JP3633430B2 - 通信方法、通信システム、通信装置、及び記録媒体 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は異なるネットワーク間を端末が移動した場合のパケット転送方法に関し、特に、プライベートネットワークとグローバルネットワークを接続するためのアドレス変換機能(Network Address Translation:以下、NATと称す)を有するネットワーク間におけるパケット転送方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、IP通信(IP:Internet Protocol)が広く利用されている。以下、IPネットワーク,IPアドレス,モバイルIP,NATについて順次説明する。IPネットワークはサブネットワークと呼ばれる複数の閉域ネットワーク(LocalArea Network)に分割して管理されている。また、各端末(Node)にはIPアドレスが割り当てられており、このIPアドレスはサブネットワークを識別するための番号を表すネットワーク部と、サブネットワーク内における端末の整理番号を表すホスト部とから構成される。
【0003】
IP通信では、上述のIPアドレスを送信元アドレス,宛先アドレスとして送信データに含めることによりルーティングを行う。特に、各サブネットワークに設けられたルータ(router)は、宛先アドレスのネットワーク部を参照することにより各パケットをルーティングする。さらに詳しくは、ルータはIPネットワーク上に存在するパケットを受信し、その宛先アドレスのネットワーク部が自己の管理するサブネットワーク番号と一致するかどうか確認する。一致した場合は、当該パケットを自己のサブネットワーク上へ送出する。各端末はこのサブネットワーク上に送出されたパケットのうち、宛先アドレスが自己のIPアドレスであるものを選択して取り込む。なお、ルータはソフトウェア的にゲートウェイと呼ばれることもある。
【0004】
IPネットワークは以上のように構成されているので、特定のIPアドレスを割り当てられた端末が他のサブネットワーク内へ移動した場合、その端末は自己宛てのパケットを受信することができくなる。すなわち、移動先のサブネットワークを管理するルータは、その端末宛てのパケットを管理ネットワーク内へ取り込まない。
【0005】
そこで、このような問題を解決すべくモバイルIP(Mobile IP : RFC2002、"IP Mobility Support"、RFC:Request For Comment)が提案された。このモバイルIPはIETF(Internet Engineering Task Force)により提案されたものであり、異なるサブネットワークに渡って端末が移動した場合であっても、該端末に割り当てられているIPアドレスを変更することなく該端末へIPパケットを転送する技術である。
【0006】
図16は、モバイルIPのネットワーク概念を例示する構成図である。図において、10はサブネットワーク間を移動する移動端末(Mobile Node,図中MNと略す)、20は移動端末10が本来属するサブネットワークであるところのホームネットワーク(Home Network)、16は移動端末10のサブネットワーク間の移動を管理するホームエージェント手段(Home Agent、以下HAと称す)、14はHA16を備えたルータ(Router)、21は移動端末10の移動先のサブネットワークであるところのフォーリンネットワーク(Foreign Network)、17はフォーリンネットワーク21内に移動してきた移動端末10を管理するフォーリンエージェント手段(Foreign Agent、以下FAと称す)、15はFA17を備えたルータ、11は移動端末10と通信する相手端末(Correspondent Node,図中CNと略す)、22はホームネットワーク20およびフォーリンネットワーク21に接続されるインターネット(Internet)などのIPネットワークである。
【0007】
移動端末10がフォーリンネットワーク21に移動した場合を例にとり、モバイルIPの動作について説明する。なお、移動端末10には、IPアドレスがハードウェア的又はソフトウェア的に予め設定されており、この移動端末10のIPアドレスはネットワーク部としてホームネットワーク20の識別番号を含み、ホスト部として該ホームネットワーク20内における移動端末10の識別番号を含むものとする。
【0008】
いま、相手端末11からIPネットワーク22上へ、移動端末10宛てのパケットが送出されたとする。このパケットの宛先アドレス、すなわち移動端末10のIPアドレスにはホームネットワーク20の識別番号が含まれるので、当該パケットは経路23を経て、ホームネットワーク20を管理するルータ14に取り込まれる。ルータ14が備えるHA16は、移動端末10がフォーリンネットワーク21に移動していることを予め認識しており、当該パケットをフォーリンネットワーク21を管理するルータ15へ転送する。ルータ15が備えるFA17は、転送されてきたパケットを自己が管理するサブネットワーク内、即ちフォーリンネットワーク21上へ送出する。移動端末10はこのフォーリンネットワーク21上に送出されたパケットを受信し、その宛先アドレスが自己のアドレスと一致することを確認した後、当該パケットを取り込む。
【0009】
なお、HA16からFA17へのパケットの転送にはトンネリング技術が用いられる。トンネリング技術とは、宛先,送信元アドレスを含んだパケットに、新たな転送先,転送元アドレスを含むヘッダを付加して送信する技術である。転送元端末が当該ヘッダを付加する処理をカプセル化処理、転送先端末が当該ヘッダを取り外す処理をデカプセル化処理という。HA16からFA17へ転送する今回の場合は、転送先アドレスとしてFA17を備えるルータ15のIPアドレスが、転送元アドレスとしてHA16を備えるルータ14のIPアドレスがヘッダとして付加される。
【0010】
次に移動端末10から相手端末11へパケットを送信する場合について説明する。移動端末10は、宛先,送信元アドレスとしてそれぞれ相手端末11のIPアドレス,自己のIPアドレス(即ち、ホームアドレス)を含んだパケットを生成する。移動端末10がフォーリンネットワーク21内に存在する場合、この生成されたパケットは経路26、ルータ15、経路27を経て相手端末11へ送信される。
【0011】
このモバイルIPの動作について、さらに詳しく説明する。図17は、移動端末10がホームネットワーク20からフォーリンネットワーク21へ移動した場合のモバイルIPの処理手順を例示するシーケンス図である。図において、1000〜1002は移動端末10がホームネットワーク20内に存在するときの処理、1003〜1015は移動端末10がフォーリンネットワーク21内に存在するときの処理である。
【0012】
まず、移動端末10はエージェント広告(Agent Advertisement)を受信することにより、自己の位置するサブネットワークを認識する(処理1000〜1002)。図18はこのエージェント広告のフォーマットを例示する説明図である。図示するように、エージェント広告にはそのサブネットワークを管理するエージェント端末(即ち、HAやFAを備える端末)のIPアドレス(Care of Address,気付アドレス)が含まれる。なお、このエージェント広告は、ICMP(Internet Control Message Protocol)のルータディスカバリ(Router Discovery)を拡張したパケットであり、サブネットワーク内に同報通知(broadcast)されている。
【0013】
次に、移動端末10はホームネットワーク20からフォーリンネットワーク21へ移動する(処理1003)。このフォーリンネットワーク21内においても、移動端末10はルータ15からエージェント広告を受け取ることにより、自己の位置するサブネットワークを認識する(処理1004)。移動端末10は、この処理1004により、自己の位置がホームネットワーク20からフォーリンネットワーク21へ移動したことを検出し、ルータ15のFA17に対して自己の存在を登録するように要求する(処理1005)。具体的には、図19に示すフォーマットのメッセージが移動端末10からルータ15へ登録要求メッセージとして送信される。図示するように登録要求メッセージには移動端末10のIPアドレス(Home Address)、移動端末10を管理するホームエージェントのIPアドレス(ここではルータ14のIPアドレス)、およびフォーリンエージェントのIPアドレス(Care of Address,ここではルータ15のIPアドレス)が含まれる。
【0014】
移動端末10から登録要求メッセージを受けたFA17は、その内容を登録(記憶)した後、HA16へ該登録要求メッセージを転送する(処理1006)。この登録要求メッセージを受信したHA16は、移動端末10がフォーリンネットワーク21内においてもパケット通信を行えるようにその登録内容を登録(記憶)し、登録した旨をFA17に対して応答する(処理1007)。具体的には、図20に示すフォーマットのメッセージがルータ14からルータ15へ応答メッセージとして返信される。図のように、このメッセージには移動端末10のホームアドレスおよびホームエージェントのIPアドレス(ここでは、ルータ14のIPアドレス)が含まれる。この応答メッセージを受信したFA17は、当該応答メッセージを移動端末10へ送信する。移動端末10はこの応答メッセージを受信することにより通信可能になったことを知る(処理1008)。
【0015】
次に、移動端末10と相手端末11との通信方法について図17を用いて説明する。移動端末10は、宛先アドレスが相手端末11のIPアドレスAであり、送信元アドレスが自己のIPアドレスBであるパケットデータ(Packet data)を生成し、そのパケットをフォーリンネットワーク21上へ送出する(処理1009)。このパケットは、ルータ15を介してIPネットワーク22上の相手端末11へ送信される(処理1010)。相手端末11がこの受信パケットに対して返信する場合、すなわち移動端末10へ返信する場合、相手端末11は、受信したパケットの送信元アドレスであるアドレスAを宛先アドレスとし、自己のIPアドレスBを送信元アドレスとしたパケットを、IPネットワーク22上へ送出する(処理1011)。
【0016】
このようにして送信されたパケットは、その宛先アドレスAのネットワーク部にホームネットワーク20の識別番号を含むため、ルータ14にいったん取り込まれる。ルータ14のホームエージェント16は、移動端末10がフォーリンネットワーク21に移動していることを既に認識しており、この受信パケットをカプセル化して、ルータ15へトンネリング転送する(処理1012,処理1013)。さらに詳しくは、宛先アドレスをルータ15のIPアドレスDとするとともに送信元アドレスをルータ14のIPアドレスCとする新たなヘッダを、受信したパケットに付加してIPネットワーク22へ送出する。ルータ15は、このトンネリング転送されてきたカプセル化パケットを受信して、そのパケットをデカプセル化する(処理1014)。なお、デカプセル化して得られたパケットの宛先・送信元アドレスはカプセル化前と変わらず、それぞれ移動端末10のIPアドレスA、相手端末11のIPアドレスBである。このデカプセル化されたパケットはルータ15からフォーリンネットワーク21上へ送出され、移動端末10によって受信される。以上のようにして、フォーリンネットワーク21に存在する移動端末10とIPネットワーク上の相手端末11との間の通信が可能になる。
【0017】
ところで近年はIPアドレス資源の有効利用の必要性もあり、企業内においてプライベートアドレス,NAT,IPマスカレードなどの技術を用いたプライベートネットワークを構築するようになってきた。以下、グローバルアドレス,プライベートアドレスおよびNATについて説明する。
【0018】
特定のネットワーク内において利用されるアドレスをグローバルアドレスとすると、そのネットワークに属する特定のサブネットワーク内のみにおいて利用できるアドレスをプライベートアドレスという。そして、プライベートアドレスを用いた端末と、グローバルアドレスを用いた端末との間でパケット通信を行う場合に、それらの端末の間に介在して、各パケットの宛先,送信元アドレスをプライベートアドレスからグローバルアドレスへ、又はグローバルアドレスからプライベートアドレスへ変換するものをNATという。NATにおいては、プライベートアドレスとグローバルアドレスは一対一で対応づけられる。
【0019】
また、IPマスカレード(IP masquarade)は、このNATを拡張したものである。IPマスカレードとは、TCP(transmission control)やUDP(user datagram protocol)のポート番号をも含めてアドレスとみなすことにより、1つのグローバルアドレスに対して複数のプライベートアドレスを対応づける技術である。以下、プライベートアドレスを用いたネットワークをプライベートネットワーク、グローバルアドレスを用いたネットワークをグローバルネットワークと称することとする。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】
以上、モバイルIPやNATの技術について説明してきた。しかしながら、移動端末がプライベートネットワークからプライベートネットワークへ移動した場合、または、プライベートネットワークからグローバルネットワークへ移動した場合、または、グローバルネットワークからプライベートネットワークへ移動した場合には、相手端末の設定によっては通信が途絶してしまうことがある。
【0021】
例えば、移動端末がプライベートネットワークからプライベートネットワークへ移動した場合、すなわち、ホームネットワーク,フォーリンネットワークともにプライベートネットワークである場合、移動端末がホームネットワーク内に存在するときには、ホームネットワーク内のNATによりアドレス変換がなされ、移動端末がフォーリンネットワーク内に移動した場合には、そのフォーリンネットワーク内の別のNATによりアドレス変換がなされる。そして、ホームネットワーク内のNATにおいて変換されたIPアドレスと、フォーリンネットワーク内のNATにおいて変換されたIPアドレスとは、同じアドレスにはならない。
【0022】
よって、移動元のプライベートネットワークのNATにて変換されたIPアドレスと、移動先のプライベートネットワークのNATにて変換されたIPアドレスとが異なるため、相手端末がそれぞれのパケットを異なる移動端末からのパケットとして判断してしまい、通信が途絶えることがあった。
【0023】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたものであり、移動端末がNATを用いたネットワーク間を移動しても、それにより通信が途絶しない通信方法、通信システム、通信装置、及び記録媒体を提供する。
【0024】
【課題を解決するための手段】
【0025】
この発明に係る通信方法においては、第1のネットワークにおいて、第1のネットワークをホームネットワークとする第1の端末から送出されるパケットの送信元アドレスをプライベートアドレスから第1のグローバルアドレスに変更する第1のアドレス変更手段と、第2のネットワークにおいて、第2のネットワークをホームネットワークとする第2の端末から送出されるパケットの送信元アドレスをプライベートアドレスから第2のグローバルアドレスに変更する第2のアドレス変更手段とを備え、第2のアドレス変更手段は、第1のネットワークから第2のネットワークに第1の端末が移動した場合に、第1のアドレス変更手段から第1のグローバルアドレスを取得し、第1の端末から送出されるパケットの送信元アドレスをプライベートアドレスから取得した第1のグローバルアドレスに変更する。
【0026】
また、この発明に係る通信方法においては、第2のアドレス変更手段は、第1の端末から第2のネットワークのフォーリンエージェントに対して登録要求が送信されたことをトリガとして、第1のアドレス変更手段から第1のグローバルアドレスを取得する。
【0027】
また、この発明に係る通信方法においては、第2のアドレス変更手段は、第1のネットワークのホームエージェントから第2のネットワークのフォーリンエージェントに対して登録応答が送信されたことをトリガとして、第1のアドレス変更手段から第1のグローバルアドレスを取得する。
【0028】
また、この発明に係る通信方法においては、第2のアドレス変更手段は、第2のネットワークのフォーリンエージェントから第1のネットワークのホームエージェントに対する登録要求のメッセージ中に、第1のグローバルアドレスを要求するコードを付加する。
【0029】
また、この発明に係る通信方法においては、第1のネットワークにおいて、第1のネットワークをホームネットワークとする第1の端末から送出されるパケットの送信元アドレスをプライベートアドレスから第1のグローバルアドレスに変更する第1のアドレス変更手段を有する第1のルータと、第2のネットワークにおいて、第2のネットワークをホームネットワークとする第2の端末から送出されるパケットの送信元アドレスを第2のグローバルアドレスのまま送信元アドレスとする第2のルータとを備え、
第1のネットワークから第2のネットワークに第1の端末が移動した場合に、第1の端末は第1のアドレス変更手段から第1のグローバルアドレスを取得し、
第1の端末から送出されるパケットの送信元アドレスをプライベートアドレスから取得した第1のグローバルアドレスに変更する。
【0030】
また、この発明に係る通信方法においては、第1の端末は、第1の端末から第2のネットワークのフォーリンエージェントに対する登録要求のメッセージ中に、第1のグローバルアドレスを要求するコードを付加するこ。
【0031】
また、この発明に係る通信方法においては、第1のネットワークにおいて、第1のネットワークをホームネットワークとする第1の端末から送出されるパケットの送信元アドレスを第1のグローバルアドレスのままとする第1のルータと、第2のネットワークにおいて、第2のネットワークをホームネットワークとする第2の端末から送出されるパケットの送信元アドレスをプライベートアドレスから第2のグローバルアドレスに変更する第2のアドレス変更手段を有する第2のルータとを備え、第2のアドレス変更手段 は、第1のネットワークから第2のネットワークに第1の端末が移動した場合に、第1の端末から送出されるパケットの送信元アドレスを第1のグローバルアドレスのままとする。
【0032】
また、この発明に係る通信システムにおいては、第1のネットワークにおいて、第1のネットワークをホームネットワークとする第1の端末から送出されるパケットの送信元アドレスをプライベートアドレスから第1のグローバルアドレスに変更する第1のアドレス変更手段と、第2のネットワークにおいて、第2のネットワークをホームネットワークとする第2の端末から送出されるパケットの送信元アドレスをプライベートアドレスから第2のグローバルアドレスに変更し、第1のネットワークから第2のネットワークに第1の端末が移動した場合には、第1のアドレス変更手段から第1のグローバルアドレスを取得し、第1の端末から送出されるパケットの送信元アドレスをプライベートアドレスから取得した第1のグローバルアドレスに変更する第2のアドレス変更手段と、を備える。
【0033】
また、この発明に係る通信システムにおいては、第1のネットワークにおいて、第1のネットワークをホームネットワークとする端末から送出されるパケットの送信元アドレスをプライベートアドレスからグローバルアドレスに変更する第1のアドレス変更手段と、
第1のネットワークにおいて、端末が第1のネットワークから第2のネットワークに移動した場合に、第2のネットワークに位置する第2のアドレス変更手段へグローバルアドレスを通知するグローバルアドレス通知手段と、を備える。
【0034】
また、この発明に係る通信システムにおいては、第2のネットワークにおいて、第2のネットワークをホームネットワークとする第2の端末から送出されるパケットの送信元アドレスをプライベートアドレスから第2のグローバルアドレスに変更する第2のアドレス変更手段と、第2のネットワークにおいて、第1のネットワークをホームネットワークとする第1の端末がこの第1のネットワークから第2のネットワークに移動した場合に、第1のネットワークに位置する第1のアドレス変更手段から第1のグローバルアドレスを取得するグローバルアドレス取得手段と、を備える。
【0035】
また、この発明に係る通信装置においては、第1のネットワークにおいて、第1のネットワークをホームネットワークとする第1の端末と、この第1の端末から送出されるパケットの送信元アドレスをプライベートアドレスから第1のグローバルアドレスに変更する第1のアドレス変更手段を有する第1のルータと、第2のネットワークにおいて、第2のネットワークをホームネットワークとする第2の端末と、この第2の端末から送出されるパケットの送信元アドレスを第2のグローバルアドレスのままとする第2のルータとを備え、第1の端末は、第1のネットワークから第2のネットワークにこの第1の端末が移動した場合に、第1のアドレス変更手段から第1のグローバルアドレスを取得するグローバルアドレス取得手段と、第1の端末から送出されるパケットの送信元アドレスをプライベートアドレスから取得した第1のグローバルアドレスに変更するアドレス変更手段と、
を備える。
【0036】
また、この発明に係る通信システムにおいては、第1のネットワークにおいて、第1のネットワークをホームネットワークとする第1の端末と、この第1の端末から送出されるパケットの送信元アドレスを第1のグローバルアドレスのままとする第1のルータと、第2のネットワークにおいて、第2のネットワークをホームネットワークとする第2の端末と、この第2の端末から送出されるパケットの送信元アドレスをプライベートアドレスから第2のグローバルアドレスに変更する第2のアドレス変更手段を有する第2のルータとを備え、第2のアドレス変更手段は、第1のネットワークから第2のネットワークに第1の端末が移動した場合に、第1の端末から送出されるパケットの送信元アドレスを第1のグローバルアドレスのままとする。
【0037】
また、この発明に係る記録媒体においては、第1のネットワークにおいて、第1のネットワークをホームネットワークとする端末から送出されるパケットの送信元ア ドレスをプライベートアドレスからグローバルアドレスに変更する第1のアドレス変更処理と、第1のネットワークにおいて、端末が第1のネットワークから第2のネットワークに移動した場合に、この第2のネットワーク内に位置する第2のアドレス変更手段へグローバルアドレスを通知するグローバルアドレス通知処理と、をコンピュータに実行させるプログラムを記憶する。
【0038】
また、この発明に係る記録媒体においては、第2のネットワークにおいて、第2のネットワークをホームネットワークとする第2の端末から送出されるパケットの送信元アドレスをプライベートアドレスから第2のグローバルアドレスに変更する第2のアドレス変更処理と、第2のネットワークにおいて、第1のネットワークをホームネットワークとする第1の端末がこの第1のネットワークから第2のネットワークに移動した場合に、第1のネットワークに位置する第1のアドレス変更手段から第1のグローバルアドレスを取得するグローバルアドレス取得処理と、をコンピュータに実行させるプログラムを記憶する。
【0039】
また、この発明に係る記録媒体においては、第1のネットワーク内では、所定のプライベートアドレスを送信元アドレスとしたパケットを送出し、第2のネットワーク内では、第1のネットワークのアドレス変更手段から取得しプライベートアドレスに対応づけられたグローバルアドレスを送信元アドレスとしたパケットを送出する処理を端末用のコンピュータに実行させるプログラムを記録する。
【0040】
さらにまた、この発明に係る記録媒体においては、第2のネットワークをホームネットワークとする第2の端末から送出されるパケットの送信元アドレスをプライベートアドレスから第2のグローバルアドレスに変更するとともに、第1のグローバルアドレスを送信元アドレスとしたパケットを送出する第1の端末が、第1のネットワークから第2のネットワークに移動してきた場合に、第1の端末から送出されるパケットについては、第1のグローバルアドレスのまま送信元アドレスとする処理を第2のアドレス変更手段のコンピュータに実行させるプログラムを記録する。
【0041】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.以下、この発明のパケット通信方式について図面を用いて説明する。図1は本実施の形態1のネットワーク構成およびそのパケット転送経路を例示する説明図である。図において従来と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。図1において、ホームネットワーク20とフォーリンネットワーク21は共にプライベートアドレスを用いたプライベートネットワークである。ルータ12はHA16とNAT18の機能を有し、IPネットワーク22とホームネットワーク20とを接続する。ルータ13はFA17とNAT19の機能を有し、IPネットワーク22とフォーリンネットワーク21とを接続する。移動端末10のホームアドレスにはプライベートアドレスAが、相手端末11にはグローバルアドレスBが、ルータ12にはグローバルアドレスCが、ルータ13にはグローバルアドレスDがそれぞれ割り当てられている。
【0042】
既に説明したように、NATは移動端末のプライベートアドレスに対して特定のグローバルアドレスを対応づける。以下、このような対応づけ関係をアドレス変換情報と称する。図3はNAT18のアドレス変換情報を例示する説明図である。図において、28は移動端末10にホームアドレスとして割り当てられたプライベートアドレス、29は該ホームアドレスの変換先アドレスとして割り当てられたグローバルアドレスである。ここでは、プライベートアドレスAに対してグローバルアドレスCが対応づけられている。すなわち、NAT18は移動端末10から送信されてきたパケットの送信元アドレスをプライベートアドレスAからグローバルアドレスCに変換するとともに、相手端末11から送信されてきたパケットの宛先アドレスをグローバルアドレスCからプライベートアドレスAに変換する。
【0043】
本実施の形態1で特徴的なのは、フォーリンネットワーク21のNAT19が、ホームネットワーク20のNAT18と同一のアドレス変換情報を移動端末10について有する点である。さらに詳しくは、NAT18とNAT19は周期的に互いのアドレス変換情報を通知しあうことにより、移動端末10に対して同一のグローバルアドレスを対応づける。これにより、NAT18と同様に、NAT19は移動端末10から送信されてきたパケットの送信元アドレスをプライベートアドレスAからグローバルアドレスCに変換して相手端末11へ送信する。よって、ホームネットワーク20およびフォーリンネットワーク21それぞれから送信されるパケットの送信元アドレスを一致させることができるので、通信途中に送信元アドレスが変更されることに起因する通信の途絶を改善することができる。
【0044】
なお、アドレス変換情報の通知には、図4に示したフォーマットのパケットが用いられる。図において、30はメッセージ種別であり、ここではアドレス変換情報を通知するためのメッセージである旨が示される。31は予約領域で未使用、32は通知するアドレス変換情報数、33は移動端末10のホームアドレス(ここではプライベートアドレス)、34は移動端末10のホームアドレスに対応づけられたグローバルアドレスである。ホームアドレス33とグローバルアドレス34は対になっており、この対の数がアドレス変換情報数32として用いられる。
【0045】
さらに詳しく説明する。図2は、図1に示すネットワーク構成において、移動端末10が相手端末11と通信を行いながら、ホームネットワーク20からフォーリンネットワーク21に移動した場合のシーケンスを例示する説明図である。図において100〜105は移動端末10がホームネットワーク20に存在する場合の処理であり、106〜123は移動端末10がフォーリンネットワーク21へ移動した場合の処理である。図2の処理100では、ホームネットワーク20に存在する移動端末10が、相手端末11にデータを送信する為、ルータ12に対してパケットデータを送信する(処理100)。このパケットの宛先アドレスは相手端末11のグローバルアドレスBであり、送信元アドレスは移動端末10のプライベートアドレスAである。なお、図2では宛先アドレスB、送信元アドレスAであるパケットをData(B,A)と表記している。その他のパケットも同様にData(宛先アドレス,送信元アドレス)と表記する。
【0046】
この移動端末10からのパケットを受信したルータ12は、NAT18を用いて、このパケットの送信元アドレスをプライベートアドレスAからルータ12のグローバルアドレスCに変換する(処理101)。このアドレス変換されたパケットはIPネットワーク22上へ送出され、相手端末11により受信される(処理102)。相手端末11は、移動端末10にパケットを返信する為に、先ほどの処理102で受信したパケットの送信元アドレス宛てにパケットを送信する(処理103)。すなわち、宛先アドレスがルータ12のグローバルアドレスCであり、送信元アドレスが相手端末11のグローバルアドレスBであるパケットをIPネットワーク22上へ送出する。
【0047】
相手端末11からの返信パケットを受信したルータ12は、NAT18を用いてこのパケットの宛先アドレスを、ルータ12のグローバルアドレスCから移動端末10のプライベートアドレスAに変換する(処理104)。アドレス変換されたパケットはホームネットワーク20上へ送出され、移動端末10により受信される(処理105)。このようにして、ホームネットワーク20に存在する移動端末10とIPネットワーク上の相手端末11は、データの送受信を行うことができる。
【0048】
次に、上記のような通信中に、移動端末10がホームネットワーク20からフォーリンネットワーク21へ移動した場合について説明する。図2の処理106において、移動端末10がホームネットワーク20からフォーリンネットワーク21へ移動する(処理106)。移動端末10はフォーリンネットワーク21内でエージェント広告を受信することにより、自己がフォーリンネットワーク21へ移動してきたことを検出する(処理107)。なお、図18において既に説明したように、このエージェント広告にはFA17のIPアドレス(ここではルータ13のIPアドレス)が含まれる。
【0049】
移動を検出した移動端末10は、既に説明した図19に示すフォーマットで、FA17に対して登録要求を行う(処理108)。この登録要求を受けたFA17は、移動端末10がフォーリンネットワーク21内に移動してきたことを知る。FA17はさらに、HA16に当該登録要求を転送する(処理109)。HA16はこのFA17からの登録要求を受け、移動端末10がフォーリンネットワーク21へ移動したことを知る。そして、HA16は、既に説明した図20に示すフォーマットでFA17に登録応答を返信する(処理110)。さらに、FA17から移動端末10に対して登録応答が返され、登録が完了する(処理111)。
【0050】
以上のような登録処理後、NAT18とNAT19は、移動端末10に関するアドレス変換情報を周期的に通知しあう。さらに詳しく説明する。NAT18にはタイマが備えられており、このタイマは周期的にタイムアウトするようになっている(処理112)。このタイムアウトに合わせ、NAT18からNAT19へ、既に説明した図4に示すフォーマットでアドレス変換情報が通知される(処理113)。これにより、NAT19は、ホームアドレスAを持つ移動端末10のパケットがホームネットワーク20においてアドレスCに変換されていたことを知る。同様に、NAT19に備えられたタイマがタイムアウトすると(処理114)、NAT19からNAT18へアドレス変換情報が通知される(処理115)。
【0051】
次に、フォーリンネットワーク21内の移動端末10から相手端末11へデータが送信される場合について説明する。フォーリンネットワーク21に存在する移動端末10は、相手端末11へデータを送信する為に、ルータ13に対してパケットを送信する(処理116)。この送信パケットの宛先アドレス,送信元アドレスはそれぞれ、相手端末11のグローバルアドレスB,移動端末10のプライベートアドレスAとなっている。移動端末10からのパケットを受信したルータ13のNAT19は、処理113で受信したアドレス変換情報を用いて、当該パケットの送信元アドレスをプライベートアドレスAからグローバルアドレスCに変換する。このようにアドレス変換されたパケットは、宛先アドレス,送信元アドレスともにグローバルアドレスであるため、IPネットワーク上へ送出することができるようになり、相手端末11まで伝送される(処理118)。
【0052】
このパケットを受信した相手端末11は、移動端末10へパケットを返信する為に、先ほど受信したパケットの送信元アドレスであるグローバルアドレスCを宛先アドレスとしたパケットを送信する(処理119)。相手端末11からのパケットを受信したルータ12は、このパケットの宛先アドレスをNAT18にてグローバルアドレスCからプライベートアドレスAに変換する(処理120)。さらにHA16は、当該パケットに新たなヘッダを付加することにより、宛先アドレスをルータ13のグローバルアドレスD、送信元アドレスをルータ12のグローバルアドレスCとする(即ち、IPカプセル化する)。このようにカプセル化されたパケットは、ルータ13のFA17まで転送、すなわちトンネリングされる(処理121)。トンネリングされてきたパケットを受信したルータ13のFA17は、そのパケットをデカプセル化し(処理122)、移動端末10へ送信する(処理123)。このようにして、フォーリンネットワーク21に存在する移動端末10とIPネットワーク上の相手端末11は、通信することができる。
【0053】
以上のように、本実施の形態1においては、プライベートアドレスが割り当てられた移動端末が異なるサブネットワーク間を移動した場合であっても、フォーリンネットワークにおける当該移動端末に対するプライベートアドレスとグローバルアドレスとの対応づけが、ホームネットワークにおける対応づけと同一であるので、通信途中に送信元アドレスが変更されることに起因する通信の途絶を改善することができる。
【0054】
実施の形態2.実施の形態1では、図2の処理112〜処理115において示したように、タイマのタイムアウトをトリガとしてアドレス変換情報を送信していた。本実施の形態2では、移動端末10からルータ13へ送信される登録要求をトリガとして、NAT19からNAT18へアドレス変換情報の要求メッセージが送信されるようにする。図5は、図1に示すネットワーク構成において、移動端末10からの登録要求をトリガとして、ルータ13のNAT19がルータ12のNAT18よりアドレス変換情報を取得するシーケンスを例示する説明図である。図において、200〜207は各処理である。
【0055】
図5の処理200において、移動端末10がホームネットワーク20からフォーリンネットワーク21へ移動する(処理200)。移動端末10はエージェント広告を受信することにより、フォーリンネットワーク21へ移動したことを検出する(処理201)。移動を検出した移動端末10は、図19に示したフォーマットを用いて、FA17に対して登録要求を行う(処理202)。この登録要求の受信をトリガとして、ルータ13のNAT19はルータ12のNAT18に対して移動端末10についてのアドレス変換情報を要求する(処理203)。図6は、このアドレス変換情報要求としてNAT18に送信されるメッセージのフォーマットを例示する説明図である。40はメッセージ種別であり、ここではアドレス変換情報を要求するためのメッセージである旨を示すコードが含められる。41は予約領域で未使用、42は要求するアドレス変換情報の数、43は移動端末10のホームアドレスである。
【0056】
処理203のアドレス変換情報要求を受けたNAT18は、移動端末10についてのアドレス変換情報をNAT19へ返信する(処理204)。すなわち、移動端末10のホームアドレス(ここではプライベートアドレス)に対応づけられたグローバルアドレスを、図4に示したフォーマットを用いてNAT19へ送信する。次に、FA17からHA16に登録要求が行われ(処理205)、HA16からFA17に登録した旨の応答、即ち登録応答が返される(処理206)。さらに、FA17から移動端末10へ登録応答が返される(処理207)。
【0057】
以上のようにして、HA16およびFA17に移動端末10が登録され、またNAT19に移動端末10のアドレス変換情報が設定される。これにより、移動端末10から送信されたパケットの送信元アドレスは、ルータ13のNAT19において、ルータ12のNAT18と同一のグローバルアドレスに変換される。
【0058】
実施の形態3.実施の形態2では、移動端末10からルータ13へ送信される登録要求をトリガとして、アドレス変換情報要求を行っていた。本実施の形態3では、NAT18からNAT19へ送信される登録応答をトリガとして、NAT19からNAT18へアドレス変換情報要求が行われるようにする。図7は、図1に示すネットワーク構成において、HA16からの登録応答をトリガとして、ルータ13のNAT19がルータ12のNAT18よりアドレス変換情報を取得するシーケンスを例示する説明図である。図7において、300〜307は各処理である。
【0059】
図7の処理300において、移動端末10がホームネットワーク20からフォーリンネットワーク21へ移動する(処理300)。移動端末10はエージェント広告を受信することにより、フォーリンネットワーク21へ移動したことを検出する(処理301)。移動を検出した移動端末10は、図19に示したフォーマットを用いてFA17に対して登録要求を行う(処理302)。登録要求を受けたFA17は登録後、さらにHA16に対して登録要求を行う(処理303)。FA17から登録要求を受けたHA16は登録後、登録した旨の応答、即ち登録応答をFA17へ返信する(処理304)。
【0060】
ルータ13は、HA16から処理304の登録応答を受信すると、それをトリガとして、ルータ12のNAT18に対してアドレス変換情報要求を行う(処理305)。さらに詳しくは、移動端末10についてのアドレス変換情報を要求するメッセージを図6に示したフォーマットを用いて送信する。この要求メッセージを受けたNAT18は、NAT19に対して図4に示したフォーマットを用いてアドレス変換情報を返信する(処理306)。ルータ13のNAT19はこのアドレス変換情報の受信後、移動端末10に対して登録応答を返信する(処理307)。
【0061】
以上のように、HA(ホームエージェント)が登録応答を行った後にアドレス変換情報要求を行うことにより、登録失敗時にはアドレス変換情報要求を行う必要が無く、ネットワークに無駄なメッセージを送る必要がなくなる。
【0062】
実施の形態4.本実施の形態4では、図2に示した処理109及び110の登録要求及び登録応答のメッセージ中に、図6に示したアドレス変換情報要求を付加する。図8は、図1に示すネットワーク構成において、登録要求メッセージ中にアドレス変換情報要求を付加し、登録応答メッセージ中にアドレス変換情報を付加することにより、ルータ13のNAT19がルータ12のNAT18よりアドレス変換情報を取得するシーケンスを例示する説明図である。
【0063】
図8の処理400において、移動端末10がホームネットワーク20からフォーリンネットワーク21へ移動する(処理400)。移動端末10はエージェント広告を受信することにより、フォーリンネットワーク21へ移動したことを検出する(処理401)。移動を検出した移動端末10は、図19に示したフォーマットを用いてFA17に対して登録要求を行う(処理402)。この登録要求を受けたFA17は登録後、HA16に対して拡張された登録要求を行う。さらに詳しくは、FA17は、図19に示したフォーマットに図6に示したアドレス変換情報要求数42およびホームアドレス43を追加してなる拡張された登録要求メッセージを送信する(処理403)。
【0064】
処理403の拡張された登録要求を受けたHA16は、HA17に対して拡張された登録応答を返信する。さらに詳しくは、HA16は、図20に示したフォーマットに図4に示したアドレス変換情報数32、ホームアドレス33および変換アドレス34を追加してなる拡張された登録応答メッセージを返信する(処理404)。NAT19はこの拡張された登録応答を受けることにより、移動端末10についてのアドレス変換情報を得ることができる。その後、FA17から移動端末10に対して登録応答が返されることにより、登録が完了する(処理405)。
【0065】
以上のように、登録要求メッセージにアドレス変換情報要求メッセージを付加して送信することにより、登録要求からアドレス変換情報の取得完了までに要するメッセージの送信数および所要時間を削減することができる。
【0066】
実施の形態5.実施の形態1では、ホームネットワーク20とフォーリンネットワーク21の双方がNATを有した。本実施の形態5では、フォーリンネットワーク21がNATを有さない場合であり、FA17が移動端末10に係るアドレス変換を行う場合について説明する。図9は本実施の形態5のネットワーク構成およびそのパケット転送経路を例示する説明図である。図9において図1と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。
【0067】
図9において、フォーリンネットワーク21はグローバルアドレスを用いたグローバルネットワークであり、ルータ15はIPネットワーク22とフォーリンネットワーク21とを接続する。また、ホームネットワーク20はプライベートアドレスを用いたプライベートネットワークであり、ルータ12はIPネットワーク22とホームネットワーク20とを接続する。ルータ15はFA17の機能を有し、NAT機能を有さない。ルータ12はHA16とNAT18の機能を有する。また、移動端末10のホームアドレスにはプライベートアドレスAが、相手端末11にはグローバルアドレスBが、ルータ12にはグローバルアドレスCが、ルータ15にはグローバルアドレスDが割り当てられる。
【0068】
図10は、図9に示すネットワーク構成において、移動端末10が相手端末11と通信を行いながら、ホームネットワーク20からフォーリンネットワーク21に移動した場合のシーケンスを例示する説明図である。図において、500〜522は各処理である。図10の処理500において、ホームネットワーク20に存在する移動端末10が、相手端末11にデータを送信するために、ルータ12に対してパケットを送信する(処理500)。このパケットの宛先アドレスはグローバルアドレスBであり、送信元アドレスはプライベートアドレスAである。
【0069】
この移動端末10からのパケットを受信したルータ12は、NAT18を用いて、受信したパケットの送信元アドレスをプライベートアドレスAから、ルータ13のグローバルアドレスCに変換する(処理501)。そして、このアドレス変換されたパケットを相手端末11に送信する(処理502)。相手端末11はこのパケットを受信し、宛先アドレスをルータ12のアドレスC、送信元アドレスを相手端末11のアドレスBとしたパケットを返信する(処理503)。この相手端末11からの返信パケットを受信したルータ12は、NAT18を用いて、この返信パケットの宛先アドレスをアドレスCから移動端末10のアドレスAに変換する(処理504)。このアドレス変換されたパケットは移動端末10に送信される(処理505)。このようにして、ホームネットワーク20に存在する移動端末10とIPネットワーク上の相手端末11は通信を行う。
【0070】
さらに、上記のような通信中に、移動端末10がホームネットワーク20からフォーリンネットワーク21へ移動する(処理506)。移動端末10はフォーリンネットワーク21内でエージェント広告を受信することにより、フォーリンネットワーク21へ移動したことを検出する(処理507)。移動を検出した移動端末10は、図19に示したフォーマットで、FA17に対して登録要求を行う(処理508)。さらにFA17からHA16に登録要求が行われ(処理509)、HA16からFA17に登録応答が返される(処理510)。なお、図20に示したように、この登録応答には移動端末10のホームアドレスが含まれる。
【0071】
ここでは、移動端末10のホームアドレスがプライベートアドレスであるので、処理510の登録応答を受信したFA17は、移動端末10に関するアドレス変換情報が必要と判断する(処理511)。そこでFA17は、移動端末10についてのアドレス変換情報を要求するメッセージを、図6に示すフォーマットでNAT18へ送信する(処理512)。NAT18は、この処理512の要求メッセージに対する応答として、移動端末10のアドレス変換情報を、図4に示すフォーマットでFA17に返信する(処理513)。FA17は、この返信の受信後、移動端末10へ登録応答を送信する(処理514)。これにより登録が完了し、またFA17に移動端末10のアドレス変換情報が設定される。
【0072】
次に、フォーリンネットワーク21内の移動端末10から相手端末11へデータが送信される場合について説明する。フォーリンネットワーク21に存在する移動端末10は、相手端末11にデータを送信するために、ルータ15に対してパケットを送信する(処理515)。このパケットの宛先アドレスはグローバルアドレスBであり、送信元アドレスはプライベートアドレスAである。この移動端末10からのパケットを受信したルータ15は、FA17にて、受信したパケットの送信元アドレスを、上記処理513で得たアドレス変換情報を元に、プライベートアドレスAから、グローバルアドレスCに変換する(処理516)。このアドレス変換されたパケットは、相手端末11へ送信される(処理517)。
【0073】
相手端末11はこのパケットを受け、移動端末10への返信パケットとして、受信パケットの送信元アドレスであるアドレスCを宛先アドレスとしたパケットを送信する(処理518)。ルータ12のNAT18は、この相手端末11からの返信パケットの宛先アドレスを、ルータ12のアドレスCから、移動端末10のアドレスAに変換し、更にHA16にて、宛先アドレスをルータ15のアドレスD、送信元アドレスをルータ12のアドレスCに設定し、IPカプセル化する(処理519)。このIPカプセル化されたパケットは、ルータ15のFA17までトンネリングされる(処理520)。ルータ15のFA17は、トンネリングされてきたパケットをデカプセル化する(処理521)。そして、デカプセル化によって得られたパケットを移動端末10へ送信する(処理522)。このようにして、フォーリンネットワーク21に存在する移動端末10とIPネットワーク上の相手端末11は、通信することができる。
【0074】
以上のように、フォーリンネットワーク内にNATが存在しない場合には、FA(フォーリンエージェント)が移動端末の送受パケットのアドレス変換を行うので、当該フォーリンネットワーク内においても移動端末は通信を継続することができる。すなわち、ホームネットワークがプライベートネットワークであり、移動先のフォーリンネットワークがグローバルネットワークであっても、通信を継続することができる。
【0075】
実施の形態6.実施の形態5では、FA17が移動端末10に係るアドレス変換を行った。本実施の形態6では、移動端末10自身がアドレス変換を行う。また、移動端末10はFA17から送信される登録応答をトリガとして、アドレス変換情報を取得する。図11は、図9に示したネットワーク構成において、移動端末10自身が登録応答をトリガとして、ルータ12のNAT18よりアドレス変換情報を取得するシーケンスを示すものである。
【0076】
図11の処理600において、移動端末10はホームネットワーク20からフォーリンネットワーク21へ移動する(処理600)。移動端末10はエージェント広告を受信することにより、フォーリンネットワーク21へ移動したことを検出する(処理601)。移動を検出した移動端末10は、図18に示したフォーマットで、FA17に対して登録要求を行う(処理602)。FA17は登録後、さらにHA16に対して登録要求を行う(処理603)。HA16は登録後、FA17へ登録応答を返信する(処理604)。FA17は登録応答をうけて、さらに移動端末10へ登録応答を送信する(処理605)。このようにして登録が完了する。
【0077】
FA17より登録応答をうけた移動端末10は、これをトリガとして、自己のアドレス変換情報を要求するメッセージを、図6に示したフォーマットでNAT18に対して送信する(処理606)。NAT18はこの要求メッセージへの返信として、移動端末10のアドレス変換情報を図4に示したフォーマットで移動端末10へ送信する(処理607)。移動端末10はこの返信をうけ、自己のアドレス変換情報を知る。
【0078】
次に、フォーリンネットワーク21内の移動端末10から相手端末11へデータが送信される場合について説明する。処理608において、移動端末10は相手端末11へ送信するためのパケットデータを生成する。ここで生成されるパケットの送信元アドレスは、移動端末10のプライベートアドレスAではなく、上記アドレス変換情報によりプライベートアドレスAに対応づけられたグローバルアドレスCに設定される。生成されたパケットは送信され、相手端末11により受信される(処理609)。相手端末11は、この受信したパケットに対する返信として、受信したパケットの送信元アドレスであるアドレスCを宛先アドレスとしてパケットを送信する(処理610)。このアドレスCを宛先アドレスとしたパケットは、ルータ12により受信される。ルータ12はこの受信パケットの宛先アドレスを、NAT18を用いてグローバルアドレスCからプライベートアドレスAに変換する(処理611)。また、ルータ12のHA16は、移動端末10がFA17の管理ネットワーク下にあることを、処理603の登録要求により認識しており、当該アドレス変換後のパケットをIPカプセル化して(処理611)、ルータ15のFA17へトンネリング転送する(処理612)。ルータ15のFA17は、このトンネリング転送されてきたパケットをデカプセル化し、宛先アドレスがプライベートアドレスAである元のパケットを得る(処理613)。このデカプセル化して得られた元のパケットは、移動端末10へ送信される(処理614)。
【0079】
このようにして、フォーリンネットワーク21に存在する移動端末10とIPネットワーク上の相手端末11は、通信することができる。特にプライベートアドレスが割り当てられた移動端末自身がアドレス変換情報を得ることにより、FA(フォーリンエージェント)になるべく機能を追加することなく、グローバルネットワークであるフォーリンネットワークにおいて、通信を行うことができる。
【0080】
実施の形態7.実施の形態6では、登録応答をトリガとして移動端末10がアドレス変換情報を取得した。本実施の形態7では、移動端末10からFA17へ送信される登録要求、FA17からHA16へ送信される登録要求、HA16からFA17へ送信される登録応答およびFA17から移動端末10へ送信される登録応答をそれぞれ拡張することにより、移動端末10がアドレス変換情報を取得する。
【0081】
図12は、図9に示すネットワーク構成において、登録要求メッセージにアドレス変換情報要求を付加し、登録応答メッセージにアドレス変換情報を付加することにより、移動端末10が、ルータ12のNAT18よりアドレス変換情報を取得するシーケンスを示すものである。図の処理700において、移動端末10はホームネットワーク20からフォーリンネットワーク21へ移動する(処理700)。移動端末10はエージェント広告を受信することにより、フォーリンネットワーク21へ移動したことを検出する(処理701)。
【0082】
処理701で移動を検出した移動端末10は、FA17に対して自己のアドレス変換情報を要求するように拡張された登録要求を行う(処理702)。さらに詳しくは、図19に示したフォーマットに図6に示したアドレス変換情報要求数42およびホームアドレス43を追加してなる拡張された登録要求メッセージをFA17へ送信する。FA17は、この拡張された登録要求メッセージを受信して所定の登録を行い、該メッセージをルータ12に対して送信する(処理703)。ルータ12はこのメッセージを受信してHA16において所定の登録を行うとともに、移動端末10についてのアドレス変換情報を含めることにより拡張した登録応答を、FA17に対して送信する(処理704)。さらに詳しくは、図20に示したフォーマットに図4に示したアドレス変換情報32、ホームアドレス33および変換アドレス34を追加してなる拡張された登録応答メッセージをFA17へ返信する。この拡張された登録応答メッセージは、さらにFA17から移動端末10へ送信される(処理705)。これにより登録が完了し、また移動端末10に該移動端末10についてのアドレス変換情報が設定される。
【0083】
以上のように、登録要求メッセージにアドレス変換情報要求メッセージを付加して送信することにより、登録要求からアドレス変換情報の取得完了までに要するメッセージの送信数および所要時間を削減することができる。
【0084】
実施の形態8.実施の形態1では、ホームネットワーク20とフォーリンネットワーク21の双方がNATを有した。本実施の形態8では、ホームネットワーク20がNATを有さず、フォーリンネットワーク21がNATを有する場合について説明する。なお、ここでは移動端末10に対してグローバルアドレスが割り当てられる。図13は本実施の形態8のネットワーク構成およびそのパケット転送経路を例示する説明図である。図13において図1と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。
【0085】
図13では、ホームネットワーク20がグローバルアドレスを用いたグローバルネットワークであり、ルータ14はNAT機能を有さない。さらに詳しくは、ルータ14は、HA16の機能を有し、IPネットワーク22とホームネットワーク20とを接続する。また、フォーリンネットワーク21はプライベートアドレスを用いたプライベートネットワークである。ルータ15はFA17とNAT19の機能を有し、IPネットワーク22とフォーリンネットワーク21とを接続する。移動端末10のホームアドレスにはグローバルアドレスAが、相手端末11にはグローバルアドレスBが、ルータ14にはグローバルアドレスCが、ルータ13にはグローバルアドレスDがそれぞれ割り当てられる。
【0086】
図14は、図13に示すネットワーク構成において、移動端末10が相手端末11と通信を行いながら、ホームネットワーク20からフォーリンネットワーク21に移動した場合のシーケンスを例示する説明図である。図において、800〜818は各処理である。図14の処理800において、ホームネットワーク20に存在する移動端末10が、相手端末11にデータを送信するために、ルータ14に対してパケットを送信する。このパケットの宛先アドレスはグローバルアドレスBであり、送信元アドレスはグローバルアドレスAである。ルータ14はこのパケットを受信し、相手端末11へ送信する(処理801)。相手端末11はこのルータ14からのパケットに対する返信として、当該受信パケットの送信元アドレスであるグローバルアドレスAを宛先アドレスとしたパケットを送信する(処理802)。このパケットはルータ14に受信され(処理802)、ルータ14から相手端末11へ送信される(処理803)。このようにして、ホームネットワーク20に存在する移動端末10とIPネットワーク上の相手端末11は通信を行う。
【0087】
上記のような通信中に、移動端末10がホームネットワーク20からフォーリンネットワーク21へ移動する(処理804)。移動端末10はエージェント広告を受信することにより、フォーリンネットワーク21へ移動したことを検出する(処理805)。移動を検出した移動端末10は、図19に示したフォーマットを用いてルータ13のFA17に対して登録要求を行う(処理806)。FA17はこの登録要求をうけて、HA16に対してさらに同様の登録要求を行う(処理807)。HA16はこの登録要求に対して図20に示したフォーマットを用いて登録応答を返信する(処理808)。この返信に含まれた移動端末10のホームアドレスより、FA17は移動端末10にグローバルアドレスが割り当てられていることを知ることができる。即ち、ホームネットワーク20ではNATによるアドレス変換が行われておらず、移動端末10からのパケットに対するアドレス変換は不要である旨を知る。
【0088】
移動端末10のホームアドレスAについてアドレス変換が不要であることを知ったルータ13のFA17は、それをアドレス不変換リストに登録する(処理809)。アドレス不変換リストとは、ルータ13のNAT19がアドレス変換を行わないIPアドレスを登録するためのリストである。図15は、アドレス不変換リストを例示する説明図である。ここではアドレスAが登録され、NAT19はこのリストに登録されたアドレスAに対してはNAT変換を行わない。その後、FA17から移動端末10に対して登録応答が返され、登録が完了する(処理810)。
【0089】
次に、フォーリンネットワーク21内の移動端末10から相手端末11へデータが送信される場合について説明する。処理811においては、フォーリンネットワーク21に存在する移動端末10が、相手端末11にデータを送信するために、ルータ13に対してパケットを送信する(処理811)。このパケットの宛先アドレスはグローバルアドレスBであり、送信元アドレスはグローバルアドレスAである。移動端末10からのパケットを受信したルータ13のNAT18は、図15に示したアドレス不変換リストに基づき、グローバルアドレスAについてアドレス変換しないこととする(処理812)。アドレス変換されなかったパケットはIPネットワーク22上へ送出され、相手端末11によって受信される(処理813)。
【0090】
相手端末11は、移動端末10にパケットを送信する為、宛先アドレスとして、先ほど受信したパケットの送信元アドレスであるアドレスAを設定して、パケットを送信する(処理814)。相手端末11からのパケットを受信したルータ14のHA16は、宛先アドレスをルータ13のアドレスD、送信元アドレスをルータ14のアドレスCに設定し、IPカプセル化する(処理815)。このIPカプセル化されたパケットはルータ13のFA17までトンネリングされる(処理816)。ルータ13のFA17は、トンネリングされてきた当該パケットを、デカプセル化する一方、上記アドレス不変換リストに基づきNAT19によるアドレス変換は行わない(処理817)。そして、このデカプセル化されたパケットは移動端末10に送信される(処理818)。このようにして、フォーリンネットワーク21に存在する移動端末10とIPネットワーク上の相手端末11は、通信することができる。
【0091】
以上、図1のルータ12,HA16,NAT18に割り当てられるグローバルアドレスを単一のアドレスCとして説明したが、それぞれに異なるグローバルアドレスを割り当てるようにしてもよい。同様に、ルータ13、FA17,NAT19それぞれに異なるグローバルアドレスを割り当てるようにしてもよい。
【0092】
【発明の効果】
【0093】
この発明は以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。この発明に係る通信方法においては、第1のネットワークにおいて、第1のネットワークをホームネットワークとする第1の端末から送出されるパケットの送信元アドレスをプライベートアドレスから第1のグローバルアドレスに変更する第1のアドレス変更手段と、第2のネットワークにおいて、第2のネットワークをホームネットワークとする第2の端末から送出されるパケットの送信元アドレスをプライベートアドレスから第2のグローバルアドレスに変更する第2のアドレス変更手段とを備え、第2のアドレス変更手段は、第1のネットワークから第2のネットワークに第1の端末が移動した場合に、第1のアドレス変更手段から第1のグローバルアドレスを取得し、第1の端末から送出されるパケットの送信元アドレスをプライベートアドレスから取得した第1のグローバルアドレスに変更するので端末がネットワーク間を移動しても、通信を継続することができる。
【0094】
また、この発明に係る通信方法においては、第2のアドレス変更手段は、第1の端末から第2のネットワークのフォーリンエージェントに対して登録要求が送信されたことをトリガとして、第1のアドレス変更手段から第1のグローバルアドレスを取得するので端末がネットワーク間を移動しても、通信を継続することができる。
【0095】
また、この発明に係る通信方法においては、第2のアドレス変更手段は、第1のネットワークのホームエージェントから第2のネットワークのフォーリンエージェントに対して登録応答が送信されたことをトリガとして、第1のアドレス変更手段から第1 のグローバルアドレスを取得するので登録失敗時にはアドレス変換情報の要求を行う必要が無く、ネットワークに無駄なメッセージを送る必要がなくなる。
【0096】
また、この発明に係る通信方法においては、第2のアドレス変更手段は、第2のネットワークのフォーリンエージェントから第1のネットワークのホームエージェントに対する登録要求のメッセージ中に、第1のグローバルアドレスを要求するコードを付加するので登録からアドレス変換情報の取得完了までにおいて、必要となるメッセージ数を削減することができると共に、時間も削減することができる。
【0097】
また、この発明に係る通信方法においては、第1のネットワークにおいて、第1のネットワークをホームネットワークとする第1の端末から送出されるパケットの送信元アドレスをプライベートアドレスから第1のグローバルアドレスに変更する第1のアドレス変更手段を有する第1のルータと、第2のネットワークにおいて、第2のネットワークをホームネットワークとする第2の端末から送出されるパケットの送信元アドレスを第2のグローバルアドレスのまま送信元アドレスとする第2のルータとを備え、第1のネットワークから第2のネットワークに第1の端末が移動した場合に、第1の端末は第1のアドレス変更手段から第1のグローバルアドレスを取得し、第1の端末から送出されるパケットの送信元アドレスをプライベートアドレスから取得した第1のグローバルアドレスに変更するので移動元のネットワークがプライベートネットワークであり、移動先のネットワークがグローバルネットワークであっても、通信を継続することができる。
【0098】
また、この発明に係る通信方法においては、この発明に係る通信方法においては、第1の端末は、第1の端末から第2のネットワークのフォーリンエージェントに対する登録要求のメッセージ中に、第1のグローバルアドレスを要求するコードを付加するので登録からアドレス変換情報の取得完了までにおいて、必要となるパケット数を削減することができると共に、時間も削減することができる。
【0099】
また、この発明に係る通信方法においては、この発明に係る通信方法においては、第1のネットワークにおいて、第1のネットワークをホームネットワークとする第1の端末から送出されるパケットの送信元アドレスを第1のグローバルアドレスのままとする第1のルータと、第2のネットワークにおいて、第2のネットワークをホームネットワークとする第2の端末から送出されるパケットの送信元アドレスをプライベートアドレスから第2のグローバルアドレスに変更する第2のアドレス変更手段を有する第2のルータとを備え、第2のアドレス変更手段は、第1のネットワークから第2のネットワークに第1の端末が移動した場合に、第1の端末から送出されるパケットの送信元アドレスを第1のグローバルアドレスのままとするので移動元のネットワークがグローバルネットワークであり、移動先のネットワークがプライベートワークであっても、通信を継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1における、通信システムを例示する構成図である。
【図2】この発明の実施の形態1における、登録及びデータ転送のシーケンスを例示する図である。
【図3】この発明の実施の形態1における、アドレス変換情報を例示する図である。
【図4】この発明の実施の形態1における、アドレス変換情報を通知するメッセージフォーマットを例示する図である。
【図5】この発明の実施の形態2における、シーケンスを例示する図である。
【図6】この発明の実施の形態2における、アドレス変換情報を要求するメッセージフォーマットを例示する図である。
【図7】この発明の実施の形態3における、シーケンスを例示する図である。
【図8】この発明の実施の形態4における、シーケンスを例示する図である。
【図9】この発明の実施の形態5における、通信システムを例示する構成図である。
【図10】この発明の実施の形態5における、シーケンスを例示する図である。
【図11】この発明の実施の形態6における、シーケンスを例示する図である。
【図12】この発明の実施の形態7における、シーケンスを例示する図である。
【図13】この発明の実施の形態8における、通信システムを例示する構成図である。
【図14】この発明の実施の形態8における、シーケンスを例示する図である。。
【図15】この発明の実施の形態8における、アドレス変換を行わないアドレスのリストを例示する図である。
【図16】従来の通信システムを例示する構成図である。
【図17】従来の通信システムにおける、シーケンスを例示する図である。
【図18】Mobile IP におけるAgent広告メッセージフォーマットを例示する図である。
【図19】Mobile IP における登録要求メッセージのフォーマットを例示する図である。
【図20】Mobile IP における登録応答メッセージフォーマットを例示する図である。
【符号の説明】
10,11 移動端末 、 12 , 14 第1のルータ 、13 , 15 第2のルータ 、 16 HA 、 17 FA 、 18 NAT(第1のアドレス変換手段) 、 19 NAT(第2のアドレス変換手段) 、 20 ホームネットワーク(第1のネットワーク)、 21 フォーリンネットワーク(第2のネットワーク) 、 22 IPネットワーク 、 33ホームアドレス 、 34 変換後アドレス。
Claims (16)
- 第1のネットワークにおいて、第1のネットワークをホームネットワークとする第1の端末から送出されるパケットの送信元アドレスをプライベートアドレスから第1のグローバルアドレスに変更する第1のアドレス変更手段と、第2のネットワークにおいて、第2のネットワークをホームネットワークとする第2の端末から送出されるパケットの送信元アドレスをプライベートアドレスから第2のグローバルアドレスに変更する第2のアドレス変更手段とを備え、
前記第2のアドレス変更手段は、前記第1のネットワークから前記第2のネットワークに前記第1の端末が移動した場合に、前記第1のアドレス変更手段から前記第1のグローバルアドレスを取得し、前記第1の端末から送出されるパケットの送信元アドレスをプライベートアドレスから前記取得した第1のグローバルアドレスに変更する
ことを特徴とする通信方法。 - 第2のアドレス変更手段は、第1の端末から第2のネットワークのフォーリンエージェントに対して登録要求が送信されたことをトリガとして、第1のアドレス変更手段から第1のグローバルアドレスを取得することを特徴とする請求項1に記載の通信方法。
- 第2のアドレス変更手段は、第1のネットワークのホームエージェントから第2のネットワークのフォーリンエージェントに対して登録応答が送信されたことをトリガとして、第1のアドレス変更手段から第1のグローバルアドレスを取得することを特徴とする請求項1に記載の通信方法。
- 第2のアドレス変更手段は、第2のネットワークのフォーリンエージェントから第1のネットワークのホームエージェントに対する登録要求のメッセージ中に、第1のグローバルアドレスを要求するコードを付加することを特徴とする請求項1に記載の通信方法。
- 第1のネットワークにおいて、第1のネットワークをホームネットワークとする第1の端末から送出されるパケットの送信元アドレスをプライベートアドレスから第1のグローバルアドレスに変更する第1のアドレス変更手段を有する第1のルータと、第2のネットワークにおいて、第2のネットワークをホームネットワークとする第2の端末から送出されるパケットの送信元アドレスを第2のグローバルアドレスのまま送信元アドレスとする第2のルータとを備え、
前記第1のネットワークから前記第2のネットワークに前記第1の端末が移動した場合に、前記第1の端末は前記第1のアドレス変更手段から前記第1のグローバルアドレスを取得し、
前記第1の端末から送出されるパケットの送信元アドレスをプライベートアドレスから前記取得した第1のグローバルアドレスに変更する
ことを特徴とする通信方法。 - 第1の端末は、第1の端末から第2のネットワークのフォーリンエージェントに対する登録要求のメッセージ中に、第1のグローバルアドレスを要求するコードを付加することを特徴とする請求項5に記載の通信方法。
- 第1のネットワークにおいて、第1のネットワークをホームネットワークとする第1の端末から送出されるパケットの送信元アドレスを第1のグローバルアドレスのままとする第1のルータと、第2のネットワークにおいて、第2のネットワークをホームネットワークとする第2の端末から送出されるパケットの送信元アドレスをプライベートアドレスから 第2のグローバルアドレスに変更する第2のアドレス変更手段を有する第2のルータとを備え、
前記第2のアドレス変更手段は、前記第1のネットワークから前記第2のネットワークに前記第1の端末が移動した場合に、前記第1の端末から送出されるパケットの送信元アドレスを前記第1のグローバルアドレスのままとする
ことを特徴とする通信方法。 - 第1のネットワークにおいて、第1のネットワークをホームネットワークとする第1の端末から送出されるパケットの送信元アドレスをプライベートアドレスから第1のグローバルアドレスに変更する第1のアドレス変更手段と、
第2のネットワークにおいて、第2のネットワークをホームネットワークとする第2の端末から送出されるパケットの送信元アドレスをプライベートアドレスから第2のグローバルアドレスに変更し、前記第1のネットワークから前記第2のネットワークに前記第1の端末が移動した場合には、前記第1のアドレス変更手段から前記第1のグローバルアドレスを取得し、前記第1の端末から送出されるパケットの送信元アドレスをプライベートアドレスから前記取得した第1のグローバルアドレスに変更する第2のアドレス変更手段と、
を備えたことを特徴とする通信システム。 - 第1のネットワークにおいて、第1のネットワークをホームネットワークとする端末から送出されるパケットの送信元アドレスをプライベートアドレスからグローバルアドレスに変更する第1のアドレス変更手段と、
第1のネットワークにおいて、前記端末が前記第1のネットワークから第2のネットワークに移動した場合に、第2のネットワークに位置する第2のアドレス変更手段へ前記グローバルアドレスを通知するグローバルアドレス通知手段と、
を備えたことを特徴とする通信システム。 - 第2のネットワークにおいて、第2のネットワークをホームネットワークとする第2の端末から送出されるパケットの送信元アドレスをプライベートアドレスから第2のグローバルアドレスに変更する第2のアドレス変更手段と、
第2のネットワークにおいて、第1のネットワークをホームネットワークとする第1の端末がこの第1のネットワークから前記第2のネットワークに移動した場合に、前記第1のネットワークに位置する第1のアドレス変更手段から第1のグローバルアドレスを取得するグローバルアドレス取得手段と、
を備えたことを特徴とする通信システム。 - 第1のネットワークにおいて、第1のネットワークをホームネットワークとする第1の端末と、この第1の端末から送出されるパケットの送信元アドレスをプライベートアドレスから第1のグローバルアドレスに変更する第1のアドレス変更手段を有する第1のルータと、第2のネットワークにおいて、第2のネットワークをホームネットワークとする第2の端末と、この第2の端末から送出されるパケットの送信元アドレスを第2のグローバルアドレスのままとする第2のルータとを備え、
前記第1の端末は、前記第1のネットワークから前記第2のネットワークにこの第1の端末が移動した場合に、前記第1のアドレス変更手段から前記第1のグローバルアドレスを取得するグローバルアドレス取得手段と、
第1の端末から送出されるパケットの送信元アドレスをプライベートアドレスから前記取得した第1のグローバルアドレスに変更するアドレス変更手段と、
を備えたことを特徴とする通信装置。 - 第1のネットワークにおいて、第1のネットワークをホームネットワークとする第1の端 末と、この第1の端末から送出されるパケットの送信元アドレスを第1のグローバルアドレスのままとする第1のルータと、第2のネットワークにおいて、第2のネットワークをホームネットワークとする第2の端末と、この第2の端末から送出されるパケットの送信元アドレスをプライベートアドレスから第2のグローバルアドレスに変更する第2のアドレス変更手段を有する第2のルータとを備え、
前記第2のアドレス変更手段は、前記第1のネットワークから前記第2のネットワークに前記第1の端末が移動した場合に、前記第1の端末から送出されるパケットの送信元アドレスを前記第1のグローバルアドレスのままとする
ことを特徴とする通信システム。 - 第1のネットワークにおいて、第1のネットワークをホームネットワークとする端末から送出されるパケットの送信元アドレスをプライベートアドレスからグローバルアドレスに変更する第1のアドレス変更処理と、
第1のネットワークにおいて、前記端末が前記第1のネットワークから第2のネットワークに移動した場合に、この第2のネットワーク内に位置する第2のアドレス変更手段へ前記グローバルアドレスを通知するグローバルアドレス通知処理と、
をコンピュータに実行させるプログラムを記憶したコンピュータ読取り可能な記憶媒体。 - 第2のネットワークにおいて、第2のネットワークをホームネットワークとする第2の端末から送出されるパケットの送信元アドレスをプライベートアドレスから第2のグローバルアドレスに変更する第2のアドレス変更処理と、
第2のネットワークにおいて、第1のネットワークをホームネットワークとする第1の端末がこの第1のネットワークから前記第2のネットワークに移動した場合に、前記第1のネットワークに位置する第1のアドレス変更手段から第1のグローバルアドレスを取得するグローバルアドレス取得処理と、
をコンピュータに実行させるプログラムを記憶したコンピュータ読取り可能な記憶媒体。 - 第1のネットワーク内では、所定のプライベートアドレスを送信元アドレスとしたパケットを送出し、第2のネットワーク内では、第1のネットワークのアドレス変更手段から取得し前記プライベートアドレスに対応づけられたグローバルアドレスを送信元アドレスとしたパケットを送出する処理を端末用のコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。
- 第2のネットワークをホームネットワークとする第2の端末から送出されるパケットの送信元アドレスをプライベートアドレスから第2のグローバルアドレスに変更するとともに、第1のグローバルアドレスを送信元アドレスとしたパケットを送出する第1の端末が、第1のネットワークから第2のネットワークに移動してきた場合に、前記第1の端末から送出されるパケットについては、前記第1のグローバルアドレスのまま送信元アドレスとする処理を第2のアドレス変更手段のコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。
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