JP2003505936A - 移動端末をもつスイッチングネットワークにおけるルート設定 - Google Patents
移動端末をもつスイッチングネットワークにおけるルート設定Info
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Abstract
Description
び移動形の遠隔通信媒体へこのような信号をルート設定して、ユーザが何れかの
媒体上で同じやり方で同様のサービスを使用でき、かつスイッチングおよび他の
ネットワーク応用機能のより大きな共通性(commonality)によってシステムオ
ペレータがコストを低減できる方法に関する。本発明は、いわゆる“インターネ
ットプロトコル(Internet Protocol, IP)”を使用する“インターネット(Int
ernet)”において使用されるパケットベースの通信のルート設定に関する。
ステムはインターフェイスにおいてネットワーク(一般的に無線基地局)と協働
して、移動ノードが1つの基地局との通信から別の基地局との通信へ変更するこ
と、およびネットワークが新しい位置のインテリジェンスポイントを更新できる
ように構成されている。セルラネットワークでは、これらのインテリジェンスポ
イントは、ホームロケーションレジスタ(Home Location Register, HLR)およ
びビジタロケーションレジスタ(Visitor Location Register, VLR)であり、一
方で“モバイルIP(Mobile IP)”ではこれらのロケーションレジスタはホー
ムエージェント(Home Agent)および外部エージェント(Foreign Agent)とし
て知られている。両方の場合において、“ビジタ”ロケーションレジスタ、また
は“外部”エージェントは、現在基地局とその管理下で協働しているユーザの記
録のみを維持し、“ホーム”ローケーションレジスタは関係するユーザのパーマ
ネントレコードを、VLRまたは外部エージェントの現在協働しているものの記
録を含めて維持する。到来メッセージのアドレスは、関連するHLR/ホームエ
ージェントを識別し、これを参照して、より特定的なルート設定の詳細について
適切なVLR/外部エージェントを識別する。したがって距離が若干離れている
こともあるHLR/ホームエージェントには知らせずに、VLR/外部エージェ
ント内で、ユーザの現在の位置に対して局所的に(ローカルに)、位置のマイナ
ーチェンジを行うことができ、このためにシグナリングオーバーヘッドは著しく
低減する。
とによって、移動コストが追加され、とくにパケットシステムではトンネリング
(一方のアドレスから他方のアドレスへメッセージを送ること)、アドレスの枯
渇(adress exhaustion)(発信元のアドレスを再び使用できなくなること)、
および三角ルート設定のコストが追加される。
プレフィクスを、関係する距離およびルート設定コストと共に、潜在的な宛先か
ら潜在的な送信者へ分配することに基いており、したがって潜在的な送信者およ
び中間のルータはその宛先への最善の次の移行であるホップ(隣り合うルータ)
を判断することができる。これらのルートは、ネットワーク内の全ての宛先につ
いて予めコンピュータ処理されていて、したがって送信者は、情報が生成される
と直ぐにそれを送ることができる。ルートの事前のコンピュータ処理、すなわち
配備されたルート設定交換技術は、ソースおよび宛先の位置が固定されていると
き、および通信のバンド幅が徹底的なルート交換(exhaustive exchange of rou
tes)のために十分にあるときは可能である。しかしながらローミングの割合が
増すとき、このようなモデルの細分(break down)およびより動的なルート設定
のアプローチが必要とされる。
-Mobility Support Using HAWAII”, R.Ramjee, T.LaPor, S.Thuel, K.Varadhと
して1999年2月19日に発行されており、Internet Engineering Taskforce Intern
etサイトでは; HTTP://www.ietf.org/internet-drafts/draft-rimjee-micro-mobility-hawaii-O
O.txt.に書込まれている)を参照されたい。HAWAIIでは特定の経路セットアップ
方式を使用して、ルート設定ドメインにおいてドメイン内の小さな移動性(intr
a-domain micro-mobility)を支援するときに、特定のルータ内にホスト基地局
の先送りのエントリをインストールし、ドメイン間の小さな移動性(inter-doma
in micro-mobility)に対して“モバイルIP”を使用してデフォルトにする。H
AWAIIでは、移動ホストは、ドメイン内で移動する一方で、ネットワークアドレ
スを保持する。HAWAIIアーキテクチャは、ドメインルートルータと呼ばれる、ド
メインへのゲートウエイルータに依存し、ドメイン内のデフォルトのルートはこ
こへ方向付けられる。各移動性ホストは、パーマネントIPアドレスに基くホー
ムドメインに割り当てられる。経路セットアップ方式ではドメイン内の単一のル
ート設定経路を更新し、ワイヤレスリンク層におけるハンドオフの前後に、移動
ホストへ接続することができる。ドメインルートルータと、移動ホストに現在サ
ービスしている基地局との間の単一のルート設定経路に沿って位置するルータの
みが、移動ホストのIPアドレスに対してルート設定テーブルのエントリをもつ
。ドメインルート内のルータの残りは、デフォルトルートに沿って上方向へ移動
ホストへアドレス指定されるパケットを、ドメインルートルータに根付いている
ルート設定ドメインのツリー形の性質に依存してルート設定し、ルータが移動ホ
ストのIPアドレスに対して個々のホストエントリをもつ単一のルート設定経路
に沿って、移動ホストへ向かう下方向へルート設定と交差する。
よって支援されている。ホームドメインルートルータはホームエージェントとし
て示され、カプセル化されたIPパケットは外部ドメインルートルータを介して
送られる。
トルータ内のいくつかのノードにモバイルIPトンネルの集中を含むことであり
、これらのノードが故障したときに、全てのモバイルIPの状態および故障した
ノードによって処理される関係するセッションについて大きな障害を導くことに
なる。さらに、ホームドメインの外からホームドメイン内へ、およびこの逆方向
の全てのルート設定は、ホームドメインルートルータを介して発生するので、ホ
ームドメインルートルータの故障も大きい故障を導くこともある。
et al., Infocom'92, IEEE)では、一時的なアドレッシング方式、すなわちサ
ービスを供給する基地局によって移動ユニットが起動するとき、一時的なIPア
ドレスを動的に割り当てる方式を記載している。各基地局は、それと永久に(定
常的に)関係付けられているIPアドレスの“バンク”をもつ。この長所は、移
動ユニットが起動するとき、ルート設定テーブルの更新がトリガされないことで
ある。しかしながら、移動ユニットが異なる基地局へ移動するとき、ネットワー
ク内のルート設定テーブルは、ネットワーク全体、または場合によってはサブネ
ットワーク全体において同報通信される従来のIPルート設定更新メッセージを
使用して更新される。欠点としては、とくに多数のユニットがネットワーク内で
活動状態であるときに、ルート設定シグナリングロードが高いことである。さら
に、アドレスコンサルタントエンティティを用意して、IPアドレスを再び使用
できるか、否かを判断する。このアドレスコンサルタントはIPアドレスのバン
クを収容し、さらに移動ユニットが基地局間を移動するたびに知らされる。ここ
でも、これは、ネットワーク間のルート設定シグナリングロードを増す。
たパケットスイッチングノードのインフラストラクチャと複数のアクセスノード
とを含むパケットスイッチングネットワーク内でパケットのルート設定を制御す
る方法であって;複数のアクセスノードへのルート設定経路は、前記ルート設定
経路に沿って位置付けられているパケットスイッチングノード内に保持されてい
るデータによって規定され、パケットは前記インフラストラクチャ内で所与のネ
ットワークアドレスへ方向付けられ: 第1のアクセスノードへ、前記第1のアクセスノードのホームアドレスとし
てネットワークアドレスを割り当てることと; 前記第1のアクセスノードによって通信リンクを介してサービスされる第1
の移動ノードへ第1の前記ホームアドレスを動的に割り振り、前記インフラスト
ラクチャ内の少なくとも1つのルート設定経路を前記第1のホームアドレスにつ
いて前記第1のアクセスノードに方向付けることと; 前記第1の移動ノードが、前記第1および第2アクセスノード間の接続経路
の領域内に局所化されている前記パケットスイッチングノードの制限されたサブ
セットへルート設定更新メッセージを送ることによって、第2のアクセスノード
からサービスを受け取るとき、前記インフラストラクチャ内のルート設定を変更
し、前記インフラストラクチャ内の少なくとも1つのルート設定経路は、前記第
1のホームアドレスについて記第2のアクセスノードへ方向付けることと; 次に前記インフラストラクチャ内のルート設定を変更して、前記インフラス
トラクチャ内の少なくとも1つのルート設定経路を前記第1のホームアドレスにつ
いて前記第1のアクセスノードへ方向付け、前記第1のホームアドレスを、前記
第1のアクセスノードによってサービスされている第2の移動ノードへ割り振る
こととを含む方法を提供する。
おいて関係しており、このアクセスノード内でサービスを受け取るとき移動ノー
ドに割り振られ、一方でアクセスノード間において移動ノードのより短い期間の
移動も可能である。アクセスノード間の接続経路の領域内に局所化されている前
記パケットスイッチングノードの制限されたサブセットのみにルート設定更新メ
ッセージを送ることによって、移動によるネットワーク内のルート設定シグナリ
ングロードを低減することができる。
パケットスイッチングノードのインフラストラクチャと複数のアクセスノードと
を含むパケットスイッチングネットワーク内でパケットのルート設定を制御する
方法であって;複数のアクセスノードへのルート設定経路は、前記ルート設定経
路に沿って位置付けられているパケットスイッチングノード内に保持されている
データによって規定され、パケットは前記インフラストラクチャ内で所与のネッ
トワークアドレスへ方向付けられ: 第1のアクセスノードへ、前記第1のアクセスノードのホームアドレスとし
てネットワークアドレスを割り当てることと; 前記第1のアクセスノードによって通信リンクを介してサービスされている
第1の移動ノードへ第1の前記ホームアドレスを動的に割り振り、前記インフラス
トラクチャ内の少なくとも1つのルート設定経路を前記第1のホームアドレスに
ついて前記第1のアクセスノードへ方向付けることと; 前記第1の移動ノードが第2のアクセスノードからサービスを受け取ると、
前記インフラストラクチャ内のルート設定を変更し、前記インフラストラクチャ
内の少なくとも1つのルート設定経路を前記第1のホームアドレスについて前記第
2のアクセスノードへ方向付けることと; 前記ホームアドレスが再割り振りに使用できるようになったとき、前記イン
フラストラクチャ内のルート設定を変更し、前記インフラストラクチャ内の少な
くとも1つのルート設定経路を、前記第1のホームアドレスについて前記第1のア
クセスノードへ方向付けて、前記第1のホームアドレスを前記第1のアクセスノ
ードによってサービスされている第2の移動ノードへ割り振ることを示すルート
設定メッセージを前記第1のアクセスノードへ送ることとを含む方法を提供する
。
れたときに、ホームアドレスへを再び割り振ることを示すルート設定メッセージ
を第1のアクセスノードへ送ることによって、ルート設定の変更のために頻繁に
更新することが要求される別個のアドレスに付随するものが必要なくなる。
接続されたパケットスイッチングノードのインフラストラクチャと複数のアクセ
スノードとを含むパケットスイッチングネットワーク内でパケットのルート設定
を制御する方法であって;複数のアクセスノードへのルート設定経路は、前記ル
ート設定経路に沿って位置付けられているパケットスイッチングノード内に保持
されているデータによって規定され、パケットは前記インフラストラクチャ内で
所与のネットワークアドレスへ方向付けられ: 第1のルート設定経路に沿って第1のネットワークアドレスについてパケット
をルート設定し、このルート設定経路が、前記インフラストラクチャ内の第1の
アクセスノードを前記第1のネットワークアドレスについて方向付ける第1の複
数のルート設定経路の1つであり、前記第1のアクセスノードが、前記第1のネ
ットワークアドレスを使用して通信リンクを介して移動ノードにサービスするこ
とと; 方向付けられたルート設定更新メッセージを第2のアクセスノードから前記
第1のアクセスノードへ送って、前記第1のネットワークアドレスについて第2の
ルート設定経路を生成し、前記第2のルート設定経路を前記第2のアクセスノー
ドへ方向付けることとを含む方法を提供する。
ワークアドレスについて単一のアクセスノードへ方向付けるとき、インフラスト
ラクチャ内で第1のネットワークアドレスについてルート設定を変更する便利で
、さらに確実なやり方を提供する。
する実施形態から明らかになるであろう。
例が示されている。トポロジは、例示的に、自立システム(Autonomous System,
AS)を形成している3つのパケットスイッチングネットワーク2、4、6を含
んでおり、この範囲は図1内の陰影部によって模式的に示されている。自立シス
テムという用語に与えられた1つの定義は、“1組のルータおよびネットワーク
の組は同じ管理下にある”ことである(文献(“Routing in the Internet”, C
hristian Huitema, Prentice-Hall, 1995, P.158)参照)。ここでは自立システ
ムという用語は、この技術におけるルート設定ドメインとも呼ばれており、同じ
ルート設定プロトコルを実行するルータをもつネットワーク、または1組のネッ
トワークを意味することも意図されている。自立システムは、(後述で例示的に
使用される)インターネットのようなグローバルインターネットワークを形成し
ている他の自立システムに接続することができる。ルート設定プロトコルはイン
テリア ゲートウエイ プロトコル(interior gateway protocol,IGP)であり、
他の自立システムとの通信は、境界ゲートウエイプロトコル(Border Gateway P
rotocol, BGP)のようなエクステリア ゲートウエイ プロトコル(exterior gat
eway protocol, EGP)を介して実現される。既知のIGPの例は、ルーティング
インフォメーション プロトコル(Routing Information Protocol, RIP)およ
びオープン ショーテスト パス ファースト(Open Shortest Path First, OSPF)
である。
、6は、複数のコアルータ(Core Router, CR)、複数のエッジルータ(Edge Ro
uter, ER)、およびAS内の異なるネットワーク2、4、6を相互接続している
ブリッジルータ(Bridge Router, BR)を含む。これらのパケットスイッチング
ノードの全ては、単一のIPルート設定プロトコルを実行し、これについては1
つの実施形態において別途記載する。
システムを、グローバルインターネットの別の自立システムへ接続する。
設定を行い、移動ホストは、その移動の結果AS内のルート設定を変更し、固定
ホストは、いわゆる静止したホストであり、このようなルート設定の変更は行わ
れない。
セルラ無線リンク(別の可能なタイプのワイヤレスリンクは赤外線リンクである
)は、移動ネットワークオペレータによって用意されている基地局(Base Stati
on, BS)ルータを使用している。セルラ無線リンクは、GSMのような時分割多
重アクセス(Time Division Multiplier Access, TDMA)システムリンクである
か、または“CDMA 2000”のようなコード分割多重システム(Code Divi
sion Multiple Access, CDMA)システムリンクであってもよい。移動ノードは、
個別の移動ホスト14か、またはそれに接続された複数のホストをもつ移動ルータ
16、あるいはこの両者の形態をとり、それぞれ所定の時間において(CDMA“
ソフトハンドオーバ”の場合に)BSルータと無線通信する。BSルータは、多
数のトランシーバ基地局(Base Transceiver Stations, BTS)を制御し、BTS
は、セルラシステムの個別の“セル”が周囲に形成されている無線アンテナと一
緒に置かれている。
ルータが多数のセルにサービスするとき、セル間でハンドオーバされる移動ノー
ドは同じBSルータを介してパケットルータを受け取り続けることができる。し
かしながら、移動ノードが、サービスを受けるのに通るBSルータの範囲外へ移
動するとき、新しいセルへのハンドオーバによりAS内のルート設定の変更が必
要となる。当該の該または1つの移動ノードとの間で送受信されるデータパケッ
トは、ノードのIPアドレスの識別子を使用して、ハンドオーバの前に所与のB
Sルータを介してルート設定され、ハンドオーバの後で異なるBSルータを介し
て、同じIPアドレスへのルート設定を要求する。移動ノードは、1つのBSル
ータから別のBSルータへのハンドオーバ中にASを介して異なるホストとの通
信セッションに加わることができる。(例えば、TCP/IP接続内の)トラン
スポート層における接続が移動ノードのIPアドレスによって部分的に規定され
るので、ルート設定がこのように変化するとき、移動ノードが異なるBSルータ
からサービスを受け取るとき、同じIPアドレスを使用してこのような接続を継
続できることが望まれる。
のIPルート設定プロトコルは、時間的に順序付けられたルート設定アルゴリズ
ム(Temporally-Ordered Routing Algorithm, TORA)ルート設定プロトコルの変
形であり、とくに文献(“A Highly Adaptive Distributed Routing Algorithm
for Mobile Wireless Networks”, Vincent D Park and M Scott Corson, Proce
edings of INFOCOM '97, April 7-11, Kobe, Japan;and “A Performance Comp
arison of the Temporally-Ordered Routing Algorithm and Ideal Link-State
Routing”, Vincent D Park and M Scott Corson, Prpceedings of ISCC '98, 3
0 June - 2 July, 1999, Athens, Greece)に記載されている。
ないルートを用意し、(輻輳を緩和するために)多数のルート設定を行い、ルー
トを迅速に設定し(したがって、トポロジが変わる前にルートを使用することが
でき)、(使用可能なバンド幅を確保し、スケーラビリティを増加することが)
可能であるときは、トポロジの変化に対するアルゴリズムの反応を局所化するこ
とによって通信のオーバーヘッドを最小化する。
、1つのホップの知識)のみを維持する必要がある。したがって、全てのルート
はループがないことが保証され、通常はルートを要求するソース/宛先の対に対
するマルチパスルート設定を用意する。通常は多数のルートが設定されているの
で、トポロジの変化が多くても、単一のルートで十分であるためにAS内のルー
ト設定の更新は必要ない。反応を必要とするトポロジの変化の後でプロトコルに
よって有効なルートが再び設定される。
であり、Lは1組の最初の無向リンクの組である)としてネットワークをモデル
化している。各ノードi∈Nは独特の(ユニークな)ノード識別子(identifier
, ID)をもち、各リンク(i,j)∈Lは双方向の通信を可能にしている(すな
わち、リンクによって接続されているノードは、何れかの方向で互いに通信する
ことができる)。次に、各最初の無向(アンディレクテッド)リンク(i,j)
∈Lは、3つの状態;すなわち(1)無向状態、(2)ノードiからノードjへ
の有向状態、または(3)ノードjからノードiへの有向状態の1つに割り当て
ることができる。リンク(i,j)∈Lがノードiからノードjへ方向付けられ
るとき、ノードiはノードjから“上流”にあると言われ、一方でノードjはノ
ードiから“下流”にあると言われる。各ノードiにおいて、iの“隣り合うノ
ード、すなわちNi∈N”はノードjの組であるように規定され、したがって(
i,j)∈Lである。各ノードiは、組Ni内の隣り合うノードを常に認識して
いる。
、ホストIPアドレスによって識別される)各宛先ごとに実行される。
ルートを維持すること;およびルートを消去することに分割することができる。
所与のノードから宛先へのルートを生成するには、ノードから宛先へ導かれてい
る有向(ディレクテッド)リンクのシーケンスの設定が必要である。ルートを生
成することは、無向ネットワークまたはネットワークの一部分においてリンクへ
の方向を割り当てることに本質的に対応している。これを達成するのに使用され
る方法は、照会/応答プロセスであり、これは宛先(すなわち、下流リンクをも
たない唯一のノード)に根のついた閉路なし有向グラフ(directed acyclic gra
ph, DAG)を構築している。このようなDAGは、“宛先指向”のDAGと呼ば
れている。ルートの維持は、宛先へのルートを有限の時間内で再設定するやり方
で、ネットワーク内のトポロジの変化に反応することを含む。ネットワークの区
分を検出するとき、(宛先から区分されるネットワークの一部分の中の)全ての
リンクは、無向であるとマークを付され、無効のルートを消去する。
新(update, UPD)、およびクリア(clear, CLR)の使用によって、これらの3
つの機能を達成する。QRYパケットはルートを生成するために使用され、UD
Pパケットはルートを生成し、かつ維持するために使用され、CLRはルートを
消去するために使用される。
さ(height)”と呼ばれ、Hi=(τi, oidi, ri, δi, i)は各ノード
i∈Nと関係している。概念上、各ノードと関係している5つ組は、2つのパラ
メータ:すなわち参照レベル、および参照レベルと関係するデルタによって規定
されるノードの高さを表わしている。参照レベルは、5つ組の中の最初の3つの
値によって表わされ、一方でデルタは最後の2つの値によって表わされている。
ノードがリンク故障によって最後の下流リンクを失うたびごとに、新しい参照レ
ベルが規定される。参照レベルτiを表わしている1番目の値は、リンク故障の
“時間”に設定された時間のタグである。2番目の値、oidiは発信者−ID
(すなわち、新しい参照レベルを規定したノードの独特のID)である。これは
、参照レベルを全体的に辞書式に順序付けることができることを保証している。
3番目の値、riは、独特の参照レベルの各々を2つの独特のサブレベルへ分割
するのに使用される単一のビットである。このビットを使用して、元の参照レベ
ルと、それに対応する、より高い反映した参照レベルとを識別する。デルタδi
を表わしている1番目の値は、共通の参照レベルに関連してノードを順序付ける
のに使用される整数である。この値は、参照レベルを伝搬するのに貢献する。最
後に、デルタiを表わしている2番目の値は、ノードの独特のID自体である。
これは、共通の参照レベルおよびδiに等しい値をもつノード(および実際には
、全てのノード)は、全体的に常に辞書式に順序付けることができることを保証
している。
の)ネットワーク内の各ノードの高さはNULLに設定され、Hi=(-, -, -,
-, i)になる。続いて、各ノードiの高さは、プロトコルの規則にしたがって
変更される。それ自身の高さに加えて、各ノードiは、ルート設定プロトコルデ
ータテーブル内に、ネットワーク内の既存のDAGをもつホストIPアドレスに
対するエントリを維持し、このエントリには、各隣り合うノードj∈Niについ
てのエントリHNijをもつ高さの配列を含む。
、各リンク(i,j)∈LごとにエントリLSijとのリンク状態の配列を維持し
ている。リンクの状態は、高さHiおよびHNijによって判断され、より高いノ
ードからより低いノードへ方向付けられる。隣り合うノードjがノードiよりも
高いときは、リンクは上流であるとマークを付される。隣り合うノードjがノー
ドiよりも低いときは、リンクは下流であるとマークを付される。
を介して連結される移動アドホックネットワーク(Mobile Ad-Hoc Network, MAN
ET)において使用するために設計された。しかしながら、本発明の実施形態では
、変更されたTORAプロトコルは、図1に示したような固定リンクによって相
互接続されている固定ルータをもつ固定インフラストラクチャを含む自立システ
ム内で使用され、移動ホストがインフラストラクチャへの接続点を変更するとき
に、固定インフラストラクチャにおいてルート設定変更を行う。
設定プロトコルデータテーブルの1例を模式的に示している。
場合はアドレスのプレフィックス)に対して、ネットワーク内にDAGをもつI
P1、IP2、などには、記憶ノードHi(IP1)、Hi(IP)、などの高さ
が記憶されている。さらに加えて、各隣接する隣り合うものの識別、例えばw、
x、y、z、隣り合うものの高さHNiw(IP1,IP2,など)、HNiy(I
P1,IP2,など)、およびHNiz(IP1,IP2,など)も記憶されてい
る。最後に、各IPアドレス(またはプリフィクス)に対するリンク状態のアレ
イは、各隣り合うものに対応する各リンク識別子(L1,L2,L3,L4)に
対して上流リンク(U)、下流リンク(D)、または無向リンク(−)を示すマ
ーキングの形態で記憶することができる。
は、データを保持しているルータ内に次のホップへの先方への送り(forward、
先送り、先方送りと訳出)の判断を局所的に行うことを可能にする。十分に相互
接続されたネットワークにおいて、各ルータは少なくとも1つの下流リンクをも
つ。下流リンクが1つのみ存在するとき、このリンクは次のホップへの先送りリ
ンクとして選択される。下流リンクが2以上存在するとき、例えば2つのリンク
上の現在のトラヒックロードに基いて、最適の下流リンクを選択することができ
る。何れかの場合において、選択されたリンクはIPアドレスに対する次のホッ
プへの先送りデータテーブルへ入れられる。図27に示したような次のホップへ
の先送りテーブルは、ルータに到達するルート設定を要求するIPパケットとし
て迅速にアクセスするためにキャッシュメモリ内に保持されている。このテーブ
ルには、各IPアドレス(またはプリフィクス)IP1、IP2、などに対して
、選択された次のホップへの先送りリンク(L2,L1,など)を記憶する。
態様により、AS内でのルート設定の集合化、とくに移動ホストのIPアドレス
が可能である。次に、IPのアドレス指定、とくにどのようにして可変長のプレ
フィクスを使用して、IPルート設定ネットワークにおけるルート設定の集合化
を行うかについて簡単に記載する。
レスは、以前は非構造(アンストラクチャードベーシス)で割り振られた(これ
は、“フラット”アドレス指定計画と呼ばれている)。クラスフルアドレス指定
(classful addressing)は、ネットワークのプレフィクスおよびホストフィー
ルドへのアドレスを分割することによって2段のルート設定階層の概念を導入し
た。ユーザにクラスA、クラスB、またはクラスCの何れかのIPアドレスを割
り振って、ルート設定および管理を簡単にした。
126ネットワーク)を識別し、ビット8−31はホスト(1,600万ホスト
)を識別する。
ーク(16,382ネットワーク)を識別し、ビット16−31はホスト(64
,000ホスト)を識別する。
ーク(2,097,152ネットワーク)を識別し、ビット24−31はホスト
(256ホスト)を識別する。
として残している。例えば、クラスAのアドレスブロックは、1,600万のホ
ストをもち、これが1,600万のルート設定テーブルのエントリを含むネット
ワーク内の全てのルータを生成する。サブネット化を行って、ホストアドレスブ
ロックを可変長のサブネットフィールドおよびホストフィールドへ分割すること
を可能にした。したがってAS内のルータは、サブネットのみについてルート設
定テーブルのエントリを保持する(各サブネット上の全てのホストに対するルー
ト設定の集合化を行う)ことができる。サブネットのマスクを使用して、ルータ
がアドレスのサブネット部を識別できるようにする。
、プレフィクスを共有する連続したIPアドレス)を、BSルータのようなアク
セスノードへ割り当て、アクセスセッション中にブロック内から移動ホストへI
Pアドレスを動的に割り振ることによって、ルート設定の集合化を行う。移動ホ
ストが電源投入時にセルラネットワークに登録するとき、サービスしているBS
ルータは、IPアドレスを割り振り、移動ホストのワイヤレスリンク識別子と割
り振られたIPアドレスとの間の結合をキャッシュする。集合化されたルート設
定計画、すなわちこの実施形態では集合化されたDAGは、移動ホストが、セッ
ション中に使用するIPアドレスを割り振られる前に、AS内で予めコンピュー
タ処理される。移動ホストの電源切断後に、IPアドレスが所有しているBSル
ータへ戻されると、IPアドレスを別の移動ホストへ割り振ることができる。B
Sルータによって割り振られた移動ホストのIPアドレスは、集合化されたDA
Gをもち、移動ホストの少なくとも1つが遠ざかると、この場合は集合化された
DAGは適所に残るが、ホスト専用の例外は、移動専用のルート設定更新手続き
によって影響を与えられるルータ上で生成される(更新において、遠ざかった1
つの移動ホストのみのためにルート設定を変更する)。
のルータの事前のコンピュータ処理は、所有しているBSルータが、AS全体で
溢れている各プリフィクスごとに、ここでは“最適化(optimization, OPT)”
パケットと呼ばれている更新メッセージを注入することによって達成され、集合
化(アグレゲート)されたDAGを構築と一緒にプレフィクスの通知として効果
的に働く。OPTパケットは、IPアドレスのプリフィクスを所有し、集合化さ
れたDAGを制御しているBSルータによって送られる。OPTパケットは、(
(設定されていても)現在の高さに関係なく)ネットワーク内の全ての他のノー
ドへ伝搬し、これらの高さを“オール ゼロ”の参照レベルへ(再)設定し、し
たがってTORAの最初の3つの値(Ti,oidi,ri)を全てゼロに設定さ
れる。4番目の高さの値δiは、BSルータから伝送されてから、OPTパケッ
トが取るホップ数に設定される(これは、既知のTORAソース−開始されたD
AG生成機構におけるUPDパケットの伝搬に類似している)。1のインクリメ
ントが加えられて、BSルータから移動ノードへのホップを表わすことができる
。5番目の高さの値、iはノードIDに設定される。
ングノードは、問題のIPアドレスのプレフィクスについて次のホップへの先送
りテーブルをもつ。パケットが、ルート設定を要求しているノードに到達すると
き、ノードは最も長く整合するアドレスのエントリについて次のホップへの先送
りテーブルをサーチし、これに基いて、次のルート設定の判断は、IPアドレス
を使用している移動ノードが所有しているBSルータから遠ざからなかったと仮
定すると、IPアドレスのプリフィクスになる。AS内に集合化されたDAGを
用意することによって、各パケットスイッチングノードにおいてルート設定テー
ブルの大きさおよびルート設定処理を最小化する。
Sルータから離れているワイヤレスリンク層においてハンドオーバされるとき、
個別のホストアドレスのエントリは、移動ノードの移動性によって生じるルート
設定の更新によって影響される(制限された数の)パケットスイッチングノード
内の、ルート設定プロトコルデータテーブルと次のホップへの先送りテーブルと
の両者において生成される。これらのノードは、対応する集合化されたアドレス
エントリを記憶し続けるが、ホストアドレスエントリを使用して、最も長い整合
をサーチすることによって移動ノードのIPアドレスへパケットをルート設定す
る。
されるが、この同じ一般クラスのアルゴリズムは、もともと文献(“Distribute
d Algorithms for Generating Loop-Free Routes in Networks with Frequency
Changing Topology”, E Gafni and D Bertsekas, IEEE Trans. Commun., Janua
ry 1991)において定義されている。このクラスの中では、ノードは高さを“増
加”するだけであって;高さを低減することはない。しかしながら本発明のこの
実施形態ではアルゴリズムを変更して、BSルータ間でハンドオーバした後で、
隣り合うノードへルート設定するインターフェイスが複数存在するとき、ノード
が、移動性に関係するルート設定の更新を最近送出した隣り合うノードへルート
設定するインターフェイス上でパケットを先送りするように、ノードが先送りの
振舞いをすることを確実にする。移動ノードのIPアドレスおよび問題の隣り合
うノードに対するエントリとしてルータのルート設定プロトコルデータテーブル
内に記憶されている高さの5つ組(τi, oidi, ri, δi, i)内のτの
時間の値は、“負”、すなわち少なくともゼロ未満になり、移動性に関係する更
新が行われたことを示し、負のτの時間値の大きさは所与のIPアドレスに対す
る移動性に関係するルート設定更新が行われる度ごとに増加することが許可され
ている。したがって、最近の移動性に関係する更新は、より大きい負のτの時間
値によって示される。移動性に関係するルート設定の更新は、負のτの時間値に
よって区別され、他の指標、例えば1ビットのフラグを使用して、負のフラグに
置換してもよいことに注意すべきである。
よって低減することによって高さの値を低減し、新しい値は、移動ノードのIP
アドレスと関係するDAGの移動を開始した更新の一部としてAS内の制限され
た数のノードに伝搬され、これについては別途記載する。ノードが、下流に多数
の隣り合うノードをもつときは、最近活性化された下流リンクへルート設定され
る。高さは依然として完全に順序付けられている(したがって、ルート設定のル
ープの自由が保たれる)。
ドのハンドオーバ中に、一時的な、短期間の、トンネリング機構が用意され、デ
ータパケットは、移動ノードをハンドオーバするBSルータに到達し、移動ノー
ドがハンドオーバされるBSルータへ先送りされる。IPパケットスイッチング
ネットワークにおけるトンネリングは、(新しいBSルータのIPアドレスへア
ドレス指定される)新しいIPヘッダと共にデータパケットをカプセル化するこ
とによって達成でき、これは“IP−イン−IPのトンネリング(IP-in-IP tun
neling)”と呼ばれている。新しいBSルータにおいて、パケットはデカプシュ
レートされ、ワイヤレスリンクを介して移動ノードへ先送りされる。トンネルの
セットアップ、シグナリング、および認証機構は“モバイルIP”において使用
され、とくに、文献(“IP Mobility Support”, C Perkins, ed., 1ETF RFC 20
02, October 1996)に記載されている。“モバイルIP”でイネーブルされる全
てのBSルータでは、“モバイルIP”を使用して、異なるASへ移動する移動
ノードへパケットを先送りすることもできる。他の可能なトンネリングプロトコ
ルには、(UDPヘッダを到来するパケットへ加える)UDPトンネリング、G
REトンネリング(CISCO(商標)プロトコル)、層2トンネリングプロト
コル(L2TP)、およびネゴシエートまたは構成されたIPSECトンネルモ
ードを含む。
動ノードがハンドオーバされる新しいBSルータと対話し、次に示す段階に着手
する: (a)新しいBSルータへの一方向のトンネルを準備して、古いBSルータ
と移動ノードとの間のワイヤレスリンクが失われた後で、パケットを移動ノード
へ先送りすることができる段階。トンネルは、予め存在しているBS間のルータ
トンネル、またはホスト専用へのトンネルへのマッピングによって準備され、モ
バイルIP機構を介して動的にネゴシエートされる; (b)ワイヤレスリンク層において移動ノードへハンドオーバする段階; (c)新しいBSルータから移動ノードのIPアドレス(または、移動ルー
タの場合は、アドレス)に対してルート設定の更新を注入する段階; (d)移動ノードのIPアドレスへ向かうデータを先送りし、古いBSルー
タにおいてトンネルリンクを介して新しいBSルータへ到達する段階; (e)古いBSルータへの無効のルート設定を更新する段階; (f)ホスト専用であるときには、トンネルを解体(tear down)するか、
またはルート設定が集束した後で、予め存在するトンネルにおけるホスト専用の
状態を取除く段階。
ラクチャ内で、ルートを介して移動ノードへ直接にルート設定される。ルート設
定の集束の後で、全てのパケットは、新しいBSルータを通るインフラストラク
チャ内で、ルートを介して移動ノードへ直接にルート設定される。
移動ノードから移動を補助するハンドオーバを介して)新しいBSルータへ知ら
されるとき、新しいBSルータは方向付けられたルート設定更新メッセージを生
成し、このメッセージは、既存のDAGを使用して、(古いBSルータへ方向付
けられたままである)移動ノードのIPアドレスについて古いBSルータへユニ
キャストされる。この更新は、逆方向の最低の隣り合う経路(接近する最短経路
)に沿って古いBSルータへ移動のDAGを選択的に変更する。この更新の最後
に、移動ノードが無線リンク層においてハンドオーバされた後で、古いBSルー
タは移動ノードのIPアドレスについて新しい下流リンクをDAG内にもつ。交
差ルータは、更新プロセス中に、既存のデータ流が移動ノードの新しいBSルー
タへ再び方向付けられる地点においてユニキャストの方向付けられた更新を受け
取る。
ルータとの間のトポロジ上の距離に関係なく採用される(BSルータの関係する
位置に実質的に依存して変更できる)。
のルート設定が設定されない場合、および古いBSルータでは相当な量のキャッ
シングは実行されないときは、短期間のトンネルはパケットの損失を回避する。
ントの関連する順序付けに依存する: (i)古いBSルータにおけるBSルータ−対−移動ノードのワイヤレスリ
ンクの損失;および、 (ii)古いBSルータにおける方向付けられたルート設定更新の到来。
のデータパケットが再ルート設定が原因となって古いBSルータに到達しないの
で、トンネルは必要とされない(再ルート設定は、制御およびデータパケットが
等しい待ち行列の優先度および処理をもつようにされるし;これらをもたないと
しても、既に待ち行列に入れられているデータパケットは依然としてルート設定
の更新後に到達するからである)。そして全ての過去のデータパケットは古いワ
イヤレスリンク上で移動ノードへ送られる(先送りされる)ことになる。トンネ
ルが必要とされないとするとワイヤレスリンクが失われるときに全ての下流リン
クが損われることによって、古いBSルータにおけるTORAの更新の早すぎる
トリガは、ルート設定が集束するまで、古いBSルータにおいて仮想下流リンク
にマークを付すことによって防ぐことができる。したがって、古いBSルータに
おけるルート設定の抑制は、単に信号送信によって達成される。
、キャッシュ、例えば透過性(トランスペアレントな)のキャッシュとして働く
ときも使用でき、古いBSルータがルート設定が集束するまで、比較的に大量の
データを記憶し、ルート設定が集束すると、データを再び送ることができるよう
にする。
のIPアドレスに対するルート設定は、発信元のBSルータ、すなわちIPアド
レスのホームBSルータへ戻される。AS内に制限された数のノードのみを加え
ることを要件として、DAGの宛先をホームBSルータへ効果的に復元する機構
が用意される。
ドレスのホームBSルータに接触し、DAGの宛先をホームBSルータへ転送し
始める。ここでも、トンネルリンクを抑制機構として使用して、現在のBSルー
タにおけるルート設定の更新を開始するか、または、より単純に、データが先送
りされないときは、仮想リンク(現在のBSルータにおける機能していない下流
リンクのマーキング)を使用することができる。現在のBSルータは、ホームB
Sルータへ方向付けられたトンネルリンクまたは仮想下流リンクを設定する。応
答して、ホームBSルータは、(現在のBSルータへ依然として方向付けられて
いる)移動ノードのIPアドレスについて既存のDAGを使用して現在のBSル
ータへ送られる方向付けられた“復元(restore)”更新を生成する。この更新
は、ホスト専用のルート設定プロトコルデータテーブルのエントリおよび移動ノ
ードの先の移動によって生成された次のホップへの先送りテーブルのエントリを
削除して、移動ノードのIPアドレスについて活動状態のルート設定計画として
予めコンピュータ処理された集束されたDAGを復元する。更新は、移動ノード
の過去の移動によって行われたルート設定の更新によって既に生成された経路上
で伝わる。したがって、行われた移動専用の更新が消去される負の高さの値の組
と、(ネットワーク内で新しい高さの生成および反転を生じる障害がなかったと
仮定する)“オール ゼロ”の参照レベルで集束されたDAGが再び活動状態に
される。現在のBSルータにおいて復元更新が受取られるまで、トンネルリンク
またはバーチャルリンクを維持され、このときにトンネルが解体されるか、また
は仮想リンクが取除かれる。
ノードの代わりに活動しているBSルータは、TORA更新機構を使用して、“
オール ゼロ”の参照レベルでIPアドレスについてDAGを再び起動し、DA
Gについての移動性に関係するルート設定テーブルのエントリを取除く。このや
り方で伝搬される“オール ゼロ”参照レベルは、(正および負の)他の全ての
高さの値に優先され、AS全体に伝搬する(AS‐全体のDAGの再最適化)。
したがって、移動性に関係する更新機構に置き換わるソフト状態のルートのメン
テナンスについての機構を与えられる。
インフラストラクチャ内のルート設定更新について、図2ないし11を参照して
記載することにする。図12ないし16を参照して別の例を記載する。最終的に
、移動ホストアクセスセッションの終了後の、ホームBSへのルート設定の復元
の詳細な例を図17ないし25に関係して記載する。図2ないし25に記載した
TORAの高さの5つ組の各々において、ノードIDは、簡単にするために、参
照記号iを使用して記載する。しかしながら、この値は各ノードについて異なり
、ASノードを独特に識別することが分かる。簡単にするために、ASの一部の
みを記載することにも注意すべきである。
)、複数の固定中間ルータ(IR1,IR2...)、および複数の固定縁端部
(エッジ)ルータ(ER1,ER2...)を含み、固定インフラストラクチャ
のトポロジの“縁端部”の比較的近くにしたがって分類される。コアルータは中
間ルータよりも高いトラヒック量を処理するために構成され、代わって中間ルー
タは縁端部ルータよりも高いトラヒック量を処理するようにされている。例えば
、コアルータは国内のトラヒック、中間ルータ領域のトラヒック、および縁端部
ルータの細分化領域のトラヒックを処理することができる。
に結合され、結合されたエンティティは、ここではアクセスノード(BS1,B
S2...)と呼ばれるが、“アクセスノード”という用語は、ワイヤレスのB
S機能を含むルート設定ノードに制限されることを意図していないことが分かる
であろう。例えば、“アクセスノード”は、トポロジにおいてBSから離れてい
るノードに用意することができる。
のルート設定の方向性は、(ワイヤレスリンクを含む)リンクに沿ってネットワ
ークのノード間で、およびアクセスノードと移動ノードの間でマークを付された
矢印によって示される。分散形ルート設定計画は、単一の受信側移動ホスト、M
H2において方向付けられたTORA DAGの形態をとっている。移動ホスト
MH2がアクセスセッションを始め、動的にIPアドレスを割り振られる前に、
事前にコンピュータ処理され、集合化されたDAGは、IPアドレスを割り振ら
れるアクセスノード、すなわちノードB2からAS全体の更新として注入されて
いるAS内のIPアドレスに存在している。図2ないし25を参照すると、ルー
ト設定更新またはパケットの先送りに関係するノードは、TORAの高さの5つ
組(τi, oidi, ri, δi, i)でマークを付される。既に記載したよう
に、このTORAの高さは、高さが加わるノードから広告されている、各隣り合
うノードのルート設定プロトコルデータテーブル内に記憶される。
セスノードは、割り振られているIPアドレスに対して移動ノードの識別をワイ
ヤレスリンク層にキャッシュし、ノードBS2内に保持されているルート設定テ
ーブル内の移動専用のエントリを形成する。
で行われる通信セッション(例えば、TCP/IP接続)を例示している。次の
例では、対応する移動ホストMH1は移動しないが、ノードMH2の移動性に関
係して別途記載する同じ機能を使用して、移動させることができる。類似の通信
セッションも、対応する固定ホストで行なうことができる。とくに、別個のDA
GはノードMH1へ向かって方向付けられたAS内に存在し、ノードMH2から
発信するデータパケットはノードMH1へルート設定される。ノードMH1へ方
向付けられたこのDAGは変わらないので、ノードMH2が加わる各アクセスノ
ードからノードMH1のルート設定が存在するが、ノードMH1へのルート設定
については、これ以上記載しない。
たように、集合化されたDAG、例えば固定ノードBS1、ER1、IR1、お
よびER2を介してホームアクセスノードBS2へルート設定される。
はノードMH2自体、またはノードBS2の何れかによって行うことができる。
移動ノードの最初のハンドオーバの場合、ノードBS2およびBS3から受け取
られた信号間のワイヤレスリンクの品質の比較に基いて判断することができる。
移動ノードMH2が移動するとき、BS3から受け取った信号は向上するが、一
方でアクセスノードBS2から受け取った信号が悪化し、閾値判断の際に、移動
ホストはノードBS2とBS3との間でハンドオーバを開始することによって応
答する。ノードBS2においてハンドオーバを判断する場合に、トラヒックロー
ドのような、他の検討事項に依存して判断することができる。このような場合に
、アクセスノードBS2はハンドオーバの命令をノードMH2へ送る。
によって開始されても、開始されなくても、移動ノードMH2は新しいアクセス
ノードBS3を選択し、トンネル開始(tunnnel initiation, TIN)パケットを
ホームアクセスノードBS2へ送る。TINパケットは、新しいアクセスノード
BS3のIPアドレスを含み、移動ノードはアクセスノードBS3によって同報
通信されるビーコンチャンネルからそれを読み取る。移動ノードMH2はさらに
、 高さのτの時間値を負の値、すなわち−1へ低減することによって(これは、最
初の移動性に関係するルート設定更新が、ホームアクセスノードBS2から遠ざ
かることを示している)、新しい高さをコンピュータ処理し、TINパケット内
にこれを含む。
らTINパケットを受け取るとき、ホームアクセスノードBS2は、新しいアク
セスノードBS3への短期間のIP−イン−IPのトンネルリンクを設定する。
ホームアクセスノードBS2はルート設定テーブル内でトンネルインターフェイ
スをBS3へ入力し、新しいアクセスノードBS3のTORAの高さは(−1,
0,0,1,i)に等しく設定され、残りのハンドオーバの手続き中にデータパ
ケットを先送りするために下流データリンクとしてマークを付されることを保証
する。
ノードBS3へ設定されたとき、ホームアクセスノードBS2は、移動ノードM
H2から受け取ったTINパケットをトンネルインターフェイスを介して新しい
アクセスノードBS3へ先送りする。
ーバを可能にするCDMAセルラ無線システムにおけるように)、移動ノードM
H2がハンドオーバ中に2つのワイヤレスリンクを介して各アクセスノードBS
2およびBS3へ通信できるといった性質がある。したがって、移動ノードMH
2は新しいアクセスノードBS3との第2のワイヤレスアクセスリンクを設定し
、移動ノードMH2への下流リンクであるノードBS3においてルート設定テー
ブルが入力される。
t-directed update, UUPD)パケットを生成し、固定インフラストラクチャ内の
隣り合うノード、すなわちノードER3へパケットを送る。UUPDパケットは
、新しいアクセスノードBS3とホームアクセスノードBS2との間で、ノード
ユニキャストの経路に沿って、更新経路に沿う全てのノード、およびその経路に
沿うノードに直接に隣り合う全ての、ルート設定プロトコルデータテーブルと、
したがって次のホップへの先送りテーブルの少なくともいくつかとの中で、更新
エントリを移動する(ノードは経路に沿って新しい高さの広告を、各直接に隣り
合うノードへ送り、広告の伝搬は1つのホップに制限される)。
の新しいワイヤレスリンクを設定した後で、ホームアクセスノードBS2への古
いワイヤレスリンクはプルダウンされる。ホームアクセスノードBS2に到達す
る移動ノードMH2へ方向付けられたデータパケットは、短期間のトンネルを介
して新しいアクセスノードBS3へ先送りされ、新しいワイヤレスリンクを介し
て移動ノードMH2へ送られる。
クが、ホームアクセスノードBS2と新しいアクセスノードBS3との間に設定
されたトンネルに沿って存在するので、ルート設定の更新はホームアクセスノー
ドBS2ではまだトリガされていない(TORAプロトコルにしたがって他でも
生ずるところである)。したがって、新しいアクセスノードBS3から開始され
るルート設定更新がホームアクセスノードBS2に到達するまで、ホームアクセ
スノードBS2へ向かうルート設定は所定の位置に残る。図6に示したように、
第1のノードER3は、UUPDパケットを受け取り、さらに移動更新に関係す
る負のτの時間値(−1)でその高さを更新して、このUUPDパケットをノー
ドIR2へ先送りする。代わって、ノードIR2は、移動性に関係する更新と関
係するτの時間値にその高さを更新する。
新UUPDパケットの各ホップごとに、TORAの高さの5つ組内のδの値を1
だけインクリメントし、したがってδの値は、先のルート設定テーブルのエント
リではホームアクセスノードBS2を経由する移動ノードへのホップ数を示して
いたことに代わって、新しいアクセスノードBS3を経由する移動ノードへのホ
ップ数を表わしている。代わってユニキャストの方向付けられた更新ルートに沿
う各リンクは、新しいアクセスノードBS3へ向かって方向付けられる。
に沿う次のノード、すなわちノードER2へ先送りされる。ノードER2はルー
タであり、送信ノードMH1からホームアクセスノードBS2へのルート設定経
路と、ノードMH1から新しいアクセスノードBS3へ送られるパケットがとる
ルート設定経路との間の交差点にマークを付す(ルータ設定経路に設定される)
。図8に示したように、ノードER2内のルート設定プロトコルデータテーブル
のエントリはUUPDパケットを受け取ったときに更新されると、交差ノードE
R2は2つの下流リンク;すなわちホームアクセスノードBS2へ方向付けられ
る下流リンクと新しいアクセスノードBS3へ方向付けられた下流リンクとをも
つ。しかしながら、新しいアクセスノードBS3へ方向付けられた下流リンクが
、(最近の)移動性に関係する更新を示すものとして、負のτの時間値を含むの
で、新しいアクセスノードBS3へ方向付けられた下流リンクは、次のホップへ
先送りするリンクとして、優先的に選択される。移動ホストMH2へ方向付けら
れたノードER2に到達するデータパケットは、新しいアクセスノードBS3へ
のルート設定経路に沿って、ノードIR2へ先送りされる。交差ルータER2に
おいてルート設定経路を分割した後は、別のデータパケットはBS2へ送られず
、別のデータパケットはノードBS2とノードBS3との間のトンネルインター
フェイスを通って先送りされない。しかしながら、トンネルインターフェイスは
ホームアクセスノードBS2においてしばらくの間、所定の位置に留まり、UU
PDパケットはホームアクセスノードBS2に到達するまで、(全ての下流リン
クを失ったために)ルート設定の更新はホームアクセスノードBS2から生成さ
れないことを保証する。ホームアクセスノードBS2においてUUPDパケット
が到達すると、BS2のルート設定テーブル内のトンネル状態のエントリは取除
かれて、それによってMH2に対するトンネルインターフェイスを取り壊す。
路の端部を形成しているので、ホームアクセスノードBS2の高さは、UUPD
パケットを受け取ったときに再び規定されないことに注意すべきである(しかし
ながら、ノードBS2とER2との間のリンク方向は、ノードER2の高さにお
いて負のτの時間値が規定されているために逆にされ、サービスを受け取る他の
移動ホストがBS2を介してMH2へパケットを送ることができるようにしてい
る)。
2は新しいアクセスノードBS3へ更新完了のアクノリッジメント(UUPD−
Ack)を送ることができる。UUPD−Ackパケットは、新しいアクセスノ
ードBS3へ向かってDAG内での設定されたユニキャストの更新されたルート
設定経路をとる。UUPD−Ackパケットを送信したとき、古いアクセスノー
ドBS3は、それが最初に移動ノードMH2へ割り振ったIPアドレスについて
DAGに対する仮の制御を放棄する。UUPD−Ackパケットを受け取ったと
き、新しいアクセスノードBS3は、移動ノードのIPアドレスについてDAG
の仮の制御をとる。
した例では、5のみのノード)の高さを再定義することを含む、無線リンク層に
おける移動局のBS間のハンドオーバに関係するルート設定の更新が完了する。
さらに、ルート設定プロトコルデータテーブルエントリの更新も制限され、この
ような更新は、UUPDメッセージを受け取るノード、および(新しい高さの広
告を受け取り、ルート設定テーブル内に新しい高さを記憶する)各直接に隣り合
うノードのみにおいて要求される。図9に示した例では、ルート設定プロトコル
データテーブルの更新も、ノードIR1、CR1、CR2、およびCR3の各々
において実行される。
状態を示す。この場合に、移動ノードMH2は、アクセスノードBS2からアク
セスノードBS3へ既にハンドオーバされ、さらに別のアクセスノードBS4へ
ハンドオーバされる。採用される手続きは、アクセスノードBS2からアクセス
ノードBS3への移動ノードの最初のハンドオーバによって行われた移動性に関
係する更新に関係して記載した手続きと同じであるが、新しいアクセスノードB
S4から送られたユニキャスト更新によって生成された新しい高さは、(−2の
大きさまで増加する)負のτの時間値における別のインクリメントを含む点が違
い、(−1のτの時間値をもつ)移動性の第1の発生の更新された高さから、移
動性の第2の発生によって行われた移動性に関係して更新される高さを区別し、
(0のτの時間値をもつ)予めコンピュータ処理されたDAG内で割り当てられ
た高さからの移動性に関係して更新された高さからも区別するようにしている。
図1に示したように、新しい更新に関係するノードは、最初に0のτの時間値を
含む高さをもち、これは予めコンピュータ処理されたDAG内に規定されている
高さであることを示す。
GSMセルラ無線システムにおけるように)特定の時間に単一のワイヤレスリン
クのみを介して通信できるものを、図12ないし16を参照して記載することに
する。この場合に、先の例の図2ないし4に関係して記載した段階は同じである
。図12に示したように、新しいアクセスノードBS3から送られたUUPDパ
ケットは、トンネルインターフェイスに沿ってTINパケットの受取りに応答し
て生成される。
BS2とのワイヤレスリンクを失い、短い時間期間が経過して(ワイヤレスリン
ク層、ETCにおいて新しいアクセスノードBS3と再び同期化でき)、新しい
アクセスノードBS3との新しいワイヤレスリンクが設定される。移動ノードM
H2がワイヤレスリンクを持たない期間において、ホームアクセスノードBS2
に到達するパケットは、ホームアクセスノードBS2からトンネルインターフェ
イスによって先送りされ、新しいワイヤレスリンクが設定されるまで、新しいア
クセスノードBS3において待ち行列へ入れられる。次に、新しいワイヤレスリ
ンクが設定されるか、またはUUPDパケットがホームアクセスノードBS2に
到達する。新しいワイヤレスリンクが最初に設定されると、新しいアクセスノー
ドBS3は直ちに、移動ノードのIPアドレスに対してDAGの仮の制御を仮定
する。さもなければ、新しいアクセスノードBS3は、ホームアクセスノードB
S2からUUPD−Ack(アクノリッジメント)メッセージを受け取るまで待
機する。先の例に関係して記載した残りの段階(トンネルの解体、次の移動、な
ど)もこの例に関係して応用する。
のIPアドレスが移動ノードに最初に割り当てられる前に、DAGの状態に対す
るそのIPアドレスについてDAGを復元するルート設定更新を行う手続きを示
している。ルート設定更新手続きは、ルート設定更新をAS内の制限された数の
みのノードへ(ユニキャストの移動性に関係する更新が既に行なわれた経路に沿
って)送ることを含み、制限された数のみのノード(すなわち、復元された方向
付けられたルート設定更新メッセージが通るノードおよび直接に隣り合う各ノー
ド)のルート設定プロトコルデータテーブルにおいて更新が要求されている。
、現在のアクセスノードBS4はIPアドレスに対してホームアクセスノードB
S2へ復元要求(restore request, RR)を送る。これは、現在のアクセスノー
ドにおけるIPアドレスに対する“ホーム”アクセスノードの識別子の知識によ
って達成することができる。この知識は、OPTパケット更新機構を使用して集
合化されたDAGを生成し、アクセスノード内に保持されている他のルート設定
プロトコルデータに加えて、ルート設定プロトコルデータとして、この識別を記
憶することによって与えることができる。その代わりに、この知識は、移動ノー
ドが、IPアドレスが最初に割り振られるときにホームBSの識別を記憶し、各
アクセスノードにこの識別を送り、該アクセスノード内に一時的に記憶し、ここ
からアクセスセッション中に移動ノードがサービスを受け取ることによって得る
こともできる。したがって、移動ノードMH2がこのアクセスセッションを終了
するとき、現在のアクセスノードBS4はRRパケットを送り、該RRパケット
は、最初に移動ノードのIPアドレスでアドレス指定され、ホームアクセスノー
ドBS2へのIP−イン−IPのトンネルリンクに沿って、ホームアクセスノー
ドBS2のIPアドレスでカプセル化される。
パケットは宛先アドレスとして移動ノードのIPアドレスで送られるが、ヘッダ
内の識別子は、各送り先のノードにアクセスセッション中にホームBSに方向付
けられたままである集合化されたDAGのルート設定経路に沿ってパケットがル
ート設定されることを示す。
テーブル内で移動ホストMH2への下流リンクにマークを付す。移動ホストは、
現在アクセスノードとワイヤレス通信をしておらず、実際には異なるアクセスノ
ード(すなわち、アクセスノードBS4)のサービス領域内に位置しているので
、この下流リンクは仮想リンクである。アクセスセッションの終了後にBS4に
おいて移動ノードMH2に到達するパケットは、ホームアクセスノードBS2へ
のトンネルに沿って先送りされ、移動ノードMH2が新しいアクセスセッション
を開始するとき、移動ノードMH2へ将来先送りするために記憶される。
在、仮想の)移動ノードMH2の高さを“オール ゼロ”参照レベルへリセット
し、図18に示したように、ASの固定インフラストラクチャを介して、現在の
アクセスノードBS4へユニキャストの方向付けられた復元更新(unicast-dire
cted restore update, UDRU)パケットを送る。UDRUパケットはユニキャス
トルートに沿って先送りされ、これは、移動性に関係する更新の結果として予め
再規定された高さをもつノードのみを含む。図18に示した例では、これらのノ
ードはER2、IR2、ER3、IR3、CR4、IR4、ER4、およびBS
4である。
れるので、各ノードのTORAの高さは“オール ゼロ”の参照レベルへ再設定
され、高さのδの値は、現在のアクセスノードを介して移動ノードのホップ数を
示した先行するエントリの値の代わって、ホームアクセスノードを介して(現在
は仮想の)移動ノードへのホップ数を表わすように再規定される。このプロセス
は図18ないし22の各々に示されている。
に隣り合う各ノードへ広告される。(図20に示したように)アクセスノードB
S3の場合のように、自身の高さにおいて負のτの時間値をもつノードは、負の
τの時間値を0に再設定することを示す広告を受け取り、それ自身の高さを“オ
ール ゼロ”参照レベルへ再設定し、ホームアクセスノードを経由する(現在は
仮想の)移動局へのホップ数を示すδの値を規定し、自身の新しい高さの広告を
生成し、それ自身に隣り合うノードの全てにそれを送る。広告された新しい高さ
を受け取り、自身の高さを再設定しない隣り合うノードは、その広告を伝搬しな
い。
いて受け取られると、現在のアクセスノードはルート設定テーブル内の移動ノー
ドMH2と関係する状態を削除し、ユニキャスト更新によって生成されたばかり
のルート設定経路に沿ってUDRU−Ackメッセージをホームアクセスノード
BS2へ送って、移動ノードMH2によって既に使用されたIPアドレスについ
てDAGの仮の制御を放棄する。
スノードBS2へ伝搬する。ホームアクセスノードBS2は、これを受け取ると
、移動ノードMH2と関係する全ての状態を取除き、IPアドレスに対するDA
Gの制御を仮定する。IPアドレスは、さらに再び、図25に示したように、ア
クセスノードBS2のサービス領域内で、アクセスセッションを開始している異
なる移動ノードMH3へ動的に割り振られる。
、または組合せて使用できる変更には次に示すものを含む: 1.移動の結果として生成された別個のルート設定プロトコルデータ(TORA
プロトコルの場合に“負”の高さの参照レベル)を記憶し、最近割り当てられた
下流の隣り合うノードへパケットを先送りすることと; 2.ユニキャストの方向付けられた移動更新を取入れて、ASの制限された数の
ノードのみの中に記憶されたルート設定プロトコルデータを変更することによっ
てハンドオーバにおけるルート設定を調節することと; 3.ユニキャストの方向付けられた復元更新を取入れて、ハンドオーバに基く移
動の影響(TORAの場合では“負”の高さの参照レベル)をなくすこと。
を生成できることが分かるであろう。
設定プロトコルを記載している。しかしながら、本発明の態様を使用して、OS
PF、RIP、などのような他の既知のルート設定プロトコルを変更することが
できる。
れているが、インフラストラクチャ内のルータは、衛星通信の分野で使用される
ような移動ルータ、およびインフラストラクチャ内のルータが長い期間の移動を
示す他のシステムであることが分かるであろう。さらに、移動ノードは、プラグ
イン式のケーブル接続のような移動性のワイヤレスでない通信リンクを介してア
クセスノードへ接続することもできる。
ート設定更新とを模式的に示す図。
ート設定更新とを模式的に示す図。
ート設定更新とを模式的に示す図。
ート設定更新とを模式的に示す図。
ート設定更新とを模式的に示す図。
ート設定更新とを模式的に示す図。
ート設定更新とを模式的に示す図。
ート設定更新とを模式的に示す図。
ート設定更新とを模式的に示す図。
ート設定更新とを模式的に示す図。
るルート設定更新とを示す図。
るルート設定更新とを示す図。
るルート設定更新とを示す図。
るルート設定更新とを示す図。
るルート設定更新を示す図。
定プロトコルデータテーブルを模式的に示す図。
プへの先送りテーブルを示す図。
Claims (26)
- 【請求項1】 パケット伝送リンクによって相互接続されたパケットスイッ
チングノードのインフラストラクチャと複数のアクセスノードとを含むパケット
スイッチングネットワーク内でパケットのルート設定を制御する方法であって;
該複数のアクセスノードへのルート設定経路が、このルート設定経路に沿って置
かれているパケットスイッチングノード内に保持されているデータによって規定
されていて、前記インフラストラクチャ内で所与のネットワークアドレスへ方向
付けられており: 第1のアクセスノードへ、前記第1のアクセスノードのホームアドレスとし
てネットワークアドレスを割り当てることと; 前記第1のアクセスノードによって通信リンクを介してサービスされる第1
の移動ノードへ第1の前記ホームアドレスを動的に割り振り、前記インフラスト
ラクチャ内の少なくとも1つのルート設定経路を前記第1のホームアドレスにつ
いて前記第1のアクセスノードに方向付けることと; 前記第1の移動ノードが、前記第1および第2アクセスノード間の接続経路
の領域内に局所化されている前記パケットスイッチングノードの制限されたサブ
セットへルート設定更新メッセージを送ることによって、第2のアクセスノード
からサービスを受け取るとき、前記インフラストラクチャ内のルート設定を変更
し、前記インフラストラクチャ内の少なくとも1つのルート設定経路は、前記第
1のホームアドレスについて記第2のアクセスノードへ方向付けることと; 次に前記インフラストラクチャ内のルート設定を変更して、前記インフラス
トラクチャ内の少なくとも1つのルート設定経路を前記第1のホームアドレスにつ
いて前記第1のアクセスノードへ方向付け、前記第1のホームアドレスを、前記
第1のアクセスノードによってサービスされている第2の移動ノードへ割り振る
こととを含む方法。 - 【請求項2】 前記ルート設定更新メッセージが、前記第2のアクセスノー
ドにおいて生成される請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 前記ルート設定更新メッセージが前記接続経路に隣り合うパ
ケットスイッチングノードへ送られ、前記接続経路から遠ざかる前記メッセージ
の伝搬が制限される請求項1または2記載の方法。 - 【請求項4】 パケット伝送リンクによって相互接続されたパケットスイッ
チングノードのインフラストラクチャと複数のアクセスノードとを含むパケット
スイッチングネットワーク内でパケットのルート設定を制御する方法であって;
複数のアクセスノードへのルート設定経路は、前記ルート設定経路に沿って置か
れているパケットスイッチングノード内に保持されているデータによって規定さ
れ、パケットは前記インフラストラクチャ内で所与のネットワークアドレスへ方
向付けられ: 第1のアクセスノードへ、前記第1のアクセスノードのホームアドレスとし
てネットワークアドレスを割り当てることと; 前記第1のアクセスノードによって通信リンクを介してサービスされている
第1の移動ノードへ第1の前記ホームアドレスを動的に割り振り、前記インフラス
トラクチャ内の少なくとも1つのルート設定経路を前記第1のホームアドレスに
ついて前記第1のアクセスノードへ方向付けることと; 前記第1の移動ノードが第2のアクセスノードからサービスを受け取ると、
前記インフラストラクチャ内のルート設定を変更し、前記インフラストラクチャ
内の少なくとも1つのルート設定経路を前記第1のホームアドレスについて前記第
2のアクセスノードへ方向付けることと; 前記ホームアドレスが再割り振りに使用できるようになったとき、前記イン
フラストラクチャ内のルート設定を変更し、前記インフラストラクチャ内の少な
くとも1つのルート設定経路を、前記第1のホームアドレスについて前記第1のア
クセスノードへ方向付けて、前記第1のホームアドレスを前記第1のアクセスノ
ードによってサービスされている第2の移動ノードへ割り振ることを示すルート
設定メッセージを前記第1のアクセスノードへ送ることとを含む方法。 - 【請求項5】 複数の前記ホームアドレスが、前記第1のアクセスノードへ
方向付けられた少なくとも1つのルート設定経路をもつとき、前記複数のホーム
アドレスが、前記インフラストラクチャ内の第1のパケットスイッチングノード
内に保持されているルート設定データ内に集合化されたエントリをもつ請求項1
ないし4の何れか1項記載の方法。 - 【請求項6】 前記複数のホームアドレスの1つが第2のアクセスノードへ
方向付けられたルート設定経路をもつとき、前記第1のホームアドレスへパケッ
トをルート設定するのに、前記第1のパケットスイッチングノード内の前記集合
化されたエントリを使用しない請求項5記載の方法。 - 【請求項7】 前記複数のホームアドレスが、前記第1のアクセスノードに
方向付けられた少なくとも1つのルート設定経路をもつとき、前記複数のホーム
アドレスが、前記インフラストラクチャ内の第2のパケットスイッチングノード
内に保持されているルート設定データ内に集合化されたエントリをもち、前記1
つのホームアドレスが前記第2のアクセスノードへ方向付けられたルート設定経
路をもつとき、前記第2のパケットのスイッチングノード内に保持されているル
ート設定データ内の前記集合化されたエントリが、パケットを前記1つのホーム
アドレスへルート設定するのに使用される請求項6記載の方法。 - 【請求項8】 前記第1および第2のアクセスノードが別々に位置付けられ
、前記第1と第2のアクセスノード間におけるサービスの変更が、前記移動ノー
ドの移動によって行われ、前記移動ノードの通信リンクのハンドオーバを含む請
求項1ないし7の何れか1項記載の方法。 - 【請求項9】 前記第1のホームアドレスが、アクセスセッション中に前記
第1の移動局へ割り振られ、アクセスセッションの終了後に前記次の変更段階が
行われる請求項1ないし8の何れか1項記載の方法。 - 【請求項10】 前記ネットワークが、インターネットワーク内に自立シス
テム(autonomous system, AS)を形成し、前記ネットワークのコネクションレ
スのルート設定プロトコルがインテリアゲートウエイプロトコル(interior gat
eway protocol, IGP)である請求項1ないし9の何れか1項記載の方法。 - 【請求項11】 前記アクセスノードが、セルラ無線通信システムの基地局
を含む請求項1ないし10の何れか1項記載の方法。 - 【請求項12】 前記アクセスノードが、固定ラインのインターネットアク
セスプロバイダのネットワークアクセスサーバを含む請求項1ないし11の何れ
か1項記載の方法。 - 【請求項13】 パケットがホップごとのルート設定によって前記ルート設
定経路に沿って送られ、ルート設定の判断が各パケットスイッチングノードにお
いて前記ルート設定経路に沿って行われる請求項1ないし12の何れか1項記載
の方法。 - 【請求項14】 前記移動ノードが、前記ネットワークを介して他のホスト
と通信するために、前記第1のホームアドレスを使用して移動ホストにサービス
する移動ルータである請求項1ないし13の何れか1項記載の方法。 - 【請求項15】 パケット伝送リンクによって相互接続されたパケットスイ
ッチングノードのインフラストラクチャと複数のアクセスノードとを含むパケッ
トスイッチングネットワーク内でパケットのルート設定を制御する方法であって
;複数のアクセスノードへのルート設定経路は、前記ルート設定経路に沿って位
置付けられているパケットスイッチングノード内に保持されているデータによっ
て規定され、パケットは前記インフラストラクチャ内で所与のネットワークアド
レスへ方向付けられ: 第1のルート設定経路に沿って第1のネットワークアドレスについてパケット
をルート設定し、このルート設定経路が、前記インフラストラクチャ内の第1の
アクセスノードを前記第1のネットワークアドレスについて方向付ける第1の複
数のルート設定経路の1つであり、前記第1のアクセスノードが、前記第1のネ
ットワークアドレスを使用して通信リンクを介して移動ノードにサービスするこ
とと; 方向付けられたルート設定更新メッセージを第2のアクセスノードから前記
第1のアクセスノードへ送って、前記第1のネットワークアドレスについて第2の
ルート設定経路を生成し、前記第2のルート設定経路を前記第2のアクセスノー
ドへ方向付けることとを含む方法。 - 【請求項16】 前記方向付けられた更新メッセージが、ユニキャストの更
新メッセージである請求項15記載の方法。 - 【請求項17】 移動ノードの通信リンクをハンドオーバして、前記第2の
アクセスノードが前記移動ノードにサービスすることと; 前記第2のルート設定経路を介して前記第2のアクセスノードへパケットを
ルート設定することとを含む請求項15または16記載の方法。 - 【請求項18】 前記第2のルート設定経路が、前記第1のネットワークア
ドレスについて前記インフラストラクチャ内の前記第2のアクセスノードへ方向
付けられた第2の複数のルート設定経路の1つである方法であって: 別の方向付けられたルート設定更新メッセージを前記第1のアクセスノード
から前記第2のアクセスノードへ送って、前記第1のネットワークアドレスにつ
いて第3のルート設定経路を生成し、前記第3のルート設定経路が前記第1のア
クセスノードへ方向付けられることを含む請求項17記載の方法。 - 【請求項19】 前記第3のルート設定経路が、前記第1の複数のルート設
定経路の1つである請求項18記載の方法。 - 【請求項20】 前記別の方向付けられたルート設定更新メッセージが、前
記移動ノードへのアクセスセッションの終了に応答して送られる請求項18また
は19記載の方法。 - 【請求項21】 前記第1の複数のルート設定経路が、前記ネットワーク内
で予めコンピュータ処理され、前記第2のルート設定経路が、前記第1と第2の
アクセスノードの間における前記移動ノードの移動に応答して生成される請求項
15ないし20の何れか1項記載の方法。 - 【請求項22】 前記移動ノードへのアクセスセッションが終了するとき、
前記方向付けられたルート設定更新メッセージが送られる請求項15または16
記載の方法。 - 【請求項23】 前記第2のルート設定経路が、前記アクセスセッション開
始前に前記第1のアドレスについて前記インフラストラクチャ内で予めコンピュ
ータ処理されたルート設定経路に対応している請求項21または22記載の方法
。 - 【請求項24】 前記ルート設定プロトコルが、リンク反転ルート設定プロ
トコルである請求項15ないし23の何れか1項記載の方法。 - 【請求項25】 前記ネットワークアドレスが、インターネットプロトコル
(IP)アドレスである請求項1ないし24の何れか1項記載の方法。 - 【請求項26】 前記通信リンクがワイヤレスリンクである請求項1ないし
25の何れか1項記載の方法。
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