JPWO2006038268A1

JPWO2006038268A1 - アクセスサービスネットワークシステム、アクセス装置、ｌ２ｔｐトンネル集線装置およびホームエージェント、並びにアクセスサービス提供方法

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Publication number: JPWO2006038268A1
Application number: JP2006539096A
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Inventors: 清水　桂一; 桂一清水
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Filing date: 2004-10-01
Publication date: 2008-05-15
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Abstract

端末（１１）を収容し、レイヤ２データをトンネルする複数のＬＡＣ（２ａ，２ｂ）と、トンネルとレイヤ２データを終端するＬＮＳ（３ａ，３ｂ）と、ホームエージェント（４）とを有するアクセスサービスネットワークに、端末（１１）とＩＳＰネットワーク（１０ａ〜１０ｃ）との間の通信コネクションをＬ２ＴＰを用いて確立するアクセスサービスネットワークシステムであって、ＬＡＣ（２ａ）は、端末（１１）がＬＮＳ（３ａ）へアクセスすると、ＬＮＳ（３ａ）との間でＬ２ＴＰトンネルを生成する仮想アクセスインスタンス（２０ａ）を端末（１１）ごとに生成し、端末（１１）が他のＬＡＣ（２ｂ）へ移動すると、移動先のＬＡＣ（２ｂ）に仮想アクセスインスタンス（２０ｂ）を移動させ、ホームエージェント（４）は、仮想アクセスインスタンス宛てのメッセージをＭｏｂｉｌｅＩＰによって送信する。

Description

この発明は、ユーザの端末と、この端末に対してインターネットサービスプロバイダが有するネットワークまでの通信路とを含むアクセスサービスネットワークシステムと、このアクセスサービスネットワークシステムで使用されるアクセス装置、Ｌ２ＴＰトンネル集線装置およびホームエージェントに関するものである。また、このアクセスサービスネットワークシステムにおけるユーザの端末へのアクセスサービス提供方法にも関するものである。

ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）回線を介してユーザにインターネットアクセスサービスを提供する場合、たとえばユーザ宅内のＡＤＳＬ終端装置はアナログ電話回線を介して電話局内に設置されたアクセスサービスネットワーク事業者（ＡＤＳＬ回線を提供する事業者）が有するアクセス装置と接続される。アクセスサービスネットワーク事業者は、ユーザのデータをアクセス装置とインターネットサービスプロバイダ（以下、ＩＳＰという）が有するサーバ装置との間で送受信するためのネットワーク（以下、アクセスサービスネットワークという）を提供する。一般に、ユーザ認証はＩＳＰにて行われるため、ユーザデータは認証機構を持ったＰＰＰ（Point to Point Protocol）プロトコルを使用して送受信されるのが一般的であり、ＰＰＰのデータはアクセス装置とサーバ装置の間でＩＰ（Internet Protocol）パケットのトンネル技術を使用して配送される。このためのトンネリングメカニズムはレイヤ２トンネルプロトコル（以下、Ｌ２ＴＰという）として規定されている（たとえば、非特許文献１参照）。このようなアクセスサービスネットワークにおいては、ユーザの端末が固定的な端末で移動しないことを前提としており、移動する端末に対しては考慮されていない。

一方で、通常のＩＰネットワークにおいて移動端末に対して通信を保証する機構が各種提案されている。概略的には、移動よってＩＰサブネットが変化すると、移動端末が使用するＩＰアドレスの変化により通信のセションが切れてしまうので、ＭｏｂｉｌｅＩＰによって通信のセションを保持して、移動しながらの通信を保証している（たとえば、非特許文献２参照）。

移動端末の移動に対して通信を保証する機構を有する従来の技術として、たとえば、ＭｏｂｉｌｅＩＰの機能を移動端末が持つことを前提に、企業内のプライベートＩＰアドレスを持った移動端末が、ファイアウォールの外部にあるネットワークからＭｏｂｉｌｅＩＰを使用して企業内のネットワークにアクセスする方法が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。この方法では、ファイアウォールなどのセキュリティ機能を有する企業の所有物であるホームエージェントを想定し、これをＩＳＰなど外部網にコロケートして置き、ホームエージェントが移動端末との間にセキュアなＭｏｂｉｌｅＩＰトンネルを張って安全な通信を保障するとともに、ホームエージェントが企業に対してもセキュアなＶＰＮトンネルを張ることを特徴とする。これにより、移動端末は企業のプライベートＩＰアドレスをＭｏｂｉｌｅＩＰのホームＩＰアドレスとして使用できるとともに、セキュアなトンネル通信が可能になる。

W. Townsley, A. Valencia, A. Rubens, G. Pall, G. Zorn, B. Palter, "Request for Comments: 2661, Layer Two Tunneling Protocol "L2TP"", August 1999, pages 3-9, [online], retrieved from the Internet: <URL: http://www.ietf.org/rfc/rfc2661.txt> C. Perkins, "Request for Comments: 2002, IP Mobility Support", October 1996, pages 8-11, [online], retrieved from the Internet: <URL: http://www.ietf.org/rfc/rfc2002.txt> 特開２００４−１３５２４８号公報

ところで、上記非特許文献１に規定されるアクセス方法においては、あくまでＩＳＰがユーザ認証を実行するため、アクセスサービスネットワーク事業者は、ＰＰＰのデータのコネクション（以下、ＰＰＰコネクションという）を、アクセス装置であるＬＡＣ（L2TP Access Concentrator、Ｌ２ＴＰアクセスコンセントレータ）を介してサーバ装置であるＬＮＳ（L2TP Network Server、Ｌ２ＴＰネットワークサーバ）までＬ２ＴＰを利用して伝送する必要がある。アクセスサービスネットワークが移動端末を収容する場合、特に移動端末がＬＡＣ（アクセス装置）を跨って移動した場合には、ＰＰＰコネクションが切れてしまうため、移動端末はＬ２ＴＰを使用して再度ＰＰＰコネクションを張り直す必要が生じる。移動端末のＩＰアドレスはＰＰＰコネクション設定時に取得するため、ＰＰＰコネクションを張り直すとＩＰアドレスが変化し、アプリケーションにとって通信がシームレスに継続できないという問題点があった。つまり、移動端末を収容するアクセスサービスネットワーク事業者が抱える問題点は、ＰＰＰコネクションに対し移動透過性が保証されないことである。

このような端末の移動時に端末のＩＰアドレスが変化し、通信が継続できなくなる問題点は、非特許文献２に記載のＭｏｂｉｌｅＩＰをベース技術として使用することで解決できる。たとえば、特許文献１に記載の方法では、プライベートネットワークを持つ企業にＭｏｂｉｌｅＩＰを適用し、外部網から安全にプライベートＩＰアドレスを使用して通信を行う方法において、プライベートＩＰアドレスをセキュアにトンネルするためにＭｏｂｉｌｅＩＰを利用している。しかしながら、この技術はプライベートＩＰアドレスを有するデータフローに移動透過性を与えるものではあるが、ＰＰＰコネクションに移動透過性を与えるものではない。これはＰＰＰコネクションがレイヤ２の技術でありＩＰレイヤの下で動作するのに対し、ＭｏｂｉｌｅＩＰ技術がＩＰレイヤに移動透過性を与える技術であることに起因する。つまり、移動端末にＭｏｂｉｌｅＩＰ技術を適用しても、上記非特許文献１に記載のアクセスサービスネットワーク事業者が抱える問題点を解決することができない。

この発明は、上記に鑑みてなされたもので、移動端末を収容するアクセスサービスネットワーク事業者のアクセス装置が設定するＰＰＰコネクションに移動透過性を与えることが可能なアクセスサービスネットワークシステムを得ることを目的とする。また、このアクセスサービスネットワークシステムに使用されるアクセス装置、Ｌ２ＴＰトンネル集線装置およびホームエージェントを得ることも目的とする。さらに、このアクセスサービスネットワークシステムにおけるアクセスサービス提供方法を得ることも目的とする。

上記目的を達成するため、この発明にかかるアクセスサービスネットワークシステムは、移動端末を収容し、該移動端末からのレイヤ２データをＩＰパケットでトンネルする複数のアクセス装置と、前記トンネルと前記レイヤ２データを終端し、前記移動端末の接続先ネットワークに接続されるサーバ装置と、通信中の前記移動端末の前記アクセス装置間を跨る移動に対して通信を継続するためのホームエージェントと、を有するアクセスサービスネットワークに、前記移動端末と前記接続先ネットワークとの間の通信コネクションを、Ｌ２ＴＰを用いて確立するアクセスサービスネットワークシステムであって、前記アクセス装置は、前記移動端末が前記サーバ装置へアクセスすると、該サーバ装置との間でＬ２ＴＰトンネルを生成する仮想アクセスインスタンスを前記移動端末ごとに生成する仮想アクセスインスタンス生成手段と、前記移動端末が前記アクセス装置間を跨るように移動した場合に、移動先のアクセス装置に前記仮想アクセスインスタンスを移動させる仮想アクセスインスタンス移動手段と、を備え、前記仮想アクセスインスタンスは、生成されたときまたは異なるアクセス装置の配下に移動したときに、生成されたまたは移動先のアクセス装置を気付けアドレスとする位置登録を前記ホームエージェントに行う手段を備え、前記ホームエージェントは、前記仮想アクセスインスタンスからの位置登録により、前記仮想アクセスインスタンスの気付けアドレスと、前記仮想アクセスインスタンスの生成時に最初に割り当てたホームアドレスとを対応付けた仮想アクセスインスタンスアドレス情報を格納する手段と、前記仮想アクセスインスタンスのホームアドレスを宛て先とするメッセージを、前記仮想アクセスインスタンスアドレス情報に基づいて気付けアドレスにＭｏｂｉｌｅＩＰトンネルを用いて送信する手段と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、アクセスサービスネットワークシステムのアクセス装置が設定するＰＰＰコネクションに移動透過性を与えることができる。つまり、アクセス装置は、電話回線だけではなく無線ＬＡＮやＣＤＭＡなどの無線通信技術を利用して移動端末を収容することができ、移動端末は移動しながらでもＩＳＰへアクセスすることができる。

図１は、この発明によるアクセスサービスネットワークシステムの構成の一例を模式的に示す図である。図２は、端末が最初にアクセスサービスネットワークシステムに無線アクセスしたときの動作処理の手順を示すシーケンス図である。図３は、端末が異なるＬＡＣ配下へと移動したときのアクセスサービスネットワークシステムの動作処理を示すシーケンス図である。図４は、この発明によるアクセスサービスネットワークシステムの実施の形態２の構成の一例を模式的に示す図である。図５は、Ｌ２ＴＰコンセントレータを含むアクセスサービスネットワークのプロトコルスタックを模式的に示す図である。図６は、端末が最初にアクセスサービスネットワークに無線アクセスしたときの動作処理の手順を示すシーケンス図である。図７は、Ｌ２ＴＰトンネルのマッピング表の一例を示す図である。図８は、この発明によるアクセスサービスネットワークシステムの実施の形態３の構成の一例を示す図である。図９は、アクセスサービスネットワークシステムのプロトコルスタックを模式的に示す図である。図１０は、この発明によるアクセスサービスネットワークシステムの実施の形態４の構成の一例を示す図である。図１１は、アクセスサービスネットワークシステムにおける最適化したプロトコルスタックの一例を模式的に示す図である。図１２は、アクセスサービスネットワークシステムにおける最適化したプロトコルスタックの一例を模式的に示す図である。図１３は、この発明によるアクセスサービスネットワークシステムの実施の形態７の構成の一例を模式的に示す図である。図１４は、端末が最初にアクセスサービスネットワークに無線アクセスしたときの動作処理の手順を示すシーケンス図である。図１５は、端末が異なるＬＡＣ配下に移動したときの動作処理を示すシーケンス図である。図１６は、Ｌ２ＴＰトンネル対応付け情報の一例を示す図である。図１７は、端末が異なるＬＡＣ配下に移動したときの動作処理を示すシーケンス図である。図１８は、この発明によるアクセスサービスネットワークシステムの実施の形態８の構成の一例を示す図である。図１９は、この発明によるアクセスサービスネットワークシステムの実施の形態３の構成の一例を示す図である。

符号の説明

１ＩＰネットワーク
１Ａネットワーク
２ａ，２ｂ，８ａ，８ｂＬＡＣ
３，３ａ，３ｂＬＮＳ
４ホームエージェント
５ａ〜５ｆアクセスポイント
６Ｌ２ＴＰコンセントレータ
７Ｌ２ＴＰコンセントレータ機能付きホームエージェント
１０ａ〜１０ｃＩＳＰネットワーク
１１端末
２０ａ，２０ｂ仮想アクセスインスタンス

以下に添付図面を参照して、この発明にかかるアクセスサービスネットワークシステム、アクセスサービスネットワークシステムに使用されるアクセス装置、Ｌ２ＴＰトンネル集線装置およびホームエージェント、並びにアクセスサービス提供方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。

実施の形態１．
図１は、この発明にかかるアクセスサービスネットワークシステムの構成の一例を模式的に示す図である。このアクセスサービスネットワークシステムは、それぞれのＩＳＰ（インターネットサービスプロバイダ）が有するＩＳＰネットワーク１０ａ〜１０ｃと、これらのＩＳＰネットワーク１０ａ〜１０ｃに接続され、アクセスサービスネットワーク事業者のバックボーンとなるＩＰネットワーク１と、ＩＰネットワーク１を介してＩＳＰネットワーク１０ａ〜１０ｃへアクセスするユーザの有する端末１１とを備えて構成される。

ＩＰネットワーク１は、ルータやレイヤ２スイッチなどで構成され、ユーザの端末１１とＩＳＰネットワーク１０ａ〜１０ｃとの間のデータをＬ２ＴＰに基づいて送信する。このＩＰネットワーク１には、ユーザの有する端末１１を収容するＬＡＣ２ａ，２ｂが設置される。ＬＡＣ（Ｌ２ＴＰアクセスコンセントレータ）２ａ，２ｂは、Ｌ２ＴＰ転送網であるＩＰネットワーク１のユーザ側のエッジに配置されるアクセス装置の一種であり、Ｌ２ＴＰによって形成されるトンネルの始点となるものである。このＬＡＣ２ａ，２ｂには、端末１１を無線で収容するために設置される無線ＬＡＮ（Local Area Network）やＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）のアクセスポイント（図中、ＡＰと表記）５ａ〜５ｄが接続される。アクセスポイント５ａ〜５ｄは、無線ＬＡＮ方式やＣＤＭＡ方式などの任意の方式で端末１１と無線通信を行う。また、ＩＰネットワーク１のＩＳＰネットワーク１０ａ〜１０ｃとの境界部には、ＬＮＳ（Ｌ２ＴＰネットワークサーバ）３ａ，３ｂが設置されている。このＬＮＳ３ａ，３ｂは、Ｌ２ＴＰによって形成されるトンネルの終点（もう一方の始点）となるものであり、ＩＳＰがＬＮＳ３ａ，３ｂを所有する場合にはＩＳＰのサーバ装置であり、アクセスサービスネットワーク事業者がＬＮＳ３ａ，３ｂを所有する場合には複数のＩＳＰネットワークが接続されることもある。さらに、ＩＰネットワーク１内部には、ＭｏｂｉｌｅＩＰのホームエージェント（図中、ＨＡと表記）４が設置される。

端末１１は、無線ＬＡＮ方式やＣＤＭＡ方式などのアクセスポイント５ａ〜５ｄに対応した所定の方式でアクセスポイント５ａ〜５ｄと無線通信を行い、ＩＳＰネットワーク１０ａ〜１０ｃから所望の情報を得ることが可能な情報通信端末から構成される。ここでは、ユーザの移動とともに複数のアクセスポイント５ａ〜５ｄ間をまたがって移動通信することができる端末１１を例に挙げて説明する。

ここで、ＬＡＣ２ａ，２ｂは、従来から使用されている装置構成に加えて、ＰＰＰｏＥ（Point to Point Protocol over Ethernet（登録商標））セッションの開始要求を行ったユーザの端末１１に対して仮想アクセスインスタンス（図中、仮想ＬＡＣと表記）２０ａ，２０ｂを内部的に生成する仮想アクセスインスタンス生成手段と、ＬＡＣ２ａ，２ｂ間を跨る端末１１の移動（ハンドオーバ）に対して、該端末１１に対応する仮想アクセスインスタンス２０ａ，２０ｂに関する情報を移動先のＬＡＣに送信する仮想アクセスインスタンス移動手段と、を備えることを特徴とする。

この仮想アクセスインスタンス２０ａ，２０ｂは、アクセスサービスネットワークシステムにアクセスした端末１１に対応して生成されるものであり、アクセス先に接続されるＬＮＳ３ａ，３ｂとの間でＬ２ＴＰコネクションを設定する機能を有する。上記したように仮想アクセスインスタンス２０ａ，２０ｂは、端末１１の移動に伴って、端末１１と無線通信するアクセスポイント５ａ〜５ｄを収容するＬＡＣ２ａ，２ｂ間を移動するので、この仮想アクセスインスタンス２０ａ，２０ｂがＭｏｂｉｌｅＩＰを使用してＬＮＳ３ａ，３ｂとの間で通信を行う形となる。そのため、仮想アクセスインスタンス２０ａ，２０ｂは、ホームＩＰアドレスと気付けアドレスを有しており、ホームエージェント４に対して現在位置を登録する機能も有している。ただし、ホームＩＰアドレスは、初期状態では仮想アクセスインスタンス２０ａ，２０ｂに設定されていないので、ホームエージェント４に対して最初の現在位置登録を行った際に、ホームエージェント４から割り当てられる。

また、ホームエージェント４は、従来から使用されている装置構成に加えて、ＬＡＣ２ａ，２ｂ内部で生成された仮想アクセスインスタンス２０ａ，２０ｂから最初に位置登録を受けると、その仮想アクセスインスタンス２０ａ，２０ｂに対してホームＩＰアドレスを割り当てる機能を有している。また、ＬＡＣ２ａ，２ｂ間を移動しながら通信する仮想アクセスインスタンス２０ａ，２０ｂの位置（気付けアドレス）とホームＩＰアドレスとを対応付けた仮想アクセスインスタンスアドレス情報を保持し、仮想アクセスインスタンス２０ａ，２０ｂについてのホームエージェントとしても機能する。つまり、仮想アクセスインスタンス２０ａ，２０ｂとＬＮＳ３ａ，３ｂとの間の通信を、仮想アクセスインスタンス２０ａ，２０ｂとの間でＭｏｂｉｌｅＩＰトンネルを使用して送信する。

このような構成のアクセスサービスネットワークシステムにおける通信方法について、シーケンス図を参照しながら説明する。図２は、端末が最初にアクセスサービスネットワークシステムに無線アクセスしたときの動作処理の手順を示すシーケンス図である。たとえば、図１において端末１１がアクセスポイント５ｂ、ＬＡＣ２ａを介して、ＩＳＰネットワーク１０ａのサーバ装置であるＬＮＳ３ａにアクセスしたとすると、端末１１は汎用的なＰＰＰｏｖｅｒＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）（以下、ＰＰＰｏＥという）やＰＰＰｏｖｅｒＲａｄｉｏの手順を開始する。以下では、特にＰＰＰｏＥを前提にして説明を行う。

まず端末１１は、アクセスポイント５ｂを介してＰＰＰｏＥセッションを確立するためのディスカバリ処理を実施する。つまり、端末１１は、PPPoE Active Discovery Initiation（以下、PADIという）を送信し（ＳＱ１０１）、これを受信したＬＡＣ２ａはPPPoE Active Discovery Offer（以下、PADOという）で端末１１に対して応答する（ＳＱ１０２）。これらのやり取りによってＬＡＣ２ａと端末１１は互いのＭＡＣアドレスを認識することができる。ついで、端末１１はＬＡＣ２ａに対してPPPoE Active Discovery Request（以下、PADRという）でＰＰＰｏＥセッションの開始を正式に要求する（ＳＱ１０３）。これにより、ＬＡＣ２ａは、この端末１１を扱う仮想アクセスインスタンス２０ａを内部的に生成する（ＳＱ１０４）。

ＬＡＣ２ａ内に生成された仮想アクセスインスタンス２０ａは、Binding Updateをホームエージェント４に送信するが、このとき、気付けアドレスにＬＡＣ２ａのＩＰアドレスを設定し、ホームアドレスにたとえばＮＡＩ（Network Access Identifier）を設定する（ＳＱ１０５）。ＮＡＩはＰＰＰコネクションにおいて端末１１を識別するＩＤであり、たとえば意味的にはＭＡＣアドレスなどが想定される。ホームエージェント４は、Binding Updateを受け取ると、仮想アクセスインスタンス２０ａが以後使用するホームＩＰアドレスを割り当て、このホームＩＰアドレスをその位置（気付けアドレス＝ＬＡＣ２ａのＩＰアドレス）に対応付けた仮想アクセスインスタンスアドレス情報を記憶した後、Binding Update AckをＬＡＣ２ａに通知する（ＳＱ１０６）。

つぎに、仮想アクセスインスタンス２０ａはＬ２ＴＰを使用してＬＮＳ３ａとの間でＬ２ＴＰコネクションを設定するが、ＬＮＳの選択やＬ２ＴＰコネクションの設定手順は従来のＬ２ＴＰの仕様に準じるものとする。つまり、仮想アクセスインスタンス２０ａはStart-Control-Connection-Request（以下、SCCRQという）〜Start-Control-Connection-Reply（以下、SCCRPという）〜Start-Control-Connection-Connected（以下、SCCCNという）〜Zero-Length Body（以下、ZLBという） ACKにてＰＰＰコネクションを伝送するためのＬ２ＴＰトンネルのＩＤ（以下、Ｌ２ＴＰトンネルＩＤという）を交換し（ＳＱ１０７）、Incoming-Call-request（以下、ICRQという）〜Incoming-Call-reply（以下、ICRPという）〜Incoming-Call-Connected（以下、ICCNという）にてＬ２ＴＰトンネル中でＰＰＰコネクションを識別するセッションのＩＤ（以下、Ｌ２ＴＰセッションＩＤという）を交換する（ＳＱ１０８）。また、仮想アクセスインスタンス２０ａは、決定したＬ２ＴＰセッションＩＤを端末１１にPPPoE Active Discovery Session-confirmation（以下、PADSという）で返送する（ＳＱ１０９）。この段階で端末１１のＰＰＰコネクションが、Ｌ２ＴＰトンネルにより、ＬＡＣ２ａの仮想アクセスインスタンス２０ａを介してＬＮＳ３ａまで到達する。また、仮想アクセスインスタンス２０ａはホームＩＰアドレスを使用してＬＮＳ３ａと通信するため、上記の通信はホームエージェント４を介した通信になり、ホームエージェント４とＬＡＣ２ａ間に生成されるＬ２ＴＰトンネルは、ＭｏｂｉｌｅＩＰのＩＰｉｎＩＰトンネルに包まれる形となる。

そして、端末１１はＰＰＰコネクションの中で、ＩＳＰネットワーク１０ａを管理するＩＳＰのサーバ装置（ここでは、ＬＮＳ３ａ）との間で、Link Control Protocol（以下、LCPという）ネゴシエーション、Challenge Handshake Authentication Protocol（以下、、CHAPという）やPassword Authentication Protocol（以下、PAPという）認証、Internet Protocol Control Protocol（以下、IPCPという）などの手順を実行し、ＩＳＰによるＩＰアドレス割り当てなどの処理を行う（ＳＱ１１０）。これによって、Ｌ２ＴＰトンネルを用いたＰＰＰデータの通信が開始される（ＳＱ１１１）。なお、このとき、必要であれば、仮想アクセスインスタンス２０ａは認証キーやＩＰアドレスをスヌープ手段などで取得してもよい。

図３は、端末が異なるＬＡＣ配下へと移動したときのアクセスサービスネットワークシステムの動作処理を示すシーケンス図である。ここでは、図１において端末１１がＬＡＣ２ａの配下から、アクセスポイント５ｃと無線通信を行ってＬＡＣ２ｂの配下に移動したものとする。まず、端末１１はPADIとPADOの手順でやり取りされるＬＡＣのアドレスを用いて、それまでのＬＡＣ２ａとは異なるＬＡＣ２ｂの配下に移動したこと、つまりハンドオーバしたことを検出する（ＳＱ２０１〜ＳＱ２０３）。ついで、端末１１はハンドオーバ要求を示すパラメータを追加したPADRを移動先のＬＡＣ２ｂに送信する（ＳＱ２０４）。このとき、端末１１はPADRに移動元のＬＡＣ２ａのＭＡＣアドレスを設定するものとする。

移動先のＬＡＣ２ｂは端末１１から受信したPADR中のハンドオーバ要求を検出すると、PADRに設定される移動元のＭＡＣアドレスから抽出したＬＡＣ２ａとの間で、端末１１がＩＰネットワーク１を介してＩＳＰのサーバ装置（ここでは、ＬＮＳ３ａ）にアクセスするのに必要な移動端末情報の転送（以下、コンテキスト転送という）を開始する（ＳＱ２０５〜ＳＱ２０６）。コンテキスト転送において、移動先のＬＡＣ２ｂは端末１１のを識別するＩＤ（たとえば、ＭＡＣアドレス）を移動元のＬＡＣ２ａに通知し、ＬＡＣ２ａはこの端末１１のＩＤに対応する仮想アクセスインスタンス２０ａを抽出する。そして、ＬＡＣ２ａは、その仮想アクセスインスタンス２０ａが有するホームＩＰアドレス、Ｌ２ＴＰトンネルＩＤ、Ｌ２ＴＰセッションＩＤ、その他必要に応じて認証キーや端末１１のＩＰアドレスなどの移動端末情報を、ＬＡＣ２ｂに転送するとともに、ＬＮＳ３ａとの間のＬ２ＴＰセッションを解放する。ＬＡＣ２ｂは、この転送された移動端末情報を受信した時点で端末１１を扱う仮想アクセスインスタンス２０ｂを生成する。つまり、端末１１の移動に伴って、仮想アクセスインスタンスもＬＡＣ２ａからＬＡＣ２ｂに移動することになる（ＳＱ２０７）。

そして、移動先のＬＡＣ２ｂ内に生成された仮想アクセスインスタンス２０ｂは、ホームエージェント４に新たな位置登録を行う。つまり、ＬＡＣ２ｂは、ホームＩＰアドレスとＬＡＣ２ｂのＩＰアドレスである気付けアドレスとを含むBinding Updateをホームエージェント４に送信する（ＳＱ２０８）。ホームエージェント４は、ＬＡＣ２ｂからBinding Updateを受信すると、端末１１に対応する仮想アクセスインスタンス２０ｂのホームＩＰアドレスと気付けアドレスの組などを含む仮想アクセスインスタンスアドレス情報を自装置内に格納して、Binding Update Ackを端末１１に対して送信する（ＳＱ２０９）。そして、ＬＡＣ２ｂは、作成したＬ２ＴＰセッションＩＤを含むPADSを端末１１に返送する（ＳＱ２１０）。この後、端末１１は必要であれば仮想アクセスインスタンス２０ｂとの間で簡易な認証手順やＩＰアドレス確認手順を実施し（ＳＱ２１１）、端末１１とＩＳＰネットワーク１０ａのＬＮＳ３ａとの間でデータ通信が行われる（ＳＱ２１２）。

以上の手順によって、ホームエージェント４とＬＡＣ２ａとの間に最初に作成されたＬ２ＴＰトンネルは、端末１１の異なるＬＡＣ間の移動に伴ってＭｏｂｉｌｅＩＰのＩＰｉｎＩＰトンネルによって新たな配送先であるＬＡＣ２ｂに伝送される。つまり、ＬＡＣとＬＮＳとの間の通信はホームエージェント４を介した通信であるので、ＬＮＳからＬＡＣへのメッセージは一度ホームエージェント４に送られ、ホームエージェント４は、自装置に登録された仮想アクセスインスタンスアドレス情報に基づいて、メッセージの宛て先ＩＰアドレスに対応する仮想アクセスインスタンスの気付けアドレスを抽出し、その気付けアドレスに受信したメッセージをＭｏｂｉｌｅＩＰカプセリングにより送信する。これによって、ＬＮＳ３ａ，３ｂには通信相手である仮想アクセスインスタンス２０ａ，２０ｂのＬＡＣ２ａ，２ｂ間の移動が隠蔽できるので、ＬＮＳ３ａ，３ｂは端末１１が移動したことを把握する必要がなく、そのための処理もＬＮＳ３ａ，３ｂ側で行う必要もない。

この実施の形態１によれば、アクセスサービスネットワーク事業者が管理するアクセス装置（ＬＡＣ２ａ，２ｂ）に収容される端末１１が、ＩＳＰネットワーク１０ａ〜１０ｃにアクセスしながら移動している場合でも、アクセス装置（ＬＡＣ２ａ，２ｂ）が設定するＰＰＰコネクションに移動透過性を与えることができ、スムーズなＩＳＰネットワーク１０ａ〜１０ｃへの接続サービスを提供することができる。またアクセスサービスネットワークシステムの構成上、従来のＶＰＮ管理装置のような集中制御装置がないため、障害耐性に強いネットワーク網を提供することができるという効果を有する。

実施の形態２．
図４は、この発明にかかるアクセスサービスネットワークシステムの実施の形態２の構成の一例を模式的に示す図である。このアクセスサービスネットワークシステムは、実施の形態１の図１において、各ＬＡＣ２ａ，２ｂ内部の仮想アクセスインスタンス２０ａ，２０ｂからの複数のＬ２ＴＰトンネルを一本のＬ２ＴＰトンネルに束ねてＬＮＳ３へと配送するＬ２ＴＰコンセントレータ６を、ＩＰネットワーク１内にさらに備える構成を有する。また、このアクセスサービスネットワークシステムでは１つのＬＮＳ３に複数のＩＳＰネットワーク１０ａ，１０ｂが接続され、１つのＬＮＳ３に対して１つのＬ２ＴＰコンセントレータ６が設けられている場合が示されている。なお、実施の形態１の図１と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略している。

Ｌ２ＴＰコンセントレータ６は、ＬＡＣ２ａ，２ｂ側ではＬＡＣ２ａ，２ｂ（仮想アクセスインスタンス２０ａ，２０ｂ）からＬＮＳ３へと接続される個々のＬ２ＴＰトンネル１３を束ね、ＬＮＳ３側ではこれらのＬ２ＴＰトンネル１３を束ねた１本のＬ２ＴＰトンネル１４でＬＮＳ３と接続されている。つまり、このＬ２ＴＰコンセントレータ６は、Ｌ２ＴＰトンネルの集線装置の役割を有する。このような役割を有することによって、Ｌ２ＴＰコンセントレータ６は、ＬＡＣ２ａ，２ｂとの間で生成されるＬ２ＴＰトンネル１３のセッション１５ａと、ＬＮＳ３との間で生成されるＬ２ＴＰトンネル１４のセッション１５ｂとを動的に対応付ける機能を有する。そのため、Ｌ２ＴＰコンセントレータ６は、Ｌ２ＴＰトンネル１３のセッション１５ａと、Ｌ２ＴＰトンネル１４のセッション１５ｂとを対応付けたＬ２ＴＰトンネル対応付け情報を有している。

なお、図４において、仮想アクセスインスタンス２０ｂとＬ２ＴＰコンセントレータ６との間にはＬ２ＴＰトンネル１３が作成されているが、そのうちの仮想アクセスインスタンス２０ｂとホームエージェント４との間では、Ｌ２ＴＰトンネル１３がさらにＭｏｂｉｌｅＩＰトンネル１２に包まれている構造となっている。

図５は、Ｌ２ＴＰコンセントレータを含むアクセスサービスネットワークのプロトコルスタックを模式的に示す図であり、図６は、端末が最初にアクセスサービスネットワークに無線アクセスしたときの動作処理の手順を示すシーケンス図であり、図７は、Ｌ２ＴＰトンネルのマッピング表の一例を示す図である。図５では、ＬＡＣ（仮想アクセスコンセントレータ）、ホームエージェント、Ｌ２ＴＰコンセントレータおよびＬＮＳにおけるプロトコルスタックを示しているが、この図に示されるように、Ｌ２ＴＰコンセントレータ６はＬ２ＴＰ手順を一旦終端する。特に、図６のシーケンス図のＬＡＣとＬＮＳとの間で行われるSCCRQ〜SCCRP〜SCCCN〜ZLB ACKによるＬ２ＴＰトンネルＩＤの交換手順（ＳＱ３０７）と、ICRQ〜ICRP〜ICCNのＬ２ＴＰセッションＩＤの交換手順（ＳＱ３０８）を終端し中継する。これにより、Ｌ２ＴＰコンセントレータ６は自身のＬ２ＴＰトンネルＩＤとＬ２ＴＰセションＩＤの割り当て、およびＬ２ＴＰトンネルのＬ２ＴＰトンネルＩＤとＬ２ＴＰセッションＩＤの付け替えを行って、図７に示されるＬ２ＴＰトンネル対応付け情報を動的に作り上げる機能を有する。

図７の項目「仮想ＬＡＣ」には、ＬＡＣ内に生成される仮想アクセスインスタンスとＬＮＳ（Ｌ２ＴＰコンセントレータ）との間で設定したＬ２ＴＰのトンネルとセッションに、仮想アクセスインスタンスが独自に付したＬ２ＴＰトンネルＩＤとＬ２ＴＰセッションＩＤの組合せが示されている。項目「Ｌ２ＴＰコンセントレータ」の左側には、ＬＮＳ（Ｌ２ＴＰコンセントレータ）と仮想アクセスインスタンスとの間で設定したＬ２ＴＰのトンネルとセッションに、Ｌ２ＴＰコンセントレータが独自に付したＬ２ＴＰトンネルＩＤとＬ２ＴＰセッションＩＤの組合せが示されており、その右側には、Ｌ２ＴＰコンセントレータとＬＮＳとの間で設定したＬ２ＴＰのトンネルとセッションに、Ｌ２ＴＰコンセントレータが独自に付したＬ２ＴＰトンネルＩＤとＬ２ＴＰセッションＩＤとの組合せが示されている。同様に、項目「ＬＮＳ」には、ＬＮＳとＬ２ＴＰコンセントレータとの間で設定したＬ２ＴＰのトンネルとセッションに、ＬＮＳが独自に付したＬ２ＴＰトンネルＩＤとＬ２ＴＰセッションＩＤとの組合せが示されている。このマッピング表の項目「Ｌ２ＴＰコンセントレータ」に対応する部分が、Ｌ２ＴＰコンセントレータ６が作成するＬ２ＴＰトンネル対応付け情報に対応している。たとえば行７０１では、ＬＡＣ２ａ内部の仮想アクセスインスタンス１がＬＮＳとの間に生成したＬ２ＴＰトンネルについてのＬ２ＴＰトンネルＩＤとＬ２ＴＰセッションＩＤの組合せが、それぞれの項目に格納されている。これらは同一のＬ２ＴＰセッションに対してそれぞれの装置で独自に識別子が割り当てられるために、それぞれを対応付けるためのものである。

Ｌ２ＴＰコンセントレータ６では、仮想アクセスインスタンスにつながるＬ２ＴＰトンネル中のＬ２ＴＰセッションが、ＬＮＳ側につながる１本のＬ２ＴＰトンネル中のＬ２ＴＰセッションと１対１に対応付けられている。この対応付けは、ＬＡＣとＬＮＳとの間で行われるメッセージのやり取りを終端し、中継する際に作り上げられる。これにより、Ｌ２ＴＰコンセントレータ６は、仮想アクセスインスタンス２０ａ，２０ｂからはＬＮＳ３に見え、ＬＮＳ３からはＬＡＣ２ａ，２ｂに見える。特に、ＬＮＳ３から見て複数のＬ２ＴＰセッションが一つのＬ２ＴＰトンネルの中にまとめられるために、ＬＮＳ３にとって端末に対応する仮想アクセスインスタンス群は一つのＬＡＣに見えることになる。

なお、図６に示されるシーケンス図は、図２のシーケンス図のホームエージェントとＬＮＳとの間にＬ２ＴＰコンセントレータが配置された点が図２とは異なるが、処理の内容は図２のものと同一であるのでその説明を省略する。また、仮想アクセスインスタンスが異なるＬＡＣ間を移動した場合の動作処理の手順も、実施の形態１の図３と同様であるので、その説明を省略している。

この実施の形態２によれば、ＬＮＳに、全ての仮想アクセスインスタンスを一つのＬＡＣとして見せることが可能になり、たとえば固定端末用に設置済みの汎用のＬＮＳを、移動端末向けとして使用することも可能になる。つまり、Ｌ２ＴＰコンセントレータを導入することにより、ＬＡＣの設置数しかＬ２ＴＰトンネルの数をサポートすることができないＬＮＳであっても、端末に対応して生成される仮想アクセスインスタンスとの間に生成されるＬ２ＴＰトンネルの数にも対応することができ、ＬＮＳを有効活用することができるようになる。

実施の形態３．
実施の形態２では、ＩＰネットワークにＬ２ＴＰコンセントレータを備える構成としたが、このＬ２ＴＰコンセントレータの機能を、ホームエージェントに実装してもよい。図８は、この発明にかかるアクセスサービスネットワークシステムの実施の形態３の構成の一例を示す図である。このアクセスサービスネットワークシステムは、実施の形態２の図４のホームエージェント４がＬ２ＴＰコンセントレータ６の機能を有するＬ２ＴＰコンセントレータ機能付きホームエージェント７に置き換わり、Ｌ２ＴＰコンセントレータ６が取り除かれた構成を有する。なお、実施の形態２の図４と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略している。Ｌ２ＴＰコンセントレータ機能付きホームエージェント７は、端末１１と仮想アクセスインスタンス２０ａ，２０ｂのホームエージェントとして機能するほかに、複数の仮想アクセスインスタンス２０ａ，２０ｂからのＬ２ＴＰトンネルを１つのＬ２ＴＰトンネルにまとめてＬＮＳ３へと接続するトンネル集線装置としても機能する。

図９は、この実施の形態３のアクセスサービスネットワークシステムのプロトコルスタックを模式的に示す図である。この図に示されるように、ホームエージェント７が仮想アクセスインスタンス２０ａ，２０ｂを集約するポイントとして機能している。

この実施の形態３によれば、実施の形態２の効果に加えて、Ｌ２ＴＰコンセントレータ６の機能をホームエージェント４に実装させることで、Ｌ２ＴＰコンセントレータ６をＩＰネットワーク１内に新たに設ける必要がなく、システム構成が複雑化することを防ぐことができるという効果を有する。

実施の形態４．
実施の形態３では、Ｌ２ＴＰコンセントレータ機能付きホームエージェントは、１つのＩＰネットワークに１つしか設けられていない場合を示したが、Ｌ２ＴＰコンセントレータ機能付きホームエージェントは１つのＩＰネットワークに複数設置されていてもよい。図１０は、この発明にかかるアクセスサービスネットワークシステムの実施の形態４の構成の一例を示す図である。このアクセスサービスネットワークシステムでは、複数のＬ２ＴＰコンセントレータ機能付きホームエージェント７ａ〜７ｄがＩＰネットワーク１上に分散させて設置されている場合が示されている。このような構成により、ＬＮＳ３からは負荷分散させた数のＬＡＣとしてＬ２ＴＰコンセントレータ機能付きホームエージェント７ａ〜７ｄが見えることになる。なお、実施の形態２の図４と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略している。

このアクセスサービスネットワークシステムでは、端末１１が最初にアクセスサービスネットワークにアクセスし、ＬＡＣ２ａが仮想アクセスインスタンス２０ａを生成したタイミングで、仮想アクセスインスタンス２０ａが自身を制御するＬ２ＴＰコンセントレータ機能付きホームエージェント７ａ〜７ｄを決定する。この決定は、予め決められたＬ２ＴＰコンセントレータ機能付きホームエージェントが記載されたリストから仮想アクセスインスタンス２０ａがランダムに選択するようにしてもよいし、端末１１を識別するＩＤから抽出された該端末１１のホームＩＰアドレスを管理するホームエージェントを選択するようにしてもよい。その他の動作は、実施の形態１で説明した動作と同様であるので、詳細な説明を省略する。

この実施の形態４によれば、複数のＬ２ＴＰコンセントレータ機能付きホームエージェント７ａ〜７ｄを設けたので、ホームエージェントとＬ２ＴＰコンセントレータのそれぞれの機能の負荷を分散させることができる。また、実施の形態２と同様に、たとえば固定端末用に設置済みの汎用のＬＮＳ３を、移動端末向けにも使用することができるようになる。

実施の形態５．
この実施の形態５では、実施の形態３をベースに、プロトコルスタックを最適化したものを示す。特に、ホームエージェントと仮想アクセスインスタンスの間は、Ｌ２ＴＰトンネルがＭｏｂｉｌｅＩＰトンネルの中で設定されているために、二重のトンネルになっており、たとえばＩＰヘッダが厚くなり帯域の使用効率が低下するなどの問題点がある。そこで、この実施の形態５では、仮想アクセスインスタンスとＬ２ＴＰコンセントレータ機能付きホームエージェントが二重のトンネルをＬ２ＴＰトンネルのみに縮退するようにした場合を示す。

図１１は、Ｌ２ＴＰコンセントレータ機能付きホームエージェントを備えるアクセスサービスネットワークシステムにおける最適化したプロトコルスタックの一例を模式的に示す図である。ここでは、Ｌ２ＴＰシグナリングとＭｏｂｉｌｅＩＰシグナリングはそのまま使用するが、仮想アクセスインスタンス２０ａ，２０ｂとＬ２ＴＰコンセントレータ機能付きホームエージェント７がデータを送受信するときにはＭｏｂｉｌｅＩＰのＩＰｉｎＩＰカプセリングを使用しないように設定する。そのため、ＭｏｂｉｌｅＩＰの気付けＩＰアドレスはＬ２ＴＰの宛先ＩＰアドレスと同一として縮退し、ＭｏｂｉｌｅＩＰのホームＩＰアドレスは実際には使用されないので、仮想アクセスインスタンス２０ａ，２０ｂをユニークに識別するＩＤとしてＬ２ＴＰの情報（たとえば、Ｌ２ＴＰトンネルＩＤとＬ２ＴＰセッションＩＤの組合せ）に使用する。

この実施の形態５によれば、仮想アクセスインスタンス２０ａ，２０ｂとＬ２ＴＰコンセントレータ機能付きホームエージェント７がＭｏｂｉｌｅＩＰのカプセリングを使用しないで二重にトンネルが形成されないようにプロトコルスタックの縮退を行うようにしたので、ＭｏｂｉｌｅＩＰのシグナリングのみを使用して、Ｌ２ＴＰトンネルの移動をサポートすることができる。また、送受信されるパケットのヘッダ部分のサイズが抑えられるので、帯域の使用効率が向上するという効果も有する。

実施の形態６．
この実施の形態６は、実施の形態５と同様に、プロトコルスタックを最適化したものを示す。この実施の形態６では、仮想アクセスインスタンスとＬ２ＴＰコンセントレータ機能付きホームエージェントが、仮想アクセスインスタンスとＬ２ＴＰコンセントレータ機能付きホームエージェントの間で形成されるＬ２ＴＰトンネルとＭｏｂｉｌｅＩＰトンネルの二重のトンネルをＭｏｂｉｌｅＩＰトンネルのみに縮退するようにした場合を示す。

図１２は、Ｌ２ＴＰコンセントレータ機能付きホームエージェントを備えるアクセスサービスネットワークシステムにおける最適化したプロトコルスタックの一例を模式的に示す図である。ここでは、Ｌ２ＴＰシグナリングとＭｏｂｉｌｅＩＰシグナリングはそのまま使用するが、仮想アクセスインスタンス２０ａ，２０ｂとＬ２ＴＰコンセントレータ機能付きホームエージェント７との間でデータを送受信するときにはＬ２ＴＰカプセリングを使用しないように設定する。このとき、Ｌ２ＴＰの宛先ＩＰアドレスはＭｏｂｉｌｅＩＰの気付けＩＰアドレスと同一として縮退し、Ｌ２ＴＰの情報（たとえば、Ｌ２ＴＰトンネルＩＤとＬ２ＴＰセッションＩＤなど）は、Ｌ２ＴＰコンセントレータ機能付きホームエージェント７とＬＮＳ３のみが使用するようにしている。

このようなプロトコルスタック構成では、仮想アクセスインスタンス２０ａ，２０ｂをホームＩＰアドレスで識別することになるが、Ｌ２ＴＰのＬ２ＴＰトンネルＩＤとＬ２ＴＰセッションＩＤを必要に応じてホームＩＰアドレスと対応付けてローカルに保持するようにしてもよい。

この実施の形態６によれば、仮想アクセスインスタンスとＬ２ＴＰコンセントレータ機能付きホームエージェントがＬ２ＴＰカプセリングを使用しないで二重にトンネルが形成されないようにプロトコルスタックの縮退を行うようにしたので、Ｌ２ＴＰのシグナリングのみを使用して、ＭｏｂｉｌｅＩＰトンネルの移動をサポートすることができる。また、送受信されるパケットのヘッダ部分のサイズが抑えられるので、帯域の使用効率が向上するという効果も有する。

実施の形態７．
図１３は、この発明にかかるアクセスサービスネットワークシステムの実施の形態７の構成の一例を模式的に示す図である。このアクセスサービスネットワークシステムは、実施の形態１の図１のＩＰネットワーク１がＩＰネットワークやＡＴＭネットワークなどのネットワーク１Ａで構成され、ホームエージェント４が配置されない構成となっている。また、複数配置されるＬＡＣ８ａ，８ｂは、仮想アクセスインスタンスを生成する機能を有さず、その代わりにＬ２ＴＰ間でＬ２ＴＰトンネルを延長する機能を有するトンネル延長対応ＬＡＣに置き換わった構成を有している。

このような構成のアクセスサービスネットワークシステムにおける動作処理について、シーケンス図を参照しながら説明する。図１４は、端末が最初にアクセスサービスネットワークに無線アクセスしたときの動作処理の手順を示すシーケンス図である。ここでは、図１３で、端末１１がアクセスポイント５ｂ、ＬＡＣ８ａを介してＩＳＰネットワーク１０ａに接続されるＬＮＳ３にアクセスする場合を例に挙げて説明する。

まず、端末１１がアクセスポイント５ｂを介してＬＡＣ８ａにアクセスすると、端末１１はＰＰＰｏＥセッションを確立するためのＰＰＰｏＥディスカバリ手順（PADI〜PADR）を実行する（ＳＱ４０１〜ＳＱ４０３）。図１３に示されるようなネットワーク構成を有するシステムにおいては、ＬＡＣ８ａは、装置立上げ時にＬＮＳ３との間でＬ２ＴＰトンネルを設定済みであるのが一般的であるため、ＬＡＣ８ａはＰＰＰｏＥディスカバリ手順の中でＬ２ＴＰのICRQ〜ICRP〜ICCN手順を使用して、アクセス先となるＬＮＳ３との間でＬ２ＴＰセッションを設定する（ＳＱ４０４）。このＬ２ＴＰセッションを設定すると、ＬＡＣ８ａはそのＬ２ＴＰセッションＩＤを設定したPADSを端末１１に送信する（ＳＱ４０５）。このＬＮＳ３（Ｌ２ＴＰトンネル）の選択やＬ２ＴＰセッションの設定手順は従来公知のＬ２ＴＰの仕様に準じる。これにより、ＬＡＣ８ａとＬＮＳ３との間でＰＰＰコネクションを識別するＬ２ＴＰセッションＩＤが交換され、ＰＰＰコネクションを運ぶＬ２ＴＰトンネルが完成する。

その後、端末１１はＰＰＰコネクションの中で、ＩＳＰとの間でLCPネゴシエーション、CHAPやPAP認証、IPCPによるＩＳＰによるＩＰアドレス割り当てなどの手順を実行し（ＳＱ４０６）、ＰＰＰデータ通信を開始する（ＳＱ４０７）。このとき、必要であれば、ＬＡＣ８ａは認証キーやＩＰアドレスをスヌープ手段などで取得してもよい。

図１５は、端末が異なるＬＡＣ配下に移動したときの動作処理を示すシーケンス図である。ここでは、図１３で、端末１１がＬＡＣ８ａの管理するアクセスポイント５ｂからＬＡＣ８ｂの管理するアクセスポイント５ｃへと移動した場合を例に挙げて説明する。まず、端末１１は、PADIとPADOの手順でやり取りされるＬＡＣのアドレスを見て（ＳＱ５０１，ＳＱ５０２）、異なるＬＡＣ配下に移動したこと、つまりＬＡＣ８ａから異なるＬＡＣ８ｂ配下にハンドオーバしたことを認識する（ＳＱ５０３）。ついで、端末１１は、ハンドオーバ要求を示すパラメータを追加したPADRを移動先のＬＡＣ８ｂに送信する（ＳＱ５０４）。このとき、端末１１はPADRに移動元のＬＡＣ８ａのＭＡＣアドレスを設定するものとする。

ＬＡＣ８ｂは、端末１１から受信したPADR内のハンドオーバ要求を検出すると、PADRに設定される移動元のＭＡＣアドレスから抽出されるＬＡＣ８ａとの間でコンテキスト転送を開始する（ＳＱ５０５）。このコンテキスト転送において、ＬＡＣ８ｂは、まずＬＡＣ８ａ−ＬＡＣ８ｂ間で新たに設定するＬ２ＴＰトンネルに対して、Ｌ２ＴＰトンネルＩＤとＬ２ＴＰセッションＩＤを新たに割り当て、これらのＩＤと端末１１のＩＤ（たとえば、ＭＡＣアドレス）をＬＡＣ８ａに通知する。ＬＡＣ８ａもまたＬＡＣ８ａ−ＬＡＣ８ｂ間で新たに設定する逆方向のＬ２ＴＰトンネルに対して、Ｌ２ＴＰトンネルＩＤとＬ２ＴＰセッションＩＤを割り当て、これらのＩＤと必要に応じて認証キーや端末１１のＩＰアドレスなどをＬＡＣ８ｂに対して転送する。

その後、移動先のＬＡＣ８ｂは、端末１１に対して新たに設定したＬ２ＴＰトンネルのセッションＩＤを含むPADSを送信する（ＳＱ５０６）。そして、端末１１は、必要であればＬＡＣ８ｂとの間で簡易な認証手順やＩＰアドレス確認手順を実施する（ＳＱ５０７）。これらの手順によって、ＬＡＣ８ａでは、たとえば図１６に示されるＬ２ＴＰトンネル対応付け情報が動的に生成され、ＩＰネットワーク１Ａ上には、図１３に示されるようにＬＡＣ８ａからＬＡＣ８ｂまで延長されたＬ２ＴＰトンネルが完成し、このＬ２ＴＰトンネルを使用したデータの送受信が実行される（ＳＱ５０８）。

図１６に示されるＬ２ＴＰトンネル対応付け情報は、端末１１が最初にアクセスしたＬＡＣ（以下、初期ＬＡＣという）でＬＮＳとの間で張られたＬ２ＴＰセッションと、そのＬＡＣから延長されるＬ２ＴＰセッションとの対応関係を示している。項目「ＬＡＣ８ａ」と項目「ＬＮＳ」には、ＬＡＣ８ａとＬＮＳ３との間で、予め設定されているＬ２ＴＰトンネルのＬ２ＴＰトンネルＩＤとＬ２ＴＰセッションＩＤとの対応付けが示されている。また、項目「延長先ＬＡＣ」には、初期ＬＡＣから端末１１が別のＬＡＣへと移動した場合に、初期ＬＡＣ８ａと移動先のＬＡＣとの間で張られるＬ２ＴＰトンネルのＬ２ＴＰトンネルＩＤとＬ２ＴＰセッションＩＤとの対応付けが示されている。この「延長先ＬＡＣ」項目は、端末１１がＬＡＣ間を跨って移動するたびに書き換えられる。この図１６では、ＬＡＣ８ａとＬＮＳとの間に設定された１つのＬ２ＴＰトンネル内の４つの異なるセッションについてのＬ２ＴＰトンネル対応付け情報が示されている。

以上の手順によって、ＬＮＳ３とＬＡＣ８ａとの間のＬ２ＴＰトンネルは、ＬＡＣ８ａによって新たな配送先であるＬＡＣ８ｂに延長される。また、ＬＮＳ３には、端末１１のＬＡＣ８ａ，８ｂ間の移動が隠蔽されるので、これに伴うＬＮＳ３側での必要な設定処理を行う必要がなくなる。なお、これ以降に延長されるＬ２ＴＰトンネルは、延長後のＬＡＣ８ａを起点として生成される。たとえば、端末１１がさらにＬＡＣ８ｃ配下に移動した場合には、移動後にはＬＡＣ８ｂとＬＡＣ８ｃとの間に延長されたＬ２ＴＰトンネルが生成される。

この実施の形態７によれば、アクセスサービスネットワークが移動可能な端末１１を収容した場合でも、その端末１１の移動に対してスムーズなＰＰＰセッションの接続サービスを提供できるようになる。またＬＮＳ３も既存のものをそのまま使用することが可能になる。さらに、ＭｏｂｉｌｅＩＰに対応していないネットワークに対しても、ＬＡＣ間を移動する端末のコネクションを切断することなく通信を継続することができる。

実施の形態８．
この実施の形態８では、実施の形態７のアクセスサービスネットワークシステムにおいて、端末１１の移動に伴ってＬＡＣが切り替わる場合に、最初に端末１１がアクセスしたＬＡＣが常にアンカとなるようＬＡＣ間でトンネルを再設定する場合を説明する。

ＬＡＣ８ａ，８ｂは、端末１１が異なるＬＡＣ間を移動した場合に、端末１１が最初にアクセスしたＬＡＣが、移動後のＬＡＣとの間でＬ２ＴＰトンネルを延長する機能を有する。

ここでは、端末１１が、図１３において、初期ＬＡＣ８ａ→移動先ＬＡＣ８ｂ→移動先ＬＡＣ８ｃへと順次移動した場合を例に挙げて説明する。ただし、端末１１が、アクセスサービスネットワーク（初期ＬＡＣ８ａ）に無線アクセスしたときの動作処理は上述した図１４に示したシーケンス図と同一であり、また、端末が初期ＬＡＣ８ａから移動先ＬＡＣ８ｂへ移動した場合の動作処理も上述した図１５に示したシーケンス図と同一であるので、これらの説明を省略する。図１７は、端末が移動先ＬＡＣ８ｂからさらに異なる移動先ＬＡＣ８ｃへと移動した場合のアクセスサービスネットワークシステムの動作処理手順を示すシーケンス図である。ただし、図１７は移動先ＬＡＣ８ｂに端末１１が移動してデータ通信を行っている時点（ＳＱ６０１）をスタートポイントにして描いている。この場合、Ｌ２ＴＰトンネルは、図１３に示されるように、移動先ＬＡＣ８ｂとＬＮＳ３との間で初期ＬＡＣ８ａを介して張られている。

この後、図１８に示されるように端末１１がさらに移動先ＬＡＣ８ｃへ移動すると、端末１１は、PADIとPADOの手順でやり取りされるＬＡＣのアドレスを見て（ＳＱ６０２，ＳＱ６０３）、異なるＬＡＣ配下に移動したこと、つまりＬＡＣ８ｂの配下からＬＡＣ８ｃの配下にハンドオーバしたことを検出する（ＳＱ６０４）。ついで、端末１１は、ハンドオーバ要求を示すパラメータを追加したPADRを移動先のＬＡＣ８ｃに送信する（ＳＱ６０５）。このとき、端末１１はPADRに移動元のＬＡＣ８ｂのＭＡＣアドレスを設定するものとする。

移動先ＬＡＣ８ｃがPADR中のハンドオーバ要求を検出すると、このＬＡＣ８ｃは移動元ＬＡＣ８ｂから、初期ＬＡＣ８ａのアドレス情報（ＭＡＣアドレスなど）を取得し、初期ＬＡＣ８ａと移動元ＬＡＣ８ｂとの間に生成されたＬ２ＴＰトンネルを解除する（ＳＱ６０６）。その後、移動先ＬＡＣ８ｃは、ＳＱ６０６で取得した中継点となる初期ＬＡＣ８ａとの間で新たに生成されるＬ２ＴＰトンネルとＬ２ＴＰセッションに関するＩＤと端末１１のＩＤなどを含む移動端末情報の転送手順を開始し、新たなＬ２ＴＰトンネルが移動先ＬＡＣ８ｃとＬＮＳ３間で初期ＬＡＣ８ａを介して張り直される（ＳＱ６０７）。新たなＬ２ＴＰトンネルが初期ＬＡＣ８ａと移動先ＬＡＣ８ｃとの間で設定されると、移動先ＬＡＣ８ｃは、Ｌ２ＴＰセッションＩＤを含むPADSを端末１１に対して送信する。そして、端末１１は、必要であればＬＡＣ８ｃとの間で簡易な認証手順やＩＰアドレス確認手順を実施する（ＳＱ６０９）。これらの手順によって、ＩＰネットワーク１Ａ上には、図１９に示されるようにＬＡＣ８ａからＬＡＣ８ｃまで延長されたＬ２ＴＰトンネルが完成し、このＬ２ＴＰトンネルを使用したデータの送受信が実行される（ＳＱ６１０）。

この実施の形態８によれば、端末１１の移動に伴うＬＡＣの移動がＬＮＳに対して隠蔽できるとともに、最初に端末１１がアクセスしたＬＡＣと移動先のＬＡＣとの間で延長されたＬ２ＴＰトンネルが生成されるだけであり、Ｌ２ＴＰトンネルが複数のＬＡＣによって延長されることがない。そのため、帯域の使用効率が向上する。

以上のように、この発明にかかるアクセスサービスネットワークシステムは、移動可能な端末に対してＩＳＰネットワークまでの通信経路を提供するシステムに有用である。

Claims

移動端末を収容し、該移動端末からのレイヤ２データをＩＰパケットでトンネルする複数のアクセス装置と、前記トンネルと前記レイヤ２データを終端し、前記移動端末の接続先ネットワークに接続されるサーバ装置と、通信中の前記移動端末の前記アクセス装置間を跨る移動に対して通信を継続するためのホームエージェントと、を有するアクセスサービスネットワークに、前記移動端末と前記接続先ネットワークとの間の通信コネクションを、Ｌ２ＴＰを用いて確立するアクセスサービスネットワークシステムであって、
前記アクセス装置は、
前記移動端末が前記サーバ装置へアクセスすると、該サーバ装置との間でＬ２ＴＰトンネルを生成する仮想アクセスインスタンスを前記移動端末ごとに生成する仮想アクセスインスタンス生成手段と、
前記移動端末が前記アクセス装置間を跨るように移動した場合に、移動先のアクセス装置に前記仮想アクセスインスタンスを移動させる仮想アクセスインスタンス移動手段と、
を備え、
前記仮想アクセスインスタンスは、生成されたときまたは異なるアクセス装置の配下に移動したときに、生成されたまたは移動先のアクセス装置を気付けアドレスとする位置登録を前記ホームエージェントに行う手段を備え、
前記ホームエージェントは、
前記仮想アクセスインスタンスからの位置登録により、前記仮想アクセスインスタンスの気付けアドレスと、前記仮想アクセスインスタンスの生成時に最初に割り当てたホームアドレスとを対応付けた仮想アクセスインスタンスアドレス情報を格納する手段と、
前記仮想アクセスインスタンスのホームアドレスを宛て先とするメッセージを、前記仮想アクセスインスタンスアドレス情報に基づいて気付けアドレスにＭｏｂｉｌｅＩＰトンネルを用いて送信する手段と、
を備えることを特徴とするアクセスサービスネットワークシステム。
前記アクセス装置と前記サーバ装置との間に、前記仮想アクセスインスタンスからの複数のＬ２ＴＰトンネルを１つのトンネルに集線して前記サーバ装置に配送するＬ２ＴＰトンネル集線装置をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のアクセスサービスネットワークシステム。
前記アクセス装置と前記ホームエージェントは、両者の間で送受信されるＩＰパケットをＬ２ＴＰトンネルのみに縮退させて送信する手段をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載のアクセスサービスネットワークシステム。
前記アクセス装置と前記ホームエージェントは、両者の間で送受信されるＩＰパケットをＭｏｂｉｌｅＩＰトンネルのみに縮退させて送信する手段をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載のアクセスサービスネットワークシステム。
前記ホームエージェントは、前記仮想アクセスインスタンスからの複数のＬ２ＴＰトンネルを１つのトンネルに集線して前記サーバ装置に配送するＬ２ＴＰトンネル集線手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のアクセスサービスネットワークシステム。
前記ホームエージェントを前記アクセスサービスネットワーク内に複数配置することを特徴とする請求項５に記載のアクセスサービスネットワークシステム。
前記アクセス装置の前記仮想アクセスインスタンス生成手段は、前記仮想アクセスインスタンスの生成時に、該仮想アクセスインスタンスが使用するホームエージェントを選択する機能をさらに有することを特徴とする請求項６に記載のアクセスサービスネットワークシステム。
前記アクセス装置と前記ホームエージェントは、両者の間で送受信されるＩＰパケットをＬ２ＴＰトンネルのみに縮退させて送信する手段をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載のアクセスサービスネットワークシステム。
前記アクセス装置と前記ホームエージェントは、両者の間で送受信されるＩＰパケットをＭｏｂｉｌｅＩＰトンネルのみに縮退させて送信する手段をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載のアクセスサービスネットワークシステム。
移動端末を収容し、該移動端末からのレイヤ２データをＩＰパケットでトンネルする複数のアクセス装置と、前記トンネルと前記レイヤ２データを終端し、前記移動端末の接続先ネットワークに接続されるサーバ装置と、を有するアクセスサービスネットワークに、前記移動端末と前記接続先ネットワークとの間の通信コネクションを、Ｌ２ＴＰを用いて確立するアクセスサービスネットワークシステムであって、
前記アクセス装置は、自アクセス装置に収容されている移動端末が他のアクセス装置へ移動した場合に、自アクセス装置から前記移動先のアクセス装置との間にＬ２ＴＰトンネルを設定し、このＬ２ＴＰトンネルと自アクセス装置が前記移動端末に対して終端していたＬ２ＴＰトンネルとを結合する手段を備え、移動前のアクセス装置が移動先のアクセス装置までＬ２ＴＰトンネルを延長することを特徴とするアクセスサービスネットワークシステム。
前記アクセス装置は、自アクセス装置から他のアクセス装置へ前記移動端末が移動した場合に、前記移動端末による前記サーバ装置への最初のアクセスを中継した初期アクセス装置と前記移動先のアクセス装置との間にＬ２ＴＰトンネルを設定し、前記初期アクセス装置を中継点として前記移動端末の移動先のアクセス装置までＬ２ＴＰトンネルを延長することを特徴とする請求項１０に記載のアクセスサービスネットワークシステム。
移動端末を収容し、該移動端末からのレイヤ２データをＩＰパケットでトンネルする複数のアクセス装置と、前記トンネルと前記レイヤ２データを終端し、前記移動端末の接続先ネットワークに接続されるサーバ装置と、通信中の前記移動端末の前記アクセス装置間を跨る移動に対して通信を継続するためのホームエージェントと、を有するアクセスサービスネットワークで、前記移動端末のアクセス先のサーバ装置との間でＬ２ＴＰトンネルを生成するアクセス装置であって、
前記移動端末が前記サーバ装置へアクセスすると、該サーバ装置との間でＬ２ＴＰトンネルを生成する仮想アクセスインスタンスを前記移動端末ごとに生成する仮想アクセスインスタンス生成手段と、
前記移動端末が前記アクセス装置間を跨るように移動した場合に、移動先のアクセス装置に前記仮想アクセスインスタンスを移動させる仮想アクセスインスタンス移動手段と、
を備え、
前記仮想アクセスインスタンスは、生成されたときまたは異なるアクセス装置の配下に移動したときに、移動先のアクセス装置を気付けアドレスとする位置登録を前記ホームエージェントに行う手段を備えることを特徴とするアクセス装置。
移動端末を収容し、該移動端末からのレイヤ２データをＩＰパケットでトンネルする複数のアクセス装置と、前記トンネルと前記レイヤ２データを終端し、前記移動端末の接続先ネットワークに接続されるサーバ装置と、を有するアクセスサービスネットワークで、前記移動端末のアクセス先のサーバ装置との間でＬ２ＴＰトンネルを生成するアクセス装置であって、
自アクセス装置に収容されている移動端末が他のアクセス装置へ移動した場合に、自アクセス装置から前記移動先のアクセス装置との間にＬ２ＴＰトンネルを設定し、このＬ２ＴＰトンネルと自アクセス装置が前記移動端末に対して終端していたＬ２ＴＰトンネルとを結合する手段を備えることを特徴とするアクセス装置。
移動端末を収容し、該移動端末によるアクセスがあると内部に仮想アクセスインスタンスを生成しサーバ装置との間でＬ２ＴＰトンネルを生成して前記移動端末からのレイヤ２データを送信する複数のアクセス装置と、前記Ｌ２ＴＰトンネルと前記レイヤ２データを終端し、前記移動端末の接続先ネットワークに接続されるサーバ装置と、通信中の前記移動端末の前記アクセス装置間を跨る移動に対して通信を継続するためのホームエージェントと、を有するアクセスサービスネットワークで使用されるＬ２ＴＰトンネル集線装置であって、
前記アクセス装置と前記サーバ装置間に、前記仮想アクセスインスタンスからの複数のＬ２ＴＰトンネルを１つのトンネルに集線して前記サーバ装置に配送する手段を備えることを特徴とするＬ２ＴＰトンネル集線装置。
移動端末を収容し、該移動端末からのレイヤ２データをＩＰパケットでトンネルする複数のアクセス装置と、前記トンネルと前記レイヤ２データを終端し、前記移動端末の接続先ネットワークに接続されるサーバ装置と、通信中の前記移動端末の前記アクセス装置間を跨る移動に対して通信を継続するためのホームエージェントと、を有するアクセスサービス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、
前記仮想アクセスインスタンスからの複数のＬ２ＴＰトンネルを１つのトンネルに集線して前記サーバ装置に配送するＬ２ＴＰトンネル集線手段を備えることを特徴とするホームエージェント。
移動端末を収容し、該移動端末からのレイヤ２データをＩＰパケットでトンネルする複数のアクセス装置と、前記トンネルと前記レイヤ２データを終端し、前記移動端末の接続先ネットワークに接続されるサーバ装置と、通信中の前記移動端末の前記アクセス装置間を跨る移動に対して通信を継続するためのホームエージェントと、を有するアクセスサービスネットワークで、前記移動端末が前記サーバ装置へアクセスする時におけるアクセスサービス提供方法であって、
前記移動端末が前記サーバ装置へアクセスすると、前記移動端末を収容するアクセス装置の内部に、前記サーバ装置との間でＬ２ＴＰトンネルを生成する仮想アクセスインスタンスを前記移動端末ごとに生成する工程と、
前記仮想アクセスインスタンスが、前記アクセス装置を気付けアドレスとする位置登録を前記ホームエージェントに行う工程と、
前記ホームエージェントが、前記位置登録を受け付けると、前記仮想アクセスインスタンスに対してホームアドレスを割り当てる工程と、
前記アクセス装置と前記サーバ装置との間にＬ２ＴＰトンネルを生成する工程と、
前記移動端末が前記アクセス装置間を跨るように移動した場合に、移動先のアクセス装置に前記仮想アクセスインスタンスを移動させる工程と、
移動した前記仮想アクセスインスタンスが、前記ホームアドレスと気付けアドレスとしての前記移動先のアクセス装置のアドレスとを含む位置登録を前記ホームエージェントに行う工程と、
前記ホームエージェントが、前記サーバ装置からの前記仮想アクセスインスタンス宛てのレイヤ２データを、前記位置登録に基づいて前記仮想アクセスインスタンスの気付けアドレスにＭｏｂｉｌｅＩＰトンネルを用いて送信する工程と、
を含むことを特徴とするアクセスサービス提供方法。
移動端末を収容し、該移動端末からのレイヤ２データをＩＰパケットでトンネルするための複数のアクセス装置と、前記トンネルと前記レイヤ２データを終端し、前記移動端末の接続先ネットワークに接続されるサーバ装置と、を有するアクセスサービスネットワークで、前記移動端末が前記サーバ装置へアクセスする時におけるアクセスサービス提供方法であって、
移動端末が現在収容されているアクセス装置から他のアクセス装置の配下へと移動したときに、移動前のアクセス装置から移動先のアクセス装置との間にＬ２ＴＰトンネルを設定し、このＬ２ＴＰトンネルと前記移動前のアクセス装置が前記移動端末に対して終端していたＬ２ＴＰトンネルとを結合してＬ２ＴＰトンネルを延長することを特徴とするアクセスサービス提供方法。