(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パケットが、ホロインネットワークと現在関係づけられておりかつ対応ノード（ＣＮ、２４）と通信する移動ノード（ＭＮ、２８）に向けてアドレスが付された第３世代の移動通信システムにおけるパケットのアドレス付与方法において、
（Ａ）  ホームネットワーク内にホームエージェントアドレスを有するホームエージェント（ＨＡ、２６）を設定し、ケアオフアドレス（ＣｏＡ）を移動ノード（２８）に割り当てるステップと、
（Ｂ）  パケットヘッダのソースアドレスをホームエージェント（ＨＡ）アドレスとし、宛先アドレスをケアオブアドレス（ＣｏＡ）とし、さらに、対応ノード識別コード（ＣＮＩＤ、４０）と、移動ノード識別コード（ＭＮＩＤ、４２）とを含むように、パケットヘッダを変更するステップと
を有することを特徴とする第３世代の移動通信システムにおけるパケットのアドレス付与方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、該ケアオブアドレス（ＣｏＡ）は、移動ノード（ＭＮ、２８）のアドレスであることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１記載の方法において、該ケアオブアドレス（ＣｏＡ）は、ホロインネットワーク内のホロインエージェント（ＦＡ、３０）のアドレスであることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の方法において、該パケットヘッダは、ホームエージェント（２６）により変更されることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項４記載の方法の方法において、（Ｃ）  ホームエージェント（２６）が、対応ノード（２４）と、対応ノード識別コード（４０）の記録を保持し、該記録のコピーが、ケアオブアドレスの宛先アドレスにコピーを送り、そこで、該記録のコピーに含まれる情報が記憶されるステップをさらに有することを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項５記載の方法において、パケットが、ケアオブアドレス内の宛先アドレスに到達したときに、宛先ノードは記録された情報をチェックし、ヘッダ内のホームエージェントアドレスのソースアドレスを、対応ノード（２４）の実際のアドレスで置換することを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の方法において、
（Ｄ）  該ホームエージェント（２６）は、移動ノード（２８）と、移動ノード識別コード（４２）の記録を保持し、該記録のコピーが、ケアオブアドレスの宛先アドレスにコピーを送り、そこで、該記録のコピーに含まれる情報が記憶されるステップをさらに有することを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項７記載の方法において、該パケットが、ケアオブアドレスに到着したときには、ホロインエージェント（３０）は記憶された情報をチェックし、ヘッダ内のケアオブアドレスの宛先アドレスを、移動ノードのホームアドレスで置換することを特徴とする方法。
【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動作方法に関し、特に、ホロインネットワーク（foreign network）内にある移動ノードに向けられ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、移動ノード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、移動ノード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。移動ノードは、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ノードに対し独自の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】
移動ノード向けのパケットは、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、Colocated 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。すなわち、パケットが、ホロインネットワークと現在関係づけられておりかつ対応ノード（ＣＮ、２４）と通信する移動ノード（ＭＮ、２８）に向けてアドレスが付された第３世代の移動通信システムの動作方法において、
（Ａ）  対応ノード（２４）内にホームエージェント（ＨＡ、２６）を設定し、ケアオフアドレス（ＣｏＡ）を移動ノード（２２）に割り当てるステップと、
（Ｂ）  パケットヘッダのソースアドレスをホームエージェント（ＨＡ）アドレスとし、宛先アドレスをケアオブアドレス（ＣｏＡ）とし、さらに、対応ノード識別コード（ＣＮＩＤ、４０）と、移動ノード識別コード（ＭＮＩＤ、４２）とを含むように、パケットヘッダを変更するステップを有することを特徴とする。通常ホームエージェントが、パケットヘッダを変更する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図２ａにおいて、移動ノード２８はホロインエージェント３０を有する。対応ノード２４はホームエージェント２６を有する。図２ａは、ＦＡ−ＣＯＡモードを表す。図２ｂは、ＣＯ−ＣＯＡモードである。そのためＦＡが存在せず、パケットは直接移動ノード２８に入る。
【００１１】
図１と比較すると、図２ａ、ｂは、ホームエージェント２６からホロインエージェント３０または移動ノード２８のいずれかに向けたトンネルを有さない。
【００１２】
図３ａにおいて、パケットは従来どおりホロインネットワーク内の移動ノードに向けてアドレスが付され、そしてこのパケットは、ソースアドレス３２として対応ノード２４のＩＰアドレスと、移動ノード（ＭＮ）のホームアドレス３４として移動ノード２８のホームアドレスとを有する。図３ａにはまた、ペイロード３８と他のフィールド３６とが示されている。
【００１３】
図３ｂにおいては、本発明によるヘッダにおいて、ソースアドレス３２はホームエージェント（ＨＡ）２６のアドレスであり、移動ノード（ＭＮ）のホームアドレス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ＣＮＩＤ４０、ＭＮＩＤ４２を有し、それらはそれぞれ、対応ノード２４の識別子ＩＤと、移動ノード２８の識別子ＩＤとを含む。
【００１４】
ネットワークが図２ａに示すように、ＦＡ−ＣＯＡモードで動作しているときには、再度アドレスを付した（アドレス付け直した）パケットを、ホロインエージェント３０が受領し、ＭＮＩＤ４２をＦＡ３０が用いて、別の移動ノードと区別し、同時にそのＦＡ３０を用いて、そしてパケットは移動ノード２８に配送される。
【００１５】
再度アドレスの付されたパケットを、ホロインエージェント３０が受領する場合（図２ａのＦＡ−ＣＯＡモード）、あるいは移動ノード２８が直接受領する場合（図２ｂのＣＯ−ＣＯＡモード）、ＣＮＩＤ４０をＦＡま３０たはＭＮ２８が用いて、もとのソースアドレスすなわち対応ノード２４のアドレスを取り出す。その後、ホロインエージェント３０または移動ノード２８は、パケットのチェックサムを再度計算し、それをアプリケーションに分配する。
【００１６】
次にＣＮＩＤ４０について考慮してみると、この独自の識別子は、移動ノードのアドレス宛にアドレスの付されたパケットを検出すると、直ちにホームエージェント２６により割り当てられる。ホームエージェント２６は、ＣＮＩＤ４０とＣＮ２４のアドレスマッピングテーブルへエントリーを追加する。これは、ホームエージェント２６により維持される。その後、ホームエージェント２６はＣＮＩＤ４０と対応するＣＮ２４のＩＰアドレスとを、ホロインエージェント３０（ＦＡ−ＣＯＡモードの場合）に、または、移動ノード２８（ＣＯ−ＣＯＡモードの場合）に送る。その際、登録応答メッセージまたは別のＣＮＩＤ通知メッセージが用いられる。
【００１７】
ＣＮＩＤ４０を、ホロインエージェント３０または移動ノード２８が受信すると、エントリーがＣＮＩＤ４０からＣＮ２４へのＩＰアドレスマッピングテーブルに追加され、これは、ＦＡ３０またはＭＮ２８により維持される。
【００１８】
ＭＮ２８とＭＮＩＤ４２に関する情報も同様に交換される。
【００１９】
移動ノード２８向けの各パケットが、ホームエージェント２６に到着すると、ＨＡ２６はＣＮＩＤ４０とＣＮアドレのスマッピングテーブルを調べて、パケットのソースアドレスに対応するＣＮＩＤ４０を見いだす。その後ＨＡ２６は、元のソースアドレスをＨＡアドレスで、宛先アドレスを移動ノード２８のＣＯＡで置換する。ホームエージェント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発送する。
【００２０】
パケットがホロインエージェント３０または移動ノード２８に到着すると、ＣＮＩＤからＣＮへのテーブルを調べて、ホームエージェント２６のソースアドレスを対応ノード２４の実際のアドレスで置換し、宛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へのテーブルを調べる。チェックサムを調整し、パケットを移動ノード２８に（ＦＡ−ＣＯＡモードの場合）、またはアプリケーションに（ＣＯ−ＣＯＡモードの場合）分配する。
【００２１】
ＣＮＩＤフォーマットとＭＮＩＤフォーマットは、非常に短く、単純であるため、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わけではない。
【００２２】
ホロインネットワーク内の移動ノードに対する、本発明のパケットのヘッダ付与方法は、ヘッダが短く、ペイロードが長く、これは前掲の特許出願（第９９３０１４３７．２号）に述べたとおりである。ＨＡアドレスをソースアドレスとして用いるために、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用いることにより引き起こされる出口フィルタリングの間に発生する問題を回避することができる。宛先アドレスは、パケットが分配される前に戻されるために、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、アプリケーションを再度停止させたり、再度スタートすることを回避できる。
【００２３】
本発明のさらに別の利点は、ヘッダのソースアドレスと宛先アドレスのみを変更し、他の情報、例えばホームエージェント２６から移動ノード２８の現行ＣＯＡへ流れるトラフィックを識別する情報を変更する必要はない。そのため、標準のＱｏＳ、例えばＲＳＶＰを移動ノードへのＱｏＳサービスを変更することなく適用可能である。
【００２４】
ＱｏＳセッションは、例としてＲＳＶＰを用いて次に説明する。
【００２５】
図４においては、対応ノード２４と移動ノード２８が、ホームネットワーク５０に関係づけられ、移動ノード２８とホロインエージェント３０が、ホロインネットワーク５２に関係づけられている。ＲＳＶＰセッションは２つのパート、すなわち図のセッション１とセッション２として設定される。セッション１は、対応ノード２４とホームエージェント２６の間で動作し、セッション２は、ホームエージェント２６と移動ノード２８の間で動作する。
【００２６】
セッション１は、非移動環境で通常のＲＳＶＰセッションとして設定され、対応ノード２４からホームエージェント２６へ送られるパスメッセージがあり、本発明の構成のおける異なる点は、ホームエージェント２６から対応ノード２４へのリターンＲＥＳＶメッセージは、セッションが完了するまで開始されないことである。
【００２７】
セッション２は、移動ノード２８をカバーし、移動ノードがあるネットワークから別のネットワークに移動する際にダイナミックに適用される。
【００２８】
ソースアドレスと宛先アドレスがそれぞれ、対応ノード２４と移動ノード２８であるようなＰＡＴＨメッセージを、ホームエージェント２６が移動ノード２８から受領すると、ホームエージェント２６はパケットをインターセプトして、ＰＡＴＨメッセージをＲＳＶＰプロキシサーバによりパケットにアドレスを付け直すことにより、パスメッセージを修正する、あるいは再生成する。パケットは、いくつかのノード、あるいはネットワークルータ（図においては、ルータ５４、５６）を通過する。ＰＡＴＨメッセージは、端末間メッセージである。プロキシサーバは、ホームエージェント２６に付属するかあるいは独立したものである。
【００２９】
ホロインネットワーク５２においてはフォレインプロキシサーバ、あるいは移動ノード２８またはホロインエージェント３０内のそれに等価のサーバは、動作モードにより移動ノード２８のＣＯＡアドレスをソースアドレスとして、ＨＡの宛先アドレスを具備したＲＥＳＶメッセージを用意する。このメッセージは、プロトコルＩＤおよびソース／宛先ポート番号のようなフロー識別情報を含み、そしてメッセージが発送される。ＲＥＳＶメッセージは、ホップごとに同一のルータ５４、５６を介してパスメッセージとしてルーティングされるが、逆方向においては、各ホップに対するソースアドレスと宛先アドレスは、ルータ５４、５６が適宜変更する。
【００３０】
ＲＥＳＶメッセージをホームエージェント２６、あるいはホームネットワークプロキシサーバのような等価のサーバが受信すると、ＲＥＳＶメッセージは、移動ノード２８のホームアドレスをソースアドレスとして、対応ノード２４を宛先アドレスとして修正あるいは再生される。すなわちセッション２が完了する。セッション１のＲＥＳＶメッセージは、従来方法で送信される。
【００３１】
対応ノード２４あるいはホームネットワークプロキシサーバが、ＲＥＳＶメッセージを受領すると、要求によってＲＥＳＶ確認メッセージが送り返されて、ＲＳＶＰセッションの全体を確認する。
【００３２】
動作モードがＦＡ−ＣＯＡの場合には、フローに特有な同定を補償するために、そしてこのクラスのサービスを差別化するために、ＲＳＶＰセッションのセッション２に対しては、ポートクラッシュ回避制御が必要であり、公知の技術が適用される。
【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  対応ノード
１４  移動ノード
１６  ホームエージェント
１８  ホロインエージェント
２０  トンネル
２４  対応ノード
２６  ホームエージェント
２８  移動ノード
３０  ホロインエージェント
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】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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