JP2005045693A

JP2005045693A - 移動通信システム

Info

Publication number: JP2005045693A
Application number: JP2003279566A
Authority: JP
Inventors: Shuji Nagao; 周司長尾
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 2003-07-25
Filing date: 2003-07-25
Publication date: 2005-02-17

Abstract

【課題】移動端末装置の移動位置管理をより円滑に行うことができる移動通信システムを提供する。
【解決手段】ホームエージェントとしてのルータ１０１は、移動ノード１０５の気付けアドレス（ＣＯＡ）を登録・管理する。移動ノード１０５から登録削除要求を受信すると、その要求が有効であるときは、登録を削除し（Ｓ２）、移動ノート１０５に返信する登録応答を作成する（Ｓ３）。移動ノード１０５のＣＯＡが複数登録されているときは、その登録されているＣＯＡにそれぞれに対応させて登録応答の複製を作成し（Ｓ５）、登録応答を送信する（Ｓ６）。これにより、移動ノード１０５が登録削除要求を送信した直後に、接続先アクセスポイントが切り換わった場合における通信手順を簡略化することができる。
【選択図】図７

Description

本発明は、インターネットのように、複数のサブネットから構成されるネットワークに接続され、データ通信を行う移動端末装置、及び該移動端末装置と他の通信端末装置との間の通信を管理する移動管理装置からなる移動通信システムに関する。

ＩＥＥＥ８０２．１１ｂに代表される通信規格に準拠した無線アクセスポイント（以下、「無線ＡＰ」という）が複数存在し、その無線ＡＰを経由してインターネットやＬＡＮ（Local Area Network）などのネットワークに接続する移動端末装置（以下「移動ノード」という）が、通信を継続したままサブネット間の移動を行うための技術として、ＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force）のＲＦＣ３２２０で規定されているモバイルＩＰ（Mobile Intenet Protocol）があげられる。モバイルＩＰでは、アクセスする無線ＡＰが切り換わるようなネットワークへの接続点の切り換わり時に、サブネットが異なる場合、移動先のネットワークアドレス体系に応じた移動ノードのネットワークアドレスも変更し、ホームエージェント（以下「ＨＡ」という）にそのアドレスを登録する必要がある。この変更作業は時間がかかるため、例えば特許文献１に示されるように、複数のインタフェースを持つことにより、切り替え時間を短縮する方法が提案されている。また、切り換え時間が短縮されても、移動ノードに配送されない通信パケットが発生する可能性があるため、極力配送されない通信パケットを減らすために、ルータ（ＨＡ）が移動前と移動後の両方のネットワークアドレスに向けて通信パケットを送信する方法も知られている（非特許文献１参照）。

特開２００２−２９０４４５号公報「詳解ＭｏｂｉｌｅＩＰ移動ノードからのインターネットアクセス」ジェイムズ・Ｄ・ソロモン著、寺岡文夫、井上淳監訳、出版社：ピアソン・エジュケーション

非特許文献１に示された手法では、通信パケットは複数配送されても、移動ノードが移動時に変更されたネットワークアドレスの新規登録や、使用しなくなったネットワークアドレスの削除といった登録の管理を行う管理パケットは、複数配送することを想定していない。このため、二つの無線ＡＰの有効範囲が重なる地点で無線ＡＰの切り替えが頻繁に起こった場合、ＨＡから移動ノードに登録の結果である応答パケットが配送されない場合が起こる。この結果、移動ノードは登録削除要求の再送処理が必要になり、スムーズな登録管理ができないことが課題であった。

本発明はこの点に着目してなされたものであり、移動通信端末装置の移動位置管理をより円滑に行うことができる移動通信システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、複数のサブネット（１１０〜１１４）から構成されるネットワークに、前記サブネットを介して接続される移動端末装置（１０５）と、該移動端末装置（１０５）への通信データを前記移動端末装置（１０５）が移動した位置に応じて転送する移動管理装置（１０１）とを含む移動通信システムにおいて、前記移動管理装置（１０１）は、前記移動端末装置（１０５）の移動位置（ＣＯＡ）を登録し、該登録した移動位置（ＣＯＡ）を管理する登録管理手段と、前記移動位置（ＣＯＡ）の登録を削除する場合において、前記移動端末装置（１０５）の複数の移動位置（ＣＯＡ）が登録されているときは、削除する前記移動位置（ＣＯＡ）以外の移動位置（ＣＯＡ）に、登録削除の確認応答を送信する確認応答送信手段を備え、前記移動端末装置（１０５）は、前記移動位置（ＣＯＡ）の削除要求を、該削除要求の確認応答を受信するまで管理する削除要求管理手段と、前記確認応答により前記移動位置（ＣＯＡ）の削除が正常に行われたことを判断する判断手段とを備えることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、移動管理手段は、移動端末装置の移動位置の登録を削除する場合において、移動端末装置の複数の移動位置が登録されているときは、削除する移動位置以外の移動位置に、登録削除の確認応答を送信するので、移動端末装置から登録削除の要求が送信された直後に、ネットワークへの接続点の変更があった場合における登録削除要求の送信処理を少なくすることができる。

以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施形態にかかる移動通信システムの構成例を示すブロック図である。このシステムは、サブネット１１０〜１１４からなり、サブネット１１０は、移動ノード（移動端末装置）を管理する移動管理装置としてのルータ（ＨＡ）１０１と、無線ＡＰ１０３とからなり、サブネット１１０は、ルータ１０１を介してサブネット１１２に接続されている。サブネット１１２は、通信端末１００と、ＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol）サーバ１０６と、ルータ１０２，１０７，及び１０９とを含み、ルータ１０２，１０７，及び１０９を介して、サブネット１１１，１１３，及び１１４に接続されている。サブネット１１１は、無線ＡＰ１０４を含み、サブネット１１３は、無線ＡＰ１０８を含み、サブネット１１４は無線ＡＰ１１５を含む。この通信システムでは、ＩＰＭｏｂｉｌｉｔｙＳｕｐｐｏｒｔｆｏｒＩＰｖ４のＲＦＣ３３４４に記述されたモバイルＩＰが採用されている。

図１に示す例では、移動ノード１０５が、ホームアドレスという一意のネットワークアドレスを使用して、他の通信端末１００と通信を行う。このホームアドレスが属するサブネット１１０をホームネットワークと呼ぶ。ルータ（ＨＡ）１０１は、このホームネットワークのネットワークアドレスを持つ移動ノード１０５が、これ以外のサブネット１１１，１１２等に移動したときに、移動先のネットワークアドレスに移動ノード１０５宛の通信パケットを転送する役割を果たす。移動ノード１０５は、接続先サブネットが変化したときは、新たなネットワークアドレスを登録するために、図２に示す登録要求２００をルータ（ＨＡ）１０１に送信する。ルータ（ＨＡ）１０１は、登録要求２００を受信すると、図３に示す登録応答３００を返信する。

図２に示す登録要求２００は、ＩＰヘッダ、ＵＤＰヘッダ、登録要求固定長部、及び移動−ホーム認証拡張部からなり、登録要求固定長部には、パケットの種別を示す情報（タイプ）、登録の有効時間、移動ノードのホームアドレス、ホームエージェントアドレス、気付けアドレス（以下「ＣＯＡ」という（ＣＯＡ：Care of Address））、識別子などが記述される。ビットＳ，Ｂ，Ｄ，Ｍ，Ｇ，ｒ，Ｔは、それぞれ登録要求を行うときのより詳細な設定に関する情報である。なお、ビットｘは未定義のビットであり、常に「０」に設定されている。また、移動−ホーム認証拡張部には、ルータ（ＨＡ）１０１及び移動ノード１０５で使用するセキュリティ方法を示す情報（セキュリティパラメータ）、デジタル署名（認証子）などが含まれる。

図３に示す登録応答３００は、ＩＰヘッダ、ＵＤＰヘッダ、登録応答固定長部、及び移動−ホーム認証拡張部からなり、登録応答固定長部には、パケットの種別を示す情報（タイプ）、登録要求の結果を示す情報（コード）、登録の有効時間、移動ノードのホームアドレス、ホームエージェントアドレス、識別子がなどが記述される。また、移動−ホーム認証拡張部には、図２の登録要求２００と同様に、ルータ（ＨＡ）１０１及び移動ノード１０５で使用するセキュリティ方法を示す情報（セキュリティパラメータ）、デジタル署名（認証子）などが含まれる。

移動ノード１０５はホームネットワーク（サブネット１１０）以外のサブネット１１１〜１１４ではＤＨＣＰサーバ１０６からネットワークアドレスを取得し、これを転送先のアドレスとしてルータ（ＨＡ）１０１に登録する。この転送先のアドレスが、図２の登録要求に含まれる気付けアドレス（ＣＯＡ）である。図１では移動ノード１０５が、無線ＡＰ１０８と通信しているときはＣＯＡ１２０を持ち、無線１０４と通信しているときはＣＯＡ１２１を持ち、無線ＡＰ１１５と通信しているときはＣＯＡ１２２を持つ。

ルータ（ＨＡ）１０１は、図４に示すモビリティバインディングリストエントリ（ｍｏｂｉｌｉｔｙｂｉｎｄｉｎｇｌｉｓｔｅｎｔｒｙ）からなるリストを保持する。モビリティバインディングリストエントリには、移動ノードのホームアドレス、移動ノードのＣＯＡ、図３に示す登録応答３００の識別子フィールドに記述された情報、及び登録要求２００に記述された有効時間の残りが記述される。ルータ（ＨＡ）１０１は、一つの移動ノード１０５に対して、複数のモビリティバインディングリストエントリを管理することができる。

図５に従来の方式で、移動ノード１０５が無線ＡＰ１０８→ＡＰ１０４→ＡＰ１１５と、順次接続先を変えた場合の処理を示す。図５は、図の上から下に向かって時間が経過するように示されている。
時刻ｔ１において、移動ノード１０５の接続先が、無線ＡＰ１０８から無線ＡＰ１０４に切り換わると、移動ノードは、ＣＯＡ１２１をルータ（ＨＡ）１０１に登録するために登録要求５１０を送信し、ルータ（ＨＡ）１０１は登録応答５１１を返信する。移動ノード１０５は、ＣＯＡ１２１を使用しているので、ＣＯＡ１２０が不要となり、ルータ（ＨＡ）１０１が移動ノード１０５宛のパケットをＣＯＡ１２０に複製して送信しないように、移動ノード１０５はＣＯＡ１２０の登録削除要求５１２をルータ（ＨＡ）１０１に送信する。その直後の時刻ｔ２において、移動ノード１０５の接続先が、無線ＡＰ１０４から無線ＡＰ１１５に切り換わったとすると、登録削除要求５１２への応答である登録応答５１３は移動ノード１０５に届かない。そのため、移動ノード１０５はＣＯＡ１２０の削除が正常に行われたことが確認できない。そこで、ＣＯＡ１２２を使用して、ＣＯＡ１２０の登録削除要求５２２を再度送信し、その応答である登録応答５２３を受信することにより、ＣＯＡ１２０の登録削除が確認される。

図６は、本実施形態において、移動ノード１０５の接続先が図５の例と同様に切り換わる場合の処理を示す。
図６の時刻ｔ１からｔ２までの期間における登録要求６１０、登録応答６１１、及び登録削除要求６１２は、図５の登録要求５１０、登録応答５１１、及び登録削除要求５１２と同一である。なお、移動ノード１０５は、登録削除要求を送信し、その要求に対する応答を受信するまでの間、図９に示す登録削除要求リストにＣＯＡ１２０、及びその識別子を記述し、応答確認を受信したときに、このリストからＣＯＡ１２０を削除する。

時刻ｔ２において、移動ノード１０５の接続先が、無線ＡＰ１０４から無線ＡＰ１１５に切り換わると、移動ノード１０５は登録要求６２０を送信し、それに対してルータ（ＨＡ）１０１は、登録応答６２１を返信する。これにより、ＣＯＡ１２２が登録される。ルータ（ＨＡ）１０１は、既に登録されているＣＯＡ１２１宛の登録応答６１３を作成するとともに、登録応答６１３を複製した登録応答６１４を作成する。そして登録応答６１３及び６１４を、それぞれＣＯＡ１２１及びＣＯＡ１２２宛てに送信する。登録応答６１３を複製した登録応答６１４は、図３の登録応答３００のＩＰヘッダ部の送信先ＩＰアドレスが、ＣＯＡ１２２になっていることを除いて登録応答６１３と同じである。登録応答６１３は、移動ノード１０５に届かないが、移動ノード１０５は登録応答６１４により、登録削除要求６１２でＣＯＡ１２０が削除されたことがわかる。したがって、このとき図９に示す登録削除要求リストから、ＣＯＡ１２０を削除する。

このように本実施形態では、移動ノード１０５は、図５に示す登録削除要求５２２に対応する登録削除要求を行う必要がなく、登録削除要求６１２を行った直後に接続先のアクセスポイントが切り換わった場合における通信手順を簡略化することができる。

図７は、ルータ（ＨＡ）１０１が登録削除要求を受信したときの処理手順を示すフローチャートである。
ステップＳ１では、削除要求が有効か否かを判別し、有効でなければ直ちにステップＳ３に進む。削除要求が有効であれば、削除処理を実行し（ステップＳ２）、登録応答を作成する（ステップＳ３）。次いで、ＣＯＡが複数登録されているか否かを判別し（ステップＳ４）、複数登録されているときは、その登録されているＣＯＡのすべてに対応して、登録応答の複製を作成し（ステップＳ５）、作成した登録応答を送信する（ステップＳ６）。ステップＳ４の答が否定（ＮＯ）、すなわちＣＯＡが１つだけ登録されているときは、複製を作成する必要がないので直ちにステップＳ６に進む。

図７の処理により、図６に示す手順が実現される。図７の処理は、ルータ（ＨＡ）１０１の制御部（図示せず）で実行される。ルータ（ＨＡ）１０１の制御部が、登録管理手段及び確認応答送信手段を構成する。

図８は、移動ノード１０５が、登録削除要求６１２に対する登録応答６１４を受信したときの処理手順を示すフローチャートである。すなわち、登録応答６１４を受信したときは、先ず識別子を利用して、図９の登録削除要求リスト中に対応する情報が記述されているか否かを判別し、リストに記述されているときは、削除要求したＣＯＡの削除が正常に行われたと判断し、リストから削除する処理を行う。図８の処理は、移動ノード１０５の制御部（図示せず）により実行される。すなわち、移動ノード１０５の制御部が、削除要求管理手段及び判断手段を構成する。

本発明の一実施形態にかかる通信システムの構成例を示すブロック図である。移動ノードから送信される登録要求パケットの構成を示す図である。ルータ（ＨＡ）から返信される登録応答パケットの構成を示す図である。登録されている移動ノードの気付けアドレス（ＣＯＡ）を管理するためのリストエントリを示す図である。従来の手法による移動ノードの気付けアドレスの更新処理の手順を示す図である。本実施形態における移動ノードの気付けアドレスの更新処理の手順を示す図である。登録削除要求を受信したときにルータ（ＨＡ）で実行される処理のフローチャートである。登録削除要求に対する登録確認を受信した移動ノードで実行される処理のフローチャートである。登録削除要求リストを示す図である。

符号の説明

１００通信端末
１０１ルータ（移動管理装置）
１０５移動ノード（移動端末装置）
１１０〜１１４サブネット
１０２，１０７，１０９ルータ
１０４，１０８，１１５無線アクセスポイント

Claims

複数のサブネットから構成されるネットワークに、前記サブネットを介して接続される移動端末装置と、該移動端末装置への通信データを前記移動端末装置が移動した位置に応じて転送する移動管理装置とを含む移動通信システムにおいて、
前記移動管理装置は、
前記移動端末装置の移動位置を登録し、該登録した移動位置を管理する登録管理手段と、
前記移動位置の登録を削除する場合において、前記移動端末装置の複数の移動位置が登録されているときに、削除する前記移動位置以外の移動位置に、登録削除の確認応答を送信する確認応答送信手段を備え、
前記移動端末装置は、
前記移動位置の削除要求を、該削除要求の確認応答を受信するまで管理する削除要求管理手段と、
前記確認応答により前記移動位置の削除が正常に行われたことを判断する判断手段とを備える
ことを特徴とする移動通信システム。