JP4938842B2 - ルーティングマネージャの階層構造 - Google Patents

Description

本発明はＲＭ（ルーティングマネージャ）の階層構造に関し、特に、ＩＰベースのネットワークシステムに適用可能なＲＭの階層構造に関するものである。

ＩＰベースのＩＭＴネットワークプラットフォーム（以下、“ＩＰ²”という）は、ルーティングの最適化と場所の秘匿の両方を実現しつつ端末のモビリティをサポートするネットワークアーキテクチュアである（例えば、非特許文献１を参照）。ＩＰ²の基礎となる思想は、ネットワーク制御プラットフォーム（ＮＣＰＦ）とＩＰバックボーン（ＩＰ−ＢＢ）との分離である。ＩＰ²アーキテクチュアにおいて、ＮＣＰＦはＩＰ−ＢＢを制御する。ＩＰ−ＢＢは一時的なパケットバッファリングやアドレス交換のような付加的なパケット処理機能を有したＩＰルータから構成される。ＮＣＰＦはＩＰ−ＢＢエンティティに高機能に命令を与えるシグナリングサーバから構成される。

複数の移動体端末（或は、移動体ノード、以下、“ＭＮ”という）はＩＰアドレスの形式をもつ恒久的な端末識別子が割当てられる。加えて、複数のＭＮにはそれらがアタッチされるアクセスルータ（ＡＲ）におけるルーティングアドレスが割当てられる。そのルーティングアドレスはＭＮの位置に対して固定のものであり、それ故に、位置の秘匿をサポートするために、他のＭＮに対しては公開されてはならない。ＭＮが他のＡＲに移動するとき、新しいルーティングアドレスが、そのＡＲで利用可能なルーティングアドレスのプールからそのＭＮに対して割当てられる。ＭＮの端末識別子（ＩＰｈａ：“ＩＰホームアドレス”）とそのルーティングアドレス（ＩＰｒａ：“ＩＰルーティングアドレス”）との関係付けがＮＣＰＦに対してＡＲにより通信される。即ち、そのアドレスが在圏ネットワークにおけるＭＮの動きを管理するＭＮのローカルルーティングマネージャ（ＬＲＭ）に送信される。ＬＲＭは次に、ＩＰｒａについて、そのＭＮにホームルーティングマネージャ（ＨＲＭ）を通知する。

ＭＮ（ＭＮ１）がパケットを別のＭＮ（ＭＮ２）に送信したいとき、ＭＮ１はそのパケットに宛先アドレスとしてＭＮ２のＩＰｈａを用い、そのパケットをＡＲ（ＡＲ１）に送信する。ＡＲ１（送信側ＡＲという）はパケットがＭＮ２のＩＰｈａに宛てられたものであることを検出し、ＮＣＰＦに、即ち、ＭＮ２のＨＲＭに、ＭＮ２のＩＰｒａについて照会する。ＨＲＭはその照会に応答し、ＭＮ２のＩＰｒａがＭＮ２のＩＰｈａとともにＡＲ１に格納される。それから、パケットの宛先アドレス（ＭＮ２のＩＰｈａ）はＭＮ２のＩＰｒａに置換される。この操作はアドレス交換として言及される。その後、パケットはＭＮ２のＩＰｒａを所有するノード、即ち、ＡＲ２に従来のＩＰ転送を用いて配信される。ＡＲ２（受信側ＡＲ）は次に、そのパケットの宛先をＭＮ２のＩＰｈａへする。

ＩＰ²の重要な機能はＡＲの通知である。ＭＮ２が新しいＡＲに移動するときにはいつでも、その新しいＡＲはＭＮ２について新しいＩＰｒａを割当て、この新しいＩＰｒａについてＬＲＭに通知される。それから、ＬＲＭはＨＲＭを更新し、次に、ＨＲＭはＡＲ１を更新する。事実、ＨＲＭはパケットをＭＮ２に送信したＭＮを有する全てのＡＲを更新する。即ち、ＡＲがＭＮ１のＩＰｒａについてＨＲＭに照会するとき、ＨＲＭは照会を行なったＡＲのアイデンティティを格納し、そして、ＭＮ１のＩＰｒａが変更されるとき、ＨＲＭはそのような全てのＡＲを更新する。この挙動は、“ＡＲが特定ＩＰ²端末識別子の更新のためにサブスクライブされる（the AR being subscribed for updates of a particular IP² terminal identifier）”という。ＨＲＭにＩＰ²端末識別子についてＡＲが行なう各照会の結果、所与のＩＰ²端末識別子について所与のＨＲＭにおいてＡＲがサブスクライブされる。

そのような更新の頻度を低減するために、ＬＲＭはＭＮ２の在圏ネットワークにおいてアンカルータ（ＡＮＲ）を構成する。ＡＮＲはまた、ＨＲＭを更新するために、ＬＲＭによって用いられるＭＮ１についてのルーティングアドレスを割当てる。従って、ＭＮ２についてＡＮＲにより割当てられたＩＰｒａは、ＭＮ１がパケットをＭＮ２に送信するとき、ＡＲ１により用いられる。これらのパケットがＡＮＲに到着するとき、ＡＮＲはその宛先アドレスをＭＮ２についてＡＲ２により割当てられたＩＰｒａに置換する。それから、そのパケットは従来のＩＰ転送を用いてさらにＡＮＲからＡＲ２に配信される。ＡＲ２はその宛先アドレスをＭＮ２のＩＰｈａに切り戻して、そのパケットをＡＮＲがないものとしてＭＮ２に配信する。ハンドオフは発生するときはいつでも、ＬＲＭはＡＮＲにそのＭＮについて新しいＡＲにより割当てられた新しいＩＰｒａを通知する。これに対して、ＡＮＲにより割当てられたＩＰｒａは変更されないために、ＨＲＭには通知されない。それ故に、ＭＮ２に送信するＭＮをもつＡＲもまたハンドオーバでは通知を受ける必要はない。ＨＲＭ（そして、これに続くＡＲ）はＡＮＲが変更されるときにのみ更新される。これは、経路最適化或は負荷バランスのために意図的に発生させることもできるし、現在のＡＮＲが故障したり、他のものが選択されるときには意図せずに発生する。アンカルータの使用については上述した非特許文献１でも定義されている。

宛先アドレスの交換に加えて、パケットの発信元アドレスも同様に交換できる。この場合、ＭＮ１がＭＮ２にパケットを送信するとき、ＡＲ１はＭＮ２のＩＰｒａに対する宛先アドレスとＭＮ１のＩＰｒａに対する発信元アドレスとを交換する。それから、そのパケットがＩＰルーティングを用いて（おそらくはＡＮＲを経由して）ＡＲ２に配信される。ＡＲ２はその宛先アドレス（ＭＮ２のＩＰｒａ）をＭＮ２のＩＰｈａに置換し、この時点で発信元アドレス、即ち、ＭＮ１のＩＰｒａに基づいて、ＭＮ１のＩＰｈａに関してＮＣＰＦに照会する。ＮＣＰＦはその照会に応答し、ＡＲ２はその発信元アドレスをＭＮ１のＩＰｈａで置換し、それからそのパケット（これはオリジナルのパケットと同一である）をＭＮ２に転送する。発信元アドレス交換は非特許文献２において詳細に規定されている。

ＡＲ間でパケットを送信する他のオプションは、標準的なＩＰトンネリングである。この場合、送信側ＡＲ（この例ではＡＲ１）はパケットの宛先（と発信元）アドレスを置換せずに、トンネル内でパケットをカプセル化する。そのトンネルの終端部は、宛先ＭＮ（この例ではＭＮ２）のＩＰｒａである。それから、ＡＲの宛先（ＡＲ２）は到来したパケットのカプセルを外すことだけが必要であり、これらパケットをすぐさまＭＮ２に送信することができる。なお、この場合、ＡＲ２は、ＡＲ２にアタッチされた各ＭＮについて別々のＩＰｒａを割当てる必要はないが、それ自身のアドレスを何度も再利用することができる。

まとめると、パケットをあるＭＮから別のＭＮへと送信する場合に、３つのオプションがある。即ち、（１）宛先アドレスのみの交換と、（２）発信元アドレスと宛先アドレスの交換と、（３）ＩＰトンネリングである。

ＩＰベースのＩＭＴネットワークプラットフォーム（IP2）に関する移動性管理アーキテクチュアにおけるアドレス交換手順（Address interchange procedure in mobility management architecture for IP-based IMT network platform (IP2)）、マンヒー ジョー（Manhee Jo）、タカトシ オカガワ（Takatoshi Okagawa）、マサヒロ サワダ（Masahiro Sawada）、マサシ ヤブサキ（Masami Yabusaki）、第１０回通信に関する国際会議ＩＣＴ’２００３（10th International Conference on Telecommunications ICT'2003）、２００３年２月２３日 ＩＰ2モビリティ管理における可能性とボトルネックの実験的評価（Experimental Evaluations of Feasibility and Bottlenecks of IP2 Mobility Management）、シンタ スギモト（Shinta Suigimoto）、マサトシ アリヨシ（Masayuki Ariyoshi）、クサバ ケセイ（Csaba Keszei）、ゾルタン トゥランイ（Zoltan Turanyi）、アンドラス ヴァルコ（Andras Valko）、ヨシノリ ハヤシ（Yoshinori Hayashi）、カツトシ ニシダ（Katsutoshi Nishida）、シンイチ イソベ（Shin-ichi Isobe）、アツシ イワサキ（Atsushi Iwasaki）、通信についてのＩＥＥＥ国際会議ＩＣＣＣ２００５（IEEE International Conference on Communications ICC2005）、２００５年５月１６日

本発明が解決策を提供する基本的な課題とは、送信側ＡＲがＭＮのＩＰｈａに基づいてどのように宛先のＭＮのＨＲＭを突き止めるのか？、そして、そのようなＡＲが宛先ＭＮのＩＰｈａが実際には端末の識別子であり、正規のＩＰアドレスではないかどうかをどのように検出するのか？という点にある。

この明細書では、これは問題点１と名付けられ、３つ全ての“転送オプション”（ＩＰトンネリング、宛先アドレスのみの交換、発信元アドレスと宛先アドレスの交換）に関係している。

問題点２は発信元アドレスと宛先アドレスの交換の場合にのみ生じるものである。この場合、受信側ＡＲは送信側ＭＮのＩＰｒａに基づいて、送信側ＭＮのＩＰｈａに照会する必要がある。どのように受信側ＡＲは関係するＮＣＰＦエンティティを識別して、その結合を知っているかもしれないエンティティに照会するのか？という問題がある。

ＩＰ²は非常に新しい技術開発であるため、上述の問題に関して、何の解決策も公開されていない。

しかしながら、従来よりいくつかの明らかなアプローチがある。

問題点１の解決に関して：
１．最も明白な解決策は、全てのＭＮに対して単一のＨＲＭを使用することである。もし、照会されるＩＰｈａがＩＰ²端末識別子ではないなら、ＨＲＭは誤って応答する。

２．別のオプションは、夫々が一連のＭＮを担当する多数のＨＲＭを用いることである。各ＨＲＭがその全てのＭＮのＩＰｈａをインターネットのルーティング機構にアドバタイズするのである。この場合、ＨＲＭはＭＮ自身のＩＰｈａを有している。もし、各ＨＲＭが端末識別子のブロックをインターネットのルーティング機構へとアドバタイズするなら、ＩＰ宛先アドレスとして端末識別子の１つをもつインターネットで送信されるいずれかのパケットはその端末識別子を所有する（そしてアドバタイズする）ＨＲＭに到達するであろう。それ故に、ＩＰ宛先アドレスとして端末識別子を用いた照会送信は、ＨＲＭに到達するであろう。次に、そのＨＲＭは応答することができる。しかしながら、これに対して、そのアドレスにＨＲＭがないなら、おそらく、ＩＣＭＰ宛先到達不能メッセージ以外に、そのような照会に対する応答はないであろう。これが、その場合であるとすれば、照会の送信元は、“ＩＰｒａにＨＲＭはない”ことを推定することができるに過ぎず、（その照会に対する回答が到着することはない）。そのとき、照会元のＡＲは“そのＩＰｒａはＩＰ²端末識別子ではない”と結論するであろう。

３．第３のオプションは、リザーブＤＮＳ（ドメイン・ネットワーク・システム）を用いてＨＲＭアドレスを格納することである。もし、ＤＮＳがＩＰｈａに対応する予約名の下で何の情報も含んでいないなら、照会元のＡＲは、そのＩＰｒａはＩＰ²端末識別子ではないと結論するであろう。

問題点２の解決に関して：
これらのオプションは問題点２に対しても同様に部分的には適用可能である。

１．単一のＨＲＭの使用も問題点２を解決するものである。

２．宛先ＭＮのＩＰｒａを所有する受信側ＡＲは宛先ＭＮのＩＰｈａとともに応答することができる。この場合、ＩＰｒａに宛てられた特別にフォーマットされたＩＰパケットが照会として用いられる。

３．ＤＮＳもＩＰｈａアドレスを格納するために用いられる。

上述のナイーブなアプローチにはいくつかの問題がある。

ＨＲＭの数を制限すること、特に、ＨＲＭの数を最大１にすることは、システムにおけるスケーラビリティの限界を意味するものとなる。

問題点１を解決するために第２のアプローチを用いることは、ルーティング可能なＩＰアドレスのＩＰ²端末識別子の使用を制限することになる。このことはネットワーク設計を制限するものとなる。なぜなら、ＩＰアドレスとしてのＩＰ²端末識別子の使用は、ＩＰ²ＭＮが非ＩＰ²の対応するノード（ＣＮ）と通信するときに必要であるからである。そのようなＣＮがパケットをＩＰ²ＭＮに送信するとき、それらのパケットは宛先アドレスにおけるＭＮのＩＰｈａに基づいて伝統的なインターネットにおいてルーティングされる。問題点１に対する第２のアプローチを用いるとき、ＭＮのＩＰｈａに宛てられたパケットはそのＨＲＭにルーティングされる。これはそのＨＲＭに照会とＣＮによりＭＮに送信されるパケットの両方を扱うことを強いることになる。これは明らかにＮＰＣＦとＩＰ−ＢＢの分離の原則を破るものであり、非常に非実際的である。

問題点２を解決するために第２のアプローチを用いることは結果として、特別にフォーマットされたＩＰパケットを使用することになる。このことは、具体的なＩＰｖ６オプションか、或は、ある形式でのプロトコル／ポート番号の組み合わせを意味するものとなる。ＡＲは、もし、パケットが“特別にフォーマットされたもの”であるなら、アドレス交換の前に全てのパケットをテストしなければならない。機密保護はこの環境では不可欠なものである。なぜなら、ＩＰｈａ−ＩＰｒａのマッピングはロケーション情報を表わしているからである。各ＡＲ（或はＡＮＲ）は照会エンティティがＭＮのＩＰｒａを知る資格があるかどうかを確認できなければならないので、その照会処理を機密保護することは非常に難しい。信用管理のスケーラビリティの問題の他に、このアプローチもＮＣＰＦ−ＩＰ−ＢＢの原理を破るものとなる。なぜなら、アクセスがＩＰ−ＢＢのルータではなくＮＣＰＦにより制御されねばならないからである。

（リザーブＤＮＳを用いた）第３のアプローチも問題が多い。なぜなら、これはＤＮＳに過大な負荷をかけることになるからである。ＤＮＳ（例えば、ルートサーバ）に対する何らかの攻撃はＩＰレベルでの通信を不可能にしてしまうかもしれない。加えて、ＤＮＳは、運用者がやや制御できない重大な性能上の問題を被ることになる。最後に、問題点２の場合、ＤＮＳは新しいＩＰｒａが割当てられるとき迅速に更新される必要がなる。これはＤＮＳの設計に準拠するものではない。

従って、本発明は従来技術の上述したような不利益に対して考え出されたものである。

本発明では、上述の問題を解決するために階層構造のサーバを提案する。その解決策は上述の問題点を克服してＩＰ²の拡張機会を提供するものともなる。

本発明の一側面によれば、好ましくは、複数のルータと複数のサーバとを含み、個々の移動体ノードに対して、前記複数のサーバの内の一部が、ホームルーティングマネージャ（ＨＲＭ）としての役目を果たし、前記複数のサーバの内の一部がローカルルーティングマネージャ（ＬＲＭ）としての役目を果たすＩＰベースのネットワークシステム（１）において用いられるモビリティ管理の方法であって、発信元移動体ノードによりトリガされる、前記複数のルータの内の発信元アクセスルータ（ＡＲ）からのアクティベーション通知（ＡＮ）に基づいて、前記アクティベーション通知を受信するＬＲＭから前記ＨＲＭに向かって宛先移動体ノードのルーティングアドレスについて第１の照会を送信する工程と、前記第１の照会が前記ＨＲＭに到達するまでに、前記ＨＲＭにより近い場所にある１つ以上の中間ルーティングマネージャ（ＩＲＭ）を介して、前記第１の照会を中継する工程と、前記第１の照会に応答して、前記ＨＲＭから前記中継の経路を通って前記発信元アクセスルータに、前記宛先移動体ノードのルーティングアドレスを返信する工程とを有することを特徴とする方法を備える。

前記方法はさらに、前記ルーティングアドレスをもつ宛先アクセスルータ（ＡＲ）についてのモビリティ管理を実行するＬＲＭに対して前記発信元移動体ノードのホームアドレスについて第２の照会を送信する工程と、前記第２の照会が前記発信元アクセスルータのルーティングアドレスをアドバタイズする前記ＬＲＭに到達するまで、１つ以上の中間ルーティングマネージャ（ＩＲＭ）を介して前記第２の照会を中継する工程と、前記第２の照会に応答して、前記発信元アクセスルータのルーティングアクセスをアドバタイズする前記ＬＲＭからの前記中継の経路を通って前記宛先アクセスルータに、前記発信元移動体ノードの前記ホームアドレスを返信する工程とを有することが好ましい。

前記方法が適用される上記システムにおいて、前記発信元移動体が前記発信元ＡＲにアクティベーション信号（ＡＣＴ）を送信し、前記アクティベーション信号に基づいて、前記発信元ＡＲはアクティベーション通知（ＡＮ）を送信するは言うまでもない。

さらに、前記方法は、各ＩＲＭが前記ＨＲＭに向かって１つ以上の経路を有しているかどうかを判別する工程と、前記判別の結果に基づいて、前記ＨＲＭにより近い場所にある経路を選択する工程と、前記選択された経路を用いて前記第１の照会を中継する工程とを有することが好ましい。

さらにその上、前記方法は、前記ＨＲＭにより近い位置にある１つ以上の近接したルーティングマネージャについての情報を含む第１のデータベースを前記複数のＩＲＭ夫々と前記複数のＬＲＭ各々に備える工程を有することが好ましいかもしれない。この場合、前記第１の照会の中継は、前記第１のデータベースに含まれた情報に基づいて実行されると良い。

また、前記宛先移動体ノードのルーティングアドレスを前記発信元アクセスルータに返信することにおいて、前記方法はさらに、前記第１のデータベースに含まれた情報に基づいて、前記アクティベーション通知を受信する前記ＬＲＭに向かってより近い経路を選択する工程を有すると良く、前記選択された経路を介してそのような返信を実行すると良い。

前記宛先移動体ノードのルーティングアドレスを更新する際に、前記方法は前記選択された経路を介してそのような更新を実行すると良い。

前記発信元移動体ノードが前記発信元アクセスルータから移動して離れるとき、前記方法はさらに、前記発信元移動体ノードから新しい発信元アクセスルータに別のアクティベーション信号（ＡＣＴ）を送信する工程と、前記アクティベーション信号に基づいて、前記新しい発信元アクセスルータからアクティベーション通知を送信する工程と、前記アクティベーション通知を受信するＬＲＭからの前記アクティベーション通知（ＡＮ）に基づいて、前記宛先移動体ノードのルーティングアドレスについて第３の照会を送信する工程と、前記第３の照会が前記宛先移動体ノードのルーティングアドレスについて知る第１のルータマネージャに到達するまで、前記ＨＲＭに対してより近い位置にある１つ以上の中間ルーティングマネージャ（ＩＲＭ）を介して前記第３の照会を中継する工程と、前記第３の照会に応答して、前記第１のルーティングマネージャから前記中継の経路を通って前記新しい発信元アクセスルータに、前記宛先移動体ノードのルーティングアドレスを返信する工程とを有することが好ましいかもしれない。

前記発信元移動体ノードのホームアドレスを取得する際、前記方法はさらに、前記発信元アクセスルータのルーティングアドレスをアドバタイズする前記ＬＲＭに向かう複数のルーティングマネージャについての情報を含む第２のデータベースを前記複数のルーティングマネージャ各々に備える工程を有することが好ましいかもしれない。この場合、前記第２の照会の中継は、前記第２のデータベースに含まれた情報に基づいて実行されると良い。

前記方法が適用される前記システムにおいて、前記アクティベーション通知を受信する前記ＬＲＭとしての役目を果たすサーバと、前記複数のＩＲＭの少なくとも１つとしての役目を果たすサーバとは、互いに近接して位置しているべきであり、前記複数のルータの少なくともいくつかはアクセスルータとしての機能し、各アクセスルータは移動体ノードと無線通信が可能である。

本発明の別の側面によれば、好ましくは、複数のルータと複数のサーバとを含み、個々の移動体ノードに対して、前記複数のサーバの内の一部が、ホームルーティングマネージャ（ＨＲＭ）としての役目を果たし、前記複数のサーバの内の一部が複数のローカルルーティングマネージャ（ＬＲＭ）としての役目を果たすＩＰベースのネットワークシステムであって、前記複数のＬＲＭ各々は、発信元移動体ノードによりトリガされる、前記複数のルータの内の発信元アクセスルータ（ＡＲ）からのアクティベーション通知（ＡＮ）に基づいて、前記ＨＲＭに向かって宛先移動体ノードのルーティングアドレスについて第１の照会を送信する手段を有し、前記ＨＲＭは、前記第１の照会に応答して、前記発信元アクセスルータに、前記宛先移動体ノードのルーティングアドレスを返信する手段を有し、前記複数のサーバの少なくとも１つは中間ルーティングサーバとしての役目を果たし、前記中間ルーティングマネージャは、前記ＨＲＭに向かって前記第１の照会を中継する手段と、前記発信元アクセスルータに向かって前記宛先移動体ノードのルーティングアドレスを中継する手段とを有することを特徴とするシステムを備える。

なお、前記中間ルーティングマネージャは、前記発信元アクセスルータのルーティングアドレスをアドバタイズする前記ＬＲＭに向かって、前記発信元移動体ノードのホームアドレスについて第２の照会を中継する手段と、前記第２の照会に対する応答として、前記宛先アクセスルータに、前記発信元アクセスルータのルーティングアドレスをアドバタイズする前記ＬＲＭから発信された前記発信元移動体ノードの前記ホームアドレスを中継する手段とを有することが好ましい。

本発明のさらに別の側面によれば、好ましくは、ＩＰベースのネットワークシステムにおいて用いられるサーバであって、前記ネットワークシステムの発信元アクセスルータからホームルーティングマネージャ（ＨＲＭ）に向かって、アクティベーション通知（ＡＮ）から発信される宛先移動体ノードのルーティングアドレスについての照会を中継する手段と、前記照会に対する応答として、前記発信元アクセスルータに向かって、前記宛先移動体ノードのルーティングアドレスを中継する手段とを有することを特徴とするルータを備える。

前記サーバはさらに、前記発信元アクセスルータのルーティングアドレスをアドバタイズするローカルルーティングマネージャ（ＬＲＭ）に対して発信元移動体ノードのホームアドレスについて第２の照会を中継する手段と、前記第２の照会に対する応答として、宛先アクセスルータに、前記ＬＲＭから発信された前記発信元移動体ノードの前記ホームアドレスを中継する手段とを有することが好ましい。

本発明に従うモビリティ管理の方法は、照会を行い、ＩＰ²端末識別子をルーティングアドレスマッピングに配分することに関してはスケーラブルである。それ故に、本発明は、この方法が小規模なネットワークシステムから大規模なネットワークシステムにまで効果的に適用可能であるので利点がある。

加えて、多少非効率な方法ではあるが、リバースマッピングも分散できる。

本発明の他の特徴や利点については、添付図面に関連してとられた次の説明から明らかとなるであろう。その添付図面において、同じ参照記号は図面を通じて同じ或は類似の構成要素や部分を指し示すものである。

明細書に組み込まれる、その一部を構成する添付図面は、以下の説明とともに、本発明の実施例を例示するものであり、本発明の原理を説明する役目を果たすものである。

本発明の実施例に従うＩＰベースのネットワークシステムにおけるＩＰｒａ通知に関する照会−応答を示す図である。 宛先ＭＮのＩＰｒａを発信元アクセスルータに通知する通信シーケンスを示す図である。 ルーティングマネージャについてのトポロジーの例を示す図である。 宛先ＭＮのＩＰｒａを発信元アクセスルータに通知する別の通信シーケンスを示す図である。 ＩＰｒａ通知処理を示すフローチャートである。 本発明の実施例に従うＩＰベースのネットワークシステムにおけるＩＰｈａ通知に関する照会−応答を示す図である。 発信元ＭＮのＩＰｈａを宛先アクセスルータに通知する通信シーケンスを示す図である。 ＩＰｈａ通知処理を示すフローチャートである。

本発明の好適な実施例について、添付図面を参照して詳細に説明する。

この実施例では、まず、宛先移動体ノード（ＭＮ）のＩＰｒａ通知に関する照会−応答処理について説明する。

図１は本発明の実施例に従うＩＰベースのネットワークシステムにおけるＩＰｒａに関する照会−応答を示す図である。このシステムは基本的に、複数のサーバと、複数のルータと、複数の移動体ノード（ＭＮ）とから構成される。このＩＰベースのネットワークシステムでは、サーバはモビリティ管理だけでなくＱｏＳ／セション制御、ＡＡＡ（認証、許可、課金機能）、無線管理調整などを担当する。

しかしながら、本願はモビリティ管理に焦点を当てているので、上述の他の機能についてはこれ以上説明することはない。

モビリティ管理はドーマントＭＮについてのロケーション管理とアクティブＭＮについてのルーティング管理とに分けられる。この明細書の背景技術から明らかなように、本発明はルーティング管理を扱うものである。従って、以下の説明では、サーバはルーティングマネージャ（ＲＭ）として扱われる。

上述のように、複数のルーティングマネージャ（ＲＭ）は通常、ユーザが加入するホームを管理し、発信元ＭＮを管理するホームルーティングマネージャ（ＨＲＭ）と、ネットワークの在圏領域において宛先ＭＮの動きをローカルに管理するローカルルーティングマネージャ（ＬＲＭ）とに分けられる。

なお、移動体加入者をもつ各運用者はＩＰ²端末識別子空間のブロックを所有している。そのような運用者は１つ以上のＨＲＭをセットアップする。各ＨＲＭは移動体加入者のサブセットを担当する。（１つ以上のＨＲＭを移動体加入者に割当てることにより冗長性をもたせることもできる。この明細書ではこの点についてこれ以上詳述はしない。）ＨＲＭはＭＮの現在のルーティングアドレスを格納する。在圏ＩＰ²移動体加入者を受け入れるアクセスネットワークは１つ以上のＬＲＭを維持して非特許文献１に説明されているようなローカルなモビリティを扱う。

しかしながら、説明を簡単にするために、図１に示されたネットワークシステムは複数のＬＲＭと単一のＨＲＭとを含む。

ＩＰベースのネットワークシステムでは、発信元ＭＮ１０が宛先ＭＮ２０にパケットを送信するために、発信元アクセスルータ（ＡＲ）３０は宛先ＭＮ２０のルーティングアドレス（ＩＰｒａ）を知らなければならない。

従来、アクティベーション信号（ＡＣＴ）を受信するとき、ＬＲＭ４０は、例えば、ＨＲＭ１００に対して照会を送信し、ＨＲＭ１００からそのルーティングアドレスを取得する。

本発明に従うこの実施例では、ネットワークシステムは、“中間ルーティングマネージャ（ＩＲＭ）”と呼ばれる付加的なルーティングマネージャを採用する。図１の例では、発信元ＭＮ１０の観点からすれば、ＬＲＭ４１、４２、４３がＩＲＭとして動作する。各ＩＲＭは実際にはサーバであり、発信元ＭＮがどこに位置するのかに依存してＬＲＭとして動作することもある。管理者は、いくつかのＬＲＭとＩＲＭとＨＲＭとの間の隣接関係を構成設定する。ＨＲＭはＩＰ²端末識別子のブロックをアドバタイズし、特別なプロトコルを用いて自分の隣接するサーバに対して責任をもつ。隣接するＲＭ（それは、ＬＲＭ、ＩＲＭ、或は、他のＨＲＭであるかもしれない）は次に、これらのブロックをさらにアドバタイズする。アドレスのブロックをアドバタイズするのに用いられるプロトコルは、現存するルーティングプロトコルの方向に沿って、ルータとしてのリンクやＲＭとしての隣接関係を保持しつつ設計される。例えば、ルーティング情報プロトコルのバージョン２［Ｇ．マルキン（G. Malkin）, "RIP version 2", IETF RFC 2453, STD 56, November, 1998］の設計やボーダゲートウェイプロトコル４＋［Ｙ．レークテルとＴ．リー（Y. Rekhter and T. Li），"Border Gateway Protocol (BGP-4)", IETF RFC 1771, March 1995］などは、その良い例としての役割を果たしている。アドバタイズの結果、各ＲＭは少なくとも、妥当なＩＰ²端末識別子のセットを知ることになる。加えて、アドバタイズはより多くの情報を搬送する（この点は後述）。

アクセスルータ（ＡＲ）が宛先移動体ノードのルーティングアドレスに関心をもつとき、そのアクセスルータは、自分が属するアクセスネットワークのＬＲＭの１つに照会を送信する。

どのＬＲＭが最初にＡＲからの照会を受信するのかに依存して、ＨＲＭへのルーティング経路は変化するかもしれない。加えて、そのＨＲＭからの応答経路にもいくつかのオプションがある。

オプション＃１
アドバタイズはＩＰ²端末識別子の特定のブロックを所有するＨＲＭのアイデンティティを搬送することができる。この情報に基づいて、ＬＲＭは照会をした送信側ＡＲにＨＲＭアドレスを応答することができる。例えば、図１に示されているように、ＨＲＭに近接して置かれたＬＲＭ１１０が最初にＡＲからの照会を受信し、ＬＲＭ１１０がそのようなアドバタイズを受信したなら、ＬＲＭ１１０がＡＲに対して応答を送信することができる。それから、ＡＲは宛先移動体ノードのルーティングアドレスについてＨＲＭに照会するすることができる。もし、ＡＲがそのようにするなら、ＨＲＭはＡＲにその特定のＩＰ²端末識別子についてのサブスクライブされたＡＲのリストを追加する。対応するルーティングアドレスが変化するとき、ＨＲＭはその更新情報を送信するであろう。

図２Ａは宛先ＭＮのＩＰｒａを発信元アクセスルータに通知する通信シーケンスを示している。

図２Ａは、特に、ＬＲＭがＨＲＭから遠く離れて位置している場合の通信シーケンスを示している。この場合の一例は、図１に示されているように、ＨＲＭ１００とＨＲＭ１００から離れて位置しているＬＲＭ４０との間の関係である。具体的には、ＬＲＭ４０はＨＲＭ１００からＩＲＭ１とＩＲＭ２とを経由してアドバタイズを受信し、ＡＲ３０に対して、ＨＲＭ１００のアイデンティティ（アドレス）を含む応答を送信する。それから、ＡＲ３０はＨＲＭ１００に対して直接、宛先ＭＮのＩＰｒａについての照会を送信する。この照会に応答して、ＨＲＭ１００はＡＲ３０に、宛先ＭＮのＩＰｒａを応答する。

オプション＃２
各ＲＭ（ＨＲＭ，ＩＲＭ，ＬＲＭ）はアドバタイズを格納する“ルーティングデータベース”を保持する。各ＩＰ²端末識別子に関して、そのデータベースはそのＩＰ²端末識別子に対して責任をもつＨＲＭに“より近い”位置にある隣接ＲＭ（ＬＲＭ，ＩＲＭ）を含む。例えば、ＨＲＭ１００から遠く離れて位置するＬＲＭ４０がＡＲ３０から宛先ＭＮ２０のルーティングアドレスについての照会を受信する場合、ＬＲＭ４０はその照会をＬＲＭ４１に転送することができる。それから、その照会はＨＲＭ１００に向かうＲＭのチェイン（例えば、ＬＲＭ４０、ＬＲＭ４１、ＬＲＭ４２）を通過する。この場合、ＬＲＭ４１とＬＲＭ４２とはＩＲＭとして動作する。ＨＲＭ１００は、ルーティングアドレスを要求している送信側ＡＲ３０に問題のＭＮ２０のルーティングアドレスで応答する。加えて、ＨＲＭ１００はＡＲに、特定のＩＰ²端末識別子についてのサブスクライブされたＡＲのリストを追加する。対応するルーティングアドレスが変更されるとき、ＨＲＭはその更新情報を送信するであろう。

変形例として、ＬＲＭとＩＲＭとが次のホップの他にもＨＲＭ１００に向かう経路を知っているとき、例えば、次の次のホップも同様に知っているなら、次のホップをスキップして照会を次の次のホップに直接転送しても良い。例えば、ＬＲＭ４０がＬＲＭ４２或はＬＲＭ５０のアイデンティティについて知っているなら、ＬＲＭ４０はＬＲＭ４１をスキップしても良いし、或はその照会をＬＲＭ５０に送信しても良い。

極端な場合、ＬＲＭはＨＲＭ１００までの完全な経路を知っているかもしれず、直接ＨＲＭに照会を送信することができるかもしれない。実際上、これはオプション＃１と同じことである。

オプション＃３
図２Ｂはルーティングマネージャのトポロジーの例を示す図である。このトポロジーのツリーは、図１に示されたＨＲＭ１００とＬＲＭ４０〜４４とＡＲ３０〜３１と発信元ＭＮとの間の関係から導出されたものである。ＨＲＭ１００はこのツリーのルートであり、ＡＲ３０〜３１に関係するＬＲＭ４０〜４４はそのリーフ（葉）である。

図２ＣはＬＲＭがＨＲＭから遠く離れて位置している場合の通信シーケンスを示している。

オプション＃２におけるように、照会がＲＭのチェイン（ＬＲＭとＩＲＭ）とを通過してＨＲＭに到達した後、ＨＲＭはその応答を照会の発信を行った送信側ＡＲに送信する代わりに、そのチェインの最後のＲＭに対して送信する。このようにして、ルーティングアドレスを含むその応答はＲＭのチェインを逆に辿り伝播し、ＬＲＭに到達し、最後に発信元のＡＲに到達する。

この場合、ＨＲＭは問題となっているＩＰ²端末識別子についてのサブスクリプションリストに発信元ＡＲを追加することはない。その代わり、応答を送信したチェインの最後のＲＭ（ＩＲＭ或はＬＲＭ）を追加する。次に、そのＲＭ（ＩＲＭ或はＬＲＭ）は前のＲＭにＩＰ²端末識別子についての自分自身のサブスクリプションリストを付加する。同じことがそのチェインにある全てのＲＭで行われる。最後に、ＬＲＭは発信元ＡＲにそれ自身のサブスクリプションリストを付加する。

図１の例では、ＨＲＭ１００はＩＲＭとして動作するＬＲＭ４２に応答を送信し、ＬＲＭ４２がその応答を別のＩＲＭとして動作するＬＲＭ４１に送信（中継）し、ＬＲＭ４１はその応答をＬＲＭ４０に送信（中継）する。最後に、ＬＲＭ４０がその応答を発信元ＡＲ３０に送信する。

特に、図２Ｃの上部（Ａ）は発信元ＡＲ（ＡＲ１）とＨＲＭとの間のそのような通信シーケンスを要約している。図２において、ＩＰＵ＿ＣＤＴは宛先端末用キャッシュのＩＰ更新（IP update for Cache for Destination Terminal）を示す。

ルーティングアドレスが変更されるとき、ＨＲＭは前のＲＭに通知する。次に、そのＲＭが自分のサブスクリプションリストに従って、その前のＲＭに通知する。その更新は送信側ＡＲにまで後戻りして伝播し、各ＲＭはその処理の間に情報を更新する。

発信元ＭＮに関係する別のＡＲ（例えば、図２ＣではＡＲ２）が同じＩＰ²端末識別子のルーティングアドレスに関心をもつとき、そのＡＲもＨＲＭに対して照会を開始する。これは、（１）別のＭＮが同じ宛先のＭＮに対してパケットを送信する場合であるか、或は（２）図１に示されているように、発信元ＭＮ１０がＡＲ３０からＡＲ３１に移動し、ＡＲ３１がＬＲＭ４４に照会を送信する場合である。後者の場合には、ハンドオーバが発生する。

図２Ｂに示されているトポロジーのツリーによれば、ＩＲＭとして動作するＬＲＭ４１は分岐点である。１つの枝はＬＲＭ４０に伸びているが、他の枝はＬＲＭ４３に伸びている。そのような分岐点に位置するルーティングマネージャはしばしば、ＲＭクロス（ＲＭｃｒｏｓｓ）として言及される。ＲＭクロスとして動作するＬＲＭは、ＡＲ３０がＨＲＭ１００に対して照会を送信し、そのＨＲＭが複数のＩＲＭを介して応答を返信したときには、ＩＲＭの１つとして既にそのルーティングアドレスについて知っているにちがいない。

この場合、ＬＲＭからの照会はＨＲＭに必ずしも到達する必要はない。そのルーティングアドレスについて既に知っており（そして、ＨＲＭにより近い位置にあるＲＭのサブスクリプションリストにある）ＲＭ（ＲＭクロス）に照会が到達するとき、そのＲＭ（ＲＭクロス）が応答し、照会を受信したＲＭをもつサブスクリプションリストを拡張するであろう。応答は、そのチェインに沿って確立されたサブスクリプションとともに新しく関心を示したＡＲへと伝え返される。

図１の例では、ＬＲＭ４４がＬＲＭ４３に照会を送信し、次に、ＬＲＭ４３がその照会をＬＲＭ４１に送信し、それから、ＬＲＭ４１がＬＲＭ４４に応答を返信する。ＬＲＭ４４はＡＲ３１に応答（ＩＰＵ＿ＣＤＴ）を送信する。

この通信シーケンスは図２Ｃの中間部（Ｂ）に示されているように要約される。なお、その中間部は別の発信元ＭＮ（発信元ＭＮ２）が同じ宛先ＭＮにパケットを送信する場合を示しているに過ぎない。

宛先ＭＮ２０が図１に示されているように現在のＡＲから新しいＡＲに移動するとき、同じＩＰ²端末識別子についてのルーティングアドレスは変化する。そのとき、ＨＲＭには新しいルーティングアドレスが通知される。

それから、図２に示すトポロジーのツリーに従って、ＨＲＭ１００はその通知をＬＲＭ４２（ＩＲＭ１）に送信し、次に、その通知をＬＲＭ４１（ＩＲＭ２）に送信し、次に、その通知をＬＲＭ４０に送信し、ＬＲＭ４０がＩＰＵ＿ＣＤＴをＡＲ３０に送信する。また、ＬＲＭ４１（ＩＲＭ２）はその通知をＬＲＭ４３（ＩＲＭ３）に送信し、次に、その通知をＬＲＭ４４に送信し、ＬＲＭ４４がＩＰＵ＿ＣＤＴをＡＲ３１に送信する。この通信手順は図２Ｃの下部（Ｃ）に示されているように要約される。

ルーティングアドレスが再び変更されるとき、ＨＲＭは自分のサブスクリプションリストにあるＲＭ（ＬＲＭ或はＩＲＭ）を更新する。その更新はＲＭクロスに到達するであろう。例えば、宛先ＭＮ側でハンドオーバが発生するとき、ＨＲＭは図２Ｂに示されているツリーに沿って通知だけを送信する。そのような通知が一度、分岐点に到達したなら、ＲＭクロスはそのメッセージの複製をつくる。ＲＭクロスは自分のサブスクリプションリストにある両方のＲＭを更新する。この更新は両方の関心を示すＡＲ（例えば、図２ＢではＡＲ３０とＡＲ３１）にまで達するであろう。要するに、複数のＲＭのネットワークはＩＰ²端末識別子についてルーティングアドレスをキャッシュすることによりキャッシュの階層構造として動作する。そのキャッシュはサブスクリプションの時間内は強制的にリフレッシュされる。これにより、全てのキャッシュ（複数のＲＭ）が最新の情報をもつことが保証される。

オプション＃１とオプション＃３における処理の一部は図３のフローチャートのように要約される。

ステップＳ１０において、階層構造をした複数のＲＭを備えるＩＰベースのネットワークで動作する発信元ＭＮはデータパケットをアクセスルータ（ＡＲ１）を介して宛先ＭＮに送信する。ステップＳ１５では、ＡＲ１はＭＮ１により送信されたデータパケットを一時的にバッファする。ＡＣＴに応答して、ステップＳ２０では、ＡＲ１は照会をＬＲＭに送信する。ステップＳ３０では、ＬＲＭは、より階層上位のＲＭ（ＩＲＭ或はＬＲＭ）に照会を送信（中継）する。

次に、ステップＳ４０では、その照会がＨＲＭに到達したかどうかを調べる。それが到達したなら、処理はステップＳ５０に進む。それが到達しないなら、処理はステップＳ３０に戻る。

ステップＳ５０では、ＨＲＭは（宛先ＭＮのルーティングアドレスを含む）応答をより階層下位のＲＭ（ＩＲＭ或はＬＲＭ）に送信し、ステップＳ６０では、ＨＲＭはそのＲＭ（ＩＲＭ或はＬＲＭ）を自分のサブスクリプションリストに追加する。

ステップＳ７０では、その応答がＬＲＭに到達したかどうかを調べる。それが到達したなら、処理はステップＳ１００に進む。それが到達しないなら、処理はステップＳ８０に進む。ステップＳ８０では、そのＲＭは応答をさらにより下位のＲＭに送信（中継）し、ステップＳ９０では、そのＲＭは自分のサブスクリプションリストに前のＲＭを追加する。その後、処理はステップＳ７０に戻る。

ステップＳ１００では、ＬＲＭは宛先ＭＮのルーティングアドレスをＡＲ１に送信する。それから、ＡＲ１はステップＳ１５で一時的にバッファされたパケットをそのルーティングアドレスに送信する。

ステップＳ１１０では、発信元ＭＮがＡＲ１の範囲外に移動したかどうかを判別する。もし、そうでないなら、そのような監視を継続する。しかしながら、発信元ＭＮがＡＲ１の外に移動したと判別されるなら、処理はステップＳ１２０に進む。ステップＳ１２０では、発信元ＭＮ（ＭＮ１或はＭＮ２）は別のＡＲ（ＡＲ２）にパケットを送信し、それからＡＲ２は照会をＡＲ２に関係のあるＬＲＭに対して送信する。その照会に応じて、ステップＳ１３０では、ＬＲＭはより階層上位のＲＭに照会を送信する。

次に、ステップＳ１４０では、そのＲＭが宛先ＭＮのルーティングアドレスについて知っているかどうかを調べる。もし、知っているなら、処理はステップＳ１５５に進み、応答をＬＲＭに送信する。それから、ステップＳ１６０では、ＬＲＭはその応答をＡＲ２に送信する。

これに対して、そのＲＭが宛先ＭＮのルーティングアドレスについて何も知らないなら、処理はステップＳ１７０に進み、その照会が宛先ＭＮのルーティングアドレスについて知るＲＭに到達するまで、より階層上位のＲＭに対してさらに照会を送信する。

オプション＃４
これはオプション＃３の少しの変形例であり、この場合、種々のＲＭの“ルーティングツリー”が“サブスクリプションツリー”の外に残されても良い。

“ルーティングツリー”という用語は次のように定義される。上述した図２に示すようなトポロジーのツリーにおいて、発信元ＭＮからパケットを受信するＡＲ３０は照会を送信する。この場合、オプション＃３に従えば、ＬＲＭ４０、ＬＲＭ４１（ＩＲＭ２）、ＬＲＭ４２（ＩＲＭ１）は照会をＨＲＭに中継する。この中継経路（ＬＲＭ→ＩＲＭ２→ＩＲＭ１→ＨＲＭ）は“ルーティングツリー”として言及される。同様に、発信元ＭＮからのパケットを受信するＡＲ３１が照会を送信する場合、オプション＃３に従えば、ＬＲＭ４４、ＬＲＭ４３（ＩＲＭ３）、ＬＲＭ４１（ＩＲＭ２）、ＬＲＭ４２（ＩＲＭ１）がその照会をＨＲＭに中継する。この中継経路（ＬＲＭ→ＩＲＭ３→ＩＲＭ２→ＩＲＭ１→ＨＲＭ）も“ルーティングツリー”として言及される。ＨＲＭからの返答経路はＨＲＭ→ＩＲＭ１→ＩＲＭ２→ＩＲＭ３→ＬＲＭである。

しかしながら、上記“ルーティングツリー”は短縮することができる場合がある。この場合がオプション＃４である。

まず、オプション＃２と同様に、もし複数のＲＭが次のホップの他に、特定のＩＰ²端末識別子のＨＲＭに対してより多くの経路を知っているなら、それらのＲＭはその経路のいくつかのＲＭをスキップして、照会をより向こうのＲＭに対して直接送信しても良い。ＨＲＭに向かう経路が、ＬＲＭ、ＩＲＭ３、ＩＲＭ２、ＩＲＭ１、ＨＲＭであると仮定しよう。この場合、もし、ＩＲＭ３がＩＲＭ１が次の次のホップであることを知っているなら、ＩＲＭ２をスキップしても良い。当然ながら、ＩＲＭ１はＩＲＭ３を自分のサブスクリプションリストに加えるであろう。従って、応答がやってきたなら、ＩＲＭ１はＩＲＭ３を更新し、ＩＲＭ２をスキップするであろう。

次に、たとえ照会が経路上の全てのＲＭ（ＬＲＭ、複数のＩＲＭ、ＨＲＭ）を通って転送されるなら、その応答はいくつかのＲＭをスキップしても良い。例えば、複数のＩＲＭはその経路の次のホップだけを知っていると仮定しよう。そのとき、（上記の例を用いると）、照会はＩＲＭ１〜３を通過するかもしれない。もし、これらのＩＲＭがその照会に（ＩＰｖ４のルートレコードオプションと類似の方法で）自分のアイデンティティを格納するなら、応答するＩＲＭはその応答経路からいくつかのＩＲＭをスキップしても良い。例えば、ＩＲＭ１がＩＲＭ２から照会を受信したとしても、ＩＲＭ１がＩＲＭ３にサブスクライブして、これに照会を送信しても良い。

例えば、このことは、次のような条件で真実なものとなるかもしれない。

図２Ｂに示されているように、ＨＲＭに向かうルーティングツリーがＬＲＭ、ＩＲＭ３、ＩＲＭ２、ＩＲＭ１、ＨＲＭであり、照会にはデフォルトでは送信側ＲＭと設定されている“被通知ＲＭ（RM to notify）”という名称のフィールドがあると仮定しよう。より具体的に言えば、上記の仮定では、ＬＲＭとＩＲＭ３との間の照会では“ＬＲＭ”に設定され、ＩＲＭ３とＩＲＭ２との間の照会では“ＩＲＭ３”に設定され、ＩＲＭ２とＩＲＭ１との間の照会では“ＩＲＭ２”に設定され、ＩＲＭ１とＨＲＭとの間の照会では“ＩＲＭ１”に設定される。しかしながら、複数のＩＲＭの１つが既に、どんなより階層上位のＲＭが特定のＩＰ²端末識別子に関連しているかについて知っている場合がある。例えば、図１と図２Ｂとから明らかなように、ＩＲＭ２（ＬＲＭ４１）は宛先ＭＮのＨＲＭに向かうルーティングツリーについて既に知っている。そのような場合、ＩＲＭ２はＩＲＭ１への照会における“被通知ＲＭ（RM to notify）”は、“ＩＲＭ２”ではなく“ＩＲＭ３”と設定すると決定しても良い。そのとき、ＩＲＭ１は自分のサブスクリプションリストに“ＩＲＭ３（ＩＲＭ２ではない）”を追加する。

この場合、ＨＲＭからの応答経路はＨＲＭ→ＩＲＭ１→ＩＲＭ３→ＬＲＭとなる。言い換えると、応答ではＩＲＭ２をスキップする。上述のサブスクリプションリストに基づく応答経路は“サブスクリプションツリー”として言及される。

“サブスクリプションツリー”は“ルーティングツリー”よりも短いので、これにより更新をより高速に伝えることが可能になる。

なお、上記オプションのいずれかで返信されるルーティングアドレスはＡＲ或はＡＮＲ（或は、宛先アドレス交換を実行したり、トンネルのエンドポイントとしての役目を果たす何か別のノード）により割当てられても良い。

次に、発信元移動体ノード（ＭＮ）のＩＰｈａ通知に関する照会−応答処理について説明する。

図１と同様に、図４は本発明の実施例に従うＩＰベースのネットワークシステムにおける初期の照会−応答を示す図である。

図４に示されているように、宛先ＭＮ２０と通信する宛先ＡＲ（宛先ＡＲ６０）は、発信元ＭＮ１０のルーティングアドレスに基づいて、発信元ＭＮ１０のＩＰｈａについて知らなければならない。このことを行うために、宛先ＡＲ６０は発信元ＭＮ１０のＩＰｈａについての照会を、宛先ＡＲ６０を担当するＬＲＭ２１０に送信する。そのような照会を“逆照会（reverse query）”と呼ぶ。なお、図４のみならず、後述する図５と図６でも“逆照会”について言及する。

逆照会はＩＰｈａと関係するＩＰｒａをもつ発信元ＭＮから送信されたデータパケットが宛先ＡＲに到着したときに開始される。受信データパケットの送信元は発信元ＭＮであるので、宛先ＡＲは発信元ＭＮのＩＰｈａについて知らなければならない。従って、逆照会はネットワークからのデータパケットの到着が契機となり、それは発信元ＭＮのＩＰｈａを取得するために開始される。これが逆照会が必要とされる理由である。

“逆”照会を実行するために、即ち、ルーティングアドレスに関するＩＰ²端末識別子を与えるために、各ＬＲＭは、ルーティングアドレスのプールとして自分自身が扱う複数のＡＲに割当てられたＩＰアドレスのブロックをアドバタイズする。さらにその上、ＬＲＭはまた、（発信元アドレス交換を実行するかもしれない他の全てのルータを含む）全てのＡＮＲ（アンカルータ：不図示）に割当てられたルーティングアドレスブロックも自分の裁量でアドバタイズする。この情報は（潜在的な）ルーティングアドレスへのエントリを含む第２の“ルーティングデータベース”を創成する複数のＨＲＭのＩＰ²端末識別子と類似の複数のＲＭ間でも配信される。

（逆発信元アドレス交換を実行することを望む）宛先ＡＲは問題となるルーティングアドレスで自分のＬＲＭに逆照会を送信する。その照会はＲＭのチェインを通過して、そのルーティングアドレスをアドバタイズするＬＲＭに向かう。上述のようにオプション＃２と同様に、その照会は経路に沿ういくつかのＲＭをスキップしても良い。図４の例に従えば、宛先ＡＲ６０はＬＲＭ２１０に発信元ＭＮ１０のＩＰｈａについての照会を送信し、その照会は、ＬＲＭ２２０、ＬＲＭ２３０、ＬＲＭ２５０を通過して、その後、発信元ＭＮ１０のＩＰｒａとＩＰｈａとについて知る発信元ＡＲ３０と通信するＬＲＭ２６０に到達する。

その照会がそれをアドバタイズしているＬＲＭ（例えば、図４のＬＲＭ２６０）に到達したとき、そのＬＲＭは対応するＩＰ²端末識別子で、経路上の前のＲＭ（の１つ）か、或は、直接に発信元ＡＲ（例えば、図４におけるＡＲ）或はそのＬＲＭに応答する。もし、その応答がＲＭに送信されたなら、そのＲＭはさらにその応答を発信元ＡＲに向かって返信する。このメッセージは最終的には、逆アドレス交換を実行するＡＲに到達するであろう。

上記の通信シーケンスは図５に要約されている。

図５は宛先アクセスルータの初期の照会−応答についての通信シーケンスである。

発信元ＭＮのルーティングアドレスをアドバタイズするＬＲＭは、もし発信元ＡＲがＨＲＭに対して発信元ＭＮのＩＰｈａとＩＰｒａとについて既にレポートしていたなら、そのＨＲＭであっても良い。なお、図５ではＬＲＭが発信元ＭＮからのアクティベーション信号（ＡＣＴ）に応答していることを示しているが、そのＬＲＭがＡＲやＡＮＲにより扱われる全てのＩＰｈａ空間についてのアドバタイズを送信するように主導する。

上述のことから明らかなように、全ての逆照会は、宛先ＭＮのルーティングアドレスに対する照会とは反対に、最終ＬＲＭに到達する。ここで、キャッシングにより、その照会が最終ＬＲＭ以外のＲＭにより応答されることが可能になる。しかしながら、前に説明したのと同じ方法でキャッシングとサブスクリプションとの内の少なくともいずれかも可能である。

図６はＩＰｈａ通知の処理を示すフローチャートである。

ステップＳ２００では、宛先ＡＲは、データパケットがその宛先ＡＲに到着したときに、発信元ＡＲのルーティングアドレスに基づいて、発信元ＭＮのＩＰｈａについての照会をＬＲＭに送信する。その照会に応答して、ステップＳ２１０では、ＬＲＭはその照会を別のＬＲＭ（ＩＲＭ）に送信（中継）する。

次に、ステップＳ２２０では、その照会がルーティングアドレスをアドバタイズしているＬＲＭに到達したかどうかを調べる。到達したなら、処理はステップＳ２３０に進む。到達していないなら、処理はステップＳ２１０に進み、さらにその照会を中継する。

ステップＳ２３０では、そのＬＲＭが発信元ＭＮのＩＰｈａを含む応答を前のＬＲＭ（ＩＲＭ）に送信する。それから、ステップＳ２４０では、その応答が照会アドレスを最初に送信したＬＲＭに到達したかどうかを調べる。もし到達したなら、処理はステップＳ２４０に進み。もし到達していないなら、処理はステップＳ２３０に進み、さらにその応答を中継する。

最後に、ステップＳ２５０では、照会アドレスを最初に送信したＬＲＭがその応答を宛先ＡＲに送信する。それから、宛先ＡＲは発信元ＭＮから送信されたデータパケットを宛先ＭＮに送信する。

従って、以上説明した実施例に従えば、一度、発信元ＡＲが宛先移動体ノードのルーティングアドレス（ＩＰｒａ）を取得し、宛先ＡＲが発信元移動体ノードの識別子（ＩＰｈａ）を取得したなら、発信元ＡＲはパケットをＨＲＭを用いることなく宛先ＡＲに送信する。

さらに、上記説明した実施例に従えば、特別にフォーマットされたＩＰパケットが用いられることはなく、発信元移動体ノードと宛先移動体ノードとはルーティングアドレスと他のロケーション情報について知ることはないので、パケットをルーティングするための内部情報は機密保護される。

さらにその上、上記説明した実施例に従えば、ＨＲＭはルーティング管理についての全てのＭＮの情報を知る必要はなく、ＩＲＭがそのような役割を引き継ぐので、ＨＲＭの過大な負荷を回避でき、従って、システム全体にわたって負荷バランスをとることができるという結果になる。

なお、上記の実施例におけるシステムは単一のＨＲＭを含むのみであったが、ＨＲＭの数は１つ以上でも良い。

請求の範囲の精神や範囲を逸脱することなく、本発明の多くの明らかに様々に異なる実施例を実現することが可能であるので、本発明は添付の請求の範囲において規定された事項以外には、特定の実施例によって限定されるものではないことを理解すべきである。

Claims (12)

1. 複数のルータと複数のサーバとを含み、個々の移動体ノードに対して、前記複数のサーバの内の一部が、ホームルーティングマネージャ，ＨＲＭとしての役目を果たし、前記複数のサーバの内の一部がローカルルーティングマネージャ，ＬＲＭとしての役目を果たすＩＰベースのネットワークシステム（１）において用いられるモビリティ管理の方法であって、
   発信元移動体ノードによりトリガされる、前記複数のルータの内の発信元アクセスルータ，ＡＲからのアクティベーション通知，ＡＮに基づいて、ＬＲＭから前記ＨＲＭに向かって宛先移動体ノードのルーティングアドレスについて第１の照会を送信する工程と、
   前記第１の照会が前記ＨＲＭに到達するまでに、前記ＨＲＭにより近い場所にあり、中間ルーティングマネージャ，ＩＲＭとして動作する１つのＬＲＭを含む第１の経路を介して、前記第１の照会を中継する工程と、
   前記第１の照会に応答して、前記ＨＲＭが前記第１の経路を通って前記発信元アクセスルータに、前記宛先移動体ノードのルーティングアドレスを返信する工程と、
   前記ルーティングアドレスをもつ宛先アクセスルータから、該宛先アクセスルータについてのモビリティ管理を実行するＬＲＭに対して前記発信元移動体ノードのホームアドレスについて第２の照会を送信する工程と、
   前記発信元移動体ノードのホームアドレスが前記ＨＲＭにレポートされていないなら、前記第２の照会が前記ＨＲＭを経ることなく前記発信元移動体ノードのルーティングアドレスをアドバタイズするＬＲＭに到達するまで、中間ルーティングマネージャ，ＩＲＭとして動作する１つ以上のＬＲＭを含む第２の経路を介して前記第２の照会を中継する工程と、
   前記第２の照会に応答して、前記発信元移動体ノードのルーティングアドレスをアドバタイズする前記ＬＲＭは、前記第２の経路を通って前記宛先アクセスルータに、前記発信元移動体ノードの前記ホームアドレスを返信する工程とを有することを特徴とする方法。
2. 前記発信元移動体ノードから前記発信元アクセスルータにアクティベーション信号，ＡＣＴを送信する工程と、
   前記アクティベーション信号に基づいて、前記発信元アクセスルータからアクティベーション通知，ＡＮを送信する工程とをさらに有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 各ＩＲＭが前記ＨＲＭに向かって１つ以上の経路を有しているかどうかを判別する工程と、
   前記判別の結果に基づいて、前記ＨＲＭにより近い場所にある経路を選択する工程と、
   前記選択された経路を用いて前記第１の照会を中継する工程とをさらに有することを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記ＨＲＭにより近い位置にある１つ以上の近接したルーティングマネージャについての情報を含む第１のデータベースを前記複数のＩＲＭ夫々と前記複数のＬＲＭ各々に備える工程をさらに有し
   前記第１の照会の中継は、前記第１のデータベースに含まれた情報に基づいて実行されることを特徴とする請求項２又は３に記載の方法。
5. 前記第１のデータベースに含まれた情報に基づいて、前記アクティベーション通知を受信する前記ＬＲＭに向かってより近い経路を選択する工程をさらに有し、
   前記宛先移動体ノードのルーティングアドレスを前記発信元アクセスルータに返信することは、前記選択された経路を介して実行されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 前記選択された経路を介して前記宛先移動体ノードのルーティングアドレスを更新する工程をさらに有することを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 前記発信元移動体ノードが前記発信元アクセスルータから移動して離れるとき、前記発信元移動体ノードから新しい発信元アクセスルータに別のアクティベーション信号，ＡＣＴを送信する工程と、
   前記アクティベーション信号に基づいて、前記新しい発信元アクセスルータからアクティベーション通知，ＡＮを送信する工程と、
   前記アクティベーション通知を受信するＬＲＭから、前記アクティベーション通知，ＡＮに基づいて、前記宛先移動体ノードのルーティングアドレスについて第３の照会を送信する工程と、
   前記第３の照会が前記宛先移動体ノードのルーティングアドレスについて知る第１のルーティングマネージャに到達するまで、前記ＨＲＭに対してより近い位置にある１つ以上の中間ルーティングマネージャ，ＩＲＭとして動作する１つ以上のＬＲＭを含む第３の経路を介して前記第３の照会を中継する工程と、
   前記第３の照会に応答して、前記第１のルーティングマネージャから前記第３の照会の中継の経路を通って前記新しい発信元アクセスルータに、前記宛先移動体ノードのルーティングアドレスを返信する工程とをさらに有することを特徴とする請求項４に記載の方法。
8. 前記発信元移動体ノードのルーティングアドレスをアドバタイズする前記ＬＲＭに向かう複数のルーティングマネージャについての情報を含む第２のデータベースを前記複数のルーティングマネージャ各々に備える工程をさらに有し
   前記第２の照会の中継は、前記第２のデータベースに含まれた情報に基づいて実行されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
9. 前記アクティベーション通知を受信する前記ＬＲＭとしての役目を果たすサーバと、前記複数のＩＲＭの少なくとも１つとしての役目を果たすサーバとは、互いに近接して位置していることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法。
10. 前記複数のルータの少なくともいくつかはアクセスルータとしての機能し、各アクセスルータは移動体ノードと無線通信が可能であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の方法。
11. 複数のルータと複数のサーバとを含み、個々の移動体ノードに対して、前記複数のサーバの内の一部が、ホームルーティングマネージャ，ＨＲＭとしての役目を果たし、前記複数のサーバの内の一部が複数のローカルルーティングマネージャ，ＬＲＭとしての役目を果たすＩＰベースのネットワークシステムであって、
    前記複数のＬＲＭ各々は、
    発信元移動体ノードによりトリガされる、前記複数のルータの内の発信元アクセスルータ，ＡＲからのアクティベーション通知，ＡＮに基づいて、前記ＨＲＭに向かって宛先移動体ノードのルーティングアドレスについて第１の照会を送信する手段を有し、
    前記ＨＲＭは、
    前記第１の照会に応答して、前記発信元アクセスルータに、前記宛先移動体ノードのルーティングアドレスを返信する手段を有し、
    前記複数のサーバの少なくとも１つは中間ルーティングマネージャとしての役目を果たし、
    前記中間ルーティングマネージャは、
    前記ＨＲＭに向かって前記第１の照会を中継する手段と、
    前記発信元アクセスルータに向かって前記宛先移動体ノードのルーティングアドレスを中継する手段と、
    前記発信元移動体ノードのホームアドレスが前記ＨＲＭにレポートされていないなら、前記ＨＲＭを経ることなく前記発信元移動体ノードのルーティングアドレスをアドバタイズするＬＲＭに向かって、前記発信元移動体ノードのホームアドレスについて、前記宛先移動体ノードのルーティングアドレスを有する宛先アクセスルータ，ＡＲについてのモビリティ管理を実行するＬＲＭから発信された第２の照会を中継する手段と、
    前記第２の照会に対する応答として、前記宛先アクセスルータに向かって、前記発信元移動体ノードのルーティングアドレスをアドバタイズする前記ＬＲＭから発信された前記発信元移動体ノードの前記ホームアドレスを中継する手段とを有することを特徴とするシステム。
12. ＩＰベースのネットワークシステムにおいて用いられるサーバであって、
    前記ネットワークシステムの発信元アクセスルータ，ＡＲからホームルーティングマネージャ，ＨＲＭに向かって、アクティベーション通知，ＡＮから発信される宛先移動体ノードのルーティングアドレスについての第１の照会を中継する手段と、
    前記第１の照会に対する応答として、前記発信元アクセスルータに向かって、前記宛先移動体ノードのルーティングアドレスを中継する手段と、
    発信元移動体ノードのホームアドレスが前記ＨＲＭにレポートされていないなら、前記ＨＲＭを経ることなく前記発信元移動体ノードのルーティングアドレスをアドバタイズするローカルルーティングマネージャ，ＬＲＭに対して前記発信元移動体ノードのホームアドレスについて、前記宛先移動体ノードのルーティングアドレスを有する宛先アクセスルータ，ＡＲについてのモビリティ管理を実行するローカルルーティングマネージャ，ＬＲＭから発信される第２の照会を中継する手段と、
    前記第２の照会に対する応答として、前記宛先アクセスルータに向かって、前記発信元移動体ノードの前記ルーティングアドレスをアドバタイズする前記ＬＲＭから発信された前記発信元移動体ノードの前記ホームアドレスを中継する手段とを有することを特徴とするサーバ。

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