JP2005086280A - 通信システム及び通信制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 外部ネットワークとの接続時において、最適化された通信経路が維持される通信システム及び通信制御方法を提供する。
【解決手段】 通信システム３２は、アクセスルータ１４と位置情報管理サーバ２０と経路最適化サーバ１８とを備えている。経路最適化サーバ１８は、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２ＡからＢＵメッセージを受信し、また位置情報管理サーバ２０から接続アクセスルータ１４Ａの位置情報を受信する。そして経路最適化サーバ１８が、受信した接続アクセスルータ１４Ａの位置情報に基づいて、ＢＵメッセージを接続アクセスルータ１４Ａに送信することにより、通信端末１２が接続されている接続アクセスルータ１４Ａに経路最適化情報が伝わる。それにより、この接続アクセスルータ１４Ａは、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａと通信端末１２との間においてやり取りされるパケットを最適経路で中継することが可能となる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、通信システム及び通信制御方法に関するものである。

近年、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰｖ６についての研究が盛んにおこなわれており、このＭｏｂｉｌｅ−ＩＰｖ６は例えば下記非特許文献１等に示されている。このＭｏｂｉｌｅ−ＩＰｖ６技術によれば、端末は通信状態を維持したまま他リンクへ移動することができると共に、最適な通信経路を用いた通信をおこなうことができる。それにより、経路の冗長性に起因するパケット転送遅延やジッタの軽減、ネットワークリソースの有効活用などを実現することができる。

すなわち、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰｖ６技術では、他リンクに接続した端末には気付アドレスが割り当てられ、この気付アドレスと元来のホームアドレスとを関連づけた状態で利用することにより、相手先端末との通信状態を保持することができる。また、パケットの送信元アドレス及び送信先アドレスに気付アドレスを用いることで、ホームエージェント（ＨＡ）を介さない最適経路による通信をおこなうことができる。

ここで、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰｖ６技術では、相手先端末にホームアドレスと気付アドレスとを通知するために、Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｕｐｄａｔｅメッセージ（以下、「ＢＵメッセージ」と略す。）を送信するが、ＢＵメッセージの正当性の確認及び不正なＢＵメッセージの受付を回避するため、Ｒｅｔｕｒｎ Ｒｏｕｔａｂｉｌｉｔｙという手法を用いて自端末と相手先端末との間でＢＵメッセージを認証するための鍵を交換する。Ｒｅｔｕｒｎ Ｒｏｕｔａｂｉｌｉｔｙとは、具体的には、ホームアドレスを用いて自端末のアドレス情報を管理するＨＡ経由のパケット転送路と、気付アドレスを用いて相手先端末と最適な経路となる通信経路との２つの経路に対してパケットを転送し、それぞれからの応答を受けとる。受けとった応答が同一の通信相手からであることを確認すると、それぞれの応答パケットの情報に基づいて、上記認証用鍵を生成する。この認証用鍵を生成すると、自端末から相手先端末へＢＵメッセージを送信し、相手先端末がホームアドレスと気付アドレスとの対応関係情報（Ｂｉｎｄｉｎｇ情報）を保持する。なお、相手先端末がＢｉｎｄｉｎｇ情報を保持していない状態では、自端末のＨＡを経由する経路で通信がおこなわれるが、一般にＨＡを経由する経路は冗長であり、このような経路を利用する通信ではパケット転送の遅延やジッタの増大を招いてしまう。

また近年、第三世代移動通信システムであるＩＭＴ−２０００が開始される一方で、ＩＰをベースとした移動通信ネットワークに関する研究が盛んにおこなわれている。このような移動通信ネットワークの一つとして、発明者らは、例えば下記非特許文献２に示されているＩＰ^２（ＩＰ−ｂａｓｅｄ ＩＭＴＮｅｔｗｏｒｋ Ｐｌａｔｆｏｒｍ、以下「ＩＰスクウェア」と称す。）という技術を提案している。このＩＰスクウェア技術は、ルータ装置群で構成されるＴＮＬ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｌａｙｅｒ）から、モビリティ制御やＱｏＳ制御等の制御機構をＮＣＬ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｌａｙｅｒ）として分離させたことを特徴とする。このようなＩＰスクウェア技術によれば、ＴＮＬはパケット転送をはじめとする様々なパケット単位の処理に専念することができるため、高速処理を実現することが可能である。またＩＰスクウェア技術では、独自のモビリティサポートプロトコルが採用されており、ＩＰスクウェア端末がアクセスルータを変更した場合であっても変更前の通信状態が維持される。
Ｄａｖｉｄ Ｂ．Ｊｏｈｎｓｏｎ， Ｃｈａｒｌｅｓ Ｅ．Ｐｅｒｋｉｎｓ， Ｊａｒｉ Ａｒｋｋｏ，"Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｓｕｐｐｏｒｔ ｉｎ ＩＰｖ６"， ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｍｏｂｉｌｅｉｐ−ｉｐｖ６−２２（ｗｏｒｋ ｉｎ ｐｒｏｇｒｅｓｓ），Ｍａｙ ２６，２００３ 岡田隆俊、他３名，「ＩＰ２におけるＩＰパケットルーチングメカニズム」，電子情報通信学会信学技報，平成１４年１１月，ＭｏＭｕＣ−２００２，６３番 Ｍａｓａｆｕｍｉ Ｗａｔａｒｉ， Ｒｙｕｊｉ Ｗａｋｉｋａｗａ， Ｊｕｎ Ｍｕｒａｉ，"Ｒｏｕｔｅ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｉｎ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ ｗｉｔｈ Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰｖ６"，ＤＩＣＯＭＯ２００３，Ｊｕｎｅ ２００３ 特開２００２−１８５５２０号公報

しかしながら、上述したＩＰスクウェア技術が適用されたネットワークの端末（以下、「ＩＰスクウェア端末」と称す。）は、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰｖ６の上記プロトコルを解釈することができないため、ＩＰスクウェア技術が適用されたネットワークに接続されたＭｏｂｉｌｅ−ＩＰｖ６ネットワークの端末（以下、「Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末」と称す。）から、Ｒｅｔｕｒｎ Ｒｏｕｔａｂｉｌｉｔｙ用のパケットを受信しても適正な応答をおこなうことができない。このような場合、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末はＩＰスクウェア端末に対してＢＵメッセージを送出しないため、ＩＰスクウェア端末とＭｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末とは最適な通信経路での通信を維持できず、ＨＡ経由による冗長な経路での通信に切り替わる。このような経路を利用する通信ではパケット転送の遅延やジッタの増大を招いてしまうこととなる。

なお、上記非特許文献３には、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰｖ６のプロトコルを解釈できない端末とＭｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末との間にＢｉｎｄｉｎｇ Ｐｒｏｘｙ Ａｇｅｎｔ（ＢＰＡ）を配置する技術が示されている。このＢＰＡは、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末から送信されるＲｅｔｕｒｎ Ｒｏｕｔａｂｉｌｉｔｙ用のパケットに対して適正に応答することが可能である。またＢＰＡは、認証用鍵の交換及びＭｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末から送信されるＢＵメッセージの受信をおこなうことにより、Ｂｉｎｄｉｎｇ情報を保持する。それにより、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰｖ６のプロトコルを解釈できない端末とＭｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末との間における通信状態の保持を可能にしている。ただし、このＢＰＡは、Ｒｅｔｕｒｎ ＲｏｕｔａｂｉｌｉｔｙによりＭｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末から送出される２種類のパケットを受信する必要があるため、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰｖ６のプロトコルを解釈できない端末の近くに配置する必要がある。従って、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末とネットワークとのインターフェースであるアクセスルータが増えると、多量のＢＰＡが必要となってくる。またＢＰＡは、Ｒｅｔｕｒｎ Ｒｏｕｔａｂｉｌｉｔｙに対する応答処理だけでなく、ＢＵメッセージの格納処理やパケットの再構築処理などをおこなうため、過負荷になりやすく、パケット遅延などの事態を招いてしまう。

また、上述したＢＰＡを配置する技術は、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰｖ６のプロトコルを解釈できない端末として既存のＩＰｖ６固定端末が想定されている。そのため、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰｖ６のプロトコルを解釈できない端末が、ＩＰスクウェア端末のように移動可能な端末である場合には、以下のような問題が生じる。すなわち、ＩＰスクウェア端末が、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末との通信中にＢＰＡが変更されるような移動をおこなった場合、端末移動後に利用されるＢＰＡにはＭｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末に関するＢｉｎｄｉｎｇ情報が格納されていないため、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末とＩＰスクウェア端末との通信経路はＨＡを介する経路に切り替わる。そしてＢＰＡが、再度、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末から送信されるＲｅｔｕｒｎ Ｒｏｕｔａｂｉｌｉｔｙ用のパケットに対して応答することで、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末とＩＰスクウェア端末との通信が最適化経路によりおこなわれる。このように、ＩＰスクウェア端末が、ＢＰＡが変更されるような移動をする度にＨＡ経由の通信経路に切り替わるため、この切り替わりに起因してパケットロスやパケット転送の遅延、ジッタの増大等の事態が生じてしまう。また、ＩＰスクウェア端末それぞれが、ＢＰＡが変更されるような移動をする度にＢＰＡに対してＲｅｔｕｒｎ Ｒｏｕｔａｂｉｌｉｔｙに起因するシグナリングが発生するため、パケットの遅延などが助長される。

また特許文献１には、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末から受信したＢＵメッセージを、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末が接続しているネットワークのゲートウェイルータに送信するＨＡに関する技術が開示されている。この技術においては、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末とＭｏｂｉｌｅ−ＩＰｖ６プロトコルを解釈できない端末とは、ゲートウェイルータを介して接続されており、このゲートウェイルータがＭｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末のＢｉｎｄｉｎｇ情報を保持しているため、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末の気付アドレスが変更した場合であっても、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末とＭｏｂｉｌｅ−ＩＰｖ６プロトコルを解釈できない端末とはゲートウェイルータを介する経路を維持することができる。ただし、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末が、接続するネットワークを変更するような移動をした場合であっても、上述したゲートウェイルータ経由での通信が維持されるため、この場合にはＭｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末とＭｏｂｉｌｅ−ＩＰｖ６のプロトコルを解釈できない端末との通信は冗長な経路によりおこなわれることとなる。また、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰｖ６のプロトコルを解釈できない端末が、ＩＰスクウェア端末のように移動可能な端末である場合にも、やはりパケットはそのゲートウェイルータが含まれる経路に制限されるため、冗長な経路による通信がおこなわれる。このような場合には、やはりパケット転送の遅延やジッタの増大等の不具合が生じてしまう。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、外部ネットワークとの接続時において、最適化された通信経路が維持される通信システム及び通信制御方法を提供することを目的とする。

本発明に係る通信システムは、第１の通信端末が接続する複数の第１の端末中継器を有し、第１の通信端末が、接続する第１の端末中継器を変更しても変更前の通信状態が保持されるプロトコルが適用された第１のネットワークに接続された第２のネットワークに適用される通信システムであって、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰｖ６プロトコルを解釈しない第２の通信端末が接続する第２の端末中継器と、第２の通信端末が接続している第２の端末中継器の位置情報を格納する位置情報管理装置と、位置情報管理装置から送信される、第２の端末中継器の位置情報を受信すると共に、第１の通信端末から送信される、該第１の通信端末の位置情報が含まれる経路最適化情報を受信する経路最適化装置とを備え、経路最適化装置が、位置情報管理装置から受信した第２の端末中継器の位置情報に基づいて、第１の通信端末から受信した経路最適化情報を第２の端末中継器に送信すると共に、第２の端末中継器が、経路最適化装置から受信した経路最適化情報に含まれる第１の通信端末の位置情報に基づいて、第１の通信端末と第２の通信端末との間においてやり取りされるパケットを中継することを特徴とする。

この通信システムは、第２のネットワークにおいて適用されるものであり、第２の端末中継器と位置情報管理装置と経路最適化装置とを備えている。経路最適化装置は、第１の通信端末から経路最適化情報を受信し、また位置情報管理装置から第２の端末中継器の位置情報を受信する。そして経路最適化装置が、受信した第２の端末中継器の位置情報に基づいて、経路最適化情報を第２の端末中継器に送信することにより、第２の通信端末が接続されている第２の端末中継器に経路最適化情報が伝わる。それにより、この第２の端末中継器は、第１の通信端末と第２の通信端末との間においてやり取りされるパケットを最適経路で中継することが可能となる。すなわち、第２の端末中継器が、第１の通信端末と第２の通信端末との間においてやり取りされるパケットのヘッダの送信元アドレス及び受信先アドレスの少なくとも一方を書き換えることで、第１及び第２の通信端末の両方に対してパケットを直接転送することが可能となる。このように本発明に係る通信システムにおいては、第１の通信端末が第１の端末中継器を変更する場合で、且つ、第２の通信端末がＭｏｂｉｌｅ−ＩＰｖ６プロトコルを解釈しない端末であっても、第２の端末中継器が、第１の通信端末及び第２の通信端末との間においてやり取りされるパケットを直接転送するため、常に最適化された経路での通信がおこなわれる。

また、複数の第２の端末中継器を備え、第２のネットワークは、第２の通信端末が、接続する第２の端末中継器を変更しても変更前の通信状態が保持されるプロトコルが適用されており、第２の端末中継器が第２の通信端末に接続されると、該第２の端末中継器は位置情報管理装置に自己の位置情報を含む位置更新情報を送信し、位置情報管理装置は、第２の端末中継器から受信した位置更新情報を経路最適化装置に送信し、経路最適化装置が位置情報管理装置から位置更新情報を受信すると、該経路最適化装置は位置更新情報を送信した第２の端末中継器に経路最適化情報を送信することが好ましい。この場合には、第２の通信端末が第２の端末中継器を変更する場合であっても、第２の端末中継器が第１の通信端末及び第２の通信端末との間においてやり取りされるパケットを直接転送するため、第１の通信端末及び第２の通信端末とは常に最適化された経路で通信をおこなうことができる。

また、第１のネットワークと第２のネットワークとの境界位置に配置された境界転送装置をさらに備え、境界転送装置は、経路最適化装置が第１の通信端末に対して送信する、カプセル化されたパケットをデカプセル化することが好ましい。この場合、経路最適化装置から境界転送装置へのパケット送信がより確実におこなわれる。

また、境界転送装置は、第１の通信端末から送信される経路最適化情報を受信すると共に、該経路最適化情報を経路最適化装置に転送し、経路最適化装置は、境界転送装置を介して第１の通信端末から経路最適化情報を受信することが好ましい。この場合、経路最適化情報が冗長な経路を通って経路最適化装置に到達する事態を有意に回避することができる。

また、第２の端末中継器は、第１の通信端末から送信される経路最適化情報を受信すると共に、該経路最適化情報を経路最適化装置に転送し、経路最適化装置は、第２の端末中継器を介して第１の通信端末から経路最適化情報を受信することが好ましい。この場合、経路最適化情報が第２の通信端末に対して送信された場合であっても、経路最適化装置は確実に経路最適化情報を受信することができる。

また、第１の通信端末は、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰｖ６プロトコルが適用された通信端末であり、経路最適化装置は、第１の通信端末のホームアドレスと気付アドレスとが互いに関連づけられた情報を経路最適化情報として第２の端末中継器に送信することが好ましい。この場合には、第１の通信端末がＭｏｂｉｌｅ−ＩＰｖ６プロトコルが適用された通信端末であっても、第１の通信端末及び第２の通信端末との間の経路が最適化される。

本発明に係る通信制御方法は、第１の通信端末が接続する複数の第１の端末中継器を有し、第１の通信端末が、接続する第１の端末中継器を変更しても変更前の通信状態が保持されるプロトコルが適用された第１のネットワークと接続され、且つ、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰｖ６プロトコルを解釈しない第２の通信端末が接続する複数の第２の端末中継器を有し、第２の通信端末が、接続する第２の端末中継器を変更しても変更前の通信状態が保持される、第２のネットワークに適用される通信システムであって、第２のネットワークに接続されており、第２の通信端末が接続している第２の端末中継器の位置情報を格納している位置情報管理装置と、第２のネットワークに接続されており、位置情報管理装置から第２の端末中継器の位置情報を受け付けると共に、第１の通信端末から送信される該第１の通信端末の位置情報が含まれる経路最適化情報を受信する経路最適化装置とを備える通信システムにおいて適用され、位置情報管理装置が、格納している第２の端末中継器の位置情報を経路最適化装置に送信するステップと、経路最適化装置が、位置情報管理装置から第２の端末中継器の位置情報を受信するステップと、経路最適化装置が、第１の通信端末から送信された経路最適化情報を受信するステップと、経路最適化装置が、取得した第２の端末中継器の位置情報及び経路最適化情報とに基づいて、第１の通信端末と第２の端末中継器との間における通信経路の最適化処理をおこなうステップとを含むことを特徴とする。

この通信制御方法は、第２のネットワークに適用された、第２の端末中継器と位置情報管理装置と経路最適化装置とを備える通信システムにおいて適用される。経路最適化装置は、第１の通信端末から経路最適化情報を受信し、また位置情報管理装置から第２の端末中継器の位置情報を受信する。そして経路最適化装置が、受信した第２の端末中継器の位置情報に基づいて、経路最適化情報を第２の端末中継器に送信することにより、第２の通信端末が接続されている第２の端末中継器に経路最適化情報が伝わる。それにより、この第２の端末中継器は、第１の通信端末と第２の通信端末との間においてやり取りされるパケットを最適経路で中継することが可能となる。すなわち、第２の端末中継器が、第１の通信端末と第２の通信端末との間においてやり取りされるパケットのヘッダの送信元アドレス及び受信先アドレスの少なくとも一方を書き換えることで、第１及び第２の通信端末の両方に対してパケットを直接転送することが可能となる。このように本発明に係る通信制御方法においては、第１の通信端末が第１の端末中継器を変更する場合で、且つ、第２の通信端末がＭｏｂｉｌｅ−ＩＰｖ６プロトコルを解釈しない端末であっても、第２の端末中継器が、第１の通信端末及び第２の通信端末との間においてやり取りされるパケットを直接転送するため、常に最適化された経路での通信がおこなわれる。

また、通信システムは複数の第２の端末中継器を備え、第２のネットワークは、第２の通信端末が、接続する第２の端末中継器を変更しても変更前の通信状態が保持されるプロトコルが適用されており、第２の端末中継器が第２の通信端末に接続されると、該第２の端末中継器が位置情報管理装置に自己の位置情報を含む位置更新情報を送信するステップと、位置情報管理装置が第２の端末中継器から位置更新情報を受信すると、該位置情報管理装置が位置更新情報を経路最適化装置に送信するステップと、経路最適化装置が位置情報管理装置から位置更新情報を受信すると、該経路最適化装置が位置更新情報を送信した第２の端末中継器に経路最適化情報を送信するステップとをさらに含むことが好ましい。この場合には、第２の通信端末が第２の端末中継器を変更する場合であっても、第２の端末中継器が第１の通信端末及び第２の通信端末との間においてやり取りされるパケットを直接転送するため、第１の通信端末及び第２の通信端末とは常に最適化された経路で通信をおこなうことができる。

また、通信システムは、第１のネットワークと第２のネットワークとの境界位置に配置された境界転送装置を備え、経路最適化装置が、第１の通信端末に対して送信するパケットをカプセル化するステップと、境界転送装置が、経路最適化装置によってカプセル化されたパケットをデカプセル化するステップとをさらに含むことが好ましい。この場合、経路最適化装置から境界転送装置へのパケット送信がより確実におこなわれる。

また、経路最適化装置が、第１の通信端末から経路最適化情報を受信する際、第１の通信端末から送信される経路最適化情報を受信すると共に、該経路最適化情報を経路最適化装置に転送する境界転送装置を介することが好ましい。この場合、経路最適化情報が冗長な経路を通って経路最適化装置に到達する事態を有意に回避することができる。

また、経路最適化装置は、第１の通信端末から経路最適化情報を受信する際、第１の通信端末から送信される経路最適化情報を受信すると共に、該経路最適化情報を経路最適化装置に転送する第２の端末中継器を介することが好ましい。この場合、経路最適化情報が第２の通信端末に対して送信された場合であっても、経路最適化装置は確実に経路最適化情報を受信することができる。

また、第１の通信端末は、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰｖ６プロトコルが適用された通信端末であり、経路最適化装置は、第１の通信端末のホームアドレスと気付アドレスとが互いに関連づけられた情報を経路最適化情報として第２の端末中継器に送信することが好ましい。この場合には、第１の通信端末がＭｏｂｉｌｅ−ＩＰｖ６プロトコルが適用された通信端末であっても、第１の通信端末及び第２の通信端末との間の経路が最適化される。

本発明によれば、外部ネットワークとの接続時において、最適化された通信経路が維持される通信システム及び通信制御方法が提供される。

以下、添付図面を参照して本発明に係る通信システム及び通信制御方法の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、同一又は同等の要素については同一の符号を付し、説明が重複する場合にはその説明を省略する。

図１は、本発明の実施形態に係る通信システムが適用されたネットワークを示した図である。このネットワーク（第２のネットワーク）１０は、主に、通信端末（第２の通信端末）１２が接続する複数のアクセスルータ（第２の端末中継器）１４と、ネットワーク１０を構成する複数のルータ１６と、複数のルータ１６のうちの一つのルータ１６Ａに接続された経路最適化サーバ（経路最適化装置）１８と、経路最適化サーバ１８と同様にルータ１６Ａに接続された位置情報管理サーバ（位置情報管理装置）２０と、後述する外部ネットワークとのゲートウェイである複数の境界転送装置２２とにより構成されている。

ネットワーク１０はＩＰｖ６プロトコルに対応したネットワークである。またネットワーク１０はＩＰスクウェア技術が適用されたネットワークであり、通信端末１２が接続するアクセスルータ１４を変更しても変更前の通信状態が保持される所定のモビリティサポートプロトコルが採用されている。このネットワーク１０に接続された通信端末１２は、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰｖ６プロトコルに対応しておらず、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰｖ６プロトコル特有の情報を受信した場合に適切な応答をすることができない。

複数のアクセスルータ１４は、通信端末１２との間で無線又は有線で通信をおこなう装置であり、通信端末１２が接続されたときに位置情報管理サーバ２０に対して位置更新情報を送信する。この位置更新情報には、アクセスルータ自身のアドレス及びアクセスルータ１４に接続した通信端末１２の識別情報（例えば、ＩＰアドレスやＭＡＣアドレス）で構成される情報（通信端末１２の位置情報）が含まれる。またこのアクセスルータ１４は、転送するパケットのヘッダの送信元アドレス及び受信先アドレスを適宜変更することが可能である。位置情報管理サーバ２０は、アクセスルータ１４のうち、通信端末１２が接続しているアクセスルータ１４Ａ（以下、「接続アクセスルータ」と称す。）から位置更新情報を受信すると、受信前に格納している位置更新情報を新たに受信した位置更新情報に上書き変更する。このように位置情報管理サーバ２０には、通信端末１２がアクセスルータ１４を変更する度に、変更先のアクセスルータ１４から位置更新情報が送信されるため、通信端末１２が現在接続している接続アクセスルータ１４Ａのアドレスが常に格納される。それにより、位置情報管理サーバ２０は、通信端末１２のネットワーク１０における現在位置を管理している。

境界転送装置２２は、ネットワーク１０とネットワーク１０とは異なる外部ネットワークとを仲介する装置であり、ネットワーク１０は２つの境界転送装置２２Ａ，２２Ｂを介してそれぞれ第１の外部ネットワーク１０Ａ及び第２の外部ネットワーク（第１のネットワーク）１０Ｂに接続されている。以下、上述した外部ネットワークについて図２を参照しつつ説明する。図２は、図１に示したネットワーク１０と外部ネットワーク１０Ａ，１０Ｂとの接続関係を示した図である。

第１の外部ネットワーク１０Ａ及び第２の外部ネットワーク１０ＢはともにＩＰｖ６プロトコルに対応したネットワークであり、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰｖ６対応の端末１２Ａ（以下、「Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末」と称す。）が接続可能なネットワークである。そして、第１の外部ネットワーク１０ＡはＭｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａのホームネットワークであり、第２の外部ネットワーク１０ＢはＭｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａの訪問先のネットワーク（フォーリンネットワーク）である。すなわち、第１の外部ネットワーク１０Ａは、ネットワークを構成する複数のルータ２４の他に、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａのホームエージェント２６を備えている。一方、第１の外部ネットワーク１０Ａに接続されている第２の外部ネットワーク１０Ｂは、ネットワークを構成するルータ２８の他に、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末（第１の通信端末）１２Ａが接続する複数のアクセスルータ（第１の端末中継器）３０を備えている。

ここで、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰｖ６プロトコルにおいては、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａは、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａのホームアドレスと気付アドレス（Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａの位置情報）とが互いに関連付けられた情報（経路最適化情報）を含むＢＵメッセージの相手先端末への送信に先立ち、Ｒｅｔｕｒｎ Ｒｏｕｔａｂｉｌｉｔｙという手法を用いてＢＵメッセージを認証するための鍵を交換する。より具体的には、相手先端末に対してホームエージェント経由でＨｏｍｅ Ｔｅｓｔ Ｉｎｉｔメッセージ（以下、「ＨｏＴＩメッセージ」と称す。）を送信すると共に、相手先端末に対して直接Ｃａｒｅ−ｏｆ Ｔｅｓｔ Ｉｎｉｔメッセージ（以下、「ＣｏＴＩメッセージ」と称す。）を送信する。そして、相手先端末がＭｏｂｉｌｅ−ＩＰｖ６プロトコルを解釈可能な場合、相手先端末は、ノード鍵（Ｎｏｄｅ Ｋｅｙ）や臨時鍵（Ｎｏｎｃｅ）を生成し、ＨｏＴＩメッセージに対する応答であるＨｏｍｅ Ｔｅｓｔメッセージ（以下、「ＨｏＴメッセージ」と称す。）とＣｏＴＩメッセージに対する応答であるＣａｒｅ−ｏｆ Ｔｅｓｔメッセージ（以下、「ＣｏＴメッセージ」と称す。）とをＭｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａに対して返信する。

Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａは、ＨｏＴメッセージ及びＣｏＴメッセージを受信すると、Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｕｐｄａｔｅ認証用鍵を生成し、ＢＵメッセージを相手先端末に送信する。そして、ＢＵメッセージを受信した相手先端末は、上述したノード鍵及び臨時鍵によりＢＵメッセージの正当性を確認した後、そのＢＵメッセージに基づいて、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａのホームアドレスと気付アドレスとが互いに関連づけられた情報を含むＢｉｎｄｉｎｇ情報を作成して格納する。それにより、外部ネットワーク１０Ｂに接続されたＭｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａは、ＢＵメッセージを相手先に送信することで、アクセスルータ３０を変更したときでも、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａと相手先端末との最適な経路での通信を維持することができる。

ただし、上述したように、ネットワーク１０Ａに接続する通信端末１２はＭｏｂｉｌｅ−ＩＰｖ６プロトコルに対応していない。そのため通信端末１２は、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａと通信する場合に、上述したＲｅｔｕｒｎ Ｒｏｕｔａｂｉｌｉｔｙによる鍵の交換ができず、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａが通信端末１２に対してＢＵメッセージを送出しない。従って、このままでは、通信端末１２とＭｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａとは、ホームエージェント２６を介する冗長な通信経路（図２の矢印Ｂ参照）で通信がおこなわれることとなる。この場合、パケット転送の遅延やジッタの増大を招いてしまう。

そこで発明者らは、鋭意研究の末、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰｖ６プロトコルを解釈しない通信端末１２であっても、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａと最適通信経路（図２の矢印Ａ参照）で通信することができる技術を見出した。すなわち、ネットワーク１０Ａに適用された通信システム３２は、上述したアクセスルータ１４、経路最適化サーバ１８、位置情報管理サーバ２０及び境界転送装置２２とを備えている。以下、ネットワーク１０に適用された通信システム３２について、図３を参照しつつ説明する。

アクセスルータ１４は、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａから送出されるＨｏＴＩメッセージ及びＣｏＴＩメッセージを、そのパケットのヘッダから判断する。そして、アクセスルータ１４は、これらのメッセージを受信した場合にはカプセル化して経路最適化サーバ１８に転送する。また、アクセスルータ１４は、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａから送出されるＢＵメッセージを、そのパケットのヘッダから判断する。そして、アクセスルータ１４は、このＢＵメッセージを受信した場合にはカプセル化して経路最適化サーバ１８に転送する。

経路最適化サーバ１８は、アクセスルータ１４からカプセル化されたＨｏＴＩメッセージ及びＣｏＴＩメッセージを受信すると、デカプセル化すると共にノード鍵及び臨時鍵とを生成する。そして、経路最適化サーバ１８は、ヘッダの送信元アドレスが通信端末１２のアドレスであるＨｏＴメッセージ及びＣｏＴメッセージを作成し、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａに送信する。また、経路最適化サーバ１８は、アクセスルータ１４からカプセル化されたＢＵメッセージを受信すると、デカプセル化しＢｉｎｄｉｎｇ情報を作成して格納すると共に、このＢｉｎｄｉｎｇ情報に基づいて作成した、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａのホームアドレスと気付アドレスとが互いに関連付けられた情報を含むＢｉｎｄｉｎｇ情報通知メッセージを適宜接続アクセスルータ１４Ａに送信する。なお、Ｂｉｎｄｉｎｇ情報通知メッセージの送信は、位置情報管理サーバ２０から送信される位置更新情報に含まれる接続アクセスルータ１４Ａの位置情報に基づいておこなわれる。

Ｂｉｎｄｉｎｇ情報通知メッセージは、図４に示すように、接続アクセスルータ１４Ａのアドレス、経路最適化サーバ１８のアドレス及びメッセージ種別により構成されるヘッダ部分と、アクセスルータ１４に接続している通信端末１２のアドレス、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａのホームアドレス及び気付アドレス、エントリの有効期限及びオプションフィールドにより構成されるデータ部分とを備えている。なおメッセージ種別は、このメッセージがＢｉｎｄｉｎｇ情報通知メッセージであることを示すデータであり、さらにアクセスルータ１４に対する新規生成、更新、削除といった指示データを含む。また、オプションフィールドは、付随する情報を付加することができるデータエリアである。

接続アクセスルータ１４Ａは、このＢｉｎｄｉｎｇ情報通知メッセージを格納すると共に、このＢｉｎｄｉｎｇ情報通知メッセージに基づいて、送信元アドレスがＭｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａの気付アドレスであるパケットを、送信元アドレスがＭｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａのホームアドレスであるパケットとして、当該Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａと接続している通信端末１２に送る。なお、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａから送信されるパケットに、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰｖ６プロトコルで用いられるホームアドレスオプションが付与されている場合には、その有無を確認した後、通信端末１２に転送する。また接続アクセスルータ１４Ａは、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａと通信している通信端末１２から受信したパケットについて、その受信先アドレスをＭｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａの気付アドレスとすると共に、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰｖ６プロトコルで用いられるルーティングヘッダを付与して、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａに転送する。

また上述したようにアクセスルータ１４は、通信端末１２が接続されたときに位置情報管理サーバ２０に対して位置更新情報を送信する。それにより、位置情報管理サーバ２０には図５に示した各種情報が格納される。すなわち、位置情報管理サーバ２０には、通信端末１２のアドレスである「通信端末アドレス」と、通信端末１２に対応する接続アクセスルータ１４Ａのアドレスである「アクセスルータアドレス」と、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａとの接続状況を示す「フラグ情報」と、「有効期限」と「ネットワークに依存する情報」で構成された情報が格納される。そして、図５に示した情報によれば、アドレスが「＃１」、「＃３」、「＃４」である通信端末１２は、アドレスが「ＡＲ＃１」、「ＡＲ＃３」、「ＡＲ＃４」であるアクセスルータ１４にそれぞれ接続中であり、各端末１２が第２の外部ネットワーク１０Ｂに在圏するいずれかのＭｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａと通信中であることがわかる。

位置情報管理サーバ２０は、経路最適化サーバ１８から要求があったとき、又は接続アクセスルータ１４から位置更新情報を受信したときに、位置情報通知メッセージを経路最適化サーバ１８に送信する。この位置情報通知メッセージは、図６に示すように、位置情報管理サーバ２０のアドレス、経路最適化サーバ１８のアドレス、メッセージ種別、通信端末アドレスとして通信端末１２のアドレス、アクセスルータアドレスとして通信端末１２が接続している接続アクセスルータ１４Ａのアドレス、及びオプションフィールドにより構成されている。なおメッセージ種別は、このメッセージが位置情報通知メッセージであることを示すデータであり、さらに経路最適化サーバ１８に対する問い合わせ応答や位置情報変更通知といったメッセージの種別を示すデータを含む。また、オプションフィールドは、付随する情報を付加することができるデータエリアである。

以下、通信システム３２が適用されたネットワーク１０における情報の流れについて、詳細に説明する。

まず、冗長な経路によりＭｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａと通信端末１２とが通信しているとき、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａが、ヘッダの送信元アドレスがＭｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａのアドレス（ホームアドレス、気付アドレス）で、受信先アドレスが通信端末１２のアドレスであるＨｏＴＩメッセージ及びＣｏＴＩメッセージを、境界転送装置２２を介して相手端末である通信端末１２に対して送信する（図３の矢印Ｃ参照）。なお、ＨｏＴＩメッセージについては、ヘッダの中継先アドレスとして、ホームエージェント２６のアドレスが指定されているため、ホームエージェント２６を経由してＭｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａから通信端末１２宛てに送信される。ＨｏＴＩメッセージ及びＣｏＴＩメッセージは、接続アクセスルータ１４Ａに受信され、これらのメッセージはカプセル化されて経路最適化サーバ１８に転送される（図３の矢印Ｄ参照）。なお、カプセル化されたＨｏＴＩメッセージ及びＣｏＴＩメッセージのヘッダにおいて、送信元アドレスは接続アクセスルータ１４Ａのアドレスであり、受信先アドレスは経路最適化サーバ１８のアドレスである。

カプセル化されたＨｏＴＩメッセージ及びＣｏＴＩメッセージを経路最適化サーバ１８が受信すると、経路最適化サーバ１８はデカプセル化をおこなうと共に、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰｖ６プロトコルに従うノード鍵及び臨時鍵を生成する。そして経路最適化サーバ１８は、ＨｏＴＩメッセージ及びＣｏＴＩメッセージに対する応答であるＨｏＴメッセージ及びＣｏＴメッセージを作成する。なお、これらのメッセージのパケットの送信元アドレスは通信端末１２のアドレスとし、受信先アドレスはＭｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａのアドレス（ホームアドレス、気付アドレス）とする。経路最適化サーバ１８は、作成したメッセージのパケットをカプセル化して、境界転送装置２２に送信する（図３の矢印Ｅ参照）。なお、カプセル化したパケットのヘッダにおいて、送信元アドレスは経路最適化サーバ１８のアドレスであり、受信先アドレスは境界転送装置２２のアドレスである。このようにパケットをカプセル化することで、経路最適化サーバ１８から境界転送装置２２へのパケット送信がより確実におこなわれる。

経路最適化サーバ１８からＭｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａへ送られる、上述したＨｏＴメッセージ及びＣｏＴメッセージを中継する境界転送装置２２は、経路最適化サーバ１８によってカプセル化されたＨｏＴメッセージ及びＣｏＴメッセージのデカプセル化をおこなう。そして境界転送装置２２は、ヘッダの送信元アドレスが通信端末１２のアドレスで、受信先アドレスがＭｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａのアドレス（ホームアドレス、気付アドレス）であるＨｏＴメッセージ及びＣｏＴメッセージをＭｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａに送信する（図３の矢印Ｆ参照）。

以上で説明したように、この通信システム３２においては、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａの通信相手である通信端末１２の代わりに、経路最適化サーバ１８がＨｏＴＩメッセージ及びＣｏＴＩメッセージに対して応答であるＨｏＴメッセージ及びＣｏＴメッセージをＭｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａに返信する。そして、これらＨｏＴメッセージ及びＣｏＴメッセージを受信したＭｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａは、Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｕｐｄａｔｅ認証用鍵を生成する。

その後、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａは、ＢＵメッセージを通信端末１２に対して送信する。このＢＵメッセージは、接続アクセスルータ１４Ａに受信され、これらのメッセージはカプセル化されて経路最適化サーバ１８に転送される。なお、カプセル化されたＢＵメッセージのヘッダにおいて、送信元アドレスは接続アクセスルータ１４Ａのアドレスであり、受信先アドレスは経路最適化サーバ１８のアドレスである。カプセル化されたＢＵメッセージを経路最適化サーバ１８が受信すると、経路最適化サーバ１８はデカプセル化をおこなうと共に、上述したノード鍵及び臨時鍵を用いて、ＢＵメッセージの正当性を確認する。そして、正当なＢＵメッセージであると判断すると、そのＢＵメッセージからＢｉｎｄｉｎｇ情報を作成して格納する。

以下、経路最適化サーバ１８に作成され格納されるＢｉｎｄｉｎｇ情報について、図７を参照しつつ説明する。図７は、経路最適化サーバ１８に作成され格納されるＢｉｎｄｉｎｇ情報を示した図である。

図７に示すように、経路最適化サーバ１８は、通信端末１２のアドレスである「通信端末アドレス」と、通信端末１２に対応する接続アクセスルータ１４Ａのアドレスである「アクセスルータアドレス」と、通信端末１２の通信相手であるＭｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａのホームアドレスである「ホームアドレス」と、同じＭｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａの気付アドレスである「気付アドレス」と、ＨｏＴメッセージ及びＣｏＴメッセージを作成する際に生成した「ノード鍵」及び「臨時鍵」と、このエントリの有効期限である「有効期限」と、「オプション情報」とで構成された情報をＢｉｎｄｉｎｇ情報として格納する。すなわち、図７に示した情報によれば、アドレスが「＃１」である通信端末１２は、アドレスが「ＡＲ＃１」であるアクセスルータ１４に接続中であり、またこの通信端末１２の通信相手であるＭｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａのホームアドレスは「Ａ」で気付アドレスは「ａ」であることがわかる。また、このＭｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２ＡからＨｏＴＩメッセージ及びＣｏＴＩメッセージを受信した際、経路最適化サーバ１８はノード鍵として「Ｘ１」、臨時鍵として「Ｙ１」を生成し、保持していることがわかる。なお、「通信端末アドレス」、「アクセスルータアドレス」、「ノード鍵」及び「臨時鍵」は、経路最適化サーバ１８がＭｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａから送信されるＨｏＴＩメッセージ及びＣｏＴＩメッセージを受信した際に取得する。また、「ホームアドレス」、「気付アドレス」及び「有効期限」は、経路最適化サーバ１８がＭｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａから送信されるＢＵメッセージを受信してそのＢＵメッセージの正当性の確認が完了した際に取得され、これらの情報は対応するエントリに格納される。

その後、経路最適化サーバ１８は、ＢＵメッセージを送信したＭｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａと通信している通信端末１２と接続しているアクセスルータ１４に対して、上述したＢｉｎｄｉｎｇ情報通知メッセージを送信する。このアクセスルータ１４に格納される情報は、図８に示すように、通信端末１２のアドレスである「通信端末アドレス」と、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａのホームアドレスである「ホームアドレス」と、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａの気付アドレスである「気付アドレス」と、このエントリの有効期限と、オプション情報である。

次に、以上で詳細に説明した通信システム３２に係る通信制御方法を、図９を参照しつつ説明する。図９は、通信システム３２の通信制御方法を示したシーケンス図である。

まず、冗長な経路によりＭｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａと通信端末１２とが通信しているとき（図９の矢印Ｇ参照）に、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２ＡがＨｏＴＩメッセージを通信端末１２に対して送信する（Ｓ１０）。接続アクセスルータ１４Ａは、このＨｏＴＩメッセージを受信して、経路最適化サーバ１８に転送する（Ｓ１２）。ＨｏＴＩメッセージを受信した経路最適化サーバ１８は、パケットの送信元アドレスが通信端末１２のアドレスであり受信先アドレスがＭｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２ＡのホームアドレスであるＨｏＴメッセージを作成して、所定の境界転送装置２２までカプセル化転送する（Ｓ１４）。境界転送装置２２は、経路最適化サーバ１８から受信したＨｏＴメッセージをデカプセル化すると共に、そのＨｏＴメッセージをホームエージェント２６経由で第２の外部ネットワーク１０Ｂ圏内のＭｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａに転送する（Ｓ１６）。

また、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２ＡはＣｏＴＩメッセージを通信端末１２に対して送信する（Ｓ１８）。接続アクセスルータ１４Ａは、このＣｏＴＩメッセージを受信して、経路最適化サーバ１８に転送する（Ｓ２０）。ＣｏＴＩメッセージを受信した経路最適化サーバ１８は、パケットの送信元アドレスが通信端末１２のアドレスであり受信先アドレスがＭｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａの気付アドレスであるＣｏＴメッセージを作成して、所定の境界転送装置２２までカプセル化転送する（Ｓ２２）。境界転送装置２２は、経路最適化サーバ１８から受信したＣｏＴメッセージをデカプセル化すると共に、そのＣｏＴメッセージを第２の外部ネットワーク１０Ｂ圏内のＭｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａに転送する（Ｓ２４）。

Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａは、ＨｏＴメッセージ及びＣｏＴメッセージを受信すると、ＢＵメッセージを通信端末１２に対して送信する（Ｓ２６）。接続アクセスルータ１４Ａは、このＢＵメッセージを受信して、経路最適化サーバ１８に転送する（Ｓ２８）。ＢＵメッセージを受信した経路最適化サーバ１８は、ＢＵメッセージに基づいて、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａのホームアドレスと気付アドレスとが互いに関連づけられたＢｉｎｄｉｎｇ情報を作成して格納する。その後、経路最適化サーバ１８は、位置情報管理サーバ２０に対して位置情報通知メッセージの問い合わせ要求をおこない（Ｓ３０）、位置情報管理サーバ２０から位置情報通知メッセージを取得する（Ｓ３２）。なお、経路最適化サーバ１８から位置情報管理サーバ２０に対して位置情報通知メッセージの要求がおこなわれると、位置情報管理サーバ２０は対応する通信端末１２のフラグ情報を「あり」に変更する。そして経路最適化サーバ１８は、通信端末１２の接続アクセスルータ１４Ａに対して、Ｂｉｎｄｉｎｇ情報通知メッセージを送信する（Ｓ３４）。

接続アクセスルータ１４ＡがＢｉｎｄｉｎｇ情報通知メッセージを受信すると、この接続アクセスルータ１４Ａは、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａと通信端末１２との間においてやり取りされるパケットを最適経路で中継することが可能となる。すなわち、接続アクセスルータ１４Ａが、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａと通信端末１２との間においてやり取りされるパケットのアドレスを書き換えて、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａ及び通信端末１２の両方に対してパケットを直接転送する（図９の矢印Ｈ参照）。つまり、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａの現時点での気付アドレスと、通信端末１２の現時点でのアドレスとを用いて、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａと通信端末１２とが直接に通信をおこなう（図２の矢印Ａ参照）。なお、接続アクセスルータ１４Ａは、前述したように、受信したＢｉｎｄｉｎｇ情報通知メッセージに基づいて、送信元アドレスがＭｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａの気付アドレスであるパケットの送信元アドレスを、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａのホームアドレスに書き換え、また受信先アドレスがＭｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａのホームアドレスであるパケットの受信先アドレスを、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａの気付アドレスに書き換える。

そして、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａがその接続先を別のアクセスルータ３０に変更した場合には、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａから通信端末１２に対してＢＵメッセージが送信される。上述した態様と同様に、接続アクセスルータ１４Ａは、このＢＵメッセージを受信して経路最適化サーバ１８に転送し、経路最適化サーバ１８は、接続アクセスルータ１４Ａに対して、メッセージ種別が更新であるＢｉｎｄｉｎｇ情報通知メッセージを送信する。接続アクセスルータ１４Ａは、そのＢｉｎｄｉｎｇ情報通知メッセージに基づいて、通信端末１２とＭｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａとの間においてやり取りされるパケットを直接転送する。従って、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａの接続先が変更された場合であっても、ホームエージェント２６経由の経路に切り替わることなく通信端末１２とＭｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａとの最適経路での通信が維持される。なお、接続アクセスルータ１４ＡがＢＵメッセージを受信してからＢｉｎｄｉｎｇ情報通知メッセージを受信するまでの間は、接続アクセスルータ１４Ａはパケットのアドレス変換をおこなうことができないが、パケットのバッファリング等の対策を施すことによりパケットロスを回避することが可能である。

以上で詳細に説明したように、ネットワーク１０において適用された通信システム３２は、アクセスルータ１４と位置情報管理サーバ２０と経路最適化サーバ１８とを備えている。経路最適化サーバ１８は、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２ＡからＢＵメッセージを受信し、また位置情報管理サーバ２０から接続アクセスルータ１４Ａの位置情報を受信する。そして経路最適化サーバ１８が、受信した接続アクセスルータ１４Ａの位置情報に基づいて、ＢＵメッセージを接続アクセスルータ１４Ａに送信することにより、通信端末１２が接続されている接続アクセスルータ１４Ａに経路最適化情報が伝わる。それにより、この接続アクセスルータ１４Ａは、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａと通信端末１２との間においてやり取りされるパケットを中継することが可能となる。従って、接続アクセスルータ１４Ａが通信端末１２及びＭｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａとの間においてやり取りされるパケットを直接転送するため、常に最適化された経路での通信がおこなわれる。それにより、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａがアクセスルータ３０を変更する度に、ＨＡ経由の冗長な経路に切り替わる従来の通信システムに比べて、パケットロスやパケット転送の遅延、ジッタの増大などの不具合が改善されている。なおアクセスルータ１４がＢＵメッセージを経路最適化サーバ１８に転送するため、経路最適化サーバ１８は確実にＢＵメッセージを受信することができる。

次に、通信端末１２が、接続するアクセスルータ１４を変更した場合について、図１０を参照しつつ説明する。図１０は、通信端末１２が移動した状態を示した図である。図１０に示すように、最初、アクセスルータ１４Ａに接続していた通信端末１２が、アクセスルータ１４Ｂに接続した場合を例に説明する。また、この通信端末１２の移動に伴い、ネットワーク１０Ｂへのアクセスに利用される境界転送装置２２Ｂは、境界転送装置２２Ｃに変更されるものとする。

通信端末１２の接続先がアクセスルータ１４Ａからアクセスルータ１４Ｂに変更された場合、アクセスルータ１４Ｂから位置情報管理サーバ２０へ位置更新情報が送信される。位置情報管理サーバ２０は位置更新情報を受信した場合、その位置更新情報に対応する通信端末１２のフラグ情報が「あり」であると、前述した位置情報通知メッセージを経路最適化サーバ１８及び境界転送装置２２に送信する。それにより外部ネットワーク１０Ａ，１０Ｂから通信端末１２宛てに送られてくるパケットは、境界転送装置２２によって、アクセスルータ１４Ｂの方に転送されるようになる。また経路最適化サーバ１８は、メッセージ種別が新規生成であるＢｉｎｄｉｎｇ情報通知メッセージをアクセスルータ１４Ｂに送信する。それにより、上述した態様と同様に、アクセスルータ１４Ｂは通信端末１２とＭｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａとの間においてやり取りされるパケットを直接転送するため、最適化された経路での通信が維持される。なお、通信システム３２においては、境界転送装置２２にＭｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２ＡのＢｉｎｄｉｎｇ情報を格納する必要がないため、通信端末１２の移動により境界転送装置が変更された場合であっても、ホームエージェント２６経由の経路に切り替わることなく通信端末１２とＭｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末１２Ａとの最適経路での通信が維持される。また必要に応じて、メッセージ種別が削除であるＢｉｎｄｉｎｇ情報通知メッセージをアクセスルータ１４Ａに送信することが好ましい。

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、外部ネットワークに接続された通信端末は、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰｖ６に限らず、通信端末が接続する端末中継器を変更した際に変更前の通信状態が保持されるプロトコルが採用された端末であれば、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰｖ４やＩＰスクエアなどの技術が適用された端末であってもよい。

また、接続アクセスルータ１４Ａの代わりに、境界転送装置２２がＨｏＴＩメッセージやＣｏＴＩメッセージ、ＢＵメッセージを受信して、これらのメッセージを経路最適化サーバ１８に転送する態様であってもよい。この場合には、接続アクセスルータ１４Ａを辿る経路に比べて、上記メッセージが経路最適化サーバ１８に到達するまでの経路が短縮される。なお、アクセスルータ以外のルータ（例えば、図１のルータ１６）が、ＨｏＴＩメッセージやＣｏＴＩメッセージ、ＢＵメッセージを受信して、これらのメッセージを経路最適化サーバに転送する態様であってもよい。

さらに、経路最適化サーバと位置情報管理サーバとは、必ずしも別体である必要はなく、適宜一体にすることもできる。

本発明の実施形態に係る通信システムが適用されたネットワークを示した図である。 図１に示したネットワークと外部ネットワークとの接続関係を示した図である。 ネットワークに適用された通信システム３２を示した図である。 Ｂｉｎｄｉｎｇ情報通知メッセージの概略を示した図である。 位置情報管理サーバ２０に格納される情報を示した図である。 位置情報通知メッセージの概略を示した図である。 経路最適化サーバ１８に作成され格納されるＢｉｎｄｉｎｇ情報を示した図である。 アクセスルータに格納される情報を示した図である。 本発明の実施形態に係る通信システムの通信制御方法を示したシーケンス図である。 通信端末が移動した状態を示した図である。

符号の説明

１０…ネットワーク、１０Ａ…第１の外部ネットワーク、１０Ｂ…第２の外部ネットワーク、１２…通信端末、１２Ａ…Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰ端末、１４，３０…アクセスルータ、１４Ａ，１４Ｂ…接続アクセスルータ、１６，２４，２８…ルータ、１８…経路最適化サーバ、２０…位置情報管理サーバ、２２，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ…境界転送装置、２６…ホームエージェント、３２…通信システム。

Claims (12)

1. 第１の通信端末が接続する複数の第１の端末中継器を有し、前記第１の通信端末が、接続する前記第１の端末中継器を変更しても変更前の通信状態が保持されるプロトコルが適用された第１のネットワークに接続された第２のネットワークに適用される通信システムであって、
   Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰｖ６プロトコルを解釈しない第２の通信端末が接続する第２の端末中継器と、
   前記第２の通信端末が接続している前記第２の端末中継器の位置情報を格納する位置情報管理装置と、
   前記位置情報管理装置から送信される、前記第２の端末中継器の位置情報を受信すると共に、前記第１の通信端末から送信される、該第１の通信端末の位置情報が含まれる経路最適化情報を受信する経路最適化装置とを備え、
   前記経路最適化装置が、前記位置情報管理装置から受信した前記第２の端末中継器の位置情報に基づいて、前記第１の通信端末から受信した前記経路最適化情報を前記第２の端末中継器に送信すると共に、前記第２の端末中継器が、前記経路最適化装置から受信した前記経路最適化情報に含まれる前記第１の通信端末の位置情報に基づいて、前記第１の通信端末と前記第２の通信端末との間においてやり取りされるパケットを中継する、通信システム。
2. 複数の前記第２の端末中継器を備え、
   前記第２のネットワークは、前記第２の通信端末が、接続する前記第２の端末中継器を変更しても変更前の通信状態が保持されるプロトコルが適用されており、
   前記第２の端末中継器が前記第２の通信端末に接続されると、該第２の端末中継器は前記位置情報管理装置に自己の位置情報を含む位置更新情報を送信し、
   前記位置情報管理装置は、前記第２の端末中継器から受信した前記位置更新情報を前記経路最適化装置に送信し、
   前記経路最適化装置が前記位置情報管理装置から前記位置更新情報を受信すると、該経路最適化装置は前記位置更新情報を送信した前記第２の端末中継器に前記経路最適化情報を送信する、請求項１に記載の通信システム。
3. 前記第１のネットワークと前記第２のネットワークとの境界位置に配置された境界転送装置をさらに備え、
   前記境界転送装置は、前記経路最適化装置が前記第１の通信端末に対して送信する、カプセル化されたパケットをデカプセル化する、請求項１又は２に記載の通信システム。
4. 前記境界転送装置は、前記第１の通信端末から送信される前記経路最適化情報を受信すると共に、該経路最適化情報を前記経路最適化装置に転送し、
   前記経路最適化装置は、前記境界転送装置を介して前記第１の通信端末から前記経路最適化情報を受信する、請求項３に記載の通信システム。
5. 前記第２の端末中継器は、前記第１の通信端末から送信される前記経路最適化情報を受信すると共に、該経路最適化情報を前記経路最適化装置に転送し、
   前記経路最適化装置は、前記第２の端末中継器を介して前記第１の通信端末から前記経路最適化情報を受信する、請求項１又は２に記載の通信システム。
6. 前記第１の通信端末は、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰｖ６プロトコルが適用された通信端末であり、
   前記経路最適化装置は、前記第１の通信端末のホームアドレスと気付アドレスとが互いに関連づけられた情報を前記経路最適化情報として前記第２の端末中継器に送信する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の通信システム。
7. 第１の通信端末が接続する複数の第１の端末中継器を有し、前記第１の通信端末が、接続する前記第１の端末中継器を変更しても変更前の通信状態が保持されるプロトコルが適用された第１のネットワークと接続された第２のネットワークに適用される通信システムであって、
   Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰｖ６プロトコルを解釈しない第２の通信端末が接続する第２の端末中継器と、
   前記第２の通信端末が接続している前記第２の端末中継器の位置情報を格納する位置情報管理装置と、
   前記位置情報管理装置から送信される、前記第２の端末中継器の位置情報を受信すると共に、前記第１の通信端末から送信される、該第１の通信端末の位置情報が含まれる経路最適化情報を受信する経路最適化装置とを備える通信システムにおいて適用され、
   前記位置情報管理装置が、格納している前記第２の端末中継器の位置情報を前記経路最適化装置に送信するステップと、
   前記経路最適化装置が、前記位置情報管理装置から前記第２の端末中継器の位置情報を受信するステップと、
   前記経路最適化装置が、前記第１の通信端末から送信された前記経路最適化情報を受信するステップと、
   前記経路最適化装置が、前記位置情報管理装置から受信した前記第２の端末中継器の位置情報に基づいて、前記経路最適化装置から受信した前記経路最適化情報を前記第２の端末中継器に送信するステップと、
   前記第２の端末中継器が、前記経路最適化装置から受信した前記経路最適化情報に含まれる前記第１の通信端末の位置情報に基づいて、前記第１の通信端末と前記第２の通信端末との間においてやり取りされるパケットを中継するステップとを含む、通信制御方法。
8. 前記通信システムは複数の前記第２の端末中継器を備え、
   前記第２のネットワークは、前記第２の通信端末が、接続する前記第２の端末中継器を変更しても変更前の通信状態が保持されるプロトコルが適用されており、
   前記第２の端末中継器が前記第２の通信端末に接続されると、該第２の端末中継器が前記位置情報管理装置に自己の位置情報を含む位置更新情報を送信するステップと、
   前記位置情報管理装置が前記第２の端末中継器から前記位置更新情報を受信すると、該位置情報管理装置が前記位置更新情報を前記経路最適化装置に送信するステップと、
   前記経路最適化装置が前記位置情報管理装置から前記位置更新情報を受信すると、該経路最適化装置が前記位置更新情報を送信した前記第２の端末中継器に前記経路最適化情報を送信するステップとをさらに含む、請求項７に記載の通信制御方法。
9. 前記通信システムは、前記第１のネットワークと前記第２のネットワークとの境界位置に配置された境界転送装置を備え、
   前記経路最適化装置が、前記第１の通信端末に対して送信するパケットをカプセル化するステップと、
   前記境界転送装置が、前記経路最適化装置によってカプセル化されたパケットをデカプセル化するステップとをさらに含む、請求項７又は８に記載の通信制御方法。
10. 前記経路最適化装置が、前記第１の通信端末から前記経路最適化情報を受信する際、
    前記第１の通信端末から送信される前記経路最適化情報を受信すると共に、該経路最適化情報を前記経路最適化装置に転送する前記境界転送装置を介する、請求項９に記載の通信制御方法。
11. 前記経路最適化装置は、前記第１の通信端末から前記経路最適化情報を受信する際、
    前記第１の通信端末から送信される前記経路最適化情報を受信すると共に、該経路最適化情報を前記経路最適化装置に転送する前記第２の端末中継器を介する、請求項７又は８に記載の通信制御方法。
12. 前記第１の通信端末は、Ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰｖ６プロトコルが適用された通信端末であり、
    前記経路最適化装置は、前記第１の通信端末のホームアドレスと気付アドレスとが互いに関連づけられた情報を前記経路最適化情報として前記第２の端末中継器に送信する、請求項７〜１１のいずれか一項に記載の通信制御方法。

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