WO2010052920A1 - ハンドオーバ方法、その方法で用いられる移動端末及びホームエージェント - Google Patents

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WO2010052920A1
WO2010052920A1 PCT/JP2009/005915 JP2009005915W WO2010052920A1 WO 2010052920 A1 WO2010052920 A1 WO 2010052920A1 JP 2009005915 W JP2009005915 W JP 2009005915W WO 2010052920 A1 WO2010052920 A1 WO 2010052920A1
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WO
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address
handover
message
home
mobile terminal
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/005915
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English (en)
French (fr)
Inventor
新吉 池田
純 平野
隆 荒牧
Original Assignee
パナソニック株式会社
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/0005Control or signalling for completing the hand-off
    • H04W36/0011Control or signalling for completing the hand-off for data sessions of end-to-end connection
    • H04W36/0019Control or signalling for completing the hand-off for data sessions of end-to-end connection adapted for mobile IP [MIP]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/0005Control or signalling for completing the hand-off
    • H04W36/0011Control or signalling for completing the hand-off for data sessions of end-to-end connection
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W80/00Wireless network protocols or protocol adaptations to wireless operation
    • H04W80/04Network layer protocols, e.g. mobile IP [Internet Protocol]
    • H04W80/045Network layer protocols, e.g. mobile IP [Internet Protocol] involving different protocol versions, e.g. MIPv4 and MIPv6

Definitions

  • the present invention relates to a handover method in a communication system that performs communication while moving between networks corresponding to different IP versions, and a mobile terminal and a home agent (location management server) used in the method.
  • Mobile IPv4 MIPv4
  • MIPv6 MIPv6
  • IP communication Internet protocol communication
  • DSMIP Dual Stack Mobile IP
  • the mobile terminal registers the IPv6 home address (HoAv6) and the IPv6 care-of address (CoAv6) in the home agent (location management server) using the MIPv6 protocol based on Non-Patent Document 2, and the relationship (binding) of these addresses in the home agent
  • all messages are based on the IPv6 protocol and could only be used from an access network that supports IPv6.
  • DSMIP is an extension of MIPv6, and when a mobile terminal connects to an access network that supports only IPv4, the IPv4 care-of address (CoAv4) acquired from the access network is bound to HoAv6 and also from an access network that supports only IPv4. Communication using HoAv6 is made possible.
  • DSMIP assumes that the home agent has an IPv4 address, and encapsulates the CoAv4 and the IPv4 address of the home agent with the IPv4 header described in the address field, thereby binding control message (Binding Update (BU) based on MIPv6 or Binding Acknowledge (BA), etc.) can be exchanged, or an IPv4 home address (HoAv4) can be assigned to a mobile terminal to enable communication with a communication partner (Correspondent Node: CN) having only an IPv4 address.
  • BU Binding Update
  • BA Binding Acknowledge
  • Non-Patent Document 4 discloses a handover method from a 3GPP access network (LTE, etc.) to a non-3GPP access network (wireless LAN network system, WiMAX network system, 3GPP2 network system, etc.) using DSMIP.
  • LTE 3GPP access network
  • non-3GPP access network wireless LAN network system, WiMAX network system, 3GPP2 network system, etc.
  • the mobile terminal has only performed home link detection for the IPv6 home prefix to which the home address HoAv6 belongs.
  • home link detection using the IPv4 address is not performed, and even if the subnet of the IPv4 address (corresponding to CoAv4) acquired from the access network and the subnet of HoAv4 are the same, the IPv6 prefix acquired from the access network and the IPv6 home The access network was not considered a home link unless the prefix was the same.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of an example of a mobile communication system using DSMIP, in which an access network 101 that supports IPv6, an access network 102 that supports only IPv4, and a core network 103 that can be connected via these access networks are arranged.
  • Each access network is provided with access routers AR104 and AR105, and the access router may be an IPv6 router or an IPv4 router depending on the operation of the access network system.
  • a home agent HA 106 based on DSMIP is provided in the core network 103.
  • the mobile terminal UE 107 is connected to the HA 106 via the access network 101 to acquire an IPv6 home address (HoAv6), and then moves to the access network 102 to perform a handover process.
  • HoAv6 IPv6 home address
  • FIG. 7 is a sequence chart for explaining an example of a conventional handover processing procedure.
  • the attach process is started (step S702).
  • the attach process includes a connection authentication process (step S703) by the authentication server HSS / AAA 701.
  • the attach process is completed.
  • the UE 107 acquires an IPv4 address using the DHCP protocol or the like (IPv4 address acquisition request, IPv4 address assignment: step S704), and registers this in the HA together with the HoAv6 acquired previously as the care-of address (CoAv4).
  • IPv4 address acquisition request, IPv4 address assignment: step S704 IPv4 address acquisition request, IPv4 address assignment: step S704
  • a binding request message (Binding Update: BU) is transmitted (step S705).
  • the UE 107 uses the BU to execute an IPv4 home address (HoAv4) allocation request based on the DSMIP protocol.
  • HoAv4 home address (HoAv4) allocation request based on the DSMIP protocol.
  • the HA 106 receives the BU with the HoAv4 assignment request, the HA 106 registers the pair of HoAv6 and CoAv4 in the binding cache, and notifies the UE 107 using a binding response message (Binding Acknowledge: BA) to assign the HoAv4 (step S706).
  • BA Binding Acknowledge
  • the UE 107 can perform home link detection from the viewpoint of the IPv4 subnet, which has not been implemented conventionally, by comparing the acquired HoAv4 and CoAv4 subnet parts (step S707).
  • the access network 102 can be regarded as a home link from the viewpoint of IPv4, and there is no need to give a redundant IPv4 tunnel header to a packet exchanged with the HA 106.
  • the access network 102 is not a home link, so it is necessary to add an IPv4 tunnel header to all packets exchanged with the HA 106.
  • home link detection from the viewpoint of IPv4 has not been performed, so an IPv4 tunnel header is added to all packets exchanged with the HA 106.
  • IPv4 addresses belonging to can be distributed.
  • the mobile terminal may perform a key update process as shown in FIG. 7 with the HA after acquiring CoAv4 and before transmitting the BU.
  • a mobile terminal that does not support dynamic key update must update the key every time the care-of address is changed. Since the key update requires a long time process involving cryptographic calculation in both the mobile terminal and the HA, it takes a considerable time until the mobile terminal completes the home link detection from the IPv4 viewpoint and can actually transmit and receive packets. become.
  • the present invention in a mobile communication system using DSMIP, when a mobile terminal having only an IPv6 home address detects a handover to an access network that supports only IPv4, To obtain the IPv4 home address and distribute the obtained IPv4 home address to the mobile terminal in the handover destination access network. As a result, the handover destination access network is used as the home link, and the tunnel overhead between the mobile terminal and the home agent is reduced to improve the communication efficiency. Even when the mobile terminal performs the key update process, To provide a handover method capable of completing a binding process before and enabling packet transmission / reception without waiting for completion of a time-consuming key update process, and a mobile terminal and a home agent used in the method With the goal.
  • a handover method for a mobile terminal that moves between at least two networks respectively corresponding to different unique IP versions that are communication protocols of the mobile terminal, the mobile terminal comprising: When performing handover from the first access router of the pre-handover network to which the terminal is currently connected to the second access router of the other network of the handover destination, the IP version supported by the handover destination network and the When the IP version supported by the network before the handover is different, the mobile terminal sends a first message including a home address assignment request request in the handover destination network via the first access router.
  • Sent to the agent A second message including a request is transmitted via the second access router; and the home agent determines the handover destination based on the home address allocation request request included in the first message. Transmitting a third message including a home address in the network to the mobile terminal, and transmitting a fourth message including the home address to the mobile terminal based on the address acquisition request.
  • communication efficiency is improved by reducing the tunnel overhead between the mobile terminal and the home agent, and the binding process is completed before the key update process even when the mobile terminal performs the key update process. It is possible to transmit and receive packets without waiting for completion of the key update process that requires time.
  • the mobile terminal performs handover between at least two networks respectively corresponding to different IP versions that are unique communication protocols of the mobile terminal, and the pre-handover to which the mobile terminal is currently connected
  • the IP version supported by the handover destination network corresponds to the network before the handover
  • a mobile terminal comprising receiving means for receiving a fourth message including the home address transmitted by the home agent based on the address acquisition request.
  • a home agent of the mobile terminal that performs handover between at least two networks respectively corresponding to different IP versions that are communication protocols of the mobile terminal, and the mobile terminal is currently connected.
  • the IP version supported by the handover-destination network corresponds to the network before the handover
  • Receiving means for receiving, from the mobile terminal, a first message including a home address assignment request request and a second message including an address acquisition request in the handover destination network, The first message A message for generating a third message including the home address at the handover destination based on the home address assignment request request of the mobile station and for generating a fourth message including the home address based on the address acquisition request.
  • a home agent comprising generation means and transmission means for transmitting the generated third message and fourth message to the mobile terminal.
  • the handover method of the present invention the mobile terminal and the home agent used in the method are cases where the tunnel overhead between the mobile terminal and the home agent is reduced to improve communication efficiency and the mobile terminal performs a key update process.
  • the binding process can be completed before the key update process, and packets can be transmitted / received without waiting for the completion of the key update process that takes time.
  • the block diagram which shows an example of a structure of the communication system in embodiment of this invention Sequence chart for explaining an example of a handover method in the embodiment of the present invention
  • the block diagram which shows an example of a structure of the mobile terminal which concerns on embodiment of this invention The flowchart which shows an example of the processing flow in the mobile terminal which concerns on embodiment of this invention
  • the block diagram which shows an example of a structure of the home agent which concerns on embodiment of this invention The flowchart which shows an example of the processing flow in the home agent which concerns on embodiment of this invention Diagram for explaining the prior art
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a system configuration according to the present invention, in which an access network 101 that supports IPv6, an access network 102 that supports only IPv4, and a core network 103 that can be connected via these access networks are arranged.
  • Each access network is provided with access routers AR104 and AR105, which may be IPv6 routers or IPv4 routers depending on the operation of the access network system.
  • the access router can be an access gateway (Access Gateway: AGW), a mobility anchor gateway (Mobility Anchor Gateway: MAG), a packet data gateway (Packet Data Gateway: PDG, enhanced). Packet Data ⁇ Gateway: ePDG), serving gateway (Serving Gateway: SGW), serving GPRS serving node (Serving GPRS Serving Node: SGSN), etc.
  • a home agent (HA) based on DSMIP is arranged in the core network, and this HA is a packet data network gateway (Packet Data Network Gateway: PDN GW), gateway GPRS serving node according to the standard adopted by the core network. (Gateway GPRS Serving Node: GGSN).
  • the mobile terminal UE 107 connects to the HA 106 via the access network 101 to acquire the IPv6 home address (HoAv6), then moves to the access network 102 and performs a handover process.
  • HoAv6 IPv6 home address
  • FIG. 2 is a sequence chart for explaining an example of the handover method in the embodiment of the present invention.
  • the following IP version detection methods supported by the UE 107 are available. As one of them, there is a method of searching a database describing correspondence between an access network and a supported IP version.
  • the identification of the access network may be unique, or an identifier such as an SSID or base station ID advertised by the access point using a beacon signal or the like, or an access router identifier (IP address) is handed over If it can be obtained prior to, it may be used.
  • the database may be acquired in advance from a server on the network, or the UE 107 may be uniquely constructed from connection histories to various access networks.
  • a Router Solicitation (RS) message for acquiring an IPv6 address is transmitted immediately after completion of the attach process, but a response is not received for a certain time.
  • RS Router Solicitation
  • the IP version supported by the network was notified during the attach process, but the IP address was instructed to be acquired by DHCP, or there was no notification of the IP version, and the IP address was simply acquired by DHCP.
  • UE 107 responds based on transmission of a predetermined database information and a predetermined message (for example, an RS message for obtaining an IPv6 address) stored in association with the access network and IP version information supported by the access network.
  • IP version supported based on at least one of information on presence / absence of reception, information on presence / absence of detection of predetermined packet (IPv6 packet), and information on presence / absence of instruction to acquire IP address from DHCP Are determined (detected).
  • the UE 107 When the UE 107 detects that the access network 102 is a network that supports only IPv4, the UE 107 transmits a BU (first message) to the HA 106 via the access network 101 that is the handover source (step S202). At this time, the HoAv4 allocation request request is included in the BU. Furthermore, the UE 107 is undergoing handover, and information (for example, a flag (hereinafter referred to as flag X)) that instructs the IPv4 address assigned to the UE 107 in the handover destination access network 102 to be HoAv4 to be assigned may be included.
  • flag X a flag
  • information of the access network 102 (for example, an identifier of an access network such as an SSID, an identifier of an access point, a PLMN identifier, etc.) is notified to the HA 106 using BU, and a database or the like is stored in the HA 106. If the IP version supported by the access network 102 is detected and it is detected that only the IPv4 is supported, the same operation as when the flag X is added to the BU may be performed.
  • the HA 106 When the HA 106 receives the BU including the HoAv4 allocation request (and also the flag X) via the access network 101, the HA 106 transmits the BA (third message) including the HoAv4 to be allocated to the UE 107 (step S203), and the UE 107 performs the attach process.
  • An address acquisition request (for example, based on the DHCP protocol) issued by the UE 107 is instructed via the HSS / AAA 701 to be transferred to the HA 106 to the AR 105 that has already started the attach process or has started the attach process ( HoA allocation instruction: Step S204). This instruction may be transmitted directly to the AR 105 without solving the HSS / AAA 701 or transferred to the AR 105 via a node other than the HSS / AAA 701.
  • the AR 105 When performing address acquisition / distribution based on DHCP, the AR 105 receives this and activates the DHCP relay (Relay) function (DHCP relay activation: step S205). UE107 receives BA and acquires HoAv4. Further, the HA 106 may instruct the AR 105 to activate the PMIP protocol and transmit the PBU to the HA 106 when receiving a DHCP request. Accordingly, communication using a standard PMIP tunnel used in standards such as 3GPP can be performed. Note that the HA 106 may select either DHCP or PMIP according to the support status of the network or the UE 107, the subscription content, or the like, or for the purpose of reducing the processing load on the network device.
  • the process starts.
  • the HSS / AAA 701 instructs the AR 105 to assign the HoAv4 notified from the HA 106.
  • an address acquisition request message IPv4 address acquisition request
  • DHCP DHCP
  • the address acquisition request message is transferred to the HA 106 according to the instruction received from the HA 106 via the HSS / AAA 701 first (step S207).
  • the HA 106 recognizes that it is an address acquisition request message from the UE 107, and transmits an address acquisition response message (IPv4 address allocation (HoAv4)) describing the HoAv4 previously allocated via the access network 101 to the AR 105 (step S208).
  • AR 105 transfers to UE 107 (step S209).
  • the HA 106 recognizes that the received address acquisition request message is from the UE 107 as follows.
  • the AR 105 stores the identifier (for example, Network Access Identifier: NAI) of the UE 107 acquired during the attach process in association with the communication bearer established by the attach process (a bearer ID is assigned in the 3G access system). Since the address acquisition request message transmitted by the UE 107 is transferred on the communication bearer established by the attach process, the AR 105 identifies that the received address acquisition request message is transmitted from the UE 107 and stores it first.
  • the identifier (for example, NAI) of the UE 107 that has been stored is acquired.
  • the AR 105 describes the identifier (NAI) of the UE 107 in the address acquisition request message or PBU, and transfers or transmits it to the HA 106.
  • NAI identifier
  • the HA 106 can acquire a message in which the identifier (NAI) of the UE 107 is described and recognize that the message is transmitted from the UE 107.
  • the UE 107 confirms that the address assigned from the access network 102 and the HoAv4 subnet (or the address itself) acquired via the access network 101 are the same, that is, the access network 102 is a home link.
  • the UE 107 may omit confirmation that the access network 102 is a home link (ie, home link detection). it can. As a result, it is possible to reduce the processing load on the UE 107 and shorten the handover time.
  • the mobile terminal can temporarily issue the attach process before the address distribution procedure and issue HoAv4 via the access network 101 (step S202).
  • the HA 106 notifies the HoAv4 assigned via the access network 101 to the HSS / AAA 701, and the HSS / AAA 701 instructs the AR 105 to assign the HoAv4 when the attach process is resumed.
  • the HSS / AAA 701 transmits the DHCP request from the UE 107 to the HA 106 or activates the PMIP process to transmit the PBU to the HA 106. To instruct.
  • the UE 107 that has acquired the same address as the HoAv4 from the access network 102 transmits a BU for registering the binding between the HoAv6 and the HoAv4 to the HA 106 according to the conventional handover procedure, and receives the BA from the HA 106.
  • the HA 106 can generate HoAv6 and HoAv4 bindings.
  • the BU / BA exchange after obtaining the same address as HoAv4 in the access network 102 can be omitted, and the speeding up of the handover can be consulted. Furthermore, since BU / BA can be omitted here, packets can be transmitted and received immediately, and the effect of speeding up the handover is particularly greater than when the mobile terminal UE requires key update processing. This is because the key update process needs to be performed before the BU / BA exchange (because the purpose is to update the IPsec key for protecting the BU / BA), and the BU / BA exchange is omitted. The key update process can be performed at an arbitrary timing after the handover process is completed.
  • the BU for acquiring HoAv4 via the access network 101 includes information (for example, a flag) instructing to distribute HoAv4 in the same manner in all cases where the connection is made to an access network that supports only IPv4 in the future.
  • the HA 106 may be notified.
  • the HA 106 and the HSS / AAA 701 instruct the allocation of the HoAv4 to the AR of the connection destination access network during the attachment process by the UE 107 thereafter (step S204), and the AR performs the processes after step S205.
  • the UE 107 performs key update processing
  • the key update is performed. Binding processing can be completed before processing, and packet transmission / reception can be performed without waiting for completion of time-consuming key update processing.
  • the UE 107 that has obtained the IPv4 home address from the handover source access network 101 using the present invention understands that the already connected access network can be the home link, so that the IPv4 by DHCP to be performed thereafter is performed. Acquisition of the address (the same address as the already acquired IPv4 home address is distributed) may be omitted. Thereby, the waiting time and data processing time associated with the DHCP protocol processing can be reduced, and the handover time can be shortened.
  • the HA 106 sets the home address assigned to the UE 107. Distribution via the access network 102 is not possible.
  • Information on whether or not the access network 102 can be a home link (hereinafter referred to as home link setting availability information) is managed by the authentication server HSS / AAA 701 and other management servers, and the HA 106 The home link setting availability information can be acquired by making an inquiry.
  • the address acquisition processing (DHCP, attach) is performed in the access network 102 immediately after the UE 107 receives the BA. Even if the processing is continued), a correctly assigned home address can be obtained.
  • a server for managing home link setting availability information is remotely deployed or a secure communication path must be established for access, it may take time for the HA 106 to acquire information. .
  • the home link setting availability information cannot be acquired even while the UE 107 receives the BA and performs the address acquisition process, and actually the access network 102 can be set as the home link.
  • the HA 106 cannot set the AR 105 as a DHCP relay or instruct the HA 106 to transmit a PBU when receiving a DHCP request, the IP address that the UE 107 can acquire is a local address deployed in the access network 102. It is assigned by the DHCP server.
  • the UE 107 is recognized as an external link and is forced to communicate with a tunnel overhead. In order to avoid such a problem, it may be possible to delay the BA transmission until the HA 106 can acquire the home link setting availability information. However, since the handover process is in progress, the communication state deteriorates while the UE 107 waits for the BA reception. For example, the access network 101 may be disconnected, which is not preferable.
  • the UE 107 that receives the BA via the access network 101 and starts the address acquisition process in the access network 102 usually performs several retries to acquire the address by one DHCP process.
  • the DHCP process is terminated when the same address as the home address acquired by the BA can be acquired.
  • the communication link is disconnected by delaying the BA, and the home address cannot be acquired because the BA cannot be received, or communication with a tunnel overhead using the local IP address although it is originally a home link is strong. And the like, and further, the key update process becomes unnecessary, and direct communication using the home address can be started.
  • the UE 107 Transmits a home address acquisition request a predetermined number of times (retry).
  • the HA 106 sets the handover destination access network as the home link to the BA to be transmitted when the home link setting availability information cannot be acquired and it cannot be determined whether the handover destination access network can be set as the home link.
  • the UE 107 that has received the BA with this flag repeats the trial until the home address can be acquired by the DHCP process. That is, the HA 106 acquires information (home link setting availability information) for determining whether or not the handover destination access network can be set as a home link from a predetermined server (HSS / AAA 701 or the like)
  • a flag indicating that the handover destination access network can be set as the home link is being added to the BA.
  • the UE 107 may notify the UE 107 of the same information or this flag as indicated by this flag, when the UE 107 attaches to the access network 102, or by including it in an address acquisition response message. You may notify the result of availability. Thereby, even if it takes time to acquire the home link setting availability information, it is possible to increase the probability that the UE 107 can acquire the notification by delaying the notification.
  • the maximum number of times that the UE 107 repeats the address acquisition for the address and the time for repeatedly performing the trial may be provided.
  • the BA is set so that the acquired IP address is used as the address used in the access network 102. May be used to notify the UE 107 (for example, a notification flag is provided).
  • the address acquisition process of the UE 107 is completed, and the IP address acquired at that time is assigned to the access network 102. It can be determined that the address is assigned in step (b), and the handover process can be completed early.
  • FIG. 3 is a configuration diagram for explaining an example of the configuration of the mobile terminal according to the embodiment of the present invention.
  • the transmission / reception units 301 and 302 correspond to communication interfaces for connecting to the access networks 101 and 102, respectively, and perform communication protocol processing and modem processing lower than the IP layer.
  • the IP processing unit 303 performs IP layer processing
  • the MIP processing unit 304 performs Mobile IP protocol processing based on DSMIP.
  • the DHCP processing unit 305 performs DHCP protocol processing (client function).
  • the handover control unit 306 determines or detects the feasibility and timing of handover based on the communication status obtained from the transmission / reception units 301 and 302, and performs handover to the MIP processing unit 304, the transmission / reception units 301 and 302, the DHCP processing unit 305, and the like. An instruction for sending is sent to control the handover process.
  • the home address acquisition unit 307 is characteristic in the present invention, and an example of the operation will be described with reference to FIG.
  • the handover control unit 306 determines whether to perform handover (step S401). If it is determined that the handover is to be performed, the home address acquisition unit 307 receives an instruction to start handover processing from the handover control unit 306, and detects whether the handover destination network (access network 102) is an access network that supports only IPv4 (step S1). S402). Since the detection method has been described above, the description thereof is omitted. When it is detected that the handover destination network is an access network that supports only IPv4, the MIP processing unit 304 is instructed to transmit a BU requesting the IPv4 home address (HoAv4) via the handover source access network (access network 101).
  • HoAv4 IPv4 home address
  • the MIP processing unit 304 may add information (for example, a flag) requesting that the address assigned in the handover destination network be the home address to the BU.
  • the MIP processing unit 304 transmits a BU (with flag) requesting an IPv4 home address (step S403), is sent to the access network 101 via the IP processing unit 303 and the transmission / reception unit 301, and is transferred to the HA 106.
  • the MIP processing unit 304 receives the BA from the HA 106 via the transmission / reception unit 301 and the IP processing unit 303, acquires the IPv4 home address (HoAv4) described in the BA (step S404), and the home address
  • the acquisition unit 307 is notified.
  • the home address acquisition unit 307 instructs the handover control unit 306 to start the attach process to the access network 102, and the handover control unit 306 instructs the transmission / reception unit 302 to start the attach process (step S405).
  • the transmission / reception unit 302 transfers and sets the IP address to the IP processing unit 303.
  • the handover control unit 306 receives the notification that the attach process has been completed from the transmission / reception unit 302, and the handover control unit 306 The unit 305 is instructed to start IP address acquisition.
  • the DHCP processing unit 305 sends a DHCP request message to the access network 102 via the IP processing unit 303 and the transmission / reception unit 302, and sends a DHCP response message including the assigned IPv4 address as a response via the transmission / reception unit 302 and the IP processing unit 303.
  • Step S405 The acquired IP address is set in the IP processing unit 303.
  • the handover control unit 306 instructs the transmission / reception unit 301 to start the detach process from the access network 101 (step S406), and completes the handover process upon completion of the detach process.
  • a normal handover process is performed unless the access network supports only IPv4.
  • the detaching process may be omitted or may be performed in response to an instruction from the network.
  • the IP address acquired during the attach process or the DHCP process is compared with the IP address acquired by the home address acquiring unit 307 via the access network 101 to determine that the link is a home link. .
  • the request of the UE 107 transmitted at the same time when acquiring the home address is accepted, it is guaranteed that the IP address distributed in the access network 102 is the same as the home address, and home link determination is performed.
  • the main feature of the present invention is that it is not necessary.
  • FIG. 5 is a configuration diagram for explaining an example of the configuration of the HA according to the embodiment of the present invention.
  • the transmission / reception unit 501 corresponds to a communication interface for communicating with a node in the core network 103, and performs communication protocol processing and modem processing lower than the IP layer.
  • the IP processing unit 502 performs IP layer processing
  • the MIP processing unit 503 performs Mobile IP protocol processing based on DSMIP.
  • the PMIP processing unit 504 performs PMIP protocol processing.
  • the DHCP processing unit 505 performs DHCP protocol processing (server function).
  • the home address assignment unit 506 is characteristic in the present invention, and an example of the operation will be described with reference to FIG.
  • the MIP processing unit 503 determines whether or not the BU from the UE 107 is received via the transmission / reception unit 501 and the IP processing unit 502 (step S601).
  • receive a BU confirm whether there is an IPv4 home address assignment request request (and a flag requesting that the IP address distributed to the UE 107 in the access network that is the handover destination of the UE 107 be the IPv4 home address assigned here) (Step S602), if present, the home address assignment unit 506 assigns an IPv4 home address (HoAv4) and transmits a BA to the UE 107 (step S603).
  • an instruction message for operating the AR 105 as a DHCP relay is issued.
  • the data is transmitted to the authentication server HSS / AAA 701 via the IP processing unit 502 and the transmission / reception unit 501 (DHCP request transfer instruction: step S604).
  • the authentication server HSS / AAA 701 issues a desired instruction to the AR 105.
  • a DHCP request message from the UE 107 transferred from the AR 105 later is transferred to the DHCP processing unit 505 via the transmission / reception unit 501 and the IP processing unit 502 (DHCP request acquisition: step S605), and the DHCP processing unit 505 sets the IP address to be assigned to the home. Obtained from the address assignment unit 506, included in the DHCP response message, transmitted via the IP processing unit 502 and the transmission / reception unit 501 (HoAv4 distribution: step S606), and transferred to the UE 107 via the AR 105 operating as the DHCP relay .
  • the received DHCP request message includes the identifier of the UE 107 (for example, Network Access Identifier: NAI), and the HA 106 can determine that it is a DHCP request from the UE 107.
  • the home address assignment unit 506 instructs the HA 106 to issue a PBU when the AR 105 receives a DHCP request instead of an instruction message for operating the AR 105 issued simultaneously with the IPv4 home address assignment as a DHCP relay.
  • a message may be sent.
  • the PMIP processing unit 504 receives the PBU message, acquires the home address from the home address assignment unit 506, and transmits it in the PBA message.
  • the identifier for example, NAI
  • the HA 106 can determine that the address is assigned to the UE 107.
  • the mobile terminal uses a DHCP request message and a DHCP response message in order to obtain an IP address.
  • the DHCP request message is a message for starting an IP address acquisition process, and when the DHCP DISCOVER message in the DHCP protocol, or the DHCP server is already known, or the transmission of the DHCP DISCOVER message is omitted.
  • the DHCP response message is a message in which the IP address is notified to the mobile terminal in the IP acquisition process, and corresponds to a DHCPDACK message or a DHCP OFFER message in the DHCP protocol.
  • Whether the access network 102 can be set as a home link by the HA 106 is related to the QoS and billing acquired from a policy server such as PCRF (Policy and Charging Rule Function) or the like. You may perform based on a policy and a rule (or network environment). For example, only when the UE 107 is subscribed to a plan in which a home address can be freely specified (or a home link can be specified), the setting is permitted or the communication capacity between the core network 103 and the access network 102 is limited ( When it is desired to reduce the header overhead, the access network to which the UE 107 is connected can be positively designated (set) as a home link.
  • PCRF Policy and Charging Rule Function
  • the IPv4 address uniquely generated by the UE 107 may be included in the HoAv4 allocation request that the UE 107 transmits to the HA 106 via the access network 101.
  • the HA 106 sets the IPv4 address notified by the UE 107 as the actual IPv4 home address (HoAv4), or assigns HoAv4 separately, and in actual communication, the IPv4 address notified by the UE 107 and the HoAv4 assigned by the HA 106.
  • HoAv4 IPv4 home address
  • communication between the UE 107 and the external node can be realized.
  • the HA 106 may request the PCRF to assign a policy (or rule) relating to QoS or accounting for the HoAv4 before transmitting the BA including the HoAv4 to be assigned to the UE 107 (step S203). Further, in response to this (or at the same timing as step S204), the QoS / billing policy in the access network 102 may be issued from the PCRF to the AR 105. As a result, communication based on appropriate QoS and charging policy can be performed.
  • the handover between the 3GPP access network and the non-3GPP access network is particularly exemplified.
  • the attach procedure is not performed as in the handover between 3GPP access networks
  • the access is performed in the handover procedure.
  • the network 102 is a network that supports only IPv4 and the network side (eg PGW or SGW) determines that the UE 107 does not have an IPv4 address
  • the network side eg PGW or SGW
  • DHCP A procedure or the like may be used to notify the IPv4 address to the UE 107 (push notification is made regardless of whether there is a request from the UE 107), or the IPv4 address may be notified to the UE 107 during the handover procedure.
  • information regarding the IP type supported by the access network 102 may be acquired from an external node and used.
  • information regarding an IP type supported by the access network 102 may be acquired from a server that distributes access network information, and compared with the IP type in the access network before the handover.
  • the HA 106 includes a flag (for example, flag Y) indicating that the address distributed via the access network 102 is a home address in the BA (including the assigned HoAv4) transmitted to the UE 107 via the access network 101. May be.
  • a flag for example, flag Y
  • the UE 107 recognizes that the connected handover destination access network 102 can be a home link, and does not wait for the completion of the DHCP procedure that has already started processing (or is scheduled to start).
  • the communication in the handover destination access network 102 is started using the already acquired IPv4 home address (HoAv4) without omitting or starting the DHCP process (without waiting for the end).
  • HoAv4 home address HoAv4 home address
  • Each functional block used in the description of the above embodiment is typically realized as an LSI that is an integrated circuit. These may be individually made into one chip, or may be made into one chip so as to include a part or all of them.
  • the name used here is LSI, but it may also be called IC, system LSI, super LSI, or ultra LSI depending on the degree of integration.
  • the method of circuit integration is not limited to LSI's, and implementation using dedicated circuitry or general purpose processors is also possible.
  • An FPGA Field Programmable Gate Array
  • a reconfigurable processor that can reconfigure the connection and setting of circuit cells inside the LSI may be used.
  • integrated circuit technology comes out to replace LSI's as a result of the advancement of semiconductor technology or a derivative other technology, it is naturally also possible to carry out function block integration using this technology. For example, biotechnology can be applied.
  • the handover method of the present invention the mobile terminal and the home agent used in the method are cases where the tunnel overhead between the mobile terminal and the home agent is reduced to improve communication efficiency and the mobile terminal performs a key update process.
  • the binding process can be completed before the key update process, and the packet can be transmitted / received in the handover destination network without waiting for the completion of the key update process which takes time. This is useful for a handover method in a communication system that performs communication while moving between compatible networks, a mobile terminal used in the method, a home agent, and the like.

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Abstract

 移動端末とホームエージェント間のトンネルオーバヘッドを削減して通信効率を向上させることができるハンドオーバ方法などを提供する技術が開示され、その技術によれば移動端末(UE)107がアクセスルータ104からアクセスルータ105へハンドオーバ(HO)をする際、HOの前後でネットワークがサポートするIPバージョンが異なる場合、UEがHO先のホームアドレスの割り当て依頼要求を含む第1のメッセージをホームエージェント(HA)に送信し、アドレス取得要求を含む第2のメッセージを送信し、HAが、割り当て依頼要求に基づき、HO先のホームアドレスを含む第3のメッセージをUEへ送信し、アドレス取得要求に基づき、ホームアドレスを含む第4のメッセージをUEへ送信する。

Description

ハンドオーバ方法、その方法で用いられる移動端末及びホームエージェント
 本発明は、異なるIPバージョンに対応したネットワーク間を移動しながら通信を行う通信システムにおけるハンドオーバ方法、その方法で用いられる移動端末及びホームエージェント(位置管理サーバ)に関する。
 従来の移動通信システムでは、インターネットプロトコル通信(IP通信)を行う移動端末の移動管理プロトコルとして、Mobile IPv4(MIPv4)あるいはMobile IPv6(MIPv6)があった。これら技術の詳細はそれぞれ下記の非特許文献1、非特許文献2に開示されている。また、従来、IPv6をサポートするアクセスネットワークでしか動作しなかったMIPv6をIPv4のみサポートするアクセスネットワークでも動作するように拡張したDual Stack Mobile IP(DSMIP)があり、技術の詳細が非特許文献3に開示されている。
 非特許文献2に基づくMIPv6プロトコルを用いて移動端末がホームエージェント(位置管理サーバ)にIPv6ホームアドレス(HoAv6)とIPv6気付けアドレス(CoAv6)を登録し、ホームエージェントにてそれらアドレスの関係性(バインディング)を管理するが、すべてのメッセージはIPv6プロトコルに基づくものであり、IPv6をサポートするアクセスネットワークからしか利用することができなかった。DSMIPはMIPv6を拡張したものであり、移動端末がIPv4のみサポートするアクセスネットワークに接続したときに、アクセスネットワークから取得したIPv4気付けアドレス(CoAv4)をHoAv6とバインドさせてIPv4のみサポートするアクセスネットワークからもHoAv6を用いた通信を可能とさせるものである。
 また、DSMIPは、ホームエージェントがIPv4アドレスを有することを前提に、CoAv4とホームエージェントのIPv4アドレスをアドレスフィールドに記載したIPv4ヘッダでカプセリングすることでMIPv6に基づくバインディング制御メッセージ(Binding Update(BU)あるいはBinding Acknowledge(BA)など)を交換可能としたり、IPv4ホームアドレス(HoAv4)を移動端末に割り当ててIPv4アドレスのみ有する通信相手(Correspondent Node:CN)と通信を可能としたりするものである。
 なお、IPv4のみサポートするアクセスネットワークに接続した移動端末に対するMIPv6に基づくバインディング管理を可能とする方法は下記の特許文献1にも開示されている。携帯電話による移動通信システムにおいても、同様の技術を用いたハンドオーバ方法が検討されている。下記の非特許文献4では、DSMIPを用いて3GPPアクセスネットワーク(LTEなど)から非3GPPアクセスネットワーク(無線LANネットワークシステム、WiMAXネットワークシステム、3GPP2ネットワークシステムなど)へのハンドオーバ方法が開示されている。
特開2005-73271号公報(要約)
C.Perkins "IP Mobility Support for IPv4", IETF RFC3344 August 2002 D.Johnson, C.Perkins, J.Arkko "Mobility Support in IPv6", IETF RFC3775 June 2004 Hesham soliman "Mobile IPv6 Support for Dual Stack Hosts and Routers", draft-ietf-mext-nemo-v4traversal-05.txt July 2008 "Architecture enhancements for non-3GPP accesses (Release8)", 3GPP TS23.402 v.8.2.0 p.136-139 June 2008
 上記従来技術において、移動端末はホームアドレスHoAv6が属するIPv6ホームプレフィクスを対象にしたホームリンク検出しか行ってこなかった。つまり、IPv4アドレスを用いたホームリンク検出は行わず、アクセスネットワークから取得したIPv4アドレス(CoAv4に相当)のサブネットとHoAv4のサブネットが同じであっても、アクセスネットワークから取得したIPv6プレフィクスとIPv6ホームプレフィクスが同じでない限り、そのアクセスネットワークはホームリンクとはみなさなかった。
 したがって、実際にはIPv4サブネットの観点でホームリンクとなり得る場合であっても、移動端末がHoAv4を用いる場合はすべてのパケット(バインディング制御メッセージ、ユーザデータ)にIPv4トンネルヘッダを余計に付加する必要があった。これにより、ヘッダオーバヘッドが増加して、特に限られた通信帯域を複数の移動端末によって共有する無線通信システムにおいては通信効率が低下するという問題があった。
 ここで、図1、7を用いて従来の移動通信システムにおける課題について詳しく説明する。図1はDSMIPを用いた移動通信システムの一例の構成図であり、IPv6をサポートするアクセスネットワーク101、IPv4のみサポートするアクセスネットワーク102、それらアクセスネットワーク経由で接続可能なコアネットワーク103が配置されている。各々のアクセスネットワークには、アクセスルータAR104、AR105が配備され、アクセスルータはアクセスネットワークシステムのオペレーションによってIPv6ルータであったり、IPv4ルータであったりする。
 コアネットワーク103には、DSMIPに基づくホームエージェントHA106が配備される。移動端末UE107はアクセスネットワーク101経由でHA106と接続してIPv6ホームアドレス(HoAv6)を取得した後、アクセスネットワーク102に移動し、ハンドオーバ処理を実施する。
 図7は従来のハンドオーバ処理手順の一例を説明するためのシーケンスチャートである。移動端末UE107がアクセスネットワーク102へのハンドオーバ処理の開始を検出する(ステップS701)と、アタッチ処理を開始する(ステップS702)。アタッチ処理は認証サーバHSS/AAA701による接続認証処理(ステップS703)を含み、接続が許可されるとアタッチ処理が完了する。続いてUE107はDHCPプロトコルを用いるなどしてIPv4アドレスを取得し(IPv4アドレス取得要求、IPv4アドレス割り当て:ステップS704)、これを気付けアドレス(CoAv4)として先に取得してあるHoAv6とともにHAに登録するためのバインディング要求メッセージ(Binding Update:BU)を送信する(ステップS705)。
 このとき、UE107はBUを用いて、DSMIPプロトコルに基づくIPv4ホームアドレス(HoAv4)割り当て要求を実施する。HA106はHoAv4割り当て要求付きのBUを受信すると、HoAv6とCoAv4の組をバインディングキャッシュに登録し、HoAv4を割り当てるためバインディング応答メッセージ(Binding Acknowledge:BA)を用いてUE107に通知する(ステップS706)とともに、HoAv4とCoAv4の組をバインディングキャッシュに登録する。
 ここで、UE107は、取得したHoAv4とCoAv4のサブネット部を比較することにより、従来実施していなかったIPv4サブネットの観点でホームリンク検出を行う(ステップS707)ことができる。その結果、HoAv4とCoAv4のサブネット部が一致する場合は、そのアクセスネットワーク102をIPv4観点でのホームリンクとみなすことができ、HA106と交換するパケットに冗長なIPv4トンネルヘッダを付与する必要がなくなる。
 もし、サブネット部が一致しなかった場合は、アクセスネットワーク102はホームリンクではないので、HA106と交換するすべてのパケットにIPv4トンネルヘッダを付与する必要がある。なお、従来はIPv4観点のホームリンク検出を行っていなかったので、HA106と交換するすべてのパケットにIPv4トンネルヘッダを付与していた。
 ここで、好ましくはすべての場合においてIPv4トンネルヘッダを付与させることなく、ヘッダオーバヘッドを削減することである。多くの無線通信システムにおいては、移動端末とAR間のリンクはポイントツーポイントリンクで構成されるので、1つのARが複数の移動端末を収容する場合であっても、それぞれの移動端末に異なるサブネットに属するIPv4アドレスを配布することが可能となる。
 また、移動端末は、CoAv4を取得してからBU送信するまでにHAとの間で図7に示すような鍵更新処理を行うことがある。例えば、動的鍵更新をサポートしていない移動端末は、気付けアドレスが変更される都度、鍵更新をしなければならない。鍵更新は移動端末、HA双方において暗号計算を伴う長時間の処理が必要とされるため、移動端末がIPv4観点のホームリンク検出を完了して実際にパケットを送受信できるまで相当の時間を要することになる。
 本発明は、上記の問題点に鑑み、DSMIPを用いた移動通信システムにおいて、IPv6ホームアドレスのみ有する移動端末がIPv4のみサポートするアクセスネットワークへのハンドオーバを察知すると、ハンドオーバ処理中にハンドオーバ元アクセスネットワーク経由でIPv4ホームアドレスを取得するとともに、取得したIPv4ホームアドレスをハンドオーバ先アクセスネットワークで移動端末に対して配布させる。これにより、ハンドオーバ先アクセスネットワークをホームリンクとし、移動端末とホームエージェント間のトンネルオーバヘッドを削減して通信効率を向上するとともに、移動端末が鍵更新処理を行う場合であっても、鍵更新処理の前にバインディング処理を完了させることができ、時間を要する鍵更新処理の完了を待たずにパケットの送受信を可能とすることができるハンドオーバ方法、その方法で用いられる移動端末及びホームエージェントを提供することを目的とする。
 上記目的を達成するために、本発明によれば、移動端末の通信規約である固有の異なるIPバージョンにそれぞれ対応する少なくとも2つのネットワーク間を移動する前記移動端末のハンドオーバ方法であって、前記移動端末が現在接続しているハンドオーバ前のネットワークの第一のアクセスルータからハンドオーバ先の他のネットワークの第二のアクセスルータへハンドオーバをする際、前記ハンドオーバ先のネットワークが対応しているIPバージョンと前記ハンドオーバ前のネットワークが対応しているIPバージョンとが異なる場合、前記移動端末が、前記ハンドオーバ先のネットワークにおけるホームアドレスの割り当て依頼要求を含む第1のメッセージを前記第一のアクセスルータを介してホームエージェントに送信し、アドレス取得要求を含む第2のメッセージを前記第二のアクセスルータを介して送信するステップと、前記ホームエージェントが、前記第1のメッセージに含まれる前記ホームアドレスの割り当て依頼要求に基づいて、前記ハンドオーバ先のネットワークにおけるホームアドレスを含む第3のメッセージを前記移動端末へ送信し、前記アドレス取得要求に基づいて、前記ホームアドレスを含む第4のメッセージを前記移動端末へ送信するステップとを、有するハンドオーバ方法が提供される。この構成により、移動端末とホームエージェント間のトンネルオーバヘッドを削減して通信効率を向上するとともに、移動端末が鍵更新処理を行う場合であっても、鍵更新処理の前にバインディング処理を完了させることができ、時間を要する鍵更新処理の完了を待つことなくパケットの送受信を可能とすることができる。
 また、本発明によれば、移動端末の通信規約である固有の異なるIPバージョンにそれぞれ対応する少なくとも2つのネットワーク間をハンドオーバする前記移動端末であって、前記移動端末が現在接続しているハンドオーバ前のネットワークの第一のアクセスルータからハンドオーバ先の他のネットワークの第二のアクセスルータへハンドオーバをする場合、前記ハンドオーバ先のネットワークが対応しているIPバージョンと前記ハンドオーバ前のネットワークが対応しているIPバージョンとが異なるか否かを判断する判断手段と、それぞれのIPバージョンが異なると判断した場合、前記ハンドオーバ先におけるホームアドレスの割り当て依頼要求を含む第1のメッセージ、及びアドレス取得要求を含む第2のメッセージを生成するメッセージ生成手段と、生成された前記第1のメッセージを前記第一のアクセスルータを介してホームエージェントに送信し、前記第2のメッセージを前記第二のアクセスルータを介して送信する送信手段と、前記第1のメッセージに含まれる前記ホームアドレスの割り当て依頼要求に基づいて、前記ホームエージェントが送信する前記ハンドオーバ先のネットワークにおけるホームアドレスを含む第3のメッセージを受信し、前記第2のメッセージに含まれる前記アドレス取得要求に基づいて、前記ホームエージェントが送信する前記ホームアドレスを含む第4のメッセージを受信する受信手段とを、備える移動端末が提供される。この構成により、移動端末とホームエージェント間のトンネルオーバヘッドを削減して通信効率を向上するとともに、移動端末が鍵更新処理を行う場合であっても、鍵更新処理の前にバインディング処理を完了させることができ、時間を要する鍵更新処理の完了を待つことなくパケットの送受信を可能とすることができる。
 また、本発明によれば、移動端末の通信規約である固有の異なるIPバージョンにそれぞれ対応する少なくとも2つのネットワーク間をハンドオーバする前記移動端末のホームエージェントであって、前記移動端末が現在接続しているハンドオーバ前のネットワークの第一のアクセスルータからハンドオーバ先の他のネットワークの第二のアクセスルータへハンドオーバをする際、前記ハンドオーバ先のネットワークが対応しているIPバージョンと前記ハンドオーバ前のネットワークが対応しているIPバージョンとが異なる場合、前記ハンドオーバ先のネットワークにおけるホームアドレスの割り当て依頼要求を含む第1のメッセージ、及びアドレス取得要求を含む第2のメッセージを前記移動端末から受信する受信手段と、前記第1のメッセージの前記ホームアドレスの割り当て依頼要求に基づいて、前記ハンドオーバ先におけるホームアドレスを含む第3のメッセージを生成し、前記アドレス取得要求に基づいて、前記ホームアドレスを含む第4のメッセージを生成するメッセージ生成手段と、生成された前記第3のメッセージ及び第4のメッセージを前記移動端末に送信する送信手段とを、備えるホームエージェントが提供される。この構成により、移動端末とホームエージェント間のトンネルオーバヘッドを削減して通信効率を向上するとともに、移動端末が鍵更新処理を行う場合であっても、鍵更新処理の前にバインディング処理を完了させることができ、時間を要する鍵更新処理の完了を待つことなくパケットの送受信を可能とすることができる。
 本発明のハンドオーバ方法、その方法で用いられる移動端末及びホームエージェントは、移動端末とホームエージェント間のトンネルオーバヘッドを削減して通信効率を向上するとともに、移動端末が鍵更新処理を行う場合であっても、鍵更新処理の前にバインディング処理を完了させることができ、時間を要する鍵更新処理の完了を待たずにパケットの送受信を可能とすることができる。
本発明の実施の形態における通信システムの構成の一例を示す構成図 本発明の実施の形態におけるハンドオーバ方法の一例を説明するためのシーケンスチャート 本発明の実施の形態に係る移動端末の構成の一例を示す構成図 本発明の実施の形態に係る移動端末における処理フローの一例を示すフローチャート 本発明の実施の形態に係るホームエージェントの構成の一例を示す構成図 本発明の実施の形態に係るホームエージェントにおける処理フローの一例を示すフローチャート 従来技術を説明するための図
 本発明の実施の形態の詳細な動作について説明する。図1は本発明によるシステム構成を説明するための図であり、IPv6をサポートするアクセスネットワーク101、IPv4のみサポートするアクセスネットワーク102、それらアクセスネットワーク経由で接続可能なコアネットワーク103が配置される。各々のアクセスネットワークには、アクセスルータAR104、AR105が配備され、アクセスネットワークシステムのオペレーションによってIPv6ルータであったり、IPv4ルータであったりする。
 さらに詳細には、アクセスネットワークが採用する規格に応じて、アクセスルータは、アクセスゲートウェイ(Access Gateway:AGW)、モビリティアンカーゲートウェイ(Mobility Anchor Gateway:MAG)、パケットデータゲートウェイ(Packet Data Gateway:PDG、enhanced Packet Data Gateway:ePDG)、サービングゲートウェイ(Serving Gateway:SGW)、サービングGPRSサービングノード(Serving GPRS Serving Node:SGSN)などと称されることもある。また、コアネットワークには、DSMIPに基づくホームエージェント(HA)が配備され、コアネットワークが採用する規格に応じて、このHAはパケットデータネットワークゲートウェイ(Packet Data Network Gateway:PDN GW)、ゲートウェイGPRSサービングノード(Gateway GPRS Serving Node:GGSN)などと称されることもある。
 図1において、移動端末UE107はアクセスネットワーク101経由でHA106と接続してIPv6ホームアドレス(HoAv6)を取得した後、アクセスネットワーク102に移動し、ハンドオーバ処理を実施する。
 図2は、本発明の実施の形態におけるハンドオーバ方法の一例を説明するためのシーケンスチャートである。移動端末UE107がアクセスネットワーク102へのハンドオーバ処理開始を検出する(ステップS201)と、UE107はアクセスネットワーク102がIPv4のみサポートするネットワークであることを検出する。サポートするIPバージョンの検出は、アクセスネットワーク102へのアタッチ処理中や、アタッチ処理を完了してからDHCPによるIPアドレス取得までの間に実施するものであってもよいが、UE107は少なくともIPアドレスを取得する前にサポートするIPバージョンを検出することで、より早くホームリンク検出を実施できるという恩恵を享受できる。
 ここで、UE107が実施するサポートするIPバージョンの検出方法には次のようなものがある。その1つとして、アクセスネットワークとサポートするIPバージョンの対応を記載したデータベースを検索する方法がある。アクセスネットワークの識別は、固有のものであってもよいし、アクセスポイントがビーコン信号などを用いて広告するSSIDや基地局IDなどの識別子を利用したり、アクセスルータの識別子(IPアドレス)をハンドオーバに先立って取得できた場合にそれを利用したりしてもよい。また、データベースはあらかじめネットワーク上のサーバから取得するものであってもよいし、UE107が様々なアクセスネットワークへの接続履歴から独自に構築するものであってもよい。
 また、他の検出方法として、アタッチ処理完了直後に、IPv6アドレス取得のためのRouter Solicitation(RS)メッセージを送信したが一定時間応答を受信できなかったことによって検出する方法がある。また、アタッチ処理完了直後に、リンク上のパケットを監視し、IPv6パケットを検出できなかったことによって検出する方法もある。また、アタッチ処理中にネットワークからサポートするIPバージョンについて通知されたが、IPアドレスはDHCPにて取得するよう指示を受けたこと、あるいはIPバージョンについての通知はなく、単にIPアドレスをDHCPにて取得する指示だけ受けたことによって検出する方法もある。
 すなわち、UE107は、アクセスネットワークとそのアクセスネットワークがサポートするIPバージョンの情報とを関連付けて格納した所定のデータベースの情報、所定のメッセージ(例えば、IPv6アドレス取得のためのRSメッセージ)の送信に基づく応答の受信の有無の情報、所定のパケット(IPv6パケット)の検出の有無の情報、DHCPからIPアドレスを取得する旨の指示の有無の情報のうち、少なくともいずれか1つに基づいてサポートするIPバージョンが異なるか否かを判断(検出)する。
 アクセスネットワーク102がIPv4のみサポートするネットワークであることをUE107が検出すると、UE107はハンドオーバ元のアクセスネットワーク101経由でHA106にBU(第1のメッセージ)を送信する(ステップS202)。このとき、BUにはHoAv4割り当て依頼要求を含める。さらには、UE107はハンドオーバ中であり、ハンドオーバ先のアクセスネットワーク102においてUE107に割り当てるIPv4アドレスを、これから割り当てるHoAv4とするよう指示する情報(例えばフラグ(以降フラグXとよぶ))を含めてもよい。あるいは、フラグXの代わりに、アクセスネットワーク102の情報(例えば、SSIDのようなアクセスネットワークの識別子やアクセスポイントの識別子、PLMN識別子など)を、BUを用いてHA106に通知し、HA106においてデータベースなどをもとにアクセスネットワーク102がサポートするIPバージョンを検出し、IPv4のみサポートすることが検出できた場合はフラグXがBUに付加されていた場合と同じ動作を実施するものであってもよい。
 HA106はアクセスネットワーク101経由でHoAv4割り当て要求(さらには上記フラグX)を含むBUを受信すると、割り当てるHoAv4を含むBA(第3のメッセージ)をUE107に送信する(ステップS203)とともに、UE107がアタッチ処理を実施しようとしている、あるいは既にアタッチ処理を開始しているAR105に対して、UE107が発行するアドレス取得要求(例えば、DHCPプロトコルに基づく)は、HA106に転送するようHSS/AAA701経由で指示する(HoA割り当て指示:ステップS204)。なお、本指示は、HSS/AAA701を解さずに直接AR105に送信したり、HSS/AAA701以外のノードを解してAR105に転送されたりするものであってもよい。
 DHCPに基づくアドレス取得/配布を実施する場合、AR105はこれを受けてDHCPリレー(Relay)機能を有効にする(DHCPリレー起動:ステップS205)。UE107は、BAを受信してHoAv4を取得する。また、HA106はAR105に対して、DHCP要求を受けた場合にPMIPプロトコルを起動してPBUをHA106に送信するよう指示してもよい。これにより、3GPPなどの規格で用いられる標準的なPMIPトンネルを用いた通信が実施可能となる。なお、HA106は、ネットワークやUE107のサポート状況やサブスクリプション内容などに応じて、またネットワーク装置の処理負荷低減などの目的で、DHCPとPMIPのいずれかを選択してもよい。
 ここで、UE107がアクセスネットワーク102へのアタッチ処理を開始していない場合は開始する。アタッチ処理においてIPアドレスが割り当てられる場合、HSS/AAA701がHA106から通知を受けたHoAv4を割り当てるようAR105に指示する。また、UE107によるアタッチ処理は完了しているがIPアドレスを取得できていない場合は、図2に示すように、例えばDHCPに基づくアドレス取得要求メッセージ(IPv4アドレス取得要求)をアクセスネットワーク102のAR105に送信する(ステップS206)。
 AR105がアドレス取得要求メッセージを受信すると、先にHSS/AAA701経由でHA106から受けた指示に従い、アドレス取得要求メッセージをHA106に転送する(ステップS207)。HA106はUE107からのアドレス取得要求メッセージであることを認識し、先にアクセスネットワーク101経由で割り当てたHoAv4を記載したアドレス取得応答メッセージ(IPv4アドレス割り当て(HoAv4))をAR105に送信し(ステップS208)、AR105がUE107に転送する(ステップS209)。
 ここで、HA106は受信したアドレス取得要求メッセージがUE107からのものであることを次のようにして認識する。AR105はアタッチ処理時に取得したUE107の識別子(例えば、Network Access Identifier:NAI)を、アタッチ処理によって確立された通信ベアラ(3GアクセスシステムではベアラIDが割り当てられる)と関連付けて保存する。UE107が送信するアドレス取得要求メッセージは、アタッチ処理によって確立された通信ベアラ上で転送されるので、AR105は受信したアドレス取得要求メッセージがUE107から送信されたものであることを識別し、先に保存しておいたUE107の識別子(例えばNAI)を取得する。AR105は、アドレス取得要求メッセージあるいはPBUにUE107の識別子(NAI)を記載した上でHA106に転送あるいは送信する。DHCPメッセージには、NAIを記載するための ”client field” が用意されており、PBUでも同様にNAIを記載するためのオプションが用意されている。HA106はUE107の識別子(NAI)が記載されたメッセージを取得して、UE107から送信されたものであることを認識することができる。
 これによりUE107は、アクセスネットワーク102から割り当てられたアドレスとアクセスネットワーク101経由で取得したHoAv4のサブネット(あるいはアドレスそのもの)が同じであること、すなわちアクセスネットワーク102がホームリンクであることを確認する。なお、先にアクセスネットワーク101経由でHoAv4を取得する際にBUにフラグXを含めた場合、UE107は、アクセスネットワーク102がホームリンクであることの確認(すなわち、ホームリンク検出)を省略することができる。これにより、UE107における処理負荷低減と、ハンドオーバ時間の短縮を図ることができる。
 なお、本発明を実施するために移動端末は、アタッチ処理をアドレス配布手順の前で一時停止させて、アクセスネットワーク101経由のHoAv4発行(ステップS202)を実施することもできる。HA106はアクセスネットワーク101経由で割り当てたHoAv4をHSS/AAA701に通知し、HSS/AAA701はアタッチ処理が再開されたときにHoAv4を割り当てるようAR105に指示する。ハンドオーバ先アクセスネットワーク102でのIPv4アドレス配布がDHCPを用いて行われる場合は、UE107からのDHCP要求をHA106に転送するか、PMIP処理を起動してPBUをHA106に送信するようHSS/AAA701がAR105に指示する。
 アクセスネットワーク102からもHoAv4と同じアドレスを取得できたUE107は、従来のハンドオーバ手順にしたがってHA106に対してHoAv6とHoAv4のバインディングを登録するためのBUを送信し、HA106からBAを受信する。ここで、先にアクセスネットワーク101経由で送信したHoAv4取得のためのBUとBAをHA106と交換するときに、HA106にHoAv6とHoAv4のバインディングを生成させることができる。
 これにより、アクセスネットワーク102でHoAv4と同じアドレスを取得した後のBU/BA交換を省略することができ、ハンドオーバの高速化を諮ることができる。さらには、ここでのBU/BAを省略できることで、直ちにパケットの送受信が可能となり、特に移動端末UEが鍵更新処理を必要とする場合と比べて、ハンドオーバの高速化効果は大きいものとなる。なぜなら、鍵更新処理はBU/BA交換を行う前に実施する必要があり(BU/BAを保護するためのIPsec鍵を更新するのが目的であるため)、BU/BA交換を省略することにより鍵更新処理をハンドオーバ処理完了後、任意のタイミングで実施できるようになる。
 また、アクセスネットワーク101経由でHoAv4を取得するためのBUに、今後IPv4のみサポートするアクセスネットワークに接続する全ての場合において、同様にHoAv4を配布するように指示する情報(例えばフラグ)をBUに含めるなどしてHA106に通知してもよい。これを受けてHA106およびHSS/AAA701は、以降UE107によるアタッチ処理時に、接続先アクセスネットワークのARにHoAv4の割り当てを指示し(ステップS204)、ARはステップS205以降の処理を実施する。これにより、UE107がハンドオーバのつど要求を送信する必要がなくなり、常にUE107とHA106間のトンネルオーバヘッドを削減して通信効率を向上するとともに、UE107が鍵更新処理を行う場合であっても、鍵更新処理の前にバインディング処理を完了させることができ、時間を要する鍵更新処理の完了を待つことなくパケットの送受信を可能とすることができる。
 なお、本発明を用いてハンドオーバ元のアクセスネットワーク101からIPv4ホームアドレスを取得できたUE107は、既に接続中のアクセスネットワークがホームリンクとなり得ることを理解しているので、その後で実施するDHCPによるIPv4アドレス(既に取得したIPv4ホームアドレスと同じアドレスが配布される)取得を省略してもよい。これにより、DHCPプロトコル処理に伴う待ち時間やデータ処理時間を削減でき、ハンドオーバ時間の短縮を図ることができる。
 ここで、コアネットワーク103を管理するオペレータとアクセスネットワークを管理するオペレータ間の契約上の制約などの理由により、アクセスネットワーク102をホームリンクとすることができない場合、HA106はUE107に割り当てたホームアドレスをアクセスネットワーク102経由で配布することができない。アクセスネットワーク102をホームリンクとすることができるか否かの情報(以後、ホームリンク設定可否情報と呼ぶ)は、認証サーバHSS/AAA701やその他の管理サーバにて管理され、HA106はそれらのサーバに問い合わせることによってホームリンク設定可否情報を取得することができる。
 HA106がUE107からアクセスネットワーク101経由でBUを受信してからBA送信するまでにホームリンク設定可否情報を取得できた場合は、UE107がBAを受信後直ちにアクセスネットワーク102でアドレス取得処理(DHCP、アタッチ処理の続き)を行っても正しく割り当てたホームアドレスを取得することができる。しかし、ホームリンク設定可否情報を管理するサーバが遠隔に配備されたり、アクセスするのにセキュア通信路を確立しないといけなかったりする場合、HA106が情報を取得できるまでに時間を要することが考えられる。
 この場合、UE107がBAを受信してアドレス取得処理を行っている間もホームリンク設定可否情報は取得できていないことが考えられ、実際にはアクセスネットワーク102をホームリンクに設定できる場合であっても、HA106がAR105をDHCPリレーに設定することや、DHCPリクエスト受信時にPBUをHA106に送信させるなどの指示を行うことができないため、UE107が取得できるIPアドレスはアクセスネットワーク102に配備されたローカルなDHCPサーバによって割り当てられたものとなる。
 これによって、本来ホームリンクとなり得る場合でも、UE107は外部リンクと認識してトンネルオーバヘッドを伴った通信を強いられることになってしまう。こうした問題を回避するために、HA106がホームリンク設定可否情報を取得できるまでBA送信を遅延させることも考えられるが、ハンドオーバ処理中ということもあり、UE107がBA受信を待つ間に通信状態が悪化するなどして、アクセスネットワーク101から切断されてしまうことが考えられ、好ましくない。
 上記問題を解決するために、アクセスネットワーク101経由でBAを受信してアクセスネットワーク102でアドレス取得処理を開始しようとするUE107は、通常一度のDHCP処理でアドレスを取得するところを数回のリトライを試みて、BAで取得したホームアドレスと同じアドレスを取得できた時点でDHCP処理を終了する。これにより、BAを遅延させることにより通信リンクが切断されてしまいBAを受信できずにホームアドレスを取得できなかったり、本来ホームリンクであるのにローカルIPアドレスを用いたトンネルオーバヘッドを伴う通信を強いられたりする等の問題を解消し、さらには鍵更新処理が不要となり、ホームアドレスを用いた直接通信を開始することができる。
 すなわち、HA106が、ハンドオーバ先のアクセスネットワークをホームリンクに設定することができるか否かを判断するための情報(ホームリンク設定可否情報)をデータベースなどから取得している最中である場合、UE107は、ホームアドレス取得要求を所定の回数送信(リトライ)する。
 なお、HA106はホームリンク設定可否情報が取得できておらず、ハンドオーバ先のアクセスネットワークをホームリンクに設定できるか判定できていない場合に送信するBAに、ハンドオーバ先のアクセスネットワークをホームリンクに設定することができるか調査中である旨のフラグをつけてもよく、本フラグ付きのBAを受信したUE107は、DHCP処理でホームアドレスを取得できるまで試行を繰り返す。すなわち、HA106は、ハンドオーバ先のアクセスネットワークをホームリンクに設定することができるか否かを判断するための情報(ホームリンク設定可否情報)を所定のサーバ(HSS/AAA701など)から取得するが、ホームリンク設定可否情報を取得している最中である場合に、ハンドオーバ先のアクセスネットワークをホームリンクに設定することができるか調査中である旨のフラグをBAに付加する。
 なお、本フラグが示すのと同等の情報あるいは本フラグを、UE107がアクセスネットワーク102にアタッチした際、あるいはアドレス取得応答メッセージに含めるなどしてUE107に通知してもよく、さらには、ホームリンク設定可否の結果を通知してもよい。これにより、ホームリンク設定可否情報の取得に時間を要する場合であっても、その通知を遅延させることでUE107が通知を取得できる確立を高めることができる。
 また、UE107がアドレス取得のために繰り返す試行回数や試行を繰り返し実施する時間の最大値を設けてもよい。さらには、HA106がホームリンク設定可否情報を取得できたが、アクセスネットワーク102をホームリンクとすることができないとわかった場合に、既に取得したIPアドレスをアクセスネットワーク102で用いるアドレスとするようBAを用いてUE107に通知してもよい(例えば通知用のフラグを設ける)。
 これにより、試行回数が所定の最大値に達していない場合や、所定の時間が経過していない場合でも、UE107のアドレス取得処理を完了させ、その時点で取得できているIPアドレスをアクセスネットワーク102で割り当てられたアドレスであると確定させることができ、ハンドオーバ処理を早期に完了させることができる。
 次に、本発明の実施の形態に係る移動端末UEとホームエージェントHAの動作の一例について図3と図5を用いて説明する。図3は本発明の実施の形態に係る移動端末の構成の一例を説明するための構成図である。送受信部301、302はそれぞれアクセスネットワーク101、102と接続するための通信インタフェースに相当し、IPレイヤより下位の通信プロトコル処理並びにモデム処理を実施する。IP処理部303はIPレイヤ処理を実施し、MIP処理部304はDSMIPに基づくMobile IPプロトコル処理を実施する。
 DHCP処理部305はDHCPプロトコル処理(クライアント機能)を実施する。ハンドオーバ制御部306は送受信部301、302から得た通信状況などからハンドオーバの実施可能性や実施タイミングを判断あるいは検出し、MIP処理部304や送受信部301、302、DHCP処理部305などにハンドオーバ実施のための指示を送出し、ハンドオーバ処理を制御する。ホームアドレス取得部307は、本発明において特徴的なものであり、その動作の一例について周辺の動作を交えながら図4を用いて説明する。
 ハンドオーバ制御部306がハンドオーバするか否かを判断する(ステップS401)。ハンドオーバすると判断した場合、ホームアドレス取得部307は、ハンドオーバ制御部306からハンドオーバ処理の開始指示を受け、ハンドオーバ先ネットワーク(アクセスネットワーク102)がIPv4のみサポートするアクセスネットワークであるかの検出を行う(ステップS402)。なお、検出方法については上述したため説明を省略する。ハンドオーバ先ネットワークがIPv4のみサポートするアクセスネットワークであることを検出すると、ハンドオーバ元アクセスネットワーク(アクセスネットワーク101)経由でIPv4ホームアドレス(HoAv4)を要求するBUの送信をMIP処理部304に指示する。
 ここで、MIP処理部304は、ハンドオーバ先ネットワークで割り当てるアドレスをホームアドレスにするよう要求する情報(例えばフラグ)をBUに付加してもよい。MIP処理部304はIPv4ホームアドレスを要求するBU(フラグ付き)を送信し(ステップS403)、IP処理部303、送受信部301を介してアクセスネットワーク101に送出され、HA106に転送される。その応答として、MIP処理部304は、HA106からのBAを送受信部301、IP処理部303を介して受信し、BAに記載されたIPv4ホームアドレス(HoAv4)を取得し(ステップS404)、ホームアドレス取得部307に通知する。
 これを受けてホームアドレス取得部307は、ハンドオーバ制御部306に、アクセスネットワーク102へのアタッチ処理開始を指示し、ハンドオーバ制御部306が送受信部302にアタッチ処理開始を指示する(ステップS405)。アタッチ処理を行う中で、アクセスネットワーク102からIPアドレスが割り当てられると、送受信部302がIP処理部303にIPアドレスを転送し設定する。また、アタッチ処理時にはIPアドレスが割り当てられず、アタッチ処理完了後にDHCPを用いてIPアドレスを取得する場合は、送受信部302からアタッチ処理が完了したことの通知を受けてハンドオーバ制御部306がDHCP処理部305にIPアドレス取得を開始するよう指示する。
 DHCP処理部305はDHCP要求メッセージをIP処理部303、送受信部302を介してアクセスネットワーク102に送出し、その応答として割り当てられたIPv4アドレスを含むDHCP応答メッセージを送受信部302、IP処理部303経由で取得する(ステップS405)。取得したIPアドレスはIP処理部303に設定される。最後にハンドオーバ制御部306は送受信部301にアクセスネットワーク101からのデタッチ処理の開始を指示し(ステップS406)、デタッチ処理の完了をもってハンドオーバ処理を完了する。なお、ステップS402において、IPv4のみサポートするアクセスネットワークでなければ通常のハンドオーバ処理が行われる。また、デタッチ処理(ステップS406)は省略されたり、ネットワークからの指示を受けて実施したりすることもある。
 以上のように、従来、アタッチ処理時あるいはDHCP処理によって取得したIPアドレスとホームアドレス取得部307がアクセスネットワーク101経由で取得したIPアドレスの比較を行い、ホームリンクであることの判定を行っていた。しかし、ホームアドレス取得時に同時に送信したUE107の要望が受け入れられていることから、アクセスネットワーク102で配布されたIPアドレスはホームアドレスと同一のものであることが保証されており、ホームリンク判定を行う必要がないところが本発明の主な特徴である。
 次に、本発明の実施の形態に係るHAについて図5を用いて説明する。図5は本発明の実施の形態に係るHAの構成の一例を説明するための構成図である。送受信部501はコアネットワーク103内のノードと通信を行うための通信インタフェースに相当し、IPレイヤより下位の通信プロトコル処理並びにモデム処理を実施する。IP処理部502はIPレイヤ処理を実施し、MIP処理部503はDSMIPに基づくMobile IPプロトコル処理を実施する。PMIP処理部504はPMIPプロトコル処理を実施する。DHCP処理部505はDHCPプロトコル処理(サーバ機能)を実施する。ホームアドレス割り当て部506は、本発明において特徴的なものであり、その動作の一例について周辺の動作を交えながら図6を用いて説明する。
 MIP処理部503が送受信部501、IP処理部502を介してUE107からのBUを受信したか否かを判断する(ステップS601)。BUを受信した場合、IPv4ホームアドレスの割り当て依頼要求(と、UE107のハンドオーバ先であるアクセスネットワークにてUE107に配布するIPアドレスをここで割り当てるIPv4ホームアドレスとするよう要求するフラグ)の有無を確認し(ステップS602)、存在する場合は、ホームアドレス割り当て部506がIPv4ホームアドレス(HoAv4)を割り当てて、UE107にBAを送信する(ステップS603)と同時に、AR105をDHCPリレーとして動作させる指示メッセージをIP処理部502、送受信部501を介して認証サーバHSS/AAA701あてに送信する(DHCP要求転送指示:ステップS604)。なお、認証サーバHSS/AAA701はこれを受けてAR105に所望の指示を実施する。
 後にAR105から転送されたUE107からのDHCP要求メッセージが送受信部501、IP処理部502を介してDHCP処理部505に転送され(DHCP要求取得:ステップS605)、DHCP処理部505は割り当てるIPアドレスをホームアドレス割り当て部506から取得し、DHCP応答メッセージに含めてIP処理部502、送受信部501を介して送信し(HoAv4配布:ステップS606)、DHCPリレーとして動作しているAR105経由でUE107に転送される。ここで、受信したDHCP要求メッセージにはUE107の識別子(例えば、Netowork Access Identifier:NAI)を含み、HA106はUE107からのDHCP要求であることを判別できる。
 なお、ホームアドレス割り当て部506は、IPv4ホームアドレスの割り当てと同時に発行するAR105をDHCPリレーとして動作させる指示メッセージの代わりに、AR105がDHCP要求を受信した際に、PBUをHA106に対して発行させる指示メッセージを送信してもよい。この場合、PMIP処理部504がPBUメッセージを受信し、ホームアドレスをホームアドレス割り当て部506から取得し、PBAメッセージに記載して送信する。なお、この場合もPBUにはUE107の識別子(例えばNAI)が含まれているので、HA106はUE107に対するアドレス割り当てであることを判別できる。
 なお、上記では、移動端末がIPアドレスを取得するためにDHCP要求メッセージとDHCP応答メッセージを用いることを説明した。ここで、DHCP要求メッセージとはIPアドレス取得処理を開始するメッセージであり、DHCPプロトコルでいうところのDHCP DISCOVERメッセージ、あるいは既にDHCPサーバが明らかであったり、DHCP DISCOVERメッセージの送信を省略したりする場合はDHCP REQUESTメッセージに相当する。また、DHCP応答メッセージとはIP取得処理においてIPアドレスが移動端末に通知されるメッセージであり、DHCPプロトコルでいうところのDHCP ACKメッセージあるいはDHCP OFFERメッセージに相当する。DHCP応答メッセージを受信することで、移動端末はメッセージに記載されたIPアドレス及び関連設定値をインタフェースに設定して通信を開始することができる。
 なお、HA106による、アクセスネットワーク102をホームリンクとすることができるか否かの判定は、PCRF(Policy and Charging Rule Function)などのポリシサーバから取得した(あるいは事前に取り決められた)QoSや課金に関するポリシやルール(または、ネットワーク環境)に基づいて行うものであってもよい。例えば、UE107が自在にホームアドレスを指定可能(あるいはホームリンクを指定可能)なプランに加入している場合のみ、設定を許可したり、コアネットワーク103とアクセスネットワーク102の間の通信容量の制約(ローミング契約等で決まる)から、ヘッダオーバヘッドを削減したい場合に、UE107が接続したアクセスネットワークを積極的にホームリンクに指定(設定)することができる。
 また、UE107がアクセスネットワーク101経由でHA106に送信するHoAv4割り当て要求に、UE107が独自に生成したIPv4アドレスを含めてもよい。この場合、HA106は、UE107が通知したIPv4アドレスを実際のIPv4ホームアドレス(HoAv4)として設定するか、別途HoAv4を割り当てて、実際の通信では、UE107から通知されたIPv4アドレスとHA106が割り当てたHoAv4の変換(例えばNAT:Network Address Translation)を行うことによって、UE107と外部ノードの通信を実現させることができる。
 また、HA106は、割り当てるHoAv4を含むBAをUE107に送信する(ステップS203)前に、PCRFに対してHoAv4に対するQoSや課金に関するポリシ(あるいはルール)の割り当てを要求してもよい。さらには、これを受けて(あるいはステップS204と同じタイミングで)アクセスネットワーク102におけるQoS・課金ポリシをPCRFからAR105に発行してもよい。これによって、適正なQoSや課金ポリシにもとづく通信を実施することができる。
 なお、上記説明では、特に3GPPアクセスネットワークと非3GPPアクセスネットワーク間のハンドオーバを例にしたが、3GPPアクセスネットワーク間ハンドオーバのように、アタッチ手順を実施しないような場合は、ハンドオーバ手順の中で、アクセスネットワーク102がIPv4のみサポートするネットワークであり、UE107がIPv4アドレスを有していないとネットワーク側(例えばPGWやSGW)が判断すると、ハンドオーバ手順の最後に(つまり無線ベアラが確立された後に)、DHCP手順等を用いてIPv4アドレスをUE107に通知したり(UE107からの要求有無に関わらずプッシュ通知する)、ハンドオーバ手順の中でIPv4アドレスをUE107に通知するものであってもよい。
 また、UE107が実施するサポートするIPバージョンの検出方法として、外部ノードからアクセスネットワーク102のサポートするIPタイプに関する情報を取得して利用するものであってもよい。例えば、アクセスネットワーク情報を配布するサーバから、アクセスネットワーク102がサポートするIPタイプに関する情報を取得し、ハンドオーバ前のアクセスネットワークにおけるIPタイプと比較するものであってもよい。
 また、HA106は、アクセスネットワーク101経由でUE107に送信するBA(割り当てられたHoAv4を含む)に、アクセスネットワーク102経由で配布されるアドレスがホームアドレスであることを示すフラグ(例えばフラグY)を含めてもよい。UE107は、フラグYを含むBAを受信すると、接続中のハンドオーバ先アクセスネットワーク102がホームリンクとなり得ることを認識し、既に処理を開始しているDHCP手順の完了を待つことなく(あるいは開始予定のDHCP処理を省略、または開始するがその終了を待つことなく)、既に取得したIPv4ホームアドレス(HoAv4)を用いて、ハンドオーバ先アクセスネットワーク102における通信を開始する。これにより、DHCPプロトコル処理に伴う待ち時間や、プロトコル処理による負荷を削減でき、ハンドオーバ時間の短縮を図ることができる。
 なお、上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるLSIとして実現される。これらは個別に1チップ化されてもよいし、一部又はすべてを含むように1チップ化されてもよい。ここでは、LSIとしたが、集積度の違いにより、IC、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。また、集積回路化の手法はLSIに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)や、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。例えばバイオ技術の適応などが可能性としてあり得る。
 本発明のハンドオーバ方法、その方法で用いられる移動端末及びホームエージェントは、移動端末とホームエージェント間のトンネルオーバヘッドを削減して通信効率を向上するとともに、移動端末が鍵更新処理を行う場合であっても、鍵更新処理の前にバインディング処理を完了させることができ、時間を要する鍵更新処理の完了を待つことなくハンドオーバ先のネットワークにおいてパケットの送受信を可能とすることができるため、異なるIPバージョンに対応したネットワーク間を移動しながら通信を行う通信システムにおけるハンドオーバ方法、その方法で用いられる移動端末及びホームエージェントなどに有用である。

Claims (14)

  1.  移動端末の通信規約である固有の異なるIPバージョンにそれぞれ対応する少なくとも2つのネットワーク間を移動する前記移動端末のハンドオーバ方法であって、
     前記移動端末が現在接続しているハンドオーバ前のネットワークの第一のアクセスルータからハンドオーバ先の他のネットワークの第二のアクセスルータへハンドオーバをする際、前記ハンドオーバ先のネットワークが対応しているIPバージョンと前記ハンドオーバ前のネットワークが対応しているIPバージョンとが異なる場合、
     前記移動端末が、前記ハンドオーバ先のネットワークにおけるホームアドレスの割り当て依頼要求を含む第1のメッセージを前記第一のアクセスルータを介してホームエージェントに送信し、アドレス取得要求を含む第2のメッセージを前記第二のアクセスルータを介して送信するステップと、
     前記ホームエージェントが、前記第1のメッセージに含まれる前記ホームアドレスの割り当て依頼要求に基づいて、前記ハンドオーバ先のネットワークにおけるホームアドレスを含む第3のメッセージを前記移動端末へ送信し、前記アドレス取得要求に基づいて、前記ホームアドレスを含む第4のメッセージを前記移動端末へ送信するステップとを、
     有するハンドオーバ方法。
  2.  前記第1のメッセージは、前記アドレス取得要求に基づいて前記ハンドオーバ先のネットワークにおいて割り当てられるアドレスを前記割り当て依頼要求で割り当てられるホームアドレスと同じものにすべき旨の要求を含む請求項1に記載のハンドオーバ方法。
  3.  前記ホームエージェントが、前記ハンドオーバ先のネットワークをホームリンクに設定することができるか否かを判断するための情報が得られていない場合、
     前記移動端末は、前記アドレス取得要求を含む前記第2のメッセージを所定の回数送信する請求項1又は2に記載のハンドオーバ方法。
  4.  前記ホームエージェントが、前記ハンドオーバ先のネットワークをホームリンクに設定することができるか否かを判断するための情報が得られていない場合、前記第3のメッセージに前記ハンドオーバ先のネットワークをホームリンクに設定することができるか否かを判断中である旨のフラグを付加する請求項1に記載のハンドオーバ方法。
  5.  前記ホームエージェントが、前記ハンドオーバ先のネットワークにおいて割り当てられるアドレスが前記ホームアドレスと同じものであることを示す情報をさらに含む前記第3のメッセージを前記移動端末に送信し、
     前記移動端末が前記情報を含む前記第3のメッセージを受信した際、前記第4のメッセージの受信を待つことなく、前記第3のメッセージに含まれる前記ホームアドレスを用いて、前記ハンドオーバ先のネットワークにおける通信を開始する請求項1に記載のハンドオーバ方法。
  6.  移動端末の通信規約である固有の異なるIPバージョンにそれぞれ対応する少なくとも2つのネットワーク間をハンドオーバする前記移動端末であって、
     前記移動端末が現在接続しているハンドオーバ前のネットワークの第一のアクセスルータからハンドオーバ先の他のネットワークの第二のアクセスルータへハンドオーバをする場合、
     前記ハンドオーバ先のネットワークが対応しているIPバージョンと前記ハンドオーバ前のネットワークが対応しているIPバージョンとが異なるか否かを判断する判断手段と、
     それぞれのIPバージョンが異なると判断した場合、前記ハンドオーバ先におけるホームアドレスの割り当て依頼要求を含む第1のメッセージ、及びアドレス取得要求を含む第2のメッセージを生成するメッセージ生成手段と、
     生成された前記第1のメッセージを前記第一のアクセスルータを介してホームエージェントに送信し、前記第2のメッセージを前記第二のアクセスルータを介して送信する送信手段と、
     前記第1のメッセージに含まれる前記ホームアドレスの割り当て依頼要求に基づいて、前記ホームエージェントが送信する前記ハンドオーバ先のネットワークにおけるホームアドレスを含む第3のメッセージを受信し、前記第2のメッセージに含まれる前記アドレス取得要求に基づいて、前記ホームエージェントが送信する前記ホームアドレスを含む第4のメッセージを受信する受信手段とを、
     備える移動端末。
  7.  前記第1のメッセージは、前記ハンドオーバ先のネットワークにおいて割り当てられるアドレスを前記割り当て依頼要求で割り当てられるホームアドレスと同じものにすべき旨の要求を含む請求項6に記載の移動端末。
  8.  前記判断手段は、ネットワークと当該ネットワークに対応するIPバージョンの情報とを関連付けて格納した所定のデータベースの情報、所定のメッセージの送信に基づく応答の受信の有無の情報、所定のパケットの検出の有無の情報、IPアドレスを取得する旨の指示の有無の情報のうち、少なくともいずれか1つに基づいてIPバージョンが異なるか否かを判断する請求項6又は7に記載の移動端末。
  9.  前記ホームエージェントが、前記ハンドオーバ先のネットワークをホームリンクに設定することができるか否かを判断するための情報が得られていないことの通知を受けた場合、
     前記送信手段は、前記アドレス取得要求を含む前記第2のメッセージを所定の回数送信する請求項6に記載の移動端末。
  10.  前記受信手段が、前記ハンドオーバ先のネットワークにおいて割り当てられるアドレスが前記ホームアドレスと同じものであることを示す情報を含む前記第3のメッセージを受信した場合、
     前記第4のメッセージの受信を待つことなく、前記第3のメッセージに含まれる前記ホームアドレスを用いて、前記ハンドオーバ先のネットワークにおける通信を開始する請求項6に記載の移動端末。
  11.  移動端末の通信規約である固有の異なるIPバージョンにそれぞれ対応する少なくとも2つのネットワーク間をハンドオーバする前記移動端末のホームエージェントであって、
     前記移動端末が現在接続しているハンドオーバ前のネットワークの第一のアクセスルータからハンドオーバ先の他のネットワークの第二のアクセスルータへハンドオーバをする際、前記ハンドオーバ先のネットワークが対応しているIPバージョンと前記ハンドオーバ前のネットワークが対応しているIPバージョンとが異なる場合、
     前記ハンドオーバ先のネットワークにおけるホームアドレスの割り当て依頼要求を含む第1のメッセージ、及びアドレス取得要求を含む第2のメッセージを前記移動端末から受信する受信手段と、
     前記第1のメッセージの前記ホームアドレスの割り当て依頼要求に基づいて、前記ハンドオーバ先におけるホームアドレスを含む第3のメッセージを生成し、前記アドレス取得要求に基づいて、前記ホームアドレスを含む第4のメッセージを生成するメッセージ生成手段と、
     生成された前記第3のメッセージ及び第4のメッセージを前記移動端末に送信する送信手段とを、
     備えるホームエージェント。
  12.  前記第1のメッセージは、前記ハンドオーバ先のネットワークにおいて割り当てられるアドレスを前記割り当て依頼要求で割り当てられるホームアドレスと同じものにすべき旨の要求を含む請求項11に記載のホームエージェント。
  13.  前記ハンドオーバ先のネットワークをホームリンクに設定することができるか否かを判断するための情報を所定のサーバから取得する取得手段を更に備え、
     前記取得手段によって前記情報が取得できていない場合に、前記メッセージ生成手段は、前記第3のメッセージに前記ハンドオーバ先のネットワークをホームリンクに設定することができるか否かを判断中である旨のフラグを付加する請求項12に記載のホームエージェント。
  14.  前記メッセージ生成手段が、前記ハンドオーバ先のネットワークにおいて割り当てられるアドレスが前記ホームアドレスと同じものであることを示す情報を含む前記第3のメッセージを生成する請求項11に記載のホームエージェント。
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