JP4425757B2 - モバイルネットワークシステム - Google Patents
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Description
また、モバイルIPの経路最適化方法として、モバイルIP網と他IP網との境界にMBG(Mobile IP Border Gateway)を配置する方法が非特許文献2に示されている。この方式ではMBGが他IP網からパケットを受信すると、ホームエージェントと連携し、移動端末の位置情報を取得し、MBGによりカプセル化を行い、移動端末へ経路最適化を行っている。
モバイルIPは、例えばIPネットワーク上で端末がネットワーク間を移動したときに、移動先への通信パケットを転送するための技術であり、例えば非特許文献3に記載されている。
Network Mobility(NEMO) Basic Support Protocol、 Vijay Devarapalli、draft−ietf−nemo−basic−support−03.txt、June/2004 「Mobile IPv6網における経路最適化方法」、大西浩行、信学技報、2000年12月 RFC3775、Mobility Support in IPv6、June、2004
また、MBGを配置する方法では、MBGをモバイルIP網の境界に配置し、他IP網から受信するパケットの経路最適化を行っている。そのため、モバイルIP網から他IP網への経路最適化を行うことが出来ず、またMBGがモバイルIP網と他IP網との境界に配置されるため、MBGへの負荷集中が課題となる。
本発明は、以上の点に鑑み、ホームエージェントの負荷を分散することを目的とする。
また、本発明は、移動ネットワークに接続された端末と通信相手との通信経路の経路最適化を目的とする。さらに、本発明の他の目的は、ホームエージェント機能を有するホームエージェント代行装置(以下HA代行装置と称す)を通信相手のネットワーク近くに配置し、移動ルータは通信相手毎に最適なHA代行装置を探索・登録し、トンネルの終端としてHA代行装置を利用することである。その際、通信相手近くのHA代行装置のアドレスを探索することを目的とする。
また、本発明は、移動ネットワークに接続する端末と通信相手間の通信経路を最適化することで通信遅延を短縮することも目的のひとつである。さらに、HA代行装置毎に登録する気付アドレスを選択することで、移動ルータは複数のインタフェースを同時に利用可能とすることを目的とする。
本発明の解決手段によると、
移動可能な第1のノードと、
前記第1のノードが属する網であるホーム網に配置され、前記第1のノードの通信パケットについてカプセル化及びデカプセル化を含む通信処理を行うホームエージェントと、
前記第1のノードと通信する第2のノードと、
前記第2のノードに対して配置され、前記第2のノードの通信パケットについてカプセル化及びデカプセル化を含む通信処理を行うホームエージェント代行装置と
を備え、
前記第1のノードが、ホーム網と接続される他の網へ移動した際、ホーム網に配置される前記ホームエージェントを介して、前記第2のノードと通信中に、移動後の網において、
前記第1のノードは、前記ホームエージェント代行装置を探索するための信号を作成して送信し、前記ホームエージェント代行装置のアドレスを含む該信号に応じた応答を受信して、前記ホームエージェント代行装置のアドレスを取得する、探索処理を実行し、
前記第1のノードは、取得されたアドレスに従い、前記第2のノードに応じた前記ホームエージェント代行装置を経由して、前記ホームエージェントを経由せずに前記第2のノードと通信する
モバイルネットワークシステムが提供される。
また、本発明によれば、移動ネットワークに接続する端末と通信相手間の通信経路を最適化することで通信遅延を短縮することが可能となる。また、移動ルータが複数のHA代行装置を利用することで、ホームエージェントの負荷分散が可能となる。さらに、HA代行装置毎に登録する気付アドレスを選択することが出来るので、移動ルータは複数のインタフェースを同時に利用することができる。
移動ルータ102が、ホーム網111から他の網112へ移動し、移動後の網においても、ホームエージェント101を介して、他のノードと通信可能である。また、HA代行装置104のハード構成は、ホームエージェント101と同様とすることができる。なお、本実施の形態において、移動ルータ102は、移動端末であってもよく、これらを第1のノードと称することがある。また、通信相手105、106は、移動端末又は固定端末であってもよく、これらを第2のノードと称することがある。
図30に、HA代行装置104の配置例を示す。
例えばHA代行装置104は、通信相手106と同一のネットワーク内にひとつ又は複数配置され、ルータ150を介して移動ルータ102などと通信することもできる(図30−a)。また、HA代行装置104は、通信相手106と移動ルータ102の間に配置され、ルータ機能を含むこともできる(図30−b)。
図2−aは、移動ルータ装置102の構成例である。CPU(Central Processing Unit)201は、各種アプリケーションプログラムや、OS(Operating System)を実際に実行する。メモリ202には、CPU201の実行において使用するプログラムや、各種アプリケーションプログラムが格納される。CPU201とメモリ202は、バス203を介して接続される。インタフェース部204、205、206は回線207、208、209を収容し、他の機器との通信を行う。インタフェース部204、205、206は、CPU201やメモリ202から供給されたデータを外部の機器に出力したり、外部の機器から供給されたデータをCPU201やメモリ202に供給したりする。
図2−bは、移動ルータ102の機能ブロックを示す。メモリ202は、基本OS処理212に加え、モバイルIP処理211を有する。また、メモリ202は、HA代行装置アドレステーブル213と、バインディングリスト214とを有する。さらに、メモリ202は、適宜のルーティングテーブルを有する。例えば、ルーティングテーブルは、宛先アドレス、送信元アドレス、送信インタフェース、ネクストホップ等を含む。
基本OS処理212は、IPパケットの送受信処理を行うパケット送受信処理220と、IPパケットのカプセル化やデカプセル化の処理を行うトンネル・ルーティングヘッダ処理219を有する。
モバイルIP処理211は、バインディングアップデートなどのモバイルIPメッセージの処理を行うモバイルIPメッセージ処理218と、移動ネットワーク114の移動を検出する移動検出処理217と、通信相手105、106それぞれに対応するHA代行装置アドレスを探索するHA代行装置アドレス探索処理216と、HA及びHA代行装置へバインディングアップデートする際、登録するCoA(Care of Address、気付アドレス)を選択する登録CoA選択処理215とを有する。ここで、CoAとは、例えば移動ルータ102の移動先のネットワークを識別するためのアドレスである。
モバイルIPメッセージ処理218は、バインディングアップデートメッセージや、バインディングアクノレッジメント(以下、バインディングアックと称す)、バインディングエラーなどのモバイルIPメッセージを処理する。
HA代行装置アドレス探索処理216での探索結果をHA代行装置アドレステーブル213で管理する。図3−aにHA代行装置アドレステーブルの一例を示す。HA代行装置アドレステーブル213は、通信相手のアドレス、又はプレフィクス301と、HA代行装置アドレス304の対応関係を表す。また、固定端末103から通信相手へ送信されたパケット数をカウンタ302に保持し、HA代行装置アドレス探索の状態303をもち、一つの通信相手に対して複数のHA代行装置104が存在する場合、どのHA代行装置104が優先するかを表す優先度305を有する。状態303は、例えば、検索済みフラグと認証失敗フラグとを有する。
バインディングアップデートの送信先をバインディングリスト214で管理する。図3−bにバインディングリストの一例を示す。バインディングリスト214は、バインディングアップデートの送信先のアドレス(HA代行装置104のアドレス)306、移動ルータの登録する気付アドレス308、トンネルインタフェース307を含む。トンネルインタフェース307は、HA代行装置104とのトンネルの入口を識別するための適宜の識別子である。
図5は、HA代行装置探索処理(ステップ407)の処理フローを表している。移動ルータ102は、固定端末103から受信したパケットの送信先アドレスから上位64ビットを取り、下位64ビットにはホームエージェント用に予約されているエニキャストアドレスをつけアドレスを作成する(ステップ501)。移動ルータ102は、ステップ501で作成されたアドレスを宛先アドレスに用いホームエージェントアドレスディスカバリーリクエストを作成する。また、その際HA代行装置アドレスの要求を表すCビットを立てて、そのリクエストを送信する(ステップ502)。リクエストの宛先アドレスは、ステップ501で示すようにパケットの送信先アドレスの上位ビット(例えば、CNのプレフィックス)を用いており、通信相手106のネットワークにあるHA代行装置104に届けられる。
なお、同じリンクに属するHA代行装置同士は、お互いのルータ広告を受信することで、そのリンクに属するHA代行装置のアドレスを含むアドレスリストを保持する。移動ノード102から送信される、通信相手106のプレフィックス64bitとホームエージェント用に割り当てられたエニーキャストアドレス64bitで作成されるアドレスを宛先とする探索要求メッセージは、複数のHA代行装置104のいずれかに受信され、そのHA代行装置104が保持されたアドレスリストを含むホームエージェントアドレスディスカバリーリプライを移動ルータ102に返送する。これにより、移動ルータ102に、通信相手106のリンク上にあるHA代行装置104のアドレスが通知される。
移動ルータ102は、ホームエージェントアドレスディスカバリーリプライを受信すると(ステップ503)、HA代行装置104のアドレスを表すCビットの有無を確認し(ステップ504)、Cビットが立ってれば登録可能なHA代行装置104であると判断する(ステップ505)。また、移動ルータ102は、適宜のタイミングでホームエージェントアドレスディスカバリーリプライに含まれるHA代行装置のアドレスを、HA代行装置アドレステーブル213に、該当するCNアドレスと対応させて記憶する。
一方、ホームエージェントアドレスディスカバリーリプライを所定時間内に受信しない場合、又は、受信したホームエージェントアドレスディスカバリーリプライのCビットが立っていなければ、通信相手へ経路最適化するHA代行装置は無いと判断する(ステップ506)。なお、移動ルータ102は、ステップ505、506の判断結果を適宜記憶することができる。
移動ルータ102は、登録可能なHA代行装置が存在すると判断する(ステップ601)と、HA代行装置104と移動ルータ102間で相互に認証を行う(ステップ602)。ここで、移動ルータ102は、複数のHA代行装置104のアドレスを取得した場合には、予め定められた規則(例えば、優先度の高いもの、通信相手に近いものなど)に従いひとつのHA代行装置アドレスを選択し、選択されたアドレスに応じたHA代行装置104と認証を行うことができる。認証が失敗すると(ステップ602)、移動ルータ102は、状態303に認証失敗フラグ(ステップ608)、検索済みフラグを立て(ステップ609)、処理を終了する。一方、認証が成功する(ステップ603)と、HA代行装置104に登録する気付アドレスを選択し(ステップ604)、HA代行装置へバインディングアップデート処理を行う(ステップ605)。
気付アドレスの選択では、例えば、移動ルータ102が複数のネットワークに接続されている場合、ネットワーク毎にCoAが存在し、移動ルータ102は複数のCoAから適宜のひとつを選択することができる。なお、いずれのCoAを選択するかは、予め定められた一方を選択する、トラヒックに応じて選択する等適宜の方法を用いることができる。また、移動ルータ102が移動することにより接続されるネットワークが変わるとCoAも変わるが、以前に接続されていたネットワークに応じたCoA(CoA1)と現在接続されているネットワークに応じたCoA(CoA2)の双方が移動ルータ102内に記憶されている場合などには、CoA2を選択できる。
次に、移動ルータ102は、バインディングリスト214にHA代行装置アドレス306、登録した気付アドレス308、トンネルインタフェース名307を登録し(ステップ607)、HA代行装置アドレステーブル213の状態303に検索済みフラグを立て終了する(ステップ609)。
移動ルータ102は在圏網112へ移動したことを検知し、バインディングアップデートをホームエージェント101に送信する。ホームエージェント101はバインディングキャッシュへ登録を行い、移動ルータ102に対してバインディングアックを送信する。移動ルータ102とホームエージェント101間で双方向トンネルを構築し、固定端末103と通信相手106との通信は、この双方向トンネルを経由する(例えば、図1のパケット121、122、123の経路)。
通信相手106への送信パケット数が閾値を越えると、図4のステップ407で示すHA代行装置アドレス探索処理が行われる。なお、アドレス探索処理は、通信相手への送信パケット数が閾値を超える場合以外のも、ホームエージェント101が処理するパケット数が閾値を超えた場合、固定端末106からのパケット数が閾値を越えた場合に実行してもよいし、これらに限らず、適宜の条件であってもよい。また、ホームエージェント101を経由した通信をせずに、はじめからHA代行装置104を探索して、HA代行装置104を経由した通信を行うようにしてもよい。
この時、移動ルータ102から送信されるホームエージェントアドレスディスカバリーリクエストのフォーマットの一例を図8に示す。フラグに移動ルータであることを示すRビットと、HA代行装置の要求を示すCビットを立てる。なお、宛先アドレス(Desination Adddress)にはステップ501で作成されたアドレスが用いられる。
図7に戻り、移動ルータ102がHA代行装置104のアドレスを取得すると(ホームエージェントアドレスディスカバリーリプライを受信すると)、移動ルータ102と取得されたアドレスに応じたHA代行装置104間で認証処理を行う。認証に関しては従来の認証技術を適用することができる。認証が成功すると移動ルータ102は登録CoAを選択し、HA代行装置104へバインディングアップデートを行い、移動ルータ102とHA代行装置104間でトンネルを作成する。移動ルータは通信相手106へのパケットを受信すると、HA代行装置へカプセル化を行い経路を最適化する。
その後の通信では、移動ルータ102は、固定端末103から通信相手106へ宛てたパケットを受信すると、受信されたパケットの宛先アドレス、送信元アドレスからルーティングテーブルを引き、ネクストホップと送信インタフェースを得る。通信相手106へ宛てられたパケットであれば、移動ルータ102はルーティングテーブルから得られた送信インタフェースに従い、移動ルータ102とHA代行装置間104で作成されたトンネルインタフェースへパケットを送信する。
新たに作成されたIPパケットはルーティングテーブルに従い在圏網112へ送信される。HA代行装置104は、カプセル化されたパケットを受信すると、デカプセル化を行い、宛先アドレスに従い通信相手106へパケットを転送する(図1のパケット124、125、126の経路)。
ここで、通信相手105近辺にHA代行装置がない場合について説明する。HAを経由して固定端末103と通信相手105がデータ通信中において、移動ルータ102がホームエージェントアドレスディスカバリーリクエストを送信しても、移動ルータ102はHA代行装置104からのホームエージェントアドレスディスカバリーリプライメッセージが届かない。この場合、探索失敗となり、固定端末103と通信相手105は、従来どおりHA101を経由してデータ通信を継続する。
ここで、移動ルータ102が移動した場合について説明する。
図29は、移動ルータ102の移動時の処理フローを示している。移動ルータ102は、ルータ広告を受信(ステップ311)し、ネットワークの移動を検出する(ステップ312)。例えば、移動ルータ102は、移動前のネットワークと異なるプレフィックス情報を検出することで、ネットワークの移動を検出することができる。次に移動ルータ102は、バインディングリストを参照する(ステップ313)。移動ルータ102は、気付アドレスの変更から登録更新が必要となるHA代行装置をバインディングリスト214から特定する(ステップ314)。例えば、移動ルータ102は、ルータ広告により生成される気付アドレスに基づいて、バインディングリスト214の登録CoA305を参照し、気付アドレスと登録CoAが一致しないエントリのHA代行装置アドレスを取得する。移動ルータ102は、選択されたHA代行装置アドレスに従い、HA代行装置104へバインディングアップデートを送信する(ステップ315)。また、移動ルータ102は、例えば、バインディングアップデートを送信したHA代行装置アドレスに対応する登録CoAに、気付アドレスを記憶する。
図10−a及びbは、本実施例で用いるホームエージェント101の構成例である。ホームエージェント101は、CPU1001と、メモリ1002と、インタフェース1004、1005とを備える。これらはバス1003で接続される。従来のホームエージェントに追加した機能は、例えばHA代行装置管理テーブル1013の保持と、HA代行装置アドレス管理処理1015である。HA代行装置アドレス管理処理については、後に詳細に説明する。
バインディングキャッシュテーブル1014は、少なくとも移動ルータ102のホームアドレス、移動ネットワーク114のプレフィクス、気付アドレスの対応関係を保持する。バインディング管理処理1016は、移動ルータ102の気付アドレスと、ホームアドレスと、移動ネットワークのプレフィクスの対応関係を保持するバインディングキャッシュテーブル1014を管理する。モバイルIPメッセージ処理1018は、バインディングアップデートメッセージや、バインディングアック、バインディングエラーなどのモバイルIPメッセージを処理する。トンネル処理1019は、IPパケットのカプセル化やデカプセル化の処理を行う。パケット送受信処理1020は、IPパケットの送受信処理を行う。
図11に、HA代行装置管理テーブル1013の一例を示す。HA代行装置管理テーブル1013は、CNアドレス又はプレフィクス1101とHA代行装置アドレス1102との対応関係を保持する。また、CNに対して複数のHA代行装置アドレスが存在する時、登録するHA代行装置を決定する優先度1103をもつ。
移動ルータ102は、HA代行装置アドレス探索処理を実行する。例えば、図4に示す各処理を実行する。なお、ステップ401〜406、及び、408の詳細については、上述と同様であるので省略する。また、本実施例において、ステップ407のHA代行装置探索処理では、以下の処理を実行する。
図12−bに、ホームエージェント101におけるHA代行装置アドレス管理処理1015を示す。ホームエージェント101は、移動ルータ102よりHA代行装置アドレス問合せメッセージを受信する(ステップ1205)。ホームエージェント101は、受信された問合せメッセージに含まれる通信相手106のアドレスを基に、HA代行装置管理テーブルを検索する(ステップ1206)。ホームエージェント101は、該当する通信相手のアドレスを含むエントリが存在するならば(ステップ1207)、該当する通信相手のアドレス1101に対応するHA代行装置アドレス1102を取得し、取得されたアドレスをHA代行装置アドレス応答メッセージに含め送信する。一方、ホームエージェント101は、該当する通信相手のアドレスを含むエントリが存在しない場合(ステップ1207)、該当する通信相手に対するHA代行装置104は無いとメッセージを送信する。また、例えば、自HAのアドレスが含まれる応答メッセージや、アドレスが含まれていない応答メッセージ等を返信してもよい。
HA代行装置104は、予めホームエージェント101にHA代行装置アドレス登録を行う。例えば、HA代行装置104は、自HA代行装置のアドレスと、自らが管理するCN(例えば、通信相手106)のアドレス又はプレフィックスとをホームエージェント101に送信する。ホームエージェント101は、HA代行装置のアドレス及びCNのアドレス又はプレフィックスを受信して、HA代行装置管理テーブル1013に登録する。
移動ルータ102とホームエージェント101は、上述の実施例1と同様にバインディングアップデートの送受信、バインディングキャッシュへの登録、バインディングアックの送受信を行い、双方向トンネルを経由して固定端末103と通信相手106とが通信する。
通信相手106への送信パケット数が閾値を越える等の所定の条件を満たすと(又は満たさなくても)、図12に示すHA代行装置アドレス探索処理が行われる。なお、アドレス探索処理を開始する条件は、上述のように適宜の条件であってもよい。移動ルータ102は、HA代行装置アドレス問合せメッセージ及び応答メッセージを送受信して、通信相手106に対応するHA代行装置104のアドレスを取得する。
以下、上述の図7におけるシーケンスと同様に、認証、バインディングアップデート、移動ルータ102とHA代行装置104間でのトンネル作成等の処理を実行し、作成されたトンネルを介して通信相手106と通信する。
ここで、対応するHA代行装置104がない通信相手への通信について説明する。HA101を経由して固定端末103と通信相手105がデータ通信中において、移動ルータ102がHA代行装置アドレス問合せメッセージを送信しても、ホームエージェント101には該当するHA代行装置アドレスが登録されていないため、例えばHAのアドレスが含まれる応答メッセージ、又は、アドレスが含まれていない応答メッセージ等が返信される。この場合、固定端末103と通信相手105は、HA101を経由してデータ通信を継続する。
また、図14に、移動ルータ102からホームエージェント101への問合せメッセージの一例を示す。問い合わせメッセージは、通信相手のアドレス(CN address)を含む。図15に、ホームエージェント101から移動ルータ102への応答メッセージの一例を示す。応答メッセージは、ひとつ又は複数のHA代行装置アドレスを含む。
その他の処理については、上述の実施例1と同様である。
図16−aは本実施例で用いる通信相手(ノード)106の構成例である。通信相手のノードは、例えば、CPU1601と、メモリ1602と、インタフェース1604とを備える。これらはバス1603で接続される。実施例1での通信相手106に追加した機能は、HA代行装置管理テーブル1613の保持と、HA代行装置アドレス管理処理1614である。HA代行装置管理テーブル1613は、図11と同様とすることができる。なお、CNアドレス又はプレフィクスは省略してもよい。パケット送受信処理1616は、上述の実施例2のホームエージェント101における処理1020と同様である。
移動ルータ102は、HA代行装置アドレス探索処理を実行する。例えば、図4に示す各処理を実行する。なお、ステップ401〜406、及び、408の詳細については、上述と同様であるので省略する。また、本実施例において、ステップ407のHA代行装置探索処理では、以下の処理を実行する。
図17に、移動ルータ102のHA代行装置探索処理(ステップ407)の処理フローを示す。移動ルータ102は、通信相手106にHA代行装置アドレス問合せメッセージを送信する(ステップ1701)。該メッセージは、例えばホームエージェント101を経由して通信相手106に届けられる。移動ルータ102は、通信相手106よりHA代行装置アドレスを含んだ応答メッセージを受信すると(ステップ1702)、登録可能なHA代行装置があると判断し(ステップ1703)、HA代行装置探索処理を終了する。また、移動ルータ102は、HA代行装置アドレス応答メッセージが所定時間内に受信でき無い、もしくは、有効なHA代行装置アドレスが応答メッセージに含まれていない場合、該当する通信相手へ経路最適化するHA代行装置は無いと判断(ステップ1704)し、処理を終了する。
図18に処理シーケンスを示す。
HA代行装置104は、予め通信相手106にHA代行装置アドレス登録を行う。例えば、HA代行装置104は、自HA代行装置のアドレスを、自らが管理する通信相手106に送信する。通信相手106は、HA代行装置のアドレスを受信して、受信したHA代行装置のアドレスと、自らのアドレス又はプレフィックスとをHA代行装置管理テーブル1613に登録する。
移動ルータ102とホームエージェント101は、上述と同様にしてトンネルを作成し、作成された双方向トンネルを経由して固定端末103と通信相手106とが通信する。
通信相手106への送信パケット数が閾値を越える等の所定の条件を満たすと(又は満たさなくても)、図17に示すHA代行装置アドレス探索処理が行われる。移動ルータ102は、HA代行装置アドレス問合せメッセージ及び応答メッセージを送受信して、通信相手106に対応するHA代行装置104のアドレスを取得する。
以下、上述の図7におけるシーケンスと同様に、移動ルータ102とHA代行装置104間でのトンネル作成等の処理を実行し、作成されたトンネルを介して移動ルータ102と通信相手106とが通信する。
ここで、対応するHA代行装置がない通信相手への通信について説明する。ホームエージェント101を経由して固定端末103と通信相手105がデータ通信中において、移動ルータ102がHA代行装置アドレス問合せメッセージを通信相手105に送信しても、通信相手105にはHA代行装置のアドレスが登録されていないため、HA代行装置アドレス応答メッセージが返信されない。又はHA代行装置のアドレスを含まない応答メッセージが返信される。この場合、固定端末103と通信相手105は、ホームエージェント101を経由してデータ通信を継続する。
また、移動ルータ102から通信相手106への問合せメッセージは図14と同様とすることができる。また、通信相手106から移動ルータ102への応答メッセージは図15と同様とすることができる。なお、問合せメッセージには、通信相手のアドレス(CN address)を含めなくてもよい。
その他の処理については、上述の実施例1と同様である。
モバイルIP通信システムは、HA代行装置アドレス管理サーバ107をさらに備える。このサーバは、例えばインターネットに接続される。
図20−aは、本実施例で用いるHA代行装置アドレス管理サーバ107の構成例である。HA代行装置アドレス管理サーバ107は、CPU2001と、メモリ2002と、インタフェース2004とを備える。これらはバス2003で接続される。HA代行装置アドレス管理サーバ107の特徴となる機能は、例えばHA代行装置管理テーブル2013の保持と、HA代行装置アドレス管理処理2014である。HA代行装置管理テーブル2013は、図11と同様とすることができる。
図20−bは、HA代行装置アドレス管理サーバ107の機能ブロックを示す。メモリ2002は、HA代行装置管理テーブル2013と、HA代行装置アドレス管理処理2014と、トンネル処理2015と、パケット送受信処理2016とを有する。トンネル処理2015と、パケット送受信処理2016は、例えば、上述の図10に示すホームエージェント101の各処理1019、1020とそれぞれ同様とすることができる。
移動ルータ102は、HA代行装置アドレス探索処理を実行する。例えば、図4に示す各処理を実行する。なお、ステップ401〜406、及び、408の詳細については、上述と同様であるので省略する。また、本実施例において、ステップ407のHA代行装置探索処理では、以下の処理を実行する。
HA代行装置アドレス管理サーバ107におけるHA代行装置アドレス管理処理2014は、上述の図12−bの各処理と同様の処理とすることができる。
図22に処理シーケンスを示す。
HA代行装置は、予めHA代行装置管理サーバにHA代行装置アドレス登録を行う。なお、HA代行装置アドレス登録の詳細は上述の実施例2と同様とすることができる。
移動ルータ102とホームエージェント101は、上述と同様にしてトンネルを作成し、作成された双方向トンネルを経由して固定端末103と通信相手106とが通信する。
通信相手106への送信パケット数が閾値を越える等の所定の条件を満たすと(又は満たさなくても)、図21に示すHA代行装置アドレス探索処理が行われる。移動ルータ102は、HA代行装置アドレス問合せメッセージ及び応答メッセージを送受信して、通信相手106に対応するHA代行装置104のアドレスをHA代行装置アドレス管理サーバ107から取得する。
なお、対応するHA代行装置104がない通信相手105への通信については、実施例2と同様である。
また、移動ルータ102からHA代行装置アドレス管理サーバ107への問合せメッセージは、図14と同様とすることができる。HA代行装置アドレス管理サーバ107から移動ルータ102への応答メッセージは、図15と同様とすることができる。
その他の処理については、上述の実施例1と同様である。
図23−aは、本実施例で用いるHA代行装置104の構成例である。HA代行装置104は、CPU2301と、メモリ2302と、インタフェース2304、2305とを備える。これらはバス2303で接続される。HA代行装置104の特徴となる機能は、例えばHA代行装置アドレス通知処理2315である。また、バインディングキャッシュテーブル2314、バインディング管理処理2316、モバイルIPメッセージ処理2318、トンネル処理2319、パケット受信処理2320はそれぞれ、図10に示す対応するテーブル及び処理と同様である。
また、図24−aは、本実施例で用いる通信相手106の構成例である。通信相手106はHA代行装置アドレス通知処理2414をもつ。なお、図16に示す構成と同様のものについては同じ符号を付し、その説明を省略する。
移動ルータ102は、HA代行装置アドレス探索処理を実行する。例えば、図4に示す各処理を実行する。なお、ステップ401〜406、及び、408の詳細については、上述と同様であるので省略する。また、本実施例において、ステップ407のHA代行装置探索処理では、以下の処理を実行する。
図25は、HA代行装置探索処理(ステップ407)の処理フローである。
図25−aに、移動ルータ102のHA代行装置探索処理(ステップ407)の処理フローを示す。移動ルータ102は、通信相手106へホップバイホップオプションヘッダを付加した、HA代行装置アドレス探索メッセージを送信する(ステップ2501)。
移動ルータ102は、通信相手106から応答メッセージを受信し(ステップ2502)、応答メッセージ内にHA代行装置アドレスが含まれている(ステップ2503)ならば、登録可能なHA代行装置があると判断し(ステップ2504)、HA代行装置探索処理を終了する。また、HA代行装置アドレス応答メッセージが所定時間内に受信でき無い、もしくは、有効なHA代行装置アドレスが応答メッセージに含まれていない場合、該当する通信相手へ経路最適化するHA代行装置は無いと判断(ステップ2505)し、処理を終了する。
図25−cに、HA代行装置104におけるHA代行装置アドレス通知処理2315示す。HA代行装置104は、ホップバイホップオプションヘッダが付加されているパケットを受信し(ステップ2521)、オプションのタイプ(Option Type)がHA代行装置アドレス探索オプションであるならば(ステップ2522)、メッセージのデータ部分に自ノードのアドレスを付けたし、メッセージを転送する(ステップ2523)。一方、HA代行装置アドレス探索オプションでなければ、他のオプションに応じた処理を実行し終了する。
なお、HA代行装置104は、ホップバイホップオプションヘッダが付加されている移動ルータ102から通信相手106へのパケットに対しても、及び、通信相手106から移動ルータ102へのパケットに対しても自ノードのアドレスを付けたして転送することができる。したがって、通信相手106から移動ルータ102へホップバイホップオプションヘッダを付加した探索パケットを送信し、移動ルータ102は、ホームエージェント代行装置のアドレスを含む転送された探索パケットを受信して、ホームエージェント代行装置のアドレスを取得することができる。又は、移動ルータ102から通信相手106へ、ホップバイホップオプションヘッダを付加した探索パケットを送信し、移動ルータ102は、転送された探索パケットを受信した通信相手106から探索パケット内のホームエージェント代行装置のアドレスを含む信号を受信して、ホームエージェント代行装置のアドレスを取得することもできる。
移動ルータ102とホームエージェント101は、上述と同様にしてトンネルを作成し、作成された双方向トンネルを経由して固定端末103と通信相手106とが通信する。
通信相手106への送信パケット数が閾値を越える等の所定の条件を満たすと(又は満たさなくても)、図25に示すHA代行装置アドレス探索処理が行われる。移動ルータ102は、ホップバイホップオプションが付加されたHA代行装置アドレス問合せメッセージ及び応答メッセージを送受信して、通信相手106に対応するHA代行装置104のアドレスを取得する。
以下、上述の図7におけるシーケンスと同様に、移動ルータ102とHA代行装置104間でのトンネル作成等の処理を実行し、作成されたトンネルを介して移動ルータ102と通信相手106とが通信する。
なお、対応するHA代行装置104がない通信相手105への通信については、移動ルータ102が問合せメッセージを送信してもHA代行装置104が受信しないため、応答メッセージにはHA代行装置104のアドレスが含まれない。この場合、固定端末103と通信相手106は、ホームエージェント101を経由して通信を継続する。
また、HA代行装置104が、固定端末103と通信相手106間の経路上に複数存在する場合には、各HA代行装置104は、自らのアドレスを順にdata部に記憶していくことができる。移動ルータ102は、例えば、HA代行装置アドレス応答メッセージを受信すると、応答メッセージに含まれるHA代行装置のアドレスのうち、一番古く記憶されたアドレスが通信相手106に最も近いHA代行装置104であると判断でき、このアドレスをHA代行装置アドレステーブル213及びバインディングリスト214に登録することができる。
図中、HA代行装置アドレス探索オプション2701が、上述のステップS2501及びS2512で付加されるホップバイホップオプションに相当する。HA代行装置アドレス探索オプション2701のOption TypeにHA代行装置アドレス探索オプションであることが設定される。また、HA代行装置アドレス探索オプション2701のdata部にHA代行装置のアドレスが書き込まれる。
その他の処理については、上述の実施例1と同様である。
102…移動ルータ
103…固定端末
104…ホームエージェント代行装置
105、106…通信相手12
107…HA代行装置アドレス管理サーバ
111…ホーム網
112…在圏網
113…インターネット
114…移動ネットワーク
121…固定端末から通信相手1へ送信されたパケット
122…固定端末から通信相手1へのパケットをカプセル化しホームエージェントへ送信されたパケット
123…ホームエージェントによりデカプセル化され通信相手1へ送信されたパケット
124…通信端末から通信相手2へ送信されたパケット
125…固定端末から通信相手2へのパケットをカプセル化しHA代行装置へ送信されたパケット
126…HA代行装置によりデカプセル化され通信相手2へ送信されたパケット
201…CPU
202…メモリ
203…バス
204、205、206…インタフェース
207、208、209…回線
211…モバイルIP処理
212…基本OS処理
213…HA代行装置アドレステーブル
214…バインディングリスト
215…登録CoA選択処理
216…HA代行装置アドレス探索処理
217…移動検出処理
218…モバイルIPメッセージ処理
219…トンネル・ルーティングヘッダ処理
220…パケット送受信処理
301…通信相手アドレス
302…カウンタ
303…状態
304…HA代行装置アドレス
305…優先度
306…HA代行装置アドレス
307…トンネルインタフェース
308…登録CoA
801…IPv6ヘッダ
802…ホームエージェントアドレスディスカバリーリクエスト
901…ホームエージェントアドレスディスカバリーリプライ
1101…通信相手アドレス
1102…HA代行装置アドレス
1103…優先度
1401…HA代行装置アドレス問合せメッセージ
1501…HA代行装置アドレス応答メッセージ
1001、1601、2001、2301…CPU
1002、1602、2002、2302…メモリ
1003、1603、2003、2303…バス
1004、1005、1604、2004、2304、2305…インタフェース
1006、1007、1605、2005、2306、2307…回線
1011、1611、2011、2311…モバイルIP処理
1012、1612、2012、2312…基本OS処理
1013、1613、2013…HA代行装置管理テーブル
1015、1614、2014…HA代行装置アドレス管理処理
1019、1615、2015、2319…トンネル処理
1020、1616、2016…パケット送受信処理
1014、2314…バインディングキャッシュ
1016、2316…バインディング管理処理
1017、2317…アドレス選択処理
1018、2318…モバイルIPメッセージ処理
2315…HA代行装置アドレス通知処理
2320…パケット受信処理
2401…HA代行装置アドレス通知処理
2701…HA代行装置アドレス探索オプション
2702…ICMP Echo request
2802…ICMP Echo reply
Claims (4)
- 移動可能な第1のノードと、
前記第1のノードが属する網であるホーム網に配置され、前記第1のノードと送受信をする通信パケットについてカプセル化及びデカプセル化を含む通信処理を行うホームエージェントと、
前記第1のノードと通信する第2のノードと、
前記第2のノードに対して配置され、前記第2のノードと送受信をする通信パケットについてカプセル化及びデカプセル化を含む通信処理を行うホームエージェント代行装置と、
前記第2のノードのアドレス又はプレフィクスと、前記ホームエージェント代行装置のアドレスとを対応付けて記憶するアドレス管理サーバと
を備え、
前記第1のノードが前記ホームエージェントを介して前記第2のノードと通信中である場合に、前記ホーム網と接続される他の網へ移動した際、前記移動後の他の網において、
前記第1のノードは、前記ホームエージェント代行装置を探索するための信号を作成して送信し、該信号に応じた前記ホームエージェント代行装置のアドレスを含む応答を受信することで前記ホームエージェント代行装置のアドレスを取得する、探索処理を実行し、
前記第1のノードは、前記取得された前記ホームエージェント代行装置のアドレスに従い、前記ホームエージェントを経由せずに、前記ホームエージェント代行装置を経由して、前記第2のノードと通信し、
前記探索処理は、
前記第1のノードが、前記第2のノードのアドレス又はプレフィクスを含む問い合わせ信号を前記アドレス管理サーバに送信することと、
前記アドレス管理サーバが、前記問い合わせ信号に応じて、該信号に含まれる前記第2のノードのアドレス又はプレフィクスに対応する前記ホームエージェント代行装置のアドレスを含む応答信号を、前記第1のノードに返信することと、
前記第1のノードが、前記応答信号を受信して、該応答信号に含まれる前記ホームエージェント代行装置のアドレスを取得することを含むモバイルネットワークシステム。 - 請求項1に記載のモバイルネットワークシステムにおいて、
前記ホームエージェント代行装置は、前記第2のノードの網内に複数配置され、
前記アドレス管理サーバは、同じ網に属する複数のホームエージェント代行装置のアドレスを含むアドレスリストを有し、
前記アドレス管理サーバが、前記第1のノードから前記問い合わせ信号を受信すると、該アドレスリストを含む前記応答信号を返信し、
前記第1のノードは、前記応答信号に含まれる複数の前記ホームエージェント代行装置のアドレスのひとつに従い、前記第2のノードと通信する前記モバイルネットワークシステム。 - 請求項1に記載のモバイルネットワークシステムにおいて、
前記第1のノードは、
前記ホームエージェント代行装置のアドレスと、前記ホームエージェント代行装置に登録する、移動後の他の網の気付アドレスと、前記ホームエージェント代行装置と通信するためのトンネルインタフェースを識別するトンネルインタフェース識別子とが対応して記憶されるバインディングリストを有し、
前記第1のノードは、
前記ホームエージェント代行装置に登録するための気付アドレスを選択し、
前記トンネルインタフェースを作成するバインディングアップデート処理を行い、
前記ホームエージェント代行装置のアドレスと、該選択された気付アドレスと、該作成されたトンネルインタフェースのトンネルインタフェース識別子とを、前記バインディングリストに記憶する前記モバイルネットワークシステム。 - 請求項1に記載のモバイルネットワークシステムにおいて、
前記ホームエージェントを経由して、前記第1のノードと前記第2のノードが通信中である場合において、
前記ホームエージェントへの負荷が予め定められた量以上になった場合に、前記第1のノードは前記探索処理を実行して前記ホームエージェント代行装置のアドレスを取得し、前記ホームエージェントを経由する通信を、取得された前記ホームエージェント代行装置のアドレスに応じて前記ホームエージェント代行装置を経由する通信に切り替える前記モバイルネットワークシステム。
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