JP3846625B2 - モバイルｉｐを利用したデータ転送方式 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モバイルＩＰを利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。
【０００２】
【従来の技術】
インターネットにおいて、移動端末（Mobile 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。
【０００３】
これに対して、移動端末ＭＨが別のネット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。
【０００４】
モバイルＩＰを実現するためには、図９〜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。
【０００５】
移動端末ＭＨは、ホームネットワークＨＮ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（Registration Reply ）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。
【０００６】
その後、相手端末ＣＮから移動端末ＭＨ宛に送出された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。
【０００７】
移動端末ＭＨから相手端末ＣＮへのデータは、図１１に示したように、フォーリンネットワークＦＮ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。
【０００８】
移動端末ＭＨが、図１２に示したように、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。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来のモバイルＩＰを利用した通信では、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ＦＮ１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。
【００１０】
また、移動端末ＭＨは相手端末ＣＮ宛のデ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。
【００１１】
本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、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。
【００１２】
【課題を解決するために手段】
上記した目的を達成するために、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。
【００１３】
上記した特徴によれば、移動端末ＭＨが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ＦＮ１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ＦＮ２で受け取ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好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。
【００１５】
ここでは、近接する２つのフォーリンネットワークＦＮ１，ＦＮ２がＭＡＣ（Media Access Control）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。
【００１６】
フォーリンネットワークＦＮ１には、フォーリンエージェントＦＡ１およびゲートウェイルータＲ１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。
【００１７】
次いで、本実施形態の動作を図２のフロー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ＭＡＣアドレスの登録要求メッセージを広報する。
【００１８】
ＭＡＣブリッジは、ステップＳ１１において、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ＭＡＣ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。
【００１９】
また、ＭＡＣアドレス「ＭＡ１」とポート識別子「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。
【００２０】
ＭＡＣブリッジはさらに、ステップＳ２１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 Advertisement）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。
【００２１】
フォーリンエージェントＦＡ１から送出さ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「ＩＲ１ａ」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。
【００２２】
フォーリンエージェントＦＡ２から送出さ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。
【００２３】
エージェント広告メッセージを受信したＭＡＣ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ＡＲＰ（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、ＩＰ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。
【００２４】
これに対して、ＩＰアドレスに対応したＭＡＣ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。
【００２５】
ＭＡＣブリッジのポートＡから広報されるＡＲＰ要求メッセージでは、図５に示したように、ＭＡＣ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（ＩＲ１ａ）]が登録されている。
【００２６】
同様に、ポートＢから広報されるＡＲＰ要求メッセージでは、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。
【００２７】
前記ゲートウェイルータＲ１は、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[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ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの対応関係[ＡＲＰ（ＩＲ１ａ，ＭＲ１ａ）]であるフレームを返信する。
【００２８】
同様に、前記ゲートウェイルータＲ２も、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ＭＡＣ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[ＡＲＰ（ＩＲ２ａ，ＭＲ２ａ）]であるフレームを返信する。
【００２９】
ＭＡＣブリッジは、ステップＳ２６において各フレームを受信し、各ゲートウェイルータＲ１，Ｒ２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Ｒ１，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。
【００３０】
その後、図６に示したように、移動端末ＭＨ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ＭＡＣ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。
【００３１】
さらに、図７に示したように、移動端末ＭＨ宛のフレームが移動前のフォーリンネットワークＦＮ１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。
【００３２】
なお、前記ステップＳ３３において、宛先アドレス「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。
【００３３】
さらに、図８に示したように、移動端末ＭＨ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（ＭＲ１ａ）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。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、移動端末ＭＨが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ＦＮ１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ＦＮ２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。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態の構成を表したブロック図である。
【図２】 本発明の一実施形態の動作を示したフローチャートである。
【図３】 ＭＡＣブリッジへのアドレス登録方法を説明するためのブロック図（その１）である。
【図４】 ＭＡＣブリッジへのアドレス登録方法を説明するためのブロック図（その２）である。
【図５】 ＭＡＣブリッジへのアドレス登録方法を説明するためのブロック図（その３）である。
【図６】 ＭＡＣブリッジへのアドレス登録方法を説明するためのブロック図（その４）である。
【図７】 ＭＡＣブリッジによるフレームの転送方法を説明するためのブロック図（その１）である。
【図８】 ＭＡＣブリッジによるフレームの転送方法を説明するためのブロック図（その２）である。
【図９】 従来のモバイルＩＰにおける位置登録手順を説明するためのブロック図（その１）である。
【図１０】 従来のモバイルＩＰにおける位置登録手順を説明するためのブロック図（その２）である。
【図１１】 従来のモバイルＩＰにおける位置登録手順を説明するためのブロック図（その３）である。
【図１２】 従来のモバイルＩＰにおける位置登録手順を説明するためのブロック図（その４）である。
【符号の説明】
ＦＮ１，ＦＮ２…フォーリンネットワーク，ＦＡ１，ＦＡ２…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
【発明の属する技術分野】
本発明は、モバイルＩＰを利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。
【０００２】
【従来の技術】
インターネットにおいて、移動端末（Mobile 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。
【０００３】
これに対して、移動端末ＭＨが別のネット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。
【０００４】
モバイルＩＰを実現するためには、図９〜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。
【０００５】
移動端末ＭＨは、ホームネットワークＨＮ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（Registration Reply ）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。
【０００６】
その後、相手端末ＣＮから移動端末ＭＨ宛に送出された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。
【０００７】
移動端末ＭＨから相手端末ＣＮへのデータは、図１１に示したように、フォーリンネットワークＦＮ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。
【０００８】
移動端末ＭＨが、図１２に示したように、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。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来のモバイルＩＰを利用した通信では、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ＦＮ１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。
【００１０】
また、移動端末ＭＨは相手端末ＣＮ宛のデ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。
【００１１】
本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、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。
【００１２】
【課題を解決するために手段】
上記した目的を達成するために、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。
【００１３】
上記した特徴によれば、移動端末ＭＨが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ＦＮ１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ＦＮ２で受け取ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好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。
【００１５】
ここでは、近接する２つのフォーリンネットワークＦＮ１，ＦＮ２がＭＡＣ（Media Access Control）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。
【００１６】
フォーリンネットワークＦＮ１には、フォーリンエージェントＦＡ１およびゲートウェイルータＲ１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。
【００１７】
次いで、本実施形態の動作を図２のフロー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ＭＡＣアドレスの登録要求メッセージを広報する。
【００１８】
ＭＡＣブリッジは、ステップＳ１１において、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ＭＡＣ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。
【００１９】
また、ＭＡＣアドレス「ＭＡ１」とポート識別子「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。
【００２０】
ＭＡＣブリッジはさらに、ステップＳ２１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 Advertisement）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。
【００２１】
フォーリンエージェントＦＡ１から送出さ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「ＩＲ１ａ」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。
【００２２】
フォーリンエージェントＦＡ２から送出さ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。
【００２３】
エージェント広告メッセージを受信したＭＡＣ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ＡＲＰ（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、ＩＰ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。
【００２４】
これに対して、ＩＰアドレスに対応したＭＡＣ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。
【００２５】
ＭＡＣブリッジのポートＡから広報されるＡＲＰ要求メッセージでは、図５に示したように、ＭＡＣ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（ＩＲ１ａ）]が登録されている。
【００２６】
同様に、ポートＢから広報されるＡＲＰ要求メッセージでは、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。
【００２７】
前記ゲートウェイルータＲ１は、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[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ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの対応関係[ＡＲＰ（ＩＲ１ａ，ＭＲ１ａ）]であるフレームを返信する。
【００２８】
同様に、前記ゲートウェイルータＲ２も、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ＭＡＣ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[ＡＲＰ（ＩＲ２ａ，ＭＲ２ａ）]であるフレームを返信する。
【００２９】
ＭＡＣブリッジは、ステップＳ２６において各フレームを受信し、各ゲートウェイルータＲ１，Ｒ２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Ｒ１，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。
【００３０】
その後、図６に示したように、移動端末ＭＨ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ＭＡＣ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。
【００３１】
さらに、図７に示したように、移動端末ＭＨ宛のフレームが移動前のフォーリンネットワークＦＮ１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。
【００３２】
なお、前記ステップＳ３３において、宛先アドレス「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。
【００３３】
さらに、図８に示したように、移動端末ＭＨ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（ＭＲ１ａ）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。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、移動端末ＭＨが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ＦＮ１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ＦＮ２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。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態の構成を表したブロック図である。
【図２】 本発明の一実施形態の動作を示したフローチャートである。
【図３】 ＭＡＣブリッジへのアドレス登録方法を説明するためのブロック図（その１）である。
【図４】 ＭＡＣブリッジへのアドレス登録方法を説明するためのブロック図（その２）である。
【図５】 ＭＡＣブリッジへのアドレス登録方法を説明するためのブロック図（その３）である。
【図６】 ＭＡＣブリッジへのアドレス登録方法を説明するためのブロック図（その４）である。
【図７】 ＭＡＣブリッジによるフレームの転送方法を説明するためのブロック図（その１）である。
【図８】 ＭＡＣブリッジによるフレームの転送方法を説明するためのブロック図（その２）である。
【図９】 従来のモバイルＩＰにおける位置登録手順を説明するためのブロック図（その１）である。
【図１０】 従来のモバイルＩＰにおける位置登録手順を説明するためのブロック図（その２）である。
【図１１】 従来のモバイルＩＰにおける位置登録手順を説明するためのブロック図（その３）である。
【図１２】 従来のモバイルＩＰにおける位置登録手順を説明するためのブロック図（その４）である。
【符号の説明】
ＦＮ１，ＦＮ２…フォーリンネットワーク，ＦＡ１，ＦＡ２…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)
- 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。 - 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。
- 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 Resolution Protocol）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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