JP3889981B2

JP3889981B2 - Mobile node, mobile communication system, and communication control program

Info

Publication number: JP3889981B2
Application number: JP2002068918A
Authority: JP
Inventors: 浩司大前; 秀明高橋; 一郎岡島; 成視梅田
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2002-03-13
Filing date: 2002-03-13
Publication date: 2007-03-07
Anticipated expiration: 2022-03-13
Also published as: JP2003274436A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動ノード、移動通信システム及び通信制御プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
移動ノードが移動ホストである場合における、従来の移動ホストのハンドオフ時の状態遷移を図８に基づいて説明する。図８において、ＭＨは移動ホスト（ＭｏｂｉｌｅＨｏｓｔ）、ＡＲはアクセスルータ（ＡｃｃｅｓｓＲｏｕｔｅｒ）、ＣＨは通信相手ホスト（ＣｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｔＨｏｓｔ）を示している。
【０００３】
ここでは、移動ホスト１０１は固定ネットワーク内の通信相手ホスト１０７と通信するものとする。図８に示されるように、移動ホスト１０１のハンドオフに伴う状態遷移は４つに分けられる。
【０００４】
状態Ｉ：移動ホスト１０１のリンク層はアクセスルータ１０３と接続しており、デフォルトルータ（ＤｅｆａｕｌｔＲｏｕｔｅｒ）はアクセスルータ１０３に設定されている。
【０００５】
状態ＩＩ：移動ホスト１０１のリンク層はアクセスルータ１０３からアクセスルータ１０５へ接続点を切り替える。この接続点切り替えの間をリンク層瞬断時間と呼ぶ。このとき、デフォルトルータは依然としてアクセスルータ１０３である。
【０００６】
状態ＩＩＩ：移動ホスト１０１のリンク層はアクセスルータ１０５と接続している。このとき、デフォルトルータは依然としてアクセスルータ１０３である。この状態は、移動ホスト１０１がアクセスルータ１０５のルータ通知（ＲｏｕｔｅｒＡｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ）を受信して、デフォルトルータをアクセスルータ１０３からアクセスルータ１０５へ変更するまで続く。
【０００７】
状態ＩＶ：アクセスルータ１０５のルータ通知を受信し、デフォルトルータをアクセスルータ１０３からアクセスルータ１０５へ変更した後の状態である。このとき、リンク層の接続点、デフォルトルータともにアクセスルータ１０５である。
【０００８】
上述した状態Ｉ〜状態ＩＶのリンク層接続点及びデフォルトルータをまとめると表１のようになる。
【表１】

【０００９】
続いて、移動ノードが移動ルータである場合における、従来の移動ルータのハンドオフ時の状態遷移を図９に基づいて説明する。図９において、ＳＨは固定ホスト（ＳｔａｔｉｏｎａｒｙＨｏｓｔ）、ＭＲは移動ルータ（ＭｏｂｉｌｅＲｏｕｔｅｒ）、ＡＲはアクセスルータ（ＡｃｃｅｓｓＲｏｕｔｅｒ）、ＣＨは通信相手ホスト（ＣｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｔＨｏｓｔ）を示している。
【００１０】
ここでは、移動ネットワーク内の固定ホスト１０９が通信相手ホスト１０７と通信するものとする。図９に示されるように、移動ルータ１１１のハンドオフに伴う状態遷移は４つに分けられる。
【００１１】
状態Ｉ：移動ルータ１１１のリンク層はアクセスルータ１０３と接続しており、デフォルトルータ（ＤｅｆａｕｌｔＲｏｕｔｅｒ）はアクセスルータ１０３に設定されている。
【００１２】
状態ＩＩ：移動ルータ１１１のリンク層はアクセスルータ１０３からアクセスルータ１０５へ接続点を切り替える。この接続点切り替えの間をリンク層瞬断時間と呼ぶ。このとき、デフォルトルータは依然としてアクセスルータ１０３である。
【００１３】
状態ＩＩＩ：移動ルータ１１１のリンク層はアクセスルータ１０５と接続している。このとき、デフォルトルータは依然としてアクセスルータ１０３である。この状態は、移動ルータ１１１がアクセスルータ１０５のルータ通知（ＲｏｕｔｅｒＡｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ）を受信して、デフォルトルータをアクセスルータ１０３からアクセスルータ１０５へ変更するまで続く。
【００１４】
状態ＩＶ：アクセスルータ１０５のルータ通知を受信し、デフォルトルータをアクセスルータ１０３からアクセスルータ１０５へ変更した後の状態である。このとき、リンク層の接続点、デフォルトルータともにアクセスルータ１０５である。
【００１５】
上述した状態Ｉ〜状態ＩＶのリンク層接続点及びデフォルトルータをまとめると表２のようになる。
【表２】

【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の移動ノードのハンドオフ時の状態遷移においては、以下のような問題点を有していることが判明した。
【００１７】
まず、移動ノードが移動ホストである場合の問題点について説明する。移動ホスト１０１が通信相手ホスト１０７へ送信するパケットは、リンク層の接続点とデフォルトルータが一致する場合（状態Ｉおよび状態ＩＶ）は、デフォルトルータに設定されたアクセスルータ（状態Ｉではアクセスルータ１０３、状態ＩＶではアクセスルータ１０５）に受信され、固定ネットワーク内の通信相手ホスト１０７ヘルーチングされる。移動ホストは状態ＩＩ、状態ＩＩＩ中も、通信相手ホスト宛のパケットの送信を続ける。
【００１８】
状態ＩＩ、状態ＩＩＩではデフォルトルータはアクセスルータ１０３であるので、これらパケットの宛先ＭＡＣ（ＭｅｄｉａＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ）アドレスはアクセスルータ１０３のＭＡＣアドレスである。しかしながら、アクセスルータ１０３とのリンク層の接続は既に切れているので、これらのパケットはアクセスルータ１０３には到達せず固定ネットワークヘルーチングされない。このように、状態ＩＩもしくは状態ＩＩＩにおいて、移動ホスト１０１が通信相手ホスト１０７宛に送信したパケットは、通信相手ホスト１０７に到達しない、すなわちパケットロスが生じるという問題がある。
【００１９】
続いて、移動ノードが移動ルータである場合の問題点について説明する。固定ホスト１０９が通信相手ホスト１０７宛に送信し、途中移動ルータ１１１によりルーチングされるパケットは、移動ルータ１１１においてリンク層接続点とデフォルトルータが一致する場合（状態Ｉおよび状態ＩＶ）にのみデフォルトルータに設定されたアクセスルータ（状態Ｉではアクセスルータ１０３、状態ＩＶではアクセスルータ１０５）に受信され、固定ネットワーク内の通信相手ホスト１０７ヘルーチングされる。移動ルータ１１１のＩＰ層は状態ＩＩ、状態ＩＩＩ中も、固定ホスト１０９が送信した通信相手ホスト１０７宛のパケットのルーチングを続ける。
【００２０】
状態ＩＩ、状態ＩＩＩではデフォルトルータはアクセスルータ１０３であるので、これらパケットの宛先ＭＡＣアドレスはアクセスルータ１０３のＭＡＣアドレスである。しかしながら、アクセスルータ１０３とのリンク層の接続は既に切れているので、これらのパケットはアクセスルータ１０３には到達せず固定ネットワークヘルーチングされない。このように、固定ホスト１０９が通信相手ホスト１０７に送信し、状態ＩＩもしくは状態ＩＩＩにある移動ルータ１１１が固定ネットワーク側ヘルーチングするパケットは、通信相手ホスト１０７に到達しない、すなわちパケットロスが生じるという問題がある。
【００２１】
そこで、本発明は、上記問題点を解決し、ハンドオフの期間中にパケットロスが生じるのを防ぐことが可能な移動ノード、移動通信システム及び通信制御プログラムを提供することを課題とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る移動ノードは、パケットを送信する移動ノードであって、ハンドオフの期間中にパケットをバッファリングし、当該ハンドオフが完了したときにバッファリングされたパケットを送信する手段を有しており、手段は、ルータ通知（ router advertisement ）の送信をアクセスルータに要求するためのルータ要請（ router solicitation ）をバッファリングしないことを特徴としている。
【００２３】
本発明に係る移動ノードでは、ハンドオフの期間中に送信されるべきパケットが当該ハンドオフの期間中に送信されることなくバッファリングされ、当該ハンドオフが完了したときにバッファリングされたパケットが送信されることとなる。これにより、ハンドオフの期間中にパケットロスが生じるのを防ぐことができる。また、本発明では、上記手段は、ルータ通知（ router advertisement ）の送信をアクセスルータに要求するためのルータ要請（ router solicitation ）をバッファリングしない。全てのパケットをバッファリングすると以下のような問題が生じる。一般的に、接続リンクを切り替えた移動ノードは新たに接続するリンク上でデフォルトルータをいち早く知るために、ルータ通知をなるべく早く受信することが好ましい。そこで移動ノードはリンク接続点変更完了直後、リンク内全ルータ宛のマルチキャストを用いて、アクセスルータにルータ要請を送信することができる。ところが、全てのパケットをバッファリングすると、ルータ要請がアクセスルータに到達せず、結果として移動ノードのルータ通知の受信が遅れてしまう。このため、ルータ要請をバッファリングしないことで、移動ノードが送信するルータ要請はアクセスルータに到達することとなり、移動ノードはいち早くルータ通知を受信することができる。
【００２４】
また、上記手段によりパケットをバッファリングする期間は、接続点の切り替えのために移動ノードのリンク層がいずれの外部リンクにも接続していないリンク層瞬断時間の開始から、当該リンク層瞬断時間の終了後に新たに接続された外部リンクを提供するアクセスルータをデフォルトルータに変更するまでの期間であることが好ましい。このように構成した場合、パケットをバッファリングする期間が極めて適切に設定されることとなり、パケットロスを確実に防ぐことができる。
【００２５】
また、上記手段は、リンク層瞬断時間の開始を外部リンクに接続するインターフェースからの信号により検知し、デフォルトルータの変更を移動ノードのＩＰ層からの信号により検知することが好ましい。このように構成した場合、パケットをバッファリングする期間を適切且つ簡易に検知することができる。
【００２７】
一方、本発明に係る移動通信システムは、パケットを送信する移動ノードと、移動ノードに外部リンクを提供する複数のアクセスルータと、を備える移動通信システムであって、移動ノードは、ハンドオフの期間中にパケットをバッファリングし、当該ハンドオフが完了したときにバッファリングされたパケットを新たに接続された外部リンクを提供するアクセスルータに送信する手段を有しており、手段は、ルータ通知（ router advertisement ）の送信をアクセスルータに要求するためのルータ要請（ router solicitation ）をバッファリングしないことを特徴としている。
【００２８】
本発明に係る移動通信システムでは、移動ノードにおいて、ハンドオフの期間中に送信されるべきパケットが当該ハンドオフの期間中に送信されることなくバッファリングされ、当該ハンドオフが完了したときにバッファリングされたパケットが新たに接続された外部リンクを提供するアクセスルータに送信されることとなる。これにより、ハンドオフの期間中にパケットロスが生じるのを防ぐことができる。また、本発明では、上記手段は、ルータ通知（ router advertisement ）の送信をアクセスルータに要求するためのルータ要請（ router solicitation ）をバッファリングしないので、移動ノードが送信するルータ要請はアクセスルータに到達することとなり、移動ノードはいち早くルータ通知を受信することができる。
【００２９】
また、上記手段によりパケットをバッファリングする期間は、接続点の切り替えのために移動ノードのリンク層がいずれの外部リンクにも接続していないリンク層瞬断時間の開始から、当該リンク層瞬断時間の終了後に新たに接続された外部リンクを提供するアクセスルータをデフォルトルータに変更するまでの期間であることが好ましい。このように構成した場合、パケットをバッファリングする期間が極めて適切に設定されることとなり、パケットロスを確実に防ぐことができる。
【００３０】
また、上記手段は、リンク層瞬断時間の開始を外部リンクに接続するインターフェースからの信号により検知し、デフォルトルータの変更を移動ノードのＩＰ層からの信号により検知することが好ましい。このように構成した場合、パケットをバッファリングする期間を適切且つ簡易に検知することができる。
【００３２】
そして、本発明に係る通信制御プログラムは、パケットを送信するために、コンピュータを、ハンドオフの期間中にパケットをバッファリングし、当該ハンドオフが完了したときにバッファリングされたパケットを送信する手段として機能させ、手段にて、ルータ通知（ router advertisement ）の送信をアクセスルータに要求するためのルータ要請（ router solicitation ）をバッファリングさせないことを特徴としている。
【００３３】
本発明に係る通信制御プログラムでは、コンピュータが上記手段として機能することで、ハンドオフの期間中に送信されるべきパケットが当該ハンドオフの期間中に送信されることなくバッファリングされ、当該ハンドオフが完了したときにバッファリングされたパケットが送信されることとなる。これにより、ハンドオフの期間中にパケットロスが生じるのを防ぐことができる。また、本発明では、上記手段にて、ルータ通知（ router advertisement ）の送信をアクセスルータに要求するためのルータ要請（ router solicitation ）をバッファリングさせないので、移動ノードが送信するルータ要請はアクセスルータに到達することとなり、移動ノードはいち早くルータ通知を受信することができる。
【００３４】
また、上記手段によりパケットをバッファリングする期間は、接続点の切り替えのために移動ノードのリンク層がいずれの外部リンクにも接続していないリンク層瞬断時間の開始から、当該リンク層瞬断時間の終了後に新たに接続された外部リンクを提供するアクセスルータをデフォルトルータに変更するまでの期間であることが好ましい。このように構成した場合、パケットをバッファリングする期間が極めて適切に設定されることとなり、パケットロスを確実に防ぐことができる。
【００３５】
また、上記手段にて、リンク層瞬断時間の開始を外部リンクに接続するインターフェースからの信号により検知させ、デフォルトルータの変更を移動ノードのＩＰ層からの信号により検知させることが好ましい。このように構成した場合、パケットをバッファリングする期間を適切且つ簡易に検知することができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態に係る移動ノード、移動通信システム及び通信制御プログラムについて図面を参照して説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００３８】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る移動通信システムの構成を示す図である。図１において、ＭＨは移動ホスト（ＭｏｂｉｌｅＨｏｓｔ）、ＨＡはホームエージェント（ＨｏｍｅＡｇｅｎｔ）、ＡＲはアクセスルータ（ＡｃｃｅｓｓＲｏｕｔｅｒ）、ＣＨは通信相手ホスト（ＣｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｔＨｏｓｔ）を示している。
【００３９】
移動通信システム１は、図１に示されるように、移動ホスト３、ホームエージェント５、複数のアクセスルータ７，９、通信相手ホスト１１、ＩＰネットワーク１３を含んでいる。
【００４０】
移動ホスト３は、リンクからリンクへと移動しながら通信相手ホスト１１と通信するノードである。アクセスルータ７，９は、移動ホスト３が接続可能な外部リンク（無線リンク）を提供するルータである。ホームエージェント５は、ＩＰモビリティ制御方式ＭｏｂｉｌｅＩＰｖ６（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌｖｅｒｓｉｏｎ６）を用いて、移動ホスト３宛のパケットを移動ホスト３が所在するリンク（アクセスルータが提供する外部リンク等）に転送することのできるルータである。通信相手ホスト１１は、移動ホスト３と通信するノードである。
【００４１】
なお、ノードとはＩＰｖ６に対応したパケットを送受信する装置のことであり、リンクとはノードが送信したパケットを有線伝送方式や無線伝送方式によって他のノードに伝送する通信路である。リンクにはホームリンクと外部リンクとが含まれる。ホームリンクは、移動ホスト３が所属しているリンクであり、外部リンクはホームリンク以外のリンクである。移動ホスト３は、ホームリンクからホームアドレスが割り当てられ、外部リンクから気付アドレスが割り当てられる。
【００４２】
図２は、移動ホスト３の構成を示す図である。移動ホスト３は、アプリケーション３１ａを含むアプリケーション層３１、ＴＣＰ（ＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌＰｒｏｔｏｃｏｌ）及びＵＤＰ（ＵｓｅｒＤａｔａｇｒａｍＰｒｏｔｏｃｏｌ）３３ａ（以下、ＴＣＰ／ＵＤＰと称する）及びバッファスペース３３ｂを含むトランスポート層３３、ＩＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）３５ａを含むＩＰ層３５、リンク３７ａ及びインターフェース３７ｂを含むリンク層３７を備える。
【００４３】
移動ホスト３においては、アプリケーション３１ａが他のホストへ送信するデータは、ＴＣＰ／ＵＤＰ３３ａ、ＩＰ３５ａ、リンク３７ａを経て、インターフェース３７ｂから送信される。また、逆に他のホストから送信されたデータは、インターフェース３７ｂ、リンク３７ａ、ＩＰ３５ａ、ＴＣＰ／ＵＤＰ３３ａを経てアプリケーション３１ａに到達する。
【００４４】
バッファスペース３３ｂは、ハンドオフの期間中にパケットをバッファリングするためのものである。ＴＣＰ／ＵＤＰ３３ａは、パケットをバッファスペース３３ｂにバッファリングする。パケットをバッファリングする期間は、接続点の切り替えのために移動ホスト３のリンク層３７がいずれの外部リンクにも接続していないリンク層３７瞬断時間の開始から、当該リンク層３７瞬断時間の終了後に新たに接続された外部リンクを提供するアクセスルータをデフォルトルータに変更するまでの期間である。ここで、ＴＣＰ／ＵＤＰ３３ａは、リンク層３７瞬断時間の開始をインターフェース３７ｂからの信号により検知し、デフォルトルータの変更をＩＰ３５ａからの信号により検知する。
【００４５】
インターフェース３７ｂは接続点をアクセスルータ７からアクセスルータ９へ切り替える時に、ＴＣＰ／ＵＤＰ３３ａにバッファ命令を出す。これにより、ＴＣＰ／ＵＤＰ３３ａはリンク層３７瞬断時間の開始を検知することとなる。バッファ命令を受けたＴＣＰ／ＵＤＰ３３ａはバッファスペース３３ｂを利用し、本来はＩＰ３５ａに渡すべきパケットのバッファリングを開始する。
【００４６】
ＩＰ３５ａは、アクセスルータ９から受信するルータ通知（ＲｏｕｔｅｒＡｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ）により、デフォルトルータを変更した時点でＴＣＰ／ＵＤＰ３３ａにバッファ解除命令を出す。これにより、ＴＣＰ／ＵＤＰ３３ａはデフォルトルータの変更を検知することとなる。バッファ解除命令を受けたＴＣＰ／ＵＤＰ３３ａはバッファリングを解除し、バッファスペース３３ｂにバッファリングされたパケットをＩＰ３５ａへ渡す。ＩＰ３５ａに渡されたパケットは、上述したように、リンク３７ａを経て、インターフェース３７ｂから新たに接続された外部リンクを提供する（デフォルトルータとして設定された）アクセスルータ９に送信される。
【００４７】
図３は、通信相手ホスト１１と通信を行っている移動ホスト３がアクセスルータ７からアクセスルータ９ヘハンドオフする場合のシーケンスチャートである。実線矢印はＭｏｂｉｌｅＩＰｖ６を用いたＩＰ層レベルでのハンドオフを実行するのための制御パケットを示し、点線矢印は移動ホスト３が通信相手ホスト１１へ送信するデータパケットを示す。図３における状態Ｉ〜状態ＩＶは、図８にて説明した状態Ｉ〜状態ＩＶに対応するものである。
【００４８】
状態Ｉにおいては、移動ホスト３のリンク層３７はアクセスルータ７と接続しており、デフォルトルータはアクセスルータ７に設定されていることから、データパケット（Ｐ１）及び（Ｐ２）はアクセスルータ７に到達して、通信相手ホスト１１にルーチングされる。続く、状態ＩＩ及び状態ＩＩＩにおいては、データパケット（Ｐ３）〜（Ｐ８）は送信されることなくバッファリングされる。
【００４９】
移動ホスト３がアクセスルータ９のルータ通知を受信して、デフォルトルータをアクセスルータ７からアクセスルータ９へ変更すると、状態ＩＶに遷移して、バッファリングしたデータパケット（Ｐ３）〜（Ｐ８）を送信する。移動ホスト３のリンク層３７はアクセスルータ９と接続しており、デフォルトルータはアクセスルータ９に設定されていることから、データパケット（Ｐ３）〜（Ｐ８）はアクセスルータ９に到達して、通信相手ホスト１１にルーチングされる。また、データパケット（Ｐ９）及び（Ｐ１０）もアクセスルータ９に到達して、通信相手ホスト１１にルーチングされる。
【００５０】
なお、移動ホスト３は、外部リンクで使用する新気付アドレスを取得すると、ＢｉｎｄｉｎｇＵｐｄａｔｅオプションを含むパケットをホームエージェント５に送信する。ホームエージェント５は、ＢｉｎｄｉｎｇＵｐｄａｔｅパケットを受信するとＢｉｎｄｉｎｇ（移動ホスト３のホームアドレスと気付アドレスとの対応）を記憶し、確認応答としてＢｉｎｄｉｎｇＡｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔオプションを含むパケットを移動ホスト３に送信する。
【００５１】
本第１実施形態においては、簡略化のため、移動ホスト３はルータ要請（ＲｏｕｔｅｒＳｏｌｉｃｉｔａｔｉｏｎ）を送信しない、としている。もちろん、ルータ要請を送信する移動ホスト３にも適用可能であるが、ルータ要請をバッファリングしないようにする必要がある。なお、本第１実施形態のように、トランスポート層３３でバッファリングしていれば、ルータ要請がバッファリングされることはない。
【００５２】
一方、ＩＰ層３５でバッファリングすることも可能であるが、この場合には、ＩＰ層３５がパケットのＩＰヘッダ以下を解析することでバッファリング対象パケットがルータ要請であるか否かの判定を行い、ルータ要請である場合はこれをバッファリング対象から除外する必要がある。パケットのＩＰヘッダ以下の解析とは、具体的には以下の動作を示す。ＩＰ層３５は各パケットについて、拡張ヘッダを含む各ＩＰヘッダ中の次ヘッダフィールドに格納されたプロトコル番号をチェックしており、プロトコル番号が５８（ｉｃｍｐ）を示す場合、当該ＩＰヘッダに後続するｉｃｍｐのタイプを示すフィールドをチェックする。タイプ番号が１３３（ルータ要請）である場合、当該パケットがルータ要請であると判定する。
【００５３】
なお、本第１実施形態において、パケットをバッファリングする期間は、接続点の切り替えのために移動ホスト３のリンク層３７がいずれの外部リンクにも接続していないリンク層３７瞬断時間の開始から、当該リンク層３７瞬断時間の終了後に新たに接続された外部リンクを提供するアクセスルータをデフォルトルータに変更するまでの期間としているが、これに限られるものではない。たとえば、無線リンクの状態などを考慮してパケットをバッファリングする期間を上記期間以上に長く設定してもよい。
【００５４】
以上のように、本第１実施形態においては、ハンドオフの期間中で、移動ホスト３からいずれのアクセスルータ７，９にもパケットを到達させることができない間は、移動ホスト３はハンドオフの期間中に送信されるべきパケットをバッファリングしておき、ハンドオフ先のアクセスルータ７，９にパケットが到達できるようになってから、バッファリングしていたパケットを送信する。これにより、移動ホスト３がハンドオフ中に送信しようとしたパケットは、全てハンドオフ先のアクセスルータ７，９経由で通信相手ホスト１１にルーチングされることとなり、ハンドオフの期間中にパケットロスが生じるのを防ぐことができる。
【００５５】
また、本第１実施形態においては、移動ホスト３がパケットをバッファリングする期間は、接続点の切り替えのために移動ホスト３のリンク層３７がいずれの外部リンクにも接続していないリンク層３７瞬断時間の開始から、当該リンク層３７瞬断時間の終了後に新たに接続された外部リンクを提供するアクセスルータ７，９をデフォルトルータに変更するまでの期間とされている。これにより、パケットをバッファリングする期間が極めて適切に設定されることとなり、パケットロスを確実に防ぐことができる。
【００５６】
また、本第１実施形態では、ＴＣＰ／ＵＤＰ３３ａにおいて、リンク層３７瞬断時間の開始を外部リンクに接続するインターフェース３７ｂからの信号により検知し、デフォルトルータの変更を移動ホスト３のＩＰ層３５からの信号により検知している。これにより、パケットをバッファリングする期間を適切且つ簡易に検知することができる。
【００５７】
なお、ルータ要請を送信する移動ホスト３においては、全てのパケットをバッファリングすると以下のような問題が生じる。一般的に、移動ホスト３はデフォルトルータをいち早く知るために、ルータ通知をなるべく早く受信することが好ましい。そこで移動ホスト３はリンク接続点変更完了直後、リンク内全ルータ宛のマルチキャストを用いて、アクセスルータにルータ要請を送信することができる。ところが、全てのパケットをバッファリングすると、ルータ要請がアクセスルータ７，９に到達せず、結果として移動ホスト３のルータ通知の受信が遅れてしまう。このため、ルータ要請をバッファリングしないことで、移動ホスト３が送信するルータ要請はアクセスルータ７，９に到達することとなり、移動ホスト３はいち早くルータ通知を受信することができる。
【００５８】
（第２実施形態）
図４は、第２実施形態に係る移動通信システムの構成を示す図である。図４において、ＳＨは固定ホスト（ＳｔａｔｉｏｎａｒｙＨｏｓｔ）、ＭＲは移動ルータ（ＭｏｂｉｌｅＲｏｕｔｅｒ）、ＨＡはホームエージェント（ＨｏｍｅＡｇｅｎｔ）、ＡＲはアクセスルータ（ＡｃｃｅｓｓＲｏｕｔｅｒ）、ＣＨは通信相手ホスト（ＣｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｔＨｏｓｔ）を示している。
【００５９】
移動通信システム５１は、図４に示されるように、移動ルータ５３、固定ホスト５５、ホームエージェント５、複数のアクセスルータ７，９、通信相手ホスト１１、ＩＰネットワーク１３を含んでいる。
【００６０】
移動ルータ５３は、固定ホスト５５を含む移動ネットワーク５７を伴ってリンクからリンクへ移動し、移動ネットワーク５７のゲートウェイルータとして機能する。移動ルータ５３は、ホームリンク上でホームアドレスを使用し、外部リンク上ではホームアドレスおよび各リンクのリンクプレフィクスを有する気付アドレスを使用する。固定ホスト５５は、移動ルータ５３との接続関係が変わらないノードである。なお、移動ネットワーク５７は、ルータや移動ホストも含んでいてもよい。ホームエージェント５は移動ルータ５３にホームリンクを提供し、アクセスルータは移動ルータ５３に外部リンクを提供する。
【００６１】
移動ルータ５３はホームエージェント５に、自ノードのホームアドレスおよび移動ネットワーク５７内に存在するネットワークプレフィクスと、接続リンクで取得する気付アドレスのＢｉｎｄｉｎｇを通知し、ホームエージェント５はこのＢｉｎｄｉｎｇを保持する。ホームエージェント５は、移動ルータ５３のホームアドレス宛、もしくは移動ネットワーク５７内のネットワークプレフィクスに属するアドレス宛パケットを受信した際、Ｂｉｎｄｉｎｇされている気付アドレス宛のＩＰパケットを作成し、ペイロード部に当該パケットを格納し、移動ルータ５３へ転送する。転送パケットを受信した移動ルータ５３はペイロード部からもとのパケットを取り出し、これが移動ネットワーク５７内に存在するホスト宛であれば、移動ネットワーク５７内ヘルーチングする。
【００６２】
図５は、移動ルータの構成を示す図である。ＩＰ７１ａ及びバッファスペース７１ｂを含むＩＰ層７１、第１リンク７３ａ、第２リンク７３ｂ、移動ネットワーク側インターフェース７３ｃ及び固定ネットワーク側インターフェース７３ｄを含むリンク層７３を備える。
【００６３】
移動ネットワーク側インターフェース７３ｃまたは固定ネットワーク側インターフェース７３ｄから受信されたパケットはそれぞれ第１リンク７３ａ、第２リンク７３ｂを経てＩＰ７１ａに到達する。ＩＰ７１ａはルーチングテーブルを参照し、パケットを固定ネットワーク側（デフォルトルータ）に送信するか、移動ネットワーク５７側（固定ホスト５５）に送信するかを判定し、判定結果に従いパケットを第２リンク７３ｂもしくは第１リンク７３ａへ渡す。
【００６４】
バッファスペース７１ｂは、ハンドオフの期間中にパケットをバッファリングするためのものである。ＩＰ７１ａは、パケットをバッファスペース７１ｂにバッファリングする。パケットをバッファリングする期間は、接続点の切り替えのために移動ルータ５３のリンク層７３の第２リンク７３ｂ及び固定ネットワーク側インターフェース７３ｄがいずれの外部リンクにも接続していないリンク層（第２リンク７３ｂ及び固定ネットワーク側インターフェース７３ｄ）瞬断時間の開始から、当該リンク層（第２リンク７３ｂ及び固定ネットワーク側インターフェース７３ｄ）瞬断時間の終了後に新たに接続された外部リンクを提供するアクセスルータ７，９をデフォルトルータに変更するまでの期間である。ここで、ＩＰ７１ａは、リンク層（第２リンク７３ｂ及び固定ネットワーク側インターフェース７３ｄ）瞬断時間の開始を固定ネットワーク側インターフェース７３ｄからの信号により検知し、デフォルトルータの変更を自らが検知する。
【００６５】
固定ネットワーク側インターフェース７３ｄは接続点をアクセスルータ７からアクセスルータ９へ切り替える時に、ＩＰ７１ａにバッファ命令を出す。これにより、ＩＰ７１ａはリンク層（第２リンク７３ｂ及び固定ネットワーク側インターフェース７３ｄ）瞬断時間の開始を検知することとなる。バッファ命令を受けたＩＰ７１ａはバッファスペース７１ｂを利用し、本来は第２リンク７３ｂに渡すべきパケットのバッファリングを開始する。
【００６６】
ＩＰ７１ａは、アクセスルータ９から受信するルータ通知によりデフォルトルータを変更した時点で、自らがデフォルトルータの変更を検知し、バッファリングを解除する。そして、ＩＰ７１ａは、バッファスペース７１ｂにバッファリングされたパケットを第２リンク７３ｂへ渡す。第２リンク７３ｂに渡されたパケットは、上述したように、固定ネットワーク側インターフェース７３ｄから新たに接続された外部リンクを提供する（デフォルトルータとして設定された）アクセスルータ９に送信される。
【００６７】
図６は、通信相手ホスト１１と通信を行っている移動ルータ５３がアクセスルータ７からアクセスルータ９ヘハンドオフする場合のシーケンスチャートである。実線矢印はハンドオフを実行するのための制御パケットを示し、点線矢印は移動ルータ５３が通信相手ホスト１１へ送信するデータパケットを示す。図６における状態Ｉ〜状態ＩＶは、図９にて説明した状態Ｉ〜状態ＩＶに対応するものである。
【００６８】
状態Ｉにおいては、移動ルータ５３のリンク層７３（第２リンク７３ｂ及び固定ネットワーク側インターフェース７３ｄ）はアクセスルータ７と接続しており、デフォルトルータはアクセスルータ７に設定されていることから、データパケット（Ｐ１）及び（Ｐ２）はアクセスルータ７に到達して、通信相手ホスト１１にルーチングされる。続く、状態ＩＩ及び状態ＩＩＩにおいては、データパケット（Ｐ３）〜（Ｐ８）は送信されることなくバッファリングされる。
【００６９】
移動ルータ５３がアクセスルータ９のルータ通知を受信して、デフォルトルータをアクセスルータ７からアクセスルータ９へ変更すると、状態ＩＶに遷移して、バッファリングしたデータパケット（Ｐ３）〜（Ｐ８）を送信する。移動ルータ５３のリンク層７３（第２リンク７３ｂ及び固定ネットワーク側インターフェース７３ｄ）はアクセスルータ９と接続しており、デフォルトルータはアクセスルータ９に設定されていることから、データパケット（Ｐ３）〜（Ｐ８）はアクセスルータ９に到達して、通信相手ホスト１１にルーチングされる。また、データパケット（Ｐ９）及び（Ｐ１０）もアクセスルータ９に到達して、通信相手ホスト１１にルーチングされる。
【００７０】
なお、移動ルータ５３は、外部リンクで使用する新気付アドレスを取得すると、ＢｉｎｄｉｎｇＵｐｄａｔｅオプションを含むパケットをホームエージェント５に送信する。ホームエージェント５は、ＢｉｎｄｉｎｇＵｐｄａｔｅパケットを受信するとＢｉｎｄｉｎｇ（移動ルータ５３のホームアドレスと気付アドレスとの対応）を記憶し、確認応答としてＢｉｎｄｉｎｇＡｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔオプションを含むパケットを移動ルータ５３に送信する。
【００７１】
本第２実施形態においては、簡略化のため、移動ルータ５３はルータ要請を送信しない、としている。もちろん、ルータ要請を送信する移動ルータ５３にも適用可能であるが、ルータ要請をバッファリングしないようにする必要がある。ＩＰ層７１でバッファリングする場合には、ＩＰ層７１がパケットのＩＰヘッダ以下を解析することでバッファリング対象パケットがルータ要請であるか否かの判定を行い、ルータ要請である場合はこれをバッファリング対象から除外する必要である。パケットのＩＰヘッダ以下の解析とは、具体的には以下の動作を示す。ＩＰ層７１は各パケットについて、拡張ヘッダを含む各ＩＰヘッダ中の次ヘッダフィールドに格納されたプロトコル番号をチェックしており、プロトコル番号が５８（ｉｃｍｐ）を示す場合、当該ＩＰヘッダに後続するｉｃｍｐのタイプを示すフィールドをチェックする。タイプ番号が１３３（ルータ要請）である場合、当該パケットがルータ要請であると判定する。
【００７２】
なお、本第２実施形態において、パケットをバッファリングする期間は、接続点の切り替えのために移動ルータ５３のリンク層７３の第２リンク７３ｂ及び固定ネットワーク側インターフェース７３ｄがいずれの外部リンクにも接続していないリンク層（第２リンク７３ｂ及び固定ネットワーク側インターフェース７３ｄ）瞬断時間の開始から、当該リンク層（第２リンク７３ｂ及び固定ネットワーク側インターフェース７３ｄ）瞬断時間の終了後に新たに接続された外部リンクを提供するアクセスルータ７，９をデフォルトルータに変更するまでの期間としているが、これに限られるものではない。たとえば、無線リンクの状態などを考慮してパケットをバッファリングする期間を上記期間以上に長く設定してもよい。
【００７３】
以上のように、本第２実施形態においては、ハンドオフの期間中で、移動ルータ５３からいずれのアクセスルータ７，９にもパケットを到達させることができない間は、移動ルータ５３はハンドオフの期間中に送信されるべきパケットをバッファリングしておき、ハンドオフ先のアクセスルータ７，９にパケットが到達できるようになってから、バッファリングしていたパケットを送信する。これにより、移動ルータ５３がハンドオフ中に固定ネットワーク側ヘルーチングしょうとしたパケットは、全てハンドオフ先のアクセスルータ７，９経由で通信相手ホスト１１にルーチングされることとなり、ハンドオフの期間中にパケットロスが生じるのを防ぐことができる。
【００７４】
また、本第２実施形態においては、移動ルータ５３がパケットをバッファリングする期間は、接続点の切り替えのために移動ルータ５３のリンク層７３の第２リンク７３ｂ及び固定ネットワーク側インターフェース７３ｄがいずれの外部リンクにも接続していないリンク層（第２リンク７３ｂ及び固定ネットワーク側インターフェース７３ｄ）瞬断時間の開始から、当該リンク層（第２リンク７３ｂ及び固定ネットワーク側インターフェース７３ｄ）瞬断時間の終了後に新たに接続された外部リンクを提供するアクセスルータ７，９をデフォルトルータに変更するまでの期間とされている。これにより、パケットをバッファリングする期間が極めて適切に設定されることとなり、パケットロスを確実に防ぐことができる。
【００７５】
また、本第２実施形態では、ＩＰ７１ａにおいて、リンク層（第２リンク７３ｂ及び固定ネットワーク側インターフェース７３ｄ）瞬断時間の開始を外部リンクに接続する固定ネットワーク側インターフェース７３ｄからの信号により検知し、デフォルトルータの変更を自らが検知している。これにより、パケットをバッファリングする期間を適切且つ簡易に検知することができる。
【００７６】
なお、ルータ要請を送信する移動ルータ５３においては、移動ルータ５３がルータ要請をバッファリングしないことが好ましい。これにより、移動ルータ５３が送信するルータ要請はアクセスルータ７，９に到達することとなり、移動ルータ５３はいち早くルータ通知を受信することができる。
【００７７】
最後に、本発明の実施形態に係る通信制御プログラムについて説明する。通信制御プログラムは、パケットを送信するために、コンピュータを、ハンドオフの期間中にパケットをバッファリングし、当該ハンドオフが完了したときにバッファリングされたパケットを送信する手段として機能させるものである。通信制御プログラムは、たとえば、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記録される。ここで、記録媒体とは、コンピュータのハードウェア資源に備えられている読み取り装置に対して、プログラムの記述内容に応じて、磁気、光、電気等のエネルギーの変化状態を引き起こして、それに対応する信号の形式で、読み取り装置にプログラムの記述内容を伝達できるものである。かかる記録媒体としては、例えば、磁気ディスク、光ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、コンピュータに内蔵されるメモリなどが該当する。
【００７８】
記録媒体８１は、図７に示されるように、プログラムを記録するプログラム領域８３を備えている。このプログラム領域には、通信制御プログラム８５が記録されている。通信制御プログラムは、処理を統括するメインモジュール８５ａと、移動ノードがハンドオフの期間中にパケットをバッファリングし、当該ハンドオフが完了したときにバッファリングされたパケットを送信するためのパケットバッファリング制御モジュール８５ｂとを含んでいる。
【００７９】
コンピュータは、上述した通信制御プログラムを実行させることにより、上述した第１実施形態における移動ホスト３あるいは第２実施形態における移動ルータ５３として機能する。これにより、ハンドオフの期間中に送信されるべきパケットが当該ハンドオフの期間中に送信されることなくバッファリングされ、当該ハンドオフが完了したときにバッファリングされたパケットが送信されることとなり、ハンドオフの期間中にパケットロスが生じるのを防ぐことができる。
【００８０】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、ハンドオフの期間中にパケットロスが生じるのを防ぐことが可能な移動ノード、移動通信システム及び通信制御プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る移動通信システムの構成を示す図である。
【図２】移動ホストの構成を示す図である。
【図３】通信相手ホストと通信を行っている移動ホストがハンドオフする場合のシーケンスチャートである。
【図４】第２実施形態に係る移動通信システムの構成を示す図である。
【図５】移動ルータの構成を示す図である。
【図６】通信相手ホストと通信を行っている移動ルータがハンドオフする場合のシーケンスチャートである。
【図７】記憶媒体の構成を示す図である。
【図８】従来の移動ホストのハンドオフ時の状態遷移を示すシーケンスチャートである。
【図９】従来の移動ルータのハンドオフ時の状態遷移を示すシーケンスチャートである。
【符号の説明】
１，５１…移動通信システム、３…移動ホスト、５…ホームエージェント、７，９…アクセスルータ、１１…通信相手ホスト、１３…ＩＰネットワーク、３１…アプリケーション層、３３…トランスポート層、３３ｂ，７１ｂ…バッファスペース、３５…ＩＰ層、３７…リンク層、３７ｂ…インターフェース、５３…移動ルータ、５５…固定ホスト、７１…ＩＰ層、７３…リンク層、７３ｄ…固定ネットワーク側インターフェース、８１…記録媒体、８５…通信制御プログラム、８５ｂ…パケットバッファリング制御モジュール、１０１…移動ホスト、１０３，１０５…アクセスルータ、１０７…通信相手ホスト、１０９…固定ホスト、１１１…移動ルータ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a mobile node, a mobile communication system, and a communication control program.
[0002]
[Prior art]
A state transition at the time of handoff of a conventional mobile host when the mobile node is a mobile host will be described with reference to FIG. In FIG. 8, MH indicates a mobile host, AR indicates an access router (Access Router), and CH indicates a communication partner host (Correspondent Host).
[0003]
Here, it is assumed that the mobile host 101 communicates with a communication partner host 107 in the fixed network. As shown in FIG. 8, the state transition accompanying the handoff of the mobile host 101 is divided into four.
[0004]
State I: The link layer of the mobile host 101 is connected to the access router 103, and the default router (Default Router) is set in the access router 103.
[0005]
State II: The link layer of the mobile host 101 switches the connection point from the access router 103 to the access router 105. This interval between connection points is called the link layer instantaneous interruption time. At this time, the default router is still the access router 103.
[0006]
State III: The link layer of the mobile host 101 is connected to the access router 105. At this time, the default router is still the access router 103. This state continues until the mobile host 101 receives the router advertisement (Router Advertisement) of the access router 105 and changes the default router from the access router 103 to the access router 105.
[0007]
State IV: A state after the router notification of the access router 105 is received and the default router is changed from the access router 103 to the access router 105. At this time, both the link layer connection point and the default router are the access router 105.
[0008]
Table 1 summarizes the link layer connection points and default routers in the state I to state IV described above.
[Table 1]

[0009]
Next, a state transition at the time of handoff of a conventional mobile router when the mobile node is a mobile router will be described with reference to FIG. In FIG. 9, SH indicates a fixed host (Stationary Host), MR indicates a mobile router (Mobile Router), AR indicates an access router (Access Router), and CH indicates a correspondent host (Correspondent Host).
[0010]
Here, it is assumed that the fixed host 109 in the mobile network communicates with the communication partner host 107. As shown in FIG. 9, the state transition accompanying the handoff of the mobile router 111 is divided into four.
[0011]
State I: The link layer of the mobile router 111 is connected to the access router 103, and the default router (Default Router) is set in the access router 103.
[0012]
State II: The link layer of the mobile router 111 switches the connection point from the access router 103 to the access router 105. This interval between connection points is called the link layer instantaneous interruption time. At this time, the default router is still the access router 103.
[0013]
State III: The link layer of the mobile router 111 is connected to the access router 105. At this time, the default router is still the access router 103. This state continues until the mobile router 111 receives the router advertisement (Router Advertisement) of the access router 105 and changes the default router from the access router 103 to the access router 105.
[0014]
State IV: A state after the router notification of the access router 105 is received and the default router is changed from the access router 103 to the access router 105. At this time, both the link layer connection point and the default router are the access router 105.
[0015]
Table 2 summarizes the link layer connection points and default routers in the state I to state IV described above.
[Table 2]

[0016]
[Problems to be solved by the invention]
However, it has been found that the above-described conventional state transition at the time of handoff of the mobile node has the following problems.
[0017]
First, problems when the mobile node is a mobile host will be described. In the packet transmitted from the mobile host 101 to the communication partner host 107, when the link layer connection point matches the default router (state I and state IV), the access router (in the state I, the access router 103) In the state IV, it is received by the access router 105) and routed to the communication partner host 107 in the fixed network. The mobile host continues to transmit packets addressed to the communication partner host in the state II and the state III.
[0018]
Since the default router is the access router 103 in the state II and the state III, the destination MAC (Media Access Control) address of these packets is the MAC address of the access router 103. However, since the link layer connection with the access router 103 is already disconnected, these packets do not reach the access router 103 and are not routed to the fixed network. Thus, in the state II or the state III, there is a problem that the packet transmitted from the mobile host 101 to the communication partner host 107 does not reach the communication partner host 107, that is, packet loss occurs.
[0019]
Next, problems when the mobile node is a mobile router will be described. A packet sent from the fixed host 109 to the communication partner host 107 and routed by the mobile router 111 on the way is a default router only when the link layer connection point matches the default router in the mobile router 111 (state I and state IV). (In the state I, the access router 103, in the state IV, the access router 105), and is routed to the communication partner host 107 in the fixed network. The IP layer of the mobile router 111 continues the routing of the packet addressed to the communication partner host 107 transmitted by the fixed host 109 even in the state II and the state III.
[0020]
Since the default router is the access router 103 in state II and state III, the destination MAC address of these packets is the MAC address of the access router 103. However, since the link layer connection with the access router 103 is already disconnected, these packets do not reach the access router 103 and are not routed to the fixed network. As described above, a packet transmitted from the fixed host 109 to the communication partner host 107 and routed to the fixed network side by the mobile router 111 in the state II or III does not reach the communication partner host 107, that is, a packet loss occurs. There is.
[0021]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a mobile node, a mobile communication system, and a communication control program that can solve the above-described problems and prevent packet loss from occurring during a handoff period.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
  The mobile node according to the present invention is a mobile node that transmits a packet, and has means for buffering a packet during a handoff period and transmitting the buffered packet when the handoff is completed.Means, router notification ( router advertisement ) Request router to request access router to send () router solicitation ) Not bufferedIt is characterized by that.
[0023]
  In the mobile node according to the present invention, a packet to be transmitted during the handoff period is buffered without being transmitted during the handoff period, and the buffered packet is transmitted when the handoff is completed. It will be. As a result, packet loss can be prevented during the handoff period.Also, in the present invention, the above means is a router advertisement ( router advertisement ) Request router to request access router to send () router solicitation ) Is not buffered. When all packets are buffered, the following problems occur. In general, it is preferable that the mobile node that has switched the connection link receives the router notification as soon as possible in order to quickly know the default router on the newly connected link. Therefore, immediately after the link node change is completed, the mobile node can transmit a router solicitation to the access router using multicast addressed to all routers in the link. However, when all the packets are buffered, the router solicitation does not reach the access router, and as a result, reception of the router notification of the mobile node is delayed. For this reason, by not buffering the router solicitation, the router solicitation transmitted by the mobile node reaches the access router, and the mobile node can quickly receive the router advertisement.
[0024]
In addition, during the period when the packet is buffered by the above means, the link layer instantaneous interruption occurs from the start of the link layer instantaneous interruption time when the link layer of the mobile node is not connected to any external link for switching the connection point. It is preferable that it is a period until the access router that provides the newly connected external link is changed to the default router after the end of the time. When configured in this manner, a period for buffering a packet is set very appropriately, and packet loss can be reliably prevented.
[0025]
Further, it is preferable that the above means detects the start of the link layer instantaneous interruption time by a signal from the interface connected to the external link, and detects a change of the default router by a signal from the IP layer of the mobile node. When configured in this way, it is possible to detect a period for buffering a packet appropriately and easily.
[0027]
  Meanwhile, the mobile communication system according to the present invention is a mobile communication system comprising a mobile node that transmits a packet and a plurality of access routers that provide an external link to the mobile node, and the mobile node is in a handoff period. Has a means to buffer the packet and send the buffered packet to the access router that provides the newly connected external link when the handoff is completed.Means, router notification ( router advertisement ) Request router to request access router to send () router solicitation ) Not bufferedIt is characterized by that.
[0028]
  In the mobile communication system according to the present invention, in a mobile node, packets to be transmitted during a handoff period are buffered without being transmitted during the handoff period, and buffered when the handoff is completed. The packet will be sent to the access router that provides the newly connected external link. As a result, packet loss can be prevented during the handoff period.Also, in the present invention, the above means is a router advertisement ( router advertisement ) Request router to request access router to send () router solicitation ) Is not buffered, the router solicitation transmitted by the mobile node reaches the access router, and the mobile node can receive the router advertisement immediately.
[0029]
In addition, during the period when the packet is buffered by the above means, the link layer instantaneous interruption occurs from the start of the link layer instantaneous interruption time when the link layer of the mobile node is not connected to any external link for switching the connection point. It is preferable that it is a period until the access router that provides the newly connected external link is changed to the default router after the end of the time. When configured in this manner, a period for buffering a packet is set very appropriately, and packet loss can be reliably prevented.
[0030]
Further, it is preferable that the above means detects the start of the link layer instantaneous interruption time by a signal from the interface connected to the external link, and detects a change of the default router by a signal from the IP layer of the mobile node. When configured in this way, it is possible to detect a period for buffering a packet appropriately and easily.
[0032]
  The communication control program according to the present invention functions as a means for buffering a packet during a handoff period and transmitting the buffered packet when the handoff is completed in order to transmit the packet. Let, By means of router notification ( router advertisement ) Request router to request access router to send () router solicitation ) Is not bufferedIt is characterized by that.
[0033]
  In the communication control program according to the present invention, packets that are to be transmitted during the handoff period are buffered without being transmitted during the handoff period by the computer functioning as the above means, and the handoff is completed. Sometimes buffered packets will be transmitted. As a result, packet loss can be prevented during the handoff period.In the present invention, the router notification ( router advertisement ) Request router to request access router to send () router solicitation ) Is not buffered, the router solicitation transmitted by the mobile node reaches the access router, and the mobile node can receive the router advertisement immediately.
[0034]
In addition, during the period when the packet is buffered by the above means, the link layer instantaneous interruption occurs from the start of the link layer instantaneous interruption time when the link layer of the mobile node is not connected to any external link for switching the connection point. It is preferable that it is a period until the access router that provides the newly connected external link is changed to the default router after the end of the time. When configured in this manner, a period for buffering a packet is set very appropriately, and packet loss can be reliably prevented.
[0035]
Further, it is preferable that the above-described means detects the start of the link layer instantaneous interruption time by a signal from the interface connected to the external link, and detects a change of the default router by a signal from the IP layer of the mobile node. When configured in this way, it is possible to detect a period for buffering a packet appropriately and easily.
[0037]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A mobile node, a mobile communication system, and a communication control program according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description, the same reference numerals are used for the same elements or elements having the same function, and redundant description is omitted.
[0038]
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a mobile communication system according to the first embodiment. In FIG. 1, MH indicates a mobile host, HA indicates a home agent, AR indicates an access router (Access Router), and CH indicates a correspondent host (Correspondent Host).
[0039]
As shown in FIG. 1, the mobile communication system 1 includes a mobile host 3, a home agent 5, a plurality of

access routers

7 and 9, a communication partner host 11, and an IP network 13.
[0040]
The mobile host 3 is a node that communicates with the communication partner host 11 while moving from link to link. The

access routers

7 and 9 are routers that provide external links (wireless links) to which the mobile host 3 can be connected. The home agent 5 can transfer a packet addressed to the mobile host 3 to a link where the mobile host 3 is located (such as an external link provided by the access router) by using the IP mobility control method MobileIPv6 (Internet Protocol version 6). It is a router. The communication partner host 11 is a node that communicates with the mobile host 3.
[0041]
Note that a node is a device that transmits and receives packets corresponding to IPv6, and a link is a communication path that transmits a packet transmitted by a node to another node by a wired transmission method or a wireless transmission method. The link includes a home link and an external link. The home link is a link to which the mobile host 3 belongs, and the external link is a link other than the home link. The mobile host 3 is assigned a home address from the home link and a care-of address from the external link.
[0042]
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the mobile host 3. The mobile host 3 includes an application layer 31 including an application 31a, a TCP (Transmission Control Protocol) and a UDP (User Datagram Protocol) 33a (hereinafter referred to as TCP / UDP) and a buffer layer 33b, an IP (Internet Protocol). ) Including an IP layer 35 including 35a, a link layer 37 including a link 37a and an interface 37b.
[0043]
In the mobile host 3, the data that the application 31a transmits to another host is transmitted from the interface 37b via the TCP / UDP 33a, the IP 35a, and the link 37a. Conversely, data transmitted from another host reaches the application 31a via the interface 37b, the link 37a, the IP 35a, and the TCP / UDP 33a.
[0044]
The buffer space 33b is for buffering packets during the handoff period. The TCP / UDP 33a buffers the packet in the buffer space 33b. The packet buffering period is from the start of the link layer 37 instantaneous disconnection time when the link layer 37 of the mobile host 3 is not connected to any external link for switching the connection point, and the link layer 37 instantaneous disconnection time. This is a period until the access router that provides a newly connected external link is changed to the default router after the end of the process. Here, the TCP / UDP 33a detects the start of the link layer 37 instantaneous interruption time by a signal from the interface 37b, and detects a change of the default router by a signal from the IP 35a.
[0045]
When switching the connection point from the access router 7 to the access router 9, the interface 37b issues a buffer command to the TCP / UDP 33a. As a result, the TCP / UDP 33a detects the start of the link layer 37 instantaneous interruption time. The TCP / UDP 33a that has received the buffer instruction uses the buffer space 33b to start buffering of the packet that should be passed to the IP 35a.
[0046]
The IP 35a issues a buffer release command to the TCP / UDP 33a at the time when the default router is changed by a router advertisement (Router Advertisement) received from the access router 9. Thereby, the TCP / UDP 33a detects the change of the default router. The TCP / UDP 33a that has received the buffer release command releases the buffering, and passes the packet buffered in the buffer space 33b to the IP 35a. As described above, the packet passed to the IP 35a is transmitted via the link 37a to the access router 9 (set as a default router) that provides a newly connected external link from the interface 37b.
[0047]
FIG. 3 is a sequence chart when the mobile host 3 communicating with the communication partner host 11 hands off from the access router 7 to the access router 9. A solid line arrow indicates a control packet for executing handoff at the IP layer level using Mobile IPv6, and a dotted line arrow indicates a data packet transmitted from the mobile host 3 to the communication partner host 11. The states I to IV in FIG. 3 correspond to the states I to IV described in FIG.
[0048]
In state I, since the link layer 37 of the mobile host 3 is connected to the access router 7 and the default router is set to the access router 7, the data packets (P1) and (P2) are sent to the access router 7. And reach the communication partner host 11. In the subsequent states II and III, the data packets (P3) to (P8) are buffered without being transmitted.
[0049]
When the mobile host 3 receives the router notification of the access router 9 and changes the default router from the access router 7 to the access router 9, the mobile host 3 transits to the state IV and transmits buffered data packets (P3) to (P8). To do. Since the link layer 37 of the mobile host 3 is connected to the access router 9 and the default router is set to the access router 9, the data packets (P3) to (P8) reach the access router 9 and communicate. It is routed to the partner host 11. The data packets (P9) and (P10) also reach the access router 9 and are routed to the communication partner host 11.
[0050]
Note that when the mobile host 3 acquires a new care-of address to be used in the external link, the mobile host 3 transmits a packet including the Binding Update option to the home agent 5. When receiving the Binding Update packet, the home agent 5 stores Binding (correspondence between the home address and the care-of address of the mobile host 3), and transmits a packet including the Binding Acknowledgment option to the mobile host 3 as a confirmation response.
[0051]
In the first embodiment, for simplification, the mobile host 3 does not transmit a router solicitation (Router Solicitation). Of course, it is also applicable to the mobile host 3 that transmits the router solicitation, but it is necessary to prevent the router solicitation from being buffered. Note that as in the first embodiment, as long as buffering is performed in the transport layer 33, router requests are not buffered.
[0052]
On the other hand, although it is possible to buffer at the IP layer 35, in this case, the IP layer 35 analyzes the portion below the IP header of the packet to determine whether or not the buffered packet is a router request. If it is a router solicitation, it must be excluded from buffering. The analysis below the IP header of the packet specifically indicates the following operation. The IP layer 35 checks the protocol number stored in the next header field in each IP header including the extension header for each packet, and if the protocol number indicates 58 (icmp), icmp following the IP header. Check the field that shows the type of. If the type number is 133 (router solicitation), it is determined that the packet is a router solicitation.
[0053]
In the first embodiment, the packet buffer period is the start of the link layer 37 instantaneous interruption time in which the link layer 37 of the mobile host 3 is not connected to any external link for switching the connection point. From the end of the link layer 37 instantaneous interruption time to the time when the access router that provides a newly connected external link is changed to the default router, this is not a limitation. For example, the packet buffering period may be set longer than the above period in consideration of the state of the radio link.
[0054]
As described above, in the first embodiment, during the handoff period, while the mobile host 3 cannot reach any of the

access routers

7 and 9 during the handoff period, the mobile host 3 is in the handoff period. The packet to be transmitted is buffered, and after the packet can reach the handoff

destination access routers

7 and 9, the buffered packet is transmitted. As a result, all the packets that the mobile host 3 tried to transmit during the handoff are routed to the correspondent host 11 via the handoff

destination access routers

7 and 9, and packet loss occurs during the handoff period. Can be prevented.
[0055]
In the first embodiment, the link layer 37 in which the link layer 37 of the mobile host 3 is not connected to any external link for switching the connection point during the period in which the mobile host 3 buffers the packet. It is a period from the start of the instantaneous interruption time to the change of the

access routers

7 and 9 that provide newly connected external links to the default router after the end of the link layer 37 instantaneous interruption time. As a result, the period for buffering the packet is set very appropriately, and packet loss can be reliably prevented.
[0056]
In the first embodiment, in the TCP / UDP 33a, the start of the link layer 37 instantaneous interruption time is detected by a signal from the interface 37b connected to the external link, and the change of the default router is detected from the IP layer 35 of the mobile host 3. The signal is detected. This makes it possible to detect the packet buffering period appropriately and easily.
[0057]
In the mobile host 3 that transmits a router solicitation, the following problems occur when all packets are buffered. In general, it is preferable that the mobile host 3 receives the router notification as soon as possible in order to know the default router as soon as possible. Therefore, immediately after the completion of the change of the link connection point, the mobile host 3 can transmit a router solicitation to the access router using multicast addressed to all routers in the link. However, when all the packets are buffered, the router solicitation does not reach the

access routers

7 and 9, and as a result, the reception of the router notification of the mobile host 3 is delayed. Therefore, by not buffering the router solicitation, the router solicitation transmitted by the mobile host 3 reaches the

access routers

7 and 9, and the mobile host 3 can receive the router notification promptly.
[0058]
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the mobile communication system according to the second embodiment. In FIG. 4, SH is a fixed host (Stationary Host), MR is a mobile router (Mobile Router), HA is a home agent (Home Agent), AR is an access router (Access Router), and CH is a correspondent host (Correspondent Host). Show.
[0059]
As shown in FIG. 4, the mobile communication system 51 includes a mobile router 53, a fixed host 55, a home agent 5, a plurality of

access routers

7 and 9, a communication partner host 11, and an IP network 13.
[0060]
The mobile router 53 moves from link to link with a mobile network 57 including a fixed host 55 and functions as a gateway router for the mobile network 57. The mobile router 53 uses a home address on the home link and uses a care-of address having a home address and a link prefix for each link on the external link. The fixed host 55 is a node whose connection relationship with the mobile router 53 does not change. Note that the mobile network 57 may also include a router and a mobile host. The home agent 5 provides a home link to the mobile router 53, and the access router provides an external link to the mobile router 53.
[0061]
The mobile router 53 notifies the home agent 5 of the home address of the own node and the network prefix existing in the mobile network 57 and the binding of the care-of address acquired by the connection link, and the home agent 5 holds this binding. When the home agent 5 receives a packet addressed to the home address of the mobile router 53 or to an address belonging to a network prefix in the mobile network 57, the home agent 5 creates an IP packet addressed to the bound care-of address and adds the IP packet to the payload portion. The packet is stored and transferred to the mobile router 53. The mobile router 53 that has received the transfer packet extracts the original packet from the payload portion, and if it is addressed to a host existing in the mobile network 57, it routes to the mobile network 57.
[0062]
FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the mobile router. An IP layer 71 including an IP 71a and a buffer space 71b, a link layer 73 including a first link 73a, a second link 73b, a mobile network side interface 73c, and a fixed network side interface 73d are provided.
[0063]
Packets received from the mobile network side interface 73c or the fixed network side interface 73d reach the IP 71a via the first link 73a and the second link 73b, respectively. The IP 71a refers to the routing table, determines whether the packet is transmitted to the fixed network side (default router) or the mobile network 57 side (fixed host 55), and the packet is transmitted to the second link 73b or the second link according to the determination result. Pass to one link 73a.
[0064]
The buffer space 71b is for buffering packets during the handoff period. The IP 71a buffers the packet in the buffer space 71b. During the buffering period, the second link 73b of the link layer 73 of the mobile router 53 and the fixed network side interface 73d are not connected to any external link for switching the connection point (second link). 73b and fixed network side interface 73d) from the start of the momentary interruption time to the access router 7 that provides a newly connected external link after the link layer (second link 73b and fixed network side interface 73d) momentary interruption time, This is the period until 9 is changed to the default router. Here, the IP 71a detects the start of the link layer (second link 73b and fixed network side interface 73d) instantaneous interruption time by a signal from the fixed network side interface 73d, and detects the change of the default router itself.
[0065]
The fixed network side interface 73d issues a buffer command to the IP 71a when switching the connection point from the access router 7 to the access router 9. As a result, the IP 71a detects the start of the link layer (second link 73b and fixed network side interface 73d) instantaneous interruption time. Upon receiving the buffer instruction, the IP 71a uses the buffer space 71b and starts buffering of the packet that should be passed to the second link 73b.
[0066]
When the IP 71a changes the default router by the router notification received from the access router 9, the IP 71a detects the change of the default router and releases the buffering. Then, the IP 71a passes the packet buffered in the buffer space 71b to the second link 73b. As described above, the packet passed to the second link 73b is transmitted from the fixed network side interface 73d to the access router 9 that provides a newly connected external link (set as a default router).
[0067]
FIG. 6 is a sequence chart when the mobile router 53 communicating with the communication partner host 11 hands off from the access router 7 to the access router 9. A solid arrow indicates a control packet for executing handoff, and a dotted arrow indicates a data packet transmitted from the mobile router 53 to the communication partner host 11. State I to state IV in FIG. 6 correspond to state I to state IV described in FIG.
[0068]
In state I, the link layer 73 (second link 73b and fixed network side interface 73d) of the mobile router 53 is connected to the access router 7 and the default router is set to the access router 7, so that the data packet (P1) and (P2) reach the access router 7 and are routed to the communication partner host 11. In the subsequent states II and III, the data packets (P3) to (P8) are buffered without being transmitted.
[0069]
When the mobile router 53 receives the router notification of the access router 9 and changes the default router from the access router 7 to the access router 9, the mobile router 53 transits to the state IV and transmits buffered data packets (P3) to (P8). To do. Since the link layer 73 (second link 73b and fixed network side interface 73d) of the mobile router 53 is connected to the access router 9, and the default router is set to the access router 9, the data packets (P3) to ( P8) reaches the access router 9 and is routed to the communication partner host 11. The data packets (P9) and (P10) also reach the access router 9 and are routed to the communication partner host 11.
[0070]
Note that when the mobile router 53 acquires a new care-of address used for the external link, the mobile router 53 transmits a packet including the Binding Update option to the home agent 5. When receiving the Binding Update packet, the home agent 5 stores Binding (correspondence between the home address and the care-of address of the mobile router 53) and transmits a packet including the Binding Acknowledgment option to the mobile router 53 as an acknowledgment.
[0071]
In the second embodiment, for simplicity, the mobile router 53 does not transmit a router request. Of course, it is also applicable to the mobile router 53 that transmits the router solicitation, but it is necessary to prevent the router solicitation from being buffered. In the case of buffering at the IP layer 71, the IP layer 71 analyzes the packet header and below to determine whether or not the packet to be buffered is a router solicitation. It is necessary to exclude from buffering. The analysis below the IP header of the packet specifically indicates the following operation. The IP layer 71 checks the protocol number stored in the next header field in each IP header including the extension header for each packet, and if the protocol number indicates 58 (icmp), icmp following the IP header. Check the field that shows the type of. If the type number is 133 (router solicitation), it is determined that the packet is a router solicitation.
[0072]
In the second embodiment, during the period of buffering the packet, the second link 73b of the link layer 73 of the mobile router 53 and the fixed network side interface 73d are connected to any external link for switching the connection point. The link layer (second link 73b and fixed network side interface 73d) that has not been connected is newly connected after the start of the momentary interruption time from the start of the momentary interruption time of the link layer (second link 73b and fixed network side interface 73d). The period until the

access routers

7 and 9 that provide external links are changed to default routers is used, but is not limited thereto. For example, the packet buffering period may be set longer than the above period in consideration of the state of the radio link.
[0073]
As described above, in the second embodiment, while the mobile router 53 cannot reach any of the

access routers

7 and 9 during the handoff period, the mobile router 53 is in the handoff period. The packet to be transmitted is buffered, and after the packet can reach the handoff

destination access routers

7 and 9, the buffered packet is transmitted. As a result, all packets that the mobile router 53 attempted to route to the fixed network side during handoff are routed to the correspondent host 11 via the handoff

destination access routers

7 and 9, and packet loss occurs during the handoff period. It can be prevented from occurring.
[0074]
In the second embodiment, during the period in which the mobile router 53 buffers the packet, the second link 73b of the link layer 73 of the mobile router 53 and the fixed network side interface 73d are switched to switch the connection point. From the start of the momentary interruption time of the link layer (second link 73b and fixed network side interface 73d) not connected to the external link, after the momentary interruption time of the link layer (second link 73b and fixed network side interface 73d) ends. It is a period until the

access routers

7 and 9 that provide newly connected external links are changed to default routers. As a result, the period for buffering the packet is set very appropriately, and packet loss can be reliably prevented.
[0075]
In the second embodiment, in the IP 71a, the start of the link layer (second link 73b and fixed network side interface 73d) instantaneous interruption time is detected by a signal from the fixed network side interface 73d connected to the external link, and the default is set. The router detects itself. This makes it possible to detect the packet buffering period appropriately and easily.
[0076]
In the mobile router 53 that transmits the router solicitation, it is preferable that the mobile router 53 does not buffer the router solicitation. As a result, the router solicitation transmitted by the mobile router 53 reaches the

access routers

7 and 9, and the mobile router 53 can quickly receive the router advertisement.
[0077]
Finally, a communication control program according to the embodiment of the present invention will be described. In order to transmit a packet, the communication control program causes the computer to function as means for buffering the packet during the handoff period and transmitting the buffered packet when the handoff is completed. The communication control program is recorded on a computer-readable storage medium, for example. Here, the recording medium causes a state of change in energy such as magnetism, light, electricity, etc., corresponding to the description content of the program to the reading device provided in the hardware resource of the computer, and corresponds to it. The contents of the program description can be transmitted to the reading device in the form of a signal. Examples of such a recording medium include a magnetic disk, an optical disk, a CD-ROM, and a memory built in a computer.
[0078]
As shown in FIG. 7, the recording medium 81 includes a program area 83 for recording a program. In this program area, a communication control program 85 is recorded. The communication control program includes a main module 85a that supervises the processing, and a packet buffering control module for buffering packets during the handoff period of the mobile node and transmitting the buffered packets when the handoff is completed. 85b.
[0079]
The computer functions as the mobile host 3 in the first embodiment or the mobile router 53 in the second embodiment by executing the communication control program. As a result, a packet to be transmitted during the handoff period is buffered without being transmitted during the handoff period, and the buffered packet is transmitted when the handoff is completed. Packet loss can be prevented during the period.
[0080]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to provide a mobile node, a mobile communication system, and a communication control program capable of preventing packet loss during a handoff period.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a mobile communication system according to a first embodiment.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a mobile host.
FIG. 3 is a sequence chart when a mobile host communicating with a communication partner host performs handoff.
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a mobile communication system according to a second embodiment.
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a mobile router.
FIG. 6 is a sequence chart when a mobile router communicating with a communication partner host performs handoff.
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a storage medium.
FIG. 8 is a sequence chart showing state transition at the time of handoff of a conventional mobile host.
FIG. 9 is a sequence chart showing state transition at the time of handoff of a conventional mobile router.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF

SYMBOLS

1,51 ... Mobile communication system, 3 ... Mobile host, 5 ... Home agent, 7, 9 ... Access router, 11 ... Communication partner host, 13 ... IP network, 31 ... Application layer, 33 ... Transport layer, 33b, 71b ... Buffer space, 35 ... IP layer, 37 ... Link layer, 37b ... Interface, 53 ... Mobile router, 55 ... Fixed host, 71 ... IP layer, 73 ... Link layer, 73d ... Fixed network side interface, 81 ... Recording medium, 85 ... Communication control program, 85b ... Packet buffering control module, 101 ... Mobile host, 103, 105 ... Access router, 107 ... Communication partner host, 109 ... Fixed host, 111 ... Mobile router.

Claims

A mobile node that transmits packets,
Buffering the packet during the hand-off, and have a means for transmitting the packets buffered when the handoff has been completed,
The mobile node characterized in that the means does not buffer router solicitation for requesting an access router to transmit router advertisement .

The period during which the packet is buffered by the means includes the link layer instantaneous interruption from the start of the link layer instantaneous interruption time when the link layer of the mobile node is not connected to any external link for switching the connection point. The mobile node according to claim 1, wherein the mobile node is a period until the access router that provides a newly connected external link is changed to a default router after the end of time.

The means for detecting the start of the link layer instantaneous interruption time by a signal from an interface connected to an external link, and detecting a change of a default router by a signal from the IP layer of the mobile node. 2. The mobile node according to 2.

A mobile communication system comprising: a mobile node that transmits a packet; and a plurality of access routers that provide an external link to the mobile node,
The mobile node, the packet buffering during handoff, have a means for transmitting to the access router providing the newly connected external link the packets buffered when the handoff has been completed And
The means does not buffer router solicitation for requesting an access router to transmit a router advertisement .

The period during which the packet is buffered by the means includes the link layer instantaneous interruption from the start of the link layer instantaneous interruption time when the link layer of the mobile node is not connected to any external link for switching the connection point. 5. The mobile communication system according to claim 4 , wherein the mobile communication system is a period until the access router that provides the newly connected external link is changed to a default router after the end of time.

The means for detecting the start of the link layer instantaneous interruption time by a signal from an interface connected to an external link, and detecting a change of a default router by a signal from the IP layer of the mobile node. 5. The mobile communication system according to 5 .

Computer to send packets,
Buffering the packet during a handoff period, functioning as a means for transmitting the buffered packet when the handoff is completed ;
It said at means, router advertisement (: router Show advertisement) communication control program router solicitation for requesting transmission to the access router (: router solicitation), characterized in that not buffered.

The period during which the packet is buffered by the means includes the link layer instantaneous interruption from the start of the link layer instantaneous interruption time when the link layer of the mobile node is not connected to any external link for switching the connection point. 8. The communication control program according to claim 7 , wherein the communication control program is a period until an access router that provides a newly connected external link is changed to a default router after the end of time.

The means for detecting the start of the link layer instantaneous interruption time by a signal from an interface connected to an external link, and detecting a change of a default router by a signal from the IP layer of the mobile node. Item 9. The communication control program according to Item 8 .