JP2010503244A - 通信システム及びモバイルルータ並びにホームエージェント - Google Patents

Abstract

【課題】ネットワークモビリティにファストハンドオーバを適用した場合に発生し得る、遅延の原因となる非効率かつ冗長な経路を削減する。
【解決手段】モバイルルータ（ＭＲ）２１０は、配下のモバイルネットワークに接続されているモバイルノード（ＭＮ）１３０との間で経路最適化処理を行うことによって、モバイルノードに対して、モバイルルータの気付アドレスを把握させる。モバイルノードがファストハンドオーバによって別のアクセスネットワークにハンドオーバを行った場合、モバイルノードの通信相手であるコレスポンデントノード（ＣＮ）１４０から送られてきた、モバイルノードのハンドオーバ前のアドレス（旧気付アドレス）あてのパケットに関し、モバイルルータは、自身の気付アドレスを送信元アドレスとしてトンネルすることで、モバイルルータのホームエージェントを経由せずに、モバイルオードに直接パケットが転送される。
【選択図】図３Ａ

Description

本発明は、パケット交換型データ通信ネットワークにおける通信分野に関する。特に、本発明は、モバイルネットワークにおいてファストハンドオーバを実行するモバイルノードを含む通信システム及びモバイルルータ並びに当該モバイルルータのホームエージェントに関する。

現在、多数のモバイル機器が、ＩＰ（Internet Protocol：インターネットプロトコル）ネットワークを使用して、相互に通信を行っている。モバイル機器にモビリティサポートを提供するために、ＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force）では、ＩＰｖ６（Internet Protocol version 6）におけるモビリティサポートの拡張が進められている（下記の非特許文献１参照）。モバイルＩＰでは、各モバイルノードは、永続的なホームドメインを持っている。モバイルノードが、自身のホームネットワークに接続している場合、モバイルノードには、ホームアドレス（ＨｏＡ：Home Address）として知られるプライマリグローバルアドレスが割り当てられる。

一方、モバイルノードがホームネットワークから離れている場合、すなわち、他のフォーリンネットワークに接続している場合には、通常、モバイルノードには、気付アドレス（ＣｏＡ：Care-of Address）として知られる一時的なグローバルアドレスが割り当てられる。モビリティサポートの考えは、モバイルノードが他のフォーリンネットワークに接続している場合でも、自身のホームアドレスで、そのモバイルノードまで到達可能となるようにするものである。

このような考えは、非特許文献１において、ホームエージェント（ＨＡ：Home Agent）として知られるエンティティを、ホームネットワークに導入することによって実践されている。モバイルノードは、バインディングアップデート（ＢＵ：Binding Update）メッセージとして知られるメッセージを使用して、ホームエージェントへの気付アドレスの登録を行う。これにより、ホームエージェントは、モバイルノードのホームアドレスと気付アドレスとの間のバインディングを生成することが可能となる。ホームエージェントは、モバイルノードのホームアドレスに向けられたメッセージを受信（intercept）し、パケットのカプセル化（あるパケットを新たなパケットのペイロードとすることであり、パケットトンネリングとしても知られている）を用いて、そのパケットをモバイルノードの気付アドレスに転送する機能を担っている。

これは単純なメカニズムである一方、性能に問題点がある。この問題点の１つは、モバイルノードが接続ポイントを変更してから、ホームエージェントが接続ポイントの変更を伝えるバインディングアップデートを受信するまでに生じる遅延に関するものである。この期間において、ホームエージェントによって受信（intercept）されたパケットは、モバイルノードが接続ポイントの変更直前に使用していた旧気付アドレス（previous or old care-of address）に転送され、その結果、パケットは失われてしまうことになる。

上記の点に鑑みて、ＩＥＴＦでは、ＭＩＰｖ６に関するファストハンドオーバソリューション（ＦＭＩＰｖ６と呼ばれる）が進展した。以下、ＦＭＩＰｖ６の一例について説明する。

図１Ａには、ＦＭＩＰｖ６に関連する従来の技術を説明するためのネットワーク構成が図示されている。モバイルノード（ＭＮ１３０）は、例えばインターネットなどのグローバル通信ネットワーク１００にアクセスするために、２つのアクセスルータＡＲ１１０及びＡＲ１１２の間を移動している。ＨＡ１２０はＭＮ１３０のホームエージェントであり、ＣＮ１４０はＭＮ１３０と通信を行う通信相手ノード（コレスポンデントノード：correspondent node）である。

ＦＭＩＰｖ６には２つのモード：リアクティブモード（reactive mode）及びプレディクティブモード（predictive mode）が存在する。リアクティブモードでは、モバイルノードは、ハンドオーバ直前に接続されているアクセスルータ（旧アクセスルータ（previous or old access router））との接続が切断された後で、ハンドオーバ処理を行うべきであることを認識する。一方、プレディクティブモードでは、モバイルノードは、ハンドオーバによって接続する新アクセスルータ（new access router）を発見した場合に、その接続ポイントの変更を試みる。

図１Ｂには、ＦＭＩＰｖ６のプレディクティブモードに従ったメッセージシーケンスが図示されている。ここで、ＡＲ１１０は旧アクセスルータであり、ＡＲ１１２は新アクセスルータである。ＭＮ１３０は、処理１５０において新アクセスルータＡＲ１１２を発見し、現在のアクセスルータＡＲ１１０にファストバインディングアップデート（ＦＢＵ：Fast Binding Update）メッセージ１５２を送信する。ＦＢＵメッセージ１５２によって、ＡＲ１１０にＭＮ１３０の旧気付アドレスと新気付アドレスとの関連付けが通知される。ＡＲ１１０は、ＦＢＵメッセージ１５２を受信した後、新気付アドレスの使用が可能か否かを検証するため、新アクセスルータＡＲ１１２にハンドオーバイニシエーション（ＨＩ：Handover Initiation）メッセージ１５４を送信する処理を行う。ＡＲ１１２は、ＨＩメッセージ１５４に対して、ハンドオーバアクノレッジメント（ＨＡｃｋ：Handover Acknowledgement）メッセージ１５６で応答を行う。ＡＲ１１０は、ＨＡｃｋメッセージ１５６の受信後、ファストバインディングアクノレッジメント（ＦＢａｃｋ：Fast Binding Acknowledgement）メッセージ１５８によって、ＦＢＵメッセージ１５２に対しての承認を行う。以降、ＡＲ１１０は、ＭＮ１３０の旧気付アドレスに送信されるパケットをＡＲ１１２に転送する。

これは、ＣＮ１４０によるＭＮ１３０へのデータパケット１６０の送信によって図示されている。ホームエージェントＨＡ１２０は、データパケット１６０を受信（intercept）して、ＭＮ１３０の旧気付アドレスにトンネルする。これは、トンネルパケット１６２によって示されている。ＡＲ１１０は、このトンネルパケット１６２を受信すると、ＡＲ１１２に転送する（パケット１６４に示されるように）。ＭＮ１３０はまだＡＲ１１２に接続していないので、ＡＲ１１２は、処理１６６に示されるように、転送されてきたパケット１６４をバッファリングする。

ＭＮ１３０は、ＡＲ１１２に接続した場合に、ファストネイバアドバタイズメント（ＦＮＡ：Fast Neighbor Advertisement）メッセージ１７０を新アクセスルータ１１２に送信する。これによって、ハンドオーバは完了となる。ＡＲ１１２は、バッファリングされているパケットをＭＮ１３０に転送することが可能となる（パケット１７２に示されるように）。さらに、ＭＮ１３０は、自身のホームエージェントにバインディングアップデート（ＢＵ：Binding Update）メッセージ１７４を送信し、気付アドレスの変更に関してＨＡ１２０の更新を行う。

また、図１Ｃには、ＦＭＩＰｖ６のリアクティブモードに従ったメッセージシーケンスが図示されている。ここで、ＡＲ１１０は旧アクセスルータであり、ＡＲ１１２は新アクセスルータである。ＭＮ１３０は、処理１８０において、その旧アクセスルータＡＲ１１０との接続が切断したこと、及び、新アクセスルータがＡＲ１１２であることを発見し、ＡＲ１１２に対してＦＮＡメッセージ１８２を送信する処理を行う。ＭＮ１３０は、ＦＮＡメッセージ１８２内に、ＦＢＵメッセージ１８４カプセル化して、旧アクセスルータＡＲ１１０に送信する。また、旧アクセスルータＡＲ１１０には、ＡＲ１１０がＭＮ１３０の旧気付アドレスに送信されるパケットを新気付アドレスに転送できるように、バインディングがセットアップされる。

これは、ＣＮ１４０によるＭＮ１３０へのデータパケット１８８の送信によって図示されている。ホームエージェントＨＡ１２０はデータパケット１８８を受信（intercept）して、ＭＮ１３０の旧気付アドレスにトンネルする。これはトンネルパケット１９０によって示されている。ＡＲ１１０は、このトンネルパケット１６２を受信すると、ＡＲ１１２を経由してＭＮ１３０の新気付アドレスに転送する（パケット１９２、１９４に示されるように）。そして、ＭＮ１３０は、自身のホームエージェントにバインディングアップデート（ＢＵ）メッセージ１９６を送信し、気付アドレスの変更に関してＨＡ１２０の更新を行う。

ＦＭＩＰｖ６の利点としては、モバイルノードの旧気付アドレスに配送されたパケットが、モバイルノードの新気付アドレスに配送可能であることが挙げられる。さらにハンドオーバのスピードを速くするため、下記の特許文献１には、旧アクセスルータ又は新アクセスルータが旧アクセスネットワーク又は新アクセスネットワークに付加情報を伝える方法が記載されている。このような情報は、任意の決定を前もって行うことができるようにするために使用され、これによって、ハンドオーバ処理がより速く行われるようになる。しかしながら、ＦＭＩＰｖ６及び特許文献１の両方共、旧アクセスルータ及び新アクセスルータの両方において新たな機能が必要となる。

また、下記の特許文献２には、旧アクセスルータ又は新アクセスルータがＦＭＩＰｖ６の機能をサポートしていない場合には、代わりにホームエージェントを使用する方法が記載されている。

しかしながら、特許文献２に係る解決策では、モバイルノードがモバイルネットワークの内側又は外側に移動する場合には、ネットワークモビリティ（ＮＥＭＯ：Network Mobility）ベーシックサポートによって確立されたトンネルによって更なる遅延が生じることになる。ネットワークモビリティは、基本的に、個々のホストに関するモビリティサポートの概念をノードのネットワークに関するモビリティサポートに拡張したものである（下記の特許文献３、４、非特許文献３）。ここでは、モバイルネットワークを管理するモバイルルータは、バインディングアップデートメッセージをホームエージェントに送信することによって、ホームエージェントとの間で双方向トンネルを確立する。バインディングアップデートメッセージは、ネットワークプレフィックスオプションとして知られる特別なオプションを使用して、ネットワークプレフィックスを指定する。

こうした技術により、ホームエージェントは、プレフィックスベースのルーティングテーブルを構築することが可能となり、これらのプレフィックスを有するあて先に送信されるパケットを、モバイルルータの気付アドレスに転送することができる。これは、モバイルネットワークに向かうパケットが、ホームエージェントによって受信（intercept）され、トンネルを通じてモバイルルータに転送されることを意味している。そして、モバイルルータは、モバイルネットワーク内のホストにパケットを送信する。そのモバイルネットワーク内のノードがモバイルネットワークの外部にパケットを送信する場合には、モバイルルータは、パケットを受信（intercept）して、トンネルを通じてホームエージェントにパケットを転送する。そして、ホームエージェントは、所望の受信者にパケットを送出する。
欧州特許公開１５２４８１４号 欧州特許公開１６４３６９３号 米国特許６６３６４９８号 米国特許公開２００３−０１１７９６５号 Johnson, D. B., Perkins, C. E., and Arkko, J., "Mobility Support in IPv6", Internet Engineering Task Force Request For Comments 3775, June 2004. Koodli, R., et. al., "Fast Handovers for Mobile IPv6", Internet Engineering Task Force Request For Comments 4068, July 2005. Devarapalli, V., et. al., "NEMO Basic Support Protocol", Internet Engineering Task Force Request For Comments 3963, January 2005.

また、モバイルネットワークの導入で、ＦＭＩＰｖ６を使用するモバイルノードは、アクセスルータとモバイルルータとの間でハンドオーバを実行する可能性もある。これは、モバイルルータがＦＭＩＰｖ６アクセスルータの機能を実行する場合には、以下に説明されるように、部分的にのみ最適化された状態となる。すなわち、モバイルルータがＦＭＩＰｖ６の機能を実行する場合には、後述の図２Ｂや図２Ｃに図示されているように、遅延の原因となる冗長な経路が発生してしまう。

図２Ａには、ネットワーク構成の一例が図示されている。モバイルノード（ＭＮ１３０）は、例えばインターネットなどのグローバル通信ネットワーク１００へのアクセスを得るために、アクセスルータＡＲ１１０とモバイルルータＭＲ２１０との間を移動している。ＨＡ１２０はＭＮ１３０のホームエージェント、ＨＡ２２０はモバイルルータＭＲ２１０のホームエージェント、そして、ＣＮ１４０はＭＮ１３０で通信する通信者ノードである。

また、図２Ｂには、ＭＮ１３０がモバイルネットワーク２００内に移動する際にＣＮ１４０からＭＮ１３０に送信されるデータパケットが取る経路が図示されている。また、図２ｃには、ＭＮ１３０がモバイルネットワーク２００の外部に移動する際にＣＮ１４０からＭＮ１３０に送信されるデータパケットが取る経路が図示されている。

図２Ｂにおいて、モバイルノードＭＮ１３０はモバイルネットワーク内に移動する。すなわち、ＭＲ２１０が新アクセスルータ、ＡＲ１１０が旧アクセスルータである。ＦＢＵメッセージがＡＲ１１０に送信されると、ＭＮ１３０の旧気付アドレスに送信されるパケットは、ＭＮ１３０の新気付アドレスに到達するまでに、更なる遅延を被ることになる。これは、図２Ｂにおいて、ＣＮ１４０からＭＮ１３０に送信されるデータパケットによって図示されている。

パケットは、経路２４０によって示されているように、まずＭＮ１３０のホームネットワークに到達し、ＨＡ１２０によって受信（intercept）される。ＨＡ１２０は、経路２４２に示されているように、ＭＮ１３０の旧気付アドレスにパケットを転送する。そして、ＡＲ１１０は、ＭＮ１３０の新気付アドレス（モバイルネットワーク２００のモバイルネットワークプレフィックスによって構成されているアドレス）にパケットを転送する。したがって、パケットは、経路２４４に示されているように、ＨＡ２２０によって受信（intercept）される。そして、ＨＡ２２０は、経路２４６に示されているように、双方向トンネルを通じてＭＲ２１０にパケットを転送する。そして最終的に、ＭＲ２１０がパケットをデカプセル化して、経路２４８を通じてオリジナルのデータパケットをＭＮ１３０に転送する。このように、データパケットは非常に長い経路を取ることになり、これによって生じる遅延は、ファストハンドオーバを行うための目的を無効にしてしまう。

また、図２Ｃにおいて、モバイルノードＭＮ１３０はモバイルネットワーク２００から外部に移動する。すなわち、ＭＲ２１０は旧アクセスルータ、ＡＲ１１０は新アクセスルータである。ＦＢＵメッセージがＭＲ２１０に送信されると、モバイルノードの旧気付アドレスに送信されたパケットは、ＭＮ１３０の新気付アドレスに到達するまでに、更なる遅延を被ることになる。これは、図２Ｃにおいて、ＣＮ１４０からＭＮ１３０に送信されるデータパケットによって図示されている。

パケットは、経路２６０に示されているように、まずＭＮ１３０のホームネットワークに到達し、ＨＡ１２０によって受信（intercept）される。ＨＡ１２０は、ＭＮ１３０の旧気付アドレスにパケットを転送する。しかしながら、旧気付アドレスはモバイルネットワーク２００のプレフィックスによって構成されているので、パケットは、経路２６２に示されているように、ＨＡ２２０に発送される。そして、ＨＡ２２０は、経路２６４に示されているように、このパケットをＭＲ２１０に送信する。ＭＲ２１０は、ＭＮ１３０からＦＢＵメッセージを受信すると、ＭＮ１３０の新気付アドレスにパケットを転送する。このためには、ＭＲ２１０は、双方向トンネルを通じて、まず自身のホームエージェントにパケットを転送する必要がある。これは、経路２６６によって示される。ＨＡ２２０は、パケットをデカプセル化して、経路２６８に示されているように、そのパケットをＡＲ１１０に転送する。そして最終的に、ＡＲ１１０が経路２７０を通じてパケットをＭＮ１３０に転送する。

上述の例によって示されているように、ネットワークモビリティにおけるＦＭＩＰｖ６のサポートは、非効率的かつ回りくどく、更なる遅延を生じることになり、ファストハンドオーバの効果を必要とするアプリケーションにとっては許容できない可能性がある。上記の問題を解決するため、本発明は、ネットワークモビリティにファストハンドオーバを適用した場合に発生し得る、遅延の原因となる非効率かつ冗長な経路を削減することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明の通信システムは、所定のホームエージェントによって管理されるホームアドレス及び移動位置に依存する気付アドレスを有するとともに、配下にモバイルノードを接続することが可能なモバイルネットワークを有するモビリティ機能が実装されており、さらに、ファストハンドオーバを実行する前記モバイルノードのアクセスルータとして機能するモバイルルータを含む通信システムであって、
前記モバイルノードが前記ファストハンドオーバの直前又は直後に前記モバイルルータに接続され、前記モバイルノードあてのパケットが前記モバイルルータを含む前記ファストハンドオーバの直前又は直後に接続される２つのアクセスルータを経由して転送される際に、前記モバイルルータと前記モバイルルータの前記所定のホームエージェントとの間のトンネルを経由しないように前記パケットの転送が行われるように構成されている。
この構成により、ネットワークモビリティにファストハンドオーバを適用した場合に発生し得る、遅延の原因となる非効率かつ冗長な経路を削減することが可能となる。

また、上記の目的を達成するため、本発明のモバイルルータは、所定のホームエージェントによって管理されるホームアドレス及び移動位置に依存する気付アドレスを有するとともに、配下にモバイルノードを接続することが可能なモバイルネットワークを有するモビリティ機能が実装されており、さらに、ファストハンドオーバを実行する前記モバイルノードのアクセスルータとして機能するモバイルルータであって、
前記モバイルネットワーク内の前記モバイルノードに対して、前記モバイルルータ自身が有する前記気付アドレスの有効性を明らかにする手段と、
前記モバイルノードが前記モバイルネットワークから別のアクセスネットワークに前記ファストハンドオーバを行う場合に、前記モバイルノードあてのパケットを転送する際に自身の気付アドレスを送信元アドレスとして使用する手段とを、
有する。
この構成により、ネットワークモビリティにファストハンドオーバを適用した場合に発生し得る、遅延の原因となる非効率かつ冗長な経路を削減することが可能となる。

さらに、本発明のモバイルルータは、上記の構成に加えて、前記気付アドレスの有効性を明らかにする手段が、前記モバイルネットワーク内の前記モバイルノードとの間で経路最適化処理を行うように構成されている。
この構成により、モバイルネットワーク内のモバイルノードに対して、モバイルルータの気付アドレスが正当なものであることを明らかにし、このモバイルノードとの間で送信又は受信されるパケットの送信元アドレス又はあて先アドレスに、モバイルルータの気付アドレスを使用することが可能となる。

さらに、本発明のモバイルルータは、上記の構成に加えて、前記気付アドレスの有効性を明らかにする手段が、前記ファストハンドオーバにおけるファストバインディングアップデートメッセージを送信した前記モバイルノードに対して、前記気付アドレスの有効性を明らかにするように構成されている。
この構成により、モバイルルータは、モバイルノードがプレディクティブなファストハンドオーバを行うタイミングで、このモバイルノードに対して気付アドレスの有効性を明らかにすることが可能となる。

さらに、本発明のモバイルルータは、上記の構成に加えて、前記気付アドレスの有効性を明らかにする手段が、前記気付アドレスの有効性を明らかにする対象となる前記モバイルノードを選択するように構成されている。
この構成により、モバイルルータは、配下に接続されている複数のモバイルノードの中から、気付アドレスの有効性を明らかにすることが必要なモバイルノードのみを選択することが可能となる。

さらに、本発明のモバイルルータは、上記の構成に加えて、前記気付アドレスの有効性を明らかにする手段が、前記モバイルルータから前記モバイルネットワーク内に通知するメッセージに前記気付アドレスを挿入するように構成されている。
この構成により、モバイルルータは、例えばルータアドバタイズメントメッセージによって、自身の気付アドレス及びその有効性を通知することが可能となる。

さらに、本発明のモバイルルータは、上記の構成に加えて、前記気付アドレスの有効性を明らかにする手段が、前記気付アドレスの有効性を証明するため、前記モバイルネットワーク内の前記モバイルノードとの間で暗号化された情報を交換するように構成されている。
この構成により、暗号化された情報が正しく暗号化／復号されることによって、モバイルルータの気付アドレスの有効性も証明できるようにすることが可能となる。

また、上記の目的を達成するため、本発明のモバイルルータは、所定のホームエージェントによって管理されるホームアドレス及び移動位置に依存する気付アドレスを有するとともに、配下にモバイルノードを接続することが可能なモバイルネットワークを有するモビリティ機能が実装されており、さらに、ファストハンドオーバを実行する前記モバイルノードのアクセスルータとして機能するモバイルルータであって、
前記モバイルノードが前記ファストハンドオーバ前に接続していたアクセスルータに対して、前記モバイルルータ自身が有する前記気付アドレスの有効性を明らかにする手段と、
前記モバイルノードが、前記ファストハンドオーバ前に接続していた前記アクセスルータが管理する別のアクセスネットワークから前記モバイルネットワークに前記ファストハンドオーバを行う場合に、前記モバイルノードあてのパケットを転送する際に自身の気付アドレスを送信元アドレスとして使用する手段とを、
有する。
この構成により、ネットワークモビリティにファストハンドオーバを適用した場合に発生し得る、遅延の原因となる非効率かつ冗長な経路を削減することが可能となる。

さらに、本発明のモバイルルータは、上記の構成に加えて、前記気付アドレスの有効性を明らかにする手段が、前記モバイルノードが前記ファストハンドオーバ前に接続されていた前記アクセスルータとの間で経路最適化処理を行うように構成されている。
この構成により、モバイルノードがファストハンドオーバ前に接続していたアクセスルータに対して、モバイルルータの気付アドレスが正当なものであることを明らかにし、このアクセスルータを経由して送信又は受信されるパケットの送信元アドレス又はあて先アドレスに、モバイルルータの気付アドレスを使用することが可能となる。

さらに、本発明のモバイルルータは、上記の構成に加えて、前記気付アドレスの有効性を明らかにする手段が、前記ファストハンドオーバにおけるハンドオーバイニシエーションメッセージを受信した場合に、前記ハンドオーバイニシエーションメッセージを送信した前記アクセスルータに対して、前記気付アドレスの有効性を明らかにするように構成されている。
この構成により、モバイルルータは、モバイルノードがファストハンドオーバを行うタイミングで、このモバイルノードがファストハンドオーバ前に接続されていたアクセスルータに対して気付アドレスの有効性を明らかにすることが可能となる。

さらに、本発明のモバイルルータは、上記の構成に加えて、前記気付アドレスの有効性を明らかにする手段が、前記ファストハンドオーバにおけるファストネイバアドバタイズメントメッセージを受信した場合に、前記ファストネイバアドバタイズメントメッセージを送信した前記モバイルノードが前記ファストハンドオーバ前に接続されていた前記アクセスルータに対して、前記気付アドレスの有効性を明らかにするように構成されている。
この構成により、モバイルルータは、モバイルノードがリアクティブなファストハンドオーバを行うタイミングで、このモバイルノードがファストハンドオーバ前に接続されていたアクセスルータに対して気付アドレスの有効性を明らかにすることが可能となる。

さらに、本発明のモバイルルータは、上記の構成に加えて、前記気付アドレスの有効性を明らかにする手段が、前記気付アドレスの有効性を証明するため、前記モバイルノードが前記ファストハンドオーバ前に接続されていた前記アクセスルータとの間で所定のメッセージを交換するように構成されている。
この構成により、所定のメッセージとしてモビリティ機能を有さないアクセスルータで取り扱うことのできるメッセージを利用することにより、モバイルルータは、モビリティ機能を有さないアクセスルータに対して気付アドレスの有効性を明らかにすることが可能となる。

また、上記の目的を達成するため、本発明のホームエージェントは、配下にモバイルノードを接続することが可能なモバイルネットワークを有するモビリティ機能が実装されているとともに、ファストハンドオーバを実行する前記モバイルノードのアクセスルータとして機能するモバイルルータのホームアドレス及び気付アドレスを管理するホームエージェントであって、
前記モバイルネットワークに接続された状態における前記モバイルノードの気付アドレスと、前記モバイルノードが前記ファストハンドオーバによって接続した新たなアクセスネットワークにおける前記モバイルノードの気付アドレスとのバインディングを記憶する手段と、
前記モバイルネットワークに接続された状態における前記モバイルノードの気付アドレスあてのパケットを、前記新たなアクセスネットワークにおける前記モバイルノードの気付アドレスに転送する手段とを、
有する。
この構成により、モバイルルータがファストハンドオーバの旧アクセスルータとして動作する場合に、モバイルルータのホームエージェントは、モバイルルータへのトンネルを用いてモバイルノードあてのパケットを転送せずに、モバイルノードがファストハンドオーバによって移動した後のアクセスルータに直接転送することが可能となり、ネットワークモビリティにファストハンドオーバを適用した場合に発生し得る、遅延の原因となる非効率かつ冗長な経路を削減することが可能となる。

本発明は、ネットワークモビリティにファストハンドオーバを適用した場合に発生し得る、遅延の原因となる非効率かつ冗長な経路を削減するという効果を有している。また、本発明は、少なくとも一方がモバイルルータである２つのアクセスルータの間でモバイルノードがファストハンドオーバを行う場合に、モバイルノードあてのパケットが、モバイルルータとモバイルルータのホームエージェントとの間で確立されている双方向トンネルを経由しないようにすることによって、遅延の原因となる非効率かつ冗長な経路を削減するという効果を有している。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。本発明は、モバイルネットワークにおいて、ファストモバイルＩＰ（ＦＭＩＰ）のサービスの提供に関連する。

まず、図２Ａに示す構成の一例を参照しながら、本発明について説明する。図２Ａでは、モバイルノードＭＮ１３０が、アクセスルータＡＲ１１０とモバイルルータＭＲ２１０との間で、その接続ポイントを変更する。また、ＨＡ１２０は、モバイルノードＭＮ１３０のホームエージェントであり、ＨＡ２２０はモバイルルータＭＲ２１０のホームエージェントである。

なお、ここでは、特定の構成例を用いているが、当業者であれば、その他の派生例もカバーされることは明らかである。例えば、モバイルノードＭＮ１３０自身が別のモバイルルータであってもよく、また、アクセスルータＡＲ１１０が別のモバイルルータであってもよい。

本発明の好適な実施の形態の一態様では、まず、モバイルノードＭＮ１３０が移動してモバイルネットワーク２００から離れる場合について考える。これは、モバイルルータＭＲ２１０が旧アクセスルータ（old access router：ハンドオーバ前に接続されていたアクセスルータ）であり、アクセスルータＡＲ１１０が新アクセスルータ（new access router：ハンドオーバ後に接続されるアクセスルータ）であることを示している。

なお、ＦＭＩＰが実現された際に、ＭＲ２１０がＭＮ１３０の新気付アドレスにパケットを転送するときの不要な経路や遅延を取り除くため、本発明の好適な一実施の形態では、モバイルルータＭＲ２１０が、ＭＮ１３０が接続ポイントを変更する前に、ＭＮ１３０との間で標準のモバイルＩＰｖ６の経路最適化（ＲＯ：Route Optimization）を改良した処理を行う。この処理は、図３Ａに図示されている。

図３Ａでは、モバイルノードＭＮ１３０は、接続ポイントの変更の必要性を検出すると、前のアクセスルータ（previous access router）ＭＲ２１０にＦＢＵメッセージ３００を送信する。ＭＲ２１０は、このＦＢＵメッセージ３００を受信すると、ＨＩメッセージ３０２を新アクセスルータＡＲ１１０に送信する処理を行う。

さらに、メッセージ３１０〜３１８に示されるように、ＭＲ２１０は、モバイルノードＭＮ１３０との間で、改良した標準のＭＩＰｖ６経路最適化処理の初期設定を行う。ＨｏＴＩ（Home Test Init：ホームテストイニット）メッセージ３１０は、ホームテストを開始するものであり、送信元アドレス（ソースアドレス）としてＭＲ２１０のホームアドレスが使用されて送信される。通常、ホームアドレスが使用されて送信されるパケットは、転送を行うホームエージェントにトンネルされる必要がある。本発明では、ＭＲがこのパケットを自身のイングレスインタフェースに送信することが可能である。ＭＮ１３０は、ＨｏＴ（Home Test：ホームテスト）メッセージ３１２で応答を行う。これには、暗号化トークンが含まれており、ＭＲ２１０のホームアドレスに送信される。

さらに、ＭＲ２１０は、送信元アドレスとしてＭＲ２１０の気付アドレスが設定されたＣｏＴＩ（Care-of Init：気付イニット）メッセージ３１４を送信する。通常、送信元アドレスに気付アドレスが設定されて送信されるパケットは、ＭＲ２１０のイグレスインタフェース経由で送信される。本発明では、ＭＲがこのパケットを自身のイングレスインタフェースに送信することが可能である。ＭＮ１３０はＣｏＴ（Care-of Init：気付テスト）メッセージ３１６で応答を行う。これには、暗号化トークンが含まれており、ＭＲ２１０の気付アドレスに送信される。

ＮＥＭＯベーシックサポートの従来技術によれば、モバイルネットワーク２００内のモバイルノードによって送信されるパケットは、転送を行うＨＡ２２０にトンネルされる必要がある。しかしながら、当該ケースにおいては、パケットはＭＲ２１０をあて先としている。したがって、本発明では、モバイルルータＭＲ２１０が、パケットが自身に送信されるものか否かをチェックし、自身あてのパケットに関してはトンネルを行わないようにする。

そして、ＭＲ２１０は、経路最適化の初期化処理を完了するために、ＢＵメッセージ３１８をＭＮ１３０に送信する。これによって、ＭＲ２１０のホームアドレスは、その気付アドレスにバインドされる。ＢＵメッセージ３１８には、ＨｏＴメッセージ３１２及びＣｏＴメッセージ３１６から抽出されるトークンから得られるチェックサムが含まれており、これによって、ＭＮ１３０に対して、ＢＵメッセージ３１８に記載されている気付アドレス及びホームアドレスが本当に関連付けられていることが証明されるようになる。

ＭＲ２１０は、ＦＢＵメッセージ３００を受信した場合、ＨＩメッセージ３０２を新アクセスルータＡＲ１１０に送信する。ＡＲ１１０は、新気付アドレスが有効であるとともに、現在使用されていないことをチェックした後、ＨＡｃｋメッセージ３０４によって応答を行う。ＭＲ２１０は、ＨＡｃｋメッセージ３０４を受信すると、ＭＮ１３０に対してＦＢａｃｋメッセージ３０６を送信する処理を行う。そして、ファストハンドオーバ処理は完了となる。

ここで、コレスポンデントノードＣＮ１４０がデータをＭＮ１３０に送信すると仮定する。なお、説明を簡潔にするため、ここでは、ＣＮ１４０及びＭＮ１３０が経路最適化されたセッションを有しているものとする（すなわち、ＣＮ１４０がＭＮ１３０の旧気付アドレス及びホームアドレスのバインディングを把握しているものとする）。このとき、ＭＮ１３０の旧気付アドレスは、ＭＲ２１０のモバイルネットワークプレフィックスから構成されているので、データパケット（データ）３２０はＨＡ２２０によって受信（intercept）される。そして、ＨＡ２２０は、トンネルパケット３２２を用いてこのデータパケット３２０をＭＲ２１０に転送する。

デカプセル化の際、ＭＲ２１０は、インナパケットがＭＮ１３０の旧気付アドレスをあて先としていることを把握する。その結果、ＭＲ２１０は、図３Ａのパケットの転送（３２６）によって示されるように、ＭＮ２１０の新気付アドレスに対してパケットをトンネルする。ＭＲ２１０は、ＭＮ１３０に対して、自身の気付アドレスとホームアドレスとのバインディングを送信しているので、経路最適化メカニズムを利用して、このパケットの転送（３２６）を行うことができる。したがって、転送を行うＨＡ２２０に対してパケットをトンネルで戻す必要はない。ＭＮ１３０は、既にＡＲ１１０に接続されている場合にはパケットを受信する。また、ＭＮ１３０がＡＲ１１０にまだ接続されていない場合には、ＭＮ１３０がＡＲ１１０に接続するまで、パケット３２６はＡＲ１１０によってバッファリングされる。

上述の本発明の好適な実施の形態によれば、図２Ｃに図示されている長く歪曲した経路が取り除かれる。特に、ＨＡ２２０を経由する経路２６６、２６８が取り除かれ、ＭＲ２１０の気付アドレスとＭＮ１３０の新気付アドレスとの間の直接のトンネルに置き換えられることによって、本発明の目的は達成される。なお、当業者であれば、図３Ａに示されるメッセージの順序は単に一例に過ぎず、すなわち、いくつかのメッセージは、ここで示されている順序に従う必要はないことが分かるであろう。

例えば、ＭＲ２１０は、ＨＡｃｋメッセージ３０４の受信後であれば、いつでもＦＢａｃｋメッセージ３０６を送信することが可能である。さらに、ＨｏＴＩメッセージ３１０及びＣｏＴＩメッセージ３１４は、同時又は任意の順序で送信可能である。また、実際には、ＦＢＵメッセージ３００の受信前に、ＨｏＴＩメッセージ３１０及びＣｏＴＩメッセージ３１４が送信されてもよい。これは、ＭＲ２１０が、自身のモバイルノードに接続される任意のモバイルノードとの間における経路最適化セッションの確立を、モバイルノードがネットワークを離れることやモバイルノードがＦＭＩＰのサポートを必要とすることを予想して選択することが可能であることを意味する。この処理は、図３Ｂに図示されている。

図３Ｂでは、ＭＲ２１０は、ＭＮ１３０からＦＢＵメッセージを受信する前に、経路最適化処理の開始を選択する。ここでは、ＭＲ２１０は、ＨｏＴＩメッセージ３３０及びＣｏＴＩメッセージ３３４をＭＮ１３０に送信することによって、経路最適化処理を開始する。ＭＮ１３０は、上述のように、ＨｏＴメッセージ３３２及びＣｏＴメッセージ３３６で応答を行う。ＭＲ２１０は、ＨｏＴメッセージ３３２及びＣｏＴメッセージ３３６を受信すると、ＢＵメッセージ３３８を送信して、気付アドレスとホームアドレスとのバインディングをＭＮ１３０に登録する。

期間３４０の後、ＭＮ１３０は、移動の必要性を検出し、ＭＲ２１０にＦＢＵメッセージ３４２を送信することによって、ＦＭＩＰ処理を開始する。このとき、経路最適化が既に確立されているので、ＭＲ２１０は、ＡＲ１１０にＨＩメッセージ３４４を送信して、ＡＲ１１０からＨＡｃｋメッセージ３４６を受信した後に、ＦＢａｃｋメッセージ３４８を送信する通常のＦＭＩＰ動作のみを行えばよい。そして、ファストハンドオーバ処理は完了となる。

ここで、ＣＮ１４０がデータをＭＮ１３０に送信すると仮定する。ＭＮ１３０の旧気付アドレスはＭＲ２１０のモバイルネットワークプレフィックスから構成されているので、データパケット（データ）３５０は、ＨＡ２２０によって受信（intercept）される。そして、ＨＡ２２０は、トンネルパケット３５２を用いてこのデータパケット３５０をＭＲ２１０に送信する。

デカプセル化の際、ＭＲ２１０は、インナパケットがＭＮ１３０の旧気付アドレスをあて先としていることを把握する。その結果、ＭＲ２１０は、図３Ｂのパケットの転送（３５６）によって示されるように、ＭＮ２１０の新気付アドレスに対してパケットをトンネルする。ＭＲ２１０は、ＭＮ１３０に対して、自身の気付アドレスとホームアドレスとのバインディングを既に送信しているので、経路最適化メカニズムを利用して、このパケットの転送（３５６）を行うことができる。したがって、転送を行うＨＡ２２０に対してパケットをトンネルで戻す必要はない。ＭＮ１３０は、既にＡＲ１１０に接続されている場合にはパケットを受信する。また、ＭＮ１３０がＡＲ１１０にまだ接続されていない場合には、ＭＮ１３０がＡＲ１１０に接続するまで、パケット３５６はＡＲ１１０によってバッファリングされる。

上述の本発明に係る技術と従来技術との違いは、以下の通りである。モバイルＩＰｖ６のオリジナルのリターンルータビリティ処理では、ＨｏＴＩメッセージ及びＨｏＴメッセージはホームエージェントを経由して中継される。しかしながら、本発明では、ＨｏＴＩメッセージの受信者が送信者の背後（配下）に存在しているので、このような状況を活用して、リターンルータビリティ処理を最適化し、リターンルータビリティ処理によって生じる不要なルーティングを削除するようにしている。このような状況を見つける別の方法は、送信者と受信者との間に直接のパスが存在していることであり、これによって、従来技術のようにＨｏＴＩメッセージが送信者のホームネットワーク経由で送信されないようになる。

上述の本発明に係る態様では、より効率的なファストハンドオーバ方法が説明されている。上述のファストハンドオーバ方法は、モバイルノードがモバイルＩＰｖ６で規定されている標準の経路最適化に対応している必要がある。しかし、モバイルノードが経路最適化に対応していない場合には、効率的なファストハンドオーバを実現するための別の手段が必要となる。これは、本明細書において後述する本発明の別の態様によって提供される。

一方、さらに多くの機能をサポートするようにモバイルノードを変更することが可能な場合には、必要なメッセージ数を低減させることが可能である。この本発明の好適な実施の形態における態様について、以下に説明する。

なお、当業者であれば、図３Ａ及び図３Ｂから、経路最適化の初期化処理とファストハンドオーバの初期化処理とが異なっており、別のものであることが分かるであろう。これによって、ＭＲ２１０がＭＮ１３０の新気付アドレスにパケットを転送している場合には、ＭＲ２１０とＭＮ１３０との間で２つの異なるトンネルが形成されることとなる。

外側のトンネル（アウタトンネル）は、経路最適化トンネルであり、ここでは、送信元アドレスがＭＲ２１０の気付アドレスであり、あて先アドレスがＭＮ１３０の新気付アドレスである。一方、内側のトンネル（インナトンネル）は、ファストハンドオーバ転送トンネルであり、ここでは、送信元アドレスがＭＲ２１０のホームアドレスであり、あて先アドレスがＭＮ１３０の新気付アドレスである。ＭＮ１３０に新しい機能が実装されれば、トンネルを２つにする必要性をなくすとともに、さらに、交換メッセージ数を低減させることが可能となる。これは、図４に図示されている。

この本発明に係る態様では、モバイルルータＭＲ２１０は、ルータアドバタイズメント（ＲＡ：Router Advertisement）メッセージに特別な信号を埋め込んで、自身のモバイルネットワークに定期的にブロードキャストする。この特別な信号によれば、モバイルルータが効率的なファストハンドオーバを提供する本発明を使用する機能を有していることや、モバイルルータの現在の気付アドレスがモバイルノードに通知される。これは、図４におけるＲＡメッセージ（ＲＡ［鍵］）４００によって示されている。

なお、特別な信号は、例えば公開鍵などのようなＭＲ２１０によって生成された暗号化トークンや、ＭＲ２１０の現在の気付アドレスであることが望ましい。また、これは、特別なＩＣＭＰ（Internet Control Message Protocol）オプションとして、ＲＡメッセージ４００に挿入されることが望ましい。

期間４１０の後、ＭＮ１３０は、接続ポイントの変更の必要性を検出し、ＭＲ２１０にＦＢＵメッセージ（ＦＢＵ［チャレンジ］）４１２を送信する処理を行う。本発明によれば、モバイルノードＭＮ１３０は、ＭＲ２１０に対するチャレンジを含む新たなオプションをＦＢＵメッセージ４１２に挿入する。また、ＦＢＵメッセージ４１２は、ＲＡメッセージ４００で与えられる特別な信号から取得されるＭＲ２１０の気付アドレスに向けて送信される必要がある。これは、通知された気付アドレスによって本当にＭＲ２１０が到達可能か否かのチェックを行うために行われる。

ＦＢＵメッセージ４１２を受信すると、ＭＲ２１０は、ＨＩメッセージ４１４を新アクセスルータＡＲ１１０に送信する処理を行う。そして、ＭＲ２１０は、ＡＲ１１０からＨＡｃｋメッセージ４１６による応答を受信した後、ＭＮ１３０に対してＦＢａｃｋメッセージ（ＦＢａｃｋ［レスポンス］）４１８を送信することが可能となる。ＦＢＵメッセージ４１２にはチャレンジが含まれているので、ＭＲ２１０は、ＦＢａｃｋメッセージ４１８に、このチャレンジに対するレスポンスを挿入する必要がある。これによって、ＭＲ２１０から通知されたＲＡメッセージ４００内の気付アドレスが有効であることがＭＮ１３０に明らかとなる。以上の動作によって、ファストハンドオーバ処理は完了となる。

ここで、ＣＮ１４０がデータをＭＮ１３０に送信すると仮定する。ＭＮ１３０の旧気付アドレスはＭＲ２１０のモバイルネットワークプレフィックスから構成されているので、データパケット（データ）４２０は、ＨＡ２２０によって受信（intercept）される。そして、ＨＡ２２０は、トンネルパケット４２２を用いてこのデータパケット４２０をＭＲ２１０に送信する。

デカプセル化の際、ＭＲ２１０は、インナパケットがＭＮ１３０の旧気付アドレスをあて先としていることを把握する。その結果、ＭＲ２１０は、図４のパケットの転送（４２４）によって示されるように、ＭＮ２１０の新気付アドレスに対してパケットをトンネルする。ＭＲ２１０は、既に自身の気付アドレスの有効性をＭＮ１３０に明らかにしているので、自身の気付アドレスを送信元アドレスとして使用し、ＭＮ１３０の新気付アドレスにパケットの転送（４２４）を行うことができる。したがって、転送を行うＨＡ２２０に対してパケットをトンネルで戻す必要はない。さらに、自身のホームアドレスを送信元アドレスとして使用するとともに、自身の気付アドレスを送信元アドレスとして使用する別の経路最適化トンネルにカプセル化を行う必要もない。ＭＮ１３０は、既にＡＲ１１０に接続されている場合にはパケットを受信する。また、ＭＮ１３０がＡＲ１１０にまだ接続されていない場合には、ＭＮ１３０がＡＲ１１０に接続するまで、パケット４２４はＡＲ１１０によってバッファリングされる。

なお、上述の本発明の好適な実施の形態が基づく基本的な考え方は、モバイルルータ２１０及びモバイルノード１３０が、何らかの暗号の交換を行うことによって、ＭＲ２１０の気付アドレスの有効性を確立することにある。また、暗号の交換が別のメッセージに埋め込まれ、必要なトータルのメッセージ数が低減されることも、顕著かつ他とは異なる特徴として挙げられる。

また、ある好適な実施例として、ＭＲ２１０は、自身の気付アドレス及び公開鍵をＲＡメッセージ４００によって通知することが可能である。そして、その後にファストハンドオーバを開始する必要がある場合には、ＭＮ１３０は、ＦＢＵメッセージ４１２にチャレンジを埋め込み、ＭＲ２１０の気付アドレスに送信する。アドレスが有効であれば、ＭＲ２１０は、ＦＢＵメッセージ４１２を受信してチャレンジを抽出し、ＦＢａｃｋメッセージ４１８内にチャレンジに対するレスポンスを埋め込む。ＭＮ１３０は、ＦＢａｃｋメッセージ４１８内の正しいレスポンスを受信することによって、ＭＲ２１０の気付アドレスが正しいことを把握し、接続ポイントが変わった場合には、この気付アドレスからのトンネルパケットを受け入れる。

チャレンジ及びレスポンスを作る好適な方法の１つは、チャレンジが、ＲＡメッセージ４００でＭＲ２１０によって通知された公開鍵を使用して暗号化されることである。ＭＲ２１０は、チャレンジを復号するための秘密鍵を有しているので、チャレンジを受信して復号し、ＦＢａｃｋメッセージ４１８内にそれを応答として埋め込むことができれば、ＭＲ２１０が特定の気付アドレスを所有していることが証明される。

上述の本発明に係る態様では、モバイルノードＭＮ１３０が、経路最適化をサポートしているか、あるいは本発明で説明される新たな機能を実装している必要がある。しかしながら、ＭＮ１３０がどちらの要件も満たさない場合には、ファストハンドオーバは、元の準最適化状態に戻って行われる。以下、これに関して、本発明の別の好適な態様において説明する。

ここでは、モバイルルータＭＲ２１０のホームエージェント、すなわちＨＡ２２０による支援が行われる。図５には、この本発明に係る態様に従ったメッセージシーケンス図が図示されている。ＭＲ２１０は、ＭＮ１３０からＦＢＵメッセージ５００を受信すると、図５にメッセージ（トンネル［ＦＢＵ］）５０２として示されているように、ホームエージェントＨＡ２２０にＦＢＵメッセージをトンネルする。

ＨＡ２２０は、このＦＢＵメッセージを受信すると、ＭＲ２１０がＭＮ１３０にファストハンドオーバサポートを提供するための支援を必要としていることを把握する。その結果、ＨＡ２２０は、新アクセスルータＡＲ１１０にＨＩメッセージ５０４を送信する処理を行う。アクセスルータＡＲ１１０がＨＡｃｋメッセージ５０６を返信すると、ＨＡ２２０は、ＭＮ１３０の旧気付アドレスとＭＮ１３０の新気付アドレスとが関連付けられたバインディングテーブルを、バインディングエントリに追加する。さらに、ＨＡ２２０は、図５にメッセージ（トンネル［ＦＢａｃｋ］）５０８として示されているように、ＭＲ２１０に対してトンネルするＦＢａｃｋメッセージを準備する。そして、ＭＲ２１０はＦＢａｃｋメッセージ５１０をＭＮ１３０に転送して、ファストハンドオーバは完了となる。

ここで、ＣＮ１４０がデータをＭＮ１３０に送信すると仮定する。ＭＮ１３０の旧気付アドレスはＭＲ２１０のモバイルネットワークプレフィックスから構成されているので、データパケット（データ）５２０は、ＨＡ２２０によって受信（intercept）される。ＨＡ２２０は、ＭＮ１３０の旧気付アドレスとＭＮ１３０の新気付アドレスとのバインディングを有しているので、データパケットをトンネルパケット５２２でカプセル化して、ＭＮ１３０の新気付アドレスに転送する。ＭＮ１３０は、既にＡＲ１１０に接続されている場合にはパケットを受信する。また、ＭＮ１３０がＡＲ１１０にまだ接続されていない場合には、ＭＮ１３０がＡＲ１１０に接続するまで、パケット５２２はＡＲ１１０によってバッファリングされる。

なお、上述の本発明の好適な実施の形態が基づく基本的な考え方は、モバイルルータ２１０及びモバイルノード１３０が、何らかの暗号の交換を行うことによって、ＭＲ２１０の気付アドレスの有効性を確立することにある。また、暗号の交換が別のメッセージに埋め込まれ、必要なトータルのメッセージ数が低減されることも、顕著かつ他とは異なる特徴として挙げられる。

本発明の好適な実施の形態が基づく基本的な考え方は、ＦＭＩＰにおける旧アクセスルータの責務処理をＭＲ２１０からホームエージェントＨＡ２２０に移すことにある。これにより、ＭＮ１３０の旧気付アドレスに送信されるパケットはＭＲ２１０にトンネルされる必要はなくなり、単に新アクセスルータＡＲ１１０に転送されるだけでよい。これによって、パケットは、直接ＨＡ２２０からＡＲ１１０に転送される。

なお、上述の本発明に係る態様は、非特許文献２に開示されている技術とは大きく異なっている。非特許文献２に開示されている技術では、旧アクセスルータ又は新アクセスルータのどちらかがＦＭＩＰに対応していない場合に、ホームエージェントが、ファストハンドオーバのアクセスルータとして機能する。一方、本発明では、ホームエージェントは、転送の遅延を排除するために、モバイルルータに代わって旧アクセスルータとして機能する。さらに、非特許文献２に開示されている技術では、ハンドオーバを行うモバイルノードが、そのホームエージェントに支援を要求するが、本発明では、アクセスルータ（すなわち、モバイルルータ）が、そのホームエージェントに支援を要求する。

上述の本発明の好適な実施の形態では、モバイルノードＭＮ１３０がモバイルネットワーク２００から移動して離れる場合、すなわち、ＭＲ２１０がファストハンドオーバの旧アクセスルータである場合の動作について説明を行った。以下では、本発明の好適な実施の形態において、モバイルノードＭＮ１３０がモバイルネットワーク２００に移動する場合、すなわち、ＭＲ２１０がファストハンドオーバの新アクセスルータである場合の動作について説明を行う。

ＦＭＩＰが実現される際にＡＲ１１０がＭＮ１３０の新気付アドレスにパケットを転送する場合の不要な経路及び遅延を取り除くため、本発明の好適な一実施の形態において、モバイルルータＭＲ２１０は、ファストハンドオーバの完了までの間に、ＡＲ１１０との間で標準のモバイルＩＰｖ６経路最適化（ＲＯ）処理を実行する。これは、図６Ａ及び図６Ｂに図示されている。

図６Ａには、ＭＮ１３０がプレディクティブなファストハンドオーバ（predictive fast handover）を行う場合が示されている。ＭＮ１３０は、ハンドオーバの実行（eminent handover）を検出すると、現在のアクセスルータＡＲ１１０にＦＢＵメッセージ６００を送信する。ＡＲ１１０は、ＦＢＵメッセージ６００を受信すると、ＨＩメッセージ６０２をＭＲ２１０に送信する。ＡＲ１１０から送信されたＨＩメッセージ６０２は、まずＨＡ２２０によって受信（intercept）される。ＨＡ２２０は、ＨＩメッセージ６０２をトンネルパケット（トンネル［ＨＩ］）６０４にカプセル化して、ＭＲ２１０の実際の位置に転送する。ＭＲ２１０は、このＨＩメッセージを受信すると、ＨＡｃｋメッセージ６０８で応答を行う。ＨＡｃｋメッセージ６０８は、ＨＡ２２０から転送されるように、ＨＡ２２０へのトンネルパケット（トンネル［ＨＡｃｋ］）６０６にカプセル化される。

また、本発明の好適な一実施の形態では、モバイルルータＭＲ２１０は、ＨＩメッセージの受信後に、ＡＲ１１０との間で経路最適化処理を開始してもよい。これは、ＨｏＴＩメッセージ６２２及びＣｏＴＩメッセージ６２８の送信によって示される。ＨｏＴＩメッセージ６２２は、その送信元アドレスがモバイルルータＭＲ２１０のホームアドレスなので、まずトンネルパケット（トンネル［ＨｏＴＩ］）６２０でＨＡ２２０にトンネルされる必要がある。ＡＲ１１０は、ＨｏＴＩメッセージ６２２を受信すると、ＨｏＴメッセージ６２４によって応答を行う。ＨｏＴメッセージ６２４は、ＨＡ２２０によって受信（intercept）され、トンネルパケット（トンネル［ＨｏＴ］）６２６を用いてＭＲ２１０にトンネルされる。

また、ＡＲ１１０は、ＣｏＴＩメッセージ６２８を受信すると、ＣｏＴメッセージ６３０で応答を行う。ＭＲ２１０は、ＨｏＴメッセージ６２４及びＣｏＴメッセージ６３０を受信すると、ＡＲ１１０にＢＵメッセージ６３２を送信することによって、リターンルータビリティ処理を完了することが可能である。なお、ＭＲ２１０は、ＢＵメッセージに、ＭＮ１３０の新気付アドレスをＭＲ２１０が取り扱っている旨を記載することが望ましい。これは、例えば、ＭＮ１１０の新気付アドレスの構成に用いられているモバイルネットワークプレフィックスを記載することによって可能となる。

経路最適化が確立した状態において、ＡＲ１１０は、ＣＮ１４０からＭＮ１３０の旧気付アドレスに送信されるデータパケット６４０を受信した場合に、このデータパケットをＭＮ１３０の新気付アドレスに送信されるトンネルで転送する。このパケットは、アウタパケット６４２でさらにカプセル化されて、ＭＲ２１０の気付アドレスに送信される。

また、図６Ｂには、ＭＮ１３０がリアクティブなファストハンドオーバ（reactive fast handover）を行う場合が示されている。ここでは、ＭＮ１３０は、ハンドオーバが実行されたことを検出した後、その新アクセスルータＭＲ２１０にＦＮＡメッセージ（ＦＮＡ［ＦＢＵ］）６５０を送信する。このＦＮＡメッセージ６５０には、旧アクセスルータＡＲ１１０あてのカプセル化されたＦＢＵメッセージが含まれている。

ＭＲ２１０は、ＦＮＡメッセージ６５０を受信すると、ＦＢＵメッセージ６５４をＡＲ１１０に転送するが、このメッセージ６５４はホームエージェントＨＡ２２０から転送されなければならない。したがって、ＦＢＵメッセージ６５４は、まずトンネルパケット（トンネル［ＦＢＵ］）６５２でＨＡ２２０にトンネルされる。ＡＲ１１０は、ＦＢＵメッセージ６５４を受信すると、ＦＢａｃｋメッセージ６５６で応答を行う。これは、ＨＡ２２０によって受信（intercept）され、その後、トンネルパケット（トンネル［ＦＢａｃｋ］）６５８でカプセル化されてＭＲ２１０に転送される。ＭＲ２１０は、このパケット６５８をデカプセル化して、ＭＮ１３０にＦＢａｃｋメッセージ６６０を転送する。

本発明の好適な一実施の形態では、モバイルルータＭＲ２１０は、トンネルパケット６５２によるＦＢＵメッセージの送信後に、ＡＲ１１０との間で経路最適化を開始することが可能である。この処理は、ＨｏＴＩメッセージ６６４及びＣｏＴＩメッセージ６７０の送信によって示される。

ＨｏＴＩメッセージ６６４は、その送信元アドレスがモバイルルータＭＲ２１０のホームアドレスなので、まずトンネルパケット（トンネル［ＨｏＴＩ］）６６２でＨＡ２２０にトンネルされる必要がある。ＡＲ１１０は、ＨｏＴＩメッセージ６６４を受信すると、ＨｏＴメッセージ６６６によって応答を行う。このＨｏＴメッセージ６６６は、ＨＡ２２０によって受信（intercept）され、トンネルパケット（トンネル［ＨｏＴ］）６６８を用いてＭＲ２１０にトンネルされる。

また、ＡＲ１１０は、ＣｏＴＩメッセージ６７０を受信すると、ＣｏＴメッセージ６７２で応答を行う。ＭＲ２１０は、ＨｏＴメッセージ６６６及びＣｏＴメッセージ６７２を受信すると、ＡＲ１１０に対してＢＵメッセージ６７４を送信することによって、リターンルータビリティを完了することが可能となる。ＭＲ２１０は、ＢＵメッセージに、ＭＮ１３０の新気付アドレスをＭＲ２１０が取り扱っている旨を記載することが望ましい。これは、例えば、ＭＮ１１０の新気付アドレスの構成に用いられているモバイルネットワークプレフィックスを記載することによって可能となる。

経路最適化が確立した状態において、ＡＲ１１０は、ＣＮ１４０からＭＮ１３０の旧気付アドレスに送信されるデータパケット６８０を受信した場合に、このデータパケットをＭＮ１３０の新気付アドレスに送信されるトンネルパケット（データ）６８４で転送する。このトンネルパケットは、アウタパケット６８２でさらにカプセル化されて、ＭＲ２１０の気付アドレスに送信される。

上述の本発明に係る態様では、より効率的なファストハンドオーバ方法が説明されている。このファストハンドオーバ方法は、以前のアクセスルータ（旧アクセスルータ）が、モバイルＩＰｖ６で規定されているような標準の経路最適化に対応する必要がある。さらに多くの機能をサポートするように以前のアクセスルータ（旧アクセスルータ）を変更することが可能な場合には、必要なメッセージ数を低減させることが可能である。以下、図７Ａ及び図７Ｂを参照しながら、この本発明の好適な実施の形態における態様について説明する。

図７Ａには、ＭＮ１３０がプレディクティブなファストハンドオーバ（predictive fast handover）を行う場合が示されている。ＭＮ１３０は、ハンドオーバの実行（eminent handover）を検出すると、現在のアクセスルータＡＲ１１０にＦＢＵメッセージ７００を送信する。ＡＲ１１０は、ＦＢＵメッセージ７００を受信すると、ＨＩメッセージ７０２をＭＲ２１０に送信する。なお、ＨＩメッセージ７０２には、ＡＲ１１０がここで説明する新しい機能をサポートしている旨をＭＲ２１０が把握することができるように、何らかのシグナルによってマーク付けが行われていることが望ましい。

ＡＲ１１０から送信されたＨＩメッセージ７０２は、まずＨＡ２２０によって受信（intercept）される。ＨＡ２２０は、ＨＩメッセージ７０２をトンネルパケット（トンネル［ＨＩ］）７０４にカプセル化して、ＭＲ２１０の実際の位置に転送する。ＭＲ２１０は、このＨＩメッセージ７０２を受信すると、ＨＡｃｋメッセージ７０８で応答を行う。

なお、この好適な動作モードでは、ＭＲ２１０は、転送を行う自身のホームエージェントＨＡ２２０に対してＨＡｃｋメッセージ７０８のトンネルを行わず、代わりに、送信元アドレスとしてその気付アドレスを使用して、ＨＡｃｋメッセージ７０８を直接ＡＲ１１０に送信する。ＡＲ１１０は、このＨＡｃｋメッセージ７０８を受信すると、ＭＲ２１０が実際にＨＡｃｋメッセージ７０８の送信元アドレスに位置していることを把握し、これを記録する。以降、ＭＮ１３０の新気付アドレスに送信されるパケットは、このアドレスを用いて発送されることになる。ＡＲ１１０は、ＦＢａｃｋメッセージ７１０をＭＮ１３０に送信することによって、ファストハンドオーバ処理を完了する。

なお、本発明の好適な態様において、ＡＲ１１０は、ＭＲ２１０の気付アドレスの有効性のテストを行うことを選択してもよい。これを行うために、ＡＲ１１０は、ＭＲ２１０の気付アドレスあてのトンネルパケット（トンネル［ｐｉｎｇ］）７１２でカプセル化して、ＭＮ１３０の新気付アドレスあてにｐｉｎｇ要求（ping-request）メッセージを送信する。

このときＭＮ１３０は接続ポイントをまだ変更していないので、ＭＲ２１０は、処理７１４に示すようにｐｉｎｇ要求メッセージをバッファリングする。ＡＲ１１０は、ＭＮ１３０からｐｉｎｇ応答（ping-response）を受信するまで、ＭＲ２１０の気付アドレスはテストされていないものとして、その気付アドレスを使用しない。したがって、ＣＮ１４０が、ＭＮ１３０の旧気付アドレスにデータパケット（データ）７２０を送信すると仮定した場合、ＡＲ１１０は、パケットを受信（intercept）するが転送は行わず、代わりに処理７２２に示されているように、このパケットをバッファリングする。

ＭＮ１３０は、最終的にその接続ポイントの処理（処理７３０）を行った場合に、ＦＮＡメッセージ７３２をＭＲ２１０に送信する。これによって、ＭＮ１３０が接続ポイントの変更を完了したことがＭＲ２１０に示される。そして、ＭＲ２１０は、トンネルパケット（トンネル［ｐｉｎｇ］）７３４に示されているように、以前にバッファリングしたｐｉｎｇ要求メッセージをカプセル化してＭＮ１３０に転送する。ＭＮ１３０は、ｐｉｎｇ要求メッセージを受信すると、ｐｉｎｇ応答メッセージ７３６で応答を行う。ＡＲ１１０は、ＭＮ１３０からのｐｉｎｇ応答メッセージを受信すると、ＭＲ２１０の気付アドレスの有効性を検証する。そして、ＡＲ１１０は、以前にバッファリングされたデータをＭＮ１３０の新気付アドレスに転送する処理を行い、図７Ａのパケット（トンネル［データ］）７３８、７４０によって示されているように、データはＭＲ２１０の気付アドレスを経由して発送される。

また、図７Ｂには、ＭＮ１３０がリアクティブなファストハンドオーバ（reactive fast handover）を行う場合が示されている。ここでは、ＭＮ１３０は、ハンドオーバが実行されたことを検出した後、その新アクセスルータＭＲ２１０にＦＮＡメッセージ（ＦＮＡ［ＦＢＵ］）７５０を送信する。このＦＮＡメッセージ７５０には、旧アクセスルータＡＲ１１０あてのカプセル化されたＦＢＵメッセージが含まれている。

ＭＲ２１０は、ＦＮＡメッセージ７５０を受信すると、トンネルパケット（トンネル［ＦＢＵ］）７５２でＦＢＵメッセージをＡＲ１１０に転送する。なお、この本発明に係る態様では、ＭＲ２１０はその気付アドレスを用いてＡＲ１１０にトンネルパケットを直接送信する。これにより、ＭＲ２１０が最適化されたファストハンドオーバ処理を試みていることがＡＲ１１０に示される。ＡＲ１１０は、このトンネルパケット７５２を受信すると、モバイルノードＭＮ１３０に送り返すためのＦＢａｃｋメッセージを準備する。また同時に、ＡＲ１１０は、ＭＲ２１０の気付アドレスを経由したＭＮ１３０への到達可能性をテストするために、ＦＢａｃｋメッセージにｐｉｎｇ要求メッセージを埋め込んで、モバイルノードに対してｐｉｎｇ応答を要求する。これは、ＡＲ１１０からＭＲ２１０に送信されるトンネルパケット（トンネル［ＦＢａｃｋ＋ｐｉｎｇ］）７５４で示される。ＭＲ２１０は、このパケットを受信するとデカプセル化を行って、ＭＮ１３０にＦＢａｃｋメッセージ（ＦＢａｃｋ＋ｐｉｎｇ）７５６を転送する。

そして、ＭＮ１３０はｐｉｎｇ応答メッセージ７５８によって応答を行う。ＡＲ１１０がこのｐｉｎｇ応答メッセージを受信した場合には、ＭＲ２１０の気付アドレスの検証が行われる。ＡＲ１１０は、ＣＮ１４０からＭＮ１３０の旧気付アドレスに送信されるデータパケット（データ）７６０を受信すると、このデータパケット７６０をＭＮ１３０の新気付アドレスに送信されるトンネルパケット７６４によって転送する。なお、このトンネルパケット７６４は、さらにアウタパケット７６２でカプセル化されて、ＭＲ２１０の気付アドレスに送信される。

なお、当業者であれば、ＭＮ１３０がＡＲ１１０の配下に接続されている期間に、ＡＲ１１０及びＭＮ１３０がある暗号化トークンを交換することが可能であることが分かるであろう。この場合、ＡＲ１１０は、図７Ａ及び図７Ｂにおいて、交換された暗号化トークンを使用して、セキュリティ保護を付加することによってｐｉｎｇ要求メッセージを保護することが可能である。

また、上述の説明で述べられている動作をモバイルルータに実行させるために、本発明の好適な実施の形態では、例えば図８に示されるようなモバイルルータの機能アーキテクチャが提供される。

モバイルルータの機能アーキテクチャ８００は、１つ又は複数のネットワークインタフェース８１０、ルーティング決定部８２０、ＮＥＭＯベーシックサポート部８３０、経路最適化部８４０、ＦＭＩＰ処理部８５０、様々な情報格納部（ルーティングテーブル８６２、バインディングアップデートリスト８６４、ＦＭＩＰバインディングリスト８６５、ＦＭＩＰパケットバッファ８６６）を有している。

ネットワークインタフェース８１０は、モバイルノード（当該モバイルルータ）が何らかの通信媒体を通じて別のノードと通信を行うために必要なハードウェア及びソフトウェアのすべてを包含する機能ブロックである。なお、関連する技術分野で周知の用語を用いると、ネットワークインタフェース８１０は、レイヤ１（物理層）及びレイヤ２（データリンク層）の通信コンポーネント、ファームウェア、ドライバ、通信プロトコルを表している。

また、経路決定部８２０は、パケットの発送方法に関するあらゆる決定処理を取り扱っている。なお、関連する技術分野で周知の用語を用いると、経路決定部８２０は、インターネットプロトコルバージョン４又はバージョン６などのようなレイヤ３（ネットワーク層）プロトコルの実装を表している。

また、ルーティングテーブル８６２には、経路決定部８２０における決定処理を補助するため、パケットのルーティングを統括するルールが含まれている。なお、ルーティングテーブル８６２には、ルーティングエントリのリストが含まれている。各ルーティングエントリは、あて先アドレス又は送信元アドレスに基づくか、発送されるパケットから得られる他の情報に基づいて、パケットを渡す次ホップノードのアドレス及び／又はネットワークインタフェース８１０を特定する。

なお、経路決定部８２０は、信号／データパス８７２を使用して、ルーティングテーブル８６２のエントリの更新や、ルーティングエントリ８６２からのエントリの抽出を行うことが可能である。また、経路決定部８２０は、信号／データパス８８２を使用して、適切なネットワークインタフェース８１０との間でパケットの送受信を行うことが可能である。

また、ＮＥＭＯベーシックサポート部８３０は、非特許文献３に規定されているようなＮＥＭＯベーシックサポート機能を提供する。ＮＥＭＯベーシックサポート部８３０は、特に、ホームエージェントとの間で双方向トンネルを確立及び維持し、信号／データパス８８３を用いてルーティング決定部８２０との間で上記の双方向トンネルを経由して発送されるパケットの処理を行う。

また、経路最適化部８４０は、モビリティに関連した経路最適化を提供する。経路最適化部８４０は、選択されたリモートノードとの間でリターンルータビリティ処理の実行やバインディングアップデートメッセージの送信を行うことによって、上記のリモートノードとの間で経路最適化セッションを確立及び維持する。パケットは、信号／データパス８８４を通じて、経路決定部８２０と経路最適化部８４０との間で受け渡しされる。また、経路最適化部８４０は、経路最適化セッションに関する状態情報を維持するため、信号／データパス８７４を通じて、バインディングアップデートリスト８６４から情報を読み出して格納する。

バインディングアップデートリスト８６４は、モバイルルータが経路最適化セッションを維持するリモートノードのリストを格納するために主に使用される。これにより、経路最適化部８４０は、必要時にこれらのノードにバインディングアップデートメッセージを送信することが可能となる。

また、ＦＭＩＰ処理部８５０は、モバイルネットワークノードに対して、ファストモバイルＩＰハンドオーバの機能を提供する。ＦＭＩＰ処理部８５０は、例えばＦＢＵ、ＦＮＡ、ＨＩ、ＨＡｃｋメッセージなどのような、非特許文献２で必要とされるすべてのシグナリングの処理を行う。これらのメッセージは、信号／データパス８８５を通じて経路決定部８２０から渡される。さらに、ＦＭＩＰ処理部８５０は、信号／データパス８８５を使用して、経路決定部８２０を通じてＦＢａｃｋ及びＨＡｃｋメッセージを送出する。また、モバイルノードの旧気付アドレスと新気付アドレスとのバインディングは、ＦＭＩＰバインディングリスト８６５に格納される。さらに、ＦＭＩＰ処理部８５０は、ＦＭＩＰバインディングリスト８６５に、例えばモバイルノードにパケットを転送する際に経路最適化を使用するか否かなどの関連情報を格納することも望ましい。

モバイルルータが、モバイルネットワークにまだ接続されていないモバイルノードあてのパケットを受信すると、ＦＭＩＰ処理部８５０は、ＦＭＩＰパケットバッファ８６６にパケットを格納する。また、ＦＭＩＰ処理部８５０は、モバイルノードからＦＮＡメッセージが受信された場合には、モバイルノードに転送すべきバッファリングされたパケットをＦＭＩＰパケットバッファ８６６から抽出する。

なお、信号／データパス８７５は、ＦＭＩＰ処理部８５０とＦＭＩＰのバインディングリスト８６５との間の通信に使用され、信号／データパス８７６は、ＦＭＩＰ処理部８５０とＦＭＩＰパケットバッファ８６６との間の通信に使用される。

ＦＭＩＰ処理部８５０は、本発明によって提供される主要な機能である。本発明は、非特許文献２に示されているようなファストモバイルＩＰの動作に必要な機能を実装することに加えて、いくつかの最適化処理を規定する。図９〜１１には、モバイルルータのＦＭＩＰ処理部８５０によって提供されることが望ましい、いくつかの新規の動作が図示されている。

図９には、モバイルルータがモバイルノードからＦＢＵメッセージを受信した際に必要な処理に係るフローチャートが示されている。なお、ここでは、送信側のモバイルノードがモバイルネットワークから離れており、モバイルネットワークプレフィックスから構成された旧気付アドレスと、他の場所で得られた新気付アドレスとのＦＭＩＰバインディングのセットアップを行おうとしていることが示されている。

ステップ９００でモバイルノードからＦＢＵメッセージを受信すると、モバイルルータは、ステップ９１０に示されているように、ＦＢＵメッセージ内にチャレンジ（又は暗号化されたチャレンジ）が埋め込まれているか否かをチェックする。ＦＢＵメッセージ内に暗号化されたチャレンジが埋め込まれている場合には、モバイルルータは、図４で説明されている動作のような最適化されたファストハンドオーバ動作を行う必要がある。そのため、モバイルルータは、まずステップ９２０に進み、新アクセスルータにＨＩメッセージを送信してＨＡｃｋメッセージを待機する。

そして、ＨＡｃｋメッセージを受信するとステップ９２５に進み、モバイルルータはモバイルノードにＦＢａｃｋメッセージを送り返す。なお、ＦＢａｃｋメッセージには、ＦＢＵメッセージに含まれているチャレンジに対して適切なレスポンスが含まれている。また、モバイルルータは、モバイルノードの気付アドレスのバインディング（ファストバインディング）をＦＭＩＰバインディングリスト８６５に格納し、このバインディングに関しては最適化が使用されるべきである旨がマークされる。

一方、ステップ９１０において受信したＢＵにチャレンジが含まれていない場合には、ステップ９３０に進み、モバイルルータはモバイルノードとの経路最適化を試みる。ここで、ＭＮが経路最適化をサポートしており経路最適化が成功した場合（ステップ９４０）には、ステップ９５０、９５５に進む。ステップ９５０では、モバイルルータは、新アクセスルータにＨＩメッセージを送信して、ＨＡｃｋメッセージによる応答を待機する。そして、ＨＡｃｋメッセージを受信するとステップ９５５に進み、モバイルルータはモバイルノードにＦＢａｃｋメッセージを送り返して、ＦＭＩＰバインディングリスト８６５にモバイルノードの気付アドレスのバインディング（ファストバインディング）を格納する。なお、このバインディングにおいてもステップ９２５と同様に、モバイルルータは、このバインディングに関して最適化が使用されるべきである旨をマークする。

一方、モバイルノードが経路最適化をサポートしていない場合には、モバイルルータは、例えば図５に示すような動作を使用する。この場合には、モバイルルータは、ステップ９６０に示されるように、単にそのホームエージェントにＦＢＵメッセージを転送する。

また、図１０には、モバイルルータによって使用されることが望ましい受信したＦＮＡメッセージの処理のフローチャートが示されている。モバイルルータは、ステップ１０００においてモバイルノードからＦＮＡメッセージを受信すると、ステップ１０１０において、ＦＮＡメッセージ内にＦＢＵメッセージがカプセル化されているか否かをチェックする。ＦＮＡメッセージ内にＦＢＵメッセージがカプセル化されていない場合には、ステップ１０２０に進み、モバイルルータはＦＭＩＰパケットバッファ８６６をスキャンして、モバイルノードあてのバッファリングされているパケットを送信する。これによって、ハンドオーバは完了となる。

一方、ＦＮＡメッセージ内にＦＢＵメッセージがカプセル化されている場合には、ステップ１０３０に進み、このＦＢＵメッセージを、送信元アドレスとしてモバイルルータの気付アドレスを使用したアウタトンネルで、旧アクセスルータにトンネルする。これは、図７Ｂに示される動作が用いられる場合に対応する。

旧アクセスルータがこのトンネルを許容する場合には、その旧アクセスルータは、モバイルルータの気付アドレスをモバイルノードに到達するための中継アドレスとして認識していることを意味している。すなわち、ステップ１０４０で旧アクセスルータによってトンネルが許容された場合には、ステップ１０６０において、ハンドオーバは完了となる。

一方、旧アクセスルータがステップ１０４０でトンネルを許容しない場合には、モバイルルータは、ステップ１０５０に示すように、ホームエージェントを通じて旧アクセスルータに対してＦＢＵメッセージをトンネルしなければならない。また、モバイルルータは、ステップ１０５５のように、旧アクセスルータとの間で経路最適化を実行してもよい。

また、図１１には、旧アクセスルータから受信されたＨＩメッセージを処理するためにモバイルルータによって使用されることが望ましいフローチャートが示されている。モバイルルータは、ステップ１１００においてＨＩメッセージを受信すると、ステップ１１１０において、旧アクセスルータが最適化されたハンドオーバをサポートしているか否かがＨＩメッセージ内で示されているか否かのチェックが行われる。

旧アクセスルータが最適化をサポートしていることがＨＩメッセージ内で示されている場合には、ステップ１１３０に進み、モバイルルータは、送信元アドレスとして気付アドレスを使用して旧アクセスルータにＨＡｃｋメッセージを送信する。一方、ＨＩメッセージにおいて何も示されていない場合には、モバイルルータは、ステップ１１２０に示すように、そのホームエージェントとの間で確立された双方向トンネルを通じてＨＡｃｋメッセージを送信しなければならない。また、モバイルルータは、ステップ１１２５のように、旧アクセスルータとの間で経路最適化を実行してもよい。

また、本発明の好適な適用例としては、訪問モバイルノード（visiting mobile node）がモバイルネットワークの内側及び外側を頻繁に移動するような状況にモバイルルータが置かれている場合が挙げられる。このようなシナリオの一例は、列車のネットワークであり、ここでは、通勤客がインターネットにアクセスできるように、モバイルルータが列車の客車に配置されている。

ファストハンドオーバが適用される場合、現在の慣行によれば、前のアクセスルータが、モバイルノードの新気付アドレスから新アクセスルータのアドレスを決定することが可能である。これは、通常、アクセスルータが密接なセットとして、同一の管理下に置かれていることを意味している。本発明は、このようなシナリオにおいても適用可能である。例えば列車のネットワークを例に取ると、モバイルルータは、列車の管理者によって配備され得る。したがって、列車の駅に存在する固定アクセスルータや列車上のモバイルアクセスルータは、すべて同一の管理会社によって管理される。しかしながら、当業者であれば、モバイルルータ及びアクセスルータが異なる管理会社によって管理されている場合であっても、所定の気付アドレスからルータのアドレスを得ることができる手段（例えば、ネットワークプレフィックスとして所定のビット長を設定し、上記のネットワークプレフィックスの後ろに所定のビットパターンを付け加えて、上記のネットワークプレフィックスに関するルータのアドレスを取得する手段)がアクセスルータに存在していれば、本発明が利用可能であることが分かるであろう。

また、本発明の別の適用例として、ローカルモビリティ管理の分野が挙げられる。これは、例えば上述の列車のネットワークに適用可能であり、図１２に図示されている。ここでは、アクセスネットワークドメイン１２００が、例えばインターネットなどのグローバル通信ネットワーク１００に接続されている。アクセスネットワークドメイン１２００内には、複数のアクセスルータ１２１２、１２１４、１２１６が配置されており、これらのアクセスルータ１２１２、１２１４、１２１６によって、モバイルノードはグローバル通信ネットワーク１００にアクセスすることが可能である。また、モバイルノードが接続可能なモバイルネットワーク１２５０を提供するモバイルアクセスルータが１つ以上存在してもよい。

ローカルモビリティ管理は、アクセスネットワークドメイン１２００内を移動する任意のモバイルノード（例えばＭＮ１２３０）が、アクセスネットワークドメイン１２００内のどのアクセスルータ（又はモバイルルータ）に切り換えたとしてもアドレスを変更する必要がないようにするために、アクセスネットワークドメイン１２００において提供される。例えば、これは、アクセスネットワークドメイン１２００においてモビリティアンカポイント（ＭＡＰ：Mobility Anchor Point）１２２０が提供されることによって可能となる。

ＭＡＰ１２２０は、アクセスネットワークドメイン１２００において、モバイルノードのホームエージェントとして機能する。各アクセスルータは、モバイルノードの代わりにＭＡＰ１２００に対してバインディングアップデートを実行し、その結果、例えばモバイルノードＭＮ１２３０はグローバルな気付アドレスを有するだけでよく、アクセスネットワークドメイン１２００内の任意の地点において、このグローバルアドレスによって到達可能な状態となる。

また、各アクセスルータは、モバイルノードがアクセスルータと接続する際に、ローカルな気付アドレスを割り当て、グローバル及びローカルな気付アドレスのバインディングをＭＡＰ１２２０に登録する。これにより、ＭＮ１２３０のグローバルな気付アドレスに送信されるパケットは、ＭＮ１２３０が現在接続されているアクセスルータにトンネルされる。以上のように、ローカルモビルティ管理が実現される。

また、このような構成において、アクセスルータ１２１２、１２１４、１２１６及びモバイルルータ１２１０の間でファストハンドオーバの使用が可能である。本発明は、アクセスネットワークドメイン１２００内でハンドオーバをさらに最適化する場合に使用可能である。

このような場合には、ローカルの気付アドレスのバインディングや割り当てはモバイルノードに透過なので、当業者であれば、モバイルノードが実行すべき本発明に係る動作が、モバイルノードの代理として機能するアクセスルータによって実行されるべきであることは明らかである。さらに、当業者であれば、他の技術が使用可能なことは明らかである。例えば、モビリティアンカポイントがローカルモビリティアンカとして知られており、モバイルノードの代理として動作するアクセスルータはモビリティアクセスゲートウェイとして知られている。

なお、ここでは、最も実用的かつ好適な実施の形態を想定して、本発明の開示及び説明を行ったが、構成やパラメータなどの詳細に関して、本発明の技術範囲や趣旨を逸脱しない限りにおいて様々な変更が可能であることは、当業者にとって明らかである。

また、上述の本発明の実施の形態の説明で用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩ（Large Scale Integration）として実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部又はすべてを含むように１チップ化されてもよい。なお、ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ（Integrated Circuit）、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。

また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。

さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。例えば、バイオ技術の適応などが可能性としてあり得る。

本発明は、ネットワークモビリティにファストハンドオーバを適用した場合に発生し得る、遅延の原因となる非効率かつ冗長な経路を削減するという効果を有しており、パケット交換型データ通信ネットワークにおける通信分野に適用可能である。

従来の技術を説明するためのネットワーク構成の一例を示す図 従来の技術において、モバイルノードがアクセスルータ間でプレディクティブなファストハンドオーバを行う場合を示すシーケンスチャート 従来の技術において、モバイルノードがアクセスルータ間でリアクティブなファストハンドオーバを行う場合を示すシーケンスチャート 本発明の実施の形態及び従来の技術を説明するためのネットワーク構成の一例を示す図 従来の技術において、図２ＡでＭＲが新アクセスルータの場合のパケット伝送経路の一例を示す図 従来の技術において、図２ＡでＭＲが旧アクセスルータの場合のパケット伝送経路の一例を示す図 本発明の実施の形態において、モバイルノードがモバイルルータからアクセスルータにハンドオーバを行う際に、モバイルルータとモバイルノードとの間で経路最適化処理が行われる場合を示すシーケンスチャート 本発明の実施の形態において、モバイルノードがモバイルルータからアクセスルータにハンドオーバを行う前に、モバイルルータとモバイルノードとの間で経路最適化処理が行われる場合を示すシーケンスチャート 本発明の実施の形態において、モバイルノードがモバイルルータからアクセスルータにハンドオーバを行う際に、モバイルノードに対してモバイルルータの気付アドレスの有効性を明らかにする場合を示すシーケンスチャート 本発明の実施の形態において、モバイルノードがモバイルルータからアクセスルータにハンドオーバを行った場合に、モバイルルータのホームエージェントによる支援でパケット転送経路の最適化が行われる場合を示すシーケンスチャート 本発明の実施の形態において、モバイルノードがアクセスルータからモバイルルータにプレディクティブなファストハンドオーバを行う際に、旧アクセスルータと新アクセスルータ（モバイルルータ）との間で経路最適化処理が行われる場合を示すシーケンスチャート 本発明の実施の形態において、モバイルノードがアクセスルータからモバイルルータにリアクティブなファストハンドオーバを行う際に、旧アクセスルータと新アクセスルータ（モバイルルータ）との間で経路最適化処理が行われる場合を示すシーケンスチャート 本発明の実施の形態において、モバイルノードがアクセスルータからモバイルルータにプレディクティブなファストハンドオーバを行う際に、旧アクセスルータが標準の経路最適化処理に対応していない場合においてｐｉｎｇを用いた最適化が行われる場合を示すシーケンスチャート 本発明の実施の形態において、モバイルノードがアクセスルータからモバイルルータにリアクティブなファストハンドオーバを行う際に、旧アクセスルータが標準の経路最適化処理に対応していない場合においてｐｉｎｇを用いた最適化が行われる場合を示すシーケンスチャート 本発明の実施の形態におけるモバイルルータの機能アーキテクチャの一例を示すブロック図 本発明の実施の形態において、ＦＢＵメッセージを受信したモバイルルータの処理の一例を示すフローチャート 本発明の実施の形態において、ＦＮＡメッセージを受信したモバイルルータの処理の一例を示すフローチャート 本発明の実施の形態において、ＨＩメッセージを受信したモバイルルータの処理の一例を示すフローチャート 本発明の実施の形態において、ローカルモビリティ管理が提供されるネットワーク構成の一例を示す図

Claims (13)

1. 所定のホームエージェントによって管理されるホームアドレス及び移動位置に依存する気付アドレスを有するとともに、配下にモバイルノードを接続することが可能なモバイルネットワークを有するモビリティ機能が実装されており、さらに、ファストハンドオーバを実行する前記モバイルノードのアクセスルータとして機能するモバイルルータを含む通信システムであって、
   前記モバイルノードが前記ファストハンドオーバの直前又は直後に前記モバイルルータに接続され、前記モバイルノードあてのパケットが前記モバイルルータを含む前記ファストハンドオーバの直前又は直後に接続される２つのアクセスルータを経由して転送される際に、前記モバイルルータと前記モバイルルータの前記所定のホームエージェントとの間のトンネルを経由しないように前記パケットの転送が行われる通信システム。
2. 所定のホームエージェントによって管理されるホームアドレス及び移動位置に依存する気付アドレスを有するとともに、配下にモバイルノードを接続することが可能なモバイルネットワークを有するモビリティ機能が実装されており、さらに、ファストハンドオーバを実行する前記モバイルノードのアクセスルータとして機能するモバイルルータであって、
   前記モバイルネットワーク内の前記モバイルノードに対して、前記モバイルルータ自身が有する前記気付アドレスの有効性を明らかにする手段と、
   前記モバイルノードが前記モバイルネットワークから別のアクセスネットワークに前記ファストハンドオーバを行う場合に、前記モバイルノードあてのパケットを転送する際に自身の気付アドレスを送信元アドレスとして使用する手段とを、
   有するモバイルルータ。
3. 前記気付アドレスの有効性を明らかにする手段が、前記モバイルネットワーク内の前記モバイルノードとの間で経路最適化処理を行うように構成されている請求項２に記載のモバイルルータ。
4. 前記気付アドレスの有効性を明らかにする手段が、前記ファストハンドオーバにおけるファストバインディングアップデートメッセージを送信した前記モバイルノードに対して、前記気付アドレスの有効性を明らかにするように構成されている請求項２に記載のモバイルルータ。
5. 前記気付アドレスの有効性を明らかにする手段が、前記気付アドレスの有効性を明らかにする対象となる前記モバイルノードを選択するように構成されている請求項２に記載のモバイルルータ。
6. 前記気付アドレスの有効性を明らかにする手段が、前記モバイルルータから前記モバイルネットワーク内に通知するメッセージに前記気付アドレスを挿入するように構成されている請求項２に記載のモバイルルータ。
7. 前記気付アドレスの有効性を明らかにする手段が、前記気付アドレスの有効性を証明するため、前記モバイルネットワーク内の前記モバイルノードとの間で暗号化された情報を交換するように構成されている請求項２に記載のモバイルルータ。
8. 所定のホームエージェントによって管理されるホームアドレス及び移動位置に依存する気付アドレスを有するとともに、配下にモバイルノードを接続することが可能なモバイルネットワークを有するモビリティ機能が実装されており、さらに、ファストハンドオーバを実行する前記モバイルノードのアクセスルータとして機能するモバイルルータであって、
   前記モバイルノードが前記ファストハンドオーバ前に接続していたアクセスルータに対して、前記モバイルルータ自身が有する前記気付アドレスの有効性を明らかにする手段と、
   前記モバイルノードが、前記ファストハンドオーバ前に接続していた前記アクセスルータが管理する別のアクセスネットワークから前記モバイルネットワークに前記ファストハンドオーバを行う場合に、前記モバイルノードあてのパケットを転送する際に自身の気付アドレスを送信元アドレスとして使用する手段とを、
   有するモバイルルータ。
9. 前記気付アドレスの有効性を明らかにする手段が、前記モバイルノードが前記ファストハンドオーバ前に接続されていた前記アクセスルータとの間で経路最適化処理を行うように構成されている請求項８に記載のモバイルルータ。
10. 前記気付アドレスの有効性を明らかにする手段が、前記ファストハンドオーバにおけるハンドオーバイニシエーションメッセージを受信した場合に、前記ハンドオーバイニシエーションメッセージを送信した前記アクセスルータに対して、前記気付アドレスの有効性を明らかにするように構成されている請求項８に記載のモバイルルータ。
11. 前記気付アドレスの有効性を明らかにする手段が、前記ファストハンドオーバにおけるファストネイバアドバタイズメントメッセージを受信した場合に、前記ファストネイバアドバタイズメントメッセージを送信した前記モバイルノードが前記ファストハンドオーバ前に接続されていた前記アクセスルータに対して、前記気付アドレスの有効性を明らかにするように構成されている請求項８に記載のモバイルルータ。
12. 前記気付アドレスの有効性を明らかにする手段が、前記気付アドレスの有効性を証明するため、前記モバイルノードが前記ファストハンドオーバ前に接続されていた前記アクセスルータとの間で所定のメッセージを交換するように構成されている請求項８に記載のモバイルルータ。
13. 配下にモバイルノードを接続することが可能なモバイルネットワークを有するモビリティ機能が実装されているとともに、ファストハンドオーバを実行する前記モバイルノードのアクセスルータとして機能するモバイルルータのホームアドレス及び気付アドレスを管理するホームエージェントであって、
    前記モバイルネットワークに接続された状態における前記モバイルノードの気付アドレスと、前記モバイルノードが前記ファストハンドオーバによって接続した新たなアクセスネットワークにおける前記モバイルノードの気付アドレスとのバインディングを記憶する手段と、
    前記モバイルネットワークに接続された状態における前記モバイルノードの気付アドレスあてのパケットを、前記新たなアクセスネットワークにおける前記モバイルノードの気付アドレスに転送する手段とを、
    有するホームエージェント。