JP2004048260A - パケット転送方法およびパケット転送システム、コンピュータプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】モバイルＩＰネットワーク内においてホームネットワークから外部ネットワークに在る移動端末宛てにパケットを転送する際の位置管理テーブル検索にかかる時間を短縮することができ、該パケット転送に要する時間を削減することができるパケット転送方法を実現する。
【解決手段】ホームネットワーク４ａ内のＭＡＣアドレスとして、位置管理テーブル２１の外部ネットワークに在る移動端末１ａに係る項目のインデックスを含み且つホームネットワーク４ａ内で固有の代理ＭＡＣアドレスを生成し、ＡＲＰテーブル３１に登録させる過程と、ＡＲＰテーブル３１により代理ＭＡＣアドレス宛てに転送された到着ＩＰパケットを、代理ＭＡＣアドレスに含まれているインデックスから位置管理テーブル２１の該当する項目の外部ＩＰアドレスを転送先として取得し、転送する過程と、を含むことを特徴とする。
【選択図】 図１
【解決手段】ホームネットワーク４ａ内のＭＡＣアドレスとして、位置管理テーブル２１の外部ネットワークに在る移動端末１ａに係る項目のインデックスを含み且つホームネットワーク４ａ内で固有の代理ＭＡＣアドレスを生成し、ＡＲＰテーブル３１に登録させる過程と、ＡＲＰテーブル３１により代理ＭＡＣアドレス宛てに転送された到着ＩＰパケットを、代理ＭＡＣアドレスに含まれているインデックスから位置管理テーブル２１の該当する項目の外部ＩＰアドレスを転送先として取得し、転送する過程と、を含むことを特徴とする。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モバイルＩＰネットワークにおけるパケット転送方法およびパケット転送システム、並びにそのパケット転送システムをコンピュータを利用して実現するためのコンピュータプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）およびＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を利用してパケット通信を行う環境において、現在接続しているネットワークから異なるネットワークに端末が移動しても、セッションを継続するための方式として「モバイル（Ｍｏｂｉｌｅ）ＩＰ」が規格化されている。このモバイルＩＰに準拠したモバイルＩＰネットワークは複数のＩＰネットワーク（エリア）から構成されており、移動端末は各エリアを適宜移動する。そして、移動端末が本来属するエリアとして「ホームネットワーク」が規定されており、モバイルＩＰネットワーク内の他のネットワーク（以下、外部ネットワークと称する）と区別している。移動端末には、ホームネットワーク上のアドレス（ホームＩＰアドレス）が予め割当てられる。また、外部ネットワークへ移動した際には、該外部ネットワーク上のアドレス（外部ＩＰアドレス）が移動してきた移動端末に対して一時的に割り当てられる。
【０００３】
ホームネットワーク上には、当該ホームネットワークに本来所属の移動端末の位置管理およびパケット転送を行うモビリティエージェント装置（ホームエージェント；ＨＡ）が配置される。このホームエージェントは、外部ネットワークへ移動した移動端末について、ホームＩＰアドレスと外部ＩＰアドレスを対応付けて格納する位置管理テーブルを有する。そして、外部ネットワークに在る移動端末宛てのパケットがホームネットワークへ到着した際には、ホームエージェントが位置管理テーブルを検索し、該当する外部ＩＰアドレス宛てに該到着パケットを転送する。ホームエージェントは、外部ネットワークに在る移動端末からの位置登録要求により、位置管理テーブルへ該当するホームＩＰアドレスと外部ＩＰアドレスの登録を行う。
【０００４】
また、モバイルＩＰネットワーク内の個々のネットワーク（ホームネットワークおよび外部ネットワーク）内では、ＬＡＮ上で通信されるＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム中のＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスを用いて、データ（ＩＰパケット）の通信を行う。図７にＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームの構成を示す。また、図８に、図７のフレーム中に含まれるＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ヘッダの構成を示す。また、図９に、ＩＰパケット中に含まれるＩＰヘッダの構成を示す。ホームネットワークの出入り口に位置するルータは、インターネット等の外部からＩＰパケットが到着すると、該到着ＩＰパケットがホームネットワーク内の宛先ＩＰアドレスを持っている場合に、宛先ＭＡＣアドレスと送信元ＭＡＣアドレス（ルータのＭＡＣアドレス）を設定した図７のフレーム構成により、到着ＩＰパケットをホームネットワーク内へ出力する。この宛先ＭＡＣアドレスと宛先ＩＰアドレスの対応付けは、ＡＲＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）テーブルに登録されている。ルータは、外部からパケットが到着すると、ＡＲＰテーブルを検索して該当する宛先ＭＡＣアドレスを取得する。また、ＡＲＰテーブルには、外部ネットワークに在る移動端末のＭＡＣアドレスとしてホームエージェントのＭＡＣアドレスが代わりに登録される。この登録は、外部ネットワークに在る移動端末からの位置登録要求により、ホームエージェントが行う。
【０００５】
したがって、ルータは、外部ネットワークに在る移動端末宛てのパケットが到着すると、ＡＲＰテーブルを検索し、宛先ＭＡＣアドレスとしてホームエージェントのＭＡＣアドレスを取得し、到着パケットを図７のフレーム構成によりホームネットワーク内に出力する。これにより、ホームエージェントは、該到着パケットを受信し、位置管理テーブルを検索して該当する外部ＩＰアドレスを取得し、該到着パケットをカプセル化して外部ネットワークに在る移動端末宛てに転送する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のパケット転送方法では、ホームネットワークから外部ネットワークに在る移動端末宛てにパケットを転送する際に、ＡＲＰテーブル検索と位置管理テーブル検索の双方を行うために時間がかかるという問題がある。一般的にルータはＡＲＰテーブル検索に専用のハードウェアを備えており、高速な検索が可能であるが、ホームエージェントは汎用コンピュータ（パーソナルコンピュータ等）によりソフトウエアで実現されるために検索に時間がかかる。特に、位置管理テーブルの登録件数が多い場合にはその影響が大きくなる。
【０００７】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、モバイルＩＰネットワーク内においてホームネットワークから外部ネットワークに在る移動端末宛てにパケットを転送する際の位置管理テーブル検索にかかる時間を短縮することができ、該パケット転送に要する時間を削減することができるパケット転送方法およびパケット転送システムを提供することにある。
【０００８】
また、本発明は、そのパケット転送システムをコンピュータを利用して実現するためのコンピュータプログラムを提供することも目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載のパケット転送方法は、ホームネットワークと外部ネットワークから構成されるモバイルＩＰネットワークにおいて、前記ホームネットワークに本来所属の移動端末が前記外部ネットワークに在り、前記移動端末に割り当てられているホームＩＰアドレスを宛先としたＩＰパケットが前記ホームネットワークへ到着した際に、前記ホームネットワークから前記外部ネットワークへ該到着ＩＰパケットを転送するパケット転送方法であって、前記移動端末に割り当てられている前記外部ネットワークの外部ＩＰアドレスと前記ホームＩＰアドレスを対応付けて位置管理テーブルに登録する過程と、前記ホームネットワーク内のＩＰパケット転送に使用されるＭＡＣアドレスとして、前記位置管理テーブルの項目のインデックスを含み且つ前記ホームネットワーク内で固有の代理ＭＡＣアドレスを生成する過程と、前記代理ＭＡＣアドレスと前記ホームＩＰアドレスを対応付けてＡＲＰテーブルに登録させる過程と、前記ＡＲＰテーブルに基づいて前記代理ＭＡＣアドレス宛てに前記ホームネットワーク内転送された前記到着ＩＰパケットを、前記代理ＭＡＣアドレスにより取得する過程と、前記代理ＭＡＣアドレスに含まれているインデックスから前記位置管理テーブルの該当する項目の外部ＩＰアドレスを取得する過程と、該取得した外部ＩＰアドレス宛てに前記到着ＩＰパケットを転送する過程と、を含むことを特徴としている。
【００１０】
上記の課題を解決するために、請求項２に記載のパケット転送システムは、ホームネットワークと外部ネットワークから構成されるモバイルＩＰネットワークにおいて、前記ホームネットワークに本来所属の移動端末が前記外部ネットワークに在り、前記移動端末に割り当てられているホームＩＰアドレスを宛先としたＩＰパケットが前記ホームネットワークへ到着した際に、前記ホームネットワークから前記外部ネットワークへ該到着ＩＰパケットを転送するパケット転送システムであって、前記移動端末に割り当てられている前記外部ネットワークの外部ＩＰアドレスと前記ホームＩＰアドレスを対応付けて格納する位置管理テーブルと、前記ホームネットワーク内のＩＰパケット転送に使用されるＭＡＣアドレスとして、前記位置管理テーブルの項目のインデックスを含み且つ前記ホームネットワーク内で固有の代理ＭＡＣアドレスを生成し、この代理ＭＡＣアドレスを前記ホームＩＰアドレスに対応付けてＡＲＰテーブルに登録させる登録手段と、前記ＡＲＰテーブルに基づいて前記代理ＭＡＣアドレス宛てに前記ホームネットワーク内転送された前記到着ＩＰパケットを、前記代理ＭＡＣアドレスにより取得し、前記代理ＭＡＣアドレスに含まれているインデックスから前記位置管理テーブルの該当する項目の外部ＩＰアドレスを取得し、この取得した外部ＩＰアドレス宛てに前記到着ＩＰパケットを転送する転送手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１１】
上記の課題を解決するために、請求項３に記載のコンピュータプログラムは、ホームネットワークと外部ネットワークから構成されるモバイルＩＰネットワークにおいて、前記ホームネットワークに本来所属の移動端末が前記外部ネットワークに在り、前記移動端末に割り当てられているホームＩＰアドレスを宛先としたＩＰパケットが前記ホームネットワークへ到着した際に、前記ホームネットワークから前記外部ネットワークへ該到着ＩＰパケットを転送するパケット転送処理を行うためのコンピュータプログラムであって、前記移動端末に割り当てられている前記外部ネットワークの外部ＩＰアドレスと前記ホームＩＰアドレスを対応付けて位置管理テーブルに登録する処理と、前記ホームネットワーク内のＩＰパケット転送に使用されるＭＡＣアドレスとして、前記位置管理テーブルの項目のインデックスを含み且つ前記ホームネットワーク内で固有の代理ＭＡＣアドレスを生成する処理と、前記代理ＭＡＣアドレスと前記ホームＩＰアドレスを対応付けてＡＲＰテーブルに登録させる処理と、前記ＡＲＰテーブルに基づいて前記代理ＭＡＣアドレス宛てに前記ホームネットワーク内転送された前記到着ＩＰパケットを、前記代理ＭＡＣアドレスにより取得する処理と、前記代理ＭＡＣアドレスに含まれているインデックスから前記位置管理テーブルの該当する項目の外部ＩＰアドレスを取得する処理と、該取得した外部ＩＰアドレス宛てに前記到着ＩＰパケットを転送する処理と、をコンピュータに実行させることを特徴としている。
これにより、前述のパケット転送システムがコンピュータを利用して実現できるようになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態によるパケット転送システムを適用したモバイルＩＰネットワーク１０の構成例を示すブロック図である。このモバイルＩＰネットワーク１０は、一般的なＩＰネットワークであるホームネットワーク４ａと外部ネットワーク４ｂから構成される。これらホームネットワーク４ａおよび外部ネットワーク４ｂは、ＬＡＮ上で通信されるＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム（図７，８参照）中のＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスを用いて、データ（ＩＰパケット）の通信を行う。
【００１３】
ＭＡＣアドレスとは、ＬＡＮ（ホームネットワーク４ａや外部ネットワーク４ｂ等）に接続してパケットを入出力するネットワークインタフェース機器に固有のアドレスである。ＭＡＣアドレスには、ネットワークインタフェース機器の製造時に付与されるグローバルアドレスと、ＬＡＮ内で任意に設定可能なプライベートアドレスがある。ＭＡＣアドレスは４８ビットで構成されるが、該４８ビット中の最上位２ビットが「０１」である値がプライベートアドレスである。したがって、この２ビットを参照すれば、プライベートアドレスであるか、あるいはグローバルアドレスであるかを判別することができる。例えば、１６進数の「４０：００：００：００：００：００」はプライベートアドレスの一つである。但し、「：」は８ビットごとの境界を示すための便宜上の表記である。
【００１４】
ホームネットワーク４ａには、ホームネットワーク４ａに本来所属の移動端末１ａと、移動端末１ａの位置管理およびパケット転送を行うモビリティエージェント装置（以下、ホームエージェント；ＨＡと称する）２ａと、ホームネットワーク４ａの出入り口に位置するルータ３ａとが接続されている。
移動端末１ａは、例えば可搬型パーソナルコンピュータ（ノート型ＰＣ）や携帯情報端末（ＰＤＡ；Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）などである。各移動端末１ａには、ホームネットワーク４ａ上のアドレス（ホームＩＰアドレス）が予め割当てられている。また、図１に示すように、移動端末１ａが外部ネットワーク４ｂへ移動した際には、該外部ネットワーク４ｂ上のアドレス（外部ＩＰアドレス）が一時的に割り当てられる。
【００１５】
ホームエージェント２ａは、汎用コンピュータ（パーソナルコンピュータ等）および該コンピュータ上で実行されるコンピュータプログラムから成り、その記憶装置には位置管理テーブル２１が記憶される。位置管理テーブル２１は、外部ネットワーク４ｂへ移動した移動端末１ａのホームＩＰアドレスと外部ＩＰアドレスを対応付けて格納する。図５に位置管理テーブル２１の構成例を示す。図５に示すように位置管理テーブル２１には、ホームＩＰアドレスと外部ＩＰアドレスが対応付けて設定され、さらに各項目毎にインデックスが設定される。
【００１６】
ルータ３ａはインターネット８に接続されており、ホームネットワーク４ａとインターネット８との間で転送されるＩＰパケットを送受する。ルータ３ａは、ＡＲＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）テーブル３１を有する。また、ホームネットワーク４ａ上の各装置（移動端末１ａ，ホームエージェント２ａ等）もＡＲＰテーブル３１を有する（図示せず）。ＡＲＰテーブル３１は、ホームネットワーク４ａ上の各装置（移動端末１ａ，ホームエージェント２ａ等）のホームＩＰアドレスとＭＡＣアドレスを対応付けて格納する。図６にＡＲＰテーブル３１の構成例を示す。図６に示すようにＡＲＰテーブル３１には、ホームＩＰアドレスとＭＡＣアドレスが対応付けて設定される。
【００１７】
また、外部ネットワーク４ｂには、ホームネットワーク４ａに本来所属の移動端末１ａと、モビリティエージェント装置（以下、外部エージェント；ＦＡと称する）２ｂと、外部ネットワーク４ｂの出入り口に位置するルータ３ｂとが接続されている。外部エージェント２ｂは、ホームネットワーク４ａから移動してきた移動端末１ａを管理し、移動端末１ａに関する外部ネットワーク４ｂとホームネットワーク４ａ間のパケット転送を行う。ルータ３ｂはインターネット８に接続されており、外部ネットワーク４ｂとインターネット８との間で転送されるＩＰパケットを送受する。
端末９は、インターネット８に接続してＩＰパケット通信を行うものである。
【００１８】
次に、図１のモバイルＩＰネットワーク１０において、外部ネットワーク４ｂに在る移動端末１ａに宛てたＩＰパケットがホームネットワーク４ａへ到着した際に、ホームネットワーク４ａから外部ネットワーク４ｂへ該到着ＩＰパケットを転送する動作を、図２〜図４を参照して説明する。図２〜図４は、モバイルＩＰネットワーク１０におけるパケット転送処理の流れを示す第１〜第３のシーケンスチャートである。
【００１９】
初めに、図２を参照して、ホームネットワーク４ａに本来所属の移動端末１ａが外部ネットワーク４ｂへ移動した際に行う位置登録処理を説明する。図２において、外部ネットワーク４ｂに移動した移動端末１ａ（以下、外部移動端末１ａと称する）は、位置登録のためにＲＲＱ（Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ）メッセージをＩＰパケットによりホームエージェント２ａへ通知する（ステップＳ１１）。このＲＲＱメッセージには、外部移動端末１ａに割り当てられた外部ネットワーク４ｂ上の外部ＩＰアドレスが含まれている。
【００２０】
これにより、ホームエージェント２ａは、当該外部移動端末１ａの外部ＩＰアドレスを取得して、図５に示すように、当該外部移動端末１ａのホームＩＰアドレスと対応付けて位置管理テーブル２１に登録する（ステップＳ１２）。ここで、ホームエージェント２ａは、該登録した項目にインデックスを割り当てて位置管理テーブル２１に設定する。この例では、説明の便宜上、外部移動端末１ａのホームＩＰアドレスは「１９２．１６８．０．５」であり、また外部ＩＰアドレスは「１７２．７０．１０．２」であり、インデックスは「９」であるとする。
【００２１】
なお、ＲＲＱメッセージを含むＩＰパケットは、外部エージェント２ｂを経由して転送されており、これにより外部エージェント２ｂは外部移動端末１ａのホームＩＰアドレス等の情報を取得して管理する。
【００２２】
次いで、ホームエージェント２ａは、ＡＲＰテーブル３１の外部移動端末１ａに関する項目の削除要求（Ｇｒａｔｕｉｔｏｕｓ ＡＲＰ）を、ホームネットワーク４ａ内にブロードキャスト方式で配信する（ステップＳ１３）。これにより、ルータ３ａ等のホームネットワーク４ａ上の各装置は、自己のＡＲＰテーブル３１から外部移動端末１ａに関する項目を削除する（ステップＳ１４）。ホームエージェント２ａは、ＲＲＰ（Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｒｅｐｌｙ）メッセージをＩＰパケットにより、外部エージェント２ｂ経由で外部移動端末１ａへ転送し、位置登録の完了を通知する（ステップＳ１５）。
【００２３】
上記図２の位置登録処理により、ホームネットワーク４ａにおいて位置管理テーブル２１には、図５に示すように、外部移動端末１ａのホームＩＰアドレス「１９２．１６８．０．５」と外部ＩＰアドレス「１７２．７０．１０．２」が対応付けされてインデックス「９」とともに設定されている。また、ＡＲＰテーブル３１からは外部移動端末１ａに関する項目が削除されている。
【００２４】
次に、図３を参照して、上記図２の位置登録処理後、外部移動端末１ａ宛ての最初のＩＰパケットがインターネット８を介してホームネットワーク４ａに到着した際に行われるＡＲＰテーブル登録処理を説明する。以下、モバイルＩＰネットワーク１０に属さない端末９が外部移動端末１ａ宛てにＩＰパケットを送信する場合を例にして説明する。
【００２５】
図３において、端末９が外部移動端末１ａのホームＩＰアドレス「１９２．１６８．０．５」を宛先ＩＰアドレスとしてＩＰパケットを送信する（ステップＳ２１）。ホームネットワーク４ａにおいてルータ３ａは、このＩＰパケットが到着すると、該到着ＩＰパケットの宛先ＩＰアドレスであるホームＩＰアドレスに基づいて自己のＡＲＰテーブル３１を検索する（ステップＳ２２）。
【００２６】
この検索では、上記図２の位置登録処理によって該当する項目が削除されているので、宛先のホームＩＰアドレスに対応するＭＡＣアドレスが見つからない。このためルータ３ａは、宛先のホームＩＰアドレスに対応するＭＡＣアドレスの探索要求（ＡＲＰ Ｒｅｑｕｅｓｔ）を、ホームネットワーク４ａ内にブロードキャスト方式で配信する（ステップＳ２３）。
【００２７】
ホームエージェント２ａは、この「ＡＲＰ Ｒｅｑｕｅｓｔ」メッセージを受信すると、図５の位置管理テーブル２１を検索し、探索対象のホームＩＰアドレス「１９２．１６８．０．５」の項目（外部移動端末１ａに関する項目）のインデックス「９」を取得する（ステップＳ２４）。次いで、ホームエージェント２ａは、該インデックス「９」を含み且つホームネットワーク４ａ内で固有のＭＡＣアドレスをプライベートアドレスにより生成する。例えば、インデックス「９」を下位側のビット位置、例えば下位８ビットに配置して１６進数「４０：００：００：００：００：０９」のプライベートアドレスを生成する。そして、ホームエージェント２ａは、このプライベートアドレス（以下、代理ＭＡＣアドレスと称する）をルータ３ａに通知する（ステップＳ２５）。これにより、ルータ３ａは、通知された代理ＭＡＣアドレス「４０：００：００：００：００：０９」を探索対象のホームＩＰアドレス「１９２．１６８．０．５」に対応付けて、図６に示すようにＡＲＰテーブル３１に登録する（ステップＳ２６）。
【００２８】
次いで、ルータ３ａは、該代理ＭＡＣアドレス宛てに、到着ＩＰパケットをホームネットワーク４ａ内に転送する（ステップＳ２７）。ホームエージェント２ａは、代理ＭＡＣアドレス「４０：００：００：００：００：０９」により該到着ＩＰパケットを取得し、該代理ＭＡＣアドレスに含まれるインデックス「９」に対応する外部ＩＰアドレス「１７２．７０．１０．２」を図５の位置管理テーブル２１から取得する（ステップＳ２８）。次いで、ホームエージェント２ａは、この取得した外部ＩＰアドレスを宛先ＩＰアドレスとして、到着ＩＰパケットをカプセル化したＩＰパケットを送信する（ステップＳ２９）。これにより、このカプセル化されたＩＰパケットは外部移動端末１ａに転送され、端末９から送信されたＩＰパケットが外部移動端末１ａに到達することになる。
【００２９】
上記図３のＡＲＰテーブル登録処理により、ホームネットワーク４ａにおいてＡＲＰテーブル３１には、図６に示すように、外部移動端末１ａのホームＩＰアドレス「１９２．１６８．０．５」と代理ＭＡＣアドレス「４０：００：００：００：００：０９」が対応付けて設定されている。
【００３０】
次に、図４を参照して、上記図３のＡＲＰテーブル登録処理後、外部移動端末１ａ宛てのＩＰパケットが端末９からインターネット８を介してホームネットワーク４ａに到着した際に行うパケット転送処理を説明する。図４において、端末９が外部移動端末１ａのホームＩＰアドレス「１９２．１６８．０．５」を宛先ＩＰアドレスとしてＩＰパケットを送信する（ステップＳ３１）。ホームネットワーク４ａにおいてルータ３ａは、このＩＰパケットが到着すると、該到着ＩＰパケットの宛先ＩＰアドレスであるホームＩＰアドレスに基づいて自己の図６に示すＡＲＰテーブル３１を検索する（ステップＳ３２）。
【００３１】
この検索によりＡＲＰテーブル３１から宛先のホームＩＰアドレス「１９２．１６８．０．５」に対応する代理ＭＡＣアドレス「４０：００：００：００：００：０９」を取得すると、ルータ３ａは、該代理ＭＡＣアドレス宛てに、到着ＩＰパケットをホームネットワーク４ａ内に転送する（ステップＳ３３）。次いで、ホームエージェント２ａは、代理ＭＡＣアドレス「４０：００：００：００：００：０９」により該到着ＩＰパケットを取得し、該代理ＭＡＣアドレスに含まれているインデックス「９」に対応する外部ＩＰアドレス「１７２．７０．１０．２」を図５の位置管理テーブル２１から取得する（ステップＳ３４）。そして、この取得した外部ＩＰアドレスを宛先ＩＰアドレスとして、到着ＩＰパケットをカプセル化したＩＰパケットを送信し、これにより、端末９から送信されたＩＰパケットが外部移動端末１ａに到達することになる（ステップＳ３５）。
【００３２】
上述したように図４のパケット転送処理では、ホームエージェント２ａは、端末９から送信されたＩＰパケットの転送先である外部移動端末１ａの外部ＩＰアドレスを、代理ＭＡＣアドレスに含まれているインデックスに基づいて位置管理テーブル２１から直接取得する。したがって、位置管理テーブル２１の検索は実行されない。これにより、ホームネットワーク４ａから外部移動端末１ａ宛てにパケットを転送する際の位置管理テーブル検索にかかる時間を短縮することが可能となり、該パケット転送に要する時間を削減することができる。
【００３３】
なお、上述した実施形態では、位置管理テーブル２１のインデックスを下位側のビット位置に配置して代理ＭＡＣアドレスとなるプライベートアドレスを生成したが、インデックスの配置位置はプライベートアドレス中の利用可能な所定位置であればよい。
【００３４】
なお、上述した実施形態においては、ホームエージェント２ａが登録手段と転送手段に対応する。
【００３５】
また、図２〜図４に示すホームエージェント２ａが行う各ステップを実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによりパケット転送処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
【００３６】
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【００３７】
以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ホームネットワークと外部ネットワークから構成されるモバイルＩＰネットワークにおいて、ホームネットワークに本来所属の移動端末が外部ネットワークに在り、該移動端末（外部移動端末）に割り当てられているホームＩＰアドレスを宛先としたＩＰパケットがホームネットワークへ到着した際に、該到着ＩＰパケットの転送先である外部移動端末の外部ＩＰアドレスを、代理ＭＡＣアドレスに含まれているインデックスに基づいて位置管理テーブルから直接取得することができる。これにより、ホームネットワークから外部移動端末宛てにパケットを転送する際の位置管理テーブル検索にかかる時間を短縮することが可能となり、該パケット転送に要する時間を削減することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるパケット転送システムを適用したモバイルＩＰネットワーク１０の構成例を示すブロック図である。
【図２】図１に示すモバイルＩＰネットワーク１０におけるパケット転送処理の流れを示す第１のシーケンスチャートである。
【図３】図１に示すモバイルＩＰネットワーク１０におけるパケット転送処理の流れを示す第２のシーケンスチャートである。
【図４】図１に示すモバイルＩＰネットワーク１０におけるパケット転送処理の流れを示す第３のシーケンスチャートである。
【図５】位置管理テーブル２１の構成例を示す図である。
【図６】ＡＲＰテーブル３１の構成例を示す図である。
【図７】Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームの構成を示す図である。
【図８】Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ヘッダの構成を示す図である。
【図９】ＩＰヘッダの構成を示す図である。
【符号の説明】
１ａ…移動端末、２ａ…モビリティエージェント装置（ホームエージェント；ＨＡと称する）、２ｂ…モビリティエージェント装置（外部エージェント；ＦＡ）、３ａ，３ｂ…ルータ、４ａ…ホームネットワーク、４ｂ…外部ネットワーク、８…インターネット、９…端末、１０…モバイルＩＰネットワーク、２１…位置管理テーブル、３１…ＡＲＰテーブル
【発明の属する技術分野】
本発明は、モバイルＩＰネットワークにおけるパケット転送方法およびパケット転送システム、並びにそのパケット転送システムをコンピュータを利用して実現するためのコンピュータプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）およびＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を利用してパケット通信を行う環境において、現在接続しているネットワークから異なるネットワークに端末が移動しても、セッションを継続するための方式として「モバイル（Ｍｏｂｉｌｅ）ＩＰ」が規格化されている。このモバイルＩＰに準拠したモバイルＩＰネットワークは複数のＩＰネットワーク（エリア）から構成されており、移動端末は各エリアを適宜移動する。そして、移動端末が本来属するエリアとして「ホームネットワーク」が規定されており、モバイルＩＰネットワーク内の他のネットワーク（以下、外部ネットワークと称する）と区別している。移動端末には、ホームネットワーク上のアドレス（ホームＩＰアドレス）が予め割当てられる。また、外部ネットワークへ移動した際には、該外部ネットワーク上のアドレス（外部ＩＰアドレス）が移動してきた移動端末に対して一時的に割り当てられる。
【０００３】
ホームネットワーク上には、当該ホームネットワークに本来所属の移動端末の位置管理およびパケット転送を行うモビリティエージェント装置（ホームエージェント；ＨＡ）が配置される。このホームエージェントは、外部ネットワークへ移動した移動端末について、ホームＩＰアドレスと外部ＩＰアドレスを対応付けて格納する位置管理テーブルを有する。そして、外部ネットワークに在る移動端末宛てのパケットがホームネットワークへ到着した際には、ホームエージェントが位置管理テーブルを検索し、該当する外部ＩＰアドレス宛てに該到着パケットを転送する。ホームエージェントは、外部ネットワークに在る移動端末からの位置登録要求により、位置管理テーブルへ該当するホームＩＰアドレスと外部ＩＰアドレスの登録を行う。
【０００４】
また、モバイルＩＰネットワーク内の個々のネットワーク（ホームネットワークおよび外部ネットワーク）内では、ＬＡＮ上で通信されるＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム中のＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスを用いて、データ（ＩＰパケット）の通信を行う。図７にＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームの構成を示す。また、図８に、図７のフレーム中に含まれるＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ヘッダの構成を示す。また、図９に、ＩＰパケット中に含まれるＩＰヘッダの構成を示す。ホームネットワークの出入り口に位置するルータは、インターネット等の外部からＩＰパケットが到着すると、該到着ＩＰパケットがホームネットワーク内の宛先ＩＰアドレスを持っている場合に、宛先ＭＡＣアドレスと送信元ＭＡＣアドレス（ルータのＭＡＣアドレス）を設定した図７のフレーム構成により、到着ＩＰパケットをホームネットワーク内へ出力する。この宛先ＭＡＣアドレスと宛先ＩＰアドレスの対応付けは、ＡＲＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）テーブルに登録されている。ルータは、外部からパケットが到着すると、ＡＲＰテーブルを検索して該当する宛先ＭＡＣアドレスを取得する。また、ＡＲＰテーブルには、外部ネットワークに在る移動端末のＭＡＣアドレスとしてホームエージェントのＭＡＣアドレスが代わりに登録される。この登録は、外部ネットワークに在る移動端末からの位置登録要求により、ホームエージェントが行う。
【０００５】
したがって、ルータは、外部ネットワークに在る移動端末宛てのパケットが到着すると、ＡＲＰテーブルを検索し、宛先ＭＡＣアドレスとしてホームエージェントのＭＡＣアドレスを取得し、到着パケットを図７のフレーム構成によりホームネットワーク内に出力する。これにより、ホームエージェントは、該到着パケットを受信し、位置管理テーブルを検索して該当する外部ＩＰアドレスを取得し、該到着パケットをカプセル化して外部ネットワークに在る移動端末宛てに転送する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のパケット転送方法では、ホームネットワークから外部ネットワークに在る移動端末宛てにパケットを転送する際に、ＡＲＰテーブル検索と位置管理テーブル検索の双方を行うために時間がかかるという問題がある。一般的にルータはＡＲＰテーブル検索に専用のハードウェアを備えており、高速な検索が可能であるが、ホームエージェントは汎用コンピュータ（パーソナルコンピュータ等）によりソフトウエアで実現されるために検索に時間がかかる。特に、位置管理テーブルの登録件数が多い場合にはその影響が大きくなる。
【０００７】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、モバイルＩＰネットワーク内においてホームネットワークから外部ネットワークに在る移動端末宛てにパケットを転送する際の位置管理テーブル検索にかかる時間を短縮することができ、該パケット転送に要する時間を削減することができるパケット転送方法およびパケット転送システムを提供することにある。
【０００８】
また、本発明は、そのパケット転送システムをコンピュータを利用して実現するためのコンピュータプログラムを提供することも目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載のパケット転送方法は、ホームネットワークと外部ネットワークから構成されるモバイルＩＰネットワークにおいて、前記ホームネットワークに本来所属の移動端末が前記外部ネットワークに在り、前記移動端末に割り当てられているホームＩＰアドレスを宛先としたＩＰパケットが前記ホームネットワークへ到着した際に、前記ホームネットワークから前記外部ネットワークへ該到着ＩＰパケットを転送するパケット転送方法であって、前記移動端末に割り当てられている前記外部ネットワークの外部ＩＰアドレスと前記ホームＩＰアドレスを対応付けて位置管理テーブルに登録する過程と、前記ホームネットワーク内のＩＰパケット転送に使用されるＭＡＣアドレスとして、前記位置管理テーブルの項目のインデックスを含み且つ前記ホームネットワーク内で固有の代理ＭＡＣアドレスを生成する過程と、前記代理ＭＡＣアドレスと前記ホームＩＰアドレスを対応付けてＡＲＰテーブルに登録させる過程と、前記ＡＲＰテーブルに基づいて前記代理ＭＡＣアドレス宛てに前記ホームネットワーク内転送された前記到着ＩＰパケットを、前記代理ＭＡＣアドレスにより取得する過程と、前記代理ＭＡＣアドレスに含まれているインデックスから前記位置管理テーブルの該当する項目の外部ＩＰアドレスを取得する過程と、該取得した外部ＩＰアドレス宛てに前記到着ＩＰパケットを転送する過程と、を含むことを特徴としている。
【００１０】
上記の課題を解決するために、請求項２に記載のパケット転送システムは、ホームネットワークと外部ネットワークから構成されるモバイルＩＰネットワークにおいて、前記ホームネットワークに本来所属の移動端末が前記外部ネットワークに在り、前記移動端末に割り当てられているホームＩＰアドレスを宛先としたＩＰパケットが前記ホームネットワークへ到着した際に、前記ホームネットワークから前記外部ネットワークへ該到着ＩＰパケットを転送するパケット転送システムであって、前記移動端末に割り当てられている前記外部ネットワークの外部ＩＰアドレスと前記ホームＩＰアドレスを対応付けて格納する位置管理テーブルと、前記ホームネットワーク内のＩＰパケット転送に使用されるＭＡＣアドレスとして、前記位置管理テーブルの項目のインデックスを含み且つ前記ホームネットワーク内で固有の代理ＭＡＣアドレスを生成し、この代理ＭＡＣアドレスを前記ホームＩＰアドレスに対応付けてＡＲＰテーブルに登録させる登録手段と、前記ＡＲＰテーブルに基づいて前記代理ＭＡＣアドレス宛てに前記ホームネットワーク内転送された前記到着ＩＰパケットを、前記代理ＭＡＣアドレスにより取得し、前記代理ＭＡＣアドレスに含まれているインデックスから前記位置管理テーブルの該当する項目の外部ＩＰアドレスを取得し、この取得した外部ＩＰアドレス宛てに前記到着ＩＰパケットを転送する転送手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１１】
上記の課題を解決するために、請求項３に記載のコンピュータプログラムは、ホームネットワークと外部ネットワークから構成されるモバイルＩＰネットワークにおいて、前記ホームネットワークに本来所属の移動端末が前記外部ネットワークに在り、前記移動端末に割り当てられているホームＩＰアドレスを宛先としたＩＰパケットが前記ホームネットワークへ到着した際に、前記ホームネットワークから前記外部ネットワークへ該到着ＩＰパケットを転送するパケット転送処理を行うためのコンピュータプログラムであって、前記移動端末に割り当てられている前記外部ネットワークの外部ＩＰアドレスと前記ホームＩＰアドレスを対応付けて位置管理テーブルに登録する処理と、前記ホームネットワーク内のＩＰパケット転送に使用されるＭＡＣアドレスとして、前記位置管理テーブルの項目のインデックスを含み且つ前記ホームネットワーク内で固有の代理ＭＡＣアドレスを生成する処理と、前記代理ＭＡＣアドレスと前記ホームＩＰアドレスを対応付けてＡＲＰテーブルに登録させる処理と、前記ＡＲＰテーブルに基づいて前記代理ＭＡＣアドレス宛てに前記ホームネットワーク内転送された前記到着ＩＰパケットを、前記代理ＭＡＣアドレスにより取得する処理と、前記代理ＭＡＣアドレスに含まれているインデックスから前記位置管理テーブルの該当する項目の外部ＩＰアドレスを取得する処理と、該取得した外部ＩＰアドレス宛てに前記到着ＩＰパケットを転送する処理と、をコンピュータに実行させることを特徴としている。
これにより、前述のパケット転送システムがコンピュータを利用して実現できるようになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態によるパケット転送システムを適用したモバイルＩＰネットワーク１０の構成例を示すブロック図である。このモバイルＩＰネットワーク１０は、一般的なＩＰネットワークであるホームネットワーク４ａと外部ネットワーク４ｂから構成される。これらホームネットワーク４ａおよび外部ネットワーク４ｂは、ＬＡＮ上で通信されるＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム（図７，８参照）中のＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスを用いて、データ（ＩＰパケット）の通信を行う。
【００１３】
ＭＡＣアドレスとは、ＬＡＮ（ホームネットワーク４ａや外部ネットワーク４ｂ等）に接続してパケットを入出力するネットワークインタフェース機器に固有のアドレスである。ＭＡＣアドレスには、ネットワークインタフェース機器の製造時に付与されるグローバルアドレスと、ＬＡＮ内で任意に設定可能なプライベートアドレスがある。ＭＡＣアドレスは４８ビットで構成されるが、該４８ビット中の最上位２ビットが「０１」である値がプライベートアドレスである。したがって、この２ビットを参照すれば、プライベートアドレスであるか、あるいはグローバルアドレスであるかを判別することができる。例えば、１６進数の「４０：００：００：００：００：００」はプライベートアドレスの一つである。但し、「：」は８ビットごとの境界を示すための便宜上の表記である。
【００１４】
ホームネットワーク４ａには、ホームネットワーク４ａに本来所属の移動端末１ａと、移動端末１ａの位置管理およびパケット転送を行うモビリティエージェント装置（以下、ホームエージェント；ＨＡと称する）２ａと、ホームネットワーク４ａの出入り口に位置するルータ３ａとが接続されている。
移動端末１ａは、例えば可搬型パーソナルコンピュータ（ノート型ＰＣ）や携帯情報端末（ＰＤＡ；Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）などである。各移動端末１ａには、ホームネットワーク４ａ上のアドレス（ホームＩＰアドレス）が予め割当てられている。また、図１に示すように、移動端末１ａが外部ネットワーク４ｂへ移動した際には、該外部ネットワーク４ｂ上のアドレス（外部ＩＰアドレス）が一時的に割り当てられる。
【００１５】
ホームエージェント２ａは、汎用コンピュータ（パーソナルコンピュータ等）および該コンピュータ上で実行されるコンピュータプログラムから成り、その記憶装置には位置管理テーブル２１が記憶される。位置管理テーブル２１は、外部ネットワーク４ｂへ移動した移動端末１ａのホームＩＰアドレスと外部ＩＰアドレスを対応付けて格納する。図５に位置管理テーブル２１の構成例を示す。図５に示すように位置管理テーブル２１には、ホームＩＰアドレスと外部ＩＰアドレスが対応付けて設定され、さらに各項目毎にインデックスが設定される。
【００１６】
ルータ３ａはインターネット８に接続されており、ホームネットワーク４ａとインターネット８との間で転送されるＩＰパケットを送受する。ルータ３ａは、ＡＲＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）テーブル３１を有する。また、ホームネットワーク４ａ上の各装置（移動端末１ａ，ホームエージェント２ａ等）もＡＲＰテーブル３１を有する（図示せず）。ＡＲＰテーブル３１は、ホームネットワーク４ａ上の各装置（移動端末１ａ，ホームエージェント２ａ等）のホームＩＰアドレスとＭＡＣアドレスを対応付けて格納する。図６にＡＲＰテーブル３１の構成例を示す。図６に示すようにＡＲＰテーブル３１には、ホームＩＰアドレスとＭＡＣアドレスが対応付けて設定される。
【００１７】
また、外部ネットワーク４ｂには、ホームネットワーク４ａに本来所属の移動端末１ａと、モビリティエージェント装置（以下、外部エージェント；ＦＡと称する）２ｂと、外部ネットワーク４ｂの出入り口に位置するルータ３ｂとが接続されている。外部エージェント２ｂは、ホームネットワーク４ａから移動してきた移動端末１ａを管理し、移動端末１ａに関する外部ネットワーク４ｂとホームネットワーク４ａ間のパケット転送を行う。ルータ３ｂはインターネット８に接続されており、外部ネットワーク４ｂとインターネット８との間で転送されるＩＰパケットを送受する。
端末９は、インターネット８に接続してＩＰパケット通信を行うものである。
【００１８】
次に、図１のモバイルＩＰネットワーク１０において、外部ネットワーク４ｂに在る移動端末１ａに宛てたＩＰパケットがホームネットワーク４ａへ到着した際に、ホームネットワーク４ａから外部ネットワーク４ｂへ該到着ＩＰパケットを転送する動作を、図２〜図４を参照して説明する。図２〜図４は、モバイルＩＰネットワーク１０におけるパケット転送処理の流れを示す第１〜第３のシーケンスチャートである。
【００１９】
初めに、図２を参照して、ホームネットワーク４ａに本来所属の移動端末１ａが外部ネットワーク４ｂへ移動した際に行う位置登録処理を説明する。図２において、外部ネットワーク４ｂに移動した移動端末１ａ（以下、外部移動端末１ａと称する）は、位置登録のためにＲＲＱ（Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ）メッセージをＩＰパケットによりホームエージェント２ａへ通知する（ステップＳ１１）。このＲＲＱメッセージには、外部移動端末１ａに割り当てられた外部ネットワーク４ｂ上の外部ＩＰアドレスが含まれている。
【００２０】
これにより、ホームエージェント２ａは、当該外部移動端末１ａの外部ＩＰアドレスを取得して、図５に示すように、当該外部移動端末１ａのホームＩＰアドレスと対応付けて位置管理テーブル２１に登録する（ステップＳ１２）。ここで、ホームエージェント２ａは、該登録した項目にインデックスを割り当てて位置管理テーブル２１に設定する。この例では、説明の便宜上、外部移動端末１ａのホームＩＰアドレスは「１９２．１６８．０．５」であり、また外部ＩＰアドレスは「１７２．７０．１０．２」であり、インデックスは「９」であるとする。
【００２１】
なお、ＲＲＱメッセージを含むＩＰパケットは、外部エージェント２ｂを経由して転送されており、これにより外部エージェント２ｂは外部移動端末１ａのホームＩＰアドレス等の情報を取得して管理する。
【００２２】
次いで、ホームエージェント２ａは、ＡＲＰテーブル３１の外部移動端末１ａに関する項目の削除要求（Ｇｒａｔｕｉｔｏｕｓ ＡＲＰ）を、ホームネットワーク４ａ内にブロードキャスト方式で配信する（ステップＳ１３）。これにより、ルータ３ａ等のホームネットワーク４ａ上の各装置は、自己のＡＲＰテーブル３１から外部移動端末１ａに関する項目を削除する（ステップＳ１４）。ホームエージェント２ａは、ＲＲＰ（Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｒｅｐｌｙ）メッセージをＩＰパケットにより、外部エージェント２ｂ経由で外部移動端末１ａへ転送し、位置登録の完了を通知する（ステップＳ１５）。
【００２３】
上記図２の位置登録処理により、ホームネットワーク４ａにおいて位置管理テーブル２１には、図５に示すように、外部移動端末１ａのホームＩＰアドレス「１９２．１６８．０．５」と外部ＩＰアドレス「１７２．７０．１０．２」が対応付けされてインデックス「９」とともに設定されている。また、ＡＲＰテーブル３１からは外部移動端末１ａに関する項目が削除されている。
【００２４】
次に、図３を参照して、上記図２の位置登録処理後、外部移動端末１ａ宛ての最初のＩＰパケットがインターネット８を介してホームネットワーク４ａに到着した際に行われるＡＲＰテーブル登録処理を説明する。以下、モバイルＩＰネットワーク１０に属さない端末９が外部移動端末１ａ宛てにＩＰパケットを送信する場合を例にして説明する。
【００２５】
図３において、端末９が外部移動端末１ａのホームＩＰアドレス「１９２．１６８．０．５」を宛先ＩＰアドレスとしてＩＰパケットを送信する（ステップＳ２１）。ホームネットワーク４ａにおいてルータ３ａは、このＩＰパケットが到着すると、該到着ＩＰパケットの宛先ＩＰアドレスであるホームＩＰアドレスに基づいて自己のＡＲＰテーブル３１を検索する（ステップＳ２２）。
【００２６】
この検索では、上記図２の位置登録処理によって該当する項目が削除されているので、宛先のホームＩＰアドレスに対応するＭＡＣアドレスが見つからない。このためルータ３ａは、宛先のホームＩＰアドレスに対応するＭＡＣアドレスの探索要求（ＡＲＰ Ｒｅｑｕｅｓｔ）を、ホームネットワーク４ａ内にブロードキャスト方式で配信する（ステップＳ２３）。
【００２７】
ホームエージェント２ａは、この「ＡＲＰ Ｒｅｑｕｅｓｔ」メッセージを受信すると、図５の位置管理テーブル２１を検索し、探索対象のホームＩＰアドレス「１９２．１６８．０．５」の項目（外部移動端末１ａに関する項目）のインデックス「９」を取得する（ステップＳ２４）。次いで、ホームエージェント２ａは、該インデックス「９」を含み且つホームネットワーク４ａ内で固有のＭＡＣアドレスをプライベートアドレスにより生成する。例えば、インデックス「９」を下位側のビット位置、例えば下位８ビットに配置して１６進数「４０：００：００：００：００：０９」のプライベートアドレスを生成する。そして、ホームエージェント２ａは、このプライベートアドレス（以下、代理ＭＡＣアドレスと称する）をルータ３ａに通知する（ステップＳ２５）。これにより、ルータ３ａは、通知された代理ＭＡＣアドレス「４０：００：００：００：００：０９」を探索対象のホームＩＰアドレス「１９２．１６８．０．５」に対応付けて、図６に示すようにＡＲＰテーブル３１に登録する（ステップＳ２６）。
【００２８】
次いで、ルータ３ａは、該代理ＭＡＣアドレス宛てに、到着ＩＰパケットをホームネットワーク４ａ内に転送する（ステップＳ２７）。ホームエージェント２ａは、代理ＭＡＣアドレス「４０：００：００：００：００：０９」により該到着ＩＰパケットを取得し、該代理ＭＡＣアドレスに含まれるインデックス「９」に対応する外部ＩＰアドレス「１７２．７０．１０．２」を図５の位置管理テーブル２１から取得する（ステップＳ２８）。次いで、ホームエージェント２ａは、この取得した外部ＩＰアドレスを宛先ＩＰアドレスとして、到着ＩＰパケットをカプセル化したＩＰパケットを送信する（ステップＳ２９）。これにより、このカプセル化されたＩＰパケットは外部移動端末１ａに転送され、端末９から送信されたＩＰパケットが外部移動端末１ａに到達することになる。
【００２９】
上記図３のＡＲＰテーブル登録処理により、ホームネットワーク４ａにおいてＡＲＰテーブル３１には、図６に示すように、外部移動端末１ａのホームＩＰアドレス「１９２．１６８．０．５」と代理ＭＡＣアドレス「４０：００：００：００：００：０９」が対応付けて設定されている。
【００３０】
次に、図４を参照して、上記図３のＡＲＰテーブル登録処理後、外部移動端末１ａ宛てのＩＰパケットが端末９からインターネット８を介してホームネットワーク４ａに到着した際に行うパケット転送処理を説明する。図４において、端末９が外部移動端末１ａのホームＩＰアドレス「１９２．１６８．０．５」を宛先ＩＰアドレスとしてＩＰパケットを送信する（ステップＳ３１）。ホームネットワーク４ａにおいてルータ３ａは、このＩＰパケットが到着すると、該到着ＩＰパケットの宛先ＩＰアドレスであるホームＩＰアドレスに基づいて自己の図６に示すＡＲＰテーブル３１を検索する（ステップＳ３２）。
【００３１】
この検索によりＡＲＰテーブル３１から宛先のホームＩＰアドレス「１９２．１６８．０．５」に対応する代理ＭＡＣアドレス「４０：００：００：００：００：０９」を取得すると、ルータ３ａは、該代理ＭＡＣアドレス宛てに、到着ＩＰパケットをホームネットワーク４ａ内に転送する（ステップＳ３３）。次いで、ホームエージェント２ａは、代理ＭＡＣアドレス「４０：００：００：００：００：０９」により該到着ＩＰパケットを取得し、該代理ＭＡＣアドレスに含まれているインデックス「９」に対応する外部ＩＰアドレス「１７２．７０．１０．２」を図５の位置管理テーブル２１から取得する（ステップＳ３４）。そして、この取得した外部ＩＰアドレスを宛先ＩＰアドレスとして、到着ＩＰパケットをカプセル化したＩＰパケットを送信し、これにより、端末９から送信されたＩＰパケットが外部移動端末１ａに到達することになる（ステップＳ３５）。
【００３２】
上述したように図４のパケット転送処理では、ホームエージェント２ａは、端末９から送信されたＩＰパケットの転送先である外部移動端末１ａの外部ＩＰアドレスを、代理ＭＡＣアドレスに含まれているインデックスに基づいて位置管理テーブル２１から直接取得する。したがって、位置管理テーブル２１の検索は実行されない。これにより、ホームネットワーク４ａから外部移動端末１ａ宛てにパケットを転送する際の位置管理テーブル検索にかかる時間を短縮することが可能となり、該パケット転送に要する時間を削減することができる。
【００３３】
なお、上述した実施形態では、位置管理テーブル２１のインデックスを下位側のビット位置に配置して代理ＭＡＣアドレスとなるプライベートアドレスを生成したが、インデックスの配置位置はプライベートアドレス中の利用可能な所定位置であればよい。
【００３４】
なお、上述した実施形態においては、ホームエージェント２ａが登録手段と転送手段に対応する。
【００３５】
また、図２〜図４に示すホームエージェント２ａが行う各ステップを実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによりパケット転送処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
【００３６】
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【００３７】
以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ホームネットワークと外部ネットワークから構成されるモバイルＩＰネットワークにおいて、ホームネットワークに本来所属の移動端末が外部ネットワークに在り、該移動端末（外部移動端末）に割り当てられているホームＩＰアドレスを宛先としたＩＰパケットがホームネットワークへ到着した際に、該到着ＩＰパケットの転送先である外部移動端末の外部ＩＰアドレスを、代理ＭＡＣアドレスに含まれているインデックスに基づいて位置管理テーブルから直接取得することができる。これにより、ホームネットワークから外部移動端末宛てにパケットを転送する際の位置管理テーブル検索にかかる時間を短縮することが可能となり、該パケット転送に要する時間を削減することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるパケット転送システムを適用したモバイルＩＰネットワーク１０の構成例を示すブロック図である。
【図２】図１に示すモバイルＩＰネットワーク１０におけるパケット転送処理の流れを示す第１のシーケンスチャートである。
【図３】図１に示すモバイルＩＰネットワーク１０におけるパケット転送処理の流れを示す第２のシーケンスチャートである。
【図４】図１に示すモバイルＩＰネットワーク１０におけるパケット転送処理の流れを示す第３のシーケンスチャートである。
【図５】位置管理テーブル２１の構成例を示す図である。
【図６】ＡＲＰテーブル３１の構成例を示す図である。
【図７】Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームの構成を示す図である。
【図８】Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ヘッダの構成を示す図である。
【図９】ＩＰヘッダの構成を示す図である。
【符号の説明】
１ａ…移動端末、２ａ…モビリティエージェント装置（ホームエージェント；ＨＡと称する）、２ｂ…モビリティエージェント装置（外部エージェント；ＦＡ）、３ａ，３ｂ…ルータ、４ａ…ホームネットワーク、４ｂ…外部ネットワーク、８…インターネット、９…端末、１０…モバイルＩＰネットワーク、２１…位置管理テーブル、３１…ＡＲＰテーブル
Claims (3)
- ホームネットワークと外部ネットワークから構成されるモバイルＩＰネットワークにおいて、前記ホームネットワークに本来所属の移動端末が前記外部ネットワークに在り、前記移動端末に割り当てられているホームＩＰアドレスを宛先としたＩＰパケットが前記ホームネットワークへ到着した際に、前記ホームネットワークから前記外部ネットワークへ該到着ＩＰパケットを転送するパケット転送方法であって、
前記移動端末に割り当てられている前記外部ネットワークの外部ＩＰアドレスと前記ホームＩＰアドレスを対応付けて位置管理テーブルに登録する過程と、
前記ホームネットワーク内のＩＰパケット転送に使用されるＭＡＣアドレスとして、前記位置管理テーブルの項目のインデックスを含み且つ前記ホームネットワーク内で固有の代理ＭＡＣアドレスを生成する過程と、
前記代理ＭＡＣアドレスと前記ホームＩＰアドレスを対応付けてＡＲＰテーブルに登録させる過程と、
前記ＡＲＰテーブルに基づいて前記代理ＭＡＣアドレス宛てに前記ホームネットワーク内転送された前記到着ＩＰパケットを、前記代理ＭＡＣアドレスにより取得する過程と、
前記代理ＭＡＣアドレスに含まれているインデックスから前記位置管理テーブルの該当する項目の外部ＩＰアドレスを取得する過程と、
該取得した外部ＩＰアドレス宛てに前記到着ＩＰパケットを転送する過程と、
を含むことを特徴とするパケット転送方法。 - ホームネットワークと外部ネットワークから構成されるモバイルＩＰネットワークにおいて、前記ホームネットワークに本来所属の移動端末が前記外部ネットワークに在り、前記移動端末に割り当てられているホームＩＰアドレスを宛先としたＩＰパケットが前記ホームネットワークへ到着した際に、前記ホームネットワークから前記外部ネットワークへ該到着ＩＰパケットを転送するパケット転送システムであって、
前記移動端末に割り当てられている前記外部ネットワークの外部ＩＰアドレスと前記ホームＩＰアドレスを対応付けて格納する位置管理テーブルと、
前記ホームネットワーク内のＩＰパケット転送に使用されるＭＡＣアドレスとして、前記位置管理テーブルの項目のインデックスを含み且つ前記ホームネットワーク内で固有の代理ＭＡＣアドレスを生成し、この代理ＭＡＣアドレスを前記ホームＩＰアドレスに対応付けてＡＲＰテーブルに登録させる登録手段と、
前記ＡＲＰテーブルに基づいて前記代理ＭＡＣアドレス宛てに前記ホームネットワーク内転送された前記到着ＩＰパケットを、前記代理ＭＡＣアドレスにより取得し、前記代理ＭＡＣアドレスに含まれているインデックスから前記位置管理テーブルの該当する項目の外部ＩＰアドレスを取得し、この取得した外部ＩＰアドレス宛てに前記到着ＩＰパケットを転送する転送手段と、
を備えたことを特徴とするパケット転送システム。 - ホームネットワークと外部ネットワークから構成されるモバイルＩＰネットワークにおいて、前記ホームネットワークに本来所属の移動端末が前記外部ネットワークに在り、前記移動端末に割り当てられているホームＩＰアドレスを宛先としたＩＰパケットが前記ホームネットワークへ到着した際に、前記ホームネットワークから前記外部ネットワークへ該到着ＩＰパケットを転送するパケット転送処理を行うためのコンピュータプログラムであって、
前記移動端末に割り当てられている前記外部ネットワークの外部ＩＰアドレスと前記ホームＩＰアドレスを対応付けて位置管理テーブルに登録する処理と、
前記ホームネットワーク内のＩＰパケット転送に使用されるＭＡＣアドレスとして、前記位置管理テーブルの項目のインデックスを含み且つ前記ホームネットワーク内で固有の代理ＭＡＣアドレスを生成する処理と、
前記代理ＭＡＣアドレスと前記ホームＩＰアドレスを対応付けてＡＲＰテーブルに登録させる処理と、
前記ＡＲＰテーブルに基づいて前記代理ＭＡＣアドレス宛てに前記ホームネットワーク内転送された前記到着ＩＰパケットを、前記代理ＭＡＣアドレスにより取得する処理と、
前記代理ＭＡＣアドレスに含まれているインデックスから前記位置管理テーブルの該当する項目の外部ＩＰアドレスを取得する処理と、
該取得した外部ＩＰアドレス宛てに前記到着ＩＰパケットを転送する処理と、
をコンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002201328A JP3810711B2 (ja) | 2002-07-10 | 2002-07-10 | パケット転送方法およびパケット転送システム、コンピュータプログラム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002201328A JP3810711B2 (ja) | 2002-07-10 | 2002-07-10 | パケット転送方法およびパケット転送システム、コンピュータプログラム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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