JP2004289659A

JP2004289659A - Mobile communication system, communication device and mobile ip terminal to be used for mobile communication system

Info

Publication number: JP2004289659A
Application number: JP2003081229A
Authority: JP
Inventors: Takahiko Hori; 貴彦堀
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-03-24
Filing date: 2003-03-24
Publication date: 2004-10-14

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a mobile communication system in which a load of a mobile IP (Internet protocol) terminal can be reduced by deleting unnecessary header information to be set to an IP packet. <P>SOLUTION: The present invention is equipped with corresponding information for making a home address of a mobile IP terminal 12 correspond to a c/o address on an external network 3 of a move destination and in external networks 3, 4, communication devices 31, 32 are disposed for communicating with the mobile IP terminal 12 by setting only destination and source addresses to a header of the packet, and for communicating with a counter node 21 by setting information required for communications of Mobile IPv6 to the header of the packet. The mobile IP terminal 12 is provided with a function for notifying the communication device 31 and the counter node 21 of the corresponding information when it moves to the external networks 3, 4 of a different network prefix. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＭｏｂｉｌｅＩＰｖ６に基づいて移動ＩＰ端末が移動しながら通信することができる移動通信システム、移動通信システムに使用する通信装置および移動ＩＰ端末に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ（以下、ＩＰという）レイヤでの移動管理を行い、移動ＩＰ端末が接続ポイント間を移動して接続するサブネットプレフィクスが変更した場合においても、移動ＩＰ端末に割当てられたＩＰアドレス（ホームアドレス）を変更することなく通信を継続するための方法としてＭｏｂｉｌｅＩＰがある。ＩＰのバージョンがＩＰｖ４からＩＰｖ６への変更にともない、ＭｏｂｉｌｅＩＰにおいてもＭｏｂｉｌｅＩＰｖ６が非特許文献１で提案されている。
【０００３】
図１２は、ＭｏｂｉｌｅＩＰｖ６を説明するためのネットワーク構成例である。移動ＩＰ端末（以下、モバイルノード（ＭｏｂｉｌｅＮｏｄｅ，ＭＮ）という）１２１の本来属するホームリンク（ＨｏｍｅＬｉｎｋ）１０１と、通信相手端末（以下、相手ノード（ＣｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｔＮｏｄｅ，ＣＮ）という）１２１の属するネットワーク１０２と、外部ネットワーク（ＦｏｒｅｉｇｎＮｅｔｗｏｒｋ）１０３，１０４とが、ＩＰコアネットワーク（ＩＰＣｏｒｅＮｅｔｗｏｒｋ）１０５を介して相互に接続されている。ホームリンク１０１には、モバイルノード１１２のネットワーク間の移動による接続ポイントを管理するホームエージェント（ＨｏｍｅＡｇｅｎｔ、ＨＡ）１１１が設けられている。モバイルノード１１２は、ホームリンク１０１のネットワークプレフィクスをネットワーク識別子とするＩＰアドレスを有する。ここでは、モバイルノード１１２が相手ノード１２１との通信を継続しながら、ホームリンク１０１から外部ネットワーク１０３に、そして外部ネットワーク１０３から外部ネットワーク１０４に移動する場合を想定する。また、外部ネットワーク１０３，１０４およびホームリンク１０１は、それぞれネットワークプレフィクスの異なるサブネットワークであるとする。
【０００４】
図１３は、ＭｏｂｉｌｅＩＰｖ６におけるモバイルノードのネットワーク間の移動によるデータの流れを示すシーケンス図である。これらの図１２と図１３を参照しながら、ＭｏｂｉｌｅＩＰｖ６の概要を説明する。
【０００５】
モバイルノード１１２がホームリンク１０１に接続している状態では、モバイルノード１１２から相手ノード１２１へ送信されるＩＰパケットのヘッダには、送信元アドレス（Ｓｒｃ）にモバイルノード１１２のホームアドレス（ＨｏｍｅＡｄｄｒｅｓｓ、以下、ＨｏＡという）、宛て先アドレス（Ｄｅｓｔ）に相手ノード１２１のアドレスが設定される。また、相手ノード１２１からモバイルノード１１２へ送信されるＩＰパケットのヘッダには、送信元アドレスに相手ノード１２１のアドレス、宛て先アドレスにモバイルノード１１２のＨｏＡが設定される（手順１０１）。
【０００６】
ここで、ＩＰパケットは宛て先アドレスのネットワークプレフィクスに基づいて経路付けされる。そのため、モバイルノード１１２がホームリンク１０１以外の外部ネットワークに移動した状態において、モバイルノード１１２に送信するパケットの宛て先アドレスにＨｏＡを設定しても、パケットはモバイルノード１１２に到達せずにホームリンク１０１に到達してしまう。このような事態を回避し、モバイルノード１１２が外部ネットワークでもパケットを受信することを可能にするために、ＭｏｂｉｌｅＩＰｖ６では外部ネットワークのネットワークプレフィクスをネットワーク識別子とする気付アドレス（Ｃａｒｅ−ｏｆＡｄｄｒｅｓｓ、以下、ＣｏＡという）を使用する。
【０００７】
たとえば、図１２でモバイルノード１１２がホームリンク１０１から外部ネットワーク１０３へ移動し、外部ネットワーク１０３に接続した状態において、モバイルノード１１２は外部ネットワーク１０３のネットワークプレフィクスをネットワーク識別子とするＣｏＡを取得する。
【０００８】
そして、モバイルノード１１２は、ホームリンク１０１内のホームエージェント１１１に対して、ＨｏＡとＣｏＡの関連付けを要求する目的でＢｉｎｄｉｎｇＵｐｄａｔｅメッセージ（以下、ＢＵという）を送信する。このＢＵには、送信元アドレスにＣｏＡ、宛て先アドレスにホームエージェント１１１のアドレスが設定され、ＭｏｂｉｌｉｔｙＨｅａｄｅｒ（以下、ＭＨという）のタイプにＢＵが、ＨｏｍｅＡｄｄｒｅｓｓＯｐｔｉｏｎ（以下、ＨＡＯという）にＨｏＡが設定される。ホームエージェント１１１は、ＢＵを受信すると、モバイルノード１１２のＨｏＡとＣｏＡの関連付けを記憶し、モバイルノード１１２に対してＢｉｎｄｉｎｇＡｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅメッセージ（以下、ＢＡｃｋという）を送信する。このＢＡｃｋには、送信元アドレスにホームエージェント１１１、宛て先アドレスにＣｏＡが設定され、ＭＨのタイプにＢＡｃｋが、ＲｏｕｔｉｎｇＨｅａｄｅｒＴｙｐｅ２（以下、ＲＨ２という）にＨｏＡが設定される（手順１０２）。
【０００９】
手順２が完了した後、相手ノード１２１がＨｏＡに送信してホームリンク１０１に到達したパケットを、ホームエージェント１１１がモバイルノード１１２の代わりに受信する。そして、ホームエージェント１１１は、ＨｏＡに関連付けられたＣｏＡを宛て先アドレスとしてパケットをカプセル化し、転送する。このカプセル化パケットには、送信元アドレスにホームエージェント１１１のアドレス、宛て先アドレスにＣｏＡが設定され、データ部に相手ノード１２１が送信したパケットが含まれる（手順１０４）。
【００１０】
また、モバイルノード１１２が相手ノード１２１に送信するパケットは、ホームエージェント１１１経由で送信される。このパケットは、送信元アドレスがＨｏＡ、宛て先アドレスが相手ノード１２１のアドレスに設定されたパケットに対して、送信元アドレスにＣｏＡ、宛て先アドレスにホームエージェント１１１のアドレス、ＨＡＯにＨｏＡが設定されたＩＰヘッダでカプセル化を行う。ホームエージェント１１１がこのパケットを受信すると、デカプセル化を行い、相手ノード１２１に対して転送する（手順１０５）。
【００１１】
一方、モバイルノード１１２は、手順１０２と同時に、必要に応じて相手ノード１２１に対してもモバイルノード１１２のＨｏＡとＣｏＡの関連付けをＢＵによって要求し、相手ノード１２１はモバイルノード１１２に対してＢＡｃｋを返信する（手順１０３）。
【００１２】
手順１０３が完了すると、相手ノード１２１はモバイルノード１１２に直接パケットを送信する。このパケットには、送信元アドレスに相手ノード１２１のアドレス、宛て先アドレスにＣｏＡ、ＲＨ２にＨｏＡが設定される（手順１０７）。また、モバイルノード１１２は相手ノード１２１に直接パケットを送信する。このパケットには、送信元アドレスにＣｏＡ、宛て先アドレスに相手ノード１２１のアドレス、ＨＡＯにＨｏＡが設定される（手順１０６）。
【００１３】
このようにして、モバイルノード１１２がホームリンク１０１から外部ネットワーク１０３へと移動して接続ポイントを変更しても、相手ノード１２１との通信を行うことが可能となる。また、モバイルノード１１２がさらに移動し外部ネットワーク１０４に接続した状態においても、上述した説明と同様に、モバイルノード１１２は、外部ネットワーク１０４のネットワークプレフィクスをネットワーク識別子とする新たなＣｏＡを取得し、図１３の手順１０２，１０３によって、モバイルノード１１２が現在接続している外部ネットワークの位置をホームエージェント１１１と相手ノード１２１に通知し、相手ノード１２１との通信を継続することができる。
【００１４】
しかしながら、ＭｏｂｉｌｅＩＰｖ６においてモバイルノード１１２は、移動により現在の接続ポイントを変更して新たなＣｏＡを取得するたびに、新しいＣｏＡとＨｏＡの関連付けをホームエージェント１１１と相手ノード１２１に対して行わなければならず、ネットワークに負荷がかかる。これを解決するための方式として、階層化ＭｏｂｉｌｅＩＰｖ６が非特許文献２で提案されている。
【００１５】
図１４は、階層化ＭｏｂｉｌｅＩＰｖ６を説明するためのネットワーク構成例である。モバイルノード１１２の本来属するホームリンク１０１と、相手ノード１２１の属するネットワークとが、ＩＰコアネットワークを介して相互に接続されている。また、外部ネットワーク１０３と外部ネットワーク１０４は、ＭｏｂｉｌｉｔｙＡｎｃｈｏｒＰｏｉｎｔ（以下、ＭＡＰという）サーバ１６１が管理するＭＡＰドメインに属するように構成され、ＭＡＰサーバ１６１を介してＩＰコアネットワークと接続されている。階層化ＭｏｂｉｌｅＩＰｖ６では、モバイルノード１１２は、ＭＡＰドメイン内の外部ネットワークで有効なｏｎ−ＬｉｎｋＣａｒｅ−ｏｆＡｄｄｒｅｓｓ（以下、ＬＣｏＡという）と、ＭＡＰサーバ１６１のグローバルＩＰアドレスと同一のネットワークプレフィクスをネットワーク識別子とするＲｅｇｉｏｎａｌＣａｒｅ−ｏｆＡｄｄｒｅｓｓ（以下、ＲＣｏＡという）を使用する。そして、ＲＣｏＡは、ＭＡＰドメイン内部での移動（図７の外部ネットワーク１０３から外部ネットワーク１０４への移動）においては変更する必要がない。なお、図１２と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略している。
【００１６】
以下では、モバイルノード１１２が相手ノード１２１との通信を継続しながら、ホームリンク１０１から外部ネットワーク１０３に、そして外部ネットワーク１０３から外部ネットワーク１０４に移動する場合を想定する。また、外部ネットワーク１０３，１０４およびホームリンク１０１は、それぞれネットワークプレフィクスの異なるサブネットワークであるとする。
【００１７】
図１５は、階層化ＭｏｂｉｌｅＩＰｖ６におけるモバイルノード１１２のネットワーク間の移動によるデータの流れを示すシーケンス図である。これらの図１４と図１５を参照しながら、階層化ＭｏｂｉｌｅＩＰｖ６の概要を説明する。
【００１８】
モバイルノード１１２がホームリンク１０１に接続している状態においては、上述した図１３の手順１０１に示したように、モバイルノード１１２から相手ノード１２１へ送信されるＩＰパケットのヘッダには、送信元アドレスにモバイルノード１１２のＨｏＡ、宛て先アドレスに相手ノード１２１のアドレスが設定される。また、相手ノード１２１からモバイルノード１１２へ送信されるＩＰパケットのヘッダには、送信元アドレスに相手ノード１２１のアドレス、宛て先アドレスにモバイルノード１１２のＨｏＡが設定される。
【００１９】
モバイルノード１１２が外部ネットワーク１０３に移動して接続ポイントを変更した状態において、モバイルノード１１２は、ＬＣｏＡとＲＣｏＡを取得する。そして、モバイルノード１１２は、ＭＡＰサーバ１６１に対して、ＲＣｏＡとＬＣｏＡの関連付けを要求する目的でＢＵを送信する。ＢＵには、送信元アドレスにＬＣｏＡ、宛て先アドレスにＭＡＰサーバ１６１のアドレスが設定され、ＭＨのタイプにＢＵ、ＨＡＯにＲＣｏＡが設定される。ＭＡＰサーバ１６１はＢＵを受信すると、ＲＣｏＡとＬＣｏＡの関連付けを記憶し、モバイルノード１１２に対してＢＡｃｋを送信する。ＢＡｃｋには、送信元アドレスにＭＡＰサーバ１６１のアドレス、宛て先アドレスにＬＣｏＡが設定され、ＭＨのタイプにＢＡｃｋ、ＲＨ２にＲＣｏＡが設定される（手順１１１）。
【００２０】
また、モバイルノード１１２はホームエージェント１１１に対して、ＨｏＡとＲＣｏＡの関連付けを要求する目的でＢＵを送信する。ＢＵには、送信元アドレスにＬＣｏＡ、宛て先アドレスにホームエージェント１１１のアドレスが設定され、ＭＨのタイプにＢＵ、ＡｌｔｅｒｎａｔｉｖｅＣａｒｅ−ｏｆＡｄｄｒｅｓｓｏｐｔｉｏｎ（以下、ＡＣＯという）にＲＣｏＡ、ＨＡＯにＨｏＡが設定される。ホームエージェント１１１はＢＵを受信すると、ＨｏＡとＲＣｏＡの関連付けを記憶し、モバイルノード１１２に対してＢＡｃｋを送信する。ＢＡｃｋには、送信元アドレスにホームエージェント１１１、宛て先アドレスにＲＣｏＡが設定され、ＭＨのタイプでＢＡｃｋ、ＲＨ２にＨｏＡが設定される。このＢＡｃｋはモバイルノード１１２に到達する前にＭＡＰサーバ１６１で受信され、ＭＡＰサーバ１６１は、受信したＢＡｃｋの宛て先アドレスのＲＣｏＡに関連付けられたＬＣｏＡを宛て先に設定し、さらに受信したＢＡｃｋをカプセル化してモバイルノード１１２に転送する（手順１１２）。
【００２１】
手順１１１，１１２が完了すると、相手ノード１２１がＨｏＡに送信してホームリンク１０１に到達したパケットを、ホームエージェント１１１がモバイルノード１１２の代わりに受信し、ＨｏＡに関連付けられたＲＣｏＡでパケットをカプセル化して転送する。このカプセル化パケットには、送信元アドレスにホームエージェント１１１のアドレス、宛て先アドレスにＲＣｏＡを設定し、データ部に相手ノード１２１が送信したパケットを含める。ホームエージェント１１１によってＲＣｏＡ宛てにカプセル化されたパケットを受信したＭＡＰサーバ１６１は、受信したパケットをさらにＬＣｏＡ宛てにカプセル化して転送する（手順１１４）。
【００２２】
モバイルノード１１２は、手順１１２と同時に、必要に応じて相手ノード１２１に対してもＨｏＡとＲＣｏＡの関連付けを要求する（手順１１３）。
【００２３】
手順１１３が完了すると、相手ノード１２１はＲＣｏＡ宛てにパケットを送信する。このパケットには、送信元アドレスに相手ノード１２１のアドレス、宛て先アドレスにＲＣｏＡ、ＲＨ２にＨｏＡが設定される。このパケットを受信したＭＡＰサーバ１６１は、ＬＣｏＡ宛てにカプセル化してモバイルノード１１２に転送する（手順１１６）。また、モバイルノード１１２は相手ノード１２１に直接パケットを送信する。このパケットには、送信元アドレスにＲＣｏＡ、宛て先アドレスに相手ノード１２１のアドレス、ＨＡＯにＨｏＡが設定される（手順１１５）。
【００２４】
このようにして、モバイルノード１１２がホームリンク１０１から外部ネットワーク１０３へと移動して接続ポイントを変更しても、相手ノード１２１との通信を行うことが可能となる。また、モバイルノード１１２がさらに移動し、ＭＡＰサーバ１６１の管理する同じＭＡＰドメイン内の外部ネットワーク１０４に接続した状態において、モバイルノード１１２は、ＭＡＰドメインの外部ネットワーク１０４内部で有効な新しいＬＣｏＡを取得するが、ＲＣｏＡは変更しない。したがって、モバイルノード１１２は、ＭＡＰサーバ１６１に対して、図１５の手順１１１のみを行うことにより、相手ノード１２１との通信を継続することが可能となる。
【００２５】
このように階層化ＭｏｂｉｌｅＩＰｖ６では、複数の外部ネットワークを１つのドメインにまとめ、このドメイン内で有効なＲＣｏＡを設けることによって、モバイルノード１１２がホームエージェント１１１および相手ノード１２１に送信する新しいＣｏＡとＨｏＡの関連付けデータを低減している。
【００２６】
【非特許文献１】
Ｄ．Ｊｏｈｎｓｏｎ，Ｃ．Ｐｅｒｋｉｎｓ，Ｊ．Ａｒｋｋｏ， ”ＭｏｂｉｌｉｔｙＳｕｐｐｏｒｔｉｎＩＰｖ６＜ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｍｏｂｉｌｅｉｐ−ｉｐｖ６−２０．ｔｘｔ＞”，［ｏｎｌｉｎｅ］，Ｊａｎｕａｒｙ２０，２００３，ｒｅｔｒｉｅｖｅｄｆｒｏｍｔｈｅＩｎｔｅｒｎｅｔ：＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｔｆ．ｏｒｇ／ｉｎｔｅｒｎｅｔ−ｄｒａｆｔｓ／ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｍｏｂｉｌｅｉｐ−ｉｐｖ６−２０．ｔｘｔ＞
【非特許文献２】
ＨｅｓｈａｍＳｏｌｉｍａｎ，ＣｌａｕｄｅＣａｓｔｅｌｌｕｃｃｉａ，ＫａｒｉｍＥｌ−Ｍａｌｋｉ，ＬｕｄｏｖｉｃＢｅｌｌｉｅｒ， ”ＨｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌＭｏｂｉｌｅＩＰｖ６ｍｏｂｉｌｉｔｙｍａｎａｇｅｍｅｎｔ（ＨＭＩＰｖ６）＜ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｍｏｂｉｌｅｉｐ−ｈｍｉｐｖ６−０７．ｔｘｔ＞”，［ｏｎｌｉｎｅ］，Ｏｃｔｏｂｅｒ，２００２，ｒｅｔｒｉｅｖｅｄｆｒｏｍｔｈｅＩｎｔｅｒｎｅｔ：＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｔｆ．ｏｒｇ／ｉｎｔｅｒｎｅｔ−ｄｒａｆｔｓ／ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｍｏｂｉｌｅｉｐ−ｈｍｉｐｖ６−０７．ｔｘｔ＞
【００２７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したようにＭｏｂｉｌｅＩＰｖ６および階層化ＭｏｂｉｌｅＩＰｖ６を実装する端末が送受信するＩＰパケットのヘッダ（たとえば、図１３の手順１０２〜１０７および図１５を参照）は、それらを実装しない端末が送受信するパケットのヘッダ（たとえば、図１３の手順１０１参照）に比べて、ヘッダサイズが大きくなってしまうという問題点があった。このことは、無線によりネットワークに接続するモバイルノード１１２、特に無線区間が狭帯域であるモバイルノード１１２にとって負荷を与えるものである。また無線区間のリソースを浪費することになる。
【００２８】
インターネットの思想として、パケット転送を行う通信装置（たとえば、ルータなど）は、パケット転送速度を上げるためにＩＰヘッダの処理を単純かつ高速に行うよう設計されている。そのため、モバイルノードはパケット転送を行う任意の通信装置が解釈することが可能なＩＰヘッダを設定または受信する処理ができなくてはならない。しかし、接続ポイントを変更し、現在の接続ポイントに関する登録を完了したモバイルノードに関して、ユーザデータを送受信するためのＩＰパケットのヘッダに必要な情報は、宛て先アドレスと送信元アドレスのみである。
【００２９】
この発明は、上記に鑑みてなされたもので、モバイルノードにとって、ＩＰパケットに設定する不必要なヘッダ情報を削除し、モバイルノードの負荷を軽減することが可能な移動通信システムと、この移動通信システムに使用する通信装置および移動ＩＰ端末を得ることを目的とする。
【００３０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明にかかる移動通信システムは、移動ＩＰ端末が、ＩＰネットワークを介して相手ノードと通信しながら、前記ＩＰネットワークに接続されたネットワークプレフィクスの異なるネットワーク間を移動することが可能な移動通信システムであって、前記ネットワークは、前記移動ＩＰ端末のホームアドレスと、移動先のネットワーク内での気付アドレスとを対応付ける対応付け情報を格納する対応付け情報格納手段と、前記移動ＩＰ端末宛てのパケットを捕捉し、宛て先および送信元アドレスのみを前記パケットのヘッダに設定して前記移動ＩＰ端末に転送する機能と、前記移動ＩＰ端末からのパケットを捕捉し、前記対応付け情報を参照して、前記パケットのヘッダに前記ネットワークへ移動中の移動ＩＰ端末と前記相手ノードとの通信に必要な付加情報を付加して前記相手ノードへ転送する機能を有する仲介手段と、を備える通信装置を有し、前記移動ＩＰ端末は、ネットワークプレフィクスの異なるネットワークへ移動した場合に、このネットワークの前記通信装置と前記相手ノードに前記対応付け情報を通知する通知手段と、前記相手ノードと通信を実行する際に宛て先および送信元アドレスのみをヘッダに設定したパケットを送信する送信手段と、を備えることを特徴とする。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる移動通信システム、移動通信システムに使用する通信装置および移動ＩＰ端末の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００３２】
実施の形態１．
図１は、この発明にかかる移動通信システムの構成を模式的に示すブロック図である。このシステムは、移動ＩＰ端末（図中、ＭＮと表記、以下、モバイルノードという）１２が本来属し、モバイルノード１２のネットワーク間の移動による接続ポイントを管理するホームエージェント（図中、ＨＡと表記）１１が設けられるホームリンク（図中、ＨｏｍｅＬｉｎｋと表記）１と、相手ノード（図中、ＣＮと表記）２１の属するネットワーク２と、外部ネットワーク（図中、ＦｏｒｅｉｇｎＮｅｔｗｏｒｋと表記）３，４とが、ＩＰコアネットワーク（図中、ＩＰＣｏｒｅＮｅｔｗｏｒｋと表記）５を介して接続されている。また、外部ネットワーク３と外部ネットワーク４の内部のドメインには、それぞれ通信装置（図中、Ｍｅｄｉａｔｏｒと表記）３１と通信装置３２が配置されている。
【００３３】
通信装置３１，３２は、モバイルノード１２と送受信されるパケットを捕捉し、モバイルノード１２と通信装置３１，３２間で行われるパケットのヘッダサイズを必要最小限のものとする役割を有する。より具体的には、外部ネットワーク３，４内でのモバイルノード１２のＨｏＡとＣｏＡを対で記憶しており、モバイルノード１２に到達するパケットを捕捉し、ＩＰヘッダを解釈して宛て先アドレスと送信元アドレスのみを設定したＩＰヘッダに付け替えてモバイルノード１２に転送する機能と、モバイルノード１２が送信するパケットのＩＰヘッダに、上記記憶したモバイルノード１２のＨｏＡを含むＨＡＯを付加して転送する仲介機能を有する。以下、この実施の形態１の説明では、この通信装置３１，３２のことをメディエータという。
【００３４】
ここで、モバイルノード１２は、ホームリンク１のネットワークプレフィクスをネットワーク識別子とするＩＰアドレスを有し、また、外部ネットワーク３，４およびホームリンク１は、それぞれネットワークプレフィクスの異なるサブネットワークであるとする。なお、図中、外部ネットワーク３，４のそれぞれに１台のメディエータ３１，３２しか図示されていないが、複数台のメディエータが外部ネットワーク３，４内に設置されていてもよい。
【００３５】
図２〜図４は、この発明によるモバイルノードのネットワーク間の移動によるデータの流れを示すシーケンス図である。図２は、モバイルノードがホームリンクから外部ネットワークへ移動した場合のモバイルノードと相手ノード，ホームエージェント間のデータの流れを示すシーケンス図であり、図３は、モバイルノードが外部ネットワークへ移動した場合のモバイルノードとメディエータ間のデータの流れを示すシーケンス図であり、図４は、モバイルノードが外部ネットワークのメディエータへの登録完了後のデータの流れを示すシーケンス図である。以下の説明では、モバイルノード１２が相手ノード２１との通信を継続しながら、ホームリンク１から外部ネットワーク３に、そして外部ネットワーク３から外部ネットワーク４に移動する場合を例に挙げて説明する。
【００３６】
モバイルノード１２がホームリンク１に接続している状態では、モバイルノード１２から相手ノード２１へ送信されるユーザデータのＩＰパケットのヘッダには、送信元アドレスにモバイルノード１２のＨｏＡ、宛て先アドレスに相手ノード２１のアドレスが設定される。また、相手ノード２１からモバイルノード１２へ送信されるユーザデータのＩＰパケットのヘッダには、送信元アドレスに相手ノード２１のアドレス、宛て先アドレスにモバイルノード１２のＨｏＡが設定される（手順１）。
【００３７】
つぎに、モバイルノード１２がホームリンク１から外部ネットワーク３へ移動して外部ネットワーク３に接続した状態において、モバイルノード１２は外部ネットワーク３のネットワークプレフィクスをネットワーク識別子とするＣｏＡを取得する。そして、モバイルノード１２は、ホームリンク１内のホームエージェント１１に対して、ＨｏＡとＣｏＡの関連付けを要求する目的でＢＵを送信する。このＢＵには、送信元アドレスにＣｏＡ、宛て先アドレスにホームエージェント１１のアドレスが設定され、ＭＨのタイプにＢＵが、ＨＡＯにＨｏＡが設定される。ホームエージェント１１はＢＵを受信すると、モバイルノード１２のＨｏＡとＣｏＡの関連付けを記憶し、モバイルノード１２に対してＢＡｃｋを送信する。このＢＡｃｋには、送信元アドレスにホームエージェント１１のアドレス、宛て先アドレスにＣｏＡが設定され、ＭＨのタイプにＢＡｃｋが、ＲＨ２にＨｏＡが設定される（手順２）。
【００３８】
また、モバイルノード１２は、手順２でのホームエージェント１１へのＨｏＡとＣｏＡの関連付け処理と同時に、必要に応じて相手ノード２１に対してもモバイルノード１２のＨｏＡとＣｏＡの関連付けをＢＵによって要求し、相手ノード２１はモバイルノード１２に対してＢＡｃｋを返信する（手順３）。
【００３９】
上記手順２，３が完了したモバイルノード１２は、図３に示されるように、ＭｅｄｉａｔｏｒＳｏｌｉｃｉｔａｔｉｏｎメッセージを送信し、上記パケットの仲介機能を有する通信装置（メディエータ）を検索する。外部ネットワーク３内の通信装置のうち１つの通信装置が、ＭｅｄｉａｔｏｒＡｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔメッセージでＭｅｄｉａｔｏｒＳｏｌｉｃｉｔａｔｉｏｎメッセージに応答する。ここでは、外部ネットワーク３のドメイン内部に存在するメディエータ３１が応答したものとする。メディエータ３１からのＭｅｄｉａｔｏｒＡｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔメッセージを受信することによって、モバイルノード１２は外部ネットワーク３のドメイン内部にある上記仲介機能を有するメディエータ３１のＩＰアドレスを学習する。
【００４０】
その後、モバイルノード１２は、メディエータ３１に対してＭｅｄｉａｔｏｒＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎメッセージにモバイルノード１２のＨｏＡとＣｏＡを含めて送信する（ＳＱ１３）。メディエータ３１は、モバイルノード１２のＨｏＡとＣｏＡの対応付けを記憶し、ＭｅｄｉａｔｏｒＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎＲｅｐｌｙで応答することにより、モバイルノード１２とメディエータ３１間のメディエータ登録は完了する（手順４）。
【００４１】
外部ネットワーク３へ移動後に、モバイルノード１２のＣｏＡを知らない相手ノード２１がモバイルノード１２に送信するパケットのＩＰヘッダには、送信元アドレスに相手ノード２１のアドレス、宛て先アドレスにＨｏＡが設定される。ホームエージェント１１は、相手ノード２１からモバイルノード１２宛てのパケットを受信すると、ＨｏＡに関連付けされたＣｏＡ宛てに受信したパケットをカプセル化して転送する。メディエータ３１は宛て先アドレスがモバイルノード１２のＣｏＡとなっているパケットを捕捉し、そのＩＰヘッダを解釈して、送信元アドレスとして相手ノード２１のアドレス、宛て先アドレスとしてＣｏＡを抽出する。そして、相手ノード２１が送信した元のユーザデータパケットのＩＰヘッダを、送信元アドレスに相手ノード２１のアドレス、宛て先アドレスにＣｏＡを設定したＩＰヘッダに付け替えて、モバイルノード１２に転送する（手順５）。
【００４２】
また、図２の手順３によってモバイルノード１２のＣｏＡを知っている相手ノード２１がモバイルノード１２に送信するユーザデータのパケットのＩＰヘッダには、送信元アドレスに相手ノード２１のアドレス、宛て先アドレスにＣｏＡ、ＲＨ２にＨｏＡが設定される。メディエータ３１は宛て先アドレスがモバイルノード１２のＣｏＡであるパケットを捕捉し、ＩＰヘッダを解釈して、送信元アドレスとして相手ノード２１のアドレス、宛て先アドレスとしてＣｏＡを抽出する。そして、相手ノード２１が送信した元のユーザデータパケットのＩＰヘッダを、送信元アドレスに相手ノード２１のアドレス、宛て先アドレスにＣｏＡを設定したＩＰヘッダに付け替えて、モバイルノード１２に転送する（手順６）。
【００４３】
一方、モバイルノード１２が相手ノード２１へユーザデータを送信する場合には、送信元アドレスにＣｏＡ、宛て先アドレスに相手ノード２１を設定したＩＰヘッダを、送信するユーザデータのパケットに付して送信する。メディエータ３１は、送信元アドレスがモバイルノード１２のＣｏＡとなっているパケットを捕捉して、そのパケットのＩＰヘッダのＨＡＯにＨｏＡを設定して相手ノード２１へと転送する（手順７）。
【００４４】
このようにして、ホームリンク１から外部ネットワーク３へと移動してきたモバイルノード１２は、メディエータ３１を介してＩＰコアネットワーク５側との通信を行うことによって、無線区間におけるパケットのヘッダ情報を必要最小限のものとすることが可能となる。
【００４５】
つぎに、モバイルノード１２がさらに移動して外部ネットワーク４に接続した状況においても、上述した手順が繰り返し実行される。すなわち、外部ネットワーク４から新しいＣｏＡを取得したモバイルノード１２は、ホームエージェント１１と相手ノード２１に対してＨｏＡと新しいＣｏＡの関連付けを行った後に（図２の手順２，３）、外部ネットワーク４のドメイン内部に存在するメディエータ３２にメディエータ登録を行う（図３の手順３）。そして、その後のモバイルノード１２と相手ノード２１との間のユーザデータの通信は、図４に示した手順に従って実行される。
【００４６】
この実施の形態１によれば、無線区間内で送受信されるモバイルノード１２のパケットのヘッダには必要最小限のもののみを設定し、相手ノード２１へ送信されるパケットのヘッダにはモバイルノード１２の移動通信に必要な情報を付加するメディエータ３１，３２を外部ネットワーク３，４内に設けるように構成したので、モバイルノード１２によって送受信されるパケットは、従来のＭｏｂｉｌｅＩＰｖ６による仕様で送受信するユーザデータのＩＰヘッダサイズに比べて、小さいＩＰヘッダサイズとすることができる。その結果、帯域の狭い無線区間内において、データの伝送効率を高め、モバイルノード１２のパケット送信時の負荷を低減することができるという効果を有する。
【００４７】
実施の形態２．
実施の形態１では、通信装置３１，３２はメディエータとして、モバイルノード１２と相手ノード２１との通信を仲介する役割のみを果たしたが、この実施の形態２では、通信装置３１，３２が、それぞれ外部ネットワーク３と外部ネットワーク４にモバイルノード１２が接続した状態で、無線区間を介してネットワークに接続するアクセスルータ機能を、さらに上記仲介機能に併せて有する場合について説明する。
【００４８】
以下では、図１において、モバイルノード１２は相手ノード２１との通信を継続しながら、ホームリンク１から外部ネットワーク３に、外部ネットワーク３から外部ネットワーク４に、移動する場合を例に挙げて説明する。なお、外部ネットワーク３，４およびホームリンク１は、それぞれネットワークプレフィクスの異なるサブネットワークであるとする。また、以下の実施の形態２の説明では、図１における通信装置３１，３２をアクセスルータという。
【００４９】
図２の手順１に示されるように、ホームリンク１に存在するモバイルノード１２が相手ノード２１と通信している状態から、外部ネットワーク３へ移動して、外部ネットワーク３に接続したものとする。図５は、仲介機能を有するアクセスルータへのモバイルノードの登録手順を示すシーケンス図である。
【００５０】
モバイルノード１２が外部ネットワーク３に接続した状態において、モバイルノード１２は、Ｍｅｄｉａｔｏｒ機能を提供する通信装置のリスト（以下、ＭｅｄｉａｔｏｒＬｉｓｔという）を含めたルータ広告（ＲｏｕｔｅｒＡｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ）を受信する。モバイルノード１２は、受信したＭｅｄｉａｔｏｒＬｉｓｔから一つのアクセスルータ（たとえば図１の通信装置３１）を選択し、その選択したアクセスルータ３１に対してＭｅｄｉａｔｏｒＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎメッセージを送信する。アクセスルータ３１は、モバイルノード１２からのＭｅｄｉａｔｏｒＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎメッセージに対してＭｅｄｉａｔｏｒＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎＲｅｐｌｙで応答し、Ｍｅｄｉａｔｏｒ登録は完了する（手順８）。
【００５１】
また、モバイルノード１２は上記Ｍｅｄｉａｔｏｒ登録と同時に、上述した図２の手順２，３を実行し、ホームエージェント１１と相手ノード２１に対してＨｏＡとＣｏＡの関連付けを行う。これらのＭｅｄｉａｔｏｒ登録と、ＨｏＡとＣｏＡの関連付けが完了したモバイルノード１２は、実施の形態１の図４で説明した手順で、ユーザデータを相手ノード２１との間で送受信する。なお、この実施の形態２においては、通信装置３１がアクセスルータであるため、図４の手順７に示されるように、モバイルノード３１が相手ノード２１に送信するパケットのＩＰヘッダには、送信元アドレスにＣｏＡ、宛て先アドレスに相手ノード２１のアドレスを設定するのみでよい。また、このパケットを受信したアクセスルータ２１は、モバイルノード１２のＨｏＡを含めたＨＡＯをＩＰヘッダに追加して、このパケットの相手ノード２１へのルーティングを行う。
【００５２】
つぎに、モバイルノード１２がさらに移動して外部ネットワーク４に接続した状況においても、上述した手順が繰り返し実行される。すなわち、外部ネットワーク４から新しいＣｏＡを取得したモバイルノード１２は、ホームエージェント１１と相手ノード２１に対してＨｏＡと新しいＣｏＡの関連付けを行った後に（図２の手順２，３）、外部ネットワーク４のドメイン内部に存在するアクセスルータ３２にメディエータ登録を行う（図３の手順４）。そして、その後のモバイルノード１２と相手ノード２１との間のユーザデータの通信は、図４に示した手順に従って実行される。
【００５３】
この実施の形態２によれば、通信装置３１，３２を、モバイルノードの無線区間内におけるパケットのヘッダ情報を必要最小限にして通信を行う仲介機能とアクセスルータ機能を備えるように構成したので、アクセルルータによるパケットの転送機能とメディエータによる仲介機能とを１つにまとめることができ、ネットワーク構成を簡略化することができる。
【００５４】
実施の形態３．
この実施の形態３では、実施の形態１の通信装置３１，３２が、ＭｕｌｔｉＰｒｏｔｏｃｏｌＬａｂｅｌＳｗｉｔｃｈｉｎｇ（以下、ＭＰＬＳという）機能をさらに備え、モバイルノード１２もＭＰＬＳ機能をさらに実装している場合について説明する。すなわち、通信装置３１，３２は、モバイルノード１２宛てのパケットを受信するとＩＰヘッダを解釈して宛て先アドレスと送信元アドレスに応じたラベルを付けてモバイルノード１２に転送し、逆に、モバイルノード１２が送信するパケットのラベルに応じてＩＰヘッダを設定して転送する機能を有する。また、通信装置３１と通信装置３２はそれぞれ外部ネットワーク３と外部ネットワーク４にモバイルノード１２が接続した状態で、無線区間を介してネットワークに接続するアクセスルータ機能も有する。以下の実施の形態３の説明では、図１の通信装置３１，３２のことをアクセスルータという。
【００５５】
以下では、図１において、モバイルノード１２は相手ノード２１との通信を継続しながら、ホームリンク１から外部ネットワーク３に、外部ネットワーク３から外部ネットワーク４に、移動する場合を例に挙げて説明する。なお、外部ネットワーク３，４およびホームリンク１は、それぞれネットワークプレフィクスの異なるサブネットワークであるとする。
【００５６】
モバイルノード１２がホームリンク１から移動して外部ネットワーク３に接続した状態において、上述した図５で説明したように、モバイルノード１２は、ＭｅｄｉａｔｏｒＬｉｓｔを含めたルータ広告（ＲｏｕｔｅｒＡｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ）を受信する。モバイルノード１２はＭｅｄｉａｔｏｒＬｉｓｔから一つのアクセスルータ（たとえば図１の通信装置３１）を選択し、選択したアクセスルータ３１にＭｅｄｉａｔｏｒＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎメッセージを送信する。メディエータ３１はＭｅｄｉａｔｏｒＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎメッセージに対してＭｅｄｉａｔｏｒＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎＲｅｐｌｙで応答し、Ｍｅｄｉａｔｏｒ登録は完了する。
【００５７】
また、モバイルノード１２は上記Ｍｅｄｉａｔｏｒ登録と同時に、上述した図２の手順２，３を実行し、ホームエージェント１１と相手ノード２１に対してＨｏＡとＣｏＡの関連付けを行う。
【００５８】
図６は、Ｍｅｄｉａｔｏｒ登録後のモバイルノードと相手ノードとの間のデータの流れを示すシーケンス図である。上記のＭｅｄｉａｔｏｒ登録と、ＨｏＡとＣｏＡの関連付けが完了したモバイルノード１２は、ＭＰＬＳを使用して必要に応じてアクセスルータ３１とラベルの割り当てを行う。ここでは、相手ノード２１からモバイルノード１２へ転送されるパケットに対してはラベル１（図中、Ｌａｂｅｌ１と表記）が割り当てられ、モバイルノード１２から相手ノード２１へ転送されるパケットに対してはラベル２（図中、Ｌａｂｅｌ２と表記）が割り当てられるものとする（手順９）。
【００５９】
ラベル割り当て後、モバイルノード１２のＣｏＡを知らない相手ノード２１がモバイルノード１２に送信するパケットのＩＰヘッダには、送信元アドレスに相手ノード２１のアドレス、宛て先アドレスにＨｏＡが設定される。ホームエージェント１１は、相手ノード２１からモバイルノード１２宛てのパケットを受信すると、ＨｏＡに関連付けされたＣｏＡ宛てに受信したパケットをカプセル化して転送する。アクセスルータ３１は宛て先アドレスがモバイルノード１２のＣｏＡとなっているパケットを受信し、そのＩＰヘッダを解釈して、送信元アドレスとして相手ノード２１のアドレス、宛て先アドレスとしてＣｏＡを抽出する。そして、相手ノード２１からモバイルノード１２へのパケットであることを判断すると、アクセスルータ３１はＩＰヘッダの替わりに手順９で割り当てたラベル１を受信したパケットに付けて、モバイルノード１２に転送する。このアクセスルータ３１とモバイルノード１２との間のパケットの転送は、ＭＰＬＳによって行われる（手順１０）。
【００６０】
また、図２の手順３によってモバイルノード１２のＣｏＡを知っている相手ノード２１がモバイルノード１２に送信するユーザデータのパケットのＩＰヘッダには、送信元アドレスに相手ノード２１のアドレス、宛て先アドレスにＣｏＡ、ＲＨ２にＨｏＡが設定される。アクセスルータ３１は宛て先アドレスがモバイルノード１２のＣｏＡであるパケットを受信し、ＩＰヘッダを解釈して、送信元アドレスとして相手ノード２１のアドレス、宛て先アドレスとしてＣｏＡを抽出する。そして、相手ノード２１からモバイルノード１２へのパケットであることを判断すると、アクセスルータ３１はＩＰヘッダの変わりにラベル１を受信したパケットに付けてモバイルノード１２に転送する（手順１１）。
【００６１】
一方、ラベル割り当て後に、モバイルノード１２が相手ノード２１へユーザデータを送信する場合には、モバイルノード１２は、そのユーザデータのパケットに手順９で割り当てたラベル２を付けて、ＭＰＬＳを用いて送信する。アクセスルータ３１がラベル２の付されたパケットを受信すると、ラベル２に割り当てられた送信元アドレスと宛て先アドレス、そしてモバイルノード１２の対応付け情報を参照して、パケットのラベル２を、送信元アドレスにモバイルノード１２のＣｏＡ、宛て先アドレスに相手ノード２１のアドレス、ＨＡＯにＨｏＡを設定したＩＰヘッダに付け替えて相手ノード２１へのパケットを送信する（手順１２）。
【００６２】
つぎに、モバイルノード１２がさらに移動して外部ネットワーク４に接続した状況においても、上述した手順が繰り返し実行される。すなわち、外部ネットワーク４から新しいＣｏＡを取得したモバイルノード１２は、ホームエージェント１１と相手ノード２１に対してＨｏＡと新しいＣｏＡの関連付けを行った後に（図２の手順２，３）、外部ネットワーク４のドメイン内部に存在するアクセスルータ３２にＭｅｄｉａｔｏｒ登録を行う（図３の手順４）。そして、その後、図６の手順にしたがって、モバイルノード１２とアクセスルータ３２との間でラベルの割り当てを行い、モバイルノード１２と相手ノード２１との間のデータの転送が行われる。
【００６３】
この実施の形態３によれば、モバイルノード１２とアクセスルータ３１，３２との間のパケットの転送をＭＰＬＳによって行うようにしたので、無線区間におけるパケットのヘッダ情報を、通常のＩＰヘッダのサイズに比べてさらに小さくすることができるという効果を有する。
【００６４】
実施の形態４．
図７は、この発明にかかる移動ＩＰ端末を使用した移動体ＩＰパケットの通信システムを階層化ＭｏｂｉｌｅＩＰｖ６に適用した場合のシステムの構成を模式的に示すブロック図である。このシステムは、モバイルノード１２の本来属するホームリンク１と、相手ノード２１の属するネットワーク２とが、ＩＰコアネットワーク５を介して相互に接続されており、また、外部ネットワーク３，４は、ＭＡＰドメインに属するように構成され、ＭＡＰサーバ６１を介してＩＰコアネットワーク５と接続されている。
【００６５】
ＭＡＰサーバ６１は、外部ネットワーク３と外部ネットワーク４に対して階層化ＭｏｂｉｌｅＩＰｖ６のＭＡＰ機能を提供するとともに、モバイルノード１２に到達するパケットを捕捉しＩＰヘッダを解釈して宛て先アドレスと送信元アドレスをのみを設定したＩＰヘッダに付け替えてモバイルノード１２に転送し、逆に、モバイルノード１２が送信するパケットのＩＰヘッダにモバイルノード１２のＨｏＡを含むＨＡＯを付加して転送する仲介機能を有する通信装置である。
【００６６】
ここで、モバイルノード１２は、ホームリンク１のネットワークプレフィクスをネットワーク識別子とするＩＰアドレスを有し、また、外部ネットワーク３，４およびホームリンク１は、それぞれネットワークプレフィクスの異なるサブネットワークであるとする。
【００６７】
以下では、図７において、モバイルノード１２は相手ノード２１との通信を継続しながら、ホームリンク１から外部ネットワーク３に、外部ネットワーク３から外部ネットワーク４に、移動する場合を例に挙げて説明する。
【００６８】
図８は、仲介機能を有するＭＡＰサーバへのモバイルノードの登録手順を示すシーケンス図であり、図９は、階層化ＭｏｂｉｌｅＩＰｖ６におけるモバイルノードのネットワーク間の移動によるデータの流れを示すシーケンス図であり、図１０は、ＭＡＰ／Ｍｅｄｉａｔｏｒ登録と、ホームエージェント１１と相手ノード２１へのＨｏＡとＲＣｏＡの関連付けが完了した後のユーザデータの流れを示すシーケンス図である。
【００６９】
モバイルノード１２がホームリンク１に接続している状態では、図２の手順１に示されるように、モバイルノード１２から相手ノード２１へ送信されるユーザデータのＩＰパケットのヘッダには、送信元アドレスにモバイルノード１２のＨｏＡ、宛て先アドレスに相手ノード２１のアドレスが設定される。また、相手ノード２１からモバイルノード１２へ送信されるユーザデータのＩＰパケットのヘッダには、送信元アドレスに相手ノード２１のアドレス、宛て先アドレスにモバイルノード１２のＨｏＡが設定される。
【００７０】
つぎに、モバイルノード１２がホームリンク１から外部ネットワーク３へ移動して外部ネットワーク３に接続した状態において、モバイルノード１２は、階層化ＭｏｂｉｌｅＩＰｖ６のＭＡＰオプションと、Ｍｅｄｉａｔｏｒ機能を提供する装置のＭｅｄｉａｔｏｒＬｉｓｔを含めたルータ広告を、ＭＡＰサーバ６１から受信する。モバイルノード１２は、受信したＭＡＰ／ＭｅｄｉａｔｏｒＬｉｓｔから一つの通信装置（たとえば、図７のＭＡＰサーバ６１）を選択し、ＭＡＰ／ＭｅｄｉａｔｏｒＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎメッセージを送信する。ＭＡＰサーバ６１はＭＡＰ／ＭｅｄｉａｔｏｒＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎメッセージに対してＭＡＰ／ＭｅｄｉａｔｏｒＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎＲｅｐｌｙで応答し、ＭＡＰサーバ６１へのモバイルノード１２のＭＡＰ／Ｍｅｄｉａｔｏｒ登録は完了する（手順２１）。このＭＡＰサーバ６１には、ＭＡＰドメイン内の外部ネットワーク３で有効なＩＰアドレスであるＬＣｏＡと、ＭＡＰサーバ１のグローバルＩＰアドレスと同一のネットワークプレフィクスをネットワーク識別子としたＩＰアドレスであるＲＣｏＡとの関連付けが登録される。なお、特許請求の範囲の第１の気付アドレスはＲＣｏＡに対応し、同じく第２の気付アドレスはＬＣｏＡに対応する。
【００７１】
さらに、モバイルノード１２は、上記ＭＡＰ／Ｍｅｄｉａｔｏｒ登録と同時に、ホームエージェント１１に対して、ＨｏＡとＲＣｏＡの関連付けを要求する目的でＢＵを送信する。ＢＵには、送信元アドレスにＬＣｏＡ、宛て先アドレスにホームエージェント１１のアドレスが設定され、ＭＨのタイプにＢＵ、ＡＣＯにＲＣｏＡ、ＨＡＯにＨｏＡが設定される。ホームエージェント１１は、ＢＵを受信すると、ＨｏＡとＲＣｏＡの関連付けを記憶し、モバイルノード１２に対してＢＡｃｋを送信する。ＢＡｃｋには、送信元アドレスにホームエージェント１１のアドレス、宛て先アドレスにＲＣｏＡが設定され、ＭＨのタイプにＢＡｃｋ、ＲＨ２にＨｏＡが設定される。このＢＡｃｋはモバイルノード１２に到達する前にＭＡＰサーバ６１で受信され、ＭＡＰサーバ６１は、受信したＢＡｃｋの宛て先アドレスのＲＣｏＡに関連付けられたＬＣｏＡを宛て先に設定し、さらに受信したＢＡｃｋをカプセル化してモバイルノード１２に転送する（手順２２）。
【００７２】
さらにまた、モバイルノード１２は、ホームエージェント１１と同時に、相手ノード２１に対してもＨｏＡとＲＣｏＡの関連付けを要求する目的でＢＵを送信する。ＢＵには、送信元アドレスにＲＣｏＡ、宛て先アドレスに相手ノード２１のアドレスが設定され、ＭＨのタイプにＢＵ、ＨＡＯにＨｏＡが設定される。相手ノード２１は、ＢＵを受信すると、ＨｏＡとＲＣｏＡの関連付けを記憶し、モバイルノード１２に対してＢＡｃｋを送信する。ＢＡｃｋには、送信元アドレスに相手ノード２１のアドレス、宛て先アドレスにＲＣｏＡ、ＭＨのタイプにＢＡｃｋ、ＲＨ２にＨｏＡがそれぞれ設定される（手順２３）。
【００７３】
上記のＭＡＰ／Ｍｅｄｉａｔｏｒ登録と、ホームエージェント１１へのＨｏＡとＲＣｏＡの関連付けが終了した後、モバイルノード１２のＲＣｏＡを知らない相手ノード２１がモバイルノード１２に送信するパケットのＩＰヘッダには、送信元アドレスに相手ノード２１のアドレス、宛て先アドレスにＨｏＡが設定される。ホームエージェント１１は、モバイルノード１２宛てのパケットを受信すると、ＨｏＡに関連付けされたＲＣｏＡ宛てに受信したパケットをカプセル化して転送する。ＭＡＰサーバ６１は、宛て先アドレスがモバイルノード１２のＲＣｏＡであるパケットを捕捉してＩＰヘッダを解釈し、送信元アドレスとして相手ノード２１のアドレス、宛て先アドレスとしてＲＣｏＡを抽出する。そして、ＭＡＰサーバ６１は、相手ノード２１が送信した元のユーザデータパケットのＩＰヘッダを、送信元アドレスに相手ノード２１のアドレス、宛て先アドレスにＬＣｏＡを設定したＩＰヘッダに付け替えて、モバイルノード１２に転送する（手順２４）。
【００７４】
上記のＭＡＰ／Ｍｅｄｉａｔｏｒ登録と、ホームエージェント１１と相手ノード２１へのＨｏＡとＲＣｏＡの関連付けが終了した後、モバイルノード１２のＲＣｏＡを知っている相手ノード２１がモバイルノード１２に送信するパケットのＩＰヘッダには、送信元アドレスに相手ノード２１のアドレス、宛て先アドレスにＲＣｏＡ、ＲＨ２にＨｏＡを設定する。ＭＡＰサーバ６１は、宛て先アドレスがモバイルノード１２のＲＣｏＡであるパケットを捕捉し、ＩＰヘッダを解釈して、送信元アドレスとして相手ノード２１のアドレス、宛て先アドレスとしてＲＣｏＡを抽出する。そして、相手ノード２１が送信した元のユーザデータパケットのＩＰヘッダを、送信元アドレスに相手ノード２１のアドレス、宛て先アドレスにＬＣｏＡを設定したＩＰヘッダに付け替えて、モバイルノード１２に転送する（手順２６）。
【００７５】
一方、モバイルノード１２が相手ノード２１に送信するパケットのＩＰヘッダは、送信元アドレスにＬＣｏＡ、宛て先アドレスに相手ノード２１のアドレスを設定する。ＭＡＰサーバ６１は、送信元アドレスがＬＣｏＡであるパケットを捕捉して、宛て先アドレスと送信元アドレスを抽出し、モバイルノード１２が付けたＩＰヘッダの代わりに、送信元アドレスにＲＣｏＡ、宛て先アドレスに相手ノード２１のアドレス、ＨＡＯにＨｏＡを設定したＩＰヘッダを付けて転送する（手順２５）。
【００７６】
その後、モバイルノード１２が外部ネットワーク３から外部ネットワーク４に移動して、外部ネットワーク４に接続した状況において、外部ネットワーク４から新しいＬＣｏＡを取得したモバイルノード１２は図８に示した手順を実行し、ＭＡＰサーバ６１に対してＨｏＡと新しいＬＣｏＡの関連付けを行う。しかし、ＲＣｏＡについては変更がないために、図９におけるホームエージェント１１と相手ノード２１に対するＨｏＡとＲＣｏＡの関連付けの手順を実施する必要がない。
【００７７】
この実施の形態４によれば、モバイルノード１２の無線区間内におけるパケットのヘッダ情報を必要最小限に設定する仲介機能をＭＡＰサーバ６１に備えるように構成したので、ＭＡＰによるパケットの転送機能とメディエータによる仲介機能とを１つにまとめることができ、ネットワーク構成を簡略化することができる。
【００７８】
実施の形態５．
この実施の形態５では、実施の形態４のＭＡＰサーバ６１が、ＭＰＬＳ機能をさらに備え、モバイルノード１２もＭＰＬＳ機能をさらに実装している場合について説明する。すなわち、ＭＡＰサーバ６１は、モバイルノード１２宛てのパケットを受信すると、そのＩＰヘッダを解釈して宛て先アドレスと送信元アドレスに応じたラベルを付けてモバイルノード１２に転送し、逆に、モバイルノード１２が送信するパケットを受信すると、そのラベルに応じてＩＰヘッダを設定して転送する機能を有する。
【００７９】
以下では、図７において、モバイルノード１２は相手ノード２１との通信を継続しながら、ホームリンク１から外部ネットワーク３に、外部ネットワーク３から外部ネットワーク４に、移動する場合を例に挙げて説明する。なお、外部ネットワーク３，４およびホームリンク１は、それぞれネットワークプレフィクスの異なるサブネットワークとし、モバイルノード１２は、ホームリンク１のネットワークプレフィクスをネットワーク識別子とするＩＰアドレスを有するものとする。
【００８０】
モバイルノード１２は、実施の形態４の図８を使用して説明した方法で、ＭＡＰ／Ｍｅｄｉａｔｏｒ登録を行って、ＭＡＰドメイン内の外部ネットワーク３で有効なＬＣｏＡと、ＭＡＰサーバ６１のグローバルＩＰアドレスと同一のネットワークプレフィクスをネットワーク識別子とするＲＣｏＡをＭＡＰサーバ６１に登録する。また、モバイルノード１２は、同時に、図９に示した手順で、ホームエージェント１１と相手ノード２１に対してＨｏＡとＲＣｏＡの関連付けも行う。
【００８１】
図１１は、ＭＡＰ／Ｍｅｄｉａｔｏｒ登録と、ＨｏＡとＲＣｏＡの関連付けが完了した後のユーザデータの流れを示すシーケンス図である。上記のＭＡＰ／Ｍｅｄｉａｔｏｒ登録と、ＨｏＡとＲＣｏＡの関連付けが完了した後に、モバイルノード１２は、ＭＰＬＳを使用して必要に応じてＭＡＰサーバ６１との間でＭＰＬＳのラベルの割り当てを行う（手順２７）。ここでは、相手ノード２１からモバイルノード１２へ転送されるパケットに対してはラベル１が割り当てられ、モバイルノード１２から相手ノード２１へ転送されるパケットに対してはラベル２が割り当てられるものとする。
【００８２】
ラベルの割り当て後、モバイルノード１２のＲＣｏＡを知らない相手ノード２１がモバイルノード１２に送信するパケットのＩＰヘッダには、送信元アドレスに相手ノード２１のアドレス、宛て先アドレスにＨｏＡが設定される。ホームエージェント１１は、相手ノード２１からモバイルノード１２宛てのパケットを受信すると、ＨｏＡに関連付けされたＲＣｏＡ宛てに受信したパケットをカプセル化して転送する。ＭＡＰサーバ６１は宛て先アドレスがモバイルノード１２のＲＣｏＡとなっているパケットを受信すると、そのＩＰヘッダを解釈して、送信元アドレスとして相手ノード２１のアドレス、宛て先アドレスとしてＬＣｏＡを抽出する。そして、相手ノード２１からモバイルノード１２へのパケットであることを判断すると、ＭＡＰサーバ６１はＩＰヘッダの代わりにラベル１を付けてモバイルノード１２に転送する。このＭＡＰサーバ６１とモバイルノード１２との間のパケットの転送は、ＭＰＬＳによって行われる（手順２８）。
【００８３】
また、図９の手順２３によってモバイルノード１２のＲＣｏＡを知っている相手ノード２１がモバイルノード１２に送信するユーザデータのパケットのＩＰヘッダには、送信元アドレスに相手ノード１２のアドレス、宛て先アドレスにＲＣｏＡ、ＲＨ２にＨｏＡが設定される。ＭＡＰサーバ６１は宛て先アドレスがモバイルノード１２のＲＣｏＡであるパケットを受信すると、ＩＰヘッダを解釈して、送信元アドレスとして相手ノード２１のアドレス、宛て先アドレスとしてＬＣｏＡを抽出する。そして、相手ノード２１からモバイルノード１２へのパケットであることを判断すると、ＭＡＰサーバ６１はＩＰヘッダの代わりにラベル１をつけてモバイルノード１２に転送する（手順３０）。
【００８４】
一方、ラベル割り当て後に、モバイルノード１２が相手ノード２１へユーザデータを送信する場合には、モバイルノード１２は、そのユーザデータのパケットにラベル２を付けて送信し、ＭＡＰサーバ６１がラベル２を、送信元アドレスにモバイルノード１２のＲＣｏＡ、宛て先アドレスに相手ノード２１のアドレス、ＨＡＯにＨｏＡを設定したＩＰヘッダに付け替えて相手ノード２１への転送を行う（手順２９）。
【００８５】
その後、モバイルノード１２が外部ネットワーク３から外部ネットワーク４に移動して、外部ネットワーク４に接続した状況において、外部ネットワーク４から新しいＬＣｏＡを取得したモバイルノード１２は図８に示した手順２１を実行し、ＭＡＰサーバ６１に対してＲＣｏＡと新しいＬＣｏＡの関連付けを行う。しかし、ＲＣｏＡについては変更がないために、図９におけるホームエージェント１１と相手ノード２１に対するＨｏＡとＲＣｏＡの関連付けの手順を実施する必要がない。
【００８６】
この実施の形態５によれば、モバイルノード１２とＭＡＰサーバ６１との間のパケットの転送をＭＰＬＳによって行うようにしたので、無線区間におけるパケットのヘッダ情報を、通常のＩＰヘッダのサイズに比べてさらに小さくすることができるという効果を有する。
【００８７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、無線区間内で送受信されるモバイルノードのパケットのヘッダには必要最小限のもののみを設定し、相手ノードへ送信されるパケットのヘッダにはモバイルノードの移動通信に必要な情報を付加する通信装置を外部ネットワークに設けるように構成したので、モバイルノードによって送受信されるパケットは、従来のＭｏｂｉｌｅＩＰｖ６による仕様で送受信するユーザデータのＩＰヘッダサイズに比べて、小さいＩＰヘッダサイズとすることができる。その結果、帯域の狭い無線区間内において、データの伝送効率を高め、モバイルノードのパケット送信時の負荷を低減することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による移動ＩＰ端末を使用した移動体ＩＰパケットの通信システムの構成を模式的に示すブロック図である。
【図２】この発明によるモバイルノードのネットワーク間の移動によるデータの流れを示すシーケンス図である。
【図３】この発明によるモバイルノードのネットワーク間の移動によるデータの流れを示すシーケンス図である。
【図４】この発明によるモバイルノードのネットワーク間の移動によるデータの流れを示すシーケンス図である。
【図５】仲介機能を有するアクセスルータへのモバイルノードの登録手順を示すシーケンス図である。
【図６】Ｍｅｄｉａｔｏｒ登録後のモバイルノードと相手ノードとの間のデータの流れを示すシーケンス図である。
【図７】この発明による移動ＩＰ端末を使用した移動体ＩＰパケットの通信システムを階層化ＭｏｂｉｌｅＩＰｖ６に適用した場合のシステムの構成を模式的に示すブロック図である。
【図８】仲介機能を有するＭＡＰへのモバイルノードの登録手順を示すシーケンス図である。
【図９】階層化ＭｏｂｉｌｅＩＰｖ６におけるモバイルノードのネットワーク間の移動によるデータの流れを示すシーケンス図である。
【図１０】ＭＡＰ／Ｍｅｄｉａｔｏｒ登録と、ＨｏＡとＲＣｏＡの関連付けが完了した後のユーザデータの流れを示すシーケンス図である。
【図１１】ＭＡＰ／Ｍｅｄｉａｔｏｒ登録と、ＨｏＡとＲＣｏＡの関連付けが完了した後のユーザデータの流れを示すシーケンス図である。
【図１２】ＭｏｂｉｌｅＩＰｖ６を説明するためのネットワーク構成例を示す図である。
【図１３】ＭｏｂｉｌｅＩＰｖ６におけるモバイルノードのネットワーク間の移動によるデータの流れを示すシーケンス図である。
【図１４】階層化ＭｏｂｉｌｅＩＰｖ６を説明するためのネットワーク構成例を示す図である。
【図１５】階層化ＭｏｂｉｌｅＩＰｖ６におけるモバイルノードのネットワーク間の移動によるデータの流れを示すシーケンス図である。
【符号の説明】
１ホームリンク、２相手ノードの属するネットワーク、３，４外部ネットワーク、５ＩＰコアネットワーク、１１ホームエージェント、１２モバイルノード、２１相手ノード、３１，３２通信装置、６１ＭＡＰサーバ。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a mobile communication system in which a mobile IP terminal can communicate while moving based on Mobile IPv6, a communication device used in the mobile communication system, and a mobile IP terminal.
[0002]
[Prior art]
The mobility management in the Internet Protocol (hereinafter referred to as IP) layer is performed, and even when the mobile IP terminal moves between connection points and the subnet prefix to be connected changes, the IP address (home address) assigned to the mobile IP terminal is changed. As a method for continuing communication without changing the address, there is Mobile IP. With the change of the IP version from IPv4 to IPv6, Non-Patent Document 1 proposes Mobile IPv6 for MobileIP.
[0003]
FIG. 12 is an example of a network configuration for explaining Mobile IPv6. A home link (Home Link) 101 to which a mobile IP terminal (hereinafter, referred to as a Mobile Node (MN)) 121 originally belongs, and a network 102 to which a communication partner terminal (hereinafter, referred to as a partner node (Correspondent Node, CN)) 121 belongs. And external networks (Foreign Network) 103 and 104 are mutually connected via an IP core network (IP Core Network) 105. The home link 101 is provided with a home agent (Home Agent, HA) 111 for managing a connection point due to movement of the mobile node 112 between networks. The mobile node 112 has an IP address that uses the network prefix of the home link 101 as a network identifier. Here, it is assumed that the mobile node 112 moves from the home link 101 to the external network 103 and from the external network 103 to the external network 104 while continuing communication with the correspondent node 121. The external networks 103 and 104 and the home link 101 are assumed to be sub-networks having different network prefixes.
[0004]
FIG. 13 is a sequence diagram showing a data flow due to movement of a mobile node between networks in Mobile IPv6. An overview of Mobile IPv6 will be described with reference to FIGS. 12 and 13.
[0005]
When the mobile node 112 is connected to the home link 101, the header of an IP packet transmitted from the mobile node 112 to the correspondent node 121 includes a source address (Src) as the home address (Home Address, The address of the partner node 121 is set in the destination address (Dest). In the header of the IP packet transmitted from the partner node 121 to the mobile node 112, the address of the partner node 121 is set as the source address and the HoA of the mobile node 112 is set as the destination address (procedure 101).
[0006]
Here, the IP packet is routed based on the network prefix of the destination address. Therefore, when the mobile node 112 moves to an external network other than the home link 101 and the HoA is set in the destination address of the packet transmitted to the mobile node 112, the packet does not reach the mobile node 112 and the home link is not transmitted. It reaches 101. In order to avoid such a situation and enable the mobile node 112 to receive a packet even in an external network, Mobile IPv6 uses a care-of address (hereinafter referred to as “care-of address”) having a network prefix of the external network as a network identifier. , CoA).
[0007]
For example, in FIG. 12, in a state where the mobile node 112 moves from the home link 101 to the external network 103 and is connected to the external network 103, the mobile node 112 acquires a CoA using the network prefix of the external network 103 as a network identifier.
[0008]
Then, the mobile node 112 transmits a Binding Update message (hereinafter, referred to as a BU) to the home agent 111 in the home link 101 for the purpose of requesting the association between the HoA and the CoA. In this BU, CoA is set as the source address, and the address of the home agent 111 is set as the destination address. The type of the mobility header (hereinafter, MH) is BU, and the home address option (hereinafter, HAO) is HoA. Is set. Upon receiving the BU, the home agent 111 stores the association between the HoA and the CoA of the mobile node 112, and transmits a Binding Acknowledge message (hereinafter, referred to as BAck) to the mobile node 112. In this BAck, home agent 111 is set as the source address, CoA is set as the destination address, BAck is set as the MH type, and HoA is set as Routing Header Type 2 (hereinafter referred to as RH2) (step 102).
[0009]
After the procedure 2 is completed, the home agent 111 receives the packet transmitted from the correspondent node 121 to the HoA and reaching the home link 101 instead of the mobile node 112. Then, the home agent 111 encapsulates the packet using the CoA associated with the HoA as the destination address and transfers the packet. In the encapsulated packet, the address of the home agent 111 is set as the source address, the CoA is set as the destination address, and the packet transmitted by the partner node 121 is included in the data part (procedure 104).
[0010]
The packet transmitted from the mobile node 112 to the correspondent node 121 is transmitted via the home agent 111. This packet has a source address set to CoA, a destination address set to the address of the home agent 111, and a HAA set to HAO for a packet in which the source address is set to HoA and the destination address is set to the address of the destination node 121. Encapsulation is performed using the IP header. When home agent 111 receives this packet, it decapsulates it and transfers it to partner node 121 (procedure 105).
[0011]
On the other hand, the mobile node 112 requests the association of the HoA and the CoA of the mobile node 112 with the BU to the correspondent node 121 as necessary at the same time as the procedure 102, and the correspondent node 121 sends a BAck to the mobile node 112. A reply is sent (step 103).
[0012]
When the procedure 103 is completed, the correspondent node 121 transmits the packet directly to the mobile node 112. In this packet, the address of the destination node 121 is set as the source address, the CoA is set as the destination address, and the HoA is set as the RH2 (step 107). Further, the mobile node 112 directly transmits the packet to the correspondent node 121. In this packet, CoA is set as the source address, the address of the partner node 121 is set as the destination address, and HoA is set as the HAO (step 106).
[0013]
In this way, even when the mobile node 112 moves from the home link 101 to the external network 103 and changes the connection point, communication with the partner node 121 can be performed. Further, even in a state where the mobile node 112 further moves and connects to the external network 104, the mobile node 112 acquires a new CoA using the network prefix of the external network 104 as a network identifier, as described above. According to the procedures 102 and 103 in FIG. 13, the location of the external network to which the mobile node 112 is currently connected is notified to the home agent 111 and the partner node 121, and communication with the partner node 121 can be continued.
[0014]
However, in Mobile IPv6, the mobile node 112 must associate the new CoA and HoA with the home agent 111 and the correspondent node 121 every time the mobile node 112 changes the current connection point and acquires a new CoA. Load on the network. As a method for solving this problem, Non-Patent Document 2 proposes Hierarchical Mobile IPv6.
[0015]
FIG. 14 is an example of a network configuration for explaining hierarchical Mobile IPv6. The home link 101 to which the mobile node 112 originally belongs and the network to which the partner node 121 belongs are connected to each other via an IP core network. The external network 103 and the external network 104 are configured to belong to a MAP domain managed by a Mobility Anchor Point (hereinafter, referred to as MAP) server 161 and are connected to the IP core network via the MAP server 161. In the hierarchical Mobile IPv6, the mobile node 112 transmits an on-link care-of address (hereinafter, referred to as LCoA) valid in an external network in the MAP domain and a network prefix identical to the global IP address of the MAP server 161 to the network. A Regional Care-of Address (hereinafter referred to as RCoA) is used as an identifier. The RCoA does not need to be changed when moving within the MAP domain (moving from the external network 103 to the external network 104 in FIG. 7). Note that the same components as those in FIG. 12 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0016]
In the following, it is assumed that the mobile node 112 moves from the home link 101 to the external network 103 and from the external network 103 to the external network 104 while continuing communication with the correspondent node 121. The external networks 103 and 104 and the home link 101 are assumed to be sub-networks having different network prefixes.
[0017]
FIG. 15 is a sequence diagram showing a data flow due to the movement of the mobile node 112 between networks in the hierarchical Mobile IPv6. An overview of the hierarchical Mobile IPv6 will be described with reference to FIGS.
[0018]
In a state where the mobile node 112 is connected to the home link 101, as shown in the procedure 101 of FIG. 13 described above, the header of the IP packet transmitted from the mobile node 112 to the correspondent node 121 includes the source address. Is set to the HoA of the mobile node 112 and the address of the partner node 121 is set to the destination address. In the header of the IP packet transmitted from the partner node 121 to the mobile node 112, the address of the partner node 121 is set as the source address, and the HoA of the mobile node 112 is set as the destination address.
[0019]
When the mobile node 112 moves to the external network 103 and changes the connection point, the mobile node 112 acquires the LCoA and the RCoA. Then, the mobile node 112 transmits a BU to the MAP server 161 for the purpose of requesting an association between the RCoA and the LCoA. In the BU, LCoA is set as the source address, the address of the MAP server 161 is set as the destination address, BU is set as the MH type, and RCoA is set as the HAO. Upon receiving the BU, the MAP server 161 stores the association between the RCoA and the LCoA, and transmits a BAck to the mobile node 112. In BAck, the address of the MAP server 161 is set as the source address, LCoA is set as the destination address, BAck is set as the MH type, and RCoA is set as RH2 (step 111).
[0020]
Also, the mobile node 112 transmits a BU to the home agent 111 for the purpose of requesting an association between HoA and RCoA. In the BU, LCoA is set as the source address, the address of the home agent 111 is set as the destination address, BU is set as the MH, and RCoA is set as the Alternative Care-of Address Option (hereinafter referred to as ACO), and HoA is set as the HAO. You. Upon receiving the BU, home agent 111 stores the association between HoA and RCoA, and transmits BAck to mobile node 112. In BAck, the home agent 111 is set as the source address, RCoA is set as the destination address, and HoA is set as BAck and RH2 as the MH type. This BAck is received by the MAP server 161 before reaching the mobile node 112. The MAP server 161 sets the LCoA associated with the RCoA of the destination address of the received BAck as a destination, and further encapsulates the received BAck. And transfer it to the mobile node 112 (procedure 112).
[0021]
When the procedures 111 and 112 are completed, the home agent 111 receives the packet transmitted from the correspondent node 121 to the HoA and arrives at the home link 101 on behalf of the mobile node 112, and encapsulates the packet with the RCoA associated with the HoA. To transfer. In the encapsulated packet, the address of the home agent 111 is set as the source address, the RCoA is set as the destination address, and the packet transmitted by the partner node 121 is included in the data part. The MAP server 161 that has received the packet encapsulated at the RCoA by the home agent 111 further encapsulates the received packet at the LCoA and transfers it (step 114).
[0022]
The mobile node 112 requests the association of the HoA and the RCoA with respect to the correspondent node 121 as needed at the same time as the procedure 112 (procedure 113).
[0023]
When the procedure 113 is completed, the correspondent node 121 transmits the packet to the RCoA. In this packet, the address of the destination node 121 is set as the source address, RCoA is set as the destination address, and HoA is set as RH2. The MAP server 161 that has received this packet encapsulates the packet at the LCoA and transfers it to the mobile node 112 (procedure 116). Further, the mobile node 112 directly transmits the packet to the correspondent node 121. In this packet, RCoA is set as the source address, the address of the partner node 121 is set as the destination address, and HoA is set as the HAO (step 115).
[0024]
In this way, even when the mobile node 112 moves from the home link 101 to the external network 103 and changes the connection point, communication with the partner node 121 can be performed. Further, in a state where the mobile node 112 moves further and is connected to the external network 104 in the same MAP domain managed by the MAP server 161, the mobile node 112 acquires a new LCoA valid inside the external network 104 in the MAP domain. However, the RCoA does not change. Therefore, the mobile node 112 can continue the communication with the correspondent node 121 by performing only the procedure 111 in FIG. 15 on the MAP server 161.
[0025]
As described above, in the hierarchical Mobile IPv6, a plurality of external networks are combined into one domain, and a valid RCoA is provided in this domain, so that the mobile node 112 transmits a new CoA and HoA to be transmitted to the home agent 111 and the correspondent node 121. The association data has been reduced.
[0026]
[Non-patent document 1]
D. Johnson, C.I. Perkins, J.A. Arkko, "Mobility Support in IPv6 <draft-ietf-mobileip-ipv6-20.txt>", [online], January 20, 2003, retrieved from the Internet: <w / R. ief. org / internet-drafts / draft-ietf-mobileip-ipv6-20. txt>
[Non-patent document 2]
Hesham Soliman, Claude Castelluccia, Karim El-Malki, Ludovic Bellier, "Hierarchical Mobile IPv6 mobility management (HMIPv6) <draft-ietf-mobileip-hmipv6-07.txt>", [online], October, 2002, retrieved from the Internet : <URL: http: // www. ief. org / internet-drafts / draft-ietf-mobileip-hmipv6-07. txt>
[0027]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the header of an IP packet transmitted / received by a terminal that implements Mobile IPv6 and layered Mobile IPv6 (see, for example, procedures 102 to 107 and FIG. 15 in FIG. 13) is the header of a packet transmitted / received by a terminal that does not implement them. There is a problem that the header size becomes larger than the header (for example, see procedure 101 in FIG. 13). This imposes a load on the mobile node 112 that wirelessly connects to the network, particularly the mobile node 112 whose wireless section has a narrow band. In addition, resources in the wireless section are wasted.
[0028]
According to the idea of the Internet, a communication device (for example, a router or the like) that performs packet transfer is designed to simply and quickly process an IP header in order to increase a packet transfer speed. Therefore, the mobile node must be able to set or receive an IP header that can be interpreted by any communication device that performs packet transfer. However, regarding the mobile node whose connection point has been changed and registration of the current connection point has been completed, only the destination address and the source address are necessary information in the header of the IP packet for transmitting and receiving user data.
[0029]
The present invention has been made in view of the above, and a mobile communication system capable of reducing unnecessary load on a mobile node by removing unnecessary header information set in an IP packet for the mobile node, and the mobile communication system. It is an object to obtain a communication device and a mobile IP terminal used in the system.
[0030]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in a mobile communication system according to the present invention, a mobile IP terminal moves between networks having different network prefixes connected to the IP network while communicating with a partner node via the IP network. A mobile communication system, wherein the network stores association information that associates a home address of the mobile IP terminal with a care-of address in a destination network; A function of capturing a packet addressed to a mobile IP terminal, setting only a destination address and a source address in a header of the packet and transferring the packet to the mobile IP terminal, capturing a packet from the mobile IP terminal and performing the association Referring to the information, the mobile IP moving to the network is added to the header of the packet. And a mediation unit having a function of adding additional information necessary for communication between the terminal and the destination node and transferring the information to the destination node, wherein the mobile IP terminal has a network having a different network prefix. When moving to, the notifying means for notifying the communication device and the correspondent node of the network of the association information, and setting only the destination and source addresses in the header when performing communication with the correspondent node Transmitting means for transmitting a packet.
[0031]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Preferred embodiments of a mobile communication system, a communication device used in the mobile communication system, and a mobile IP terminal according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
[0032]
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram schematically showing a configuration of a mobile communication system according to the present invention. In this system, a mobile IP terminal (hereinafter, referred to as MN in the figure, hereinafter referred to as a mobile node) 12 originally belongs, and a home agent (referred to as HA in the figure) which manages a connection point of the mobile node 12 by moving between networks. A home link (noted as Home Link) 1 provided with 11, a network 2 to which a partner node (noted as CN in the figure) 21 belongs, an external network (noted as Foreign Network in the figure) 3, 4. Are connected via an IP core network (denoted as IP Core Network in the figure) 5. In the domains inside the external network 3 and the external network 4, a communication device (denoted as “Mediator” in the figure) 31 and a communication device 32 are arranged, respectively.
[0033]
The communication devices 31 and 32 have a role of capturing packets transmitted / received to / from the mobile node 12 and minimizing the header size of packets performed between the mobile node 12 and the communication devices 31 and 32 to the minimum necessary. More specifically, HoA and CoA of the mobile node 12 in the external networks 3 and 4 are stored as a pair, a packet arriving at the mobile node 12 is captured, an IP header is interpreted, and a destination address and A function of transferring the IP address to the mobile node 12 by replacing only the source address with the set IP header, and transferring the IP header of the packet transmitted by the mobile node 12 with the HAO including the stored HoA of the mobile node 12 added thereto. Has an intermediary function. Hereinafter, in the description of the first embodiment, the communication devices 31 and 32 are referred to as mediators.
[0034]
Here, the mobile node 12 has an IP address having the network prefix of the home link 1 as a network identifier, and the external networks 3 and 4 and the home link 1 are sub-networks having different network prefixes. I do. Although only one mediator 31, 32 is shown in each of the external networks 3, 4 in the figure, a plurality of mediators may be installed in the external networks 3, 4.
[0035]
FIGS. 2 to 4 are sequence diagrams showing a data flow due to movement of the mobile node between networks according to the present invention. FIG. 2 is a sequence diagram showing a data flow between the mobile node, the correspondent node, and the home agent when the mobile node moves from the home link to the foreign network. FIG. 3 shows a case where the mobile node moves to the foreign network. FIG. 4 is a sequence diagram showing a data flow between the mobile node and the mediator of FIG. 1, and FIG. 4 is a sequence diagram showing a data flow after the mobile node has completed registration with the mediator of the external network. In the following description, a case where the mobile node 12 moves from the home link 1 to the external network 3 and from the external network 3 to the external network 4 while continuing communication with the correspondent node 21 will be described as an example.
[0036]
When the mobile node 12 is connected to the home link 1, the header of the IP packet of the user data transmitted from the mobile node 12 to the correspondent node 21 includes the source address as the HoA of the mobile node 12 and the destination address as the destination address. The address of the partner node 21 is set. In the header of the IP packet of the user data transmitted from the partner node 21 to the mobile node 12, the address of the partner node 21 is set as the source address and the HoA of the mobile node 12 is set as the destination address (procedure 1). .
[0037]
Next, in a state where the mobile node 12 moves from the home link 1 to the external network 3 and connects to the external network 3, the mobile node 12 acquires a CoA using the network prefix of the external network 3 as a network identifier. Then, the mobile node 12 transmits a BU to the home agent 11 in the home link 1 for the purpose of requesting the association between the HoA and the CoA. In this BU, the source address is CoA, the destination address is the address of the home agent 11, the MH type is BU, and the HAO is HoA. Upon receiving the BU, the home agent 11 stores the association between the HoA and the CoA of the mobile node 12, and transmits a BAck to the mobile node 12. In this BAck, the address of the home agent 11 is set as the source address, CoA is set as the destination address, BAck is set as the MH type, and HoA is set as RH2 (procedure 2).
[0038]
Also, the mobile node 12 requests the partner node 21 to associate the HoA and CoA of the mobile node 12 with the home node 11 by the BU, if necessary, simultaneously with the association processing of the HoA and the CoA with the home agent 11 in the procedure 2. The partner node 21 returns a BAck to the mobile node 12 (procedure 3).
[0039]
The mobile node 12 that has completed the procedures 2 and 3 transmits a Media Solicitation message and searches for a communication device (mediator) having a function of mediating the packet, as shown in FIG. One communication device among the communication devices in the external network 3 responds to the Mediator Solicitation message with a Mediator Advertisement message. Here, it is assumed that the mediator 31 existing inside the domain of the external network 3 has responded. By receiving the Mediator Advertisement message from the mediator 31, the mobile node 12 learns the IP address of the mediator 31 having the mediation function in the domain of the external network 3.
[0040]
Thereafter, the mobile node 12 transmits the Media Registration Request message including the HoA and the CoA of the mobile node 12 to the mediator 31 (SQ13). The mediator 31 stores the association between the HoA and the CoA of the mobile node 12 and responds with a Medium Registration Reply, thereby completing the mediator registration between the mobile node 12 and the mediator 31 (step 4).
[0041]
After moving to the external network 3, in the IP header of a packet transmitted to the mobile node 12 by the partner node 21 that does not know the CoA of the mobile node 12, the address of the partner node 21 is set as the source address and the HoA is set as the destination address. You. When receiving the packet addressed to the mobile node 12 from the correspondent node 21, the home agent 11 encapsulates and transfers the received packet addressed to the CoA associated with the HoA. The mediator 31 captures the packet whose destination address is the CoA of the mobile node 12, interprets the IP header, and extracts the address of the partner node 21 as the source address and the CoA as the destination address. Then, the IP header of the original user data packet transmitted by the correspondent node 21 is replaced with the IP header having the address of the correspondent node 21 set as the source address and the CoA set as the destination address, and transferred to the mobile node 12 (procedure). 5).
[0042]
In addition, the IP header of the packet of the user data transmitted to the mobile node 12 by the correspondent node 21 that knows the CoA of the mobile node 12 by the procedure 3 of FIG. Is set to CoA, and HoA is set to RH2. The mediator 31 captures the packet whose destination address is the CoA of the mobile node 12, interprets the IP header, and extracts the address of the destination node 21 as the source address and the CoA as the destination address. Then, the IP header of the original user data packet transmitted by the correspondent node 21 is replaced with the IP header having the address of the correspondent node 21 set as the source address and the CoA set as the destination address, and transferred to the mobile node 12 (procedure). 6).
[0043]
On the other hand, when the mobile node 12 transmits user data to the correspondent node 21, the IP header with the source address set to CoA and the destination address set to the correspondent node 21 is attached to the packet of the user data to be transmitted and transmitted. I do. The mediator 31 captures the packet whose source address is the CoA of the mobile node 12, sets HoA in the HAO of the IP header of the packet, and transfers it to the partner node 21 (procedure 7).
[0044]
In this way, the mobile node 12 that has moved from the home link 1 to the external network 3 communicates with the IP core network 5 via the mediator 31 to reduce the header information of the packet in the wireless section to the required minimum. It becomes possible to be limited.
[0045]
Next, even in a situation where the mobile node 12 moves further and connects to the external network 4, the above-described procedure is repeatedly executed. That is, the mobile node 12 having acquired the new CoA from the external network 4 associates the HoA and the new CoA with the home agent 11 and the correspondent node 21 (procedures 2 and 3 in FIG. 2), A mediator is registered with the mediator 32 existing in the domain (procedure 3 in FIG. 3). Then, the subsequent communication of the user data between the mobile node 12 and the correspondent node 21 is executed according to the procedure shown in FIG.
[0046]
According to the first embodiment, only the necessary minimum is set in the header of the packet of the mobile node 12 transmitted and received in the radio section, and the header of the packet transmitted to the correspondent node 21 is set in the mobile node 12. Since the mediators 31 and 32 for adding information necessary for mobile communication are provided in the external networks 3 and 4, packets transmitted and received by the mobile node 12 can be transmitted and received according to the specifications of the conventional Mobile IPv6. IP header size can be smaller than the IP header size. As a result, there is an effect that the data transmission efficiency can be increased and the load of the mobile node 12 at the time of packet transmission can be reduced in a wireless section with a narrow band.
[0047]
Embodiment 2 FIG.
In the first embodiment, the communication devices 31 and 32 only play a role of mediating communication between the mobile node 12 and the correspondent node 21 as mediators. However, in the second embodiment, the communication devices 31 and 32 A case will be described in which the mobile node 12 is connected to the external network 3 and the external network 4 and further has an access router function for connecting to the network via a wireless section in addition to the mediation function.
[0048]
Hereinafter, a case will be described as an example where the mobile node 12 moves from the home link 1 to the external network 3 and from the external network 3 to the external network 4 while continuing communication with the correspondent node 21 in FIG. . The external networks 3 and 4 and the home link 1 are assumed to be sub-networks having different network prefixes. In the following description of the second embodiment, the communication devices 31 and 32 in FIG. 1 are referred to as access routers.
[0049]
As shown in Procedure 1 of FIG. 2, it is assumed that the mobile node 12 existing on the home link 1 moves from the state of communicating with the partner node 21 to the external network 3 and connects to the external network 3. FIG. 5 is a sequence diagram showing a procedure for registering a mobile node with an access router having an intermediary function.
[0050]
When the mobile node 12 is connected to the external network 3, the mobile node 12 receives a Router Advertisement (Router Advertisement) including a list of communication devices that provide a Mediator function (hereinafter, referred to as a Mediator List). The mobile node 12 selects one access router (for example, the communication device 31 in FIG. 1) from the received Mediator List, and transmits a Mediator Registration message to the selected access router 31. The access router 31 responds to the Medium Registration Message from the mobile node 12 with a Medium Registration Reply, and the registration of the Medium is completed (Step 8).
[0051]
The mobile node 12 executes the above-described procedures 2 and 3 in FIG. 2 simultaneously with the registration of the mediator, and associates the home agent 11 and the correspondent node 21 with HoA and CoA. The mobile node 12 that has completed the mediator registration and the association between the HoA and the CoA transmits and receives user data to and from the partner node 21 in the procedure described in FIG. 4 of the first embodiment. In the second embodiment, since the communication device 31 is an access router, as shown in step 7 of FIG. It is only necessary to set the address to CoA and the address of the destination node 21 to the destination address. The access router 21 that has received this packet adds the HAO including the HoA of the mobile node 12 to the IP header, and routes this packet to the destination node 21.
[0052]
Next, even in a situation where the mobile node 12 moves further and connects to the external network 4, the above-described procedure is repeatedly executed. That is, the mobile node 12 having acquired the new CoA from the external network 4 associates the HoA and the new CoA with the home agent 11 and the correspondent node 21 (procedures 2 and 3 in FIG. 2), The mediator is registered in the access router 32 existing inside the domain (procedure 4 in FIG. 3). Then, the subsequent communication of the user data between the mobile node 12 and the correspondent node 21 is executed according to the procedure shown in FIG.
[0053]
According to the second embodiment, the communication devices 31 and 32 are configured to have the mediation function and the access router function for performing communication while minimizing the header information of the packet in the wireless section of the mobile node to a minimum. The packet transfer function of the accelerator router and the mediation function of the mediator can be combined into one, and the network configuration can be simplified.
[0054]
Embodiment 3 FIG.
In the third embodiment, a case will be described in which the communication devices 31 and 32 of the first embodiment further have a Multi Protocol Label Switching (hereinafter, referred to as MPLS) function, and the mobile node 12 further has an MPLS function. . That is, when receiving the packet addressed to the mobile node 12, the communication devices 31 and 32 interpret the IP header, attach a label according to the destination address and the source address, and transfer the packet to the mobile node 12, and conversely, the mobile node 12 12 has a function of setting and transferring an IP header according to the label of the packet to be transmitted. Further, the communication device 31 and the communication device 32 also have an access router function for connecting to a network via a wireless section when the mobile node 12 is connected to the external network 3 and the external network 4, respectively. In the following description of the third embodiment, the communication devices 31 and 32 in FIG. 1 are referred to as access routers.
[0055]
Hereinafter, a case will be described as an example where the mobile node 12 moves from the home link 1 to the external network 3 and from the external network 3 to the external network 4 while continuing communication with the correspondent node 21 in FIG. . The external networks 3 and 4 and the home link 1 are assumed to be sub-networks having different network prefixes.
[0056]
When the mobile node 12 moves from the home link 1 and connects to the external network 3, as described with reference to FIG. 5 described above, the mobile node 12 receives a Router Advertisement (Router Advertisement) including the Media List. The mobile node 12 selects one access router (for example, the communication device 31 in FIG. 1) from the Mediator List, and transmits a Mediator Registration message to the selected access router 31. The mediator 31 responds with a Mediator Registration Reply to the Mediator Registration message, and the Mediator registration is completed.
[0057]
The mobile node 12 executes the above-described procedures 2 and 3 in FIG. 2 simultaneously with the registration of the mediator, and associates the home agent 11 and the correspondent node 21 with HoA and CoA.
[0058]
FIG. 6 is a sequence diagram showing a data flow between the mobile node and the partner node after the registration of the mediator. The mobile node 12 that has completed the above-described mediator registration and association of HoA and CoA assigns a label to the access router 31 as needed using MPLS. Here, a label 1 (indicated as Label1 in the figure) is assigned to a packet transferred from the correspondent node 21 to the mobile node 12, and a label is assigned to a packet transferred from the mobile node 12 to the correspondent node 21. 2 (indicated as Label2 in the figure) is assigned (procedure 9).
[0059]
After the label assignment, the IP header of the packet transmitted to the mobile node 12 by the partner node 21 that does not know the CoA of the mobile node 12 sets the address of the partner node 21 as the source address and the HoA as the destination address. When receiving the packet addressed to the mobile node 12 from the correspondent node 21, the home agent 11 encapsulates and transfers the received packet addressed to the CoA associated with the HoA. The access router 31 receives the packet whose destination address is the CoA of the mobile node 12, interprets the IP header, and extracts the address of the destination node 21 as the source address and the CoA as the destination address. Then, when judging that the packet is from the partner node 21 to the mobile node 12, the access router 31 attaches the label 1 assigned in the procedure 9 to the received packet instead of the IP header and transfers the packet to the mobile node 12. The transfer of the packet between the access router 31 and the mobile node 12 is performed by MPLS (procedure 10).
[0060]
In addition, the IP header of the packet of the user data transmitted to the mobile node 12 by the correspondent node 21 that knows the CoA of the mobile node 12 by the procedure 3 of FIG. Is set to CoA, and HoA is set to RH2. The access router 31 receives the packet whose destination address is the CoA of the mobile node 12, interprets the IP header, and extracts the address of the destination node 21 as the source address and the CoA as the destination address. Then, when determining that the packet is from the partner node 21 to the mobile node 12, the access router 31 attaches the label 1 to the received packet instead of the IP header and transfers the packet to the mobile node 12 (procedure 11).
[0061]
On the other hand, when the mobile node 12 transmits user data to the correspondent node 21 after label allocation, the mobile node 12 attaches the label 2 allocated in the procedure 9 to the packet of the user data and transmits the packet using MPLS. I do. When the access router 31 receives the packet to which the label 2 is attached, the access router 31 refers to the source address and the destination address assigned to the label 2 and the association information of the mobile node 12 to change the label 2 of the packet to the source. The packet is transmitted to the destination node 21 by replacing the IP address with the CoA of the mobile node 12 as the address, the address of the destination node 21 as the destination address, and the HoA as the HAO (step 12).
[0062]
Next, even in a situation where the mobile node 12 moves further and connects to the external network 4, the above-described procedure is repeatedly executed. That is, the mobile node 12 having acquired the new CoA from the external network 4 associates the HoA and the new CoA with the home agent 11 and the correspondent node 21 (procedures 2 and 3 in FIG. 2), A Mediator is registered in the access router 32 existing inside the domain (procedure 4 in FIG. 3). Then, according to the procedure of FIG. 6, a label is assigned between the mobile node 12 and the access router 32, and data transfer between the mobile node 12 and the partner node 21 is performed.
[0063]
According to the third embodiment, the packet transfer between the mobile node 12 and the access routers 31 and 32 is performed by MPLS, so that the header information of the packet in the wireless section is reduced to the size of the normal IP header. This has the effect that the size can be further reduced.
[0064]
Embodiment 4 FIG.
FIG. 7 is a block diagram schematically showing a configuration of a system when a communication system for mobile IP packets using mobile IP terminals according to the present invention is applied to hierarchical Mobile IPv6. In this system, a home link 1 to which a mobile node 12 originally belongs and a network 2 to which a partner node 21 belongs are mutually connected via an IP core network 5, and external networks 3 and 4 are connected to a MAP domain. And is connected to the IP core network 5 via the MAP server 61.
[0065]
The MAP server 61 provides a hierarchical Mobile IPv6 MAP function to the external network 3 and the external network 4, captures a packet arriving at the mobile node 12, interprets an IP header, and addresses a destination address and a source address. Is transferred to the mobile node 12 by replacing only the IP header with the set IP header. Conversely, a communication having an intermediary function of transferring by adding HAO including the HoA of the mobile node 12 to the IP header of the packet transmitted by the mobile node 12 Device.
[0066]
Here, the mobile node 12 has an IP address having the network prefix of the home link 1 as a network identifier, and the external networks 3 and 4 and the home link 1 are sub-networks having different network prefixes. I do.
[0067]
Hereinafter, in FIG. 7, a case will be described as an example in which the mobile node 12 moves from the home link 1 to the external network 3 and from the external network 3 to the external network 4 while continuing communication with the correspondent node 21. .
[0068]
FIG. 8 is a sequence diagram showing a procedure for registering a mobile node in a MAP server having an intermediary function, and FIG. 9 is a sequence diagram showing a data flow due to movement of a mobile node between networks in hierarchical Mobile IPv6. FIG. 10 is a sequence diagram showing the flow of user data after MAP / Mediator registration and association of HoA and RCoA to home agent 11 and partner node 21 are completed.
[0069]
In a state where the mobile node 12 is connected to the home link 1, as shown in procedure 1 of FIG. 2, the source address of the IP packet of the user data transmitted from the mobile node 12 to the correspondent node 21 is included in the header. Is set to the HoA of the mobile node 12, and the address of the partner node 21 is set to the destination address. In the header of the IP packet of the user data transmitted from the partner node 21 to the mobile node 12, the address of the partner node 21 is set as the source address and the HoA of the mobile node 12 is set as the destination address.
[0070]
Next, in a state in which the mobile node 12 moves from the home link 1 to the external network 3 and connects to the external network 3, the mobile node 12 performs the MAP option of the hierarchical Mobile IPv6 and the Media List of the device that provides the Mediator function. Is received from the MAP server 61. The mobile node 12 selects one communication device (for example, the MAP server 61 in FIG. 7) from the received MAP / Mediator List, and transmits a MAP / Mediator Registration message. The MAP server 61 responds to the MAP / Media Registration message with a MAP / Media Registration Reply, and the MAP / Media registration of the mobile node 12 to the MAP server 61 is completed (step 21). The MAP server 61 associates an LCoA that is a valid IP address in the external network 3 in the MAP domain with an RCoA that is an IP address using the same network prefix as the global IP address of the MAP server 1 as a network identifier. Is registered. The first care-of address in the claims corresponds to RCoA, and the second care-of address also corresponds to LCoA.
[0071]
Further, the mobile node 12 transmits a BU to the home agent 11 at the same time as the MAP / Mediator registration for the purpose of requesting an association between the HoA and the RCoA. In the BU, the source address is set to LCoA, the destination address is set to the address of the home agent 11, the MH type is set to BU, the ACO is set to RCoA, and the HAO is set to HoA. Upon receiving the BU, the home agent 11 stores the association between the HoA and the RCoA, and transmits a BAck to the mobile node 12. In BAck, the address of the home agent 11 is set as the source address, RCoA is set as the destination address, BAck is set as the MH type, and HoA is set as RH2. This BAck is received by the MAP server 61 before reaching the mobile node 12, and the MAP server 61 sets the LCoA associated with the RCoA of the destination address of the received BAck as a destination, and further encapsulates the received BAck. And transfers it to the mobile node 12 (procedure 22).
[0072]
Furthermore, the mobile node 12 transmits a BU to the correspondent node 21 simultaneously with the home agent 11 for the purpose of requesting the association of the HoA and the RCoA. In the BU, RCoA is set as the source address, the address of the partner node 21 is set as the destination address, and BU is set as the MH type, and HoA is set as the HAO. Upon receiving the BU, the correspondent node 21 stores the association between the HoA and the RCoA, and transmits a BAck to the mobile node 12. In BAck, the address of the destination node 21 is set as the source address, RCoA is set as the destination address, BAck is set as the MH type, and HoA is set as RH2 (procedure 23).
[0073]
After the above MAP / Mediator registration and association of HoA and RCoA with the home agent 11 are completed, the IP header of the packet transmitted by the correspondent node 21 of the mobile node 12 to the mobile node 12 that does not know the RCoA includes the source The address of the partner node 21 is set as the address, and the HoA is set as the destination address. Upon receiving the packet addressed to the mobile node 12, the home agent 11 encapsulates and transfers the received packet to the RCoA associated with the HoA. The MAP server 61 captures a packet whose destination address is the RCoA of the mobile node 12, interprets the IP header, and extracts the address of the destination node 21 as the source address and the RCoA as the destination address. Then, the MAP server 61 replaces the IP header of the original user data packet transmitted by the correspondent node 21 with the IP header of which the address of the correspondent node 21 is set as the source address and the LCoA is set as the destination address. (Step 24).
[0074]
After the above MAP / Mediator registration and association of HoA and RCoA with home agent 11 and partner node 21 are completed, the IP header of the packet transmitted from partner node 21 that knows RCoA of mobile node 12 to mobile node 12 is transmitted. In, the address of the destination node 21 is set as the source address, RCoA is set as the destination address, and HoA is set as RH2. The MAP server 61 captures a packet whose destination address is the RCoA of the mobile node 12, interprets the IP header, and extracts the address of the destination node 21 as the source address and the RCoA as the destination address. Then, the IP header of the original user data packet transmitted by the correspondent node 21 is replaced with an IP header having the address of the correspondent node 21 set as the source address and the LCoA set as the destination address, and transferred to the mobile node 12 (procedure). 26).
[0075]
On the other hand, the IP header of the packet transmitted from the mobile node 12 to the correspondent node 21 sets LCoA as the source address and the address of the correspondent node 21 as the destination address. The MAP server 61 captures the packet whose source address is LCoA, extracts the destination address and the source address, and replaces the IP header attached by the mobile node 12 with RCoA as the source address and the destination address. And the IP address in which the HoA is set in the HAO is transferred (step 25).
[0076]
Thereafter, in a situation where the mobile node 12 moves from the external network 3 to the external network 4 and connects to the external network 4, the mobile node 12 that has acquired a new LCoA from the external network 4 executes the procedure shown in FIG. The HoA and the new LCoA are associated with the MAP server 61. However, since there is no change in the RCoA, it is not necessary to perform the procedure of associating the HoA and the RCoA for the home agent 11 and the correspondent node 21 in FIG.
[0077]
According to the fourth embodiment, since the MAP server 61 is provided with the mediation function of setting the header information of the packet in the wireless section of the mobile node 12 to the minimum necessary, the packet transfer function by the MAP and the mediator And the mediation function of the network can be integrated into one, and the network configuration can be simplified.
[0078]
Embodiment 5 FIG.
In the fifth embodiment, a case will be described in which the MAP server 61 of the fourth embodiment further includes an MPLS function, and the mobile node 12 further implements the MPLS function. That is, when the MAP server 61 receives a packet addressed to the mobile node 12, the MAP server 61 interprets the IP header, attaches a label corresponding to the destination address and the source address, and transfers the packet to the mobile node 12, and conversely, the mobile node 12 12 has a function of setting an IP header according to the label when receiving a packet to be transmitted and transferring the packet.
[0079]
Hereinafter, in FIG. 7, a case will be described as an example in which the mobile node 12 moves from the home link 1 to the external network 3 and from the external network 3 to the external network 4 while continuing communication with the correspondent node 21. . The external networks 3 and 4 and the home link 1 are respectively sub-networks having different network prefixes, and the mobile node 12 has an IP address using the network prefix of the home link 1 as a network identifier.
[0080]
The mobile node 12 performs MAP / Mediator registration by the method described with reference to FIG. 8 of the fourth embodiment, and registers the LCoA valid in the external network 3 in the MAP domain and the global IP address of the MAP server 61. An RCoA using the same network prefix as a network identifier is registered in the MAP server 61. At the same time, the mobile node 12 also associates the HoA and the RCoA with the home agent 11 and the correspondent node 21 according to the procedure shown in FIG.
[0081]
FIG. 11 is a sequence diagram showing the flow of user data after MAP / Mediator registration and association of HoA and RCoA are completed. After the above MAP / Mediator registration and association of HoA and RCoA are completed, the mobile node 12 assigns an MPLS label to the MAP server 61 as needed using MPLS (procedure 27). . Here, it is assumed that a label 1 is assigned to a packet transferred from the partner node 21 to the mobile node 12, and a label 2 is assigned to a packet transferred from the mobile node 12 to the partner node 21.
[0082]
After the label is assigned, the IP header of the packet transmitted to the mobile node 12 by the partner node 21 that does not know the RCoA of the mobile node 12 sets the address of the partner node 21 as the source address and the HoA as the destination address. When the home agent 11 receives a packet addressed to the mobile node 12 from the correspondent node 21, the home agent 11 encapsulates and transfers the received packet to the RCoA associated with the HoA. Upon receiving the packet whose destination address is the RCoA of the mobile node 12, the MAP server 61 interprets the IP header and extracts the address of the destination node 21 as the source address and the LCoA as the destination address. Then, when determining that the packet is from the partner node 21 to the mobile node 12, the MAP server 61 attaches the label 1 instead of the IP header and transfers the packet to the mobile node 12. The transfer of the packet between the MAP server 61 and the mobile node 12 is performed by MPLS (procedure 28).
[0083]
Also, the IP header of the user data packet transmitted from the correspondent node 21 that knows the RCoA of the mobile node 12 to the mobile node 12 by the procedure 23 in FIG. 9 includes the address of the correspondent node 12 and the destination address in the source address. Is set to RCoA, and HoA is set to RH2. When receiving the packet whose destination address is the RCoA of the mobile node 12, the MAP server 61 interprets the IP header and extracts the address of the destination node 21 as the source address and the LCoA as the destination address. Then, when determining that the packet is from the partner node 21 to the mobile node 12, the MAP server 61 attaches the label 1 instead of the IP header and transfers the packet to the mobile node 12 (procedure 30).
[0084]
On the other hand, when the mobile node 12 transmits user data to the correspondent node 21 after label allocation, the mobile node 12 transmits the packet of the user data with the label 2 attached thereto, and the MAP server 61 assigns the label 2 to the packet. The IP address in which the RCoA of the mobile node 12 is set as the source address, the address of the counterpart node 21 is set as the destination address, and the HoA is set as the HAO is transferred to the counterpart node 21 (step 29).
[0085]
Thereafter, in a situation where the mobile node 12 moves from the external network 3 to the external network 4 and connects to the external network 4, the mobile node 12 that has acquired a new LCoA from the external network 4 executes the procedure 21 shown in FIG. , The MAP server 61 associates the RCoA with the new LCoA. However, since there is no change in the RCoA, it is not necessary to perform the procedure of associating the HoA and the RCoA for the home agent 11 and the correspondent node 21 in FIG.
[0086]
According to the fifth embodiment, the packet transfer between the mobile node 12 and the MAP server 61 is performed by the MPLS, so that the packet header information in the wireless section is compared with the normal IP header size. There is an effect that the size can be further reduced.
[0087]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, only the minimum necessary header is set in the header of the packet of the mobile node transmitted and received in the radio section, and the header of the packet transmitted to the partner node is set in the mobile node. Since a communication device for adding information necessary for mobile communication is provided in an external network, a packet transmitted / received by a mobile node is smaller than an IP header size of user data transmitted / received according to a conventional specification of Mobile IPv6. , A small IP header size. As a result, there is an effect that the data transmission efficiency can be increased and the load of the mobile node at the time of packet transmission can be reduced in a wireless section with a narrow band.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram schematically showing a configuration of a communication system for mobile IP packets using a mobile IP terminal according to the present invention.
FIG. 2 is a sequence diagram showing a data flow due to movement of a mobile node between networks according to the present invention.
FIG. 3 is a sequence diagram showing a data flow due to movement of a mobile node between networks according to the present invention.
FIG. 4 is a sequence diagram showing a data flow due to movement of a mobile node between networks according to the present invention.
FIG. 5 is a sequence diagram showing a procedure for registering a mobile node in an access router having a mediation function.
FIG. 6 is a sequence diagram showing a data flow between a mobile node and a partner node after registering a Mediator.
FIG. 7 is a block diagram schematically showing the configuration of a system when a communication system for mobile IP packets using mobile IP terminals according to the present invention is applied to hierarchical Mobile IPv6.
FIG. 8 is a sequence diagram showing a procedure for registering a mobile node with a MAP having an intermediary function.
FIG. 9 is a sequence diagram showing a data flow due to movement of a mobile node between networks in hierarchical Mobile IPv6.
FIG. 10 is a sequence diagram showing a flow of user data after MAP / Mediator registration and association of HoA and RCoA are completed.
FIG. 11 is a sequence diagram showing a flow of user data after MAP / Mediator registration and association of HoA and RCoA are completed.
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a network configuration for explaining Mobile IPv6.
FIG. 13 is a sequence diagram showing a data flow due to movement of a mobile node between networks in Mobile IPv6.
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a network configuration for explaining hierarchical Mobile IPv6.
FIG. 15 is a sequence diagram showing a data flow due to movement of a mobile node between networks in hierarchical Mobile IPv6.
[Explanation of symbols]
1 home link, network to which the partner node belongs, 3, 4 external network, 5 IP core network, 11 home agent, 12 mobile node, 21 partner node, 31, 32 communication device, 61 MAP server.

Claims

A mobile communication system in which a mobile IP terminal can move between networks having different network prefixes connected to the IP network while communicating with a partner node via the IP network,
The network is
Association information storage means for storing association information for associating the home address of the mobile IP terminal with a care-of address in a destination network;
A function of capturing a packet addressed to the mobile IP terminal, setting only a destination address and a source address in a header of the packet and transferring the packet to the mobile IP terminal, capturing a packet from the mobile IP terminal, Mediating means having a function of adding, to the header of the packet, additional information necessary for communication between the mobile IP terminal moving to the network and the partner node and transferring the packet to the partner node,
Having a communication device comprising
The mobile IP terminal comprises:
When moving to a network having a different network prefix, a notification unit for notifying the communication device and the correspondent node of the network of the association information,
Transmission means for transmitting a packet in which only the destination and source address are set in the header when executing communication with the partner node,
A mobile communication system comprising:

The mobile communication system according to claim 1, wherein the communication device further comprises an access router for connecting the mobile IP terminal and the network via a wireless section and performing packet routing. .

A mobile communication system in which a mobile IP terminal can move between networks having different network prefixes connected to the IP network while communicating with a partner node via the IP network,
The network is
Association information storage means for storing association information for associating the home address of the mobile IP terminal with a care-of address in a destination network;
Label assigning means for assigning a label to communication between the mobile IP terminal and the correspondent node;
Label switching router means for replacing a header of a packet addressed to the mobile IP terminal from the partner node with the label based on the assignment of the label, and transferring the packet to the mobile IP terminal using MPLS;
Based on the label assignment and the association information, the mobile IP terminal removes the label of the packet addressed to the destination node, and the destination and source addresses, the mobile IP terminal moving to the network and the destination Mediation means for setting additional information required for communication with the node in the header of the packet and transferring the packet to the partner node;
Having a communication device comprising
The mobile IP terminal comprises:
Notifying means for notifying the association information to the communication device of the destination node and the destination network when moving to a network having a different network prefix,
Sending means for attaching the assigned label to the packet to be transmitted to the destination node and transmitting the packet using an MPLS function;
A mobile communication system comprising:

A communication device, comprising a mobile IP terminal, a partner node communicating with the mobile IP terminal, and a plurality of networks having different network prefixes, for managing mobile communication of the mobile IP terminal moving between these networks. A mobile IP terminal connected to each other via an IP network, wherein the mobile IP terminal can move between networks while communicating with the partner node,
The communication device,
First association information storage means for storing association information for associating a first care-of address obtained in a domain in which the mobile IP terminal has moved with a second care-of address obtained in a network in the domain;
A function of capturing a packet addressed to the mobile IP terminal, setting only the destination and source addresses in the header of the packet and transferring the packet to the mobile IP terminal, capturing the packet from the mobile IP terminal, 1 is an intermediary having a function of adding, to the header of the packet, additional information necessary for communication between the mobile IP terminal moving to the network and the correspondent node, with reference to the association information of No. 1 and transferring the packet to the correspondent node. Means,
With
The mobile IP terminal comprises:
When moving to the network of the different domain, registering the first association information in the communication device, and associating the home address of the mobile IP terminal with the first care-of address with the correspondent node. Notification means for notifying the correspondence information of the communication apparatus and registering the first correspondence information in the communication device when the communication apparatus moves to a network having a different network prefix in the same domain;
Transmission means for transmitting a packet in which only the destination and source address are set in the header when executing communication with the partner node,
A mobile communication system comprising:

A communication device, comprising a mobile IP terminal, a partner node communicating with the mobile IP terminal, and a plurality of networks having different network prefixes, for managing mobile communication of the mobile IP terminal moving between these networks. A mobile IP terminal connected to each other via an IP network, wherein the mobile IP terminal can move between networks while communicating with the partner node,
The communication device,
Association information storage means for storing first association information for associating a first care-of address obtained in a domain to which the mobile IP terminal has moved with a second care-of address obtained in a network in the domain;
Label assigning means for assigning a label to communication between the mobile IP terminal and the correspondent node;
Label switching router means for replacing a header of a packet addressed to the mobile IP terminal from the partner node with the label based on the assignment of the label, and transferring the packet to the mobile IP terminal using MPLS;
The mobile IP terminal removes the label of the packet addressed to the correspondent node from the mobile IP terminal based on the label assignment and the first association information, and the destination and source addresses and the mobile IP terminal moving to the network Mediation means for setting additional information necessary for communication with the partner node in the header of the packet and transferring the packet to the partner node;
With
The mobile IP terminal comprises:
When moving to the network of the different domain, registering the first association information in the communication device, and associating the home address of the mobile IP terminal with the first care-of address with the correspondent node. Notification means for notifying the correspondence information of the communication apparatus and registering the first correspondence information in the communication device when the communication apparatus moves to a network having a different network prefix in the same domain;
Sending means for attaching the assigned label to the packet to be transmitted to the destination node and transmitting the packet using an MPLS function;
A mobile communication system comprising:

Communication disposed in a network of a mobile communication system in which a mobile IP terminal can move between networks having different network prefixes connected to the IP network while communicating with a partner node via the IP network. A device,
Association information storage means for storing association information for associating the home address of the mobile IP terminal with a care-of address in a destination network;
A function of capturing a packet addressed to the mobile IP terminal, setting only a destination address and a source address in a header of the packet and transferring the packet to the mobile IP terminal, capturing a packet from the mobile IP terminal, Mediating means having a function of adding, to the header of the packet, additional information necessary for communication between the mobile IP terminal moving to the network and the partner node and transferring the packet to the partner node,
A communication device comprising:

7. The communication device according to claim 6, further comprising an access router for connecting the mobile IP terminal and the network via a wireless section and performing packet routing.

Communication arranged in a network of a mobile communication system in which a mobile IP terminal communicating with a partner node via an IP network can move between networks having different network prefixes connected to the IP network. A device,
Association information storage means for storing association information for associating the home address of the mobile IP terminal with a care-of address in a destination network;
Label assigning means for assigning a label to communication between the mobile IP terminal and the correspondent node;
Label switching router means for replacing a header of a packet addressed to the mobile IP terminal from the partner node with the label based on the assignment of the label, and transferring the packet to the mobile IP terminal using MPLS;
Based on the label assignment and the association information, the mobile IP terminal removes the label of the packet addressed to the destination node, and the destination and source addresses, the mobile IP terminal moving to the network and the destination Mediation means for setting additional information required for communication with the node in the header of the packet and transferring the packet to the partner node;
A communication device comprising:

A communication device, comprising a mobile IP terminal, a partner node communicating with the mobile IP terminal, and a plurality of networks having different network prefixes, for managing mobile communication of the mobile IP terminal moving between these networks. A mobile device that is connected to each other via an IP network and that can move between networks while the mobile IP terminal communicates with the partner node,
First association information storage means for storing association information for associating a first care-of address obtained in a domain in which the mobile IP terminal has moved with a second care-of address obtained in a network in the domain;
A function of capturing a packet addressed to the mobile IP terminal, setting only the destination and source addresses in the header of the packet and transferring the packet to the mobile IP terminal, capturing the packet from the mobile IP terminal, 1 is an intermediary having a function of adding, to the header of the packet, additional information necessary for communication between the mobile IP terminal moving to the network and the correspondent node, with reference to the association information of No. 1 and transferring the packet to the correspondent node. Means,
A communication device comprising:

A communication device, comprising a mobile IP terminal, a partner node communicating with the mobile IP terminal, and a plurality of networks having different network prefixes, for managing mobile communication of the mobile IP terminal moving between these networks. A mobile device that is connected to each other via an IP network and that can move between networks while the mobile IP terminal communicates with the partner node,
Association information storage means for storing first association information for associating a first care-of address obtained in a domain to which the mobile IP terminal has moved with a second care-of address obtained in a network in the domain;
Label assigning means for assigning a label to communication between the mobile IP terminal and the correspondent node;
Label switching router means for replacing a header of a packet addressed to the mobile IP terminal from the partner node with the label based on the assignment of the label, and transferring the packet to the mobile IP terminal using MPLS;
The mobile IP terminal removes the label of the packet addressed to the correspondent node from the mobile IP terminal based on the label assignment and the first association information, and the destination and source addresses and the mobile IP terminal moving to the network Mediation means for setting additional information necessary for communication with the partner node in the header of the packet and transferring the packet to the partner node;
A communication device comprising:

Mobile IP terminal having a home address at a home link has a different network prefix, and is capable of communicating with a partner node while moving between a plurality of networks including the communication device according to claim 6 or 7. A mobile IP terminal used in a communication system,
When moving to a network having a different network prefix, a notification unit for notifying the communication device and the correspondent node of the network of the association information,
Transmission means for transmitting a packet in which only the destination and source address are set in the header when executing communication with the partner node,
A mobile IP terminal comprising:

A mobile communication system in which mobile IP terminals having a home address on a home link have different network prefixes and can communicate with a partner node while moving between a plurality of networks including the communication device according to claim 8. Mobile IP terminal used in
Notifying means for notifying the association information to the communication device of the destination node and the destination network when moving to a network having a different network prefix,
Sending means for attaching a label assigned to the communication device to the packet addressed to the destination node and transmitting the packet using an MPLS function;
A mobile IP terminal comprising:

A mobile communication system in which a mobile IP terminal having a home address on a home link has a different network prefix and can communicate with a partner node while moving between a plurality of networks including the communication device according to claim 9. Mobile IP terminal used in
When moving to the network of the different domain, the communication device registers first association information that associates a first care-of address obtained in the domain with a second care-of address obtained in a network in the domain. And notifies the other node of second association information for associating the home address of the mobile IP terminal with the first care-of address, and moves to a network having a different network prefix in the same domain. Notification means for registering the first association information in the communication device;
Transmission means for transmitting a packet in which only the destination and source address are set in the header when executing communication with the partner node,
A mobile IP terminal comprising:

A mobile communication system in which mobile IP terminals having a home address on a home link have different network prefixes and can communicate with a partner node while moving between a plurality of networks including the communication device according to claim 10. Mobile IP terminal used in
When moving to the network of the different domain, the communication device registers first association information that associates a first care-of address obtained in the domain with a second care-of address obtained in a network in the domain. And notifies the other node of second association information for associating the home address of the mobile IP terminal with the first care-of address, and moves to a network having a different network prefix in the same domain. Notification means for registering first association information in the communication device;
Sending means for attaching the assigned label to the packet to be transmitted to the destination node and transmitting the packet using an MPLS function;
A mobile IP terminal comprising: