JP2004135178A

JP2004135178A - Handover program

Info

Publication number: JP2004135178A
Application number: JP2002299436A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Iwama; 岩間　智大
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-10-11
Filing date: 2002-10-11
Publication date: 2004-04-30

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a handover program capable of relieving delay and omission of communication data due to handover of a mobile terminal by overcoming the problem which Mobile IP technology has. <P>SOLUTION: A home agent 101 previously informs each of a plurality of foreign agents 104 and 106 existing near a visiting destination network 108 of the mobile terminal 102 of authentication information of the mobile terminal 102 and transfers a packet to the mobile terminal 102. Then, transfer of the packet to the mobile terminal 102 is started immediately after the foreign agent 104 of the handover destination network performs authentication of the mobile terminal 102 in the case of the handover of the mobile terminal 102. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、標準Ｍｏｂｉｌｅ　ＩＰを適用した無線移動体通信システムに用いて好適なハンドオーバプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークにおいて、移動端末が異なるサブネット間を移動した場合にＩＰ通信を継続させる方式として、ＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｔａｓｋ　Ｆｏｒｃｅ）からＭｏｂｉｌｅ　ＩＰ（ＲＦＣ２００２）が提案されている。このＭｏｂｉｌｅ　ＩＰ技術は、移動端末がネットワー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端末からは移動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える方式である。
【０００３】
なお、移動端末には、携帯電話のような移動端末の他に、ＰＤＡやノート型パソコンのような持ち運ぶことが可能な端末も含まれるが、以下の説明では、説明の便宜上、携帯電話のような移動端末を例にとって説明する。
【０００４】
図２６及び図２７のＭｏｂｉｌｅ　ＩＰにおけるネットワーク構成を用いて、上記標準Ｍｏｂｉｌｅ　ＩＰの動作及びハンドオーバ方法の一例を説明する。
図２６において、移動端末（Ｍｏｂｉｌｅ　Ｎｏｄｅ：ＭＮ）２６０２は、ネットワーク間を移動する移動端末であり、通信相手先のホスト（Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄ　Ｎｏｄｅ：ＣＮ）２６０３は、移動端末２６０２の通信相手となる端末である。なお、ホスト２６０３は、例えばサーバやＩＰ電話機である。移動端末２６０２が本来所属しているホームネットワーク２６０５ではホームエージェント（ＨＡ：Ｈｏｍｅ　Ａｇｅｎｔ）２６０１が移動端末２６０２の通信を管理し、移動端末（ＭＮ）２６０２が一時的に訪問している訪問先ネットワーク２６０６ではフォーリンエージェント（ＦＡ：ＦｏｒｅｉｇｎＡｇｅｎｔ）２６０４が移動端末２６０２の通信を管理する。インターネット等のＩＰネットワーク２６０８はこれらを繋ぐ中継網となる。
【０００５】
ホームエージェント２６０１は、移動端末２６０２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２６０６を管理するフォーリンエージェント２６０４の情報（ＦＡ２６０４のＩＰアドレス、Ｃａｒｅ−ｏｆ−Ａｄｄｒｅｓｓ）を保持し、移動端末２６０２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。ホスト（ＣＮ）２６０３が移動端末２６０２宛に送信したＩＰパケットがホームネットワーク２６０５に到着すると、ホームエージェント２６０１はそのパケットを移動端末２６０２の代わりに受け取り、その後、移動端末２６０２が現在訪問しているネットワーク即ち訪問先ネットワーク２６０６宛に転送する。
【０００６】
このとき、Ｍｏｂｉｌｅ　ＩＰ　ＦＡモードでは、ホームエージェント２６０１はホスト２６０３からのＩＰパケットをフォーリンエージェント２６０４宛のＩＰパケットにカプセル化して転送する。フォーリンエージェント２６０４はこのカプセル化されたパケットを受け取ると、元の移動端末２６０２宛のＩＰパケットを取り出して移動端末２６０２に配送する。
【０００７】
一方、移動端末２６０２からホスト２６０３宛にＩＰパケットを送信する場合は、移動端末２６０２本来のアドレスを用いて直接に送信する。これにより、移動端末２６０２とホスト２６０３は、移動端末２６０２がネットワークを移動していることを意識せずに通信することが可能となる。
【０００８】
なお、フォーリンエージェント２６０４の機能を移動端末２６０２が備える形態のモード即ちＭｏｂｉｌｅ　ＩＰ　ＣｏＡモードと呼ばれるモードもある。このモードでは、移動端末２６０２が訪問先ネットワークで使用できるアドレス（ＣＯＡ：Ｃａｒｅ　ｏｆ　Ａｄｄｒｅｓｓ）を移動の度に取得する。
【０００９】
以下、説明の便宜上、移動体端末２６０２がフォーリンエージェント２６０４からＣＯＡを貰う方式であるＭｏｂｉｌｅ　ＩＰ　ＦＡモードを例にとってハンドオーバの動作を説明する。
図２７において、移動端末２７０２がネットワーク（旧訪問先ネットワーク）２７０６からネットワーク（新訪問先ネットワーク）２７０７へ移動（ハンドオーバ）したとする。新訪問先ネットワーク２７０７のフォーリンエージェント２７０４が定期的に報知しているＡｇｅｎｔ　Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔを移動端末２７０２が受信してＣＯＡを取得する。
【００１０】
移動端末２７０２は、新訪問先ネットワーク２７０７に移動したことをホームエージェント２７０１に通知するために、まずフォーリンエージェント２７０４に登録要求（Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ　Ｒｅｑｕｅｓｔ）メッセージを送信する。このメッセージを受けたフォーリンエージェント２７０４は、移動端末２７０２の登録要求メッセージをホームエージェント２７０１に転送する。ホームエージェント２７０１は、登録要求メッセージを受信すると、その登録要求メッセージを認証し、移動端末２７０２の移動先を登録／更新する。そして、フォーリンエージェント２７０４を介して移動端末２７０２に登録応答（Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ　Ｒｅｐｌｙ）メッセージを送信する。これにより、ホームエージェント２７０１は、フォーリンエージェント２７０３宛に転送していたＩＰパケットをフォーリンエージェント２７０４宛に転送する。
【００１１】
なお、この他に、ネットワークをある地域（Ｒｅｇｉｏｎ）毎例えばドメイン毎に分けて、各地域に１つ以上のゲートウェイフォーリンエージェント（ＧＦＡ：Ｇａｔｅｗａｙ　Ｆｏｒｅｉｇｎ　Ａｇｅｎｔ）を設置し、ゲートウェイフォーリンエージェントは、他ネットワークへのゲートウェイ機能を持ち同一地域内のフォーリンエージェントを管理し、同一地域内で発生したハンドオーバをホームエージェントに対して隠蔽してゲートウェイフォーリンエージェントがホームエージェントの代わりに認証とパケット転送の経路を変更する（例えば、非特許文献１参照）。
【００１２】
【非特許文献１】
Ｍｏｂｉｌｅ　ＩＰｖ４　Ｒｅｇｉｏｎａｌ　Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ（ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｍｏｂｉｌｅｉｐ−ｒｅｇ−ｔｕｎｎｅｌ−０５）、ＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｔａｓｋ　Ｆｏｒｃｅ）
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のハンドオーバ方法においては、次にような問題がある。すなわち、上述したようにＭｏｂｉｌｅ　ＩＰはネットワークを移動する度にホームエージェントに移動を通知し、ホームエージェントが移動端末宛のパケットを移動先に転送することによって、同じＩＰアドレスを使用し続けているように見せる技術である。したがって、移動端末はネットワークを移動する度にホームエージェントとの間で所定の手順を実行する必要があるため、ホームエージェントから論理的距離が遠い場合にはネットワーク遅延や処理遅延の発生により、サブネット間移動（ハンドオーバ）の所要時間が増大する。
【００１４】
さらに、ネットワークを移動した際に必要な手順が完了するまでは、移動端末はＩＰパケットを受信することができず、リアルタイム通信の連続性、例えば制御の連続性や通話の連続性が維持されない場合が生じる。
【００１５】
また、ゲートウェイフォーリンエージェントを用いてリージョナルレジストレーション（Ｒｅｇｉｏｎａｌ　Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ）を行う場合でも、移動端末はゲートウェイフォーリンエージェントまで登録要求を送信し、ゲートウェイフォーリンエージェントから登録応答を受信する必要があり、移動端末とゲートウェイフォーリンエージェントとの間でネットワーク遅延や処理遅延が発生する。したがって、ハンドオーバに時間を要し、リアルタイムメディアの欠落が生じる可能性がある。さらにゲートウェイフォーリンエージェント間をまたがるハンドオーバが発生した場合には標準Ｍｏｂｉｌｅ　ＩＰと同様な問題が発生する。
【００１６】
本発明は係る点に鑑みてなされたものであり、Ｍｏｂｉｌｅ　ＩＰ技術が有している上述の問題点を克服しつつ、移動端末のハンドオーバによる通信データの遅延及び欠落を軽減することができるハンドオーバプログラムを提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明のハンドオーバプログラムは、自己のネットワークに所属する移動端末の通信を管理するホームエージェントに用いられるハンドオーバプログラムであって、前記移動端末の訪問先ネットワークの近隣に存在するフォーリンエージェントのアドレスリストを作成するアドレスリスト作成手順と、前記アドレスリストに登録された全てのフォーリンエージェントに前記移動端末の認証情報を通知する認証情報通知手順と、前記移動端末宛てのパケットを受信するとそのパケットを前記アドレスリストに登録された全てのフォーリンエージェントに転送するパケット転送手順と、を具備する。
【００１８】
このプログラムによれば、ホームエージェントが予め移動端末の訪問先（ハンドオーバ先）ネットワークの近隣に存在する少なくとも１つのフォーリンエージェントに移動端末の認証情報を通知しておき、更に当該移動端末宛てのパケットがあればそのパケットを転送しておくので、移動端末が新たなハンドオーバ先のネットワークに移動してもホームエージェントまで登録要求を送信する必要が無くなり、認証に要する時間の短縮化が図れる。また、ハンドオーバ先のフォーリンエージェントが移動端末宛てのパケットの転送を直ちに開始できるため、パケット欠落や遅延を軽減することが可能となる。
【００１９】
請求項２に係る発明のハンドオーバプログラムは、自己のネットワークに所属する移動端末の通信を管理するホームエージェントに用いられるハンドオーバプログラムであって、ネットワーク接続された全てのフォーリンエージェント夫々に隣接する全てのフォーリンエージェントのアドレス情報を保持するアドレス情報保持手順と、通信を管理する移動端末のハンドオーバ先ネットワークのフォーリンエージェントに隣接する全てのフォーリンエージェントのアドレスリストを作成するアドレスリスト作成手順と、前記アドレスリストに登録された全てのフォーリンエージェントに前記移動端末の認証情報を通知する認証情報通知手順と、前記移動端末宛てのパケットを受信するとそのパケットを前記アドレスリストに登録された全てのフォーリンエージェントに転送するパケット転送手順と、を具備する。
【００２０】
このプログラムによれば、ホームエージェントが全てのフォーリンエージェント夫々に隣接する全てのフォーリンエージェントのアドレス情報を保持して、移動端末のハンドオーバ先ネットワークのフォーリンエージェントに隣接する全てのフォーリンエージェントのアドレスリストを作成する。これにより、ホームエージェントが認証情報の通知及びパケット転送を行うフォーリンエージェントを容易に特定することができるので、移動端末が新たなハンドオーバ先のネットワークに移動してもホームエージェントまで登録要求を送信する必要が無くなり、認証に要する時間の短縮化が図れる。また、ハンドオーバ先のフォーリンエージェントが移動端末宛てのパケットの転送を直ちに開始できるため、パケット欠落や遅延を軽減することが可能となる。
【００２１】
請求項３に係る発明のハンドオーバプログラムは、自己のネットワークに所属する移動端末の通信を管理するホームエージェントに用いられるハンドオーバプログラムであって、ネットワーク接続された全てのフォーリンエージェント夫々の物理的位置情報を保持し、前記移動端末の過去の移動履歴から移動履歴ベクトルを作成する移動履歴ベクトル作成手順と、前記移動端末の訪問先ネットワークの近隣に存在するフォーリンエージェントの位置関係を表す物理的位置ベクトルを作成する物理的位置ベクトル作成手順と、作成された移動履歴ベクトルと物理的位置ベクトルの関係から前記移動端末が次にハンドオーバするネットワークのフォーリンエージェントの候補を特定するハンドオーバ先フォーリンエージェント候補特定手順と、を具備する。
【００２２】
このプログラムによれば、ホームエージェントにおいて、移動端末が次にハンドオーバするネットワークのフォーリンエージェントを高い精度で特定することができる。そして、特定したフォーリンエージェントに移動端末の認証情報を通知しておき、更に当該移動端末宛てのパケットがあればそのパケットを転送しておくので、移動端末が新たなハンドオーバ先のネットワークに移動してもホームエージェントまで登録要求を送信する必要が無くなり、認証に要する時間の短縮化が図れる。また、ハンドオーバ先のフォーリンエージェントが移動端末宛てのパケットの転送を直ちに開始できるため、パケット欠落や遅延を軽減することが可能となる。
【００２３】
請求項４に係る発明のハンドオーバプログラムは、ホームエージェントが通信を管理する移動端末の訪問を受けるフォーリンエージェントに用いられるハンドオーバプログラムであって、前記ホームエージェントから前記移動端末の認証情報の通知を受けるとその認証情報を保持する認証情報保持手順と、前記移動端末から登録要求があると前記認証情報を用いてその移動端末の認証を行いその結果を前記ホームエージェントに通知する認証手順と、認証した前記移動端末のホームエージェントから移動端末宛てのパケットが転送されてくると直ちにそのパケットの転送を行うパケット転送手順と、を具備する。
【００２４】
このプログラムによれば、フォーリンエージェントが自身のネットワークに移動端末がハンドオーバしてくる前にその移動端末のホームエージェントより認証情報を受けており、その移動端末から登録情報があると認証を行ってホームエージェントに通知し、その後にホームエージェントから移動端末宛てのパケットが転送されてくると直ちにそれを移動端末に転送するので、移動端末が新たなハンドオーバ先のネットワークに移動してもホームエージェントまで登録要求を送信する必要が無くなり、認証に要する時間の短縮化が図れる。また、ハンドオーバ先のフォーリンエージェントが移動端末宛てのパケットの転送を直ちに開始できるため、パケット欠落や遅延を軽減することが可能となる。
【００２５】
請求項５に係る発明のハンドオーバプログラムは、ホームエージェントが通信を管理する移動端末の訪問を受けるフォーリンエージェントに用いられるハンドオーバプログラムであって、隣接する全てのフォーリンエージェントのアドレス情報をアドレスデータベースとして保持するアドレス情報保持手順と、前記ホームエージェントからの前記アドレスデータベース参照を可能にするアドレスデータベース参照手順と、を具備する。
【００２６】
このプログラムによれば、自身のフォーリンエージェントに隣接するフォーリンエージェントのアドレス情報をデータベースとして保持すると共に、このデータベースをホームエージェントが自由に参照できるようにする。これにより、ホームエージェントが認証情報の通知及びパケット転送を行うフォーリンエージェントを容易に特定することができるので、移動端末が新たなハンドオーバ先のネットワークに移動してもホームエージェントまで登録要求を送信する必要が無くなり、認証に要する時間の短縮化が図れる。また、ハンドオーバ先のフォーリンエージェントが移動端末宛てのパケットの転送を直ちに開始できるため、パケット欠落や遅延を軽減することが可能となる。
【００２７】
請求項６に係る発明のハンドオーバプログラムは、ホームエージェントが通信を管理する移動端末の訪問を受けるフォーリンエージェントに用いられるハンドオーバプログラムであって、前記移動端末から定期的に送信される当該移動端末のアドレス情報とその移動端末が所属するホームエージェントのアドレス情報を受信すると、自身のフォーリンエージェントのアドレス情報と前記移動端末のアドレス情報をホームエージェントに通知するアドレス情報通知手順を具備する。
【００２８】
このプログラムによれば、ホームエージェントが、移動端末のハンドオーバ先ネットーワークのフォーリンエージェント候補を移動端末の現在位置と物理的に近いフォーリンエージェントから特定することができるので、移動端末が新たなハンドオーバ先のネットワークに移動してもホームエージェントまで登録要求を送信する必要が無くなり、認証に要する時間の短縮化が図れる。また、ハンドオーバ先のフォーリンエージェントが移動端末宛てのパケットの転送を直ちに開始できるため、パケット欠落や遅延を軽減することが可能となる。
【００２９】
請求項７に係る発明のハンドオーバプログラムは、ホームエージェントが通信を管理する移動端末に用いられるハンドオーバプログラムであって、フォーリンエージェントから定期的に送信される当該フォーリンエージェントのアドレス情報を受信すると、そのアドレス情報と自身の移動端末のアドレス情報を前記ホームエージェントに通知するアドレス情報通知手順を具備する。
【００３０】
このプログラムによれば、ホームエージェントが、移動端末のハンドオーバ先ネットーワークのフォーリンエージェント候補を移動端末の現在位置と物理的に近いフォーリンエージェントから特定することができるので、移動端末が新たなハンドオーバ先のネットワークに移動してもホームエージェントまで登録要求を送信する必要が無くなり、認証に要する時間の短縮化が図れる。また、ハンドオーバ先のフォーリンエージェントが移動端末宛てのパケットの転送を直ちに開始できるため、パケット欠落や遅延を軽減することが可能となる。
【００３１】
請求項８に係る発明のネットワーク中継装置は、請求項１又は請求項２のいずれかに係る発明のハンドオーバプログラムを記憶し、記憶したハンドオーバプログラムに従ってハンドオーバ制御を行う構成を採る。
【００３２】
この構成によれば、移動端末が新たなハンドオーバ先のネットワークに移動してもホームエージェントまで登録要求を送信する必要が無くなり、認証に要する時間の短縮化が図れ、またハンドオーバ先のフォーリンエージェントが移動端末宛てのパケットの転送を直ちに開始できるため、パケット欠落や遅延を軽減することが可能な無線移動体通信システムを実現できる。
【００３３】
請求項９に係る発明のネットワーク中継装置は、請求項４に記載のハンドオーバプログラムを記憶し、記憶したハンドオーバプログラムに従ってハンドオーバ制御を行う構成を採る。
【００３４】
この構成によれば、移動端末が新たなハンドオーバ先のネットワークに移動してもホームエージェントまで登録要求を送信する必要が無くなり、認証に要する時間の短縮化が図れ、またハンドオーバ先のフォーリンエージェントが移動端末宛てのパケットの転送を直ちに開始できるため、パケット欠落や遅延を軽減することが可能な無線移動体通信システムを実現できる。
【００３５】
請求項１０に係る発明の無線移動体通信システムは、請求項８に係る発明のネットワーク中継装置と、請求項９に係る発明のネットワーク中継装置と、を具備する構成を採る。
【００３６】
この構成によれば、移動端末が新たなハンドオーバ先のネットワークに移動してもホームエージェントまで登録要求を送信する必要が無くなり、認証に要する時間の短縮化が図れ、またハンドオーバ先のフォーリンエージェントが移動端末宛てのパケットの転送を直ちに開始できるため、パケット欠落や遅延を軽減することが可能な無線移動体通信システムを実現できる。
【００３７】
請求項１１に係る発明のネットワーク中継装置は、請求項３、請求項５又は請求項６のいずれかに係る発明のハンドオーバプログラムを記憶し、記憶したハンドオーバプログラムに従ってハンドオーバ制御を行う構成を採る。
【００３８】
この構成によれば、移動端末が新たなハンドオーバ先のネットワークに移動してもホームエージェントまで登録要求を送信する必要が無くなり、認証に要する時間の短縮化が図れ、またハンドオーバ先のフォーリンエージェントが移動端末宛てのパケットの転送を直ちに開始できるため、パケット欠落や遅延を軽減することが可能な無線移動体通信システムを実現できる。
【００３９】
請求項１２に係る発明の無線移動体通信システムは、請求項１１に係る発明のネットワーク中継装置を具備する構成を採る。
【００４０】
この構成によれば、移動端末が新たなハンドオーバ先のネットワークに移動してもホームエージェントまで登録要求を送信する必要が無くなり、認証に要する時間の短縮化が図れ、またハンドオーバ先のフォーリンエージェントが移動端末宛てのパケットの転送を直ちに開始できるため、パケット欠落や遅延を軽減することが可能な無線移動体通信システムを実現できる。
【００４１】
請求項１３に係る発明の移動端末は、請求項７に係る発明のハンドオーバプログラムを記憶し、記憶したハンドオーバプログラムに従ってハンドオーバ制御を行う構成を採る。
【００４２】
この構成によれば、移動端末が新たなハンドオーバ先のネットワークに移動してもホームエージェントまで登録要求を送信する必要が無くなり、認証に要する時間の短縮化が図れ、またハンドオーバ先のフォーリンエージェントが移動端末宛てのパケットの転送を直ちに開始できるため、パケット欠落や遅延を軽減することが可能な無線移動体通信システムを実現できる。
【００４３】
請求項１４に係る発明の無線移動体通信システムは、請求項１３に係る発明の移動端末を具備する構成を採る。
【００４４】
この構成によれば、移動端末が新たなハンドオーバ先のネットワークに移動してもホームエージェントまで登録要求を送信する必要が無くなり、認証に要する時間の短縮化が図れ、またハンドオーバ先のフォーリンエージェントが移動端末宛てのパケットの転送を直ちに開始できるため、パケット欠落や遅延を軽減することが可能な無線移動体通信システムを実現できる。
【００４５】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、移動端末の訪問先ネットワークに隣接するネットワークのフォーリンエージェントに対して、ホームエージェントが移動端末の認証情報を予め通知しておき、また移動端末宛てのパケットがあればそれを転送しておき、移動端末のハンドオーバ時にハンドオーバ先ネットワークのフォーリンエージェントが認証を行い、更に移動端末宛てのパケットがあれば直ちにそれの転送を開始することで、認証に要する時間の短縮化を図り、またパケット欠落や遅延を軽減することである。
【００４６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００４７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る無線移動体通信システムの全体構成図である。
この図において、参照符号１０１はホームエージェント（ＨＡ）、１０２は移動端末（ＭＮ）、１０３は移動端末１０２がハンドオーバ前に訪問していたネットワークを管理するフォーリンエージェント（ＦＡ）、１０４は移動端末１０２が現在訪問しているネットワークを管理するフォーリンエージェント（ＦＡ）、１０５及び１０６はフォーリンエージェント、１０７はホームネットワーク、１０８は移動端末１０２がハンドオーバ前に位置していた旧訪問先ネットワーク、１０９は移動端末１０２が現在位置している新訪問先ネットワーク、１１０及び１１１はフォーリンネットワーク、１１２は各ネットワークを相互に接続するＩＰネットワークである。
【００４８】
図２は、本実施の形態に係る無線移動体通信システムにおけるＭｏｂｉｌｅ　ＩＰ拡張ハンドオーバ手順を示すフロー図である。
現在、移動端末１０２は、フォーリンエージェント１０３が管理するネットワーク１０８を訪問しており、ホームエージェント１０１が移動端末１０２宛てパケットをフォーリンエージェント１０３へ転送し、移動端末１０２がフォーリンエージェント１０３によりでカプセル化されたＩＰパケットを受信して通信を行っている。このとき、ホームエージェント１０１は、移動端末１０２の訪問先ネットワーク１０８に隣接する新訪問先ネットワーク１０９を管理するフォーリンエージェント１０４のアドレスと、フォーリンネットワーク１１１を管理するフォーリンエージェント１０６のアドレスを記載したアドレスリストを作成する（ステップ２０１）。
【００４９】
このアドレスリストは、移動端末１０２の訪問先ネットワーク１０８を管理するフォーリンエージェント１０３に隣接するフォーリンエージェントのアドレスからなる。すなわち、フォーリンエージェント１０４とフォーリンエージェント１０６の各ＩＰアドレスが記載される。
【００５０】
ホームエージェント１０１は、アドレスリストを作成した後、当該リストに記載したフォーリンエージェント１０４とホーリンエージェント１０６夫々に対して移動端末１０２のＭｏｂｉｌｅ　ＩＰ登録処理に必要な認証情報を通知する（ステップ２０２）。この場合、認証情報としては、移動端末１０２のＳＰＩ値、暗号化アルゴリズム、共有鍵がある。また、認証情報の通知にはＭｏｂｉｌｅ　ＩＰメッセージを拡張したフォーマットが用いられる。
【００５１】
図３は、ホームエージェントが移動端末の認証情報をホーリンエージェントに通知するためのメッセージを表すＩＰパケットのフォーマットであり、特にＭｏｂｉｌｅ　ＩＰメッセージにおけるメッセージタイプを「５」として、認証情報通知メッセージであることを新たに定義している。この拡張したＭｏｂｉｌｅ　ＩＰメッセージフォーマットを認証情報通知手段として用いる。
【００５２】
また、ホームエージェント１０１は、移動端末１０２宛てのパケットを取得すると、アドレスリストに記載されたフォーリンエージェント１０４とフォーリンエージェント１０６夫々に対して当該パケットを転送する（ステップ２０３）。なお、パケットの転送は、アドレスリストに記載した各フォーリンエージェントに対してユニキャストで送信することも可能であるし、ネットワーク資源の効率化のためにマルチキャストで送信することも可能である。
【００５３】
そして、移動端末１０２が訪問先ネットワーク１０８から新訪問先ネットワーク１０９にハンドオーバすると（ステップ２０４）、移動端末１０２は新訪問先ネットワーク１０９を管理するフォーリンエージェント１０４に標準ＭｏｂｉｌｅＩＰの登録要求（Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ　Ｒｅｑｕｅｓｔ）を送信する（ステップ２０５）。この登録要求を受信したフォーリンエージェント１０４は、ホームエージェント１０１の代わりに移動端末１０２の登録認証を行い、移動端末１０２に登録応答（Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ　Ｒｅｐｌｙ）を送信する（ステップ２０６）。
【００５４】
また、フォーリンエージェント１０４は移動端末１０２宛のパケットを既に受信しているので、移動端末１０２宛にパケットの転送を開始する（ステップ２０７）。以降、標準Ｍｏｂｉｌｅ　ＩＰに従う手順でフォーリンエージェント１０４が移動端末１０２の登録要求をそのままホームエージェント１０１に転送する（ステップ２０８）。ホームエージェント１０１は登録要求を受けることで、登録認証を行い（ステップ２０９）、その後、フォーリンエージェント１０４に登録応答を送信する（ステップ２１０）。
【００５５】
このように、本実施の形態に係る無線移動体通信システムによれば、ホームエージェント１０１が、予め移動端末１０２の訪問先ネットワーク１０８の近隣に存在する複数のフォーリンエージェント１０４及び１０６夫々に対して移動端末１０２の認証情報を通知すると共に移動端末１０２宛のパケットを転送しておくことで、移動端末１０２のハンドオーバ時にハンドオーバ先ネットワークのフォーリンエージェント１０４が移動端末１０２の認証を行った直後に移動端末１０２宛のパケットの転送を開始する。
【００５６】
したがって、移動端末１０２はホームエージェント１０１まで登録要求を送信する必要はなくその手順に要する時間の短縮が図れる。また、ハンドオーバ先ネットワーク１０９のフォーリンエージェント１０４が移動端末１０２宛パケットの転送を直ちに開始できるため、パケット欠落や遅延を軽減させることができる。
【００５７】
なお、本発明におけるハンドオーバ方式を適用していないフォーリンエージェントまたは移動端末の認証情報を持たないフォーリンエージェントが管理するネットワークに移動端末がハンドオーバした場合は、標準Ｍｏｂｉｌｅ　ＩＰのハンドオーバ手順により移動端末のハンドオーバが行われる。
【００５８】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２に係る無線移動体通信システムの全体構成図である。本実施の形態に係る無線移動体通信システムは、ホームエージェントが各フォーリンエージェントに隣接するフォーリンエージェントのアドレス情報をデータベースとして保持するようにしたものである。
【００５９】
この図において、参照符号４０１はホームエージェント、４０２は移動端末、４０３は移動端末４０２が現在訪問しているネットワークを管理するフォーリンエージェント、４０４、４０５及び４０６は夫々フォーリンエージェント、４０７はホームエージェントが保持するアドレスデータベース、４０８はホームネットワーク、４０９は移動端末４０２が現在位置している訪問先ネットワーク、４１０、４１１及び４１２は夫々フォーリンネットワーク、４１３は各ネットワークを相互に接続するＩＰネットワークである。
【００６０】
図５は、本実施の形態に係る無線移動体通信システムにおけるアドレスリスト作成手順を示すフロー図である。
【００６１】
ホームエージェント４０１が各フォーリンエージェントに隣接するフォーリンエージェントのアドレス情報をデータベースとして保持する方法では、ホームエージェント４０１は各フォーリンエージェント４０３、４０４、４０５及び４０６に隣接するフォーリンエージェントのアドレスデータベース４０７を予め保持している（ステップ５０１）。このアドレスデータベース４０７には、各フォーリンエージェントから、ある一定の論理的距離（Ｈｏｐ数など）又はある一定の物理的距離に位置するフォーリンエージェントのアドレスがフォーリンエージェント毎に記載されている。
【００６２】
ここで、図６にアドレスデータベースの一例を示す。このデータベースに示すように、フォーリンエージェント４０３に隣接するフォーリンエージェントがフォーリンエージェント４０４とフォーリンエージェント４０６である。また、フォーリンエージェント４０４に隣接するフォーリンエージェントがフォーリンエージェント４０３である。また、フォーリンエージェント４０５に隣接するフォーリンエージェントがフォーリンエージェント４０６である。また、フォーリンエージェント４０６に隣接するフォーリンエージェントがフォーリンエージェント４０３ととフォーリンエージェント４０５である。このアドレスデータベース４０７は静的に保持されてよいし、ネットワークトポロジの変更に対して動的に更新されてもよい。
【００６３】
移動端末４０２がフォーリンエージェント４０３の管理するネットワーク４０９を訪問している場合、ホームエージェント４０１は、フォーリンエージェント４０３に隣接するフォーリンエージェントをアドレスデータベース４０７から検索する（ステップ５０２）。この場合、フォーリンエージェント４０３に隣接するフォーリンエージェントは、フォーリンエージェント４０４とフォーリンエージェント４０６である。そして、これらのアドレス情報をアドレスリストとする（ステップ５０３）。
【００６４】
このように、本実施の形態に係る無線移動体通信システムによれば、ホームエージェント４０１が各フォーリンエージェント４０３〜４０６夫々に隣接するフォーリンエージェントのアドレス情報をアドレスデータベースとして保持し、移動端末４０２のハンドオーバ先ネットワークのフォーリンエージェントに隣接するフォーリンエージェントのアドレスのリストを作成するので、認証情報の通知及びパケット転送を行うフォーリンエージェントの特定を容易に行うことができる。
【００６５】
（実施の形態３）
図７は、本発明の実施の形態３に係る無線移動体通信システムの全体構成図である。本実施の形態に係る無線移動体通信システムは、各フォーリンエージェントが自身に隣接するフォーリンエージェントのアドレスデータベースをそれぞれ保持するようにしたものである。
【００６６】
この図において、参照符号７０１はホームエージェント、７０２は移動端末、７０３は移動端末７０２が現在訪問しているネットワークを管理するホーリンエージェント、７０４、７０５及び７０６はフォーリンエージェント、７０７はアドレスデータベース、７０８はホームネットワーク、７０９は移動端末７０２が現在位置している訪問先ネットワーク、７１０、７１１及び７１２はフォーリンネットワーク、７１３は各ネットワークを相互に接続するＩＰネットワークである。
【００６７】
図８は、本実施の形態に係る無線移動体通信システムおけるアドレスリストの作成手順を示すフロー図である。
【００６８】
各フォーリンエージェントが自身に隣接するフォーリンエージェントのアドレスデータベースを保持する方式では、各フォーリンエージェントは自身に隣接するフォーリンエージェントのアドレスデータベースを予めそれぞれ保持する（ステップ８０１）。フォーリンエージェント７０３のアドレスデータベース７０７には、フォーリンエージェント７０３からある一定の論理的距離（Ｈｏｐ数など）又はある一定の物理的距離に位置するフォーリンエージェントのアドレスが記載されており、例えば図７ではフォーリンエージェント７０４とフォーリンエージェント７０６夫々のＩＰアドレスが記載されている。なお、このアドレスデータベース７０７は静的に保持されて良いし、あるいはネットワークトポロジの変更に対して動的に更新されても良い。
【００６９】
図９は、移動端末７０２の訪問先のフォーリンエージェント７０３がアドレスデータベース７０７のアドレス情報をホームエージェント７０１に通知するためのメッセージを表すＩＰパケットのフォーマットであり、特にＭｏｂｉｌｅ　ＩＰメッセージにおけるメッセージタイプを「１１」、ＴＴＬ（Ｔｉｍｅ　ｔｏ　Ｌｉｖｅ）を「２」ととして、動的に更新する場合のメッセージとして用いる。この拡張したＭｏｂｉｌｅ　ＩＰメッセージフォーマットを認証情報通知手段として用いる。
【００７０】
各フォーリンエージェントは定期的に自身のアドレス情報をネットワークに報知し、このアドレス情報を受信したフォーリンエージェントが自己のアドレスデータベースを更新する。
【００７１】
移動端末７０２がフォーリンエージェント７０３の管理するネットワーク７０９を訪問している場合には、そのアドレスデータベース７０７のアドレスをホームエージェント７０１に通知する（ステップ８０２）。図１０に示すように、Ｍｏｂｉｌｅ　ＩＰのメッセージを拡張し、メッセージタイプが「７」の場合には、フォーリンエージェント７０３がホームエージェント７０１にアドレスデータベース７０７のアドレスを通知するメッセージであることを定義し、そのアドレスをホームエージェント７０１に通知する。通知を受けたホームエージェント７０１はそのアドレスに基づきアドレスリストを作成する（ステップ８０３）。
【００７２】
このように、本実施の形態に係る無線移動体通信システムによれば、各フォーリンエージェント（例えばフォーリンエージェント７０３）が自身に隣接するフォーリンエージェント（例えばフォーリンエージェント７０４と７０６）のアドレスを保持するアドレスデータベース７０７を保持し、このアドレスデータベース７０７に基づきホームエージェント７０１が認証情報の通知及びパケット転送を行うので、ホームエージェント７０１が認証情報の通知及びパケット転送を行うフォーリンエージェントを容易に特定することができる。
【００７３】
（実施の形態４）
図１１は、本発明の実施の形態４に係る無線移動体通信システムの全体構成図である。本実施の形態に係る無線移動体通信システムは、移動端末が定期的にアドレス情報を報知するようにしたものである。
【００７４】
この図において、参照符号１１０１はホームエージェント、１１０２は移動端末、１１０３は移動端末１１０２が現在訪問しているネットワークを管理するフォーリンエージェント、１１０４、１１０５及び１１０６はフォーリンエージェント、１１０７は無線基地局、１１０８はホームネットワーク、１１０９は移動端末１１０２が現在位置している訪問先ネットワーク、１１１０、１１１１及び１１１２はフォーリンネットワーク、１１１３はこれらのネットワークを相互に接続するＩＰネットワークである。
【００７５】
図１２は、本実施の形態に係る無線移動体通信システムおけるアドレスリストの作成手順を示すフロー図である。
【００７６】
移動端末１１０２が自身のアドレス情報とホームエージェント１１０１のアドレス情報をネットワークに定期的に報知する（ステップ１２０１）。移動端末１１０２が自身のアドレス情報を報知する手段として、図１３に示すように、メッセージタイプが「９」、コードが「１」のＭｏｂｉｌｅ　ＩＰを拡張したメッセージを用いる。移動端末１１０２が送信したアドレス情報をフォーリンエージェント１１０４が受信すると（ステップ１２０２）、自身のアドレス情報と移動端末１１０２のアドレス情報をホームエージェント１１０１に通知する（ステップ１２０３）。
【００７７】
この場合、フォーリンエージェント１１０４がアドレス情報をホームエージェント１１０１に通知する手段として、図１４に示すように、メッセージタイプが「９」、コードが「２」のＭｏｂｉｌｅ　ＩＰメッセージを拡張したメッセージを用いる。この通知を受けたホームエージェント１１０１はそのアドレスに基づきアドレスリストを作成する（ステップ１７０４）。
【００７８】
このように、本実施の形態に係る無線移動体通信システムによれば、移動端末１１０１が自身のアドレス情報とホームエージェント１１０１のアドレス情報をネットワークに定期的に送出し、そのアドレス情報を受信することができたフォーリンエージェント（例えばフォーリンエージェント１１０４）が自身のアドレス情報と移動端末１１０２のアドレス情報をホームエージェント１１０１に通知するので、ホームエージェント１１０１は、移動端末１１０２が次にハンドオーバするネットワークのフォーリンエージェントの候補を容易に特定することができる。
【００７９】
（実施の形態５）
図１５、本発明の実施の形態５係る無線移動体通信システムの全体構成図である。本実施の形態に係る無線移動体通信システムは、フォーリンエージェントが定期的にアドレス情報を報知するようにしたものである。
この図において、参照符号１５０１はホームエージェント、１５０２は移動端末、１５０３は移動端末１５０２が現在訪問しているネットワークを管理するフォーリンエージェント、１５０４、１５０５及び１５０６はフォーリンエージェント、１５０７は無線基地局、１５０８はホームネットワーク、１５０９は移動端末１５０２が現在位置している訪問先ネットワーク、１５１０、１５１１及び１５１２はフォーリンネットワーク、１５１３は各ネットワークを相互に接続するＩＰネットワークである。
【００８０】
図１６は、本実施の形態に係る無線移動体通信システムおけるアドレスリストの作成手順を示すフロー図である。
各フォーリンエージェントが定期的にアドレス情報を報知する方法では、フォーリンエージェント１５０４は自身のアドレス情報をネットワークに定期的に送信している（ステップ１６０１）。フォーリンエージェント１５０４が自身のアドレス情報を定期的に報知する手段として、図１７に示すように、メッセージタイプが「９」、コードが「３」のＭｏｂｉｌｅ　ＩＰメッセージを拡張したメッセージを用いる。
【００８１】
移動端末１５０２は受信可能なフォーリンエージェントのアドレス情報、この例ではフォーリンエージェント１５０４のアドレス情報を取得し、取得したアドレス情報をホームエージェント１５０１に通知する（ステップ１６０２）。移動端末１５０２がアドレス情報をホームエージェント１５０１に通知する手段として、図１８に示すようにメッセージタイプが「９」、コードが「４」のＭｏｂｉｌｅ　ＩＰメッセージを拡張したメッセージを用いる。この通知を受けたホームエージェント１５０１はそのアドレスに基づきアドレスリストを作成する（ステップ１６０３）。
【００８２】
このように、本実施の形態に係る無線移動体通信システムによれば、各フォーリンエージェント１５０３〜１５０６は、自身のアドレス情報をネットワークに定期的に送出し、移動端末１５０２は、受信することができたフォーリンエージェントのアドレス情報と自身のアドレスをホームエージェント１５０１に通知するので、移動端末１５０２が次にハンドオーバするネットワークのフォーリンエージェントの候補を容易に特定することができる。
【００８３】
（実施の形態６）
図１９は、本発明の実施の形態６係る無線移動体通信システムにおけるフォーリンエージェントの物理的位置情報から移動端末のハンドオーバ先フォーリンエージェントを予測する手順を示す図である。本実施の形態に係る無線移動体通信システムは、ホームエージェントが全てのフォーリンエージェントの物理的位置情報と移動端末の移動履歴を保持する。
この図において、参照番号１９０１は移動端末、１９０２〜１９１１はそれぞれフォーリンエージェントである。
【００８４】
図２０は、本実施の形態に係る無線移動体通信システムおけるアドレスリストの作成手順を示すフロー図である。
ホームエージェントがすべてのフォーリンエージェントの物理的位置情報と移動端末の移動履歴を保持する方法では、ホームエージェントは全てのフォーリンエージェント１９０２〜１９１１の物理的位置情報と移動端末１９０１の移動履歴を保持している（ステップ２００１、２００２）。
【００８５】
図２１は物理的位置情報の一例を示す図である。この図において、参照番号２１０１は全てのフォーリンエージェント１９０２〜１９１１の物理的位置情報である。図２２は移動履歴の一例を示す図である。この図において、参照番号２１０２は移動端末１９０１の移動履歴である。物理的位置情報２１０１は、全てのフォーリンエージェント１９０２〜１９１１の物理的位置を２次元の座標として保持している。移動端末１９０１の移動履歴２１０２は、過去に訪問したネットワークを管理していたフォーリンエージェントのアドレスリストである。このアドレスリストには、過去に訪問していたネットワークのフォーリンエージェントのＩＰアドレスが新しい順に記載されている。
【００８６】
ホームエージェント（図示略）は、移動端末１９０１が直前に訪問していたネットワークを管理していたフォーリンエージェント１９０２と、現在の訪問先ネットワークを管理するフォーリンエージェント１９０３との位置関係から移動端末１９０１の移動履歴ベクトルを作成する（ステップ２００４）。図２３に移動履歴ベクトル２３０１を示す。
【００８７】
また、このとき図２４に示すように、訪問先ネットワークを管理するフォーリンエージェント１９０３と隣接するフォーリンエージェント１９０２、１９０４〜１９０７、１９１１との位置関係から物理的位置ベクトル２４０１〜２４０６を作成する（ステップ２００５）。そして、移動履歴ベクトル２３０１と物理的位置ベクトル２４０１〜２４０６との関係から移動端末１９０１が次にハンドオーバする可能性が高いフォーリンエージェント１９０４〜１９０６を求める（ステップ２００６）。
【００８８】
図２５は、移動端末１９０１の次ハンドオーバ先フォーリンエージェントの予測例である。この図に示すように、移動履歴ベクトル２３０１と物理的位置ベクトル２４０１〜２４０６の内積を求め、その値が正になる物理的位置ベクトル２４０１〜２４０６のフォーリンエージェント１９０４〜１９０６を次のハンドオーバ先と予測することが考えられる。その後、フォーリンエージェント１９０４〜１９０６のアドレスからアドレスリストを作成する（ステップ２００７）。
【００８９】
このように、本実施の形態に係る無線移動体通信システムによれば、ホームエージェントは、全てのフォーリンエージェント１９０２〜１９１１の物理的位置情報を保持し、移動端末１９０１の過去の移動履歴から移動履歴ベクトル２３０１を作成し、更に移動端末１９０１の訪問先ネットワークの近隣に存在するフォーリンエージェントの位置関係を表す物理的位置ベクトル２４０１〜２４０６を作成する。そして、作成した移動履歴ベクトル２３０１と物理的位置ベクトル２４０１〜２４０６の関係から移動端末１９０１が次にハンドオーバするネットワークのフォーリンエージェントの候補を特定するので、移動端末１９０１が次にハンドオーバするネットワークのフォーリンエージェントの候補を高精度で特定することができる。
【００９０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、移動端末が新たなハンドオーバ先のネットワークに移動してもホームエージェントまで登録要求を送信する必要が無くなり、認証に要する時間の短縮化が図れる。また、ハンドオーバ先のフォーリンエージェントが移動端末宛てのパケットの転送を直ちに開始できるため、パケット欠落や遅延を軽減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る無線移動体通信システムの全体構成を示す図
【図２】本発明の実施の形態１に係る無線移動体通信システムにおけるＭｏｂｉｌｅ　ＩＰ拡張ハンドオーバ手順を示すフロー図
【図３】本発明の実施の形態１に係る無線移動体通信システムで使用されるメッセージフォーマットを示す図
【図４】本発明の実施の形態２に係る無線移動体通信システムの全体構成図
【図５】本発明の実施の形態２に係る無線移動体通信システムにおけるアドレスリストを作成する手順を示すフロー図
【図６】本発明の実施の形態２に係る無線移動体通信システムにおけるホームエージェントが保持するアドレスデータベースの一例を示す図
【図７】本発明の実施の形態３に係る無線移動体通信システムの全体構成図
【図８】本発明の実施の形態３に係る無線移動体通信システムにおけるアドレスリストを作成する手順を示すフロー図
【図９】本発明の実施の形態３に係る無線移動体通信システムで使用されるメッセージフォーマットを示す図
【図１０】本発明の実施の形態３に係る無線移動体通信システムで使用されるメッセージフォーマットを示す図
【図１１】本発明の実施の形態４に係る無線移動体通信システムの全体構成図
【図１２】本発明の実施の形態４に係る無線移動体通信システムにおけるアドレスリストを作成する手順を示すフロー図
【図１３】本発明の実施の形態４に係る無線移動体通信システムで使用されるメッセージフォーマットを示す図
【図１４】本発明の実施の形態４に係る無線移動体通信システムで使用されるメッセージフォーマットを示す図
【図１５】本発明の実施の形態５に係る無線移動体通信システムの全体構成図
【図１６】本発明の実施の形態５に係る無線移動体通信システムにおけるアドレスリストを作成する手順を示すフロー図
【図１７】本発明の実施の形態５に係る無線移動体通信システムで使用されるメッセージフォーマットを示す図
【図１８】本発明の実施の形態５に係る無線移動体通信システムで使用されるメッセージフォーマットを示す図
【図１９】本発明の実施の形態６係る無線移動体通信システムにおけるフォーリンエージェントの物理的位置情報から移動端末のハンドオーバ先フォーリンエージェントを予測する手順を示す図
【図２０】本発明の実施の形態６係る無線移動体通信システムにおけるアドレスリストの作成手順を示すフロー図
【図２１】本発明の実施の形態６係る無線移動体通信システムの動作を説明するための図であって、各フォーリンエージェントの物理的位置情報の一例を示す図
【図２２】本発明の実施の形態６係る無線移動体通信システムの動作を説明するための図であって、移動端末の移動履歴の一例を示す図
【図２３】本発明の実施の形態６係る無線移動体通信システムにおける移動履歴ベクトルの作成の一例を示す図
【図２４】本発明の実施の形態６係る無線移動体通信システムにおける物理的位置ベクトルの作成の一例を示す図
【図２５】本発明の実施の形態６係る無線移動体通信システムにおけるハンドオーバ先の予測の一例を示す図
【図２６】従来の無線移動体システムの全体構成図
【図２７】従来の無線移動体システムにおけるハンドオーバ手順を示す図
【符号の説明】
１０１、４０１、７０１、１１０１、１５０１　ホームエージェント
１０２、４０２、７０２、１１０２、１５０２、１９０１　移動端末
１０３〜１０６、４０３〜４０６、７０３〜７０６、１１０３〜１１０６、１５０３〜１５０６、１９０２〜１９１１　フォーリンエージェント
１０７、４０８、１１０８、１５０８　ホームネットワーク
１０８、４０９、７０９、１１０９、１５０９　訪問先ネットワーク
１０９　新訪問先ネットワーク
１１０、１１１、４１０、４１１、４１２、７１０、７１１、７１２、１１１０、１１１１、１１１２、１５１０、１５１１、１５１２　フォーリンネットワーク
１１２、４１３、７１３、１１１３、１５１３　ＩＰネットワーク
４０７、７０７　アドレスデータベース
１１０７、１５０７　無線基地局
２３０１　移動履歴ベクトル
２４０１〜２４０６　物理位置ベクトル[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a handover program suitable for use in a wireless mobile communication system to which standard Mobile IP is applied.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in an IP (Internet Protocol) network, a Mobile IP (RFC2002) has been proposed from the IETF (Internet Engineering Task Force) as a method for continuing IP communication when a mobile terminal moves between different subnets. According to the Mobile IP technology, even when a mobile terminal is connected to an arbitrary subnet on a network, the mobile terminal appears to be connected to the network (home network) to which the mobile terminal originally belongs. It is a method.
[0003]
In addition, a mobile terminal includes a portable terminal such as a PDA and a notebook computer in addition to a mobile terminal such as a mobile phone, but in the following description, for convenience of explanation, a mobile terminal such as a mobile phone is used. A description will be given by taking a simple mobile terminal as an example.
[0004]
An example of the operation of the standard Mobile IP and a handover method will be described using the network configuration in Mobile IP of FIGS. 26 and 27.
26, a mobile terminal (Mobile Node: MN) 2602 is a mobile terminal that moves between networks, and a communication partner host (Correspond Node: CN) 2603 is a terminal that is a communication partner of the mobile terminal 2602. . The host 2603 is, for example, a server or an IP telephone. In the home network 2605 to which the mobile terminal 2602 originally belongs, a home agent (HA: Home Agent) 2601 manages communication of the mobile terminal 2602, and a visited network 2606 to which the mobile terminal (MN) 2602 temporarily visits. In the above, a foreign agent (FA) 2604 manages communication of the mobile terminal 2602. An IP network 2608 such as the Internet is a relay network connecting these.
[0005]
Home agent 2601 holds position information indicating which network mobile terminal 2602 is currently visiting, and information of foreign agent 2604 managing the visited network 2606 (IP address of FA 2604, Care-of-Address). , Set its own network interface so that it can receive IP packets addressed to mobile terminal 2602. When an IP packet transmitted from the host (CN) 2603 to the mobile terminal 2602 arrives at the home network 2605, the home agent 2601 receives the packet instead of the mobile terminal 2602, and thereafter, the network to which the mobile terminal 2602 is currently visiting. That is, it is transferred to the visited network 2606.
[0006]
At this time, in the Mobile IP FA mode, the home agent 2601 encapsulates an IP packet from the host 2603 into an IP packet addressed to the foreign agent 2604 and transfers it. Upon receiving this encapsulated packet, foreign agent 2604 extracts the original IP packet addressed to mobile terminal 2602 and delivers it to mobile terminal 2602.
[0007]
On the other hand, when transmitting an IP packet from the mobile terminal 2602 to the host 2603, the IP packet is directly transmitted using the original address of the mobile terminal 2602. As a result, the mobile terminal 2602 and the host 2603 can communicate without being aware that the mobile terminal 2602 is moving on the network.
[0008]
Note that there is also a mode in which the function of the foreign agent 2604 is provided in the mobile terminal 2602, that is, a mode called Mobile IP CoA mode. In this mode, the mobile terminal 2602 acquires an address (COA: Care of Address) that can be used in the visited network every time it moves.
[0009]
Hereinafter, for convenience of explanation, the operation of the handover will be described by taking, as an example, the Mobile IP FA mode in which the mobile terminal 2602 receives the COA from the foreign agent 2604.
27, it is assumed that the mobile terminal 2702 has moved (handed over) from the network (old visited network) 2706 to the network (new visited network) 2707. The mobile terminal 2702 receives the Agent Advertisement which is periodically reported by the foreign agent 2704 of the new visited network 2707, and acquires the COA.
[0010]
The mobile terminal 2702 first sends a registration request (Registration Request) message to the foreign agent 2704 to notify the home agent 2701 that the mobile terminal 2702 has moved to the new visited network 2707. Upon receiving this message, foreign agent 2704 transfers a registration request message of mobile terminal 2702 to home agent 2701. Upon receiving the registration request message, home agent 2701 authenticates the registration request message and registers / updates the destination of mobile terminal 2702. Then, a registration response (Registration Reply) message is transmitted to mobile terminal 2702 via foreign agent 2704. Thereby, home agent 2701 transfers the IP packet transferred to foreign agent 2703 to foreign agent 2704.
[0011]
In addition, in addition to the above, the network is divided for each region (Region), for example, for each domain, and one or more Gateway Foreign Agents (GFA) are installed in each region, and the gateway foreign agent is connected to another network. It manages foreign agents in the same area with a gateway function, hides handovers occurring in the same area from home agents, and changes the authentication and packet transfer routes on behalf of the home agent ( For example, see Non-Patent Document 1).
[0012]
[Non-patent document 1]
Mobile IPv4 Regional Registration (draft-ietf-mobileip-reg-tunnel-05), IETF (Internet Engineering Task Force)
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional handover method has the following problems. That is, as described above, Mobile IP notifies the home agent every time it moves in the network, and the home agent continues to use the same IP address by forwarding the packet addressed to the mobile terminal to the destination. It is a technique to show. Therefore, the mobile terminal must execute a predetermined procedure with the home agent every time the mobile terminal moves on the network. The time required for movement (handover) increases.
[0014]
Further, when the mobile terminal cannot receive the IP packet until the necessary procedure is completed when moving through the network, and the continuity of the real-time communication, for example, the continuity of the control or the continuity of the call is not maintained. Occurs.
[0015]
Further, even when performing regional registration using a gateway foreign agent, the mobile terminal needs to transmit a registration request to the gateway foreign agent and receive a registration response from the gateway foreign agent. Network delays and processing delays occur with foreign agents. Therefore, the handover takes time, and there is a possibility that the real-time media is lost. Further, when a handover occurs between gateway foreign agents, a problem similar to that of the standard Mobile IP occurs.
[0016]
The present invention has been made in view of the above points, and a handover program capable of reducing the delay and loss of communication data due to a handover of a mobile terminal while overcoming the above-mentioned problems of Mobile IP technology. The purpose is to provide.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
The handover program according to the invention according to claim 1 is a handover program used for a home agent that manages communication of mobile terminals belonging to its own network, wherein the handover program includes a foreign agent existing near a visited network of the mobile terminal. An address list creating procedure for creating an address list, an authentication information notifying procedure of notifying all foreign agents registered in the address list of the authentication information of the mobile terminal, and receiving a packet addressed to the mobile terminal, A packet transfer procedure for transferring the packet to all foreign agents registered in the address list.
[0018]
According to this program, the home agent notifies the at least one foreign agent existing in the vicinity of the visited (handover destination) network of the mobile terminal of the authentication information of the mobile terminal in advance, and further, a packet addressed to the mobile terminal is transmitted. If the mobile terminal moves to a new handover destination network, there is no need to send a registration request to the home agent even if the mobile terminal moves to a new handover destination network, so that the time required for authentication can be reduced. Further, since the foreign agent at the handover destination can immediately start transferring a packet addressed to the mobile terminal, it is possible to reduce packet loss and delay.
[0019]
A handover program according to a second aspect of the present invention is a handover program used for a home agent that manages communication of mobile terminals belonging to its own network, wherein all the foreign agents adjacent to all the network-connected foreign agents are provided. An address information holding procedure for holding address information of the agent, an address list creating procedure for creating an address list of all foreign agents adjacent to a foreign agent of a handover destination network of a mobile terminal managing communication, and registering in the address list An authentication information notifying procedure of notifying all the foreign agents of the authentication information of the mobile terminal, and receiving a packet addressed to the mobile terminal, and transmitting the packet to all the foreign agents registered in the address list. It includes a packet transfer procedure for transferring to over phosphorus agent, a.
[0020]
According to this program, the home agent holds the address information of all foreign agents adjacent to all foreign agents, and creates an address list of all foreign agents adjacent to the foreign agent of the handover destination network of the mobile terminal. I do. As a result, the home agent can easily specify the foreign agent that performs the notification of the authentication information and performs the packet transfer. Therefore, it is necessary to transmit the registration request to the home agent even if the mobile terminal moves to a new handover destination network. And the time required for authentication can be reduced. Further, since the foreign agent at the handover destination can immediately start transferring a packet addressed to the mobile terminal, it is possible to reduce packet loss and delay.
[0021]
The handover program according to the invention according to claim 3 is a handover program used for a home agent that manages communication of mobile terminals belonging to its own network, and stores physical location information of all foreign agents connected to the network. A movement history vector creation procedure for holding and creating a movement history vector from the past movement history of the mobile terminal, and creating a physical position vector representing a positional relationship of a foreign agent present near a visited network of the mobile terminal. A physical location vector creating procedure, and a handover destination foreign agent candidate identifying procedure for identifying a foreign agent candidate for a network to which the mobile terminal will next handover from the relationship between the created movement history vector and physical location vector. To Bei.
[0022]
According to this program, the home agent can specify the foreign agent of the network to which the mobile terminal will handover next with high accuracy. Then, the authentication information of the mobile terminal is notified to the specified foreign agent, and further, if there is a packet addressed to the mobile terminal, the packet is forwarded, so that the mobile terminal moves to a new handover destination network. This eliminates the need to send a registration request to the home agent, thereby shortening the time required for authentication. Further, since the foreign agent at the handover destination can immediately start transferring a packet addressed to the mobile terminal, it is possible to reduce packet loss and delay.
[0023]
A handover program according to a fourth aspect of the present invention is a handover program used for a foreign agent that receives a visit of a mobile terminal in which a home agent manages communication, and receives a notification of authentication information of the mobile terminal from the home agent. An authentication information holding procedure for holding the authentication information, an authentication procedure for authenticating the mobile terminal using the authentication information when there is a registration request from the mobile terminal, and notifying the home agent of the result, A packet transfer procedure for immediately transferring a packet addressed to the mobile terminal from the home agent of the mobile terminal.
[0024]
According to this program, the foreign agent receives authentication information from the home agent of the mobile terminal before the mobile terminal handovers to its own network, and performs authentication when there is registration information from the mobile terminal, and performs home authentication. Notify the agent, and then transfer the packet addressed to the mobile terminal from the home agent to the mobile terminal as soon as the packet is transferred from the home agent. Therefore, even if the mobile terminal moves to a new handover destination network, a registration request is sent to the home agent. Need not be transmitted, and the time required for authentication can be reduced. Further, since the foreign agent at the handover destination can immediately start transferring a packet addressed to the mobile terminal, it is possible to reduce packet loss and delay.
[0025]
A handover program according to a fifth aspect of the present invention is a handover program used for a foreign agent that receives a visit of a mobile terminal whose home agent manages communication, and holds address information of all adjacent foreign agents as an address database. An address information holding procedure and an address database referencing procedure enabling the home agent to refer to the address database are provided.
[0026]
According to this program, the address information of a foreign agent adjacent to its own foreign agent is held as a database, and this database can be freely referred to by the home agent. As a result, the home agent can easily specify the foreign agent that performs the notification of the authentication information and performs the packet transfer. Therefore, it is necessary to transmit the registration request to the home agent even if the mobile terminal moves to a new handover destination network. And the time required for authentication can be reduced. Further, since the foreign agent at the handover destination can immediately start transferring a packet addressed to the mobile terminal, it is possible to reduce packet loss and delay.
[0027]
The handover program according to the invention according to claim 6, wherein the home agent is a handover program used for a foreign agent that receives a visit of a mobile terminal that manages communication, and the address of the mobile terminal that is periodically transmitted from the mobile terminal. Upon receiving the information and the address information of the home agent to which the mobile terminal belongs, there is provided an address information notification procedure for notifying the home agent of the address information of its own foreign agent and the address information of the mobile terminal.
[0028]
According to this program, the home agent can specify a foreign agent candidate of the mobile terminal's handover destination network from a foreign agent physically close to the current position of the mobile terminal. Even when moving to the network, there is no need to send a registration request to the home agent, and the time required for authentication can be reduced. Further, since the foreign agent at the handover destination can immediately start transferring a packet addressed to the mobile terminal, it is possible to reduce packet loss and delay.
[0029]
The handover program according to the invention according to claim 7, is a handover program used for a mobile terminal in which a home agent manages communication, and when receiving address information of the foreign agent periodically transmitted from the foreign agent, the address of the foreign agent is determined. An address information notifying procedure for notifying the home agent of information and address information of the mobile terminal is provided.
[0030]
According to this program, the home agent can specify a foreign agent candidate of the mobile terminal's handover destination network from a foreign agent physically close to the current position of the mobile terminal. Even when moving to the network, there is no need to send a registration request to the home agent, and the time required for authentication can be reduced. Further, since the foreign agent at the handover destination can immediately start transferring a packet addressed to the mobile terminal, it is possible to reduce packet loss and delay.
[0031]
An eighth aspect of the present invention provides a network relay device that stores the handover program according to the first or second aspect of the invention, and performs a handover control according to the stored handover program.
[0032]
According to this configuration, even if the mobile terminal moves to a new handover destination network, there is no need to transmit a registration request to the home agent, so that the time required for authentication can be reduced, and the foreign agent of the handover destination moves. Since the transfer of a packet to a terminal can be started immediately, a wireless mobile communication system capable of reducing packet loss and delay can be realized.
[0033]
A network relay device according to a ninth aspect of the present invention employs a configuration in which the handover program according to the fourth aspect is stored, and handover control is performed according to the stored handover program.
[0034]
According to this configuration, even if the mobile terminal moves to a new handover destination network, there is no need to transmit a registration request to the home agent, so that the time required for authentication can be reduced, and the foreign agent of the handover destination moves. Since the transfer of a packet to a terminal can be started immediately, a wireless mobile communication system capable of reducing packet loss and delay can be realized.
[0035]
A wireless mobile communication system according to a tenth aspect has a configuration including the network relay device according to the eighth aspect and the network relay device according to the ninth aspect.
[0036]
According to this configuration, even if the mobile terminal moves to a new handover destination network, there is no need to transmit a registration request to the home agent, so that the time required for authentication can be reduced, and the foreign agent of the handover destination moves. Since the transfer of a packet to a terminal can be started immediately, a wireless mobile communication system capable of reducing packet loss and delay can be realized.
[0037]
An eleventh aspect of the present invention provides a network relay device that stores the handover program according to any one of the third, fifth, and sixth aspects, and performs a handover control according to the stored handover program.
[0038]
According to this configuration, even if the mobile terminal moves to a new handover destination network, there is no need to transmit a registration request to the home agent, so that the time required for authentication can be reduced, and the foreign agent of the handover destination moves. Since the transfer of a packet to a terminal can be started immediately, a wireless mobile communication system capable of reducing packet loss and delay can be realized.
[0039]
A wireless mobile communication system according to a twelfth aspect of the invention employs a configuration including the network relay device according to the eleventh aspect.
[0040]
According to this configuration, even if the mobile terminal moves to a new handover destination network, there is no need to transmit a registration request to the home agent, so that the time required for authentication can be reduced, and the foreign agent of the handover destination moves. Since the transfer of a packet to a terminal can be started immediately, a wireless mobile communication system capable of reducing packet loss and delay can be realized.
[0041]
A mobile terminal according to a thirteenth aspect has a configuration in which the handover program according to the seventh aspect is stored and handover control is performed according to the stored handover program.
[0042]
According to this configuration, even if the mobile terminal moves to a new handover destination network, there is no need to transmit a registration request to the home agent, so that the time required for authentication can be reduced, and the foreign agent of the handover destination moves. Since the transfer of a packet to a terminal can be started immediately, a wireless mobile communication system capable of reducing packet loss and delay can be realized.
[0043]
A wireless mobile communication system according to a fourteenth aspect of the present invention employs a configuration including the mobile terminal according to the thirteenth aspect.
[0044]
According to this configuration, even if the mobile terminal moves to a new handover destination network, there is no need to transmit a registration request to the home agent, so that the time required for authentication can be reduced, and the foreign agent of the handover destination moves. Since the transfer of a packet to a terminal can be started immediately, a wireless mobile communication system capable of reducing packet loss and delay can be realized.
[0045]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The gist of the present invention is that the home agent notifies the foreign agent of the network adjacent to the visited network of the mobile terminal of the authentication information of the mobile terminal in advance, and forwards the packet addressed to the mobile terminal if any. In addition, at the time of handover of the mobile terminal, the foreign agent of the handover destination network performs authentication, and if there is a packet addressed to the mobile terminal, immediately starts transferring the packet, thereby shortening the time required for authentication, and It is to reduce packet loss and delay.
[0046]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0047]
(Embodiment 1)
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a wireless mobile communication system according to Embodiment 1 of the present invention.
In this figure, reference numeral 101 denotes a home agent (HA), 102 denotes a mobile terminal (MN), 103 denotes a foreign agent (FA) that manages a network visited by the mobile terminal 102 before handover, and 104 denotes a mobile terminal 102 Is a foreign agent (FA) that manages the currently visited network, 105 and 106 are foreign agents, 107 is a home network, 108 is an old visited network where the mobile terminal 102 was located before the handover, and 109 is a mobile terminal A new visited network 102 is currently located, 110 and 111 are foreign networks, and 112 is an IP network interconnecting the networks.
[0048]
FIG. 2 is a flowchart showing a Mobile IP extended handover procedure in the wireless mobile communication system according to the present embodiment.
At present, the mobile terminal 102 is visiting the network 108 managed by the foreign agent 103, the home agent 101 transfers a packet addressed to the mobile terminal 102 to the foreign agent 103, and the mobile terminal 102 is encapsulated by the foreign agent 103. The communication is performed by receiving the received IP packet. At this time, the home agent 101 has an address list describing the address of the foreign agent 104 managing the new visited network 109 adjacent to the visited network 108 of the mobile terminal 102 and the address of the foreign agent 106 managing the foreign network 111. Is created (step 201).
[0049]
This address list includes addresses of foreign agents adjacent to the foreign agent 103 that manages the visited network 108 of the mobile terminal 102. That is, the IP addresses of foreign agent 104 and foreign agent 106 are described.
[0050]
After creating the address list, the home agent 101 notifies each of the foreign agent 104 and the foreign agent 106 described in the list of authentication information necessary for the Mobile IP registration process of the mobile terminal 102 (step 202). In this case, the authentication information includes the SPI value of the mobile terminal 102, an encryption algorithm, and a shared key. In addition, a format obtained by extending the Mobile IP message is used for the notification of the authentication information.
[0051]
FIG. 3 shows the format of an IP packet representing a message for the home agent to notify the authentication information of the mobile terminal to the holing agent. In particular, the message type in the Mobile IP message is set to "5" and the authentication information notification message Is newly defined. The extended Mobile IP message format is used as authentication information notification means.
[0052]
When the home agent 101 acquires the packet addressed to the mobile terminal 102, the home agent 101 transfers the packet to each of the foreign agent 104 and the foreign agent 106 described in the address list (step 203). The packet can be transmitted by unicast to each foreign agent described in the address list, or can be transmitted by multicast for efficient use of network resources.
[0053]
Then, when the mobile terminal 102 performs a handover from the visited network 108 to the new visited network 109 (step 204), the mobile terminal 102 sends a registration request (Registration Request) for the standard MobileIP to the foreign agent 104 that manages the new visited network 109. Send it (step 205). The foreign agent 104 that has received the registration request performs registration authentication of the mobile terminal 102 in place of the home agent 101, and transmits a registration response (Registration Reply) to the mobile terminal 102 (step 206).
[0054]
Since foreign agent 104 has already received the packet addressed to mobile terminal 102, foreign agent 104 starts transferring the packet addressed to mobile terminal 102 (step 207). Thereafter, the foreign agent 104 transfers the registration request of the mobile terminal 102 to the home agent 101 as it is according to the standard Mobile IP (step 208). Upon receiving the registration request, home agent 101 performs registration authentication (step 209), and then transmits a registration response to foreign agent 104 (step 210).
[0055]
As described above, according to the wireless mobile communication system according to the present embodiment, home agent 101 moves with respect to each of a plurality of foreign agents 104 and 106 which exist in the vicinity of visited network 108 of mobile terminal 102 in advance. By notifying the authentication information of the terminal 102 and transferring the packet addressed to the mobile terminal 102, the mobile terminal 102 immediately authenticates the mobile terminal 102 when the foreign agent 104 of the handover destination network performs the handover of the mobile terminal 102. Start forwarding packets addressed to.
[0056]
Therefore, the mobile terminal 102 does not need to transmit a registration request to the home agent 101, and the time required for the procedure can be reduced. In addition, since the foreign agent 104 of the handover destination network 109 can immediately start transferring a packet addressed to the mobile terminal 102, packet loss and delay can be reduced.
[0057]
When the mobile terminal performs a handover to a network managed by a foreign agent to which the handover method according to the present invention is not applied or a foreign agent having no authentication information of the mobile terminal, the handover of the mobile terminal is performed according to a standard Mobile IP handover procedure. Done.
[0058]
(Embodiment 2)
FIG. 4 is an overall configuration diagram of a wireless mobile communication system according to Embodiment 2 of the present invention. In the wireless mobile communication system according to the present embodiment, the home agent holds the address information of the foreign agent adjacent to each foreign agent as a database.
[0059]
In this figure, reference numeral 401 denotes a home agent, 402 denotes a mobile terminal, 403 denotes a foreign agent that manages a network currently visited by the mobile terminal 402, 404, 405, and 406 each represent a foreign agent, and 407 denotes a home agent. An address database 408 is a home network, 409 is a visited network where the mobile terminal 402 is currently located, 410 411 and 412 are foreign networks, and 413 is an IP network interconnecting the networks.
[0060]
FIG. 5 is a flowchart showing an address list creation procedure in the wireless mobile communication system according to the present embodiment.
[0061]
In the method in which the home agent 401 holds the address information of the foreign agent adjacent to each foreign agent as a database, the home agent 401 previously holds the address database 407 of the foreign agent adjacent to each foreign agent 403, 404, 405 and 406. (Step 501). In the address database 407, addresses of foreign agents located at a certain logical distance (such as the number of hops) or at a certain physical distance from each foreign agent are described for each foreign agent.
[0062]
Here, FIG. 6 shows an example of the address database. As shown in this database, foreign agents adjacent to foreign agent 403 are foreign agent 404 and foreign agent 406. A foreign agent adjacent to the foreign agent 404 is the foreign agent 403. A foreign agent adjacent to the foreign agent 405 is a foreign agent 406. The foreign agents adjacent to the foreign agent 406 are the foreign agent 403 and the foreign agent 405. This address database 407 may be held statically or may be dynamically updated in response to a change in network topology.
[0063]
When the mobile terminal 402 is visiting the network 409 managed by the foreign agent 403, the home agent 401 searches for a foreign agent adjacent to the foreign agent 403 from the address database 407 (step 502). In this case, the foreign agents adjacent to the foreign agent 403 are the foreign agent 404 and the foreign agent 406. Then, the address information is used as an address list (step 503).
[0064]
As described above, according to the wireless mobile communication system according to the present embodiment, home agent 401 holds the address information of the foreign agent adjacent to each of foreign agents 403 to 406 as an address database, and performs handover of mobile terminal 402. Since the address list of the foreign agent adjacent to the foreign agent of the destination network is created, it is possible to easily identify the foreign agent that performs the notification of the authentication information and the packet transfer.
[0065]
(Embodiment 3)
FIG. 7 is an overall configuration diagram of a wireless mobile communication system according to Embodiment 3 of the present invention. In the radio mobile communication system according to the present embodiment, each foreign agent holds an address database of a foreign agent adjacent to itself.
[0066]
In this figure, reference numeral 701 is a home agent, 702 is a mobile terminal, 703 is a foreign agent that manages a network currently visited by the mobile terminal 702, 704, 705, and 706 are foreign agents, 707 is an address database, and 708 is an address database. A home network 709 is a visited network where the mobile terminal 702 is currently located, 710, 711 and 712 are foreign networks, and 713 is an IP network interconnecting the networks.
[0067]
FIG. 8 is a flowchart showing a procedure for creating an address list in the wireless mobile communication system according to the present embodiment.
[0068]
In the method in which each foreign agent holds an address database of a foreign agent adjacent to itself, each foreign agent holds an address database of a foreign agent adjacent to itself in advance (step 801). The address database 707 of the foreign agent 703 describes addresses of foreign agents located at a certain logical distance (such as the number of hops) or a certain physical distance from the foreign agent 703. For example, in FIG. The IP address of each of the agent 704 and the foreign agent 706 is described. The address database 707 may be held statically or may be dynamically updated in response to a change in the network topology.
[0069]
FIG. 9 shows a format of an IP packet representing a message for the foreign agent 703 visited by the mobile terminal 702 to notify the home agent 701 of the address information of the address database 707. In particular, the message type in the Mobile IP message is "11". ", And TTL (Time to Live) is set to" 2 "and used as a message in the case of dynamically updating. The extended Mobile IP message format is used as authentication information notification means.
[0070]
Each foreign agent periodically notifies its own address information to the network, and the foreign agent receiving this address information updates its own address database.
[0071]
When the mobile terminal 702 is visiting the network 709 managed by the foreign agent 703, the mobile terminal 702 notifies the address of the address database 707 to the home agent 701 (step 802). As shown in FIG. 10, the Mobile IP message is extended, and when the message type is “7”, it is defined that the foreign agent 703 is a message for notifying the home agent 701 of the address of the address database 707, The address is notified to the home agent 701. The home agent 701 having received the notification creates an address list based on the address (step 803).
[0072]
As described above, according to the wireless mobile communication system according to the present embodiment, each foreign agent (for example, foreign agent 703) has an address database that holds the addresses of foreign agents (for example, foreign agents 704 and 706) adjacent to itself. Since the home agent 701 holds the authentication information and notifies the authentication information and transfers the packet based on the address database 707, the home agent 701 can easily specify the foreign agent that notifies the authentication information and transfers the packet.
[0073]
(Embodiment 4)
FIG. 11 is an overall configuration diagram of a wireless mobile communication system according to Embodiment 4 of the present invention. In the wireless mobile communication system according to the present embodiment, a mobile terminal periodically broadcasts address information.
[0074]
In this figure, reference numeral 1101 is a home agent, 1102 is a mobile terminal, 1103 is a foreign agent that manages a network currently visited by the mobile terminal 1102, 1104, 1105, and 1106 are foreign agents, 1107 is a wireless base station, 1108 Is a home network, 1109 is a visited network where the mobile terminal 1102 is currently located, 1110, 1111 and 1112 are foreign networks, and 1113 is an IP network connecting these networks to each other.
[0075]
FIG. 12 is a flowchart showing a procedure for creating an address list in the wireless mobile communication system according to the present embodiment.
[0076]
The mobile terminal 1102 periodically notifies its own address information and the address information of the home agent 1101 to the network (step 1201). As a means for the mobile terminal 1102 to notify its own address information, as shown in FIG. 13, a message obtained by extending Mobile IP having a message type of “9” and a code of “1” is used. When the foreign agent 1104 receives the address information transmitted by the mobile terminal 1102 (step 1202), the foreign agent 1104 notifies the home agent 1101 of its own address information and the address information of the mobile terminal 1102 (step 1203).
[0077]
In this case, as a means for the foreign agent 1104 to notify the home agent 1101 of the address information, as shown in FIG. 14, a message obtained by extending a Mobile IP message having a message type “9” and a code “2” is used. The home agent 1101 having received the notification creates an address list based on the address (step 1704).
[0078]
As described above, according to the wireless mobile communication system of the present embodiment, mobile terminal 1101 periodically sends its own address information and home agent 1101 address information to the network, and receives the address information. The foreign agent (e.g., foreign agent 1104) that has completed the process notifies the home agent 1101 of its own address information and the address information of the mobile terminal 1102. Candidates can be easily specified.
[0079]
(Embodiment 5)
FIG. 15 is an overall configuration diagram of a wireless mobile communication system according to Embodiment 5 of the present invention. In the wireless mobile communication system according to the present embodiment, a foreign agent periodically broadcasts address information.
In this figure, reference numeral 1501 is a home agent, 1502 is a mobile terminal, 1503 is a foreign agent that manages a network currently visited by the mobile terminal 1502, 1504, 1505, and 1506 are foreign agents, 1507 is a radio base station, and 1508. Is a home network, 1509 is a visited network where the mobile terminal 1502 is currently located, 1510, 1511 and 1512 are foreign networks, and 1513 is an IP network connecting the networks to each other.
[0080]
FIG. 16 is a flowchart showing a procedure for creating an address list in the wireless mobile communication system according to the present embodiment.
In the method in which each foreign agent periodically broadcasts address information, the foreign agent 1504 periodically transmits its own address information to the network (step 1601). As a means for the foreign agent 1504 to periodically notify its own address information, as shown in FIG. 17, a message obtained by extending a Mobile IP message having a message type "9" and a code "3" is used.
[0081]
The mobile terminal 1502 acquires address information of a receivable foreign agent, in this example, address information of the foreign agent 1504, and notifies the acquired address information to the home agent 1501 (step 1602). As a means for the mobile terminal 1502 to notify the home agent 1501 of the address information, as shown in FIG. 18, a message obtained by extending a Mobile IP message having a message type “9” and a code “4” is used. The home agent 1501 having received this notification creates an address list based on the address (step 1603).
[0082]
As described above, according to the wireless mobile communication system according to the present embodiment, each of foreign agents 1503 to 1506 periodically sends its own address information to the network, and mobile terminal 1502 can receive it. Since the home agent 1501 notifies the home agent 1501 of the address information of the foreign agent and the address of the foreign agent itself, the mobile terminal 1502 can easily identify a foreign agent candidate of the network to be handed over next.
[0083]
(Embodiment 6)
FIG. 19 is a diagram showing a procedure for predicting a handover destination foreign agent of a mobile terminal from physical location information of a foreign agent in a wireless mobile communication system according to Embodiment 6 of the present invention. In the wireless mobile communication system according to the present embodiment, the home agent holds the physical location information of all foreign agents and the movement history of the mobile terminal.
In this figure, reference numeral 1901 is a mobile terminal, and 1902 to 1911 are foreign agents, respectively.
[0084]
FIG. 20 is a flowchart showing a procedure for creating an address list in the wireless mobile communication system according to the present embodiment.
In the method in which the home agent holds the physical location information of all the foreign agents and the movement history of the mobile terminal, the home agent holds the physical location information of all the foreign agents 1902 to 1911 and the movement history of the mobile terminal 1901. (Steps 2001 and 2002).
[0085]
FIG. 21 is a diagram illustrating an example of the physical position information. In this figure, reference numeral 2101 denotes physical position information of all foreign agents 1902 to 1911. FIG. 22 is a diagram illustrating an example of the movement history. In this figure, reference numeral 2102 denotes a movement history of the mobile terminal 1901. The physical position information 2101 holds the physical positions of all the foreign agents 1902 to 1911 as two-dimensional coordinates. The movement history 2102 of the mobile terminal 1901 is an address list of a foreign agent managing a network visited in the past. In this address list, the IP addresses of the foreign agents of the network that have visited the network in the past are listed in the order from the latest.
[0086]
The home agent (not shown) moves the mobile terminal 1901 based on the positional relationship between the foreign agent 1902 managing the network that the mobile terminal 1901 was visiting immediately before and the foreign agent 1903 managing the current visited network. A history vector is created (Step 2004). FIG. 23 shows the movement history vector 2301.
[0087]
At this time, as shown in FIG. 24, physical position vectors 2401 to 2406 are created from the positional relationship between the foreign agent 1903 that manages the visited network and the adjacent foreign agents 1902, 1904 to 1907, and 1911 (step 2005). ). Then, based on the relationship between the movement history vector 2301 and the physical position vectors 2401 to 2406, foreign agents 1904 to 1906 to which the mobile terminal 1901 is likely to perform the next handover are obtained (step 2006).
[0088]
FIG. 25 is a prediction example of the next handover destination foreign agent of the mobile terminal 1901. As shown in the figure, the inner product of the movement history vector 2301 and the physical position vectors 2401 to 2406 is obtained, and the foreign agents 1904 to 1906 of the physical position vectors 2401 to 2406 having positive values are predicted as the next handover destinations. It is possible to do. Thereafter, an address list is created from the addresses of the foreign agents 1904 to 1906 (step 2007).
[0089]
As described above, according to the wireless mobile communication system according to the present embodiment, the home agent holds the physical location information of all the foreign agents 1902 to 1911 and obtains the movement history from the past movement history of the mobile terminal 1901. A vector 2301 is created, and physical location vectors 2401 to 2406 representing the positional relationship of a foreign agent existing near the visited network of the mobile terminal 1901 are created. Then, the mobile terminal 1901 specifies a foreign agent candidate of the network to which the mobile terminal 1901 will next handover, based on the relationship between the created movement history vector 2301 and the physical position vectors 2401 to 2406. Can be specified with high accuracy.
[0090]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, there is no need to transmit a registration request to the home agent even when the mobile terminal moves to a new handover destination network, and the time required for authentication can be reduced. Further, since the foreign agent at the handover destination can immediately start transferring a packet addressed to the mobile terminal, it is possible to reduce packet loss and delay.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a wireless mobile communication system according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a Mobile IP extended handover procedure in the wireless mobile communication system according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a message format used in the wireless mobile communication system according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an overall configuration diagram of a wireless mobile communication system according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart showing a procedure for creating an address list in the wireless mobile communication system according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing an example of an address database held by a home agent in the wireless mobile communication system according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 7 is an overall configuration diagram of a wireless mobile communication system according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 8 is a flowchart showing a procedure for creating an address list in the wireless mobile communication system according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing a message format used in a wireless mobile communication system according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing a message format used in a wireless mobile communication system according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 11 is an overall configuration diagram of a wireless mobile communication system according to Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 12 is a flowchart showing a procedure for creating an address list in the wireless mobile communication system according to Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 13 is a diagram showing a message format used in the wireless mobile communication system according to Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 14 is a diagram showing a message format used in a wireless mobile communication system according to Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 15 is an overall configuration diagram of a wireless mobile communication system according to Embodiment 5 of the present invention.
FIG. 16 is a flowchart showing a procedure for creating an address list in the wireless mobile communication system according to Embodiment 5 of the present invention.
FIG. 17 is a diagram showing a message format used in the wireless mobile communication system according to Embodiment 5 of the present invention.
FIG. 18 is a diagram showing a message format used in the wireless mobile communication system according to Embodiment 5 of the present invention.
FIG. 19 is a diagram showing a procedure for predicting a handover destination foreign agent of a mobile terminal from physical location information of a foreign agent in a wireless mobile communication system according to Embodiment 6 of the present invention.
FIG. 20 is a flowchart showing a procedure of creating an address list in the wireless mobile communication system according to the sixth embodiment of the present invention.
FIG. 21 is a diagram for explaining an operation of the wireless mobile communication system according to the sixth embodiment of the present invention, showing an example of physical location information of each foreign agent.
FIG. 22 is a diagram illustrating an operation of the wireless mobile communication system according to the sixth embodiment of the present invention, and is a diagram illustrating an example of a movement history of a mobile terminal.
FIG. 23 is a diagram showing an example of creating a movement history vector in the wireless mobile communication system according to Embodiment 6 of the present invention.
FIG. 24 is a diagram showing an example of creation of a physical position vector in the wireless mobile communication system according to Embodiment 6 of the present invention.
FIG. 25 is a diagram showing an example of prediction of a handover destination in the wireless mobile communication system according to the sixth embodiment of the present invention.
FIG. 26 is an overall configuration diagram of a conventional wireless mobile system.
FIG. 27 is a diagram showing a handover procedure in a conventional wireless mobile system.
[Explanation of symbols]
101, 401, 701, 1101, 1501 Home Agent
102, 402, 702, 1102, 1502, 1901 Mobile terminal
103 to 106, 403 to 406, 703 to 706, 1103 to 1106, 1503 to 1506, 1902 to 1911 Foreign agent
107, 408, 1108, 1508 Home network
108, 409, 709, 1109, 1509 Visited network
109 New Visit Network
110, 111, 410, 411, 412, 710, 711, 712, 1110, 1111, 1112, 1510, 1511, 1512 Foreign network
112, 413, 713, 1113, 1513 IP network
407, 707 address database
1107, 1507 Wireless base station
2301 Movement history vector
2401-2406 physical position vector

Claims

An address list creating procedure for creating an address list of a foreign agent present in the vicinity of a visited network of the mobile terminal, which is a handover program used for a home agent managing communication of mobile terminals belonging to its own network, An authentication information notifying procedure of notifying the authentication information of the mobile terminal to all foreign agents registered in the address list, and receiving a packet addressed to the mobile terminal, and transmitting the packet to all foreign agents registered in the address list. And a packet transfer procedure for transferring the packet to the handover program.

A handover program used for a home agent that manages communication of mobile terminals belonging to its own network, and an address information holding procedure for holding address information of all foreign agents adjacent to all foreign agents connected to the network. An address list creating procedure for creating an address list of all foreign agents adjacent to the foreign agent of the handover destination network of the mobile terminal that manages communication, and all foreign agents registered in the address list to the mobile terminal. An authentication information notification procedure for notifying authentication information, and a packet transfer procedure for receiving a packet addressed to the mobile terminal and transferring the packet to all foreign agents registered in the address list , Handover program characterized by comprising a.

A handover program used for a home agent that manages communication of mobile terminals belonging to its own network. The handover program retains physical location information of all foreign agents connected to the network, and records the past movement history of the mobile terminal. A movement history vector creating procedure for creating a movement history vector from the mobile terminal, and a physical location vector creating procedure for creating a physical location vector representing a positional relationship of a foreign agent present in the vicinity of the visited network of the mobile terminal. A handover destination foreign agent candidate specifying procedure for specifying a candidate for a foreign agent of a network to which the mobile terminal hands over next from the relationship between the moved history vector and the physical position vector.

A handover program used for a foreign agent receiving a visit of a mobile terminal that manages communication by a home agent, and an authentication information holding procedure for holding the authentication information when receiving notification of the authentication information of the mobile terminal from the home agent. An authentication procedure for performing authentication of the mobile terminal using the authentication information when there is a registration request from the mobile terminal, and notifying the home agent of a result of the authentication, and a packet addressed to the mobile terminal from the home agent of the authenticated mobile terminal. A packet transfer procedure for transferring the packet as soon as the packet is transferred.

A handover program used for a foreign agent that receives a visit of a mobile terminal in which a home agent manages communication, an address information holding procedure for holding, as an address database, address information of all adjacent foreign agents, An address database reference procedure for enabling the address database reference.

A home agent is a handover program used for a foreign agent that receives a visit of a mobile terminal that manages communication, the address information of the mobile terminal periodically transmitted from the mobile terminal and the home agent to which the mobile terminal belongs. A handover program comprising an address information notification procedure for notifying the home agent of the address information of its own foreign agent and the address information of the mobile terminal upon receiving the address information.

A handover program used for a mobile terminal that manages communication by the home agent, and upon receiving address information of the foreign agent periodically transmitted from the foreign agent, the home agent stores the address information and the address information of its own mobile terminal. A handover program comprising an address information notification procedure for notifying a home agent.

A network relay device storing the handover program according to claim 1, and performing handover control according to the stored handover program.

A network relay device storing the handover program according to claim 4, and performing handover control according to the stored handover program.

A wireless mobile communication system comprising: the network relay device according to claim 8; and the network relay device according to claim 9.

A network relay device storing the handover program according to any one of claims 3, 5, and 6, and performing handover control according to the stored handover program.

A wireless mobile communication system comprising the network relay device according to claim 11.

A mobile terminal storing the handover program according to claim 7, and performing handover control according to the stored handover program.

A wireless mobile communication system comprising the mobile terminal according to claim 13.