CN1886952A - 通信系统以及通信方法 - Google Patents

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Abstract

一种通信系统，可以大幅度地减少发生在MAP之间的切换时的延迟而无需增设MAP数目。在该通信系统中，MAP(101)向AR(111)～AR(118)发行路由器通告。特别是，MAP(101)将多个路由器通告分配给位于每个MAP的边界区域的任一边上的小区的AR(118)，该路由器通告是用来向HA登录的转交地址(RCOA)的基础。MN(107)接收从为AR(119)～AR(126)中的通信对端的AR发送的路由器通告，并使用该路由器通告生成出转交地址RCOA和LCOA。AR(111)～AR(118)将由MAP(101)所生成的路由器通告RA发送给正在通信的MN。另外，AR(111)～AR(118)将从MN(107)发行的转交地址RCOA和LCOA发送给MAP(101)。

Description

通信系统以及通信方法
技术领域
本发明涉及将移动IP(Internet Protocol，网络协议)作为通信协议来使用、并且进一步利用移动锚点(Mobility Anchor Point)时的通信系统以及通信方法。
背景技术
最近，在移动通信中，移动IP被广为研讨(比如非专利文献1)。
移动IP为一种自动地检测终端的网络间移动、并使通信可以在移动后的网络中和在移动前的网络中同样地进行的协议。该移动IP补偿IP等级上的移动，并具有IP不依存于所利用的应用和层2以下的技术的特点。
以下说明移动IP的示意操作。图1A以及图1B是表示移动IP的示意图，其中图1A是表示移动IPv4的示意图，而图1B是表示移动IPv6的示意图。
如图1A所示，移动Ipv4中的转交地址的登录步骤如下。
1.终端向小区移动(步骤ST11)。
2.终端接收由FA(Foreign Agent，外地代理)周期性发送的代理通告(步骤ST12)。
3.终端从代理通告获得转交地址。
4.终端将转交地址登录给FA(步骤ST13)。
5.FA将转交地址登录给归属代理(Home Agent)(步骤ST14)。
另外，移动IPv6不需要FA。因此最近利用移动IPv6的技术被广为研讨。各个终端都具有被称做归属地址的固有的地址，并在移动目的地使用转交地址。因此，对于各个终端除了归属地址以外还分配转交地址。各个终端移动到其他小区时，需要将所述转交地址登录给归属代理。如图1B所示，转交地址的登录按照以下的步骤进行。
1.终端向其它的小区移动(步骤ST21)。
2.终端接收由访问路由器周期性发送的路由器通告(步骤ST22)。
3.终端从路由器通告来生成转交地址。
4.终端将转交地址登录给归属代理(步骤ST23)。
也有在多个访问路由器(以下简称为“AR”)的高层设置移动锚点(以下简称为“MAP”)，以便通过分层登录转交地址来谋求减轻高速切换、减轻归属代理(以下简称为“HA”)的负荷的技术。图2是表示使用MAP的移动IP网络结构的图。
Mobile Node(移动节点，以下简称为“MN”)需要对HA以及MAP登录转交地址。MN从自AR发送来的Router Advertisement(路由器通告，以下简称为“RA”)中检测MAP以及AR的Prefix(前缀符号)，并利用该Prefix和MN的Interface Identifier(接口标识符)来生成Regional Care-of Address(区域转交地址，以下简称为“RCOA”)和On-linkCare-of Address(在链转交地址，以下简称为“LCOA”)的2个转交地址。登录给HA的仅为RCOA，所以可以大幅度消减登录到HA的次数。在AR之间移动时，虽然有必要改变LCOA，但也只需要登录到MAP。因为MAP比起HA来离得十分近，所以登录时间很短，从而可以使高速切换有可能得以实现。在图2中，AR1～AR8使用同一个LCOA，而AR9～AR16使用同一个LCOA。
上述的动作，如图3所示。图3是表示以往网络中的动作的一例的流程图。
在ST51进行初始设定。在ST52判断终端是否在MAP间移动。当终端已经在MAP间移动时，就进入ST53的处理。当终端未在MAP间移动时，则进入ST54的处理。在ST53将RCOA登录给HA。在ST54将LCOA登录给MAP并回归ST52的处理。在此，将移动IP的术语列表表示于表1。
                          [表1]
 术语 内容   备考
 Mobile Node(MN) 移动终端(MN)
 CorrespondNode(CN) MN的通信对端(CN)
 Home Agent(HA) 归属网的路由器(HA)
 Foreign Agent(FA) 移动目的地(除归属网外)的路由器   仅在IPv4时
 Home Addtess MN所持有的固定地址
 Care-ofAddress(COA) 移动目的地使用的地址
 Access Router(AR) 在移动目的地进行将路由器信息(Router
  Advertisement)通知给MN的处理的路由器(不进行转交地址的生成)
  Mobility AnchorPoint(MAP)   为了分层控制多个AR，设置比AR高的层上的路由器
  Regional Care-ofAddress(RCOA)   MAP中的用来识别MN的转交地址，将该转交地址通知给HA(可以从MAP的前缀符号自动生成)
  On-link Care-ofAddress(LCOA)   在进行通信的AR的所属的网络中用来识别MN的转交地址，只通知给MAP(可以从AR的前缀符号自动生成)
  Binding   MN的归属地址和转交地址之间的对应关系
  Binding Update(BU)   通知给移动目的地的绑定的HA
  BindingAcknowledgement(BA)   响应绑定更新而接收应答(ACK)
  BindingRequest(BR)   对MN绑定更新的发送要求
  Gateway GPRSSupportNode(GGSN)   由GSM的分组模式的扩展GPRS所定义的伺服节点，作为外部网关
  Serving GPRSSupportNode(SGSN)   由GSM的分组模式的扩展GPRS所定义的伺服节点，中继GGSN和MN
  Tunneling   重新分配报头并转送数据
但是，在上述利用MAP的结构中，MAP间的切换需要将转交地址登录给MAP和HA。因此，如何减轻MAP间切换时的延迟时间成为一个课题。
为了克服上述课题，即减轻MAP间的切换中的延迟时间，分层设置MAP的技术被研讨(比如，非专利文献2)。
非专利文献1：Charles E.Perkins，“Mobile IP”IEICE CommunicationsMagazine，2002年5月。
非专利文献2：Kono等，“Study on Terminal Mobility Analogy Method forMultilayer Dispersive IP Mobility Control System，CQ2002-77”。
发明内容
发明要解决的问题
但是，在以往的装置中，MAP间的切换需要将转交地址登录给MAP和HA，在为了减轻该登录所造成的MAP间切换时的延迟时间而分层设定MAP时，存在着需要非常多的MAP的问题。
本发明旨在提供可以大幅度地减少发生在MAP间的切换时的延迟而无需增设MAP数目的通信系统以及通信方法。
用于解决该问题的方案
本发明的通信系统包括：移动锚点，其与多个访问路由器相连接，并发行转交地址给与所述访问路由器进行通信的通信终端装置；访问路由器，其中之一与所述通信终端装置进行通信，并将所述转交地址发送给所述通信终端装置；网络，将移动锚点和访问路由器相连接，并将所述转交地址传送给所述通信终端装置所属的归属代理的；以及归属代理，存储用于每一个通信终端装置的彼此相关联的转交地址和归属地址，并将发送给通信终端装置的归属地址的数据发送给转交地址所指示的目的地，其中所述移动锚点对与具有属于另一个移动锚点的另一个小区毗邻的小区的访问路由器进行通信的通信终端装置，发行在该访问路由器的小区中和另一个小区中有效的另一个转交地址。
在本发明的通信方法中，一种通信系统具有：移动锚点，与多个访问路由器相连接，并为和上述访问路由器之一进行通信的通信终端装置发行转交地址；访问路由器，其中之一与上述通信终端装置进行通信，并将上述转交地址发送给上述通信终端装置；网络，将移动锚点和访问路由器相连接，并将上述转交地址传送给上述通信终端装置所属的归属代理的；以及归属代理，存储用于每一个通信终端装置的彼此相关联的转交地址和归属地址，并将发送给通信终端装置的归属地址的数据发送给转交地址所指示的目的地。将在访问路由器的小区中和另一个小区中有效的另一个转交地址发送给与上述访问路由器进行通信的通信终端装置，其中所述小区与属于另一个移动锚点的所述另一个小区相邻。
本发明的有利效果
根据本发明，将移动IP作为通信协议来使用、并且进一步使用MAP的通信中，对位于MAP的边界的小区，另外多分配一个用来登录给归属代理的转交地址，就可以大幅度地减少发生在MAP之间的切换时的延迟而无需增设MAP数目。
附图说明
图1A是表示移动IP的示意图；
图1B是表示移动IP的示意图；
图2是表示使用MAP的移动IP网络结构的图；
图3是表示以往网络的动作的一例的流程图；
图4是表示本发明的实施方式1涉及的通信系统结构的方框图；
图5是表示该实施方式的通信系统中的动作的一例的流程图；以及
图6是表示本发明的实施方式2涉及的通信系统结构的方框图。
具体实施方式
本发明的发明人发现：因为在MAP间的切换中需要将转交地址登录给MAP和HA二者，所以增加了在MAP间切换时的延迟时间；并且当为了减少MAP间切换时的延迟时间而分层设定MAP时，又存在着需要非常多的MAP的问题，于是完成了本发明。
也就是，本发明的主旨是：将移动IP作为通信协议来使用、并且进一步利用移动锚点的通信中，对位于MAP的边界的小区另外多分配一个用来登录给归属代理的转交地址，从而解决上述问题。
以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。
(实施方式1)
本发明的实施方式1具有以下特点：在将移动IP作为通信协议来使用并且进一步利用移动锚点的通信中，对位于MAP边界的任一边的小区，通过另外多分配一个用来登录给归属代理的转交地址，来大幅度地减少发生在MAP之间的切换时的延迟而无需增设MAP数目。
以下说明实施方式1。图4是表示本发明的实施方式1涉及的通信系统结构的方框图。图4的系统主要包括：MAP 101、MAP 102、网络103、CN104、路由器105、HA 106、MN 107和AR 111～AR 126。
在图4中，MAP 101向AR111～AR 118发行路由器通告。特别是，MAP 101将多个路由器通告分配给位于每个MAP的区域边界的任一边的小区AR 118，该路由器通告是用来向HA登录的转交地址(RCOA)的基础。
MAP 102也同样地向AR 119～AR 126发行转交地址。特别是，MAP 102将多个路由器通告分配给位于每个MAP的区域边界的任一边的小区AR119，该路由器通告是用来向HA登录的转交地址(RCOA)的基础。由此可知，AR 111～AR 118使用同一个转交地址(RCOA)，AR 119～AR 126使用同一个转交地址(RCOA)。
也就是，将用来向归属代理登录的2个转交地址(RCOA)分配给位于移动锚点的边界的任一边的小区(AR 118和119)。
网络103为连接MAP 101、MAP 102、路由器105以及HA 106的网络。CN 104为经由网络103与MN 107进行通信的通信对端。路由器105将接收的分组中的发向CN 104的分组发送给CN 104。
HA 106存储MN 107的转交地址RCOA，并将到MN 107的分组发送给该RCOA。
MN 107接收从为AR 119～AR 126中的通信对端的AR所发送的路由器通告，并从该路由器通告生成转交地址RCOA和LCOA。具体而言，MN107从RA中检测MAP以及AR的Prefix(前缀符号)，并生成MN 107的2个转交地址RCOA和LCOA。然后，MN 107经由通信对端的AR和该AR所属的MAP而将生成的RCOA和LCOA发送给HA 106。
AR 111～AR 118将由MAP 101生成的路由器通告RA发送给正在通信的MN(比如MN 107)。另外，AR111～AR 118进一步将从MN 107发行的RCOA和LCOA发送给MAP 101。
AR 119～AR 126同样地将由MAP 102生成的路由器通告发送给正在通信的MN。另外，AR 119～AR 126进一步将从MN 107发行的RCOA和LCOA发送给MAP 102。
在本发明的第1实施方式中，比如如图4所示，对位于移动锚点的边界的任一边的小区(图4的AR8和AR9)，另外分配一个用来登录给归属代理的转交地址(RCOA)。
接下来，说明具有上述结构的系统的动作。图5是表示本实施方式的通信系统的动作的一例的流程图。
在本发明中，在进行MAP间的切换时实行以下的处理。
在ST201进行初始设定。
在ST202判断终端(比如图4的MN 107)是否移动到了位于MAP的边界的任一边的小区(比如图4的小区AR 118)。当终端已经移动到位于MAP的边界的任一边的小区时，就进入ST203的处理。另外，当终端还没有移动到位于MAP的边界的任一边的小区时，则进入ST204的处理。
在ST203，在MAP间的移动发生之前(在移动到图4的AR9之前)，将预先登录给HA的另一个转交地址RCOA登录给HA。在此，用来登录给该HA的另一个转交地址RCOA在位于MAP的边界的任一边的小区(图4的AR 118和AR119)中是有效的。因此，位于MAP的边界的任一边的小区使用相同的第二RCOA，并从而使用了2个RCOA。
在ST204判断终端是否已经完成MAP间的移动(图4中从AR8向AR9移动)。当终端已经完成MAP间的移动时，就进入ST205的处理。另外，当终端未完成MAP间的移动时，则进入ST206的处理。
在ST205将AR119的LCOA登录给MAP。此时，登录给HA的另一个RCOA已经登录给了HA。因此，在ST206，只需要终端将AR9的LCOA登录给MAP就可以进行通信。
当从邻近MAP的边界的小区(图4的AR 119)向其它小区移动时，需要将用来登录给HA的第一RCOA登录给HA。但是，只需要在存在于邻近MAP的边界的小区(图4的AR 119)中的时间段期间将上述第一RCOA登录给HA，并因此不会增加延迟。因此，即使在MAP间的切换发生时，只要将LCOA登录给MAP就可以进行通信，并因此可以大幅度地消减MAP间的切换时发生的延迟。
如上所述，根据本实施方式1，在利用MAP的通信中，对位于MAP的边界的任一边的小区分配又一个用来登录给HA的转交地址，并从而可以大幅度地减少发生在MAP之间的切换时的延迟而无需增设MAP数目。
另外，前述描述说明了单个小区在分配给另一个转交地址的MAP边界的任一边有效的情形，但是在转交地址中有效的小区数目可以是多个。也就是，可以可选地设定在第二转交地址中有效的小区数目。
另外，说明了将上述第二转交地址登录给HA的情形，但是本发明不仅限于此，也有可能在比MAP更高的层上设置路由器来管理第二转交地址。
(实施方式2)
当终端的移动速度快时，担心的是终端在如上上述完成另一个转交地址的登录完成之前有可能移动过MAP的边界。因此，有必要增加在另一个转交地址中有效的小区数目以将该转交地址分配到在MAP的边界的任一边的小区。但是，随着另一个转交地址中有效的小区数目增加，HA所管理的小区的数目也会随之增加，会产生加重控制负担的问题。
于是，在本发明的实施方式2中，通过对位于MAP的边界的小区分配另一个转交地址，并使该转交地址的有效小区的数目可以改变，这样的话既可以消减MAP间的切换时的延迟又可以提高控制的简便性。
图6是表示本发明的实施方式2涉及的通信系统结构的方框图。其中，在和图4属于相同结构的部分标上和图4相同的号码，并省略对其说明。
MAP 301向AR 111～AR 118发行路由器通告。然后，MAP 301检测终端(比如MN 107)的移动速度，并将为登陆给HA的转交地址(RCOA)基础的多个路由器通告分配到与移动速度对应的一个或更多小区的AR。另外MAP 301以距MAP边界的距离的上升顺序将多个路由器通告分配到小区。另外，随着终端的移动速度的增加，被分配多个通告的小区的数目增加。
MAP 302同样地向AR 119～AR 126发行转交地址。然后，MAP 302检测终端(比如MN 107)的移动速度，并将为登陆给HA的转交地址(RCOA)基础的多个路由器通告分配到与移动速度对应的一个或更多小区的AR。
比如，使用两种第二转交地址(如图4所示的允许边界的任一边上的一个小区在转交地址中有效的所述转交地址，以及如图6所示的允许边界的任一边上的两个小区在转交地址中有效的所述转交地址)，MAP选择对应于终端的移动速度分配的第二转交地址。
也就是，当终端的移动速度慢时，MAP分配如图4所示的允许边界的任一边上的一个小区在转交地址中有效的所述转交地址；而当终端的移动速度快时，MAP分配如图6所示的允许边界的任一边上的两个小区在转交地址中有效的所述转交地址。
在此，公开了使用2种第二转交地址的情形，本发明并不只限于此。可以设定任意的数目的第二转交地址。
如上所述，根据本实施方式2，通过将另一个转交地址的有效小区的数目根据终端的移动速度来改变，既可以消减MAP间的切换时的延迟又可以提高控制的简便性。
另外，本发明并不只限于上述的实施方式，可以实行各种各样的更改。比如，在上述的实施方式中说明了作为通信系统来实施本发明的情形，并不只限于此。也可以将该通信系统作为软件来实行。
比如，也可以将实行上述通信方法的程序预先存储在ROM(Read OnlyMemory，只读存储器)里，并将该程序通过CPU(Central Processor Unit，中央处理器)使其动作。
另外，也可以将实行上述通信方法的程序存储在可以用计算机读取的存储媒体里，将存储在存储媒体里的程序存储在计算机的RAM(RandomAccess Memory，随机存取存储器)里，使计算机根据该程序而动作。
本申请是根据2003年11月28日提交的日本第2003-400347号专利申请，其内容通过引用并入本文。
工业实用性
本发明适合于将移动IP作为通信协议来使用的通信。

Claims (8)

1.一种通信系统，包括：
移动锚点，与多个访问路由器相连接，并发行转交地址给与所述访问路由器进行通信的通信终端装置；
访问路由器，与所述通信终端装置进行通信，并将所述转交地址发送给所述通信终端装置；
网络，将移动锚点和访问路由器相连接，并将所述转交地址传送给所述通信终端装置所属的归属代理的；以及
归属代理，存储用于每一个通信终端装置的彼此相关联的转交地址和归属地址，并将发送给通信终端装置的归属地址的数据发送给转交地址所指示的目的地，
其中所述移动锚点，对与通信终端装置不属于的移动锚点的小区的毗邻小区的访问路由器进行通信的通信终端装置，发行在所述访问路由器的小区和所述毗邻小区中有效的另一个转交地址。
2.如权利要求1所述的通信系统，其中，所述移动锚点发行对多个小区可变、并在访问路由器的小区和与该小区相邻的另一个小区中有效的转交地址。
3.如权利要求1所述的通信系统，其中，所述移动锚点使得小区数目可变，该小区在分配给位于所述移动锚点边界的小区的另一个转交地址中有效。
4.如权利要求3所述的通信系统，其中，所述移动锚点检测通信终端装置的移动速度，并且当与移动速度快的通信终端装置进行通信时，发行另一个转交地址到比与移动速度慢的通信终端装置进行通信时数目更多的小区。
5.一种用于通信系统中的通信方法，该通信系统包括：
移动锚点，与多个访问路由器相连接，并发行转交地址给与所述访问路由器进行通信的通信终端装置；
访问路由器，与所述通信终端装置进行通信，并将所述转交地址发送给所述通信终端装置；
网络，将移动锚点和访问路由器相连接，并将所述转交地址传送给所述通信终端装置所属的归属代理；以及
归属代理，存储用于每一个通信终端装置的彼此相关联的转交地址和归属地址，并将发送给通信终端装置的归属地址的数据发送给转交地址所指示的目的地，
其中将另一个转交地址发行到与通信终端装置所不属于的移动锚点的小区的毗邻小区的访问路由器进行通信的所述通信终端装置，该另一个转交地址在所述访问路由器的小区和所述毗邻小区中有效。
6.如权利要求5所述的通信方法，所发行的是对多个小区可变、并且在访问路由器的小区和与该小区毗邻的另一个小区中有效的转交地址。
7.如权利要求5所述的通信方法，其中使得所述小区数目可变，该小区在分配给位于所述移动锚点边界的小区上的另一个转交地址中有效。
8.如权利要求7所述的通信方法，其中检测通信终端装置的移动速度，并且当与移动速度快的通信终端装置通信时，将另一个转交地址发行给比与移动速度慢的通信终端装置通信时数目更多的小区。
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