JP2003235065A - 移動通信方法および通信装置 - Google Patents
移動通信方法および通信装置Info
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- JP2003235065A JP2003235065A JP2002034966A JP2002034966A JP2003235065A JP 2003235065 A JP2003235065 A JP 2003235065A JP 2002034966 A JP2002034966 A JP 2002034966A JP 2002034966 A JP2002034966 A JP 2002034966A JP 2003235065 A JP2003235065 A JP 2003235065A
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Abstract
ホームエージェント(HA)の負担を軽減すると共に、移
動通信端末がサブネット間を高速に移動できるようにす
ること。 【解決手段】 移動通信端末(MN)207が訪問先ネット
ワーク209に移動し、ホームエージェント(HA)機能を有
するホスト201に位置登録要求を出すと、ホスト201は、
通信先ホスト(CN)13から送られてきたパケットを代理受
信し、マルチキャストパケットにて、移動通信端末(M
N)207に転送する。移動通信端末(MN)207が、さらに
他のサブネットワーク210に移動した場合には、上流の
ルータ204がマルチキャストパケットを受信する。マル
チキャストパケットは、フォーリンエージェント(FA)20
3を介して移動通信端末207に配送される。
Description
いた移動通信端末がIPネットワークを介してデータ通信
を行なう移動通信方法および通信装置に関する。
ネットワークを移動する移動通信端末に対して、IPによ
る通信を継続させる方式として、IETFの標準勧告RFC200
2で規定されたMobile IPがある。
ク上の任意のサブネットに接続している場合でも、通信
相手となるホストからは、移動通信端末が本来所属して
いるネットワーク(ホームネットワーク)に接続している
ように見せる方式である。
明する。
e:以下、MNと略称する)12は、ネットワーク間を移動
する移動通信端末である。また、通信先ノード(Corres
pondent Node:以下、CNと略称する)13は、MN12の通信
相手となるホストである。
ホームネットワーク15では、HA(Home Agent)11がMN12の
通信を管理する。
問先ネットワーク(サブネット)16では、外部エージェ
ント(Foreign Agent:以下、FAと略称する)14がMN12の
通信を管理する。
(サブネット)18では、外部エージェント(FA)17がMN12
の通信を管理する。
中継網となるネットワークである。
いるときには、ホームエージェント(Home Agent:以
下、HAと略称する)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(FA14のIPアドレス、c
are-of-address)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。
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。
FA14宛のIPパケットにカプセル化し、配信する(これをH
AからFAにトンネルを張ると呼ぶ)。
取ると、もとのMN12宛のIPパケットを取出し、MN12に配
送する。
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。
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。
もあり、このとき、MN12は、訪問先ネットワークで使用
できるアドレス(care-of-address)を、移動の度に取得
して使用する。
ら18へと移動したときには(図5では、この移動を太い
矢印で示している)、MN12は、訪問先ネットワーク18を
管理するFA17を経由し、自分が移動したことをFA17のア
ドレス情報と共にHA11まで通知する(図5中の手順,
)。
すると、カプセル化してFA17に転送し(図5中の手順
)、FA17は、転送されてきたパケットをMN12に配送す
る(図5の手順)。
クを移動しながら、通信を継続することができる。
IPでは、移動通信端末(MN)が、ネットワークを移動
する度に、その移動情報が移動通信端末(MN)から、外
部エージェント(FA)経由でホームエージェント(HA)
まで通知され、ホームエージェント(HA)において、し
かるべき設定を行なった後に、移動先にパケットが配送
されて、MNはパケットを受信できるようになる。
ージがホームエージェント(HA)まで到達してから、移動
設定処理がホームエジェント(HA)で行なわれるという
手順が実行される。
エージェント(HA)に至る論理的な距離、つまりパケッ
ト転送のホップ数が大きい場合には遅延が生じ、移動に
必要な手順が実行されるために要する時間が増大すると
いう問題があった。
べての移動通信端末(MN)の移動の度に、移動先のフォ
ーリンエージェント(FA)の登録更新処理が発生し、よ
って、ホームエージェント(HA)の処理負荷が増大する
という問題もあった。
ものであり、その目的は上述の問題を解決し、無線LAN
などを用いた移動通信端末が、高速にサブネット間を移
動してハンドオーバすることを実現することにある。
は、ホームエージェント(HA)が、移動通信端末(MN)
宛のパケットを受信し、そのパケットを移動先に転送す
るべく、移動先のネットワークの外部エージェント(F
A)との間にトンネルを張る際に、IPマルチキャストパ
ケット通信を利用する。
キャストアドレスが示すグループ(1つのグループは、
複数のホスト(受信者)を収容している)に対する通信
である。
ト通信に対応しているルータにより配送され、そのパケ
ットを必要とするホスト(受信者)に届けられる。
は、複数の受信側ホストを区別せずに送信することがで
きるという利点があり、本発明では、このマルチキャス
ト技術を、モバイルIPにおけるトンネリングに利用す
る。
を、共通のマルチキャストアドレスが付与された一つの
グループ(マルチキャストグループ)でカバーできるの
ならば、ホームエージェント(HA)は、移動通信端末の訪
問先のネットワークにおけるアドレスを意識することな
く、マルチキャストアドレス宛にパケットを送付すれば
よいため、パケット転送(トンネリング)に伴う負担が
軽減される。
ットを受信するには、配送経路上のルータ(中継装置)
に対して、マルチキャスト受信グループへの参加要求を
出すだけでよい。
を移動する毎に、移動通信端末(MN)が、ホームエージ
ェント(HA)に現在位置に関する情報を通知する必要が
なくなる。
ットを受信するための手続き(移動通知の手順)が、ホ
ームエージェント(HA)にまで及ばない。よって、従来の
ように、訪問先の移動通信端末(MN)とホームエージェン
ト(HA)と間の距離による伝送遅延は、ほとんど問題とな
らない。
移動通信端末(MN)がホームネットワークから移動した
場合、またはホームネットワークに戻った場合以外は、
移動に応じた処理を行なわなくてもよいため、ホームエ
ージェント(HA)の処理負担は、従来に比べて軽減され
る。
おける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。
信システムの構成図である。
本来所属するホームネットワークにおける、MobileIPの
HomeAgent機能を備えたホスト(HA)、参照符合202、203
は移動通信端末が訪れている訪問先ネットワークにおけ
る、MobileIPのForeginAgent機能を備えたホスト(FA)、
参照符合204、205はホームネットワークと訪問先ネット
ワークを中継するルータ、参照符合206は移動通信端末
の通信相手となるホスト(CN)、参照符合207は移動通信
端末(MN)、参照符合208は移動通信端末の本来所属する
ホームネットワーク、参照符合209、210は移動通信端末
の訪れる訪問先ネットワークを表している。
動作内容について、具体的に説明する。
ーク208から訪問先ネットワーク209に移動してきたとき
は(図1中の矢印)、自らの固有のIDとHA201のIPアド
レスを登録要求としてFA202に通知し(図1中の矢印
)、FA202はこの登録要求をHA201に転送する(矢印
)。
07がホームネットワーク208以外のネットワークにいる
ことを記憶し、MN207宛のパケットを受信できるように
自らのインタフェースを設定する。
を送信すると(図1中の矢印)、HA201はこれを受信
し、MN207用に割当ててあるマルチキャストアドレスを
用いてカプセル化して送出する(図1中の矢印)。
を割り当てる方法としては、静的な割り当て方法と動的
な割り当て方法とがある。この点については、後述す
る。
ance Vector Multicast Routing Protocol)、PIM(Proto
col Independent Multicast)といった通常のマルチキャ
ストルーティングプロトコルによる経路制御によって、
ルータ205からルータ204、FA202まで配送される(矢印
)。
受信し、デカプセル化を行なって、MN207に送信する
(矢印)。
ータ通信を行なうことができる。
210に移動した場合は(図1中の矢印)、MN207は、FA2
03に対して同様に登録要求を通知する(矢印)。
ャストアドレスを受信できるように自らのインタフェー
スを設定し、このマルチキャストアドレスの受信要求を
上流ルータであるルータ204に送信する(図1中の矢印
)。
レスの配送ツリーにFA203に対するパスを追加し、FA203
にマルチキャストパケットを配送する(矢印(10):図1
において、丸で囲まれて表示される2桁の数字について
は、表現上の制限のため、本明細書では、かっこ書きで
記載することとする)。
を受信すると、でカプセル化を行なって、MN207に送信
する(矢印(11))。
ータ通信を行なうことができ、さらに手順がHA201まで
及ばないため、移動処理時間の短縮とHA201の負荷軽減
が可能になる。
の形態の移動通信方法では、種々、変形・応用が可能で
ある。以下、具体的に説明する。
トアドレスを割り当てる方法の例について説明する。
割当て方法としては、静的な割当てと動的な割当ての方
法のいずれかを選択することができる。
管理するMN207にマルチキャストアドレスにあらかじめ
割当てておき、この対応関係を保持し続ける。
この対応から使用すべきマルチキャストアドレスを選択
し、このマルチキャストアドレスを使用してMN207宛の
パケットを転送する。あるいは、あらかじめ割当てられ
たマルチキャストアドレスをMN207が保持し、MN207は登
録要求の通知時にHA201にそのマルチキャストアドレス
を通知し、HA201はそのマルチキャストアドレスを使用
してMN207宛のパケットを転送する。
方法の場合、HA201がMN207からの登録要求を通知された
際に、HA201がこの時にどのMNにも割当てていないマル
チキャストアドレスを選択してMN207に割当て、この対
応関係をMN207がホームネットワーク208に戻ってくるま
で一時的に保持する。以降のMN207宛のパケットの転送
にはこのマルチキャストアドレスを使用する。
トワークに戻ってきた際には、MN207がHA201に登録取消
し要求を通知し、HA201ではMN207とこのマルチキャスト
アドレスの対応関係を破棄し、そのマルチキャストアド
レスを解放する。
ストアドレスを決定する方法の例でについての説明であ
る。
られたマルチキャストアドレスを、訪問先のネットワー
クにおけるフォーリンエージェント202,203に知らせる
方法の具体例について説明する。
レスをFA202,203に通知するための方法としては、MN20
7自身が通知する方法と、FA202,203間で情報を交換す
る方法と、FA202,203に、あらかじめMN207のマルチキ
ャストアドレスを保持させる方法がある。
スを通知する方法では、MN207が、訪問先ネットワーク
のフォーリンエージェント(FA)202,203に登録要求を
通知する際に、併せてMN207に割当てられたマルチキャ
ストアドレスを通知する。これによりFA202あるいはFA2
03は、そのマルチキャストアドレスの受信要求を上位ル
ータ204に送信し、そのマルチキャストパケットを受信
するようになる。
動前のネットワークにおけるFA202が、MN207の移動先ネ
ットワークを事前に検知する手段を持っている。例え
ば、無線LANによって構成される訪問先ネットワーク20
9、210のセルの境界付近では、MN207は移動先となる訪
問先ネットワーク210の情報を、実際の移動が発生する
以前に得ることができる。
ようにしてFA202は、MN207の移動先を検知することがで
きる。そして、FA202は、移動先のネットワークのフォ
ーリンエージェント(FA)203に対してMN207に割当てら
れているマルチキャストアドレスを通知する。
かじめマルチキャストアドレスを保持させる方法では、
FAは全てのMNにあらかじめ割当てられたマルチキャスト
アドレスとその対応関係を保持し続ける。
に移動した際には、登録要求をFA202あるいは203に通知
する。FA202あるいは203では、登録要求に含まれるNM20
7固有のIDから、NM207に割当てられているマルチキャス
トアドレスを検索し、そのマルチキャストアドレスを得
る。
形式、変形・応用形式について具体的に動作を説明し
た。
ネットワークに移動した際の基本的な動作をまとめる
と、図2のようになる。
ットワークから訪問先ネットワークに移動した際には、
自身の固有のIDとHomeAgent(HA)のIPアドレスをForeign
Agent(FA)に登録要求として通知する(ステップ301)。
らかじめ静的に割当て、これをMNが保持する方法をとる
場合には、この時に、併せてMN用に割当てられているマ
ルチキャストアドレスも通知する。
ップ302)。なお、登録要求にMNに割当てられたマルチキ
ャストアドレスが含まれる場合には、このマルチキャス
ト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。
るようにインタフェースを設定する(ステップ303)。
らかじめ静的に割当て、これをHAが保持する方法をとる
場合には、この時さらにHAは、使用すべきマルチキャス
トアドレス選択し、これをMNに通知する。
的に割当てる方法をとる場合には、この時にさらにHA
は、他のMNに割当てられていないマルチキャストアドレ
スを選択してMNとの対応関係を一時的に保持し、MNにこ
のマルチキャストアドレスを通知する。
ケットをHAが受信すると、HAはMN用のマルチキャストア
ドレスを用いてカプセル化し、送信する(ステップ30
4)。
は、マルチキャストルーティングプロトコルを使用した
経路制御によって、HAからFAまでマルチキャストパケッ
トを配送する(ステップ305)。
信すると、デカプセル化を行なってMNに転送し、MNとCN
は通信を行なうことができる(ステップ306)。
た場合(図1の訪問先ネットワーク209からさらに、訪問
先ネットワーク210にMN207が移動した場合)の動作をま
とめると、図3のようになる。
は訪問先ネットワークのFA(203)に登録要求を通知する
(ステップ401)。なお、MN用のマルチキャストアドレス
をMNからFAに通知する方法をとる場合には、このとき
に、併せてMN用に割当ててあるマルチキャストアドレス
も通知する。
パケットを受信できるようにインタフェースを設定し、
このマルチキャストアドレスの受信要求を上流のルータ
(204)に送信する(ステップ402)。なお、MN用のマルチ
キャストアドレスをあらかじめFAに保持させる方法をと
る場合には、この時にFAが対応するマルチキャストアド
レスを選択する。
対して所望のマルチキャストパケットの配送を開始する
(ステップ403)。
を受信すると、デカプセル化を行なってMN(207)に転送
する。このようにして、MNとCNは通信を行なうことがで
きる(ステップ404)。
の基本動作のまとめである。
にMN用のマルチキャストアドレスをFA同士で通知する方
法をとった場合の応用例の動作の主要な手順を、図4を
用いて説明する。
クのFAを検知する(ステップ501)。
動先ネットワークのFAの識別情報を通知する(ステップ5
02)。
ネットワークのFAに、MN用のマルチキャストアドレスを
通知する(ステップ503)。
ルチキャストアドレスを受信できるようにインタフェー
スを設定し、このマルチキャストアドレスの受信要求を
上流のルータに送信する(ステップ504)。以降は、基本
の動作と同様である。
通信端末(MN)のサブネットワーク間の移動が発生した
場合に、その移動の通知がホームエージェント(HA)に
まで及ぶことがなく、移動が発生した近隣で終了させる
ことができるため、移動に伴う処理の遅延を低減させる
ことができる。
動を詳細に管理しなくても良いため、ホームエージェン
ト(HA)の負荷を低減させることができる。
(MN)は高速にハンドオーバをおこなってサブネット間
を移動していくことができる。
ステムの構成を説明するための図
ークから訪問先ネットワークへ移動する際の基本的な処
理手順を示すフロー図
ーク間を移動する際の基本的な処理手順を示すフロー図
する場合における処理手順を示すフロー図
作を説明するための図
Claims (13)
- 【請求項1】 IP通信機能を備えた移動通信端末の移動
通信方法であって、 前記移動通信端末が訪問先のネットワークに存在する場
合には、前記移動通信端末のホームネットワークに存在
するホームエージェント機能を備えたホストが、前記移
動通信端末宛のパケットを代理で受信し、このパケット
をマルチキャストアドレスを用いてカプセル化して転送
するステップと、 前記移動通信端末の訪問先ネットワークのフォーリンエ
ージェント機能を備えたホストが前記カプセル化された
パケットを受信してデカプセル化を行ない、前記移動通
信端末にさらに転送するステップと、 を含むことを特徴とする移動通信方法。 - 【請求項2】 請求項1において、 前記移動通信端末に対してあらかじめマルチキャストア
ドレスが静的に割当てられ、前記ホームエージェント機
能を備えたホストは、前記移動通信端末とマルチキャス
トアドレスとの対応、あるいは前記移動通信端末に対応
する前記マルチキャストアドレスを保持することを特徴
とする移動通信方法。 - 【請求項3】 請求項1において、 前記ホームエージェント機能を備えたホストが、動的な
マルチキャストアドレス割当て手段を備えており、 前記移動通信端末がホームネットワークから訪問先ネッ
トワークに初めて移動した際には、前記移動通信端末
が、前記ホームネットワークの前記ホームエージェント
機能を備えたホストに対して登録要求を送信し、前記ホ
ームエージェント機能を備えたホストは、前記登録要求
に応じて前記移動通信端末毎にマルチキャストアドレス
を動的に割当て、前記移動通信端末と前記マルチキャス
トアドレスとの対応を保持し、 前記ホームエージェント機能を備えたホストは、動的に
割当てた前記マルチキャストアドレスを使用して前記移
動通信端末宛のパケットを転送し、 また、前記移動通信端末がホームネットワークに戻って
きた際には、前記移動通信端末は、前記ホームエージェ
ント機能を備えるホストに対して登録取消し要求を送信
し、前記ホームエージェント機能を備えたホストは、前
記登録取消し要求に応じて、前記移動通信端末に割当て
てあったマルチキャストアドレスを解放することを特徴
とする移動通信方法。 - 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかにおいて、 前記移動通信端末が、ホームネットワークから訪問先ネ
ットワークへ、あるいはある訪問先ネットワークから別
の訪問先ネットワークへ移動した際に、前記移動通信端
末が、訪問先ネットワークの前記フォーリンエージェン
ト機能を備えたホストに対して、自らに割当てられてい
るマルチキャストアドレスを通知し、 前記フォーリンエージェント機能を備えたホストは、前
記マルチキャストアドレス宛のパケットを受信するため
の設定を行ない、前記パケットを受信した際にはデカプ
セル化を行って、前記移動通信端末に転送することを特
徴とする移動通信方法。 - 【請求項5】 請求項1〜3のいずれかにおいて、 前記移動通信端末が別のネットワークに移動した場合
に、移動前ネットワークの前記フォーリンエージェント
機能を備えたホストが、移動後のネットワークの前記フ
ォーリンエージェント機能を備えたホストに対して前記
移動通信端末の使用していたマルチキャストアドレスを
通知し、移動後のネットワークの前記フォーリンエージ
ェント機能を備えたホストは、前記マルチキャストアド
レス宛のパケットを受信するための設定を行ない、前記
マルチキャストアドレス宛のパケットを受信した際には
デカプセル化を行なって、前記移動通信端末に転送する
ことを特徴とする移動通信方法。 - 【請求項6】 請求項1または請求項2において、 前記フォーリンエージェント機能を備えたホストが、前
記移動通信端末に割当てられたマルチキャストアドレス
をあらかじめ保持しており、前記移動通信端末がネット
ワーク間を移動する際には、移動後の前記フォーリンエ
ージェント機能を備えたホストが、前記移動通信端末に
割当てられた前記マルチキャストアドレスを選択し、そ
のマルチキャストアドレス宛のパケットを受信するため
の設定を行ない、マルチキャストアドレス宛のパケット
を受信した際には、デカプセル化を行なって、前記移動
通信端末に転送することを特徴とする移動通信方法。 - 【請求項7】 請求項1記載の移動通信方法において使
用される、前記ホームエージェント機能およびマルチキ
ャストアドレスを用いてパケットをカプセル化し転送す
る機能をもつ前記ホストとして機能することが可能な通
信装置。 - 【請求項8】 請求項1記載の移動通信方法において使
用される前記フォーリンエージェント機能、マルチキャ
ストパケットの受信機能、受信設定機能、デカプセル化
機能および転送機能を備える前記ホストとして機能する
ことが可能な通信装置。 - 【請求項9】 請求項5記載の移動通信方法において使
用される、前記フォーリンエージェント機能および前記
移動通信端末の情報を相互に通知する機能を備える前記
ホストとして機能することが可能な通信装置。 - 【請求項10】 請求項4記載の移動通信方法において
使用される、自らに割当てられたマルチキャストアドレ
スを、前記フォーリンエージェント機能を備えた前記ホ
ストに通知する機能を備えることを特徴とする移動通信
端末。 - 【請求項11】 コンピュータを搭載した機器を、請求
項7〜請求項9のいずれかに記載の通信装置として機能さ
せるためのプログラム。 - 【請求項12】 請求項11記載のプログラムが記録され
ているコンピュータが読み取り可能な記録媒体。 - 【請求項13】 請求項7〜請求項9のいずれかに記載の
通信装置およびIPネットワークからなる移動通信システ
ム。
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JP3748415B2 (ja) | 2006-02-22 |
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