JP4651033B2 - ネットワーク接続状態に応じて中継経路を切り替えるモバイルルータ及びプログラム - Google Patents

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Description

本発明は、ネットワーク接続状態に応じて中継経路を切り替えるモバイルルータ及びプログラムに関する。
VoIP(Voice over Internet Protocol)通信やTV会議等の継続的な通信は、固定端末に限られず、携帯電話機のような移動端末でも利用されるようになってきた。しかしながら、移動端末は、移動によって当該移動端末を特定するIPアドレスが変更される場合がある。このとき、通信相手ノードCN(Correspondent Node)は、変更後のIPアドレスに向けて、データを再送信する必要があり、通信を継続することが困難となる。
そこで、常に変更されないホームアドレスを用いて、通信相手ノードCNとの間の通信を継続する技術がある(例えば非特許文献1参照)。具体的には、移動端末は、常に変更されないホームアドレスと、移動によって変更される気付けアドレスとをバインドして、ホームエージェントに登録する。ホームエージェントは、ホームアドレスと気付けアドレスとを対応付けることによって、移動透過性を提供し、移動端末と通信相手ノードCNとの間の通信を継続させる。また、モバイルルータによって管理される移動ネットワークであっても同様に通信を継続させる技術もある(例えば非特許文献2参照)。これらの従来技術によれば、モバイルルータは、ホームエージェントとの間で、1つの固定ネットワーク(1つの経路)を用いて通信する。
図1は、従来技術におけるシステム構成図である。
図1によれば、モバイルルータ10は、移動ネットワークを介して、携帯電話機11又はパーソナルコンピュータ12のような複数のモバイルノードに接続する。また、モバイルルータ10は、複数の異なる固定ネットワーク5〜7及びインターネット3を介してホームエージェント2に接続される。固定ネットワークとしては、例えば携帯電話網(携帯データ網)5、無線LAN(Local Area Network)(IEEE802.11)6、無線MAN(Metropolitan Area Network)(IEEE802.16)7がある。勿論、固定ネットワークは、イーサネット(登録商標)のような有線ネットワークであってもよい。
モバイルルータ10が、例えば自動車内に搭載されている場合、移動ネットワークを介して、その自動車内に搭載された他の複数のモバイルノードMNと通信する。モバイルノードとしては、例えば、携帯電話機、パーソナルコンピュータ、車載スピーカ/マイク、車載ディスプレイ(ナビゲータ用ディスプレイ)/カメラ、ヘッドフォン、PDA(Personal Digital Assistant)等がある。勿論、移動ネットワークは、イーサネット(登録商標)のような有線ネットワークであってもよい。
モバイルルータ10とホームエージェント2との間には、1つ以上の通信メディアに付与された気付けアドレスによって、複数のトンネルが設定される。この通信メディアは、固定メディア識別子(BID:Binding IDentifier)を用いて区別される。これら複数のトンネルは、異なる固定ネットワークを経由していてもよい。モバイルルータ10及びホームエージェント2は、データ種別又はアプリケーション種別等に応じて異なるBIDが付与されている通信メディアを用いて、パケットを転送する。
図1によれば、コンテンツサーバ4から、パーソナルコンピュータ12へ、音声パケット及び映像パケットが転送されている。コンテンツサーバ4からこれらパケットを受信したホームエージェント2は、モバイルルータ10に対して、携帯電話網5を介して音声パケットを転送し、無線LAN6を介して映像パケットを転送する。モバイルルータ10は、受信したそれらパケットを、パーソナルコンピュータ12へ転送する。
携帯電話網5によれば、通信帯域は狭いけれども、広い範囲で通信可能であるので、少なくとも音声通信を実現することができる。一方で、無線LAN及び無線MANは、通信帯域は広いために映像パケットに適するが、通信範囲が限定される。従って、パケットのデータ種別と、モバイルルータ10の移動ネットワークの移動範囲とを考慮して、経路を選択することが好ましい。
IETF RFC3775:Mobility Support in IPv6 IETF RFC3963:Network Mobility (NEMO) basicsupport protocol IETF Internet draft(draft-ietf-monami6-mcoa-00): Multiple Care-of Addresses Registration 特開2004−153802号公報
従来技術によれば、ホームエージェントとモバイルルータとの間について、複数のトンネルを設定するものである。即ち、異なる固定ネットワークの間のハンドオーバを実現する技術であって、ユーザが操作するモバイルノードの変更については全く考慮されていない。
固定ネットワークの接続状態によっては、ユーザが利用すべきモバイルノードを変更した方が良い場合もある
そこで、本発明は、固定ネットワークの接続状態に応じて、ユーザの利用するモバイルノードを切り替えることができるモバイルルータ及びプログラムを提供することを目的とする。
本発明によれば、ホームエージェントと複数の異なる固定ネットワークを介して通信し、複数のモバイルノードと移動ネットワークを介して通信するモバイルルータにおいて、
固定ネットワークの接続状態を、現時点で接続されている1つ以上の固定ネットワークの固定メディア識別子の組によって表し、
固定メディア識別子の組毎に、宛先ポート番号に対して宛先アドレス及び移動メディア識別子を規定した下り方向設定を含む経路表と、
固定ネットワークの接続状態に応じて、ホームエージェントから受信したパケットについて、該パケットの宛先ポート番号に応じて、経路表に規定された宛先アドレスに変換し、且つ、移動メディア識別子を用いてパケットを送信する経路切替手段
を有することを特徴とする。
本発明のモバイルルータにおける他の実施形態によれば、
固定ネットワークの接続状態は、当該モバイルルータと該モバイルルータに接続されるモバイルノードとの群の移動によって変化するものであり、
移動メディア識別子及び固定メディア識別子は、バインディング識別子である
ことも好ましい。
本発明のモバイルルータにおける他の実施形態によれば、経路表は、他の通信装置から受信した制御パケットによって変更することができることも好ましい。
本発明によれば、ホームエージェントと複数の異なる固定ネットワークを介して通信し、複数のモバイルノードと移動ネットワークを介して通信するモバイルルータに搭載されたコンピュータを機能させるプログラムにおいて、
固定ネットワークの接続状態を、現時点で接続されている1つ以上の固定ネットワークの固定メディア識別子の組によって表し、
固定メディア識別子の組毎に、宛先ポート番号に対して宛先アドレス及び移動メディア識別子を規定した下り方向設定を含む経路表と、
固定ネットワークの接続状態に応じて、ホームエージェントから受信したパケットについて、該パケットの宛先ポート番号に応じて、経路表に規定された宛先アドレスに変換し、且つ、移動メディア識別子を用いてパケットを送信する経路切替手段
してコンピュータを機能させることを特徴とする。
本発明のモバイルルータ及びプログラムによれば、固定ネットワークの接続状態に応じて、ユーザの利用するモバイルノードを切り替えることができる。
以下では、図面を用いて、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
本発明のモバイルルータは、ホームエージェントとモバイルノードとの間で中継するパケットの送信元アドレス又は宛先アドレスを変換する経路切替部を有する。経路切替部は、経路表を用いて2つの経路の切り替えを実現する。
第1の切り替えは、固定ネットワークの接続状態に応じて、ホームエージェントからモバイルノードへ転送するパケットの宛先アドレスを変換する。第1の切り替えは、図2の通信状態から図3の通信状態への切り替えによって後述される。
第2の切り替えは、移動ネットワークの接続状態に応じて、モバイルノードからホームエージェントへ転送するパケットの送信元アドレスを変換する。第2の切り替えは、図4の通信状態から図5の通信状態への切り替えによって後述される。
経路表は、下り方向設定及び上り方向設定からなる。下り方向設定は、固定ネットワークの接続状態に応じて、固定ネットワークから受信したパケットを、移動ネットワークへ送信するために、宛先アドレスの変換についてのポリシを規定する。上り方向設定は、移動ネットワークの接続状態に応じて、移動ネットワークから受信したパケットを、固定ネットワークへ送信するために、送信元アドレスの変換についてのポリシを規定する。
モバイルルータは、固定ネットワークを介する経路に割り当てられたBIDを用いて、ホームエージェントの通信経路を決定する。固定ネットワーク側に設定されたメディア識別子(BID)を、固定メディア識別子という。また、モバイルルータは、移動ネットワークに接続する通信メディア毎に割り当てられたBIDI(Binding ID In)を用いて、モバイルノードとの通信経路を決定する。移動ネットワーク側に設定されたメディア識別子(BIDI)を、移動メディア識別子という。
図2は、本発明における第1の切り替えの第1の通信状態を説明するシステム構成図である。図2における下り方向のパケットの流れに沿って説明する。
図2によれば、モバイルルータ10は、固定ネットワークの接続状態として、携帯電話網5のみに接続されており、携帯電話網へ接続するための通信メディアには「BID100」が割り当てられている。
ここで、モバイルルータ10は、音声パケットを受信すると、経路表を確認し、携帯電話網5である「BID100」からデータを転送したとする。この音声パケットについて、宛先アドレスは移動ネットワークアドレス「MNW」であり、宛先ポート番号「1000番」であるとする。
モバイルルータ10は、ホームエージェント2から受信したパケットについて、経路表の下り方向設定を参照する。また、その下り方向設定の中で、更に、固定ネットワークの接続状態が一致する設定を参照する。
以下は、モバイルルータの経路表における下り方向設定を表す。
[下り方向設定]
>BID 100
dst-port: 1000 / dst-addr: MN1, dst-port: 1000, BIDI: 1000
>BID 100, 200
dst-port: 1000 / dst-addr: MN2, dst-port: 1000, BIDI: 2000
dst-port: 2000 / dst-addr: MN3, dst-port: 2000, BIDI: 3000
>・・・・・・・・
・・・・・・・・
図2によれば、モバイルルータ10は、固定ネットワークの接続状態として携帯電話網5のみに接続されているので、下り方向設定の中で「>BID100」が参照される。
ここで、宛先ポート番号(dst-port)は「1000番」であるので、モバイルルータ10は、その音声パケットの宛先アドレス(dst-addr)を、携帯電話機11のアドレス「MN1」に変換する。宛先ポート番号は、サービスを特定するための番号であって、「1000番」のままである。そして、モバイルルータ10は、宛先アドレスを「MN1」に変換したパケットを、移動ネットワークへ送信する。この音声パケットは、宛先アドレス「MN1」の携帯電話機11によって受信される。
図3は、本発明における第1の切り替えの第2の通信状態を説明するシステム構成図である。図3における下り方向のパケットの流れに沿って説明する。
図3によれば、モバイルルータ10は、固定ネットワークの接続状態として、携帯電話網5だけでなく、無線LAN6とも接続されたとする。携帯電話網5へ接続する通信メディアには「BID100」が割り当てられ、無線LAN6へ接続する通信メディアには「BID200」が割り当てられている。
ここで、モバイルルータ10は、ホームエージェント2から、無線LAN6を介して「BID100」の音声パケット及び映像パケットを受信したとする。音声パケットについて、宛先アドレスは移動ネットワークアドレス「MNW」であり、宛先ポート番号「1000番」であるとする。映像パケットについて、宛先アドレスは移動ネットワークアドレス「MNW」であり、宛先ポート番号「2000番」であるとする。
モバイルルータ10は、ホームエージェント2から受信したパケットについて、経路表の下り方向設定を参照する。また、その下り方向設定の中で、更に、固定ネットワークの接続状態が一致する設定を参照する。
図3によれば、モバイルルータ10は、固定ネットワークの接続状態として、携帯電話網5及び無線LAN6に接続されているので、下り方向設定の中で「>BID100,200」が参照される。
ここで、宛先ポート番号が「1000番」の音声パケットについて、モバイルルータ10は、その宛先アドレスを、車載スピーカ13のアドレス「MN3」に変換する。宛先ポート番号は、「1000番」のままである。そして、モバイルルータ10は、宛先アドレスを変換した音声パケットを、移動ネットワークへ「BIDI2000」によって送信する。この音声パケットは、宛先アドレス「MN3」の車載スピーカ13によって受信される。
また、宛先ポート番号が「2000番」の映像パケットについて、モバイルルータ10は、その宛先アドレスを、車載ディスプレイ14のアドレス「MN4」に変換する。宛先ポート番号は、「2000番」のままである。そして、モバイルルータ10は、宛先アドレスを変換した映像パケットを、移動ネットワークへ「BIDI3000」によって送信する。この映像パケットは、宛先アドレス「MN4」の車載ディスプレイ14によって受信される。
図4は、本発明における第2の切り替えの第1の通信状態を説明するシステム構成図である。図4における上り方向のパケットの流れに沿って説明する。
図4によれば、モバイルルータ10は、固定ネットワークの接続状態として携帯電話網5、無線LAN6及び無線MAN7に接続されている。携帯電話網5に接続する通信メディアに対して「BID100」が割り当てられ、無線LAN6に接続する通信メディアに対して「BID200」が割り当てられ、無線MAN7に接続する通信メディアに対して「BID300」が割り当てられている。モバイルルータ10は、一方で、移動ネットワークの接続状態として、ヘッドフォン15及びPDA16に接続されている。ヘッドフォン15に対して「BIDI1000」が割り当てられ、PDA16に対して「BIDI2000」が割り当てられている。
モバイルルータ10は、移動ネットワークから、「BIDI1000」の音声パケットと、「BIDI2000」の映像パケットとを受信したとする。「BIDI1000」の音声パケットについて、送信元アドレス「MN5」及び送信元ポート番号「1000番」であるとする。「BIDI2000」の映像パケットについて、送信元アドレス「MN6」及び送信元ポート番号「2000番」であるとする。
モバイルルータ10は、移動ネットワークから受信したパケットについて、経路表の上り方向設定を参照する。また、その上り方向設定の中で、更に、移動ネットワークの接続状態が一致する設定を参照する。
以下は、モバイルルータの経路表における上り方向設定を表す。
[上り方向設定]
>BIDI 1000, 2000
src-port: 1000 / src-addr: MNW, src-port: 1000, BID 100
src-port: 2000 / src-addr: MNW, src-port: 2000, BID 200
>BIDI 1000, 3000
src-port: 1000 / src-addr: MNW, src-port: 1000, BID 100
src-port: 3000 / src-addr: MNW, src-port: 3000, BID 300
>・・・・・・・・
・・・・・・・・
図4によれば、モバイルルータ10は、移動ネットワークの接続状態として「BIDI1000」のヘッドフォン15と、「BIDI2000」のPDA16とに接続されているので、上り方向設定の中で「>BIDI1000,2000」が参照される。
ここで、送信元ポート番号が「1000番」の音声パケットについて、モバイルルータ10は、その送信元アドレスを、移動ネットワークのアドレス「モバイルルータのホームアドレス(HoA:Home of Address)」に変換する。送信元ポート番号は、「1000番」のままである。そして、モバイルルータ10は、送信元アドレスを変換した音声パケットを、携帯電話網5に接続している通信メディア「BID100」から送信する。この音声パケットは、ホームエージェント2によって受信される。
また、送信元ポート番号が「2000番」の映像パケットについて、モバイルルータ10は、その映像パケットの送信元アドレスを、移動ネットワークのアドレス「HoA」に変換する。送信元ポート番号は、「2000番」のままである。そして、モバイルルータ10は、宛先アドレスを変換した映像パケットを、無線LAN6に接続している通信メディア「BID200」から送信する。この音声パケットは、ホームエージェント2によって受信される。
図5は、本発明における第2の切り替えの第2の通信状態を説明するシステム構成図である。図5における上り方向のパケットの流れに沿って説明する。
ユーザが、操作するモバイルノードを、PDA16から車載ディスプレイ/カメラ14に変更したとする。モバイルルータ10は、移動ネットワークの接続状態として、ヘッドフォン15及び車載ディスプレイ/カメラ14に接続されている。また、ヘッドフォン15が接続しているモバイルルータの通信メディアに「BIDI2000」が割り当てられ、車載ディスプレイ/カメラ14が接続しているモバイルルータの通信メディアに「BIDI3000」が割り当てられている。
モバイルルータ10は、移動ネットワークから、「BIDI1000」の音声パケットと、「BIDI3000」の映像パケットとを受信したとする。「BIDI1000」の音声パケットについて、送信元アドレス「MN5」及び送信元ポート番号「1000番」であるとする。「BIDI3000」の映像パケットについて、送信元アドレス「MN4」及び送信元ポート番号「3000番」であるとする。
モバイルルータ10は、移動ネットワークから受信したパケットについて、経路表の上り方向設定を参照する。また、その上り方向設定の中で、更に、移動ネットワークの接続状態が一致する設定を参照する。
図5によれば、モバイルルータ10は、移動ネットワークの接続状態として「BIDI1000」のヘッドフォン15と、「BIDI3000」の車載ディスプレイ14とに接続されるので、上り方向設定の中で「>BIDI1000,3000」が参照される。
ここで、送信元ポート番号が「1000番」の音声パケットについて、モバイルルータ10は、その映像パケットの送信元アドレスを、モバイルルータのホームアドレス「HoA」に変換する。送信元ポート番号は、「1000番」のままである。そして、モバイルルータ10は、送信元アドレスを変換した音声パケットを、携帯電話網5に接続する「BID100」から送信する。この音声パケットは、ホームエージェント2によって受信される。
また、送信元ポート番号が「3000番」の音声パケットについて、モバイルルータ10は、その音声パケットの送信元アドレスを、モバイルルータのホームアドレス「HoA」に変換する。送信元ポート番号は、「3000番」のままである。そして、モバイルルータ10は、宛先アドレスを変換した映像パケットを、無線MAN7へ「BID300」で送信する。この映像パケットは、ホームエージェント2によって受信される。
図6は、本発明におけるモバイルルータの機能構成図である。
図6によれば、モバイルルータ10は、通信メディア部100と、経路切替部101と、経路表102と、固定ネットワーク監視部103と、移動ネットワーク監視部104と、制御パケット受信部105とを有する。これら機能部は、モバイルルータに搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによっても実現できる。
通信メディア部100は、固定ネットワーク及び移動ネットワークに対する通信インタフェースである。通信メディア部100は、受信したパケットを経路切替部101へ通知し、経路切替部101から受け取ったパケットを、所定のネットワークへ送信する。
経路切替部101は、固定ネットワークの接続状態に応じて、ホームエージェントからモバイルノードへ転送するパケットの宛先アドレスを変換する。この場合、経路切替部101は、ホームエージェントから受信したパケットについて、そのパケットの宛先ポート番号に応じて、経路表に規定された宛先アドレスに変換し、且つ、移動メディア識別子を用いて、パケットを通信メディア部100へ通知する。
また、経路切替部101は、移動ネットワークの接続状態に応じて、モバイルノードからホームエージェントへ転送するパケットの送信元アドレスを変換する。この場合、経路切替部101は、モバイルノードから受信したパケットについて、そのパケットの送信元ポート番号に応じて、経路表に規定された送信元アドレスに変換し、且つ、固定メディア識別子を用いて、パケットを通信メディア部100へ通知する。
経路表102は、固定ネットワークの接続状態毎に、宛先ポート番号に対して宛先アドレス及び移動メディア識別子を規定した下り方向設定を含む。また、移動ネットワークの接続状態毎に、送信元ポート番号に対して送信元アドレス及び固定メディア識別子を規定した上り方向設定を含む。
固定ネットワーク監視部103は、現時点で接続されている1つ以上の固定メディア識別子の組を検出し、それを経路切替部101へ通知する。固定ネットワークの接続状態は、当該モバイルルータと該モバイルルータに接続されるモバイルノードとの群の移動によって変化する。固定メディア識別子及び移動メディア識別子は、ネットワークに接続するための通信メディアを識別するバインディング識別子である。
移動ネットワーク監視部104は、現時点で接続されている1つ以上のモバイルノードに対する移動メディア識別子の組を検出し、それを経路切替部101へ通知する。移動ネットワークの接続状態は、利用者が操作するモバイルノードの切り替えによって変化する。移動メディア識別子は、気付けアドレスのようなバインディング識別子である。
制御パケット受信部105は、経路切替部101から制御パケットを受け取る。制御パケットには、経路表の変更情報(登録、更新、削除)を含む。制御パケット受信部105は、変更情報を、経路表102へ通知する。
以上、詳細に説明したように、本発明のモバイルルータ及びプログラムによれば、ネットワーク接続状態に応じて、ユーザの利用するモバイルノードを切り替えることができる。
前述した本発明における種々の実施形態によれば、当業者は、本発明の技術思想及び見地の範囲における種々の変更、修正及び省略を容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。
従来技術におけるシステム構成図である。 本発明における第1の切り替えの第1の通信状態を説明するシステム構成図である。 本発明における第1の切り替えの第2の通信状態を説明するシステム構成図である。 本発明における第2の切り替えの第1の通信状態を説明するシステム構成図である。 本発明における第2の切り替えの第2の通信状態を説明するシステム構成図である。 本発明におけるモバイルルータの機能構成図である。
符号の説明
1 自動車、移動体
10 モバイルルータ
100 通信メディア部
101 経路切替部
102 経路表
103 固定ネットワーク監視部
104 移動ネットワーク監視部
105 制御パケット受信部
11 携帯電話機
12 パーソナルコンピュータ
13 車載スピーカ/マイク
14 車載ディスプレイ/カメラ
15 ヘッドフォン
16 PDA
2 ホームエージェント
3 インターネット
4 コンテンツサーバ、通信相手ノード
5 携帯電話網
6 無線LAN(IEEE802.11)
7 無線MAN(IEEE802.16)

Claims (4)

  1. ホームエージェントと複数の異なる固定ネットワークを介して通信し、複数のモバイルノードと移動ネットワークを介して通信するモバイルルータにおいて、
    前記固定ネットワークの接続状態を、現時点で接続されている1つ以上の固定ネットワークの固定メディア識別子の組によって表し、
    前記固定メディア識別子の組毎に、宛先ポート番号に対して宛先アドレス及び移動メディア識別子を規定した下り方向設定を含む経路表と、
    前記固定ネットワークの接続状態に応じて、前記ホームエージェントから受信したパケットについて、該パケットの宛先ポート番号に応じて、前記経路表に規定された前記宛先アドレスに変換し、且つ、前記移動メディア識別子を用いて前記パケットを送信する経路切替手段
    を有することを特徴とするモバイルルータ。
  2. 前記固定ネットワークの接続状態は、当該モバイルルータと該モバイルルータに接続されるモバイルノードとの群の移動によって変化するものであり、
    記移動メディア識別子及び前記固定メディア識別子は、バインディング識別子であることを特徴とする請求項1に記載のモバイルルータ。
  3. 前記経路表は、他の通信装置から受信した制御パケットによって変更することができることを特徴とする請求項1又は2に記載のモバイルルータ。
  4. ホームエージェントと複数の異なる固定ネットワークを介して通信し、複数のモバイルノードと移動ネットワークを介して通信するモバイルルータに搭載されたコンピュータを機能させるプログラムにおいて、
    前記固定ネットワークの接続状態を、現時点で接続されている1つ以上の固定ネットワークの固定メディア識別子の組によって表し、
    前記固定メディア識別子の組毎に、宛先ポート番号に対して宛先アドレス及び移動メディア識別子を規定した下り方向設定を含む経路表と、
    前記固定ネットワークの接続状態に応じて、前記ホームエージェントから受信したパケットについて、該パケットの宛先ポート番号に応じて、前記経路表に規定された前記宛先アドレスに変換し、且つ、前記移動メディア識別子を用いて前記パケットを送信する経路切替手段
    してコンピュータを機能させることを特徴とするモバイルルータ用のプログラム。
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