DE602005000413T2 - Verfahren zur Zuordnung einer virtuellen IP-Zone in einem mobilen IPv6 System - Google Patents

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Description

  • Die Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren zum Zuweisen eines Internetprotokolls (Internet Protocol IP) in einem Mobil-IP-System und insbesondere ein Verfahren zum Zuweisen eines Internetprotokolls IP in einem Mobil-IPv6-System (Internet Protocol Version 6 IPv6, Internetprotokoll in Version 6).
  • Allgemein betrifft ein MIP-System (Mobile Internet Protocol MIP, Protokoll für mobiles Internet) ein System, bei dem ein Internetprotokoll (IP) zum Einsatz kommt. Das MIP-System ist auf Grundlage eines älteren IPv4-basierten Systems zu einem höheren IPv6-basierten System entwickelt worden, das zur Vergrößerung der verfügbaren IP-Ressourcen und der Anzahl der Anwender verwendet wird und verschiedene Dienste bereitstellt. Das MIP-System weist jedem Mobilknoten (mobile node MN) eine IP-Adresse zu und versetzt den Mobilknoten MN in die Lage, eine Kommunikation unter Verwendung der zugewiesenen IP-Adresse vorzunehmen. Dieses MIP-System wird allgemein in das MIPv6-System (Mobile Internet Protocol Version 6) und das NMIPv6-System (Hierarchical Mobile Internet Protocol Version 6) unterteilt.
  • Das MIP-System sichert die Mobilität der Mobilknoten MN. Daher kann ein Mobilknoten MN eine Kommunikation auch dann fortsetzen, wenn er sich von der Position seines Heimagenten (home agent HA) zur Position eines fremden Agenten (foreign agent FA) bewegt. Dies gilt sowohl für das MIPv4-basierte System wie auch für das MIPv6-basierte System. Die Systeme sind jedoch mit Blick auf ihren Betrieb geringfügig verschieden. Nachstehend wird ein Verfahren zur Sicherung der Mobilität von Mobilknoten MN in einem MIPv6-System und einem HMIPv6-System beschrieben.
  • Zunächst erfolgt anhand 1 eine Beschreibung des schematischen Aufbaus eines MIPv6-Systems und des Betriebes eines Mobilknotens MN, während dieser sich bewegt. 1 ist ein Diagramm, das den Aufbau eines MIPv6-Systems zeigt. Wie in 1 gezeigt ist, ist ein Korrespondenzknoten (correspondence node CN) 130 in Kommunikation mit einem Mobilknoten MN 121, einem Heimagenten HA 120 und Zugangsroutern AR1 und AR2 (access router AR) 111 und 112 mit einem IP-Netzwerk 100 verbunden. Der Heimagent HA 120 verfügt über die gesamte Information über den Mobilknoten MN 121 oder einen Teil hiervon und speichert die Information über den Mobilknoten MN. Der Heimagent HA 120 speichert die Information zusammen mit einer Standortinformation des Mobilknotens MN 121 sowie einer Information über die aktuell verwendete IP-Adresse. Der Korrespondenzknoten CN 130, das heißt ein Knoten in Kommunikation mit dem Mobilknoten MN 121, empfängt Daten von dem Mobilknoten MN 121 und/oder sendet Daten an diesen. Ein erster Zugangsrouter (AR1) 111 stellt einen Knoten dar, der über eine Drahtloskommunikation mit dem Mobilknoten MN 121 verbunden ist. In 1 bezeichnet der Pfeil zwischen dem Zugangsrouter (AR1) 111 und dem Mobilknoten MN 121 eine aktuell vorgenommene Kommunikation. Ein zweiter Zugangsrouter (AR2) 112 kommuniziert mit dem Mobilknoten MN 121, wenn der Mobilknoten MN 121 in den Abdeckungsbereich des zweiten Zugangsrouters 112 eintritt.
  • Bewegt sich der Mobilknoten MN 121 aus einem Bereich des Heimagenten HA 120 in den Bereich des ersten Zugangsrouters 111, so erzeugt der Mobilknoten MN 121 eine Care-of-Adressen-Nachricht (CoA-Nachricht) unter Verwendung einer neuen Netzwerkpräfixinformation, die von dem ersten Zugangsrouter 111 angezeigt wird. Die Care-of-Adresse CoA ist eine neue IP-Adresse, die der Mobilknoten MN 121 immer dann erwirbt, wenn er sich in den Abdeckungsbereich eines neuen Routers hineinbewegt. Anschließend sendet der Mobilknoten MN 121 eine Verbindungsaktualisierungsnachricht (binding update message, BU message, BU-Nachricht) an den Heimagenten HA 120, um ihn von der Care-of-Adresse CoA in Kenntnis zu setzen, die der Mobilknoten MN 121 unter Verwendung der von dem ersten Zugangsrouter 111 bereitgestellten Präfixinformation und seiner neuen Heimadresse neu erzeugt hat. Die „Heimadresse" (home address) stellt dabei eine feste dauerhafte Adresse des Mobilknotens MN 121 dar. Wünscht der Korrespondenzknoten CN 130 eine Kommunikation mit dem Mobilknoten MN 121, so leitet der Korrespondenzknoten CN 130 den Verkehr, der an den Mobilknoten MN 121 gesendet werden soll, an den Heimagenten HA 120 weiter. Anschließend leitet der Heimagent HA 120 den von dem Korrespondenzknoten CN 130 empfangenen Verkehr über den ersten Zugangsrouter 111 an den Mobilknoten MN 121 weiter. Die Übermittlung erfolgt entsprechend dem Bericht durch die Verbindungsaktualisierungsnachricht (BU-Nachricht), die von dem Mobilknoten MN 121 gesendet worden ist. Sodann setzt der Mobilknoten MN 121 den Korrespondenzknoten CN 130 von der Care-of-Adresse in Kenntnis, die von dem ersten Zugangsrouter 111 neu erzeugt worden ist. Der Korrespondenzknoten CN 130 erkennt die Care-of-Adresse CoA des Mobilknotens MN 121 und kann direkt mit dem Mobilknoten MN 121 über den ersten Zugangsrouter 111 ohne den Heimagenten HA 120 kommunizieren.
  • Nach der Bewegung in den Bereich eines zweiten Zugangsrouters 112 hinein erzeugt der Mobilknoten MN 121 erneut eine Care-of-Adresse CoA unter Verwendung einer von dem zweiten Zugangsrouter 121 angezeigten neuen Netzwerkpräfixinformation. Anschließend setzt der Mobilknoten MN 121 erneut den Heimagenten HA 120 von seiner neuen Heimadresse und der Care-of-Adresse CoA, die von dem zweiten Zugangsrouter 112 erzeugt worden ist, unter Verwendung einer Verbindungsaktualisierungsnachricht (BU-Nachricht) in Kenntnis. Auf diese Weise erwirbt der Heimagent HA 120 die neue Care-of-Adresse CoA des Mobilknotens MN 121. War der Mobilknoten MN 121 mit dem Korrespondenzknoten CN 130 in Kommunikation befindlich, so setzt der Mobilknoten MN 121 den Korrespondenzknoten CN 130 erneut von der Care-of-Adresse CoA in Kenntnis, die von dem zweiten Zugangsrouter 112 neu erworben worden ist, und der Korrespondenzknoten CN 130 kann direkt mit dem Mobilknoten MN 121 über den ersten Zugangsrouter 111 ohne Rückgriff auf den Heimagenten HA 120 kommunizieren.
  • Bewegt sich der Mobilknoten MN 121 von dem ersten Zugangsrouter 111 zu dem zweiten Zugangsrouter 112, so kann ein Datenverlust auftreten, während der Mobilknoten MN 121 eine BU-Nachricht an den Heimagenten HA 120 sendet. Wie vorstehend beschrieben worden ist, muss der Mobilknoten MN 121 die BU-Nachricht immer dann an den Heimagenten HA 120 senden, wenn er sich zu einem neuen Zugangsrouter bewegt, was wiederum einen Verlust an Netzwerkressourcen bewirkt. Um dieses Problem zu lösen, wurde das HMIPv6-basierte System eingeführt.
  • Als Nächstes werden unter Bezugnahme auf 2 der schematische Aufbau eines HMIPv6-Systems und der Betrieb eines Mobilknotens MN beschrieben, während dieser in Bewegung ist. 2 ist ein Diagramm, das den Aufbau eines HMIPv6-Systems darstellt. Im Vergleich zu dem anhand 1 beschriebenen MIPv6-System umfasst das HMIPv6-System zusätzlich einen Mobilitätsankerpunkt (mobility anchor point MAP) 120. Das HMIPv6-System unterscheidet sich jedoch mit Blick auf den Betrieb beträchtlich von dem MIPv6-System, das beispielsweise in der Druckschrift WO03/034683 beschrieben ist und dessen detaillierte Beschreibung nachstehend erfolgt.
  • Ein Heimagent HA 230 und ein Korrespondenzknoten CN 240 sind zu dem Heimagenten HA 120 und dem Korrespondenzknoten CN 130 gemäß 1 mit Blick auf Aufbau und Betrieb funktional ähnlich. Ein IP-Netzwerk 200 ist zudem mit Blick auf den Betrieb zu dem IP-Netzwerk 100 gemäß 1 ähnlich. Bewegt sich ein Mobilknoten MN 231 aus dem Bereich des Heimagenten HA 230 in den Bereich eines ersten Zugangsrouters 211 unter einem Mobilitätsankerpunkt MAP 210, so erzeugt der Mobilknoten 231 zwei CoA-Nachrichten unter Verwendung von Information, die von einem ersten Zugangsrouter 211 angezeigt worden ist. Dies bedeutet, dass der Mobilknoten MN 231 eine On-link-Care-of-Adresse (LCoA) unter Verwendung einer Netzwerkpräfixinformation von dem ersten Zugangsrouter 211 sowie eine regionale Care-of-Adresse (RCoA) unter Verwendung einer MAP-Optionsinformation erzeugt. Anschließend sendet der Mobilknoten MN 231 eine lokale BU-Nachricht an eine MAP-Adresse, die durch die MAP-Optionsinformation ermittelt worden ist. Die lokale BU-Nachricht umfasst eine lokale Care-of-Adresse LCoA und eine regionale Care-of-Adresse RCoA, die der Mobilknoten MN 231 aus der von dem ersten Zugangsrouter 211 angezeigten Information erzeugt hat. Der Mobilitätsankerpunkt MAP 210 speichert die LCoA und die RCoA des Mobilitätsknotens MN 231. Anschließend setzt der Mobilknoten MN 231 den Heimagenten HA 230 von der neu erworbenen regionalen Care-of-Adresse RCoA und seiner eigenen Heimadresse mittels einer BU-Nachricht in Kenntnis. Anschließend speichert der Heimagent HA 230 die regionale Care-of-Adresse RCoA und die Heimadresse aus dem Bericht von dem Mobilknoten MN 231.
  • Wünscht der Korrespondenzknoten CN 240 eine Kommunikation mit dem Mobilknoten MN 231, so leitet der Korrespondenzknoten CN 240 den an den Mobilknoten MN 231 zu übermittelnden Kommunikationsverkehr an den Heimagenten HA 230. Anschließend leitet der Heimagent HA 230 den von dem Korrespondenzknoten CN 240 bereitgestellten Kommunikationsverkehr an die regionale Care-of-Adresse RCoA, die als Adresse des Mobilknotens MN 231 gespeichert ist, und fordert den Mobilitätsankerpunkt MAP 210 auf, den Kommunikationsverkehr an den Mobilknoten MN 231 weiterzuleiten. Der Mobilitätsankerpunkt MAP 210 liefert den von dem Heimagenten HA 230 empfangenen Kommunikationsverkehr an die gespeicherte lokale Care-Of-Adresse LCoA entsprechend der von dem Mobilknoten MN 231 berichteten BU-Nachricht, wodurch der Kommunikationsverkehr an den Mobilknoten MN 231 übermittelt wird.
  • Bewegt sich der Mobilknoten MN 231 in den Bereich eines zweiten Zugangsrouters 212 hinein, so empfängt der Mobilknoten MN 231 ein Netzwerkpräfix und eine MAP-Option gemäß Anzeige durch den zweiten Zugangsrouter 212. Aufgrund der Tatsache, dass der erste Zugangsrouter 211 und der zweite Zugangsrouter 212 zu demselben Mobilitätsankerpunkt MAP 210 gehören, unterscheidet sich dasjenige Netzwerkpräfix, das der Mobilknoten MN 231 über den zweiten Zugangsrouter 211 empfangen hat, von demjenigen Netzwerkpräfix, das der Mobilknoten MN 231 über den ersten Zugangsrouter 211 emp fangen hat. Die von dem zweiten Zugangsrouter 212 empfangene MAP-Option ist hingegen identisch zu der von dem ersten Zugangsrouter 211 empfangenen MAP-Option. Damit wird der Mobilknoten MN 231 in die Lage versetzt, nur die lokale Care-of-Adresse LCoA zu aktualisieren. Mithin sendet der Mobilknoten MN 231 eine lokale BU-Nachricht nur an den Mobilitätsankerpunkt MAP 210. Die von dem Mobilknoten MN 231 übermittelte lokale BU-Nachricht wird über den zweiten Zugangsrouter 212 an den Mobilitätsankerpunkt MAP 210 weitergeleitet, und der Mobilitätsankerpunkt MAP 210 aktualisiert nur die lokale Care-of-Adresse LCoA. Dies bedeutet, dass der Mobilknoten MN 231 nicht die lokale BU-Nachricht an den Heimagenten HA 230 und den Korrespondenzknoten CN 240 übermittelt. Bewegt sich der Mobilknoten MN 231 innerhalb des Mobilitätsankerpunktes MAP 210, so wird der Mobilknoten MN 231 in die Lage versetzt, eine lokale BU-Nachricht nur bis zu dem Mobilitätsankerpunkt MAP 210 zu übermitteln, wodurch die Signallast in dem IP-Netzwerk 200 verringert wird. Darüber hinaus übermittelt, wenn sich der Mobilknoten MN 231 unter demselben Mobilitätsankerpunkt MAP bewegt, der Mobilknoten MN eine lokale BU-Nachricht nur bis zu dem Mobilitätsankerpunkt MAP 210, was zu einer Verringerung des Verlustes beim Kommunikationsverkehr beiträgt.
  • Es gibt Mobilkommunikationssysteme, die beispielsweise Systeme sind, die Daten an einen Mobilknoten MN unter Verwendung eines Drahtloskanals übermitteln, was beispielsweise bei IP-basierten Systemen wie dem MIPv6-System oder dem HMIPv6-System der Fall ist. Derartige Mobilkommunikationssysteme beruhen im Wesentlichen auf Sprachkommunikation und haben sich zu Systemen entwickelt, die in der Lage sind, eine Paketdatenkommunikation vorzunehmen. So widmet sich beispielsweise das 1xEV-DO-System, ein kommerzialisiertes System der dritten Generation (3G-System) ausschließlich der Übermittlung von Datenpaketen mit hoher Rate. In einem derartigen Mobilkommunikationssystem wurde bereits vor einiger Zeit das Konzept des Handovers zum Bereitstellen von Mobilität für einen Mobilitätsknoten MN eingeführt. Aufgrund der Tatsache, dass ein Mobilknoten MN über Mobilität verfügt und ein geringes Gewicht sowie eine geringe Größe erfordert, bedient er sich einer Batterie mit niedriger Kapazität. Der Mobilknoten MN, der sich einer Batterie mit niedriger Kapazität bedient, kann jedoch keine Daten mit hoher Rate übermitteln, da hier eine hohe Batterieleistung erforderlich ist. Dies bedeutet, dass eine Zunahme bei der Datenrate eine Zunahme bei der erforderlichen Leistung bedingt, wobei die Zunahme bei der Leistung die in der Batterie verbrauchte Energie vergrößert. Im Ergebnis sinkt die Lebensdauer der Batterie.
  • Nehmen der Abstand zwischen einem Zugangsrouter (AR) und einem Mobilknoten MN in einem Mobilkommunikationssystem und die Datenrate zu, so wird der Verbrauch in der Batterie des Mobilknotens MN ebenfalls vergrößert, was zu einer Verringerung der Lebensdauer des Mobilknotens MN führt. Darüber hinaus verbraucht, wenn sich der Mobilknoten MN in einem Bereich begrenzter Konnektivität befindet, der Mobilknoten MN eine große Energiemenge, um einen Zugangsrouter AR ausfindig zu machen, was auf ähnliche Weise die Lebensdauer der Batterie verringert. Um derartige Probleme zu lösen, werden Zugangsrouter AR mit kleinen Bereichen in dem Mobilkommunikationssystem verwendet.
  • Das MIPv6-System muss bei einem gegenwärtig verwendeten Mobilkommunikationssystem oder einem separaten System verwendet werden. Wird das MIPv6-System auf ein System der dritten Generation (3G-System) oder ein System der vierten Generation (4G-System) angewendet, was ein System der nächsten Generation ist, so müssen Zugangsrouter, die kleine Bereiche verwalten, adressiert werden. Verwalten Zugangsrouter kleine Bereiche, so können Handovervorgänge in einem bestimmten Bereich oftmals auftreten.
  • Treten Handovervorgänge oftmals auf, so muss der Mobilknoten MN kontinuierlich eine BU-Nachricht oder eine lokale BU-Nachricht an Zugangsrouter oder einen Mobilitätsankerpunkt MAP übermitteln. Die fortwährende Übermittlung einer BU-Nachricht oder einer lokalen BU-Nachricht führt zu einem Absinken bei der Verfügbarkeit der Drahtlosverbindungsressourcen. In einem Drahtlosnetzwerk verfügen Drahtlosverbindungen im Vergleich zu verdrahteten Netzwerkverbindungen über weniger Bandbreitenressourcen, die zudem nicht leicht zu erweitern sind. Ein mit der Mobilität verknüpfter Signalisierungsoverhead hat bei Drahtlosverbindungen große Auswirkungen. Die Größe der Zellen in einem Drahtloskommunikationsnetzwerk wird miniaturisiert. Entsprechend können Handovervorgänge oftmals auftreten, was die Verfügbarkeit der Drahtlosverbindungen verschlechtert. Darüber hinaus kann, wenn ein Mobilknoten MN über eine Batterie verfügt und oftmals Handovervorgänge auftreten, die Lebensdauer der Batterie verringert werden.
  • Zudem können für den Fall, dass der Mobilknoten MN kontinuierlich eine BU-Nachricht oder eine lokale BU-Nachricht einsetzt, andere Mobilknoten MN eine Interferenz aufgrund der Verschlechterung der Kommunikationsqualität erfahren. Ein derartiges Phänomen tritt sowohl in MIPv6-basierten wie auch in HMIPv6-basieten Systemen auf. Dies bedeutet, dass das NMIPv6-basierte System die Signallast in einem Drahtloskanal nicht verringern kann.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein Verfahren zur Verringerung der Drahtlosbandbreitenressource in einem NMIPv6-basierten System bereitzustellen.
  • Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen niedergelegt.
  • Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren, das verhindert, dass Handovervorgänge in einem bestimmten Bereich in einem HMIPv6-basierten System oftmals auftreten.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vergrößerung der Lebensdauer eines Mobilknotens MN unter Verwendung einer Batterie in einem HMIPv6-basierten System sowie ein Verfahren zur Vergrößerung der Kommunikationsqualität durch Verringerung von Interferenzen eines Drahtloskanals aufgrund eines schlechten Nachrichtenempfangs.
  • Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Zusammenstellen von Zugangsroutern zu einer virtuellen IP-Zone in einem HMIPv6-System (Hierarchical Mobile Internet Protocol HMIP) bereitgestellt. Das Verfahren umfasst das Berichten einer Nachricht über einen Zustand, der höher als ein Schwellenwert ist, an einen Mobilitätsankerpunkt durch jeden Zugangsrouter, wenn die Anzahl der Mobilknoten MN, die sich in seinem Bereich befinden, und die Anzahl der Mobilknoten MN, mit denen ein Handover vorgenommen wird, einen vorbestimmten Schwellenwert überschreiten; das Senden eines Befehls zum Ausbilden einer virtuellen IP-Zone zum Gruppieren der Zugangsrouter zu einer Gruppe an die Zugangsrouter durch den Mobilitätsankerpunkt, wenn eine Statusberichtsnachricht, die anzeigt, dass ein Zustand, der höher als ein Schwellenwert ist, empfangen worden ist; sowie das Empfangen des Befehls zum Zusammenstellen der virtuellen IP-Zone durch die Zugangsrouter mittels eines gleichzeitigen Aussendens eines identischen virtuellen Netzwerkpräfixes, das in dem Befehl zum Zusammenstellen der virtuellen IP-Zone enthalten ist, mit der Absicht des Gruppierens.
  • Entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Freigeben von Zugangsroutern innerhalb einer virtuellen IP-Zone in einem Mobilitätsankerpunkt MAP in einem NMIP-System (Hierarchical Mobile Internet Protocol HMIP) bereitgestellt. Das Verfahren umfasst das Senden eines Befehls zum Freigeben einer virtuellen IP-Zone zum Entgruppieren an die Zugangsrouter in einer virtuellen IP-Zone, wenn eine Anforderungsnachricht zur Freigabe der virtuellen IP-Zone von wenigstens einem der mit dem Mobilitätsankerpunkt verbundenen Zugangsrouter empfangen worden ist; und das Senden eines Befehls zum Freigeben einer virtuellen IP-Zone an die die virtuelle IP-Zone bildenden Zugangsrouter, wenn eine Anforderungsnachricht zum Freigeben einer virtuellen IP-Zone von den die virtuelle IP-Zone bildenden Zugangsroutern empfangen worden ist.
  • Entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Zusammenstellen von Zugangsroutern zu einer virtuellen IP-Zone durch einen Zugangsrouter in einem HMIP-System (Hierarchical Mobile Internet Protocol HMIP) bereitgestellt, das einen Mobilitätsankerpunkt und Zugangsrouter umfasst, die unter dem Mobilitätsankerpunkt verbunden sind. Das Verfahren umfasst das Berichten einer Nachricht über einen Zustand, der höher als ein Schwellenwert ist, an den Mobilitätsankerpunkt, wenn die Anzahl der in einem Bereich eines Zugangsrouters befindlichen Mobilitätsknoten MN und die Anzahl der einen Handover erfahrenden Mobilitätsknoten MN einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt; und das gleichzeitige Aussenden eines virtuellen Netzwerkpräfixes, das in dem Befehl zum Bilden der virtuellen IP-Zone enthalten ist, an die Mobilknoten MN durch die Zugangsrouter, die den Befehl zum Bilden der virtuellen IP-Zone von dem Mobilitätsankerpunkt empfangen haben.
  • Die vorstehend aufgeführten Aufgaben und weitere Aspekte, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung erschließen sich besser aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, die in Zusammenschau mit der begleitenden Zeichnung zu sehen ist, die sich wiederum wie folgt zusammensetzt.
  • 1 ist ein Diagramm, das den Aufbau eines MIPv6-Systems (Mobile Internet Protocol MIP) darstellt.
  • 2 ist ein Diagramm, das den Aufbau eines HMIPv6-Systems (Hierarchical Mobile Internet Protocol HMIP) darstellt.
  • 3 ist ein Diagramm, das ein Schema zum Zuweisen einer virtuellen IP-Zone (Internet Protocol IP, Internetprotokoll) in einem HMIPv6-System entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 4 ist ein Zustandsübergangsdiagramm für ein Schema zum Zuweisen einer virtuellen IP-Zone in einem Zugangsrouter eines HMIPv6-Systems entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 5A ist ein Diagramm, das ein Schema zum statischen Zuweisen einer virtuellen IP-Zone in einem NMIPv6-System entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 5B ist ein Diagramm, das ein Schema zum dynamischen Zuweisen einer virtuellen IP-Zone in einem HMIPv6-System entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 6 ist ein Diagramm, das ein Verfahren zum Einstellen und Freigeben einer virtuellen IP-Zone von Zugangsroutern entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 7 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Vornahme der Zuweisung einer virtuellen IP-Zone entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 8 ist ein Diagramm, das den Betrieb eines sich bewegenden Mobilknotens in einem Normalzustand in einem HMIPv6-System darstellt.
  • 9 ist ein Diagramm, das den Vorgang des Registrierens eines Mobilknotens und den Vorgang des Übermittelns von Daten an einen Mobilknoten in einem Zustand der Initiierung einer virtuellen IP-Zone entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 10 ist ein Diagramm, das den Betrieb eines sich bewegenden Mobilknotens im Zustand einer virtuellen IP-Zone entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 11 ist ein Diagramm, das einen Vorgang des Registrierens eines Mobilknotens und einen Vorgang des Übermittelns von Daten an einen Mobilknoten in einem Zustand der Freigabe der virtuellen IP-Zone entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 12 ist ein Diagramm, das ein Netzwerk zum Verifizieren eines Mobilitätsmodells eines Schemas zum Zuweisen einer virtuellen IP-Zone entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 13A und 13B sind Graphen, die Analyseergebnisse betreffend die Drahtlossignalisierungskosten und die Mobilität eines Mobilknotens darstellen.
  • 14A und 14B sind Analyseergebnisgraphen, die den Wechsel bei den Drahtlossignalisierungskosten bei der herkömmlichen Technologie (HMIPv6) und der vorliegenden Erfindung darstellen, wenn nur die Größe der virtuellen IP-Zone geändert wird.
  • 15 ist ein Analyseergebnisgraph betreffend die Signalisierungskosten in einem Drahtloskanal bezüglich der fortschreitenden Zeit der virtuellen IP-Zone entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung beschrieben. In der nachfolgenden Beschreibung wurde auf eine Detailbeschreibung bekannter Funktionen und Aufbauten, wann immer sie vorkommen, aus Gründen der Schlüssigkeit verzichtet.
  • Zunächst wird das allgemeine Konzept der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einem NMIPv6-basierten System (Hierarchical Mobile Internet Protocol HMIP). Bei der vorliegenden Erfindung werden für den Fall, dass sich viele Mobilknoten MN häufig in den Bereichen bestimmter Zugangsrouter herumbewegen, das heißt für den Fall, dass oftmals ein Handover zwischen bestimmten Zugangsroutern auftritt, die Zugangsrouter als virtuelle IP-Zone zusammengestellt. Ein Schema zum Zuweisen einer virtuellen IP-Zone entsprechend der vorliegenden Erfindung weist den Zugangsroutern mit einer großen Anzahl von Mobilknoten MN und einer hohen Handoverrate dasselbe virtuelle Netzwerkpräfix zu. Dies bedeutet, dass Zugangsrouter, denen dasselbe virtuelle Netzwerkpräfix zugewiesen worden ist, eine virtuelle IP-Zone bilden. Bei diesem Aufbau bleibt auch für den Fall, dass sich ein Mobilknoten MN innerhalb derselben virtuellen IP-Zone zu einem neuen Zugangsrouter hin bewegt, dass heißt für den Fall, dass ein Handover vorgenommen wird, die aktuelle Care-of-Adresse (CoA) unverändert, sodass der Mobilknoten MN keine lokale BU-Nachricht (Binding Update BU, Verbindungsaktualisierung) übermittelt. Daher nehmen in einem Drahtloskanalabschnitt die BU-Nachrichten, die von einem Mobilknoten MN an einen Zugangsrouter übermittelt werden, ab, wodurch sich der durch die Signalübermittlungen bedingte Overhead verringert.
  • Das Schema zum Zuweisen einer virtuellen IP-Zone ist insbesondere in einem Bereich wirksam, in dem die Mobilität der Mobilknoten MN hoch ist. Insbesondere ist das Schema zum Zuweisen einer virtuellen IP-Zone in Bereichen wie beispielsweise Einkaufszentren, Universitätscampus, Vergnügungszentren, öffentlichen Parks, Freizeitanlagen und dergleichen mehr sehr wirkungsvoll, wo sich Mobilknoten MN sehr häufig herumbewegen. Eine derartige virtuelle IP-Zone wird nicht kontinuierlich aufrechterhalten und kann durch eine bestimmte Bedingung erstellt und freigegeben werden.
  • Die Beschreibung der vorliegenden Erfindung erfolgt nachstehend in drei Teilen. Zunächst wird der allgemeine Betrieb in der nachfolgenden Reihenfolge beschrieben: (1) System zum Zuweisen einer virtuellen IP-Zone in einem HMIPv6-System; (2) Zustandsübergang in einem Schema zum Zuweisen einer virtuellen IP-Zone; (3) Bedingung der dynamischen/statischen Zuweisung und Freigabe einer virtuellen IP-Zone; (4) Allgemeiner Algorithmus zum Zuweisen und Freigeben einer virtuellen IP-Zone.
  • An zweiter Stelle wird der Betrieb beim Zuweisen und Freigeben einer virtuellen IP-Zone, die in einem Mobilitätsankerpunkt (mobility anchor point MAP) vor sich gehen, beschrieben. Der in dem Mobilitätsankerpunkt MAP vonstatten gehende Betrieb wird unter Bezugnahme auf den tatsächlichen Signalfluss und die Bewegung der Mobilknoten MN beschrieben. Dieser Betrieb wird in der nachfolgenden Reihenfolge beschrieben: (1) Betrieb eines sich bewegenden Mobilknotens MN im Normalzustand; (2) Registrierung eines Mobilknotens MN im Zustand der Initiierung einer virtuellen IP-Zone; (3) Betrieb des sich bewegenden Mobilknotens MN im Zustand der virtuellen IP-Zone; (4) Vorgang des Freigebens der virtuellen IP-Zone im Zustand des Freigebens der virtuellen IP-Zone.
  • An dritter Stelle werden Effekte bei der Zuweisung der virtuellen IP-Zone entsprechend der vorliegenden Erfindung beschrieben. Bei dieser Beschreibung wird das Mobilitätsmodell unter Verwendung eines Fluidströmungsmodells eingesetzt, um ein besseres Verständnis der Effekte der vorliegenden Erfindung zu erhalten. Darüber hinaus wird ein Vergleich zwischen Effekten des von der vorliegenden Erfindung bereitgestellten neuen Modells und Effekten bei herkömmlichen Modellen vorgenommen.
  • Allgemeiner Betrieb
  • 1. System zum Zuweisen einer virtuellen IP-Zone in einem HMIPv6-System
  • Ein System zum Zuweisen einer virtuellen IP-Zone in einem HMIPv6-System entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachstehend beschrieben. 3 ist ein Diagramm, das ein Schema zum Zuweisen einer virtuellen IP-Zone in einem HMIPv6-System entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. Es wird nachfolgend eine Beschreibung des Betriebes jedes Knotens von 3 gegeben.
  • Ein Heimagent HA 320 enthält sämtliche Information über einen Mobilknoten MN 351 oder nur einen Teil hiervon und speichert die Information zusammen mit der Care-of-Adresse CoA des Mobilknotens MN 351 und der Heimadressinformation. Aufgrund der Tatsache, dass das System auf HMIPv6 basiert, wird die in dem Heimagenten HA 320 gespeicherte Care-of-Adresse CoA des Mobilknotens MN 351 zu einer regionalen Care-of-Adresse (RCoA). Ein Korrespondenzknoten CN 330, das heißt ein Knoten in Kommunikation mit dem Mobilknoten MN 351, empfängt Daten von dem Mobilknoten MN 351 und/oder sendet Daten an den Mobilknoten 351. Der Heimagent HA 320 und der Korrespondenzknoten CN 330 tauschen Daten und Signale mit einem Mobilitätsankerpunkt MAP 310 über ein IP-Netzwerk 300 aus.
  • Nachstehend erfolgt eine Beschreibung des Mobilitätsankerpunktes MAP 310 und der Zugangsrouter 331, 332, 333 und 334. Der Mobilitätsankerpunkt MAP 310 kann den Zustand einer virtuellen IP-Zone entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einstellen. Bewegt sich ein Mobilitätsknoten MN in einer derartigen virtuellen IP-Zone zu einem neuen Zugangsrouter, so nimmt der Mobilitätsankerpunkt MAP 310 eine Bewegungsaktualisierung vor und routet ein Paket des Mobilknotens MN an den neuen Zugangsrouter. Darüber hinaus verwaltet der Mobilitätsankerpunkt MAP 310 eine Liste von Zugangsroutern, die die virtuelle IP-Zone bilden. Nachstehend wird detailliert das von dem Mobilitätsankerpunkt 310 vorgenommene Routverfahren beschrieben. Jeder der Zugangsrouter 331, 332, 333 und 334 berechnet den Kommunikationsverkehr und die Mobilität eines Mobilknotens MN und berichtet für den Fall, dass der berechnete Wert größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, das Ergebnis an den Mobilitätsankerpunkt MAP 310. Anschließend sendet der Mobilitätsankerpunkt MAP 310 einen Befehl zum Bilden einer virtuellen IP-Zone (oder einen Befehl zum Zuweisen einer virtuellen IP-Zone) an einen entsprechenden Zugangsrouter entsprechend dem von dem Zugangsrouter berichteten Ergebnis. Die den Befehl zum Bilden einer virtuellen IP-Zone von dem Mobilitätsankerpunkt MAP 310 empfangenden Zugangsrouter zeigen ein virtuelles Netzwerkpräfix an. Der Mobilitätsankerpunkt MAP 310 kann eine virtuelle IP-Zone bilden beziehungsweise zusammenstellen (oder zuweisen). Auch nach der Bildung beziehungsweise Zusammenstellung einer virtuellen IP-Zone berechnen die Zugangsrouter den Kommunikationsverkehr und die Mobilität des Mobilknotens MN. Ist der berechnete Wert kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert, so berichten die Zugangsrouter das Berechnungsergebnis dem Mobilitätsankerpunkt MAP 310. Anschließend sendet der Mobilitätsankerpunkt MAP 310 einen Befehl zum Freigeben einer virtuellen IP-Zone an einen entsprechenden Zugangsrouter entsprechend dem von dem Zugangsrouter berichteten Ergebnis. Bei Empfang des Befehls zum Freigeben der virtuellen IP-Zone zeigen die entsprechenden Zugangsrouter ihr Originalnetzwerkpräfix an. Die von jedem Zugangsrouter berechneten Parameter umfassen die Anzahl der Mobilknoten MN und die Handoverrate.
  • Die Zugangsrouter 331 bis 334 senden eine Bewegungsaktualisierungsanforderung für einen Mobilknoten MN an den Mobilitätsankerpunkt MAP 310 über einen Layer-2-Source-Trigger (L2-ST) im Zustand der virtuellen IP-Zone. Das Layer-2-Source-Trigger-Signal wird zur Bewegungsaktualisierung eines Mobilknotens MN verwendet, wenn eine virtuelle IP-Zone entsprechend der vorliegenden Erfindung zusammengestellt ist. Dies bedeutet, dass diejenigen Zugangsrouter, die eine virtuelle IP-Zone gebildet haben, die Mobilität eines Mobilknotens MN über einen Layer-2-Source-Trigger prüfen können. Die Zugangsrouter prüfen die Bewegungsaktualisierung eines Mobilknotens MN über den Source-Trigger und setzen den Mobilitätsankerpunkt 310 über das Prüfungsergebnis in Kenntnis, wodurch der Kommunikationsverkehr an den Zugangsrouter mit dem entsprechenden Mobilknoten MN geleitet wird. Die Bewegungsaktualisierung durch den Source-Trigger wird nachstehend detailliert beschrieben.
  • Eine virtuelle Care-of-Adresse (VCoA), das heißt eine Adresse entsprechend der vorliegenden Erfindung, ist eine Care-of-Adresse CoA, bei der entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dasselbe Netzwerkpräfix von mehr als zwei Zugangsroutern verwendet werden soll. Darüber hinaus stellt eine On-link-Care-of-Adresse (LCoA), wie vorstehend beschrieben worden ist, eine Care-of-Adresse CoA dar, die von einem Mobilknoten MN auf Basis eines Originalnetzwerkpräfixes des Zugangsrouters erzeugt worden ist. Darüber hinaus stellt eine regionale Care-of-Adresse (RCoA), wie vorstehend beschrieben worden ist, eine Care-of-Adresse CoA dar, die von einem Mobilknoten MN entsprechend einer MAP-Optionsinformation erzeugt worden ist.
  • Bewegt sich ein Mobilknoten MN zu einem neuen Zugangsrouter NAR (new access router NAR) in einer virtuellen IP-Zone, so erzeugt die Bewegungsaktualisierung entsprechend der vorliegenden Erfindung eine Bewegungsaktualisierungsnachricht aus einem alten Zugangsrouter OAR (old access router OAR) und sendet diese an den Mobilitätsankerpunkt MAP 310, um eine Verbindung für eine regionale Care-of-Adresse RCoA, eine virtuelle Care-of-Adresse VCoA und die IP-Adresse des neuen Zugangsrouters NAR zu erzeugen. Die Bewegungsaktualisierung erfasst eine Änderung bei dem Zugangsrouter durch Layer-2 im Zustand der virtuellen IP-Zone und sendet eine Bewegungsaktualisierungsnachricht unter Verwendung eines Layer-2-Source-Trigger-Signals. Ist der Mobilknoten MN nicht in einem Zustand entsprechend der vorliegenden Erfindung befindlich, so erzeugt er RCoA und LCoA und sendet eine BU-Nachricht an den Mobilitätsankerpunkt MAP 310. Ist der Mobilitätsknoten MN in einem Zustand entsprechend der vorliegenden Erfindung befindlich, so sendet er demgegenüber eine BU-Nachricht oder eine lokale BU-Nachricht zwischen VCoA und LCoA und sendet die Nachricht an den Mobilitätsankerpunkt MAP 310.
  • 2. Zustandsübergang in einem Schema zum Zuweisen einer virtuellen IP-Zone
  • 4 ist ein Zustandsübergangsdiagramm für ein Schema einer virtuelle IP-Zone gemäß Bereitstellung in einem Zugangsrouter eines HMIPv6-Systems entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die in 4 dargestellten Zustände treten in einem Zugangsrouter auf. Der Mobilitätsankerpunkt MAP 310 (3) steuert den Zustandsübergang derart, dass jeder Zugangsrouter in die Zustände von 4 übergeht. Gleichwohl ist der Mobilknoten MN nicht mit dem Betrieb des Zusammenstellens oder Freigebens einer virtuellen IP-Zone durch einen Zugangsrouter eines Netzwerkes befasst. Dies bedeutet, dass eine Verwendung als Fundamentalbetrieb unabhängig davon gegeben ist, ob der Zugangsrouter des Netzwerkes eine virtuelle IP-Zone bildet.
  • In einem Schema zum Zuweisen einer virtuellen IP-Zone entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind die nachfolgenden vier Zustände vorhanden. Der Normalzustand 400 beschreibt denjenigen Zustand, in dem das HMIPv6-System im Normalbetrieb ist. Dies bedeutet, dass in diesem Zustand von dem HMIPv6-System ein Handover vorgenommen wird. Im Normalzustand 400 entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung prüft ein Zugangsrouter jedoch den Kommunikationsverkehr und die Mobilität eines in seinem Bereich befindlichen Mobilknotens MN. Die Parameter enthalten, wie vorstehend beschrieben worden ist, Information über die Anzahl der in dem Bereich dieses Zugangsrouters befindlichen Mobilknoten MN und Information über die Handoverrate. Die Parameter werden dem Mobilitätsankerpunkt MAP 310 (3) berichtet. Der Mobilitätsankerpunkt MAP 310 vergleicht die berichteten Parameter mit einem vorbestimmten Schwellenwert. Ist der berichtete Parameter größer als der vorbestimmte Schwellenwert, so gehen diejenigen Zugangsrouter, die eine virtuelle IP-Zone mit dem Zugangsrouter bilden, in den Zustand 410 der Initiierung einer virtuellen IP-Zone über, um entsprechend der vorliegenden Erfindung eine virtuelle IP-Zone zu bilden.
  • Im Zustand 410 der Initiierung der virtuellen IP-Zone sendet der Mobilitätsankerpunkt MAP 310 den Befehl zum Zusammenstellen beziehungsweise Bilden einer virtuellen IP-Zone an einen entsprechenden Zugangsrouter auf Basis der von den Zugangsroutern berichteten Werte. Dies bedeutet, dass der Mobilitätsankerpunkt MAP 310 einen Befehl zum Zusammenstellen beziehungsweise Bilden einer virtuellen IP-Zone an Zugangsrouter sendet, die zu einer virtuellen IP-Zone gruppiert (oder verbunden) werden sollen. Demgemäß zeigen die entsprechenden Zugangsrouter den Mobilknoten MN ein vorbestimmtes identisches virtuelles Netzwerkpräfix an. Ein Mobilknoten MN, der das virtuelle Netzwerkpräfix empfängt, vergleicht ein Originalnetzwerkpräfix mit dem virtuellen Netzwerkpräfix, erzeugt selbst eine virtuelle Care-of-Adresse VCoA und bestimmt so, dass das virtuelle Netzwerkpräfix ein neues Netzwerkpräfix ist. Anschließend übermittelt der Mobilknoten MN die neu erzeugte Care-of-Adresse VCoA an den Mobilitätsankerpunkt MAP 310 unter Verwendung einer BU-Nachricht (Binding Update BU, Verbindungsaktualisierung), und der die BU-Nachricht empfangende Mobilitätsankerpunkt MAP 310 aktualisiert erneut die Verbindung.
  • Übermitteln die Mobilknoten MN, die dasselbe virtuelle Netzwerkpräfix von den Zugangsroutern erhalten, eine BU-Nachricht an den Mobilitätsankerpunkt MAP 310, der die Ver bindungsaktualisierung vollendet, so erfolgt der Übergang in einen Zustand 420 der virtuellen IP-Zone.
  • Im Zustand 420 der virtuellen IP-Zone tauschen Mobilknoten MN, die in eine virtuelle IP-Zone bildenden Zugangsroutern befindlich sind, Daten mit einem Korrespondenzknoten CN unter Verwendung einer virtuellen Care-of-Adresse VCoA aus. Daher wird für den Fall, dass ein Mobilknoten MN mittels eines Handovers von einem alten Zugangsrouter OAR (alter AR) an einen neuen Zugangsrouter NAR (neuer AR), der in der virtuellen IP-Zone enthalten ist, weitergeleitet wird, ein von dem neuen Zugangsrouter angezeigtes Netzwerkpräfix zu einem virtuellen Netzwerkpräfix, das identisch mit demjenigen Netzwerkpräfix ist, das von dem alten Zugangsrouter angezeigt worden ist. Im Ergebnis bedient sich der Mobilknoten MN einer vorherigen virtuellen Care-of-Adresse VCoA ohne Bilden einer neuen virtuellen Care-of-Adresse VCoA. Damit erzeugt der Mobilknoten MN keine lokale BU-Nachricht und sendet diese auch nicht an den Mobilitätsankerpunkt MAP 310 (3).
  • Bewegt sich der Mobilknoten MN von einem alten Zugangsrouter zu einem neuen Zugangsrouter, so wird eine Bewegungsaktualisierung für den Mobilitätsankerpunkt MAP 310 in dem alten Zugangsrouter mittels eines Layer-2-Source-Trigger-Schemas (L2-ST-Schemas) unter Verwendung eines Pilotsignals vorgenommen. Der Mobilitätsankerpunkt MAP 310 nimmt eine Verbindungsaktualisierung vor, wenn sich der Mobilitätsknoten MN von dem alten Zugangsrouter zu dem neuen Zugangsrouter bewegt. Anschließend leitet der Mobilitätsankerpunkt MAP 310 den Kommunikationsverkehr an den Mobilknoten MN über den neuen Zugangsrouter weiter. Im Zustand 420 der virtuellen IP-Zone wird keine lokale BU-Nachricht in der Drahtlosverbindung erzeugt, da ein Handover über den Layer-2-Source-Trigger (L2-ST) vorgenommen wird. Dies bedeutet, dass der Source-Trigger keine neu erzeugte Nachricht in dem Mobilknoten MN ist, sondern für den Transfer der bestehenden Nachricht des Layer-2-Handoffs an den Mobilitätsankerpunkt MAP über den Zugangsrouter verwendet wird.
  • Ein Verfahren zum Gruppieren der Zugangsrouter in virtuelle IP-Zonen wird nachstehend unter Bezugnahme auf 5A und 5B beschrieben. 5A ist ein Diagramm, das ein Schema zum statischen Zuweisen einer virtuellen IP-Zone in einem HMIPv6-System entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. 5B ist ein Diagramm, das ein Schema zum dynamischen Zuweisen einer virtuellen IP-Zone in einem HMIPv6-System entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. Bei dem in 5A gezeigten Schema zum statischen Zuweisen einer virtuellen IP-Zone bilden bestimmte Zugangsrouter unter Verwendung vorher gemessener statistischer Daten eine virtuelle IP-Zone. In 5A werden eine virtuelle IP-Zone A, eine virtuelle IP-Zone B, eine virtuelle IP-Zone C und eine virtuelle IP-Zone D von Zugangsroutern gebildet. Bei dem in 5B gezeigten Schema zum dynamischen Zuweisen einer virtuellen IP-Zone wird eine virtuelle IP-Zone durch Bestimmen von Zugangsroutern, an denen häufig ein Handover auftritt, auf Basis des Kommunikationsverkehrs und des Handoverzustandes eines Mobilknotens MN gebildet. Daher weisen die virtuellen IP-Zonen A, B und D verschiedene Größen auf und können dynamisch geändert werden.
  • Die Schemen zum statischen und dynamischen Zuweisen einer virtuellen IP-Zone weisen beide Vorteile und Nachteile auf. Das Schema zum statischen Zuweisen einer virtuellen IP-Zone ist beispielsweise dahingehend von Vorteil, dass die Last eines Mobilitätsankerpunktes MAP, der die Zuweisung der virtuellen IP-Zone vornimmt, verringert werden kann, da eine virtuelle IP-Zone unter Verwendung vorab gemessener statistischer Daten gebildet wird, wenn ein System konzipiert und Zugangsrouter darin installiert werden. Darüber hinaus ist das Schema zum statischen Zuweisen einer virtuellen IP-Zone dahingehend von Vorteil, dass eine Steuerung der Zugangsrouter einfach ist, da eine bestimmte virtuelle IP-Zone unverändert bleibt. Demgegenüber ist das Schema zum statischen Zuweisen einer virtuellen IP-Zone dahingehend von Nachteil, dass die Effekte der vorliegenden Erfindung nicht maximiert werden können, da eine Änderung der Feldbedingung und der Mobilität der tatsächlichen Anwender oder Mobilknoten MN falsch miteinbezogen ist. Das Schema zum dynamischen Zuweisen einer virtuellen IP-Zone ist hingegen dahingehend von Vorteil, dass die Effekte der vorliegenden Erfindung maximiert werden können, da eine Änderung bei der Feldbedingung und der Mobilität der tatsächlichen Mobilknoten MN ausreichend berücksichtigt worden ist. Gleichwohl ist das Schema zum dynamischen Zuweisen einer virtuellen IP-Zone komplizierter als das Schema zum statischen Zuweisen einer virtuellen IP-Zone, und zwar mit Blick auf die Steuerung, da die virtuelle IP-Zone dynamisch geändert werden kann.
  • Wie in 4 gezeigt ist, berechnen im Normalzustand 400 und im Zustand 420 der virtuellen IP-Zone die Zugangsrouter fortwährend den Kommunikationsverkehr und den Handoverzustand der Mobilknoten MN. Für den Fall, dass die berechneten Werte eine bestimmte Bedingung erfüllen, berichten die Zugangsrouter die berechneten Ergebnisse an den Mobilitätsankerpunkt MAP 310. Für den Fall des in 5B gezeigten Schemas zum dynamischen Zuweisen einer virtuellen IP-Zone kann auf Basis des Berichtes der Mobilitätsankerpunkt MAP 310 einen bestimmten Router zu einer bestimmten virtuellen IP-Zone hinzufügen, ihn ändern und ihn hieraus entfernen. Die Zugangsrouter vergleichen die berichteten Parameter mit einem vorbestimmten Schwellenwert. Für den Fall, dass der berichtete Parameter kleiner oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert ist, nehmen die Zugangsrouter, die die virtuelle IP-Zone mit dem Zugangsrouter freigeben, einen Übergang in einen Zustand 430 der Freigabe einer virtuellen IP-Zone vor, um eine virtuelle IP-Zone entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung freizugeben. Vorzugsweise unterscheidet sich der Schwellenwert für denjenigen Fall, in dem ein Zugangsrouter von dem Normalzustand 400 in den Zustand 410 der Initiierung einer virtuellen IP-Zone übergeht, von dem Schwellenwert für den Fall, in dem der Zugangsrouter aus dem Zustand 420 der virtuellen IP-Zone in den Zustand 430 der Freigabe der virtuellen IP-Zone übergeht.
  • 6 ist ein Diagramm, das ein Verfahren zum Einstellen eines Schwellenwertes darstellt, das als Bezug zum Zusammenstellen beziehungsweise Bilden und Freigeben einer virtuellen IP-Zone aus Zugangsroutern entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird. In 6 sind auf der x-Achse die Zeit und auf der y-Achse ein gemessener Parameterwert zum Bilden einer virtuellen IP-Zone aufgetragen. So enthält beispielsweise ein gemessener Parameterwert eine Anzahl von Mobilknoten MN, die mittels eines Handovers von einem bestimmten Zugangsrouter an einen anderen Zugangsrouter weitergeleitet werden, und/oder eine Anzahl von Mobilknoten MN, die unter dem Zugangsrouter kommunizieren. Eine zeitabhängige Kurve 600 wird zu einer Parametervariationskurve. Bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird der Schwellenwert in zwei Schwellenwerte eines ersten Schwellenwertes und eines zweiten Schwellenwertes klassifiziert. Die beiden Schwellenwerte werden verwendet, um eine Ping-Pong-Zuweisung der virtuellen IP-Zone zu verhindern. Dies wird nachstehend noch beschrieben.
  • Sind die Schwellenwerte für das Zusammenstellen beziehungsweise Bilden und Freigeben der virtuellen IP-Zone gleich gewählt, so berichtet ein Zugangsrouter einen Zugangsrouterzustand an den Mobilitätsankerpunkt MAP 310 (3), wenn ein Parameter zur Vornahme der Zuweisung einer virtuellen IP-Zone größer als der Schwellenwert wird. Sodann sendet der Mobilitätsankerpunkt MAP 310 einen Befehl zum Zuweisen einer virtuellen IP-Zone an die Zugangsrouter. In einigen Fällen wird der Parameter unter den Schwellenwert für die Zuweisung der virtuellen IP-Zone der Zugangsrouter verklei nert, kurz nachdem die Zugangsrouter die Zuweisung der virtuellen IP-Zone vornehmen. Der Mobilitätsankerpunkt MAP 310 sendet erneut einen Befehl zum Freigeben einer virtuellen IP-Zone an die Zugangsrouter. Anschließend nehmen die Zugangsrouter erneut eine Freigabe der virtuellen IP-Zone vor. Aufgrund der Tatsache, dass eine virtuelle Care-of-Adresse VCoA gemeinhin für die Zuweisung einer virtuellen IP-Zone verwendet wird, müssen die Mobilknoten MN denselben Vorgang vornehmen, als ob ein Handover vorgenommen würde. Dies bedeutet, dass die Zugangsrouter ein neues Netzwerkpräfix an die Mobilknoten MN leiten und die Mobilknoten MN sich einer neuen Care-of-Adresse CoA durch Empfangen des neuen Netzwerkpräfixes bedienen. Für einen solchen Vorgang wird eine Drahtloskanalressource verwendet, was zu einem Leistungsverbrauch in den Mobilknoten MN führt. Anschließend fordern dann, wenn die Freigabe der virtuellen IP-Zone erneut vorgenommen wird, die Zugangsnetzwerke die Mobilknoten auf, ihr Originalnetzwerkpräfix zu verwenden. Sodann nehmen die Mobilknoten MN den Handoverbetrieb und die Kommunikation mit einer neuen Care-of-Adresse CoA erneut vor.
  • Ist ein Schwellenwert als Parameter gemäß vorstehender Beschreibung eingestellt, so können eine Vergeudung von Ressourcen und ein Energieverlust auftreten. Dies wird unter der Annahme beschrieben, dass in 6 nur ein erster Schwellenwert verwendet wird. Die Parametervariationskurve 600 übersteigt einen ersten Schwellenwert für die Zuweisung einer virtuellen IP-Zone an einen Punkt 611. In diesem Fall berichtet ein Zugangsrouter über einen Zugangsrouterzustand an einen Mobilitätsankerpunkt MAP 310 (3). Daher befiehlt der Mobilitätsankerpunkt MAP 310 den entsprechenden Zugangsroutern, die Zuweisung der virtuellen IP-Zone vorzunehmen. Anschließend kann an einem Punkt 612 die Parametervariationskurve 600 kleiner als der erste Schwellenwert werden. In diesem Fall sendet der Mobilitätsankerpunkt 310 einen Befehl zum Freigeben einer virtuellen IP-Zone an die Zugangsrouter. Anschließend kann an einem Punkt 613 die Zuweisung der virtuellen IP-Zone erneut vorgenommen werden. Das Zuweisen und Freigeben der virtuellen IP-Zone kann innerhalb einer kurzen Zeitspanne wiederholt werden, was das System effektiv verringert. Daher werden bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zwei Schwellenwerte definiert, um einer Ressourcenvergeudung vorzubeugen. Wie in 6 dargestellt ist, tritt, wenn die Parametervariationskurve 600 den zweiten Schwellenwert überschreitet, ein Übergang vom Normalzustand 400 in den Zustand 410 der Initiierung der virtuellen IP-Zone auf. Wird die Parametervariationskurve 600 kleiner als der erste Schwellenwert, so erfolgt ein Übergang vom Zustand 420 (4) der virtuellen IP-Zone in den Zustand 430 (4) der Freigabe der virtuellen IP-Zone.
  • Die Beschreibung der vorliegenden Erfindung erfolgt hierbei unter der Annahme, dass nur der erste Schwellenwert verwendet wird. Wird jedoch ein zweiter Schwellenwert verwendet, so kann an den Punkten 614, 615, 616 und 617 das Phänomen einer Ping-Pong-Zuweisung einer virtuellen IP-Zone auftreten. In 6 wird der zweite Schwellenwert für den Übergang vom Normalzustand 400 (4) in den Zustand 410 (4) der Initiierung der virtuellen IP-Zone größer als der erste Schwellenwert für den Übergang von dem Zustand 420 der virtuellen IP-Zone in den Zustand 430 der Freigabe der virtuellen IP-Zone gewählt. Alternativ kann auch der erste Schwellenwert größer als der zweite Schwellenwert gewählt werden.
  • Der Schwellenwert kann auch zusätzlich zu einem Schwellenwert für einen Parameter eine Zeit beinhalten. Beispielsweise auch dann, wenn die Parametervariationskurve einen Schwellenwert für die Freigabe der virtuellen IP-Zone während einer vorbestimmten Zeit nach der Zuweisung der virtuellen IP-Zone erreicht, wird die Freigabe der virtuellen IP-Zone nicht vorgenommen. Die Zuweisung der virtuellen IP-Zone kann während einer vorbestimmten Zeit nach der Freigabe der virtuellen IP-Zone nicht vorgenommen werden. Wird die Zeit als weiterer Parameter für die Zuweisung und Freigabe der virtuellen IP-Zone verwendet, so kann ein Schwellenwert für den Parameter verwendet werden. Dies wird deshalb vorgenommen, um eine Ping-Pong-Zuweisung einer virtuellen IP-Zone zu vermeiden. Daher wird vorgezogen, wenn die Zeit, die als weiterer Parameter für die Zuweisung und Freigabe der virtuellen IP-Zone verwendet wird, auf eine Zeit eingestellt wird, in der ein Vorgang der Ping-Pong-Zuweisung einer virtuellen IP-Zone nicht vorgenommen werden kann, oder auf eine Zeit, in der eine Verringerung der Effizienz der Kanalressourcen verhindert werden kann, und zwar unter Verwendung eines statistischen Verfahrens. Besteht dennoch keine Möglichkeit, dass die Ping-Pong-Zuweisung einer virtuellen IP-Zone auftritt, so ist nicht notwendig, zwei Schwellenwerte oder die Zeit als Parameter für die Zuweisung und Freigabe der virtuellen IP-Zone zu definieren.
  • 3. Bedingung zur dynamischen/statischen Zuweisung und Freigabe einer virtuellen IP-Zone
  • Zunächst wird die Bedingung der dynamischen Zuweisung und Freigabe einer virtuellen IP-Zone beschrieben. Zugangsrouter entsprechend der vorliegenden Erfindung prüfen einen Laststatus (load status LS) und einen Bewegungsstatus (movement status MS). Der Laststatus und der Bewegungsstatus, die von den Zugangsroutern geprüft worden sind, können zu Parametern entsprechend der vorliegenden Erfindung werden. Der Laststatus kann zur Anzahl derjenigen Mobilknoten MN werden, die in einem Zellbereich jedes Zugangsrouters befindlich sind, oder eine Last, die von den Mobilknoten MN angefordert worden ist. Dies wird mit num MN(i) bezeichnet, was die Anzahl der Mobilknoten MN in der Zelle #i und/oder eine Last angibt. Der Bewegungsstatus wird durch Prüfen der Anzahl der Handovervorgänge erreicht, die von den Mobilknoten MN vorgenommen worden sind, die in einem Zellbereich eines Zugangsrouters befindlich sind. Daher kann der Bewegungsstatus durch Nachverfolgen der Anzahl der Mobilknoten MN, die einen Handover vornehmen, zu einer bestimmten Zelle während einer bestimmten Zeit ermittelt werden. Durch Prüfen der Anzahl von Handovervorgängen kann ein Zugangsrouter die Wahrscheinlichkeit berechnen, dass sämtliche in seinem Zellbereich befindlichen Mobilknoten MN einen Handover innerhalb einer bestimmten Zeit vornehmen. Die Wahrscheinlichkeit kann durch Beziehung (1) berechnet werden.
  • Figure 00210001
  • In Beziehung (1) bezeichnen Pi,j die Bewegungswahrscheinlichkeit von einer Zelle #i in eine Zelle #j und num HO(i, j) die Anzahl der mittels eines Handovers von einer Zelle #i in eine Zelle #j während einer vorbestimmten Zeit weitergeleiteten Mobilknoten MN. Der Nenner von Beziehung (1) bezeichnet die gesamte Anzahl der Mobilknoten MN, die mittels eines Handovers an zu der Zelle #i benachbarte Zellen weitergeleitet werden. Aus Beziehung (1) ergibt sich, dass jeder Zugangsrouter einen neuen Zielzellenbereich bestimmt, an dem er einen Handover aus seinem eigenen Zellenbereich vorgenommen hat. Dies dient dem Zweck, die Wahrscheinlichkeit für die Mobilität eines Mobilknotens MN und eines Bewegungspfades eines Mobilknotens MN während einer Zeit zu berechnen, in der die gesamte Prüfung vorgenommen wird. Daher sollte, wenn sich ein Mobilknoten MN von seiner eigenen Zelle in eine Zelle eines bestimmten Zugangsrouters bewegt, der Zugangsrouter einen Bewegungsstatuswert in Form von Beziehung (2) speichern, die nachstehend angegeben ist. P(i) = (a, Pia), (b, Pib), (c, Pic), (d, Pid), (2)
  • In Beziehung (2) bezeichnen a, b, c und d benachbarte Zugangsrouter eines Zugangsrouters #i und P(i) einen Handoverwahrscheinlichkeitswert, wobei der Handoverwahrscheinlichkeitswert die Bewegungswahrscheinlichkeit zu einem Zugangsrouter A, die Bewegungswahrscheinlichkeit zu einem Zugangsrouter B, die Bewegungswahrscheinlichkeit zu einem Zugangsrouter C und die Bewegungswahrscheinlichkeit zu einem Zugangsrouter D bezeichnen.
  • Die Zugangsrouter berichten die geprüften Werte an den Mobilitätsankerpunkt MAP 310 (3), um eine Zuweisung einer virtuellen IP-Zone oder eine Freigabe einer virtuellen IP-Zone vorzunehmen. Die Berichtszeit kann in eine Zeit für denjenigen Fall, in dem der Zugangsrouter den in Verbindung mit Beziehung 6 beschriebenen Schwellenwert aufweist, und eine Zeit für denjenigen Fall, in dem der Zugangsrouter den in Verbindung mit 6 beschriebenen Schwellenwert nicht aufweist, unterteilt werden. Bei der Beschreibung desjenigen Falles, in dem der Zugangsrouter den in Verbindung mit 6 beschriebenen Schwellenwert aufweist, berichten unter der Annahme, dass der aktuelle Zustand der Normalzustand 400 (4) ist, die jeweiligen Zugangsrouter für den Fall, dass der Parameter einen Schwellenwert für den Übergang in den Zustand 410 (4) der Initiierung der virtuellen IP-Zone übersteigt, dies an den Mobilitätsankerpunkt MAP. Andernfalls berichten unter der Annahme, dass der aktuelle Zustand der Zustand 420 (4) der virtuellen IP-Zone ist, die Zugangsrouter für den Fall, dass der Parameter niedriger als ein Schwellenwert für den Übergang in den Zustand 430 der Freigabe der virtuellen IP-Zone ist, dies an den Mobilitätsankerpunkt MAP.
  • Wie in 6 gezeigt ist, berichten, wenn der aktuelle Zustand der Normalzustand 400 ist, die Zugangsrouter für den Fall, dass der Parameter höher als der zweite Schwellenwert ist, dies an den Mobilitätsankerpunkt MAP 310. Unter der Annahme, dass der aktuelle Zustand der Zustand 420 der virtuellen IP-Zone ist, berichtet für den Fall, dass der Parameter niedriger als der erste Schwellenwert ist, der Zugangsrouter dies an den Mobilitätsankerpunkt MAP 310. Daher verwendet für den Fall, dass mehr als zwei Schwellenwerte, wie vorstehend im Zusammenhang mit 6 beschrieben worden ist, verwendet werden, jeder Zugangsrouter die nachstehende Beziehung (3), um zu berechnen, ob ein Übergang von dem Normalzustand 400 in den Zustand 410 der Initiierung der virtuellen IP-Zone notwendig ist, und die nachstehende Beziehung (4), um zu berechnen, ob ein Übergang von dem Zustand 420 der virtuellen IP-Zone in den Zustand 430 der Freigabe der virtuellen IP-Zone notwendig ist. numHO(i) ≥ MS_Th(2) und numMN(i) ≥ LS_Th(2) (3)
  • Hierbei bezeichnen MS_Th(2) einen zweiten Schwellenwert in dem Bewegungsstatus und LS_Th(2) einen zweiten Schwellenwert in dem Laststatus. numHO(i) ≥ MS_Th(1) und numMN(i) ≥ LS_Th(1) (4)
  • Hierbei bezeichnen MS_Th(1) einen ersten Schwellenwert in dem Bewegungsstatus und LS_Th(1) einen ersten Schwellenwert in dem Laststatus.
  • Bislang wurden die Bedingungen für die dynamische Zuweisung und Freigabe einer virtuellen IP-Zone beschrieben. Mit Blick auf die Bedingung für die statische Zuweisung und Freigabe einer virtuellen IP-Zone kann für den Fall, dass die entsprechende Bedingung unter Verwendung vorab berechneter statistischer Daten erfüllt ist, die Zuweisung der virtuellen Zone vorgenommen werden. So wird beispielsweise in einem bestimmten Bereich, wie ihn ein Universitätscampus darstellt, die Zuweisung einer virtuellen IP-Zone in einem Bereich auf dem Campus von der Zeit der Öffnung des Campus bis zur Zeit der Schließung des Campus vorgenommen, wobei nach der Zeit der Schließung des Campus eine Freigabe der virtuellen IP-Zone vorgenommen wird. Für den Fall eines Vergnügungszentrums wird die Zeit statistisch berechnet, in der extrem viele Menschen kommen, und es werden die Zuweisung und Freigabe der virtuellen IP-Zone entsprechend der berechneten statistischen Daten vorgenommen. Durch Verwendung des Schemas des Zuweisens der virtuellen IP-Zone wird es möglich, die Berechnungslast, die in jedem Zugangsrouter anfällt, wie auch die Berechnungslast in dem Mobilitätsankerpunkt MAP 310 zu verringern.
  • 4. Allgemeiner Algorithmus für die Zuweisung und Freigabe einer virtuellen IP-Zone
  • Ein allgemeiner Algorithmus für die Zuweisung und Freigabe einer virtuellen IP-Zone wird nachstehend unter Bezugnahme auf 7 beschrieben. 7 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Vornahme einer Zuweisung einer virtuellen IP-Zone entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. Wie in 7 gezeigt ist, nimmt bei Schritt 700 ein Zugangsrouter einen Mobilknoten MN auf. Dies bedeutet, dass ein normaler Mobilknoten, der in einem Zellenbereich des Zugangsrouters befindlich ist, mit dem Zugangsrouter kommuniziert. Der Zugangsrouter in Kommunikation mit dem Mobilknoten MN bestimmt bei Schritt 702, ob die Werte für den Bewe gungsstatus und den Laststatus größer als ein vorbestimmter Schwellenwert sind. Werden die geprüften Werte an den zugehörigen Mobilitätsankerpunkt MAP 310 (3) berichtet oder sind sie größer als der Schwellenwert, das heißt, ist ein Zustandsübergang angefordert, so kann der Zugangsrouter eine Zustandsübergangsanforderungsnachricht an den Mobilitätsankerpunkt MAP 310 senden. In der nachfolgenden Beschreibung wird davon ausgegangen, dass der Zugangsrouter eine Zustandsänderungsanforderung an den Mobilitätsankerpunkt MAP 310 berichtet. Dies bedeutet, dass im Normalzustand für den Fall, dass der Parameter größer als ein zweiter Schwellenwert ist, was im Zusammenhang mit 6 beschrieben worden ist, der Zugangsrouter ein Übergangsanforderungssignal in einer virtuellen IP-Zone erzeugt und das Übergangsanforderungssignal an den Mobilitätsankerpunkt MAP 310 berichtet. Im Zustand der virtuellen IP-Zone berichtet für den Fall, dass der Parameter niedriger als ein erster Schwellenwert von 6 ist, der Zugangsrouter eine Anforderungsnachricht zur Freigabe einer virtuellen IP-Zone an den Mobilitätsankerpunkt 310.
  • Wird bei Schritt 702 bestimmt, dass der Statuswert des Zugangsrouters größer als der Schwellenwert ist, so geht der Zugangsrouter zu Schritt 706 über, wobei er andernfalls zu Schritt 704 übergeht. Bei Schritt 704 nimmt der Zugangsrouter den allgemeinen Betrieb im Normalzustand vor. Dies bedeutet, dass in diesem Zustand der Mobilknoten MN mit einem Korrespondenzknoten CN über einen Zugangsrouter kommuniziert, in dem er aktuell enthalten ist. Daher nimmt der Mobilknoten MN eine Kommunikation unter Verwendung von RCoA und LCoA vor, die in dem HMIPv6-System erforderlich sind. Darüber hinaus nimmt der Mobilknoten MN in diesem Zustand einen Handover auf Basis eines HMIPv6-Protokolls vor.
  • Demgegenüber nimmt bei Schritt 706 der Zugangsrouter ein gleichzeitiges Aussenden eines virtuellen Netzwerkpräfixes in Reaktion auf den Befehl zum Zuweisen einer virtuellen IP-Zone von dem Mobilitätsankerpunkt MAP 310 (3) nach einem Statusbericht an den Mobilitätsankerpunkt MAP 310 vor. In 7 sind der Vorgang des Erstellens eines Statusberichtes an den Mobilitätsankerpunkt MAP 310 durch den Zugangsrouter und der Vorgang des Weiterleitens eines Befehls zum Zuweisen einer virtuellen IP-Zone an den Zugangsrouter durch den Mobilitätsankerpunkt MAP 310 nicht dargestellt. In 7 ist nach diesen Vorgängen nur der Vorgang des gleichzeitigen Aussendens eines virtuellen Netzwerkpräfixes zur Bildung einer virtuellen IP-Zone in dem Zugangsrouter dargestellt. Auf Basis des gleichzeitig ausgesendeten virtuellen Netzwerkpräfixes bestimmt bei Schritt 708 der Mobilknoten MN, ob ein neues Netzwerkpräfix erfasst worden fasst worden ist. Für den Fall, dass ein neues Netzwerkpräfix von dem Zugangsrouter erfasst worden ist, geht der Mobilknoten MN zu Schritt 710 über, wo ein allgemeiner Handovervorgang vorgenommen wird. Daher nimmt bei Schritt 710 der Mobilknoten MN eine Autokonfiguration vor, um einen Handovervorgang vorzunehmen.
  • Anschließend geht die Mobilknotenverarbeitung zu Schritt 712 über, wo eine lokale Verbindungsaktualisierungsnachricht (BU-Nachricht) erzeugt und an den Mobilitätsankerpunkt MAP 310 gesendet wird. Sodann aktualisiert der Mobilitätsankerpunkt MAP 310 die virtuelle Care-of-Adresse VCoA des Mobilknotens MN im Zustand der virtuellen IP-Zone. Ist die virtuelle Care-Of-Adresse VCoA des Mobilknotens MN aktualisiert, so setzen bei Schritt 714 der Zugangsrouter und der Mobilknoten MN die Kommunikation mit einem bestehenden Korrespondenzknoten CN fort. Dies bedeutet, dass wenn die virtuelle Care-of-Adresse VCoA des Mobilknotens MN aktualisiert ist, die statischen und dynamischen virtuellen IP-Zonen gemäß Darstellung in 5A und 5B gebildet werden. In diesem Zustand werden bestimmte Zugangsrouter, in denen ein Handover oftmals auftritt, zu einer virtuellen IP-Zone gruppiert. Daher bestimmt der Mobilknoten MN, ob der Zugangsrouter geändert wird, und zwar mittels eines empfangenen Pilotsignals, während er mit den Korrespondenzknoten CN über einen entsprechenden Zugangsrouter kommuniziert. Dies bedeutet, dass der Mobilknoten MN, während er sich bewegt, ein Pilotsignal erfasst, das periodisch von einem Zugangspunkt (access point AP) eines neuen Zugangsrouters rundgesendet wird. Ist das neue Pilotsignal erfasst, so erfasst der Mobilknoten MN einen Identifizierer (identifier ID) eines neuen Zugangspunktes, der in der Pilotsignalinformation enthalten ist, und leitet den erfassten Identifizierer an den alten Zugangsrouter weiter. Die vorbeschriebenen Vorgehensweisen stellen keine neuen Vorgehensweisen, sondern lediglich diejenigen Vorgehensweisen dar, die bei dem Handovervorgang von Layer-2 vorgenommen werden. Es tritt daher keine neu hinzugefügte Signalisierung auf, um eine Änderung in dem Zugangsrouter zu erfassen.
  • Der Zugangspunkt verfügt über Abbildungsinformation für eine IP-Adresse für einen benachbarten Zugangsrouter und einen Layer-2-Identifizierer des Zugangspunktes gemäß vorheriger darin erfolgter Speicherung. Es handelt sich hierbei um einen Layer-2-Source-Trigger (L2-ST). Dies bedeutet, dass der alte Zugangsrouter einen Identifizierer eines neuen Zugangspunktes, der Information darstellt, die in dem empfangenen Layer-2-Source-Trigger enthalten ist, auf eine IP-Adresse des neuen Zugangsrouters abbildet. Durch Vornehmen eines derartigen Layer-2-Handoververfahrens erfasst der alte Zu gangsrouter eine IP-Adresse des neuen Zugangsrouters, zu dem sich der Mobilknoten MN hinbewegt.
  • Wie vorstehend beschrieben worden ist, besteht der Grund für die Bestimmung der Layer-2-Source-Trigger-Signale durch den Zugangsrouter darin, dass verschiedene Zugangsrouter zu einer virtuellen IP-Zone gruppiert worden sind. Dies bedeutet, dass aufgrund der Tatsache, dass die Zugangsrouter eine gleichzeitige Aussendung desselben virtuellen Netzwerkpräfixes vornehmen und nur die Layer-2-Signale verschieden sind, dass die Mobilknoten MN eine Änderung in dem Zugangsrouter durch Erfassen der Layer-2-Signale erfassen können. Die Mobilknoten setzen einen entsprechenden Zugangsrouter über die Änderung in dem Zugangsrouter mittels eines Layer-2-Trigger-Signals in Kenntnis. Im Zustand der virtuellen IP-Zone findet keine Änderung bei dem Netzwerkpräfix statt. Daher wird ein Übermitteln des Layer-2-Trigger-Signals an den Zugangsrouter durch den Mobilknoten MN vorgenommen, da der Mobilitätsankerpunkt MAP 310 die Bewegung des Mobilknotens MN kennen sollte, um die Daten an den richtigen Zugangsrouter weiterleiten zu können.
  • Wie in 7 dargestellt ist, geht für den Fall, dass bei Schritt 716 bestimmt wird, dass ein Layer-2-Trigger-Signal von dem Mobilknoten MN empfangen worden ist, der Zugangsrouter zu Schritt 718 über. Wird demgegenüber kein Layer-2-Source-Trigger-Signal empfangen, so wird der Betrieb bei Schritt 714 wiederholt. Dies bedeutet, dass der Mobilknoten MN die Kommunikation mit dem Korrespondenzknoten CN über einen entsprechenden Zugangsrouter fortführt.
  • Bei Empfang des Layer-2-Source-Trigger-Signals geht der Zugangsrouter zu Schritt 718 über, wo er die Bewegungsaktualisierung an den entsprechenden Mobilknoten MN an den Mobilitätsankerpunkt MAP übermittelt. Dies bedeutet, dass der alte Zugangsrouter den Mobilitätsankerpunkt MAP 310 (3) davon in Kenntnis setzt, dass sich ein bestimmter Mobilknoten MN von einem aktuellen Zugangsrouter zu einem anderen Zugangsrouter bewegt hat. Durch diese Inkenntnissetzung über die Bewegung eines Zugangsrouters kann der Mobilitätsankerpunkt MAP Daten an den neuen Zugangsrouter übermittelt, wo sich der Mobilknoten MN befindet. Dies bedeutet, dass bei Schritt 720 der Mobilitätsankerpunkt MAP 310 einen Hostroutingsetup vornimmt. Anschließend kommuniziert bei Schritt 722 der Mobilknoten MN mit dem Korrespondenzknoten CN über den neuen Zugangsrouter.
  • In 7 erfolgt keine Beschreibung desjenigen Vorganges, bei dem sich der Mobilknoten MN aus einem Bereich von Zugangsroutern, die zu einer virtuellen IP-Zone gruppiert worden sind, zu einem Zugangsrouter, der nicht in der virtuellen IP-Zone enthalten ist, bewegt. Der Grund hierfür liegt darin, dass in diesem Fall ein allgemeiner HMIPv6-Betrieb vorgenommen wird. Dies bedeutet, dass der Mobilknoten MN eine Verbindungsaktualisierung für den Mobilitätsankerpunkt MAP nach Erzeugen einer neuen lokalen Care-of-Adresse LCoA vornimmt, da sich das Netzwerkpräfix für die virtuelle IP-Zone von dem Netzwerkpräfix für eine nichtvirtuelle IP-Zone unterscheidet.
  • Nach Schritt 722 kommuniziert der Mobilknoten MN mit dem Korrespondenzknoten CN über den entsprechenden Zugangsrouter. Der Zugangsrouter nimmt kontinuierlich eine Prüfung der Parameter, und zwar auch während er die Kommunikation vornimmt, nach Bilden der virtuellen IP-Zone vor. Der Zugangsrouter bestimmt, ob der Parameter niedriger als ein Schwellenwert ist. Wird bei Schritt 724 bestimmt, dass der von dem Zugangsrouter geprüfte Parameter niedriger als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, so geht der Zugangsrouter zu Schritt 726 über. Andernfalls gilt der Zugangsrouter zu Schritt 722 zurück, wo er die Kommunikation kontinuierlich vornimmt.
  • Bei Schritt 726 zeigt, wenn der Zugangsrouter einen Anforderungsbefehl für ein Originalnetzwerkpräfix von dem Mobilitätsankerpunkt MAP 310 (3) empfängt, dieser das Originalnetzwerkpräfix an. Anschließend bestimmt bei Schritt 728 der Mobilknoten MN, ob ein neues Netzwerkpräfix erfasst worden ist. Ist ein neues Netzwerkpräfix erfasst worden, sie geht der Mobilknoten MN zu Schritt 730 über. Ist demgegenüber kein neues Netzwerkpräfix erfasst worden, so wiederholt der Mobilknoten MN den Vorgang bei Schritt 728. Das Originalnetzwerkpräfix wird rundgesendet, um die virtuelle IP-Zone freizugeben.
  • Bei Schritt 730 nimmt der Mobilknoten MN eine Autokonfiguration vor. Dies bedeutet, dass der Mobilknoten MN das von dem Zugangsrouter rundgesendete neue Netzwerkpräfix empfängt und anhand seiner IP-Klasse neukonfiguriert. Anschließend erzeugt bei Schritt 732 der Mobilknoten MN eine lokale BU-Nachricht und sendet diese an den entsprechenden Zugangsrouter, wodurch der Vorgang der Freigabe der virtuellen IP-Zone vollendet ist. Nach Vollendung des Vorganges der Freigabe der virtuellen IP-Zone kommuniziert der Mobilknoten MN fortwährend mit dem Korrespondenzknoten CN im Normalzustand 400 über den aktuellen Zugangsrouter, an dem er befindlich ist, siehe Schritt 734.
  • Von dem Mobilitätsankerpunkt MAP vorgenommene Zuweisung und Freigabe einer virtuellen IP-Zone
  • 1. Betrieb eines sich bewegenden Mobilknotens MN im Normalzustand
  • 8 ist ein Diagramm, das den Betrieb eines sich bewegenden Mobilknotens MN im Normalzustand in einem HMIPv6-System darstellt. Das System wird mit denselben Bezugszeichen wie das in 3 dargestellte System beschrieben. Ein erster Zugangsrouter 331, ein zweiter Zugangsrouter 332, ein dritter Zugangsrouter 333 und ein vierter Zugangsrouter 334 weisen jeweils ihren eigenen Bereich auf. Die Zugangsrouter 331, 332, 333 und 334 sind unter einem Mobilitätsankerpunkt MAP 310 verbunden. Darüber hinaus sind die Zugangsrouter 331, 332, 333 und 334 im Normalzustand befindlich, in dem sie nicht gruppiert sind. Im Normalzustand erzeugt für den Fall, dass sich ein Mobilknoten MN 801 in den Bereich des ersten Zugangsrouters 331 hineinbewegt, der Mobilknoten MN 801 LCoA entsprechend einem Netzwerkpräfix, das von dem ersten Zugangsrouter rundgesendet worden ist, sowie RCoA entsprechend einer MAP-Information. Hierbei werden LCoA und RCoA, die von dem ersten Zugangsrouter 331 erhalten worden sind, mit LCoA1 beziehungsweise RCoA1 bezeichnet.
  • In einigen Fällen kann sich der unter dem ersten Zugangsrouter 331 befindliche Mobilknoten MN 801 in den Bereich des zweiten Zugangsrouters 332 bewegen. Bewegt sich der Mobilknoten MN 801 beispielsweise in den Bereich des zweiten Zugangsrouters 332, was in 8 durch Pfeil 802 angedeutet ist, so empfängt der Mobilknoten MN 801 ein Netzwerkpräfix, das von dem zweiten Zugangsrouter 332 rundgesendet worden ist. Aufgrund der Tatsache, dass die von dem ersten Zugangsrouter 331 empfangene MAP-Information identisch mit der von dem zweiten Zugangsrouter 332 empfangenen MAP-Information ist, wird dieselbe RCoA verwendet. Gleichwohl aktualisiert aufgrund der Tatsache, dass sich das von dem zweiten Zugangsrouter 332 empfangene Netzwerkpräfix von dem von dem ersten Zugangsrouter 331 empfangenen Netzwerkpräfix unterscheidet, der Mobilknoten 801 LCoA1 auf LCoA2. Anschließend erzeugt der Mobilknoten 801 eine lokale BU-Nachricht unter Verwendung der aktualisierten LCoA2 und der bestehenden RCoA1 und sendet die lokale BU-Nachricht an den zweiten Zugangsrouter 332, wie durch Pfeil 804 angedeutet ist. Anschließend leitet der zweite Zugangsrouter 332 die von dem Mobilknoten MN 801 empfangene lokale BU-Nachricht an den Mobilitätsankerpunkt MAP 310 weiter, wie durch Pfeil 805 angedeutet ist. Der Mobilitätsankerpunkt MAP 310 aktualisiert anschließend RCoA1 und LCoA1 auf RCoA1 und LCoA2.
  • Der Mobilitätsankerpunkt MAP 310 erzeugt eine Bestätigungsnachricht (acknowledgement message, Ack message) zur Aktualisierung und übermittelt die Bestätigungsnachricht an den zweiten Zugangsrouter 332, wie durch Pfeil 806 angedeutet ist. Anschließend übermittelt der zweite Zugangsrouter 332 eine lokale Verbindungsbestätigungsnachricht an den Mobilknoten MN 801, wie durch Pfeil 807 angedeutet ist. Sodann übermittelt für den Fall, dass der Mobilitätsankerpunkt MAP 310 die von einem Netzwerk an den Mobilknoten MN 801 übermittelten Daten empfangen hat, der Mobilitätsankerpunkt MAP 310 die Daten an den Mobilknoten 801 über den zweiten Zugangsrouter 332, wie durch Pfeile 808 und 809 angedeutet ist. Ein derartiger Vorgang im Normalzustand ist identisch zu einem Handovervorgang in einem allgemeinen HMIPv6-Zustand.
  • 2. Registrieren eines Mobilknotens MN im Zustand der Initiierung einer virtuellen IP-Zone
  • 9 ist ein Diagramm, das den Vorgang des Zusammenstellens beziehungsweise Bildens einer virtuellen IP-Zone durch Zugangsrouter im Zustand der Initiierung einer virtuellen IP-Zone entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. Unter Bezugnahme auf 9 erfolgt nachstehend eine Beschreibung eines Vorganges zur Vornahme der Registrierung einer neuen VCoA für einen Mobilknoten MN, wenn Zugangsrouter im Zustand der Initiierung einer virtuellen IP-Zone eine virtuelle IP-Zone entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bilden, und eines Vorganges des Übermittelns von Daten an den Mobilknoten MN nach der Registrierung. Es sind beispielsweise, siehe 9, ein erster Zugangsrouter 331 und ein zweiter Zugangsrouter 332 zu einer virtuellen IP-Zone gruppiert.
  • Ein erster Mobilknoten MN 901 ist im Bereich des ersten Zugangsrouters 331 befindlich, und ein zweiter Mobilknoten MN 902 ist im Bereich des zweiten Zugangsrouters 332 befindlich. Der erste Mobilknoten MN 901 erzeugt LCoA1 und RCoA1 durch Empfangen eines Netzwerkpräfixes, das von dem ersten Zugangsrouter 331 rundgesendet worden ist, sowie einer Information bezüglich des Mobilitätsankerpunktes MAP 310 und leitet LCoA1 und RCoA1 an den Mobilitätsankerpunkt MAP 310 über den ersten Zugangsrouter 331 weiter. Damit speichern der erste Mobilknoten MN 901 und der Mobilitätsankerpunkt MAP 310 beide LCoA1 und RCoA1. Zudem erzeugt der zweite Mobilknoten 902 LCoA2 und RCoA2 durch Empfangen eines Netzwerkpräfixes, das von dem zweiten Zugangsrouter 332 rundgesendet worden ist, sowie einer Information bezüglich des Mobilitätsankerpunktes MAP 310 und leitet LCoA2 und RCoA2 an den Mobilitätsankerpunkt MAP 310 über den zweiten Zugangsrouter 332 weiter. Damit speichern der zweite Mobilknoten 902 und der Mobilitätsankerpunkt MAP 310 beide LCoA2 und RCoA2.
  • In einigen Fällen kann sowohl in dem ersten Zugangsrouter 331 wie auch in dem zweiten Zugangsrouter 332 oder auch nur in einem von beiden der vorbeschriebene Parameter einen Schwellenwert zur Bildung einer virtuellen IP-Zone übersteigen. Es wird beispielsweise, siehe 9, eine Berichtsnachricht zur Bildung einer virtuellen IP-Zone von dem ersten Zugangsrouter 331 an den Mobilitätsankerpunkt 310 übermittelt. Übermittelt der erste Zugangsrouter 331 eine Berichtsnachricht zum Bilden einer virtuellen IP-Zone an den Mobilitätsankerpunkt MAP 310, wie durch Pfeil 910 angedeutet ist, so sendet der Mobilitätsankerpunkt MAP 310 einen Befehl zur Bildung einer virtuellen IP-Zone an den ersten Zugangsrouter 331 und den zweiten Zugangsrouter 332, wie durch Pfeile 912a und 912b angedeutet ist, sodass eine virtuelle IP-Zone für den ersten Zugangsrouter 331 und den zweiten Zugangsrouter 332 gebildet wird. In Reaktion hierauf nehmen der erste Zugangsrouter 331 und der zweite Zugangsrouter 332 ein gleichzeitiges Aussenden desselben virtuellen Netzwerkpräfixes vor, um eine virtuelle IP-Zone zu bilden, wie durch Pfeile 914a, 914b angedeutet ist.
  • Der erste Mobilknoten MN 901 und der zweite Mobilknoten MN 902 aktualisieren beim Empfangen des neuen virtuellen Netzwerkpräfixes ihre LCoAs auf VCoAs, wie durch Pfeile 916a beziehungsweise 916b angedeutet ist. Dies bedeutet, dass der erste Mobilknoten MN 901 RCoA1 auf VCoA1, wie durch Pfeil 916a angedeutet ist, aktualisiert, während der zweite Mobilknoten MN 902 RCoA2 auf VCoA2 aktualisiert, wie durch Pfeil 916b angedeutet ist. Der erste Mobilknoten MN 901 und der zweite Mobilknoten MN 902 sind Mobilknoten MN, die in Bereichen des ersten Zugangsrouters 331 beziehungsweise des zweiten Zugangsrouters 332 enthalten sind. Daher sind sämtliche Mobilknoten MN, die im Bereich des ersten Zugangsrouters 331 befindlich sind, im Betrieb zu dem ersten Mobilknoten MN 901 gleich. Darüber hinaus sind sämtliche Mobilknoten MN, die im Bereich des zweiten Zugangsrouters 332 befindlich sind, im Betrieb zu dem zweiten Mobilknoten MN 902 gleich.
  • Nach dem Aktualisieren ihrer Adressen erzeugen der erste Mobilknoten MN 901 und der zweite Mobilknoten MN 902 lokale BU-Nachrichten unter Verwendung ihrer aktualisierten Adressen, wie durch Pfeile 918a und 918b angedeutet ist, und senden die lokalen BU-Nachrichten an den Mobilitätsankerpunkt MAP 310 über den ersten Zugangsrouter 331 und den zweiten Zugangsrouter 332, wie durch Pfeile 920a beziehungsweise 920b an gedeutet ist. Wird eine neue VCoA für den ersten Mobilknoten MN 901 empfangen, so speichert der Mobilitätsankerpunkt MAP 310 eine VCoA, eine RCoA und eine Adresse des ersten Zugangsrouters 231, zu der er gehört, wie durch Pfeil 922 angedeutet ist. Dies bedeutet, dass Information über den ersten Mobilknoten MN 901, die in dem Mobilitätsankerpunkt MAP 310 vor der Bildung der virtuellen IP-Zone gespeichert ist, gleich LCoA1, RCoA1 und einer Adresse des ersten Zugangsrouters 331 ist, und dass Information über den ersten Mobilknoten MN 901, die in dem Mobilitätsankerpunkt MAP 310 nach der Bildung der virtuellen IP-Zone gespeichert ist, gleich LCoA1, RCoA1 und einer Adresse des ersten Zugangsrouters 331 ist. Zudem ist Information über den zweiten Mobilknoten MN 902, die in dem Mobilitätsankerpunkt MAP 310 vor der Bildung einer virtuellen IP-Zone gespeichert ist, gleich LCoA2, RCoA2 und einer Adresse des zweiten Zugangsrouters 332, während Information über den zweiten Mobilknoten MN 902, die in dem Mobilitätsankerpunkt MAP 310 nach der Bildung der virtuellen IP-Zone gespeichert ist, gleich VCoA2, RCoA2 und einer Adresse des zweiten Zugangsrouters 332 ist.
  • Der Mobilitätsankerpunkt MAP 310, der diese Adressen speichert, übermittelt daher die lokalen Verbindungsbestätigungsnachrichten an den ersten Zugangsrouter 331 und den zweiten Zugangsrouter 332, wie durch Pfeile 924a und 924b angedeutet ist. In Reaktion hierauf übermitteln der erste Zugangsrouter 331 und der zweite Zugangsrouter 332 die lokalen Verbindungsbestätigungsnachrichten an den ersten Mobilknoten MN 901 und den zweiten Mobilknoten MN 902, wie durch Pfeile 926a beziehungsweise 926b angedeutet ist, wodurch der Vorgang des Bildens einer virtuellen IP-Zone für die Zugangsrouter vollendet ist.
  • Es folgt nun eine Beschreibung eines Vorganges, bei dem der Mobilitätsankerpunkt MAP 310 Daten empfängt, die an den ersten Mobilknoten MN 901 und den zweiten Mobilknoten MN 902 nach Bilden der virtuellen IP-Zone übermittelt werden. Die Beschreibung erfolgt unter der Annahme, dass der Mobilitätsankerpunkt MAP 310 Daten empfängt, die an den ersten Mobilknoten MN 901 übermittelt werden sollen. Werden diejenigen Daten, die an den ersten Mobilknoten MN 901 übermittelt werden sollen, empfangen, so kann der Mobilitätsankerpunkt MAP 310 bestimmen, dass der Mobilknoten MN 901 bei einer Adresse des ersten Zugangsrouters 331 befindlich ist, indem er die gespeicherten Daten prüft, wie durch Pfeil 922 angedeutet ist. Dies bedeutet, dass der Mobilitätsankerpunkt MAP 910 bestimmen kann, dass der erste Mobilknoten MN 901 in einem Bereich des ersten Zugangsrouters 331 befindlich ist. Wie durch Pfeil 928 angedeutet ist, übermittelt der Mobilitätsankerpunkt MAP 310 die an den ersten Mobilknoten MN 901 zu übermit telnden Daten an den ersten Mobilknoten MN 901 mit einer Adresse VCoA1 über den ersten Zugangsrouter 331. Auf diese Weise werden die Übermittlung und der Empfang der Daten vorgenommen. Der Mobilitätsankerpunkt 302 übermittelt die Daten an den zweiten Mobilknoten 902 auf dieselbe Weise wie vorstehend beschrieben. Dies bedeutet, dass wenn Daten an den zweiten Mobilknoten MN 902 in dem Mobilitätsankerpunkt MAP 310 übermittelt werden sollen, der Mobilitätsankerpunkt MAP 310 die Daten an den zweiten Zugangsrouter 332, siehe Schritt 929, übermittelt. Anschließend übermittelt der zweite Zugangsrouter 332 die empfangenen Daten an den zweiten Mobilknoten 902, siehe Schritt 931.
  • 3. Vorgang des Bewegens der Mobilknoten MN im Zustand der virtuellen IP-Zone
  • 10 ist ein Diagramm, das den Vorgang der Bewegung eines Mobilknotens MN im Zustand einer virtuellen IP-Zone entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. Man geht davon aus, dass ein erster Zugangsrouter 331 und ein zweiter Zugangsrouter 332 zu einer virtuellen IP-Zone gruppiert sind.
  • Ein Mobilknoten MN 1001 ist im Bereich des ersten Zugangsrouters 331 befindlich. In diesem Zustand weist der Mobilknoten MN 1001 VCoA1 und RCoA1 entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auf. Bewegt sich der Mobilknoten MN 1001 von dem zweiten Zugangsrouter 332 in einen Bereich hinein, in dem ein Pilotsignal mit hoher Leistung empfangen werden kann, wie durch Pfeil 1010 angedeutet ist, so übermittelt der Mobilknoten 1001 ein Layer-2-Source-Trigger-Signal an den ersten Zugangsrouter 331. Dies bedeutet, dass keine Änderung in dem Netzwerkpräfix auftritt, sondern sich ein Identifizierer eines weiteren Zugangspunktes, der in dem Pilotsignal enthalten ist, ändert. Tatsächlich finden derartige Vorgänge in einem Bereich statt, in dem ein Handover stattfindet. Im Allgemeinen übermittelt der Mobilknoten MN 1001 ein Layer-2-Source-Trigger-Signal in einer Situation, in der ein Handover eines Mobilknotens MN stattfindet. Auf diese Weise findet der Handover von Layer-2 statt. Der Mobilknoten MN 1001 setzt den ersten Zugangsrouter 331 davon in Kenntnis, dass ein Pilotsignal mit hoher Leistung von dem zweiten Zugangsrouter 332 empfangen worden ist.
  • Der erste Zugangsrouter 331, der das Layer-2-Source-Trigger-Signal empfängt, erzeugt eine Bewegungsaktualisierungsnachricht und sendet die Bewegungsaktualisierungsnachricht an den Mobilitätsankerpunkt MAP 310, wie durch Pfeil 1014 angedeutet ist. Die Bewegungsaktualisierungsnachricht wird verwendet, um anzugeben, dass sich der Mo bilknoten MN 1001 zu dem zweiten Zugangsrouter 332 bewegt. Der Mobilitätsankerpunkt MAP 310 weist die Adressen VCoA1 und RCoA1 sowie eine Adresse des ersten Zugangsrouters 331 für den ersten Mobilknoten MN 1001 auf. Wie vorstehend beschrieben worden ist, ist VCoA1 eine Adresse, die auf Basis eines virtuellen Netzwerkpräfixes entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erzeugt worden ist, während RCoA1 eine Adresse ist, die aus einer MAP-Option erzeugt ist, die von dem ersten Zugangsrouter 331 übermittelt worden ist. Der Mobilitätsankerpunkt MAP 310 speichert eine Adresse des entsprechenden Zugangsrouters, um anzugeben, in welchem von den Zugangsroutern, die eine virtuelle IP-Zone bilden, der Mobilknoten MN 1001 befindlich ist. Dies bedeutet, dass eine Adresse des ersten Zugangsrouters 331 zur Adresse desjenigen Zugangsrouters wird, in dem sich der Mobilknoten MN 1001 befindet. Bei diesem Vorgang muss der Mobilknoten MN 1001 eine neue Adresse unter Verwendung eines Netzwerkpräfixes nicht aktualisieren. Daher kann sich der Mobilknoten MN frei bewegen, ohne eine lokale Verbindungsaktualisierung in einem Drahtloskanal vorzunehmen.
  • Eine in dem Mobilitätsankerpunkt MAP 310 gespeicherte Adresse wird auf VCoA1, RCoA1 und eine Adresse eines zweiten Zugangsrouters AR2 aktualisiert, wenn ein Bewegungsaktualisierungssignal empfangen wird. Anschließend sendet, wie durch Pfeil 1018 angedeutet ist, der Mobilitätsankerpunkt MAP 310 ein Mobilitätsbestätigungssignal an den ersten Zugangsrouter 331. Wie durch Pfeil 1020 angedeutet ist, bewegt sich der Mobilknoten MN 1001 im Bereich des zweiten Zugangsrouters 332. Werden die an den Mobilknoten MN 1001 übermittelten Daten an dem Mobilitätsankerpunkt MAP 310 empfangen, so kann der Mobilitätsankerpunkt MAP 310 den Standort des Mobilknotens MN 1001 über den vorstehend beschriebenen Prozess bestimmen. Wie durch Pfeil 1022 angedeutet ist, sendet der Mobilitätsankerpunkt MAP 310 die empfangenen Daten an den zweiten Zugangsrouter 332. Wie durch Pfeil 1024 angedeutet ist, kann der zweite Zugangsrouter 332 die Daten an den Mobilknoten MN 1001 senden. Auf diese Weise werden die Übermittlung und der Empfang von Daten vorgenommen.
  • 4. Vorgang der Freigabe der virtuellen IP-Zone im Zustand der Freigabe der virtuellen IP-Zone
  • 11 ist ein Diagramm, das den Vorgang der Freigabe einer virtuellen IP-Zone durch Zugangsrouter im Zustand der Freigabe einer virtuellen IP-Zone entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Anhand 11 erfolgt die Be schreibung eines Vorganges der Vornahme einer Original-LCoA-Registrierung durch einen Mobilknoten MN mittels Freigabe einer virtuellen IP-Zone im Zustand der Freigabe der virtuellen IP-Zone entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sowie eines Vorganges der Übermittlung von Daten an einen Mobilknoten MN nach der Registrierung. Der Vorgang der Freigabe eines ersten Zugangsrouters 331 und eines zweiten Zugangsrouters 332 aus einer virtuellen IP-Zone wird nachstehend beispielhalber beschrieben.
  • Ein erster in einem Bereich des ersten Zugangsrouters 331 befindlicher Mobilknoten MN 1101 und ein zweiter in einem Bereich des zweiten Zugangsrouters 332 befindlicher Mobilknoten MN 1102 weisen VCoA1 beziehungsweise VCoA2 auf Basis desselben virtuellen Netzwerkpräfixes auf. Dies bedeutet, dass der erste Mobilknoten MN 1101 VCoA1 und RCoA1 aufweist, während der zweite Mobilknoten MN 1102 VCoA2 und RCoA2 aufweist. Der Mobilitätsankerpunkt MAP 310 weist VCoA1, RCoA1 und AR1 als Adressen für den ersten Mobilknoten MN 1101 sowie VCoA2, RCoA2 und AR2 als Adressen für den zweiten Mobilknoten MN 1102 auf. In einigen Fällen wird, wie vorstehend beschrieben worden ist, ein Zustandswert in dem ersten Zugangsrouter 331 oder in dem zweiten Zugangsrouter 332 niedriger als ein Schwellenwert zur Freigabe einer virtuellen IP-Zone. Wie in 11 gezeigt ist, übermittelt beispielsweise der erste Zugangsrouter 331 eine Berichtsnachricht zur Freigabe einer virtuellen IP-Zone an den Mobilitätsankerpunkt MAP 310.
  • Wird die Berichtsnachricht zur Freigabe einer virtuellen IP-Zone, wie durch Pfeil 1110 angedeutet ist, empfangen, so erzeugt der Mobilitätsankerpunkt MAP 310 eine Berichtsnachricht zur Freigabe einer virtuellen IP-Zone und übermittelt die Berichtsnachricht zur Freigabe der virtuellen IP-Zone an den ersten Zugangsrouter 331 und an den zweiten Zugangsrouter 332, wie durch Pfeile 1112a und 1112b angedeutet ist. Der Mobilitätsankerpunkt MAP 310 nimmt ein Multicasting unter Verwendung eines Originalnetzwerkpräfixes vor, das von jedem Zugangsrouter besessen wird. Entsprechend erfolgt eine gleichzeitige Aussendung der Originalnetzwerkpräfixe und der MAP-Optionsinformation durch den ersten Zugangsrouter 331 und den zweiten Zugangsrouter 332, wie durch Pfeile 1114a beziehungsweise 1114b angedeutet ist.
  • Wird das gleichzeitig ausgesendete Signal empfangen, so erzeugt der erste Mobilknoten MN 1101 und der zweite Mobilknoten MN 1102 neue LCoAs. Dies bedeutet, dass, wie durch Pfeil 1116a angedeutet ist, der erste Mobilknoten MN 1101 VCoA1 und RCoA1 auf LCoA1 und RCoA1 entsprechend einem Originalnetzwerkpräfix gemäß gleichzeitiger Aussendung durch den ersten Zugangsrouter 331 und einer MAP-Optionsinformation aktualisiert wird. Auf ähnliche Weise aktualisiert, wie durch Pfeil 1116b angedeutet ist, der zweite Mobilknoten MN 1101 VCoA2 und RCoA2 auf LCoA2 und RCoA2 entsprechend einem Originalnetzwerkpräfix gemäß gleichzeitiger Aussendung durch den zweiten Zugangsrouter 332 und der MAP-Optionsinformation. Nach Aktualisieren von LCoA und RCoA entsprechend den neuen Netzwerkpräfixen berichten die Mobilknoten MN die Aktualisierungsergebnisse an den Mobilitätsankerpunkt MAP 310. Dies bedeutet, dass, wie durch Pfeile 1118a und 1120a angedeutet ist, der erste Mobilknoten MN 1101 einen Bericht für den Mobilitätsankerpunkt MAP 310 über den ersten Zugangsrouter 331 erstellt. Wie durch Pfeile 1118b und 1120b angedeutet ist, erstellt der zweite Mobilknoten MN 1102 den Bericht für den Mobilitätsankerpunkt MAP 310 über den zweiten Zugangsrouter 332. Wie durch Pfeil 1122 angedeutet ist, aktualisiert der Mobilitätsankerpunkt MAP 310 die vorherigen Adressen für die Mobilknoten MN. Dies bedeutet, dass, wie durch Pfeil 1122 angedeutet ist, der Mobilitätsankerpunkt MAP 310 VCo1, RCoA1 und eine Adresse von AR1 gemäß Speicherung für den ersten Mobilknoten MN 1101 auf LCoA1 und RCoA1 aktualisiert und zudem VCoA2, RCoA2 und eine Adresse von AR2 gemäß Speicherung für den zweiten Mobilknoten MN 1102 auf LCoA2 und RCoA2 aktualisiert. Nach Aktualisieren der Adressen sendet der Mobilitätsankerpunkt MAP 310 eine lokale Verbindungsaktualisierungsbestätigungsnachricht an den ersten Zugangsrouter 331 und den zweiten Zugangsrouter 332, wie durch Pfeile 1124a und 1124b angedeutet ist.
  • Wie durch Pfeil 1126a angedeutet ist, sendet der erste Zugangsrouter 331 eine lokale Verbindungsaktualisierungsbestätigungsnachricht an den ersten Mobilknoten MN 1101. Wie durch Pfeil 1126b angedeutet ist, sendet der zweite Zugangsrouter 332 eine lokale Verbindungsaktualisierungsbestätigungsnachricht an den zweiten Mobilknoten MN 1102. Auf diese Weise wird die Freigabe der virtuellen IP-Zone vorgenommen.
  • Anschließend prüft, wenn die an den ersten Mobilknoten MN 1101 übermittelten Daten empfangen sind, der Mobilitätsankerpunkt MAP 310 die aktualisierten Adressen, wie durch Pfeil 1122 angedeutet ist. Wie durch Pfeil 1128 angedeutet ist, leitet der Mobilitätsankerpunkt MAP 310 die Daten an den ersten Zugangsrouter 331 entsprechend der geprüften Adressen weiter. Wie durch Pfeil 1130 angedeutet ist, leitet der erste Zugangsrouter 331 die von dem Mobilitätsankerpunkt MAP 310 empfangenen Daten an den ersten Mobilknoten MN 1101 weiter. Darüber hinaus empfängt der Mobilitätsankerpunkt MAP 310 die an den zweiten Mobilknoten MN 1102 zu übermittelnden Daten auf dieselbe Weise wie vorstehend beschrieben. Dies bedeutet, dass bei Empfangen der an den zweiten Mobilknoten MN 1102 zu übermittelnden Daten der Mobilitätsankerpunkt MAP 310 die aktualisierten Adressen, siehe Schritt 1129, prüft. Anschließend übermittelt der Mobilitätsankerpunkt MAP 310 die empfangenen Daten an den zweiten Zugangsrouter 332 entsprechend der geprüften Adressen bei Schritt 1129. Der zweite Zugangsrouter 332 übermittelt die von dem Mobilitätsankerpunkt MAP 310 empfangenen Daten an den zweiten Mobilknoten MN 1102, siehe Schritt 1131.
  • Effekte der Zuweisung einer virtuellen IP-Zone entsprechend der vorliegenden Erfindung
  • Nachstehend werden die Signalisierungskosten in einem Drahtloskanal für ein Schema der Zuweisung einer virtuellen IP-Zone unter Verwendung eines bestimmten Modells analysiert, um die Effekte der virtuellen IP-Zone entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zu beschreiben. Hierbei werden die Effekte der Zuweisung einer virtuellen IP-Zone entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mittels eines Verfahrens unter Verwendung eines Fluidströmungsmodells beschrieben, das bei der Analyse von Fragen im Zusammenhang mit dem Überschreiten von Zellengrenzen eingesetzt wird.
  • 1. Mobilitätsmodell unter Verwendung eines Fluidströmungsmodells
  • 12 ist ein Diagramm, das ein Netzwerk zum Verifizieren des Mobilitätsmodells des Schemas zur Zuweisung einer virtuellen IP-Zone entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. Das Netzwerk von 12 ist ein HMIPv6-basiertes Netzwerk, in dem eine Vielzahl von Zugangsroutern in einem MAP-Bereich angeordnet ist. Es wird hierbei davon ausgegangen, dass die Zugangsrouter von 12 in einem MAP-Bereich angeordnet sind. Darüber hinaus wird davon ausgegangen, dass eine von den Zugangsroutern gebildete virtuelle IP-Zone quadratisch ist. Die Zugangsrouter weisen jeweils ihren eigenen Bereich auf, wobei mehr als zwei Zugangsrouter eine virtuelle IP-Zone entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bilden. In 12 wird beispielsweise davon ausgegangen, dass die ersten bis neunten Zugangsrouter AR1 bis AR9 eine virtuelle IP-Zone bilden. Darüber hinaus wird davon ausgegangen, dass sämtliche Mobilknoten MN, die in jedem der Zugangsrouter befindlich sind, einen Hochfahregistriervorgang beendet haben. Im Fluidströ mungsmodus sind die Richtungen der Bewegungen der Mobilknoten gleichmäßig in [0, ..., 2π) verteilt, wobei die Dichte der sich mit der Durchschnittsgeschwindigkeit v bewegenden Mobilknoten MN gleichmäßig im MAP-Bereich verteilt ist. Ein Indikator Ra, wonach ein Mobilknoten MN die Grenzlinie eines Zugangsrouters überquert, das heißt, wonach er sich von einem Zugangsrouter zu einem weiteren Zugangsrouter bewegt, kann gemäß Beziehung (5) definiert werden. Ein Indikator Rg, wonach ein Mobilknoten MN eine virtuelle IP-Zone überquert, kann gemäß Beziehung (6) festgelegt werden.
  • Figure 00370001
  • In Beziehung (5) bezeichnen ρ die Mobildichte (Mobil/m2), v die Bewegungsgeschwindigkeit (m/s) und l die Umfangslänge (m) eines Zugangsrouters.
  • Figure 00370002
  • In Beziehung 6 bezeichnet L die Umfangslänge einer virtuellen IP-Zone, wobei eine Beziehung zwischen l und L durch Beziehung (7) gegeben ist. L = l√N (7)
  • In Beziehung 7 bezeichnet N die Anzahl der Zugangsrouter.
  • In 12 ist aufgrund der Tatsache, dass die Anzahl der Zugangsrouter gleich 49 ist, eine Beziehung zwischen der Anzahl der Zugangsrouter im Normalzustand im MAP-Bereich und der Anzahl der Zugangsrouter im Zustand der virtuellen IP-Zone durch Beziehung (8) gegeben. 1 ≤ Nn ≤ 49 (wobei Nn ≤ 49) (g)
  • In Beziehung 8 bezeichnet Nn die Anzahl der Zugangsrouter im Normalzustand.
  • Die in Beziehungen (5) bis (8) verwendeten Parameter sind Vorabwerte für Analyseergebnisse, die nachstehend noch beschrieben werden, und veränderliche Werte hierfür, die in Tabelle 1 niedergelegt sind.
  • Tabelle 1
    Figure 00380001
  • Es schließt sich eine Beschreibung einer Formel für Drahtlossignalisierungskosten an. Drahtlossignalisierungskosten Cn in einem HMIPv6-System können gemäß Beziehung (9) definiert werden.
  • Figure 00380002
  • In Beziehung 9 definieren der erste Term die Drahtlossignalisierungskosten bedingt durch die Verbindungsaktualisierung und der zweite Term die Drahtlossignalisierungskosten bedingt durch die Erneuerungsregistrierungsauffrischung. Darüber hinaus können die Drahtlossignalisierungskosten Cg in einer virtuellen IP-Zone entsprechend Beziehung (10) bestimmt werden.
  • Figure 00390001
  • In Beziehung (10) definieren der erste und der zweite Term die Gesamtkosten von HMIPv6, während der dritte Term die Kosten definiert, die während des Handoffs zwischen Zugangsroutern innerhalb derselben virtuellen IP-Zone entstehen.
  • Die Beziehung zwischen Drahtlossignalisierungskosten und der Geschwindigkeit eines Mobilknotens auf Basis der Analyse wird nachstehend unter Bezugnahme auf 13A und 13B beschrieben. 13A und 13B sind Graphen, die Analyseergebnisse bezüglich der Drahtlossignalisierungskosten und der Geschwindigkeit eines Mobilknotens MN darstellen. Dies bedeutet, dass bei einem Vorabwert aus Tabelle 1 nur der Wert v von 10 km/Std auf 100 km/Std geändert wird, um die Effekte der Geschwindigkeit eines Mobilknotens Mn für die Drahtlossignalisierungskosten in einer virtuellen IP-Zone darzustellen.
  • 13A zeigt eine Beziehungskurve 1310 einer Drahtlossignalisierungsnachricht gemäß Erzeugung durch die Geschwindigkeit eines Mobilknotens MN, wenn der Normalzustand in einem herkömmlichen HMIPv6-System erhalten bleibt, sowie eine Beziehungskurve 1320 einer Drahtlossignalisierungsnachricht zwischen der Mobilität eines Mobilknotens MN und der Mobilität eines Mobilknotens MN, wenn eine virtuelle IP-Zone entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gebildet worden ist. Es ist aus 13A und 13B ersichtlich, dass wenn eine virtuelle IP-Zone entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gebildet worden ist, mit steigender Mobilität eines Mobilknotens MN die Menge der Drahtlossignalisierungsnachrichten im Vergleich zu demjenigen Fall merklich verringert wird, in dem die herkömmliche HMIPv6-Technologie verwendet wird.
  • 13B ist ein Graph, der ein Verhältnis der Drahtlossignalisierungsverringerung in einem Schema der Zuweisung einer virtuellen IP-Zone entsprechend einem Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sowie bei der herkömmlichen Technologie (HMIPv6) zeigt. Aus 13B ist ersichtlich, dass mit zunehmender Bewegungsgeschwindigkeit eines Mobilknotens MN die Drahtlossignalisierungskosten bis zu ungefähr 60 bis 65% verringert werden. Dies zeigt, dass die Bewegungsgeschwindigkeit eines Mobilknotens MN nicht mit der Registrierung bedingt durch einen Handover in einer virtuellen IP-Zone verknüpft ist, sondern mit der Menge der Verbindungsaktualisierungsnachrichten bedingt durch eine Änderung in dem Zugangsrouter außerhalb des Zugangsrouters bei der herkömmlichen Technologie (HMIPv6) steigt.
  • Nachstehend erfolgt eine Beschreibung der Drahtlossignalisierungskosten, die durch die Größe der virtuellen IP-Zone verursacht werden. Hierbei wird zunächst das Analyseergebnis für denjenigen Fall beschrieben, in dem nur die Größe der Vorabwerte in Tabelle 1 geändert wird. In Tabelle 1 liegt der Bereich der Größe der virtuellen IP-Zone zwischen 1 und 49. Die Analyseergebnisgraphen sind in 14A und 14B dargestellt.
  • 14A und 14B zeigen Analyseergebnisgraphen, die eine Änderung der Drahtlossignalisierungskosten bei der herkömmlichen Technologie (MIPv6) und der vorliegenden Erfindung darstellen, wenn nur die Größe der virtuellen IP-Zone geändert wird. In 14A werden die Drahtlossignalisierungskosten durch eine Kurve 1410 für den Fall der herkömmlichen Technologie dargestellt, während Drahtlossignalisierungskosten durch eine Kurve 1420 für den Fall der vorliegenden Erfindung unter Verwendung einer virtuellen IP-Zone dargestellt sind. Es ist aus 14A ersichtlich, dass für den Fall eines Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung mit zunehmender Größe der virtuellen IP-Zone die Drahtlossignalisierungskosten linear während eines Handovers zunehmen. Demgegenüber steigen für den Fall der herkömmlichen Technologie (MIPv6) die Drahtlossignalisierungskosten exponenziell.
  • Das Verhältnis zwischen den beiden Änderungen ist in 14B dargestellt. Wie in 14B dargestellt ist, steigt mit der Zunahme der Größe der virtuellen IP-Zone das Verhältnis der Drahtlossignalisierungsverringerung bedingt durch die Zuweisung der virtuellen IP-Zone exponenziell auf bis zu 80% Prozent an. Bei der vorliegenden Erfindung ist die Zunahme der Größe der virtuellen IP-Zone nicht mit einer auftretenden Verbindungsaktualisierungsnachricht bedingt durch den Handover in der virtuellen IP-Zone verbunden. Gleichwohl nehmen bei der herkömmlichen Technologie (HMIPv6), wenn ein Handover außerhalb des Bereiches des Zugangsrouters auftritt, die Verbindungsaktualisierungsnachrichten zu.
  • Abschließend erfolgt eine Beschreibung der Signalisierungskosten in einem Drahtloskanal bezüglich der fortschreitenden Zeit der virtuellen IP-Zone (virtual IP-zone progress time VPT). 15 ist ein Analyseergebnis für Signalisierungskosten in einem Drahtloskanal bezüglich der fortschreitenden Zeit der virtuellen IP-Zone entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Obwohl die in 13A, 13B, 14A und 14B verwendeten Einheiten Nachrichten pro Sekunde (Nachr./Sek) sind, sind die in 15 verwendeten Einheiten Nachrichten pro VPT (Nachr./VPT). Der Zustand der virtuellen IP-Zone bleibt einige Sekunden bis einige Minuten aufrechterhalten. Die Leistung wird durch Multiplizieren der Drahtlossignalisierungskosten Ra und Rg mit einem VPT-Wert auf Basis eines Vorabwertes aus Tabelle 1 bestimmt. In 15 stellt die Kurve 1510 die Zunahme der Kostenfunktion für den Fall der herkömmlichen Technologie (HMIPv6) dar, während die Kurve 1520 die Zunahme der Kostenfunktion für den Fall der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • Aus 15 ist ersichtlich, dass mit Zunahme der fortschreitenden Zeit der virtuellen IP-Zone die Drahtlossignalisierungskosten bedingt durch den Handover einer virtuellen IP-Zone im Vergleich zur herkömmlichen Technik (MIPv6) linear merklich verringert werden. Gilt beispielsweise VPT gleich sechs Stunden, so ist die Anzahl der Verbindungsaktualisierungsnachrichten für einen Handover im Zustand der virtuellen IP-Zone im Vergleich zur herkömmlichen Technologie (HMIPv6) um ungefähr 45.000 verringert. Dies zeigt, dass das Schema der Zuweisung der virtuellen IP-Zone die Signalisierungskosten nicht nur in einem Drahtloskanal, sondern auch in einer verdrahteten Netzwerkverbindung deutlich verringern kann.
  • Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, dass die Zugangsrouter in einem NMIPv6-System zu einer virtuellen IP-Zone gruppiert werden, wodurch nicht nur die Drahtlossignalisierungskosten, sondern auch die Signalisierungskosten in einem verdrahteten System merklich verringert werden.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bestimmter Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, erschließt sich einem Fachmann auf dem einschlägigen Gebiet unmittelbar, dass daran verschiedene Änderungen bezüglich Form und Details vorgenommen werden können, ohne den Schutzumfang der Erfindung gemäß Definition in den beigefügten Ansprüchen zu verlassen.

Claims (27)

  1. Verfahren zum Zusammenstellen einer Vielzahl von Zugangs-Routern (331-334) zu einer virtuellen IP-Zone (340) in einem Hierarchical-Mobile-Ipv6-System, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Übermitteln einer Nachricht über einen Status, der höher ist als ein Schwellenwert, zu einem Mobility Anchor Point (310), wenn eine Anzahl mobiler Knoten, die sich in einem Bereich eines Zugangs-Routers befinden, und eine Anzahl mobiler Knoten, für die Hand-Over durchgeführt wird, einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigen; und gleichzeitiges Ausstrahlen (simulcasting) eines virtuellen Netzwerk-Präfix, der in dem Befehl zum Zusammenstellen der virtuellen IP-Zone enthalten ist, durch die Zugangs-Router, die den Befehl zum Zusammenstellen der virtuellen IP-Zone empfangen, zum Gruppieren.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei jeder Zugangs-Router der Vielzahl von Zugangs-Routern den Schritt des Übermittelns durchführt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, das des Weiteren den Schritt des Sendens eines Befehls zum Ausbilden einer virtuellen IP-Zone zum Gruppieren von Zugangs-Routern zu einer Gruppe durch den Mobility Anchor Point zu der Vielzahl von Zugangs-Routern umfasst, wenn eine Statusbericht-Nachricht empfangen wird, die einen Status anzeigt, der höher ist als ein Schwellenwert.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der gleichzeitig ausgestrahlte virtuelle Netzwerk-Präfix ein identischer virtueller Netzwerk-Präfix ist.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das des Weiteren die folgenden Schritte umfasst: Weiterleiten einer empfangenen Binding-Update-Nachricht zu dem Mobility Anchor Point, wenn die Binding-Update-Nachricht an einer IP-Adresse der virtuellen IP-Zone von der Vielzahl von Zugangs-Routern empfangen wird, die die virtuelle IP-Zone bilden; und Speichern einer IP-Adresse der virtuellen IP-Zone und einer Adresse eines Zugangs-Routers, zu dem ein mobiler Knoten gehört, der die Binding-Update-Nachricht gesendet hat, durch den Mobility Anchor Point.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das des Weiteren die folgenden Schritte umfasst: Aktualisieren einer lokalen Care-of-Adresse auf eine Care-of-Adresse der virtuellen IP-Zone unter Verwendung des empfangenen Netzwerk-Präfix der virtuellen IP-Zone durch eine Vielzahl mobiler Knoten, die sich in der virtuellen IP-Zone befinden; Erzeugen einer Binding-Update-Nachricht mit der Care-of-Adresse der virtuellen IP-Zone; und Senden der Binding-Update-Nachricht zu dem Mobility Anchor Point über einen Zugangs-Router in einem Bereich, in dem sich der mobile Knoten befindet.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Mobility Anchor Point den Befehl zum Zusammenstellen der virtuellen IP-Zone zu einer Vielzahl vorgegebener Zugangs-Router sendet.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Mobility Anchor Point die Vielzahl von Zugangs-Routern bestimmt, die auf Grund des Überschreitens des Schwellenwertes zu einer virtuellen IP-Zone zusammenzustellen sind, und den Befehl zum Zusammenstellen der virtuellen IP-Zone zu der Vielzahl von Zugangs-Routern sendet, die zu der virtuellen IP-Zone zusammengestellt werden sollen.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, das des Weiteren den Schritt des Erzeugens einer Nachricht mit einem Bericht über einen Status, der niedriger ist als ein Schwellenwert, und des Sendens der Nachricht mit einem Bericht über einen Status, der niedriger ist als ein Schwellenwert, zu dem Mobility Anchor Point durch die Vielzahl von Zugangs-Routern umfasst, wenn die Anzahl mobiler Knoten in einem Zustand der virtuellen IP-Zone und der Anzahl von Mobilknoten, für die Hand-Over durchgeführt wird, niedriger wird als ein vorgegebener Schwellenwert.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, das des Weiteren den Schritt des Sendens eines Befehls zur Freigabe der virtuellen IP-Zone zu der Vielzahl von Zugangs-Routern, die die virtuellen IP-Zone bilden, beim Empfang der Nachricht des Berichtes über einen Status, der niedriger ist als ein Schwellenwert, umfasst.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, das des Weiteren den Schritt des gleichzeitigen Ausstrahlens eines Original-Netzwerk-Präfix jedes Zugangs-Routers als einen Präfix beim Empfangen des Befehls zur Freigabe der virtuellen IP-Zone umfasst.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, das des Weiteren die folgenden Schritte umfasst: Aktualisieren einer lokalen Care-of-Adresse unter Verwendung eines empfangenen Original-Netzwerk-Präfix für jeden Zugangs-Router, Erzeugen einer Binding-Update-Nachricht mit der aktualisierten lokalen Care-of-Adresse, und Senden der Binding-Update-Nachricht zu dem Mobility Anchor Point über einen Zugangs-Router in einem Bereich, in dem sich der mobile Knoten befindet.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, das des Weiteren den Schritt des Sendens von Informationen über einen Zugangs-Router, an dem ein Pilot-Signal empfangen wird, über ein Layer-2-Source-Trigger-Signal zu einem Zugangs-Router, der aktuell kommuniziert, durch den mobilen Knoten umfasst, wenn eine On-Link-Adresse identisch mit einem Status der virtuellen IP-Zone ist und ein empfangenes Pilot-Signal stärker ist als ein aktuelles Pilot-Signal.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, das des Weiteren den Schritt des Anpassens des von dem mobilem Knoten empfangen Layer-2-Source-Trigger-Signals an eine IP eines neuen Zugangs-Routers, die in dem Layer-2-Source-Trigger-Signal enthalten ist, des Erzeugens eines Mobility-Report-Signals mit dem angepassten Signal und des Sendens des Mobility-Report-Signals zu dem Mobility Anchor Point durch den Zugangs-Router umfasst.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, das des Weiteren den Schritt des Aktualisierens von Standortinformationen des mobilen Knotens beim Empfangen des Mobility-Report-Signals des mobilen Knotens von dem Zugangs-Router umfasst.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei der Mobility Anchor Point eine Care-of-Adresse des mobilen Knotens der virtuellen IP-Zone, eine regionale Care-of-Adresse und eine Adresse eines Zugangs-Routers speichert, an dem sich der mobile Knoten befindet.
  17. Verfahren nach Anspruch 1, wobei Zusammenstellen der Vielzahl von Zugangs-Routern zu einer virtuellen IP-Zone durch einen Zugangs-Router durchgeführt wird.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Hierarchical-Mobile-Ipv6-System einen Mobility Anchor Point und eine Vielzahl von Zugangs-Routern enthält, die unter dem Mobility Anchor Point verbunden sind.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei der virtuelle Netzwerk-Präfix, der in dem Befehl zum Zusammenstellen der virtuellen IP-Zone enthalten ist, gleichzeitig an Mobilknoten ausgestrahlt wird.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei die Zugangs-Router, die den Schritt des gleichzeitigen Ausstrahlens durchführen, den Befehl zum Zusammenstellen der virtuellen IP-Zone von dem Mobility Anchor Point empfangen.
  21. Verfahren nach Anspruch 20, das des Weiteren die folgenden Schritte umfasst: Senden einer Nachricht zum Anfordern von Freigabe der virtuellen IP-Zone zu dem Mobility Anchor Point nach Ausbilden der virtuellen IP-Zone über gleichzeitiges Ausstrahlen des virtuellen Netzwerk-Präfix, wenn die Anzahl von Mobilknoten, die sich in einem Bereich des Zugangs-Routers befinden, und die Anzahl mobiler Knoten, für die Hand-Over durchgeführt wird, niedriger werden als ein vorgegebener Schwellenwert; und gleichzeitiges Ausstrahlen eines Original-Netzwerk-Präfix des Zugangs-Routers beim Empfangen eines Signals zur Freigabe der virtuellen IP-Zone von dem Mobility Anchor Point.
  22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, das des Weiteren die folgenden Schritte umfasst: Anpassen eines Ziel-Zugangs-Routers, zu dem sich der mobile Knoten bewegen wird, unter Verwendung von Informationen, die in einem Bewegungs-Update-Signal enthalten sind, das von dem mobilen Knoten empfangen wird; und Übermitteln des Anpassungsergebnisses zu dem Mobility Anchor Point.
  23. Verfahren zum Zusammenstellen einer Vielzahl von Zugangs-Routern (331-334) zu einer virtuellen IP-Zone (340) in einem Mobility Anchor Point (310) in einem Hierarchical-Mobile-Ipv6-System, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Senden eines Befehls zum Zusammenstellen einer virtuellen IP-Zone zum Gruppieren der Zugangs-Router zu einer IP-Zone zu den Zugangs-Routern, wenn eine Nachricht der Anforderung einer virtuellen IP-Zone von wenigstens einem der Vielzahl von Zugangs-Routern empfangen wird, die unter dem Mobility Anchor Point verbunden sind; und Senden eines Befehls zur Freigabe der virtuellen IP-Zone an die Vielzahl von Zugangs-Routern, die die virtuelle IP-Zone bilden, wenn eine Nachricht zum Anfordern von Freigabe der virtuellen IP-Zone von den Zugangs-Routern empfangen wird, die die virtuelle IP-Zone bilden.
  24. Verfahren nach Anspruch 23, wobei der Befehl zum Zusammenstellen der virtuellen IP-Zone zum Gruppieren der Vielzahl von Zugangs-Routern zu einer virtuellen IP-Zone zu einer Vielzahl vorgegebener Zugangs-Router gesendet wird.
  25. Verfahren nach Anspruch 23, wobei der Befehl zum Zusammenstellen der virtuellen IP-Zone zum Gruppieren der Zugangs-Router zu einer virtuellen IP-Zone auf Basis der Anforderungsnachricht der virtuellen IP-Zone dynamisch gemacht wird.
  26. Verfahren nach Anspruch 23, wobei der Befehl zum Zusammenstellen der virtuellen IP-Zone, nachdem er aus Datenbanken einer Vielzahl von Zugangs-Routern abgerufen wird, die zu der virtuellen IP-Zone gruppiert sind, zu Zugangs-Routern einschließlich eines Zugangs-Routers gesendet wird, der die Anforderungsnachricht der virtuellen IP-Zone gesendet hat.
  27. Verfahren nach Anspruch 23, wobei der Befehl zum Zusammenstellen der virtuellen IP-Zone zu einer Vielzahl von Zugangs-Routern gesendet wird, die an einen Zugangs-Router angrenzen, der der Anforderungsnachricht der virtuellen IP-Zone gesendet hat, und die verwendet werden, um eine virtuelle IP-Zone zusammenzustellen.
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