JP4896038B2 - ネットワークシステムにおける通信方法及びモバイル通信ノード並びにアクセスルータ - Google Patents

Description

本発明は、モバイルホスト（モバイルノード）やモバイルルータなどのモバイル通信ノードを構成要素として含むネットワークに係る技術に関する。

無線技術の出現と発展によって、インターネットは、現在、多数のデータ通信エンドポイントがモバイル端末によって構成される段階にまで発達している。各モバイル端末は、それぞれ異なるドメインを移動（ローミング）し、それぞれ異なる場所で同時に、パケット交換データ通信ネットワーク（例えば、インターネット）の接続ポイントに接続することが可能である。このようなローミングは、回線交換ネットワーク（例えば、電話システム）において、顕著に発展してきたものである。しかしながら、パケット交換通信ネットワークの端末は、ユニークなアドレスを使用して到達可能となり、こうしたアドレスには、通常、空間トポロジにおいて正当な部分（通常、プリフィックス）が含まれているので、パケット交換通信ネットワークでは、このようなローミング機能を実現することは困難である。さらに、モバイル端末は、パケット交換データ通信ネットワークへの接続ポイントを複数回変えた場合でも、同一アドレスによって、継続して到達可能となることが望ましい。これにより、パケット交換データ通信ネットワークとの接続ポイントを変えた場合でも、セッション（例えば、ファイル転送）が、シームレスに継続されるようになる。

上述のようなローミング機能をサポートするため、インターネットプロトコルバージョン４（ＩＰｖ４）（下記の非特許文献２）のモバイルＩＰｖ４（下記の非特許文献１）や、インターネットプロトコルバージョン６（ＩＰｖ６）（下記の非特許文献４）のモバイルＩＰｖ６（下記の非特許文献３）などに言及されている、モビリティサポートに関する解決策が進展している。モバイルＩＰでは、各データ通信端末（モバイルノードと呼ばれる）は、不変のホームドメインを有している。モバイルノードが、自身のホームネットワークに接続されている状態では、そのモバイルノードには、ホームアドレスとして知られる不変のプライマリグローバルアドレスが割り当てられる。一方、モバイルノードが自身のホームネットワークから離れている状態、すなわち、他のフォーリンネットワークに接続されている状態では、モバイルノードには、通常、気付アドレス（care-of-address）として知られる一時的なグローバルアドレスが割り当てられる。このような一時的なグローバルアドレスは、通常、モバイルノードが接続したアクセスルータによって割り当てられる。また、このような一時的なグローバルアドレスは、気付アドレスがトポロジの整合性を有するように、アクセスルータのアドレスのトポロジに集約されている。モビリティサポートのアイデアは、たとえモバイルノードが他のフォーリンネットワークに接続されている状態でも、モバイルノードがホームアドレスで到達可能となるようにするものである。したがって、パケット交換データ通信ネットワーク内の他のノードは、モバイルノードのホームアドレスのみで、そのモバイルノードの識別を行う必要がある。

上記の事柄は、下記の非特許文献１や非特許文献３において、ホームエージェントとして知られるホームネットワーク内のエンティティの導入によって実現されている。モバイルノードは、バインディングアップデートとして知られるメッセージを利用して、ホームエージェントに気付アドレスの登録を行う。また、ホームエージェントは、モバイルノードのホームアドレスを送信先とするメッセージを受信（intercept）し、IP-in-IPトンネリングを利用して、そのパケットをモバイルノードの気付アドレスあてに転送するよう要請されている（下記の非特許文献５及び下記の非特許文献６）。IP-in-IPトンネリングでは、オリジナルのＩＰパケットを別のＩＰパケットでカプセル化（encapsulation）することが行われる。オリジナルのパケットは、インナパケットと呼ばれることがあり、インナパケットをカプセル化するための新しいパケットはアウタパケットと呼ばれることがある。このように、モバイルノードのホームエージェントが、ホームアドレスと気付アドレスとの関連付け（バインディング）を行うことによって、モバイルノードは、その接続ポイントによらず、到達可能な状態となる。

下記の非特許文献１や非特許文献３に規定されているホストのモビリティサポートの概念をネットワークのモビリティサポート（ＮＥＭＯ）に拡張することも可能である（下記の特許文献１及び下記の非特許文献７参照）。これは、モバイルノード自体がモバイルルータであり、複数のノードがモバイルルータと共に移動して、モバイルネットワークが形成されている場合である。モバイルネットワークに送信されるパケットは、モバイルルータのホームエージェントによって受信（intercept）されて、モバイルルータにトンネルされる。モバイルルータは、トンネルパケットの脱カプセル化（decapsulation）を行い、インナパケットを目的地に転送する。同様に、モバイルネットワーク内のノードから送信されるパケットは、モバイルルータによって、ホームエージェントにトンネルされ、正しい目的地まで転送される。なお、モバイルルータ自身がアクセスルータとして機能する場合もあり、他のモバイルノード（モバイルホスト又はモバイルルータ）が、モバイルルータと接続し、このモバイルルータを通じて、グローバル通信ネットワークにアクセスすることができるようになる場合もある。

しかしながら、上述のメカニズムを使用するシステムは、モバイルノードと、そのモバイルノードが接続するアクセスルータとの間で、リンクレイヤコネクションの接続性が維持される必要があるという基本要件を有している。すなわち、モバイルノードによって送受信されるすべてのパケットは、アクセスルータによって中継されるので、モバイルノードが、そのアクセスルータへのリンクレイヤコネクションの接続性を失った場合には、モバイルノードはパケットの送受信が不可能となってしまう。したがって、このようなモバイルネットワークでは、アクセス構成は基本的に階層構造をしており、モバイルノードは、アクセスルータから気付アドレスを取得して、アクセスルータとの接続性を維持する必要がある。

また、モバイルノードが、近隣に存在する他のモバイルノードに対してパケットを転送するために、メッシュネットワークプロトコルなどのモバイルアドホックネットワーク方式を利用するメカニズムが存在する。このようなモバイルネットワークは、メッシュ状の構造を有しており、例えば、モバイルアドホックネットワーク（ＭＡＮＥＴプロトコル）を利用することが可能である。例えば、下記の特許文献２には、モバイルノードが隣接ノードに対してリンク情報を配布するための方法が開示されている。ここでは、各モバイルノードが、メッシュ状のネットワークに適した方法で、他のモバイルノードへの経路の探索を行うことが可能である。また、下記の特許文献３には、モバイルノードの隣接リンクの接続特性を利用して、ルーティング情報の配布が行われるルーティング方法の一例が開示されている。これらの例によれば、２つのモバイルノード間に直接のリンクレイヤコネクションの接続性がない場合でも、相互にデータパケットを送信することが可能となる。このとき、パケットは、リンクレイヤコネクションの接続性を有している１つ以上の中継装置を経由して伝送される。しかしながら、ワイアレスメッシュネットワーク上のモバイルノードがグローバル通信ネットワーク上のノードと通信を行う方法に関しては、不明瞭である。また、下記の特許文献４には、モバイルノードが、モバイルＩＰを利用してグローバルネットワーク上の他のノードとの通信を行い、モバイルノードと、フォーリンエージェントとして知られるエンティティとの間で、ＭＡＮＥＴプロトコルを使用して、パケットの中継が行われる方法が提案されている。
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モバイルＩＰｖ６やＮＥＭＯの階層構造は、各モバイルノードがルーティングテーブルを維持する必要がなく、ＭＡＮＥＴプロトコルで必要となるような大量の経路アップデートの送信を行う必要はないという点で効率的である。特に、モバイルノードは、通常、リソースが制限されており、かつ、バッテリ駆動なので、その電力消費やメモリ使用量の節約が重要となる。

しかしながら、このようなプロトコル（モバイルＩＰｖ６やＮＥＭＯ）では、パケットを転送するために、セントラルノードとして機能する１つ以上のアクセスルータが必要となる。これらのアクセスルータと接続するモバイルノードはすべて、アクセスルータとの間にリンクレイヤコネクションの接続性を維持する必要がある。しかしながら、モバイルノードは、このリンクレイヤコネクションを維持しているアクセスルータからあまりにも遠く離れてしまった場合などには、その接続性を失うこととなる。そして、モバイルノードは、送信先ノード（例えば、パケット送信を行っているモバイルノードのすぐそばに存在している場合もある）にパケットを送信するアクセスルータに対して、パケットを渡すことができなくなり、そのモバイルノードの無線範囲内に存在する別のモバイルノードとの間の通信さえ不可能となる。

一方、ＭＡＮＥＴのようなメッシュネットワークプロトコルは、特に、この問題を考慮したものである。ここでは、モバイルノードが、動的なメッシュネットワークを形成して、他のノードが送信したパケット（自身あてではないパケット）の転送が行える。経路は、あらかじめ通知されたもの、又は、要求に応じて探索されたものとなり、メッシュネットワークノードには、メッシュ構造の変更に動的に適応できる機能が与えられる。その結果、メッシュネットワークは、自らネットワークの修復を行う機能を有し、メッシュネットワークとして非常に望ましい特徴を有することとなる。しかしながら、一方で、メッシュネットワークプロトコルを利用するモバイルノードには、不利な点も存在する。例えば、パケットを送信するために、モバイルノードが送信先への経路を探索する際には、時間を要することになる。また、モバイルノードがパケットを送信しない場合においても、他のモバイルノードから送信されたパケットの中継を行わなければならないので、電力を消費してしまう。さらに、メモリ内に経路情報を保持するため、ある程度のメモリ量を消費する必要がある。

なお、従来の装置は、階層構造及びメッシュ構造の２つのメカニズムを単に併用することによって、階層構造及びメッシュ構造の両方を利用することが可能である。この従来の装置は、階層構造のメカニズムが動作しない場合には、メッシュ構造のメカニズムの動作への切り換えを行い、逆に、メッシュ構造のメカニズムが動作しない場合には、階層構造のメカニズムの動作への切り換えを行う。しかしながら、各構造（階層構造及びメッシュ構造）では、通常、異なるアドレスが使用されるので、このような２つのメカニズムを単に併用するだけでは、継続中のトランスポートセッションは中断してしまうことになる。

上記の課題を解決するため、本発明は、２つの構造（階層構造及びメッシュ構造）を効率良く兼用して、モバイルノードが、２つの異なるモード（階層モード（hierarchical mode）と、メッシュモード（mesh mode）において、動作できるようにするものである。階層モードでは、モバイルノードが送信するパケットが、更なるパケット配送が可能なアクセスルータまで転送可能となるように、モバイルノードは、例えば、モバイルＩＰやＮＥＭＯプロトコルに基づく動作を行う。また、同様にして、モバイルルータに対して送信されたパケットは、例えば、ホームエージェントを経て、アクセスルータに届いた後、モバイルノードにまで中継される。これは、モバイルノードがアクセスルータとのリンクレイヤコネクションの接続性を有する場合に行われる。一方、リンクレイヤコネクションの接続性が失われた場合には、モバイルノードは、メッシュモードに移行する。このメッシュモードでは、モバイルノードから送信されるパケットは、モバイルルータの隣接ノードによって、アクセスルータまで中継される。また、同様に、モバイルノードに対して送信されたパケットは、アクセスルータに届いた後、隣接ノードによって中継され、モバイルノードに到達する。したがって、このメッシュモードは、事実上、モバイルノードとそのアクセスルータとの間に仮想的なリンクレイヤコネクションの接続性を作り、これによって、階層モードにおける階層構造を維持できるようにする。

また、階層モードで使用されるアドレス空間と、メッシュモードで使用されるアドレス空間とが異なる場合には、後述の本発明の実施の形態において詳述されるように、メッシュモードにおいて、カプセル化の方法が利用される。このとき、階層モードのアドレスを用いて送信されるパケットは、メッシュモードのアドレスでカプセル化されて、アクセスルータに送信される。これにより、継続中のトランスポートセッションは、中断されることなく維持される。また、後述の本発明の実施の形態では、モバイルノード及びそのアクセスルータが、互いのメッシュモードアドレスを探索する手段についても説明される。

＜発明の概要＞
本明細書で開示される本発明には、２つの異なるモード（階層モード及びメッシュモード）で動作する無線モバイルノードが含まれている。階層モードでは、モバイルノードは、標準的な有線のノードのアドレス集合や、ルータの選択を用いる。このとき、モバイルノードは、アクセスルータ（基地局又はルータの場合もあり、それ自体がモバイルルータ又は固定ルータの場合もある）から送信されるルータ通知やビーコンメッセージを受信して、このルータ通知やビーコンメッセージに含まれるプリフィックス情報に基づいて、自身のアドレスを自動構成したり、ＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol）などの技術に基づいて、アクセスルータで使用可能なアドレスが割り当てられたりする。

この階層モードでは、モバイルノードは、アクセスルータを通じて、そのピア（peer）にパケットを送信する。これは、通常のＩＰに係る動作に関連付けることが可能である。例えば、実際には、モバイルノードは、モバイルＩＰやＮＥＭＯプロトコルを使用して、そのホームエージェントを経由したパケットの中継を行うことが可能である。また、モバイルノード（上述のように構成又は取得されるアドレス）に対して送信されたパケットは、アクセスルータに到達した後に、モバイルノードに転送される。

また、モバイルノードが、アクセスルータとのリンクレイヤコネクションの接続性を失った場合には、モバイルノードは、メッシュモードに移行する。メッシュモードでは、モバイルノードは、通常のメッシュ状のネットワークにおけるメカニズム（例えば、ＭＡＮＥＴプロトコルなど）によって、アクセスルータへのルート探索を試みる。そして、ルートが発見された場合には、モバイルノードは、アクセスルータに対して、現在メッシュモードで動作している旨をアクセスルータに通知するためのメッセージを送信する。また、モバイルノードは、アクセスルータからの通知によって、メッシュモードに移行することも可能である。これは、例えば、アクセスルータがモバイルノードに対してパケットを転送する必要があるものの、モバイルノードとのリンクレイヤコネクションの接続性が失われていることが分かった場合に行われる。このとき、アクセスルータは、モバイルノードへのルートを探索し、モバイルノードに対して、メッシュモードに移行した旨を通知するためのメッセージを送信する。

また、メッシュモードでは、アクセスルータとモバイルノードとの通信にメッシュプロトコルが用いられて、パケットのやり取りが行われる。また、モバイルノードからピアへの通常のトラフィックは、メッシュプロトコルを使用してアクセスルータに転送され、アクセスルータが、階層モードによってパケットの転送を行う。また、モバイルノードへのパケットがアクセスルータに到達した場合には、アクセスルータは、メッシュメカニズムを使用して、そのパケットをモバイルノードに転送する。

また、モバイルノードとアクセスルータとの間でリンクレイヤコネクションの接続性が回復した場合には、メッシュモードから階層モードに戻される。このとき、まず、どちらか一方のノードが、リンクレイヤコネクションの接続性が回復したことを検出して、階層モードに移行する旨を通知するためのメッセージを相手に送信することが可能である。また、モバイルノードは別のアクセスルータの近くに移動しているかもしれず、この場合には、モバイルノードは、新たなアクセスルータからのルータ通知やビーコンメッセージを受信することで、新たなアクセスルータとの間におけるリンクレイヤコネクションの接続性を検出する。このとき、モバイルノードは、この新たなアクセスルータに接続して、新たなアクセスルータとの間で、階層モードに移行する。

本発明は、２つの構造（階層構造及びメッシュ構造）を効率良く兼用して、常にモバイルノードとアクセスルータとの間の接続の維持を図るとともに、継続中のトランスポートセッションが中断しないようにするという効果を有している。

本明細書では、パケット交換データ通信ネットワークにおいて、階層モード及びメッシュモードのハイブリッド方式による通信を行うためのシステム、このシステムに関連する装置、及びモバイルノードが詳細に説明される。なお、開示される本発明の理解を容易とするために、以下の用語を定義する。

（i）「パケット」は、データネットワーク上で伝送可能な、任意のフォーマットのデータの独立した（self-contained）ユニットである。通常、「パケット」は「ヘッダ」部分と「ペイロード」部分の２つの部分により構成される。「ペイロード」部分には、伝送されるデータが含まれており、「ヘッダ」部分には、パケットの伝送を支援するための情報が含まれている。なお、「ヘッダ」部分には、「パケット」の送信者及び受信者のそれぞれを識別するために、送信元アドレス（source address）及び送信先アドレス（destination address）が含まれる必要がある。

（ii）「パケットトンネリング」は、別のパケットをカプセルに入れた独立したパケットを指している。「パケットトンネリング」の動作は、パケットの「カプセル化」とも呼ばれる。また、カプセル化されたパケットは、「トンネル化されたパケット」又は「インナパケット」と呼ばれ、「インナパケット」をカプセル化するパケットは「トンネリングパケット」又は「アウタパケット」と呼ばれる。なお、カプセル化されたパケットでは、「インナパケット」全体が、「アウタパケット」のペイロード部分を形成する。

（iii）「モバイルノード」は、グローバルデータ通信ネットワークへの接続ポイントを変更するネットワークエレメントである。この「モバイルノード」は、エンドユーザ端末や、グローバルデータ通信ネットワークへの接続ポイントを変更することが可能なゲートウェイ、ルータ、インテリジェントネットワークハブなどの中間的なネットワークエレメントを示すために使用される場合もある。また、「モバイルノード」がエンドユーザ端末の場合には、より明確に「モバイルホスト」と呼ばれ、「モバイルノード」が、ゲートウェイ、ルータ、インテリジェントネットワークハブなどとして機能する中間的なネットワークエレメントの場合には、より明確に「モバイルルータ」と呼ばれる。

（iv）ネットワークエレメントの「デフォルトルータ」は、そのネットワークエレメントと同一のリンク上に存在するルータを指しており、この「デフォルトルータ」には、リンク上のネットワークエレメントから送信された、送信先（目的地、あて先と表現することもある）までの転送ルートが不明であるすべてのパケットが転送される。

（v）モバイルノードの「アクセスルータ」は、モバイルノードがデータ通信ネットワークに接続するために通信を行うルータを指しており、通常は、モバイルノードのデフォルトルータである。なお、モバイルノードのアクセスルータ自身が、移動可能（モバイル）であってもよい。

（vi）「階層モードの動作」は、モバイルノードが、パケットの送信先への転送方法を明らかにするルーティング情報を知らない場合に、そのデフォルトルータに対して、パケット転送をしてもらうためにパケットを渡す動作を指している。階層モードでは、ノード間において、パケットは直接転送される（１ホップ転送）。なお、本明細書では、「階層モードの動作」を、単に「階層モード」と呼ぶ場合がある。

（vii）「メッシュモードの動作」は、モバイルノードが、パケットの送信先への転送方法を明らかにするルーティング情報を知らない場合に、パケットの転送が可能な次のノードを探索する動作を指している。このようなルート探索は、すべてのモバイルノードが、積極的に、隣接ノードへの到達可能性に関する情報を周期的にブロードキャストしたり、モバイルノードがある送信先へのパケットの送信を行う必要がある場合に、どの隣接ノードが特定の送信先への到達性を有しているかを探索するプローブパケットの送信を行ったりすることによって実現される。一例としては、パケット転送に、例えば、ＭＡＮＥＴプロトコルのようなメッシュネットワークプロトコルが用いられる。メッシュモードでは、ノード間において、モバイルアドホックネットワーク方式を使用したマルチホップによって、パケットの転送が行われる。なお、本明細書では、「メッシュモードの動作」を、単に「メッシュモード」と呼ぶ場合がある。

（viii）階層モード及びメッシュモードの両方共、中間ノードを経由したパケットの転送が行われるが、階層モードでは、中間ノードが常にモバイルノードのデフォルトルータである一方、メッシュモードでは、送信先のアドレスに応じて中間ノードが異なるという違いがある。

なお、以下の説明では、本発明を詳細に理解できるように、特定の数、時間、構造、その他のパラメータなどが詳しく記載されるが、こうした詳細な設定は一例であり、当業者には、こうした特定の詳細な事項によらず、本発明を実施できることは明白である。

＜第１の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態では、グローバルパケット交換データ通信ネットワークに接続する一般的な無線ネットワーク内に配置されるモバイルノード１０００、アクセスルータ１１００、モバイルルータ１２００が開示される。図１〜図３は、それぞれ本発明の第１の実施の形態におけるモバイルノード１０００、アクセスルータ１１００、モバイルルータ１２００の構成を示す図である。なお、各構成要素において、同一の機能を提供する機能ブロックには、同一の符号が付されている。モバイルノード１０００は、上位プロトコルレイヤ１００１、転送部１００２、メッシュネットワーク処理部１００３、１つ又は複数の下位ネットワークインタフェース１００４により構成されている。また、アクセスルータ１１００は、上位プロトコルレイヤ１００１、転送部１１０２、メッシュネットワーク処理部１００３、１つ又は複数の下位ネットワークインタフェース１００４、アソシエーションマネージャ１１０５により構成されている。また、モバイルルータ１２００は、上位プロトコルレイヤ１００１、転送部１２０２、メッシュネットワーク処理部１００３、１つ又は複数の下位ネットワークインタフェース１００４により構成されており、モバイルノード１０００とアクセスルータ１１００とのハイブリッドノードである。

下位ネットワークインタフェース１００４は、物理的なネットワークインタフェースハードウェアや、そのハードウェアを制御するソフトウェア、このハードウェアを通じた通信を管理するプロトコルなどを示す集合ブロックである。例えば、ＩＳＯ（International Organization for Standardization：国際標準化機構）のＯＳＩモデルでは、下位ネットワークインタフェース１００４には、物理レイヤやデータリンクレイヤに関連したプロトコルすべてが含まれることになる。なお、ここでは、１つの無線ネットワークインタフェースを有するモバイルノードを対象としているが、複数の無線アクセスメカニズムを有するモバイルノードや、無線ネットワークインタフェース及び有線ネットワークインタフェースの両方を有するハイブリッドノードに対して、本発明のメカニズムを拡張できることは当業者にとって明白である。

また、同様に、上位プロトコルレイヤ１００１の機能ブロックは、転送部１００２と下位ネットワークインタフェース１００４を経由したデータパケットの送受信を行うためのすべての上位レイヤのプロトコル及びアプリケーションを含む部分を概念化したものである。一例としてＩＳＯのＯＳＩモデルを適用した場合、この上位プロトコルレイヤ１００１には、アプリケーションレイヤ、プレゼンテーションレイヤ、セッションレイヤ、トランスポートレイヤが含まれることになる。

メッシュネットワーク処理部１００３では、メッシュネットワークプロトコルに関連した情報を運ぶデータパケットの処理が行われる。また、例えば、メッシュネットワークプロトコルを使用したパケットへのカプセル化や、メッシュネットワークプロトコルを使用したパケットの脱カプセル化などの処理を行い、メッシュネットワーク処理部１００３は、メッシュ構造を使用したプロトコル（メッシュネットワークプロトコル）のデータパケットと、階層構造を使用したプロトコル（モバイルＩＰやＮＥＭＯプロトコル）のデータパケットとを適宜変換する機能を有している。また、メッシュネットワーク処理部１００３は、関連したメッシュネットワークプロトコルを使用して転送されることになるルーティングパケットの処理機能も有している。さらに、関連したメッシュネットワークプロトコルで必要とされる場合には、メッシュネットワーク内の隣接ノードに関するルーティング情報も、メッシュネットワーク処理部１００３によって保持される。なお、メッシュネットワーク処理部１００３で実装されるメッシュネットワークプロトコルの一例としては、例えば、ＭＡＮＥＴプロトコルが挙げられる。

また、モバイルノード１０００の転送部１００２は、上位プロトコルレイヤ１００１からデータパス１０１１を通じて渡されるデータパケット、メッシュネットワーク処理部１００３からデータパス１０１２を通じて渡されるデータパケット、下位ネットワークインタフェース１００４のうちの１つからデータパス１０１３を通じて渡されるデータパケットの処理方法の決定とデータパケットを転送する機能を有している。さらに、転送部１００２は、通常のインターネットプロトコル処理を行う機能を有している。また、ネットワークインタフェースのハードウェアによってサポートされている場合には、下位ネットワークインタフェース１００４から転送部１００２に対して接続されているシグナルパス１０１４が、現在接続中のアクセスルータとのリンクレイヤコネクションが切断した旨や、アクセスルータとのリンクレイヤコネクションが回復した旨（可能であれば、新たに接続するアクセスルータか、以前に接続していたアクセスルータかの情報も）の通知に利用される。

アクセスルータとのリンクレイヤコネクションが接続状態（アップ）の場合には、常に、転送部１００２は、階層モードの状態であることを示すように内部メモリの設定を行う。一方、アクセスルータとのリンクレイヤコネクションが非接続状態（ダウン）の場合には、常に、転送部１００２は、メッシュモードの状態であることを示すように内部メモリの設定を行う。なお、アクセスルータとのリンクレイヤコネクションが接続状態であるか、非接続状態であるかを推測する方法は、数多く存在している。例えば、１つの方法として、モバイルノード１０００とそのアクセスルータとの間のチャンネル状態を検出することができ、下位ネットワークインタフェース１００４で利用可能なハードウェアを使用する方法が挙げられる。また、別の方法としては、転送エージェントが、アクセスルータから周期的に送出されるルータ通知メッセージを聞く方法が挙げられる。例えば、ＩＰｖ６では、ルータが、ｘ秒（ｘは、０ではない正の数）の時間間隔のうちに、少なくとも１つのルータ通知メッセージを送出するように要請されている。したがって、２ｘ秒の時間間隔以内に、モバイルノード１０００が接続しているアクセスルータから、ルータ通知メッセージを受け取らなかった場合には、転送部１００２は、アクセスルータとの接続が切断されていると推測することができる。この場合には、転送部１００２は、メッシュモードの状態に移行することになる。一方、転送部１００２が、いったんモバイルノード１０００が接続しているアクセスルータからのルータ通知メッセージを検出した場合には、階層モードの状態に移行することになる。なお、モバイルノード１０００が、接続するアクセスルータを変更する場合にも、上述のような動作が行われる。また、別のルータからのルータ通知を受信した場合にも、上述の動作が行われ、モバイルノード１０００は、この新たなアクセスルータへの接続を選択する。このときには、この新たなアクセスルータから次のルータ通知を受信した場合、『モバイルノード１０００が接続しているアクセスルータからのルータ通知』が受信されることになるので、転送部１００２は、階層モードの状態に移行する。

モバイルノード１０００がメッシュモードの状態に移行する場合には、常に、モバイルノード１０００は、モバイルノード１０００が接続しているアクセスルータ（すなわち、アクセスルータ１１００）に対して、メッシュモードを使用してアクセスルータにパケットを渡すためにメッシュモードを使用している旨を通知する必要がある。これは、例えば、アクセスルータ１１００に対して、少なくとも下記の情報を含む特別なパケットを（メッシュネットワークプロトコルを使用して）送ることによって実現される。
（ａ）モバイルノード１０００を識別するユニークな識別子
（ｂ）アクセスルータ１１００を識別するユニークな識別子
（ｃ）メッシュモードへの移行を表すメッセージ識別子
ユニークな識別子は、例えば、モバイルノード１０００やアクセスルータ１１００のＩＰアドレスが非常に好適であるが、他に定義された形式であってもよい。また、これによって、モバイルノード１０００にパケットを送る場合に、アクセスルータ１１００がメッシュモードを利用することも可能となる。また、同様に、モバイルノード１０００が、メッシュモードから階層モードに移行する場合には、常に、モバイルノード１０００は、アクセスルータ１１００に対して、メッセージを送信する必要がある。これは、例えば、アクセスルータ１１００に対して、少なくとも下記の情報を含む特別なパケットを送ることによって実現される。
（ａ）モバイルノード１０００を識別するユニークな識別子
（ｂ）アクセスルータ１１００を識別するユニークな識別子
（ｃ）メッシュモードの終了を表すメッセージ識別子

また、リンクレイヤトランスポートメカニズム（すなわち、下位ネットワークインタフェース１００４）は、内部バッファ（内部データバッファ）内に、未送信のデータパケットや未承認のパケットの格納を行うことができる場合がある。これによって、下位ネットワークインタフェース１００４は、次のホップの目的地（すなわち、アクセスルータ）にパケットを再送する試みを継続して行うことが可能となる。しかしながら、ノードがメッシュモードの状態に移行する場合には、次のホップの目的地（アクセスルータ）に対して到達不能となり、このような内部データバッファ内のパケットはもはや必要なくなる。したがって、転送部１００２は、モバイルノード１０００がメッシュモードに移行する場合には、常に、下位ネットワークインタフェース１００４に対して内部バッファを消去するように命じるシグナルを、シグナルパス１０１４を通じて下位ネットワークインタフェース１００４に送ることが可能である。なお、上記の内部データバッファに、メッシュモードの状態に移行した場合の再送バッファとしての役割を持たせ、メッシュモードの状態に移行した場合には、メッシュネットワークプロトコルを使用して、再送バッファ内のパケットの再送が行われるようにすることも可能である。

図４は、本発明の第１の実施の形態におけるモバイルノード１０００の転送部１００２によって実行されるデータパケットの処理に係るフローチャートである。データパケットは、上位プロトコルレイヤ１００１、メッシュネットワーク処理部１００３、下位ネットワークインタフェース１００４のいずれかから、転送部１００２に到着する可能性がある。ステップＳ１００００において、まず、そのパケットがメッシュネットワークプロトコルと関連しているかどうかのチェックが行われる。これは、例えば、パケットのヘッダ内において、そのパケットがメッシュネットワークプロトコルのデータパケットであることを示す特定のポートナンバー、プロトコルナンバー、その他の特別なマークなどを探すことによって実現可能である。ここで、パケットがメッシュネットワークプロトコルと関連している場合には、ステップＳ１００１０において、このデータパケットがメッシュネットワーク処理部１００３から転送部１００２に渡されたものであるか否かのチェックが行われる。このデータパケットがメッシュネットワーク処理部１００３から転送部１００２に渡されたものである場合には（ステップＳ１００１０で『はい』）、メッシュネットワーク処理部１００３によって、そのパケットに必要な処理は既に実行されている。そして、このノード（モバイルノード１０００）に向けて送信されたパケットか否かがチェックされ（ステップＳ１１００３０）、パケットがモバイルノード１０００をあて先とする場合には、パケットが上位プロトコルレイヤ１００１に渡され（ステップＳ１００５０）、それ以外の場合には、パケット送信に必要なインターネットプロトコル処理が行われて下位ネットワークインタフェース１００４に渡される（ステップＳ１００４０）。また、パケットがメッシュネットワーク処理部１００３から到達したものでない場合（ステップＳ１００１０で『いいえ』）には、ステップＳ１００２０において、パケットの処理のためにメッシュネットワーク処理部１００３にパケットが渡される。なお、このとき、転送部１００２から、他のノードあてのデータパケットを受けたメッシュネットワーク処理部１００３は、このモバイルノード１０００とアクセスルータ１１００とのリンクレイヤコネクションが維持されているか否かを判別し、モバイルノード１０００とアクセスルータ１１００とのリンクレイヤコネクションが維持されている場合には、例えば、メッシュネットワークプロトコルのデータパケットの脱カプセル化などを行うことによって、通常のＩＰパケットに戻す処理を行うことが望ましい。

また、このパケットが、メッシュネットワークプロトコルに関連したパケットであることが検出されない場合（ステップＳ１００００で『いいえ』）には、ステップＳ１００６０において、通常のインターネットプロトコル（バージョン４又はバージョン６）処理が実行される。そして、パケットが、このインターネットプロトコル処理によって破棄されない場合には、ステップＳ１００７０において、このパケットがモバイルノード１０００を送信先（あて先）としているか否かのチェックが行われる。このチェックにおいて、このパケットがモバイルノード１０００を送信先としている場合には、ステップＳ１００８０において、パケットは上位プロトコルレイヤ１００１に渡される。一方、このパケットがモバイルノード１０００を送信先としていない場合には、モバイルノード１０００のアクセスルータに送信されるように、パケットにマークが付される（ステップＳ１００９０）。そして、転送部１００２は、ステップＳ１０１００において、現在の状態が、階層モードの状態かメッシュモードの状態かのチェックを行う。ここで、階層モードの状態である場合には、ステップＳ１０１２０において、パケット送信のために必要なインターネットプロトコル処理が行われて、パケットは下位ネットワークインタフェース１００４に渡される。一方、メッシュモードの状態である場合には、アクセスルータにパケットを送信するために、メッシュネットワークプロトコルが使用される。これは、例えば、ステップＳ１０１１０において、メッシュネットワーク処理部１００３にパケットが渡されることによって実行される。

また、アクセスルータ１１００のアソシエーションマネージャ１１０５では、モバイルノードの接続管理が行われる。アソシエーションマネージャ１１０５を実現する最も簡単な方法は、例えば、メモリなどの記憶媒体を使用して、接続関係のテーブル（アソシエーションテーブル）を形成することである。このテーブルの各列には、接続されているモバイルノードの情報が含まれる。接続されているモバイルノードの情報としては、少なくとも、例えば、（ａ）ＩＰアドレスなどのモバイルノードのユニークな識別子、（ｂ）通信のモード（メッシュモード又は階層モード）に係る情報が含まれる。また、ネットワークインタフェースのハードウェアによってサポートされている場合には、下位ネットワークインタフェース１００４と、アソシエーションマネージャ１１０５との間に、シグナルパス１１１４が接続される。これは、アソシエーションマネージャ１１０５に対して、接続されているモバイルノードのリンクレイヤコネクションのステータスを通知し、アソシエーションマネージャ１１０５が、この通知に応じたテーブルのアップデートを行うことができるようにするものである。さらに、モバイルノード１０００が、そのアクセスルータに特別なパケットを送信することによって、メッシュモード／階層モードへの移行を示すことも可能であり、この特別なパケットの受信によって、アソシエーションマネージャ１１０５のアップデートが行われる。

また、下位ネットワークインタフェース１００４は、内部バッファ（内部データバッファ）内に、未送信のデータパケットや未承認のパケットを格納している場合がある。これにより、下位ネットワークインタフェース１００４は、次のホップの目的地（すなわち、モバイルノード）にパケットを再送する試みを継続して行うことができる。しかしながら、モバイルノードとの通信がメッシュモードに移行する場合には、内部データバッファ内に格納された未承認のパケットは、次のホップの目的地（モバイルノード）へは、もはや到達不能であり、不必要なものとなる。したがって、転送部１１０２は、上述のモバイルノードとの通信がメッシュモードに移行する場合は、モバイルノードをあて先とするパケットを内部バッファから削除するように指示する信号を、シグナルパス１１１６を通じて下位ネットワークインタフェース１００４に送ることが可能である。なお、下位ネットワークインタフェース１００４は、メッシュモードを使用した再送処理を行うために、これらのパケットを転送部１１０２に渡すことも可能である。

アクセスルータ１１００の転送部１１０２は、上位プロトコルレイヤ１００１からデータパス１０１１を通じて渡されるデータパケット、メッシュネットワーク処理部１００３からデータパス１０１２を通じて渡されるデータパケット、下位ネットワークインタフェース１００４の１つからデータパス１０１３を通じて渡されるデータパケットをどのように処理するかの転送決定を行って、データパケットを転送する機能を有している。さらに、転送部１１０２は、通常のインターネットプロトコル処理を行う機能を有している。転送部１１０２は、所定の接続されているモバイルノードとのリンクレイヤコネクションの状態（接続状態（アップ）か非接続状態（ダウン）か）を調べるためにアソシエーションマネージャ１１０５から転送部１１０２に接続されているシグナルパス１１１５を使用し、このシグナルパス１１１５を通じた信号により、転送決定を行う。

また、図５には、アクセスルータ１２００の転送部１１０２が実行するデータパケットの処理に係るフローチャートが図示されている。なお、図４に示されているものと同一のステップに対しては、同一の符号を付与し、その説明を省略する。基本的に、Ｓ１００００からＳ１００８０までのステップは同一であるが、ステップＳ１００７０において、パケットがアクセスルータを送信先（あて先）としていない場合に、処理フローはステップＳ１１０９０に分岐し、パケットのあて先が、アクセスルータ１１００に接続されたモバイルノードか否かを調べるチェックが行われる点で異なっている。これは、例えば、アソシエーションマネージャ１１０５に問い合わせを行うことによって実行される。あて先が接続されているモバイルノードではない場合（ステップＳ１１０９０で『いいえ』）には、ステップＳ１１１００において、パケット送信を行うために必要なインターネットプロトコル処理が行われて、パケットは下位ネットワークインタフェース１００４に送られる。一方、あて先が接続されているモバイルノードの場合（ステップＳ１１０９０で『はい』）には、ステップＳ１１１１０において、モバイルノードとの間における現在の接続モードがチェックされる。現在の接続モードが階層モードの場合には、モバイルノードに直接パケットを送ることが可能である。したがって、ステップＳ１１１３０において、パケット送信のために必要なインターネットプロトコル処理が行われて、パケットは下位ネットワークインタフェース１００４に送られる。また、現在の接続モードがメッシュモードの場合には、パケットはメッシュネットワーク方式でモバイルノードに送られる必要があり、ステップＳ１１１２０において、パケットは、メッシュネットワーク処理部１００３に送られる。

モバイルルータ１２００の転送部１２０２は、基本的には、モバイルノード１０００の転送部１００２のパケット転送機能とアクセスルータ１１００の転送部１１０２のイングレスネットワークへのパケット転送機能とを組み合わせたものである。すなわち、モバイルルータ１２００の転送部１２０２は、モバイルルータ１２００のアクセスルータに転送される必要がある送信パケットに係る処理を行うための第１サブ転送部１００２を有している。この第１サブ転送部１００２は、基本的に、モバイルノード１０００の転送部１００２の機能と同一なので、ここでは、同一の符号を付している。さらに、モバイルルータ１２００に接続されるモバイルノードへの転送の必要があるパケットに係る処理を行うための第２サブ転送部１１０２及びアソシエーションマネージャ１１０５も存在している。これらは、アクセスルータ１１００の転送部１１０２及びアソシエーションマネージャ１１０５におけるイングレスネットワークへのパケット転送機能と同一の機能を有しており、ここでは、説明が明瞭となるように、同一の符号を付すことにする。また、さらに、転送部１２０２は、第１サブ転送部１００２や第２サブ転送部１１０２と同様に、通常のインターネットプロトコル処理を行う機能を有している。なお、ここでは、転送部１２０２内の第１及び第２サブ転送部１００２、１１０２をそれぞれ別々のコンポーネントとして図示しているが、これらの第１及び第２サブ転送部１００２、１１０２は、同一のハードウェアで実現可能であるとともに、これらの重複する機能や処理に関しては統合可能である。また、第１及び第２サブ転送部１００２、１１０２は、協調して動作を行い、相互にパケットの受け渡しを行うことも可能である。また、これらのサブコンポーネントの詳細な説明に関しては、上述のものと重複するので、ここでは省略する。

また、モバイルルータ１２００の転送部１２０２は、モバイルノード１０００の転送部（第１サブ転送部）１００２と、アクセスルータ１１００の転送部（第２サブ転送部）１１０２とを組み合わせたものと考えることができる。すなわち、モバイルルータ１２００がパケットの処理を行う場合には、まず、転送部１２０２によって、送信先アドレスが、そのイングレスネットワーク内に存在するか（すなわち、モバイルルータ１２００に接続されているモバイルノードであるか）のチェックが行われる。そして、イングレスネットワーク内へのパケットの場合には、パケットは第２サブ転送部１１０２に渡されて、更なる処理が行われる。このとき、第２サブ転送部１１０２の処理は、図５に示すように行われる。一方、イングレスネットワーク内へのパケットではない場合には、パケットは、モバイルルータ１２００のアクセスルータに送られる必要があり、パケットは第１サブ転送部１００２に渡されて、更なる処理が行われる。このとき、第１サブ転送部１００２の処理は、図４に示すように行われる。

また、上述のモバイルルータ１２００の転送部１２０２の機能に関しては、次のように言い換えることもできる。モバイルルータ１２００の転送部１２０２におけるパケットの処理は、基本的には、図５に示すフローチャートに示されている処理と同一であるが、アクセスルータ１１００の場合は、イグレスインタフェース側から送信するパケットに関しては、常に階層構造に係るプロトコルを使用することが可能であるのに対し、モバイルルータ１２００の場合は、イグレスインタフェース側から送信するパケットに関しても、メッシュネットワーク構造又は階層構造のどちらのプロトコルを使用するかを適宜判断する必要がある。すなわち、モバイルルータ１２００が、アクセスルータ１１００とのリンクコネクションの切断状態にある場合には、アクセスルータ１１００に向けて送信すべき階層構造に係るプロトコルのパケットを、メッシュネットワークプロトコルを使用したパケットに変換する必要がある。この場合には、モバイルルータ１２００は、図４のステップＳ１０１００と同様の処理を行って、モバイルルータ１２００のイグレスインタフェースがメッシュモードか階層モードかの判断を行う必要がある。

なお、モバイルノード、アクセスルータ、モバイルルータの各転送部は、通常のインターネットプロトコル処理と密接に関連する多くの処理を行うため、本明細書では、各転送部が、通常のインターネットプロトコル処理を行う機能を有し、通常のインターネットプロトコル処理も合わせて行うものとして説明している。しかしながら、各転送部と、通常のインターネットプロトコル処理機能とをそれぞれ独立させることも可能である。すなわち、例えば、上位プロトコルレイヤと下位ネットワークインタフェースとの間に、通常のインターネットプロトコル処理機能を設けるとともに、通常のインターネットプロトコル処理機能とは独立した転送処理を行う転送部を新たに設けてもよい。

また、図６には、簡単な動作のシナリオが例示されている。モバイルノード１０００−１、１０００−２、１０００−３はすべて、アクセスルータ１１００−１に接続されている。点線によって図示されている楕円１０５０−１、１０５０−２、１０５０−３、１１５０−１は、それぞれ、モバイルノード１０００−１、１０００−２、１０００−３、アクセスルータ１１００−１の無線動作エリアを示している。モバイルノード１０００−３は、アクセスルータ１１００−１の動作エリアから外部に移動した場合（図６に示す状態）でも、有線のノード：ピア１４００−１とアクティブなセッションを有する。なお、通常の無線に係る動作では、モバイルノード１０００−３とピア１４００−１との間のセッションを維持することは不可能である。しかしながら、本発明で開示される装置では、モバイルノード１０００−３が、アクセスルータ１１００−１とのリンクレイヤコネクションが切断された旨を検出して、この場合には、モバイルノード１０００−３がメッシュモードに移行し、アクセスルータ１１００−１に対して、メッシュモードに移行した旨を通知するメッセージを、メッシュネットワークプロトコルを使用して送信する。そして、これ以降は、モバイルノード１０００−３からピア１４００−１に送信されるパケットは、メッシュネットワークプロトコルを使用して、モバイルノード１０００−１を通じてアクセスルータ１１００−１に転送される。そして、パケットは、アクセスルータ１１００−１から、グローバル通信ネットワーク１３００を通って、ピア１４００−１に送信される。また、同様に、ピア１４００−１からモバイルノード１０００−３に送信されるパケットは、アクセスルータ１１００−１を経由する。そして、アクセスルータ１１００−１は、モバイルノード１０００−３がメッシュモードであることをチェックして、その結果、メッシュネットワークプロトコル（すなわち、モバイルノード１０００−１を経由）を使用して、パケットの転送を行う。

この動作のシナリオは、モバイルノードがモバイルＩＰを使用して、グローバル通信ネットワーク１３００上のノードと通信を行う場合のシステムに拡張可能である。これに関しては、図７に図示する。ここでは、モバイルノード１０００−４、１０００−５、１０００−６はすべて、アクセスルータ１１００−２に接続されている。点線によって図示されている楕円１０５０−４、１０５０−５、１０５０−６、１１５０−２は、それぞれ、モバイルノード１０００−４、１０００−５、１０００−６、アクセスルータ１１００−２の無線動作エリアを示している。また、ホームエージェント１５００−１は、モバイルノード１０００−６のホームエージェントとして機能している。また、モバイルノード１０００−６は、アクセスルータ１１００−２に接続した場合には、アクセスルータ１１００−２から気付アドレス（Care-of-address）を取得する。モバイルノード１０００−６がアクセスルータ１１００−２の動作エリア内に存在する場合には、モバイルノード１０００−６は、ピア１４００−２に送信するパケットをカプセル化して、ホームエージェント１５００−１に送信する。同様に、ピア１４００−２がモバイルノード１０００−６にパケットを送信する場合には、パケットは、ホームエージェント１５００−１を経由し、ホームエージェント１５００−１は、このパケットをカプセル化して、モバイルノード１０００−６の気付アドレスに転送する。また、モバイルノード１０００−６が、アクセスルータ１１００−２の動作エリアから外部に移動した場合（図７に示す状態）には、モバイルノード１０００−６は、アクセスルータ１１００−２とのリンクレイヤコネクションが切断されたことを検出する。この場合、モバイルノード１０００−６はメッシュモードに移行し、アクセスルータ１１００−２に対して、メッシュモードに移行した旨を通知するメッセージを、メッシュネットワークプロトコルを使用して送信する。そして、これ以降は、モバイルノード１０００−６からピア１４００−２に送信されるパケットは、まず、ホームエージェント１５００−１あてにカプセル化されて、メッシュネットワークプロトコル（モバイルノード１０００−４を経由）を用いて、アクセスルータ１１００−２に転送される。また、アクセスルータ１１００−２以降は、ホームエージェント１５００−１を経由して、ホームエージェント１５００−１で脱カプセル化され、そのインナパケットがピア１４００−２に転送される。また、同様に、ピア１４００−２がモバイルノード１０００−６にパケットを送信する場合には、パケットがホームエージェント１５００−１によって受信（intercept）され、モバイルノード１０００−６に向けてカプセル化される。このパケットは、モバイルノード１０００−６がメッシュモードの状態であることが分かるアクセスルータ１１００−２に到達し、この結果、パケットは、メッシュネットワークプロトコル（モバイルノード１０００−４を経由）を使用して、モバイルノード１０００−６に転送される。

さらに、図８に示されるように、このモバイルＩＰのシナリオは、ネットワークモビリティが考慮されるように拡張可能である。ここでは、モバイルノード１０００−７、１０００−８、モバイルルータ１２００−１が、アクセスルータ１１００−３に接続されており、モバイルノード（モバイルネットワークノード）１０００−９、１０００−１０が、モバイルルータ１２００−１に接続されている。点線によって図示されている楕円１０５０−７、１０５０−８、１０５０−９、１０５０−１０、１１５０−３、１２５０−１は、それぞれ、モバイルノード１０００−７、１０００−８、１０００−９、１０００−１０、アクセスルータ１１００−３、モバイルルータ１２００−１の無線動作エリアを示している。また、ホームエージェント１５００−２は、モバイルルータ１２００−１のホームエージェントとして機能している。また、モバイルノード１０００−９は、ピア１４００−３と通信を行っている。モバイルルータ１２００−１がアクセスルータ１１００−３の動作エリア内に存在する場合には、モバイルノード１０００−９からピア１４００−３へのパケットは、以下のパスを経由する：（ａ）パケットがモバイルルータ１２００−１に転送される、（ｂ）モバイルルータ１２００−１が、パケットをカプセル化し、ホームエージェント１５００−２にトンネルする、（ｃ）パケット全体がアクセスルータ１１００−３に転送される、（ｄ）パケットが、グローバル通信ネットワーク１３００を経由して、ホームエージェント１５００−２に到達する、（ｅ）ホームエージェント１５００−２がパケットの脱カプセル化を行い、そのインナパケットをピア１４００−３に送信する。また、ピア１４００−３から送信されるパケットは、以下の逆方向のパスを経由する：（ａ）パケットは、ホームエージェント１５００−２によって受信（intercept）される、（ｂ）ホームエージェント１５００−２が、パケットをカプセル化し、モバイルルータ１２００−１にトンネルする、（ｃ）パケット全体が、グローバル通信ネットワーク１３００を経由して、アクセスルータ１１００−３に到達する、（ｄ）アクセスルータ１１００−３が、モバイルルータ１２００−１にパケットを転送する、（ｅ）モバイルルータ１２００−１がパケットの脱カプセル化を行い、そのインナパケットをモバイルノード１０００−９に転送する。

また、モバイルルータ１２００−１が、アクセスルータ１１００−３の動作エリアから外部に移動した場合（図８に示す状態）には、モバイルルータ１２００−１は、アクセスルータ１１００−３とのリンクレイヤコネクションが切断されたことを検出する。この場合、モバイルルータ１２００−１はメッシュモードに移行し、アクセスルータ１１００−３に対して、メッシュモードに移行した旨を通知するメッセージを、メッシュネットワークプロトコルを使用して送信する。そして、これ以降は、モバイルノード１０００−９からピア１４００−３に送信されるパケットは、以下のパスを経由する：（ａ）パケットが、モバイルルータ１２００−１に転送される、（ｂ）モバイルルータ１２００−１が、パケットをカプセル化し、ホームエージェント１５００−２にトンネルする、（ｃ）パケット全体が、メッシュネットワークプロトコルを用いて、アクセスルータ１１００−３に転送される、（ｄ）モバイルノード１０００−７が、メッシュネットワークプロトコルによってパケットの中継を行う、（ｅ）パケットが、グローバル通信ネットワーク１３００を経由して、ホームエージェント１５００−２に到達する、（ｆ）ホームエージェント１５００−２がパケットの脱カプセル化を行い、そのインナパケットをピア１４００−３に送信する。また、ピア１４００−３から送信されるパケットは、以下の逆方向のパスを経由する：（ａ）パケットが、ホームエージェント１５００−２によって受信（intercept）される、（ｂ）ホームエージェント１５００−２が、パケットをカプセル化し、モバイルルータ１２００−１にトンネルする、（ｃ）パケット全体が、グローバル通信ネットワーク１３００を経由して、アクセスルータ１１００−３に到達する、（ｄ）アクセスルータ１１００−３が、メッシュネットワークプロトコルを用いて、モバイルルータ１２００−１にパケットを転送する、（ｅ）モバイルノード１０００−７が、メッシュネットワークプロトコルによってパケットの中継を行う、（ｆ）モバイルルータ１２００−１がパケットの脱カプセル化を行い、そのインナパケットをモバイルノード１０００−９に転送する。

また、さらに、図８において、本発明を、モバイルルータ１２００−１のイングレスネットワークでの使用に適用することも可能である。モバイルノード１０００−１０が、モバイルルータ１２００−１から、遠く離れた状態で移動している場合には、モバイルルータ１２００−１との間のリンクレイヤコネクションの接続性が失われた状態となる（図８に示す状態）。この状態の際には、モバイルノード１０００−１０は、メッシュモードに移行することができ、モバイルノード１０００−１０とモバイルルータ１２００−１との間で転送されるパケットは、メッシュネットワークプロトコルを使用して、モバイルノード１０００−９を経由して中継される。

このように、本発明の第１の実施の形態で開示されるシステム、装置及び方法によれば、モバイル通信システム内のノードは、必要に応じてメッシュモード及び階層モードを切り替えることによって、ノード同士が、より効率良く通信を行うことが可能となる。

＜第２の実施の形態＞
本発明の第２の実施の形態では、上述の第１の実施の形態で開示されているシステム、装置、方法を拡張した特殊な例について説明する。上述の第１の実施の形態では、モバイルノードが標準インターネットプロトコルを使用する場合や、モバイルノードがメッシュネットワークプロトコルを使用する場合のアドレス空間の分割に関する仮定を設けていないが、移動通信ネットワークにおける実際の適用では、通常、異なるアドレス空間（標準インターネットプロトコル用のアドレス空間やメッシュネットワークプロトコル用のアドレス空間）が使用されることが望ましい。この第２の実施の形態では、別々のアドレス空間が使用される場合を考慮する。

本発明の第２の実施の形態では、グローバルパケット交換型データ通信ネットワークに接続する一般的な無線ネットワーク内に配置されるモバイルノード２０００、アクセスルータ２１００、モバイルルータ２２００が開示される。図９〜図１１は、それぞれ本発明の第２の実施の形態におけるモバイルノード２０００、アクセスルータ２１００、モバイルルータ２２００の構成を示す図である。なお、各構成要素において、同一の機能を提供する機能ブロックには、同一の符号が付されている。また、さらに、いくつかの機能ブロックは、上述の第１の実施の形態に開示されているものと同一の機能を有しており、同一の符号が付与されるとともに、その説明に関しては省略する。

モバイルノード２０００は、上位プロトコルレイヤ１００１、転送部２００２、メッシュネットワーク処理部１００３、単一又は複数の下位ネットワークインタフェース１００４により構成される。また、アクセスルータ２１００は、上位プロトコルレイヤ１００１、転送部２１０２、メッシュネットワーク処理部１００３、単一又は複数の下位ネットワークインタフェース１００４、、アソシエーションマネージャ２１０５により構成される。また、モバイルルータ２２００は、上位プロトコルレイヤ１００１、転送部２２０２、メッシュネットワーク処理部１００３、単一又は複数の下位ネットワークインタフェース１００４により構成されており、モバイルノード２０００とアクセスルータ２１００とのハイブリッドノードである。これらの大部分に関しては、上述の第１の実施の形態で説明されるものと同一である。実際には、転送部２００２、２１０２、２２０２のみが異なっており、メッシュモード及び階層モードにおいて異なるアドレス空間の使用を満たす必要性を除いて、上述の第１の実施の形態とほぼ同一と言える。なお、説明が重複するので、この第２の実施の形態では、これらの相違点に絞って説明を行う。

基本的には、モバイルノードが通常使用するグローバルアドレスによって、グローバルに到達可能な状態となるように、階層ネットワークのアドレス空間が使用される。しかしながら、メッシュネットワークプロトコルを使用して通信を行う場合には、上記の階層ネットワークのアドレス空間とは異なるアドレス空間の使用が必要となる。例えば、通常は、メッシュネットワーク内に存在していることを示すユニークなプリフィックスが使用される。したがって、メッシュネットワークの各ノードは、少なくとも２つのアドレス（グローバルアドレスとメッシュネットワークアドレス）を有することになる。また、モバイルＩＰ又はＮＥＭＯへの拡張を使用するモバイルノードは、少なくとも３つのアドレス（ホームアドレス、気付アドレス、メッシュネットワークアドレス）を有することになる。なお、ホームアドレスや気付アドレスは、グローバルアドレスであり、これらは階層モードで使用される一方、メッシュネットワークアドレスは、メッシュモードでのみ使用可能である。

他のノードにメッシュネットワークアドレスを知らせる場合に、ノードが使用可能なメカニズムは数多く存在する。例えば、アクセスルータがルータ通知をブロードキャストする場合には、その通知に対して、メッシュネットワークアドレスを示す特別なオプションを付加することが可能である。これにより、モバイルノードは、ルータ通知を受け取った場合に、アクセスルータのメッシュネットワークアドレスを知ることが可能となる。また、モバイルノードがアクセスルータに接続すると、モバイルノードは、自身のメッシュネットワークアドレスをアクセスルータに知らせることも可能である。また、ノードのグローバルアドレスあてに特別なパケットを送信して、メッシュネットワークアドレスに関する問い合わせを行い、そのノードが、自身のメッシュネットワークアドレスによる返答を行うようにすることも可能である。

このように、モバイルノードは、階層モードの状態では、通常、自身のグローバルアドレスを使用してパケットの送信を行い、メッシュモードの状態では、送信元アドレスと送信先アドレスを、メッシュネットワークのものに変える必要がある。これは、例えば、メッシュネットワークアドレスを用いた送信元アドレスと、アクセスルータのメッシュネットワークアドレスを用いた送信先アドレスとを有する新たなパケットによって、パケットのカプセル化を行うことで実現可能となる。このパケットは、メッシュネットワークプロトコルを使用してアクセスルータに送られる。また、アクセスルータが、モバイルノードのグローバルアドレスをあて先とするパケットを受信し、このとき、モバイルノードがメッシュモードの状態であることが分かった場合には、アクセスルータにおいても、アクセスルータのメッシュネットワークアドレスを用いた送信元アドレスと、モバイルノードのメッシュネットワークアドレスを用いた送信先アドレスとを有する新たなパケットで、パケットのカプセル化を行うことが可能である。このパケットは、メッシュネットワークプロトコルを使用してモバイルノードに送られる。

また、図１２には、本発明の第２の実施の形態におけるモバイルノード２０００の転送部２００２によって実行されるデータパケットの処理に係るフローチャートが示されている。なお、図１２内のステップの大部分は、上述の第１の実施の形態における転送部１００２に関する説明と同様のものであり、同一のステップに関しては、同一の符号が付与され、これらのステップに関する説明を省略する。この場合の第１の実施の形態との相違点は、転送部２００２が、ステップＳ１０１００において、階層モードかメッシュモードかのチェックを行って、メッシュモードであることを把握した場合（ステップＳ１０１００で『はい』の場合）にある。この場合、転送部２００２は、ステップＳ２０１１０において、新たなパケットによるパケットのカプセル化を行う。新たなパケットは、送信元アドレスとして、モバイルノード２０００のメッシュネットワークアドレスを有しており、送信先アドレスとして、モバイルノード２０００のアクセスルータのメッシュネットワークアドレスを有している。そして、新たなパケットは、ステップＳ２０１３０において、メッシュネットワーク処理部１００３に渡される。

また、アクセスルータ２１００のアソシエーションマネージャ２１０５は、モバイルノードの接続管理を行うものであり、上述の第１の実施の形態で説明したアソシエーションマネージャ１１０５とほぼ同一である。これらの相違点は、ユニークな識別子や、接続したモバイルノードの通信モード（メッシュモード又は階層モード）を格納することに加え、さらに、接続したモバイルノードのメッシュネットワークアドレスの格納が必要なことにある。したがって、アソシエーションマネージャ２１０５が、アソシエーションテーブルを形成するためにメモリなどの記憶媒体を使用した場合には、テーブルの各列には少なくとも、（ａ）モバイルノードのユニークな識別子（例えば、ＩＰアドレス）、（ｂ） 通信モード（メッシュモード又は階層モード）、（ｃ）モバイルノードのメッシュネットワークアドレスが含まれることとなる。

また、アクセスルータ２１００の転送部２１０２も、上述の第１の実施の形態で説明した転送部１１０２とほぼ同一である。図１３は、転送部２１０２におけるパケットの処理の相違点を説明するための図である。なお、ステップの大部分は、上述の第１の実施の形態における転送部１１０２の説明と同一であり、同一のステップには、同一の符号が付与され、これらのステップの説明を省略する。この場合の第１の実施の形態との相違点は、転送部２１０２が、ステップＳ１１１００において、パケットの送信先が階層モードの状態かメッシュモードの状態かのチェックを行って、メッシュモードであることを把握した場合（ステップＳ１１１１０で『はい』の場合）にある。この場合、転送部２１０２は、ステップＳ２１１２０において、新たなパケットによるパケットのカプセル化を行う。新たなパケットは、送信元アドレスとして、アクセスルータ２１００のメッシュネットワークアドレスを有しており、送信先アドレスとして、オリジナルのパケットの送信先アドレスであるメッシュネットワークアドレスを有している。そして、新たなパケットは、ステップＳ２１１４０において、メッシュネットワーク処理部１００３に渡される。

モバイルルータ２２００の転送部２２０２は、基本的に、モバイルノード２０００の転送部２００２のパケット転送機能とアクセスルータ２１００の転送部２１０２のイングレスネットワークへのパケット転送機能とを組み合わせたものである。すなわち、モバイルルータ２２００の転送部２２０２は、モバイルルータ２２００のアクセスルータに送信される必要がある送信パケットに係る処理を行うための第１サブ転送部２００２を有している。この第１サブ転送部２００２は、基本的に、モバイルノード２０００の転送部２００２と同一の機能を有しているので、同一の符号を付している。さらに、モバイルルータ２２００に接続するモバイルノードに送信される必要があるパケットに係る処理を行うための第２サブ転送部２１０２及びアソシエーションマネージャ２１０５も存在している。これらは、アクセスルータ２１００の転送部２１０２及びアソシエーションマネージャ２１０５におけるイングレスネットワークへのパケット転送機能と同一の機能を有しており、ここでは、説明が明瞭となるように、同一の符号を付すことにする。また、さらに、転送部２２０２は、第１サブ転送部２００２や第２サブ転送部２１０２と同様に、通常のインターネットプロトコル処理を行う機能を有している。なお、ここでは、転送部２２０２内の第１及び第２サブ転送部２００２、２１０２をそれぞれ別々のコンポーネントとして図示しているが、これらの第１及び第２サブ転送部２００２、２１０２は、同一のハードウェアで実現可能であるとともに、これらの重複する機能や処理に関しては統合可能である。また、第１及び第２サブ転送部２００２、２１０２は、協調して動作を行い、相互にパケットの受け渡しを行うことも可能である。また、これらのサブコンポーネントの説明に関しては、既に上述しており、その説明を省略する。

また、モバイルルータ２２００の転送部２２０２は、モバイルノード２０００の転送部（第１サブ転送部）２００２と、アクセスルータ２１００の転送部（第２サブ転送部）２１０２とを組み合わせたものと考えることができる。すなわち、モバイルルータ２２００が、パケットの処理を行う場合には、転送部２２０２は、まず、送信先アドレスが、そのイングレスネットワーク内（すなわち、モバイルルータ２２００に接続したモバイルノード）にあるかどうかのチェックを行う。イングレスネットワーク内にパケットの送信先アドレスがある場合には、パケットは、第２サブ転送部２１０２に渡されて、更なる処理が行われる。このとき、第２サブ転送部２１０２の処理は、図１３に示すように行われる。また、そのイングレスネットワーク内にパケットの送信先アドレスがない場合には、モバイルルータ２２００のアクセスルータに送られる必要があり、パケットは、第１サブ転送部２００２に渡されて、更なる処理が行われる。このとき、第１サブ転送部２００２の処理は、図１２に示すように行われる。

また、上述のモバイルルータ２２００の転送部２２０２の機能に関しては、次のように言い換えることもできる。モバイルルータ２２００の転送部２２０２におけるパケットの処理は、基本的には、図１３に示すフローチャートに示されている処理と同一であるが、アクセスルータ２１００の場合は、イグレスインタフェース側から送信するパケットに関しては、常に階層構造に係るプロトコルを使用することが可能であるのに対し、モバイルルータ２２００の場合は、イグレスインタフェース側から送信するパケットに関しても、メッシュネットワーク構造又は階層構造のどちらのプロトコルを使用するかを適宜判断する必要がある。すなわち、モバイルルータ２２００が、アクセスルータ２１００とのリンクコネクションの切断状態にある場合には、アクセスルータ２１００に向けて送信すべき階層構造に係るプロトコルのパケットを、メッシュネットワークプロトコルを使用したパケットに変換する必要がある。この場合には、モバイルルータ２２００は、図１２のステップＳ１０１００と同様の処理を行って、モバイルルータ２２００のイグレスインタフェースがメッシュモードか階層モードかの判断を行う必要がある。

図１４には、簡単な動作のシナリオが例示されている。モバイルノード２０００−１、２０００−２、２０００−３はすべて、アクセスルータ２１００−１に接続されている。点線によって図示されている楕円２０５０−１、２０５０−２、２０５０−３、２１５０−１は、それぞれ、モバイルノード２０００−１、２０００−２、２０００−３、アクセスルータ２１００−１の無線動作エリアを示している。モバイルノード２０００−３は、アクセスルータ２１００−１の動作エリアから外部に移動した場合（図１４に示す状態）でも、有線のノード：ピア２４００−１とアクティブなセッションを有する。なお、通常の無線に係る動作では、モバイルノード２０００−３とピア２４００−１との間のセッションを維持することは不可能である。しかしながら、本発明で開示される装置では、モバイルノード２０００−３が、アクセスルータ２１００−１とのリンクレイヤコネクションが切断された旨を検出して、この場合には、モバイルノード２０００−３がメッシュモードに移行し、アクセスルータ２１００−１のメッシュネットワークアドレスあてに、メッシュモードに移行した旨を通知するメッセージを、メッシュネットワークプロトコルを使用して送信する。そして、これ以降は、モバイルノード２０００−３からピア２４００−１に送られたパケットは、新たなパケットによりカプセル化されて、モバイルノード２０００−１を通じてアクセスルータ２１００−１のメッシュネットワークアドレスに転送される。図１５には、メッシュモードで送信されるパケットが図示されている。オリジナルのパケット２７６０は、送信元アドレス２７６１として、ＧＡ．２０００−３（モバイルノード２０００−３のグローバルアドレス）を有しており、送信先アドレス２７６２として、ＧＡ．２４００−１（ピア２４００−１のグローバルアドレス）を有している。このパケット２７６０は、アウタパケット２７７０のペイロード２７７３を構成する。アウタパケット２７７０は、送信元アドレス２７７１として、ＭＮＡ．２０００−３（モバイルノード２０００−３のメッシュネットワークアドレス）を有しており、送信先アドレス２７７２として、ＭＮＡ．２１００−１（アクセスルータ２１００−１のメッシュネットワークアドレス）を有している。

アクセスルータ２１００−１以降は、パケット２７７０からパケット２７６０が脱カプセル化されて、グローバル通信ネットワーク２３００を経由してピア２４００−１に発送される。また、同様に、ピア２４００−１からモバイルノード２０００−３に送信されるパケットは、アクセスルータ２１００−１を経由する。これにより、アクセスルータ２１００−１は、モバイルノード２０００−３がメッシュモードであることをチェックして、新たなパケットによるパケットのカプセル化を行い、モバイルノード２０００−１を通じて、モバイルノード２０００−３のメッシュネットワークアドレスに転送される。

また、モバイルノードが、モバイルＩＰを使用して、グローバル通信ネットワーク２３００のノードと通信を行うシステムに、動作のシナリオを拡張することが可能である。これは、図１６に例示される。ここでは、モバイルノード２０００−４、２０００−５、２０００−６はすべて、アクセスルータ２１００−２に接続されている。点線によって図示されている楕円２０５０−４、２０５０−５、２０５０−６、２１５０−２は、それぞれ、モバイルノード２０００−４、２０００−５、２０００−６、アクセスルータ２１００−２の無線動作エリアを示している。また、ホームエージェント２５００−１は、モバイルルータ２０００−６のホームエージェントとして機能している。モバイルノード２０００−６は、アクセスルータ２１００−２に接続した場合に、アクセスルータ２１００−２から気付アドレス（すなわち、ＣｏＡ．２０００−６）を取得する。モバイルノード２０００−６がアクセスルータ２１００−２の動作エリア内に存在する場合には、モバイルノード２０００−６は、ピア２４００−２に送信されるパケットをカプセル化して、ホームエージェント２５００−１に送信する。また、同様に、ピア２４００−２がモバイルノード２０００−６にパケットを送信する場合には、そのパケットは、ホームエージェント２５００−１を経由する。この場合、ホームエージェント２５００−１は、このパケットのカプセル化を行い、モバイルノード２０００−６の気付アドレスに転送する。この動作は、モバイルＩＰの規定に基づいて行われる。モバイルノード２０００−６が、アクセスルータ２１００−２の動作エリアから外部に移動した場合（図１６に示す状態）には、モバイルルータ２０００−６は、アクセスルータ２１００−２とのリンクレイヤコネクションが切断されたことを検出する。この場合、モバイルノード２０００−６はメッシュモードに移行し、アクセスルータ２１００−２に対して、メッシュモードに移行した旨を通知するメッセージをメッシュネットワークプロトコルを使用して送信する。そして、これ以降は、モバイルノード２０００−６からピア２４００−２に送信されるパケットは、まず、ホームエージェント２５００−１に対してカプセル化され、さらに、このパケット全体が別のパケットでカプセル化されて、アクセスルータ２１００−２のメッシュネットワークアドレスに向けて転送される。図１７には、メッシュモードで送信されるパケットが図示されている。オリジナルのパケット２８６０は、送信元アドレス２８６１として、ＧＡ．２０００−６（モバイルノード２０００−６のグローバルアドレス）を有しており、送信先アドレス２８６２として、ＧＡ．２４００−２（ピア２４００−２のグローバルアドレス）を有している。このパケット２８６０は、送信元アドレス２８８１として、ＣｏＡ．２０００−６（モバイルノード２０００−６の気付アドレス）を有し、送信先アドレス２８８２として、ＧＡ．２５００−１（ホームエージェント２５００−１のグローバルアドレス）を有するアウタパケット２８８０のペイロード２８８３を構成している。このパケット２８８０は、さらに、最外となるパケット２８７０のペイロード２８７３としてカプセル化される。この最外となるパケット２８７０は、送信元アドレス２８７１として、ＭＮＡ．２０００−６（モバイルノード２０００−６のメッシュネットワークアドレス）を有しており、送信先アドレス２８７２として、ＭＮＡ．２１００−２（アクセスルータ２１００−２のメッシュネットワークアドレス）を有している。

パケット２８７０全体は、メッシュネットワークプロトコルを使用して、モバイルノード２０００−４を通じてアクセスルータ２１００−２に転送される。アクセスルータ２１００−２以降では、パケット２８８０は、パケット２８７０から脱カプセル化されて、ホームエージェント２５００−１に発送される。ホームエージェント２５００−１では、オリジナルのパケット２８６０が、パケット２８８０から脱カプセル化され、ピア２４００−２に転送される。また、同様に、ピア２４００−２がパケットをモバイルノード２０００−６に送信する場合、パケットは、ホームエージェント２５００−１によって受信（intercept）されて、モバイルノード２０００−６に対してカプセル化される。このパケットは、アクセスルータ２１００−２に到達する。そして、アクセスルータ２１００−２は、モバイルノード２０００−６がメッシュモードであることを知り、このパケットをカプセル化し、メッシュネットワークプロトコル（モバイルノード２０００−４を経由）を使用して、モバイルノード２０００−６のメッシュネットワークアドレスに転送する。

図１８に示すように、モバイルＩＰのシナリオは、さらに、ネットワークモビリティを含むように拡張可能である。ここでは、モバイルノード２０００−７、２０００−８、モバイルルータ２２００−１は、アクセスルータ２１００−３に接続されている。また、モバイルノード２０００−９、２０００−１０は、モバイルルータ２２００−１に接続されている。なお、ホームエージェント２５００−２は、モバイルルータ２２００−１のホームエージェントである。点線によって図示されている楕円２０５０−７、２０５０−８、２０５０−９、２０５０−１０、２１５０−３、２２５０−１は、それぞれ、モバイルノード２０００−７、２０００−８、２０００−９、２０００−１０、アクセスルータ２１００−３、モバイルルータ２２００−１の無線動作エリアを示している。また、モバイルノード２０００−９は、ピア２４００−３と通信を行っている。モバイルルータ２２００−１が、アクセスルータ２１００−３の動作エリア内に存在する場合には、モバイルノード２０００−９からピア２４００−３に送信されるパケットは、以下の経路を経由する：（ａ）パケットが、モバイルルータ２２００−１に転送される、（ｂ）モバイルルータ２２００−１が、パケットをカプセル化し、ホームエージェント２５００−２にトンネルする、（ｃ）パケット全体がアクセスルータ２１００−３に転送される、（ｄ）パケットが、グローバル通信ネットワーク２３００を経由して、ホームエージェント２５００−２に到達する、（ｅ）ホームエージェント２５００−２がパケットの脱カプセル化を行い、そのインナパケットをピア２４００−３に送信する。また、ピア２４００−３から送信されるパケットは、以下の逆経路を経由する：（ａ）パケットがホームエージェント２５００−２によって受信（intercept）される、（ｂ）ホームエージェント２５００−２が、パケットをカプセル化し、モバイルルータ２２００−１にトンネルする、（ｃ）パケット全体がグローバル通信ネットワーク２３００を経由して、アクセスルータ２１００−３に到達する、（ｄ）アクセスルータ２１００−３が、そのパケットをモバイルルータ２２００−１に転送する、（ｅ）モバイルルータ２２００−１が、そのパケットを脱カプセル化して、そのインナパケットをモバイルノード２０００−９に転送する。この一連の流れは、モバイルＩＰのネットワークモビリティサポートの規定に基づいて行われる。

また、モバイルルータ２２００−１が、アクセスルータ２１００−３の動作エリアから外部に移動した場合（図１８に示す状態）には、モバイルルータ２２００−１は、アクセスルータ２１００−３とのリンクレイヤコネクションが切断したことを検出する。この場合、モバイルルータ２２００−１は、メッシュモードに移行して、アクセスルータ２１００−３に対して、メッシュモードに移行した旨を通知するメッセージを送信する。このメッセージは、メッシュネットワークプロトコルを使用して送信され、アクセスルータ２１００−３のメッシュネットワークアドレスに向けられる。そして、これ以降は、モバイルノード２０００−９からピア２４００−３に送信されるパケット２９６０（後述の図１９に図示）は、以下の経路を経由する：（ａ）パケット２９６０が、モバイルルータ２２００−１に送信される、（ｂ）モバイルルータ２２００−１が、パケット２９６０を新たなパケット２９９０でカプセル化し、ホームエージェント２５００−２にトンネルする、（ｃ）パケット２９９０全体が、さらに、パケット２９７０でカプセル化され、アクセスルータ２１００−３のメッシュネットワークアドレスに向けて送られる、（ｄ）モバイルノード２０００−７が中継することによって、パケット２９７０は、メッシュネットワークプロトコルを使用して、アクセスルータ２１００−３に転送される、（ｅ）アクセスルータ２１００−３が、パケット２９７０の脱カプセル化を行い、パケット２９９０を抽出する、（ｆ）パケット２９９０は、グローバル通信ネットワーク２３００を経由して、ホームエージェント２５００−２に到達する、（ｇ）ホームエージェント２５００−２が、パケット２９９０の脱カプセル化を行い、そのインナパケット２９６０をピア２４００−３に送信する。

また、図１９には、メッシュモードで送信されるパケット２９６０が図示されている。オリジナルのパケット２９６０には、送信元アドレス２９６１として、ＧＡ．２０００−９（モバイルノード２０００−９のグローバルアドレス）を有しており、送信先アドレス２９６２として、ＧＡ．２４００−３（ピア２４００−３のグローバルアドレス）を有している。このパケット２９６０は、以下のアウタパケット２９９０のペイロード２９９３を構成している。アウタパケット２９９０は、送信元アドレス２９９１として、ＣｏＡ．２２００−１（モバイルルータ２２００−１の気付アドレス）を有しており、送信先アドレス２９９２として、ＧＡ．２５００−２（ホームエージェント２５００−２のグローバルアドレス）を有している。さらに、パケット２９９０は、最外のパケット２９７０のペイロード２９７３としてカプセル化される。最外のパケット２９７０は、送信元アドレス２９７１として、ＭＮＡ．２２００−１（モバイルルータ２２００−１のメッシュネットワークアドレス）を有しており、送信先アドレス２９７２として、ＭＮＡ．２１００−３（アクセスルータ２１００−３のメッシュネットワークアドレス）を有している。

また、ピア２４００−３からモバイルノード２０００−９に送信されるパケット２９６５（後述の図２０に図示）は、以下の逆経路を経由する：（ａ）パケットは、ホームエージェント２５００−２によって受信（intercept）される、（ｂ）ホームエージェント２５００−２が、パケット２９６５を新たなパケット２９９５でカプセル化し、モバイルルータ２２００−１にトンネルする、（ｃ）パケット２９９５は、グローバル通信ネットワーク２３００を経由して、アクセスルータ２１００−３に到達する、（ｄ）アクセスルータ２１００−３が、モバイルルータ２２００−１のメッシュネットワークアドレスをあて先とする新たなパケット２９７５で、パケット２９９５をカプセル化する、（ｅ）モバイルノード２０００−７が、メッシュネットワークプロトコルで、パケット２９７５を中継する、（ｆ）モバイルルータ２２００−１が、パケット２９７５を２回脱カプセル化して、インナパケット２９６５をモバイルノード２０００−９に転送する。

また、図２０には、メッシュモードで送信されるパケット２９６５が図示されている。オリジナルのパケット２９６５は、送信元アドレス２９６６として、ＧＡ．２４００−３（ピア２４００−３のグローバルアドレス）を有しており、送信先アドレス２９６７として、ＧＡ．２０００−９（モバイルノード２０００−９のグローバルアドレス）を有している。このパケット２９６５は、アウタパケット２９９５のペイロード２９９８を構成している。アウタパケット２９９５は、送信元アドレス２９９６として、ＧＡ．２５００−２（ホームエージェント２５００−２のグローバルアドレス）を有しており、送信先アドレス２９９７として、ＣｏＡ．２２００−１（モバイルルータ２２００−１の気付アドレス）を有している。さらに、パケット２９９５は、最外のパケット２９７５のペイロード２９７８としてカプセル化される。最外のパケット２９７５は、送信元アドレス２９７６として、ＭＮＡ．２１００−３（アクセスルータ２１００−３のメッシュネットワークアドレス）を有しており、送信先アドレス２９７７として、ＭＮＡ．２２００−１（モバイルルータ２２００−１のメッシュネットワークアドレス）を有している。

また、さらに、図１８において、本発明を、モバイルルータ２２００−１のイングレスネットワークでの使用に適用することも可能である。モバイルノード２０００−１０は、モバイルルータ２２００−１から遠く離れた位置を移動する場合（図１８に示す状態）には、モバイルルータ２２００−１とのリンクレイヤコネクションの接続性を失うこととなる。この場合、モバイルノード２０００−１０はメッシュモードに移行することが可能であり、モバイルノード２０００−１０とモバイルルータ２２００−１との間で転送されるパケットは、関連するメッシュネットワークアドレスでカプセル化され、メッシュネットワークプロトコルを使用して、モバイルノード２０００−９を経由して転送される。

以上のように、本発明の第２の実施の形態で開示されるシステム、装置及び方法によれば、モバイル通信システム内のノードは、必要に応じてメッシュモードと階層モードとの切り替えを行うことによって、より効率良く、相互に通信を行うことが可能となる。

＜第３の実施の形態＞
本発明の第３の実施の形態では、上述の第１及び第２の実施の形態で開示されているシステム、装置、方法を拡張した特殊な例について説明する。この第３の実施の形態では、上述の第２の実施の形態と同様に、モバイルノードとアクセスルータが、メッシュモードで動作を行う場合に、相互にパケットのカプセル化を行ってパケット転送を行う。しかしながら、上述の第２の実施の形態では、この特別なトンネリングは、異なるアドレス空間の使用に適合するようにしたものである一方、この第３の実施の形態では、なりすましやその他の攻撃に弱いメッシュモードにおいて、パケットが他のモバイルノードによって中継される際のセキュリティを考慮したものである。メッシュモードでの通信の際には、少なくともパケットは暗号化され、パケットの保全性（integrity）が保護されることが望ましい。この最も簡単な方法は、モバイルノードとそのアクセスルータとの間において、暗号化又はセキュリティ保護されたトンネルによるパケットのカプセル化を行うことである。なお、上述の第２の実施の形態及びこの第３の実施の形態では、メッシュモードにおいて、異なる理由でパケットのカプセル化が行われるが、当業者には、この２つのカプセル化の処理（送信元アドレス及び送信先アドレスを、例えばメッシュネットワークアドレスなどに変更するためのカプセル化処理と、セキュリティ保護のためのカプセル化処理）を１つにまとめることができることは明白である。なお、ここでは、主に、セキュリティ保護に関して説明するが、以下の説明から、上述の組み合わせが可能であることも考慮されるべきである。さらに、第３の実施の形態に係る説明では、メッシュモードで動作する際、ノードがメッシュネットワークアドレスを使用すると仮定する。なお、この動作のシナリオが、アドレス空間を変える必要がなくセキュリティ保護のカプセル化のみを必要とすることや、この第３の実施の形態では、各ノードのメッシュネットワークアドレスが、階層モードで使用されるアドレスと同等に扱われていることは、当業者にとって明白である。

この第３の実施の形態では、グローバルパケット交換データ通信ネットワークに接続する一般的なワイアレスネットワーク内に配置されるモバイルノード３０００、アクセスルータ３１００、モバイルルータ３２００について説明する。図２１〜図２３は、本発明の第３の実施の形態におけるモバイルノード３０００、アクセスルータ３１００、モバイルルータ３２００の構成を示す図である。なお、各構成要素において、同一の機能を提供する機能ブロックには、同一の符号が付されている。さらに、いくつかの機能ブロックには、上述の第１及び第２の実施の形態で説明したものと同一の機能を有するものがあり、これらの機能ブロックには、同一の符号を付すとともに、その説明を省略する。

モバイルノード３０００は、上位プロトコルレイヤ１００１、転送部３００２、メッシュネットワーク処理部１００３、単一又は複数の下位ネットワークインタフェース１００４により構成される。また、アクセスルータ３１００は、上位プロトコルレイヤ１００１、転送部３１０２、メッシュネットワーク処理部１００３、単一又は複数の下位ネットワークインタフェース１００４、アソシエーションマネージャ３１０５により構成される。また、モバイルルータ３２００は、上位プロトコルレイヤ１００１、転送部３２０２、メッシュネットワーク処理部１００３、単一又は複数の下位ネットワークインタフェース１００４により構成され、モバイルノード３０００とアクセスルータ３１００とのハイブリッドノードである。なお、これらの構成要素の大部分は、上述の第１及び第２の実施の形態で説明したものと同一であるが、転送部のみが異なっている。実際には、転送部は、上述の第１及び第２の実施の形態で説明したものとほぼ同一であるが、トンネルパケットを保護するためのセキュリティ関係（securuty association）を使用する必要性を満たしている点で異なっている。なお、説明が重複するので、この第３の実施の形態では、これらの相違点に焦点を絞って説明を行う。

トンネル化されたパケットを保護するために、モバイルノードは、アクセスルータとの間に、セキュリティ関係を取り決める必要がある。通常、こうしたセキュリティ関係は、公開鍵暗号化方式を使用して行われる。この場合、各ノードは、公開鍵及び秘密鍵のペアを生成して、その公開鍵を他のノードに知らせる必要がある。他のノードは、公開鍵を使用して暗号化し、秘密鍵でのみ復号可能なパケットを生成することが可能となる。さらに、秘密鍵を用いて、公開鍵による検証を可能とするパケットの署名を行うことも可能である。また、他のノードが各公開鍵を知らせるために使用可能なメカニズムは、数多く存在する。例えば、アクセスルータがルータ通知をブロードキャストする場合、アクセスルータは、公開鍵を示す特別なオプションをルータ通知に付加することが可能であり、モバイルノードは、このルータ通知を受信するとアクセスルータに関する公開鍵を知ることができる。また、モバイルノードがアクセスルータに接続した際に、モバイルノードが、自身の公開鍵をアクセスルータに知らせることも可能である。また、代わりに、ノードのグローバルアドレスに対して特別なパケットを送信することによって公開鍵の問い合わせを行い、ノードが、自身の公開鍵を通知する返答を行うようにすることも可能である。

また、図２４には、転送部３００２が実行するデータパケットの処理に係るフローチャートが示されている。なお、各ステップの大部分は、上述の第２の実施の形態における転送部２００２の説明と同一であり、同一のステップには、同一の符号が付されるとともに、これらのステップの説明を省略する。相違点は、転送部３００２が、ステップＳ１０１００において、階層モードかメッシュモードかをチェックして、メッシュモードであることを把握した場合（ステップＳ１０１１０で『はい』の場合）である。この場合、転送部３００２は、ステップＳ３０１１０において、モバイルノード３０００のアクセスルータのセキュリティ関係によって保護するとともに、アクセスルータのメッシュネットワークアドレスを送信先とする新たなパケットによって、パケットのカプセル化を行う。そして、新たなパケットは、ステップＳ２０１３０において、メッシュネットワーク処理部１００３に渡される。

また、アクセスルータ３１００のアソシエーションマネージャ３１０５は、モバイルノードの接続管理を行うものであり、上述の第１の実施の形態で説明したアソシエーションマネージャ１１０５とほぼ同一である。これらの相違点は、ユニークな識別子や、接続したモバイルノードの通信モード（メッシュモード又は階層モード）を格納することに加え、さらに、接続したモバイルノードとの間のセキュリティ関係に係る情報の格納が必要なことにある。したがって、アソシエーションマネージャ３１０５が、アソシエーションテーブルを形成するためにメモリなどの記憶媒体を使用する場合には、テーブルの各列には少なくとも、（ａ）モバイルノードのユニークな識別子（例えば、ＩＰアドレス）、（ｂ）通信モード（メッシュモード又は階層モード）、（ｃ）モバイルノードのセキュリティ関係、（ｄ）メッシュネットワークアドレスがグローバルアドレスと異なる場合には、モバイルノードのメッシュネットワークアドレスが含まれる。

また、アクセスルータ３１００の転送部３１０２も、上述の第２の実施の形態で説明した転送部２１０２とほぼ同一である。図２５には、そのパケットに係る処理の相違点が記載されている。なお、ステップの大部分は、上述の第２の実施の形態における転送部２１０２の説明と同一であり、同一のステップに関しては、同一の符号が付されるとともに、これらのステップの説明を省略する。相違点は、ステップＳ１１１１０において、転送部３１０２によってパケットの送信先アドレスが階層モードかメッシュモードかのチェックを行い、メッシュモードであることを把握した場合（ステップＳ１１１１０で『はい』の場合）である。この場合、転送部３１０２は、ステップＳ３１１２０において、送信先のモバイルノード（送信先ノード）のセキュリティ関係で保護するとともに、モバイルノードのメッシュネットワークアドレスを送信先とする新たなパケットによって、パケットのカプセル化を行う。そして、新たなパケットは、ステップＳ２１１４０において、メッシュネットワーク処理部１００３に渡される。

また、モバイルルータ３２００の転送部３２０２は、基本的に、モバイルノード３０００の転送部３００２のパケット転送機能とアクセスルータ３１００の転送部３１０２のイングレスネットワークへのパケット転送機能とを組み合わせたものである。すなわち、モバイルルータ３２００の転送部３２０２は、モバイルルータ３２００のアクセスルータに送信される必要がある送信パケットに係る処理を行う第１サブ転送部３００２を有している。この第１サブ転送部３００２は、基本的に、モバイルノード３０００の転送部３００２と同一の機能を有しているので、同一の符号を付している。また、さらに、モバイルルータ３２００に接続するモバイルノードに送信される必要があるパケットに係る処理を行う第２サブ転送部３１０２とアソシエーションマネージャ３１０５とが存在している。これらは、アクセスルータ３１００の転送部３１０２とアソシエーションマネージャ３１０５と同一の機能を有しているので、ここでは、説明が明瞭となるように、同一の符号を付することにする。また、さらに、転送部３２０２は、第１サブ転送部３００２や第２サブ転送部３１０２と同様に、通常のインターネットプロトコル処理を行う機能を有している。なお、ここでは、転送部３２０２内の第１及び第２サブ転送部３００２、３１０２をそれぞれ別々のコンポーネントとして図示しているが、これらの第１及び第２サブ転送部３００２、３１０２は、同一のハードウェアで実現可能であるとともに、これらの重複する機能や処理に関しては統合可能である。また、第１及び第２サブ転送部３００２、３１０２は、協調して動作を行い、相互にパケットの受け渡しを行うことも可能である。また、これらのサブコンポーネントの詳細な説明に関しては既に上述しているので、ここでは省略する。

また、モバイルルータ３２００の転送部３２０２は、モバイルノード３０００の転送部（第１サブ転送部）３００２と、アクセスルータ３１００の転送部（第２サブ転送部）３１０２とを組み合わせたものと考えることができる。すなわち、モバイルルータ３２００が、パケットの処理を行う場合には、まず、転送部３２０２によって、送信先アドレスが、そのイングレスネットワーク（すなわち、モバイルルータ３２００に接続したモバイルノード）内にあるかどうかのチェックが行われる。パケットの送信先アドレスがイングレスネットワーク内にある場合には、パケットは第２サブ転送部３１０２に渡されて、更なる処理が行われる。なお、第２サブ転送部３１０２における処理は、図２５に示すように行われる。また、パケットの送信先アドレスがイングレスネットワーク内に存在しない場合には、パケットは、モバイルルータ３２００のアクセスルータに転送される必要があり、パケットは第１サブ転送部３００２に渡されて、更なる処理が行われる。なお、第１サブ転送部３００２の処理は、図２４に示すように行われる。

また、上述のモバイルルータ３２００の転送部３２０２の機能に関しては、次のように言い換えることもできる。モバイルルータ３２００の転送部３２０２におけるパケットの処理は、基本的には、図２５に示すフローチャートに示されている処理と同一であるが、アクセスルータ３１００の場合は、イグレスインタフェース側から送信するパケットに関しては、常に階層構造に係るプロトコルを使用することが可能であるのに対し、モバイルルータ３２００の場合は、イグレスインタフェース側から送信するパケットに関しても、メッシュネットワーク構造又は階層構造のどちらのプロトコルを使用するかを適宜判断する必要がある。すなわち、モバイルルータ３２００が、アクセスルータ３１００とのリンクコネクションの切断状態にある場合には、アクセスルータ３１００に向けて送信すべき階層構造に係るプロトコルのパケットを、メッシュネットワークプロトコルを使用したパケットに変換する必要がある。この場合には、モバイルルータ３２００は、図２４のステップＳ１０１００と同様の処理を行って、モバイルルータ３２００のイグレスインタフェースがメッシュモードか階層モードかの判断を行う必要がある。

図２６には、簡単な動作のシナリオが例示されている。モバイルノード３０００−１、３０００−２、３０００−３はすべて、アクセスルータ３１００−１に接続される。点線によって図示されている楕円３０５０−１、３０５０−２、３０５０−３、３１５０−１は、それぞれ、モバイルノード３０００−１、３０００−２、３０００−３、アクセスルータ３１００−１の無線動作エリアを示している。モバイルノード３０００−３は、アクセスルータ３１００−１の動作エリアから外部に移動した場合（図２６に示す状態）でも、有線のノード：ピア３４００−１とアクティブなセッションを有する。なお、通常の無線に係る動作では、モバイルノード３０００−３とピア３４００−１との間のセッションを維持することは不可能である。しかしながら、本発明で開示される装置では、モバイルノード３０００−３が、アクセスルータ３１００−１とのリンクレイヤコネクションが切断された旨を検出して、この場合には、モバイルノード３０００−３がメッシュモードに移行し、アクセスルータ３１００−１のメッシュネットワークアドレスあてに、メッシュモードに移行した旨を通知するメッセージを、メッシュネットワークプロトコルを使用して送信する。なお、このメッセージも、アクセスルータ３１００−１とのセキュリティ関係によって保護可能である。

そして、これ以降は、モバイルノード３０００−３からピア３４００−１に送信されたパケットは、アクセスルータ３１００−１とのセキュリティ関係を用いて、新たなパケットによりカプセル化され、モバイルノード３０００−１を通じてアクセスルータ３１００−１に転送される。図２７には、メッシュモードで送信されるパケットが図示されている。オリジナルのパケット３７６０は、送信元アドレス３７６１として、ＧＡ．３０００−３（モバイルノード３０００−３のグローバルアドレス）を有しており、送信先アドレス３７６２として、ＧＡ．３４００−１（ピア３４００−１のグローバルアドレス）を有している。このパケット３７６０は、セキュリティ保護３７７４を有するアウタパケット３７７０のペイロード３７７３を構成する。アウタパケット３７７０は、送信元アドレス３７７１として、ＭＮＡ．３０００−３（モバイルノード３０００−３のメッシュネットワークアドレス）を有しており、送信先アドレス３７７２として、ＭＮＡ．３１００−１（アクセスルータ３１００−１のメッシュネットワークアドレス）を有している。なお、メッシュモードで異なるアドレス空間を使用する必要がない場合には、ＭＮＡ．３０００−３及びＭＮＡ．３１００−１は、それぞれモバイルノード３０００−３及びアクセスルータ３１００−１のグローバルアドレスとなる。

アクセスルータ３１００−１以降は、パケット３７６０がパケット３７７０から脱カプセル化されて、グローバル通信ネットワーク３３００を経由してピア３４００−１に送信される。また、同様に、ピア３４００−１からモバイルノード３０００−３に送信されるパケットは、アクセスルータ３１００−１に送信される。そして、アクセスルータ３１００−１は、モバイルノード３０００−３がメッシュモードであることをチェックし、モバイルノード３０００−３とのセキュリティ関係を用いてパケットのカプセル化を行って、そのパケットを、モバイルノード３０００−１を通じてモバイルノード３０００−３に転送する。

また、図２８には、モバイルノードが、モバイルＩＰを使用してグローバル通信ネットワーク３３００上のノードと通信を行うシステムに、上述の動作のシナリオを拡張した場合が図示されている。ここでは、モバイルノード３０００−４、３０００−５、３０００−６はすべて、アクセスルータ３１００−２に接続される。点線によって図示されている楕円３０５０−４、３０５０−５、３０５０−６、３１５０−２は、それぞれ、モバイルノード３０００−４、３０００−５、３０００−６、アクセスルータ３１００−２の無線動作エリアを示している。また、ホームエージェント３５００−１は、モバイルルータ３０００−６のホームエージェントとして機能している。モバイルノード３０００−６は、アクセスルータ３１００−２に接続した場合に、アクセスルータ３１００−２から気付アドレスを取得する。モバイルノード３０００−６がアクセスルータ３１００−２の動作エリア内に存在する場合、ピア３４００−２に送信されるパケットをカプセル化して、ホームエージェント３５００−１に送信する。また、同様に、ピア３４００−２がモバイルノード３０００−６にパケットを送信する場合には、そのパケットは、ホームエージェント３５００−１を経由する。この場合、ホームエージェント３５００−１は、このパケットのカプセル化を行い、モバイルノード３０００−６の気付アドレスに転送する。また、モバイルノード３０００−６が、アクセスルータ３１００−２の動作エリアから外部に移動した場合（図２８に示す状態）には、モバイルルータ３０００−６は、アクセスルータ３１００−２とのリンクレイヤコネクションが切断されたことを検出する。この場合、モバイルノード３０００−６はメッシュモードに移行し、アクセスルータ３１００−２に対して、メッシュモードに移行した旨を通知するメッセージを、メッシュネットワークプロトコルを使用して送信する。なお、このメッセージも、アクセスルータ３１００−２とのセキュリティ関係を用いて保護可能である。そして、これ以降は、モバイルノード３０００−６からピア３４００−２に送信されるパケットは、まず、ホームエージェント３５００−１に向けてカプセル化され、さらに、パケット全体が、セキュリティ関係により保護される別のパケットでカプセル化されて、アクセスルータ３１００−２に転送される。図２９には、メッシュモードで送信されるパケットが図示されている。オリジナルのパケット３８６０は、送信元アドレス３８６１として、ＧＡ．３０００−６（モバイルノード３０００−６のグローバルアドレス）を有しており、送信先アドレス３８６２として、ＧＡ．３４００−２（ピア３４００−２のグローバルアドレス）を有している。このパケット３８６０は、アウタパケット３８８０のペイロード３８８３を構成している。アウタパケット３８８０は、送信元アドレス３８８１として、ＣｏＡ．３０００−６（モバイルノード３０００−６の気付アドレス）を有しており、送信先アドレス３８８２として、ＧＡ．３５００−１（ホームエージェント３５００−１のグローバルアドレス）を有している。さらに、パケット３８８０は、セキュリティ保護３８７４を用いて、最外のパケット３８７０のペイロード３８７３としてカプセル化される。最外のパケット３８７０は、送信元アドレス３８７１として、ＭＮＡ．３０００−６（モバイルノード３０００−６のメッシュネットワークアドレス）を有しており、送信先アドレス３８７２として、ＭＮＡ．３１００−２（アクセスルータ３１００−２のメッシュネットワークアドレス）を有している。

パケット３８７０全体は、メッシュネットワークプロトコルを使用して、モバイルノード３０００−４を通じてアクセスルータ３１００−２に転送される。アクセスルータ３１００−２以降では、パケット３８８０が、パケット３８７０から脱カプセル化されて、ホームエージェント３５００−１に送られ、ホームエージェント３５００−１において、パケット３８６０がパケット３８８０から脱カプセル化されて、そのインナパケット３８６０が、ピア３４００−２に転送される。また、同様に、ピア３４００−２がモバイルノード３０００−６に対してパケットを送信する場合には、そのパケットは、ホームエージェント３５００−１によって受信（intercept）され、モバイルノード３０００−６に向けてカプセル化された後、アクセスルータ３１００−２に到達する。そして、アクセスルータ３１００−２は、モバイルノード３０００−６がメッシュモードの状態にあることを把握し、このパケットを、モバイルノード３０００−６のセキュリティ関係によって保護されたパケットによってカプセル化して、メッシュネットワークプロトコル（モバイルノード３０００−４を経由）を使用して、モバイルノード３０００−６に転送する。

図３０に示すように、モバイルＩＰのシナリオは、さらに、ネットワークモビリティを含むように拡張可能である。ここでは、モバイルノード３０００−７、３０００−８、モバイルルータ３２００−１は、アクセスルータ３１００−３に接続されている。また、モバイルノード３０００−９、３０００−１０は、モバイルルータ３２００−１に接続されている。なお、ホームエージェント３５００−２は、モバイルルータ３２００−１のホームエージェントである。点線によって図示されている楕円３０５０−７、３０５０−８、３０５０−９、３０５０−１０、３１５０−３、３２５０−１は、それぞれ、モバイルノード３０００−７、３０００−８、３０００−９、３０００−１０、アクセスルータ３１００−３、モバイルルータ３２００−１の無線動作エリアを示している。また、モバイルノード３０００−９は、ピア３４００−３と通信を行っている。モバイルルータ３２００−１が、アクセスルータ３１００−３の動作エリア内に存在する場合には、モバイルノード３０００−９からピア３４００−３に送信されるパケットは、以下の経路を経由する：（ａ）パケットが、モバイルルータ３２００−１に転送される、（ｂ）モバイルルータ３２００−１が、パケットのカプセル化を行い、ホームエージェント３５００−２にトンネルする、（ｃ）パケット全体がアクセスルータ３１００−３に転送される、（ｄ）パケットが、グローバル通信ネットワーク３３００を経由して、ホームエージェント３５００−２に到達する、（ｅ）ホームエージェント３５００−２がパケットの脱カプセル化を行い、そのインナパケットをピア３４００−３に送信する。また、ピア３４００−３からモバイルノード３０００−９に送信されるパケットは、以下の逆経路を経由する：（ａ）パケットが、ホームエージェント３５００−２によって受信（intercept）される、（ｂ）ホームエージェント３５００−２が、パケットのカプセル化を行い、モバイルルータ３２００−１にトンネルする、（ｃ）パケット全体がグローバル通信ネットワーク３３００を経由して、アクセスルータ３１００−３に到達する、（ｄ）アクセスルータ３１００−３が、そのパケットをモバイルルータ３２００−１に転送する、（ｅ）モバイルルータ３２００−１が、そのパケットを脱カプセル化して、そのインナパケットをモバイルノード３０００−９に転送する。この一連の流れは、モバイルＩＰのネットワークモビリティサポートの規定に基づいて行われる。

また、モバイルルータ３２００−１が、アクセスルータ３１００−３の動作エリアから外部に移動した場合（図３０に示す状態）には、モバイルルータ３２００−１は、アクセスルータ３１００−３とのリンクレイヤコネクションが切断したことを検出する。この場合、モバイルルータ３２００−１はメッシュモードに移行して、アクセスルータ３１００−３に対して、メッシュモードに移行した旨を通知するメッセージを送信する。このメッセージは、メッシュネットワークプロトコルを使用して送信され、アクセスルータ３１００−３のメッシュネットワークアドレスに向けられる。なお、このメッセージも、アクセスルータ３１００−３のセキュリティ関係によって保護可能である。そして、これ以降は、モバイルノード３０００−９からピア３４００−３に送信されるパケット３９６０（後述の図３１に図示）は、以下の経路を経由する：（ａ）パケット３９６０が、モバイルルータ３２００−１に送信される、（ｂ）モバイルルータ３２００−１が、パケット３９６０を新たなパケット３９９０でカプセル化し、ホームエージェント３５００−２にトンネルする、（ｃ）パケット３９９０全体が、さらに、アクセスルータ３１００−３のセキュリティ関係によって保護されるパケット３９７０でカプセル化される（異なるアドレス空間が使用されている場合には、パケット３９７０はモバイルルータ３２００−１やアクセスルータ３１００−３のメッシュネットワークアドレスを有する）、（ｄ）パケット３９７０が、モバイルノード３０００−７による中継によって、メッシュネットワークプロトコルを使用してアクセスルータ３１００−３に転送される、（ｅ）アクセスルータ３１００−３が、パケット３９７０の脱カプセル化を行い、パケット３９９０を抽出する、（ｆ）パケット３９９０が、グローバル通信ネットワーク３３００を経由して、ホームエージェント３５００−２に到達する、（ｇ）ホームエージェント３５００−２が、パケット３９９０の脱カプセル化を行い、そのインナパケット３９６０をピア３４００−３に送信する。

また、図３１には、メッシュモードで送信されるパケット３９６０が図示されている。オリジナルのパケット３９６０には、送信元アドレス３９６１として、ＧＡ．３０００−９（モバイルノード３０００−９のグローバルアドレス）を有しており、送信先アドレス３９６２として、ＧＡ．３４００−３（ピア３４００−３のグローバルアドレス）を有している。このパケット３９６０は、以下のアウタパケット３９９０のペイロード３９９３を構成している。アウタパケット３９９０は、送信元アドレス３９９１として、ＣｏＡ３２００−１（モバイルルータ３２００−１の気付アドレス）を有しており、送信先アドレス３９９２として、ＧＡ．３５００−２（ホームエージェント３５００−２のグローバルアドレス）を有している。さらに、パケット３９９０は、セキュリティ保護３９７４によって、最外のパケット３９７０のペイロード３９７３としてカプセル化される。最外のパケット３９７０は、送信元アドレス３９７１として、ＭＮＡ．３２００−１（モバイルルータ３２００−１のメッシュネットワークアドレス）を有しており、送信先アドレス３９７２として、ＭＮＡ．３１００−３（アクセスルータ３１００−３のメッシュネットワークアドレス）を有している。なお、異なるアドレス空間を使用する必要がない場合には、ＭＮＡ．３２００−１及びＭＮＡ．３１００−３は、それぞれＣｏＡ．３２００−１及びＧＡ．３１００−３（アクセスルータ３１００−３のグローバルアドレス）と同一になる。

また、ピア３４００−３からモバイルノード３０００−９に送信されるパケット３９６５（後述の図３２に図示）は、以下の逆経路を経由する：（ａ）パケットが、ホームエージェント３５００−２によって受信（intercept）される、（ｂ）ホームエージェント３５００−２が、パケット３９６５を新たなパケット３９９５でカプセル化し、モバイルルータ３２００−１にトンネルする、（ｃ）パケット３９９５は、グローバル通信ネットワーク３３００を経由して、アクセスルータ３１００−３に到達する、（ｄ）アクセスルータ３１００−３が、モバイルルータ３２００−１とのセキュリティ関係に基づく保護によって、パケット３９９５を新たなパケット３９７５でカプセル化する、（ｅ）モバイルノード３０００−７が、メッシュネットワークプロトコルで、パケット３９７５を中継する、（ｆ）モバイルルータ３２００−１が、パケット３９７５を２回脱カプセル化して、インナパケット３９６５をモバイルノード３０００−９に転送する。

また、図３２には、メッシュモードで送信されるパケット３９６５が図示されている。オリジナルのパケット３９６５は、送信元アドレス３９６６として、ＧＡ．３４００−３（ピア３４００−３のグローバルアドレス）を有しており、送信先アドレス３９６７として、ＧＡ．３０００−９（モバイルノード３０００−９のグローバルアドレス）を有している。このパケット３９６５は、アウタパケット３９９５のペイロード３９９８を構成している。アウタパケット３９９５は、送信元アドレス３９９６として、ＧＡ．３５００−２（ホームエージェント３５００−２のグローバルアドレス）を有しており、送信先アドレス３９９７として、ＣｏＡ．３２００−１（モバイルルータ３２００−１の気付アドレス）を有している。さらに、パケット３９９５は、セキュリティ保護３９７９によって、最外のパケット３９７５のペイロード３９７８としてカプセル化される。最外のパケット３９７５は、送信元アドレス３９７６として、ＭＮＡ．３１００−３（アクセスルータ３１００−３のメッシュネットワークアドレス）を有しており、送信先アドレス３９７７として、ＭＮＡ．３２００−１（モバイルルータ３２００−１のメッシュネットワークアドレス）を有している。なお、異なるアドレス空間を使用する必要がない場合には、ＭＮＡ．３２００−１及びＭＮＡ．３１００−３は、それぞれＣｏＡ．３２００−１及びＧＡ．３１００−３（アクセスルータ３１００−３のグローバルアドレス）と同一になる。

また、図３０において、本発明をモバイルルータ３２００−１のイングレスネットワークに使用することも可能である。モバイルノード３０００−１０は、モバイルルータ３２００−１から遠く離れた位置に移動する場合（図３０に示す状態）には、モバイルルータ３２００−１とのリンクレイヤコネクションの接続性を失うこととなる。この場合、モバイルノード３０００−１０はメッシュモードに移行することが可能であり、モバイルノード３０００−１０とモバイルルータ３２００−１との間で転送されるパケットは、関連するセキュリティ関係でカプセル化され、メッシュネットワークプロトコルを使用して、モバイルノード３０００−９を経由して中継されることとなる。

以上のように、本発明の第３の実施の形態で開示されるシステム、装置及び方法によれば、モバイル通信システム内のノードは、必要に応じてメッシュモードと階層モードとの切り替えを行うことによって、より効率良く、相互に通信を行うことが可能となる。

なお、上述の各実施の形態では、階層モードで使用されるプロトコルの一例としてモバイルＩＰｖ６やＮＥＭＯを考慮し、メッシュモードで使用されるプロトコルとしてＭＡＮＥＴプロトコルを考慮したが、本発明は、上記のプロトコルに限定されず、同様の動作を可能とする他のプロトコル又は通信規約に対して適用可能である。また、上述の各実施の形態では、主に、本発明をレイヤ３における動作に適用した場合について説明したが、レイヤ３以外のレイヤ（例えば、レイヤ２など）に本発明を適用することも可能である。

本発明は、２つの構造（階層構造及びメッシュ構造）を効率良く兼用して、常にモバイルノードとアクセスルータとの間の接続の維持を図るとともに、継続中のトランスポートセッションが中断しないようにするという効果を有しており、モバイルホストやモバイルルータなどのモバイルノードを構成要素として含むネットワークに係る技術に適用可能である。

本発明の第１の実施の形態におけるモバイルノードの構成を示す図 本発明の第１の実施の形態におけるアクセスルータの構成を示す図 本発明の第１の実施の形態におけるモバイルルータの構成を示す図 本発明の第１の実施の形態におけるモバイルノードの転送部が実行する処理に係るフローチャート 本発明の第１の実施の形態におけるアクセスルータの転送部が実行する処理に係るフローチャート 本発明の第１の実施の形態におけるシステム構成の第１の例を示す図 本発明の第１の実施の形態におけるシステム構成の第２の例を示す図 本発明の第１の実施の形態におけるシステム構成の第３の例を示す図 本発明の第２の実施の形態におけるモバイルノードの構成を示す図 本発明の第２の実施の形態におけるアクセスルータの構成を示す図 本発明の第２の実施の形態におけるモバイルルータの構成を示す図 本発明の第２の実施の形態におけるモバイルノードの転送部が実行する処理に係るフローチャート 本発明の第２の実施の形態におけるアクセスルータの転送部が実行する処理に係るフローチャート 本発明の第２の実施の形態におけるシステム構成の第１の例を示す図 図１４のシステム構成において、メッシュモードで用いられるパケットのフォーマットの一例 本発明の第２の実施の形態におけるシステム構成の第２の例を示す図 図１６のシステム構成において、メッシュモードで用いられるパケットのフォーマットの一例 本発明の第２の実施の形態におけるシステム構成の第３の例を示す図 図１８のシステム構成において、メッシュモードで用いられるパケットのフォーマットの第１の例 図１８のシステム構成において、メッシュモードで用いられるパケットのフォーマットの第２の例 本発明の第３の実施の形態におけるモバイルノードの構成を示す図 本発明の第３の実施の形態におけるアクセスルータの構成を示す図 本発明の第３の実施の形態におけるモバイルルータの構成を示す図 本発明の第３の実施の形態におけるモバイルノードの転送部が実行する処理に係るフローチャート 本発明の第３の実施の形態におけるアクセスルータの転送部が実行する処理に係るフローチャート 本発明の第３の実施の形態におけるシステム構成の第１の例を示す図 図２６のシステム構成において、メッシュモードで用いられるパケットのフォーマットの一例 本発明の第３の実施の形態におけるシステム構成の第２の例を示す図 図２８のシステム構成において、メッシュモードで用いられるパケットのフォーマットの一例 本発明の第３の実施の形態におけるシステム構成の第３の例を示す図 図３０のシステム構成において、メッシュモードで用いられるパケットのフォーマットの第１の例 図３０のシステム構成において、メッシュモードで用いられるパケットのフォーマットの第２の例

符号の説明

１０００、１０００−１、１０００−２、１０００−３、１０００−４、１０００−５、１０００−６、１０００−７、１０００−８、１０００−９、１０００−１０、２０００、２０００−１、２０００−２、２０００−３、２０００−４、２０００−５、２０００−６、２０００−７、２０００−８、２０００−９、２０００−１０、３０００、３０００−１、３０００−２、３０００−３、３０００−４、３０００−５、３０００−６、３０００−７、３０００−８、３０００−９、３０００−１０ モバイルノード
１００１ 上位プロトコルレイヤ
１００２、２００２、３００２ 転送部（第１サブ転送部）
１００３ メッシュネットワーク処理部
１００４ 下位ネットワークインタフェース
１０１１、１０１２、１０１３ データパス
１０１４、１１１４、１１１５、１１１６ シグナルパス
１０５０−１、１０５０−２、１０５０−３、１０５０−４、１０５０−５、１０５０−６、１０５０−７、１０５０−８、１０５０−９、１０５０−１０、１１５０−１、１１５０−２、１１５０−３、１２６０−１、２０５０−１、２０５０−２、２０５０−３、２０５０−４、２０５０−５、２０５０−６、２０５０−７、２０５０−８、２０５０−９、２０５０−１０、２１５０−１、２１５０−２、２１５０−３、２２６０−１、３０５０−１、３０５０−２、３０５０−３、３０５０−４、３０５０−５、３０５０−６、３０５０−７、３０５０−８、３０５０−９、３０５０−１０、３１５０−１、３１５０−２、３１５０−３、３２６０−１ 無線動作エリア
１１００、１１００−１、１１００−２、１１００−３、２１００、２１００−１、２１００−２、２１００−３、３１００、３１００−１、３１００−２、３１００−３ アクセスルータ
１１０２、２１０２、３１０２ 転送部（第２サブ転送部）
１１０５、２１０５、３１０５ アソシエーションマネージャ
１２００、１２００−１、２２００、２２００−１、３２００、３２００−１ モバイルルータ
１２０２、２２０２、３２０２ 転送部
１３００、２３００、３３００ グローバル通信ネットワーク
１４００−１、１４００−２、１４００−３、２４００−１、２４００−２、２４００−３、３４００−１、３４００−２、３４００−３ ピア
１５００−１、１５００−２、２５００−１、２５００−２、３５００−１、３５００−２ ホームエージェント
２７６０、２７７０、２８６０、２８７０、２８８０、２９６０、２９６５、２９７０、２９７５、２９９０、２９９５、３７６０、３７７０、３８６０、３８７０、３８８０、３９６０、３９６５、３９７０、３９７５、３９９０、３９９５ パケット
２７６１、２７７１、２８６１、２８７１、２８８１、２９６１、２９６６、２９７１、２９７６、２９９１、２９９６、３７６１、３７７１、３８６１、３８７１、３８８１、３９６１、３９６６、３９７１、３９７６、３９９１、３９９６ 送信元アドレス
２７６２、２７７２、２８６２、２８７２、２８８２、２９６２、２９６７、２９７２、２９７７、２９９２、２９９７、３７６２、３７７２、３８６２、３８７２、３８８２、３９６２、３９６７、３９７２、３９７７、３９９２、３９９７ 送信先アドレス
２７６３、２７７３、２８６３、２８７３、２８８３、２９６３、２９６８、２９７３、２９７８、２９９３、２９９８、３７６３、３７７３、３８６３、３８７３、３８８３、３９６３、３９６８、３９７３、３９７８、３９９３、３９９８ ペイロード
３７７４、３８７４、３９７４、３９７９ セキュリティ保護

Claims (9)

1. モバイル通信ノードが、前記モバイル通信ノードを配下に接続しているアクセスルータを介して、他の通信ノードとのパケット送受信を行うネットワークシステムにおける通信方法であって、
   前記モバイル通信ノードと前記アクセスルータとの間におけるリンクレイヤコネクションが確立されている場合、前記モバイル通信ノードと前記アクセスルータとの間で、パケットの転送を直接行うステップと、
   前記モバイル通信ノードと前記アクセスルータとの間におけるリンクレイヤコネクションが確立されていない場合、前記モバイル通信ノードと前記アクセスルータとの間で、モバイルアドホックネットワーク方式を使用したマルチホップによる前記パケットの転送を行うステップとを有し、
   前記リンクレイヤコネクションが確立されている場合、前記モバイル通信ノードは、前記リンクレイヤコネクションが確立されている状態を示す階層モード状態を、前記モバイル通信ノード内部に設定するステップと、
   前記リンクレイヤコネクションが確立されていない場合、前記モバイル通信ノードは、前記リンクレイヤコネクションが確立されていない状態を示すメッシュモード状態を、前記モバイル通信ノード内部に設定するステップとをさらに有し、
   前記モバイル通信ノードが前記モバイルアドホックネットワーク方式を使用していない前記パケットを受信した場合、前記パケットが前記モバイル通信ノードあてか否かをチェックするステップと、
   前記パケットが前記モバイル通信ノードあてではない場合には、前記モバイル通信ノードが、前記階層モード状態か前記メッシュモード状態かをチェックするステップと、
   前記階層モード状態の場合には、前記モバイル通信ノードが、前記アクセスルータに対して、前記パケットの送信元アドレスに前記モバイル通信ノードのグローバルアドレスを使用し、送信先アドレスに前記アクセスルータのグローバルアドレスを使用した第１のパケットを直接送信するステップと、
   前記メッシュモード状態の場合には、前記モバイル通信ノードが、前記モバイルアドホックネットワーク方式を使用して、前記モバイル通信ノードのメッシュネットワークアドレスを送信元アドレスに使用し、前記アクセスルータのメッシュネットワークアドレスを送信先アドレスに使用した第２のパケットで前記第１のパケットをカプセル化して、前記第１のパケットの転送を行うステップとを有し、
   前記グローバルアドレスは前記階層モードで使用されるアドレス空間に属し、前記メッシュネットワークアドレスは前記メッシュモードで使用されるアドレス空間に属し、前記階層モードで使用されるアドレス空間と、前記メッシュモードで使用されるアドレス空間は異なる通信方法。
2. モバイル通信ノードが、前記モバイル通信ノードを配下に接続しているアクセスルータを介して、他の通信ノードとのパケット送受信を行うネットワークシステムにおける通信方法であって、
   前記モバイル通信ノードと前記アクセスルータとの間におけるリンクレイヤコネクションが確立されている場合、前記モバイル通信ノードと前記アクセスルータとの間で、パケットの転送を直接行うステップと、
   前記モバイル通信ノードと前記アクセスルータとの間におけるリンクレイヤコネクションが確立されていない場合、前記モバイル通信ノードと前記アクセスルータとの間で、モバイルアドホックネットワーク方式を使用したマルチホップによる前記パケットの転送を行うステップとを有し、
   前記リンクレイヤコネクションが確立されている場合、前記モバイル通信ノードは、前記リンクレイヤコネクションが確立されている状態を示す階層モード状態を、前記モバイル通信ノード内部に設定するステップと、
   前記リンクレイヤコネクションが確立されていない場合、前記モバイル通信ノードは、前記リンクレイヤコネクションが確立されていない状態を示すメッシュモード状態を、前記モバイル通信ノード内部に設定するステップとをさらに有し、
   前記モバイル通信ノードがメッシュネットワークプロトコルと関連していないパケットを送信する場合には、前記階層モード状態か前記メッシュモード状態かをチェックするステップと、
   前記階層モード状態の場合には、前記モバイル通信ノードが、前記アクセスルータに対して、前記パケットの送信元アドレスに前記モバイル通信ノードのグローバルアドレスを使用し、送信先アドレスに前記アクセスルータのグローバルアドレスを使用した第１のパケットを直接送信するステップと、
   前記メッシュモード状態の場合には、前記モバイル通信ノードが、前記モバイルアドホックネットワーク方式を使用して、前記モバイル通信ノードのメッシュネットワークアドレスを送信元アドレスに使用し、前記アクセスルータのメッシュネットワークアドレスを送信先アドレスに使用した第２のパケットで前記第１のパケットをカプセル化して、前記第１のパケットの転送を行うステップとを有し、
   前記グローバルアドレスは前記階層モードで使用されるアドレス空間に属し、前記メッシュネットワークアドレスは前記メッシュモードで使用されるアドレス空間に属し、前記階層モードで使用されるアドレス空間と、前記メッシュモードで使用されるアドレス空間は異なる通信方法。
3. 前記モバイル通信ノードが、前記アクセスルータに対して、前記階層モード状態及び前記メッシュモード状態のいずれか一方が設定されている旨を通知するステップと、
   前記アクセスルータが、前記モバイル通信ノードから通知された前記階層モード状態又は前記メッシュモード状態を、前記モバイル通信ノードの現在の状態として記憶するステップとを、
   有する請求項１又は２に記載の通信方法。
4. モバイル通信ノードが、前記モバイル通信ノードを配下に接続しているアクセスルータを介して、他の通信ノードとのパケット送受信を行うネットワークシステムにおける通信方法であって、
   前記モバイル通信ノードと前記アクセスルータとの間におけるリンクレイヤコネクションが確立されている場合、前記モバイル通信ノードと前記アクセスルータとの間で、パケットの転送を直接行うステップと、
   前記モバイル通信ノードと前記アクセスルータとの間におけるリンクレイヤコネクションが確立されていない場合、前記モバイル通信ノードと前記アクセスルータとの間で、モバイルアドホックネットワーク方式を使用したマルチホップによる前記パケットの転送を行うステップとを有し、
   前記リンクレイヤコネクションが確立されている場合、前記モバイル通信ノードは、前記リンクレイヤコネクションが確立されている状態を示す階層モード状態を、前記モバイル通信ノード内部に設定するステップと、
   前記リンクレイヤコネクションが確立されていない場合、前記モバイル通信ノードは、前記リンクレイヤコネクションが確立されていない状態を示すメッシュモード状態を、前記モバイル通信ノード内部に設定するステップとをさらに有し、
   前記モバイル通信ノードが、前記アクセスルータに対して、前記階層モード状態及び前記メッシュモード状態のいずれか一方が設定されている旨を通知するステップと、
   前記アクセスルータが、前記モバイル通信ノードから通知された前記階層モード状態又は前記メッシュモード状態を、前記モバイル通信ノードの現在の状態として記憶するステップとをさらに有し、
   前記アクセスルータが、前記モバイルアドホックネットワーク方式を使用していない前記パケットを受信した場合に、前記パケットが前記アクセスルータあてか否かをチェックするステップと、
   前記パケットが前記アクセスルータあてではない場合には、前記アクセスルータが、前記パケットが前記アクセスルータに接続されている前記モバイル通信ノードあてか否かをチェックするステップと、
   前記パケットが前記アクセスルータに接続されている前記モバイル通信ノードあての場合には、前記モバイル通信ノードの前記現在の状態を参照するステップと、
   前記モバイル通信ノードの状態が前記階層モード状態の場合には、前記アクセスルータが、前記モバイル通信ノードに対して、前記パケットの送信元アドレスに前記アクセスルータのグローバルアドレスを使用し、送信先アドレスに前記モバイル通信ノードのグローバルアドレスを使用した第１のパケットを直接送信するステップと、
   前記モバイル通信ノードの状態が前記メッシュモード状態の場合には、前記アクセスルータが、前記アクセスルータのメッシュネットワークアドレスを送信元アドレスに使用し、前記のモバイル通信ノードのメッシュネットワークアドレスを送信先アドレスに使用した第２のパケットで前記第１のパケットをカプセル化して、自身のアクセスネットワーク内に、前記モバイルアドホックネットワーク方式を使用したマルチホップによる前記第１のパケットの転送を行うステップとを有し、
   前記グローバルアドレスは前記階層モードで使用されるアドレス空間に属し、前記メッシュネットワークアドレスは前記メッシュモードで使用されるアドレス空間に属し、前記階層モードで使用されるアドレス空間と、前記メッシュモードで使用されるアドレス空間は異なる通信方法。
5. 前記モバイル通信ノードが、モバイルホスト又はモバイルルータである請求項１から４のいずれか１つに記載の通信方法。
6. 自身が接続されているアクセスルータを介して、他の通信ノードとのパケット送受信を行うモバイル通信ノードであって、
   前記モバイル通信ノードと前記アクセスルータとの間におけるリンクレイヤコネクションが確立されている場合、前記モバイル通信ノードと前記アクセスルータとの間で、パケットの転送を直接行い、前記モバイル通信ノードと前記アクセスルータとの間におけるリンクレイヤコネクションが確立されていない場合、前記モバイル通信ノードと前記アクセスルータとの間で、モバイルアドホックネットワーク方式を使用したマルチホップによる前記パケットの転送を行うように構成されており、
   前記リンクレイヤコネクションが確立されている場合には、前記リンクレイヤコネクションが確立されている旨を示す階層モード状態を内部に設定し、前記リンクレイヤコネクションが確立されていない場合には、前記リンクレイヤコネクションが確立されていない旨を示すメッシュモード状態を内部に設定するようにさらに構成されており、
   前記モバイルアドホックネットワーク方式を使用していないパケットであって、前記モバイル通信ノードあてではない前記パケットを受信した場合に、前記階層モード状態か前記メッシュモード状態かをチェックし、
   前記階層モード状態の場合には、前記アクセスルータに対して、前記パケットの送信元アドレスに前記モバイル通信ノードのグローバルアドレスを使用し、送信先アドレスに前記アクセスルータのグローバルアドレスを使用した第１のパケットを直接送信し、
   前記メッシュモード状態の場合には、前記モバイルアドホックネットワーク方式を使用して、前記モバイル通信ノードのメッシュネットワークアドレスを送信元アドレスに使用し、前記アクセスルータのメッシュネットワークアドレスを送信先アドレスに使用した第２のパケットで前記第１のパケットをカプセル化して、前記第１のパケットの転送を行うように構成されており、
   前記グローバルアドレスは前記階層モードで使用されるアドレス空間に属し、前記メッシュネットワークアドレスは前記メッシュモードで使用されるアドレス空間に属し、前記階層モードで使用されるアドレス空間と、前記メッシュモードで使用されるアドレス空間は異なるモバイル通信ノード。
7. 自身が接続されているアクセスルータを介して、他の通信ノードとのパケット送受信を行うモバイル通信ノードであって、
   前記モバイル通信ノードと前記アクセスルータとの間におけるリンクレイヤコネクションが確立されている場合、前記モバイル通信ノードと前記アクセスルータとの間で、パケットの転送を直接行い、前記モバイル通信ノードと前記アクセスルータとの間におけるリンクレイヤコネクションが確立されていない場合、前記モバイル通信ノードと前記アクセスルータとの間で、モバイルアドホックネットワーク方式を使用したマルチホップによる前記パケットの転送を行うように構成されており、
   前記リンクレイヤコネクションが確立されている場合には、前記リンクレイヤコネクションが確立されている旨を示す階層モード状態を内部に設定し、前記リンクレイヤコネクションが確立されていない場合には、前記リンクレイヤコネクションが確立されていない旨を示すメッシュモード状態を内部に設定するようにさらに構成されており、
   前記モバイル通信ノードがメッシュネットワークプロトコルと関連していないパケットを送信する場合に、前記階層モード状態か前記メッシュモード状態かをチェックし、
   前記階層モード状態の場合には、前記アクセスルータに対して、前記パケットの送信元アドレスに前記モバイル通信ノードのグローバルアドレスを使用し、送信先アドレスに前記アクセスルータのグローバルアドレスを使用した第１のパケットを直接送信し、
   前記メッシュモード状態の場合には、前記モバイルアドホックネットワーク方式を使用して、前記モバイル通信ノードのメッシュネットワークアドレスを送信元アドレスに使用し、前記アクセスルータのメッシュネットワークアドレスを送信先アドレスに使用した第２のパケットで前記第１のパケットをカプセル化して、前記第１のパケットの転送を行うように構成されており、
   前記グローバルアドレスは前記階層モードで使用されるアドレス空間に属し、前記メッシュネットワークアドレスは前記メッシュモードで使用されるアドレス空間に属し、前記階層モードで使用されるアドレス空間と、前記メッシュモードで使用されるアドレス空間は異なるモバイル通信ノード。
8. 前記アクセスルータに対して、前記階層モード状態及び前記メッシュモード状態のいずれか一方が設定されている旨を通知するように構成されている請求項６又は７に記載のモバイル通信ノード。
9. モバイル通信ノードと他の通信ノードとのパケット送受信の中継を行い、前記モバイル通信ノードを配下に接続しているアクセスルータであって、
   前記モバイル通信ノードとの間の前記リンクレイヤコネクションが確立されている旨を示す階層モード状態か、前記リンクレイヤコネクションが確立されていない状態を示すメッシュモード状態かを前記モバイル通信ノードの現在の状態として記憶するとともに、前記モバイルアドホックネットワーク方式を使用していないパケットであって、前記アクセスルータに接続されている前記モバイル通信ノードあての前記パケットを受信した際、前記モバイル通信ノードの前記現在の状態が前記階層モード状態の場合には、前記モバイル通信ノードに対して、前記パケットの送信元アドレスに前記アクセスルータのグローバルアドレスを使用し、送信先アドレスに前記モバイル通信ノードのグローバルアドレスを使用した第１のパケットを直接送信し、前記モバイル通信ノードの前記現在の状態が前記メッシュモード状態の場合には、前記アクセスルータのメッシュネットワークアドレスを送信元アドレスに使用し、前記のモバイル通信ノードのメッシュネットワークアドレスを送信先アドレスに使用した第２のパケットで前記第１のパケットをカプセル化して、自身のアクセスネットワーク内に前記モバイルアドホックネットワーク方式を使用したマルチホップによるパケットの転送を行うように構成されており、
   前記グローバルアドレスは前記階層モードで使用されるアドレス空間に属し、前記メッシュネットワークアドレスは前記メッシュモードで使用されるアドレス空間に属し、前記階層モードで使用されるアドレス空間と、前記メッシュモードで使用されるアドレス空間は異なるアクセスルータ。

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