JP2006261902A

JP2006261902A - アドホックネットワークにおけるアドホックルータの移動管理方法

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Publication number: JP2006261902A
Application number: JP2005074803A
Authority: JP
Inventors: Ippei Akiyoshi; 一平秋好
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2005-03-16
Filing date: 2005-03-16
Publication date: 2006-09-28
Anticipated expiration: 2025-03-16
Also published as: JP4677803B2

Abstract

【課題】
アドホックネットワーク内の端末がハンドオーバーを意識することなく、アドホックルータ間のハンドオーバーができるアドホックルータの移動管理方法及びアドホックネットワーク収容システムを提供する。
【解決手段】
アドホックルータがプリフィクス管理機能２０にアドホックルータとプリフィクスの対応関係の変更を通知することで、アドホックネットワーク１０を構成する全端末がハンドオーバー処理を行うことなく、アドホックルータ間のハンドオーバーを行うことができる。
【選択図】図１

Description

本発明はモバイルネットワークへのアドホックネットワークの収容システムに関し、特にアドホックルータ間のハンドオーバーにおいてアドホックネットワークを構成する端末の処理負荷を軽減できるアドホックルータの移動管理方法に関する。

従来技術として非特許文献１に記載されているIETFのNetwork Mobility (Nemo)が存在する。NemoはMobile IPv6の技術でネットワークモビリティをサポートするように改善された技術である。構成要素は移動可能なネットワークとその上位ネットワークとの境界に位置するMobile Router (MR)とMRを管理するHome Agent (HA)の2つである。MRはホームネットワークと異なるプリフィクスを持つサブネット配下に移動すると、ホームネットワークで使用しているアドレスであるHome Address (HoA)と在圏ネットワークで使用しているアドレスであるCare-of Address (CoA)の関係だけでなく、MRのHoAとMRが管理するサブネットのプリフィクスの対応関係もHAに登録する。なお、プリフィックスとは、IPv6におけるIPアドレスの一部分であり、アドレスの属性を示す部分である。このようにMRが移動しても、MRのHoAとCoAの対応関係のみが変化してMRのHoAとMRが管理するサブネットのプリフィクスの対応関係は変化しないため、MRが管理するサブネットに在圏する端末はネットワークの移動を検知する必要がないという優れた特性を持つ。
Vijay Devarapalli他、"Network Mobility (NEMO) Basic Support Protocol"、[on-line]、IETF、[2004年11月29日検索]、インターネット＜http://www.mobilenetworks.org/nemo/drafts/draft-ietf-nemo-basic-support-03.txt＞

しかし、端末が動的にネットワークを構成し、ネットワークに属する端末全てがルータの役割をこなすアドホックネットワークでは、アドホックネットワークの中に複数のMRが存在する。このようなアドホックネットワークの移動に伴い、上位ネットワークに接続しているMR自体が切り替わるケースを考慮した場合、アドホックネットワーク内のMRが切り替わるようなハンドオーバーが発生すると、アドホックネットワーク内のプリフィクスが変化してしまうため、MRの変更処理だけでなく、アドホックネットワーク内の全端末がハンドオーバー処理を行わなければならない（アドホックネットワーク内に存在する全てのMRが同一のプリフィクスを持っていれば、MRだけのハンドオーバー処理も可能かもしれないが、そのような前提は現実的ではない）。ここで述べているアドホックネットワーク内の端末のハンドオーバー処理とは、端末がMobile IPをサポートしている通信端末であれば、Home AgentにHoAと新しいCoAとの対応関係を通知する処理を、端末がモビリティをサポートしていない固定端末であれば、セッションを継続するために通信相手にIPアドレスの変更を通知するなどの処理を意味する。

また、特許文献１に移動制御機能を具備した固定ネットワークにアドホックネットワークを収容する方法が記載されているが、アドホックネットワーク内でアドホックルータが切り替えられることは考慮されていない。
特開２００４−８０６４２号公報

これら従来技術における問題点は、アドホックルータが切り替わるハンドオーバー時にはアドホックルータだけでなく、アドホックネットワークを構成する全端末がハンドオーバー処理を行わなければならないということである。その理由は、アドホックルータが固有のプリフィクスを持っているためである。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、上記問題点を解決すべく、アドホックネットワーク内の端末がハンドオーバーを意識することなく、アドホックルータ間のハンドオーバーができるアドホックルータの移動管理方法及び該方法を実現するアドホックネットワーク収容システムを提供することを目的とする。

本発明は上記課題を解決すべく、以下に掲げる構成とした。
請求項１記載の発明の要旨は、アドホックネットワークにプリフィクスを割り当てる割当手段と、プリフィクスとアドホックルータの対応関係を管理する管理手段と、アドホックネットワークのプリフィクス宛のパケットをアドホックルータまで転送する転送手段とを備えたことを特徴とする、アドホックネットワークにおけるアドホックルータの移動管理方法に存する。
請求項２記載の発明の要旨は、前記転送手段は、プリフィクスとアドホックルータの在圏位置を示すアドレスの対応関係を管理する対応関係管理手段を含むことを特徴とする、請求項１に記載のアドホックネットワークにおけるアドホックルータの移動管理方法に存する。
請求項３記載の発明の要旨は、アドホックルータのIPアドレスを受信し、該アドホックルータにアドホックネットワークのプリフィクスを割り当て、前記アドホックルータの前記IPアドレスと前記プリフィクスの対応関係を管理するアドホックネットワーク登録手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のアドホックネットワークにおけるアドホックルータの移動管理方法に存する。
請求項４記載の発明の要旨は、アドホックルータとアドホックネットワークのプリフィクスの対応関係を変更する変更手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のアドホックネットワークにおけるアドホックルータの移動管理方法に存する。
請求項５記載の発明の要旨は、前記アドホックネットワーク登録手段が、さらにホームエージェントのIPアドレスとの対応関係を管理することを特徴とする請求項３乃至４のいずれかに記載のアドホックネットワークにおけるアドホックルータの移動管理方法に存する。
請求項６記載の発明の要旨は、前記アドホックネットワーク登録手段が、さらにアドホックネットワークのモバイルネットワークへのアクセス方式との対応関係を管理することを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載のアドホックネットワークにおけるアドホックルータの移動管理方法に存する。
請求項７記載の発明の要旨は、事前にモバイルネットワークに接続可能なアドホックルータをリスト化し、アドホックルータ切り替え時にはモバイルネットワークへの接続確認を行い、旧アドホックルータから新アドホックルータに対してハンドオーバー要求を送信してハンドオーバーを行うことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のアドホックネットワークにおけるアドホックルータの移動管理方法に存する。
請求項８記載の発明の要旨は、請求項１乃至７のいずれかに記載のアドホックネットワークにおけるアドホックルータの移動管理方法を実現するアドホックルータ移動管理プログラムに存する。
請求項９記載の発明の要旨は、請求項８に記載のアドホックルータ移動管理プログラムを記録した記録媒体に存する。
請求項１０記載の発明の要旨は、アドホックネットワーク及びモバイルネットワークの双方に接続可能であり、前記アドホックネットワーク内の端末へのルーティング機能と、後記プリフィクス管理サーバへのアドホックネットワーク登録機能及びハンドオーバー通知機能を具備するアドホックルータと、
前記モバイルネットワーク内に存在し、前記アドホックルータからのアドホックネットワーク登録要求に応じて前記アドホックネットワークにプリフィクスを割り当てる機能と、前記アドホックルータのホームアドレスとプリフィクスの対応関係を管理する機能と、後記パケット転送サーバに前記アドホックネットワークへのパケット転送の設定を行う機能とを具備するプリフィクス管理サーバと、
前記モバイルネットワーク内に存在し、前記プリフィクス管理サーバからの指示に基づき、前記アドホックネットワーク宛のユーザパケットを捕捉し、転送する機能を具備するパケット転送サーバと、
前記アドホックルータの移動管理を行うホームエージェントとを有する、アドホックネットワーク収容システムに存する。
請求項１１記載の発明の要旨は、アドホックネットワーク及びモバイルネットワークの双方に接続可能であり、前記アドホックネットワーク内の端末へのルーティング機能と、後記プリフィクス管理サーバへのアドホックネットワーク登録機能及びハンドオーバー通知機能を具備し、後記ホームエージェントによって移動管理を行われているアドホックルータと、
前記モバイルネットワーク内に存在し、前記アドホックルータからのアドホックネットワーク登録要求に応じて前記アドホックネットワークにプリフィクスを割り当てる機能と、前記アドホックルータのホームアドレスとプリフィクスの対応関係を管理する機能と、後記ホームエージェントに前記アドホックネットワークへのパケット転送の設定を行う機能とを具備するプリフィクス管理サーバと、
前記アドホックルータの移動管理を行い、前記プリフィクス管理サーバからの指示に基づき、前記アドホックネットワーク宛のユーザパケットを捕捉し転送する機能を具備し、アドホックルータ間のハンドオーバー時に前記プリフィクス管理サーバに対しプリフィクスリスト変更要求を送信する機能を有する、ホームエージェントと
を有する、アドホックネットワーク収容システムに存する。
請求項１２記載の発明の要旨は、アドホックネットワーク及びモバイルネットワークの双方に接続可能であり、前記アドホックネットワーク内の端末へのルーティング機能と、
アドホックルータのホームアドレスとプリフィクスの対応関係を管理する機能と、前記アドホックネットワーク宛のユーザパケットを捕捉し、転送する機能を具備するパケット転送サーバに前記アドホックネットワークへのパケット転送の設定を行う機能とを具備するプリフィクス管理サーバに対するアドホックネットワーク登録機能及びハンドオーバー通知機能を具備するアドホックルータに存する。
請求項１３記載の発明の要旨は、モバイルネットワーク内に存在し、アドホックネットワーク及びモバイルネットワークの双方に接続可能であり、前記アドホックネットワーク内の端末へのルーティング機能と、後記プリフィクス管理サーバへのアドホックネットワーク登録機能及びハンドオーバー通知機能を具備するアドホックルータからのアドホックネットワーク登録要求に応じて前記アドホックネットワークにプリフィクスを割り当てる機能と、
前記アドホックルータのホームアドレスとプリフィクスの対応関係を管理する機能と、
前記モバイルネットワーク内に存在し、後記プリフィクス管理サーバからの指示に基づき、前記アドホックネットワーク宛のユーザパケットを捕捉し、転送する機能を具備するパケット転送サーバに前記アドホックネットワークへのパケット転送の設定を行う機能とを具備するプリフィクス管理サーバに存する。
請求項１４記載の発明の要旨は、前記パケット転送サーバに前記アドホックネットワークへのパケット転送の設定を行う機能の代わりに、ホームエージェントに対してアドホックネットワークへのパケット転送の設定を行う機能を有する、請求項１３に記載のプリフィクス管理サーバに存する。
請求項１５記載の発明の要旨は、モバイルネットワーク内に存在し、アドホックネットワークへのパケット転送の設定を行う機能を具備するプリフィクス管理サーバからの要請に応じ、アドホックネットワーク宛のユーザパケットを捕捉し、転送する機能を具備するパケット転送サーバに存する。
請求項１６記載の発明の要旨は、アドホックルータ間のハンドオーバー時に、請求項１４記載のプリフィクス管理サーバに対してプリフィクスリスト変更要求を送信する機能を具備するホームエージェントに存する。

本発明によれば、アドホックネットワークを構成する端末が意識することなく、アドホックルータ間のハンドオーバーができる。その理由は、アドホックネットワークのプリフィクスとアドホックルータの対応関係を管理するため、アドホックルータ間のハンドオーバー時にはアドホックルータとプリフィクスの対応関係を変更することで、アドホックネットワークのプリフィクスを変えることなくアドホックルータを切り替えることができるためである。

図１に本発明の第１の実施形態の構成図を示す。図１はアドホックネットワーク１０がモバイルネットワーク４０に接続している状態を示している。アドホックルータの一例としてのモバイルルータ１１、１２や通信端末１３、１４はIETF（The Internet Engineering Task Force）のMANET(MANET：Mobile Ad-hoc NET works)で議論されているようなルーチングプロトコルを使用してアドホックネットワーク１０を形成している。モバイルルータ１１、１２はアドホックネットワーク１０とモバイルネットワーク４０の境界に存在し、アドホックネットワーク１０とモバイルネットワーク４０へ接続可能なインターフェースを具備したアドホックルータで、アドホックネットワーク１０内の端末へのルーティング機能およびプリフィクス管理機能２０へのアドホックネットワーク登録機能、ハンドオーバー通知機能を具備する。なお、アドホックルータの例として本実施形態ではモバイルルータを挙げたが、アドホックルータがモビリティをサポートしていることは、必須ではなく任意事項である。通信端末１３、１４はアドホックネットワーク１０内に存在する端末で、モバイルルータ１１、１２を介してモバイルネットワーク４０へ接続する。プリフィクス管理機能２０はモバイルネットワーク４０内に存在する機能で、モバイルルータ１１、１２からの登録要求に応じてアドホックネットワーク１０にプリフィクスを割り当てる機能、モバイルルータとプリフィクスの対応関係を管理する機能および、パケット転送機能３０にアドホックネットワーク１０へのパケット転送の設定を行う機能を有する。パケット転送機能３０はモバイルネットワーク４０内に存在する機能で、プリフィクス管理機能２０からの指示に基づき、アドホックネットワーク１０宛のユーザパケットを捕捉し、転送する機能を有する。

図２にアドホックネットワーク１０の登録時のシーケンスを示している。アドホックルータであるモバイルルータ１１、１２および通信端末１３，１４はMANETで議論されているルーチングプロトコルを用いてアドホックネットワーク１０を構築する。アドホックネットワーク１０内でモバイルネットワーク４０にも接続しているモバイルルータ１１は、アドホックネットワーク１０構築をトリガにプリフィクス管理機能２０にアドホックネットワーク登録要請を送信する。アドホックネットワーク登録要請にはモバイルネットワーク４０と接続しているインターフェースに付いているモバイルルータ１１のＩＰアドレスが含まれている。プリフィクス管理機能２０はアドホックネットワーク登録要請を受信すると、モバイルルータ１１のIPアドレスにアドホックネットワーク１０内で使用するプリフィクスを割り当て、アドホックネットワーク登録応答に割り当てたプリフィクスを添えて応答する。ここで、アドホックネットワーク１０に割り当てられるプリフィクスはモバイルネットワーク４０内のルーチングでパケット転送機能３０へと転送されるものである。モバイルルータ１１はアドホックネットワーク登録応答を受信すると、メッセージに含まれるプリフィクスを登録し、アドホックネットワーク登録確認メッセージをプリフィクス管理機能２０に送信する。その後、アドホックネットワーク１０内に存在する全端末に対して、プリフィクスを通知する。プリフィクス管理機能２０はアドホックネットワーク登録確認メッセージを受信すると、モバイルルータ１１のＩＰアドレスとプリフィクスの対応関係を記載したプリフィクスリストを作成し、パケット転送機能３０に対して転送設定要求を送信する。転送設定要求にはパケット転送規則を示すモバイルルータ１１のＩＰアドレスとプリフィクスの対応関係が含まれる。パケット転送機能３０は転送設定要求を受信すると、メッセージ内に含まれる指示に基づき、転送経路設定を行うと、プリフィクス管理機能２０に転送設定応答を返す。

図３はアドホックルータ間のハンドオーバーのシーケンスを示している。ここではモバイルルータ１１からモバイルルータ１２にハンドオーバーをするときの手順を示している。
まずハンドオーバー前の処理であるモバイルルータ（MR）リスト作成手順を示す。モバイルルータ１１はアドホックネットワーク１０内の中で、モバイルネットワーク４０に接続しているモバイルルータを把握するため、定期的にMR問い合わせをアドホックネットワーク１０内の全端末に送信する。MR問い合わせを受信したモバイルルータ（ここではモバイルルータ１２）はMR応答をモバイルルータ１１に返す。モバイルルータ１１は受信したMR応答からモバイルネットワーク４０に接続しているモバイルルータのIPアドレスが登録しているMRリストを作成する。
次にアドホックルータ間のハンドオーバー手順を示す。モバイルルータ１１はモバイルネットワーク４０へのリンクが切断したことを検知すると、MRリストの中から、1つモバイルルータ（ここではモバイルルータ１２）を選択し、現在もモバイルネットワーク４０へのリンクが確立しているか確認するため、ネットワーク（NW）接続確認要求を送信する。モバイルルータ１２はモバイルネットワーク４０へのリンクが確立していることを伝えるNW接続確認応答をモバイルルータ１１に送信する。モバイルルータ１１はモバイルルータ１２のリンクが確立していることを確認すると、モバイルルータ１２に対してモバイルルータ１１がプリフィクス管理機能２０に登録しているプリフィクスを添えてハンドオーバー（HO）依頼要求を送信する。モバイルルータ１２はHO依頼要求を受信すると、プリフィクス管理機能２０に対してモバイルルータ１１から受信したプリフィクスを添えてHO要求を送信する。プリフィクス管理機能２０はHO要求を受信すると、プリフィクスリストに登録しているプリフィクスに対応したモバイルルータのIPアドレスをモバイルルータ１１からモバイルルータ１２に変更した後、パケット転送機能３０に転送設定要求を送信して、ハンドオーバーを行うプリフィクスのパケットの転送先をモバイルルータ１１からモバイルルータ１２へ変更する。その後、モバイルルータ１２に対してHO応答を送信する。モバイルルータ１１はHO依頼応答を受信すると、アドホックネットワーク１０からモバイルネットワーク４０へのパケットをモバイルルータ１２へ転送するためのフォワーディング設定を行う。最後にアドホックネットワーク１０内の端末のデフォルトルータをモバイルルータ１１からモバイルルータ１２に変更するなどのルーティング設定を行う。

次に、本発明の第２の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図４に本発明の第２の実施形態の構成図を示す。図４はアドホックネットワーク１０がモバイルネットワーク４０に接続している状態を示している。アドホックルータであるモバイルルータ１１、１２はホームエージェント機能５０によりNemoのプロトコルを用いて移動管理を行われている。また、プリフィクス管理機能２０は、第1の実施形態で挙げた機能に加え、ホームエージェント機能５０にアドホックネットワーク１０へのパケット転送の設定を行う機能を有する。ホームエージェント機能５０はNemoで規定されている機能に加え、モバイルルータ間のハンドオーバー時にプリフィクス管理機能２０に対してプリフィクスリスト変更要求を送信する機能を有する。

図５に第２の実施形態におけるアドホックネットワーク１０の登録時のシーケンスを示している。アドホックネットワーク１０内でモバイルネットワーク４０にも接続しているモバイルルータ１１は、アドホックネットワーク１０構築をトリガにプリフィクス管理機能２０にアドホックネットワーク登録要請を送信する。アドホックネットワーク登録要請にはモバイルネットワーク４０と接続しているインターフェースに付いているモバイルルータ１１のホームアドレスおよびモバイルルータ１１の移動管理を行っているホームエージェント機能５０のアドレスが含まれている。プリフィクス管理機能２０はアドホックネットワーク登録要請を受信すると、モバイルルータ１１のホームアドレスにアドホックネットワーク１０内で使用するプリフィクスを割り当て、アドホックネットワーク登録応答に割り当てたプリフィクスを添えて応答する。ここで、アドホックネットワーク１０に割り当てられるプリフィクスはモバイルネットワーク４０内のルーチングでホームエージェント機能５０へと転送されるものである。モバイルルータ１１はアドホックネットワーク登録応答を受信すると、メッセージに含まれるプリフィクスを登録し、アドホックネットワーク登録確認メッセージをプリフィクス管理機能２０に送信する。その後、アドホックネットワーク１０内に存在する全端末に対して、プリフィクスを通知する。プリフィクス管理機能２０はアドホックネットワーク登録確認メッセージを受信すると、モバイルルータ１１のホームアドレスとプリフィクスおよびホームエージェント機能のアドレスの対応関係を記載したプリフィクスリストを作成し、ホームエージェント機能５０に対して、プリフィクス登録要求として、モバイルルータ１１のホームアドレスと対応するプリフィクスの情報を送信する。ホームエージェント機能５０はプリフィクスを登録し、パケット転送設定を行うと、プリフィクス管理機能２０にプリフィクス確認応答を返す。

図６に第２の実施形態におけるアドホックルータ間のハンドオーバーのシーケンスを示している。ここではモバイルルータ１１からモバイルルータ１２にハンドオーバーをするときの手順を示している。モバイルルータ１２がハンドオーバー依頼要求を受信するまでの手順は第１の実施形態と同じである。モバイルルータ１２はハンドオーバー依頼要求を受信すると、ホームエージェント機能５０に対してハンドオーバー要求としてモバイルルータ１２のHoAとプリフィクスを送信する。ホームエージェント機能５０はハンドオーバー要求を受信し、プリフィクスの対応するモバイルルータの変更要求であることを認識すると、プリフィクス管理機能２０に対してプリフィクス変更要求を送信する。プリフィクス管理機能２０はプリフィクス変更要求を受信すると、プリフィクスに対応しているモバイルルータをモバイルルータ１１からモバイルルータ１２へ更新し、プリフィクス変更応答をホームエージェント機能５０に返す。その後、ホームエージェント機能５０は対応するプリフィクスの転送経路設定の変更を行い、ハンドオーバー応答を返す。

プリフィクス管理機能２０とホームエージェント機能５０を連携させることにより、第１の実施形態にホームエージェント機能５０を加えた場合に比べ、カプセル化オーバーヘッドおよびモバイルネットワーク４０内を伝送する冗長経路の削減という効果が得られる。

次に、本発明の第３の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。本発明の第３の実施形態の特徴は、モバイルネットワーク〜アドホックルータ間を接続しているアクセス方式をアドホックネットワーク内の端末に通知できることにある。本発明の第３の実施形態の構成図およびアドホックネットワーク登録手順、アドホックルータ間ハンドオーバー手順は第１の実施形態と同じ図１〜３である。まず、第３の実施形態のアドホックネットワーク登録手順について説明する。アドホックルータであるモバイルルータ１１はプリフィクス管理機能２０に送るアドホックネットワーク登録要請にモバイルルータ１１のIPアドレスだけでなく、モバイルネットワーク４０に接続しているアクセス方式を識別するアクセス識別子を情報として付加する。プリフィクス管理機能２０はアドホックネットワーク登録要請を受信すると、モバイルルータ１１のIPアドレスとアクセス識別子の組に対してプリフィクスを割り当て、モバイルルータのIPアドレスとアクセス識別子、プリフィクスの組をプリフィクスリストとして管理する。モバイルルータ１１はプリフィクスを割り当ててもらうと、アドホックネットワーク１０内にプリフィクスと併せて対応するアクセス識別子を通知する。他の登録手順は第１の実施形態と同じである。次に、第３の実施形態のアドホックネットワーク登録手順について説明する。ここではモバイルルータ１１からモバイルルータ１２にハンドオーバーをするときの手順を説明する。まずハンドオーバー前の処理であるモバイルルータ（MR）リスト作成手順を示す。モバイルルータ１１はアドホックネットワーク１０内の中で、モバイルネットワーク４０に接続しているモバイルルータを把握するため、定期的にMR問い合わせをアドホックネットワーク１０内の全端末に送信する。MR問い合わせを受信したモバイルルータ（ここではモバイルルータ１２）はMR応答としてモバイルルータのIPアドレスとアクセス識別子の組をモバイルルータ１１に返す。モバイルルータ１１は受信したMR応答からモバイルネットワーク４０に接続しているモバイルルータのIPアドレスとアクセス識別子の組が登録しているMRリストを作成する。次にモバイルルータ間のハンドオーバー手順を示す。モバイルルータ１１はモバイルネットワーク４０へのリンクが切断したことを検知すると、MRリストの中から、同じアクセス識別子を持つ1つモバイルルータ（ここではモバイルルータ１２）を選択し、現在もモバイルネットワーク４０へのリンクが確立しているか確認するため、ネットワーク（NW）接続確認要求を送信する。モバイルルータ１２はモバイルネットワーク４０へのリンクが確立していることを伝えるNW接続確認応答をモバイルルータ１１に送信する。モバイルルータ１１はモバイルルータ１２のリンクが確立していることを確認すると、モバイルルータ１２に対してモバイルルータ１１がプリフィクス管理機能２０に登録しているプリフィクスを添えてHO依頼要求を送信する。その後のハンドオーバー手順は第１の実施形態と同じである。

モバイルルータのIPアドレスとアクセス方式の組毎にプリフィクスを割り当てることにより、アドホックネットワーク１０内の通信端末は通信時間や使用帯域などのアプリケーションの通信特性などに合わせてモバイルネットワークへのアクセス方式を選択して通信を行うことができるという効果が得られる。

このように、本発明のアドホックネットワーク収容システムは、アドホックネットワークにプリフィクスを割り当てる手段と、アドホックネットワークに割り当てたプリフィクスとモバイルルータの対応関係を管理する手段と、アドホックネットワークのプリフィクス宛のパケットをモバイルルータまで転送する機能とを備える。このような構成を採用し、アドホックネットワークを構成する端末とプリフィクスの対応関係に自由度を与えることにより本発明の目的を達成することができる。

次に、具体的な実施例を用いて本発明を実施するための第１の実施例の動作を説明する。かかる実施例は本発明の第１の実施形態に対応するものである。図７に実施例１の構成図を示す。図７はアドホックネットワーク１０がモバイルネットワーク４０に接続している状態を示している。モバイルルータ１１、１２や通信端末１３、１４はIETFのMANETで議論されているようなルーチングプロトコルを使用してアドホックネットワーク１０を形成している。モバイルルータ１１、１２はアドホックネットワーク１０とモバイルネットワーク４０の境界に存在し、Nemoのプロトコルと共に、アドホックネットワーク１０とモバイルネットワーク４０へ接続可能なインターフェースを具備したルータで、アドホックネットワーク１０内の端末へのルーティング機能およびプリフィクス管理サーバ１２０へのアドホックネットワーク登録機能、ハンドオーバー通知機能を具備する。通信端末１３、１４はアドホックネットワーク１０内に存在し、Mobile IPv6のプロトコルを具備する端末で、モバイルルータ１１、１２を介してモバイルネットワーク４０へ接続する。プリフィクス管理サーバ１２０はモバイルネットワーク４０内に存在するサーバで、モバイルルータ１１、１２からの登録要求に応じてアドホックネットワーク１０にプリフィクスを割り当てる機能、モバイルルータのHoAとプリフィクスの対応関係を管理する機能および、パケット転送サーバ１３０にアドホックネットワーク１０へのパケット転送の設定を行う機能を有する。パケット転送サーバ１３０はモバイルネットワーク４０内に存在するサーバで、プリフィクス管理サーバ１２０からの指示に基づき、アドホックネットワーク１０宛のユーザパケットを捕捉し、転送する機能を有する。ホームエージェント（モバイルルータ）１５１、１５２はNemoのプロトコルを利用してそれぞれモバイルルータ１１、１２の移動管理を、ホームエージェント（通信端末）１５３はMobile IPv6のプロトコルを利用してそれぞれ通信端末１３、１４の移動管理を行う。

図８にアドホックネットワーク１０の登録時のシーケンスを示している。アドホックルータであるモバイルルータ１１、１２および通信端末１３，１４はMANETで議論されているルーチングプロトコルを用いてアドホックネットワーク１０を構築する。アドホックネットワーク１０内でモバイルネットワーク４０にも接続しているアドホックルータであるモバイルルータ１１は、ホームエージェント（モバイルルータ）１５１を介してアドホックネットワーク１０構築をトリガにプリフィクス管理サーバ１２０にアドホックネットワーク登録要請を送信する。アドホックネットワーク登録要請にはモバイルネットワーク４０と接続しているインターフェースに付いているモバイルルータ１１のHoAが含まれている。プリフィクス管理サーバ１２０はアドホックネットワーク登録要請を受信すると、モバイルルータ１１のHoAにアドホックネットワーク１０内で使用するプリフィクスを割り当て、アドホックネットワーク登録応答に割り当てたプリフィクスを添えて、ホームエージェント（モバイルルータ）１５１を介して応答する。モバイルルータ１１はアドホックネットワーク登録応答を受信すると、メッセージに含まれるプリフィクスを登録し、アドホックネットワーク登録確認メッセージをホームエージェント（モバイルルータ）１５１を介してプリフィクス管理サーバ１２０に送信する。その後、アドホックネットワーク１０内に存在する全端末に対して、プリフィクスを通知する。プリフィクス管理サーバ１２０はアドホックネットワーク登録確認メッセージを受信すると、モバイルルータ１１のHoAとプリフィクスの対応関係を記載したプリフィクスリストを作成し、パケット転送サーバ１３０に対して転送設定要求を送信する。転送設定要求にはパケット転送規則を示すモバイルルータ１１のHoAとプリフィクスの対応関係が含まれる。パケット転送サーバ１３０は転送設定要求を受信すると、メッセージ内に含まれる指示に基づき、転送経路設定を行うと、プリフィクス管理サーバ１２０に転送設定応答を返す。

図９はアドホックルータ間のハンドオーバーのシーケンスを示している。ここでは通信端末１３が通信相手端末１６０と通信を行っている状態で、モバイルルータ１１からモバイルルータ１２にハンドオーバーをするときの手順を示している。まずハンドオーバー前の処理であるモバイルルータ（MR）リスト作成手順を示す。モバイルルータ１１はアドホックネットワーク１０内の中で、モバイルネットワーク４０に接続しているモバイルルータを把握するため、定期的にMR問い合わせをアドホックネットワーク１０内の全端末に送信する。MR問い合わせを受信したモバイルルータ（ここではモバイルルータ１２）はMR応答をモバイルルータ１１に返す。モバイルルータ１１は受信したMR応答からモバイルネットワーク４０に接続しているモバイルルータのHoAが登録しているMRリストを作成する。

ハンドオーバー前に通信端末１３がモバイルルータ１１を介して通信相手端末１６０と通信を行っている場合、通信相手端末１６０から通信端末１３宛に送られるパケットは、ホームエージェント（通信端末）１５３を介した後にパケット転送サーバ１３０が捕捉し、設定された転送規則に従い、送信元アドレスにパケット転送サーバ１３０、宛先アドレスにモバイルルータ１１のHoAを用いて、IP in IPカプセル化を行い、ホームエージェント（モバイルルータ）１５１へ転送する。ホームエージェント１５１は設定された転送規則に従い、送信元アドレスにホームエージェント１５１、宛先アドレスにモバイルルータ１１のCoAを用いて、IP in IPカプセル化を行い、モバイルルータ１１へ転送する。モバイルルータ１１はパケットを受信すると、デカプセル化を行い、通信端末１３宛にパケットを転送する。

次にアドホックルータ間のハンドオーバー手順を示す。モバイルルータ１１はモバイルネットワーク４０へのリンクが切断したことを検知すると、MRリストの中から、1つモバイルルータ（ここではモバイルルータ１２）を選択し、現在もモバイルネットワーク４０へのリンクが確立しているか確認するため、ネットワーク（NW）接続確認要求を送信する。モバイルルータ１２はモバイルネットワーク４０へのリンクが確立していることを伝えるNW接続確認応答をモバイルルータ１１に送信する。モバイルルータ１１はモバイルルータ１２のリンクが確立していることを確認すると、モバイルルータ１２に対してモバイルルータ１１がプリフィクス管理サーバ１２０に登録しているプリフィクスを添えてHO依頼要求を送信する。モバイルルータ１２はHO要求を受信すると、ホームエージェント（モバイルルータ）１５２を介してプリフィクス管理サーバ１２０に対してモバイルルータ１１から受信したプリフィクスを添えてHO要求を送信する。プリフィクス管理サーバ１２０はHO要求を受信すると、プリフィクスリストに登録しているプリフィクスに対応したモバイルルータのHoAをモバイルルータ１１からモバイルルータ１２に変更した後、パケット転送サーバ１３０に転送設定要求を送信して、ハンドオーバーを行うプリフィクスのパケットの転送先をモバイルルータ１１のHoAからモバイルルータ１２のHoAへ変更する。その後、ホームエージェント（モバイルルータ）１５２を介してモバイルルータ１２に対してHO応答を送信する。モバイルルータ１１はHO依頼応答を受信すると、アドホックネットワーク１０からモバイルネットワーク４０へのパケットをモバイルルータ１２へ転送するためのフォワーディング設定を行う。最後にアドホックネットワーク１０内の端末のデフォルトルータをモバイルルータ１１からモバイルルータ１２に変更するなどのルーティング設定を行う。

ハンドオーバー後に通信端末１３がモバイルルータ１２を介して通信相手端末１６０と通信を行っている場合、通信相手端末１６０から通信端末１３宛に送られるパケットは、ホームエージェント（通信端末）１５３を介した後にパケット転送サーバ１３０が捕捉し、設定された転送規則に従い、送信元アドレスにパケット転送サーバ１３０、宛先アドレスにモバイルルータ１２のHoAを用いて、IP in IPカプセル化を行い、ホームエージェント（モバイルルータ）１５２へ転送する。ホームエージェント（モバイルルータ）１５２は設定された転送規則に従い、送信元アドレスにホームエージェント（モバイルルータ）１５２、宛先アドレスにモバイルルータ１２のCoAを用いて、IP in IPカプセル化を行い、モバイルルータ１２へ転送する。
モバイルルータ１２はパケットを受信すると、デカプセル化を行い、通信端末１３宛にパケットを転送する。

次に、本発明を実施するための実施例２の動作を説明する。かかる実施例は本発明の第２の実施形態に対応するものである。図１０に実施例２の実施形態の構成図を示す。図１０はアドホックネットワーク１０がモバイルネットワーク４０に接続している状態を示している。アドホックルータであるモバイルルータ１１、１２はホームエージェント（モバイルルータ）１５０によりNemoのプロトコルを用いて移動管理を行われている。また、プリフィクス管理サーバ１２０は、第1の実施例で挙げた機能に加え、ホームエージェント（モバイルルータ）１５０にアドホックネットワーク１０へのパケット転送の設定を行う機能を有する。ホームエージェント（モバイルルータ）１５０はNemoで規定されている機能に加え、モバイルルータ間のハンドオーバー時にプリフィクス管理サーバ１２０に対してプリフィクスリスト変更要求を送信する機能を有する。

図１１に実施例２におけるアドホックネットワーク１０の登録時のシーケンスを示している。アドホックネットワーク１０内でモバイルネットワーク４０にも接続しているアドホックルータであるモバイルルータ１１は、アドホックネットワーク１０構築をトリガにプリフィクス管理サーバ１２０にアドホックネットワーク登録要請を送信する。アドホックネットワーク登録要請にはモバイルネットワーク４０と接続しているインターフェースに付いているモバイルルータ１１のホームアドレスおよびモバイルルータ１１の移動管理を行っているホームエージェント（モバイルルータ）１５０のアドレスが含まれている。プリフィクス管理サーバ１２０はアドホックネットワーク登録要請を受信すると、モバイルルータ１１のホームアドレスにアドホックネットワーク１０内で使用するプリフィクスを割り当て、アドホックネットワーク登録応答に割り当てたプリフィクスを添えて応答する。モバイルルータ１１はアドホックネットワーク登録応答を受信すると、メッセージに含まれるプリフィクスを登録し、アドホックネットワーク登録確認メッセージをプリフィクス管理サーバ１２０に送信する。その後、アドホックネットワーク１０内に存在する全端末に対して、プリフィクスを通知する。プリフィクス管理サーバ１２０はアドホックネットワーク登録確認メッセージを受信すると、モバイルルータ１１のホームアドレスとプリフィクスおよびホームエージェントのアドレスの対応関係を記載したプリフィクスリストを作成し、ホームエージェント（モバイルルータ）１５０に対して、プリフィクス登録要求として、モバイルルータ１１のホームアドレスと対応するプリフィクスの情報を送信する。ホームエージェント１５０（モバイルルータ）はプリフィクスを登録し、パケット転送設定を行うと、プリフィクス管理サーバ１２０にプリフィクス確認応答を返す。

図１２に実施例２におけるアドホックルータ間のハンドオーバーのシーケンスを示している。ここではモバイルルータ１１からモバイルルータ１２にハンドオーバーをするときの手順を示している。モバイルルータ１２がハンドオーバー依頼要求を受信するまでの手順は実施例１と同じである。モバイルルータ１２はハンドオーバー依頼要求を受信すると、ホームエージェント（モバイルルータ）１５０に対してハンドオーバー要求としてモバイルルータのHoAとプリフィクスを含むBinding Update送信する。ホームエージェント（モバイルルータ）１５０はBinding Updateを受信し、プリフィクスの対応するモバイルルータの変更要求であることを認識すると、プリフィクス管理サーバ１２０に対してプリフィクス変更要求を送信する。プリフィクス管理サーバ１２０はプリフィクス変更要求を受信すると、プリフィクスリストを更新し、プリフィクス変更応答をホームエージェント（モバイルルータ）１５０に返す。その後、ホームエージェント（モバイルルータ）１５０は対応するプリフィクスの転送経路設定の変更を行い、ハンドオーバー応答であるBinding Acknowledgementを返す。

次に、本発明を実施するための実施例３について図面を参照して詳細に説明する。実施例３の特徴は、モバイルネットワーク〜アドホックルータ間を接続しているアクセス方式をアドホックネットワーク内の端末に通知できることにある。本発明の実施例３の構成図およびアドホックネットワーク登録手順、アドホックルータ間ハンドオーバー手順は実施例１と同じ図７〜９である。まず、実施例３のアドホックネットワーク登録手順について説明する。アドホックルータであるモバイルルータ１１はプリフィクス管理サーバ１２０に送るアドホックネットワーク登録要請にモバイルルータ１１のIPアドレスだけでなく、モバイルネットワーク４０に接続しているアクセス方式を識別するアクセス識別子を情報として付加する。プリフィクス管理サーバ１２０はアドホックネットワーク登録要請を受信すると、モバイルルータ１１のIPアドレスとアクセス識別子の組に対してプリフィクスを割り当て、モバイルルータのIPアドレスとアクセス識別子、プリフィクスの組をプリフィクスリストとして管理する。モバイルルータ１１はプリフィクスを割り当ててもらうと、アドホックネットワーク１０内にプリフィクスと併せて対応するアクセス識別子を通知する。他の登録手順は実施例１と同じである。次に、実施例３のアドホックネットワーク登録手順について説明する。ここではモバイルルータ１１からモバイルルータ１２にハンドオーバーをするときの手順を説明する。まずハンドオーバー前の処理であるモバイルルータ（MR）リスト作成手順を示す。モバイルルータ１１はアドホックネットワーク１０内の中で、モバイルネットワーク４０に接続しているモバイルルータを把握するため、定期的にMR問い合わせをアドホックネットワーク１０内の全端末に送信する。MR問い合わせを受信したモバイルルータ（ここではモバイルルータ１２）はMR応答としてモバイルルータのIPアドレスとアクセス識別子の組をモバイルルータ１１に返す。モバイルルータ１１は受信したMR応答からモバイルネットワーク４０に接続しているモバイルルータのIPアドレスとアクセス識別子の組が登録しているMRリストを作成する。次にモバイルルータ間のハンドオーバー手順を示す。モバイルルータ１１はモバイルネットワーク４０へのリンクが切断したことを検知すると、MRリストの中から、同じアクセス識別子を持つ1つモバイルルータ（ここではモバイルルータ１２）を選択し、現在もモバイルネットワーク４０へのリンクが確立しているか確認するため、ネットワーク（NW）接続確認要求を送信する。モバイルルータ１２はモバイルネットワーク４０へのリンクが確立していることを伝えるNW接続確認応答をモバイルルータ１１に送信する。モバイルルータ１１はモバイルルータ１２のリンクが確立していることを確認すると、モバイルルータ１２に対してモバイルルータ１１がプリフィクス管理サーバ１２０に登録しているプリフィクスを添えてHO依頼要求を送信する。その後のハンドオーバー手順は実施例１と同じである。

本発明によれば、モバイルキャリアオペレータのユーザに対するPersonal Area Network収容サービスを提供する、といった用途に適用できる。

第１の実施形態の構成を示すブロック図である。第１の実施形態のアドホックネットワーク登録時の動作を示す流れ図である。第１の実施形態のアドホックルータ間のハンドオーバーの動作を示す流れ図である。第２の実施形態の構成を示すブロック図である。第２の実施形態のアドホックネットワーク登録時の動作を示す流れ図である。第２の実施形態のアドホックルータ間のハンドオーバーの動作を示す流れ図である。実施例１の構成を示すブロック図である。実施例１のアドホックネットワーク登録時の動作を示す流れ図である。実施例１のアドホックルータ間のハンドオーバーの動作を示す流れ図である。実施例２の構成を示すブロック図である。実施例２のアドホックネットワーク登録時の動作を示す流れ図である。実施例２のアドホックルータ間のハンドオーバーの動作を示す流れ図である。

符号の説明

１０アドホックネットワーク
１１、１２モバイルルータ（アドホックルータ）
１３、１４通信端末
２０プリフィクス管理機能
３０パケット転送機能
４０モバイルネットワーク
５０ホームエージェント機能
１２０プリフィクス管理サーバ
１３０パケット転送サーバ
１５０〜１５２ホームエージェント（モバイルルータ）
１５３ホームエージェント（通信端末）
１６０通信相手端末

Claims

アドホックネットワークにプリフィクスを割り当てる割当手段と、プリフィクスとアドホックルータの対応関係を管理する管理手段と、アドホックネットワークのプリフィクス宛のパケットをアドホックルータまで転送する転送手段とを備えたことを特徴とする、アドホックネットワークにおけるアドホックルータの移動管理方法。
前記転送手段は、プリフィクスとアドホックルータの在圏位置を示すアドレスの対応関係を管理する対応関係管理手段を含むことを特徴とする、請求項１に記載のアドホックネットワークにおけるアドホックルータの移動管理方法。
アドホックルータのIPアドレスを受信し、該アドホックルータにアドホックネットワークのプリフィクスを割り当て、前記アドホックルータの前記IPアドレスと前記プリフィクスの対応関係を管理するアドホックネットワーク登録手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のアドホックネットワークにおけるアドホックルータの移動管理方法。
アドホックルータとアドホックネットワークのプリフィクスの対応関係を変更する変更手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のアドホックネットワークにおけるアドホックルータの移動管理方法。
前記アドホックネットワーク登録手段が、さらにホームエージェントのIPアドレスとの対応関係を管理することを特徴とする請求項３乃至４のいずれかに記載のアドホックネットワークにおけるアドホックルータの移動管理方法。
前記アドホックネットワーク登録手段が、さらにアドホックネットワークのモバイルネットワークへのアクセス方式との対応関係を管理することを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載のアドホックネットワークにおけるアドホックルータの移動管理方法。
事前にモバイルネットワークに接続可能なアドホックルータをリスト化し、アドホックルータ切り替え時にはモバイルネットワークへの接続確認を行い、旧アドホックルータから新アドホックルータに対してハンドオーバー要求を送信してハンドオーバーを行うことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のアドホックネットワークにおけるアドホックルータの移動管理方法。
請求項１乃至７のいずれかに記載のアドホックネットワークにおけるアドホックルータの移動管理方法を実現するアドホックルータ移動管理プログラム。
請求項８に記載のアドホックルータ移動管理プログラムを記録した記録媒体。
アドホックネットワーク及びモバイルネットワークの双方に接続可能であり、前記アドホックネットワーク内の端末へのルーティング機能と、後記プリフィクス管理サーバへのアドホックネットワーク登録機能及びハンドオーバー通知機能を具備するアドホックルータと、
前記モバイルネットワーク内に存在し、前記アドホックルータからのアドホックネットワーク登録要求に応じて前記アドホックネットワークにプリフィクスを割り当てる機能と、前記アドホックルータのホームアドレスとプリフィクスの対応関係を管理する機能と、後記パケット転送サーバに前記アドホックネットワークへのパケット転送の設定を行う機能とを具備するプリフィクス管理サーバと、
前記モバイルネットワーク内に存在し、前記プリフィクス管理サーバからの指示に基づき、前記アドホックネットワーク宛のユーザパケットを捕捉し、転送する機能を具備するパケット転送サーバと、
前記アドホックルータの移動管理を行うホームエージェントとを有する、アドホックネットワーク収容システム。
アドホックネットワーク及びモバイルネットワークの双方に接続可能であり、前記アドホックネットワーク内の端末へのルーティング機能と、後記プリフィクス管理サーバへのアドホックネットワーク登録機能及びハンドオーバー通知機能を具備し、後記ホームエージェントによって移動管理を行われているアドホックルータと、
前記モバイルネットワーク内に存在し、前記アドホックルータからのアドホックネットワーク登録要求に応じて前記アドホックネットワークにプリフィクスを割り当てる機能と、前記アドホックルータのホームアドレスとプリフィクスの対応関係を管理する機能と、後記ホームエージェントに前記アドホックネットワークへのパケット転送の設定を行う機能とを具備するプリフィクス管理サーバと、
前記アドホックルータの移動管理を行い、前記プリフィクス管理サーバからの指示に基づき、前記アドホックネットワーク宛のユーザパケットを捕捉し転送する機能を具備し、アドホックルータ間のハンドオーバー時に前記プリフィクス管理サーバに対しプリフィクスリスト変更要求を送信する機能を有する、ホームエージェントと
を有する、アドホックネットワーク収容システム。
アドホックネットワーク及びモバイルネットワークの双方に接続可能であり、前記アドホックネットワーク内の端末へのルーティング機能と、
アドホックルータのホームアドレスとプリフィクスの対応関係を管理する機能と、前記アドホックネットワーク宛のユーザパケットを捕捉し、転送する機能を具備するパケット転送サーバに前記アドホックネットワークへのパケット転送の設定を行う機能とを具備するプリフィクス管理サーバに対するアドホックネットワーク登録機能及びハンドオーバー通知機能を具備するアドホックルータ。
モバイルネットワーク内に存在し、アドホックネットワーク及びモバイルネットワークの双方に接続可能であり、前記アドホックネットワーク内の端末へのルーティング機能と、後記プリフィクス管理サーバへのアドホックネットワーク登録機能及びハンドオーバー通知機能を具備するアドホックルータからのアドホックネットワーク登録要求に応じて前記アドホックネットワークにプリフィクスを割り当てる機能と、
前記アドホックルータのホームアドレスとプリフィクスの対応関係を管理する機能と、
前記モバイルネットワーク内に存在し、後記プリフィクス管理サーバからの指示に基づき、前記アドホックネットワーク宛のユーザパケットを捕捉し、転送する機能を具備するパケット転送サーバに前記アドホックネットワークへのパケット転送の設定を行う機能とを具備するプリフィクス管理サーバ。
前記パケット転送サーバに前記アドホックネットワークへのパケット転送の設定を行う機能の代わりに、ホームエージェントに対してアドホックネットワークへのパケット転送の設定を行う機能を有する、請求項１３に記載のプリフィクス管理サーバ。
モバイルネットワーク内に存在し、アドホックネットワークへのパケット転送の設定を行う機能を具備するプリフィクス管理サーバからの要請に応じ、アドホックネットワーク宛のユーザパケットを捕捉し、転送する機能を具備するパケット転送サーバ。
アドホックルータ間のハンドオーバー時に、請求項１４記載のプリフィクス管理サーバに対してプリフィクスリスト変更要求を送信する機能を具備するホームエージェント。