JP4595619B2 - 移動ルータ、ホームエージェント、および端末位置管理方法 - Google Patents

Description

本発明はホームネットワークと同一のネットワークプレフィクスを有する複数の移動ネットワークと、その移動ネットワークのアドレスを管理するホームエージェントとからなる移動ネットワークシステムにおける端末の接続位置を管理する端末位置管理方法、およびその方法を実施する移動ルータとホームエージェントに関する。

従来より、移動可能な端末群及びルータで構成されたネットワーク全体の移動性を提供する技術が、ＩＥＴＦ ＮＥＭＯ−ＷＧにおいて検討されている。

非特許文献１に記載されたＮＥＭＯ（Network Mobility）は、この移動可能な端末群及びインターネット等の外部ネットワークと接続する移動ルータで構成されたネットワーク(以下、「移動ネットワーク」という。)と、移動ルータの位置を管理するホームエージェントとにより、移動ネットワークのデータ通信を実現する技術である。

図２４は非特許文献１に開示されている従来の移動ネットワークシステムを示すものである。

図２４において、ホームネットワーク２に接続する端末８はホームゲートウェイ（ＨＧＷ）１２を介してインターネット等のグローバルネットワーク１とつながり、グローバルネットワーク１に複数のる端末９と通信を行うことができる。

また、移動ネットワーク３、４に接続する移動ルータ（ＭＲ）５、６、７がグローバルネットワーク１上のアクセスルータ１１と接続している。

この場合、移動ネットワークはそれぞれ独立したネットワークとして構成する必要があるため、ホームネットワーク２のネットワークプレフィクスＰｒｅｆ＿Ｈｏｍｅ、移動ネットワーク３のネットワークプレフィクスＰｒｅｆ＿ＮＥＭＯ３、移動ネットワーク４のネットワークプレフィクスＰｒｅｆ＿ＮＥＭＯ４は互いに異なるように設定する必要がある。ここでは、それぞれＰｒｅｆ＿Ｈｏｍｅ（１：１：１：／４８）、Ｐｒｅｆ＿ＮＥＭＯ３（１：１：１：３／６４）、Ｐｒｅｆ＿ＮＥＭＯ４(１：１：１：４／６４)を持つとする。

なお、移動ルータ５、６、７はアクセスルータ（ＡＲ）１１に接続するとき、アクセスルータ１１の広告するネットワークプレフィクス情報を得るか、または図示していないＤＨＣＰサーバに要求を出すことによって、気付けアドレス（Ｃａｒｅ ｏｆ ａｄｄｒｅｓｓ：ＣｏＡ）を取得しホームエージェント（ＨＡ）１０に位置登録する。

ここで、端末８がホームネットワーク２との接続を離れ、移動ネットワーク３へ移動すると、端末８は移動ルータ５または６から広告されるルータ情報に含まれるＰｒｅｆ＿ＮＥＭＯ３と、端末アドレス（０：０：０：８とする）を組み合わせてアドレス１：１：１：３：：８を取得する。

この後、アドレス１：１：１：３：：８の端末８宛のパケットがホームネットワーク２へ到着すると、ホームエージェント１０が捕捉し、移動ルータ５または６へ転送する。ここで、ホームエージェント１０は端末８宛のデータをカプセル化し、移動ルータ５、６とホームエージェント１０の間でトンネリング転送を行う。

このように、移動ルータ５、６、７がホームネットワーク２に接続しているときにはホームアドレス（Ｈｏｍｅ Ａｄｄｒｅｓｓ：ＨｏＡ）を使用して、移動ルータ５、６、７は移動ネットワーク内の端末の通信を中継するが、アクセスルータ１１に接続している際には、ホームエージェント１０が移動ネットワーク３、４内の端末８の通信パケットを中継する。

これによって、端末が移動ネットワークとともに移動し、移動ルータ５、６、７が異なるアクセスルータ１１へ接続して、新たなＣｏＡを取得したとしても、端末８宛の通信パケットはホームエージェント１０から移動ルータ５、６、７へトンネリングパケットにより転送されるので、端末８と端末９との通信は途切れることなく維持される。
Vijay Devarapalli他, "Network Mobility (NEMO) Basic Support Protocol", draft-ietf-nemo-basic-support-02.txt

しかしながら、上記従来の構成では、端末８は１：１：１：３：：８というアドレスを取得しているため、移動ネットワークに接続していた端末８が単独で移動して移動ネットワーク４へ接続しても、アドレス１：１：１：３：：８宛のパケットは移動ネットワーク３へ送られてしまう。

これを防止するためには、端末８がネットワークを移動した時点でアドレスを再取得（例えば、ホームネットワーク２だと１：１：１：：８）する必要がある。このためには、再取得した時点でダイナミック（Ｄｙｎａｍｉｃ）ＤＮＳ等によりＤＮＳ設定を変更する等の処理をしないと、端末８宛にパケットを送信できなくなる。しかし、ダイナミック（Ｄｙｎａｍｉｃ）ＤＮＳを使用したとしても、端末８がネットワーク間を移動すると一度セッションが切断されてしまう。また、ダイナミック（Ｄｙｎａｍｉｃ）ＤＮＳを全ての端末に実装することはコスト等の問題から現実的とはいえない。

本発明は上記従来の課題を解決するためになされ、その目的とするところは、ルーティング機能を有さない端末がホームネットワークと複数の移動ネットワーク間を移動しても、当該端末へ正しくパケットを転送する移動ルータ、ホームエージェント、および端末位置管理方法を提供することにある。

本発明の端末位置管理方法は、移動ルータと端末が相互に接続された、ホームネットワークのネットワークプレフィクスと同一のネットワークプレフィクスを有する複数の移動ネットワークと、この移動ネットワークの位置を管理するホームエージェントとからなる移動ネットワークシステムであって、ホームエージェントが端末宛のデータがホームネットワークに到着した際に、前記ホームエージェントが、管理しているこの端末の不在を検知するステップと、ホームエージェントがこの端末の不在を検知したとき、移動ネットワークの移動ルータにこの端末が接続しているか否かを問い合わせるステップと、移動ルータがこの問い合わせを受けて、自己の移動ネットワークにこの端末が接続しているか否かを探索し、接続している場合はホームエージェントへこの端末の存在を通知するステップと、ホームエージェントがこの端末の存在の通知を受けたとき、それを通知した移動ルータへこの端末宛のデータを転送するステップとを備えるものである。

これにより、端末がホームネットワーク及びいずれかの移動ネットワークに接続した場合に、端末宛のデータは常に正しく配送される。また、宛先の端末がホームネットワークに接続されていないときのみ、ホームエージェントからの問い合わせが移動ルータに送信されるので、ネットワーク上のトラフィックを軽減できる。さらに、移動ルータは端末が自己の移動ネットワークに接続された時点で、ホームエージェントへ通知する必要がないので、ホームエージェントと移動ルータ間の通信を増加させることもない。

また、本発明の端末位置管理方法は、移動ルータがホームエージェントへ自己の移動ネットワークの識別子であるネットワーク識別子の割り当てを要求するステップと、ホームエージェントがこの要求に対して、ネットワーク識別子を割り当てるステップと、移動ルータが割り当てられたネットワーク識別子を自己の移動ネットワークへ広告するステップと、移動ネットワーク内の移動ルータ間で、ホームエージェントから取得したネットワーク識別子のうち一つを選択するネットワーク識別子選択ステップと、ホームエージェントから取得したネットワーク識別子と、ネットワーク識別子選択ステップで選択されたネットワーク識別子とが異なるネットワーク識別子を有する移動ルータが、選択されたネットワーク識別子をホームエージェントに登録するステップとをさらに有している。

これにより、複数の移動ルータが一つの移動ネットワークに接続している場合にも、ホームエージェントは複数の移動ルータが同一移動ネットワークに接続していることを認識できる。

また、本発明の端末位置管理方法は、ホームエージェントが複数の移動ルータから端末の存在の通知を受けたとき、通知した複数の移動ルータおよび当該移動ルータと同一のネットワーク識別子を登録した移動ルータのうち一つを選択するステップをさらに有している。

これにより、ホームエージェントが通信に適合する移動ルータを選択することが可能になる。

また、本発明の端末位置管理方法は、一つの移動ネットワークに複数の移動ルータが接続している場合に、自己の移動ネットワークに端末が接続しているか否かの探索で端末の存在を検出したとき、複数の移動ルータのいずれか一つがホームエージェントへ端末の存在を通知するものである。

これにより、移動ネットワーク上の移動ルータが通信に適合する移動ルータを移動ルータ同士で調整して選択することが可能になる。また、端末の存在を検出した移動ルータが複数存在した場合に、全ての移動ルータが通知をする場合と比較して、トラフィックの量を削減できる。

また、本発明の端末位置管理方法におけるホームネットワークにおける端末の所在の問い合わせは、端末のデータリンク層アドレスの問い合わせであり、ホームエージェントによる端末の不在の検知は、ホームエージェントが端末のデータリンク層アドレスの問い合わせを捕捉し、当該問合せを捕捉してから所定時間その端末からの返答がない場合に、その端末がホームネットワークに接続していないと判断することにより行うものである。

これにより、ホームエージェント以外の機器への機能の追加をせずに、ホームエージェントが端末の不在を認識することができる。

また、本発明の端末位置管理方法は、移動ルータが自己の移動ネットワークに端末が接続していることを検知したのち、端末の接続を定期的に確認するステップと、移動ルータが端末の接続を確認できなくなったとき、ホームエージェントへ端末の不存在を通知するステップとをさらに有している。

これにより、端末がネットワークに接続しなくなったときにも、すぐに検出できるので、ネットワークに非接続の端末へデータを転送することを防止できる。

本発明の移動ルータは、移動ルータと端末とが相互に接続された、複数の移動ネットワークと、この移動ネットワークの位置を管理するホームエージェントとからなる移動ネットワークシステムにおいて、外部ネットワークからのメッセージを受信するメッセージ受信部と、このメッセージ受信部がホームエージェントから指定された端末の存在の問い合わせを受けたとき、その端末が自己の移動ネットワーク内に存在するか否かを調べる端末検索部と、この端末検索部から端末の検出通知を受けた後、端末検索部にこの端末の存在を所定時間毎に検索要求し、端末の接続を管理する端末位置維持部と、端末検索部からこの端末の検出通知を受け、ホームエージェントへこの端末の存在を通知したり、あるいはこの端末位置維持部からの前記端末の非接続の通知を受け、ホームエージェントへこの端末の不在を通知したりする端末位置通知部とを備えている。

これにより、ホームエージェントが端末の存在する移動ネットワークを知ることができると共に、端末がネットワークに接続しなくなったときには、すぐにその通知が移動ルータからあるので、ホームエージェントがネットワークに非接続の端末へデータを転送することを防止できる。

また、本発明の移動ルータは、ネットワーク識別子をホームエージェントから取得する識別子取得部と、この識別子取得部により取得したネットワーク識別子を移動ネットワーク内に広告する識別子広告部と、移動ネットワーク内の他の移動ルータから広告されたネットワーク識別子と自身のネットワーク識別子とのいずれか一方を選択する識別子共有部と、この識別子共有部により選択したネットワーク識別子が、識別子取得部により取得したネットワーク識別子と異なる場合には、識別子広告部に広告を禁止させるとともに、その選択されたネットワーク識別子をホームエージェントに再登録する識別子更新部とを備え、再登録したネットワーク識別子が所定時間広告されてこない場合には、識別子更新部がホームエージェントに登録しているネットワーク識別子を、ホームエージェントから取得したネットワーク識別子に更新するものである。

これにより、移動ルータは同一の移動ネットワークに接続している移動ルータとネットワーク識別子を共有することができるので、ホームエージェントは複数の移動ルータが同一の移動ネットワークに接続していることを認識できるようになる。このため、ホームエージェントが端末宛のパケットを通信に適する移動ルータへ選択的に転送することが可能になる。

また、移動ルータが移動ネットワークから離れて新たな移動ネットワークを構成し、別の移動ネットワークに接続した場合にも、接続先の移動ネットワークのネットワーク識別子を共有して参加することができるため、柔軟に移動ネットワークを構成することができる。

本発明のホームエージェントは、移動ルータと端末が相互に接続された、複数の移動ネットワークと、この移動ネットワークの位置を管理するホームエージェントとからなる移動ネットワークシステムにおいて、端末宛のデータを受信したとき、その端末がホームネットワークに接続しているか否かを検知する端末不在検知部と、この端末不在検知部によりその端末の不在を検知したとき、自己が管理する移動ネットワークに接続する移動ルータにその端末が接続しているか否かを問い合わせるメッセージを送信する端末位置検索部と、この問い合わせに対する応答メッセージを受信し、該当する端末が接続する移動ネットワークの管理情報を更新する端末位置情報管理部と、この端末位置情報管理部の管理情報に基づいて、該当する端末が接続している移動ネットワークの移動ルータへ端末宛のデータを転送するデータ転送部とを備えている。

これにより、端末がホームネットワーク及びいずれかの移動ネットワークに接続した場合に、端末宛のデータは常に正しく配送される。また、宛先の端末がホームネットワークに接続されていないときのみ、ホームエージェントからの問い合わせが移動ルータに送信されるので、ネットワーク上のトラフィックを軽減できる。さらに、移動ルータは端末が自己の移動ネットワークに接続された時点で、ホームエージェントへ通知する必要がないので、ホームエージェントと移動ルータ間の通信を増加させることもない。

また、本発明のホームエージェントは移動ルータからの要求に応じて、移動ネットワークの識別子であるネットワーク識別子を割り当てる識別子割当て部と、移動ルータからの要求に応じて、当該移動ルータと通知されたネットワーク識別子とを関連づけて登録を行う識別子登録部とをさらに有している。

これにより、ホームエージェントは同一の移動ネットワークに複数の移動ルータが接続していることを認識できる。

また、本発明のホームエージェントのデータ転送部は、識別子登録部により、端末が複数の移動ルータから構成される移動ネットワークに接続していることを通知されたとき、複数の移動ルータのうち少なくとも一つを選択して転送するものである。

これにより、複数の移動ルータが接続した移動ネットワークに端末が接続した場合にも、ホームエージェントが適切な移動ルータを選択してデータを転送することができる。

また、本発明のホームエージェントにおける端末不在検知部は、ホームネットワークにおいて端末のデータリンク層アドレスの問い合わせメッセージを捕捉してから、所定時間前記端末からの返答がない場合に、その端末がホームネットワークに接続していないと判断する。

これにより、ホームエージェント以外の機器への機能の追加をせずに、ホームエージェントが端末の不在を認識することができる。

また、本発明のホームエージェントにおける端末位置管理部は、移動ルータから端末の不在の通知を受信したとき、移動ネットワークの管理情報を更新する。

これにより、端末が移動ネットワーク及びホームネットワーク間を移動した場合に、ホームエージェントが移動前のネットワークにパケットを誤って転送してしまうことを防止できる。

本発明の端末位置管理方法によれば、ルーティング機能を有さない端末が他の移動ネットワークへ移動しても、ホームエージェントが端末の移動先を正しく検出し、その端末宛のパケットを転送することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態における移動ネットワークシステムの構成を示す図であり、従来の構成とはホームネットワーク２、移動ネットワーク３、４の全てが同じネットワークプレフィクスであるということと、それぞれが異なるネットワーク識別子（以下、「ＮＩＤ」という。）を有している点である。これにより、端末８が単独で移動していずれのネットワークに接続しても、端末８は新たにアドレスを取得し直す必要がないので、インターネット上の他の端末９と通信を継続することができる。なお、このＮＩＤはネットワークを特定するものであり、ネットワークプレフィクスが同一でもこのＮＩＤが異なることにより、ネットワークを識別することが可能になる。

以下に、本実施の形態における移動ネットワークシステムを構成する移動ルータ、ホームエージェントの構成と動作、およびこれらを用いて行う端末位置管理方法について説明する。

初めに、本発明における移動ルータの構成及び動作について説明する。

図２は本発明における移動ルータ５〜７の構成を示す図である。

図２において、内部ネットワークインタフェース５０１は移動ネットワークに接続されている端末や他の移動ルータとの通信における物理層処理、データリンク層処理を行うものである。外部ネットワークインタフェース５０３は、外部ネットワーク１の接続点となるアクセスルータ１１や基地局やアクセスポイント等、またはホームネットワーク２と接続するための物理層処理及びデータリンク層処理を行うものである。

また、パケット送信／中継処理部５０２は、各インタフェースから受信したパケットの中継または受信処理及び移動ルータ自身からパケットを送信する場合のＩＰ及びＩＰよりも上位層（ＴＣＰ、ＵＤＰ、ＩＣＭＰ）の処理を行うものである。本発明にかかるメッセージ受信部はこのパケット送信／中継処理部５０２の有する一部の機能に相当する。

位置登録部５０４は、アクセスルータ１１の広告するネットワークプレフィクス情報を得ることによってＣｏＡを取得し、ホームエージェント１０へ位置登録を行うものであり、位置管理情報を位置管理情報記憶部５０７に保存する。図１４は、位置管理情報記憶部５０７に記憶される位置管理情報のデータ構造を示すものである。

図１４において、ＨＡ１７０１は自己が属するホームエージェントのアドレス、ＨｏＡ１７０２は自己のホームアドレス、ＣｏＡ１７０３は現在位置している気付けアドレスである。

端末検索部５０５は、内部ネットワークである移動ネットワークに指定された端末が接続しているか否かを検索し、検出した場合は端末情報記憶部５０８に登録するものである。

端末位置維持部５０６は、自己の移動ネットワーク上の端末の所在を管理するものであり、端末の位置が変化した場合には端末情報記憶部５０８の登録情報を更新する。

端末位置通知部５１０は、端末検索部５０５と端末位置維持部５０６とからの通知を受けて、指定された端末の所在を通知するための端末位置管理メッセージを生成するものである。

識別子取得部５１１は、ホームエージェント１０へＮＩＤの付与を要求するＮＩＤ割当要求メッセージを生成するものである。このＮＩＤ割当要求メッセージのパケットフォーマットを図１８に示す。これはモバイルＩＰｖ６のバインディングアップデート（Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｕｐｄａｔｅ）（以下、「ＢＵ」という。）パケットであり、送信元アドレス２４１と宛先アドレス２４２にはそれぞれ移動ルータのＣｏＡと、ホームエージェントのアドレスを設定し、ホームアドレス２４３には移動ルータのＨｏＡを設定する。また、Ｉフラグ２４４は、ＮＩＤの割当要求を示すものであり、割当要求をする場合は‘１’を設定し、要求しない場合は‘０’を設定する。

識別子広告部５１２は、自己の内部ネットワークへＮＩＤを通知するためのＮＩＤ広告メッセージを生成するものである。このＮＩＤ広告メッセージのパケットフォーマットを図２１に示す。これはＩＣＭＰｖ６のルータ広告（Ｒｏｕｔｅｒ Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ）（以下、「ＲＡ」という。）パケットにネットワークＩＤオプション２７１を追加したものである。送信元アドレス２７２と宛先アドレス２７３にはそれぞれ送信元ルータのローカルスコープアドレスと、ネットワーク内全ノード宛のマルチキャストアドレスが設定される。ネットワークＩＤオプション２７１のネットワークＩＤ２７４は自己のＮＩＤを示し、割当時刻２７５はホームエージェント１０からこのＮＩＤを割当られた時刻が記載される。

識別子共有部５１３は、一つの移動ネットワークに複数の移動ルータが接続していて、それぞれの移動ルータが異なるＮＩＤを取得している場合、いずれか一つのＮＩＤを自己のＮＩＤに選択するものである。本実施の形態では、選択基準としてＮＩＤが割り当てられた時刻の最も古いものを選ぶものとする。この選択基準はこれに限らず、ホームエージェントが別途設定したシーケンス番号を選択基準とすることも、また他の基準とすることも可能である。

識別子更新部５１４は、ホームエージェント１０にＮＩＤの更新を要求するためのＮＩＤ更新要求メッセージを生成するものである。このＮＩＤ更新要求メッセージのパケットフォーマットを図２０に示す。これはモバイルＩＰｖ６のＢＵパケットに、ネットワークＩＤオプション２６１が新たに追加されている。このネットワークＩＤオプション２６１にあるネットワークＩＤ２６３が新たに登録したいＮＩＤを示す。そして、Ｉフラグ２６２はこの更新を要求する場合は‘１’を設定し、要求しない場合は‘０’を設定する。

ネットワーク識別子管理部５１５は、自身の接続している移動ネットワークのＮＩＤを識別子情報記憶部５０９に保存して管理するものである。図１５（ａ）は、識別子情報記憶部５０９に記録される識別子情報のデータ構造を示すものである。

図１５（ａ）において、ＮＩＤ１８０１は自己の移動ネットワークに付与されたＮＩＤを示し、送信元１８０２はＮＩＤを通知してきた送信元を示し、割当時刻１８０３はＮＩＤをホームエージェントが割り当てた時刻を示している。なお、送信元１８０２には、送信元がＨＡである場合‘１’を設定し、ＨＡ以外である場合‘０’を設定する。

このように構成された本発明の移動ルータの通信動作について図面を用いて説明する。

図９は移動ルータの位置登録処理、及びＮＩＤ登録処理を説明するフロー図である。

まず、外部ネットワークインタフェース５０３がアクセスルータ１１またはホームネットワーク２へ接続すると（ステップＳ９０１）、パケット送受信／中継処理部５０２を介して位置登録部５０４へ通知され、位置登録部５０４がアクセスルータからＣｏＡを取得して位置管理情報記憶部５０７へ保存する（ステップＳ９０２）。

次に、位置登録部５０４は、自己のＨｏＡとＣｏＡとを通知するバインディングアップデートメッセージを生成し、パケット送受信／中継処理部５０２にホームエージェント１０へ送信するように要求する。パケット送受信／中継処理部５０２は、これを受けて、外部ネットワークインタフェース５０３を介してホームエージェント１０へ送信する（ステップＳ９０３）。

次に、パケット送受信／中継処理部５０２が外部ネットワークインタフェース５０３を介して、他の移動ルータから図２１に示したＮＩＤ広告パケットを受信する（ステップＳ９０４）。ネットワーク識別子管理部５１５は、識別子情報記憶部５０９にすでにＮＩＤが記録されているか否かをチェックする（ステップＳ９０５）。ＮＩＤが記録されていない場合は、ＮＩＤ広告パケットのネットワークＩＤフィールド２７４、送信元アドレスフィールド２７２、および割当時刻フィールド２７５からそれぞれＮＩＤ、ＮＩＤ広告パケットの送信元アドレス、および割当時刻を抽出し、識別子情報記憶部５０９のＮＩＤ１８０１、送信元１８０２、および割当時刻１８０３へ記録する（ステップＳ９０６）。

次に、ネットワーク識別子管理部５１５は、識別子更新部５１４へホームエージェント１０へのＮＩＤの更新要求を指示する。識別子更新部５１４は、これを受けてＮＩＤ更新要求メッセージを生成し、パケット送受信／中継処理部５０２へホームエージェント１０に送信を要求する。パケット送受信／中継処理部５０２は、これを受けて、外部ネットワークインタフェース５０３を介してホームエージェント１０へ送信する（ステップＳ９０７）。

ステップＳ９０５において、ＮＩＤがすでに記録済みである場合は、識別子共有部５１３が上記した選択基準に基づいてＮＩＤを一義的に決定する（ステップＳ９０８）。そして、ネットワーク識別子管理部５１５は、その選択したＮＩＤがホームエージェント１０から直接取得したものであるか否かをチェックし（ステップＳ９０９）、ホームエージェント１０から取得したものである場合は次の処理へ進み、そうでない場合は、ステップＳ９０６へ移行する。

次に、パケット送受信／中継処理部５０２が外部ネットワークインタフェース５０３を介して、ホームエージェント１０からのＮＩＤ割当通知パケットを受信するとネットワーク識別子管理部５１５に通知する（ステップＳ９１０）。

図１９はこのＮＩＤ割当通知パケットのフォーマットを示す図である。これは、ＢＵパケットに対する確認応答を意味するバインディングアクノリッジメント（Ｂｉｎｄｉｎｇ Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ：ＢＡ）パケットに、ネットワークＩＤオプション２５１を付加したものである。送信元アドレス２５２、宛先アドレス２５３、ホームアドレス２５４にはそれぞれホームエージェント１０のアドレス、移動ルータのＣｏＡ、ＨｏＡがそれぞれ設定されている。さらに、ネットワークＩＤ２５５にはホームエージェント１０から割り当てられたＮＩＤが設定され、割当時刻２５６にはＮＩＤを割り当てた時刻（以下、ＮＩＤ割り当て時刻）が設定されている。

なお、ネットワークＩＤオプション２５１は、これに限らず、ネットワークＩＤ２５５を設定できれば、このフォーマットである必要はない。また、ＮＩＤ割り当て時刻は本実施の形態における選択基準として用意しているものであり、割当時刻とは異なり、割り当て番号等を使用してもよい。

次に、ネットワーク識別子管理部５１５は、通知されたＮＩＤを自己の移動ネットワークのＮＩＤとして、識別子情報記憶部５０９に保存する（ステップＳ９１１）。このときに記録される識別子情報は図１５（ａ）に示すように、ＮＩＤフィールド１８０１にネットワークＩＤ２５５で通知された値（ここでは‘３’とする。）が設定され、送信元１８０２にはホームエージェント１０からの直接の付与であることを示す‘１’が設定され、割当時刻１８０３にはＮＩＤ割当通知パケットの割当時刻フィールド２５６のデータが記録される。

次に、ネットワーク識別子管理部５１５は、識別子情報記憶部５０９にＮＩＤが記録されているか否かをチェックし（ステップＳ９１２）、ＮＩＤが記録されていない場合、識別子取得部５１１へＮＩＤの取得を指示する。識別子取得部５１１は、ＮＩＤ割当要求メッセージを生成しパケット送受信／中継処理部５０２へホームエージェントに送信することを要求する。パケット送受信／中継処理部５０２は、これを受けて、外部ネットワークインタフェース５０３を介して、ホームエージェントへＮＩＤ割当要求パケットを送信する（ステップＳ９１３）。

一方、ＮＩＤが記録されている場合、ネットワーク識別子管理部５１５はそのＮＩＤがホームエージェント１０から直接付与されたもの（図１５（ａ）の送信元１８０２が‘１’）であるか否かを判定し（ステップＳ９１４）、ホームエージェント１０からのものである場合、識別子広告部５１２に内部ネットワークへ広告するように指示する。識別子広告部５１２は、ＮＩＤ広告メッセージを生成し、パケット送受信／中継処理部５０２へ内部ネットワーク上のすべての移動ルータに広告するように要求する。パケット送受信・中継処理部５０２はこれを受けて、内部ネットワークインタフェース５０１を介してマルチキャスト送信する（ステップＳ９１５）。

一方、ＮＩＤがホームエージェント１０から直接付与されたものでない場合、ネットワーク識別子管理部５１５はＮＩＤの送信元として記録されている移動ルータから所定時間新たなＮＩＤ広告パケットを受信していないかをチェックし（ステップＳ９１６）、受信していない場合はステップＳ９１３へ移行し、ＮＩＤ割当要求をホームエージェント１０へ行う。

次に、本発明の移動ルータにおける端末位置検索処理について図面を用いて説明する。

図７は端末位置検索処理を示すフロー図である。

まず、パケット送受信／中継処理部５０２が外部ネットワークインタフェース５０３を介してホームエージェント１０から端末検索要求パケットを受信したとき（ステップＳ４１）、端末検索部５０５へ通知する。端末検索部５０５はこれを受けて、端末検索要求パケットに指定された端末の位置検索を行い（ステップＳ４２）、端末が存在しない場合はステップＳ４１へ戻る（ステップＳ４４）。

一方、端末が存在した場合（ステップＳ４４）には、端末情報記憶部５０８に端末のアドレスを保存（ステップＳ４５）するとともに、端末位置維持部５０６に端末の存在を報告する。

次に、端末位置維持部５０６は、ホームエージェント１０へ該当する端末の存在を報告するように端末位置通知部５１０へ指示する。これを受けて、端末位置通知部５１０はＮＩＤを記載した端末位置管理メッセージを作成し、パケット送受信／中継処理部５０２を介して外部ネットワークインタフェース５０３からホームエージェント１０へ送信する（ステップＳ４６）。

また、ステップＳ４１において、パケット送受信／中継処理部５０２がホームエージェント１０からの端末検索要求を受信していない場合には（ステップＳ４１）、端末位置情報維持処理を行う（ステップＳ４３）。なお、端末位置情報維持処理の説明については、後述する。

ここで、ホームエージェント１０からの端末検索要求パケットと、ホームエージェント１０へ端末の存在を報告する端末位置管理パケットのフォーマットを以下に説明する。

図２２は端末検索要求パケットのフォーマットを示すものである。

図２２において、ルーティングヘッダタイプ２（２８１）のホームアドレス２８２は、送信先の移動ルータのホームアドレス、クエリオプション２８３の端末アドレス２８５は探索対象の端末のアドレス、ステータス２８４は当該パケットが下記のいずれかの処理を目的とするものであるかを示すものである。

すなわち、ステータス２８４がサーチ（Ｓｅａｒｃｈ）であるときホームエージェント１０が端末位置検索の要求を発していることを示し、ファウンド（ｆｏｕｎｄ）であるときはサーチ（Ｓｅａｒｃｈ）を受信した移動ルータが端末位置検索処理（ステップＳ４２）を行って、端末を発見したことを示し、ミス（Ｍｉｓｓｅｄ）であるときはファウンド（ｆｏｕｎｄ）によって端末を発見後、端末位置情報維持処理（ステップＳ４３）を行っていた中で、端末の不在を認識したことを示す。ＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）であるときは要求を受けたことに対する応答を示す。

図２３は端末位置管理パケットのフォーマットを示すものである。

図２３において、宛先オプション２９１のホームアドレス２９２は送信元移動ルータのＨｏＡであり、クエリオプション２９３には端末アドレス２８５の他に、ネットワークＩＤ２９４が記載される。

なお、上記の端末位置検索処理（ステップＳ４２）は、ＩＰｖ６の場合、端末検索部５０５がＩＣＭＰｖ６近隣探索（Ｎｅｉｇｈｂｏｒ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ（ＮＤ））プロトコルにおける近隣問い合わせ（Ｎｅｉｇｈｂｏｒ Ｓｏｌｉｃｉｔａｔｉｏｎ（ＮＳ）：ＩＰｖ６アドレスに対するデータリンク層（以後、「Ｌ２」と言う。）アドレスの問合せ）を移動ルータが移動ネットワーク内に広告し、ＮＳに対する近隣広告（Ｎｅｉｇｈｂｏｒ Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ（ＮＡ：ＮＳに対する回答））が端末から返ってくるかによって端末が存在するかどうかを判断する。ＩＰｖ４の場合には、ＡＲＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を用いる。

次に、上記の端末位置情報維持処理（ステップＳ４３）の詳細について図８を用いて説明する。

図８において、端末位置維持部５０６は、端末情報記憶部５０８に記録されている端末のアドレス情報を読み出し、端末検索部５０５に読み出したアドレスの端末が移動ネットワークに接続しているか否かの検索を指示する（ステップＳ５１）。端末検索部５０５は、端末位置検索処理（ステップＳ４２）と同様に端末のＬ２アドレスを問い合わせる（ステップＳ５２）。指定した端末から返答があれば（ステップＳ５３）、端末位置維持部５０６は一定時間待機したのち処理を終了する（ステップＳ５４）。

一方、指定した端末からの返答がない場合には（ステップＳ５３）、端末位置維持部５０６は端末情報記憶部５０８から該当する端末のアドレス情報を削除し（ステップＳ５５）、ホームエージェント１０へ当該端末の登録削除を要求するパケットの送信を端末位置通知部５１０に指示する。端末位置通知部５１０は、これを受けて、端末位置管理メッセージのクエリオプション２９３のステータス２８４に「ミス」を設定し、端末アドレス２８５には該当する端末のアドレスを設定した端末位置管理メッセージを生成し、パケット送受信／中継処理部５０２を介して、外部ネットワークインタフェース５０３からホームエージェントへ送信する（ステップＳ５６）。そして処理を終了する。

以上のように、本発明にかかる移動ルータ５、６、７は、ホームエージェント１０から端末８の所在の問合せがあった場合には、端末８をその時点で検索し、発見した場合には直ちにホームエージェント１０へ報告する。また、当該端末８が移動ネットワークを離れると、本発明にかかる移動ルータは直ちにホームエージェント１０に報告する。これにより、ホームエージェント１０は、端末８の位置（接続している移動ネットワーク）を必要とする時点で知ることができる。

次に、本発明におけるホームエージェント１０の構成及び動作を説明する。

図３は本実施の形態におけるホームエージェント１０の構成を示す図である。

図３において、ホームネットワークインタフェース１００１はホームネットワーク２に接続して物理層処理及びデータリンク層処理を行うものであり、パケット送受信／中継処理部１００２はパケット送受信、及び移動ネットワークへのパケットの中継処理を行うものである。このパケット送受信／中継処理部１００２は本発明にかかるデータ転送部に相当する。

端末不在検知部１００３は、ホームネットワーク上に指定された端末が不在であることを検知するものである。

端末位置検索部１００８は、特定の端末の所在を知るための端末検索要求メッセージを生成するものである。端末位置情報管理部１００５は、通知された端末の位置情報を端末位置情報記憶部１００７に保存し管理するものである。

図１７は端末位置情報のデータ構造を示すものであり、端末アドレス２３０１は通知を受けた端末のアドレスを示し、ＮＩＤ２３０２は当該端末の接続するネットワークのＮＩＤを示している。

また、移動ネットワーク情報管理部１００４は、登録している移動ルータが接続しているネットワークに関する情報を移動ネットワーク情報記憶部１００６に保存し管理するものである。図１６（ａ）はこの移動ネットワーク情報のデータ構造を示すものである。

図１６（ａ）において、ＨｏＡ２１０１は移動ルータのＨｏＡを示し、ＣｏＡ２１０２は当該移動ルータのＣｏＡを示し、ＮＩＤ２１０３は当該移動ルータが接続する移動ネットワークのＮＩＤを示している。

また、識別子割当て部１００９は、移動ルータから通知された移動ネットワークにＮＩＤを付与するものであり、識別子登録部１０１０は移動ルータからＮＩＤの更新を要求されて移動ネットワーク情報記憶部１００６に記録してあるＮＩＤを更新するものである。

次に、本発明のホームエージェントにおけるパケット送受信及び中継処理について、図１１を用いて説明する。

図１１はパケット送受信／中継処理部１００２におけるパケット送受信及び中継処理を示すフロー図である。

まず、ホームネットワークインタフェース１００１においてプロミスカス（ｐｒｏｍｉｓｃｕｏｕｓ）モードでパケットの受信を開始する（ステップＳ８１）。通常はホームネットワークインタフェース１００１のＬ２アドレス宛のパケットのみパケット送受信部／中継処理部１００２へ送られるが、このプロミスカスモードに設定することにより、ホームネットワークインタフェース１００１はＬ２アドレスに関らず受信した全パケットをパケット送受信／中継処理部１００２に送ることができる。

その後、パケットを受信すると（ステップＳ８２）、受信パケットがホームエージェント（自身）を宛先とするパケットであるかどうかを判断し（ステップＳ８３）、自身宛であれば、移動ネットワーク情報管理部１００４へ登録処理を要求する（ステップＳ８５）。

一方、受信パケットが自身宛ではない場合には（ステップＳ８３）、パケット送受信部／中継処理部１００２は移動ネットワーク情報管理部１００４へ転送先を問合せる。移動ネットワーク情報管理部１００４はこれを受けて、転送先の宛先探索処理を行う（ステップＳ８４）。

次に、（どこが）宛先が判明すると（ステップＳ８６）、パケット送受信部／中継処理部１００２は必要に応じてパケットをカプセル化し、通知された宛先へパケットを転送（中継）する（ステップＳ８７）。

一方、宛先が判明しない場合（ステップＳ８６）にはパケット送受信部／中継処理部１００２はパケットを破棄する（ステップＳ８８）。

ここで、ステップＳ８５における登録処理について図１０を用いて説明する。

図１０は登録処理を示すフロー図である。

まず、移動ネットワーク情報管理部１００４は、受信パケットの種別をチェックする。この受信パケットが移動ルータからのバインディングアップデート（Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｕｐｄａｔｅ）パケットである場合（ステップＳ１４０１）、移動ネットワーク情報管理部１００４に通知されたＨｏＡとＣｏＡとを関連づけて移動ネットワーク情報記憶部１００６のＨｏＡ２１０１とＣｏＡ２１０２に登録する（ステップＳ１４０２）。そして、移動ネットワーク情報管理部１００４は、通常のＢＡパケットを送信する（ステップＳ１４１０）。

また、受信パケットが移動ルータ５、６、７からのＮＩＤ更新要求パケットである場合は（ステップＳ１４０３）、識別子登録部１０１０が移動ネットワーク情報記憶部１００６に記録されている、送信元の移動ルータの登録しているＮＩＤ２１０３をＮＩＤ更新要求パケットのネットワークＩＤ２６３に更新する（ステップＳ１４０２）。そして、移動ネットワーク情報管理部１００４は通常のＢＡパケットを送信する（ステップＳ１４１０）。

また、受信パケットが移動ルータ５、６、７からの端末位置管理パケットである場合は、端末位置情報管理部１００５へ通知する。端末位置情報管理部１００５はクエリオプション２９３のステータス２８４をチェックし、ファウンド（ｆｏｕｎｄ）である場合（ステップＳ１４０４）、通知されたホームアドレス２９２と端末アドレス２８５とをそれぞれ端末位置情報記憶部１００７の端末アドレス２３０１と端末ローカルアドレス２３０２とＮＩＤ２３０２とへ記録する（ステップＳ１４０５）。その後、端末位置情報管理部１００５は端末検索要求パケットのステータス２８４にＡｃｋを設定して送信する（ステップＳ１４１０）。

また、ステータス２８４がミス（Ｍｉｓｓｅｄ）である場合（ステップＳ１４０６）、端末位置情報管理部１００５は端末位置情報記憶部１００７から、通知された端末アドレス２８５の端末の記録を削除する（ステップＳ１４０７）。その後、端末位置情報管理部１００５は端末検索要求パケットのステータス２８４にＡｃｋを設定して送信する（ステップＳ１４１０）。

また、受信パケットが移動ルータ５、６、７からのＮＩＤ割当要求パケットである場合は（ステップＳ１４０８）、識別子割当て部１００９がすでに付与したＮＩＤと重複しないＮＩＤを選択し、ＮＩＤ割当通知メッセージを生成する。このとき、識別子割当て部１００９は選択したＮＩＤをネットワークＩＤ２５５に設定すると共に、現在の時刻を割当時刻２５６に記載する。その後、パケット送受信／中継処理部１００２がホームネットワークインタフェース１００１を介して要求元の移動ルータへ送信する（ステップＳ１４１０）。

次に、上記したステップＳ８４における転送先の宛先探索処理について図１３を用いて説明する。図１３は宛先検索処理を示すフロー図である。

まず、移動ネットワーク情報管理部１００４は、宛先が移動ネットワーク情報記憶部１００４に登録されている移動ルータであるか否かをチェックする（ステップＳ１３０１）。登録されている移動ルータである場合は、当該移動ルータのＣｏＡ２１０２を抽出する（ステップＳ１３０２）。移動ネットワーク情報管理部１００４は、その後、抽出した移動ルータのＣｏＡをパケット送受信／中継処理部１００２へ転送先として返す（ステップＳ１３０３）。

一方、宛先が移動ルータでない場合には、移動ネットワーク情報管理部１００４は端末位置情報管理部１００５へ問合せを行う。端末位置情報管理部１００５は、宛先が端末位置情報記憶部１００７の端末アドレス２３０１に記録されている端末であるか否かをチェックし（ステップＳ１３０４）、記録されている場合は該当する端末のＮＩＤ２３０２を移動ネットワーク情報管理部１００４に応答する。移動ネットワーク情報管理部１００４は通知されたＮＩＤを有する移動ルータを移動ネットワーク情報記憶部１００６から抽出し（ステップＳ１３０５）、抽出した移動ルータのＣｏＡをパケット送受信／中継処理部１００２に転送先として返す（ステップＳ１３０３）。ここで、抽出した移動ルータが複数ある場合、移動ネットワーク情報管理部１００４は外部ネットワークインタフェースの種類やパケット中継回数などから最適な移動ルータを選択する。

一方、ステップＳ１３０４で宛先の端末が端末位置情報記憶部１００７に記録されていない場合、端末位置情報管理部１００５は端末位置検索処理を行う（ステップＳ１３０６）。なお、端末位置検索処理の説明は後述する。

その結果、端末が発見された場合（ステップＳ１３０７）、ステップＳ１３０５へ移行し、端末位置情報記憶部１００７から該当する端末のＮＩＤ２３０２を抽出し、前記と同様に移動ルータの選択の後、ＣｏＡを抽出する。そして、抽出した移動ルータのＣｏＡをパケット送受信／中継処理部１００２に転送先として返す（ステップＳ１３０３）。この場合も、抽出した移動ルータが複数ある場合、移動ネットワーク情報管理部１００４は最適な移動ルータを選択する。

また、ステップＳ１３０７で端末が発見されなかった場合は、宛先なしをパケット送受信／中継処理部１００２に返す（ステップＳ１３０８）。

ここで、ステップＳ１３０６で行う端末位置検索処理について、図１２を用いて説明する。図１２は端末位置検索処理を示すフロー図である。

まず、端末位置情報管理部１００５は、パケット送受信／中継処理部１００２に受信したパケットがＬ２アドレス問い合わせパケットであるか否かを問い合わせる（ステップＳ１２０１）。Ｌ２アドレス問合せパケットでないとの応答を受けた場合、端末位置情報管理部１００５は探索処理を終了する。

一方、パケット送受信／中継処理部１００２からＬ２アドレス問い合わせパケットであるとの応答を受けた場合、端末位置情報管理部１００５は端末不在検知部１００３へ当該端末がホームネットワーク２に接続しているか否かの検知を指示する。端末不在検知部１００３はこれを受けて、当該端末からのＬ２アドレス問合せパケットに対する返答を監視し、一定時間問合せへの返答がない場合には（ステップＳ１２０２）、端末位置情報管理部１００５へ当該端末がホームネットワーク２に非接続であることを通知する。端末位置情報管理部１００５はこれを受けて端末位置検索部１００８に移動ネットワーク情報記憶部１００６に登録している移動ルータに対して当該端末の所在を検索するように指示する。端末位置検索部１００８はこれを受けて、移動ネットワーク情報記憶部１００６の各移動ネットワーク内の移動ルータに端末検索要求を送信する（ステップＳ１２０３）。

その結果、端末位置検索部１００８が端末を発見した旨の端末位置管理パケットを移動ルータから受信すると（ステップＳ１２０４）、端末位置検索部１００８は端末位置情報管理部１００５に受信した端末アドレス２８５とＮＩＤ２９４とを通知する。端末位置情報管理部１００５はこれを受けて、端末位置情報記憶部１００７に端末アドレスとＮＩＤとを保存して終了する（ステップＳ１２０５）。

なお、端末位置検索部１００８が生成する端末検索要求メッセージは図２２のクエリオプション２８３のステータス２８４に「サーチ」を設定したものであり、移動ルータから端末を発見した際に送信されてくる端末位置管理パケットは図２３のクエリオプション２９３のステータス２８４に「ファウンド」を設定したものである。

なお、端末位置検索部１００８は端末発見の報告を移動ルータから受ける場合に（ステップＳ１２０４）、一定時間待機する必要がある。これは、移動ルータが端末を発見しなかった場合には何も回答を返さないようにしているためである。移動ルータが発見しない場合にも回答を返すようにして高速化することも可能である
また、端末位置検索部１００８は各移動ネットワークへ端末検索要求を送信するときに、移動ネットワーク内に複数の移動ルータが接続している場合には、１台以上を選択して送信する。この選択時のポリシは外部ネットワークインタフェース５０３の信頼性等の指標を用いてもよいし、接続性が確認されている移動ルータからランダムに選択してもよい。また、これ以外の選択基準を用いてもよい。

これらにより、本発明のホームエージェント１０は、端末８宛のデータをホームネットワーク２上で捕捉し、当該端末８がホームネットワーク２に接続していないことを検知した時点で、各移動ネットワーク３、４に問合せて端末の位置を特定するので、ホームエージェント１０は常時端末位置を管理する負荷を負うことなしに、端末８宛のパケットを適切な移動ネットワークに転送することができる。

次に、上記のように構成された移動ネットワークシステムにおける端末位置管理方法について、図面を用いて以下に説明する。なお、本実施の形態においては、図１に示すように、移動ルータ５は移動ネットワーク３に接続し、移動ルータ６、７は移動ネットワーク４に接続するものとする。

図４は移動ルータ５、６、７がホームエージェントに位置登録する動作を示すシーケンス図である。

図４において、移動ルータ５は電源ＯＮ後、ＮＩＤ割当要求をホームエージェント１０に送信する（ステップＳ１）。

ホームエージェント１０は、ＮＩＤ割当要求を受信後、ＮＩＤ＝１を選択して、移動ルータ５へ応答する（ステップＳ２）。移動ルータ５はこれを受けてＮＩＤ＝１と割当時刻とを識別子情報記憶部５０８へ保存する。

移動ルータ６、７についても同様にＮＩＤの割当を行う（ステップＳ３〜Ｓ６）。

この時点での移動ルータ７の識別子情報記憶部５０８の登録内容は、図１５（ａ）の通りであり、ホームエージェント１０の移動ネットワーク情報記憶部１００６の登録内容は図１６（ａ）のようになっている。

次に、各移動ルータ５、６、７は、ホームエージェント１０から取得したＮＩＤを各移動ネットワーク３、４内に広告し始める（ステップＳ７、Ｓ８）。

そこで、移動ルータ６、７は、互いのＮＩＤ広告パケットを受信し、既にホームエージェント１０から取得したＮＩＤと比較する。そして、移動ルータ６、７はＮＩＤの割当時刻の古いものを優先して選択し、移動ルータ６はホームエージェント１０から取得した既存のＮＩＤを選択し、移動ルータ７は移動ルータ６から受信したＮＩＤ＝２を選択する。ここで、移動ルータ７のみ受信したＮＩＤを自己の識別子情報記憶部５０８に保存し、ＮＩＤ更新要求をホームエージェント１０に送信する（ステップＳ９）。

図４のステップ１０の説明がない（ステップＳ１０）。

この時点における移動ルータ７の識別子情報記憶部５０８の登録内容は、図１５（ｂ）の通りであり、ホームエージェント１０の移動ネットワーク情報記憶部１００６の登録内容は図１６（ｂ）のようになっている。すなわち、移動ルータ６、７は同じ移動ネットワーク（ＮＩＤ＝２）に属するものとホームエージェント１０により判断されることになる。

図５は、端末８がホームネットワーク２から移動ネットワーク３へ接続先を変更する場合の、通信動作を示すシーケンス図である。

図５において、まず端末８がホームネットワーク２へ接続すると（ステップＳ１１）、ＨＧＷ１２からルータ情報（ＩＣＭＰｖ６ Ｒｏｕｔｅｒ Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ：ＲＡ）が広告される（ステップＳ１２）。ルータ情報（ＩＣＭＰｖ６ Ｒｏｕｔｅｒ Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ：ＲＡ）に含まれるネットワークプレフィクスを元にアドレス（Ａｄｄｒ＿Ｔ８）を作成する（ステップＳ１３）。このアドレスが端末８のホームアドレスＨｏＡとなる。

その後、グローバルネットワーク１に接続する端末９から端末８宛のパケットはＨＧＷ１２を経由して送られる（ステップＳ１４）。

次に、端末８が移動し、移動ネットワーク３へ接続すると（ステップＳ１５）、ＨＧＷ１２に届いた端末８宛のパケットは宛先に届かなくなる。

その後、ＨＧＷ１２は、端末８のＬ３アドレス（Ａｄｄｒ＿Ｔ８）に対応するＬ２アドレスを取得するため、問合せを行う（ステップＳ１６）。

一般的に、このようなＬ２アドレス問合せは１秒間隔で数回（３回程度）実行され、回答がない場合には、アドレス到達不能としてＨＧＷ１２から送信元（ここでは端末９）へエラーが返される。

Ｌ２アドレス問合せは、ホームネットワーク２内の全ノードあてにブロードキャスト（またはマルチキャスト）されるため、ホームエージェント１０も受信可能である。

一回目のＬ２アドレス問い合わせ（ステップＳ１６）後、約１秒間回答がなければ、ホームエージェント１０は端末８がホームネットワーク２上に存在していないと認識し（ステップＳ１７）、登録されている移動ルータ５、７へ端末検索要求パケットを送信する（ステップＳ１８）。

移動ルータ５、７はこの要求を受けて、端末８のアドレス（Ａｄｄｒ＿Ｔ８）宛のＬ２アドレス問い合わせを自己の移動ネットワークの全ノードへマルチキャストする（ステップＳ１９）。そして、移動ルータ５が端末８から応答を受けると（ステップＳ２０）、移動ルータ５からＨＡ１０へ端末８を発見した旨の端末位置管理パケットが送られる（ステップＳ２１）。

ホームエージェント１０は、端末８が移動ルータ５を含む移動ネットワーク３に接続していることを端末位置情報記憶部１００７に登録し、ＨＧＷ１２からのＡｄｄｒ＿Ｔ８のＬ２アドレス問合せ（ステップＳ２２）に対し、代理で回答する（ホームエージェント１０のＬ２アドレスを知らせる）（ステップＳ２３）。

ホームエージェント１０は、その後の端末８（Ａｄｄｒ＿Ｔ８）宛のパケットを捕捉して、移動ルータ５宛にトンネリング転送する（ステップＳ２４）。

次に、端末８が移動ネットワーク３を離れ、移動ネットワーク４へ移動したときの動作を説明する。

図６はこのときの通信動作を示すシーケンス図である。

図６において、移動ルータ５は端末８が移動ネットワーク３へ接続していることを認識した後、接続性維持のため、定期的に端末８へＬ２アドレス問合せを行う（ステップＳ２５）。

次に、端末８が移動ネットワーク３を離れ、移動ネットワーク４へ接続すると（ステップＳ２６）、移動ルータ５によるＬ２アドレス問合せに端末８が回答しなくなる。これにより、移動ルータ５は端末８の不在を認識する（ステップＳ２７）。そして、移動ルータ５はホームエージェント１０にアドレスＡｄｄｒ＿Ｔ８の端末が移動ネットワーク３に接続していないことを通知し、移動ネットワーク３に接続しているという登録情報の削除を要求する（ステップＳ２８）。

ホームエージェント１０は、これを受信すると、Ａｄｄｒ＿Ｔ８に対応する端末の登録を削除する（ステップＳ２９）。このため、この後に端末８宛のパケットがホームネットワーク２へ到着すると、ホームエージェント１０は再度、端末８の不在認識（ステップＳ２７）から処理を行う。

また、端末８は移動ネットワーク４に新たに接続しても（ステップＳ３０）、移動ルータ７はホームエージェント１０へ端末８の接続を通知することはしない。

なお、本実施の形態においては、ＩＰｖ６を用いて説明したが、これに限らず、ＩＰｖ４でも同様に本発明を実施可能である。

以上のように本発明によれば、端末は接続するネットワークに依らず一定のアドレスを保持していればよいので、インターネット上の端末との通信中にもアドレス取得のための中断をすることがない。また、任意の移動ルータにより移動ネットワークを動的に構成しても、ホームネットワークや、移動ネットワークをＮＩＤにより特定できるので、これらのいずれのネットワークに端末が接続しても、ホームエージェントや移動ルータは端末宛のデータを正しく配送することができる。

本発明は、複数の移動ネットワークと、その移動ネットワークのアドレスを管理するホームエージェントとからなる移動ネットワークシステムにおける端末位置管理方法等に有用であり、ルーティング機能を有さない端末がホームネットワークと複数の移動ネットワーク間を移動する場合に適している。

本発明の実施の形態における移動ネットワークシステムの構成図 本発明の実施の形態における移動ルータの構成図 本発明の実施の形態におけるホームエージェントの構成図 本発明の実施の形態におけるネットワーク識別子割当シーケンスを示す図 本発明の実施の形態における端末位置管理処理シーケンスを示す図 本発明の実施の形態における端末位置管理処理シーケンスを示す図 本発明の実施の形態における移動ルータの行う端末位置検索処理を示すフロー図 本発明の実施の形態における移動ルータの行う端末位置情報維持処理を示すフロー図 本発明の実施の形態における移動ルータの行うＮＩＤ登録処理を示すフロー図 本発明の実施の形態におけるホームエージェントの行う登録処理を示すフロー図 本発明の実施の形態におけるホームエージェントの行うパケット送受信及び中継処理を示すフロー図 本発明の実施の形態におけるホームエージェントの行う端末位置検索処理を示すフロー図 本発明の実施の形態におけるホームエージェントの行う宛先探索処理を示すフロー図 本発明の実施の形態における移動ルータの位置管理情報のデータ構造を示す図 本発明の実施の形態における移動ルータの識別子情報のデータ構造を示す図 本発明の実施の形態におけるホームエージェント移動ネットワーク情報のデータ構造を示す図 本発明の実施の形態におけるホームエージェント端末位置情報のデータ構造を示す図 本発明の実施の形態における移動ネットワークのＮＩＤ割当要求パケットのフォーマット図 本発明の実施の形態におけるホームエージェントのＮＩＤ割当通知パケットのフォーマット図 本発明の実施の形態における移動ネットワークのＮＩＤ更新要求パケットのフォーマット図 本発明の実施の形態における移動ネットワークのＮＩＤ広告パケットのフォーマット図 本発明の実施の形態におけるホームエージェントの端末検索要求パケットのフォーマット図 本発明の実施の形態における移動ネットワークの端末位置管理パケットのフォーマット図 従来の移動ネットワークシステムの構成図

符号の説明

１ グローバルネットワーク
２ ホームネットワーク
３，４ 移動ネットワーク
５，６，７ 移動ルータ
８，９ 端末
１０ ホームエージェント
１１ アクセスルータ
１２ ホームゲートウェイ
５０１ 内部ネットワークインタフェース
５０２ パケット送受信／中継処理部
５０３ 外部ネットワークインタフェース
５０４ 位置登録部
５０５ 端末検索部
５０６ 端末位置維持部
５０７ 位置管理情報記憶部
５０８ 端末情報記憶部
５０９ 識別子情報記憶部
５１０ 端末位置通知部
５１１ 識別子取得部
５１２ 識別子広告部
５１３ 識別子共有部
５１４ 識別子更新部
１００１ ホームネットワークインタフェース
１００２ パケット送受信／中継処理部
１００３ 端末不在検知部
１００４ 移動ネットワーク情報管理部
１００５ 端末位置情報管理部
１００６ 移動ネットワーク情報記憶部
１００７ 端末位置情報記憶部
１００８ 端末位置検索部
１００９ 識別子割当て部
１０１０ 識別子登録部

Claims (12)

1. 移動ルータと端末が相互に接続された、ホームネットワークのネットワークプレフィクスと同一のネットワークプレフィクスを有する複数の移動ネットワークと、前記移動ネットワークの位置を管理するホームエージェントとからなる移動ネットワークシステムであって、
   ホームエージェントが端末宛のデータがホームネットワークに到着した際に、前記端末の不在を検知するステップと、
   前記ホームエージェントが前記端末の不在を検知したとき、前記ホームエージェントが、管理している移動ネットワークの移動ルータに前記端末が接続しているか否かを問い合わせるステップと、
   前記移動ルータが前記問い合わせを受けて、自己の移動ネットワークに前記端末が接続しているか否かを探索し、接続している場合は前記ホームエージェントへ前記端末の存在を通知するステップと、
   前記ホームエージェントが前記端末の存在の通知を受けたとき、前記端末の存在を通知した前記移動ルータへ前記端末宛のデータを転送するステップと、
   前記移動ルータが自己の移動ネットワークに前記端末が接続していることを検知したのち、前記端末の接続を定期的に確認するステップと、
   前記移動ルータが前記端末の接続を確認できなくなったとき、前記ホームエージェントへ前記端末の不存在を通知するステップと、
   を備える端末位置管理方法。
2. 移動ルータと端末が相互に接続された、ホームネットワークのネットワークプレフィクスと同一のネットワークプレフィクスを有する複数の移動ネットワークと、前記移動ネットワークの位置を管理するホームエージェントとからなる移動ネットワークシステムであって、
   ホームエージェントが端末宛のデータがホームネットワークに到着した際に、前記端末の不在を検知するステップと、
   前記ホームエージェントが前記端末の不在を検知したとき、前記ホームエージェントが、管理している移動ネットワークの移動ルータに前記端末が接続しているか否かを問い合わせるステップと、
   前記移動ルータが前記問い合わせを受けて、自己の移動ネットワークに前記端末が接続しているか否かを探索し、接続している場合は前記ホームエージェントへ前記端末の存在を通知するステップと、
   前記ホームエージェントが前記端末の存在の通知を受けたとき、前記端末の存在を通知した前記移動ルータへ前記端末宛のデータを転送するステップと、
   前記移動ルータがホームエージェントへ自己の移動ネットワークの識別子であるネットワーク識別子の割り当てを要求するステップと、
   前記ホームエージェントが前記要求に対して、ネットワーク識別子を割り当てるステップと、
   前記移動ルータが割り当てられた前記ネットワーク識別子を自己の移動ネットワークへ広告するステップと、
   前記移動ネットワーク内の移動ルータ間で、ホームエージェントから取得したネットワーク識別子のうち一つを選択するステップと、
   前記ホームエージェントから取得したネットワーク識別子と、前記ネットワーク識別子選択ステップで選択されたネットワーク識別子とが異なるネットワーク識別子を有する移動ルータが、選択された前記ネットワーク識別子を前記ホームエージェントに登録するステップと、
   を有する端末位置管理方法。
3. 前記ホームエージェントが複数の前記移動ルータから前記端末の存在の通知を受けたとき、通知した複数の移動ルータおよび当該移動ルータと同一のネットワーク識別子を登録した移動ルータのうち一つを選択するステップ
   をさらに有する請求項２に記載の端末位置管理方法。
4. 移動ルータと端末が相互に接続された、ホームネットワークのネットワークプレフィクスと同一のネットワークプレフィクスを有する複数の移動ネットワークと、前記移動ネットワークの位置を管理するホームエージェントとからなる移動ネットワークシステムであって、
   ホームエージェントが端末宛のデータがホームネットワークに到着した際に、前記端末の不在を検知するステップと、
   前記ホームエージェントが前記端末の不在を検知したとき、前記ホームエージェントが、管理している移動ネットワークの移動ルータに前記端末が接続しているか否かを問い合わせるステップと、
   前記移動ルータが前記問い合わせを受けて、自己の移動ネットワークに前記端末が接続しているか否かを探索し、接続している場合は前記ホームエージェントへ前記端末の存在を通知するステップと、
   前記ホームエージェントが前記端末の存在の通知を受けたとき、前記端末の存在を通知した前記移動ルータへ前記端末宛のデータを転送するステップと、
   を備え、
   一つの移動ネットワークに複数の移動ルータが接続している場合に、自己の移動ネットワークに前記端末が接続しているか否かの前記探索で前記端末の存在を検出したとき、複数の前記移動ルータのいずれか一つが前記ホームエージェントへ前記端末の存在を通知する端末位置管理方法。
5. 移動ルータと端末が相互に接続された、ホームネットワークのネットワークプレフィクスと同一のネットワークプレフィクスを有する複数の移動ネットワークと、前記移動ネットワークの位置を管理するホームエージェントとからなる移動ネットワークシステムであって、
   ホームエージェントが端末宛のデータがホームネットワークに到着した際に、前記端末の不在を検知するステップと、
   前記ホームエージェントが前記端末の不在を検知したとき、前記ホームエージェントが、管理している移動ネットワークの移動ルータに前記端末が接続しているか否かを問い合わせるステップと、
   前記移動ルータが前記問い合わせを受けて、自己の移動ネットワークに前記端末が接続しているか否かを探索し、接続している場合は前記ホームエージェントへ前記端末の存在を通知するステップと、
   前記ホームエージェントが前記端末の存在の通知を受けたとき、前記端末の存在を通知した前記移動ルータへ前記端末宛のデータを転送するステップと、
   を備え、
   ホームネットワークにおける端末の所在の問い合わせは、前記端末のデータリンク層アドレスの問い合わせであり、
   前記ホームエージェントによる前記端末の不在の検知は、
   前記端末のデータリンク層アドレスの問い合わせを捕捉し、当該問合せを捕捉してから所定時間前記端末からの返答がない場合に、前記端末がホームネットワークに接続していないと判断する端末位置管理方法。
6. 前記移動ルータが自己の移動ネットワークに前記端末が接続していることを検知したのち、前記端末の接続を定期的に確認するステップと、
   前記移動ルータが前記端末の接続を確認できなくなったとき、前記ホームエージェントへ前記端末の不存在を通知するステップと、
   をさらに有する請求項５に記載の端末位置管理方法。
7. 移動ルータと端末とが相互に接続された、複数の移動ネットワークと、前記移動ネットワークの位置を管理するホームエージェントとからなる移動ネットワークシステムにおいて、
   外部ネットワークからのメッセージを受信するメッセージ受信部と、
   前記メッセージ受信部がホームエージェントから指定された端末の存在の問い合わせを受けたとき、前記端末が自己の移動ネットワーク内に存在するか否かを調べる端末検索部と、
   前記端末検索部から前記端末の検出通知を受けた後、前記端末検索部に前記端末の存在を所定時間毎に検索要求し、端末の接続を管理する端末位置維持部と、
   前記端末検索部から前記端末の検出通知を受け、前記ホームエージェントへ前記端末の存在を通知したり、あるいは前記端末位置維持部からの前記端末の非接続の通知を受け、前記ホームエージェントへ前記端末の不在を通知したりする端末不在通知部と、
   を備える移動ルータ。
8. ネットワーク識別子をホームエージェントから取得する識別子取得部と、
   前記識別子取得部により取得したネットワーク識別子を移動ネットワーク内に広告する識別子広告部と、
   前記移動ネットワーク内の他の移動ルータから広告されたネットワーク識別子と自身のネットワーク識別子とのいずれか一方を選択する識別子共有部と、
   前記識別子共有部により選択したネットワーク識別子が、前記識別子取得部により取得したネットワーク識別子と異なる場合には、前記識別子広告部に前記広告を禁止させるとともに、前記選択されたネットワーク識別子をホームエージェントに再登録する識別子更新部と、
   を備え、
   再登録したネットワーク識別子が所定時間広告されてこない場合には、前記識別子更新部がホームエージェントに登録しているネットワーク識別子を、ホームエージェントから取得したネットワーク識別子に更新することを特徴とする請求項７に記載の移動ルータ。
9. 移動ルータと端末が相互に接続された、複数の移動ネットワークと、前記移動ネットワークの位置を管理するホームエージェントとからなる移動ネットワークシステムにおいて、端末宛のデータを受信したとき、前記端末がホームネットワークに接続しているか否かを検知する端末不在検知部と、
   前記端末不在検知部により前記端末の不在を検知したとき、自己が管理する移動ネットワークに接続する移動ルータに前記端末が接続しているか否かを問い合わせるメッセージを送信する端末位置検索部と、
   前記問い合わせに対する応答メッセージを受信し、前記端末が接続する移動ネットワークの管理情報を更新する端末位置情報管理部と、
   前記端末位置情報管理部の管理情報に基づいて、前記端末が接続している移動ネットワークの移動ルータへ端末宛の前記データを転送するデータ転送部と、
   移動ルータからの要求に応じて、移動ネットワークの識別子であるネットワーク識別子を割り当てる識別子割当て部と、
   移動ルータからの要求に応じて、当該移動ルータと通知されたネットワーク識別子とを関連づけて登録を行う識別子登録部と、
   を有するホームエージェント。
10. 前記データ転送部は、
    前記識別子登録部により、前記端末が複数の移動ルータから構成される移動ネットワークに接続していることを通知されたとき、複数の移動ルータのうち少なくとも一つを選択して転送することを特徴とする請求項９に記載のホームエージェント。
11. 移動ルータと端末が相互に接続された、複数の移動ネットワークと、前記移動ネットワークの位置を管理するホームエージェントとからなる移動ネットワークシステムにおいて、端末宛のデータを受信したとき、前記端末がホームネットワークに接続しているか否かを検知する端末不在検知部と、
    前記端末不在検知部により前記端末の不在を検知したとき、自己が管理する移動ネットワークに接続する移動ルータに前記端末が接続しているか否かを問い合わせるメッセージを送信する端末位置検索部と、
    前記問い合わせに対する応答メッセージを受信し、前記端末が接続する移動ネットワークの管理情報を更新する端末位置情報管理部と、
    前記端末位置情報管理部の管理情報に基づいて、前記端末が接続している移動ネットワークの移動ルータへ端末宛の前記データを転送するデータ転送部と、
    を備え、
    前記端末不在検知部は、ホームネットワークにおいて前記端末のデータリンク層アドレスの問い合わせメッセージを捕捉してから、所定時間前記端末からの返答がない場合に、前記端末がホームネットワークに接続していないと判断するホームエージェント。
12. 移動ルータと端末が相互に接続された、複数の移動ネットワークと、前記移動ネットワークの位置を管理するホームエージェントとからなる移動ネットワークシステムにおいて、端末宛のデータを受信したとき、前記端末がホームネットワークに接続しているか否かを検知する端末不在検知部と、
    前記端末不在検知部により前記端末の不在を検知したとき、自己が管理する移動ネットワークに接続する移動ルータに前記端末が接続しているか否かを問い合わせるメッセージを送信する端末位置検索部と、
    前記問い合わせに対する応答メッセージを受信し、前記端末が接続する移動ネットワークの管理情報を更新する端末位置情報管理部と、
    前記端末位置情報管理部の管理情報に基づいて、前記端末が接続している移動ネットワークの移動ルータへ端末宛の前記データを転送するデータ転送部と、
    を備え、
    前記端末位置管理部は、移動ルータから端末の不在の通知を受信したとき、移動ネットワークの前記管理情報を更新するホームエージェント。

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