WO2003071749A1 - Reseau d'elements mobiles - Google Patents

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WO2003071749A1
WO2003071749A1 PCT/JP2002/001497 JP0201497W WO03071749A1 WO 2003071749 A1 WO2003071749 A1 WO 2003071749A1 JP 0201497 W JP0201497 W JP 0201497W WO 03071749 A1 WO03071749 A1 WO 03071749A1
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tunnel
mobile terminal
packet
network
server
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PCT/JP2002/001497
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English (en)
French (fr)
Inventor
Keiichi Shimizu
Original Assignee
Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
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Publication date
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Priority to JP2003570527A priority patent/JPWO2003071749A1/ja
Priority to US10/475,315 priority patent/US7464177B2/en
Priority to EP02700639A priority patent/EP1478130A4/en
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    • H04W8/02Processing of mobility data, e.g. registration information at HLR [Home Location Register] or VLR [Visitor Location Register]; Transfer of mobility data, e.g. between HLR, VLR or external networks
    • H04W8/04Registration at HLR or HSS [Home Subscriber Server]
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    • H04L63/02Network architectures or network communication protocols for network security for separating internal from external traffic, e.g. firewalls
    • H04L63/029Firewall traversal, e.g. tunnelling or, creating pinholes
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    • H04L63/166Implementing security features at a particular protocol layer at the transport layer
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    • H04W80/04Network layer protocols, e.g. mobile IP [Internet Protocol]
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    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/14Backbone network devices

Definitions

  • the present invention relates to a mobile network.
  • Mopile IP Internal Network Protocol
  • IETF Internet Engineering Task Force
  • RFC REQUEST FOR COMMENT: a document that conveys information on the Internet. It is specified in 02.
  • Figure 17 shows an example of a mobile network using Mopile IP.
  • 1a and 1b are IP networks
  • 2 is a network gateway
  • 3 is a mobile terminal
  • 4a and 4b are base stations
  • 5 is a foreign agent (FA)
  • ⁇ 6 is a home agent (HA)
  • 7 indicate communication nodes (CN).
  • IP networks la and lb are separate IP networks that constitute one composite IP network, and are operated by different protocols. Each IP network la, lb has multiple routers. It is assumed that the illustrated IP network lb is an overnight network. IP networks 1a and 1b are network gates for interworking them. Interconnected by way 2.
  • the illustrated mobile terminal 3 is one of the mobile terminals subscribed to the IP network 1a, and is normally provided with a service from the IP network 1a.
  • the IP network la is a home network for the illustrated mobile terminal 3, that is, a home domain.
  • the mobile terminal 3 has a function of performing communication according to a mobile IP, and can receive a service even if it moves to another IP network of the composite IP network.
  • FA 5 belongs to yet another subnet that composes a composite IP network, and the mobile terminal that has moved from its own subnet to its own subnet has its own dedicated address (care-of address). Less).
  • the illustrated base stations 4 a and 4 b belong to the same subnet as the FA 5. Although only one FA 5 is shown in Fig. 17, in an actual composite IP network, more sub-nets are connected to IP network 1a.
  • the HA 6 is located in the home domain (IP network 1a) of the mobile terminal 3), and the mobile terminal under the IP network 1a has an IP address (home address) available in the home domain. Dress) is fixedly assigned.
  • the storage unit (not shown) of the mobile terminal 3 stores its own home address
  • the storage unit (not shown) of the HA 6 stores the home addresses of all mobile terminals subscribed to the subnet.
  • the address of the FA 5 where the mobile terminal 3 exists is managed by the HA 6 as the position of the mobile terminal 3. .
  • the mobile terminal 3 identifies itself as the destination address of the new FA 5 with the address ( Noticed address) via the new FA5 Register with HA 6.
  • the packet destined for the home address of the mobile terminal 3 is captured by the HA 6, which manages the care-of address of the mobile terminal 3. Is done. HA 6 then registers the captured IP packet through the IP tunnel: forwards it to the FA (FA 5 in FIG. 17).
  • the transfer through the IP tunnel means that the IP packet received by the HA is converted into a source address (an IP address indicating the HA 6 itself) and a destination address (a care-of address indicating the FA 5).
  • the packet is encapsulated into another type of IP packet having the specified IP header, and is transferred to the FA.
  • the FA receives the encapsulated IP packet, it extracts the original IP packet from here and transfers it to the destination mobile terminal 3. With this mechanism, the mobile terminal 3 achieves the mobility of the mobile terminal 3.
  • HA 6 has a function to perform signaling processing of Mopile IP (for example, outgoing calls to destinations) and IP tunnel forwarding processing of user packets, so traffic and load are concentrated here.
  • Mopile IP for example, outgoing calls to destinations
  • IP tunnel forwarding processing of user packets so traffic and load are concentrated here.
  • Multiple FAs can be distributed according to the area where mobile terminal 3 can move, but only one HA is installed in each home domain (that is, each subnet), so the load is further concentrated. For this reason, HA is likely to be a network bottleneck, and network fault tolerance is reduced. Also, every time you add a subnet In addition, since the load on each HA increases, there is a problem in the scalability of the complex IP network.
  • Such a problem of load concentration can also occur in the F A5 that reports the hamming of the mobile terminal to the H A6, decapsulates the packet to the destination, and transfers the packet.
  • the IP bucket directed to the mobile terminal is transmitted to the FA via the HA, so that triangular routing as shown in FIG. 17 may occur. More specifically, the IP packet from the mobile terminal to CN 7 is transmitted from FA 5 via one or more networks via network gateway 2 without using a reverse tunnel passing through the HA. Sent to. Since the route differs depending on the transmission direction, the delay time differs between the forward direction and the reverse direction, which may cause trouble. Disclosure of the invention
  • the present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to obtain a mobile network that can avoid concentration of a load on one device.
  • a mobile network is a mobile network which is one subnet constituting a composite IP network, and manages identifiers of a plurality of mobile terminals subscribed to the mobile network.
  • the home agent server includes a home agent server and a plurality of IP tunnel routers.
  • the home agent server Receiving the destination information necessary for transmission to the mobile terminal, distributing the IP tunnel setting information specifying the mobile terminal and the destination information to the plurality of IP tunnels, and Each of the tunnels is moving
  • the IP packet is transferred based on the IP tunnel setting information without passing through the home agent server.
  • IP tunnel This allows the IP tunnel to transfer IP packets to mobile terminals located outside the mobile network without passing through the home agent server, so that the traffic and load of the home agent server can be reduced. Is reduced. Therefore, the generation of bottleneck points can be avoided, smoother communication than before can be realized, and the scalability of the complex IP network is improved. In addition, even if a failure occurs in either the home agent server or the IP tunnel router, IP packets can be forwarded using another node that does not have a failure. Become stronger.
  • each of the IP tunnels when receiving the IP tunnel setting information from the home agent server, originates from a mobile terminal corresponding to the IP tunnel setting information. It registers the information necessary to decapsulate the encapsulated IP packet into itself.
  • a reverse IP tunnel that performs force cell conversion. Therefore, an effect is obtained such that the mobile IP can be applied to a network in which reverse IP packet communication from a mobile terminal causes an IP address violation.
  • each of the IP tunnel routers has a function of guaranteeing service quality.
  • the mueagent server receives a service quality request from each mobile terminal that has moved to another subnet constituting the composite IP network, and sends the service quality information specifying the service quality request to the mobile terminal.
  • the IP tunnel receives the IP packet based on the service quality information. To transfer. This makes it possible to set the IP tunnel flow in consideration of the quality of service.
  • the mobile network according to the present invention further includes at least one buffer for temporarily storing IP packets, and the home agent server is configured to handle handoff of the mobile terminal.
  • the IP tunnel router and the buffer are stored in such a manner that each IP tunnel router stores the IP packet in the buffer when receiving the IP packet destined for the mobile terminal as a final destination. Control the said e
  • each of the IP tunnel routers Controlling the buffer so that the IP packet accumulated in the buffer is transferred from the buffer, and when receiving the IP packet destined for the mobile terminal, each of the IP tunnel routers And controlling each of the IP tunnel routers so as to transfer the IP packet based on IP tunnel setting information without passing through the home agent server.
  • the mobile network according to the present invention further includes a bicast unit that, when receiving an IP packet, creates a copy of the IP packet and transmits the IP packet and the copy via different routes.
  • a bicast unit that, when receiving an IP packet, creates a copy of the IP packet and transmits the IP packet and the copy via different routes.
  • the home agent server recognizes the trigger of the hand-off of the mobile terminal, when receiving the IP packet destined for the mobile terminal as the final destination, each IP tunnel server transmits the IP packet to the bi-cast. Sent by department Control each of the IP tunnel routers and the bicast unit so that the bicast unit is controlled by the home agent according to two paths used before and after handoff.
  • the home agent server transmits the IP packet and the copy thereof, and when recognizing the end of the handoff of the mobile terminal, the home agent server sets each of the IP tunnel routes so as to end the transfer of the IP packet to the bicast unit.
  • each of the IP tunnels receives the IP packet based on the IP tunnel setting information without passing through the home agent server.
  • the IP tunnel router is controlled so that the IP tunnel is transferred. This makes it possible to apply Mopile IP even in a communication environment where IP packet delays are tolerable.
  • a mobile network selects a subnet candidate that can be used by the mobile terminal based on control information received from a mobile terminal by a home agent server; Select the IP tunnel to be sent and send the IP tunnel setting information to the selected IP tunnel. This reduces the total number of control messages sent from the home agent server to the IP tunnel router because the IP tunnel configuration information is transmitted only to the IP tunnel router that the mobile terminal can use. You.
  • a mobile network can determine a communication service that can be provided to the mobile terminal based on control information received from a mobile terminal by a home agent server, and can provide the communication service.
  • a different subnet candidate is selected, an IP tunnel related to the subnet candidate is selected, and IP tunnel setting information is transmitted to the selected IP tunnel route. This allows mobile terminals to use Since the IP tunnel setting information is transmitted only to the possible IP tunnel routes, the total number of control messages transmitted from the home agent server to the IP tunnel routes is reduced.
  • the home agent server captures an IP packet destined for a mobile terminal that has moved to another sub-network constituting the composite IP network. Until the above, the IP tunnel setting information is not distributed over the plurality of IP tunnels. As a result, the home agent server does not distribute the IP tunnel setting information unless it is necessary to transmit an IP bucket to the mobile terminal that has left the mobile network. Accordingly, the number of control messages transmitted from the home agent server to the IP tunnel overnight can be reduced as a whole.
  • the home agent server when the home agent server captures an IP packet destined for a mobile terminal that has moved to another subnet constituting a composite IP network, The IP packet is transferred based on the information. As a result, even if an IP bucket destined for a mobile terminal that has left its own subnet as a transmission destination is captured, the IP bucket can be transferred without loss.
  • the home agent server selects a subnet candidate usable by the mobile terminal based on control information received from the mobile terminal, and selects the subnet candidate. It selects the IP tunnel router associated with the IP tunnel router and sends the IP tunnel configuration information to the selected IP tunnel router. As a result, the IP tunnel setting information is transmitted only to the IP tunnel routers that can be used by the mobile terminal. The overall number of control messages sent is reduced.
  • the home agent server captures an IP packet destined for a mobile terminal that has moved to another subnet from an unselected IP tunnel route.
  • the IP tunnel setting information is transmitted in the IP tunnel route. This makes it possible to establish an appropriate IP tunnel even if an IP packet is received from an unselected IP tunnel router.
  • the mobile network according to the present invention is a mobile network which is one of the subnets constituting a composite IP network, and does not subscribe to the mobile network.
  • An external agent server that manages an identifier of a mobile terminal that is provided with a service from a body network; and an IP tunnel router, wherein the external agent server allows the mobile terminal to connect to the composite IP network.
  • the destination information necessary for transmission to the mobile terminal is transmitted to the subnet to which the mobile terminal originally subscribes, and the IP tunnel
  • the router receives the IP packet without passing through the external agent server.
  • the P bucket is transferred to the mobile terminal. This allows the IP tunnel to transfer the IP packet to the mobile terminal roaming inside the mobile network itself without going through the external agent server. Reduces traffic and load. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
  • FIG. 1 shows the structure of a mobile network according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a flow of a user IP packet (a flow of user plane data) according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a control flow chart showing a control sequence between various nodes according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 4 is a chart showing a visualization of a tunnel processing information file set in the P tunnel in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an operation when the IP tunnel router receives an IP packet according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing a flow of a user IP packet when reverse tunneling according to Embodiment 2 of the present invention is applied.
  • FIG. 7 is a chart visualizing a part of the contents of a tunnel processing information file set for an IP tunnel in Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart showing an operation when the IP tunnel receives an IP packet in the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing a configuration of a mobile network according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing a configuration of a mobile network according to Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 11 is a control flow chart showing a control sequence between various nodes according to Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing a configuration of a mobile network according to Embodiment 5 of the present invention.
  • FIG. 13 is a control flow chart showing a control sequence between various nodes according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a schematic diagram showing a configuration of a mobile network according to Embodiment 8 of the present invention.
  • FIG. 15 is a control flow chart showing a control sequence between various nodes according to the eighth embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a schematic diagram showing a configuration of a mobile network according to Embodiment 10 of the present invention.
  • Fig. 17 is a diagram showing the operation of a conventional Mopile IP network
  • FIG. 1 shows a composite IP network having a mobile network according to Embodiment 1 of the present invention.
  • la and lb are IP networks
  • 2 is a network gateway
  • 3 is a mobile terminal
  • 4a, 4b, and 4c are base stations
  • 5a and 5b are external agents (FAs)
  • 7 is a communication node (CN)
  • s 8 is a virtual home agent (HA)
  • 9 is a home agent (HA) server
  • 10a ⁇ : LO c is an IP tunnel connection
  • lla, 11b are Show Lou Yu.
  • IP networks 1a and lb are separate IP networks that constitute one composite IP network, and are operated by different protocols. Each IP network la, lb has multiple routers. It is assumed that the illustrated IP network lb is the Internet.
  • the IP networks 1a and lb are interconnected by a network gateway 2 that interworks them.
  • the illustrated mobile terminal 3 is one of the mobile terminals subscribed to the IP network 1a, and is normally provided with a service from the IP network la.
  • the IP network la is a home network, that is, a home domain for the mobile terminal 3 shown in the figure.
  • the mobile terminal 3 has a function of performing communication in accordance with mobile IP, and can receive a service even if it moves to another IP network of the composite IP network.
  • the FAs 5a and 5b belong to each of the other subnets constituting the composite IP network, and the dedicated addresses for the mobile terminals that have moved from the other subnets to their own subnets. (Care address).
  • the FAs 5a and 5b are provided in control equipment of each subnet, for example, a network gateway for interconnecting the IP network 1b and each subnet and interconnecting them.
  • the illustrated base stations 4a and 4b belong to the same subnet as the FA 5a, and the base station 4c belongs to the same subnet as the FA 5b. Although only two FAs 5a and 5b are shown in FIG. 1, more subnets may be connected to the IP network 1a in this composite IP network.
  • the virtual HA 8 is provided in the home domain (IP network 1a) of the mobile terminal (for example, the mobile terminal 3).
  • the virtual HA 8 includes an HA server 9 and a plurality of IP tunnels 10a to 10c.
  • the HA server 9 has a function similar to that of the MGC described in MEGAC 0 (Multimedia Control Protocol) defined by the IETF.
  • the IP tunnel routers 10a to 10c have a function similar to that of the Media Gateway (MG).
  • HA server 9 and IP tunnel router 10a ⁇ The relationship between L0c and IE Communication similar to communication conforming to MEGACO (RFC315) specified by TF is realized.
  • the IP network 1a is provided with a plurality of routers 10a to transfer IP packets; LOc, 11a, and 11b are provided. a to 10c are directly connected to the control equipment of the other subnets, that is, the FAs 5a and 5b and the network gateway 2. That is, the IP tunnel route 10a to 10c is located at the edge of this mobile network, that is, the IP network 1a, and the IP network 1a. It transfers IP packets from other subnets to other routers, or transfers IP packets from other routers to subnets other than IP network 1a.
  • routers lla and lib transfer IP packets from mobile terminals that are currently located on the IP network la to other routers, and transfer IP packets from other routers to the IP network la. Or to the mobile terminal currently located.
  • functions of the routers 11a and 11b may be provided for the IP tunnels 10a to 10c.
  • a mobile terminal under the IP network 1a is fixedly assigned an IP address (home address) usable in the home domain.
  • the storage unit (not shown) of the mobile terminal 3 stores its home address
  • the storage unit (not shown) of the HA server 9 stores the home addresses of all mobile terminals subscribed to the subnet.
  • the address of the FA 5 where the mobile terminal 3 exists is set as the position of the mobile terminal 3 over the entire virtual HA 8.
  • the mobile terminal 3 detects that the mobile terminal 3 has moved from the old FA or the virtual HA 8 to an area under the control of the new FA (for example, the FA 5a)
  • the mobile terminal 3 performs its own mobile operation.
  • the address indicating the new FA 5a (called a care-of address) is registered as the first address in the HA server 9 of the virtual HA 8 via the new FA 5a.
  • the HA server 9 notifies the notice address to all of the IP tunnels 1 Oa to l0c.
  • Each storage unit of the IP tunnel 1Oa to 10c stores a notice address of a mobile terminal that has moved from the IP network 1a to another subnet.
  • FIG. 3 is a control flow diagram showing a control sequence between various nodes according to Embodiment 1 will be referred to.
  • the operation described in Byeon below is based on the Mobile IP version of IP Pv4 (Internet Protocol version 4).
  • the mobile terminal (MT) 3 is moved from the old FA or virtual HA 8 to the new FA (eg, FA 5 Assume that the user has moved to the area under the subnet corresponding to a).
  • the mobile terminal 3 Upon detecting that the mobile terminal 3 has moved to an area under the new FA 5a, the mobile terminal 3 transmits a location registration message of the Mopile IP to the FA 5a. Since the home registration address of mobile terminal 3 is specified in the location registration message, FA 5a moves mobile terminal 3 having this home address to the subordinate of the subnet corresponding to itself. Recognize that.
  • the FA 5a Upon receiving the location registration message, the FA 5a internally allocates an identifier that is valid in its own subnet to the mobile terminal 3 and performs another type of location registration message (the second location registration message). Registration message) is sent to HA server 9. This second location registration message specifies the home address of the mobile terminal 3 and an IP address indicating the FA 5a (care-of address). Therefore, the HA server 9 recognizes that the mobile terminal 3 is in a state where it can receive the service by the FA 5a.
  • the second location registration message specifies the home address of the mobile terminal 3 and an IP address indicating the FA 5a (care-of address). Therefore, the HA server 9 recognizes that the mobile terminal 3 is in a state where it can receive the service by the FA 5a.
  • the HA server 9 Upon receiving this second location registration message, the HA server 9 itself The registration information part of the mobile terminal 3 in the storage unit of the mobile terminal 3 is updated according to the location registration message. In addition, the HA server 9 provides the mobile terminal 3 and the mobile terminal 3 with new services to all of the IP tunnels 10a to 10c located at the edge of the own IP network 1a. Distributes IP tunnel setting information that specifies the subnet to receive.
  • the IP tunnel setting information specifies a home address of the mobile terminal 3 and an IP address (care-of address) indicating the FA 5a. Therefore, each IP tunnel router 10a to 10c recognizes that the mobile terminal 3 is in a state where it can receive service by the FA 5a. Upon receiving the IP tunnel setting information, each IP tunnel 10a to 10c updates the tunnel processing information file in its own storage unit according to the IP tunnel setting information (see FIG. 3). Sign ET).
  • FIG. 4 is a chart showing a visualization of a tunnel processing information file set in the IP tunnel routes 10a to 10c according to the first embodiment of the present invention.
  • the tunnel processing information file has fields indicating a transmission destination address, processing contents, an encapsulated transmission destination address, and an encapsulated transmission source address.
  • the destination address the home address is described for the mobile terminal (for example, mobile terminal 3) that has subscribed to the IP network 1a but is currently receiving service on another subnet.
  • Encapsulation is described as the processing content.
  • the care-of address of the FA for example, FA 5a
  • the IP address of the IP tunnel 10a, 10b, or 10c that generates this tunnel processing information file is described as the source address of the source packet.
  • the IP tunnel address is used as the encapsulated source address.
  • the IP address of the HA server 9 may be used instead of the IP addresses of Lulu 10a, 10b, and 10c.
  • the tunnel processing information file also has a field of the source address, but this field is not used.
  • the destination address field of the tunnel processing information file specifies the conditions for executing tunnel processing using force capsule. In other words, when the destination address of the IP packet received by the IP tunnel router 10a to 10c from any external node is described in the destination address field of the tunnel processing information file First, IP tunnel routers 10a to 10c execute tunnel processing using encapsulation.
  • each of the IP tunnels 10a to 10c transmits the received IP packet to the source packetized source address (IP tunnels 10a, 1Ob or 10b).
  • 10c An IP address indicating the IP address itself or an IP address indicating the HA server 9) and another IP header having an IP header that specifies the destination address (for example, a care-of address indicating FA 5). To form IP buckets. Then, in the evening, the IP packet converted into the IP packet is transmitted to the FA corresponding to the encapsulated destination address, for example, the FA 5.
  • CN 7 has issued an IP packet destined for mobile terminal 3 (see FIGS. 2 and 3). The issuance of the IP packet may be performed in response to the mobile terminal 3 accessing the CN 7 connected to the internet (IP network lb) as shown in FIG. . Alternatively, without such access or transmission request, CN 7 sends an IP packet addressed to mobile terminal 3. May be sent.
  • the IP packet from the CN 7 destined for the mobile terminal 3 is received by the IP tunnel router 10c via the network gateway 2.
  • the IP tunnel router 10c refers to the destination address of the header of the IP packet, and recognizes that this destination address is described in the destination address field of the tunnel processing information file.
  • encapsulation is performed (indicated by CUP in FIG. 3), and the encapsulated IP packet is transferred to the FA 5a.
  • 2 in Fig. 2 shows a virtual IP tunnel from IP tunnel root 10c to FA 5a.
  • each of the IP tunnel routers 10a to 10c is connected via the IP tunnel 12 based on the IP tunnel setting information without passing through the HA server 9. Forward the IP bucket to the subnet where mobile terminal 3 is located
  • the FA 5a decapsulates the force packetized IP packet into the original IP packet format (indicated by the symbol DEC in Fig. 3), and uses the identifier valid on its own subnet to identify the mobile terminal 3 Deliver the IP packet to the customer.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the IP tunnel router in the first embodiment. This operation is a subroutine that starts when any one of the IP tunnels receives an IP packet.
  • the IP tunnel When the IP tunnel receives the IP packet, it first receives the IP packet from an external interface (for example, network gateway 2, FA 5a, 5b) as shown in step ST1. Judgment whether received Refuse. Receiving from the external interface means that the source node is outside the subnet where the IP tunnel router is provided. If this judgment is negative, it means that the IP packet was received from an internal interface (for example, router 11a, 11b), in other words, the IP tunnel router was established. This means that the source node is inside the sub-net.
  • an external interface for example, network gateway 2, FA 5a, 5b
  • the IP tunnel overnight refers to the destination address in the header of the IP packet, and the destination address is used by itself. It is determined whether or not it is described in the transmission destination address field of the tunnel processing information file registered in. That is, it is determined whether or not the mobile terminal of the transmission destination is provided with a service on a subnet other than the subnet on which the IP tunnel is provided.
  • step ST2 If the determination in step ST2 is affirmative, the IP tunnel router encapsulates the received IP bucket as described above (step ST3), and then encapsulates and transmits the encapsulated IP packet. The data is transferred to the FA corresponding to the address (step ST4). Therefore, the IP packet is delivered from the FA to the destination mobile terminal located on the subnet outside the IP network 1a.
  • step ST2 determines whether the mobile terminal of the transmission destination remains on the subnet where the IP tunnel is set. If the determination in step ST2 is negative (if the mobile terminal of the transmission destination remains on the subnet where the IP tunnel is set), the IP tunnel is set to An internal interface (for example, 11a, 11b) for which the received IP packet is to be routed is determined (step ST5), and then the IP packet is transferred to the internal interface. Transfer to the face (step ST6). Therefore, an IP packet is sent to the destination mobile terminal located on the IP network la from its internal interface. Delivered.
  • An internal interface for example, 11a, 11b
  • step S T1 determines whether an IP packet is received from the internal interface. That is, when an IP packet is received from the internal interface, the IP tunnel router determines an interface to which the received IP packet is to be routed (step ST7), and thereafter, the IP tunnel Transfer the packet to the interface (step ST8) o
  • the IP tunnel routers 1 Oa to l 0 c are connected to the mobile terminal 3 located outside the IP network la without passing through the HA server 9. Forwarding packets reduces the traffic and load on HA server 9. Therefore, occurrence of bottleneck points can be avoided, smoother communication than before can be realized, and the scalability of the composite IP network is improved. Further, even if a failure occurs in the HA server 9 or the IP tunnel routers 10a to 10c, IP packets can be transferred using another node having no failure. The fault tolerance of the IP network increases. In addition, since tunnel processing is performed at IP tunnels 10a to 10c at the edge of the network, an effect such as an optimal routing can be obtained in the home network.
  • IPV 4 Internet Protocol version 4
  • IP 6 Internet Protocol version 6
  • IPV 4 an IP packet is transmitted to a mobile terminal that has moved to an external subnet from the subnet to which the mobile terminal originally belongs via an FA, but according to IPV 6, an external subnet is transmitted.
  • a temporary global address (address effective for any subnet) is assigned to the mobile terminal that has moved to the mobile terminal.
  • the temporary Gro An IP bucket is transmitted to a mobile terminal with a valor address without using an FA.
  • the temporary global address of the mobile terminal (for example, the mobile terminal 3) is notified to the HA server 9 of the virtual HA 8 to which the mobile terminal originally subscribes, and the IP tunnel In the evening, it is notified on 10a to 10c.
  • each of the IP tunnel routers 10a to 10c receives an IP packet destined for the mobile terminal, it encapsulates the IP packet and transfers it directly to the mobile terminal.
  • each IP tunnel route 10a to 10c establishes an IP tunnel between itself and the destination mobile terminal.
  • the encapsulated destination address is the temporary global address of the mobile terminal.
  • the bucket is transmitted directly from the source node to the mobile terminal.
  • Other embodiments to be described later may also be appropriately applied to the IPv6.
  • Embodiment 1 of the present invention one virtualized HA is used.
  • the present invention can be applied to a MAP (MobiliTityAnChorPoInt).
  • MAP is a virtual home agent adopted by DR i VE (Dynamic Radio for IP — Servicesin V ehicu 1 ar Env iro nments) and HM I Pv 6 (hierarchical Mobile IP v 6).
  • DR i VE Dynamic Radio for IP — Servicesin V ehicu 1 ar Env iro nments
  • HM I Pv 6 hierarchical Mobile IP v 6
  • FIG. 6 shows a flow of user data between mobile terminal 3 and CN 7 according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the mobile network and the entire composite IP network according to the second embodiment may be the same as those shown in FIG.
  • the HA server 9, the IP tunnel router 10a ⁇ : 10c, and the FAs 5a, 5b further have additional functions described later.
  • 13 denotes: a virtual reverse IP tunnel from the FA 5a to the IP tunnel route 10a.
  • the power from the FA for example, FA 5 a
  • the IP tunnel route for example, IP tunnel route 10 a
  • the other operation that is, the operation of forward communication from CN 7 to mobile terminal 3 is the same as that described in connection with Embodiment 1.
  • the mobile terminal 3 when the mobile terminal 3 detects that the mobile terminal 3 has moved from the old FA or the virtual HA 8 to the subordinate of the subnet corresponding to the new FA (for example, FA 5a), the mobile terminal 3 Terminal 3 sends a Mopile IP location registration message to FA 5a. Then, in the same manner as above, the FA 5a allocates a valid identifier on its own subnet to the mobile terminal 3 by internal processing, and transmits a second location registration message to the HA server 9 (first See Figure 3).
  • the HA server 9 Upon receiving the second location registration message, the HA server 9 updates the registration information portion for the mobile terminal 3 in its own storage according to the location registration message. In addition, the HA server 9 provides the mobile terminal 3 and the subnet to which the mobile terminal 3 is newly provided a service to all of the IP tunnels 10a to 10c located on the page of its own IP network la. Distributes the IP tunnel setting information that specifies the IP tunnel.
  • the IP tunnel setting information is stored in the home address of the mobile terminal 3. And the IP address (care-of address) indicating FA 5a. Therefore, each IP tunnel 10a ⁇ : 10c recognizes that the mobile terminal 3 is in a state of receiving service by the FA 5a. Upon receiving this IP tunnel setting information, each IP tunnel router 10a to 10c updates the tunnel processing information file in its own storage unit according to the IP tunnel setting information (Fig. 3 ET).
  • the tunnel processing information file in this embodiment includes the information for decapsulation shown in FIG. 7 in addition to the information part for encapsulation shown in FIG. 4 described in connection with Embodiment 1. With parts.
  • Each IP tunnel — 10a to 10c updates the information part for encapsulation shown in Fig. 4 when updating the tunnel processing information file, and further performs the decapsulation shown in Fig. 7 Update the information part of.
  • the tunnel processing information file has fields indicating a transmission destination address, processing contents, an encapsulated transmission destination address, and an encapsulated transmission source address.
  • the fields indicating the capsule destination address and the encapsulated source address are not used.
  • the IP address of the HA server 9 is described.
  • any one of the IP addresses of the IP tunnel router 10a, 10b, and 10c may be described.
  • the IP address (care-of address) of the FA that transmitted the second location registration message described above is described.
  • "Decapsulation" is described as the processing content.
  • the FA receives an IP packet specifying a destination existing on the external subnet, the FA encapsulates this IP packet. Specifically, the IP address (care-of address) of the FA itself is used as the encapsulated transmission source address, and the HA server 9 or 9 is used as the encapsulated transmission destination address.
  • IP packet header By adding an IP packet header using an IP address of any one of IP tunnels 10a to 10c to the IP packet, an encapsulated IP packet is generated, and the reverse IP is generated.
  • the IP packet encapsulated in the capsule destination address is transmitted using the tunnel 13. From another perspective, the IP header has a care-of address as the source address, and any of the IP addresses of the HA server 9 or the IP tunnel 10a to 10c as the destination address.
  • An IP packet having is an encapsulated IP packet.
  • the tunnel tunnel 10a to 10c refers to the packet header of the IP packet received from the external interface (for example, network gateway 2, FA 5a, 5b), and this packet header It may be determined whether the destination address described in (1) is any of the IP addresses of the HA server 9 or the IP tunnel 10a to 10c. Alternatively, the IP tunnel 10a to 10c can determine whether the source address described in the packet header of the IP packet received from the external interface is a care-of address. Good. If any of these judgments are affirmative, the IP packet is an encapsulated IP bucket, and thus the IP packet is decapsulated.
  • the external interface for example, network gateway 2, FA 5a, 5b
  • the destination address field and the source address field of the tunnel processing information file shown in FIG. 7 correspond to the force-packaged IP packet received via the reverse IP tunnel 13. Specifies the conditions for executing the decapsulation process into the data.
  • the IP tunnel route then extracts the original IP packet from the encapsulated IP packet (decompacts it) and sends it to the destination specified in the packet of the original IP packet. Forward this to the address.
  • FIG. 8 is a flowchart showing an operation of the IP tunnel in the second embodiment. It is a chart. This operation is a subroutine that starts when any of the IP tunnels—10a to 10c receives an IP packet.
  • the IP tunnel router When receiving the IP packet, the IP tunnel router first receives the IP packet from an external interface (for example, network gateway 2, FA 5a, 5b) as shown in step ST11. Determine whether you have done it. Receiving from the external interface means that the source node is outside the subnet where the IP tunnel is located. If this judgment is negative, it means that the IP packet was received from an internal interface (for example, 11a, 11b), in other words, the IP tunnel route was established. This means that the source node is inside the specified subnet.
  • an external interface for example, network gateway 2, FA 5a, 5b
  • the IP tunnel overnight refers to the destination address in the header of the IP packet, and this destination address is used by itself. It is determined whether or not it is described in the transmission destination address field of the tunnel processing information file registered in.
  • step ST12 it means that the mobile terminal of the transmission destination is provided with a service on a subnet other than the subnet on which the IP tunnel route is provided (Fig. 4 ), Or that an IP packet was received from the reverse IP tunnel 13 (see Figure 7).
  • step ST13 it is determined whether the processing content corresponding to the transmission destination address of the tunnel processing information file is described as "encapsulation” or "decapsulation”. If the processing content is “encapsulation I, the IP tunnel route is established. This means that the destination mobile terminal is provided with a service on a subnet other than the specified subnet.
  • the operation proceeds to step ST14, where the IP tunnel router encapsulates the received IP packet as described above, and then converts the encapsulated IP packet to the encapsulated destination address. (Step ST15). Therefore, the IP packet is delivered from the FA to the destination mobile terminal located on the subnet outside the IP network 1a.
  • the operation proceeds to step ST16, where the IP tunnel decapsulates the received IP packet (encapsulated IP packet) as described above, and extracts the extracted IP packet.
  • the interface to which the packet is to be routed is determined (step ST17), and then the IP packet is transferred to the interface (step ST21). Therefore, an IP packet is delivered from the interface to CN 7 connected to the IP network l b.o
  • step ST12 determines whether the mobile terminal of the destination stays on the subnet where the IP tunnel route is provided. If the determination in step ST12 is negative (when the mobile terminal of the destination stays on the subnet where the IP tunnel route is provided), the IP tunnel route is closed. Then, an internal interface (eg, router 11a, 11b) to which the received IP packet is to be routed is determined (step ST19), and then the IP packet is transferred to the internal interface. Transfer (step ST 20). Therefore, the IP packet is delivered to the destination mobile terminal located in the IP network 1a from the internal interface.
  • an internal interface eg, router 11a, 11b
  • step ST11 the operation proceeds to step ST21. That is, an IP packet is received from the internal interface. If received, the IP tunnel router determines the interface to which the received IP packet is to be routed (step ST21), and then transfers the IP packet to the interface. (Step ST 2 2
  • the FA for example, FA 5 a
  • the evening for example, the IP tunnel 10
  • a reverse IP tunnel 13 that performs encapsulation can be used. Therefore, there can be obtained an effect that the mobile IP can be applied to a network or a network in which the reverse IP packet communication from the mobile terminal 3 to the CN 7 causes an IP address violation.
  • FIG. 9 shows a composite IP network having a mobile network according to Embodiment 3 of the present invention.
  • 20 indicates MPLS (multi-protocol label switching) network
  • 20a to 20c indicate IP tunnel routes.
  • the IP network 1a and the IP tunnels 10a to 10c shown in FIG. 1 are composed of the MPLS network 20 and the IP tunnel routers 20a to 2c. Has been replaced by 0c. Other nodes are the same as those shown in FIG.
  • the virtual HA 8 includes an HA server 9 and IP tunnels 20a to 20c.
  • each node shown in FIG. 9 performs the same operation as in the above-described first and second embodiments.
  • IP tunnels 20a to 20c guarantee quality of service (QoS) in the home network (MPLS network 20). It has MPLS edge function.
  • a mobile terminal that has the MPLS network 20 as a home network including a mobile terminal (for example, mobile terminal 3) that has moved to another subnet constituting the composite IP network, has a HA server 9 Requests can be sent.
  • a QoS request may be specified, for example, in a location registration message of the Mopile IP when the mobile terminal moves to another subnet.
  • the FA of the subnet eg, FA 5a
  • the mobile terminal may transmit a QoS request to the HA server 9 at an appropriate time in accordance with RSVP (Resoucerc eeserv ati onPr ocotol).
  • the HA server 9 Upon receiving such a request, the HA server 9 updates the registration information portion of the mobile terminal 3 in its own storage unit according to the QoS request. Also, the HA server 9 sends the QoS information (QoS information) specifying the QoS request of the mobile terminal 3 to all of the IP tunnels 20 a to 20 c of its own MPLS network 20. Information). If the QoS request is included in the location registration message, the QoS information may be included in the IP tunnel setup information. As the QoS information, a traffic class, a priority, a guaranteed bandwidth, a maximum bandwidth, a guaranteed delay time, and the like can be set.
  • each IP tunnel 20a to 20c can interpret, that is, recognize the QOS request requested by the mobile terminal 3.
  • each IP tunnel 20a to 20c updates the tunnel processing information file in its own storage unit according to the QoS information. That is, the IP tunnels 20a to 20c interpret the newly specified QoS information and store the QoS in the tunnel processing information file (Figs. 4 and 7).
  • QoS guarantee function according to S information for example, MPLS Label path).
  • IP tunnel router 20a to 20c When each of the IP tunnel routers 20a to 20c receives an IP packet destined for the mobile terminal 3, the IP tunnel router 20a to 20c generates an IP packet based on the QOS guarantee function described in the tunnel processing information file. Forward. Conversely, even when an IP packet addressed to CN 7 is received from mobile terminal 3, IP tunnels 20a to 20c must forward the IP packet based on the QoS guarantee function. Can be.
  • the function for guaranteeing the QoS in the home network is not limited to the MP LS used in the present embodiment, but may be a Diff S erv (Differentiated Services), or other appropriate QoS. It may be a guarantee function, and such changes are also within the scope of the present invention.
  • FIG. 10 shows a mobile network according to Embodiment 4 of the present invention.
  • 30 indicates a buffering server (buffer).
  • This buffering server 30 is provided for handoff of each mobile terminal, and temporarily stores an IP packet encapsulated for the mobile terminal.
  • the IP network la has a buffering server 30 in addition to the HA server 9 and the IP tunnels 10a to 10c.
  • Other nodes are the same as those shown in FIG.
  • FIG. 11 is a control flowchart showing a control sequence between various nodes according to the fourth embodiment.
  • the mobile terminal (MT) 3 defines as its own location the FA 5a I It is assumed that the P address (care-of address) is registered in the HA server 9, and the IP tunnel 12 from IP tunnel 10c to FA 5a is established. Therefore, at the initial stage, as shown in FIGS. 2 and 3, the IP packet from CN 7 to mobile terminal (MT) 3 is transmitted from IP tunnel 10c by IP tunnel 12 Transferred to FA 5a, and then transferred from FA 5a to mobile terminal 3.
  • the mobile terminal 3 has moved from the subnet of the FA 5a to the subnet of the FA 5b.
  • the FA 5a makes a handoff decision, and the FA 5a sends a handoff request to the FA 5b near the mobile terminal 3.
  • FA 5b Upon receiving the handoff request, FA 5b returns a handoff notice to FA 5a, and FA 5a forwards the handoff notice to mobile terminal 3.
  • the mobile terminal 3 receives the handoff notification and transmits a location registration message.
  • the location registration message specifies a home address of the mobile terminal 3 and a buffering request to be described later.
  • the location registration message is finally delivered to the HA server 9 via FA 5a and FA 5b.
  • the no-offering request requests the additional use of the no-offering server 30 in order to prevent the loss of the IP packet addressed to the mobile terminal 3 during the hand-off.
  • the HA server 9 recognizes that the buffering server 30 should be used for transmitting the IP packet to the mobile terminal 3.
  • the HA server 9 may recognize that the buffering server 30 should use the buffering server 30 by another method.
  • the HA server 9 may be configured to use the NF based on the QOS information previously negotiated with the mobile terminal 3 using a procedure such as RS VP or the DSCP information of the Diff Server V. Ring It may be determined that the server 30 should be used.
  • the HA server 9 If the HA server 9 recognizes that the buffering server 30 should be used, the HA server 9 transmits all the IP tunnel routes 10 a to 10 c of its own IP network 1 a and the buffering server 30. Distribute the information on the announcement setting to the customer. The distribution of the buffering setting information may be performed simultaneously with the distribution of the IP tunnel setting information described in relation to the first embodiment.
  • each of the IP tunnels 10a to 10c Upon receiving the puffing configuration information, each of the IP tunnels 10a to 10c communicates with the terminating server at the end of the IP tunnel 12 of the route destined for the mobile terminal 3 as the final destination. Recognize that it is 30. Therefore, each IP tunnel router 10a to 10c uses IP address destined for mobile terminal 3 as the encapsulated destination address instead of the care-of address of FA 5a. Select the IP address of buffering server 30.
  • the buffering server 30 can accumulate the encapsulated IP packet related to the buffering setting information. That is, the IP tunnel 12 from the IP tunnel 10c to the FA 5a is changed to the IP tunnel 12 from the IP tunnel 10c to the software server 30. .
  • the mobile terminal 3 FAs 5a and 5b perform various negotiations for handoff and reset communication conditions.
  • the newly used FA 5b sends a handoff completion notification to the mobile terminal 3.
  • the mobile terminal 3 that has received the handoff end notification transmits a location registration message to the FA 5b. In this location registration message, a request for terminating the non-profiling is specified together with the home address of the mobile terminal 3.
  • this location registration message the home address of mobile terminal 3 is specified, and FA 5b internally assigns an identifier that is valid on its own subnet to the home address of mobile terminal 3 and performs another processing.
  • This second location registration message specifies a home address of the mobile terminal 3, an IP address (notice address) indicating the FA 5b, and a buffering end request. Therefore, the HA server 9 determines that the mobile terminal 3 is in a state where the mobile terminal 3 can receive a new service by the FA 5b, and that the buffering server 3 transmits the IP packet to the mobile terminal 3. Recognize that it is no longer necessary to use 0.
  • the HA server 9 Upon receiving the second location registration message, the HA server 9 updates the registration information portion of the mobile terminal 3 in its own storage according to the location registration message. In addition, the HA server 9 provides the mobile terminal 3 and the mobile terminal 3 with new services to all of the IP tunnels 10a to 10c of the own IP network 1a and the buffering server 30. Distributes IP tunnel setting information that specifies the subnet to be provided. In this IP tunnel setting information, buffering setting release information is specified. Upon receiving the buffering setting release information, the buffering server 30 reads the force packetized IP packet related to the buffering setting release information stored in the buffering server 30. And send it to the new FA 5b. In other words, a new IP tunnel 12 is temporarily established from the buffering server 30 to the new FA 5b.
  • each IP tunnel 10a to 10c can be used as an encapsulated destination address for an IP packet destined for the mobile terminal 3 and for the IP address of the buffering server 30 as an encapsulated destination address. Select the care-of address of FA 5b.
  • the IP tunnel 10c is set to the IP packet 10c.
  • the FA 5b transmits the encapsulated IP packet to the FA 5b, and the FA 5b extracts the original IP packet from the encapsulated IP packet and delivers it to the mobile terminal 3.
  • the fourth embodiment by appropriately utilizing the buffering server 30 disposed in the IP network 1a, communication that does not allow loss of IP packets is performed. In the environment, effects such as the application of Mopile IP can be obtained.
  • a single buffering server 30 is provided in the IP network 1a.
  • each of the IP tunnels 10a to 10c has a function similar to that of the IP tunneling server 10a to 10c. It is also possible to provide a fan.
  • the IP tunnel router when receiving the buffering setting information, stores the encapsulated IP packet in its own buffer, and receives the no-sofaring setting release information. The encapsulated IP packet stored in the buffer is sent to the new FA.
  • FIG. 12 shows a mobile network according to Embodiment 5 of the present invention.
  • reference numeral 40 denotes a bicast server (bicast unit).
  • the bicast server 40 is provided for handing off each mobile terminal.
  • the bicast server 40 Upon receiving the encapsulated IP packet, the bicast server 40 creates a copy of the encapsulated IP packet and sends the encapsulated IP packet to the two FAs used before and after the handoff. Send (bicast).
  • the IP network la has a bicast server 40 in addition to the HA server 9 and the IP tunnels 10a to 10c. Other nodes are the same as those shown in FIG.
  • FIG. 13 is a control flow chart showing a control sequence between various nodes according to the fifth embodiment.
  • the mobile terminal (MT) 3 registers the IP address of the FA 5a (care-of address) as its own location with the HA server 9, and the IP tunnel from the IP tunnel 10c to the FA 5a. Assume that tunnel 12 is established. Therefore, in the initial stage, as shown in FIGS. 2 and 3, the IP packet from CN 7 to the mobile terminal (MT) 3 is transmitted by the IP tunnel 12 through the IP tunnel router 10 c. Is transferred to FA 5a, and then transferred from FA 5a to mobile terminal 3.
  • the mobile terminal 3 has moved from the subnet of the FA 5a to the subnet of the FA 5b.
  • the FA 5a makes a handoff decision, and the FA 5a sends a handoff request to the FA 5b near the mobile terminal 3.
  • FA 5b Upon receiving the handoff request, FA 5b returns a handoff notice to FA 5a, and FA 5a forwards the handoff notice to mobile terminal 3.
  • the mobile terminal 3 receives the handoff notification and transmits a location registration message.
  • a later-described bicast request is specified together with the home address of the mobile terminal 3.
  • the location registration message is , And finally delivered to the HA server 9 via FA 5a and FA 5b.
  • the bicast request requests the additional use of the bicast server 40 so that the IP packet addressed to the mobile terminal 3 is transferred to the mobile terminal 3 in real time during the handoff.
  • the bicast request specifies FAs related to hand-off, that is, two FAs 5a and 5b used before and after the hand-off.
  • the HA server 9 recognizes that the Bicast server 40 should be used for transmitting the IP packet to the mobile terminal 3, and that the Bicast involves the FAs 5a and 5b.
  • the HA server 9 may recognize that the bicast server 40 should be used by another method. For example, the HA server 9 should use the bicast server 40 based on the QoS information previously negotiated with the mobile terminal 3 using a procedure such as RSVP or the DSCP information of the Diff Server. And the FA involved in the bicast may be determined.
  • the HA server 9 If the HA server 9 recognizes that the Bicast server 40 should be used, the HA server 9 transmits the Bicast setting information to all of the IP tunnel routers 10 a to 10 c of its own IP network 1 a and the Bicast server 40. Is delivered.
  • the distribution of the bicast setting information may be performed simultaneously with the distribution of the IP tunnel setting information described in relation to the first embodiment.
  • each IP tunnel router 10a to 10c Upon receiving the bicast setting information, each IP tunnel router 10a to 10c confirms that the IP tunnel 12 in the route destined for the mobile terminal 3 should pass through the bicast server 40. recognize. Therefore, for each IP tunnel router 10a to 10c, for the IP packet destined to the mobile terminal 3 as the destination address, the bicast server 40 Select an IP address O
  • the bicast server 40 can transfer the encapsulated IP packet related to the bicast setting information to both the FAs 5a and 5b related to the handoff. become able to.
  • the IP tunnel 12 from the IP tunnel router 10c to the FA 5a extends from the IP tunnel router 10c to the pycast Sano 40 and further branches to the two FAs 5a and 5b. Changed to IP tunnel 1 and 2.
  • the IP tunnel router 10c encapsulates the IP packet. Then, the encapsulated IP packet is transmitted to the Bicast server 40, and the Bicast server 40 transfers the encapsulated IP packet to the FAs 5a and 5b.
  • the mobile terminal 3 and the FAs 5a and 5b perform various negotiations for handoff and reset communication conditions.
  • the newly used FA 5b sends a handoff completion notification to the mobile terminal 3.
  • the mobile terminal 3 that has received the handoff completion notification transmits a location registration message to the HA server 9 via the FA 5b.
  • the home address of the mobile terminal 3 an IP address (care-of address) indicating FA5b, and a request for terminating the bicast are specified. Therefore, the HA server 9 is in a state where the mobile terminal 3 can receive a new service by the FA 5b and cannot use the bicast server 40 for transmitting the IP packet to the mobile terminal 3. Recognize that it is no longer necessary.
  • the HA server 9 Upon receiving the location registration message, the HA server 9 responds to the location registration message with the registration information portion of the mobile terminal 3 in its own storage unit. Update. In addition, the HA server 9 sends all of the IP tunnel routes 10 a to 10 c of its own IP network la and the bicast server 40 to the mobile terminal 3 and the mobile terminal 3 Distributes IP tunnel setting information that specifies packets. Bicast setting release information is specified in the IP tunnel setting information.
  • the bicast server 40 Upon receiving the bicast setting release information, the bicast server 40 ends the transfer of the encapsulated IP packet to the old FA 5a.
  • each IP tunnel 10a to 10c determines whether the IP packet destined for the mobile terminal 3 is the FA address, not the IP address of the Bicast server 40, as the destination address of the compressed packet. 5 Select the care-of address b. Therefore, if an IP packet is newly sent from a node (for example, CN 7) outside the IP network la to the mobile terminal 3, the IP tunnel 10c encapsulates the IP packet.
  • the FA 5b sends the encapsulated IP packet to the FA 5b, and the FA 5b extracts the original IP packet from the encapsulated IP packet and delivers it to the mobile terminal 3.
  • the mobile IP can be used. It is possible to obtain an effect such as that it can be applied.
  • the single bicast server 40 is provided in the IP network 1a.
  • a bicast unit having a function similar to each IP tunnel 10a to 10c is provided. It is also possible to provide.
  • the IP tunnel which received the bicast setting information, forwards the encapsulated IP packet to the two FAs by its own bicast unit, and when the bicast setting release information is received, it is encapsulated.
  • the IP packet sent to the new FA only.
  • the buffering server 30 of the fourth embodiment or the individual buffer may be incorporated into the Bicast server 40 or the IP network 1a of the fifth embodiment having the individual bicycle part.
  • the HA server 9 sets the communication conditions under which the loss of the IP packet is not tolerable or the delay of the IP packet is not tolerated before or before the handoff. Determine if there is. If the communication conditions do not allow loss, the HA server 9 selects the use of the buffering server 30 or individual buffers. — Bar 9 chooses to use a Bicast server 4 ⁇ or a separate Bicast section.
  • the sixth embodiment is a variation of any of the above-described embodiments, and may have any of the configurations shown in FIGS. 1, 9, 10, and 12.
  • the mobile terminal of a subscriber of a certain subnet may be provided with a mouthing service only from a specific subnet.
  • the mobile terminal 3 when the illustrated mobile terminal 3 stays on the FA 5a subnet, the mobile terminal 3 communicates with mobile terminals under a number of subnets.
  • the mobile terminal 3 may be able to communicate only with mobile terminals under a smaller number of subnets.
  • available subnet candidates are limited, and IP tunnel routers (possibly usable) related to the limited subnet are selected in advance.
  • the HA server 9 of the virtual HA 8 determines any subnet candidates where a terminal with which the mobile terminal can communicate may exist. . This determination may be made from information set by the mobile terminal 3 in the location registration message. Alternatively, before the mobile terminal 3 transmits the location registration message, the mobile terminal 3 and the HA server 9 may be connected to each other by using an RSVP or SIP (Session Initiation Protocol). Subnet candidates may be determined based on session information obtained at the time of negotiation.
  • RSVP Session Initiation Protocol
  • the HA server 9 selects an IP tunnel route (for example, only the IP tunnel routes 10a and 10c) that can be used for communication with the mobile terminal 3 based on this determination.
  • the available IP tunnel routes are directly connected to the candidate subnet (eg, only the FA 5a subnet and IP network 1b), and serve as the gateway for that subnet. It is an overnight. Thereafter, the HA server 9 transmits the IP tunnel setting information only for the selected IP tunnel (that is, the IP tunnel available for the mobile terminal 3) (see FIG. 3).
  • the IP tunnel setting information is transmitted only to the IP tunnel available to the mobile terminal, so that the HA server 9 transmits the IP tunnel configuration information to the IP tunnel overnight.
  • the effect is that the total number of control messages is reduced.
  • the seventh embodiment is a variation of any of the above-described embodiments, and may have any of the configurations shown in FIGS. 1, 9, 10, and 12. .
  • a complex IP network various types of mobile terminals can be used.
  • the communication services that can be provided to mobile terminals such as voice communication, video communication, and internet access over the Internet
  • the candidates of available subnets are limited based on the communication service that can be provided, and IP (possibly usable) IP associated with the limited subnets is limited. Select the tunnel roux beforehand.
  • the HA server 9 of the virtual HA 8 receives a location registration message from a mobile terminal (for example, mobile terminal 3), it determines a communication service that can be provided to the mobile terminal. This determination may be made from information set by the mobile terminal 3 in the location registration message. Alternatively, before the mobile terminal 3 sends the location registration message: the session information obtained when the mobile terminal 3 and the HA server 9 negotiate using a procedure such as SVP or SIP. The service to be provided may be determined based on the
  • the HA server 9 selects a subnet candidate that can provide the service based on this judgment, and according to the subnet candidate, an IP tunnel router (for example, only IP tunnel routers 10a and 10c). ) Select.
  • the IP tunnel that can be used is directly connected to the subnet candidate (for example, only the subnet of FA5a and the IP network lb), and the IP that serves as the gateway for that subnet It is Tunnel Lu. Thereafter, the HA server 9 transmits the IP tunnel setting information only to the selected IP tunnel (that is, the IP tunnel available to the mobile terminal 3) (see FIG. 3).
  • the seventh embodiment since the IP tunnel setting information is transmitted only to the IP tunnel available to the mobile terminal, transmission from the HA server 9 to the IP tunnel is performed. The effect is that the total number of control messages to be executed is reduced.
  • Embodiments 6 and 7 can be combined.
  • FIG. 14 shows a mobile network and a complex IP network according to Embodiment 8 of the present invention.
  • 50 indicates an HA server.
  • the HA server 50 has an IP tunnel function and can handle user traffic.
  • the other nodes are the same as those shown in FIG.
  • the virtual HA 8 has the HA server 50 and the IP tunnels 10a to 10c.
  • FIG. 15 is a control flowchart showing a control sequence between various nodes in the eighth embodiment.
  • the mobile terminal 3 first transmits a location registration message to the FA 5a, and the home address of the mobile terminal 3 and the IP address indicating the FA 5a (care-of address).
  • the FA 5a sends a second location registration message specifying the to the HA server 50. Therefore, the HA server 50 recognizes that the mobile terminal 3 is in a state where it can receive service by the FA 5a.
  • the HA server 50 Upon receipt of this second location registration message, the HA server 50 The registration information part of the mobile terminal 3 in the body storage unit is updated according to the location registration message. However, even when the second location registration message is received, the HA server 50 does not immediately transmit the IP tunnel setting information to the IP tunnels 10a to 10c under the HA server 50. More precisely, if there is no need to send an IP packet destined for the mobile terminal 3, the HA server 50 does not distribute the IP tunnel setting information.
  • the HA server 50 has an IP tunnel function and can handle the user traffic.
  • CN 7 issues an IP packet destined for mobile terminal 3 as the destination. (See Figures 14 and 15). This IP packet may be issued in response to the mobile terminal 3 accessing the CN 7 connected to the Internet (IP network 1b), as shown in FIG. .
  • CN 7 may transmit an IP packet to mobile terminal 3 without such access or transmission request.
  • IP tunnel router 10c refers to the destination address of the header of the IP packet, and recognizes that this destination address is not described in the destination address field of the tunnel processing information file. (See Fig. 4). At this point, since the IP tunnel has not been notified that the mobile terminal 3 has moved to 1 ⁇ a to 10 c overnight, the home address of the mobile terminal 3 is the destination of the tunnel processing information file. This is because they are not registered in the address. According to this recognition, IP tunnel router 10c transmits IP packets. Transfer to HA server 50 without encapsulation.
  • the HA server 50 powers the first IP packet (the power transmission destination address is FA5), and transmits the encapsulated IP packet to the FA5a. At this point, the IP tunnel 12 from the HA server 50 to the FA 5a is temporarily established.
  • the HA server 50 sends the mobile terminal 3 and the subnet to which the mobile terminal 3 is newly provided a service to all of the IP tunnel routers 10a to 10c of its own IP network la. Distributes the specified IP tunnel setting information.
  • each IP tunnel 10a to 10c updates the tunnel processing information file in its own storage unit according to the IP tunnel setting information (see FIG. 15). Indicated by the symbol ET).
  • the IP tunnel 10a to 10c identifies the mobile terminal 3 that caused the update. It becomes possible to transfer the IP packet as the destination via the IP tunnel. Therefore, the IP packet received from the CN 7 and having the mobile terminal 3 as the destination is the IP tunnel route 1
  • 0c is encapsulated and transferred using the IP tunnel 12 from the IP tunnel 10c to the FAs 5a and 5b.
  • each IP tunnel router 10a ⁇ : L0c is recognized. Then, each IP tunnel 10a ⁇ : L0c can automatically restore the tunnel processing information file. By automatically canceling the setting in this way, the burden on the IP tunnel routers 10a to 10c is reduced.
  • the HA server 50 establishes an IP tunnel. No information is delivered.
  • Embodiment 9 the number of control messages sent from the HA server 50 to the IP tunnels 10a to 10c can be reduced as a whole. Also, since the HA server 50 itself has an IP tunnel function and can handle user traffic, it captures IP packets destined for mobile terminals that have left their own subnet. Even so, this IP packet can be transmitted without loss.
  • Embodiment 9 the HA server 50 itself has an IP tunnel function and can handle user traffic, it captures IP packets destined for mobile terminals that have left their own subnet. Even so, this IP packet can be transmitted without loss.
  • the HA server 50 of the virtual HA 8 each time the HA server 50 of the virtual HA 8 receives a location registration message from a mobile terminal (for example, the mobile terminal 3), the HA server 50 has a Determine the candidate and the communication service that can be provided to the mobile terminal. These determinations may be made from information set by the mobile terminal 3 in the location registration message. Alternatively, using a procedure such as RSVP or SIP, based on the session information obtained when the mobile terminal 3 and the HA server 50 negotiate before the mobile terminal 3 transmits the location registration message. Subnet candidates may be determined based on the results.
  • a procedure such as RSVP or SIP
  • the HA server 50 selects a subnet candidate that can provide a communication service provided to the mobile terminal from the subnet candidates, and according to the subnet candidate, an IP tunnel route (for example, an IP tunnel route). Overnight 10a, 10c only). Thereafter, when the HA server 50 captures the first IP packet from the CN 7 destined for the mobile terminal 3, the HA server 50 handles this IP packet as in the eighth embodiment, and The IP tunnel setting information is transmitted only to the selected IP tunnel route (that is, the IP tunnel route available to the mobile terminal 3) (see FIG. 15).
  • the HA server since the IP tunnel setting information is transmitted only to the IP tunnel that can be used by the mobile terminal, the HA server The effect of reducing the total number of control messages transmitted from 50 to the IP tunnel overnight can be obtained.
  • the ninth embodiment may be further improved as described below. It is possible that an IP bucket may be received in an IP tunnel route that has not been selected from an unplanned subnet with the mobile terminal '3 that has moved to another subnet as the destination. Such IP packets are also forwarded to the HA server 50. When this IP packet is captured, the HA server 50 handles this IP packet, as well as the embodiment 8, and not only the selected IP tunnel router but also this IP packet. IP tunnel setting information is also sent to the IP tunnel router that sent the IP packet. According to this improvement, even if an IP packet is received from an unselected IP tunnel router, an appropriate IP It is possible to establish a tunnel.
  • Embodiment 10 Embodiment 10
  • FIG. 16 shows a mobile network and a composite IP network according to Embodiment 10 of the present invention.
  • 55 indicates a virtual FA (external agent)
  • 55 A indicates an FA server
  • 55 B indicates an IP tunnel router. You.
  • the load of the external agent is distributed.
  • the virtual FA 55 includes an FA server 55A and an IP tunnel router 55B. These FA server 55A and IP tunnel router 55B may be provided in one gateway.
  • the sub-network (mobile network) on which the virtual FA 55 is located has not subscribed to this sub-network, but is one of the sub-networks of the composite radio network (for example, IP network 1a).
  • a mobile terminal subscribing to eg, mobile terminal 3
  • the mobile terminal 3 Upon detecting that the mobile terminal 3 has moved to an area under the virtual FA 55, the mobile terminal 3 transmits a location registration message of the Mopile IP to the FA server 55A. Since the home address of mobile terminal 3 is specified in the location registration message, FA server 55A moves mobile terminal 3 having this home address to an area under the subnet corresponding to itself. Recognize that. '
  • the FA server 55A Upon receiving the location registration message, the FA server 55A internally assigns an identifier valid on its own subnet to the mobile terminal 3 and associates the identifier with the home address of the mobile terminal 3 to associate it with the IP tunnel. Notify Le B 5B. Further, the FA server 55 A sends another type of location registration message (second location registration message) to the HA server 9. This second location registration message specifies the home address of the mobile terminal 3 and an IP address (care-of address) indicating the IP tunnel 55B o.
  • second location registration message specifies the home address of the mobile terminal 3 and an IP address (care-of address) indicating the IP tunnel 55B o.
  • virtual HA 8 Based on the second location registration message, virtual HA 8 performs a process similar to that described in connection with the first embodiment.
  • the IP tunnel setting information specifies the home address of the mobile terminal 3 and the IP address (care-of address) indicating the IP tunnel route 55B, and the capsule The care-of address indicating the IP tunnel route 55B is used as the destination address for the encryption.
  • IP packet from the CN 7 destined for the mobile terminal 3 is received by the IP tunnel router 10c via the network gateway 2.
  • the IP tunnel 10c refers to the destination address of the header of the IP packet, performs encapsulation, and transfers the IP packet converted into a packet to the IP tunnel router 55B.
  • the IP tunnel 55B decapsulates the encapsulated IP packet into the original IP packet format and delivers the IP packet to the mobile terminal 3 using an identifier valid in its own subnet. . In this way, on the subnet to which the virtual FA 55 belongs, the IP tunnel router 55B transfers the IP packet to the mobile terminal 3 without passing through the FA server 55A.
  • the mobile terminal 3 is the transmission source. In the communication in the reverse direction to CN 7, transmission may be performed by a normal routing path, or a reverse IP tunnel (see FIG. 6) may be used. Is also good.
  • an IP packet is transmitted to a mobile terminal roaming inside the mobile network itself without passing through an external agent server.
  • the traffic and load on the external agent server Therefore, the occurrence of bottleneck points can be avoided, smoother communication than before can be realized, and the scalability of the composite IP network is improved.

Description

明 細 書 移動体ネッ トワーク
技術分野
この発明は、 移動体ネッ トワークに関するものである。 背景技術
複合 I Pネッ トワークを構成する一つのサブネ ヅ トから他のサブネッ トに I P (イ ン夕一ネッ トプロ トコル) ァ ドレスを持った移動端末が移 動した場合に、 移動端末がセッシヨンを中断する事なく通信を維持する 方法として、 モパイル I Pが提唱されている。 モバイソレ I Pは、 I E T F ( I n t e r n e t E ng i n e e r i n g T a s k F o r e e : イ ン夕一ネッ ト技術特別調査会) の: R F C (R e qu e s t f o r C omme n t : イ ンターネ ヅ トに関する情報を伝える文書) 2 0 02に規定されている。
モパイル I Pを使用した移動体ネッ トワークの例を第 1 7図に示す。 図において、 1 a, 1 bは I Pネッ トワーク、 2はネッ トワークゲー ト ウェイ、 3は移動端末、 4 a, 4 bは基地局、 5は外部エージェン ト ( FA) ^ 6はホームエージェン ト (HA) 、 7は通信ノード (CN) を 示す。
I Pネッ トワーク l a, l bは一つの複合 I Pネッ トワークを構成す る別個の I Pネッ トワークであり、 それそれ異なるプロ トコルで運用さ れる。 各 I Pネッ トワーク l a, l bは複数のルー夕を有する。 図示の I Pネッ トワーク l bはイ ン夕一ネッ 卜であると想定する。 I Pネッ ト ワーク 1 a, 1 bはこれらをインターワークさせるネッ トワークゲー ト ウェイ 2 によつて相互接続されている。
図示の移動端末 3は、 I Pネッ トワーク 1 aに加入した移動端末の一 つであり、 平常時は I Pネッ トワーク 1 aからサービスを提供される。 換言すれば、 I Pネッ トワーク l aは、 図示の移動端末 3にとつてのホ 一ムネヅ トワークすなわちホーム ドメイ ンである。 移動端末 3は、 モバ ィル I Pに従って通信を行う機能を備えており、 複合 I Pネッ トワーク の他の I Pネッ トワークに移動してもサービスの提供を受けうる。
F A 5は、 複合 I Pネッ トワークを構成するさらに他のサブネッ トに 所属し、 自身のサブネッ トに他のサブネッ トから移動した移動端末に自 身のサブネ ッ ト専用のア ド レス (気付けァ ド レス) を付与する。 図示の 基地局 4 a , 4 bは、 F A 5 と同一のサブネッ トに所属する。 第 1 7図 では一つの F A 5 しか描かれていないが、 実際の複合 I Pネッ トワーク では、 より多くのサブネッ トが I Pネッ トワーク 1 aに接続されている モパイル I Pによれば、 移動端末 (例えば移動端末 3 ) のホーム ドメ イン ( I Pネッ トワーク 1 a ) 内に H A 6が配置され、 I Pネッ トヮー ク 1 aの配下の移動端末にはこのホーム ドメイ ンで利用可能な I Pア ド レス (ホームア ドレス) が固定的に割り当てられる。 移動端末 3の格納 部 (図示せず) は自身のホームア ドレスを格納し、 H A 6の格納部 (図 示せず) は、 そのサブネッ トに加入した全ての移動端末のホームァ ドレ スを格納する。 また、 移動端末が他のサブネッ トによってサービスの提 供を受ける位置に移動した場合には、 移動端末 3の位置として、 移動端 末 3が存在する F A 5のア ドレスが H A 6 によって管理される。 このた め'、 移動端末 3が旧 F Aまたは H A 6から新 F A 5の配下のェリアに移 動したことを検出すると、 移動端末 3は自身の移動先アドレスとして新 F A 5 を示すア ド レス (気付ア ドレスと呼ばれる) を、 新 F A 5経由で HA 6に登録する。
I Pネヅ トワーク l bにリ ンク した CN 7が移動端末 3に I Pパケヅ トを送信する場合、 移動端末 3のホームア ドレス宛てのパケッ トは移動 端末 3の気付ァドレスを管理している H A 6によって捕捉される。 する と、 H A 6は I P トンネルを通して、 捕捉した I Pパケッ トを登録され た: FA (第 1 7図では FA 5 ) に転送する。 ここで、 I P トンネルを介 した転送とは、 H Aが受信した I Pパケッ トを、 送信元ァ ドレス ( H A 6自体を示す I Pア ドレス) と送信先ア ドレス (FA 5を示す気付けァ ドレス) を指定した I Pへッダを有する他の形式の I Pパケヅ トにカブ セル化し、 これを F Aまで転送することをいう。 F Aはカプセル化され た I Pパケッ トを受信すると、 ここから元の I Pパケッ トを取り出し、 送信先の移動端末 3まで転送する。 この機構によ りモパイル I Pでは移 動端末 3の移動透過性を実現している。
逆に、 移動端末 3から CN 7への I Pバケツ ト送信を実現する方法に は、 通常のルーティ ング経路で送信する方法と、 FAと HA間の トンネ ルを介して送信する方法とがある (後者はリバース トンネルと呼ばれる
) o
従来の移動体ネッ トワークは以上のように構成されているので、 以下 に説明するように H Aに負荷が集中するなどの課題があった。
H A 6はモパイル I Pのシグナリ ング処理 (例えば送信先に対する発 呼) およびユーザパケッ トの I P トンネル転送処理を行う機能を持った め、 ここに トラフィ ヅクおよび負荷が集中する。 FAは移動端末 3が移 動可能なエリアに応じて複数分散できるが、 HAは各ホーム ドメイ ン ( つま り各サブネッ ト) に必ず一つのみ設置されるため、 さらに負荷が集 中する。 このため HAはネッ トワークのボトルネックになりやすく、 ま たネッ トワークの障害耐性が弱くなる。 また、 サブネッ トを増やすたび に、 各 H Aの負荷が増えるので、 複合 I Pネッ トワークのスケ一ラビリ ティ上の問題が生じる。
このような負荷の集中の問題は、 H A 6への移動端末の口一ミ ングの 報告、 送信先へのパケッ トのデカプセル化およびパケッ トの転送を行う F A 5 についても起こ り うる。
また、 基本的に移動端末に向けた I Pバケツ トは H Aを介して F Aに 送信されるため、 第 1 7図に示すような三角ルーティ ングが発生するこ とがある。 よ り具体的には、 移動端末から C N 7へ向けた I Pパケッ ト は、 H Aを通る リバ一ス トンネルを利用せずに、 F A 5から一つ以上の ル一夕を介してネッ トワークゲートウェイ 2 に送信される。 このよう に 送信の方向によって経路が異なることによ り、 順方向と逆方向で遅延時 間が異なり、 トラブルが生ずる場合がある。 発明の開示
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、 一つ の装置への負荷の集中を回避できる移動体ネッ トワークを得ることを目 的とする。
この発明に係る移動体ネッ トワークは、 複合 I Pネッ トワークを構成 する一つのサブネッ トである移動体ネッ トワークであって、 この移動体 ネッ トワークに加入している複数の移動端末の識別子を管理するホーム エージヱン トサーバと、 複数の I P トンネルルー夕とを備えており、 前 記ホームエージェン トサーバは、 各移動端末が前記複合 I Pネッ トヮー クを構成する他のサブネッ トに移動したときに、 前記移動端末への送信 に必要な送信先情報を前記移動端末から受け付けて、 前記移動端末と前 記送信先情報を指定する I P トンネル設定情報を前記複数の I P トンネ ルル一夕に配信し、 前記複数の I P トンネルルー夕の各々は、 前記移動 端末を送信先とする I Pパケッ トを受信すると、 前記ホームエージェン トサーバを介さずに、 前記 I P トンネル設定情報に基づいて前記 I Pパ ケッ トを転送するものである。
このことによって、 移動体ネッ トワークの外部に所在する移動端末に 対して、 ホームエージェン トサーバを介さずに、 I P トンネルル一夕が I Pパケヅ トを転送するので、 ホームエージェン トサーバのトラフィ ッ クおよび負荷が軽減する。 従って、 ボトルネックポイ ン トの発生が回避 でき、 従来よ り も円滑な通信が実現され、 複合 I Pネッ トワークのスケ —ラビリティ も改善される。 また、 ホームエージェン トサーバまたは I P トンネルルー夕のいずれかに障害が発生しても、 他の障害のないノー ドを利用して I Pパケヅ トの転送が実現できるので、 モパイル I Pネッ トワークの障害耐性が強くなる。
この発明に係る移動体ネッ トワークは、 一つの形態において、 I P ト ンネルル一夕の各々は、 ホームエージェン トサーバから I P トンネル設 定情報を受信すると、 前記 I P トンネル設定情報に対応する移動端末に 由来するカプセル化された I Pパケッ トをデカプセル化するのに必要な 情報を自身に登録するものである。 このことによって、 移動端末からの 逆方向の通信において、 力プセル化を行う リバース I P ト ンネルを利用 することができる。 従って、 移動端末からの逆方向の I Pパケッ ト通信 が I Pァ ドレス違反を引き起こすようなネッ 卜ワークにおいてもモバイ ル I Pが適用可能となるなどの効果が得られる。
この発明に係る移動体ネッ トワークは、 一つの形態において、 I P ト ンネルルー夕の各々は、 サービス品質を保証する機能を有しており、 ホ
—ムエージェン トサーバは、 複合 I Pネッ トワークを構成する他のサブ ネッ トに移動した各移動端末からサービス品質に関する要求を受け付け て、 前記サービス品質に関する要求を指定するサービス品質情報を前記 複数の I P トンネルル一夕に配信し、 前記複数の I P トンネルル一夕の 各々は、 前記移動端末を送信先とする I Pパケッ トを受信すると、 前記 サービス品質情報に基づいて前記 I Pパケッ トを転送するものである。 このことによって、 サービス品質を考慮した I P トンネルフローが設定 可能となる。
この発明に係る移動体ネッ トワークは、 一つの形態において、 I Pパ ケッ トを一時的に蓄積する少なく とも一つのバッ フ ァをさらに備えてお り、 ホームエージェン トサーバは、 移動端末のハン ドオフの契機を認識 すると、 前記移動端末を最終送信先とする I Pパケッ トを受信したなら 各 I P ト ンネルル一夕が前記 I Pパケヅ トを前記バッファに蓄積するよ うに、 前記各 I P トンネルルータおよび前記バッファを制御し、 前記ホ
—ムエージェン トサーバは、 移動端末のハン ドオフの終了を認識する と
、 前記バッファに蓄積された前記 I Pパケッ トを前記バッファから転送 するように前記バッ フ ァを制御するとともに、 前記移動端末を送信先と する I Pパケッ トを受信したなら I P トンネルルー夕の各々が、 前記ホ —ムエージヱン トサーバを介さずに、 I P トンネル設定情報に基づいて 前記 I Pパケッ トを転送するように前記各 I P ト ンネルルータを制御す るものである。 このことによって、 移動体ネッ トワーク内に配置された バヅ フ ァを適宜活用することで、 I Pパケッ トのロスが許されないよう な通信環境においてもモパイル I Pが適用可能となる。
この発明に係る移動体ネッ トワークは、 一つの形態において、 I Pパ ケヅ トを受信すると、 そのコピーを作成し、 I Pパケッ トおよびコピー をそれそれ別の経路で送信可能なバイキャス ト部をさらに備えており、 ホームエージヱン トサーバは、 移動端末のハン ドオフの契機を認識する と、 前記移動端末を最終送信先とする I Pパケッ トを受信したなら各 I P トンネルル一夕が前記 I Pパケッ トを前記バイキャス ト部によって送 信するように、 前記各 I P トンネルルー夕および前記バイキャス ト部を 制御し、 前記バイキャス ト部は、 前記ホームエージェン トの制御に従つ て、 ハン ドオフの前後で利用される二つの経路で前記 I Pパケッ トおよ びそのコピーを送信し、 前記ホームエージェン トサーバは、 移動端末の ハン ドオフの終了を認識すると、 前記バイキャス ト部への I Pパケッ ト の転送を終了するように前記各 I P トンネルルー夕を制御するとともに 、 前記移動端末を送信先とする I Pパケッ トを受信したなら I P トンネ ルル一夕の各々が、 前記ホームエージェン トサーバを介さずに、 I P ト ンネル設定情報に基づいて前記 I Pパケッ トを転送するように前記各 I P トンネルルー夕を制御するものである。 このことによって、 I Pパケ ッ トの遅延が許され ¾いような通信環境においてもモパイル I Pが適用 可能となる。
この発明に係る移動体ネッ トワークは、 一つの形態において、 ホーム エージェン トサーバが移動端末から受信した制御情報に基づいて、 前記 移動端末が利用可能なサブネッ ト候補を選択し、 前記サブネッ ト候補に 関連する I P トンネルルー夕を選択し、 選択された I P トンネルル一夕 に I P トンネル設定情報を送信するものである。 このことによって、 移 動端末が利用しうる I P トンネルルー夕のみに I P トンネル設定情報を 送信するので、 ホームェ一ジェン トサーバから I P トンネルルー夕へ送 信される制御メ ッセージの全体の数が削減される。
この発明に係る移動体ネッ トワークは、 一つの形態において、 ホーム エージェン トサーバが移動端末から受信した制御情報に基づいて、 前記 移動端末に提供されうる通信サービスを判断し、 前記通信サービスを提 供可能なサブネツ ト候補を選択し、 前記サブネッ ト候補に関連する I P トンネルル一夕を選択し、 選択された I P トンネルルー夕に I P トンネ ル設定情報を送信するものである。 このことによって、 移動端末が利用 しうる I P トンネルルー夕のみに I P トンネル設定情報を送信するので 、 ホームエージヱン トサーバから I P トンネルルー夕へ送信される制御 メ ヅセージの全体の数が削減される。
この発明に係る移動体ネ ヅ トワークは、 一つの形態において、 ホーム エージェン トサーバは、 複合 I P ネ ヅ トワークを構成する他のサブネ ヅ トに移動した移動端末を送信先とする I Pパケッ トを捕捉するまで、 I P トンネル設定情報を前記複数の I P トンネルル一夕に配信しないもの である。 このことによって、 移動体ネッ トワークから立ち去った移動端 末を送信先とする I Pバケツ トの送信の必要性がなければ、 ホームエー ジェン トサ一バは I p トンネル設定情報を配信することはない。 従って 、 ホームエージェン トサーパから I P トンネルル一夕に送信する制御メ ヅセージの数を全体として削減できる。
この発明に係る移動体ネッ トワークは、 一つの形態において、 ホーム エージェン トサーバは、 複合 I Pネッ トワークを構成する他のサブネヅ トに移動した移動端末を送信先とする I Pパケッ トを捕捉すると、 送信 先情報に基づいて前記 I Pパケッ トを転送するものである。 このことに よって、 自己のサブネッ トから立ち去った移動端末を送信先とする I P バケツ トを捕捉しても、 この I Pバケツ トを損失することなく転送する ことができる。
この発明に係る移動体ネッ トワークは、 一つの形態において、 ホーム エージェン トサーバは、 移動端末から受信した制御情報に基づいて、 前 記移動端末が利用可能なサブネッ ト候補を選択し、 前記サブネッ ト候補 に関連する I P トンネルルータを選択し、 選択された I P トンネルルー 夕に I P トンネル設定情報を送信するものである。 このことによって、 移動端末が利用しうる I P トンネルルータのみに I P トンネル設定情報 送信するので、 ホームエージェン トサーバから I P トンネルル一夕へ 送信される制御メ ッセージの全体の数が削減される。
この発明に係る移動体ネッ トワークは、 一つの形態において、 ホーム エージェン トサーバは、 選択されなかった I P トンネルルー夕から他の サブネッ トに移動した移動端末を送信先とする I Pパケッ トを捕捉する と、 前記 I P トンネルルー夕に I P トンネル設定情報を送信するもので ある。 このことによって、 選択されなかった I P トンネルルー夕から I Pパケッ トを受信した場合にも、 適切な I P トンネルを確立することが 可能である。
この発明に係る移動体ネッ トワークは、 別の形態では、 複合 I Pネッ トワークを構成する一つのサブネッ トである移動体ネッ トワークであつ て、 この移動体ネッ トワークに加入していないが、 この移動体ネッ トヮ —クからサービスの提供を受ける移動端末の識別子を管理する外部エー ジェン トサーバと、 I P トンネルルータとを備えており、 前記外部エー ジヱン トサーバは、 移動端末が前記複合 I Pネッ トワークを構成する他 のサブネッ トからこの移動体ネッ トワークに移動したときに、 前記移動 端末への送信に必要な送信先情報を前記移動端末が本来加入しているサ ブネッ トに送信し、 前記 I P トンネルルー夕は、 前記移動端末を送信先 とする I Pパケッ トを受信すると、 前記外部エージェン トサーバを介さ ずに、 前記 I Pバケツ トを前記移動端末に転送するものである。 このこ とによって、 移動体ネッ トワーク自身の内部にローミ ングした移動端末 に対して、 外部エージェン トサ一バを介さずに、 I P トンネルル一夕が I Pパケッ トを転送するので、 外部エージェン トサーバの トラフィ ヅク および負荷が軽減する。 図面の簡単な説明
第 1図は、 この発明の実施の形態 1における移動体ネッ トワークの構 成を示す概略図である。
第 2図は、 この発明の実施の形態 1におけるユーザ I Pパケッ トの流 れ (ユーザプレーンデータの流れ) を示す概略図である。
第 3図は、 この発明の実施の形態 1における各種ノード間の制御シ一 ケンスを示す制御フロー図である。
第 4図は、 この発明の実施の形態 1における ェ P トンネルル一夕に設 定される トンネル処理情報フアイルを視覚化して示す図表である。
第 5図は、 この発明の実施の形態 1における I P トンネルルー夕が I Pパケッ トを受信した時の動作を示すフローチャートである。
第 6図は、 この発明の実施の形態 2に係るリバース トンネリングを適 用したときのユーザ I Pパケッ トの流れを示す概略図である。
第 7図は、 この発明の実施の形態 2における I P トンネルル一夕に設 定される トンネル処理情報フアイルの内容の一部を視覚化して示す図表 である。
第 8図は、 この発明の実施の形態 2における I P トンネルル一夕が I Pパケッ トを受信した時の動作を示すフロ一チヤ一トである。
第 9図は、 この発明の実施の形態 3における移動体ネッ トワークの構 成を示す概略図である。
第 1 0図は、 この発明の実施の形態 4における移動体ネッ トワークの 構成を示す概略図である。
第 1 1図は、 この発明の実施の形態 4における各種ノード間の制御シ 一ケンスを示す制御フロー図である。
第 1 2図は、 この発明の実施の形態 5における移動体ネヅ トワークの 構成を示す概略図である。
第 1 3図は、 この発明の実施の形態 5における各種ノード間の制御シ —ケンスを示す制御フロー図である。 第 1 4図は、 この発明の実施の形態 8における移動体ネッ トワークの 構成を示す概略図である。
第 1 5図は、 この発明の実施の形態 8における各種ノード間の制御シ —ケンスを示す制御フロー図である。
第 1 6図は、 この発明の実施の形態 1 0における移動体ネッ トワーク の構成を示す概略図である。
第 1 7図は、 従来のモパイル I Pネッ トワークの動作を示す図である
発明を実施するための最良の形態
以下、 この発明をより詳細に説明するために、 この発明を実施するた めの最良の形態について、 添付の図面に従って説明する。
実施の形態 1.
第 1図はこの発明の実施の形態 1による移動体ネッ トワークを有する 複合 I Pネッ トワークを示す。 図において、 l a, l bは I Pネッ トヮ —ク、 2はネッ トワークゲートウェイ、 3は移動端末、 4 a, 4 b , 4 cは基地局、 5 a, 5 bは外部エージェン ト (FA) 、 7は通信ノード ( C N ) s 8は仮想ホームエージェン ト ( H A) 、 9はホームェ一ジェ ン ト (HA) サーバ、 1 0 a〜: L O cは I P トンネルル一夕、 l l a, 1 1 bはルー夕を示す。
I Pネヅ トワーク 1 a, l bは一つの複合 I Pネッ トワークを構成す る別個の I Pネッ トワークであり、 それそれ異なるプロ トコルで運用さ れる。 各 I Pネッ トワーク l a, l bは複数のルー夕を有する。 図示の I Pネッ トワーク l bはインターネッ トであると想定する。 I Pネッ ト ワーク 1 a, l bはこれらをインターワークさせるネッ トワークゲート ウェイ 2によって相互接続されている。 図示の移動端末 3は、 I Pネッ トワーク 1 aに加入した移動端末の一 つであり、 平常時は I Pネッ トワーク l aからサービスを提供される。 換言すれば、 I Pネッ トワーク l aは、 図示の移動端末 3にとつてのホ —ムネ ヅ トワークすなわちホーム ドメイ ンである。 移動端末 3は、 モバ ィル I Pに従って通信を行う機能を備えており、 複合 I Pネッ トワーク の他の I Pネッ トワークに移動してもサービスの提供を受けうる。
F A 5 a , 5 bは、 複合 I Pネッ トワークを構成するさらに他のサブ ネッ 卜にそれそれ所属し、 自身のサブネッ トに他のサブネッ トから移動 した移動端末に自身のサブネッ ト専用のア ドレス (気付けア ドレス) を 付与する。 FA 5 a, 5 bは、 各サブネッ トの制御設備、 例えば、 I P ネッ トワーク 1 bと各サブネッ トとを相互接続してこれらをインターヮ —クさせるネッ トワークゲ一 トウエイに設けられている。
図示の基地局 4 a, 4 bは、 F A 5 aと同一のサブネッ トに所属し、 基地局 4 cは FA 5 bと同一のサブネッ トに所属する。 第 1図では二つ の FA 5 a, 5 bしか描かれていないが、 この複合 I Pネッ トワークで は、 より多くのサブネッ 卜が I Pネ ヅ トワーク 1 aに接続されていても よい。
この実施の形態 1によれば、 移動端末 (例えば移動端末 3 ) のホーム ドメイ ン ( I Pネッ トワーク 1 a ) 内に仮想 H A 8が設けられている。 仮想 H A 8は、 H Aサーバ 9および複数の I P ト ンネルル一夕 1 0 a〜 1 0 cを備える。 HAサーバ 9は、 I E T Fが規定した M E G A C 0 ( Mu l t ime d i a G a t ewa y C o n t r o l P r o t o c o l) で記述された Me d i a G a t ewa y C o n t r o l l •e r (MG C) に類似の機能を有しており、 I P トンネルルー夕 1 0 a 〜 1 0 cは Me d i a G a t ewa y (MG) に類似の機能を有する 。 H Aサーバ 9と I P トンネルルー夕 1 0 a〜 : L 0 cとの関係は、 I E T Fが規定した ME GAC O (RF C 3 0 1 5 ) に準拠した通信と類似 した通信を実現する。
この I Pネヅ トワーク 1 aには、 I Pパケッ トを転送する複数のル一 夕 1 0 a〜; L O c , 1 1 a, 1 1 bが設けられているが、 I P トンネル ル一夕 1 0 a〜 1 0 cは、 他のサブネヅ トの制御設備すなわち F A 5 a , 5 bおよびネッ トワークゲ一トウヱイ 2に直接接続されている。 すな わち I P トンネルルー夕 1 0 a〜 l 0 cは、 この移動体ネヅ トワークす なわち I Pネッ トヮ一ク 1 aのエッジに位置しており、 I Pネッ トヮ一 ク 1 a以外のサブネヅ 卜からの I Pパケヅ トを他のル一夕に転送した り 、 他のル一夕からの I Pパケヅ トを I Pネヅ トワーク 1 a以外のサブネ ッ トに転送したりする。
他方、 ルー夕 l l a, l i bは、 I Pネッ トワーク l aに現在所在す る移動端末からの I Pパケッ トを他のル一夕に転送したり、 他のルー夕 からの I Pパケッ トを I Pネッ トワーク l aに現在所在する移動端末に 転送したりする。 ただし、 このようなルー夕 1 1 a, 1 1 bの機能を I P トンネルル一夕 1 0 a〜 l 0 cも備えていてよい。
I Pネッ トワーク 1 aの配下の移動端末にはこのホーム ドメイ ンで利 用可能な I Pア ドレス (ホームア ドレス) が固定的に割り当てられる。 移動端末 3の格納部 (図示せず) は自身のホームア ドレスを格納し、 H Aサーバ 9の格納部 (図示せず) は、 そのサブネッ トに加入した全ての 移動端末のホームァ ドレスを格納する。
また、 移動端末が他のサブネッ トによってサービスの提供を受ける位 置に移動した場合には、 移動端末 3の位置として、 移動端末 3が存在す る FA 5のア ドレスが仮想 HA 8の全体によつて管理される。 このため 、 移動端末 3が旧 FAまたは仮想 HA 8から新 FA (例えば FA 5 a) の配下のェリアに移動したことを検出すると、 移動端末 3は自身の移動 先ア ドレスとして新 FA 5 aを示すア ドレス (気付ァ ドレスと呼ばれる ) を、 新 F A 5 a経由で仮想 H A 8の H Aサーバ 9に登録する。 HAサ —バ 9は、 その気付けア ドレスを I P トンネルル一夕 1 O a〜 l 0 cの 全てに通知する。 I P ト ンネルル一夕 1 O a〜 l 0 cの各々の格納部は 、 I Pネッ トワーク 1 aから他のサブネッ トに移動した移動端末の気付 けァ ドレスを格納する。
次に動作について説明する。 以下の説明では、 実施の形態 1における 各種ノード間の制御シーケンスを示す制御フロー図である第 3図を参照 する。 以卞に説明する動作は、 I Pv 4 ( I n t e r n e t P r o t o c o l v e r s i o n 4 ) のモバイノレ I Pに準拠するものとする 今、 移動端末 (MT) 3が旧 FAまたは仮想 HA 8から新 FA (例え ば F A 5 a ) に対応するサブネヅ トの配下のエリアに移動したと仮定す る。 新 FA 5 aの配下のエリアに移動したことを検出すると、 移動端末 3はモパイル I Pの位置登録メ ッセージを FA 5 aに送信する。 この位 置登録メ ッセージには、 移動端末 3のホームァドレスが指定されている ので、 F A 5 aはこのホームァ ドレスを持つ移動端末 3が自身に対応す るサブネヅ トの配下のェ リァに移動したことを認識する。
この位置登録メ ッセ一ジを受け取ると、 FA 5 aは、 自身のサブネ ヅ トで有効な識別子を移動端末 3に内部処理で割り当てるとともに、 別の タイプの位置登録メ ッセージ (第 2の位置登録メ ッセージ) を HAサー バ 9に送信する。 この第 2の位置登録メ ッセージは、 移動端末 3のホー ムア ドレスと FA 5 aを示す I Pア ドレス. (気付けア ドレス) を指定す る。 従って、 H Aサーバ 9は、 移動端末 3が FA 5 aによ りサービスを 受けうる状態である.ことを認識する。
この第 2の位置登録メ ッセージを受け取ると、 HAサーバ 9は、 自身 の格納部内の移動端末 3に関する登録情報部分をこの位置登録メ ッセ一 ジに応じて更新する。 また、 HAサーバ 9は、 自身の I Pネッ トワーク 1 aのエッジに位置する I P トンネルル一夕 1 0 a〜 l 0 cの全てに、 移動端末 3と移動端末 3が新たにサ一ビスの提供を受けるサブネッ トを 指定する I P トンネル設定情報を配信する。
よ り具体的には、 I P トンネル設定情報は、 移動端末 3のホームア ド レスと、 FA 5 aを示す I Pア ドレス (気付けア ドレス) とを指定する 。 従って、 各 I P トンネルルー夕 1 0 a〜: 1 0 cは、 移動端末 3が F A 5 aによりサービスを受けうる状態であることを認識する。 この I P ト ンネル設定情報を受け取ると、 各 I P トンネルル一夕 1 0 a〜 1 0 cは 、 自身の格納部内の トンネル処理情報フアイルをこの I P トンネル設定 情報に応じて更新する (第 3図に符号 E Tで示す) 。
第 4図はこの発明の実施の形態 1における I P トンネルルー夕 1 0 a 〜 1 0 cに設定される トンネル処理情報フアイルを視覚化して示す図表 である。 第 4図に示すように、 トンネル処理情報ファイルは、 送信先ァ ドレス、 処理内容、 カプセル化送信先ア ドレスおよびカプセル化送信元 ァ ドレスを示す各フィ一ル ドを有する。 送信先ァ ドレスとしては、 I P ネッ トワーク 1 aに加入しているが、 現在ほかのサブネッ トでサービス の提供を受けている移動端末 (例えば移動端末 3 ) めホームア ドレスが 言己述される。
処理内容としては 「カプセル化」 が記述される。 カプセル化送信先ァ ドレスとしては、 各移動端末 (例えば移動端末 3 ) がサービスを受ける サブネッ トの F A (例えば FA 5 a) の気付けァ ドレスが記述される。 力プセル化送信元ァ ドレスとしては、 この トンネル処理情報フアイルを 生成する I P トンネルル一夕 1 0 a, 1 0 bまたは 1 0 c自身の I Pァ ドレスが記述される。 カプセル化送信元ア ドレスとしては、 I P トンネ ルル一夕 1 0 a, 1 0 b, 1 0 cの I Pア ドレスに限らず、 HAサーバ 9の I Pア ドレスを用いてもよい。 さらに トンネル処理情報フアイルは 、 送信元ア ドレスのフィール ドも有するが、 このフィール ドは利用され ない。
トンネル処理情報ファィルの送信先ァドレスフィール ドは、 力プセル 化を用いた トンネル処理を実行する条件を規定する。 すなわち、 I P ト ンネルルー夕 1 0 a〜 1 0 cがいずれかの外部のノードから受信した I Pパケッ トの送信先ァドレスが、 トンネル処理情報ファィルの送信先ァ ドレスフィ一ル ドに記述されている場合には、 I P トンネルルー夕 1 0 a〜 1 0 cは、 カプセル化を用いた トンネル処理を実行する。
この トンネル処理においては、 I P ト ンネルル一夕 1 0 a〜 1 0 cの 各々は、 受信した I Pパケッ トを、 力プセル化送信元ァ ドレス ( I P ト ンネルル一夕 1 0 a, 1 O bまたは 1 0 c自体を示す I Pアドレスまた は HAサーバ 9を示す I Pア ドレス) と力プセル化送信先ァ ドレス (F A、 例えば F A 5を示す気付けア ドレス) を指定した I Pヘッダを有す る他の形式の I Pバケツ トに力プセル化する。 そして、 I P トンネルル —夕は、 力プセル化された I Pパケッ トをカプセル化送信先ァ ドレスに 対応する FA、 例えば FA 5に送信する。
従って、 各 I P トンネルルー夕 1 0 a〜 1 0 cで トンネル処理情報フ ァィルが更新されると、 その更新の起因となつた移動端末 3へ I P ト ン ネルを利用した I Pバケツ トの転送が可能になる。 今、 C N 7が移動端 末 3を送信先とする I Pパケッ トを発行したと仮定する (第 2図および 第 3図参照) 。 この I Pパケッ トの発行は、 第 3図に示すように、 移動 端末 3がイ ン夕一ネッ ト ( I Pネッ トワーク l b) に接続された CN 7 にアクセスしたことに応じて行われてもよい。 あるいは、 そのようなァ クセスまたは送信要求なしに、 C N 7が移動端末 3に宛てて I Pパケッ トを送信してもよい。
移動端末 3を送信先とする C N 7からの I Pパケッ トは、 ネッ トヮー クゲー トウェイ 2を介して I P トンネルルー夕 1 0 cに受信される。 I P トンネルルー夕 1 0 cは、 I Pパケヅ トのヘッダの送信先ア ドレスを 参照し、 この送信先ァ ドレスが トンネル処理情報フアイルの送信先ァ ド レスフィール ドに記述されていることを認識し、 カプセル化を行って ( 第 3図に符号 C U Pで示す) 、 カプセル化された I Pパケッ トを FA 5 aに転送する。 第 2図の 1 2は I P トンネルルー夕 1 0 cから FA 5 a までの仮想的な I P トンネルを示す。 このようにして、 I Pネッ トヮー ク l aにおいては、 HAサーバ 9を介さずに、 I P トンネルルー夕 1 0 a〜 1 0 cの各々が I P トンネル設定情報に基づいて、 I P トンネル 1 2を介して移動端末 3が所在するサブネッ トに I Pバケツ トを転送する
F A 5 aは、 力プセル化された I Pパケッ トを元の I Pパケッ トの形 式にデカプセル化し (第 3図に符号 D E Cで示す) 、 自身のサブネッ ト で有効な識別子を用いて移動端末 3に I Pパケッ トを届ける。
この実施の形態では、 逆に、 移動端末 3から CN 7へ I Pパケッ トを 送信するには、 通常のルーティ ング経路で送信する方法を採ることがで きる
第 5図は、 実施の形態 1における I P トンネルルー夕の動作を示すフ 口—チャー トである。 この動作は、 I P トンネルル一夕 1 0 a〜 : L O c のいずれかが I Pパケッ トを受信した時に開始するサブルーテイ ンであ る
ェ P トンネルルー夕は、 I Pパケッ トを受信すると、 まずステップ S T 1に示すように、 その I Pパケッ トを外部イ ン夕フェース (例えばネ ヅ トワークゲー トウェイ 2、 F A 5 a, 5 b ) から受信したのか否か判 断する。 外部ィ ン夕フェースから受信したとは、 その I P ト ンネルルー 夕が設けられているサブネッ トの外部に送信元ノー ドがあるという意味 である。 この判断が否定的であるならば、 その I Pパケッ トを内部ィ ン タフヱ一ス (例えばルー夕 1 1 a, 1 1 b ) から受信したという意味、 換言すればその I p トンネルルー夕が設けられているサブネッ 卜の内部 に送信元ノー ドがあるという意味である。
外部ィ ン夕フェースから I Pパケッ トを受信した場合には、 ステップ S T 2で、 I P トンネルル一夕は、 I Pパケッ トのヘッダの送信先ア ド レスを参照し、 この送信先ァ ドレスが自身に登録された トンネル処理情 報フアイルの送信先ァ ドレスフィ一ル ドに記述されているか否か判断す る。 すなわち、 その I P トンネルル一夕が設けられているサブネッ ト以 外のサブネッ 卜で、 送信先の移動端末がサービスの提供を受けているか 否か判断する。
ステップ S T 2の判断が肯定的であれば、 I P トンネルルー夕は、 受 信した I Pバケツ トを上述のようにカプセル化し (ステップ S T 3 ) 、 その後、 カプセル化された I Pパケッ トをカプセル化送信先ァ ドレスに 対応する FAに転送する (ステップ S T 4) 。 従って、 I Pネヅ トヮ一 ク 1 aの外部のサブネッ トに所在する送信先の移動端末に F Aから I P パケッ トが届けられる。
一方、 ステップ S T 2の判断が否定的であれば (その I P トンネルル 一夕が設けられているサブネッ トに送信先の移動端末が留まっている場 合には) 、 I P トンネルル一夕は、 受信した I Pパケッ 卜のルーティ ン グ先となる内部イ ン夕フェース (例えばル一夕 1 1 a , 1 1 b ) を決定 し (ステップ S T 5 ) 、 その後、 I Pパケッ トをその内部イ ン夕フエ一 スに転送する (ステップ S T 6 ) 。 従って、 I Pネッ トワーク l aに所 在する送信先の移動端末にその内部ィ ン夕フェースから I Pパケッ トが 届けられる。
さらに、 ステップ S T 1の判断が否定的であれば、 動作はステップ S Τ 7に進む。 すなわち、 I Pパケッ トを内部イ ン夕フェースから受信し た場合には、 I P ト ンネルルー夕は、 受信した I Pパケッ トのルーティ ング先となるイ ンタフエースを決定し (ステップ S T 7 ) 、 その後、 I Pパケッ トをそのイ ン夕フェースに転送する (ステップ S T 8 ) o
以上のように、 この実施の形態 1によれば、 I Pネッ トワーク l aの 外部に所在する移動端末 3に対して、 HAサーバ 9を介さずに、 I P ト ンネルルータ 1 O a〜 l 0 cが I Pパケッ トを転送するので、 HAサー バ 9の トラフィ ックおよび負荷が軽減する。 従って、 ボトルネックボイ ン トの発生が回避でき、 従来よ り も円滑な通信が実現され、 複合 I Pネ ッ トワークのスケーラビリティ も改善される。 また、 H Aサーバ 9また は I P ト ンネルルータ 1 0 a〜 1 0 cのいずれかに障害が発生しても、 他の障害のないノー ドを利用して I Pパケッ トの転送が実現できるので 、 モパイル I Pネッ トワークの障害耐性が強くなる。 また、 ネッ トヮ一 クのエッジの I P トンネルル一夕 1 0 a ~ 1 0 cで ト ンネル処理を実行 するため、 ホームネッ トワーク内では最適なルーティ ングが可能となる などの効果が得られる。
なお、 上述した実施の形態 1の動作は、 I P v 4 ( I n t e r n e t P r o t o c o l v e r s i o n 4) のモパイル I Pに準拠するが 、 I P 6 ( I n t e r n e t P r o t o c o l v e r s i o n 6 ) のモパイル I Pに適用してもよい。 I P V 4によれば、 外部のサプ ネッ トに移動した移動端末には、 移動端末が本来所属するサブネッ トか ら FAを介して I Pパケッ トを送信するが、 I P V 6によれば、 外部の サブネヅ トに移動した移動端末には仮のグローバルア ドレス (どのサブ ネヅ トにとっても有効なア ドレス) が付与される。 そして、 仮のグロ一 バルア ドレスを持った移動端末には、 F Aを介さずに I Pバケツ トが送 信される。
この発明を I P V 6に応用した形態では、 移動端末 (例えば移動端末 3 ) の仮のグロ一バルア ドレスは、 移動端末が本来加入する仮想 H A 8 の H Aサーバ 9に通知され、 さらに I P トンネルル一夕 1 0 a〜 1 0 c に通知される。 各 I P トンネルルータ 1 0 a〜 1 0 cは、 その移動端末 を送信先とする I Pパケッ トを受信すると、 その I Pパケッ トをカプセ ル化して、 直接的に移動端末に転送する。 つま り、 各 I P トンネルルー 夕 1 0 a~ 1 0 cは、 自身と送信先の移動端末の間に I P トンネルを確 立する。 その場合のカプセル化送信先ア ドレスは、 その移動端末の仮の グローバルア ドレスである。 その後、 送信元のノード (例えば CN 7 ) とその移動端末の間の直接的な接続が確立すると、 送信元のノー ドから 移動端末にバケツ トが直接的に送信される。 後述する他の実施の形態も 適宜、 同様に I P V 6に応用してもよい。
また、 発明の実施の形態 1では、 一つの仮想化された H Aを使用する が、 この発明を MAP (M o b i l i t y An c h o r P o i n t ) に適用するこ ともできる。 MAPは、 DR i VE (D y n am i c R a d i o f o r I P— S e r v i c e s i n V e h i c u 1 a r E nv i r o nme n t s) および HM I Pv 6 ( h i e r a r c h i c a l Mo b i l e I P v 6 ) で採用された仮想的なホーム エージェン 卜であって、 一つのコァネヅ トワークに複数の M A Pが設け られている。 この発明を M A Pに適用した形態では、 各 MAPの機能が 一つの HAサーバと複数の I P トンネルルー夕に分散されることになる
実施の形態 2 第 6図は、 この発明の実施の形態 2に係る移動端末 3と CN 7間のュ 一ザデータの流れを示す。 実施の形態 2に係る移動体ネッ トワークおよ び全体の複合 I Pネッ トワークは第 1図に示されたものと同一でよい。 但し、 HAサーバ 9、 I P トンネルルー夕 1 0 a〜: 1 0 cおよび FA 5 a, 5 bはさらに、 後述する付加的な機能を有する。
第 6図において、 1 3は、 : F A 5 aから I P トンネルルー夕 1 0 aま での仮想的なリバース I P トンネルを示す。 この実施の形態 2では、 移 動端末 3から C N 7への逆方向の通信において、 FA (例えば FA 5 a ) から I P トンネルルー夕 (例えば I P トンネルルー夕 1 0 a ) までの 経路で、 力プセル化を行う リバース I P トンネル 1 3を利用する。 他の 動作すなわち C N 7から移動端末 3への順方向の通信動作は、 実施の形 態 1に関連して説明したのと同じである。
次に動作について説明する。 この実施の形態においても、 移動端末 3 が旧 F Aまたは仮想 H A 8から新 F A (例えば FA 5 a) に対応するサ ブネッ トの配下のェリァに移動したことを移動端末 3が検出すると、 移 動端末 3はモパイル I Pの位置登録メ ッセージを FA 5 aに送信する。 すると、 上記と同様に、 FA 5 aは、 自身のサブネッ トで有効な識別子 を移動端末 3に内部処理で割り当てるとともに、 第 2の位置登録メ ッセ —ジを H Aサーバ 9に送信する (第 3図参照) 。
第 2の位置登録メ ッセージを受け取ると、 HAサーバ 9は、 自身の格 納部内の移動端末 3に関する登録情報部分をこの位置登録メ ッセージに 応じて更新する。 また、 HAサーバ 9は、 自身の I Pネッ トワーク l a のェヅジに位置する I P トンネルル一夕 1 0 a〜 1 0 cの全てに、 移動 端末 3と移動端末 3が新たにサービスの提供を受けるサブネッ トを指定 する I P トンネル設定情報を配信する。
上記と同様に、 I P トンネル設定情報は、 移動端末 3のホームァ ドレ スと、 FA 5 aを示す I Pア ドレス (気付けア ドレス) とを指定する。 従って、 各 I P トンネルル一夕 1 0 a〜 : 1 0 cは、 移動端末 3が F A 5 aによりサービスを受けう る状態であることを認識する。 この I P ト ン ネル設定情報を受け取ると、 各 I P トンネルルー夕 1 0 a ~ 1 0 cは、 自身の格納部内の トンネル処理情報フアイルをこの I P トンネル設定情 報に応じて更新する (第 3図に符号 E Tで示す) 。
この実施の形態での トンネル処理情報フアイルは、 実施の形態 1に関 連して上述した第 4図に示すカプセル化のための情報部分に加えて、 第 7図に示すデカプセル化のための情報部分を有する。 各 I P トンネルル —夕 1 0 a〜 1 0 cは、 トンネル処理情報フアイルの更新にあたっては 、 第 4図に示すカプセル化のための情報部分を更新し、 さらに第 7図に 示すデカプセル化のための情報部分を更新する。
第 7図に示すように、 ト ンネル処理情報フ ァイルは、 送信先ア ドレス 、 処理内容、 カプセル化送信先ア ド レスおよびカプセル化送信元ァ ドレ スを示す各フィール ドを有する。 ただし、 デカプセル化のためには、 力 プセル化送信先ァ ドレスおよびカプセル化送信元ァ ドレスを示すフィー ル ドは使われない。
送信先ァ ドレスとしては、 H Aサーバ 9の I Pア ドレスが記述される 。 あるいは、 I P トンネルルー夕 1 0 a, 1 0 b, 1 0 cのいずれかの I Pアドレスを記述してもよい。 送信元ア ドレスとしては、 上記の第 2 の位置登録メ ヅセージを送信した FAの I Pア ドレス (気付けァ ドレス ) が記述される。 処理内容としては 「デカプセル化」 が記述される。 他方、 FAは、 外部のサブネッ トに存在する送信先を指定した I Pパ ケッ トを受信すると、 この I Pパケッ トをカプセル化する。 具体的には 、 カプセル化送信元ア ドレスとして F A自身の I Pア ドレス (気付けァ ドレス) を用い、 カプセル化送信先ア ドレスとして HAサーバ 9または I P ト ンネルル一夕 1 0 a〜 l 0 cのいずれかの I Pア ドレスを用いた I Pバケツ トヘッダを I Pパケッ トに付与することによ り、 カプセル化 された I Pパケヅ トを生成し、 リバース I P トンネル 1 3を利用して力 プセル化送信先ァ ドレスにカプセル化された I Pパケッ トを送信する。 別の見方をすれば、 I Pヘッダにおいて、 送信元ア ドレスとして気付け ア ドレスを持ち、 送信先ァ ドレスとして H Aサーバ 9 または I P トンネ ルル一夕 1 0 a〜 l 0 cのいずれかの I Pア ドレスを持つ I Pパケヅ ト は、 カプセル化された I Pパケッ トである。
ェ P トンネルルー夕 1 0 a〜 1 0 cは、 外部イ ン夕フェース (例えば ネッ トワークゲートウェイ 2、 F A 5 a , 5 b ) から受信した I Pパケ ッ トのパケッ トヘッダを参照し、 このパケヅ トヘッダに記述された送信 先ア ドレスが H Aサーバ 9 または I P トンネルル一夕 1 0 a〜 l 0 cの いずれかの I Pア ドレスか否か判断してもよい。 あるいは、 I P トンネ ルル一夕 1 0 a〜 1 0 cは、 外部ィ ン夕フエースから受信した I Pパケ ッ トのパケッ トヘッダに記述された送信元ア ドレスが気付けア ドレスか 否か判断してもよい。 これらのいずれかの判断が肯定的であれば、 I P パケヅ トはカプセル化された I Pバケツ 卜であるので、 この I Pパケヅ トをデカプセル化する。
つま り、 第 7図に示された トンネル処理情報フアイルの送信先ァ ドレ スフィール ドおよび送信元ァ ドレスフィ一ル ドは、 リバース I P トンネ ル 1 3を介して受信された力プセル化された I Pパケヅ トへのデカプセ ル化処理を実行する条件を規定する。 I P トンネルルー夕は、 その後、 カプセル化された I Pパケヅ トから元の I Pパケヅ トを取り出して (デ 力プセル化して) 、 元の I Pバケツ トのパケッ トへッダで指定された送 信先ア ドレスに向けてこれを転送する。
第 8図は、 実施の形態 2 における I P トンネルル一夕の動作を示すフ ローチャー トである。 この動作は、 I p トンネルル—夕 1 0 a ~ l 0 c のいずれかが I Pパケッ トを受信した時に開始するサブルーテイ ンであ る。
I P トンネルルー夕は、 I Pパケッ トを受信すると、 まずステップ S T 1 1 に示すように、 その I Pパケッ トを外部ィ ン夕フェース (例えば ネッ トワークゲー トウェイ 2、 F A 5 a , 5 b ) から受信したのか否か 判断する。 外部イ ン夕フェースから受信したとは、 その I P トンネルル —夕が設けられているサブネッ トの外部に送信元ノ一ドがあるという意 味である。 この判断が否定的であるならば、 その I Pパケッ トを内部ィ ン夕フェース (例えばル一夕 1 1 a, 1 1 b ) から受信したという意味 、 換言すれば、 その I P トンネルルー夕が設けられているサブネッ トの 内部に送信元ノードがあるという意味である。
外部ィ ン夕フエースから I Pパケヅ トを受信した場合には、 ステップ S T 1 2で、 I P トンネルル一夕は、 I Pパケッ トのヘッダの送信先ァ ドレスを参照し、 この送信先ァ ドレスが自身に登録された トンネル処理 情報フアイルの送信先ァ ドレスフィール ドに記述されているか否か判断 する。
ステップ S T 1 2の判断が肯定的であれば、 その I P トンネルルー夕 が設けられているサブネッ ト以外のサブネッ トで、 送信先の移動端末が サービスの提供を受けているということ (第 4図参照) 、 またはリバ一 ス I P トンネル 1 3から I Pパケッ トを受信したということ (第 7図参 照) である。 いずれにせよ、 ステップ S T 1 2の判断が肯定的であれば 、 動作はステップ S T 1 3に進む。 ステップ S T 1 3では、 トンネル処 理情報フアイルの送信先ァ ドレスに対応する処理内容が 「カプセル化」 と記述されているか 「デカプセル化」 と記述されているかを判断する。 処理内容が 「カプセル化 I であれば、 その I P トンネルルー夕が設け られているサブネッ ト以外のサブネッ トで、 送信先の移動端末がサ一ビ スの提供を受けているという ことである。 この場合には、 動作はステツ プ S T 14に進み、 I P トンネルルータは、 受信した I Pパケヅ トを上 述のようにカプセル化し、 その後、 カプセル化された I Pパケッ トをカ プセル化送信先ァ ドレスに対応する F Aに転送する (ステヅプ S T 1 5 ) 。 従って、 I Pネ ヅ トワーク 1 aの外部のサブネ ヅ トに所在する送信 先の移動端末に F Aから I Pパケッ トが届けられる。
他方、 処理内容が 「デカプセル化」 であれば、 リバース I Pトンネル 1 3から I Pバケツ トを受信したという ことである。 この場合には、 動 作はステップ S T 1 6に進み、 I P トンネルル一夕は、 受信した I Pパ ケヅ ト (カプセル化された I Pパケッ ト) を上述のようにデカプセル化 し、 取り出した I Pパケッ トのルーティ ング先となるイ ン夕フェースを 決定し (ステップ S T 1 7 ) 、 その後、 I Pパケッ トをそのイン夕フエ —スに転送する (ステップ S T 2 1 ) 。 従って、 I Pネッ トワーク l b に接続された CN 7にそのイ ンタフエースから I Pパケッ トが届けられ る o
一方、 ステッ プ S T 1 2の判断が否定的であれば (その I P ト ンネル ルー夕が設けられているサブネッ トに送信先の移動端末が留まっている 場合には) 、 I P トンネルル一夕は、 受信した I Pパケッ トのルーティ ング先となる内部イ ンタフェース (例えばルー夕 1 1 a , 1 1 b ) を決 定し (ステップ S T 1 9 ) 、 その後、 I Pパケッ トをその内部イ ンタフ エースに転送する (ステップ S T 2 0 ) 。 従って、 I Pネッ トワーク 1 aに所在する送信先の移動端末にその内部ィ ン夕フェースから I Pパケ ッ トが届けられる。
さらに、 ステップ S T 1 1の判断が否定的であれば、 動作はステップ S T 2 1に進む。 すなわち、 I Pパケッ トを内部イ ン夕フェースから受 信した場合には、 I P トンネルルー夕は、 受信した I Pパケッ トのルー ティ ング先となるィ ン夕フエースを決定し (ステップ S T 2 1 ) 、 その 後、 I Pパケッ トをそのイ ン夕フェースに転送する (ステップ S T 2 2
) o
以上のように、 この実施の形態 2によれば、 移動端末 3から C N 7へ の逆方向の通信において、 F A (例えば F A 5 a ) から I P トンネルル —夕 (例えば I P トンネルル一夕 1 0 a ) までの経路で、 カプセル化を 行う リバ一ス I P トンネル 1 3を利用することができる。 従って、 移動 端末 3から CN 7への逆方向の I Pパケヅ ト通信が I Pア ドレス違反を 引き起こすようなネッ 1、ワークにおいてもモバイル I Pが適用可能とな るなどの効果が得られる。 実施の形態 3.
第 9図はこの発明の実施の形態 3における移動体ネッ トワークを有す る複合 I Pネッ トワークを示す。 図において、 2 0は MP L S (マルチ プロ トコルラベルスィ ツチング) ネ ヅ トワーク、 2 0 a〜 2 0 cは I P トンネルルー夕を示す。
第 9図の複合 I Pネ ヅ トワークでは、 第 1図の I Pネ ッ トワーク 1 a および I P トンネルル一夕 1 0 a〜 l 0 cが MP L Sネッ トワーク 2 0 および I P トンネルルータ 2 0 a ~ 2 0 cに置換されている。 他のノー ドは、 第 1図に示されたものと同じである。 仮想 HA 8は、 HAサーバ 9と I P トンネルル一夕 2 0 a〜2 0 cを備える。
次に動作について説明する。 基本的に、 第 9図に示された各ノードは 、 上述した実施の形態 1および実施の形態 2と同じ動作を行う。 さらに 加えて、 I P トンネルル一夕 2 0 a〜 2 0 cは、 ホームネッ トワーク ( MP L Sネッ トワーク 2 0 ) 内の Q o S (サービス品質) を保証するた めに、 M P L Sエッジ機能を有する。
複合 I Pネッ トワークを構成する他のサブネッ トに移動した移動端末 (例えば移動端末 3 ) を含む、 MP L Sネ ッ ト ワーク 2 0をホームネッ トワークとする移動端末は、 HAサーバ 9に Q o Sに関する要求を送信 することができる。 かかる Q o S要求は、 例えば、 移動端末が他のサブ ネヅ トに移動したときに、 モパイル I Pの位置登録メ ッセージに指定し てもよい。 この場合には、 そのサブネッ トの F A (例えば F A 5 a ) が 、 その Q o S要求を指定する第 2の位置登録メ ッセージを H Aサーバ 9 に送信する。 あるいは、 移動端末は、 R SVP (R e s o u r c e e s e r v a t i o n P r o t o c o l) に準拠して適当な時に HA サーバ 9に Q o S要求を送信してもよい。
このような要求を受け付けると、 HAサーバ 9は、 自身の格納部内の 移動端末 3に関する登録情報部分を Q o S要求に応じて更新する。 また 、 HAサーバ 9は、 自身の MP L Sネッ トワーク 2 0の I P トンネルル 一夕 2 0 a〜2 0 cの全てに、 移動端末 3の Q o S要求を指定する Q o S情報 (サービス品質情報) を配信する。 Q o S要求が位置登録メ ッセ ージに含まれている場合には、 Q o S情報は I P トンネル設定情報に含 められてもよい。 Q o S情報として、 トラフィ ッククラス、 優先度、 保 証帯域、 最大帯域、 保証遅延時間などが設定されうる。
従って、 H Aサーバ 9および各 I P トンネルルー夕 2 0 a〜 2 0 cは 、 移動端末 3が要求した Q 0 S要求を解釈すなわち認識することができ る。 Q o S情報を受け取ると、 各 I P ト ンネルル一夕 2 0 a~ 2 0 cは 、 自身の格納部内の トンネル処理情報フアイルをこの Q o S情報に応じ て更新する。 すなわち I P トンネルル一夕 2 0 a〜 2 0 cは、 新たに指 定された Q o S情報を解釈し、 ト ンネル処理情報フ ァイル (第 4図およ び第 7図) に、 Q o S情報に応じた Q o S保証機能 (例えば MP L Sの ラベルパスなど) をマップする。
I P トンネルルー夕 2 0 a~ 2 0 cの各々は、 移動端末 3を送信先と する I Pパケッ トを受信すると、 トンネル処理情報ファィルに記述され た Q 0 S保証機能に基づいて I Pパケッ トを転送する。 逆に移動端末 3 から C N 7に宛てた I Pパケヅ トを受信したときにも、 I P トンネルル 一夕 2 0 a〜 2 0 cは Q o S保証機能に基づいて I Pパケッ トを転送す ることができる。
以上のように、 この実施の形態 3によれば、 Q o Sを考慮した I P ト ンネルフローが設定可能となるなどの効果が得られる。
ホームネ ヅ トワーク内の Q o Sを保証するための機能としては、 この 実施の形態で用いられた MP L Sに限定されず、 D i f f S e r v ( D i f f e r e n t i a t e d S e r v i c e s) 、 その他の適切な Q o S保証機能であってもよく、 そのような変更もこの発明の範囲内にあ る。 実施の形態 4.
第 1 0図は、 この発明の実施の形態 4に係る移動体ネッ トワークを示 す。 図において、 3 0はバッファ リ ングサーバ (バッファ) を示す。 こ のバヅ ファ リ ングサーバ 3 0は、 各移動端末のハン ドオフのために設け られており、 カプセル化された移動端末向けの I Pバケツ トを一時的に 蓄積する。 I Pネ ヅ トワーク l aは、 H Aサーバ 9および I P トンネル ル一夕 1 0 a〜 1 0 cに加えてバッファ リ ングサーバ 3 0を有する。 他 のノー ドは、 第 1図に示されたものと同じである。
次に動作について説明する。 以下の説明では、 実施の形態 4における 各種ノード間の制御シーケンスを示す制御フ口一図である第 1 1図を参 照する。 最初に、 移動端末 (MT) 3は自身の位置として FA 5 aの I Pア ドレス (気付けア ドレス) を H Aサーバ 9に登録しており、 I P ト ンネルル一夕 1 0 cから FA 5 aまでの I P トンネル 1 2が確立してい ると仮定する。 従って、 初期の段階では、 第 2図および第 3図に示すよ うに、 CN 7から移動端末 (MT) 3への I Pパケッ トは、 I P トンネ ル 1 2により I P トンネルル一夕 1 0 cから FA 5 aに転送され、 その 後、 F A 5 aから移動端末 3に転送される。
ここで、 移動端末 3が F A 5 aのサブネッ トから F A 5 bのサブネヅ トへ移動したと仮定する。 移動端末 3の位置を検知して、 F A 5 aはハ ン ドオフ決定を行い、 FA 5 aは移動端末 3の近辺の FA 5 bにハン ド オフ要請を送信する。 ハン ドオフ要請を受信して、 FA 5 bはハン ドォ フ通告を F A 5 aに返送し、 F A 5 aはハン ドオフ通告を移動端末 3に 転送する。
移動端末 3はハン ドオフ通告を受けて位置登録メ ッセージを送信する 。 この位置登録メ ッセージには、 移動端末 3のホームア ドレスとともに 、 後述するバッファ リ ング要求が指定されている。 位置登録メ ッセージ は、 FA 5 aおよび FA 5 bを経て最終的に HAサーバ 9に届けられる 。 ノ ソ フ ァ リ ング要求は、 ハン ドオフの間に移動端末 3に宛てた I Pパ ケヅ 卜が損失するのを防止するために、 ノ ヅファ リ ングサーバ 3 0の追 加的使用を要請する。
従って、 H Aサーバ 9は、 移動端末 3への I Pパケヅ ト送信のために バヅファ リ ングサーバ 3 0を使用すべきであることを認識する。 但し、 位置登録メ ッセージがバッファ リ ング要求を指定することに代えて、 他 の方法で H Aサーバ 9がバッフア リ ングサーバ 3 0を使用すべきである ことを認識してもよい。 例えば、 H Aサーバ 9は、 以前に R S VPなど の手順を使用して移動端末 3とネゴシエーションされた Q 0 S情報、 ま たは D i f f S e r Vの D S C P情報などに基づいて、 ノ ヅ フ ァ リ ング サーバ 3 0を使用すべきであることを判断してもよい。
バッフア リ ングサーバ 30を使用すべきと認識したなら、 H Aサーバ 9は、 自身の I Pネ ヅ トワーク 1 aの I P トンネルルー夕 1 0 a〜 l 0 cの全ておよびバヅ フア リ ングサーバ 3 0に、 ノ ヅ フア リ ング設定情報 を配信する。 このバッファリ ング設定情報の配信は、 実施の形態 1に関 連して説明した I P トンネル設定情報の配信と同時に行ってもよい。
パッフア リ ング設定情報を受信すると、 各 I P トンネルル一夕 1 0 a 〜 1 0 cは、 移動端末 3を最終送信先とする経路のうち I P トンネル 1 2の終結端は、 ノ ッファ リ ングサーバ 3 0であることを認識する。 従つ て、 各 I P トンネルルー夕 1 0 a〜 1 0 cは、 移動端末 3を送信先とす る I Pパケッ トについては、 カプセル化送信先ア ドレスとして、 FA 5 aの気付けア ドレスでなくバッファ リ ングサーバ 30の I Pア ドレスを 選択する。
また、 バヅフア リ ングサーバ 3 0は、 バッフア リ ング設定情報を受信 すると、 そのバッファ リ ング設定情報に関連するカプセル化された I P パケッ トを蓄積することができるようになる。 つま り、 I P トンネルル 一夕 1 0 cから FA 5 aまでの I P トンネル 1 2は、 I P トンネルルー 夕 1 0 cからノ ソ フ ァ リ ングサーバ 3 0に至る I P トンネル 1 2に変更 される。
従って、 も し I Pネ ヅ トワーク 1 aの外のノー ド (例えば CN 7 ) か ら移動端末 3に宛てて I Pバケツ トが新たに送信されると、 I P トンネ ルルー夕 1 0 cは I Pパケヅ トをカプセル化し、 バッファ リ ングサーバ 3 0にカプセル化された I Pパケヅ トを送信し、 Aヅ フア リ ングサーバ 3 0はカプセル化された I Pパケッ トを蓄積する。 他方、 移動端末 3、 F A 5 a, 5 bは、 ハン ドオフのための各種のネゴシエーショ ンおよび 通信条件の再設定を行う。 ハン ドオフが完全に終了すると、 新たに利用される F A 5 bは、 移動 端末 3 にハン ドオフ終了通告を送信する。 ハン ドオフ終了通告を受領し た移動端末 3は、 F A 5 bに位置登録メ ッセージを送信する。 この位置 登録メ ヅセージには、 移動端末 3のホームア ド レスとともに、 ノ ソ フ ァ リ ング終了要求が指定されている。 この位置登録メ ッセージには、 移動 端末 3のホームア ドレスが指定されており、 F A 5 bはこの移動端末 3 のホームア ドレスに自身のサブネッ トで有効な識別子を内部処理で割り 当てるとともに、 別のタイプの位置登録メ ッセージ (第 2の位置登録メ ヅセージ) を H Aサーバ 9 に送信する。 この第 2の位置登録メ ッセージ は、 移動端末 3のホームア ド レスと F A 5 bを示す I Pア ドレス (気付 けア ドレス) およびバッファ リ ング終了要求を指定する。 従って、 H A サーバ 9は、 移動端末 3が F A 5 bによ り新たにサービスを受けうる状 態であることと、 移動端末 3への I Pパケヅ ト送信のためにバヅ フ ァ リ ングサーバ 3 0を使用することはもはや不要であることを認識する。 この第 2の位置登録メ ヅセージを受け取ると、 H Aサーバ 9は、 自身 の格納部内の移動端末 3に関する登録情報部分をこの位置登録メ ッセー ジに応じて更新する。 また、 H Aサーバ 9は、 自身の I Pネッ トワーク 1 aの I P トンネルル一夕 1 0 a ~ 1 0 cの全ておよびバッファ リ ング サーバ 3 0に、 移動端末 3 と移動端末 3が新たにサービスの提供を受け るサブネッ トを指定する I P トンネル設定情報を配信する。 この I P ト ンネル設定情報には、 バッフ ァ リ ング設定解放情報が指定されている。 バッファ リ ング設定解放情報を受信すると、 バッフ ァ リ ングサーバ 3 0は、 バヅファ リ ングサ一バ 3 0に蓄積されたそのバッファ リ ング設定 解放情報に関連する力プセル化された I Pパケッ トを読み出して、 新 F A 5 bに送出する。 つま り、 バッファ リ ングサーバ 3 0から新 F A 5 b までの I P トンネル 1 2 を新たに一時的に確立する。 また、 各 I P トンネルル一夕 1 0 a ~ 1 0 cは、 ノ ヅ フ ァ リ ング設定 解放情報を受信すると、 移動端末 3を最終送信先とする経路のうち I P トンネル 1 2の終結端は、 もはやバッファ リ ングサーバ 3 0ではなく新 たに利用される F A 5 bであることを認識する。 従って、 各 I P ト ンネ ルル一夕 1 0 a〜 l 0 cは、 移動端末 3を送信先とする I Pパケッ トに ついては、 カプセル化送信先ア ドレスとして、 バッファ リ ングサーバ 3 0の I Pアドレスではなく F A 5 bの気付けアドレスを選択する。
従って、 も し I Pネッ トワーク 1 aの外のノード (例えば C N 7 ) か ら移動端末 3 に宛てて I Pパケッ トが新たに送信されると、 I P ト ンネ ルル一夕 1 0 cは I Pパケヅ トをカプセル化し、 F A 5 bにカプセル化 された I Pパケッ トを送信し、 F A 5 bはカプセル化された I Pバケツ トから元の I Pパケッ トを取り出してこれを移動端末 3 に届ける。
以上のように、 この実施の形態 4によれば、 I Pネ ヅ トワーク 1 a内 に配置されたバッファ リ ングサーバ 3 0を適宜活用することで、 I Pパ ケッ トのロスが許されないような通信環境においてもモパイル I Pが適 用可能となるなどの効果が得られる。
実施の形態 4では、 I Pネッ トワーク 1 aに単一のバッフア リ ングサ —バ 3 0が設けられているが、 各 I P トンネルル一夕 1 0 a〜 1 0 c に 類似の機能を持つバヅ ファを設けることも可能である。 この場合には、 バッファ リ ング設定情報を受信した I P トンネルルー夕は、 自身のバッ フ ァにカプセル化された I Pパケッ トを蓄積し、 ノ ソ フ ァ リ ング設定解 放情報を受け取ると、 バッファに蓄積されたカプセル化された I Pパケ ヅ トを新 F Aに送信する。 実施の形態 5 .
第 1 2図は、 この発明の実施の形態 5 に係る移動体ネッ トワークを示 す。 図において、 40はバイキャス トサーバ (バイキャス ト部) を示す 。 このバイキャス トサーバ 40は、 各移動端末のハン ドオフのために設 けられている。 バイキャス トサーバ 4 0は、 カプセル化された I Pパケ 'ッ トを受信すると、 そのコピーを作成し、 カプセル化された移動端末向 けの I Pパケヅ トをハン ドオフの前後で利用される二つの F Aに送信 ( バイキャス ト) する。 I Pネッ トワーク l aは、 HAサーバ 9および I P トンネルル一夕 1 0 a〜 l 0 cに加えてバイキャス トサーバ 40を有 する。 他のノー ドは、 第 1図に示されたものと同じである。
次に動作について説明する。 以下の説明では、 実施の形態 5における 各種ノード間の制御シーケンスを示す制御フロー図である第 1 3図を参 照する。 最初に、 移動端末 (MT) 3は自身の位置として FA 5 aの I Pア ドレス (気付けァ ドレス) を HAサーバ 9に登録しており、 I P ト ンネルルー夕 1 0 cから FA 5 aまでの I P トンネル 1 2が確立してい ると仮定する。 従って、 初期の段階では、 第 2図および第 3図に示すよ うに、 C N 7から移動端末 (M T ) 3への I Pパケッ トは、 I P トンネ ル 1 2によ り I P トンネルルー夕 1 0 cから FA 5 aに転送され、 その 後、 F A 5 aから移動端末 3に転送される。
ここで、 移動端末 3が F A 5 aのサブネッ トから F A 5 bのサブネッ トへ移動したと仮定する。 移動端末 3の位置を検知して、 F A 5 aはハ ン ドオフ決定を行い、 FA 5 aは移動端末 3の近辺の FA 5 bにハン ド オフ要請を送信する。 ハン ドオフ要請を受信して、 F A 5 bはハン ドォ フ通告を F A 5 aに返送し、 F A 5 aはハン ドオフ通告を移動端末 3に 転送する。
移動端末 3はハン ドオフ通告を受けて位置登録メ ッセージを送信する 。 この位置登録メ ッセージには、 移動端末 3のホームア ドレスとともに 、 後述するバイキャス ト要求が指定されている。 位置登録メ ッセージは 、 FA 5 aおよび FA 5 bを経て最終的に HAサーバ 9に届けられる。 バイキャス ト要求は、 ハン ドオフの間に移動端末 3に宛てた I Pバケツ トがリアルタイムで移動端末 3に転送されるように、 バイキャス トサー バ 40の追加的使用を要請する。 また、 バイキャス ト要求には、 ハン ド オフに関わる FAすなわちハン ドオフの前後で利用される二つの FA 5 a , 5 bが指定されている。
従って、 H Aサーバ 9は、 移動端末 3への I Pパケッ ト送信のために バイキャス トサーバ 40を使用すべきであることおよびバイキャス トに は F A 5 a , 5 bが関わることを認識する。 但し、 位置登録メ ヅセージ がバイキャス ト要求を指定することに代えて、 他の方法で HAサーバ 9 がバイキャス トサーバ 40を使用すべきであることを認識してもよい。 例えば、 H Aサーバ 9は、 以前に R S V Pなどの手順を使用して移動端 末 3とネゴシエーションされた Q o S情報、 または D i f f S e r vの D S C P情報などに基づいて、 バイキャス トサーバ 40を使用すべきで あることおよびバイキャス トに関わる F Aを判断してもよい。
バイキャス トサーバ 40を使用すべきと認識したなら、 H Aサーバ 9 は、 自身の I Pネ ヅ 卜ワーク 1 aの I P ト ンネルルー夕 1 0 a〜 l 0 c の全ておよびバイキャス トサーバ 40に、 バイキャス ト設定情報を配信 する。 このバイキャス ト設定情報の配信は、 実施の形態 1に関連して説 明した I P トンネル設定情報の配信と同時に行ってもよい。
バイキャス ト設定情報を受信すると、 各 I P トンネルルー夕 1 0 a〜 1 0 cは、 移動端末 3を最終送信先とする経路の中の I P トンネル 1 2 がバイキャス トサーバ 40を通るべきであることを認識する。 従って、 各 I P トンネルルー夕 1 0 a〜 1 0 cは、 移動端末 3を送信先とする I Pパケッ トについては、 力プセル化送信先ァ ドレスとして、 F A 5 aの 気付けアドレスでなくバイキャス トサーバ 40の I Pア ドレスを選択す る o
また、 バイキャス トサーバ 40は、 バイキャス ト設定情報を受信する と、 そのバイキャス ト設定情報に関連するカプセル化された I Pパケヅ トをハン ドオフに関連する FA 5 a, 5 bの両方に転送することができ るようになる。 つま り、 I P トンネルルー夕 1 0 cから FA 5 aまでの I P トンネル 1 2は、 I P トンネルルー夕 1 0 cからパイキャス トサー ノ 40に至りさらに分岐して二つの FA 5 a , 5 bに至る I P トンネル 1 2に変更される。
従って、 も し I Pネッ トワーク l aの外のノー ド (例えば CN 7 ) か ら移動端末 3に宛てて I Pパケヅ トが新たに送信されると、 I P トンネ ルルー夕 1 0 cは I Pパケヅ トをカプセル化し、 バイキャス トサーバ 4 0にカプセル化された I Pパケヅ トを送信し、 バイキャス トサーバ 4 0 はカプセル化された I Pパケッ トを FA 5 a, 5 bに転送する。 他方、 移動端末 3、 F A 5 a , 5 bは、 ハン ドオフのための各種のネゴシエー ショ ンおよび通信条件の再設定を行う。
ハン ドオフが完全に終了すると、 新たに利用される F A 5 bは、 移動 端末 3.にハン ドオフ終了通告を送信する。 ハン ドオフ終了通告を受領し た移動端末 3は、 F A 5 bを介して HAサーバ 9に位置登録メ ッセージ を送信する。 この位置登録メ ッセージには、 移動端末 3のホームァ ドレ ス、 F A 5 bを示す I Pア ドレス (気付けア ドレス) およびバイキャス ト終了要求を指定する。 従って、 HAサーバ 9は、 移動端末 3が FA 5 bによ り新たにサービスを受けうる状態であることと、 移動端末 3への I Pパケヅ ト送信のためにバイキャス トサーバ 40を使用することはも はや不要であることを認識する。
この位置登録メ ッセージを受け取ると、 HAサーバ 9は、 自身の格納 部内の移動端末 3に関する登録情報部分をこの位置登録メ ッセージに応 じて更新する。 また、 HAサーバ 9は、 自身の I Pネッ トワーク l aの I P トンネルルー夕 1 0 a〜 l 0 cの全ておよびバイキャス トサーバ 4 0に、 移動端末 3と移動端末 3が新たにサービスの提供を受けるサブネ ッ トを指定する I P トンネル設定情報を配信する。 この I P トンネル設 定情報には、 バイキャス ト設定解放情報が指定されている。
バイキャス ト設定解放情報を受信すると、 バイキャス トサーバ 4 0は 、 古い F A 5 aへのカプセル化された I Pパケヅ トの転送を終了する。
また、 各 I P トンネルル一夕 1 0 a〜 1 0 cは、 バイキャス ト設定解 放情報を受信すると、 移動端末 3を最終送信先とする I Pバケツ トにつ いてはもはやバイキャス トサーバ 40への転送は不要であり、 新たに利 用される FA 5 bに転送すればよいことを認識する。 従って、 各 I P ト ンネルル一夕 1 0 a〜 1 0 cは、 移動端末 3を送信先とする I Pパケヅ 卜については、 力プセル化送信先ア ドレスとして、 バイキャス トサーバ 40の I Pア ドレスではなく FA 5 bの気付けァ ドレスを選択する。 従って、 も し I Pネッ トワーク l aの外のノード (例えば CN 7 ) か ら移動端末 3に宛てて I Pパケッ トが新たに送信されると、 I P トンネ ルル一夕 1 0 cは I Pパケヅ トをカプセル化し、 F A 5 bにカプセルィ匕 された I Pパケッ トを送信し、 F A 5 bはカプセル化された I Pバケツ トから元の I Pバケツ トを取り出してこれを移動端末 3に届ける。
以上のように、 この実施の形態 5によれば、 I Pネッ トワーク l a内 に配置されたバイキャス トサーバ 40を適宜活用することで、 I Pパケ ッ トの遅延が許されないような通信環境においてもモパイル I Pが適用 可能となるなどの効果が得られる。
実施の形態 5では、 I Pネッ トワーク 1 aに単一のバイキャス トサー バ 40が設けられているが、 各 I P トンネルル一夕 1 0 a〜 1 0 cに類 似の機能を持つバイキャス ト部を設けることも可能である。 この場合に は、 バイキャス ト設定情報を受信した I P トンネルル一夕は、 カプセル 化された I Pパケッ トを自身のバイキャス ト部によって二つの F Aに転 送し、 バイキャス ト設定解放情報を受け取ると、 カプセル化された I P バケツ トを新 F Aだけに送信する。
実施の形態 4のバッ フ ア リ ングサーバ 3 0または個別のバヅフ ァを、 バイキャス トサーバ 4 0または個別のバイキャス ト部を有する実施の形 態 5の I Pネッ トワーク 1 aに編入してもよい。 この場合には、 H Aサ —バ 9は、 ハン ドオフの契機またはそれ以前に、 I Pパケッ トのロスが 許されないような通信条件であるか、 I Pパケッ トの遅延が許されない ような通信条件であるかを判断する。 ロスが許されないような通信条件 であれば、 H Aサーバ 9は、 ノ ッファリングサーバ 3 0または個別のバ ッ フ ァの使用を選択し、 遅延が許されないような条件であれば、 H Aサ —バ 9は、 バイキャス トサーバ 4 ◦または個別のバイキャス ト部の使用 を選択する。 実施の形態 6 .
次に、 この発明の実施の形態 6について説明する。 この実施の形態 6 は、 上述のいずれかの実施の形態のバリエーションであり、 第 1図、 第 9図、 第 1 0図および第 1 2図のうちのいかなる構成をとっていてもよ い。
次に動作について説明する。 複合 I Pネッ トワークにおいては、 複数 のサブネッ トが相互に接続されている。 しかし、 サブネッ トの管理会社 間の契約や技術的な共有事項によっては、 あるサブネッ トの加入者の移 動端末は特定のサブネッ トからしか口一ミングサービスを提供されない こともある。 例えば、 図示の移動端末 3が F A 5 aのサブネッ トに滞在 するときには、 移動端末 3は多数のサブネッ トの配下の移動端末と通信 できるのに、 FA 5 bのサブネヅ トに滞在するときには、 移動端末 3は より少数のサブネッ トの配下の移動端末としか通信できないことがあ り うる。 そこで、 この実施の形態では、 各移動端末について、 利用可能な サブネッ 卜の候補を限定し、 限定されたサブネッ 卜に関連する (利用の 可能性のある) I P トンネルルー夕をあらかじめ選択する。
仮想 H A 8の H Aサーバ 9は、 移動端末 (例えば移動端末 3) から位 置登録メ ッセージを受信するたびに、 その移動端末の通信相手となる端 末が存在しうるあらゆるサブネッ ト候補を判断する。 この判断は、 移動 端末 3が位置登録メ ッセージに設定する情報から行ってもよい。 あるい は、 移動端末 3が位置登録メ ッセ一ジを送信する以前に、 R SVPや S I P ( S e s s i o n I n i t i a t i o n P r o t o c o l ; ¾ どの手順を使用して、 移動端末 3と HAサーバ 9とがネゴシェ一ショ ン するときに得られたセッション情報に基づいてサブネッ ト候補を判断し てもよい。
H Aサーバ 9は、 この判断に基づいて、 移動端末 3との通信で利用さ れうる I P トンネルルー夕 (例えば I P トンネルルー夕 1 0 a, 1 0 c のみ) を選択する。 利用されうる I P トンネルルー夕は、 サブネッ ト候 補 (例えば F A 5 aのサブネッ ト と I Pネッ トワーク 1 bのみ) に直接 的に接続されており、 そのサブネッ トについてのゲー トウエイ となる I P ト ンネルル一夕である。 この後、 H Aサーバ 9は、 選択された I P ト ンネルル一夕 (つま り移動端末 3が利用しうる I P トンネルル一夕) の みに I P トンネル設定情報を送信する (第 3図参照) 。
以上のように、 この実施の形態 6によれば、 移動端末が利用しうる I P トンネルル一夕のみに I P トンネル設定情報を送信するので、 H Aサ —バ 9から I P トンネルル一夕へ送信される制御メ ッセージの全体の数 が削減されるなどの効果が得られる。 実施の形態 7 .
次に、 この発明の実施の形態 7について説明する。 この実施の形態 7 は、 上述のいずれかの実施の形態のバリエーショ ンであり、 第 1 図、 第 9図、 第 1 0図および第 1 2図のうちのいかなる構成をとっていてもよ い。
次に動作について説明する。 複合 I Pネッ トワークにおいては、 様々 な機種の移動端末が使用されうる。 そして機種によって、 移動端末に提 供されうる通信サービス (音声通信、 動画像通信、 イ ン夕一ネッ トァク セスなど) が異なる。 そこで、 この実施の形態では、 各移動端末につい て、 提供されうる通信サービスに基づいて利用可能なサブネッ トの候補 を限定し、 限定されたサブネッ トに関連する (利用の可能性のある) I P トンネルルー夕をあらかじめ選択する。
仮想 H A 8の H Aサーバ 9は、 移動端末 (例えば移動端末 3 ) から位 置登録メ ッセージを受信するたびに、 その移動端末に提供されうる通信 サービスを判断する。 この判断は、 移動端末 3が位置登録メ ッセージに 設定する情報から行ってもよい。 あるいは、 移動端末 3が位置登録メ ッ セージを送信する以前に、 : S V Pや S I Pなどの手順を使用して、 移 動端末 3 と H Aサーバ 9 とがネゴシエーションするときに得られたセ ヅ ション情報に基づいて被提供サ一ビスを判断してもよい。
H Aサーバ 9は、 この判断に基づいて、 そのサービスを提供しうるサ ブネッ トの候補を選択し、 サブネッ ト候補に応じて I P ト ンネルルータ (例えば I P トンネルル一夕 1 0 a, 1 0 cのみ) を選択する。 利用さ れうる I P トンネルル一夕は、 サブネッ 卜候補 (例えば F A 5 aのサブ ネッ ト と I Pネッ トワーク l bのみ) に直接的に接続されており、 その サブネヅ トについてのゲ一 トウエイ となる I P トンネルルー夕である。 この後、 HAサーバ 9は、 選択された I P トンネルル一夕 (つま り移動 端末 3が利用しうる I P トンネルル一夕) のみに I P トンネル設定情報 を送信する (第 3図参照) 。
以上のように、 この実施の形態 7によれば、 移動端末が利用しうる I P トンネルル一夕のみに I P ト ンネル設定情報を送信するので、 H Aサ ーバ 9から I P トンネルル一夕へ送信される制御メ ッセージの全体の数 が削減されるなどの効果が得られる。 実施の形態 6および実施の形態 7 を組み合わせることも可能である。 実施の形態 8.
第 1 4図はこの発明の実施の形態 8に係る移動体ネッ トワークおよび 複合 I Pネッ トワークを示す。 図において、 5 0は H Aサーバを示す。 上述の実施の形態の H Aサーバ 9と異なり、 この HAサーバ 5 0は、 I P トンネル機能を持ち、 ユーザトラフィ ックをハン ド リ ング可能である 。 他のノードは、 第 1図に示されたものと同じである。 仮想 HA 8は、 この HAサーバ 5 0と I P トンネルル一夕 1 0 a〜 l 0 cを有する。 次に動作について説明する。 以下の説明では、 実施の形態 8における 各種ノード間の制御シーケンスを示す制御フロー図である第 1 5図を参 照する。
実施の形態 1に関連して説明したように、 移動端末 3はまず位置登録 メ ッセージを FA 5 aに送信し、 移動端末 3のホームア ドレスと FA 5 aを示す I Pア ドレス (気付けア ドレス) を指定した第 2の位置登録メ ッセージを FA 5 aは HAサーバ 5 0に送信する。 従って、 HAサーバ 5 0は、 移動端末 3が F A 5 aによりサービスを受けうる状態であるこ とを認識する。
この第 2の位置登録メ ッセージを受け取ると、 HAサーバ 5 0は、 自 身の格納部内の移動端末 3 に関する登録情報部分をこの位置登録メ ッセ —ジに応じて更新する。 しかし、 第 2の位置登録メ ッセージを受信して も、 H Aサーバ 5 0はすぐには配下の I P トンネルル一夕 1 0 a〜 1 0 cに I P トンネル設定情報を配信しない。 さらに正確にいう と、 移動端 末 3 を送信先とする I Pパケッ トの送信の必要性がなければ、 H Aサー バ 5 0は I P トンネル設定情報を配信することはない。
他方、 移動端末 3を送信先とする I Pパケッ トを送信すべき場合には 、 上述の通り、 H Aサーバ 5 0は、 I P トンネル機能を持ち、 ュ一ザト ラフィ ックをハン ド リ ング可能であるので、 第 2の位置登録メ ッセージ に関する移動端末 3を送信先とする最初の I Pパケッ トを自ら処理する 例えば、 C N 7が移動端末 3 を送信先とする I Pバケツ トを発行した と仮定する (第 1 4図および第 1 5図参照) 。 この I Pパケッ トの発行 は、 第 1 5図に示すように、 移動端末 3がイ ンターネヅ ト ( I Pネッ ト ワーク 1 b ) に接続された C N 7にアクセスしたことに応じて行われて もよい。 あるいは、 そのようなアクセスまたは送信要求なしに、 C N 7 が移動端末 3に宛てて I Pパケッ トを送信してもよい。
移動端末 3を送信先とする C N 7からの I Pバケツ トは、 ネッ トヮ一 クゲー トウェイ 2 を介して I P トンネルルー夕 1 0 cに受信される。 I P トンネルルー夕 1 0 cは、 I Pパケッ トのへッダの送信先ァ ドレスを 参照し、 この送信先ァ ドレスが トンネル処理情報フアイルの送信先ァ ド レスフィールドに記述されていないことを認識する (第 4図参照) 。 こ の時点では、 I P トンネルル一夕 1 ◦ a ~ 1 0 cには、 移動端末 3が移 動したことは通知されていないから、 移動端末 3のホームア ドレスは ト ンネル処理情報フアイルの送信先ァ ドレスに登録されていないためであ る。 この認識に従って、 I P トンネルルー夕 1 0 cは、 I Pパケッ トを カプセル化せずに H Aサーバ 5 0に転送する。
H Aサーバ 50は、 この最初の I Pパケヅ トを力プセル化し (力プセ ル化送信先ァ ドレスは F A 5である) 、 カプセル化された I Pパケッ ト を F A 5 aに送信する。 この時点では、 HAサーバ 5 0から FA 5 aま での I P トンネル 1 2が一時的に確立される。
この後、 H Aサーバ 5 0は、 自身の I Pネッ トワーク l aの I P ト ン ネルルー夕 1 0 a〜 1 0 cの全てに、 移動端末 3と移動端末 3が新たに サービスの提供を受けるサブネッ トを指定する I P トンネル設定情報を 配信する。 この I P トンネル設定情報を受け取ると、 各 I P トンネルル 一夕 1 0 a〜 1 0 cは、 自身の格納部内の トンネル処理情報フアイルを この I P トンネル設定情報に応じて更新する (第 1 5図に符号 E Tで示 す) 。 各 I P トンネルル一夕 1 0 a〜 1 0 cで トンネル処理情報ファィ ルが更新されると、 I P トンネルル一夕 1 0 a〜 1 0 cは、 その更新の 起因となった移動端末 3を送信先とする I Pパケッ トを I P トンネルで 転送することが可能になる。 従って、 続いて C N 7から受信される移動 端末 3を送信先とする I Pパケッ トについては、 I P ト ンネルルー夕 1
0 cは、 カプセル化を施し、 I P トンネルル一夕 1 0 cから FA 5 a, 5 bまでの I P トンネル 1 2を利用して転送する。
このようにして、 いつたん移動端末 3への I P通信が開始されると、
1 P トンネル 1 2の移し替えが行われる。 ただし、 新たな I P トンネル 1 2を利用した最後の トラフイ ツクの終了後およびトンネル処理情報フ ァィルの更新後、 一定期間 トラフィ ックがないと各 I P トンネルルータ 1 0 a〜: L 0 cが認識したなら、 各 I P トンネルル一夕 1 0 a〜 : L 0 c は トンネル処理情報フアイルを自動的に元に戻すことも可能である。 こ のように自動で設定解除することによ り、 I P トンネルルー夕 1 0 a〜 1 0 cの負担が軽減する。 以上のように、 この実施の形態 8によれば、 自己のサブネッ トから立 ち去った移動端末を送信先とする I Pバケツ トの送信の必要性がなけれ ば、 H Aサーバ 5 0は I P トンネル設定情報を配信することはない。 従 つて、 H Aサーバ 5 0から I P トンネルル一夕 1 0 a〜 l 0 cに送信す る制御メ ッセージの数を全体として削減できるなどの効果が得られる。 また、 H Aサーバ 5 0 自身が I P トンネル機能を持ち、 ユーザトラフ ィ ックをハン ド リ ング可能であるので、 自己のサブネッ トから立ち去つ た移動端末を送信先とする I Pパケッ トを捕捉しても、 この I Pパケッ トを損失することなく転送することができる。 実施の形態 9 .
実施の形態 8 に係る移動体ネッ トワークに、 実施の形態 6および実施 の形態 7の少なく とも一方を組み合わせることも可能である o
具体的には、 仮想 H A 8の H Aサーバ 5 0は、 移動端末 (例えば移動 端末 3 ) から位置登録メ ッセージを受信するたびに、 その移動端末の通 信相手となる端末が存在しうるサブネッ ト候補およびその移動端末に提 供されうる通信サービスを判断する。 これらの判断は、 移動端末 3が位 置登録メ ッセージに設定する情報から行ってもよい。 あるいは、 移動端 末 3が位置登録メ ヅセージを送信する以前に、 R S V Pや S I Pなどの 手順を使用して、 移動端末 3 と H Aサーバ 5 0 とがネゴシエーションす るときに得られたセッション情報に基づいてサブネッ ト候補を判断して もよい。
そして、 H Aサーバ 5 0はサブネヅ ト候補の中からその移動端末に提 供されう る通信サービスを提供できるサブネッ ト候補を選択し、 サブネ ヅ ト候補に応じて I P トンネルルー夕 (例えば I P トンネルル一夕 1 0 a, 1 0 cのみ) を選択する。 この後、 H Aサーバ 5 0は、 移動端末 3 を送信先とする C N 7からの 最初の I Pパケッ トを捕捉すると、 実施の形態 8 と同様に、 この I Pパ ケヅ トをハン ド リ ングするとともに、 選択された I P ト ンネルルー夕 ( つま り移動端末 3が利用しうる I P トンネルルー夕) のみに I P ト ンネ ル設定情報を送信する (第 1 5図参照) 。
以上のように、 この実施の形態 9 によれば、 実施の形態 8の効果に加 えて、 移動端末が利用しう る I P トンネルル一夕のみに I P トンネル設 定情報を送信するので、 H Aサーバ 5 0から I P トンネルル一夕へ送信 される制御メ ッセージの全体の数が削減されるなどの効果が得られる。 この実施の形態 9 をさらに次に述べるように改良してもよい。 他のサ ブネッ 卜に移動した移動端末 ' 3を送信先として予定外のサブネッ トヮー クから選択されなかつた I P トンネルルー夕に I Pバケツ トが受信され る場合があ り うる。 このような I Pパケッ トは、 やはり H Aサーバ 5 0 に転送される。 この I Pパケッ トを捕捉した場合には、 H Aサーバ 5 0 は、 実施の形態 8 と同様に、 この I Pパケヅ トをハン ド リ ングするとと もに、 選択された I P トンネルルータだけでなく、 この I Pパケッ トを 送信してきた I P トンネルルー夕にも I P トンネル設定情報を送信する このような改良によれば、 選択されなかった I P ト ンネルルー夕から I Pパケッ トを受信した場合にも、 適切な I P トンネルを確立するこ と が可能である。 実施の形態 1 0 .
第 1 6図はこの発明の実施の形態 1 0 に係る移動体ネッ トワークおよ び複合 I Pネッ トワークを示す。 図において、 5 5は仮想 F A (外部ェ 一ジェン ト) 、 5 5 Aは F Aサーバ、 5 5 Bは I P ト ンネルルー夕を示 す。 この実施の形態では、 外部エージェン トの負荷の分散が図られてい る。 仮想 F A 5 5は、 F Aサーバ 5 5 Aおよび I P トンネルルー夕 5 5 Bを備える。 これらの F Aサーバ 5 5 Aおよび I P トンネルルー夕 5 5 Bは、 一つのゲートウェイ に設けられていてよい。
次に動作について説明する。 仮想 F A 5 5が配置されたサブネヅ ト ( 移動体ネヅ トワーク) に、 このサブネッ トに加入していないが、 複合無 線ネヅ トワークのいずれかのサブネヅ ト (例えば I Pネヅ トワーク 1 a ) に加入している移動端末 (例えば移動端末 3 ) が移動したと仮定する 。 仮想 F A 5 5の配下のエリアに移動したことを検出すると、 移動端末 3はモパイル I Pの位置登録メ ッセージを F Aサーバ 5 5 Aに送信する 。 この位置登録メ ッセージには、 移動端末 3のホームア ドレスが指定さ れているので、 F Aサーバ 5 5 Aはこのホームア ドレスを持つ移動端末 3が自身に対応するサブネッ トの配下のェリァに移動したことを認識す る。 '
この位置登録メ ッセージを受け取ると、 F Aサーバ 5 5 Aは、 自身の サブネッ トで有効な識別子を移動端末 3に内部処理で割り当て、 この識 別子を移動端末 3のホームア ドレスに関連づけて I P トンネルル一夕 5 5 Bに通知する。 さらに F Aサーバ 5 5 Aは、 別のタイプの位置登録メ ッセージ (第 2の位置登録メ ッセージ) を H Aサーバ 9 に送信する。 こ の第 2の位置登録メ ヅセージは、 移動端末 3のホームア ドレスと I P ト ンネルル一夕 5 5 Bを示す I Pア ドレス (気付けァ ドレス) を指定する o
第 2の位置登録メ ッセージに基づいて、 仮想 H A 8では、 実施の形態 1 に関連して説明したのと類似の処理が行われる。 但し、 I P トンネル 設定情報は、 移動端末 3のホームア ドレスと、 I P トンネルルー夕 5 5 Bを示す I Pア ドレス (気付けァ ドレス) とを指定しており、 カプセル 化送信先ァ ドレスとしては I P トンネルルー夕 5 5 Bを示す気付けァ ド レスが使われる。
移動端末 3 を送信先とする C N 7からの I Pパケッ トは、 ネッ トヮ一 クゲー トウェイ 2 を介して I P トンネルルー夕 1 0 cに受信される。 I P ト ンネルル一夕 1 0 cは、 I Pパケッ トのへッダの送信先ァ ドレスを 参照し、 カプセル化を行って、 力プセル化された I Pパケッ トを I P ト ンネルルータ 5 5 Bに転送する。 I P ト ンネルル一夕 5 5 Bは、 カプセ ル化された I Pパケヅ トを元の I Pパケッ トの形式にデカプセル化し、 自身のサプネッ トで有効な識別子を用いて移動端末 3 に I Pパケッ トを 届ける。 このようにして、 仮想 F A 5 5が属するサブネッ トにおいては 、 F Aサーバ 5 5 Aを介さずに、 I P トンネルルー夕 5 5 Bが移動端末 3 に I Pパケッ トを転送する。
移動端末 3を送信元とする. C N 7への逆方向の通信においては、 通常 のルーティ ング経路で送信する方法を採ってもよいし、 リバース I P ト ンネル (第 6図参照) を利用してもよい。
以上のように、 この実施の形態 1 0によれば、 移動体ネッ トワーク 自 身の内部にローミ ングした移動端末に対して、 外部エージェン トサーバ を介さずに、 I P トンネルル一夕が I Pパケッ トを転送するので、 外部 エージェン トサーバの トラフィ ックおよび負荷が軽減する。 従って、 ボ トルネックポイ ン トの発生が回避でき、 従来よりも円滑な通信が実現さ れ、 複合 I Pネッ トワークのスケ一ラビリティ も改善される。
以上、 この発明をその好適な様々な実施の形態を参照しながら詳細に 図示して説明したが、 請求の範囲に記載されたこの発明の趣旨および区 域内で、 形式および細部に関する様々な変更が可能であることは当業者 であれば理解できることだろう。 かかる変更、 代替、 修正もクレームの 範囲に含まれるものであると出願人は意図する。 産業上の利用可能性
以上のように、 この発明によれば、 一つの装置への負荷の集中を回避 できる移動体ネッ トワークを得ることができるなどの効果がある。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 複合 I Pネッ トワークを構成する一つのサブネッ トである移動体ネ ヅ トワークであって、
この移動体ネッ トワークに加入している複数の移動端末の識別子を管 理するホームエージェン トサーバと、 複数の I P トンネルルー夕とを備 えており、
前記ホームエージェン トサーバは、 各移動端末が前記複合 I Pネッ ト ワークを構成する他のサブネッ 卜に移動したときに、 前記移動端末への 送信に必要な送信先情報を前記移動端末から受け付けて、 前記移動端末 と前記送信先情報を指定する I P トンネル設定情報を前記複数の I P ト ンネルル一夕に配信し、
前記複数の I P トンネルルー夕の各々は、 前記移動端末を送信先とす る I Pパケッ トを受信すると、 前記ホームエージヱン トサーバを介さず に、 前記 I P トンネル設定情報に基づいて前記 I Pパケッ トを転送する ことを特徴とする移動体ネッ トワーク。
2 . I P トンネルル一夕の各々は、 ホームエージェン トサーバから I P トンネル設定情報を受信すると、 前記 I P トンネル設定情報に対応する 移動端末に由来する力プセル化された I Pパケッ トをデカプセル化する のに必要な情報を自身に登録することを特徴とする請求の範囲第 1項の 移動体ネッ トワークにおける移動管理方式。
3 . I P トンネルル一夕の各々は、 サービス品質を保証する機能を有し ており、
ホームエージェン トサーバは、 複合 I P ネ ヅ トワークを構成する他の サブネッ トに移動した各移動端末からサービス品質に関する要求を受け 付けて、 前記サービス品質に関する要求を指定するサービス品質情報を 前記複数の I P トンネルル一夕に配信し、
前記複数の I P トンネルルー夕の各々は、 前記移動端末を送信先とす る I Pパケッ トを受信すると、 前記サービス品質情報に基づいて前記 I Pバケツ トを転送することを特徴とする請求の範囲第 1項記載の移動体 ネッ トワーク。
4 . I Pパケッ トを一時的に蓄積する少なく とも一つのバッファをさら に備えており、
ホームエージェン トサーバは、 移動端末のハン ドオフの契機を認識す ると、 前記移動端末を最終送信先とする I Pパケッ トを受信したなら各 I P トンネルル一夕が前記 I Pパケッ トを前記バッファに蓄積するよう に、 前記各 I P トンネルルータおよび前記バッファを制御し、
前記ホームエージヱン トサーバは、 移動端末のハン ドオフの終了を認 識すると、 前記バッファに蓄積された前記 I Pパケッ トを前記バッファ から転送するように前記バッファを制御するとともに、 前記移動端末を 送信先とする I Pパケッ トを受信したなら I P トンネルルー夕の各々が 、 前記ホームエージヱン トサーバを介さずに、 I P ト ンネル設定情報に 基づいて前記 I Pパケッ トを転送するように前記各 I P トンネルルー夕 を制御することを特徴とする請求の範囲第 1項記載の移動体ネッ トヮ一 ク。
5 . I Pパケッ トを受信すると、 そのコピーを作成し、 I Pパケッ トお よびコピーをそれそれ別の経路で送信可能なバイキャス ト部をさらに備 えており、 ホームエージェン トサーバは、 移動端末のハン ドオフの契機を認識す ると、 前記移動端末を最終送信先とする I Pパケッ トを受信したなら各 I P トンネルル一夕が前記 I Pパケヅ トを前記バイキャス ト部によって 送信するように、 前記各 I P 卜ンネルル一夕および前記バイキャス ト部 を制御し、 前記バイキャス ト部は、 前記ホームエージェン トの制御に従 つて、 ハン ドオフの前後で利用される二つの経路で前記 I Pパケヅ トぉ よびそのコピ一を送信し、
前記ホームエージェン トサーバは、 移動端末のハン ドオフの終了を認 識すると、 前記バイキャス ト部への I Pバケツ トの転送を終了するよう に前記各 I P トンネルルー夕を制御するとともに、 前記移動端末を送信 先とする I Pパケッ トを受信したなら I P トンネルルー夕の各々が、 前 記ホームエージヱン トサーバを介さずに、 I P トンネル設定情報に基づ いて前記 I Pパケッ トを転送するように前記各 I P トンネルルー夕を制 御することを特徴とする請求の範囲第 1項記載の移動体ネッ トワーク。
6 . ホームエージヱン トサーバが移動端末から受信した制御情報に基づ いて、 前記移動端末が利用可能なサブネッ ト候補を選択し、 前記サブネ ッ ト候補に関連する I P トンネルル一夕を選択し、 選択された I P ト ン ネルルー夕に I P トンネル設定情報を送信することを特徴とする請求の 範囲第 1項記載の移動体ネッ トワーク。
7 . ホームエージェン トサーバが移動端末から受信した制御情報に基づ いて、 前記移動端末に提供されうる通信サービスを判断し、 前記通信サ 一ビスを提供可能なサブネッ ト候補を選択し、 前記サブネッ ト候補に関 連する I P トンネルル一夕を選択し、 選択された I P トン'ネルル一夕に I P トンネル設定情報を送信することを特徴とする請求の範囲第 6項記 載の移動体ネッ トワーク
8 . ホームエージヱントサーバは、 複合 I Pネッ トワークを構成する他 のサブネッ トに移動した移動端末を送信先とする I Pバケツ トを捕捉す るまで、 I P トンネル設定情報を前記複数の I P トンネルルー夕に配信 しないことを特徴とする請求の範囲第 1項記載の移動体ネッ トヮ一ク。
9 . ホームエージェン トサーバは、 複合 I Pネヅ トワークを構成する他 のサブネッ トに移動した移動端末を送信先とする I Pバケツ トを捕捉す ると、 送信先情報に基づいて前記 I Pパケッ トを転送することを特徴と する請求の範囲第 8項記載の移動体ネッ トワーク。
1 0 . ホームエージェン トサーバは、 移動端末から受信した制御情報に 基づいて、 前記移動端末が利用可能なサブネッ ト候補を選択し、 前記サ ブネッ ト候補に関連する I P トンネルルー夕を選択し、 選択された I P トンネルル一夕に I P トンネル設定情報を送信することを特徴とする請 求の範囲第 9項記載の移動体ネッ トワーク。
1 1 .ホームエージェン トサーバは、 選択されなかった I P トンネルル —夕から他のサブネッ 卜に移動した移動端末を送信先とする I Pバケツ トを捕捉すると、 前記 I P トンネルル一夕に I P トンネル設定情報を送 信することを特徴とする請求の範囲第 1 0項記載の移動体ネツ トワーク
1 2 . 複合 I Pネッ トワークを構成する一つのサプネッ トである移動体 ネッ トワークであって、 この移動体ネッ トワークに加入していないが、 この移動体ネッ トヮ一 クからサービスの提供を受ける移動端末の識別子を管理する外部エージ ェン トサーバと、 I P トンネルルー夕とを備えており、
前記外部エージェン トサーバは、 移動端末が前記複合 I Pネッ トヮー クを構成する他のサブネッ トからこの移動体ネッ トワークに移動したと きに、 前記移動端末への送信に必要な送信先情報を前記移動端末が本来 加入しているサブネッ トに送信し、
前記 I P トンネルル一夕は、 前記移動端末を送信先とする I Pパケッ トを受信すると、 前記外部エージェン トサーバを介さずに、 前記 I Pパ ケッ トを前記移動端末に転送することを特徴とする移動体ネッ トワーク
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