(57)【要約】  【課題】  モバイル端末機が該当サブネット(Sub-network)の領域を外れて新しいサブネットへの移動時に、移動後のサブネットプリフィックスに適した新しいＩＰアドレスを割り当てることによってルート最適化を図れるようにする。  【解決手段】  モバイルインターネットプロトコル(Mobile Internet Protocol:ＩＰ)を利用してモバイル端末機の移動性を支援する方法であって、モバイル端末機が他のサブネットに移動することを認識するステップと、該移動を認識した場合に、移動後のサブネットに対するネットワークプリフィックス(prefix)と同じプリフィックスを持つＩＰアドレスをモバイル端末機に割り当てるステップと、を含み、移動ノードと相手ノード間に移動ノードが移動する前のネットワークを経由せずに直接移動ノードと相手ノード間で通信がなされるので、ルート最適化を実現でき、ルーティング時にＩＰトンネルリング法を適用しなくても良いので、パケットのオーバーヘッドが発生しない。【選択図】 図６
2005130512.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モバイルインターネットプロトコル(Internet Protocol:IP)を利用してモバイル(移動)端末機の移動性を支援する方法であって、
モバイル端末機が他のサブネットに移動することを認識する認識ステップと、
モバイル端末機が他のサブネットに移動したことを認識した場合に、移動した後のサブネットのためのネットワークプリフィックス(prefix)と同じプリフィックスを持つＩＰアドレスをモバイル端末機に割り当てるステップと、
を含むことを特徴とするモバイル端末機の移動性支援方法。
【請求項２】
前記認識ステップは、
モバイル端末機が周囲のネットワークらを発見するためのアクティブスキャンを行うステップと、
前記アクティブスキャンを通して受信電界強度が大きいと判断されるアクセスポイントの識別子を判断するステップと、
同一サブネットなのか他のサブネットなのかを判断するために、受信電界強度が大きいと判断されたアクセスポイントの識別子が以前のアクセスポイント識別子と同一か否かを判断するステップと、
アクセスポイントの識別子が互いに異なる場合に、他のサブネットと判断するステップと、
アクセスポイントの識別子が同じ場合に、同一サブネットと判断するステップと、
を有すること
を特徴とする請求項１記載のモバイル端末機の移動性支援方法。
【請求項３】
前記アクセスポイント識別子は、サブネットの識別子を表すＥＳＳＩＤ(Extended Service Set Identification)であること
を特徴とする請求項２記載のモバイル端末機の移動性支援方法。
【請求項４】
前記ＥＳＳＩＤは、同一サブネットに属するアクセスポイントの場合には、同じ識別子を持つこと
を特徴とする請求項３記載のモバイル端末機の移動性支援方法。
【請求項５】
前記アクティブスキャンステップは、モバイル端末機の移動時に、受信電界強度レベルが一定値以上落ちる場合に実行されること
を特徴とする請求項２記載のモバイル端末機の移動性支援方法。
【請求項６】
前記アクティブスキャンステップは、周囲にどのような識別子を使用するアクセスポイントらがあるかを確認することができるように周期的に実行されること
を特徴とする請求項５記載のモバイル端末機の移動性支援方法。
【請求項７】
前記モバイル端末機は、前記アクティブスキャンで得たアクセスポイント識別子の内、登録されたアクセスポイント識別子を管理すること
を特徴とする請求項２記載のモバイル端末機の移動性支援方法。
【請求項８】
前記モバイル端末機は、識別子が登録されたアクセスポイントらの中で、受信電界強度レベル値が最も高いアクセスポイントに接続すること
を特徴とする請求項１又は２記載のモバイル端末機の移動性支援方法。
【請求項９】
前記モバイル端末機は、無線ＬＡＮカードが搭載された端末機又はブルートゥースが搭載された端末機の内のいずれかであること
を特徴とする請求項１又は２記載のモバイル端末機の移動性支援方法。
【請求項１０】
前記移動後のネットワークプリフィックス(prefix)と同じプリフィックスと同じＩＰアドレスをモバイル端末機に割り当てるステップは、
モバイル端末機が、既存の識別子とは異なる識別子を持つアクセスポイントへの接続時に、ＤＨＣＰ(Dynamic Host Configuration Protocol)サーバーにＤＨＣＰ ｒｅｑｕｅｓｔ(要求)フレームを伝送するステップと、
ＤＨＣＰサーバーが、ＤＨＣＰ要求フレームに応答するresponse(応答)フレームを当該モバイル端末機に伝送するステップと、を含むこと
を特徴とする請求項１記載のモバイル端末機の移動性支援方法。
【請求項１１】
前記モバイル端末機は、ＤＨＣＰ(Dynamic Host Configuration Protocol)サーバーにＤＨＣＰ要求フレームを伝送する際に、使用者識別子，パスワード，及び認証情報をオプションフィールドに含めて送信すること
を特徴とする請求項１０記載のモバイル端末機の移動性支援方法。
【請求項１２】
前記アクセスポイントは、予め指定されたＤＨＣＰ(Dynamic Host Configuration Protocol)サーバーとＤＨＣＰリレイ機能を遂行し、モバイル端末機から得た情報とアクセスポイントのマックアドレス情報とをオプションフィールドに含めてＤＨＣＰサーバーに送信すること
を特徴とする請求項１又は１０記載のモバイル端末機の移動性支援方法。
【請求項１３】
前記アクセスポイントは、ルータ，ハブ，ブリッジ，及びスイッチの内のいずれか一つを使用して前記ＤＨＣＰ(Dynamic Host Configuration Protocol)サーバーとのＤＨＣＰリレイ機能を遂行すること
を特徴とする請求項１２記載のモバイル端末機の移動性支援方法。
【請求項１４】
前記ＤＨＣＰ(Dynamic Host Configuration Protocol)サーバーは、受信されたモバイル端末機の情報及びアクセスポイント情報を使用してモバイル端末機のＩＰアドレスを割り当てて、新たに割り当てられた該ＩＰアドレスを当該アクセスポイントに送信すること
を特徴とする請求項１０記載のモバイル端末機の移動性支援方法。
【請求項１５】
前記ＤＨＣＰ(Dynamic Host Configuration Protocol)サーバーは、モバイル端末機の情報を、システム全体を管理するホームネットワークに送信すること
を特徴とする請求項１０記載のモバイル端末機の移動性支援方法。
【請求項１６】
他のサブネットに移動したモバイル端末機と通話中の相手モバイル端末機がある場合に、移動したモバイル端末機の新しいＩＰアドレス情報を相手モバイル端末機に伝送し、データパケットを当該モバイル端末機が移動したサブネットに直接ルーティングすること
を特徴とする請求項１記載のモバイル端末機の移動性支援方法。
【請求項１７】
前記ホームネットワークは、移動したモバイル端末機が以前に位置したアクセスポイントに、該モバイル端末機のＩＰアドレス変更を通知すること
を特徴とする請求項１５記載のモバイル端末機の移動性支援方法。
【請求項１８】
モバイル端末機が以前に位置したアクセスポイントは、移動したモバイル端末機の認証情報と、移動中に受信されたデータパケットとを、新しい宛先ＩＰアドレスに再送信すること
を特徴とする請求項１６記載のモバイル端末機の移動性支援方法。
【請求項１９】
複数のモバイル端末機と、複数のアクセスポイントと、ホームネットワークと、で構成されたシステムであって、
同一サブネット内のアクセスポイントらは、同一の識別子を持つように構成され、
前記ホームネットワークは、システム全体の呼管理と、移動性感知と、移動ノードの初期登録と、統計と、データベース管理と、移動したモバイル端末機に新しいＩＰアドレスを割り当てる機能と、を遂行すること
を特徴とするモバイル端末機の移動性支援システム。
【請求項２０】
複数のモバイル端末機と、複数のアクセスポイントと、ホームネットワークと、を有するシステムであって、
同一サブネット内のアクセスポイントらは、同一のアクセスポイント識別子を持つように構成され、
前記ホームネットワークは、システム全体の呼管理と、移動性感知と、移動ノードの初期登録と、統計と、データベース管理と、を遂行し、
移動したモバイル端末機に新しいＩＰアドレスを割り当てるＤＨＣＰ(Dynamic Host Configuration Protocol)サーバーをさらに含むこと
を特徴とするモバイル端末機の移動性支援システム。
【請求項２１】
前記アクセスポイント識別子は、サブネットの識別子を表すＥＳＳＩＤ(Extended Service Set Identification)であること
を特徴とする請求項１９又は２０記載のモバイル端末機の移動性支援システム。
【請求項２２】
前記モバイル端末機は、アクティブスキャンで得たアクセスポイント識別子の内、登録されたアクセスポイント識別子を管理すること
を特徴とする請求項１９又は２０記載のモバイル端末機の移動性支援システム。
【請求項２３】
前記モバイル端末機は、識別子が登録されたアクセスポイントらの内、受信電界強度レベル値が最も高いアクセスポイントに接続すること
を特徴とする請求項１９又は２０記載のモバイル端末機の移動性支援システム。
【請求項２４】
前記モバイル端末機は、他のサブネットへの移動時に、ＤＨＣＰ(Dynamic Host Configuration Protocol)サーバーから移動後のネットワークプリフィックス(prefix)に適したＩＰアドレスが割り当てられること
を特徴とする請求項１９又は２０記載のモバイル端末機の移動性支援システム。
【請求項２５】
前記モバイル端末機は、ＤＨＣＰ(Dynamic Host Configuration Protocol)サーバーへのＤＨＣＰ要求フレームを伝送する際に、使用者識別子，パスワード，及び認証情報をオプションフィールドに含めて送信すること
を特徴とする請求項２４記載のモバイル端末機の移動性支援システム。
【請求項２６】
前記アクセスポイントは、予め指定されたＤＨＣＰ(Dynamic Host Configuration Protocol)サーバーとＤＨＣＰリレイ機能を遂行し、モバイル端末機から得た情報とアクセスポイントのマックアドレス情報とをオプションフィールドに含めてＤＨＣＰサーバーに送信すること
を特徴とする請求項１９又は２０記載のモバイル端末機の移動性支援システム。
【請求項２７】
前記アクセスポイントは、ルータ，ハブ，ブリッジ，及びスイッチの内のいずれか一つを使用して前記ＤＨＣＰ(Dynamic Host Configuration Protocol)サーバーとのＤＨＣＰリレイ機能を遂行すること
を特徴とする請求項２６記載のモバイル端末機の移動性支援システム。
【請求項２８】
前記ＤＨＣＰ(Dynamic Host Configuration Protocol)サーバーは、
受信されたモバイル端末機の情報及びアクセスポイント情報を使用してモバイル端末機のＩＰアドレスを割り当てて、新たに割り当てられた該ＩＰアドレスを当該アクセスポイントに伝送すること
を特徴とする請求項２０記載のモバイル端末機の移動性支援システム。
【請求項２９】
前記ＤＨＣＰ(Dynamic Host Configuration Protocol)サーバーは、
モバイル端末機の情報を、システム全体を管理するホームネットワークに送信すること
を特徴とする請求項２８記載のモバイル端末機の移動性支援システム。
【請求項３０】
前記ホームネットワークは、移動したモバイル端末機が以前に位置したアクセスポイントに、該モバイル端末機のＩＰアドレス変更を通知すること
を特徴とする請求項１９又は２０記載のモバイル端末機の移動性支援システム。
【請求項３１】
モバイル端末機が以前に位置したアクセスポイントは、移動したモバイル端末機の認証情報と、移動中に受信されたデータパケットとを、新しい宛先ＩＰアドレスに再送信すること
を特徴とする請求項１９又は２０記載のモバイル端末機の移動性支援システム。
【請求項３２】
前記モバイル端末機は、無線ＬＡＮカードが搭載された端末機又はブルートゥースが搭載された端末機の内のいずれかであること
を特徴とする請求項１９又は２０記載のモバイル端末機の移動性支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線私設交換機の端末機移動性支援方法に関し、より詳しくは、モバイル端末機が該当サブネット(Sub-network)の領域を外れて新しいサブネットへの移動時に、移動後のサブネットプリフィックスに適した新しいＩＰアドレスを割り当てることによってルート最適化を達成するための、モバイル端末機の移動性支援方法及びそのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、広く使われている個人用コンピュータやノートブックコンピュータ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）端末機、等の情報端末機等は、これら相互間で情報を共有するために、ＬＡＮ（Local Area Network）と呼ばれるネットワークを構成する。このネットワークは、情報端末機らを通信ケーブルで直接接続して構成した有線ＬＡＮと、アクセスポイントを使用した無線ＬＡＮと、に分けることができる。
【０００３】
無線ＬＡＮ(Wireless Local Area Network:WLAN)は、データ送受信を電波や光を使用して無線で通信を行うため、移動が自由であるとともに、拡張及び維持補修が容易である。
【０００４】
一方、ＩＰ網を介して音声とデータを送受信するＶｏｉｃｅ Ｏｖｅｒ ＩＰ(ＶｏＩＰ)技術の急速な発達に伴って、企業の構内及び支社間音声通信網がＩＰ基盤に代替されている。ＩＰ基盤で音声通信網を構築することにより、網設置費用が節減されるだけでなく、ネットワークの維持/補修が容易となり、且つその他の付加的なサービスを容易に構築できる長所がある。
【０００５】
既存のＰＢＸ(Private Branch Exchange)基盤の企業構内電話網を全てＩＰ基盤に代えるＩＰ-ＰＢＸは、このような音声及びデータ統合技術を構内電話システムに適用した例である。ＩＰ-ＰＢＸが使用された場合には、構内のあらゆる電話は、ＶｏＩＰ機能を支援するＩＰ-Ｐｈｏｎｅに代替され、外部ＰＳＴＮ網に送受信される通話を中継するため、企業と外部ＰＳＴＮ(Public Switched Telephone Network)網とのインタフェースにＶｏＩＰゲートウエーが設置される。また、国際電話や本社と支社間の長距離電話通話は、外部インターネットを通して接続されるため、通信費用を節減できる。
【０００６】
しかしながら、ＩＰ-ＰＢＸシステムは、構内電話網の設置及び維持/補修、通信費用の側面では非常に有利であるが、使用者に対しては、既存の回線方式ＰＢＸ構内電話システムに比べて特別な便宜性を提供できない。
【０００７】
しかして、無線ＬＡＮ技術とＩＰ-ＰＢＸ技術とが結合したものとして、内部はＩＰ基盤で通信網を構築し、外部は公衆網を利用するシステムが開発された。
【０００８】
図１は、交換システムとアクセスポイント間にイーサネット（登録商標、以下同じ。）を使用する従来技術における無線ＬＡＮ環境を示す概略図である。
【０００９】
図１を参照すれば、無線ＬＡＮシステムは、公衆網(Central Office、局線網)とＩＰ網ラインとに物理的に連結して、各ラインに相互変換された信号を伝送できるようになされた交換システム１１と、無線ＬＡＮ使用者が利用できるように無線ＬＡＮカードが搭載された移動ノード１３ａ，１３ｂ，１３ｃと、移動ノード１３ａ，１３ｂ，１３ｃのＶｏＩＰ呼接続要求をイーサネット共有ラインを通して交換システム１１に伝送し、交換システム１１のＶｏＩＰ呼を移動ノード１３ａ，１３ｂ，１３ｃに伝送するアクセスポイント１２ａ，１２ｂと、を含む。
【００１０】
アクセスポイント１２ａ，１２ｂと交換システム１１は、イーサネット共有ラインを通して連結している。
【００１１】
交換システム１１は、移動ノード１３ａ，１３ｂ，１３ｃのＶｏＩＰ呼接続要求を公衆網に適した信号に変換する機能を遂行し、公衆網の信号をＶｏＩＰ呼に転換して移動ノード１３ａ，１３ｂ，１３ｃに伝送する。
【００１２】
したがって、企業外部に通話を試みる場合には、通話品質が良好な公衆網を使用し、企業内部に通話を試みる場合には、費用が発生しないＩＰ網を使用する。
【００１３】
このように構成された網において、データパケットは、ＩＰフレーム内の宛先ＩＰが同一ならば、たとえ同一サブネット内のアクセスポイント間の移動が発生したとしても、ＩＰパケットが到達する最終宛先ＩＰが変更されないので、ＩＰパケットが正常に伝送される。
【００１４】
しかしながら、移動ノードが、移動ノードに割り当てられたＩＰのネットワークプリフィックスが互いに異なるサブネットに移動した場合には、ネットワークルータ内のデータパケットは、移動ノードが属したサブネットに通過(パス)されない、という問題点がある。
【００１５】
現在、ネットワークプリフィックスが互いに異なるサブネットにパケットを伝送するために、ＩＰトンネルリング技法を使用しているが、ＩＰトンネルリング技法は、大きくＩＰ-ｉｎ-ＩＰと、Ｍｉｎｉｍａｌと、ＧＲＥ(Generic Routing Encapsulation)との３つの方式に分けられている。
【００１６】
以下、この内の、ＩＰ-ｉｎ-ＩＰ方式によるＩＰトンネルリング時のＩＰデータグラムを考察する。
【００１７】
図２は、ＩＰｖ４アドレス環境でＩＰトンネルリング方式を用いてモバイルＩＰを提供する場合のＩＰデータグラムである。
【００１８】
宛先が移動ノードであるＩＰデータグラムを相手ノードに伝送するときには、ＩＰデータグラムは、移動ノードのホームネットワークに伝送される。
【００１９】
この際、ホームネットワークのエージェントは、現在移動ノードが位置した外部ネットワークにＩＰデータグラムを伝送しなければならないので、中間ルータ等により伝送されたＩＰデータグラムは、移動ノードに伝送出来なくなる。
【００２０】
したがって、ホームネットワークのエージェントは、図２に示されたように、一つのＩＰデータグラムにＩＰヘッダを追加(Encapsulation)して伝送すればよい。
【００２１】
このとき、モバイル(mobile)ＩＰのプロトコルフィールドは、ＩＰ-ｉｎ-ＩＰでセッティングしてデータ(payload)部分にＩＰヘッダとデータがあることを表す。
【００２２】
上述のように、現在まで無線ＬＡＮ端末機の移動性を支援するトンネルリング技法は、ＩＰフレームにモバイルＩＰヘッダを追加することによって、オーバーヘッドが発生する問題点を有している。
【００２３】
これと関連して、ＩＥＴＦ(Internet Engineering Task Force)ではモバイルＩＰプロトコルが提案されているが、その背景は次の通りである。
【００２４】
ノートブックコンピュータがますます小型化、高性能化になって無線アクセス技術が向上するにつれて、移動性に対する使用者の要求がますます増えているが、現在のインターネットプロトコルは、インターネットに接続するホストの位置が固定されているという仮定の下にサービスがなされているため、このホストが他のネットワークに移動する場合には、インターネットに接続出来ない、という結果を招く。
【００２５】
この際、使用者は、ネットワーク管理者から臨時に使えるＩＰアドレスを取得して自機のシステム設定を直したり、ＤＨＣＰ(Dynamic Host Configuration Protocol)サーバーを活用できるようにシステム設定を変更する必要が生じるなど、ＩＰアドレス管理等の問題において多くの不便を甘受しなければならなかった。
【００２６】
このような問題を解決するために、ＩＥＴＦ(Internet Engineering Task Force)でモバイルＩＰというプロトコルが提案されたが、このようなプロトコルを使用したホスト等が存在するネットワークで移動ホストは、ホームネットワークから与えられたＩＰを変更すること無しにインターネットサービスを利用できる。
【００２７】
また、このようなＩＰ移動性を支援するシステムは、ネットワーク装置の特性に影響を受けないので、移動中にも無線通信を利用してインターネットサービスが可能で、モバイルＩＰのようなプロトコルを使用すれば、自身の固有のＩＰで他のネットワークリンクでもインターネットサービスを利用でき、特に無線ＬＡＮカード及びブルートゥース(bluetooth)が搭載されたノートブックコンピュータのようなシステムでは、何時でも、どこででもインターネットネットワークサービスが可能になる。
【００２８】
また、ＩＥＴＦで現在のＩＰｖ４を代替するプロトコルとしてＩＰｖ６が提案されているが、ＩＰｖ６標準が定立されればＩＰｖ６ノードは、ルート最適化のために少なくともトンネルリングをしなくても良い。その代わりに、ＩＰｖ４のソースルーティングオプションを変更したＩＰｖ６ルーティングヘッダを利用すればよい。
【００２９】
しかしながら、ＩＰｖ６ネットワークに交替されれば、端末機もＩＰｖ６が支援される端末機に交替するべきで、現在の端末機の大部分はＩＰｖ４に基づいているため、ＩＰｖ４ノードを全て修正しなければならない問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３０】
したがって、本発明は、上述のような問題点を解決するために案出されたものであって、モバイル端末機の移動後に該当ネットワークプリフィックスに適した新しいＩＰアドレスを無線ＬＡＮ端末機に付与して、相手ノードと宛先ノード間にダイレクトにデータ送受信がなされるようにすることによって、オーバーヘッドが発生されるトンネルリング技法を使用しないでルート最適化を図れるようにする、モバイル端末機の移動性支援方法及びそのシステム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】
【００３１】
上記目的を達成するため、本発明は、モバイルインターネットプロトコル(Internet Protocol:IP)を利用してモバイル端末機の移動性を支援する方法であって、モバイル端末機が他のサブネットに移動することを認識する認識ステップと、モバイル端末機が他のサブネットに移動したことを認識した場合、移動した後のサブネットに対するネットワークプリフィックス(prefix)と同じプリフィックスを持つＩＰアドレスをモバイル端末機に割り当てるステップと、を含むことを特徴とする。
【００３２】
好ましくは、前記認識ステップは、モバイル端末機が周囲のネットワークらを発見するためのアクティブスキャンを行うステップと、アクティブスキャンを通して受信電界強度が大きいと判断されるアクセスポイントの識別子を判断するステップと、同一サブネットなのか他のサブネットなのかを判断するために、受信電界強度が大きいと判断されたアクセスポイントの識別子が以前のアクセスポイント識別子と同一か否かを判断するステップと、アクセスポイントの識別子が互いに異なる場合に、他のサブネットと判断するステップと、アクセスポイントの識別子が同じ場合に、同一サブネットと判断するステップと、を有する。
【００３３】
好ましくは、前記アクセスポイント識別子は、サブネットの識別子を表すＥＳＳＩＤ(Extended Service Set Identification)であり、同一サブネットに属するアクセスポイントの場合には、同じ識別子を持つ構成とする。
【００３４】
好ましくは、前記アクティブスキャンステップは、モバイル端末機の移動時に、受信電界強度レベルが一定値以上落ちる場合に実行されるようにし、さらには、周期的に実行して周囲にどのような識別子を使用するアクセスポイントらがあるかを確認するようにする。
【００３５】
好ましくは、前記モバイル端末機は、アクティブスキャンで得たアクセスポイント識別子の内、登録されたアクセスポイント識別子を管理し、さらには、識別子が登録されたアクセスポイントらの中で、受信電界強度レベル値が最も高いアクセスポイントに接続するようにする。
【００３６】
好ましくは、前記モバイル端末機は、ＤＨＣＰ(Dynamic Host Configuration Protocol)サーバーにＤＨＣＰ要求フレームを伝送する際に、使用者識別子，パスワード，及び認証情報をオプションフィールドに含めて送信するようにする。
【００３７】
好ましくは、前記アクセスポイントは、予め指定されたＤＨＣＰ(Dynamic Host Configuration Protocol)サーバーとＤＨＣＰリレイ機能を遂行し、モバイル端末機から得た情報とアクセスポイントマックアドレス情報とをオプションフィールドに含めてＤＨＣＰサーバーに送信するようにする。
【００３８】
好ましくは、前記ＤＨＣＰ(Dynamic Host Configuration Protocol)サーバーは、受信されたモバイル端末機の情報及びアクセスポイント情報を使用してモバイル端末機のＩＰアドレスを割り当てて、新たに割り当てられた該ＩＰアドレスを当該アクセスポイントに送信するようにする。
【００３９】
好ましくは、前記ＤＨＣＰ(Dynamic Host Configuration Protocol)サーバーは、モバイル端末機の情報を、システム全体を管理するホームネットワークに送信するようにする。
【００４０】
また、好ましくは、他のサブネットに移動したモバイル端末機と通話中の相手モバイル端末機がある場合に、移動したモバイル端末機の新しいＩＰアドレス情報を相手モバイル端末機に伝送し、データパケットを当該モバイル端末機が移動したサブネットに直接ルーティングするようにする。
【００４１】
上記目的を達成するための本発明のモバイル端末機の移動性支援システムは、複数のモバイル端末機と、複数のアクセスポイントと、ホームネットワークと、を有し、同一サブネット内のアクセスポイントらは、同一の識別子を持つように構成され、前記ホームネットワークは、システム全体の呼管理と、移動性感知と、移動ノードの初期登録と、統計と、データベース管理と、移動したモバイル端末機に新しいＩＰアドレスを割り当てる機能と、を遂行することを特徴とする。
【００４２】
上記目的を達成するための本発明の他のシステムは、複数のモバイル端末機と、複数のアクセスポイントと、ホームネットワークと、を有し、同一サブネット内のアクセスポイントらは、同一のアクセスポイント識別子を持つように構成され、前記ホームネットワークは、システム全体の呼管理と、移動性感知と、移動ノードの初期登録と、統計と、データベース管理と、を遂行し、
移動したモバイル端末機に新しいＩＰアドレスを割り当てるＤＨＣＰ(Dynamic Host Configuration Protocol)サーバーをさらに含むことを特徴とする。
【００４３】
好ましくは、前記ホームネットワークは、移動したモバイル端末機が以前に位置したアクセスポイントに無線ＬＡＮ端末機のＩＰアドレス変更を通知する。
【００４４】
好ましくは、前記モバイル端末機が以前に位置したアクセスポイントは、移動したモバイル端末機の認証情報と、移動中に受信されたデータパケットとを、新しい宛先ＩＰアドレスに再送信する。
【発明の効果】
【００４５】
本発明によれば、移動ノードと相手ノード間に移動ノードが移動する前のネットワークを経由せずに直接移動ノードと相手ノード間で通信がなされるので、オーバーヘッドの発生を伴うことなくルート最適化を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
以下、本発明が属する分野における通常の知識を有する者が本発明を容易に実施できるように、本発明の望ましい実施形態を、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００４７】
まず、本発明で使われる用語を定義すれば、次の通りである。
【００４８】
ＭＮ(Mobile Node、移動ノード):ネットワーク間の移動性を有するホスト（モバイル端末機）を意味する。
ＨＮ(Home Network、ホームネットワーク):移動ノードの位置管理及びシステム全体の管理を行うネットワークを意味する。
ＦＮ(Foreign Network、外部ネットワーク):移動ノードのインターネット接続支援を行うネットワークを意味する。
ＣＮ(Correspondent Node、相手ノード):移動ノードと通信をする相手ノードを指称する。
ＥＳＳＩＤ(Extended Service Set Identification):同一サブネットに属するアクセスポイントＡＰらのＥＳＳＩＤは同一である。すなわち、ＡＰのＥＳＳＩＤが同じならば同一サブネットと判断される。
ＲＳＳＩ(Received Signal Strength Indication):受信電界強度、すなわち、移動ノードとアクセスポイントＡＰ間の無線受信強度をレベルで表示した値である。
【００４９】
本発明の構成を説明する前に、従来技術による構成で移動ノードの移動時に発生する問題点を考察する。
【００５０】
図３は、移動ノードが他のサブネットに移動した場合の状態を示す状態図である。
【００５１】
まず、従来技術について、他のサブネットへの移動時におけるデータパケット伝送状態を、図３を参照して説明する。
【００５２】
移動ノード(ＭＮ)３０１が移動前のノード２０１から外部ネットワーク領域へ移動する場合には、移動前のノード２０１で割り当てられたＩＰ(Internet Protocol)アドレスの内の、ネットワークプリフィックス(例:2.0.0.X/24)が外部ネットワークルータ３００のネットワークプリフィックス(例:3.0.0.x/24)と異なるので、相手ノード(ＣＮ)１０１で送信したデータパケットの宛先ＩＰアドレス(例:2.0.0.252/24)のネットワークプリフィックス(2.0.0)によってデータパケットは、移動前のルータ２００に伝送される。
【００５３】
しかしながら、2.0.0.252に該当するノードは既に他の場所に移動したので、データパケットは、ＩＣＭＰ(Internet Control Message Protocol)によって廃棄される。
【００５４】
ＩＣＭＰは、ホストサーバーとインターネットゲートウエー間でメッセージを制御してエラーを知らせるプロトコルであって、ここではデータパケットの最終宛先ＩＰアドレスに該当するノードがないので、エラー通知を行って該当パケットを廃棄する役割を担当する。
【００５５】
なお、一つのネットワークにおいてあらゆるホストは、同じプリフィックスを共有する。
【００５６】
したがって、このような場合、移動ノード３０１にデータパケットを正常に送信するために、初期のＩＰフレームに、変更された最終宛先ＩＰアドレスのためのヘッダを追加(カプセル化)するトンネルリング技法が使用される。
【００５７】
本発明では、このトンネルリング技法を使用しないために、無線ＬＡＮ端末機(移動ノード)の移動時に、移動したネットワークに適したＩＰアドレス(ネットワークプリフィックスが同じＩＰアドレス)を新しく割り当てる方式を提供しようとするものである。
【００５８】
以下、本発明を適用した無線ＬＡＮ端末機の移動性を支援するシステムを、図４を参照して説明する。
【００５９】
図４は、本発明の実施の形態としての、新たなＩＰ割り当て方法が適用されたシステムについての概略的な構成図である。
【００６０】
無線ＬＡＮ端末機の移動性を支援するシステムの構成は、移動ノードと通信しようとする相手ノード(ＣＮ)１０１と、システム全体を管理するホームネットワークＨＮと、ホームネットワークのルータ４００と、無線ＬＡＮカード又はブルートゥースが搭載された無線ＬＡＮ端末機(移動ノード)４０１と、ホームネットワークの全般的な動作を代行するホームネットワークエージェント４１０と、移動ノード４０１が外部ネットワーク領域へ移動した後の移動ノード３０１と、移動ノード３０１が属した外部ネットワークルータ３００と、からなる。
【００６１】
ホームネットワークエージェント４１０は、システム全体の呼管理、移動ノードの移動を感知する機能（移動性感知）、移動ノードの初期登録、統計、データベース管理などの諸機能を遂行するホームネットワークシステム４１１と、ＩＰアドレスを動的に割り当てるＤＨＣＰ(Dynamic Host Configuration Protocol)サーバー４１２と、を含む。
【００６２】
移動ノードは、無線ＬＡＮアクセスポイントＡＰとの接続のために無線ＬＡＮインターフェースを提供し、ＶｏＩＰ機能を有する場合には、上位階層にＶｏＩＰを提供するプロトコル(SＩＰ:Session Initialization Protocol)を使用する。
【００６３】
このＳＩＰは、通話者等のセッションの開始、修正、終了を出来るようにするためのプロトコルである。
【００６４】
ホームネットワークのルータ４００及び外部ネットワークのルータ３００は、無線ＬＡＮ接続を支援するアクセスポイントＡＰを含むことができる。
【００６５】
また、ルータ３００及び４００がアクセスポイントＡＰと連動するように構成することもできる。
【００６６】
上記のように構成された状態で、移動ノード３０１には、外部ネットワークルータ３００のネットワークプリフィックスと同じＩＰアドレスが割り当てられている、と仮定する。
【００６７】
相手ノード１０１が移動ノード３０１にデータパケットを送信すると、移動ノード３０１は、外部ネットワークルータ３００と同じネットワークプリフィックスＩＰアドレスが割り当てられた状態であることから、このデータパケットは、移動前のノードに送信する必要なく、直接インターネット５００を介して外部ネットワークルータ３００に伝送される。
【００６８】
外部ネットワークルータ３００は、このデータパケットを、該データパケットが示すＩＰアドレス通りに移動ノード３０１に送信する。
【００６９】
したがって、このデータパケットは、別途のオーバーヘッド無しで直接移動ノード３０１に伝送される。
【００７０】
一方、移動ノードで新しいＩＰアドレスが割り当てられるためには、先ず、移動ノードの移動を認識する処理を遂行する必要がある。
【００７１】
移動ノードの移動を認識する処理は、次の通りである。
【００７２】
本発明におけるサブネットは、ＥＳＳＩＤが同じネットワークを意味し、一つのサブネットにはアクセスポイントＡＰが少なくとも一つ以上存在する。
【００７３】
移動ノード(ＭＮ)が他のサブネットに移動したことを知るために、移動ノードは、移動前にアクティブスキャンを通して周囲のネットワークらをスキャンする。
【００７４】
このスキャニングの処理を、図５を参照してより詳細に説明する。
【００７５】
図５は、本発明の適用例として、他のサブネットに移動時の移動ノードがネットワークを発見する過程を示す概念図である。
【００７６】
なお、図５では、他のサブネットへの移動を認識する前の移動ノードを、符号４０１で表示し、一方、後述する図６では、他のサブネットへの移動後の移動ノードを符号３０１で表示している。
【００７７】
一つのアクセスポイント(Access Point:AP)からもう一つのアクセスポイントへのローミング(ここでは、一つのアクセスポイントから他のアクセスポイントに、通信に関する切り替えを実行することを意味する。)を実行するために、移動ノード４０１は、その移動ノード４０１がプロブ要求(Probe Request)メッセージを送信し(Ｔ１)、プロブ応答(Probe Response)メッセージを受信した(Ｔ２)後に、自機が加入できるアクセスポイントを発見する動作(スキャニング)を実行する。
【００７８】
通常のスキャンは、デフォルト(default；設定された状態)で２種類のタイプのスキャン、すなわち、アクティブ(active)モードスキャンとパッシブ(passive)モードスキャンとを含む。まず、アクティブモードスキャンが実行され、そして、スキャニングモードは、アクセスポイントがＢＳＳ(基本サービスセット；Basic Service Set)内で発見されなければ、パッシブモードスキャンに切り替えられてパッシブモードスキャンが実行される。アクセスポイントが相変らず発見されない場合には、アクティブモードスキャンとパッシブモードスキャンとが反復して遂行される。
【００７９】
スキャニング動作では、接続可能なアクセスポイントを発見するために、あらゆるチャンネルがスキャニングされなければならない。ローミングは、無線ＬＡＮ端末機が、当該スキャンを基に初期に接続されたアクセスポイントに対して、認証要求フレーム(無線ＬＡＮ端末機がアクセスポイントに加入するように要求するフレーム(IEEE802.11))を送信し、かつ、該アクセスポイントから送信された、該アクセスポイントが無線ＬＡＮ端末機を認証する認証応答フレームを、当該無線ＬＡＮ端末機が受信することによって、達成される。
【００８０】
そして、上述したローミングシステムによれば、無線ＬＡＮ端末機は、現在のアクセスポイントから分離され、あらゆる接続可能なアクセスポイントらをスキャンし、最大のＲＳＳＩ(Received Signal Strength Indication)(受信電界強度)値を持つアクセスポイントに加入する処理（加入手続）を行う。
【００８１】
この際に、最大ＲＳＳＩ値を持つアクセスポイントのＥＳＳＩＤ(Extended Service Set Identificaton)が、移動ノード４０１が移動する前のホームネットワーク２００でのアクセスポイントＥＳＳＩＤと同一であるのか否かを判断すべきである。
【００８２】
仮に、２つのＥＳＳＩＤが同一であるならば、その２つのアクセスポイントは同じサブネットに属するものであり、一方、ＥＳＳＩＤが相互に異なる場合には、その２つのアクセスポイントは相互に異なるサブネットに属するものと考えられる。従って、２つのアクセスポイントは相互に異なるサブネットに属するものである場合には、ネットワークプリフィックス(Network Prefix)が相互に異なることとなり、ネットワークルータでは、それ故に、移動ノードが移動したネットワークにデータパケットを伝達することが出来なくなり、そのデータパケットは、移動前のネットワークでフィルターリングされて、ＩＣＭＰ(Internet Control Message Protocol)によって廃棄される。
【００８３】
上記の過程を通して移動ノードが他のサブネットに移動したことを認知できるようにするためには、移動ノードは、ＤＨＣＰサーバーに対して、新しいＩＰアドレスの割り当てを要求すべきである。
【００８４】
移動ノードにＤＨＣＰサーバーからの新しいＩＰアドレスが割り当てられる過程を、図６を参照して説明する。
【００８５】
図６は、本発明の実施形態によって他のサブネットに移動したノードにＩＰアドレスを割り当てる過程を示す流れ図である。
【００８６】
なお、図６では、他のサブネットへの移動を認識した後の移動ノードを符号３０１で表示する。
【００８７】
移動ノード３０１は、当該移動ノードの移動先となる外部ネットワークルータ３００又は外部ネットワークのアクセスポイントに、ＤＨＣＰ要求(ＤＨＣＰ ｒｅｑｕｅｓｔ)フレームを送信する(Ｔ１１)。
【００８８】
移動ノード３０１が新たに属した外部ネットワークのルータ３００又は外部ネットワークのアクセスポイントは、ＤＨＣＰリレイを行い、システム全体を管理するホームネットワーク４００に備えられたＤＨＣＰサーバー４１２にＤＨＣＰ要求(ＤＨＣＰ ｒｅｑｕｅｓｔ)フレームを送信する(Ｔ１２)。
【００８９】
この際、移動ノードに関する情報は、ＭＡＣアドレスの他にも、メッセージフレームのオプションフィールドを使用して、使用者ＩＤ及びパスワードなどの認証情報を含めて送信することができる。
【００９０】
なお、本実施形態では、ＤＨＣＰリレイを各ネットワークに属したルータ又はアクセスポイントで行うことを例として挙げたが、ハブ、ブリッジ、スイッチでもその機能を遂行することができることを留意すべきである。
【００９１】
ここで、ＤＨＣＰサーバー４１２は、ホームネットワーク４００のシステムに含まれて構成されることができ、仮にホームネットワークシステムで提供されない場合には、ＤＨＣＰサーバーを別途に構成できる。ＤＨＣＰサーバーが別途に構成される場合には、ホームネットワークシステムは、ＤＨＣＰサーバーとのインターフェースを提供する。
【００９２】
ＤＨＣＰサーバー４１２は、外部ネットワークルータ３００又は外部ネットワークのアクセスポイントＡＰで送信したＤＨＣＰ要求フレームを通して、移動ノード３０１に関する情報(ＭＡＣアドレス、使用者ＩＤ、パスワード、認証情報を含む)と、アクセスポイント(ＡＰ)のＭＡＣアドレスと、を得る。
【００９３】
ＤＨＣＰサーバー４１２は、得た情報を用いて、移動ノード３０１の外部ネットワークルータ３００のプリフィックスに適した新しいＩＰアドレスを割り当てて、システム４１１に関連情報を送信する(Ｔ１３)。
【００９４】
このとき、関連情報には、移動ノードが位置したアクセスポイントＡＰのＭＡＣアドレス、移動ノードのＭＡＣアドレス、移動ノードが移動する前のＩＰアドレス、新しく割り当てられたＩＰアドレス、使用者ＩＤ、パスワード、認証情報、などが含まれる。
【００９５】
また、ＤＨＣＰサーバー４１２は、新しく割り当てられたＩＰアドレスとともに、ＩＰ ＭＡＣアドレス，使用者ＩＤ，パスワード，及び認証情報を含むＤＨＣＰ応答メッセージを、外部ネットワークルータ３００又は外部ネットワークアクセスポイントに送信する(Ｔ１４)。
【００９６】
外部ネットワークルータ３００又は外部ネットワークアクセスポイントＡＰは、移動ノードらの情報を保存するテーブルにおける、現在移動が発生した移動ノード３０１に関する情報で以前のＩＰアドレスを削除し、新しく割り当てられたＩＰアドレスでそのテーブルをアップデートし、移動ノード３０１に新しいＩＰを割り当てるためのＤＨＣＰ応答メッセージを送信する(Ｔ１５)。
【００９７】
一方、システム４１１は、ＤＨＣＰサーバー４１２から受信された端末情報及びＭＡＣ情報を利用して、移動ノード３０１が以前に位置したサブネット２００のルータ又はアクセスポイントＡＰに対して、移動ノード３０１についての情報のアップデートを要求する(Ｔ２０)。
【００９８】
一方、移動ノード(ＭＮ)は、ＰＣＭＣＩＡ(Personal Computer Memory Card International Association)ポート、ＵＳＢ(Universal Serial Bus)ポートなどの通信ポートやＰＣＩ(Peripheral Component Interconnect)スロット又はＥＩＳＡ(Extended Industry Standard Architecture)スロットを備えたノートブックコンピュータ、またはＰＤＡ(Personal Digital Assistant)、ＰＣＳ(Personal Communication Services)などのような情報端末機に、所定の無線ＬＡＮカードが搭載されて、無線ＬＡＮサービスを提供されることができる無線ＬＡＮ端末機を意味する。
【００９９】
以上説明してきたように、ＩＰトンネルリングなど既存のＩＰアドレス体系(ＩＰｖ４)によるモバイルＩＰ提供ではパケットのオーバーヘッド発生が多いのに対して、本発明を適用した新しいＩＰ割当方式によれば、移動ノードと相手ノード間に移動ノードが移動する前のネットワークを経由せずに直接移動ノードと相手ノード間で通信がなされるので、オーバーヘッドの発生を伴うことなくルート最適化を実現できる。
【０１００】
以上、本発明の好適な実施の形態について詳細に記述してきたが、本発明の属する技術分野において通常の知識を持つ者であれば、特許請求の範囲に規定された本発明の技術的思想及び範囲を逸脱しない限り、本発明を様々に変形又は変更して実施できることが分かる。したがって、本発明の範囲は、上述した実施の形態に限定されるべきではなく、特許請求の範囲及びこれと均等なものにより定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】従来技術を説明するための図であり、交換システムとアクセスポイント間にイーサネット（登録商標）を使用する無線ＬＡＮ環境を示す概略図である。
【図２】ＩＰｖ４アドレス環境でＩＰトンネルリング技法を利用してモバイルＩＰを提供する場合のＩＰデータグラムである。
【図３】移動ノードが他のサブネットに移動した場合の状態を示す状態図である。
【図４】本発明の実施の形態を説明する図であり、新たなＩＰ割り当て方法が適用されたシステムについての概略構成図である。
【図５】本発明の実施の形態を説明する図であり、移動ノードが他のサブネットに移動する際に、ネットワークを発見する過程を示す概念図である。
【図６】本発明の実施形態によって他のサブネットに移動したノードにＩＰアドレスを割り当てる過程を示す流れ図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１００   ルータ
１０１   相手ノード
２００   移動前のルータ
２０１   移動前のノード
３００   外部ネットワークルータ
３０１   移動ノード
４００   ホームネットワークルータ
４０１   移動ノード
４１０   ホームネットワークエージェント
４１１   システム
４１２   ＤＨＣＰサーバー
５００   インターネット
【図１】
2005130512.tif 000003
【図２】
2005130512.tif 000004
【図３】
2005130512.tif 000005
【図４】
2005130512.tif 000006
【図５】
2005130512.tif 000007
【図６】
2005130512.tif 000008