JP4990985B2

JP4990985B2 - プロキシ・モバイルｉｐルーティング

Info

Publication number: JP4990985B2
Application number: JP2009553926A
Authority: JP
Inventors: 良司加藤; 信太杉本; 稔周小田
Original assignee: テレフオンアクチーボラゲットエルエムエリクソン（パブル）
Priority date: 2007-03-23
Filing date: 2007-03-23
Publication date: 2012-08-01
Anticipated expiration: 2027-03-23
Also published as: US8189512B2; WO2008116494A1; EP2127304B1; JP2010521908A; EP2127304A1; US20100226256A1

Description

技術分野
本発明は、モバイルＩＰの分野に関し、特に、プロキシ・モバイルＩＰネットワーク内のルーティング・トラフィックに関する。

背景
ＩＥＴＦＲＦＣ３３４４に記載されるモバイルＩＰ（ＭＩＰ）を用いると、モバイル通信デバイスのユーザは、各自がどのネットワーク内に所在するかに関わらず、あるネットワークから別のネットワークへと永続的なＩＰアドレスを維持しながら移動することが可能となる。これにより、ユーザは、移動中も接続を維持することが可能となる。例えば、ユーザがボイス・オーバＩＰ（ＶｏＩＰ）セッションに参加している場合に、ＭＩＰサポートがなければ、ユーザがあるネットワークから別のネットワークに移動するセッション中にユーザのＩＰアドレスが変更される可能性がある。その結果、ＶｏＩＰセッションに問題が生じることになる。

モバイル・ノード（ＭＮ）には２つのＩＰアドレス、即ち、永続的なホーム・アドレスと、気付アドレス（ｃａｒｅ‐ｏｆａｄｄｒｅｓｓ：ＣｏＡ）とが割り振られる。ＣｏＡは、ユーザが現在訪問しているネットワーク内のノードと関連付けられる。ＭＮと通信する際は、ＭＮのホーム・アドレスにパケットが送信される。これらのパケットは、現在のＣｏＡを認識しているホーム・ネットワーク内のホーム・エージェントによって傍受される。その後、ホーム・エージェントは、元のＩＰヘッダを保持したまま各パケットを新しいＩＰヘッダと共にＭＮのＣｏＡにトンネルする。各パケットが受信されると、ＭＮは、新しいＩＰヘッダを削除して元のＩＰヘッダを取得する。ＭＮは、訪問先ネットワークの外部エージェント（ｆｏｒｅｉｇｎａｇｅｎｔ）を介してパケットを別のノードに直接送信する。外部エージェントは、各訪問ＭＮのＣｏＡを含めた訪問ＭＮに関する情報を維持する。

プロキシ・モバイルＩＰｖ６（ＰＭＩＰｖ６）に関するＩＥＴＦｄｒａｆｔ‐ｓｇｕｎｄａｖｅ‐ｍｉｐ６‐ｐｒｏｘｙｍｉｐ６‐０１には、プロキシ・モバイル・エージェント（ＰｒｏｘｙＭｏｂｉｌｅＡｇｅｎｔ：ＰＭＡ）機能が記載されている。この機能は、ＭＮがそれ自体のホーム・ネットワーク上に所在する場合と同様に振る舞うようにするためにホーム・リンク特性をエミュレートするものであり、この機能を用いると、通常であればＭＩＰｖ６がサポートされないネットワーク上でもモビリティのサポートが可能となる。

ＰＭＡは通常、アクセス・ルータ側に実装される。ＰＭＡは、ＭＮに代わってモビリティ関連シグナリングを送受信する。ＭＮがＰＭＡを有するアクセス・ルータに接続されたとき、当該ＭＮは、アクセス認証手続きの一環としてそれ自体のＩＤをネットワーク・アクセス識別子（ＮｅｔｗｏｒｋＡｃｃｅｓｓＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ：ＮＡＩ）の形で提示する。ＭＮが認証されると、ＰＭＡは、ポリシー・ストアからユーザのプロファイルを取得する。ＰＭＡは、ユーザ・プロファイル及びＮＡＩを認識した時点で、ＭＮのホーム・ネットワークをエミュレートすることが可能となる。続いて、ＭＮは、ＰＭＡからそれ自体のホーム・アドレスを取得する。ＰＭＡは、バインディング更新（ＢｉｎｄｉｎｇＵｐｄａｔｅ）メッセージを使用してＭＮのホーム・エージェントにＭＮの現在位置も知らせる。バインディング更新メッセージは、ＭＮのＮＡＩを使用する。バインディング更新メッセージが受信されると、ホーム・エージェントは、ＰＭＡとの間のトンネルをセット・アップし、ＰＭＡにバインディング応答（ＢｉｎｄｉｎｇＡｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）を送信する。バインディング応答を受信すると、ＰＭＡは、ホーム・エージェントとの間のトンネルをセット・アップする。ＭＮからのすべてのトラフィックは、このトンネルを介してホーム・エージェントにルーティングされる。

ホーム・エージェントは、ＭＮに送信されたパケットを受信し、受信したパケットを上記のトンネルを介してＰＭＡに転送する。パケットが受信されると、ＰＭＡは、トンネル・ヘッダを削除して当該パケットをＭＮに送信する。ＰＭＡは、アクセス・リンク上のデフォルト・ルータとして働く。ＭＮから送信されたパケットは、ＰＭＡを介してホーム・エージェントに送信され、ホーム・エージェントは、そのパケットを最終的な宛先へと送信する。

ＩＰｖ６のモビリティ・サポート（ＩＥＴＦＲＦＣ３７７５（２００４年６月））には、ＭＮから又はＭＮへ送られたメッセージに関してＭＮによって開始される経路最適化（ｒｏｕｔｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ）が記載されている。しかしながら、ＭＩＰｖ６の改良版であるプロキシＭＩＰｖ６仕様では、ＭＮ内のモビリティ管理プロトコルが何ら想定されていない。ＭＩＰｖ６で規定される経路最適化技法をＰＭＩＰｖ６に適用する場合は、修正が必要となる。

ＰＭＩＰｖ６ではＭＮ内のモビリティ管理プロトコルが想定されていないので、ＭＮに代わってＰＭＡがＭＩＰｖ６で定義される信号を処理することになる。したがって、ＭＮに代わって経路最適化シグナリングを処理するにあたってはＰＭＡが適格であるが、現時点ではＰＭＡが経路最適化をどのように処理すべきかについて何らの提案も説明もなされていない。自明な解決策は、ＭＩＰｖ６で規定される経路最適化の原理を応用することであろう。図１に示すように、この解決策を使用した場合、ＰＭＡ（本例ではＰＭＡ１）は、ＰＭＡ１のＩＰｖ６アドレスを気付アドレスとして含む応答ノード（ＣｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇＮｏｄｅ：ＣＮ）（ＭＮの通信相手）に経路最適化要求（例えば、ＭＩＰｖ６のバインディング更新）を送信する。

図２に示すように、この解決策では、ＭＮを有するユーザがあるアクセス・ネットワークから別のアクセス・ネットワークに移動するとき、すなわち、古いＰＭＡ（ＰＭＡ１）を介してネットワーク接続することはできず、新しいＰＭＡ（ＰＭＡ２）を介してネットワーク接続するときに、問題が生じることになる。経路最適化は、ＭＮがＰＭＡ１を介して接続されているときに実行される。ＭＩＰｖ６では、ＭＮはハンドオーバを認識すると、新しい経路最適化を要求することができる。しかしながら、ＭＮがＰＭＡを介して接続される場合は、ＰＭＡによってＭＮのＨＡがエミュレートされるため、ＭＮはハンドオーバを認識せず、また、ＰＭＡ２へのハンドオーバ後に新しい経路最適化を要求することもない。ＣＮからＭＮへのダウンリンク・パケットは、ＣＮのソース・アドレス及びＭＮの宛先アドレスを有するため、ＰＭＡ１に送信される。したがって、ＭＮはＣＮから到達不能となる。

ＭＩＰｖ６を使用する場合には、ＭＮは、ハンドオーバを認識すると、新しい経路最適化を開始することができる。ＰＭＩＰｖ６を使用する場合には、ＰＭＡは、ＭＮのハンドオーバを認識しなければ、新しい経路最適化を開始することができない。ＭＮがＰＭＩＰｖ６ドメイン内で移動している場合、ＭＮのＩＰアドレスは変更されず、したがって、ＭＮがＭＩＰｖ６クライアントである場合にも、ＭＮからＣＮに新しい経路最適化要求に関する信号、又は現在の経路最適化のキャンセルに関する信号が送信されることはない。

ＰＭＡ１からＰＭＡ２へのＭＮのハンドオーバに関する別の問題は、パケット損失である。ハンドオーバ中のパケット損失は、すべてのモバイル・プロトコルにとって問題であり、また、最適化経路を介したパケット送信は、パケットによって辿られる最適化経路（ｏｐｔｉｍｉｚｅｄｒｏｕｔｅ）の制御がアンカー・ポイント（ＨＡ）で行われないので、パケット損失のリスクを増加させることになる。

［要約］
本発明の第１の態様によれば、プロキシ・モバイルＩＰ通信ネットワーク内の通信トラフィックをルーティングする方法であって、モバイル・ノードは、第１のプロキシ・モバイル・エージェントに付属（ａｔｔａｃｈ）され、前記第１のプロキシ・モバイル・エージェントを介して前記モバイル・ノードと応答ノードとの間の最適化経路が確立され、前記モバイル・ノードは後に前記第１のプロキシ・モバイル・エージェントから分離（ｄｅｔａｃｈ）され、第２のプロキシ・モバイル・エージェントに付属される、当該方法は、前記第１のプロキシ・モバイル・エージェントにおいて、前記モバイル・ノードが前記第１のプロキシ・モバイル・エージェントに付属されなくなった時点を判定することと、前記判定の結果、前記経路最適化をキャンセルする要求を前記第１のプロキシ・モバイル・エージェントから前記応答ノードに送信することと、を含む。

前記モバイル・ノードが前記第１のプロキシ・モバイル・エージェントに付属されなくなった時点を判定する前記ステップは、前記モバイル・ノードのホーム・エージェントにおける前記モバイル・ノードのバインディング・キャッシュ・エントリが変更されたことを判定するステップを含むことが好ましい。

前記モバイル・ノードが前記第１のプロキシ・モバイル・エージェントに付属されなくなった時点を判定する一手法は、前記第１のプロキシ・モバイル・エージェントにおいて、前記応答ノードから送信されたパケットを受信することと、前記パケットを前記モバイル・ノード及び前記モバイル・ノードのホーム・エージェントに転送することと、前記パケットが前記ホーム・エージェントから前記第１のプロキシ・モバイル・エージェントに返された場合には、前記モバイル・ノードが前記第１のプロキシ・モバイル・エージェントに付属されていることを判定し、前記パケットが前記ホーム・エージェントから前記第１のプロキシ・モバイル・エージェントに返されない場合には、前記モバイル・ノードが前記第１のプロキシ・モバイル・エージェントに付属されなくなったことを判定することと、を含む。

前記モバイル・ノードと前記ホーム・エージェントの両方に対するパケットの転送は、「バイキャスト（ｂｉ‐ｃａｓｔｉｎｇ）」と呼ばれる。本方法の一利点は、前記ホーム・エージェントに送信される前記パケットは、前記モバイル・ノードが宛先に指定されているので、前記ホーム・エージェントは、パケットを前記プロキシ・モバイル・エージェントに自動的に戻すことである。これは前記ホーム・エージェントの通常の挙動であり、したがって前記ホーム・エージェント又は前記モバイル・ノードの修正は必要ない。

前記方法は、前記モバイル・ノードと前記応答ノードとの間の前記最適化経路を確立する前に、前記モバイル・ノード及び前記応答ノードが同一のプロキシ・モバイルＩＰドメインに属することを確立することと、経路最適化要求を前記第１のプロキシ・モバイル・エージェントから前記第２のプロキシ・モバイル・エージェントを介して前記応答ノードに送信することと、前記第１のプロキシ・モバイル・エージェントにおいて前記要求の肯定確認応答が受信されたときに、前記第１のプロキシ・モバイル・エージェントにおいて前記第２のプロキシ・モバイル・エージェントのソース・アドレスを含むバインディング・キャッシュ・エントリを作成することと、を含むことができる。

前記モバイル・ノードが前記第１のプロキシ・モバイル・エージェントに付属されなくなった時点を判定する一代替方法は、前記モバイル・ノードが前記第１のプロキシ・モバイル・エージェントに付属されなくなったことを前記第１のプロキシ・モバイル・エージェントに知らせる信号を前記ホーム・エージェントから受信することを含む。前記ホーム・エージェントからの当該信号の送信は、前記ホーム・エージェントにおける前記モバイル・ノードの前記バインディング・キャッシュ・エントリの変更がトリガとなることができる。バイキャスト方法を利用する本方法の一利点は、ネットワーク上のトラフィックが減少することである。

前記モバイル・ノードが前記第１のプロキシ・モバイル・エージェントに付属されなくなった時点を判定する別の手法は、前記モバイル・ノードが前記第１のプロキシ・モバイル・エージェントから到達可能でないことを示すリンク・レイヤ・プロトコルからの指示（ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）が前記プロキシ・モバイル・エージェントにおいて受信されたときである。この場合も、バイキャストを利用する方法と比較してネットワーク上のトラフィック量が減少する。

前記方法は、前記モバイル・ノードが前記第１のプロキシ・モバイル・エージェントに付属されなくなった時点を判定する前に、前記モバイル・ノード宛てのパケットを前記モバイル・ノードと、ホーム・エージェントと、少なくとも１つの隣接プロキシ・モバイル・エージェントとに転送することを更に含むことができる。これにより、各パケットは、前記モバイル・ノードが後に付属される可能性が高いプロキシ・モバイル・エージェントに確実に送信されるようになる。

前記モバイル・ノードは、モビリティ・アウェア・アクセス・ネットワーク（ｍｏｂｉｌｉｔｙ‐ａｗａｒｅａｃｃｅｓｓｎｅｔｗｏｒｋ）を介して前記第１のプロキシ・モバイル・エージェントに接続されることが好ましい。これにより、前記第１のプロキシ・モバイル・エージェントは、前記モバイル・ノードが後に第２のプロキシ・モバイル・エージェントに付属されたときに、その事実を認識することが可能となる。

前記モバイル・ノードが前記第１のプロキシ・モバイル・エージェントに付属されなくなったことが判定されたときは、前記第１のプロキシ・モバイル・エージェントから前記ホーム・エージェントへのパケットの転送をキャンセルすることが好ましい。

前記経路最適化をキャンセルする前記要求は、前記応答ノードにおいて前記モバイル・ノードのバインディング・キャッシュ・エントリを削除する要求とすることができる。前記バインディング・キャッシュ・エントリが削除されると、前記応答ノードは、それ自体のデフォルトの挙動に復帰し、前記モバイル・ノードのホーム・エージェントにすべてのパケットを送信する。

本発明の第２の態様によれば、プロキシ・モバイル・エージェントであって、モバイル・ノードが前記プロキシ・モバイル・エージェントに付属されなくなった時点を判定する手段と、前記判定の結果、経路最適化をキャンセルする要求を応答ノードに送信する送信機と、を備えるプロキシ・モバイル・エージェントが提供される。

前記プロキシ・モバイル・エージェントは、前記応答ノードから送信されるパケットを受信する受信機、前記パケットを前記モバイル・ノード及び前記モバイル・ノードのホーム・エージェントに送信する送信機、及び、前記送信された前記パケットが前記ホーム・エージェントから返された場合には、前記モバイル・ノードが前記第１のプロキシ・モバイル・エージェントに付属されていることを判定し、送信された前記パケットが前記ホーム・エージェントから返されない場合には、前記モバイル・ノードが前記第１のプロキシ・モバイル・エージェントに付属されなくなったことを判定する手段、を更に備えることができる。

前記パケットを前記モバイル・ノードと前記ホーム・エージェントの両方に「バイキャスト」することにより、本発明は、前記モバイル・ノードを宛先とするすべてのパケットを前記プロキシ・モバイル・エージェントに返す前記ホーム・エージェントの挙動を活用する。本実施形態を使用すれば、前記モバイル・ノードが前記プロキシ・モバイル・エージェントに付属されなくなったことを前記プロキシ・モバイル・エージェントに認識させるために、前記ホーム・エージェントの修正は必要とされない。

前記プロキシ・モバイル・エージェントは、前記モバイル・ノード及び前記応答ノードが同一のプロキシ・モバイルＩＰドメインに属することを判定する手段、経路最適化要求を前記プロキシ・モバイル・エージェントから別のプロキシ・モバイル・エージェントを介して前記応答ノードに送信する送信機、前記要求肯定確認応答を受信する受信機、及び、前記別のプロキシ・モバイル・エージェントのソース・アドレスを含むバインディング・キャッシュ・エントリを作成する手段、を備えることが好ましい。

本発明の第２の態様によれば、プロキシ・モバイルＩＰ通信ネットワークで使用されるホーム・エージェントであって、モバイル・ノードが第１のプロキシ・モバイル・エージェントから第２のプロキシ・モバイル・エージェントへのハンドオーバを実行したことを判定する手段、及び、前記第１のプロキシ・モバイル・エージェントに対して、前記モバイル・ノードが前記第１のプロキシ・モバイル・エージェントに付属されなくなったこと信号を送信する送信機、を備えるホーム・エージェントが提供される。

図１は、プロキシ・モバイル・エージェントを使用した経路最適化の概略を示す。モバイル・ノードが古いプロキシ・モバイル・エージェントから新しいプロキシ・モバイル・エージェントにハンドオーバした後のルーティングの概略を示す。プロキシ・モバイル・エージェントにおけるハンドオーバ検出用シグナリングの概略を示す。プロキシ・モバイル・エージェントからモバイル・ノード及びホーム・エージェントにダウンリンク・パケットをバイキャストする様子の概略を示す。ホーム・エージェントからプロキシ・モバイル・エージェントに返されたパケットを破棄する様子の概略を示す。古いプロキシ・モバイル・エージェントから新しいプロキシ・モバイル・エージェントへのハンドオーバの概略を示す。モバイル・ノードが新しいプロキシ・モバイル・エージェントにハンドオーバした後に行われる、古いプロキシ・モバイル・エージェントによる経路最適化のキャンセルの概略を示す。同一のプロキシ・モバイル・エージェントに付属された２つのモバイル・ノード間の経路最適化の概略を示す。図８のモバイル・ノードの一方が古いプロキシ・モバイル・エージェントから新しいプロキシ・モバイル・エージェントに移動する際のシグナリングの概略を示す。図９に示されるハンドオーバが成功した後のシグナリングの概略を示す。同一のプロキシＭＩＰドメインに属する２つのモバイル・ノード間のシグナリングの概略を示す。両方のモバイル・ノードが同一のプロキシＭＩＰドメインに属する場合の経路最適化要求の概略を示す。両方のモバイル・ノードが同一のプロキシＭＩＰドメインに属する場合の別の経路最適化要求の概略を示す。図１２及び図１３に示されるモバイル・ノードの一方が第３のプロキシ・モバイル・エージェントにハンドオーバした後のシグナリングの概略を示す。一代替実施形態に係るハンドオーバ前の経路最適化シグナリングの概略を示す。図１５に示される実施形態に係るハンドオーバ後の経路最適化シグナリングの概略を示す。プロキシ・モバイル・エージェントからモバイル・ノードに到達可能であるときのトラフィック・フローの概略を示す。プロキシ・モバイル・エージェントから図１７のモバイル・ノードに到達可能でないことが判定された後のトラフィック・フローの概略を示す。モビリティ・アウェア・アクセス・ネットワーク内のモバイル・ノードの移動の概略を示す。図１９のモバイル・ノードが新しいプロキシ・モバイル・エージェントにハンドオーバした後に行われるシグナリングの概略を示す。

［詳細な説明］
図３に示すように、プロキシ・モバイル・エージェントＰＭＡ１は、ＭＮとＣＮの間の経路最適化に関与する。経路最適化が実行されると、ダウンリンク・パケットは、応答ノード（ＣＮ）からホーム・エージェント（ＨＡ）ではなくＰＭＡ１を介してモバイル・ノード（ＭＮ）に送信されることになる。次に、ＰＭＡ１で受信されたダウンリンク・パケットは、ＭＮとＨＡの両方に送信される（これをバイキャストと呼ぶ）。図３に示すように、ＰＭＡ１からＨＡに送信されたダウンリンク・パケットは、ＰＭＡ１に返される。というのも、これらのパケットは、ＭＮにアドレス指定されており、ＨＡは、これらのパケットがＭＮの付属先となるＰＭＡ（本例ではＰＭＡ１）を通過するものと認識しているからである。ハンドオーバ後、ＭＮが移動してＰＭＡ２に付属されたときに、ＨＡはＭＮがＰＭＡ２を介して接続されるものと認識しているので、ＨＡに送信されたダウンリンク・パケットは、ＰＭＡ２に転送される。

ＰＭＡ１は、ダウンリンク・パケットがＨＡから返されないことを検出し、したがってＭＮがＰＭＡ１に付属されなくなったことを認識する。これは、ＭＮが現時点で別のＰＭＡに付属されていることを示している。このような検出は、それまで実行されていたＣＮとの間の経路最適化のキャンセル等のハンドオーバ関連手続きをＰＭＡ１が実行するトリガとなる。ＣＮからＰＭＡ１を介したＭＮへの単方向トラフィックが送信される場合はアップリンク・パケットが検出されないので、ＰＭＡ１は、アップリンクにおけるＭＮからのパケットの不足を検出してＭＮがＰＭＡ１に付属されなくなったことを検出することはない。更に、ＣＮとＭＮの間の通信が双方向である場合にも、ＣＮからＭＮへのパケット送信中に行われるＭＮのＰＭＡ２へのハンドオーバは、ＰＭＡ１によってＭＮからの後続のアップリンク・パケットが予期されるまで検出されない。

バイキャストの別の利点は、ＰＭＡ１に送信されたダウンリンク・パケットがＨＡに送信され、ＭＮがＰＭＡ２に付属されることにより当該ＭＮのバインディング・キャッシュ・エントリがＨＡによって変更された後、ＰＭＡ２に直ちに転送される故に、ＰＭＡ１からＰＭＡ２へのハンドオーバ中のパケット損失リスクが低下することである。

次に図４を参照すると、バイキャスト手順がより詳細に示されている。ＰＭＡ１は、ダウンリンク・パケットがＣＮからＰＭＡ１に送信されるように経路最適化を実行する。ダウンリンク・パケットのヘッダは、ＣＮのソース・アドレスと、ＭＮの宛先アドレスとを含む。これらのパケットがＰＭＡ１において受信されると、ステップ１に示すようにＭＮ及びＨＡにバイキャストされる。ステップ２に示すように、ＨＡは、各パケットのヘッダ内の宛先がＭＮであるので、それらのパケットをＰＭＡ１に返す。図５に示すように、各パケットは、ＰＭＡ１に返されたときに破棄される。パケットが破棄される理由は、それらが既にＰＭＡ１からＭＮに送信済みであるためである。

図６に示すように、ＭＮは、新しいアクセス・ネットワークに移動するときにＰＭＡ１からＰＭＡ２へのハンドオーバを実行する。このハンドオーバの結果、ＨＡは、ＭＮの気付アドレス（ＣｏＡ）をＰＭＡ１からＰＭＡ２に変更する。ＣＮからＰＭＡ１に送信されたダウンリンク・パケットは、ＭＮ（もはやＰＭＡ１に付属されておらず、したがってＰＭＡ１からのダウンリンク・パケットが受信されないＭＮ）及びＨＡにバイキャストされる。ＰＭＡ２がＭＮの新しいＣｏＡを有するので、ＨＡは、ＭＮにアドレス指定されたパケットをＰＭＡ２に送信する。それらのパケットはその後ＰＭＡ２からＭＮに送信される。

ＰＭＡ１からＨＡに送信されたパケットは、ＨＡからＰＭＡ１には返されず、したがってＰＭＡ１は、ＭＮがＰＭＡ１に付属されなくなったことを認識する。このことは、図７に示されるようにＰＭＡ１が経路最適化のキャンセルを開始するトリガとなる。

図７には、ＰＭＡ１からＰＭＡ２へのＭＮのハンドオーバ後にＰＭＡ１によって実行される経路最適化キャンセル手順が概略的に示されている。ハンドオーバ後、ＨＡは、ＭＮ宛てのバイキャスト・パケットをＰＭＡ２に転送し始める。ＰＭＡ１は、ＭＮ宛てのバイキャスト・パケットがＨＡから返されないことから、当該ＭＮがＰＭＡ１に付属されなくなったことを理解する。図７のステップ２に示すように、ＰＭＡ１は、ＭＮの経路最適化をキャンセルする要求をＣＮに送信する。ＣＮは、ダウンリンク・パケットをＰＭＡ１に直接送信するバインディング・キャッシュを削除し、ＨＡへのダウンリンク・パケットの転送を再開する。

図８は、同一のＰＭＡに付属された２つのモバイル・ノードが互いに通信する経路最適化の特別な例を示す。２つのモバイル・ノードＭＮ１及びＭＮ２は共に、ＰＭＡ１に付属されている。ＨＡ１はＭＮ１のホーム・エージェントであり、ＨＡ２はＭＮ２のホーム・エージェントである。ＰＭＡ１は、ＭＮ１及びＭＮ２がＨＡ１又はＨＡ２を経由せずに互いに直接通信することができるように経路最適化を実行する。

ＰＭＡ１は、ＭＮ１から受信されたパケット（ソース＝ＭＮ１、宛先＝ＭＮ２）をＭＮ２とＨＡ２の両方にバイキャストするとともに、上述のとおり同一のパケットが既にＭＮ２に送信されているため、ＨＡ２から返されたパケットを破棄する。同様に、ＰＭＡ１は、ＭＮ２から受信されたパケット（ソース＝ＭＮ２、宛先＝ＭＮ１）をＭＮ１とＨＡ１の両方にバイキャストする。前述の場合と同様に、ＨＡ１から返されたパケットは、同一のパケットが既にＭＮ１に送信されているため、ＰＭＡ１によって破棄される。

ＭＮ２は、別のアクセス・ネットワークに移動するとＰＭＡ２に付属され、ＰＭＡ１には付属されなくなる。このシナリオを図９に示す。ハンドオーバ後、ＭＮ２からＭＮ１に送信されたパケットは、まずＨＡ２に送信され、次いでＨＡ１に、その後ＰＭＡ１に送信される。ＰＭＡ１は、それらのパケットをＭＮ１に転送する。ＭＮ１からＭＮ２に送信されたパケットは、ＰＭＡ１を介してＨＡ２に送信される。しかしながら、ＭＮ２はこの時点でＰＭＡ２に付属されているので、ＰＭＡ１からＨＡ２送信されたパケットは、ＰＭＡ１には返されず、ＰＭＡ２に送信される。それ故、ＰＭＡ１は、ＭＮ２がＰＭＡ１に付属されなくなったことを認識し、したがって、図１０に示されるように、非最適化経路（ｎｏｎ‐ｏｐｔｉｍａｉｚｅｄｒｏｕｔｅ）を介してパケットを送信する。非最適化経路では、ＭＮ１からＭＮ２に送信されるパケットがＰＭＡ１、ＨＡ１、ＨＡ２、及びＰＭＡ２を経由してＭＮ２に転送され、ＭＮ２からＭＮ１に送信されるパケットがＰＭＡ２、ＨＡ２、ＨＡ１、及びＰＭＡ１を経由してＭＮ１に転送される。

２つのモバイル・ノードが同一のプロキシＭＩＰドメインに属する状態は、ドメイン・ローカル通信として知られており、このような状態を図１１に示す。ＭＮ１がＭＮ２と通信するとき、ＰＭＡ１は、両方のモバイル・ノードが同一のプロキシＭＩＰドメインに属することからＭＮ１及びＭＮ２が同一のプロキシＭＩＰドメインに属することを認識し、また、ＰＭＡ１は、各モバイル・ノードに割り当てられるアドレス範囲も認識する。

このような認識がトリガとなって、図１２に示されるように、ＰＭＡ１は経路最適化要求を送信する。

この経路最適化要求は、ＰＭＡ２によって傍受され理解されることを保証するために、通常のモバイルＩＰｖ６バインディング更新とは異なるフォーマットとされる。このフォーマットは、プロキシ・バインディング更新（ＰｒｏｘｙＢｉｎｄｉｎｇＵｐｄａｔｅ）又は任意の適切な等価物とすることができる。経路最適化要求は、ＭＮ２を宛先とする。経路最適化要求は特別なフォーマットで送信されるので、ＰＭＡ２によって傍受される。経路最適化要求が通常のＭＩＰｖ６バインディング更新である場合は、ＰＭＡ２からＭＮ２に転送される。

ＰＭＡ２は、経路最適化要求に肯定確認応答をもって応答する。ＰＭＡ１は肯定確認応答を受信すると、ＰＭＡ１は、ＭＮ２をバインディング更新リストに追加する。ＭＮ２のエントリは、バインディング更新リスト内の通常のエントリとは異なり、ＰＭＡ１からバインディング・キャッシュ削除要求が送信されるターゲットがＰＭＡ２であることから、ＰＭＡ２のソース・アドレスを含む。したがって、このバインディング・キャッシュは、ＭＮ２上ではなくＰＭＡ２上で作成される。

上述の場合と同様に、ＰＭＡ２は、図１３に示されるように経路最適化要求をＭＮ１に送信する。

その後、ＭＮ２は、ＰＭＡ２から新しいプロキシ・モバイル・エージェントであるＰＭＡ３にハンドオーバすることができる。このハンドオーバ後の状況を図１４に示す。上述のとおり、ＰＭＡ２は、ＭＮ２宛てのパケットが、ＨＡ２にバイキャストされた後ＰＭＡ３に転送される故に、ＨＡ２から返されないことを理解するので、ＭＮ２がＰＭＡ２からのハンドオーバを実行したことを認識する。したがって、ＰＭＡ２は、バインディング・キャッシュからＭＮ２のエントリを削除する要求をＰＭＡ１に送信する。ＰＭＡ１は、バインディング・キャッシュから当該エントリを削除するとともに、バインディング更新リストからＭＮ２をクリアする。ＰＭＡ１は、バインディング・キャッシュが削除されているのでＭＮ２宛てのパケットをＨＡ１に転送する。これらのパケットは、ＭＮ２に転送され前に、ＨＡ２に送信され、次いでＰＭＡ３に送信される。

本実施形態は、他のノード（ＭＮ、ＨＡ、ＣＮ、及び他のＰＭＡ）のサポートを必要とせず、レイヤ２の機能を必要としない。ホーム・エージェント、モバイル・ノード、又は現行のプロキシＭＩＰｖ６仕様を修正する必要はない。本発明は、ＰＭＡ間のハンドオーバ中の低パケット損失を実現する。いくつかの実施形態では、以前のプロキシ・モバイル・エージェントに対するシグナリングが必要とされない。モバイル・ノードは、ハンドオーバの完了直後に、以前のプロキシ・モバイル・エージェントからパケットを受信し始める。

モバイル・ノードが別のプロキシ・モバイル・エージェントに移動したことをプロキシ・モバイル・エージェントが認識できるようになる代替的なバイキャスト手法が存在する。例えば、ＰＭＩＰｖ６のＨＡは、ＭＮが現在のＰＭＡに移動する前に付属されていた以前のＰＭＡのＩＤを認識している。ＨＡは、以前のＰＭＡに対してＭＮが現在新しいＰＭＡに付属されていることを知らせる信号を送信することができる。これによりバイキャストが必要とされなくなるため、トラフィック量が減少する。

図１５は、ＰＭＡ１からＰＭＡ２へのハンドオーバ前の経路最適化を示す。ＰＭＡ１は、経路最適化要求をＨＡに送信し、ＨＡは、ＣＮに対してＭＮ宛てのパケットをＰＭＡ１に転送するよう要求する。この要求は、モバイルＩＰｖ６バインディング更新の形をとることも、他の任意の適切なプロトコルを使用することもできる。

ＭＮがＰＭＡ１からＰＭＡ２にハンドオーバした後、ＨＡは、ＭＮが現在ＰＭＡ２に付属されていることをＰＭＡ１に知らせる。この情報に応答して、ＰＭＡ１は、経路最適化をキャンセルする要求をＣＮに送信する。ＣＮは、ＭＮのバインディング・キャッシュ・エントリを削除し、この削除の結果、図１６に示されるように、ＭＮ宛てのすべてのパケットをＨＡに送信する。

上述のバイキャストは、（例えばリンク・レイヤ・プロトコルからの指示により）モバイル・ノードがＰＭＡの範囲を離れた後到達不能となったことがＰＭＡによってディタクトされ得る場合は、必要とされない可能性もある。図１７は、ＭＮが到達可能であるときのユーザ・トラフィック・フローを示す。本例ではバイキャストが必要とされないため、ＰＭＡ１は、ＭＮ宛てのパケットをＨＡに転送しない。ＣＮから送信されたＭＮ宛てのパケットは、ＰＭＡ１に送信され、ＭＮに直接転送される。

ＭＮは、新しいプロキシ・モバイル・エージェントであるＰＭＡ２に付属されたときは、ＰＭＡ１から到達不能となる。ＰＭＡ１は、ＭＮが到達不能であることを検出し、したがってＭＮへのダウンリンク・パケットの直接送信を停止する。その代わりに、ＰＭＡ１は、ダウンリンク・パケットをＨＡに送信し、各ダウンリンク・パケットはＰＭＡ２に転送され、その後ＭＮに転送される。ＰＭＡ１は、ＣＮに対して経路最適化をキャンセルする要求も送信する。図１８に示されるように、ＣＮは、ＭＮのバインディング・キャッシュ・エントリを削除し、ＭＮ宛てのパケットをＨＡに送信する。

図１９に示されるように、モビリティ・アウェア・アクセス・ネットワークにおいて、このアクセスネットワークは、モバイル・ノードの付属先となるＰＭＡの動向を追跡することができる。ハンドオーバ中のパケット損失も低減され得る。ＰＭＡ１は、ダウンリンク・パケットをＭＮ及びＨＡだけでなく他の隣接ＰＭＡにも送信する。図１９では、ＰＭＡ１は、ＭＮ宛てのダウンリンク・パケットをＭＮ、ＨＡ、ＰＭＡ２、及びＰＭＡ３に送信する。ＰＭＡ間にはトンネルがセット・アップされることが想定される。ＰＭＡ２及びＰＭＡ３は、ＭＮがどちらのプロキシ・モバイル・エージェントにも付属されていないので、ＭＮ宛てのダウンリンク・パケットを破棄する。

図２０には、ＭＮがＰＭＡ２に移動し、ＰＭＡ２に付属される場合が示されている。ＰＭＡ１は、アクセス・ネットワークがモビリティを認識するため、ＭＮがＰＭＡ２に移動したことを検出する。その後、ＰＭＡ１は、ダウンリンク・パケットをＰＭＡ２にのみ送信し、ＨＡ及びＰＭＡ３へのダウンリンク・パケットの送信は停止する。ＰＭＡ１は、ＣＮに対して経路最適化をキャンセルする要求も送信する。経路最適化をキャンセルする要求が受信されると、ＣＮは、ＭＮのバインディング・キャッシュ・エントリを削除し、ＭＮ宛てのパケットをＨＡに送信し、ＨＡは、それらのパケットをＰＭＡ２を介してＭＮに転送する。

ＰＭＡ２は、ＭＮがＰＭＡ２に移動してきたことも検出し、したがってＭＮへのダウンリンク・パケットの送信を開始する。（ＣＮからの）ダウンリンク・パケットはＰＭＡ１から転送されるので、ＰＭＡ２は、それらのダウンリンク・パケットがＰＭＡ１から最適化経路を介して送信されたことを認識する。これがトリガとなって、ＰＭＡ２は、ＣＮに対して経路最適化要求を行う。

バイキャストを利用する実施形態だけでなく、上述のようなバイキャストに依存しない実施形態を使用することが可能である。例えば、バイキャストを利用する実施形態は、モバイル・ノードの移動が何らかの理由で検出されない場合のフォール・バック・ソリューションとして使用することができる。バイキャストを利用する実施形態と比較すると、ＰＭＡとＨＡの間で送信されるトラフィックが減少し、ハンドオーバ中のパケット損失が低減され得る。

上述の各実施形態には、本発明の範囲から逸脱しない限り様々な修正を施すことができることが当業者には理解されるだろう。

Claims

プロキシ・モバイルＩＰ通信ネットワーク内の通信トラフィックをルーティングする方法であって、モバイル・ノードは、第１のプロキシ・モバイル・エージェントに付属され、前記第１のプロキシ・モバイル・エージェントを介して前記モバイル・ノードと応答ノードとの間の最適化経路が確立され、前記モバイル・ノードは後に前記第１のプロキシ・モバイル・エージェントから分離され、第２のプロキシ・モバイル・エージェントに付属される、当該方法は、
前記第１のプロキシ・モバイル・エージェントにおいて、前記応答ノードから送信されたパケットを受信することと、
前記パケットを前記モバイル・ノード及び前記モバイル・ノードのホーム・エージェントに転送することと、
前記パケットが前記ホーム・エージェントから前記第１のプロキシ・モバイル・エージェントに返された場合には、前記モバイル・ノードが前記第１のプロキシ・モバイル・エージェントに付属されていることを判定し、前記パケットが前記ホーム・エージェントから前記第１のプロキシ・モバイル・エージェントに返されない場合には、前記モバイル・ノードが前記第１のプロキシ・モバイル・エージェントに付属されなくなったことを判定することと、
前記モバイル・ノードが前記第１のプロキシ・モバイル・エージェントに付属されなくなったことが判定された結果、前記経路最適化をキャンセルする要求を前記第１のプロキシ・モバイル・エージェントから前記応答ノードに送信することと、
を含む。
前記モバイル・ノードと前記応答ノードとの間の前記最適化経路を確立する前に、
前記モバイル・ノード及び前記応答ノードが同一のプロキシ・モバイルＩＰドメインに属することを確立することと、
経路最適化要求を前記第１のプロキシ・モバイル・エージェントから前記第２のプロキシ・モバイル・エージェントを介して前記応答ノードに送信することと、
前記第１のプロキシ・モバイル・エージェントにおいて前記要求の肯定確認応答を受信すると、前記第１のプロキシ・モバイル・エージェントにおいて前記第２のプロキシ・モバイル・エージェントのソース・アドレスを含むバインディング・キャッシュ・エントリを作成することと、
を含む請求項１に記載の方法。
前記第１のプロキシ・モバイル・エージェントが、前記モバイル・ノードが前記第１のプロキシ・モバイル・エージェントに付属されなくなった時点を判定する前に、前記モバイル・ノード宛てのパケットを、前記モバイル・ノード、ホーム・エージェント、及び、少なくとも１つの隣接プロキシ・モバイル・エージェントに転送することを含む請求項１に記載の方法。
前記モバイル・ノードが前記第１のプロキシ・モバイル・エージェントに付属されなくなったことが判定された結果、前記ホーム・エージェントへのパケットの転送をキャンセルすることを更に含む、請求項３に記載の方法。
前記経路最適化をキャンセルする前記要求は、前記応答ノードにおいて前記モバイル・ノードのバインディング・キャッシュ・エントリを削除する要求である、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法。
応答ノードから送信されるパケットを受信する受信機能と、
前記パケットをモバイル・ノード及び前記モバイル・ノードのホーム・エージェントに送信する第１の送信機能と、
前記送信されたパケットが前記ホーム・エージェントから返された場合には、前記モバイル・ノードが前記第１のプロキシ・モバイル・エージェントに付属されていることを判定し、前記送信されたパケットが前記ホーム・エージェントから返されない場合には、前記モバイル・ノードが前記第１のプロキシ・モバイル・エージェントに付属されなくなったことを判定する手段と、
前記判定の結果、経路最適化をキャンセルする要求を応答ノードに送信する第２の送信機能と、
を備えるプロキシ・モバイル・エージェント。
前記モバイル・ノード及び前記応答ノードが同一のプロキシ・モバイルＩＰドメインに属することを判定する手段、
経路最適化要求を前記プロキシ・モバイル・エージェントから別のプロキシ・モバイル・エージェントを介して前記応答ノードに送信する第３の送信機能、
前記要求の肯定確認応答を受信する第２の受信機能、及び、
前記別のプロキシ・モバイル・エージェントのソース・アドレスを含むバインディング・キャッシュ・エントリを作成する手段、
を備える請求項６に記載のプロキシ・モバイル・エージェント。