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JP4345565B2 - 移動ルータ、位置管理サーバ、移動ネットワーク管理システム、及び移動ネットワーク管理方法 - Google Patents

移動ルータ、位置管理サーバ、移動ネットワーク管理システム、及び移動ネットワーク管理方法 Download PDF

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JP4345565B2 JP2004138221A JP2004138221A JP4345565B2 JP 4345565 B2 JP4345565 B2 JP 4345565B2 JP 2004138221 A JP2004138221 A JP 2004138221A JP 2004138221 A JP2004138221 A JP 2004138221A JP 4345565 B2 JP4345565 B2 JP 4345565B2
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Description

本発明は、移動ルータと移動端末によって構成される移動ネットワークと、この移動ネットワークが外部のネットワークに移動した場合においても通信を継続させる移動ネットワーク管理方法及び移動ネットワーク管理システムに関する。
従来の移動端末管理システムとして、インターネット上での標準化組織であるIETF(Internet Engineering Task Force)のMobile−IP(Internet Protocol)ワーキンググループにて、標準化が進められている。また、端末だけが移動するのではなくネットワーク全体が移動する場合の移動ネットワーク管理の方式として、IETFのNEMO(Network Mobility)ワーキンググループで、標準化が進められている。従来の移動ネットワーク管理技術としては、例えば特許文献1に記載されたものが知られている。
以下に、図面を用いて説明する。
図17は、従来の移動ネットワーク管理システムの構造を示す図である。ホームネットワーク1001は、インターネットに繋がったホームゲートウェイ1003と位置管理サーバ1002で構成され、移動ネットワーク1004はホームとするホームネットワーク1001に存在している。移動ネットワーク1004は、外部ネットワークのインタフェースと内部ネットワークのインタフェースを保持した移動ルータ1005とホストノード1006で構成される。外部ネットワーク1007は、外部アクセスルータ1008で構成される。さらに、インターネット1009を経由して、移動ネットワーク1004と通信する通信ノード1010が存在する。
非特許文献1では、移動ルータ1005はホームネットワーク1001に属し、当該ホームネットワーク1001におけるネットワーク全体のアドレスを示すホームネットワークプレフィックスHomePrefixと自分のハードウェアアドレス“10”から生成されるネットワークアドレス“HomePrefix::10”を持つ。このアドレスは、インターネットで唯一のアドレスになる。また、移動ネットワーク1004内部のネットワークプレフィックスとして、PrefixAが割当てられているとすると、ホストノード1006は、自分のハードウェアアドレス“20”からネットワークアドレスPrefixA::20を持つ。
当該移動ルータ1005が移動して、ある外部ネットワーク1007に接続すると、外部ネットワーク1007の外部アクセスルータ1008は、外部ネットワークプレフィックスForeignPrefixを移動ルータ1005に割当てる。移動ルータ1005は、外部ネットワークプレフィックスForeignPrefixと自分のハードウェアアドレスである“10”から生成される外部ネットワークアドレス“ForeignPrefix::10”を外部ネットワーク1007で使用する仮アドレスとして設定する。
移動ルータ1005は、ホームネットワーク1001の位置管理サーバ1002にパケット転送のために、自分の仮アドレス“ForeignPrefix::10”を通知する。位置管理サーバ1001は、この受信した移動ルータ1004の仮アドレス“ForeignPrefix::10”とホームアドレス“HomePrefix::10”を対応して記憶する。
次に、他のネットワークに存在している通信ノード1010から当該移動ルータ1005宛にデータパケットの送信を行う場合、通信ノード1010は当該移動ルータ1005
の移動を知らないので、移動ルータ1005がホームネットワーク1001上に存在するしないにかかわらず、データパケットを一旦ホームネットワーク1001に対して送信する。
通信ノード1010から移動ルータ1005宛のデータパケットがこのホームネットワーク1001に送られて来ると、当該ホームネットワーク1001上の位置管理サーバ1002は、記憶してある移動ルータ1005のホームアドレス“HomePrefix::10”のパケットを捕まえて、対応する外部アドレス“ForeignPrefix::10”に基づいて、当該外部ネットワーク1007に対してデータパケットの転送を行う。
通信ノード1010からホストノード1006にデータパケットの送信を行う場合、ホストノード1006のアドレス“PrefixA::20”に対して送信する。そのアドレス宛のパケットはいったんホームネットワーク1001に送られて、ホームゲートウェイが保持するルーティングテーブルに従い、次ホップルータである移動ルータ1005に送信される。しかし、位置管理サーバ1002が、移動ルータ1005のホームアドレス“HomePrefix::10”宛のパケットを捕まえて、対応する外部アドレス“ForeignPrefix::10”に基づいて、当該外部ネットワーク1007に対してデータパケットの転送を行う。
このように、従来のデータ通信では、移動ルータ1004がホームネットワーク1000のアドレスと外部ネットワーク1007のアドレスとの2つのアドレスを持ち、ホームネットワーク1000の位置管理サーバ1001が当該移動ルータ1004の位置情報を管理し、データパケットの転送を行うことにより、移動ルータ1004の移動に伴うアドレス識別の変化に対応できるパケットルーティングを実現している。
そして、従来、新たにルータがネットワーク上に接続された場合、DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol )サーバから自動でIPアドレスが割り当てられていたが、このDHCPサーバで割り当てられるアドレスは、このDHCPが属するサブネットワーク内においてのみ通用するアドレスであり、移動ルータの様に移動して他の外部ネットワークと接続する場合には適応することができない。このため、移動ルータの“ホームアドレス”は、ユーザが手動で設定するか、あるいは初期起動時には必ず、ホームネットワークに接続しておき、位置管理サーバから動的にアドレスを割当ててもらう必要があった。
特開平8−237717号公報(第3−11頁、第5図) IETF NEMO WG, Network Mobility (NEMO) Basic Support Protocol, draft-ietf-nemo-basic-support-02.txt, December 2003、インターネット<URL:http://ietfreport.isoc.org/ids/draft-ietf-nemo-basic-support-02.txt>
しかしながら、移動管理サーバを設置するのが移動ルータを持っているユーザではなく、一般のサービスプロバイダである場合には、移動ルータやホストノードの製造会社が異なるために、予めホームアドレスを設定する手段がなく、ユーザは、契約したプロバイダから移動ルータ用のホームアドレスや移動ネットワーク用のネットワークプレフィックスを割当ててもらい、手動で設定しなければならない、という課題を有していた。
本発明は、従来技術のこのような問題点を解決するものであり、新規の移動ルータが自己のホームアドレスを自動的に位置管理サーバに問合せを行い、割当てが行われる移動ネットワーク管理システム、それらを構成する移動ルータ、位置管理サーバ、及び移動ネットワーク管理方法を提供することを目的とする。
本発明に係る移動ネットワーク管理システムにおいて、移動ルータは、ホームアドレスおよび仮アドレスが割当て済みかどうかを保持するアドレステーブルと、外部ネットワークに接続した契機で、ホームアドレスが割当てられているかどうかをそのアドレステーブルから判断して、ホームアドレスが割当てられていない場合は、位置管理サーバのアドレスを保持する位置管理サーバアドレステーブルから位置管理サーバのアドレスを導出して、位置管理サーバへ割当て要求のメッセージを送信するアドレス割当て要求部とを備え、置管理サーバは、各移動ネットワークに割当てるアドレスを保持したアドレス管理テーブルと、その移動ルータからの割当て要求メッセージを受信して、未使用のアドレスをアドレス管理テーブルから検索して、移動ルータに割当て許可メッセージを送信するアドレス割当て部とを備える。
このような構成とすれば、ユーザが購入した移動ルータが初期の状態からでも、ユーザの手を煩わせることなく、ホームアドレスを自動的に位置管理サーバに問合せを行い、通信を行うことができる。
本発明に係る移動ネットワークの管理方法は、移動ルータのホームアドレスを管理する位置管理サーバが属するネットワークをホームネットワークとする移動ルータが、外部ネットワークに接続し、移動ルータが、外部ネットワークに属する外部ルータから仮アドレスを取得し、移動ルータが、仮アドレスを取得したことに応じて、移動ルータにホームアドレスが割当てられているかかを判定し、ホームアドレスが割当てられていないと判定した場合移動ルータが、位置管理サーバへホームアドレスの割当てを要求し、位置管理サーバが、ホームアドレスの割当ての要求を受けて、ホームアドレスを移動ルータに割当てることを特徴とするものである。
これによって、移動ルータがホームアドレスを割当てられているかどうかを判断し、割当てられていない場合は位置管理サーバへホームアドレスおよび仮アドレスを要求することにより、移動ネットワークが予めホームネットワークに位置していない場合においても、ユーザに煩雑なアドレス設定の手間を煩わせることなく、移動ネットワーク全体のアドレスを割当てることができる。
また、本発明に係る移動ネットワークの管理方法は、移動ルータが外部ネットワークから仮アドレスを受信するステップと、その移動ルータがホームアドレスを未取得の場合、その仮アドレスを付与したメッセージにより、ホームアドレスの割当てを行う位置管理サーバへホームアドレスの割当てを要求するステップと、その位置管理サーバが未使用のアドレスを移動ルータに割当て、その移動ルータに割当てたホームアドレスを送信するステップと、その移動ルータがそのホームアドレスを受信し、登録したとき位置管理サーバへ応答を送信するステップと、その位置管理サーバがこの応答を受信したとき、移動ルータとホームアドレスとを関連づけて登録するステップとを有している。
これにより、外部ネットワークへ接続して仮アドレスの取得を契機にして行うことにより、最新のアドレスの割り当てを取得することができる。また、要求メッセージ及びそれに対する応答メッセージという単純な手順でアドレスの割り当てを取得することができる。
また、本発明に係る移動ネットワーク管理方法は、移動ルータが、位置管理サーバへ、ホームアドレスの割当て受けるための認証IDをさらに付加して、割当ての要求を行い、位置管理サーバが認証IDが管理対象の認証IDであるか否かを判定し、管理対象の認証IDであると判定した場合に、位置管理サーバが、移動ルータへホームアドレスの割当てを行う。
これにより、位置管理サーバはホームアドレスを特定の移動ルータにのみ割り当てるので、配下の移動ルータを制限することができる。
また、本発明に係る移動ネットワークの管理方法は、位置管理サーバからホームアドレスの割当てを受けた移動ルータに対し、第の移動ルータがホームアドレスの代理取得を要求し、前記位置管理サーバから前記ホームアドレスの割当てを受けた移動ルータが位置管理サーバからの移動ルータに割当てるための第二のホームアドレスを代理で取得し前記位置管理サーバから前記ホームアドレスの割当てを受けた移動ルータがの移動ルータに対して、第二のホームアドレスを転送する。
これにより、移動ネットワークに新たに加わった移動ルータは、外部ネットワークへ接続する前に自己のホームアドレスを取得しておくことができる。
本発明に係る移動ルータは、外部ネットワークに接続した場合に、ホームネットワークに属する位置管理サーバに対して、ホームアドレスの割当てを要求する移動ルータであって、割当てられたアドレスを保持するアドレステーブルと、外部ネットワークに属する外部ルータから仮アドレスを取得し、仮アドレスを取得したことに応じて、ホームアドレスが割当てられているか否かをアドレステーブルに基づいて判定するアドレス登録部と、アドレス登録部が、ホームアドレスが割当てられていないと判定した場合に、アドレス登録部からの指示によって、アドレス割当て要求メッセージを生成するアドレス割当て要求部と、アドレス割当て要求メッセージを、位置管理サーバへ送信するパケット送受信部と、具備、アドレス登録部が位置管理サーバから割当てられたホームアドレスアドレステーブルに登録するものである。
これにより、移動ネットワークが予めホームネットワークに位置していない場合においても、ユーザに煩雑なアドレス設定の手間を煩わせることなく、移動ネットワーク全体のアドレスを割当てることができる。
また、本発明に係る移動ルータは、外部ネットワークから仮アドレスを取得した時点で、アドレス割当て要求部が位置管理サーバへ割当て要求を行う。
これにより、最新のアドレスの割り当てを取得することができる。
また、本発明に係る移動ルータのアドレス割当て要求部は、ホームアドレスの割当てが受けられる認証IDをさらに付加して、アドレス割当て要求メッセージを生成するものである。
これにより、移動ルータは認証IDにより識別されて、ホームアドレスを割り当てられることになる。
また、本発明に係る移動ルータは、ホームアドレスの代理取得を位置管理サーバへ要求する代理要求部と、位置管理サーバ代理取得したホームアドレスを転送するアドレス転送部とをさらに具備し、代理要求部が内部ネットワーク上の他の移動ルータから代理取得の要求を受信したとき、他の移動ルータを識別する識別子を付して割当て要求を行い、アドレス転送部が位置管理サーバから受信したホームアドレスを代理取得を要求した他の移動ルータへ転送するものである。
これにより、外部ネットワークに未接続の移動ルータのホームアドレスを代理で取得して渡すことができる。
本発明に係る位置管理サーバは、移動ルータに割当てるホームアドレスを保持したアドレス管理テーブルと、その移動ルータからの割当て要求を受信して、未使用のアドレスをアドレス管理テーブルから検索し、移動ルータに割当てたホームアドレスを送信するアドレス割当て部とを備えたものである。
これにより、移動ルータの要求によりホームアドレスを応答して提示することにより、移動ネットワークが予めホームネットワークに位置していない場合においても、ユーザに煩雑なアドレス設定の手間を煩わせることなく、移動ネットワーク全体のアドレスを割当てることができる。
また、本発明に係る位置管理サーバは、移動ルータにホームアドレスの割当てを許可する認証IDを記録した認証リストをさらに有し、アドレス割当て部がホームアドレスを要求した第1の移動ルータの認証IDと認証リストの認証IDとが同一か否かを判定し、同一のときに第1の移動ルータにホームアドレスを割当て、ホームアドレスを送信するものである。
これにより、認証IDで移動ルータを特定して、ホームアドレスを割り当てることができる。
また、本発明に係る位置管理サーバのアドレス割当て部は、第1の移動ルーラからホームアドレスの受信応答を受けたとき、アドレス管理テーブルに認証IDと、割り当てたホームアドレスとを関連づけて記録し、同一の認証IDを有する移動ルータからの新たなホームアドレスの割当て要求を許可しない。
これにより、同一の移動ネットワークからのホームアドレス割当て要求を制限することができる。また、割当てる移動ネットワークに障害などが発生してアドレス割当て許可を受信できなかった場合に、そのアドレスは割当てられてなかったことを位置管理サーバが検知することができ、間違ったアドレス割当てを防ぐことができる
また、本発明に係る位置管理サーバのアドレス割当て部が、ホームアドレスを配布済みの第1の移動ルータから、第2の移動ルータのホームアドレスの割当て要求を受信したとき、第2の移動ルータに新たなホームアドレスを割当て、第1の移動ルータに送信する。
これにより、すでに認証済みの移動ルータからのホームアドレスの代理要求に対してのみ、ホームアドレスを割り当てることができ、割当ての制限をすることが可能になる。
また、本発明に係る移動ネットワーク管理システムは、本発明に係る移動ルータと、本発明に係る位置管理サーバとを有するものである。
これにより、移動ネットワークが予めホームネットワークに位置していない場合においても、ユーザに煩雑なアドレス設定の手間を煩わせることなく、移動ネットワーク全体のアドレスを割当てることができる。
以上のように本発明によれば、ユーザが煩わしい設定作業をすることなく、移動ルータや配下の端末にホームアドレスを自動的に割当てることができる。
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における移動ネットワーク管理システムを含むネットワークのブロック構成図である。
図1において、ホームネットワーク1は、インターネットに繋がったホームゲートウェイ3と位置管理サーバ2とで構成され、移動ネットワーク4はホームとするホームネットワーク1ではなく外部ネットワーク7に移動している。
また、移動ネットワーク4は、外部ネットワーク7のインタフェースと内部ネットワーク11のインタフェースを保持した移動ルータ5と、ホストノード6とで構成される。
また、外部ネットワーク7は、外部アクセスルータ8で構成される。
さらに、インターネット9を経由して、移動ネットワーク4と通信する通信ノード10が存在する。なお、移動ルータの通信方法は、有線であっても無線であってもよい。
本実施の形態では、従来技術で説明した図17と異なるところを中心に説明する。
図7において、位置管理サーバ2は、ホームネットワーク1と接続するための物理的なネットワークインタフェースであるネットワークIF21、パケットを送信および受信するパケット送受信部22、メッセージを生成するパケット生成部23、ホームアドレスと移動ルータとを関連づけて記録するアドレス管理テーブル24、移動ルータ5からのアドレス割当てのメッセージを受信した場合の処理を行うアドレス割当て部25、アドレス割当てが許可登録されている認証IDを記録した認証IDリスト26、受信メッセージの種別を判別するサーバメッセージ解析部27、移動ルータの現在位置が記録されている位置管理テーブル28、および移動ルータの現在位置を管理する位置管理部29から構成されている。
また、図8において、移動ルータ5は、外部ネットワーク7と接続するための物理的なネットワークインタフェースである外部ネットワークIF51、内部ネットワーク11に接続するための物理的なネットワークインタフェースである内部ネットワークIF52、パケットを送信および受信するパケット送受信部53、アドレス割当てのためのメッセージを生成するパケット生成部54、位置管理サーバ2に対してアドレス割当てに関するメッセージの送信受信処理を行うアドレス割当て要求部55、ホームアドレスや固定アドレスを保持するアドレステーブル56、位置管理サーバ2のアドレスを保持する位置管理サーバアドレステーブル57、ユーザからの位置管理サーバアドレステーブル57やアドレステーブル56にアドレス設定を行うユーザIF58、アドレス割当てが許可されている認証IDを記録した認証ID記録部59、受信メッセージを判別するメッセージ解析部60、及びアドレステーブル56に仮アドレスやホームアドレスを登録するアドレス登録部61から構成されている。
これら位置管理サーバ2と移動ルータ5とにより移動ネットワーク管理システムが構成される。
以上のように構成された移動ネットワーク管理システムの動作について、以下に図面を用いて説明する。
図2は、本発明の実施の形態1における移動ルータ5のアドレス割当て処理のフロー図である。図3は、本発明の実施の形態における位置管理サーバ2のアドレス割当て処理のフロー図である。図4は、アドレス割当て要求メッセージの構成を示す図であり、図5は
、移動ルータ5の有するアドレステーブル56の論理的な設定例を示す図である。図6は、位置管理サーバ2の有するアドレス管理テーブル24の論理的な設定例を示す図である。
まず、移動ルータ5について、説明する。
初めに、移動ルータ5は、外部ネットワーク7に接続したときに、外部ネットワーク7の外部アクセスルータ8から一時的な仮アドレス“ForeignPrefix::10”を外部ネットワークIF51から受信し、パケット送受信部53を介してメッセージ解析部60へ渡す。このメッセージ解析部60がこれをアドレス登録のメッセージであると判定し、アドレス登録部61へ通知する。そして、アドレス登録部61はこの受信した仮アドレスをアドレステーブル56へ登録する(ステップS200)。なお、ここでは、移動ルータ5のハードウェアアドレスを”10”としている。アドレステーブル56の最初の状態は図5(a)のように仮アドレス501、ホームアドレス502、および内部プレフィックス503はすべて空になっていて、仮アドレス501を取得することによって図5(b)の状態になる。
次に、アドレス登録部61は、仮アドレス501を取得したときに、自分のホームアドレスが存在するかどうかアドレステーブル56を検索する(ステップS201)。アドレステーブル56において、ホームアドレス502にホームアドレス割当てが完了していれば処理を終了する(ステップS202)。
ホームアドレス割当てが終了していない場合に、アドレス登録部61はアドレス割当て要求部55へホームアドレス取得を要求する。アドレス割当て要求部55は位置管理サーバ2のネットワークアドレスを位置管理サーバ2の位置管理サーバアドレステーブル57から検索する(ステップS203)。ここで、検索しても存在しない場合には、ユーザIF部58にメッセージを出力して、ユーザからのアドレス入力を促してもよい。
次に、位置管理サーバ2のネットワークアドレスが決定すれば、アドレス要求割当部55は、パケット生成部54に指示を出して、図4(a)に示すアドレス割当て要求メッセージ400を生成する(ステップS204)。ここで、“送信先アドレス”401には、位置管理サーバ2のネットワークアドレス、送信元アドレス402には、“仮アドレス”、コマンド403には、“アドレス割当て要求”を示す値が設定される。また、“認証ID”404には、プロバイダ契約時に移動ネットワーク毎に付与されるユニークなIDで、移動ネットワークを持つユーザに対してなんらかの部であらかじめ通知され、ユーザIF部58などから認証ID記録部59に記録されているものが設定される。この“認証ID”によって位置管理サーバ2は、個々の移動ネットワークからのパケットを識別することができる。
次に、パケット生成部54は、メッセージ400をパケット送受信部53に送り、パケット送受信部53が宛先アドレスから判断して外部ネットワークIF51からパケットを転送する(ステップS205)。
次に、アドレス割当て要求部55は、アドレス割当て要求メッセージ400を送信した後は、一定時間のタイマを設定して、位置管理サーバ2から、図4(b)のアドレス割当て許可メッセージ410を受信するまで受信待ちとする(ステップS206)。この間に、タイムアウトしたかどうかを判断し(ステップS207)、タイムアウトした場合には処理を終了する(ステップS214)。ここで、図4(b)に示すアドレス割当て許可メッセージ410としては、“送信先アドレス”411には、仮アドレス、“送信元アドレス”412には、位置管理サーバ2のネットワークアドレスが設定されている。また、位
置管理サーバ2が割当てるアドレスを有している場合には、コマンド413に、“アドレス割当て”を示す値が設定され、ホームアドレス415に移動ルータ5のホームアドレス、プレフィックス416には移動ネットワークの内部プレフィックスが設定されている。また、対応するアドレスが既に割当てられている場合には、図4(c)のようにコマンド413には“割当て済み”を示す値が設定され、位置管理サーバ2が割り当てるアドレスに空きがない場合には、図4(d)のようにコマンド413には“アドレスなし”を示す値が設定される。
次に、移動ルータ5は、位置管理サーバ2からのアドレス割当て許可メッセージ410を受信した場合、アドレス登録部61がアドレス割当て許可メッセージ410内のコマンドの確認をする(ステップS208)。アドレス割当て許可メッセージ410内のコマンド413が“アドレス割当て”であれば、認証ID414のチェックを行う(ステップS209)。コマンド413が“アドレス割当て”でない場合には、処理終了(ステップS214)とする。
次に、アドレス登録部61は認証ID414が自分の認証IDかどうかの判断を行う(ステップS210)。自分の認証IDでない場合には、処理を終了する(ステップS214)。自分の認証IDである場合に、アドレス登録部61は自分に割当てられたホームアドレス415と内部プレフィックス416を図5(c)に示すようにアドレステーブル56に記憶する。
そして、アドレス登録部61はアドレス割当て要求部55に設定完了を通知する。アドレス割当て要求部55はパケット生成部54に指示して、図4(e)のアドレス割当て完了メッセージ420を生成する(ステップS212)。ここで、“送信先アドレス”421には、位置管理サーバのネットワークアドレス、“送信元アドレス”422には、仮アドレス、コマンド423には、“アドレス割当て完了”を示す値を設定する。
次に、パケット送受信部53は位置管理サーバ2にアドレス割当て完了メッセージ420を送信する(ステップS213)。メッセージを送信した後、処理は終了となる(ステップS214)。
この後、IPv6(Internet Protocol Version 6)で規定されている一般的なプレフィックス解決の処理である近隣探索(Neighbor Discovery)処理を行うことによって、ホストノード6が、移動ルータ5に対してネットワークプレフィックスの要求を行い、ホストノード6自身のアドレスを決定することができる。これにより、移動ネットワーク全体が通信可能となる。
次に、位置管理サーバ2がアドレス割当て要求メッセージ400を受信した場合の処理について、図3の動作フロー図を用いて説明する。
初めに、位置管理サーバ2のパケット送受信部22が、ネットワークIF21を介してメッセージを受信し、サーバメッセージ解析部27がその種別を判別する。受信したメッセージがアドレス割当て要求メッセージ400を受信した場合、サーバメッセージ解析部27はアドレス割当て部25にそれを通知する(ステップS300)。
次に、アドレス割当て部25は、受信した認証IDが認証IDリスト26にあるか否かをチェックし、ない場合は受付付加として処理を終了(ステップS318)する。
一方、認証IDが認証IDリスト26にある場合は、その認証ID404をキーにしてアドレス管理テーブル24を検索する(ステップS302)。図6にアドレス管理テーブル
24の論理的な項目例を示す。ここで、“ホームアドレス”601は位置管理を行っている端末のアドレス、“プレフィックス”602はその端末配下の内部ネットワーク11のネットワークプレフィックス、“仮アドレス”603は移動先の外部ネットワークで割当てられた端末の一時的なアドレスを示す。“認証ID”604は、アドレスを割当てたネットワークを特定するための認証IDを設定して、“フラグ”605は、ホームアドレスの割当ての状態を示す。
次に、アドレス割当て部25は割当てるホームアドレスの空きがないかどうか判断する(ステップS303)。空きがない場合には、図4(d)のようにアドレス割当て許可メッセージ410のコマンドの値413を“アドレスなし”と設定する(ステップS304)。
次に、アドレス割当て部25はパケット生成部23に指示を出して、図4(d)に示すアドレス割当て許可メッセージ410を生成する(ステップS305)。
次に、パケット生成部23はアドレス割当て許可メッセージ410をパケット送受信部22に送り、パケット送受信部22は、宛先アドレスから判断してネットワークIF21からパケットを転送して(ステップS306)、処理を終了する(ステップS318)。
一方、ステップS303において、空きのアドレスがない場合、アドレス割当て部25は該当の認証ID604と同じ認証IDが存在するかどうか判断し(ステップS307)、アドレス管理テーブル24のフラグ605が“割当て済み”になっていれは、すでにその認証IDをもつネットワークに対して、ホームアドレスを割当済みであると判定する。また、フラグ605が“割当て中”になっていれば、アドレス割当て処理中であると判定する。これら“割当て済み”または“割当て中”のフラグ605であれば、図4(c)のようにアドレス割当て許可メッセージ410のコマンドの値413を“アドレス割当て済み”と設定する(ステップS308)。
次に、アドレス割当て部25は、パケット生成部23に指示を出して、図4(c)に示すアドレス割当て許可メッセージ410を生成する(ステップS309)。そして、パケット送受信部22がこのメッセージをネットワークIF21を介して送信し(ステップS310)、処理を終了する(ステップS318)。
一方、ステップS307において、アドレス管理テーブル24に、認証IDの項目がまだ存在せずに、アドレスの空きがある場合には、アドレス割当て部25は、コマンド413を“アドレス割当”として、そのホームアドレス415と内部プレフィックス416をアドレス割当て許可メッセージ410に設定する(ステップS311)。
図4(b)にそのアドレス割当て許可メッセージ410を示す。ここで、“ホームアドレス”415には、移動ルータ5に付与されるホームアドレスを設定し、“内部プレフィックス”416には、移動ネットワーク4の内部ネットワーク11で使用されるネットワークプレフィックスを設定する。
その後、アドレス割当て部25は、パケット生成部23に指示を出して、図4(b)に示すアドレス割当て許可メッセージ410を生成する(ステップS312)。
次に、パケット生成部23はアドレス割当て許可メッセージ410をパケット送受信部22に送り、パケット送受信部22は、宛先アドレスから判断してネットワークIF21からパケットを転送する(ステップS313)。
次に、アドレス割当て部25は、アドレス割当て許可メッセージ410を送信した後、一定時間のタイマを設定して、移動ルータ5から図4(c)に示すアドレス割当て完了メッセージ420を受信するまで待機する(ステップS314)。この間に、タイムアウトしたかどうかを判断し(ステップS315)、タイムアウトした場合にはアドレス割当て部25は送信先の移動ルータがアドレス割当て許可メッセージ410を受信できなかったと判断し、アドレス管理テーブル24において割り当てたホームアドレスを元の状態に戻す(ステップS317)。その後、処理を終了する(ステップS318)。
一方、アドレス割当て部25は、アドレス割当て完了メッセージ420を受信すると(ステップS314)、“認証ID”をキーにアドレス管理テーブル24から検索した“ホームアドレス”601と送信先アドレスが一致するか確認する。一致すれば、アドレス管理テーブル24のフラグ605を“済み”として(ステップS316)、処理を終了する(ステップS318)。
以上のようなアドレス割当て処理を行うことにより、図6に示すようにホストノード6はPrefixA::20、ホームアドレスはHomePrefix::1、移動ルータ5の仮アドレスがForeignPrefix::10のように割当てられることになる。
以上説明したようなアドレス割当て処理を行うことによって、ユーザが煩わしい設定作業をすることなく、移動ルータや配下のホストノードにネットワークアドレスを自動的に設定することができる。
(実施の形態2)
図10は本実施の形態におけるネットワークの構成を示すブロック図である。
図10において、移動ネットワークに第1の移動ルータ1001と第2の移動ルータ1002とが接続されている点が実施の形態1の移動ネットワークと異なる。これら第1の移動ルータ1001と第2の移動ルータ1002の構成を図9のブロック図で示す。
図9において、本発明の実施の形態2の移動ルータは、他の移動ルータへホームアドレスの代理取得を要求したり、あるいは、他の移動ルータのホームアドレスを位置管理サーバへ代理要求する代理要求部91と、受信した他の移動ルータ宛のホームアドレスを要求元の移動ルータへ転送するアドレス転送部92とをさらに有している点が実施の形態1の移動ルータと異なる。
このように構成された移動ルータについて、以下にその動作、作用を説明する。
まず、第1の移動ルータが初めて外部ネットワークに接続したとき、自己のホームアドレスを取得するが、このときの動作は実施の形態1の移動ルータと同一である。
次に、第2の移動ルータが外部ネットワーク7と接続せずに、第1の移動ルータ1001の配下の内部ネットワーク11に接続する。このときの動作について、以下に図面を用いて説明する。
図11は第2の移動ルータのホームアドレス割当て動作を示すフロー図である。
初めに、第2の移動ルータは初期化処理として、アドレステーブル56にホームアドレスが登録されているか否かをチェックする(ステップS1101)。
図5(a)に示すアドレステーブル56のようにホームアドレス領域が空であった場合、図示していない初期化処理部がパケット生成部54に指示してRS(Router Selection)メッセージを内部ネットワークIF52を介して内部ネットワークへ送信し(ステップS1103)、空でない場合はすでにホームアドレスが取得されているとして処理を終了する(ステップS1113)。このRSメッセージは内部ネットワークに接続しているルータを問い合わせるメッセージであり、これを受信したルータはRA(Router Advertisement)メッセージを応答し、自己の存在を通知する。
次に、初期化処理部は内部ネットワークに接続する他の移動ルータからのRAメッセージの受信を待つ(ステップS1104)。所定時間内にRAメッセージを受信しなかった場合、他の移動ルータが接続されていないと判断し、処理を終了する(ステップS1113)。
次に、パケット送受信部53が内部ネットワークIF52を介して、RAメッセージを受信すると、メッセージ解析部60が代理要求部91に通知する。代理要求部91はパケット生成部54に、RAメッセージの送信元の移動ルータへホームアドレスの代理取得を要求するアドレス割当てメッセージを送信するように指示する。パケット生成部54はこれを受けて、図14(a)に示すアドレス割当て要求メッセージを生成する。このアドレス割当て要求メッセージは、対象アドレス1401を有している点が実施の形態1のものと異なる。この対象アドレス1401はホームアドレスの割当てを要求している移動ルータを示すものであり、この場合、第2の移動ルータの内部ネットワークのプレフィックスから求まるアドレスを設定する。また、送信先アドレス401には第1の移動ルータのアドレスを設定し、送信元アドレス402には自己のアドレス(第2の移動ルータのアドレス)を設定し、コマンド403にはホームアドレス割当て要求メッセージであることを示すコードを設定し、認証ID404には、自己に設定されている認証IDを設定する。この認証IDは通常、サブネットワークで一つの認証IDを使用するので第1の移動ルータと同一のIDが設定される。また、この認証IDを有していない場合はなにも設定しない。
パケット生成部54はこのように設定されたアドレス割当て要求メッセージを生成し、パケット送受信部53へ渡し、パケット送受信部53が内部ネットワークIF52を介して第1の移動ルータ1001へ送信する(ステップS1105)。
ここで、このアドレス割当て要求メッセージを受信して、ホームアドレスの代理割当てを要求する第1の移動ルータの動作について、図12を用いて説明する。
図12において、第1の移動ルータのパケット送受信部53は内部ネットワークIF52を介して第2の移動ルータからアドレス割当て要求メッセージを受信すると、メッセージ解析部60が代理要求部91へ通知する(ステップS1201)。
代理要求部91はこれを受けて、第2の移動ルータ1002のために位置管理サーバ2へホームアドレスの割当てを要求するアドレス割当て要求メッセージを送信するように、パケット生成部54に指示し、パケット生成部54は図14(b)に示すアドレス割当て要求メッセージを生成する。このアドレス割当て要求メッセージの対象アドレス1401にはホームアドレスの割当てを要求してきた第2の移動ルータのアドレスを設定し、送信先アドレス401には位置管理サーバ2のアドレスを設定し、送信元アドレス402には自己のアドレス(第1の移動ルータのアドレス)を設定し、コマンド403には代理ホームアドレス割当て要求メッセージであることを示すコードを設定し、認証ID404には、第2の移動ルータからのアドレス割当て要求メッセージに認証IDが設定されていればその認証IDを、設定されていなければ自己に設定されている認証IDを設定する。
パケット生成部54はこのように設定されたアドレス割当て要求メッセージを生成し(ステップS1202)、パケット送受信部53へ渡し、パケット送受信部53が外部ネットワーク51を介して位置管理サーバ2へ送信する(ステップS1203)。そして、このアドレス割当て要求メッセージに対する応答メッセージであるアドレス割当て許可メッセージの受信を待つ(ステップS1204)。
次に、位置管理サーバ2が第1の移動ルータ1001からこのアドレス割当て要求メッセージを受信したときの処理について図13を用いて説明する。
図13において、ステップS1300乃至ステップS1307の処理は、図3に示した実施の形態1におけるステップS300乃至ステップS307の処理と同一である。
ステップS1307で認証IDと同じ項目がすでに存在したときに、実施の形態1においては、すでにホームアドレスを割当て済みとしてアドレス割当て許可メッセージのコマンド413にアドレス割当て済みを設定して送信していたが(ステップS308、S309、S310)、本実施の形態2では、アドレス割当て部25が該当する認証IDに割り当てているホームアドレスの数量以内であるか否かをチェックし(ステップS1308)、まだ空きがある場合は、この割当て要求をしてきた移動ルータのアドレスをアドレス管理テーブル24を参照してチェックし、すでに認証済みの移動ルータであるか否かを判定する(ステップS1309)。認証済みの移動ルータからの要求であると判定した場合、アドレス割当て部25は、受信したアドレス割当て要求メッセージの対象アドレスに記載されている第2の移動ルータに、新たなホームアドレスを割り当てる。すなわち、アドレス割当て部25は図16に示すアドレス管理テーブルにおいて、第1の移動ルータ1001と同一の認証IDを有する位置にホームアドレス601と、仮アドレス603と、フラグ605を追加登録する。このときのフラグは”割当て中”となる。そして、アドレス割当て部25はコマンド403が”アドレス割当て”であるアドレス割当て許可メッセージの生成をパケット生成部23に指示する(ステップS1313)。
次に、パケット生成部23が図14(c)に示すフォーマットのアドレス割当て許可メッセージを生成する。このメッセージは対象アドレス1402を有している点が、図4(b)に示すものと異なる。
パケット生成部23はコマンド413を“アドレス割当”として、割り当てたホームアドレス415と内部プレフィックス416をアドレス割当て許可メッセージ410に設定する。また、対象アドレス1401には受信済みの第2の移動ルータの内部ネットワークのアドレスを設定する(ステップS1314)。その後の動作(ステップS1315乃至ステップS1320)については、実施の形態1における処理(ステップS313乃至ステップS318)と同様である。
次に、第1の移動ルータ1001がこの位置管理サーバ2からのアドレス割当て許可メッセージを受信したときの動作について図12を用いて説明する。なお、この受信待ちにおいて、所定時間内に応答メッセージを受信しなかったときは、処理を終了する(ステップS1205)。
第1の移動ルータ1001のパケット送受信部53はこのメッセージを受信すると(ステップS1204)、メッセージ解析部60が代理要求部91へ通知する。代理要求部91は対象アドレス1401が第2の移動ルータのものであるか否かをチェックし(ステップS1206)、第2の移動ルータのものでない場合は処理を終了する(ステップS1204)。
一方、第2の移動ルータのものである場合、認証ID404が自己の属する移動ネットワークが共通で使用する認証IDであるか否かをチェックする(ステップS1207)。そして、代理要求部91は認証IDが自己のネットワークのものであるとき、アドレス割当て許可メッセージを第2の移動ルータへ送信するようにパケット生成部54へ指示する。
パケット生成部54はこれを受け、図14(d)に示すアドレス割当て許可メッセージを生成する(ステップS1208)。このとき、パケット生成部54は、送信先アドレス411に第2の移動ルータの内部ネットワークのアドレスを設定したものに、そして、送信元アドレス412に第1の移動ルータの内部ネットワークのアドレスを設定したものに置き換えて、位置管理サーバ2から受信したアドレス割当て許可メッセージを転送することになる。
次に、パケット送受信部53がこのアドレス割当て許可メッセージを内部ネットワーク52を介して第2の移動ルータ1002へ送信する(ステップS1209)。そして、第2の移動ルータ1002からの応答メッセージの受信を待つ(ステップS1210)。
次に、第2の移動ルータ1002が第1の移動ルータ1001からの、このアドレス割当て許可メッセージを受信したときの動作について図11を用いて説明する。
第2の移動ルータ1002のパケット送受信部53が内部ネットワーク52を介してメッセージを受信すると(ステップS1106)、メッセージ解析部60はそのメッセージがアドレス割当て許可メッセージであると判定し、アドレス登録部61へ通知する。アドレス登録部61はコマンド403を確認し(ステップS1108)、コマンドが”アドレス割当て”であるか否かをチェックする(ステップS1109)。コマンドが”アドレス割当て”でない場合は処理を終了し(ステップS1113)、”アドレス割当て”である場合、認証ID404が自己の属する移動ネットワークのものであるか否かをチェックする(ステップS1110)。自己の属するネットワークの識別IDと異なる場合処理を終了し(ステップS1113)、識別IDが一致する場合、アドレス登録部61がホームアドレス415および内部プレフィックス416を実施の形態1で示したものと同一のアドレステーブルに記録する(ステップS1111)。
次に、アドレス登録部61は代理要求部91に設定完了を通知する。代理要求部91はパケット生成部54に指示して、図15(a)に示すアドレス割当て完了メッセージを生成する。このアドレス割当て完了メッセージは、対象アドレス1501を有している点が、実施の形態1のものと異なる。ここで、“送信先アドレス”421には、第1の移動ルータの内部ネットワークのアドレス、“送信元アドレス”422には、第2の移動ルータの内部ネットワークのアドレス、コマンド423には、“アドレス割当て完了”を示す値、認証ID424には自己の属する移動ネットワークの識別ID、対象アドレス1501には自己(第2の移動ルータ)の内部ネットワークのアドレスを設定する。そして、パケット送受信部53が第1の移動ルータへ、このアドレス割当て完了メッセージを送信する(ステップS1112)。その後、処理は終了となる(ステップS1113)。
次に、第1の移動ルータ1001が第2の移動ルータ1002からこのアドレス割当て完了メッセージを受信したときの動作について図12を用いて説明する。
第1の移動ルータのパケット送受信部53がメッセージを受信すると、メッセージ解析部60がそのメッセージの種別を解析し、アドレス割当て完了メッセージである場合(ステップS1210)、代理要求部91に通知する。代理要求部91はこの受信したアドレス割当て完了メッセージを位置管理サーバ2へ代理応答するため、図15(b)に示すアドレス割当て完了メッセージを生成する(ステップS1212)。ここで、代理要求部91は“送信先アドレス”421には、位置管理サーバのアドレス、“送信元アドレス”422には、第1の移動ルータの外部ネットワークのアドレス、コマンド423には、“アドレス割当て完了”を示す値、認証ID424には自己の属する移動ネットワークの識別ID、対象アドレス1501には第2の移動ルータの内部ネットワークのアドレスを設定する。
次に、パケット送受信部53が位置管理サーバへこのアドレス割当て完了メッセージを送信する(ステップS1213)。その後、処理は終了となる(ステップS1214)。
以上のように、本実施の形態によれば、移動ネットワークに新たな移動ルータが加わるとき、外部ネットワークへ接続する前に、既にホームアドレスを有する他の移動ルータが代理して、自動的にホームアドレスの割当て処理を行うことができる。さらにこれにより、新たに加わった移動ルータは外部ネットワークに接続したときに、即ルーティングサービスを提供することが可能になる。
以上のように本発明は、移動ルータによって構成される移動ネットワークと、それを管理する位置管理サーバとからなる移動ネットワーク管理システムに有用であり、新たな移動ルータが外部ネットワークと接続したときにホームアドレスを取得するのに適している。
本発明の実施の形態1における移動ネットワーク管理システムのブロック構成図 本発明の実施の形態1における移動ルータのアドレス割当て処理のフロー図 本発明の実施の形態1における位置管理サーバのアドレス割当て処理のフロー図 (a)本発明の実施の形態1におけるアドレス割当て要求メッセージのフォーマットを示す図(b)乃至(d)本発明の実施の形態1におけるアドレス割当て許可メッセージのフォーマットを示す図(e)本発明の実施の形態1におけるアドレス割当て完了メッセージのフォーマットを示す図 (a)乃至(c)本発明の実施の形態1における移動ルータのアドレステーブルの論理的な設定例を示す図 本発明の実施の形態1における位置管理サーバのアドレス管理テーブルの論理的な設定例を示す図 本発明の実施の形態1における位置管理サーバのブロック構成図 本発明の実施の形態1における移動ルータのブロック構成図 本発明の実施の形態2における移動ルータのブロック構成図 本発明の実施の形態2における移動ネットワーク管理システムのブロック構成図 本発明の実施の形態2における第2の移動ルータのアドレス割当て処理のフロー図 本発明の実施の形態2における第1の移動ルータのアドレス割当て処理のフロー図 本発明の実施の形態2における位置管理サーバのアドレス割当て処理のフロー図 (a)、(b)本発明の実施の形態2におけるアドレス割当て要求メッセージのフォーマットを示す図(c)、(d)本発明の実施の形態2におけるアドレス割当て許可メッセージのフォーマットを示す図 (a)、(b)本発明の実施の形態2におけるアドレス割当て完了メッセージのフォーマットを示す図 本発明の実施の形態2における位置管理サーバのアドレス管理テーブルの論理的な設定例を示す図 従来例における移動ネットワーク管理システムのブロック構成図
符号の説明
1 ホームネットワーク
2 位置管理サーバ
3 ホームゲートウェイ
4 移動ネットワーク
5 移動ルータ
6 ホストノード
7 外部ネットワーク
8 外部アクセスルータ
9 インターネット
10 通信ノード
11 内部ネットワーク
21 ネットワークIF
22 パケット送受信部
23 パケット生成部
24 アドレス管理テーブル
25 アドレス割当部
51 外部ネットワークIF
52 内部ネットワークIF
53 パケット送受信部
54 パケット生成部
55 アドレス割当て要求部
56 アドレステーブル
57 位置管理サーバアドレステーブル
1001 ホームネットワーク
1002 位置管理サーバ
1003 ホームゲートウェイ
1004 移動ネットワーク
1005 移動ルータ
1006 ホストノード
1007 外部ネットワーク
1008 外部アクセスルータ
1009 インターネット
1010 通信ノード

Claims (6)

  1. 動ルータのホームアドレスを管理する位置管理サーバが属するネットワークをホームネットワークとする前記移動ルータが、外部ネットワークに接続し、
    前記移動ルータが、前記外部ネットワークに属する外部ルータから仮アドレスを取得し、前記移動ルータが、前記仮アドレスを取得したことに応じて、前記移動ルータに前記ホームアドレスが割当てられているかかを判定し、
    前記ホームアドレスが割当てられていないと判定した場合前記移動ルータが、前記位置管理サーバへ前記ホームアドレスの割当てを要求し、
    前記位置管理サーバが、前記ホームアドレスの割当ての要求を受けて、前記ホームアドレスを前記移動ルータに割当てる移動ネットワーク管理方法。
  2. 前記移動ルータが、前記位置管理サーバへ、前記ホームアドレスの割当て受けるための認証IDをさらに付加して前記割当ての要求を行い、
    前記位置管理サーバが前記認証IDが管理対象の前記認証IDであるか否かを判定し、管理対象の前記認証IDであると判定した場合に、前記位置管理サーバが、前記移動ルータへ前記ホームアドレスの割当てを行う請求項記載の移動ネットワーク管理方法。
  3. 前記位置管理サーバから前記ホームアドレスの割当てを受けた移動ルータに対し、第の移動ルータが、前記ホームアドレスの代理取得を要求し、
    前記位置管理サーバから前記ホームアドレスの割当てを受けた移動ルータが前記位置管理サーバから前記の移動ルータに割当てるための第二のホームアドレスを代理で取得し
    前記位置管理サーバから前記ホームアドレスの割当てを受けた移動ルータが、前記の移動ルータに対して、前記第二のホームアドレスを転送する請求項記載の移動ネットワーク管理方法。
  4. 外部ネットワークに接続した場合に、ホームネットワークに属する位置管理サーバに対して、ホームアドレスの割当てを要求する移動ルータであって、
    割当てられたアドレスを保持するアドレステーブルと、
    前記外部ネットワークに属する外部ルータから仮アドレスを取得し、前記仮アドレスを取
    得したことに応じて、前記ホームアドレスが割当てられているか否かを前記アドレステーブルに基づいて判定するアドレス登録部と、
    前記アドレス登録部が、前記ホームアドレスが割当てられていないと判定した場合に、前記アドレス登録部からの指示によって、アドレス割当て要求メッセージを生成するアドレス割当て要求部と、
    前記アドレス割当て要求メッセージを、前記位置管理サーバへ送信するパケット送受信部と、
    具備、前記アドレス登録部が前記位置管理サーバから割当てられた前記ホームアドレス前記アドレステーブルに登録する移動ルータ。
  5. 前記アドレス割当て要求部は、ホームアドレスの割当てが受けられる認証IDをさらに付加して、前記アドレス割当て要求メッセージを生成する請求項に記載の移動ルータ。
  6. 前記ホームアドレスの代理取得を前記位置管理サーバへ要求する代理要求部と、
    前記位置管理サーバ代理取得した前記ホームアドレスを転送するアドレス転送部と
    をさらに具備し、
    前記代理要求部が内部ネットワーク上の他の移動ルータから前記代理取得の要求を受信したとき、前記他の移動ルータを識別する識別子を付して前記割当て要求を行い、前記アドレス転送部が前記位置管理サーバから受信したホームアドレスを代理取得を要求した前記他の移動ルータへ転送する請求項に記載の移動ルータ。
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