であり、ノード４の位置指示子はＬｏｃ＝｛ＧＬ３、ＲＬ３、ＬＬ３１｝であり、グローバル位置指示子ＧＬ３と、リージョナル位置指示子ＲＬ３とが共通し、ノード３とノード４とでシェアされている。このように、グローバルネットワークの下位にリージョナルネットワークを形成し、更にその下位にローカルネットワークを構成するなど、通信ネットワークを階層化し、かつ各階層のネットワークに対応して位置指示子を階層化し、グローバル位置指示子やリージョナル位置指示子をシェアして使用することで、グローバル位置指示子数を減少できる点に特徴がある。
【００５５】
なお、本発明の通信ネットワークが多くのグローバル位置指示子を有する場合、ノードＸにように一つのグローバル位置指示子を一つのノードに割り当てることができる。この場合、ノードは、リージョナル位置指示子やローカル位置指示子を割り当てられる必要はない。
【００５６】
本発明のパケット通信方法では、パケット目的地として所定のグローバル位置指示子が記載されたデータパケットは、そのグローバル位置指示子の属するＧＷを介してルーティングされる。
【００５７】
更に、本発明では、Ｈ−ＩＳのノード識別子を、Ｈ−ＩＳの位置指示子とみなし、パケットをルーティングすることができる。ノード識別子にはＨ−ＩＳ名が記載され、Ｈ−ＩＳ名はグローバルに一意的であるため、予めＨ−ＩＳ名やＨ−ＩＳのノード識別子に、Ｈ−ＩＳの位置指示子を対応させておくことで、Ｈ−ＩＳ名やＨ−ＩＳのノード識別子を位置指示子として使用することができる。本発明では、これを「参照位置指示子」と称する。参照位置指示子は、他の位置指示子よりもより永久的、または追加的な位置指示子である。なお、参照位置指示子となりうるのは、Ｈ−ＩＳとＦ−ＩＳのノード識別子だけである。参照位置指示子を使用することで、位置指示子を取得するためのＤＮＳへの問い合わせを不要とし、位置指示子の取得工程を簡略化することができる。参照位置指示子以外の位置指示子は、ノードの実際の位置情報を示すものであり、ノードが新たなネットワークに移動すると変化するが、参照位置指示子はこのような変動がないか、または少ないからである。
【００５８】
位置指示子としては、特に限定はない。例えば、現在のＩＰｖ４やＩＰｖ６、位置情報を示すＩＰｖ６のアドレスの上位６４ビット、その他を例示することができる。
なお、ノードは、Ｈ−ＩＳによって許容された時間だけ、グローバル位置指示子を使用することができる。
【００５９】
（５）ノード識別子／位置指示子分離プロトコル
本発明では、従来のネットワークプロトコル層に新たに識別層という概念を導入し、ノード識別子と位置指示子とを使用してパケットを送信するものである。
【００６０】
データパケットは、アプリケーション層から物理層に向かってパケットが送信される際に、順次パケットヘッダが追加され、次の層に送られる。本発明では、アプリケーション層およびトランスポート層では、グローバルに一意的なノード識別子をアドレスとしてパケットが送信され、ネットワーク層以下では位置指示子をアドレスとしてパケットがルーティングされる。
【００６１】
以下に、ノード識別子にハッシュ関数に異なるパラメータを導入して取得したビット列ノード識別子「ｐＩＤ」と「ａＩＤ」とを使用し、識別層でｐＩＤからａＩＤに変更した後にａＩＤから位置指示子に書き換えるパケットルーティングについて説明する。なお、本発明では、ネットワークプロトコル層の他の層は、従前公知の各層の機能を使用できるものとする。
【００６２】
本願発明におけるシグナリングメッセージは、以下のとおりである。
（ｉ）位置指示子割当要求（ＬｏｃＡｓｓｉｇｎＲｅｑ）：位置指示子を取得するため送信元ノードからＨ−ＩＳまたはＦ−ＩＳに送られる。
【００６３】
（ｉｉ）位置指示子割当通知（ＬｏｃＡｓｓｉｇｎＲｅｐ）：送信元ノードに割り当てた位置指示子を通知するためＨ−ＩＳまたはＦ−ＩＳからノードに送られる。
（ｉｉｉ）ノード識別子と位置指示子とのマッピング通知（ＬｏｃＡｓｓｉｇｎＩｎｆｏ）：送信元ノード識別子−位置指示子マッピングを知らせるためＦ−ＩＳからＨ−ＩＳへ、またはＨ−ＩＳ，Ｆ−ＩＳからゲートウェイに送られる。
【００６４】
（ｉｖ）割当認証要求（ＬｏｃＡｓｓｉｇｎＲｅｑ  Ｖｅｒｉｆｙ）：訪問ノードからの位置指示子割当要求（ＬｏｃＡｓｓｉｇｎＲｅｑ）を認証するためＦ−ＩＳからＨ−ＩＳに送られる。
【００６５】
（ｖ）位置指示子検索要求（ＩＤ  ＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔ）：送信先ノードのノード識別子に対応する位置指示子の検索を要求するため、送信先ノードのホーム識別サーバ（ｄＨ−ＩＳ）に送られる。
【００６６】
（ｖｉ）位置指示子検索通知（ＩＤ  ＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＲｅｓｐｏｎｓｅ）：送信先ノードの識別サーバ（ｄＨ−ＩＳ）が割り当てた送信先ノード識別子と位置指示子とのマッピング情報などを通知するため関連ノードに送られる。
【００６７】
（ｖｉｉ）通信開始設定要求（ＣｏｍｍＩｎｉｔｉａｌｉｚａｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔ）：送信元ノードの通信条件を送信先ノードに知らせるため、送信元ノードから送信先ノードに送信される。
【００６８】
（ｖｉｉｉ）通信開始設定通知（ＣｏｍｍＩｎｉｔｉａｌｉｚａｔｉｏｎＲｅｓｐｏｎｓｅ）：送信先ノードのｐＩＤ、ａＩＤ、位置指示子、ハッシュ関数のリスト、ａＩＤアップデートアルゴリズムなどを知らせるために、送信先ノードから送信先ノードに送信される。
（ｉｘ）：通信開始設定完了通知（ＣｏｍｍＩｎｉｔｉａｌｉｚａｔｉｏｎＣｏｍｐｌｅｔｅ）：送信先ノードの通信条件で通信可能となったことを知らせるために、送信元ノードから送信先ノードに送信される。
【００６９】
（Ａ）送信元ノードの位置指示子の取得
本発明では、ノードがネットワークへ接続するために位置指示子を取得する。送信元ノードが自己の位置指示子を取得する方法を、ノードがホームネットワークにいる場合（図７）と、フォーリンネットワークにいる場合（図９）とに分けて説明する。
【００７０】
（Ａ−１）ホームネットワークでの位置指示子の取得
（ｉ）  ノード（Ｎ）は、Ｈ−ＩＳに自己のノード識別子を提示して位置指示子の割当を要求する（ＬｏｃＡｓｓｉｇｎＲｅｑ）。位置指示子割当要求には、ノード識別子の他に、ａＩＤ、認証のための他の特別認証情報を含めることができる。位置指示子割当要求に先立ち、ノードの認証を行うことで通信のセキュリティーを向上させることができる。
【００７１】
（ｉｉ）  Ｈ−ＩＳは、例えば、図８に示すようにノード名（ｍｙ．ｐｃ）に対応してノード識別子（ｍｙ．ｐｃ＃ｍｙｎｅｔｗｏｒｋ．ｃｏｍ）、ａＩＤ、ｐＩＤ、位置指示子、ハッシュ関数の種類、パラメータ、他の認証情報などを記憶することができる。位置指示子割当要求（ＬｏｃＡｓｓｉｇｎＲｅｑ）を受信したＨ−ＩＳは、ノード名（ｍｙ．ｐｃ）、ビット列ノード識別子（ａＩＤ）、位置指示子（ＧＬｏｃ１１、ＲＬｏｃ１２、ＬＬｏｃ１３）、位置指示子の使用時間情報などを特定した後に、上記内容を含む位置指示子割当をノードに通知する（ＬｏｃＡｓｓｉｇｎＲｅｐ）。なお、特定認証情報による認証がなされない場合には、位置指示子を割り当てることなく、操作を終了することができる。
【００７２】
（ｉｉｉ）  また、Ｈ−ＩＳは、ノードへの位置指示子割当通知（ＬｏｃＡｓｓｉｇｎＲｅｐ）と同時に、そのノードのノード識別子（ａＩＤ）と位置指示子（ＧＬｏｃ１１、ＲＬｏｃ１２、ＬＬｏｃ１３）とを含むマッピング情報を、位置指示子の使用時間の情報と共に前記位置指示子割当通知においてＨ−ＩＳが割り当てたグローバル位置指示子をインターフェースに割り当てられているＧＷに送信する（ＬｏｃＡｓｓｉｇｎＩｎｆｏ）。いずれのＧＷも、パケットヘッダに自己の位置指示子が記載されているパケットの出入りのみを取り扱うことができる。
【００７３】
（Ａ−２）フォーリンネットワークでの位置指示子の取得
上記シグナリング番号の順に記載せず、シグナリングメッセージが送受信される順に、以下記載する。なお、（ｉ）〜（ｉｖ）はシグナリングメッセージの番号である。
【００７４】
（ｉ）  フォーリンネットワークにいるノード（Ｎ）は、Ｆ−ＩＳに、自己のノード識別子に対応する位置指示子の割当を要求する（ＬｏｃＡｓｓｉｇｎＲｅｑ）。位置指示子割当要求には、ノード識別子の他に、ａＩＤ、認証のための他の特別認証情報を含めることができる。位置指示子割当要求に先立ち、ノードの認証を行うことで通信のセキュリティーを向上させることができる。
【００７５】
（ｉｖ）  Ｆ−ＩＳは、ビジティングノード（Ｎ）の特定認証情報を認証することができないため、位置指示子割当要求に含まれるノード識別子を解析してそのノードのホームネットワークのＨ−ＩＳを特定し、当該Ｈ−ＩＳに割当認証を要求する（ＬｏｃＡｓｓｉｇｎＲｅｑ  Ｖｅｒｉｆｙ）。Ｆ−ＩＳは、前記パケットの送信先アドレスをＦ−ＩＳノード識別子から、Ｈ−ＩＳノード識別子に書き換えることで、上記転送を行うことができる。このパケットは、フォーリンネットワークのＧＷを経て、インターネットを介してホームネットワークのＧＷに到達し、次いでＨ−ＩＳに送信される。なお、Ｆ−ＩＳは、ノード識別子に含まれるＨ−ＩＳ名を解析することで容易にＨ−ＩＳを特定することができる。前記転送された割当認証要求を受信したＨ−ＩＳは、前記パケットに記載された特定認証情報によって当該ノードを認証し、前記Ｆ−ＩＳに認証を通知する。なお、特定認証情報による認証がなされない場合には、位置指示子を割り当てることなく、操作を終了することができることができる。
【００７６】
（ｉｉ）  前記Ｆ−ＩＳが、Ｈ−ＩＳによる認証を受信すると、Ｆ−ＩＳは位置指示子をノードに割り当て、ノード識別子、ビット列ノード識別子「ａＩＤ」、前記位置指示子の使用時間情報などと共に、当該ノードに位置指示子割当を通知する（ＬｏｃＡｓｓｉｇｎＲｅｐ）。
【００７７】
（ｉｉｉ）  また、Ｆ−ＩＳは、ノードへの位置指示子割当通知（ＬｏｃＡｓｓｉｇｎＲｅｐ）と同時に、そのノードのノード識別子と位置指示子とのマッピング（ＬｏｃＡｓｓｉｇｎＩｎｆｏ）を関連するＧＷに送信しおよび前記Ｈ−ＩＳに通知する。Ｆ−ＩＳからＨ−ＩＳへの通知パケットは、フォーリンネットワークのＧＷを経て、インターネットなどのグローバルネットワークを介してホームネットワークのＧＷに到達し、次いでＨ−ＩＳに送信される。なお、関連するＧＷとは、Ｆ−ＩＳが割り当てたグローバル位置指示子がインターフェースに割り当てられているＧＷである。
【００７８】
ノード識別子と位置指示子との対応情報を受信した前記Ｈ−ＩＳは、ノードに割り当てられた位置指示子と、Ｆ−ＩＳの位置指示子とをそれぞれ位置指示子および参照位置指示子として保存する。これにより、たとえノードの実際の位置が比較的短時間に変化した場合でも、ノードはＦ−ＩＳの位置指示子と接続することができる。また、Ｈ−ＩＳへの送信により、Ｈ−ＩＳは、常にホームネットワークに属するノードの位置指示子を知ることができる。
【００７９】
なお、サーバ名やＧＷの位置指示子などのネットワーク情報を含む位置指示子割当要求（ＬｏｃＡｓｓｉｇｎＲｅｑ）などのメッセージはブロードキャストされる。メッセージに記載された識別サーバ名がそのノードのホームネットワークの識別サーバ（Ｈ−ＩＳ）名でない場合は、そのノードは、フォリンネットワークに存在すると知ることができる。ビジティングノードが位置指示子割当要求（ＬｏｃＡｓｓｉｇｎＲｅｑ）を近隣のＧＷに送ると、ＧＷはそれをＦ−ＩＳに転送し、ビジティングノードはＧＷを介してＦ−ＩＳとコンタクトすることができる。
【００８０】
（Ｂ）送信先ノードの位置指示子の取得
(ｖ)  前記位置指示子割当通知（ＬｏｃＡｓｓｉｇｎＲｅｐ）を受領したノードは、送信先のノード識別子に対応する位置指示子の検索要求（ＩＤ  ＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＲｅｑ）を、前記位置指示子割当（ＬｏｃＡｓｓｉｇｎＲｅｐ）を通知したＨ−ＩＳまたはＦ−ＩＳに送信する。
【００８１】
（ｖｉ）  位置指示子割当要求を受信したＨ−ＩＳまたはＦ−ＩＳは、送信先のノード識別子から、当該ノードが自己のネットワークに属することを確認した場合には、ノード識別子で特定されるノードに位置指示子を付与し、ノード識別子と位置指示子とのマッピングをこの位置指示子（グローバル位置指示子またはローカル位置指示子）をインターフェースに割り当てられているＧＷに通知する（ＩＤ  ＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＲｅｓ）。
【００８２】
また、位置指示子割当要求（ＩＤ  ＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＲｅｑ）を受信した前記Ｈ−ＩＳまたはＦ−ＩＳが、前記送信先ノードを登録していない場合には、これをノード識別子から送信先ノードのホームネットワークの識別サーバ（ｄＨ−ＩＳ）を特定し、位置指示子検索要求（ＩＤ  ＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＲｅｑ）を転送する。転送は、アドレスの書き換えによって行うことができる。
【００８３】
この送信先ノードのホームネットワークの識別サーバ（ｄＨ−ＩＳ）は、上記Ｈ−ＩＳと同様にしてこのノード識別子で特定されるノードに位置指示子を付与し、ノード識別子と位置指示子とのマッピングをこの位置指示子をインターフェースに割り当てられているＧＷに通知する（ＩＤ  ＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＲｅｓ）。
【００８４】
上記によれば、ノードがホームネットワークにいる場合でもフォーリンネットワークにいる場合でも、送信先ノードのノード識別子をｄＨ−ＩＳに提示し、送信先ノードの位置指示子を取得することができる。
【００８５】
なお、上記シグナリングメッセージ（ｉ）〜（ｉｖ）は、コントロールパケットによって行われる。図１０に、これらコントロールパケットの内容を示す。
（Ｃ）ノード間のパケット通信
（Ｃ−１）シグナリングメッセージ
上記したように、本発明では、ノードは、ホームネットワークにいるか、フォーリンネットワークにいるかを問わず、ノード識別子を提示することで自己および他のノードの位置指示子を取得することができる。次に、ホームノード、フォーリンノードに代えて、送信元ノードと送信先ノードとの間のシグナリングメッセージとしてその概要を、図１１を使用して説明する。なお、図１１では、Ｒｅｑｅｓｔｅｒを送信元ノード、そのノード識別子をｍｙ−ｐｃ＃ｍｙｎｅｔｗｏｒｋ．ｃｏｍとし、Ｒｅｓｐｏｎｄｅｒを送信先ノード、そのノード識別子をｙｏｕｒ−ｐｃ＃ｙｏｕｒｎｅｔｗｏｒｋ．ｃｏｍとして説明する。
【００８６】
（ｉ）〜（ｉｉｉ）  送信元ノードは、位置指示子割当要求（ＬｏｃＡｓｓｉｇｎＲｅｑ）および位置指示子割当通知（ＬｏｃＡｓｓｉｇｎＲｅｐ）をＤＮＳ、Ｈ−ＩＳ、Ｆ−ＩＳなどに送信し、送信元ノードの位置指示子を取得する。次いで、送信先ノードは、送信先ノードのノード識別子（ｙｏｕｒ−ｐｃ＃ｙｏｕｒｎｅｔｗｏｒｋ．ｃｏｍ）のＨ−ＩＳ名（ｙｏｕｒｎｅｔｗｏｒｋ．ｃｏｍ）から、送信先ノードのＨ−ＩＳの位置指示子をＤＮＳその他のサーバから取得する。
【００８７】
（ｖ）  送信元ノード（ｍｙ−ｐｃ＃ｍｙｎｅｔｗｏｒｋ．ｃｏｍ）は、送信先ノードの識別サーバ（ｄＨ−ＩＳ）に位置指示子検索要求（ＩＤ  ＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＲｅｑ）を送信する。送信先ノードの識別サーバ（ｄＨ−ＩＳ）は、送信先ノードの名前、ノード識別子、位置指示子のマッピングテーブルから、送信先ノードのノード識別子を検索する。ｄＨ−ＩＳは、送信元ノードに回答せず、この回答を送信先ノードに転送する。送信先ノードに転送することで、ｄＨ−ＩＳの負担を軽減することができる。なお、図１０とは異なり、ｄＨ−ＩＳから送信元ノードに直接回答してもよい。
【００８８】
（ｖｉ）前記位置指示子検索要求（ＩＤ  ＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＲｅｑ）を転送された送信先ノードは、ノード識別子、ａＩＤ、位置指示子などの情報を含む位置指示子検索通知（ＩＤ  ＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＲｅｓ）を作成し、送信元ノードに送信する。この位置指示子検索通知（ＩＤ  ＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＲｅｓ）には、更に、ハッシュ関数のタイプや使用するパラメータを含ませることができる。送信先ノードが、マルチホーミングなどのための多くの位置指示子や複数のノード識別子を有する場合には、送信先ノードは、この通信のために使用する位置指示子やノード識別子を選択することができる。
【００８９】
（ｖｉｉ）送信元ノードは、位置指示子検索通知（ＩＤ  ＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＲｅｓ）に含まれる情報を使用し、送信先ノードのノード識別子を認証し、通信開始設定要求（ＣｏｍｍＩｎｉｔｉａｌｉｚａｔｉｏｎＲｅｑ）を送信する。通信開始設定要求（ＣｏｍｍＩｎｉｔｉａｌｉｚａｔｉｏｎＲｅｑ）には、送信先ノード識別子、送信元ノード識別子、送信元ノードのｐＩＤ，送信先ノードのａＩＤ、パラメータ、位置指示子、ハッシュ関数のリスト、ＩＤのアップデートアルゴリズムなどを含めることができる。なお、ハッシュ関数のリストは、通信の進行において、識別層のヘッダのａＩＤの書き換えに使用される。
【００９０】
（ｖｉｉｉ）送信先ノードは、通信開始設定要求に含まれる情報を利用して送信元ノードのノード識別子を認証し、次いで通信開始設定要求に含まれる前記リストからノード識別子アップデートアルゴリズムとハッシュ関数を選択する。送信先ノードは、送信元ノードおよび送信元ノードのノード識別子、送信先ノードのｐＩＤとａＩＤ、位置指示子、ハッシュ関数のリスト、アップデートアルゴリズムなどを含む通信開始設定通知（ＣｏｍｍＩｎｉｔｉａｌｉｚａｔｉｏｎＲｅｓ）を作成し、送信先ノードに送信する。
【００９１】
（ｉｘ）通信開始設定通知を受信すると、送信先ノードは、通信条件として、送信元および送信先ノードの名前、ノード識別子、位置指示子、選択したハッシュ関数とタグアップデートアルゴリズムを保存する。次いで、送信先ノードに、先の通信条件を含む通信開始設定完了通知（ＣｏｍｍＩｎｉｔｉａｌｉｚａｔｉｏｎＣｏｍｐｌｅｔｅ）を送信する。
【００９２】
（ｘ）上記プロセスにより、送信元ノードと送信先ノードとの間で、パケット通信を開始することができる。
なお、上記シグナリングメッセージ（ｖ）〜（ｉｘ）は、アプリケーション層と識別層との間のシグナリングメッセージトランスポートプロトコルによって行われる。図１２に、これらコントロールパケットの内容を示す。
【００９３】
（Ｃ−２）ノード識別子から位置指示子への書き換え
本発明では、上記送信元ノードから通信開始設定完了通知（ＣｏｍｍＩｎｉｔｉａｌｉｚａｔｉｏｎＣｏｍｐｌｅｔｅ）が送信された後に、送信元ノードと送信先ノードとの間でデータパケット通信を行うことができる。本発明では、ノード識別子をアドレスとするデータパケットが識別層でノード識別子から位置指示子に書き換えられ、位置指示子に従ってルーティングされる点に特徴がある。以下にノードの識別層がｐＩＤ、ａＩＤを取得する方法について図１３を参照して説明する。
【００９４】
上記シグナリングメッセージ（ｖ）〜（ｉｘ）は、アプリケーション層とトランスポート層との間で行われる。送信先ノードのアプリケーション層が、位置指示子検索要求（ＩＤ  ＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔ）を識別層に送ると、識別層はノード識別子に異なるパラメータを導入して、ｐＩＤとａＩＤというビット列ノード識別子を取得することができる。識別層が既に複数のビット列ノード識別子を有する場合には、いずれかをｐＩＤに、他をａＩＤとして使用すればよい。識別層は、これらの識別子を使用し、前記したシグナリングメッセージ（ｖ）〜（ｉｘ）を実施する。
【００９５】
通信開始設定完了通知（ＣｏｍｍＩｎｉｔｉａｌｉｚａｔｉｏｎＣｏｍｐｌｅｔｅ）によって通信開始状態となった後に、送信元ノードのアプリケーションは、ペイロードを含むデータパケットを作成し、これを送信元ノードおよび送信先ノードのノード名、ｐＩＤおよびトランスポートのポート番号で特定したインターフェースを介してトランスポート層に送る。
【００９６】
トランスポート層ではノード識別子（ｐＩＤ）によってアドレスが特定されているため、このノード識別子（ｐＩＤ）を対象として、ＴＣＰチェックサムによるパケット異常の点検がなされる。トランスポート層は、ペイロードにトランスポートヘッダを含むパケットを形成する。該ヘッダには、チェックサムとポート番号とが記載される。
【００９７】
次いで、トランスポート層は、このパケットを送信元ノードおよび送信先ノードのノード名およびｐＩＤで特定したインターフェースを介して識別層に送る。識別層は、送信元ａＩＤおよび送信先ａＩＤを含む識別層ヘッダを作成し、前記パケットに付加する。送信元ノードの識別層は、上記シグナリングメッセージによってａＩＤ、ｐＩＤ、位置指示子とのマッピング情報を保存している。したがって、識別層は、このマッピング情報に基づいて、送信元および送信先ノードのｐＩＤをａＩＤにマッピングし、このａＩＤを対応する位置指示子に書き換える。
【００９８】
次いで、識別層は、送信先ノードおよび送信元ノードが位置指示子で特定されたネットワーク層にパケットを送信する。
ネットワーク層は、このパケットに位置指示子を含むネットワークヘッダを付加し、更に下層のデータリンク層、物理層にこのパケットを転送する。
【００９９】
次いで、図１４を参照して、送信元ノードと送信先ノードとの間でのパケットの送受信について説明する。
本発明では、上記シグナリングメッセージによって、Ｈ−ＩＳ，Ｆ−ＩＳ，ＧＷなどは、パケットルーティングに関与する送信元ノードのノード識別子、送信先ノードのノード識別子、送信元ノードの位置指示子、送信先ノードの位置指示子、および送信元ノードのノード識別子と位置指示子との対応、送信先ノードのノード識別子と位置指示子とのマッピングを保存している。なお、本発明では、このような情報をルーティングテーブルと称する。従って、前記パケットは、通信ネットワークのＧＷでパケットのネットワークヘッダの位置指示子をチェックされ、ルーティングテーブルにしたがって転送される。一方、ルーティングテーブルに目的地の情報がない場合、ＧＷは、後記するノード識別子−位置指示子転送テーブルをチェックする。このノード識別子−位置指示子転送テーブルを参照して、パケットが送信先ノードに送信される。
【０１００】
パケットが送信先ノードに到着すると、送信先ノードの下層がパケットを受信し、これをネットワーク層に転送する。送信先ノードのネットワーク層は、パケットのネットワークヘッダを取り除き、識別層に送る。
【０１０１】
識別層は、パケットの送信先ノードと送信元ノードのａＩＤを含む識別層ヘッダをチェックする。識別層は、マッピングテーブルから対応するｐＩＤを探し、識別層ヘッダを除去し、これをノード名とｐＩＤで特定したインターフェースを介してトランスポート層に転送する。
【０１０２】
トランスポート層は、トランスポートヘッダにあるチェックサムをチェックし、チェックサムが正しい場合には、トランスポートヘッダを除去し、このパケットをこれをトランスポートのポート番号で特定したインターフェースを介してアプリケーション層に転送する。
【０１０３】
上記により、データは送信元ノードから送信先ノードに送られる。この方法によれば、送信元および送信先の位置指示子を利用して、エンド・ツー・エンドの通信を行うことができる。
【０１０４】
上記では、ｐＩＤとａＩＤとを使用した送信を例示したが、これにより、ノード間の通信において送信先や送信元の公開を回避することができる。一般に、パケット通信では、識別層ヘッダのノード識別子は、パケット通信の間に外部から知ることができる。しかしながら、本発明では、パケットの識別層ヘッダのノード識別子としてｐＩＤを使用し、ｐＩＤはここ以外では使用されずパケットヘッダに現れないため第三者は認識することができない。このため、その後にｐＩＤからａＩＤに変更することで、ｐＩＤの公開を回避することができる。
【０１０５】
なお、ノードのアプリケーション層やトランスポート層は、同じまたは異なるｐＩＤを異なるパケット通信に、並行してまたは別個に使用することができる。よって、あるセッションにおけるｐＩＤは、他のセッションにおいてａＩＤとなる場合がある。ノードが有する全てのノード識別子は、全て同じノード名とＨ−ＩＳ名とからなるため、ノードはハッシュアルゴリズムに関して予め互換された情報からなるノード識別子を相互に確認することができる。
【０１０６】
また、上記は、ｐＩＤとａＩＤとを使用する場合で例示したが、いずれか一方を使用し、パケット通信を行ってもよい。
（Ｃ−３）階層的通信ネットワークにおけるパケット通信
本発明の通信ネットワークは、例えば図４に示すように階層構造を形成することができる。
【０１０７】
図４において、送信元ノード１が、送信先ノード３へパケットを送信する場合のルーティングについて説明する。ノード１のパケットのネットワークヘッダには、両者の位置指示子｛ＧＬ１、ＲＬ１，ＬＬ１｝と｛ＧＬ３、ＲＬ３、ＬＬ３｝が記載されている。ノード１は、ローカルネットワーク１にパケットを発送する。ローカルネットワーク１は、ヘッダからパケットの送信先であるローカル位置指示子ＬＬ３を見出し、これをローカルネットワーク１とリージョナルネットワーク１とのＧＷに転送する。このＧＷは、ヘッダからパケットの送信先であるリージョナル位置指示子ＲＬ３を見出し、これをリージョナルネットワーク１とグローバルネットワークとのＧＷに転送する。グローバルネットワークでは、送信先ノード３のグローバル位置指示子ＧＬ３に基づいて、グローバルネットワークとリージョナルネットワーク３とのＧＷであり、ＧＬ３が割り当てられたＧＷにこのパケットをルーティングする。次いで、このＧＷは、送信先ノード３のリージョナル位置指示子ＲＬ３に基づいて、ローカルネットワーク３のＧＷにこのパケットを転送する。このＧＷは送信先ノード３のローカル位置指示子ＬＬ３に基づいて、このパケットを送信先ノード３に転送する。
【０１０８】
本発明では、リージョナルネットワークが２層以上からなる多層で構成されていてもよい。本発明では、このような階層構造を構成し、各層ごとに異なる位置指示子を使用し、また異なるルーティング方式を採用することができる。例えば、グローバルネットワークでは、プレフィクスべースド位置指示子やルーティングを採用し、リージョナルネットワーク層では、地理的な位置指示子やルーティング方法を採用するなど、用途に応じて適宜選択することができる。
【０１０９】
このようなリージョナルネットワーク層が多層からなる階層的通信ネットワークにおけるパケットのルーティングは以下によって行うことができる。グローバルネットワークの下位にリージョナルネットワークＸが、リージョナルネットワークＸの下位にリージョナルネットワークＹと接続され、リージョナルネットワークＹの下位にローカルネットワークが接続され、このローカルネットワークにノードが接続された層構成におけるパケット通信方法を、図１５を参照して説明する。通信ネットワークが、グローバルネットワーク、リージョナルネットワーク、ローカルネットワークとからなる３層の場合には、ＧＷはノード識別子と位置指示子とのマッピングを行うことなく、パケットをルーティングすることができた。しかしながら、リージョナルネットワークが２層以上の多層の場合には、リージョナルネットワークをルーティングさせるためにＧＷは、ノード識別子と位置指示子とのマッピングを行う必要がある。このような隣接するリージョナルネットワーク間でのノード識別子と位置指示子とのマッピング情報を転送テーブルと称する。
【０１１０】
ノード１が、ローカルネットワーク１に接続していると仮定する。通信開始のためのシグナリングメッセージの位置指示子割当要求（ＬｏｃＡｓｓｉｇｎＲｅｑ）においてノード１は、Ｈ−ＩＳに位置指示子の割り当てを要求する。Ｈ−ＩＳは位置指示子割当通知（ＬｏｃＡｓｓｉｇｎＲｅｐ）において、このノード１に位置指示子｛ＧＬ１、ＲＬｘ、ＬＬ１｝を割り当てる。この情報はマッピングテーブルとなる。この位置指示子に含まれるリージョナル位置指示子（ＲＬｘ）は、ローカルネットワーク１が接続するリージョナルネットワークＹの上位のリージョナルネットワークＸに属する。
【０１１１】
このＨ−ＩＳは、ノード１のａＩＤ、位置指示子｛ＧＬ１、ＲＬｘ、ＬＬ１｝およびリージョナル位置指示子ＲＬｙをＧＷｙに転送する。このＧＷｙはａＩＤとＲＬｙとを転送テーブルとして保存する。
【０１１２】
グローバルネットワークからあるノードが上記ノード１と通信を要求する場合、パケットのネットワークヘッダの送信先は、ノード１の位置指示子｛ＧＬ１、ＲＬｘ、ＬＬ１｝となる。このパケットは、ＧＷｘに転送され、ＧＷｘはパケットヘッダのリージョナル位置指示子ＲＬｘを見出し、これをルーティングテーブルに従って、ＧＷｙに転送する。
【０１１３】
次いで、ＧＷｙはノード１のためにパケットを受信し、パケットのネットワークヘッダにあるリージョナル位置指示子をチェックする。リージョナル位置指示子（ＲＬｘ）はリージョナルネットワークＸに属するが、リージョナルネットワークＹはリージョナル位置指示子ＲＬｘに認識されない。この場合、ＧＷｙは、転送テーブルに基づいて対応するノード１のａＩＤを見出すことができ、このパケットはＧＷ１のリージョナル位置指示子に転送されるべきことを知ることができる。
【０１１４】
パケットがＧＷ１に到達すると、ローカル位置指示子ＬＬ１がチェックされ、ルーティングテーブルに基づいてローカル位置指示子ＬＬ１にパケットを転送する。
このようにして、パケットは、ＧＷｙなどのように隣接するリージョナルネットワーク間を接続するＧＷにおけるａＩＤと位置指示子とのマッピングを用いて、パケットをルーティングすることができる。
【０１１５】
（Ｃ−４）参照位置指示子による通信
前記したように、ノードには、携帯電話などの移動通信装置のほか、Ｈ−ＩＳ、Ｆ−ＩＳを含めることができ、これらにも位置指示子を割り当てることができる。たとえばＤＮＳサーバにＨ−ＩＳ名とＨ−ＩＳの位置指示子とを対応させておけば、このノード識別子は、そのまま位置指示子として機能させることができる。前記したように、本発明では、このような対応が確保されたノード識別子を参照位置指示子と称する。参照位置指示子を使用することで、上記（Ａ）〜（Ｃ）の工程を経ることなく、パケットをルーティングすることができる。
【０１１６】
このように、参照位置指示子という概念を導入することで、たとえば、ホームネットワーク内のノードとＨ−ＩＳとの間で通信を行う場合には、上記（Ｃ）による送信先ノード（Ｈ−ＩＳ）の実際の位置指示子を取得することなく、Ｈ−ＩＳと通信することができる。また、Ｈ−ＩＳとＦ−ＩＳとの間で通信する場合には、上記（Ａ）〜（Ｃ）によるＨ−ＩＳとＦ−ＩＳとの位置指示子を取得することなくパケットルーティングが可能となる。従って、センサネットワークなどのような、ノード識別子−位置指示子をリソルブするエンド・ツー・エンド構成が利用できない場合や、ネットワークオーバーヘッドのために位置指示子検索が有効でない場合のシングルパケット通信などに有効である。
【０１１７】
なお、参照位置指示子となるのは、Ｈ−ＩＳとＦ−ＩＳの位置指示子だけである。Ｈ−ＩＳやＦ−ＩＳのノード名はグローバルに一意的なものであるから、そのノード識別子もグローバルに一意的であり、位置を特定することができるからである。また、Ｈ−ＩＳとは、ノードのホームネットワークの識別サーバであるから、Ｈ−ＩＳのノード識別子を位置指示子としてパケットをルーティングできるのは、自己のホームネットワーク内に限定される。
【０１１８】
参照位置指示子を使用する場合、識別層ヘッダの送信先アドレスとして、例えばＨ−ＩＳのノード識別子を記載してパケットをルーティングすることができる。Ｈ−ＩＳは上記したように、特定認証情報、ノード名、ノード識別子、位置指示子などの対応表を有するため、ノード識別子をアドレスに持つパケットを受信した場合には、当該対応表に基づいて位置指示子を特定し、ネットワーク層ヘッダに、前記ノード識別子に対応する一指示子を記載し、ＤＮＳへの質問を行なうことなく処理時間を短縮することができる。
【０１１９】
同様にして、送信元、送信先の双方の識別層ヘッダにＨ−ＩＳやＦ−ＩＳのノード識別子を記載し、Ｈ−ＩＳやＦ−ＩＳ、またはＧＷでネットワーク層のヘッダを付加し、ノード識別子に代えて位置指示子を記載することで、パケットをルーティングすることができる。
【０１２０】
（６）用途
本発明のパケットの通信方法では、ノード識別子を使用してパケット通信するものである。このノード識別子は、ノード名とＨ−ＩＳ名とからなり、ノード識別子から容易に当該ノードのＨ−ＩＳを知ることができる。このため、Ｈ−ＩＳを知ることで、当該ノードの属するホームネットワークを知ることができる。また、Ｈ−ＩＳの識別子やＦ−ＩＳの識別子を参照指示子として使用することで、処理時間を短縮することができる。
【０１２１】
更に、参照位置指示子を使用する方法によれば、ノードが移動通信体などであってノードの実際の位置が短時間で変化する場合にも、送信パケットは少なくともＦ−ＩＳに送信しうる点で優れている。本発明では、ノード識別子と位置指示子とによって通信するため、本来、全てのノードは、パケット送信のための位置指示子を有する必要がある。しかしながら、参照位置指示子を使用することで、送信先ノードの実際の位置指示子を知らない場合でも、パケットをＨ−ＩＳやＦ−ＩＳまで送信することができる。
【０１２２】
更に、デバイス特異的名称を使用してネットワークすることができ、ホームネットワークやセンサネットワークなどのネットワーク内でノードを容易に特定することができる。例えば、ホームネットワーク内のノードはｃａｍｃｏｄｅｒ，  ｍｙｐｃ，ｈｏｍｅｇａｔｅｗａｙ，ｔｖ，ｖｃｒ，ｐｄａなどの名称を有することができる。このため、ノードの管理を容易にすることができる。このため、特にセンサネットワークでのパケット通信を好適に行うことができる。
【０１２３】
一方、ネットワークとの接続に際して位置指示子を取得するため、例えば、ｐｄａと名づけられたデバイスが、あるホームネットワークから他のホームネットワークに移動した場合でも、他のネットワークや先のホームネットワークから通信のためにアクセスすることができる。従って、移動体通信におけるパケット通信に好適に使用することができる。
【０１２４】
本発明のように、ノード識別子と位置指示子とを分離し、通信ネットワークを階層的に構成することで、各ネットワークに割り当てられた位置指示子を階層化することができる。位置指示子を階層化することで、グローバルネットワークのルーティングテーブルのサイズを小型化することができる。
【０１２５】
各ネットワークのルーティングシステムや位置指示子のシステムは、他のネットワークの影響を受けずに発展させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】本発明の通信方法のネットワーク環境の一例であり、ホームネットワークのみからなる場合の説明図である。
【図２】本発明の通信方法のネットワーク環境の一例であり、ホームネットワークにフォーリンネットワークを含む場合の説明図である。
【図３】本発明の通信ネットワークが、グローバルネットワークと、グローバルネットワークの下位に接続されるローカルネットワークとの２層構造をなす場合の層構成、ＧＷ、位置指示子、ノードなどを示す説明図である。
【図４】本発明の通信ネットワークが、グローバルネットワーク、グローバルネットワークの下位に接続するリージョナルネットワーク、リージョナルネットワークの下位に接続するローカルネットワークの３層構造をなす場合の層構成、ＧＷ、位置指示子、ノードなどを示す説明図である。
【図５】本発明の通信方法の、ネットワークプロトコル層を説明する図である。
【図６】本発明において、ノード識別子からハッシュ関数を用いて、パラメータを導入してビット列ノード識別子を発生する方法を説明する図である。
【図７】本発明の通信方法において、ホームネットワークで位置指示子を取得する方法を説明する図である。
【図８】本発明の通信方法において、Ｈ−ＩＳが保存するＩＤ，ノード名、ノード識別子、位置指示子などの対応表の一例を示す図である。
【図９】本発明の通信方法において、フォーリンネットワークで位置指示子を取得する方法を説明する図である。
【図１０】本発明で使用するシグナリングメッセージ（ｉ）〜（ｉｖ）のコントロールパケットの内容を説明する図である。
【図１１】送信元ノードと送信先ノードとの間で、本発明の通信方法のシグナリングメッセージを行う方法を説明する図である。
【図１２】本発明で使用するシグナリングメッセージ（ｖ）〜（ｉｘ）のコントロールパケットの内容を説明する図である。
【図１３】ノードの識別層がｐＩＤ、ａＩＤを取得する方法を説明する図である
【図１４】送信元ノードでのデータパケットの作成方法、および発送、ネットワークでのルーティング、およびこのデータパケットが送信先ノードに到達し、アプリケーション層に至るまでを説明する図である。
【図１５】本発明の通信ネットワークにおいてリージョナルネットワーク層が２層積層する場合のパケットの転送方法を説明する図である。
【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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