JP4980468B2 - トンネリング基盤の移動性支援装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、端末の移動性支援のための装置及び方法に係り、より具体的に、異種ＩＰ（ＩＰ、Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）網接続が可能な端末のためにトンネリングに基づいて移動性を支援する装置及び方法に関する。

インターネットプロトコルバージョン４／６（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｖｅｒｓｉｏｎ４／６、ＩＰｖ４／ＩＰｖ６）端末が、現在接続中である網と他の新たな網とにハンドオーバーする場合、ＩＰｖ４／ＩＰｖ６端末は、以前の接続網とは連結を切って新たな接続網と連結して通信を行う。ハンドオーバー過程で時間遅延が生じれば、リアルタイムで提供されなければならないサービスなどは、切れ目が発生する。このようなハンドオーバー遅延は、現在論議が進行中である移動ＩＰｖ６（Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰｖ６、ＭＩＰｖ６）でも同様である。ＭＩＰｖ６では、移動ノードが新たなアクセスポイントを検索すれば、２階層（Ｌ２）ハンドオーバーが行われた後に３階層（Ｌ３）ハンドオーバーが行われるので、ハンドオーバー遅延が不可避である。

ＭＩＰｖ６でのハンドオーバー遅延を減らすために、ＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔａｓｋ Ｆｏｒｃｅ）では、ＩＰｖ６高速ハンドオーバー（Ｆａｓｔ ｈａｎｄｏｖｅｒ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰｖ６、ＦＭＩＰｖ６）技術を提案している。ＦＭＩＰｖ６は、２階層ハンドオーバーが発生する前にあらかじめ３階層ハンドオーバーを行わせてハンドオーバー遅延を最小化する。しかし、ＦＭＩＰｖ６のためには、移動する間のデータトラフィック（Ｄａｔａ Ｔｒａｆｆｉｃ）をバッファリング（Ｂｕｆｆｅｒｉｎｇ）する機能を有していなければならず、ホームエージェント（Ｈｏｍｅ Ａｇｅｎｔ）とのシグナリング（Ｓｉｇｎａｌｌｉｎｇ）を利用しなければならないために、端末に対する複雑度が増加する。また、ＦＭＩＰｖ６では、アクセスルーター（Ａｃｃｅｓｓ Ｒｏｕｔｅｒ）がＩＰｖ６のみを支援するが、いまだにはＩＰｖ６網とＩＰｖ４網とが共存しているので、ＩＰｖ４に対する支援も必要である。

ＩＰｖ６網とＩＰｖ４網とが共存する場合にも、異種接続網間のハンドオーバーを支援して切れ目ないサービスを支援するための方法の一つとして、ＩＰｖ６移動性支援サーバ（ＩＰｖ６ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｓｅｒｖｅｒ）を含む移動性支援システムが提案された。これによれば、多重無線インターフェースを有するＩＰｖ６端末は、各インターフェースを用いてＬ２協約を結んだ後、移動性支援サーバと活性トンネル（Ａｃｔｉｖｅ Ｔｕｎｎｅｌ）及び待機トンネル（Ｓｔａｎｄｂｙ Ｔｕｎｎｅｌ）とをともに設定する。端末は、活性トンネルを通じて通信をしながら、他の接続網に移動すれば、待機トンネルを活性化して、これを通じて引き続き通信を行う。この場合に、新たな網とのＬ２協約は、既に行われ、また以前のＬ３情報をそのまま利用するために、Ｌ２及びＬ３ハンドオーバーに必要な時間を短縮しうる。

ところが、このような移動性支援システムによれば、あらゆる端末が移動性支援サーバと活性トンネル及び待機トンネルとを設定するので、移動性支援サーバの負担が増加して加入端末の数が増加する場合に、これに能動的に対処することができない問題がある。より具体的に、加入端末の増加によってトンネルの設定と管理とによる移動性支援サーバの負担は増加し、移動性支援サーバの数字や容量を迅速に増加させるのに限界がある。また、加入端末が増加すれば、それほど移動性支援サーバが処理しなければならないメッセージやフォワーディングするデータの量も増加するが、これは、移動性支援サーバの負担を増加させる要因となる。

本発明が解決しようとする一つの課題は、トンネリングに基盤して異種網間にハンドオーバーを支援する移動性支援システムで、加入端末数の変化に能動的に対処することができ、特に、加入端末数が増加しても、これに迅速に、そして、効率的に対処することができる移動性支援装置及び方法を提供することである。

本発明が解決しようとする他の一つの課題は、加入端末の数が増加しても、移動性支援サーバの負担が増加することを最小化することができ、移動性支援装置に含まれる複数の移動性支援サーバの間で負担を効率的に分配することができるトンネリング基盤の移動性支援装置及び方法を提供することである。

本発明が解決しようとするまた他の一つの課題は、加入端末の数が増加しても、あらゆる端末に対してハンドオーバー時に切れ目ないサービスを保証することができるトンネリング基盤の移動性支援装置及び方法を提供することである。

前記課題を解決するための本発明の一実施形態は、複数のＩＰ接続網を通じて接続が可能な端末が、現在接続中である接続網と他の接続網とを通じて切れ目なしに通信を行うように支援する移動性支援サーバのためのトンネル基盤の移動性支援方法に関するものである。これによれば、端末からＩＰトンネルの設定を要請するトンネル設定要請メッセージを受信すれば、移動性支援サーバは、複数の終端ルーターのうちから終端ルーターと、この終端ルーターのトンネル終端アドレスを選択し、前記選択された終端ルーターに前記トンネル設定要請メッセージを送信する。そして、前記選択された終端ルーターから前記トンネル設定要請メッセージに対する応答を受信すれば、前記選択されたトンネル終端アドレスが含まれたトンネル設定応答メッセージを前記端末に送信することを含む。この際、端末は、ＩＰｖ４端末であるか、ＩＰｖ６端末であるか、または２種のいずれもを支援する端末であり得る。そして、移動性支援サーバは、端末がＩＰｖ４網を用いてＩＰｖ６アドレスに通信を試みれば、端末と終端ルーターとの間にＩＰｖ６−ｏｖｅｒ−ＩＰｖ４トンネルを設定させ、ＩＰｖ４網を用いてＩＰｖ４アドレスに通信をすれば、ＩＰｖ４−ｏｖｅｒ−ＩＰｖ４トンネルを設定させる。また、端末が、ＩＰｖ６網を用いてＩＰｖ６アドレスに通信を試みれば、移動性支援サーバは、ＩＰｖ６−ｏｖｅｒ−ＩＰｖ６トンネルを設定させ、ＩＰｖ６網を用いてＩＰｖ４アドレスに通信を試みれば、移動性支援サーバは、ＩＰｖ４−ｏｖｅｒ−ＩＰｖ６トンネルを設定させる。

前記課題を解決するための本発明の他の実施形態は、複数のＩＰ接続網を通じて接続が可能な端末の移動性を支援する移動性支援装置のためのトンネル基盤の移動性支援方法に関するものである。これによれば、端末からＩＰトンネルの設定を要請するトンネル設定要請メッセージを受信すれば、移動性支援装置は、前記トンネル設定要請メッセージに応答して、前記移動性支援装置に含まれる複数の移動性支援サーバのうちから前記端末のために移動性サービスを制御するための移動性支援サーバを選択する。このような移動性支援サーバの選択は、前記移動性支援装置に含まれる負荷分散装置によって行われる。そして、選択された移動性支援サーバは、移動性支援装置に含まれる複数の終端ルーターのうちから前記端末とＩＰトンネルを設定する終端ルーター及びこの終端ルーターのトンネル終端アドレスとを選択する。また、前記移動性支援サーバは、選択された終端ルーターの既選択されたトンネル終端アドレスが含まれたトンネル設定応答メッセージを前記端末に送信する。

前記課題を解決するための本発明のまた他の実施形態は、複数のＩＰ接続網を通じて接続が可能な端末の移動性を支援するためのトンネル基盤の移動性支援装置に関するものである。このトンネル基盤の移動性支援装置は、一つまたはそれ以上の移動性支援サーバと複数の終端ルーターとを含み、また、負荷分散装置を含みうる。移動性支援サーバは、端末からＩＰトンネルの設定要請を受信すれば、伝送制御プロトコル（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ、ＴＣＰ）連結された複数の終端ルーターのうちから前記端末とＩＰトンネルを設定する終端ルーター及びこの終端ルーターのトンネル終端アドレスとを選択し、また選択された終端ルーターの選択されたトンネル終端アドレスを前記端末に伝送する。そして、移動性支援サーバからトンネル設定要請メッセージを受信する選択された終端ルーターは、トンネル設定要請メッセージを伝送した前記端末とデータ平面でＩＰトンネルを設定する。

また、負荷分散装置は、複数の移動性支援サーバが存在する場合に必要であるが、端末からＩＰトンネルの設定要請を受信し、該受信されたトンネル設定要請に応答して、前記複数の移動性支援サーバのうちから一つの移動性支援サーバを選択し、そして、受信されたトンネル設定要請メッセージを前記選択された移動性支援サーバに伝送する。

本発明の一実施形態によれば、移動性支援サーバとともに複数の終端ルーターが含まれるように移動性支援装置を構成し、移動性サービスを支援するに当たって、必要な機能を分けて行う。したがって、本発明の一実施形態によれば、端末の移動性を支援するに当たって、必要なあらゆる機能を行わなければならない移動性支援サーバの負担を緩和させることができる。特に、端末と設定されたトンネルを管理する機能や相手端末などへのデータ伝達機能を終端ルーターが引き受けて処理することによって、これによる移動性支援サーバの負担が緩和されうる。

そして、本発明の他の実施形態による移動性支援装置は、複数の移動性支援サーバと複数の終端ルーターとに追加して、負荷分散装置をさらに含む。この負荷分散装置は、移動性支援サービスに対する加入者が増加する場合に、移動性支援サーバの容量増加が必要な場合に、複数の移動性支援サーバの間の負担を分散させることによって、移動性支援サーバを追加することを容易にする。したがって、本発明の実施形態によれば、移動性支援サービスの連続性が保証されるだけではなく、サービス信頼度を向上させることができる。

本発明の実施形態で支援する移動性サービスの一例を説明するためのダイヤグラムである。 図１に示された移動性支援システムを通じて移動性支援端末が相手端末と通信する方法を示すための図である。 本発明の一実施形態によるトンネリング基盤の移動性支援装置を含む移動性支援システムを示すダイヤグラムである。 移動性支援サーバが終端ルーターを選択し、また選択された終端ルーターで適当なトンネル終端ＩＰアドレスを選択する過程の一例を示すフローチャートである。 端末が移動性支援装置の終端ルーターと活性トンネル及び待機トンネルとを設定した後、活性トンネルを通じて相手端末のアドレス情報を獲得する過程を示すパケットフローチャートである。 本発明の他の実施形態によるトンネリング基盤の移動性支援装置を含む移動性支援システムを示すダイヤグラムである。 図６の移動性支援装置に含まれる移動性支援サーバの動作または処理メカニズムを説明するためのフローチャートである。 図６の移動性支援装置に含まれる終端サーバで移動性支援サーバの管理メカニズムを説明するためのフローチャートである。 図６の移動性支援装置に含まれる終端ルーターと移動性支援サーバとの間のプロトコル手続きを説明するための図である。 本発明の実施形態による移動性支援装置に含まれる移動性支援サーバで、これとＴＣＰ連結をする終端ルーターに対する処理状態を示すダイヤグラムである。

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施のための具体的な例を詳しく説明する。後述する実施形態は、本発明の技術思想に対する理解のために例示的に記述されるものであって、この実施形態に、本発明の権利範囲が限定されると解析されてはならない。

まず、本発明の実施形態によるトンネリング基盤の移動性支援装置及び方法を説明するのに先立って、本発明の実施形態を通じて支援しようとする移動性サービスに関して先に説明する。

図１は、本発明の実施形態で支援する移動性サービスの一例を説明するためのダイヤグラムである。図１には、端末（Ｍｏｂｉｌｅ Ｎｏｄｅ、ＭＮ）１０が、ＷｉＦｉ網（ＷｉＦｉ Ｎｅｔｗｏｒｋ）からＷｉＢｒｏ網（ＷｉＢｒｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ）に移動する場合が示されているが、これは、単に例示的なものである。図１で、参照番号２２と２４は、それぞれＷｉＦｉ網とＷｉＢｒｏ網へのゲートウェイまたはルーターを表わす。

図１を参照すると、端末１０は、ＩＰネットワークコア（ＩＰ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｒｅ）を通じて活性トンネル（Ａｃｔｉｖｅ Ｔｕｎｎｅｌ）と待機トンネル（Ｓｔａｎｄｂｙ Ｔｕｎｎｅｌ）とを設定している。待機トンネルは、端末１０の移動で信号が弱くなるか、または陰影地域などによって活性トンネルのサービス制限に備えた臨時トンネルまたは補充トンネルである。端末１０は、ＩＰｖ４端末であるか、ＩＰｖ６端末であるか、またはＩＰｖ４とＩＰｖ６とをいずれも支援する端末であり得る（以下、‘ＩＰバージョン４／６（ＩＰｖ４／６）端末’と言う）。そして、端末１０は、ＷｉＦｉ網とＷｉＢｒｏ網とを含んだ異種網接続が可能であり、また、これら異種網の間での移動性を支援する。このように、異種網接続が可能であり、また移動性を支援する端末１０を‘移動性支援端末（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）’と言う。以下では、単純に‘端末’と称しても、他の記載がなければ、これは、移動性支援ＩＰｖ４／６端末を示す。

ＷｉＦｉ網からＷｉＢｒｏ網に移動する移動性支援端末１０は、ＷｉＦｉインターフェースを通じては活性トンネルを設定し、またＷｉＢｒｏインターフェースを通じては待機トンネルを設定している。移動性支援端末１０が、如何なるインターフェースを通じて活性トンネルと待機トンネルとを設定するかどうかに関しては特別な制限がない。例えば、サービス品質や利用料金またはユーザの任意的な選択によって、移動性支援端末１０のための活性トンネルと待機トンネルとを設定するインターフェースが決定されうる。

このようなトンネル基盤の移動性支援サービスによれば、移動性支援端末１０が、図１の矢印に表示されたように移動して活性トンネルを設定しているＷｉＦｉ網の信号が弱くなれば、移動性支援端末１０は、ＷｉＦｉ網を通じる連結を通じて移動性支援サーバ３０に待機トンネルを通じて通信を持続するという通報をした後、待機トンネルを活性トンネルに変更してＷｉＢｒｏ網を通じて継続的に通信ができる。この場合に、移動性支援端末１０は、ＷｉＢｒｏ網に対するＬ２協約（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）はあらかじめ締結した状態であり、またＩＰトンネルも既に設定されているために、ハンドオーバー遅延を最小化することができる。そして、図面に図示されていないが、ハンドオーバー時に待機トンネルを活性トンネルに変更した移動性支援端末１０は、他の接続網（例えば、ＷｉＦｉ網や３ＧＰＰなどのような移動通信網）を通じて追加的に待機トンネルを設定することによって、後続するＷｉＢｒｏ網からのハンドオーバーを準備する。

このような移動性サービスによれば、移動性支援端末１０が位置を移動するなどの理由で、現在接続中である網と他の網とに接続する場合にも、移動性支援サーバ３０を通じて切れ目なしにサービスを提供されることができる。例えば、移動性支援端末１０が、移動性支援サーバ３０と接続している装置４０、例えば、他の網と接続可能なゲートウェイ（Ｇａｔｅｗａｙ）４１、サービスサーバ４２、または相手端末（Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｔ Ｎｏｄｅ、ＣＮ）４３と通信をしている場合に、接続網が変わっても、このようなトンネリング基盤の移動性サービスを通じて切れ目なしに装置４０と引き続き通信を行うことができる。

図２は、図１に示された移動性支援システムを通じて移動性支援端末１０が、相手端末４３と通信する方法を示すための図である。図２では、移動性支援端末１０と相手端末４３とがいずれもＩＰｖ４網（ＣｏＡ、Ｃａｒｅ ｏｆ Ａｄｄｒｅｓｓ）を用いてＩＰｖ６（ＨｏＡ、Ｈｏｍｅ Ａｄｄｒｅｓｓ）に通信すると仮定した。そして、図２では、図１に示された参照番号２２及び２４のゲートウェイまたはルーターの図示は省略し、また実際通信に利用されない待機トンネルに対する図示も省略した。また、参照番号５２と５４は、活性トンネルが設定された無線接続網の接続点（Ｐｏｉｎｔ ｏｆ Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ、ＰＯＡ）、例えば、ＷｉＦｉ網のアクセスポイント（ＡＰ）であるか、またはＷｉＢｒｏ基地局（ＲＡＳ）であり得る。

図２を参照すると、移動性支援端末（ＭＮ）１０は、目的地、すなわち、相手端末（ＣＮ）４３に伝送するデータ（Ｄａｔａ）が含まれた第１ＩＰｖ６パケットＡを作って第１活性トンネル（Ｆｉｒｓｔ Ａｃｔｉｖｅ Ｔｕｎｎｅｌ）を通じて伝送する。前述したように、移動性支援端末１０と相手端末４２は、ＩＰｖ４網を用いてＩＰｖ６通信を仮定するので、第１ＩＰｖ６パケットＡは、データ、相手端末４２を目的地とする情報を含むＩＰｖ６ヘッダ（ＩＰｖ６ ＣＮ）、及びＩＰｖ４網を利用するためのＩＰｖ４サーバを目的地とするＩＰｖ４ヘッダ（ＩＰｖ４サーバ）を含む。そして、移動性支援サーバ３０は、第１活性トンネルを通じて第２ＩＰｖ６パケットＢを受信する。第２ＩＰｖ６パケットＢは、ＩＰｖ４網を通過しながら第１ＩＰｖ６パケットＡからＩＰｖ４ヘッダが除去されたフォーマットを有する。次いで、移動性支援サーバ３０は、第３ＩＰｖ６パケットＣを作って第２活性トンネル（Ｓｅｃｏｎｄ Ａｃｔｉｖｅ Ｔｕｎｎｅｌ）を通じて相手端末４３に伝送する。第３ＩＰｖ６パケットＣも、ＩＰｖ４網を用いて相手端末４２に伝送されるので、第２ＩＰｖ６パケットＢに相手端末４２を目的地とする情報を含むＩＰｖ４ヘッダ（ＩＰｖ４ ＣＮ）が追加されたフォーマットを有する。

図３は、本発明の一実施形態によるトンネリング基盤の移動性支援装置を含む移動性支援システムを示すダイヤグラムである。

図３を参照すると、本発明の一実施形態による移動性支援装置１３０は、移動性支援サーバ１３２と複数の終端ルーター１３４ａ、１３４ｂとを含む。終端ルーター１３４ａ、１３４ｂは、それぞれ多数の端末１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃのうちから一つの端末、例えば、第１端末１１０ａと一対のＩＰトンネル、すなわち、活性トンネルと待機トンネルとを設定する。そして、移動性支援サーバ１３２は、端末、例えば、第１端末１１０ａのトンネル生成要請によって複数の終端ルーター１３４ａ、１３４ｂのうちから第１端末１１０ａとＩＰトンネルを設定する終端ルーター、例えば、第１終端ルーター１３４ａを選択する。そして、第１端末１１０ａは、選択された第１終端ルーター１３４ａのトンネルを生成することができるトンネル終端アドレスを獲得すれば、第１終端ルーター１３４ａと活性トンネルと待機トンネルとを設定する。

端末１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃは、複数のインターフェースを支援し、またこれら複数のインターフェースの間のＩＰｖ６移動性を支援するユーザ装置、すなわち、移動性支援端末である。端末１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃは、移動性支援サーバ１３２に要請して終端ルーター１３４ａ、１３４ｂのうち一つのトンネル終端ＩＰアドレスを獲得し、これを用いて２つのインターフェースのそれぞれを通じて前記終端ルーターと一対のＩＰトンネルとを設定する。該設定された一対のＩＰトンネルは、所定の基準によってそれぞれ活性トンネルと待機トンネルとになる。そして、設定されたＩＰトンネルは、ＩＰｖ６−ＩＰｖ４トンネルであり得るが、これに限定されるものではない。

終端ルーター１３４ａ、１３４ｂは、ＩＰｖ４データとＩＰｖ６データとをいずれも処理することができるデュアルスタックルーター（Ｄｕａｌ−ｓｔａｃｋ Ｒｏｕｔｅｒ）で構成することができるが、これに限定されるものではない。終端ルーター、例えば、第１終端ルーター１３４ａは、移動性支援サーバ１３２から要請を受ければ、トンネル設定を要請した端末、例えば、第１端末１１０ａと一対のＩＰトンネル（例えば、ＩＰｖ６−ＩＰｖ４トンネル）とを設定した後、該設定されたＩＰトンネルを通じて第１端末１１０ａと通信を行う。そして、終端ルーター１３４ａ、１３４ｂは、移動性支援サーバ１３２とＩＰｖ４／ＩＰｖ６メッセージ（例えば、トンネル生成要請／応答メッセージなど）とを送受信できるようにＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）で連結されてＩＰｖ６通信ができる。また、終端ルーター１３４ａ、１３４ｂは、移動性支援サーバ１３２と最初に連結する場合には、所定の手続きによって移動性支援サーバ１３２に登録をし、登録と同時や、その後には周期的にまたは必要によって任意に現在設定されたトンネルの個数及び／または設定可能な余裕トンネルの個数を指示する情報を移動性支援サーバ１３２に伝送することができる。

このような終端ルーター１３４ａ、１３４ｂは、次のような機能を行える。すなわち、終端ルーター１３４ａ、１３４ｂのそれぞれは、サービストンネルの種類（例えば、ＩＰｖ４−ｏｖｅｒ−ＩＰｖ４トンネル、ＩＰｖ６−ｏｖｅｒ−ＩＰｖ４トンネル、…）設定、ＴＣＰ連結待機、内部イベント送受信、移動性支援サーバとのメッセージ送受信、データ平面にトンネル情報設定などの機能を行える。

移動性支援サーバ１３２は、異種インターフェースの間での端末１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃの移動性を支援するためのサーバである。端末、例えば、第１端末１１０ａからのトンネル生成要請に応答して、所定の基準によって複数の終端ルーター１３４ａ、１３４ｂのうちから一つの終端ルーター、例えば、第１終端ルーター１３４ａを選択する。そして、移動性支援サーバ１３２は、第１端末１１０ａと第１ルーター１３４ａとの間にＩＰトンネル（活性トンネルと待機トンネル）が設定されるように、必要な情報を第１端末１１０ａと第１ルーター１３４ａとにそれぞれ伝送する。また、移動性支援サーバ１３２は、設定されたトンネルを維持、管理、終了、切替えするなどの制御サーバとしての機能も行う。

また、移動性支援サーバ１３２は、端末の数が増加して新たな終端ルーターが移動性支援装置１３０に追加されれば、該追加された終端ルーターを登録する。そして、移動性支援サーバ１３２は、追加された終端ルーターについての情報を保存し、また定期的及び／または非定期的に登録されたあらゆる終端ルーターについての状態情報を周期的に確認するか、または把握する。

このような移動性支援サーバ１３２は、次のような機能を行える。すなわち、移動性支援サーバ１３２は、終端ルーターの設定、終端ルーターとＴＣＰ連結設定、終端ルーターとのメッセージ送受信、終端ルーターの選択、終端ルーターのトンネル終端アドレスの選択、終端ルーターにトンネル設定／削除／維持／切替えなどの機能を行える。

このように、移動性支援サーバは、端末からトンネル設定要請を受ける場合に、所定の基準（例えば、サービストンネル、トンネル数、トラフィックが最も少ない終端ルーター、ランダム、及び／またはアドレスプレフィックスなど）に基づいて、前記端末とＩＰトンネルを形成する終端ルーターとを選択する。終端ルーターは、トンネル終端ＩＰアドレス（Ｔｕｎｎｅｌ Ｅｎｄ ＩＰ Ａｄｄｒｅｓｓ）を複数個保有することができるが、この場合に、移動性支援サーバは、制御サーバの観点で適当な終端ルーターを選択し、また選択された終端ルーターが保有した複数個のトンネル終端ＩＰアドレスのうちから適当なＩＰアドレスを選択する必要がある。

図４は、移動性支援サーバが、トンネル設定を要請した端末のための適当な終端ルーターを選択し、また選択された終端ルーターで適当なトンネル終端ＩＰアドレスが選択される過程の一例を示すフローチャートである。

図４を参照すると、移動性支援サーバは、端末からトンネル設定要請メッセージを受信する（Ｓ１）。前記トンネル設定要請メッセージには、設定されるトンネルと関連して端末が要請する具体的な条件（例えば、トンネル類型など）が含まれている。そして、移動性支援サーバは、登録された複数の終端ルーターのうちから端末が要請する条件、例えば、要請されたトンネル類型を支援する終端ルーターを選択する（Ｓ２）。この場合に、移動性支援サーバは、各終端ルーターの総トンネル数、可用性（トラフィック量）、プレフィックスなどをともに考慮して、適当な終端ルーターを選択することができる。そして、選択された終端ルーター内の複数個のトンネル終端アドレスのうちから各トンネル終端アドレスを通じて現在設定されたトンネルの個数を考慮して、前記端末のためのトンネル終端アドレスを選択する（Ｓ３）。このように、トンネル終端アドレスが選択されれば、当該終端ルーターは、選択されたトンネル終端ルーターを通じて前記端末のためのＩＰトンネルを生成する（Ｓ４）。同時に、当該終端ルーターは、選択されたトンネル終端アドレスをトンネル生成応答メッセージに含んで端末に伝送するが、端末は受信されたトンネル終端アドレスを用いて、前記終端ルーターへのＩＰトンネルを生成することができる。

図５は、図３の移動性支援システムで、第１端末１１０ａが、移動性支援装置１３０の第１終端ルーター１３４ａと活性トンネル及び待機トンネルとを設定した後、活性トンネルを通じて相手端末と通信する過程を示すパケットフローチャートである。図５に示された活性トンネルの設定手続きは、待機トンネルを設定する手続きにそのまま適用されることがあるので、以下では、第１端末１１０ａが、第１終端ルーター１３４ａと活性トンネルとを設定する過程についてのみ説明する。そして、図５に示されたパケットフローチャートは、ＩＰｖ６端末がＩＰｖ４網を利用する場合である。この際、第１終端ルーター１３４ａは、移動性支援サーバ１３２とＩＰｖ４／ＩＰｖ６とで連結し、移動性支援サーバ１３２は、ＩＰｖ４／ＩＰｖ６デュアルスタック装置であり得る。

図５を参照すると、第１端末１１０ａは、純粋ＩＰｖ４通信でトンネル生成要請メッセージを移動性支援サーバ１３２に伝送する（Ｓ１１）。前記トンネル生成要請メッセージは、トンネルの生成を要請する情報（例えば、設定されるトンネルに関する具体的な条件が含まれたトンネル生成要請）に追加して、移動性支援サーバ１３２を目的地とするＩＰｖ４ヘッダが含まれたフォーマットを有しうる。

そして、第１端末１１０ａからトンネル生成要請メッセージを受信した移動性支援サーバ１３２は、複数の終端ルーターのうちから所定の基準によって一つの終端ルーター、例えば、第１終端ルーター１１０ａを選択した後、該選択された第１終端ルーター１３４ａにトンネル生成要請メッセージを伝送する（Ｓ１２）。第１終端ルーター１１０ａが、複数個のトンネル終端アドレスを有する場合に、図４を参照して説明したように、移動性支援サーバ１３２は、前記複数個のトンネル終端アドレスのうちから適当なトンネル終端アドレスも選択して、前記トンネル生成要請メッセージを第１終端ルーター１３４ａに伝送しうる。

次いで、トンネル生成要請メッセージを受信した第１終端ルーター１３４ａは、選択されたトンネル終端アドレスを通じて第１端末１１０ａのためのＩＰトンネルを生成し、第１終端ルーター１３４ａは、受信されたトンネル設定要請に対する応答としてトンネル設定応答メッセージを移動性支援サーバ１３２に伝送する（Ｓ１３）。そして、移動性支援サーバ１３２は、トンネル設定応答メッセージを純粋ＩＰｖ４通信で第１端末１１０ａに伝送する（Ｓ１４）。前記トンネル設定応答メッセージも、トンネルの設定についての応答を表わす情報（トンネル設定応答）に追加して、第１端末１１０ａを目的地とするＩＰｖ４ヘッダがさらに含まれたフォーマットを有しうる。また、前記トンネル設定応答は、選択された終端ルーター、例えば、第１終端ルーター１３４ａの選択されたトンネル終端アドレス、例えば、ＩＰｖ４アドレス情報を含む。トンネル設定応答メッセージに含まれた第１終端ルーター１３４ａのＩＰｖ４アドレス情報は、第１端末１１０ａがＩＰトンネルを第１終端ルーター１３４ａと設定するのに利用される。次いで、図面に図示していないが、第１端末１１０ａは、受信された前記ＩＰｖ４アドレス情報を用いて第１終端ルーター１３４ａとＩＰトンネルとを設定する。

次いで、第１端末１１０ａは、通信の対象となる装置、例えば、相手端末についての情報要請メッセージを伝送する（Ｓ１５）。前記情報要請メッセージは、設定されたＩＰトンネルを通じて先に第１終端ルーター１３４ａに伝送される。前記情報要請メッセージは、相手端末情報要請を指示するメッセージとともに最終目的地である移動性支援サーバ１３２を目的地とするＩＰｖ６ヘッダ（ＩＰｖ６サーバ）及び第１終端ルーター１３４ａを目的地とするＩＰｖ４ヘッダ（ルーターＩＰｖ４）を含むフォーマットを有しうる。そして、第１終端ルーター１３４ａは、受信された情報要請メッセージのＩＰｖ６ヘッダに含まれた目的地を参照して、これを移動性支援サーバ１３２に伝達する（Ｓ１６）。該伝達される情報要請メッセージは、相手端末情報要請を指示するメッセージとともに移動性支援サーバ１３２を目的地とするＩＰｖ６ヘッダ（ＩＰｖ６サーバ）を含む。

次いで、移動性支援サーバ１３２は、要請された相手端末のアドレス情報を含む情報要請応答メッセージを第１終端ルーター１３４ａに伝達する（Ｓ１７）。前記情報要請応答メッセージは、情報要請についての応答情報とともに第１端末１１０ａを目的地とするＩＰｖ６ヘッダ（ＩＰｖ６ヘッダ端末）を含む。そして、第１終端ルーター１３４ａは、伝達された情報要請応答メッセージを設定されたＩＰトンネルを通じて伝送する（Ｓ１８）。この情報要請応答メッセージは、移動性支援サーバ１３２から受信された情報要請応答メッセージに第１端末１１０ａを目的地とするＩＰｖ４ヘッダ（ＩＰｖ６ヘッダ端末に対するトンネルを利用するので）をさらに含む。

このように、第１端末１１０ａが、第１終端ルーター１３４ａとＩＰトンネルとを設定し、また通信の対象となる装置、例えば、相手端末のアドレス情報を獲得すれば、第１端末１１０ａは、相手端末に送ろうとするメッセージは設定されたＩＰトンネル（活性トンネルまたはハンドオーバーがある場合には、活性化された待機トンネル）を通じて第１終端ルーター１３４ａに伝送される。そして、第１終端ルーター１３４ａは、前記相手端末と設定された他のＩＰトンネルを通じて第１端末１１０ａから受信されたメッセージを前記相手端末に伝送する。

図６は、本発明の他の実施形態によるトンネリング基盤の移動性支援装置を含む移動性支援システムを示すダイヤグラムである。本実施形態による移動性支援装置２３０は、加入者増加によって能動的に、そして、柔軟に移動性サービス支援装置の容量を確張することができる。以下では、図３を参照して、前述した実施形態との差点を中心に本実施形態について詳細に説明する。

図６を参照すると、本実施形態による移動性支援装置２３０は、複数の移動性支援サーバ２３２ａ、２３２ｂ、２３２ｃ及び複数の終端ルーター２３４ａ、２３４ｂ、２３４ｃを含む。すなわち、本実施形態によれば、移動性支援サーバ２３２ａ、２３２ｂ、２３２ｃと終端ルーター２３４ａ、２３４ｂ、２３４ｃが、いずれも複数個であって、その個数に特別な制限はない。前記複数の移動性支援サーバ２３２ａ、２３２ｂ、２３２ｃのそれぞれと前記複数の終端ルーター２３４ａ、２３４ｂ、２３４ｃのそれぞれは、サーバファームＩＰｖ４／ＩＰｖ６の内部網で構成して互いに通信が可能に構成することができる。このような本発明の実施形態によれば、終端ルーター２３４ａ、２３４ｂ、２３４ｃはもとより、移動性支援サーバ２３２ａ、２３２ｂ、２３２ｃの個数も移動性支援サービスに加入したユーザの数または加入者容量によって動的に拡張が可能である。

そして、本実施形態に他の移動性支援装置２３０は、負荷分散装置（Ｌｏａｄ Ｂａｌａｎｃｅｒ）２３６をさらに含む。負荷分散装置２３６は、複数の移動性支援サーバ２３２ａ、２３２ｂ、２３２ｃの間の負荷を調整するための装置である。そのために、負荷分散装置２３６は、負荷分散を支援する所定のアルゴリズム、例えば、ラウンドロビン（Ｒｏｕｎｄ−ｒｏｂｉｎ）方式やハッシュ（ｈａｓｈ）方式などに基づいて、端末１１０からトンネル生成要請メッセージが受信された場合に、複数の移動性支援サーバ２３２ａ、２３２ｂ、２３２ｃのうちから前記端末１１０のために移動性サービスを提供する一つのサーバを選択する。したがって、負荷分散装置２３６は、端末１１０からトンネル生成要請メッセージが受信されれば、選択された移動性支援サーバ、例えば、第２移動性支援サーバ２３２ｂに受信されたトンネル生成要請メッセージを伝達する。そして、ＩＰトンネルを設定するための以後の過程は、図５を参照して説明した過程（段階Ｓ１２ないしＳ１４）と同様に進行しうる。

より具体的に、まず、端末２１０が負荷分散装置２３６にトンネル生成要請メッセージを伝送する（Ｓ２１）。そして、負荷分散装置２３６は、所定の基準によって選択された移動性支援サーバ、例えば、第２移動性支援サーバ２３２ｂに受信されたトンネル生成要請メッセージを伝達する（Ｓ２２）。そして、負荷分散装置２３６からトンネル生成要請メッセージを受信した第２移動性支援サーバ２３２ｂは、現在登録された終端ルーター２３４ａ、２３４ｂ、２３４ｃのうちから一定の基準、例えば、可用トンネルの数、トラフィック量、ランダム、アドレスプレフィックスなどに基づいて、一つの終端ルーター（または、終端ルーターが複数のトンネル終端アドレスを有する場合には、終端トンネルアドレス）を選択し、該選択された終端ルーター、例えば、第１終端ルーター２３４ａに受信されたトンネル生成要請メッセージを伝達する（Ｓ２３）。そして、トンネルを生成した前記選択された第１終端ルーター２３４ａは、トンネル生成結果を移動性支援サーバ２３２ｂに知らせ（Ｓ２４）、移動性支援サーバ２３２ｂは、受信されたトンネル生成要請メッセージに対する応答、例えば、トンネル生成応答メッセージを端末２１０に伝送する（Ｓ２５）。この際、前記トンネル生成応答メッセージには、設定されるＩＰトンネルの終端アドレス、すなわち、選択された終端ルーターのトンネル終端アドレスが含まれる。そして、トンネル生成応答メッセージを受信した端末２１０は、受信されたメッセージに含まれたＩＰトンネルの終端アドレスにＩＰトンネルを生成する。

図７は、図６の移動性支援装置２３０に含まれる移動性支援サーバ２３２ａ、２３２ｂ、２３２ｃのそれぞれの動作または処理メカニズムを説明するためのフローチャートである。

図７を参照すると、段階Ｓ１０１と段階Ｓ１０２は、それぞれ移動性支援サーバが終端ルーターに関する情報を登録し、また登録された終端ルーターに関する情報を維持する過程を表わす。より具体的に、移動性支援サーバは、終端ルーターの追加命令語を受信すれば、それによって終端ルーターをさらに登録する（Ｓ１０１）。前記ルーター追加命令語は、例えば、運用者によって外部から入力される信号であり得るが、これに限定されるものではない。そして、移動性支援サーバは、通信可能な各終端ルーターに関する情報（当該終端ルーターが有したトンネル終端アドレス目録、各トンネル終端アドレスを通じて設定されたトンネルの数などのように移動性支援サーバが終端ルーター（及びトンネル終端アドレス）を選択して管理するに当たって、必要な情報）を維持して保存する（Ｓ１０２）。前記情報は、各終端ルーターから周期的／非周期的に伝送されるか、または終端ルーターに要請して、これに対する応答として受信するものであり得る。

次いで、図７を参照すると、段階Ｓ１０３ないしＳ１０７は、終端ルーターと端末との間のトンネル設定手続きを支援するための移動性支援サーバでの過程またはメカニズムを示す。移動性支援サーバは、トンネル生成要請メッセージを受信する（Ｓ１０３）。このトンネル生成要請メッセージは、負荷分散装置（図６参照）から受信されるメッセージであり得るが、これに限定されるものではない。そして、移動性支援サーバは、所定の基準によって複数の終端ルーターのうちから受信されたトンネル生成要請メッセージに応答する一つの終端ルーターを選択する（Ｓ１０４）。段階Ｓ１０４で、もし、当該終端ルーターが複数のトンネル終端アドレスを有している場合には、そのうちから一つのトンネル終端アドレスを選択することもできる。移動性支援サーバが終端ルーター（または、トンネル終端アドレス）を選択する基準は、例えば、当該終端ルーターで許容されるトンネルの個数、そのトンネルの可用性（例えば、トラフィックの量）、プレフィックス、及び／またはランダムなどになり、これらのうちから一つまたはそれ以上を利用することができる。そして、トンネルの種類、例えば、ＩＰｖ４−ｏｖｅｒ−ＩＰｖ４、ＩＰｖ６−ｏｖｅｒ−ＩＰｖ４、ＩＰｖ４−ｏｖｅｒ−ＩＰｖ６、ＩＰｖ６−ｏｖｅｒ−ＩＰｖ６なども、移動性支援サーバが終端ルーターを選択する時に使う基準になりうる。このような選択基準は、運用者によって任意に設定しうる。

そして、移動性支援サーバは、選択された終端ルーターにトンネル生成要請メッセージを伝送するが（Ｓ１０５）、このトンネル生成要請メッセージを受信した終端ルーターは、端末のためのＩＰトンネルを生成する。そして、移動性支援サーバは、前記終端ルーターから受信されたメッセージに対する応答メッセージ、例えば、トンネル生成応答メッセージを受信した後（Ｓ１０６）、端末にトンネル生成応答メッセージを伝送する（Ｓ１０７）。端末に伝送される前記トンネル生成応答メッセージには、終端ルーターのＩＰアドレス、すなわち、ＩＰトンネルの終端アドレスを含み、このＩＰアドレスは、端末が前記終端ルーターとＩＰトンネルとを設定するのに利用される。

図８は、図６の移動性支援装置２３０に含まれる終端ルーター２３４ａ、２３４ｂ、２３４ｃのそれぞれで移動性支援サーバの管理メカニズムを説明するためのフローチャートである。前述したように、終端ルーターと移動性支援サーバは、ＴＣＰで通信するが、終端ルーターは、ＴＣＰの観点でサーバとして動作する。

図８を参照すると、まず、終端ルーターは、ＴＣＰ連結を待機する（Ｓ２０１）。そして、移動性支援サーバがＴＣＰ接続をすれば、終端ルーターは、当該移動性支援サーバを登録する（Ｓ２０２）。この場合、終端ルーターは、移動性支援サーバに関する情報を共有メモリに保存して、この登録手続き（Ｓ２０２）を行える。そして、終端ルーターは、内部のメッセージ受信機能、例えば、受信スレッド（Ｒｅｃｖ Ｔｈｒｅａｄ）とメッセージ送信機能、例えば、送信スレッド（Ｓｅｎｄ Ｔｈｒｅａｄ）に新たな移動性支援サーバが登録されたという事実を知らせる（Ｓ２０３）。この場合に、前記メッセージ受信機能と前記メッセージ送信機能は、同じプロセッサ内にスレッド（Ｔｈｒｅａｄ）で動作しているので、イベント信号（Ｅｖｅｎｔ Ｓｉｇｎａｌ）を使って、このような事実を知らせうる。

このように、新たな移動性支援サーバが登録された事実を知ったメッセージ受信機能とメッセージ送信機能は、必要な場合に、共有メモリから前記登録された移動性支援サーバに関する情報を獲得して、送信や受信時にそれぞれ使う。より具体的に、もし、トンネル生成要請メッセージを移動性支援サーバから受信すれば、メッセージ受信機能は、受信されたメッセージを処理した後、データ平面にトンネル情報を挿入してトンネリングに利用する（Ｓ２０４）。そのために、前記メッセージ受信機能、すなわち、受信スレッドは、前記移動性支援サーバから伝送されるメッセージを受信するために登録された前記移動性支援サーバの情報が必要である。そして、前記メッセージ送信機能、すなわち、送信スレッドは、トンネル設定要請応答メッセージや移動性支援サーバに自身の状態を知らせるためのメッセージ、例えば、キープアライブ（Ｋｅｅｐ Ａｌｉｖｅ）メッセージなどを伝送するために登録された前記移動性支援サーバに関する情報を利用する。

もし、移動性支援サーバの登録をリアルタイムで認知することができなければ、メッセージ受信機能は、当該移動性支援サーバから到着したメッセージを受信することができず、メッセージ送信機能は、当該移動性支援サーバにメッセージを送信することができなくなるか、または伝送遅延が発生する。例えば、一つの移動性支援サーバ（この移動性支援サーバは、終端ルーターに登録されたサーバである）と通信する終端ルーターを仮定すれば、終端ルーターは、ＴＣＰ／ＩＰメカニズムによって既登録された移動性支援サーバからのメッセージのみを受信しようと待機する。もし、新たな移動性支援サーバが追加された場合にも、これを認知することができなければ、たとえ新たな移動性支援サーバがメッセージを伝送しても、このメッセージは設定された移動性支援サーバからのメッセージではないので、メッセージ受信機能は、既存に設定されている移動性支援サーバからメッセージが到着するまで引き続き無限待機をする。もし、前述した本発明の実施形態のように、イベントシグナルを受ければ、当該終端ルーターのメッセージ受信機能は、新たに追加された移動性支援サーバからのメッセージも待つ準備ができる。

図９は、図６の移動性支援装置２３０に含まれる終端ルーター２３４ａ、２３４ｂ、２３４ｃのそれぞれと移動性支援サーバ２３２ａ、２３２ｂ、２３２ｃのそれぞれとの間のプロトコル手続きを説明するための図である。

まず、終端ルーターは、駆動時に運用者によってトンネル終端アドレスと支援するトンネルタイプ情報などの情報とを設定する（Ｓ３０１）。トンネル終端アドレスは、例えば、トンネル終端ＩＰｖ４アドレスであり得るが（ＩＰｖ４−ｏｖｅｒ−ＩＰｖ４、ＩＰｖ６−ｏｖｅｒ−ＩＰｖ４トンネルである場合）、一つの終端ルーターは、複数のトンネル終端アドレスを有しうる。そして、トンネルタイプ情報は、例えば、ＩＰｖ４−ｏｖｅｒ−ＩＰｖ４、ＩＰｖ６−ｏｖｅｒ−ＩＰｖ４、ＩＰｖ４−ｏｖｅｒ−ＩＰｖ６、ＩＰｖ６−ｏｖｅｒ−ＩＰｖ６のうちの一つであり得る。そして、移動性支援サーバは、自身のＩＰアドレスを設定する（Ｓ３０２）。例えば、ＩＰｖ４／ＩＰｖ６デュアルステック装置である場合に、ＩＰｖ４アドレスとＩＰｖ６アドレスとをいずれも設定する。

そして、終端ルーターは、ＴＣＰ連結要請信号を待機する（Ｓ３０３）。待機中に、移動性支援サーバからＴＣＰ連結要請信号を受信すれば（Ｓ３０４）、前記移動性支援サーバに関する情報を共有メモリに保存するなどの登録手続きを行う（Ｓ３０５）。そして、登録が完了すれば、終端ルーターは、当該事実をイベント信号などを伝送することで、自身の送信スレッドと受信スレッドとに知らせ、また登録が許容されたという事実を移動性支援サーバに知らせる（Ｓ３０６）。

次いで、移動性支援サーバは、トンネル終端アドレス情報を要請するメッセージを終端ルーターに伝送し（Ｓ３０７）、終端ルーターは、これに対する応答としてトンネル終端アドレス情報が含まれたトンネル終端アドレス応答メッセージを移動性支援サーバに伝送する（Ｓ３０８）。そして、移動性支援サーバは、受信された終端ルーターのトンネル終端アドレスを登録する（Ｓ３０９）。このように、終端ルーターと移動性支援サーバとの間の登録手続きが終われば、両者の間にはサービス準備が完了する。そして、以後には、両者の間には周期的にまたは必要によって任意にキープアライブメッセージを送受信して、互いの状態を確認してサービス進行有無を常に確認する（Ｓ３１０）。

次いで、端末やまたは負荷分散装置からトンネル生成要請メッセージを受信した移動性支援サーバは、トンネル生成要請メッセージを終端ルーターに伝送し、以後には、設定されたトンネルに対するトンネル変更要請メッセージ及び／またはトンネル削除要請メッセージなどを終端ルーターに伝送する（Ｓ３１１）。移動性支援サーバからトンネル生成／削除／変更要請メッセージを受信した終端ルーターは、要請された内容によって端末と新たなトンネルとを設定するか、または既設定されたトンネルを削除するか、変更する（Ｓ３１２）。すなわち、移動性支援サーバは、端末と終端ルーターとの間のＩＰトンネルを設定／変更／削除／切替えすることで、ＩＰｖ６ルーター管理をする。そして、それによる応答メッセージ、すなわち、トンネル生成／削除／変更／切替え応答メッセージを移動性支援サーバに伝送する（Ｓ３１３）。

そして、移動性支援サーバは、電源を終了（サーバシャットダウン（Ｓｈｕｔｄｏｗｎ））するか、または他の事情が生じる場合には、ＴＣＰ連結終了要請（ＴＣＰ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｃｌｏｓｅ）メッセージを終端ルーターに伝送する（Ｓ３１４）。そして、ＴＣＰ連結終了要請メッセージを受信した終端ルーターは、当該移動性支援サーバの登録を削除する。この場合に、終端ルーターは、移動性支援サーバを登録する時と同様にイベント信号などを伝送して、送信スレッドと受信スレッドとに当該移動性支援サーバの登録が削除されたという事実を知らせることもある。

表１は、図９のプロトコル手続きで終端ルーターと移動性支援サーバとの間で送受信するメッセージの種類を示すものである。表１に開示されているメッセージの名称は、単に例示的なものである。

表１を参照すると、終端ルーターと移動性支援サーバとの間の通信で使われるメッセージは、大きく４種類のメッセージ、すなわち、トンネリング（Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ）関連メッセージ、二重化関連メッセージ、質疑（Ｑｕｅｒｙ）関連メッセージ、及び報知（Ｎｏｔｉｆｙ）関連メッセージで構成される。トンネリング関連メッセージは、端末と終端ルーターとの間にトンネルの設定／維持／削除／切替えなどと関連したメッセージであって、キープアライブメッセージ（Ｋｅｅｐ Ａｌｉｖｅ Ｍｓｇ．）、サーバ登録メッセージ（Ｓｅｒｖｅｒ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ｍｓｇ．）、トンネル終端要請メッセージ（Ｔｕｎｎｅｌ Ｅｎｄ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｍｓｇ．）、トンネル終端応答メッセージ（Ｔｕｎｎｅｌ Ｅｎｄ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｍｓｇ．）、トンネル動作要請メッセージ（ＴｕｎｎｅｌＯｐｅｒａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｍｓｇ．）、トンネル動作応答メッセージ（Ｔｕｎｎｅｌ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｍｓｇ．）、全体トンネル削除メッセージ（Ｔｕｎｎｅｌ Ｄｅｌｅｔｅ Ａｌｌ Ｍｓｇ．）を含む。そして、二重化関連メッセージは、活性トンネルと待機トンネルとに関連したメッセージであって、終端ルーター役割メッセージ（ＴＧＷ（Ｔｕｎｎｅｌ ＧａｔｅＷａｙ）Ｒｏｌｅ Ｍｓｇ．）を含み、質疑関連メッセージは、終端ルーター質疑要請メッセージ（ＴＧＷ Ｑｕｅｒｙ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｍｓｇ．）と終端ルーター質疑応答メッセージ（ＴＧＷ Ｑｕｅｒｙ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｍｓｇ．）とを含む。また、報知関連メッセージは、終端ルーター報知メッセージ（ＴＧＷ Ｎｏｔｉｆｙ Ｍｓｇ．）を含む。

そして、表２は、表１に開示されているメッセージに含まれる要素を示すものであって、表１のメッセージに含まれるオブジェクト（Ｏｂｊｅｃｔｓ）の種類を示す。表１のメッセージは、表２に開示されている一つまたはそれ以上のオブジェクトを含むオブジェクト基盤のメッセージであり得る。勿論、表１のメッセージは、あらゆるメッセージに共通で含まれる共通ヘッダ（Ｃｏｍｍｏｎ Ｈｅａｄｅｒ）をさらに含みうる。表２を参照すると、オブジェクトは、総１８種類があるが、これは単に例示的なものである。そして、オブジェクトのそれぞれは、あらゆるオブジェクトに共通で含まれるオブジェクトヘッダ（Ｏｂｊｅｃｔ Ｈｅａｄｅｒ）とともに固有の情報を含んで構成することができる。

図１０は、本発明の実施形態による移動性支援装置に含まれる移動性支援サーバで、これとＴＣＰ連結をする終端ルーターに対する処理状態を示すダイヤグラムである。

図１０を参照すると、移動性支援サーバと終端ルーターとの間に最初ＴＣＰ連結が設定されれば、当該終端ルーターに対してＩＮＩＴ状態に設定する（Ｓ４０１）。そして、移動性支援サーバは、サーバ登録要請（Ｓｅｒｖｅｒ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑｕｅｓｔ）メッセージを前記終端ルーターに伝送してＳＥＮＴ状態に変更する（Ｓ４０２）。また、移動性支援サーバは、他の類型の要請メッセージを前記終端ルーターに伝送してＳＥＮＴ状態になり、このＳＥＮＴ状態または後述するＯＰＥＮ状態で移動性支援サーバは、トンネル終端アドレス変更（Ｔｕｎｎｅｌ Ｅｎｄ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｍｏｄｉｆｙ）メッセージやトンネル終端アドレス報知（Ｔｕｎｎｅｌ Ｅｎｄ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｎｏｔｉｆｙ）メッセージなどを前記終端ルーターから受信することができる。

そして、この状態（Ｓ４０２）で、トンネル終端アドレス要請（Ｔｕｎｎｅｌ ＥｎｄＡｄｄｒｅｓｓ Ｒｅｑｕｅｓｔ）メッセージを前記終端ルーターに伝送し、これに対する応答としてトンネル終端アドレスが含まれたトンネル終端アドレス応答（ＴｕｎｎｅｌＥｎｄ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）メッセージを受信すれば、移動性支援サーバは、前記終端ルーターに対してＯＰＥＮ状態に設定する（Ｓ４０３）。ＯＰＥＮ状態は、前記終端ルーターを通じてトンネリングに基盤した移動性支援サービスが可能な状態であることを示す。そして、終端ルーターからトンネル終端アドレス削除要請メッセージを受信すれば、移動性支援サーバは、前記終端ルーターに対してＣＬＯＳＥ状態に設定する（Ｓ４０４）。

以上、詳述した本発明の実施形態は、単に本発明の技術思想を示すための例示的なものであって、前記実施形態によって本発明の技術思想が限定されると解析されてはならない。本発明の保護範囲は、後述する本発明の特許請求の範囲によって特定される。

本発明は、ＩＰ網を基盤として異種ＩＰ網の間で端末の移動性を支援するためのサービス及びそのためのネットワーク構築に利用されうる。

Claims (20)

1. 複数のＩＰ接続網を通じて接続が可能な端末の移動性を支援する移動性支援サーバのためのトンネル基盤の移動性支援方法において、
   前記端末からＩＰトンネルの設定を要請するトンネル設定要請メッセージを受信し、
   複数の終端ルーターのうちから選択された終端ルーターに前記トンネル設定要請メッセージを送信し、そして、
   前記選択された終端ルーターから前記トンネル設定要請メッセージに対する応答を受信すれば、前記選択された終端ルーターのトンネル終端アドレスが含まれたトンネル設定応答メッセージを前記端末に送信することを含むことを特徴とするトンネル基盤の移動性支援方法。
2. 前記トンネル設定要請メッセージは、前記端末が設定しようとする前記ＩＰトンネルの類型を指示するトンネル類型情報を含み、
   前記終端ルーターを選択する段階では、前記トンネル類型情報で指示するＩＰトンネルの類型を支援する終端ルーターのうちから選択することを特徴とする請求項１に記載のトンネル基盤の移動性支援方法。
3. 前記複数の終端ルーターのそれぞれと伝送制御プロトコル（ＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ、ＴＣＰ）連結され、また、
   終端ルーターの総トンネル個数、可用性、及びプレフィックスのうちから一つまたはそれ以上に基づいて、前記複数の終端ルーターのうちから一つの終端ルーターを選択することを特徴とする請求項１に記載のトンネル基盤の移動性支援方法。
4. 前記選択された終端ルーターは、複数のトンネル終端アドレスを有し、そして、
   前記終端ルーターを選択する段階は、前記複数のトンネル終端アドレスのそれぞれに対する設定可能なＩＰトンネルの数を考慮して、前記複数のトンネル終端アドレスのうちから一つのトンネル終端アドレスを選択することをさらに含むことを特徴とする請求項３に記載のトンネル基盤の移動性支援方法。
5. 前記複数の終端ルーターに追加して、他の終端ルーターとさらにＴＣＰ連結することが許容されることを特徴とする請求項１に記載のトンネル基盤の移動性支援方法。
6. 前記他の終端ルーターとさらにＴＣＰ連結をした以後に、
   前記追加される終端ルーターが、前記移動性支援サーバを登録できるように登録要請メッセージを前記終端ルーターに伝送し、そして、
   前記終端ルーターからトンネル終端アドレスを受信することをさらに含むことを特徴とする請求項５に記載のトンネル基盤の移動性支援方法。
7. 前記複数の終端ルーターのそれぞれから現在状態情報が含まれたメッセージを受信することをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のトンネル基盤の移動性支援方法。
8. 複数のＩＰ接続網を通じて接続が可能な端末の移動性を支援する移動性支援装置のためのトンネル基盤の移動性支援方法において、
   前記端末からＩＰトンネルの設定を要請するトンネル設定要請メッセージを受信し、
   前記トンネル設定要請メッセージに応答して、前記移動性支援装置に含まれる複数の移動性支援サーバのうちから前記端末のために移動性サービスを制御するための移動性支援サーバを選択し、
   前記選択された移動性支援サーバが、前記移動性支援装置に含まれる複数の終端ルーターのうちから前記端末とＩＰトンネルを設定する終端ルーターの終端ＩＰトンネルとを選択し、そして、
   前記選択された終端ルーターのトンネル終端アドレスが含まれたトンネル設定応答メッセージを前記端末に送信することを含むことを特徴とするトンネル基盤の移動性支援方法。
9. 前記移動性支援サーバを選択することは、前記移動性支援装置に含まれる負荷分散装置によって行われることを特徴とする請求項８に記載のトンネル基盤の移動性支援方法。
10. 前記トンネル設定要請メッセージは、前記負荷分散装置が前記端末から受信し、そして、
    前記負荷分散装置は、受信された前記トンネル設定要請メッセージを前記複数の移動性支援サーバのうちから所定のアルゴリズムによって選択された移動性支援サーバに伝送することを特徴とする請求項９に記載のトンネル基盤の移動性支援方法。
11. 前記負荷分散装置は、ラウンドロビン方式やハッシュアルゴリズムを用いて移動性支援サーバを選択することを特徴とする請求項１０に記載のトンネル基盤の移動性支援方法。
12. 前記選択された移動性支援サーバは、
    伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）連結された複数の終端ルーターのうちから一つの終端ルーターを選択し、
    該選択された終端ルーターに前記負荷分散装置からトンネル設定要請メッセージを送信し、そして、
    前記選択された終端ルーターから前記トンネル設定要請メッセージに対する応答を受信すれば、前記選択された終端ルーターのトンネル終端アドレスが含まれたトンネル設定応答メッセージを前記端末に送信することを含むことを特徴とする請求項１０に記載のトンネル基盤の移動性支援方法。
13. 前記選択された移動性支援装置は、終端ルーターの総トンネル個数、可用性、及びプレフィックスのうちから一つまたはそれ以上に基づいて、前記複数の終端ルーターのうちから終端ルーターを選択することを特徴とするする請求項１２に記載のトンネル基盤の移動性支援方法。
14. 前記選択された終端ルーターは、複数のトンネル終端アドレスを有し、そして、
    前記選択された移動性支援装置は、前記終端ルーターを選択した後に設定可能なトンネル数を考慮して、前記複数のトンネル終端アドレスのうちから一つのトンネル終端アドレスを選択することをさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載のトンネル基盤の移動性支援方法。
15. 前記移動性支援装置は、前記複数の終端ルーターに追加して、他の終端ルーターが追加されることが許容されることを特徴とする請求項１２に記載のトンネル基盤の移動性支援方法。
16. 前記複数の移動性支援サーバのそれぞれは、前記複数の終端ルーターのそれぞれから現在状態情報が含まれたメッセージを受信することをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載のトンネル基盤の移動性支援方法。
17. 複数のＩＰ接続網を通じて接続が可能な端末の移動性を支援するためのトンネル基盤の移動性支援装置において、
    前記端末からＩＰトンネルの設定要請がある場合に、伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）連結された複数の終端ルーターのうちから前記端末とＩＰトンネルを設定する終端ルーターのトンネル終端アドレスとを選択し、また選択された終端ルーターのトンネル終端アドレスを前記端末に伝送する一つまたはそれ以上の移動性支援サーバと、
    前記移動性支援サーバからトンネル設定要請メッセージを受信すれば、前記トンネル設定要請メッセージを伝送した前記端末とデータ平面で、前記選択されたトンネル終端アドレスを通じてＩＰトンネルを設定する前記複数の終端ルーターと、
    を含むことを特徴とするトンネル基盤の移動性支援装置。
18. 前記トンネル基盤の移動性支援装置は、複数の移動性支援サーバを含み、また、
    前記端末から前記トンネル設定要請メッセージを受信し、前記トンネル設定要請メッセージを受信すれば、前記複数の移動性支援サーバのうちから一つの移動性支援サーバを選択し、そして、受信されたトンネル設定要請メッセージを前記選択された移動性支援サーバに伝送する負荷分散装置をさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載のトンネル基盤の移動性支援装置。
19. 前記負荷分散装置は、ラウンドロビン方式やハッシュアルゴリズムを用いて移動性支援サーバを選択することを特徴とする請求項１８に記載のトンネル基盤の移動性支援装置。
20. 前記移動性支援装置は、終端ルーターの総トンネル個数、可用性、及びプレフィックスのうちから一つまたはそれ以上に基づいて、前記複数の終端ルーターのうちから一つの終端ルーターのトンネル終端アドレスを選択することを特徴とする請求項１７に記載のトンネル基盤の移動性支援装置。

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