JPWO2011037197A1 - Mobile communication system, mobile communication method and program - Google Patents
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Abstract
本発明は、異なる移動管理プロトコルを備えたアクセスネットワーク間を移動ノードが移動した場合に、移動ノードが双方のプロトコルにおけるアドレスによる通信を継続できるようにする。移動管理サーバは、移動ノードが通信に用いるアドレスと位置登録ゲートウェイが保持するアドレスをそれぞれ、アクセスネットワークに依存しない第1のアドレスと依存する第2のアドレスとして登録する位置登録を、複数の位置登録ゲートウェイから異なる方式に基づいて受け付けるとともに、移動ノードが移動後に接続した位置登録ゲートウェイによると、第1のアドレスとして第1のプロトコル又は第2のプロトコルのうちのいずれか一方しか登録できないことを検出した場合には、登録できないアドレス宛のパケットを登録可能なアドレス宛としたカプセル化を施して移動ノードに転送する(図1)。The present invention enables a mobile node to continue communication using addresses in both protocols when the mobile node moves between access networks having different mobility management protocols. The mobility management server is configured to register a plurality of location registrations for registering a location used for communication by the mobile node and a location held by the location registration gateway as a first address that is independent of the access network and a second address that is dependent on the access network. According to the location registration gateway that the mobile node has connected after moving based on receiving from the gateway based on a different method, it has detected that only one of the first protocol and the second protocol can be registered as the first address In this case, a packet addressed to an address that cannot be registered is encapsulated with an address that can be registered and transferred to the mobile node (FIG. 1).
Description
(関連出願についての記載)
本発明は、日本国特許出願:特願2009−222582号(2009年9月28日出願)の優先権主張に基づくものであり、同出願の全記載内容は引用をもって本書に組み込み記載されているものとする。(Description of related applications)
The present invention is based on the priority claim of Japanese patent application: Japanese Patent Application No. 2009-222582 (filed on Sep. 28, 2009), the entire contents of which are incorporated herein by reference. Shall.
本発明は、移動通信システム、移動通信方法及びプログラムに関し、特に、位置登録ゲートウェイが配置されたアクセスネットワークに移動ノードが接続した場合に移動ノードが通信に使用する移動に関わらず不変のアドレスと、位置登録ゲートウェイが保持するアドレスとの対応を、位置登録ゲートウェイが移動管理サーバに登録することによって移動通信を実現する移動通信システム、移動通信方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a mobile communication system, a mobile communication method, and a program, and in particular, when a mobile node is connected to an access network in which a location registration gateway is arranged, an address that does not change regardless of the movement that the mobile node uses for communication, The present invention relates to a mobile communication system, a mobile communication method, and a program for realizing mobile communication by registering a correspondence with an address held by a location registration gateway in a mobility management server.
位置登録ゲートウェイにより、移動ノードのアドレスと位置登録ゲートウェイのアドレスを登録することで移動通信を実現する方法として、例えば、非特許文献1に記載されたPMIPv6(Proxy Mobile IPv6)、非特許文献2に記載されたPMIPv4(Proxy Mobile IPv4)がある。 As a method for realizing mobile communication by registering a mobile node address and a location registration gateway address by a location registration gateway, for example, PMIPv6 (Proxy Mobile IPv6) described in Non-Patent Document 1, There is a described PMIPv4 (Proxy Mobile IPv4).
PMIPv6、PMIPv4は、移動ノードが接続するネットワークを移動した場合にも通信の継続を可能とするプロトコルという点で同一であり、移動管理に関わるノードの構成も類似している。そこで、PMIPv6とPMIPv4に共通する動作について説明する。図2は、PMIPv6又はPMIPv4を適用した移動通信システムを示す図である。以下、図2を参照して説明する。 PMIPv6 and PMIPv4 are the same in terms of protocols that allow communication to continue even when moving on a network to which a mobile node is connected, and the configuration of nodes related to mobility management is also similar. Therefore, operations common to PMIPv6 and PMIPv4 will be described. FIG. 2 is a diagram illustrating a mobile communication system to which PMIPv6 or PMIPv4 is applied. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.
PMIPv6、PMIPv4は、いずれも、図2に示す移動管理サーバ10と位置登録ゲートウェイ20a及び20bによって、移動ノード30が移動した場合にも、移動ノード30と通信ノード40間の通信を継続可能とする移動管理プロトコルである。位置登録ゲートウェイ20aと位置登録ゲートウェイ20bは同一の構成を有し、位置登録ゲートウェイとしての機能に着目する場合には両者には差がないことから、位置登録ゲートウェイ20と記述する。一方、両者を区別する必要がある場合には、それぞれ位置登録ゲートウェイ20a、位置登録ゲートウェイ20bのように記述する。無線リンク60a、60bについても同様に記述する。
Both PMIPv6 and PMIPv4 can continue communication between the
PMIPv6において、移動管理サーバ10及び位置登録ゲートウェイ20は、それぞれLMA(Local Mobility Anchor)及びMAG(Mobile Access Gateway)と呼ばれる。一方、PMIPv4において、これらは、それぞれHA(Home Agent)及びPMA(Proxy Mobility Agent)と呼ばれる。PMAは、FA(Foreign Agent)及びPMIP Clientという2つの要素にさらに分離することができる。しかしながら、本発明に関して分離された構成と統一された構成との相違は問題とならないため、ここではPMAとして機能が統一された構成のものを考える。移動ノード30は、一般的なIP(Internet Protocol)端末であり、移動通信を実現するにあたり、特殊な機能を必要としない。以上が、ネットワークベースの移動管理プロトコルであるPMIPv6及びPMIPv4の特徴である。
In PMIPv6, the
図2を参照すると、移動管理サーバ10は、ネットワーク50を介して位置登録ゲートウェイ20及び通信ノード40と通信する。ここでは、ネットワーク50は単一のネットワークとして記述されているものの、ネットワーク50は異なる事業者又は組織によって管理される複数のネットワークで構成されていてもよい。移動ノード30は、位置登録ゲートウェイ20と無線リンク60を介して通信する。無線リンクにおいて提供される無線アクセス技術として、例えば、LTE(Long Term Evolution)、WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)、WLAN(Wireless Local Area Network)が挙げられる。ただし、これら以外の無線アクセス技術が使われていてもよい。通信ノード40は、PMIPv6、PMIPv4における必須の構成要素ではないものの、移動ノード30と通信を行うノードの一つとして記載した。
Referring to FIG. 2, the
移動管理サーバ10は、位置登録ゲートウェイ20から位置登録要求信号により通知された、移動ノード30が通信に用いるアドレスHoA(Home Address)のネットワークプレフィクスを示すHNP(Home Network Prefix)と、位置登録ゲートウェイ20が持つアドレスProxy−CoA(Proxy Care-of Address)の対応関係を保持する。また、移動管理サーバ10は、通信ノード40からHoA宛に送られたデータパケットを移動管理サーバ10のアドレスとProxy−CoAを端点としたトンネル処理(カプセル化)を行い、位置登録ゲートウェイ20に転送する。また、移動管理サーバ10は、位置登録ゲートウェイ20のProxy−CoAと移動管理サーバ10のアドレスを端点とするトンネルにより転送された、移動ノード30からのデータパケットをデカプセルして通信ノード40に転送する。なお、HNPとして、HoAを用いることもできる。したがって、以下の記載におけるHNPは、HoAに置き換えることができる。
The
位置登録ゲートウェイ20は、移動ノード30が無線リンク60に接続した後、移動ノード30がリンク接続確立後に送信する信号を契機に、位置登録要求信号を送信することによって、HNPとProxy−CoAの対応を移動管理サーバ10に登録する。位置登録ゲートウェイ20が前記位置登録要求信号の応答となる位置登録応答信号を移動管理サーバ10から受信すると、移動管理サーバ10と位置登録ゲートウェイ20との間にトンネルが確立される。位置登録ゲートウェイ20は、通信に使用するアドレスを割当てるための信号を、必要に応じて移動ノード30に送信する。次に、位置登録ゲートウェイ20は、移動ノード30から送られたパケットを前記トンネルにより移動管理サーバ10に転送する。また、位置登録ゲートウェイ20は、移動管理サーバ10からトンネルされた移動ノード30宛のパケットをデカプセルして移動ノード30に転送する。
After the
移動ノード30がリンクに接続した際に送信する信号、及び、位置登録ゲートウェイ20が位置登録応答を受信した後に移動ノード30に送信する信号として、システムに応じて様々なバリエーションが考えられる。例えば、端末がIPv6に基づいて通信を行う場合には、例えば、RS(Router Solicitation)、RA(Router Advertisement)が使用される。一方、端末がIPv4に基づいて通信を行う場合には、例えば、DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) Discovery、DHCP Offerが使用される。
Various variations are conceivable depending on the system as a signal transmitted when the
図3は、PMIPv6又はPMIPv4を適用した移動通信システムにおいて、移動ノードがアクセスネットワークに接続した際のシーケンス図である。図3を参照して、PMIPv6及びPMIPv4の動作を説明する。 FIG. 3 is a sequence diagram when a mobile node is connected to an access network in a mobile communication system to which PMIPv6 or PMIPv4 is applied. The operation of PMIPv6 and PMIPv4 will be described with reference to FIG.
図3を参照すると、移動ノード30は、位置登録ゲートウェイ20aの配置された無線リンク60aに接続する(ステップA1)。この際、移動通信システムによっては移動ノード30の認証処理を実施するものの、本発明には関わりがないため、ここでは省略する。
Referring to FIG. 3, the
次に、アクセスネットワーク60aへの接続を検出した移動ノード30は、無線リンクへの接続が確立した際の信号(接続時信号とする)を送信する(ステップA2)。この信号については、前記したとおり、適用されるシステムに依存して様々なものが考えられる。
Next, the
前記接続時信号を受信した位置登録ゲートウェイ20aは、接続時信号をトリガとして位置登録要求信号を移動管理サーバ10に送信する(ステップA3)。位置登録要求信号には、移動ノード30の識別子、移動ノード30用のHNP、位置登録ゲートウェイ20aに割当てられたProxy−CoAが含まれる。ここで、HNPは、移動管理サーバ10にルーティングされるプレフィクス(アドレス)とする必要がある。一方、移動管理サーバ10に対してHNPの割当てを要求する場合には、HNPには0が設定される。
The
移動管理サーバ10は、位置登録要求信号を受信した場合には、この信号に格納されたHNPとProxy−CoAの対応を記録する。HNPに0が設定されていた場合には、移動管理サーバ10は、移動ノード30の識別子に基づいてHNPを動的に割当てた後、HNPとProxy−CoAの対応を記録する。同時に、HNP宛のパケットを移動管理サーバ10のアドレスとProxy−CoAを端点とするトンネルにより位置登録ゲートウェイ20aに転送するための準備を行う。次に、移動管理サーバ10は、処理結果を示すコードを格納した位置登録応答信号を位置登録ゲートウェイ20aに応答する(ステップA4)。位置登録応答信号には、HNP、移動ノード30の識別子が格納される。
When the location management request signal is received, the
次に、位置登録ゲートウェイ20aは、位置登録応答信号を受信した場合には、登録成功を示すコードが位置登録応答信号に設定されていることを確認し(ここでは登録成功の場合を考える)、ステップA2で受信した接続時信号に対応した応答信号を移動ノード30に送信する(ステップA5)。このとき、位置登録ゲートウェイ20aは、応答信号にHNPの情報を格納する。
Next, when the
次に、移動ノード30は、HNPが設定された応答信号を受信すると、HNPに基づいて自らの通信インタフェースにアドレスを設定する。
Next, when the
以上の処理の結果、移動ノード30と通信ノード40が通信できる状態となる(ステップA6)。具体的には、移動ノード30から送られたデータパケットは、位置登録ゲートウェイ20aでトンネルを使って移動管理サーバ10に転送され、移動管理サーバ10においてトンネルが外された後、通信ノード40に転送される。一方、通信ノード40から送信されたデータパケットは、移動管理サーバ10にルーティングされた後、トンネルにより位置登録ゲートウェイ20aに転送され、位置登録ゲートウェイ20aにおいてトンネルが外された後、取り出されたパケットが移動ノード30に転送される。
As a result of the above processing, the
移動ノード30がPMIPv6又はPMIPv4をサポートするネットワークに接続したときの基本的な動作は、以上の通りである。
The basic operation when the
図4は、PMIPv6又はPMIPv4を適用した移動通信システムにおいて、移動ノードがアクセスネットワーク間を移動した際のシーケンス図である。図4を参照して、移動ノード30が無線リンク60間を移動する場合の動作について説明する。
FIG. 4 is a sequence diagram when a mobile node moves between access networks in a mobile communication system to which PMIPv6 or PMIPv4 is applied. With reference to FIG. 4, the operation when the
ここでは、図3を参照して説明した手順に従い、移動ノード30が位置登録ゲートウェイ20a配下の無線リンク60aに接続しているものとする。このとき、移動ノード30と通信ノード40は、位置登録ゲートウェイ20aと移動管理サーバ10間のトンネルを経由して通信している(ステップB1)。
Here, it is assumed that the
ここで、移動ノード30は、無線リンク60bに移動するために、無線リンク60aとの接続を切断する(ステップB2)。このとき、位置登録ゲートウェイ20aは、移動管理サーバ10に、移動ノード30用のHNPとProxy−CoAの登録を解除するための信号を送信する。
Here, the
ステップB3(移動ノード30が移動先の無線リンクに接続するステップ)〜ステップB7(移動ノード30が応答信号を受信するステップ)は、図3のステップA1〜A5と同様であるため、説明を省略する。
Steps B3 (step where
ステップB7が完了した時点で、移動ノード30が行っていた通信は新たな経路(位置登録ゲートウェイ20b及び移動管理サーバ10間に張られたトンネルを経由した経路)に切り替わる。このように経路は切り替わるものの、移動ノード30は移動の前後において同じIPアドレスを使い続けることができるため、通信を継続することができる。
When Step B7 is completed, the communication performed by the
以上のように、PMIPv6及びPMIPv4は、いずれも移動通信を実現するためのプロトコルである。しかし、PMIPv6はIPv6ベースの信号交換をベースとしたプロトコルであり、PMIPv4はIPv4ベースの信号交換をベースとしたプロトコルであるという点で相違している。したがって、PMIPv6をサポートする移動管理サーバ10は、PMIPv4をサポートする位置登録ゲートウェイ20aの位置登録要求信号を処理することができず、逆についても同様である。
As described above, both PMIPv6 and PMIPv4 are protocols for realizing mobile communication. However, PMIPv6 is different in that it is a protocol based on IPv6-based signal exchange, and PMIPv4 is a protocol based on IPv4-based signal exchange. Therefore, the
なお、PMIPv6において、位置登録要求信号及び位置登録応答信号は、それぞれPBU(Proxy Binding Update)及びPBA(Proxy Binding Acknowledge)と呼ばれる。一方、PMIPv4において、これらは、それぞれPRRQ(Proxy Registration Request)及びPRRP(Proxy Registration Reply)と呼ばれる。 In PMIPv6, the location registration request signal and the location registration response signal are called PBU (Proxy Binding Update) and PBA (Proxy Binding Acknowledge), respectively. On the other hand, in PMIPv4, these are called PRRQ (Proxy Registration Request) and PRRP (Proxy Registration Reply), respectively.
PMIPv6は、プロトコル策定の段階から、移動端末30によるIPv6アドレスのみならずIPv4アドレスを用いた通信についても、移動時における通信の継続性を可能とするとの要件が盛り込まれている。したがって、PMIPv6を提供する場合には、多くの場合において、IPv6アドレスとIPv4アドレスによる通信継続性が提供される。例えば、3GPP(3rd Generation Partnership Project)において標準化が進められている次世代のモバイルコアネットワークであるEPC(Evolved Packet Core)では、PMIPv6が採用されており、移動ノードにはIPv6アドレスとIPv4アドレスによる通信継続性が提供される。
PMIPv6 includes a requirement that communication continuity during movement is possible not only for the IPv6 address by the
一方、PMIPv4はWiMAXの移動通信システムに採用されているものの、少なくとも現時点においてIPv6の通信継続性は提供されていない。 On the other hand, although PMIPv4 is adopted in a WiMAX mobile communication system, at least the communication continuity of IPv6 is not provided at the present time.
PMIPv6とPMIPv4には、以上のような相違点がある。 PMIPv6 and PMIPv4 have the above differences.
なお、特許文献1には、第2プロトコルをサポートするネットワーク上において、第1プロトコルの情報を送るシステム及び方法が記載されている。 Note that Patent Document 1 describes a system and method for transmitting information of a first protocol on a network that supports the second protocol.
なお、上記特許文献ならびに非特許文献の全開示内容はその引用をもって本書に繰込み記載する。以下の分析は、本発明の観点から与えられる。 The entire disclosure of the above patent documents and non-patent documents is incorporated herein by reference. The following analysis is given from the perspective of the present invention.
3GPPのEPCにおいては、IPベースのネットワークとすることによって、3GPPの無線技術であるLTE(Long Term Evolution)のみならず、WiMAX及びWLANのような異なる無線技術を収容することが想定されている。 3GPP EPC is assumed to accommodate not only LTE (Long Term Evolution), which is a 3GPP radio technology, but also different radio technologies such as WiMAX and WLAN by adopting an IP-based network.
例えば、LTEによるモバイル通信サービスを提供する事業者(3GPP事業者)が、WiMAXによるモバイル通信サービスを提供する事業者(WiMAX事業者)のアクセスネットワークを収容する場合を考える。図5は、3GPP事業者がWiMAX事業者のアクセスネットワークを収容した場合の移動通信システムを示す図である。 For example, consider a case where an operator (3GPP operator) that provides LTE mobile communication service accommodates an access network of an operator (WiMAX operator) that provides WiMAX mobile communication service. FIG. 5 is a diagram showing a mobile communication system when a 3GPP operator accommodates an access network of a WiMAX operator.
図5を参照すると、移動管理サーバ10はPMIPv6のLMAであり、位置登録ゲートウェイ20aはPMIPv6のMAGである。一方、位置登録ゲートウェイ20bは、PMIPv4のPMAである。また、ネットワーク50、無線リンク60a及び無線リンク60bは、それぞれEPC、LTE及びWiMAXである。移動ノード30は、IPv6とIPv4の双方を備えた(デュアルスタックという)ノードである。
Referring to FIG. 5, the
ここで、移動ノード30が無線リンク60aから無線リンク60bへ移動する場合、すなわち、LTEからWiMAXに移動する場合を考える。
Here, consider a case where the
移動ノード30がWiMAXリンクに移動した後、図4に示した移動時の処理が実施される。しかし、PMIPv6をサポートする移動管理サーバ(LMA)10は、図4のステップB5において送信されるPMIPv4のPRRQを処理することができない。したがって、通信の継続性を提供することができない。
After the
解決策として、WiMAXの位置登録ゲートウェイ20bにPMIPv6機能を盛り込むことが考えられる。しかし、WiMAXのサービス開始している事業者がすでに存在しており、これらの事業者はサービスエリアの拡大を進めている。すなわち、図5のPMAに相当する装置20bの配備(デプロイ(deploy))が進んでいる。かかる状況では、経済的及び時間的コストの観点から、すでに普及したPMAに相当する装置に変更を加えることは避けることが好ましい。また、WiMAXによる通信サービスを提供する通信事業者と、LTEによる通信サービスを提供する通信事業者が異なる場合には、LTE側の通信事業者(ここでは、LTEとWiMAX間の通信継続性を提供しようとする通信事業者)の都合により、WiMAX側の通信事業者の設備を希望通りに変更することは難しい。
As a solution, it is conceivable to incorporate the PMIPv6 function in the WiMAX
そこで、互いに異なる移動管理プロトコルを備えたアクセスネットワーク間を移動ノードが移動した場合であっても、移動ノードが双方のプロトコルにおけるアドレスによる通信を継続できるようにすることが課題となる。本発明の目的は、かかる課題を解決する移動通信システム及び移動通信方法を提供することにある。 Therefore, even when the mobile node moves between access networks having different mobility management protocols, it becomes an issue to enable the mobile node to continue communication using addresses in both protocols. An object of the present invention is to provide a mobile communication system and a mobile communication method that solve such problems.
本発明の第1の視点に係る移動管理サーバは、
アクセスネットワークに依存しない固定的な第1のアドレスとアクセスネットワークに依存する第2のアドレスとの対応を保持し、該第1のアドレス宛に送られたパケットをトンネリングにより該第2のアドレスに転送することで、移動ノードの接続先のアクセスネットワークが変更された場合にも該移動ノードに通信を継続させるとともに、
前記移動ノードが通信に用いるアドレスと位置登録ゲートウェイが保持するアドレスをそれぞれ前記第1のアドレスと前記第2のアドレスとして登録する位置登録を、複数の位置登録ゲートウェイからそれぞれ異なる方式に基づいて受け付け、
前記移動ノードが移動後に接続した位置登録ゲートウェイによると、前記第1のアドレスとして第1のプロトコル又は第2のプロトコルのうちのいずれか一方しか登録できないことを検出した場合には、登録できないアドレス宛のパケットを登録可能なアドレス宛としたカプセル化を施して前記移動ノードに転送する処理を開始する。The mobility management server according to the first aspect of the present invention is:
The correspondence between the fixed first address independent of the access network and the second address dependent on the access network is maintained, and the packet sent to the first address is forwarded to the second address by tunneling As a result, even when the access network to which the mobile node is connected is changed, the mobile node continues communication,
Accepting the location registration for registering the address used by the mobile node for communication and the address held by the location registration gateway as the first address and the second address, respectively, from a plurality of location registration gateways based on different methods,
According to the location registration gateway to which the mobile node has connected after moving, if it is detected that only one of the first protocol and the second protocol can be registered as the first address, The process of encapsulating the packet addressed to a registerable address and transferring it to the mobile node is started.
本発明の第2の視点に係る移動ノードは、
アクセスネットワークに依存しない固定的な第1のアドレスとアクセスネットワークに依存する第2のアドレスとの対応を保持するとともに該第1のアドレス宛に送られたパケットをトンネリングにより該第2のアドレスに転送する移動管理サーバであって、移動ノードが通信に用いるアドレスと位置登録ゲートウェイが保持するアドレスをそれぞれ該第1のアドレスと該第2のアドレスとして登録する位置登録を複数の位置登録ゲートウェイからそれぞれ異なる方式に基づいて受け付ける移動管理サーバを用いて、接続先のアクセスネットワークを変更した場合にも通信を継続するとともに、
移動後に接続した位置登録ゲートウェイが前記第1のアドレスとして第1のプロトコル又は第2のプロトコルのうちのいずれか一方しか登録できないことを検出した場合には、登録できないアドレス宛のパケットを登録可能なアドレス宛としてカプセル化されたパケットをデカプセル化する処理を開始する。The mobile node according to the second aspect of the present invention is:
The correspondence between the fixed first address independent of the access network and the second address dependent on the access network is maintained, and the packet sent to the first address is forwarded to the second address by tunneling A plurality of location registration gateways for registering the address used by the mobile node for communication and the address held by the location registration gateway as the first address and the second address, respectively. Using the mobility management server that accepts based on the method, the communication continues even when the access network of the connection destination is changed,
When the location registration gateway connected after moving detects that only one of the first protocol and the second protocol can be registered as the first address, a packet addressed to the address that cannot be registered can be registered. A process of decapsulating a packet encapsulated as addressed is started.
本発明の第3の視点に係る移動通信システムは、上記移動管理サーバと上記移動ノードとを備えている。 A mobile communication system according to a third aspect of the present invention includes the mobility management server and the mobile node.
本発明の第4の視点に係る移動通信方法は、
移動管理サーバが、アクセスネットワークに依存しない固定的な第1のアドレスとアクセスネットワークに依存する第2のアドレスとの対応を保持するとともに該第1のアドレス宛に送られたパケットをトンネリングにより該第2のアドレスに転送することで、移動ノードの接続先のアクセスネットワークが変更された場合にも該移動ノードに通信を継続させる工程と、
前記移動ノードが通信に用いるアドレスと位置登録ゲートウェイが保持するアドレスをそれぞれ前記第1のアドレスと前記第2のアドレスとして登録する位置登録を、複数の位置登録ゲートウェイからそれぞれ異なる方式に基づいて受け付ける工程と、
前記移動ノードが移動後に接続した位置登録ゲートウェイによると、前記第1のアドレスとして第1のプロトコル又は第2のプロトコルのうちのいずれか一方しか登録できないことを検出した場合には、登録できないアドレス宛のパケットを登録可能なアドレス宛としたカプセル化を施して前記移動ノードに転送する処理を開始する工程と、を含む。The mobile communication method according to the fourth aspect of the present invention is:
The mobility management server maintains a correspondence between a fixed first address that does not depend on the access network and a second address that depends on the access network, and tunnels a packet sent to the first address. Transferring to the address of 2 so that the mobile node continues communication even when the access network to which the mobile node is connected is changed,
Receiving a location registration for registering the address used by the mobile node for communication and the address held by the location registration gateway as the first address and the second address, respectively, from a plurality of location registration gateways based on different methods. When,
According to the location registration gateway to which the mobile node has connected after moving, if it is detected that only one of the first protocol and the second protocol can be registered as the first address, Encapsulating the packet addressed to a registerable address and starting the process of transferring the packet to the mobile node.
本発明の第5の視点に係る移動通信方法は、
アクセスネットワークに依存しない固定的な第1のアドレスとアクセスネットワークに依存する第2のアドレスとの対応を保持するとともに該第1のアドレス宛に送られたパケットをトンネリングにより該第2のアドレスに転送する移動管理サーバであって、移動ノードが通信に用いるアドレスと位置登録ゲートウェイが保持するアドレスをそれぞれ該第1のアドレスと該第2のアドレスとして登録する位置登録を複数の位置登録ゲートウェイからそれぞれ異なる方式に基づいて受け付ける移動管理サーバを用いて、移動ノードが、接続先のアクセスネットワークを変更した場合にも通信を継続する工程と、
前記移動ノードが、移動後に接続した位置登録ゲートウェイが前記第1のアドレスとして第1のプロトコル又は第2のプロトコルのうちのいずれか一方しか登録できないことを検出した場合には、登録できないアドレス宛のパケットを登録可能なアドレス宛としてカプセル化されたパケットをデカプセル化する処理を開始する工程と、を含む。The mobile communication method according to the fifth aspect of the present invention is:
The correspondence between the fixed first address independent of the access network and the second address dependent on the access network is maintained, and the packet sent to the first address is forwarded to the second address by tunneling A plurality of location registration gateways for registering the address used by the mobile node for communication and the address held by the location registration gateway as the first address and the second address, respectively. Using the mobility management server that accepts based on the method, the step of continuing communication even when the mobile node changes the access network of the connection destination;
When the mobile node detects that the location registration gateway connected after the movement can register only one of the first protocol and the second protocol as the first address, it is addressed to the address that cannot be registered. Starting a process of decapsulating a packet encapsulated to address a packet that can be registered.
本発明の第6の視点に係るプログラムは、
アクセスネットワークに依存しない固定的な第1のアドレスとアクセスネットワークに依存する第2のアドレスとの対応を保持するとともに該第1のアドレス宛に送られたパケットをトンネリングにより該第2のアドレスに転送することで、移動ノードの接続先のアクセスネットワークが変更された場合にも該移動ノードに通信を継続させる処理と、
前記移動ノードが通信に用いるアドレスと位置登録ゲートウェイが保持するアドレスをそれぞれ前記第1のアドレスと前記第2のアドレスとして登録する位置登録を、複数の位置登録ゲートウェイからそれぞれ異なる方式に基づいて受け付ける処理と、
前記移動ノードが移動後に接続した位置登録ゲートウェイによると、前記第1のアドレスとして第1のプロトコル又は第2のプロトコルのうちのいずれか一方しか登録できないことを検出した場合には、登録できないアドレス宛のパケットを登録可能なアドレス宛としたカプセル化を施して前記移動ノードに転送する処理を開始する処理と、をコンピュータに実行させる。The program according to the sixth aspect of the present invention is:
The correspondence between the fixed first address independent of the access network and the second address dependent on the access network is maintained, and the packet sent to the first address is forwarded to the second address by tunneling A process for allowing the mobile node to continue communication even when the access network to which the mobile node is connected is changed,
Processing for accepting location registration for registering the address used for communication by the mobile node and the address held by the location registration gateway as the first address and the second address, respectively, from a plurality of location registration gateways When,
According to the location registration gateway to which the mobile node has connected after moving, if it is detected that only one of the first protocol and the second protocol can be registered as the first address, And a process of starting a process of encapsulating the packet to an address that can be registered and transferring the packet to the mobile node.
本発明の第7の視点に係るプログラムは、
アクセスネットワークに依存しない固定的な第1のアドレスとアクセスネットワークに依存する第2のアドレスとの対応を保持するとともに該第1のアドレス宛に送られたパケットをトンネリングにより該第2のアドレスに転送する移動管理サーバであって、移動ノードが通信に用いるアドレスと位置登録ゲートウェイが保持するアドレスをそれぞれ該第1のアドレスと該第2のアドレスとして登録する位置登録を複数の位置登録ゲートウェイからそれぞれ異なる方式に基づいて受け付ける移動管理サーバを用いて、接続先のアクセスネットワークを変更した場合にも通信を継続する処理と、
移動後に接続した位置登録ゲートウェイが前記第1のアドレスとして第1のプロトコル又は第2のプロトコルのうちのいずれか一方しか登録できないことを検出した場合には、登録できないアドレス宛のパケットを登録可能なアドレス宛としてカプセル化されたパケットをデカプセル化する処理を開始する処理と、を移動ノードのコンピュータに実行させる。The program according to the seventh aspect of the present invention is:
The correspondence between the fixed first address independent of the access network and the second address dependent on the access network is maintained, and the packet sent to the first address is forwarded to the second address by tunneling A plurality of location registration gateways for registering the address used by the mobile node for communication and the address held by the location registration gateway as the first address and the second address, respectively. Using a mobility management server that accepts based on the method, processing to continue communication even when the access network of the connection destination is changed,
When the location registration gateway connected after moving detects that only one of the first protocol and the second protocol can be registered as the first address, a packet addressed to the address that cannot be registered can be registered. A process of starting a process of decapsulating a packet encapsulated as addressed is executed by the computer of the mobile node.
本発明に係る移動通信システム及び移動通信方法によると、互いに異なる移動管理プロトコルを備えたアクセスネットワーク間を移動ノードが移動した場合であっても、移動ノードが双方のプロトコルにおけるアドレスによる通信を継続することができる。 According to the mobile communication system and the mobile communication method of the present invention, even when a mobile node moves between access networks having different mobility management protocols, the mobile node continues communication using addresses in both protocols. be able to.
第1の展開形態の移動管理サーバは、上記第1の視点に係る移動管理サーバであることが好ましい。 The mobility management server in the first development form is preferably the mobility management server according to the first viewpoint.
第2の展開形態の移動管理サーバは、前記検出をした場合には、前記カプセル化を施されたパケットをデカプセル化することを要求するトンネル生成要求信号を前記移動ノードに送信することが好ましい。 When the mobility management server in the second deployment mode performs the detection, it is preferable that a tunnel generation request signal for requesting decapsulation of the encapsulated packet is transmitted to the mobile node.
第3の展開形態の移動管理サーバは、前記第1のプロトコル及び前記第2のプロトコルは、それぞれIPv4(Internet Protocol version 4)及びIPv6(Internet Protocol version 6)であってもよい。 In the mobility management server of the third deployment mode, the first protocol and the second protocol may be IPv4 (Internet Protocol version 4) and IPv6 (Internet Protocol version 6), respectively.
第4の展開形態の移動管理サーバは、
PMIPv4(Proxy Mobile IPv4)に基づいて前記位置登録を要求する信号を、PMIPv6(Proxy Mobile IPv6)に基づいて前記位置登録を要求する信号に変換する翻訳部と、
前記移動ノードのIPv6アドレス宛のパケット及び前記移動ノードのIPv6アドレスを送信元とするパケットを、前記移動ノードのIPv4アドレスと自身のIPv4アドレスとを端点とするトンネルを介して転送する必要があるか否かを判定するトンネル要否判定部と、
前記トンネルによる転送が必要と判定された場合には前記トンネル処理を開始する設定を行うトンネル制御部と、
前記トンネルの端点としての処理を要求する信号を前記移動ノードに送信するトンネル制御信号処理部と、
前記トンネル用のカプセル化を処理した後、PMIPv6又はPMIPv4の処理の結果生成されたトンネル用のカプセル化を行うパケット処理部と、を備えていることが好ましい。The mobility management server of the fourth deployment form is
A translation unit that converts the signal requesting the location registration based on PMIPv4 (Proxy Mobile IPv4) into a signal requesting the location registration based on PMIPv6 (Proxy Mobile IPv6);
Is it necessary to forward packets addressed to the IPv6 address of the mobile node and packets originating from the IPv6 address of the mobile node via a tunnel having the IPv4 address of the mobile node and its own IPv4 address as endpoints A tunnel necessity determination unit for determining whether or not,
A tunnel control unit configured to start the tunnel processing when it is determined that the transfer by the tunnel is necessary;
A tunnel control signal processing unit for transmitting a signal requesting processing as an end point of the tunnel to the mobile node;
It is preferable to include a packet processing unit that performs the encapsulation for the tunnel generated as a result of the PMIPv6 or PMIPv4 processing after the tunnel encapsulation is processed.
第5の展開形態の移動ノードは、上記第1の視点に係る移動ノードであることが好ましい。 The mobile node in the fifth development form is preferably a mobile node according to the first viewpoint.
第6の展開形態の移動ノードは、前記検出をした場合には、前記カプセル化を依頼するトンネル生成要求信号を前記移動管理サーバに送信することが好ましい。 When the mobile node according to the sixth deployment mode performs the detection, it preferably transmits a tunnel generation request signal for requesting the encapsulation to the mobility management server.
第7の展開形態の移動ノードは、前記第1のプロトコル及び前記第2のプロトコルが、それぞれIPv4及びIPv6であってもよい。 In the mobile node of the seventh deployment mode, the first protocol and the second protocol may be IPv4 and IPv6, respectively.
第8の展開形態の移動ノードは、
移動管理サーバから送信されたトンネル生成信号を処理するトンネル制御信号処理部と、
前記トンネル生成信号を受信した場合には、自身のIPv4アドレスと移動管理サーバのIPv4アドレスを端点とするトンネルを生成するトンネル制御部と、
自身のIPv6アドレスを送信元とするパケット及び自身のIPv6アドレス宛のパケットを移動管理サーバとの間で前記トンネルを介して転送するために、前記パケットをカプセル化及びデカプセル化するパケット処理部と、を備えていることが好ましい。The mobile node in the eighth expansion form is
A tunnel control signal processing unit for processing a tunnel generation signal transmitted from the mobility management server;
When the tunnel generation signal is received, a tunnel control unit that generates a tunnel having its own IPv4 address and the IPv4 address of the mobility management server as endpoints;
A packet processing unit that encapsulates and decapsulates the packet in order to transfer a packet having its own IPv6 address as a transmission source and a packet addressed to its own IPv6 address to the mobility management server via the tunnel; It is preferable to provide.
第9の展開形態の移動通信システムは、上記第3の視点に係る移動ノードであることが好ましい。 The mobile communication system according to the ninth development form is preferably a mobile node according to the third viewpoint.
第10の展開形態の移動通信システムは、前記複数の位置登録ゲートウェイをさらに備えていてもよい。 The mobile communication system according to the tenth deployment mode may further include the plurality of location registration gateways.
第11の展開形態の移動通信方法は、上記第4の視点に係る移動通信方法であることが好ましい。 The mobile communication method according to the eleventh embodiment is preferably the mobile communication method according to the fourth viewpoint.
第12の展開形態の移動通信方法は、前記移動管理サーバが、前記検出をした場合には、前記カプセル化を施されたパケットをデカプセル化することを要求するトンネル生成要求信号を前記移動ノードに送信する工程を含むことが好ましい。 In a mobile communication method according to a twelfth embodiment, when the mobility management server performs the detection, a tunnel generation request signal for requesting decapsulation of the encapsulated packet is sent to the mobile node. It is preferable to include the process of transmitting.
第13の展開形態の移動通信方法は、上記第5の視点に係る移動通信方法であることが好ましい。 The mobile communication method according to the thirteenth embodiment is preferably the mobile communication method according to the fifth aspect.
第14の展開形態の移動通信方法は、前記移動ノードが、前記検出をした場合には、前記カプセル化を依頼するトンネル生成要求信号を前記移動管理サーバに送信する工程を含むことが好ましい。 The mobile communication method according to a fourteenth embodiment preferably includes a step of transmitting a tunnel generation request signal for requesting the encapsulation to the mobility management server when the mobile node performs the detection.
第15の展開形態のプログラムは、上記第6の視点に係るプログラムであることが好ましい。 The program in the fifteenth development form is preferably a program according to the sixth aspect.
第16の展開形態のプログラムは、前記検出をした場合には、前記カプセル化を施されたパケットをデカプセル化することを要求するトンネル生成要求信号を前記移動ノードに送信する処理をコンピュータに実行させることが好ましい。 In the sixteenth development mode, when the detection is performed, the program causes the computer to execute a process of transmitting a tunnel generation request signal requesting to decapsulate the encapsulated packet to the mobile node. It is preferable.
第17の展開形態のプログラムは、上記第7の視点に係るプログラムであることが好ましい。 The program according to the seventeenth development form is preferably a program according to the seventh aspect.
第18の展開形態のプログラムは、前記検出をした場合には、前記カプセル化を依頼するトンネル生成要求信号を前記移動管理サーバに送信する処理を、前記コンピュータに実行させることが好ましい。 When the program of the eighteenth development form performs the detection, it is preferable that the computer execute a process of transmitting a tunnel generation request signal for requesting the encapsulation to the mobility management server.
本発明に係る移動通信システム及び移動通信方法によると、互いに異なる移動管理プロトコルを備えたアクセスネットワーク間を移動ノードが移動した場合であっても、移動ノードが双方のプロトコルにおけるアドレスによる通信を継続することができる。特に、本発明に係る移動通信システム及び移動通信方法によると、移動ノードがPMIPv6とPMIPv4という異なる移動管理プロトコルを備えたアクセスネットワーク間を移動した場合であっても、移動ノードのIPv4アドレス及びIPv6アドレスによる通信を継続することができる。 According to the mobile communication system and the mobile communication method of the present invention, even when a mobile node moves between access networks having different mobility management protocols, the mobile node continues communication using addresses in both protocols. be able to. In particular, according to the mobile communication system and the mobile communication method of the present invention, even when the mobile node moves between access networks having different mobility management protocols of PMIPv6 and PMIPv4, the IPv4 address and the IPv6 address of the mobile node. Communication can be continued.
(実施形態1)
発明の第1の実施形態に係る移動通信システムについて、図面を参照して詳細に説明する。図1は、本実施形態における移動通信システムの構成を示す図である。図1を参照すると、移動通信システムは、移動管理サーバ70、位置登録ゲートウェイ20a、位置登録ゲートウェイ20b及び移動ノード80を備えている。通信ノード40は、本実施形態の移動通信システムに必須の要素ではないものの、移動ノード80と通信を行うノードの一つとして記載した。(Embodiment 1)
A mobile communication system according to a first embodiment of the invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a mobile communication system in the present embodiment. Referring to FIG. 1, the mobile communication system includes a
移動管理サーバ70と位置登録ゲートウェイ20は、ネットワーク50を介して接続されている。移動ノード80は、無線リンク60a及び60bを介して、それぞれ位置登録ゲートウェイ20a及び20bに接続している。
The
図1に示した構成要素のうちの図2に示した構成要素と同一の名称及び符合を有するものは、構成要素と同一の機能を有する。すなわち、図1の移動通信システムは、移動管理サーバ70と移動ノード80を除いて、図2に示した移動通信システムと同様の構成を有する。図2に示した移動通信システムと同様の構成については、詳細な説明は省略する。
Among the components shown in FIG. 1, those having the same names and symbols as those shown in FIG. 2 have the same functions as the components. That is, the mobile communication system in FIG. 1 has the same configuration as the mobile communication system shown in FIG. 2 except for the
本実施形態では、位置登録ゲートウェイ20aはPMIPv6のMAGとしての機能を有し、位置登録ゲートウェイ20bはPMIPv4のPMAとしての機能を有するものとする。位置登録ゲートウェイ20a及び20bは、互いに異なる移動管理プロトコルを備えているものとしているが、これらは何ら特別な機能を含むものではない。
In the present embodiment, the
図6は、本実施形態に係る移動管理サーバの構成を示すブロック図である。図6を参照すると、移動管理サーバ70は、通信インタフェース11、パケット処理部12、信号処理部13、プロトコル間移動実現部14、登録情報記録部15、トンネル情報記録部16及び第2トンネル情報記録部17を備えている。
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the mobility management server according to the present embodiment. Referring to FIG. 6, the
通信インタフェース11は、ネットワーク50に接続されている。パケットは、通信インタフェース11を介して送受信される。本実施形態では通信インタフェース11を1つとしているが、移動管理サーバ70は複数の通信インタフェースを備えていてもよい。
The
パケット処理部12は、通信インタフェース11から入力されたパケット又は移動管理サーバ70内部で生成されたパケットの宛先アドレスのような、パケットに含まれる情報に基づいて、これらのパケットを転送するとともに、これらのパケットを処理する処理部(例えば、信号処理部13、プロトコル間移動実現部14)に送信する。また、パケット処理部12は、トンネル情報記録部16又は第2トンネル情報記録部17に記録された情報に基づいて、パケットをカプセル化するとともに、デカプセル化する。カプセル化又はデカプセル化を行う場合には、パケット処理部12は第2トンネル情報記録部17に記録された情報を参照する。
The
信号処理部13は、位置登録ゲートウェイ20aが送信した位置登録要求信号を処理し、位置登録要求信号に含まれるProxy−CoA情報と移動ノード80が通信に使うアドレス(以下、移動ノード80が通信に用いるIPv6アドレスをHNPv6と表し、IPv4アドレスをHoAv4と表す。また、両者を総称してHoAと表す。)との対応関係を位置登録テーブルとして登録情報記録部15に記録する。また、信号処理部13は、位置登録要求信号に含まれる移動ノード80の識別子も対応づけて記録し、Proxy−CoAとHoAの対応関係を検索する場合には、HoAのみならず、移動ノード80の識別子も検索キーとして使用できるようする。移動ノード80の識別子として、NAI(Network Access Identifier)を用いることができるが、他の識別子を用いてもよい。
The signal processing unit 13 processes the location registration request signal transmitted by the
図7は、位置登録テーブルを示す図である。位置登録テーブルは、一例として、図7に示すフォーマットで記録される。図7の位置登録テーブルにおいて、識別子は移動ノード80の識別子であり、例えばNAIが使用される。移動ノードアドレスは移動ノード80が通信する際に使用するIPアドレスであり、IPv6アドレス(又はそのネットワークプレフィクス部)及びIPv4アドレスのいずれも記述することができ、これらを混在して記述してもよい。転送先アドレスは、移動ノードのHoA宛のパケットをトンネリングにより転送する際に、転送先とすべきアドレスである。すなわち、移動ノード80を配下に収容する位置登録ゲートウェイ20のアドレス(Proxy−CoA)が記録される。図7の位置登録テーブルは例示にすぎず、図7に示した情報以外の情報を含んでいてもよい。
FIG. 7 is a diagram showing a location registration table. As an example, the location registration table is recorded in the format shown in FIG. In the location registration table of FIG. 7, the identifier is the identifier of the
本実施形態の位置登録ゲートウェイ20aは、PMIPv6のMAGである。したがって、信号処理部13は、MAGが送信したPMIPv6の位置登録要求信号であるPBUを処理する。この要求信号を、第1の位置登録要求信号と呼ぶ。
The
また、移動ノード80がHNPv6のみならずHoAv4も使用する場合には、第1の移動登録要求信号にはHNPv6及びHoAv4が設定されている。この場合には、信号処理部13は、HNPv6とHoAv4の双方を位置登録テーブルに記録する。
When the
Proxy−CoAは位置登録ゲートウェイ20aに割当てられたアドレスであり、IPv6アドレスが使われる。なお、IPv4アドレスを使用することもできるが、本実施形態の移動通信システムの作用には関係しないことから、移動登録ゲートウェイ20aのProxy−CoAはIPv6アドレスとする。
Proxy-CoA is an address assigned to the
信号処理部13は、移動管理サーバ70のアドレスと位置登録ゲートウェイ20のアドレス(Proxy−CoA)を端点とするカプセル化を移動ノード80のHNPv6又はHoAv4宛に送られたパケットに対して実施するための情報と、位置登録ゲートウェイ20によりカプセル化された移動ノード80を送信元とするパケットをデカプセル化するための情報をトンネル情報記録部16に記録する。
The signal processing unit 13 performs encapsulation on the packet sent to the HNPv6 or HoAv4 of the
トンネル情報記録部16に記録されるカプセル化及びデカプセル化のための情報は、例えば、図8のようなトンネル情報テーブルとして記録される。図8を参照すると、移動ノードアドレスは、カプセル化対象とする移動ノードのHoAである。一方、外部ローカルアドレス及び外部リモートアドレスは、カプセル化したときの外側ヘッダのアドレスであり、それぞれ移動管理サーバ70のアドレス及び転送先の位置登録ゲートウェイ20のアドレスが記録される。
The information for encapsulation and decapsulation recorded in the tunnel
信号処理部13は、第1の位置登録要求信号を処理した後、その応答として、第1の位置登録要求信号の送信元アドレスに位置登録応答信号(第1の位置登録応答信号)を送信する。 After processing the first location registration request signal, the signal processing unit 13 transmits a location registration response signal (first location registration response signal) as a response to the transmission source address of the first location registration request signal. .
プロトコル間移動実現部14は、移動管理プロトコルが異なる位置登録ゲートウェイ20a及び20bの間に跨る移動を扱う。図6を参照すると、プロトコル間移動実現部14は、翻訳部21、トンネル要否判定部22、トンネル制御部23、トンネル制御信号処理部24をさらに備えている。
The inter-protocol
翻訳部21は、位置登録ゲートウェイ20bが送信した位置登録要求信号(第2の位置登録要求信号)から当該信号に含まれる情報要素を抜き出し、位置登録ゲートウェイ20aが送信する第1の位置登録要求信号の形式に変換したのち、信号処理部13に送信する。また、翻訳部21は、信号処理部13から応答された第1の位置登録応答信号を受信すると、これを第2の位置登録応答信号に変換し、第2の位置登録要求信号の送信元アドレスに応答する。ここで、第2の位置登録要求信号及び第2の位置登録応答信号は、それぞれPMIPv4のPRRQ及びPRRPである。
The
トンネル要否判定部22は、通信ノード80のIPv6アドレス(HNPv6)を使った通信を、移動管理サーバ70のIPv4アドレスと移動ノード80のIPv4アドレス(HoAv4)を端点とするトンネルより転送する必要があるか否かを判定する機能を備える。判定にあたっては、登録情報記録部15に記録された情報や、第2の位置登録要求信号に含まれる情報を使用する。
The tunnel
トンネル要否判定部22は、トンネルの要否を判定した場合には、トンネル制御部23とトンネル制御信号処理部24に判定結果を通知する。
When determining whether or not a tunnel is necessary, the tunnel
トンネル制御部23は、トンネル要否判定部22からトンネルが必要との判定結果を通知された場合には、カプセル化及びデカプセル化に必要な情報を第2トンネル情報記録部17に書き込む。これにより、トンネルの処理が開始される。一方、トンネル制御部23は、トンネルが不要との判定結果を通知された場合には、対応するトンネルの情報を第2トンネル情報記録部17から削除することにより、トンネルの処理を停止させる。
When the
第2トンネル情報記録部17に記録される情報のフォーマットは、図8に示したトンネル情報テーブルと同一としてもよい。ただし、ここでは、移動ノードアドレスのフィールドには移動ノード80のIPv6アドレス(HNPv6)が記録され、外部リモートアドレスには移動ノード80のIPv4アドレス(HoAv4)が記録される。
The format of information recorded in the second tunnel
トンネル制御信号処理部24は、トンネル要否判定部22からトンネルが必要との判定結果を通知された場合には、移動ノード80のIPv4アドレスと移動管理サーバ70のIPv4アドレスを端点としたトンネルを生成することを要求するためのトンネル生成要求信号を移動ノード80に送信する。一方、トンネル制御信号処理部24は、トンネルが不要との判定結果を通知された場合には、前記トンネルの破棄を要求するためのトンネル削除要求信号を移動ノード80に送信する。トンネル生成要求信号及びトンネル削除要求信号には、移動管理サーバ70のIPv4アドレス、移動ノード80のHNPv6とHoAv4が格納される。ただし、通信ノード80が通信に用いているアドレス(HNPv6、HoAv4)は、移動ノード80自身が知り得る情報であることから、これらのすべて又は一部を省略してもよい。
When the tunnel control
トンネル制御信号処理部24は、移動ノード80からトンネル生成要求信号又はトンネル削除要求信号を受信した場合には、前記トンネルを生成又は削除するために、トンネルが必要であることを示す情報又はトンネルが不要となったことを示す情報をトンネル制御部23に通知する。
When the tunnel control
登録情報記録部15には、移動ノード80が通信に使用するアドレス(HNPv6、HoAv4)と、前記アドレス宛のパケットの転送先とする位置登録ゲートウェイ20のアドレス(Proxy−CoA)との対応関係示す情報(位置登録テーブル)が記録される。位置登録テーブルは、一例として、図7に示したフォーマットであってもよい。
The registration
トンネル情報記録部16及び第2トンネル情報記録部17は、いずれも、トンネル処理を実施するために必要な情報(トンネル情報テーブル)を保持する。
Both the tunnel
トンネル情報記録部16は、移動ノード80が通信に使用するアドレス宛のパケットを移動ノード80が在圏する位置登録ゲートウェイ20のアドレス宛に転送するトンネル処理を実施するための情報(トンネル情報テーブル)を保持し、これによって移動通信が実現される。このトンネル情報テーブルを第1トンネル情報テーブルと呼ぶ。
The tunnel
一方、第2トンネル情報記録部17は、移動ノード80のHoAv4を端点とするトンネル処理を、移動ノード80のHNPv6宛のパケットに対して実施するための情報(トンネル情報テーブル)を保持する。これにより、PMIPv6をサポートしない位置登録ゲートウェイ20の配下に移動ノード80が移動した場合においても、移動ノード80にパケットを転送することができる。このトンネル情報テーブルを第2トンネル情報テーブルと呼ぶ。
On the other hand, the second tunnel
これらの第1及び第2トンネル情報テーブルは、いずれも図8に示したフォーマットとしてもよい。 These first and second tunnel information tables may both have the format shown in FIG.
本実施形態では、第1トンネル情報テーブルを、トンネル情報記録部16と第2トンネル情報記録部17に分けて記録するものとした。しかし、パケット処理部12がトンネル制御部23から記録されたトンネル情報テーブルのエントリを優先的に処理するようにすれば、トンネル情報記録部16とトンネル情報記録部17を1つにまとめることができる。例えば、トンネル情報テーブルに優先度を表す情報を追加する方法、トンネル情報テーブルの上部ほど優先度を高くするというルールを適用した上で、第2トンネル情報記録部17に記録されるトンネル情報をトンネル情報テーブルの上部に追加する方法が考えられる。
In the present embodiment, the first tunnel information table is recorded separately in the tunnel
通信インタフェース11は、例えば、LANカードのようなNIC(Network Interface Card)と、これを動作させるソフトウェア(ドライバ)によって実現しうる。
The
パケット処理部12、信号処理部13、プロトコル間移動実現部14は、ソフトウェア、及び/又は、ハードウェアで実現しうる。なお、ソフトウェアによって実現する場合には、単一のCPU又は複数のCPUを有するコンピュータ上で動作させることができる。
The
登録情報記録部15、トンネル情報記録部16、第2トンネル情報記録部17は、半導体メモリ、ハードディスクドライブのような、情報を記録可能な装置によって実現することができる。
The registration
これらの移動管理サーバ70の実現方法は例示にすぎず、他の実現方法としてもよい。また、移動管理サーバ70の一部の機能(例えば、プロトコル間移動実現部14、第2トンネル情報記録部17)を、別のノード上で実現してもよい。
The implementation methods of these
図9は、本実施形態に係る移動ノード80の構成を示すブロック図である。図9を参照すると、移動ノード80は、通信インタフェース41、パケット処理部42、プロトコル間移動実現部43及びアプリケーション処理部44を備えている。
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of the
通信インタフェース41は、無線リンク60に接続されている。パケットは、通信インタフェース41を介して送受信される。移動ノード80が有する通信インタフェース41の数は制限されない。移動ノード80は、接続可能な有線又は無線リンクの種類の数に応じた通信インタフェースを備えていることが好ましい。
The
パケット処理部42は、通信インタフェース41から入力されたパケット又はアプリケーション処理部44のような移動ノード80内部で生成されたパケットを、これらのパケットに含まれる宛先アドレスに基づいて転送するとともに、これらのパケットを処理する処理部(例えば、プロトコル間移動実現部43、アプリケーション処理部44)に送信する。また、パケット処理部42は、トンネル情報記録部45に記録された情報に基づいて、パケットをカプセル化するとともに、カプセル化の解除(デカプセル化)を行う。
The
プロトコル間移動実現部43は、移動管理サーバ70からのトンネル生成要求又はトンネル削除要求に応じて、トンネルの生成又は削除を制御する。これにより、移動管理プロトコルが異なる位置登録ゲートウェイ20の間(すなわち、位置登録ゲートウェイ20aと20bとの間)に跨る移動に対応することができる。
The inter-protocol movement realizing unit 43 controls the generation or deletion of a tunnel in response to a tunnel generation request or a tunnel deletion request from the
プロトコル間移動実現部43は、トンネル制御部51及びトンネル制御信号処理部52をさらに備えている。
The inter-protocol movement realizing unit 43 further includes a
トンネル制御部51は、トンネル制御信号処理部52からトンネル生成通知が入力された場合に、トンネル処理に必要な情報をトンネル情報記録部45に書き込む。これにより、記録された情報に基づいたトンネル処理が開始される。一方、トンネル制御部51は、トンネリング削除通知が入力された場合には、対応するトンネル処理に関する情報をトンネル情報記録部45から削除する。これにより、トンネル処理が停止する。
When the tunnel generation notification is input from the tunnel control
図10は、トンネル情報記録部45に記録されるトンネル情報のフォーマットの一例を示す。図10に示すトンネル情報テーブルを第3トンネル情報テーブルと呼ぶ。移動ノードアドレスのフィールドには、移動ノード80のHNPv6が記録される。外部ローカルアドレスには、移動ノード80のHoAv4が記録される。外部リモートアドレスには、移動管理サーバ70のIPv4アドレスが記録される。
FIG. 10 shows an example of a format of tunnel information recorded in the tunnel
トンネル制御信号処理部52は、移動管理サーバ70から送信されたトンネル生成要求信号又はトンネル解除要求を受信すると、これらの信号に含まれる情報とともに、トンネル生成通知又はトンネル削除通知をトンネル制御部51に出力する。トンネル生成要求信号には、移動管理サーバ70のIPv4アドレス、移動ノード80のHNPv6及びHoAv4が格納される。移動ノード80のアドレス(HNPv6、HoAv4)は、移動ノード80自身が知り得る情報であることから、これらを省略してもよい。しかし、移動ノード80が複数のIPv6アドレス、IPv4アドレスを持つ場合には、いずれのアドレスを用いてトンネルを構成するかを識別するために、移動ノード80のアドレスを含めておくことが好ましい。
When receiving the tunnel generation request signal or the tunnel release request transmitted from the
また、トンネル制御信号処理部52は、移動ノード80内の他の機能ブロック又は外部ノードからの要求に応じて、トンネル生成要求信号又はトンネル削除要求信号を移動管理サーバ70に送信する。トンネル生成要求信号及びトンネル削除要求信号には、通信ノード80のアドレス(HNPv6、HoAv4)と、移動管理サーバ70のIPv4アドレスが格納される。なお、移動管理サーバ70のアドレスは、移動ノード80に予め設定しておいてもよいし、他の方法で入手するようにしてもよい。
In addition, the tunnel control
アプリケーション処理部44は、移動ノード80を所有するユーザが使用するアプリケーションなどの各種アプリケーションを動作させる。アプリケーション処理部44で生成された外部向けのパケットは、パケット処理部42に送信され、トンネル処理の条件にマッチした場合はカプセル化された後、通信インタフェース41から無線リンク60に送出される。一方、通信インタフェース41からアプリケーション宛に入力されたパケットは、パケット処理部42に送信され、トンネル処理の条件にマッチした場合にはデカプセル化された後、アプリケーション処理部44に送信され、最終的に所定のアプリケーションに届けられる。
The
トンネル情報記録部45は、トンネリングを実施するために必要な情報(第3トンネル情報テーブル)を保持する。
The tunnel
パケット処理部42は、第3トンネル情報テーブルを参照して送出するパケット及び受信したパケットに対して、それぞれカプセル化及びデカプセル化(すなわちトンネル処理)を行う。
The
通信インタフェース41は、例えば、無線LANカードのようなNIC(Network Interface Card)と、これを動作させるソフトウェア(ドライバ)によって実現しうる。また、通信インタフェース41をLANカードのような有線の通信インタフェースとしてもよいが、移動することを想定する場合には、無線技術を使った通信インタフェースとすることが好ましい。
The
パケット処理部42、プロトコル間移動実現部43、アプリケーション処理部44は、ソフトウェア、及び/又は、ハードウェアで実現しうる。なお、ソフトウェアによって実現する場合には、単一のCPU又は複数のCPUを有するコンピュータ上で動作させることができる。
The
トンネル情報記録部45は、半導体メモリ、ハードディスクドライブのような、情報を記録可能な装置によって実現することができる。
The tunnel
これらの移動ノード80の実現方法は例示にすぎず、他の実現方法としてもよい。
The implementation methods of these
図11は、本実施形態の移動管理サーバ70がネットワーク50からパケットを受信したときの動作を示すフローチャートである。図11を参照して、本実施形態の移動管理サーバ70の動作を説明する。
FIG. 11 is a flowchart showing an operation when the
まず、パケット処理部12は、通信インタフェース11を介してパケットを受信し(ステップS10)、パケットが含む情報に基づいて、パケットが位置登録要求信号か否かを判定する(ステップS11)。
First, the
位置登録要求信号でないと判定された場合(ステップS11のNo)、ステップS12が処理される。位置登録要求信号であると判定された場合(ステップS11のYes)、ステップS13が処理される。 If it is determined that the signal is not a location registration request signal (No in step S11), step S12 is processed. If it is determined that the signal is a location registration request signal (Yes in step S11), step S13 is processed.
位置登録要求信号は、PMIPv6のPBU、又は、PMIPv4のPRRQである。 The location registration request signal is PMIPv6 PBU or PMIPv4 PRRQ.
受信した位置登録要求信号がPBUか否かが判定される(ステップS13)。PBUではない、すなわちPRRQと判定された場合(ステップS13のNo)、ステップS14が処理される。一方、PBUと判定された場合(ステップS13のYes)、ステップS15が処理される。 It is determined whether the received location registration request signal is PBU (step S13). If it is not PBU, that is, it is determined as PRRQ (No in step S13), step S14 is processed. On the other hand, when it determines with PBU (Yes of step S13), step S15 is processed.
データパケット処理(ステップS12)、PRRQ処理(ステップS14)又はPBU処理(ステップS15)が完了することにより、位置管理サーバ70のパケット受信時の処理が完了する。
When the data packet process (step S12), the PRRQ process (step S14), or the PBU process (step S15) is completed, the process of the
データパケット処理(ステップS12)、PRRQ処理(ステップS14)及びPBU処理(ステップS15)の処理内容については、別途フローチャートを参照して詳細に説明する。 The processing contents of the data packet processing (step S12), the PRRQ processing (step S14), and the PBU processing (step S15) will be described in detail with reference to a separate flowchart.
なお、受信したパケットがPBUであるか否かの判定(ステップS13)については、例えば、パケットにMH(Mobility Header)というIPv6拡張ヘッダが含まれており、さらにMHtypeが5で、MH中のPフラグビットが’1’の場合にはPBUと判定することができる。一方、例えば、パケットがUDP(User Datagram Protocol)を使用しており、UDPの宛先ポート番号が434である場合には、受信したパケットがPRRQであると判定することができる。 For determining whether or not the received packet is a PBU (step S13), for example, the packet includes an IPv6 extension header called MH (Mobility Header), MHtype is 5, and P in MH When the flag bit is “1”, it can be determined as PBU. On the other hand, for example, if the packet uses UDP (User Datagram Protocol) and the UDP destination port number is 434, it can be determined that the received packet is PRRQ.
図12は、移動管理サーバ70がPRRQを受信したときの動作を示すフローチャートである。図12のフローチャートを参照して、本実施形態の移動サーバ70がPRRQを受信したとき(図11のステップS13のNo)のPRRQ処理(図11のステップS14)について説明する。
FIG. 12 is a flowchart showing an operation when the
まず、翻訳部21は、PRRQをPBUに翻訳する(ステップS20)。具体的には、PRRQに設定されている情報を抜き出し、これらの情報をPBUのフォーマットにおいて対応する情報を格納すべき箇所に再配置する。翻訳部21は、翻訳したPBUを信号処理部13に出力する。その後、前記PBUの応答として、信号処理部13からPBAが入力された場合は、PBAの情報を抜き出し、これをPRRPのフォーマットに再配置し、翻訳後のPRRPを前記PRRQの送信元に送信する。
First, the
ここで、現在配備が進んでいるPMIPv4をサポートする位置登録ゲートウェイ20は、移動ノード80のHNPv6をサポートできない点に留意すべきである。すなわち、PRRQ及びPRRPにはHNPv6を格納することができない。そこで、翻訳部21は、トンネル情報記録部16に記録された第1トンネル情報テーブルを、PRRQに含まれる移動ノード80の識別子と、転送先とする位置登録ゲートウェイ20のアドレスを用いて検索し、これらの情報に適合するエントリから、翻訳後のPBUに設定すべきHNPv6を取得する。これらの処理は、信号処理部13においてPBUが正しく処理されるために必要とされる。
Here, it should be noted that the
次に、HNPv6のパケットをHoAv4宛とするトンネル処理の要否が判定される(ステップS21)。トンネル処理が必要と判定された場合(ステップS21のYes)、ステップS22が処理される。一方、不要と判定された場合(ステップS21のNo)、ステップS24が処理される。判定(ステップS21)において、PRRQの受信に基づいて、トンネル処理が必要であると判定してもよい。しかし、将来的に拡張されたPMIPv4をサポートする位置登録ゲートウェイ20がHNPv6にも対応できるようになる可能性を考慮すると、RRRQの受信に加えて、PRRQにHNPv6が格納されていないことを確認することによって、トンネル処理が必要であると判定するようにしてもよい。
Next, it is determined whether or not the tunnel processing for making the HNPv6 packet addressed to HoAv4 is necessary (step S21). If it is determined that tunnel processing is necessary (Yes in step S21), step S22 is processed. On the other hand, when it is determined that it is unnecessary (No in step S21), step S24 is processed. In the determination (step S21), it may be determined that tunnel processing is necessary based on the reception of PRRQ. However, in consideration of the possibility that the
トンネル制御部23は、HNPv6を送信元とするパケット及びHNPv6宛のパケットに対し、移動管理サーバ70のIPv4アドレスとHoAv4を端点とするトンネル処理(カプセル化、デカプセル化)が行われるようにするためのエントリを第2トンネル情報記録部17に追加する(ステップS22)。
The
トンネル制御信号処理部24は、前記トンネルの端点として動作することを移動ノード80に依頼するためのトンネル生成要求信号を送信する(ステップS23)。このとき、トンネル処理生成の要求を移動ノード80に対して行ったことを記憶しておき、同一のトンネル生成要求信号を移動ノード80に送信しないようにしてもよい。
The tunnel control
トンネル制御信号処理部24は、前記トンネルの端点としての動作を停止することを移動ノード80に依頼するためのトンネル削除要求信号を送信する(ステップS24)。このとき、トンネル処理停止の要求を移動ノード80に行ったことを記憶しておき、同一のトンネル削除要求信号を移動ノード80に送信しないようにしてもよい。
The tunnel control
図13は、移動管理サーバ70がPBUを受信したときの動作を示すフローチャートである。図13のフローチャートを参照して、本実施形態の移動管理サーバ70が、PBUを受信したとき(図11のステップS13のYes)のPBU処理(図11のステップS15)について説明する。
FIG. 13 is a flowchart showing an operation when the
まず、信号処理部13は、パケット処理部12を介して取得したPBU、又は、翻訳部21で翻訳されたPBUが入力された場合、PMIPv6の仕様に基づいて当該PBUを処理する(ステップS30)。この結果として、信号処理部13は、PBUに設定されていた移動ノード80の識別子(例えばNAI)、HNPv6、HoAv4、Proxy−CoAを対応づけて登録情報記録部15に記録する。同様に、信号処理部13は、トンネル処理が実施されるように、トンネル情報記録部16の第1トンネル情報テーブルにエントリを作成する。
First, when the PBU acquired through the
次に、PBU受信時の処理(ステップS30)が完了すると、前記PBUの送信元にPBAを送信する(ステップS31)。例えば、PBUが翻訳部21から入力された場合には、PBAは翻訳部21に出力される。
Next, when the process at the time of PBU reception (step S30) is completed, the PBA is transmitted to the PBU transmission source (step S31). For example, when PBU is input from the
次に、信号処理部13は、位置登録ゲートウェイ20からPBUを受信した場合には、トンネル要否判定部22にこれを通知する(ステップS32)。この結果、トンネル要否判定部22は、HNPv6に対するHoAv4を端点とするトンネル処理が必要なくなったものと判定し、前記トンネル処理を停止するための通知をトンネル制御部23に出力する。その後、トンネル制御部23は、第2トンネル情報記録部17の第2トンネル情報テーブル中の該当するエントリを削除する。
Next, when receiving the PBU from the
最後に、HNPv6を送信元又は宛先とするパケットに対して、移動管理サーバのIPv4アドレス及びHoAv4を端点とするトンネル処理を停止させるためのトンネル削除要求信号を移動ノード80に送信する(ステップS33)。
Finally, a tunnel deletion request signal for stopping tunnel processing with the IPv4 address of the mobility management server and HoAv4 as an end point is transmitted to the
図14は、移動管理サーバ70がデータパケットを受信したときの動作を示すフローチャートである。図14を参照して、本実施形態の移動管理サーバ70がデータパケットを受信したとき(図11のステップS11のNo)のデータパケット処理(図11のステップS12)について説明する。
FIG. 14 is a flowchart showing an operation when the
初めに、パケット処理部12は、パケットを受信すると、初めに第2トンネル情報記録部17に記録された第2トンネル情報テーブルを参照し、受信したパケットの宛先アドレスに基づいて、第2トンネル情報テーブルの「移動ノードアドレス」のフィールドと一致するエントリを検索する。一致したエントリが見つかった場合には、一致したエントリの「外部ローカルアドレス」フィールド及び「外部リモートアドレス」フィールドに記録されたアドレスを、それぞれ送信元アドレス及び宛先アドレスに設定したIPヘッダによって、当該パケットをカプセル化する(ステップS40)。
First, when receiving a packet, the
次に、パケット処理部は、トンネル情報記録部16に記録された第1トンネル情報テーブルを参照し、前記パケット又はカプセル化後のパケットの宛先アドレスに基づいて、第1トンネル情報テーブルの「移動ノードアドレス」のフィールドと一致するエントリを検索する。一致したエントリが見つかった場合には、一致したエントリの「外部ローカルアドレス」フィールド及び「外部リモートアドレス」フィールドに記録されたアドレスを、それぞれ送信元アドレス及び宛先アドレスに設定したIPヘッダによって、前記パケットをカプセル化する(ステップS41)。
Next, the packet processing unit refers to the first tunnel information table recorded in the tunnel
ステップS40とステップS41の処理により、最大で2重のカプセル化が実施される。 A maximum of double encapsulation is performed by the processing of step S40 and step S41.
次に、ステップS40及びステップS41においてカプセル化処理が実施されたか否かが判定される(ステップS42)。カプセル化された場合(ステップS42のYes)、ステップS45に進む。カプセル化されていない場合(ステップS42のNo)、ステップS43が処理される。なお、ステップS40又はS41でカプセル化されたパケットは、ステップS43又はS44を処理したとしても、デカプセル処理の条件に一致せず、デカプセルされないようにトンネル処理用のエントリが作られる。したがって、ステップS42の処理は必須ではない。しかし、不必要な検索処理を回避するために、ステップS42を設け、カプセル化されたパケットに対するデカプセル化の要否の確認を省略することができる。 Next, it is determined whether or not the encapsulation process has been performed in step S40 and step S41 (step S42). When encapsulated (Yes in step S42), the process proceeds to step S45. If it is not encapsulated (No in step S42), step S43 is processed. Note that the packet encapsulated in step S40 or S41 does not match the decapsulation conditions even if step S43 or S44 is processed, and an entry for tunnel processing is created so as not to be decapsulated. Therefore, the process of step S42 is not essential. However, in order to avoid unnecessary search processing, step S42 can be provided, and confirmation of the necessity of decapsulation for the encapsulated packet can be omitted.
トンネル情報記録部16に記録された第1トンネル情報テーブルを参照し、受信したパケットがカプセル化されており、外側IPヘッダの宛先アドレス及び送信元アドレスがそれぞれ「外部ローカルアドレス」フィールド及び「外部リモードアドレス」フィールドのアドレスと一致し、内側IPアドレスの送信元アドレスが「移動ノードアドレス」フィールドのアドレスと一致するエントリが検索される。一致するエントリが見つかった場合には、デカプセル化が実施されて外側IPヘッダが除去される(ステップS43)。ここで、内側IPヘッダの送信元アドレスの一致を必ずしもチェックする必要はないが、誤動作を回避するためにチェックすることが好ましい。
With reference to the first tunnel information table recorded in the tunnel
次に、第2トンネル情報記録部17に記録された第2トンネル情報テーブルを参照し、受信したパケットがカプセル化されており、外側IPヘッダの宛先アドレス及び送信元アドレスがそれぞれ「外部ローカルアドレス」フィールド及び「外部リモードアドレス」フィールドのアドレスと一致し、内側IPヘッダの送信元アドレスが「移動ノードアドレス」フィールドのアドレスと一致するエントリが検索される。一致するエントリが見つかった場合には、デカプセル化が実施されて外側IPヘッダが除去される(ステップS44)。ここで、内側IPヘッダの送信元アドレスの一致を必ずしもチェックする必要はないが、誤動作を回避するためにチェックすることが好ましい。
Next, referring to the second tunnel information table recorded in the second tunnel
最後に、カプセル化されたパケット、デカプセル化されたパケット、又は、そのままのパケットの宛先アドレスに基づいて、通常のIPルータと同様の動作によりパケットが転送される(ステップS45)。 Finally, based on the destination address of the encapsulated packet, the decapsulated packet, or the packet as it is, the packet is transferred by the same operation as that of a normal IP router (step S45).
図15は、移動ノード80のパケット処理部42にパケットが入力されたときの動作を示すフローチャートである。図15を参照して、本実施形態の移動ノード80がパケットを受信又は送信するときの動作について説明する。
FIG. 15 is a flowchart showing an operation when a packet is input to the
初めに、パケット処理部42は、通信インタフェース41を介したパケット、及び、アプリケーション処理部44によって内部で生成されたパケットを受信する(ステップS50)。
First, the
次に、パケット処理部42は、パケットが含む情報に基づいて、パケットがトンネル制御信号(トンネル生成信号又はトンネル削除信号)であるか否かを判定する(ステップS51)。トンネル制御信号のフォーマットは特に制限されない。例えば、UDPを用いた信号である場合には、UDPヘッダ中の宛先ポートを参照することによって、トンネル制御信号であるか否かを判定することができる。もちろん、トンネル制御信号のフォーマット、及び、トンネル制御信号の判別の方法として、これ以外のものを採用してもよい。
Next, the
トンネル制御信号であると判定された場合(ステップS51のYes)、トンネル制御信号処理部52は、トンネル制御信号を処理する(ステップS53)。具体的には、トンネル制御信号処理部52は、トンネル制御信号に含まれる処理内容の情報(例えば、トンネル生成要求信号及びトンネル削除要求信号のいずれであるのか)と、各々の処理に必要な情報を取得してトンネル制御部51に通知する。トンネル制御部51は、第3トンネル情報テーブルのエントリをトンネル情報記録部45に追加・更新し、又は、削除する。これにより、トンネル処理(カプセル化、デカプセル化)の実施及び停止が制御される。
When it is determined that it is a tunnel control signal (Yes in step S51), the tunnel control
トンネル制御信号でないと判定された場合(ステップS51のNo)、パケット処理部42は、データパケットに対するトンネル処理及び転送処理を実施する(ステップS54)。データパケット処理(ステップS54)の内容については、図16を参照して詳細に説明する。
If it is determined that it is not a tunnel control signal (No in step S51), the
図16は、移動ノード80がデータパケットを受信したときの動作を示すフローチャートである。図16を参照して、本実施形態の移動ノード80がデータパケットを受信したとき(図15のステップS51のNo)のデータパケット処理(図15のステップS54)について説明する。
FIG. 16 is a flowchart showing an operation when the
初めに、パケット処理部42は、カプセル化処理を実施する(ステップS60)。パケット処理部42は、パケットが入力されると、トンネル情報記録部45に記録された第3トンネル情報テーブルを参照し、入力されたパケットの送信元アドレスが第3トンネル情報テーブルの「移動ノードアドレス」のフィールドと一致するエントリを検索する。一致したエントリが見つかった場合は、一致したエントリの「外部ローカルアドレス」フィールド及び「外部リモートアドレス」フィールドに記録されたアドレスを、それぞれ送信元アドレス及び宛先アドレスに設定したIPヘッダによって、前記パケットをカプセル化する(ステップS60)。
First, the
次に、ステップS60でカプセル化処理が実施されたか否かが判定される(ステップS61)。カプセル化されていた場合(ステップS61のYes)、ステップS63に進む。一方、カプセル化されていなかった場合(ステップS61のNo)、ステップS62が処理される。ステップS60でカプセル化されたパケットは、ステップS62でのデカプセル処理の条件には一致しないようエントリが作られるため、ステップS62を実行してもデカプセルされることはない。したがって、ステップS61の処理は必ずしも必要ではない。しかし、不要な検索処理を回避するため、本実施形態ではステップS61を設け、カプセル化されたパケットに対するデカプセル化処理を省略することとした。 Next, it is determined whether or not the encapsulation process has been performed in step S60 (step S61). If it is encapsulated (Yes in step S61), the process proceeds to step S63. On the other hand, when it is not encapsulated (No in step S61), step S62 is processed. The packet encapsulated in step S60 is not decapsulated even if step S62 is executed because an entry is created so as not to match the conditions of the decapsulation process in step S62. Therefore, the process of step S61 is not necessarily required. However, in order to avoid unnecessary search processing, step S61 is provided in this embodiment, and the decapsulation processing for the encapsulated packet is omitted.
トンネル情報記録部45に記録された第3トンネル情報テーブルを参照し、受信したパケットがカプセル化されており、外側IPヘッダの宛先アドレス及び送信元アドレスがそれぞれ「外部ローカルアドレス」フィールド及び「外部リモートアドレス」フィールドのアドレスと一致し、内側IPアドレスの宛先アドレスが「移動ノードアドレス」フィールドのアドレスと一致するエントリが検索される。一致したエントリが見つかった場合には、デカプセル化が実施されて外側のIPヘッダが除去される(ステップS62)。ここで、デカプセル用のエントリ検索において内側IPヘッダの宛先アドレスを必ずしも使用する必要はないが、誤動作を回避するためにチェックすることが好ましい。
With reference to the third tunnel information table recorded in the tunnel
最後に、カプセル化されたパケット、デカプセル化されたパケット、又は、そのままのパケットの宛先アドレスに基づいて、通常のIPルータと同様の動作により、パケットの転送処理が行われる(ステップS63)。 Finally, based on the destination address of the encapsulated packet, the decapsulated packet, or the packet as it is, a packet transfer process is performed by the same operation as that of a normal IP router (step S63).
図17は、移動ノードがPMIPv6をサポートする位置登録ゲートウェイからPMIPv4をサポートする位置登録ゲートウェイ配下に移動したときの動作を示すシーケンス図である。図17を参照して、移動ノード80がPMIPv6をサポートする移動登録ゲートウェイ20aの配下の無線リンク60aから位置登録ゲートウェイ20bの配下の無線リンク60bへ移動したときの処理について説明する。
FIG. 17 is a sequence diagram showing an operation when a mobile node moves from a location registration gateway that supports PMIPv6 to a location registration gateway that supports PMIPv4. With reference to FIG. 17, a process when the
ここでは、移動ノード80は、IPv6アドレス及びIPv4アドレスによる通信が可能なデュアルスタックなノードとし、アドレスの値をそれぞれHNP1a及びHoA1bとする。また、移動通信システムが移動ノード80を識別するための識別子をMN_NAI1とする。
Here, the
位置登録ゲートウェイ20aはPMIPv6をサポートするMAGであり、移動ノード80のIPv6アドレスのみならず、IPv4アドレスの登録にも対応しているものとする。また、位置登録ゲートウェイ20aのProxy−CoAの値をPCoA1とする。
The
一方、位置登録ゲートウェイ20bはPMIPv4をサポートするPMAであり、移動ノード80のIPv6アドレスの位置登録はサポートしていないものとする。また、位置登録ゲートウェイ20bのProxy−CoAをPCoA2とする。
On the other hand, the
図3に示したPMIPv6の接続処理により、移動ノード80のIPv6アドレス(HNP1a)及びIPv4アドレス(HoA1b)宛のパケット、並びに、移動ノード80のIPv6アドレス(HNP1a)及びIPv4アドレス(HoA1b)を送信元とするパケットを位置登録ゲートウェイ20aと移動管理サーバ70との間で転送するためのトンネルが張られており、移動ノード80は通信ノード40との間でIPv6及びIPv4のHoAを使った通信が可能となっている(ステップS70)。
By the PMIPv6 connection process shown in FIG. 3, the packet addressed to the IPv6 address (HNP1a) and IPv4 address (HoA1b) of the
このとき、移動管理サーバ70の登録情報記録部15には、図7に示す位置情報テーブルの1行目のエントリが記録されている。また、トンネル情報記録部16には、図8に示す第1トンネル情報テーブルの1行目及び2行目のエントリが記録されている。第2トンネル情報記録部17には、移動ノード80に関するエントリは記録されていない。
At this time, the entry of the first line of the position information table shown in FIG. The tunnel
次に、移動ノード80は位置登録ゲートウェイ20bの配下に移動し(ステップS71)、無線リンク60bに接続する(ステップS72)。
Next, the
このとき、移動ノード80は、通常のIPv6及びIPv4をサポートするIPノードと同様に、アドレスの設定を要求する信号を送信する。ただし、移動通信システムに応じて、異なる目的の信号を送信する場合、又は、信号交換を行わない場合も考えられる。
At this time, the
次に、位置登録ゲートウェイ20bは、移動ノード80が接続した際の信号、又は、移動ノード80が無線リンク60bに接続した際のレイヤ2のイベントを契機として、PMIPv4の位置登録要求信号(PRRQ)を移動管理サーバ70に送信する(ステップS73)。位置登録要求信号(PRRQ)には、移動ノード80の識別子(MN_NAI1)、IPv4アドレス(HoA1b)、位置登録ゲートウェイ20bのIPv4アドレス(PCoA2)が設定される。一方、移動ノード80のIPv6アドレス(HNP1a)には対応することができないため、PRRQにはHNP1aは格納されない。
Next, the
このとき、図11のフローチャートに示した処理が順次実行される。当該信号はPRRQであることから、図11のステップS14が実行される。すなわち、図12のフローチャートが実行され、PRRQが処理される(ステップS74)。移動管理サーバ70は、PRRQの受信処理が完了した後、位置登録応答信号(PRRP)を移動ノード80に送信する(ステップS75)。
At this time, the processing shown in the flowchart of FIG. 11 is sequentially executed. Since the signal is PRRQ, step S14 in FIG. 11 is executed. That is, the flowchart of FIG. 12 is executed and the PRRQ is processed (step S74). After completing the PRRQ reception process, the
これらの処理の結果として、登録情報記録部15に記録された図7の位置情報テーブル及びトンネル情報記録部16に記録された図8の第1トンネル情報テーブルは、それぞれ図19の位置情報テーブル及び図20の第1トンネル情報テーブル(1行目、2行目)のように更新される。図20示すLMA_ADDRv4、PCoA2はそれぞれ、移動管理サーバ70のIPv4アドレス、位置登録ゲートウェイ20bのIPv4アドレスである。これにより、移動管理サーバ70と位置登録ゲートウェイ20bとの間には、移動ノード80のIPv4アドレス(HoA1b)用の双方向トンネルが確立され、移動ノード80はHoA1bを使って通信ノード40と通信することが可能となる(ステップS76)。一方、この時点では、まだ移動ノード80のIPv6(HNP1a)を使った通信は不可能である。位置登録ゲートウェイ20bがHNP1a用のトンネル処理に対応できないためである。
As a result of these processes, the position information table of FIG. 7 recorded in the registration
次に、トンネル要否判定部22はHNP1aをトンネリングする必要があるものと判定し(ステップS77)、トンネル制御部23は図21の1行目エントリを第2トンネル情報記録部17の第2トンネル情報テーブルに追加する。
Next, the tunnel
次に、移動管理サーバ70は、トンネル生成要求信号を移動ノード80に送信する(ステップS78)。トンネル生成要求信号には、HNP1a、HoA1b、移動管理サーバ70のIPv4アドレス(LMA_ADDRv4)が格納される。また、トンネル生成要求信号はHoA1b宛に送られることから、ステップS76で張られた位置登録ゲートウェイ20bと移動管理サーバ70との間のトンネルを介して伝送される。
Next, the
次に、移動ノード80は、トンネル生成要求信号を受信する(ステップS79)。これにより、図15に示すパケット受信時の処理が順次実行され、トンネル制御信号(トンネル生成要求信号)を受信した際の処理(図15のステップS53)が実行される。ここでの処理の結果、トンネル情報記録部45に記録された第3トンネル情報テーブルには、図10の1行目のエントリが追加される。
Next, the
これにより、移動管理サーバ70と移動ノード80との間で、移動ノード80のIPv6アドレス(HNP1a)宛のパケット又はIPv6アドレスを送信元とするパケットに対して、移動ノード80のIPv4アドレス(HoA1b)と移動管理サーバ70のIPv4アドレス(LMA_ADDRv4)を端点としたトンネル処理を実施する準備が完了する(ステップS80)。
As a result, the IPv4 address (HoA1b) of the
以上の処理により、移動ノード80がPMIPv4しかサポートしない位置登録ゲートウェイ20bの配下に移動した場合であっても、IPv4アドレス(HoA1b)のみならず、IPv6アドレス(HNP1a)を使った通信を継続することができる。
With the above processing, even when the
図18は、移動ノードがPMIPv4をサポートする位置登録ゲートウェイからPMIPv6をサポートする位置登録ゲートウェイ配下に移動したときの動作を示すシーケンス図である。図18を参照して、移動ノード80が、PMIPv4をサポートする位置登録ゲートウェイ20bの配下の無線リンク60bからPMIPv6をサポートする位置登録ゲートウェイ20aの配下の無線リンク60aに移動したときの処理について説明する。
FIG. 18 is a sequence diagram showing an operation when a mobile node moves from a location registration gateway supporting PMIPv4 to a location registration gateway supporting PMIPv6. With reference to FIG. 18, processing when the
移動ノード80は、図17のステップS80の状態にあるものとする(ステップS81)。すなわち、移動ノード80は、IPv6アドレス(HNP1a)及びIPv4アドレス(HoA1b)を用いて通信ノード40と通信することができる状態にある。
The
次に、移動ノード80は位置登録ゲートウェイ20aの配下に移動し(ステップS82)、無線リンク60aに接続する(ステップS83)。
Next, the
このとき、移動ノード80は、IPv6及びIPv4をサポートするIPノードと同様に、アドレスの設定を要求する信号を送信する。ただし、移動通信システムに応じて、異なる目的の信号交換する場合、又は、信号交換を行わない場合も考えられる。
At this time, the
次に、位置登録ゲートウェイ20aは、移動ノード80が接続した際の信号、又は、移動ノード80が無線リンク60aに接続した際のレイヤ2のイベントを契機として、移動管理サーバ70との間でPMIPv6の位置登録要求信号(PBU)及び移動登録応答信号(PBA)を送受信する(ステップS84)。位置登録要求信号(PBU)には、移動ノード80の識別子(MN_NAI1)、IPv6アドレス(HNP1a)、IPv4アドレス(HoA1b)、位置登録ゲートウェイ20aのIPv6アドレス(PCoA1)が設定される。移動管理サーバ70が位置登録要求信号(PBU)を受信したときの処理はPMIPv6の標準的な処理であることから、詳細な説明を省略する。
Next, the
ここでの処理の結果として、登録情報記録部15に記録された図19の位置情報テーブル、及び、トンネル情報記録部16に記録された図20の第1トンネル情報テーブルは、それぞれ図7の位置情報テーブル、及び、図8の第1トンネル情報テーブル(1行目、2行目)のように更新される。図8示したLMA_ADDR及びPCoA1は、それぞれ移動管理サーバ70のIPv6アドレス、及び、位置登録ゲートウェイ20aのIPv6アドレスである。
As a result of the processing here, the position information table of FIG. 19 recorded in the registration
これにより、移動管理サーバ70と位置登録ゲートウェイ20aとの間には移動ノード80のIPv6アドレス(HNP1a)及びIPv4アドレス(HoA1b)用の双方向トンネルが確立され、移動ノード80はHNP1a及びHoA1bを用いて通信ノード40と通信することができる(ステップS85)。ただし、この時点では、第2トンネル情報記録部17の第2トンネル情報テーブルに図21の1行目に示すエントリが残っているため、移動ノード80によるIPv6(HNP1a)を用いた通信は移動管理サーバ70と移動ノード80との間のトンネルでトンネリングされる。
Thereby, a bidirectional tunnel for the IPv6 address (HNP1a) and IPv4 address (HoA1b) of the
次に、トンネル要否判定部22はHNP1aをトンネリングする必要がないものと判定し、トンネル制御部23は第2トンネル情報記録部17の第2トンネル情報テーブルから図21に示した1行目のエントリを削除する(ステップS86)。
Next, the tunnel
次に、移動管理サーバ70は、トンネル削除要求信号を移動ノード80に送信する(ステップS87)。トンネル削除要求信号には、HNP1a、HoA1b、移動管理サーバ70のIPv4アドレス(LMA_ADDRv4)が格納される。また、トンネル削除要求信号はHNP1a宛に送られるため、位置登録ゲートウェイ20aと移動管理サーバ70との間のトンネルによって移動ノード80に転送される。
Next, the
次に、移動ノード80はトンネル削除要求信号を受信することにより、図15のパケット受信時の処理を順次実行し、トンネル制御信号(トンネル削除要求信号)を受信した際の処理(図15のステップS53)を実行する(ステップS88)。これにより、トンネル情報記録部45に記録された第3トンネル情報テーブルから、図10の1行目のエントリが削除される。この結果として、移動ノード80によるIPv6アドレス(HNP1a)及びIPv4アドレス(HoA1b)を用いた通信は、PMIPv6により確立された移動管理サーバ70のIPv6アドレス(LMA_ADDR)と位置登録ゲートウェイ20aのIPv6アドレス(PCoA1)を端点としたトンネルにより転送される(ステップS89)。
Next, when the
以上の処理により、移動ノード80は、PMIPv6をサポートする位置登録ゲートウェイ20aの配下に移動した場合には、PMIPv6によって確立されたトンネルによって、IPv6アドレス(HNP1a)及びIPv4アドレス(HoA1b)を用いた通信を継続することができる。
With the above processing, when the
なお、図17及び図18のシーケンス図において、移動管理サーバ70から移動ノード80にトンネル生成要求信号(図17のステップS78)及びトンネル削除要求信号(図18のステップS87)を送信するのみとしたが、移動ノード80のトンネル制御信号処理部52は、トンネル生成要求信号及びトンネル削除要求信号のそれぞれに対する応答信号を送信するようにしてもよい。
In the sequence diagrams of FIGS. 17 and 18, only the tunnel generation request signal (step S78 in FIG. 17) and the tunnel deletion request signal (step S87 in FIG. 18) are transmitted from the
また、移動管理サーバ70がトンネル生成要求信号又はトンネル削除要求信号の送信を促すためのトリガ(トンネル生成要求トリガ、トンネル削除要求トリガ)を移動ノード80に送信し、移動ノード80は、これを契機としてトンネル生成要求信号又はトンネル削除要求信号を移動管理サーバ70に送信するようにしてもよい。さらに、位置管理サーバ70は、前記信号に応答信号を送信するようにしてもよい。トンネル生成及び削除のための信号のやりとりは、本発明の目的を達成できる範囲で自由に変更することができる。
In addition, the
(実施形態2)
第2の実施形態に係る移動通信システムについて、図面を参照して詳細に説明する。(Embodiment 2)
The mobile communication system according to the second embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
図22は、本実施形態に係る移動ノード80の構成を示すブロック図である。図22を参照すると、本実施形態の移動通信システムと第1の実施形態の移動通信システムは、移動ノード80がさらにトンネル要否判定部53をさらに備えている点で相違する。
FIG. 22 is a block diagram showing a configuration of the
トンネル要否判定部53は、移動ノード80が接続した無線リンク60に接続する位置登録ゲートウェイ20が移動ノード80のIPv6アドレス(HNPv6)に対して移動時の通信継続性を提供できる否かを判定する。
The tunnel
トンネル要否判定部53は、HNPv6を用いた通信の継続性を確保できないものと判定した場合には、トンネル生成要求信号を移動管理サーバ70に送信することを促す通知をトンネル制御信号処理部52に出力するとともに、HNPv6を送信元とするパケット又はHNPv6を宛先とするパケットを移動ノード80のIPv4アドレス(HoAv4)と移動管理サーバのIPv4アドレスを端点とするトンネルにより転送するためのトンネル生成をトンネル制御部51に要求する。
If the tunnel
一方、トンネル要否判定部53は、HNPv6を用いた通信の継続性を確保できるものと判定した場合には、トンネル削除要求信号を移動管理サーバ70に送信することを促す通知をトンネル制御信号処理部52に出力するとともに、前記トンネルの削除をトンネル制御部51に要求する。
On the other hand, when it is determined that the continuity of communication using HNPv6 can be ensured, the tunnel
移動管理サーバ70は、このとき送信されたトンネル生成要求信号又はトンネル削除要求信号に対する応答となる信号を送信するようにしてもよい。このとき、トンネルの生成又は削除をトンネル制御部51に要求するタイミングは、前記応答信号を受信した後であってもよい。
The
前記トンネル要否の判定は、例えば、HNPv6を用いた通信の継続性を確保できる位置登録ゲートウェイが配置された無線リンクの情報(例えば、3GPPのLTEの場合にはHNPv6による通信の継続性を確保できるものの、WiMAXの場合にはできないという情報)を事前に設定しておくことで実現しうる。また、RS(Router Solicitation)を試しに送信して、この応答としてRA(Router Advertisement)が応答され、RA中にHNPv6が含まれている場合には、HNPv6による通信の継続性が確保されていると推定するようにしてもよい。なお、これ以外の指標を使用してもよい。 The determination of whether or not the tunnel is necessary is, for example, information on a radio link in which a location registration gateway capable of ensuring continuity of communication using HNPv6 is arranged (for example, in case of 3GPP LTE, continuity of communication using HNPv6 is ensured) This can be realized by setting in advance information that can be performed but cannot be performed in the case of WiMAX. In addition, when RS (Router Solicitation) is transmitted as a test and RA (Router Advertisement) is returned as a response, and HNPv6 is included in RA, continuity of communication by HNPv6 is ensured. May be estimated. Note that other indices may be used.
図23は、本実施形態に係る移動ノード80がトンネル要否を判定するときの動作を示すフローチャートである。図23を参照して、移動ノード80が移動することで、新たな無線リンク60に接続したときの動作について説明する。
FIG. 23 is a flowchart showing an operation when the
まず、移動ノード80が新たな無線リンク60に接続した場合、トンネル要否判定部53は、移動ノード80のHNPv6を用いた通信の継続性を確保できるか否かを判定する(ステップS90)。
First, when the
HNPv6を用いた通信の継続性を確保できないと判定した場合(ステップS91のYes)、トンネル生成要求信号が移動管理サーバ70に送信される(ステップS92)。 When it is determined that the continuity of communication using HNPv6 cannot be ensured (Yes in step S91), a tunnel generation request signal is transmitted to the mobility management server 70 (step S92).
次に、トンネル制御部51は、HNPv6を送信元とするパケット又はHNPv6を宛先とするパケットを、移動ノード80のHoAv4と移動管理サーバ70のIPv4アドレスを端点とするトンネルで転送するためのトンネルを生成する(ステップS93)。
Next, the
一方、通信の継続性が確保できると判定した場合(ステップS91のNo)、トンネル削除要求信号が移動管理サーバ70に送信される(ステップS94)。 On the other hand, when it is determined that communication continuity can be secured (No in step S91), a tunnel deletion request signal is transmitted to the mobility management server 70 (step S94).
次に、トンネル制御部51は、HNPv6を送信元とするパケット又はHNPv6を宛先とするパケットを、移動ノード80のHoAv4と移動管理サーバ70のIPv4アドレスを端点とするトンネルで転送するためのトンネルを削除する(ステップS95)。
Next, the
図24は、本実施形態に係る移動ノード80がPMIPv6をサポートする位置登録ゲートウェイからPMIPv4をサポートする位置登録ゲートウェイの配下に移動するときの動作を示すシーケンス図である。図24を参照して、本実施形態における移動ノード80と移動管理サーバ70の処理の流れについて説明する。
FIG. 24 is a sequence diagram showing an operation when the
図24のステップS100〜S106までの処理は、図17のS70〜S76までの処理と同一であるため、説明を省略する。 The processing from steps S100 to S106 in FIG. 24 is the same as the processing from S70 to S76 in FIG.
また、第1の実施形態において図17を用いた説明を行ったときと同様、移動ノード80はIPv6アドレス及びIPv4アドレスでの通信が可能なデュアルスタックを備えたノードとし、アドレスはそれぞれHNP1a、HoA1bとする。また、移動通信システムが移動ノード80を識別するための識別子をMN_NAI1とする。
As in the case of the description with reference to FIG. 17 in the first embodiment, the
移動ノード80のトンネル要否判定部53はHNP1aを用いた通信の継続性を確保できないと判定し、トンネル制御部51は図10に示す1行目エントリをトンネル情報記録装850の第3トンネル情報テーブルに追加する(ステップS107)。なお、移動管理サーバ70がトンネル生成要求信号に対して応答信号を返す場合には、当該応答信号を受信した後に第3トンネル情報テーブルにエントリを追加するようにしてもよい。
The tunnel
次に、移動ノード80は、トンネル生成要求信号を位置管理サーバ70に送信する(ステップS108)。トンネル生成要求信号には、HNP1a、HoA1b、移動管理サーバ70のIPv4アドレス(LMA_ADDRv4)が格納される。また、トンネル生成要求信号はHoA1bを送信元として送信されることから、ステップS106で確立された位置登録ゲートウェイ20bと移動管理サーバ70との間のトンネルにより伝送される。
Next, the
次に、移動管理サーバ70が前記トンネル生成要求信号を受信することにより、トンネル制御信号処理部24による処理が行われ、トンネル制御部23は、図21の1行目のエントリを第2情報記録部17の第2トンネル情報テーブルに追加する(ステップS109)。以上により、移動管理サーバ70と移動ノード80との間に、移動ノード80のHNP1aを用いた通信を転送するためのトンネルが確立される(ステップS110)。
Next, when the
以上の処理によると、移動ノード80がPMIPv4しかサポートしない位置登録ゲートウェイ20bの配下に移動した場合であっても、IPv4アドレス(HoA1b)のみならず、IPv6アドレス(HNP1a)を用いた通信を継続することができる。
According to the above processing, even when the
図25は、本実施形態に係る移動ノード80がPMIPv4をサポートする位置登録ゲートウェイからPMIPv6をサポートする位置登録ゲートウェイの配下に移動するときの動作を示すシーケンス図である。図25を参照して、移動ノード80がPMIPv4をサポートする位置登録ゲートウェイ20bの配下の無線リンク60bからPMIPv6をサポートする位置登録ゲートウェイ20aの配下の無線リンク60aに移動したときの処理について説明する。
FIG. 25 is a sequence diagram showing an operation when the
図25のステップS110〜S114までの処理は図18のS81〜S85までの処理と同一であるため、説明を省略する。 The processing from step S110 to S114 in FIG. 25 is the same as the processing from S81 to S85 in FIG.
移動ノード80のトンネル要否判定部53はHNP1aによる通信の継続性を確保することができるものと判定し、トンネル制御部51はトンネル情報記録部45の第3トンネル情報テーブルから図10に示す1行目のエントリを削除する(ステップS115)。なお、移動管理サーバ70がトンネル削除要求信号に対して応答信号を返す場合には、当該応答信号を受信したのちに、第3トンネル情報テーブルのエントリを削除するようにしてもよい。
The tunnel
次に、移動ノード80は、トンネル削除要求信号を移動管理サーバ70に送信する(ステップS116)。トンネル削除要求信号には、HNP1a、HoA1b、移動管理サーバ70のIPv4アドレス(LMA_ADDRv4)が格納される。また、トンネル削除要求信号は、HNP1aを送信元として送信されるため、位置登録ゲートウェイ20aと移動管理サーバ70との間に確立されたトンネルにより伝送される。
Next, the
次に、位置管理サーバ70のトンネル制御信号処理部24は、前記トンネル削除要求信号を処理し、トンネル制御部23は、第2トンネル情報記録部17に記録された第2トンネル情報テーブルから図21の1行目のエントリを削除する(ステップS117)。
Next, the tunnel control
この結果として、移動ノード80によるIPv6アドレス(HNP1a)及びIPv4アドレス(HoA1b)を用いた通信は、PMIPv6により確立された移動管理サーバ70のIPv6アドレス(LMA_ADDR)と位置登録ゲートウェイ20aのIPv6アドレス(PCoA1)を端点としたトンネルによって転送される(ステップS118)。
As a result, the communication using the IPv6 address (HNP1a) and the IPv4 address (HoA1b) by the
以上の処理によると、移動ノード80は、PMIPv6をサポートする位置登録ゲートウェイ20aの配下に移動した場合には、PMIPv6により確立されたトンネルにより、IPv6アドレス(HNP1a)及びIPv4アドレス(HoA1b)を用いた通信を継続することができる。
According to the above processing, when the
(実施形態3)
第3の実施形態に係る移動通信システムについて、図面を参照して詳細に説明する。(Embodiment 3)
A mobile communication system according to a third embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
図26は、本実施形態に係る移動管理サーバ70の構成を示すブロック図である。図26を参照すると、本実施形態の移動通信システムと第1の実施形態の移動通信システムとは、移動管理サーバ70の信号処理部33及び翻訳部31の動作が相違し、第2翻訳部18をさらに備えている点で相違する。
FIG. 26 is a block diagram illustrating a configuration of the
本実施形態における信号処理部33は、第1の実施形態における信号処理部13と同様の機能を有するものの、処理対象とする信号が異なる。すなわち、信号処理部33は、位置登録ゲートウェイ20aが送信する第1の位置登録要求信号及び第1の位置登録応答信号(すなわちPMIPv6のPBU及びPBA)、並びに、位置登録ゲートウェイ20bが送信する第2の位置登録要求信号及び第2の位置登録応答信号(すなわちPMIPv4のPRRQ及びPRRP)以外の第3の位置登録要求信号及び第3の位置登録応答信号を処理する。
The
第3の位置登録信号には、位置登録テーブル及びトンネル情報テーブルを登録情報記録部15及びトンネル情報記録部16に追加、更新及び削除するために必要な情報が設定される。すなわち、位置登録を実施するための情報の格納方法が異なるものの、含まれる情報要素はPBUと同等である。したがって、信号処理部33は、他機能ブロックとのインタフェースが信号処理部13とは相違するものの、情報を取得した後の処理内容は信号処理部13と同一である。
In the third location registration signal, information necessary for adding, updating, and deleting the location registration table and the tunnel information table to the registration
第3の実施形態における翻訳部31は、第1の実施形態における翻訳部21とは異なり、位置登録ゲートウェイ20bが送信する第2の位置登録要求信号を、前記第3の位置登録要求信号に変換し、これを信号処理部33に出力する。逆に信号処理部33から第3の位置登録応答信号が入力された場合、これを第2の位置登録応答信号に変換し、第2の位置登録要求信号の送信元に送信する。
Unlike the
第2翻訳部18は、位置登録ゲートウェイ20aが送信する第1の位置登録要求信号を第3の位置登録要求信号に変換して信号処理部33に出力する。一方、第2翻訳部18は、信号処理部33から第3の位置登録応答信号を受信した場合には、これを第1の位置登録応答信号に変換して第1の位置登録要求信号の送信元に送信する。
The
第1乃至第3の実施形態として、HNPv6に対応できないPMIPv4のみをサポートする位置登録ゲートウェイの配下に移動ノードが移動した場合にも、HNPv6を用いた通信を継続可能とする方法について記載した。これは、PMIPv6をサポートする位置登録ゲートウェイでは、HNPv6及びHoAv4を使った通信の継続性を提供できると考えられるからである。しかし、PMIPv6をサポートする位置登録ゲートウェイがHoAv4による通信継続性を提供できない場合も考えられる。かかる場合についても、HNPv6とHoAv4、PMIPv6とPMIPv4の関係のような、IPv6とIPv4の関係を読み替えて上記実施形態の方法を実行することで、対応することができる。 As the first to third embodiments, a method has been described in which communication using HNPv6 can be continued even when a mobile node moves under the position registration gateway that supports only PMIPv4 that cannot support HNPv6. This is because a location registration gateway that supports PMIPv6 can provide continuity of communication using HNPv6 and HoAv4. However, a location registration gateway that supports PMIPv6 may not be able to provide HoAv4 communication continuity. Such a case can also be dealt with by executing the method of the above embodiment by rereading the relationship between IPv6 and IPv4, such as the relationship between HNPv6 and HoAv4, and PMIPv6 and PMIPv4.
なお、IPv6パケットをIPv4ヘッダでトンネリングするISATAP(Intra-Site Automatic Tunnel Addressing Protocol)という技術が知られている。ISATAPにおいては、移動ノードのIPv4アドレスを一部に含んだ専用のIPv6アドレスを使い、当該IPv6アドレスを送信元としてパケットを送信した場合には、一部に含まれたIPv4アドレスを用いてトンネル処理を実施する。通信の移動性を実現するためには、移動の前後において同一のIPv6アドレスを用いる必要がある。しかしながら、専用のIPv6アドレスを使った場合には、つねにIPv4トンネル処理が実施され、移動ノードがPMIPv4をサポートする位置登録ゲートウェイの配下に移動した契機、又は、PMIPv6をサポートする位置登録ゲートウェイの配下に移動した契機で、トンネル処理の実施及び停止を適切に制御することができない。したがって、ISATAPによって、本発明を置き換えることはできない。 A technique called ISATAP (Intra-Site Automatic Tunnel Addressing Protocol) that tunnels IPv6 packets with an IPv4 header is known. In ISATAP, when a dedicated IPv6 address partially including the IPv4 address of the mobile node is used and a packet is transmitted using the IPv6 address as a transmission source, tunnel processing is performed using the IPv4 address included in the part. To implement. In order to realize the mobility of communication, it is necessary to use the same IPv6 address before and after the movement. However, when a dedicated IPv6 address is used, an IPv4 tunnel process is always performed, and when a mobile node moves to a location registration gateway that supports PMIPv4, or a location registration gateway that supports PMIPv6. It is not possible to appropriately control the execution and stop of the tunnel processing at the time of movement. Therefore, the present invention cannot be replaced by ISATAP.
第1の実施形態及び第2の実施形態の移動通信システムによると、移動ノードがPMIPv6をサポートする位置登録ゲートウェイとPMIPv4しかサポートしない位置登録ゲートウェイとの間を移動した場合であっても、移動ノードのIPv4アドレスのみならず、IPv6アドレスを用いた通信の継続性を確保することができる。なお、これらの実施形態によると、従来システムに対する変更を、移動管理サーバと移動ノードに留めるこことができる。PMIPv4しかサポートしない位置登録ゲートウェイは、既に広く普及しているレガシ装置であり、変更することは困難であるため、かかる効果は特に有利となる。 According to the mobile communication system of the first embodiment and the second embodiment, even when the mobile node moves between a location registration gateway that supports PMIPv6 and a location registration gateway that supports only PMIPv4, the mobile node In addition to the IPv4 address, continuity of communication using the IPv6 address can be ensured. Note that according to these embodiments, changes to the conventional system can be kept in the mobility management server and the mobile node. Since the location registration gateway that supports only PMIPv4 is a legacy device that has already been widely spread and is difficult to change, this effect is particularly advantageous.
第3の実施形態の移動通信システムによると、第1の実施形態の移動通信システムと同様の効果がもたらされる。さらに、第3の位置登録要求信号はネットワーク上に送信されることを想定したパケットの形式である必要がないため、例えば、プログラムにより当該機能を実施する場合には、必要な情報要素だけを含む構造体の形式とすることができ、第2の登録応答要求信号の翻訳処理を簡便に行うことができる。 According to the mobile communication system of the third embodiment, the same effect as that of the mobile communication system of the first embodiment is brought about. Furthermore, since the third location registration request signal does not need to be in the form of a packet that is supposed to be transmitted on the network, for example, when the function is implemented by a program, only the necessary information elements are included. The structure can be used, and the second registration response request signal can be easily translated.
本発明の移動通信システムは、PMIPv6及びPMIPv4を用いた移動通信システムに適用することができる。これらのプロトコルは、3GPP、3GPP2、WiMAX Forumのような様々な標準化団体において移動管理プロトコルとして採用されている。また、既に配備が開始されているWiMAXのアクセスネットワークでは、PMIPv4のみをサポートするケースが多いと考えられる。したがって、異なる移動管理プロトコル間(PMIPv6とPMIPv4との間)の移動が必要になることが考えられる。本発明によると、異なる移動管理プロトコル間を跨る移動をサポートする移動通信システムを提供することができる。 The mobile communication system of the present invention can be applied to a mobile communication system using PMIPv6 and PMIPv4. These protocols are adopted as mobility management protocols in various standardization organizations such as 3GPP, 3GPP2, and WiMAX Forum. In addition, it is considered that many WiMAX access networks that have already been deployed support only PMIPv4. Therefore, it may be necessary to move between different mobility management protocols (between PMIPv6 and PMIPv4). ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the mobile communication system which supports the movement across different mobility management protocols can be provided.
なお、前述の非特許文献等の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示(請求の範囲を含む)の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素の多様な組み合わせないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。 It should be noted that the disclosures of the above-mentioned non-patent documents are incorporated herein by reference. Within the scope of the entire disclosure (including claims) of the present invention, the embodiments and examples can be changed and adjusted based on the basic technical concept. Various combinations and selections of various disclosed elements are possible within the scope of the claims of the present invention. That is, the present invention of course includes various variations and modifications that could be made by those skilled in the art according to the entire disclosure including the claims and the technical idea.
10 移動管理サーバ
11 通信インタフェース
12 パケット処理部
13、33 信号処理部
14 プロトコル間移動実現部
15 登録情報記録部
16、45 トンネル情報記録部
17 第2トンネル情報記録部
18 第2翻訳部
20、20a、20b 位置登録ゲートウェイ
21、31 翻訳部
22 トンネル要否判定部
23 トンネル制御部
24 トンネル制御信号処理部
30 移動ノード
40 通信ノード
41 通信インタフェース
42 パケット処理部
43 プロトコル間移動実現部
44 アプリケーション処理部
50 ネットワーク
51 トンネル制御部
52 トンネル制御信号処理部
53 トンネル要否判定部
60、60a、60b 無線リンク
70 移動管理サーバ
80 移動ノードDESCRIPTION OF
Claims (18)
前記移動ノードが通信に用いるアドレスと位置登録ゲートウェイが保持するアドレスをそれぞれ前記第1のアドレスと前記第2のアドレスとして登録する位置登録を、複数の位置登録ゲートウェイからそれぞれ異なる方式に基づいて受け付け、
前記移動ノードが移動後に接続した位置登録ゲートウェイによると、前記第1のアドレスとして第1のプロトコル又は第2のプロトコルのうちのいずれか一方しか登録できないことを検出した場合には、登録できないアドレス宛のパケットを登録可能なアドレス宛としたカプセル化を施して前記移動ノードに転送する処理を開始することを特徴とする移動管理サーバ。The correspondence between the fixed first address independent of the access network and the second address dependent on the access network is maintained, and the packet sent to the first address is forwarded to the second address by tunneling As a result, even when the access network to which the mobile node is connected is changed, the mobile node continues communication,
Accepting the location registration for registering the address used by the mobile node for communication and the address held by the location registration gateway as the first address and the second address, respectively, from a plurality of location registration gateways based on different methods,
According to the location registration gateway to which the mobile node has connected after moving, if it is detected that only one of the first protocol and the second protocol can be registered as the first address, A mobility management server, which starts a process of encapsulating a packet addressed to a registerable address and transferring the packet to the mobile node.
前記移動ノードのIPv6アドレス宛のパケット及び前記移動ノードのIPv6アドレスを送信元とするパケットを、前記移動ノードのIPv4アドレスと自身のIPv4アドレスとを端点とするトンネルを介して転送する必要があるか否かを判定するトンネル要否判定部と、
前記トンネルによる転送が必要と判定された場合には前記トンネル処理を開始する設定を行うトンネル制御部と、
前記トンネルの端点としての処理を要求する信号を前記移動ノードに送信するトンネル制御信号処理部と、
前記トンネル用のカプセル化を処理した後、PMIPv6又はPMIPv4の処理の結果生成されたトンネル用のカプセル化を行うパケット処理部と、を備えていることを特徴とする、請求項3に記載の移動管理サーバ。A translation unit that converts the signal requesting the location registration based on PMIPv4 (Proxy Mobile IPv4) into a signal requesting the location registration based on PMIPv6 (Proxy Mobile IPv6);
Is it necessary to forward packets addressed to the IPv6 address of the mobile node and packets originating from the IPv6 address of the mobile node via a tunnel having the IPv4 address of the mobile node and its own IPv4 address as endpoints A tunnel necessity determination unit for determining whether or not,
A tunnel control unit configured to start the tunnel processing when it is determined that the transfer by the tunnel is necessary;
A tunnel control signal processing unit for transmitting a signal requesting processing as an end point of the tunnel to the mobile node;
And a packet processing unit that performs encapsulation for the tunnel generated as a result of PMIPv6 or PMIPv4 processing after processing the encapsulation for the tunnel. Management server.
移動後に接続した位置登録ゲートウェイが前記第1のアドレスとして第1のプロトコル又は第2のプロトコルのうちのいずれか一方しか登録できないことを検出した場合には、登録できないアドレス宛のパケットを登録可能なアドレス宛としてカプセル化されたパケットをデカプセル化する処理を開始することを特徴とする移動ノード。The correspondence between the fixed first address independent of the access network and the second address dependent on the access network is maintained, and the packet sent to the first address is forwarded to the second address by tunneling A plurality of location registration gateways for registering the address used by the mobile node for communication and the address held by the location registration gateway as the first address and the second address, respectively. Using the mobility management server that accepts based on the method, the communication continues even when the access network of the connection destination is changed,
When the location registration gateway connected after moving detects that only one of the first protocol and the second protocol can be registered as the first address, a packet addressed to the address that cannot be registered can be registered. A mobile node characterized by starting a process for decapsulating a packet encapsulated as addressed.
前記トンネル生成信号を受信した場合には、自身のIPv4アドレスと移動管理サーバのIPv4アドレスを端点とするトンネルを生成するトンネル制御部と、
自身のIPv6アドレスを送信元とするパケット及び自身のIPv6アドレス宛のパケットを移動管理サーバとの間で前記トンネルを介して転送するために、前記パケットをカプセル化及びデカプセル化するパケット処理部と、を備えていることを特徴とする、請求項7に記載の移動ノード。A tunnel control signal processing unit for processing a tunnel generation signal transmitted from the mobility management server;
When the tunnel generation signal is received, a tunnel control unit that generates a tunnel having its own IPv4 address and the IPv4 address of the mobility management server as endpoints;
A packet processing unit that encapsulates and decapsulates the packet in order to transfer a packet having its own IPv6 address as a transmission source and a packet addressed to its own IPv6 address to the mobility management server via the tunnel; The mobile node according to claim 7, comprising:
請求項5乃至8のいずれか1項に記載の移動ノードとを備えていることを特徴とする移動通信システム。The mobility management server according to any one of claims 1 to 4,
A mobile communication system comprising: the mobile node according to claim 5.
前記移動ノードが通信に用いるアドレスと位置登録ゲートウェイが保持するアドレスをそれぞれ前記第1のアドレスと前記第2のアドレスとして登録する位置登録を、複数の位置登録ゲートウェイからそれぞれ異なる方式に基づいて受け付ける工程と、
前記移動ノードが移動後に接続した位置登録ゲートウェイによると、前記第1のアドレスとして第1のプロトコル又は第2のプロトコルのうちのいずれか一方しか登録できないことを検出した場合には、登録できないアドレス宛のパケットを登録可能なアドレス宛としたカプセル化を施して前記移動ノードに転送する処理を開始する工程と、を含むことを特徴とする移動通信方法。The mobility management server maintains a correspondence between a fixed first address that does not depend on the access network and a second address that depends on the access network, and tunnels a packet sent to the first address. Transferring to the address of 2 so that the mobile node continues communication even when the access network to which the mobile node is connected is changed,
Receiving a location registration for registering the address used by the mobile node for communication and the address held by the location registration gateway as the first address and the second address, respectively, from a plurality of location registration gateways based on different methods. When,
According to the location registration gateway to which the mobile node has connected after moving, if it is detected that only one of the first protocol and the second protocol can be registered as the first address, A process of encapsulating the packet addressed to a registerable address and starting the process of transferring the packet to the mobile node.
前記移動ノードが、移動後に接続した位置登録ゲートウェイが前記第1のアドレスとして第1のプロトコル又は第2のプロトコルのうちのいずれか一方しか登録できないことを検出した場合には、登録できないアドレス宛のパケットを登録可能なアドレス宛としてカプセル化されたパケットをデカプセル化する処理を開始する工程と、を含むことを特徴とする移動通信方法。The correspondence between the fixed first address independent of the access network and the second address dependent on the access network is maintained, and the packet sent to the first address is forwarded to the second address by tunneling A plurality of location registration gateways for registering the address used by the mobile node for communication and the address held by the location registration gateway as the first address and the second address, respectively. Using the mobility management server that accepts based on the method, the step of continuing communication even when the mobile node changes the access network of the connection destination;
When the mobile node detects that the location registration gateway connected after the movement can register only one of the first protocol and the second protocol as the first address, it is addressed to the address that cannot be registered. And a step of starting a process of decapsulating a packet encapsulated with an address capable of registering the packet.
前記移動ノードが通信に用いるアドレスと位置登録ゲートウェイが保持するアドレスをそれぞれ前記第1のアドレスと前記第2のアドレスとして登録する位置登録を、複数の位置登録ゲートウェイからそれぞれ異なる方式に基づいて受け付ける処理と、
前記移動ノードが移動後に接続した位置登録ゲートウェイによると、前記第1のアドレスとして第1のプロトコル又は第2のプロトコルのうちのいずれか一方しか登録できないことを検出した場合には、登録できないアドレス宛のパケットを登録可能なアドレス宛としたカプセル化を施して前記移動ノードに転送する処理を開始する処理と、をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。The correspondence between the fixed first address independent of the access network and the second address dependent on the access network is maintained, and the packet sent to the first address is forwarded to the second address by tunneling A process for allowing the mobile node to continue communication even when the access network to which the mobile node is connected is changed,
Processing for accepting location registration for registering the address used for communication by the mobile node and the address held by the location registration gateway as the first address and the second address, respectively, from a plurality of location registration gateways When,
According to the location registration gateway to which the mobile node has connected after moving, if it is detected that only one of the first protocol and the second protocol can be registered as the first address, A program for causing a computer to execute a process of encapsulating a packet addressed to a registerable address and starting a process of transferring the packet to the mobile node.
移動後に接続した位置登録ゲートウェイが前記第1のアドレスとして第1のプロトコル又は第2のプロトコルのうちのいずれか一方しか登録できないことを検出した場合には、登録できないアドレス宛のパケットを登録可能なアドレス宛としてカプセル化されたパケットをデカプセル化する処理を開始する処理と、を移動ノードのコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。The correspondence between the fixed first address independent of the access network and the second address dependent on the access network is maintained, and the packet sent to the first address is forwarded to the second address by tunneling A plurality of location registration gateways for registering the address used by the mobile node for communication and the address held by the location registration gateway as the first address and the second address, respectively. Using a mobility management server that accepts based on the method, processing to continue communication even when the access network of the connection destination is changed,
When the location registration gateway connected after moving detects that only one of the first protocol and the second protocol can be registered as the first address, a packet addressed to the address that cannot be registered can be registered. A program that causes a computer of a mobile node to execute a process of starting a process of decapsulating a packet encapsulated as addressed.
Priority Applications (1)
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