JPWO2009101780A1 - 位置情報管理装置及びネットワークエッジ装置並びに移動端末 - Google Patents

位置情報管理装置及びネットワークエッジ装置並びに移動端末 Download PDF

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Abstract

ネットワークベースのローカルモビリティ管理方法において、移動端末の位置情報を管理するネットワークノードの負荷を軽減させるとともに、移動端末の台数に関して高いスケーラビリティを実現する技術が開示され、その技術によればＬＭＡ（ローカルモビリティアンカ）１０００が、管理下のＭＡＧ（モビリティアクセスゲートウェイ）１０１０、１０２０のそれぞれにプライマリネットワークプレフィックスの割り当てを行い、各ＭＡＧの位置情報と、各ＭＡＧに割り当てられたプライマリネットワークプレフィックスとの対応関係をルーティングテーブルに登録する。また、ＭＡＧの配下に接続されているＭＮ（モバイルノード）１０３０、１０４０のうち、セカンダリネットワークプレフィックスを含むアドレスを使用するＭＮに関しては、ＬＭＡは、そのＭＮと接続先のＭＡＧの位置情報との対応関係をバインディングキャッシュに登録する。

Description

本発明は、パケット交換型データ通信ネットワークにおける通信技術に関する。特に、本発明は、ネットワーク側で移動端末のモビリティ管理を行うローカルモビリティ管理の技術に関する。
モバイルＩＰｖ６（Mobile Internet Protocol version 6：インターネットプロトコルバージョン６）によれば、モバイルノード（ＭＮ：Mobile Node）は、インターネットへの接続ポイントを変更する場合であっても、不変のＩＰアドレスを保持し続けることが可能である。
このモバイルＩＰｖ６の不変のＩＰアドレスは、モバイルノードのホームネットワークドメインにおけるアドレスであり、ホームアドレス（ＨｏＡ：Home Address）と呼ばれる。
一方、モバイルノードが外部（foreign：フォーリン）ネットワークドメインに接続されている間は、モバイルノードは、外部ネットワークドメインによって通知されるサブネットプレフィックス（ネットワークプレフィックス）から、使用すべきＩＰアドレスを構成することが可能である。そして、このように構成されるＩＰアドレスは気付アドレス（Care-of Address）と呼ばれ、モバイルノードはこの気付アドレスによっても到達可能となる。
モバイルノードがその位置にかかわらず到達可能性を維持し続けるためには、モバイルノードは、ホームアドレスに気付アドレスを関連付けて、ホームエージェントに登録する。
モバイルＩＰｖ６では、ホームエージェントは、モバイルノードのホームネットワークドメイン内のルータであり、モバイルノードの気付アドレスを登録する。これは、モバイルノードがホームエージェントへバインディングアップデート（ＢＵ：Binding Update）メッセージを送信することで実現される。
モバイルノードがホームネットワークドメインから離れている場合には、ホームエージェントは、モバイルノードのホームアドレスあてのパケットを受信（intercept）し、関連付けられたている気付アドレス経由でモバイルノードへパケットをトンネルする。上述のように、モバイルＩＰｖ６では端末（ホスト）がモビリティ管理を行っている。したがって、モバイルＩＰｖ６は、端末ベースのモビリティ管理プロトコルとして知られている。
一方、モバイルノードがローカルモビリティドメインに移動した場合には、モバイルノードはモビリティに関連したシグナリングに係る処理を行う必要がない別の形式のモビリティ管理方法が存在している。ここでは、ローカルモビリティドメイン内に位置したプロキシエンティティによって、モバイルノードのためのモビリティ管理が行われる。このようなモビリティ管理方法はネットワークベースのモビリティ管理と呼ばれている。ネットワークベースのモビリティ管理方法を実現するプロトコルに関しては、例えば、下記の非特許文献１に開示されているプロキシモバイルＩＰが存在する。
モバイルノードがローカルモビリティドメインに移動した場合には、モバイルノードは、アクセス認証手続きの過程で識別情報（identity）を提示することによって、ＭＡＧ（Mobile Access Gateway：モバイルアクセスゲートウェイ）に接続する。この識別情報は、通常、モバイルノードのポリシプロファイル（例えばローカルサーバから取得可能）との関連を得るために使用される。ポリシプロファイルには、提供可能なネットワークベースのモビリティサービスの特性やその他の関連パラメータ（例えば、モバイルノードに割り当てられているオンリンクプレフィックス、許可されているアドレス構成モード、ローミングポリシ、ネットワークベースのモビリティサービスを提供する際に必要不可欠なその他のパラメータなど）が含まれている。
アクセス認証が成功すると、ＭＡＧは、ローカルサーバからモバイルノードのポリシプロプロファイルを取得する。これにより、ＭＡＧは、そのモバイルノードに関するモビリティシグナリングを実行するために必要なすべての情報を保持する。そして、ＭＡＧは、ルータ通知（Router Advertisement）をモバイルノードに周期的に送信して、割り当てられるオンリンクプレフィックスを通知する。
モバイルノードがローカルモビリティドメイン内を移動している際には常に、モバイルノードの接続インタフェースは、そのオンリンクプレフィックスを受信する。これは、各ＭＡＧが常にローカルサーバを参照し、そのモバイルノードのプロファイルを取得することができることによる。
また、ローカルモビリティドメイン内でのルーティングに関しては、ＬＭＡ（Local Mobility Anchor：ローカルモビリティアンカ）と呼ばれるエンティティが、各モバイルノードに関するトポロジカルなアンカポイントとして機能する。さらに、ＬＭＡは、各モバイルノードに係る到達可能状態の管理も行う。したがって、ＬＭＡは、モバイルＩＰｖ６で開示されているホームエージェントと類似していると言える。
ＬＭＡでは、各モバイルノードのアンカポイントとして機能するため、各モバイルノードの現在位置に関するアップデートが行われる必要がある。したがって、例えばＰＭＩＰにおいては、モバイルノードがＭＡＧに接続する際は常に、ＭＡＧはＰＢＵ（Proxy Binding Update：プロキシバインディングアップデート）メッセージをＬＭＡに送信することで、モバイルノードの現在位置のアップデートが行われる。このＰＢＵメッセージでは、モバイルノードの固有の識別情報がＭＡＧの気付アドレス（あるいは識別情報）に関連付けられている。そして、ＬＭＡは、このバインディングを参照することで、適切なＭＡＧを経由してモバイルノードへパケットを発送することが可能となる。
Gundavelli, S. et al., "Proxy Mobile IPv6", Internet Engineering Task Force Draft: draft-ietf-netlmm-proxymip6-00.txt, April 2007.
ネットワークベースのローカルモビリティ管理では、基本的にすべてのＭＡＧが同一のネットワークプレフィックスを共有しており、これによって、モバイルノードがローカルモビリティドメイン内で接続ポイントを変更しても、モバイルノードはモビリティに係るシグナリング処理を行う必要がなくなる。
一方、ＭＡＧは、その配下にモバイルノードが接続されると、モバイルノードの位置情報をアップデートするためのＰＢＵメッセージをＬＭＡへ送信する。ＬＭＡは、このようにしてＰＢＵメッセージによってアップデートされた情報に基づいてバインディングを作成し、バインディングキャッシュエントリに記憶する。また、ＬＭＡは、基本的にこのバインディングキャッシュエントリのみを参照して、各モバイルノードへのパケットの転送を行う。
しかしながら、ＬＭＡは、バインディングを接続単位（モバイルノードのインタフェース単位）で作成し、バインディングキャッシュエントリに記憶するため、ＬＭＡが記憶するバインディングキャッシュエントリが膨大になってしまい、ＬＭＡの記憶容量のスペースを圧迫したり、膨大なバインディングキャッシュエントリの読み書きに過剰な処理負荷が必要となったりしてしまう可能性がある。
例えば、図８に図示されているように、ＭＡＧ１の配下に４つのモバイルノード（ＭＮ１、ＭＮ２、ＭＮ３、ＭＮ７）、ＭＡＧ２の配下に２つのモバイルノード（ＭＮ４、ＭＮ５）、ＭＡＧ３の配下に２つのモバイルノード（ＭＮ６、ＭＮ８）が接続されており、ＭＡＧ１、ＭＡＧ２、ＭＡＧ３を１つのＬＭＡによって管理しているとする。
この場合、ＭＮ１〜ＭＮ８は、それぞれ同一のネットワークプレフィックス（ホームネットワークプレフィックス：ＨＮＰ）から構成されるアドレス（あるいは端末ごとのネットワークプレフィックス）（ＨＮＰ．ＭＮ１〜ＨＮＰ．ＭＮ８）を有し、図９に図示されているように、各モバイルノードのアドレスと、接続先のＭＡＧの識別情報とを関連付けるバインディングがＬＭＡのバインディングキャッシュエントリに登録される。
また特に、ＬＭＡが管理するモバイルノードの数が多くなると、スケーラビリティの問題が顕著に現れてくる。例えば、複数のインタフェースを有するモバイルノードの存在や各ユーザが複数のモバイルノードを所有することで、単純に１ヶ所のみで接続が行われているという概念に基づく方法は、技術的な面や経済的な面で破綻を生じることが予想される。
すなわち、ローカルモビリティドメイン内を移動するモバイルノードが多数存在する場合には、各ノバイルノードの現在位置に関する情報量が膨大となり、ＬＭＡのＭＮの処理負荷が過剰に増大してしまうという問題が生じる。その結果、ネットワークプロバイダの設備コストや管理コストが増大し（例えばＬＭＡの処理能力を上げたり、ＬＭＡの設置台数を増やしたりする必要がある）、ユーザに対して十分なサービスを提供することができなくなる可能性がある。
上記の課題を解決するため、本発明は、ネットワークベースのローカルモビリティ管理方法において、移動端末の位置情報を管理するネットワークノードの負荷を軽減させるとともに、移動端末の台数に関して高いスケーラビリティを実現する位置情報管理装置及びネットワークエッジ装置並びに移動端末を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明の位置情報管理装置は、ローカルモビリティドメインに接続されている移動端末の位置情報を管理する位置情報管理装置であって、
前記ローカルモビリティドメインへの接続ポイントを前記移動端末に提供する各ネットワークエッジ装置に対して、プライマリネットワークプレフィックスとして使用させるネットワークプレフィックス範囲の割り当てを行うプライマリネットワークプレフィックス割り当て手段と、
前記ネットワークプレフィックス割り当て手段で前記ネットワークエッジ装置へ割り当てた前記ネットワークプレフィックス範囲と、前記ネットワークエッジ装置の識別情報とを関連付けてルーティングテーブルに記憶するルーティング記憶手段と、
パケットの転送を行う際に前記ルーティングテーブルを参照し、前記ネットワークエッジ装置へ割り当てた前記ネットワークプレフィックス範囲に含まれるアドレスをあて先とするパケットを、前記ネットワークエッジ装置へ転送するプライマリアドレスあてパケット転送手段とを、
有する。
さらに、本発明の位置情報管理装置は、上記の構成に加えて、特定のネットワークエッジ装置に対して、前記特定のネットワークエッジ装置とは異なる他のネットワークエッジ装置へプライマリネットワークプレフィックスとして使用されるように割り当てたネットワークプレフィックス範囲を、セカンダリネットワークプレフィックスとして使用できるように通知するセカンダリネットワークプレフィックス通知手段を有する。
さらに、本発明の位置情報管理装置は、上記の構成に加えて、前記ネットワークエッジ装置の配下に接続されている移動端末のうち、前記ネットワークエッジ装置へ前記プライマリネットワークプレフィックスとして使用されるように割り当てた前記ネットワークプレフィックス範囲に含まれるアドレスを使用していない移動端末のアドレス通知を前記ネットワークエッジ装置から受信する通知受信手段と、
前記通知受信手段で受信した前記移動端末のアドレスと、前記ネットワークエッジ装置の識別情報とを関連付けてバインディングキャッシュに登録するバインディング記憶手段と、
前記パケットの転送を行う際に前記ルーティングテーブルを参照する前に前記バインディングキャッシュを参照し、前記パケットのアドレスが前記バインディングキャッシュに登録されている前記移動端末と一致する場合には、前記パケットを前記移動端末のアドレスと関連付けられている前記ネットワークエッジ装置へ転送するセカンダリアドレスあてパケット転送手段とを、
有する。
さらに、本発明の位置情報管理装置は、上記の構成に加えて、前記ネットワークエッジ装置の配下に接続されている移動端末のアドレス通知を前記ネットワークエッジ装置から受信する通知受信手段と、
前記ルーティングテーブルを参照して、前記通知受信手段で前記ネットワークエッジ装置から受信した前記移動端末のアドレスが、そのネットワークエッジ装置へ割り当てた前記ネットワークプレフィックス範囲に含まれない場合には、前記通知受信手段で受信した前記移動端末のアドレスと、前記ネットワークエッジ装置の識別情報とを関連付けてバインディングキャッシュに登録するバインディング記憶手段と、
前記パケットの転送を行う際に前記ルーティングテーブルを参照する前に前記バインディングキャッシュを参照し、前記パケットのアドレスが前記バインディングキャッシュに登録されている前記移動端末と一致する場合には、前記パケットを前記移動端末のアドレスと関連付けられている前記ネットワークエッジ装置へ転送するセカンダリアドレスあてパケット転送手段とを、
有する。
さらに、本発明の位置情報管理装置は、上記の構成に加えて、前記バインディングキャッシュ内の前記移動端末のアドレスと前記ネットワークエッジ装置の識別情報との関連付けの登録数が所定の閾値を超えた場合に、各ネットワークエッジ装置に対して、プライマリネットワークプレフィックスとして使用させるネットワークプレフィックス範囲の再割り当てを行うプライマリネットワークプレフィックス再割り当て手段を有する。
さらに、本発明の位置情報管理装置は、上記の構成に加えて、各ネットワークエッジ装置の配下において前記プライマリネットワークプレフィックスを使用している移動端末の数を、各ネットワークエッジ装置に問い合わせる問い合わせ手段と、
前記問い合わせ手段による問い合わせの結果得られる前記移動端末の数に従って、各ネットワークエッジ装置に対して、プライマリネットワークプレフィックスとして使用させるネットワークプレフィックス範囲の再割り当てを行うプライマリネットワークプレフィックス再割り当て手段を有する。
また、上記の目的を達成するため、本発明のネットワークエッジ装置は、ローカルモビリティドメインへの接続ポイントを移動端末に提供するネットワークエッジ装置であって、
プライマリネットワークプレフィックスとして使用させるネットワークプレフィックス範囲を割り当てるためのプライマリネットワークプレフィックス割り当てメッセージを、前記ローカルモビリティドメインに接続されている前記移動端末の位置情報を管理する位置情報管理装置から受信するプライマリネットワークプレフィックス割り当てメッセージ受信手段と、
前記位置情報管理装置からプライマリネットワークプレフィックスとして使用するよう割り当てられた前記ネットワークプレフィックス範囲を前記プライマリネットワークプレフィックスとして設定するプライマリネットワークプレフィックス設定手段と、
他のネットワークエッジ装置においてプライマリネットワークプレフィックスとして使用されているネットワークプレフィックス範囲であって、セカンダリネットワークプレフィックスとして使用させる前記ネットワークプレフィックス範囲を割り当てるためのセカンダリネットワークプレフィックス割り当てメッセージを前記位置情報管理装置から受信するセカンダリネットワークプレフィックス割り当てメッセージ受信手段と、
前記位置情報管理装置からセカンダリネットワークプレフィックスとして使用するよう割り当てられた前記ネットワークプレフィックス範囲を前記セカンダリネットワークプレフィックスとして設定するセカンダリネットワークプレフィックス設定手段と、
前記プライマリネットワークプレフィックスである旨が分かるように前記プライマリネットワークプレフィックスのネットワークプレフィックス範囲を移動端末に通知するとともに、前記セカンダリネットワークプレフィックスである旨が分かるように前記セカンダリネットワークプレフィックスのネットワークプレフィックス範囲を前記移動端末に通知するネットワークプレフィックス通知手段とを、
有する。
さらに、本発明のネットワークエッジ装置は、上記の構成に加えて、前記移動端末のアドレスとして前記セカンダリネットワークプレフィックスを含むアドレスを使用する旨を示す通知メッセージを前記移動端末から受信した場合、前記移動端末のアドレスが前記セカンダリネットワークプレフィックスとして設定された前記ネットワークプレフィックス範囲内であることを確認した後、前記移動端末のアドレスと、自身の識別情報とを関連付けるためのプロキシバインディングアップデートメッセージを前記位置情報管理装置へ送信するプロキシバインディングアップデートメッセージ送信手段を有する。
さらに、本発明のネットワークエッジ装置は、上記の構成に加えて、前記セカンダリネットワークプレフィックスを含むアドレスを使用している前記移動端末に対して、前記プライマリネットワークプレフィックスを含むアドレスに切り換えるように要求するアドレス変更要求手段を有する。
また、上記の目的を達成するため、本発明の移動端末は、ローカルモビリティドメインへの接続を行う移動端末であって、
前記ローカルモビリティドメインへの接続ポイントを提供するネットワークエッジ装置から、プライマリネットワークプレフィックスのネットワークプレフィックス範囲の通知と、セカンダリネットワークプレフィックスのネットワークプレフィックス範囲の通知とを受信するネットワークプレフィックス通知受信手段と、
前記移動端末のアドレスが、前記プライマリネットワークプレフィックスのネットワークプレフィックス範囲に含まれているか、あるいは、前記セカンダリネットワークプレフィックスのネットワークプレフィックス範囲に含まれているかをチェックするネットワークプレフィックス確認手段と、
前記移動端末のアドレスとして前記セカンダリネットワークプレフィックスのネットワークプレフィックス範囲に含まれるアドレスを使用する場合には、前記移動端末のアドレスが前記セカンダリネットワークプレフィックスのネットワークプレフィックス範囲に含まれることを通知するための通知メッセージを前記ネットワークエッジ装置に送信する通知メッセージ送信手段とを、
有する。
さらに、本発明の移動端末は、上記の構成に加えて、前記移動端末のアドレスを、前記セカンダリネットワークプレフィックスを含むアドレスから前記プライマリネットワークプレフィックスを含むアドレスに切り換えるように要求するアドレス変更要求を前記ネットワークエッジ装置から受信するアドレス変更要求受信手段と、
前記アドレス変更要求を受信した場合に、前記移動端末のアドレスを切り換えるか否かを判断するアドレス変更判断手段とを、
有する。
本発明は、上記の構成を有しており、ネットワークベースのローカルモビリティ管理方法において、移動端末の位置情報を管理するネットワークノードの負荷を軽減させるとともに、移動端末の台数に関して高いスケーラビリティを実現することが可能となる。
本発明の第１の実施の形態におけるシステム構成の一例を示す図 本発明の第１の実施の形態におけるＬＭＡからＭＡＧへ送信されるネットワークプレフィックス割り当てメッセージの一例を示す図 本発明の第１の実施の形態におけるＭＮからＭＡＧへ送信される通知メッセージの一例を示す図 本発明の第６の実施の形態におけるＭＡＧからＬＭＡへの応答メッセージの一例を示す図 本発明の第１の実施の形態におけるＬＭＡの構成の一例を示す機能ブロック図 本発明の第１の実施の形態におけるＭＡＧの構成の一例を示す機能ブロック図 本発明の第１の実施の形態におけるＭＮの構成の一例を示す機能ブロック図 ＭＡＧ及びＭＮの配置の一例を示す図 従来の技術におけるＬＭＡのバインディングキャッシュエントリの一例を示す図 本発明の第１の実施の形態におけるＬＭＡのバインディングキャッシュエントリ及びルーティングテーブルの一例を示す図 本発明を実現するためのモバイルノードの機能アーキテクチャの一例を示す図 本発明を実現するためのモバイルアクセスゲートウェイの機能アーキテクチャの一例を示す図 本発明を実現するためのローカルモビリティアンカの機能アーキテクチャの一例を示す図
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の説明では、本発明が理解されるように、特定の番号、時間、構造、及び、その他のパラメータに関して説明を行うが、こうした具体的な設定に限定されずに本発明が動作可能であることは当業者であれば明らかである。
なお、本明細書で用いられているモバイルノードという用語は、無線通信機能を有しており、移動しながら通信を行うことが可能なモバイル機器あるいは移動端末を意味する。また、本発明の実施の形態におけるＬＭＡ及びＭＡＧは、従来のプロキシモバイルＩＰにおけるＬＭＡ及びＭＡＧの機能に加えて、本発明に係る拡張機能を有しており、従来のプロキシモバイルＩＰに係る機能と、この本発明に係る拡張機能とが組み合わされることによって、従来の技術における課題が解決される。
＜第１の実施の形態＞
以下、本発明の第１の実施の形態について説明する。図１には、本発明の第１の実施の形態におけるシステム構成の一例が図示されている。
図１の構成では、ＬＭＡ（Local Mobility Anchor：ローカルモビリティアンカ）１０００には、２つのＭＡＧ（Mobile Access Gateway：モバイルアクセスゲートウェイ）１０１０、１０２０が接続されている。また、ＭＡＧ１０１０にはＭＮ（Mobile Node：モバイルノード）１０３０がアクティブな接続を有しており、同様に、ＭＡＧ１０２０にはＭＮ１０４０がアクティブな接続を有している。なお、ＬＭＡ１０００は、ローカルモビリティドメインに接続されているモバイルノード（移動端末）の位置情報を管理する位置情報管理装置であり、ＭＡＧは、ローカルモビリティドメインへの接続ポイントをモバイルノードに提供するネットワークエッジ装置である。
なお、図１の構成において、ＭＮ１０３０がＨＮＰ１の値のホームネットワークプレフィックスをＭＡＧ１０１０から受信し、同様に、ＭＮ１０４０がＨＮＰ２の値のホームネットワークプレフィックスをＭＡＧ１０４０から受信すると仮定する。
プロキシモバイルＩＰの通常の動作では、ＭＡＧ１０１０及び１０２０は共に、プロキシバインディングアップデートを使用して、それぞれに接続されているＭＮ１０３０、１０４０の詳細な情報のアップデートを行う必要があるが、本発明の動作においては、例えば、ＬＭＡ１０００が代わりにネットワークプレフィックスのブロックを各ＭＡＧ１０１０、１０２０に割り当てる。
ここで、ネットワークプレフィックスのＮＰ１ブロックがＭＡＧ１０１０に提供され、ネットワークプレフィックスのＮＰ２ブロックがＭＡＧ１０２０に提供される場合を考える。この場合、ＬＭＡ１０００は、図２に図示されているような情報要素を含むネットワークプレフィックス割り当てメッセージを作成し、このメッセージを配下のＭＡＧに送信する。なお、ＭＡＧ１０１０に割り当てられるＮＰ１ブロックとＭＡＧ１０２０に割り当てられるＮＰ２ブロックとは重複したネットワークプレフィックス範囲を有さないことが望ましい。
図２には、本発明の第１の実施の形態におけるＬＭＡからＭＡＧへ送信されるネットワークプレフィックス割り当てメッセージの一例が図示されている。
メッセージタイプフィールド２０００は、このメッセージの受信者であるＭＡＧが、このメッセージがネットワークプレフィックスを割り当てるためのメッセージであることを識別できるようにするためのものである。
また、プライマリフラグ２０１０がセットされた場合には、このメッセージの受信者であるＭＡＧが、後続のネットワークプレフィックスフィールド２０２０内のネットワークプレフィックスを、プライマリネットワークプレフィックスに使用するネットワークプレフィックス範囲（プライマリネットワークプレフィックス範囲）として取り扱う必要があることを意味する。一方、プライマリフラグ２０１０がセットされなかった場合には、このメッセージの受信者であるＭＡＧは、後続のネットワークプレフィックスフィールド２０２０内のネットワークプレフィックスが、セカンダリネットワークプレフィックスに使用するネットワークプレフィックス範囲（セカンダリネットワークプレフィックス範囲）を示すことを把握する。なお、上述のフラグの設定は一例であり、例えば、プライマリフラグの代わりにセカンダリフラグが使用され、セカンダリフラグがセットされなかった場合にプライマリネットワークプレフィックスに使用するネットワークプレフィックス範囲を示したり、それぞれ、プライマリフラグ及びセカンダリフラグが使用されるような方法であったりしてもよい。
また、ネットワークプレフィックスフィールド２０２０には、ＬＭＡ１０００がこのメッセージの受信者であるＭＡＧに対して割り当てるネットワークプレフィックスが記載され、プレフィックスレングスフィールド２０３０には、ネットワークプレフィックスフィールド２０２０に記載されているネットワークプレフィックスのプレフィックス長（プレフィックスレングス）が記載される。
ＬＭＡ１０００は、上記のネットワークプレフィックス割り当てメッセージを使用して、ＮＰ１ブロックをＭＡＧ１０１０のプライマリネットワークプレフィックスとして割り当て、ＮＰ２ブロックをＭＡＧ１０２０のプライマリネットワークプレフィックスとして割り当てると、その割り当てを記憶し、ＮＰ１ブロックのサブネットに属するあて先アドレスを有するパケットはＭＡＧ１０１０に転送され、ＮＰ２ブロックのサブネットに属するあて先アドレスを有するパケットはＭＡＧ１０２０に転送されるように、ルーティングテーブルのアップデート処理を行う。
また、ＬＭＡ１０００は、あるＭＡＧにプライマリネットワークプレフィックス範囲として割り当てたネットワークプレフィックス（例えばＭＡＧ１０１０に割り当てたＮＰ１ブロック）を、別のＭＡＧ（例えばＭＡＧ１０２０）のセカンダリネットワークプレフィックス範囲として割り当てることも可能である。
なお、１つのネットワークプレフィックス割り当てメッセージ内に、プライマリフラグ２０１０、ネットワークプレフィックスフィールド２０２０、プレフィックスレングスフィールド２０３０のセットを複数挿入することが可能である。
また、既存のネットワークプレフィックス割り当てメッセージを利用してネットワークプレフィックス割り当てメッセージを実現することが可能であり、この場合には、プライマリ又はセカンダリのステータスを示すプライマリフラグ２０１０を既存のネットワークプレフィックス割り当てメッセージに付加すればよい。
このように、ＭＡＧ１０１０は、プライマリフラグ２０１０がセットされており、ネットワークプレフィックスフィールド２０２０及びプレフィックスレングスフィールド２０３０によって特定されるＮＰ１のネットワークプレフィックス範囲（ＮＰ１ブロック）を有するネットワークプレフィックス割り当てメッセージを受信できるようになる。このようなネットワークプレフィックス割り当てメッセージを受信した場合には、ＭＡＧ１０１０は、ＮＰ１のネットワークプレフィックス範囲をプライマリネットワークプレフィックス範囲として取り扱う必要がある。
また、ＭＡＧ１０１０は、ＮＰ２のネットワークプレフィックス範囲（ＮＰ２ブロック）をセカンダリネットワークプレフィックス範囲として取り扱う必要がある旨を通知するネットワークプレフィックス割り当てメッセージ（プライマリフラグ２０１０がセットされていない）を受信する場合もある。この場合には、ＭＡＧ１０１０は、ＮＰ２のネットワークプレフィックス範囲をセカンダリネットワークプレフィックス範囲として取り扱う必要がある。
また同様に、ＭＡＧ１０２０が、プライマリフラグ２０１０がセットされており、ネットワークプレフィックスフィールド２０２０及びプレフィックスレングスフィールド２０３０によって特定されるＮＰ２のネットワークプレフィックス範囲（ＮＰ２ブロック）を有するネットワークプレフィックス割り当てメッセージを受信した場合には、ＮＰ２のネットワークプレフィックス範囲をプライマリネットワークプレフィックス範囲として取り扱う必要がある。
さらに、ＭＡＧ１０２０は、ＮＰ１のネットワークプレフィックス範囲（ＮＰ１ブロック）をセカンダリネットワークプレフィックス範囲として取り扱う必要がある旨を通知するネットワークプレフィックス割り当てメッセージ（プライマリフラグ２０１０がセットされていない）を受信した場合には、ＮＰ１のネットワークプレフィックス範囲をセカンダリネットワークプレフィックス範囲として取り扱う必要がある。
ＭＡＧ１０１０は、プライマリネットワークプレフィックス範囲（ＮＰ１ブロック）内のネットワークプレフィックスをホームネットワークプレフィックス（ＨＮＰ１）としてモバイルノードに割り当てた場合、そのモバイルノードに関するプロキシバインディングアップデートメッセージを送信する必要がない。また、ＭＡＧ１０２０に関しても同様に、プライマリネットワークプレフィックス範囲（ＮＰ２ブロック）内のネットワークプレフィックスをホームネットワークプレフィックス（ＨＮＰ２）としてモバイルノードに割り当てた場合、そのモバイルノードに関するプロキシバインディングアップデートメッセージを送信する必要がない。ただし、これはＬＭＡ１０００がネットワークプレフィックスのブロックを各ＭＡＧに割り当てている例であるので、ＬＭＡ１０００以外のネットワークノード（ＡＡＡ（Authentication, Authorization and Accounting：認証、認可及び課金）ノードなど）がネットワークプレフィックスのブロックを各ＭＡＧに割り当てる場合や、各ＭＡＧがプロキシバインディングアップデートメッセージを送信するべきあて先がＬＭＡ１０００以外のＬＭＡ（階層構成のＬＭＡなど）の場合は、プロキシバインディングアップデートメッセージを送信する必要があるかもしれない。
なお、ＭＡＧ１０１０は、モバイルノードへ割り当てられたホームネットワークプレフィックスの値にかかわらず、すべてのモバイルノードに関するプロキシバインディングアップデートメッセージをＬＭＡ１０００へ送信してもよい。これによって、ＭＡＧがホームネットワークプレフィックスの値に基づいた判断を行わずに済むようになり、ＭＡＧの構成や処理が簡略化される。
なお、この場合には、ＬＭＡ１０００が代わりに、受信したプロキシバインディングアップデートメッセージ内に含まれる情報のチェック（モバイルノードに割り当てられているホームネットワークプレフィックスの値がプライマリネットワークプレフィックス範囲に属するか否かのチェック）を行う。
プロキシバインディングアップデートメッセージに記載されている特定のホームネットワークプレフィックスの値が、プロキシバインディングアップデートメッセージの送信者であるＭＡＧに割り当てられたプライマリネットワークプレフィックス範囲に属する場合には、送信者であるＭＡＧに対するプライマリネットワークプレフィックスの割り当てが、このプロキシバインディングアップデートメッセージに関するバインディングに相当するものなので、ＬＭＡ１０００は、このバインディングをバインディングキャッシュ内に記録しないように選択することが可能となる。
ＭＡＧ１０１０とＭＮ１０３０との間で必要なＡＡＡ処理が行われた後、ＭＡＧ１０１０は、ＲＡ（Router Advertisement：ルータ通知）メッセージをＭＮ１０３０に送信する処理を行う。ＭＡＧ１０１０は、ＲＡメッセージによって、プライマリネットワークプレフィックス及びセカンダリネットワークプレフィックスを通知することが可能であり、さらに、プライマリ又はセカンダリであることを表すステータスを明確に示すことが可能である。なお、ＲＡメッセージ内に追加フラグ又はオプションを配置する形式によって、プライマリネットワークプレフィックスやセカンダリネットワークプレフィックス、これらのステータスを通知するメッセージが実現されてもよい。また、プロキシモバイルＩＰの動作に従って、ＭＮ１０３０に通知されるすべてのネットワークプレフィックスは、ＭＮ１０３０のみが使用するためのものであってもよい。
また、ステートフルなアドレス構成がネットワークによって要求されている場合には、ＭＮ１０３０は、ＩＰアドレスを受信するためにＤＨＣＰ（Dynamic Host Control Protocol）サーバにクエリを行う。このとき、ＤＨＣＰサーバは、ＭＡＧ１０１０に対して割り当てられているプライマリネットワークプレフィックスの範囲内のアドレス（若しくはネットワークプレフィックス）をＭＮ１０３０に配布する必要がある。
このアドレス配布は既存のポリシの形式を取ってもよく、ＭＡＧ１０１０とＤＨＣＰサーバとの間の情報交換によって行われてもよい。例えば、ＭＡＧ１０１０はＤＨＣＰサーバに対して、ＭＡＧ１０１０に管理されているノード（例えばＭＮ１０３０）からのリクエストに関してはＮＰ１の範囲内のアドレスを提供するよう通知してもよい。なお、ＤＨＣＰサーバの機能がＭＡＧ１０１０に実装されていてもよい。
ＭＮ１０３０は、割り当てられたアドレス（ＨＮＰ１を含む）を受信すると、そのアドレスのネットワークプレフィックスが、ＭＡＧ１０１０からのＲＡメッセージに記載されているプライマリネットワークプレフィックスの範囲内のものか否かをチェックする。なお、このアドレスのネットワークプレフィックスが、ＭＡＧ１０１０からのＲＡメッセージに記載されているプライマリネットワークプレフィックスの範囲内である場合には、更なる動作を行う必要はない。
一方、このアドレスのネットワークプレフィックスがセカンダリネットワークプレフィックスの範囲内である場合には、ＭＮ１０３０は、この状況を通知メッセージによってＭＡＧ１０１０に通知する必要がある。なお、この通知メッセージは、ＭＮ１０３０のアドレスがセカンダリネットワークプレフィックスに属することをＭＡＧ１０１０に通知するために用いられる。例えば、最も単純な形式として、通知メッセージは図３に図示されている形式を取ることが可能である。
図３には、本発明の第１の実施の形態におけるＭＮからＭＡＧへ送信される通知メッセージの一例が図示されている。
図３に図示されている通知メッセージは、このメッセージが通知メッセージであることを示すメッセージタイプフィールド３０００、割り当てられたアドレス（ＨＮＰ１を含む）を含むモバイルノードアドレスフィールド３０１０を有している。
なお、割り当てられたアドレス又はＭＮ１０３０のＨＮＰ１を含む通知メッセージは、ＭＮ１０３０からＭＡＧ１０１０への任意の通信メッセージに挿入（piggybacked）されてもよく、また、置き換えられてもよい。
ＭＡＧ１０１０は、ＭＮ１０３０から通知メッセージを受信すると、モバイルノードアドレスフィールド３０１０をチェックし、その値がセカンダリネットワークプレフィックスの範囲内であることを検出する。そして、この場合には、ＭＡＧ１０１０は通常のプロキシモバイルＩＰ動作を行って、プロキシバインディングアップデートをＬＭＡ１０００に送信する必要がある。
また、本発明に係る別の実施例として、ＤＨＣＰサーバが、ＭＮ１０３０に関する割り当てられたアドレスをＭＡＧ１０１０に直接通知してもよい。この場合では、ＭＡＧ１０１０は、ＭＮ１０１０からの通知を待たずに即座に処理を行うことができるようになる。これは特に、ＤＨＣＰサーバの機能がＭＡＧ１０１０自体に実装されている場合に実現可能である。
また、別の実施例において、ＭＮ１０３０がＭＡＧ１０２０によって管理されているネットワークに移動した場合、ＭＮ１０３０は、割り当てられているアドレスがセカンダリネットワークプレフィックス範囲に属することを検出してもよい。
このとき、ＭＮ１０３０は、現在使用しているアドレス（移動前のネットワークで使用していたＨＮＰ１を含むアドレス）を継続して使用することが可能であり、現在のアドレスを継続して使用する決定を行った場合には、ＭＮ１０３０は、ＭＮ１０３０のアドレスがセカンダリネットワークプレフィックスに属することを通知するための通知メッセージをＭＡＧ１０２０へ送信する処理を行う必要がある。
なお、このときＭＮ１０３０は、ＭＡＧ１０２０によって管理されている移動先のネットワークにおいて、ＤＨＣＰ動作を再度行うことによって、プライマリネットワークプレフィックス範囲に属する新しいアドレスを取得するよう選択してもよい。
次に、本発明の第１の実施の形態におけるＬＭＡの機能について説明する。図５には、本発明の第１の実施の形態におけるＬＭＡの構成が図示されている。
図５に図示されているＬＭＡは、ネットワークプレフィックス割り当て通知部５００１、ルーティング記憶部５００２、バインディング記憶部５００３、パケット転送部５００４、セカンダリネットワークプレフィックス使用検出部５００５を有している。なお、図５は、本発明に係る拡張機能のみを模式的に示すものであり、図５に図示されているＬＭＡは、従来の技術におけるＬＭＡの機能も備えている。
ネットワークプレフィックス割り当て通知部５００１は、管理下の各ＭＡＧに使用させるプライマリネットワークプレフィックスを割り当て、プライマリネットワークプレフィックスとして使用させるネットワークプレフィックス範囲を各ＭＡＧに通知する機能を有している。さらに、ネットワークプレフィックス割り当て通知部５００１は、プライマリネットワークプレフィックスとしてある特定のＭＡＧへ割り当てたネットワークプレフィックス範囲を、別のＭＡＧに対してはセカンダリネットワークプレフィックスとして使用できるように割り当てる機能を有している。
また、ルーティング記憶部５００２は、特にローカルモビリティドメイン内におけるパケット伝送に必要なルーティングテーブルを管理し、各ＭＡＧへ割り当てたプライマリネットワークプレフィックスとＭＡＧの識別情報（アドレス又はネットワークプレフィックス）との対応関係を示すルーティングエントリをルーティングテーブルに記憶する機能を有している。
また、バインディング記憶部５００３は、セカンダリネットワークプレフィックスを使用しているＭＮのアドレスと、そのＭＮが接続されているＭＡＧの識別情報との対応関係を示すバインディングキャッシュエントリをバインディングキャッシュに登録する機能を有している。
また、パケット転送部５００４は、バインディングキャッシュやルーティングテーブルに基づいて、パケットの転送先を決定し、パケットの転送を行う機能を有している。なお、パケット転送部５００４は、管理下のＭＡＧに接続されているＭＮあてのパケットを転送する際には、まずバインディングキャッシュを参照して、パケット転送先のＭＮのアドレスを含むバインディングキャッシュエントリを検出し、そのバインディングキャッシュエントリで特定されるＭＡＧに向けてパケットを転送する。また、パケット転送先のＭＮのアドレスを含むバインディングキャッシュエントリが検出されなかった場合には、続いてルーティングテーブルを参照して、パケット転送先のＭＮのアドレスのネットワークプレフィックスに対応するＭＡＧへパケットを転送する。
また、セカンダリネットワークプレフィックス使用検出部５００５は、セカンダリネットワークプレフィックスを使用するＭＮの存在や、そのＭＮが接続されているＭＡＧを検出する機能を有している。例えば上述のように、セカンダリネットワークプレフィックスの使用を示す通知メッセージをＭＮから受信したＭＡＧが、そのＭＮに係るプロキシバインディングアップデートをＬＭＡに対して行うことによって、セカンダリネットワークプレフィックス使用検出部５００５は、セカンダリネットワークプレフィックスを使用するＭＮの存在や、そのＭＮが接続されているＭＡＧを検出することが可能である。
次に、本発明の第１の実施の形態におけるＭＡＧの機能について説明する。図６には、本発明の第１の実施の形態におけるＭＡＧの構成が図示されている。
図６に図示されているＭＡＧは、ネットワークプレフィックス割り当てメッセージ処理部６００１、ネットワークプレフィックス設定部６００２、ネットワークプレフィックス通知部６００３、セカンダリネットワークプレフィックス使用通知部６００４を有している。なお、図６は、本発明に係る拡張機能のみを模式的に示すものであり、図６に図示されているＭＡＧは、従来の技術におけるＭＡＧの機能も備えている。
ネットワークプレフィックス割り当てメッセージ処理部６００１は、ローカルネットワークドメインにおける位置情報を管理しているＬＭＡから、プライマリネットワークプレフィックスやセカンダリネットワークプレフィックスとして使用すべきネットワークプレフィックス範囲を含むネットワークプレフィックス割り当てメッセージを受信して処理する機能を有している。
また、ネットワークプレフィックス設定部６００２は、上記のネットワークプレフィックス割り当てメッセージに従って、プライマリネットワークプレフィックスとして使用するネットワークプレフィックス範囲や、セカンダリネットワークプレフィックスとして使用するネットワークプレフィックス範囲の設定、管理を行う機能を有している。
また、ネットワークプレフィックス通知部６００３は、このＭＡＧに接続されているＭＮに対して、例えばＲＡメッセージなどを使用して、プライマリネットワークプレフィックスやセカンダリネットワークプレフィックスのネットワークプレフィックス範囲を通知する機能を有している。
また、セカンダリネットワークプレフィックス使用通知部６００４は、このＭＡＧに接続されているＭＮの中でセカンダリネットワークプレフィックスを使用するＭＮが存在する場合に、そのＭＮの存在をＬＭＡに通知する機能を有している。例えば上述のように、セカンダリネットワークプレフィックスの使用を通知する通知メッセージをＭＮから受信することで、セカンダリネットワークプレフィックスを使用するＭＮの存在を検出し、そのＭＮに係るプロキシバインディングアップデートをＬＭＡに対して行うことで、そのＭＮの存在をＬＭＡに対して報告することが可能である。
次に、本発明の第１の実施の形態におけるＭＮの機能について説明する。図７には、本発明の第１の実施の形態におけるＭＮの構成が図示されている。
図７に図示されているＭＮは、ネットワークプレフィックス通知受信部７００１、ネットワークプレフィックス確認部７００２、セカンダリネットワークプレフィックス使用通知部７００３を有している。なお、図７は、本発明に係る拡張機能のみを模式的に示すものであり、図７に図示されているＭＮは、従来の技術におけるＭＮの機能も備えている。
ネットワークプレフィックス通知受信部７００１は、例えばＭＮが接続しているＭＡＧから送信されるＲＡメッセージなどによって、このＭＡＧが管理しているプライマリネットワークプレフィックスのネットワークプレフィックス範囲と、セカンダリネットワークプレフィックスのネットワークプレフィックス範囲を把握する機能を有している。
また、ネットワークプレフィックス確認部７００２は、ＭＮの現在のアドレスが、プライマリネットワークプレフィックスのネットワークプレフィックス範囲に含まれているか、あるいは、セカンダリネットワークプレフィックスのネットワークプレフィックス範囲に含まれているかをチェックする機能を有している。
また、セカンダリネットワークプレフィックス使用通知部７００３は、セカンダリネットワークプレフィックスのネットワークプレフィックス範囲に含まれるアドレスをＭＮのアドレスとして使用する場合に、その旨をＭＡＧに報告するための通知メッセージを作成して送信する機能を有している。
次に、本発明の第１の実施の形態において、図８に図示されているようにＭＡＧ及びＭＮが配置されている場合のＬＭＡのバインディングキャッシュ及びルーティングテーブルの状態について説明する。
このとき、図１０に図示されているように、ルーティングテーブルには、各ＭＡＧ（ＭＡＧ１、ＭＡＧ２、ＭＡＧ３）に割り当てられているプライマリネットワークプレフィックスの値（ＨＮＰ１，ＨＮＰ２、ＨＮＰ３）と、そのプライマリネットワークプレフィックスを含むアドレスがあて先として設定されているパケットの転送先（次ホップ）のアドレス（ＭＡＧ１、ＭＡＧ２、ＭＡＧ３）を関連付けるルーティングエントリが記憶される。各ＭＡＧの配下に接続されているすべてのＭＮが、各ＭＡＧに設定されているプライマリネットワークプレフィックスを含むアドレスを使用していれば、このルーティングテーブルの設定のみで、すべてのＭＮあてのパケットは正しく転送される。
さらに、本発明では、各ＭＡＧの配下にプライマリネットワークプレフィックスを含まないアドレス（すなわち、セカンダリネットワークプレフィックスを含むアドレス）を使用するＭＮが接続された状態も許容される。このような状態は、例えば、ＭＮがＭＡＧ間を移動する場合に起こり得る。
例えば、ＭＮ５は最初ＭＡＧ１に接続しており、ＭＡＧ１のプライマリネットワークプレフィックス（ＨＮＰ１）を含むアドレス（ＨＮＰ１．ＭＮ５）を用いてＭＡＧ１経由で通信を行っていたとする。ここで、ＭＮ５はＭＡＧ１の通信エリアを離れてＭＡＧ２の通信エリアに移動し、ＭＡＧ１からＭＡＧ２へ接続を切り換えたとする。このとき、ＭＮ５は、新たにＭＡＧ２のプライマリネットワークプレフィックス（ＨＮＰ２）を含むアドレスを再構成することが可能であるが、例えば通信セッションを継続させたいなどの理由で、ＭＡＧ１への接続時のアドレス（ＨＮＰ１．ＭＮ５）をそのまま使用し続けることも可能である。ＭＡＧ２においては、ネットワークプレフィックスＨＮＰ１はセカンダリネットワークプレフィックスであり、ＭＮ５は、ＭＡＧ２に対して、セカンダリネットワークプレフィックスを含むアドレス（ＨＮＰ１．ＭＮ５）の使用を通知メッセージを用いて通知し、ＭＡＧ２はＭＮ５のアドレス（ＨＮＰ１．ＭＮ５）をプロキシバインディングアップデートメッセージを用いてＬＭＡに通知する。その結果、図１０に図示されているように、バインディングキャッシュには、ＭＮ５のアドレス（ＨＮＰ１．ＭＮ５）と、ＭＡＧ２の識別情報（ＭＡＧ２のアドレス又はネットワークプレフィックス）との対応関係を示すバインディングキャッシュエントリが登録される。
なお、本発明の第１の実施の形態では、ＭＡＧの配下に本発明の機能を有するＭＮと、従来の技術に係るＭＮとが紺座している場合であっても動作可能である。すなわち、例えばＭＮ５が本発明の機能を有さない従来のＭＮである場合には、ＭＡＧ１からＭＡＧ２への接続の切り換えを同一ローカルモビリティドメイン内の接続切り換えとみなし、移動前のアドレス（ＨＮＰ１．ＭＮ５）を使用し続けることになる。しかしながら、この場合においてもＭＡＧ５がＭＮ５のアドレスに係るバインディングをプロキシバインディングアップデートメッセージによってＬＭＡに登録することでＭＮ５あてのパケットは正しく転送されるようになる。
上述のように、本発明の第１の実施の形態では、基本的にルーティングテーブルのエントリによってパケット転送先の管理を行い、例外的な登録に関してはバインディングキャッシュエントリへの登録で管理を行う。ルーティングテーブルのエントリ数は、ＬＭＡが管理するＭＡＧの台数程度に納まり、バインディングキャッシュエントリのエントリ数も例外的に登録されるＭＮの台数程度となるため、従来の技術におけるバインディングキャッシュエントリのエントリ数（ＬＭＡが管理するＭＡＧに接続されているすべてのＭＮの台数程度）よりもエントリ数が格段に少なくなる。
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。本発明の第２の実施の形態では、ＭＮ１０４０がステートレスなアドレス構成によってアドレスを取得する場合について説明する。
この本発明の第２の実施の形態では、ＭＮ１０４０は、ＤＨＣＰ動作を行わず、その代わりに、ＭＡＧ１０２０から受信したＲＡメッセージによって取得した情報を使用して、ＩＰアドレスを生成する。
ＭＮ１０４０は、ＮｅｔＬＭＭドメインに初めて接続した際には、ＭＡＧ１０２０からのＲＡメッセージで通知されたプライマリネットワークプレフィックスを用いて、ＩＰアドレスを自動構成する処理を行う。
ここで、ＭＮ１０４０が、ＭＡＧ１０２０から離れてＭＡＧ１０１０に接続を行った場合には、自動構成された現在のアドレス（ＭＡＧ１０２０から通知されたプライマリネットワークプレフィックスを含むアドレス）が、ＭＡＧ１０１０のネットワークにおいてはセカンダリネットワークプレフィックスに属していることを発見する。
このとき、ＭＮ１０４０は、ＭＡＧ１０１０から通知されるプライマリネットワークプレフィックスを用いて新しいアドレスを自動構成するように選択してもよく、あるいは、現在設定されているＩＰアドレスの使用を継続するように選択してもよい。なお、後者の現在設定されているＩＰアドレスの使用を継続する場合には、ＭＮ１０４０は、上述の通知メッセージ（図２参照）をＭＡＧ１０１０に送信する処理を行う。この場合には、ＭＡＧ１０１０は、その後、プロキシモバイルＩＰ動作を行う必要があるたびに、ＭＮ１０４０のためのプロキシバインディングアップデートメッセージをＬＭＡ１０００に送信する必要がある。
＜第３の実施の形態＞
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。本発明の第３の実施の形態においては、ＭＡＧがモバイルノードに対して、セカンダリネットワークプレフィックスの利用からプライマリネットワークプレフィックスの利用に切り換えるよう要求してもよい。
この要求は、任意の形式のメッセージによって実現可能であり、例えば、特定の専用メッセージやトリガなどの形式によって実現されてもよい。トリガによって実現される場合には、例えば、Link_Action又はMIH_Net_HJO_CommitプリミティブなどのＩＥＥＥ８０２．２１イベントやコマンドサービスなどを利用することが可能である。
また、モバイルノードは、ＩＰアドレスの変更要求（上記のネットワークプレフィックスの切り換え要求）を受け入れてＩＰアドレスの変更を行ってもよく、あるいは、この要求を受け入れずに現在使用中のＩＰアドレスをそのまま使用し続けてもよい。
＜第４の実施の形態＞
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。本発明の第４の実施の形態では、ＭＮ１０３０はクライアントＭＩＰノード（端末自身がＭＩＰを実装しているＣＭＩＰノード）でもあり、ＭＮ１０３０自身がＭＩＰのホームエージェントを有している場合について説明する。
本発明の第４の実施の形態では、ＭＮ１０３０が、ＮｅｔＬＭＭドメインから得られるＩＰアドレスを、ＭＮ１０３０のホームエージェントにアップデートする気付アドレス（ＣｏＡ：Care-of Address）として使用する。
この場合には、ＭＮ１０３０は、バインディングアップデートによってホームエージェントにアップデートを行う際のタイミング（例えば、ホームエージェントにおける現在のバインディングのライフタイムがまもなく満了となることによるバインディングアップデートのタイミング）と、セカンダリネットワークプレフィックスからプライマリネットワークプレフィックスへ切り換える際のＩＰアドレスの変更とを同期させることによって、セカンダリネットワークプレフィックスからプライマリネットワークプレフィックスへ切り換える際のＩＰアドレスの変更を最適化してもよい。
なお、ＭＮ１０３０はセカンダリネットワークプレフィックスによって構成された古い気付アドレスを使用し続ける場合であっても、ＣＭＩＰバインディングアップデートを送信してバインディングのリフレッシュを行う必要がある。したがって、ＭＮ１０３０は、例えばこのバインディングをリフレッシュするタイミングで、ＣｏＡの変更を行うように選択することが可能である。これにより、送信すべきメッセージ数や処理を節約することが可能となる。
また、ＭＮ１０３０の代わりにＭＡＧがプロキシバインディングアップデートを送信する必要がなく、ＬＭＡ１０００がＭＮ１０３０の位置情報のバインディングに関連した追加ルートを加える必要がないので、ローカルアクセスドメインに係るメッセージ量や処理負荷を低減することが可能となる。
なお、ＭＮ１０３０がコレスポンデントノードとの間で経路最適化を確立している場合には、この第４の実施の形態に記載されている方法を適用して、コレスポンデントノードにおけるバインディングのアップデートの最適化が行われてもよい。
＜第５の実施の形態＞
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。本発明の第５の実施の形態においては、ＭＮ１０３０がコレスポンデントノードとの間でアクティブなセッションを持っていない場合や、コレスポンデントノードとの間で継続中の通信セッションにトラフィックがほとんど又はまったくないことをＭＮ１０３０が把握した場合には、ＭＮ１０３０が接続ポイントの変更を遅らせることによって、セカンダリネットワークプレフィックスからプライマリネットワークプレフィックスへの切り換えにおけるＩＰアドレスの変更の最適化を行う場合について説明する。
本発明の第５の実施の形態によれば、上述のようにＭＮ１０３０が接続ポイントの変更を遅らせることによって、まだ多数の進行中のセッションが存在している場合や、多数のデータパケットが伝送されている場合であっても、ＩＰアドレスを変更する場合に比べてパケットの遅延やロスを少なくすることが可能となる。
なお、ＭＮ１０３０がコレスポンデントノードとの間で経路最適化を確立している場合には、この第５の実施の形態に記載されている方法を適用して接続ポイントの変更を遅らせ、これらのセッションが終了した後で気付アドレスを変更するよう選択することで、ＭＮ１０３０にようバインディングアップデートの送信回数を低減することが可能となる。
＜第６の実施の形態＞
次に、本発明の第６の実施の形態について説明する。本発明の第６の実施の形態では、ＬＭＡ１０００が複数のＭＡＧ間におけるプライマリネットワークプレフィックスの割り当てを動的に変更することが可能である。これにより、モバイルノードの状態（モバイルノードの移動状態）に対応して、プライマリネットワークプレフィックスがより効率良くＭＡＧに割り当てられるように割り当ての変更を行うことが可能となる。
本発明の第６の実施の形態におけるプライマリネットワークプレフィックスの割り当ての動的な変更において、例えば、ＬＭＡ１０００は、ＬＭＡ１０００のバインディングキャッシュ内のエントリ数が所定の閾値を超えた場合に、プライマリネットワークプレフィックスの再割り当てを行うよう決定してもよい（第１実施例）。なお、ＬＭＡ１０００のバインディングキャッシュ内に存在する各エントリは、あるモバイルノードがセカンダリネットワークプレフィックスを使用していることを示している。すなわち、本発明の第６の実施の形態における第１実施例では、ＬＭＡ１０００のバインディングキャッシュ内のエントリ数に基づいて、セカンダリネットワークプレフィックスを使用しているモバイルノードの数が所定の閾値を超えた場合に、プライマリネットワークプレフィックスの再割り当てが行われる。
また、本発明の第６の実施の形態におけるプライマリネットワークプレフィックスの割り当ての動的な変更において、例えば、ＬＭＡ１０００が、各ＭＡＧの配下においてプライマリネットワークプレフィックスを使用しているモバイルノードの数をチェックするために各ＭＡＧへ問い合わせを行ってもよい（第２実施例）。この場合には、例えば、各ＭＡＧの配下において、プライマリネットワークプレフィックスを使用しているモバイルノードの数と、セカンダリネットワークプレフィックスを使用しているモバイルノードの数（各ＭＡＧに関連したバインディングキャッシュ内のエントリ数）を把握することが可能となり、例えば、これらの値の比率が所定の閾値を超えた場合に、プライマリネットワークプレフィックスの再割り当てを行うようにしてもよい。
なお、ＬＭＡ１０００のバインディングキャッシュ内のエントリ数からプライマリネットワークプレフィックス又はセカンダリネットワークプレフィックスを使用しているモバイルノードの数をチェックする第１実施例の方法と、ＬＭＡ１０００が各ＭＡＧに対して、プライマリネットワークプレフィックス又はセカンダリネットワークプレフィックスを使用しているモバイルノードの数の問い合わせを行う第２実施例の方法を両方組み合わせて用いてもよい。例えば、ＬＭＡ１０００は、バインディングキャッシュ内のエントリ数が所定の閾値を超えた場合にのみ、ＭＡＧに問い合わせを行ってもよい。
本発明の第６の実施の形態の第２実施例において、ＬＭＡ１０００は、ＭＡＧに問い合わせを行うためにクエリメッセージを送信することで、モバイルノードに関する情報や、各ホームネットワークプレフィックスの配布（ホームネットワークプレフィックスの使用状況）に関する情報を収集することが可能である。
問い合わせを受けたＭＡＧは、例えば図４に図示されているようなフォーマットを有するメッセージを使用して返答を行う。図４には、本発明の第６の実施の形態におけるＭＡＧからＬＭＡへの応答メッセージの一例が図示されている。
メッセージタイプフィールド４０００は、このメッセージの受信者であるＭＡＧが、このメッセージがＬＭＡ１０００によるクエリメッセージに対する応答であることを識別できるようにするためのものである。
また、ネットワークプレフィックスフィールド４０１０には、応答を行うＭＡＧ（この応答メッセージの送信者）が現在取り扱っているネットワークプレフィックスの範囲が記載される。なお、不図示だが、プレフィックスレングスフィールドが設けられ、ネットワークプレフィックスのプレフィックス長を特定する値が挿入されてもよい。
また、ＭＮカウントフィールド４０２０には、応答を行うＭＡＧの配下に接続されているモバイルノードのうち、ネットワークプレフィックスフィールド４０１０で特定されるネットワークプレフィックス範囲内のアドレスを現在使用しているモバイルノードの数が含まれる。
なお、応答メッセージには、ＭＡＧが配下に通知（advertise）している各ネットワークプレフィックス（プライマリネットワークプレフィックス及びセカンダリネットワークプレフィックス）に対応するネットワークプレフィックスフィールド４０１０及びＭＮカウントフィールド４０２０のペアが、複数挿入されてもよい。また、例えば、ＬＭＡ１０００がモバイルノードの数を把握したいネットワークプレフィックスをクエリメッセージにおいて指定することで、ＭＡＧは、指定されたネットワークプレフィックスに関するモバイルノードの数に関してのみ、応答メッセージでＬＭＡ１０００に返答してもよい。
また、別の実施例において、各ＭＡＧがそれぞれのネットワーク内のモバイルノードの数に関する情報を周期的に報告するように設定されているシステムが実現されてもよい。こうしたシステムにおいても、図４に図示されているクエリメッセージを用いることで同様の機能が実現され、ＬＭＡが膨大な数のクエリメッセージをネットワークに流さないようにすることが可能となる。
また、ＬＭＡ１０００は、受信したすべての応答メッセージの結果を統合してから、ＭＡＧに対してプライマリネットワークプレフィックスの再割り当てを行うか否かを判断してもよい。このような判断は、ポリシに従って行われてもよく、その他のアルゴリズムによって行われてもよい。ポリシの一例としては、例えば、あるネットワークプレフィックスを使用しているモバイルノードの数が最も多いＭＡＧに対して、そのネットワークプレフィックスをプライマリネットワークプレフィックスとして割り当てるというものであってもよい。
ここで、ＨＮＰ１の値がネットワークプレフィックスとして割り当てられているＭＮ１０３０がＭＡＧ１０２０に移動し、ＨＮＰ２の値がネットワークプレフィックスとして割り当てられているＭＮ１０４０がＭＡＧ１０１０に移動する場合を考える。例えば、ＬＭＡ１０００と各ＭＡＧとの間におけるクエリメッセージ及び応答メッセージのやり取りによって、ＭＡＧ１０１０の配下にはＮＰ２ブロックを使用しているモバイルノードの密度（割合）が高く、ＭＡＧ１０２０の配下にはＮＰ１ブロックを使用しているモバイルノードの密度（割合）が高いことが明らかになったとする。
このとき、ＬＭＡ１０００は、ＮＰ２ブロックをＭＡＧ１０１０のプライマリネットワークプレフィックス範囲とし、ＮＰ１ブロックをＭＡＧ１０２０のプライマリネットワークプレフィックス範囲とするような新たなネットワークプレフィックス割り当てメッセージをＭＡＧ１０１０及びＭＡＧ１０２０へ送信してもよい。
なお、ＭＡＧは複数のプライマリネットワークプレフィックスを有することも可能であり、プライマリネットワークプレフィックスを持たないことも可能である。すなわち、ＬＭＡ１０００は、特別に制限されることなく、各ＭＡＧにおけるプライマリネットワークプレフィックスの設定を自由に変更することが可能である。
プライマリネットワークプレフィックスの再割り当て後、ＬＭＡ１０００は、関連するＭＡＧ（再割り当てによって設定が変更されたＭＡＧ）を指し示す気付アドレスのエントリを含むすべてのバインディングを解放する必要がある。また、ＭＡＧは、セカンダリネットワークプレフィックス（設定変更後のセカンダリネットワークプレフィックス）に属するＨＮＰのアドレスを使用しているモバイルノードが配下に存在している場合には、それらのモバイルノードに関するプロキシバインディングアップデートをＬＭＡ１０００へ送信する処理を行う必要がある。
プライマリネットワークプレフィックスの再割り当てが行われる場合には、すべてのＭＡＧが多数のプロキシバインディングアップデートを同時に送信することになる可能性がある。このようなシグナリングトラフィックのバーストを避けるため、ＬＭＡ１０００は、より長い時間をかけてプロキシバインディングアップデートの送信が行われるように、タイミングをずらして、プライマリネットワークプレフィックスの割り当てを変更してもよい。例えば、ＬＭＡ１０００は第１プライマリネットワークプレフィックスの再割り当てを行い、その結果発生するプロキシバインディングアップデートを受信するまで待機してから、第２プライマリネットワークプレフィックスの再割り当てを行ってもよい。
なお、再割り当ての条件は、上述のように、ＭＡＧの配下においてプライマリネットワークプレフィックスを使用していないモバイルノードの数が増加した場合とすることが望ましく。この状態では、セカンダリネットワークプレフィックスを含むアドレスを使用して通信を行うＭＮが多くなっており、その結果、ＬＭＡ１０００のバインディングキャッシュエントリのエントリ数が多くなっている。
上述の本発明の第３の実施の形態においては、ＭＮに対してＩＰアドレスの変更を要求することでＭＮ側で設定変更を行わせているが、本発明の第６の実施の形態においては、多数使用されているセカンダリネットワークプレフィックスをプライマリネットワークプレフィックスとして設定し直すようにルーティングテーブルの変更を行うことで、このような状態を解消する（バインディングキャッシュエントリのエントリ数を減らす）ことが可能となる。
＜第７の実施の形態＞
次に、本発明の第７の実施の形態について説明する。本発明の第７の実施の形態では、いくつかの接続ポイントの通信エリアが重なったオーバラップエリアにＭＮ１０３０が移動する場合について説明する。
ＭＮ１０３０は、受動的な聴取やＩＥＥＥ８０２．２１によって提供されるような情報サービスなどによって、各接続ポイントから通知される様々なプライマリネットワークプレフィックス及びセカンダリネットワークプレフィックスに関する情報を取得することが可能である。
ＭＮ１０３０は、いくつかの接続ポイントの通信エリアが重なったオーバラップエリアでは、これらのうちの任意の接続ポイントに接続することが可能であるが、例えば、ＭＮ１０３０に現在設定されているＩＰアドレスに基づいて、接続ポイントを選択してもよい。また、ＭＮ１０３０は、プライマリネットワークプレフィックス範囲に含まれるアドレスとしてＭＮ１０３０のアドレスを通知している接続ポイントを選択してもよい。これにより、アップデートメッセージの送信がより低減されるようになるとともに、ＬＭＡ１０００の処理負荷が軽減されるようになる。
＜第８の実施の形態＞
次に、本発明の第８の実施の形態について説明する。本発明の第８の実施の形態では、ネットワークが各モバイルノードに割り当てられるネットワークプレフィックスを記録する場合について説明する。
本発明の第８の実施の形態では、例えばＭＡＧ１０２０が、ＭＮ１０３０に現在割り当てられているネットワークプレフィックスに関する詳細な情報をネットワーク情報サービスに問い合わせる。なお、情報サービスは、例えば、ＤＨＣＰサーバ、モバイルノードが接続されているＭＡＧ、ＡＡＡサーバなどによってアップデートが可能である。この構成では、モバイルノードは、アドレス又はＨＮＰを変更する際にのみネットワークに通知すればよく、接続ポイントを変更する際には通知を行う必要はない。これにより、モバイルノードは、送信処理が低減されるとともに（電力の節約及びトラフィックの低減）、より単純なソフトウェア及びハードウェアを実装するだけでよい（コスト削減）。
＜第９の実施の形態＞
次に、本発明の第９の実施の形態について説明する。本発明の第９の実施の形態において、ＭＡＧは、モバイルノードに割り当てられているネットワークプレフィックスを把握していれば、ＭＡＧに割り当てられているプライマリネットワークプレフィックス範囲内のアドレスをモバイルノードが使用しているか否かを判断することが可能となる。
ＭＡＧに割り当てられているプライマリネットワークプレフィックス範囲内のアドレスをモバイルノードが使用していない場合には、ＭＡＧは、ＭＮが元のアドレス（現在設定されているアドレス）の使用を継続するか、あるいは、ＭＡＧのプライマリネットワークプレフィックスから構成される新たなアドレスに切り換えるかを決定するよう、ＭＮに対して問い合わせを行うことが可能である。そして、この問い合わせに対する応答結果から、ＭＡＧは、プロキシバインディングアップデートメッセージをＬＭＡへ送信する必要があるか否かを判断できるようになる。これは特に、モバイルノードによる通知メッセージの送信を遅らせる場合に有用である。
＜第１０の実施の形態＞
次に、本発明の第１０の実施の形態について説明する。本発明の第１０の実施の形態において、モバイルノードが複数のインタフェースを有している場合、モバイルノードは、複数のインタフェースを用いて、同一のアクセスドメイン内に存在している異なるＭＡＧに接続している可能性がある。このような場合、これらの異なるインタフェースには、同一のＨＮＰ又は異なるＨＮＰが割り当てられる可能性がある。
モバイルノードは、ある１つのインタフェース上でホームネットワークプレフィックスの切り換えを行った場合（例えばセカンダリＨＮＰからプライマリＨＮＰに切り換えた場合）、何らかのメカニズムを使用して、他のインタフェースにおける切り換えを同期させたり、その切り換えを他のインタフェース経由でアクセスネットワークに通知したり、他のインタフェースを利用して切り換え処理の補助（例えば、他のインタフェース経由で必要な情報を取得）を行ったりすることが可能である。
＜第１１の実施の形態＞
次に、本発明の第１１の実施の形態について説明する。本発明の第１１の実施の形態において、ローカルモビリティアクセスドメインにおいてモバイルネットワークサービスが提供されている場合には、モバイルノードの上位のモバイルルータ（ＭＲ：Mobile Router）にＭＡＧの機能を組み込むことが可能である。
この場合、モバイルノードのモバイルルータをＭＡＧとして取り扱うことで、上述の本発明を利用することが可能となる。このような構成では、ＭＡＧ（すなわちＭＲ）は、異なるモバイルネットワークプレフィックスをモバイルネットワークノードへ通知する。ここでは、ＭＡＧがＬＭＡとの間でトンネルを維持しているのと同様に、ＭＡＧ（すなわちＭＲ）は、自身のホームエージェント（ＨＡ）との間で双方向トンネルを維持しているが、ＭＲは、現在位置（例えば、気付アドレス）に関してＨＡにアップデートを行う必要がある点においてのみ異なっている。
上述の本発明の実施の形態に係るメカニズムを用いることで、ＨＡは、このトンネルを経由してＭＲに対して、プライマリモバイルネットワークプレフィックス及びセカンダリモバイルネットワークプレフィックスの再割り当てを行うことが可能である。
なお、ここでは、本発明は、最も実用的かつ好適であると考えられる実施の形態で開示及び説明されているが、当業者であれば、本発明の範囲から逸脱しない程度において、設計事項やパラメータの詳細に関して様々な変更が加えられてもよいことが分かることは明白である。
例えば、プロキシモバイルＩＰドメインにおいて、階層的な方法で本発明に係るメカニズムが使用されてもよい。この階層的なドメインでは、トップレベルＬＭＡが別のＬＭＡ（第１レベルＬＭＡ）に対して、第１レベルネットワークプレフィックスを割り当てる。例えば、第１レベルＬＭＡは、第１レベルネットワークプレフィックスを複数の第２レベルネットワークプレフィックスに細分化し、別のＬＭＡ（第２レベルＬＭＡ）に対して、第２レベルネットワークプレフィックスを割り当てる。
各レベルのＬＭＡに割り当てられているネットワークプレフィックスから構成されていないＨＮＰをもたらすＭＡＧへモバイルノードが移動して、そのモバイルノードに対してＨＮＰが割り当てられた場合（すなわち、第１レベルネットワークプレフィックスに属していないＨＮＰを有するモバイルノードが存在する場合）には、そのＬＭＡにバインディングキャッシュエントリが必要となる。すなわち、ここでは、第２レベルＬＭＡは、第１レベルＬＭＡに接続されているＭＡＧのように動作を行う。
各レベルにおいて、ＬＭＡは、次のレベルのＬＭＡへネットワークプレフィックスの再割り当てを動的に行ってもよく、これにより、必要なシグナリングメッセージの量や各ＬＭＡのルーティングテーブルエントリを減少させることが可能となる。
また、上述の説明では、ＬＭＡ１０００がネットワークプレフィックスのブロックを各ＭＡＧに割り当てている例を挙げているが、ＬＭＡ１０００以外のネットワークノード（ＡＡＡノードなど）がネットワークプレフィックスのブロックを各ＭＡＧに割り当ててもよい。この場合には、相当するアドレス若しくはネットワークプレフィックスを割り当てる手段やその機能を有するノードなどに変更が加えられることになるが、アドレス若しくはネットワークプレフィックスを割り当てる手段／装置がネットワークのどのノードに割り当てられるか、また、いかにその構成を実施するかは通常のネットワークデザインの範疇であるから、当業者にとって本発明を実施するうえでは明白な変更の範囲である。
続いて、本発明を実現するためのモバイルノード、モバイルアクセスゲートウェイ、ローカルモビリティアンカの機能アーキテクチャについて説明する。なお、以下に説明するモバイルノード（図１１）、モバイルアクセスゲートウェイ（図１２）、ローカルモビリティアンカ（図１３）のそれぞれの機能アーキテクチャは、図７に図示されているモバイルノード、図６に図示されているモバイルアクセスゲートウェイ、図５に図示されているローカルモビリティアンカのそれぞれの構成を、各レイヤが有する機能の観点から図示したものである。
図１１に図示されているモバイルノード（ＭＮ）１１０００は、ネットワークインタフェース１１１００、ルーティング部１１２００、プレフィックス選択部１１３００、上位レイヤ１１４００を有している。
ネットワークインタフェース１１１００は、モバイルノード１１０００が任意の通信媒体を通じて別のノードと通信を行うために必要なすべてのハードウェア及びソフトウェアを包含する機能ブロックである。当該技術分野において周知の用語を使用した場合、ネットワークインタフェース１１１００は、レイヤ１（物理層）とレイヤ２（データリンク層）の通信コンポーネント、ファームウェア、ドライバ、通信プロトコルを表している。なお、モバイルノード１１０００は１つ以上（複数の）ネットワークインタフェース１１１００を有していてもよい。
また、ルーティング部１１２００は、上位レイヤ１１４００の適切なプログラムや適切なネットワークインタフェース１１１００（外部送信）にパケットを発送する処理を行う。なお、当該技術分野において周知の用語を使用した場合、ルーティング部１１２００は、インターネットプロトコルバージョン４やインターネットプロトコルバージョン６などのようなレイヤ３（ネットワークレイヤ）プロトコルの実装を表している。
また、シグナル／データパス１１９１０を通じて、ルーティング部１１２００は、適切なネットワークインタフェースと１１１００の間でパケットの送受信を行うことが可能である。また同様に、シグナル／データパス１１９３０を通じて、ルーティング部１１２００は、上位レイヤ１１４００の適切なプログラムとの間でパケットの送受信を行うことが可能である。
また、上位レイヤ１１４００は、通信プロトコルスタックのネットワークレイヤの上位に存在するすべてのプロトコル及びプログラムを表している。上位レイヤ１１４００は、トランスポート制御プロトコル（ＴＣＰ：Transmission Control Protocol ）、ストリーム制御トランスポートプロトコル（ＳＣＴＰ：Stream Control Transport Protocol）、ユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ：User Datagram Protocol）などのトランスポートレイヤプロトコル又はセッションレイヤプロトコルや、他のノードと通信を行う必要があるプログラム及びソフトウェアを含んでいる。なお、上述のように、上位レイヤ１１４００は、シグナルパス１１９３０を通じて、ルーティング部１１２００との間でパケット転送を行うことが可能である。
また、プレフィックス選択部１１３００は、モバイルノード１１０００がそのアドレスを構成する際に使用するネットワークプレフィックスの選択を制御する機能を有している。例えば、プレフィックス選択部１１３００は、モバイルノード１１０００が接続ポイントを変更した際に同一のネットワークプレフィックスを受信した場合に、モバイルノードが同一のアドレスを維持するように制御してもよい。一方で、プレフィックス選択部１１３００は、現在使用されているアドレスが、モバイルノード１１０００が接続されている現在のアクセスルータのプライマリネットワークプレフィックスから構成されたものか否か、通信ノードとの間でアクティブな通信セッションが存在しているか否か、ルーティング部１１１３０のモバイルＩＰ機能がそのホームエージェントに対してバインディングアップデートを送信しようとしているか否かを判断基準としてもよい。なお、シグナル／データパス１１９２０を通じて、プレフィックス選択部１１３００は、ルーティング部１１２００から情報を読み出して、ルーティング部１１２００によって使用されるべきネットワークプレフィックスを選択することが可能である。
また、図１２に図示されているモバイルアクセスゲートウェイ（ＭＡＧ）1４０００は、ネットワークインタフェース１２１００、ルーティング部１２２００、プレフィックス管理部１２３００、ＭＡＧ機能部１２４００を有している。
ネットワークインタフェース１２１００は、モバイルアクセスゲートウェイ１２０００が任意の通信媒体を通じて別のノードと通信を行うために必要なすべてのハードウェア及びソフトウェアを包含する機能ブロックである。当該技術分野において周知の用語を使用した場合、ネットワークインタフェース１２１００は、レイヤ１（物理層）とレイヤ２（データリンク層）の通信コンポーネント、ファームウェア、ドライバ、通信プロトコルを表している。なお、モバイルアクセスゲートウェイ１２０００は１つ以上（複数の）ネットワークインタフェース１２１００を有していてもよい。
また、ルーティング部１２２００は、適切なネットワークインタフェース１２１００（外部送信）にパケットを発送する処理を行う。なお、当該技術分野において周知の用語を使用した場合、ルーティング部１２２００は、インターネットプロトコルバージョン４やインターネットプロトコルバージョン６などのようなレイヤ３（ネットワークレイヤ）プロトコルの実装を表している。また、シグナル／データパス１２９１０を通じて、ルーティング部１２２００は、適切なネットワークインタフェースと１２１００の間でパケットの送受信を行うことが可能である。また同様に、シグナル／データパス１２９３０を通じて、ルーティング部１２２００は、ＭＡＧ機能部１２４００との間でパケットの送受信を行うことが可能である。
また、ＭＡＧ機能部１２４００は、モバイルアクセスゲートウェイ１２０００としての機能を実装していることを表している。ＭＡＧ機能部１２４００は、例えばこのモバイルアクセスゲートウェイ１２０００に接続されているモバイルノードに代わってプロキシバインディングアップデートの送信を行ったり、モバイルアクセスゲートウェイ１２０００に接続されているモバイルノードの現在のアドレスを格納したりする機能を有している。
本発明では、モバイルアクセスゲートウェイ１２０００に割り当てられているプライマリネットワークプレフィックスから構成されたアドレスをモバイルノードが使用しているか否かを確認できるように、ＭＡＧ機能部１２４００がシグナルパス１２９４０を通じてプレフィックス管理部１２３００を参照する機能を更に有している。ＭＡＧ機能部１２４００は、モバイルアクセスゲートウェイ１２０００に割り当てられているプライマリネットワークプレフィックスから構成されたアドレスをモバイルノードが使用している場合には、モバイルノードの代わりに送信されるプロキシバインディングアップデートの生成を行わないようにする。
また、プレフィックスマネージャ１２３００は、モバイルアクセスゲートウェイ１２０００に割り当てられているプライマリネットワークプレフィックスを格納、管理するとともに、さらに、プライマリネットワークプレフィックスではないその他のネットワークプレフィックスを格納、管理する機能を有している。プレフィックスマネージャ１２３００は、プライマリネットワークプレフィックスであるネットワークプレフィックスに関してプライマリネットワークプレフィックスであることを明示するために、ルーティング部１２２００で生成されたルータアドバタイズメント（ルータ通知）をシグナルパス１２９２０を通じて変更する機能を更に有している。
また、図１３に図示されているローカルモビリティアンカ（ＬＭＡ）１３０００は、ネットワークインタフェース１３１００、ルーティング部１３２００、ルーティングテーブル１３３００、バインディングキャッシュ１３４００、ＬＭＡ機能部１３５００を有している。
ネットワークインタフェース１３１００は、ローカルモビリティアンカ１３０００が任意の通信媒体を通じて別のノードと通信を行うために必要なすべてのハードウェア及びソフトウェアを包含する機能ブロックである。当該技術分野において周知の用語を使用した場合、ネットワークインタフェース１３１００は、レイヤ１（物理層）とレイヤ２（データリンク層）の通信コンポーネント、ファームウェア、ドライバ、通信プロトコルを表している。なお、ローカルモビリティアンカ１３０００は１つ以上（複数の）ネットワークインタフェース１３１００を有していてもよい。
また、ルーティング部１３２００は、適切なネットワークインタフェース１３１００（外部送信）にパケットを発送する処理を行う。なお、当該技術分野において周知の用語を使用した場合、ルーティング部１３２００は、インターネットプロトコルバージョン４やインターネットプロトコルバージョン６などのようなレイヤ３（ネットワークレイヤ）プロトコルの実装を表している。
ルーティング部１３２００は、基本的にはルーティングテーブル１３３００内のエントリに基づいてパケットの発送ルートを決定する。ルーティングテーブル１３３００内のエントリには、パケットのあて先アドレスに含まれるネットワークプレフィックスに従って、パケットを発送すべき適切なＭＡＧが示されている。なお、ルーティング部１３２００は、シグナルパス１３９２０を通じて、ルーティングテーブル１３３００に格納されているエントリにアクセスすることが可能である。
ただし、本発明では、ルーティング部１３２００は、ルーティングテーブル１３３００を参照する前に、シグナルパス１３９３０を通じてバインディングキャッシュ１３４００を参照する。バインディングキャッシュ１３４００には、パケットのあて先アドレスに従って、パケットが発送されるべきＭＡＧを示す情報が記載されている。
また、ルーティング部１３２００は、シグナル／パス１３９１０を通じて、適切なネットワークインタフェース１３１００との間でパケットの送受信を行うことが可能である。また同様に、ルーティング部１３２００は、シグナル／データパス１３９６０を通じて、ＬＭＡ機能部１３５００との間でパケットの送受信を行うことが可能である。
また、ＬＭＡ機能部１３５００は、ローカルモビリティアンカとしての機能を実装していることを表している。ＬＭＡ機能部１３５００は、例えば、プロキシバインディングアップデートを受信、処理したり、バインディングキャッシュ１３４００を維持、管理したりする機能を有している。
本発明では、ＬＭＡ機能部１３５００にプレフィックス割り当て部１３６００の機能が追加される。このプレフィックス割り当て部１３６００は、バインディングキャッシュ１３４００の現在の内容及びサイズを判断して、ＭＡＧに割り当てているプライマリネットワークプレフィックスの再割り当て処理が必要か否かの判断を行う機能を有している。
このようなプライマリネットワークプレフィックスの再割り当て処理の要否の判断は、バインディングキャッシュ１３４００のサイズを最小限のものとする（あるいは、ＭＡＧとＬＭＡとの間のプロキシバインディングアップデートとのシグナリング量を最低限に抑える）ために行われる。プライマリネットワークプレフィックスの再割り当てが行われる場合、プレフィックス割り当て部１３６００は適切なメッセージを送信することで（ルーティング部１３２００を通じて）、プライマリネットワークプレフィックスの再割り当てが行われる旨をＭＡＧへ通知したうえで、ルーティングテーブル１３３００内のエントリを変更する。
また、ＬＭＡ機能部１３５００は、シグナルパス１３９４０を通じてルーティングテーブル１３３００内の情報の読み出し／書き込みを行うことが可能である。また、ＬＭＡ機能部１３５００は、シグナルパス１３９５０を通じてバインディングキャッシュ１３４００内のエントリの情報の読み出し／書き込みを行うことが可能である。
なお、上記の本発明の実施の形態の説明で用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩ（Large Scale Integration）として実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部又はすべてを含むように１チップ化されてもよい。なお、ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ（Integrated Circuit）、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。例えば、バイオ技術の適応などが可能性としてあり得る。
本発明は、ネットワークベースのローカルモビリティ管理方法において、移動端末の位置情報を管理するネットワークノードの負荷を軽減させるとともに、移動端末の台数に関して高いスケーラビリティを実現することが可能であり、パケット交換型データ通信ネットワークにおける通信技術や、ネットワーク側で移動端末のモビリティ管理を行うローカルモビリティ管理の技術に適用可能である。
本発明は、パケット交換型データ通信ネットワークにおける通信技術に関する。特に、本発明は、ネットワーク側で移動端末のモビリティ管理を行うローカルモビリティ管理の技術に関する。
モバイルＩＰｖ６（Mobile Internet Protocol version 6：インターネットプロトコルバージョン６）によれば、モバイルノード（ＭＮ：Mobile Node）は、インターネットへの接続ポイントを変更する場合であっても、不変のＩＰアドレスを保持し続けることが可能である。
このモバイルＩＰｖ６の不変のＩＰアドレスは、モバイルノードのホームネットワークドメインにおけるアドレスであり、ホームアドレス（ＨｏＡ：Home Address）と呼ばれる。
一方、モバイルノードが外部（foreign：フォーリン）ネットワークドメインに接続されている間は、モバイルノードは、外部ネットワークドメインによって通知されるサブネットプレフィックス（ネットワークプレフィックス）から、使用すべきＩＰアドレスを構成することが可能である。そして、このように構成されるＩＰアドレスは気付アドレス（Care-of Address）と呼ばれ、モバイルノードはこの気付アドレスによっても到達可能となる。
モバイルノードがその位置にかかわらず到達可能性を維持し続けるためには、モバイルノードは、ホームアドレスに気付アドレスを関連付けて、ホームエージェントに登録する。
モバイルＩＰｖ６では、ホームエージェントは、モバイルノードのホームネットワークドメイン内のルータであり、モバイルノードの気付アドレスを登録する。これは、モバイルノードがホームエージェントへバインディングアップデート（ＢＵ：Binding Update）メッセージを送信することで実現される。
モバイルノードがホームネットワークドメインから離れている場合には、ホームエージェントは、モバイルノードのホームアドレスあてのパケットを受信（intercept）し、関連付けられたている気付アドレス経由でモバイルノードへパケットをトンネルする。上述のように、モバイルＩＰｖ６では端末（ホスト）がモビリティ管理を行っている。したがって、モバイルＩＰｖ６は、端末ベースのモビリティ管理プロトコルとして知られている。
一方、モバイルノードがローカルモビリティドメインに移動した場合には、モバイルノードはモビリティに関連したシグナリングに係る処理を行う必要がない別の形式のモビリティ管理方法が存在している。ここでは、ローカルモビリティドメイン内に位置したプロキシエンティティによって、モバイルノードのためのモビリティ管理が行われる。このようなモビリティ管理方法はネットワークベースのモビリティ管理と呼ばれている。ネットワークベースのモビリティ管理方法を実現するプロトコルに関しては、例えば、下記の非特許文献１に開示されているプロキシモバイルＩＰが存在する。
モバイルノードがローカルモビリティドメインに移動した場合には、モバイルノードは、アクセス認証手続きの過程で識別情報（identity）を提示することによって、ＭＡＧ（Mobile Access Gateway：モバイルアクセスゲートウェイ）に接続する。この識別情報は、通常、モバイルノードのポリシプロファイル（例えばローカルサーバから取得可能）との関連を得るために使用される。ポリシプロファイルには、提供可能なネットワークベースのモビリティサービスの特性やその他の関連パラメータ（例えば、モバイルノードに割り当てられているオンリンクプレフィックス、許可されているアドレス構成モード、ローミングポリシ、ネットワークベースのモビリティサービスを提供する際に必要不可欠なその他のパラメータなど）が含まれている。
アクセス認証が成功すると、ＭＡＧは、ローカルサーバからモバイルノードのポリシプロプロファイルを取得する。これにより、ＭＡＧは、そのモバイルノードに関するモビリティシグナリングを実行するために必要なすべての情報を保持する。そして、ＭＡＧは、ルータ通知（Router Advertisement）をモバイルノードに周期的に送信して、割り当てられるオンリンクプレフィックスを通知する。
モバイルノードがローカルモビリティドメイン内を移動している際には常に、モバイルノードの接続インタフェースは、そのオンリンクプレフィックスを受信する。これは、各ＭＡＧが常にローカルサーバを参照し、そのモバイルノードのプロファイルを取得することができることによる。
また、ローカルモビリティドメイン内でのルーティングに関しては、ＬＭＡ（Local Mobility Anchor：ローカルモビリティアンカ）と呼ばれるエンティティが、各モバイルノードに関するトポロジカルなアンカポイントとして機能する。さらに、ＬＭＡは、各モバイルノードに係る到達可能状態の管理も行う。したがって、ＬＭＡは、モバイルＩＰｖ６で開示されているホームエージェントと類似していると言える。
ＬＭＡでは、各モバイルノードのアンカポイントとして機能するため、各モバイルノードの現在位置に関するアップデートが行われる必要がある。したがって、例えばＰＭＩＰにおいては、モバイルノードがＭＡＧに接続する際は常に、ＭＡＧはＰＢＵ（Proxy Binding Update：プロキシバインディングアップデート）メッセージをＬＭＡに送信することで、モバイルノードの現在位置のアップデートが行われる。このＰＢＵメッセージでは、モバイルノードの固有の識別情報がＭＡＧの気付アドレス（あるいは識別情報）に関連付けられている。そして、ＬＭＡは、このバインディングを参照することで、適切なＭＡＧを経由してモバイルノードへパケットを発送することが可能となる。
Gundavelli, S. et al., "Proxy Mobile IPv6", Internet Engineering Task Force Draft: draft-ietf-netlmm-proxymip6-00.txt, April 2007.
ネットワークベースのローカルモビリティ管理では、基本的にすべてのＭＡＧが同一のネットワークプレフィックスを共有しており、これによって、モバイルノードがローカルモビリティドメイン内で接続ポイントを変更しても、モバイルノードはモビリティに係るシグナリング処理を行う必要がなくなる。
一方、ＭＡＧは、その配下にモバイルノードが接続されると、モバイルノードの位置情報をアップデートするためのＰＢＵメッセージをＬＭＡへ送信する。ＬＭＡは、このようにしてＰＢＵメッセージによってアップデートされた情報に基づいてバインディングを作成し、バインディングキャッシュエントリに記憶する。また、ＬＭＡは、基本的にこのバインディングキャッシュエントリのみを参照して、各モバイルノードへのパケットの転送を行う。
しかしながら、ＬＭＡは、バインディングを接続単位（モバイルノードのインタフェース単位）で作成し、バインディングキャッシュエントリに記憶するため、ＬＭＡが記憶するバインディングキャッシュエントリが膨大になってしまい、ＬＭＡの記憶容量のスペースを圧迫したり、膨大なバインディングキャッシュエントリの読み書きに過剰な処理負荷が必要となったりしてしまう可能性がある。
例えば、図８に図示されているように、ＭＡＧ１の配下に４つのモバイルノード（ＭＮ１、ＭＮ２、ＭＮ３、ＭＮ７）、ＭＡＧ２の配下に２つのモバイルノード（ＭＮ４、ＭＮ５）、ＭＡＧ３の配下に２つのモバイルノード（ＭＮ６、ＭＮ８）が接続されており、ＭＡＧ１、ＭＡＧ２、ＭＡＧ３を１つのＬＭＡによって管理しているとする。
この場合、ＭＮ１〜ＭＮ８は、それぞれ同一のネットワークプレフィックス（ホームネットワークプレフィックス：ＨＮＰ）から構成されるアドレス（あるいは端末ごとのネットワークプレフィックス）（ＨＮＰ．ＭＮ１〜ＨＮＰ．ＭＮ８）を有し、図９に図示されているように、各モバイルノードのアドレスと、接続先のＭＡＧの識別情報とを関連付けるバインディングがＬＭＡのバインディングキャッシュエントリに登録される。
また特に、ＬＭＡが管理するモバイルノードの数が多くなると、スケーラビリティの問題が顕著に現れてくる。例えば、複数のインタフェースを有するモバイルノードの存在や各ユーザが複数のモバイルノードを所有することで、単純に１ヶ所のみで接続が行われているという概念に基づく方法は、技術的な面や経済的な面で破綻を生じることが予想される。
すなわち、ローカルモビリティドメイン内を移動するモバイルノードが多数存在する場合には、各ノバイルノードの現在位置に関する情報量が膨大となり、ＬＭＡのＭＮの処理負荷が過剰に増大してしまうという問題が生じる。その結果、ネットワークプロバイダの設備コストや管理コストが増大し（例えばＬＭＡの処理能力を上げたり、ＬＭＡの設置台数を増やしたりする必要がある）、ユーザに対して十分なサービスを提供することができなくなる可能性がある。
上記の課題を解決するため、本発明は、ネットワークベースのローカルモビリティ管理方法において、移動端末の位置情報を管理するネットワークノードの負荷を軽減させるとともに、移動端末の台数に関して高いスケーラビリティを実現する位置情報管理装置及びネットワークエッジ装置並びに移動端末を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明の位置情報管理装置は、ローカルモビリティドメインに接続されている移動端末の位置情報を管理する位置情報管理装置であって、
前記ローカルモビリティドメインへの接続ポイントを前記移動端末に提供する各ネットワークエッジ装置に対して、プライマリネットワークプレフィックスとして使用させるネットワークプレフィックス範囲の割り当てを行うプライマリネットワークプレフィックス割り当て手段と、
前記ネットワークプレフィックス割り当て手段で前記ネットワークエッジ装置へ割り当てた前記ネットワークプレフィックス範囲と、前記ネットワークエッジ装置の識別情報とを関連付けてルーティングテーブルに記憶するルーティング記憶手段と、
パケットの転送を行う際に前記ルーティングテーブルを参照し、前記ネットワークエッジ装置へ割り当てた前記ネットワークプレフィックス範囲に含まれるアドレスをあて先とするパケットを、前記ネットワークエッジ装置へ転送するプライマリアドレスあてパケット転送手段とを、
有する。
さらに、本発明の位置情報管理装置は、上記の構成に加えて、特定のネットワークエッジ装置に対して、前記特定のネットワークエッジ装置とは異なる他のネットワークエッジ装置へプライマリネットワークプレフィックスとして使用されるように割り当てたネットワークプレフィックス範囲を、セカンダリネットワークプレフィックスとして使用できるように通知するセカンダリネットワークプレフィックス通知手段を有する。
さらに、本発明の位置情報管理装置は、上記の構成に加えて、前記ネットワークエッジ装置の配下に接続されている移動端末のうち、前記ネットワークエッジ装置へ前記プライマリネットワークプレフィックスとして使用されるように割り当てた前記ネットワークプレフィックス範囲に含まれるアドレスを使用していない移動端末のアドレス通知を前記ネットワークエッジ装置から受信する通知受信手段と、
前記通知受信手段で受信した前記移動端末のアドレスと、前記ネットワークエッジ装置の識別情報とを関連付けてバインディングキャッシュに登録するバインディング記憶手段と、
前記パケットの転送を行う際に前記ルーティングテーブルを参照する前に前記バインディングキャッシュを参照し、前記パケットのアドレスが前記バインディングキャッシュに登録されている前記移動端末と一致する場合には、前記パケットを前記移動端末のアドレスと関連付けられている前記ネットワークエッジ装置へ転送するセカンダリアドレスあてパケット転送手段とを、
有する。
さらに、本発明の位置情報管理装置は、上記の構成に加えて、前記ネットワークエッジ装置の配下に接続されている移動端末のアドレス通知を前記ネットワークエッジ装置から受信する通知受信手段と、
前記ルーティングテーブルを参照して、前記通知受信手段で前記ネットワークエッジ装置から受信した前記移動端末のアドレスが、そのネットワークエッジ装置へ割り当てた前記ネットワークプレフィックス範囲に含まれない場合には、前記通知受信手段で受信した前記移動端末のアドレスと、前記ネットワークエッジ装置の識別情報とを関連付けてバインディングキャッシュに登録するバインディング記憶手段と、
前記パケットの転送を行う際に前記ルーティングテーブルを参照する前に前記バインディングキャッシュを参照し、前記パケットのアドレスが前記バインディングキャッシュに登録されている前記移動端末と一致する場合には、前記パケットを前記移動端末のアドレスと関連付けられている前記ネットワークエッジ装置へ転送するセカンダリアドレスあてパケット転送手段とを、
有する。
さらに、本発明の位置情報管理装置は、上記の構成に加えて、前記バインディングキャッシュ内の前記移動端末のアドレスと前記ネットワークエッジ装置の識別情報との関連付けの登録数が所定の閾値を超えた場合に、各ネットワークエッジ装置に対して、プライマリネットワークプレフィックスとして使用させるネットワークプレフィックス範囲の再割り当てを行うプライマリネットワークプレフィックス再割り当て手段を有する。
さらに、本発明の位置情報管理装置は、上記の構成に加えて、各ネットワークエッジ装置の配下において前記プライマリネットワークプレフィックスを使用している移動端末の数を、各ネットワークエッジ装置に問い合わせる問い合わせ手段と、
前記問い合わせ手段による問い合わせの結果得られる前記移動端末の数に従って、各ネットワークエッジ装置に対して、プライマリネットワークプレフィックスとして使用させるネットワークプレフィックス範囲の再割り当てを行うプライマリネットワークプレフィックス再割り当て手段を有する。
また、上記の目的を達成するため、本発明のネットワークエッジ装置は、ローカルモビリティドメインへの接続ポイントを移動端末に提供するネットワークエッジ装置であって、
プライマリネットワークプレフィックスとして使用させるネットワークプレフィックス範囲を割り当てるためのプライマリネットワークプレフィックス割り当てメッセージを、前記ローカルモビリティドメインに接続されている前記移動端末の位置情報を管理する位置情報管理装置から受信するプライマリネットワークプレフィックス割り当てメッセージ受信手段と、
前記位置情報管理装置からプライマリネットワークプレフィックスとして使用するよう割り当てられた前記ネットワークプレフィックス範囲を前記プライマリネットワークプレフィックスとして設定するプライマリネットワークプレフィックス設定手段と、
他のネットワークエッジ装置においてプライマリネットワークプレフィックスとして使用されているネットワークプレフィックス範囲であって、セカンダリネットワークプレフィックスとして使用させる前記ネットワークプレフィックス範囲を割り当てるためのセカンダリネットワークプレフィックス割り当てメッセージを前記位置情報管理装置から受信するセカンダリネットワークプレフィックス割り当てメッセージ受信手段と、
前記位置情報管理装置からセカンダリネットワークプレフィックスとして使用するよう割り当てられた前記ネットワークプレフィックス範囲を前記セカンダリネットワークプレフィックスとして設定するセカンダリネットワークプレフィックス設定手段と、
前記プライマリネットワークプレフィックスである旨が分かるように前記プライマリネットワークプレフィックスのネットワークプレフィックス範囲を移動端末に通知するとともに、前記セカンダリネットワークプレフィックスである旨が分かるように前記セカンダリネットワークプレフィックスのネットワークプレフィックス範囲を前記移動端末に通知するネットワークプレフィックス通知手段とを、
有する。
さらに、本発明のネットワークエッジ装置は、上記の構成に加えて、前記移動端末のアドレスとして前記セカンダリネットワークプレフィックスを含むアドレスを使用する旨を示す通知メッセージを前記移動端末から受信した場合、前記移動端末のアドレスが前記セカンダリネットワークプレフィックスとして設定された前記ネットワークプレフィックス範囲内であることを確認した後、前記移動端末のアドレスと、自身の識別情報とを関連付けるためのプロキシバインディングアップデートメッセージを前記位置情報管理装置へ送信するプロキシバインディングアップデートメッセージ送信手段を有する。
さらに、本発明のネットワークエッジ装置は、上記の構成に加えて、前記セカンダリネットワークプレフィックスを含むアドレスを使用している前記移動端末に対して、前記プライマリネットワークプレフィックスを含むアドレスに切り換えるように要求するアドレス変更要求手段を有する。
また、上記の目的を達成するため、本発明の移動端末は、ローカルモビリティドメインへの接続を行う移動端末であって、
前記ローカルモビリティドメインへの接続ポイントを提供するネットワークエッジ装置から、プライマリネットワークプレフィックスのネットワークプレフィックス範囲の通知と、セカンダリネットワークプレフィックスのネットワークプレフィックス範囲の通知とを受信するネットワークプレフィックス通知受信手段と、
前記移動端末のアドレスが、前記プライマリネットワークプレフィックスのネットワークプレフィックス範囲に含まれているか、あるいは、前記セカンダリネットワークプレフィックスのネットワークプレフィックス範囲に含まれているかをチェックするネットワークプレフィックス確認手段と、
前記移動端末のアドレスとして前記セカンダリネットワークプレフィックスのネットワークプレフィックス範囲に含まれるアドレスを使用する場合には、前記移動端末のアドレスが前記セカンダリネットワークプレフィックスのネットワークプレフィックス範囲に含まれることを通知するための通知メッセージを前記ネットワークエッジ装置に送信する通知メッセージ送信手段とを、
有する。
さらに、本発明の移動端末は、上記の構成に加えて、前記移動端末のアドレスを、前記セカンダリネットワークプレフィックスを含むアドレスから前記プライマリネットワークプレフィックスを含むアドレスに切り換えるように要求するアドレス変更要求を前記ネットワークエッジ装置から受信するアドレス変更要求受信手段と、
前記アドレス変更要求を受信した場合に、前記移動端末のアドレスを切り換えるか否かを判断するアドレス変更判断手段とを、
有する。
本発明は、上記の構成を有しており、ネットワークベースのローカルモビリティ管理方法において、移動端末の位置情報を管理するネットワークノードの負荷を軽減させるとともに、移動端末の台数に関して高いスケーラビリティを実現することが可能となる。
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の説明では、本発明が理解されるように、特定の番号、時間、構造、及び、その他のパラメータに関して説明を行うが、こうした具体的な設定に限定されずに本発明が動作可能であることは当業者であれば明らかである。
なお、本明細書で用いられているモバイルノードという用語は、無線通信機能を有しており、移動しながら通信を行うことが可能なモバイル機器あるいは移動端末を意味する。また、本発明の実施の形態におけるＬＭＡ及びＭＡＧは、従来のプロキシモバイルＩＰにおけるＬＭＡ及びＭＡＧの機能に加えて、本発明に係る拡張機能を有しており、従来のプロキシモバイルＩＰに係る機能と、この本発明に係る拡張機能とが組み合わされることによって、従来の技術における課題が解決される。
＜第１の実施の形態＞
以下、本発明の第１の実施の形態について説明する。図１には、本発明の第１の実施の形態におけるシステム構成の一例が図示されている。
図１の構成では、ＬＭＡ（Local Mobility Anchor：ローカルモビリティアンカ）１０００には、２つのＭＡＧ（Mobile Access Gateway：モバイルアクセスゲートウェイ）１０１０、１０２０が接続されている。また、ＭＡＧ１０１０にはＭＮ（Mobile Node：モバイルノード）１０３０がアクティブな接続を有しており、同様に、ＭＡＧ１０２０にはＭＮ１０４０がアクティブな接続を有している。なお、ＬＭＡ１０００は、ローカルモビリティドメインに接続されているモバイルノード（移動端末）の位置情報を管理する位置情報管理装置であり、ＭＡＧは、ローカルモビリティドメインへの接続ポイントをモバイルノードに提供するネットワークエッジ装置である。
なお、図１の構成において、ＭＮ１０３０がＨＮＰ１の値のホームネットワークプレフィックスをＭＡＧ１０１０から受信し、同様に、ＭＮ１０４０がＨＮＰ２の値のホームネットワークプレフィックスをＭＡＧ１０４０から受信すると仮定する。
プロキシモバイルＩＰの通常の動作では、ＭＡＧ１０１０及び１０２０は共に、プロキシバインディングアップデートを使用して、それぞれに接続されているＭＮ１０３０、１０４０の詳細な情報のアップデートを行う必要があるが、本発明の動作においては、例えば、ＬＭＡ１０００が代わりにネットワークプレフィックスのブロックを各ＭＡＧ１０１０、１０２０に割り当てる。
ここで、ネットワークプレフィックスのＮＰ１ブロックがＭＡＧ１０１０に提供され、ネットワークプレフィックスのＮＰ２ブロックがＭＡＧ１０２０に提供される場合を考える。この場合、ＬＭＡ１０００は、図２に図示されているような情報要素を含むネットワークプレフィックス割り当てメッセージを作成し、このメッセージを配下のＭＡＧに送信する。なお、ＭＡＧ１０１０に割り当てられるＮＰ１ブロックとＭＡＧ１０２０に割り当てられるＮＰ２ブロックとは重複したネットワークプレフィックス範囲を有さないことが望ましい。
図２には、本発明の第１の実施の形態におけるＬＭＡからＭＡＧへ送信されるネットワークプレフィックス割り当てメッセージの一例が図示されている。
メッセージタイプフィールド２０００は、このメッセージの受信者であるＭＡＧが、このメッセージがネットワークプレフィックスを割り当てるためのメッセージであることを識別できるようにするためのものである。
また、プライマリフラグ２０１０がセットされた場合には、このメッセージの受信者であるＭＡＧが、後続のネットワークプレフィックスフィールド２０２０内のネットワークプレフィックスを、プライマリネットワークプレフィックスに使用するネットワークプレフィックス範囲（プライマリネットワークプレフィックス範囲）として取り扱う必要があることを意味する。一方、プライマリフラグ２０１０がセットされなかった場合には、このメッセージの受信者であるＭＡＧは、後続のネットワークプレフィックスフィールド２０２０内のネットワークプレフィックスが、セカンダリネットワークプレフィックスに使用するネットワークプレフィックス範囲（セカンダリネットワークプレフィックス範囲）を示すことを把握する。なお、上述のフラグの設定は一例であり、例えば、プライマリフラグの代わりにセカンダリフラグが使用され、セカンダリフラグがセットされなかった場合にプライマリネットワークプレフィックスに使用するネットワークプレフィックス範囲を示したり、それぞれ、プライマリフラグ及びセカンダリフラグが使用されるような方法であったりしてもよい。
また、ネットワークプレフィックスフィールド２０２０には、ＬＭＡ１０００がこのメッセージの受信者であるＭＡＧに対して割り当てるネットワークプレフィックスが記載され、プレフィックスレングスフィールド２０３０には、ネットワークプレフィックスフィールド２０２０に記載されているネットワークプレフィックスのプレフィックス長（プレフィックスレングス）が記載される。
ＬＭＡ１０００は、上記のネットワークプレフィックス割り当てメッセージを使用して、ＮＰ１ブロックをＭＡＧ１０１０のプライマリネットワークプレフィックスとして割り当て、ＮＰ２ブロックをＭＡＧ１０２０のプライマリネットワークプレフィックスとして割り当てると、その割り当てを記憶し、ＮＰ１ブロックのサブネットに属するあて先アドレスを有するパケットはＭＡＧ１０１０に転送され、ＮＰ２ブロックのサブネットに属するあて先アドレスを有するパケットはＭＡＧ１０２０に転送されるように、ルーティングテーブルのアップデート処理を行う。
また、ＬＭＡ１０００は、あるＭＡＧにプライマリネットワークプレフィックス範囲として割り当てたネットワークプレフィックス（例えばＭＡＧ１０１０に割り当てたＮＰ１ブロック）を、別のＭＡＧ（例えばＭＡＧ１０２０）のセカンダリネットワークプレフィックス範囲として割り当てることも可能である。
なお、１つのネットワークプレフィックス割り当てメッセージ内に、プライマリフラグ２０１０、ネットワークプレフィックスフィールド２０２０、プレフィックスレングスフィールド２０３０のセットを複数挿入することが可能である。
また、既存のネットワークプレフィックス割り当てメッセージを利用してネットワークプレフィックス割り当てメッセージを実現することが可能であり、この場合には、プライマリ又はセカンダリのステータスを示すプライマリフラグ２０１０を既存のネットワークプレフィックス割り当てメッセージに付加すればよい。
このように、ＭＡＧ１０１０は、プライマリフラグ２０１０がセットされており、ネットワークプレフィックスフィールド２０２０及びプレフィックスレングスフィールド２０３０によって特定されるＮＰ１のネットワークプレフィックス範囲（ＮＰ１ブロック）を有するネットワークプレフィックス割り当てメッセージを受信できるようになる。このようなネットワークプレフィックス割り当てメッセージを受信した場合には、ＭＡＧ１０１０は、ＮＰ１のネットワークプレフィックス範囲をプライマリネットワークプレフィックス範囲として取り扱う必要がある。
また、ＭＡＧ１０１０は、ＮＰ２のネットワークプレフィックス範囲（ＮＰ２ブロック）をセカンダリネットワークプレフィックス範囲として取り扱う必要がある旨を通知するネットワークプレフィックス割り当てメッセージ（プライマリフラグ２０１０がセットされていない）を受信する場合もある。この場合には、ＭＡＧ１０１０は、ＮＰ２のネットワークプレフィックス範囲をセカンダリネットワークプレフィックス範囲として取り扱う必要がある。
また同様に、ＭＡＧ１０２０が、プライマリフラグ２０１０がセットされており、ネットワークプレフィックスフィールド２０２０及びプレフィックスレングスフィールド２０３０によって特定されるＮＰ２のネットワークプレフィックス範囲（ＮＰ２ブロック）を有するネットワークプレフィックス割り当てメッセージを受信した場合には、ＮＰ２のネットワークプレフィックス範囲をプライマリネットワークプレフィックス範囲として取り扱う必要がある。
さらに、ＭＡＧ１０２０は、ＮＰ１のネットワークプレフィックス範囲（ＮＰ１ブロック）をセカンダリネットワークプレフィックス範囲として取り扱う必要がある旨を通知するネットワークプレフィックス割り当てメッセージ（プライマリフラグ２０１０がセットされていない）を受信した場合には、ＮＰ１のネットワークプレフィックス範囲をセカンダリネットワークプレフィックス範囲として取り扱う必要がある。
ＭＡＧ１０１０は、プライマリネットワークプレフィックス範囲（ＮＰ１ブロック）内のネットワークプレフィックスをホームネットワークプレフィックス（ＨＮＰ１）としてモバイルノードに割り当てた場合、そのモバイルノードに関するプロキシバインディングアップデートメッセージを送信する必要がない。また、ＭＡＧ１０２０に関しても同様に、プライマリネットワークプレフィックス範囲（ＮＰ２ブロック）内のネットワークプレフィックスをホームネットワークプレフィックス（ＨＮＰ２）としてモバイルノードに割り当てた場合、そのモバイルノードに関するプロキシバインディングアップデートメッセージを送信する必要がない。ただし、これはＬＭＡ１０００がネットワークプレフィックスのブロックを各ＭＡＧに割り当てている例であるので、ＬＭＡ１０００以外のネットワークノード（ＡＡＡ（Authentication, Authorization and Accounting：認証、認可及び課金）ノードなど）がネットワークプレフィックスのブロックを各ＭＡＧに割り当てる場合や、各ＭＡＧがプロキシバインディングアップデートメッセージを送信するべきあて先がＬＭＡ１０００以外のＬＭＡ（階層構成のＬＭＡなど）の場合は、プロキシバインディングアップデートメッセージを送信する必要があるかもしれない。
なお、ＭＡＧ１０１０は、モバイルノードへ割り当てられたホームネットワークプレフィックスの値にかかわらず、すべてのモバイルノードに関するプロキシバインディングアップデートメッセージをＬＭＡ１０００へ送信してもよい。これによって、ＭＡＧがホームネットワークプレフィックスの値に基づいた判断を行わずに済むようになり、ＭＡＧの構成や処理が簡略化される。
なお、この場合には、ＬＭＡ１０００が代わりに、受信したプロキシバインディングアップデートメッセージ内に含まれる情報のチェック（モバイルノードに割り当てられているホームネットワークプレフィックスの値がプライマリネットワークプレフィックス範囲に属するか否かのチェック）を行う。
プロキシバインディングアップデートメッセージに記載されている特定のホームネットワークプレフィックスの値が、プロキシバインディングアップデートメッセージの送信者であるＭＡＧに割り当てられたプライマリネットワークプレフィックス範囲に属する場合には、送信者であるＭＡＧに対するプライマリネットワークプレフィックスの割り当てが、このプロキシバインディングアップデートメッセージに関するバインディングに相当するものなので、ＬＭＡ１０００は、このバインディングをバインディングキャッシュ内に記録しないように選択することが可能となる。
ＭＡＧ１０１０とＭＮ１０３０との間で必要なＡＡＡ処理が行われた後、ＭＡＧ１０１０は、ＲＡ（Router Advertisement：ルータ通知）メッセージをＭＮ１０３０に送信する処理を行う。ＭＡＧ１０１０は、ＲＡメッセージによって、プライマリネットワークプレフィックス及びセカンダリネットワークプレフィックスを通知することが可能であり、さらに、プライマリ又はセカンダリであることを表すステータスを明確に示すことが可能である。なお、ＲＡメッセージ内に追加フラグ又はオプションを配置する形式によって、プライマリネットワークプレフィックスやセカンダリネットワークプレフィックス、これらのステータスを通知するメッセージが実現されてもよい。また、プロキシモバイルＩＰの動作に従って、ＭＮ１０３０に通知されるすべてのネットワークプレフィックスは、ＭＮ１０３０のみが使用するためのものであってもよい。
また、ステートフルなアドレス構成がネットワークによって要求されている場合には、ＭＮ１０３０は、ＩＰアドレスを受信するためにＤＨＣＰ（Dynamic Host Control Protocol）サーバにクエリを行う。このとき、ＤＨＣＰサーバは、ＭＡＧ１０１０に対して割り当てられているプライマリネットワークプレフィックスの範囲内のアドレス（若しくはネットワークプレフィックス）をＭＮ１０３０に配布する必要がある。
このアドレス配布は既存のポリシの形式を取ってもよく、ＭＡＧ１０１０とＤＨＣＰサーバとの間の情報交換によって行われてもよい。例えば、ＭＡＧ１０１０はＤＨＣＰサーバに対して、ＭＡＧ１０１０に管理されているノード（例えばＭＮ１０３０）からのリクエストに関してはＮＰ１の範囲内のアドレスを提供するよう通知してもよい。なお、ＤＨＣＰサーバの機能がＭＡＧ１０１０に実装されていてもよい。
ＭＮ１０３０は、割り当てられたアドレス（ＨＮＰ１を含む）を受信すると、そのアドレスのネットワークプレフィックスが、ＭＡＧ１０１０からのＲＡメッセージに記載されているプライマリネットワークプレフィックスの範囲内のものか否かをチェックする。なお、このアドレスのネットワークプレフィックスが、ＭＡＧ１０１０からのＲＡメッセージに記載されているプライマリネットワークプレフィックスの範囲内である場合には、更なる動作を行う必要はない。
一方、このアドレスのネットワークプレフィックスがセカンダリネットワークプレフィックスの範囲内である場合には、ＭＮ１０３０は、この状況を通知メッセージによってＭＡＧ１０１０に通知する必要がある。なお、この通知メッセージは、ＭＮ１０３０のアドレスがセカンダリネットワークプレフィックスに属することをＭＡＧ１０１０に通知するために用いられる。例えば、最も単純な形式として、通知メッセージは図３に図示されている形式を取ることが可能である。
図３には、本発明の第１の実施の形態におけるＭＮからＭＡＧへ送信される通知メッセージの一例が図示されている。
図３に図示されている通知メッセージは、このメッセージが通知メッセージであることを示すメッセージタイプフィールド３０００、割り当てられたアドレス（ＨＮＰ１を含む）を含むモバイルノードアドレスフィールド３０１０を有している。
なお、割り当てられたアドレス又はＭＮ１０３０のＨＮＰ１を含む通知メッセージは、ＭＮ１０３０からＭＡＧ１０１０への任意の通信メッセージに挿入（piggybacked）されてもよく、また、置き換えられてもよい。
ＭＡＧ１０１０は、ＭＮ１０３０から通知メッセージを受信すると、モバイルノードアドレスフィールド３０１０をチェックし、その値がセカンダリネットワークプレフィックスの範囲内であることを検出する。そして、この場合には、ＭＡＧ１０１０は通常のプロキシモバイルＩＰ動作を行って、プロキシバインディングアップデートをＬＭＡ１０００に送信する必要がある。
また、本発明に係る別の実施例として、ＤＨＣＰサーバが、ＭＮ１０３０に関する割り当てられたアドレスをＭＡＧ１０１０に直接通知してもよい。この場合では、ＭＡＧ１０１０は、ＭＮ１０１０からの通知を待たずに即座に処理を行うことができるようになる。これは特に、ＤＨＣＰサーバの機能がＭＡＧ１０１０自体に実装されている場合に実現可能である。
また、別の実施例において、ＭＮ１０３０がＭＡＧ１０２０によって管理されているネットワークに移動した場合、ＭＮ１０３０は、割り当てられているアドレスがセカンダリネットワークプレフィックス範囲に属することを検出してもよい。
このとき、ＭＮ１０３０は、現在使用しているアドレス（移動前のネットワークで使用していたＨＮＰ１を含むアドレス）を継続して使用することが可能であり、現在のアドレスを継続して使用する決定を行った場合には、ＭＮ１０３０は、ＭＮ１０３０のアドレスがセカンダリネットワークプレフィックスに属することを通知するための通知メッセージをＭＡＧ１０２０へ送信する処理を行う必要がある。
なお、このときＭＮ１０３０は、ＭＡＧ１０２０によって管理されている移動先のネットワークにおいて、ＤＨＣＰ動作を再度行うことによって、プライマリネットワークプレフィックス範囲に属する新しいアドレスを取得するよう選択してもよい。
次に、本発明の第１の実施の形態におけるＬＭＡの機能について説明する。図５には、本発明の第１の実施の形態におけるＬＭＡの構成が図示されている。
図５に図示されているＬＭＡは、ネットワークプレフィックス割り当て通知部５００１、ルーティング記憶部５００２、バインディング記憶部５００３、パケット転送部５００４、セカンダリネットワークプレフィックス使用検出部５００５を有している。なお、図５は、本発明に係る拡張機能のみを模式的に示すものであり、図５に図示されているＬＭＡは、従来の技術におけるＬＭＡの機能も備えている。
ネットワークプレフィックス割り当て通知部５００１は、管理下の各ＭＡＧに使用させるプライマリネットワークプレフィックスを割り当て、プライマリネットワークプレフィックスとして使用させるネットワークプレフィックス範囲を各ＭＡＧに通知する機能を有している。さらに、ネットワークプレフィックス割り当て通知部５００１は、プライマリネットワークプレフィックスとしてある特定のＭＡＧへ割り当てたネットワークプレフィックス範囲を、別のＭＡＧに対してはセカンダリネットワークプレフィックスとして使用できるように割り当てる機能を有している。
また、ルーティング記憶部５００２は、特にローカルモビリティドメイン内におけるパケット伝送に必要なルーティングテーブルを管理し、各ＭＡＧへ割り当てたプライマリネットワークプレフィックスとＭＡＧの識別情報（アドレス又はネットワークプレフィックス）との対応関係を示すルーティングエントリをルーティングテーブルに記憶する機能を有している。
また、バインディング記憶部５００３は、セカンダリネットワークプレフィックスを使用しているＭＮのアドレスと、そのＭＮが接続されているＭＡＧの識別情報との対応関係を示すバインディングキャッシュエントリをバインディングキャッシュに登録する機能を有している。
また、パケット転送部５００４は、バインディングキャッシュやルーティングテーブルに基づいて、パケットの転送先を決定し、パケットの転送を行う機能を有している。なお、パケット転送部５００４は、管理下のＭＡＧに接続されているＭＮあてのパケットを転送する際には、まずバインディングキャッシュを参照して、パケット転送先のＭＮのアドレスを含むバインディングキャッシュエントリを検出し、そのバインディングキャッシュエントリで特定されるＭＡＧに向けてパケットを転送する。また、パケット転送先のＭＮのアドレスを含むバインディングキャッシュエントリが検出されなかった場合には、続いてルーティングテーブルを参照して、パケット転送先のＭＮのアドレスのネットワークプレフィックスに対応するＭＡＧへパケットを転送する。
また、セカンダリネットワークプレフィックス使用検出部５００５は、セカンダリネットワークプレフィックスを使用するＭＮの存在や、そのＭＮが接続されているＭＡＧを検出する機能を有している。例えば上述のように、セカンダリネットワークプレフィックスの使用を示す通知メッセージをＭＮから受信したＭＡＧが、そのＭＮに係るプロキシバインディングアップデートをＬＭＡに対して行うことによって、セカンダリネットワークプレフィックス使用検出部５００５は、セカンダリネットワークプレフィックスを使用するＭＮの存在や、そのＭＮが接続されているＭＡＧを検出することが可能である。
次に、本発明の第１の実施の形態におけるＭＡＧの機能について説明する。図６には、本発明の第１の実施の形態におけるＭＡＧの構成が図示されている。
図６に図示されているＭＡＧは、ネットワークプレフィックス割り当てメッセージ処理部６００１、ネットワークプレフィックス設定部６００２、ネットワークプレフィックス通知部６００３、セカンダリネットワークプレフィックス使用通知部６００４を有している。なお、図６は、本発明に係る拡張機能のみを模式的に示すものであり、図６に図示されているＭＡＧは、従来の技術におけるＭＡＧの機能も備えている。
ネットワークプレフィックス割り当てメッセージ処理部６００１は、ローカルネットワークドメインにおける位置情報を管理しているＬＭＡから、プライマリネットワークプレフィックスやセカンダリネットワークプレフィックスとして使用すべきネットワークプレフィックス範囲を含むネットワークプレフィックス割り当てメッセージを受信して処理する機能を有している。
また、ネットワークプレフィックス設定部６００２は、上記のネットワークプレフィックス割り当てメッセージに従って、プライマリネットワークプレフィックスとして使用するネットワークプレフィックス範囲や、セカンダリネットワークプレフィックスとして使用するネットワークプレフィックス範囲の設定、管理を行う機能を有している。
また、ネットワークプレフィックス通知部６００３は、このＭＡＧに接続されているＭＮに対して、例えばＲＡメッセージなどを使用して、プライマリネットワークプレフィックスやセカンダリネットワークプレフィックスのネットワークプレフィックス範囲を通知する機能を有している。
また、セカンダリネットワークプレフィックス使用通知部６００４は、このＭＡＧに接続されているＭＮの中でセカンダリネットワークプレフィックスを使用するＭＮが存在する場合に、そのＭＮの存在をＬＭＡに通知する機能を有している。例えば上述のように、セカンダリネットワークプレフィックスの使用を通知する通知メッセージをＭＮから受信することで、セカンダリネットワークプレフィックスを使用するＭＮの存在を検出し、そのＭＮに係るプロキシバインディングアップデートをＬＭＡに対して行うことで、そのＭＮの存在をＬＭＡに対して報告することが可能である。
次に、本発明の第１の実施の形態におけるＭＮの機能について説明する。図７には、本発明の第１の実施の形態におけるＭＮの構成が図示されている。
図７に図示されているＭＮは、ネットワークプレフィックス通知受信部７００１、ネットワークプレフィックス確認部７００２、セカンダリネットワークプレフィックス使用通知部７００３を有している。なお、図７は、本発明に係る拡張機能のみを模式的に示すものであり、図７に図示されているＭＮは、従来の技術におけるＭＮの機能も備えている。
ネットワークプレフィックス通知受信部７００１は、例えばＭＮが接続しているＭＡＧから送信されるＲＡメッセージなどによって、このＭＡＧが管理しているプライマリネットワークプレフィックスのネットワークプレフィックス範囲と、セカンダリネットワークプレフィックスのネットワークプレフィックス範囲を把握する機能を有している。
また、ネットワークプレフィックス確認部７００２は、ＭＮの現在のアドレスが、プライマリネットワークプレフィックスのネットワークプレフィックス範囲に含まれているか、あるいは、セカンダリネットワークプレフィックスのネットワークプレフィックス範囲に含まれているかをチェックする機能を有している。
また、セカンダリネットワークプレフィックス使用通知部７００３は、セカンダリネットワークプレフィックスのネットワークプレフィックス範囲に含まれるアドレスをＭＮのアドレスとして使用する場合に、その旨をＭＡＧに報告するための通知メッセージを作成して送信する機能を有している。
次に、本発明の第１の実施の形態において、図８に図示されているようにＭＡＧ及びＭＮが配置されている場合のＬＭＡのバインディングキャッシュ及びルーティングテーブルの状態について説明する。
このとき、図１０に図示されているように、ルーティングテーブルには、各ＭＡＧ（ＭＡＧ１、ＭＡＧ２、ＭＡＧ３）に割り当てられているプライマリネットワークプレフィックスの値（ＨＮＰ１，ＨＮＰ２、ＨＮＰ３）と、そのプライマリネットワークプレフィックスを含むアドレスがあて先として設定されているパケットの転送先（次ホップ）のアドレス（ＭＡＧ１、ＭＡＧ２、ＭＡＧ３）を関連付けるルーティングエントリが記憶される。各ＭＡＧの配下に接続されているすべてのＭＮが、各ＭＡＧに設定されているプライマリネットワークプレフィックスを含むアドレスを使用していれば、このルーティングテーブルの設定のみで、すべてのＭＮあてのパケットは正しく転送される。
さらに、本発明では、各ＭＡＧの配下にプライマリネットワークプレフィックスを含まないアドレス（すなわち、セカンダリネットワークプレフィックスを含むアドレス）を使用するＭＮが接続された状態も許容される。このような状態は、例えば、ＭＮがＭＡＧ間を移動する場合に起こり得る。
例えば、ＭＮ５は最初ＭＡＧ１に接続しており、ＭＡＧ１のプライマリネットワークプレフィックス（ＨＮＰ１）を含むアドレス（ＨＮＰ１．ＭＮ５）を用いてＭＡＧ１経由で通信を行っていたとする。ここで、ＭＮ５はＭＡＧ１の通信エリアを離れてＭＡＧ２の通信エリアに移動し、ＭＡＧ１からＭＡＧ２へ接続を切り換えたとする。このとき、ＭＮ５は、新たにＭＡＧ２のプライマリネットワークプレフィックス（ＨＮＰ２）を含むアドレスを再構成することが可能であるが、例えば通信セッションを継続させたいなどの理由で、ＭＡＧ１への接続時のアドレス（ＨＮＰ１．ＭＮ５）をそのまま使用し続けることも可能である。ＭＡＧ２においては、ネットワークプレフィックスＨＮＰ１はセカンダリネットワークプレフィックスであり、ＭＮ５は、ＭＡＧ２に対して、セカンダリネットワークプレフィックスを含むアドレス（ＨＮＰ１．ＭＮ５）の使用を通知メッセージを用いて通知し、ＭＡＧ２はＭＮ５のアドレス（ＨＮＰ１．ＭＮ５）をプロキシバインディングアップデートメッセージを用いてＬＭＡに通知する。その結果、図１０に図示されているように、バインディングキャッシュには、ＭＮ５のアドレス（ＨＮＰ１．ＭＮ５）と、ＭＡＧ２の識別情報（ＭＡＧ２のアドレス又はネットワークプレフィックス）との対応関係を示すバインディングキャッシュエントリが登録される。
なお、本発明の第１の実施の形態では、ＭＡＧの配下に本発明の機能を有するＭＮと、従来の技術に係るＭＮとが紺座している場合であっても動作可能である。すなわち、例えばＭＮ５が本発明の機能を有さない従来のＭＮである場合には、ＭＡＧ１からＭＡＧ２への接続の切り換えを同一ローカルモビリティドメイン内の接続切り換えとみなし、移動前のアドレス（ＨＮＰ１．ＭＮ５）を使用し続けることになる。しかしながら、この場合においてもＭＡＧ５がＭＮ５のアドレスに係るバインディングをプロキシバインディングアップデートメッセージによってＬＭＡに登録することでＭＮ５あてのパケットは正しく転送されるようになる。
上述のように、本発明の第１の実施の形態では、基本的にルーティングテーブルのエントリによってパケット転送先の管理を行い、例外的な登録に関してはバインディングキャッシュエントリへの登録で管理を行う。ルーティングテーブルのエントリ数は、ＬＭＡが管理するＭＡＧの台数程度に納まり、バインディングキャッシュエントリのエントリ数も例外的に登録されるＭＮの台数程度となるため、従来の技術におけるバインディングキャッシュエントリのエントリ数（ＬＭＡが管理するＭＡＧに接続されているすべてのＭＮの台数程度）よりもエントリ数が格段に少なくなる。
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。本発明の第２の実施の形態では、ＭＮ１０４０がステートレスなアドレス構成によってアドレスを取得する場合について説明する。
この本発明の第２の実施の形態では、ＭＮ１０４０は、ＤＨＣＰ動作を行わず、その代わりに、ＭＡＧ１０２０から受信したＲＡメッセージによって取得した情報を使用して、ＩＰアドレスを生成する。
ＭＮ１０４０は、ＮｅｔＬＭＭドメインに初めて接続した際には、ＭＡＧ１０２０からのＲＡメッセージで通知されたプライマリネットワークプレフィックスを用いて、ＩＰアドレスを自動構成する処理を行う。
ここで、ＭＮ１０４０が、ＭＡＧ１０２０から離れてＭＡＧ１０１０に接続を行った場合には、自動構成された現在のアドレス（ＭＡＧ１０２０から通知されたプライマリネットワークプレフィックスを含むアドレス）が、ＭＡＧ１０１０のネットワークにおいてはセカンダリネットワークプレフィックスに属していることを発見する。
このとき、ＭＮ１０４０は、ＭＡＧ１０１０から通知されるプライマリネットワークプレフィックスを用いて新しいアドレスを自動構成するように選択してもよく、あるいは、現在設定されているＩＰアドレスの使用を継続するように選択してもよい。なお、後者の現在設定されているＩＰアドレスの使用を継続する場合には、ＭＮ１０４０は、上述の通知メッセージ（図２参照）をＭＡＧ１０１０に送信する処理を行う。この場合には、ＭＡＧ１０１０は、その後、プロキシモバイルＩＰ動作を行う必要があるたびに、ＭＮ１０４０のためのプロキシバインディングアップデートメッセージをＬＭＡ１０００に送信する必要がある。
＜第３の実施の形態＞
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。本発明の第３の実施の形態においては、ＭＡＧがモバイルノードに対して、セカンダリネットワークプレフィックスの利用からプライマリネットワークプレフィックスの利用に切り換えるよう要求してもよい。
この要求は、任意の形式のメッセージによって実現可能であり、例えば、特定の専用メッセージやトリガなどの形式によって実現されてもよい。トリガによって実現される場合には、例えば、Link_Action又はMIH_Net_HJO_CommitプリミティブなどのＩＥＥＥ８０２．２１イベントやコマンドサービスなどを利用することが可能である。
また、モバイルノードは、ＩＰアドレスの変更要求（上記のネットワークプレフィックスの切り換え要求）を受け入れてＩＰアドレスの変更を行ってもよく、あるいは、この要求を受け入れずに現在使用中のＩＰアドレスをそのまま使用し続けてもよい。
＜第４の実施の形態＞
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。本発明の第４の実施の形態では、ＭＮ１０３０はクライアントＭＩＰノード（端末自身がＭＩＰを実装しているＣＭＩＰノード）でもあり、ＭＮ１０３０自身がＭＩＰのホームエージェントを有している場合について説明する。
本発明の第４の実施の形態では、ＭＮ１０３０が、ＮｅｔＬＭＭドメインから得られるＩＰアドレスを、ＭＮ１０３０のホームエージェントにアップデートする気付アドレス（ＣｏＡ：Care-of Address）として使用する。
この場合には、ＭＮ１０３０は、バインディングアップデートによってホームエージェントにアップデートを行う際のタイミング（例えば、ホームエージェントにおける現在のバインディングのライフタイムがまもなく満了となることによるバインディングアップデートのタイミング）と、セカンダリネットワークプレフィックスからプライマリネットワークプレフィックスへ切り換える際のＩＰアドレスの変更とを同期させることによって、セカンダリネットワークプレフィックスからプライマリネットワークプレフィックスへ切り換える際のＩＰアドレスの変更を最適化してもよい。
なお、ＭＮ１０３０はセカンダリネットワークプレフィックスによって構成された古い気付アドレスを使用し続ける場合であっても、ＣＭＩＰバインディングアップデートを送信してバインディングのリフレッシュを行う必要がある。したがって、ＭＮ１０３０は、例えばこのバインディングをリフレッシュするタイミングで、ＣｏＡの変更を行うように選択することが可能である。これにより、送信すべきメッセージ数や処理を節約することが可能となる。
また、ＭＮ１０３０の代わりにＭＡＧがプロキシバインディングアップデートを送信する必要がなく、ＬＭＡ１０００がＭＮ１０３０の位置情報のバインディングに関連した追加ルートを加える必要がないので、ローカルアクセスドメインに係るメッセージ量や処理負荷を低減することが可能となる。
なお、ＭＮ１０３０がコレスポンデントノードとの間で経路最適化を確立している場合には、この第４の実施の形態に記載されている方法を適用して、コレスポンデントノードにおけるバインディングのアップデートの最適化が行われてもよい。
＜第５の実施の形態＞
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。本発明の第５の実施の形態においては、ＭＮ１０３０がコレスポンデントノードとの間でアクティブなセッションを持っていない場合や、コレスポンデントノードとの間で継続中の通信セッションにトラフィックがほとんど又はまったくないことをＭＮ１０３０が把握した場合には、ＭＮ１０３０が接続ポイントの変更を遅らせることによって、セカンダリネットワークプレフィックスからプライマリネットワークプレフィックスへの切り換えにおけるＩＰアドレスの変更の最適化を行う場合について説明する。
本発明の第５の実施の形態によれば、上述のようにＭＮ１０３０が接続ポイントの変更を遅らせることによって、まだ多数の進行中のセッションが存在している場合や、多数のデータパケットが伝送されている場合であっても、ＩＰアドレスを変更する場合に比べてパケットの遅延やロスを少なくすることが可能となる。
なお、ＭＮ１０３０がコレスポンデントノードとの間で経路最適化を確立している場合には、この第５の実施の形態に記載されている方法を適用して接続ポイントの変更を遅らせ、これらのセッションが終了した後で気付アドレスを変更するよう選択することで、ＭＮ１０３０にようバインディングアップデートの送信回数を低減することが可能となる。
＜第６の実施の形態＞
次に、本発明の第６の実施の形態について説明する。本発明の第６の実施の形態では、ＬＭＡ１０００が複数のＭＡＧ間におけるプライマリネットワークプレフィックスの割り当てを動的に変更することが可能である。これにより、モバイルノードの状態（モバイルノードの移動状態）に対応して、プライマリネットワークプレフィックスがより効率良くＭＡＧに割り当てられるように割り当ての変更を行うことが可能となる。
本発明の第６の実施の形態におけるプライマリネットワークプレフィックスの割り当ての動的な変更において、例えば、ＬＭＡ１０００は、ＬＭＡ１０００のバインディングキャッシュ内のエントリ数が所定の閾値を超えた場合に、プライマリネットワークプレフィックスの再割り当てを行うよう決定してもよい（第１実施例）。なお、ＬＭＡ１０００のバインディングキャッシュ内に存在する各エントリは、あるモバイルノードがセカンダリネットワークプレフィックスを使用していることを示している。すなわち、本発明の第６の実施の形態における第１実施例では、ＬＭＡ１０００のバインディングキャッシュ内のエントリ数に基づいて、セカンダリネットワークプレフィックスを使用しているモバイルノードの数が所定の閾値を超えた場合に、プライマリネットワークプレフィックスの再割り当てが行われる。
また、本発明の第６の実施の形態におけるプライマリネットワークプレフィックスの割り当ての動的な変更において、例えば、ＬＭＡ１０００が、各ＭＡＧの配下においてプライマリネットワークプレフィックスを使用しているモバイルノードの数をチェックするために各ＭＡＧへ問い合わせを行ってもよい（第２実施例）。この場合には、例えば、各ＭＡＧの配下において、プライマリネットワークプレフィックスを使用しているモバイルノードの数と、セカンダリネットワークプレフィックスを使用しているモバイルノードの数（各ＭＡＧに関連したバインディングキャッシュ内のエントリ数）を把握することが可能となり、例えば、これらの値の比率が所定の閾値を超えた場合に、プライマリネットワークプレフィックスの再割り当てを行うようにしてもよい。
なお、ＬＭＡ１０００のバインディングキャッシュ内のエントリ数からプライマリネットワークプレフィックス又はセカンダリネットワークプレフィックスを使用しているモバイルノードの数をチェックする第１実施例の方法と、ＬＭＡ１０００が各ＭＡＧに対して、プライマリネットワークプレフィックス又はセカンダリネットワークプレフィックスを使用しているモバイルノードの数の問い合わせを行う第２実施例の方法を両方組み合わせて用いてもよい。例えば、ＬＭＡ１０００は、バインディングキャッシュ内のエントリ数が所定の閾値を超えた場合にのみ、ＭＡＧに問い合わせを行ってもよい。
本発明の第６の実施の形態の第２実施例において、ＬＭＡ１０００は、ＭＡＧに問い合わせを行うためにクエリメッセージを送信することで、モバイルノードに関する情報や、各ホームネットワークプレフィックスの配布（ホームネットワークプレフィックスの使用状況）に関する情報を収集することが可能である。
問い合わせを受けたＭＡＧは、例えば図４に図示されているようなフォーマットを有するメッセージを使用して返答を行う。図４には、本発明の第６の実施の形態におけるＭＡＧからＬＭＡへの応答メッセージの一例が図示されている。
メッセージタイプフィールド４０００は、このメッセージの受信者であるＭＡＧが、このメッセージがＬＭＡ１０００によるクエリメッセージに対する応答であることを識別できるようにするためのものである。
また、ネットワークプレフィックスフィールド４０１０には、応答を行うＭＡＧ（この応答メッセージの送信者）が現在取り扱っているネットワークプレフィックスの範囲が記載される。なお、不図示だが、プレフィックスレングスフィールドが設けられ、ネットワークプレフィックスのプレフィックス長を特定する値が挿入されてもよい。
また、ＭＮカウントフィールド４０２０には、応答を行うＭＡＧの配下に接続されているモバイルノードのうち、ネットワークプレフィックスフィールド４０１０で特定されるネットワークプレフィックス範囲内のアドレスを現在使用しているモバイルノードの数が含まれる。
なお、応答メッセージには、ＭＡＧが配下に通知（advertise）している各ネットワークプレフィックス（プライマリネットワークプレフィックス及びセカンダリネットワークプレフィックス）に対応するネットワークプレフィックスフィールド４０１０及びＭＮカウントフィールド４０２０のペアが、複数挿入されてもよい。また、例えば、ＬＭＡ１０００がモバイルノードの数を把握したいネットワークプレフィックスをクエリメッセージにおいて指定することで、ＭＡＧは、指定されたネットワークプレフィックスに関するモバイルノードの数に関してのみ、応答メッセージでＬＭＡ１０００に返答してもよい。
また、別の実施例において、各ＭＡＧがそれぞれのネットワーク内のモバイルノードの数に関する情報を周期的に報告するように設定されているシステムが実現されてもよい。こうしたシステムにおいても、図４に図示されているクエリメッセージを用いることで同様の機能が実現され、ＬＭＡが膨大な数のクエリメッセージをネットワークに流さないようにすることが可能となる。
また、ＬＭＡ１０００は、受信したすべての応答メッセージの結果を統合してから、ＭＡＧに対してプライマリネットワークプレフィックスの再割り当てを行うか否かを判断してもよい。このような判断は、ポリシに従って行われてもよく、その他のアルゴリズムによって行われてもよい。ポリシの一例としては、例えば、あるネットワークプレフィックスを使用しているモバイルノードの数が最も多いＭＡＧに対して、そのネットワークプレフィックスをプライマリネットワークプレフィックスとして割り当てるというものであってもよい。
ここで、ＨＮＰ１の値がネットワークプレフィックスとして割り当てられているＭＮ１０３０がＭＡＧ１０２０に移動し、ＨＮＰ２の値がネットワークプレフィックスとして割り当てられているＭＮ１０４０がＭＡＧ１０１０に移動する場合を考える。例えば、ＬＭＡ１０００と各ＭＡＧとの間におけるクエリメッセージ及び応答メッセージのやり取りによって、ＭＡＧ１０１０の配下にはＮＰ２ブロックを使用しているモバイルノードの密度（割合）が高く、ＭＡＧ１０２０の配下にはＮＰ１ブロックを使用しているモバイルノードの密度（割合）が高いことが明らかになったとする。
このとき、ＬＭＡ１０００は、ＮＰ２ブロックをＭＡＧ１０１０のプライマリネットワークプレフィックス範囲とし、ＮＰ１ブロックをＭＡＧ１０２０のプライマリネットワークプレフィックス範囲とするような新たなネットワークプレフィックス割り当てメッセージをＭＡＧ１０１０及びＭＡＧ１０２０へ送信してもよい。
なお、ＭＡＧは複数のプライマリネットワークプレフィックスを有することも可能であり、プライマリネットワークプレフィックスを持たないことも可能である。すなわち、ＬＭＡ１０００は、特別に制限されることなく、各ＭＡＧにおけるプライマリネットワークプレフィックスの設定を自由に変更することが可能である。
プライマリネットワークプレフィックスの再割り当て後、ＬＭＡ１０００は、関連するＭＡＧ（再割り当てによって設定が変更されたＭＡＧ）を指し示す気付アドレスのエントリを含むすべてのバインディングを解放する必要がある。また、ＭＡＧは、セカンダリネットワークプレフィックス（設定変更後のセカンダリネットワークプレフィックス）に属するＨＮＰのアドレスを使用しているモバイルノードが配下に存在している場合には、それらのモバイルノードに関するプロキシバインディングアップデートをＬＭＡ１０００へ送信する処理を行う必要がある。
プライマリネットワークプレフィックスの再割り当てが行われる場合には、すべてのＭＡＧが多数のプロキシバインディングアップデートを同時に送信することになる可能性がある。このようなシグナリングトラフィックのバーストを避けるため、ＬＭＡ１０００は、より長い時間をかけてプロキシバインディングアップデートの送信が行われるように、タイミングをずらして、プライマリネットワークプレフィックスの割り当てを変更してもよい。例えば、ＬＭＡ１０００は第１プライマリネットワークプレフィックスの再割り当てを行い、その結果発生するプロキシバインディングアップデートを受信するまで待機してから、第２プライマリネットワークプレフィックスの再割り当てを行ってもよい。
なお、再割り当ての条件は、上述のように、ＭＡＧの配下においてプライマリネットワークプレフィックスを使用していないモバイルノードの数が増加した場合とすることが望ましく。この状態では、セカンダリネットワークプレフィックスを含むアドレスを使用して通信を行うＭＮが多くなっており、その結果、ＬＭＡ１０００のバインディングキャッシュエントリのエントリ数が多くなっている。
上述の本発明の第３の実施の形態においては、ＭＮに対してＩＰアドレスの変更を要求することでＭＮ側で設定変更を行わせているが、本発明の第６の実施の形態においては、多数使用されているセカンダリネットワークプレフィックスをプライマリネットワークプレフィックスとして設定し直すようにルーティングテーブルの変更を行うことで、このような状態を解消する（バインディングキャッシュエントリのエントリ数を減らす）ことが可能となる。
＜第７の実施の形態＞
次に、本発明の第７の実施の形態について説明する。本発明の第７の実施の形態では、いくつかの接続ポイントの通信エリアが重なったオーバラップエリアにＭＮ１０３０が移動する場合について説明する。
ＭＮ１０３０は、受動的な聴取やＩＥＥＥ８０２．２１によって提供されるような情報サービスなどによって、各接続ポイントから通知される様々なプライマリネットワークプレフィックス及びセカンダリネットワークプレフィックスに関する情報を取得することが可能である。
ＭＮ１０３０は、いくつかの接続ポイントの通信エリアが重なったオーバラップエリアでは、これらのうちの任意の接続ポイントに接続することが可能であるが、例えば、ＭＮ１０３０に現在設定されているＩＰアドレスに基づいて、接続ポイントを選択してもよい。また、ＭＮ１０３０は、プライマリネットワークプレフィックス範囲に含まれるアドレスとしてＭＮ１０３０のアドレスを通知している接続ポイントを選択してもよい。これにより、アップデートメッセージの送信がより低減されるようになるとともに、ＬＭＡ１０００の処理負荷が軽減されるようになる。
＜第８の実施の形態＞
次に、本発明の第８の実施の形態について説明する。本発明の第８の実施の形態では、ネットワークが各モバイルノードに割り当てられるネットワークプレフィックスを記録する場合について説明する。
本発明の第８の実施の形態では、例えばＭＡＧ１０２０が、ＭＮ１０３０に現在割り当てられているネットワークプレフィックスに関する詳細な情報をネットワーク情報サービスに問い合わせる。なお、情報サービスは、例えば、ＤＨＣＰサーバ、モバイルノードが接続されているＭＡＧ、ＡＡＡサーバなどによってアップデートが可能である。この構成では、モバイルノードは、アドレス又はＨＮＰを変更する際にのみネットワークに通知すればよく、接続ポイントを変更する際には通知を行う必要はない。これにより、モバイルノードは、送信処理が低減されるとともに（電力の節約及びトラフィックの低減）、より単純なソフトウェア及びハードウェアを実装するだけでよい（コスト削減）。
＜第９の実施の形態＞
次に、本発明の第９の実施の形態について説明する。本発明の第９の実施の形態において、ＭＡＧは、モバイルノードに割り当てられているネットワークプレフィックスを把握していれば、ＭＡＧに割り当てられているプライマリネットワークプレフィックス範囲内のアドレスをモバイルノードが使用しているか否かを判断することが可能となる。
ＭＡＧに割り当てられているプライマリネットワークプレフィックス範囲内のアドレスをモバイルノードが使用していない場合には、ＭＡＧは、ＭＮが元のアドレス（現在設定されているアドレス）の使用を継続するか、あるいは、ＭＡＧのプライマリネットワークプレフィックスから構成される新たなアドレスに切り換えるかを決定するよう、ＭＮに対して問い合わせを行うことが可能である。そして、この問い合わせに対する応答結果から、ＭＡＧは、プロキシバインディングアップデートメッセージをＬＭＡへ送信する必要があるか否かを判断できるようになる。これは特に、モバイルノードによる通知メッセージの送信を遅らせる場合に有用である。
＜第１０の実施の形態＞
次に、本発明の第１０の実施の形態について説明する。本発明の第１０の実施の形態において、モバイルノードが複数のインタフェースを有している場合、モバイルノードは、複数のインタフェースを用いて、同一のアクセスドメイン内に存在している異なるＭＡＧに接続している可能性がある。このような場合、これらの異なるインタフェースには、同一のＨＮＰ又は異なるＨＮＰが割り当てられる可能性がある。
モバイルノードは、ある１つのインタフェース上でホームネットワークプレフィックスの切り換えを行った場合（例えばセカンダリＨＮＰからプライマリＨＮＰに切り換えた場合）、何らかのメカニズムを使用して、他のインタフェースにおける切り換えを同期させたり、その切り換えを他のインタフェース経由でアクセスネットワークに通知したり、他のインタフェースを利用して切り換え処理の補助（例えば、他のインタフェース経由で必要な情報を取得）を行ったりすることが可能である。
＜第１１の実施の形態＞
次に、本発明の第１１の実施の形態について説明する。本発明の第１１の実施の形態において、ローカルモビリティアクセスドメインにおいてモバイルネットワークサービスが提供されている場合には、モバイルノードの上位のモバイルルータ（ＭＲ：Mobile Router）にＭＡＧの機能を組み込むことが可能である。
この場合、モバイルノードのモバイルルータをＭＡＧとして取り扱うことで、上述の本発明を利用することが可能となる。このような構成では、ＭＡＧ（すなわちＭＲ）は、異なるモバイルネットワークプレフィックスをモバイルネットワークノードへ通知する。ここでは、ＭＡＧがＬＭＡとの間でトンネルを維持しているのと同様に、ＭＡＧ（すなわちＭＲ）は、自身のホームエージェント（ＨＡ）との間で双方向トンネルを維持しているが、ＭＲは、現在位置（例えば、気付アドレス）に関してＨＡにアップデートを行う必要がある点においてのみ異なっている。
上述の本発明の実施の形態に係るメカニズムを用いることで、ＨＡは、このトンネルを経由してＭＲに対して、プライマリモバイルネットワークプレフィックス及びセカンダリモバイルネットワークプレフィックスの再割り当てを行うことが可能である。
なお、ここでは、本発明は、最も実用的かつ好適であると考えられる実施の形態で開示及び説明されているが、当業者であれば、本発明の範囲から逸脱しない程度において、設計事項やパラメータの詳細に関して様々な変更が加えられてもよいことが分かることは明白である。
例えば、プロキシモバイルＩＰドメインにおいて、階層的な方法で本発明に係るメカニズムが使用されてもよい。この階層的なドメインでは、トップレベルＬＭＡが別のＬＭＡ（第１レベルＬＭＡ）に対して、第１レベルネットワークプレフィックスを割り当てる。例えば、第１レベルＬＭＡは、第１レベルネットワークプレフィックスを複数の第２レベルネットワークプレフィックスに細分化し、別のＬＭＡ（第２レベルＬＭＡ）に対して、第２レベルネットワークプレフィックスを割り当てる。
各レベルのＬＭＡに割り当てられているネットワークプレフィックスから構成されていないＨＮＰをもたらすＭＡＧへモバイルノードが移動して、そのモバイルノードに対してＨＮＰが割り当てられた場合（すなわち、第１レベルネットワークプレフィックスに属していないＨＮＰを有するモバイルノードが存在する場合）には、そのＬＭＡにバインディングキャッシュエントリが必要となる。すなわち、ここでは、第２レベルＬＭＡは、第１レベルＬＭＡに接続されているＭＡＧのように動作を行う。
各レベルにおいて、ＬＭＡは、次のレベルのＬＭＡへネットワークプレフィックスの再割り当てを動的に行ってもよく、これにより、必要なシグナリングメッセージの量や各ＬＭＡのルーティングテーブルエントリを減少させることが可能となる。
また、上述の説明では、ＬＭＡ１０００がネットワークプレフィックスのブロックを各ＭＡＧに割り当てている例を挙げているが、ＬＭＡ１０００以外のネットワークノード（ＡＡＡノードなど）がネットワークプレフィックスのブロックを各ＭＡＧに割り当ててもよい。この場合には、相当するアドレス若しくはネットワークプレフィックスを割り当てる手段やその機能を有するノードなどに変更が加えられることになるが、アドレス若しくはネットワークプレフィックスを割り当てる手段／装置がネットワークのどのノードに割り当てられるか、また、いかにその構成を実施するかは通常のネットワークデザインの範疇であるから、当業者にとって本発明を実施するうえでは明白な変更の範囲である。
続いて、本発明を実現するためのモバイルノード、モバイルアクセスゲートウェイ、ローカルモビリティアンカの機能アーキテクチャについて説明する。なお、以下に説明するモバイルノード（図１１）、モバイルアクセスゲートウェイ（図１２）、ローカルモビリティアンカ（図１３）のそれぞれの機能アーキテクチャは、図７に図示されているモバイルノード、図６に図示されているモバイルアクセスゲートウェイ、図５に図示されているローカルモビリティアンカのそれぞれの構成を、各レイヤが有する機能の観点から図示したものである。
図１１に図示されているモバイルノード（ＭＮ）１１０００は、ネットワークインタフェース１１１００、ルーティング部１１２００、プレフィックス選択部１１３００、上位レイヤ１１４００を有している。
ネットワークインタフェース１１１００は、モバイルノード１１０００が任意の通信媒体を通じて別のノードと通信を行うために必要なすべてのハードウェア及びソフトウェアを包含する機能ブロックである。当該技術分野において周知の用語を使用した場合、ネットワークインタフェース１１１００は、レイヤ１（物理層）とレイヤ２（データリンク層）の通信コンポーネント、ファームウェア、ドライバ、通信プロトコルを表している。なお、モバイルノード１１０００は１つ以上（複数の）ネットワークインタフェース１１１００を有していてもよい。
また、ルーティング部１１２００は、上位レイヤ１１４００の適切なプログラムや適切なネットワークインタフェース１１１００（外部送信）にパケットを発送する処理を行う。なお、当該技術分野において周知の用語を使用した場合、ルーティング部１１２００は、インターネットプロトコルバージョン４やインターネットプロトコルバージョン６などのようなレイヤ３（ネットワークレイヤ）プロトコルの実装を表している。
また、シグナル／データパス１１９１０を通じて、ルーティング部１１２００は、適切なネットワークインタフェースと１１１００の間でパケットの送受信を行うことが可能である。また同様に、シグナル／データパス１１９３０を通じて、ルーティング部１１２００は、上位レイヤ１１４００の適切なプログラムとの間でパケットの送受信を行うことが可能である。
また、上位レイヤ１１４００は、通信プロトコルスタックのネットワークレイヤの上位に存在するすべてのプロトコル及びプログラムを表している。上位レイヤ１１４００は、トランスポート制御プロトコル（ＴＣＰ：Transmission Control Protocol ）、ストリーム制御トランスポートプロトコル（ＳＣＴＰ：Stream Control Transport Protocol）、ユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ：User Datagram Protocol）などのトランスポートレイヤプロトコル又はセッションレイヤプロトコルや、他のノードと通信を行う必要があるプログラム及びソフトウェアを含んでいる。なお、上述のように、上位レイヤ１１４００は、シグナルパス１１９３０を通じて、ルーティング部１１２００との間でパケット転送を行うことが可能である。
また、プレフィックス選択部１１３００は、モバイルノード１１０００がそのアドレスを構成する際に使用するネットワークプレフィックスの選択を制御する機能を有している。例えば、プレフィックス選択部１１３００は、モバイルノード１１０００が接続ポイントを変更した際に同一のネットワークプレフィックスを受信した場合に、モバイルノードが同一のアドレスを維持するように制御してもよい。一方で、プレフィックス選択部１１３００は、現在使用されているアドレスが、モバイルノード１１０００が接続されている現在のアクセスルータのプライマリネットワークプレフィックスから構成されたものか否か、通信ノードとの間でアクティブな通信セッションが存在しているか否か、ルーティング部１１１３０のモバイルＩＰ機能がそのホームエージェントに対してバインディングアップデートを送信しようとしているか否かを判断基準としてもよい。なお、シグナル／データパス１１９２０を通じて、プレフィックス選択部１１３００は、ルーティング部１１２００から情報を読み出して、ルーティング部１１２００によって使用されるべきネットワークプレフィックスを選択することが可能である。
また、図１２に図示されているモバイルアクセスゲートウェイ（ＭＡＧ）1４０００は、ネットワークインタフェース１２１００、ルーティング部１２２００、プレフィックス管理部１２３００、ＭＡＧ機能部１２４００を有している。
ネットワークインタフェース１２１００は、モバイルアクセスゲートウェイ１２０００が任意の通信媒体を通じて別のノードと通信を行うために必要なすべてのハードウェア及びソフトウェアを包含する機能ブロックである。当該技術分野において周知の用語を使用した場合、ネットワークインタフェース１２１００は、レイヤ１（物理層）とレイヤ２（データリンク層）の通信コンポーネント、ファームウェア、ドライバ、通信プロトコルを表している。なお、モバイルアクセスゲートウェイ１２０００は１つ以上（複数の）ネットワークインタフェース１２１００を有していてもよい。
また、ルーティング部１２２００は、適切なネットワークインタフェース１２１００（外部送信）にパケットを発送する処理を行う。なお、当該技術分野において周知の用語を使用した場合、ルーティング部１２２００は、インターネットプロトコルバージョン４やインターネットプロトコルバージョン６などのようなレイヤ３（ネットワークレイヤ）プロトコルの実装を表している。また、シグナル／データパス１２９１０を通じて、ルーティング部１２２００は、適切なネットワークインタフェースと１２１００の間でパケットの送受信を行うことが可能である。また同様に、シグナル／データパス１２９３０を通じて、ルーティング部１２２００は、ＭＡＧ機能部１２４００との間でパケットの送受信を行うことが可能である。
また、ＭＡＧ機能部１２４００は、モバイルアクセスゲートウェイ１２０００としての機能を実装していることを表している。ＭＡＧ機能部１２４００は、例えばこのモバイルアクセスゲートウェイ１２０００に接続されているモバイルノードに代わってプロキシバインディングアップデートの送信を行ったり、モバイルアクセスゲートウェイ１２０００に接続されているモバイルノードの現在のアドレスを格納したりする機能を有している。
本発明では、モバイルアクセスゲートウェイ１２０００に割り当てられているプライマリネットワークプレフィックスから構成されたアドレスをモバイルノードが使用しているか否かを確認できるように、ＭＡＧ機能部１２４００がシグナルパス１２９４０を通じてプレフィックス管理部１２３００を参照する機能を更に有している。ＭＡＧ機能部１２４００は、モバイルアクセスゲートウェイ１２０００に割り当てられているプライマリネットワークプレフィックスから構成されたアドレスをモバイルノードが使用している場合には、モバイルノードの代わりに送信されるプロキシバインディングアップデートの生成を行わないようにする。
また、プレフィックスマネージャ１２３００は、モバイルアクセスゲートウェイ１２０００に割り当てられているプライマリネットワークプレフィックスを格納、管理するとともに、さらに、プライマリネットワークプレフィックスではないその他のネットワークプレフィックスを格納、管理する機能を有している。プレフィックスマネージャ１２３００は、プライマリネットワークプレフィックスであるネットワークプレフィックスに関してプライマリネットワークプレフィックスであることを明示するために、ルーティング部１２２００で生成されたルータアドバタイズメント（ルータ通知）をシグナルパス１２９２０を通じて変更する機能を更に有している。
また、図１３に図示されているローカルモビリティアンカ（ＬＭＡ）１３０００は、ネットワークインタフェース１３１００、ルーティング部１３２００、ルーティングテーブル１３３００、バインディングキャッシュ１３４００、ＬＭＡ機能部１３５００を有している。
ネットワークインタフェース１３１００は、ローカルモビリティアンカ１３０００が任意の通信媒体を通じて別のノードと通信を行うために必要なすべてのハードウェア及びソフトウェアを包含する機能ブロックである。当該技術分野において周知の用語を使用した場合、ネットワークインタフェース１３１００は、レイヤ１（物理層）とレイヤ２（データリンク層）の通信コンポーネント、ファームウェア、ドライバ、通信プロトコルを表している。なお、ローカルモビリティアンカ１３０００は１つ以上（複数の）ネットワークインタフェース１３１００を有していてもよい。
また、ルーティング部１３２００は、適切なネットワークインタフェース１３１００（外部送信）にパケットを発送する処理を行う。なお、当該技術分野において周知の用語を使用した場合、ルーティング部１３２００は、インターネットプロトコルバージョン４やインターネットプロトコルバージョン６などのようなレイヤ３（ネットワークレイヤ）プロトコルの実装を表している。
ルーティング部１３２００は、基本的にはルーティングテーブル１３３００内のエントリに基づいてパケットの発送ルートを決定する。ルーティングテーブル１３３００内のエントリには、パケットのあて先アドレスに含まれるネットワークプレフィックスに従って、パケットを発送すべき適切なＭＡＧが示されている。なお、ルーティング部１３２００は、シグナルパス１３９２０を通じて、ルーティングテーブル１３３００に格納されているエントリにアクセスすることが可能である。
ただし、本発明では、ルーティング部１３２００は、ルーティングテーブル１３３００を参照する前に、シグナルパス１３９３０を通じてバインディングキャッシュ１３４００を参照する。バインディングキャッシュ１３４００には、パケットのあて先アドレスに従って、パケットが発送されるべきＭＡＧを示す情報が記載されている。
また、ルーティング部１３２００は、シグナル／パス１３９１０を通じて、適切なネットワークインタフェース１３１００との間でパケットの送受信を行うことが可能である。また同様に、ルーティング部１３２００は、シグナル／データパス１３９６０を通じて、ＬＭＡ機能部１３５００との間でパケットの送受信を行うことが可能である。
また、ＬＭＡ機能部１３５００は、ローカルモビリティアンカとしての機能を実装していることを表している。ＬＭＡ機能部１３５００は、例えば、プロキシバインディングアップデートを受信、処理したり、バインディングキャッシュ１３４００を維持、管理したりする機能を有している。
本発明では、ＬＭＡ機能部１３５００にプレフィックス割り当て部１３６００の機能が追加される。このプレフィックス割り当て部１３６００は、バインディングキャッシュ１３４００の現在の内容及びサイズを判断して、ＭＡＧに割り当てているプライマリネットワークプレフィックスの再割り当て処理が必要か否かの判断を行う機能を有している。
このようなプライマリネットワークプレフィックスの再割り当て処理の要否の判断は、バインディングキャッシュ１３４００のサイズを最小限のものとする（あるいは、ＭＡＧとＬＭＡとの間のプロキシバインディングアップデートとのシグナリング量を最低限に抑える）ために行われる。プライマリネットワークプレフィックスの再割り当てが行われる場合、プレフィックス割り当て部１３６００は適切なメッセージを送信することで（ルーティング部１３２００を通じて）、プライマリネットワークプレフィックスの再割り当てが行われる旨をＭＡＧへ通知したうえで、ルーティングテーブル１３３００内のエントリを変更する。
また、ＬＭＡ機能部１３５００は、シグナルパス１３９４０を通じてルーティングテーブル１３３００内の情報の読み出し／書き込みを行うことが可能である。また、ＬＭＡ機能部１３５００は、シグナルパス１３９５０を通じてバインディングキャッシュ１３４００内のエントリの情報の読み出し／書き込みを行うことが可能である。
なお、上記の本発明の実施の形態の説明で用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩ（Large Scale Integration）として実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部又はすべてを含むように１チップ化されてもよい。なお、ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ（Integrated Circuit）、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。例えば、バイオ技術の適応などが可能性としてあり得る。
本発明は、ネットワークベースのローカルモビリティ管理方法において、移動端末の位置情報を管理するネットワークノードの負荷を軽減させるとともに、移動端末の台数に関して高いスケーラビリティを実現することが可能であり、パケット交換型データ通信ネットワークにおける通信技術や、ネットワーク側で移動端末のモビリティ管理を行うローカルモビリティ管理の技術に適用可能である。
本発明の第１の実施の形態におけるシステム構成の一例を示す図 本発明の第１の実施の形態におけるＬＭＡからＭＡＧへ送信されるネットワークプレフィックス割り当てメッセージの一例を示す図 本発明の第１の実施の形態におけるＭＮからＭＡＧへ送信される通知メッセージの一例を示す図 本発明の第６の実施の形態におけるＭＡＧからＬＭＡへの応答メッセージの一例を示す図 本発明の第１の実施の形態におけるＬＭＡの構成の一例を示す機能ブロック図 本発明の第１の実施の形態におけるＭＡＧの構成の一例を示す機能ブロック図 本発明の第１の実施の形態におけるＭＮの構成の一例を示す機能ブロック図 ＭＡＧ及びＭＮの配置の一例を示す図 従来の技術におけるＬＭＡのバインディングキャッシュエントリの一例を示す図 本発明の第１の実施の形態におけるＬＭＡのバインディングキャッシュエントリ及びルーティングテーブルの一例を示す図 本発明を実現するためのモバイルノードの機能アーキテクチャの一例を示す図 本発明を実現するためのモバイルアクセスゲートウェイの機能アーキテクチャの一例を示す図 本発明を実現するためのローカルモビリティアンカの機能アーキテクチャの一例を示す図

Claims (11)

  1. ローカルモビリティドメインに接続されている移動端末の位置情報を管理する位置情報管理装置であって、
    前記ローカルモビリティドメインへの接続ポイントを前記移動端末に提供する各ネットワークエッジ装置に対して、プライマリネットワークプレフィックスとして使用させるネットワークプレフィックス範囲の割り当てを行うプライマリネットワークプレフィックス割り当て手段と、
    前記ネットワークプレフィックス割り当て手段で前記ネットワークエッジ装置へ割り当てた前記ネットワークプレフィックス範囲と、前記ネットワークエッジ装置の識別情報とを関連付けてルーティングテーブルに記憶するルーティング記憶手段と、
    パケットの転送を行う際に前記ルーティングテーブルを参照し、前記ネットワークエッジ装置へ割り当てた前記ネットワークプレフィックス範囲に含まれるアドレスをあて先とするパケットを、前記ネットワークエッジ装置へ転送するプライマリアドレスあてパケット転送手段とを、
    有する位置情報管理装置。
  2. 特定のネットワークエッジ装置に対して、前記特定のネットワークエッジ装置とは異なる他のネットワークエッジ装置へプライマリネットワークプレフィックスとして使用されるように割り当てたネットワークプレフィックス範囲を、セカンダリネットワークプレフィックスとして使用できるように通知するセカンダリネットワークプレフィックス通知手段を有する請求項１に記載の位置情報管理装置。
  3. 前記ネットワークエッジ装置の配下に接続されている移動端末のうち、前記ネットワークエッジ装置へ前記プライマリネットワークプレフィックスとして使用されるように割り当てた前記ネットワークプレフィックス範囲に含まれるアドレスを使用していない移動端末のアドレス通知を前記ネットワークエッジ装置から受信する通知受信手段と、
    前記通知受信手段で受信した前記移動端末のアドレスと、前記ネットワークエッジ装置の識別情報とを関連付けてバインディングキャッシュに登録するバインディング記憶手段と、
    前記パケットの転送を行う際に前記ルーティングテーブルを参照する前に前記バインディングキャッシュを参照し、前記パケットのアドレスが前記バインディングキャッシュに登録されている前記移動端末と一致する場合には、前記パケットを前記移動端末のアドレスと関連付けられている前記ネットワークエッジ装置へ転送するセカンダリアドレスあてパケット転送手段とを、
    有する請求項１に記載の位置情報管理装置。
  4. 前記ネットワークエッジ装置の配下に接続されている移動端末のアドレス通知を前記ネットワークエッジ装置から受信する通知受信手段と、
    前記ルーティングテーブルを参照して、前記通知受信手段で前記ネットワークエッジ装置から受信した前記移動端末のアドレスが、そのネットワークエッジ装置へ割り当てた前記ネットワークプレフィックス範囲に含まれない場合には、前記通知受信手段で受信した前記移動端末のアドレスと、前記ネットワークエッジ装置の識別情報とを関連付けてバインディングキャッシュに登録するバインディング記憶手段と、
    前記パケットの転送を行う際に前記ルーティングテーブルを参照する前に前記バインディングキャッシュを参照し、前記パケットのアドレスが前記バインディングキャッシュに登録されている前記移動端末と一致する場合には、前記パケットを前記移動端末のアドレスと関連付けられている前記ネットワークエッジ装置へ転送するセカンダリアドレスあてパケット転送手段とを、
    有する請求項１に記載の位置情報管理装置。
  5. 前記バインディングキャッシュ内の前記移動端末のアドレスと前記ネットワークエッジ装置の識別情報との関連付けの登録数が所定の閾値を超えた場合に、各ネットワークエッジ装置に対して、プライマリネットワークプレフィックスとして使用させるネットワークプレフィックス範囲の再割り当てを行うプライマリネットワークプレフィックス再割り当て手段を有する請求項１に記載の位置情報管理装置。
  6. 各ネットワークエッジ装置の配下において前記プライマリネットワークプレフィックスを使用している移動端末の数を、各ネットワークエッジ装置に問い合わせる問い合わせ手段と、
    前記問い合わせ手段による問い合わせの結果得られる前記移動端末の数に従って、各ネットワークエッジ装置に対して、プライマリネットワークプレフィックスとして使用させるネットワークプレフィックス範囲の再割り当てを行うプライマリネットワークプレフィックス再割り当て手段を有する請求項１に記載の位置情報管理装置。
  7. ローカルモビリティドメインへの接続ポイントを移動端末に提供するネットワークエッジ装置であって、
    プライマリネットワークプレフィックスとして使用させるネットワークプレフィックス範囲を割り当てるためのプライマリネットワークプレフィックス割り当てメッセージを、前記ローカルモビリティドメインに接続されている前記移動端末の位置情報を管理する位置情報管理装置から受信するプライマリネットワークプレフィックス割り当てメッセージ受信手段と、
    前記位置情報管理装置からプライマリネットワークプレフィックスとして使用するよう割り当てられた前記ネットワークプレフィックス範囲を前記プライマリネットワークプレフィックスとして設定するプライマリネットワークプレフィックス設定手段と、
    他のネットワークエッジ装置においてプライマリネットワークプレフィックスとして使用されているネットワークプレフィックス範囲であって、セカンダリネットワークプレフィックスとして使用させる前記ネットワークプレフィックス範囲を割り当てるためのセカンダリネットワークプレフィックス割り当てメッセージを前記位置情報管理装置から受信するセカンダリネットワークプレフィックス割り当てメッセージ受信手段と、
    前記位置情報管理装置からセカンダリネットワークプレフィックスとして使用するよう割り当てられた前記ネットワークプレフィックス範囲を前記セカンダリネットワークプレフィックスとして設定するセカンダリネットワークプレフィックス設定手段と、
    前記プライマリネットワークプレフィックスである旨が分かるように前記プライマリネットワークプレフィックスのネットワークプレフィックス範囲を移動端末に通知するとともに、前記セカンダリネットワークプレフィックスである旨が分かるように前記セカンダリネットワークプレフィックスのネットワークプレフィックス範囲を前記移動端末に通知するネットワークプレフィックス通知手段とを、
    有するネットワークエッジ装置。
  8. 前記移動端末のアドレスとして前記セカンダリネットワークプレフィックスを含むアドレスを使用する旨を示す通知メッセージを前記移動端末から受信した場合、前記移動端末のアドレスが前記セカンダリネットワークプレフィックスとして設定された前記ネットワークプレフィックス範囲内であることを確認した後、前記移動端末のアドレスと、自身の識別情報とを関連付けるためのプロキシバインディングアップデートメッセージを前記位置情報管理装置へ送信するプロキシバインディングアップデートメッセージ送信手段を有する請求項７に記載のネットワークエッジ装置。
  9. 前記セカンダリネットワークプレフィックスを含むアドレスを使用している前記移動端末に対して、前記プライマリネットワークプレフィックスを含むアドレスに切り換えるように要求するアドレス変更要求手段を有する請求項７に記載のネットワークエッジ装置。
  10. ローカルモビリティドメインへの接続を行う移動端末であって、
    前記ローカルモビリティドメインへの接続ポイントを提供するネットワークエッジ装置から、プライマリネットワークプレフィックスのネットワークプレフィックス範囲の通知と、セカンダリネットワークプレフィックスのネットワークプレフィックス範囲の通知とを受信するネットワークプレフィックス通知受信手段と、
    前記移動端末のアドレスが、前記プライマリネットワークプレフィックスのネットワークプレフィックス範囲に含まれているか、あるいは、前記セカンダリネットワークプレフィックスのネットワークプレフィックス範囲に含まれているかをチェックするネットワークプレフィックス確認手段と、
    前記移動端末のアドレスとして前記セカンダリネットワークプレフィックスのネットワークプレフィックス範囲に含まれるアドレスを使用する場合には、前記移動端末のアドレスが前記セカンダリネットワークプレフィックスのネットワークプレフィックス範囲に含まれることを通知するための通知メッセージを前記ネットワークエッジ装置に送信する通知メッセージ送信手段とを、
    有する移動端末。
  11. 前記移動端末のアドレスを、前記セカンダリネットワークプレフィックスを含むアドレスから前記プライマリネットワークプレフィックスを含むアドレスに切り換えるように要求するアドレス変更要求を前記ネットワークエッジ装置から受信するアドレス変更要求受信手段と、
    前記アドレス変更要求を受信した場合に、前記移動端末のアドレスを切り換えるか否かを判断するアドレス変更判断手段とを、
    有する請求項１０に記載の移動端末。
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