JP4031379B2

JP4031379B2 - Mobile terminal location management method, mobile router, and home agent

Info

Publication number: JP4031379B2
Application number: JP2003046009A
Authority: JP
Inventors: 啓輔 ▲崎▼谷; 浩行大西; 和彦鈴木; 康志 ▲高▼木
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2003-02-24
Filing date: 2003-02-24
Publication date: 2008-01-09
Anticipated expiration: 2023-02-24
Also published as: JP2004260302A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モバイルルータにより一以上の端末が収容されたモバイルネットワークを階層的に接続してなる階層化モバイルネットワークと該階層化モバイルネットワークと接続する固定ＩＰ網とを接続したネットワーク環境において、前記階層化モバイルネットワーク配下にありモバイルルータとともに集団で移動する端末（群）の位置を適切に管理する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＰ網における集団移動管理技術としては、従来、インターネット・エンジニアリング・タスク・フォース(IETF)のnemo(Network Mobility) Working Groupで議論されている技術が知られている（非特許文献１参照）。以下に、図５を参照して従来の集団移動管理技術について説明する。図５は、従来の技術を適用した場合の、階層化モバイルネットワーク内の端末が通信相手端末と通信する手順を示したものである。
【０００３】
（１）ｎ個のモバイルネットワーク１２０−１〜１２０−ｎは、階層的に連なり一つの移動集団である階層化モバイルネットワーク１２０を形成している。各モバイルネットワーク１２０−１〜１２０−ｎには、それぞれモバイルルータ１２１−１〜１２１−ｎが設置されている。階層的に最上位に位置するモバイルネットワーク１２０−１のモバイルルータ１２１−１は、固定ＩＰ網１１０内に設置された境界ルータ１１２と接続している。
【０００４】
（２）各モバイルルータ１２１−１〜１２１−ｎは、移動先で割り当てられた気付けアドレスを、固定ＩＰ網１１０内に設置された各ホームエージェント１１１−１〜１１１−ｎに登録する。図５の例では、モバイルルータ１２１−１はホームエージェント１１１−１，…，モバイルルータ１２１−ｎはホームエージェント１１１−ｎに登録する。
【０００５】
（３）固定ＩＰ網１１０内の端末１１３から階層化モバイルネットワーク１２０内の端末１２２へのＩＰパケット送信経路を矢印Ｓ１１〜Ｓ１７で示す。図に示すように、端末１１３から送信されたＩＰパケットは、まず、端末１２２が帰属するモバイルネットワーク１２０−ｎの位置を管理しているホームエージェント１１１−ｎに対して送信される（矢印Ｓ１１）。
【０００６】
ホームエージェント１１１−ｎは、モバイルネットワーク１２０−ｎのホームプレフィックスに対応する位置情報、すなわちモバイルルータ１２１−ｎの気付けアドレスを検索し、当該モバイルルータ１２１−ｎの気付けアドレスすなわちモバイルネットワーク１２０−（ｎ−１）にＩＰパケットを転送するために、当該モバイルネットワーク１２０−（ｎ−１）の位置を管理しているホームエージェント１１１−（ｎ−１）に対してＩＰパケットを送信する（矢印Ｓ１２）。
【０００７】
以下同様にして、階層化モバイルネットワーク１２０の階層を形成する全てのモバイルネットワークの位置を管理するホームエージェントを経由して、端末１２２へＩＰパケットが転送される（矢印Ｓ１３〜Ｓ１７）。
【０００８】
（４）階層化モバイルネットワーク１２０内の端末１２２から固定ＩＰ網１１０内の端末１１３へのＩＰパケット送信経路を矢印Ｓ１８〜Ｓ２４で示す。図に示すように、端末１２２から送信されたＩＰパケットは、まず、端末１２２が帰属するモバイルネットワーク１２０−ｎに設置されているモバイルルータ１２１−ｎでカプセル化され、以下同様にモバイルルータを経由するたびにカプセル化され、最後に最上位モバイルルータ１２１−１でカプセル化された後、最上位モバイルルータ１２１−１の位置を管理するホームエージェント１１１−１に対して送信される（矢印Ｓ１８）。ホームエージェント１１１−１は受信したパケットをデカプセル化した後、ホームエージェント１１１−２に対して送信する（矢印Ｓ１９）。以下同様にして、階層化モバイルネットワーク２０の階層を形成する各モバイルネットワークの位置を管理するホームエージェントを経由して、端末１３へＩＰパケットが転送される（矢印Ｓ２０〜Ｓ２４）。
【０００９】
上述した技術により、端末１２２と端末１１３との通信中に、端末１２２がモバイルルータとともに階層化モバイルネットワーク１２０内を移動し、モバイルルータの収容先の変更に伴うアドレス変更が生じても、両端末間の通信を継続することができる。
【００１０】
【非特許文献１】
Thierry Ernst、他４名、"Mobile Networks Support in Mobile IPv6(Prefix Scope Binding Updates)"、[online]、平成１４年３月、IETF Network Mobility Working Group、[平成１５年１月３１日]、インターネットURL<http://www.nal.motlabs.com/nemo/drafts/draft-ernst-mobileip-v6-network-03.txt>
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記従来の技術では、階層化モバイルネットワーク内にある端末が通信相手端末と通信を行う際に、ＩＰパケットが階層化モバイルネットワーク内のモバイルルータと同数のホームエージェントを経由するため、通信経路が長くなり遅延が大きくなるという難点があった。また、ＩＰパケットの転送経路はＩＰｉｎＩＰの多重トンネルとなるため階層化モバイルネットワークの階層化に比例してパケットのオーバヘッドが大きくなり、転送効率が低下するという問題もあった。
【００１２】
本発明の目的は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、階層化モバイルネットワーク配下にある端末が通信相手端末とＩＰパケットによる通信を行う際に、モバイルネットワークの位置情報を管理しているホームエージェントの位置管理負荷を低減しつつ、両端末間の通信経路の最適化を図ることができる移動端末の位置管理方法及びモバイルルータ並びにホームエージェントを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、階層化モバイルネットワーク内に設置され且つ固定ＩＰ網に直接接続しているモバイルルータ（最上位モバイルルータ）は、階層的に下位側の自身のアドレスを含む位置情報からなる階層化情報を生成し、該階層化情報を階層的に下位側に接続されているモバイルルータに通知し、階層化モバイルネットワークに設置された他のモバイルルータは、階層的に上位のモバイルルータから通知された階層化情報に対して、階層的に上位側の自身のアドレスを追加してなる自身の階層化情報を生成し、該階層化情報を階層的に下位側に接続されているモバイルルータに通知する。そして、前記最上位モバイルルータは、自身の固定ＩＰ網側のアドレスを自身が設置されているモバイルネットワークの位置情報としてホームエージェントに登録し、他のモバイルルータは、自身で生成した階層化情報を自身が設置されているモバイルネットワークの位置情報として各ホームエージェントに登録する。これにより、ホームエージェントはこの階層化情報を各モバイルネットワークの位置情報として管理する。
【００１４】
換言すれば、本発明に係る移動端末の位置管理方法では、階層化モバイルネットワーク内の各モバイルネットワークの位置を、当該階層化モバイルネットワークの最上位に位置し固定ＩＰ網と直接接続しているモバイルルータ（最上位モバイルルータ）の位置を管理するホームエージェントと、位置管理対象であるモバイルネットワーク内に設置されたモバイルルータの位置を管理するホームエージェントの二階層で管理することを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、モバイルルータの位置を階層化モバイルネットワークの階層化情報により管理可能となるので、最適な通信経路（パス）を確立できるとともに、トンネルの多重化数を抑えた通信路を確立できる。
【００１６】
また、本発明に係る移動端末の管理方法では、各モバイルルータは、自身で生成した階層化情報を埋め込んだルータ広告を用いて階層的に下位のモバイルルータに該階層化情報を通知するとともに、階層的に上位の複数のモバイルルータから階層化情報を受信した場合には階層化数が最小の階層化情報を選択し、この階層化情報に対して、階層的に上位側の自身のアドレスを追加してなる自身の階層化情報を生成する。
【００１７】
本発明によれば、階層化情報を階層的に下位側のモバイルルータに通知するためにルータ広告を用いているので、該通知を確実に実施できる。
【００１８】
さらに、本発明に係る移動端末の管理方法では、各モバイルルータは、自身が設置されているモバイルネットワークから着信した他ＩＰ網宛のＩＰパケットを受信すると、該ＩＰパケットをカプセル化し、カプセル化したＩＰパケットのルーティングヘッダに自身の階層化情報を付与し、階層化情報を付加したＩＰパケットを送出する。
【００１９】
さらに、本発明に係る移動端末の管理方法では、各ホームエージェントは、他ＩＰネットワークから着信したＩＰパケットの宛先アドレスのプレフィックスを基に、モバイルネットワークのネットワークアドレス（ホームプレフィックス）と、当該モバイルネットワークの位置情報（階層化情報）を検索し、ホームプレフィックスに対応する位置情報（階層化情報）が登録されている場合、当該ＩＰパケットをカプセル化し、カプセル化したＩＰパケットのルーティングヘッダに前記検索により得られた位置情報（階層化情報）を付与し、位置情報（階層化情報）を付加したＩＰパケットを送出する。
【００２０】
これらの発明によれば、カプセル化したＩＰパケットのルーティングヘッダに階層化情報を付与しているので、該ＩＰパケットは階層化情報にしたがった経路で転送可能となる。なお、ＩＰパケットのルーティングヘッダとは、当該ＩＰパケットが通過しなければならないノードを示す情報領域を意味する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の位置実施の形態について図面を参照して説明する。図１は前提となるネットワーク環境を説明するシステム構成図である。
【００２２】
図１に示す構成では、ｎ個のモバイルネットワーク２０−１〜２０−ｎは、階層的に連なり一つの移動集団である階層化モバイルネットワーク２０を形成している。各モバイルネットワーク２０−１〜２０−ｎには、それぞれモバイルルータ２１−１〜２１−ｎが設置されている。階層的に最上位に位置するモバイルネットワーク２０−１のモバイルルータ２１−１は、固定ＩＰ網１０内に設置された境界ルータ１２と接続している。
【００２３】
固定ＩＰ網１０内には、それぞれモバイルルータ２１−１〜２２−ｎの位置情報を管理するホームエージェント１１−１〜１１−ｎが設置されている。各ホームエージェント１１−１〜１１−ｎは、モバイルルータの気付けアドレスを含む階層化情報（後述する）を位置情報として記憶管理する。
【００２４】
本実施の形態では、このようなネットワーク環境においてＭｏｂｉｌｅＩＰｖ６と呼ばれるプロトコル体系を用いる。このプロトコル体系では、ＩＰパケットにルーティングヘッダと呼ばれる情報領域が定められており、必要に応じてこの情報領域にノードのアドレスのリストを書き込むことにより、当該ＩＰパケットの経路を指定することができる。
【００２５】
以下に各モバイルルータ及びホームエージェントの機能構成について、各装置の動作をもって説明する。
【００２６】
まず、本実施形態における階層化モバイルネットワーク内の各モバイルルータが当該モバイルルータの位置情報（階層化モバイルネットワーク２０の階層化情報）を取得生成する方法について図２を参照して詳細に説明する。
【００２７】
階層化モバイルネットワーク２０の最上位モバイルルータ２１−１は、当該モバイルルータ２１−１の位置情報（当該モバイルルータ２１−１の階層的に下位側に位置するモバイルルータ２１−２と接続する側のアドレス）を下位モバイルルータ２１−２に通知する（図２の矢印Ｓ１）。
【００２８】
該通知を受信した下位モバイルルータ２１−２は、通知元の上位モバイルルータ２１−１の位置情報に当該モバイルルータ２１−２の位置情報（当該モバイルルータ２１−２の上位モバイルルータ２１−１と接続する側のＩＰアドレス）を追加したリスト（階層化モバイルネットワーク２０の階層化情報）を生成し、これをモバイルルータ２１−２の位置情報として下位モバイルルータ２１−３に通知する（図２の矢印Ｓ２）。
【００２９】
以下同様にして、上位モバイルルータから下位モバイルルータへ階層化モバイルネットワーク２０の階層化情報を通知していき（図２の矢印Ｓ３〜Ｓ５）、階層化モバイルネットワーク２０内のすべてのモバイルルータが当該モバイルルータの位置情報（階層化モバイルネットワーク２０の階層化情報）を取得・生成する。
【００３０】
ここで、階層化情報の通知には、ＩＰｖ６のルータ広告機能を用いる。すなわち、各上位モバイルルータは、ルータ広告用のパケットに階層化情報を埋め込んでモバイルネットワークに送出することにより、下位モバイルルータに階層化情報を通知できる。ここで、モバイルネットワークの位置など階層化モバイルネットワークの状況によっては、あるモバイルルータが複数の上位モバイルルータから階層化情報が埋め込まれたルータ広告を受信する場合がある。この場合には、複数のルータ広告を受信したモバイルルータは、各ルータ広告に埋め込まれている階層化情報のうち最も階層数が小さいものを採用し、この階層化情報に自身の位置情報（上位モバイルネットワーク側の自身のＩＰアドレス）を追加したリストからなる階層化情報を生成する。
【００３１】
最上位モバイルルータ２１−１は、境界ルータ１２と接続している側のアドレス、すなわち、固定ＩＰ網１０側のアドレスをホームエージェント１１−１に登録し、他の各モバイルルータ２１−２〜２１−ｎは取得・生成した位置情報（階層化モバイルネットワーク２０の階層化情報）を各ホームエージェント１１−２〜１１−ｎに登録する。図２の例では、モバイルルータ２１−２はホームエージェント１１−２に，…，モバイルルータ２１−ｎはホームエージェント１１−ｎに登録する。
【００３２】
次に、本実施の形態における階層化モバイルネットワーク２０内の端末２２から固定ＩＰ網１０内の端末１３へのＩＰパケット送信方法について図３を参照して詳細に説明する。ここで、端末２２はモバイルネットワーク２０−ｎに収容されているものとする。
【００３３】
ＩＰパケットはまず、端末２２から、該端末２２が帰属するモバイルネットワーク２０−ｎ内に設置されたモバイルルータ２１−ｎに送信される。該ＩＰパケットを受信したモバイルルータ２１−ｎは、ＩＰパケットをカプセル化しさらにルーティングヘッダに自分の位置情報（階層化モバイルネットワーク２０の階層化情報）を付与してＩＰパケットを転送する。これにより、カプセル化されたＩＰパケットは、端末２２が帰属するモバイルネットワーク２０−ｎの位置を管理しているホームエージェント１１−ｎに送信される（図３の矢印Ｓ６）。ここで、カプセル化されたＩＰパケットのルーティングヘッダには階層化情報が記述されているので、該ＩＰパケットは更なる多重トンネル化された経路を通ることなくホームエージェント１１−ｎに到達する。そして、該ＩＰパケットを受信したホームエージェント１１−ｎは、受信した当該ＩＰパケットをデカプセル化した後、端末１３に対して送信する（図３の矢印Ｓ７）。
【００３４】
次に、本実施の形態における固定ＩＰ網１０内の端末１３から階層化モバイルネットワーク２０内の端末２２へのＩＰパケット送信方法について図４を参照して詳細に説明する。ここで、端末２２の位置関係については図３と同じである。
【００３５】
ＩＰパケットはまず、端末１３から、端末２２が帰属するモバイルネットワーク２０−ｎの位置を管理しているホームエージェント１１−ｎに対して送信される（図４の矢印Ｓ８）。
【００３６】
該パケットを受信したホームエージェント１１−ｎは、モバイルネットワーク２０−ｎのホームプレフィックスに対応する位置情報すなわちモバイルルータ２１−ｎから取得した階層化モバイルネットワーク２０の階層化情報を検索するとともに、当該ＩＰパケットをカプセル化した後に、前記検索した位置情報（階層化情報）をＩＰパケットのルーティングヘッダに付与する。そして、ホームエージェント１１−ｎは、階層化モバイルネットワーク２０の最上位モバイルルータ２１−１の位置を管理するホームエージェント１１−１に対してカプセル化したＩＰパケットを送信する（図４の矢印Ｓ９）。このように、ホームエージェント１１−ｎは、階層化モバイルネットワーク２０の階層化情報を検索・取得可能なので、階層化モバイルネットワーク２０の最上位モバイルルータ２１−１の位置を管理するホームエージェント１１−１に対して直接ＩＰパケットを送信することができる。これにより、トンネルの多重化数を所定数以下に抑えることができる。
【００３７】
カプセル化されたＩＰパケットを受信したホームエージェント１１−１は、受信したパケットをさらにカプセル化した後、階層化モバイルネットワーク２０の最上位モバイルルータ２１−１に対して送信することにより、階層化モバイルネットワーク２０内の各モバイルネットワークを経由して端末２２へＩＰパケットが転送される（図４の矢印Ｓ１０）。
【００３８】
このように、階層化モバイルネットワーク内にある端末が通信相手端末と通信を行う際、従来の方法では、図５に示すとおり、ＩＰパケットが階層化モバイルネットワーク内のモバイルルータと同数のホームエージェントを経由する必要があり、通信経路が長くなっていたが、本発明によれば、図３及び図４に示すとおり、通信経路途中に存在する階層化モバイルネットワーク内のモバイルルータの位置を管理するホームエージェントの経由を回避し、通信経路を最適化することが可能となる。また、トンネルの多重化数を所定数以下に抑えることができるのでＩＰパケットのオーバヘッド増加を抑え、効率的なデータ通信が可能となる。
【００３９】
以上本発明の一実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上記実施の形態ではＭｏｂｉｌｅＩＰｖ６をプロトコル体系として利用していたが他のプロトコル体系であっても本発明を適用できる。
【００４０】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、モバイルルータの位置を階層化モバイルネットワークの階層化情報により管理可能となるので、最適な通信経路（パス）を確立できるとともに、トンネルの多重化数を抑えた通信路を確立できる。したがって、階層化モバイルネットワーク配下にある端末が通信相手端末とＩＰパケットによる通信を行う際に、モバイルネットワークの位置情報を管理しているホームエージェントの位置管理負荷を低減しつつ、両端末間の通信経路の最適化を図ることができる
【図面の簡単な説明】
【図１】ネットワーク環境を説明するシステム構成図
【図２】階層化情報の取得生成方法を説明する図
【図３】階層化モバイルネットワーク内の端末から固定ＩＰ網内の端末へＩＰパケットを送信する方法を説明する図
【図４】固定ＩＰ網内の端末から階層化モバイルネットワーク内の端末へＩＰパケットを送信する方法を説明する図
【図５】従来の階層化モバイルネットワークにおける通信を説明する図
【符号の説明】
１０，１１０…固定ＩＰ網、１１−１〜１１−ｎ，１１１−１〜１１１−ｎ…ホームエージェント、１２，１１２…境界ルータ、１３，１１３…端末、２０，１２０…階層化モバイルネットワーク、２０−１〜２０−ｎ，１２０−１〜１２０−ｎ…モバイルネットワーク、２１−１〜２１−ｎ，１２１−１〜１２１−ｎ…モバイルルータ、２２，１２２…端末[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention provides a network environment in which a hierarchical mobile network formed by hierarchically connecting mobile networks in which one or more terminals are accommodated by a mobile router and a fixed IP network connected to the hierarchical mobile network are connected. The present invention relates to a method and apparatus for appropriately managing the positions of terminals (groups) that are under a hierarchical mobile network and move together with a mobile router.
[0002]
[Prior art]
As a group mobility management technique in an IP network, a technique that is conventionally discussed in the Internet Engineering Task Force (IETF) nemo (Network Mobility) Working Group is known (see Non-Patent Document 1). Hereinafter, a conventional group movement management technique will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows a procedure in which a terminal in a hierarchical mobile network communicates with a communication partner terminal when a conventional technique is applied.
[0003]
(1) The n mobile networks 120-1 to 120-n are hierarchically connected to each other to form a hierarchical mobile network 120 that is one mobile group. Mobile routers 121-1 to 121-n are installed in the mobile networks 120-1 to 120-n, respectively. The mobile router 121-1 of the mobile network 120-1 positioned at the highest level in the hierarchy is connected to the border router 112 installed in the fixed IP network 110.
[0004]
(2) Each of the mobile routers 121-1 to 121-n registers the care-of address assigned at the destination to each of the home agents 111-1 to 111-n installed in the fixed IP network 110. In the example of FIG. 5, the mobile router 121-1 registers with the home agent 111-1,..., And the mobile router 121-n registers with the home agent 111-n.
[0005]
(3) IP packet transmission paths from the terminal 113 in the fixed IP network 110 to the terminal 122 in the hierarchical mobile network 120 are indicated by arrows S11 to S17. As shown in the figure, the IP packet transmitted from the terminal 113 is first transmitted to the home agent 111-n managing the position of the mobile network 120-n to which the terminal 122 belongs (arrow S11). .
[0006]
The home agent 111-n searches the location information corresponding to the home prefix of the mobile network 120-n, that is, the care-of address of the mobile router 121-n, and the care-of address of the mobile router 121-n, that is, the mobile network 120- (n -1) to transfer the IP packet to the home agent 111- (n-1) managing the location of the mobile network 120- (n-1) in order to transfer the IP packet (arrow S12) .
[0007]
In the same manner, the IP packet is transferred to the terminal 122 via the home agent that manages the positions of all the mobile networks forming the hierarchy of the hierarchical mobile network 120 (arrows S13 to S17).
[0008]
(4) The IP packet transmission path from the terminal 122 in the hierarchical mobile network 120 to the terminal 113 in the fixed IP network 110 is indicated by arrows S18 to S24. As shown in the figure, the IP packet transmitted from the terminal 122 is first encapsulated by the mobile router 121-n installed in the mobile network 120-n to which the terminal 122 belongs, and similarly through the mobile router. Each time it is encapsulated and finally encapsulated by the highest-level mobile router 121-1, it is transmitted to the home agent 111-1 that manages the position of the highest-level mobile router 121-1 (arrow S18). . The home agent 111-1 decapsulates the received packet and then transmits it to the home agent 111-2 (arrow S19). In the same manner, IP packets are transferred to the terminal 13 via the home agent that manages the position of each mobile network forming the hierarchy of the hierarchical mobile network 20 (arrows S20 to S24).
[0009]
Even if the terminal 122 moves in the hierarchical mobile network 120 together with the mobile router during the communication between the terminal 122 and the terminal 113 by the above-described technology and the address change due to the change of the accommodation destination of the mobile router occurs, both terminals Communication can be continued.
[0010]
[Non-Patent Document 1]
Thierry Ernst and 4 others, "Mobile Networks Support in Mobile IPv6 (Prefix Scope Binding Updates)", [online], March 2002, IETF Network Mobility Working Group, [January 31, 2003], Internet URL <http://www.nal.motlabs.com/nemo/drafts/draft-ernst-mobileip-v6-network-03.txt>
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional technique, when a terminal in the hierarchical mobile network communicates with a communication partner terminal, an IP packet passes through the same number of home agents as the mobile router in the hierarchical mobile network. However, there is a problem that the delay becomes longer and the delay becomes larger. Further, since the IP packet transfer path is an IPinIP multiple tunnel, there is a problem in that the packet overhead increases in proportion to the hierarchization of the hierarchical mobile network, and the transfer efficiency decreases.
[0012]
The object of the present invention has been made in view of the above circumstances, and the object of the present invention is to determine the position of a mobile network when a terminal under a hierarchical mobile network communicates with a communication partner terminal using an IP packet. It is an object of the present invention to provide a mobile terminal location management method, a mobile router, and a home agent that can optimize the communication path between both terminals while reducing the location management load of a home agent that manages information.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, a mobile router (top-level mobile router) installed in a hierarchical mobile network and directly connected to a fixed IP network assigns its own address on the lower side hierarchically. The hierarchical information including the location information is generated, and the hierarchical information is notified to the mobile router connected to the lower level hierarchically, and the other mobile routers installed in the hierarchical mobile network are hierarchically For the layered information notified from the upper mobile router, it generates its own layered information by adding its own upper layer address hierarchically and connects the layered information to the lower layer hierarchically Is notified to the mobile router. The top-level mobile router registers its own fixed IP network address with the home agent as the location information of the mobile network in which it is installed, and the other mobile routers store the layered information generated by themselves. It registers with each home agent as location information of the mobile network in which it is installed. Thereby, the home agent manages this hierarchical information as position information of each mobile network.
[0014]
In other words, in the mobile terminal location management method according to the present invention, the mobile network in the hierarchical mobile network is positioned at the top of the hierarchical mobile network and directly connected to the fixed IP network. It is characterized by two levels of management: a home agent that manages the position of a router (top-level mobile router) and a home agent that manages the position of a mobile router installed in a mobile network that is a position management target.
[0015]
According to the present invention, since the location of the mobile router can be managed by the hierarchical information of the hierarchical mobile network, an optimal communication path (path) can be established and a communication path with a reduced number of multiplexed tunnels can be established. it can.
[0016]
Further, in the mobile terminal management method according to the present invention, each mobile router notifies the hierarchical information to the hierarchically lower mobile router using a router advertisement in which the hierarchical information generated by itself is embedded, When hierarchical information is received from a plurality of mobile routers that are hierarchically higher, the hierarchical information with the smallest number of hierarchical layers is selected, and the own address on the upper hierarchical level is assigned to this hierarchical information. Generates additional layered information.
[0017]
According to the present invention, since the router advertisement is used for notifying the hierarchical information to the lower-level mobile router, the notification can be surely performed.
[0018]
Further, in the mobile terminal management method according to the present invention, when each mobile router receives an IP packet addressed to another IP network received from the mobile network in which the mobile router is installed, the mobile router encapsulates the IP packet. It adds its own hierarchical information to the routing header of the IP packet, and sends out the IP packet with the hierarchical information added.
[0019]
Furthermore, in the mobile terminal management method according to the present invention, each home agent, based on the destination address prefix of an IP packet received from another IP network, and the mobile network network address (home prefix) When the location information (hierarchical information) is searched and the location information (hierarchical information) corresponding to the home prefix is registered, the IP packet is encapsulated and obtained by the search in the routing header of the encapsulated IP packet. The received position information (hierarchical information) is added, and an IP packet to which the positional information (hierarchical information) is added is transmitted.
[0020]
According to these inventions, since the hierarchization information is added to the routing header of the encapsulated IP packet, the IP packet can be transferred through a route according to the hierarchization information. Note that the routing header of an IP packet means an information area indicating a node through which the IP packet must pass.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A position embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a system configuration diagram illustrating a presupposed network environment.
[0022]
In the configuration shown in FIG. 1, n mobile networks 20-1 to 20-n form a hierarchical mobile network 20 that is hierarchically connected and is one mobile group. Mobile routers 21-1 to 21-n are installed in the mobile networks 20-1 to 20-n, respectively. The mobile router 21-1 of the mobile network 20-1 that is positioned at the highest level in the hierarchy is connected to the border router 12 installed in the fixed IP network 10.
[0023]
In the fixed IP network 10, home agents 11-1 to 11-n that manage location information of the mobile routers 21-1 to 22-n are installed. Each home agent 11-1 to 11-n stores and manages hierarchical information (described later) including a care-of address of the mobile router as position information.
[0024]
In the present embodiment, a protocol system called MobileIPv6 is used in such a network environment. In this protocol system, an information area called a routing header is defined in an IP packet, and a route of the IP packet can be specified by writing a list of node addresses in this information area as necessary.
[0025]
The functional configuration of each mobile router and home agent will be described below with the operation of each device.
[0026]
First, a method in which each mobile router in the hierarchical mobile network in the present embodiment acquires and generates position information of the mobile router (hierarchical information of the hierarchical mobile network 20) will be described in detail with reference to FIG.
[0027]
The uppermost mobile router 21-1 of the hierarchical mobile network 20 includes the location information of the mobile router 21-1 (on the side connected to the mobile router 21-2 located hierarchically below the mobile router 21-1. Address) is notified to the lower mobile router 21-2 (arrow S1 in FIG. 2).
[0028]
The lower mobile router 21-2 that has received the notification adds the location information of the mobile router 21-2 (the upper mobile router 21-1 of the mobile router 21-2 to the location information of the higher mobile router 21-1 that is the notification source). A list to which the IP address of the connecting side) is added (hierarchical information of the hierarchical mobile network 20) is generated, and this is notified to the lower mobile router 21-3 as the location information of the mobile router 21-2 (FIG. 2). Arrow S2).
[0029]
Similarly, the hierarchical information of the hierarchical mobile network 20 is notified from the upper mobile router to the lower mobile router (arrows S3 to S5 in FIG. 2), and all the mobile routers in the hierarchical mobile network 20 The location information of the mobile router (hierarchical information of the hierarchical mobile network 20) is acquired and generated.
[0030]
Here, the IPv6 router advertisement function is used for notification of layered information. That is, each upper mobile router can notify the lower mobile router of the hierarchized information by embedding the hierarchized information in the router advertisement packet and sending it to the mobile network. Here, depending on the situation of the hierarchical mobile network such as the position of the mobile network, a certain mobile router may receive a router advertisement in which hierarchical information is embedded from a plurality of upper mobile routers. In this case, the mobile router that has received a plurality of router advertisements adopts the layered information embedded in each router advertisement with the smallest number of layers, and the position information (upper rank) Hierarchical information including a list to which the mobile network's own IP address is added is generated.
[0031]
The highest-level mobile router 21-1 registers the address on the side connected to the border router 12, that is, the address on the fixed IP network 10 side, with the home agent 11-1, and each of the other mobile routers 21-2 to 21-21. -N registers the acquired / generated position information (hierarchical information of the hierarchical mobile network 20) in each of the home agents 11-2 to 11-n. In the example of FIG. 2, the mobile router 21-2 registers with the home agent 11-2,..., And the mobile router 21-n registers with the home agent 11-n.
[0032]
Next, an IP packet transmission method from the terminal 22 in the hierarchical mobile network 20 to the terminal 13 in the fixed IP network 10 in the present embodiment will be described in detail with reference to FIG. Here, it is assumed that the terminal 22 is accommodated in the mobile network 20-n.
[0033]
The IP packet is first transmitted from the terminal 22 to a mobile router 21-n installed in the mobile network 20-n to which the terminal 22 belongs. The mobile router 21-n that has received the IP packet encapsulates the IP packet, further adds its position information (hierarchical information of the hierarchical mobile network 20) to the routing header, and transfers the IP packet. As a result, the encapsulated IP packet is transmitted to the home agent 11-n managing the position of the mobile network 20-n to which the terminal 22 belongs (arrow S6 in FIG. 3). Here, since the hierarchization information is described in the routing header of the encapsulated IP packet, the IP packet reaches the home agent 11-n without passing through a further tunneled path. Then, the home agent 11-n that has received the IP packet decapsulates the received IP packet and then transmits it to the terminal 13 (arrow S7 in FIG. 3).
[0034]
Next, an IP packet transmission method from terminal 13 in fixed IP network 10 to terminal 22 in hierarchical mobile network 20 in the present embodiment will be described in detail with reference to FIG. Here, the positional relationship of the terminal 22 is the same as in FIG.
[0035]
The IP packet is first transmitted from the terminal 13 to the home agent 11-n that manages the position of the mobile network 20-n to which the terminal 22 belongs (arrow S8 in FIG. 4).
[0036]
The home agent 11-n that has received the packet searches the location information corresponding to the home prefix of the mobile network 20-n, that is, the layered information of the layered mobile network 20 acquired from the mobile router 21-n, and the IP After encapsulating the packet, the searched location information (hierarchical information) is added to the routing header of the IP packet. Then, the home agent 11-n transmits the encapsulated IP packet to the home agent 11-1 that manages the position of the uppermost mobile router 21-1 of the hierarchical mobile network 20 (arrow S9 in FIG. 4). . In this way, the home agent 11-n can search and acquire the hierarchized information of the hierarchical mobile network 20, so the home agent 11-1 that manages the position of the highest mobile router 21-1 of the hierarchical mobile network 20 IP packets can be sent directly to Thereby, the number of multiplexed tunnels can be suppressed to a predetermined number or less.
[0037]
The home agent 11-1 that has received the encapsulated IP packet further encapsulates the received packet, and then transmits the packet to the highest-level mobile router 21-1 of the hierarchical mobile network 20, whereby the hierarchical mobile The IP packet is transferred to the terminal 22 via each mobile network in the network 20 (arrow S10 in FIG. 4).
[0038]
Thus, when a terminal in a hierarchical mobile network communicates with a communication partner terminal, in the conventional method, as shown in FIG. 5, IP packets are sent to the same number of home agents as mobile routers in the hierarchical mobile network. According to the present invention, as shown in FIG. 3 and FIG. 4, the home for managing the position of the mobile router in the hierarchical mobile network existing in the communication path is required. It is possible to optimize the communication path by bypassing the agent. Further, since the number of multiplexed tunnels can be suppressed to a predetermined number or less, an increase in IP packet overhead is suppressed, and efficient data communication becomes possible.
[0039]
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this. For example, in the above embodiment, MobileIPv6 is used as the protocol system, but the present invention can be applied to other protocol systems.
[0040]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, the position of the mobile router can be managed by the hierarchized information of the hierarchized mobile network, so that an optimal communication path (path) can be established and the number of multiplexed tunnels Can establish a communication path that suppresses Therefore, when a terminal under a hierarchical mobile network communicates with a communication partner terminal using an IP packet, communication between both terminals is reduced while reducing the position management load of the home agent that manages the position information of the mobile network. The route can be optimized [Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration diagram for explaining a network environment. FIG. 2 is a diagram for explaining a method for acquiring and generating hierarchical information. FIG. 3 is for transmitting IP packets from a terminal in a hierarchical mobile network to a terminal in a fixed IP network. FIG. 4 is a diagram illustrating a method for transmitting an IP packet from a terminal in a fixed IP network to a terminal in a hierarchical mobile network. FIG. 5 is a diagram illustrating communication in a conventional hierarchical mobile network. Figure [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,110 ... Fixed IP network, 11-1 to 11-n, 111-1 to 111-n ... Home agent, 12, 112 ... Border router, 13, 113 ... Terminal, 20, 120 ... Hierarchical mobile network, 20 -1 to 20-n, 120-1 to 120-n ... mobile network, 21-1 to 21-n, 121-1 to 121-n ... mobile router, 22, 122 ... terminal

Claims

A fixed IP network is connected to a hierarchical mobile network in which a plurality of mobile networks having mobile routers connected to the fixed IP network are connected in a hierarchical manner while changing the connection point with movement. In a network environment,
In the fixed IP network or mobile network, the care-of address of the mobile router installed in each mobile network is managed as location information of the mobile network, and when there is a packet transmission request to the mobile network, the mobile One or more terminals can be accommodated by installing a home agent that searches the location information of the mobile network from the network address (home prefix) of the network and sends a packet with the care-of address of the mobile router included in the search result as the destination. A method for managing the location of each mobile network,
A mobile router (the highest-level mobile router) installed in the hierarchical mobile network and directly connected to the fixed IP network generates hierarchical information including position information including its own address on the lower level in the hierarchy. And informs the mobile router connected to the hierarchically lower side of the hierarchical information,
The other mobile routers installed in the hierarchical mobile network have their own hierarchy obtained by adding their own address on the hierarchical level to the hierarchical information notified from the hierarchically higher mobile router. Generating the hierarchical information and notifying the hierarchical information to the mobile router connected to the lower side hierarchically,
The top-level mobile router registers its own fixed IP network side address as the location information of the mobile network in which it is installed in the home agent,
Another mobile router registers the layered information generated by itself in each home agent as position information of a mobile network in which the mobile router is installed.

Each mobile router notifies the hierarchical information to a lower hierarchical mobile router using a router advertisement in which the hierarchical information generated by itself is embedded, and hierarchical information from a plurality of hierarchically higher mobile routers. If it receives, it selects the layered information with the smallest number of layers, and generates its own layered information by adding its own address on the upper side hierarchically to this layered information The location management method for a mobile terminal according to claim 1.

When each mobile router receives an IP packet addressed to another IP network received from the mobile network in which the mobile router is installed, each mobile router encapsulates the IP packet and adds its own hierarchical information to the routing header of the encapsulated IP packet. 2. The location management method for a mobile terminal according to claim 1, wherein the IP packet to which the hierarchical information is added is transmitted.

Each home agent searches the network address (home prefix) of the mobile network and the location information (hierarchical information) of the mobile network based on the destination address prefix of the IP packet received from another IP network, and the home prefix. If the position information (layered information) corresponding to is registered, the IP packet is encapsulated, and the position information (layered information) obtained by the search is added to the routing header of the encapsulated IP packet, 2. The location management method for a mobile terminal according to claim 1, wherein an IP packet to which location information (hierarchical information) is added is transmitted.

It is a mobile router that connects to a fixed IP network while changing the connection point as it moves, and it is possible to build a hierarchical mobile network by interconnecting mobile networks equipped with the mobile router in a hierarchical manner In a mobile router,
When it is directly connected to the fixed IP network, it generates hierarchical information consisting of location information including its own address on the lower level in a hierarchical manner, and when it is not directly connected to the fixed IP network. Is a hierarchical information generating means for generating its own hierarchical information by adding its own address on the hierarchical side to the hierarchical information notified from the hierarchically higher mobile router,
Hierarchical information notifying means for notifying the hierarchical information generated by the hierarchical information generating means to other mobile routers hierarchically connected to the lower side,
It comprises hierarchized information registration means for registering the hierarchized information generated by the hierarchized information generating means as location information of the mobile network in which it is installed in a fixed IP network or a home agent installed in the mobile network. A featured mobile router.

The hierarchical information notifying means notifies the hierarchical information to other mobile routers connected hierarchically to the lower side by embedding the hierarchical information in the router advertisement,
The hierarchized information generating means selects hierarchized information having the smallest number of hierarchies when receiving hierarchized information from a plurality of mobile routers hierarchically higher. 6. The mobile router according to claim 5, wherein its own hierarchized information is generated by adding its own address to the upper side.

When receiving an IP packet received from a mobile network in which it is installed and destined for another IP network, the IP packet is encapsulated, and its own hierarchical information is added to the routing header of the encapsulated IP packet. 6. The mobile router according to claim 5, further comprising relay means for transmitting an IP packet to which is added.

A fixed IP network is connected to a hierarchical mobile network in which a plurality of mobile networks having mobile routers connected to the fixed IP network are connected in a hierarchical manner while changing the connection point with movement. In a network environment, a home agent installed in the fixed IP network or mobile network,
Means for managing layered information comprising a list of care-of addresses of each mobile router in the route to the mobile router as location information of the mobile network in response to a registration request from the mobile router installed in each mobile network; ,
Based on the prefix of the destination address of the IP packet received from another IP network, the network address of the mobile network (home prefix) and the location information (hierarchical information) of the mobile network are searched, and the location information corresponding to the home prefix When (hierarchical information) is registered, the IP packet is encapsulated, the position information (hierarchical information) obtained by the search is added to the routing header of the encapsulated IP packet, and the positional information (hierarchical information) A home agent comprising relay means for transmitting an IP packet to which (information) is added.