JP3745256B2 - 移動通信システムおよびホームエージェントおよび通信相手端末および移動端末および移動通信方法およびプログラムおよび記録媒体 - Google Patents
移動通信システムおよびホームエージェントおよび通信相手端末および移動端末および移動通信方法およびプログラムおよび記録媒体 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＭｏＩＰ(移動通信を前提としたＩＰ(Internet Protocol))ネットワークで移動ノードと通信ホスト間の通信経路を最適化するルート設定技術に関する。本発明はホームエージェントの他に外部エージェントの存在を仮定するＭｏＩＰｖ４技術、外部エージェントの存在を仮定しないＭｏＩＰｖ６技術の両技術に適用可能である。
【０００２】
【従来の技術】
移動体ネットワークの急激な進展にともない、移動環境下でのＩＰモビリティ制御技術が注目を集めている。ＭｏＩＰ技術は移動ノードがＩＰネットワーク内で物理接続点を変更しても永続的なＩＰホームアドレスのみを使って進行中のいかなる通信も保存する技術である。ＭｏＩＰｖ４の詳細はＩＥＴＦのＲＦＣ２００２、２００３、２００４、１７０１、２００５、２００６に規定されている。また、ＭｏＩＰｖ６の詳細は例えば、ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｍｏｂｉｌｅｉｐ−ｉｐｖ６−１３に規定されている。
【０００３】
ＭｏＩＰｖ４では、移動ノードのＩＰモビリティを確保するためにホームエージェント、外部エージェント、気付アドレス、トンネル経路といった新しい概念を導入している。ＭｏＩＰの世界では移動ノードにはホームアドレスとして永続的にＩＰアドレスが割当てられる。このＩＰアドレスが登録されているのがホームエージェントである。
【０００４】
したがって移動ノードがホームエージェント配下のリンクに在圏している場合には通常のＩＰルーティングにしたがって通信相手端末から移動ノードにパケットが転送される。しかしながら移動ノードが自身のＩＰアドレスが登録されていない外部リンクに移動した場合には通常のＩＰルーティングは使用できない。この場合は在圏している外部エージェントとホームエージェントとを用いたＩＰルーティングを行う。
【０００５】
上記外部ネットワークに移動端末（ＭＮ）が移動した場合のモバイルＩＰ転送方式を説明するために、移動端末が外部ネットワークに移動した場合の位置登録プロセスを説明する。移動端末が外部ネットワークに移動すると、移動端末はまず始めに、在圏している外部エージェントより気付アドレスと呼ばれるＩＰアドレスを取得する。
【０００６】
気付アドレスを取得すると移動端末は外部エージェントを通じて自身のホームエージェントに自身の現在の在圏位置（気付アドレス）を位置登録する。この位置登録をされたホームエージェントは自身のバインディングテーブルに移動端末のホームアドレスと現在の在圏位置をあらわす気付アドレスの関係をバインディング情報として保持する。
【０００７】
このとき、移動端末の在圏位置を知らない通信相手端末が移動端末宛のパケットを送出する場合には、当該パケットの宛先は移動端末のホームアドレス宛となっているので移動端末宛のパケットはまず始めに移動端末のホームアドレス宛に届くので、ホームエージェントは到着したパケットが移動端末宛のパケットであり、当該移動端末が自身のホームネットワークに存在しないことを確認すると、バインディングテーブルにより移動端末が移動している在圏位置を認識し到着したパケットの外側に在圏位置にパケットを到達させるための気付アドレスを宛先としたカプセル化したパケットを生成し、ホームエージェントと外部エージェント間のトンネル経路に送出する。
【０００８】
このようにしてカプセル化されたパケットはトンネル経路を通じて外部エージェントに到達するので、外部エージェントでデカプセル化の処理を行い、元のＩＰパケットを再生し移動端末に送信する。このようにしてＩＰモビリティが確保される。
【０００９】
従来のルート最適化手順を図９に示す。この手順はＭｏＩＰｖ６にしたがうものである。従来の移動通信システムでは、通信相手端末ＣＮは、まず、ホームエージェントＨＡに対して移動端末ＭＮ宛のパケットを送出する。これにより、通信相手端末ＣＮと移動端末ＭＮとの間に、ホームエージェントＨＡを経由する初期ルートが設定される。この初期ルートにより通信相手端末ＣＮと移動端末ＭＮとは通信を開始するが、この通信の中で移動端末ＭＮは通信相手端末ＣＮに対してバインディングアップデート（以下、ＢＵという）により自己の在圏位置情報を通知する。これを受けた通信相手端末ＣＮは、この在圏位置情報にしたがって移動端末ＭＮとの間の最適ルートを設定し、以降のパケット転送はこの最適ルートにより行われる。
【００１０】
ここで、最適ルートとは、通信を行う移動端末ＭＮと通信相手端末ＣＮとの双方にとって、最もデータ転送に適したルートである。最もデータ転送に適したルートとは、一般に、最短ルートであるということができるが、この最短ルートの意味は、単に、物理的距離が短いだけでなく、物理的距離は最短でなくとも伝送容量の点で最もデータ転送に適しているという場合も含むことができる。後述する本発明では、さらにＱｏＳ(Quality of Service)を満たすことが最適ルートの条件になる。ここではＱｏＳを満たすパスをＱｏＳパスと呼び、ＱｏＳパスを設定するために行われる信号のやりとりをＱｏＳシグナリングと呼ぶ。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなルート設定方法では、通信ホスト→移動端末間の転送ルートは必ずホームエージェントを経由することになるので、最適経路転送を実現できずネットワークリソースを浪費する問題を生じる。
【００１２】
また、ＭｏＩＰｖ４ネットワークの場合には、ホームエージェント→外部エージェント間でカプセル化パケットによるトンネル転送を生じるので大規模ネットワーク環境下でホームエージェントに登録される移動端末数が膨大な場合にはホームエージェントのパケットカプセル化処理が増大するという問題が生じる。
【００１３】
また、移動端末が外部エージェント間をまたがる移動を行う場合には、ホームエージェントを経由するハンドオーバ処理が必要となる。このハンドオーバ処理も大規模ネットワーク環境下では旧外部エージェントとホームエージェント間のトンネル経路と新外部エージェントとホームエージェント間のトンネル経路の差分が大きいのでハンドオーバに伴う遅延が増大する問題が生じる。これがいわゆるモバイルＩＰネットワークにおける三角経路問題である。
【００１４】
また、ＭｏＩＰｖ６ネットワークの場合には、移動端末がホームエージェントから外部ネットワークに移動すると移動端末は外部ネットワークにおいてステートレスに気付アドレスを取得する。
【００１５】
気付アドレスを取得した移動端末は自身の在圏位置を示す気付アドレスをホームエージェントにＢＵにより通知する。ＢＵの通知を受けたホームエージェントはＭｏＩＰｖ４と同様に移動端末の在圏位置を管理するために移動端末のホームアドレスと在圏位置を示す気付アドレスの関係をバインディングテーブルにより保持する。
【００１６】
ＭｏＩＰｖ６の場合にも、通信相手端末は移動端末の現在の在圏位置を知ることができないので移動端末宛のパケットは宛先アドレスをホームアドレスに設定して転送される。このため移動端末宛のパケットは同様にまず始めにホームエージェントに転送される。
【００１７】
移動端末宛のパケットを受信したホームエージェントは自身のバインディングテーブルにより移動端末の在圏位置を認識し、在圏位置である気付アドレスを用いてパケットをカプセル化しトンネル転送によりパケットを転送する。この場合でも、ＭｏＩＰｖ４と同様に三角経路の問題が生じる。
【００１８】
このようにＭｏＩＰｖ４、ＭｏＩＰｖ６でも通信相手端末は事前に移動端末の移動を検知するメカニズムが定義されていないため、一度パケット転送を実施した後で、送出パケットがホームエージェントを経由した三角経路転送が必ず発生する。
【００１９】
三角経路が発生した場合には、ＭｏＩＰｖ４、ＭｏＩＰｖ６ともに通信相手端末に移動端末の在圏位置を通知することにより転送経路を最適化するためのメカニズムが定義されている。（但し、ＭｏＩＰｖ４では基本機能による定義ではなくて、拡張機能として定義されている。）ＭｏＩＰｖ４ではホームエージェントが、三角経路を発生している移動端末宛のパケットを受信すると、受信パケットを移動端末にトンネル転送するとともに、通信相手端末に対してＢＵ情報に現在の移動端末の在圏位置情報を保持させて通知する。当該ＢＵ情報を受信した通信相手端末はバインディングを作成し移動端末に対してパケットを最適経路により直接転送する。
【００２０】
ＭｏＩＰｖ６では移動端末がホームエージェント経由のトンネル経路転送パケットを受信すると、移動端末が通信相手端末が自身の在圏位置を把握していないことを検知するので、移動端末がＢＵ情報により通信相手端末に現在の在圏位置を通知する。在圏位置の通知を受けた通信相手端末はホームアドレスオプションを用いて移動端末の在圏位置の気付アドレス宛にパケットを最適経路転送するルート最適化処理を実施する。
【００２１】
したがって、ＭｏＩＰｖ４、ＭｏＩＰｖ６両方式とも通信開始時点より始めから最適経路により通信を実施することは困難である。このようなメカニズムは通信中に転送経路の変更が実施される可能性を認めることになりＱｏＳ保証を要求する転送には向かないメカニズムである。
【００２２】
また、本発明でターゲットとするＱｏＳパス指定の通信メカニズムにおいても事前に最適ＱｏＳパスが設定できない、さらに通信中にＱｏＳパス経路自体が変更される可能性があり通信途中の情報のＱｏＳ保証が完全に実施できないといった大問題が存在した。
【００２３】
本発明は、このような背景に行われたものであって、通信相手端末と移動端末との間でＱｏＳ保証を実施した移動ＩＰ通信が実施でき、さらに、移動管理とＱｏＳ管理が効率良く実施可能であり、このためスケーラブルな移動ＱｏＳ保証転送が可能となりＱｏＳ保証を要求する移動通信数が増大する大規模移動ネットワーク環境が容易に実現できる移動通信システムおよびホームエージェントおよび通信相手端末および移動端末および移動通信方法およびプログラムおよび記録媒体を提供することを目的とする。
【００２４】
すなわち、本発明は、移動体環境下でもＱｏＳ保証を要求する通信に対して確実にＱｏＳパスを設定することができるので高信頼な移動体ネットワークを構築でき、さらに本発明は、従来のＭｏＩＰｖ４、ＭｏＩＰｖ６の両方式に適用可能であり、さらに本発明は従来のＱｏＳパス設定メカニズムであるＲＳＶＰ(Resource Reservation Protocol)、ＭＰＬＳ(Multi protocol Label Switching)シグナリングの単純な機能拡張でＱｏＳ保証可能なＩＰモビリティ制御技術を実現することができる移動通信システムおよびホームエージェントおよび通信相手端末および移動端末および移動通信方法およびプログラムおよび記録媒体を提供することを目的とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、大規模移動ネットワーク環境下で通信相手端末が移動端末の在圏位置を事前にホームエージェントに問い合わせ、移動端末の在圏位置を把握した後で、移動端末の在圏位置に直接、最適経路にしたがってＱｏＳ保証パスを設定することが主要な特徴である。
【００２６】
従来の技術では、通信相手端末と移動端末との間の通信経路は、通信経路端末は事前に経路最適化を実施することは不可能で、一度、三角経路転送が実施された後で経路最適化されるのに対して事前に最適経路が設定できる点、さらに経路最適化だけではなくてＱｏＳ保証パスシグナリングと連動してＱｏＳ保証を設定した最適経路を設定できる点が大きく異なる。
【００２７】
すなわち、本発明の第一の観点は、移動端末と、この移動端末の通信相手端末と、前記移動端末の在圏位置情報を管理するホームエージェントとを備え、前記移動端末と前記通信相手端末とは前記在圏位置情報にしたがって最適ルートを設定する手段を備えた移動通信システムである。
【００２８】
ここで、本発明の特徴とするところは、前記移動端末は、前記ホームエージェントに最新の自己の在圏位置情報を通知する手段を備え、前記通信相手端末は、前記移動端末の在圏位置情報を未取得の場合には、前記移動端末との通信に先立って、前記ホームエージェントに前記在圏位置情報を問い合わせる手段を備えたところにある。
【００２９】
また、前記問い合わせる手段は、ＱｏＳシグナリング手順としてのＰａｔｈメッセージにより前記ホームエージェントに前記移動端末の前記在圏位置情報を問い合わせる手段を備え、前記ホームエージェントは、前記移動端末が自己のサブネット配下に有るときには、当該移動端末からのＱｏＳシグナリング手順としてのＲｅｓｖメッセージを前記通信相手端末に中継する手段を備え、前記通信相手端末は、このＲｅｓｖメッセージを受信すると前記移動端末との間に直接ＱｏＳパスを設定する手段を備え、前記ホームエージェントは、前記移動端末が自己のサブネット配下に無いときには、ＱｏＳシグナリング手順としてのＰａｔｈＥｒｒメッセージに前記移動端末の前記在圏位置情報を付加したメッセージを前記通信相手端末に返送する手段を備え、前記通信相手端末は、このＰａｔｈＥｒｒメッセージおよび前記在圏位置情報を受信すると前記移動端末との間に前記移動端末が属するアクセスルータを介してＱｏＳパスを設定する手段を備え、前記最適ルートを設定する手段は、前記移動端末と前記通信相手端末との間のＱｏＳを満たすルートを最適ルートとして設定する手段を備えることができる。
【００３０】
これにより、通信相手端末と移動端末との間でＱｏＳ保証を実施した移動ＩＰ通信が実施できる。さらに、移動管理とＱｏＳ管理が効率良く実施可能である。このためスケーラブルな移動ＱｏＳ保証転送が可能となりＱｏＳ保証を要求する移動通信数が増大する大規模移動ネットワーク環境が容易に実現できる。すなわち、移動体環境下でもＱｏＳ保証を要求する通信に対して確実にＱｏＳパスを設定することができるので高信頼な移動体ネットワークを構築できる。さらに本発明は、従来のＭｏＩＰｖ４、ＭｏＩＰｖ６の両方式に適用可能である。さらに本発明は従来のＱｏＳパス設定メカニズムであるＲＳＶＰ、ＭＰＬＳシグナリングの単純な機能拡張でＱｏＳ保証可能なＩＰモビリティ制御技術を実現することができる。
【００３１】
本発明の第二の観点は、本発明の移動通信システムに適用され、前記移動端末の最新の在圏位置情報を収集する手段と、前記通信相手端末からの前記移動端末の在圏位置情報の通知要求にしたがって前記在圏位置情報を前記通信相手端末に通知する手段とを備えたことを特徴とするホームエージェントである。
【００３２】
本発明の第三の観点は、本発明の移動通信システムに適用され、前記移動端末の在圏位置情報を未取得の場合には、前記移動端末との通信に先立って、前記ホームエージェントに前記在圏位置情報を問い合わせる手段を備えたことを特徴とする通信相手端末である。
【００３３】
本発明の第四の観点は、本発明の移動通信システムに適用され、前記ホームエージェントに最新の自己の在圏位置情報を通知する手段を備えたことを特徴とする移動端末である。
【００３４】
本発明の第五の観点は、移動端末の在圏位置情報にしたがって当該移動端末と当該移動端末の通信相手端末とが最適ルートを設定する移動通信方法である。
【００３５】
ここで、本発明の特徴とするところは、前記移動端末は、あらかじめ最新の自己の在圏位置情報をホームエージェントに通知しておき、前記通信相手端末は、前記移動端末の在圏位置情報を未取得の場合には、前記移動端末との通信に先立って、前記ホームエージェントに前記在圏位置情報を問い合わせるところにある。
【００３６】
本発明の第六の観点は、情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、本発明の移動通信システムに適用される前記ホームエージェントに相応する機能として、前記移動端末の最新の在圏位置情報を収集する機能と、前記通信相手端末からの前記移動端末の在圏位置情報の通知要求にしたがって前記在圏位置情報を前記通信相手端末に通知する機能とを実現させることを特徴とするプログラムである。
【００３７】
あるいは、情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、本発明の移動通信システムに適用される前記通信相手端末に相応する機能として、前記移動端末の在圏位置情報を未取得の場合には、前記移動端末との通信に先立って、前記ホームエージェントに前記在圏位置情報を問い合わせる機能を実現させることを特徴とするプログラムである。
【００３８】
あるいは、情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、本発明の移動通信システムに適用される前記移動端末に相応する機能として、前記ホームエージェントに最新の自己の在圏位置情報を通知する機能を実現させることを特徴とするプログラムである。
【００３９】
本発明の第七の観点は、本発明のプログラムが記録された前記情報処理装置読み取り可能な記録媒体である。本発明の記録媒体を用いて本発明のプログラムを前記情報処理装置にインストールすることができる。また、本発明のプログラムを保持するサーバからネットワークを介して前記情報処理装置が本発明のプログラムをダウンロードすることによっても前記情報処理装置は本発明のプログラムをインストールすることができる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
本発明実施例を図１ないし図８を参照して説明する。図１は本発明実施例の移動通信システムの全体構成および動作を説明するための図である。図２は本発明実施例の通信相手端末の内部状態管理手順を示すフロー図である。図３はＰａｔｈメッセージフォーマットを示す図である。図４は本発明実施例のホームエージェントの内部状態管理手順を示すフロー図である。図５はＰａｔｈＥｒｒメッセージフォーマットを示す図である。図６はソースルートオプションおよびバインディングオプションを含むＰａｔｈメッセージフォーマットを示す図である。図７はＲｅｓｖメッセージフォーマットを示す図である。図８は本発明実施例の移動通信システムの通信シーケンスを示す図である。
【００４１】
本発明は、図１に示すように、移動端末ＭＮと、この移動端末ＭＮの通信相手端末ＣＮと、移動端末ＭＮの在圏位置情報を管理するホームエージェントＨＡとを備え、移動端末ＭＮと通信相手端末ＣＮとは前記在圏位置情報にしたがって最適ルートを設定する移動通信システムである。
【００４２】
ここで、本発明の特徴とするところは、移動端末ＭＮは、ホームエージェントＨＡに最新の自己の在圏位置情報を通知し、通信相手端末ＣＮは、移動端末ＭＮの在圏位置情報を未取得の場合には、移動端末ＭＮとの通信に先立って、ホームエージェントＨＡに前記在圏位置情報を問い合わせるところにある。
【００４３】
通信相手端末ＣＮがホームエージェントＨＡに移動端末ＭＮの前記在圏位置情報を問い合わせるときには、ＱｏＳシグナリング手順としてのＰａｔｈメッセージによりホームエージェントＨＡに移動端末ＭＮの前記在圏位置情報を問い合わせ、ホームエージェントＨＡは、移動端末ＭＮが自己のサブネット配下に有るときには、当該移動端末ＭＮからのＱｏＳシグナリング手順としてのＲｅｓｖメッセージを通信相手端末ＣＮに中継し、通信相手端末ＣＮは、このＲｅｓｖメッセージを受信すると移動端末ＭＮとの間に直接ＱｏＳパスを設定する。また、ホームエージェントＨＡは、移動端末ＭＮが自己のサブネット配下に無いときには、ＱｏＳシグナリング手順としてのＰａｔｈＥｒｒメッセージに移動端末ＭＮの前記在圏位置情報を付加したメッセージを通信相手端末ＣＮに返送し、通信相手端末ＣＮは、このＰａｔｈＥｒｒメッセージおよび前記在圏位置情報を受信すると移動端末ＭＮとの間に移動端末ＭＮが属するアクセスルータＡＲを介してＱｏＳパスを設定する。なお、本発明における前記最適ルートの設定は、移動端末ＭＮと通信相手端末ＣＮとの間のＱｏＳを満たすルートを最適ルートとして設定する。
【００４４】
本発明実施例では、本発明の移動通信システムをコンピュータ装置を用いて実現するが、コンピュータ装置を用いて本発明の移動通信システムを実現させるためには、情報処理装置であるコンピュータ装置にインストールすることにより、そのコンピュータ装置に、本発明の移動通信システムに適用されるホームエージェントＨＡに相応する機能として、移動端末ＭＮの最新の在圏位置情報を収集する機能と、通信相手端末ＣＮからの移動端末ＭＮの在圏位置情報の通知要求にしたがって前記在圏位置情報を通信相手端末ＣＮに通知する機能とを実現させることを特徴とする本発明のプログラムを用いる。
【００４５】
さらに、コンピュータ装置にインストールすることにより、そのコンピュータ装置に、本発明の移動通信システムに適用される通信相手端末ＣＮに相応する機能として、移動端末ＭＮの在圏位置情報を未取得の場合には、移動端末ＭＮとの通信に先立って、ホームエージェントＨＡに前記在圏位置情報を問い合わせる機能を実現させることを特徴とする本発明のプログラムを用いる。
【００４６】
さらに、コンピュータ装置にインストールすることにより、そのコンピュータ装置に、本発明の移動通信システムに適用される移動端末ＭＮに相応する機能として、ホームエージェントＨＡに最新の自己の在圏位置情報を通知する機能を実現させることを特徴とする本発明のプログラムを用いる。
【００４７】
また、本発明のプログラムが記録された前記コンピュータ装置読み取り可能な記録媒体を本発明の記録媒体とし、この本発明の記録媒体を用いて本発明のプログラムを前記コンピュータ装置にインストールすることができる。また、本発明のプログラムを保持するサーバからネットワークを介して前記コンピュータ装置が本発明のプログラムをダウンロードすることによっても前記コンピュータ装置は本発明のプログラムをインストールすることができる。
【００４８】
以下では、本発明実施例をさらに詳細に説明する。
【００４９】
ＱｏＳシグナリングとしてＲＶＳＰシグナリングを用いた場合のＭｏＩＰｖ６の実施例を図１を参照して説明する。また、図１では、移動端末ＭＮはホームネットワークから外部ネットワークに移動しているものとする。このとき移動端末ＭＮはアクセスルータＡＲ配下の外部ネットワークに移動しており、Ｉｐｖ６のステートレスアドレス取得メカニズムにより気付アドレスを取得しているものとする。このとき（１）移動端末ＭＮはホームエージェントＨＡに自身の移動を通知するためにＢＵ情報により気付アドレスを通知しており、ホームエージェントＨＡはバインディングテーブルに移動端末のホームアドレスと気付アドレスのバインディング情報を保持している。
【００５０】
この前提条件のもと、通信相手端末ＣＮが移動端末ＭＮとの間でＱｏＳ保証を要求する通信を開始するとする。通信相手端末ＣＮはＲＳＶＰシグナリングにより移動端末ＭＮ向けにＱｏＳ保証パスを設定する。このとき通信相手端末ＣＮは移動端末ＭＮの在圏位置を知らないので図２に示す内部状態管理を実施する。ＲＳＶＰのＰａｔｈメッセージによりＱｏＳパスを設定する。図３にＰａｔｈメッセージフォーマットを示す。移動端末ＭＮの在圏位置情報を取得していない通信相手端末ＣＮは（Ｓ０）、Ｐａｔｈメッセージを作成し（図１の（２））、移動端末ＭＮのホームネットワーク宛にＰａｔｈメッセージを送出する（Ｓ１）。Ｐａｔｈメッセージは移動端末ＭＮのホームネットワーク宛に送出されるのでホームエージェントＨＡにＰａｔｈメッセージが到達する。
【００５１】
本発明ではホームエージェントＨＡはＲＳＶＰノードとなっている。このＲＳＶＰノードであるホームエージェントＨＡがＰａｔｈメッセージを受信するとホームエージェントＨＡは図４に示す状態遷移にしたがって動作する。
【００５２】
ホームエージェントＨＡは図４に示すように移動端末ＭＮ宛のＰａｔｈメッセージを受信すると（Ｓ１０）、Ｐａｔｈメッセージ内の宛先アドレスである移動端末ＭＮのアドレスを取得する。アドレスを取得すると自身のホームアドレステーブルおよびバインディングテーブルを検索し、当該アドレスがバインディングテーブルに登録されているかどうか確認する（Ｓ１１）。バインディングテーブルに登録されておらず、ホームアドレステーブルに登録されている場合には（Ｓ１２）、移動端末ＭＮはホームアドレス内に存在することになるのでＰａｔｈメッセージをホームアドレスに転送する（Ｓ１３）。ホームアドレスに転送されたＰａｔｈメッセージは移動端末ＭＮで受信され、ＲＳＶＰ端末である移動端末ＭＮがＲＳＶＰのＱｏＳパス設定を通信相手端末ＣＮとの間で設定する（Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）。
【００５３】
バインディングテーブル内に移動端末ＭＮのアドレスが存在する場合には（Ｓ１４）、移動端末ＭＮは外部ネットワークに移動しているのでバインディングである気付アドレスを検索し、図１の（３）にあるようにＰａｔｈＥｒｒメッセージを用いて通信相手端末ＣＮに移動端末ＭＮの現在の在圏位置を通知する（Ｓ１５）。図５にＰａｔｈＥｒｒメッセージフォーマットを示す。
【００５４】
図２に示すように、ＰａｔｈＥｒｒメッセージにより移動端末ＭＮの在圏位置の通知を受けた通信相手端末ＣＮは（Ｓ９）、図２の内部状態管理により移動端末ＭＮの移動を検出し、移動端末ＭＮの在圏位置の変化をＰａｔｈＥｒｒ内の気付アドレスにより認識するので（Ｓ７）、移動端末ＭＮの在圏位置に直接（図１の（４））Ｐａｔｈメッセージを送信する（Ｓ８）。このときＰａｔｈメッセージの宛先アドレスは気付アドレスである。図６にＰａｔｈメッセージフォーマットを示す。このメッセージフォーマットにあるように、ソースルートオプションに移動端末ＭＮのホームアドレスを設定し、このＰａｔｈメッセージが移動端末ＭＮ宛であることを通知する。このような動作により当該Ｐａｔｈメッセージは移動端末ＭＮに到達し、移動端末ＭＮが（図１の（５））ＲＳＶＰの処理を実施し、Ｒｅｓｖメッセージを通信相手端末ＣＮに返信することにより通信相手端末ＣＮと移動端末ＭＮとの間でＱｏＳパスが設定される（Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）。図７にＲｅｓｖメッセージフォーマットを示す。ＲｅｓｖメッセージフォーマットにはＢＵオプション、ホームアドレスオプションが設定され移動端末ＭＮの気付アドレスが必ず通信相手端末ＣＮに通知されるので通信相手端末ＣＮは移動端末ＭＮの在圏位置をＲＳＶＰ通信中に必ず把握できる。なお、所定時間内にメッセージが受信されない場合には（Ｓ５）、ＱｏＳパス設定失敗と判断して通信を終了する（Ｓ６）。
【００５５】
以上の本発明の通信手順を図８に示す。図８に示すように、移動端末ＭＮは中継ＲＳＶＰノードを介してホームエージェントＨＡにＢＵ情報を通信しており、通信相手端末ＣＮは、このＢＵ情報を取得することにより、ホームエージェントＨＡを介することなく、当初より移動端末ＭＮとの間に最適ルートを設定することができる。
【００５６】
以上のように、本発明を用いれば通信相手端末ＣＮが移動端末ＭＮの移動に関わらず事前にホームエージェントＨＡに在圏位置を問い合わせるので、移動端末ＭＮに直接最適経路でＱｏＳ保証を設定した転送経路を設定できる。
【００５７】
これにより、通信開始前に移動端末ＭＮの在圏位置を把握しＱｏＳ保証を実施した最適経路を設定でき、通信途中に転送経路を変更することがなくなるので移動端末ＭＮが外部ネットワークに移動した場合でも、通信相手端末ＣＮと移動端末ＭＮとの間でＱｏＳ保証を実施した移動ＩＰ通信が実施できる。さらに、移動ＩＰ通信管理とＩＰ−ＱｏＳ保証管理が同一のＱｏＳ保証シグナリング内で連動して実施されるため、移動管理とＱｏＳ管理が効率良く実施可能である。このためスケーラブルな移動ＱｏＳ保証転送が可能となりＱｏＳ保証を要求する移動通信数が増大する大規模移動ネットワーク環境が容易に実現できる。すなわち、移動体環境下でもＱｏＳ保証を要求する通信に対して確実にＱｏＳパスを設定することができるので高信頼な移動体ネットワークを構築できる。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、通信相手端末と移動端末との間でＱｏＳ保証を実施した移動ＩＰ通信が実施できる。さらに、移動管理とＱｏＳ管理が効率良く実施可能である。このためスケーラブルな移動ＱｏＳ保証転送が可能となりＱｏＳ保証を要求する移動通信数が増大する大規模移動ネットワーク環境が容易に実現できる。すなわち、移動体環境下でもＱｏＳ保証を要求する通信に対して確実にＱｏＳパスを設定することができるので高信頼な移動体ネットワークを構築できる。さらに本発明は、従来のＭｏＩＰｖ４、ＭｏＩＰｖ６の両方式に適用可能である。さらに本発明は従来のＱｏＳパス設定メカニズムであるＲＳＶＰ、ＭＰＬＳシグナリングの単純な機能拡張でＱｏＳ保証可能なＩＰモビリティ制御技術を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例の移動通信システムの全体構成および動作を説明するための図。
【図２】本発明実施例の通信相手端末の内部状態管理手順を示すフロー図。
【図３】Ｐａｔｈメッセージフォーマットを示す図。
【図４】本発明実施例のホームエージェントの内部状態管理手順を示すフロー図。
【図５】ＰａｔｈＥｒｒメッセージフォーマットを示す図。
【図６】ソースルートオプションおよびバインディングオプションを含むＰａｔｈメッセージフォーマットを示す図。
【図７】Ｒｅｓｖメッセージフォーマットを示す図。
【図８】本発明実施例の移動通信システムの通信シーケンスを示す図。
【図９】従来のルート最適化手順を示す図。
【符号の説明】
ＡＲ アクセスルータ
ＣＮ 通信相手端末
ＨＡ ホームエージェント
ＭＮ 移動端末
【発明の属する技術分野】
本発明はＭｏＩＰ(移動通信を前提としたＩＰ(Internet Protocol))ネットワークで移動ノードと通信ホスト間の通信経路を最適化するルート設定技術に関する。本発明はホームエージェントの他に外部エージェントの存在を仮定するＭｏＩＰｖ４技術、外部エージェントの存在を仮定しないＭｏＩＰｖ６技術の両技術に適用可能である。
【０００２】
【従来の技術】
移動体ネットワークの急激な進展にともない、移動環境下でのＩＰモビリティ制御技術が注目を集めている。ＭｏＩＰ技術は移動ノードがＩＰネットワーク内で物理接続点を変更しても永続的なＩＰホームアドレスのみを使って進行中のいかなる通信も保存する技術である。ＭｏＩＰｖ４の詳細はＩＥＴＦのＲＦＣ２００２、２００３、２００４、１７０１、２００５、２００６に規定されている。また、ＭｏＩＰｖ６の詳細は例えば、ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｍｏｂｉｌｅｉｐ−ｉｐｖ６−１３に規定されている。
【０００３】
ＭｏＩＰｖ４では、移動ノードのＩＰモビリティを確保するためにホームエージェント、外部エージェント、気付アドレス、トンネル経路といった新しい概念を導入している。ＭｏＩＰの世界では移動ノードにはホームアドレスとして永続的にＩＰアドレスが割当てられる。このＩＰアドレスが登録されているのがホームエージェントである。
【０００４】
したがって移動ノードがホームエージェント配下のリンクに在圏している場合には通常のＩＰルーティングにしたがって通信相手端末から移動ノードにパケットが転送される。しかしながら移動ノードが自身のＩＰアドレスが登録されていない外部リンクに移動した場合には通常のＩＰルーティングは使用できない。この場合は在圏している外部エージェントとホームエージェントとを用いたＩＰルーティングを行う。
【０００５】
上記外部ネットワークに移動端末（ＭＮ）が移動した場合のモバイルＩＰ転送方式を説明するために、移動端末が外部ネットワークに移動した場合の位置登録プロセスを説明する。移動端末が外部ネットワークに移動すると、移動端末はまず始めに、在圏している外部エージェントより気付アドレスと呼ばれるＩＰアドレスを取得する。
【０００６】
気付アドレスを取得すると移動端末は外部エージェントを通じて自身のホームエージェントに自身の現在の在圏位置（気付アドレス）を位置登録する。この位置登録をされたホームエージェントは自身のバインディングテーブルに移動端末のホームアドレスと現在の在圏位置をあらわす気付アドレスの関係をバインディング情報として保持する。
【０００７】
このとき、移動端末の在圏位置を知らない通信相手端末が移動端末宛のパケットを送出する場合には、当該パケットの宛先は移動端末のホームアドレス宛となっているので移動端末宛のパケットはまず始めに移動端末のホームアドレス宛に届くので、ホームエージェントは到着したパケットが移動端末宛のパケットであり、当該移動端末が自身のホームネットワークに存在しないことを確認すると、バインディングテーブルにより移動端末が移動している在圏位置を認識し到着したパケットの外側に在圏位置にパケットを到達させるための気付アドレスを宛先としたカプセル化したパケットを生成し、ホームエージェントと外部エージェント間のトンネル経路に送出する。
【０００８】
このようにしてカプセル化されたパケットはトンネル経路を通じて外部エージェントに到達するので、外部エージェントでデカプセル化の処理を行い、元のＩＰパケットを再生し移動端末に送信する。このようにしてＩＰモビリティが確保される。
【０００９】
従来のルート最適化手順を図９に示す。この手順はＭｏＩＰｖ６にしたがうものである。従来の移動通信システムでは、通信相手端末ＣＮは、まず、ホームエージェントＨＡに対して移動端末ＭＮ宛のパケットを送出する。これにより、通信相手端末ＣＮと移動端末ＭＮとの間に、ホームエージェントＨＡを経由する初期ルートが設定される。この初期ルートにより通信相手端末ＣＮと移動端末ＭＮとは通信を開始するが、この通信の中で移動端末ＭＮは通信相手端末ＣＮに対してバインディングアップデート（以下、ＢＵという）により自己の在圏位置情報を通知する。これを受けた通信相手端末ＣＮは、この在圏位置情報にしたがって移動端末ＭＮとの間の最適ルートを設定し、以降のパケット転送はこの最適ルートにより行われる。
【００１０】
ここで、最適ルートとは、通信を行う移動端末ＭＮと通信相手端末ＣＮとの双方にとって、最もデータ転送に適したルートである。最もデータ転送に適したルートとは、一般に、最短ルートであるということができるが、この最短ルートの意味は、単に、物理的距離が短いだけでなく、物理的距離は最短でなくとも伝送容量の点で最もデータ転送に適しているという場合も含むことができる。後述する本発明では、さらにＱｏＳ(Quality of Service)を満たすことが最適ルートの条件になる。ここではＱｏＳを満たすパスをＱｏＳパスと呼び、ＱｏＳパスを設定するために行われる信号のやりとりをＱｏＳシグナリングと呼ぶ。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなルート設定方法では、通信ホスト→移動端末間の転送ルートは必ずホームエージェントを経由することになるので、最適経路転送を実現できずネットワークリソースを浪費する問題を生じる。
【００１２】
また、ＭｏＩＰｖ４ネットワークの場合には、ホームエージェント→外部エージェント間でカプセル化パケットによるトンネル転送を生じるので大規模ネットワーク環境下でホームエージェントに登録される移動端末数が膨大な場合にはホームエージェントのパケットカプセル化処理が増大するという問題が生じる。
【００１３】
また、移動端末が外部エージェント間をまたがる移動を行う場合には、ホームエージェントを経由するハンドオーバ処理が必要となる。このハンドオーバ処理も大規模ネットワーク環境下では旧外部エージェントとホームエージェント間のトンネル経路と新外部エージェントとホームエージェント間のトンネル経路の差分が大きいのでハンドオーバに伴う遅延が増大する問題が生じる。これがいわゆるモバイルＩＰネットワークにおける三角経路問題である。
【００１４】
また、ＭｏＩＰｖ６ネットワークの場合には、移動端末がホームエージェントから外部ネットワークに移動すると移動端末は外部ネットワークにおいてステートレスに気付アドレスを取得する。
【００１５】
気付アドレスを取得した移動端末は自身の在圏位置を示す気付アドレスをホームエージェントにＢＵにより通知する。ＢＵの通知を受けたホームエージェントはＭｏＩＰｖ４と同様に移動端末の在圏位置を管理するために移動端末のホームアドレスと在圏位置を示す気付アドレスの関係をバインディングテーブルにより保持する。
【００１６】
ＭｏＩＰｖ６の場合にも、通信相手端末は移動端末の現在の在圏位置を知ることができないので移動端末宛のパケットは宛先アドレスをホームアドレスに設定して転送される。このため移動端末宛のパケットは同様にまず始めにホームエージェントに転送される。
【００１７】
移動端末宛のパケットを受信したホームエージェントは自身のバインディングテーブルにより移動端末の在圏位置を認識し、在圏位置である気付アドレスを用いてパケットをカプセル化しトンネル転送によりパケットを転送する。この場合でも、ＭｏＩＰｖ４と同様に三角経路の問題が生じる。
【００１８】
このようにＭｏＩＰｖ４、ＭｏＩＰｖ６でも通信相手端末は事前に移動端末の移動を検知するメカニズムが定義されていないため、一度パケット転送を実施した後で、送出パケットがホームエージェントを経由した三角経路転送が必ず発生する。
【００１９】
三角経路が発生した場合には、ＭｏＩＰｖ４、ＭｏＩＰｖ６ともに通信相手端末に移動端末の在圏位置を通知することにより転送経路を最適化するためのメカニズムが定義されている。（但し、ＭｏＩＰｖ４では基本機能による定義ではなくて、拡張機能として定義されている。）ＭｏＩＰｖ４ではホームエージェントが、三角経路を発生している移動端末宛のパケットを受信すると、受信パケットを移動端末にトンネル転送するとともに、通信相手端末に対してＢＵ情報に現在の移動端末の在圏位置情報を保持させて通知する。当該ＢＵ情報を受信した通信相手端末はバインディングを作成し移動端末に対してパケットを最適経路により直接転送する。
【００２０】
ＭｏＩＰｖ６では移動端末がホームエージェント経由のトンネル経路転送パケットを受信すると、移動端末が通信相手端末が自身の在圏位置を把握していないことを検知するので、移動端末がＢＵ情報により通信相手端末に現在の在圏位置を通知する。在圏位置の通知を受けた通信相手端末はホームアドレスオプションを用いて移動端末の在圏位置の気付アドレス宛にパケットを最適経路転送するルート最適化処理を実施する。
【００２１】
したがって、ＭｏＩＰｖ４、ＭｏＩＰｖ６両方式とも通信開始時点より始めから最適経路により通信を実施することは困難である。このようなメカニズムは通信中に転送経路の変更が実施される可能性を認めることになりＱｏＳ保証を要求する転送には向かないメカニズムである。
【００２２】
また、本発明でターゲットとするＱｏＳパス指定の通信メカニズムにおいても事前に最適ＱｏＳパスが設定できない、さらに通信中にＱｏＳパス経路自体が変更される可能性があり通信途中の情報のＱｏＳ保証が完全に実施できないといった大問題が存在した。
【００２３】
本発明は、このような背景に行われたものであって、通信相手端末と移動端末との間でＱｏＳ保証を実施した移動ＩＰ通信が実施でき、さらに、移動管理とＱｏＳ管理が効率良く実施可能であり、このためスケーラブルな移動ＱｏＳ保証転送が可能となりＱｏＳ保証を要求する移動通信数が増大する大規模移動ネットワーク環境が容易に実現できる移動通信システムおよびホームエージェントおよび通信相手端末および移動端末および移動通信方法およびプログラムおよび記録媒体を提供することを目的とする。
【００２４】
すなわち、本発明は、移動体環境下でもＱｏＳ保証を要求する通信に対して確実にＱｏＳパスを設定することができるので高信頼な移動体ネットワークを構築でき、さらに本発明は、従来のＭｏＩＰｖ４、ＭｏＩＰｖ６の両方式に適用可能であり、さらに本発明は従来のＱｏＳパス設定メカニズムであるＲＳＶＰ(Resource Reservation Protocol)、ＭＰＬＳ(Multi protocol Label Switching)シグナリングの単純な機能拡張でＱｏＳ保証可能なＩＰモビリティ制御技術を実現することができる移動通信システムおよびホームエージェントおよび通信相手端末および移動端末および移動通信方法およびプログラムおよび記録媒体を提供することを目的とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、大規模移動ネットワーク環境下で通信相手端末が移動端末の在圏位置を事前にホームエージェントに問い合わせ、移動端末の在圏位置を把握した後で、移動端末の在圏位置に直接、最適経路にしたがってＱｏＳ保証パスを設定することが主要な特徴である。
【００２６】
従来の技術では、通信相手端末と移動端末との間の通信経路は、通信経路端末は事前に経路最適化を実施することは不可能で、一度、三角経路転送が実施された後で経路最適化されるのに対して事前に最適経路が設定できる点、さらに経路最適化だけではなくてＱｏＳ保証パスシグナリングと連動してＱｏＳ保証を設定した最適経路を設定できる点が大きく異なる。
【００２７】
すなわち、本発明の第一の観点は、移動端末と、この移動端末の通信相手端末と、前記移動端末の在圏位置情報を管理するホームエージェントとを備え、前記移動端末と前記通信相手端末とは前記在圏位置情報にしたがって最適ルートを設定する手段を備えた移動通信システムである。
【００２８】
ここで、本発明の特徴とするところは、前記移動端末は、前記ホームエージェントに最新の自己の在圏位置情報を通知する手段を備え、前記通信相手端末は、前記移動端末の在圏位置情報を未取得の場合には、前記移動端末との通信に先立って、前記ホームエージェントに前記在圏位置情報を問い合わせる手段を備えたところにある。
【００２９】
また、前記問い合わせる手段は、ＱｏＳシグナリング手順としてのＰａｔｈメッセージにより前記ホームエージェントに前記移動端末の前記在圏位置情報を問い合わせる手段を備え、前記ホームエージェントは、前記移動端末が自己のサブネット配下に有るときには、当該移動端末からのＱｏＳシグナリング手順としてのＲｅｓｖメッセージを前記通信相手端末に中継する手段を備え、前記通信相手端末は、このＲｅｓｖメッセージを受信すると前記移動端末との間に直接ＱｏＳパスを設定する手段を備え、前記ホームエージェントは、前記移動端末が自己のサブネット配下に無いときには、ＱｏＳシグナリング手順としてのＰａｔｈＥｒｒメッセージに前記移動端末の前記在圏位置情報を付加したメッセージを前記通信相手端末に返送する手段を備え、前記通信相手端末は、このＰａｔｈＥｒｒメッセージおよび前記在圏位置情報を受信すると前記移動端末との間に前記移動端末が属するアクセスルータを介してＱｏＳパスを設定する手段を備え、前記最適ルートを設定する手段は、前記移動端末と前記通信相手端末との間のＱｏＳを満たすルートを最適ルートとして設定する手段を備えることができる。
【００３０】
これにより、通信相手端末と移動端末との間でＱｏＳ保証を実施した移動ＩＰ通信が実施できる。さらに、移動管理とＱｏＳ管理が効率良く実施可能である。このためスケーラブルな移動ＱｏＳ保証転送が可能となりＱｏＳ保証を要求する移動通信数が増大する大規模移動ネットワーク環境が容易に実現できる。すなわち、移動体環境下でもＱｏＳ保証を要求する通信に対して確実にＱｏＳパスを設定することができるので高信頼な移動体ネットワークを構築できる。さらに本発明は、従来のＭｏＩＰｖ４、ＭｏＩＰｖ６の両方式に適用可能である。さらに本発明は従来のＱｏＳパス設定メカニズムであるＲＳＶＰ、ＭＰＬＳシグナリングの単純な機能拡張でＱｏＳ保証可能なＩＰモビリティ制御技術を実現することができる。
【００３１】
本発明の第二の観点は、本発明の移動通信システムに適用され、前記移動端末の最新の在圏位置情報を収集する手段と、前記通信相手端末からの前記移動端末の在圏位置情報の通知要求にしたがって前記在圏位置情報を前記通信相手端末に通知する手段とを備えたことを特徴とするホームエージェントである。
【００３２】
本発明の第三の観点は、本発明の移動通信システムに適用され、前記移動端末の在圏位置情報を未取得の場合には、前記移動端末との通信に先立って、前記ホームエージェントに前記在圏位置情報を問い合わせる手段を備えたことを特徴とする通信相手端末である。
【００３３】
本発明の第四の観点は、本発明の移動通信システムに適用され、前記ホームエージェントに最新の自己の在圏位置情報を通知する手段を備えたことを特徴とする移動端末である。
【００３４】
本発明の第五の観点は、移動端末の在圏位置情報にしたがって当該移動端末と当該移動端末の通信相手端末とが最適ルートを設定する移動通信方法である。
【００３５】
ここで、本発明の特徴とするところは、前記移動端末は、あらかじめ最新の自己の在圏位置情報をホームエージェントに通知しておき、前記通信相手端末は、前記移動端末の在圏位置情報を未取得の場合には、前記移動端末との通信に先立って、前記ホームエージェントに前記在圏位置情報を問い合わせるところにある。
【００３６】
本発明の第六の観点は、情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、本発明の移動通信システムに適用される前記ホームエージェントに相応する機能として、前記移動端末の最新の在圏位置情報を収集する機能と、前記通信相手端末からの前記移動端末の在圏位置情報の通知要求にしたがって前記在圏位置情報を前記通信相手端末に通知する機能とを実現させることを特徴とするプログラムである。
【００３７】
あるいは、情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、本発明の移動通信システムに適用される前記通信相手端末に相応する機能として、前記移動端末の在圏位置情報を未取得の場合には、前記移動端末との通信に先立って、前記ホームエージェントに前記在圏位置情報を問い合わせる機能を実現させることを特徴とするプログラムである。
【００３８】
あるいは、情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、本発明の移動通信システムに適用される前記移動端末に相応する機能として、前記ホームエージェントに最新の自己の在圏位置情報を通知する機能を実現させることを特徴とするプログラムである。
【００３９】
本発明の第七の観点は、本発明のプログラムが記録された前記情報処理装置読み取り可能な記録媒体である。本発明の記録媒体を用いて本発明のプログラムを前記情報処理装置にインストールすることができる。また、本発明のプログラムを保持するサーバからネットワークを介して前記情報処理装置が本発明のプログラムをダウンロードすることによっても前記情報処理装置は本発明のプログラムをインストールすることができる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
本発明実施例を図１ないし図８を参照して説明する。図１は本発明実施例の移動通信システムの全体構成および動作を説明するための図である。図２は本発明実施例の通信相手端末の内部状態管理手順を示すフロー図である。図３はＰａｔｈメッセージフォーマットを示す図である。図４は本発明実施例のホームエージェントの内部状態管理手順を示すフロー図である。図５はＰａｔｈＥｒｒメッセージフォーマットを示す図である。図６はソースルートオプションおよびバインディングオプションを含むＰａｔｈメッセージフォーマットを示す図である。図７はＲｅｓｖメッセージフォーマットを示す図である。図８は本発明実施例の移動通信システムの通信シーケンスを示す図である。
【００４１】
本発明は、図１に示すように、移動端末ＭＮと、この移動端末ＭＮの通信相手端末ＣＮと、移動端末ＭＮの在圏位置情報を管理するホームエージェントＨＡとを備え、移動端末ＭＮと通信相手端末ＣＮとは前記在圏位置情報にしたがって最適ルートを設定する移動通信システムである。
【００４２】
ここで、本発明の特徴とするところは、移動端末ＭＮは、ホームエージェントＨＡに最新の自己の在圏位置情報を通知し、通信相手端末ＣＮは、移動端末ＭＮの在圏位置情報を未取得の場合には、移動端末ＭＮとの通信に先立って、ホームエージェントＨＡに前記在圏位置情報を問い合わせるところにある。
【００４３】
通信相手端末ＣＮがホームエージェントＨＡに移動端末ＭＮの前記在圏位置情報を問い合わせるときには、ＱｏＳシグナリング手順としてのＰａｔｈメッセージによりホームエージェントＨＡに移動端末ＭＮの前記在圏位置情報を問い合わせ、ホームエージェントＨＡは、移動端末ＭＮが自己のサブネット配下に有るときには、当該移動端末ＭＮからのＱｏＳシグナリング手順としてのＲｅｓｖメッセージを通信相手端末ＣＮに中継し、通信相手端末ＣＮは、このＲｅｓｖメッセージを受信すると移動端末ＭＮとの間に直接ＱｏＳパスを設定する。また、ホームエージェントＨＡは、移動端末ＭＮが自己のサブネット配下に無いときには、ＱｏＳシグナリング手順としてのＰａｔｈＥｒｒメッセージに移動端末ＭＮの前記在圏位置情報を付加したメッセージを通信相手端末ＣＮに返送し、通信相手端末ＣＮは、このＰａｔｈＥｒｒメッセージおよび前記在圏位置情報を受信すると移動端末ＭＮとの間に移動端末ＭＮが属するアクセスルータＡＲを介してＱｏＳパスを設定する。なお、本発明における前記最適ルートの設定は、移動端末ＭＮと通信相手端末ＣＮとの間のＱｏＳを満たすルートを最適ルートとして設定する。
【００４４】
本発明実施例では、本発明の移動通信システムをコンピュータ装置を用いて実現するが、コンピュータ装置を用いて本発明の移動通信システムを実現させるためには、情報処理装置であるコンピュータ装置にインストールすることにより、そのコンピュータ装置に、本発明の移動通信システムに適用されるホームエージェントＨＡに相応する機能として、移動端末ＭＮの最新の在圏位置情報を収集する機能と、通信相手端末ＣＮからの移動端末ＭＮの在圏位置情報の通知要求にしたがって前記在圏位置情報を通信相手端末ＣＮに通知する機能とを実現させることを特徴とする本発明のプログラムを用いる。
【００４５】
さらに、コンピュータ装置にインストールすることにより、そのコンピュータ装置に、本発明の移動通信システムに適用される通信相手端末ＣＮに相応する機能として、移動端末ＭＮの在圏位置情報を未取得の場合には、移動端末ＭＮとの通信に先立って、ホームエージェントＨＡに前記在圏位置情報を問い合わせる機能を実現させることを特徴とする本発明のプログラムを用いる。
【００４６】
さらに、コンピュータ装置にインストールすることにより、そのコンピュータ装置に、本発明の移動通信システムに適用される移動端末ＭＮに相応する機能として、ホームエージェントＨＡに最新の自己の在圏位置情報を通知する機能を実現させることを特徴とする本発明のプログラムを用いる。
【００４７】
また、本発明のプログラムが記録された前記コンピュータ装置読み取り可能な記録媒体を本発明の記録媒体とし、この本発明の記録媒体を用いて本発明のプログラムを前記コンピュータ装置にインストールすることができる。また、本発明のプログラムを保持するサーバからネットワークを介して前記コンピュータ装置が本発明のプログラムをダウンロードすることによっても前記コンピュータ装置は本発明のプログラムをインストールすることができる。
【００４８】
以下では、本発明実施例をさらに詳細に説明する。
【００４９】
ＱｏＳシグナリングとしてＲＶＳＰシグナリングを用いた場合のＭｏＩＰｖ６の実施例を図１を参照して説明する。また、図１では、移動端末ＭＮはホームネットワークから外部ネットワークに移動しているものとする。このとき移動端末ＭＮはアクセスルータＡＲ配下の外部ネットワークに移動しており、Ｉｐｖ６のステートレスアドレス取得メカニズムにより気付アドレスを取得しているものとする。このとき（１）移動端末ＭＮはホームエージェントＨＡに自身の移動を通知するためにＢＵ情報により気付アドレスを通知しており、ホームエージェントＨＡはバインディングテーブルに移動端末のホームアドレスと気付アドレスのバインディング情報を保持している。
【００５０】
この前提条件のもと、通信相手端末ＣＮが移動端末ＭＮとの間でＱｏＳ保証を要求する通信を開始するとする。通信相手端末ＣＮはＲＳＶＰシグナリングにより移動端末ＭＮ向けにＱｏＳ保証パスを設定する。このとき通信相手端末ＣＮは移動端末ＭＮの在圏位置を知らないので図２に示す内部状態管理を実施する。ＲＳＶＰのＰａｔｈメッセージによりＱｏＳパスを設定する。図３にＰａｔｈメッセージフォーマットを示す。移動端末ＭＮの在圏位置情報を取得していない通信相手端末ＣＮは（Ｓ０）、Ｐａｔｈメッセージを作成し（図１の（２））、移動端末ＭＮのホームネットワーク宛にＰａｔｈメッセージを送出する（Ｓ１）。Ｐａｔｈメッセージは移動端末ＭＮのホームネットワーク宛に送出されるのでホームエージェントＨＡにＰａｔｈメッセージが到達する。
【００５１】
本発明ではホームエージェントＨＡはＲＳＶＰノードとなっている。このＲＳＶＰノードであるホームエージェントＨＡがＰａｔｈメッセージを受信するとホームエージェントＨＡは図４に示す状態遷移にしたがって動作する。
【００５２】
ホームエージェントＨＡは図４に示すように移動端末ＭＮ宛のＰａｔｈメッセージを受信すると（Ｓ１０）、Ｐａｔｈメッセージ内の宛先アドレスである移動端末ＭＮのアドレスを取得する。アドレスを取得すると自身のホームアドレステーブルおよびバインディングテーブルを検索し、当該アドレスがバインディングテーブルに登録されているかどうか確認する（Ｓ１１）。バインディングテーブルに登録されておらず、ホームアドレステーブルに登録されている場合には（Ｓ１２）、移動端末ＭＮはホームアドレス内に存在することになるのでＰａｔｈメッセージをホームアドレスに転送する（Ｓ１３）。ホームアドレスに転送されたＰａｔｈメッセージは移動端末ＭＮで受信され、ＲＳＶＰ端末である移動端末ＭＮがＲＳＶＰのＱｏＳパス設定を通信相手端末ＣＮとの間で設定する（Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）。
【００５３】
バインディングテーブル内に移動端末ＭＮのアドレスが存在する場合には（Ｓ１４）、移動端末ＭＮは外部ネットワークに移動しているのでバインディングである気付アドレスを検索し、図１の（３）にあるようにＰａｔｈＥｒｒメッセージを用いて通信相手端末ＣＮに移動端末ＭＮの現在の在圏位置を通知する（Ｓ１５）。図５にＰａｔｈＥｒｒメッセージフォーマットを示す。
【００５４】
図２に示すように、ＰａｔｈＥｒｒメッセージにより移動端末ＭＮの在圏位置の通知を受けた通信相手端末ＣＮは（Ｓ９）、図２の内部状態管理により移動端末ＭＮの移動を検出し、移動端末ＭＮの在圏位置の変化をＰａｔｈＥｒｒ内の気付アドレスにより認識するので（Ｓ７）、移動端末ＭＮの在圏位置に直接（図１の（４））Ｐａｔｈメッセージを送信する（Ｓ８）。このときＰａｔｈメッセージの宛先アドレスは気付アドレスである。図６にＰａｔｈメッセージフォーマットを示す。このメッセージフォーマットにあるように、ソースルートオプションに移動端末ＭＮのホームアドレスを設定し、このＰａｔｈメッセージが移動端末ＭＮ宛であることを通知する。このような動作により当該Ｐａｔｈメッセージは移動端末ＭＮに到達し、移動端末ＭＮが（図１の（５））ＲＳＶＰの処理を実施し、Ｒｅｓｖメッセージを通信相手端末ＣＮに返信することにより通信相手端末ＣＮと移動端末ＭＮとの間でＱｏＳパスが設定される（Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）。図７にＲｅｓｖメッセージフォーマットを示す。ＲｅｓｖメッセージフォーマットにはＢＵオプション、ホームアドレスオプションが設定され移動端末ＭＮの気付アドレスが必ず通信相手端末ＣＮに通知されるので通信相手端末ＣＮは移動端末ＭＮの在圏位置をＲＳＶＰ通信中に必ず把握できる。なお、所定時間内にメッセージが受信されない場合には（Ｓ５）、ＱｏＳパス設定失敗と判断して通信を終了する（Ｓ６）。
【００５５】
以上の本発明の通信手順を図８に示す。図８に示すように、移動端末ＭＮは中継ＲＳＶＰノードを介してホームエージェントＨＡにＢＵ情報を通信しており、通信相手端末ＣＮは、このＢＵ情報を取得することにより、ホームエージェントＨＡを介することなく、当初より移動端末ＭＮとの間に最適ルートを設定することができる。
【００５６】
以上のように、本発明を用いれば通信相手端末ＣＮが移動端末ＭＮの移動に関わらず事前にホームエージェントＨＡに在圏位置を問い合わせるので、移動端末ＭＮに直接最適経路でＱｏＳ保証を設定した転送経路を設定できる。
【００５７】
これにより、通信開始前に移動端末ＭＮの在圏位置を把握しＱｏＳ保証を実施した最適経路を設定でき、通信途中に転送経路を変更することがなくなるので移動端末ＭＮが外部ネットワークに移動した場合でも、通信相手端末ＣＮと移動端末ＭＮとの間でＱｏＳ保証を実施した移動ＩＰ通信が実施できる。さらに、移動ＩＰ通信管理とＩＰ−ＱｏＳ保証管理が同一のＱｏＳ保証シグナリング内で連動して実施されるため、移動管理とＱｏＳ管理が効率良く実施可能である。このためスケーラブルな移動ＱｏＳ保証転送が可能となりＱｏＳ保証を要求する移動通信数が増大する大規模移動ネットワーク環境が容易に実現できる。すなわち、移動体環境下でもＱｏＳ保証を要求する通信に対して確実にＱｏＳパスを設定することができるので高信頼な移動体ネットワークを構築できる。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、通信相手端末と移動端末との間でＱｏＳ保証を実施した移動ＩＰ通信が実施できる。さらに、移動管理とＱｏＳ管理が効率良く実施可能である。このためスケーラブルな移動ＱｏＳ保証転送が可能となりＱｏＳ保証を要求する移動通信数が増大する大規模移動ネットワーク環境が容易に実現できる。すなわち、移動体環境下でもＱｏＳ保証を要求する通信に対して確実にＱｏＳパスを設定することができるので高信頼な移動体ネットワークを構築できる。さらに本発明は、従来のＭｏＩＰｖ４、ＭｏＩＰｖ６の両方式に適用可能である。さらに本発明は従来のＱｏＳパス設定メカニズムであるＲＳＶＰ、ＭＰＬＳシグナリングの単純な機能拡張でＱｏＳ保証可能なＩＰモビリティ制御技術を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例の移動通信システムの全体構成および動作を説明するための図。
【図２】本発明実施例の通信相手端末の内部状態管理手順を示すフロー図。
【図３】Ｐａｔｈメッセージフォーマットを示す図。
【図４】本発明実施例のホームエージェントの内部状態管理手順を示すフロー図。
【図５】ＰａｔｈＥｒｒメッセージフォーマットを示す図。
【図６】ソースルートオプションおよびバインディングオプションを含むＰａｔｈメッセージフォーマットを示す図。
【図７】Ｒｅｓｖメッセージフォーマットを示す図。
【図８】本発明実施例の移動通信システムの通信シーケンスを示す図。
【図９】従来のルート最適化手順を示す図。
【符号の説明】
ＡＲ アクセスルータ
ＣＮ 通信相手端末
ＨＡ ホームエージェント
ＭＮ 移動端末
Claims (9)
- 移動端末と、この移動端末の通信相手端末と、前記移動端末の在圏位置情報を管理するホームエージェントとを備え、前記移動端末と前記通信相手端末とは前記在圏位置情報にしたがって最適ルートを設定する手段を備えた移動通信システムにおいて、
前記移動端末は、前記ホームエージェントに最新の自己の在圏位置情報を通知する手段を備え、
前記通信相手端末は、前記移動端末の在圏位置情報を未取得の場合には、前記移動端末との通信に先立って、前記ホームエージェントに前記在圏位置情報を問い合わせる手段を備え、
前記問い合わせる手段は、ＱｏＳ (Quality of Service) シグナリング手順としてのＰａｔｈメッセージにより前記ホームエージェントに前記移動端末の前記在圏位置情報を問い合わせる手段を備え、前記ホームエージェントは、前記移動端末が自己のサブネット配下に有るときには、当該移動端末からのＱｏＳシグナリング手順としてのＲｅｓｖメッセージを前記通信相手端末に中継する手段を備え、前記通信相手端末は、このＲｅｓｖメッセージを受信すると前記移動端末との間に直接ＱｏＳパスを設定する手段を備え、前記ホームエージェントは、前記移動端末が自己のサブネット配下に無いときには、ＱｏＳシグナリング手順としてのＰａｔｈＥｒｒメッセージに前記移動端末の前記在圏位置情報を付加したメッセージを前記通信相手端末に返送する手段を備え、前記通信相手端末は、このＰａｔｈＥｒｒメッセージおよび前記在圏位置情報を受信すると前記移動端末との間に前記移動端末が属するアクセスルータを介してＱｏＳパスを設定する手段を備え、前記最適ルートを設定する手段は、前記移動端末と前記通信相手端末との間のＱｏＳを満たすルートを最適ルートとして設定する手段を備えた
ことを特徴とする移動通信システム。 - 請求項１記載の移動通信システムに適用され、前記移動端末の最新の在圏位置情報を収集する手段と、前記通信相手端末からの前記移動端末の在圏位置情報の通知要求にしたがって前記在圏位置情報を前記通信相手端末に通知する手段とを備えたことを特徴とするホームエージェント。
- 請求項１記載の移動通信システムに適用され、前記移動端末の在圏位置情報を未取得の場合には、前記移動端末との通信に先立って、前記ホームエージェントに前記在圏位置情報を問い合わせる手段を備えたことを特徴とする通信相手端末。
- 請求項１記載の移動通信システムに適用され、前記ホームエージェントに最新の自己の在圏位置情報を通知する手段を備えたことを特徴とする移動端末。
- 移動端末の在圏位置情報にしたがって当該移動端末と当該移動端末の通信相手端末とが最適ルートを設定する移動通信方法において、
前記移動端末は、あらかじめ最新の自己の在圏位置情報をホームエージェントに通知しておき、
前記通信相手端末は、前記移動端末の在圏位置情報を未取得の場合には、前記移動端末との通信に先立って、ＱｏＳ (Quality of Service) シグナリング手順としてのＰａｔｈメッセージにより前記ホームエージェントに前記移動端末の前記在圏位置情報を問い合わせ、
前記ホームエージェントは、前記移動端末が自己のサブネット配下に有るときには、当該移動端末からのＱｏＳシグナリング手順としてのＲｅｓｖメッセージを前記通信相手端末に中継し、
前記通信相手端末は、このＲｅｓｖメッセージを受信すると前記移動端末との間に直接ＱｏＳパスを設定し、
前記ホームエージェントは、前記移動端末が自己のサブネット配下に無いときには、ＱｏＳシグナリング手順としてのＰａｔｈＥｒｒメッセージに前記移動端末の前記在圏位置情報を付加したメッセージを前記通信相手端末に返送し、
前記通信相手端末は、このＰａｔｈＥｒｒメッセージおよび前記在圏位置情報を受信す ると前記移動端末との間に前記移動端末が属するアクセスルータを介してＱｏＳパスを設定する
ことを特徴とする移動通信方法。 - 情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、請求項１記載の移動通信システムに適用される前記ホームエージェントに相応する機能として、
前記移動端末の最新の在圏位置情報を収集する機能と、前記通信相手端末からの前記移動端末の在圏位置情報の通知要求にしたがって前記在圏位置情報を前記通信相手端末に通知する機能とを実現させることを特徴とするプログラム。 - 情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、請求項１記載の移動通信システムに適用される前記通信相手端末に相応する機能として、前記移動端末の在圏位置情報を未取得の場合には、前記移動端末との通信に先立って、前記ホームエージェントに前記在圏位置情報を問い合わせる機能を実現させることを特徴とするプログラム。
- 情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、請求項１記載の移動通信システムに適用される前記移動端末に相応する機能として、前記ホームエージェントに最新の自己の在圏位置情報を通知する機能を実現させることを特徴とするプログラム。
- 請求項６ないし８のいずれかに記載のプログラムが記録された前記情報処理装置読み取り可能な記録媒体。
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