(57)【要約】この発明では、ＩＰサブネットワークであるレイヤ２移動体ネットワークは、複数の独立したレイヤ２スイッチングセグメント（３１）と複数のレイヤ２スイッチングセグメント（３１）相互間を接続するリング状のコアネットワーク（３２）とで構成され、スイッチングセグメント内での位置管理とスイッチングセグメント間での位置管理とが互いに独立に行えるとともに、移動制御シグナリングが移動先スイッチングセグメント内で閉じるように制御できるようになっている。これによって、ＩＰネットワークの大規模化が図れる。
2005032062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体ネットワークに含まれるＩＰサブネットワークとしてのレイヤ２移動体ネットワークであって、
前記レイヤ２移動体ネットワークは、
複数のレイヤ２スイッチングセグメントと、
前記複数のレイヤ２スイッチングセグメントの相互間を接続するコアネットワークとで構成され、
各前記レイヤ２スイッチングセグメントは、
ＭＡＣアドレスに基づきＭＡＣフレームのスイッチングを行う複数のレイヤ２スイッチと、
前記複数のレイヤ２スイッチの１つ以上のエッジスイッチに接続され移動端末を収容する各種の無線アクセスポイントと、
前記複数のレイヤ２スイッチを統括し当該レイヤ２スイッチングセグメントの内部での閉じた通信と前記コアネットワークを介した他のレイヤ２スイッチングセグメントとの通信とを制御する機能を持つセグメントゲートウェイスイッチと、
で構成されていることを特徴とするレイヤ２移動体ネットワーク。
【請求項２】
前記レイヤ２スイッチングセグメントでは、
前記無線アクセスポイントは、接続される移動端末を検出するとＭＡＣエントリ更新フレームをブロードキャスト送信する機能を備え、
前記複数のレイヤ２スイッチは、前記ＭＡＣエントリ更新フレームの受信に応答して、学習済み移動端末のＭＡＣアドレスと自レイヤ２スイッチの物理ポートとの対応表であるＭＡＣエントリを更新するとともに、受信した前記ＭＡＣエントリ更新フレームをレイヤ２スイッチの規則に従いブロードキャスト送信する機能を備え、
前記セグメントゲートウェイスイッチは、前記ＭＡＣエントリ更新フレームの受信に応答して、学習済み移動端末のＭＡＣアドレスと自セグメントゲートウェイスイッチの物理ポートとの対応表であるＭＡＣエントリを更新するとともに、受信した前記ＭＡＣエントリ更新フレームが当該レイヤ２スイッチングセグメント内で適用される場合は、そのＭＡＣエントリ更新フレームを前記コアネットワークには流さず当該レイヤ２スイッチングセグメント内にブロードキャスト送信する機能を備える
ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載のレイヤ２移動体ネットワーク。
【請求項３】
前記レイヤ２スイッチングセグメントでは、
前記無線アクセスポイントは、接続される移動端末を検出するとＭＡＣエントリ更新フレームをブロードキャスト送信する機能を備え、
前記複数のレイヤ２スイッチは、前記ＭＡＣエントリ更新フレームの受信に応答して、学習済み移動端末のＭＡＣアドレスと自レイヤ２スイッチの物理ポートとの対応表であるＭＡＣエントリを更新するとともに、受信した前記ＭＡＣエントリ更新フレームをレイヤ２スイッチの規則に従いブロードキャスト送信する機能を備え、
前記セグメントゲートウェイスイッチは、
前記ＭＡＣエントリ更新フレームの受信に応答して、学習済み移動端末のＭＡＣアドレスと自セグメントゲートウェイスイッチの物理ポートとの対応表であるＭＡＣエントリを更新するとともに、受信した前記ＭＡＣエントリ更新フレームが他のレイヤ２スイッチングセグメントにて適用される場合は、そのＭＡＣエントリ更新フレームを前記コアネットワークを介して他のレイヤ２スイッチングセグメント宛に送信する機能と、
前記コアネットワークを介して他のレイヤ２スイッチングセグメントからＭＡＣエントリ更新フレームを受信すると、その受信したＭＡＣエントリ更新フレームを自レイヤ２スイッチングセグメント内にブロードキャスト送信する機能と、
を備えることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のレイヤ２移動体ネットワーク。
【請求項４】
前記レイヤ２スイッチングセグメントでは、
前記無線アクセスポイントは、接続される移動端末を検出するとＭＡＣエントリ更新フレームをブロードキャスト送信する機能を備え、
前記複数のレイヤ２スイッチは、前記ＭＡＣエントリ更新フレームの受信に応答して、学習済み移動端末のＭＡＣアドレスと自レイヤ２スイッチの物理ポートとの対応表であるＭＡＣエントリを更新するとともに、受信した前記ＭＡＣエントリ更新フレームをレイヤ２スイッチの規則に従いブロードキャスト送信する機能を備え、
前記セグメントゲートウェイスイッチは、
ＭＡＣエントリ更新フレームの受信に応答して、学習済み移動端末のＭＡＣアドレスと自セグメントゲートウェイスイッチの物理ポートとの対応表であるＭＡＣエントリを更新するとともに、受信したＭＡＣエントリ更新フレームが他のレイヤ２スイッチングセグメントにて適用される場合は、ＭＡＣエントリ削除フレームを前記コアネットワークを介して他のレイヤ２スイッチングセグメント宛に送信する機能と、
前記コアネットワークを介して他のレイヤ２スイッチングセグメントからＭＡＣエントリ削除フレームを受信すると、その受信したＭＡＣエントリ削除フレームを自レイヤ２スイッチングセグメント内にブロードキャスト送信する機能と、
を備えることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のレイヤ２移動体ネットワーク。
【請求項５】
前記無線アクセスポイントのＭＡＣアドレスとその無線アクセスポイントが所属するレイヤ２スイッチングセグメントにおけるセグメントゲートウェイスイッチのＭＡＣアドレスとの対応を管理する近隣スイッチ探索サーバが所定の前記セグメントゲートウェイスイッチ内を含む当該ネットワーク内に設けられ、
前記レイヤ２スイッチングセグメントでは、
前記無線アクセスポイントは、接続される移動端末を検出するとＭＡＣエントリ更新フレームをブロードキャスト送信する機能を備え、
前記複数のレイヤ２スイッチは、前記ＭＡＣエントリ更新フレームの受信に応答して、学習済み移動端末のＭＡＣアドレスと自レイヤ２スイッチの物理ポートとの対応表であるＭＡＣエントリを更新するとともに、受信した前記ＭＡＣエントリ更新フレームをレイヤ２スイッチの規則に従いブロードキャスト送信する機能を備え、
前記セグメントゲートウェイスイッチは、
ＭＡＣエントリ更新フレームの受信に応答して、学習済み移動端末のＭＡＣアドレスと自セグメントゲートウェイスイッチの物理ポートとの対応表であるＭＡＣエントリを更新するとともに、受信した前記ＭＡＣエントリ更新フレームが他のレイヤ２スイッチングセグメントにて適用される場合は、受信した前記ＭＡＣエントリ更新フレームに含まれる通信相手無線アクセスポイントのＭＡＣアドレスを検索キーとして前記近隣スイッチ探索サーバから前記通信相手無線アクセスポイントが所属するレイヤ２スイッチングセグメントにおけるセグメントゲートウェイスイッチのＭＡＣアドレスを取得してＭＡＣエントリの更新フレームまたは削除フレームを前記コアネットワークを介してユニキャスト送信する機能と、
前記コアネットワークを介して他のレイヤ２スイッチングセグメントからＭＡＣエントリの更新フレームまたは削除フレームを受信すると、その受信したＭＡＣエントリの更新フレームまたは削除フレームを自レイヤ２スイッチングセグメント内にブロードキャスト送信する機能と、
を備えることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のレイヤ２移動体ネットワーク。
【請求項６】
前記レイヤ２スイッチングセグメントでは、
前記無線アクセスポイントは、接続される移動端末を検出するとＭＡＣエントリ更新フレームをブロードキャスト送信する機能を備え、
前記複数のレイヤ２スイッチは、前記ＭＡＣエントリ更新フレームの受信に応答して、学習済み移動端末のＭＡＣアドレスと自レイヤ２スイッチの物理ポートとの対応表であるＭＡＣエントリを更新するとともに、受信した前記ＭＡＣエントリ更新フレームをレイヤ２スイッチの規則に従いブロードキャスト送信する機能を備え、
前記セグメントゲートウェイスイッチは、
前記ＭＡＣエントリ更新フレームの受信に応答して、学習済み移動端末のＭＡＣアドレスと自セグメントゲートウェイスイッチの物理ポートとの対応表であるＭＡＣエントリを更新するとともに、受信した前記ＭＡＣエントリ更新フレームが他のレイヤ２スイッチングセグメントにて適用される場合は、ＭＡＣエントリの更新フレームまたは削除フレームを前記コアネットワーク上にブロードキャスト送信する機能と、
前記コアネットワークを介して他のレイヤ２スイッチングセグメントからＭＡＣエントリの更新フレームまたは削除フレームを受信すると、対象となる移動端末のＭＡＣエントリが学習済みであるか否かを判定し、学習済みである場合に、その受信したＭＡＣエントリの更新フレームまたは削除フレームを自レイヤ２スイッチングセグメント内にブロードキャスト送信する機能と
を備えることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のレイヤ２移動体ネットワーク。
【請求項７】
前記レイヤ２スイッチングセグメントにおけるセグメントゲートウェイスイッチは、
自レイヤ２スイッチングセグメント内から受信した移動端末宛ＭＡＣフレームが自レイヤ２スイッチングセグメント内で適用される場合は移動端末のＭＡＣアドレスと自セグメントゲートウェイスイッチの物理ポートとの対応を学習してＭＡＣエントリを更新する一方、自レイヤ２スイッチングセグメント内で適用されず他のレイヤ２スイッチングセグメントにて適用される場合は、前記ＭＡＣエントリを更新せずに前記コアネットワーク上にユニキャスト送信する機能と、
前記コアネットワークから受信される移動端末宛ＭＡＣフレームについては、移動端末のＭＡＣアドレスと自セグメントゲートウェイスイッチの物理ポートとの対応を学習する機能を持たず、受信した前記移動端末宛ＭＡＣフレームの送信先ＭＡＣアドレスを精査し、その送信先ＭＡＣアドレスのＭＡＣエントリを保持するとき、その受信された前記ＭＡＣフレームを自レイヤ２スイッチングセグメント内に取り込む機能と、
を備えることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のレイヤ２移動体ネットワーク。
【請求項８】
各レイヤ２スイッチングセグメントにおけるセグメントゲートウェイスイッチは、
自レイヤ２スイッチングセグメント内から受信した移動端末宛ＭＡＣフレームが自レイヤ２スイッチングセグメント内で適用される場合は移動端末のＭＡＣアドレスと自セグメントゲートウェイスイッチの物理ポートとの対応を学習してＭＡＣエントリを更新するとともに、自レイヤ２スイッチングセグメント内で適用されず他のレイヤ２スイッチングセグメントにて適用される場合は、前記ＭＡＣエントリを更新して前記コアネットワーク上にブロードキャスト送信する機能と、
前記コアネットワークから受信される移動端末宛ＭＡＣフレームについては、送信先ＭＡＣアドレスを精査し、その送信先ＭＡＣアドレスのＭＡＣエントリを保持するとき、その受信された前記ＭＡＣフレームを自レイヤ２スイッチングセグメント内に取り込む機能と
を備えることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のレイヤ２移動体ネットワーク。
【請求項９】
各レイヤ２スイッチングセグメントにおけるセグメントゲートウェイスイッチは、
自レイヤ２スイッチングセグメント内から受信した移動端末宛ＭＡＣフレームが自レイヤ２スイッチングセグメント内で適用される場合は移動端末のＭＡＣアドレスと自セグメントゲートウェイスイッチの物理ポートとの対応を学習してＭＡＣエントリを更新するとともに、自レイヤ２スイッチングセグメント内で適用されず他のレイヤ２スイッチングセグメントにて適用される場合は、前記ＭＡＣエントリを更新して前記コアネットワーク上にユニキャスト送信する機能と、
前記コアネットワークから受信される移動端末宛ＭＡＣフレームについては、移動端末のＭＡＣアドレスと自セグメントゲートウェイスイッチの物理ポートとの対応を学習し、対象となる移動端末のＭＡＣエントリが学習済みであるか否かを判定し、学習済みである場合に、その受信した前記ＭＡＣフレームを自レイヤ２スイッチングセグメント内に取り込む機能と、
を備えることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のレイヤ２移動体ネットワーク。
【請求項１０】
各レイヤ２スイッチングセグメントに所属するセグメントゲートウェイスイッチは、
他のレイヤ２スイッチングセグメントに所属するセグメントゲートウェイスイッチにＭＡＣエントリの更新フレームまたは削除フレームを送信する際に、その更新フレームまたは削除フレームを前記複数のレイヤ２スイッチングセグメントに所属するセグメントゲートウェイスイッチのいずれかに割り当てられているホームセグメントゲートウェイスイッチに対して登録送信する機能と、
他のレイヤ２スイッチングセグメントに所属するセグメントゲートウェイスイッチに送信すべき移動端末宛ＭＡＣフレームを前記ホームセグメントゲートウェイスイッチに対してユニキャスト送信する機能と、
前記ホームセグメントゲートウェイスイッチから送られてくるＭＡＣフレームを自レイヤ２スイッチングセグメント内に取り込む機能とを備え、
前記ホームセグメントゲートウェイスイッチは、
前記セグメントゲートウェイスイッチから登録のために送信されてくるＭＡＣエントリの更新フレームまたは削除フレームから、移動端末のＭＡＣアドレスと当該移動端末が存在するレイヤ２スイッチングセグメントに所属するセグメントゲートウェイスイッチのＭＡＣアドレスとの対応関係を取得して管理する機能と、
前記セグメントゲートウェイスイッチから送信されてくる移動端末宛ＭＡＣフレームを前記管理する対応関係に基づき取得した対象となる移動端末が存在するレイヤ２スイッチングセグメントに所属するセグメントゲートウェイスイッチに対して配送する機能と
を備えることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のレイヤ２移動体ネットワーク。
【請求項１１】
移動端末のＭＡＣアドレスと当該移動端末が存在するレイヤ２スイッチングセグメントに所属するセグメントゲートウェイスイッチのＭＡＣアドレスとの対応関係を管理するホームセグメントゲートウェイスイッチを前記複数のレイヤ２スイッチングセグメントに所属するセグメントゲートウェイスイッチのいずれかに割り当て、前記ホームセグメントゲートウェイスイッチがアンカーとなって前記コアネットワーク上における送信元と受信元のセグメントゲートウェイスイッチ間の移動端末宛ＭＡＣフレームの転送経路を制御する請求の範囲第１０項に記載のアンカー方式を採用した後において、
前記送信元のセグメントゲートウェイスイッチは、
前記ホームセグメントゲートウェイスイッチに対してその管理する対応関係を要求し、取得した前記対応関係をルート最適化エントリとして記憶する機能と、
他のレイヤ２スイッチングセグメントに所属するセグメントゲートウェイスイッチに移動端末宛ＭＡＣフレームを送信する場合に前記ルート最適化エントリを参照し、エントリが存在するときは前記ホームセグメントゲートウェイスイッチを介さずに前記ルート最適化エントリに設定されているセグメントゲートウェイスイッチ宛に直接ユニキャスト送信する機能と、
を備えることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のレイヤ２移動体ネットワーク。
【請求項１２】
移動端末のＭＡＣアドレスと当該移動端末が存在するレイヤ２スイッチングセグメントに所属するセグメントゲートウェイスイッチのＭＡＣアドレスとの対応関係を管理するホームセグメントゲートウェイスイッチを前記複数のレイヤ２スイッチングセグメントに所属するセグメントゲートウェイスイッチのいずれかに割り当て、前記ホームセグメントゲートウェイスイッチがアンカーとなって前記コアネットワーク上における送信元と受信元のセグメントゲートウェイスイッチ間の移動端末宛ＭＡＣフレームの転送経路を制御する請求の範囲第１０項に記載のアンカー方式を採用した後において、
前記送信元のセグメントゲートウェイスイッチは、
前記ホームセグメントゲートウェイスイッチに対してその管理する対応関係を要求し、取得した前記対応関係をルート最適化エントリとして記憶する機能と、
他のレイヤ２スイッチングセグメントに所属するセグメントゲートウェイスイッチに移動端末宛ＭＡＣフレームを送信する場合に前記ルート最適化エントリを参照し、エントリが存在するときは前記ホームセグメントゲートウェイスイッチを介さずに前記ルート最適化エントリに設定されているセグメントゲートウェイスイッチ宛に直接ユニキャスト送信する機能とを備え、
前記受信元のセグメントゲートウェイスイッチは、
対象となる移動端末が移動した移動先のレイヤ２スイッチングセグメントにおけるセグメントゲートウェイスイッチから受信したＭＡＣエントリの更新フレームまたは削除フレームから対象となる移動端末のＭＡＣアドレスとその移動端末が存在する前記移動先のレイヤ２スイッチングセグメントにおけるセグメントゲートウェイスイッチのＭＡＣアドレスとの対応関係を取得して記憶する機能と、
前記送信元のセグメントゲートウェイスイッチから移動端末宛ＭＡＣフレームを受信したとき前記取得した対応関係を参照し、エントリが存在するときは受信した前記移動端末宛ＭＡＣフレームを前記移動先のセグメントゲートウェイスイッチ宛に転送する機能と、
を備えることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のレイヤ２移動体ネットワーク。
【請求項１３】
移動端末のＭＡＣアドレスと当該移動端末が存在するレイヤ２スイッチングセグメントに所属するセグメントゲートウェイスイッチのＭＡＣアドレスとの対応関係を管理するホームセグメントゲートウェイスイッチを前記複数のレイヤ２スイッチングセグメントに所属するセグメントゲートウェイスイッチのいずれかに割り当て、前記ホームセグメントゲートウェイスイッチがアンカーとなるように前記コアネットワーク上における移動端末宛ＭＡＣフレームの転送経路を制御する請求の範囲第１０項に記載のアンカー方式を採用する場合において、
前記ホームセグメントゲートウェイスイッチは、
移動端末のＭＡＣアドレスにおけるビット規則から移動端末に対して一つのホームセグメントゲートウェイスイッチが一意に決定できるようにすることによって、複数のセグメントゲートウェイスイッチに割り当てられている
ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載のレイヤ２移動体ネットワーク。
【請求項１４】
移動端末のＭＡＣアドレスと当該移動端末が存在するレイヤ２スイッチングセグメントに所属するセグメントゲートウェイスイッチのＭＡＣアドレスとの対応関係を管理するホームセグメントゲートウェイスイッチを前記複数のレイヤ２スイッチングセグメントに所属するセグメントゲートウェイスイッチのいずれかに割り当て、前記ホームセグメントゲートウェイスイッチがアンカーとなるように前記コアネットワーク上における移動端末宛ＭＡＣフレームの転送経路を制御する請求の範囲第１０項に記載のアンカー方式を採用する場合において、
前記ホームセグメントゲートウェイスイッチは、
移動端末のＭＡＣフレームに設定されるＶＬＡＮタグ情報からホームセグメントゲートウェイスイッチが一意に決定できるようにすることによって、複数のセグメントゲートウェイスイッチに割り当てられる
ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載のレイヤ２移動体ネットワーク。
【請求項１５】
移動端末のＭＡＣアドレスと当該移動端末が存在するレイヤ２スイッチングセグメントに所属するセグメントゲートウェイスイッチのＭＡＣアドレスとの対応関係を管理するホームセグメントゲートウェイスイッチを前記複数のレイヤ２スイッチングセグメントに所属するセグメントゲートウェイスイッチのいずれかに割り当て、前記ホームセグメントゲートウェイスイッチがアンカーとなるように前記コアネットワーク上における移動端末宛ＭＡＣフレームの転送経路を制御する請求の範囲第１０項に記載のアンカー方式を採用する場合において、
前記ホームセグメントゲートウェイスイッチが傷害となった場合に前記コアネットワーク上における移動端末宛ＭＡＣフレームの転送方式を請求の範囲第８項に記載のブロードキャスト転送方式と請求の範囲第９項に記載のユニキャスト転送方式とのいずれかの方式に切り替える機構
を備えることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のレイヤ２移動体ネットワーク。
【請求項１６】
前記コアネットワークとしてＩＥＥＥ  ８０２．１７に規定されるＲＰＲ（Ｒｅｓｉｌｉｅｎｔ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒｉｎｇ）を使用し、前記セグメントゲートウェイスイッチがＲＰＲトランスペアレントブリッジ機能を有する場合において、
前記セグメントゲートウェイスイッチが有するＭＡＣカプセリング機能にＩＥＥＥ  ８０２．１７  ＲＰＲ  Ａｐｐｅｎｄｉｘ  Ｅで規定されるＭＡＣｉｎＭＡＣカプセリング仕様を適用することを特徴とする請求の範囲第１項に記載のレイヤ２移動体ネットワーク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  この発明は、移動体ネットワークに含まれるＩＰサブネットワークを大規模化したレイヤ２移動体ネットワークに関するものである。
【背景技術】  ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスを持った移動端末がＩＰサブネットワークを跨って移動した場合に移動端末がセッションを中断することなく通信を保つ方法として、インターネット技術の標準化組織であるＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｔａｓｋ  Ｆｏｒｃｅ）では、モバイルＩＰバージョン４（Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰｖ４）が提案され（非特許文献１）、またモバイルＩＰバージョン６（Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰｖ６）が提案されている（非特許文献２）。
第１図は、モバイルＩＰバージョン６に準拠した移動体ネットワークの構成例を示す図である。第１図に示すモバイルＩＰバージョン６に準拠した移動体ネットワーク（以下、「Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰｖ６ネットワーク」という）では、ルータ１が各所に配置される。そして、あるルータ１には、移動端末２を収容する各種の無線アクセスポイント３ａ，３ｂが接続されている。図示例では、移動端末２は、無線アクセスポイント３ｂに収容されているが、この移動端末２は、Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰｖ６を実装している。また、他のあるルータ１には、移動端末２と通信する通信相手端末４が接続されている。
Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰｖ６ネットワークでは、一般的には、一つの無線アクセスポイントが一つのＩＰサブネットワークワークにマップされている。つまり、第１図は、その代表例を示し、無線アクセスポイント３ａ，３ｂは、ＩＰサブネットワークワーク５ａ，５ｂにそれぞれマップされている。
そして、Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰｖ６ネットワークでは、ホームエージェント６が移動端末２のホームドメイン内に配置されている。ホームエージェント６は、移動端末２にそのホームドメインに属するＩＰアドレス（以下「ホームアドレス」という）を固定的に割り当てるようになっている。また、移動端末２は、自端末が存在するＩＰサブネットワーク内で割り当てられた気付けアドレスを有しているが、移動端末２が所有するこの二つのアドレスの対応関係が常にホームエージェント６によって管理されている。
そのため、移動端末２は、ＩＰサブネットワークを跨って移動し、移動先のＩＰサブネットワークにて新しい気付けアドレスが割り当てられたタイミングで、その新しい気付けアドレスとホームアドレスとの対応をホームエージェント６に登録するようになっている。この登録処理は、ＩＰアドレス更新処理と呼ばれている。
通信相手端末４が移動端末２にホームアドレスを用いてＩＰパケットを送信する場合、そのＩＰパケットは、ホームエージェント６に捕捉される。ホームエージェント６は、捕捉したＩＰパケットをＩＰトンネル７に通し登録された気付けアドレスまで転送する。
ここで、ＩＰトンネル７を介した転送とは、ホームエージェント６が受信したＩＰパケットを「送信元アドレス＝ホームエージェント６のＩＰアドレス」と「送信先アドレス＝移動端末２の気付けアドレス」とを持ったＩＰヘッダでカプセル化し、それを移動端末２まで転送することを意味している。移動端末２は、カプセル化されたＩＰパケットを受信すると、そのＩＰヘッダから元のＩＰパケットを取り出して処理する。Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰｖ６ネットワークでは、この機構によって移動端末２の移動透過性を実現している。
移動端末２が通信相手端末４に対して移動先ＩＰサブネットワークにて割り当てられた気付けアドレスを通知した場合には、各ルータ１によってルート最適化が行われルート最適化パス８が形成されるので、移動端末２と通信相手端末４とは、ルート最適化パス８を介して通信を行うことができる。このＩＰアドレス更新処理においては、移動端末の成り済ましを防止する必要があるので、動的なクッキーの生成とＩＰｓｅｃ（ＩＰ  ｓｅｃｕｒｉｔｙ  ｐｒｏｔｏｃｏｌ）とを組み合わせて安全に気付けアドレスを通信相手端末４に通知する手順が規定されている。
また、Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰネットワークを補完する技術としてＣｅｌｌｕｌａｒ  ＩＰやＨＡＷＡＩＩなどのネットワーク技術が提案されている（例えば非特許文献３）。これらのネットワーク技術では、移動端末のＩＰアドレスと出力物理ポートとの対応関係をホストエントリの形式で学習する特殊なルータを使用して移動体ネットワークを構成する。このルータはホストエントリを使用してＩＰパケットを転送するので、移動端末はＩＰサブネットワークを跨いでも旧ＩＰサブネットワークにて使用していたＩＰアドレスがそのまま使用できる。Ｃｅｌｌｕｌａｒ  ＩＰやＨＡＷＡＩＩでは、この機構によって移動端末の移動透過性を実現するとともに、高速ハンドオフ機構を実現している。
一方、同一ＩＰサブネットワーク内での移動端末の移動をサポートするため、ＩＥＥＥ８０２．１１ｆでは、ＩＡＰＰ（Ｉｎｔｅｒ−Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｏｉｎｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）と呼ぶプロトコルを規定している（非特許文献４）。第２図は、ＩＡＰＰに準拠した移動体ネットワークの構成例を示す図である。
第２図に示すＩＡＰＰに準拠した移動体ネットワーク（以下「ＩＡＰＰネットワーク」という）では、ＩＰサブネットワーク１０は、各所にレイヤ２スイッチ１１が配置されている。そして、あるレイヤ２スイッチ１１には無線アクセスポイント１２ａが接続され、他のレイヤ２スイッチ１１には無線アクセスポイント１２ｂが接続されている。このように、ＩＡＰＰネットワークでは、一つのＩＰサブネットワーク内に複数の無線アクセスポイントが存在する。移動端末１３は、Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰｖ６を実装しているが、このＩＰサブネットワーク１０内では、そのＭｏｂｉｌｅ  ＩＰｖ６は機能しないようになっている。
各レイヤ２スイッチ１１は、移動端末のＭＡＣ（ｍｅｄｉａ  ａｃｃｅｓｓ  ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスとその移動端末向けＭＡＣフレームの送信先物理ポートとの対応表であるＭＡＣエントリを学習によって生成する機能を有している。移動端末１３が無線アクセスポイント１２ａから無線アクセスポイント１２ｂに移動する場合、移動端末１３は、無線アクセスポイント１２ｂに対してＲｅ−Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔを送信する。
これによって、無線アクセスポイント１２ｂは、移動してきた移動端末１３を検出し、無線アクセスポイント１２ａから移動端末１３の暗号情報などのコンテキスト（Ｍｏｖｅ  Ｃｏｎｔｅｘｔ）を引き継ぐ。併せて無線アクセスポイント１２ｂは、各レイヤ２スイッチ１１が学習している移動端末１３のＭＡＣエントリを更新するため、ＭＡＣエントリ更新フレームをブロードキャスト送信する。これによって、無線アクセスポイント間を移動する移動端末の位置情報でもあるＭＡＣエントリが自動的に更新される。ＩＡＰＰネットワークでは、以上説明した機構により移動端末の移動透過性を実現している。
【非特許文献１】“ＩＰ  Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｓｕｐｐｏｒｔ”Ｃ．Ｐｅｒｋｉｎｓ著、ＩＥＴＦ  ＲＦＣ２００２、１９９６／１０、Ｐ．８−１１
【非特許文献２】“Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｓｕｐｐｏｒｔ  ｉｎ  ＩＰｖ６”Ｄ．Ｊｏｈｎｓｏｎほか著、ＩＥＴＦ  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｄｒａｆｔ  ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｍｏｂｉｌｅｉｐ−ｉｐｖ６−２４．ｔｘｔ、２００３／６、Ｐ．１５−１９
【非特許文献３】“ＩＰ  Ｍｉｃｒｏ  Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ”Ａｎｄｒｅｗ  Ｔ．Ｃａｍｐｂｅｌｌほか著、ＡＣＭ  ＳＩＧＭＯＢＩＬＥ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ａｎｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｒｅｖｉｅｗ（ＭＣ２Ｒ），Ｖｏｌ．４，Ｎｏ．４，ｐｐ  ４５−５４，Ｏｃｔｏｂｅｒ  ２００１．
【非特許文献４】“Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ  Ｐｒａｃｔｉｃｅ  ｆｏｒ  Ｍｕｌｔｉ−Ｖｅｎｄｏｒ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｏｉｎｔ  Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｖｉａ  ａｎ  Ｉｎｔｅｒ−Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｏｉｎｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ａｃｒｏｓｓ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ  ＩＥＥＥ  ８０２．１１  Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ”ＩＥＥＥ８０２．１１ｆワーキング著、ＩＥＥＥ  Ｐ８０２．１１Ｆ／Ｄ、２００３／１、Ｐ．１−４
しかしながら、従来技術によるＭｏｂｉｌｅ  ＩＰネットワークやＩＡＰＰネットワークには、次のような問題がある。すなわち、まず、Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰネットワークでは、移動端末のＩＰアドレスは、アクセスポイントを移動する際に変化するので、移動端末は、ＩＰアドレス更新処理をホームエージェントおよび通信相手端末との間でその都度行う必要がある。これはハンドオフ遅延の原因となるとともに、移動端末の大きな負荷となる。
また、Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰｖ６ネットワークでは、基本的に移動を管理するノードはホームエージェントのみであるので、ホームエージェントへのＩＰアドレス更新処理が遅れるとＩＰパケットの消失が発生しうる。この場合、無線アクセスポイントを収容するアクセスルータとしてＭｏｂｉｌｅ  ＩＰｖ６に対応したものを使用すれば、ホームエージェントに加えアクセスルータが移動を管理するノードとなるので、誤って配送されたＩＰパケットを正しいアクセスルータに転送することができ、ＩＰパケットの消失発生を防止することができる。しかし、この方法では、アクセスルータ間の転送パスが冗長になる。
また、Ｃｅｌｌｕｌａｒ  ＩＰ、ＨＡＷＡＩＩに関しては、ルータにおいてこれらをサポートするために必要となる特殊なホストエントリの更新処理が問題になる。一般に、ホストエントリ処理は、ルータのルーチングコンセプトを意図的に違反させるものであるので、通常の一般的なルータには、対応が困難な処理である。
ここで、Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰｖ６ネットワークで想定するような規模のネットワークを単一の大きなＩＰサブネットワークで構成し、移動の管理をＩＡＰＰによって行うことも考えられる。この場合は、移動によってＩＰアドレスは変化しないので、移動端末に複雑な処理を要求することがなく、従ってハンドオフ遅延も生じない。また、ＭＡＣエントリ更新フレームを全てのレイヤ２スイッチが認識し、即時にＭＡＣエントリを書き換えるということは、全てのノードが位置管理を行っていると考えることができる。このため、ハンドオフ情報が即時にネットワーク内に反映され、誤って配送されることによるパケットの消失や冗長パスの問題は殆ど発生しないようにすることができる。
しかし、移動の管理をＩＡＰＰによって行う場合には、ＩＡＰＰでは、ＭＡＣエントリ更新フレームのブロードキャストによってＭＡＣエントリを更新するようにしているので、移動体ネットワークに含まれるＩＰサブネットワークの大規模化を前提にした場合には、ブロードキャスト送信される移動制御シグナリングトラフィックの負荷が大きな問題になる。また、ネットワークの管理領域の独立性から拡大できる規模に制限が生じるので、移動の管理をＩＡＰＰによって行う場合には、ＩＰサブネットワークの大規模化が困難である。
この発明は、上記に鑑みてなされたものであり、移動によって移動端末がＩＰアドレスの更新処理をしないで済み、ＭＡＣエントリ更新によって高速ハンドオフが可能で、かつ移動制御シグナリングトラフィックの負荷が軽減できるようにした大規模のＩＰサブネットワークであるレイヤ２移動体ネットワークを得ることを目的とする。
【発明の開示】
この発明では、移動体ネットワークに含まれるＩＰサブネットワークとしてのレイヤ２移動体ネットワークは、複数のレイヤ２スイッチングセグメントと、前記複数のレイヤ２スイッチングセグメントの相互間を接続するコアネットワークとで構成され、各前記レイヤ２スイッチングセグメントは、ＭＡＣアドレスに基づきＭＡＣフレームのスイッチングを行う複数のレイヤ２スイッチと、前記複数のレイヤ２スイッチの１つ以上のエッジスイッチに接続され移動端末を収容する各種の無線アクセスポイントと、前記複数のレイヤ２スイッチを統括し当該レイヤ２スイッチングセグメントの内部での閉じた通信と前記コアネットワークを介した他のレイヤ２スイッチングセグメントとの通信とを制御する機能を持つセグメントゲートウェイスイッチとで構成されていることを特徴とする。
この発明によれば、複数のレイヤ２スイッチングセグメントは、階層的には同一階層であるので、一つのレイヤ２スイッチングセグメントを独立に管理することができ、また一つのレイヤ２スイッチングセグメントが他のレイヤ２スイッチングセグメントの傷害によって影響を受けないようにすることができる。したがって、レイヤ２移動体ネットワークの広域化が実現できる。そして、頻繁に移動するレイヤ２スイッチングセグメント内での移動制御と移動頻度が少ないレイヤ２スイッチングセグメント間での移動制御とが実現できるので、移動頻度の差によって最適な移動制御が適用できるようになる。
【図面の簡単な説明】  第１図はモバイルＩＰバージョン６に準拠した移動体ネットワークの構成例を示す図であり、第２図はＩＡＰＰに準拠した移動体ネットワークの構成例を示す図であり、第３図はこの発明の実施の形態１であるレイヤ２移動体ネットワークの構成を示す概念図であり、第４図は第３図に示すレイヤ２移動体ネットワークにおいて移動端末がレイヤ２スイッチングセグメント間を跨って移動する場合の位置管理経路を説明する概念図であり、第５図は第４図に示す移動先のレイヤ２スイッチングセグメントでの位置管理経路を制御する動作を説明するシーケンス図であり、第６図は第４図に示す移動元のレイヤ２スイッチングセグメントでの位置管理経路を制御する動作を説明するシーケンス図であり、第７図は第４図に示すコアネットワーク上の位置管理経路をブロードキャストによって生成する方法（その１）を説明する概念図であり、第８図は実施の形態１におけるセグメントゲートウェイスイッチの動作をまとめて示すフローチャートであり、第９図は第３図に示すレイヤ２スイッチングセグメント内で規定されるＭＡＣ更新フレームの一例を示すフレームファーマットであり、第１０図はこの発明の実施の形態２であるレイヤ２移動体ネットワークにおいて位置管理経路を生成する動作を説明するシーケンス図であり、第１１図はこの発明の実施の形態３であるレイヤ２移動体ネットワークにおいて移動元レイヤ２スイッチングセグメントに属するセグメントゲートウェイスイッチを検出する動作を説明するシーケンス図であり、第１２図はこの発明の実施の形態４であるレイヤ２移動体ネットワークにおけるセグメントゲートウェイスイッチの動作を説明するフローチャートであり、第１３図はこの発明の実施の形態５であるレイヤ２移動体ネットワークにおけるセグメントゲートウェイスイッチの動作を説明するフローチャートであり、第１４図はこの発明の実施の形態６であるレイヤ２移動体ネットワークにおいて位置管理経路を生成する動作を説明するシーケンス図であり、第１５図は第１４図に示すユニキャスト転送を制御するセグメントゲートウェイスイッチの動作を説明するフローチャートであり、第１６図はこの発明の実施の形態７であるレイヤ２移動体ネットワークにおいて位置管理経路を実現する動作を説明する概念図であり、第１７図は第１６図に示すアンカー方式によるホームセグメントゲートウェイスイッチへの登録動作を説明するシーケンス図であり、第１８図は第１６図に示すアンカー方式によってコアネットワーク上の位置管理経路の生成を制御するセグメントゲートウェイスイッチの動作を説明するフローチャートであり、第１９図は第１６図に示すアンカー方式によるセグメントゲートウェイスイッチ間での通信動作を説明するシーケンス図であり、第２０図は第１６図に示すアンカー方式での通信過程においてルート最適化を行う動作を説明するシーケンス図であり、第２１図は第２０図に示すルート最適化を行った場合の誤配送を防止する動作を説明するシーケンス図であり、第２２図はこの発明の実施の形態８であるレイヤ２移動体ネットワークにおける各レイヤ２スイッチングセグメントに所属するセグメントゲートウェイスイッチの構成例を示すブロ���ク図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下に添付図面を参照して、この発明にかかるレイヤ２移動体ネットワークの好適な実施の形態を詳細に説明する。
実施の形態１．
第３図は、この発明の実施の形態１であるレイヤ２移動体ネットワークの構成を示す概念図である。第３図に示すレイヤ２移動体ネットワークは、比較的規模の大きなＩＰサブネットワーク３０で構成されている。すなわち、ＩＰサブネットワーク３０には、管理領域である多数のレイヤ２スイッチングセグメント３１（３１−１〜３１−１０）がリング状のコアネットワーク３２を介して相互間が接続される形で配置されている。
具体的に説明する。各レイヤ２スイッチングセグメント３１は、ツリー状にないしはリング状に配置されＭＡＣアドレスに基づきＭＡＣフレームのスイッチングを行う複数のレイヤ２スイッチ（適宜「レイヤ２スイッチ群」ともいう）３３（３３−１〜３３−１０）と、複数のレイヤ２スイッチ３３の１つ以上のエッジスイッチに接続され移動端末を収容する各種の無線アクセスポイント３４と、複数のレイヤ２スイッチ３３を統括し当該レイヤ２スイッチングセグメント３１の内部と外部との通信を制御する機能を持つセグメントゲートウェイスイッチ３５（３５−１〜３５−１０）とで構成されている。
そして、各レイヤ２スイッチングセグメント３１におけるセグメントゲートウェイスイッチ３５は、コアネットワーク３２上に配置されるリング対応スイッチ３６（３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ，３６ｅ）を介して相互間の接続が行われるようになっている。なお、コアネットワーク３２上には、ルータ３７が設けられ、このルータ３７を介して図示しない他のＩＰサブネットワークと通信できるようになっている。
以上の構成を有するレイヤ２移動体ネットワークであるＩＰサブネットワーク３０では、複数のレイヤ２スイッチングセグメント３１は、階層的には同一階層であるので、一つのレイヤ２スイッチングセグメントを独立に管理することができ、また一つのレイヤ２スイッチングセグメントが他のレイヤ２スイッチングセグメントの傷害によって影響を受けないようにすることができる。したがって、レイヤ２移動体ネットワークの広域化が実現できる。複数のレイヤ２スイッチングセグメント３１の具体的な適用例としては、市や区などの地域区分、一つの企業における管理的な区分などに割り当てることが考えられる。
そして、頻繁に移動するレイヤ２スイッチングセグメント内での移動制御と移動頻度が少ないレイヤ２スイッチングセグメント間での移動制御とが実現できるので、移動頻度の差によって最適な移動制御が適用できるようになる。以下に、具体的な制御内容について説明する。
複数のレイヤ２スイッチングセグメント３１は、それぞれ内部に関しては、標準のレイヤ２スイッチングの枠組みで動作するようになっている。レイヤ２スイッチングセグメント３１−１を例に挙げて具体的に説明する。移動端末がレイヤ２スイッチングセグメント３１−１内の無線アクセスポイント３４−１ａ，３４−１ｂ間を移動する場合には、次のような動作が行われる。
すなわち、移動先の無線アクセスポイントは、Ｒｅ−Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔの受信によって移動してきた移動端末を検出すると、ＭＡＣエントリ更新フレームをブロードキャスト送信する。そして、セグメントゲートウェイスイッチ３５−１に対してツリー状に配置続される複数のレイヤ２スイッチ３３−１は、ＭＡＣエントリ更新フレームを受信すると、学習済みの移動端末のＭＡＣアドレスとこのＭＡＣアドレス宛フレームの自レイヤ２スイッチにおける送信先物理ポートとの対応表であるＭＡＣエントリを更新するとともに、その受信したＭＡＣエントリ更新フレームをレイヤ２スイッチの規則に従いブロードキャスト送信する。
このとき、セグメントゲートウェイスイッチ３５−１は、ＭＡＣエントリ更新フレームを受信すると、自セグメントゲートウェイスイッチ３５−１が保持するＭＡＣエントリの更新は複数のレイヤ２スイッチ３３−１と同様に行うが、その受信したＭＡＣエントリ更新フレームをリング対応スイッチ３６ａには送信せず、自レイヤ２スイッチングセグメント３１−１でのＭＡＣエントリ更新フレームがリング状のコアネットワーク３２を介して他レイヤ２スイッチングセグメントに流れ込まないようにしている。
これによって、移動を制御するためのシグナリングトラフィックは当該レイヤ２スイッチングセグメント内に閉じ込められ、他レイヤ２スイッチングセグメントに流入しない。つまり、シグナリングトラフィックが局所化できるので、レイヤ２移動体ネットワークの広域化が実現できる。単一のレイヤ２スイッチングセグメント３１内部での通信に関しては、なんら拡張はなく、通常のレイヤ２スイッチングによってＭＡＣフレームの送受信が行えるようになっている。
次に、移動端末がレイヤ２スイッチングセグメント３１を跨って移動する場合の位置管理経路の形成動作について説明する。第４図は、第３図に示すレイヤ２移動体ネットワークにおいて移動端末がレイヤ２スイッチングセグメント間を跨って移動する場合の位置管理経路を説明する概念図である。
第４図では、レイヤ２スイッチングセグメント３１−１内の無線アクセスポイント３４−１ａに接続されていた移動端末４０ａがレイヤ２スイッチングセグメント３１−６内の無線アクセスポイント３４−６ｂの配下に移動する場合の位置管理経路が示されている。すなわち、この場合の位置管理経路は、レイヤ２スイッチングセグメント３１−１内の無線アクセスポイント３４−１ａから複数のレイヤ２スイッチ３３−１を経由してセグメントゲートウェイスイッチ３５−１に至る経路４１ａ、セグメントゲートウェイスイッチ３５−１からコアネットワーク３２上のリング対応スイッチ３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄを経由してレイヤ２スイッチングセグメント３１−６内のセグメントゲートウェイスイッチ３５−６に至る経路４１ｂと、セグメントゲートウェイスイッチ３５−６からリング状に配置される複数のレイヤ２スイッチ３３−６を経由して無線アクセスポイント３４−６ｂに至る経路４１ｃとで構成される。
この場合、移動先のレイヤ２スイッチングセグメント３１−６での位置管理経路４１ｃは、第５図に示すように制御される。第５図は、移動先のレイヤ２スイッチングセグメントでの位置管理経路を制御する動作を説明するシーケンス図である。第５図において、移動先のレイヤ２スイッチングセグメント３１−６では、次のような動作が行われる。
すなわち、新アクセスポイントである無線アクセスポイント３４−６ｂは、Ｒｅ−Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔの受信によって移動してきた移動端末４０ｂを検出すると、ＭＡＣエントリ更新フレームをブロードキャスト送信する。なお、このＭＡＣエントリ更新フレームのブロードキャストは、無線アクセスポイント３４−６ｂ、無線アクセスポイント３４−６ｂを収容するエッジスイッチもしくは移動端末４０ｂのいずれかが行うことができる。
複数のレイヤ２スイッチ３３−６は、ＭＡＣエントリ更新フレームを受信すると、学習済みの移動端末４０ｂのＭＡＣアドレスとこのＭＡＣアドレス宛フレームの自レイヤ２スイッチにおける送信先物理ポートとの対応表であるＭＡＣエントリを更新するとともに、その受信したＭＡＣエントリ更新フレームをレイヤ２スイッチの規則に従ってブロードキャスト送信する。これによって、複数のレイヤ２スイッチ３３−６は、該当移動端末４０ｂのＭＡＣアドレスとこのＭＡＣアドレス宛フレームの送信先物理ポートの対応を再学習する。
このとき、セグメントゲートウェイスイッチ３５−６は、ＭＡＣエントリ更新フレームを受信すると、ＭＡＣエントリの更新は複数のレイヤ２スイッチ３３−６と同様に行うが、その受信したＭＡＣエントリ更新フレームをリング対応スイッチ３６ｄには送信せず（手順Ｔ１）、自レイヤ２スイッチングセグメント３１−６でのＭＡＣエントリ更新フレームがリング状のコアネットワーク３２を介して他レイヤ２スイッチングセグメントに流れないようにしている。
なお、この方式では、各レイヤ２スイッチ３３−１が移動端末４０ｂの位置に応じてＭＡＣエントリを学習することで位置管理経路４１ｃのユニキャストパスが生成される。この学習は第５図に示すＭＡＣエントリ更新フレームのハンドリング時に行うほか、移動端末４０ｂからの通常データＭＡＣフレームのハンドリング時にも行う。また、何らかの要因によってレイヤ２スイッチ３３−１でＭＡＣエントリがエージングされるケースがありうる。この場合には、位置管理経路４１ｃへのユニキャストパスは消滅するが、移動端末４０ｂ宛ＭＡＣフレームがブロードキャスト送信されることで、位置管理経路４１ｃ相当のデータ通信路は保証できる。
しかしながら、第５図に示す方式では、ＭＡＣエントリ更新フレームが移動先レイヤ２スイッチングセグメント３１−６のセグメントゲートウェイスイッチ３５−６にてブロックされるので（手順Ｔ１）、移動元のレイヤ２スイッチングセグメント３１−１のレイヤ２スイッチ３３−１では、移動した移動端末４０ｂのＭＡＣエントリを学習することができず、移動端末４０ｂの移動直後のタイミングでは位置管理経路４１ａのユニキャストパスは生成されない。
但し、その場合でも、レイヤ２スイッチングセグメント３１−１のレイヤ２スイッチ３３−１が移動端末４０ｂから通常データＭＡＣフレームをハンドリングしたタイミングにおいて位置管理経路４１ａのユニキャストパスが生成される。また、レイヤ２スイッチ３３−１内にＭＡＣエントリがない場合でも、移動端末４０ｂ宛ＭＡＣフレームがブロードキャスト送信されることで、位置管理経路４１ａ相当のデータ通信路は保証できる。
一方、移動端末が跨いで移動する２つのレイヤ２スイッチングセグメントが隣接するときには、例えば、移動端末４０ｂがレイヤ２スイッチングセグメント３１−１からレイヤ２スイッチングセグメント３１−２に移動した移動端末である場合には、レイヤ２スイッチングセグメント３１−１のレイヤ２スイッチ３３−１に移動端末４０ｂのＭＡＣエントリが残るので、位置管理経路４１ａが正しく生成されないことが起こる。
そこで、移動元レイヤ２スイッチングセグメント３１−１での位置管理経路４１ａは、例えば第６図に示すように制御することによって生成できる。第６図は、移動元のレイヤ２スイッチングセグメントでの位置管理経路を制御する動作を説明するシーケンス図である。
第６図において、移動先レイヤ２スイッチングセグメント３１−１では、無線アクセスポイント３４−６ｂとレイヤ２スイッチ群３３−６は、第５図にて説明した動作を行うが、セグメントゲートウェイスイッチ３５−６は、ＭＡＣエントリ更新フレームを受信すると、ＭＡＣエントリの更新をレイヤ２スイッチ群３３−６と同様に行うとともに、移動元セグメントゲートウェイスイッチ３５−１を決定し（手順Ｔ２）、その受信したＭＡＣエントリ更新フレームをセグメントゲートウェイスイッチ３５−１宛にリング対応スイッチ３６ｄにユニキャスト転送する。
その結果、セグメントゲートウェイスイッチ３５−１宛のＭＡＣエントリ更新フレームがリング対応スイッチ３６ｄ，３６ｃ，３６ｂ，３６ａを介してセグメントゲートウェイスイッチ３５−１に受信される。第６図では、ＭＡＣエントリ更新フレームを移動元のセグメントゲートウェイスイッチ３５−１宛のユニキャストフレームでカプセル化して送信している（フレームユニキャスト転送（エントリ更新ブロードキャスト））。
セグメントゲートウェイスイッチ３５−１は、デカプセル化を行うことでＭＡＣエントリ更新フレームを取り出し、自セグメントゲートウェイスイッチ３５−１が保持するＭＡＣエントリを更新するとともに、自レイヤ２スイッチングセグメント３１−１内でブロードキャスト送信する。これによって、移動端末４０ｂのＭＡＣフレームが移動元のセグメントゲートウェイスイッチ３５−１まで転送されるように、レイヤ２スイッチ群３３−１のＭＡＣエントリが更新される。
なお、ＭＡＣエントリ更新フレームを移動先から移動元にユニキャストアドレスで送信する方式として、移動先セグメントゲートウェイスイッチ３５−６が送信先ＭＡＣアドレスを移動元のセグメントゲートウェイスイッチ３５−１に付け替えて送信し、移動元の移動先セグメントゲートウェイスイッチ３５−１がこれを終端した後、移動元のレイヤ２スイッチングセグメント３１−１内にＭＡＣエントリ更新フレームをユニキャスト送信してもよい。
このように、レイヤ２スイッチングセグメント３１を跨って移動端末が移動した場合、移動元レイヤ２スイッチングセグメント３１−１に存在するレイヤ２スイッチ群３３−１のＭＡＣエントリを正しく更新することができるので、移動元での位置管理経路４１ａ相当の通信路が保証でき、移動元レイヤ２スイッチングセグメント３３−１内で送信される移動端末宛のＭＡＣフレームが正しく配送できるようになる。
次に、第７図を参照して第４図に示すコアネットワーク上の位置管理経路４１ｂを生成する動作について説明する。第７図は、第４図に示すコアネットワーク上の位置管理経路をブロードキャストによって生成する方法（その１）を説明する概念図である。
第７図において、全てのセグメントゲートウェイスイッチ３５−１〜３５−１０は、それぞれ、自レイヤ２スイッチングセグメント内に存在する移動端末のＭＡＣエントリについては学習する機能を保持するが、他のセグメントゲートウェイスイッチとの間で送受信される移動端末宛の全ＭＡＣフレームについては、ＭＡＣエントリを学習する機能を持たないように制御される。
また、コアネットワーク３２上の全てのリング対応スイッチ３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ，３６ｅは、セグメントゲートウェイスイッチ間で送受信される全てのＭＡＣフレームについては、ＭＡＣエントリを学習する機能を持たないように制御される。
その結果、コアネットワーク３２上に送信されたユニキャストＭＡＣフレームは、必ずブロードキャストされ、全てのセグメントゲートウェイスイッチが受信する。ＭＡＣフレームを受信したセグメントゲートウェイスイッチは、対象となる移動端末のＭＡＣエントリが学習済みか否かを判定し、学習済みの場合にそのＭＡＣフレームを自レイヤ２スイッチングセグメントに取り込む。
これによって、セグメントゲートウェイスイッチ３５−１からコアネットワーク３２上のリング対応スイッチ３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄを経由してレイヤ２スイッチングセグメント３１−６内のセグメントゲートウェイスイッチ３５−６に至る経路４１ｂが生成される。
なお、この方式では、セグメントゲートウェイスイッチ内のＭＡＣエントリはエージングしないことを前提にしている。そのため、移動端末もしくは無線アクセスポイントが周期的にＭＡＣエントリを更新することを期待している。
このように、レイヤ２スイッチングセグメント間を跨って移動端末宛のＭＡＣフレームを送信する場合、移動端末宛ＭＡＣフレームを送信するセグメントゲートウェイスイッチは、予め移動端末が存在するセグメントゲートウェイスイッチを特定する必要がなく、コアネットワーク上にブロードキャスト送信するだけで位置管理経路４１ｂ相当の通信路が保証できるので、簡易に移動端末宛のＭＡＣフレームが送受信できるようになる。
第８図は、以上説明したセグメントゲートウェイスイッチの動作をまとめて示すフローチャートである。第８図では、（Ａ）自レイヤ２スイッチングセグメントの内部から受信した場合と、（Ｂ）自レイヤ２スイッチングセグメントの外部から受信した場合とが示されている。
（Ａ）自レイヤ２スイッチングセグメント内部からの受信では、ブロードキャストされたＭＡＣエントリ更新フレームの処理（ステップＳＴ１〜ＳＴ７）とユニキャストアドレスを持つ移動端末向けデータの処理（ステップＳＴ１１〜ＳＴ１３）とが行われる。
すなわち、ブロードキャストされたＭＡＣエントリ更新フレームを受信すると（ステップＳＴ１）、移動端末ＭＡＣアドレスと物理ポートとの対応を記憶し、つまり、ＭＡＣエントリを作成し（ステップＳＴ２）、移動元の無線アクセスポイントが自レイヤ２スイッチングセグメントに属しない場合にその移動元の無線アクセスポイントが所属する他レイヤ２スイッチングセグメントにおけるセグメントゲートウェイスイッチを検索する（ステップＳＴ３）。その結果、移動元セグメントゲートウェイスイッチが見つかると（ステップＳＴ３：Ｙｅｓ）、当該ＭＡＣエントリ更新フレームをカプセル化して、ないしは、送信先の書き換えを行って（ステップＳＴ５）、コアネットワーク３２上にユニキャスト転送する（ステップＳＴ６）。一方、移動元セグメントゲートウェイスイッチが見つからない場合は（ステップＳＴ３：Ｎｏ）、当該ＭＡＣエントリ更新フレームを廃棄する（ステップＳＴ７）。
また、ユニキャストアドレスを持つ移動端末向けデータを受信すると（ステップＳＴ１１）、移動端末ＭＡＣアドレスと物理ポートとの対応表、つまり、ＭＡＣエントリを更新し（ステップＳＴ１２）、自レイヤ２スイッチングセグメント内にブロードキャスト送信する（ステップＳＴ１３）。つまり、この場合には、移動端末向けのユニキャストアドレスは設定されるが、各レイヤ２セグメントゲートウェイスイッチにはエントリがないので、結果的にブロードキャスト送信される。
（Ｂ）自レイヤ２スイッチングセグメント外部からの受信では、ユニキャストアドレスを持つＭＡＣエントリ更新フレームの処理（ステップＳＴ２１〜ＳＴ２３）とユニキャストアドレスを持つ移動端末向けデータの処理（ステップＳＴ３１〜ＳＴ３５）とが行われる。
すなわち、ユニキャストアドレスを持つＭＡＣエントリ更新フレームを受信すると（ステップＳＴ２１）、それがＭＡＣｉｎＭＡＣフレームであればデカプセル化し（ステップＳＴ２２）、その受信したＭＡＣエントリ更新フレームを自レイヤ２スイッチングセグメント内にブロードキャスト送信する（ステップＳＴ２３）。なお、ＭＡＣｉｎＭＡＣフレームは、ＭＡＣエントリ更新フレームにＩＥＥＥ  ８０２．１７に規定されるＲＰＲ（Ｒｅｓｉｌｉｅｎｔ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒｉｎｇ）におけるＭＡＣｉｎＭＡＣカプセリング仕様を適用してカプセル化したものである。
また、ユニキャストアドレスを持つ移動端末向けデータを受信すると（ステップＳＴ３１）、ＭＡＣエントリから移動端末ＭＡＣアドレスを検索し（ステップＳＴ３２）、見つかると（ステップＳＴ３３：Ｙｅｓ）、ユニキャストアドレスでタを送信する（ステップＳＴ３４）。一方、見つからない場合は（ステップＳＴ３３：Ｎｏ）、当該受信データを廃棄する（ステップＳＴ３５）。
要するに、ＭＡＣエントリ更新フレームについては、移動先セグメントゲートウェイスイッチ３５−６は、ユニキャスト転送によって移動元セグメントゲートウェイスイッチ３５−１に送信し（ステップＳＴ１〜ＳＴ６）、移動元セグメントゲートウェイスイッチ３５−１は、それを取り込み、自レイヤ２スイッチングセグメント３１−１内にブロードキャスト送信する（ステップＳＴ２１〜ＳＴ２３）。
一方、移動端末向けデータについては、移動先セグメントゲートウェイスイッチ３５−６は、移動端末向けのＭＡＣフレームをユニキャスト転送するが結果的にブロードキャスト送信されることになる（ステップＳＴ１１〜ＳＴ１３）。そして、移動端末向けのＭＡＣフレームを受信した全セグメントゲートウェイスイッチが送信元ＭＡＣアドレスを精査し（ステップＳＴ３１，ＳＴ３２）、そのＭＡＣアドレスのエントリを持つ移動元セグメントゲートウェイスイッチ３５−１がＭＡＣフレームを吸い上げる（ステップＳＴ３３〜ＳＴ３５）。
なお、この発明によるレイヤ２スイッチングセグメント内では、上記したＭＡＣ更新フレームとして、ＩＡＰＰにて規定されている制御フレームを使用することができる。それは、例えば第９図に示すようになっている。第９図は、レイヤ２スイッチングセグメント内で規定されるＭＡＣ更新フレームの一例を示すフレームファーマットである。第９図に示すＭＡＣ更新フレームは、６バイトの“ＤＡ（ブロードキャストアドレス）”と、６バイトの“ＳＡ（ステイションアドレス）”と、２バイトの“Ｌｅｎｇｔｈ”と、１バイトの“ＤＳＡＰ”と、１バイトの“ＳＳＡＰ”と、１バイトの“Ｃｏｎｔｒｏｌ”と、３バイトの“ＸＩＤＩｎｆｒｏ．”と、ｘバイトの“ＰＡＤ”とで構成されている。ＩＡＰＰでは、移動を検出して無線アクセスポイントがこの形式の制御フレーム（ＭＡＣ更新フレーム）を送信するように規定されている。
斯くして、第３図に示したレイヤ２移動体ネットワークでは、移動先での位置管理経路と移動元での位置管理経路と両者を繋ぐコアネットワーク上の位置管理経路とをそれぞれ生成する機構を備えるので、レイヤ２スイッチングセグメント間を跨る通信路をエンド・ツー・エンドの形で生成できるようになる。以下、実施の形態として具体的に説明する。
実施の形態２．
第１０図は、この発明の実施の形態２であるレイヤ２移動体ネットワークにおいて位置管理経路を生成する動作を説明するシーケンス図である。この実施の形態２では、第４図に示した移動元での位置管理経路４１ａを正しく生成する方法として実施の形態１とは異なる別の方法が示されている。
第１０図において、移動先のレイヤ２スイッチングセグメント３１−６では、新アクセスポイントである無線アクセスポイント３４−６ｂは、Ｒｅ−Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔの受信によって移動してきた移動端末４０ｂを検出すると、ＭＡＣエントリ更新フレームをブロードキャスト送信する。
レイヤ２スイッチ群３３−６は、ＭＡＣエントリ更新フレームを受信すると、学習済みの移動端末４０ｂのＭＡＣアドレスとこのＭＡＣアドレス宛フレームの自レイヤ２スイッチにおける送信先物理ポートとの対応表であるＭＡＣエントリを更新するとともに、その受信したＭＡＣエントリ更新フレームをレイヤ２スイッチの規則に従ってブロードキャスト送信する。
セグメントゲートウェイスイッチ３５−６は、ＭＡＣエントリ更新フレームを受信すると、ＭＡＣエントリの更新をレイヤ２スイッチ群３３−６と同様に行うとともに、移動元のセグメントゲートウェイスイッチ３５−１を決定し（手順Ｔ３）、その受信したＭＡＣエントリ更新フレームから生成したＭＡＣエントリ削除フレームをセグメントゲートウェイスイッチ３５−１宛にリング対応スイッチ３６ｄにユニキャスト送信する。
その結果、セグメントゲートウェイスイッチ３５−１宛のＭＡＣエントリ削除フレームがリング対応スイッチ３６ｄ，３６ｃ，３６ｂ，３６ａを介してセグメントゲートウェイスイッチ３５−１に受信される。第１０図では、ＭＡＣエントリ削除フレームを移動元のセグメントゲートウェイスイッチ３５−１宛のユニキャストフレームでカプセル化して送信している（フレームユニキャスト転送（エントリ削除ブロードキャスト））。
セグメントゲートウェイスイッチ３５−１は、デカプセル化を行うことでＭＡＣエントリ削除フレームを取り出し、自セグメントゲートウェイスイッチ３５−１が保持するＭＡＣエントリを削除するとともに、自レイヤ２スイッチングセグメント３１−１内でユニキャスト送信し、レイヤ２スイッチ群３３−１のＭＡＣエントリを削除する。
これによれば、レイヤ２スイッチングセグメント間を跨って移動端末が移動した場合、移動元レイヤ２スイッチングセグメントに存在するレイヤ２スイッチ群のＭＡＣエントリを正しく削除できるので、移動元での位置管理経路４１ａ相当の通信路が保証でき、移動元レイヤ２スイッチングセグメント内で送信される移動端末宛のＭＡＣフレームが正しく配送できるようになる。
実施の形態３．
第１１図は、この発明の実施の形態３であるレイヤ２移動体ネットワークにおいて移動元レイヤ２スイッチングセグメントに属するセグメントゲートウェイスイッチを検出する動作を説明するシーケンス図である。この実施の形態３では、第４図に示した移動元での位置管理経路４１ａを正しく生成するために必要となる移動元のセグメントゲートウェイスイッチ３５−１を検出する方法が示されている。
第１１図において、この実施の形態３では、無線アクセスポイントのＭＡＣアドレスと、その無線アクセスポイントを収容するレイヤ２スイッチングセグメント内のセグメントゲートウェイスイッチのＭＡＣアドレスとの対応表を管理する近隣スイッチ探索サーバ５０を使用する。なお、近隣スイッチ探索サーバ５０は、第１１図では、独立の装置として示してあるが、この近隣スイッチ探索サーバの機能は、各々のセグメントゲートウェイスイッチの内部に設けることができる。
そして、移動先のセグメントゲートウェイスイッチ３５−６は、自レイヤ２スイッチングセグメント３１−６内からＭＡＣ更新フレームを受信すると、そのＭＡＣ更新フレームに含まれる移動元の無線アクセスポイントのＭＡＣアドレスを検索キーとしてその無線アクセスポイントが所属するセグメントゲートウェイスイッチ３５−１を求めることを行うようになっている。
さて、移動先のレイヤ２スイッチングセグメント３１−６では、新アクセスポイントである無線アクセスポイント３４−６ｂは、Ｒｅ−Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔ（ＭＡＣｏｌｄＡＰ）の受信によって移動してきた移動端末４０ｂを検出すると、ＭＡＣエントリ更新フレーム（ＭＡＣｏｌｄＡＰ）をブロードキャスト送信する。ここで、ＭＡＣｏｌｄＡＰは、ＩＥＥＥ  ８０２．１１無線ＬＡＮのＲｅ−Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔに含まれている旧無線アクセスポイントのＭＡＣアドレス（ＢＳＳ  ＩＤ）である。これを使用して移動先のセグメントゲートウェイスイッチ３５−６は、ＭＡＣエントリ更新フレーム受信時に、移動端末４０ｂがレイヤ２スイッチングセグメント間を移動したのか否かを判断するようにしている。
レイヤ２スイッチ群３３−６は、ＭＡＣエントリ更新フレーム（ＭＡＣｏｌｄＡＰ）を受信すると、学習済みの移動端末４０ｂのＭＡＣアドレスとこのＭＡＣアドレス宛フレームの自レイヤ２スイッチにおける送信先物理ポートとの対応表であるＭＡＣエントリを更新するとともに、その受信したＭＡＣエントリ更新フレーム（ＭＡＣｏｌｄＡＰ）をレイヤ２スイッチの規則に従ってブロードキャスト送信する。
セグメントゲートウェイスイッチ３５−６は、ＭＡＣエントリ更新フレーム（ＭＡＣｏｌｄＡＰ）を受信すると、ＭＡＣエントリの更新をレイヤ２スイッチ群３３−６と同様に行うとともに、ＭＡＣエントリ更新フレーム（ＭＡＣｏｌｄＡＰ）に含まれる旧アクセスポイントのＭＡＣアドレス、すなわち、今の例では、無線アクセスポイント３４−１ｂのＭＡＣアドレスを検索キーとして近隣スイッチ探索サーバ５０に問い合わせを行い、セグメントゲートウェイスイッチ３５−１を取得する。
そして、セグメントゲートウェイスイッチ３５−６は、取得したセグメントゲートウェイスイッチ３５−１宛のＭＡＣエントリ更新フレームまたはＭＡＣエントリ削除フレームをリング対応スイッチ３６ｄにユニキャスト送信する。
その結果、セグメントゲートウェイスイッチ３５−１宛のＭＡＣエントリ更新フレームまたはＭＡＣエントリ削除フレームがリング対応スイッチ３６ｄ，３６ｃ，３６ｂ，３６ａを介してセグメントゲートウェイスイッチ３５−１に受信される。第１０図では、ＭＡＣエントリ更新フレームまたはＭＡＣエントリ削除フレームを移動元のセグメントゲートウェイスイッチ３５−１宛のユニキャストフレームでカプセル化して送信している（フレームユニキャスト転送（エントリ更新／削除ブロードキャスト））。
セグメントゲートウェイスイッチ３５−１は、デカプセル化を行うことで、ＭＡＣエントリ更新フレームまたはＭＡＣエントリ削除フレームを取り出し、自セグメントゲートウェイスイッチ３５−１が保持するＭＡＣエントリを更新または削除するとともに、自レイヤ２スイッチングセグメント３１−１内でユニキャスト送信し、レイヤ２スイッチ群３３−１にＭＡＣエントリを更新または削除させる。
これによれば、近隣探索サーバ機能を利用して移動元アクセスポイントのＭＡＣアドレスから移動元レイヤ２スイッチングセグメント内のセグメントゲートウェイスイッチが特定できるので、移動元レイヤ２スイッチングセグセグメントに正しくＭＡＣエントリの更新や削除が指示でき、移動元での位置管理経路４１ａ相当の通信路が保証できるようになる。
実施の形態４．
第１２図は、この発明の実施の形態４であるレイヤ２移動体ネットワークにおけるセグメントゲートウェイスイッチの動作を説明するフローチャートである。この実施の形態４では、第４図に示した移動元での位置管理経路４１ａを正しく生成するために必要となる移動元のセグメントゲートウェイスイッチ３５−１を特定しないで位置管理経路４１ａを生成する方法が示されている。
第１２図では、（Ａ）自レイヤ２スイッチングセグメントの内部から受信した場合と、（Ｂ）自レイヤ２スイッチングセグメントの外部から受信した場合とが示されている。なお、第１２図では、第８図に示した手順と同一ないしは同等である手順は、同一の符号が付されている。ここでは、この実施の形態４に関わる部分を中心に説明する。
第１２図において、（Ａ）自レイヤ２スイッチングセグメント内部からの受信では、ブロードキャストされたＭＡＣエントリ更新フレームを受信すると（ステップＳＴ１）、移動端末ＭＡＣアドレスと物理ポートとの対応を記憶し、つまり、ＭＡＣエントリを作成し（ステップＳＴ２）、そのＭＡＣエントリ更新フレームをコアネットワーク３２上にブロードキャスト送信する（ステップＳＴ４１）。ここで、ＭＡＣエントリ更新フレームは、自レイヤ２スイッチングセグメントがレイヤ２スイッチングセグメント３１−６である場合は、移動端末４０ｂのＭＡＣアドレスが設定されたＭＡＣエントリの更新フレームである。なお、削除フレームである場合も同様の手順でコアネットワーク３２上にブロードキャスト送信される。
（Ｂ）自レイヤ２スイッチングセグメント外部からの受信では、自レイヤ２スイッチングセグメントがレイヤ２スイッチングセグメント３１−１である場合は、ユニキャストアドレスを持つＭＡＣエントリ更新フレームを受信すると（ステップＳＴ２１）、ＭＡＣエントリから移動端末４０ｂのＭＡＣアドレスを検索し（ステップＳＴ４２）、見つかると（ステップＳＴ４３：Ｙｅｓ）、受信したＭＡＣエントリ更新フレームを自レイヤ２スイッチングセグメント３１−１内にユニキャスト送信し（ステップＳＴ４４）、見つからない場合は（ステップＳＴ４３：Ｎｏ）、当該受信したＭＡＣエントリ更新フレームを廃棄する（ステップＳＴ４５）。なお、削除フレームを受信した場合も同様の手順で自レイヤ２スイッチングセグメント３１−１内にブロードキャスト送信される。
これによれば、移動元レイヤ２スイッチングセグメント内のセグメントゲートスイッチが該当するＭＡＣエントリを保持していることを前提としているが、移動先のセグメントゲートスイッチは移動元セグメントゲートスイッチを特定することなく、ブロードキャストでＭＡＣエントリの更新フレームや削除フレームを送信するだけでよいので、簡易に移動元レイヤ２スイッチングセグメントに正しくＭＡＣエントリの更新フレームや削除フレームが送信できるようになる。
そして、この方法は、移動元セグメントゲートスイッチを特定する必要がないので、移動先のセグメントゲートスイッチが、ＭＡＣエントリ更新フレームの受信時に対象となる移動端末がレイヤ２スイッチングセグメント間を跨って移動したか否かを判断できない場合に有効であると言える。
実施の形態５．
第１３図は、この発明の実施の形態５であるレイヤ２移動体ネットワークにおけるセグメントゲートウェイスイッチの動作を説明するフローチャートである。この実施の形態５では、第４図に示したコアネットワーク上の位置管理経路４１ｂをブロードキャストによって生成する方法（その２）が示されている。
第１３図では、（Ａ）自レイヤ２スイッチングセグメントの内部から受信した場合と、（Ｂ）自レイヤ２スイッチングセグメントの外部から受信した場合とが示されている。なお、第１３図では、第８図に示した手順と同一ないしは同等である手順は、同一の符号が付されている。ここでは、この実施の形態５に関わる部分を中心に説明する。
第１３図において、（Ａ）自レイヤ２スイッチングセグメント内部からの受信では、ユニキャストアドレスを持つ移動端末向けデータを受信すると（ステップＳＴ１１）、移動端末ＭＡＣアドレスと物理ポートとの対応表、つまり、ＭＡＣエントリを更新し（ステップＳＴ１２）、その受信した移動端末向けデータをブロードキャストアドレスを持つＭＡＣフレームでカプセル化し（ステップＳＴ５１）、コアネットワーク３２上にブロードキャスト送信する（ステップＳＴ５２）。
（Ｂ）自レイヤ２スイッチングセグメント外部からの受信では、ブロードキャストされた移動端末向けデータを受信すると（ステップＳＴ５３）、デカプセル化して移動端末向けデータを取り出し（ステップＳＴ５４）、ＭＡＣエントリから移動端末ＭＡＣアドレスを検索し（ステップＳＴ３２）、見つかると（ステップＳＴ３３：Ｙｅｓ）、ユニキャストアドレスでタを送信する（ステップＳＴ３４）。一方、見つからない場合は（ステップＳＴ３３：Ｎｏ）、当該受信データを廃棄する（ステップＳＴ３５）。
すなわち、ＭＡＣエントリ更新フレームについては、移動先セグメントゲートウェイスイッチ３５−６は、ユニキャスト転送によって移動元セグメントゲートウェイスイッチ３５−１に送信し（ステップＳＴ１〜ＳＴ６）、移動元セグメントゲートウェイスイッチ３５−１は、それを取り込み、自レイヤ２スイッチングセグメント３１−１内にブロードキャスト送信する（ステップＳＴ２１〜ＳＴ２３）。削除フレームも同様である。
一方、移動端末向けデータについては、移動先セグメントゲートウェイスイッチ３５−６は、ブロードキャストアドレスを持ったＭＡＣフレームでカプセル化してブロードキャスト転送する（ステップＳＴ１１，ＳＴ１２，ＳＴ５１，ＳＴ５２）。そして、そのＭＡＣフレームを受信した全セグメントゲートウェイスイッチがデカプセル化を行って送信元ＭＡＣアドレスを精査し（ステップＳＴ５３，ＳＴ５４，ＳＴ３２）、そのＭＡＣアドレスのエントリを持つ移動元セグメントゲートウェイスイッチ３５−１がＭＡＣフレームを吸い上げる（ステップＳＴ３３〜ＳＴ３５）。
これによれば、レイヤ２スイッチングセグメント間を跨って移動端末宛のＭＡＣフレームを送信する場合、ブロードキャスト送信を実現するためにセグメントゲートスイッチやリング対応スイッチがＭＡＣエントリを学習しないような特殊なコンフィギュレーションを行う実施の形態１（第７図）とは異なり、そのような特殊なコンフィギュレーションを行うことなく、同様のブロードキャスト送信が実現できるので、同様に位置管理経路４１ｂ相当の通信路が保証できる。
実施の形態６．
第１４図は、この発明の実施の形態６であるレイヤ２移動体ネットワークにおいて位置管理経路を実現する動作を説明するシーケンス図である。この実施の形態６では、第４図に示す移動先と移動元とを繋ぐコアネットワーク上の位置管理経路４１ｂをユニキャスト転送によって実現する方法が示されている。
第１４図において、移動先のレイヤ２スイッチングセグメント３１−６では、新アクセスポイントである無線アクセスポイント３４−６ｂは、Ｒｅ−Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔの受信によって移動してきた移動端末４０ｂを検出すると、ＭＡＣエントリ更新フレームをブロードキャスト送信する。
レイヤ２スイッチ群３３−６は、ＭＡＣエントリ更新フレームを受信すると、学習済みの移動端末４０ｂのＭＡＣアドレスとこのＭＡＣアドレス宛フレームの自レイヤ２スイッチにおける送信先物理ポートとの対応表であるＭＡＣエントリを更新するとともに、その受信したＭＡＣエントリ更新フレームをレイヤ２スイッチの規則に従ってブロードキャスト送信する。
セグメントゲートウェイスイッチ３５−６は、ＭＡＣエントリ更新フレームを受信すると、ＭＡＣエントリの更新をレイヤ２スイッチ群３３−６と同様に行うとともに、その受信したＭＡＣエントリの更新フレームまたは削除フレームをコアネットワーク３２上にブロードキャスト送信する。これによって、全てのセグメントゲートウェイスイッチ３５（３５−１〜３５−１０）と全てのリング対応スイッチ３６（３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ，３６ｅ）とは、当該レイヤ２移動体ネットワークに存在する全ての移動端末のＭＡＣアドレスを学習するので、レイヤ２スイッチングセグメント３１間の通信が保証される。
但し、移動元のセグメントゲートウェイスイッチ３５−１と移動先のセグメントゲートウェイスイッチ３５−６以外のセグメントゲートウェイスイッチでは、受信したＭＡＣ更新フレームまたはＭＡＣ削除フレームが自レイヤ２スイッチングセグメント内に流入しないようにガードしている（手順Ｔ４）。
その結果、各セグメントゲートウェイスイッチは、他レイヤ２スイッチングセグメントに属する移動端末のＭＡＣエントリを学習する機能を備えているので、セグメントゲートウェイスイッチ間で送受信される移動端末宛のＭＡＣフレームは、常に、正しくユニキャストアドレスで唯一のセグメントゲートウェイスイッチまで配送され、そのセグメントゲートウェイスイッチがＭＡＣフレームを自レイヤ２スイッチングセグメント内に取り込むことができるようになる。つまり、ユニキャスト転送によって位置管理経路４１ｂ相当の通信路が保証される。
第１５図は、第１４図に示すユニキャスト転送を制御するセグメントゲートウェイスイッチの動作を説明するフローチャートである。第１５図では、（Ａ）自レイヤ２スイッチングセグメントの内部から受信した場合と、（Ｂ）自レイヤ２スイッチングセグメントの外部から受信した場合とが示されている。なお、第１５図では、第８図に示した手順と同一ないしは同等である手順は、同一の符号が付されている。ここでは、この実施の形態６に関わる部分を中心に説明する。
第１５図において、（Ａ）自レイヤ２スイッチングセグメント内部からの受信では、ユニキャストアドレスを持つ移動端末向けデータを受信すると（ステップＳＴ１１）、移動端末ＭＡＣアドレスと物理ポートとの対応表であるＭＡＣエントリを更新し（ステップＳＴ１２）、移動端末向けデータをコアネットワーク３２上にユニキャスト送信する（ステップＳＴ６１）。
（Ｂ）自レイヤ２スイッチングセグメント外部からの受信では、ユニキャストアドレスを持つ移動端末向けデータを受信すると（ステップＳＴ３１）、ＭＡＣエントリから移動端末ＭＡＣアドレスを検索し（ステップＳＴ３２）、該当するＭＡＣエントリを更新し（ステップＳＴ６２）、移動端末向けデータをユニキャスト送信する（ステップＳＴ６３）。
要するに、ＭＡＣエントリ更新フレームについては、移動先セグメントゲートウェイスイッチ３５−６は、ユニキャスト転送によって移動元セグメントゲートウェイスイッチ３５−１に送信するが（ステップＳＴ１〜ＳＴ６）、各セグメントゲートウェイスイッチは、他レイヤ２スイッチングセグメントに属する移動端末のＭＡＣエントリを学習する機能を備えているので、ＭＡＣエントリ更新フレームは、コアネットワーク３２上にブロードキャストされたのと等価となり、各レイヤ２スイッチングセグメントが学習することになる。ここでは、移動元セグメントゲートウェイスイッチ３５−１が対象となる移動端末のＭＡＣエントリを持つので、移動元セグメントゲートウェイスイッチ３５−１がそれを取り込み、自レイヤ２スイッチングセグメント３１−１内にブロードキャスト送信する（ステップＳＴ２１〜ＳＴ２３）。削除フレームも同様である。
一方、移動端末向けデータについては、移動先セグメントゲートウェイスイッチ３５−６は、ユニキャストによる移動端末向けデータを受信すると、ＭＡＣエントリを更新し（ステップＳＴ１１，ＳＴ１２）、ユニキャスト転送する（ステップＳＴ６１）。そして、移動元セグメントゲートウェイスイッチ３５−１が対象となる移動端末のＭＡＣエントリを持つので、ユニキャストによる移動端末向けデータを吸い上げ（ステップＳＴ３１，ＳＴ３２）、該当するＭＡＣエントリを更新し（ステップＳＴ６２）、自レイヤ２スイッチングセグメント３１−１内に存在する移動端末宛にデータをユニキャスト送信する（ステップＳＴ６３）。
なお、全セグメントゲートウェイスイッチ等の学習方法として、その他、移動端末が送信する通常のＭＡＣフレームから学習することもできる。また、移動端末が存在しないレイヤ２スイッチングセグメント内のセグメントゲートウェイスイッチおよび対応するリング対応スイッチは、移動端末のＭＡＣエントリをエージングさせてもよい。ＭＡＣエントリがエージングされた場合は、上述したブロードキャスト方式によって位置管理経路４１ｂ相当の通信路を保証すればよい。
これによれば、レイヤ２スイッチングセグメント間を跨って移動端末が移動する場合、コアネットワークに接続された全てのセグメントゲートウェイスイッチがＭＡＣエントリの更新ないしは削除のメッセージを処理し、移動端末の存在位置を全てのセグメントゲートウェイスイッチが把握するので、レイヤ２スイッチングセグメント間を跨って移動端末宛のＭＡＣフレームを送受信する場合に、ブロードキャスト送信をしないで済み、コアネットワークとセグメントゲートウェイスイッチの帯域が節約できる。
実施の形態７．
第１６図は、この発明の実施の形態７であるレイヤ２移動体ネットワークにおいて位置管理経路を実現する動作を説明する概念図である。この実施の形態７では、第４図に示す移動先と移動元とを繋ぐコアネットワーク上の位置管理経路４１ｂをアンカー方式によって実現する方法が示されている。
アンカー方式では、移動端末のそれぞれに対して一つのセグメントゲートウェイスイッチがホームセグメントゲートウェイスイッチとして割り当てられる。このホームセグメントゲートウェイスイッチは、移動端末が現在どのレイヤ２スイッチングセグメントに存在するのかを、移動端末のＭＡＣアドレスとそのセグメントゲートウェイスイッチのＭＡＣアドレスの対応表を作成して管理する機能を備えている。
移動先のセグメントゲートウェイスイッチは、ＭＡＣエントリ更新フレームを移動元のセグメントゲートウェイスイッチに通知する場合、同時にホームセグメントゲートウェイスイッチにも通知する。これによって、ホームセグメントゲートウェイスイッチは当該移動端末のＭＡＣアドレスとそのセグメントゲートウェイスイッチのＭＡＣアドレスの対応を管理する。
セグメントゲートウェイスイッチ間で送受信される移動端末宛のＭＡＣフレームは、常に、ホームセグメントゲートウェイスイッチ宛のＭＡＣアドレスでカプセル化され、当該移動端末に割り当てられたホームセグメントゲートウェイスイッチまでユニキャストアドレスで配送される。
そして、ホームセグメントゲートウェイスイッチがアンカーとなり、このＭＡＣフレームを移動端末が存在するセグメントゲートウェイスイッチのＭＡＣアドレスでカプセル化して再配送し、そのセグメントゲートウェイスイッチがＭＡＣフレームをデカプセル化して自レイヤ２スイッチングセグメントに取り込むようになっている。以下、具体的に説明する。
第１６図では、リング対応スイッチ３６ｅに接続されるセグメントゲートウェイスイッチ３５−８，３５−９，３５−１０の中の一つがホームセグメントゲートウェイスイッチとして割り当てられ、セグメントゲートウェイスイッチ３５−１からセグメントゲートウェイスイッチ３５−６に至るコアネットワーク３２上の位置管理経路４１ｂが、リング対応スイッチ３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ，３６ｅ，３６ｄの折れ曲がりルートで形成されることが示されている。
第１７図は、第１６図に示すアンカー方式によるホームセグメントゲートウェイスイッチへの登録動作を説明するシーケンス図である。第１７図において、移動先のレイヤ２スイッチングセグメント３１−６では、新アクセスポイントである無線アクセスポイント３４−６ｂは、Ｒｅ−Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔの受信によって移動してきた移動端末４０ｂを検出すると、その接続されるエッジスイッチを介してレイヤ２スイッチ群３３−６に対してＭＡＣエントリ更新フレームをブロードキャスト送信する。
レイヤ２スイッチ群３３−６は、ＭＡＣエントリ更新フレームを受信すると、学習済みの移動端末４０ｂのＭＡＣアドレスとこのＭＡＣアドレス宛フレームの自レイヤ２スイッチにおける送信先物理ポートとの対応表であるＭＡＣエントリを更新するとともに、その受信したＭＡＣエントリ更新フレームをレイヤ２スイッチの規則に従ってブロードキャスト送信する。
セグメントゲートウェイスイッチ３５−６は、ＭＡＣエントリ更新フレームを受信すると、ＭＡＣエントリの更新をレイヤ２スイッチ群３３−６と同様に行うとともに、移動元のセグメントゲートウェイスイッチ３５−１を決定し（手順Ｔ５）、セグメントゲートウェイスイッチ３５−１宛にＭＡＣエントリ更新フレームをユニキャスト転送する。セグメントゲートウェイスイッチ３５−１は、ＭＡＣエントリ更新フレームを受信すると、学習済みの移動端末４０ｂのＭＡＣエントリを更新するとともに、その所属するレイヤ２スイッチングセグメント３１−１においてＭＡＣエントリ更新フレームをユニキャスト送信し、レイヤ２スイッチ群３３−１にＭＡＣエントリを更新させる。
また、セグメントゲートウェイスイッチ３５−６は、ＭＡＣエントリ更新フレームを受信すると、上記と並行して、ホームセグメントゲートウェイスイッチ６０を特定し（手順Ｔ６）、特定したホームセグメントゲートウェイスイッチ６０宛にＭＡＣエントリ更新フレームをユニキャスト転送する。これによって、ホームセグメントゲートウェイスイッチ６０では、移動端末４０ｂのＭＡＣアドレスとセグメントゲートウェイスイッチ３５−６のＭＡＣアドレスとの対応表を作成して記憶（登録）する（手順Ｔ７）。
第１８図は、アンカー方式によってコアネットワーク上の位置管理経路の生成を制御するセグメントゲートウェイスイッチの動作を説明するフローチャートである。第１８図では、（Ａ）自レイヤ２スイッチングセグメントの内部から受信した場合と、（Ｂ）自レイヤ２スイッチングセグメントの外部から受信した場合と、（Ｃ）ホームセグメントゲートウェイスイッチである場合の動作として自レイヤ２スイッチングセグメントの外部から受信した場合とが示されている。なお、第１８図では、第８図に示した手順と同一ないしは同等である手順は、同一の符号が付されている。ここでは、この実施の形態７に関わる部分を中心に説明する。
第１８図において、（Ａ）自レイヤ２スイッチングセグメント内部からの受信では、ＭＡＣエントリ更新フレームをユニキャスト転送すると（ステップＳＴ６）、ホームセグメントゲートウェイスイッチを検索し（ステップＳＴ７１）、ホームセグメントゲートウェイスイッチに対して対象とする移動端末のＭＡＣアドレスと自セグメントゲートウェイスイッチのＭＡＣアドレスとの対応関係を示すメッセージをユニキャスト転送し、登録（更新）させる（ステップＳＴ７２）。このときホームセグメントゲートウェイスイッチに登録（更新）されるＭＡＣアドレスは、移動端末のものではなくセグメントゲートウェイスイッチのものとなる。なお、登録情報は、エージングされないように、移動端末や無線アクセスポイントが周期的に登録・更新するようになっている。
また、ユニキャストアドレスを持つ移動端末向けデータを受信してＭＡＣエントリを更新すると（ステップ１１，ＳＴ１２）、ホームセグメントゲートウェイスイッチを特定し（ステップＳＴ７３）、移動端末向けデータをホームセグメントゲートウェイスイッチ宛のＭＡＣアドレスでカプセル化し（ステップＳＴ７４）、ホームセグメントゲートウェイスイッチに送信する（ステップＳＴ７５）。
（Ｂ）自レイヤ２スイッチングセグメント外部からの受信では、ユニキャストアドレスを持つ移動端末向けデータを受信すると（ステップＳＴ３１）、デカプセル化して移動端末向けデータを取り出し（ステップＳＴ７６）、該当移動端末向けにユニキャスト転送する（ステップＳＴ７７）。
（Ｃ）ホームセグメントゲートウェイスイッチである場合の動作として自レイヤ２スイッチングセグメントの外部からの受信では、ユニキャストアドレスを持つＭＡＣアドレス登録（更新）のメッセージを受信すると（ステップＳＴ７８）、移動端末のＭＡＣアドレスとセグメントゲートウェイスイッチのＭＡＣアドレスとの対応を記憶する（ステップＳＴ７９）。
また、ユニキャストアドレスを持つ移動端末向けデータを受信すると（ステップＳＴ８０）、デカプセル化して移動端末向けデータを取り出し（ステップＳＴ８１）、それが持つＭＡＣアドレスと対応表とに基づき転送先セグメントゲートウェイスイッチを検索する（ステップＳＴ８２）。その結果、転送先セグメントゲートウェイスイッチが見つかると（ステップＳＴ８３：Ｙｅｓ）、再度移動端末向けデータを当該移動端末が存在するセグメントゲートウェイスイッチのＭＡＣアドレスでカプセル化し（ステップＳＴ８４）、そのセグメントゲートウェイスイッチ向けにユニキャスト送信する（ステップＳＴ８５）。一方、転送先セグメントゲートウェイスイッチが見つからない場合は（ステップＳＴ８３：Ｎｏ）、当該受信したＭＡＣフレームは廃棄する（ステップＳＴ８６）。
次に、第１９図は、アンカー方式によるセグメントゲートウェイスイッチ間での通信動作を説明するシーケンス図である。第１９図では、あるレイヤ２スイッチングセグメント（データ送信元レイヤ２スイッチングセグメント）（Ａ）において、他のレイヤ２スイッチングセグメント（データ受信先レイヤ２スイッチングセグメント）（Ｂ）に接続されている移動端末宛のデータが受信されたときの動作が示されている。
第１９図において、データ送信元のレイヤ２スイッチングセグメント（Ａ）に所属するセグメントゲートウェイスイッチ３５Ａは、他のレイヤ２スイッチングセグメント（Ｂ）に存在する移動端末宛データ（ＭＡＣフレーム）を受信すると（手順Ｔ１０）、ホームセグメントゲートウェイスイッチ６０を特定し（手順Ｔ１１）、レイヤ２スイッチングセグメント（Ｂ）に存在する移動端末とレイヤ２スイッチングセグメント（Ｂ）に所属するセグメントゲートウェイスイッチ３５ＢのＭＡＣアドレスとの対応表を付随させた移動端末宛データ（ＭＡＣフレーム）をホームセグメントゲートウェイスイッチ６０のＭＡＣアドレスでカプセル化してユニキャスト転送する（手順Ｔ１２）。
ホームセグメントゲートウェイスイッチ６０では、受信したカプセル化データをデカプセル化してＭＡＣフレームを取り出し（手順Ｔ１３）、それに基づきレイヤ２スイッチングセグメント（Ｂ）に所属するセグメントゲートウェイスイッチ３５Ｂを転送先セグメントゲートウェイスイッチとして特定する（手順Ｔ１４）。そして、ホームセグメントゲートウェイスイッチ６０では、転送用フレームを構成し（手順Ｔ１５）、移動端末宛データ（ＭＡＣフレーム）をレイヤ２スイッチングセグメント（Ｂ）に所属するセグメントゲートウェイスイッチ３５ＢのＭＡＣアドレスでカプセル化してユニキャスト転送する（手順Ｔ１６）。
レイヤ２スイッチングセグメント（Ｂ）に所属するセグメントゲートウェイスイッチ３５Ｂでは、受信したカプセル化データをデカプセル化してＭＡＣフレームを取り出し（手順Ｔ１７）、レイヤ２スイッチングセグメント（Ｂ）に所属する無線アクセスポイントに接続されている該当移動端末に向けてユニキャスト転送する（手順Ｔ１８）。
このように、ホームセグメントゲートウェイスイッチが移動端末とその移動端末が存在するレイヤ２スイッチングセグメントに所属するセグメントゲートウェイスイッチとの対応関係を管理し、レイヤ２スイッチングセグメント間を跨って移動端末宛のＭＡＣフレームを送受信する場合、ホームセグメントゲートウェイスイッチをアンカーとしてセグメントゲートウェイスイッチ間の通信を実現することができる。したがって、ブロードキャスト送信をしないで済むので、コアネットワークとセグメントゲートウェイスイッチ双方の帯域が節約できる。また、セグメントゲートウェイスイッチが持つべきＭＡＣエントリ数が節約できる。
次に、以上説明したアンカー方式での通信過程において、セグメントゲートウェイスイッチ間の通信ルートをホームセグメントゲートウェイスイッチを経由しないルート最適化を実施する場合について説明する。第２０図は、アンカー方式での通信過程においてルート最適化を行う動作を説明するシーケンス図である。なお、第２０図では、第１９図に示した手順と同一である手順には、同一の符号が付されている。
第２０図において、ホームセグメントゲートウェイスイッチ６０は、自ホームセグメントゲートウェイスイッチ６０を経由した通信過程（手順Ｔ１０〜手順Ｔ１８）において、転送先セグメントゲートウェイスイッチ（Ｂ）を特定したとき（手順Ｔ１４）、移動端末宛のデータ（ＭＡＣフレーム）をレイヤ２スイッチングセグメント（Ｂ）に所属するセグメントゲートウェイスイッチ３５Ｂに転送する（手順Ｔ１５，Ｔ１６）のと並行して、レイヤ２スイッチングセグメント（Ｂ）に存在する移動端末とレイヤ２スイッチングセグメント（Ｂ）に所属するセグメントゲートウェイスイッチ３５ＢのＭＡＣアドレスとの対応表をカプセル化した“ＭＡＣアドレス更新”をレイヤ２スイッチングセグメント（Ａ）に所属するセグメントゲートウェイスイッチ３５Ａにユニキャスト転送する（手順Ｔ２０）。
セグメントゲートウェイスイッチ３５Ａでは、“ＭＡＣアドレス更新”を受信すると、レイヤ２スイッチングセグメント（Ｂ）に存在する移動端末とレイヤ２スイッチングセグメント（Ｂ）に所属するセグメントゲートウェイスイッチ３５ＢのＭＡＣアドレスとの対応表をルート最適化対応表として記憶し（手順Ｔ２１）、以降、移動端末宛データ（ＭＡＣフレーム）が受信されると（手順Ｔ２２）、このルート最適化対応表に存在するＭＡＣアドレスに関しては、ホームセグメントゲートウェイスイッチではなく該当するセグメントゲートウェイスイッチ３５ＢのＭＡＣアドレスでカプセル化してユニキャスト送信する（手順Ｔ２３）。
このようにしてホームセグメントゲートウェイスイッチを回避するルート最適化が実現される。その結果、コアネットワークとセグメントゲートウェイスイッチの帯域が節約できる。
なお、セグメントゲートウェイスイッチ３５Ａに登録されたルート最適化対応表には、寿命が存在する。すなわち、このルート最適化対応表は、利用しなくなって一定時間後、もしくは単純に一定時間後には消滅する。その後、移動端末向けのＭＡＣフレームをセグメントゲートウェイスイッチ３５Ａが受信すると、再度第２０図に示すシーケンスが最初から起動されることになる。
ところで、上記のようにルート最適化を実施する場合、移動端末がレイヤ２スイッチングセグメント間を跨いで移動した直後では、誤って移動元の旧セグメントゲートウェイスイッチにＭＡＣフレームが配送されることが起こるので、それを防ぐ措置が必要である。第２１図は、第２０図に示すルート最適化を行った場合の誤配送を防止する動作を説明するシーケンス図である。
第２１図において、移動元のレイヤ２スイッチングセグメント（Ｂ）は、第２０図に示したデータ受信先レイヤ２スイッチングセグメント（Ｂ）である。上述したように、レイヤ２スイッチングセグメント（Ａ）に所属するセグメントゲートウェイスイッチ３５Ａでは、ルート最適化（手順Ｔ２１）を実施してレイヤ２スイッチングセグメント（Ｂ）へのルートを最適化している。したがって、セグメントゲートウェイスイッチ３５Ａは、レイヤ２スイッチングセグメント（Ａ）に存在する移動端末が送信するＭＡＣフレームを受信すると（手順Ｔ３０）、ルート最適化対応表に従って直接レイヤ２スイッチングセグメント（Ｂ）に所属するセグメントゲートウェイスイッチ３５Ｂに配送する（手順Ｔ３１）。
この状況において、レイヤ２スイッチングセグメント（Ｂ）に存在していた移動端末がレイヤ２スイッチングセグメント間を跨いで他のあるレイヤ２スイッチングセグメント（Ｃ）に移動した場合（手順Ｔ３２）、レイヤ２スイッチングセグメント（Ｃ）に所属するセグメントゲートウェイスイッチ３５Ｃは、ホームセグメントゲートウェイスイッチ６０に対して“ＭＡＣアドレス更新”をカプセル化してユニキャスト送信し（手順Ｔ３３）、自レイヤ２スイッチングセグメント（Ｃ）に存在する移動端末のＭＡＣアドレスとセグメントゲートウェイスイッチ３５ＣのＭＡＣアドレスとの対応表を記憶させるようになっている（手順Ｔ３４）。
しかし、セグメントゲートウェイスイッチ３５Ａが保持するルート最適化対応表は更新されないので、このままでは、レイヤ２スイッチングセグメント（Ｂ）に存在していた移動端末がレイヤ２スイッチングセグメント（Ｃ）に移動した（手順Ｔ３２）後も、依然としてセグメントゲートウェイスイッチ３５Ａは、レイヤ２スイッチングセグメント（Ａ）に存在する移動端末が送信するＭＡＣフレームを受信すると（手順Ｔ３０）、ルート最適化対応表に従って直接レイヤ２スイッチングセグメント（Ｂ）に所属するセグメントゲートウェイスイッチ３５Ｂに配送する（手順Ｔ３１）。これは、誤配送である。
また、ホームセグメントゲートウェイスイッチ６０では、セグメントゲートウェイスイッチ３５Ａが保持するルート最適化対応表が消滅しない限り、セグメントゲートウェイスイッチ３５Ｃが登録したＭＡＣアドレス対応表（手順Ｔ３４）を使用して送信されたＭＡＣフレームは全て廃棄される。したがって、このまま誤配送が継続するおそれがある。
そこで、移動先のセグメントゲートウェイスイッチ３５Ｃは、上記したホームセグメントゲートウェイスイッチ６０への登録処理（手順Ｔ３３，Ｔ３４）と並行して、移動元のセグメントゲートウェイスイッチ３５Ｂに対してＭＡＣエントリの更新フレーム（または削除フレーム）をカプセル化してユニキャスト転送する（手順Ｔ３５）。
これに対して移動元のセグメントゲートウェイスイッチ３５Ｂでは、自レイヤ２スイッチングセグメント（Ｂ）内にＭＡＣエントリの更新フレーム（または削除フレーム）をブロードキャスト送信する（手順Ｔ３６）とともに、ルート最適化を実施し、レイヤ２スイッチングセグメント（Ｃ）に移動した移動端末のＭＡＣアドレスとセグメントゲートウェイスイッチ３５ＣのＭＡＣアドレスとの対応表であるルート最適化エントリを生成する（手順Ｔ３７）。
そして、移動元のセグメントゲートウェイスイッチ３５Ｂでは、移動してしまった移動端末宛のＭＡＣフレームがセグメントゲートウェイスイッチ３５Ａから送られてくると（手順Ｔ３１）、当該移動端末に関してルート最適化エントリが存在するか否かを判定し、エントリが存在する場合、ルート最適化エントリに設定されたセグメントゲートウェイスイッチ３５Ｃ宛にＭＡＣアドレスでカプセル化し、ユニキャスト転送する（手順Ｔ３８）。
これによって、ルート最適化によって誤って送信されるＭＡＣフレームを救済することができる。なお、このアンカー方式では、さらに次の（１）〜（３）に示す措置も採ることができる。
（１）移動端末のＭＡＣアドレスにおけるビット規則から移動端末に対して一つのホームセグメントゲートウェイスイッチが一意に決定できるようにすることによって、ホームセグメントゲートウェイスイッチは、複数のセグメントゲートウェイスイッチに割り当てることができる。
例えば、ホームセグメントゲートウェイスイッチがｎ個存在する場合、ホームセグメントゲートウェイスイッチ＝“移動端末ＭＡＣアドレス”ｍｏｄ“ｎ”と、ホームセグメントゲートウェイスイッチの通番が決定できる。なお、ｍｏｄは割り算した余りを示す。
これによれば、ホームセグメントゲートウェイを複数個設置することができるのでホームセグメントゲートウェイの負荷分散が容易に実現できるようになる。
（２）移動端末のＭＡＣフレームに設定されるＶＬＡＮタグ情報からホームセグメントゲートウェイスイッチが一意に決定できるようにすることによって、ホームセグメントゲートウェイスイッチは、複数のセグメントゲートウェイスイッチに割り当てることができる。
例えば、ホームセグメントゲートウェイスイッチがｎ個存在する場合、ホームセグメントゲートウェイスイッチ＝“ＶＬＡＮタグＩＤ”ｍｏｄ“ｎ”と、ホームセグメントゲートウェイスイッチの通番が決定できる。なお、ｍｏｄは割り算した余りを示す。
これによれば、ホームセグメントゲートウェイを複数個設置することができ、またＶＬＡＮタグ情報をネットワークが意図的に付与すれば、ネットワークの意向に従って、ホームセグメントゲートウェイの負荷分散が容易に実現できるようになる。
（３）全てのホームセグメントゲートウェイスイッチが障害になった場合、レイヤ２スイッチングセグメント間における移動端末の位置管理方式として、この実施の形態７によるアンカー方式から実施の形態５（第１３図）によるブローキャスト転送方式または実施の形態６（第１４図、第１５図）によるユニキャスト転送方式に切り替えることができる。
なお、ホームセグメントゲートウェイスイッチの障害は、セグメントゲートウェイスイッチとホームセグメントゲートウェイスイッチと間で送受するハートビートプロトコルなどの機構を使用して検出することができる。
これによれば、セグメントゲートウェイスイッチ間の通信に関して、通常は最も効率のよいホームセグメントゲートウェイを配置するアンカー方式を使用するが、当該ホームセグメントゲートウェイが障害のときのみ、ブロードキャスト転送方式やユニキャスト転送などに自動変更する措置を採ることができる。
実施の形態８．
第２２図は、この発明の実施の形態８であるレイヤ２移動体ネットワークにおける各レイヤ２スイッチングセグメントに所属するセグメントゲートウェイスイッチの構成例を示すブロック図である。この実施の形態８では、実施の形態１（第３図）にて示したレイヤ２移動体ネットワークおいて、コアネットワーク３２としてＩＥＥＥ  ８０２．１７に規定されるＲＰＲ（Ｒｅｓｉｌｉｅｎｔ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒｉｎｇ）を使用し、各セグメントゲートウェイスイッチがＲＰＲトランスペアレントブリッジ機能を有する場合に、セグメントゲートウェイスイッチが有するＭＡＣカプセリング機能にＲＰＲにおけるＭＡＣｉｎＭＡＣカプセリング仕様を適用する場合の構成例が示されている。
第２２図では、ＩＥＥＥ  ８０２．１７  Ｄ２  Ａｐｐｅｎｄｉｘ  Ｅ  Ｆｉｇｕｒｅ  Ｅ−１に記載されたＲＰＲトランスペアレントブリッジのアーキテクチャをベースに、セグメントゲートウェイスイッチが有するＭＡＣカプセリング機能にＲＰＲにおけるＭＡＣｉｎＭＡＣカプセリング仕様を適用した場合のカプセル化関係が整理して示されている。
すなわち、第２２図では、セグメントゲートウェイスイッチ３５（３５−１〜３５−１０）の機能と対応するリング対応スイッチ３６（３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ，３６ｅ）の機能とをＩＥＥＥ  ８０２．１７に規定されるＲＰＲ対応トランスペアレントブリッジ上で実現した統合ノードであるリング対応セグメントゲートウェイスイッチが構成できることが示されている。
第２２図において、このリング対応セグメントゲートウェイスイッチは、ＲＰＲＭＡＣ機能部７１と８０２ＭＡＣ機能部７２とＲｅｌａｙ機能部７３とＢｒｉｄｇｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ機能部７４とで構成されている。なお、以下の説明では、コアネットワーク３２は、リングネットワーク３２としている。
ＲＰＲＭＡＣ機能部７１は、リングネットワーク３２に接続するためのインタフェースを収容する機能部である。すなわち、ＲＰＲＭＡＣ機能部７１は、自リング対応セグメントゲートウェイスイッチから見てリングネットワークの右側に位置するリング対応セグメントゲートウェイスイッチと通信をするためのインタフェース群（Ｒｉｎｇｌｅｔ０／１）と、左側に位置するリング対応セグメントゲートウェイスイッチと通信をするためのインタフェース群（Ｒｉｎｇｌｅｔ０／１）とを収容する。なお、インタフェースＲｉｎｇｌｅｔ０は、トラフィックをリングネットワーク３２に沿って右方向に伝送する場合に使用し、インタフェースＲｉｎｇｌｅｔ１は左方向に伝送する場合に使用する。
リングネットワーク３２上を流れてくるＭＡＣフレームは、ＭＡＣｉｎＭＡＣフレームになっている。このＭＡＣｉｎＭＡＣフレームでは、当該フレームの内側に真の送信先となる移動端末のＭＡＣアドレスが設定され、外側にその送信先移動端末を収容するリング対応セグメントゲートウェイスイッチのＭＡＣアドレスが設定されている。
ＲＰＲＭＡＣ機能部７１は、リングネットワーク３２上を流れてくるＭＡＣフレームの宛先ＭＡＣアドレスが自リング対応セグメントゲートウェイスイッチのＭＡＣアドレスである場合には（自宛ＭＡＣフレーム受信▲１▼）、そのトラフィックを吸い上げ、受信したＭＡＣフレームの外側に設定されているＭＡＣアドレスを削除してＲｅｌａｙ機能部７３を介して８０２ＭＡＣ機能部７２まで送信する（自レイヤ２スイッチングセグメントにＭＡＣフレーム送信▲２▼）。
また、このＲＰＲＭＡＣ機能部７１は、リングネットワーク３２上を流れてくるＭＡＣフレームの宛先ＭＡＣアドレスが自リング対応セグメントゲートウェイスイッチのＭＡＣアドレスでない場合には、そのＭＡＣフレームをリングネットワーク３２の右側または左側に存在する次のリング対応セグメントゲートウェイスイッチまで伝送する。これらの動作は標準のＲＰＲの動作と同一である。
８０２ＭＡＣ機能部７２は、リング対応セグメントゲートウェイスイッチの配下に存在するレイヤ２スイッチ群や移動端末と通信するためのインタフェース群を収容する。ＲＰＲＭＡＣ機能部７１からＲｅｌａｙ機能部７３を介して受信したＭＡＣフレームは、このインタフェースを介して送信される。
８０２ＭＡＣ機能部７２では、レイヤ２スイッチや移動端末から受信したＭＡＣフレームは（他リング対応セグメントゲートウェイスイッチ▲３▼）、Ｒｅｌａｙ機能部７３およびＲＰＲＭＡＣ機能部７１を介して、宛先となる移動端末を収容するリング対応セグメントゲートウェイスイッチもしくはアンカーとなるリング対応セグメントゲートウェイスイッチまで送信される（リングネットワークにＭＡＣフレーム送信▲４▼）。これらの動作は標準のＲＰＲの動作と同一である。
Ｒｅｌａｙ機能部７３は、８０２ＭＡＣ機能部７２から受信したＭＡＣフレームのＭＡＣアドレスを持つ移動端末がどのリング対応セグメントゲートウェイスイッチの配下に存在するのか、もしくはその移動端末に対してどのリング対応セグメントゲートウェイスイッチがアンカーとなるのかを判断する機能部である。
Ｒｅｌａｙ機能部７３では、８０２ＭＡＣ機能部７２から受信した他リング対応セグメントゲートスイッチへのＭＡＣフレームの送信先となるリング対応セグメントゲートウェイスイッチが決定された場合、そのＭＡＣフレームは、宛先となるリング対応セグメントゲートウェイスイッチ自体のＭＡＣアドレスでカプセリングされ、つまりＭＡＣｉｎＭＡＣカプセリングされ、ＲＰＲＭＡＣ機能部７１に送信が依頼される（リングネットワークにＭＡＣフレーム送信▲４▼）。
また、Ｒｅｌａｙ機能部７３では、ＲＰＲＭＡＣ機能部７１から自宛ＭＡＣフレームを受信すると、８０２ＭＡＣ機能部７２に送信を依頼する（自レイヤ２スイッチングセグメントにＭＡＣフレーム送信▲２▼）。これらの動作とカプセリング仕様はＲＰＲの仕様と同一である。
Ｂｒｉｄｇｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ７４は、レイヤ２移動体ネットワークにおけるＭＡＣカプセル化機能部７４ａを備え、Ｒｅｌａｙ機能部７３に対して、移動端末のＭＡＣアドレスとその送信先となるリング対応セグメントゲートウェイスイッチとの対応関係を通知する（カプセリング情報指示▲５▼）とともに、その対応関係を管理する機能部である。このＢｒｉｄｇｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ７４は、レイヤ２移動体ネットワーク独自の機能部である。
このＢｒｉｄｇｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ７４が管理する対応関係の情報は、第１７図や第２０図に示す“ＭＡＣアドレス更新”によって生成・更新される。そのほか、Ｒｅｌａｙ機能部７３から受け取ったＲＰＲ機能部７１からのＭＡＣフレームをＲｅｌａｙ機能部７３を介して８０２機能部７２に転送する際に、送信元のリング対応セグメントゲートウェイスイッチと、送信元の移動端末のＭＡＣアドレスとの対応関係を学習するようになっている。
ここで、ＲＰＲトランスペアレントブリッジは、移動端末のＭＡＣアドレスがどのＲＰＲトランスペアレントブリッジの配下に存在するのかを学習する機構を有しているので、移動端末のＭＡＣアドレスがＲＰＲトランスペアレントブリッジのＭＡＣアドレスでカプセル化される。リング対応セグメントゲートウェイスイッチにおいてセグメントゲートウェイスイッチの各種カプセル化機能は、ＲＰＲトランスペアレントブリッジがＲｅｌａｙ機能部７３として本来持っているＭＡＣカプセル化機能を独自の機構で制御するものと捉えることができる。
なお、第８図（実施の形態１）と第１３図（実施の形態５）と第１５図（実施の形態６）と第１８図（実施の形態７）とにおけるステップＳＴ２３では、ＭＡＣエントリ更新フレームのＭＡＣカプセル化にこのＲＰＲにおけるＭＡＣｉｎＭＡＣカプセリング仕様を適用してカプセル化できることが示されているが、移動端末宛データフレームのＭＡＣカプセル化にもＲＰＲにおけるＭＡＣｉｎＭＡＣカプセリング仕様を適用することができる。
これによれば、ＲＰＲトランスペアレントブリッジのＭＡＣｉｎＭＡＣカプセリングの機構をそのまま利用できるので、セグメントゲートウェイスイッチが容易に構成できるようになる。
【産業上の利用可能性】  この発明は、移動体ネットワークに含まれるＩＰサブネットワークを大規模化するのに好適である。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【国際調査報告】
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