(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動端末と、この移動端末の通信相手端末と、前記移動端末の在圏位置情報を管理するホームエージェントとを備え、
前記移動端末と前記通信相手端末とは前記在圏位置情報にしたがって最適ルートを設定する手段を備え、
前記移動端末と前記通信相手端末との間に設けられ、前記最適ルートを中継する中継エージェントを備え、
前記移動端末の移動に伴い複数の前記中継エージェント間でハンドオーバ処理を実行する手段を備えた
移動通信システムにおいて、
前記ハンドオーバ処理を実行する手段は、前記最適ルートに含まれる複数の前記中継エージェントの内の前記ハンドオーバ処理を要求する前記移動端末直近の前記中継エージェントを含む前記ハンドオーバ処理に必要最小限の前記中継エージェント以外の前記中継エージェントについては前記最適ルート設定の変更対象から除外して処理を実行する手段を備え、
前記中継エージェントは、前記移動端末の前記ホームエージェントにおけるアドレスと移動先エリアにおけるアドレスとの対応情報を保持する手段を備え、
前記移動端末は、自己の移動に伴い新たに前記最適ルートを中継する最寄りのアクセスルータに対しＱｏＳ(Quality of Service)シグナリング手順としてのＲｅｓｖメッセージに中継要求としてのアンカーポイント要求を含ませて送出する手段を備え、
前記中継エージェントは、前記中継要求を前記アクセスルータを介して受信すると前記移動端末の前記対応情報を自己が保持しているか否かを判定する手段と、前記移動端末の前記対応情報を自己が保持しているときには前記アンカーポイント要求を削除して前記最寄りのアクセスルータを経由して前記最適ルートを再設定する手段と、自己が前記最適ルートの再設定を行うときには前記Ｒｅｓｖメッセージに含まれる前記中継要求を削除する手段とを備え、
前記最適ルートを設定する手段は、前記移動端末と前記通信相手端末との間のＱｏＳを満たすルートを最適ルートとして設定する手段を備えた
ことを特徴とする移動通信システム。
【請求項２】
前記再設定する手段は、前記移動端末の移動先直近となる前記アクセスルータに前記最適ルートを再設定するとともに当該再設定以前に前記最適ルートが設定されていた前記アクセスルータについてもその設定を留保する手段を備えた請求項１記載の移動通信システム。
【請求項３】
前記中継エージェントは、複数のグループに分割され、この複数のグループは階層構造に配置され、
前記ハンドオーバ処理を実行する手段は、各階層毎に、前記最適ルートに含まれる複数の前記中継エージェントの内の前記ハンドオーバ処理を要求する前記移動端末直近あるいは隣接する階層に直近の前記中継エージェントを含む前記ハンドオーバ処理に必要最小限の前記中継エージェント以外の前記中継エージェントについては前記最適ルート設定の変更対象から除外して処理を実行する手段を備えた
請求項１または２記載の移動通信システム。
【請求項４】
請求項１記載の移動通信システムに適用され、
前記移動端末の前記ホームエージェントにおけるアドレスと移動先エリアにおけるアドレスとの対応情報を保持する手段と、
前記中継要求としてのアンカーポイント要求を含むＲｅｓｖメッセージを前記アクセスルータを介して受信すると前記移動端末の前記対応情報を自己が保持しているか否かを判定する手段と、
前記移動端末の前記対応情報を自己が保持しているときには前記最寄りのアクセスルータを経由して前記最適ルートを再設定する手段と、
自己が前記最適ルートの再設定を行うときには前記Ｒｅｓｖメッセージに含まれる前記中継要求を削除する手段と
を備えたことを特徴とする中継エージェント。
【請求項５】
前記再設定する手段は、前記移動端末の移動先直近となる前記アクセスルータに前記最適ルートを再設定するとともに当該再設定以前に前記最適ルートが設定されていた前記アクセスルータについてもその設定を留保する手段を備えた請求項４記載の中継エージェント。
【請求項６】
請求項１記載の移動通信システムに適用され、自己の移動に伴い新たに前記最適ルートを中継する最寄りのアクセスルータに対しＱｏＳシグナリング手順としてのＲｅｓｖメッセージに中継要求としてのアンカーポイント要求を含ませて送出する手段を備えたことを特徴とする移動端末。
【請求項７】
移動端末と通信相手端末とは前記移動端末の在圏位置情報にしたがって最適ルートを設定し、前記移動端末と前記通信相手端末との間に配置された中継エージェントにより前記移動端末と前記通信相手端末との間に前記最適ルートが中継され、前記移動端末の移動に伴い複数の前記中継エージェント間でハンドオーバ処理を実行する移動通信方法において、
前記中継エージェントは、前記移動端末のホームエージェントにおけるアドレスと移動先エリアにおけるアドレスとの対応情報を保持しておき、
前記移動端末が、自己の移動に伴い新たに最適ルートを中継する最寄りのアクセスルータに対してＱｏＳ(Quality of Service)シグナリング手順としてのＲｅｓｖメッセージに中継要求としてのアンカーポイント要求を含ませて送出し、
前記中継エージェントは前記中継要求をアクセスルータを介して受信すると前記移動端末のホームエージェントにおけるアドレスと移動先エリアにおけるアドレスとの対応情報を自己が保持しているかを判定し、保持しているときには前記Ｒｅｓｖメッセージに含まれるアンカーポイント要求を削除して最寄りのアクセスルータを経由して前記移動端末と前記通信相手端末との間のＱｏｓを満たすルートを最適ルートとして再設定し、保持していないときには次の上位の中継エージェントに前記Ｒｅｓｖメッセージを中継する
ことを特徴とする移動通信方法。
【請求項８】
前記中継エージェントが複数のグループに分割され、この複数のグループが階層構造に配置されている場合には、各階層毎に、前記最適ルートに含まれる複数の前記中継エージェントの内の前記ハンドオーバ処理を要求する前記移動端末直近あるいは隣接する階層に直近の前記中継エージェントを含む前記ハンドオーバ処理に必要最小限の前記中継エージェント以外の前記中継エージェントについては前記最適ルート設定の変更対象から除外する請求項７記載の移動通信方法。
【請求項９】
情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、請求項１記載の移動通信システムに適用される中継エージェントに相応する機能として、
前記移動端末の前記ホームエージェントにおけるアドレスと移動先エリアにおけるアドレスとの対応情報を保持する機能と、
前記移動端末からのＱｏＳ(Qualityof Service)シグナリング手順としてのＲｅｓｖメッセージに中継要求としてのアンカーポイント要求が含まれたＲｅｓｖメッセージを前記アクセスルータを介して受信すると前記移動端末の前記対応情報を自己が保持しているか否かを判定する機能と、
前記移動端末の前記対応情報を自己が保持しているときには前記最寄りのアクセスルータを経由して前記移動端末と前記通信相手端末との間のＱｏｓを満足するルートを前記最適ルートとして再設定する機能と、
自己が前記最適ルートの再設定を行うときには前記Ｒｅｓｖメッセージに含まれる前記中継要求としてのアンカーポイント要求を削除する機能と
を実現させることを特徴とするプログラム。
【請求項１０】
前記再設定する機能として、前記移動端末の移動先直近となる前記アクセスルータに前記最適ルートを再設定するとともに当該再設定以前に前記最適ルートが設定されていた前記アクセスルータについてもその設定を留保する機能を実現させる請求項９記載のプログラム。
【請求項１１】
情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、請求項１記載の移動通信システムに適用される移動端末に相応する機能として、自己の移動に伴い新たに前記最適ルートを中継する最寄りのアクセスルータに対しＱｏＳシグナリング手順としてのＲｅｓｖメッセージに中継要求としてのアンカーポイント要求を含ませて送出する機能を実現させることを特徴とするプログラム。
【請求項１２】
請求項９ないし１１のいずれかに記載のプログラムが記録された前記情報処理装置読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＭｏＩＰ(移動通信を前提としたＩＰ(Internet Protocol))ネットワークで移動端末がネットワーク内のサブネットを跨がる移動を実施した場合でも通信を継続可能とするモバイルＩＰハンドオーバ通信技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
移動体ネットワークの急激な進展にともない、移動環境下のＩＰモビリティ制御技術が注目を集めている。ＭｏＩＰ技術は移動ノードがＩＰネットワーク内でサブネットを変更しても永続的なＩＰホームアドレスのみを使用して通信が継続される。ＭｏＩＰｖ４の詳細はＩＥＴＦのＲＦＣ２００２、２００３、２００４、１７０１、２００５、２００６に規定されている。また、ＭｏＩＰｖ６の詳細は、例えば、ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｍｏｂｉｌｅｉｐ−ｉｐｖ６−１３に規定されている。
【０００３】
ＭｏＩＰで通信中に通信ホストがサブネット間を移動した場合でも通信を継続させる技術がハンドオーバ技術である。ＩＥＴＦでもハンドオーバ技術としてＭｏｂｉｌｉｔｙ  Ｓｕｐｐｏｒｔ  ｉｎ  ＩＰｖ６<draft-ietf-mobileip-ipv6-14.txt>、Ｆａｓｔ  Ｈａｎｄｏｖｅｒｓ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰｖ６<draft-ietf-mobileip-fast-mipv6-01.txt>等が議論されている。これらのハンドオーバ技術でも通信中のデータのＱｏＳ(Quality of Service)保証を実施するためにさまざまなテクニックが紹介されているが広くモバイルＩＰ通信全般に適用するために定義されているので特定のＱｏＳシグナリングとの連携を議論していない。ここではＱｏＳを満たすパスをＱｏＳパスと呼び、ＱｏＳパスを設定するために行われる信号のやりとりをＱｏＳシグナリングと呼ぶ。
【０００４】
従来のハンドオーバ手順を図１３に示す。従来の移動通信システムでは、通信相手端末ＣＮは、移動端末ＭＮの移動先エリアの中継エージェントＴＡを介して移動端末ＭＮとの間に最適ルートを設定している。このときに、移動端末ＭＮが移動した場合には、エッジにある中継エージェント以外の全ての中継エージェントが新たに最適ルートを設定することによりハンドオーバを実施する。
【０００５】
ここで、最適ルートとは、通信を行う移動端末ＭＮと通信相手端末ＣＮとの双方にとって、最もデータ転送に適したルートである。最もデータ転送に適したルートとは、一般に、最短ルートであるということができるが、この最短ルートの意味は、単に、物理的距離が短いだけでなく、物理的距離は最短でなくとも伝送容量の点で最もデータ転送に適しているという場合も含むことができる。後述する本発明では、さらにＱｏＳを満たすことが最適ルートの条件になる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
高性能のハンドオーバを実現するためには通信ホストが移動しても通信中のトラヒックのＱｏＳ保証を実行することが必要不可欠である。そこには通信経路の高速切替えだけでは解決しない課題が存在する。すなわち、移動端末のＱｏＳを保証するためには、１）ハンドオーバ前、２）ハンドオーバ実施中、３）ハンドオーバ実施後で通信相手端末と移動端末との間でパケット転送経路のＱｏＳ保証を実施するだけでなく１）、２）、３）の各プロセスで連携して各プロセス間の状態遷移をＱｏＳ保証しながら実施することが重要となってくる。
【０００７】
しかしながら従来技術では、まずＱｏＳ設定シグナリングと連動したハンドオーバ通信方式が存在しなかったため１）、２）、３）の各独立プロセスでもＱｏＳ保証転送が実施できなかった。ＱｏＳ保証を実施するためにはＲＳＶＰ(Resource Reservation Protocol)、ＭＰＬＳ(Multi protocol Label Switching)等のＱｏＳ保証技術と独立な連携を実施する必要があるが、現在までのところ効率的な手法は存在しない。
【０００８】
本発明は、このような背景に行われたものであって、大規模移動ネットワーク環境下で、通信相手端末と移動端末との間でハンドオーバ発生時にもＱｏＳ保証を実施したパケット転送を可能とするＩＰモビリティ制御技術を提供することができ、さらに、従来のＭｏＩＰｖ４、ＭｏＩＰｖ６の両方式に適用でき、さらに、従来のＱｏＳパス設定メカニズムであるＲＳＶＰ、ＭＰＬＳシグナリングの単純な機能拡張でＱｏＳ保証可能なＩＰモビリティ制御技術を提供することができる移動通信システムおよびホームエージェントおよび通信相手端末および移動端末および移動通信方法およびプログラムおよび記録媒体を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、既に設定されている最適ルートの中継に関わる中継エージェントの内で、移動端末の移動に伴うハンドオーバ時には、必要最小限の中継エージェントについて最適ルートの再設定を実施することにより、既に設定されているＱｏＳパスの一部についてだけ再設定をすればよいので、ＱｏＳ保証を行いながらのハンドオーバ処理を効率よく実施することができる。
【００１０】
すなわち、本発明は、ＲＳＶＰ等のＱｏＳ保証シグナリングを用いてハンドオーバ発生時にもＱｏＳパスを設定できる点が主要な特徴である。さらにハンドオーバ用のＱｏＳ保証経路を設定するときにＲＳＶＰのシグナリング機構を用いて自動的に旧経路上にアンカーポイントを設定しつつ新経路のルート最適化を実施できることが主要な特徴である。
【００１１】
特に、ＲＳＶＰのＱｏＳシグナリングを用いることでＱｏＳ保証を実施した移動端末用の通信経路を移動端末の移動に応じて動的に変更可能とすることができることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は大規模ネットワーク環境下で移動端末の移動に伴い通信ホスト間の通信経路が動的に変更されてもネットワーク全体で分散配置された中継エージェントが協調してハンドオーバを実施する大規模モバイルＩＰネットワークに適用することができる。
【００１３】
また、本発明は各端末がＢｉｎｄｉｎｇ  Ｕｐｄａｔｅ機能を標準実装しているＭｏＩＰｖ６技術への適用を前提にするが、ＭｏＩＰｖ４でもルート最適化技術(I-D:Route Optimization in Mobil IP draft-ietf-mobileip-optim-10.txt)を併用すれば適用可能である。
【００１４】
これにより、移動体環境下でもＱｏＳ保証を要する通信に対して確実にＱｏＳパスを設定できるので高信頼で高性能な移動体ネットワークを構築できる。
【００１５】
従来の技術とはハンドオーバ制御にＲＳＶＰシグナリングを用いている点、ハンドオーバ用に中継エージェントＴＡ概念を導入し中継エージェントによるアンカーハンドオーバを実施している点、ＲＳＶＰのＲｅｓｖメッセージを用いて中継エージェントネットワーク内で通信形態に応じてダイナミックにアンカーポイントを選択しネットワークのスケール性を確保している点が大きく異なる。
【００１６】
すなわち、本発明の第一の観点は、移動端末と、この移動端末の通信相手端末と、前記移動端末の在圏位置情報を管理するホームエージェントとを備え、前記移動端末と前記通信相手端末とは前記在圏位置情報にしたがって最適ルートを設定する手段を備え、前記移動端末と前記通信相手端末との間に設けられ、前記最適ルートを中継する中継エージェントを備え、前記移動端末の移動に伴い複数の前記中継エージェント間でハンドオーバ処理を実行する手段を備えた移動通信システムである。
【００１７】
ここで、本発明の特徴とするところは、前記ハンドオーバ処理を実行する手段は、前記最適ルートに含まれる複数の前記中継エージェントの内の前記ハンドオーバ処理を要求する前記移動端末直近の前記中継エージェントを含む前記ハンドオーバ処理に必要最小限の前記中継エージェント以外の前記中継エージェントについては前記最適ルート設定の変更対象から除外して処理を実行する手段を備えたところにある。
【００１８】
前記中継エージェントは、前記移動端末の前記ホームエージェントにおけるアドレスと移動先エリアにおけるアドレスとの対応情報を保持する手段を備え、前記移動端末は、自己の移動に伴い新たに前記最適ルートを中継する最寄りのアクセスルータに対しＱｏＳシグナリング手順としてのＲｅｓｖメッセージに中継要求を含ませて送出する手段を備え、前記中継エージェントは、前記中継要求を前記アクセスルータを介して受信すると前記移動端末の前記対応情報を自己が保持しているか否かを判定する手段と、前記移動端末の前記対応情報を自己が保持しているときには前記最寄りのアクセスルータを経由して前記最適ルートを再設定する手段と、自己が前記最適ルートの再設定を行うときには前記Ｒｅｓｖメッセージに含まれる前記中継要求を削除する手段とを備え、前記最適ルートを設定する手段は、前記移動端末と前記通信相手端末との間のＱｏＳを満たすルートを最適ルートとして設定する手段を備えることが望ましい。
【００１９】
あるいは、前記再設定する手段は、前記移動端末の移動先直近となる前記アクセスルータに前記最適ルートを再設定するとともに当該再設定以前に前記最適ルートが設定されていた前記アクセスルータについてもその設定を留保する手段を備えることにより、二つのパスを用いてシームレスなハンドオーバを実施することもできる。
【００２０】
また、前記中継エージェントは、複数のグループに分割され、この複数のグループは階層構造に配置され、前記ハンドオーバ処理を実行する手段は、各階層毎に、前記最適ルートに含まれる複数の前記中継エージェントの内の前記ハンドオーバ処理を要求する前記移動端末直近あるいは隣接する階層に直近の前記中継エージェントを含む前記ハンドオーバ処理に必要最小限の前記中継エージェント以外の前記中継エージェントについては前記最適ルート設定の変更対象から除外して処理を実行する手段を備えることにより、階層構造を有する大規模ネットワークにおいても本発明の移動通信システムを適用することができる。
【００２１】
これにより、大規模移動ネットワーク環境下で、通信相手端末と移動端末との間でハンドオーバ発生時にもＱｏＳ保証を実施したパケット転送を可能とするＩＰモビリティ制御技術を提供することができ、さらに、従来のＭｏＩＰｖ４、ＭｏＩＰｖ６の両方式に適用でき、さらに、従来のＱｏＳパス設定メカニズムであるＲＳＶＰ、ＭＰＬＳシグナリングの単純な機能拡張でＱｏＳ保証可能なＩＰモビリティ制御技術を提供することができる。
【００２２】
本発明の第二の観点は、本発明の移動通信システムに適用され、前記移動端末の前記ホームエージェントにおけるアドレスと移動先エリアにおけるアドレスとの対応情報を保持する手段と、前記中継要求を前記アクセスルータを介して受信すると前記移動端末の前記対応情報を自己が保持しているか否かを判定する手段と、前記移動端末の前記対応情報を自己が保持しているときには前記最寄りのアクセスルータを経由して前記最適ルートを再設定する手段と、自己が前記最適ルートの再設定を行うときには前記Ｒｅｓｖメッセージに含まれる前記中継要求を削除する手段とを備えたことを特徴とする中継エージェントである。
【００２３】
前記再設定する手段は、前記移動端末の移動先直近となる前記アクセスルータに前記最適ルートを再設定するとともに当該再設定以前に前記最適ルートが設定されていた前記アクセスルータについてもその設定を留保する手段を備えることもできる。
【００２４】
本発明の第三の観点は、本発明の移動通信システムに適用され、自己の移動に伴い新たに前記最適ルートを中継する最寄りのアクセスルータに対しＱｏＳシグナリング手順としてのＲｅｓｖメッセージに中継要求を含ませて送出する手段を備えたことを特徴とする移動端末である。
【００２５】
本発明の第四の観点は、移動端末と通信相手端末とは前記移動端末の在圏位置情報にしたがって最適ルートを設定し、前記移動端末と前記通信相手端末との間に配置された中継エージェントにより前記移動端末と前記通信相手端末との間に前記最適ルートが中継され、前記移動端末の移動に伴い複数の前記中継エージェント間でハンドオーバ処理を実行する移動通信方法である。
【００２６】
ここで、本発明の特徴とするところは、前記最適ルートに含まれる複数の前記中継エージェントの内の前記ハンドオーバ処理を要求する前記移動端末直近の前記中継エージェントを含む前記ハンドオーバ処理に必要最小限の前記中継エージェント以外の前記中継エージェントについては前記最適ルート設定の変更対象から除外して処理を実行するところにある。
【００２７】
前記中継エージェントが複数のグループに分割され、この複数のグループが階層構造に配置されている場合には、各階層毎に、前記最適ルートに含まれる複数の前記中継エージェントの内の前記ハンドオーバ処理を要求する前記移動端末直近あるいは隣接する階層に直近の前記中継エージェントを含む前記ハンドオーバ処理に必要最小限の前記中継エージェント以外の前記中継エージェントについては前記最適ルート設定の変更対象から除外して処理を実行することもできる。
【００２８】
本発明の第五の観点は、情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、本発明の移動通信システムに適用される中継エージェントに相応する機能として、前記移動端末の前記ホームエージェントにおけるアドレスと移動先エリアにおけるアドレスとの対応情報を保持する機能と、前記中継要求を前記アクセスルータを介して受信すると前記移動端末の前記対応情報を自己が保持しているか否かを判定する機能と、前記移動端末の前記対応情報を自己が保持しているときには前記最寄りのアクセスルータを経由して前記最適ルートを再設定する機能と、自己が前記最適ルートの再設定を行うときには前記Ｒｅｓｖメッセージに含まれる前記中継要求を削除する機能とを実現させることを特徴とするプログラムである。
【００２９】
前記再設定する機能として、前記移動端末の移動先直近となる前記アクセスルータに前記最適ルートを再設定するとともに当該再設定以前に前記最適ルートが設定されていた前記アクセスルータについてもその設定を留保する機能を実現させることもできる。
【００３０】
あるいは、情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、本発明の移動通信システムに適用される移動端末に相応する機能として、自己の移動に伴い新たに前記最適ルートを中継する最寄りのアクセスルータに対しＱｏＳシグナリング手順としてのＲｅｓｖメッセージに中継要求を含ませて送出する機能を実現させることを特徴とするプログラムである。
【００３１】
本発明の第六の観点は、本発明のプログラムが記録された前記情報処理装置読み取り可能な記録媒体である。本発明の記録媒体を用いて本発明のプログラムを前記情報処理装置にインストールすることができる。また、本発明のプログラムを保持するサーバからネットワークを介して前記情報処理装置が本発明のプログラムをダウンロードすることによっても前記情報処理装置は本発明のプログラムをインストールすることができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
本発明実施例を図１ないし図１２を参照して説明する。図１は本発明実施例の移動端末から通信相手端末へのバインディング登録手順を示す図である。図２は本発明実施例の通信相手端末から移動端末へのＲＳＶＰパス設定手順を示す図である。図３は本発明実施例のＰａｔｈメッセージのフォーマットを示す図である。図４は本発明実施例のＲｅｓｖメッセージのフォーマットを示す図である。図５は本発明実施例の移動端末ハンドオーバ登録手順を示す図である。図６は本発明実施例のハンドオーバ通知用のＲｅｓｖメッセージのフォーマットを示す図である。図７は本発明実施例のアンカーポイント設定判断手順を示す図である。図８は本発明実施例の移動端末ハンドオーバＲＳＶＰ手順を示す図である。図９は本発明実施例の移動端末ハンドオーバＲＳＶＰパケット転送手順を示す図である。図１０は本発明実施例の移動端末ハンドオーバＲＳＶＰパケット転送手順を示す図である。図１１は本発明実施例のパケット転送シーケンスを示す図である。図１２は本発明実施例の大規模移動ネットワークにおけるパケット転送例を示す図である。
【００３３】
本発明は、図１に示すように、移動端末ＭＮと、この移動端末ＭＮの通信相手端末ＣＮと、移動端末ＭＮの在圏位置情報を管理するホームエージェント（図示省略）とを備え、移動端末ＭＮと通信相手端末ＣＮとは前記在圏位置情報にしたがって最適ルートを設定し、移動端末ＭＮと通信相手端末ＣＮとの間に設けられ、前記最適ルートを中継する中継エージェントＴＡを備え、移動端末ＭＮの移動に伴い複数の中継エージェントＴＡ間でハンドオーバ処理を実行する移動通信システムである。
【００３４】
ここで、本発明の特徴とするところは、前記最適ルートに含まれる複数の中継エージェントＴＡの内の前記ハンドオーバ処理を要求する移動端末ＭＮ直近の中継エージェントＴＡを含む前記ハンドオーバ処理に必要最小限の中継エージェントＴＡ以外の中継エージェントＴＡについては前記最適ルート設定の変更対象から除外して処理を実行するところにある。
【００３５】
中継エージェントＴＡは、移動端末ＭＮの前記ホームエージェントにおけるアドレスと移動先エリアにおける気付アドレスとの対応情報を保持し、移動端末ＭＮは、自己の移動に伴い新たに前記最適ルートを中継する最寄りのアクセスルータＡＲに対しＱｏＳシグナリング手順としてのＲｅｓｖメッセージに中継要求としてのアンカーポイント要求を含ませて送出し、中継エージェントＴＡは、前記アンカーポイント要求をアクセスルータＡＲを介して受信すると移動端末ＭＮの前記対応情報を自己が保持しているか否かを判定し、移動端末ＭＮの前記対応情報を自己が保持しているときには前記最寄りのアクセスルータＡＲを経由して前記最適ルートを再設定し、自己が前記最適ルートの再設定を行うときには前記Ｒｅｓｖメッセージに含まれる前記アンカーポイント要求を削除し、移動端末ＭＮと通信相手端末ＣＮとの間のＱｏＳを満たすルートを最適ルートとして設定する。
【００３６】
また、移動端末ＭＮの移動先直近となるアクセスルータＡＲ２に前記最適ルートを再設定するとともに当該再設定以前に前記最適ルートが設定されていたアクセスルータＡＲ１についてもその設定を留保することもできる。
【００３７】
また、図２に示すように、中継エージェントＴＡは、複数のグループに分割され、この複数のグループは階層構造に配置され、各階層毎に、前記最適ルートに含まれる複数の中継エージェントＴＡの内の前記ハンドオーバ処理を要求する移動端末ＭＮ直近あるいは隣接する階層に直近の中継エージェントＴＡを含む前記ハンドオーバ処理に必要最小限の中継エージェントＴＡ以外の中継エージェントＴＡについては前記最適ルート設定の変更対象から除外して処理を実行することもできる。
【００３８】
本発明実施例では、本発明の移動通信システムをコンピュータ装置を用いて実現するが、コンピュータ装置を用いて本発明の移動通信システムを実現させるためには、情報処理装置であるコンピュータ装置にインストールすることにより、そのコンピュータ装置に、本発明の移動通信システムに適用される中継エージェントＴＡに相応する機能として、移動端末ＭＮの前記ホームエージェントにおけるアドレスと移動先エリアにおけるアドレスとの対応情報を保持する機能と、前記アンカーポイント要求をアクセスルータＡＲを介して受信すると移動端末ＭＮの前記対応情報を自己が保持しているか否かを判定する機能と、移動端末ＭＮの前記対応情報を自己が保持しているときには前記最寄りのアクセスルータＡＲを経由して前記最適ルートを再設定する機能と、自己が前記最適ルートの再設定を行うときには前記Ｒｅｓｖメッセージに含まれる前記アンカーポイント要求を削除する機能とを実現させることを特徴とする本発明のプログラムを用いる。
【００３９】
移動端末ＭＮの移動先直近となるアクセスルータＡＲ２に前記最適ルートを再設定するとともに当該再設定以前に前記最適ルートが設定されていたアクセスルータＡＲ１についてもその設定を留保する機能を実現させることもできる。
【００４０】
さらに、コンピュータ装置にインストールすることにより、そのコンピュータ装置に、本発明の移動通信システムに適用される移動端末ＭＮに相応する機能として、自己の移動に伴い新たに前記最適ルートを中継する最寄りのアクセスルータＡＲに対しＱｏＳシグナリング手順としてのＲｅｓｖメッセージにアンカーポイント要求を含ませて送出する機能を実現させることを特徴とするプログラムを用いる。
【００４１】
また、本発明のプログラムが記録された前記コンピュータ装置読み取り可能な記録媒体を本発明の記録媒体とし、この本発明の記録媒体を用いて本発明のプログラムを前記コンピュータ装置にインストールすることができる。また、本発明のプログラムを保持するサーバからネットワークを介して前記コンピュータ装置が本発明のプログラムをダウンロードすることによっても前記コンピュータ装置は本発明のプログラムをインストールすることができる。
【００４２】
以下では、本発明実施例をさらに詳細に説明する。
【００４３】
（第一実施例）
図１に本発明で提案するハンドオーバ処理のＲＳＶＰシグナリングによる位置登録手順の概要を示す。本実施例ではＭｏＩＰｖ６の動作を前提に説明する。図１に示したアクセスルータＡＲ１、ＡＲ２、ＡＲｎは移動端末ＭＮと直接インタフェースを持つアクセスルータとする。さらに図中のＴＡ（１）１、ＴＡ（１）ｎ、ＴＡ（ｋ）１は本発明で提案するハンドオーバ時のアンカーポイントとして動作する中継エージェントである。本実施例では図１の四角内で囲まれた領域で移動端末が移動し、領域内の中継エージェントがアンカーポイントとして動作する。このとき中継エージェントＴＡはアクセスルータＡＲに対して階層的に配置することが可能となっており、中継エージェントＴＡ（１）１が第一階梯のアンカーポイント、中継エージェントＴＡ（ｋ）１が第ｋ階梯のアンカーポイントとなる。ハンドオーバ時に設定される具体的なアンカーポイントは通信相手端末ＣＮと移動端末ＭＮの移動形態に応じてダイナミックに選択される。
【００４４】
まず始めに、ＲＳＶＰシグナリングを用いた移動端末ＭＮの位置登録手順を説明する。図１では移動端末がホームネットワークから移動してアクセスルータＡＲ１配下のサブネットに移動してきたとする。このとき移動端末ＭＮのホームネットワーク（かつホームエージェント：ＨＡ）の位置は本発明では、独立に議論できるので図中からは省略する。また移動端末ＭＮは中継エージェントＴＡ（１）１配下に移動してきたときにＭｏＩＰｖ６のステートレスのアドレス取得メカニズムによりアクセスルータＡＲ１配下のサブネットで気付アドレスを取得しているものとする。また説明を簡単にするために以下では取得した気付ＩＰアドレスをＣｏＡｄｄｒ（ＡＲ１）として説明する。また図１ではルート最適化処理が既に実施されているものとして、通信相手端末ＣＮが移動端末ＭＮの現在の在圏位置ＣｏＡｄｄｒ（ＡＲ１）を把握しているものとして説明する。
【００４５】
本発明の通信相手端末ＣＮは移動端末ＭＮまでＱｏＳパスを設定するためにＲＳＶＰのＰａｔｈシグナリングを用いて通信相手端末ＣＮと移動端末ＭＮとの間の通信経路上でＱｏＳパスを設定する。このとき図１に示すようにＲＳＶＰのＰａｔｈメッセージは送信元アドレス：通信相手端末ＣＮアドレス、宛先アドレス：移動端末ＭＮの気付アドレスが設定され、移動端末ＭＮに移動端末ＭＮ宛のメッセージであることを通知するために、ソースルートオプションにより移動端末ＭＮのホームアドレスを設定する。Ｐａｔｈメッセージを受信した移動端末ＭＮはＱｏＳパスの設定を実施するためにＲｅｓｖメッセージを送出する。このとき現在の気付アドレスＣｏＡｄｄｒ（ＡＲ１）をバインディングアップデート（以下、ＢＵという）情報として上位に通知する。この通知を受けた第一階梯にある中継エージェントＴＡ（１）１は、アンカーポイントとして動作可能になるために自身のＢｉｎｄｉｎｇ  Ｃａｃｈｅ  Ｔａｂｌｅ（バインディングキャッシュ情報テーブル）にＨＡｄｄｒとＣｏＡｄｄｒ（ＡＲ１）との間のバインディングキャッシュ情報を保持する。さらにアンカー設定領域（図１の四角の領域）の上位階梯でアンカーポイントとなりうる中継エージェントに気付アドレスを設定する。この例では中継エージェントＴＡ（１）１が自身の気付アドレスＣｏＡｄｄｒ（ＴＡ１（１））を中継エージェントＴＡ（ｋ）１に通知している。このように中継エージェントが上位階梯に上がるごとに気付アドレスの集約を実施することで、移動端末ＭＮから遠く離れた通信相手端末ＣＮに移動端末ＭＮのミクロの移動を隠蔽することが可能となる。さらにミクロの移動に対してはアンカー領域内の中継エージェントが移動端末ＭＮの移動にダイナミックに対応してアンカーポイントを設定し、データを転送する。アンカー領域エッジの中継エージェントＴＡ（ｋ）１ルータはさらに自身の気付アドレスＣｏＡｄｄｒ（ＴＡ（ｋ）１）をＲｅｓｖメッセージのＢＵ情報に格納して通信相手端末ＣＮに通知する。当Ｒｅｓｖメッセージを受信した通信相手端末ＣＮは移動端末ＭＮの気付アドレスをＣｏＡｄｄｒ（ＴＡ（ｋ）１）に変更する。このような気付アドレス中継によりＨＡｄｄｒ→ＣｏＡｄｄｒ（ＴＡ（ｋ）１）→ＣｏＡｄｄｒ（ＴＡ（１）１）→ＣｏＡｄｄｒ（ＡＲ１）として移動端末ＭＮの実際の位置を各階梯の中継エージェントが各階梯のＩＰアドレスを管理する粒度で管理できる。つまり中継面に近い階梯の中継エージェントで細かい単位の移動端末ＭＮ位置管理が不要となるためネットワークをスケールさせることができる。図２に前記、位置登録終了後のＲＳＶＰ予約メッセージの動作を示す。通信相手端末ＣＮから移動端末ＭＮまでのＱｏＳパスを予約するためにＰａｔｈメッセージの宛先が階層的に変換されている点、予約確定のためのＲｅｓｖメッセージの逆ルートで階層的に宛先を変換しながら通信相手端末ＣＮまで中継されている点がわかる。さらに図２のＰａｔｈメッセージではソースルートオプション設定が実施され、移動端末ＭＮに気付アドレス宛のメッセージが到達しても自身宛のメッセージであることを通知している。また、Ｒｅｓｖメッセージについてもホームアドレスオプションが設��され、通信相手端末ＣＮにＲｅｓｖが移動端末ＭＮから送信されたことを通知する。図３にＰａｔｈメッセージの詳細、図４にＲｅｓｖメッセージの詳細を添付する。図４に示すようにＲｅｓｖメッセージについてはＢｉｎｄｉｎｇ  Ｕｐｄａｔｅオプションも包含することも可能でＢｉｎｄｉｎｇ  Ｃａｃｈｅ  Ｔａｂｌｅの情報保持タイマによるアップデータにも使用できる。
【００４６】
次に、移動端末ＭＮが移動しハンドオーバが発生した場合の提案特許の動作例を図５に示す。図５では移動端末ＭＮがアクセスルータＡＲ１配下のサブネットからアクセスルータＡＲ２配下のサブネットに移動した場合を示している。移動端末ＭＮがアクセスルータＡＲ２配下のサブネットに移動すると、ステートレスに新気付アドレスＣｏＡｄｄｒ（ＡＲ２）を取得する（０）。アドレス取得後、移動端末ＭＮの新気付アドレスまでのハンドオーバを中継エージェントエリア内で実施するために移動端末ＭＮはＲｅｓｖメッセージを送出する。このときＲｅｓｖメッセージを用いて通信相手端末ＣＮ→ＣｏＡｄｄｒ（ＡＲ２）間のアンカーポイントを検索、設定する。このためＲｅｓｖメッセージでは送信元アドレス：新気付アドレスＣｏＡｄｄｒ（ＡＲ２）、宛先アドレス：通信相手端末ＣＮアドレスが設定され、Ｒｅｓｖメッセージには移動端末ＭＮがアンカー要求を求めていることを指し示すためにホームアドレスオプション、アンカー要求オプションが設定される。図６に本特許で提案するアンカー要求オプションを含むアンカーポイント設定用のＲｅｓｖメッセージフォーマットを示す。図６にあるようにＲｅｓｖメッセージにはアンカー要求オプションが設定され、旧気付アドレスから新気付アドレスへのハンドオーバ要求を示す。アンカーポイント設定用のＲｅｓｖメッセージは移動ＩＰネットワークが上りと下りとが対象のメトリックで構成されていると仮定すると（ＲＳＶＰネットワーク、アクセスネットワークでは一般的に成立する仮定）通信相手端末ＣＮ宛の最適ルートを通じてアンカー領域を転送される。このときＲｅｓｖは必ず通信相手端末ＣＮ宛に到達するので旧転送ルート（ＣＮ→旧ＭＮ気付アドレスルート）に必ずマージされる。
【００４７】
図５では中継エージェントＴＡ（１）１の中継エージェントがこの説明に該当する。アンカー設定要求をしているＲｅｓｖメッセージを受信した中継エージェントＴＡ自身がハンドオーバ用のアンカーポイントとして動作するべきかを判定するためには以下の判断プロセスにしたがう。
【００４８】
図７に移動端末ＭＮアンカーポイント設定判断アルゴリズムを示す。アンカーポイント要求を含むＲｅｓｖメッセージを受信した中継エージェントＴＡは（Ｓ０）、まず始めにＲｅｓｖメッセージより移動端末ＭＮホームアドレス、通信相手端末ＣＮアドレスを抽出する（Ｓ１）。
【００４９】
次に自身のＢｉｎｄｉｎｇ  Ｃａｃｈｅ  Ｔａｂｌｅを検索し（Ｓ２）、抽出したホームアドレス用のバインディング登録が存在するかどうかを検索する。自身のテーブルに登録がある場合には（Ｓ３）、自身がアンカーポイントとして動作すべきであると判断できるのでテーブル内のバインディング情報を更新する（Ｓ４）。図７の例では、ＨＡｄｄｒ→ＡＲ１からＨＡｄｄｒ→ＡＲ２へとバインディングを更新している。テーブル更新後、アンカーポイントによるハンドオーバが実施可能となるので、中継エージェントはＰａｔｈメッセージを作成し、移動端末宛に送出する。このＰａｔｈメッセージはアンカーポイントの設定が成功したことを示し移動端末に当中継エージェントよりデータが転送されることを通知する（Ｓ５）。またＢｉｎｄｉｎｇ  Ｃａｃｈｅ  Ｔａｂｌｅの検索により登録が存在しない場合は（Ｓ６）、当該中継エージェントはアンカーポイントとして動作不可能なのでＲｅｓｖメッセージをそのまま上流に通知する（Ｓ７）。以上の動作により新気付アドレスに対して旧転送経路のアンカーポイントから分岐した最適経路によるデータ転送が可能となる。図５の例では移動端末ＭＮがさらにアクセスルータＡＲｎに移動すればアンカーポイントは中継エージェントＴＡ（ｋ）１に移動して中継エージェントＴＡ（ｋ）１よりデータが新気付アドレスに転送される。
【００５０】
図８にアンカーハンドオーバ実行後のＲＳＶＰシグナリングメッセージの動作例を示す。中継エージェントＴＡ（１）１のＣｏＡｄｄｒが変更され、ＰａｔｈメッセージがアクセスルータＡＲ２まで転送され、ＲｅｓｖメッセージはアクセスルータＡＲ２から通信相手端末ＣＮまでアドレス変換されながら中継されハンドオーバ上でＱｏＳパスが設定される。図９に上記で説明したパケット転送の概念図を示す。通信相手端末ＣＮ→移動端末ＭＮに対してデータパケットがホームアドレスオプションを設定されて転送されている。各中継エージェントに到着したデータパケットはさらに詳しい在圏位置への転送を実施するため、各中継エージェントが保持する気付アドレス情報によって宛先アドレスを順々に書き換えて実際の気付アドレスに該当するアクセスルータＡＲ２まで転送される。
【００５１】
以上、説明した実施方式によって、移動端末がＩＰサブネットを移動してもＲＳＶＰシグナリングを用いて高速でＱｏＳ保証を実施した高性能のハンドオーバが実施できる。図１１に本実施例で説明したハンドオーバシーケンスを図示する。図１１に示すように、移動端末ＭＮの移動に伴い、通信相手端末ＣＮから中継エージェントＴＡまでのパスについては変更されることなく、中継エージェントＴＡ以降のパスが移動端末ＭＮの移動とともにアクセスルータＡＲ１からアクセスルータＡＲ２に変更されていることがわかる。
【００５２】
（第二実施例）
本発明第二実施例を図１０を参照して説明する。第二実施例では旧気付アドレスルート、新気付アドレスルートのバイキャスティングを実施する。バイキャスティングを実施するためには新気付アドレスによるパス設定とともに、中継エージェントで旧気付アドレスのパス変更を実施しない。つまり中継エージェントにはハンドオーバ時には暫定的には２つのバインディング情報が共存することになり、中継エージェントがコピー機能を具備するときにはデータをコピーしてバイキャスティングにより移動端末へ対して新旧ルートでデータを転送する。このとき中継エージェントより上流ではＲＳＶＰの予約集約機能により２つのルート分のリソースが予約されるわけではなく、単一のリソース予約で済む。このようなバイキャスティング機能により、移動端末が移動しても移動中に２つのルートでデータを受信できるのでデータ損失の無いシームレスなハンドオーバが実施できる。結果としてよりＱｏＳ保証能力の高いハンドオーバが実施できる。
【００５３】
ハンドオーバ処理が確定した場合の旧転送ルートのリソース開放はＲＳＶＰのタイムアウト機能を用いて実現できるため網リソースの有効活用が可能な方式である。
【００５４】
（第三実施例）
図１２に大規模移動ネットワークに本方式を適用した場合の動作例を示す。図１２にあるように中継エージェントＴＡが分散配置され、階層構造化されている大規模ネットワークでも中継エージェントＴＡは各階梯で通信相手端末ＣＮと移動端末ＭＮとの間の通信経路トポロジにしたがってアダプティブに設定されるので、本発明は大規模移動ネットワークでも高性能に動作する。
【００５５】
すなわち、最下位の階層には移動端末ＭＮが直接接続されており、第一および第二実施例で説明したとおりの動作を行う。これに対し、最下位以外の階層では、自分より下位の階層のエッジにある中継エージェントＴＡを最下位の階層における移動端末ＭＮと同様にみなしてハンドオーバ処理を実行することにより、階層構造化された大規模ネットワークにおいても第一および第二実施例で説明した本発明の移動通信システムを適用することができる。
【００５６】
（実施例まとめ）
本発明のＲＳＶＰを用いたＱｏＳ保証のハンドオーバ通信方式を利用すれば、ハンドオーバが発生してもＱｏＳを保証したハンドオーバ通信が実行できるので高性能な移動通信が実現できる。また本発明を実施するための中継エージェントはネットワーク内で分散的にかつ階層的に配置可能で、各中継エージェントが通信形態にダイナミックに対応してハンドオーバ時のアンカーポイントとして動作可能なのでハンドオーバ数が大きくなる大規模移動通信ネットワーク環境下でも十分にスケールする。さらに、移動ＩＰ通信管理とＩＰ−ＱｏＳ保証管理が同一のＱｏＳ保証シグナリング内で連動して実施されるため、移動管理とＱｏＳ管理が効率良く実施可能である。
【００５７】
このため本発明方式を用いればスケーラブルな移動ＱｏＳ保証転送が可能となり大規模移動ネットワーク環境が容易に実現できる。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、大規模移動ネットワーク環境下で、通信相手端末と移動端末との間でハンドオーバ発生時にもＱｏＳ保証を実施したパケット転送を可能とするＩＰモビリティ制御技術を提供することができ、さらに、従来のＭｏＩＰｖ４、ＭｏＩＰｖ６の両方式に適用でき、さらに、従来のＱｏＳパス設定メカニズムであるＲＳＶＰ、ＭＰＬＳシグナリングの単純な機能拡張でＱｏＳ保証可能なＩＰモビリティ制御技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例の移動端末から通信相手端末へのバインディング登録手順を示す図。
【図２】本発明実施例の通信相手端末から移動端末へのＲＳＶＰパス設定手順を示す図。
【図３】本発明実施例のＰａｔｈメッセージのフォーマットを示す図。
【図４】本発明実施例のＲｅｓｖメッセージのフォーマットを示す図。
【図５】本発明実施例の移動端末ハンドオーバ登録手順を示す図。
【図６】本発明実施例のハンドオーバ通知用のＲｅｓｖメッセージのフォーマットを示す図。
【図７】本発明実施例のアンカーポイント設定判断手順を示す図。
【図８】本発明実施例の移動端末ハンドオーバＲＳＶＰ手順を示す図。
【図９】本発明実施例の移動端末ハンドオーバＲＳＶＰパケット転送手順を示す図。
【図１０】本発明実施例の移動端末ハンドオーバＲＳＶＰパケット転送手順を示す図。
【図１１】本発明実施例のパケット転送シーケンスを示す図。
【図１２】本発明実施例の大規模移動ネットワークにおけるパケット転送例を示す図。
【図１３】従来のハンドオーバ手順を示す図。
【符号の説明】
ＡＲ  アクセスルータ
ＣＮ  通信相手端末
ＭＮ  移動端末
ＴＡ  中継エージェント
【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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