(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の通信端末と接続され、前記通信端末とともに移動可能なモバイルルータと、
前記通信端末の移動状態を管理するホームエージェントと
を含むモバイル通信システムであって、
前記モバイルルータは、
前記通信端末と前記ホームエージェントとを対応付けるホームエージェント対応情報と、
前記ホームエージェント対応情報に基づいて、前記モバイルルータに接続されている前記通信端末の前記ホームエージェントへの位置登録を前記通信端末に代行して要求する代理位置登録要求を、少なくとも前記モバイルルータと前記ホームエージェントとにおいて共有される共有鍵を用いて暗号化する暗号化部と、
前記暗号化部によって暗号化された前記代理位置登録要求を前記ホームエージェントに送信する要求送信部と、
前記ホームエージェントから送信された下りカプセル化パケットから前記通信端末宛てのパケットを抽出し、前記下りカプセル化パケットに含まれる情報に基づいて、前記パケットを前記通信端末に送信する下りルータ送信部と、
前記通信端末から受信した通信相手端末宛てのパケットをカプセル化した上りカプセル化パケットを前記ホームエージェントに送信する上りルータ送信部と
を備え、
前記ホームエージェントは、
前記モバイルルータから、前記共有鍵で暗号化された前記代理位置登録要求を受信する要求受信部と、
前記代理位置登録要求を復号する復号部と、
前記復号部によって復号された前記代理位置登録要求に基づいて、前記通信端末の位置情報を登録する位置登録部と
を備え、
前記位置登録部は、前記代理位置登録要求に含まれる前記モバイルルータの気付アドレスと、前記通信端末から前記ホームエージェントに送信される位置登録要求に含まれる前記通信端末のホームアドレス及び共有アドレスとに基づいて前記位置情報を登録し、
前記共有アドレスは、前記通信端末に割り当てられ、少なくとも前記通信端末と前記モバイルルータとにおいて共有され、
前記下りカプセル化パケットの宛先アドレスには、前記モバイルルータの気付アドレスが設定されるとともに、前記下りカプセル化パケットのルーティングヘッダーオプションには前記共有アドレスが設定され、前記下りルータ送信部は、前記下りカプセル化パケットをデカプセル化するとともに、前記ルーティングヘッダーオプションに基づいて、前記通信端末宛てのパケットの宛先アドレスを前記通信端末のホームアドレスから前記共有アドレスに書き換えた前記通信端末宛てのパケットを前記通信端末に送信し、
前記上りルータ送信部は、送信元アドレスに前記共有アドレスが設定された前記通信相手端末宛てのパケットを前記通信端末から受信し、前記上りカプセル化パケットの宛先アドレスには、前記ホームエージェントのアドレスが設定されるとともに、前記上りカプセル化パケットのホームアドレスオプションには前記通信端末のホームアドレスが設定された前記上りカプセル化パケットを前記ホームエージェントに送信し、
前記共有アドレスは、前記モバイルルータから送信されたルータ広告に含まれるプレフィックス、前記モバイルルータの公開鍵及びオプションと、前記通信端末の公開鍵とを用いて生成されるモバイル通信システム。
【請求項２】
複数の通信端末と接続され、前記通信端末とともに移動可能なモバイルルータであって、
前記通信端末と前記通信端末のホームエージェントとを対応付けるホームエージェント対応情報と、
前記ホームエージェント対応情報に基づいて、前記モバイルルータに接続されている前記通信端末の前記ホームエージェントへの位置登録を前記通信端末に代行して要求する代理位置登録要求を、少なくとも前記モバイルルータと前記ホームエージェントとにおいて共有される共有鍵を用いて暗号化する暗号化部と、
前記暗号化部によって暗号化された前記代理位置登録要求を前記ホームエージェントに送信する要求送信部と、
前記ホームエージェントから送信された下りカプセル化パケットから前記通信端末宛てのパケットを抽出し、前記下りカプセル化パケットに含まれる情報に基づいて、前記パケットを前記通信端末に送信する下りルータ送信部と、
前記通信端末から受信した通信相手端末宛てのパケットをカプセル化した上りカプセル化パケットを前記ホームエージェントに送信する上りルータ送信部と
を備え、
前記下りカプセル化パケットの宛先アドレスには、前記モバイルルータの気付アドレスが設定されるとともに、前記下りカプセル化パケットのルーティングヘッダーオプションには前記共有アドレスが設定され、前記下りルータ送信部は、前記下りカプセル化パケットをデカプセル化するとともに、前記ルーティングヘッダーオプションに基づいて、前記通信端末宛てのパケットの宛先アドレスを前記通信端末のホームアドレスから前記共有アドレスに書き換えた前記通信端末宛てのパケットを前記通信端末に送信し、
前記上りルータ送信部は、送信元アドレスに前記共有アドレスが設定された前記通信相手端末宛てのパケットを前記通信端末から受信し、前記上りカプセル化パケットの宛先アドレスには、前記ホームエージェントのアドレスが設定されるとともに、前記上りカプセル化パケットのホームアドレスオプションには前記通信端末のホームアドレスが設定された前記上りカプセル化パケットを前記ホームエージェントに送信し、
前記共有アドレスは、前記モバイルルータから送信されたルータ広告に含まれるプレフィックス、前記モバイルルータの公開鍵及びオプションと、前記通信端末の公開鍵とを用いて生成されるモバイルルータ。
【請求項３】
前記共有鍵を決定し、決定した前記共有鍵を前記通信端末に送信する鍵送信部を備える請求項２に記載のモバイルルータ。
【請求項４】
前記通信端末が前記モバイルルータを介して前記ホームエージェントに送信する前記通信端末のホームアドレス及び前記共有アドレスを検出するアドレス検出部と、
前記アドレス検出部によって検出された前記通信端末のホームアドレス及び前記共有アドレスを対応付けたアドレス情報を記憶する記憶部と
を備え、
前記下りルータ送信部は、前記アドレス情報に基づいて前記パケットを前記通信端末に送信する請求項２に記載のモバイルルータ。
【請求項５】
前記上りルータ送信部は、前記アドレス情報に基づいて前記パケットを前記ホームエージェントに送信する請求項４に記載のモバイルルータ。
【請求項６】
前記要求送信部は、前記ホームエージェントによって管理される複数の前記通信端末の位置登録要求を集約し、前記位置登録要求が集約された前記代理位置登録要求を前記ホームエージェントに送信する請求項２に記載のモバイルルータ。
【請求項７】
複数の通信端末とともに移動可能なモバイルルータを含むモバイル通信システムにおいて用いられ、前記通信端末の移動状態を管理するホームエージェントであって、
前記モバイルルータから、前記モバイルルータと前記ホームエージェントとにおいて共有される共有鍵で暗号化された代理位置登録要求を受信する要求受信部と、
前記モバイルルータに接続されている前記通信端末の前記ホームエージェントへの位置登録を前記通信端末に代行して前記モバイルルータが要求する前記代理位置登録要求を復号する復号部と、
前記復号部によって復号された前記代理位置登録要求に基づいて、前記通信端末の位置情報を登録する位置登録部と、
前記位置情報に基づいて、前記通信端末宛てのパケットをカプセル化した下りカプセル化パケットを前記モバイルルータに送信する下りエージェント送信部と、
前記モバイルルータから送信された上りカプセル化パケットから前記通信端末の通信相手端末宛てのパケットを抽出し、前記パケットのヘッダーに基づいて、前記パケットを前記通信相手端末に送信する上りエージェント送信部と
を備え、
前記位置登録部は、前記代理位置登録要求に含まれる前記モバイルルータの気付アドレスと、前記通信端末から前記ホームエージェントに送信される位置登録要求に含まれる前記通信端末のホームアドレス及び共有アドレスとに基づいて前記位置情報を登録し、
前記共有アドレスは、前記通信端末に割り当てられ、少なくとも前記通信端末と前記モバイルルータとにおいて共有され、
前記下りエージェント送信部は、前記下りカプセル化パケットの宛先アドレスには、前記モバイルルータの気付アドレスが設定されるとともに、前記下りカプセル化パケットのルーティングヘッダーオプションには前記共有アドレスが設定された前記下りカプセル化パケットを前記モバイルルータに送信し、
前記上りカプセル化パケットの宛先アドレスには、前記ホームエージェントのアドレスが設定されるとともに、前記上りカプセル化パケットのホームアドレスオプションには前記通信端末のホームアドレスが設定され、前記上りエージェント送信部は、前記上りカプセル化パケットをデカプセル化し、前記通信相手端末宛てのパケットの送信元アドレスが前記共有アドレスである前記通信相手端末宛てのパケットを前記通信相手端末に送信し、
前記共有アドレスは、前記モバイルルータから送信されたルータ広告に含まれるプレフィックス、前記モバイルルータの公開鍵及びオプションと、前記通信端末の公開鍵とを用いて生成されるホームエージェント。
【請求項８】
前記下りカプセル化パケットの宛先アドレスは、前記モバイルルータの気付アドレスに設定されるとともに、前記下りカプセル化パケットには、前記共有アドレスが含まれる請求項７に記載のホームエージェント。
【請求項９】
前記パケットの送信元アドレスは、前記共有アドレスに設定される請求項７に記載のホームエージェント。
【請求項１０】
複数の通信端末と接続され、前記通信端末とともに移動可能なモバイルルータと、
前記通信端末の移動状態を管理するホームエージェントと
を用いたモバイル通信方法であって、
前記モバイルルータが、前記通信端末と前記ホームエージェントとを対応付けるホームエージェント対応情報に基づいて、前記モバイルルータに接続されている前記通信端末の前記ホームエージェントへの位置登録を前記通信端末に代行して要求する代理位置登録要求を、少なくとも前記モバイルルータと前記ホームエージェントとにおいて共有される共有鍵を用いて暗号化するステップと、
暗号化された前記代理位置登録要求を前記ホームエージェントに送信するステップと、
前記ホームエージェントが前記共有鍵で暗号化された前記代理位置登録要求を、前記モバイルルータから受信するステップと、
前記ホームエージェントが復号された前記代理位置登録要求に基づいて、前記通信端末の位置情報を登録するステップと、
前記ホームエージェントから送信された下りカプセル化パケットから前記通信端末宛てのパケットを抽出し、前記下りカプセル化パケットに含まれる情報に基づいて、前記パケットを前記通信端末に送信するステップと、
前記通信端末から受信した通信相手端末宛てのパケットをカプセル化した上りカプセル化パケットを前記ホームエージェントに送信するステップと
を備え、
前記位置情報を登録するステップでは、前記代理位置登録要求に含まれる前記モバイルルータの気付アドレスと、前記通信端末から前記ホームエージェントに送信される位置登録要求に含まれる前記通信端末のホームアドレス及び共有アドレスとに基づいて前記位置情報を登録し、
前記共有アドレスは、前記通信端末に割り当てられ、少なくとも前記通信端末と前記モバイルルータとにおいて共有され、
前記下りカプセル化パケットの宛先アドレスには、前記モバイルルータの気付アドレスが設定されるとともに、前記下りカプセル化パケットのルーティングヘッダーオプションには前記共有アドレスが設定され、
前記通信端末に送信するステップでは、前記下りカプセル化パケットをデカプセル化するとともに、前記ルーティングヘッダーオプションに基づいて、前記通信端末宛てのパケットの宛先アドレスを前記通信端末のホームアドレスから前記共有アドレスに書き換えた前記通信端末宛てのパケットを前記通信端末に送信し、
前記ホームエージェントに送信するステップでは、送信元アドレスに前記共有アドレスが設定された前記通信相手端末宛てのパケットを前記通信端末から受信し、前記上りカプセル化パケットの宛先アドレスには、前記ホームエージェントのアドレスが設定されるとともに、前記上りカプセル化パケットのホームアドレスオプションには前記通信端末のホームアドレスが設定された前記上りカプセル化パケットを前記ホームエージェントに送信し、
前記共有アドレスは、前記モバイルルータから送信されたルータ広告に含まれるプレフィックス、前記モバイルルータの公開鍵及びオプションと、前記通信端末の公開鍵とを用いて生成されるモバイル通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モバイル通信ネットワークを構成するモバイル通信システム、モバイルルータ、ホームエージェント、通信端末及びモバイル通信方法に関し、特に、通信端末のロケーションプライバシーの確保及びパケットの転送経路を最適化に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無線通信端末が移動したり、車両などに搭載されるモバイルルータが移動したりしても、無線通信端末やモバイルルータに接続している通信端末が通信相手端末と通信を継続できる仕組みとして、例えば、Mobility Support in IPv6（非特許文献１参照）が知られている。
【０００３】
このような通信ネットワーク、いわゆるモバイル通信ネットワークでは、通信端末やモバイルルータに固有なホームアドレスと、移動先のネットワークにおいて通信端末を特定するための気付アドレス（CoA）とを対応付けて管理するホームエージェントが用いられる。このため、通信端末がモバイルルータに接続する場合、当該通信端末が送受信するパケットは、モバイルルータを管理するホームエージェントと、通信端末を管理するホームエージェントとを経由して転送される。
【０００４】
このようなモバイル通信ネットワークにおいて、通信端末が送受信するパケットの転送経路を最適化するため、パケットに付加されている経路選択情報に基づいて、経由するホームエージェント数を低減する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【非特許文献１】David B. Johnson, Charles E. Perkins and Jari Arkko, “Mobility Support in IPv6”IETF RFC 3775、２００4年６月
【特許文献１】特開２００６−５００３５号公報（第７−８頁、第２−３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の経路選択方法には、次のような問題がある。すなわち、ホームエージェントを経由せずに、パケットが通信端末から通信相手端末に直接転送されると、通信相手端末において、通信端末に割り当てられている気付アドレスに基づいて通信端末の存在する位置が推定できてしまうおそれがある。つまり、通信端末のロケーションプライバシーが維持できない問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、モバイル通信ネットワークにおいて、通信端末のロケーションプライバシーを確保しつつ、パケットの転送経路を最適化することができるモバイル通信システム、モバイルルータ、ホームエージェント、通信端末及びモバイル通信方法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】
【０００７】
上述した問題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、複数の通信端末（通信端末１００Ａ，１００Ｂ）と接続され、前記通信端末とともに移動可能なモバイルルータ（モバイルルータ２００）と、前記通信端末の移動状態を管理するホームエージェント（ホームエージェント３００Ａ）とを含むモバイル通信システム（モバイル通信システム１）であって、前記モバイルルータは、前記通信端末と前記ホームエージェントとを対応付けるホームエージェント対応情報（バインディングキャッシュ２１５）と、前記ホームエージェント対応情報に基づいて、前記モバイルルータに接続されている前記通信端末の前記ホームエージェントへの位置登録を前記通信端末に代行して要求する代理位置登録要求（代理Binding update）を、少なくとも前記モバイルルータとホームエージェントとにおいて共有される共有鍵（共有鍵K）を用いて暗号化する暗号化部（代理位置登録部２０５）と、前記暗号化部によって暗号化された前記代理位置登録要求を前記ホームエージェントに送信する要求送信部（信号送受信部２０１及び代理位置登録部２０５）とを備え、前記ホームエージェントは、前記モバイルルータから、前記共有鍵で暗号化された前記代理位置登録要求を受信する要求受信部（信号送受信部３０１）と、前記代理位置登録要求を復号する復号部（代理位置登録部３０５）と、前記復号部によって復号された前記代理位置登録要求に基づいて、前記通信端末の位置情報（アドレスＡＢ及びホームアドレスＡ）を登録する位置登録部（代理位置登録部３０５）とを備え、前記位置登録部は、前記代理位置登録要求に含まれる前記モバイルルータの気付アドレス（気付アドレスＢ）と、前記通信端末から前記ホームエージェントに送信される位置登録要求（Binding update）に含まれる前記通信端末のホームアドレス（ホームアドレスＡ）及び共有アドレス（アドレスＡＢ）に基づいて前記位置情報を登録し、前記共有アドレスは、前記通信端末に割り当てられ、少なくとも前記通信端末と前記モバイルルータとにおいて共有されることを要旨とする。
【０００８】
このようなモバイル通信システムによれば、モバイルルータの気付アドレス、通信端末のホームアドレス、及び通信端末とモバイルルータとにおいて共有される共有アドレスに基づいて、通信端末の位置情報が登録される。
【０００９】
このため、通信相手端末に向けて送信されるパケットには、通信端末のホームアドレスではなく、共有アドレスを用いることができる。また、代理位置登録要求は暗号化される。すなわち、このようなモバイル通信システムによれば、通信端末のロケーションプライバシーを確保できる。
【００１０】
また、このようなモバイル通信システムによれば、通信端末が送受信するパケットの転送に必要な情報が、通信端末を管理するホームエージェントに登録されるため、モバイルルータを管理するホームエージェントを経由せずに、通信端末が送受信するパケットを転送できる。つまり、当該パケットの転送経路を最適化することができる。
【００１１】
本発明の第２の特徴は、複数の通信端末と接続され、前記通信端末とともに移動可能なモバイルルータであって、前記通信端末と前記通信端末のホームエージェントとを対応付けるホームエージェント対応情報と、前記ホームエージェント対応情報に基づいて、前記モバイルルータに接続されている前記通信端末の前記ホームエージェントへの位置登録を前記通信端末に代行して要求する代理位置登録要求を、少なくとも前記モバイルルータと前記ホームエージェントとにおいて共有される共有鍵を用いて暗号化する暗号化部と、前記暗号化部によって暗号化された前記代理位置登録要求を前記ホームエージェントに送信する要求送信部とを備え、前記代理位置登録要求は、前記モバイルルータの気付アドレスを含むことを要旨とする。
【００１２】
本発明の第３の特徴は、本発明の第２の特徴に係り、前記ホームエージェントから送信された下りカプセル化パケット（パケットＸ’）から前記通信端末宛てのパケット（パケットＸ）を抽出し、前記下りカプセル化パケットに含まれる情報に基づいて、前記パケットを前記通信端末に送信する下りルータ送信部（信号送受信部２０１及びヘッダー・パラメータ処理部２０３）を備え、前記下りカプセル化パケットの宛先アドレスは、前記モバイルルータの気付アドレスに設定されるとともに、前記下りカプセル化パケットには、前記通信端末に割り当てられ、少なくとも前記通信端末と前記モバイルルータとにおいて共有される共有アドレスが含まれることを要旨とする。
【００１３】
本発明の第４の特徴は、本発明の第２の特徴に係り、前記通信端末から受信した通信相手端末（通信端末２０）宛てのパケット（パケットＹ）をカプセル化した上りカプセル化パケット（パケットＹ’）を前記ホームエージェントに送信する上りルータ送信部（信号送受信部２０１及びヘッダー・パラメータ処理部２０３）を備え、前記上りカプセル化パケットの送信元アドレスは、前記モバイルルータの気付アドレスに設定されるとともに、前記上りカプセル化パケットには、前記通信端末のホームアドレスが含まれることを要旨とする。
【００１４】
本発明の第５の特徴は、本発明の第２の特徴に係り、前記共有鍵を決定し、決定した前記共有鍵を前記通信端末に送信する鍵送信部（鍵管理部２０９）を備えることを要旨とする。
【００１５】
本発明の第６の特徴は、本発明の第３の特徴に係り、前記通信端末が前記モバイルルータを介して前記ホームエージェントに送信する前記通信端末のホームアドレス及び前記共有アドレスを検出するアドレス検出部（アドレス生成・検証部２０７）と、前記アドレス検出部によって検出された前記通信端末のホームアドレス及び前記共有アドレスを対応付けたアドレス情報（バインディングキャッシュ２１５）を記憶する記憶部（アドレス・パラメータ記憶部２１１）とを備え、前記下りルータ送信部は、前記アドレス情報に基づいて前記パケットを前記通信端末に送信することを要旨とする。
【００１６】
本発明の第７の特徴は、本発明の第６の特徴に係り、前記上りルータ送信部は、前記アドレス情報に基づいて前記パケットを前記ホームエージェントに送信することを要旨とする。
【００１７】
本発明の第８の特徴は、本発明の第２の特徴に係り、前記要求送信部は、前記ホームエージェントによって管理される複数の前記通信端末の位置登録要求を集約し、前記位置登録要求が集約された前記代理位置登録要求を前記ホームエージェントに送信することを要旨とする。
【００１８】
本発明の第９の特徴は、複数の通信端末とともに移動可能なモバイルルータを含むモバイル通信システムにおいて用いられ、前記通信端末の移動状態を管理するホームエージェントであって、前記モバイルルータから、前記共有鍵で暗号化された代理位置登録要求を受信する要求受信部と、前記モバイルルータに接続されている前記通信端末の前記ホームエージェントへの位置登録を前記通信端末に代行して前記モバイルルータが要求する前記代理位置登録要求を復号する復号部と、前記復号部によって復号された前記代理位置登録要求に基づいて、前記通信端末の位置情報を登録する位置登録部とを備え、前記位置登録部は、前記代理位置登録要求に含まれる前記モバイルルータの気付アドレスと、前記通信端末から前記ホームエージェントに送信される位置登録要求に含まれる前記通信端末のホームアドレス及び共有アドレスに基づいて前記位置情報を登録し、前記共有アドレスは、前記通信端末に割り当てられ、少なくとも前記通信端末と前記モバイルルータとにおいて共有されることを要旨とする。
【００１９】
本発明の第１０の特徴は、本発明の第９の特徴に係り、前記位置情報に基づいて、前記通信端末宛てのパケット（パケットＸ）をカプセル化した下りカプセル化パケット（パケットＸ’）を前記モバイルルータにする下りエージェント送信部（信号送受信部３０１及びヘッダー・パラメータ処理部３０３）を備え、前記下りカプセル化パケットの宛先アドレスは、前記モバイルルータの気付アドレスに設定されるとともに、前記下りカプセル化パケットには、前記共有アドレスが含まれることを要旨とする。
【００２０】
本発明の第１１の特徴は、本発明の第９の特徴に係り、前記モバイルルータから送信された上りカプセル化パケット（パケットＹ’）から前記通信端末の通信相手端末（通信端末２０）宛てのパケット（パケットＹ）を抽出し、前記パケットのヘッダーに基づいて、前記パケットを前記通信相手端末に送信する上りエージェント送信部（信号送受信部３０１及びヘッダー・パラメータ処理部３０３）を備え、前記パケットの送信元アドレスは、前記共有アドレスに設定されることを要旨とする。
【００２１】
本発明の第１２の特徴は、ホームエージェント（ホームエージェント３００Ａ）によって移動状態を管理される通信端末（例えば、通信端末１００Ａ）であって、前記通信端末とともに移動可能なモバイルルータによって共有される共有アドレス（アドレスＡＢ）を生成するアドレス生成部（アドレス生成・検証部１０５）と、前記通信端末のホームアドレス、及び前記アドレス生成部によって生成された前記共有アドレスを前記ホームエージェントに送信するアドレス送信部（信号送受信部１０１）とを備えることを要旨とする。
【００２２】
本発明の第１３の特徴は、本発明の第１２の特徴に係り、前記通信端末、前記モバイルルータ及び前記ホームエージェントとにおいて共有される共有鍵を前記モバイルルータから受信する鍵受信部（信号送受信部１０１）と、前記鍵受信部が受信した前記共有鍵を前記ホームエージェントに通知する鍵通知部（信号送受信部１０１）とを備えることを要旨とする。
【００２３】
本発明の第１４の特徴は、複数の通信端末と接続され、前記通信端末とともに移動可能なモバイルルータと、前記通信端末の移動状態を管理するホームエージェントとを用いたモバイル通信方法であって、前記モバイルルータが、前記通信端末と前記ホームエージェントとを対応付けるホームエージェント対応情報に基づいて、前記モバイルルータに接続されている前記通信端末の前記ホームエージェントへの位置登録を前記通信端末に代行して要求する代理位置登録要求を、少なくとも前記モバイルルータとホームエージェントとにおいて共有される共有鍵を用いて暗号化するステップと、暗号化された前記代理位置登録要求を前記ホームエージェントに送信するステップと、前記ホームエージェントが前記共有鍵で暗号化された前記代理位置登録要求を、前記モバイルルータから受信するステップと、前記ホームエージェントが復号された前記代理位置登録要求に基づいて、前記通信端末の位置情報を登録するステップとを備え、前記位置情報を登録するステップでは、前記代理位置登録要求に含まれる前記モバイルルータの気付アドレスと、前記通信端末から前記ホームエージェントに送信される位置登録要求に含まれる前記通信端末のホームアドレス及び共有アドレスに基づいて前記位置情報を登録し、前記共有アドレスは、前記通信端末に割り当てられ、少なくとも前記通信端末と前記モバイルルータとにおいて共有されることを要旨とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の特徴によれば、モバイル通信ネットワークにおいて、通信端末のロケーションプライバシーを確保しつつ、パケットの転送経路を最適化することができるモバイル通信システム、モバイルルータ、ホームエージェント、通信端末及びモバイル通信方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
次に、本発明の実施形態について説明する。具体的には、（１）モバイル通信システムの全体概略構成、（２）モバイル通信システムの動作、（３）モバイル通信システムの機能ブロック構成、（４）作用・効果、及び（５）その他の実施形態について説明する。
【００２６】
なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。
【００２７】
したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００２８】
（１）モバイル通信システムの全体概略構成
図１は、本実施形態に係るモバイル通信システム１の全体概略構成図である。図１に示すように、モバイル通信システム１は、通信ネットワーク１０、アクセスルータ１１、モバイルルータ２００、及びホームエージェント３００Ａ，３００Ｂを含む。なお、モバイル通信システム１に含まれるアクセスルータ、モバイルルータ及びホームエージェントの数は、図１に示した数に限定されない。
【００２９】
通信ネットワーク１０は、ＩＰパケットを転送可能な複数のルータ（不図示）などによって形成される。通信ネットワーク１０には、モバイルルータ２００と無線通信を実行するアクセスルータ１１が含まれる。また、通信ネットワーク１０には、通信端末２０及びホームエージェント３００Ａ，３００Ｂが接続される。
【００３０】
通信端末２０は、通信端末１００Ａまたは通信端末１００Ｂと通信を実行する。本実施形態において、通信端末２０は、通信相手端末を構成する。
【００３１】
通信端末１００Ａ，１００Ｂは、モバイルルータ２００に接続可能な小型の通信端末である。通信端末１００Ａ，１００Ｂは、モビリティ機能（例えば、RFC3775）を備え、ホームエージェント３００Ａによって移動状態を管理される。本実施形態では、通信端末１００Ａ，１００Ｂは、ユーザによって車両３０（例えば、電車）内に持ち込まれる。
【００３２】
モバイルルータ２００は、車両３０内に設置される。つまり、モバイルルータ２００は、車両３０の走行に伴って通信端末１００Ａ，１００Ｂとともに移動する。モバイルルータ２００は、車両３０の走行に伴って移動すると、接続先のアクセスルータを順次変更し、通信端末１００Ａ（１００Ｂ）〜通信端末２０間において実行される通信を継続させる。
【００３３】
ホームエージェント３００Ａは、通信端末１００Ａ，１００Ｂの移動状態を管理する。具体的には、ホームエージェント３００Ａは、通信端末１００Ａ，１００Ｂのホームアドレスや気付アドレスを管理する。
【００３４】
ホームエージェント３００Ｂは、モバイルルータ２００の移動状態を管理する。具体的には、ホームエージェント３００Ｂは、モバイルルータ２００のホームアドレスや気付アドレスを管理する。
【００３５】
（２）モバイル通信システムの動作
次に、モバイル通信システム１の動作について説明する。具体的には、（２．１）通信端末のアドレス設定、（２．２）共有鍵の生成及び通知、（２．３）モバイルルータによるホームエージェントへの代理位置登録、及び（２．４）経路制御について説明する。
【００３６】
モバイル通信システム１では、通信端末１００Ａとモバイルルータ２００とが安全に共有アドレス（アドレスＡＢ）を共有し、モバイルルータ２００が通信端末１００Ａに代行して位置登録を実行する。
【００３７】
さらに、モバイル通信システム１では、モバイルルータ２００の移動状態を管理するホームエージェント３００Ｂではなく、通信端末１００Ａの移動状態を管理するホームエージェント３００Ａのみを経由することによってパケットの転送経路の最適化を図るとともに、通信端末１００Ａのロケーションプライバシーを確保する。
【００３８】
（２．１）通信端末のアドレス設定
図２は、通信端末のアドレス設定シーケンスを示す。図２に示すように、ステップＳ１０１において、モバイルルータ２００は、モバイルルータ２００配下の通信端末１００Ａ，１００Ｂに対して、共有アドレスの設定に用いられるルータ広告を定期的にマルチキャスト送信する。ルータ広告には、モバイルルータ２００が移動可能なルータであることを示すためにＯＮに設定されたＭＲフラグ、モバイルルータ２００のプレフィックスＢ、モバイルルータ２００の公開鍵Ｂ、及び共有アドレスの生成に用いるオプションが含まれる。
【００３９】
ステップＳ１０２において、通信端末１００Ａは、モバイルルータ２００から送信されたルータ広告を受信する。さらに、通信端末１００Ａは、ルータ広告に含まれるプレフィックスＢ、公開鍵Ｂ及びオプションと、通信端末１００Ａの公開鍵Ａとを用いて、共有アドレス、具体的にはアドレスＡＢを生成する。
【００４０】
ステップＳ１０３において、通信端末１００Ａは、近隣要請（Neighbor Solicitation）をマルチキャスト送信し、生成したアドレスＡＢが他の通信端末と重複するか否かを確認する。近隣要請には、アドレスＡＢの他、公開鍵Ａと通信端末１００Ａの秘密鍵Ａとを用いて計算された署名及びオプションが含まれる。
【００４１】
ステップＳ１０４において、通信端末１００Ａ及びモバイルルータ２００は、他のノードから近隣広告（Neighbor Advertisement）を受信するため、一定時間待機する。
【００４２】
ステップＳ１０５において、モバイルルータ２００は、近隣広告によってアドレスＡＢが重複しないことが確認されると、近隣要請に含まれている公開鍵Ａを用いて署名を検証する。また、モバイルルータ２００は、公開鍵Ａ、公開鍵Ｂ及び近隣要請に含まれているオプションを用いてアドレスＡＢを検証する。
【００４３】
ステップＳ１０６において、モバイルルータ２００は、アドレスＡＢと公開鍵Ａとのペアを記憶する。
【００４４】
ステップＳ１０７において、通信端末１００Ａは、ＭＲフラグがＯＮに設定されていたことを記憶するとともに、通信端末１００Ａの経路最適化機能を無効化する。
【００４５】
（２．２）共有鍵の生成及び通知
図３は、共有鍵の生成及び通知シーケンスを示す。図３に示すように、ステップＳ２０１において、通信端末１００Ａは、通信端末１００Ａが車両３０内においてモバイルルータ２００に接続する前に、予め暗号化・復号や認証のためにセキュリティアソシエーションをホームエージェント３００Ａと確立しておく。
【００４６】
ステップＳ２０２において、通信端末１００Ａは、通信端末１００Ａの気付アドレスが変更されたことをホームエージェント３００Ａに通知するため、確立したセキュリティアソシエーションを用いて、位置登録要求（Binding update）を送信する。Binding updateには、通信端末１００ＡのホームアドレスＡ、アドレスＡＢ、通信端末１００Ａがモバイルルータ２００の配下に位置することを示すＭＲフラグ、及び公開鍵Ｂなどが含まれる。
【００４７】
ステップＳ２０３において、ホームエージェント３００Ａは、通信端末１００Ａの公開鍵Ａ、通信端末１００Ａから受信したBinding updateに含まれる公開鍵Ｂ、及びその他のパラメータを用いてアドレスＡＢを検証する。さらに、ホームエージェント３００Ａは、アドレスＡＢとホームアドレスＡのペアを記憶する。
【００４８】
ステップＳ２０４において、ホームエージェント３００Ａは、位置登録応答（Binding acknowledgment）を通信端末１００Ａに送信する。なお、通常、Binding update及びBinding acknowledgmentは、セキュリティアソシエーションによって暗号化されるが、送信元アドレス、宛先アドレス、及びホームアドレスオプションを含むパケットヘッダーの一部は暗号化されない。
【００４９】
ステップＳ２０５において、モバイルルータ２００は、Binding update及びBinding acknowledgmentの内容をモニタし、暗号化されていないパケットヘッダーの部分から、通信端末１００ＡのホームアドレスＡ、及びホームエージェント３００ＡのアドレスＥを抽出する。
【００５０】
ステップＳ２０６において、モバイルルータ２００は、ホームアドレスＡ及びアドレスＥをアドレスＡＢと対応付けてバインディングキャッシュ２１５（図１参照）に記憶する。
【００５１】
ステップＳ２０７において、モバイルルータ２００は、ホームエージェント３００Ａに対応する共有鍵Kを決定する。なお、モバイルルータ２００は、ホームエージェント３００Ａ用の共有鍵Kが生成されていない場合にステップＳ２０７の処理を実行する。さらに、モバイルルータ２００は、公開鍵Ａを用いて共有鍵Kを暗号化する。
【００５２】
ステップＳ２０８において、モバイルルータ２００は、暗号化された共有鍵Kを含む通知メッセージに署名を添付する。さらに、モバイルルータ２００は、当該通知メッセージを通信端末１００Ａに通知する。なお、当該通知メッセージ添付される署名は、共有鍵Kまたはモバイルルータ２００の秘密鍵Ｂが用いられる。
【００５３】
ステップＳ２０９において、通信端末１００Ａは、モバイルルータ２００から受信した通知メッセージに含まれる共有鍵Kを、秘密鍵Ａを用いて復号する。また、通信端末１００Ａは、通知メッセージに添付されている署名を共有鍵Kまたは公開鍵Ｂを用いて検証する。
【００５４】
ステップＳ２１１において、モバイルルータ２００は、通信端末１００Ａから受信したＡＣＫに基づいて、アドレスＥと共有鍵Kとのペアを記憶する。
【００５５】
ステップＳ２１２において、通信端末１００Ａは、既に確立されているセキュリティアソシエーションを用いて共有鍵Kを暗号化する。
【００５６】
ステップＳ２１３において、通信端末１００Ａは、暗号化された共有鍵K及び署名をホームエージェント３００Ａに送信する。
【００５７】
ステップＳ２１４において、ホームエージェント３００Ａは、既に確立されているセキュリティアソシエーションを用いて共有鍵Kを復号する。さらに、ホームエージェント３００Ａは、モバイルルータ２００のプレフィックスＢと共有鍵Kとのペアを記憶する。
【００５８】
ステップＳ２１５において、ホームエージェント３００Ａは、署名が添付されたＡＣＫを通信端末１００Ａに送信する。
【００５９】
ステップＳ２１６において、通信端末１００Ａは、共有鍵Kまたは秘密鍵Ａを用いて計算した署名を添付したＡＣＫをモバイルルータ２００に送信する。
【００６０】
このように、通信端末１００Ａ〜モバイルルータ２００間において確立されたセキュアな関係と、通信端末１００Ａ〜ホームエージェント３００Ａ間において確立されたセキュアな関係を用いることによって、認証局に依存することなく、通信端末１００Ａを介してモバイルルータ２００〜ホームエージェント３００Ａ間において安全に共有鍵Kを共有できる。
【００６１】
（２．３）モバイルルータによるホームエージェントへの代理位置登録
図４は、モバイルルータ２００によるホームエージェント３００Ａへの代理位置登録シーケンスを示す。モバイルルータ２００によるホームエージェント３００Ａへの代理位置登録は、上述した（２．２）共有鍵の生成及び通知の処理が実行された後、及び車両３０（図１参照）の移動に伴って、通信ネットワーク１０上におけるモバイルルータ２００の位置が変わった場合に実行される。
【００６２】
本実施形態では、モバイルルータ２００は、モバイルルータ２００配下に位置する、つまり、モバイルルータ２００に接続され、かつ同一のホームエージェントによって管理されている通信端末、具体的には、通信端末１００Ａ，１００Ｂに代わって位置登録を実行する。
【００６３】
図４に示すように、ステップＳ３０１において、モバイルルータ２００は、共有鍵Kを用いて、通信端末１００Ａに代わって位置登録を要求する代理Binding update（代理位置登録要求）を暗号化する。共有鍵Kは、通信端末１００Ａ、モバイルルータ２００及びホームエージェント３００Ａのみによって共有されているため、他のノードは、暗号化された代理Binding updateを復号することはできない。
【００６４】
ステップＳ３０２において、モバイルルータ２００は、暗号化された代理Binding updateを、モバイルルータ２００を管理するホームエージェント３００Ｂではなく、直接ホームエージェント３００Ａに送信する。代理Binding updateには、モバイルルータ２００のプレフィックス（プレフィックスＢ）を有する通信端末のグループに対する情報を集約するため、個々の通信端末の気付アドレスではなく、モバイルルータ２００の気付アドレスＢ、プレフィックスＢ、及び署名者がモバイルルータ２００であることを示す署名が含まれる。すなわち、通信端末がそれぞれBinding updateを送信する必要がなく、モバイルルータ２００が一度の代理Binding updateをホームエージェント３００Ａに送信すればよい。
【００６５】
ステップＳ３０３において、ホームエージェント３００Ａは、共有鍵K（または公開鍵Ｂ）を用いて、代理Binding updateに添付されている署名を検証する。ホームエージェント３００Ａは、当該署名が正当な場合、位置情報キャッシュ３１３（図１参照）において、プレフィックスＢを有するすべての通信端末（例えば、アドレスＡＢが割り当てられた通信端末１００Ａと、アドレスＮＢが割り当てられた通信端末１００Ｂ）に対してバインディングを更新する。具体的には、ホームエージェント３００Ａは、プレフィックスＢを有するすべての通信端末の気付アドレスとして、気付アドレスＢを登録する。
【００６６】
ステップＳ３０４において、ホームエージェント３００Ａは、署名が添付された代理Binding acknowledgementを通信端末１００Ａに送信する。
【００６７】
ステップＳ３０１〜Ｓ３０４の処理によって、通信端末１００Ａ，１００Ｂ宛てのパケットは、すべて気付アドレスＢに転送される。
【００６８】
（２．４）経路制御
図５は、通信端末２０〜通信端末１００Ａ間におけるパケットの転送シーケンスを示す。図５に示すように、通信端末２０〜通信端末１００Ａ間において送受信されるパケットは、モバイルルータ２００を管理するホームエージェント３００Ｂには一切転送されず、通信端末１００Ａと、通信端末１００Ａを管理するホームエージェント３００Ａとの間において当該パケットの転送経路が最適化される。
【００６９】
図５に示すように、ステップＳ５０１において、アドレスＦが割り当てられた通信端末２０は、通信端末１００ＡのホームアドレスＡ宛てのパケットＸを通信ネットワーク１０に対して送信する。パケットＸは、通信ネットワーク１０内において転送され、ホームエージェント３００Ａに到着する。
【００７０】
ステップＳ５０２において、ホームエージェント３００Ａは、位置情報キャッシュ３１３（図１参照）に基づいて、ホームアドレスＡにバインドされている気付アドレスＢを検出する。さらに、ホームエージェント３００Ａは、パケットＸをカプセル化し、パケットＸ’（下りカプセル化パケット）を生成する。
【００７１】
図９は、パケットＸ’の概略構成を示す。図９に示すように、パケットＸ’の送信元アドレスＳＡ’には、ホームエージェント３００ＡのアドレスＥが設定される。パケットＸ’の宛先アドレスＤＡ’には、気付アドレスＢが設定される。また、パケットＸ’のルーティングヘッダーオプションＯＰ１には、アドレスＡＢが設定される。
【００７２】
なお、パケットＸの送信元アドレスＳＡには、ホームアドレスＡが設定され、宛先アドレスＤＡには、アドレスＦが設定される。
【００７３】
ステップＳ５０３において、ホームエージェント３００Ａは、パケットＸ’を気付アドレスＢが割り当てられたモバイルルータ２００に送信する。つまり、ホームエージェント３００Ａは、パケットＸ’をホームエージェント３００Ｂに転送せず、直接モバイルルータ２００に送信することができる。
【００７４】
ステップＳ５０４において、モバイルルータ２００は、パケットＸ’をデカプセル化するとともに、ルーティングヘッダーオプションＯＰ１の処理を実行する。具体的には、モバイルルータ２００は、パケットＸの宛先アドレスＤＡをホームアドレスＡからアドレスＡＢに書き換える。
【００７５】
ステップＳ５０５において、モバイルルータ２００は、パケットＸをアドレスＡＢが割り当てられた通信端末１００Ａに送信する。
【００７６】
ステップＳ５０６において、通信端末１００Ａは、パケットＸを受信する。
【００７７】
次いで、通信端末１００Ａから通信端末２０への方向（上り方向）では、ステップＳ５０７において、通信端末１００Ａは、アドレスＦ宛てのパケットＹを生成する。
【００７８】
ステップＳ５０８において、通信端末１００Ａは、パケットＹをモバイルルータ２００に送信する。
【００７９】
ステップＳ５０９において、モバイルルータ２００は、バインディングキャッシュ２１５（図１参照）に基づいて、パケットＹをカプセル化し、パケットＹ’を生成する。
【００８０】
図１０は、パケットＹ’の概略構成を示す。図１０に示すように、パケットＹ’の送信元アドレスＳＡ’には、気付アドレスＢが設定される。パケットＹ’の宛先アドレスＤＡ’には、アドレスＥが設定される。また、パケットＹ’のホームアドレスオプションＯＰ２には、ホームアドレスＡが設定される。
【００８１】
なお、パケットＹの送信元アドレスＳＡには、アドレスＡＢが設定され、宛先アドレスＤＡには、アドレスＦが設定される。
【００８２】
ステップＳ５１０において、モバイルルータ２００は、パケットＹ’をアドレスＥが割り当てられたホームエージェント３００Ａに送信する。
【００８３】
ステップＳ５１１において、ホームエージェント３００Ａは、パケットＹ’をデカプセル化するとともに、ホームアドレスオプションＯＰ２の処理を実行する。
【００８４】
ステップＳ５１２において、ホームエージェント３００Ａは、パケットＹ’をデカプセル化することによって抽出されたパケットＹを通信端末２０に送信する。
【００８５】
（３）モバイル通信システムの機能ブロック構成
次に、モバイル通信システム１の機能ブロック構成について説明する。具体的には、
通信端末、モバイルルータ及びホームエージェントの機能ブロック構成について説明する。
【００８６】
（３．１）通信端末
図６は、通信端末１００Ａの機能ブロック構成を示す。なお、通信端末１００Ｂも通信端末１００Ａと同様の機能ブロック構成を有する。
【００８７】
図６に示すように、通信端末１００Ａは、信号送受信部１０１、ヘッダー・パラメータ処理部１０３、アドレス生成・検証部１０５、アドレス記憶部１０７及び廃棄部１０９を備える。
【００８８】
信号送受信部１０１は、モバイルルータ２００と無線信号を介して各種のパケットを送受信する。特に、本実施形態では、信号送受信部１０１は、ホームアドレスＡ及びアドレス生成・検証部１０５によって生成されたアドレスＡＢをホームエージェント３００Ａに送信する。本実施形態において、信号送受信部１０１は、アドレス送信部を構成する。
【００８９】
また、信号送受信部１０１は、通信端末１００Ａ、モバイルルータ２００及びホームエージェント３００Ａにおいて共有される共有鍵Kをモバイルルータ２００から受信する。本実施形態において、信号送受信部１０１は、鍵受信部を構成する。さらに、信号送受信部１０１は、受信した共有鍵Kをホームエージェント３００Ａに通知する。本実施形態において、信号送受信部１０１は、鍵通知部を構成する。
【００９０】
ヘッダー・パラメータ処理部１０３は、送受信するパケット（例えば、パケットＸやパケットＹ）のヘッダー及びパラメータに関する処理を実行する。具体的には、ヘッダー・パラメータ処理部１０３は、パケットのヘッダーに基づいてパケットの種別を判定し、パケットに含まれるパラメータを抽出する。
【００９１】
アドレス生成・検証部１０５は、公開鍵Ａ、公開鍵Ｂ、ネットワークプレフィックス、オプションなどのパラメータを用いて、通信端末１００Ａに割り当てられるアドレスＡＢを生成する。また、アドレス生成・検証部１０５は、受信したパケットに含まれるアドレスと当該パラメータとを用いて、当該アドレスが正しいか否かを検証する。本実施形態において、アドレス生成・検証部１０５は、アドレス生成部を構成する。
【００９２】
また、アドレス生成・検証部１０５は、通信端末１００ＡのホームアドレスＡ及びアドレスＡＢを含むBinding update（位置登録要求）をホームエージェント３００Ａに送信する。
【００９３】
アドレス記憶部１０７は、公開鍵Ａ、公開鍵Ｂ、ネットワークプレフィックス、オプションなどのパラメータとともに、ホームアドレスＡやアドレスＡＢを必要に応じて記憶する。
【００９４】
廃棄部１０９は、アドレス生成・検証部１０５によってアドレスが正しくないと判定されたパケットなどの廃棄処理を実行する。
【００９５】
（３．２）モバイルルータ
図７は、モバイルルータ２００の機能ブロック構成を示す。図７に示すように、モバイルルータ２００は、信号送受信部２０１、ヘッダー・パラメータ処理部２０３、代理位置登録部２０５、アドレス生成・検証部２０７、鍵管理部２０９、アドレス・パラメータ記憶部２１１及び廃棄部２１３を備える。
【００９６】
なお、以下、上述した通信端末１００Ａと同様の機能ブロックについては、その説明を適宜省略する。
【００９７】
信号送受信部２０１は、アクセスルータ１１と無線信号を介して各種のパケットを送受信する。
【００９８】
ヘッダー・パラメータ処理部２０３は、送受信するパケット（例えば、パケットＸやパケットＹ）のヘッダー及びパラメータに関する処理を実行する。特に、本実施形態では、ヘッダー・パラメータ処理部２０３は、ホームエージェント３００Ａから送信されたパケットＸ’から通信端末１００Ａ宛てのパケットＸを抽出し、パケットＸ’に含まれる情報、つまり、アドレスＡＢに基づいて、パケットＸを通信端末１００Ａに送信する。
【００９９】
具体的には、ヘッダー・パラメータ処理部２０３は、アドレス・パラメータ記憶部２１１の記憶されるバインディングキャッシュ２１５（アドレス情報）に基づいてパケットＸを通信端末１００Ａに送信する。本実施形態では、信号送受信部２０１及びヘッダー・パラメータ処理部２０３によって、下りルータ送信部が構成される。
【０１００】
なお、上述したように、パケットＸ’の宛先アドレスＤＡ’は、モバイルルータ２００の気付アドレスＢに設定される。また、パケットＸ’には、アドレスＡＢが含まれる。
【０１０１】
また、ヘッダー・パラメータ処理部２０３は、通信端末１００Ａから受信した通信端末２０宛てのパケットＹをカプセル化し、カプセル化したパケットＹ’（上りカプセル化パケット）をホームエージェント３００Ａに送信する。
【０１０２】
具体的には、ヘッダー・パラメータ処理部２０３は、バインディングキャッシュ２１５（図１参照）に基づいてパケットＹをホームエージェント３００Ａに送信する。本実施形態では、信号送受信部２０１及びヘッダー・パラメータ処理部２０３によって、上りルータ送信部が構成される。
【０１０３】
なお、上述したように、パケットＹ’の送信元アドレスＳＡ’は、モバイルルータ２００の気付アドレスＢに設定される。また、パケットＹ’には、通信端末１００ＡのホームアドレスＡが含まれる。
【０１０４】
代理位置登録部２０５は、通信端末１００Ａ（１００Ｂ）のホームエージェント３００Ａへの位置登録を通信端末１００Ａに代行して要求する代理Binding update（代理位置登録要求）を生成する。
【０１０５】
具体的には、代理位置登録部２０５は、バインディングキャッシュ２１５（ホームエージェント対応情報）に基づいて代理Binding updateを生成する。上述したように、代理Binding updateは、モバイルルータ２００の気付アドレスＢ、プレフィックスＢ、及び署名者がモバイルルータ２００であることを示す署名を含む。
【０１０６】
さらに、代理位置登録部２０５は、ホームエージェント３００Ａによって管理される複数の通信端末、具体的には、通信端末１００Ａ，１００ＢのBinding updateを集約し、当該Binding updateが集約された代理Binding updateをホームエージェント３００Ａに送信することができる。
【０１０７】
代理位置登録部２０５は、共有鍵Kを用いて生成した代理Binding updateを暗号化する。本実施形態において、代理位置登録部２０５は、暗号化部を構成する。また、本実施形態では、信号送受信部２０１及び代理位置登録部２０５によって暗号化された代理Binding updateをホームエージェント３００Ａに送信する要求送信部が構成される。
【０１０８】
アドレス生成・検証部２０７は、通信端末１００Ａから送信されたパケットに含まれる署名を検証したり、モバイルルータ２００の気付アドレスＢを生成したりする。
【０１０９】
また、アドレス生成・検証部２０７は、通信端末１００Ａがモバイルルータ２００を介してホームエージェント３００Ａに送信するホームアドレスＡ及びアドレスＡＢを検出する。本実施形態において、代理位置登録部２０５は、アドレス検出部を構成する。
【０１１０】
また、アドレス生成・検証部２０７は、ネットワークプレフィックスやオプションなどのパラメータを用いて、当該アドレスが正しいか否かを検証する。
【０１１１】
鍵管理部２０９は、本実施形態において用いられる公開鍵Ａ、公開鍵Ｂ、秘密鍵Ｂ及び共有鍵Kなどを管理する。特に、本実施形態では、鍵管理部２０９は、共有鍵Kを決定し、決定した共有鍵Kを通信端末１００Ａに送信する。本実施形態において、鍵管理部２０９は鍵送信部を構成する。
【０１１２】
アドレス・パラメータ記憶部２１１は、ネットワークプレフィックス、オプションなどのパラメータとともに、アドレスＡＢやホームアドレスＡなどを記憶する。具体的には、アドレス・パラメータ記憶部２１１は、バインディングキャッシュ２１５を記憶する。
【０１１３】
バインディングキャッシュ２１５は、アドレスＡＢ、ホームアドレスＡ及び通信相手端末（通信端末２０）のアドレスなどが対応付けられる。つまり、バインディングキャッシュ２１５では、通信端末１００Ａとホームエージェント３００Ａとが対応付けられる。
【０１１４】
また、アドレス・パラメータ記憶部２１１は、アドレス生成・検証部２０７によって検出されたホームアドレスＡ及びアドレスＡＢをバインディングキャッシュ２１５において対応付ける。本実施形態において、アドレス・パラメータ記憶部２１１は、アドレス情報を記憶する記憶部を構成する。
【０１１５】
廃棄部２１３は、アドレス生成・検証部２０７によって署名が正しくないと判定されたパケットや不要なパケットの廃棄処理を実行する。
【０１１６】
（３．３）ホームエージェント
図８は、ホームエージェント３００Ａの機能ブロック構成を示す。図８に示すように、ホームエージェント３００Ａは、信号送受信部３０１、ヘッダー・パラメータ処理部３０３、代理位置登録部３０５、検証部３０７、アドレス・パラメータ記憶部３０９及び廃棄部３１１を備える。
【０１１７】
信号送受信部３０１は、通信ネットワーク１０を介して各種のパケットを送受信する。特に、本実施形態では、信号送受信部３０１は、代理Binding updateをモバイルルータ２００から受信する。本実施形態において、信号送受信部３０１は、要求受信部を構成する。
【０１１８】
ヘッダー・パラメータ処理部３０３は、送受信するパケット（例えば、パケットＸやパケットＹ）のヘッダー及びパラメータに関する処理を実行する。特に、本実施形態では、ヘッダー・パラメータ処理部３０３は、通信端末１００Ａの位置情報、具体的には、アドレスＡＢとホームアドレスＡとに基づいて、通信端末１００Ａ宛てのパケットＸをカプセル化したパケットＸ’をモバイルルータ２００に送信する。
【０１１９】
また、ヘッダー・パラメータ処理部３０３は、モバイルルータ２００から送信されたパケットＹ’から通信端末２０宛てのパケットＹを抽出する。ヘッダー・パラメータ処理部３０３は、パケットＹのヘッダーに基づいて、パケットＹを通信端末２０に送信する。
【０１２０】
本実施形態では、本実施形態では、信号送受信部３０１及びヘッダー・パラメータ処理部３０３によって、下りエージェント送信部及び上りエージェント送信部が構成される。
【０１２１】
なお、通信端末２０に送信されるパケットＹの送信元アドレスＳＡは、アドレスＡＢではなく、通信端末１００ＡのホームアドレスＡに設定される。
【０１２２】
代理位置登録部３０５は、モバイルルータ２００から送信された代理Binding updateを復号し、代理Binding updateに含まれる情報を位置情報キャッシュ３１３（図１参照）に登録する。
【０１２３】
具体的には、代理位置登録部３０５は、暗号化されている代理Binding updateを、共有鍵Kを用いて復号する。本実施形態において、代理位置登録部３０５は、復号部を構成する。
【０１２４】
また、代理位置登録部３０５は、復号した代理Binding updateに基づいて、通信端末１００Ａの位置情報を登録する。本実施形態において、代理位置登録部３０５は、位置登録部を構成する。具体的には、代理位置登録部３０５は、代理Binding updateに含まれる気付アドレスＢと、Binding updateに含まれるホームアドレスＡ及びアドレスＡＢとに基づいて、通信端末１００Ａの位置情報を登録する。
【０１２５】
さらに、代理位置登録部３０５は、位置情報キャッシュ３１３に基づいて、モバイルルータ２００のプレフィックスＢを有するすべての通信端末に対してバインディングを更新する。
【０１２６】
検証部３０７は、通信端末１００Ａから送信されたパケットに含まれる署名の検証などを実行する。
【０１２７】
アドレス・パラメータ記憶部３０９は、通信端末などのホームアドレスや気付アドレス、共有鍵Kなどを記憶する。また、アドレス・パラメータ記憶部３０９は、位置情報キャッシュ３１３を記憶する。
【０１２８】
廃棄部３１１は、検証部３０７によって署名が正しくないと判定されたパケットや不要なパケットの廃棄処理を実行する。
【０１２９】
（４）作用・効果
モバイル通信システム１によれば、モバイルルータ２００の気付アドレスＢ、通信端末１００ＡのホームアドレスＡ、及び通信端末１００Ａとモバイルルータ２００とにおいて共有されるアドレスＡＢに基づいて、通信端末１００Ａの位置情報が登録される。
【０１３０】
このため、通信端末２０に向けて送信されるパケットＹには、ホームアドレスＡではなく、アドレスＡＢを用いることができる。また、代理Binding updateは暗号化される。すなわち、モバイル通信システム１によれば、通信端末１００Ａのロケーションプライバシーを確保できる。
【０１３１】
また、モバイル通信システム１によれば、通信端末１００Ａが送受信するパケットＸ，Yの転送に必要な情報が、通信端末１００Ａを管理するホームエージェント３００Ａに登録されるため、モバイルルータ２００を管理するホームエージェント３００Ｂを経由せずに、パケットＸ，Yを転送できる。つまり、パケットＸ，Yの転送経路を最適化することができる。
【０１３２】
具体的には、例えば、従来、通信端末１００Ａから送信された通信端末２０宛てのパケットは、モバイルルータ２００のホームエージェント３００Ｂ、及び通信端末１００Ａのホームエージェント３００Ａを経由（図１の一点鎖線で示す経路参照）していたが、本実施形態では、ホームエージェント３００Ｂを一切経由しない（図１の実線で示す経路参照）。このため、従来の経路と比較して、パケットの多重カプセル化も回避できる。
【０１３３】
さらに、本実施形態では、代理Binding updateは、モバイルルータ２００のプレフィックス（プレフィックスＢ）を有する通信端末のグループに対する情報を集約することができる。このため、通信ネットワーク１０を介して転送される位置登録に関するトラフィック量（パケット数）を削減できる。
【０１３４】
また、本実施形態では、モバイルルータ２００〜ホームエージェント３００Ａ間（図１の点線で示す経路参照）において暗号化された状態で代理Binding update及び代理Binding acknowledgementが送受信されるため、通信端末１００Ａのロケーションプライバシーや通信の安全性をより確実にすることができる。
【０１３５】
（５）その他の実施形態
上述したように、本発明の一実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態が明らかとなろう。
【０１３６】
例えば、上述した本発明の実施形態では、通信端末１００Ａが公開鍵Ａ及び公開鍵Ｂなどを用いてアドレスＡＢを生成していたが、アドレスＡＢは、必ずしも通信端末１００Ａが生成しなくてもよい。例えば、モバイルルータ２００がアドレスＡＢを生成し、生成したアドレスＡＢを通信端末１００Ａに通知してもよい。
【０１３７】
上述した実施形態では、モバイルルータ２００が、Binding update及びBinding acknowledgmentの内容をモニタし、暗号化されていないパケットヘッダーの部分から、ホームアドレスＡ及びホームエージェント３００ＡのアドレスＥを抽出したが、モバイルルータ２００は、必ずしもBinding update及びBinding acknowledgmentの内容をモニタしなくても構わない。この場合、例えば、モバイルルータ２００は、ホームアドレスＡ及びアドレスＥをホームエージェント３００Ａから通知してもらえばよい。
【０１３８】
このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１３９】
【図１】本発明の実施形態に係るモバイル通信システム１の全体概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る通信端末のアドレス設定シーケンスを示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る共有鍵の生成及び通知シーケンスを示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係るモバイルルータ２００によるホームエージェント３００Ａへの代理位置登録シーケンスを示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る通信端末２０〜通信端末１００Ａ間におけるパケットの転送シーケンスを示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る通信端末１００Ａの機能ブロック構成を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係るモバイルルータ２００の機能ブロック構成を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係るホームエージェント３００Ａの機能ブロック構成を示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係るパケットＸ’の概略構成を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態に係るパケットＹ’の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【０１４０】
１…モバイル通信システム、１０…通信ネットワーク、１１…アクセスルータ、２０…通信端末、３０…車両、１００Ａ，１００Ｂ…通信端末、１０１…信号送受信部、１０３…ヘッダー・パラメータ処理部、１０５…アドレス生成・検証部、１０７…アドレス記憶部、１０９…廃棄部、２００…モバイルルータ、２０１…信号送受信部、２０３…ヘッダー・パラメータ処理部、２０５…代理位置登録部、２０７…アドレス生成・検証部、２０９…鍵管理部、２１１…アドレス・パラメータ記憶部、２１３…廃棄部、２１５…バインディングキャッシュ、３００Ａ，３００Ｂ…ホームエージェント、３０１…信号送受信部、３０３…ヘッダー・パラメータ処理部、３０５…代理位置登録部、３０７…検証部、３０９…アドレス・パラメータ記憶部、３１１…廃棄部、３１３…位置情報キャッシュ、ＤＡ，ＤＡ’…宛先アドレス、ＯＰ１…ルーティングヘッダーオプション、ＯＰ２…ホームアドレスオプション、ＳＡ，ＳＡ’…送信元アドレス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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