JP2008042813A - モバイルルータ、アクセスルータ、およびそれらを用いたパケット転送システム、パケット転送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】モバイルネットワーク内のモバイルネットワークノードからのアクセスルータに対するパケット通過要求を一括して行うことができるモバイルルータの提供。
【解決手段】モバイルネットワークノード１０２とモバイルネットワーク１０６外の通信を行うネットワークインターフェース部４０１と、ネットワークインターフェース部４０１からアクセスルータ１０３に対し、モバイルネットワークノード１０２のパケットのモバイルネットワーク１０６外への通過要求をするパケットを送信するパケット通過要求部４０５と、ネットワークインターフェース部４０１からモバイルネットワークノード１０２に対し、モバイルネットワーク１０６外へのパケットの第一送信先をアクセスルータ１０３に変更を要求するパケットを送信する第一送信先変更要求部４０７とを有することにより、アクセスルータ１０３に対するパケット通過要求を一括して行うことができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、ＩＰプロトコルを用いたモバイルネットワークに使用されるモバイルルータ、アクセスルータ、およびそれらを用いたパケット転送システム、パケット転送方法に関するものである。

モバイルネットワーク技術（以下、ＮＥＭＯ(Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ)技術と呼ぶ）については、例えば非特許文献１に開示されている。非特許文献１に開示されたＮＥＭＯ技術は、モバイルネットワークを構成するモバイルルータと呼ばれるノードと、モバイルネットワーク外のホームエージェントと呼ばれるノードとが協力し、モバイルルータが複数のネットワークを跨って移動した場合でも、モバイルルータが管理するネットワーク内のノード（モバイルネットワークノード）がネットワーク外と継続して通信を行うことができるようにする技術である。

非特許文献１に開示されたモバイルルータは、モバイルルータが管理するモバイルネットワーク内に対するネットワークインターフェースと、公衆無線網などのアクセス網を介して、モバイルネットワーク内のモバイルネットワークノードがモバイルネットワーク外と通信するためのネットワークインターフェースとの、２つのネットワークインターフェースを備えている。具体的には、非特許文献１には、モバイルネットワークを構成する列車などの移動車両が、セルラー網など比較的広域なネットワークに対するインターフェースと、無線ＬＡＮなどの比較的近距離のネットワークに対するインターフェースとを備えたモバイルルータを有する。このモバイルルータによれば、セルラー網に対するインターフェースはインターネットへのアクセスを提供し、無線ＬＡＮに対するインターフェースは、乗客の持つ無線ＬＡＮ付きＰＣと接続できる構成が示されている。

今後は、無線ＬＡＮを提供するホットスポットや、無線ＬＡＮを利用する携帯電話、携帯型音楽プレーヤー、携帯ゲーム機などの出現により、無線ＬＡＮなどの比較的近距離向けの無線技術によって外部のインターネットへのアクセスを提供すると共に、同じく無線ＬＡＮによってモバイルネットワークを構成するようなモバイルルータが要望されると考えられる。

このような、モバイルネットワークとモバイルネットワーク外のネットワークが同じ無線メディアを使用する場合、１つのネットワークインターフェースによりモバイルルータを構成し、モバイルネットワークとモバイルネットワーク外の２つのネットワークにおけるＩＰアドレスを１つのネットワークインターフェースに割り当てることで、ネットワークインターフェース１つでモバイルルータとして機能させることが可能であると考えられる。

この時、モバイルネットワークノードが、モバイルルータ経由でモバイルネットワーク外へパケットを送信しようとすると、次のような動作が行われる。すなわち、モバイルネットワークノードからモバイルルータへ無線メディアなどを使ってパケットが送信される。次に、モバイルルータでは、受信したパケットを同じ無線メディアなどを用いて、モバイルネットワーク外の最初のルータであるアクセスルータ宛に転送を行う。このように、単にネットワークインターフェース１つでモバイルルータを構成しようとすると、同じデータが同じ無線メディアを用いて少なくとも２回送信されることになり、無線メディアなどのネットワークの帯域が無駄に消費される。

これを回避するためには、モバイルネットワークノードからモバイルネットワーク外のアクセスルータへモバイルルータを介さずに直接パケットを送信すれば良い。しかし、モバイルネットワークノードのＩＰアドレスは、モバイルネットワークで管理されているＩＰアドレスであるため、上記モバイルネットワーク外のネットワークの管理の範囲外のＩＰアドレスとなる。この場合、一般的に、ルータは、送信元を偽ったＤＤｏＳ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅ Ｄｅｎｔｉａｌ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ａｔｔａｃｋｓ：分散サービス不能攻撃）を阻止するために、管理外のＩＰアドレスを送信元とするパケットの外部への通過を許可しないように構成されているので、モバイルネットワークノードからのパケットは廃棄されることになる（以下、パケットフィルタリング機能と呼ぶ）。

一方、このようなパケットフィルタリング機能の解除に関する技術が、例えば特許文献１において開示されている。特許文献１に開示されている技術は、無線ＬＡＮ、有線ＬＡＮなどのいわゆるレイヤー２のネットワークを構成する際に、パスワードによるチェックを行い、そのパスワードがあらかじめ設定されていたパスワードと一致している場合には、パスワードを送ったＩＰアドレスからのパケットの転送処理を行うというものである。すなわち、送信ノードが、送信するコマンドパケットに、パスワードとパケットフィルタリング機能の解除を要求するコマンドを格納する。このパケットを受信したルータは、あらかじめ保持しているパスワードと対比し、一致すればパケットフィルタリング機能を解除する。

特許文献１で開示される技術を図１８、図１９を用いて説明する。

図１８は、特許文献１に記載の従来技術の説明を行うためのシステム構成図である。図１９は、特許文献１に記載の従来技術の説明を行うためのコマンドパケットのデータ構造を示す図である。

特許文献１に示すパケット転送システムは、図１８に示すように、送信元のノード１８０２から送信先のノード１８０３に、ルータ１８０１を間に介在させて、パケットを送信する構成を備えている。このとき、ノード１８０２からノード１８０３宛に図１９に示すような構造のコマンドパケットのメッセージを送信することにより、パケットフィルタリング機能を解除することができる。

図１９において、コマンドパケットは、宛先ＩＰアドレス１９０１と、発信元ＩＰアドレス１９０２と、コマンド１９０３と、パスワード１９０４とが格納される領域を有している。すなわち、宛先ＩＰアドレス１９０１には、宛先のＩＰアドレスを格納する。発信元ＩＰアドレス１９０２には、パケットフィルタリング機能を解除する目的でノード１８０２が送信する場合には、ノード１８０２のＩＰアドレスを格納する。また、コマンド１９０３には、ルータ１８０１に対して、パケットフィルタリング機能を解除することを表すコマンドを格納する。パスワード１９０４は、あらかじめルータ１８０１とノード１８０２との間で共有されている、パケットフィルタリング機能を解除する際にチェックするためのパスワードを格納する。

次に、特許文献１に記載の従来技術の動作の流れを説明する。まず、ルータ１８０１へパケットの中継を要求するノード１８０２は、図１９に示すパケットを生成しルータ１８０１へ送信する。このとき、ルータ１８０１は、このパケットが含むパスワード１９０４についてルータ１８０１に記録されているパスワードとの比較を行う。パスワードが一致した場合、発信元ＩＰアドレス１９０２からのパケットについてのパケットフィルタリング機能を解除する。
ヴイ・デバラパリ（Ｖ．Ｄｅｖａｒａｐａｌｌｉ）、外３名著、「ネットワーク・モビリティー・ベーシック・サポート・プロトコル（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ （ＮＥＭＯ） Ｂａｓｉｃ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）」、（米国）、アイイーティーエフ アールエフシー３９６３（ＩＥＴＦ ＲＦＣ３９６３）、２００５年１月 特開平５−３１６１１４号公報

しかし、特許文献１に開示された技術は、上記で述べたようなネットワークインターフェースが１つのモバイルルータへ適用すると次のような課題がある。すなわち、モバイルネットワークに複数のモバイルネットワークノードが存在する場合、個々のモバイルネットワークノードが、モバイルネットワーク外への最初のアクセスルータへ、直接パケットフィルタリング機能を解除する要求を送信することになる。このため、ネットワークの信号トラフィックが増加することにより、個々のモバイルネットワークノードに割り振る送受信のための時間や周波数帯域が増加し、電波などの通信帯域の有効利用ができなくなる。このことは、モバイルネットワーク内のモバイルネットワークノードの数が増えれば増える程、顕著な問題となる。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、信号トラフィックの増加なくモバイルネットワーク内のモバイルネットワークノードからのパケットを、ネットワークインターフェース１つで直接アクセスルータを経由して転送できるようにするモバイルルータ、アクセスルータ、およびそれらを用いたパケット転送システム、パケット転送方法を提供する。

本発明のモバイルルータは、モバイルネットワーク内のノードからのパケットを、モバイルネットワーク外のノードへ転送するパケット転送部と、モバイルネットワーク内のノードとモバイルネットワーク外との通信を行うネットワークインターフェース部と、ネットワークインターフェース部からモバイルネットワーク外のアクセスルータに対して、モバイルネットワーク内からのパケットのモバイルネットワーク外への通過を要求するパケットを送信するパケット通過要求部と、ネットワークインターフェース部からモバイルネットワーク内のノードに対して、モバイルネットワーク外へのパケットの最初の送信先のアクセスルータへの変更を要求するパケットを送信する第一送信先変更要求部とを有する。

この構成により、モバイルネットワーク内のモバイルネットワークノードからのアクセスルータに対するパケット通過要求を、一括してモバイルルータで行うことができる。

また、本発明のモバイルルータは、モバイルネットワーク内のノードのアドレスに関する情報を保持するアドレス情報記憶部をさらに有し、パケット通過要求部が、アドレス情報記憶部からモバイルネットワーク内のノードのアドレスに関する情報を取得し、通過を要求するパケットにアドレスに関する情報を格納して送信する。

この構成により、アクセスルータに対するパケットの通過を要求するパケットに、モバイルネットワーク内のノードのアドレスに関する情報を格納して送信することができる。

また、本発明のモバイルルータは、モバイルネットワーク内のノードのアドレスに関する情報は、ネットワークアドレス情報であることを識別する情報をさらに含み、通過要求部が、通過を要求するパケットに、ネットワークアドレス情報であることを識別する情報を含めて送信することをさらに含む。

この構成により、上記通過を要求するパケットに、ネットワークアドレス情報であることを識別する情報を含めて送信することができる。

さらに、本発明のアクセスルータは、モバイルルータから送信された、モバイルネットワーク内からのパケットのモバイルネットワーク外への通過を要求するパケットを受信するパケット通過要求受信部と、パケット通過要求受信部が受信したパケット通過を要求するパケットに格納された、パケット通過に関する情報を保持するパケット通過情報記憶部と、モバイルネットワーク内のノードからのパケットを受信するパケット受信部と、パケット受信部で受信したパケットの送信元アドレスに対して、パケット通過情報記憶部の保持するパケット通過に関する情報に基づきパケット通過の可否を判断する判断部と、判断部での判断に基づき、受信したパケットの転送を行うパケット送信部とを有する。

この構成により、モバイルネットワーク内のモバイルネットワークノードからのモバイルネットワーク外へのパケットの通過要求を、一括してモバイルルータから受信することができる。

また、本発明のアクセスルータは、判断部は、さらに、パケット通過情報記憶部に保持したパケットの通過に関する情報がアドレスの識別を行うネットワークアドレスである場合に、受信したパケットの送信元アドレスのネットワークアドレスと、パケットの通過に関する情報のネットワークアドレスとの比較に基づき、受信したパケット通過の可否を判断する。

この構成により、受信したパケットの送信元のネットワークアドレスにもとづく通過の可否の判断ができる。

本発明のモバイルルータは、アクセスルータに対して、モバイルネットワーク内からのパケットの通過を要求し、モバイルネットワークノードへ最初の送信先変更を要求する構成を有することにより、個々のモバイルネットワークノードがアクセスルータへパケット通過の要求を送信する必要がなくなるので、信号トラフィックの増加を抑えることができる。

また、個々のモバイルネットワークノードからのアクセスルータへパケット通過の要求が不要となるので、モバイルネットワーク内のモバイルネットワークノードの数が増えても信号トラフィックの増加を抑えることができる。

本発明のアクセスルータは、モバイルルータから送られたパケットの通過に関する情報を保持し、受信したパケットの送信元アドレスに対して、保持するパケットの通過に関する情報に基づきパケットの通過の可否を判断する構成を有することにより、個々のモバイルネットワーク内のノードからでなくモバイルルータから一括してパケットの通過要求を受信できるようになるため、信号トラフィックの増加を抑えることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるモバイルルータを有するパケット転送システムのレイヤー３におけるネットワークの構成を示す図である。

図１に示す本実施の形態におけるネットワークは、モバイルルータ（ＭＲ）１０１、モバイルネットワークノード（ＭＮＮ）１０２、モバイルネットワーク外の最初のルータであるアクセスルータ（ＡＲ）１０３、通信相手ノード（ＣＮ）１０４、ホームエージェント（ＨＡ）１０５、モバイルネットワーク１０６、アクセスネットワーク１０７、インターネット１０８から構成されている。

モバイルネットワーク１０６は、ＭＲ１０１とＭＮＮ１０２とが通信を行うＩＰレベルでの論理的なネットワークであって、例えば、車両内に複数配置されたり、人が身につけたりする複数の通信機器（例えば、ウェアラブル機器と呼ばれる通信機能付き携帯型ＡＶ端末や小型計算機など）などで構成される、移動するネットワークである。

アクセスネットワーク１０７は、携帯電話基地局や無線ＬＡＮ基地局などのアクセスポイントやＡＲ１０３により構成される。アクセスネットワーク１０７は、携帯電話などのＭＮＮ１０２が、インターネット１０８などのコアネットワークへアクセスするための、モバイルネットワーク１０６外のネットワークである。

ＭＲ１０１は、モバイルネットワーク１０６の内外の間でパケットの転送を行うルータであり、ＭＮＮ１０２に対して移動管理の機能を提供する。ＭＮＮ１０２は、ＭＲ１０１を介してアクセスネットワーク１０７などにアクセスするモバイルネットワーク１０６内のモバイルネットワークノードであって、携帯音楽プレーヤーや携帯電話などである。

ＡＲ１０３は、アクセスネットワーク１０７の構成の一部であり、ＭＲ１０１がインターネット１０８上の通信相手と通信する際にパケットを直接送信するルータである。ＣＮ１０４は、ＭＮＮ１０２と通信を行うインターネット上の通信相手ノードである。ＨＡ１０５は、ＭＮＮ１０２がＣＮ１０４宛にＭＲ１０１経由で送信したパケットを受信し、ＣＮ１０４宛に転送する中継装置である。

図２（Ａ）、（Ｂ）は、図１に示すパケット転送システムのレイヤー２におけるネットワークの構成を示す図であって、図１と同じ構成要素については同じ番号を用い、説明は省略する。

図２（Ａ）のモバイルネットワーク１０６においては、ＭＲ１０１が、ＭＮＮ１０２のアクセスポイントとして動作している。図２（Ｂ）では、図２（Ａ）のモバイルネットワーク１０６が移動することによって、アクセスネットワーク１０７に含まれ、ＭＲ１０１やＭＮＮ１０２やＡＲ１０３は無線などのメディアを共有している。ここで、アクセスポイント（ＡＰ）２０１は、携帯電話基地局や無線ＬＡＮ基地局を指し、ＭＲ１０１やＭＮＮ１０２へ無線アクセス機能を提供するアクセスネットワーク１０７を構成している。また、この時のＭＲ１０１は、ＭＮＮ１０２と並列に、ＡＰ２０１をアクセスポイントとしたノードとして動作している。

図３は、本実施の形態におけるパケット転送システムの動作を示すシーケンスチャートであって、図２（Ｂ）に示すネットワーク構成が形成されるまでの処理の流れを示している。図２（Ａ）のモバイルネットワーク１０６が、図２（Ｂ）のような状態になるまでの動作、すなわち、モバイルネットワーク１０６が、あるアクセスネットワーク１０７のＡＰ２０１との距離が近くなることなどにより、ＭＲ１０１およびＭＮＮ１０２とＡＰ２０１との間で通信メディアを共有し通信が行えるようになるまでの動作を、ＩＥＥＥ８０２．１１の無線ＬＡＮの動作を例に説明する。

まず、図２（Ａ）において、モバイルネットワーク１０６は、ＭＲ１０１をルータとし、複数のＭＮＮ１０２をモバイルネットワーク１０６内のノードとした独立したネットワークとして動作している（ステップＳ３０１）。

ＭＲ１０１は、周囲のアクセスポイントを探索するために、定期的にチャンネルスキャンを行う（ステップＳ３０２）。近隣のＡＰ２０１は、アクセスポイントの存在を報知するためのビーコンを送信している（ステップＳ３０３）。ＭＲ１０１は、移動に伴って接近したＡＰ２０１からのビーコンを受信し、受信したビーコンの情報を元に、通信相手となるＡＰ２０１を特定する（ステップＳ３０４）。次に、ＭＲ１０１は、ＡＰ２０１へ認証依頼を送信し（ステップＳ３０５）、ＡＰ２０１で認証処理が行われ、ＡＰ２０１は認証応答をＭＲ１０１に返信する（ステップＳ３０６）。認証応答によって認証が許可された場合には、ＭＲ１０１はＡＰ２０１との間で通信を行うなうことができるようなる。

次に、ＭＲ１０１は、ＡＰ２０１を介してＡＲ１０３に、モバイルネットワーク１０６外との通信のためのＩＰアドレスをＭＲ１０１に付与する要求（アドレス付与要求）を送信する（ステップＳ３０７）。これを受けて、ＡＲ１０３は、ＭＲ１０１に対して、ＩＰアドレスを割り当てた応答（アドレス付与応答）を返信する（ステップＳ３０８）。

次に、ＭＲ１０１は、ＡＲ１０３との間で信頼関係を構築するための認証処理を行う。例えば、ＭＲ１０１が、ＡＲ１０３に対して認証依頼を送信する（ステップＳ３０９）。その後、ＡＲ１０３は、ＭＲ１０１からの認証依頼を受理して、認証処理を行い、ＡＲ１０３はＭＲ１０１に対して、認証の結果として認証応答を返信する（ステップＳ３１０）などの方法により、認証処理を行う。

その後、同様に各ＭＮＮ１０２も、周囲のアクセスポイントを検索するために、チャンネルスキャンを行う（ステップＳ３１１）。ＭＮＮ１０２がチャンネルスキャンを行っている間に、近隣のＡＰ２０１はアクセスポイントの存在を報知するためにビーコンを送信する（ステップＳ３１２）。ＭＮＮ１０２は、ＡＰ２０１からのビーコンを受信し、受信したビーコンの情報を元に、通信相手となるＡＰ２０１を特定する（ステップＳ３１３）。次にＭＮＮ１０２は、ＡＰ２０１へ認証依頼を送信し（ステップＳ３１４）、ＡＰ２０１で認証処理が行われ、ＡＰ２０１は認証応答をＭＮＮ１０２に返信する（ステップＳ３１５）。認証が許可された場合には、ＭＮＮ１０２はＡＰ２０１との間で通信を行うことができるようなる。

なお、本実施の形態のＭＲ１０１は、ＭＮＮ１０２がＡＰ２０１との間で通信の確立が成功したことをパケットのスヌープなどにより受信した場合には、ビーコンの送出など、ＭＲ１０１がＭＮＮ１０２のアクセスポイントとして動作することをやめ、ＭＮＮ１０２と同様に、ＡＰ２０１の無線ＬＡＮのクライアントとしての動作だけを実行する。

以上により、ＭＮＮ１０２およびＭＲ１０１は、レイヤー２においてはＡＰ２０１に並列に繋がる図２（Ｂ）に示すような接続形態となる。

なお、本実施の形態のレイヤー２においては、ＭＲ１０１およびＭＮＮ１０２がＡＰ２０１に並列に端末として接続しても、レイヤー３における論理的なネットワーク構成においては、図１に示すように、ＭＲ１０１が、モバイルネットワーク１０６とアクセスネットワーク１０７との間のパケットを転送するルータとしての役割を持ち、階層的なネットワークとなっている。

次に、本発明の一実施の形態におけるモバイルルータであるＭＲ１０１の構成について図４を用いて説明する。

ＭＲ１０１は、ネットワークインターフェース部４０１、パケット転送部４０２、移動検知部４０３、認証部４０４、パケット通過要求部４０５、アドレス情報記憶部４０６、第一送信先変更要求部４０７、ルーティング情報記憶部４０８、制御部４０９から構成される。

ネットワークインターフェース部４０１は、パケット転送部４０２からのパケットを、モバイルネットワーク１０６またはアクセスネットワーク１０７へ送信する。また、ネットワークインターフェース部４０１は、モバイルネットワーク１０６またはアクセスネットワーク１０７から受信したパケットを、パケット転送部４０２へ渡す。パケット転送部４０２は、上記各部の作成したパケットの送信や、ＡＲ１０３、ＭＮＮ１０２からのパケットの受信、転送などのパケットの送受信を行う。移動検知部４０３は、ＭＲ１０１自身のネットワーク間の移動を、電波強度の変化やＡＲ１０３からのルータの存在を報知するためのルータ広告（Ｒｏｕｔｅｒ Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ：以下、ＲＡと呼ぶ）などから検知する。認証部４０４は、ＡＰ２０１の近隣への移動を移動検知部４０３で検知した後、ＡＲ１０３との接続のために、認証のためのパスワードなどの情報を送信する。

パケット通過要求部４０５は、ＡＲ１０３との接続後、ＡＲ１０３に対してパケット通過のためにパケットフィルタリング機能の解除を要求するパケットを作成する。アドレス情報記憶部４０６は、ＭＲ１０１が管理するモバイルネットワーク１０６内のＭＮＮ１０２のＩＰアドレスに関する情報の記録、管理を行う。ＩＰアドレスに関する情報とは、例えばＭＲ１０１がホームネットワークに在圏時に割当てられたモバイルネットワークプレフィックスなどである。また、アドレス情報記憶部４０６は、パケット通過要求部４０５が、パケット通過の要求パケットを作成する際にも参照される。第一送信先変更要求部４０７は、ＡＲ１０３へのパケット通過要求が成功した場合に、モバイルネットワーク１０６内のＭＮＮ１０２に対して、最初の送信先ルータとしてのデフォルトルータを、ＭＲ１０１からＡＲ１０３へ変更するよう要求するパケットを作成する。ルーティング情報記憶部４０８は、モバイルネットワーク１０６内またはモバイルネットワーク１０６外から受信したパケットを転送する際に適切な転送先を取得するためのルーティング情報が記憶される。制御部４０９は、上記各部の制御およびＭＲ１０１全体の制御を行う。

次に、本発明の一実施の形態におけるアクセスルータであるＡＲ１０３の構成について図５を用いて説明する。

本実施の形態におけるＡＲ１０３は、ネットワークインターフェース部Ａ５０１、ネットワークインターフェース部Ｂ５０２、パケット受信部５０３、パケット通過要求受信部５０４、パケット通過情報記憶部５０５、判断部５０６、パケット送信部５０７、認証部５０８、ルーティング情報記憶部５０９から構成される。

ネットワークインターフェース部Ａ５０１は、アクセスネットワーク１０７もしくはモバイルネットワーク１０６からのパケットを受信、またはそれらのネットワーク１０６、１０７へパケットを送信する。ネットワークインターフェース部Ｂ５０２は、インターネット１０８からパケットを受信し、またはインターネット１０８へパケットを送信する。パケット受信部５０３は、ネットワークインターフェース部Ａ５０１、ネットワークインターフェース部Ｂ５０２からパケットを受信する。パケット通過要求受信部５０４は、ＭＲ１０１からの、ＡＲ１０３のパケットフィルタリング機能を解除してパケットを通過させる要求のパケットを受信する。パケット通過情報記憶部５０５は、パケット通過要求受信部５０４で受信したパケットの通過要求を記憶し、また、パケット通過要求したＭＮＮ１０２のＩＰアドレスに関する情報を記憶する。

判断部５０６は、パケット受信部５０３で受信したパケットの送信元と、パケット通過情報記憶部５０５に記憶したパケットの通過を許可するアドレス情報とに基づいて、受信したパケットの転送の可否を判断する。パケット送信部５０７は、判断部５０６でパケット通過可と判断されたパケットについて、ルーティング情報記憶部５０９の情報を基に、受信したパケットを、ネットワークインターフェース部Ａ５０１、ネットワークインターフェース部Ｂ５０２のいずれかへ渡す。認証部５０８は、ＡＲ１０３に対してパケットの通過要求を行うＭＲ１０１やＭＮＮ１０２などのノードに対して、認証のためのパケット送信要求を行い、受け取ったパケットの認証依頼の際の情報から認証処理を行う。ルーティング情報記憶部５０９は、モバイルネットワーク１０６内またはモバイルネットワーク１０６外から受信したパケットを転送する際に適切な転送先を取得するためのルーティング情報が記憶される。

次に、図３で示す手順によりＭＮＮ１０２がＡＰ２０１とレイヤー２のネットワーク構成で通信を確立した後に、ＭＮＮ１０２からＡＲ１０３へパケットが直接送信できるようになるまでの手順を、図６に示すシーケンスチャートを用いて説明する。なお、図６ではパケット転送システム全体の処理の流れを説明し、ＭＲ１０１、ＡＲ１０３の内部の構成を用いた詳細な動作については後述する。

ＭＲ１０１は、移動の結果ＡＲ１０３との間で通信が確立しているか否かを確認後、移動に伴って、図３のステップＳ３０８において、ＭＲ１０１にＡＲ１０３から新しく割当てられたＩＰアドレスを、ＨＡ１０５に通知するためのバインディング・アップデート（Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｕｐｄａｔｅ：以下、ＢＵと呼ぶ）メッセージを作成する（ステップＳ６０１）。ＢＵメッセージを作成後、ＭＲ１０１はＢＵメッセージをＨＡ１０５へ送信する（ステップＳ６０２）。ＨＡ１０５は、ＢＵメッセージを受信したことの確認として、バインディング・アクノリッジ（Ｂｉｎｄｉｎｇ Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ：以下、ＢＡと呼ぶ）メッセージを作成し、ＭＲ１０１へ応答する（ステップＳ６０３）。

ＭＲ１０１はＢＡメッセージを受信すると、ＭＲ１０１が管理するＭＮＮ１０２の数のＭＮＮアドレスを取得し、パケットフィルタリング機能の一括解除を要求するフィルタリング解除要求メッセージを作成する（ステップＳ６０４）。このフィルタリング解除要求メッセージには、取得したＭＲ１０１が管理するＭＮＮ１０２の各ＩＰアドレスと、これらのＭＮＮ１０２に対してパケットフィルタリング機能を一括解除する要求と、各ＭＮＮ１０２からパケットフィルタリング機能を解除する要求をする旨を表す内容とが含まれている。ＭＲ１０１は、作成したフィルタリング解除要求メッセージをＡＲ１０３へ送信する（ステップＳ６０５)。

ＡＲ１０３は、フィルタリング解除要求メッセージを受信すると、メッセージの中のフィルタリング解除を要求するＭＮＮ１０２のＩＰアドレスを取り出す。ＡＲ１０３は、取り出したこれらＭＮＮ１０２のＩＰアドレスを、パケットの通過を許可する情報としてパケット通過情報記憶部５０５に記憶することにより、フィルタリング解除処理を行なう（ステップＳ６０６）。その後、ＡＲ１０３は、パケットフィルタリング機能の一括解除が要求されたＭＮＮ１０２に対するフィルタリング解除処理が終了したことを示すフィルタリング解除応答メッセージをＭＲ１０１へ送信する（ステップＳ６０７）。

ＭＲ１０１は、フィルタリング解除応答メッセージを受信すると、ＭＮＮ１０２の最初の送信先であるデフォルトルータを、ＭＲ１０１からＡＲ１０３へ変更するように要求をする第一送信先変更要求メッセージを作成する（ステップＳ６０８）。ＭＲ１０１は、モバイルネットワーク１０６内の全てのＭＮＮ１０２に対して、作成した第一送信先変更要求メッセージを送信する（Ｓ６０９）。

第一送信先変更要求メッセージを受信したＭＮＮ１０２は、モバイルネットワーク外へのパケットの最初の送信先である第一送信先、すなわちデフォルトルータの設定を、受信した第一送信先変更要求メッセージに含まれるＡＲ１０３のＩＰアドレスに変更する第一送信先変更処理を行なう（ステップＳ６１０）。

以上で、パケットを通過させるためのフィルタリング解除および第一送信先変更に関する一連の処理は終了する。

次に、ＭＮＮ１０２から送信されてきたパケットを通過させるための、ＡＲ１０３でのパケットの転送処理について説明する。

ＭＮＮ１０２は、モバイルネットワーク１０６外を宛先とするパケットについては、ステップＳ６１０の第一送信先変更処理により、ＡＲ１０３に送信するよう設定したので、ＡＲ１０３に対してパケットを送信する（ステップＳ６１１）。

次に、ＡＲ１０３では、ステップＳ６０６のフィルタリング解除処理で記憶したパケットの通過を許可する情報を利用し、受信パケットの送信元ＩＰアドレスと比較して、パケットを通過させるかどうかを判断する。ＡＲ１０３は、その結果、通過可であると判断した場合には、最終の宛先であるＣＮ１０４へパケットを転送するための処理を行う（ステップＳ６１２）。その後、ＡＲ１０３は、ＣＮ１０４へ処理後のパケットを転送する（ステップＳ６１３）。なお、ＡＲ１０３でのパケット通過情報記憶部５０５の構造と、パケットフィルタリング解除処理の詳細は後述する。

以上のようにして、ＡＲ１０３はＭＮＮ１０２から送られてきたパケットを通過させるか否かを判断し、通過可であるパケットをＣＮ１０４へ転送する。

次に、これまで図６を用いて説明した本実施の形態におけるパケット転送に関するＭＲ１０１およびＡＲ１０３の主要な構成および動作を、各ノード間でやり取りされるパケットの具体的構造と共に詳細に説明する。

まず、ステップＳ６０１のＭＲ１０１のＢＵメッセージ作成から、ステップＳ６０２のＢＵメッセージの送信までの処理について、図４、図７および図８を用いて説明する。

図７は、ＭＲ１０１のアドレス情報記憶部４０６に記憶された情報の構成を示す図である。

アドレス情報記憶部４０６に記憶された情報は、ＢＵ送信情報７０１、ケアオブアドレス（Ｃａｒｅ Ｏｆ Ａｄｄｒｅｓｓ：気付アドレス、以下、ＣｏＡと呼ぶ）７０２、ホームエージェントアドレス（Ｈｏｍｅａｇｅｎｔ Ａｄｄｒｅｓｓ：以下、ＨｏＡと呼ぶ）７０３、モバイルネットワークプレフィックス（Ｍｏｂｉｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｐｒｅｆｉｘ：以下、ＭＮＰと呼ぶ）７０４、ＭＮＮ数７０５、ＭＮＮ情報７０６、７０７から構成される。

ＢＵ送信情報７０１には、ＭＲ１０１が移動後にＢＵメッセージをＨＡ１０５へ送信したかどうか、またＢＡメッセージを受信したかどうかが記録される。ＣｏＡ７０２には、ＭＲ１０１の移動後のＩＰアドレスであるＣｏＡが記録される。ＨｏＡ７０３には、ＨＡ１０５のＩＰアドレスが記録される。ＭＮＰ７０４には、ＭＲ１０１がホームネットワーク在圏時に割り当てられるＭＮＰが記録される。ＭＮＮ数７０５には、ＭＲ１０１が管理するモバイルネットワーク１０６内のＭＮＮ１０２の台数が記録される。ＭＮＮ情報７０６、７０７には、ＭＲ１０１が管理するモバイルネットワーク１０６内のＭＮＮ１０２のＩＰアドレスなどの識別情報が記録される。

次に、図８は、図６のステップＳ６０１に示すＭＲ１０１のＢＵメッセージ作成処理を示すフローチャートである。図８において、まず、ＭＲ１０１の制御部４０９は、アドレス情報記憶部４０６に記憶されている、図７に示すＢＵ送信情報７０１を初期化する（ステップＳ８０１）。ＢＵ送信情報７０１は、「ＢＵ送信を行い、ＢＡ情報を受け取っていない」状態と、「ＢＵメッセージを送信していない、もしくはＢＡ情報を受け取った」状態の２つの状態を持つ。制御部４０９は、ＢＵ送信情報を初期化することにより、「ＢＵメッセージを送信していないか、もしくはＢＡ情報を受け取った」状態に設定する。

続いて、ＭＲ１０１の移動検知部４０３は、ＭＲ１０１がＡＲ１０３との間で通信ができるようになっているか否かを確認する（ステップＳ８０２）。ステップＳ８０２で、通信が確立されている、すなわち図２（Ｂ）のようなネットワーク構成が確立されていると確認した場合（ステップＳ８０２のＹＥＳ）には、制御部４０９はアドレス情報記憶部４０６内のＢＵ送信情報７０１以外のアドレス情報記憶部４０６を初期化する（ステップＳ８０３）。

次に、制御部４０９は、移動先で得たＣｏＡ７０２とＭＲ１０１のＨｏＡ７０３を用いてＢＵメッセージを作成する（ステップＳ８０４）。パケット転送部４０２は、作成したＢＵメッセージを、ネットワークインターフェース部４０１からＨＡ１０５へ送信する（ステップＳ８０５）。

次に、制御部４０９は、図７に示すアドレス情報記憶部４０６の、ＣｏＡ７０２、ＨｏＡ７０３、ＭＮＰ７０４に値を設定する。すなわち、ＣｏＡ７０２に、上記ＭＲ１０１が移動先で割当てられたＩＰアドレスを設定する。ＨｏＡ７０３、ＭＮＰ７０４、ＭＮＮ数７０５、ＭＮＮ情報７０６、７０７については、変化がなければ初期化前と同じ値とする（ステップＳ８０６）。

最後に、ＭＲ１０１の制御部４０９は、図７に示すＢＵ送信情報７０１を、「ＢＵメッセージ送信を行い、ＢＡ情報を受け取っていない」の状態に設定する（ステップＳ８０７）。

以上のようにして、ＭＲ１０１がＢＵメッセージを作成し、ＨＡ１０５に送信する動作が実行される。

なお、ステップＳ８０２で、通信が確立されていないことを確認した場合（ステップＳ８０２のＮＯ）には、制御部４０９はＢＵメッセージの作成処理は行わない。

次に、図６のステップＳ６０４に示すフィルタリング解除要求メッセージ作成処理について説明を行う。

まず、ＭＲ１０１が、ＨＡ１０５からＢＡメッセージを受信した後で、フィルタリング解除要求メッセージを作成する前段階のＭＲ１０１の動作について、図４と図９により説明する。

図９は、上記前段階のＭＲ１０１の動作を示すフローチャートである。
まず、ＭＲ１０１のパケット転送部４０２は、ネットワークインターフェース部４０１を介してＢＡメッセージを受信する。次に制御部４０９は、パケット転送部４０２からＢＡメッセージを取得し、図９に示すように、取得したＢＡメッセージの送信元ＩＰアドレスと、図７に示すアドレス情報記憶部４０６に記憶されているＨｏＡ７０３との比較を行う（ステップＳ９０１）。比較の結果、制御部４０９は、受信したＢＡメッセージの送信元ＩＰアドレスがＨｏＡ７０３と異なる場合、すなわちＨｏＡが無効な場合には、受信したＢＡメッセージが不正であると判断し、フィルタリング解除要求メッセージの作成は行わず処理を終了する（ステップＳ９０１のＮＯ）。比較の結果、制御部４０９は、受信したＢＡメッセージの送信元ＩＰアドレスがＨｏＡ７０３と一致した場合、すなわちＨｏＡが有効の場合には（ステップＳ９０１のＹＥＳ）、その旨をパケット通過要求部４０５に通知する。パケット通過要求部４０５は、ＨｏＡが有効である旨の通知を受けると、ＡＲ１０３へパケットの通過を要求するためのフィルタリング解除要求メッセージを作成する（ステップＳ９０２）。

次に、ＭＲ１０１の制御部４０９は、アドレス情報記憶部４０６のＢＵ送信情報７０１を、「ＢＵメッセージを送信していない、もしくはＢＡ情報を受け取った」状態に更新する（ステップＳ９０３）。

図１０（Ａ）〜（Ｃ）は上記ステップＳ９０２で作成するフィルタリング解除要求メッセージの構造を示したものである。

図１０（Ａ）は、フィルタリング解除メッセージ１００１の全体の構造を示した図である。フィルタリング解除要求メッセージ１００１は、ＩＰｖ６ヘッダ１００２、フィルタリング解除要求１００３から構成される。ＩＰｖ６ヘッダ１００２は、通常のＩＰｖ６ヘッダと同様の構造を持っており、ヘッダ情報１００４と送信元ＩＰアドレス１００５と送信先ＩＰアドレス１００６とから構成される。フィルタリング解除要求１００３は、フィルタリング解除要求の具体的な解除要求の内容を指定するものであって、フィルタリング解除ヘッダ１００７とフィルタリング解除データ１００８とから構成される。ＩＰｖ６ヘッダ１００２のヘッダ情報１００４は、プロトコルバージョン、トラフィッククラス、フローラベル、ペイロード長、次ヘッダ情報、ホップ上限から構成されるが、ここではその説明は省略する。送信元ＩＰアドレス１００５には、フィルタリング解除要求メッセージを送信するＭＲ１０１のＩＰアドレス、すなわちＣｏＡ７０２が格納される。また、送信先ＩＰアドレス１００６には、ＡＲ１０３のＩＰアドレスが格納される。

フィルタリング解除ヘッダ１００７は、図１０（Ｂ）に示すように、複数のＩＰアドレスを一括してフィルタリング解除要求することを示す一括解除符号１００９と、一括して解除するＩＰアドレスの数１０１０を格納する 。なお、フィルタリング解除ヘッダ１００７は、当該メッセージがフィルタリング解除要求メッセージ１００１であることが一意に判定できるデータフォーマットであればどのような形態でもよい。一括解除アドレス数１０１０は、フィルタリング解除要求メッセージを受信したＡＲ１０３が、受信したメッセージ内に格納される解除ＩＰアドレス１０１１、１０１２を取得する際に、取得しなければならない解除ＩＰアドレスの数を把握するために使用される。

フィルタリング解除データ１００８は、図１０（Ｃ）に示すように、一括解除するＩＰアドレス１０１１、１０１２の全てを格納する。本実施の形態では２つのＩＰアドレスを解除する例を示しているが、これに限らず一つ以上のＩＰアドレスであればどのような形態であっても良い。なお、複数のＩＰアドレスに対する処理を一括し送信するのは、ＭＲ１０１が複数のＭＮＮ１０２を管理している場合に発生する。

次に、図９のステップＳ９０２での、上記説明したフィルタリング解除要求メッセージの作成およびその送信処理について、図１１に示すフローチャートを用いて説明する。

ＭＲ１０１のパケット通過要求部４０５は、制御部４０９からのパケット通過要求送信の指示を受け取ると、アドレス情報記憶部４０６から、ＡＲ１０３に対するフィルタリング解除を要求する対象であるＭＮＮ１０２のＩＰアドレスを取り出す。すなわち、パケット通過要求部４０５は、図７に示すアドレス情報記憶部４０６のＭＮＮ数７０５に記録されている、ＭＲ１０１が管理するモバイルネットワークノードの数の分のＭＮＮアドレスを制御部４０９を介して取得する（ステップＳ１１０１）。全てのＭＮＮについてＭＮＮアドレスを取得した後（ステップＳ１１０２のＹＥＳ）、図１０（Ａ）に示すフィルタリング解除要求１００３を作成する。すなわち、パケット通過要求部４０５は、図１０（Ｂ）に示す一括解除符号１００９に一括解除要求である旨を示す値を設定し、一括解除ＩＰアドレス数１０１０にアドレス情報記憶部４０６のＭＮＮ数７０５の値を設定してフィルタリング解除ヘッダ１００７を作成する（ステップＳ１１０３）。さらに、パケット通過要求部４０５は、全てのＭＮＮ１０２について、アドレス情報記憶部４０６に格納されたＭＮＮのＩＰアドレスを、フィルタリング解除データ１００８の解除ＩＰアドレス１０１１、１０１２としてパケットに追加し、フィルタリング解除データを作成する（ステップＳ１１０４）。このようにしてパケット通過要求部４０５で作成されたフィルタリング解除要求メッセージ１００１のパケットを、パケット転送部４０２は、ネットワークインターフェース部４０１を介して、ＡＲ１０３へ送信する（ステップＳ１１０５）。

以上のようにして、ＭＲ１０１が、ＨＡ１０５からＢＡメッセージを受信し、フィルタリング解除要求メッセージを作成し、それをＡＲ１０３に送信するという一連の動作が行われる。

次に、図６のステップＳ６０６に示すＡＲ１０３のフィルタリング解除処理について、図１２を用いて詳細に説明する。

図１２は、図６のステップＳ６０６に示すＡＲ１０３のフィルタリング解除処理の動作を示すフローチャートである。

ＡＲ１０３のパケット受信部５０３は、モバイルネットワーク１０６を介してネットワークインターフェース部Ａ５０１で受信したメッセージのパケットを取得する（ステップＳ１２０１）。次に、判断部５０６は、パケット受信部５０３で取得したメッセージのパケットを取得する。判断部５０６は、受信したメッセージについて、転送処理を行うパケットか、フィルタリング解除を要求するメッセージのパケットかの判定を行う（ステップＳ１２０２）。本実施の形態では、フィルタリング解除メッセージが先に説明した図１０（Ａ）〜（Ｃ）に示すフォーマットのパケットの場合、図１０（Ａ）に示すフィルタリング解除要求１００３のフィルタリング解除ヘッダ１００７が規定のフォーマットであるかを確認することによって判定する。

ステップＳ１２０２で判定の結果、判断部５０６は、フィルタリング解除要求メッセージのパケットの場合（ステップＳ１２０２のＹＥＳ）、フィルタリング解除データ１００８が有効かを判定する（ステップＳ１２０４）。この判定は、判断部５０６が、図１０（Ａ）に示すフィルタリング解除データ１００８が正当な値となっているかどうかを判定することによって行われる。本実施の形態のフィルタリング解除データには、パケットフィルタリング機能を解除するＩＰアドレスが記録されているため、判断部５０６は、解除するＩＰアドレスがマルチキャストアドレスなどの不正な値でないことから、有効と確認できる。また、これ以外に、ＡＲ１０３の認証部５０８が、予めＭＲ１０１との間で認証情報をやり取りし、フィルタリング解除要求メッセージ１００１のパケットの送信元が、ＡＲ１０３の認証部５０８によって認証済みであることが確認された場合のみ、以降の処理を実行するようにしても良い。

ステップＳ１２０４で、判断部５０６が、フィルタリング解除データ１００８が有効であると判定した後（ステップＳ１２０４のＹＥＳ）、ＡＲ１０３のパケット通過要求受信部５０４は、受信したフィルタリング解除要求メッセージ１００１に格納されたパケットフィルタリング解除に関する情報に基き、パケット通過情報記憶部５０５の内容を更新するパケットフィルタリング解除処理を行う（ステップＳ１２０５）。

判断部５０６は、ステップＳ１２０１で取得したパケットが、フィルタリング解除要求メッセージのパケットでないとＡＲ１０３がステップＳ１２０２で判定した場合（ステップＳ１２０２のＮＯ）、判断部５０６は、パケット送信部５０７からネットワークインターフェース部Ａ５０１を介して、そのパケットをアクセスネットワーク１０７へ転送する（ステップＳ１２０３）。また、判断部５０６がステップＳ１２０４でフィルタリング解除データ１００８が有効でないと判定した場合（ステップＳ１２０４のＮＯ）、処理を終了する。

フィルタリング解除処理は、上記のようにＡＲ１０３のパケット通過情報記憶部５０５の内容を更新することにより行われる。この更新について、以下に説明する。

まず、図１２のステップＳ１２０５で説明した、パケットフィルタリング解除に関する情報を記憶するパケット通過情報記憶部５０５の内容について、図１３（Ａ）、（Ｂ）にその構造を示す図を用いて説明を行う。

本実施の形態のパケット通過情報記憶部５０５は、図１３（Ａ）に示すような、複数のフィルタリング解除情報１３０１〜１３０３により構成される。本実施の形態では、３つからなるように表示しているが、０個、もしくは１個以上でも使用可能である。いずれのフィルタリング解除情報１３０１〜１３０３も同じ構成を有しており、例えば、フィルタリング解除情報１３０１は、図１３（Ｂ）に示すように、アドレス情報１３０４、プレフィックス長１３０５、ホストフラグ１３０６、転送可否フラグ１３０７から構成される。

アドレス情報１３０４は、ＡＲ１０３が管理する、パケットフィルタリング解除処理を行うために利用されるＩＰアドレスまたはネットワークプレフィックスを記憶する。プレフィックス長１３０５は、アドレス情報１３０４に格納する情報がネットワークプレフィックスである場合に、そのプレフィックスの長さを記録する。ホストフラグ１３０６は、アドレス情報１３０４に記録した情報がホストアドレスであるか、ネットワークアドレスであるかを記録する。転送可否フラグ１３０７は、アドレス情報１３０４、プレフィックス長１３０５、ホストフラグ１３０６の条件に合致するパケットをＡＲ１０３が転送するか否かを決定するために利用される。

本実施の形態では、図１３（Ａ）のようにパケット通過情報記憶部５０５を構成するフィルタリング解除情報１３０１〜１３０３のデータ構造を配列構造として図示しているが、データ構造については、このような配列構造であっても良く、リンクリスト構造としても良い。また、データの並び方については、フィルタリング解除要求メッセージ１００１を受信した順やアドレス情報１３０４の順にソートしても良い。

次に、ＡＲ１０３のパケット通過要求受信部５０４は、パケット通過情報記憶部５０５の更新処理を次のように行う。図１０（Ａ）〜（Ｃ）に示すフィルタリング解除要求メッセージ１００１から、解除ＩＰアドレス１０１１を読み出す。読み出した解除ＩＰアドレス１０１１が、パケット通過情報記憶部５０５に未登録のものであれば、パケット通過要求受信部５０４は、図１３（Ａ）に示すフィルタリング解除情報１３０１のエントリーを作成する。次に、パケット通過要求受信部５０４は、図１３（Ｂ）に示すフィルタリング解除情報１３０１のアドレス情報１３０４に、未登録の解除ＩＰアドレス１０１１を設定し、ホストフラグ１３０６にホストであることを示す符号を設定する。また、パケット通過要求受信部５０４は、転送可否フラグ１３０７を転送可であるように設定する。プレフィックス長１３０５は、本実施の形態では設定する必要はない。以上の処理を、フィルタリング解除要求メッセージ１００１の解除ＩＰアドレスの数だけ繰り返す。

次にＡＲ１０３の判断部５０６は、図６のステップＳ６０７に示すように、パケット通過情報記憶部５０５のフィルタリング解除処理が成功した旨を、フィルタリング解除応答メッセージによって、ＭＲ１０１へ通知する。

フィルタリング解除応答メッセージのフォーマットを、その構造を示す図１４（Ａ）〜（Ｃ）を用いて説明する。

フィルタリング解除応答メッセージ１４０１は、ＩＰｖ６ヘッダ１４０２とフィルタリング解除応答１４０３から構成される。フィルタリング解除応答メッセージ１４０１のＩＰｖ６ヘッダ１４０２に関しては、図１０（Ａ）に示すフィルタリング解除要求メッセージ１００１のＩＰｖ６ヘッダ１００２と構造が同じであるので、説明は省略する。ただし、フィルタリング解除応答メッセージ１４０１のＩＰｖ６ヘッダ１４０２の送信元ＩＰアドレス１００５には、ＡＲ１０３のＩＰアドレスが、送信先ＩＰアドレス１００６には、ＭＲ１０１のＩＰアドレスが格納される。フィルタリング解除応答１４０３は、フィルタリング解除応答ヘッダ１４０６とフィルタリング解除応答データ１４０７とから構成される。

また、フィルタリング解除応答ヘッダ１４０６は、図１４（Ｂ）に示すように、フィルタリング解除応答符号１４０８と、解除ＩＰアドレス数１４０９とから構成される。フィルタリング解除応答符号１４０８には、解除応答であることを示す符号が格納される。解除ＩＰアドレス数１４０９には、パケットフィルタリング機能を解除したＩＰアドレスの数が記録される。

フィルタリング解除応答データ１４０７には、図１４（Ｃ）に示すように、パケットフィルタリング機能の解除が成功した解除ＩＰアドレス１４１０が格納される。

なお、パケットフィルタリング機能の解除が失敗したことの通知のために、全ての格納する解除ＩＰアドレス１４１０ごとに、パケットフィルタリング機能の解除成功または失敗したことを示す符号や、失敗した場合の理由などを付け加えても良い。

以上のようにして、ＡＲ１０３の判断部５０６において、フィルタリング解除に関する処理が行われ、パケット送信部５０７およびネットワークインターフェース部Ａ５０１を介して、ＭＲ１０１へフィルタリング解除応答メッセージが送信される。

次に、図６のステップＳ６０８でＭＲ１０１が行う第一送信先変更要求メッセージ作成処理について詳細に説明する。

ステップＳ６０８において、ＭＲ１０１の第一送信先変更要求部４０７は、待ち受けていたフィルタリング解除応答メッセージ１４０１が受信されたことを制御部４０９より通知された場合、ＭＮＮ１０２に対して、モバイルネットワーク外を宛先とするパケットを最初に送信する宛先、すなわちデフォルトルータを変更するように要求する第一送信先変更要求メッセージを作成する。本実施の形態では、第一送信先変更要求メッセージとして、ＩＰｖ６の近隣探索のプロトコルを規定するＲＦＣ２４６１のリダイレクトメッセージフォーマット（Ｒｅｄｉｒｅｃｔ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｆｏｒｍａｔ）を利用する。

リダイレクトメッセージのデータ構造を、図１５を用いて説明する。図１５に示すリダイレクトメッセージ１５０１は、ＩＰｖ６ヘッダ１５０２とリダイレクト情報１５０３から構成される。ＩＰｖ６ヘッダは、図１０のＩＰｖ６ヘッダ１００２と同じであるので説明は省略する。ただし、ＩＰｖ６ヘッダ１５０２の送信元ＩＰアドレス１００５は、ＭＲ１０１のＩＰアドレスであり、送信先ＩＰアドレス１００６は、ＭＮＮ１０２のＩＰアドレスとなる。

リダイレクト情報１５０３は、リダイレクト情報ヘッダ１５０４と、ターゲットアドレス１５０５と、ディスティネーションアドレス１５０６とから構成される。ターゲットアドレス１５０５には、変更すべきデフォルトルータのＩＰアドレス（モバイルネットワーク外を宛先とするパケットを最初に送信する宛先のＩＰアドレス）を設定する。本実施の形態では、ＡＲ１０３のＩＰアドレスを設定する。ディスティネーションアドレス１５０６には、第一送信先変更の対象となるパケットの宛先ＩＰアドレスを設定する。本実施の形態では、ディスティネーションアドレス１５０６には、モバイルネットワーク外への全ての宛先ＩＰアドレスであることを示す情報が設定される。

以上により作成したリダイレクトメッセージを、ＭＲ１０１の第一送信先変更要求部４０７は、第一送信先変更要求メッセージ１５０１として、各ＭＮＮ１０２へ送信する。

次に、図６のステップＳ６１０において、第一送信先変更要求メッセージ１５０１を受信したＭＮＮ１０２は、第一送信先、すなわちデフォルトルータを、受信したリダイレクトメッセージのターゲットアドレス１５０５に含まれるＡＲ１０３のＩＰアドレスに変更し、これによって、各ＭＮＮ１０２で第一送信先変更処理が終了する。

以上で、パケット通過のためのパケットフィルタリング機能の解除に関する一連の処理は終了する。

次に、図６のステップＳ６１２、Ｓ６１３に示す、パケットフィルタリング機能の解除後のＡＲ１０３のパケット転送処理について説明する。

パケットの転送に際しては、ＭＮＮ１０２からモバイルネットワーク１０６を介してネットワークインターフェース部Ａ５０１でパケットを受信した場合、ＡＲ１０３のパケット受信部５０３および判断部５０６において、ネットワークインターフェース部Ａ５０１のモバイルネットワーク１０６側から、ネットワークインターフェース部Ｂ５０２のインターネット１０８側へのパケットの通過可否の判定が行われる。

図１６を用いて、このパケット通過可否に関する処理の流れを説明する。

ＡＲ１０３の判断部５０６は、パケット受信部５０３でパケットを受信すると、パケットのＩＰｖ６ヘッダの送信元ＩＰアドレスを読み出す（ステップＳ１６０１）。続いて、判断部５０６はパケット通過情報記憶部５０５に記録されている、図１３（Ｂ）に示すフィルタリング解除情報１３０１を利用し、受信パケットの送信元ＩＰアドレスを検索し（ステップＳ１６０２）、パケットフィルタリングの処理をするかどうかを判定する（ステップＳ１６０３）。具体的には、判断部５０６は、図１３（Ｂ）に示したフィルタリング解除情報１３０１を順次検索し、フィルタリング解除情報１３０１を構成するアドレス情報１３０４が受信メッセージの送信元ＩＰアドレスと合致するか否かを判定する。なお、アドレス情報１３０４が受信メッセージの送信元ＩＰアドレスと合致するかの判定は、フィルタリング解除情報１３０１のホストフラグ１３０６がホストであることを示している場合には、アドレス情報１３０４と送信元ＩＰアドレスが完全に一致していることにより判断する。フィルタリング解除情報１３０１のホストフラグ１３０６がホストであることを示していない場合には、アドレス情報１３０４はネットワークプレフィックスであると解釈し、そのプレフィックス長１３０５の示すネットワーク内に送信元ＩＰアドレスが含まれているかで判定する。

ステップＳ１６０３おいて、判断部５０６は、アドレス情報１３０４が受信パケットの送信元ＩＰアドレスと合致し、フィルタリング解除情報１３０１が存在した場合であって、転送可否フラグ１３０７が転送可であった場合、パケットフィルタリング機能を実行せずに解除すると判断し（ステップＳ１６０３のＮＯ）、引き続きパケット転送のための処理を行う。

また、ステップＳ１６０３において、判断部５０６は、アドレス情報１３０４が受信パケットの送信元ＩＰアドレスと合致せず、フィルタリング解除情報１３０１が存在しなかった場合、またはフィルタリング解除情報１３０１が存在しても、転送可否フラグ１３０７が転送不可である場合、パケットフィルタリング機能を実行すると判断し（ステップＳ１６０３のＹＥＳ）には、パケットを廃棄する（ステップＳ１６０６）。

ステップＳ１６０３でＮＯの場合は、ＡＲ１０３の判断部５０６は、パケット送信部５０７にパケットを渡す。パケット送信部５０７は、パケットをどのネットワークに転送するかをルーティング情報記憶部５０９により判定する（ステップＳ１６０４）。なお、本実施の形態のパケット送信部５０７は、ネットワークインターフェース部Ｂ５０２を経由して転送することに確定し、その後パケットをインターネット１０８側のＣＮ１０４へ転送する（ステップＳ１６０５）。

以上のようにして、ＡＲ１０３において、ＭＮＮ１０２から受信したパケットをＣＮ１０４に転送する動作が行われる。

以上説明したように、本実施の形態のＭＲ１０１は、パケットフィルタリング機能を解除するＭＮＮ１０２のＩＰアドレスをＡＲ１０３に対して一括して送ることができるので、パケットフィルタリング機能を解除するための信号トラフィックの増加を抑制することができる。

（実施の形態２）
実施の形態１では、パケットフィルタリング機能を解除するＩＰアドレスは、ＭＮＮ１０２のＩＰアドレスを、解除対象であるＭＮＮ１０２の数の分だけ送って解除要求をしていたが、本実施の形態２では、モバイルネットワークプレフィックスによりパケットフィルタリング機能の解除を要求するものである。

本実施の形態では、図１０に示す、ＭＲ１０１が送信するフィルタリング解除要求メッセージ１００１のフィルタリング解除要求１００３に、ネットワークプレフィックスを格納して送信することで、ＭＲ１０１が管理するモバイルネットワーク１０６内の全てのＭＮＮ１０２を一括して、パケットフィルタリング機能の解除要求をすることができる。

本実施の形態におけるＭＲ１０１が送信するフィルタリング解除要求メッセージ１００１の構成を、図１７（Ａ）、（Ｂ）を用いて説明する。フィルタリング解除要求メッセージ１００１の全体構成は、図１０（Ａ）に示すのと同様に、ＩＰｖ６ヘッダ１００２とフィルタリング解除要求１００３とから構成され、ＩＰｖ６ヘッダ１００２がヘッダ情報１００４、送信元ＩＰアドレス１００５、送信先ＩＰアドレス１００６を備えており、フィルタリング解除要求１００３がフィルタリング解除ヘッダ１００７、フィルタリング解除データ１００８を備えている。

本実施の形態のフィルタリング解除ヘッダ１００７には、図１７（Ａ）に示すように、ネットワークプレフィックスによる解除を示す符号１７０７と、解除するネットワークプレフィックスの数１７０８を格納する。また、フィルタリング解除データ１００８には、解除するネットワークプレフィックス１７０９、１７１０、１７１１を格納する。フィルタリング解除データ１００８に格納する解除プレフィックスとしては、あらかじめ設定されているＭＲ１０１が管理するネットワークのモバイルネットワークプレフィックスか、または、ホームエージェントＨＡ１０５からのＢＡメッセージにおいて受信したモバイルネットワークプレフィックスを格納する。

ＡＲ１０３のパケット受信部５０３は、図１７（Ａ）、（Ｂ）に示すフォーマットのパケットを受信した際には、パケット通過要求受信部５０４により、パケット通過情報記憶部５０５の図１３（Ｂ）に示すフィルタリング解除情報１３０１のアドレス情報１３０４に解除プレフィックス１７０９を格納し、ホストフラグ１３０６にホストでないことを示す情報を格納する他は、実施の形態１と同様の処理を行う。

以上説明したように、本実施の形態によれば、ネットワークプレフィックスでのパケットフィルタリング機能の解除が可能になるので、実施の形態１で説明した複数のＭＮＮ１０２のＩＰアドレスを一括して送るよりも、さらに少ないデータ量で要求が送信できるようになり、通信メディアの帯域の有効利用が可能になる。

本発明にかかるモバイルルータは、モバイルネットワークノードが個々にアクセスルータにパケット通過の要求をすることなく、モバイルルータの一括した要求で、モバイルルータ経由ではなくアクセスルータに直接パケットを送信することができるので、ＩＰプロトコルを用いた移動体ネットワークを実現するモバイルルータなどにおいて有用である。

本発明の実施の形態１におけるパケット転送システムのレイヤー３でのネットワーク構成を示す図 （Ａ）本発明の実施の形態１におけるパケット転送システムのレイヤー２での第１のネットワーク構成を示す図（Ｂ）同第２のネットワーク構成を示す図 本発明の実施の形態１におけるパケット転送システムの動作を示す第１のシーケンスチャート 本発明の実施の形態１におけるモバイルルータの構成を示す図 本発明の実施の形態１におけるアクセスルータの構成を示す図 本発明の実施の形態１におけるパケット転送システムの動作を示す第２のシーケンスチャート 本発明の実施の形態１におけるモバイルルータのアドレス情報記憶部のデータ構造を示す図 本発明の実施の形態１におけるモバイルルータのＢＵメッセージ作成の動作を示すフローチャート 本発明の実施の形態１におけるモバイルルータのフィルタリング解除要求メッセージ作成の動作を示す第１のフローチャート （Ａ）本発明の実施の形態１におけるフィルタリング解除要求メッセージのデータ構造を示す第１の模式図（Ｂ）同第２の模式図（Ｃ）同第３の模式図 本発明の実施の形態１におけるモバイルルータのフィルタリング解除要求メッセージ作成の動作を示す第２のフローチャート 本発明の実施の形態１におけるアクセスルータのフィルタリング解除処理の動作を示すフローチャート （Ａ）本発明の実施の形態１におけるアクセスルータのフィルタリング情報のデータ構造を示す第１の模式図（Ｂ）同第２の模式図 （Ａ）本発明の実施の形態１におけるアクセスルータのフィルタリング解除応答メッセージのデータ構造を示す第１の模式図（Ｂ）同第２の模式図（Ｃ）同第３の模式図 本発明の実施の形態１における第一送信先変更要求メッセージのデータ構造を示す模式図 本発明の実施の形態１におけるアクセスルータのパケットフィルタリング処理の動作を示すフローチャート （Ａ）本発明の実施の形態２におけるフィルタリング解除要求メッセージのデータ構造を示す第１の模式図（Ｂ）同第２の模式図 従来の技術におけるパケットフィルタリング機能を行うルータを含むシステム構成を示す図 従来の技術におけるルータのパケットフィルタリング機能の解除のためのコマンドパケットのデータ構造を示す図

符号の説明

１０１ モバイルルータ
１０２ モバイルネットワークノード
１０３ アクセスルータ
１０４ 通信相手ノード
１０５ ホームエージェント
１０６ モバイルネットワーク
１０７ アクセスネットワーク
１０８ インターネット
２０１ アクセスポイント
４０１ ネットワークインターフェース部
４０２ パケット転送部
４０３ 移動検知部
４０４，５０８ 認証部
４０５ パケット通過要求部
４０６ アドレス情報記憶部
４０７ 第一送信先変更要求部
４０８，５０９ ルーティング情報記憶部
４０９ 制御部
５０１ ネットワークインターフェース部Ａ
５０２ ネットワークインターフェース部Ｂ
５０３ パケット受信部
５０４ パケット通過要求受信部
５０５ パケット通過情報記憶部
５０６ 判断部
５０７ パケット送信部

Claims (7)

1. モバイルネットワーク内のノードからのパケットを、前記モバイルネットワーク外のノードへ転送するパケット転送部と、前記モバイルネットワーク内のノードと前記モバイルネットワーク外との通信を行うネットワークインターフェース部と、前記ネットワークインターフェース部から前記モバイルネットワーク外のアクセスルータに対して、前記モバイルネットワーク内からのパケットの前記モバイルネットワーク外への通過を要求するパケットを送信するパケット通過要求部と、前記ネットワークインターフェース部から前記モバイルネットワーク内のノードに対して、前記モバイルネットワーク外へのパケットの最初の送信先の前記アクセスルータへの変更を要求するパケットを送信する第一送信先変更要求部とを有することを特徴とするモバイルルータ。
2. 前記モバイルネットワーク内のノードのアドレスに関する情報を保持するアドレス情報記憶部をさらに有し、前記パケット通過要求部が、前記アドレス情報記憶部から前記モバイルネットワーク内のノードのアドレスに関する情報を取得し、前記通過を要求するパケットに前記アドレスに関する情報を格納して送信することを特徴とする請求項１に記載のモバイルルータ。
3. 前記モバイルネットワーク内のノードのアドレスに関する情報は、ネットワークアドレス情報であることを識別する情報をさらに含み、前記パケット通過要求部が、前記通過を要求するパケットに、前記ネットワークアドレス情報であることを識別する情報を含めて送信することをさらに含むことを特徴とする請求項２に記載のモバイルルータ。
4. モバイルルータから送信された、モバイルネットワーク内からのパケットのモバイルネットワーク外への通過を要求するパケットを受信するパケット通過要求受信部と、前記パケット通過要求受信部が受信した前記パケット通過を要求するパケットに格納された、前記パケット通過に関する情報を保持するパケット通過情報記憶部と、モバイルネットワーク内のノードからのパケットを受信するパケット受信部と、前記パケット受信部で受信した前記パケットの送信元アドレスに対して、前記パケット通過情報記憶部の保持する前記パケット通過に関する情報に基づき前記パケット通過の可否を判断する判断部と、前記判断部での判断に基づき、前記受信したパケットの転送を行うパケット送信部とを有することを特徴とするアクセスルータ。
5. 前記判断部は、さらに、前記パケット通過情報記憶部に保持した前記パケットの通過に関する情報がアドレスの識別を行うネットワークアドレスである場合に、前記受信したパケットの送信元アドレスのネットワークアドレスと、前記パケットの通過に関する情報のネットワークアドレスとの比較に基づき、前記受信したパケット通過の可否を判断することを特徴とする請求項４に記載のアクセスルータ。
6. モバイルネットワークとモバイルネットワーク外が、前記モバイルネットワークのモバイルルータと前記モバイルネットワーク外のアクセスルータとによって接続されるパケット転送システムであって、前記モバイルネットワーク内のノードからのパケットを、前記モバイルネットワーク外のノードへ転送するパケット転送部と、前記モバイルネットワーク内のノードと前記モバイルネットワーク外との通信を行うネットワークインターフェース部と、前記ネットワークインターフェース部から前記アクセスルータに対して、前記モバイルネットワーク内からのパケットの前記モバイルネットワーク外への通過の要求を送信するパケット通過要求部と、前記ネットワークインターフェース部から前記モバイルネットワーク内のノードに対して、前記モバイルネットワーク外へのパケットの最初の送信先を、前記アクセスルータに変更する要求を送信する第一送信先変更要求部とを有するモバイルルータと、前記パケットの通過の要求をするパケットを受信するパケット通過要求受信部と、前記パケット通過要求受信部が受信した前記パケット通過の要求をするパケットに格納された、前記パケット通過に関する情報を保持するパケット通過情報記憶部と、前記モバイルネットワーク内のノードからのパケットを受信するパケット受信部と、前記パケット受信部で受信したパケットの送信元アドレスに対して、前記パケット通過情報記憶部の保持する前記パケット通過に関する情報に基づき前記パケット通過の可否を判断する判断部と、前記判断部の判断に基づき、前記受信したパケットの転送を行うパケット送信部とを有するアクセスルータとを備え、前記モバイルネットワーク外へ前記パケットを送信する前記モバイルネットワーク内のノードは、前記モバイルルータの前記第一送信先変更要求部から、前記モバイルネットワーク外へのパケットの最初の送信先を前記アクセスルータに変更する要求を受信した後は、前記アクセスルータに対して前記パケットを送信することを特徴とするパケット転送システム。
7. モバイルネットワークとモバイルネットワーク外が、前記モバイルネットワークのモバイルルータと前記モバイルネットワーク外のアクセスルータとによって接続されたパケット転送システムのパケット転送方法であって、前記モバイルルータが、前記アクセスルータに対して、前記モバイルネットワーク内のノードからのパケットの前記モバイルネットワーク外への通過を要求するパケットを送信するステップと、前記アクセスルータが、前記パケットの通過を要求するパケットを受信し、前記パケットの通過に関する情報を保持するステップと、前記モバイルルータが、前記モバイルネットワーク内のノードに対して、前記モバイルネットワーク外への前記パケットの最初の送信先を、前記アクセスルータに変更するよう指示するパケットを送信するステップと、前記アクセスルータが、前記モバイルネットワーク内のノードからの前記パケットを受信した際に、前記保持したパケットの通過に関する情報に基づき、前記パケットの通過の可否を判断するステップとを有することを特徴とするパケット転送システムのパケット転送方法。
   
   

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