JP2003134140A - モバイルipを利用したデータ転送方式 - Google Patents
モバイルipを利用したデータ転送方式Info
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Abstract
間を移動しても転送断が発生しないモバイルIPを利用
したデータ転送方式を提供する。 【解決手段】 FN間に接続されたMACブリッジは、
MHによるアドレス登録要求に応答して、そのMACア
ドレスおよび受信ポートとの組み合わせをフィルタリン
グDBに記憶する手段と、各FNのFAから送信される
エージェント広告メッセージに基づいて、各FNに収容
されている端末のアドレスと収容先のFNの接続ポート
との対応関係をフィルタリングDBに登録する手段と、
各ポートに入力されるフレームの宛先アドレスに基づい
てフィルタリングDBを参照し、当該フレームをアドレ
スとポート識別子との対応関係に基づいて所定のポート
へ転送する手段とを含む。
Description
用したデータ転送方式に係り、特に、フォーリンネット
ワーク間を移動する移動端末に対して、効率的かつシー
ムレスなデータ転送を可能にするモバイルIPを利用し
たデータ転送方式に関する。
bile Host:MH)に割り当てられたIPアドレスのネ
ットワークアドレス部分は、当該移動端末MHが普段所
属しているネットワーク(以下、ホームネットワーク:
Home Network)HNに固有のアドレスとなる。したがっ
て、移動端末MHが別のネットワーク(以下、フォーリ
ンネットワーク:Foreign Network )FNに移動した際
は、フォーリンネットワークFNに固有のアドレスを含
むIPアドレスを新たに取得する必要がある。
ワークに移動した場合でも、あたかもホームネットワー
クHNに接続されているかのように、IPアドレスを変
えずに接続を継続させる手法として、RFC(Request
For Comments )2002で規定されたモバイルIPが
提案されている。
図12に示したように、ホームネットワークHNには、
ホームエージェントHA(Home Agent) と呼ばれるノー
ドを配置し、フォーリンネットワークFNには、フォー
リンエージェントFA(Foreign Agent)と呼ばれるノー
ドを配置する。
で利用可能なIPアドレスを既に取得しているので、ホ
ームネットワークHNに接続されている間はIPパケッ
トを直接受信できる。移動端末MHがフォーリンネット
ワークFNに移動したとき、あるいはフォーリンネット
ワークFN間を移動したときは、移動先のフォーリンエ
ージェントFAが定期的に広報しているエージェント広
告(Agent Advertisement)メッセージを受信すること
により、移動端末MHは自身が所属するフォーリンネッ
トワークFNを認識する。そして、図9に示したよう
に、移動先のフォーリンエージェントFAのIPアドレ
スをRRQ(Registration Request)メッセージに乗せ
て、ホームネットワークHNのホームエージェントHA
へ通知する。ホームエージェントHAは、このメッセー
ジに応答してRRP(RegistrationReply )メッセージ
をフォーリンエージェントFA経由で移動端末MHへ転
送して位置登録を完了させる。
に送出されたIPパケットは、図10に示したように、
全てホームエージェントHAが引き取る。ホームエージ
ェントHAは、宛先が移動端末MHのIPアドレスであ
るIPパケットを、宛先がフォーリンエージェントFA
のIPアドレスであるIPパケットでカプセル化(IP
トンネリング)し、インターネットを介してフォーリン
エージェントFAに転送する。フォーリンエージェント
FAは、カプセル化されたIPパケットを元の移動端末
MH宛てのIPパケットに戻し、アクセスポイントAP
を経由して移動端末MHへ転送する。
は、図11に示したように、フォーリンネットワークF
Nから送信されるエージェント広告メッセージによりア
ドレスを取得したゲートウェイルータRへデータを転送
することにより、通常のIPルーティングにしたがって
相手端末CNへ転送される。
フォーリンネットワークFN1から他のフォーリンネッ
トワークFN2へ移動すると、移動先のアクセスポイン
トAPとの間で接続を確立した後、ホームエージェント
HAに対して同様の位置登録要求を改めて行い、移動端
末MH宛のデータを転送してもらう。
利用した通信では、フォーリンエージェントFAがエー
ジェント広告メッセージを送出する間隔は最短でも1秒
に1回程度であり、実際には数秒ないしは数十秒に1回
程度の頻度となる。そして、少なくともこの周期の間、
移動端末MHは前記RRQメッセージを送出できない。
このため、ホームエージェントHAが移動端末MHの移
動先を認識するまでに要する時間が長くなり、この位置
登録が完了するまでは、相手端末CNから移動端末MH
宛のデータが全て移動前のフォーリンネットワークFN
1へ転送されてしまう。すなわち、移動先での位置登録
が完了するまでは転送断が発生してしまう。
ータを移動前のフォーリンネットワークFN1のゲート
ウェイルータRへ転送しようとするが、ネットワークが
異なるために転送されず、ここでも転送断が発生する。
を解決し、移動端末MHがフォーリンネットワーク間を
移動する際に転送断が発生せず、シームレスなデータ転
送を可能にするモバイルIPを利用したデータ転送方式
を提供することにある。
ために、本発明は、モバイルIPを利用したデータ転送
方式において、複数のポートのそれぞれに異なるフォー
リンネットワークが接続されたMACブリッジおよびそ
のフィルタリングデータベースを具備し、前記MACブ
リッジは、移動端末のフォーリンネットワークにおける
アドレス登録要求に応答して、当該移動端末のアドレス
および当該フォーリンネットワークが接続されたポート
の識別子を前記フィルタリングデータベースに記憶する
手段と、各フォーリンネットワークに収容されたフォー
リンエージェントから送信されるエージェント広告メッ
セージに基づいて、各フォーリンネットワークに収容さ
れている端末のアドレスと当該フォーリンネットワーク
が接続されたポートの識別子との対応関係を前記フィル
タリングデータベースに登録する手段と、各ポートに入
力されるフレームの宛先アドレスに基づいて前記フィル
タリングデータベースを参照し、当該フレームを、既登
録である前記アドレスとポート識別子との対応関係に基
づいて当該ポートへ転送する手段とを含むことを特徴と
する。
ォーリンネットワークFN1から他のフォーリンネット
ワークFN2へ移動した際、エージェント広告(Agent
Advertisement)メッセージの受信とは無関係に自身の
アドレス登録を要求して自身のアドレスと収容先のフォ
ーリンネットワーク(FN2)との対応関係をMACブ
リッジのフィルタリングデータベースへ登録しさえすれ
ば、従来のエージェント広告メッセージの受信、RRQ
(Registration Request)メッセージの送信およびRR
P(Registration Reply )の受信を経て位置登録が完
了する前であっても、移動前のフォーリンネットワーク
FN1に転送された当該移動端末宛のフレームを、MA
Cブリッジを介して移動先のフォーリンネットワークF
N2で受け取ることができる。
ましい実施の形態について詳細に説明する。図1は、本
発明が適用されるモバイルIPのネットワーク構成を示
したブロック図であり、複数のフォーリンネットワーク
がMAC(Media Access Control)ブリッジにより相互
に接続されている。
トワークFN1,FN2がMAC(Media Access Contr
ol)ブリッジにより相互に接続されている場合を例にし
て説明するが、3つ以上のフォーリンネットワークが接
続される場合も同様である。一方のフォーリンネットワ
ークFN1はMACブリッジのポートAに接続され、他
方のフォーリンネットワークFN2はポートBに接続さ
れている。各フォーリンネットワークFN1,FN2に
は無線基地局AP1,AP2がそれぞれ収容されてい
る。
ーリンエージェントFA1およびゲートウェイルータR
1を含む複数のノードが収容されている。フォーリンネ
ットワークFN2には、フォーリンエージェントFA2
およびゲートウェイルータR2を含む複数のノードが収
容されている。MACブリッジのフィルタリングデータ
ベース(DB)には、後に詳述するように、各フォーリ
ンネットワークFN1,FN2に収容されているノード
および端末のMACアドレスが、その収容先のフォーリ
ンネットワークが前記MACブリッジに接続されている
ポートの識別子(「A」または「B」)およびエージン
グタイムと共に登録される。本実施形態では、各フォー
リンネットワークFN1,FN2が、それぞれのレイヤ
2機能を利用して高速にハンドオーバーを行うようにし
た点に特徴がある。
チャートに沿って説明する。図3に示したように、移動
端末MHがホームネットワークHNからフォーリンネッ
トワークFN1へ移動し、その基地局AP1との間に接
続が確立されると、基地局AP1は、無線インターフェ
ース以外のポートから、当該移動端末MHに関するMA
Cアドレスの登録要求メッセージを広報する。
て、このMACアドレス登録要求メッセージをポートA
から受信すると、ステップS12では、通知された移動
端末MHのMACアドレス「MA1」と受信ポートの識
別子「A」との組み合わせがフィルタリングDBに既登
録であるか否かを判定する。ここでは未登録と判定され
るので、ステップS13において、移動端末MHのMA
Cアドレス「MA1」と受信ポート「A」との組み合わ
せが、エージングタイム(本実施形態では、初期値が
「10」)と共にフィルタリングDBに登録される。
識別子「A」との対応関係が既登録であれば、ステップ
S14において、そのエージングタイムが初期値に更新
される。なお、エージングタイムは時間経過と共に減少
し、「0」になった時点でそのエントリが消去される。
において、図4に示したように、各ポートに接続されて
いるフォーリンネットワークFN1,FN2上のフォー
リンエージェントFA1,FA2からエージェント広告
メッセージを受信すると、ステップS22において、そ
れぞれのゲートウェイルータR1,R2のIPアドレス
を抽出する。図4では、フォーリンエージェントFA1
から送出されたエージェント広告(AA:Agent Advert
isement)メッセージがポートAに入力され、フォーリ
ンエージェントFA2から送出されたエージェント広告
メッセージがポートBに入力される。
れるエージェント広告メッセージでは、フォーリンエー
ジェントFA1のMACアドレス[MF1]が発信元アド
レス領域(src)に登録されている。宛先アドレス領
域(dst)には、当該フレームがブロードキャスト
(広告)である旨のアドレス[b/c]が登録されてい
る。データ領域(data)には、IPアドレスが「I
R1a」であるゲートウェイルータR1のエージェント
広告である旨の情報[AA(IR1a)]が登録されてい
る。
れるエージェント広告メッセージでは、フォーリンエー
ジェントFA2のMACアドレス[MF2]が発信元アド
レス領域(src)に登録されている。宛先アドレス領
域(dst)には、当該フレームがブロードキャストで
ある旨のアドレス[b/c]が登録されている。データ領
域(data)には、IPアドレスが「IR2a」であ
るゲートウェイルータR2のエージェント広告である旨
の情報[AA(IR2a)]が登録されている。
ACブリッジは、ステップS23において、各ゲートウ
ェイルータR1,R2のIPアドレスが、図示しないA
RP(Address Resolution Protocol)テーブルに既登
録であるか否かを判定する。ARPテーブルには、IP
アドレスをインデックスとして、これに対応するMAC
アドレスが予め登録されている。MACブリッジは、I
Pアドレスが既登録であれば、これに対応したMACア
ドレスをステップS24において抽出し、後述するステ
ップS27へ進む。
ACアドレスがARPテーブルに未登録であれば、前記
IPアドレスに対応したMACアドレスを各ゲートウェ
イルータR1,R2に対して問い合わせるために、ステ
ップS25において、ARP要求メッセージを広報す
る。
ARP要求メッセージでは、図5に示したように、MA
CブリッジのポートAのMACアドレス[MBa]が発信
元アドレス領域に登録されている。宛先アドレス領域に
は、当該フレームがブロードキャストである旨のアドレ
ス[b/c]が登録されている。データ領域には、IPア
ドレスが「IR1a」であるゲートウェイルータR1に
対するMACアドレス要求である旨の情報[ARP(I
R1a)]が登録されている。
求メッセージでは、MACブリッジのポートBのMAC
アドレス[MBb]が発信元アドレス領域に登録されてい
る。宛先アドレス領域には、当該フレームがブロードキ
ャストである旨のアドレス[b/c]が登録されている。
データ領域には、IPアドレスが「IR2a」であるゲ
ートウェイルータR2に対するMACアドレス要求であ
る旨の情報[ARP(IR2a)]が登録されている。
P要求メッセージに応答して、発信元アドレスが自身の
MACアドレス[MR1a]、宛先アドレスがMACブリ
ッジのポートAのMACアドレス[MBa]、データがI
PアドレスとMACアドレスとの対応関係[ARP(I
R1a,MR1a)]であるフレームを返信する。
このARP要求メッセージに応答して、発信元アドレス
が自身のMACアドレス[MR2a]、宛先アドレスがM
ACブリッジのポートBのMACアドレス[MBb]、デ
ータがIPアドレスとMACアドレスとの対応関係[A
RP(IR2a,MR2a)]であるフレームを返信す
る。
て各フレームを受信し、各ゲートウェイルータR1,R
2のMACアドレスを取得すると、ステップS27にお
いて、このMACアドレスと受信ポートとの組み合わせ
がフィルタリングDBに既登録であるか否かを判定す
る。未登録であれば、ステップS29において、当該メ
ッセージを受信したポートと各ゲートウェイルータR
1,R2のMACアドレス(MR1a,MR2a)とが
エージングタイム「10」と共にフィルタリングDBに
登録される。MACアドレスと受信ポートとの組み合わ
せが既登録であれば、ステップS28において、そのエ
ージングタイムを初期値に更新する。
HがフォーリンネットワークFN1から同FN2へ移動
すると、前記ステップS11からS14の処理が繰り返
される。このとき、ステップS12では、移動端末のM
ACアドレス「MA1」と受信ポート「B」との組み合
わせ[MA1,B]が未登録(図5参照)と判定される。
しかしながら、MACアドレス「MA1」を含むエント
リが既に存在するので、このような場合には、MACア
ドレス「MA1」を含む既存の組み合わせ[MA1,A]
が、図6に示したように、新たな組み合わせ[MA1,
B]に更新されると共に、そのエージングタイムに初期
値「10」が登録される。
H宛のフレームが移動前のフォーリンネットワークFN
1に入力され、ステップS31において、これがMAC
ブリッジにより検知されると、ステップS32では、当
該フレームの宛先アドレス(MA1)に基づいてフィル
タリングDBが参照される。ステップS33では、この
宛先アドレスがフィルタリングDBに既登録であるか否
かが判定される。ここでは既登録と判定されるので、ス
テップS34において、この宛先アドレス(MA1)と
対応付けられたポート(図7では、ポートB)へ当該フ
レームが転送される。
アドレス「MA1」がフィルタリングDBに未登録であ
ると判定されると、当該フレームは、ステップS35に
おいて破棄される。
Hが相手端末CNに対してフレームを送信する際は、フ
ォーリンエージェントFA1からのエージェント広告に
より予め取得したゲートウェイルータR1のアドレス
(MR1a)を宛先としてフレームを送信する。ステッ
プS31において、これがMACブリッジにより検知さ
れると、ステップS32では、当該フレームの宛先アド
レス(MR1a)に基づいてフィルタリングDBが参照
される。ステップS33では、この宛先アドレスがフィ
ルタリングDBに既登録であるか否かが判定される。こ
こでは既登録と判定されるので、宛先アドレス(MR1
a)と対応付けられたポート(図8では、ポートA)に
当該フレームが転送される。
リンネットワークFN1から他のフォーリンネットワー
クFN2へ移動した際、エージェント広告(Agent Adve
rtisement)メッセージの受信とは無関係に自身のアド
レス登録を要求して自身のアドレスと収容先のフォーリ
ンネットワーク(FN2)との対応関係をMACブリッ
ジのフィルタリングデータベースへ登録しさえすれば、
従来のエージェント広告メッセージの受信、RRQ(Re
gistration Request)メッセージの送信およびRRP
(Registration Reply )の受信を経て位置登録が完了
する前であっても、移動前のフォーリンネットワークF
N1に転送された当該移動端末宛のフレームを、MAC
ブリッジを介して移動先のフォーリンネットワークFN
2で受け取ることができる。したがって、移動端末MH
は自身宛のフレームを移動先のフォーリンネットワーク
FN2において素早く検知できるようになる。
図である。
ャートである。
するためのブロック図(その1)である。
するためのブロック図(その2)である。
するためのブロック図(その3)である。
するためのブロック図(その4)である。
説明するためのブロック図(その1)である。
説明するためのブロック図(その2)である。
説明するためのブロック図(その1)である。
を説明するためのブロック図(その2)である。
を説明するためのブロック図(その3)である。
を説明するためのブロック図(その4)である。
A2…フォーリンエージェント,R1,R2…ゲートウ
ェイルータ,MH…移動端末,HN…ホームネットワー
ク,AP1,AP2…基地局
Claims (3)
- 【請求項1】 モバイルIPを利用したデータ転送方式
において、 複数のポートのそれぞれに異なるフォーリンネットワー
クが接続されたMAC(Media Access Control)ブリッ
ジおよびそのフィルタリングデータベースを具備し、 前記MACブリッジは、 移動端末のフォーリンネットワークにおけるアドレス登
録要求に応答して、当該移動端末のアドレスおよび当該
フォーリンネットワークが接続されたポートの識別子を
前記フィルタリングデータベースに記憶する手段と、 各フォーリンネットワークに収容されたフォーリンエー
ジェントから送信されるエージェント広告メッセージに
基づいて、各フォーリンネットワークに収容されている
端末のアドレスと当該フォーリンネットワークが接続さ
れたポートの識別子との対応関係を前記フィルタリング
データベースに登録する手段と、 各ポートに入力されるフレームの宛先アドレスに基づい
て前記フィルタリングデータベースを参照し、当該フレ
ームを、既登録である前記アドレスとポート識別子との
対応関係に基づいて当該ポートへ転送する手段とを含む
ことを特徴とするモバイルIPを利用したデータ転送方
式。 - 【請求項2】 前記フィルタリングデータベースに登録
された、各端末のアドレスとポート識別子との対応関係
は、参照されない期間が所定時間を超えると消去される
ことを特徴とする請求項1に記載のモバイルIPを利用
したデータ転送方式。 - 【請求項3】 前記MACブリッジは、エージェント広
告メッセージで受け取った各端末のアドレスがIPアド
レスであると、ARP(Address ResolutionProtocol)
を実施して当該IPアドレスに対応したMACアドレス
を取得し、当該MACアドレスとポート識別子との対応
関係を登録することを特徴とする請求項1または2に記
載のモバイルIPを利用したデータ転送方式。
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