JP2006513653A

JP2006513653A - ネットワーク・アドレス変換ベースの移動管理

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Publication number: JP2006513653A
Application number: JP2004566960A
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Inventors: ザング，ジヤンビアオ
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Filing date: 2003-12-29
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Abstract

ホーム・エージェントを有する通信構成においてモバイル・ホスト（１９９）をサポートする方法を提供する。モバイル・ホスト（１９９）は、ネットワーク・アドレス変換（ＮＡＴ：ＮｅｔｗｏｒｋＡｄｄｒｅｓｓＴｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）サーバー（１６５）との通信が可能である。モバイル・ホスト（１９９）に対するパケットは、少なくともこのモバイル・ホスト（１９９）上で使用されるアドレスおよびポートを含むデータを有しており、ホーム・エージェント（１２５）により、ＮＡＴサーバー（１４５）上で使用されるグローバル・アドレスおよびポートのそれぞれに変換される。変更のためにホーム・エージェント（１２５）からパケットが送信され、このパケットがモバイル・ホスト（１９９）に経路指定が可能となる。パケットは、ＮＡＴサーバー（１４５）と互換性を有する。

Description

本発明は、一般に、移動管理（ｍｏｂｉｌｉｔｙｍａｎａｇｅｍｅｎｔ：モビリティ・マネジメント）に関し、より具体的には、それぞれがネットワーク・アドレスによりアクセスされるリソース（源）のネットワーク・アドレス変換（ＮＡＴ：ＮｅｔｗｏｒｋＡｄｄｒｅｓｓＴｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）ベースの移動管理に関する。

モバイル・インターネット・プロトコル（ＩＰ：ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）は、インターネットを介して、情報を伝送するためのモバイル・ベースの規格である（例えば、２０００年９月現在、http://www.faqs.org/rfcs/rfc2794.htmlに記載された「ＩＰｖ４のためのモバイルＩＰネットワーク・アクセス識別子の拡張（ＭｏｂｉｌｅＩＰＮｅｔｗｏｒｋＡｃｃｅｓｓＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒＥｘｔｅｎｓｉｏｎｆｏｒＩＰｖ４）」を参照）。モバイルＩＰが有する１つの問題は、モバイル・リソースをグローバルに到達可能とするために、モバイル気付アドレス（ｍｏｂｉｌｅｃａｒｅ‐ｏｆ‐ａｄｄｒｅｓｓ）などのアドレスを要することである。大抵のネットワークは、ネットワーク・アドレス変換（ＮＡＴ）を利用しており、このネットワーク・アドレス変換（ＮＡＴ）は、通常、与えられたＩＰアドレスに対応する、単一のアクセス・ポイントを介して、通信する複数のモバイル（携帯）機器が使用するＩＰアドレスを割り当てるため、これは難しい問題である。モバイルＩＰが有する別の問題は、特に小さなパケットのための、プロトコルのオーバーヘッドが高いことである。この理由は、モバイルＩＰは、データ通信を行うためにトンネリング処理を使用するからである。一般的なトンネリング技術に含まれるものとして、ＩＰ‐ｉｎ‐ＩＰ、ＩＰ‐ｉｎ‐ＵＤＰ（ＵｓｅｒＤａｔａｇｒａｍＰｒｏｔｏｃｏｌ）‐ｉｎ‐ＩＰが挙げられる。

上述した第１の問題に関し、ユーザ・データグラム・プロトコル（ＵＤＰ）をネットワーク・アドレス変換（ＮＡＴ）の周りのワーク（ｗｏｒｋ）として使用すること、即ち、ＵＤＰパケットを使用してホーム・エージェント（ｈｏｍｅａｇｅｎｔ）からのＩＰパケットをトンネリングすることが提案されている。つまり、携帯端末（ＭＴ：ＭｏｂｉｌｅＴｅｒｍｉｎａｌ）は、まず、ＵＤＰを使用してホーム・エージェントに登録を行い、対応する外部のネットワークＮＡＴサーバーにおけるマッピング（ｍａｐｐｉｎｇ：写像、対応表）を作成する。この手法には、処理を行うために、多大なプロトコルのオーバーヘッドを要する。更に、携帯端末（ＭＴ）は、このＭＴのホーム・エージェントに対して登録メッセージを絶えず送信することにより、外部のネットワーク・アドレス変換（ＮＡＴ）サーバーでのＵＤＰマッピングを有効に維持しなければならない。

従って、先行技術における上述した問題を解決する移動管理のための方法およびシステムが提供されることが望ましく、大変有益である。

（発明の概要）
ネットワーク・アドレス変換（ＮＡＴ）サーバーおよびホーム・エージェントを有する通信構成においてモバイル・ホスト（ＭＨ：ＭｏｂｉｌｅＨｏｓｔ、携帯ホスト）をサポートするための方法および装置が開示される。ＮＡＴサーバーは、モバイル・ホストおよびホーム・エージェントに関し、外部ネットワークに対応する。モバイル・ホストに対するデータ・パケットにおいて、ホーム・エージェントは、モバイル・ホスト上のインターネット・プロトコルに準拠したアドレスおよびモバイル・ホスト上のポートのうち少なくとも１つを、ＮＡＴサーバーおよびＮＡＴサーバー上のポートのそれぞれに変換する。データ・パケットは、ホーム・エージェントからＮＡＴサーバーに送信され、ＮＡＴサーバー上の少なくとも１つのアドレス（グローバル）とＮＡＴサーバー上のポートとが変更され、データ・パケットをモバイル・ホストに経路指定することが可能となる。

本発明のこれらの態様、特徴、および利点、また、その他の態様、特徴、および利点は、添付図面を参照しながら好ましい実施の形態についての以下の詳細な説明を読むことにより明らかになる。

本発明は、インターネット・プロトコル（ＩＰ）ベースの携帯（モバイル）機器用のネットワーク・アドレス変換（ＮＡＴ）に基づく管理のための方法およびシステムに関する。単一のＩＰｖ４ベースのアドレスの総数には制約があるため、ＩＰｖ４アドレスのスペース不足の問題を解決するためにＮＡＴサーバーが利用されている。また、この制約は、様々なインターネット・プロトコル上の問題を生み出している。本発明は、ＮＡＴ周りの作業を行うのとは異なり、インターネット・ベースのモビリティ・サポートのためにＮＡＴを使用することにより、既存のＮＡＴベースのアーキテクチャーを利用するものである。

本発明は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、特定用途向けプロセッサ、またはこれらを組み合わせた様々な形態で実施可能であることが理解される。本発明は、ハードウェアとソフトウェアとを組み合わせることにより実施されることが好ましい。更に、ソフトウェアは、プログラム記憶装置に具体的な形態に実現されたアプリケーション・プログラムとして実行されることが好ましい。アプリケーション・プログラムは、好ましいアーキテクチャーを有するコンピュータに対してアップロードされ、このコンピュータにより実行可能なものであってもよい。好ましくは、コンピュータは、１つ以上の中央処理装置（ＣＰＵ）、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、入出力（Ｉ／Ｏ）インタフェースを備えるコンピュータ・プラットフォーム上で実行される。更に、このコンピュータ・プラットフォームは、オペレーション・システムとマイクロ命令コードを更に備えている。本明細書に記載された様々な処理および機能は、マイクロ命令コードの一部であってもよいし、アプリケーション・プログラムの一部であってもよいし、これらを組み合わせたものであってもよいし、また、オペレーティング・システム（ＯＳ）を介して実行されるものであってもよい。更に、コンピュータ・プラットフォームには、追加のデータ記憶装置や、印刷機等、周辺機器を結合するようにしてもよい。

更に、添付図面に描かれた構成要素としてのシステム構成要素および方法の幾つかは、好ましくはソフトウェアの形態で実行されるため、システム構成要素間、または処理機能ブロック間の実際の結合は、本発明の実施の形態のプログラムの仕方により異なるものであることが理解できよう。本発明の原理に従って、関連する技術分野の当業者であれば、本発明の構成で実施すること、また、同様の構成で実施することが可能であろう。

図１は、本発明の例示的な実施の形態に係る通信構成１００を示すブロック図である。通信構成１００は、ホーム・エージェント１２５と、モバイル・ホスト１９９と、ネットワーク・アドレス変換（ＮＡＴ）サーバー１４５（本明細書において、「親ＮＡＴサーバー」１４５とも呼ぶ）を含んでいる。ホーム・エージェント１２５は、第１のネットワーク１２０に属し、ＮＡＴサーバー１４５は、外部ネットワーク１４０に属する。外部ネットワーク１４０は、更に、サブネットワーク１９０を含み、このサブネットワーク１９０は、サブネットワーク・ネットワーク・アドレス変換（ＮＡＴ）サーバー１９５（本明細書において、「子ＮＡＴサーバー」１９５とも呼ぶ）を含んでいる。サブネットワークＮＡＴサーバー１９５については、以下、図４を参照して更に詳細に説明する。

発明の本実施の形態においては、ホーム・エージェント１２５、モバイル・ホスト１９９、ネットワーク・アドレス変換（ＮＡＴ）サーバー１４５、およびサブネットワークＮＡＴサーバー１９５の各々は、送信機１８１および受信機１８２を備えている。通信構成１００の構成要素は、上述した各通信機器に限定されるものではなく、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、本発明においてどのようなタイプ（形式）の通信機器を利用することも可能であることが理解できよう。ホーム・エージェント１２５、ＮＡＴサーバー１４５、およびサブネットワークＮＡＴサーバー１９５の各々は、トランスレータ（変換器）１８３を備えている。ＮＡＴサーバー１４５およびサブネットワークＮＡＴサーバー１９５の各々は、マップ・ジェネレータ（マップ生成器）１８４を備えている。

モバイル・ホスト１９９として、限定するものではないが、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ラップトップ・コンピュータなど、通信情報に対する無線インタフェースを利用するどのようなタイプの機器も利用することができる。モバイル・ホスト１９９は、有線接続により通信を行うことも可能などのようなタイプのモバイル機器でもよいことが理解できよう。例えば、モバイル機器は、固定された状態でネットワークに接続されて、このネットワークの通信を終え、次に別の場所に運ばれて、同一のネットワーク、または別のネットワークとの通信の接続、切断を繰り返すもの、即ち、通信ネットワークに接続することが可能なＰＤＡであってもよい。

ホーム・エージェント１２５として、ソフトウェアを実行可能なネットワークに存在するどのようなタイプの機器も使用することができる。従って、ホーム・エージェント１２５として、限定するものではないが、サーバー、コンピュータ、およびモバイル機器の受信機などを使用することができる。

第１のネットワーク１２０および外部ネットワーク１４０は、無線ネットワーク（例えば、無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ：ＷｉｒｅｌｅｓｓＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）、第三世代（３Ｇ）ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ：ＵｎｉｖｅｒｓａｌＭｏｂｉｌｅＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＳｙｓｔｅｍ）、ＧＳＭベースのネットワーク、ＧＰＲＳベースのネットワーク）、更に、ツイストペア、イーサネット（登録商標）、ＰＳＴＮなどの有線ネットワークを含むネットワークをどのように組み合わせたものであってもよい。

第１のネットワーク１２０と外部ネットワーク１４０との間の通信の媒体として、無線（ＲＦ）ベースの信号１０１が図示されているが、どのような通信媒体、構成（ｆａｂｒｉｃ）を使用することもできる。通信媒体には、機器間の有線、無線構成要素を含めることができる。通信媒体の条件は、ネットワークとネットワークにより接続される機器のタイプに依存する。以下に挙げる例示的な実施の形態においては、ユーザーの登録メッセージ、アドレス変換メッセージ、およびユーザーのデータ・メッセージが、ネットワーク１２０と外部ネットワーク１４０との間で、無線によるデータ・パケットの形式で交換されるメッセージの種類である。しかしながら、本発明は、これらの種類のメッセージのみに限定されるものではなく、他のインタフェース手段（有線または無線）を利用した他の種類のメッセージを本発明に従って使用することも可能であり、このような他の種類のメッセージは、関連する技術分野における当業者であれば容易に決定することが可能である。

以下の例示的な実施の形態では、ポートの使用について言及している。本発明を実施するためには、限定するものではないが、クライアントがポートを介してホストをバインドする、ＦＴＰ（ＦｉｌｅＴｒａｎｓｆｅｒＰｒｏｔｏｃｏｌ）、ＨＴＴＰ（ＨｙｐｅｒＴｅｘｔＴｒａｎｓｆｅｒＰｒｏｔｏｃｏｌ）、ＳＭＴＰ（ＳｉｍｐｌｅＭａｉｌＴｒａｎｓｆｅｒＰｒｏｔｏｃｏｌ）、ＴＣＰ／ＩＰ（ＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌＰｒｏｔｏｃｏｌ／ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）、ＵＤＰ（ＵｓｅｒＤａｔａｇｒａｍＰｒｏｔｏｃｏｌ）、およびＰＤＣＰ（ＰａｃｋｅｔＤａｔａＣｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅＰｒｏｔｏｃｏｌ）のようなアプリケーションのために使用されるポートを含め、どのようなタイプのポートを使用することも可能であることが理解できよう。また、どの範囲のポートを本発明に従って使用することも可能であることも理解できよう。本発明の好ましい実施の形態においては、１０００番から２０００番までのポートのうち、どのポートを使用することも可能であり、各ポートはホストをバインドする目的で使用されるが、本発明の原理を使用した機器の必要性に依存して、使用するポートの数を増減させることができる。

本発明は、図１に示す通信アーチテクチャに厳格に限定されるものではなく、従って、関連する技術分野における当業者が容易に考案することができるような他のアーチテクチャも本発明に使用することもできる。即ち、本明細書における本発明の開示内容に基づいて、関連する技術分野の当業者であれば、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、本発明に使用する通信構成のこのような実施の形態、更に、実施の形態の様々な他の変形例を考案することができる。

本明細書において、「携帯端末（ＭＴ：ＭｏｂｉｌｅＴｅｒｍｉｎａｌ）」という用語と「モバイル・ホスト（ＭＨ：ＭｏｂｉｌｅＨｏｓｔ）」という用語は同じ意味で使用されている。更に、本明細書において使用されている「Ｇ」は、モビリティ・ハンドリング（ｍｏｂｉｌｉｙｈａｎｄｌｉｎｇ：移動処理）のためにネットワーク・アドレス変換（ＮＡＴ）サーバー１４５により保持されているグローバル・アドレス（Ｇ：Ｇｌｏｂａｌａｄｄｒｅｓｓ）を示し、「Ｈ」は、モバイル・ホスト１９９のホーム・アドレス（Ｈ：Ｈｏｍｅａｄｄｒｅｓｓ）を示し、「Ｐ」および「Ｐ″」は、ポート（Ｐ：Ｐｏｒｔ）を示している。

ネットワーク・アドレス変換（ＮＡＴ）サーバー１４５は、１個のグローバル・アドレスＧをモビリティ・ハンドリングのために保持する。全てのモバイルのＵＤＰ（ＵｓｅｒＤａｔａｇｒａｍＰｒｏｔｏｃｏｌ）パケットおよびＴＣＰ（ＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌＰｒｏｔｏｃｏｌ）パケットは、グローバル・アドレスＧおよびＮＡＴサーバー１４５の複数の異なるポート番号を用いてマッピングされる。

従来技術における１つの問題は、モバイル・ホスト１９９のための現在継続中のセッション（ｏｎｇｏｉｎｇｓｅｓｓｉｏｎ）をマッピングする方法にある。何故ならば、通信のためのポート番号が既に固定されているため、これが、ネットワーク・アドレス変換（ＮＡＴ）の原理に反するからである。この問題を解決する鍵となるのは、ＩＰトンネリングを使用する代わりにホーム・エージェント１２５を使用することである。何故ならば、ホーム・エージェント１２５は、アドレス変換を行うことができるからである。ホーム・エージェント１２５によるアドレス変換を容易にするために、モバイル・ホスト１９９において開いているポートが、ネットワーク・アドレス変換（ＮＡＴ）サーバー１４５により知られていなければならない。この開いているポートが、ＮＡＴサーバー１４５の外部インタフェース上のポートにマッピングされ、ホーム・エージェント１２５に対してマッピングされたポートが通知される。

図２は、本発明の例示的な実施の形態に係る無線通信構成におけるモバイル・ホストをサポートするネットワーク・アドレス／ポート変換の方法を示す流れ図である。図２の方法は、モバイル・ホスト１９９がネットワーク・アドレス変換（ＮＡＴ）を使用する外部ネットワーク１４０内に移動し、外部ネットワークのＮＡＴサーバー１４５により直接到達可能となった場合に対応するものである。

モバイル・ホスト１９９は、（モバイル・ホスト１９９の）ホーム・エージェント１２５に対し、ソース・アドレス（ｓｏｕｒｃｅａｄｄｒｅｓｓ）としてのモバイル・ホスト１９９のホーム・アドレスＨを含む登録パケットを送信する（ステップ２０５）。通常の登録情報のほかに、登録パケットには、さらに、モバイル・ホスト１９９において現在開いているポートＰの情報が含まれる。

外部ネットワーク１４０におけるネットワーク・アドレス変換（ＮＡＴ）サーバー１４５は、登録パケットを受信する（ステップ２１０）。登録パケット内の開いているポートＰの各々に対し、ＮＡＴサーバー１４５は、このＮＡＴサーバー１４５上のマッピング・ポートＰ′を選択し、（Ｇ、Ｐ′）が（Ｈ、Ｐ）を一意的に識別できるようにする（ステップ２１５）。ＮＡＴサーバー１４５は、このマッピング（Ｇ、Ｐ′）‐＞（Ｈ、Ｐ）を登録する（ステップ２２０）。次に、ＮＡＴサーバー１４５は、ホーム・エージェント１２５に対し、グローバル・アドレスＧおよび（Ｐ、Ｐ′）の形式の全てのポート・マッピングを登録パケットと共に送信する（ステップ２２５）。更に、ＮＡＴサーバー１４５は、モバイル・ホスト１９９のホーム・アドレスＨが登録されたことを記録する。

現在継続中のセッションから、モバイル・ホスト１９９上のポートＰに対するパケットがモバイル・ホスト１９９のホーム・エージェント１２５により受信されると、ホーム・エージェント１２５は、マッピング表を参照し、パケット内の宛先アドレス／ポートのペアを（Ｈ、Ｐ）から（Ｇ、Ｐ′）に変更する（ステップ２３５）。次に、パケットは、グローバル・アドレスＧに従って、外部ネットワーク１４０内のＮＡＴサーバー１４５に経路指定される（ステップ２４０）。ＮＡＴサーバー１４５は、自己のマッピング表をチェックし、宛先アドレス／ポートのペアを変更して（Ｈ、Ｐ）に戻し、パケットをモバイル・ホスト１９９に送信する（ステップ２４５）。

図３および図４がモバイル・ホスト登録の処理に対応する図２に示す幾つかのステップを利用したものであることが理解される。これらのステップは、図３および図４に示されていないが、図３および図４は、それぞれ、本発明の独自の特徴を中心に示したものである。

図３は、本発明の更に別の例示的な実施の形態に係る無線通信構成におけるモバイル・ホストをサポートするネットワーク・アドレス／ポート変換の方法を示す流れ図である。図３の方法は、モバイル・ホスト１９９に対するパケットをホーム・エージェント１２５が受信し、宛先ポートにはホーム・エージェント１２５でのマッピングが存在しない場合に対応するものである。これは、新しいセッションが対応するホスト（ＣＨ：ＣｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇＨｏｓｔ）により開始された場合、モバイル・ホスト１９９が登録の間に現在開いているポートに関する情報を送信しなかった場合（例えば、バックワード互換性（ｂａｃｋｗａｒｄｃｏｍｐａｒｔｉｂｉｌｉｔｙ）を確保するために、モバイル・ホスト１９９が通常のモバイルＩＰホストである場合がある）、また、セッションが外部ネットワークにおいて開始された場合がある。このような場合には、ホーム・エージェント１２５は、直接外部ネットワーク１４０内のＮＡＴサーバー１４５に対してマッピング表を作成するように要求する（ステップ４１０）。ホーム・エージェント１２５は、外部ネットワーク１４０内のＮＡＴサーバー１４５上のモビリティ・アドレスＧしか持っていないため、ＮＡＴサーバー１４５によるマッピング表の作成には、この目的のポートが、ＮＡＴサーバー１４５によりグローバル・アドレスＧに保持される必要がある。本明細書において、このポートをポートＭと示す。

従って、ホーム・エージェント１２５が宛先アドレス（Ｈ、Ｐ_２）を含んだパケットを受信し、Ｐ_２に対するポート・マッピングが存在しないとき（ステップ４０５）には、ホーム・エージェント１２５は、外部ネットワーク１４０内のＮＡＴサーバー１４５のポートＭにおけるグローバル・アドレスＧに対してマッピング（Ｈ、Ｐ_２）を要求する（ステップ４１０）。この要求を受信すると、ＮＡＴサーバー１４５は、マッピング（Ｇ、Ｐ_２′）‐＞（Ｈ、Ｐ_２）を作成し、このマッピング（Ｇ、Ｐ_２′）‐＞（Ｈ、Ｐ_２）をホーム・エージェント１２５に返送する（ステップ４１５）。そこで、ホーム・エージェントは、モバイル・ホスト１９９に対するパケット内の宛先アドレス／ポートのペアを（Ｈ、Ｐ_２）から（Ｇ、Ｐ_２′）に置換することができる（ステップ４２５）。ＮＡＴサーバー１４５がパケットを受信すると、宛先アドレス／ポートのペアは、再び（Ｈ、Ｐ_２）に変換され（ステップ４３０）、パケットを正確にモバイル・ホスト１９９に対して経路指定することが可能になる。

図４は、本発明の更に別の例示的な実施の形態に係る無線通信構成におけるモバイル・ホストをサポートするネットワーク・アドレス／ポート変換の方法を示す流れ図である。図４の方法は、モバイル・ホスト１９９が（ＮＡＴを使用した）外部ネットワーク１４０内に移動したが、外部ネットワーク１４０のＮＡＴサーバーが直接モバイル・ホスト１９９に到達できない場合に対応するものである。モバイル・ホスト１９９は、ＮＡＴサーバー１４５によりサービスを提供されるネットワーク（ここでは、外部ネットワーク１４０）を構成するサブネットワーク１９０に直接接続される可能性が高い。この問題の一つの解決策は、ＮＡＴの別の階層を利用すること、即ち、サブネットワーク１９０もまた、ＮＡＴサーバーを備えることであろう。図４の例においては、外部ネットワーク１４０のＮＡＴサーバー１４５を親サーバーとみなすことができ（以下、図４の例に関し、「ＮＡＴサーバー」１４５、「親ＮＡＴサーバー」１４５と言及するが、これらは同じ意味である）、また、サブネットワーク１９０のＮＡＴサーバーを子サーバーとみなすことができる（以下、「子ＮＡＴサーバー１９５」と言及する）。

子ＮＡＴサーバー１９５がモバイル・ホスト１９９のホーム・エージェント１２５の代わりに親ＮＡＴサーバー１４５と通信する点を除けば、子ＮＡＴサーバー１９５は、親ＮＡＴサーバー１４５が使用するものと同様の処理を実行する。また、子ＮＡＴサーバー１９５は、ＮＡＴサーバー１９５にとってローカルのモビリティ・マッピング・アドレスＬを保持する（ステップ５０５）。モバイル・ホスト１９９がホーム・エージェント１２５に対して登録パケットを送信すると（ステップ５１０）、子ＮＡＴサーバー１９５は、登録パケットを受信する（ステップ５１５）。子ＮＡＴサーバー１９５は、モバイル・ホスト１９９において現在継続中のセッションに対し、ポートＰをマッピング・アドレスＬ上（即ち、子ＮＡＴサーバー１９５上の）の単一のポートＰ′にマッピングする（ステップ５２０）。マッピング（Ｌ、Ｐ′）‐＞（Ｈ、Ｐ）が子ＮＡＴサーバー１９５に登録される（ステップ５２５）。次に、子ＮＡＴサーバー１９５は、登録パケットをＬおよび（Ｐ、Ｐ″）の形式の全てのポート・マッピングと共に親ＮＡＴサーバー１４５に転送する（ステップ５３０）。再び、親ＮＡＴサーバー１４５は、各ポートを外部アドレスＧ上で単一のものとするために、ポートのマッピングを行う。即ち、親ＮＡＴサーバー１４５は、アドレスＬ上の各ポートＰ′について、マッピング（Ｐ′、Ｐ″）を作成する（ステップ５３５）。親ＮＡＴサーバー１４５は、マッピング（Ｇ、Ｐ″）‐＞（Ｌ、Ｐ′）を登録し、登録パケット、グローバル・アドレスＧ、および（Ｐ、Ｐ″）の形式のポート・マッピングをホーム・エージェント１２５に送信する（ステップ５４５）。

現在継続中のセッションからモバイル・ホスト１９９上のポートＰに対するパケットをモバイル・ホスト１９９のホーム・エージェント１２５が受信すると、ホーム・エージェント１２５は、自己のマッピング表をチェックし、パケット内の宛先アドレス／ポートを（Ｈ、Ｐ）から（Ｇ、Ｐ″）に変更する（ステップ５５０）。次に、パケットは、グローバル・アドレスＧに従って、ホーム・エージェント１２５から外部ネットワーク１４０内のＮＡＴサーバー１４５に経路指定される（ステップ５５５）。ＮＡＴサーバー１４５は、パケットを受信し、マッピング表をチェックし、宛先アドレス／ポートのペアを（Ｌ、Ｐ′）に変更し、パケットを子ＮＡＴサーバー１９５に送信する（ステップ５６５）。子ＮＡＴサーバー１９５がパケットを受信すると、宛先アドレス／ポートのペアが（Ｈ、Ｐ）に変更され、モバイル・ホスト１９９に転送される（ステップ５７０）。

外部ネットワーク１４０内で開始されるモバイル・セッションの場合についても、同様の処理が適用される。外部ネットワーク１４０内のモバイル・ホスト（ＭＨ）のために対応するホスト（ＣＨ）により開始されるセッションの場合には、モバイル・ホスト１９９のホーム・エージェント１２５からのマッピングを求めるリクエストは、親ＮＡＴサーバー１４５により子ＮＡＴサーバー１９５に転送される。子ＮＡＴサーバー１９５は、マッピング（Ｌ、Ｐ_２′）‐＞（Ｈ、Ｐ_２）を作成し、このマッピングについて親ＮＡＴサーバー１４５に通知する。次に、親ＮＡＴサーバー１４５は、マッピング（Ｇ、Ｐ_２′）‐＞（Ｌ、Ｐ_２′）を作成し、マッピング（Ｇ、Ｐ_２″）‐＞（Ｈ、Ｐ_２）をホーム・エージェント１２５に送信する。

添付図面を参照して例示的な実施の形態を説明したが、本発明はこのような具体的な実施の形態に限定されるものではなく、関連する技術分野の当業者であれば、このような実施の形態に対し、本発明の範囲または精神を逸脱することなく、様々な変形、改変が可能であることが理解できるであろう。このような変形、改変は全て、請求の範囲に記載された本発明の範囲に含まれるように意図されたものである。

図１は、本発明の例示的な実施の形態に係る通信構成１００を示すブロック図である。図２は、本発明の例示的な実施の形態に係る無線通信構成におけるモバイル・ホストをサポートするネットワーク・アドレス／ポート変換の方法を示す流れ図である。図３は、本発明の別の例示的な実施の形態に係る無線通信構成におけるモバイル・ホストをサポートするネットワーク・アドレス／ポート変換の方法を示す流れ図である。図４は、本発明の更に別の例示的な実施の形態に係る無線通信構成におけるモバイル・ホストをサポートするネットワーク・アドレス／ポート変換の方法を示す流れ図である。

Claims

ホーム・エージェントを有する通信構成において、ネットワーク・アドレス変換（ＮＡＴ）サーバーと通信可能なモバイル・ホスト（１９９）をサポートする方法であって、
前記ホーム・エージェント（１２５）により、前記モバイル・ホスト（１９９）上のアドレスおよびポートの少なくとも１つからなる前記モバイル・ホスト（１９９）に対するパケット内のデータを、前記ＮＡＴサーバー上のグローバル・アドレスおよびポートのそれぞれに変換するステップと、
変更のために前記ホーム・エージェント（１２５）から前記パケットを送信し、前記パケットを前記モバイル・ホスト（１９９）に経路指定可能にするステップと、
を含み、
前記パケットが、前記ＮＡＴサーバーと互換性を有する、前記ネットワーク・アドレス変換（ＮＡＴ）サーバーと通信可能なモバイル・ホストをサポートする方法。
前記変換ステップの前に、前記ホーム・エージェントにより前記ＮＡＴサーバー上で使用される前記グローバル・アドレスを受信するステップを含む、請求項１に記載のネットワーク・アドレス変換（ＮＡＴ）サーバーと通信可能なモバイル・ホストをサポートする方法。
前記ホーム・エージェントから、前記モバイル・ホスト上で現在開いているポートと前記ＮＡＴサーバー上で使用される異なるポートとの間のマッピングを、受信するステップを含む、請求項１に記載のネットワーク・アドレス変換（ＮＡＴ）サーバーと通信可能なモバイル・ホストをサポートする方法。
前記モバイル・ホストを前記ホーム・エージェントに登録するための前記モバイル・ホスト上の前記アドレスを含む登録パケットを、前記ホーム・エージェントにより受信するステップを含む、請求項１に記載のネットワーク・アドレス変換（ＮＡＴ）サーバーと通信可能なモバイル・ホストをサポートする方法。
前記送信ステップにより、前記ＮＡＴサーバー上で使用される前記グローバル・アドレスおよび前記ポートの少なくとも１つを変換し、前記バイル・ホスト上の前記アドレスおよび前記モバイル・ホスト上の前記ポートのそれぞれに戻すためのパケットを送信する、請求項１に記載のネットワーク・アドレス変換（ＮＡＴ）サーバーと通信可能なモバイル・ホストをサポートする方法。
前記ホーム・エージェントで、どのマッピングによっても前記モバイル・ホスト上に特定されないポートが存在するとき、前記モバイル・ホスト上の当該ポートを含むマッピングの作成を求めるリクエストを前記ホーム・エージェントから送信するステップを含む、請求項１に記載のネットワーク・アドレス変換（ＮＡＴ）サーバーと通信可能なモバイル・ホストをサポートする方法。
ホーム・エージェントを有する通信構成において、ネットワーク・アドレス変換（ＮＡＴ）サーバーと通信可能なモバイル・ホストをサポートする装置であって、
ホーム・エージェント（１２５）に設けられ、前記モバイル・ホスト上のアドレスおよびポートの少なくとも１つからなる前記モバイル・ホスト（１９９）に対するパケットのデータを、前記ＮＡＴサーバー上のグローバル・アドレスおよびポートのそれぞれに変換する変換器と、
前記ホーム・エージェント（１２５）に設けられ、変換のために前記パケットを送信し、前記パケットを前記モバイル・ホスト（１９９）に経路指定を可能にする送信機と、
を含む、前記ネットワーク・アドレス変換（ＮＡＴ）サーバーと通信可能なモバイル・ホストをサポートする装置。
前記ホーム・エージェントに設けられ、前記ＮＡＴサーバー上で使用される前記グローバル・アドレスを受信する受信機を含む、請求項７に記載のネットワーク・アドレス変換（ＮＡＴ）サーバーと通信可能なモバイル・ホストをサポートする装置。
前記ホーム・エージェントに設けられ、前記モバイル・ホスト上で現在開いているポートと前記ＮＡＴサーバー上で使用されるポートとの間のマッピングを受信する受信機を含む、請求項７に記載のネットワーク・アドレス変換（ＮＡＴ）サーバーと通信可能なモバイル・ホストをサポートする装置
前記ホーム・エージェントに設けられ、前記モバイル・ホストを前記ホーム・エージェントに登録するための前記モバイル・ホスト上の前記アドレスを含む登録パケットを受信する受信機を含む、請求項７に記載のネットワーク・アドレス変換（ＮＡＴ）サーバーと通信可能なモバイル・ホストをサポートする装置。
前記ホーム・エージェントに設けられた前記送信機が前記ＮＡＴサーバー上で使用される前記グローバル・アドレスおよび前記ポートの少なくとも１つを変換し、前記モバイル・ホスト上の前記アドレスおよび前記モバイル・ホスト上の前記ポートのそれぞれに戻すためのパケットを送信する、請求項７に記載のネットワーク・アドレス変換（ＮＡＴ）サーバーと通信可能なモバイル・ホストをサポートする装置。
前記ホーム・エージェントに設けられた前記送信機が、ホーム・エージェントで、どのマッピングによっても前記モバイル・ホスト上に特定されないポートが存在するとき、前記モバイル・ホスト上の当該ポートを含むマッピングの作成を求めるリクエストを送信し、前記変換器により使用される前記マッピングを受信する受信機を含む、請求項７に記載のネットワーク・アドレス変換（ＮＡＴ）サーバーと通信可能なモバイル・ホストをサポートする装置。
ネットワーク・アドレス変換（ＮＡＴ）サーバーがホーム・エージェントを有する通信構成に対応するモバイル・ホストのためにアドレスに関する変換を行うことができるようにする方法であって、
前記ＮＡＴサーバーが、前記モバイル・ホストと通信可能であり、前記ＮＡＴサーバーにより、前記モバイル・ホスト上で使用されるアドレスおよびポートの少なくとも１つを含み、
前記モバイル・ホストのためにアドレスに関する変換を行うことができるようにする方法が、
前記ＮＡＴサーバー上のグローバル・アドレスおよび前記ＮＡＴサーバー上のポートのそれぞれに変換された前記モバイル・ホストにより使用されるパケットを受信するステップと、
前記ＮＡＴサーバー上のグローバル・アドレスおよび前記ＮＡＴサーバー上のポートの少なくとも１つを変更し、前記パケットを前記モバイル・ホストに経路指定可能にするステップと、
を含む、前記モバイル・ホストのためにアドレスに関する変換を行うことができるようにする方法。
前記ＮＡＴサーバーから、当該ＮＡＴサーバー上の前記グローバル・アドレスを送信し、前記モバイル・ホスト上で使用される前記アドレスおよび前記ポートの少なくとも１つを、前記ＮＡＴサーバー上の前記グローバル・アドレスおよび前記ポートのそれぞれに変換するステップを含む、請求項１３に記載のモバイル・ホストのためにアドレスに関する変換を行うことができるようにする方法。
前記ＮＡＴサーバーから、前記モバイル・ホスト上で使用される現在開いているポートと前記ＮＡＴサーバー上のポートとの間のマッピングを送信するステップを含む、請求項１３に記載のモバイル・ホストのためにアドレスに関する変換を行うことができるようにする方法。
前記ＮＡＴサーバーから、前記モバイル・ホストを前記ホーム・エージェントに登録するための前記モバイル・ホスト上の前記アドレスを含む登録パケット送信するステップを含む、請求項１３に記載のモバイル・ホストのためにアドレスに関する変換を行うことができるようにする方法。
前記変更ステップが前記ＮＡＴサーバー上の前記グローバル・アドレスおよび前記ポートの少なくとも１つを変換し、前記モバイル・ホスト上の前記アドレスおよび前記ポートのそれぞれに戻すステップを含む、請求項１３に記載のモバイル・ホストのためにアドレスに関する変換を行うことができるようにする方法。
前記ホーム・エージェントで、どのマッピングによっても前記モバイル・ホスト上で使用される特定されないポートが存在するとき、前記モバイル・ホスト上の当該ポートを含むマッピングの作成を求めるリクエストを、前記ＮＡＴサーバーにより受信するステップを含む、請求項１３に記載のモバイル・ホストのためにアドレスに関する変換を行うことができるようにする方法。
サブネットワーク・ネットワーク・アドレス変換（ＮＡＴ）サーバーがホーム・エージェントに関連付けられたモバイル・ホストのためにアドレスに関する変換を実行できるようにする方法であって、
前記サブネットワークＮＡＴサーバーが、外部ネットワークのサブネットワークに対応し、
前記サブネットワークＮＡＴサーバーが、前記モバイル・ホストと通信可能であり、
前記モバイル・ホストのためにアドレスに関する変換を実行できるようにする方法が、
前記サブネットワークＮＡＴサーバー（１９５）により、前記外部ネットワークＮＡＴサーバー上のグローバル・アドレスおよびポートの少なくとも１つを有し、前記サブネットワークＮＡＴサーバー（１９５）上のローカル・マッピング・アドレスおよび前記サブネットワークＮＡＴサーバー（１９５）上のポートのそれぞれに変更されるモバイル・ホストと互換性のあるパケットを受信するステップと、
前記サブネットワークＮＡＴサーバーにより、前記サブネットワークＮＡＴサーバー上のローカル・マッピング・アドレスおよびポートの少なくとも１つを含む前記パケットにおけるデータを前記モバイル・ホスト上で使用されアドレスおよびポートに変換するステップと、
を含む、前記モバイル・ホストのためにアドレスに関する変換を実行できるようにする方法。
前記受信ステップの前に、前記サブネットワークＮＡＴサーバーから当該サブネットワークＮＡＴサーバー上の前記ローカル・マッピング・アドレスおよび、前記モバイル・ホスト上で使用される現在開いているポートと前記サブネットワークＮＡＴ上のポートとの間のマッピングを転送するステップを含む、請求項１９に記載のモバイル・ホストのためにアドレスに関する変換を実行できるようにする方法。
前記サブネットワークＮＡＴサーバーにより、前記モバイル・ホスト上で使用される前記現在開いているポートと前記サブネットワークＮＡＴサーバー上の異なるポートとの間のマッピングを作成するステップを含む、請求項２０に記載のモバイル・ホストのためにアドレスに関する変換を実行できるようにする方法。
前記変換ステップの後、前記サブネットワークＮＡＴサーバーから前記パケットを送信するステップを含む、請求項１９に記載のモバイル・ホストのためにアドレスに関する変換を実行できるようにする方法。
ネットワーク・アドレス変換（ＮＡＴ）サーバーがホーム・エージェントを有する通信構成に対応するモバイル・ホストのためにアドレスに関する変換を行うことができるようにするための装置であって、
前記ＮＡＴサーバーに設けられ、前記モバイル・ホストにより使用されるのためのアドレスおよびポートの少なくとも１つを含み、前記ＮＡＴサーバー上のグローバル・アドレスおよびポートのそれぞれに変換された前記モバイル・ホストのためのパケットを受信する受信機と、
前記ＮＡＴサーバーに設けられ、前記ＮＡＴサーバー上のグローバル・アドレスおよび前記ＮＡＴサーバー上のポートの少なくとも１つを変換し、前記パケットを前記モバイル・ホストに経路指定可能にする変換器と、
を含む、前記モバイル・ホストのためにアドレスに関する変換を実行できるようにする装置。
前記ＮＡＴサーバーに設けられ、前記ＮＡＴサーバーから、当該ＮＡＴサーバー上の前記グローバル・アドレスを送信し、前記モバイル・ホスト上で使用される前記アドレスおよび前記ポートの少なくとも１つを、前記ＮＡＴサーバー上の前記グローバル・アドレスおよび前記ポートのそれぞれに変換する送信機を含む、請求項２３に記載のモバイル・ホストのためにアドレスに関する変換を実行できるようにする装置。
前記ＮＡＴサーバーに設けられ、前記モバイル・ホスト上で使用される現在開いているポートと前記ＮＡＴサーバー上の異なるポートとの間のマッピングを送信する送信機を含む、請求項２３に記載のモバイル・ホストのためにアドレスに関する変換を実行できるようにする装置。
前記ＮＡＴサーバーに設けられ、前記モバイル・ホストを前記ホーム・エージェントに登録するための前記モバイル・ホスト上の前記アドレスを含む登録パケット送信する送信機を含む、請求項２３に記載のモバイル・ホストのためにアドレスに関する変換を実行できるようにする装置。
前記変換器が、前記ＮＡＴサーバー上の前記グローバル・アドレスおよび前記ポートの少なくとも１つを変換して前記モバイル・ホストで使用する前記アドレスおよび前記ポートのそれぞれに戻す、請求項２３に記載のモバイル・ホストのためにアドレスに関する変換を実行できるようにする装置。
前記ＮＡＴサーバーに設けられた前記受信機が、前記ホーム・エージェントで、どのマッピングによっても前記モバイル・ホスト上に特定されないポートが存在するとき、前記モバイル・ホスト上の当該ポートを含むマッピングを作成を求めるリクエストを受信可能である、請求項２３に記載のモバイル・ホストのためにアドレスに関する変換を実行できるようにする装置。
サブネットワーク・ネットワーク・アドレス変換（ＮＡＴ）サーバーがホーム・エージェント（１２５）に関連付けられたモバイル・ホストのためにアドレスに関する変換を実行できるようにする装置であって、
前記サブネットワークＮＡＴサーバー（１９５）が、外部ネットワークのサブネットワークに対応し、
前記外部ネットワークが、外部ネットワークＮＡＴサーバーを有し、
前記サブネットワークＮＡＴサーバー（１９５）が、前記モバイル・ホストと通信可能であり、
前記モバイル・ホストのためにアドレスに関する変換を実行できるようにする装置が、
前記サブネットワークＮＡＴサーバー（１９５）に設けられ、前記外部ネットワークＮＡＴサーバー上のグローバル・アドレスおよびポートの少なくとも１つを有し、前記サブネットワークＮＡＴサーバー上で使用されるローカル・マッピング・アドレスおよびポートポートのそれぞれに変更されたデータからなるパケットを受信する受信機（１８２）と、
前記サブネットワークＮＡＴサーバーに設けられ、前記サブネットワークＮＡＴサーバー上のローカル・マッピング・アドレスおよびポートの少なくとも１つを含むパケットにおけるデータを前記モバイル・ホスト上のアドレスおよびポートに変換する変換器（１８３）と、
を含む、前記モバイル・ホストのためにアドレスに関する変換を実行できるようにする装置。
前記サブネットワークＮＡＴサーバーに設けられ、前記サブネットワークＮＡＴサーバー上の前記ローカル・マッピング・アドレスおよび、前記モバイル・ホスト上で現在開いているポートと前記サブネットワークＮＡＴ上の異なるポートとの間のマッピングとを送信する送信機を含む、請求項２９に記載のモバイル・ホストのためにアドレスに関する変換を実行できるようにする装置。
前記サブネットワークＮＡＴサーバーに設けられ、前記モバイル・ホストにより使用される前記現在開いているポートと前記サブネットワークＮＡＴサーバー上の異なるポートとの間のマッピングを作成するマップ・ジェネレータを含む、請求項３０に記載のモバイル・ホストのためにアドレスに関する変換を実行できるようにする装置。
前記サブネットワークＮＡＴサーバーに設けられ、前記パケットを送信する送信機を含む、請求項２９に記載のモバイル・ホストのためにアドレスに関する変換を実行できるようにする装置。