JP2001197558A - ネットワークシステム - Google Patents
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Abstract
て、MNの位置を管理するのはHGWであり、各ホームネ
ットワークのHGWに、位置管理手段(HA)とエージェン
ト広告処理手段を備える必要がある。また、MNは移動先
によっては通信相手が近いにもかかわらず、必ず自ホー
ムネットワークのルータにあるHA機能によって、HAから
FAへパケットを転送するいわゆるトネリングにより冗長
なルーティングを行なってしまい、その結果大きな遅延
が生じる場合がある。また、位置登録の過程においても
同様に、必ず自ホームネットワークのHA機能に登録しに
行くために時間がかかる場合がある。 【解決手段】 本発明はこのような問題を解決するもの
であり、位置管理手段(HA)を各ホームネットワークでは
なく、各ホームネットワークが接続されているISPに備
えるようにすることにより、冗長なルーティングを解消
する。
Description
トするプロトコルとしてIETFにより標準化されたMobile
IPを利用したとき、ISPに接続された複数のセグメント
がホームネットワークとなっている場合に、各セグメン
トごとにあるHA機能の一部をISP側で統合化することに
よりホームネットワーク内の移動端末を使用して移動先
においても統合化HA機能を有するISPから移動先までト
ネリングをすることによりIP通信を行なうシステムに関
するものである。
ルとしてIETFにより標準化されたMobile IPという技術
がある。このMobile IPを用いることで、端末は、自身
のネットワーク外の外部のネットワークにおいてもIPア
ドレスを変えることなく自身のネットワーク内と同様に
IP通信を行うことができる。
において、15はIPパケットを用いて任意のIP端末と通
信するためのネットワークである公衆IP網である。13
は公衆IP網15と複数のホームネットワークまたはロー
カルエリアネットワークを接続するためのインターネッ
トサービスプロバイダ(以後ISP)である。ISPはインタ
ーネットへの接続を行う業者であり、各個人はこのISP
13を経由して、各ホームネットワーク10内のIP端末
は外部、例えば端末16などと通信を行うことができ
る。なお、ISPはサーバやルータといった機能から構成
されている。
でのパケットの転送を行うルータ手段を備えるホームゲ
ートウェイ(以下HGW)11を備える。HGW11はホーム
ネットワーク10とそのホームネットワークより外側に
あるネットワークを接続する通信機器である。HGW11
は、ホームネットワーク10でIP端末であるモバイルノ
ード(以下MN)のMobile IP通信をサポートするホーム
エージェント(以下HA)となるルータ手段を備えてい
る。MNの通信はモバイルを前提としているので、MNはホ
ームネットワーク内では無線でのアクセスが必要にな
り、ホームネットワーク内に電波の送受信を行うアクセ
スポイント(以下AP)が必要となる。
位置管理手段を持つ。エージェント広告送信手段は、ホ
ームネットワーク内のMNに対し、位置情報を知らせるた
めに定期的に送信することにより、新たにホームエージ
ェントとなるHA111の位置情報を知らせる手段であ
る。
受けて、MNのIPアドレスであるホームアドレスと、移動
先の位置情報となる気付アドレスを関連付けて位置管理
テーブル112に登録するものである。
12を利用して、転送先アドレスを付加し(カプセル
化)、MN12宛のパケットを転送先へ送信する。
ク17とISP13と公衆IP網15を介してIP通信を行な
うことができる。外部ネットワーク17にも、ホームネ
ットワーク同様にルータを持っており、これが外部ルー
タ14である。外部ルータ14もMobile IPをサポート
するエージェント(=ルータ手段)としての役割を果た
し、ホームネットワーク10をホームとするMN12に対
し、外部エージェント(以下FA)としての機能を持つ。
にいる間、送信パケットに対する制御を行うものであ
り、そのネットワーク内に訪れてきているMNに対しデフ
ォルトのルータとしての役割を果たす。また、訪れてき
ているMN宛のパケットをFAはカプセル化を解きパケット
を取り出す。さらにFAは、エージェント広告送信手段を
持ち、外部ネットワーク内のMN112に対し位置情報と
して外部ルータのIPアドレスを提供する。
17へ移動した場合の端末を、便宜上MN121と表す
が、MN12とMN121のIPアドレスは不変であるものと
する。
移動した場合の処理を示す。ここでは、MN12が自身の
ホームネットワーク10から、外部ネットワーク17へ
移動する場合を例にとる。
外部ネットワーク17の外部ルータ14のFA141によ
りエージェント広告メッセージ31が送信される。次に
ステップS2でMN121がエージェント広告メッセージ
31を受信する。
いる位置情報と、受け取ったエージェント広告メッセー
ジ31を比較することによりチェックして、自分が移動
してきたことを判断する。
4でHAに対する位置登録を行うために登録要求メッセー
ジ32をもとのホームネットワーク上のHGW11に送信
する。このとき、登録要求メッセージ32はFA141を経
由し、公衆IP網15、ISP13を通りHGW11へ送信され
る。
1はステップS5で位置管理テーブル112の位置情報
(気付アドレスとして外部ルータ14のIPアドレス)を
更新する。
が終わったことを示す登録応答メッセージ33をMN12
へ送信する。この時にもステップS4同様に、ISP13、公
衆IP網15、FA141これで、MN121が自身のホームネットワ
ーク10から、外部ネットワーク17へ移動した場合の
位置登録に関する手続きは終了する。
121が通信する場合の例を示す。まず、ステップS7
としてIP端末16がISP13を通じて、MN12のIPアドレ
ス宛にメッセージを送る。ステップS8で、送られたMN
12宛のメッセージは、IPアドレスによって、通常ホー
ムネットワークにあるものと考えられHGW11に送られ
てくる。
理テーブル112を参照することにより、MN12は移動に
より、外部ネットワーク17にいることを判断し、転送
先のアドレスを付加する。自ホームネットワークにいな
いことを判断したHGW11は、ISP13を通じて外部ネット
ワーク17の外部ルータ14へメッセージの転送を行
う。
ージを管理下にあるMN121へ送信することにより、外
部IP端末16からMN121への通信は行われる。逆にMN
121からIP端末16へIPパケットを送信する場合は、
外部ルータ14をデフォルトのルータとして使うことに
よりメッセージをIP端末16へ送ることができる。
ような構成で、MNの移動を行う場合において、MNの位
置を管理するのはHGWであり、各ホームネットワークのH
GWに、位置管理手段(HA)とエージェント広告処理手段
を備える必要があった。
ネットワークに対してそれぞれ1つ必要であり多くのセ
グメントが存在するネットワークにおいてはその数に比
例しホームネットワークのルータにHA機能搭載のための
コストがかかり、HA機能の処理が増え負担もかかる。
動先によっては通信相手が近いにもかかわらず、必ず自
ホームネットワークのルータにあるHA機能によって、HA
からFAへパケットを転送するいわゆるトネリングにより
冗長なルーティングを行なってしまい、その結果大きな
遅延が生じる場合がある。また、位置登録の過程におい
ても同様に、必ず自ホームネットワークのHA機能に登録
しに行くために時間がかかる場合がある。
るものであり、位置管理手段(HA)を各ホームネットワー
クではなく、各ホームネットワークが接続されているIS
Pに備えるようにすることにより、冗長なルーティング
を解消することを目的としたものである。
ネットワークと公衆IP網とを接続するプロバイダ、各ネ
ットワークのインターフェースとなり、プロバイダに接
続されるルータ、各ネットワーク内で、前記ルータを用
いて通信を行う端末装置により、パケット通信を行うネ
ットワークシステムであって、前記プロバイダ内に、前
記各端末装置のホームアドレスと転送先アドレスを対応
づけて管理する位置管理テーブルと、前記各移動端末の
ホームアドレス宛のパケットを捕捉し、前記位置管理テ
ーブルに基づいて、パケットに転送先アドレスを付加し
て転送先に送信するエージェント手段とを備えることに
より上記課題を解決する。
概念図である。従来の技術において説明した図6と同一
の構成のものについては同一符号を付し、詳細な説明は
省略する。図1においてホームネットワーク10はLANを形
成しており、ホームネットワーク10内に所属する移動端
末12は無線でネットワークに接続しており移動が可能で
ある。またホームネットワーク10のルータ機能を持つホ
ームゲートウェイ(HGW)11は公衆インターネットと接
続するためにインターネットサービスプロバイダ(IS
P)13にのみ接続しており、ISP13経由で公衆IP網15を使
い外部のネットワーク上の端末とIP通信を行なう。ここ
で、ISP13はサーバ、ルータ等の機能を持っているもの
である。
願発明における構成が異なる点は、従来それぞれのHG
W11が備えていたHA機能である位置管理手段を、ISP1
3に備えるように構成した点である。ここでは一実施例
としてISP13内のルータに位置管理手段を持たせること
とする。
動することができ、移動した端末121はその移動先にお
いてもIPアドレスを変えることなくホームネットワーク
10内と同様にIP通信できる。その際、移動先を登録する
必要があり、ISP13のルータ内の位置管理手段131で端末
IPアドレス(ホームアドレス)と端末の移動先(気付ア
ドレス)を管理している位置管理テーブル(モビリティ
結合)132に、気付アドレスにトネリングの転送先であ
る外部エージェント(FA)として外部ルータ14のアドレ
スを登録する。
とにより、ISP13より外部にある相手IP端末16との通信
も、ISP13のルータ内の位置管理手段131より気付アドレ
ス先にトネリングできる。つまり、移動端末MN12が、ホ
ームネットワーク10の外部へ移動してもHGW 11を経由す
ることなく登録でき、またIP通信もできるようになる。
トワーク17内に移動したときの処理の流れを示すフロー
図である。まず、移動端末12はホームネットワーク10に
いてISP13のルータ内の位置管理手段131により管理され
ている位置管理テーブル(モビリティ結合)132には位
置は登録されていない状態にあるとする。
端末MN12が外部ネットワーク17へ移動した際に外部ルー
タ14内のエージェント手段141が位置登録用の位置情報
を知らせるために定期的に送信(マルチキャストあるい
はブロードキャスト)しているエージェント広告メッセ
ージ31を受信し、移動端末MN12は、外部ネットワーク17
に移動してきたことを判断する。
は、外部ルータ14内にあるエージェント手段141をFAと
し、外部ルータ14を通じて、エージェント広告メッセー
ジ31から取得した位置情報をISP13のルータ内の位置管
理手段131に、登録要求メッセージ32として送信する。
31は登録要求メッセージ32から位置管理テーブル132に
気付アドレスとして、FAである外部ルータ14のアドレス
の登録を行なう。
手段131で登録応答メッセージ33をMN121に返す。ここま
で、位置管理手段131に移動したことを登録する際に、H
GW11を経由しないで登録を行うことが可能である。
行う場合の処理の流れを以下に示す。ステップS5におい
て、発信元である相手端末16からMN12宛のIPアドレスに
対して通信要求があると、ISP13のルータ内の位置管理
テーブル132により、MN12のホームアドレスと関連づけ
て記録されているMN12の気付アドレスを取得し、この気
付アドレス送信先とする新たなヘッダとして付与する
(カプセル化)。気付アドレスが付与されたデータは、
MN12の移動先のルータである外部ルータ14を通じて、こ
の外部ルータ14でヘッダが外され、相手端末16とMN12の
IP通信を行うことができる。MN12からの送信データは、
ステップS6に示すように、外部ルータ14、ISP13を通じ
て相手端末16に入力される。
る登録(位置管理テーブルへの登録)処理、その後の通
信においても、HGW11を経由せずに登録、通信を行うこ
とができる。
3下の他のホームネットワーク20に移動したときを示す
構成図である。他のホームネットワーク20へ移動した移
動端末122はHGW 21のエージェント手段211をFAと扱うこ
とにより、位置登録として位置管理テーブル(モビリテ
ィ結合)132の気付アドレスにFAであるHGW 21のアドレ
スを登録する。このときもISP13より外部にある相手IP
端末16との通信において、位置管理テーブル132に記録
されている、ホームアドレスに対応した気付アドレス先
のHGW 21へ送られ、HGW 11を経由せずに移動端末122はI
P通信を行なうことができる。
下の他のホームネットワーク20に移動してきたときの外
部位置登録及び通信におけるフロー図である。上記図2
の例と同様なので、簡単に説明する。
ク10にいてISP13のルータ内のモビリティ結合132には位
置は登録されていない状態にあるか、又は移動端末MN12
がホームネットワーク20以外の位置で登録されている状
態にある。
広告メッセージ31をHGW 21のエージェント手段211が定
期的にマルチキャストあるいはブロードキャストし、そ
れを受けた移動端末MN122はホームネットワーク20に移
動してきたことを判断する。
W21をFAとして登録するために位置登録メッセージ32をH
GW 21に返す。ステップS3において、HGW 21は移動端末M
N12からの登録要求メッセージ32をISP13に中継し、ISP1
3の統合化HA手段131で位置登録が行なわれる。ISP内の
統合化HA手段131は登録要求メッセージ32から位置管理
テーブル(モビリティ結合)132に気付アドレスとしてF
AであるHGW 21のアドレスの登録を行なう。
側から登録応答メッセージ33を送り、HGW 21はそれを移
動端末MN122に中継する。この登録が行なわれれば、ISP
より外部にある相手IP端末16より移動端末12宛のIP通信
はISPから気付アドレス先のHGW 21ヘ送られ移動端末122
までHGW 11を経由することなくIP通信できる。
ワーク上のHGWではなく、ISPに備えるようにしたこと
で、移動端末MNがホームネットワークから移動して、他
のネットワーク上でIP登録をする場合においても、自分
のホームネットワーク上のHGWまで、戻って登録するの
ではなく、ISPで登録を行うことができるため、冗長な
ルーティングを行う必要がない。また、移動登録後にIP
接続を行う場合にも、一度HGWへ行ってから、転送先の
ルータへ転送するのではなく、直接登録されたエージェ
ント手段(他のHGW、外部ルータ)を経由して通信する
ために、遅延や品質の劣化を防止することができる。
る必要が無く、統合的にISPに備えるようにしたので、
各HGW、ルータのコスト負担を軽減することが可能とな
る。
0に戻ってきたときの登録解除のフロー図である。基本
的なデータの流れは登録時と同じである。まず、移動端
末12は外部ネットワーク17又は同じISP13下の他ホーム
ネットワーク20にいて、ISP13のルータの統合化HA手段
内の位置管理テーブル(モビリティ結合)132に、その
位置が登録されている状態にある。
ジ31をHGW 11のエージェント機能111が定期的にマルチ
キャストあるいはブロードキャストし、それを受けた移
動端末12は移動してきたこと、すなわち自ホームネット
ワーク10に戻ってきたことを判断する。
クに戻ってきたので位置管理テーブル(モビリティ結
合)132の登録解除をする。登録解除は、登録解除メッ
セージ34をHGW 11に返す。
ッセージ34をISP13に中継し、統合化HA機能内の位置管
理テーブル(モビリティ結合)132の位置登録が解除さ
れる。
登録解除応答メッセージ35を送り、HGW 11はそれを移動
端末12に中継する。これで登録が解除される。登録が解
除されていれば、外部にある相手IP端末16よりMN12宛の
IP通信はISP13でホームネットワーク10にいると判断さ
れIP通信が行なうことができる。
ある複数のホームネットワーク上の複数のMNの位置管理
及びトネリングを行なう統合化HA機能をISPが持つこと
により、各HGWに対してHAの全ての機能が必要なくな
り、HGWの負担が軽くなり、コスト削減を実現できる。
あるIP端末や他ホームネットワークに属するIP端末との
IP 通信においても、トネリングによる冗長ルーティン
グを回避でき、これによる遅延を防ぐことができ、音声
・画像といったリアルタイム通信において品質の劣化が
減るため大きな効果がある。
トワークに移動したときの位置登録においてもISPの統
合化HA機能に行なえばよく、常に自ホームネットワーク
を経由しない分だけ早く行なうことができる。
があるのと同じ動作をするために、端末MN側を何も変更
することなく通常のMobile IP端末が利用できる。
(MNが外部ネットワークに移動)を示す概略構成図であ
る。
通信を示すフロー図である。
(MNが同じISP下の他ホームネットワークに移動)を示
す概略構成図である。
したときの登録・通信を示すフロー図である。
登録解除を示すフロー図である。
構成図である。
動したときの登録・通信を示すフロー図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 複数のネットワークと公衆IP網とを接続
するプロバイダ、 各ネットワークのインターフェースとなり、プロバイダ
に接続されるルータ、 各ネットワーク内で、前記ルータを用いて通信を行う端
末装置により、パケット通信を行うネットワークシステ
ムであって、 前記プロバイダ内に、 前記各端末装置のホームアドレスと転送先アドレスを対
応づけて管理する位置管理テーブルと、 前記各移動端末のホームアドレス宛のパケットを捕捉
し、前記位置管理テーブルに基づいて、パケットに転送
先アドレスを付加して転送先に送信するエージェント手
段とを備えることを特徴とするネットワークシステム。 - 【請求項2】 前記各ネットワークのルータは、定期的
に位置情報を送信し、 前記エージェント広告メッセージを受信した端末装置
は、当該位置情報をプロバイダ内の位置管理テーブルに
送信し、 前記位置管理テーブルは、各端末装置から送信される位
置情報に基づいて、転送先アドレスを登録する手段を有
することを特徴とする前記請求項1に記載のネットワー
クシステム。 - 【請求項3】 前記各ネットワークのルータは、定期的
に位置情報を送信し、 前記エージェント広告メッセージを受信した端末装置
は、当該位置情報をプロバイダ内の位置管理テーブルに
送信し、 前記位置管理テーブルは、各端末装置から送信される位
置情報が、該端末装置のホームアドレスであれば、既に
登録されている転送先アドレスを解除する手段を有する
ことを特徴とする前記請求項2に記載のネットワークシ
ステム。
Priority Applications (4)
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000002283A JP3717733B2 (ja) | 2000-01-11 | 2000-01-11 | ネットワークシステム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001197558A true JP2001197558A (ja) | 2001-07-19 |
| JP3717733B2 JP3717733B2 (ja) | 2005-11-16 |
Family
ID=18531416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000002283A Expired - Fee Related JP3717733B2 (ja) | 2000-01-11 | 2000-01-11 | ネットワークシステム |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6957262B2 (ja) |
| EP (1) | EP1117225B1 (ja) |
| JP (1) | JP3717733B2 (ja) |
| DE (1) | DE60118261T2 (ja) |
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