(57)【要約】【課題】  新しいアクセスルータ領域への移動時にも、ハンドオフを安定的に提供することができるようにする、ＩＰ基盤のモバイルアドホックネットワークシステムにおける安定なハンドオフのためのネットワーク装置及びこれを利用したハンドオフ方法を提供すること。【解決手段】  通信モバイルアドホックネットワーク上で動作するネットワーク装置間のパケット受信時、信号強度によって移動性を判断して、新しいアクセスルータへのハンドオフを決定する移動性判断部と、移動性判断部の判断結果によって、新しいアクセスルータへのハンドオフを予め実行し、ハンドオフのための新しいアクセスルータに関する情報を設定するルータ設定部と、移動性判断部の判断結果によって、予め設定された情報を用いて、新しいアクセスルータへのハンドオフを実行するハンドオフ処理部とを備えることを特徴とする。【選択図】  図２
2005130433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信モバイルアドホックネットワーク上で動作するネットワーク装置間のパケット受信時、信号強度によって移動性を判断して、新しいアクセスルータへのハンドオフを決定する移動性判断部と、
前記移動性判断部の判断結果によって、前記新しいアクセスルータへのハンドオフを予め実行し、ハンドオフのための前記新しいアクセスルータに関する情報を設定するルータ設定部と、
前記移動性判断部の判断結果によって、前記予め設定された情報を用いて、前記新しいアクセスルータへのハンドオフを実行するハンドオフ処理部とを備えることを特徴とするＩＰ基盤のモバイルアドホックネットワークシステムにおける安定なハンドオフのためのネットワーク装置。
【請求項２】
前記ルータ設定部で設定される前記新しいアクセスルータに関する情報を管理するＣｏＡリスト管理部と、
前記ＣｏＡリスト管理部の動作制御によって、前記新しいアクセスルータに関する情報を格納するＣｏＡリスト格納部とをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のＩＰ基盤のモバイルアドホックネットワークシステムにおける安定なハンドオフのためのネットワーク装置。
【請求項３】
前記移動性判断部は、前記信号強度を所定のしきい値と比較して、１ホップの領域の各ネットワーク装置に隣り合う領域の情報を要求するＮＩ Ｒｅｑメッセージをブロードキャストし、前記ＮＩ Ｒｅｑメッセージに対する応答メッセージを通じてどの方向に移動しているかを判断することを特徴とする請求項１に記載のＩＰ基盤のモバイルアドホックネットワークシステムにおける安定なハンドオフのためのネットワーク装置。
【請求項４】
前記しきい値は、現在アクセスルータの領域から新しいアクセスルータの領域へ移動することによって変化する前記パケットの信号強度に対するα‐しきい値と、新しいアクセスルータの領域へと完全に移動することによって変化する前記パケットの信号強度に対するβ‐しきい値とよりなることを特徴とする請求項３に記載のＩＰ基盤のモバイルアドホックネットワークシステムにおける安定なハンドオフのためのネットワーク装置。
【請求項５】
前記信号強度がβ‐しきい値未満ならば、新しいアクセスルータへのハンドオフを決定し、前記信号強度がα‐しきい値未満且つβ‐しきい値超過ならば、ハンドオフ情報の設定を決定することを特徴とする請求項４に記載のＩＰ基盤のモバイルアドホックネットワークシステムにおける安定なハンドオフのためのネットワーク装置。
【請求項６】
前記移動性判断部は、前記ブロードキャストされるＮＩ Ｒｅｑメッセージが受信されれば、現在アクセスルータのルータアドレスを用いてＮＩ Ｒｅｐメッセージを生成し、他のネットワーク装置から隣り合う領域の情報を要求したネットワーク装置に転送される応答メッセージを確認して、自身のルータアドレスと同じルータアドレスを有するＮＩ Ｒｅｐメッセージが存在しなければ、前記生成されたＮＩ Ｒｅｐメッセージを転送することを特徴とする請求項３に記載のＩＰ基盤のモバイルアドホックネットワークシステムにおける安定なハンドオフのためのネットワーク装置。
【請求項７】
前記ルータ設定部は、前記移動性判断部から提供されるＮＩ Ｒｅｐメッセージから得られる新しいアクセスルータに関するプレフィックス情報を用いて、前記新しいアクセスルータに関するルータ情報を生成することを特徴とする請求項１に記載のＩＰ基盤のモバイルアドホックネットワークシステムにおける安定なハンドオフのためのネットワーク装置。
【請求項８】
前記ハンドオフ処理部は、前記ＣｏＡリスト管理部により前記ＣｏＡリスト格納部から新しいアクセスルータに対するｎＣｏＡを検出し、検出されたｎＣｏＡを用いて前記新しいアクセスルータと接続し、現在アクセスルータとの接続を終了することを特徴とする請求項１に記載のＩＰ基盤のモバイルアドホックネットワークシステムにおける安定なハンドオフのためのネットワーク装置。
【請求項９】
通信モバイルアドホックネットワーク上で動作する所定のネットワーク装置から受信されるパケットの信号強度によって移動性を判断するステップと、
前記移動性の判断結果によって、移動する領域の新しいアクセスルータに関する情報を収集するために、隣り合う領域の情報を要求するステップと、
前記要求による応答メッセージが受信されれば、パケット受信時の信号強度によってハンドオフを決定するステップとを含むことを特徴とするＩＰ基盤のモバイルアドホックネットワークシステムにおける安定なハンドオフのためのネットワーク装置を用いたハンドオフ方法。
【請求項１０】
前記信号強度によって移動性を判断するステップは、前記信号強度を所定のしきい値と比較して、前記信号強度がβ‐しきい値超過且つα‐しきい値未満であるか否かを判断することによって行われることを特徴とする請求項９に記載のＩＰ基盤のモバイルアドホックネットワークシステムにおける安定なハンドオフのためのネットワーク装置を用いたハンドオフ方法。
【請求項１１】
前記α‐しきい値は、現在アクセスルータの領域から新しいアクセスルータの領域へ移動することによって変化する前記パケットの信号強度に対するしきい値であり、前記β‐しきい値は、新しいアクセスルータの領域へ完全に移動することによって変化する前記パケットの信号強度に対するしきい値であることを特徴とする請求項１０に記載のＩＰ基盤のモバイルアドホックネットワークシステムにおける安定なハンドオフのためのネットワーク装置を用いたハンドオフ方法。
【請求項１２】
前記隣り合う領域の情報を要求するステップは、ＮＩ Ｒｅｑメッセージを用いて行われることを特徴とする請求項９に記載のＩＰ基盤のモバイルアドホックネットワークシステムにおける安定なハンドオフのためのネットワーク装置を用いたハンドオフ方法。
【請求項１３】
前記ＮＩ Ｒｅｑメッセージが受信されれば、現在アクセスルータのルータアドレスを用いて応答メッセージを生成し、他のネットワーク装置から隣り合う領域の情報を要求したネットワーク装置に転送される応答メッセージを確認して、自身のルータアドレスと同じルータアドレスを有する応答メッセージが存在しなければ、前記生成された応答メッセージを転送することを特徴とする請求項１２に記載のＩＰ基盤のモバイルアドホックネットワークシステムにおける安定なハンドオフのためのネットワーク装置を用いたハンドオフ方法。
【請求項１４】
前記パケットの信号強度によってハンドオフを決定するステップは、
前記受信されるパケットの信号強度がβ‐しきい値を超過するか否かを判別するステップと、
前記判別の結果、パケットの信号強度がβ‐しきい値未満ならば、新しいアクセスルータへのハンドオフを実行するステップと、
前記判別の結果、パケットの信号強度がβ‐しきい値超過且つα‐しきい値未満ならば、前記新しいアクセスルータへのハンドオフ環境を予め設定するステップとを含むことを特徴とする請求項９に記載のＩＰ基盤のモバイルアドホックネットワークシステムにおける安定なハンドオフのためのネットワーク装置を用いたハンドオフ方法。
【請求項１５】
前記応答メッセージが受信されれば、前記受信された応答メッセージから得られるプレフィックスにより前記応答メッセージのアクセスルータアドレスと現在アクセスルータのルータアドレスとを比較するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載のＩＰ基盤のモバイルアドホックネットワークシステムにおける安定なハンドオフのためのネットワーク装置を用いたハンドオフ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＰ基盤のモバイルアドホックネットワークシステムにおける安定なハンドオフのためのネットワーク装置及びこれを利用したハンドオフ方法に関し、より詳しくは、モバイルアドホックネットワーク装置において、ハンドオフモジュールを用いて受信されるパケットの信号強度によって移動性を感知し、新しいアクセスルータへのハンドオフを予め設定することによって、新しいアクセスルータ領域へ完全に移動すると、予め設定されたルータ情報を通じて安定した通信ネットワークの提供を可能にすることに関する。
【背景技術】
【０００２】
モバイルアドホックネットワーク(Mobile Ad hoc NETwork：以下、「ＭＡＮＥＴ」と言う）は、通信インフラのない環境で移動性を有するネットワーク装置が互いに通信できるネットワークである。
【０００３】
戦場や飛行機または船舶のように外部インターネットと孤立した環境でネットワーク装置を介して通信しようとする時には、臨時的に網を構築する必要性がある。
最近、ＭＡＮＥＴの必要性が増加するに伴って、ＭＡＮＥＴでネットワーク装置が通信するために必要な技術に関する関心が急増している。
特に、ＭＡＮＥＴでネットワーク装置に所定のＩＰを割り当てて自由なインターネットサービスを提供できるようにするために、ＭＡＮＥＴにモバイルＩＰを適用させようとする試みが継続的になされている。
【０００４】
このような試みによって、ＩＰｖ４を基盤とするＭＡＮＥＴでの無線インターネットサービスが具現されており、現在使われているＩＰｖ４の場合には、各ネットワーク装置に割り当てることができるＩＰアドレスが限定されているので、次第に増えるネットワーク装置ユーザの需要を満足させるには物足りなかった。
【０００５】
これにより、現在使われているＩＰｖ４の問題点を改善させて、不足したＩＰを解決するための方案として設計されたＩＰｖ６をＭＡＮＥＴに適用させるための研究が進行されている。
【０００６】
しかし、ＭＡＮＥＴ環境においての各ネットワーク装置は、ルータとして動作し、且つホストとして動作し、全てのネットワーク装置がアクセスルータから周期的にブロードキャストされるルータ広告(Router Advertisement：以下、ＲＡと言う)メッセージを受信して、新しいアクセスルータ領域への移動を感知し、ハンドオフを実行する従来のＩＰｖ６での移動性感知方法は、ネットワーク装置が移動することによってネットワークトポロジ(topology)が継続的に変化するＭＡＮＥＴには適合しない。
【０００７】
すなわち、従来のＩＰｖ６によって現在アクセスルータから周期的にブロードキャストされるＲＡメッセージは、ネットワーク装置の移動によって形成されるマルチホップのリンクを介して全体ＭＡＮＥＴに広がり、それにより、ネットワークのトラフィックを増加させ、ネットワーク装置間の一般通信に多大な障害を来たすようになる。
【０００８】
また、図１Ａに示すように、ＩＰｖ６を適用したＭＡＮＥＴでの各ネットワーク装置は、アクセスルータ(Access Router：以下、ＡＲと言う)から周期的にブロードキャストされるＲＡメッセージを受信する。
【０００９】
図１Ｂに示すように、仮に、ネットワーク装置Ａが現在アクセスルータＡＲ１の領域から新しいアクセスルータＡＲ２の領域へ移動したとすれば、ネットワーク装置Ａでは、新しいアクセスルータＡＲ２から受信されるＲＡメッセージを通じて自身が新しいアクセスルータＡＲ２の領域へ移動したことを感知する。
【００１０】
次に、新しいアクセスルータＡＲ２を介しての通信のために、現在アクセスルータＡＲ１との通信を終了し、受信されたＲＡメッセージを参照して新しいアクセスルータＡＲ２との通信を接続するハンドオフを実行する。
【００１１】
ハンドオフが実行される時、ネットワーク装置Ａは、新しいアクセスルータＡＲ２への移動を感知することによるインタラプトがかかった瞬間から通信パケットをキャッシュに格納し、新しいアクセスルータＡＲ２との接続が形成された後、格納された通信パケットを転送するため、暫く通信が切れるようになる問題があった。
【００１２】
したがって、ＭＡＮＥＴでは、ＩＰｖ６による移動性感知方法に起因したネットワークトラフィックを低減し、ハンドオフ時にも切れずに通信を行うことができる安定なハンドオフ方法が要求されているのが実情である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、モバイルアドホックネットワーク上で動作するネットワーク装置間のパケット受信時、信号強度によって移動性を感知し、新しいアクセスルータとのハンドオフを予め設定することによって、新しいアクセスルータ領域への移動時にも、ハンドオフを安定的に提供することができるようにすることを目的とする。
【００１４】
また、本発明は、受信される信号強度によって移動性が感知されれば、アクセスルータに関する情報を要求することによって、従来のモバイルＩＰｖ６によるＭＡＮＥＴでのトラフィック増加を最小化できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的を達成するため、本発明の実施の形態によるネットワーク装置は、ハンドオフモジュールを介してパケット受信時、信号強度によってネットワーク装置の移動性を判断し、ハンドオフ時に要求されるハンドオフ設定動作を予め実行することによって、新しいアクセスルータに関するルータ情報を設定したり、ハンドオフを実行することを特徴する。
【００１６】
これにより、ハンドオフモジュールでは、ネットワーク装置が新しいアクセスルータの領域へ完全に移動しようとする時、予め設定されたルータ情報を通じて新しいアクセスルータへのハンドオフを実行する。
【００１７】
本発明において、ネットワーク装置の移動性を感知するための所定のしきい値を設定することによって、設定されたしきい値と、パケット受信時の信号強度とを比較し、ネットワーク装置の移動性による新しいアクセスルータへのハンドオフのためのルータ設定動作または新しいアクセスルータへのハンドオフを実行する。
【００１８】
本発明において、しきい値は、現在アクセスルータの領域から新しいアクセスルータの領域へ移動することによって変化するパケット受信時の電力強度に対するしきい値であるα‐しきい値と、新しいアクセスルータの領域へ完全に移動することによって変化するパケット受信時の電力強度に対するしきい値であるβ‐しきい値とに大別される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、通信リンクを介して接続されたネットワーク装置から受信されるパケットの信号強度によって移動性を感知し、移動方向の新しいアクセスルータとのハンドオフを予め設定することによって、新しいアクセスルータ領域への完全な移動時に、ハンドオフを安定的に実行することができる効果を有する。
【００２０】
また、本発明は、受信される信号強度によって移動性が感知されれば、新しいアクセスルータに関する情報を要求することによって、従来のモバイルＩＰｖ６によるＭＡＮＥＴでのトラフィック増加を最小化できる効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明によるＩＰ基盤のモバイルアドホックネットワークシステムにおける安定なハンドオフのためのネットワーク装置及びこれを利用したハンドオフ方法を、添付図面に基づいて詳しく説明する。
【００２２】
本発明の一実施の形態によるＩＰ基盤のモバイルアドホックネットワークシステムにおける安定なハンドオフのためのネットワーク装置は、通信モバイルアドホックネットワーク上で動作するネットワーク装置間のパケット受信時、信号強度によって移動性を判断して、新しいアクセスルータへのハンドオフを決定する移動性判断部と、前記移動性判断部の判断結果によって、前記新しいアクセスルータへのハンドオフを予め実行し、ハンドオフのための前記新しいアクセスルータに関する情報を設定するルータ設定部と、前記移動性判断部の判断結果によって、前記予め設定された情報を用いて、前記新しいアクセスルータへのハンドオフを実行するハンドオフ処理部とを備えることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の他の実施の形態によるＩＰ基盤のモバイルアドホックネットワークシステムにおける安定なハンドオフのためのネットワーク装置を用いたハンドオフ方法は、通信モバイルアドホックネットワーク上で動作するネットワーク装置間のパケット受信時、信号強度によって移動性を判断するステップと、前記移動性の判断結果によって、移動する領域の新しいアクセスルータに関する情報を収集するために、隣り合う領域の情報を要求するステップと、前記要求による応答メッセージが受信されると、パケット受信時の信号強度によってハンドオフを決定するステップとを含むことを特徴とする。
【００２４】
以下、本発明によるＩＰ基盤のモバイルアドホックネットワークシステムにおける安定なハンドオフのためのネットワーク装置及びこれを利用したハンドオフ方法を説明するにあたって、ＩＰｖ６基盤のモバイルアドホックネットワーク装置で所定のハンドオフモジュールにより具現されるものについて説明しているが、これは、例示的なものに過ぎず、ネットワーク装置間のパケット受信時、信号強度によって移動性を感知し、新しいアクセスルータとのハンドオフを予め設定することによって、ハンドオフ時、予め設定されたハンドオフ情報を利用する方法について多様な変形及び均等な他の実施の形態が可能であるという点は、この技術分野における通常の知識を有する者によって自明であろう。
【００２５】
以下、本発明の一実施の形態によるＩＰ基盤のモバイルアドホックネットワークシステムにおける安定なハンドオフのためのネットワーク装置を、添付図面に基づいて詳しく説明する。
【００２６】
図２は、本発明の一実施の形態によるＩＰ基盤のモバイルアドホックネットワークシステム構造を概略的に示す図である。
図示のように、本発明による移動ネットワークシステムは、複数のネットワーク装置（１０１、１０２、…、１０ｎ）１００と、複数のネットワーク装置１００の中に所定のネットワーク範囲で動作するネットワーク装置１００を対象にしてインターネットサービスを提供する現在アクセスルータ３０１と、現在アクセスルータ３０１の領域内の所定のネットワーク装置１００が移動する方向の新しいアクセスルータ３０２とで構成される。
ネットワーク装置１００は、所定のネットワーク装置１００との通信リンクを介して現在アクセスルータ３０１に接続されてインターネットサービスを利用するものであって、通信リンクを介して接続されたネットワーク装置１００から受信されるパケット信号強度によって移動性を判断し、判断結果によって、新しいアクセスルータ３０２へのハンドオフのために要求されるハンドオフ設定動作を予め実行したり、新しいアクセスルータ３０２へのハンドオフを実行したりするハンドオフモジュールを含む。
【００２７】
図３は、本発明の一実施の形態によるネットワーク装置（以下、第１のネットワーク装置と言う）１０１のプロトコル構造を概略的に示す図であり、ネットワーク装置１０２、１０３、…、１０ｎも同一構造を有するので、図示を省略する。
【００２８】
図示のように、本発明によるプロトコル構造は、大きく、インターネット上で情報を転送するために使われる基本プロトコル階層である輸送階層ＴＣＰ／ＵＤＰと、ＴＣＰ／ＵＤＰを介してＩＰ基盤のモバイルアドホックネットワーキングのために備わるネットワーク階層と、ネットワーク階層を介して形成されるネットワーク内で物理的なリンクを介してのデータ送受信を処理するプロトコル階層であるデータリンク階層(Data Link Layer)とで構成される。
【００２９】
また、ネットワーク階層は、インターネット上のパケット送受信のためのＩＰサービスモジュールであるＩＰｖ６モジュール１１０と、モバイルネットワーキングのためのルーティングモジュール(MANET Routing)１３０と、ＩＰｖ６基盤のモバイルネットワーキング過程でネットワーク装置の移動性による新しいアクセスルータへのハンドオフのためのハンドオフモジュール１５０とで構成される。
【００３０】
図４は、本発明の一実施の形態による図３のハンドオフモジュール１５０を概略的に示す図である。
図示のように、ハンドオフモジュール１５０は、移動性判断部１５１と、ルータ設定部１５３と、ハンドオフ処理部１５５と、気付アドレス(Care of Address：以下、ＣｏＡと言う)リスト管理部１５７と、ＣｏＡリスト格納部(ＣｏＡ list ＤＢ)１５９とで構成される。
【００３１】
移動性判断部１５１は、所定の通信リンクを介して接続されるネットワーク装置（以下、第２のネットワーク装置と言う）１０２から受信されるパケット信号強度を所定のしきい値(threshold)と比較し、ネットワーク装置１０１がどちら側へ移動するかを判断し、判断結果によって、新しいアクセスルータ３０２へのハンドオフを決定したりハンドオフのための情報を設定したりする。
【００３２】
しきい値は、大きく、現在アクセスルータ３０１の領域から新しいアクセスルータ３０２の領域へ移動することによって変化する受信時のパケットの強度に対するしきい値であるα‐しきい値と、新しいアクセスルータの領域へ完全に移動することによって変化する受信時のパケットの強度に対するしきい値であるβ‐しきい値とに分けられる。
α‐しきい値とβ‐しきい値は、下記のような式(1)により算出される。
【００３３】
［数１］
α‐threshold＝ｍａｘ_ＳＳ×α×ＳＮＲ
β‐threshold＝ｍａｘ_ＳＳ×β×ＳＮＲ  ------（１）
上記式中、ｍａｘ_ＳＳ：最大の信号強度(maximum signal strength)
α、β：所定の関数（α＞β）
ＳＮＲ：信号対雑音の比
【００３４】
ハンドオフのための情報を設定する時、移動性判断部１５１では、新しいアクセスルータ３０２に関する情報を収集するために、１ホップ(hop)領域のネットワーク装置１００に隣り合う領域の情報（一例として、ｉｄ、ｎａｍｅ、ａｄｄｒｅｓｓ、ｐｏｒｔ）を要求するＮｅｉｇｈｂｏｒ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔ（以下、ＮＩ Ｒｅｑと言う）メッセージをブロードキャストする。
【００３５】
次に、各ネットワーク装置１００の移動性判断部では、受信されるＮＩ Ｒｅｑメッセージに対する応答メッセージ(Neighbor Information Reply：以下、ＮＩ Ｒｅｐと言う)を転送する。
この際、各ネットワーク装置１００は、無差別モード(promiscuous mode)で動作するように設定され、周辺ノードでＮＩ Ｒｅｑメッセージをブロードキャストしたネットワーク装置に転送するＮＩ Ｒｅｐメッセージを確認し、自身と同じアクセスルータアドレスを有するメッセージがあれば、ＮＩ Ｒｅｐメッセージを転送しない。
【００３６】
これにより、ネットワーク上に重畳するＮＩ Ｒｅｐメッセージによるトラフィックが発生しない。
ルータ設定部１５３は、移動性判断部１５１の判断結果によって提供されるＮＩ Ｒｅｐメッセージを通じて得られる情報を用いて新しいアクセスルータ３０２に対するＣｏＡ（以下、ｎＣｏＡと言う）を生成する。
【００３７】
ハンドオフ処理部１５５は、移動性判断部１５１の判断結果によって、現在アクセスルータ３０１との通信を終了し、ｎＣｏＡを用いて新しいアクセスルータ３０２との接続を設定するハンドオフを実行する。
【００３８】
ハンドオフ時、ハンドオフ処理部１０５では、現在アクセスルータ３０１に他の領域への移動を知らせるＮｏｔｉｆｙ  Ｍｏｖｅｍｅｎｔ（以下、ＮＭと言う）メッセージを転送し、現在アクセスルータ３０１から転送される応答（Notify Movement Acknowledgement：以下、ＮＭＡｃｋと言う）メッセージを転送する。
【００３９】
ＣｏＡリスト管理部１５７は、要求によって要求されたｎＣｏＡを検索して提供したり、ｎＣｏＡの削除、追加などのＣｏＡリスト管理のための全般的な動作制御を実行する。
ＣｏＡリスト格納部１５９は、ＣｏＡリスト管理部１５７の動作制御によって転送される所定のＣｏＡを格納する。
【００４０】
図５Ａ乃至Ｅは、本発明の一実施の形態によるメッセージパケットのフォーマットを概略的に示す図である。
図５Ａは、移動性判断部１５１でネットワーク装置１０１の移動方向を判断するために、１ホップ領域のネットワーク装置１００に隣り合う領域の情報を要求するＮＩ Ｒｅｑメッセージを示す図である。
図示のように、隣り合う領域の情報を要求するメッセージであることを示す８ビットのタイプフィールドと、メッセージを転送するネットワーク装置に関する情報を示す１６ビットの識別子(識別子)フィールドとで構成される。
【００４１】
図５Ｂは、ネットワーク装置１０１の移動性判断部１５１からブロードキャストされるＮＩ Ｒｅｑメッセージを受信した隣接した１ホップ領域のネットワーク装置１００から転送されるＮＩ Ｒｅｐメッセージを示す図である。
図示のように、ＮＩ Ｒｅｐメッセージは、隣り合う領域の情報を含むメッセージであることを示す８ビットのタイプフィールドと、メッセージを転送するネットワーク装置１０１に関する情報を示す１６ビットの識別子フィールドと、アクセスルータアドレスを示す６４ビットのルータアドレスフィールドと、アクセスルータのプレフィックス情報を示すｎビットのプレフィックス情報(Prefix Information)フィールドとで構成される。
【００４２】
図５Ｃは、ハンドオフ処理部１０１で新しいアクセスルータ３０２へのハンドオフを現在アクセスルータ３０１に知らせるＮＭメッセージを示す図である。
図示のように、ＮＭメッセージは、ネットワーク装置１０１の移動を知らせるメッセージであることを示す８ビットのタイプフィールドと、メッセージを転送するネットワーク装置に関する情報を示す１６ビットの識別子フィールドと、移動する新しいアクセスルータのアドレスを示す６４ビットのルータアドレスフィールドとで構成される。
【００４３】
図５Ｄは、ＮＭメッセージに対する応答として以前のアクセスルータから転送されるＮＭ ＡＣＫメッセージを示すものである。
図示のように、ＮＭ ＡＣＫメッセージは、ネットワーク装置のＮＭメッセージ確認を知らせるメッセージであることを示す８ビットのタイプフィールドと、メッセージを転送する現在アクセスルータに関する情報を示す１６ビットの識別子フィールドとで構成される。ＣｏＡリスト管理部１５７は、ルータ設定部１０３で生成されたｎＣｏＡリストの管理に必要な追加、削除、検索に対する全ての動作を実行する。
【００４４】
図５Ｅは、ＣｏＡを管理するためのＣｏＡリストの構造を示す図である。
図示のように、ＣｏＡリストは、アクセスルータのアドレスを示すアクセスルータアドレスフィールドと、アクセスルータのプレフィックス情報を示すプレフィックス情報フィールドと、アクセスルータの領域で使用する臨時アドレスを示す気付アドレスフィールドと、サービスを待機させる時間を示すライフタイム(Life Time)フィールドとで構成される。
【００４５】
一例として、第１のネットワーク装置１０１ユーザが第２のネットワーク装置１０２との通信リンクを介して現在アクセスルータ３０１に接続されてインターネットサービスを利用する過程で位置を移動するとすると、移動性判断部１５１では、第２のネットワーク装置１０２から受信されるパケットの信号強度の変化から第１のネットワーク装置１０１の移動を感知する。
【００４６】
次に、移動性判断部１５１では、受信されるパケットの信号強度を測定し、測定した強度がβ‐しきい値以上且つα‐しきい値以下なのか否かを判別する。
判別の結果、β‐しきい値以上且つα‐しきい値以下ならば、移動性判断部１５１では、第１のネットワーク装置１０１が新しいアクセスルータ３０２へ移動することによるハンドオフを予め設定するためのハンドオフ設定動作を実行する。
【００４７】
すなわち、移動性判断部１５１では、第１のネットワーク装置１０１が移動する領域の新しいアクセスルータ３０２に関する情報を収集するために、１ホップ範囲のネットワーク装置に隣り合う領域の情報を要求するＮＩ Ｒｅｑメッセージをブロードキャストする。
次に、移動性判断部１５１では、ブロードキャストしたＮＩ Ｒｅｑメッセージに対する応答としてＮＩ Ｒｅｐメッセージが受信されると、パケット受信時の信号の電力強度がβ‐しきい値以上且つα‐しきい値以下なのか否かを判別し、β‐しきい値以上且つα‐しきい値以下ならば、受信されたＮＩ Ｒｅｐメッセージをルータ設定部１５３に転送する。
【００４８】
ルータ設定部１５３では、ＮＩ Ｒｅｐメッセージから得られる新しいアクセスルータ３０２のプレフィックス情報を通じて新しいアクセスルータ３０２に対するＣｏＡを生成し、ＣｏＡリスト管理部１５７によりＣｏＡリストＤＢ１５９に登録する。
前記受信時、パケットの信号強度がβ‐しきい値以上で且つα‐しきい値以下なのか否かを判別する過程で、電力強度がβ‐しきい値以下ならば、移動性判断部１５１では、ハンドオフ処理部１５５を実行させてハンドオフが実行されるようにする。
【００４９】
すなわち、ハンドオフ処理部１５５では、ＣｏＡリスト管理部１５７によりＣｏＡリストＤＢ１５９に新しいアクセスルータ３０２に対するｎＣｏＡが存在するか否かを判別し、登録されたｎＣｏＡを用いてハンドオフを検出したり、新しいアクセスルータ３０２に対するｎＣｏＡを生成する。
【００５０】
次に、ハンドオフ処理部１５５では、検出したり、生成されたｎＣｏＡを用いて現在アクセスルータ３０１に新しいアクセスルータ３０２への移動を知らせるＮＭメッセージを転送し、現在アクセスルータ３０１から転送されるＮＭ ＡＣＫメッセージを受信する。
参考に、前述した本発明の一実施の形態によるＩＰ基盤のモバイルアドホックネットワークシステムにおける安定なハンドオフのためのネットワーク装置は、各モジュールが全てハードウェアで構成されるか、一部のモジュールがソフトウェアで構成されるか、または、全体モジュールがソフトウェアで構成されることができる。
【００５１】
したがって、本発明の一実施の形態によるＩＰ基盤のモバイルアドホックネットワークシステムにおける安定なハンドオフのためのネットワーク装置がハードウェアまたはソフトウェアで構成されることは、本発明の思想を逸脱しないものであり、本発明の思想を逸脱しない範囲内でソフトウェア及び／またはハードウェアで構成されるものについていろいろな修正、変形を加えることが可能であることが明らかであろう。
【００５２】
以下、このように構成されるＩＰ基盤のモバイルアドホックネットワークシステムにおける安定なハンドオフのためのネットワーク装置を利用するハンドオフ方法を、添付図面に基づいて詳しく説明する。
【００５３】
図６は、本発明の一実施の形態によるハンドオフのための状態転移構造を概略的に示す図である。
図示のように、本発明によるハンドオフ方法は、大きく、待機モード（Ready mode）、設定モード（Configuration mode）、ハンドオフ通知モード（Notify Handoff mode）、及び、新しい接続モード（New Connection mode）よりなる。
【００５４】
まず、第１のネットワーク装置１０１が初めて動作を開始すれば、待機モード状態にあるようになる。
このような待機モード状態で第１のネットワーク装置１０１ユーザにより位置が移動すれば、移動性判断部１５１では、第２のネットワーク装置１０２から受信されるパケットの信号強度を判断した後、現在アクセスルータ３０１から新しいアクセスルータ３０２への移動を感知し、隣接した１ホップ領域のネットワーク装置１００に隣り合う領域の情報を要求するＮＩ Ｒｅｑメッセージをブロードキャストする。
【００５５】
次に、ＮＩ Ｒｅｑメッセージに対する応答としてＮＩ Ｒｅｐメッセージが受信されると、受信されるＮＩ Ｒｅｐメッセージから得られる新しいアクセスルータ３０２に対するプレフィックス情報を通じてｎＣｏＡを生成し、新しいアクセスルータ３０２にｎＣｏＡの使用可否を問い合わせする。
【００５６】
このように、新しいアクセスルータ３０２にｎＣｏＡの使用可否を問い合わせすることによって、第１のネットワーク装置１０１は、設定モード状態にモード切換し（ａ）、ｎＣｏＡの使用を新しいアクセスルータ３０２から許可されれば、さらに待機モード状態に転移される（ｂ）。
【００５７】
待機モード状態で第１のネットワーク装置１０１ユーザにより位置が新しいアクセスルータ３０２領域へ次第に移動しながら、第１のネットワーク装置１０１の移動性判断部１５１では、新しいアクセスルータ３０２への完全な移動可否を判断する。
【００５８】
判断の結果、第１のネットワーク装置１０１が新しいアクセスルータ３０２へ完全に移動すると、ハンドオフ通知モード状態にモード切換し（ｃ）、ハンドオフ処理部１５５により新しいアクセスルータ３０２へのハンドオフを実行するために、ＮＭメッセージを現在アクセスルータ３０１に転送する。
【００５９】
次に、新しい接続モード状態にモード切換し（ｄ）、ｎＣｏＡを用いて新しいアクセスルータ３０２との通信リンクを新たに設定する。
【００６０】
次に、第１のネットワーク装置１０１は、転送したＮＭメッセージに対する応答として現在アクセスルータ３０１から転送されるＮＭ ＡＣＫメッセージが受信されれば、さらに待機モード状態にモード切換される（ｅ）。
【００６１】
しかし、ハンドオフ通知モード状態で第１のネットワーク装置１０１が新しいアクセスルータ３０２の領域へ完全に移動して、以前のアクセスルータ３０１からＮＭ ＡＣＫメッセージを受信することができなくなれば、さらにＮＭメッセージを新しいアクセスルータ３０２に転送し、新しいアクセスルータ３０２を介して以前のアクセスルータ３０１に転送する。
【００６２】
これにより、ネットワーク装置１０１は、以前のアクセスルータ３０１から新しいアクセスルータ３０２を介してＮＭ ＡＣＫメッセージを受信するようになり、待機モード状態にモード切換される（ｆ）。
【００６３】
上述したような本発明による安定なハンドオフのためのネットワーク装置の各モジュールで行われる処理過程について、添付図面に基づいて詳しく説明する。
【００６４】
図７は、本発明の一実施の形態による移動性判断部１５１での移動性感知過程を概略的に示す図である。
【００６５】
図示のように、まず、第１のネットワーク装置１０１の移動性判断部１５１では、ハンドオフを決定するために、通信リンクを介して接続された第２のネットワーク装置１０２から受信されるパケットの信号強度（Signal Strength：以下、ＳＳと言う）がβ‐しきい値以上か否かを判別する（Ｓ１）。
【００６６】
判別の結果、ＳＳがβ‐しきい値以上ならば（Ｓ１で「はい」）、ハンドオフを予め準備すべきか否かを決定するために、α‐しきい値未満であるか否かを判別する（Ｓ２）。
判別の結果、ＳＳがα‐しきい値以下ならば（Ｓ２で「はい」）、ルータ設定部１５３を実行させてハンドオフを予め設定するが、まず、設定動作を重複実行することを防ぐために、ＮＩ_ｆｌａｇの値が「ｓｅｔ」か否かを判別する（Ｓ３）。
【００６７】
判別の結果、ＮＩ_ｆｌａｇが「ｓｅｔ」ならば（Ｓ３で「はい」）、終了し、ＮＩ_ｆｌａｇが「ｓｅｔ」でなければ（Ｓ３「いいえ」）、ＮＩ_ｆｌａｇを「ｓｅｔ」した（Ｓ４）後、ＮＩ Ｒｅｑメッセージを生成し、１ホップ（hop）のネットワーク装置１００にブロードキャストする（Ｓ５）。
仮りに、ＳＳがβ‐しきい値以上且つα‐しきい値未満でなければ、動作を終了する。
【００６８】
図８は、本発明の一実施の形態による移動性判断部１５１でのハンドオフ判断過程を概略的に示すものである。
図８に示すように、第１のネットワーク装置１０１からブロードキャストされたＮＩ Ｒｅｑメッセージを受信した１ホップ領域のネットワーク装置１００では、ＮＩ Ｒｅｐメッセージを生成して第１のネットワーク装置１０１に転送する。
【００６９】
これにより、第１のネットワーク装置１０１では、１ホップ領域のネットワーク装置１００から転送されるＮＩ Ｒｅｐメッセージが受信されれば（Ｓ１１）、まず、現在アクセスルータ３０１のプレフィックスと受信したメッセージが有しているアクセスルータのプレフィックスとが異なるか否かを比較する（Ｓ１２）。
【００７０】
比較の結果、プレフィックス情報が異なると（Ｓ１２で「はい」）、ＳＳがβ‐しきい値未満であるか否かを判別する（Ｓ１３）。
判別の結果、ＳＳがβ‐しきい値未満ならば（Ｓ１３で「はい」）、ハンドオフ処理部１５５を実行させて現在アクセスルータ３０１に新しいアクセスルータ３０２へのハンドオフを知らせるハンドオフ通知(Notify Handoff mode)動作を実行する（Ｓ１４）。
【００７１】
判別の結果、ＳＳがβ‐しきい値未満でなければ（Ｓ１３で「いいえ」）、ＳＳがα‐しきい値を超過するか否かを判別する（Ｓ１５）。
判別の結果、ＳＳがα‐しきい値を超過すると（Ｓ１５で「はい」）、ルータ設定部１５３を実行させて新しいアクセスルータ３０２に関する情報を設定するために、ハンドオフ動作を予め実行する新しいアクセスルータ設定(ＮＡＲ Configuration)動作を実行する（Ｓ１６）。
仮りに、ＳＳがβ-しきい値超過且つα-しきい値未満であれば、動作を終了する。
【００７２】
図９は、本発明の一実施の形態によるルータ設定部１５３での新しいアクセスルータ３０２に対するハンドオフ情報設定過程を概略的に示すものである。
図示のように、ルータ設定部１５３では、ＮＩ Ｒｅｐメッセージから得られる新しいアクセスルータ３０２に関する情報を用いて新しいアクセスルータ３０２へのルーティング経路を検索する（Ｓ２１）。
【００７３】
次に、新しいアクセスルータ３０２のプレフィックス情報を用いて新しいアクセスルータ３０２に対するｎＣｏＡを生成する（Ｓ２２）。
次に、生成されたｎＣｏＡに対するアドレスが重複するか否かを新しいアクセスルータ３０２に確認する重複アドレス検出(Duplication Address Detection；ＤＡＤ)過程を実行し（Ｓ２３）、ｎＣｏＡに対するＤＡＤ過程が完了したか否かを判別し（Ｓ２４）、ＤＡＤが完了すれば（Ｓ２４で「はい」）、ＣｏＡリスト管理部１５７によりＣｏＡリストＤＢ１５９に生成されたｎＣｏＡを追加する（Ｓ２５）。
【００７４】
図１０は、本発明の一実施の形態によるハンドオフ処理部１５５でのハンドオフ過程を概略的に示すものである。
図示のように、まず、ハンドオフ処理部１５５では、新しいアクセスルータ３０２へのハンドオフのために、ＣｏＡリスト管理部１５７によりＣｏＡリストＤＢ１５９から新しいアクセスルータに対するｎＣｏＡを検索する（Ｓ３１）。
【００７５】
次に、ハンドオフ処理部１５５では、新しいアクセスルータ３０２に対するｎＣｏＡが検索されるか否かを判別する（Ｓ３２）。
判別の結果、ｎＣｏＡが検索されれば（Ｓ３２で「はい」）、検索されたｎＣｏＡを現在アクセスルータのＣｏＡに設定する（Ｓ３７）。
判別の結果、ｎＣｏＡが検索されなければ（Ｓ３２で「いいえ」）、ＮＩ Ｒｅｐメッセージから得られるアクセスルータのプレフィックス情報を用いて新しいアクセスルータ３０２に対するｎＣｏＡを生成し（Ｓ３３）、生成されたｎＣｏＡに対するアドレス重複可否を新しいアクセスルータに確認要求する（Ｓ３４）。
【００７６】
次に、ハンドオフ処理部１５５では、アドレス重複可否に対する確認が終了したか否かを判別し（Ｓ３５）、アドレス重複に対する確認が完了すれば（Ｓ３５で「はい」）、ＣｏＡリスト管理部１５７によりしＣｏＡリストＤＢ１５９に生成されたｎＣｏＡを追加する（Ｓ３６）。
【００７７】
ハンドオフ処理部１５５では、このように検出または生成されたｎＣｏＡを現在アクセスルータのＣｏＡとして設定し（Ｓ３７）、ｎＣｏＡを用いて現在アクセスルータに新しいアクセスルータへのハンドオフを知らせるＮＭメッセージを生成して転送する（Ｓ３８）。
【００７８】
図１１Ａ及びＢは、本発明の一実施の形態によるハンドオフモジュールを備えたネットワーク装置でのハンドオフ過程を概略的に示す図である。
図１１Ａに示すように、仮にアクセスルータＡＲ１に接続された所定のネットワーク装置の中にネットワーク装置Ｓの移動性判断部１５１では、ネットワーク装置Ａから受信されるパケットの信号強度を測定し、信号強度がα‐しきい値未満且つβ‐しきい値超過であるか否かを判別する。
【００７９】
図１１Ｂに示すように、ネットワーク装置Ｓが現在アクセスルータＡＲ１から新しいアクセスルータＡＲ２の領域へと次第に移動して行くことによって、ネットワーク装置Ａから受信されるパケットの信号強度が次第に小さくなれば、移動性判断部１５１では、信号強度がα‐しきい値未満且つβ‐しきい値超過であるか否かを判別する。
【００８０】
判別の結果、信号強度がα‐しきい値未満且つβ‐しきい値超過ならば、移動性判断部１５１では、移動中の領域の新しいアクセスルータＡＲ２へのハンドオフを予め設定するために、ＮＩ Ｒｅｑメッセージを生成して１ホップ領域のネットワーク装置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄにブロードキャストする。
【００８１】
このように転送されるＮＩ Ｒｅｑメッセージを受信した各ネットワーク装置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、ＮＩ Ｒｅｐメッセージを生成して転送するが、他のネットワーク装置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄからネットワーク装置Ｓに転送するＮＩ Ｒｅｐメッセージを確認して、同じアクセスルータアドレスを有する場合には、ＮＩ Ｒｅｐメッセージを転送しない。
【００８２】
これにより、１ホップ領域のネットワーク装置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄから転送されるＮＩ Ｒｅｐメッセージがネットワーク装置Ｓに受信されれば、ネットワーク装置Ｓの移動性判断部１５１では、ネットワーク装置Ｓの移動によるハンドオフを決定するために、ネットワーク装置Ａから受信されるパケットの信号強度がα‐しきい値未満且つβ‐しきい値超過であるか否かを判別する。
【００８３】
判別の結果、信号強度がα‐しきい値未満且つβ‐しきい値超過ならば、移動性判断部１５１では、ハンドオフ情報を設定するために、ルータ設定部１５３を実行させ、ルータ設定部１５３では、受信されたＮＩ Ｒｅｐメッセージから得られる新しいアクセスＡＲ２のプレフィックス情報を用いて新しいアクセスルータＡＲ２に対するｎＣｏＡを生成する。
【００８４】
次に、ルータ設定部１５３では、生成されたｎＣｏＡが重複するアドレスであるか否かを新しいアクセスルータＡＲ２で確認した後、ＣｏＡリストに追加させる。
仮りに、ネットワーク装置Ｓがユーザにより新しいアクセスルータＡＲ２領域へ完全に移動することによって、ネットワーク装置Ａから受信されるパケットの信号強度がβ‐しきい値未満と測定されれば、移動性判断部１５１では、新しいアクセスルータＡＲ２へのハンドオフのために、ハンドオフ処理部１５５を実行させる。
ハンドオフ処理部１５５では、ＣｏＡリストから新しいアクセスルータＡＲ２のＣｏＡであるｎＣｏＡを検索し、ｎＣｏＡが検索されなければ、新しいアクセスルータＡＲ２に対するｎＣｏＡを生成する。
【００８５】
このような過程を経て新しいアクセスルータＡＲ２のｎＣｏＡが得られれば、ハンドオフ処理部１５５では、新しいアクセスルータＡＲ２のｎＣｏＡを用いて新しいアクセスルータＡＲ２と接続し、ｎＣｏＡを現在ＣｏＡに設定した後、ＮＭメッセージを用いて以前のアクセスルータＡＲ１に新しいアクセスルータＡＲ２へのハンドオフを知らせる。
【００８６】
以上のように、上記実施の形態を参照して詳細に説明され図示されたが、本発明は、これに限定されるものでなく、このような本発明の基本的な技術的思想を逸脱しない範囲内で、当業界の通常の知識を有する者にとっては、他の多くの変更が可能であろう。また、本発明は、添付の特許請求の範囲により解釈されるべきであることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１Ａ】従来のＩＰ基盤ネットワークシステム構造を概略的に示す図である。
【図１Ｂ】従来のＩＰ基盤ネットワークシステム構造を概略的に示す図である。
【図２】本発明の一実施の形態によるＩＰ基盤のモバイルアドホックネットワークシステム構造を概略的に示す図である。
【図３】本発明の一実施の形態によるプロトコル構造を概略的に示す図である。
【図４】本発明の一実施の形態による図３のハンドオフモジュール１５０を概略的に示す図である。
【図５Ａ】本発明の一実施の形態によるメッセージパケットのフォーマットを概略的に示す図である。
【図５Ｂ】本発明の一実施の形態によるメッセージパケットのフォーマットを概略的に示す図である。
【図５Ｃ】本発明の一実施の形態によるメッセージパケットのフォーマットを概略的に示す図である。
【図５Ｄ】本発明の一実施の形態によるメッセージパケットのフォーマットを概略的に示す図である。
【図５Ｅ】本発明の一実施の形態によるメッセージパケットのフォーマットを概略的に示す図である。
【図６】本発明の一実施の形態によるハンドオフのための状態転移構造を概略的に示す図である。
【図７】本発明の一実施の形態による移動性判断部での移動性感知過程を概略的に示す図である。
【図８】本発明の一実施の形態による移動性判断部でのハンドオフ判断過程を概略的に示す図である。
【図９】本発明の一実施の形態によるルータ設定部での新しいアクセスルータに対するハンドオフ情報設定過程を概略的に示す図である。
【図１０】本発明の一実施の形態によるハンドオフ処理部でのハンドオフ過程を概略的に示す図である。
【図１１Ａ】本発明の一実施の形態によるハンドオフモジュールを備えたネットワーク装置でのハンドオフ過程を概略的に示す図である。
【図１１Ｂ】本発明の一実施の形態によるハンドオフモジュールを備えたネットワーク装置でのハンドオフ過程を概略的に示す図である。
【符号の説明】
【００８８】
１００、１０１、１０２、…、１０ｎ  ネットワーク装置
１１０    ＩＰｖ６モジュール
１３０    ルーティングモジュール
１５０    ハンドオフモジュール
１５１    移動性判断部
１５３    ルータ設定部
１５５    ハンドオフ処理部
１５７    ＣｏＡリスト管理部
１５９    ＣｏＡリストＤＢ
３０１    現在アクセスルータ
３０２    新しいアクセスルータ
【図１Ａ】
2005130433.tif 000003
【図１Ｂ】
2005130433.tif 000004
【図２】
2005130433.tif 000005
【図３】
2005130433.tif 000006
【図４】
2005130433.tif 000007
【図５Ａ】
2005130433.tif 000008
【図５Ｂ】
2005130433.tif 000009
【図５Ｃ】
2005130433.tif 000010
【図５Ｄ】
2005130433.tif 000011
【図５Ｅ】
2005130433.tif 000012
【図６】
2005130433.tif 000013
【図７】
2005130433.tif 000014
【図８】
2005130433.tif 000015
【図９】
2005130433.tif 000016
【図１０】
2005130433.tif 000017
【図１１Ａ】
2005130433.tif 000018
【図１１Ｂ】
2005130433.tif 000019