JP2004214869A - モビリティ制御ノード、モビリティ制御システム、アクセスルータ管理方法、及びモビリティ制御プログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】ネットワーク資源の浪費及び移動ノードの処理負荷の増大を抑制しつつ、ＭＡＰ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ａｎｃｈｏｒ Ｐｏｉｎｔ）がアクセスルータの隣接関係を把握することである。
【解決手段】本発明に係るＭＡＰ１０は、ＭＮ２１がハンドオフ前に接続していたＡＲ３におけるバインディング（ＨｏＡ１−ＣｏＡ３１）をバインディングキャッシュ１２に保持している。その後、ＭＮ２１のハンドオフに伴って、ＭＡＰ１０は、ＨｏＡ１とＣｏＡ２１とがバインディングされたＢＵをＭＮ２１から新たに受信する。ＭＡＰ１０は、隣接関係登録部１３により気付アドレスの変更を検知し、“Ｐｒｅ３”の隣接プレフィクスとして“Ｐｒｅ２”をプレフィクス格納テーブル１４に格納させる。そして、ＭＡＰ１０は、隣接関係判定部１６により、このプレフィクス格納テーブル１４を参照して、ＡＲ２がＡＲ３に隣接しているものと判定する。
【選択図】 図１
【解決手段】本発明に係るＭＡＰ１０は、ＭＮ２１がハンドオフ前に接続していたＡＲ３におけるバインディング（ＨｏＡ１−ＣｏＡ３１）をバインディングキャッシュ１２に保持している。その後、ＭＮ２１のハンドオフに伴って、ＭＡＰ１０は、ＨｏＡ１とＣｏＡ２１とがバインディングされたＢＵをＭＮ２１から新たに受信する。ＭＡＰ１０は、隣接関係登録部１３により気付アドレスの変更を検知し、“Ｐｒｅ３”の隣接プレフィクスとして“Ｐｒｅ２”をプレフィクス格納テーブル１４に格納させる。そして、ＭＡＰ１０は、隣接関係判定部１６により、このプレフィクス格納テーブル１４を参照して、ＡＲ２がＡＲ３に隣接しているものと判定する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モビリティ制御ノード、モビリティ制御システム、アクセスルータ管理方法、及びモビリティ制御プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、モバイルＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を利用してＩＰパケットの通信を行うモビリティ制御システムが開発されている。このようなモビリティ制御システムは、ＩＰネットワーク内を移動する移動ノードのグローバルな位置情報を管理するホームエージェントと、移動ノードのローカルな位置情報を管理するモビリティ制御ノードとを有する。
【０００３】
モビリティ制御システムにおいては、モビリティ制御ノードは、ホームエージェントから受信されたＩＰパケットを複製し、現時点における移動ノードの接続先及び移動先候補となるアクセスルータ宛に転送する。かかる複製転送処理を適確かつ迅速に行うには、モビリティ制御ノードが、複数のアクセスルータの地理的隣接関係を正確に把握している必要がある。従来の手法では、移動ノードがハンドオフ（接続先ノードの変更）した際に、ハンドオフ前に接続していたアクセスルータの識別情報を、ハンドオフ後に新規に接続したアクセスルータに通知していた（例えば、非特許文献１。）。
【０００４】
【非特許文献１】
ＩＥＴＦ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ−Ｄｒａｆｔ ”Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰｖ６ Ｎｅｉｇｈｂｏｒ Ｒｏｕｔｉｎｇ ｆｏｒ Ｆａｓｔ Ｈａｎｄｏｆｆ” ＜ｄｒａｆｔ−ｙｅｇｉｎ−ｍｏｂｉｌｅｉｐ−ｎｒｏｕｔｉｎｇ−０１．ｔｘｔ＞
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術をもとに、モビリティ制御ノードがアクセスルータの隣接関係を把握するためには、複数のアクセスルータは、自アクセスルータと他のアクセスルータとの地理的隣接関係を一旦把握した後に、この情報をモビリティ制御ノードに通知する必要がある。つまり、アクセスルータの地理的隣接関係は移動ノードからアクセスルータ経由でモビリティ制御ノードに間接的に通知されることになるため、ネットワーク資源の浪費が懸念される。また、移動ノードに関しても、ハンドオフ前の接続先アクセスルータから新規接続先アクセスルータに対して識別情報を送信する処理が少なくとも必要になり、この処理に伴う負荷が増大する。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、ネットワーク資源の浪費及び移動ノードの処理負荷の増大を抑制しつつ、モビリティ制御ノードがアクセスルータの隣接関係を把握することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係るモビリティ制御ノードは、ハンドオフ前における移動ノードの第１気付アドレスと、ハンドオフ後における前記移動ノードの第２気付アドレスとを取得する取得手段と、前記取得手段により取得された第１気付アドレスに含まれる、前記移動ノードのハンドオフ前の接続先であるアクセスルータの第１識別情報と、前記取得手段により取得された第２気付アドレスに含まれる、前記移動ノードのハンドオフ後の接続先であるアクセスルータの第２識別情報とを対応付けて格納する格納手段と、前記格納手段に格納されている前記第１識別情報と前記第２識別情報とに基づいて、前記第１識別情報により識別されるアクセスルータと前記第２識別情報により識別されるアクセスルータとが隣接していると判定する判定手段とを備える。
【０００８】
本発明に係るモビリティ制御システムは、上述したモビリティ制御ノードと、前記第１及び第２識別情報により識別されるアクセスルータとを備えて構成され、前記モビリティ制御ノードは、前記アクセスルータ間における隣接関係を判定する。
【０００９】
本発明に係るアクセスルータ管理方法は、モビリティ制御ノードが、ハンドオフ前における移動ノードの第１気付アドレスと、ハンドオフ後における前記移動ノードの第２気付アドレスとを取得する取得ステップと、前記モビリティ制御ノードが、前記取得ステップにて取得された第１気付アドレスに含まれる、前記移動ノードのハンドオフ前の接続先であるアクセスルータの第１識別情報と、前記取得ステップにて取得された第２気付アドレスに含まれる、前記移動ノードのハンドオフ後の接続先であるアクセスルータの第２識別情報とを対応付けて格納手段に格納する格納ステップと、前記モビリティ制御ノードが、前記格納手段に格納されている前記第１識別情報と前記第２識別情報とに基づいて、前記第１識別情報により識別されるアクセスルータと前記第２識別情報により識別されるアクセスルータとが隣接していると判定する判定ステップとを含む。
【００１０】
本発明に係るモビリティ制御プログラムは、ハンドオフ前における移動ノードの第１気付アドレスと、ハンドオフ後における前記移動ノードの第２気付アドレスとを取得する取得機能と、前記取得機能により取得された第１気付アドレスに含まれる、前記移動ノードのハンドオフ前の接続先であるアクセスルータの第１識別情報と、前記取得機能により取得された第２気付アドレスに含まれる、前記移動ノードのハンドオフ後の接続先であるアクセスルータの第２識別情報とを対応付けて格納手段に格納する格納機能と、前記格納手段に格納されている前記第１識別情報と前記第２識別情報とに基づいて、前記第１識別情報により識別されるアクセスルータと前記第２識別情報により識別されるアクセスルータとが隣接していると判定する判定機能とをコンピュータに実現させる。
【００１１】
これらの発明によれば、移動ノードのハンドオフの前後における第１及び第２の気付アドレスが取得され、各気付アドレスに含まれるアクセスルータの第１及び第２識別情報が格納手段に格納される。更に、これら各識別情報により識別されるアクセスルータが隣接関係にあることが判定される。移動ノードのハンドオフは、隣接するアクセスルータ間において行われることから、移動ノードがハンドオフの前後に接続した２のアクセスルータをその識別情報により特定することにより、これら２のアクセスルータの隣接が判定される。また、アクセスルータの識別情報は気付アドレスに含まれており、この気付アドレスは、モビリティ制御のために、従来より移動ノードからモビリティ制御ノードに送信され収集されるものである。したがって、移動ノードは、隣接関係の判定に際して、新たな情報をモビリティ制御ノードに別途送信する必要がない。その結果、ネットワーク資源の浪費及び移動ノードの処理負荷の増大を抑制しつつ、アクセスルータの隣接関係を把握することが可能となる。
【００１２】
本発明に係るモビリティ制御ノードにおいて好ましくは、前記移動ノードからの要求に応じて、当該移動ノード宛のＩＰパケットを複製する複製手段と、前記判定手段により隣接しているものと判定された各アクセスルータ宛に、前記複製手段により複製された前記ＩＰパケットを送信する送信制御手段とを更に備える。
【００１３】
本発明に係るアクセスルータ管理方法において好ましくは、前記モビリティ制御ノードが、前記移動ノードからの要求に応じて、当該移動ノード宛のＩＰパケットを複製する複製ステップと、前記モビリティ制御ノードが、前記判定ステップにて隣接しているものと判定された各アクセスルータ宛に、前記複製ステップにて複製された前記ＩＰパケットを送信する送信制御ステップとを更に含む。
【００１４】
本発明に係るモビリティ制御プログラムにおいて好ましくは、前記移動ノードからの要求に応じて、当該移動ノード宛のＩＰパケットを複製する複製機能と、前記判定機能により隣接しているものと判定された各アクセスルータ宛に、前記複製機能により複製された前記ＩＰパケットを送信する送信制御機能とを更にコンピュータに実現させる。
【００１５】
これらの発明によれば、移動ノードからの要求に応じて当該移動ノード宛のＩＰパケットが複製される。複製されたＩＰパケットは、隣接しているものと判定された各アクセスルータ宛に送信（転送）される。移動ノードは隣接するアクセスルータ間をハンドオフすることから、隣接しているものと判定されたアクセスルータは、移動ノードの次なるハンドオフ先の候補となる。したがって、モビリティ制御ノードが、複製したＩＰパケットをこれらのアクセスルータに送信することにより、移動ノードがハンドオフする可能性の低いアクセスルータにＩＰパケットを送信することが無くなる。これにより、使用されないＩＰパケットの送信に伴うネットワーク資源の浪費が抑制される。
【００１６】
本発明に係るモビリティ制御ノードにおいては、前記複製手段により複製された前記ＩＰパケットの送信が前記送信制御手段により開始された際に、この旨を前記移動ノードに通知する通知手段を更に備えるものとしもよい。
【００１７】
本発明に係るアクセスルータ管理方法においては、前記モビリティ制御ノードが、前記複製ステップにて複製された前記ＩＰパケットの送信が前記送信制御ステップにて開始された際に、この旨を前記移動ノードに通知する通知ステップを更に含むものとしもよい。
【００１８】
本発明に係るモビリティ制御プログラムにおいては、前記複製機能により複製された前記ＩＰパケットの送信が前記送信制御機能により開始された際に、この旨を前記移動ノードに通知する通知機能を更にコンピュータに実現させるものとしもよい。
【００１９】
これらの発明によれば、移動ノードのハンドオフに先立って、そのハンドオフ先の候補となるアクセスルータを宛先とするＩＰパケットの複製及び転送が開始された旨が移動ノードに通知される。したがって、移動ノードは、この通知を受けることにより、ハンドオフを実行した後即時に、自ノード宛のＩＰパケットを受信可能であることを容易に認識することができる。つまり、モビリティ制御ノードは、パケットロスが低減されたハンドオフの準備が完了した旨を移動ノードに簡易迅速に通知することが可能となる。
【００２０】
本発明に係るモビリティ制御ノードにおいて、より好ましくは、前記移動ノードがハンドオフ後に送信する複製停止指示を受信する受信手段を更に備え、前記複製手段は、前記受信手段により前記複製停止指示が受信されたことを契機として、前記移動ノード宛のＩＰパケットの複製を停止する。
【００２１】
本発明に係るアクセスルータ管理方法において、より好ましくは、前記モビリティ制御ノードが、前記移動ノードがハンドオフ後に送信する複製停止指示を受信する受信ステップと、前記モビリティ制御ノードが、前記受信ステップにて前記複製停止指示が受信されたことを契機として、前記移動ノード宛のＩＰパケットの複製を停止する複製停止ステップとを更に含む。
【００２２】
本発明に係るモビリティ制御プログラムにおいて、より好ましくは、前記移動ノードがハンドオフ後に送信する複製停止指示を受信する受信機能と、前記受信機能により前記複製停止指示が受信されたことを契機として、前記移動ノード宛のＩＰパケットの複製を停止する複製停止機能とを更にコンピュータに実現させる。
【００２３】
これらの発明によれば、移動ノードからの指示に応じて、該移動ノード宛のＩＰパケットの複製が停止され、その結果、複製されたＩＰパケットの転送も停止される。これにより、ＩＰパケットの転送先は１のアクセスルータに絞られる。また、ＩＰパケットの複製及び転送の停止は、移動ノードがハンドオフを完了した後に行われる。したがって、移動ノードに到達する予定のＩＰパケットのパケットロスを低減しつつ、不要な（実際に到達することのない）ＩＰパケットの複製及び転送を極力抑えることができる。その結果、ネットワーク資源の浪費を抑制した効率的なパケット送信制御が可能となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の一実施の形態について説明する。なお、以下の説明において参照する各図において、他の図と共通する装置やその構成部分には同一の符号が付されている。
【００２５】
まず、構成を説明する。
図１は、本実施の形態におけるモビリティ制御システム１００の全体構成及びＭＡＰ（モビリティ制御ノードに対応）の機能的構成を示す図である。図１に示す様に、モビリティ制御システム１００は、モビリティアンカポイント（以下、必要に応じて「ＭＡＰ」と略記する。）１０と、ＭＡＰ１０に有線接続された６のアクセスルータ（以下、必要に応じて「ＡＲ」と略記する。）１〜６を備える。
【００２６】
ＭＡＰ１０は、移動体通信用に開発されたインターネットプロトコルであるＨＭＩＰ（Ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）に準拠したパケット送信制御装置である。ＭＡＰ１０は、ＡＲ１〜ＡＲ６の何れかのアクセスルータに接続している移動ノード（以下、必要に応じて「ＭＮ」と略記する。）宛のＩＰパケットの転送を制御する。このＩＰパケットは、移動ノードの通信相手であるＣＮ（Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｔ Ｎｏｄｅ）３０からＨＡ（Ｈｏｍｅ Ａｇｅｎｔ）４０を経由して、ＭＡＰ１０により受信されたものである。
【００２７】
ＭＡＰ１０は、移動ノードの気付アドレスをバインディングキャッシュから取得する。ＭＡＰ１０は、気付アドレスの変更を検知すると、この気付アドレスに含まれている、ＡＲ１〜ＡＲ６に固有のプレフィクスを基に各アクセスルータの地理的な隣接関係を判定する。ＭＡＰ１０は、移動ノードから複製開始指示を受けると、当該隣接関係に従って、移動ノードのハンドオフ後の気付アドレスを推定する。その後、ＭＡＰ１０は、該移動ノード宛のＩＰパケットを、推定された気付アドレス数分複製し、これらの気付アドレス宛に転送する。
【００２８】
以下、ＭＡＰ１０の各構成要素について詳細に説明する。
ＭＡＰ１０は、機能的には、ＢＵ受信部１１と、バインディングキャッシュ１２と、隣接関係登録部１３と、プレフィクス格納テーブル１４と、複製開始指示受信部１５と、隣接関係判定部１６と、気付アドレス推定部１７と、ＩＰパケット受信部１８と、ＩＰパケット複製部１９と、ＩＰパケット転送制御部１１０と、複製転送開始通知部１１１と、複製停止指示受信部１１２とを備えて構成される。
【００２９】
ＢＵ受信部１１（取得手段に対応）は、移動ノードからアクセスルータ経由で受信したＢＵ（バインディングアップデート）を受信すると、このＢＵに含まれるバインディングをバインディングキャッシュ１２に保持させる。ＢＵは、移動ノードがそのアドレスをＭＡＰ１０に通知するために任意のアクセスルータに接続したことを契機として送信されるパケットであり、移動ノードのホームアドレスＨｏＡと、接続先のアクセスルータにおける気付アドレスＣｏＡとが対応付けられたデータ（バインディング）を内包する。
【００３０】
バインディングキャッシュ１２には、ＢＵ受信部１１により受信されたＢＵ内のバインディングが保持される。例えば、移動ノードがＡＲ３からＡＲ２にハンドオフした場合には、その前後におけるバインディングであるＨｏＡ１−ＣｏＡ３１，ＨｏＡ１−ＣｏＡ２１が保持されることになるが、ＨｏＡ１−ＣｏＡ２１の保持に伴ってＨｏＡ１−ＣｏＡ３１は消去される。その結果、前回のバインディングであるＨｏＡ１−ＣｏＡ３１はＨｏＡ１−ＣｏＡ２１に更新される。これにより、バインディングキャッシュ１２には、同一の移動ノードに関して常に最新のバインディングが保持されることになる。
【００３１】
隣接関係登録部１３は、各アクセスルータの隣接関係をプレフィクス格納テーブル１４に登録する。すなわち、隣接関係登録部１３は、バインディングキャッシュ１２に保持されているバインディングを常時監視しており、このバインディングが変更されたことを契機として、変更の前後における気付アドレスからプレフィクスを抽出する。例えば、バインディングが、ＨｏＡ１−ＣｏＡ３１からＨｏＡ１−ＣｏＡ２１に変化した場合には、隣接関係登録部１３は、プレフィクスＰｒｅ３をＣｏＡ３１から抽出し、プレフィクスＰｒｅ２をＣｏＡ２１からそれぞれ抽出する。抽出されたプレフィクスは、ＡＲ３とＡＲ２間の隣接関係としてプレフィクス格納テーブル１４に格納される。ここで、ＣｏＡ３１，２１は第１及び第２気付アドレスにそれぞれ対応し、Ｐｒｅ３，２は第１及び第２識別情報にそれぞれ対応する。
【００３２】
プレフィクス格納テーブル１４（格納手段に対応）には、隣接関係登録部１３により気付アドレスから抽出されたプレフィクスが格納される。例えば、Ｐｒｅ３，Ｐｒｅ２の順にプレフィクスが抽出された場合には、Ｐｒｅ３の隣接プレフィクスとしてＰｒｅ２が格納される。
【００３３】
複製開始指示受信部１５は、移動ノードからアクセスルータ経由で送信された複製開始指示を受信すると、当該移動ノード宛のＩＰパケットの複製の開始が指示されたことを隣接関係判定部１６に通知する。一旦複製されたＩＰパケットは全て転送されるので、複製の開始は転送の開始を意味する。
【００３４】
隣接関係判定部１６（判定手段に対応）は、複製開始指示受信部１５により複製の開始が指示されると、プレフィクス格納テーブル１４に格納されているプレフィクスを参照して、アクセスルータの隣接関係を判定する。例えば、Ｐｒｅ３の隣接プレフィクスとしてＰｒｅ２が格納されている場合には、ＡＲ２は、ＡＲ３に隣接しているアクセスルータであると判定する。判定結果は、気付アドレス推定部１７に出力される。
【００３５】
気付アドレス推定部１７は、隣接関係の判定結果を隣接関係判定部１６から取得すると、当該判定結果に基づいて、移動ノードのハンドオフ後における気付アドレスを推定する。気付アドレスの推定方法については後に詳述するが、例えば、ＡＲ２がＡＲ３に隣接していると判定された場合には、Ｎｏ１により識別される移動ノードのハンドオフ先ＡＲ２における気付アドレスは、ＣｏＡ２１（＝Ｐｒｅ２＋Ｎｏ１）と推定される。推定結果は、ＩＰパケット転送制御部１１０に出力される。また、推定された気付アドレスの数は、複製を希望するＩＰパケットの数として、ＩＰパケット複製部１９に通知される。
【００３６】
ＩＰパケット受信部１８は、ＣＮ３０から送信されたＩＰパケットをＨＡ４０から受信し、ＩＰパケット複製部１９に出力する。
ＩＰパケット複製部１９（複製手段に対応）は、ＩＰパケット受信部１８により受信されたＩＰパケットを複製する。かかるＩＰパケットの複製は、推定された全ての気付アドレス宛にＩＰパケットを転送すべく、気付アドレス推定部１７により通知された気付アドレス数分行われる。複製されたＩＰパケットは、複製元のＩＰパケットと共にＩＰパケット転送制御部１１０に出力される。なお、気付アドレス数の通知がない場合には、ＩＰパケット複製部１９は、ＩＰパケットを複製することなく、受信されたＩＰパケットをそのままＩＰパケット転送制御部１１０に出力する。
【００３７】
ＩＰパケット転送制御部１１０（送信制御手段に対応）は、ＩＰパケット複製部１９により複製されたＩＰパケットが入力されると、これらのＩＰパケットを、気付アドレス推定部１７により通知された気付アドレスを宛先アドレスとして転送する。例えば、移動ノードがＡＲ３からＡＲ２にハンドオフした場合には、気付アドレスの推定結果はＣｏＡ２１であるので、ＩＰパケットは、ハンドオフ前の気付アドレスであるＣｏＡ３１、及び推定されたＣｏＡ２１の双方を宛先として転送される。また、ＩＰパケット転送制御部１１０は、複製されたＩＰパケットの転送を開始した旨を複製転送開始通知部１１１に通知する。
【００３８】
複製転送開始通知部１１１（通知手段に対応）は、ＩＰパケットの複製及び転送の開始がＩＰパケット転送制御部１１０により通知されると、当該ＩＰパケットの宛先である移動ノードに対して、複製転送が開始された旨を通知する。この通知は、移動ノードのハンドオフ元のアクセスルータを経由して行われ、この通知を受けた後に、移動ノードはハンドオフを実行する。
【００３９】
複製停止指示受信部１１２（受信手段に対応）は、移動ノードのハンドオフ後に該移動ノードから複製停止指示を受信すると、ＩＰパケット複製部１９に対して、この移動ノード宛のＩＰパケットの複製停止を指示する。この指示により、受信されたＩＰパケットの複製、及び推定された気付アドレスへの転送は停止され、ＩＰパケットの転送先は、ハンドオフ後の移動ノードの気付アドレスに絞られる。
【００４０】
ここで、ＭＡＰ１０における上述の機能的構成要素と、ハードウェアの構成要素との対応関係を以下に示す。バインディングキャッシュ１２、及びプレフィクス格納テーブル１４は、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の内蔵メモリに対応する。その他の構成要素であるＢＵ受信部１１と、隣接関係登録部１３と、複製開始指示受信部１５と、隣接関係判定部１６と、気付アドレス推定部１７と、ＩＰパケット受信部１８と、ＩＰパケット複製部１９と、ＩＰパケット転送制御部１１０と、複製転送開始通知部１１１と、複製停止指示受信部１１２とは、上記内蔵メモリに格納されたソフトウェアがＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）によって実行されることにより実現する。
【００４１】
ＭＮ２１，２２，２３は、基地局（図示せず）を経由して、任意のアクセスルータＡＲ１〜ＡＲ６と無線接続することにより、ＭＡＰ１０との間で各種信号の双方向通信が可能となっている。ＭＮ２１，２２，２３は、アクセスルータとの接続を契機として、ＨＡ４０とプレフィクスを同じくするホームアドレスＨｏＡ１，２，３と、該接続先のＡＲにおける気付アドレスＣｏＡとがバインディングされたＢＵをＭＡＰ１０宛にそれぞれ送信する。なお、本実施の形態では、ＨｏＡ１，２，３は、同一のホームエージェントＨＡ４０とプレフィクスを同じくするホームアドレスとして説明するが、それぞれ異なるホームエージェントとプレフィクスを同じくするホームアドレスであってもよい。また、ＭＮ２１，２２，２３は、アクセスルータから送信される報知情報の変化などにより自ノードがハンドオフ直前であることを検知すると、該ＭＮ宛のＩＰパケットの複製開始をＭＡＰ１０に指示する。更に、ＭＮ２１，２２，２３は、ハンドオフが完了すると、新しい気付アドレスを生成した後に、該ＭＮ宛のＩＰパケットの複製停止をＭＡＰ１０に指示する。
【００４２】
ＭＮ２１，２２，２３を含んで一般化された移動ノードＭＮｈ（ｈは識別子）は、任意のアクセスルータＡＲｊ（ｊは識別子）に接続した場合に、ＡＲｊの位置に応じた気付アドレスＣｏＡｊｈを生成する。このとき生成されるＣｏＡｊｈ（ビット長１２８ｂｉｔ）は、ＡＲｊに一意のプレフィクスを示すプレフィクス特定部Ｐｒｅｊ（上位６４ｂｉｔ）に、ＭＮｈ固有の移動ノード特定部Ｎｏｈ（下位６４ｂｉｔ）が付加されたものである（ＲＦＣ２４６２に記載のステートレスアドレス自動設定参照）。Ｎｏｈは、ＭＮｈのインタフェースのハードウェアアドレス等を使用して付される。
【００４３】
アクセスルータＡＲ１〜ＡＲ６は、ＭＡＰ１０とＭＮ２１，２２，２３との間において、ＩＰパケットを含む各種信号の送受信を中継するルータである。これらのアクセスルータに対しては、ＭＡＰ１０のＩＰアドレスがＲＡ（Ｒｏｕｔｅｒ Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ）により広告されている。これにより、ＡＲ１〜ＡＲ６は、ＭＡＰ１０が統括的に管理するサービスエリアＡ１（図２参照）を構成する。
【００４４】
次に、モビリティ制御システム１００の動作について説明する。併せて、本発明に係るアクセスルータ管理方法を構成する各ステップについて説明する。
まず、図２〜図５を参照して、ＭＡＰ１０が、サービスエリアＡ１内のＡＲ１〜ＡＲ６の隣接関係を登録する過程を説明する。前提として、移動前のＭＮ２１はＡＲ３に無線接続している。このため、現時点では、ＨＡ４０とプレフィクスを同じくするＭＮ２１のホームアドレスＨｏＡ１と、ＡＲ３接続時におけるＭＮ２１の気付アドレスＣｏＡ３１とのバインディングが
【ＨｏＡ１−ＣｏＡ３１】としてバインディングキャッシュ１２に保持されている（図２のＳ１）。
【００４５】
Ｓ２では、ＭＮ２１は、移動に伴って接続先をＡＲ２に変更すると共に、ＨＭＩＰに基づいてＢＵを生成し、ＡＲ２経由でＭＡＰ１０宛に送信する。このＢＵには、上述したＨｏＡ１と、ＡＲ２のプレフィクスＰｒｅ２を使用して生成された気付アドレスＣｏＡ２１とがバインディングされている。
【００４６】
Ｓ３では、ＭＡＰ１０は、ＭＮ２１から送信されたＢＵをＢＵ受信部１１により受信し、バインディングキャッシュ１２には、ＨｏＡ１とＣｏＡ２１とのバインディングが
【ＨｏＡ１−ＣｏＡ２１】として保持される。その結果、ＨｏＡ１にバインディングされる気付アドレスは、ＣｏＡ３１からＣｏＡ２１に変更される。
【００４７】
ここで、気付アドレスＣｏＡは、ＡＲのプレフィクス特定部とＭＮの移動ノード特定部とから成るので、同一のＭＮ２１に関するＣｏＡの変更は、接続先のアクセスルータの変更を意味する。また、隣接しないＡＲ間をＭＮ２１が移動することはないため、ハンドオフは、隣接するＡＲ間で行われる。したがって、ＭＡＰ１０の隣接関係登録部１３は、ＣｏＡ３１（＝Ｐｒｅ３＋Ｎｏ１）がＣｏＡ２１（＝Ｐｒｅ２＋Ｎｏ１）に変更されたことに伴い、ＡＲ３とＡＲ２とが地理的に隣接した位置に存在するものと判断する。そして、隣接関係登録部１３は、Ｐｒｅ３の隣接プレフィクスとしてＰｒｅ２を格納し、Ｐｒｅ２の隣接プレフィクスとしてＰｒｅ３を格納する（Ｓ４）。Ｓ４の処理終了後におけるプレフィクス格納テーブル１４内のデータ格納例を図３（ａ）に示す。
【００４８】
上述した様に、少なくとも１機のＭＮのハンドオフに関して隣接ＡＲのプレフィクスの格納を行えば、ＭＡＰ１０は、隣接関係判定部１６により、そのＭＮが接続したＡＲ間の隣接関係を把握することができる。しかし、より広範囲かつ高精度に隣接関係を把握する観点から、ＭＡＰ１０は、複数のＭＮのハンドオフに関して隣接ＡＲのプレフィクスを格納することが望ましい。
【００４９】
そこで、図４は、ＭＮ２１とは別の移動ノードであるＭＮ２２がＡＲ４からＡＲ３にハンドオフした場合において、ＡＲ４とＡＲ３との隣接関係を登録する手順を示す図である。かかる手順は、上述したＡＲ３、ＡＲ２間における隣接関係の登録手順と同様である。したがって、本実施の形態では、その図示に留め詳細な説明は省略するが、図２に示したＳ１〜Ｓ４の処理内容は、図４に示すＳ５〜Ｓ８にそれぞれ相当するものである。したがって、Ｓ８では、隣接関係登録部１３は、Ｐｒｅ４の隣接プレフィクスとしてＰｒｅ３を格納し、Ｐｒｅ３の隣接プレフィクスとしてＰｒｅ４を格納する。Ｓ８の処理終了後におけるプレフィクス格納テーブル１４内のデータ格納例を図３（ｂ）に示す。
【００５０】
ＭＡＰ１０は、サービスエリアＡ１内を移動する任意のＭＮのハンドオフに関して、上記手順により、各ＡＲ間の隣接関係の登録を繰り返す。これにより、図５のプレフィクス格納テーブル１４に示す様に、サービスエリアＡ１を構成する全てのアクセスルータ（ＡＲ１〜ＡＲ６）の隣接関係が学習される。このように、できる限り多くのＭＮについて気付アドレスの変更履歴を収集することで、より信頼性の高い隣接関係の判定が可能となる。
【００５１】
また、ＭＡＰ１０は、隣接関係登録部１３により、変更前後の気付アドレスと対応付けて気付アドレスの変更回数を計数するものとしもよい。これにより、ハンドオフの発生頻度が高い、つまりＭＮが移動し易いＡＲ間を把握することができる。更に、気付アドレスの変更回数に閾値を設定し、この閾値を超えたＡＲ間にのみ隣接関係を認める（確定させる）ものとしてもよい。これにより、ＭＡＰ１０が隣接関係の判定に使用するプレフィクスの数を絞り込むことができる。その結果、隣接関係に関して高い判定精度を維持しつつ、判定に伴うＭＡＰ１０の処理負荷を低減することが可能となる。
【００５２】
続いて、図６〜図８を参照し、ＭＡＰ１０が、上記登録された隣接関係を用いて、ＭＮ２３宛のＩＰパケットを転送する過程を説明する。本動作説明では、ＨＡ４０とプレフィクスを同じくするＭＮ２３のホームアドレスＨｏＡ３と、ＡＲ３接続時におけるＭＮ２３の気付アドレスＣｏＡ３３とのバインディングが
【ＨｏＡ３−ＣｏＡ３３】としてバインディングキャシュ１２に保持されており、かつ、ＭＮ２３がＡＲ３からＡＲ２にハンドオフするケースを想定する。
【００５３】
図６のＴ１では、ＭＮ２３は、ハンドオフを行う直前に、ＭＮ２３宛のＩＰパケットの複製開始を指示するパケットをＭＡＰ１０に送信する。
Ｔ２では、ＭＡＰ１０が上記パケットを受信すると、当該パケットの送信元アドレスであるＣｏＡ３３をもとに、ＭＮ２３がハンドオフ先で取得するであろう気付アドレスを以下に示す手順で推定する。
【００５４】
以下、図７を参照して、複製されたＩＰパケットの転送先を決定するために気付アドレス推定部１７により実行されるＣｏＡ推定処理（Ｔ２）について説明する。まずＴ２１では、ＭＡＰ１０のバインディングキャッシュ１２に保持されているＣｏＡ３３（バインディングの一部）は、その構成要素であるプレフィクス特定部Ｐｒｅ３と移動ノード特定部Ｎｏ３とに分離される。
【００５５】
Ｔ２２では、隣接関係判定部１６から入力された隣接関係の判定結果に基づいて、上記Ｐｒｅ３に隣接するプレフィクスが取得される。上述した様に、プレフィクス格納テーブル１４にはＰｒｅ３の隣接プレフィクスとしてＰｒｅ２及びＰｒｅ４が格納されているので、Ｔ２２では、これらのプレフィクスが取得される。プレフィクスは、各ＡＲに一意に割り当てられているので、プレフィクスが検出されることによりＩＰパケットの転送先となるＡＲが特定される。
【００５６】
Ｔ２３では、取得されたＰｒｅ２，Ｐｒｅ４には、ＩＰパケットの宛先を識別するための移動ノード特定部Ｎｏ３が付加される。そして、これらのデータ、すなわちＰｒｅ２＋Ｎｏ３（＝ＣｏＡ２３），Ｐｒｅ４＋Ｎｏ３（＝ＣｏＡ４３）は、ＭＮ２３が、次回のハンドオフ先であるＡＲから取得するＣｏＡの推定値となる。
【００５７】
Ｔ２３の処理以降にＭＡＰ１０に到達したＭＮ２３宛のＩＰパケットは、ＩＰパケット複製部１９により、その宛先として推定された気付アドレス数分複製される（Ｔ２４）。本実施の形態では、推定された気付アドレスは２アドレス（ＣｏＡ２３，ＣｏＡ４３）存在するので、ＩＰパケットは２パケット分複製される。更にこれらのアドレスに、ハンドオフ元のＡＲ３における気付アドレス（ＣｏＡ３３）を加えて、ＭＡＰ１０が受信したＭＮ２３宛のＩＰパケット１つにつき３のＩＰパケットが転送されることになる。かかる複製処理を以って、ハンドオフ後のＭＮ２３宛に複数のＩＰパケットを転送する準備が完了する。
【００５８】
図６に戻り、Ｔ３では、ＭＡＰ１０は、ＩＰパケット転送制御部１１０により、Ｔ２４で複製された各ＩＰパケットをＣｏＡ２３，４３、及びＣｏＡ３３宛にそれぞれ転送する。ＣｏＡ２３，４３は、Ｔ２３にて推定された気付アドレスであり、ＣｏＡ３３は、ＭＮ２３がハンドオフ前に使用している気付アドレスである。
【００５９】
Ｔ４では、ＭＡＰ１０は、ＩＰパケットの複製及び転送を開始したことをＭＮ２３に通知すべく、Ｔ２でＭＡＰ１０が受信したＩＰパケットの複製開始指示パケットに対する応答として、複製及び転送の開始を通知するパケットをＣｏＡ３３宛に返信する。この処理は、複製転送開始通知部１１１により実行される。ＭＮ２３は、当該パケットを受信し、これを契機としてハンドオフを実行する（Ｔ５）。
【００６０】
図８に移り、ＭＮ２３は、ハンドオフ先のＡＲ２からＲＡを受信し、このＲＡをもとに、新しい気付アドレスＣｏＡ２３（＝Ｐｒｅ２＋Ｎｏ３）を生成する（Ｔ６）。
【００６１】
従来のＨＭＩＰでは、ＭＮ２３は、新規の気付アドレスＣｏＡ２３を生成した後、ＩＰパケットの転送を依頼するＢＵをＭＡＰ１０宛に送信することにより、この気付アドレスをＭＡＰ１０に通知していた。このため、かかる通知処理があるまでは、ＭＡＰ１０は、ＩＰパケットの宛先となる気付アドレスを認識（推定を含む）していないので、ＭＡＰ１０からＭＮ２３に対するＩＰパケットの転送処理は、この通知が為された時点で初めて開始されていた。
【００６２】
これに対して、本実施の形態では、ＩＰパケットの転送処理は、Ｔ６の気付アドレス生成処理以前にＴ３において既に開始されている。また、この転送処理は、Ｔ７に示す様にＣｏＡ２３の生成処理後も継続される。したがって、ＭＮ２３は、ハンドオフ実行後にＣｏＡ２３を生成した時点で、自ノード宛のＩＰパケットの受信を開始することができる。その結果、ＭＮ２３のハンドオフ完了からＩＰパケットの受信開始までのタイムラグが短縮され、その間に送信されたＩＰパケットの受信漏れ（パケットロス）が低減される。また、複製されたＩＰパケットは、推定された全ての気付アドレス宛に転送されているので（Ｔ３）、ＭＮ２３がハンドオフ可能な何れのＡＲにハンドオフしたとしても、この様なパケットロスの低減を図ることが可能である。
【００６３】
ここで、複製転送されたＩＰパケットの内、ＣｏＡ２３以外を宛先とするＩＰパケットは、ＡＲ３及びＡＲ４に到達することになるが、ＭＮ２３のハンドオフ後は、これらのＩＰパケットは、ＭＮ２３によって受信されることなく破棄される。そこで、使用されないＩＰパケットを最小限に止めるために、ＭＮ２３は、ＣｏＡ２３を生成して間もなく、ＩＰパケットの複製の停止を指示するパケットをＡＲ２経由でＭＡＰ１０宛に送信することが望ましい（Ｔ８）。ＢＵがこのパケットを兼ねるものとしてもよい。
【００６４】
ＭＡＰ１０は、複製停止指示受信部１１２により上記パケットを受信すると、ＩＰパケット複製部１９によるＭＮ２３宛のＩＰパケットの複製を停止する。この処理により、ＭＮ２３宛のＩＰパケットの宛先アドレスがＣｏＡ２３の１アドレスに絞られる。
【００６５】
以上説明した様に、本実施の形態では、ＭＡＰ１０は、ＭＮ２１がハンドオフの前後にそれぞれ送信した気付アドレスＣｏＡ３１，ＣｏＡ２１を受信し、ＣｏＡ３１に含まれるＰｒｅ３とＣｏＡ２１に含まれるＰｒｅ２とに基づいて、ＭＮ２１がハンドオフしたアクセスルータ間をＡＲ３，ＡＲ２間と判定する。ＭＮ２１は、隣接するアクセスルータ間をハンドオフすることから、ＭＡＰ１０は、ＡＲ３とＡＲ２とが隣接しているものと判定する。ＭＡＰ１０は、ＭＮ２１以外の移動ノードに関しても同様に、そのハンドオフ前後における各アクセスルータの隣接関係を判定する。また、ＭＡＰ１０は、ＡＲ３，ＡＲ２以外のアクセスルータに関しても同様に隣接関係を判定する。その結果、サービスエリアＡ１に位置するＡＲ１〜ＡＲ６の隣接関係が適確に把握される。
【００６６】
気付アドレスは、従来技術においても、モビリティ制御のために移動ノードからＭＡＰ１０に送信される情報であり、ＭＡＰ１０はこの情報を使用してアクセスルータの隣接関係を把握する。このため、隣接関係を把握するにあたり、ＭＡＰ１０とアクセスルータとの間に新たな情報のやり取りや制御信号の伝送が行われることはない。したがって、ネットワーク資源の浪費が増大することはない。また、隣接関係の把握に必要な新たな情報や制御信号を送信する機能を移動ノードに追加する必要がなく、送信に伴う処理負荷が増大することもない。
【００６７】
更に、ＭＡＰ１０は、上記隣接関係に基づいて、移動ノードの次回のハンドオフ先となるアクセスルータをハンドオフ先候補として予測し、ハンドオフに先立って、これらのアクセスルータ宛に複製したＩＰパケットを転送する。これにより、移動ノードは、自ノード宛のＩＰパケットをハンドオフの直後に受信することが可能となり、ハンドオフに伴うパケットロスが低減される。また、複製されたＩＰパケットは、隣接しているものと判定されたアクセスルータに送信されるので、移動ノードが接続する可能性の低いアクセスルータに送信される懸念は少ない。これにより、無駄なパケット送信に伴うネットワーク資源の浪費が抑制される。
【００６８】
なお、移動ノードの気付アドレスをもとにアクセスルータの隣接関係を把握可能なノードとしては、ＭＡＰ１０以外に、移動ノード自体も考え得るが、移動ノードよりもＭＡＰ１０の方が好適である。その理由を以下に説明する。第１に、ＭＡＰ１０は、複数の移動ノードに関するバインディング及び気付アドレスの変更履歴を収集できる。したがって、隣接関係の判定精度が高い。第２に、判定された隣接関係を実際にＩＰパケットの転送制御に使用するのはＭＡＰ１０である。したがって、判定結果の通知が不要である。
【００６９】
最後に、上述したモビリティ制御技術を実現するためのプログラムについて説明する。本発明に係るモビリティ制御プログラム２００は、コンピュータとしてのＭＡＰ１０により実行可能である。図９に示す様に、モビリティ制御プログラム２００は、磁気ディスク、光ディスクを始めとする記録媒体３００内部に形成されたプログラム格納領域３００ａに格納されている。モビリティ制御プログラム２００は、メインモジュール２０１と、ＢＵ受信モジュール２０２と、バインディング保持モジュール２０３と、隣接関係登録モジュール２０４と、プレフィクス格納モジュール２０５と、複製開始指示受信モジュール２０６と、隣接関係判定モジュール２０７と、気付アドレス推定モジュール２０８と、ＩＰパケット受信モジュール２０９と、ＩＰパケット複製モジュール２１０と、ＩＰパケット転送制御モジュール２１１と、複製転送開始通知モジュール２１２と、複製停止指示受信モジュール２１３とを含む。
【００７０】
メインモジュール２０１は、ＭＡＰ１０が実行する処理を統括的に制御する。ＢＵ受信モジュール２０２と、隣接関係登録モジュール２０４と、複製開始指示受信モジュール２０６と、隣接関係判定モジュール２０７と、気付アドレス推定モジュール２０８と、ＩＰパケット受信モジュール２０９と、ＩＰパケット複製モジュール２１０と、ＩＰパケット転送制御モジュール２１１と、複製転送開始通知モジュール２１２と、複製停止指示受信モジュール２１３の各モジュールを実行させることによって実現する機能は、ＭＡＰ１０のＢＵ受信部１１と、隣接関係登録部１３と、複製開始指示受信部１５と、隣接関係判定部１６と、気付アドレス推定部１７と、ＩＰパケット受信部１８と、ＩＰパケット複製部１９と、ＩＰパケット転送制御部１１０と、複製転送開始通知部１１１と、複製停止指示受信部１１２の機能とそれぞれ同様である。
【００７１】
また、バインディング保持モジュール２０３を実行させることによって保持されるバインディングは、バインディングキャッシュ１２に保持されるバインディングと同様である。プレフィクス格納モジュール２０５を実行させることによって格納されるデータ（プレフィクス）は、プレフィクス格納テーブル１４に格納されるデータと同様である。
【００７２】
モビリティ制御プログラム２００は、その一部若しくは全部が、通信回線等の伝送媒体を介して伝送され、ＭＡＰを含む通信制御装置により受信された後、当該装置に記録（インストールを含む）される構成としてもよい。
【００７３】
【発明の効果】
本発明によれば、ネットワーク資源の浪費及び移動ノードの処理負荷の増大を抑制しつつ、モビリティ制御ノードがアクセスルータの隣接関係を把握することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るモビリティ制御システムの機能的構成を示すブロック図である。
【図２】移動ノード２１に関する隣接関係が登録される過程を説明するための概念図である。
【図３】図３（ａ）は、Ｐｒｅ３とＰｒｅ２との隣接関係がプレフィクス格納テーブルに登録された様子を示す図である。図３（ｂ）は、Ｐｒｅ４とＰｒｅ３との隣接関係がプレフィクス格納テーブルに追加登録された様子を示す図である。
【図４】別の移動ノード２２に関する隣接関係が登録される過程を説明するための概念図である。
【図５】ＡＲ１〜６に関する全ての隣接関係が登録された様子を示す図である。
【図６】更に別の移動ノード２３がハンドオフする前に、ＩＰパケットの複製転送が開始されるまでの様子を示す概念図である。
【図７】ＭＡＰの気付アドレス推定部により実行されるＣｏＡ推定処理を説明するためのフローチャートである。
【図８】移動ノード２３がハンドオフした後に、ＩＰパケットの複製転送が停止されるまでの様子を示す概念図である。
【図９】記録媒体に格納されているモビリティ制御プログラムの構成を示す図である。
【符号の説明】
１，２，３，４，５，６…ＡＲ（Ａｃｃｅｓｓ Ｒｏｕｔｅｒ）、１０…ＭＡＰ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ａｎｃｈｏｒ Ｐｏｉｎｔ）、１１…ＢＵ（Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｕｐｇｒａｄｅ）受信部、１４…プレフィクス格納テーブル、１６…隣接関係判定部、１９…ＩＰパケット複製部、１１０…ＩＰパケット転送制御部、１１１…複製転送開始通知部、１１２…複製停止指示受信部、２１，２２，２３…ＭＮ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｎｏｄｅ）、３０…ＣＮ（Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｔ Ｎｏｄｅ）、４０…ＨＡ（Ｈｏｍｅ Ａｇｅｎｔ）、１００…モビリティ制御システム
【発明の属する技術分野】
本発明は、モビリティ制御ノード、モビリティ制御システム、アクセスルータ管理方法、及びモビリティ制御プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、モバイルＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を利用してＩＰパケットの通信を行うモビリティ制御システムが開発されている。このようなモビリティ制御システムは、ＩＰネットワーク内を移動する移動ノードのグローバルな位置情報を管理するホームエージェントと、移動ノードのローカルな位置情報を管理するモビリティ制御ノードとを有する。
【０００３】
モビリティ制御システムにおいては、モビリティ制御ノードは、ホームエージェントから受信されたＩＰパケットを複製し、現時点における移動ノードの接続先及び移動先候補となるアクセスルータ宛に転送する。かかる複製転送処理を適確かつ迅速に行うには、モビリティ制御ノードが、複数のアクセスルータの地理的隣接関係を正確に把握している必要がある。従来の手法では、移動ノードがハンドオフ（接続先ノードの変更）した際に、ハンドオフ前に接続していたアクセスルータの識別情報を、ハンドオフ後に新規に接続したアクセスルータに通知していた（例えば、非特許文献１。）。
【０００４】
【非特許文献１】
ＩＥＴＦ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ−Ｄｒａｆｔ ”Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰｖ６ Ｎｅｉｇｈｂｏｒ Ｒｏｕｔｉｎｇ ｆｏｒ Ｆａｓｔ Ｈａｎｄｏｆｆ” ＜ｄｒａｆｔ−ｙｅｇｉｎ−ｍｏｂｉｌｅｉｐ−ｎｒｏｕｔｉｎｇ−０１．ｔｘｔ＞
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術をもとに、モビリティ制御ノードがアクセスルータの隣接関係を把握するためには、複数のアクセスルータは、自アクセスルータと他のアクセスルータとの地理的隣接関係を一旦把握した後に、この情報をモビリティ制御ノードに通知する必要がある。つまり、アクセスルータの地理的隣接関係は移動ノードからアクセスルータ経由でモビリティ制御ノードに間接的に通知されることになるため、ネットワーク資源の浪費が懸念される。また、移動ノードに関しても、ハンドオフ前の接続先アクセスルータから新規接続先アクセスルータに対して識別情報を送信する処理が少なくとも必要になり、この処理に伴う負荷が増大する。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、ネットワーク資源の浪費及び移動ノードの処理負荷の増大を抑制しつつ、モビリティ制御ノードがアクセスルータの隣接関係を把握することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係るモビリティ制御ノードは、ハンドオフ前における移動ノードの第１気付アドレスと、ハンドオフ後における前記移動ノードの第２気付アドレスとを取得する取得手段と、前記取得手段により取得された第１気付アドレスに含まれる、前記移動ノードのハンドオフ前の接続先であるアクセスルータの第１識別情報と、前記取得手段により取得された第２気付アドレスに含まれる、前記移動ノードのハンドオフ後の接続先であるアクセスルータの第２識別情報とを対応付けて格納する格納手段と、前記格納手段に格納されている前記第１識別情報と前記第２識別情報とに基づいて、前記第１識別情報により識別されるアクセスルータと前記第２識別情報により識別されるアクセスルータとが隣接していると判定する判定手段とを備える。
【０００８】
本発明に係るモビリティ制御システムは、上述したモビリティ制御ノードと、前記第１及び第２識別情報により識別されるアクセスルータとを備えて構成され、前記モビリティ制御ノードは、前記アクセスルータ間における隣接関係を判定する。
【０００９】
本発明に係るアクセスルータ管理方法は、モビリティ制御ノードが、ハンドオフ前における移動ノードの第１気付アドレスと、ハンドオフ後における前記移動ノードの第２気付アドレスとを取得する取得ステップと、前記モビリティ制御ノードが、前記取得ステップにて取得された第１気付アドレスに含まれる、前記移動ノードのハンドオフ前の接続先であるアクセスルータの第１識別情報と、前記取得ステップにて取得された第２気付アドレスに含まれる、前記移動ノードのハンドオフ後の接続先であるアクセスルータの第２識別情報とを対応付けて格納手段に格納する格納ステップと、前記モビリティ制御ノードが、前記格納手段に格納されている前記第１識別情報と前記第２識別情報とに基づいて、前記第１識別情報により識別されるアクセスルータと前記第２識別情報により識別されるアクセスルータとが隣接していると判定する判定ステップとを含む。
【００１０】
本発明に係るモビリティ制御プログラムは、ハンドオフ前における移動ノードの第１気付アドレスと、ハンドオフ後における前記移動ノードの第２気付アドレスとを取得する取得機能と、前記取得機能により取得された第１気付アドレスに含まれる、前記移動ノードのハンドオフ前の接続先であるアクセスルータの第１識別情報と、前記取得機能により取得された第２気付アドレスに含まれる、前記移動ノードのハンドオフ後の接続先であるアクセスルータの第２識別情報とを対応付けて格納手段に格納する格納機能と、前記格納手段に格納されている前記第１識別情報と前記第２識別情報とに基づいて、前記第１識別情報により識別されるアクセスルータと前記第２識別情報により識別されるアクセスルータとが隣接していると判定する判定機能とをコンピュータに実現させる。
【００１１】
これらの発明によれば、移動ノードのハンドオフの前後における第１及び第２の気付アドレスが取得され、各気付アドレスに含まれるアクセスルータの第１及び第２識別情報が格納手段に格納される。更に、これら各識別情報により識別されるアクセスルータが隣接関係にあることが判定される。移動ノードのハンドオフは、隣接するアクセスルータ間において行われることから、移動ノードがハンドオフの前後に接続した２のアクセスルータをその識別情報により特定することにより、これら２のアクセスルータの隣接が判定される。また、アクセスルータの識別情報は気付アドレスに含まれており、この気付アドレスは、モビリティ制御のために、従来より移動ノードからモビリティ制御ノードに送信され収集されるものである。したがって、移動ノードは、隣接関係の判定に際して、新たな情報をモビリティ制御ノードに別途送信する必要がない。その結果、ネットワーク資源の浪費及び移動ノードの処理負荷の増大を抑制しつつ、アクセスルータの隣接関係を把握することが可能となる。
【００１２】
本発明に係るモビリティ制御ノードにおいて好ましくは、前記移動ノードからの要求に応じて、当該移動ノード宛のＩＰパケットを複製する複製手段と、前記判定手段により隣接しているものと判定された各アクセスルータ宛に、前記複製手段により複製された前記ＩＰパケットを送信する送信制御手段とを更に備える。
【００１３】
本発明に係るアクセスルータ管理方法において好ましくは、前記モビリティ制御ノードが、前記移動ノードからの要求に応じて、当該移動ノード宛のＩＰパケットを複製する複製ステップと、前記モビリティ制御ノードが、前記判定ステップにて隣接しているものと判定された各アクセスルータ宛に、前記複製ステップにて複製された前記ＩＰパケットを送信する送信制御ステップとを更に含む。
【００１４】
本発明に係るモビリティ制御プログラムにおいて好ましくは、前記移動ノードからの要求に応じて、当該移動ノード宛のＩＰパケットを複製する複製機能と、前記判定機能により隣接しているものと判定された各アクセスルータ宛に、前記複製機能により複製された前記ＩＰパケットを送信する送信制御機能とを更にコンピュータに実現させる。
【００１５】
これらの発明によれば、移動ノードからの要求に応じて当該移動ノード宛のＩＰパケットが複製される。複製されたＩＰパケットは、隣接しているものと判定された各アクセスルータ宛に送信（転送）される。移動ノードは隣接するアクセスルータ間をハンドオフすることから、隣接しているものと判定されたアクセスルータは、移動ノードの次なるハンドオフ先の候補となる。したがって、モビリティ制御ノードが、複製したＩＰパケットをこれらのアクセスルータに送信することにより、移動ノードがハンドオフする可能性の低いアクセスルータにＩＰパケットを送信することが無くなる。これにより、使用されないＩＰパケットの送信に伴うネットワーク資源の浪費が抑制される。
【００１６】
本発明に係るモビリティ制御ノードにおいては、前記複製手段により複製された前記ＩＰパケットの送信が前記送信制御手段により開始された際に、この旨を前記移動ノードに通知する通知手段を更に備えるものとしもよい。
【００１７】
本発明に係るアクセスルータ管理方法においては、前記モビリティ制御ノードが、前記複製ステップにて複製された前記ＩＰパケットの送信が前記送信制御ステップにて開始された際に、この旨を前記移動ノードに通知する通知ステップを更に含むものとしもよい。
【００１８】
本発明に係るモビリティ制御プログラムにおいては、前記複製機能により複製された前記ＩＰパケットの送信が前記送信制御機能により開始された際に、この旨を前記移動ノードに通知する通知機能を更にコンピュータに実現させるものとしもよい。
【００１９】
これらの発明によれば、移動ノードのハンドオフに先立って、そのハンドオフ先の候補となるアクセスルータを宛先とするＩＰパケットの複製及び転送が開始された旨が移動ノードに通知される。したがって、移動ノードは、この通知を受けることにより、ハンドオフを実行した後即時に、自ノード宛のＩＰパケットを受信可能であることを容易に認識することができる。つまり、モビリティ制御ノードは、パケットロスが低減されたハンドオフの準備が完了した旨を移動ノードに簡易迅速に通知することが可能となる。
【００２０】
本発明に係るモビリティ制御ノードにおいて、より好ましくは、前記移動ノードがハンドオフ後に送信する複製停止指示を受信する受信手段を更に備え、前記複製手段は、前記受信手段により前記複製停止指示が受信されたことを契機として、前記移動ノード宛のＩＰパケットの複製を停止する。
【００２１】
本発明に係るアクセスルータ管理方法において、より好ましくは、前記モビリティ制御ノードが、前記移動ノードがハンドオフ後に送信する複製停止指示を受信する受信ステップと、前記モビリティ制御ノードが、前記受信ステップにて前記複製停止指示が受信されたことを契機として、前記移動ノード宛のＩＰパケットの複製を停止する複製停止ステップとを更に含む。
【００２２】
本発明に係るモビリティ制御プログラムにおいて、より好ましくは、前記移動ノードがハンドオフ後に送信する複製停止指示を受信する受信機能と、前記受信機能により前記複製停止指示が受信されたことを契機として、前記移動ノード宛のＩＰパケットの複製を停止する複製停止機能とを更にコンピュータに実現させる。
【００２３】
これらの発明によれば、移動ノードからの指示に応じて、該移動ノード宛のＩＰパケットの複製が停止され、その結果、複製されたＩＰパケットの転送も停止される。これにより、ＩＰパケットの転送先は１のアクセスルータに絞られる。また、ＩＰパケットの複製及び転送の停止は、移動ノードがハンドオフを完了した後に行われる。したがって、移動ノードに到達する予定のＩＰパケットのパケットロスを低減しつつ、不要な（実際に到達することのない）ＩＰパケットの複製及び転送を極力抑えることができる。その結果、ネットワーク資源の浪費を抑制した効率的なパケット送信制御が可能となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の一実施の形態について説明する。なお、以下の説明において参照する各図において、他の図と共通する装置やその構成部分には同一の符号が付されている。
【００２５】
まず、構成を説明する。
図１は、本実施の形態におけるモビリティ制御システム１００の全体構成及びＭＡＰ（モビリティ制御ノードに対応）の機能的構成を示す図である。図１に示す様に、モビリティ制御システム１００は、モビリティアンカポイント（以下、必要に応じて「ＭＡＰ」と略記する。）１０と、ＭＡＰ１０に有線接続された６のアクセスルータ（以下、必要に応じて「ＡＲ」と略記する。）１〜６を備える。
【００２６】
ＭＡＰ１０は、移動体通信用に開発されたインターネットプロトコルであるＨＭＩＰ（Ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）に準拠したパケット送信制御装置である。ＭＡＰ１０は、ＡＲ１〜ＡＲ６の何れかのアクセスルータに接続している移動ノード（以下、必要に応じて「ＭＮ」と略記する。）宛のＩＰパケットの転送を制御する。このＩＰパケットは、移動ノードの通信相手であるＣＮ（Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｔ Ｎｏｄｅ）３０からＨＡ（Ｈｏｍｅ Ａｇｅｎｔ）４０を経由して、ＭＡＰ１０により受信されたものである。
【００２７】
ＭＡＰ１０は、移動ノードの気付アドレスをバインディングキャッシュから取得する。ＭＡＰ１０は、気付アドレスの変更を検知すると、この気付アドレスに含まれている、ＡＲ１〜ＡＲ６に固有のプレフィクスを基に各アクセスルータの地理的な隣接関係を判定する。ＭＡＰ１０は、移動ノードから複製開始指示を受けると、当該隣接関係に従って、移動ノードのハンドオフ後の気付アドレスを推定する。その後、ＭＡＰ１０は、該移動ノード宛のＩＰパケットを、推定された気付アドレス数分複製し、これらの気付アドレス宛に転送する。
【００２８】
以下、ＭＡＰ１０の各構成要素について詳細に説明する。
ＭＡＰ１０は、機能的には、ＢＵ受信部１１と、バインディングキャッシュ１２と、隣接関係登録部１３と、プレフィクス格納テーブル１４と、複製開始指示受信部１５と、隣接関係判定部１６と、気付アドレス推定部１７と、ＩＰパケット受信部１８と、ＩＰパケット複製部１９と、ＩＰパケット転送制御部１１０と、複製転送開始通知部１１１と、複製停止指示受信部１１２とを備えて構成される。
【００２９】
ＢＵ受信部１１（取得手段に対応）は、移動ノードからアクセスルータ経由で受信したＢＵ（バインディングアップデート）を受信すると、このＢＵに含まれるバインディングをバインディングキャッシュ１２に保持させる。ＢＵは、移動ノードがそのアドレスをＭＡＰ１０に通知するために任意のアクセスルータに接続したことを契機として送信されるパケットであり、移動ノードのホームアドレスＨｏＡと、接続先のアクセスルータにおける気付アドレスＣｏＡとが対応付けられたデータ（バインディング）を内包する。
【００３０】
バインディングキャッシュ１２には、ＢＵ受信部１１により受信されたＢＵ内のバインディングが保持される。例えば、移動ノードがＡＲ３からＡＲ２にハンドオフした場合には、その前後におけるバインディングであるＨｏＡ１−ＣｏＡ３１，ＨｏＡ１−ＣｏＡ２１が保持されることになるが、ＨｏＡ１−ＣｏＡ２１の保持に伴ってＨｏＡ１−ＣｏＡ３１は消去される。その結果、前回のバインディングであるＨｏＡ１−ＣｏＡ３１はＨｏＡ１−ＣｏＡ２１に更新される。これにより、バインディングキャッシュ１２には、同一の移動ノードに関して常に最新のバインディングが保持されることになる。
【００３１】
隣接関係登録部１３は、各アクセスルータの隣接関係をプレフィクス格納テーブル１４に登録する。すなわち、隣接関係登録部１３は、バインディングキャッシュ１２に保持されているバインディングを常時監視しており、このバインディングが変更されたことを契機として、変更の前後における気付アドレスからプレフィクスを抽出する。例えば、バインディングが、ＨｏＡ１−ＣｏＡ３１からＨｏＡ１−ＣｏＡ２１に変化した場合には、隣接関係登録部１３は、プレフィクスＰｒｅ３をＣｏＡ３１から抽出し、プレフィクスＰｒｅ２をＣｏＡ２１からそれぞれ抽出する。抽出されたプレフィクスは、ＡＲ３とＡＲ２間の隣接関係としてプレフィクス格納テーブル１４に格納される。ここで、ＣｏＡ３１，２１は第１及び第２気付アドレスにそれぞれ対応し、Ｐｒｅ３，２は第１及び第２識別情報にそれぞれ対応する。
【００３２】
プレフィクス格納テーブル１４（格納手段に対応）には、隣接関係登録部１３により気付アドレスから抽出されたプレフィクスが格納される。例えば、Ｐｒｅ３，Ｐｒｅ２の順にプレフィクスが抽出された場合には、Ｐｒｅ３の隣接プレフィクスとしてＰｒｅ２が格納される。
【００３３】
複製開始指示受信部１５は、移動ノードからアクセスルータ経由で送信された複製開始指示を受信すると、当該移動ノード宛のＩＰパケットの複製の開始が指示されたことを隣接関係判定部１６に通知する。一旦複製されたＩＰパケットは全て転送されるので、複製の開始は転送の開始を意味する。
【００３４】
隣接関係判定部１６（判定手段に対応）は、複製開始指示受信部１５により複製の開始が指示されると、プレフィクス格納テーブル１４に格納されているプレフィクスを参照して、アクセスルータの隣接関係を判定する。例えば、Ｐｒｅ３の隣接プレフィクスとしてＰｒｅ２が格納されている場合には、ＡＲ２は、ＡＲ３に隣接しているアクセスルータであると判定する。判定結果は、気付アドレス推定部１７に出力される。
【００３５】
気付アドレス推定部１７は、隣接関係の判定結果を隣接関係判定部１６から取得すると、当該判定結果に基づいて、移動ノードのハンドオフ後における気付アドレスを推定する。気付アドレスの推定方法については後に詳述するが、例えば、ＡＲ２がＡＲ３に隣接していると判定された場合には、Ｎｏ１により識別される移動ノードのハンドオフ先ＡＲ２における気付アドレスは、ＣｏＡ２１（＝Ｐｒｅ２＋Ｎｏ１）と推定される。推定結果は、ＩＰパケット転送制御部１１０に出力される。また、推定された気付アドレスの数は、複製を希望するＩＰパケットの数として、ＩＰパケット複製部１９に通知される。
【００３６】
ＩＰパケット受信部１８は、ＣＮ３０から送信されたＩＰパケットをＨＡ４０から受信し、ＩＰパケット複製部１９に出力する。
ＩＰパケット複製部１９（複製手段に対応）は、ＩＰパケット受信部１８により受信されたＩＰパケットを複製する。かかるＩＰパケットの複製は、推定された全ての気付アドレス宛にＩＰパケットを転送すべく、気付アドレス推定部１７により通知された気付アドレス数分行われる。複製されたＩＰパケットは、複製元のＩＰパケットと共にＩＰパケット転送制御部１１０に出力される。なお、気付アドレス数の通知がない場合には、ＩＰパケット複製部１９は、ＩＰパケットを複製することなく、受信されたＩＰパケットをそのままＩＰパケット転送制御部１１０に出力する。
【００３７】
ＩＰパケット転送制御部１１０（送信制御手段に対応）は、ＩＰパケット複製部１９により複製されたＩＰパケットが入力されると、これらのＩＰパケットを、気付アドレス推定部１７により通知された気付アドレスを宛先アドレスとして転送する。例えば、移動ノードがＡＲ３からＡＲ２にハンドオフした場合には、気付アドレスの推定結果はＣｏＡ２１であるので、ＩＰパケットは、ハンドオフ前の気付アドレスであるＣｏＡ３１、及び推定されたＣｏＡ２１の双方を宛先として転送される。また、ＩＰパケット転送制御部１１０は、複製されたＩＰパケットの転送を開始した旨を複製転送開始通知部１１１に通知する。
【００３８】
複製転送開始通知部１１１（通知手段に対応）は、ＩＰパケットの複製及び転送の開始がＩＰパケット転送制御部１１０により通知されると、当該ＩＰパケットの宛先である移動ノードに対して、複製転送が開始された旨を通知する。この通知は、移動ノードのハンドオフ元のアクセスルータを経由して行われ、この通知を受けた後に、移動ノードはハンドオフを実行する。
【００３９】
複製停止指示受信部１１２（受信手段に対応）は、移動ノードのハンドオフ後に該移動ノードから複製停止指示を受信すると、ＩＰパケット複製部１９に対して、この移動ノード宛のＩＰパケットの複製停止を指示する。この指示により、受信されたＩＰパケットの複製、及び推定された気付アドレスへの転送は停止され、ＩＰパケットの転送先は、ハンドオフ後の移動ノードの気付アドレスに絞られる。
【００４０】
ここで、ＭＡＰ１０における上述の機能的構成要素と、ハードウェアの構成要素との対応関係を以下に示す。バインディングキャッシュ１２、及びプレフィクス格納テーブル１４は、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の内蔵メモリに対応する。その他の構成要素であるＢＵ受信部１１と、隣接関係登録部１３と、複製開始指示受信部１５と、隣接関係判定部１６と、気付アドレス推定部１７と、ＩＰパケット受信部１８と、ＩＰパケット複製部１９と、ＩＰパケット転送制御部１１０と、複製転送開始通知部１１１と、複製停止指示受信部１１２とは、上記内蔵メモリに格納されたソフトウェアがＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）によって実行されることにより実現する。
【００４１】
ＭＮ２１，２２，２３は、基地局（図示せず）を経由して、任意のアクセスルータＡＲ１〜ＡＲ６と無線接続することにより、ＭＡＰ１０との間で各種信号の双方向通信が可能となっている。ＭＮ２１，２２，２３は、アクセスルータとの接続を契機として、ＨＡ４０とプレフィクスを同じくするホームアドレスＨｏＡ１，２，３と、該接続先のＡＲにおける気付アドレスＣｏＡとがバインディングされたＢＵをＭＡＰ１０宛にそれぞれ送信する。なお、本実施の形態では、ＨｏＡ１，２，３は、同一のホームエージェントＨＡ４０とプレフィクスを同じくするホームアドレスとして説明するが、それぞれ異なるホームエージェントとプレフィクスを同じくするホームアドレスであってもよい。また、ＭＮ２１，２２，２３は、アクセスルータから送信される報知情報の変化などにより自ノードがハンドオフ直前であることを検知すると、該ＭＮ宛のＩＰパケットの複製開始をＭＡＰ１０に指示する。更に、ＭＮ２１，２２，２３は、ハンドオフが完了すると、新しい気付アドレスを生成した後に、該ＭＮ宛のＩＰパケットの複製停止をＭＡＰ１０に指示する。
【００４２】
ＭＮ２１，２２，２３を含んで一般化された移動ノードＭＮｈ（ｈは識別子）は、任意のアクセスルータＡＲｊ（ｊは識別子）に接続した場合に、ＡＲｊの位置に応じた気付アドレスＣｏＡｊｈを生成する。このとき生成されるＣｏＡｊｈ（ビット長１２８ｂｉｔ）は、ＡＲｊに一意のプレフィクスを示すプレフィクス特定部Ｐｒｅｊ（上位６４ｂｉｔ）に、ＭＮｈ固有の移動ノード特定部Ｎｏｈ（下位６４ｂｉｔ）が付加されたものである（ＲＦＣ２４６２に記載のステートレスアドレス自動設定参照）。Ｎｏｈは、ＭＮｈのインタフェースのハードウェアアドレス等を使用して付される。
【００４３】
アクセスルータＡＲ１〜ＡＲ６は、ＭＡＰ１０とＭＮ２１，２２，２３との間において、ＩＰパケットを含む各種信号の送受信を中継するルータである。これらのアクセスルータに対しては、ＭＡＰ１０のＩＰアドレスがＲＡ（Ｒｏｕｔｅｒ Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ）により広告されている。これにより、ＡＲ１〜ＡＲ６は、ＭＡＰ１０が統括的に管理するサービスエリアＡ１（図２参照）を構成する。
【００４４】
次に、モビリティ制御システム１００の動作について説明する。併せて、本発明に係るアクセスルータ管理方法を構成する各ステップについて説明する。
まず、図２〜図５を参照して、ＭＡＰ１０が、サービスエリアＡ１内のＡＲ１〜ＡＲ６の隣接関係を登録する過程を説明する。前提として、移動前のＭＮ２１はＡＲ３に無線接続している。このため、現時点では、ＨＡ４０とプレフィクスを同じくするＭＮ２１のホームアドレスＨｏＡ１と、ＡＲ３接続時におけるＭＮ２１の気付アドレスＣｏＡ３１とのバインディングが
【ＨｏＡ１−ＣｏＡ３１】としてバインディングキャッシュ１２に保持されている（図２のＳ１）。
【００４５】
Ｓ２では、ＭＮ２１は、移動に伴って接続先をＡＲ２に変更すると共に、ＨＭＩＰに基づいてＢＵを生成し、ＡＲ２経由でＭＡＰ１０宛に送信する。このＢＵには、上述したＨｏＡ１と、ＡＲ２のプレフィクスＰｒｅ２を使用して生成された気付アドレスＣｏＡ２１とがバインディングされている。
【００４６】
Ｓ３では、ＭＡＰ１０は、ＭＮ２１から送信されたＢＵをＢＵ受信部１１により受信し、バインディングキャッシュ１２には、ＨｏＡ１とＣｏＡ２１とのバインディングが
【ＨｏＡ１−ＣｏＡ２１】として保持される。その結果、ＨｏＡ１にバインディングされる気付アドレスは、ＣｏＡ３１からＣｏＡ２１に変更される。
【００４７】
ここで、気付アドレスＣｏＡは、ＡＲのプレフィクス特定部とＭＮの移動ノード特定部とから成るので、同一のＭＮ２１に関するＣｏＡの変更は、接続先のアクセスルータの変更を意味する。また、隣接しないＡＲ間をＭＮ２１が移動することはないため、ハンドオフは、隣接するＡＲ間で行われる。したがって、ＭＡＰ１０の隣接関係登録部１３は、ＣｏＡ３１（＝Ｐｒｅ３＋Ｎｏ１）がＣｏＡ２１（＝Ｐｒｅ２＋Ｎｏ１）に変更されたことに伴い、ＡＲ３とＡＲ２とが地理的に隣接した位置に存在するものと判断する。そして、隣接関係登録部１３は、Ｐｒｅ３の隣接プレフィクスとしてＰｒｅ２を格納し、Ｐｒｅ２の隣接プレフィクスとしてＰｒｅ３を格納する（Ｓ４）。Ｓ４の処理終了後におけるプレフィクス格納テーブル１４内のデータ格納例を図３（ａ）に示す。
【００４８】
上述した様に、少なくとも１機のＭＮのハンドオフに関して隣接ＡＲのプレフィクスの格納を行えば、ＭＡＰ１０は、隣接関係判定部１６により、そのＭＮが接続したＡＲ間の隣接関係を把握することができる。しかし、より広範囲かつ高精度に隣接関係を把握する観点から、ＭＡＰ１０は、複数のＭＮのハンドオフに関して隣接ＡＲのプレフィクスを格納することが望ましい。
【００４９】
そこで、図４は、ＭＮ２１とは別の移動ノードであるＭＮ２２がＡＲ４からＡＲ３にハンドオフした場合において、ＡＲ４とＡＲ３との隣接関係を登録する手順を示す図である。かかる手順は、上述したＡＲ３、ＡＲ２間における隣接関係の登録手順と同様である。したがって、本実施の形態では、その図示に留め詳細な説明は省略するが、図２に示したＳ１〜Ｓ４の処理内容は、図４に示すＳ５〜Ｓ８にそれぞれ相当するものである。したがって、Ｓ８では、隣接関係登録部１３は、Ｐｒｅ４の隣接プレフィクスとしてＰｒｅ３を格納し、Ｐｒｅ３の隣接プレフィクスとしてＰｒｅ４を格納する。Ｓ８の処理終了後におけるプレフィクス格納テーブル１４内のデータ格納例を図３（ｂ）に示す。
【００５０】
ＭＡＰ１０は、サービスエリアＡ１内を移動する任意のＭＮのハンドオフに関して、上記手順により、各ＡＲ間の隣接関係の登録を繰り返す。これにより、図５のプレフィクス格納テーブル１４に示す様に、サービスエリアＡ１を構成する全てのアクセスルータ（ＡＲ１〜ＡＲ６）の隣接関係が学習される。このように、できる限り多くのＭＮについて気付アドレスの変更履歴を収集することで、より信頼性の高い隣接関係の判定が可能となる。
【００５１】
また、ＭＡＰ１０は、隣接関係登録部１３により、変更前後の気付アドレスと対応付けて気付アドレスの変更回数を計数するものとしもよい。これにより、ハンドオフの発生頻度が高い、つまりＭＮが移動し易いＡＲ間を把握することができる。更に、気付アドレスの変更回数に閾値を設定し、この閾値を超えたＡＲ間にのみ隣接関係を認める（確定させる）ものとしてもよい。これにより、ＭＡＰ１０が隣接関係の判定に使用するプレフィクスの数を絞り込むことができる。その結果、隣接関係に関して高い判定精度を維持しつつ、判定に伴うＭＡＰ１０の処理負荷を低減することが可能となる。
【００５２】
続いて、図６〜図８を参照し、ＭＡＰ１０が、上記登録された隣接関係を用いて、ＭＮ２３宛のＩＰパケットを転送する過程を説明する。本動作説明では、ＨＡ４０とプレフィクスを同じくするＭＮ２３のホームアドレスＨｏＡ３と、ＡＲ３接続時におけるＭＮ２３の気付アドレスＣｏＡ３３とのバインディングが
【ＨｏＡ３−ＣｏＡ３３】としてバインディングキャシュ１２に保持されており、かつ、ＭＮ２３がＡＲ３からＡＲ２にハンドオフするケースを想定する。
【００５３】
図６のＴ１では、ＭＮ２３は、ハンドオフを行う直前に、ＭＮ２３宛のＩＰパケットの複製開始を指示するパケットをＭＡＰ１０に送信する。
Ｔ２では、ＭＡＰ１０が上記パケットを受信すると、当該パケットの送信元アドレスであるＣｏＡ３３をもとに、ＭＮ２３がハンドオフ先で取得するであろう気付アドレスを以下に示す手順で推定する。
【００５４】
以下、図７を参照して、複製されたＩＰパケットの転送先を決定するために気付アドレス推定部１７により実行されるＣｏＡ推定処理（Ｔ２）について説明する。まずＴ２１では、ＭＡＰ１０のバインディングキャッシュ１２に保持されているＣｏＡ３３（バインディングの一部）は、その構成要素であるプレフィクス特定部Ｐｒｅ３と移動ノード特定部Ｎｏ３とに分離される。
【００５５】
Ｔ２２では、隣接関係判定部１６から入力された隣接関係の判定結果に基づいて、上記Ｐｒｅ３に隣接するプレフィクスが取得される。上述した様に、プレフィクス格納テーブル１４にはＰｒｅ３の隣接プレフィクスとしてＰｒｅ２及びＰｒｅ４が格納されているので、Ｔ２２では、これらのプレフィクスが取得される。プレフィクスは、各ＡＲに一意に割り当てられているので、プレフィクスが検出されることによりＩＰパケットの転送先となるＡＲが特定される。
【００５６】
Ｔ２３では、取得されたＰｒｅ２，Ｐｒｅ４には、ＩＰパケットの宛先を識別するための移動ノード特定部Ｎｏ３が付加される。そして、これらのデータ、すなわちＰｒｅ２＋Ｎｏ３（＝ＣｏＡ２３），Ｐｒｅ４＋Ｎｏ３（＝ＣｏＡ４３）は、ＭＮ２３が、次回のハンドオフ先であるＡＲから取得するＣｏＡの推定値となる。
【００５７】
Ｔ２３の処理以降にＭＡＰ１０に到達したＭＮ２３宛のＩＰパケットは、ＩＰパケット複製部１９により、その宛先として推定された気付アドレス数分複製される（Ｔ２４）。本実施の形態では、推定された気付アドレスは２アドレス（ＣｏＡ２３，ＣｏＡ４３）存在するので、ＩＰパケットは２パケット分複製される。更にこれらのアドレスに、ハンドオフ元のＡＲ３における気付アドレス（ＣｏＡ３３）を加えて、ＭＡＰ１０が受信したＭＮ２３宛のＩＰパケット１つにつき３のＩＰパケットが転送されることになる。かかる複製処理を以って、ハンドオフ後のＭＮ２３宛に複数のＩＰパケットを転送する準備が完了する。
【００５８】
図６に戻り、Ｔ３では、ＭＡＰ１０は、ＩＰパケット転送制御部１１０により、Ｔ２４で複製された各ＩＰパケットをＣｏＡ２３，４３、及びＣｏＡ３３宛にそれぞれ転送する。ＣｏＡ２３，４３は、Ｔ２３にて推定された気付アドレスであり、ＣｏＡ３３は、ＭＮ２３がハンドオフ前に使用している気付アドレスである。
【００５９】
Ｔ４では、ＭＡＰ１０は、ＩＰパケットの複製及び転送を開始したことをＭＮ２３に通知すべく、Ｔ２でＭＡＰ１０が受信したＩＰパケットの複製開始指示パケットに対する応答として、複製及び転送の開始を通知するパケットをＣｏＡ３３宛に返信する。この処理は、複製転送開始通知部１１１により実行される。ＭＮ２３は、当該パケットを受信し、これを契機としてハンドオフを実行する（Ｔ５）。
【００６０】
図８に移り、ＭＮ２３は、ハンドオフ先のＡＲ２からＲＡを受信し、このＲＡをもとに、新しい気付アドレスＣｏＡ２３（＝Ｐｒｅ２＋Ｎｏ３）を生成する（Ｔ６）。
【００６１】
従来のＨＭＩＰでは、ＭＮ２３は、新規の気付アドレスＣｏＡ２３を生成した後、ＩＰパケットの転送を依頼するＢＵをＭＡＰ１０宛に送信することにより、この気付アドレスをＭＡＰ１０に通知していた。このため、かかる通知処理があるまでは、ＭＡＰ１０は、ＩＰパケットの宛先となる気付アドレスを認識（推定を含む）していないので、ＭＡＰ１０からＭＮ２３に対するＩＰパケットの転送処理は、この通知が為された時点で初めて開始されていた。
【００６２】
これに対して、本実施の形態では、ＩＰパケットの転送処理は、Ｔ６の気付アドレス生成処理以前にＴ３において既に開始されている。また、この転送処理は、Ｔ７に示す様にＣｏＡ２３の生成処理後も継続される。したがって、ＭＮ２３は、ハンドオフ実行後にＣｏＡ２３を生成した時点で、自ノード宛のＩＰパケットの受信を開始することができる。その結果、ＭＮ２３のハンドオフ完了からＩＰパケットの受信開始までのタイムラグが短縮され、その間に送信されたＩＰパケットの受信漏れ（パケットロス）が低減される。また、複製されたＩＰパケットは、推定された全ての気付アドレス宛に転送されているので（Ｔ３）、ＭＮ２３がハンドオフ可能な何れのＡＲにハンドオフしたとしても、この様なパケットロスの低減を図ることが可能である。
【００６３】
ここで、複製転送されたＩＰパケットの内、ＣｏＡ２３以外を宛先とするＩＰパケットは、ＡＲ３及びＡＲ４に到達することになるが、ＭＮ２３のハンドオフ後は、これらのＩＰパケットは、ＭＮ２３によって受信されることなく破棄される。そこで、使用されないＩＰパケットを最小限に止めるために、ＭＮ２３は、ＣｏＡ２３を生成して間もなく、ＩＰパケットの複製の停止を指示するパケットをＡＲ２経由でＭＡＰ１０宛に送信することが望ましい（Ｔ８）。ＢＵがこのパケットを兼ねるものとしてもよい。
【００６４】
ＭＡＰ１０は、複製停止指示受信部１１２により上記パケットを受信すると、ＩＰパケット複製部１９によるＭＮ２３宛のＩＰパケットの複製を停止する。この処理により、ＭＮ２３宛のＩＰパケットの宛先アドレスがＣｏＡ２３の１アドレスに絞られる。
【００６５】
以上説明した様に、本実施の形態では、ＭＡＰ１０は、ＭＮ２１がハンドオフの前後にそれぞれ送信した気付アドレスＣｏＡ３１，ＣｏＡ２１を受信し、ＣｏＡ３１に含まれるＰｒｅ３とＣｏＡ２１に含まれるＰｒｅ２とに基づいて、ＭＮ２１がハンドオフしたアクセスルータ間をＡＲ３，ＡＲ２間と判定する。ＭＮ２１は、隣接するアクセスルータ間をハンドオフすることから、ＭＡＰ１０は、ＡＲ３とＡＲ２とが隣接しているものと判定する。ＭＡＰ１０は、ＭＮ２１以外の移動ノードに関しても同様に、そのハンドオフ前後における各アクセスルータの隣接関係を判定する。また、ＭＡＰ１０は、ＡＲ３，ＡＲ２以外のアクセスルータに関しても同様に隣接関係を判定する。その結果、サービスエリアＡ１に位置するＡＲ１〜ＡＲ６の隣接関係が適確に把握される。
【００６６】
気付アドレスは、従来技術においても、モビリティ制御のために移動ノードからＭＡＰ１０に送信される情報であり、ＭＡＰ１０はこの情報を使用してアクセスルータの隣接関係を把握する。このため、隣接関係を把握するにあたり、ＭＡＰ１０とアクセスルータとの間に新たな情報のやり取りや制御信号の伝送が行われることはない。したがって、ネットワーク資源の浪費が増大することはない。また、隣接関係の把握に必要な新たな情報や制御信号を送信する機能を移動ノードに追加する必要がなく、送信に伴う処理負荷が増大することもない。
【００６７】
更に、ＭＡＰ１０は、上記隣接関係に基づいて、移動ノードの次回のハンドオフ先となるアクセスルータをハンドオフ先候補として予測し、ハンドオフに先立って、これらのアクセスルータ宛に複製したＩＰパケットを転送する。これにより、移動ノードは、自ノード宛のＩＰパケットをハンドオフの直後に受信することが可能となり、ハンドオフに伴うパケットロスが低減される。また、複製されたＩＰパケットは、隣接しているものと判定されたアクセスルータに送信されるので、移動ノードが接続する可能性の低いアクセスルータに送信される懸念は少ない。これにより、無駄なパケット送信に伴うネットワーク資源の浪費が抑制される。
【００６８】
なお、移動ノードの気付アドレスをもとにアクセスルータの隣接関係を把握可能なノードとしては、ＭＡＰ１０以外に、移動ノード自体も考え得るが、移動ノードよりもＭＡＰ１０の方が好適である。その理由を以下に説明する。第１に、ＭＡＰ１０は、複数の移動ノードに関するバインディング及び気付アドレスの変更履歴を収集できる。したがって、隣接関係の判定精度が高い。第２に、判定された隣接関係を実際にＩＰパケットの転送制御に使用するのはＭＡＰ１０である。したがって、判定結果の通知が不要である。
【００６９】
最後に、上述したモビリティ制御技術を実現するためのプログラムについて説明する。本発明に係るモビリティ制御プログラム２００は、コンピュータとしてのＭＡＰ１０により実行可能である。図９に示す様に、モビリティ制御プログラム２００は、磁気ディスク、光ディスクを始めとする記録媒体３００内部に形成されたプログラム格納領域３００ａに格納されている。モビリティ制御プログラム２００は、メインモジュール２０１と、ＢＵ受信モジュール２０２と、バインディング保持モジュール２０３と、隣接関係登録モジュール２０４と、プレフィクス格納モジュール２０５と、複製開始指示受信モジュール２０６と、隣接関係判定モジュール２０７と、気付アドレス推定モジュール２０８と、ＩＰパケット受信モジュール２０９と、ＩＰパケット複製モジュール２１０と、ＩＰパケット転送制御モジュール２１１と、複製転送開始通知モジュール２１２と、複製停止指示受信モジュール２１３とを含む。
【００７０】
メインモジュール２０１は、ＭＡＰ１０が実行する処理を統括的に制御する。ＢＵ受信モジュール２０２と、隣接関係登録モジュール２０４と、複製開始指示受信モジュール２０６と、隣接関係判定モジュール２０７と、気付アドレス推定モジュール２０８と、ＩＰパケット受信モジュール２０９と、ＩＰパケット複製モジュール２１０と、ＩＰパケット転送制御モジュール２１１と、複製転送開始通知モジュール２１２と、複製停止指示受信モジュール２１３の各モジュールを実行させることによって実現する機能は、ＭＡＰ１０のＢＵ受信部１１と、隣接関係登録部１３と、複製開始指示受信部１５と、隣接関係判定部１６と、気付アドレス推定部１７と、ＩＰパケット受信部１８と、ＩＰパケット複製部１９と、ＩＰパケット転送制御部１１０と、複製転送開始通知部１１１と、複製停止指示受信部１１２の機能とそれぞれ同様である。
【００７１】
また、バインディング保持モジュール２０３を実行させることによって保持されるバインディングは、バインディングキャッシュ１２に保持されるバインディングと同様である。プレフィクス格納モジュール２０５を実行させることによって格納されるデータ（プレフィクス）は、プレフィクス格納テーブル１４に格納されるデータと同様である。
【００７２】
モビリティ制御プログラム２００は、その一部若しくは全部が、通信回線等の伝送媒体を介して伝送され、ＭＡＰを含む通信制御装置により受信された後、当該装置に記録（インストールを含む）される構成としてもよい。
【００７３】
【発明の効果】
本発明によれば、ネットワーク資源の浪費及び移動ノードの処理負荷の増大を抑制しつつ、モビリティ制御ノードがアクセスルータの隣接関係を把握することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るモビリティ制御システムの機能的構成を示すブロック図である。
【図２】移動ノード２１に関する隣接関係が登録される過程を説明するための概念図である。
【図３】図３（ａ）は、Ｐｒｅ３とＰｒｅ２との隣接関係がプレフィクス格納テーブルに登録された様子を示す図である。図３（ｂ）は、Ｐｒｅ４とＰｒｅ３との隣接関係がプレフィクス格納テーブルに追加登録された様子を示す図である。
【図４】別の移動ノード２２に関する隣接関係が登録される過程を説明するための概念図である。
【図５】ＡＲ１〜６に関する全ての隣接関係が登録された様子を示す図である。
【図６】更に別の移動ノード２３がハンドオフする前に、ＩＰパケットの複製転送が開始されるまでの様子を示す概念図である。
【図７】ＭＡＰの気付アドレス推定部により実行されるＣｏＡ推定処理を説明するためのフローチャートである。
【図８】移動ノード２３がハンドオフした後に、ＩＰパケットの複製転送が停止されるまでの様子を示す概念図である。
【図９】記録媒体に格納されているモビリティ制御プログラムの構成を示す図である。
【符号の説明】
１，２，３，４，５，６…ＡＲ（Ａｃｃｅｓｓ Ｒｏｕｔｅｒ）、１０…ＭＡＰ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ａｎｃｈｏｒ Ｐｏｉｎｔ）、１１…ＢＵ（Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｕｐｇｒａｄｅ）受信部、１４…プレフィクス格納テーブル、１６…隣接関係判定部、１９…ＩＰパケット複製部、１１０…ＩＰパケット転送制御部、１１１…複製転送開始通知部、１１２…複製停止指示受信部、２１，２２，２３…ＭＮ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｎｏｄｅ）、３０…ＣＮ（Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｔ Ｎｏｄｅ）、４０…ＨＡ（Ｈｏｍｅ Ａｇｅｎｔ）、１００…モビリティ制御システム
Claims (13)
- ハンドオフ前における移動ノードの第１気付アドレスと、ハンドオフ後における前記移動ノードの第２気付アドレスとを取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された第１気付アドレスに含まれる、前記移動ノードのハンドオフ前の接続先であるアクセスルータの第１識別情報と、前記取得手段により取得された第２気付アドレスに含まれる、前記移動ノードのハンドオフ後の接続先であるアクセスルータの第２識別情報とを対応付けて格納する格納手段と、
前記格納手段に格納されている前記第１識別情報と前記第２識別情報とに基づいて、前記第１識別情報により識別されるアクセスルータと前記第２識別情報により識別されるアクセスルータとが隣接しているものと判定する判定手段と
を備えることを特徴とするモビリティ制御ノード。 - 前記移動ノードからの要求に応じて、当該移動ノード宛のＩＰパケットを複製する複製手段と、
前記判定手段により隣接しているものと判定された各アクセスルータ宛に、前記複製手段により複製された前記ＩＰパケットを送信する送信制御手段と
を更に備えることを特徴とする請求項１に記載のモビリティ制御ノード。 - 前記複製手段により複製された前記ＩＰパケットの送信が前記送信制御手段により開始された際に、この旨を前記移動ノードに通知する通知手段
を更に備えることを特徴とする請求項２に記載のモビリティ制御ノード。 - 前記移動ノードがハンドオフ後に送信する複製停止指示を受信する受信手段を更に備え、
前記複製手段は、前記受信手段により前記複製停止指示が受信されたことを契機として、前記移動ノード宛のＩＰパケットの複製を停止することを特徴とする請求項３に記載のモビリティ制御ノード。 - 請求項１に記載のモビリティ制御ノードと、前記第１及び第２識別情報により識別されるアクセスルータとを備えて構成され、
前記モビリティ制御ノードは、前記アクセスルータ間における隣接関係を判定することを特徴とするモビリティ制御システム。 - モビリティ制御ノードが、ハンドオフ前における移動ノードの第１気付アドレスと、ハンドオフ後における前記移動ノードの第２気付アドレスとを取得する取得ステップと、
前記モビリティ制御ノードが、前記取得ステップにて取得された第１気付アドレスに含まれる、前記移動ノードのハンドオフ前の接続先であるアクセスルータの第１識別情報と、前記取得ステップにて取得された第２気付アドレスに含まれる、前記移動ノードのハンドオフ後の接続先であるアクセスルータの第２識別情報とを対応付けて格納手段に格納する格納ステップと、
前記モビリティ制御ノードが、前記格納手段に格納されている前記第１識別情報と前記第２識別情報とに基づいて、前記第１識別情報により識別されるアクセスルータと前記第２識別情報により識別されるアクセスルータとが隣接しているものと判定する判定ステップと
を含むことを特徴とするアクセスルータ管理方法。 - 前記モビリティ制御ノードが、前記移動ノードからの要求に応じて、当該移動ノード宛のＩＰパケットを複製する複製ステップと、
前記モビリティ制御ノードが、前記判定ステップにて隣接しているものと判定された各アクセスルータ宛に、前記複製ステップにて複製された前記ＩＰパケットを送信する送信制御ステップと
を更に含むことを特徴とする請求項６に記載のアクセスルータ管理方法。 - 前記モビリティ制御ノードが、前記複製ステップにて複製された前記ＩＰパケットの送信が前記送信制御ステップにて開始された際に、この旨を前記移動ノードに通知する通知ステップ
を更に含むことを特徴とする請求項７に記載のアクセスルータ管理方法。 - 前記モビリティ制御ノードが、前記移動ノードがハンドオフ後に送信する複製停止指示を受信する受信ステップと、
前記モビリティ制御ノードが、前記受信ステップにて前記複製停止指示が受信されたことを契機として、前記移動ノード宛のＩＰパケットの複製を停止する複製停止ステップと
を更に含むことを特徴とする請求項８に記載のアクセスルータ管理方法。 - ハンドオフ前における移動ノードの第１気付アドレスと、ハンドオフ後における前記移動ノードの第２気付アドレスとを取得する取得機能と、
前記取得機能により取得された第１気付アドレスに含まれる、前記移動ノードのハンドオフ前の接続先であるアクセスルータの第１識別情報と、前記取得機能により取得された第２気付アドレスに含まれる、前記移動ノードのハンドオフ後の接続先であるアクセスルータの第２識別情報とを対応付けて格納手段に格納する格納機能と、
前記格納手段に格納されている前記第１識別情報と前記第２識別情報とに基づいて、前記第１識別情報により識別されるアクセスルータと前記第２識別情報により識別されるアクセスルータとが隣接しているものと判定する判定機能と
をコンピュータに実現させることを特徴とするモビリティ制御プログラム。 - 前記移動ノードからの要求に応じて、当該移動ノード宛のＩＰパケットを複製する複製機能と、
前記判定機能により隣接しているものと判定された各アクセスルータ宛に、前記複製機能により複製された前記ＩＰパケットを送信する送信制御機能と
を更にコンピュータに実現させることを特徴とする請求項１０に記載のモビリティ制御プログラム。 - 前記複製機能により複製された前記ＩＰパケットの送信が前記送信制御機能により開始された際に、この旨を前記移動ノードに通知する通知機能
を更にコンピュータに実現させることを特徴とする請求項１１に記載のモビリティ制御プログラム。 - 前記移動ノードがハンドオフ後に送信する複製停止指示を受信する受信機能と、
前記受信機能により前記複製停止指示が受信されたことを契機として、前記移動ノード宛のＩＰパケットの複製を停止する複製停止機能と
を更にコンピュータに実現させることを特徴とする請求項１２に記載のモビリティ制御プログラム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002380848A JP2004214869A (ja) | 2002-12-27 | 2002-12-27 | モビリティ制御ノード、モビリティ制御システム、アクセスルータ管理方法、及びモビリティ制御プログラム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002380848A JP2004214869A (ja) | 2002-12-27 | 2002-12-27 | モビリティ制御ノード、モビリティ制御システム、アクセスルータ管理方法、及びモビリティ制御プログラム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004214869A true JP2004214869A (ja) | 2004-07-29 |
Family
ID=32816950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002380848A Pending JP2004214869A (ja) | 2002-12-27 | 2002-12-27 | モビリティ制御ノード、モビリティ制御システム、アクセスルータ管理方法、及びモビリティ制御プログラム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004214869A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100757898B1 (ko) | 2006-09-29 | 2007-09-11 | 한국전자통신연구원 | 복수의 이동 에이전트 플랫폼들이 존재하는 네트워크에서 이동 노드에 대한 아이피 핸드오프 제공 방법 |
| WO2012108474A1 (ja) * | 2011-02-08 | 2012-08-16 | 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ | 移動通信システム、移動通信方法、パケットデータネットワーク用ゲートウェイ及び在圏ゲートウェイ |
| US8260294B2 (en) | 2006-11-15 | 2012-09-04 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Method for managing internet protocol handoff in network system |
-
2002
- 2002-12-27 JP JP2002380848A patent/JP2004214869A/ja active Pending
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| WO2012108474A1 (ja) * | 2011-02-08 | 2012-08-16 | 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ | 移動通信システム、移動通信方法、パケットデータネットワーク用ゲートウェイ及び在圏ゲートウェイ |
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