JP2004228754A - Mobile management method and mobile communication system - Google Patents

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Shinkichi Ikeda
新吉 池田
Hirokazu Kobayashi
広和 小林
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce an IP packet loss and to decrease the processing load of a mobile terminal by allowing a home agent and the other party of communication to manage a plurality of care of addresses and transfer a copied packet to the mobile terminal. <P>SOLUTION: A plurality of care of addresses including a primary care of address can be described to a binding cache managed by the home agent and the other party of communication in a communication system employing the Mobile IP so as to realize a bicast method whereby the home agent or further, the other party of communication attaches copy information to packets transferred or transmitted from the home agent or the other party of communication, copies the resulting packets and distributes the packets to the mobile terminal in the case of handover of the mobile terminal so as to ensure the reduction of the IP packet loss and the real time performance of the packet arrival and so as to be capable of relieving the processing load of the mobile terminal. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する利用分野】
本発明は、移動通信システムにおいて、ＩＰパケットロスを低減する移動管理方法及び移動通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インターネットシステムにおける移動管理方法の一つにＭｏｂｉｌｅ ＩＰがあり、ＩＰｖ４に対応するＭｏｂｉｌｅ ＩＰｖ４は、ＲＦＣ３３４４（ＩＰ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｓｕｐｐｏｒｔ ｆｏｒ ＩＰｖ４）にて標準化されている。
【０００３】
また、ＩＰｖ６に対応するＭｏｂｉｌｅ ＩＰｖ６は、インターネットドラフトｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｍｏｂｉｌｅｉｐ−ｉｐｖ６（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｓｕｐｐｏｒｔ ｉｎ ＩＰｖ６）において現在も標準化が進められている。これらのプロトコルによって、移動端末が異なるネットワーク間を移動する場合にも、同一のアドレスを用いて通信を行うことが可能となる。
【０００４】
Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰｖ６においては、移動端末はホームリンクから離れた場合に現在接続しているリンクのアクセスルータから送信されるネットワーク情報から現在接続しているリンクのプレフィックス情報を取得することにより、そのリンクで一時的に使用するケアオブアドレスを生成する。その後、バインディングアップデートメッセージをホームエージェントに送信することにより、そのケアオブアドレスをプライマリケアオブアドレスとして、移動端末のホームリンク上のホームエージェントに登録する。ホームエージェントは移動端末からのバインディングアップデートメッセージを受信した後、ホームアドレスとケアオブアドレスを関連付けるバインディングキャッシュを作成もしくは更新する。
【０００５】
ホームエージェントはバインディングキャッシュを参照し、移動端末のホームリンク上のホームアドレス宛に送信されたパケットを代理受信し、代理受信したパケットをカプセル化して、移動端末のケアオブアドレスに転送するという処理を行う。移動端末は、ホームエージェントにより転送されたパケットのカプセル解除を行い、移動端末のホームアドレス宛のパケットを受け取ることができる。
【０００６】
また、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰｖ４においては、移動端末宛のパケットは常にホームエージェント経由で転送されるため、パケットが通信先ノードから移動端末に届くまでに無駄な経路を通るという三角経路問題が生じる。そこで、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰｖ６においては通信先ノードにもバインディングキャッシュを持たせ、ルーティングヘッダを用いて移動端末宛のパケットを直接移動端末に送ることにより、三角経路問題を防ぐことができる。
【０００７】
また、移動端末がハンドオーバ復帰後に受信するＩＰパケットのリアルタイム性を確保しながらパケットロスを低減する方式として、バイキャスト方式がある（例えば、特許文献１参照）。バイキャスト方式では、移動端末が移動する以前の収容ルータ（移動元ルータ）と移動後の収容ルータ（移動先ルータ）をともに収容する上位ルータ、あるいはホームエージェントが、登録された移動端末宛パケットを複製して、移動元と移動先のアドレスに向けて同一のパケットを送信することにより、移動端末は、ハンドオーバに際してパケット受信ロスを低減でき、さらにはパケット伝送遅延を抑えてリアルタイム性を確保することができる。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−１２５２５４号公報（第６−７頁、第１図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記バイキャスト方式では、移動端末が受信する複製パケットを上位層において重複の検出をする必要があり、処理負荷を増大する要因となっていた。
【００１０】
また、移動端末と通信を行う通信相手はパケット複製を行うことができず、特にネットワークドメイン間を移動（ハンドオーバ）する際の通信効率化を実現することができなかった。
【００１１】
さらには、ホームエージェントや通信相手がパケット複製を行う場合、現在のＭｏｂｉｌｅ ＩＰ標準ではバインディングキャッシュに一つのケアオブアドレス、すなわちプライマリケアオブアドレスしか管理していないため、上記バイキャスト方式を効率的に行うことができないといった課題があった。
【００１２】
本発明は、ホームエージェントや通信相手が複数のケアオブアドレスを管理し複製パケットを移動端末に転送することで、ＩＰパケットロスを低減するとともに移動端末の処理負荷を低減することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明では、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰを用いた通信システムにおいて、ホームエージェントや通信相手が管理するバインディングキャッシュにプライマリケアオブアドレスを含む複数のケアオブアドレスを記載できるようにし、さらには移動端末のハンドオーバに際してホームエージェントさらには通信相手が転送あるいは送信するパケットに複製情報を付加した上で複製して移動端末に配信することによりＩＰパケットロスの低減とパケット到達のリアルタイム性を確保するとともに、移動端末の処理負荷を低減可能なバイキャスト方法を実現する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、アクセスルータを移動しながらパケット通信を行う移動端末と、移動端末の位置管理をＭｏｂｉｌｅ ＩＰ手順に従って実施するホームエージェント装置とから構成される移動通信システムの移動端末のハンドオーバの際の移動管理方法において、前記ホームエージェント装置は、前記移動端末から既に通知済みの移動元ネットワークで使用しているケアオブアドレスに加えて、移動先ネットワークで使用する少なくとも１つのケアオブアドレスの通知をバインディングアップデートメッセージにより受け、既に登録された移動元のケアオブアドレスとともに移動先のケアオブアドレスをバインディングキャッシュに登録し、移動端末へのパケット送出に際しては、パケットに複製情報を付加した後にパケットを複製し、バインディングキャッシュに登録された移動元と移動先のケアオブアドレスの双方に送出し、前記移動端末は、受信したパケットに含まれる複製情報を用いてパケットの重複受信を判定することを特徴とする移動管理方法であり、移動先のネットワークにパケットを複製配信することにより、ハンドオーバ後のスムーズなパケット受信再開を実現し、さらには、移動端末は重複パケットの判定を行うことにより、特にＴＣＰのように重複パケットによる影響を軽減することができる。また、ホームエージェント装置がパケット複製を実施することにより、新たに認証機構を動作させることなく、既存の機構を用いて信頼性の高い転送を実現することができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、アクセスルータを移動しながらパケット通信を行う移動端末と、移動端末と通信を行うとともに、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ手順に従って移動端末の位置管理を実施する通信装置とから構成される移動通信システムの移動端末のハンドオーバの際の移動管理方法において、前記通信装置は、前記移動端末から既に通知済みの移動元ネットワークで使用しているケアオブアドレスに加えて、移動先ネットワークで使用する少なくとも１つのケアオブアドレスの通知をバインディングアップデートメッセージにより受け、既に登録された移動元のケアオブアドレスとともに移動先のケアオブアドレスをバインディングキャッシュに登録し、移動端末へのパケット送出に際しては、パケットに複製情報を付加した後にパケットを複製し、バインディングキャッシュに登録された移動元と移動先のケアオブアドレスの双方に送出し、前記移動端末は、受信したパケットに含まれる複製情報を用いてパケットの重複受信を判定することを特徴とする移動管理方法であり、移動先のネットワークにパケットを複製配信することにより、ハンドオーバ後のスムーズなパケット受信再開を実現し、さらには、移動端末は重複パケットの判定を行うことにより、特にＴＣＰのように重複パケットによる影響を軽減することができる。また、通信装置がパケット複製を行うことにより、ホームエージェント装置を含む経路途上装置の処理負荷を増加させることなく、ハンドオーバに伴うネットワーク処理を実施することができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、前記バインディングアップデートメッセージは、複製配信の有無を指示する複製要求フラグを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の移動管理方法であり、移動端末が明示的に複製要求を行うことにより、ホームエージェント装置や通信装置は、パケット複製の実施を確信でき、不要にパケット複製を実施することのないよう動作させることができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、前記バインディングキャッシュが複数の移動先のケアオブアドレスを登録する際は、エントリを分けたリスト構造で管理することを特徴とする請求項１または２に記載の移動管理方法であり、エントリ間をリスト結合することにより、同一ホームアドレスに対する複数ケアオブアドレスの探索を効率的に行うことができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、通信装置とパケット通信を移動しながら実施する移動端末において、ハンドオーバに際して、移動先ネットワークで使用する少なくとも１つのケアオブアドレスを事前に取得し、前記取得した移動先のケアオブアドレスをホームエージェント装置および／または通信装置に通知する際に、複製要求フラグを含むバインディングアップデートメッセージを生成しホームエージェント装置および／または通信装置に送信するハンドオーバ制御手段を有することを特徴とする移動端末であり、移動先のネットワークにパケットを複製配信してもらうことにより、ハンドオーバ後のスムーズなパケット受信再開を実現する。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、前記ハンドオーバ制御手段は、受信パケットに複製情報が含まれているかを検出し、複製情報からパケットの重複受信を判定することを特徴とする請求項５に記載の移動端末であり、重複パケットの判定を行うことにより、特にＴＣＰのように重複パケットによる影響を軽減することができる。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、ハンドオーバに際して、移動端末の位置管理をＭｏｂｉｌｅ ＩＰ手順に従って実施するホームエージェント装置において、
前記移動端末から、複製要求フラグが有効であるバインディングアップデートメッセージを受信すると、既に登録された移動端末の移動元のケアオブアドレスに加えて、前記バインディングアップデートメッセージに含まれる移動先のケアオブアドレスをバインディングキャッシュに登録し、移動端末へのパケット送出に際しては、パケットに複製情報を付加した後にパケットを複製し、前記バインディングキャッシュに登録された移動元と移動先のケアオブアドレスの双方に送出するハンドオーバ制御手段を有することを特徴とするホームエージェント装置であり、移動端末の要求を受けて、移動先のネットワークにパケットを複製配信することにより、ハンドオーバ後のスムーズなパケット受信再開を実現し、さらには、移動端末に重複パケットの判定を行わせることにより、特にＴＣＰのように重複パケットによって受ける影響を軽減することができる。また、ホームエージェント装置がパケット複製を実施することにより、新たに認証機構を動作させることなく、既存の機構を用いて信頼性の高い転送を実現することができる。
【００２１】
請求項８に記載の発明は、移動端末とデータ通信を行うとともに、ハンドオーバに際して、移動端末の位置管理をＭｏｂｉｌｅ ＩＰ手順に従って実施する通信装置において、前記移動端末から、複製要求フラグが有効であるバインディングアップデートメッセージを受信すると、既に登録された移動端末の移動元のケアオブアドレスに加えて、前記バインディングアップデートメッセージに含まれる移動先のケアオブアドレスをバインディングキャッシュに登録し、移動端末へのパケット送出に際しては、パケットに複製情報を付加した後にパケットを複製し、前記バインディングキャッシュに登録された移動元と移動先のケアオブアドレスの双方に送出するハンドオーバ制御手段を有することを特徴とする通信装置であり、移動端末の要求を受けて、移動先のネットワークにパケットを複製配信することにより、ハンドオーバ後のスムーズなパケット受信再開を実現し、さらには、移動端末は重複パケットの判定を行うことにより、特にＴＣＰのように重複パケットによって受ける影響を軽減することができる。また、通信装置がパケット複製を行うことにより、ホームエージェント装置を含む経路途上装置の処理負荷を増加させることなく、ハンドオーバに伴うネットワーク処理を実施することができる。
【００２２】
請求項９に記載の発明は、請求項５または６に記載の移動端末と、請求項７記載のホームエージェント装置を具備する移動通信システムであり、移動端末からの複製配信要求を受けて、移動先のネットワークにパケットを複製配信することにより、ハンドオーバ後のスムーズなパケット受信再開を実現し、さらには、移動端末に重複パケットの判定を行わせることにより、特にＴＣＰのように重複パケットによって受ける影響を軽減することができる。また、ホームエージェント装置がパケット複製を実施することにより、新たに認証機構を動作させることなく、既存の機構を用いて信頼性の高い転送を実現することができる。
【００２３】
請求項１０に記載の発明は、請求項５または６に記載の移動端末と、請求項８記載の通信装置を具備する移動通信システムであり、移動端末からの複製配信要求を受けて、通信装置が移動先のネットワークにパケットを複製配信することにより、ハンドオーバ後のスムーズなパケット受信再開を実現し、さらには、移動端末は重複パケットの判定を行うことにより、特にＴＣＰのように重複パケットによって受ける影響を軽減することができる。また、通信装置がパケット複製を行うことにより、ホームエージェント装置を含む経路途上装置の処理負荷を増加させることなく、ハンドオーバに伴うネットワーク処理を実施することができる。
【００２４】
請求項１１に記載の発明は、請求項５または６に記載の移動端末と、請求項７記載のホームエージェント装置と、請求項８記載の通信装置を具備する移動通信システムであり、移動端末からの複製配信要求を受けて、ホームエージェント装置と通信装置の双方が移動先のネットワークにパケットを複製配信することにより、ハンドオーバ後のスムーズなパケット受信再開を実現し、さらには、移動端末は重複パケットの判定を行うことにより、特にＴＣＰのように重複パケットによって受ける影響を軽減することができる。また、ホームエージェント装置がパケット複製を実施する場合は、新たな認証機構を動作させることなく、既存の機構を用いて信頼性の高い転送を実現することができ、通信装置がパケット複製を行う場合は、ホームエージェント装置を含む経路途上装置の処理負荷を増加させることなく、ハンドオーバに伴うネットワーク処理を実施することができる。
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。
【００２６】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１における移動通信システムについて、図１から図１２を用いて説明する。
【００２７】
図６は本発明による移動通信システムにおけるネットワークの構成を示す図であり、１０は移動端末（ＭＮ）、３０は移動端末１０を収容して位置管理を行うホームエージェント（ＨＡ）装置、５０は移動端末１０と通信を行う通信装置（ＣＮ）、７１、７２は移動端末１０と無線交信を行うアクセスルータ（ＡＲ）である。５００はホームエージェント装置３０、通信装置５０、アクセスルータ７１、７２を接続するローカルネットワークあるいはインターネットである。
【００２８】
本発明の主旨は、移動端末１０がアクセスルータ７１、７２間を移動する際に、移動先のアクセスルータ７２配下で使用するケアオブアドレス（ｎＣｏＡ）を事前に取得し、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ手順によるところのバインディングアップデートメッセージを用いてホームエージェント装置３０に通知し、ホームエージェント装置３０は、移動端末１０への転送パケットを複製して、既に登録されているアクセスルータ７１配下で使用するケアオブアドレス（ｏＣｏＡ）と移動先のケアオブアドレス（ｎＣｏＡ）の双方に送出することにより、高速なハンドオーバを実現するものである。移動端末１０は、移動元と移動先でほぼ同じタイミングで同一パケットを受信可能となるため、アクセスルータ７１が移動端末１０宛のパケットをバッファリングしてハンドオーバ完了後に移動先のアクセスルータ７２に転送する場合に比べて、ハンドオーバ処理の高速化とハンドオーバ後に受信するパケットのリアルタイム性を確保することができる。
【００２９】
以下、本発明による移動通信システムの動作について、説明する。
【００３０】
本発明に関する移動通信システムでの移動端末１０は、アクセスルータ７１、７２間を移動して接続するサブネットが変わると、新しくＩＰアドレス（ケアオブアドレス）を生成取得し、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ手順に従ってホームエージェント装置３０に位置登録を行う。
【００３１】
図１８は位置登録処理手順を示したもので、移動端末１０が有する不変のホームアドレスと、先に生成取得したケアオブアドレスの対が記載されたバインディングアップデートメッセージをアクセスルータ７１または７２を介して送信することによって開始される（Ｍ１）。ホームエージェント装置３０は、バインディングアップデートメッセージを受信すると、内部で管理するバインディングキャッシュ１００の移動端末１０に該当するエントリのホームアドレスをキーとして検索し、該当エントリが存在しなければホームアドレスとケアオブアドレス他が記載されたエントリを新たに生成し、該当エントリが存在すればケアオブアドレスを書き換える。ホームエージェント装置３０は、正しくバインディングキャッシュエントリを生成あるいは更新できた場合に、位置登録が正常に行われた旨を示すバインディングアックメッセージを移動端末１０に送信し（Ｍ２）、移動端末１０が受信したバインディングアックメッセージを評価した時点で位置登録処理が完了する。
【００３２】
なお、ホームエージェント装置３０が、正しくバインディングキャッシュを生成あるいは更新できなかった場合は、位置登録が正常に行われなかった旨のエラー情報を記載したバインディングアックメッセージを移動端末１０に送信し（Ｍ２）、移動端末１０は受信したバインディングアックメッセージに記載されたエラー情報にしたがって、バインディングアップデートメッセージの再送を試みる等の適切な処理を実施する。なお、移動端末１０は、同様に通信装置５０に対してもＭｏｂｉｌｅ ＩＰ手順に従って位置登録を行うことができる。
【００３３】
次に、先に示したＭｏｂｉｌｅ ＩＰ手順に則った各装置の動作に加えて、本発明では新たに移動端末１０におけるバインディングアップデートメッセージの生成方法と、ホームエージェント装置３０および通信装置５０におけるバインディングキャッシュ管理方法、さらにはホームエージェント装置３０および通信装置５０における移動端末１０へのパケット転送あるいは送信方法を開示する。
【００３４】
移動端末１０は、それまで交信していたアクセスルータ７１の交信領域からアクセスルータ７２の交信領域に向かって移動しており、アクセスルータ７２を通じて接続するサブネットのＩＰアドレス（ｎＣｏＡ）を取得すると、ホームエージェント装置３０に対して取得したｎＣｏＡを位置登録する処理を開始する。位置登録処理には、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ手順準拠のバインディングアップデートメッセージを改良したものを用いる。
【００３５】
以下、移動端末１０におけるバインディングアップデートメッセージの生成方法について、バインディングアップデートメッセージの構成を示す図１０から１３を用いて説明する。
【００３６】
移動端末１０は、サブネット間のハンドオーバに先駆けて、移動先サブネットでのアドレスを先行的に取得する。アドレスの先行取得は、ＩＥＴＦ等で検討されているＦａｓｔ Ｈａｎｄｏｖｅｒｓ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰｖ６などを用いることによって実施可能である。移動端末１０は、移動先サブネットのアドレスを先行取得すると、それをホームエージェント装置３０や通信装置５０に登録するため、バインディングアップデートメッセージを生成する。
【００３７】
本発明によるバインディングアップデートメッセージは、図１０に示すモビリティヘッダ２００と、図１１に示すバインディングアップデート２１０と、図１３に示すホームアドレス宛先オプション２３０から構成される。バインディングアップデート２１０には、複製配信要求フラグ２１１を新たに追加する。ここで、複製配信要求フラグ２１１には、少なくとも１ビットの領域を割り当てるものとする。なお、既存のＳビット２１２を複製配信要求フラグの代用としてもよい。
【００３８】
移動端末１０は、本構成によるバインディングアップデートメッセージを用いる場合、ＩＰ基本ヘッダのソースアドレスを移動元のケアオブアドレスｏＣｏａ、ホームアドレス宛先オプション２３０のホームアドレスフィールド２３３にホームアドレス、代理ケアオブアドレスモビリティオプション２２０の代理ケアオブアドレスフィールド２２３に移動先のケアオブアドレスを記載し、バインディングアップデート２１０の複製配信要求フラグ２１１を有効にする。本構成のバインディングアップデートメッセージを受信したホームエージェント装置３０あるいは通信装置５０は、後述するように、既に登録済みのバインディングキャッシュエントリに加えて、本バインディングアップデートメッセージの内容を管理し、以降の移動端末１０宛のパケットを送出する際、パケットに複製情報を付加した後に複製して双方（移動元、移動先）のケアオブアドレス宛に送出する。
【００３９】
移動端末１０は、移動先ネットワークへのハンドオーバ完了後、ホームエージェント装置３０および通信装置５０による移動元のケアオブアドレスへの複製配信を停止させるため、先に複製配信要求フラグ２１１を有効にしたバインディングアップデートメッセージを送信したすべてのホームエージェント装置３０および通信装置５０に、以下のいずれかの構成をとるバインディングアップデートメッセージを送信する。
【００４０】
複製配信を停止させるための第一の構成のバインディングアップデートメッセージは、モビリティヘッダ２００、バインディングアップデート２１０、代理ケアオブアドレスモビリティオプション２２０及びホームアドレス宛先オプション２３０から構成される。移動端末１０は、本構成によるバインディングアップデートメッセージを用いる場合、ＩＰ基本ヘッダのソースアドレスを移動先の（現在通信に用いている）ケアオブアドレスｎＣｏＡ、ホームアドレス宛先オプション２３０のホームアドレスフィールド２３３にホームアドレス、代理ケアオブアドレスモビリティオプション２２０の代理ケアオブアドレスフィールド２２３に移動元のケアオブアドレス（複製配信を停止させるアドレス）を記載し、バインディングアップデート２１０の複製配信要求フラグ２１１を有効にする。
【００４１】
本構成のバインディングアップデートメッセージを受信したホームエージェント装置３０あるいは通信装置５０は、後述するように、既に登録済みの複製配信対象となっているバインディングキャッシュエントリに関して、代理ケアオブアドレスモビリティオプション２２０の代理ケアオブアドレスフィールド２２３に記載された移動元のケアオブアドレスを抹消し、以降、移動元ケアオブアドレスへの複製配信を行わない。
【００４２】
複製配信を停止させるための第二の構成のバインディングアップデートメッセージは、モビリティヘッダ２００、バインディングアップデート２１０、代理ケアオブアドレスモビリティオプション２２０及びホームアドレス宛先オプション２３０から構成される。移動端末１０は、本構成によるバインディングアップデートメッセージを用いる場合、ＩＰ基本ヘッダのソースアドレスを移動先の（現在通信に用いている）ケアオブアドレスｎＣｏＡ、ホームアドレス宛先オプション２３０のホームアドレスフィールドにホームアドレス、代理ケアオブアドレスモビリティオプション２２０の代理ケアオブアドレスフィールドに移動元のケアオブアドレス（複製配信を停止させるアドレス）を記載し、バインディングアップデート２１０の複製配信要求フラグ２１１を無効にする。
【００４３】
本構成のバインディングアップデートメッセージを受信したホームエージェント装置３０あるいは通信装置５０は、後述するように、既に登録済みの複製配信対象となっているバインディングキャッシュエントリに関して、代理ケアオブアドレスモビリティオプション２２０の代理ケアオブアドレスフィールド２２３に記載された移動元のケアオブアドレスを抹消し、以降、移動元ケアオブアドレスへの複製配信を行わない。
【００４４】
複製配信を停止させるための第三の構成のバインディングアップデートメッセージは、モビリティヘッダ２００、バインディングアップデート２１０及びホームアドレス宛先オプション２３０から構成される。移動端末１０は、本構成によるバインディングアップデートメッセージを用いる場合、ＩＰ基本ヘッダのソースアドレスを移動先のケアオブアドレスｎＣｏＡ、ホームアドレス宛先オプション２３０のホームアドレスフィールド２３３にホームアドレスを記載し、バインディングアップデート２１０の複製配信要求フラグ２１１を有効にする。
【００４５】
本構成のバインディングアップデートメッセージを受信したホームエージェント装置３０あるいは通信装置５０は、後述するように、既に登録済みの複製配信対象となっているバインディングキャッシュエントリに関して、代理ケアオブアドレスモビリティオプション２２０の代理ケアオブアドレスフィールド２２３に記載された移動元のケアオブアドレスを抹消し、以降、移動元ケアオブアドレスへの複製配信を行わない。
【００４６】
複製配信を停止させるための第四の構成のバインディングアップデートメッセージは、モビリティヘッダ２００、バインディングアップデート２１０及びホームアドレス宛先オプション２３０から構成される。移動端末１０は、本構成によるバインディングアップデートメッセージを用いる場合、ＩＰ基本ヘッダのソースアドレスを移動先のケアオブアドレスｎＣｏＡ、ホームアドレス宛先オプション２３０のホームアドレスフィールドにホームアドレスを記載し、バインディングアップデート２１０の複製配信要求フラグ２１１を無効にする。
【００４７】
本構成のバインディングアップデートメッセージを受信したホームエージェント装置３０あるいは通信装置５０は、後述するように、既に登録済みの複製配信対象となっているバインディングキャッシュエントリに関して、代理ケアオブアドレスモビリティオプション２２０の代理ケアオブアドレスフィールド２２３に記載された移動元のケアオブアドレスを上書き抹消し、以降、移動元ケアオブアドレスへの複製配信を行わない。
【００４８】
なお、移動端末１０は、移動先候補が複数存在する場合に、パケット到達信頼性を確保する目的で、位置登録するケアオブアドレスを２つ以上としてもよい。
【００４９】
以下、ホームエージェント装置３０および通信装置５０におけるバインディングキャッシュ管理方法について、バインディングキャッシュの構成を示す図７から図９と、バインディングアップデートメッセージの構成を示す図１０から１３を用いて説明する。
【００５０】
移動端末１０が複製配信を要求する際に、ホームエージェント装置３０および通信装置５０は、先に示した構成のバインディングアップデートメッセージを受信する。すなわち、バインディングアップデートメッセージは、モビリティヘッダ２００、バインディングアップデート２１０、代理ケアオブアドレスモビリティオプション２２０及びホームアドレス宛先オプション２３０から構成される。
本構成のバインディングアップデートメッセージには、ＩＰ基本ヘッダのソースアドレスに移動端末１０の移動元のケアオブアドレスｏＣｏＡ、ホームアドレス宛先オプション２３０のホームアドレスフィールド２３３に移動端末１０のホームアドレス、代理ケアオブアドレスモビリティオプション２２０の代理ケアオブアドレスフィールド２２３に移動端末１０の移動先のケアオブアドレスが記載されており、バインディングアップデート２１０の複製配信要求フラグ２１１が有効になっている。
【００５１】
本構成のバインディングアップデートメッセージを受信したホームエージェント装置３０あるいは通信装置５０は、後述するように、既に登録済みの移動端末１０に関するバインディングキャッシュエントリに記載されたケアオブアドレス（すなわち移動元のケアオブアドレス）と、本バインディングアップデートメッセージから得られた移動先のケアオブアドレスを併せて管理し、以降、移動端末１０宛のパケットを送出する場合は、パケットを複製して双方（移動元、移動先）のケアオブアドレスに送出する。
【００５２】
本発明によるホームエージェント装置３０および通信装置５０は、次のいずれかの構成のバインディングキャッシュを用いて、移動端末１０の複数ケアオブアドレスを管理する。
【００５３】
図７に示す第一の構成のバインディングキャッシュ１１０は、従来プライマリケアオブアドレス１１４のみ管理していたのに対して、セカンダリケアオブアドレス１１５と、移動端末１０からの複製配信要求フラグ１１６を管理するものである。すなわち、一つのホームアドレスに対して、移動元と移動先のケアオブアドレスを一つのエントリとして管理することができる。
【００５４】
例えば、ホームアドレス１１３がＨｏＡ１であるエントリ１１１には、プライマリケアオブアドレス１１４としてｐＣｏａ１とセカンダリケアオブアドレス１１５としてＣｏＡ１が登録されており、前者は現在通信に用いているアドレスであることから移動元のケアオブアドレス、後者は複製要求のために通知された移動先のケアオブアドレスである。また、ホームアドレス１１３がＨｏＡ２であるエントリ１１２も同様に、プライマリケアオブアドレス１１４として移動元のケアオブアドレスであるｐＣｏＡ２、セカンダリケアオブアドレス１１５として移動先のケアオブアドレスであるＣｏＡ２が登録されている。ここで、エントリ１１１、１１２ともに複製配信要求フラグ１１６が有効であり、ホームエージェント装置３０および通信装置５０は、これら移動端末１０に対するパケットを、ｐＣｏＡ１（もしくは２）と、ＣｏＡ１（もしくは２）に複製配信する。
【００５５】
図８に示す第二の構成のバインディングキャッシュ１２０は、さらに複数の移動先ケアオブアドレスを管理できるものである。すなわち、セカンダリケアオブアドレス１２４として管理する項目を２つ以上に拡張することにより、移動端末１０の移動先候補が複数存在する場合に通知される複数ケアオブアドレスＣｏＡ−１、ＣｏＡ１−２に対応することができる。
【００５６】
図９に示す第三の構成のバインディングキャッシュ１３０は、複数のプライマリケアオブアドレス１３４を異なるエントリとして管理するものである。すなわち、ホームアドレスがＨｏＡ１である移動端末１０が移動元のケアオブアドレスｐＣｏＡ１−１と移動先のケアオブアドレスｐＣｏＡ１−２を登録する場合は、エントリ１３１と１３２に分けて管理する。ここで、複製配信対象となるケアオブアドレス１３４を持つエントリの複製配信要求フラグ欄１３５は全て有効とする。本構成をとることにより、特にバインディングキャッシュがリスト構造によって管理されている場合に、移動端末１０がハンドオーバ完了した後に移動元のケアオブアドレスｐＣｏＡ１−１を抹消する操作を比較的容易に行えるという利点がある。また、同一ホームアドレスに対するエントリへのポインタを記載するフィールド１３３を設けることにより、複数ケアオブアドレスの探索を効率的に行うことができる。
【００５７】
次に、各装置の構成およびその動作について、図を用いて説明する。
【００５８】
以下、移動端末１０の構成および基本的な動作について説明する。
図２、図３は移動端末１０の構成図であり、１１は物理層処理、データリンク層処理を行う第一のＬ１／Ｌ２処理部、１２はネットワーク層処理を行うＬ３処理部、１３はＴＣＰやＵＤＰなどの上位層の処理を行う上位層処理部、１４はＭｏｂｉｌｅ ＩＰ手順に基づいて移動端末の移動管理を行うＭｏｂｉｌｅ ＩＰ処理部、１５はアプリケーションの制御を行うアプリケーション処理部、１６はさらに異なるネットワークと接続され物理層処理、データリンク層処理を行う第二のＬ１／Ｌ２処理部、１８は移動先ケアオブアドレスの先行取得制御や移動先ケアオブアドレスの登録制御を行うハンドオーバ制御部である。ここで、図２は移動端末１０がホストとして機能する場合の構成、図３は移動端末１０がルータとして機能する場合の構成である。
【００５９】
なお、図３において、ネットワークと接続するＬ１／２処理部１１、１６は二つまでしか図示していないが、さらに多くのＬ１／２処理部を具備する構成であってもよく、本発明はその具備する数を制限するものではない。
【００６０】
上記のように構成された移動端末１０の基本的な動作について、以下説明する。図２に示す構成の移動端末１０の送信動作は、以下の通りである。
【００６１】
アプリケーション処理部１５が生成する送信データは、ソケットやＴＣＰまたはＵＤＰ等のプロトコルに従った処理を行う上位層処理部１３を経由して、ＩＰプロトコル処理を行うＬ３処理部１２に転送され、ＩＰ処理を実施すると同時に、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ手順に従った処理を行うＭｏｂｉｌｅ ＩＰ処理部１４が、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰに関する付加的なＩＰヘッダ処理を行い、Ｌ１／２処理部１１にてデータリンクプロトコル処理と物理層プロトコル処理が行われた後に、アクセスネットワークに送信される。
【００６２】
図２に示す構成の移動端末１０の受信動作は、送信動作と逆の操作となり以下の通りである。
【００６３】
アクセスネットワークから受信したパケットをＬ１／２処理部１１が物理層プロトコルとデータリンクプロトコル処理を行った後に、Ｌ３処理部がＩＰプロトコル処理を行う中で、同時にＭｏｂｉｌｅ ＩＰ処理部１４がＭｏｂｉｌｅ ＩＰに関する付加的なＩＰヘッダ処理を行い、続いて上位層処理部１３による処理が行われてアプリケーション処理部１５にデータが転送される。
【００６４】
図３に示す構成の移動端末１０の送受信動作は、上記示した図２の構成の場合とほぼ同じであるが、上位層処理部１３とアプリケーション処理部１５の代わりに、第一のＬ１／２処理部１１とは異なる第二のＬ１／２処理部１６を有する。
すなわち、図３に示すルータとして動作する移動端末１０は、内部ネットワークから受信したパケットを第二のＬ１／２処理部１６が物理層プロトコル処理、データリンクプロトコル処理を行った後に、Ｌ３処理部はルーティング処理を含むＩＰプロトコル処理を行い、Ｌ１／２処理部１１もしくは１６のいずれかに転送する。アクセスネットワークから受信したパケットについても、移動端末１０は、第一のＬ１／２処理部１１による処理後、Ｌ３処理部１２におけるルーティング処理の結果、Ｌ１／２処理部１１もしくは１６のいずれかに転送する。ここで、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ処理部１４では、内部ネットワークの移動透過性を実現するために、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ手順の応用である標準的なモバイルルータ処理も実施する（ＩＥＴＦ ＮＥＭＯ ＷＧ参照）。
【００６５】
次に、移動端末１０のハンドオーバ時の動作について、移動端末１０が実施する本発明に関するハンドオーバ時の処理手順を示す図１４を用いて説明する。
【００６６】
ハンドオーバ制御部１８は、ハンドオーバの発生を下位レイヤからの情報をもとに検出すると（Ｓ１１）、移動先サブネットで取得するケアオブアドレス（ｎＣｏＡ）を先行的に取得する処理をＭｏｂｉｌｅ ＩＰ処理部１４、Ｌ３処理部１２、Ｌ１／２処理部１１を介して実施する（Ｓ１２）。ケアオブアドレスの先行取得は、ＩＥＴＦ等で検討されているＦａｓｔ Ｈａｎｄｏｖｅｒｓ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰｖ６などで規定される手順を用いることによって実施可能である。
【００６７】
ハンドオーバ制御部１８は、取得したｎＣｏＡをホームエージェント装置３０や通信装置５０に通知するため、バインディングアップデートメッセージを生成送信するようＭｏｂｉｌｅ ＩＰ処理部１４を動作させる。ｎＣｏＡ通知用のバインディングアップデートメッセージは、モビリティヘッダ２００、バインディングアップデート２１０、代理ケアオブアドレスモビリティオプション２２０及びホームアドレス宛先オプション２３０から構成される。Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ処理部１４は、ＩＰ基本ヘッダのソースアドレスを移動元のケアオブアドレス（ｏＣｏＡ）、ホームアドレス宛先オプション２３０のホームアドレスフィールド２３３にホームアドレス（ＨｏＡ）、代理ケアオブアドレスモビリティオプション２２０の代理ケアオブアドレスフィールド２２３に移動先のケアオブアドレスとしてｎＣｏＡを記載し、バインディングアップデート２１０の複製配信要求フラグ２１１を有効に設定し、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ処理部１４からＬ３処理部１２、Ｌ１／２処理部１１を通じてアクセスネットワークに送出される（Ｓ１３）。バインディングアップデートメッセージの応答要求フラグを有効にした場合は、バインディングアックをホームエージェント装置３０や通信装置５０から受信する（Ｓ１４）。
【００６８】
また、ハンドオーバ制御部１８は、移動先ネットワークへのハンドオーバ完了後（Ｓ１５）、ホームエージェント装置３０や通信装置５０による移動元のケアオブアドレスへの複製配信を停止させるため、先に複製配信要求フラグ２１１を有効にしたバインディングアップデートメッセージを送信したすべてのホームエージェント装置３０および通信装置５０に、先に説明したように以下のいずれかの構成をとるバインディングアップデートメッセージを送信（Ｓ１６）する。
【００６９】
複製配信を停止させるための第一として、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ処理部１４は、ＩＰ基本ヘッダのソースアドレスを移動先の（現在通信に用いている）ケアオブアドレスｎＣｏＡとしてｎＣｏＡ、ホームアドレス宛先オプション２３０のホームアドレスフィールド２３３にホームアドレス（ＨｏＡ）、代理ケアオブアドレスモビリティオプション２２０の代理ケアオブアドレスフィールド２２３に移動元のケアオブアドレス（複製配信を停止させるアドレス、すなわちｏＣｏＡ）を記載し、バインディングアップデート２１０の複製配信要求フラグ２１１を有効に設定し、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ処理部１４からＬ３処理部１２、Ｌ１／２処理部１１を通じてアクセスネットワークに送出される（Ｓ１６）。
【００７０】
複製配信を停止させるための第二として、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ処理部１４は、ＩＰ基本ヘッダのソースアドレスを移動先の（現在通信に用いている）ケアオブアドレスｎＣｏＡ、ホームアドレス宛先オプション２３０のホームアドレスフィールド２３３にホームアドレス、代理ケアオブアドレスモビリティオプション２２０の代理ケアオブアドレスフィールド２２３に移動元のケアオブアドレス（複製配信を停止させるアドレス）を記載し、バインディングアップデート２１０の複製配信要求フラグ２１１を無効に設定し、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ処理部１４からＬ３処理部１２、Ｌ１／２処理部１１を通じてアクセスネットワークに送出される（Ｓ１６）。
【００７１】
複製配信を停止させるための第三として、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ処理部１４は、ＩＰ基本ヘッダのソースアドレスを移動先のケアオブアドレスｎＣｏＡ、ホームアドレス宛先オプション２３０のホームアドレスフィールド２３３にホームアドレスを記載し、バインディングアップデート２１０の複製配信要求フラグ２１１を有効に設定し、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ処理部１４からＬ３処理部１２、Ｌ１／２処理部１１を通じてアクセスネットワークに送出される（Ｓ１６）。
【００７２】
複製配信を停止させるための第四として、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ処理部１４は、ＩＰ基本ヘッダのソースアドレスを移動先のケアオブアドレスｎＣｏＡ、ホームアドレス宛先オプション２３０のホームアドレスフィールド２３３にホームアドレスを記載し、バインディングアップデート２１０の複製配信要求フラグ２１１を無効に設定し、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ処理部１４からＬ３処理部１２、Ｌ１／２処理部１１を通じてアクセスネットワークに送出される（Ｓ１６）。
【００７３】
ここで、いずれの場合も、バインディングアップデートメッセージの応答要求フラグを有効にした場合は、バインディングアックを受信する（Ｓ１７）。
【００７４】
なお、ハンドオーバ制御部１８は、移動先候補が複数存在する場合に、パケット到達信頼性を確保する目的で、ハンドオーバ開始時に位置登録するｎＣｏＡを２つ以上としてもよい。
【００７５】
また、ハンドオーバ制御部１８は、ハンドオーバ発生時に限らず、必要に応じたタイミングで上記処理を実施することができる。
【００７６】
さらに、ハンドオーバ制御部１８における一切の処理は、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ処理部３４が行ってもよい。
【００７７】
次に、移動端末１０のデータ受信時の動作について、移動端末１０が実施する本発明に関するデータ受信時の処理手順を示す図１７を用いて説明する。
【００７８】
本発明による移動端末１０のデータ受信処理は、ホームエージェント装置３０や通信装置５０から受信したデータパケットに含まれ、本パケットが複製されたものであることを示す複製フラグや、パケットのシーケンス番号が記載された複製情報をもとにパケットの重複受信を回避することに特徴がある。
【００７９】
データパケットに含まれる複製情報の一例を、図１９と２０に示す。
【００８０】
図１９は、ホームエージェント装置３０が移動端末１０への転送パケットに付加する複製情報の一例であり、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ手順に準拠したモビリティヘッダ２００に対する複製情報オプション３２０を用いる。複製情報オプション３２０は、本オプションを有するパケットが複製されたものであるかを示す複製フラグ（Ｄ）３２１と、パケットのシーケンス番号（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ＃）３２２を含む。
【００８１】
図２０は、通信装置５０が移動端末１０宛パケットに付加する複製情報の一例であり、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ手順に準拠したルーティングヘッダ（Ｔｙｐｅ２）を拡張した、拡張ルーティングヘッダ（Ｔｙｐｅ２）３００である。拡張ルーティングヘッダ（Ｔｙｐｅ２）３００は、本オプションを有するパケットが複製されたものであるかを示す複製フラグ（Ｄ）３０１と、パケットのシーケンス番号（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ＃）３０２を含む。
【００８２】
移動端末１０は、上記複製情報に含まれるパケットシーケンスを図２２に示すようなパケットシーケンスキャッシュ６００によって管理する。パケットシーケンスキャッシュ６００では、ホームアドレスごとに受信済みパケットのシーケンスを管理する。図２２では、シーケンス番号１２、１４、１５、１８が既に受信されており、以後これらのシーケンス番号１２より小さいシーケンス番号が記載された複製情報を持つパケット受信した際には、それらのパケットは破棄される。
【００８３】
移動端末１０の起動時に、ハンドオーバ制御部１８は、パケットシーケンスキャッシュ６００を初期化する（Ｓ２１）。移動端末１０のＬ３処理部１２は、データパケットを受信すると（Ｓ２２）、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ処理部１４を経由してハンドオーバ制御部１８に転送する。ハンドオーバ制御部１８は、複製情報が付加されているかを検出し（Ｓ２３）、複製情報が付加されていない場合は、データパケットをＭｏｂｉｌｅ ＩＰ処理部１４に戻して通常の受信処理を開始する（Ｓ２５）。複製情報が付加されている場合は、ハンドオーバ制御部１８がパケットシーケンスキャシュを参照して、同一シーケンス番号の有無を確認する（Ｓ２４）。同一シーケンスが検出されなかった場合は（Ｓ２６）、受信パケットの複製情報からシーケンス番号を抽出してパケットシーケンスキャッシュに記載し（Ｓ２８）、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ処理部１４に転送して通常の受信処理を開始する。同一シーケンス番号が検出された場合は、既に受信されたデータパケットの複製であるとして、該パケットを破棄する。
【００８４】
以上のように、本発明の移動端末１０は、ハンドオーバ発生に際して先行取得した移動先のケアオブアドレスをホームエージェント装置３０や通信装置５０に通知することにより、以後移動先にも同一パケットフローを生成させることができ、ハンドオーバ後ただちにパケットを受信し、さらには同一パケットの重複受信を回避することができる。また、ハンドオーバ完了後に移動元へのパケットフローを停止させることができる。
【００８５】
次に、ホームエージェント装置３０の構成および基本的な動作について説明する。
【００８６】
図１はホームエージェント装置３０の構成図であり、３１は物理層処理、データリンク層処理を行う第一のＬ１／Ｌ２処理部、３２はネットワーク層処理を行うＬ３処理部、３３はＴＣＰやＵＤＰなどの上位層の処理を行う上位層処理部、３４は移動端末の移動管理を行うＭｏｂｉｌｅ ＩＰ処理部、３５はアプリケーションの制御を行うアプリケーション処理部、３６はホームネットワークと接続され物理層処理、データリンク層処理を行う第二のＬ１／Ｌ２処理部である。
【００８７】
なお、図１において、ネットワークと接続するＬ１／２処理部３１、３６は二つまでしか図示していないが、さらに多くのＬ１／２処理部を具備する構成であってもよく、本発明はその具備する数を制限するものではない。
【００８８】
上記のように構成されたホームエージェント装置３０の基本的な動作について、以下に説明する。
【００８９】
ホームエージェント装置３０のバインディングアップデートメッセージ処理の動作について、ホームエージェント装置３０が実施する本発明に関する処理手順を示す図１５を用いて説明する。
【００９０】
Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ処理部３４は、バインディングアップデートメッセージを受信すると（Ｓ３１）、メッセージの評価を行う。すなわち、モビリティヘッダ２００、バインディングアップデート２１０、代理ケアオブアドレスモビリティオプション２２０及びホームアドレス宛先オプション２３０から構成され、ＩＰ基本ヘッダのソースアドレスに移動端末１０の移動元のケアオブアドレスｏＣｏＡ、ホームアドレス宛先オプション２３０のホームアドレスフィールド２３３に移動端末１０のホームアドレス、代理ケアオブアドレスモビリティオプション２２０の代理ケアオブアドレスフィールド２２３に移動端末１０の移動先のケアオブアドレスが記載されており、バインディングアップデート２１０の複製配信要求フラグ２１１が有効になっているかを評価する（Ｓ３２）。
【００９１】
上記複製配信を要求するバインディングアップデートメッセージに合致する場合、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ処理部３４は、バインディングキャッシュを更新し（Ｓ３３）、バインディングキャッシュの更新が完了後にバインディングアックメッセージを移動端末１０に対して送信する（Ｓ３４）。バインディングキャッシュ更新時には異常が発生した場合も、異常コードを記載したバインディングアックメッセージを移動端末１０に送信する。
【００９２】
ここで、バインディングキャッシュの更新処理は、以下のいずれかを実施する。
【００９３】
図７に示す第一の構成のバインディングキャッシュ１１０を用いた更新処理は、以下の通りである。
【００９４】
移動端末１０に該当するエントリ１１１には、ホームアドレス１１３にＨｏＡ１とｐＣｏＡ１が記載された状態になっており、複製配信を要求する移動端末１０からのバインディングアップデートメッセージに記載されたｎＣｏＡをセカンダリケアオブアドレス１１５にＣｏＡ１として記載し、複製配信要求フラグ１１６を有効にする。
【００９５】
図８に示す第二の構成のバインディングキャッシュ１２０を用いた更新処理は、以下の通りである。
【００９６】
移動端末１０に該当するエントリ１２１には、ホームアドレスＨｏＡ１とｐＣｏＡ１が記載された状態になっており、複製配信を要求する移動端末１０からのバインディングアップデートメッセージに記載されたｎＣｏＡをセカンダリケアオブアドレス１２４にＣｏＡ１−１として記載し、複製配信要求フラグ１２５を有効にする。本構成のバインディングキャッシュ１２０は、移動先ケアオブアドレス１２４が複数存在するときに用いられるもので、ＣｏＡ１−１に記載したものと異なる移動先ケアオブアドレスが通知された場合、ＣｏＡ１−２に記載する。
【００９７】
図９に示す第三の構成のバインディングキャッシュ１３０を用いた更新処理は、以下の通りである。
【００９８】
移動端末１０に該当するエントリ１３１には、ホームアドレスＨｏＡ１とｐＣｏＡ１−１が記載された状態になっており、複製配信を要求する移動端末１０からのバインディングアップデートメッセージに記載されたｎＣｏＡを、新たにエントリ１３２を生成して記載し、両エントリの複製配信要求フラグ１３５を有効にする。
【００９９】
上記に示したように、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ処理部３４によるバインディングキャッシュ更新が完了すると、以後移動端末１０への転送パケットに対して、以下の処理が実施される。
【０１００】
ハンドオーバ制御部３５は、移動端末１０へのパケット転送をＭｏｂｉｌｅ ＩＰ処理部３４を通じて検知すると（Ｓ３５）、バインディングキャッシュの移動端末１０エントリの複製要求フラグ１１６を確認し（Ｓ３６）、複製要求フラグ１１６が有効である場合は、複製情報をパケットに付加した後にパケットを複製して（Ｓ３７）、宛先をそれぞれｏＣｏＡとｎＣｏＡとして送信するため、パケットをＭｏｂｉｌｅ ＩＰ処理部３４に転送する（Ｓ３８）。
【０１０１】
ここで図１９は、ハンドオーバ制御部３５が移動端末１０に転送するパケットに付加する複製情報の一例であり、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ手順に準拠したモビリティヘッダ２００に対する複製情報オプション３２０を用いる。複製情報オプション３２０は、本オプションを有するパケットが複製されたものであるかを示す複製フラグ（Ｄ）３２１と、パケットのシーケンス番号（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ＃）３２２を含む。ホームエージェント装置３０は、複製情報をパケットに付加する際に、複製フラグ（Ｄ）３２１を有効にし、シーケンス番号（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ＃）３２２に、複製パケットのシーケンス番号を記載する。
【０１０２】
なお、ハンドオーバ制御部３５は、複製パケットのシーケンス番号についてバインディングキャッシュを用いて管理してもよい。
【０１０３】
図２１に複製パケットのシーケンス番号を管理するためのバインディングキャッシュ４１０の構成例を示す。本バインディングキャッシュ４１０は、複製シーケンス番号フィールド４１１を有する。ハンドオーバ制御部３５は、パケット複製時に付加した複製情報に記載したシーケンス番号を、バインディングキャッシュ４１０の複製シーケンス番号フィールド４１１に記載しておき、次のパケット複製時に、複製シーケンス番号フィールド４１１に記載された値をインクリメントして使用する。
【０１０４】
第二および第三の構成のバインディングキャッシュを用いて、移動端末１０エントリに２つ以上のｎＣｏＡが記載されている場合、ハンドオーバ制御部３５は、複製情報をパケットに付加した後に、該当するｎＣｏＡの数のパケット複製を行い、宛先を各ｎＣｏＡに書き換えたうえで（Ｓ３７）送信する（Ｓ３８）。
【０１０５】
次に、移動端末１０から、複製配信を停止させるためのバインディングアップデートメッセージを受信した場合のホームエージェント装置３０の処理手順について説明する。
【０１０６】
移動端末１０から、複製配信を停止させるための第一の構成のバインディングアップデートメッセージを受信すると（Ｓ３１）、メッセージの評価を行う。すなわち、ＩＰ基本ヘッダのソースアドレスを移動先の（現在通信に用いている）ケアオブアドレスｎＣｏＡ、ホームアドレス宛先オプション２３０のホームアドレスフィールド２３３にホームアドレス（ＨｏＡ）、代理ケアオブアドレスモビリティオプション２２０の代理ケアオブアドレスフィールド２２３に移動元のケアオブアドレス（複製配信を停止させるアドレス、すなわちｏＣｏＡ）が記載され、バインディングアップデート２１０の複製配信要求フラグ２１１が有効であるかを評価する（Ｓ３２）。
【０１０７】
上記複製配信を停止させるための第一の構成のバインディングアップデートメッセージに合致する場合、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ処理部３４は、バインディングキャッシュを更新し（Ｓ３３）、バインディングキャッシュの更新が完了後にバインディングアックメッセージを移動端末１０に対して送信する（Ｓ３４）。バインディングキャッシュ更新時には異常が発生した場合も、異常コードを記載したバインディングアックメッセージを移動端末１０に送信する。
【０１０８】
移動端末１０から、複製配信を停止させるための第二の構成のバインディングアップデートメッセージを受信すると（Ｓ３１）、メッセージの評価を行う。すなわち、ＩＰ基本ヘッダのソースアドレスを移動先の（現在通信に用いている）ケアオブアドレスｎＣｏＡ、ホームアドレス宛先オプション２３０のホームアドレスフィールド２３３にホームアドレス、代理ケアオブアドレスモビリティオプション２２０の代理ケアオブアドレスフィールド２２３に移動元のケアオブアドレス（複製配信を停止させるアドレス）が記載され、バインディングアップデート２１０の複製配信要求フラグ２１１が無効に設定されているかを評価する（Ｓ３２）。
【０１０９】
上記複製配信を停止させるための第二の構成のバインディングアップデートメッセージに合致する場合、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ処理部３４は、バインディングキャッシュを更新し（Ｓ３３）、バインディングキャッシュの更新が完了後にバインディングアックメッセージを移動端末１０に対して送信する（Ｓ３４）。バインディングキャッシュ更新時には異常が発生した場合も、異常コードを記載したバインディングアックメッセージを移動端末１０に送信する。
【０１１０】
移動端末１０から、複製配信を停止させるための第三の構成のバインディングアップデートメッセージを受信すると、メッセージの評価を行う。すなわち、ＩＰ基本ヘッダのソースアドレスを移動先のケアオブアドレスｎＣｏＡ、ホームアドレス宛先オプション２３０のホームアドレスフィールド２３３にホームアドレスが記載され、バインディングアップデート２１０の複製配信要求フラグ２１１が有効に設定されているかを評価する（Ｓ３２）。
【０１１１】
上記複製配信を停止させるための第三の構成のバインディングアップデートメッセージに合致する場合、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ処理部３４は、バインディングキャッシュを更新し（Ｓ３３）、バインディングキャッシュの更新が完了後にバインディングアックメッセージを移動端末１０に対して送信する（Ｓ３４）。バインディングキャッシュ更新時には異常が発生した場合も、異常コードを記載したバインディングアックメッセージを移動端末１０に送信する。
【０１１２】
移動端末１０から、複製配信を停止させるための第四の構成のバインディングアップデートメッセージを受信すると、メッセージの評価を行う。すなわち、ＩＰ基本ヘッダのソースアドレスを移動先のケアオブアドレスｎＣｏＡ、ホームアドレス宛先オプション２３０のホームアドレスフィールド２３３にホームアドレスが記載され、バインディングアップデート２１０の複製配信要求フラグ２１１が無効に設定されているかを評価する（Ｓ３２）。
【０１１３】
上記複製配信を停止させるための第四の構成のバインディングアップデートメッセージに合致する場合、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ処理部３４は、バインディングキャッシュを更新し（Ｓ３３）、バインディングキャッシュの更新が完了後にバインディングアックメッセージを移動端末１０に対して送信する（Ｓ３４）。バインディングキャッシュ更新時には異常が発生した場合も、異常コードを記載したバインディングアックメッセージを移動端末１０に送信する。
【０１１４】
ここで、バインディングキャッシュの更新処理は、先に説明したように以下のいずれかを実施する。
【０１１５】
図７に示す第一の構成のバインディングキャッシュ１１０を用いた更新処理として、移動端末１０に該当するエントリ１１１のセカンダリケアオブアドレス１１５のＣｏＡ１を削除し、複製配信要求フラグ１１６を無効にし、プライマリケアオブアドレス１１４としてバインディングアップデートメッセージに記載された移動先ケアオブアドレスｎＣｏＡを記載する。
【０１１６】
図８に示す第二の構成のバインディングキャッシュ１２０を用いた更新処理として、移動端末１０に該当するエントリ１２１の、すべてのセカンダリケアオブアドレス１２４のＣｏＡ１−１、ＣｏＡ１−２を削除し、複製配信要求フラグ１２５を無効にし、プライマリケアオブアドレス１２３としてバインディングアップデートメッセージに記載された移動先ケアオブアドレスｎＣｏＡを記載する。
【０１１７】
図９に示す第三の構成のバインディングキャッシュ１３０を用いた更新処理として、移動端末１０に該当するエントリ１３１、１３２のうち、プライマリケアオブアドレス１３４が移動元ケアオブアドレスｏＣｏＡと一致する方を削除し、バインディングアップデートメッセージに記載された移動先ケアオブアドレスｎＣｏＡと一致する方の複製配信要求フラグ１３５を無効にする。なお、該当エントリが多数存在する場合は、バインディングアップデートメッセージに記載された移動先ケアオブアドレスｎＣｏＡと一致する一つを残してすべて削除する。
【０１１８】
なお、ハンドオーバ制御部３５における一切の処理は、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ処理部３４が行ってもよい。
【０１１９】
以上のように、本発明のホームエージェント装置３０は、移動端末１０のハンドオーバ先で使用可能なケアオブアドレスの通知を受けることにより、移動元と移動先の双方に転送パケットを複製配信することができ、移動端末１０はハンドオーバ後ただちにパケットをリアルタイムに受信でき、パケットロスを低減可能なシステムを実現することができる。
【０１２０】
次に、通信装置５０の構成および基本的な動作について説明する。
【０１２１】
図４、５は通信装置５０の構成図であり、５１は物理層処理、データリンク層処理を行う第一のＬ１／Ｌ２処理部、５２はネットワーク層処理を行うＬ３処理部、５３はＴＣＰやＵＤＰなどの上位層の処理を行う上位層処理部、５４はＭｏｂｉｌｅ ＩＰ手順に基づいて移動端末の移動管理を行うＭｏｂｉｌｅ ＩＰ処理部、５５はアプリケーションの制御を行うアプリケーション処理部、５６はさらに異なるネットワークと接続され物理層処理、データリンク層処理を行う第二のＬ１／Ｌ２処理部、５８は移動先ケアオブアドレスの先行取得制御や移動先ケアオブアドレスの登録制御を行うハンドオーバ制御部である。ここで、図４は通信装置５０がホストとして機能する場合の構成、図５は通信装置５０がルータとして機能する場合の構成である。
【０１２２】
なお、図５において、ネットワークと接続するＬ１／２処理部５１、５６は二つまでしか図示していないが、さらに多くのＬ１／２処理部を具備する構成であってもよく、本発明はその具備する数を制限するものではない。
【０１２３】
上記のように構成された通信装置５０の基本的な動作について、以下説明する。図４に示す構成の通信装置５０の送信動作は、以下の通りである。
【０１２４】
アプリケーション処理部５５が生成する送信データは、ソケットやＴＣＰまたはＵＤＰ等のプロトコルにしたがった処理を行う上位層処理部５３を経由して、ＩＰプロトコル処理を行うＬ３処理部５２に転送され、ＩＰ処理を実施すると同時に、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ手順に従った処理を行うＭｏｂｉｌｅ ＩＰ処理部５４が、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰに関する付加的なＩＰヘッダ処理を行い、Ｌ１／２処理部５１にてデータリンクプロトコル処理と物理層プロトコル処理が行われた後に、アクセスネットワークに送信される。
【０１２５】
図４に示す構成の通信装置５０の受信動作は、送信動作と逆の操作となり以下の通りである。
【０１２６】
アクセスネットワークから受信したパケットをＬ１／２処理部５１が物理層プロトコルとデータリンクプロトコル処理を行った後に、Ｌ３処理部がＩＰプロトコル処理を行う中で、同時にＭｏｂｉｌｅ ＩＰ処理部５４がＭｏｂｉｌｅ ＩＰに関する付加的なＩＰヘッダ処理を行い、続いて上位層処理部５３による処理が行われてアプリケーション処理部５５にデータが転送される。
【０１２７】
図５に示す構成の通信装置５０の送受信動作は、上記示した図４の構成の場合とほぼ同じであるが、上位層処理部１３とアプリケーション処理部５５の代わりに、第一のＬ１／２処理部５１とは異なる第二のＬ１／２処理部５６を有する。
すなわち、図５に示すルータとして動作する通信装置５０は、内部ネットワークから受信したパケットを第二のＬ１／２処理部５６が物理層プロトコル処理、データリンクプロトコル処理を行った後に、Ｌ３処理部はルーティング処理を含むＩＰプロトコル処理を行い、Ｌ１／２処理部５１もしくは５６のいずれかに転送する。アクセスネットワークから受信したパケットについても、移動端末５０は、第一のＬ１／２処理部５１による処理後、Ｌ３処理部５２におけるルーティング処理の結果、Ｌ１／２処理部５１もしくは５６のいずれかに転送する。ここで、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ処理部５４では、内部ネットワークの移動透過性を実現するために、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ手順の応用である標準的なモバイルルータ処理も実施する（ＩＥＴＦ ＮＥＭＯ ＷＧ参照）。
【０１２８】
上記のように構成された通信装置５０の基本的な動作について、以下に説明する。通信装置５０のバインディングアップデートメッセージ処理の動作について、通信装置５０が実施する本発明に関する処理手順を示す図１６を用いて説明する。
【０１２９】
Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ処理部５４は、バインディングアップデートメッセージを受信すると（Ｓ５１）、メッセージの評価を行う。すなわち、ＩＰ基本ヘッダのソースアドレスに移動端末１０の移動元のケアオブアドレスｏＣｏＡ、ホームアドレス宛先オプション２３０のホームアドレスフィールド２３３に移動端末１０のホームアドレス、代理ケアオブアドレスモビリティオプション２２０の代理ケアオブアドレスフィールド２２３に移動端末１０の移動先のケアオブアドレスが記載されており、バインディングアップデート２１０の複製配信要求フラグ２１１が有効になっているかを評価する（Ｓ５２）。
【０１３０】
上記複製配信を要求するバインディングアップデートメッセージに合致する場合、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ処理部５４は、バインディングキャッシュを更新し（Ｓ５３）、バインディングキャッシュの更新が完了後にバインディングアックメッセージを移動端末１０に対して送信する（Ｓ５４）。バインディングキャッシュ更新時には異常が発生した場合も、異常コードを記載したバインディングアックメッセージを移動端末１０に送信する。
【０１３１】
ここで、バインディングキャッシュの更新処理は、以下のいずれかを実施する。
【０１３２】
図７に示す第一の構成のバインディングキャッシュ１１０を用いた更新処理は、以下の通りである。
【０１３３】
移動端末１０に該当するエントリ１１１には、ホームアドレスＨｏＡ１とｐＣｏＡ１が記載された状態になっており、複製配信を要求する移動端末１０からのバインディングアップデートメッセージに記載されたｎＣｏＡをセカンダリケアオブアドレス１１５にＣｏＡ１として記載し、複製配信要求フラグ１１６を有効にする。
【０１３４】
図８に示す第二の構成のバインディングキャッシュ１２０を用いた更新処理は、以下の通りである。
【０１３５】
移動端末１０に該当するエントリ１２１には、ホームアドレスＨｏＡ１とｐＣｏＡ１が記載された状態になっており、複製配信を要求する移動端末１０からのバインディングアップデートメッセージに記載されたｎＣｏＡをセカンダリケアオブアドレス１２４にＣｏＡ１−１として記載し、複製配信要求フラグ１２５を有効にする。本構成のバインディングキャッシュ１２０は、移動先ケアオブアドレスが複数存在するときに用いられるもので、ＣｏＡ１−１に記載したものと異なる移動先ケアオブアドレスが通知された場合、ＣｏＡ１−２に記載する。
【０１３６】
図９に示す第三の構成のバインディングキャッシュ１３０を用いた更新処理は、以下の通りである。
【０１３７】
移動端末１０に該当するエントリ１３１には、ホームアドレスＨｏＡ１とｐＣｏＡ１−１が記載された状態になっており、複製配信を要求する移動端末１０からのバインディングアップデートメッセージに記載されたｎＣｏＡを、新たにエントリ１３２を生成して記載し、両エントリの複製配信要求フラグ１３５を有効にする。
【０１３８】
Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ処理部５４によるバインディングキャッシュ更新が完了すると、以後移動端末１０への送信パケットに対して、以下の処理が実施される。
【０１３９】
ハンドオーバ制御部５５は、移動端末１０へのパケット送信をＭｏｂｉｌｅ ＩＰ処理部３４を通じて検知すると（Ｓ５５）、バインディングキャッシュの移動端末１０エントリの複製要求フラグ１１６を確認し（Ｓ５６）、複製要求フラグ１１６が有効である場合は、複製情報をパケットに付加した後にパケットを複製して（Ｓ５７）、宛先をそれぞれｏＣｏＡとｎＣｏＡとして送信するため、パケットをＭｏｂｉｌｅ ＩＰ処理部５４に転送する（Ｓ５８）。
【０１４０】
ここで図２０は、ハンドオーバ制御部５８が移動端末１０に転送するパケットに付加する複製情報の一例であり、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ手順に準拠したルーティングヘッダ（Ｔｙｐｅ２）を拡張した、拡張ルーティングヘッダ（Ｔｙｐｅ２）３００である。拡張ルーティングヘッダ（Ｔｙｐｅ２）３００は、本オプションを有するパケットが複製されたものであるかを示す複製フラグ（Ｄ）３０１と、パケットのシーケンス番号（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ＃）３０２を含む。通信装置５０は、複製情報をパケットに付加する際に、複製フラグ（Ｄ）３０１を有効にし、シーケンス番号（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ＃）３０２に、複製パケットのシーケンス番号を記載する。
【０１４１】
なお、ハンドオーバ制御部３４は、複製パケットのシーケンス番号についてバインディングキャッシュを用いて管理してもよい。図２１に複製パケットのシーケンス番号を管理するためのバインディングキャッシュ４１０の構成例を示す。本バインディングキャッシュ４１０は、複製シーケンス番号フィールド４１１を有する。ハンドオーバ制御部３４は、パケット複製時に付加した複製情報に記載したシーケンス番号を、バインディングキャッシュ４１０の複製シーケンス番号フィールド４１１に記載しておき、次のパケット複製時に、複製シーケンス番号フィールド４１１に記載された値をインクリメントして使用する。
【０１４２】
第二および第三の構成のバインディングキャッシュを用いて、移動端末１０エントリに２つ以上のｎＣｏＡが記載されている場合、ハンドオーバ制御部３５は、複製情報をパケットに付加した後に該当するｎＣｏＡの数のパケット複製を行い、宛先を各ｎＣｏＡに書き換えたうえで（Ｓ５７）送信する（Ｓ５８）。
【０１４３】
次に、移動端末１０から、複製配信を停止させるためのバインディングアップデートメッセージを受信した場合の通信装置５０の処理手順について説明する。
【０１４４】
移動端末１０から、複製配信を停止させるための第一の構成のバインディングアップデートメッセージを受信すると（Ｓ５１）、メッセージの評価を行う。すなわち、ＩＰ基本ヘッダのソースアドレスを移動先の（現在通信に用いている）ケアオブアドレスｎＣｏＡ、ホームアドレス宛先オプション２３０のホームアドレスフィールド２３３にホームアドレス（ＨｏＡ）、代理ケアオブアドレスモビリティオプション２２０の代理ケアオブアドレスフィールド２２３に移動元のケアオブアドレス（複製配信を停止させるアドレス、すなわちｏＣｏＡ）が記載され、バインディングアップデート２１０の複製配信要求フラグ２１１が有効であるかを評価する（Ｓ５２）。
【０１４５】
上記複製配信を停止させるための第一の構成のバインディングアップデートメッセージに合致する場合、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ処理部５４は、バインディングキャッシュを更新し（Ｓ５３）、バインディングキャッシュの更新が完了後にバインディングアックメッセージを移動端末１０に対して送信する（オプション）（Ｓ５４）。バインディングキャッシュ更新時には異常が発生した場合も、異常コードを記載したバインディングアックメッセージを移動端末１０に送信する。
【０１４６】
移動端末１０から、複製配信を停止させるための第二の構成のバインディングアップデートメッセージを受信すると（Ｓ５１）、メッセージの評価を行う。すなわち、ＩＰ基本ヘッダのソースアドレスを移動先の（現在通信に用いている）ケアオブアドレスｎＣｏＡ、ホームアドレス宛先オプション２３０のホームアドレスフィールド２３３にホームアドレス、代理ケアオブアドレスモビリティオプション２２０の代理ケアオブアドレスフィールド２２３に移動元のケアオブアドレス（複製配信を停止させるアドレス）が記載され、バインディングアップデート２１０の複製配信要求フラグ２１１が無効に設定されているかを評価する（Ｓ５２）。
【０１４７】
上記複製配信を停止させるための第二の構成のバインディングアップデートメッセージに合致する場合、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ処理部５４は、バインディングキャッシュを更新し（Ｓ５３）、バインディングキャッシュの更新が完了後にバインディングアックメッセージを移動端末１０に対して送信する（Ｓ５４）。バインディングキャッシュ更新時には異常が発生した場合も、異常コードを記載したバインディングアックメッセージを移動端末１０に送信する。
【０１４８】
移動端末１０から、複製配信を停止させるための第三の構成のバインディングアップデートメッセージを受信すると、メッセージの評価を行う。すなわち、ＩＰ基本ヘッダのソースアドレスを移動先のケアオブアドレスｎＣｏＡ、ホームアドレス宛先オプション２３０のホームアドレスフィールド２３３にホームアドレスが記載され、バインディングアップデート２１０の複製配信要求フラグ２１１が有効に設定されているかを評価する（Ｓ５２）。
【０１４９】
上記複製配信を停止させるための第三の構成のバインディングアップデートメッセージに合致する場合、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ処理部５４は、バインディングキャッシュを更新し（Ｓ５３）、バインディングキャッシュの更新が完了後にバインディングアックメッセージを移動端末１０に対して送信する（Ｓ５４）。バインディングキャッシュ更新時には異常が発生した場合も、異常コードを記載したバインディングアックメッセージを移動端末１０に送信する。
【０１５０】
移動端末１０から、複製配信を停止させるための第四の構成のバインディングアップデートメッセージを受信すると、メッセージの評価を行う。すなわち、ＩＰ基本ヘッダのソースアドレスを移動先のケアオブアドレスｎＣｏＡ、ホームアドレス宛先オプション２３０のホームアドレスフィールド２３３にホームアドレスが記載され、バインディングアップデート２１０の複製配信要求フラグ２１１が無効に設定されているかを評価する（Ｓ５２）。
【０１５１】
上記複製配信を停止させるための第四の構成のバインディングアップデートメッセージに合致する場合、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ処理部５４は、バインディングキャッシュを更新し（Ｓ５３）、バインディングキャッシュの更新が完了後にバインディングアックメッセージを移動端末１０に対して送信する（Ｓ５４）。バインディングキャッシュ更新時には異常が発生した場合も、異常コードを記載したバインディングアックメッセージを移動端末１０に送信する。
【０１５２】
ここで、バインディングキャッシュの更新処理は、以下のいずれかを実施する。
【０１５３】
図７に示す第一の構成のバインディングキャッシュ１１０を用いた更新処理として、移動端末１０に該当するエントリ１１１のセカンダリケアオブアドレス１１５のＣｏＡ１を削除し、複製配信要求フラグ１１６を無効にし、プライマリケアオブアドレス１１４としてバインディングアップデートメッセージに記載された移動先ケアオブアドレスｎＣｏＡを記載する。
【０１５４】
図８に示す第二の構成のバインディングキャッシュ１２０を用いた更新処理として、移動端末１０に該当するエントリ１２１の、すべてのセカンダリケアオブアドレスの１２４ＣｏＡ１−１、ＣｏＡ１−２を削除し、複製配信要求フラグを無効にし、プライマリケアオブアドレス１２３としてバインディングアップデートメッセージに記載された移動先ケアオブアドレスｎＣｏＡを記載する。
【０１５５】
図９に示す第三の構成のバインディングキャッシュ１３０を用いた更新処理として、移動端末１０に該当するエントリ１３１、１３２のうち、プライマリケアオブアドレス１３４が移動元ケアオブアドレスｏＣｏＡと一致する方を削除し、バインディングアップデートメッセージに記載された移動先ケアオブアドレスｎＣｏＡと一致する方の複製配信要求フラグ１３５を無効にする。なお、該当エントリが多数存在する場合は、バインディングアップデートメッセージに記載された移動先ケアオブアドレスｎＣｏＡと一致する一つを残してすべて削除する。
【０１５６】
なお、ハンドオーバ制御部３５における一切の処理は、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ処理部５４が行ってもよい。
【０１５７】
以上のように、本発明の通信装置５０は、移動端末１０のハンドオーバ先で使用可能なケアオブアドレスの通知を受けることにより、移動元と移動先の双方に送信パケットを複製配信することができ、移動端末１０はハンドオーバ後ただちにパケットをリアルタイムに受信でき、パケットロスを低減可能なシステムを実現することができる。
【０１５８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ホームエージェントや通信相手が管理するバインディングキャッシュにプライマリケアオブアドレスを含む複数のケアオブアドレスを記載できるようにし、さらには移動端末のハンドオーバに際してホームエージェントさらには通信相手が転送あるいは送信するパケットに複製情報を付加した上で複製して移動端末に配信することによりＩＰパケットロスの低減とパケット到達のリアルタイム性を確保するとともに、移動端末の処理負荷を低減可能なバイキャスト方法を実現する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による移動通信システムのホームエージェント装置の第一の構成を示す図
【図２】本発明の実施の形態による移動通信システムの移動端末の第一の構成を示す図
【図３】本発明の実施の形態による移動通信システムの移動端末の第二の構成を示す図
【図４】本発明の実施の形態による移動通信システムの通信装置の第一の構成を示す図
【図５】本発明の実施の形態による移動通信システムの通信装置の第二の構成を示す図
【図６】本発明の実施の形態に係るネットワークの構成を示す図
【図７】本発明の実施の形態によるバインディングキャッシュの第一の構成を示す図
【図８】本発明の実施の形態によるバインディングキャッシュの第二の構成を示す図
【図９】本発明の実施の形態によるバインディングキャッシュの第三の構成を示す図
【図１０】本発明の実施の形態に係るモビリティヘッダの構成を示す図
【図１１】本発明の実施の形態によるバインディングアップデートの構成の一例を示す図
【図１２】本発明の実施の形態に係る代理ケアオブアドレスモビリティオプションの構成を示す図
【図１３】本発明の実施の形態に係るホームアドレス宛先オプションの構成を示す図
【図１４】本発明の実施の形態に係る移動端末のハンドオーバ動作の一例を示すフロー図
【図１５】本発明の実施の形態に係るホームエージェント装置の動作の一例を示すフロー図
【図１６】本発明の実施の形態に係る通信装置の動作の一例を示すフロー図
【図１７】本発明の実施の形態に係る移動端末のデータ受信動作の一例を示すフロー図
【図１８】本発明の実施の形態に係る移動端末の位置登録手順を示す図
【図１９】本発明の実施の形態に係る複製情報の構成を示す図
【図２０】本発明の実施の形態に係る拡張ルーティングヘッダの構成を示す図
【図２１】本発明の実施の形態によるバインディングキャッシュの第四の構成を示す図
【図２２】本発明の実施の形態に係るパケットシーケンスキャッシュの構成を示す図
【符号の説明】
１０ 移動端末
１１、１６ Ｌ１／２処理部
１２ Ｌ３処理部
１３ 上位層処理部
１４ Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ処理部
１５ アプリケーション処理部
１８ ハンドオーバ制御部
３０ ホームエージェント装置
３１、３６ Ｌ１／２処理部
３２ Ｌ３処理部
３３ 上位層処理部
３４ Ｍｏｂｉｌ ＩＰ処理部
３５ アプリケーション処理部
３８ ハンドオーバ制御部
５０ 移動端末
５１、５６ Ｌ１／２処理部
５２ Ｌ３処理部
５３ 上位層処理部
５４ Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ処理部
５５ アプリケーション処理部
５８ ハンドオーバ制御部
５００ ローカルネットワーク[0001]
FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a mobility management method and a mobile communication system for reducing IP packet loss in a mobile communication system.
[0002]
[Prior art]
One of the mobility management methods in the Internet system is Mobile IP, and Mobile IPv4 corresponding to IPv4 is standardized by RFC3344 (IP Mobility Support for IPv4).
[0003]
Also, Mobile IPv6 corresponding to IPv6 is currently being standardized in Internet draft draft-ietf-mobileip-ipv6 (Mobile Support in IPv6). With these protocols, even when a mobile terminal moves between different networks, communication can be performed using the same address.
[0004]
In Mobile IPv6, when a mobile terminal moves away from a home link, the mobile terminal obtains prefix information of the currently connected link from network information transmitted from an access router of the currently connected link, thereby temporarily storing information on that link. Generate a care-of-address to be used in common. Then, by transmitting a binding update message to the home agent, the care of address is registered as a primary care of address with the home agent on the home link of the mobile terminal. After receiving the binding update message from the mobile terminal, the home agent creates or updates a binding cache that associates the home address with the care of address.
[0005]
The home agent refers to the binding cache, performs proxy reception of the packet transmitted to the home address on the home link of the mobile terminal, encapsulates the received packet, and transfers the packet to the care of address of the mobile terminal. Do. The mobile terminal can decapsulate the packet transferred by the home agent and receive a packet addressed to the mobile terminal's home address.
[0006]
Further, in Mobile IPv4, since a packet addressed to a mobile terminal is always transferred via a home agent, a triangular path problem arises in that the packet passes through a useless path from the destination node to the mobile terminal. Therefore, in Mobile IPv6, the destination node is also provided with a binding cache, and the packet addressed to the mobile terminal is directly sent to the mobile terminal using the routing header, whereby the triangle route problem can be prevented.
[0007]
Further, there is a bicast method as a method for reducing the packet loss while ensuring the real-time property of the IP packet received by the mobile terminal after the recovery from the handover (for example, see Patent Document 1). In the bicast method, an upper router or home agent accommodating both the accommodation router (source router) before the mobile terminal moves and the accommodation router after the movement (destination router) transmits a packet addressed to the registered mobile terminal. By duplicating and transmitting the same packet to the source and destination addresses, the mobile terminal can reduce the packet reception loss at the time of handover, and further reduce the packet transmission delay to ensure real-time performance. Can be.
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-125254 (pages 6-7, FIG. 1)
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the bicast method, it is necessary to detect duplication of a duplicate packet received by a mobile terminal in an upper layer, which is a factor of increasing a processing load.
[0010]
Further, a communication partner communicating with the mobile terminal cannot perform packet duplication, and particularly, cannot improve communication efficiency when moving (handover) between network domains.
[0011]
Furthermore, when a home agent or a communication partner performs packet duplication, the current Mobile IP standard manages only one care-of-address in the binding cache, that is, the primary care-of-address. There was a problem that it could not be performed.
[0012]
An object of the present invention is to reduce the IP packet loss and reduce the processing load on a mobile terminal by managing a plurality of care-of addresses by a home agent or a communication partner and transferring a duplicate packet to the mobile terminal.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides a communication system using Mobile IP, in which a home agent or a binding cache managed by a communication partner can describe a plurality of care-of-addresses including a primary care-of-address, At the time of handover of the mobile terminal, the home agent and the communication partner add duplicate information to the packet to be transferred or transmitted, and then duplicate the packet and distribute it to the mobile terminal, thereby reducing IP packet loss and ensuring real-time packet arrival. And a bicast method capable of reducing the processing load on the mobile terminal.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An invention according to claim 1 of the present invention is directed to a mobile communication system including a mobile terminal that performs packet communication while moving through an access router, and a home agent device that performs location management of the mobile terminal according to a Mobile IP procedure. In the mobility management method at the time of handover of a mobile terminal, in addition to the care-of-address used in the source network which has already been notified from the mobile terminal, the home agent device may include at least one of the care-of addresses used in the destination network. The notification of the care-of address is received by a binding update message, and the care-of address of the movement destination is registered in the binding cache together with the care-of address of the movement source already registered. When sending the packet to the mobile terminal, the copy information is added to the packet. After adding the packet The mobile terminal duplicates the packet and sends it to both the source and destination care-of addresses registered in the binding cache, and the mobile terminal determines duplicate reception of the packet using the duplicate information included in the received packet. This is a mobility management method characterized by realizing smooth recovery of packet reception after a handover by replicating and delivering a packet to a destination network, and further, by performing determination of a duplicate packet by a mobile terminal, In particular, it is possible to reduce the influence of duplicate packets like TCP. In addition, since the home agent device performs the packet duplication, highly reliable transfer can be realized using the existing mechanism without newly operating the authentication mechanism.
[0015]
The invention according to claim 2 includes a mobile terminal that performs packet communication while moving through an access router, and a communication device that performs communication with the mobile terminal and performs location management of the mobile terminal according to a Mobile IP procedure. In the mobility management method at the time of handover of a mobile terminal in a mobile communication system, the communication device is used in a destination network in addition to a care-of address used in a source network that has already been notified from the mobile terminal. The notification of at least one care-of address is received by a binding update message, and the care-of address of the movement destination is registered in the binding cache together with the care-of address of the movement source already registered. Duplicate packet after adding duplicate information And sends the packet to both the source and destination care-of addresses registered in the binding cache, wherein the mobile terminal determines duplicate reception of the packet by using copy information included in the received packet. The mobile terminal realizes a smooth restart of packet reception after a handover by replicating and delivering a packet to a destination network, and furthermore, the mobile terminal makes a determination of a duplicate packet, thereby achieving a TCP especially. As a result, the influence of the duplicate packet can be reduced. In addition, by performing packet duplication by the communication device, network processing associated with handover can be performed without increasing the processing load on the route processing device including the home agent device.
[0016]
The invention according to claim 3 is the mobility management method according to claim 1 or 2, wherein the binding update message includes a copy request flag indicating whether or not copy distribution is performed. By making a duplication request, the home agent device and the communication device can be convinced that packet duplication will be performed, and can be operated without unnecessary packet duplication.
[0017]
The invention according to claim 4, wherein when the binding cache registers the care-of addresses of a plurality of destinations, the binding cache manages the entries in a divided list structure. This is a management method, and a search for a plurality of care-of addresses with respect to the same home address can be efficiently performed by linking entries between lists.
[0018]
The invention according to claim 5 is a mobile terminal that performs packet communication with a communication device while moving, and obtains at least one care-of address used in a destination network in advance at the time of handover, and When notifying the home agent device and / or the communication device of the care-of address, a handover control means for generating a binding update message including a copy request flag and transmitting the binding update message to the home agent device and / or the communication device is provided. The mobile terminal performs the packet re-distribution to the destination network, thereby realizing smooth resumption of packet reception after handover.
[0019]
The invention according to claim 6 is characterized in that the handover control means detects whether or not the received packet includes copy information, and determines duplicate reception of the packet from the copy information. Since the mobile terminal is a mobile terminal, it is possible to reduce the influence of the duplicate packet, particularly like TCP, by determining the duplicate packet.
[0020]
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a home agent device for performing location management of a mobile terminal in accordance with a Mobile IP procedure at the time of handover,
When receiving a binding update message in which the copy request flag is valid from the mobile terminal, in addition to the care-of address of the movement source of the already registered mobile terminal, the care-of-destination included in the binding update message is displayed. When registering the packet in the binding cache and transmitting the packet to the mobile terminal, a handover in which the packet is duplicated after adding the duplication information to the packet and transmitted to both the source and destination care-of addresses registered in the binding cache A home agent device characterized by having a control means. Upon receiving a request from a mobile terminal, the home agent device duplicates and distributes a packet to a destination network, thereby realizing a smooth restart of packet reception after a handover. , Duplicate on mobile device By causing the determination of packet, it is possible to particularly reduce the impact of any duplicate packets as TCP. In addition, since the home agent device performs the packet duplication, highly reliable transfer can be realized using the existing mechanism without newly operating the authentication mechanism.
[0021]
An invention according to claim 8 is a communication device for performing data communication with a mobile terminal and performing position management of the mobile terminal in accordance with a Mobile IP procedure at the time of handover, wherein a binding request flag is valid from the mobile terminal. Upon receiving the update message, in addition to the care-of address of the movement source of the mobile terminal already registered, the care-of address of the movement destination included in the binding update message is registered in the binding cache, and when transmitting the packet to the mobile terminal, Is a communication device comprising: a handover control unit that copies a packet after adding copy information to the packet and sends the packet to both the source and destination care-of addresses registered in the binding cache. , Mobile terminal request In response to this, the packet is duplicated and delivered to the destination network, thereby realizing a smooth restart of packet reception after the handover. Further, the mobile terminal judges duplicate packets, and in particular, duplicates packets like TCP. The effect of the packet can be reduced. In addition, by performing packet duplication by the communication device, network processing associated with handover can be performed without increasing the processing load on the route processing device including the home agent device.
[0022]
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a mobile communication system including the mobile terminal according to the fifth or sixth aspect and the home agent device according to the seventh aspect, wherein the mobile terminal receives a copy distribution request from the mobile terminal and moves. By duplicating and distributing the packet to the destination network, it is possible to smoothly resume packet reception after the handover, and furthermore, by having the mobile terminal determine the duplicate packet, the influence of the duplicate packet, particularly TCP, is exerted. Can be reduced. In addition, since the home agent device performs the packet duplication, highly reliable transfer can be realized using the existing mechanism without newly operating the authentication mechanism.
[0023]
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a mobile communication system including the mobile terminal according to the fifth or sixth aspect and the communication device according to the eighth aspect. Realizes smooth resumption of packet reception after handover by replicating and distributing the packet to the destination network, and furthermore, the mobile terminal performs the determination of the duplicate packet, and in particular, receives by the duplicate packet like TCP. The effect can be reduced. In addition, by performing packet duplication by the communication device, network processing associated with handover can be performed without increasing the processing load on the route processing device including the home agent device.
[0024]
According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided a mobile communication system including the mobile terminal according to the fifth or sixth aspect, the home agent device according to the seventh aspect, and the communication device according to the eighth aspect. The home agent device and the communication device both copy and distribute the packet to the destination network in response to the duplicate distribution request, thereby realizing a smooth resumption of packet reception after handover. , It is possible to reduce the influence of duplicate packets, especially like TCP. Also, when the home agent device performs packet duplication, highly reliable transfer can be realized using the existing mechanism without operating a new authentication mechanism, and when the communication device performs packet duplication. Can perform network processing associated with a handover without increasing the processing load on a path en route device including a home agent device.
[0025]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0026]
(Embodiment 1)
A mobile communication system according to Embodiment 1 of the present invention will be described using FIG. 1 to FIG.
[0027]
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a network in a mobile communication system according to the present invention, in which 10 is a mobile terminal (MN), 30 is a home agent (HA) device that accommodates the mobile terminal 10 and performs location management, and 50 is a mobile terminal. Communication devices (CN) 71 and 72 that communicate with the terminal 10 are access routers (AR) that perform wireless communication with the mobile terminal 10. Reference numeral 500 denotes a local network or the Internet connecting the home agent device 30, the communication device 50, and the access routers 71 and 72.
[0028]
The gist of the present invention is that when the mobile terminal 10 moves between the access routers 71 and 72, a care-of-address (nCoA) used under the control of the destination access router 72 is obtained in advance, and the mobile IP 10 uses the Mobile IP procedure. The home agent device 30 notifies the home agent device 30 using a binding update message, and the home agent device 30 duplicates the transfer packet to the mobile terminal 10 and uses the care of address (oCoA) to be used under the registered access router 71. And a care-of address (nCoA) at the destination, thereby realizing high-speed handover. Since the mobile terminal 10 can receive the same packet at almost the same timing between the source and the destination, the access router 71 buffers the packet addressed to the mobile terminal 10 and transfers the packet to the destination access router 72 after the handover is completed. As compared with the case where the handover is performed, the speed of the handover process can be increased and the real-time property of the packet received after the handover can be secured.
[0029]
Hereinafter, the operation of the mobile communication system according to the present invention will be described.
[0030]
The mobile terminal 10 in the mobile communication system according to the present invention generates and acquires a new IP address (care of address) when the subnet connected by moving between the access routers 71 and 72 changes, and according to the Mobile IP procedure, the home agent device. The location is registered at 30.
[0031]
FIG. 18 shows a location registration processing procedure, in which a binding update message in which a pair of an invariable home address of the mobile terminal 10 and a care-of address generated and acquired earlier is described via the access router 71 or 72. It starts by transmitting (M1). Upon receiving the binding update message, the home agent device 30 searches using the home address of the entry corresponding to the mobile terminal 10 in the internally managed binding cache 100 as a key, and if the entry does not exist, the home address and the care of address. An entry in which others are described is newly generated, and the care-of address is rewritten if the corresponding entry exists. When the home agent device 30 has successfully generated or updated the binding cache entry, the home agent device 30 transmits a binding ack message indicating that the location registration has been normally performed to the mobile terminal 10 (M2), and the mobile terminal 10 has received the binding ack message. The location registration processing is completed when the binding ack message is evaluated.
[0032]
If the home agent device 30 cannot correctly generate or update the binding cache, the home agent device 30 transmits to the mobile terminal 10 a binding ack message describing error information indicating that the location registration was not performed normally (M2). In accordance with the error information described in the received binding ack message, the mobile terminal 10 performs appropriate processing such as retrying the binding update message. The mobile terminal 10 can also perform location registration for the communication device 50 in accordance with the Mobile IP procedure.
[0033]
Next, in addition to the operation of each device in accordance with the Mobile IP procedure described above, in the present invention, a method for generating a binding update message in the mobile terminal 10 and a binding cache management in the home agent device 30 and the communication device 50 are newly provided. A method, and further, a method of transferring or transmitting a packet to the mobile terminal 10 in the home agent device 30 and the communication device 50 will be disclosed.
[0034]
The mobile terminal 10 moves from the communication area of the access router 71 with which it has been communicating to the communication area of the access router 72, and upon acquiring the IP address (nCoA) of the subnet connected through the access router 72, the home terminal The process of registering the acquired nCoA with respect to the agent device 30 is started. For the location registration processing, a modified binding update message conforming to the Mobile IP procedure is used.
[0035]
Hereinafter, a method of generating the binding update message in the mobile terminal 10 will be described with reference to FIGS. 10 to 13 showing the configuration of the binding update message.
[0036]
The mobile terminal 10 acquires the address in the destination subnet prior to the handover between the subnets. The pre-acquisition of the address can be performed by using Fast Handovers for Mobile IPv6 or the like which is being studied by the IETF or the like. When the mobile terminal 10 obtains the address of the destination subnet in advance, the mobile terminal 10 generates a binding update message in order to register it in the home agent device 30 or the communication device 50.
[0037]
The binding update message according to the present invention includes a mobility header 200 shown in FIG. 10, a binding update 210 shown in FIG. 11, and a home address destination option 230 shown in FIG. A copy distribution request flag 211 is newly added to the binding update 210. Here, it is assumed that an area of at least one bit is allocated to the copy distribution request flag 211. Note that the existing S bit 212 may be used in place of the copy distribution request flag.
[0038]
When using the binding update message according to the present configuration, the mobile terminal 10 sets the source address of the IP basic header in the home address field 233 of the source care-of-address oCoa, the home address destination option 230, and the proxy care-of-address mobility option. The destination care-of address is described in the proxy care-of-address field 223 of 220, and the copy distribution request flag 211 of the binding update 210 is made valid. The home agent device 30 or the communication device 50 that has received the binding update message of this configuration manages the contents of the binding update message in addition to the binding cache entry already registered, and When sending a packet addressed to the packet, the packet is duplicated after adding copy information to the packet and sent to the care-of address of both (source and destination).
[0039]
After the handover to the destination network is completed, the mobile terminal 10 stops the home agent device 30 and the communication device 50 from replica distribution to the source care-of address, so that the binding in which the duplicate distribution request flag 211 is first enabled is set. A binding update message having any one of the following configurations is transmitted to all the home agent devices 30 and the communication devices 50 that have transmitted the update message.
[0040]
The binding update message of the first configuration for stopping the copy distribution includes a mobility header 200, a binding update 210, a proxy care of address mobility option 220, and a home address destination option 230. When using the binding update message according to this configuration, the mobile terminal 10 sets the source address of the IP basic header in the care-of address nCoA of the destination (currently used for communication) and the home address field 233 of the home address destination option 230. Address, the care-of address of the transfer source (address for stopping copy delivery) is written in the proxy care-of address field 223 of the proxy care-of-address mobility option 220, and the copy delivery request flag 211 of the binding update 210 is made valid.
[0041]
As will be described later, the home agent device 30 or the communication device 50 that has received the binding update message of the present configuration performs the proxy care of the proxy care of the address mobility option 220 with respect to the binding cache entry that has been registered and is to be distributed. The source care-of address described in the address-of-address field 223 is deleted, and thereafter, the copy delivery to the source care-of address is not performed.
[0042]
The binding update message of the second configuration for stopping copy distribution includes a mobility header 200, a binding update 210, a proxy care of address mobility option 220, and a home address destination option 230. When using the binding update message according to the present configuration, the mobile terminal 10 sets the source address of the IP basic header in the home address field of the care-of address nCoA of the destination (currently used for communication) and the home address of the home address destination option 230. In the proxy care of address field of the proxy care of address mobility option 220, the source care of address (address for stopping the copy distribution) is described, and the copy distribution request flag 211 of the binding update 210 is invalidated.
[0043]
As will be described later, the home agent device 30 or the communication device 50 that has received the binding update message of the present configuration performs the proxy care of the proxy care of the address mobility option 220 with respect to the binding cache entry that has been registered and is to be distributed. The source care-of address described in the address-of-address field 223 is deleted, and thereafter, the copy delivery to the source care-of address is not performed.
[0044]
The binding update message of the third configuration for stopping copy distribution includes a mobility header 200, a binding update 210, and a home address destination option 230. When using the binding update message according to the present configuration, the mobile terminal 10 describes the source address of the IP basic header in the home address field 233 of the destination care-of-address nCoA and the home address destination option 230, and the binding update 210 Is made valid.
[0045]
As will be described later, the home agent device 30 or the communication device 50 that has received the binding update message of the present configuration performs the proxy care of the proxy care of the address mobility option 220 with respect to the binding cache entry that has been registered and is to be distributed. The source care-of address described in the address-of-address field 223 is deleted, and thereafter, the copy delivery to the source care-of address is not performed.
[0046]
The binding update message of the fourth configuration for stopping the copy distribution includes a mobility header 200, a binding update 210, and a home address destination option 230. When using the binding update message according to the present configuration, the mobile terminal 10 describes the source address of the IP basic header in the home address field of the destination care-of-address nCoA and the home address destination option 230, and writes the home address in the binding update 210. The copy distribution request flag 211 is invalidated.
[0047]
As will be described later, the home agent device 30 or the communication device 50 that has received the binding update message of the present configuration performs the proxy care of the proxy care of the address mobility option 220 with respect to the binding cache entry that has been registered and is to be distributed. It overwrites and deletes the source care-of address described in the address-of-address field 223, and thereafter does not perform copy distribution to the source care-of address.
[0048]
When there are a plurality of destination candidates, the mobile terminal 10 may use two or more care-of addresses for position registration in order to ensure packet arrival reliability.
[0049]
Hereinafter, the binding cache management method in the home agent device 30 and the communication device 50 will be described with reference to FIGS. 7 to 9 showing the configuration of the binding cache and FIGS. 10 to 13 showing the configuration of the binding update message.
[0050]
When the mobile terminal 10 requests copy distribution, the home agent device 30 and the communication device 50 receive the binding update message having the configuration described above. That is, the binding update message includes a mobility header 200, a binding update 210, a proxy care of address mobility option 220, and a home address destination option 230.
In the binding update message of this configuration, the source address of the IP basic header is the care of address oCoA of the mobile terminal 10, the home address field 233 of the home address destination option 230 is the home address of the mobile terminal 10, and the proxy care of address. The destination care of address of the mobile terminal 10 is described in the proxy care of address field 223 of the mobility option 220, and the copy distribution request flag 211 of the binding update 210 is valid.
[0051]
The home agent device 30 or the communication device 50 that has received the binding update message of the present configuration, as described later, uses the care-of address described in the binding cache entry for the mobile terminal 10 already registered (that is, the care-of address of the movement source). ) And the care-of address of the destination obtained from the binding update message are managed together, and when a packet addressed to the mobile terminal 10 is transmitted thereafter, the packet is duplicated and both are copied (source and destination). To the care-of address.
[0052]
The home agent device 30 and the communication device 50 according to the present invention manage a plurality of care-of addresses of the mobile terminal 10 by using a binding cache having any one of the following configurations.
[0053]
The binding cache 110 having the first configuration shown in FIG. 7 manages only the primary care-of address 114, but manages the secondary care-of address 115 and the copy distribution request flag 116 from the mobile terminal 10. Things. That is, for one home address, the care-of address of the source and the destination can be managed as one entry.
[0054]
For example, in the entry 111 whose home address 113 is HoA1, pCoa1 is registered as the primary care-of address 114 and CoA1 is registered as the secondary care-of-address 115, and the former is the address currently used for communication. The care of address of the destination is the care of address of the destination notified for the copy request. Similarly, for the entry 112 whose home address 113 is HoA2, the primary care-of address 114 is pCoA2, which is the source care-of address, and the secondary care-of address 115 is CoA2, which is the destination care-of address. I have. Here, the copy delivery request flag 116 is valid for both the entries 111 and 112, and the home agent device 30 and the communication device 50 copy the packets for the mobile terminal 10 to pCoA1 (or 2) and CoA1 (or 2). To deliver.
[0055]
The binding cache 120 of the second configuration shown in FIG. 8 can further manage a plurality of destination care-of addresses. That is, by expanding the items managed as the secondary care-of-address 124 to two or more, it corresponds to the multiple care-of addresses CoA-1 and CoA1-2 notified when there are a plurality of destination candidates of the mobile terminal 10. can do.
[0056]
The binding cache 130 of the third configuration shown in FIG. 9 manages a plurality of primary care-of-addresses 134 as different entries. In other words, when the mobile terminal 10 whose home address is HoA1 registers the care-of-address pCoA1-1 of the movement source and the care-of-address pCoA1-2 of the movement destination, the mobile terminal 10 manages the entries in the entries 131 and 132 separately. Here, the copy distribution request flag column 135 of the entry having the care-of address 134 to be copied and distributed is all valid. By adopting this configuration, especially when the binding cache is managed by the list structure, the operation of deleting the care-of-address pCoA1-1 of the movement source after the mobile terminal 10 completes the handover can be performed relatively easily. There is. Further, by providing a field 133 that describes a pointer to an entry for the same home address, a search for a plurality of care-of addresses can be performed efficiently.
[0057]
Next, the configuration and operation of each device will be described with reference to the drawings.
[0058]
Hereinafter, the configuration and basic operation of the mobile terminal 10 will be described.
2 and 3 are configuration diagrams of the mobile terminal 10. Reference numeral 11 denotes a first L1 / L2 processing unit that performs physical layer processing and data link layer processing, 12 denotes an L3 processing unit that performs network layer processing, and 13 denotes TCP. An upper layer processing unit that performs processing of an upper layer such as a network and a UDP, 14 is a Mobile IP processing unit that performs mobility management of a mobile terminal based on a Mobile IP procedure, 15 is an application processing unit that controls an application, and 16 is further different. A second L1 / L2 processing unit 18 that is connected to the network and performs physical layer processing and data link layer processing, and 18 is a handover control unit that performs advance acquisition control of the destination care of address and registration control of the destination care of address. . Here, FIG. 2 shows a configuration when the mobile terminal 10 functions as a host, and FIG. 3 shows a configuration when the mobile terminal 10 functions as a router.
[0059]
Although only two L1 / 2 processing units 11 and 16 connected to the network are shown in FIG. 3, a configuration including more L1 / 2 processing units may be employed. It is not intended to limit the number.
[0060]
The basic operation of the mobile terminal 10 configured as described above will be described below. The transmission operation of the mobile terminal 10 having the configuration shown in FIG. 2 is as follows.
[0061]
The transmission data generated by the application processing unit 15 is transferred to an L3 processing unit 12 that performs IP protocol processing via an upper layer processing unit 13 that performs processing according to a protocol such as socket, TCP, or UDP, and is subjected to IP processing. At the same time, the Mobile IP processing unit 14 that performs processing in accordance with the Mobile IP procedure performs additional IP header processing related to Mobile IP, and the L1 / 2 processing unit 11 performs data link protocol processing and physical layer protocol processing. Is sent to the access network.
[0062]
The receiving operation of the mobile terminal 10 having the configuration shown in FIG. 2 is the reverse of the transmitting operation and is as follows.
[0063]
After the L1 / 2 processing unit 11 performs the physical layer protocol and the data link protocol processing on the packet received from the access network, the L3 processing unit performs the IP protocol processing, and at the same time, the Mobile IP processing unit 14 adds the mobile IP. A typical IP header process is performed, and then processing is performed by the upper layer processing unit 13 to transfer data to the application processing unit 15.
[0064]
The transmission / reception operation of the mobile terminal 10 having the configuration shown in FIG. 3 is almost the same as that of the configuration shown in FIG. 2 described above, but instead of the upper layer processing unit 13 and the application processing unit 15, a first L1 / 2 A second L1 / 2 processing unit 16 different from the processing unit 11 is provided.
That is, after the mobile terminal 10 operating as the router shown in FIG. 3 performs the physical layer protocol processing and the data link protocol processing on the packet received from the internal network by the second L1 / 2 processing unit 16, the L3 processing unit An IP protocol process including a routing process is performed, and the packet is transferred to one of the L1 / 2 processing units 11 and 16. The mobile terminal 10 transfers the packet received from the access network to one of the L1 / 2 processing units 11 and 16 as a result of the routing process in the L3 processing unit 12 after the processing by the first L1 / 2 processing unit 11. I do. Here, the Mobile IP processing unit 14 also implements a standard mobile router process, which is an application of the Mobile IP procedure, in order to realize the mobility of the internal network (see IETF NEMO WG).
[0065]
Next, the operation at the time of handover of the mobile terminal 10 will be described with reference to FIG. 14 showing a processing procedure at the time of handover according to the present invention performed by the mobile terminal 10.
[0066]
When the handover control unit 18 detects the occurrence of the handover based on the information from the lower layer (S11), the mobile IP processing unit 14 performs a process of obtaining a care-of address (nCoA) to be obtained in the destination subnet in advance. , L3 processing unit 12 and L1 / 2 processing unit 11 (S12). The pre-acquisition of the care of address can be performed by using a procedure defined in Fast Handovers for Mobile IPv6 or the like which is being studied by IETF or the like.
[0067]
The handover control unit 18 operates the Mobile IP processing unit 14 to generate and transmit a binding update message in order to notify the obtained nCoA to the home agent device 30 and the communication device 50. The binding update message for nCoA notification includes a mobility header 200, a binding update 210, a proxy care of address mobility option 220, and a home address destination option 230. The Mobile IP processing unit 14 stores the source address of the IP basic header in the care-of-address (oCoA) of the movement source, the home address (HoA) in the home address field 233 of the home address destination option 230, and the proxy of the proxy care-of-mobility option 220. The nCoA is described as the destination care-of address in the care-of-address field 223, the copy distribution request flag 211 of the binding update 210 is set to be valid, and the Mobile IP processing unit 14 to the L3 processing unit 12 and the L1 / 2 processing unit 11 Is transmitted to the access network through the network (S13). When the response request flag of the binding update message is enabled, a binding acknowledgment is received from the home agent device 30 or the communication device 50 (S14).
[0068]
After the handover to the destination network is completed (S15), the handover control unit 18 first sets a copy distribution request flag to stop the home agent device 30 or the communication device 50 from replica distribution to the source care of address. As described above, a binding update message having any one of the following configurations is transmitted to all the home agent devices 30 and the communication devices 50 that have transmitted the binding update message with 211 enabled (S16).
[0069]
As the first method for stopping the copy distribution, the Mobile IP processing unit 14 sets the source address of the IP basic header to nCoA as the care-of-address nCoA of the destination (currently used for communication), and the home address of the home address destination option 230. The home address (HoA) is described in the address field 233, the care-of address of the transfer source (address for stopping copy distribution, ie, oCoA) is described in the proxy care-of address field 223 of the proxy care-of-address mobility option 220. The copy distribution request flag 211 is set to be valid, and is transmitted from the Mobile IP processing unit 14 to the access network through the L3 processing unit 12 and the L1 / 2 processing unit 11 (S16).
[0070]
As a second method for stopping the copy distribution, the Mobile IP processing unit 14 sets the source address of the IP basic header to the care-of address nCoA of the destination (currently used for communication), and the home address field of the home address destination option 230. In 233, the home address, in the proxy care of address field 223 of the proxy care of address mobility option 220, the source care of address (address for stopping copy distribution) are set, and the copy distribution request flag 211 of the binding update 210 is invalidated. It is set and transmitted to the access network from the Mobile IP processing unit 14 through the L3 processing unit 12 and the L1 / 2 processing unit 11 (S16).
[0071]
As a third method for stopping the copy distribution, the Mobile IP processing unit 14 describes the source address of the IP basic header in the home address field 233 of the destination care-of address nCoA and the home address destination option 230, The copy distribution request flag 211 of the binding update 210 is set to be valid, and is transmitted from the Mobile IP processing unit 14 to the access network through the L3 processing unit 12 and the L1 / 2 processing unit 11 (S16).
[0072]
As a fourth method for stopping the copy distribution, the Mobile IP processing unit 14 describes the source address of the IP basic header in the home address field 233 of the destination care-of-address nCoA and the home address destination option 230, The copy distribution request flag 211 of the binding update 210 is set to be invalid, and is sent from the Mobile IP processing unit 14 to the access network through the L3 processing unit 12 and the L1 / 2 processing unit 11 (S16).
[0073]
Here, in any case, when the response request flag of the binding update message is enabled, a binding ack is received (S17).
[0074]
Note that, when there are a plurality of destination candidates, the handover control unit 18 may set two or more nCoAs to be registered at the start of the handover in order to secure the packet arrival reliability.
[0075]
Further, the handover control unit 18 can execute the above-described processing at a timing that is necessary, not only when a handover occurs.
[0076]
Further, any processing in the handover control unit 18 may be performed by the Mobile IP processing unit 34.
[0077]
Next, the operation of the mobile terminal 10 at the time of data reception will be described with reference to FIG. 17 showing a processing procedure at the time of data reception according to the present invention performed by the mobile terminal 10.
[0078]
The data reception process of the mobile terminal 10 according to the present invention includes a copy flag that is included in a data packet received from the home agent device 30 or the communication device 50 and indicates that the packet is a copy, and a packet sequence number. It is characterized in that duplicate reception of packets is avoided based on the described copy information.
[0079]
An example of the copy information included in the data packet is shown in FIGS.
[0080]
FIG. 19 is an example of copy information added by the home agent device 30 to a transfer packet to the mobile terminal 10, and uses a copy information option 320 for the mobility header 200 conforming to the Mobile IP procedure. The duplication information option 320 includes a duplication flag (D) 321 indicating whether a packet having this option has been duplicated, and a packet sequence number (Sequence #) 322.
[0081]
FIG. 20 is an example of copy information added by the communication device 50 to the packet addressed to the mobile terminal 10, and is an extended routing header (Type2) 300 obtained by extending a routing header (Type2) conforming to the Mobile IP procedure. The extended routing header (Type 2) 300 includes a copy flag (D) 301 indicating whether the packet having this option is a duplicate, and a sequence number (Sequence #) 302 of the packet.
[0082]
The mobile terminal 10 manages a packet sequence included in the copy information by a packet sequence cache 600 as shown in FIG. The packet sequence cache 600 manages the sequence of received packets for each home address. In FIG. 22, sequence numbers 12, 14, 15, and 18 have already been received, and when a packet having copy information with a sequence number smaller than these sequence numbers 12 is received, those packets are discarded. Is done.
[0083]
When the mobile terminal 10 starts, the handover control unit 18 initializes the packet sequence cache 600 (S21). Upon receiving the data packet (S22), the L3 processing unit 12 of the mobile terminal 10 transfers the data packet to the handover control unit 18 via the Mobile IP processing unit 14. The handover control unit 18 detects whether the copy information is added (S23). If the copy information is not added, the handover control unit 18 returns the data packet to the Mobile IP processing unit 14 to start the normal reception processing (S25). ). If the copy information is added, the handover control unit 18 refers to the packet sequence cache to check whether the same sequence number exists (S24). If the same sequence is not detected (S26), a sequence number is extracted from the copy information of the received packet, written in the packet sequence cache (S28), and transferred to the Mobile IP processing unit 14 to start normal reception processing. I do. If the same sequence number is detected, it is determined that the received data packet is a duplicate of the already received data packet, and the packet is discarded.
[0084]
As described above, the mobile terminal 10 of the present invention notifies the home agent device 30 and the communication device 50 of the care-of address of the destination acquired in advance when a handover occurs, thereby generating the same packet flow at the destination thereafter. The packet can be received immediately after the handover, and furthermore, the duplicate reception of the same packet can be avoided. In addition, it is possible to stop the packet flow to the source after the handover is completed.
[0085]
Next, the configuration and basic operation of the home agent device 30 will be described.
[0086]
FIG. 1 is a configuration diagram of a home agent device 30. Reference numeral 31 denotes a first L1 / L2 processing unit that performs physical layer processing and data link layer processing; 32, an L3 processing unit that performs network layer processing; and 33, TCP or UDP. An upper layer processing unit that performs processing of an upper layer, such as a mobile IP processing unit that performs mobility management of mobile terminals, an application processing unit that controls applications, a physical layer processing that is connected to a home network, This is a second L1 / L2 processing unit that performs link layer processing.
[0087]
Although only two L1 / 2 processing units 31 and 36 connected to the network are shown in FIG. 1, a configuration having more L1 / 2 processing units may be provided. It is not intended to limit the number.
[0088]
The basic operation of the home agent device 30 configured as described above will be described below.
[0089]
The operation of the binding update message processing of the home agent device 30 will be described with reference to FIG.
[0090]
When receiving the binding update message (S31), the Mobile IP processing unit 34 evaluates the message. That is, it is composed of a mobility header 200, a binding update 210, a proxy care-of-address mobility option 220 and a home address destination option 230, and the source address of the IP basic header is the care-of-address oCoA of the mobile terminal 10, and the home address destination option. The home address of the mobile terminal 10 is described in the home address field 233 of the mobile terminal 10, and the care-of-address of the mobile terminal 10 is moved in the proxy care of address field 223 of the proxy care of address mobility option 220. It is evaluated whether the distribution request flag 211 is valid (S32).
[0091]
If it matches the binding update message requesting the copy distribution, the Mobile IP processing unit 34 updates the binding cache (S33), and transmits a binding ack message to the mobile terminal 10 after the binding cache update is completed (S33). S34). Even when an error occurs when the binding cache is updated, a binding ack message describing the error code is transmitted to the mobile terminal 10.
[0092]
Here, the binding cache update process performs one of the following.
[0093]
The update process using the binding cache 110 of the first configuration shown in FIG. 7 is as follows.
[0094]
In the entry 111 corresponding to the mobile terminal 10, the HoA1 and the pCoA1 are described in the home address 113, and the nCoA described in the binding update message from the mobile terminal 10 requesting the copy delivery is changed to the secondary care of service. It is described as CoA1 in the address 115, and the copy distribution request flag 116 is made valid.
[0095]
The update process using the binding cache 120 of the second configuration shown in FIG. 8 is as follows.
[0096]
The home address HoA1 and the pCoA1 are described in the entry 121 corresponding to the mobile terminal 10, and the nCoA described in the binding update message from the mobile terminal 10 requesting the copy distribution is changed to the secondary care of address 124. , And the copy distribution request flag 125 is made valid. The binding cache 120 of this configuration is used when a plurality of destination care-of addresses 124 exist, and is described in CoA1-2 when a destination care-of address different from that described in CoA1-1 is notified. I do.
[0097]
The update processing using the binding cache 130 having the third configuration shown in FIG. 9 is as follows.
[0098]
The home address HoA1 and pCoA1-1 are described in the entry 131 corresponding to the mobile terminal 10, and the nCoA described in the binding update message from the mobile terminal 10 requesting copy distribution is newly added. An entry 132 is generated and described, and the copy distribution request flag 135 of both entries is made valid.
[0099]
As described above, when the update of the binding cache by the Mobile IP processing unit 34 is completed, the following processing is performed on the packet transferred to the mobile terminal 10 thereafter.
[0100]
When detecting the packet transfer to the mobile terminal 10 through the Mobile IP processing unit 34 (S35), the handover control unit 35 checks the copy request flag 116 of the entry of the mobile terminal 10 in the binding cache (S36). If valid, the packet is copied after adding the copy information to the packet (S37), and the packet is transferred to the Mobile IP processing unit 34 in order to transmit the destination as oCoA and nCoA, respectively (S38).
[0101]
Here, FIG. 19 is an example of copy information added to the packet transferred to the mobile terminal 10 by the handover control unit 35, and uses a copy information option 320 for the mobility header 200 conforming to the Mobile IP procedure. The duplication information option 320 includes a duplication flag (D) 321 indicating whether a packet having this option has been duplicated, and a packet sequence number (Sequence #) 322. When adding the copy information to the packet, the home agent device 30 enables the copy flag (D) 321 and writes the sequence number of the copy packet in the sequence number (Sequence #) 322.
[0102]
Note that the handover control unit 35 may manage the sequence number of the duplicate packet using a binding cache.
[0103]
FIG. 21 shows a configuration example of a binding cache 410 for managing the sequence number of a duplicate packet. The binding cache 410 has a copy sequence number field 411. The handover control unit 35 writes the sequence number described in the copy information added at the time of packet copy in the copy sequence number field 411 of the binding cache 410, and in the copy sequence number field 411 at the next packet copy. Use the value incremented.
[0104]
When two or more nCoAs are described in the entry of the mobile terminal 10 using the binding caches of the second and third configurations, the handover control unit 35 adds the copy information to the packet, and then adds After copying the number of packets, the destination is rewritten to each nCoA (S37) and then transmitted (S38).
[0105]
Next, a processing procedure of the home agent device 30 when a binding update message for stopping copy distribution is received from the mobile terminal 10 will be described.
[0106]
When the binding update message having the first configuration for stopping the copy distribution is received from the mobile terminal 10 (S31), the message is evaluated. That is, the source address of the IP basic header is the care of address nCoA of the destination (currently used for communication), the home address (HoA) in the home address field 233 of the home address destination option 230, and the care address of the proxy care of address mobility option 220. The care-of address of the transfer source (address for stopping copy delivery, that is, oCoA) is described in the proxy care-of-address field 223, and it is evaluated whether the copy delivery request flag 211 of the binding update 210 is valid (S32).
[0107]
If it matches the binding update message of the first configuration for stopping the copy distribution, the Mobile IP processing unit 34 updates the binding cache (S33), and after the binding cache update is completed, sends the binding ack message to the mobile terminal. 10 (S34). Even when an error occurs when the binding cache is updated, a binding ack message describing the error code is transmitted to the mobile terminal 10.
[0108]
When the binding update message having the second configuration for stopping the copy distribution is received from the mobile terminal 10 (S31), the message is evaluated. In other words, the source address of the IP basic header is the home address in the care-of address nCoA of the destination (currently used for communication), the home address in the home address field 233 of the home address destination option 230, and the proxy care of address of the proxy care of address mobility option 220. The care-of address of the transfer source (address for stopping the copy distribution) is described in the address field 223, and it is evaluated whether the copy distribution request flag 211 of the binding update 210 is set to invalid (S32).
[0109]
If it matches the binding update message of the second configuration for stopping the copy distribution, the Mobile IP processing unit 34 updates the binding cache (S33), and after the binding cache update is completed, sends the binding ack message to the mobile terminal. 10 (S34). Even when an error occurs when the binding cache is updated, a binding ack message describing the error code is transmitted to the mobile terminal 10.
[0110]
When the binding update message having the third configuration for stopping the copy distribution is received from the mobile terminal 10, the message is evaluated. That is, whether the source address of the IP basic header is the care-of-address nCoA of the destination, the home address is described in the home address field 233 of the home address destination option 230, and the copy distribution request flag 211 of the binding update 210 is set to valid Is evaluated (S32).
[0111]
If it matches the third configuration of the binding update message for stopping the copy distribution, the Mobile IP processing unit 34 updates the binding cache (S33), and after the binding cache update is completed, sends the binding ack message to the mobile terminal. 10 (S34). Even when an error occurs when the binding cache is updated, a binding ack message describing the error code is transmitted to the mobile terminal 10.
[0112]
When the binding update message having the fourth configuration for stopping the copy distribution is received from the mobile terminal 10, the message is evaluated. That is, whether the source address of the IP basic header is the care of address nCoA of the destination, the home address is described in the home address field 233 of the home address destination option 230, and the copy distribution request flag 211 of the binding update 210 is set to invalid. Is evaluated (S32).
[0113]
If it matches the binding update message of the fourth configuration for stopping the copy distribution, the Mobile IP processing unit 34 updates the binding cache (S33), and after the binding cache update is completed, sends the binding ack message to the mobile terminal. 10 (S34). Even when an error occurs when the binding cache is updated, a binding ack message describing the error code is transmitted to the mobile terminal 10.
[0114]
Here, the update process of the binding cache performs one of the following as described above.
[0115]
As an update process using the binding cache 110 of the first configuration shown in FIG. 7, the CoA1 of the secondary care of address 115 of the entry 111 corresponding to the mobile terminal 10 is deleted, the copy distribution request flag 116 is invalidated, and the primary care is performed. The destination care of address nCoA described in the binding update message is described as the of address 114.
[0116]
As an update process using the binding cache 120 of the second configuration shown in FIG. 8, the CoA 1-1 and CoA 1-2 of all the secondary care-of addresses 124 of the entry 121 corresponding to the mobile terminal 10 are deleted, and the copy distribution is performed. The request flag 125 is invalidated, and the destination care of address nCoA described in the binding update message is described as the primary care of address 123.
[0117]
As an update process using the binding cache 130 having the third configuration shown in FIG. 9, of the entries 131 and 132 corresponding to the mobile terminal 10, the one whose primary care of address 134 matches the source care of address oCoA is deleted. Then, the copy delivery request flag 135 that matches the destination care-of-address nCoA described in the binding update message is invalidated. If there are many corresponding entries, all but one corresponding to the destination care-of-address nCoA described in the binding update message are deleted.
[0118]
Note that all processing in the handover control unit 35 may be performed by the Mobile IP processing unit 34.
[0119]
As described above, the home agent device 30 of the present invention receives the notification of the care-of-address usable at the handover destination of the mobile terminal 10, and can copy and distribute the transfer packet to both the source and the destination. The mobile terminal 10 can receive a packet in real time immediately after the handover, thereby realizing a system capable of reducing packet loss.
[0120]
Next, the configuration and basic operation of the communication device 50 will be described.
[0121]
4 and 5 are configuration diagrams of the communication device 50, 51 is a first L1 / L2 processing unit that performs physical layer processing and data link layer processing, 52 is an L3 processing unit that performs network layer processing, 53 is a TCP or An upper layer processing unit that performs processing of an upper layer such as UDP, 54 is a Mobile IP processing unit that performs mobility management of mobile terminals based on a Mobile IP procedure, 55 is an application processing unit that controls applications, and 56 is a different network. A second L1 / L2 processing unit 58, which is connected to the network and performs physical layer processing and data link layer processing, is a handover control unit 58 that performs advance control of the destination care-of address and registration control of the destination care-of address. Here, FIG. 4 shows a configuration when the communication device 50 functions as a host, and FIG. 5 shows a configuration when the communication device 50 functions as a router.
[0122]
Although only two L1 / 2 processing units 51 and 56 connected to the network are shown in FIG. 5, a configuration having more L1 / 2 processing units may be employed. It does not limit the number that it has.
[0123]
The basic operation of the communication device 50 configured as described above will be described below. The transmission operation of the communication device 50 having the configuration shown in FIG. 4 is as follows.
[0124]
The transmission data generated by the application processing unit 55 is transferred to an L3 processing unit 52 that performs IP protocol processing via an upper layer processing unit 53 that performs processing according to a protocol such as socket, TCP, or UDP, and is subjected to IP processing. At the same time, the Mobile IP processing unit 54, which performs processing according to the Mobile IP procedure, performs additional IP header processing on Mobile IP, and the L1 / 2 processing unit 51 performs data link protocol processing and physical layer protocol processing. Is sent to the access network.
[0125]
The receiving operation of the communication device 50 having the configuration shown in FIG. 4 is the reverse of the transmitting operation and is as follows.
[0126]
After the L1 / 2 processing unit 51 performs the physical layer protocol and the data link protocol processing on the packet received from the access network, the L3 processing unit performs the IP protocol processing, and at the same time, the Mobile IP processing unit 54 adds the mobile IP. IP header processing is performed, and then processing is performed by the upper layer processing unit 53 to transfer data to the application processing unit 55.
[0127]
The transmission / reception operation of the communication device 50 having the configuration shown in FIG. 5 is almost the same as that of the configuration shown in FIG. 4 described above, but instead of the upper layer processing section 13 and the application processing section 55, the first L1 / 2 A second L1 / 2 processing unit 56 different from the processing unit 51 is provided.
That is, after the communication device 50 operating as the router illustrated in FIG. 5 performs the physical layer protocol processing and the data link protocol processing on the packet received from the internal network by the second L1 / 2 processing unit 56, the L3 processing unit IP protocol processing including routing processing is performed, and the packet is transferred to either the L1 / 2 processing unit 51 or 56. The mobile terminal 50 transfers the packet received from the access network to either the L1 / 2 processing unit 51 or 56 as a result of the routing process in the L3 processing unit 52 after the processing by the first L1 / 2 processing unit 51. I do. Here, the Mobile IP processing unit 54 also implements a standard Mobile Router process, which is an application of the Mobile IP procedure, in order to realize the mobility of the internal network (see IETF NEMO WG).
[0128]
The basic operation of the communication device 50 configured as described above will be described below. The operation of the binding update message processing of the communication device 50 will be described with reference to FIG.
[0129]
When receiving the binding update message (S51), the Mobile IP processing unit 54 evaluates the message. That is, the source address of the IP basic header is the care of address oCoA of the mobile terminal 10, the home address field 233 of the home address destination option 230 is the home address of the mobile terminal 10, and the proxy care of address of the proxy care of address mobility option 220. The care of address of the destination of the mobile terminal 10 is described in the address field 223, and it is evaluated whether the copy distribution request flag 211 of the binding update 210 is valid (S52).
[0130]
If it matches the binding update message requesting the copy distribution, the Mobile IP processing unit 54 updates the binding cache (S53), and transmits a binding ack message to the mobile terminal 10 after the binding cache update is completed (S53). S54). Even when an error occurs when the binding cache is updated, a binding ack message describing the error code is transmitted to the mobile terminal 10.
[0131]
Here, the binding cache update process performs one of the following.
[0132]
The update process using the binding cache 110 of the first configuration shown in FIG. 7 is as follows.
[0133]
The home address HoA1 and pCoA1 are described in the entry 111 corresponding to the mobile terminal 10, and the nCoA described in the binding update message from the mobile terminal 10 requesting the copy distribution is changed to the secondary care of address 115. , And the copy distribution request flag 116 is made valid.
[0134]
The update process using the binding cache 120 of the second configuration shown in FIG. 8 is as follows.
[0135]
The home address HoA1 and the pCoA1 are described in the entry 121 corresponding to the mobile terminal 10, and the nCoA described in the binding update message from the mobile terminal 10 requesting the copy distribution is changed to the secondary care of address 124. , And the copy distribution request flag 125 is made valid. The binding cache 120 of this configuration is used when there are a plurality of destination care-of addresses, and is described in CoA1-2 when a destination care-of address different from that described in CoA1-1 is notified. .
[0136]
The update processing using the binding cache 130 having the third configuration shown in FIG. 9 is as follows.
[0137]
The home address HoA1 and pCoA1-1 are described in the entry 131 corresponding to the mobile terminal 10, and the nCoA described in the binding update message from the mobile terminal 10 requesting copy distribution is newly added. An entry 132 is generated and described, and the copy distribution request flag 135 of both entries is made valid.
[0138]
When the binding cache update by the Mobile IP processing unit 54 is completed, the following processing is performed on a packet transmitted to the mobile terminal 10 thereafter.
[0139]
When detecting the packet transmission to the mobile terminal 10 through the Mobile IP processing unit 34 (S55), the handover control unit 55 checks the copy request flag 116 of the entry of the mobile terminal 10 in the binding cache (S56). If the packet is valid, the packet is copied after adding the copy information (S57), and the packet is transferred to the Mobile IP processing unit 54 in order to transmit the destination as oCoA and nCoA, respectively (S58).
[0140]
Here, FIG. 20 is an example of copy information added to a packet transferred to the mobile terminal 10 by the handover control unit 58, and is an extended routing header (Type2) 300 obtained by expanding a routing header (Type2) conforming to the Mobile IP procedure. It is. The extended routing header (Type 2) 300 includes a copy flag (D) 301 indicating whether the packet having this option is a duplicate, and a sequence number (Sequence #) 302 of the packet. When adding the copy information to the packet, the communication device 50 enables the copy flag (D) 301 and writes the sequence number of the copy packet in the sequence number (Sequence #) 302.
[0141]
Note that the handover control unit 34 may manage the sequence number of the duplicate packet using a binding cache. FIG. 21 shows a configuration example of a binding cache 410 for managing the sequence number of a duplicate packet. The binding cache 410 has a copy sequence number field 411. The handover control unit 34 describes the sequence number described in the copy information added at the time of packet copy in the copy sequence number field 411 of the binding cache 410, and described the copy number in the copy sequence number field 411 at the time of the next packet copy. Use the value incremented.
[0142]
When two or more nCoAs are described in the entry of the mobile terminal 10 using the binding caches of the second and third configurations, the handover control unit 35 determines the number of the corresponding nCoAs after adding the copy information to the packet. Is duplicated, the destination is rewritten to each nCoA (S57), and transmitted (S58).
[0143]
Next, a processing procedure of the communication device 50 when a binding update message for stopping copy distribution is received from the mobile terminal 10 will be described.
[0144]
When the binding update message having the first configuration for stopping copy distribution is received from the mobile terminal 10 (S51), the message is evaluated. That is, the source address of the IP basic header is the care of address nCoA of the destination (currently used for communication), the home address (HoA) in the home address field 233 of the home address destination option 230, and the care address of the proxy care of address mobility option 220. The care-of address of the transfer source (address for stopping copy delivery, that is, oCoA) is described in the proxy care-of address field 223, and it is evaluated whether the copy delivery request flag 211 of the binding update 210 is valid (S52).
[0145]
If it matches the binding update message of the first configuration for stopping the copy distribution, the Mobile IP processing unit 54 updates the binding cache (S53), and after the binding cache update is completed, sends the binding ack message to the mobile terminal. 10 (optional) (S54). Even when an error occurs when the binding cache is updated, a binding ack message describing the error code is transmitted to the mobile terminal 10.
[0146]
When the binding update message having the second configuration for stopping the copy distribution is received from the mobile terminal 10 (S51), the message is evaluated. In other words, the source address of the IP basic header is the home address in the care-of address nCoA of the destination (currently used for communication), the home address in the home address field 233 of the home address destination option 230, and the proxy care of address of the proxy care of address mobility option 220. The care-of address of the transfer source (address for stopping copy distribution) is described in the address field 223, and it is evaluated whether the copy distribution request flag 211 of the binding update 210 is set to invalid (S52).
[0147]
If it matches the binding update message of the second configuration for stopping the copy distribution, the Mobile IP processing unit 54 updates the binding cache (S53), and after the binding cache update is completed, sends the binding ack message to the mobile terminal. 10 is transmitted (S54). Even when an error occurs when the binding cache is updated, a binding ack message describing the error code is transmitted to the mobile terminal 10.
[0148]
When the binding update message having the third configuration for stopping the copy distribution is received from the mobile terminal 10, the message is evaluated. That is, whether the source address of the IP basic header is the care-of-address nCoA of the destination, the home address is described in the home address field 233 of the home address destination option 230, and the copy distribution request flag 211 of the binding update 210 is set to valid Is evaluated (S52).
[0149]
If it matches the binding update message of the third configuration for stopping the copy distribution, the Mobile IP processing unit 54 updates the binding cache (S53), and after the binding cache update is completed, sends the binding ack message to the mobile terminal. 10 is transmitted (S54). Even when an error occurs when the binding cache is updated, a binding ack message describing the error code is transmitted to the mobile terminal 10.
[0150]
When the binding update message having the fourth configuration for stopping the copy distribution is received from the mobile terminal 10, the message is evaluated. That is, whether the source address of the IP basic header is the care of address nCoA of the destination, the home address is described in the home address field 233 of the home address destination option 230, and the copy distribution request flag 211 of the binding update 210 is set to invalid. Is evaluated (S52).
[0151]
If it matches the binding update message of the fourth configuration for stopping the copy distribution, the Mobile IP processing unit 54 updates the binding cache (S53), and after the binding cache update is completed, sends the binding ack message to the mobile terminal. 10 is transmitted (S54). Even when an error occurs when the binding cache is updated, a binding ack message describing the error code is transmitted to the mobile terminal 10.
[0152]
Here, the binding cache update process performs one of the following.
[0153]
As an update process using the binding cache 110 of the first configuration shown in FIG. 7, the CoA1 of the secondary care of address 115 of the entry 111 corresponding to the mobile terminal 10 is deleted, the copy distribution request flag 116 is invalidated, and the primary care is performed. The destination care of address nCoA described in the binding update message is described as the of address 114.
[0154]
As an update process using the binding cache 120 of the second configuration shown in FIG. 8, all the secondary care-of addresses 124 CoA1-1 and CoA1-2 of the entry 121 corresponding to the mobile terminal 10 are deleted, and a copy distribution request is made. The flag is invalidated, and the destination care of address nCoA described in the binding update message is described as the primary care of address 123.
[0155]
As an update process using the binding cache 130 having the third configuration shown in FIG. 9, of the entries 131 and 132 corresponding to the mobile terminal 10, the one whose primary care of address 134 matches the source care of address oCoA is deleted. Then, the copy delivery request flag 135 that matches the destination care-of-address nCoA described in the binding update message is invalidated. If there are many corresponding entries, all but one corresponding to the destination care-of-address nCoA described in the binding update message are deleted.
[0156]
Note that all processing in the handover control unit 35 may be performed by the Mobile IP processing unit 54.
[0157]
As described above, the communication device 50 of the present invention can copy and deliver the transmission packet to both the source and the destination by receiving the notification of the care-of address usable at the handover destination of the mobile terminal 10. The mobile terminal 10 can receive a packet in real time immediately after the handover, thereby realizing a system capable of reducing packet loss.
[0158]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a plurality of care-of-addresses including a primary care-of-address can be described in a binding cache managed by a home agent or a communication partner. By adding duplicate information to a packet to be transferred or transmitted by the other party and duplicating and distributing it to the mobile terminal, IP packet loss can be reduced and real-time packet arrival can be ensured, and the processing load on the mobile terminal can be reduced. Implement the bicast method.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a first configuration of a home agent device of a mobile communication system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a first configuration of a mobile terminal of the mobile communication system according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a second configuration of the mobile terminal of the mobile communication system according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a first configuration of a communication device of a mobile communication system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a second configuration of the communication device of the mobile communication system according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a network according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing a first configuration of a binding cache according to the embodiment of the present invention;
FIG. 8 is a diagram showing a second configuration of the binding cache according to the embodiment of the present invention;
FIG. 9 is a diagram showing a third configuration of the binding cache according to the embodiment of the present invention;
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a mobility header according to the embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram showing an example of a configuration of a binding update according to the embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a proxy care-of-address mobility option according to the embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a home address destination option according to the embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a flowchart showing an example of a handover operation of the mobile terminal according to the embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a flowchart showing an example of the operation of the home agent device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a flowchart showing an example of the operation of the communication device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a flowchart showing an example of a data reception operation of the mobile terminal according to the embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a diagram showing a location registration procedure of the mobile terminal according to the embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a diagram showing a configuration of copy information according to the embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a diagram showing a configuration of an extended routing header according to the embodiment of the present invention.
FIG. 21 is a diagram showing a fourth configuration of the binding cache according to the embodiment of the present invention.
FIG. 22 is a diagram showing a configuration of a packet sequence cache according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Mobile terminal
11, 16 L1 / 2 processing unit
12 L3 processing unit
13 Upper layer processing unit
14 Mobile IP processing unit
15 Application processing unit
18 Handover control unit
30 home agent device
31, 36 L1 / 2 processing unit
32 L3 processing unit
33 Upper layer processing unit
34 Mobil IP processing unit
35 Application processing unit
38 Handover control unit
50 mobile terminals
51, 56 L1 / 2 processing unit
52 L3 processing unit
53 Upper layer processing unit
54 Mobile IP processing unit
55 Application processing unit
58 Handover control unit
500 local network

Claims (11)

アクセスルータを移動しながらパケット通信を行う移動端末と、移動端末の位置管理をＭｏｂｉｌｅ ＩＰ手順に従って実施するホームエージェント装置とから構成される移動通信システムの移動端末のハンドオーバの際の移動管理方法において、
前記ホームエージェント装置は、前記移動端末から既に通知済みの移動元ネットワークで使用しているケアオブアドレスに加えて、移動先ネットワークで使用する少なくとも１つのケアオブアドレスの通知をバインディングアップデートメッセージにより受け、既に登録された移動元のケアオブアドレスとともに移動先のケアオブアドレスをバインディングキャッシュに登録し、移動端末へのパケット送出に際しては、パケットに複製情報を付加した後にパケットを複製し、バインディングキャッシュに登録された移動元と移動先のケアオブアドレスの双方に送出し、前記移動端末は、受信したパケットに含まれる複製情報を用いてパケットの重複受信を判定することを特徴とする移動管理方法。In a mobility management method at the time of handover of a mobile terminal of a mobile communication system comprising a mobile terminal performing packet communication while moving an access router, and a home agent device performing position management of the mobile terminal in accordance with a Mobile IP procedure,
The home agent device receives, by a binding update message, at least one care-of-address notification used in the destination network, in addition to the care-of-address used in the source network that has already been notified from the mobile terminal, Register the care-of address of the destination together with the care-of address of the source that has already been registered in the binding cache. When sending the packet to the mobile terminal, copy the packet after adding the copy information to the packet and register it in the binding cache. The mobile terminal sends the packet to both the care-of address and the care-of address of the destination, and the mobile terminal determines duplicate reception of the packet by using copy information included in the received packet. アクセスルータを移動しながらパケット通信を行う移動端末と、移動端末と通信を行うとともに、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ手順に従って移動端末の位置管理を実施する通信装置とから構成される移動通信システムの移動端末のハンドオーバの際の移動管理方法において、
前記通信装置は、前記移動端末から既に通知済みの移動元ネットワークで使用しているケアオブアドレスに加えて、移動先ネットワークで使用する少なくとも１つのケアオブアドレスの通知をバインディングアップデートメッセージにより受け、既に登録された移動元のケアオブアドレスとともに移動先のケアオブアドレスをバインディングキャッシュに登録し、移動端末へのパケット送出に際しては、パケットに複製情報を付加した後にパケットを複製し、バインディングキャッシュに登録された移動元と移動先のケアオブアドレスの双方に送出し、前記移動端末は、受信したパケットに含まれる複製情報を用いてパケットの重複受信を判定することを特徴とする移動管理方法。A handover of a mobile terminal of a mobile communication system, comprising a mobile terminal performing packet communication while moving through an access router, and a communication device performing communication with the mobile terminal and performing location management of the mobile terminal according to a Mobile IP procedure. In the movement management method at the time,
The communication device receives a notification of at least one care-of-address used in the destination network by a binding update message in addition to the care-of-address used in the source network that has already been notified from the mobile terminal, The destination care-of-address is registered in the binding cache together with the registered source care-of address, and when sending the packet to the mobile terminal, the packet is duplicated after adding the duplication information to the packet and registered in the binding cache. The mobile terminal sends the packet to both the source and destination care-of addresses, and the mobile terminal determines duplicate reception of the packet using copy information included in the received packet. 前記バインディングアップデートメッセージは、複製配信の有無を指示する複製要求フラグを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の移動管理方法。3. The mobility management method according to claim 1, wherein the binding update message includes a copy request flag indicating whether or not copy distribution is performed. 前記バインディングキャッシュが複数の移動先のケアオブアドレスを登録する際は、エントリを分けたリスト構造で管理することを特徴とする請求項１または２に記載の移動管理方法。3. The mobility management method according to claim 1, wherein when the binding cache registers the care-of addresses of a plurality of destinations, the entries are managed in a list structure in which entries are divided. 通信装置とパケット通信を移動しながら実施する移動端末において、
ハンドオーバに際して、移動先ネットワークで使用する少なくとも１つのケアオブアドレスを事前に取得し、前記取得した移動先のケアオブアドレスをホームエージェント装置および／または通信装置に通知する際に、複製要求フラグを含むバインディングアップデートメッセージを生成しホームエージェント装置および／または通信装置に送信するハンドオーバ制御手段を有することを特徴とする移動端末。In a mobile terminal that performs packet communication while moving with a communication device,
At the time of handover, at least one care-of address used in the destination network is acquired in advance, and when notifying the acquired destination care-of address to the home agent device and / or the communication device, a copy request flag is included. A mobile terminal having a handover control unit for generating a binding update message and transmitting the generated binding update message to a home agent device and / or a communication device. 前記ハンドオーバ制御手段は、受信パケットに複製情報が含まれているかを検出し、複製情報からパケットの重複受信を判定することを特徴とする請求項５に記載の移動端末。6. The mobile terminal according to claim 5, wherein the handover control unit detects whether the received packet includes duplicate information, and determines duplicate reception of the packet from the duplicate information. ハンドオーバに際して、移動端末の位置管理をＭｏｂｉｌｅ ＩＰ手順に従って実施するホームエージェント装置において、
前記移動端末から、複製要求フラグが有効であるバインディングアップデートメッセージを受信すると、既に登録された移動端末の移動元のケアオブアドレスに加えて、前記バインディングアップデートメッセージに含まれる移動先のケアオブアドレスをバインディングキャッシュに登録し、移動端末へのパケット送出に際しては、パケットに複製情報を付加した後にパケットを複製し、前記バインディングキャッシュに登録された移動元と移動先のケアオブアドレスの双方に送出するハンドオーバ制御手段を有することを特徴とするホームエージェント装置。At the time of handover, in a home agent device that performs location management of a mobile terminal according to a Mobile IP procedure,
Upon receiving a binding update message in which the copy request flag is valid from the mobile terminal, in addition to the care-of address of the movement source of the already registered mobile terminal, the care-of-destination included in the binding update message is displayed. When the packet is registered in the binding cache and the packet is transmitted to the mobile terminal, the packet is duplicated after adding the duplication information to the packet, and the packet is duplicated and transmitted to both the source and destination care-of addresses registered in the binding cache. A home agent device having control means. 移動端末とデータ通信を行うとともに、ハンドオーバに際して、移動端末の位置管理をＭｏｂｉｌｅ ＩＰ手順に従って実施する通信装置において、
前記移動端末から、複製要求フラグが有効であるバインディングアップデートメッセージを受信すると、既に登録された移動端末の移動元のケアオブアドレスに加えて、前記バインディングアップデートメッセージに含まれる移動先のケアオブアドレスをバインディングキャッシュに登録し、移動端末へのパケット送出に際しては、パケットに複製情報を付加した後にパケットを複製し、前記バインディングキャッシュに登録された移動元と移動先のケアオブアドレスの双方に送出するハンドオーバ制御手段を有することを特徴とする通信装置。A communication device that performs data communication with a mobile terminal and performs position management of the mobile terminal in accordance with a Mobile IP procedure at the time of handover,
Upon receiving a binding update message in which the copy request flag is valid from the mobile terminal, in addition to the care-of address of the movement source of the already registered mobile terminal, the care-of-destination included in the binding update message is displayed. When the packet is registered in the binding cache and the packet is transmitted to the mobile terminal, the packet is duplicated after adding the duplication information to the packet, and the packet is duplicated and transmitted to both the source and destination care-of addresses registered in the binding cache. A communication device comprising control means. 請求項５または６に記載の移動端末と、請求項７記載のホームエージェント装置を具備する移動通信システム。A mobile communication system comprising the mobile terminal according to claim 5 and the home agent device according to claim 7. 請求項５または６に記載の移動端末と、請求項８記載の通信装置を具備する移動通信システム。A mobile communication system comprising the mobile terminal according to claim 5 and the communication device according to claim 8. 請求項５または６に記載の移動端末と、請求項７記載のホームエージェント装置と、請求項８記載の通信装置を具備する移動通信システム。A mobile communication system comprising the mobile terminal according to claim 5 or 6, a home agent device according to claim 7, and a communication device according to claim 8.
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