(57)【要約】【課題】モバイルＩＰに対応した移動端末の移動検知を高速化する。【解決手段】本発明による移動検知方法によれば、同一周波数にセットされたアクセスルータ装置１００ａ〜１００ｃ間の移動に際して、移動端末２０は現在通信可能なアクセスルータ装置１００ａのリンクレイヤアドレスを記憶しておき、新たなアクセスルータ装置１００ｂからのレイヤ２フレームを受信すると、ＩＰハンドオーバ処理の一部を実施するよう要請するトリガを発行する。これにより、従来ＩＰレイヤで行っていたのに比べて高速にＩＰハンドオーバ処理を開始することができ、ハンドオーバ全体の処理時間を削減することができる。【選択図】図１
2005143086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モバイルＩＰ手順を実施する移動端末における移動検知方法であって、移動端末は、現在通信可能なルータのＯＳＩレイヤ２アドレスを記憶したリストを有し、リストに記載されていないアドレスのルータからＯＳＩレイヤ２フレームを受信すると、ＯＳＩレイヤ３におけるハンドオーバ処理の開始を通知するトリガを発行することを特徴とする移動検知方法。
【請求項２】
モバイルＩＰ手順を実施する移動端末が、通信可能なルータのＯＳＩレイヤ２アドレスを取得し、Ｌ２アドレスリストに記憶するステップと、
前記移動端末がＯＳＩレイヤ２フレームを受信したとき、当該ＯＳＩレイヤ２フレームの送信元ルータのＯＳＩレイヤ２アドレスが前記Ｌ２アドレスリストに記憶されているか否かを判定するアドレス判定ステップと、
前記移動端末が前記アドレス判定で記憶されていないアドレスであると判定したとき、ＯＳＩレイヤ３におけるハンドオーバの前処理を開始するステップと
を有する移動検知方法。
【請求項３】
ハンドオーバの前記前処理は、前記移動端末が新たに受信した前記ＯＳＩレイヤ２フレームから、新たなＯＳＩレイヤ３アドレスの生成と、当該移動端末のホームエージェントへのバインディングアップデートメッセージの生成であることを特徴とする請求項２に記載の移動検知方法。
【請求項４】
前記移動端末は、ハンドオーバの前記前処理を開始する前に、前記ＯＳＩレイヤ２フレームに含まれるＯＳＩレイヤ３パケットがルータ広告メッセージであるか否かを判定するタイプ判定ステップをさらに有し、
前記タイプ判定でルータ広告メッセージである場合に、前記前処理を開始することを特徴とする請求項２に記載の移動検知方法。
【請求項５】
前記移動端末と前記ルータとの間は無線通信であって、前記移動端末の移動前に接続するルータと移動後に接続するルータとは同一周波数で無線通信を行う請求項１乃至４のいずれかに記載の移動検知方法。
【請求項６】
モバイルＩＰ手順を実施する移動端末であって、
ＯＳＩレイヤ２処理を行うＬ２処理部と、
ＯＳＩレイヤ３処理を行うＬ３処理部と、
現在通信可能なルータのＯＳＩレイヤ２アドレスを記憶するＬ２アドレス記憶部と、
前記Ｌ２処理部を介して受信したＯＳＩレイヤ２フレームが、前記Ｌ２アドレス記憶部に記憶されたＯＳＩレイヤ２アドレス以外のルータからのものであるか否かを判別するフレーム送信元判別部と、
前記フレーム送信元判別部からの通知を受けて、ＯＳＩレイヤ３におけるハンドオーバの前処理の開始を前記Ｌ３処理部に指示するトリガ生成部と、
を具備し、
前記フレーム送信元判別手段が、受信フレームを前記Ｌ２アドレス記憶手段に記憶しているＯＳＩレイヤ２アドレス以外のルータからのものであると判別した場合に、前記トリガ生成部に通知し、当該トリガ生成部からの指示を受けて前記Ｌ３処理部がハンドオーバの前処理を行う移動端末。
【請求項７】
ハンドオーバの前記前処理は、前記Ｌ３処理部が前記Ｌ２処理部から受け取った、新たなＯＳＩレイヤ３パケットに基づいて行う、ＯＳＩレイヤ３アドレスの生成と、当該移動端末のホームエージェントへのバインディングアップデートメッセージの生成であることを特徴とする請求項６に記載の移動端末。
【請求項８】
さらに受信フレームに含まれるＯＳＩレイヤ３パケットがルータ広告メッセージであるか否かを判別するパケット内容確認部を具備し、
前記フレーム送信元判別部が、受信フレームをＬ２アドレス記憶部に記憶しているＯＳＩレイヤ２アドレス以外のルータからのものであると判別した場合に、前記パケット内容確認部へ通知し、当該パケット内容確認部が当該受信フレームに含まれるＯＳＩレイヤ３パケットをルータ広告メッセージであると判別した場合に、トリガ生成部に通知することを特徴とする請求項６に記載の移動端末。
【請求項９】
移動前に接続するルータと移動後に接続するルータとの間を同一周波数で無線通信する請求項６乃至８のいずれかに記載の移動端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインターネットプロトコル、さらにはモバイルＩＰ手順を実施する移動端末における移動検知方法および移動端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネットシステムにおける移動管理方法の一つにモバイルＩＰがあり、ＩＰｖ４に対応するモバイルＩＰｖ４は、RFC3220（IP Mobility Support）にて標準化されている。また、ＩＰｖ６に対応するモバイルＩＰｖ６は、インターネットドラフトdraft-ietf-mobileip-ipv6(Mobility Support in IPv6)において現在も標準化が進められている。これらのプロトコルによって、移動端末が異なるネットワーク間を移動する場合にも、同一のアドレスを用いて通信を行うことが可能となる。
【０００３】
モバイルＩＰにおいては、移動端末はホームリンクから離れた場合に現在接続しているリンクのアクセスルータ装置から送信されるネットワーク情報から現在接続しているリンクのプレフィックス情報を取得することにより、そのリンクで一時的に使用するケアオブアドレスを生成する。その後、バインディングアップデートメッセージをホームエージェントに送信することにより、そのケアオブアドレスをプライマリケアオブアドレスとして、移動端末のホームリンク上のホームエージェントに登録する。ホームエージェントは移動端末からのバインディングアップデートメッセージを受信した後、ホームアドレスとケアオブアドレスを関連付けるバインディングキャッシュを更新する。
【０００４】
ホームエージェントはバインディングキャッシュを参照し、移動端末のホームリンク上のホームアドレス宛に送信されたパケットを代理受信し、代理受信したパケットをカプセル化して、移動端末のケアオブアドレスに転送するという処理を行う。移動端末は、ホームエージェントにより転送されたパケットのデカプセル化を行い、移動端末のホームアドレス宛のパケットを受け取ることができる。
【０００５】
従来より、この分野における移動端末の移動検知に応用される方法としては、例えば特許文献１に記載されるものがあった。
【０００６】
図１０は従来の無線移動通信システムにおけるフォーリンネットワークから別のフォーリンネットワークへの移動に伴う登録処理を示すシーケンス図である。
【０００７】
図１０において、移動端末ＭＮ３０１はモバイルＩＰｖ４において定義される外部エージェントが定期的に送信するエージェント広告メッセージ４０１を用いて移動検知を行う。すなわち、移動元ネットワークで接続していた外部エージェントＦＡｃｕｒ３０３とは異なる、移動先ネットワークで接続する外部エージェントＦＡｎｅｗ３０６から広告メッセージ４０３を受信したことが確認されると、移動を検知したと判断し、ホームエージェントＨＡ３０９に対してモバイルＩＰ手順に従って登録手続きを実施する（４０４〜４０７）。なお、エージェント広告メッセージは、後述するルータ広告メッセージの拡張メッセージであり、より汎用的には、ルータ広告メッセージを送信しているルータのＩＰアドレスや、ルータ広告メッセージに含まれるネットワークプレフィクス情報を参照することによりネットワークの移動を検知できる。これは、モバイルＩＰｖ４のみならず、モバイルＩＰｖ６や、モバイルＩＰが適用されないシステムにおいても実施可能である。
【０００８】
ここで、移動端末がネットワークを移動する際に実施するＩＰハンドオーバ処理を図１１を用いて説明する。
【０００９】
図１１において、移動端末２０は移動元アクセスルータ装置１００ｃに接続し、データ送受信を行っている。移動端末２０は定期的にチャネルサーチを行っており（Ｓ１５０１）、その結果、現在接続しているアクセスルータ装置１００ｃよりも、接続性の高いアクセスルータ装置１００ｄを発見すると、それを移動先に決定し、アソシエーションをはじめとするレイヤ２（Ｌ２）接続処理を実施する（Ｓ１５０２）。これは例えばＩＥＥＥ８０２．１１においては、アソシエーションをはじめとする処理に該当する。これによりＬ２の接続が確立する。
【００１０】
続いて、移動端末２０はレイヤ３（Ｌ３）の接続を確立するために、ルータ広告要請（Ｒｏｕｔｅｒ  Ｓｏｌｉｃｉｔａｔｉｏｎ：ＲｔＳｏｌ）メッセージを送信して（Ｓ１５０３）、移動先アクセスルータ装置１００ｄからのルータ広告（Ｒｏｕｔｅｒ  Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ：ＲｔＡｄｖ）メッセージの受信を待つ。移動先アクセスルータ装置１００ｄでは、ルータ広告要請メッセージを受信（Ｓ１５０３）してから、ルータ広告メッセージを送信（Ｓ１５０４）するまでに、最大５００ミリ秒のランダム待ち時間を設ける。これは複数ルータ装置からのルータ広告メッセージの干渉を回避するためのプロトコル上の規定である。
【００１１】
次に、移動端末２０は、ルータ広告メッセージを受信すると（Ｓ１５０４）、以前に接続していたネットワークと異なるネットワークであるかを、メッセージに記載されたネットワークプレフィクス等を参照して判断し、異なるネットワークであると判定した場合は、ＩＰハンドオーバの開始を決定するとともにＩＰアドレスの生成を行う。生成したＩＰアドレスについてアドレス重複検査を実施し（Ｓ１５０５）、重複アドレスが存在しなければレイヤ３（Ｌ３）の接続が確立する。
【００１２】
次に、移動端末２０は、ホームエージェント装置４０に対するバインディングアップデート（ＢＵ）メッセージを生成、送信し（Ｓ１５０６）、その応答であるバインディングアック（ＢＡ）メッセージを受信して（Ｓ１５０７）、ＩＰハンドオーバを完了する。
【００１３】
また、モバイルＩＰを応用した高速ハンドオーバ方法として、例えば非特許文献１に記載されるものがあった。これは、移動元アクセスルータ装置と移動先アクセスルータ装置の間でパケットを転送、および移動先アクセスルータ装置で移動元アクセスルータ装置から転送された移動端末宛のパケットをバッファに一時格納する方法（以下、「高速モバイルＩＰ」という）である。
【００１４】
高速モバイルＩＰには、２つの方法がある。第一の実施方法は、ネットワーク側でアクセスルータ情報を管理し、移動先アクセスルータ装置を決定するものである。図１２は移動端末のハンドオーバ処理の第一の実施方法を示すシーケンス図である。
【００１５】
図１２において、移動端末２０は、下位レイヤ（Ｌ２）において新たなアクセスルータや基地局を検出したり、接続中のアクセスルータや基地局に対する通信状況が悪化傾向にある場合に、高速モバイルＩＰ処理を開始する。このとき、移動元アクセスルータ装置あるいは近隣ルータ情報データベースは近隣のアクセスルータ装置の情報を保持しており、移動元アクセスルータ装置１００ｃがその情報から移動先アクセスルータ装置１００ｄを決定する。移動元アクセスルータ装置１００ｃは移動先アクセスルータ装置１００ｄとトンネルを確立するために、トンネル確立要求メッセージを送信する（Ｓ２００１）。移動先アクセスルータ装置１００ｄは、その応答として、トンネル確立応答メッセージ（Ｓ２００２）を移動元アクセスルータ装置１００ｃに送信する。
【００１６】
以上のように、移動先アクセスルータ装置１００ｄと移動元アクセスルータ装置１００ｃとの間にトンネルが構築され、移動元アクセスルータ装置１００ｃに届いた移動端末宛のパケットは移動先アクセスルータ装置１００ｄに転送され、移動先アクセスルータ装置１００ｄのバッファに格納される。その後、移動端末２０が下位レイヤ（Ｌ２）でのハンドオーバを完了すると、移動先アクセスルータ装置１００ｄは移動端末２０から送信されるルータ要請メッセージを受信する（Ｓ２００３）。
【００１７】
次に、移動先アクセスルータ１００ｄはこのルータ要請メッセージを受信した後、バッファしていた移動端末宛のパケットを移動端末２０に転送する。また、移動端末２０は、移動先アクセスルータ装置１００ｄから送信されたルータ広告メッセージ（ステップＳ２００４）から新しいサブネットプレフィクスを取得し、新たに気付アドレスを生成し、ホームエージェント装置４０や通信相手端末８０のバインディングキャッシュを更新するなど、標準的なモバイルＩＰ処理を行う（ステップＳ２００５、ステップＳ２００６、ステップＳ２００７）。これにより、以降の通信相手端末８０から移動端末２０へのパケットは直接、移動先アクセスルータ装置１００ｄへ送信されることになる（ステップＳ２００８）。
【００１８】
高速モバイルＩＰの第二の実施方法は、移動端末が移動先アクセスルータ装置の情報を取得し、移動元アクセスルータ装置に通知するものである。なお、移動端末が移動先アクセスルータ装置の情報を取得するには、２つの無線インタフェースを持ち、一方を移動元アクセスルータ装置との接続に用いながら、もう一方で移動先アクセスルータ装置の探索及び情報取得を行う必要がある。図１３は移動端末のハンドオーバ処理の第二の実施方法を示すシーケンス図である。
【００１９】
図１３において、移動端末２０は無線インタフェースＩ／Ｆ２を用いて移動元アクセスルータ装置１００ｃと接続している。このとき、移動端末２０はもう一つの無線インタフェースＩ／Ｆ１を用いて定期的にレイヤ２接続のためのチャネルサーチを行っている。ここで移動端末２０は移動先アクセスルータ装置１００ｄからのビーコン信号Ｓ２０１１を受信し、移動先アクセスルータとして決定すると、レイヤ２接続処理を実施して（Ｓ２０１２）レイヤ２接続を確立する。
【００２０】
続いて、移動端末２０はレイヤ３接続を確立するためにルータ広告要請（ＲｔＳｏｌ）メッセージを送信し（Ｓ２０１３）、その応答として移動先アクセスルータ装置１００ｄからルータ広告（ＲｔＡｄｖ）メッセージを取得する（Ｓ２０１４）。ここで、移動先アクセスルータ装置１００ｄは、ルータ広告要請メッセージを受信後、最大５００ミリ秒のランダム時間待ってからルータ広告メッセージを送信している。
【００２１】
次に、移動端末２０はルータ広告メッセージ受信後、ルータ広告メッセージに記載されるネットワークプレフィクス等をもとにＩＰハンドオーバの必要性を判断する。そして、移動端末２０はＩＰハンドオーバを実施すると判断した場合、ルータ広告メッセージから取得したネットワークプレフィクスからＩＰアドレスを生成し、ＲＦＣ２４６２に規定されるアドレス重複検査（Ｄｕｐｌｉｃａｔｅ  Ａｄｄｒｅｓｓ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）処理を実施する（Ｓ２０１５）。
【００２２】
次に、移動端末２０は重複アドレスがないことが確認されると、レイヤ３接続が確立したことになり、既にルータ広告メッセージから取得した移動先アクセスルータ装置１００ｄに関する情報を高速モバイルＩＰ手順で規定される高速バインディングアップデート（ＦＢＵ）メッセージに記載して、無線インタフェースＩ／Ｆ１を通じて移動元アクセスルータ装置１００ｃに通知する（Ｓ２０１６）。移動元アクセスルータ装置１００ｃは、移動先アクセスルータ装置１００ｄとの間で移動端末２０宛パケットの転送用トンネルを確立し（Ｓ２０１７、Ｓ２０１８）、それ以降に移動元アクセスルータ装置１００ｃが受信する移動端末２０宛パケットは、確立したトンネルを通じて移動先アクセスルータ装置１００ｄに転送される（Ｓ２０１９）。この転送されたパケットは、さらに既に確立されたＬ３接続の確立を通じて移動先アクセスルータ装置１００ｄから移動端末２０の無線インタフェースＩ／Ｆ２にパケットが転送される（Ｓ２０２０）。移動端末２０は、高速バインディングアップデートメッセージ（ＢＵ）送信後、ホームエージェント装置４０との間でバインディング処理を行い（Ｓ２０２１、Ｓ２０２２）、さらに通信相手端末８０との間でもバインディング処理を行う（Ｓ２０２３）。この後、移動端末２０と通信相手端末８０とのパケット交信は、移動先アクセスルータ装置１００ｄを経由して行われる。
【特許文献１】特開２００２−１９１０６６号公報（第４図）
【非特許文献１】「Fast Handovers for Mobile IPv6」IETF Mobile IP WGインターネットドラフト、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.ietf.org/internet-drafts/draft-ietf-mipshop-fast-mipv6-00.txt＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
しかしながら、特許文献１に示した従来の移動検知方法では、外部エージェントからの広告メッセージを受信するに際して下位層（レイヤ２）の接続処理を完了しておく必要があった。また、レイヤ２の接続が確立してから（Ｌ２確立）レイヤ３の接続が確立するまでの間には（Ｌ３確立）、ルータ広告メッセージの受信待ち時間や、ＩＰハンドオーバ開始を決定する処理や、ＩＰアドレスを生成する処理が行われ、プロトコル待ち時間をはじめとする処理時間が消費される。ここで、移動端末からの問合せに応じて送信されるルータ広告メッセージは、リンクの輻輳を考慮してルータが送信する際に０から５００ミリ秒範囲のランダム遅延をもうける規定となっており、最大で５００ミリ秒、平均でも数百ミリ秒の移動検知遅れが発生することになる。すなわち、レイヤ２接続後に、ＩＰアドレスを生成できるようになるまで、少なくとも上記の待ち時間が発生してしまい、ハンドオーバ時間が長くなるとともに、ハンドオーバに要する時間の見積もりも困難であった。このことは、アプリケーションリソースの浪費につながる。例えば、ハンドオーバ時間に応じてアプリケーションデータのバッファサイズを決定する際に、最大値である５００ミリ秒分のパケットを収容できるサイズを確保しなければならないにも関わらず、実際にすべてのバッファを消費することはほとんどなく、データバッファリソースが浪費されることになる。
【００２４】
また、非特許文献１に示した高速モバイルＩＰによる第二の実施方法では、無線インタフェースを２つ持つ必要があり、回路や消費電力が増加する等の課題があった。さらには、特許文献１と同様、移動端末２０がＬ２接続を確立した後にルータ広告メッセージを取得して（Ｓ２０１４）Ｌ３接続を確立していることから、ルータ広告メッセージを受信するまでの待ち時間が発生し、Ｌ３接続を確立する前に移動元アクセスルータ装置１００ｃとの接続が切れる可能性が高い。その場合は、移動先アクセスルータ装置の情報を移動元アクセスルータ装置に通知することができなくなり（Ｓ２０１６）、アクセスルータ装置１００ｃ、１００ｄ間のトンネルが確立できずパケットロスが発生するものであった。
このような課題は、ホットスポットや宅内ネットワークなど、隣接するアクセスルータが同一周波数にて無線アクセスを提供する環境下においても有することが予測できた。  本発明は、上記従来の課題を解決するためになされ、その目的とするところは、隣接アクセスルータが同一周波数にて無線アクセスサービスを提供している場合に、ハンドオーバ処理時間を短縮した、パケットロスの少ないハンドオーバを行うための移動検知方法および移動端末を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上記従来の課題を解決する本発明に係る移動検知方法は、モバイルＩＰ手順を実施する移動端末における移動検知方法であって、移動端末は、現在通信可能なアクセスルータのＯＳＩレイヤ２アドレスを記憶したリストを有し、リストに記載されていないアドレスのアクセスルータからＯＳＩレイヤ２フレームを受信するとＯＳＩレイヤ３に通知し、ＯＳＩレイヤ３ではＩＰハンドオーバ処理に先駆けてＩＰアドレス生成等の処理を開始することを特徴とするものである。
【００２６】
これにより、新規のアクセスルータとの接続可能性が確認されたことを契機にＩＰハンドオーバ処理の一部を事前に実施しておくことにより、従来よりも高速にハンドオーバを行うことができる。
【００２７】
また、本発明に係る移動検知方法は、モバイルＩＰ手順を実施する移動端末が、通信可能なルータのＯＳＩレイヤ２アドレスを取得し、Ｌ２アドレスリストに記憶するステップと、移動端末がＯＳＩレイヤ２フレームを受信したとき、当該ＯＳＩレイヤ２フレームの送信元ルータのＯＳＩレイヤ２アドレスがＬ２アドレスリストに記憶されているか否かを判定するアドレス判定ステップと、移動端末がアドレス判定で記憶されていないアドレスであると判定したとき、ＯＳＩレイヤ３におけるハンドオーバの前処理を開始するステップとを有するものである。
【００２８】
これにより、新規ルータとのＯＳＩレイヤ２の接続が確立する前に、移動検知トリガを発行して、レイヤ３のハンドオーバの前処理を開始することができるので、ＯＳＩレイヤ２の接続確立後に即、レイヤ３のハンドオーバを実施可能になる。
【００２９】
また、本発明に係る移動検知方法におけるハンドオーバの前処理は、移動端末が新たに受信したＯＳＩレイヤ２フレームから、新たなＯＳＩレイヤ３アドレスの生成と、当該移動端末のホームエージェントへのバインディングアップデートメッセージの生成である。
【００３０】
これにより、ＯＳＩレイヤ２の接続確立後に即、ホームエージェントへバインディングアップデートメッセージを送信可能になる。
【００３１】
また、本発明に係る移動検知方法は、移動端末がハンドオーバの前処理を開始する前に、ＯＳＩレイヤ２フレームに含まれるＯＳＩレイヤ３パケットがルータ広告メッセージであるか否かを判定するタイプ判定ステップをさらに有し、このタイプ判定でルータ広告メッセージである場合に、前処理を開始することを特徴とするものである。
【００３２】
これにより、新規に接続可能性が確認されたルータからルータ広告メッセージが受信された場合に限り移動検知トリガを発行することになり、続けて実施されるＩＰハンドオーバ処理において、この受信したルータ広告メッセージを利用することで、新たにルータ広告メッセージを取得する処理を省略することができるので、ハンドオーバの時間を短縮することが可能になる。
【００３３】
また、本発明に係る移動検知方法は、移動端末とルータとの間は無線通信であって、移動端末の移動前に接続するルータと移動後に接続するルータとは同一周波数で無線通信を行うものである。
【００３４】
これにより、移動端末がルータと無線通信する使用形態であっても、移動前のルータと移動先のルータとが同一周波数で移動端末と通信できる場合には、本発明の方法により、ハンドオーバの短縮をすることが可能になる。
【００３５】
本発明に係る移動装置は、モバイルＩＰ手順を実施する移動端末であって、ＯＳＩレイヤ２処理を行うＬ２処理部と、ＯＳＩレイヤ３処理を行うＬ３処理部と、現在通信可能なルータのＯＳＩレイヤ２アドレスを記憶するＬ２アドレス記憶部と、Ｌ２処理部を介して受信したＯＳＩレイヤ２フレームが、Ｌ２アドレス記憶部に記憶されたＯＳＩレイヤ２アドレス以外のルータからのものであるか否かを判別するフレーム送信元判別部と、このフレーム送信元判別部からの通知を受けて、ＯＳＩレイヤ３におけるハンドオーバの前処理の開始をＬ３処理部に指示するトリガ生成部とを具備し、フレーム送信元判別手段が、受信フレームをＬ２アドレス記憶手段に記憶しているＯＳＩレイヤ２アドレス以外のルータからのものであると判別した場合に、トリガ生成部に通知し、当該トリガ生成部からの指示を受けて前記Ｌ３処理部がハンドオーバの前処理を行うものである。
【００３６】
これにより、新規ルータとのＯＳＩレイヤ２の接続が確立する前に、Ｌ３処理部によるハンドオーバの前処理を行うので、ＯＳＩレイヤ２の接続確立後に即、レイヤ３のハンドオーバを実施できる。
【００３７】
また、本発明に係る移動装置におけるハンドオーバの前処理は、Ｌ３処理部が前記Ｌ２処理部から受け取った、新たなＯＳＩレイヤ３パケットに基づいて行う、ＯＳＩレイヤ３アドレスの生成と、当該移動端末のホームエージェントへのバインディングアップデートメッセージの生成である。
【００３８】
これにより、ＯＳＩレイヤ２の接続確立後に即、ホームエージェントへバインディングアップデートメッセージを送信可能になる。
【００３９】
また、本発明に係る移動装置は、さらに受信フレームに含まれるＯＳＩレイヤ３パケットがルータ広告メッセージであるか否かを判別するパケット内容確認部を具備し、前記フレーム送信元判別部が、受信フレームをＬ２アドレス記憶部に記憶しているＯＳＩレイヤ２アドレス以外のルータからのものであると判別した場合に、前記パケット内容確認部へ通知し、当該パケット内容確認部が当該受信フレームに含まれるＯＳＩレイヤ３パケットをルータ広告メッセージであると判別した場合に、トリガ生成部に通知することを特徴とするものである。
【００４０】
これにより、新規に接続可能性が確認されたルータからルータ広告メッセージが受信された場合に限り移動検知トリガを発行することになり、続けて実施されるＩＰハンドオーバ処理において、この受信したルータ広告メッセージを利用することで、新たにルータ広告メッセージを取得する処理を省略することができるので、ハンドオーバの時間を短縮することが可能になる。
【００４１】
また、本発明に係る移動装置は、移動前に接続するルータと移動後に接続するルータとの間を同一周波数で無線通信するものである。
【００４２】
これにより、移動端末がルータと無線通信する使用形態であっても、移動前のルータと移動先のルータとが同一周波数で移動端末と通信できる場合には、本発明の方法により、ハンドオーバの短縮をすることが可能になる。
【発明の効果】
【００４３】
本発明の移動検知方法によれば、アクセスルータ接続後のルータ広告メッセージ受信待ち時間を必要とすることなくＩＰハンドオーバが実施でき、全体のハンドオーバ処理時間を削減することができる。また、受信フレーム内容がルータ広告メッセージであることを条件とすることにより、ネットワークを管理するルータからの情報に限定することができ、ＩＰハンドオーバに用いる情報の信頼度を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。
【００４５】
（実施の形態１）
本発明の第一の実施の形態について、図１、２、４、６を用いて説明する。
【００４６】
本発明の実施の形態１は、隣接アクセスルータが同一周波数にて無線アクセスサービスを提供している場合において、移動端末２０が移動した際に、それまで接続していたアクセスルータ装置とは異なるアクセスルータ装置からＬ２フレームを受信したことを契機に移動検知トリガを生成し、ＩＰハンドオーバ処理の一部を開始させるものである。
【００４７】
図１は、本発明に係る移動通信システムの構成図である。
【００４８】
図１において、１はインターネット、２はインターネットに接続するローカルネットワーク、１００ａから１００ｃはローカルネットワークに接続するアクセスルータ装置（ＡＲ１乃至ＡＲ３）、２０はアクセスルータ装置１００に接続しながら移動する移動端末（ＭＮ）、４０はインターネットに接続し、移動端末２０を収容するホームエージェント装置（ＨＡ）である。
【００４９】
図１に示す移動通信システムにおいて、移動端末２０は、アクセスルータ装置１００ａと接続しているが、移動に伴いアクセスルータ装置１００ｂの配下に進入しようとしている。ここで、アクセスルータ装置１００ａおよび１００ｂが同一周波数にてサービスを提供している場合、移動端末２０がアクセスルータ装置１００ｂに接続可能な無線エリアに進入すると、アクセスルータ装置１００ｂが配下の無線リンクに向けて送信するＬ２フレームを受信できるようになる。
【００５０】
次に、本発明による移動端末２０の構成およびその動作について図を用いて説明する。
【００５１】
図２は、本発明による移動端末２０の構成図である。
【００５２】
図２において、下位レイヤ処理部２１はレイヤ１とレイヤ２の処理を実施するものであり、フレーム送信元判別部２２は下位レイヤ処理部２１から転送されるＬ２フレームの送信元アドレスの判別を行うものであり、Ｌ２アドレス記憶部２３は現在通信可能なアクセスルータのＬ２アドレスを記憶するものであり、図６に示すようなＬ２アドレスリスト５０により管理している。なお、下位レイヤ処理部２１は本発明に係るＬ２処理部に該当する。
【００５３】
また、Ｌ２アドレス記憶部２３は所定時間通信が行われなかったＬ２アドレスを順次削除する。Ｌ２アドレスリスト５０には図示していないが、そのためのライフタイムフィールドを設けてもよい。
【００５４】
また、トリガ生成部２４はフレーム送信元判別部２２の判別結果に応じてＩＰハンドオーバ処理の一部を開始させる移動検知トリガを生成するとともに、受信したＬ２フレーム内容をＩＰハンドオーバ処理部２７に転送するものである。
【００５５】
ＩＰ処理部２６はレイヤ３、特にＩＰレイヤの処理を実施するものであり、ＩＰハンドオーバ処理部２７はレイヤ３のモバイルＩＰ手順や高速モバイルＩＰ手順等のＩＰハンドオーバ処理を実施するものであり、上位レイヤ処理部２８はレイヤ４以上の処理を実施するものである。なお、ＩＰ処理部２６およびＩＰハンドオーバ処理部２７は本発明に係るＬ３処理部に該当する。また、下位レイヤ処理部２１は、一つの通信システムに接続する通信インタフェースであるかのように図示したが、複数の通信システムに接続するための複数の通信インタフェースであってもよいし、それらのインタフェースを統合的に実装したものであってもよい。
【００５６】
上記のように構成される移動端末２０の動作について、図４に示す動作フロー図を用いて詳しく説明する。
【００５７】
まず、下位レイヤ処理部２１がＬ２フレームを受信すると（Ｓ５００）、フレーム送信元判別部２２に転送する。フレーム送信元判別部２２は、Ｌ２フレームの送信元アドレスを抽出し、これまで通信を行ったことのあるＬ２アドレスか否かをＬ２アドレス記憶部２３に問い合わせる。Ｌ２アドレス記憶部２３は、Ｌ２アドレスリスト５０に記載されたＬ２アドレスと、フレーム送信元判別部２２から問い合わせのあったＬ２アドレスとを比較して、同一のものが存在する場合には通信実績があるとして応答し、また同一のものがない場合には通信実績がないとして応答を返す（Ｓ５０１）。
【００５８】
フレーム送信元判別部２２は、Ｌ２アドレス記憶部２３の応答にしたがって、通信実績がある場合には、受信したＬ２フレームから取り出したＩＰパケットをＩＰ処理部２６に転送する等の通常の受信処理を行う（Ｓ５０２）。
【００５９】
一方、通信実績がない場合、フレーム送信元判別部２２はトリガ生成部２４に通知し、トリガ生成部２４はＩＰハンドオーバ処理部２７に対して移動を検知したことを示すトリガを発行し（Ｓ５０３）、さらに受信したＬ２フレームから取り出したＩＰパケットをＩＰハンドオーバ処理部２６に転送する（Ｓ５０４）。そして、フレーム送信元判別部２２は、Ｌ２アドレス記憶部２３に当該Ｌ２アドレスを登録する（Ｓ５０５）。Ｌ２アドレス記憶部２３は、Ｌ２アドレスリスト５０に通信実績のあるＬ２アドレス（Ｌ２ＡＤＤＲ＿ＡＲ１）５１が記載されている場合は、新規のＬ２アドレス（Ｌ２ＡＤＤＲ＿ＡＲ２）５２を追記することにより登録処理を行う。
【００６０】
なお、処理Ｓ５０３からＳ５０５を実施する順序は、必ずしも図４に記載した通りでなくてもよい。例えば、フレーム送信元判別部２２がトリガ生成部２４への通知処理（Ｓ５０３）と同時にＬ２アドレス記憶部２３に対する登録処理（Ｓ５０５）をするものであってもよく、必要なタイミングにあわせて実施することができる。
【００６１】
なお、上記説明では、本発明によるフレーム送信元判別部２２は、下位レイヤ処理部２１から転送されたＬ２フレームを処理対象としているが、Ｌ２フレームは下位レイヤ処理部２１内で処理され、本発明を実施するのに必要な情報だけ取得するものであってもよい。例えば、フレーム送信元判別部２２は、下位レイヤ処理部２１から、Ｌ２フレームの送信元Ｌ２アドレスを別途取得して、上記処理を高速に実施できるように構成してもよい。
【００６２】
ＩＰハンドオーバ処理部２７は、トリガ生成部２４から移動検知トリガとＬ２フレーム内容（すなわち、受信ＩＰパケット）を受信すると、ＩＰヘッダの宛先フィールドからプレフィクス値を取得する。プレフィクス値は、宛先フィールドに記載されたＩＰアドレスの上位６４ビットの値である。取得したプレフィクス値と、現在使用しているＩＰアドレスを生成するために用いたプレフィクス値とを比較し、異なる場合はＩＰハンドオーバの実施を決定し、取得したプレフィクス値からＩＰアドレスを生成する。また、モバイルＩＰを実施する場合は、ＩＰハンドオーバ処理部２７は生成したＩＰアドレスを気付アドレスとするバインディングアップデートメッセージ（ＢＵＭ）を生成する。ただし、この段階では移動先となるアクセスルータ装置、すなわち、フレーム送信元判別部２２が新たなアクセスルータ装置と認識したアクセスルータ装置への接続が完了していないのでＩＰハンドオーバ処理は開始しない。
【００６３】
一方、下位レイヤ処理部２１はこれと同時に該当するアクセスルータ装置へのレイヤ２における接続を行い（Ｓ５０６）、それが完了すると、ＩＰハンドオーバ処理部２７に対して接続完了を通知する（Ｓ５０７）。
【００６４】
ＩＰハンドオーバ処理部２７はそれを受けて、先に生成したＩＰアドレスの重複アドレス検査（Ｄｕｐｌｉｃａｔｅ  Ａｄｄｒｅｓｓ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）をＲＦＣ２４６２に基づいて実施し、重複アドレスがない場合は、先に生成したバインディングアップデートメッセージを送信する（Ｓ５０８）。
【００６５】
このように動作する本発明に係る移動端末が、図１に示す移動通信システムにおいて、アクセスルータ装置アクセスルータ装置１（ＡＲ１）と接続している状態から、同一周波数にセットされたアクセスルータ装置２（ＡＲ２）の通信可能エリアに移動したときの動作について説明する。この場合、その同一周波数にてアクセスしている移動端末（ＭＮ）２０は双方のアクセスルータ装置（ＡＲ１、ＡＲ２）からレイヤ２ブロードキャストパケットを受信、復調することができる。すなわち、チャネルサーチや端末認証処理を行うことなく、レイヤ２でブロードキャストされる隣接ネットワークの情報を参照することが可能となる。ただし、端末認証が完了していないので、移動端末（ＭＮ）２０はパケットの送信は行えない。また、リンク上に構築されたＩＰネットワークの情報を提供するメッセージであるルータ広告メッセージは、アクセスルータ装置（ＡＲ１、ＡＲ２）から定期的にレイヤ２ブロードキャストパケットにて無線エリアに放出されている。
【００６６】
図８はこのときの移動端末が行うハンドオーバ処理を説明するシーケンス図である。
【００６７】
図８において、移動端末は移動元アクセスルータ装置（ＡＲ１）１００ａとの通信時に、移動先アクセスルータ装置（ＡＲ２）１００ｂからのＩＰパケット（ここではルータ広告メッセージ）を受信したとき（Ｓ１５１１）、そのＩＰパケットを基に、実際にレイヤ３接続を確立（Ｌ３確立）する前にＩＰハンドオーバを実施するか否かの判断（内定）や、ＩＰアドレスの生成、バインディングアップデートメッセージの生成をＬ２接続処理と平行して実施する。これは、隣接するアクセスルータ装置ＡＲ２が同一周波数にて無線アクセスを提供する場合に、移動端末２０は双方のアクセスルータ装置（ＡＲ１、ＡＲ２）から、レイヤ２でブロードキャストされるＩＰレイヤのネットワーク情報（ルータ広告メッセージ）を参照することができるので、ルータ広告メッセージに含まれるネットワークプレフィクス情報からＩＰアドレスの生成等を行うことが可能になるからである。
【００６８】
次に、移動端末はチャネルサーチ（Ｓ１５１２）の結果、移動先アクセスルータ装置１００ｂへの接続切替を決定するとＬ２接続処理を行う（Ｓ１５１３）。
【００６９】
次に、移動端末はＬ２接続が確立すると、新たにルータ広告メッセージを受信する待ち時間（最大５００ミリ秒）を必要とせず、既に生成したＩＰアドレスのアドレス重複検査（Ｓ１５１４）を行った後に、直ちに生成したバインディングアップデートメッセージをホームエージェント装置（ＨＡ）４０へ送信する（Ｓ１５１５）。これにより、Ｌ２接続確立後にルータ広告メッセージ（Ｓ１５１７）を受信するまでの待ち時間（最大５００ミリ秒）を削減することができ、短時間でハンドオーバ処理を完了することができる。その後、移動端末はホームエージェント装置４０からバインディングアクノリッジメントメッセージを受信し（Ｓ１５１６）、ハンドオーバ処理を終了する。
【００７０】
以上のように、本実施の形態によれば、同一周波数にセットされたアクセスルータ装置間の移動に際して、移動端末は新規のアクセスルータ装置との接続可能性が確認されたことを契機に、Ｌ２接続処理と平行して、事前にＩＰアドレス生成等のＩＰハンドオーバ処理の一部を実施し、実際に接続が確立した時点でルータ広告メッセージの受信を待つことなく残りのＩＰハンドオーバ処理を開始することができる。これにより、従来の方法に比べ、Ｌ２接続が確立してからルータ広告メッセージ受信までの時間および、ＩＰアドレス生成からバインディングアップデートメッセージ生成までの時間が削減できるので、高速にＩＰハンドオーバ処理を完了できる。また、それとともに、ハンドオーバに要する時間を比較的容易に見積もることができる。
【００７１】
また、高速モバイルＩＰ処理を行うアクセスルータ装置間を移動端末が移動するときに行うハンドオーバ処理について説明する。図９はシーケンス図である。
【００７２】
複数無線インタフェースを有することなく高速モバイルＩＰを実施することができ、さらには、従来に比べて早期に高速バインディングアップデートメッセージを送出することができるので、移動元アクセスルータ装置から不意に切断されたような場合のパケットロスを低減することができる。
【００７３】
すなわち図９において、移動元アクセスルータ装置１００ａと接続した状態で、移動先アクセスルータ装置１００ｂからのＩＰパケット（ここではルータ広告メッセージ）を受信したとき（Ｓ２０３１）、そのＩＰパケットを基にＩＰハンドオーバ実施判定（内定）や、ＩＰアドレス生成、バインディングアップデートメッセージ生成を行い、さらに移動先アクセスルータ装置１００ｂの情報を高速バインディングアップデート（ＦＢＵ）メッセージを用いて移動元アクセスルータ装置１００ａに通知することができる（Ｓ２０３２）。続いて、移動端末２０はチャネルサーチを行い、移動先アクセスルータ装置１００ｂへの接続切替を決定するとＬ２接続処理を行い（Ｓ２０３３）、Ｌ２接続が確立すると先に生成したＩＰアドレスに対する重複アドレス検査を行い（Ｓ２０３４）、Ｌ３接続を確立する。これを受けて、移動元アクセスルータ装置１００ａから転送されていて、移動先アクセスルータ装置１００ｂにバッファされていた移動端末２０宛パケットは移動端末２０に転送される。
【００７４】
（実施の形態２）
本発明の第二の実施の形態について、図１、３、５、６を用いて説明する。
【００７５】
図１は、本発明による移動通信システムの構成を示す図であるが、実施の形態１において説明した構成および動作と同一である。
【００７６】
また、図３は、本発明による移動端末２０の構成図であり、実施の形態１とは内容確認部２５が追加されている点が異なる。この内容確認部２５は受信したＬ２フレームの内容を確認し、ルータ広告メッセージである場合にトリガ生成を指示するものである。なお、この内容確認部２５は本発明に係るパケット内容確認部に該当する。
【００７７】
上記のように構成される移動端末２０の動作について、図５に示す動作フロー図を用いて詳しく説明する。
【００７８】
下位レイヤ処理部２１がＬ２フレームを受信（Ｓ５００）してから、フレーム送信元判別部２２がＬ２アドレスリスト５０に記載されたＬ２アドレスと比較（Ｓ５０１）し、送信元アドレスが通信実績のある場合には、受信したＬ２フレームから取り出したＩＰパケットをＩＰ処理部２６に転送する処理（Ｓ５０２）までは実施の形態１と同一である。
【００７９】
次に、送信元ルータが通信実績のない場合には、フレーム送信元判別部２２は内容確認部２５に受信したＬ２フレームを転送し、内容確認部２５はＬ２フレームに含まれるＩＰパケットがルータ広告メッセージであるかの判別処理を実施する（Ｓ５１０）。
【００８０】
このルータ広告メッセージであることの判別は、例えば図７に示すルータ広告メッセージ１０００のＩＣＭＰタイプフィールド１０１１を参照して行う。具体的には、ＩＰｖ６の場合、ＩＣＭＰタイプフィールド１０１１が‘１３４’である場合にルータ広告メッセージであると判別できる。
【００８１】
一方、Ｌ２フレームに含まれるＩＰパケットがルータ広告メッセージ１０００でない場合、内容確認部２５はＬ２フレームを破棄する（Ｓ５１１）。
【００８２】
ルータ広告メッセージ１０００であった場合、内容確認部２５はトリガ生成部２４に通知し、トリガ生成部２４はＩＰハンドオーバ処理部２７に対して移動を検知したことを示すトリガを発行し（Ｓ５１２）、さらに受信したＬ２フレームから取り出したＩＰパケット（ルータ広告メッセージ）をＩＰハンドオーバ処理部２７に転送する（Ｓ５１３）。
【００８３】
次に、内容確認部２５は、Ｌ２アドレス記憶部２３に当該Ｌ２アドレスを登録する（Ｓ５０４）。
【００８４】
なお、処理Ｓ５１２からＳ５１４までを実施する順序は、必ずしも図５に記載した通りでなくてもよい。例えば、フレーム送信元判別部２２がトリガ生成部２４への通知処理（Ｓ５１２）と同時にＬ２アドレス記憶部２３に対する登録処理（Ｓ５１４）するものであってもよく、必要なタイミングにあわせて実施することができる。
【００８５】
なお、上記説明では、本発明によるフレーム送信元判別部２２および内容確認手段２５は、下位レイヤ処理部２１から転送されたＬ２フレームを処理対象としているが、Ｌ２フレームは下位レイヤ処理部２１内で処理され、本発明を実施するのに必要な情報だけ取得するものであってもよい。例えば、フレーム送信元判別部２２は下位レイヤ処理部２１から、Ｌ２フレームの送信元Ｌ２アドレスと取り出されたＩＰパケットを取得して、さらにＩＰパケットを内容確認部２５に転送して上記処理を実施するものであってもよい。
【００８６】
以降のハンドオーバ処理は、実施の形態１に示したステップＳ５０６乃至Ｓ５０８と同一である。
【００８７】
以上のように本実施の形態によれば、ハンドオーバ処理の開始をルータ広告メッセージの受信によってのみ行うので、ネットワークを管理するアクセスルータ装置が配信するプレフィクス値だけを用いることができ、より確実にＩＰハンドオーバの判定と事前のＩＰアドレス生成を行うことが可能になる。
【００８８】
また、移動端末は、ホームエージェントへのバインディングアップデートメッセージ（ＢＵＭ）の生成を行うのに際し、この受信したルータ広告メッセージを利用することができるので、レイヤ２の接続確立後に、新たにルータ広告メッセージを取得するまでの待ち時間を省略でき、ハンドオーバの時間を短縮することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明は、インターネット上を移動するモバイルＩＰプロトコルを実施可能な移動端末に有用であり、移動端末がＩＰハンドオーバの時間短縮をするのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の実施の形態１における移動通信システムの構成を示す図
【図２】本発明による実施の形態１における移動端末の構成を示す図
【図３】本発明による実施の形態２における移動端末の構成を示す図
【図４】本発明による実施の形態１における移動端末の動作を示すフローチャート
【図５】本発明による実施の形態２における移動端末の動作を示すフローチャート
【図６】本発明の実施の形態１におけるＬ２アドレスリストの構成を示す図
【図７】本発明の実施の形態１におけるルータ広告メッセージのフォーマットを示す図
【図８】本発明の実施の形態１における移動端末が行うハンドオーバ処理を示すシーケンス図
【図９】本発明の実施の形態１における移動端末が行うハンドオーバ処理を示すシーケンス図
【図１０】従来の移動端末のハンドオーバ処理を示すシーケンス図
【図１１】従来の移動端末のハンドオーバ処理を示すシーケンス図
【図１２】従来の移動端末のハンドオーバ処理を示すシーケンス図
【図１３】従来の移動端末のハンドオーバ処理を示すシーケンス図
【符号の説明】
【００９１】
１  インターネット
２  ローカルネットワーク
２０  移動端末
２１  下位レイヤ処理部
２２  フレーム送信元判別部
２３  Ｌ２アドレス記憶部
２４  トリガ生成部
２５  内容確認部
２６  ＩＰ処理部
２７  ＩＰハンドオーバ処理部
２８  上位レイヤ処理部
４０  ホームエージェント装置
５０  Ｌ２アドレスリスト
１００  アクセスルータ装置
【図１】
2005143086.tif 000003
【図２】
2005143086.tif 000004
【図３】
2005143086.tif 000005
【図４】
2005143086.tif 000006
【図５】
2005143086.tif 000007
【図６】
2005143086.tif 000008
【図７】
2005143086.tif 000009
【図８】
2005143086.tif 000010
【図９】
2005143086.tif 000011
【図１０】
2005143086.tif 000012
【図１１】
2005143086.tif 000013
【図１２】
2005143086.tif 000014
【図１３】
2005143086.tif 000015