JP4461155B2 - Communication system, control apparatus, router and communication method using network-based IP mobility protocol - Google Patents
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Description
本発明はネットワークベースIPモビリティプロトコルを利用した通信技術に関する。 The present invention relates to a communication technique using a network-based IP mobility protocol.
近年、Mobile IPv6(Internet Protocol version6)等のIP層でのモビリティサポートの研究・開発が盛んである。Mobile IPは、ISO(国際標準化機構)によって制定されたOSI(Open Systems Interconnection)基本参照モデルにおける第3層であるネットワーク層のプロトコルで、上位アプリケーションからクライアントの移動(ネットワーク/通信メディアの切り替えや、通信の瞬断など)を隠蔽し、通信を継続させる技術である。 In recent years, research and development of mobility support in the IP layer such as Mobile IPv6 (Internet Protocol version 6) has been active. Mobile IP is a network layer protocol that is the third layer in the OSI (Open Systems Interconnection) basic reference model established by ISO (International Organization for Standardization). This is a technology that conceals communication interruptions and continues communication.
現在のインターネットで一般的に用いられている通信プロトコルであるTCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)は、IPアドレスが識別子であると同時に、ネットワーク上の位置も意味している。そのため、あるネットワークに接続しているノードを別のネットワークに繋ぎかえると、IPアドレスが変わってしまうことになり、セッションが継続不可能になってしまう。 TCP / IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol), which is a communication protocol generally used in the current Internet, means an IP address as an identifier, and also a position on a network. For this reason, when a node connected to a certain network is changed to another network, the IP address changes, and the session cannot be continued.
そこで、Mobile IPは、ノードに一意のアドレスを割り当て、TCP/IPスタック内で実際に使用しているIPアドレスと入れ換えることにより、上位レイヤや通信相手に対し、どこのネットワークでも割り当てた一意のアドレスで通信しているかのように見せる仕組みを提供する(例えば、非特許文献1参照)。 Therefore, Mobile IP assigns a unique address to a node and replaces it with the IP address actually used in the TCP / IP stack. Provides a mechanism that makes it appear as if it is communicating (for example, see Non-Patent Document 1).
このMobile IPは、モバイルノード(Mobile Node、移動端末、以下、「MN」という)、ホームエージェント(Home Agent、以下、「HA」という)、コレスポンデントノード(Correspondent Node、対向ノード、以下、「CN」という)と呼ばれるノードから構成される。 The Mobile IP includes a mobile node (Mobile Node, mobile terminal, hereinafter referred to as “MN”), a home agent (Home Agent, hereinafter referred to as “HA”), a correspondent node (Correspondent Node, an opposite node, hereinafter, “CN”). ”)).
MNは、ホームアドレス(Home Address、以下、「HoA」という)と呼ばれる常に不変なアドレスを有しており、そのアドレスを管理するノードがHAである。MNはHAのリンクであるホームリンク以外のネットワークに接続した際、ケアオブアドレス(Care−of−Address、気付けアドレス、以下、「CoA」という)と呼ばれる実際に通信に使用するアドレスを何らかの手段、例えば、ステートレス・アドレス自動設定のルータ広告(Router Advertisement、以下「RA」という)やステートフル・アドレス自動設定のDHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)v6などで得る。MNは、ここで得たCoAをHAに登録要求(Binding Update、以下、「BU」という)というメッセージで通知する。 The MN always has an invariable address called a home address (hereinafter referred to as “HoA”), and the node that manages the address is the HA. When the MN connects to a network other than the home link, which is a link of the HA, an address that is actually used for communication called a care-of address (care-of-address, hereinafter referred to as “CoA”) For example, it is obtained by router advertisement (Router Advertisement, hereinafter referred to as “RA”) with stateless address automatic setting or DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) v6 with stateful address automatic setting. The MN notifies the HA of the CoA obtained here with a message of a registration request (Binding Update, hereinafter referred to as “BU”).
この結果、MNと通信したいノード(=CN)がHoA宛にパケットを送信すると、HoAはHAの管理するリンクのアドレスであるので、一旦、HAに届く。その際に、HAは、HoAに関連付けされたCoA宛に転送する。この結果、常にMNは、HoAで通信可能となる。MNにおいては、MN上で動作するアプリケーションが、前記HoAと呼ばれるIPアドレスを常に使用し通信する。 As a result, when a node (= CN) that wants to communicate with the MN transmits a packet to the HoA, the HoA is a link address managed by the HA, and therefore reaches the HA once. At that time, the HA transfers to the CoA associated with the HoA. As a result, the MN can always communicate with HoA. In the MN, an application operating on the MN always uses the IP address called HoA for communication.
実際のIPv6パケットのソースアドレス又はディスティネーションアドレスにはCoAを用いる。また、上位アプリケーションに移動を隠蔽するために、IPv6 in IPv6カプセル化、mobility headerなどの技術を用いる。この結果、アプリケーションにはHoAを通知し、実際に用いるIPv6アドレス(CoA)を隠蔽している。 CoA is used as the source address or destination address of the actual IPv6 packet. Further, in order to conceal the movement from the upper application, techniques such as IPv6 in IPv6 encapsulation and mobility header are used. As a result, HoA is notified to the application, and the IPv6 address (CoA) actually used is concealed.
しかし、このMobile IPv6は高速ハンドオーバーが出来ないため、FMIPv6(Fast Handovers for Mobile IPv6)が提案されている(例えば、非特許文献2参照)。 However, since Mobile IPv6 cannot perform high-speed handover, FM IPv6 (Fast Hands for Mobile IPv6) has been proposed (see, for example, Non-Patent Document 2).
図11は、FMIPv6における処理の手順を示したシーケンス図である。図11を一例として説明する。 FIG. 11 is a sequence diagram illustrating a processing procedure in FMIPv6. FIG. 11 will be described as an example.
図11のS301のRtSolPr(Router Solicitation for Proxy Advertisement、ルータ要請代理、以下、「RtSolPr」という)は、通常のIPv6で使用するホストがルータに対してルータ通知を生成してもらうため送るメッセージであるルータソリシテーション(ルータ要請)をFMIPv6用に拡張したものである。 RtSolPr (Router Solicitation for Proxy Advertisement, hereinafter referred to as “RtSolPr”) of S301 in FIG. 11 is a message sent by a host used in normal IPv6 to generate a router advertisement to the router. Router solicitation (router solicitation) is extended for FMIPv6.
このRtSolPrをMNから受け取ったPAR(Previous Access Router、通信中のアクセスルータ、以下、「PAR」という)は、S302においてPrRtAdv(Proxy Router Advertisement、代理ルータ広告、以下、「PrRtAdv」という)をMNに対して送信する。PrRtAdvは通常のIPv6で使用するRAをFMIPv6用に拡張したものである。 In step S302, the PAR (Previous Access Router, communication access router, hereinafter referred to as “PAR”) that has received this RtSolPr from the MN sends the PrRtAdv (Proxy Router Advertisement, proxy router advertisement, hereinafter referred to as “PrRtAdv”) to the MN. Send to. PrRtAdv is an extension of the RA used for normal IPv6 for FMIPv6.
このPrRtAdvを受け取ったMNは、S303において高速ハンドオーバーのためのバインディングアップデートであるFBU(Fast Binding Update)をPARに対して送信する。このFBUには、NCoA(New Care of address、新しいCoA、以下、「NCoA」という)情報が含まれており、NCoAはNAR(New Access Router、移動先のアクセスルータ、以下、「NAR」という)のリンクに属するアドレスであるため、PARはNARにパケットを転送できるようになる。 The MN that has received this PrRtAdv transmits an FBU (Fast Binding Update), which is a binding update for fast handover, to the PAR in S303. This FBU includes NCoA (New Care of Address, new CoA, hereinafter referred to as “NCoA”) information, and NCoA is NAR (New Access Router, destination access router, hereinafter referred to as “NAR”). Since the address belongs to the link, the PAR can transfer the packet to the NAR.
FBUを受け取ったPARは、S304においてNARに対してMNの切替、ハンドオーバーを初期化するため、HI(Handover Initiate、以下、「HI」という)を送信する。 The PAR that has received the FBU transmits an HI (Handover Initiate, hereinafter referred to as “HI”) to initialize the MN switching and handover to the NAR in S304.
NARは、S305においてこのHIに対する確認としてHAck(Handover Acknowledge、以下、「HAck」という)をPARに送信し、S306においてPAR−NAR間のパケット転送が開始される。 The NAR transmits HAck (Handover Acknowledge, hereinafter referred to as “HAck”) to the PAR as confirmation for the HI in S305, and packet transfer between the PAR and the NAR is started in S306.
そして、MNは、移動を終えNARの配下(同一リンク)に移動を完了したら、S307においてNARに対してFNA(Fast Neighbor Advertisement、高速近隣広告、以下「FNA」という)を送信する。これは移動が完了したことをNARに通知するためである。その結果、S308にてNARは、MNにパケットの配達を開始する。 When the MN completes the movement and completes the movement under the NAR (same link), the MN transmits an FNA (Fast Neighbor Advertisement, hereinafter referred to as “FNA”) to the NAR in S307. This is to notify the NAR that the movement has been completed. As a result, in S308, the NAR starts delivering a packet to the MN.
MIPv6やFMIPv6はMNがベースとなって移動制御するため、ホストベースのモビリティプロトコルと呼ばれている。これに対し、ネットワーク側で移動制御を行い、MNは移動のために特別なプロトコルを搭載しなくても移動が可能となるネットワークベースIPモビリティプロトコルが、IETF(Internet Engineering Task Force)より更に提案されている(例えば、非特許文献3参照)。 MIPv6 and FMIPv6 are called host-based mobility protocols because they control mobility based on the MN. On the other hand, a network-based IP mobility protocol that performs mobility control on the network side and enables the MN to move without installing a special protocol for movement has been further proposed by IETF (Internet Engineering Task Force). (For example, refer nonpatent literature 3).
これは、MNがCoAを扱わずに済み、MNによるパケットのカプセル化等を無くしたり、MNによる移動のためのシグナリングを無くすなどの効果がある。この第一のネットワークベースIPモビリティプロトコルのハンドオーバーの手順に関して、図12を用いて説明する。 This eliminates the need for the MN to handle CoA, eliminates packet encapsulation by the MN, and eliminates signaling for movement by the MN. The handover procedure of the first network-based IP mobility protocol will be described with reference to FIG.
まず、MNは移動後に、S401において、図12では、「NewMAG」と表記する移動先のリンクのルータ、モバイル・アクセス・ゲートウェイ(Mobile Access Gateway、以下、「MAG」という)に対して、RS(Router Solicitation、ルーター要請、以下、「RS」という)又はDHCP Request等のネットワークコンフィギュレーション(ネットワーク設定)要求メッセージを送信する。 First, after the movement, in S401, the MN moves to a router or mobile access gateway (Mobile Access Gateway, hereinafter referred to as “MAG”) of the link of the movement destination indicated as “NewMAG” in FIG. A router configuration, a router solicitation (hereinafter referred to as “RS”) or a network configuration request message such as DHCP Request is transmitted.
MAGとは、リンクに移動してきたMNとIP Mobilityの制御を行なう制御装置であるルートルータ、ローカル・モビリティ・アンカー(Local Mobility Anchor、以下「LMA」という)との間で中継を行なうルータのことである。
LMAは、ネットワークでつながれている複数のMAGを制御している。LMAは、MNとMAGの識別子及びIPアドレスを記憶部に管理している。
また、MAGも、MNとLMAの識別子及びIPアドレスを記憶部に管理している。これらのMAGが管理している情報は、LMAと通信を行なうことによって取得することができる。
MAGとLMA間は、パケットをIPv6 in IPv6カプセル化して、記憶部に管理している情報を参照してヘッダを付けることにより、トンネリングを行ない、正しくルーティングを行なうことができる。
以上のようなネットワークにおいて、MNは、移動先の同一リンクのMAGに、ここでは、例えば、RSを送信したとする。
MAG is a router that relays between a MN that has moved to the link and a root router, which is a control device that controls IP Mobility, and a local mobility anchor (hereinafter referred to as “LMA”). It is.
The LMA controls a plurality of MAGs connected via a network. The LMA manages the identifiers and IP addresses of the MN and MAG in the storage unit.
The MAG also manages the identifiers and IP addresses of the MN and LMA in the storage unit. Information managed by these MAGs can be acquired by communicating with the LMA.
Between MAG and LMA, packets are IPv6 in IPv6 encapsulated, and a header is attached with reference to information managed in the storage unit, so that tunneling can be performed and routing can be performed correctly.
In the network as described above, it is assumed that the MN transmits, for example, an RS here to the MAG of the same link at the movement destination.
MAG(NewMAG)では、MNからRSを受け取ったら、S402にて、ロケーションレジストレーション(位置登録要求)をLMAに送信する。 When MAG (NewMAG) receives RS from MN, it transmits location registration (position registration request) to LMA in S402.
LMAではロケーションレジストレーションを受け取ったら、ハンドオーバーであることを検知し、S403においてルーティングセットアップをMAG(NewMAG)に送信し、MAG(NewMAG)とLMAの間でトンネル経路を設定する。 When the LMA receives the location registration, it detects that it is a handover, transmits a routing setup to the MAG (NewMAG) in S403, and sets a tunnel path between the MAG (NewMAG) and the LMA.
ここで、トンネル経路の設定とは、LMAでMN向けのパケットをカプセル化して宛て先をMAGとして送信し、受信したMAGはカプセルを外し、MNに転送するように設定することである。 Here, the setting of the tunnel path means that the LMA encapsulates the packet for the MN and transmits the destination as the MAG, and the received MAG is set to remove the capsule and forward it to the MN.
このルーティングセットアップを受け取ったMAG(NewMAG)は、S404においてLMAに対し、確認のルーティングセットアップAck(Acknowledgement)を送信する。 The MAG (NewMAG) that has received this routing setup transmits a confirmation routing setup Ack (Acknowledgement) to the LMA in S404.
また、MAG(NewMAG)からロケーションレジストレーションを受け取ったLMAは、S405においてMAG(NewMAG)に対し、確認のロケーションレジストレーションAckを送信する。 Further, the LMA that has received the location registration from the MAG (NewMAG) transmits a confirmation location registration Ack to the MAG (NewMAG) in S405.
MAG(NewMAG)は、S406で、MNに対してRAを送信し、MNはアドレスコンフィグレーション(アドレス設定)を行なう。 In step S406, the MAG (NewMAG) transmits RA to the MN, and the MN performs address configuration (address setting).
その後、S407において、MNはMAG(NewMAG)に対し、DAD(Duplicate Address Detection、重複アドレス検出、以下、「DAD」という)をNA(Neighbor Advertisement、近隣広告、以下、「NA」という)を用いて行い、アドレスが単一であることを確認してアドレスコンフィギュレーションを完成する。また、MAG(NewMAG)は、S408においてLMAに対しMNアドレスセットアップを送信し、S409においてLMAは、MAG(NewMAG)にMNアドレスセットアップAckを送信する。 Thereafter, in S407, the MN uses DAD (Duplicate Address Detection, hereinafter referred to as “DAD”) for NA (Neighbor Advertisement, hereinafter referred to as “NA”) to MAG (NewMAG). Confirm that the address is single and complete the address configuration. Further, the MAG (NewMAG) transmits the MN address setup to the LMA in S408, and in S409, the LMA transmits the MN address setup Ack to the MAG (NewMAG).
このLMA−MAG間トンネル経路の設定と、MNのアドレスコンフィギュレーションが完遂された結果、パケットはMNに到達可能となる。これがネットワークベースモビリティプロトコルのハンドオーバー方法である。つまり、MN宛のパケットはLMA経由で送られるため、LMA−MAG間にトンネルが完成することにより、MNまでルーティング可能となる。 As a result of completion of the LMA-MAG tunnel path setting and the MN address configuration, the packet can reach the MN. This is the handover method of the network-based mobility protocol. That is, since the packet addressed to the MN is sent via the LMA, the tunnel can be routed to the MN by completing the tunnel between the LMA and the MAG.
また、認証等を行なうAAA(Authentication Authorization Accounting、認証、許可、アカウンティング)サーバを利用し、MAGがMobile IPにおけるMNのプロキシ(代理)機能を行なうネットワークベースIPモビリティプロトコルを利用したProxy Mobile IP方式も提案されている。(例えば、非特許文献4参照)。 There is also a Proxy Mobile IP method using a network-based IP mobility protocol in which an MAG performs an MN proxy (proxy) function in Mobile IP using an AAA (Authentication Authorization Accounting) server that performs authentication and the like. Proposed. (For example, refer nonpatent literature 4).
この第二のネットワークベースIPモビリティプロトコルのProxy Mobile IP方式によるハンドオーバーの手順に関して、図13のシーケンス図を用いて説明する。 A handover procedure according to the Proxy Mobile IP scheme of the second network-based IP mobility protocol will be described with reference to the sequence diagram of FIG.
まず、S501において、MNは移動後に、MAG(NewMAG)に対して自身のIDであるMN−IDを含む認証情報を送信する。 First, in S501, after moving, the MN transmits authentication information including the MN-ID that is its own ID to the MAG (NewMAG).
MNから認証情報を受け取ったMAG(NewMAG)は、S502において、認証のため認証サーバであるAAAサーバに、MN−IDを含む認証情報を送信する。 In step S502, the MAG (NewMAG) that has received the authentication information from the MN transmits the authentication information including the MN-ID to the AAA server that is the authentication server for authentication.
MAG(NewMAG)から認証情報を受け取ったAAAサーバでは、S503において、MNの正当性を確認し、正当であると判断されたらポリシープロファイルを返す。このポリシープロファイルには、ホームネットワークプレフィックスやコンフィギュレーション方法(ステートレス設定かステートフル設定か)等の情報のようなMNのアドレスコンフィギュレーション情報が含まれている。 The AAA server that has received the authentication information from the MAG (NewMAG) checks the validity of the MN in S503, and returns a policy profile if it is determined to be valid. This policy profile includes MN address configuration information such as information such as a home network prefix and a configuration method (stateless setting or stateful setting).
このアドレスコンフィギュレーション情報の含まれるポリシープロファイルをAAAサーバから受け取ったMAG(NewMAG)では、RAをMNに送信できるようになるので、S504において、RAをMNに送信する。 In the MAG (NewMAG) that has received the policy profile including the address configuration information from the AAA server, the RA can be transmitted to the MN. In S504, the RA is transmitted to the MN.
MAG(NewMAG)からRAを受け取ったMNは、S505において、アドレスをコンフィギュレーションして、NAやDADを行なう。このステップは、省略してもよい。 The MN that has received the RA from the MAG (NewMAG) configures an address and performs NA and DAD in S505. This step may be omitted.
MAG(NewMAG)では、RAを送信したら、LMAとのトンネルを生成するため、S506において、LMAに対して代理登録要求(Proxy Binding Update)を送信する。
このメッセージには、MN−IDとMNのホームプレフィックス等が含まれている。
When the MAG (NewMAG) transmits the RA, in order to generate a tunnel with the LMA, a proxy registration request (Proxy Binding Update) is transmitted to the LMA in S506.
This message includes the MN-ID, the home prefix of the MN, and the like.
Proxy Binding Updateを受け取ったLMAは、S507において、Proxy Binding Update AckをMAG(NewMAG)に返す。 The LMA that has received the Proxy Binding Update returns a Proxy Binding Update Ack to the MAG (NewMAG) in S507.
こうして、LMA−MAG間で双方向トンネルが生成され、MNまでルーティングが可能となる。 In this way, a bidirectional tunnel is generated between the LMA and MAG, and routing to the MN becomes possible.
また、IP/UDP/RTP(Internet Protocol/User Datagram Protocol/Real−time Transport Protocol)のヘッダを圧縮する技術として、ロバスト・ヘッダ圧縮(Robust Header Compression、以下、「ROHC」という)が知られている。(例えば、非特許文献5参照)。 Further, as a technique for compressing the header of IP / UDP / RTP (Internet Protocol / User Datagram Protocol / Real-time Transport Protocol), robust header compression (hereinafter referred to as “ROHC”) is known. . (For example, refer nonpatent literature 5).
このROHCでは、初期化時に通知される識別IDであるCID(Context ID)と予測可能なヘッダフィールドとを関連付け、データを圧縮するコンプレッサと圧縮したデータを復元するデコンプレッサでその情報を共有し、コンプレッサはヘッダの代わりにCIDをつけて送信し、デコンプレッサではCIDからヘッダを復元する。 In this ROHC, a CID (Context ID), which is an identification ID notified at initialization, is associated with a predictable header field, and the information is shared by the compressor that compresses the data and the decompressor that restores the compressed data, The compressor sends a CID instead of the header, and the decompressor restores the header from the CID.
この予測可能なヘッダフィールドには、送信元を示すソースIPアドレスや送信先を示すディスティネーションIPアドレスの情報も含まれる。 The predictable header field also includes information on the source IP address indicating the transmission source and the destination IP address indicating the transmission destination.
更に、W−LSB(Window―Based Least−Significant Bit)によるシーケンス番号の付与により、その他のフィールドの予測も可能とし、パケットロスに対する堅牢性も提供する。 Furthermore, by assigning sequence numbers by W-LSB (Window-Based Last-Significant Bit), other fields can be predicted, and robustness against packet loss is also provided.
また、ROHCでは状態とモードを持つ。状態は、リンクの状態に応じて圧縮する量を、完全なヘッダ/差分/最大限に圧縮したヘッダの三段階で調節する。モードは、デコンプレッサによるフィードバックのタイミングを、フィードバックしない・問題が有ったらフィードバックする・常にフィードバックする、の三種類から選択するものである。 ROHC has a state and a mode. The state adjusts the amount of compression according to the state of the link in three stages: full header / difference / maximum compressed header. The mode is selected from three types of feedback timing by the decompressor: no feedback, feedback if there is a problem, and always feedback.
この状態とモードをリンクの状態に合わせて選択することや、W−LSBにより、ROHCは高い圧縮性能と高い堅牢性を提供する。 By selecting this state and mode according to the link state and W-LSB, ROHC provides high compression performance and high robustness.
また、ヘッダ圧縮コンテキストの再配置方法について開示されている(例えば、特許文献1参照)。 Also, a header compression context rearrangement method is disclosed (see, for example, Patent Document 1).
この発明によれば、古いサービングサポートノード(SGSN)は新しいSGSNにヘッダ圧縮に関するコンテキストを転送し、新しいSGSNにて再利用する。
しかしながら、ネットワークベースIPモビリティプロトコルにおいて、このROHCを使うことは困難である。
このようにヘッダの圧縮を行なう場合の最大の目的は、最も狭帯域である、ラストワンホップ(多くの場合は無線リンク)の帯域を節約するためであるので、MN向けパケットのデコンプレッサはMNでなければ、効果が少ないことになり、MNからのパケットのコンプレッサもMNでないと効果が少ないことになる。
However, it is difficult to use this ROHC in the network-based IP mobility protocol.
The main purpose of header compression in this way is to save the bandwidth of the last one hop (in many cases, a radio link), which is the narrowest band. Otherwise, the effect is small, and the effect is small unless the compressor of the packet from the MN is also the MN.
つまり、MN向けのパケットのデコンプレッサは、MNにすべきで、この際、コンプレッサはLMAかMAGとなる。ここで、LMAで圧縮するとした場合、経由するMAGは、LMAから届いたパケットのカプセル化を解いたときに、MNのIPアドレス情報がないので、どのMNにパケットを配送すればいいのか分からなくなってしまう。 In other words, the decompressor for packets destined for the MN should be the MN. At this time, the compressor is LMA or MAG. Here, if compression is performed with LMA, the MAG through which the packet arrives from the LMA has no IP address information of the MN when decapsulating the packet, so it is not known to which MN the packet should be delivered. End up.
また、MNからパケットを送信する場合に、MAGを経由して送られてきたパケットはどのMNから来たのか判断できないので、LMAで伸長することができない。 In addition, when transmitting a packet from the MN, it is impossible to determine which MN the packet sent via the MAG has come from, and therefore cannot be decompressed by the LMA.
また、MAGで圧縮するとした場合には、ハンドオーバー後、新しいMAGは状態を持っていないので、状態の作成のフェーズからやり直さなくてはならず、ヘッダ圧縮の効果が薄れてしまう。つまり、どちらの方法においても効率的にヘッダ圧縮を行なうことは困難である。 Also, if compression is performed by MAG, the new MAG does not have a state after handover, so it must be started again from the state creation phase, and the effect of header compression is diminished. That is, it is difficult to perform header compression efficiently in either method.
これらは、第一及び第二のネットワークベースIPモビリティプロトコルにおいて共通した問題である。 These are common problems in the first and second network-based IP mobility protocols.
また、特許文献1の技術を利用しようとしても、古いMAGは新しいMAGのアドレスを知らないため、利用することが出来ない。
Even if the technique of
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ネットワークベースIPモビリティプロトコルにおいて、MNが移動した場合においても、MN又はMAGがコンプレッサ、デコンプレッサとなり、最も狭帯域である、ラストワンホップの帯域を節約することができるネットワークベースIPモビリティプロトコルを利用した通信システム、制御装置、ルータ及びその通信方法を提供することである。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. The purpose of the present invention is to narrow down the MN or MAG as a compressor and a decompressor even when the MN moves in the network-based IP mobility protocol. To provide a communication system, a control device, a router, and a communication method using a network-based IP mobility protocol that can save the last one-hop bandwidth.
斯かる実情に鑑み、第1の発明によるネットワークベースIPモビリティプロトコルを利用した通信システムは、ネットワークベースIPモビリティプロトコルを利用し、移動端末が一意に付与されたアドレスによって、同一リンクに属するルータからデータを送受信して通信を行い、該移動端末が他のネットワークに移動した際には、制御装置の制御により通信を切替える通信システムであって、
前記移動端末の移動先のネットワークにおける前記ルータは、前記移動端末から該移動端末の識別子を含む通知を受信して、前記制御装置に該移動端末の識別子及び該ルータの識別子又はIPアドレスを含む通知を送信し、前記制御装置は、前記移動端末の移動元の前記ルータに、移動元の前記ルータから移動先の前記ルータへヘッダ圧縮情報を転送するようヘッダ圧縮情報転送指示通知を送信することを特徴とする。
In view of such a situation, the communication system using the network-based IP mobility protocol according to the first invention uses the network-based IP mobility protocol, and data is transmitted from routers belonging to the same link by addresses uniquely assigned to mobile terminals. Is a communication system that switches communication under the control of a control device when the mobile terminal moves to another network.
The router in the destination network of the mobile terminal receives a notification including the identifier of the mobile terminal from the mobile terminal, and notifies the control device including the identifier of the mobile terminal and the identifier or IP address of the router. The control device transmits a header compression information transfer instruction notification to the header of the mobile terminal of the mobile terminal so as to transfer header compression information from the source router to the destination router. Features.
また、第2の発明によるネットワークベースIPモビリティプロトコルを利用した通信システムは、前記制御装置が、前記移動端末の移動元の前記ルータに、前記ヘッダ圧縮情報転送指示通知を送信すると共に移動元の前記ルータから移動先の前記ルータへ前記移動端末宛のデータを転送するようバッファ転送指示通知を送信することを特徴とする。 In the communication system using the network-based IP mobility protocol according to the second invention, the control device transmits the header compression information transfer instruction notification to the router that is the source of the mobile terminal and the source of the source A buffer transfer instruction notification is transmitted from the router so as to transfer the data addressed to the mobile terminal to the destination router.
また、第3の発明によるネットワークベースIPモビリティプロトコルを利用した通信システムは、前記制御装置が、前記ヘッダ圧縮情報転送指示通知とバッファ転送指示通知とを合成して送信することを特徴とする。 A communication system using the network-based IP mobility protocol according to the third invention is characterized in that the control device synthesizes and transmits the header compression information transfer instruction notification and the buffer transfer instruction notification.
また、第4の発明による制御装置は、ネットワークベースIPモビリティプロトコルを利用し、移動端末が一意に付与されたアドレスによって、同一リンクに属するルータからデータを送受信して通信を行なうシステムで、該移動端末が他のネットワークに移動した際には通信を切替える制御を行なう制御装置であって、
前記移動端末の移動先のネットワークにおける前記ルータからの該移動端末の識別子及び該ルータの識別子又はIPアドレスを含む通知を受信する通信手段と、中継を行なう前記ルータ及び前記移動端末に関する通信情報を保持する記憶手段と、前記ルータからの通知に含まれる前記移動端末の識別子から該移動端末の通信情報について前記記憶手段を参照、移動先の前記ルータの情報及び前記ルータ間のデータ転送に関する情報を更新し、移動元の前記ルータが移動先の前記ルータへヘッダ圧縮情報を転送するよう指示する前記移動端末の識別子及び前記移動先のルータの識別子又はIPアドレスを含むヘッダ圧縮情報転送指示通知を生成する制御手段とを備え、前記通信手段は、前記移動元のルータに、前記ヘッダ圧縮情報転送指示通知を送信することを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a control apparatus using a network-based IP mobility protocol, wherein a mobile terminal performs communication by transmitting and receiving data from a router belonging to the same link using a uniquely assigned address. A control device that performs control to switch communication when a terminal moves to another network,
Communication means for receiving a notification including the identifier of the mobile terminal and the identifier or IP address of the router from the router in the destination network of the mobile terminal, and holding communication information regarding the router and the mobile terminal performing relay The storage means, and the mobile terminal's identifier included in the notification from the router, the communication information of the mobile terminal is referred to the storage means, and the information on the destination router and the data transfer between the routers is updated. And generating a header compressed information transfer instruction notification including the identifier of the mobile terminal and the identifier or IP address of the destination router instructing the source router to transfer header compressed information to the destination router. Control means, and the communication means notifies the move source router of the header compressed information transfer instruction notification. And transmitting.
また、第5の発明による制御装置は、前記制御手段が、移動元の前記ルータから移動先の前記ルータへ前記移動端末宛のデータを転送するよう指示する前記移動端末の識別子及び前記移動先のルータの識別子又はIPアドレスを含むバッファ転送指示通知を生成し、前記通信手段は、前記移動元のルータに、前記ヘッダ圧縮情報転送指示通知を送信すると共に前記バッファ転送指示通知を送信することを特徴とする。 The control device according to a fifth aspect of the invention is the control device, wherein the control means instructs the mobile terminal to transfer data addressed to the mobile terminal from the source router to the destination router and the destination A buffer transfer instruction notification including an identifier or IP address of a router is generated, and the communication unit transmits the header compressed information transfer instruction notification and the buffer transfer instruction notification to the source router. And
また、第6の発明による制御装置は、前記通信手段は、前記移動元のルータに、前記ヘッダ圧縮情報転送指示通知と前記バッファ転送指示通知を合成して送信することを特徴とする。 In the control device according to a sixth aspect of the invention, the communication means synthesizes and transmits the header compression information transfer instruction notification and the buffer transfer instruction notification to the source router.
また、第7の発明によるルータは、ネットワークベースIPモビリティプロトコルを利用し、制御装置の制御によって、一意に付与されたアドレスにより通信を行なう同一リンクに属する移動端末とデータの送受信を行なうルータであって、
前記移動端末にデータを送信する際のヘッダ圧縮情報を記憶する記憶手段と、前記制御装置から、前記移動端末の移動先の前記ルータへ前記ヘッダ圧縮情報を転送指示する前記移動端末の識別子及び前記移動先のルータの識別子又はIPアドレスを含むヘッダ圧縮情報転送指示通知を受信する通信手段と、前記転送指示通知により、前記移動先のルータへ前記ヘッダ圧縮情報を転送する制御手段とを備えることを特徴とする。
A router according to a seventh aspect of the invention is a router that uses a network-based IP mobility protocol and transmits / receives data to / from a mobile terminal belonging to the same link that performs communication using a uniquely assigned address under the control of a control device. And
Storage means for storing header compression information when transmitting data to the mobile terminal, an identifier of the mobile terminal that instructs transfer of the header compression information from the control device to the router to which the mobile terminal has moved, and A communication unit that receives a header compression information transfer instruction notification including an identifier or IP address of a destination router; and a control unit that transfers the header compression information to the destination router by the transfer instruction notification. Features.
また、第8の発明によるルータは、前記通信手段が、前記制御装置から前記移動端末の移動先の前記ルータへ該移動端末宛のデータを転送指示する前記移動端末の識別子及び前記移動先のルータの識別子又はIPアドレスを含むバッファ転送指示通知を受信し、前記制御手段は、前記ヘッダ圧縮情報を送信すると共に前記移動端末宛のデータを転送することを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided the router according to the eighth aspect, wherein the communication means instructs the transfer of data addressed to the mobile terminal from the control device to the destination router of the mobile terminal, and the destination router. And receiving the buffer transfer instruction notification including the identifier or the IP address, and the control means transmits the header compression information and transfers the data addressed to the mobile terminal.
また、第9の発明による通信方法は、ネットワークベースIPモビリティプロトコルを利用し、移動端末に、一意に付与されたアドレスによって同一リンクに属するルータからデータの送受信を行わせ、該移動端末が他のネットワークに移動した際には、制御装置に該移動端末の通信を切替える制御を行わせる通信方法であって、
前記移動端末の移動先のネットワークにおける前記ルータに、前記移動端末からの通知を受信して該移動端末の同一リンクへの移動を検知するステップと、前記制御装置へ前記移動端末の移動を通知するステップとを実行させ、前記制御装置に、移動元の前記ルータへ、ヘッダ圧縮情報を移動先の前記ルータへ転送指示するヘッダ圧縮情報転送指示通知を送信するステップとを実行させることを特徴とする。
A communication method according to a ninth invention uses a network-based IP mobility protocol, and causes a mobile terminal to transmit and receive data from a router belonging to the same link using a uniquely assigned address. When moving to a network, a communication method for causing a control device to perform control for switching communication of the mobile terminal,
Receiving the notification from the mobile terminal to detect the movement of the mobile terminal to the same link to the router in the destination network of the mobile terminal, and notifying the control device of the movement of the mobile terminal And a step of causing the control device to transmit a header compression information transfer instruction notification instructing transfer of header compression information to the destination router to the source router. .
また、第10の発明による通信方法は、前記制御装置に、移動元の前記ルータへ、前記移動端末宛のデータを移動先の前記ルータへ転送指示するバッファ転送指示通知を送信するステップを実行させることを特徴とする。 The communication method according to a tenth aspect of the invention causes the control device to execute a step of transmitting a buffer transfer instruction notification instructing transfer of data addressed to the mobile terminal to the destination router to the source router. It is characterized by that.
本発明によれば、ネットワークベースIPモビリティプロトコルにおいて、移動端末(MN)が他のネットワークに移動した際には、制御装置(LMA)が移動端末の移動元のルータ(MAG)に対して、移動先のルータ(MAG)に関する情報を送信することにより、移動端末とのデータの送受信の際のヘッダ圧縮情報(ROHCの情報)を移動元のルータは移動先のルータに送信し、移動先のルータはヘッダ圧縮情報を保持することになるので、ROHCの状態を維持したままハンドオーバーが可能となる。 According to the present invention, in the network-based IP mobility protocol, when a mobile terminal (MN) moves to another network, the control device (LMA) moves to the source router (MAG) of the mobile terminal. By transmitting information related to the destination router (MAG), the source router transmits header compression information (ROHC information) when transmitting / receiving data to / from the mobile terminal to the destination router. Holds header compression information, so that handover can be performed while maintaining the ROHC state.
また、制御装置は、移動元のルータに対して、移動先のルータの情報を送り、移動元のルータは、ヘッダ圧縮情報を移動先のルータに送信する際にトンネルを作成することにより、移動元のルータのバッファにある移動端末宛のデータも移動先のルータに転送可能となり、ファーストハンドオーバーのサポートも同時に可能となる。 In addition, the control device sends information on the destination router to the source router, and the source router moves by creating a tunnel when sending header compression information to the destination router. Data addressed to the mobile terminal in the buffer of the original router can be transferred to the destination router, and fast handover can be supported at the same time.
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
[第1の実施形態]
図1は、本実施形態におけるネットワークの概略構成について示した図である。
図2は、本実施形態における処理の手順を示したシーケンス図である。
図3は、本実施形態におけるMAGの構成を示したブロック図である。
図4は、本実施形態におけるLMAの構成を示したブロック図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a network in the present embodiment.
FIG. 2 is a sequence diagram illustrating a processing procedure in the present embodiment.
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the MAG in this embodiment.
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the LMA in this embodiment.
図1に示すように、最初、MN1はMAGa2の配下にいる。また、MAGa2とMAGb3とMAGc4は、同じLMA5の傘下に配置されているものとする。MN1は同じLMA5傘下のMAGc4のリンクに配置されているCNa6と、インターネット7、ルータ(Router)8を介してCNb9と通信しているものとする。
また、MAGa2、MAGb3、MAGc4は、Proxy Mobile IP方式における認証等を行なうAAAサーバ10とつながっている。
移動に伴い、MN1はMAGa2配下からMAGb3配下へと移動したものとする。
本実施形態においては、Proxy Mobile IP方式によるハンドオーバーが行なわれるとして説明を行なう。
As shown in FIG. 1, initially, MN1 is under MAGa2. Further, it is assumed that MAGa2, MAGb3, and MAGc4 are arranged under the same LMA5. It is assumed that the
Further, MAGa2, MAGb3, and MAGc4 are connected to
It is assumed that MN1 moves from MAGa2 to MAGb3 under the movement.
In the present embodiment, description will be made on the assumption that handover is performed by the Proxy Mobile IP system.
以下に、図3のMAG及び図4のLMAについて、説明する。
図3に示すように、MAG2、3、4は、LMA5やAAAサーバ10と通信を行ない、LAN(Local Area Network)又はインターネット等の有線による通信を行なう通信手段11と、MN1と無線により通信を行なう無線通信手段12と、ネットワークベースIPモビリティプロトコルに関する制御を行なうネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部13と、データベース部である記憶部14と一時的に記憶することが可能な一時記憶部15と、圧縮・伸長処理部16とを含んで構成される。
The MAG in FIG. 3 and the LMA in FIG. 4 will be described below.
As shown in FIG. 3, the
図4に示すように、LMA5も、通信手段17と、ネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部18と、記憶部19とを含んで構成される。
As shown in FIG. 4, the
次に、図2のシーケンス図を参照しながら、本実施形態における処理の流れを説明する。 Next, the flow of processing in this embodiment will be described with reference to the sequence diagram of FIG.
まず、S101において、MN1は、MAGb3の配下に移動後、MAGb3又はリンクローカルマルチキャストアドレス宛に対して少なくともMN1の識別子であるMN−IDを含む認証情報を送信する。 First, in S101, MN1 transmits authentication information including at least the MN-ID that is the identifier of MN1 to MAGb3 or a link local multicast address after moving under the control of MAGb3.
認証情報を無線通信手段12より受け取ったMAGb3のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部13は、S102において、記憶部14にMN−IDを記憶するとともに、少なくともMN−IDとMAGb3の識別子、MAGb−IDを含む認証情報を生成し、通信手段11からAAAサーバ10に送信する。
The network-based IP mobility
認証情報を受け取ったAAAサーバ10は、S103において、MNのネットワーク参加の正当性を確認し、OKであれば、AAAサーバ10自身又はネットワーク上の別ノードの持つデータベースからMN−IDをキーにMNのアドレス情報を検索し、アドレス情報を含めて認証OKをMAGb3に送信する。
Upon receiving the authentication information, the
次に、認証OKを通信手段11より受け取ったMAGb3のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部13は、認証OKに含まれるMNのアドレス情報を抽出し、RAを無線通信手段12よりMN1に送信する。
Next, the network-based IP mobility
MAGb3よりRAを受け取ったMN1は、S105にて、DAD手順においてNAをリンクに送信する。
In step S105, the
MAGb3のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部13は、MN1よりNAを受信した後、S106にて、MN1のIPアドレスのプレフィックス又はMN1のIPアドレス等のアドレス情報と、MAGb3のIPアドレスを含むProxy Binding Updateを生成し、通信手段11よりLMA5に送信する。なお、Proxy Binding Updateの生成及び送信処理はNA受信後としたが、認証OKを貰った後であれば実行可能で、順序が前後しても良い。
The MAGb3 network-based IP mobility
次に、MAGb3よりProxy Binding Updateを通信手段17を介して受け取ったLMA5のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部18は、Proxy Binding Updateに含まれるMN1のアドレス情報とMAGb3のIPアドレスを関連付けて記憶部19に記憶し、MN1のアドレス情報にマッチするパケットは、MAGb3のIPアドレスでカプセル化し、MAGb3宛に送信する設定を行なう。更に、上記設定が完了したら、ネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部18は、S107にて通信手段17よりMAGb3に、Proxy Binding Update Ackを送信する。
Next, the network-based IP mobility
LMA5よりProxy Binding Update Ackを通信手段11を介して受け取ったMAGb3のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部13は、MN1からのパケットをLMA5のIPアドレスでカプセル化し、LMA5宛に送信する設定を行なう。上述したLMA5でのカプセル化設定と、このMAGb3でのカプセル化設定にて双方向のカプセル化が完了し、LMA−MAGトンネリングが生成される。
The network-based IP mobility
MAGb3へProxy Binding Update Ackを通信手段17より送信したLMA5のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部18は、S108にて、MAGa2に対して、少なくともMAGb3の識別子、MAGb−ID又はMAGb3のIPアドレスとMNの識別子、MN−IDを含むヘッダの圧縮情報の転送を指示するメッセージ、ヘッダ圧縮情報転送指示を送信する。
The network-based IP mobility
図5は、MAGb3の記憶部14にて保持するヘッダ圧縮情報(ROHC情報)の構成例を示した図である。
図5(a)は、ROHCにおける状態とモードについて示すデータ、図5(b)は、ROHCコンテキスト、図5(c)は、シーケンス番号等を記憶したデータの一例である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of header compression information (ROHC information) held in the
FIG. 5A is an example of data indicating the state and mode in ROHC, FIG. 5B is an example of data storing a ROHC context, and FIG. 5C is a data storing sequence numbers and the like.
LMA5よりヘッダ圧縮情報転送指示を受け取ったMAGa2のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部13は、S109において、例えば、図5に示すようなMN−IDから識別されるMN1のアドレス宛のパケットに関するヘッダ圧縮情報を、MAGb−IDを受信した場合は、MAGb−IDから識別して、MAGb3のIPアドレス宛に転送する。
Upon receiving the header compression information transfer instruction from the
このヘッダ圧縮情報は、ROHCする際に必要な情報で、ROHCヘッダと非圧縮ヘッダのマッピングに重要な情報が含まれている。この情報は、現在のモード、状態、CID、W−LSBパラメータ、ソースアドレス、ディスティネーションアドレス、ソースポート、ディスティネーションポート、MN−ID、LMA−ID等の情報が考えられる。また、この際MAGa2では記憶部14からMN1に関するヘッダ圧縮情報を消去する。
This header compression information is necessary for ROHC and includes important information for mapping between the ROHC header and the uncompressed header. This information may be information such as the current mode, status, CID, W-LSB parameter, source address, destination address, source port, destination port, MN-ID, LMA-ID, and the like. At this time, MAGa2 erases the header compressed information related to MN1 from the
MAGa2からヘッダ圧縮情報を受け取ったMAGb3のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部13では、ヘッダ圧縮情報を記憶部14に記憶する。
The network-based IP mobility
この後、S110以降において、MAGb3のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部13は、圧縮・伸長処理部16にパケットを出力し、圧縮・伸長処理部16は、記憶部14の図5のような圧縮情報を元にIP/UDP/RTPヘッダを圧縮し、ネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部13は、無線通信手段12から、MN1に対して、パケットの配送を開始する。
Thereafter, after S110, the network-based IP mobility
また、MN1からヘッダ圧縮済みのパケットを無線通信手段12を介して受け取った場合には、MAGb3のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部13は、該パケットを圧縮・伸長処理部16に出力し、圧縮・伸長処理部16は、該パケットのヘッダの伸長を行ない、LMA5への転送を行なうことができる。
In addition, when the header-compressed packet is received from the
このような構成とすることにより、MN1が移動して、自身の属するリンクがMAGa2からMAGb3に変わることにより、下り(通信相手からMN向けての)パケットのコンプレッサ・上り(MNから通信相手向けての)パケットのデコンプレッサを変更してもヘッダの圧縮・伸長が可能となる。 By adopting such a configuration, the MN1 moves and the link to which the MN1 belongs changes from MAGa2 to MAGb3, so that the compressor / uplink (from the communication partner to the MN) packet (from the communication partner to the communication partner) The header can be compressed and expanded even if the packet decompressor is changed.
なお、本実施形態においては、Proxy Mobile IP方式で説明したが、AAAサーバによる認証の手順を省いて、従来技術において説明した、第一のネットワークベースIPモビリティプロトコルによる方式に適用して実施を行なっても、同様の効果が得られる。 In this embodiment, the Proxy Mobile IP method has been described. However, the authentication procedure by the AAA server is omitted, and the present invention is applied to the first network-based IP mobility protocol method described in the prior art. However, the same effect can be obtained.
[第2の実施形態]
図6は、本実施形態におけるネットワークの概略構成について示した図である。
図7は、本実施形態における処理の手順を示したシーケンス図である。
[Second Embodiment]
FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of the network in the present embodiment.
FIG. 7 is a sequence diagram showing a processing procedure in the present embodiment.
図6に示すように、最初、MNa21はMAGa22の配下にいる。MNa21の移動に伴い、MNa21はMAGa22配下から、既にMNb23が存在するMAGb24配下へと移動したものとする。また、この時、MNa21の移動の制御をするのはLMAa25で、MNb23の移動制御を行なうのはLMAb26とする。
As shown in FIG. 6, initially,
次に、図7のシーケンス図を参照しながら、本実施形態における処理の流れを説明する。
まず、S201において、MNa21はMAGb24又はリンクローカルマルチキャストアドレス宛に対して少なくともMNa21の識別子であるMNa−ID及び、自身の移動制御を担当するLMAであるLMAa25のID、LMAa−IDを含むメッセージを送信する。
Next, the flow of processing in this embodiment will be described with reference to the sequence diagram of FIG.
First, in S201, the
MNa21からメッセージを受け取ったMAGb24のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部13は、S202において、少なくともMNa−IDとMAGb24の識別子であるMAGb−IDを含むロケーションレジストレーションをLMAa25に送信する。
The network-based IP mobility
次に、MAGb24からロケーションレジストレーションを受け取ったLMAa25のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部18は、ロケーションレジストレーションに含まれるMNa−IDを抽出し、このMNa−IDをキーに、現在のMNa21の状態をLMAa25の記憶部19に保持するデータより検索する。ネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部18は、データでは、MNa21がMAGa22に属している状態であることを把握する。LMAa25のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部18は、データでMNa21が現在MAGa22に属している状態となっているが、MAGb24からロケーションレジストレーションを受け取ったことにより、MNa21が移動したことを認識する。
Next, the network-based IP mobility
そこで、S203において、LMAa25のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部18はMAGb24に対して、LMAa−MAGbトンネル作成のための少なくともLMAa25の識別子であるLMAa−ID、MNaのグローバルアドレスを含むルーティングセットアップを送信する。
Therefore, in S203, the network-based IP mobility
また、S204において、LMAa25のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部18は、MAGa22に対して少なくともMNa21の識別子、MNa−IDとMAGb24の識別子、MAGb−ID又はIPアドレスを含むバッファ転送・ヘッダ圧縮情報転送指示を送信する。このバッファ転送・ヘッダ圧縮情報転送指示は、図7に示すように、ロケーションデレジストレーション、すなわち、今まで必要だったLMAa25−MAGa22トンネル削除のためのメッセージ中に含めてもよいし、別に送信してもよい。このヘッダ圧縮情報をMAGb24に送信した後、MAGa22のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部13では、MNa21に関するヘッダ圧縮情報を記憶部14から消去する。
In S204, the network-based IP mobility
図8は、ヘッダ圧縮情報の一例を示したものである。図8(a)は、MNa21用、図8(b)は、MNb23用のヘッダ圧縮情報の例である。 FIG. 8 shows an example of header compression information. FIG. 8A shows an example of header compression information for MNa21, and FIG. 8B shows an example of header compression information for MNb23.
LMAa25からのバッファ転送・ヘッダ圧縮情報転送指示を受け取ったMAGa22のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部13では、S205において、記憶部14から読み出して、少なくともMAGa−IDとMNa−IDと図8(a)のようなヘッダ圧縮情報を含むトンネル生成要請・ヘッダ圧縮情報メッセージをMAGb24に送信する。
Upon receiving the buffer transfer / header compressed information transfer instruction from the
MAGa22からのトンネル生成要請・ヘッダ圧縮情報メッセージを受け取ったMAGb24のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部13は、MAGa22との間にトンネル経路を設定し、S206において、確認のトンネル生成要請・ヘッダ圧縮情報AckをMAGa22に送信し、MAGa22のバッファ(一次記憶部)15にあるMNa21宛のパケットをMAGb24に転送可能とする。トンネル経路では、MAGb24のIPアドレスを外側ディスティネーションアドレス、MAGa22のIPアドレスを外側ソースアドレスとするIPv6 in IPv6カプセル化することで実現する。また、MAGb24のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部13は、受け取ったヘッダ圧縮情報を記憶部14に記憶する。
The network-based IP mobility
ルーティングセットアップを受け取ったMAGb24のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部13は、LMAa25とMAGb24の間でトンネル経路を設定し、ルーティングセットアップAckをLMAa25に送信する。
The network-based IP mobility
また、トンネル生成要請・ヘッダ圧縮情報Ackを受け取ったMAGa22のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部13は、S208において、MNa−IDから識別されるMNa21のアドレス宛のパケットをMAGb−IDから識別されるMAGb24のIPアドレス宛に転送を開始する。
Further, the network-based IP mobility
MAGb24からルーティングセットアップAckを受け取ったLMAa25のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部18は、S209において、MAGb24にMNa21の少なくともプレフィックス情報を含む、ロケーションレジストレーションAckを送信する。
Upon receiving the routing setup Ack from the
LMAa25からロケーションレジストレーションAckを受け取ったMAGb24のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部13は、S210において、前記プレフィックス情報を元にRAをMNa21に送信する。
Upon receiving the location registration Ack from the
MAGb24からRAを受け取ったMNa21は、S211において、DAD手順においてNAをリンクに送信する。
The
MAGb24のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部13は、MNa21からこのNAを受け取った後、S212において、LMAa25にMAGb−ID、MNa21のアドレス、MNa−IDを含むMNアドレスセットアップを送信し、S213において、LMAa25のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部18は、MAGb24に、確認のMNアドレスセットアップAckを送信する。
After receiving this NA from the
S214以降、MAGb24のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部13は、MAGa22からの転送パケットを含むパケットを圧縮・伸長処理部16に出力し、圧縮・伸長処理部16は、記憶部14の圧縮情報を参照してヘッダを圧縮し、ネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部13は、無線通信手段12からMNa21へのパケットの配送を開始する。
After S214, the network-based IP mobility
また、MNa21からヘッダ圧縮済みのパケットを受け取った場合には、MAGb24のネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部13は、該パケットを圧縮・伸長処理部16に出力し、圧縮・伸長処理部16は、該パケットのヘッダの伸長を行ない、LMAa25への転送を行なうことができる。
Further, when a header-compressed packet is received from the
図9及び図10は、パケットのフォーマットの例を示した図である。なお、この図9及び図10のパケットは種々のフィールドが省略されており、実際のパケットはこのフォーマット通りではない。図9(a)は、ヘッダ圧縮前のパケットのフィールドの種別について示したものである。
図9(a)に示すように、パケットは、ヘッダ部分である外側ソースアドレス(Outer Src IP)、外側ディスティネーションアドレス(Outer Dst IP)、インナーソースアドレス(Inner Src IP)、インナーディスティネーションアドレス(Inner Dst IP)、UDP、RTPと、データ本体であるペイロードからなる。
9 and 10 are diagrams showing examples of packet formats. Note that various fields are omitted from the packets in FIGS. 9 and 10, and the actual packet does not conform to this format. FIG. 9A shows the field type of the packet before header compression.
As shown in FIG. 9A, the packet includes an outer source address (Outer Src IP), an outer destination address (Outer Dst IP), an inner source address (Inner Src IP), and an inner destination address (header portion). Inner Dst IP), UDP, RTP, and a payload which is a data body.
本発明を用いると、MN方向のパケットは、図9(b)に示すとおり、Inner Dst IPアドレスは、「MNaIP」となっており、MAGが届けたいMNが識別可能となる。 When the present invention is used, the inner Dst IP address of the packet in the MN direction is “MNaIP” as shown in FIG. 9B, and the MN that the MAG wants to deliver can be identified.
その結果、図9(b)のようなパケットが届いた場合は、MAGの圧縮・伸長処理部16は、記憶部14にある図8(a)のようなデータを参照し、図9(c)のようにROHCヘッダを作成して、ヘッダの圧縮ができ、なお且つ、MNa21に届けることをMAGは把握することができるので、パケットをMNa21に正しく配送することができる。
As a result, when a packet as shown in FIG. 9B arrives, the MAG compression /
図9(d)のようなパケットが届いた場合には、MAGの圧縮・伸長処理部16は、記憶部14にあるMNb23用の図8(b)のような圧縮情報を参照し、ROHCヘッダを作成して、MNb23に届ける。
When the packet as shown in FIG. 9D arrives, the MAG compression /
また、MAGでは、MNからのパケットは、無線通信手段12において、ベアラの情報、例えば、MACアドレス等よりどのMNから届いたか把握することができる。その結果、図10(a)のようなパケットをMNa21から受け取ったら、記憶部14におけるMNa21用の図8(a)のような圧縮情報を参照し、IP/UDP/RTPヘッダを図10(b)のように伸長して、宛先をLMAa25と認識することができるので、パケットをLMAa25に送信することが可能となる。
In the MAG, the packet from the MN can be grasped by the wireless communication means 12 from which MN the bearer information, for example, the MAC address or the like is received. As a result, when a packet as shown in FIG. 10A is received from the
また、図10(a)のようなパケットがMNb23から届いた場合には、MAGの圧縮・伸長処理部16は、記憶部14にあるMNb23用の図8(b)のような圧縮情報を参照し、図10(c)のように伸長して、宛先をLMAb26と認識することができるので、パケットをLMAb26に送信することが可能となる。
When the packet as shown in FIG. 10A arrives from the
本実施形態においては、LMAa25は、MAGa22にバッファ転送及びヘッダ圧縮情報転送指示を行い、MAGa22からMAGb24へのトンネル生成オファーとヘッダ圧縮情報を同じメッセージに入れることによって、バッファ転送のトンネリングとヘッダ圧縮情報の通知が効率的に行われる場合について説明した。このことによりMAGa22のバッファに溜まっていたMNa21宛のパケットはMAGb24経由で転送され、且つ、ヘッダ圧縮情報をMAGb24は得ることができるため、ハンドオーバー後もパケットロスなくヘッダ圧縮してMNa21にパケットを届けることが可能となる。
In this embodiment, the
尚、本発明のネットワークベースIPモビリティプロトコルを利用した通信システム、制御装置、ルータ及びその通信方法は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 Note that the communication system, control device, router and communication method using the network-based IP mobility protocol of the present invention are not limited to the above-described illustrated examples, and may be variously within the scope of the present invention. Of course, changes can be made.
1、21、23 MN
2、3、4、22、24 MAG
5、25、26 LMA
6、9 CN
7 インターネット
8 Router
10 AAAサーバ
11、12、17 通信手段
13、18 ネットワークベースIPモビリティプロトコル処理部
14、19 記憶部
15 一時記憶部
16 圧縮・伸長処理部
1, 2, 23 MN
2, 3, 4, 22, 24 MAG
5, 25, 26 LMA
6, 9 CN
7 Internet 8 Router
10
Claims (10)
前記移動端末の移動先のネットワークにおける前記ルータは、
前記移動端末から該移動端末の識別子を含む通知を受信して、前記制御装置に該移動端末の識別子及び該ルータの識別子又はIPアドレスを含む通知を送信し、
前記制御装置は、前記移動端末の移動元の前記ルータに、移動元の前記ルータから移動先の前記ルータへヘッダ圧縮情報を転送するようヘッダ圧縮情報転送指示通知を送信することを特徴とするネットワークベースIPモビリティプロトコルを利用した通信システム。 Using a network-based IP mobility protocol, a mobile terminal performs communication by transmitting and receiving data from a router belonging to the same link using a uniquely assigned address. When the mobile terminal moves to another network, control is performed. A communication system for switching communication by controlling a device,
The router in the destination network of the mobile terminal is
Receiving a notification including the identifier of the mobile terminal from the mobile terminal, and transmitting a notification including the identifier of the mobile terminal and the identifier or IP address of the router to the control device;
The control device transmits a header compressed information transfer instruction notification to the source router of the mobile terminal so as to transfer header compressed information from the source router to the destination router. A communication system using the base IP mobility protocol.
前記移動端末の移動先のネットワークにおける前記ルータからの該移動端末の識別子及び該ルータの識別子又はIPアドレスを含む通知を受信する通信手段と、
中継を行なう前記ルータ及び前記移動端末に関する通信情報を保持する記憶手段と、
前記ルータからの通知に含まれる前記移動端末の識別子から該移動端末の通信情報について前記記憶手段を参照、移動先の前記ルータの情報及び前記ルータ間のデータ転送に関する情報を更新し、
移動元の前記ルータが移動先の前記ルータへヘッダ圧縮情報を転送するよう指示する前記移動端末の識別子及び前記移動先のルータの識別子又はIPアドレスを含むヘッダ圧縮情報転送指示通知を生成する制御手段とを備え、
前記通信手段は、前記移動元のルータに、前記ヘッダ圧縮情報転送指示通知を送信することを特徴とする制御装置。 When a mobile terminal moves to another network in a system that uses a network-based IP mobility protocol and communicates by transmitting and receiving data from a router belonging to the same link by an address uniquely assigned to the mobile terminal. A control device that performs control for switching communication,
Communication means for receiving a notification including an identifier of the mobile terminal and an identifier or an IP address of the mobile terminal from the router in the network to which the mobile terminal is moved;
Storage means for holding communication information relating to the router and the mobile terminal performing relay;
Refer to the storage means for communication information of the mobile terminal from the identifier of the mobile terminal included in the notification from the router, update the information on the destination router and data transfer between the routers,
Control means for generating a header compressed information transfer instruction notification including an identifier of the mobile terminal and an identifier or IP address of the destination router for instructing the source router to transfer header compressed information to the destination router And
The control device, wherein the communication means transmits the header compressed information transfer instruction notification to the source router.
前記移動端末にデータを送信する際のヘッダ圧縮情報を記憶する記憶手段と、
前記制御装置から、前記移動端末の移動先の前記ルータへ前記ヘッダ圧縮情報を転送指示する前記移動端末の識別子及び前記移動先のルータの識別子又はIPアドレスを含むヘッダ圧縮情報転送指示通知を受信する通信手段と、
前記転送指示通知により、前記移動先のルータへ前記ヘッダ圧縮情報を転送する制御手段とを備えることを特徴とするルータ。 A router that transmits and receives data to and from a mobile terminal belonging to the same link that communicates with a uniquely assigned address under the control of a control device using a network-based IP mobility protocol
Storage means for storing header compression information when transmitting data to the mobile terminal;
From the control device, a header compressed information transfer instruction notification including an identifier of the mobile terminal for instructing transfer of the header compressed information to the destination router of the mobile terminal and an identifier or IP address of the destination router is received. Communication means;
A router comprising: control means for transferring the header compression information to the destination router by the transfer instruction notification.
前記移動端末の移動先のネットワークにおける前記ルータに、
前記移動端末からの通知を受信して該移動端末の同一リンクへの移動を検知するステップと、
前記制御装置へ前記移動端末の移動を通知するステップとを実行させ、
前記制御装置に、
移動元の前記ルータへ、ヘッダ圧縮情報を移動先の前記ルータへ転送指示するヘッダ圧縮情報転送指示通知を送信するステップとを実行させることを特徴とする通信方法。 Using the network-based IP mobility protocol, the mobile terminal is made to transmit and receive data from a router belonging to the same link using a uniquely assigned address. When the mobile terminal moves to another network, the control device A communication method for performing control for switching communication of the mobile terminal,
In the router in the network to which the mobile terminal is moving,
Receiving notification from the mobile terminal and detecting movement of the mobile terminal to the same link;
Notifying the control device of the movement of the mobile terminal,
In the control device,
Transmitting a header compression information transfer instruction notification for instructing transfer of header compression information to the destination router to the movement source router.
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