JP2002199004A - Ｉｐネットワークを介した移動通信方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 IPネットワークを介した移動通信におい
て、既存の設備にmobile-IP機能を実装しなくても、異
なるネットワーク間を移動する移動端末との通信を行え
るようにし、また、中継網の資源を有効に活用するこ
と。 【解決手段】 移動端末210上の通信アプリケーション2
11と中継プロセス212とを内部コネクション241で接続す
る。移動端末上の中継プロセス212とホームエージェン
ト上の代理プロセス221とを中継コネクション242で接続
する。また、代理プロセス221と通信相手先のホスト上
の通信アプリケーション231とを外部コネクション243で
接続する。３つのコネクションを経由して、移動端末21
0と通信相手先のホスト230とを直接的に接続し、携帯端
末の移動状態の情報をホームエージェント220で集中的
に管理しながら、双方向の通信を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無線LANやPHSとい
った通信端末が、IP（Internet Protocol）ネットワー
クを介してデータ通信を行う移動通信方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、IPネットワークにおいて、IP端末
が異なるサブネット間を移動した場合にIP通信を継続さ
せる方式として、IETF(Internet Engineering Task For
ce)からMobile-IP(RFC2002)が提案されている。

【０００３】このMobile-IP技術は、要するに、サブネ
ットワークにおける通信を管理するエージェント間でカ
プセル化されたIPパケットの送受信（転送）を行い、受
け取った側のエージェントがカプセルの中から、通信端
末（例えば、携帯電話のような移動端末）宛てのIPパケ
ットを取りだし、通信端末に配送する技術である。な
お、通信端末には、携帯電話のような移動端末の他に、
PDAやノート型パソコンのような持ち運ぶことが可能な
端末も含まれるが、以下の説明では、説明の便宜上、携
帯電話のような移動端末を例にとって説明する。

【０００４】図1のMobile-IPにおけるネットワーク構成
を用いて、Mobile-IPの動作を説明する。

【０００５】図1において、移動端末(Mobile Node: MN)
12は、ネットワーク間を移動する移動端末であり、通信
相手先のホスト(Correspondent Node: CN)13は、MN12の
通信相手となる端末である。

【０００６】MN12が本来所属しているホームネットワー
ク15では、ホームエージェント(Home Agent: HA)11が、
MN12の通信を管理し、MN12が一時的に訪問している訪問
先ネットワーク16では、FA(Foreign Agent)14がMN12の
通信を管理する。インターネット17は、サブネットワー
クをつなぐ中継網となるネットワークである。

【０００７】ホームエージェント（HA）11は、MN12が現
在どのネットワークを訪問しているかを示す位置情報と
その訪問先ネットワーク16を管理するFA14の情報を保持
し、MN12宛のIPパケットを受信できるように自らのネッ
トワークインタフェースを設定する。

【０００８】CN13がMN12宛に送信したIPパケットがホー
ムネットワーク15に到着すると、HA11はそのパケットを
MN12の代りに受取り、MN12が現在訪問しているネットワ
ーク宛に転送する。この時、HA11はCN13からのIPパケッ
トをFA14宛のIPパケットにカプセル化し、配信する。FA
14は、このカプセル化されたパケットを受取ると、もと
のMN12宛のIPパケットを取出し、MN12に配送する。MN12
からCN13宛にIPパケットを送信する場合には、MN12本来
のアドレスを用いて直接に送信する。よって、、MN12と
CN13はMN12がネットワークを移動していることを意識せ
ずに通信することが可能になる。

【０００９】この時、HA11とFA14は、IP-over-IPトンネ
リング機能を備え、HA11とFA14の間でトンネリングを行
うと呼んでいる。また、FA14のトンネリングを終端する
機能を、MN12自身が受持つ形態もあり、この時はHA11と
MN12の間でトンネリングを行う。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、Mobi
le-IPは、エージェント間でカプセル化されたIPパケッ
トの送受を行い、受信側のエージェントが、カプセルを
分解してIPパケット取りだして配送するものである。し
たがって、ホームエージェントおよび訪問先のエージェ
ントもしくは、移動端末のTCP/IPスタックが、IP-over-
IPトンネリング機能を持つ必要がある。

【００１１】したがって、通常の一般的なIPネットワー
ク機器を用いては移動通信環境を構築することができな
い。特に、サブネットワークが複雑化する今日では、既
存のネットワーク設備の全てに、IP-over-IPトンネリン
グ機能を実装することは、きわめて困難である。

【００１２】さらに、移動端末が、ネットワーク間を移
動する際、移動の事象がホームエージェントに伝えられ
るまでは、通信相手先のホストから送出されたパケット
は古い情報に基づき、移動端末がもう存在しない元の訪
問先ネットワーク宛に配送されることになる。よって、
中継網のネットワーク資源を無駄に使用してしまうとい
う不都合がある。

【００１３】さらに、例えば、移動端末が、ネットワー
ク間を移動する際、移動端末がどのネットワークにも所
属しない時間が長時間に渡ると、通信相手先から見る
と、移動端末に障害が発生したように見える。よって、
通信相手先のホストがコネクションを切断してしまい、
移動端末が新たにネットワークに接続した際に、データ
通信を続けることができなくなる、というような不都合
があった。

【００１４】本発明は、このような考察に基づいてなさ
れたものであり、既存のネットワーク設備にMobile-IP
を実装しなくても、異なるサブネットを移動するIP端末
との通信を可能にし、さらに中継網の資源を有効に使用
することを可能にし、更にネットワーク間の移動に時間
がかかる環境において通信を継続させることを可能にす
るIPネットワークを介した移動通信方法を提供すること
を目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】Mobile-IPでは、エージ
ェントを中継点として捉え、エージェントから移動端末
宛てのパケットを配送するという考え方をとっていた。
この考え方によると、カプセル化されたIPパケットを処
理する機能が各エージェントに要求され、また、移動端
末の自由な動きに、エージェントによる管理がついてい
けない場合には、通信の無駄が生じる。

【００１６】そこで、本発明のIPネットワークを介した
移動通信方法では、エージェトを中継点とする考え方を
やめ、訪問先のネットワーク上でIPアドレスを取得した
通信端末自身が、移動に伴い刻々と変化する自己の情報
をホームエージェントに直接に通知し、ホームエージェ
ントが情報を一元管理するようにする。そして、訪問先
のネットワークのエージェントを介することなく、通信
端末とホームエージェントと通信相手先のホストのそれ
ぞれの間でコネクションを確立して、直接に通信を行
う。

【００１７】本発明の方法によると、データをカプセル
化して「転送する」必要はなく、IPアドレスを用いて
「コネクションを確立する」という、一般的な動作を行
うだけでよいため、Mobile-IPの機能を実装していない
エージェントが管理するネットワークであっても、何ら
問題なく通信を行える。

【００１８】また、通信端末の移動状況を示す情報がホ
ームエージェントに適切なタイミングで通知され、ホー
ムエージェントで一元管理されているため、通信端末側
と通信相手先のホスト側との間の情報不足（お互いの意
思疎通の不足）に起因して、無駄な通信がなされたり、
通信が途中で切断されるような事態を回避することも容
易となる。

【００１９】例えば、通信端末が異なる基地局に移動し
てハンドオーバーを行う際には、ホームエージェントに
おいて、通信相手先から送信されてきたデータをバッフ
ァリングしておけば、ハンドオーバー完了後に再確立さ
れたコネクションを介して問題なく（つまり、通信相手
先のホストに何ら迷惑をかけることなく）通信を行うこ
とができる。

【００２０】本発明のIPネットワークを介した移動通信
方法の一つの態様では、通信端末が本来所属しているホ
ームネットワークにおける通信を管理するホームエージ
ェント上に、通信端末に代わって通信を代行する代理プ
ロセスを設けると共に、前記通信端末には、ホームエー
ジェント上の前記代理プロセスと直接に通信するための
中継プロセスを設けておき、訪問先のIPネットワーク上
でIPアドレスを取得して通信可能となった移動端末が、
その訪問先ネットワークを介してホームエージェント
に、通信に必要な通信端末自身の情報を直接に通知し、
ホームエージェントが、通信に必要な通信端末自身の情
報を集中的に管理し、通信相手先のホストから通信端末
への通信要求があった場合には、ホームエージェント上
の代理プロセスが、通信相手先のホスト上の通信アプリ
ケーションとの間で外部コネクションを確立すると共
に、集中的に管理されている通信端末自身の情報を用い
て、通信端末上の中継プロセスとの間で中継コネクショ
ンを確立し、外部コネクションおよび前記中継コネクシ
ョンを介して、前記通信端末と通信相手先のホストとの
通信を行う。

【００２１】

【発明の実施の形態】次に、本発明のIPネットワークを
介した移動通信方法の実施の形態について、図面を参照
して説明する。

【００２２】図1は、本発明の発明の実施の形態にかか
る移動通信システムのネットワーク構成を示す図であ
り、図2は、移動通信システムの主要な構成要素とそれ
らの相互の関係を示す図であり、図3は、移動端末が異
なる基地局間を移動する状態を示す図である。

【００２３】図1において、参照符号11は、移動端末が
本来所属しているネットワークを管理するホームエージ
ェント(Home Agent, HA)であり、参照符号12は、移動端
末(Mobile Node, MN)であり、参照符号13は移動端末の
通信相手となるホスト(Correspond Node, CN)である。

【００２４】また、参照符号14は、訪問先ネットワーク
を管理するフォーリンエージェント(Foreign Agent, F
A)もしくはDHCPサーバであり、参照符号15は、移動端末
が本来所属するホームネットワークであり、参照符号16
は、移動端末が訪問している訪問先ネットワークを表し
ている。

【００２５】また、図2において、参照符号210は移動端
末(MN)であり、参照符号211は移動端末内の通信アプリ
ケーションプロセスであり、参照符号212は中継プロセ
スであり、参照符号213は移動端末を使用するユーザで
あり、参照符号220は、ホームエージェントである。

【００２６】また、参照符号221は、ホームエージェン
ト内の代理プロセスであり、参照符号222はポート情報
を管理するポート情報データベース(ポート情報DB)であ
る。

【００２７】また、参照符号223は、中継するデータを
一時的に溜ておく一次記憶あるいは二次記憶上のバッフ
ァであり、参照符号224は、現在移動端末の訪問してい
るネットワークを示す位置情報を保持する位置情報デー
タベース(位置情報DB)であり、参照符号230は、移動端
末の通信相手ホスト(CN)であり、参照符号231は通信相
手ホスト上の通信アプリケーションプロセスを表す。

【００２８】また、参照符号241は、移動端末上の通信
アプリケーションプロセスと中継プロセス間で確立され
る内部コネクションを示し、参照符号242は、中継プロ
セスと代理プロセス間で確立される中継コネクションを
示し、参照符号243は代理プロセスと通信相手ホスト上
の通信アプリケーションプロセス間で確立される外部コ
ネクションを示す。

【００２９】また、図3において、参照符号301は、一つ
のサブネットを管理する無線基地局であり、参照符号30
2は別の一つのサブネットを管理する無線基地局であ
る。また、参照符号303は移動端末(MN)であり、参照符
号304は無線基地局が管理する範囲(ゾーン)であり、参
照符号305は、もう一方の無線基地局の管理する範囲(ゾ
ーン)を表している。

【００３０】次に、本実施の形態の移動通信方法の内容
について、具体的に説明する。

【００３１】本実施の形態の移動通信方法における、基
本的な動作は以下のとおりである。

【００３２】図1に示すように、移動端末（MN）12は、
訪問先ネットワーク16において、FAあるいはDHCPサーバ
14より訪問先ネットワーク16で管理されるIPアドレスを
取得する。これにより、移動端末（MN）12は、訪問先ネ
ットワーク16における通信が可能になる。

【００３３】移動端末（MN）12は、ホームエージェント
（HA）11に、自らの固有のIDと現在使用しているIPアド
レスを通知する。このIPアドレスには訪問先ネットワー
ク16の位置情報が含まれる。ホームエージェント（HA）
11は、移動端末（MN）12より通知されたIPアドレスを、
移動端末（MN）12の位置情報として位置情報データベー
ス（DB）224に保持すると共に、このIPアドレスを受信
できるように自身のインタフェースを設定する。

【００３４】そして、通信相手先であるホストCN230内
の通信アプリケーション231から、TCPのコネクション確
立要求が届いた場合には、ホームエージェント（HA）22
0は、このパケットを受信し、図2に示される代理プロセ
ス221が、通信アプリケーション231と外部コネクション
243を確立する。

【００３５】代理プロセス221は、位置情報データベー
ス（DB）224を検索して、対応する移動端末の現在のIP
アドレスを見つけ出し、中継プロセス212との間で中継
コネクション242を確立する。

【００３６】また、移動端末上の中継プロセス212は、
ループバックインタフェース等を経由して、同一ホスト
内の通信アプリケーション211と内部コネクション241を
確立する。

【００３７】このように３つのコネクション（すなわ
ち、内部コネクション241，中継コネクション242および
外部コネクション243）を確立して、代理プロセス221と
中継プロセス212が双方向のデータ通信を中継する。

【００３８】これにより、両端の通信アプリケーション
プロセス231、211は、3つのコネクションを通してデー
タ通信を行うことができる。

【００３９】逆方向のコネクション確立要求が発生した
場合も、同様に３つのコネクションを確立してデータ通
信を行う。これにより両端の通信アプリケーションプロ
セス231、211は、ネットワークを移動していることを意
識すること無く、データ通信を行うことができる。

【００４０】以上が基本的な動作であるが、本実施の形
態の移動通信方法では、種々のH時変形・応用が可能で
ある。以下、具体的に説明する。

【００４１】まず、中継コネクションの確立の仕方に関
して、静的な確立と動的な確立のいずれかを選択するこ
とができる。

【００４２】つまり、中継コネクションを静的に確立す
る方法では、移動端末（MN）12が、ホームエージェント
（HA）11に位置情報を通知した際に、中継プロセス212
と代理プロセス221の間で中継コネクション242を確立
し、その中継コネクションをそのまま保持（維持）し、
そのコネクションIDを、位置情報と共に位置情報データ
ベース（DB）224に格納する。この状態では、単一の中
継コネクションが、常時、確立されていることになる。

【００４３】そして、通信アプリケーションプロセス23
1から移動端末（MN）210向けのコネクション確立要求が
届くと、代理プロセス221は外部コネクション243を確立
して、位置情報DB224から、移動端末（MN）210のIDを基
に適切なコネクションIDを見つけ出す。

【００４４】そして、そのコネクションIDの示す中継コ
ネクション242を用いてコネクション確立要求があった
ことを中継プロセス212に通知する。

【００４５】中継プロセス212は、この通知により通信
アプリケーションプロセス211に対して内部コネクショ
ン241を確立し、最終的に３つのコネクションが生成さ
れる。通信アプリケーションプロセス231から切断要求
が届くと、代理プロセス221と中継プロセス212はそれぞ
れ、外部コネクション243および内部コネクション241を
切断するが、中継コネクション242は保持したままにし
ておく。

【００４６】このようにして中継プロセス212、代理プ
ロセス221が中継コネクション242を確立し直す工程を省
略しながら、両端の通信アプリケーションプロセス23
1、211はデータ通信を行う。以上が、静的に中継コネク
ションを確立する場合の通信方法である。

【００４７】一方、動的に中継コネクションを確立する
場合には、両端の通信アプリケーションプロセス231，2
11からコネクション確立要求が届く毎に、およびデータ
通信要求が届く毎に、中継プロセス212と代理プロセス2
30は中継コネクション242の確立，切断を繰り返す。

【００４８】これにより、コネクション確立要求を通知
する特別な手順を持つことなしに、データ通信時には3
つのコネクションが生成され、両端の通信アプリケーシ
ョンプロセス231、211はデータ通信が行われる。

【００４９】次に、単一の中継コネクションを介してセ
ッションを多重した通信を行う例と、各セッション毎に
１：１に対応した複数の中継コネクションを確立して、
個別に通信を行う場合とについて説明する。

【００５０】まず、単一の中継コネクションを介したセ
ッション多重の通信について説明する。この通信方式
は、上述の静的な中継コネクションの確立方式を採用し
ている場合に特に有効である。

【００５１】すなわち、通信アプリケーションプロセス
231からのコネクション確立要求により、代理プロセス2
21と中継プロセス212がそれぞれ外部コネクション243と
内部コネクション241を確立した際に、代理プロセス221
と中継プロセス212は内的なセッションを定義し、これ
を識別するセッションIDと外部コネクション243、内部
コネクション241との対応を保持する。

【００５２】代理プロセス221と中継プロセス212は、通
信データを中継する際にはこのセッションIDと共にデー
タを転送し、それぞれが対応する外部コネクション24
3、内部コネクション241に振分けるので、単一の中継コ
ネクション242によって、両端の通信アプリケーション
プロセス231、211は複数の通信路を確立し、データ通信
を行うことができる。

【００５３】次に、セッション毎に中継コネクションを
確立する方法について説明する。

【００５４】この場合には、通信アプリケーションプロ
セス231からのコネクション確立要求が届く度に、代理
プロセス221は新しい中継コネクション242を確立する。

【００５５】通信アプリケーションプロセス231からコ
ネクション切断要求が届くと、代理プロセスは中継コネ
クション242を切断し、中継プロセス212は内部コネクシ
ョン241を切断する。

【００５６】このようにして両端の通信アプリケーショ
ンプロセス231，211間の複数の通信路各々に対し、常に
3つのコネクションが生成されるので、中継プロセス212
と代理プロセス221はセッションの識別をするステップ
を持つことなしに、データ通信を行うことができる。

【００５７】次に、移動端末側から接続可能なポート情
報を通知する応用例について説明する。

【００５８】すなわち、移動端末（MN）210が位置情報
をホームエージェント（HA）220に通知する際に、中継
プロセス212が、通信アプリケーション211が受付け可能
として開設しているポートを検知し、このポート情報を
併せて代理プロセス221に通知する。

【００５９】代理プロセス221はこのポート情報をポー
ト情報データベース（DB）222に保持する。そして、代
理プロセス221は、通信相手先のホストの通信アプリケ
ーションプロセス231からコネクション確立要求が届い
た際に、ポート情報データベース（DB）222を参照して
この確立要求を受理するかどうか判定する。

【００６０】例えば、２つのポートに接続する通信要求
であったが、実際は、携帯端末において接続可能なポー
トは一つしかなかったような場合には、コネクションの
確立を拒絶する。また、例えば、データの読み出しポー
トは接続可能であるが、データの検索ポートは接続不可
であったような場合、データの検索ポートを使用するコ
ネクションの接続要求であった場合にも、その要求を拒
絶する。

【００６１】そして、受理するときのみ、代理プロセス
221は以降の処理を続け、受理しないときは、通信アプ
リケーションプロセス231に拒絶を通知する。このよう
な処理により、接続要求が通信アプリケーションプロセ
ス211まで到達する場合に比べ、無駄な工程を省略でき
る。

【００６２】次に、図3に示すように、移動端末303が、
基地局301のゾーン304から、基地局302が管轄するゾー
ン305に移動する場合（ハンドオーバー時の動作）につ
いて説明する。このような、サブネットワーク間を移動
する場合には、IPアドレスの更新が必要となるため、従
来、トラブルが発生しやすいのであるが、本発明の通信
方法では、安心して通信を続行することが可能である。

【００６３】つまり、通信アプリケーション211，231間
でデータ通信が続行中である時に、図3に示すように、
移動端末（MN）303が、ゾーン304からゾーン305に移動
する。無線基地局301、302は、無線基地局の情報(位置
情報)を定期的に発信している。これにより、ゾーン30
4、305が構成（識別）されるので、移動端末MN303は、
ゾーン304、305の重なる領域に位置するときは、両方の
無線基地局の情報を受信している。

【００６４】このとき、それぞれの無線基地局からの受
信強度の変化によって、移動端末MN303は、ゾーン間の
移動を検知することができる。そして、移動端末（MN）
303が、ゾーン304からゾーン305への移動を検知する
と、無線基地局301の管理するサブネットに所属してい
る間に、中継プロセス212が中継コネクション242のみを
切断する。

【００６５】移動端末（MN）303がゾーン305に移動し無
線基地局302の管理するサブネットに所属するようにな
ると、中継プロセスは新しいサブネットから代理プロセ
ス221に新しいサブネットに関する位置情報を通知し、
中継コネクション242を確立する。

【００６６】一方、中継コネクションが切断されている
間に、通信相手先から送信されてきたデータについて
は、代理プロセス221が、を一次記憶上のバッファ223に
蓄積する。このような蓄積処理をすれば、通信相手先の
ホストの通信アプリケーション231は、移動端末側の事
情をなんら考慮することなく、継続的にデータの送信を
行うことができる。

【００６７】なお、このような通信データをデータバッ
ファに一時的に蓄積する処理は、通常の通信時におい
て、外部コネクション243が確立されてから中継コネク
ション242が確立されるまでの間にも行うのが有効であ
る。これにより、通信アプリケーション231は、データ
を継続して送出することが可能である。

【００６８】また、一次記憶上のバッファがあふれた際
には、そのデータを、例えば、二次記憶上のバッファ22
4に転送することにより、大量のデータを蓄積するHA220
を安価に構築することができる。したがって、中継コネ
クション242が長時間に渡り失われていても、通信アプ
リケーション231は、その間データを送出することが可
能である。

【００６９】このように通信アプリケーションプロセス
211と231がデータ通信をしている最中に移動端末（MN）
210が訪問先ネットワークを移動し、その途中で、一時
的に中継コネクションが中断している場合でも、外部コ
ネクション243（および内部コネクション241）は保持さ
れたままであり、通信相手先からは、途切れることなく
データが送信される。

【００７０】そして、携帯端末が新たなネットワークに
所属し、新たなIPアドレスを取得し、これをホームエー
ジェントに通知して、中継コネクションが再確立される
と、ホームエージェントは、データバッファに蓄積して
あったデータを順次、携帯端末に送信する。

【００７１】このようにして、通信アプリケーションプ
ロセス211、231は、移動を意識せずにデータ通信を続け
ることができる。

【００７２】次に、携帯端末が異なる基地局間を移動す
る場合であって、その移動が連続には行われず、携帯端
末が、どのネットワークにも所属しない時間がかなり長
い期間に渡って発生する場合の処理について説明する。

【００７３】この時、携帯端末（MN）210上のユーザプ
ログラム213は、中継プロセス212に指示して中継コネク
ション242を切断する。その後、携帯端末（MN）210が、
新しいネットワークに接続した際に、ユーザプログラム
213が、中継プロセス212に指示して、新しいネットワー
クに関する位置情報を通知させ、代理プロセス221と中
継コネクション242を確立させる。

【００７４】このように、携帯端末（MN）210が、どの
ネットワークにも所属しない時間が長時間に渡るような
場合には、ユーザプログラム213が、主体的に中継コネ
クション242を切断，再確立させることにより、通信ア
プリケーションプロセス211、231の関わるコネクション
は保持されることになる。よって、通信アプリケーショ
ンプロセス211、231は移動を意識せずにデータ通信を続
けることができる。

【００７５】以上、本発明の移動通信方法の基本形式，
変形，応用の形式の各々について具体的に動作を説明し
た。

【００７６】以上説明した、基本的な動作をまとめる
と、図４のようになる。

【００７７】すなわち、移動体端末は、訪問先ネットワ
ークのIPアドレスを取得し、その取得したIPアドレス
（訪問先のネットワークアドレスを含む）を、固有のID
情報と共に、ホームエージェント（HA）に通知する（ス
テップ400）。なお、常時、単一の中継コネクションを
維持する方法をとるときには、このときに、併せて中継
コネクションを確立する。

【００７８】次に、ホームエージェント（HA）は、IPア
ドレス（訪問先ネットワークの位置情報）を位置情報デ
ータベースに蓄積すると共に、移動端末のホームネット
ワーク上でのIPアドレスを受信できるように、インタフ
ェースを設定する（ステップ401）。

【００７９】次に、ホームエージェントの代理プロセス
は、通信相手先のホストから通信要求があると、そのホ
ストとの間で外部コネクションを確立すると共に、位置
情報データベースを検索してIPアドレスを見つけ出す。
そして、そのIPアドレスを用いて、移動端末の中継プロ
セスと直接に通信し、中継コネクションを確立する（ス
テップ402）。

【００８０】次に、移動端末の通信アプリケーション
は、中継プロセスと内部コネクションを確立する（ステ
ップ403）。

【００８１】次に、外部コネクションと中継コネクショ
ンと内部コネクションを経由して、外部ホストと移動体
端末との間で、データ通信を行う（ステップ404）。

【００８２】次に、通信相手先ホストから通信の切断要
求が届いた場合には、外部コネクションと内部コネク
ションのみ切断して、中継コネクションはそのまま維持
するか、中継コネクションも含めて３つのコネクショ
ンを全て切断する、かのいずれかの処理を行う（ステッ
プ405）。

【００８３】次に、ステップ405におけるの場合、通
信相手先のホストから再度、コネクション確立要求があ
った場合、維持されている単一の中継コネクションを利
用して、アプリケーションのセッションを多重化して通
信を行うことができる。また、セッション毎に、コネク
ションを確立して通信を行うこともできる（ステップ40
6）。

【００８４】以上が基本的な動作のまとめである。

【００８５】移動端末からホームエージェントに、位置
情報のみならず、ポート情報も通知する変形例の場合の
動作をまとめると、図5のようになる。

【００８６】すなわち、中継プロセスが、通信アプリケ
ーションが開設しているポートを検知し、そのポート情
報をホームエージェント内の代理プロセスに通知する
（ステップ500）。

【００８７】そして、代理プロセスは、ポート情報デー
タベース（DB）にポート情報を蓄積する。そして、通信
相手先ホストから、所定のポート以外へのアクセス要求
が届いたときには、そのアクセス要求を拒否する（ステ
ップ501）。以上が、ポート情報を利用する変形例の動
作のまとめである。

【００８８】移動端末が、異なるサブネットワーク間を
移動する場合の動作をまとめると、図６のようになる。

【００８９】すなわち、データ通信の最中に、移動端末
が、異なる基地局のゾーンに移動する場合（ハンドオー
バーを行う場合）には、元の基地局との通信が断ち切れ
る前に、移動端末は、そのことをホームエージェント上
の代理プロセスに事前に通知すると共に、中継コネクシ
ョンを切断する。外部コネクションと内部コネクション
は、そのまま維持される。中継コネクションの切断があ
った場合には、外部ホストから送信されてきたデータ
は、ホームエージェントのデータバッファに順次、蓄積
する（ステップ600）。

【００９０】そして、移動端末が新しい基地局が管理す
るサブネットに所属して、その新たなサブネットにおけ
る新たなIPアドレスを取得すると、そのIPアドレスを、
ホームエージェントの代理プロセスに通知すると共に、
代理プロセスとの間で、新たに中継コネクションを確立
する。そして、ホームエージェントのデータバッファに
蓄積されているデータを順次、その中継コネクションを
介して、移動端末に送信する（ステップ601）。

【００９１】以上が、移動端末がハンドオーバーする際
の動作のまとめである。

【００９２】移動端末が異なる基地局間を移動する際、
途中で、どのサブシステムにも所属しない期間がかなり
長い時間におよぶときの動作をまとめると、図７のよう
になる。

【００９３】すなわち、データ通信の最中に、移動端末
が、訪問先のサブネットワーク間を移動する際、どのサ
ブネットワークにも属しない期間が長くなる場合には、
移動端末上のユーザープログラムが中継プロセスに指示
して中継コネクションを切断する。その後、新しいネッ
トワークに接続すると、ユーザープログラムは、新しい
ネットワークに関する位置情報をホームエージェントに
通知させ、代理プロセスとの間で中継コネクションを確
立させる（ステップ700）。

【００９４】次に、中継コネクションの切断があった場
合には、外部ホストから送信されてきたデータは、ホー
ムエージェントのデータバッファに順次、蓄積する。そ
して、新しく中継コネクションが確立されると、データ
バッファに蓄積されているデータを順次、供給する（ス
テップ701）。

【００９５】このように、本発明では、移動端末とホー
ムエージェント上の代理プロセスとがダイレクトに接続
される。つまり、従来のように、パケットを加工（カプ
セル化）してエージェントに転送し、このエージェント
からパケットを携帯端末に配送するというような、各ネ
ットワークを管理するエージェントを仲介とする配送方
式ではない。ゆえに、携帯端末の現状の情報が直接的に
代理プロセスに伝わって、その現状に即した処理が適切
に、効率的に行われる。

【００９６】また、本発明の移動通信方法は、既存の設
備に搭載されているソフトウエア資源（リアルタイムOS
等）の、通信に関する基本的な機能に修正を加えること
無く、これを利用するアプリケーションを追加するだけ
で実現できる。ゆえに汎用性があり、また、実現性の面
でも有利である。

【００９７】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、エージ
ェトを中継点とする考え方をやめ、訪問先のネットワー
ク上でIPアドレスを取得した移動端末自身が、移動に伴
い刻々と変化する自己の情報をホームエージェントに直
接に通知し、ホームエージェントが情報を一元管理する
ようにする。そして、訪問先のネットワークのエージェ
ントを介することなく、移動端末とホームエージェント
と通信相手先のホストのそれぞれの間でコネクションを
確立して通信を行う。

【００９８】本発明の移動通信方法によると、データを
カプセル化して「転送する」必要はなく、IPアドレスを
用いて「コネクションを確立する」という、一般的な動
作を行うだけでよいため、Mobile-IPの機能を実装して
いないエージェントが管理するネットワークであって
も、何ら問題なく通信を行える。

【００９９】また、移動端末の移動状況を示す情報がホ
ームエージェントに適切なタイミングで通知され、ホー
ムエージェントで一元管理されているため、移動端末側
と通信相手先のホスト側との間の情報不足（お互いの意
思疎通の不足）に起因して、無駄な通信がなされたり、
通信が途中で切断されるような事態を回避することも容
易となる。

【０１００】例えば、移動端末が異なる基地局に移動し
てハンドオーバーを行う際には、ホームエージェントに
おいて、通信相手先から送信されてきたデータをバッフ
ァリングしておけば、ハンドオーバー完了後に再確立さ
れたコネクションを介して問題なく（つまり、通信相手
先のホストに何ら迷惑をかけることなく）通信を行うこ
とができる。したがって、通信相手先のホストは、移動
端末側の状況を全く意識することなく、無駄のないデー
タ通信を行うことができる。

【０１０１】したがって、本発明によれば、携帯端末の
移動状況に即した通信処理が適切に、効率的に行われ
る。

【０１０２】また、本発明の移動通信方法は、既存の設
備に搭載されているソフトウエア資源（リアルタイムOS
等）の、通信に関する基本的な機能に若干の修正を加え
るだけで実現でき、全く新しい機能の実装を要求しな
い。ゆえに汎用性があり、また、実現性の面でも有利で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかる移動通信システム
のネットワークの全体構成を示す図

【図２】移動通信システムの主要な構成要素とそれらの
相互の関係を示す図

【図３】移動端末が異なる基地局間を移動する状態を示
す図

【図４】本発明の移動通信方法の基本的な処理手順を示
すフロー図

【図５】本発明の移動通信方法において、携帯端末から
ホームエージェントにポート情報を通知する場合の処理
手順を示すフロー図

【図６】本発明の移動通信方法の、携帯端末が異なる基
地局間を移動する場合における処理手順を示すフロー図

【図７】本発明の移動通信方法の、携帯端末がどのサブ
システムにも属さない期間が長い場合における処理手順
を示すフロー図

【符合の説明】

11, 220 ホームエージェント(HA) 12, 210, 303 移動端末(MN) 13, 230 通信相手ホスト(CN) 14 フォーリンエージェント(FA)/DHCPサーバ 15 ホームネットワーク 16 訪問先ネットワーク 17, 306 インターネット 211, 231 通信アプリケーションプロセス 212 中継プロセス 213 ユーザ 221 代理プロセス 222 ポート情報DB 223 バッファ 224 位置情報DB 241 内部コネクション 242 中継コネクション 243 外部コネクション 301, 302 無線基地局 304, 305 ゾーン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B089 GA11 GA25 GB08 HA13 HB02 KA09 KB06 KD01 KG06 5K030 GA08 GA10 HA08 HC01 HC09 JT03 JT09 KA02 LB05 LD11 5K067 BB04 BB21 CC08 DD19 DD51 EE02 EE10 EE16 HH22 HH23 JJ65

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 IP（Internet Protocol）による通信機
   能を備えた通信端末が、訪問先のIPネットワークを介し
   て通信相手先のホストとデータ通信を行う移動通信方法
   であって、 前記通信端末が本来所属しているホームネットワークに
   おける通信を管理するホームエージェント上に、前記通
   信端末に代わって通信を代行する代理プロセスを設ける
   と共に、前記通信端末には、前記ホームエージェント上
   の前記代理プロセスと直接に通信するための中継プロセ
   スを設けておき、 前記訪問先のIPネットワーク上でIPアドレスを取得して
   通信可能となった前記通信端末が、その訪問先ネットワ
   ークを介して前記ホームエージェントに、通信に必要な
   通信端末自身の情報を直接に通知し、前記ホームエージ
   ェントが、前記通信に必要な通信端末自身の情報を集中
   的に管理し、 前記通信相手先のホストから前記通信端末への通信要求
   があった場合には、前記ホームエージェント上の代理プ
   ロセスが、前記通信相手先のホスト上の通信アプリケー
   ションとの間で外部コネクションを確立すると共に、前
   記集中的に管理されている前記通信端末自身の情報を用
   いて、前記通信端末上の前記中継プロセスとの間で中継
   コネクションを確立し、前記外部コネクションおよび前
   記中継コネクションを介して、前記通信端末と通信相手
   先のホストとの通信を行うことを特徴とするIPネットワ
   ークを介した移動通信方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記ホームエージェントに、前記通信相手先のホストか
   ら送信されてくるデータを蓄積するためのデータバッフ
   ァを設けておき、 前記通信端末と前記通信相手先のホストとの間でデータ
   通信を行っている途中で、前記通信端末が異なるIPネッ
   トワークの管轄範囲に移動する場合には、元のIPネット
   ワークによる通信が断ち切られる前に、前記通信端末の
   前記中継プロセスは、前記ホームエージェント上の前記
   代理プロセスにそのことを通知し、その後、前記中継コ
   ネクションを切断し、 中継コネクションの切断があった場合には、前記通信相
   手先のホストから前記ホームエージェントに送られてき
   たデータを、前記データバッファに蓄積しておき、 前記通信端末が新たなIPネットワークに所属すると、新
   たに取得したIPアドレスを前記ホームエージェント上の
   前記代理プロセスに通知すると共に、代理プロセスとの
   間で、新たな中継コネクションを再確立し、前記ホーム
   エージェントの前記データバッファに蓄積されているデ
   ータを、再確立された新たな中継コネクションを介して
   送信することを特徴とする、IPネットワークを介した移
   動通信方法。
3. 【請求項３】 請求項１において、 前記ホームエージェントに、前記通信相手先のホストか
   ら送信されてくるデータを蓄積するためのデータバッフ
   ァを設けておき、 前記通信端末の移動状況に応じて、通信端末の側から自
   発的に前記中継プロセスの切断または再確立を行い、 前記中継プロセスが切断されているときに、前記通信相
   手先のホストから前記ホームエージェント上の代理プロ
   セスに送信されてきたデータは、前記データバッファに
   一時的に蓄積することを特徴とするIPネットワークを介
   した移動通信方法。
4. 【請求項４】 IP（Internet Protocol）による通信機
   能を備えた通信端末が、訪問先のIPネットワークを介し
   て通信相手先のホストとデータ通信を行う移動通信方法
   であって、 前記通信端末が本来所属しているホームネットワークに
   おける通信を管理するホームエージェント上に、前記通
   信端末に代わって通信を代行する代理プロセスを設ける
   と共に、前記ホームエージェント上に、前記訪問先のIP
   ネットワークの位置情報を蓄積するための位置情報デー
   タベースを設けておき、 また、前記通信端末には、通信アプリケーションと、前
   記ホームエージェント上の前記代理プロセスと直接に通
   信するための中継プロセスとを設けておき、 前記通信端末は、前記訪問先ネットワークにおいて取得
   した、ネットワークの位置情報を含むIPアドレスを、そ
   の訪問先ネットワークを通じて前記ホームエージェント
   に通知し、ホームエージェントは、通知されたIPアドレ
   スを前記位置情報データベースに登録し、 前記通信相手先のホストから前記通信端末へのコネクシ
   ョン確立要求が、前記ホームエージェントに届いた場合
   には、前記代理プロセスは、前記通信相手先のホストの
   通信アプリケーションとの間で外部コネクションを確立
   すると共に、前記位置情報データベースを検索してIPア
   ドレスを見つけ出し、そのIPアドレスを用いて、前記通
   信端末の前記中継プロセスとの間に中継コネクションを
   確立し、 前記通信端末は、前記通信アプリケーションと前記中継
   プロセスとの間で内部コネクションを確立し前記通信端
   末の通信アプリケーションと前記通信相手先のホストの
   前記通信アプリケーションは、前記外部コネクション，
   中継コネクションおよび内部コネクションを介してデー
   タ通信を行うことを特徴とするIPネットワークを介した
   移動通信方法。
5. 【請求項５】 請求項４において、 前記通信端末が、ネットワークの位置情報を含むIPアド
   レスを前記ホームエージェントに通知する際に中継コネ
   クションを確立し、その確立した中継コネクションを、
   前記通信相手先のホストによる通信が終了した後も維持
   することを特徴とするIPネットワークを介した移動通信
   方法。
6. 【請求項６】 請求項４において、 前記通信相手先のホストによる通信要求がある毎に前記
   中継コネクションを確立すると共に、その通信が終了す
   る毎に前記中継コネクションを切断することを特徴とす
   るIPネットワークを介した移動通信方法。
7. 【請求項７】 請求項５において、 維持されている前記中継コネクションを用いて、複数の
   通信アプリケーションのセションを多重化しながら通信
   を行うことを特徴とするIPネットワークを介した移動通
   信方法。
8. 【請求項８】 請求項６において、 前記中継プロセスと前記代理プロセスとの間で、複数の
   アプリケーションのセッションに１：１に対応する複数
   の中継コネクションを確立して通信を行うことを特徴と
   するIPネットワークを介した移動通信方法。
9. 【請求項９】 IP（Internet Protocol）による通信機
   能を備えた通信端末が、訪問先のIPネットワークを介し
   て通信相手先のホストとデータ通信を行う移動通信方法
   であって、 前記通信端末が本来所属しているホームネットワークに
   おける通信を管理するホームエージェント上に、前記通
   信端末に代わって通信を代行する代理プロセスを設ける
   と共に、前記ホームエージェント上に、前記訪問先のIP
   ネットワークの位置情報を蓄積するための位置情報デー
   タベースと、前記通信端末が受けつけ可能としているポ
   ート情報を格納するポート情報データベースとを設けて
   おき、 また、前記通信端末には、通信アプリケーションと、前
   記ホームエージェント上の前記代理プロセスと直接に通
   信するための中継プロセスとを設けておき、 前記通信端末は、前記訪問先ネットワークにおいて取得
   したネットワークの位置情報を含むIPアドレスと、その
   時点で受けつけ可能なポートの情報とを、前記訪問先ネ
   ットワークを通じて前記ホームエージェントに通知し、 ホームエージェントは、通知されたIPアドレスを前記位
   置情報データベースに登録すると共に、通知されたポー
   ト情報を、前記ポート情報データベースに登録し、 前記通信相手先のホストから前記通信端末へのコネクシ
   ョン確立要求が、前記ホームエージェントに届いた場合
   に、前記ポート情報データベースを検索して接続可能な
   ポートを調べ、その接続可能なポート以外のポートに対
   する前記コネクション確立要求は拒否し、接続可能なポ
   ートに対する前記コネクション確立要求である場合に
   は、前記代理プロセスは、前記通信相手先のホストの通
   信アプリケーションとの間で外部コネクションを確立す
   ると共に、前記位置情報データベースを検索してIPアド
   レスを見つけ出し、そのIPアドレスを用いて、前記通信
   端末の前記中継プロセスとの間に中継コネクションを確
   立し、 中継コネクションが確立される場合には、前記通信端末
   は、前記通信アプリケーションと前記中継プロセスとの
   間で内部コネクションを確立し前記通信端末の通信アプ
   リケーションと前記通信相手先のホストの前記通信アプ
   リケーションは、前記外部コネクション，中継コネクシ
   ョンおよび内部コネクションを介してデータ通信を行う
   ことを特徴とするIPネットワークを介した移動通信方
   法。
10. 【請求項１０】 請求項１〜請求項３のいずれかに記載
    のIPネットワークを介した移動通信方法を実施するため
    の、中継プロセスおよび通信アプリケーションを搭載し
    た通信端末。
11. 【請求項１１】 請求項２または請求項３のIPネットワ
    ークを介した移動通信方法を実施するための、代理プロ
    セス，位置情報データベースおよびデータバッファを搭
    載したホームエージェント。