(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第３世代の移動通信ネットワークにおいてクオリティオブサービス（ＱｏＳ）を提供する方法であって、パケットは、移動ノード（２８）に向けてアドレスが付され、前記移動ノード（２８）は、ホームネットワーク（５０）内に対応ノード（２４）を有し、前記移動ノード（２８）は、ホロインネットワーク（５２）内にあり、
（Ａ）対応ノード（２４）からホームネットワーク（５０）へ、クオリティオブサービス（ＱｏＳ）の問い合わせメッセージを送信するステップと、
（Ｂ）ホームネットワーク（５０）から移動ノード（２８）へ、クオリティオブサービス（ＱｏＳ）の問い合わせメッセージを送信するステップと、
（Ｃ）移動ノード（２８）からホームネットワーク（５０）へ、クオリティオブサービス（ＱｏＳ）応答メッセージを問い合わせメッセージと同一のルートで送信するステップと、
（Ｄ）移動ノード（２８）からクオリティオブサービス（ＱｏＳ）応答メッセージを受領した後、ホームネットワーク（５０）から対応ノード（２４）にクオリティオブサービス（ＱｏＳ）応答メッセージを送信するステップと、
（Ｅ）ホームネットワーク（５０）内にホームエージェント（２６）を設定し、移動ノード（２８）に対しホロインネットワーク（５２）内でケアオブアドレス（ＣｏＡ）を割当てるステップと、
（Ｆ）ホームネットワーク（５０）内で移動ノード（２８）に向けて各パケットのヘッダを変更するステップとを有し、前記ソースアドレス（３２）はホームエージェント（ＨＡ）のアドレスであり、前記あて先アドレス（３４）はケアオブアドレスであり、前記ヘッダは対応ノード識別コード（４０）と移動ノード識別コード（４２）とを有する、方法。
【請求項２】
前記問い合わせメッセージは、端末間のアドレス付与により送信され、前記応答メッセージは、ホップ間のアドレス付与により送信される、ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記ケアオブアドレス（ＣｏＡ）は、移動ノード（２８）の現在の位置を表す、ことを特徴とする請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記ケアオブアドレス（ＣｏＡ）は、ホロインネットワーク（５２）内のホロインエージェント（３０）のアドレスである、ことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項５】
（Ｇ）前記ホームエージェント（２６）が対応ノード（２４）の記録と、対応ノード識別符号（４０）とを保持し、前記ホームエージェントが前記情報が記憶されているケアオブアドレス（ＣｏＡ）に向けて、前記記録のコピーを送信するステップをさらに有する、ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
パケットがケアオブアドレス（ＣｏＡ）に到達したときに、あて先ノードが記録された情報をチェックし、ヘッダ内の対応ノード識別符号（４０）を対応ノードホームアドレスで置換する、ことを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項７】
（Ｈ）ホームエージェント（２６）が移動ノード（２８）の記録と移動ノード識別符号（４２）とを保持し、前記記録のコピーを情報が記憶されているケアオブアドレスに送信するステップをさらに有する、ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記ケアオブアドレス内のあて先アドレスは、ホロインエージェント（３０）であり、前記ホロインエージェントが、記憶された情報をチェックし、ヘッダ内の移動ノード識別符号を移動ノードホームアドレスで置換する、ことを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項９】
クオリティオブサービス（ＣｏＡ）は、資源予約プロトコール（ＲＳＶＰ）を用いる、ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動通信ネットワークの操作方法に関し、特にホロインネットワーク内にある移動端末に向けたパケットにアドレスを付与する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
第３世代の通信ネットワーク、例えばＧＰＲＳ（General Packet Radio Service）、ＥＤＧＥ（Enhanced Date-rate for GSM Evolution）においては、移動端末がホロインネットワーク内に入ったときには、ネットワークの接続性は、移動インターネットプロコトル（Mobile IP）を用いることにより維持される。一方、ホームネットワーク（home network）内においては、ホームエージェント（ＨＡ）が設定され、関連付け情報更新技法（Binding Updates）、すなわち移動ノードによりＨＡ内に送られた情報の登録により、移動端末の位置情報を保持する。
【０００３】
モバイルＩＰは２つの動作モードを有する。第１のモードを図１に示す。移動端末は、自分のホームネットワークとは別のネットワーク内の移動ノード１４（ＭＮ１４）として保持されている。移動ノード（ＭＮ）１４は対応ノード１２と通信をしている。対応ノード（ＣＮ）１２により、ホームエージェント（ＨＡ）１６がそのホームネットワーク内に設定され、ホロインエージェント（ＦＡ）１８がホロインネットワーク内に設定される。ホロインエージェント１８は、ホロインネットワーク内に入ってきた移動端末に対し独自のＩＰアドレス、すなわちケアオブアドレス（Care of Address：ＣＯＡ）を割り当てる。このアドレスが関連付け情報更新技法でホームエージェント１６に送られる。
【０００４】
移動端末向けのパケットは、ホームエージェント１６でカプセル化され、トンネル２０に沿ってホロインエージェント１８を通過してさらに移動ノード１４に送られる。このようなカプセル化プロセスにおいては、移動ノード１４のケアオブアドレスを含む余分のＩＰヘッダが各パケットに追加されている。これは、ＦＡ−ＣＯＡ動作モードとして知られている。
【０００５】
第２の動作モードにおいては、ＦＡ１８は存在しない。移動ノード１４には、独自のＣＯＡが割り当てられ、カプセル化されたパケットは、ホームエージェント１６を通過して直接（ＦＡを経由せず）移動ノード１４に入る。これは、Collocated Care of Address mode of working（ＣＯ−ＣＯＡ）として知られている。
【０００６】
ＦＡ−ＣＯＡモードとＣＯ−ＣＯＡモードの両方においては、カプセル化プロセスにより余分のヘッダが必要となり、ペイロードが短くなる。その結果伝送効率が落ち、高価なシステムおよびネットワーク資源、例えば無線リンクの使用が非効率的となる。さらにまたこのカプセル化プロセスは、流れの識別を隠してしまい、サービスクラスの差も不可能となる。その結果、クオリティオブサービス（ＱｏＳ）を提供するメカニズム、例えばＲＳＶＰ（Resoure reSerVation Protocol：ソース予約プロトコル）Int Serve を変更しなければならない。
【０００７】
このようなカプセル化の欠点は、非カプセル化移動（モバイル）ＩＰ技術（Non-encapsulation Mobile IP）を使用することにより回避することができる。これに関しては、本出願人のヨーロッパ特許出願第９９３０１４３７．２．（出願日：１９９９年２月２６日、発明の名称：“Non-encapsulation Mobile IP”）に開示されている。この技術においては、移動ノードの現在のＣｏＡは、宛先アドレスとして用いられ、もとのソースアドレスすなわちＣＮアドレスが保持される。ＦＡ−ＣＯＡモードにおいては、これにより、少なくとも２０バイトの長さのヘッダを削除でき、わずか２バイトのヘッダを導入するだけであり、ＣＯ−ＣＯＡモードにおいてはヘッダは導入されない。しかし欠点は、ホームネットワーク内のファイヤウォールあるいは出口フィルタリングが、このようなパケットを拒否してしまう。その理由は、これらはホームネットワークアドレスとは異なるソースアドレスを有するからである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、従来技術の欠点を解決し、ＱｏＳが提供できる新たなパケットのアドレス付与方式を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、請求項１に記載した特徴を有する。即ち、第３世代の移動通信ネットワークにおいてクオリティオブサービスを提供する方法において、パケットは、移動ノード２８に向けてアドレスが付され、この移動ノード２８はホームネットワーク５０内に対応ノード２４を有し、移動ノード２８はホロインネットワーク５２と現在関係しており、（Ａ）対応ノード２４からホームネットワーク５０へのクオリティオブサービスの問い合わせメッセージを送信するステップと、（Ｂ）ホームネットワーク５０から移動ノード２８へのクオリティオブサービスの問い合わせメッセージを送信するステップと、（Ｃ）移動ノード２８からホームネットワーク５０にクオリティオブサービス応答メッセージを問い合わせメッセージと同一のルートを使って送信するステップと、（Ｄ）ホームネットワーク５０から対応ノード２４にクオリティオブサービス応答メッセージを送信するステップとからなり、前記（Ｄ）ステップは、移動ノード２８からクオリティオブサービス応答メッセージを受領した後行われる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図２ａにおいて移動ノード（ＭＮ）２８は、ホロインエージェント（ＦＡ）３０を有する。対応ノード（ＣＮ）２４は、ホームエージェント（ＨＡ）２６を有する。同図は、ＦＡ  ＣＯＡ動作モードを示している。図２ｂにおいては、モードはＣＯ−ＣＯＡであり、そのためホロインエージェント（ＦＡ）はなくパケットは直接移動ノード（ＭＮ）２８に向かう。
【００１１】
図１との比較においては、図２ａ，ｂは、ホームエージェント（ＨＡ）２６からホロインエージェント（ＦＡ）３０または移動ノード（ＭＮ）２８の何れかに向かうトンネルを有さない。この理由は、本発明の構成においては、パケットはカプセル化されておらずそのためトンネルは必要ではないからである。その為本発明の名称は、非カプセル化移動インターネットプロトコール（Non-Encapsulation Mobile Internet Protocol；ＮＥＭＩＰ）と称する。
【００１２】
図３ａにおいては、ホロインネットワーク内の移動端末に従来通りアドレスの付されたホロインエージェント（ＦＡ）３０は、ソースアドレス３２としてＣＮ２４のＩＰアドレスを有し、あて先アドレス３４として移動ノード（ＭＮ）のホームアドレスと、ペイロード３８と、他のフィールド３６とを有する。
【００１３】
図３ｂにおいては、本発明のヘッダではソースアドレス３２はホームエージェント（ＨＡ）２６であり、あて先アドレス３４は移動ノード（ＭＮ）２８のＣＯＡである。ヘッダは２つの新たなフィールドであるＣＮＩＤ４０とＭＮＩＤ４２を有し、これらはそれぞれＣＮ２４の識別子（ＩＤ）と移動ノード（ＭＮ）２８の識別子（ＩＤ）を含む。
【００１４】
図２ａに示すように、ネットワークがＦＡ  ＣＯＡモードで動作しているときには、アドレスが付け直されたパケットをホロインエージェント（ＦＡ）３０が受領し、ＭＮＩＤ４２をこのＦＡ３０が用いて、同じＦＡ３０を同時に使用する別の移動ノードを識別し、パケットは移動ノード（ＭＮ）２８に配送される。
【００１５】
このアドレスが付け直されたパケットをホロインエージェント（ＦＡ）３０が受領するとき（ＦＡ  ＣＯＡモードで、図２ａ）あるいは移動ノード（ＭＮ）２８が受領するとき（ＣＯ−ＣＯＡモードで、図２ｂ）は、ＣＮＩＤ４０をＦＡ３０あるいはＭＮ２８が用いて元のソースアドレス、即ちＣＮ２４のアドレスを取り出し、ホロインエージェント（ＦＡ）３０または移動ノード（ＭＮ）２８は、パケットのチェックサムを再計算してそれをアプリケーションに向けて分配する。
【００１６】
次にＣＮＩＤ４０について説明する。この独自の識別子は、移動局のアドレスに向けられたパケットが検出されると、ホームエージェント（ＨＡ）２６により割り当てられたものである。ホームエージェント（ＨＡ）２６は、エントリをＣＮＩＤとＣＮのアドレスマッピングテーブルに追加して、それをホームエージェント（ＨＡ）２６が維持する。その後、ホームエージェント（ＨＡ）２６はＣＮＩＤとＣＮのＩＰアドレスとを、ホロインエージェント（ＦＡ）３０（ＦＡ  ＣＯＡモードの場合）または移動ノード（ＭＮ）２８（ＣＯ−ＣＯＡモードの場合）に送り、そして登録応答メッセージあるいは別個のＣＮＩＤ通知メッセージが用いられる。
【００１７】
ＣＮＩＤをホロインエージェント（ＦＡ）３０または移動ノード（ＭＮ）２８が受領すると、エントリがＣＮＩＤからＣＮへのＩＰアドレスマッピングテーブルに追加され、それをホロインエージェント（ＦＡ）または移動ノード（ＭＮ）が保持する。
【００１８】
移動ノード（ＭＮ）とＭＮＩＤ４２に関連する情報は同様にして交換される。
【００１９】
移動ノード（ＭＮ）２８宛の各パケットがホームエージェント（ＨＡ）２６に到達すると、ホームエージェント（ＨＡ）２６はＣＮＩＤとＣＮアドレスマッピングテーブルを検索して、パケット上のソースアドレスに対応するＣＮＩＤ４０を見出す。その後ホームエージェント（ＨＡ）２６は、元のソースアドレスをホームエージェント（ＨＡ）アドレスでもって置換し、かつあて先アドレスを移動ノード（ＭＮ）２８のＣＯＡ（ケアオブアドレス）で置換する。ホームエージェント（ＨＡ）２６はＣＮＩＤ４０とＭＮＩＤ４２を追加してパケットのチェックサムを調整してパケットを送信する。
【００２０】
パケットがホロインエージェント（ＦＡ）３０または移動ノード（ＭＮ）２８に到達すると、ＣＮＩＤからＣＮへのテーブルを検索し、ホームエージェント（ＨＡ）２６のソースアドレスをＣＮ２４の実際のアドレスで置換し、あて先アドレスを移動ノードのホームアドレスで置換する。ＦＡ  ＣＯＡモードにおいては、ＭＮＩＤからＭＮへのテーブルを検索する。チェックサムを調整しパケットを移動ノード（ＭＮ）２８に（ＦＡ  ＣＯＡ動作モードの場合）あるいはアプリケーション（ＣＯ−ＣＯＡモードの場合）に分配する。
【００２１】
ＣＮＩＤとＭＮＩＤフォーマットは、非常に短くかつ単純であるため、この追加されたフィールドはヘッダの長さを大幅に増加させる訳ではない。
【００２２】
ホロインネットワーク内の移動局向けにパケットのヘッダを付ける本発明の方法の利点は、ヘッダが短いこと、ペイロードが大きいこと、これは前掲の特許出願第９９３０１４３７．２と共通である。ホロインエージェント（ＦＡ）アドレスがソースアドレスとして用いられるために、ホームネットワークのアドレスとは異なるソースアドレスを用いて、出口フィルタリングを行う間発生する問題を回避できる。あて先アドレスは、パケットを分配する前に元に戻されるためにパケットが分配されるアプリケーションは、再構築する必要がなく、その結果繰り返しを行う必要がなくかつアプリケーションを再スタートする必要もない。
【００２３】
本発明の更なる利点は、ヘッダのソースアドレスとあて先アドレスのみを変更して他の情報（ホームエージェント（ＨＡ）２６から移動ノード（ＭＮ）２８のＣＯＡのトラフィックの流れを特定する情報を含む）は変更する必要がない点である。そのため標準のＱｏＳ構成、例えばＲＳＶＰを移動端末へのＱｏＳサービスを変更することなく採用できる。
【００２４】
ＱｏＳセッションは、ＲＳＶＰを例に用いて次に説明する。
【００２５】
図４において、対応ノード（ＣＮ）２４とホームエージェント（ＨＡ）２６はホームネットワーク５０に含まれ、移動ノード（ＭＮ）２８とホロインエージェント（ＦＡ）３０はホロインネットワーク５２に含まれる。ＲＳＶＰセッションは、図のセッション１とセッション２に示すように、２つのパートから設定される。セッション１は、対応ノード（ＣＮ）２４とホームエージェント（ＨＡ）２６との間で動作し、セッション２はホームエージェント（ＨＡ）２６と移動ノード（ＭＮ）２８との間で動作する。
【００２６】
セッション１は非移動環境の通常のＲＳＶＰセッションとして設定され、対応ノード（ＣＮ）２４からホームエージェント（ＨＡ）２６に送られるパスメッセージである。本発明における異なる点は、ホームエージェント（ＨＡ）２６から対応ノード（ＣＮ）２４へのリターンＲＳＶＰメッセージはセッション２が完了するまで開始されない点である。
【００２７】
セッション２は、移動ノード（ＭＮ）２８をカバーし移動局があるネットワークから別のネットワークに移動するにつれてダイナミックに適応される。
【００２８】
ホームエージェント（ＨＡ）２６が対応ノード（ＣＮ）２４からＰＡＴＨメッセージを受領すると、そのときのソースアドレスとあて先アドレスは、それぞれＣＮ２４と移動ノード（ＭＮ）２８のホームアドレスであり、ホームエージェント（ＨＡ）２６がパケットをインターセプトしてパケットにアドレスを付す直すことにより、ＲＳＶＰプロキシサーバーを介してＰＡＴＨメッセージを変更あるいは再生する。複数のノードあるいはネットワークルータをパケットが通過する。そのルータの例を５４，５６で示す。ＰＡＴＨメッセージは、端末間のメッセージである。プロキシサーバーは、ホームエージェント（ＨＡ）２６に付属するかあるいは独立のエンティティである。
【００２９】
ホロインネットワーク５２においては、ホロインプロキシサーバー、動作モードによっては移動ノード（ＭＮ）２８またはホロインエージェント（ＦＡ）３０の等価サーバーが、ＲＥＳＶメッセージを用意する。このメッセージにおいては、ソースアドレスとして移動ノード（ＭＮ）２８のＣＯＡアドレスをＨＡのあて先アドレスとを有する。このメッセージは、プロトコールＩＤおよびソース／あて先ポート番号のようなフロー識別情報を含み、メッセージが送信される。ＲＥＳＶメッセージは、ＰＡＴＨメッセージと同様にルータ５４，５６を介してホップバイホップでルーティングされる。しかし、逆方向においては、各ホップに対するソースアドレスとあて先アドレスは、ルータ５４，５６により適宜変更される。
【００３０】
ＲＥＳＶメッセージをホームエージェント（ＨＡ）２６あるいはホームネットワークプロキシサーバーのような等価サーバーが受領すると、ＲＥＳＶメッセージは、ソースアドレスとして移動ノード（ＭＮ）２８のホームアドレスを、あて先アドレスとしてＣＮ２４のホームアドレスを具備するよう修正あるいは再生される。即ち、セクション２が完了する。セクション１のＲＥＳＶメッセージは、従来方法で送信される。
【００３１】
ＣＮ２４またはホームネットワークプロキシサーバーが、ＲＥＳＶメッセージを受領すると、要求によってはＲＥＳＶ確認メッセージが送付され、ＲＥＳＶセッション全体を確認する。
【００３２】
動作モードがＦＡ  ＣＯＡの場合には、フローに特有の識別を保証するために、そしてサービスクラスの差別化のために、ＲＳＶＰセッションのセッション２に対しポートクラッシュ回避制御が必要であるがこれは従来方法により行われる。
【００３３】
特許請求の範囲に発明の構成要件の後に括弧で記載した番号がある場合は、構成要件と実施例と対応づけて発明を容易に理解させる為のものであり、特許請求の範囲の解釈に用いるべきものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のＦＡ−ＣＯＡ動作モードの移動通信ネットワークを表す図。
【図２】ａ：ＦＡ−ＣＯＡモードで動作する本発明の移動通信ネットワークを表す図。ｂ：ＣＯ−ＣＯＡモードで動作する本発明の移動通信ネットワークを表す図。
【図３】ａ：従来技術にかかるパケットヘッダフォーマットを表す図。ｂ：本発明にかかるパケットヘッダフォーマットを表す図。
【図４】ＲＳＶＰセッションを表す図。
【符号の説明】
１２，２４  対応ノード（ＣＮ）
１４，２８  移動ノード（ＭＮ）
１６，２６  ホームエージェント（ＨＡ）
１８，３０  ホロインエージェント（ＦＡ）
２０  トンネル
３２  ソースアドレス
３４  ＭＮのホームアドレス
３６  他のフィールド
３８  ペイロード
４０  ＣＮＩＤ
４２  ＭＮＩＤ
５０  ホームネットワーク
５２  ホロインネットワーク
５４，５６  ルータ
【図１】
0004695305.tif 000002
【図２】
0004695305.tif 000003
【図３】
0004695305.tif 000004
【図４】
0004695305.tif 000005