JP2004135080A - アクセスネットワーク、パケット転送装置、ネットワーク管理ユニット、移動端末並びにipモビリティ制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】移動端末10と、移動端末のユーザが属する外部IPネットワークの間を中継するアクセスネットワークにおいて、接続局40と無線基地局20〜22の間で識別子を持ったトンネルを用いて移動端末の送受信するパケットを転送し、さらにネットワーク管理ユニット50が、トンネルの経路を集中的に設定し、移動する移動端末を追随して移動端末を収容する基地局と接続局間のトンネルと移動端末のマッピングのみを変更していくことで、移動端末はIPを変更することなく、高速にエリアを移動しながら通信を行うことが可能となる。
【選択図】 図2
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体通信に関し、特に移動体通信ネットワークにおける移動端末とISP(インターネット・サービス・プロバイダ)を接続する移動体通信用アクセスネットワーク、そのパケット転送装置、ネットワーク管理ユニット、かかるアクセスネットワークに接続される移動端末並びにIPモビリティ制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
固定IP(インターネット・プロトコル)通信と同じように無線LANなどにおいても高速IP通信の普及が見込まれ、また将来的に音声通信もIPサポートによる通信になると考えられている。またホットスポットなどの公衆における無線IPネットワーク通信が普及の兆しを見せているが、このような無線IPネットワークにおける移動通信では、端末の移動による基地局の切り替えを高速に行うことが必須となっている。このような端末のモビリティ制御の1つとして、IPレベルでの標準化を行う組織であるIETF(Internet Engineering Task Force)で、標準化に向けてMobile IP (モバイルIP)の検討が進んでいる(非特許文献1参照)。
【0003】
【非特許文献1】
Mobility Support in IPv6 : draft−ietf−mobileIP−IPv6−18.txt
【0004】
図20はモバイルIPを用いた移動端末に対するモビリティ制御方式を簡単に示している。移動端末10は、あるISP#2が提供するホットスポットの1つである基地局21に接続して通信を行っているものとする。ホットスポットのネットワークは、複数の基地局ノード20〜2n(図では20から22のみを示す)と中継局30〜33で構成され、他のネットワークとの接続ポイントに置かれる接続局40を通じてインターネットへ接続されているものとする。本例では、移動端末10は基地局21、接続局40を通って、インターネット中のノード(CN)と通信を行っている。移動端末10のIPアドレスを(A)、のCNのIPアドレスを(B)とし、モバイルIPにおけるホームエージェント(以下HA)は基地局21とする。移動端末10が基地局21の配下にある場合は、通常のIP通信を行っているものとする。
【0005】
移動端末10が移動する場合の処理について、図20(b)を用いて示す。基地局21の配下から基地局22の配下へ通信が切り替わったときに、移動端末10は基地局22よりIPアドレス(Care of Address)を取得する。さらに、基地局22は基地局21に、移動端末10が基地局22配下に移動したことを通知する。通知を受信した基地局21は基地局22との間にIPトンネルを生成する。
移動後の通信は、以下のようになる。CNから移動端末10宛てに送信されたパケットは、これまでどおりの経路を通って、移動端末10のHAである基地局21まで転送される。基地局21は、移動端末10が移動時に生成したIPトンネルを用いて、基地局22を経由した移動端末10へパケットを転送する。移動端末10は、基地局22を通して、CNにパケットを転送する。このときにCNに対して、移動端末が現在基地局22の配下にいることを通知する。
【0006】
次の契機にはCNは、移動端末10の位置が基地局22配下にあると認識し、基地局21を通さずに基地局22を通して、携帯端末10への通信を行う。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、モバイルIPによるIPサポート方式は、上記のような複雑なシグナリング手順を踏む必要がある。またCNとHAと移動端末の間での三角経路が発生したり、この間でIPトンネルによるオーバーヘッドが生じるといった問題がある。また、通信相手に自分の位置を通知することで、直接移動先にパケットを送信するようにできるが、これは通信の相手に、自分の現在のCoAを知らせる必要があり、位置情報が通信相手に知られる可能性があるといった問題がある。また、IPアドレスを取得したり、IPトンネルを構成するなど、レイヤ3レベルでの処理が発生し、手順が複雑なため、車で移動するなどの高速移動通信に必須となる高速なモビリティ制御が難しいという課題がある。具体的には、位置登録の変更時に数秒単位の瞬断が生じる場合がある。このため、小さなエリアを頻繁に移動するようなマイクロモビリティへの適用は難しい。
【0008】
また、このホットスポットを提供するオペレータがISPとして直接ユーザを収容する形態をとらず、移動通信オペレータとしてISPにネットワークを貸し出すトランスポート型の形態をとった場合を考える。このネットワークを有する移動通信オペレータは、無線基地局を有し、加入者を収容するとともに、ISPに対して加入者との間のトランスポートサービスを提供する。ISPから見ると、このモバイルネットワークはアクセスネットワークとして機能することになる。このようなアクセスネットワークは複数の外部ネットワーク(例えば、ISP#1、ISP#2など)によって共有されることになる。ISP#nのユーザの移動端末との間のパケット転送は、宛先アドレスによらずISP#n経由としなければならない。
【0009】
このようなネットワークにおいて、モバイルIPを適用した場合に、移動端末が使用するアドレスはモバイルネットワークから与えられた気付けアドレスであり、パケットの宛先アドレスや送信元アドレスからパケットの属するISPを識別して制御することはできない。このため、マルチキャストの転送をアクセスネットワーク内で効率よく提供し、モビリティをサポートしたマルチキャストサービスを行うことは難しい。また、モバイルIPはIP層での制御であるため、IPのバージョンにも依存することになり、ネットワークを構成する場合に、IPv4とIPv6に対応する必要がある。
【0010】
したがって本発明は、移動端末のIPアドレスに全く影響を与えることなく、同じIPアドレスを使用したままネットワーク内を移動しながら通信することが可能であり、小さなエリアを頻繁に移動するようなマイクロモビリティへの適用が可能な移動体通信用アクセスネットワーク、その転送装置、ネットワーク管理ユニット、かかるアクセスネットワークに接続される移動端末並びにモビリティ制御方法を提供することを目的とする。
【0011】
また本発明は、中継装置に非常に安価なイーサネット(R)スイッチを用いることも可能となり、低コストでモビリティをサポートすることが可能な移動体通信用アクセスネットワーク、その転送装置、ネットワーク管理ユニット、かかるアクセスネットワークに接続される移動端末並びにモビリティ制御方法を提供することを目的とする。
【0012】
また本発明は、移動端末の位置を通信相手に知られるという問題を解消可能な移動体通信用アクセスネットワーク、そのパケット転送装置、ネットワーク管理ユニット、かかるアクセスネットワークに接続される移動端末並びにIPモビリティ制御方法を提供することを目的とする。
【0013】
また本発明は、ISPからのマルチキャストパケットを効率よく配送することが可能であり、移動しながらマルチキャストサービスを受けることが可能な移動体通信用アクセスネットワーク、そのパケット転送装置、ネットワーク管理ユニット、かかるアクセスネットワークに接続される移動端末並びにIPモビリティ制御方法を提供することを目的とする。
【0014】
また本発明は、移動端末からの無駄なマルチキャストの配送をなくし、セキュリティーも確保したままISPからのマルチキャストに対応することができる移動体通信用アクセスネットワーク、そのパケット転送装置、ネットワーク管理ユニット、かかるアクセスネットワークに接続される移動端末並びにIPモビリティ制御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】
上記目的を達成するために、本発明によれば、移動端末と、前記移動端末のユーザが属する外部IPネットワークの間を中継するために、前記ユーザが属する外部IPネットワークと接続する接続局と、前記移動端末が接続しえる複数の無線基地局と、前記接続局と前記複数の無線基地局とを結ぶ複数の中継局と、前記無線基地局と前記移動端末を管理するネットワーク管理ユニットで構成されるアクセスネットワークであって、
前記接続局と前記無線基地局の間で識別子を持ったトンネルを用いて前記移動端末の送受信するパケットを転送するトンネル転送手段が設けられ、さらに前記ネットワーク管理ユニットが、前記トンネルの経路を設定する集中トンネル設定手段、及び移動する前記移動端末を追随して前記移動端末を収容する前記基地局と前記接続局間の前記トンネルと前記移動端末のマッピングを変更していく集中トンネル割り当て手段を有するアクセスネットワークが提供される。
【0016】
また本発明によれば、前記トンネル転送手段が、前記複数の中継局中のパケットを転送する中継局をイーサネット(R)スイッチで構成し、トンネルをIEEE802.1qで規定されるタグVLAN(Virtual Local AreaNetwork)で構成し、前記トンネルの識別子としてVLANID(単にVIDと記すこともある)を用いるものであるアクセスネットワークが提供される。
【0017】
また本発明によれば、前記アクセスネットワークの接続局は各外部IPネットワークを接続する外部接続ポートを物理的又は論理的に区別していることを特徴とし、前記集中トンネル設定手段は、アクセスネットワークの初期設定時に前記接続局の各接続ポートと前記各基地局を結ぶポイントツーポイントのトンネルをあらかじめ全て設定しておくことを特徴とするアクセスネットワークが提供される。
【0018】
また本発明によれば、前記集中トンネル設定手段は、外部IPネットワーク毎に、前記接続局を頂点として前記全ての基地局に接続されたツリー状のポイントツーマルチポイントのトンネルをさらに追加してあらかじめ設定しておくことを特徴とするアクセスネットワークが提供される。
【0019】
また本発明によれば、前記集中トンネル割り当て手段は、前記移動端末を識別するユーザIDと、前記移動端末が使用するポイントツーポイントのトンネル識別子を、前記移動端末が配下に移動してきた基地局及び接続局に設定し、前記基地局及び前記接続局では前記移動端末及び前記外部IPネットワークから受信したパケットから前記ユーザIDを判断し、設定されたトンネル識別子を付加してパケット転送することを特徴とするアクセスネットワークが提供される。
【0020】
また本発明によれば、前記集中トンネル割り当て手段は、前記集中トンネル設定手段により設定された前記外部IPネットワーク毎のポイントツーマルチポイントのトンネル識別子に、前記外部IPネットワークから受信したマルチキャスト及びブロードキャストパケットを割り当て、前記接続局のみにこれを設定し、前記接続局では前記外部IPネットワークから受信するマルチキャスト及びブロードキャストパケットに設定されたトンネル識別子を付加してパケット転送することを特徴とするアクセスネットワークが提供される。
【0021】
また本発明によれば、前記集中トンネル割り当て手段は、前記移動端末が配下に移動してきた基地局に対して、前記ユーザが属する外部ネットワーク用に割り当てたポイントツーマルチポイントのトンネル識別子を有効にする設定を行い、前記基地局でアクセスネットワーク側から受信したポイントツーマルチポイントのトンネル識別子を持つパケットは識別子が有効なときのみ前記移動端末側に転送することを特徴とするアクセスネットワークが提供される。
【0022】
また本発明によれば、移動端末と、前記移動端末のユーザが属する外部IPネットワークの間をトンネルにより中継するアクセスネットワークのパケット転送装置において、
前記IPネットワークとの接続点の装置として用いられ、前記外部IPネットワーク側から受信するパケットのユーザIDよりユーザ別に設定されたトンネル識別子と出力ポートを検索するトンネル識別子出力ポート検索手段と、前記トンネル識別子をパケットに付加して前記出力ポートに転送する識別子付加手段と、さらにアクセスネットワーク側から受信したパケットのトンネル識別子より出力ポートを検索する外部ネットワーク出力ポート検索手段とを有することを特徴とするパケット転送装置が提供される。
【0023】
また本発明によれば、前記トンネル識別子出力ポート検索手段が、パケットのユーザIDとして受信パケットの宛先MACアドレスを使用することを特徴とするパケット転送装置が提供される。
【0024】
また本発明によれば、前記トンネル識別子出力ポート検索手段が、前記外部IPネットワークから受信したパケットがマルチキャストもしくはブロードキャストパケットの場合に、装置に接続される外部IPネットワーク別に設定されたマルチキャスト用トンネル識別子と出力ポートを検索するマルチキャスト用トンネル識別子検索手段を有することを特徴とするパケット転送装置が提供される。
【0025】
また本発明によれば、移動端末と、前記移動端末のユーザが属する外部IPネットワークの間を中継するために、前記ユーザが属する外部IPネットワークと接続する接続局と、前記移動端末が接続しえる複数の無線基地局と、前記接続局と前記複数の無線基地局とを結ぶ複数の中継局と、前記無線基地局と前記移動端末を管理するネットワーク管理ユニットで構成されるアクセスネットワークのトンネルにより中継するアクセスネットワークパケットの転送装置において、
前記移動端末を収容する装置として用いられ、前記移動端末から受信するパケットが移動制御用パケットIDを有する場合に、これを受信し処理する移動制御パケット処理手段と、それ以外のパケットを処理するユーザパケット処理手段とを有することを特徴とするパケット転送装置が提供される。
【0026】
また本発明によれば、前記ユーザパケット処理手段は、前記移動端末から受信するパケットのユーザIDよりユーザ別に設定されたトンネル識別子を検索するトンネル識別子検索手段と、前記トンネル識別子を前記パケットに付加してネットワーク側ポートに転送する識別子付加手段と、前記アクセスネットワーク側から受信したパケットのトンネル識別子を削除して前記移動端末側に転送する識別子削除手段とを有することを特徴とするパケット転送装置が提供される。
【0027】
また本発明によれば、前記トンネル識別子検索手段において、受信パケットのユーザIDとして受信パケットの送信元MACアドレスを使用することを特徴とするパケット転送装置が提供される。
【0028】
また本発明によれば、前記移動制御パケット処理手段は、新たに自装置と通信を行おうとする移動端末からの位置登録要求により、前記ネットワーク管理ユニットに対し前記移動端末のユーザIDにマッピングするトンネル識別子を要求し、前記ネットワーク管理ユニットからのマッピング応答により前記移動端末のユーザIDにトンネル識別子を設定するユーザIDマッピング設定手段を有することを特徴とするパケット転送装置が提供される。
【0029】
また本発明によれば、前記ユーザパケット処理手段は、前記アクセスネットワーク側から受信したパケットのトンネル識別子のうちポイントツーマルチポイントのマルチキャスト用トンネル識別子を区別したテーブルを有し、前記ネットワーク管理ユニットにより廃棄と設定されたマルチキャスト用トンネル識別子をもつパケットを廃棄することを特徴とするパケット転送装置が提供される。
【0030】
また本発明によれば、移動端末と、前記移動端末のユーザが属する外部IPネットワークの間を中継するために、前記ユーザが属する外部IPネットワークと接続する接続局と、前記移動端末が接続しえる複数の無線基地局と、前記接続局と前記複数の無線基地局とを結ぶ複数の中継局と、前記無線基地局と前記移動端末を管理するネットワーク管理ユニットで構成されるアクセスネットワークのトンネルにより中継するアクセスネットワークのネットワーク管理ユニットにおいて、
複数の無線基地局のいずれかの基地局からの前記移動端末に対するトンネル識別子の要求に対して、前記ユーザが属する外部IPネットワークと該基地局を結ぶトンネル識別子を検索し、前記接続局と前記基地局に対し、前記移動端末のユーザIDに検索したトンネル識別子を設定するトンネル識別子設定手段を有することを特徴とするネットワーク管理ユニットが提供される。
【0031】
また本発明によれば、移動端末と、前記移動端末のユーザが属する外部IPネットワークの間を中継するために、前記ユーザが属する外部IPネットワークと接続する接続局と、前記移動端末が接続しえる複数の無線基地局と、前記接続局と前記複数の無線基地局とを結ぶ複数の中継局と、前記無線基地局と前記移動端末を管理するネットワーク管理ユニットで構成されるアクセスネットワークを介して前記外部IPネットワークと通信するよう構成された前記移動端末において、
前記基地局が送信するエリア情報広告を常に受信し、現在通信中の基地局とある基地局の受信強度の差があらかじめ設定された閾値を上回った場合に、位置登録要求を送信する位置登録要求手段を有することを特徴とする移動端末が提供される。
【0032】
また本発明によれば、前記位置登録要求手段は送信する位置登録要求パケットの宛先アドレスをブロードキャストもしくはマルチキャストアドレスとすることを特徴とする移動端末が提供される。
【0033】
また本発明によれば、移動端末と、前記移動端末のユーザが属する外部IPネットワークの間を中継するために、前記ユーザが属する外部IPネットワークと接続する接続局と、前記移動端末が接続しえる複数の無線基地局と、前記接続局と前記複数の無線基地局とを結ぶ複数の中継局と、前記無線基地局と前記移動端末を管理するネットワーク管理ユニットで構成されるアクセスネットワークを用いたモビリティ制御方法において、
前記接続局と前記無線基地局の間で識別子を持ったトンネルを用いて前記移動端末の送受信するパケットを転送するトンネル転送ステップを有し、かつ、前記ネットワーク管理ユニットにより、前記トンネルの経路を設定する集中トンネル設定ステップと、移動する前記移動端末を追随して前記移動端末を収容する前記基地局と前記接続局間の前記トンネルと前記移動端末のマッピングを変更していく集中トンネル割り当てステップが実行されることを特徴とするIPモビリティ制御方法が提供される。
【0034】
また本発明によれば、前記トンネル転送ステップが、前記複数の中継局中のパケットを転送する中継局をイーサネット(R)スイッチで実現され、トンネルをIEEE802.1qで規定されるタグVLANで構成し、前記トンネルの識別子としてVLANIDを用いることを特徴とするIPモビリティ制御方法が提供される。
【0035】
また本発明によれば、前記アクセスネットワークの接続局は各外部IPネットワークを接続する外部接続ポートを物理的又は論理的に区別していることを特徴とし、前記集中トンネル設定ステップは、アクセスネットワークの初期設定時に前記接続局の各接続ポートと前記各基地局を結ぶポイントツーポイントのトンネルをあらかじめ全て設定しておくものであることを特徴とするIPモビリティ制御方法が提供される。
【0036】
また本発明によれば、前記集中トンネル設定ステップは、前記外部IPネットワーク毎に、前記接続局を頂点として前記全ての基地局に接続されたツリー状のポイントツーマルチポイントのトンネルをさらに追加してあらかじめ設定しておくことを特徴とするIPモビリティ制御方法が提供される。
【0037】
また本発明によれば、前記集中トンネル割り当てステップは、前記移動端末を識別するユーザIDと、前記移動端末が使用するポイントツーポイントのトンネル識別子を、前記移動端末が配下に移動してきた基地局及び接続局に設定し、前記基地局及び前記接続局では前記移動端末及び前記外部IPネットワークから受信したパケットから前記ユーザIDを判断し、設定されたトンネル識別子を付加してパケット転送することを特徴とするIPモビリティ制御方法が提供される。
【0038】
また本発明によれば、前記集中トンネル割り当てステップは、前記集中トンネル設定ステップにより設定された前記外部IPネットワーク毎のポイントツーマルチポイントのトンネル識別子に、前記外部IPネットワークから受信したマルチキャスト及びブロードキャストパケットを割り当て、前記接続局のみにこれを設定し、前記接続局では前記外部IPネットワークから受信するマルチキャスト及びブロードキャストパケットに設定されたトンネル識別子を付加してパケット転送することを特徴とするIPモビリティ制御方法が提供される。
【0039】
また本発明によれば、前記集中トンネル割り当てステップは、前記移動端末が配下に移動してきた基地局に対して、前記ユーザが属する外部ネットワーク用に割り当てたポイントツーマルチポイントのトンネル識別子を有効にする設定を行い、前記基地局でアクセスネットワーク側から受信したポイントツーマルチポイントのトンネル識別子を持つパケットは識別子が有効なときのみ前記移動端末側に転送することを特徴とするIPモビリティ制御方法が提供される。
【0040】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の一例として用いるアクセスネットワークの概要を図1に示す。本アクセスネットワークは、加入者の無線移動端末(単に移動端末とも言う)10を収容する基地局20〜22とパケットを中継する中継局30〜33、さらに、加入者にインターネット接続サービスを提供するISPネットワークが接続される接続局40から構成される。本実施の形態ではこのようなISPネットワークと、そのISPの加入者である移動端末10との間での移動通信について説明する。
【0041】
<第1の実施の形態>
本アクセスネットワークは加入者とそのISPを接続するネットワークで、加入者はそれぞれ個別に好きなISPに接続することが可能である。加入者のIPはISPより配布されるため、アクセスネットワーク内はそれぞれのISPによってIPアドレスが配布された各加入者のパケットを適切に前記するISPを経由するように転送する。このため、アクセスネットワークはレイヤ2のトンネルを構成する。本アクセスネットワークは詳しくは、論理的に2つのプレーンにより構成される。
【0042】
1つは加入者端末からのデータパケットをISPまで転送する転送プレーン図1(b)であり、2つ目はネットワークの監視・管理を実行する制御プレーン図1(a)である。以下、2つのプレーンについて説明を行う。転送プレーンはOSIモデルにおけるレイヤ2(データリンク層)ネットワークを透過的に伝送するために、トンネルの技術を利用したネットワークで構成されている。加入者とISPの接続するインタフェースとしてはイーサネット(R)を提供する。一方、制御プレーンはOSIモデルにおけるレイヤ3(ネットワーク層)で構成されており、アクセスネットワーク内部に閉じたIPネットワークを構成し、通常のIPルーティングにより各装置間の制御情報の伝達を実行する。またいずれかの無線基地局には、ネットワーク全体の管理を行う、ネットワーク管理ユニット50が接続される。
【0043】
次に図2を用いて本発明のモビリティ制御の概念を示す。本実施の形態ではトンネルの構成手法としてVLANを用いる。この場合トンネル識別子であるラベルとしてVLANタグ中のVIDを用いる。移動端末10は、基地局21配下でISP#1との間で通信を行っているものとする。このときアクセスネットワークでは基地局21から中継局33、30を経由して接続局40のISP#2が接続されるポートまでを1つの経路とするVLAN(VID=10)を使用して、移動端末10が送信、受信するパケットを、このVLANを通じてレイヤ2によりISPとの間で転送している。このときVLANの識別子としてIEEE802.1qで規定されるVLANタグが基地局21から接続局40の間で付加されることになる。
【0044】
アクセスネットワーク内部には、このような各ISPと基地局を接続するようなVLANがあらかじめネットワーク管理ユニットにより制御プレーンを通じて設定されている。移動端末10が新たな基地局22に移動した場合、この基地局22から中継局32、31を経由して接続局40のISP#2が接続されるポートまでを1つの経路とするVLAN(VID=20)を通じてレイヤ2によりISPまで転送される。このように移動端末10は新たなエリアに移動するたびにアクセスネットワーク内に設定されている適切なVLANトンネルを使用して通信を継続する。
【0045】
VLANによるトンネルではレイヤ3の処理が全く発生しないため、ユーザはモバイルIPを使用した場合のように、新しいネットワークの気付けアドレスをもらう必要もなく、同じIPアドレスをそのまま使用して通信を継続することが可能である。ただし、この動作はアクセスネットワーク内での移動に限られ、アクセスネットワーク自体を移動する場合は、モバイルIPを用いて移動の制御を行う。このため加入者にIPアドレスを配布するISPにHAを置き、アクセスネットワークを移動するようなマクロモビリィに関してはISPがモバイルIPにより制御を行う。
【0046】
移動時のラベルの変更方法に関して図3を用いて詳細に説明する。本アクセスネットワークにおいては、各基地局はエリアIDを含むエリア情報を定期的に広告している。移動端末は常にこのエリア情報を受信しており、受信するエリアIDに基づいて現在のエリアを把握している。移動により新しいエリアIDを受信した上で、通信する基地局を変更する場合、新基地局に対して自分を登録するために加入者位置登録要求パケットを送出する。このパケットはイーサネット(R)のパケットであるが、アクセスネットワークでのモビリティを制御するための特殊パケットであり、IPパケットではなく、レイヤ2におけるプロトコルパケットとなる。このためパケット中に、これを示すための移動制御用パケットIDを有する。
【0047】
またこのイーサネット(R)パケットの宛先アドレスは、基地局を特定しないブロードキャストもしくはマルチキャストアドレスとする。このため、移動端末は基地局のアドレスを個別に識別してパケットを出力する必要はない。加入者位置登録要求を受信した新基地局では、移動制御用パケットID及びユーザIDより、加入者の位置登録要求を認識し、ネットワーク管理ユニットに対し、制御プレーンを使用して加入者経路指示要求を送信する。加入者経路指示要求にはユーザを示すユーザIDとして受信した加入者のイーサネット(R)パケットの送信元MACアドレスと自装置のエリアIDを送付する。ネットワーク管理ユニットは加入者経路指示要求を受信すると、図5に示すテーブルのユーザIDより前記するISPを検索し、ISPとエリアIDよりすでに設定済みのVLANテーブルより前記するVIDを抽出する。
【0048】
ユーザに新規に割り当てるVIDが決定すると、ネットワーク管理ユニットは制御プレーンを使用して、新基地局に加入者経路指示応答としてユーザIDに対して割り当てたVIDを通知する。またISPとの接続点である接続局に関しても加入者経路指示としてユーザIDと変更するVIDを通知する。加入者経路指示応答を受信した新基地局は図6に示すテーブルに新たに前記ユーザIDとマッピングするVIDのテーブルを付加して、それ以降前記ユーザからのパケットを受信した場合、指定されたVIDを持つVLANタグをパケットに挿入して、転送プレーンに送出するようになる。またアクセスネットワーク内からのパケットに関しては、VLANタグを削除して加入者に送信する。
【0049】
一方、加入者経路指示を受信した接続局は図7に示すテーブルの前記ユーザIDにマッピングされているVIDを加入者経路指示で指定されたVIDに変更する。これ以降ISP側から受信するパケットに関しては、イーサネット(R)パケットの宛先MACアドレスより、前記ユーザのテーブルを検索し、新しく変更したVIDを持つVLANタグをパケットに挿入して、転送プレーンに送出するようになる。またアクセスネットワーク内からのパケットに関しては、VLANタグを削除してISPに送信する。
【0050】
次に図8を利用して移動端末における、エリア情報広告受信処理を詳細に示す。移動端末は常に電波の状態を把握するために各基地局をスキャンして各基地局が出力するエリア情報広告を受信している。あるエリア情報広告を受信すると(ステップS81)、まず受信したエリアIDが自端末で登録済みかどうかのチェックを行う(ステップS82)。エリアIDが登録済みでない場合、このエリアIDを自端末に登録する(ステップS83)。次に受信強度に関しても新たに登録する(ステップS84)。すでに登録済みのエリアIDのエリア情報広告を受信した場合、受信強度の更新のみを行う(ステップS82からステップS84へ)。更新したエリアIDの受信強度が現在通信に使用しているエリアIDの受信強度よりも、設定された閾値α以上大きい場合(ステップS85でYES)、移動端末は加入者位置登録要求を新たなエリアIDを持つ基地局に対して送信する(ステップS86)。そうでない場合は処理を終了する(ステップS85からエンドへ)。
【0051】
このエリア情報広告はイーサネット(R)パケットのようなレイヤ2のパケットである必要はなく、無線部で通信可能な形態をしていてもよい。このときの移動端末内に保持される基地局管理テーブルの例を図4に示す。基地局管理テーブルは受信しているエリアIDとその受信強度さらに各エリアID別のフラグより構成される。フラグの意味は0:エリア広告は受信しているが受信強度が低く、通信に使用していない状態。1:現在通信に使用している状態、2:現在前記エリアIDの受信強度が閾値を上回り、加入者位置登録要求を行っている途中の状態を示している。このテーブルにより移動端末は自身が通信する基地局を管理している。
【0052】
次に基地局における加入者側無線装置からのパケット受信時の処理について図9を利用して詳細に示す。基地局は加入者側無線装置からパケットを受信すると(ステップS91)、まずパケットが移動制御用パケットIDを有しているかをチェックする(ステップS92)、移動制御用パケットIDを持っていない場合、図6に示すテーブルを送信元MACアドレスをユーザIDとして検索し(ステップS93)、テーブルに登録されていない場合パケットを廃棄する(ステップS97)。またテーブルに登録されている場合、テーブルよりVIDを得て(ステップS94)、このVIDを持つVLANタグを作成し、パケットに挿入してアクセスネットワーク側の転送プレーンに送信する(ステップS95)。移動制御用パケットIDを持っている場合(ステップS92でYES)、加入者位置登録要求処理を実行する(ステップS96)。
【0053】
次に図10を用いて加入者位置登録要求処理を説明する。加入者位置登録を移動端末より受信したら(ステップS101)、図6のテーブルを用いて送信元MACアドレスをユーザIDとして、登録済みのユーザIDかどうかのチェックを行う(ステップS102)、ユーザIDが登録済みの場合、移動端末に対して、加入者位置登録応答を送信する(ステップS105)。ユーザIDが未登録の場合、ユーザIDを仮登録して(ステップS103)、ユーザIDとエリアIDを含む加入者経路指示要求を制御プレーンを用いてネットワーク管理ユニットに送信する(ステップS104)。
【0054】
次にネットワーク管理ユニットにおける処理を図11を用いて詳細に説明する。ネットワーク管理ユニットは加入者経路指示要求を受信すると(ステップS111)、パケット中よりユーザIDを抽出し、ネットワーク管理用のデータベースよりユーザIDをキーとして検索を行う(ステップS112)。ユーザIDは、例えば該無線IPネットワークサービスに対して加入者が申し込みをしたときにネットワーク管理用データベースに登録されるなど、このネットワークにアクセス可能なユーザがあらかじめ登録されているものとする。ユーザIDが未登録の場合、サービス登録のないユーザであるので、エラー処理を行う(ステップS118)。
【0055】
ユーザIDが登録済みの場合、前記ユーザに対してVIDが割り当てられていない場合、新しくユーザが、このアクセスネットワークに接続してきた場合であるので、図5のテーブルを用いて登録ユーザの接続先ISPと受信した加入者経路指示要求のエリアIDをキーとして、アクセスネットワーク中の転送プレーンに設定しているVLANパスを検索し、前記のVIDをユーザに割り当てる(ステップS113でNO→ステップS115)。内部のテーブルに設定後、エリアIDに示される新基地局に対してユーザIDとVIDを含む加入者経路指示応答を送信する(ステップS116)。
【0056】
また、接続局に対してもユーザIDとVIDを含む加入者経路指示を送信する(ステップS117)。またVIDがすでに割り当て済みの場合(ステップS113でYES)、図5のテーブルより登録ユーザが現在設定されているエリアIDと、加入者経路指示要求に含まれるエリアIDを比較し、エリアを移動したかどうかをチェックする(ステップS114)、エリアIDが同じ場合、エリアを移動していないにもかかわらず基地局が加入者経路指示要求を送信してきたことになるため、エラー処理を行う(ステップS118)、エリアIDが異なる場合(ステップS114でYES)、図5のテーブルを用いて前記ユーザに割り当てるVIDを導出し(ステップS115)、加入者経路指示要求応答及び加入者経路指示を送信する(ステップS116、ステップS117)。
【0057】
次に接続局でのパケット受信動作を図12、13を用いて説明する。図12はアクセスネットワーク側からパケットを受信したときの動作である。接続局はアクセスネットワーク側からパケットを受信すると(ステップS121)、転送プレーンのパケットかどうかをチェックする(ステップS122)、これは、制御プレーンと転送プレーンの、受信ポート(物理ポート番号、もしくは論理ポート番号)を分離することで簡単に実現できる。転送プレーンのパケットの場合、図7のテーブルを用いて、VIDの値に従って、VID設定テーブルより出力先のISPポートを検索し(ステップS126)、VLANタグを削除してパケットを転送する(ステップS127)。
【0058】
制御プレーンのパケットの場合、宛先MACアドレスにより、自装置宛のパケットかどうかを判断する(ステップS123)。自装置宛のパケットでない場合、パケットを廃棄する(ステップS128)。自装置宛のパケットの場合、加入者経路指示かどうかを判断する(ステップS124)、加入者経路指示の場合、加入者経路指示受信処理を実行する(ステップS125)、加入者経路指示でない場合、その他の受信パケットに従った処理を行う(ステップS129)。この部分は本発明に関係しないため処理の説明は行わない。
【0059】
次に図13を用いて加入者経路指示受信処理を説明する。加入者経路指示パケットを受信すると(ステップS131)、パケットに含まれるユーザIDをキーとして図7のユーザID登録テーブルを検索する(ステップS132)、ユーザIDが新規IDの場合、ユーザIDとVIDを新規に登録する(ステップS133)。ユーザIDが登録されている場合、テーブルにかかれているVIDを受信した加入者経路指示に含まれるVIDに変更して更新する(ステップS134)。
【0060】
図14は接続局がISP側からパケットを受信したときの動作である。接続局はISP側からのパケットを受信すると(S141)、その宛先MACアドレスをユーザIDとして図7のユーザID登録テーブルを検索する(S142)。検索の結果ユーザIDがない場合、パケットを廃棄する(S145)。ユーザIDよりVIDを得ると、VID設定テーブルより出力ポートを得て(S143)、VIDを含むVLANタグをパケットに挿入して前記出力ポートへパケットを出力する(S144)。以上の各種装置の動作によって、アクセスネットワーク中に設定されたトンネル識別子を用いたトンネルをユーザの移動したエリアに対応して変更する処理により、移動端末は自身のIPアドレスを全く変更することなく、アクセスネットワーク内のエリアを移動しながら通信を継続することが可能である。
【0061】
<第2の実施の形態>
本発明の第2の実施の形態の概要を図15を用いて示す。第2の実施の形態では、ISPからのマルチキャストパケットに対してアクセスネットワーク内で効率的なパケット配送を行うために、ISP毎にアクセスネットワーク内にマルチキャストツリーを構成する。 図15(a)に示すようにマルチキャストツリーはISPとの接続点となる接続局の外部接続ポートを頂点として、ツリー状に全ての基地局が接続されるよう構成される。このようなマルチキャストツリーはあらかじめネットワーク管理ユニットにより構成され、1つのVLANセグメントとして各ノードに設定されている。また、ユニキャストパケット及び、移動端末からのマルチキャストパケットに関しては、図15(b)に示すように第1の実施の形態と同様にISPと基地局をセットしたポイントツーポイントのVLANで構成されたトンネルにマッピングされる。
【0062】
次に接続局が持つ転送テーブルについて図16を用いて説明する。ユーザID登録テーブル及びVLAN設定テーブルは第1の実施の形態と同様である、第2の実施の形態ではマルチキャスト用に新たにマルチキャストテーブルが追加される。このテーブルは各ISPにマッピングされるVIDとアクセスネットワーク側のポート番号で構成される。接続点を頂点として全ての基地局を接続するツリーを構成するのであるが、ISP毎のツリー構成に関しては、ネットワーク管理ユニットにより集中管理されるため、ISP毎に異なるツリー構成とすることも可能である。このためこのテーブルに設定されるアクセスネットワーク側のポート番号も全て同じになるとは限らない。
【0063】
次に図17を用いて接続局でISP側からのパケットを受信したときの処理を示す。まずISP側からパケットを受信すると(ステップS171)、パケットの宛先アドレスがマルチキャストもしくはブロードキャストであるかどうかをチェックする(ステップS172)、マルチキャストもしくはブロードキャストであった場合、受信ポートよりISPを特定し(ステップS173)、マルチキャストテーブルよりVIDと出力すべきポートを特定し(ステップS174)、VIDを持つVLANタグをパケットに挿入して前記ポートに出力する(ステップS177)。このとき出力ポートが複数であれば、パケットを複製して送信する。
【0064】
宛先がユニキャストの場合、宛先MACアドレスがユーザIDに登録されているかどうかをチェックし(ステップS175)登録されている場合、VIDと出力ポートを特定し(ステップS176)VLANタグを挿入して送信する(ステップS177)。宛先がユニキャストでユーザIDが未登録の場合パケットを廃棄する(ステップS178)。このような処理により、ユニキャストとマルチキャストでは異なるVLANを用いてパケットを転送する。各中継局では通常のイーサネット(R)スイッチでの転送と同様にマルチキャスト、ブロードキャストパケットは同一VLANの中でブロードキャスト転送されていく。このため全ての基地局が同一パケットを受信することが可能になる。
【0065】
次に基地局での処理を説明する。まず図18を用いて基地局のテーブルの説明をする。移動端末からのパケット転送テーブルは第1の実施の形態と同様である。第2の実施の形態ではこれに、アクセスネットワークからのマルチキャストパケット転送テーブルが追加される。これは各ISPからのマルチキャストツリーを示すVIDとフラグから構成される。フラグは前記VIDを持つパケットを移動端末側に転送可(フラグ1)か廃棄(フラグ2)かを示している。各ISPからのマルチキャストツリーはあらかじめネットワーク管理ユニットにより設定されるので、VIDの要素はどの基地局も同様にアクセスネットワークに接続されるISPの数だけ保持している。最初の設定時のフラグのデフォルト値は2の廃棄である。
【0066】
第2の実施の形態では、移動端末の加入者位置登録要求の処理のときに、図3のシーケンス中のネットワーク管理ユニットからの加入者経路指示応答中に、ユーザID、移動端末からISPへのパケット及びISPからのユニキャストパケット用を示すポイントツーポイントのトンネルを示すVIDと共に、ISPからのマルチキャスト用のポイントツーマルチポイントのトンネルを示すVIDが設定される。これを受信した基地局は移動端末からのパケット転送テーブルにVIDを設定するとともに、マルチキャストパケット転送テーブルの前記するVIDのフラグを1(転送可)に設定する。つまりこのマルチキャスト転送テーブルが1になっている場合、配下に前記マルチキャストのISPの移動端末が存在することを示している。また配下にまったく前記するISPの移動端末が存在しなくなった場合、ネットワーク管理ユニットにより、フラグを2にする指示が出される。
【0067】
このテーブルを使用したパケットの転送処理について図19を用いて説明する。中継局側からパケットを受信した(ステップS191)基地局は、まず、パケットの宛先アドレスがマルチキャストもしくはブロードキャストであるかどうかをチェックする(ステップS192)、マルチキャストもしくはブロードキャストであった場合、マルチキャストパケット転送テーブルより受信パケットが転送可であるかチェックする(ステップS193)、転送可である場合、VLANタグを削除してパケットを転送(送信)する(ステップS194)、受信したパケットのVIDのフラグが廃棄である場合、パケットを廃棄する(ステップS195)、また受信パケットがユニキャストの場合、(ステップS192でNOの場合)そのままVLANタグを削除してパケットを転送(送信)する(ステップS194)。
【0068】
この様にISP側からのマルチキャストのみ特別なポイントツーマルチポイントのVLANセグメントをツリー状に構成したトンネルを用いて転送することで、ISPがサービスするマルチキャストサービスをアクセスネットワークを移動しながら受信することが可能になる。また、各基地局でのフィルタリングによって、基地局配下に前記移動端末が1台も存在しないISPのマルチキャストパケットは基地局単位で廃棄され、無駄なトラフィックを減らすことも可能である。
【0069】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、端末の移動をサポートするネットワークにおいて、ラベルを用いたトンネルを構成し、この中を移動端末のパケットをトンネルで転送し、端末がエリアを移動すると、このトンネルを前記エリアに対するトンネルに変更することで移動端末のIPアドレスに全く影響を与えることなく、同じIPアドレスを使用したままネットワーク内を移動しながら通信することが可能となる。
【0070】
また、トンネルをVLANを用いて構成することで、中継装置に非常に安価なイーサネット(R)スイッチを用いることも可能となり、低コストでモビリティをサポートするアクセスネットワークを構築することが可能となる。
【0071】
また本発明では、移動を通知するのはアクセスネットワーク内のネットワーク管理ユニットであるので、移動端末の位置を通信相手に知られるという問題も解消することができる。
【0072】
さらに本発明の第2の形態によれば、接続局から全ての基地局をツリー上に結ぶマルチキャストツリーのVLANセグメントを構成することで、ISPからのマルチキャストパケットを効率よく配送することが可能であり、移動しながらマルチキャストサービスを受けることが可能となる。また移動端末からのパケット全てと、ISPからのユニキャストパケットはマルチキャスト用VLANと異なり各基地局個別のVLANによりトンネルされるため移動端末からの無駄なマルチキャストの配送をなくし、セキュリティーも確保したままISPからのマルチキャストに対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)本発明の第1の実施の形態にかかるアクセスネットワークの構造を制御プレーンで示す図
(b)本発明の第1の実施の形態にかかるアクセスネットワークの構造を転送プレーンで示す図
【図2】(a)本発明の第1の実施の形態におけるモビリティ制御の概念を示す図(移動前の状態)
(b)本発明の第1の実施の形態におけるモビリティ制御の概念を示す図(移動後の状態)
【図3】本発明の第1の実施の形態におけるモビリティ制御での端末移動時のトンネル変更のシーケンスを示す図
【図4】本発明の第1の実施の形態におけるモビリティ制御での移動端末の基地局管理テーブルの構成例を示す図
【図5】本発明の第1の実施の形態におけるモビリティ制御でのネットワーク管理ユニットの管理テーブルの構成例を示す図
【図6】本発明の第1の実施の形態におけるモビリティ制御での基地局の転送テーブルの構成例を示す図
【図7】本発明の第1の実施の形態におけるモビリティ制御での接続局の転送テーブルの構成例を示す図
【図8】本発明の第1の実施の形態におけるモビリティ制御でのエリア情報広告受信処理を示すフローチャート
【図9】本発明の第1の実施の形態におけるモビリティ制御での基地局でのパケット受信処理を示すフローチャート
【図10】本発明の第1の実施の形態におけるモビリティ制御での基地局での加入者位置登録要求受信処理を示すフローチャート
【図11】本発明の第1の実施の形態におけるモビリティ制御でのネットワーク管理ユニットでのパケット受信処理を示すフローチャート
【図12】本発明の第1の実施の形態におけるモビリティ制御での接続局でのアクセスネットワーク側からのパケット受信処理を示すフローチャート
【図13】本発明の第1の実施の形態におけるアクセスネットワークの接続局での、加入者経路指示受信処理を示すフローチャート
【図14】本発明の第1の実施の形態におけるモビリティ制御接続局でのISP側からのパケット受信処理を示すフローチャート
【図15】(a)本発明の第2の実施の形態におけるモビリティ制御でのマルチキャストに対応したアクセスネットワークの構造を示す図であって、ISPからのマルチキャストパケット用パスを示す図
(b)本発明の第2の実施の形態におけるモビリティ制御でのマルチキャストに対応したアクセスネットワークの構造を示す図であって、移動端末からのユニキャスト・マルチキャスト及びISPからのユニキャスト用パスを示す図
【図16】本発明の第2の実施の形態におけるモビリティ制御でのマルチキャストに対応した接続局の転送テーブルの構成例を示す図
【図17】本発明の第2の実施の形態におけるモビリティ制御でのマルチキャストに対応した接続局でのISP側からのパケット受信処理を示すフローチャート
【図18】本発明の第2の実施の形態におけるモビリティ制御でのマルチキャストに対応した基地局の転送テーブルの構成例を示す図
【図19】本発明の第2の実施の形態におけるモビリティ制御でのマルチキャストに対応した基地局での中継局からのパケットの受信処理を示すフローチャート
【図20】(a)従来例のモバイルIPを使用したアクセスネットワークの説明図(移動前の状態)
(b)従来例のモバイルIPを使用したアクセスネットワークの説明図(移動後の状態)
【符号の説明】
10〜11 移動端末
20〜22 基地局
30〜33 中継局
40 接続局
50 ネットワーク管理ユニット
Claims (25)
- 移動端末と、前記移動端末のユーザが属する外部IPネットワークの間を中継するために、前記ユーザが属する外部IPネットワークと接続する接続局と、前記移動端末が接続しえる複数の無線基地局と、前記接続局と前記複数の無線基地局とを結ぶ複数の中継局と、前記無線基地局と前記移動端末を管理するネットワーク管理ユニットで構成されるアクセスネットワークであって、前記接続局と前記無線基地局の間で識別子を持ったトンネルを用いて前記移動端末の送受信するパケットを転送するトンネル転送手段が設けられ、さらに前記ネットワーク管理ユニットが、前記トンネルの経路を設定する集中トンネル設定手段、及び移動する前記移動端末を追随して前記移動端末を収容する前記基地局と前記接続局間の前記トンネルと前記移動端末のマッピングを変更していく集中トンネル割り当て手段を有するアクセスネットワーク。
- 前記トンネル転送手段が、前記複数の中継局中のパケットを転送する中継局をイーサネット(R)スイッチで構成し、トンネルをIEEE802.1qで規定されるタグVLANで構成し、前記トンネルの識別子としてVLANIDを用いるものである請求項1に記載のアクセスネットワーク。
- 前記アクセスネットワークの接続局は各外部IPネットワークを接続する外部接続ポートを物理的又は論理的に区別していることを特徴とし、前記集中トンネル設定手段は、アクセスネットワークの初期設定時に前記接続局の各接続ポートと前記各基地局を結ぶポイントツーポイントのトンネルをあらかじめ全て設定しておくことを特徴とする請求項1又は2に記載のアクセスネットワーク。
- 前記集中トンネル設定手段は、外部IPネットワーク毎に、前記接続局を頂点として前記全ての基地局に接続されたツリー状のポイントツーマルチポイントのトンネルをさらに追加してあらかじめ設定しておくことを特徴とする請求項3に記載のアクセスネットワーク。
- 前記集中トンネル割り当て手段は、前記移動端末を識別するユーザIDと、前記移動端末が使用するポイントツーポイントのトンネル識別子を、前記移動端末が配下に移動してきた基地局及び接続局に設定し、前記基地局及び前記接続局では前記移動端末及び前記外部IPネットワークから受信したパケットから前記ユーザIDを判断し、設定されたトンネル識別子を付加してパケット転送することを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載のアクセスネットワーク。
- 前記集中トンネル割り当て手段は、前記集中トンネル設定手段により設定された前記外部IPネットワーク毎のポイントツーマルチポイントのトンネル識別子に、前記外部IPネットワークから受信したマルチキャスト及びブロードキャストパケットを割り当て、前記接続局のみにこれを設定し、前記接続局では前記外部IPネットワークから受信するマルチキャスト及びブロードキャストパケットに設定されたトンネル識別子を付加してパケット転送することを特徴とする請求項1から5のいずれか1つに記載のアクセスネットワーク。
- 前記集中トンネル割り当て手段は、前記移動端末が配下に移動してきた基地局に対して、前記ユーザが属する外部ネットワーク用に割り当てたポイントツーマルチポイントのトンネル識別子を有効にする設定を行い、前記基地局でアクセスネットワーク側から受信したポイントツーマルチポイントのトンネル識別子を持つパケットは識別子が有効なときのみ前記移動端末側に転送することを特徴とする請求項6に記載のアクセスネットワーク。
- 移動端末と、前記移動端末のユーザが属する外部IPネットワークの間をトンネルにより中継するアクセスネットワークのパケット転送装置において、
前記IPネットワークとの接続点の装置として用いられ、前記外部IPネットワーク側から受信するパケットのユーザIDよりユーザ別に設定されたトンネル識別子と出力ポートを検索するトンネル識別子出力ポート検索手段と、前記トンネル識別子をパケットに付加して前記出力ポートに転送する識別子付加手段と、さらにアクセスネットワーク側から受信したパケットのトンネル識別子より出力ポートを検索する外部ネットワーク出力ポート検索手段とを有することを特徴とするパケット転送装置。 - 前記トンネル識別子出力ポート検索手段が、パケットのユーザIDとして受信パケットの宛先MACアドレスを使用することを特徴とする請求項8に記載のパケット転送装置。
- 前記トンネル識別子出力ポート検索手段が、前記外部IPネットワークから受信したパケットがマルチキャストもしくはブロードキャストパケットの場合に、装置に接続される外部IPネットワーク別に設定されたマルチキャスト用トンネル識別子と出力ポートを検索するマルチキャスト用トンネル識別子検索手段を有することを特徴とする請求項8又は9に記載のパケット転送装置。
- 移動端末と、前記移動端末のユーザが属する外部IPネットワークの間を中継するために、前記ユーザが属する外部IPネットワークと接続する接続局と、前記移動端末が接続しえる複数の無線基地局と、前記接続局と前記複数の無線基地局とを結ぶ複数の中継局と、前記無線基地局と前記移動端末を管理するネットワーク管理ユニットで構成されるアクセスネットワークのトンネルにより中継するアクセスネットワークパケットの転送装置において、
前記移動端末を収容する装置として用いられ、前記移動端末から受信するパケットが移動制御用パケットIDを有する場合に、これを受信し処理する移動制御パケット処理手段と、それ以外のパケットを処理するユーザパケット処理手段とを有することを特徴とするパケット転送装置。 - 前記ユーザパケット処理手段は、前記移動端末から受信するパケットのユーザIDよりユーザ別に設定されたトンネル識別子を検索するトンネル識別子検索手段と、前記トンネル識別子を前記パケットに付加してネットワーク側ポートに転送する識別子付加手段と、前記アクセスネットワーク側から受信したパケットのトンネル識別子を削除して前記移動端末側に転送する識別子削除手段とを有することを特徴とする請求項11に記載のパケット転送装置。
- 前記トンネル識別子検索手段において、受信パケットのユーザIDとして受信パケットの送信元MACアドレスを使用することを特徴とする請求項12に記載のパケット転送装置。
- 前記移動制御パケット処理手段は、新たに自装置と通信を行おうとする移動端末からの位置登録要求により、前記ネットワーク管理ユニットに対し前記移動端末のユーザIDにマッピングするトンネル識別子を要求し、前記ネットワーク管理ユニットからのマッピング応答により前記移動端末のユーザIDにトンネル識別子を設定するユーザIDマッピング設定手段を有することを特徴とする請求項11から13のいずれか1つに記載のパケット転送装置。
- 前記ユーザパケット処理手段は、前記アクセスネットワーク側から受信したパケットのトンネル識別子のうちポイントツーマルチポイントのマルチキャスト用トンネル識別子を区別したテーブルを有し、前記ネットワーク管理ユニットにより廃棄と設定されたマルチキャスト用トンネル識別子をもつパケットを廃棄することを特徴とする請求項11から14のいずれか1つに記載のパケット転送装置。
- 移動端末と、前記移動端末のユーザが属する外部IPネットワークの間を中継するために、前記ユーザが属する外部IPネットワークと接続する接続局と、前記移動端末が接続しえる複数の無線基地局と、前記接続局と前記複数の無線基地局とを結ぶ複数の中継局と、前記無線基地局と前記移動端末を管理するネットワーク管理ユニットで構成されるアクセスネットワークのトンネルにより中継するアクセスネットワークのネットワーク管理ユニットにおいて、
複数の無線基地局のいずれかの基地局からの前記移動端末に対するトンネル識別子の要求に対して、前記ユーザが属する外部IPネットワークと前記基地局を結ぶトンネル識別子を検索し、前記接続局と前記基地局に対し、前記移動端末のユーザIDに検索したトンネル識別子を設定するトンネル識別子設定手段を有することを特徴とするネットワーク管理ユニット。 - 移動端末と、前記移動端末のユーザが属する外部IPネットワークの間を中継するために、前記ユーザが属する外部IPネットワークと接続する接続局と、前記移動端末が接続しえる複数の無線基地局と、前記接続局と前記複数の無線基地局とを結ぶ複数の中継局と、前記無線基地局と前記移動端末を管理するネットワーク管理ユニットで構成されるアクセスネットワークを介して前記外部IPネットワークと通信するよう構成された前記移動端末において、
前記基地局が送信するエリア情報広告を常に受信し、現在通信中の基地局とある基地局の受信強度の差があらかじめ設定された閾値を上回った場合に、位置登録要求を送信する位置登録要求手段を有することを特徴とする移動端末。 - 前記位置登録要求手段は送信する位置登録要求パケットの宛先アドレスをブロードキャストもしくはマルチキャストアドレスとすることを特徴とする請求項17に記載の移動端末。
- 移動端末と、前記移動端末のユーザが属する外部IPネットワークの間を中継するために、前記ユーザが属する外部IPネットワークと接続する接続局と、前記移動端末が接続しえる複数の無線基地局と、前記接続局と前記複数の無線基地局とを結ぶ複数の中継局と、前記無線基地局と前記移動端末を管理するネットワーク管理ユニットで構成されるアクセスネットワークを用いたIPモビリティ制御方法において、
前記接続局と前記無線基地局の間で識別子を持ったトンネルを用いて前記移動端末の送受信するパケットを転送するトンネル転送ステップを有し、かつ、前記ネットワーク管理ユニットにより、前記トンネルの経路を設定する集中トンネル設定ステップと、移動する前記移動端末を追随して前記移動端末を収容する前記基地局と前記接続局間の前記トンネルと前記移動端末のマッピングを変更していく集中トンネル割り当てステップが実行されることを特徴とするIPモビリティ制御方法。 - 前記トンネル転送ステップが、前記複数の中継局中のパケットを転送する中継局をイーサネット(R)スイッチで実現され、トンネルをIEEE802.1qで規定されるタグVLANで構成し、前記トンネルの識別子としてVLANIDを用いることを特徴とする請求項19に記載のIPモビリティ制御方法。
- 前記アクセスネットワークの接続局は各外部IPネットワークを接続する外部接続ポートを物理的又は論理的に区別していることを特徴とし、前記集中トンネル設定ステップは、アクセスネットワークの初期設定時に前記接続局の各接続ポートと前記各基地局を結ぶポイントツーポイントのトンネルをあらかじめ全て設定しておくものであることを特徴とする請求項19又は20に記載のIPモビリティ制御方法。
- 前記集中トンネル設定ステップは、前記外部IPネットワーク毎に、前記接続局を頂点として前記全ての基地局に接続されたツリー状のポイントツーマルチポイントのトンネルをさらに追加してあらかじめ設定しておくことを特徴とする請求項19から21に記載のIPモビリティ制御方法。
- 前記集中トンネル割り当てステップは、前記移動端末を識別するユーザIDと、前記移動端末が使用するポイントツーポイントのトンネル識別子を、前記移動端末が配下に移動してきた基地局及び接続局に設定し、前記基地局及び前記接続局では前記移動端末及び前記外部IPネットワークから受信したパケットから前記ユーザIDを判断し、設定されたトンネル識別子を付加してパケット転送することを特徴とする請求項19から22のいずれか1つに記載のIPモビリティ制御方法。
- 前記集中トンネル割り当てステップは、前記集中トンネル設定ステップにより設定された前記外部IPネットワーク毎のポイントツーマルチポイントのトンネル識別子に、前記外部IPネットワークから受信したマルチキャスト及びブロードキャストパケットを割り当て、前記接続局のみにこれを設定し、前記接続局では前記外部IPネットワークから受信するマルチキャスト及びブロードキャストパケットに設定されたトンネル識別子を付加してパケット転送することを特徴とする請求項19から23のいずれか1つに記載のIPモビリティ制御方法。
- 前記集中トンネル割り当てステップは、前記移動端末が配下に移動してきた基地局に対して、前記ユーザが属する外部ネットワーク用に割り当てたポイントツーマルチポイントのトンネル識別子を有効にする設定を行い、前記基地局でアクセスネットワーク側から受信したポイントツーマルチポイントのトンネル識別子を持つパケットは識別子が有効なときのみ前記移動端末側に転送することを特徴とする請求項24に記載のIPモビリティ制御方法。
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