JP2006087039A - モバイルｉｐ通信端末装置およびモバイルｉｐ通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】モバイルＩＰ通信端末装置を利用しパケット通信を行う際、モバイルＩＰ通信端末装置のＩＰが利用できないネットワークに接続した場合においても、シームレスな通信の実現を図ること。
【解決手段】移動先のネットワーク接続したモバイルＩＰ通信端末装置は、当該ＩＰ（ＩＰｖ４）による位置登録が可能か否かの判断を行う（ステップＳ２１１）。可能な場合は、通常の位置登録処理を行う（ステップＳ２１２）。不可能な場合は、独自にＣｏＡ（気付けアドレス）を生成し（ステップＳ２１３）、位置登録信号の編集を行い（ステップＳ２１４）、接続ネットワークのＩＰ（ＩＰｖ６）によるヘッダと、指定ＩＰ（ＵＤＰ）により位置登録信号をモバイルＩＰ通信端末装置の位置登録機能を持つネットワーク中継機器へ送信する（ステップＳ２１５）。
【選択図】 図２−１

Description

この発明は、複数のインターネット・プロトコル（以下、「ＩＰ」という）が存在するネットワーク下で通信を行うモバイルＩＰ通信端末装置およびモバイルＩＰ通信方法に関する。

従来、インターネットを利用したパケット通信には、ネットワーク層のプロトコルとしてＩＰバージョン４（以下、「ＩＰｖ４」という）が利用されている。パケット通信を行う各ＩＰ通信端末装置には、ＩＰｖ４のＩＰアドレスが割り当てられている。ＩＰアドレスは、各通信端末装置の識別子に加え、そのＩＰ通信端末装置がどこから接続しているかを表す位置指示子としての意味も併せ持つため、ＩＰ通信端末装置間で通信を行うには、お互いのＩＰアドレスを知っている必要がある。

従って、いつも同じルータ（ネットワーク中継機器）を経由してネットワークに接続する固定型の通信端末装置の場合は問題ないが、通信を行う度に異なるルータからネットワークへ接続するようなモバイル型の通信端末装置の場合、ユーザが移動先でネットワークへ接続するごとにＩＰアドレスが異なってしまい、通信相手からのパケットの受信が不可能となる。

そこで、モバイル型のＩＰ通信端末装置は以下のような方法でパケット通信を行う。図７は、ＩＰｖ４ネットワークでモバイル通信端末装置を利用するためのシステム構成を示す図である。ＩＰｖ４ネットワーク７００には、ＩＰｖ４ホームエージェント７０１と、接続位置の移動可能なＩＰｖ４モバイル通信端末装置７０２が接続地点から最も近いルータ７０４ａ〜７０４ｄのいずれかを経由して接続されている。

ＩＰｖ４モバイル通信端末装置７０２は、移動先からＩＰｖ４ネットワーク７００へ接続すると、接続したローカルネットワークから接続位置情報である一時的なＩＰアドレスとして気付けアドレス（Ｃａｒｅ ｏｆ Ａｄｒｅｓｓ：以下、「ＣｏＡ」という）を取得する。つぎにＣｏＡを登録するための登録情報信号を編集し、ＩＰｖ４ホームエージェント７０１へ送信する。ＩＰｖ４モバイル通信端末装置７０２は、ＩＰｖ４ホームエージェント７０１内にホームアドレス（Ｈｏｍｅ Ａｄｒｅｓｓ：以下、「ＨｏＡ」という）を固定のＩＰアドレスとして設け、受信用のアドレスとしてＩＰｖ４通信端末装置７０３などの通信相手へ報知しておく。ＩＰｖ４通信端末装置７０３から送信されたＨｏＡ宛のパケットは一律にＩＰｖ４ホームエージェント７０１に受信される。受信されたパケットは、ＩＰｖ４ホームエージェント７０１から登録されたＣｏＡへ転送され、ＩＰｖ４モバイル通信端末装置７０２への送信作業が完了する。

図８−１は、ＩＰｖ４ネットワークでモバイル通信端末装置へ送信する場合のパケットのカプセル化を説明する図、図８−２は、ＩＰｖ４ネットワークでモバイル通信を行う場合のパケットを説明する図、図８−３は、ＩＰｖ４ネットワークでモバイル通信を行う場合のカプセル化されたパケットを説明する図である。

図８−１に示すように、パケットの転送は、ＩＰｖ４ホームエージェント７０１内のＨｏＡ⇔ＣｏＡ対応表８００を基に行われる。ＩＰｖ４通信端末装置７０３〜ＩＰｖ４ホームエージェント７０１間の経路Ｒ８０１を通るパケットは、図８−２のパケットモデル８２０に示すように着アドレス（送信先アドレス）と、発アドレス（送信元アドレス）からなるヘッダ８２１と、ユーザデータ部であるペイロード８２２により構成されている。ＩＰｖ４ホームエージェント７０１〜ＩＰｖ４モバイル通信端末装置７０２間の経路Ｒ８０２のパケットは、図８−３に示すように、転送先のＣｏＡを着アドレス、ＨＡｖ４のアドレスを発アドレスとしたヘッダ８３１を有するパケットモデル８３０にパケットモデル８２０が包括された状態となる。このようなパケットの処理をカプセル化という。パケットモデル８３０がＩＰｖ４モバイル通信端末装置７０２へ到着するとデカプセル化、つまりカプセルの解除が行われ、パケットモデル８２０の受信が完了する。

以上の様なモバイルＩＰ通信方法は、ＩＰｖ４により実現されているが、近年のＩＰアドレス不足の懸念から３２ビットでアドレスを管理している現在のＩＰｖ４に替わり、１２８ビットでアドレスを管理する新しいＩＰ（ＩＰバージョン６：以下、「ＩＰｖ６」という）が開発された。

すべてのＩＰ環境を一度にＩＰｖ６へと移行させることは物理的にも、各ユーザの状況においても不可能であることから、複数のＩＰが混在するなかで、通信中に異なるＩＰネットワークの接続替えを行ってもシームレスな通信を継続できることが課題となる。現在開示されている技術としては、ＩＰｖ４のネットワーク内にＩＰｖ６のモバイル型のＩＰ通信端末装置を接続させた場合のアドレス変換方法などがある（例えば、下記特許文献１参照。）。

特開２００３−１８１８５号公報

しかしながら、今後ＩＰｖ６が普及していった場合、ＩＰｖ６のみが使えるネットワーク、もしくはＩＰｖ４／ＩＰｖ６の両方が利用できるが、モバイル通信端末装置のＣｏＡ用のＩＰｖ４アドレスを取得できない、あるいはＩＰｖ４で外部のネットワークとパケット通信が不可能なネットワークでは、ＩＰｖ４モバイル通信端末装置を利用することができないという事態が想定される。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、ユーザがモバイルＩＰ通信端末装置を利用する際、自装置が有するＩＰのバージョンと異なるＩＰのバージョンで構成されたネットワークへ接続した場合でもシームレスな通信を継続することができるモバイルＩＰ通信端末装置およびモバイルＩＰ通信方法を提供することを目的とする。

この発明は、自装置の有するネットワーク層のプロトコルであるＩＰ（インターネット・プロトコル）によるネットワークと、前記ＩＰと異なるＩＰのネットワークとに対してそれぞれ接続でき、異なるＩＰのネットワークに対してはトランスレータを介して接続を行い、パケット転送機能を持つ第一の中継機器に接続位置登録を行ってパケット通信を行うモバイルＩＰ通信端末装置において、前記ネットワークへの接続時に、自装置が有するＩＰを利用できるネットワークであるか否かの判断を行うＩＰ判断手段と、前記ＩＰ判断手段により自装置が有するＩＰが利用不可能であった場合、自装置固有のアドレスを生成する固有アドレス生成手段と、自装置から最も近い第二の中継機器に報知されているトランスレータ位置情報からトランスレータを経由して自装置のＩＰのネットワークへ接続させるためのアドレスを生成するトランスレータ経由アドレス生成手段と、前記トランスレータ経由アドレス生成手段により生成された前記アドレスと前記第一の中継機器のアドレスを送信先アドレスに、自装置の接続ネットワークから取得した前記接続ネットワークのＩＰによる接続位置アドレスを送信元アドレスにそれぞれ設定した登録信号を、接続位置登録を行うために前記第一の中継機器へ送信する第一の位置登録信号送信手段と、を備えたことを特徴とする。

この発明によれば、モバイルＩＰ通信端末装置の有するＩＰが接続先のネットワークで利用不可能であった場合、独自のアドレスを生成し、接続ネットワークのＩＰに対応した接続位置アドレスを生成することで、既存のネットワーク装置（ルータ、ホームエージェント等）と、一般的なＩＰトランスレータの有する機能を利用することで、複数のＩＰを経由してパケット通信を行う際のアドレスの変換を容易に行うことができる。

本発明にかかるモバイルＩＰ通信端末装置およびモバイルＩＰ通信方法によれば、自装置のＩＰによるアドレスが利用できないネットワークに接続した場合でも、ユーザは自装置と異なるＩＰネットワークであることを意識することなく、前記モバイルＩＰ通信端末装置のＩＰが利用できるネットワークに接続した場合と同じようにパケット通信を行うことができるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかるモバイルＩＰ通信端末装置およびモバイルＩＰ通信方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態）
図１は、ＩＰｖ４とＩＰｖ６が混在するネットワークでＩＰｖ４モバイル通信端末装置を利用するためのシステム構成を示す図である。図１を用いて、本発明にかかるモバイルＩＰ通信を実施するためのネットワーク構成を説明する。

ＩＰｖ４を利用したＩＰｖ４ネットワーク１０１には、従来技術で説明したようにモバイル通信を行うためのＩＰｖ４ホームエージェント１０２（第一の中継機器）と、ＩＰｖ４モバイル通信端末装置１０３と、ＩＰｖ４ネットワーク１０１を介してデータの送受信を行うＩＰｖ４通信端末装置（Ｗｅｂサーバ）１０４とが、それぞれがＩＰｖ４ネットワーク１０１から接続位置から最も近いルータ１０５ａ〜１０５ｃ、１０５ｄ（第二の中継機器）のいずれかを経由して接続されている。図１に示すように、ルータ１０５ａ〜ルータ１０５ｃは、ＩＰｖ４ネットワーク１０１に、ルータ１０５ｄは、ＩＰｖ６ネットワーク１０６に備えられているものとする。ＩＰｖ６のＩＰによって構成されているＩＰｖ６ネットワーク１０６と、ＩＰｖ４ネットワーク１０１とは、ＩＰｖ４／ＩＰｖ６トランスレータ１０７（トランスレータ）により接続され、相互にパケット通信が可能となる。

ＩＰｖ４ホームエージェント１０２は、従来技術で述べた図７のＩＰｖ４ホームエージェント７０１と同様の機能を持ち、ＩＰｖ４／ＩＰｖ６トランスレータ１０７は、プリフィクス機能とアドレス機能を持つことを前提とする。プリフィクス機能とアドレス機能は、一般的なＩＰｖ４／ＩＰｖ６トランスレータに共通に装備されている一般的な機能である。

プリフィクス機能とは、トランスレータに設定されている当該トランスレータ固有のＩＰアドレスの接頭コードであるトランスレータ・プリフィクス（以下、「ｔｐ」という）をＩＰｖ６ネットワーク１０６側のルータ１０５ｄに報知する（ルータ広告）機能と、ＩＰｖ４ネットワーク１０１側からＩＰｖ４のアドレスを持つパケットがＩＰｖ４／ＩＰｖ６トランスレータ１０７を通過する際は、ＩＰｖ４パケットのヘッダの送信元アドレスにｔｐを添加し、ＩＰｖ６に対応したアドレスにする機能と、ＩＰｖ６ネットワーク１０６側からＩＰｖ４／ＩＰｖ６トランスレータ１０７を通過する際は、ＩＰｖ６パケットのヘッダの送信先アドレスからｔｐを削除し、ＩＰｖ４に対応したアドレスにする機能である。

アドレス機能とは、ＩＰｖ４／ＩＰｖ６トランスレータ１０７がＩＰｖ６ネットワーク１０６側からＩＰｖ６のパケットを受け取ると、ＩＰｖ６の送信元アドレスに対応するＩＰｖ４アドレスをＩＰｖ４アドレス蓄積表から割り当て、この対応をＩＰアドレス変換対応表３００（図３−１参照）に保存する機能である。ＩＰｖ４パケットを受け取ると、送信先アドレスに対応するＩＰｖ６アドレスをＩＰアドレス変換対応表３００から検索し、設定する。このＩＰアドレス変換対応表３００への保存期間は、設定した時間、もしくは保存解除信号が送られるまで継続する。

（ＩＰｖ４モバイル通信端末装置の位置登録について）
図２−１は、２つのＩＰが混在する場合のＩＰｖ４モバイル通信端末装置の位置登録処理内容を示すフローチャート、図２−２は、ＩＰｖ４モバイル通信端末装置の機能ブロック図である。図２−１および図２−２を用いて本実施の形態にかかるＩＰｖ４モバイル通信端末装置の位置登録処理の説明を行う。

図２−２に示すように、ＩＰｖ４モバイル通信端末装置１０３は、ＩＰ判断部２２１と、第二の位置登録信号送信部（位置登録信号送信部）２２２と、固有アドレス生成部２２３ａと、トランスレータ経由アドレス生成部２２３ｂと、第一の位置登録信号送信部（トランスレータ経由位置登録信号送信部）２２４から構成されている。

図２−１に示すように、ユーザは、ＩＰｖ４モバイル通信端末装置１０３により移動先のネットワークへ接続し、ルータ１０５へ接続することでネットワークに対してＣｏＡ取得の要求信号（ＤＨＣＰクエリ：Ｄ１）を送る（ステップＳ２１１）。この要求信号の送信によりＩＰｖ４の位置登録が可能であるかの判断をＩＰ判断部２２１で行う。ルータ１０５から返送された信号（Ｄ２）がＩＰｖ４のＣｏＡであれば、接続したのはＩＰｖ４もしくはＩＰｖ４利用可能なネットワークであるので、取得したＣｏＡを送信元アドレスとしたデータ（Ｄ３）により位置登録が可能となる（ステップＳ２１１：Ｙｅｓ）。

つぎに、位置登録信号送信部２２２においてＣｏＡの取得（ステップＳ２１２ａ）、位置登録信号の編集（ステップＳ２１２ｂ）、ＩＰｖ４ヘッダ＋ＵＤＰのプロトコルによるペイロードからなるパケット（Ｄ４）の送信（ステップＳ２１２ｃ）を行い、それぞれ位置登録動作は終了する。以上述べたステップＳ２１２ａ〜ステップＳ２１２ｃの処理は、従来技術によるモバイルＩＰ通信端末装置で行われる通常の位置登録処理と同様のものである。また、ステップＳ２１２ｃにおけるＵＤＰとは、位置登録信号に相当する。

図３−１は、ＩＰｖ４モバイル通信端末装置がＩＰｖ６のみを使えるネットワークに接続した場合の位置登録処理を説明する図である。また、図３−２〜図３−５は、位置登録処理におけるパケット内容を示す図表である。図２−１のステップＳ２１１のＩＰｖ４における位置登録が不可能であった場合（ステップＳ２１１：Ｎｏ）、ＩＰｖ６のみを使えるネットワークに接続したことを確認し、ＩＰｖ４が利用できない場合の位置登録処理が開始される。フローチャートの各ステップにおいてパケットがどのような処理をなされているかを図３−１および図３−２〜図３−５を用いて詳細に説明する。

図３−１に示すようにここでは、各アドレスを以下の例のように定める。
・ＩＰｖ４ホームエージェント１０２［１６４．７１．２．１］
・ＩＰｖ４／ＩＰｖ６トランスレータ１０７のｔｐ［２００１：２５８：：／６４］
・ＩＰｖ４プールアドレス［１６４．７１．０．０／２４］
・ＩＰｖ４モバイル通信端末装置１０３のＨｏＡ［１６４．７１．３．１］

上記のＩＰｖ４プールアドレスとは、ＩＰｖ４／ＩＰｖ６トランスレータ１０７においてアドレス割り当てに用いる蓄積アドレスである。アドレス末尾の０／２４は、１６４．７１．０のネットマスクが２４ビットであることを示している。

図２−１のステップＳ２１１のＣｏＡ取得要求信号（Ｄ１）に対してルータ広告を受けてＩＰｖ６アドレス（Ｄ２）を生成する。ＩＰｖ４モバイル通信端末装置１０３は、ＩＰ判断部２２１において、接続したのがＩＰｖ６のみ利用可能なネットワークであると判断する。ＩＰｖ４モバイル通信端末装置１０３は、ＩＰｖ６に対応したパケット生成のための信号（Ｄ５）を送信する。ＩＰｖ４モバイル通信端末装置１０３は、図２−２の固有アドレス生成部２２３ａにおいて自ら発生させた乱数の値もしくは予め設定した値からＩＰｖ４のＣｏＡを生成する（ステップＳ２１３）。

つぎに、設定された各アドレスを用いてＩＰｖ４ホームエージェント１０２へ位置登録を行うための位置登録信号の編集を行い（ステップＳ２１４）、図２−２のトランスレータ経由アドレス生成部２２３ｂにおいて、ＩＰｖ４モバイル通信端末装置１０３から送信するＩＰｖ６パケットのヘッダの送信先アドレスにｔｐ＋ＩＰｖ４ホームエージェント１０２のアドレス［２００１：２５８：：１６４．７１．２．１］を設定する。以上のようにして定めたＣｏＡとＩＰｖ６パケットのヘッダ情報（Ｄ６）をトランスレータ経由位置登録信号送信部２２４へ送り、位置登録信号（ｒｅｇ．ｒｅｑ）のパケット（ＵＤＰ）を生成し、このＩＰｖ６のパケット（Ｄ７）をルータ１０５ｄ経由でＩＰｖ６ネットワーク１０６へ送信する（ステップＳ２１５）。

図３−１のＩＰｖ４モバイル通信端末装置１０３〜ＩＰｖ４／ＩＰｖ６トランスレータ１０７間の経路Ｒ３１１のパケットは、図３−２に示すパケット３２０のような構成となる。図中ｓｒｃは、送信元のアドレス、ｄｓｔは、送信先のアドレスを表す。また、ペイロードには、ＵＤＰのプロトコルを用いる。ＩＰｖ４モバイル通信端末装置１０３における位置登録動作のための送信は以上で終了するが、ＩＰｖ４ネットワーク１０１へ接続した場合と異なり、ＩＰｖ４／ＩＰｖ６トランスレータ１０７を経由して位置登録を行う場合は、さらに以下に述べるような処理が行われる。

引き続き、図３−１を用いてＩＰｖ４モバイル通信端末装置１０３から送信された後のパケットの扱いおよび各装置における動作を説明する。送信先アドレスｄｓｔのアドレスによりＩＰｖ４／ＩＰｖ６トランスレータ１０７へ送られたパケット３２０は、ＩＰｖ６による送信元アドレスｓｒｃ［２００１：２５８：３：：１］に対応するＩＰｖ４アドレスを、ＩＰｖ４プールアドレスのなかから新たに一つ［１６４．７１．０．１：５００］割り当てられ、ＩＰｖ４ヘッダの送信元アドレスｓｒｃに設定する。この対応付けは、ＩＰアドレス変換対応表３００に保存する。割り当てられたプールアドレス［１６４．７１．０．１：５００］の末尾の５００は、ポート番号であり、実際のアドレス部は１６４．７１．０．１までである。

ＩＰｖ４／ＩＰｖ６トランスレータ１０７は、受け取ったパケット３２０のヘッダの送信先アドレスｄｓｔからｔｐを取り除いた部分を新たにＩＰｖ４の送信先アドレスとして設定する。以上のような処理によりパケット３２０は、ＩＰｖ４に変換され、送信先アドレスｄｓｔ［１６４．７１．２．１］に設定されているＩＰｖ４ホームエージェント１０２へ送信される。ＩＰｖ４／ＩＰｖ６トランスレータ１０７〜ＩＰｖ４ホームエージェント１０２間の経路Ｒ３１２のパケットは、図３−３に示すパケット３３０のような構成となる。

図４−１〜図４−３は、ＮＡＴ機能を説明する図である。ここで、ＩＰｖ４ホームエージェント１０２で行われる処理について述べる前にＮＡＴ機能について説明する。ＮＡＴとは、インターネットに接続された企業や学校内において、一つのグローバルなＩＰアドレスを複数の通信端末装置で共有して利用させるための機能である。ＮＡＴ機能は、企業や学校内で用いるローカルアドレスとインターネット上で用いるグローバルアドレスを透過的に相互変換することで実現している。

図４−１は、通常のＩＰｖ４モバイル通信端末装置のパケットを説明する図、図４−２は、ＮＡＴ機能がある場合のＩＰｖ４モバイル通信端末装置のパケット（ＮＡＴ通過前）を説明する図、図４−３は、ＮＡＴ機能がある場合のＩＰｖ４モバイル通信端末装置のパケット（ＮＡＴ通過後）を説明する図である。

一つのグローバルアドレスを１台の通信端末装置で占有する場合は、図４−１のパケットモデル４１０に示すような、ヘッダ４１１とペイロード４００（送信元からのヘッダ４０１、ペイロード４０２からなる）によるカプセル構造になっている。しかし、ＮＡＴ機能を用いてローカルネットワーク内で一つのグローバルアドレスを複数の通信端末装置で使用するような場合は、ローカルネットワーク内では、図４−２のパケットモデル４２０に示すようなヘッダ４２１を有するカプセル構造をとり、グローバルネットワークへパケットが移動する際に、ローカルネットワークとグローバルネットワークの中継地点（ルータ等）に備えられたＮＡＴ機能により図４−３のパケットモデル４３０に示すようにヘッダ４３１の送信元アドレスｓｒｃがグローバルアドレスに変換される。先に述べたようにＮＡＴ機能を使用する際はペイロード４００のパケットは、ＵＤＰのプロトコルを使用する。

図３−１に戻りＩＰｖ４ホームエージェント１０２における処理について説明する。パケット３３０を受信したＩＰｖ４ホームエージェント１０２は、送信元アドレスｓｒｃ（トランスレータが割り当てたＩＰｖ４アドレス［１６４．７１．０．１］）と位置登録信号（ｒｅｇ．ｒｅｑ）のなかに設定されたＣｏＡ［１９２．１６８．０．１］が異なることからＮＡＴ機能部を経由してきたと判断し（実際は、ＩＰｖ４／ＩＰｖ６トランスレータ１０７を経由）、ＣｏＡと送信元アドレスをＨｏＡと関連付けて記憶する（ＮＡＴトラバーサル機能）。ＩＰｖ４ホームエージェント１０２では、位置登録確認信号（ｒｅｇ．ｒｅｐ）が編集され、パケット３３０の送信元アドレスｓｒｃ［１６４．７１．０．１］に向けて送信される。ＩＰｖ４ホームエージェント１０２〜ＩＰｖ４／ＩＰｖ６トランスレータ１０７間の経路Ｒ３１３のパケットは、図３−４に示すパケット３４０のような構成となる。

ＩＰｖ４／ＩＰｖ６トランスレータ１０７は、パケット３４０を受け取ると、送信先アドレスｄｓｔをＩＰアドレス変換対応表３００から検索し、パケット３４０のヘッダ部分の送信先アドレスｄｓｔに設定する。また、送信元アドレスｓｒｃをｔｐ＋ＩＰｖ４ホームエージェント１０２のアドレス［２００１：２５８：：１６４．７１．２．１］に変換してＩＰｖ６の送信元アドレスｓｒｃに設定したパケット３４０をＩＰｖ４モバイル通信端末装置１０３へ送信する。ＩＰｖ４／ＩＰｖ６トランスレータ１０７〜ＩＰｖ４モバイル通信端末装置１０３間の経路Ｒ３１４のパケットは、図３−５に示すパケット３５０のような構成となる。ＩＰｖ４モバイル通信端末装置１０３が位置登録確認信号（ｒｅｇ．ｒｅｐ）を受信したことで位置登録処理は終了する。

以上説明したように、本実施の形態にかかるモバイルＩＰ通信端末装置は、当該モバイルＩＰ通信端末装置のＩＰによるアドレスが利用できないと判断を行い、独自のＣｏＡを生成するだけで、ユーザは、既存のネットワーク装置（ルータ、ホームエージェント等）と、一般的なＩＰトランスレータを利用して、従来と変わらぬ方法で位置登録が行える。

（ＩＰｖ４モバイル通信端末装置を用いた送受信について）
位置登録処理により、ＩＰｖ４ホームエージェント１０２のＮＡＴトラバーサル機能が発動したことで、位置登録より後にＩＰｖ４ホームエージェント１０２に送信されてきた送信先アドレスｄｓｔがＨｏＡ［１６４．７１．３．１］に設定されたパケットは、自動的にヘッダを含んだパケット全体をＵＤＰのプロトコルでカプセル化される。カプセル化されたパケットは、ＮＡＴ機能部と判断されたＩＰｖ４／ＩＰｖ６トランスレータ１０７のプールアドレス［１６４．７１．０．１］へ送信される。本実施の形態によるＩＰｖ４モバイル通信端末装置１０３は、この動作を利用して送受信を行う。

位置登録完了後、ＩＰｖ４モバイル通信端末装置１０３内の図示しない送信部において、送信用のペイロードをカプセル化し、自装置が接続したＩＰｖ６によるヘッダアドレスを設定してＩＰｖ４／ＩＰｖ６トランスレータ１０７へ送信し、同一のＩＰを有するＩＰ通信端末装置に対してパケットの送信を行う。

また、同様に位置登録完了後、ＩＰｖ４モバイル通信端末装置１０３内の図示しない受信部において、ＩＰｖ４通信端末装置１０４から送られてきたパケットのペイロードに施されたカプセル化を解除し、パケットの受信を行う。これら送信、受信部で行われる具体的な動作とパケットの変換内容を以下で詳しく述べる。

図５−１は、ＩＰｖ４モバイル通信端末装置がＩＰｖ６のみを使えるネットワークに接続した場合のＩＰｖ４通信端末装置との送受信処理を説明する図、図５−２〜図５−７は、それぞれ送受信処理におけるパケット内容を示す図表である。

図５−１に示すようにここではＩＰｖ４通信端末装置１０４のアドレスを［１６４．７１．５．１］とする。その他のアドレスは、図３−１に示したものと同様であり、先に述べたので、ここでは説明を省略する。

ＩＰｖ４モバイル通信端末装置１０３は、ユーザからＩＰｖ４通信端末装置１０４へパケットを送信したい場合、ＩＰｖ４モバイル通信端末装置１０３〜ＩＰｖ４／ＩＰｖ６トランスレータ１０７間の経路Ｒ５１１のパケットは、図５−２に示すパケット５２０のような構成となる。ＵＤＰでカプセル化し、ＩＰｖ６ヘッダの送信先アドレスｄｓｔにｔｐ＋ＩＰｖ４ホームエージェント１０２のアドレス［２００１：２５８：：１６４．７１．２．１］を設定して送信する。

ＩＰｖ４／ＩＰｖ６トランスレータ１０７は、パケット５２０を受け取ると、ＩＰアドレス変換対応表３００を検索し、［１６４．７１．０．１：５００⇔２００１：２５８．３：：１］の対応よりパケット５２０のヘッダの送信元アドレスｓｒｃに設定する。また、受け取ったパケット５２０の送信先アドレスｄｓｔからｔｐを取り除いた部分［１６４．７１．２．１］を新たにＩＰｖ４の送信先アドレスｄｓｔとして設定し、ＩＰｖ４／ＩＰｖ６トランスレータ１０７〜ＩＰｖ４ホームエージェント１０２間の経路Ｒ５１２のパケットとして図５−３に示すパケット５３０を送信する。

図６−１は、ＩＰｖ６ネットワークにいる場合のパケットを説明する図、図６−２は、ＩＰｖ４ネットワークにいる場合のパケットを説明する図である。図６−１および図６−２を用いてＩＰｖ４／ＩＰｖ６トランスレータ１０７によるパケットのヘッダ変換の説明を行う。図６−１に示すのは、ＩＰｖ４／ＩＰｖ６トランスレータ１０７を通過する前のパケットモデル６１０である。パケットモデル６１０は、ＩＰｖ４のＩＰにより作成されたパケットモデル６００（ＩＰｖ４によるヘッダ６０１およびペイロード６０２）をＵＤＰのプロトコルによりカプセル化したパケットをペイロード、ＩＰｖ６によるヘッダ６１１を持つ。

図６−２に示すのは、ＩＰｖ４／ＩＰｖ６トランスレータ１０７を通過した後のパケットモデル６２０である。パケットモデル６２０は、パケットモデル６１０と同様にＩＰｖ４のＩＰにより作成されたパケットモデル６００（ＩＰｖ４によるヘッダ６０１およびペイロード６０２）をＵＤＰのプロトコルによりカプセル化したパケットをペイロードとして持つが、ヘッダ６２１は、ＩＰｖ４によるパケットにより構成されている。

パケット５３０を受け取ったＩＰｖ４ホームエージェント１０２は、パケット５３０の中身（ＵＤＰによるパケット部分）を取り出し、ＩＰｖ４通信端末装置１０４へ転送する。このとき、送信元アドレスはＩＰｖ４モバイル通信端末装置１０３のＨｏＡとなっている。従って、ＩＰｖ４ホームエージェント１０２〜ＩＰｖ４通信端末装置１０４間の経路Ｒ５１３のパケットは、図５−４に示すパケット５４０のような構成となる。

パケット５４０を受け取ったＩＰｖ４通信端末装置１０４は、送信元アドレス（ＩＰｖ４モバイル通信端末装置１０３のＨｏＡ［１６４．７１．３．１］）に対してパケットを返信する。ＩＰｖ４通信端末装置１０４〜ＩＰｖ４ホームエージェント１０２間の経路Ｒ５１４のパケットは、図５−５に示すパケット５５０のような構成となる。

ＩＰｖ４通信端末装置１０４からパケット５５０を受信したＩＰｖ４ホームエージェント１０２は、登録されているＨｏＡを検索する。その結果、ＨｏＡ［１６４．７１．３．１］を有するＩＰｖ４モバイル通信端末装置１０３は、ＮＡＴ機能を持つネットワークから接続を行っていると判断を行っていたことから（実際は、ＩＰｖ４モバイル通信端末装置１０３が、ＩＰｖ４ホームエージェント１０２のＮＡＴトラバーサル機能を発動させるために独自にＣｏＡを設定したためにＩＰｖ４ホームエージェント１０２が誤って判断している）パケット５５０をＵＤＰのプロトコルでカプセル化し、登録されていた送信元アドレス（トランスレータが割り当てたアドレス［１６４．７１．０．１］）宛に送信する。ＩＰｖ４ホームエージェント１０２〜ＩＰｖ４／ＩＰｖ６トランスレータ１０７間の経路Ｒ５１５のパケットは、図５−６に示すパケット５６０のような構成となる。

ＩＰｖ４／ＩＰｖ６トランスレータ１０７は、パケット５６０を受信すると、送信先アドレスｄｓｔをＩＰアドレス変換対応表３００から検索し、ＩＰｖ６ヘッダに設定する。また送信元アドレスをｔｐ＋ＩＰｖ４ホームエージェント１０２のアドレス［２００１：２５８：：１６４．７１．２．１］に、変換してＩＰｖ６のヘッダアドレスに設定し、ＩＰｖ４モバイル通信端末装置１０３へ送信する。ＩＰｖ４／ＩＰｖ６トランスレータ１０７〜ＩＰｖ４モバイル通信端末装置１０３間の経路Ｒ５１６のパケットは、図５−７に示すパケット５７０のような構成となる。パケット５７０をＩＰｖ４モバイル通信端末装置１０３が受信することにより、ＩＰｖ４モバイル通信端末装置１０３によるデータ送受信動作は完了する。

以上説明したように、モバイルＩＰ通信端末装置およびモバイルＩＰ通信方法によれば、ＩＰｖ４モバイル通信端末装置のユーザがＩＰｖ６のみ利用できるネットワークに接続した場合でも不都合を生じることなく、ＩＰｖ４とＩＰｖ６を透過的に経由したパケット通信が可能となる。

なお、本実施の形態で説明したモバイルＩＰ通信にかかる方法は、予め用意されたプログラムをＩＰｖ４モバイル通信端末装置１０３を構成しているパーソナル・コンピュータ等のコンピュータで実行することにより実現することができる。このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。またこのプログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することが可能な伝送媒体であってもよい。

（付記１）自装置の有するネットワーク層のプロトコルであるＩＰ（インターネット・プロトコル）によるネットワークと、前記ＩＰと異なるＩＰのネットワークとに対してそれぞれ接続でき、異なるＩＰのネットワークに対してはトランスレータを介して接続を行い、パケット転送機能を持つ第一の中継機器に接続位置登録を行ってパケット通信を行うモバイルＩＰ通信端末装置において、
前記ネットワークへの接続時に、自装置が有するＩＰを利用できるネットワークであるか否かの判断を行うＩＰ判断手段と、
前記ＩＰ判断手段により自装置が有するＩＰが利用不可能であった場合、自装置固有のアドレスを生成する固有アドレス生成手段と、
自装置から最も近い第二の中継機器に報知されているトランスレータ位置情報からトランスレータを経由して自装置のＩＰのネットワークへ接続させるためのアドレスを生成するトランスレータ経由アドレス生成手段と、
前記トランスレータ経由アドレス生成手段により生成された前記アドレスと前記第一の中継機器のアドレスを送信先アドレスに、自装置の接続ネットワークから取得した前記接続ネットワークのＩＰによる接続位置アドレスを送信元アドレスにそれぞれ設定した登録信号を、接続位置登録を行うために前記第一の中継機器へ送信する第一の位置登録信号送信手段と、
を備えたことを特徴とするモバイルＩＰ通信端末装置。

（付記２）前記固有アドレス生成手段は、発生させた乱数の値もしくは予め定めた値からアドレスを生成することを特徴とする付記１に記載のモバイルＩＰ通信端末装置。

（付記３）前記第一の位置登録信号送信手段は、前記固有アドレス生成手段により生成した固有アドレスからなる位置登録情報信号を前記第一の中継機器へ送信することを特徴とする付記１に記載のモバイルＩＰ通信端末装置。

（付記４）前記第一の位置登録信号送信手段は、前記第一の中継機器からの位置登録完了信号の受信により位置登録の可否を判断することを特徴とする付記１に記載のモバイルＩＰ通信端末装置。

（付記５）前記第一の位置登録信号送信手段は、接続した前記ネットワークからルータ広告を受けて生成した前記ネットワークのＩＰのアドレスをヘッダアドレスに定め、前記固有アドレスによる位置登録情報信号を前記第一の中継機器へ送信することを特徴とする付記１に記載のモバイルＩＰ通信端末装置。

（付記６）送信用のペイロードをカプセル化し、自装置が接続した前記ネットワークのＩＰによるヘッダアドレスを設定してトランスレータに送信する送信手段を備えたことを特徴とする付記１に記載のモバイルＩＰ通信端末装置。

（付記７）同一のＩＰを有するＩＰ通信端末装置から送信されてきたパケットのペイロードに施されたカプセル化を解除し、パケットの受信を行う受信手段を備えたことを特徴とする付記１に記載のモバイルＩＰ通信端末装置。

（付記８）前記ＩＰ判断手段により自装置の有するＩＰが利用可能であった場合、接続先のネットワークから接続位置アドレスを取得し、前記第一の中継機器へ位置登録を行うための位置登録信号を送信する第二の位置登録信号送信手段を備えたことを特徴とする付記１に記載のモバイルＩＰ通信端末装置。

（付記９）自装置の有するネットワーク層のプロトコルであるＩＰ（インターネット・プロトコル）によるネットワークと、前記ＩＰと異なるＩＰのネットワークとに対してそれぞれ接続でき、異なるＩＰのネットワークに対してはトランスレータを介して接続を行い、パケット転送機能を持つ第一の中継機器に接続位置登録を行ってパケット通信を行うモバイルＩＰ通信方法において、
前記モバイルＩＰ通信方法を行う自装置が有するＩＰが利用できるネットワークであるか否かの判断を行うＩＰ判断工程と、
前記ＩＰ判断工程により自装置が有するＩＰが利用不可能であった場合、自装置固有のアドレスを生成する固有アドレス生成工程と、
自装置から最も近い第二の中継機器に報知されているトランスレータ位置情報からトランスレータを経由して自装置のＩＰのネットワークへ接続させるためのアドレスを生成するトランスレータ経由アドレス生成工程と、
前記トランスレータ経由アドレス生成工程により生成された前記アドレスと前記第一の中継機器のアドレスを送信先アドレスに、自装置の接続ネットワークから取得した前記接続ネットワークのＩＰによる接続位置アドレスを送信元アドレスにそれぞれ設定した登録信号を、接続位置登録を行うために前記第一の中継機器へ送信する第一の位置登録信号送信工程と、
を含んだことを特徴とするモバイルＩＰ通信方法。

（付記１０）前記ＩＰ判断工程により自装置が有するＩＰが利用可能であった場合、接続先のネットワークから接続位置アドレスを取得し、前記第一の中継機器へ位置登録を行うための位置登録信号を送信する第二の位置登録信号送信工程を含むことを特徴とする付記９に記載のモバイルＩＰ通信方法。

以上のように、本発明にかかるモバイルＩＰ通信端末装置およびモバイルＩＰ通信方法は、異なるＩＰにより構成されるネットワークが混在する地域や、旧ＩＰから新ＩＰへの移行に有用であり、特に、移動範囲を国内に限らないグローバルタイプのモバイル通信端末装置に適している。

ＩＰｖ４とＩＰｖ６が混在するネットワークでＩＰｖ４モバイル通信端末装置を利用するためのシステム構成を示す図である。 ２つのＩＰが混在する場合のＩＰｖ４モバイル通信端末装置の位置登録処理内容を示すフローチャートである。 ＩＰｖ４モバイル通信端末装置の機能ブロック図である。 ＩＰｖ４モバイル通信端末装置がＩＰｖ６のみを使えるネットワークに接続した場合の位置登録処理を説明する図である。 位置登録処理におけるパケット内容を示す図表である。 位置登録処理におけるパケット内容を示す図表である。 位置登録処理におけるパケット内容を示す図表である。 位置登録処理におけるパケット内容を示す図表である。 通常のＩＰｖ４モバイル通信端末装置のパケットを説明する図である。 ＮＡＴ機能がある場合のＩＰｖ４モバイル通信端末装置のパケット（ＮＡＴ通過前）を説明する図である。 ＮＡＴ機能がある場合のＩＰｖ４モバイル通信端末装置のパケット（ＮＡＴ通過後）を説明する図である。 ＩＰｖ４モバイル通信端末装置がＩＰｖ６のみを使えるネットワークに接続した場合のＩＰｖ４通信端末装置との送受信処理を説明する図である。 送受信処理におけるパケット内容を示す図表である。 送受信処理におけるパケット内容を示す図表である。 送受信処理におけるパケット内容を示す図表である。 送受信処理におけるパケット内容を示す図表である。 送受信処理におけるパケット内容を示す図表である。 送受信処理におけるパケット内容を示す図表である。 ＩＰｖ６ネットワークにいる場合のパケットを説明する図である。 ＩＰｖ４ネットワークにいる場合のパケットを説明する図である。 ＩＰｖ４ネットワークでモバイル通信端末装置を利用するためのシステム構成を示す図である。 ＩＰｖ４ネットワークでモバイル通信端末装置へ送信する場合のパケットのカプセル化を説明する図である。 ＩＰｖ４ネットワークでモバイル通信を行う場合のパケットを説明する図である。 ＩＰｖ４ネットワークでモバイル通信を行う場合のカプセル化されたパケットを説明する図である。

符号の説明

１０１，７００ ＩＰｖ４ネットワーク
１０２，７０１ ＩＰｖ４ホームエージェント
１０３，７０２ ＩＰｖ４モバイル通信端末装置
１０４，７０３ ＩＰｖ４通信端末装置
１０５ａ〜１０５ｄ，７０４ａ〜７０４ｄ ルータ
１０６ ＩＰｖ６ネットワーク
１０７ ＩＰｖ４／ＩＰｖ６トランスレータ
３００ ＩＰアドレス変換対応表
８００ ＨｏＡ⇔ＣｏＡ対応表

Claims (5)

1. 自装置の有するネットワーク層のプロトコルであるＩＰ（インターネット・プロトコル）によるネットワークと、前記ＩＰと異なるＩＰのネットワークとに対してそれぞれ接続でき、異なるＩＰのネットワークに対してはトランスレータを介して接続を行い、パケット転送機能を持つ第一の中継機器に接続位置登録を行ってパケット通信を行うモバイルＩＰ通信端末装置において、
   前記ネットワークへの接続時に、自装置が有するＩＰを利用できるネットワークであるか否かの判断を行うＩＰ判断手段と、
   前記ＩＰ判断手段により自装置が有するＩＰが利用不可能であった場合、自装置固有のアドレスを生成する固有アドレス生成手段と、
   自装置から最も近い第二の中継機器に報知されているトランスレータ位置情報からトランスレータを経由して自装置のＩＰのネットワークへ接続させるためのアドレスを生成するトランスレータ経由アドレス生成手段と、
   前記トランスレータ経由アドレス生成手段により生成された前記アドレスと前記第一の中継機器のアドレスを送信先アドレスに、自装置の接続ネットワークから取得した前記接続ネットワークのＩＰによる接続位置アドレスを送信元アドレスにそれぞれ設定した登録信号を、接続位置登録を行うために前記第一の中継機器へ送信する第一の位置登録信号送信手段と、
   を備えたことを特徴とするモバイルＩＰ通信端末装置。
2. 前記第一の位置登録信号送信手段は、前記固有アドレス生成手段により生成した固有アドレスからなる位置登録情報信号を前記第一の中継機器へ送信することを特徴とする請求項１に記載のモバイルＩＰ通信端末装置。
3. 前記第一の位置登録信号送信手段は、接続した前記ネットワークからルータ広告を受けて生成した前記ネットワークのＩＰのアドレスをヘッダアドレスに定め、前記固有アドレスによる位置登録情報信号を前記第一の中継機器へ送信することを特徴とする請求項１に記載のモバイルＩＰ通信端末装置。
4. 前記ＩＰ判断手段により自装置の有するＩＰが利用可能であった場合、接続先のネットワークから接続位置アドレスを取得し、前記第一の中継機器へ位置登録を行うための位置登録信号を送信する第二の位置登録信号送信手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のモバイルＩＰ通信端末装置。
5. 自装置の有するネットワーク層のプロトコルであるＩＰ（インターネット・プロトコル）によるネットワークと、前記ＩＰと異なるＩＰのネットワークとに対してそれぞれ接続でき、異なるＩＰのネットワークに対してはトランスレータを介して接続を行い、パケット転送機能を持つ第一の中継機器に接続位置登録を行ってパケット通信を行うモバイルＩＰ通信方法において、
   前記モバイルＩＰ通信方法を行う自装置が有するＩＰが利用できるネットワークであるか否かの判断を行うＩＰ判断工程と、
   前記ＩＰ判断工程により自装置が有するＩＰが利用不可能であった場合、自装置固有のアドレスを生成する固有アドレス生成工程と、
   自装置から最も近い第二の中継機器に報知されているトランスレータ位置情報からトランスレータを経由して自装置のＩＰのネットワークへ接続させるためのアドレスを生成するトランスレータ経由アドレス生成工程と、
   前記トランスレータ経由アドレス生成工程により生成された前記アドレスと前記第一の中継機器のアドレスを送信先アドレスに、自装置の接続ネットワークから取得した前記接続ネットワークのＩＰによる接続位置アドレスを送信元アドレスにそれぞれ設定した登録信号を、接続位置登録を行うために前記第一の中継機器へ送信する第一の位置登録信号送信工程と、
   を含んだことを特徴とするモバイルＩＰ通信方法。
   
   

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