通信システム、移動通信装置、ホームエージェントおよび通信方法
【課題】効率的に位置登録を行い、カプセル化トンネルを確立可能な通信システムを得ること。
【解決手段】ＭＲ１１〜１４がアドホックを構成してマルチホップ通信を行う移動ネットワーク１と、ＨＡ４１および４２を備える外部ネットワーク２と、を含む通信システムにおいて、外部ネットワーク２に対するゲートウェイとなったＭＲ１１が、自身を含む移動ネットワーク１内のＭＲそれぞれの位置登録情報と自身の気付けアドレスとの対応を、１つの位置登録パケットに含ませてＨＡ４１または４２に向けて送信することにより代表位置登録を行い、ＨＡ４１または４２が、通知された各ＭＲの位置登録情報とＭＲ１１の気付けアドレスとの対応を位置登録テーブルに登録し、また、位置登録応答パケットをＭＲ１１に返送することにより、ＨＡとＭＲ１１との間で、モバイルＩＰによるカプセル化トンネルを形成する。
【解決手段】ＭＲ１１〜１４がアドホックを構成してマルチホップ通信を行う移動ネットワーク１と、ＨＡ４１および４２を備える外部ネットワーク２と、を含む通信システムにおいて、外部ネットワーク２に対するゲートウェイとなったＭＲ１１が、自身を含む移動ネットワーク１内のＭＲそれぞれの位置登録情報と自身の気付けアドレスとの対応を、１つの位置登録パケットに含ませてＨＡ４１または４２に向けて送信することにより代表位置登録を行い、ＨＡ４１または４２が、通知された各ＭＲの位置登録情報とＭＲ１１の気付けアドレスとの対応を位置登録テーブルに登録し、また、位置登録応答パケットをＭＲ１１に返送することにより、ＨＡとＭＲ１１との間で、モバイルＩＰによるカプセル化トンネルを形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モバイルＩＰ機能を有する複数の移動通信装置により移動ネットワークを構成する場合の通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force）におけるＮＥＭＯ（Network Mobility）では、移動ネットワーク内にモバイルルータをおくことによって、移動端末のハンドオーバ時に位置登録をする方法が規定されている（たとえば、下記非特許文献１）。また、ＩＥＴＦ ＭＡＮＥＭＯ（MANET for NEMO）では、ＮＥＭＯ対応の複数のモバイルルータがアドホックを構成した場合のモバイルルータ間の無線マルチホップ通信について議論されている（たとえば、下記非特許文献２および３）。
【０００３】
【非特許文献１】“Network Mobility（NEMO） Basic Support Protocol” RFC3963
【非特許文献２】IETF MANEMO Nested Nemo Tree Discovery draft-thubert-tree-discovery-06.txt
【非特許文献３】IETF MANEMO Network In Node Advertisement draft-thubert-nina-0１.txt
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記非特許文献では、モバイルＩＰによるカプセル化トンネルを形成するにあたって、モバイルルータが単数である場合の位置登録処理について記述され、モバイルルータが複数である場合の位置登録処理については特に記述されていない。したがって、複数のモバイルルータがアドホックを構成する場合、モバイルルータはそれぞれ位置登録等の処理を行うこととなるため、メッセージの送信量が増加し効率が悪い、という問題があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数の移動通信装置がアドホックの移動ネットワークを構成する場合において、効率的に位置登録を行い、カプセル化トンネルを確立可能な通信システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数の移動通信装置を備え、当該複数の移動通信装置がアドホックを構成してマルチホップ通信を行う移動ネットワークである第１のネットワークと、前記移動通信装置の位置情報を管理するホームエージェントを備える第２のネットワークと、を含む通信システムであって、前記第２のネットワークに対するゲートウェイとなった前記第１のネットワーク内の各移動通信装置のうちの一つが、所定の位置登録情報テーブルに保持する、自身を含む前記第１のネットワーク内の移動通信装置のそれぞれの位置登録情報と自身の気付けアドレスとの対応を、１つの位置登録パケットに含ませて前記ホームエージェントに向けて送信することにより代表位置登録を行い、前記ホームエージェントが、前記位置登録パケットにより通知された各移動通信装置の位置登録情報と前記ゲートウェイの気付けアドレスとの対応を所定の位置登録テーブルに登録し、また、位置登録応答パケットを当該ゲートウェイに返送することにより、前記ホームエージェントと前記ゲートウェイとなった移動通信装置との間で、モバイルＩＰによるカプセル化トンネルを形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、送信するメッセージ量を削減でき、通信効率を向上させることができるとともに、効率的にモバイルＩＰトンネルを確立できる、という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、本発明にかかる通信システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【０００９】
図１は、本実施の形態における移動ネットワークシステムの構成例を示す図である。図１の移動ネットワークシステムは、移動ネットワーク１および外部ネットワーク２を備え、移動ネットワーク１と外部ネットワーク２は無線リンクで接続されている。
【００１０】
移動ネットワーク１は、移動ネットワーク１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄを備え、移動ネットワーク１Ａ〜１Ｄは、有線リンクまたは無線リンクで接続し、アドホックネットワークを構成している。
【００１１】
移動ネットワーク１Ａ〜１Ｄは、それぞれ、ホームアドレス（以下、「ＨｏＡ」ともいう）＃１〜＃４を有するモバイルルータ（ＭＲ）１１〜１４と、これらのＭＲの下に、モバイルネットワークプリフィックス（ＭＮＰ）２１〜２４で管理される移動ネットワーク内端末（ＭＮ）３１〜３４を備える。また、移動ネットワーク１ＡのＭＲ１１は、外部ネットワーク２との間のゲートウェイ、すなわち、インターネットゲートウェイ（ＩＧＷ）となっている。
【００１２】
なお、モバイルルータは、他のモバイルルータを接続する自身のインタフェース毎に、他のモバイルルータから受信するホームアドレスおよび各モバイルルータが管理するモバイルネットワークプリフィックスを登録した経路制御テーブルを保持し、このテーブルを経路制御に用いる。また、モバイルルータは、ホームエージェント毎に、自身の配下にあるルータのホームアドレスおよびそのルータが管理する移動ネットワーク内端末のモバイルネットワークプリフィクスを登録した位置登録情報テーブルを保持し、このテーブルを位置登録に用いる。なお、位置登録情報テーブルは、自身が外部ネットワークとのゲートウェイである場合にのみ用いる。
【００１３】
外部ネットワーク２（たとえば、インターネットやコアネットワーク）は、固定ネットワークであって、ＡＲ（Access Router）３と、ＨＡ（ホームエージェント）４１および４２と、移動ネットワーク１内の端末の対向ノードとなるＣＮ（Correspond Node）５を接続している。なお、外部ネットワーク２は、ここではインターネットとする。また、ＡＲ３は、移動ネットワーク１のＭＲ１１と無線リンクで接続している。また、ここでは、ＭＲ１１およびＭＲ１３がＨＡ４２に属し、ＭＲ１２およびＭＲ１４がＨＡ４１に属する。
【００１４】
このような移動ネットワークシステムは、具体的には、列車の複数台の車両ごとにモバイルルータが設置され連なって移動する、船舶や航空機などにモバイルルータが搭載され一体となって移動する、といった使用が想定される。
【００１５】
つづいて、以上のように構成された移動ネットワークシステムにおけるカプセル化トンネル確立の動作について、図２〜図６を用いて説明する。
【００１６】
（１）ツリー構造の経路の作成
まず、移動ネットワーク１内でツリー構造の経路が作成されるまでを説明する。図２は、移動ネットワーク１におけるゲートウェイであるＭＲ１１からメッセージがフラッディングされる様子を示す図である。図２において、ＭＲ１１のみが外部ネットワーク２（インターネット）からのルータ広告（ＲＡ：Router Advertisement）を受信したことで、ＭＲ１１は、移動ネットワーク１におけるインターネットゲートウェイとなる。ＭＲ１１は、移動ネットワーク１におけるインターネットゲートウェイとなったことで、移動ネットワーク１のツリーの根ともなるので、ＲＡ、またはＲＡを拡張したメッセージであるツリー経路制御パケットを、ＭＲ１２〜１４に対しフラッディングする。なお、ここでは、ツリー経路制御パケットを送信する。
【００１７】
ここで、ＭＲ１１は、ツリー経路制御パケットに自身のアドレス情報（またはＩＤ情報）を記載する。そして、このツリー経路制御パケットをブロードキャストまたはマルチキャストすることにより、ＭＲ１１がツリーの根であることを、アドホックネットワーク（移動ネットワーク１）内の各ＭＲに通知する。図２の例では、ＭＲ１１は、自身に隣接する（１ホップである）ＭＲ１２およびＭＲ１４に、それぞれツリー経路制御パケット（ＭＲ１１アドレス）を送信する。ここで、「ＭＲ１１アドレス」とはＭＲ１１の現在のアドレスであり、ホームアドレスではない。以下、メッセージ（パケット）に含ませる情報は、カッコ内に記載して表現する。
【００１８】
ＭＲ１１からのツリー経路制御パケット（ＭＲ１１アドレス）を受信したＭＲ１２は、ＭＲ１１を移動ネットワーク１Ｂのデフォルトゲートウェイに設定する。また、ＭＲ１２は、同一のゲートウェイ（ＭＲ１１）から送信されたツリー経路制御パケットが重複することを避けるために、自身のアドレス情報（またはＩＤ情報）を付加したツリー経路制御パケット（ＭＲ１１アドレス，ＭＲ１２アドレス）を、ＭＲ１３に送信する。
【００１９】
同様に、ＭＲ１１からのツリー経路制御パケット（ＭＲ１１アドレス）を受信したＭＲ１４は、ＭＲ１１を移動ネットワーク１Ｄのデフォルトゲートウェイに設定する。また、上述の重複チェックのために自身のアドレス情報（またはＩＤ情報）を付加したツリー経路制御パケット（ＭＲ１１アドレス，ＭＲ１４アドレス）を、ＭＲ１３に送信する。
【００２０】
ＭＲ１３は、ツリー経路制御パケット（ＭＲ１１アドレス，ＭＲ１２アドレス）および、ツリー経路制御パケット（ＭＲ１１アドレス，ＭＲ１４アドレス）を受信する。ＭＲ１３は、これらのツリー経路制御パケットについて、ツリー経路制御パケットの送信元をチェックすることで、いずれもＭＲ１１からのツリー経路制御パケットであると判断する。また、ＭＲ１３は、ツリー経路制御パケットに含まれるアドレスを検証することにより、これらのツリー経路制御パケットは、中継したモバイルルータが異なる重複したパケットであると判断する。そして、ＭＲ１３は、予め定められた優先度にしたがうことにより、または、コストの比較を行うことにより、いずれかの経路を選択する。
【００２１】
ここで、コストの比較とは、たとえば、以下のように行う。予め、（１）ユーザパケット伝送品質、（２）ルータ広告やＨｅｌｌｏメッセージのような周期的な制御パケットの受信率・到達率、（３）無線の場合には受信信号レベル等の無線品質、（４）帯域使用状率やトラヒック量、（５）通信レートや帯域幅、（６）パケットの伝送遅延、などの複数のリンク情報のうち１つをリンクコストと定義する。または、これらのリンク情報の複数を所定の重み付けにしたがい組み合わせたものをリンクコストと定義する。そして、ツリー経路制御パケットを受信すると、たとえばＭＲ１３の場合ならば、（ＭＲ１１−ＭＲ１２のリンクコスト）＋（ＭＲ１２−ＭＲ１３のリンクコスト）によってＭＲ１１〜ＭＲ１２〜ＭＲ１３のパスコストを算出し、（ＭＲ１１−ＭＲ１４のリンクコスト）＋（ＭＲ１４−ＭＲ１３のリンクコスト）によってＭＲ１１〜ＭＲ１４〜ＭＲ１３のパスコストを算出する。そのうえで、パスコスト同士を比較する。
【００２２】
図２の例では、ＭＲ１１〜ＭＲ１２〜ＭＲ１３のパスコストの方が優れていたと仮定する。この場合、ＭＲ１３は、ＭＲ１２を選択し、移動ネットワーク１Ｂのデフォルトゲートウェイに設定する。なお、ここでは、ＭＲ１１とＭＲ１３との間は、ＭＲ１２とＭＲ１４のいずれを経由しても同じホップ数（ホップ数２）であるが、パスコストが優れている場合には、それがホップ数の多いモバイルルータとの間の経路であっても選択することができる。
【００２３】
（２）移動ネットワーク１内での位置登録情報の送信
つぎに、図３を用いて、移動ネットワーク内のモバイルルータがインターネットゲートウェイ（ＭＲ１１）に対して位置登録情報を送信する場合を説明する。図３は、ＭＲ１１配下のモバイルルータが、ＭＲ１１に対してメッセージを返送する様子を示す図である。
【００２４】
インターネットゲートウェイ以外のすべてのモバイルルータ（ＭＲ１２，ＭＲ１３，ＭＲ１４）は、インターネットゲートウェイ（ＭＲ１１）宛に、ユニキャストで隣接広告（ＮＡ：Neighbor Advertisement）メッセージ、または、それを拡張したメッセージであるツリー経路制御応答パケットを送信する。ここでは、ツリー経路制御応答パケットを送信する。
【００２５】
ツリー経路制御応答パケットは、ツリー経路制御パケットに対する応答である。本実施の形態では、各モバイルルータは、自身のホームエージェントのアドレス（以下、「ＨＡアドレス」とも記す）および自身のＨｏＡと、自身の配下にある移動ネットワーク内端末のモバイルネットワークプリフィックス（以下、「ＭＮＰ」とも記す）を、ツリー経路制御応答パケットに含ませる。これにより、インターネットゲートウェイに対し、経路情報とともに、位置登録に必要な情報である位置登録情報を通知できる。
【００２６】
まず、ＭＲ１３が、インターネットゲートウェイであるＭＲ１１に対して、自身のホームエージェントのアドレス（ＨＡ４２アドレス）、および、自身のホームアドレス（ＨｏＡ＃３）、自身の配下にある移動ネットワーク内端末のモバイルプリフィックス（ＭＮＰ２３）を含ませたツリー経路制御応答パケット（ＨＡ２アドレス：ＭＮＰ２３−ＨｏＡ＃３）を、ＭＲ１３のデフォルトゲートウェイであるＭＲ１２に送信する。なお、本実施の形態では、移動ネットワーク１Ａ〜１Ｄに接続されるネットワーク内端末を、ホームアドレスおよびモバイルネットワークプリフィクスの組合せで管理する。
【００２７】
ＭＲ１３からのツリー経路制御応答パケット（ＨＡ２アドレス：ＭＮＰ２３−ＨｏＡ＃３）を受信したＭＲ１２は、自身が保持する経路制御テーブルに、（ＭＮＰ２３−ＨｏＡ＃３）に対応する自身からみたＮｅｘｔＨｏｐアドレス、としてＭＲ１３アドレスを登録する。また、受信したツリー経路制御応答パケットを、その宛先であるＭＲ１１に転送する。このとき、ＭＲ１２は、ＭＲ１３と同様に、自身のツリー経路制御応答パケット（ＨＡ４１アドレス：ＭＮＰ２２−ＨｏＡ＃２）を、ＭＲ１３からのツリー経路制御応答パケットとは別に、ＭＲ１１に送信することもできる。しかしながら、本実施の形態では、２つのツリー経路制御応答パケットの情報をまとめて、１つのツリー経路制御応答パケット（ＨＡ４１アドレス：ＭＮＰ２２−ＨｏＡ＃２，ＨＡ４２アドレス：ＭＮＰ２３−ＨｏＡ＃３）として、ＭＲ１１に送信する。これにより、ＭＲ１２は、ＭＲ１１に対し、ＭＲ１３およびＭＲ１２の経路情報と位置登録情報をまとめて通知する。
【００２８】
また、同様に、ＭＲ１４は、ＭＲ１１に対し、ツリー経路制御応答パケット（ＨＡ４１アドレス：ＭＮＰ２４−ＨｏＡ＃４）を送信することにより、経路情報および位置登録情報を通知する。
【００２９】
これらのツリー経路制御応答パケットを受信したＭＲ１１は、自身の保持する経路制御テーブルに、ＭＲ１２〜１４から受信した各ＭＲのホームアドレス、および各ＭＲが管理するモバイルネットワークプリフィックスを登録する。また、ＭＲ１１は、ホームエージェント毎に管理する位置登録情報テーブルを保持し、自身のホームエージェントのアドレス（ＨＡ４２アドレス）に対して、自身のホームアドレス（ＨｏＡ＃１）および自身の配下にある移動ネットワーク内端末のモバイルネットワークプリフィックス（ＭＮＰ２１）の組合せを事前に登録している。これに対し、ＭＲ１２〜１４のホームエージェントのアドレス（ＨＡアドレス）に対するホームアドレス（ＨｏＡ）およびそれらの配下にある移動ネットワーク内端末のモバイルネットワークプリフィックス（ＭＮＰ）の組合せを追加登録する。
【００３０】
詳細には、ＭＲ１１は、ツリー経路制御応答パケット（ＨＡ４１アドレス：ＭＮＰ２２−ＨｏＡ＃２、ＨＡ４２アドレス：ＭＮＰ２３−ＨｏＡ＃３）および、ツリー経路制御応答パケット（ＨＡ４１アドレス：ＭＮＰ２４−ＨｏＡ＃４）を受信する。この場合、ＭＲ１１は、経路制御テーブルに、（ＭＮＰ２２−ＨｏＡ＃２）および（ＭＮＰ２３−ＨｏＡ＃３）の各組合せに対応する、自身から見たＮｅｘｔＨｏｐアドレスとしてＭＲ１２のアドレスを登録する。また、ＭＲ１１は、（ＭＮＰ２４−ＨｏＡ＃４）の組合せに対応する、自身から見たＮｅｘｔＨｏｐアドレスとして、ＭＲ１４のアドレスを登録する。
【００３１】
また、ＭＲ１１は、位置登録情報テーブルに、ＨＡ４１アドレスに対しては、（ＭＮＰ２２−ＨｏＡ＃２），（ＭＮＰ２４−ＨｏＡ＃４）の各組合せを登録する。また、ＨＡ４２アドレスに対しては、（ＭＮＰ２１−ＨｏＡ＃１），（ＭＮＰ２３−ＨｏＡ＃３）の各組合せを登録する。
【００３２】
（３）外部ネットワーク上のホームエージェントへの位置登録
つぎに、図４を用いて、インターネットゲートウェイ（ＭＲ１１）が、各ホームエージェントに対して位置登録を行う場合を説明する。図４は、ＭＲ１１が、外部ネットワーク２のホームエージェントに対して位置登録のメッセージを送信する様子を示す図である。
【００３３】
ＭＲ１１は、アクセスルータからのルータ広告の受信により、アクセスルータを介してインターネットとの接続を確認し、インターネットゲートウェイとなる。なお、ＭＲは、インターネット（またはコアネットワーク）内のルータやホームエージェントからのルータ広告の受信により、アクセスルータを介さずに直接インターネットなどやホームエージェントと接続することによって、そのネットワークとの接続を確認する場合もある。
【００３４】
そして、ＭＲ１１は、ルータ広告に含まれるプレフィクスと自身のＩＤなどから気付けアドレス（ＣｏＡ：Care of Address）を生成する。その後、ホームエージェント毎にまとめて、代表位置登録を行う。ここで、「代表位置登録」とは、移動ネットワーク内の複数の端末を代表して、位置登録をまとめて行うことをいう。
【００３５】
ここでは、インターネットゲートウェイであるＭＲ１１は、自身の保持する位置登録情報テーブルの登録内容にしたがい、位置登録を行う。すなわち、ＭＲ１２の位置登録情報である（ＨｏＡ＃２−ＭＮＰ２２）と自身の気付けアドレスとの対応、および、ＭＲ１４の位置登録情報である（ＨｏＡ＃４−ＭＮＰ２４）と自身の気付けアドレスとの対応を、１つの位置登録（ＢＵ：Binding Update）パケットに含ませて、移動ネットワーク１を代表して、ホームエージェント４１（ＨＡ４１）に送信する。これにより、移動ネットワーク１内のＨＡ４１に属するＭＲについて、まとめて位置登録できる。
【００３６】
また、同様に、ＭＲ１１の位置登録情報である（ＨｏＡ＃１−ＭＮＰ２１）と自身の気付けアドレスとの対応、および、ＭＲ１３の位置登録情報である（ＨｏＡ＃３−ＭＮＰ２３）と自身の気付けアドレスとの対応を、１つの位置登録（ＢＵ）パケットに含ませて、移動ネットワーク１を代表して、ホームエージェント４２（ＨＡ４２）に送信する。これにより、移動ネットワーク１内のＨＡ４２に属するＭＲについて、まとめて位置登録できる。
【００３７】
なお、実際には、インターネットゲートウェイであるＭＲ（ＭＲ１１）が、アクセスルータ、インターネット（またはコアネットワーク）内のルータ、またはホームエージェントなどからのルータ広告を受信して接続を確認し、気付けアドレスを生成した時点では、他のＭＲ（ＭＲ１２〜１４）の位置登録情報を収集できていない場合もある。その場合は、ＭＲ１１の位置登録のみを先に行うことができる。その後、ＭＲ１２〜１４の位置登録情報を収集でき、ホームエージェント毎に管理する位置登録情報テーブルを更新した時点で、改めて、その位置登録情報テーブルの内容にしたがい、変更のあったホームエージェントについてまとめて代表位置登録を行う。なお、代表位置登録では、常に最新の情報を送信するので、位置登録対象のホームエージェントに属するＭＲについては、既に位置登録していても位置登録情報を送信する。
【００３８】
（４）ホームエージェントにおけるモバイルＩＰトンネルの確立
つぎに、図５を用いて、位置登録を受信したホームエージェントがモバイルＩＰによるカプセル化トンネル（以下、「モバイルＩＰトンネル」ともいう）を確立するための処理について説明する。図５は、ＭＲ１１から位置登録を受信した外部ネットワーク２上のホームエージェントが、これを処理する様子を示す図である。
【００３９】
外部ネットワーク２において、移動ネットワーク１におけるインターネットゲートウェイであるＭＲ１１からの代表位置登録を受信したホームエージェントは、受信したホームアドレスおよびモバイルネットワークプリフィックスと、ＭＲ１１の気付けアドレスとの対応を位置登録テーブルに登録する。これにより、移動ネットワーク１内の端末へのパケット送信について、ホームエージェントのアドレス，インターネットゲートウェイであるＭＲ１１に割り当てられた気付けアドレスを、それぞれ送信元，宛先とするモバイルＩＰトンネルを確立する。また、位置登録応答（ＢＡ：Binding Acknowledgement）パケットをＭＲ１１に返送する。
【００４０】
詳細には、ＨＡ４１は、代表位置登録を受信すると、（ＨｏＡ＃２−ＭＮＰ２２）および（ＨｏＡ＃４−ＭＮＰ２４）と、ＭＲ１１の気付けアドレスとの対応を、自身が保持する位置登録テーブルに登録する。
【００４１】
また、ＨＡ４１は、ＭＲ１１から受信した位置登録パケットに対する応答として、同じシーケンス番号の位置登録応答（ＢＡ：Binding Acknowledgement）パケットを、ＭＲ１１に返送する。これにより、ＨＡ４１と、移動ネットワーク１のインターネットゲートウェイであるＭＲ１１との間で、モバイルＩＰトンネルが確立される。そして、外部ネットワーク２内から移動ネットワーク１内のＨＡ４１に属する端末へのパケットの送信について、ＨＡ４１のアドレス，ＭＲ１１の気付けアドレスを、それぞれ送信元，宛先とするモバイルＩＰによるカプセル化が開始される。
【００４２】
同様に、ＨＡ４２は、（ＨｏＡ＃１−ＭＮＰ２１）および（ＨｏＡ＃３−ＭＮＰ２３）と、ＭＲ１１の気付けアドレスとの対応を、自身が保持する位置登録テーブルに登録する。
【００４３】
また、ＨＡ４２は、ＭＲ１１から受信した位置登録パケットに対する応答として、同じシーケンス番号の位置登録応答（ＢＡ）パケットを、ＭＲ１１に返送する。これにより、ＨＡ４２と、移動ネットワーク１のインターネットゲートウェイであるＭＲ１１との間で、モバイルＩＰトンネルが確立される。そして、外部ネットワーク２内から移動ネットワーク１内のＨＡ４２に属する端末へのパケットの送信について、ＨＡ４２のアドレス，ＭＲ１１の気付けアドレスを、それぞれ送信元，宛先とするモバイルＩＰによるカプセル化が開始される。
【００４４】
なお、各ホームエージェントが保持する位置登録テーブルは、通常のモバイルＩＰ技術やネットワークモビリティ（ＮＥＭＯ）技術を用いる場合と同様に、ホームアドレスと気付けアドレスとの対応以外にも、生存時間，シーケンス番号，ホーム登録フラグ，使用法情報、などを有する。これらの情報は、位置登録によって追加更新され、また、生存時間のタイムアウト，継続的な宛先到達不能，モバイルルータからの登録解除要求、などにより削除される。
【００４５】
（５）ＭＲ１１におけるモバイルＩＰトンネルの確立
つぎに、図６を用いて、ホームエージェントから位置登録応答を受信したモバイルルータが、モバイルＩＰトンネルを確立する処理について説明する。図６は、外部ネットワーク２上のホームエージェントから位置登録応答を受信したＭＲ１１が、これを処理する様子を示す図である。
【００４６】
インターネットゲートウェイであるＭＲ１１は、自身が送信した位置登録パケットに対する応答として、各ホームエージェントから、同じシーケンス番号の位置登録応答（ＢＡ）パケットを受信すると、各ホームエージェントへの位置登録の完了を認識する。これにより、モバイルＩＰトンネルが確立される。そして、移動ネットワーク１内の端末から対向ノード宛のパケットの送信については、インターネットゲートウェイとなるＭＲ１１の気付けアドレス，ホームエージェントのアドレスを、それぞれ送信元，宛先とするモバイルＩＰによるカプセル化が開始される。
【００４７】
詳細には、ＭＲ１１は、自身がＨＡ４１に送信した位置登録パケットに対する応答として、同じシーケンス番号の位置登録応答パケットを受信する。これにより、モバイルＩＰトンネルが確立され、移動ネットワーク１内の端末から対向ノード（ＣＮ５）へのパケットの送信について、ＭＲ１１の気付けアドレス，ＨＡ４１のアドレスを、それぞれ送信元，宛先とするモバイルＩＰによるカプセル化が開始される。
【００４８】
同様に、ＭＲ１１は、自身がＨＡ４２に送信した位置登録パケットに対する応答として、同じシーケンス番号の位置登録応答パケットを受信する。これにより、モバイルＩＰトンネルが確立され、移動ネットワーク１内の端末から対向ノード宛（ＣＮ５）へのパケットの送信について、ＭＲ１１に割り当てられた気付けアドレス，ＨＡ４２のアドレスを、それぞれ送信元，宛先とするモバイルＩＰによるカプセル化を開始する。
【００４９】
つぎに、各装置の構成を、図７および図８を用いて説明する。図７は、モバイルルータの構成の一例を示す図である。モバイルルータは、１以上の有線または無線のインタフェース部７０−ｍ（ｍ＝１，２，…）と、パケット交換制御部７１と、パケット転送処理部７２と、を備えている。パケット交換制御部７１は、経路制御部７３，移動管理制御部７４，位置登録情報テーブル７５を、パケット転送処理部７２は、パケットカプセル処理・転送部７６，経路制御テーブル７７を、それぞれ備える。
【００５０】
パケット交換制御部７１の経路制御部７３は、自身配下の移動ネットワーク内の端末を管理する。また、自身がツリーの根の場合、ツリー構造のアドホックを構成する他のモバイルルータとの間、および移動ネットワーク１内のさらに外の外部ネットワークとの間で、経路制御パケットおよび経路制御応答パケットを交換する。これにより、パケットの転送経路を決定し、経路制御テーブル７７に設定する。経路制御テーブル７７には、上記他のモバイルルータのホームアドレスおよびそのルータが管理するモバイルネットワークプリフィクス毎に、転送先のモバイルルータのＩＰアドレスと、その転送先のモバイルルータを接続するインタフェースＩＤを設定する。
【００５１】
また、自身がツリーの根でない場合、パケット交換制御部７１の経路制御部７３は、ツリーの根からの自身のホップ数から決まる所定時間を保持し、経路制御パケットを受信してからこの所定時間が経過するまで待機する。そして、自身より下流から経路制御応答パケットを受信した場合は、その経路制御応答パケットに、経路制御情報とともに、自身のホームアドレスおよびモバイルネットワークプリフィクスをさらに含ませて、ツリーの根であるモバイルルータに向けて送信する。また、自身より下流から経路制御応答パケットを受信しなかった場合は、経路制御情報とともに自身のホームアドレスおよびモバイルネットワークプリフィクスを含ませた、自身の情報のみを含む経路制御応答パケットを、ツリーの根であるモバイルルータに向けて送信する。
【００５２】
パケット交換制御部７１の移動管理制御部７４は、自身がインターネットゲートウェイとなる場合のみ動作する。この移動管理制御部７４は、自身をツリーの根とするツリー構造のアドホックを構成する他のモバイルルータと交換する経路制御応答パケットに含まれる位置登録情報を収集し、位置登録情報テーブル７５に、ホームエージェント毎に内容を登録する。また、位置登録情報テーブル７５に基づいて、各モバイルルータの位置登録情報と自身の気付けアドレスとの対応を、１つの位置登録パケットに含ませて、対応するホームエージェントに送信することで、代表位置登録を行う。
【００５３】
パケット転送処理部７２のパケットカプセル処理・転送部７６は、位置登録情報テーブル７５を参照してパケットのカプセル化・デカプセル化を行うパケットカプセル処理機能と、経路制御テーブル７７を参照してパケットの転送先を振り分けるパケット転送機能を備える。パケット転送機能により、カプセル化を行ったパケットはホームエージェントに転送され、デカプセル化を行ったパケットは移動ネットワーク１内の該当する端末に転送される。
【００５４】
図８は、ホームエージェントの構成の一例を示す図である。ホームエージェントは、１以上の有線または無線のインタフェース部８０−ｎ（ｎ＝１，２，…）と、パケット交換制御部８１と、パケット転送処理部８２と、を備えている。パケット交換制御部８１は、経路制御部８３，移動管理制御部８４，位置登録情報テーブル８５を、パケット転送処理部８２は、パケットカプセル処理・転送部８６，経路制御テーブル８７を、それぞれ備える。
【００５５】
パケット交換制御部８１の経路制御部８３は、インターネット（または、コアネットワーク）に接続される他のルータまたはモバイルルータといったＩＰ装置との間で経路制御パケットを交換することにより、パケットの転送経路を決定し、経路制御情報を経路制御テーブル８７に登録する。移動管理制御部８４は、対向するモバイルルータ１１との間で代表位置登録を行うことにより、各モバイルルータの位置登録情報とＭＲ１１の気付けアドレスとの対応を、位置登録テーブル８５に設定する。また、位置登録パケットに対する位置登録応答パケットを送信する。
【００５６】
パケット転送処理部８２のパケットカプセル処理・転送部８６は、位置登録テーブル８５を参照してパケットのカプセル化・デカプセル化を行うパケットカプセル処理機能と、経路制御テーブル８７を参照して、パケットの転送先を振り分けるパケット転送機能を備える。パケット転送機能によって、カプセル化を行ったパケットはゲートウェイとなるＭＲ１１に転送され、デカプセル化を行ったパケットは、パケットの送信先である対向ノードＣＮ５に転送される。なお、位置登録テーブルは、ＢＣ（Binding Cache）であってもよい。
【００５７】
つぎに、メッセージフォーマットについて、図９および図１０を用いて説明する。図９は、ツリーの上流方向へのツリー経路制御応答パケットのフォーマットの一例を示す図である。このフォーマットは、経路制御応答メッセージとして使用するために、上述の非特許文献３におけるＮＩＮＯのパケットフォーマットに対して以下の機能を追加したものである。
【００５８】
フォーマットのタイプ「Ｔｙｐｅ」として、新たに未使用の値（たとえば、“１１０”など）を定義する。また、インターネットゲートウェイとなるモバイルルータ以外の、アドホックを構成するモバイルルータからも位置登録を要求できるように、１ビットのフラグ「Ｂ」を定義する。
【００５９】
さらに、送信元のモバイルルータのホームアドレス用のフィールドとして、オリジネータアドレス（Originator Address）を、モバイルルータのホームエージェントのアドレス用のフィールドとして、ホームエージェントアドレス（Home Agent Address）を追加する。これにより、経路制御応答メッセージを送信することで、経路制御情報および位置登録情報をまとめて通知できる。
【００６０】
また、オリジネータアドレス（Originator Address）とホームエージェントアドレス（Home Agent Address）は、モバイルルータで中継する毎に追加できることとしたので、複数のモバイルルータの情報を同一のパケットに含ませることができ、メッセージ量を削減できる。
【００６１】
図１０は、インターネットゲートウェイとなるモバイルルータからホームエージェントへの代表位置登録パケットのフォーマットの一例を示す図である。
【００６２】
図１０において、（１）ＭｏｂｉｌｅＩＰＶ６ヘッダフォーマット、（２）メッセージデータのBinding Update（ＢＵ）フォーマット、（３）モビリティオプションのモバイルネットワークプリフィックス（ＭＮＰ）オプションのフォーマット、の各フォーマットについては、非特許文献１に記載の位置登録（ＢＵ）パケットのフォーマットである。ここでは、ＴＬＶ（Type，Length，Value）形式の（３）のモバイルネットワークプリフィックス（ＭＮＰ）オプションを複数含ませる。これにより、同一ホームエージェント宛に、複数のＭＲをまとめて代表位置登録ができる。
【００６３】
さらに、上記（３）のモバイルネットワークプリフィックス（ＭＮＰ）オプションのフォーマットを、（４）モビリティオプションのモバイルネットワークプリフィックス（ＭＮＰ）とホームアドレス（ＨｏＡ）オプション、として拡張したフォーマットを定義する。このフォーマットでは、メッセージタイプ（Ｔｙｐｅ）として、新たに未使用の値を定義する（たとえば、１０６）。ここで、ホームアドレス（ＨｏＡ：Home Address）は、図９においてオリジネータアドレス（Originator Address）と呼ぶ、１６バイト（固定長）のモバイルルータのホームアドレス（ＨｏＡ）と同一のものである。
【００６４】
（４）のフォーマットにおいて、“Ｌｅｎｇｔｈ”は、“Ｔｙｐｅ”の長さと“Ｌｅｎｇｔｈ”の長さを除くデータ長である。“Ｐｒｅｆｉｘ Ｌｅｎｇｔｈ”は、オプションに含まれるＩＰｖ６プレフィクスの長さである。“Ｍｏｂｉｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｐｒｅｆｉｘ”は、１６バイトのモバイルネットワークプレフィクスである。“ＨｏＡ（Ｈｏｍｅ Ａｄｄｒｅｓｓ）”は、１６バイト（固定長）のホームアドレスである。
【００６５】
つぎに、図１のように構成された移動ネットワークシステムにおけるモバイルＩＰによるカプセル化トンネル作成の処理全体を説明する。図１１は、移動ネットワークシステム１と外部ネットワーク２との間の、モバイルＩＰトンネルの確立処理を説明するシーケンス図である。
【００６６】
ＭＲ１１は、ＨＡ４２に属し、ホームアドレス１１（ＨｏＡ＃１），モバイルネットワークプリフィックス１１（ＭＮＰ２１）を管理している。まず、ＭＲ１１は、ＡＲ３からのルータ広告（ＲＡ）を受信すると（ステップＳ１）、デフォルトルートをＡＲ３に設定する。その後、ＭＲ１１は上述同様、気付けアドレスを生成する。この時点で、ＭＲ１１の保持する位置登録情報テーブルには、ＭＮＰ２１−ＨｏＡ＃１の組合せがＨＡ４２に対して登録されているので、ＭＲ１１は、位置登録情報テーブルにしたがい、ＨＡ４２宛に自身の位置登録パケット（ＢＵ）を送信する（ステップＳ２）。
【００６７】
ＨＡ４２は、ＭＲ１１からの位置登録パケットを受信すると、自身が保持する位置登録テーブルに、（ＭＮＰ２１−ＨｏＡ＃１）に対してＭＲ１１の気付けアドレスを設定する。また、ＨＡ４２は、位置登録応答パケット（ＢＡ）をＭＲ１１に返送する（ステップＳ３）。これにより、ＨＡ４２とＭＲ１１との間で、モバイルＩＰトンネルが確立され（ステップＳ４）、対向ノード（ここでは、ＣＮ５とする）と、ＭＮＰ２１で管理される端末との間で、パケットの転送が可能となる。
【００６８】
また、ＭＲ１１は、ＡＲ３からのルータ広告を受信すると、移動ネットワーク１のインターネットゲートウェイ（ＩＧＷ）となる。したがって、ＭＲ１１は、移動ネットワーク１を構成する他のＭＲ１２〜１４に対して、ツリー経路制御パケットをブロードキャストまたはマルチキャストする。これにより、ツリー経路制御パケットはＭＲ１２とＭＲ１４に送信され（ステップＳ５）、ＭＲ１２およびＭＲ１４を経由することで、ＭＲ１３にも送信される（ステップＳ６）。図２の説明で述べたように、ＭＲ１２およびＭＲ１４は、ＭＲ１１をデフォルトルートに設定し、ＭＲ１３は、上述したようにＭＲ１２を選択してデフォルトルートに設定する。
【００６９】
以下、図３〜図６において説明したように、移動ネットワーク１についてモバイルＩＰトンネルが確立される。ツリー経路制御パケットを受信した各モバイルルータは、ツリー制御パケットの送信元であるＭＲ１１からのホップ数に応じて段階的に変化する一定時間経過後に、ＭＲ１１宛に、ツリー経路制御応答パケットを返送する。
【００７０】
ここで、ホップ数に応じて段階的に変化する一定時間とは、ツリー経路のより上流にあるモバイルルータが、ツリー経路の下流からのツリー経路制御応答パケットに自身の情報を相乗りさせて返送するために、下流のモバイルルータから送信されるツリー経路制御応答パケットを待つ時間である。一定時間には、遅延を想定した時間差を静的に設定してもいいし、ダイナミックに設定・更新する時間差を設定してもよい。
【００７１】
ここでは、ＭＲ１３は、移動ネットワーク１に設定されたツリー経路では最下流である。したがって、ＭＲ１３は、下流のモバイルルータからのツリー制御応答パケットを受信しないので、ツリー経路制御パケットを受信してからホップ数２で設定された一定時間経過後、自身の情報のみを含ませたツリー経路制御応答パケット（ＨＡ４２：ＭＮＰ２３−ＨｏＡ２３）を送信する（ステップＳ７）。
【００７２】
ＭＲ１２は、ＭＲ１１からツリー経路制御パケットを受信してからホップ数１により設定された一定時間が経過するまで待機する。そして、ＭＲ１３から返送されるツリー経路制御応答パケット（ＨＡ４２：ＭＮＰ２３−ＨｏＡ＃３）を受信すると、ＭＲ１３からのツリー経路制御応答パケットに自身の情報をさらに含ませたツリー経路制御応答パケット（ＨＡ４１：ＭＮＰ２２−ＨｏＡ＃２、ＨＡ４２宛：ＭＮＰ２３−ＨｏＡ＃３）を、ＭＲ１１に返送する（ステップＳ８）。
【００７３】
また、ＭＲ１４は、ＭＲ１１からは１ホップであるが、ＭＲ１３の上流モバイルルータではないので、ツリー経路では最下流である。したがって、ＭＲ１３と同様に、ＭＲ１４は、ツリー経路制御パケットを受信してからホップ数１により設定された一定時間経過後、自身の情報のみを含ませたツリー経路制御応答パケット（ＨＡ４１：ＭＮＰ２４−ＨｏＡ＃４）を送信する（ステップＳ９）。
【００７４】
ＭＲ１１は、以上のようにＭＲ１２からのツリー経路制御応答パケットを受信すると、経路制御テーブルに、ＭＲ１２およびＭＲ１３を設定し、ＭＲ１３に対するＮｅｘｔＨｏｐとしてＭＲ１２を設定する。また、位置登録情報テーブルに、ＨＡ４１宛の（ＭＮＰ２２−ＨｏＡ＃２）および、ＨＡ４２宛の（ＭＮＰ２３−ＨｏＡ＃３）を設定する。また、ＭＲ１１は、ＭＲ１４からのツリー経路制御応答パケット（ＨＡ４１：ＭＮＰ２４−ＨｏＡ＃４）を受信すると、経路制御テーブルにＭＲ１４を設定する。また、位置登録情報テーブルに、ＨＡ４１宛の（ＭＮＰ２４−ＨｏＡ＃４）を設定する。
【００７５】
つぎに、ＭＲ１１は、位置登録情報テーブルの設定にしたがって、（ＭＮＰ２２−ＨｏＡ＃２）とＭＲ１１の気付けアドレス（ＣｏＡ）との対応、および（ＭＮＰ２４−ＨｏＡ＃４）とＭＲ１１の気付けアドレス（ＣｏＡ）との対応を、まとめて１つの代表位置登録（ＢＵ）パケットに載せ、ＨＡ４１宛に送信する（ステップＳ１０）。
【００７６】
代表位置登録（ＢＵ）パケットを受信したＨＡ４１は、位置登録テーブル（ＢＣ）に、（ＭＮＰ２２−ＨｏＡ＃２）および（ＭＮＰ２４−ＨｏＡ＃４）と、ＭＲ１１の気付けアドレスの対応を登録する。また、位置登録応答（ＢＡ）パケットをＭＲ１１に返送する（ステップＳ１１）。これにより、ＨＡ４１とＭＲ１１との間で、モバイルＩＰトンネルが確立される（ステップＳ１２）。以後、対向ノードＣＮ５と、ＭＮＰ２２で管理される端末、およびＭＮＰ２４で管理される端末との間で、パケットの転送が可能となる。
【００７７】
同様に、ＭＲ１１は、位置登録情報テーブルの設定にしたがって、（ＭＮＰ２１−ＨｏＡ＃１）および（ＭＮＰ２３−ＨｏＡ＃３）と、ＭＲ１１の気付けアドレスの対応を、まとめて１つの代表位置登録（ＢＵ）パケットに載せ、ＨＡ４２宛に送信する（ステップＳ１３）。
【００７８】
代表位置登録（ＢＵ）パケットを受信したＨＡ４２は、位置登録テーブル（ＢＣ）に、（ＭＮＰ２１−ＨｏＡ＃１）および（ＭＮＰ２３−ＨｏＡ＃３）と、ＭＲ１１の気付けアドレスの対応を登録する。また、位置登録応答（ＢＡ）パケットをＭＲ１１に返送する（ステップＳ１４）。これにより、ＨＡ４２とＭＲ１１との間のモバイルＩＰトンネルに、（ＭＮＰ２３−ＨｏＡ＃３）も追加され、対向ノードＣＮ５とＭＮＰ２３で管理される端末との間でも、パケットの転送が可能となる（ステップＳ１５）。
【００７９】
以上説明したように、本実施の形態では、複数のモバイルルータによってアドホックネットワークが構成される場合に、外部ネットワークとの間のゲートウェイとなるモバイルルータに対し、他のモバイルルータが、経路制御情報と位置登録情報を１つのパケットにまとめて通知することとした。また、これを受信したゲートウェイとなるモバイルルータは、外部ネットワークに対し、ホームエージェント毎にまとめて代表位置登録を行うこととした。これにより、送信するメッセージ量を削減でき、通信効率を向上させることができる。また、効率的に位置登録を行い、モバイルＩＰトンネルを確立することができる。
【００８０】
なお、本実施の形態では、モバイルルータが移動ネットワークを構成する場合について説明したが、モバイルルータの代わりに移動ＩＰ端末または無線基地局がネットワークを構成する場合であっても本実施の形態の処理が適用可能であり、同様の効果を得ることができる。
【００８１】
また、本実施の形態の経路制御テーブルには、制御対象のモバイルルータのホームアドレスおよびそのルータが管理するモバイルネットワークプリフィクス毎に、ＩＰアドレスと、そのルータを接続するインタフェースＩＤを設定することとしたが、これに限らず、ホームアドレスまたはモバイルネットワークプリフィクスのみを設定するとしてもよい。
【００８２】
また、本実施の形態では、各モバイルルータは、モバイルネットワークプリフィックスおよびホームアドレスを管理するが、いずれかのみを管理することとしてもよい。
【００８３】
なお、モバイルルータの代わりに移動ＩＰ端末を採用する場合、移動ＩＰ端末は、ホームアドレスは管理するが、モバイルネットワークプリフィクスは管理しないので、この場合、ＭＮＰは位置登録情報に含まれない。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
以上のように、本発明にかかる通信システムは、複数のモバイルルータにより移動ネットワークを構成する場合に有用であり、特に、当該移動ネットワークにおける複数のモバイルルータがアドホックを構成する場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本実施の形態における移動ネットワークシステムの構成例を示す図である。
【図２】ゲートウェイであるＭＲからメッセージがフラッディングされる様子を示す図である。
【図３】ＭＲ配下のモバイルルータがＭＲに対してメッセージを返送する様子を示す図である。
【図４】ＭＲが外部ネットワークのホームエージェントに対して位置登録のメッセージを送信する様子を示す図である。
【図５】ＭＲから位置登録を受信した外部ネットワーク上のホームエージェントがこれを処理する様子を示す図である。
【図６】外部ネットワーク上のホームエージェントから位置登録応答を受信したＭＲがこれを処理する様子を示す図である。
【図７】モバイルルータの構成の一例を示す図である。
【図８】ホームエージェントの構成の一例を示す図である。
【図９】ツリーの上流方向へのツリー経路制御応答パケットのフォーマットの一例を示す図である。
【図１０】インターネットゲートウェイとなるモバイルルータからホームエージェントへの代表位置登録パケットのフォーマットの一例を示す図である。
【図１１】移動ネットワークシステムと外部ネットワークとの間のモバイルＩＰトンネルの確立処理を説明するシーケンス図である。
【符号の説明】
【００８６】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ 移動ネットワーク
２ 外部ネットワーク
３ ＡＲ
５ ＣＮ
１１，１２，１３，１４ モバイルルータ
２１，２２，２３，２４ モバイルネットワークプリフィクス
３１，３２，３３，３４ モバイルノード
４１，４２ ホームエージェント
７０−ｍ（ｍ＝１，２，…） インタフェース部
７１ パケット交換制御部
７２ パケット転送処理部
７３ 経路制御部
７４ 移動管理制御部
７５ 位置登録情報テーブル
７６ パケットカプセル処理・転送部
７７ 経路制御テーブル
８０−ｎ（ｎ＝１，２，…） インタフェース部
８１ パケット交換制御部
８２ パケット転送処理部
８３ 経路制御部
８４ 移動管理制御部
８５ 位置登録情報テーブル
８６ パケットカプセル処理・転送部
８７ 経路制御テーブル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モバイルＩＰ機能を有する複数の移動通信装置により移動ネットワークを構成する場合の通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force）におけるＮＥＭＯ（Network Mobility）では、移動ネットワーク内にモバイルルータをおくことによって、移動端末のハンドオーバ時に位置登録をする方法が規定されている（たとえば、下記非特許文献１）。また、ＩＥＴＦ ＭＡＮＥＭＯ（MANET for NEMO）では、ＮＥＭＯ対応の複数のモバイルルータがアドホックを構成した場合のモバイルルータ間の無線マルチホップ通信について議論されている（たとえば、下記非特許文献２および３）。
【０００３】
【非特許文献１】“Network Mobility（NEMO） Basic Support Protocol” RFC3963
【非特許文献２】IETF MANEMO Nested Nemo Tree Discovery draft-thubert-tree-discovery-06.txt
【非特許文献３】IETF MANEMO Network In Node Advertisement draft-thubert-nina-0１.txt
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記非特許文献では、モバイルＩＰによるカプセル化トンネルを形成するにあたって、モバイルルータが単数である場合の位置登録処理について記述され、モバイルルータが複数である場合の位置登録処理については特に記述されていない。したがって、複数のモバイルルータがアドホックを構成する場合、モバイルルータはそれぞれ位置登録等の処理を行うこととなるため、メッセージの送信量が増加し効率が悪い、という問題があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数の移動通信装置がアドホックの移動ネットワークを構成する場合において、効率的に位置登録を行い、カプセル化トンネルを確立可能な通信システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数の移動通信装置を備え、当該複数の移動通信装置がアドホックを構成してマルチホップ通信を行う移動ネットワークである第１のネットワークと、前記移動通信装置の位置情報を管理するホームエージェントを備える第２のネットワークと、を含む通信システムであって、前記第２のネットワークに対するゲートウェイとなった前記第１のネットワーク内の各移動通信装置のうちの一つが、所定の位置登録情報テーブルに保持する、自身を含む前記第１のネットワーク内の移動通信装置のそれぞれの位置登録情報と自身の気付けアドレスとの対応を、１つの位置登録パケットに含ませて前記ホームエージェントに向けて送信することにより代表位置登録を行い、前記ホームエージェントが、前記位置登録パケットにより通知された各移動通信装置の位置登録情報と前記ゲートウェイの気付けアドレスとの対応を所定の位置登録テーブルに登録し、また、位置登録応答パケットを当該ゲートウェイに返送することにより、前記ホームエージェントと前記ゲートウェイとなった移動通信装置との間で、モバイルＩＰによるカプセル化トンネルを形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、送信するメッセージ量を削減でき、通信効率を向上させることができるとともに、効率的にモバイルＩＰトンネルを確立できる、という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、本発明にかかる通信システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【０００９】
図１は、本実施の形態における移動ネットワークシステムの構成例を示す図である。図１の移動ネットワークシステムは、移動ネットワーク１および外部ネットワーク２を備え、移動ネットワーク１と外部ネットワーク２は無線リンクで接続されている。
【００１０】
移動ネットワーク１は、移動ネットワーク１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄを備え、移動ネットワーク１Ａ〜１Ｄは、有線リンクまたは無線リンクで接続し、アドホックネットワークを構成している。
【００１１】
移動ネットワーク１Ａ〜１Ｄは、それぞれ、ホームアドレス（以下、「ＨｏＡ」ともいう）＃１〜＃４を有するモバイルルータ（ＭＲ）１１〜１４と、これらのＭＲの下に、モバイルネットワークプリフィックス（ＭＮＰ）２１〜２４で管理される移動ネットワーク内端末（ＭＮ）３１〜３４を備える。また、移動ネットワーク１ＡのＭＲ１１は、外部ネットワーク２との間のゲートウェイ、すなわち、インターネットゲートウェイ（ＩＧＷ）となっている。
【００１２】
なお、モバイルルータは、他のモバイルルータを接続する自身のインタフェース毎に、他のモバイルルータから受信するホームアドレスおよび各モバイルルータが管理するモバイルネットワークプリフィックスを登録した経路制御テーブルを保持し、このテーブルを経路制御に用いる。また、モバイルルータは、ホームエージェント毎に、自身の配下にあるルータのホームアドレスおよびそのルータが管理する移動ネットワーク内端末のモバイルネットワークプリフィクスを登録した位置登録情報テーブルを保持し、このテーブルを位置登録に用いる。なお、位置登録情報テーブルは、自身が外部ネットワークとのゲートウェイである場合にのみ用いる。
【００１３】
外部ネットワーク２（たとえば、インターネットやコアネットワーク）は、固定ネットワークであって、ＡＲ（Access Router）３と、ＨＡ（ホームエージェント）４１および４２と、移動ネットワーク１内の端末の対向ノードとなるＣＮ（Correspond Node）５を接続している。なお、外部ネットワーク２は、ここではインターネットとする。また、ＡＲ３は、移動ネットワーク１のＭＲ１１と無線リンクで接続している。また、ここでは、ＭＲ１１およびＭＲ１３がＨＡ４２に属し、ＭＲ１２およびＭＲ１４がＨＡ４１に属する。
【００１４】
このような移動ネットワークシステムは、具体的には、列車の複数台の車両ごとにモバイルルータが設置され連なって移動する、船舶や航空機などにモバイルルータが搭載され一体となって移動する、といった使用が想定される。
【００１５】
つづいて、以上のように構成された移動ネットワークシステムにおけるカプセル化トンネル確立の動作について、図２〜図６を用いて説明する。
【００１６】
（１）ツリー構造の経路の作成
まず、移動ネットワーク１内でツリー構造の経路が作成されるまでを説明する。図２は、移動ネットワーク１におけるゲートウェイであるＭＲ１１からメッセージがフラッディングされる様子を示す図である。図２において、ＭＲ１１のみが外部ネットワーク２（インターネット）からのルータ広告（ＲＡ：Router Advertisement）を受信したことで、ＭＲ１１は、移動ネットワーク１におけるインターネットゲートウェイとなる。ＭＲ１１は、移動ネットワーク１におけるインターネットゲートウェイとなったことで、移動ネットワーク１のツリーの根ともなるので、ＲＡ、またはＲＡを拡張したメッセージであるツリー経路制御パケットを、ＭＲ１２〜１４に対しフラッディングする。なお、ここでは、ツリー経路制御パケットを送信する。
【００１７】
ここで、ＭＲ１１は、ツリー経路制御パケットに自身のアドレス情報（またはＩＤ情報）を記載する。そして、このツリー経路制御パケットをブロードキャストまたはマルチキャストすることにより、ＭＲ１１がツリーの根であることを、アドホックネットワーク（移動ネットワーク１）内の各ＭＲに通知する。図２の例では、ＭＲ１１は、自身に隣接する（１ホップである）ＭＲ１２およびＭＲ１４に、それぞれツリー経路制御パケット（ＭＲ１１アドレス）を送信する。ここで、「ＭＲ１１アドレス」とはＭＲ１１の現在のアドレスであり、ホームアドレスではない。以下、メッセージ（パケット）に含ませる情報は、カッコ内に記載して表現する。
【００１８】
ＭＲ１１からのツリー経路制御パケット（ＭＲ１１アドレス）を受信したＭＲ１２は、ＭＲ１１を移動ネットワーク１Ｂのデフォルトゲートウェイに設定する。また、ＭＲ１２は、同一のゲートウェイ（ＭＲ１１）から送信されたツリー経路制御パケットが重複することを避けるために、自身のアドレス情報（またはＩＤ情報）を付加したツリー経路制御パケット（ＭＲ１１アドレス，ＭＲ１２アドレス）を、ＭＲ１３に送信する。
【００１９】
同様に、ＭＲ１１からのツリー経路制御パケット（ＭＲ１１アドレス）を受信したＭＲ１４は、ＭＲ１１を移動ネットワーク１Ｄのデフォルトゲートウェイに設定する。また、上述の重複チェックのために自身のアドレス情報（またはＩＤ情報）を付加したツリー経路制御パケット（ＭＲ１１アドレス，ＭＲ１４アドレス）を、ＭＲ１３に送信する。
【００２０】
ＭＲ１３は、ツリー経路制御パケット（ＭＲ１１アドレス，ＭＲ１２アドレス）および、ツリー経路制御パケット（ＭＲ１１アドレス，ＭＲ１４アドレス）を受信する。ＭＲ１３は、これらのツリー経路制御パケットについて、ツリー経路制御パケットの送信元をチェックすることで、いずれもＭＲ１１からのツリー経路制御パケットであると判断する。また、ＭＲ１３は、ツリー経路制御パケットに含まれるアドレスを検証することにより、これらのツリー経路制御パケットは、中継したモバイルルータが異なる重複したパケットであると判断する。そして、ＭＲ１３は、予め定められた優先度にしたがうことにより、または、コストの比較を行うことにより、いずれかの経路を選択する。
【００２１】
ここで、コストの比較とは、たとえば、以下のように行う。予め、（１）ユーザパケット伝送品質、（２）ルータ広告やＨｅｌｌｏメッセージのような周期的な制御パケットの受信率・到達率、（３）無線の場合には受信信号レベル等の無線品質、（４）帯域使用状率やトラヒック量、（５）通信レートや帯域幅、（６）パケットの伝送遅延、などの複数のリンク情報のうち１つをリンクコストと定義する。または、これらのリンク情報の複数を所定の重み付けにしたがい組み合わせたものをリンクコストと定義する。そして、ツリー経路制御パケットを受信すると、たとえばＭＲ１３の場合ならば、（ＭＲ１１−ＭＲ１２のリンクコスト）＋（ＭＲ１２−ＭＲ１３のリンクコスト）によってＭＲ１１〜ＭＲ１２〜ＭＲ１３のパスコストを算出し、（ＭＲ１１−ＭＲ１４のリンクコスト）＋（ＭＲ１４−ＭＲ１３のリンクコスト）によってＭＲ１１〜ＭＲ１４〜ＭＲ１３のパスコストを算出する。そのうえで、パスコスト同士を比較する。
【００２２】
図２の例では、ＭＲ１１〜ＭＲ１２〜ＭＲ１３のパスコストの方が優れていたと仮定する。この場合、ＭＲ１３は、ＭＲ１２を選択し、移動ネットワーク１Ｂのデフォルトゲートウェイに設定する。なお、ここでは、ＭＲ１１とＭＲ１３との間は、ＭＲ１２とＭＲ１４のいずれを経由しても同じホップ数（ホップ数２）であるが、パスコストが優れている場合には、それがホップ数の多いモバイルルータとの間の経路であっても選択することができる。
【００２３】
（２）移動ネットワーク１内での位置登録情報の送信
つぎに、図３を用いて、移動ネットワーク内のモバイルルータがインターネットゲートウェイ（ＭＲ１１）に対して位置登録情報を送信する場合を説明する。図３は、ＭＲ１１配下のモバイルルータが、ＭＲ１１に対してメッセージを返送する様子を示す図である。
【００２４】
インターネットゲートウェイ以外のすべてのモバイルルータ（ＭＲ１２，ＭＲ１３，ＭＲ１４）は、インターネットゲートウェイ（ＭＲ１１）宛に、ユニキャストで隣接広告（ＮＡ：Neighbor Advertisement）メッセージ、または、それを拡張したメッセージであるツリー経路制御応答パケットを送信する。ここでは、ツリー経路制御応答パケットを送信する。
【００２５】
ツリー経路制御応答パケットは、ツリー経路制御パケットに対する応答である。本実施の形態では、各モバイルルータは、自身のホームエージェントのアドレス（以下、「ＨＡアドレス」とも記す）および自身のＨｏＡと、自身の配下にある移動ネットワーク内端末のモバイルネットワークプリフィックス（以下、「ＭＮＰ」とも記す）を、ツリー経路制御応答パケットに含ませる。これにより、インターネットゲートウェイに対し、経路情報とともに、位置登録に必要な情報である位置登録情報を通知できる。
【００２６】
まず、ＭＲ１３が、インターネットゲートウェイであるＭＲ１１に対して、自身のホームエージェントのアドレス（ＨＡ４２アドレス）、および、自身のホームアドレス（ＨｏＡ＃３）、自身の配下にある移動ネットワーク内端末のモバイルプリフィックス（ＭＮＰ２３）を含ませたツリー経路制御応答パケット（ＨＡ２アドレス：ＭＮＰ２３−ＨｏＡ＃３）を、ＭＲ１３のデフォルトゲートウェイであるＭＲ１２に送信する。なお、本実施の形態では、移動ネットワーク１Ａ〜１Ｄに接続されるネットワーク内端末を、ホームアドレスおよびモバイルネットワークプリフィクスの組合せで管理する。
【００２７】
ＭＲ１３からのツリー経路制御応答パケット（ＨＡ２アドレス：ＭＮＰ２３−ＨｏＡ＃３）を受信したＭＲ１２は、自身が保持する経路制御テーブルに、（ＭＮＰ２３−ＨｏＡ＃３）に対応する自身からみたＮｅｘｔＨｏｐアドレス、としてＭＲ１３アドレスを登録する。また、受信したツリー経路制御応答パケットを、その宛先であるＭＲ１１に転送する。このとき、ＭＲ１２は、ＭＲ１３と同様に、自身のツリー経路制御応答パケット（ＨＡ４１アドレス：ＭＮＰ２２−ＨｏＡ＃２）を、ＭＲ１３からのツリー経路制御応答パケットとは別に、ＭＲ１１に送信することもできる。しかしながら、本実施の形態では、２つのツリー経路制御応答パケットの情報をまとめて、１つのツリー経路制御応答パケット（ＨＡ４１アドレス：ＭＮＰ２２−ＨｏＡ＃２，ＨＡ４２アドレス：ＭＮＰ２３−ＨｏＡ＃３）として、ＭＲ１１に送信する。これにより、ＭＲ１２は、ＭＲ１１に対し、ＭＲ１３およびＭＲ１２の経路情報と位置登録情報をまとめて通知する。
【００２８】
また、同様に、ＭＲ１４は、ＭＲ１１に対し、ツリー経路制御応答パケット（ＨＡ４１アドレス：ＭＮＰ２４−ＨｏＡ＃４）を送信することにより、経路情報および位置登録情報を通知する。
【００２９】
これらのツリー経路制御応答パケットを受信したＭＲ１１は、自身の保持する経路制御テーブルに、ＭＲ１２〜１４から受信した各ＭＲのホームアドレス、および各ＭＲが管理するモバイルネットワークプリフィックスを登録する。また、ＭＲ１１は、ホームエージェント毎に管理する位置登録情報テーブルを保持し、自身のホームエージェントのアドレス（ＨＡ４２アドレス）に対して、自身のホームアドレス（ＨｏＡ＃１）および自身の配下にある移動ネットワーク内端末のモバイルネットワークプリフィックス（ＭＮＰ２１）の組合せを事前に登録している。これに対し、ＭＲ１２〜１４のホームエージェントのアドレス（ＨＡアドレス）に対するホームアドレス（ＨｏＡ）およびそれらの配下にある移動ネットワーク内端末のモバイルネットワークプリフィックス（ＭＮＰ）の組合せを追加登録する。
【００３０】
詳細には、ＭＲ１１は、ツリー経路制御応答パケット（ＨＡ４１アドレス：ＭＮＰ２２−ＨｏＡ＃２、ＨＡ４２アドレス：ＭＮＰ２３−ＨｏＡ＃３）および、ツリー経路制御応答パケット（ＨＡ４１アドレス：ＭＮＰ２４−ＨｏＡ＃４）を受信する。この場合、ＭＲ１１は、経路制御テーブルに、（ＭＮＰ２２−ＨｏＡ＃２）および（ＭＮＰ２３−ＨｏＡ＃３）の各組合せに対応する、自身から見たＮｅｘｔＨｏｐアドレスとしてＭＲ１２のアドレスを登録する。また、ＭＲ１１は、（ＭＮＰ２４−ＨｏＡ＃４）の組合せに対応する、自身から見たＮｅｘｔＨｏｐアドレスとして、ＭＲ１４のアドレスを登録する。
【００３１】
また、ＭＲ１１は、位置登録情報テーブルに、ＨＡ４１アドレスに対しては、（ＭＮＰ２２−ＨｏＡ＃２），（ＭＮＰ２４−ＨｏＡ＃４）の各組合せを登録する。また、ＨＡ４２アドレスに対しては、（ＭＮＰ２１−ＨｏＡ＃１），（ＭＮＰ２３−ＨｏＡ＃３）の各組合せを登録する。
【００３２】
（３）外部ネットワーク上のホームエージェントへの位置登録
つぎに、図４を用いて、インターネットゲートウェイ（ＭＲ１１）が、各ホームエージェントに対して位置登録を行う場合を説明する。図４は、ＭＲ１１が、外部ネットワーク２のホームエージェントに対して位置登録のメッセージを送信する様子を示す図である。
【００３３】
ＭＲ１１は、アクセスルータからのルータ広告の受信により、アクセスルータを介してインターネットとの接続を確認し、インターネットゲートウェイとなる。なお、ＭＲは、インターネット（またはコアネットワーク）内のルータやホームエージェントからのルータ広告の受信により、アクセスルータを介さずに直接インターネットなどやホームエージェントと接続することによって、そのネットワークとの接続を確認する場合もある。
【００３４】
そして、ＭＲ１１は、ルータ広告に含まれるプレフィクスと自身のＩＤなどから気付けアドレス（ＣｏＡ：Care of Address）を生成する。その後、ホームエージェント毎にまとめて、代表位置登録を行う。ここで、「代表位置登録」とは、移動ネットワーク内の複数の端末を代表して、位置登録をまとめて行うことをいう。
【００３５】
ここでは、インターネットゲートウェイであるＭＲ１１は、自身の保持する位置登録情報テーブルの登録内容にしたがい、位置登録を行う。すなわち、ＭＲ１２の位置登録情報である（ＨｏＡ＃２−ＭＮＰ２２）と自身の気付けアドレスとの対応、および、ＭＲ１４の位置登録情報である（ＨｏＡ＃４−ＭＮＰ２４）と自身の気付けアドレスとの対応を、１つの位置登録（ＢＵ：Binding Update）パケットに含ませて、移動ネットワーク１を代表して、ホームエージェント４１（ＨＡ４１）に送信する。これにより、移動ネットワーク１内のＨＡ４１に属するＭＲについて、まとめて位置登録できる。
【００３６】
また、同様に、ＭＲ１１の位置登録情報である（ＨｏＡ＃１−ＭＮＰ２１）と自身の気付けアドレスとの対応、および、ＭＲ１３の位置登録情報である（ＨｏＡ＃３−ＭＮＰ２３）と自身の気付けアドレスとの対応を、１つの位置登録（ＢＵ）パケットに含ませて、移動ネットワーク１を代表して、ホームエージェント４２（ＨＡ４２）に送信する。これにより、移動ネットワーク１内のＨＡ４２に属するＭＲについて、まとめて位置登録できる。
【００３７】
なお、実際には、インターネットゲートウェイであるＭＲ（ＭＲ１１）が、アクセスルータ、インターネット（またはコアネットワーク）内のルータ、またはホームエージェントなどからのルータ広告を受信して接続を確認し、気付けアドレスを生成した時点では、他のＭＲ（ＭＲ１２〜１４）の位置登録情報を収集できていない場合もある。その場合は、ＭＲ１１の位置登録のみを先に行うことができる。その後、ＭＲ１２〜１４の位置登録情報を収集でき、ホームエージェント毎に管理する位置登録情報テーブルを更新した時点で、改めて、その位置登録情報テーブルの内容にしたがい、変更のあったホームエージェントについてまとめて代表位置登録を行う。なお、代表位置登録では、常に最新の情報を送信するので、位置登録対象のホームエージェントに属するＭＲについては、既に位置登録していても位置登録情報を送信する。
【００３８】
（４）ホームエージェントにおけるモバイルＩＰトンネルの確立
つぎに、図５を用いて、位置登録を受信したホームエージェントがモバイルＩＰによるカプセル化トンネル（以下、「モバイルＩＰトンネル」ともいう）を確立するための処理について説明する。図５は、ＭＲ１１から位置登録を受信した外部ネットワーク２上のホームエージェントが、これを処理する様子を示す図である。
【００３９】
外部ネットワーク２において、移動ネットワーク１におけるインターネットゲートウェイであるＭＲ１１からの代表位置登録を受信したホームエージェントは、受信したホームアドレスおよびモバイルネットワークプリフィックスと、ＭＲ１１の気付けアドレスとの対応を位置登録テーブルに登録する。これにより、移動ネットワーク１内の端末へのパケット送信について、ホームエージェントのアドレス，インターネットゲートウェイであるＭＲ１１に割り当てられた気付けアドレスを、それぞれ送信元，宛先とするモバイルＩＰトンネルを確立する。また、位置登録応答（ＢＡ：Binding Acknowledgement）パケットをＭＲ１１に返送する。
【００４０】
詳細には、ＨＡ４１は、代表位置登録を受信すると、（ＨｏＡ＃２−ＭＮＰ２２）および（ＨｏＡ＃４−ＭＮＰ２４）と、ＭＲ１１の気付けアドレスとの対応を、自身が保持する位置登録テーブルに登録する。
【００４１】
また、ＨＡ４１は、ＭＲ１１から受信した位置登録パケットに対する応答として、同じシーケンス番号の位置登録応答（ＢＡ：Binding Acknowledgement）パケットを、ＭＲ１１に返送する。これにより、ＨＡ４１と、移動ネットワーク１のインターネットゲートウェイであるＭＲ１１との間で、モバイルＩＰトンネルが確立される。そして、外部ネットワーク２内から移動ネットワーク１内のＨＡ４１に属する端末へのパケットの送信について、ＨＡ４１のアドレス，ＭＲ１１の気付けアドレスを、それぞれ送信元，宛先とするモバイルＩＰによるカプセル化が開始される。
【００４２】
同様に、ＨＡ４２は、（ＨｏＡ＃１−ＭＮＰ２１）および（ＨｏＡ＃３−ＭＮＰ２３）と、ＭＲ１１の気付けアドレスとの対応を、自身が保持する位置登録テーブルに登録する。
【００４３】
また、ＨＡ４２は、ＭＲ１１から受信した位置登録パケットに対する応答として、同じシーケンス番号の位置登録応答（ＢＡ）パケットを、ＭＲ１１に返送する。これにより、ＨＡ４２と、移動ネットワーク１のインターネットゲートウェイであるＭＲ１１との間で、モバイルＩＰトンネルが確立される。そして、外部ネットワーク２内から移動ネットワーク１内のＨＡ４２に属する端末へのパケットの送信について、ＨＡ４２のアドレス，ＭＲ１１の気付けアドレスを、それぞれ送信元，宛先とするモバイルＩＰによるカプセル化が開始される。
【００４４】
なお、各ホームエージェントが保持する位置登録テーブルは、通常のモバイルＩＰ技術やネットワークモビリティ（ＮＥＭＯ）技術を用いる場合と同様に、ホームアドレスと気付けアドレスとの対応以外にも、生存時間，シーケンス番号，ホーム登録フラグ，使用法情報、などを有する。これらの情報は、位置登録によって追加更新され、また、生存時間のタイムアウト，継続的な宛先到達不能，モバイルルータからの登録解除要求、などにより削除される。
【００４５】
（５）ＭＲ１１におけるモバイルＩＰトンネルの確立
つぎに、図６を用いて、ホームエージェントから位置登録応答を受信したモバイルルータが、モバイルＩＰトンネルを確立する処理について説明する。図６は、外部ネットワーク２上のホームエージェントから位置登録応答を受信したＭＲ１１が、これを処理する様子を示す図である。
【００４６】
インターネットゲートウェイであるＭＲ１１は、自身が送信した位置登録パケットに対する応答として、各ホームエージェントから、同じシーケンス番号の位置登録応答（ＢＡ）パケットを受信すると、各ホームエージェントへの位置登録の完了を認識する。これにより、モバイルＩＰトンネルが確立される。そして、移動ネットワーク１内の端末から対向ノード宛のパケットの送信については、インターネットゲートウェイとなるＭＲ１１の気付けアドレス，ホームエージェントのアドレスを、それぞれ送信元，宛先とするモバイルＩＰによるカプセル化が開始される。
【００４７】
詳細には、ＭＲ１１は、自身がＨＡ４１に送信した位置登録パケットに対する応答として、同じシーケンス番号の位置登録応答パケットを受信する。これにより、モバイルＩＰトンネルが確立され、移動ネットワーク１内の端末から対向ノード（ＣＮ５）へのパケットの送信について、ＭＲ１１の気付けアドレス，ＨＡ４１のアドレスを、それぞれ送信元，宛先とするモバイルＩＰによるカプセル化が開始される。
【００４８】
同様に、ＭＲ１１は、自身がＨＡ４２に送信した位置登録パケットに対する応答として、同じシーケンス番号の位置登録応答パケットを受信する。これにより、モバイルＩＰトンネルが確立され、移動ネットワーク１内の端末から対向ノード宛（ＣＮ５）へのパケットの送信について、ＭＲ１１に割り当てられた気付けアドレス，ＨＡ４２のアドレスを、それぞれ送信元，宛先とするモバイルＩＰによるカプセル化を開始する。
【００４９】
つぎに、各装置の構成を、図７および図８を用いて説明する。図７は、モバイルルータの構成の一例を示す図である。モバイルルータは、１以上の有線または無線のインタフェース部７０−ｍ（ｍ＝１，２，…）と、パケット交換制御部７１と、パケット転送処理部７２と、を備えている。パケット交換制御部７１は、経路制御部７３，移動管理制御部７４，位置登録情報テーブル７５を、パケット転送処理部７２は、パケットカプセル処理・転送部７６，経路制御テーブル７７を、それぞれ備える。
【００５０】
パケット交換制御部７１の経路制御部７３は、自身配下の移動ネットワーク内の端末を管理する。また、自身がツリーの根の場合、ツリー構造のアドホックを構成する他のモバイルルータとの間、および移動ネットワーク１内のさらに外の外部ネットワークとの間で、経路制御パケットおよび経路制御応答パケットを交換する。これにより、パケットの転送経路を決定し、経路制御テーブル７７に設定する。経路制御テーブル７７には、上記他のモバイルルータのホームアドレスおよびそのルータが管理するモバイルネットワークプリフィクス毎に、転送先のモバイルルータのＩＰアドレスと、その転送先のモバイルルータを接続するインタフェースＩＤを設定する。
【００５１】
また、自身がツリーの根でない場合、パケット交換制御部７１の経路制御部７３は、ツリーの根からの自身のホップ数から決まる所定時間を保持し、経路制御パケットを受信してからこの所定時間が経過するまで待機する。そして、自身より下流から経路制御応答パケットを受信した場合は、その経路制御応答パケットに、経路制御情報とともに、自身のホームアドレスおよびモバイルネットワークプリフィクスをさらに含ませて、ツリーの根であるモバイルルータに向けて送信する。また、自身より下流から経路制御応答パケットを受信しなかった場合は、経路制御情報とともに自身のホームアドレスおよびモバイルネットワークプリフィクスを含ませた、自身の情報のみを含む経路制御応答パケットを、ツリーの根であるモバイルルータに向けて送信する。
【００５２】
パケット交換制御部７１の移動管理制御部７４は、自身がインターネットゲートウェイとなる場合のみ動作する。この移動管理制御部７４は、自身をツリーの根とするツリー構造のアドホックを構成する他のモバイルルータと交換する経路制御応答パケットに含まれる位置登録情報を収集し、位置登録情報テーブル７５に、ホームエージェント毎に内容を登録する。また、位置登録情報テーブル７５に基づいて、各モバイルルータの位置登録情報と自身の気付けアドレスとの対応を、１つの位置登録パケットに含ませて、対応するホームエージェントに送信することで、代表位置登録を行う。
【００５３】
パケット転送処理部７２のパケットカプセル処理・転送部７６は、位置登録情報テーブル７５を参照してパケットのカプセル化・デカプセル化を行うパケットカプセル処理機能と、経路制御テーブル７７を参照してパケットの転送先を振り分けるパケット転送機能を備える。パケット転送機能により、カプセル化を行ったパケットはホームエージェントに転送され、デカプセル化を行ったパケットは移動ネットワーク１内の該当する端末に転送される。
【００５４】
図８は、ホームエージェントの構成の一例を示す図である。ホームエージェントは、１以上の有線または無線のインタフェース部８０−ｎ（ｎ＝１，２，…）と、パケット交換制御部８１と、パケット転送処理部８２と、を備えている。パケット交換制御部８１は、経路制御部８３，移動管理制御部８４，位置登録情報テーブル８５を、パケット転送処理部８２は、パケットカプセル処理・転送部８６，経路制御テーブル８７を、それぞれ備える。
【００５５】
パケット交換制御部８１の経路制御部８３は、インターネット（または、コアネットワーク）に接続される他のルータまたはモバイルルータといったＩＰ装置との間で経路制御パケットを交換することにより、パケットの転送経路を決定し、経路制御情報を経路制御テーブル８７に登録する。移動管理制御部８４は、対向するモバイルルータ１１との間で代表位置登録を行うことにより、各モバイルルータの位置登録情報とＭＲ１１の気付けアドレスとの対応を、位置登録テーブル８５に設定する。また、位置登録パケットに対する位置登録応答パケットを送信する。
【００５６】
パケット転送処理部８２のパケットカプセル処理・転送部８６は、位置登録テーブル８５を参照してパケットのカプセル化・デカプセル化を行うパケットカプセル処理機能と、経路制御テーブル８７を参照して、パケットの転送先を振り分けるパケット転送機能を備える。パケット転送機能によって、カプセル化を行ったパケットはゲートウェイとなるＭＲ１１に転送され、デカプセル化を行ったパケットは、パケットの送信先である対向ノードＣＮ５に転送される。なお、位置登録テーブルは、ＢＣ（Binding Cache）であってもよい。
【００５７】
つぎに、メッセージフォーマットについて、図９および図１０を用いて説明する。図９は、ツリーの上流方向へのツリー経路制御応答パケットのフォーマットの一例を示す図である。このフォーマットは、経路制御応答メッセージとして使用するために、上述の非特許文献３におけるＮＩＮＯのパケットフォーマットに対して以下の機能を追加したものである。
【００５８】
フォーマットのタイプ「Ｔｙｐｅ」として、新たに未使用の値（たとえば、“１１０”など）を定義する。また、インターネットゲートウェイとなるモバイルルータ以外の、アドホックを構成するモバイルルータからも位置登録を要求できるように、１ビットのフラグ「Ｂ」を定義する。
【００５９】
さらに、送信元のモバイルルータのホームアドレス用のフィールドとして、オリジネータアドレス（Originator Address）を、モバイルルータのホームエージェントのアドレス用のフィールドとして、ホームエージェントアドレス（Home Agent Address）を追加する。これにより、経路制御応答メッセージを送信することで、経路制御情報および位置登録情報をまとめて通知できる。
【００６０】
また、オリジネータアドレス（Originator Address）とホームエージェントアドレス（Home Agent Address）は、モバイルルータで中継する毎に追加できることとしたので、複数のモバイルルータの情報を同一のパケットに含ませることができ、メッセージ量を削減できる。
【００６１】
図１０は、インターネットゲートウェイとなるモバイルルータからホームエージェントへの代表位置登録パケットのフォーマットの一例を示す図である。
【００６２】
図１０において、（１）ＭｏｂｉｌｅＩＰＶ６ヘッダフォーマット、（２）メッセージデータのBinding Update（ＢＵ）フォーマット、（３）モビリティオプションのモバイルネットワークプリフィックス（ＭＮＰ）オプションのフォーマット、の各フォーマットについては、非特許文献１に記載の位置登録（ＢＵ）パケットのフォーマットである。ここでは、ＴＬＶ（Type，Length，Value）形式の（３）のモバイルネットワークプリフィックス（ＭＮＰ）オプションを複数含ませる。これにより、同一ホームエージェント宛に、複数のＭＲをまとめて代表位置登録ができる。
【００６３】
さらに、上記（３）のモバイルネットワークプリフィックス（ＭＮＰ）オプションのフォーマットを、（４）モビリティオプションのモバイルネットワークプリフィックス（ＭＮＰ）とホームアドレス（ＨｏＡ）オプション、として拡張したフォーマットを定義する。このフォーマットでは、メッセージタイプ（Ｔｙｐｅ）として、新たに未使用の値を定義する（たとえば、１０６）。ここで、ホームアドレス（ＨｏＡ：Home Address）は、図９においてオリジネータアドレス（Originator Address）と呼ぶ、１６バイト（固定長）のモバイルルータのホームアドレス（ＨｏＡ）と同一のものである。
【００６４】
（４）のフォーマットにおいて、“Ｌｅｎｇｔｈ”は、“Ｔｙｐｅ”の長さと“Ｌｅｎｇｔｈ”の長さを除くデータ長である。“Ｐｒｅｆｉｘ Ｌｅｎｇｔｈ”は、オプションに含まれるＩＰｖ６プレフィクスの長さである。“Ｍｏｂｉｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｐｒｅｆｉｘ”は、１６バイトのモバイルネットワークプレフィクスである。“ＨｏＡ（Ｈｏｍｅ Ａｄｄｒｅｓｓ）”は、１６バイト（固定長）のホームアドレスである。
【００６５】
つぎに、図１のように構成された移動ネットワークシステムにおけるモバイルＩＰによるカプセル化トンネル作成の処理全体を説明する。図１１は、移動ネットワークシステム１と外部ネットワーク２との間の、モバイルＩＰトンネルの確立処理を説明するシーケンス図である。
【００６６】
ＭＲ１１は、ＨＡ４２に属し、ホームアドレス１１（ＨｏＡ＃１），モバイルネットワークプリフィックス１１（ＭＮＰ２１）を管理している。まず、ＭＲ１１は、ＡＲ３からのルータ広告（ＲＡ）を受信すると（ステップＳ１）、デフォルトルートをＡＲ３に設定する。その後、ＭＲ１１は上述同様、気付けアドレスを生成する。この時点で、ＭＲ１１の保持する位置登録情報テーブルには、ＭＮＰ２１−ＨｏＡ＃１の組合せがＨＡ４２に対して登録されているので、ＭＲ１１は、位置登録情報テーブルにしたがい、ＨＡ４２宛に自身の位置登録パケット（ＢＵ）を送信する（ステップＳ２）。
【００６７】
ＨＡ４２は、ＭＲ１１からの位置登録パケットを受信すると、自身が保持する位置登録テーブルに、（ＭＮＰ２１−ＨｏＡ＃１）に対してＭＲ１１の気付けアドレスを設定する。また、ＨＡ４２は、位置登録応答パケット（ＢＡ）をＭＲ１１に返送する（ステップＳ３）。これにより、ＨＡ４２とＭＲ１１との間で、モバイルＩＰトンネルが確立され（ステップＳ４）、対向ノード（ここでは、ＣＮ５とする）と、ＭＮＰ２１で管理される端末との間で、パケットの転送が可能となる。
【００６８】
また、ＭＲ１１は、ＡＲ３からのルータ広告を受信すると、移動ネットワーク１のインターネットゲートウェイ（ＩＧＷ）となる。したがって、ＭＲ１１は、移動ネットワーク１を構成する他のＭＲ１２〜１４に対して、ツリー経路制御パケットをブロードキャストまたはマルチキャストする。これにより、ツリー経路制御パケットはＭＲ１２とＭＲ１４に送信され（ステップＳ５）、ＭＲ１２およびＭＲ１４を経由することで、ＭＲ１３にも送信される（ステップＳ６）。図２の説明で述べたように、ＭＲ１２およびＭＲ１４は、ＭＲ１１をデフォルトルートに設定し、ＭＲ１３は、上述したようにＭＲ１２を選択してデフォルトルートに設定する。
【００６９】
以下、図３〜図６において説明したように、移動ネットワーク１についてモバイルＩＰトンネルが確立される。ツリー経路制御パケットを受信した各モバイルルータは、ツリー制御パケットの送信元であるＭＲ１１からのホップ数に応じて段階的に変化する一定時間経過後に、ＭＲ１１宛に、ツリー経路制御応答パケットを返送する。
【００７０】
ここで、ホップ数に応じて段階的に変化する一定時間とは、ツリー経路のより上流にあるモバイルルータが、ツリー経路の下流からのツリー経路制御応答パケットに自身の情報を相乗りさせて返送するために、下流のモバイルルータから送信されるツリー経路制御応答パケットを待つ時間である。一定時間には、遅延を想定した時間差を静的に設定してもいいし、ダイナミックに設定・更新する時間差を設定してもよい。
【００７１】
ここでは、ＭＲ１３は、移動ネットワーク１に設定されたツリー経路では最下流である。したがって、ＭＲ１３は、下流のモバイルルータからのツリー制御応答パケットを受信しないので、ツリー経路制御パケットを受信してからホップ数２で設定された一定時間経過後、自身の情報のみを含ませたツリー経路制御応答パケット（ＨＡ４２：ＭＮＰ２３−ＨｏＡ２３）を送信する（ステップＳ７）。
【００７２】
ＭＲ１２は、ＭＲ１１からツリー経路制御パケットを受信してからホップ数１により設定された一定時間が経過するまで待機する。そして、ＭＲ１３から返送されるツリー経路制御応答パケット（ＨＡ４２：ＭＮＰ２３−ＨｏＡ＃３）を受信すると、ＭＲ１３からのツリー経路制御応答パケットに自身の情報をさらに含ませたツリー経路制御応答パケット（ＨＡ４１：ＭＮＰ２２−ＨｏＡ＃２、ＨＡ４２宛：ＭＮＰ２３−ＨｏＡ＃３）を、ＭＲ１１に返送する（ステップＳ８）。
【００７３】
また、ＭＲ１４は、ＭＲ１１からは１ホップであるが、ＭＲ１３の上流モバイルルータではないので、ツリー経路では最下流である。したがって、ＭＲ１３と同様に、ＭＲ１４は、ツリー経路制御パケットを受信してからホップ数１により設定された一定時間経過後、自身の情報のみを含ませたツリー経路制御応答パケット（ＨＡ４１：ＭＮＰ２４−ＨｏＡ＃４）を送信する（ステップＳ９）。
【００７４】
ＭＲ１１は、以上のようにＭＲ１２からのツリー経路制御応答パケットを受信すると、経路制御テーブルに、ＭＲ１２およびＭＲ１３を設定し、ＭＲ１３に対するＮｅｘｔＨｏｐとしてＭＲ１２を設定する。また、位置登録情報テーブルに、ＨＡ４１宛の（ＭＮＰ２２−ＨｏＡ＃２）および、ＨＡ４２宛の（ＭＮＰ２３−ＨｏＡ＃３）を設定する。また、ＭＲ１１は、ＭＲ１４からのツリー経路制御応答パケット（ＨＡ４１：ＭＮＰ２４−ＨｏＡ＃４）を受信すると、経路制御テーブルにＭＲ１４を設定する。また、位置登録情報テーブルに、ＨＡ４１宛の（ＭＮＰ２４−ＨｏＡ＃４）を設定する。
【００７５】
つぎに、ＭＲ１１は、位置登録情報テーブルの設定にしたがって、（ＭＮＰ２２−ＨｏＡ＃２）とＭＲ１１の気付けアドレス（ＣｏＡ）との対応、および（ＭＮＰ２４−ＨｏＡ＃４）とＭＲ１１の気付けアドレス（ＣｏＡ）との対応を、まとめて１つの代表位置登録（ＢＵ）パケットに載せ、ＨＡ４１宛に送信する（ステップＳ１０）。
【００７６】
代表位置登録（ＢＵ）パケットを受信したＨＡ４１は、位置登録テーブル（ＢＣ）に、（ＭＮＰ２２−ＨｏＡ＃２）および（ＭＮＰ２４−ＨｏＡ＃４）と、ＭＲ１１の気付けアドレスの対応を登録する。また、位置登録応答（ＢＡ）パケットをＭＲ１１に返送する（ステップＳ１１）。これにより、ＨＡ４１とＭＲ１１との間で、モバイルＩＰトンネルが確立される（ステップＳ１２）。以後、対向ノードＣＮ５と、ＭＮＰ２２で管理される端末、およびＭＮＰ２４で管理される端末との間で、パケットの転送が可能となる。
【００７７】
同様に、ＭＲ１１は、位置登録情報テーブルの設定にしたがって、（ＭＮＰ２１−ＨｏＡ＃１）および（ＭＮＰ２３−ＨｏＡ＃３）と、ＭＲ１１の気付けアドレスの対応を、まとめて１つの代表位置登録（ＢＵ）パケットに載せ、ＨＡ４２宛に送信する（ステップＳ１３）。
【００７８】
代表位置登録（ＢＵ）パケットを受信したＨＡ４２は、位置登録テーブル（ＢＣ）に、（ＭＮＰ２１−ＨｏＡ＃１）および（ＭＮＰ２３−ＨｏＡ＃３）と、ＭＲ１１の気付けアドレスの対応を登録する。また、位置登録応答（ＢＡ）パケットをＭＲ１１に返送する（ステップＳ１４）。これにより、ＨＡ４２とＭＲ１１との間のモバイルＩＰトンネルに、（ＭＮＰ２３−ＨｏＡ＃３）も追加され、対向ノードＣＮ５とＭＮＰ２３で管理される端末との間でも、パケットの転送が可能となる（ステップＳ１５）。
【００７９】
以上説明したように、本実施の形態では、複数のモバイルルータによってアドホックネットワークが構成される場合に、外部ネットワークとの間のゲートウェイとなるモバイルルータに対し、他のモバイルルータが、経路制御情報と位置登録情報を１つのパケットにまとめて通知することとした。また、これを受信したゲートウェイとなるモバイルルータは、外部ネットワークに対し、ホームエージェント毎にまとめて代表位置登録を行うこととした。これにより、送信するメッセージ量を削減でき、通信効率を向上させることができる。また、効率的に位置登録を行い、モバイルＩＰトンネルを確立することができる。
【００８０】
なお、本実施の形態では、モバイルルータが移動ネットワークを構成する場合について説明したが、モバイルルータの代わりに移動ＩＰ端末または無線基地局がネットワークを構成する場合であっても本実施の形態の処理が適用可能であり、同様の効果を得ることができる。
【００８１】
また、本実施の形態の経路制御テーブルには、制御対象のモバイルルータのホームアドレスおよびそのルータが管理するモバイルネットワークプリフィクス毎に、ＩＰアドレスと、そのルータを接続するインタフェースＩＤを設定することとしたが、これに限らず、ホームアドレスまたはモバイルネットワークプリフィクスのみを設定するとしてもよい。
【００８２】
また、本実施の形態では、各モバイルルータは、モバイルネットワークプリフィックスおよびホームアドレスを管理するが、いずれかのみを管理することとしてもよい。
【００８３】
なお、モバイルルータの代わりに移動ＩＰ端末を採用する場合、移動ＩＰ端末は、ホームアドレスは管理するが、モバイルネットワークプリフィクスは管理しないので、この場合、ＭＮＰは位置登録情報に含まれない。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
以上のように、本発明にかかる通信システムは、複数のモバイルルータにより移動ネットワークを構成する場合に有用であり、特に、当該移動ネットワークにおける複数のモバイルルータがアドホックを構成する場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本実施の形態における移動ネットワークシステムの構成例を示す図である。
【図２】ゲートウェイであるＭＲからメッセージがフラッディングされる様子を示す図である。
【図３】ＭＲ配下のモバイルルータがＭＲに対してメッセージを返送する様子を示す図である。
【図４】ＭＲが外部ネットワークのホームエージェントに対して位置登録のメッセージを送信する様子を示す図である。
【図５】ＭＲから位置登録を受信した外部ネットワーク上のホームエージェントがこれを処理する様子を示す図である。
【図６】外部ネットワーク上のホームエージェントから位置登録応答を受信したＭＲがこれを処理する様子を示す図である。
【図７】モバイルルータの構成の一例を示す図である。
【図８】ホームエージェントの構成の一例を示す図である。
【図９】ツリーの上流方向へのツリー経路制御応答パケットのフォーマットの一例を示す図である。
【図１０】インターネットゲートウェイとなるモバイルルータからホームエージェントへの代表位置登録パケットのフォーマットの一例を示す図である。
【図１１】移動ネットワークシステムと外部ネットワークとの間のモバイルＩＰトンネルの確立処理を説明するシーケンス図である。
【符号の説明】
【００８６】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ 移動ネットワーク
２ 外部ネットワーク
３ ＡＲ
５ ＣＮ
１１，１２，１３，１４ モバイルルータ
２１，２２，２３，２４ モバイルネットワークプリフィクス
３１，３２，３３，３４ モバイルノード
４１，４２ ホームエージェント
７０−ｍ（ｍ＝１，２，…） インタフェース部
７１ パケット交換制御部
７２ パケット転送処理部
７３ 経路制御部
７４ 移動管理制御部
７５ 位置登録情報テーブル
７６ パケットカプセル処理・転送部
７７ 経路制御テーブル
８０−ｎ（ｎ＝１，２，…） インタフェース部
８１ パケット交換制御部
８２ パケット転送処理部
８３ 経路制御部
８４ 移動管理制御部
８５ 位置登録情報テーブル
８６ パケットカプセル処理・転送部
８７ 経路制御テーブル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の移動通信装置を備え、当該複数の移動通信装置がアドホックを構成してマルチホップ通信を行う移動ネットワークである第１のネットワークと、前記移動通信装置の位置情報を管理するホームエージェントを備える第２のネットワークと、を含む通信システムであって、
前記第２のネットワークに対するゲートウェイとなった前記第１のネットワーク内の各移動通信装置のうちの一つが、所定の位置登録情報テーブルに保持する、自身を含む前記第１のネットワーク内の移動通信装置のそれぞれの位置登録情報と自身の気付けアドレス（Care of Address）との対応を、１つの位置登録（Binding Update）パケットに含ませて前記ホームエージェントに向けて送信することにより代表位置登録を行い、
前記ホームエージェントが、前記位置登録パケットにより通知された各移動通信装置の位置登録情報と前記ゲートウェイの気付けアドレスとの対応を所定の位置登録テーブルに登録し、また、位置登録応答（Binding Acknowledgement）パケットを当該ゲートウェイに返送することにより、
前記ホームエージェントと前記ゲートウェイとなった移動通信装置との間で、モバイルＩＰによるカプセル化トンネルを形成することを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記複数の移動通信装置は、前記ゲートウェイとなった移動通信装置を根とするツリー構造の経路を形成し、
前記ゲートウェイとなった移動通信装置以外の各移動通信装置は、自身の位置登録情報を含ませた所定のパケットをツリーの上流方向へ送信することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
ツリーの最下流でない移動通信装置は、自身より下流から前記所定のパケットを受信した場合、自身の位置登録情報を当該所定のパケットに含ませてさらに上流方向に送信することを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記所定のパケットを、前記ゲートウェイとなった移動通信装置が送信したツリー構造の経路を作成するためのツリー経路制御パケット、に対する応答パケットとすることを特徴とする請求項２または３に記載の通信システム。
【請求項５】
前記ゲートウェイとなった移動通信装置は、前記所定の位置登録情報テーブルに、自身を含む前記複数の移動通信装置の位置登録情報を、各移動通信装置がそれぞれ属するホームエージェント毎に格納することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の通信システム。
【請求項６】
前記ゲートウェイとなった移動通信装置は、さらに、自身を除く前記複数の移動通信装置のそれぞれの転送先となるＩＰアドレスと、自身のインタフェースアドレスとの対応である経路制御情報を格納する所定の経路制御テーブル、
を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の通信システム。
【請求項７】
前記位置登録情報を、各移動通信装置のホームアドレスおよび各移動通信装置が管理するモバイルネットワークプレフィクスの、少なくともいずれか一方とすることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の通信システム。
【請求項８】
前記移動通信装置を、移動ネットワーク内端末を収容できるモバイルルータまたは移動ＩＰ（Mobile IP）端末とすることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の通信システム。
【請求項９】
複数の移動通信装置を備えかつ当該複数の移動通信装置がアドホックを構成してマルチホップ通信を行う移動ネットワークである第１のネットワークと、前記移動通信装置の位置情報を管理するホームエージェントを備える第２のネットワークと、を含む通信システムにおいて、
前記複数の移動通信装置のうちの一つが前記第２のネットワークに対するゲートウェイとなることが可能な場合の、前記第１のネットワーク内の移動通信装置であって、
前記第２のネットワークに対するゲートウェイとなる場合に、所定の位置登録情報テーブルに保持する、自身を含む前記第１のネットワーク内の移動通信装置の位置登録情報と、自身の気付けアドレス（Care of Address）との対応を、１つの位置登録（Binding Update）パケットに含ませて、前記ホームエージェントに向けて送信することにより、代表位置登録を行う移動管理制御手段、
を備えることを特徴とする移動通信装置。
【請求項１０】
前記第２のネットワークに対するゲートウェイとなった移動通信装置を根とするツリー構造の経路を形成する場合であって、かつ、自身が当該ゲートウェイでない場合に、自身の位置登録情報を含ませた所定のパケットをツリーの上流方向へ送信する経路制御手段、
をさらに備えることを特徴とする請求項９に記載の移動通信装置。
【請求項１１】
自身がツリーの最下流ではなく、自身より下流から前記所定のパケットを受信した場合、前記経路制御手段は、自身の位置登録情報を当該所定のパケットに含ませてさらに上流方向に送信することを特徴とする請求項１０に記載の移動通信装置。
【請求項１２】
前記所定のパケットを、前記ゲートウェイとなる移動通信装置が送信したツリー構造の経路を作成するためのツリー経路制御パケット、に対する応答パケットとすることを特徴とする請求項１０または１１に記載の移動通信装置。
【請求項１３】
前記ゲートウェイとなった場合、前記所定の位置登録情報テーブルに、自身を含む前記複数の移動通信装置の位置登録情報を、各移動通信装置がそれぞれ属するホームエージェント毎に格納することを特徴とする請求項９〜１２のいずれか一つに記載の移動通信装置。
【請求項１４】
前記ゲートウェイとなった場合、所定の経路制御テーブルに、自身を除く前記複数の移動通信装置の転送先となるそれぞれのＩＰアドレスと、自身のインタフェースアドレスとの対応である経路制御情報を格納することを特徴とする請求項９〜１３のいずれか一つに記載の移動通信装置。
【請求項１５】
前記位置登録情報を、自身のホームアドレスおよび自身が管理するモバイルネットワークプレフィクスの、少なくともいずれか一方とすることを特徴とする請求項９〜１４のいずれか一つに記載の移動通信装置。
【請求項１６】
移動ネットワーク内端末を収容できるモバイルルータまたは移動ＩＰ（Mobile IP）端末として動作することを特徴とする請求項９〜１５のいずれか一つに記載の移動通信装置。
【請求項１７】
請求項９〜１６に記載の複数の移動通信装置がアドホックを構成してマルチホップ通信を行う移動ネットワークである第１のネットワーク、とともに通信システムを構成する第２のネットワークにおいて、前記移動通信装置の位置情報を管理するホームエージェントであって、
前記移動通信装置の位置登録情報を管理する位置登録情報記憶手段と、
前記移動通信装置のうちのゲートウェイとなった移動通信装置から位置登録パケットによって位置登録情報を通知された場合に、各移動通信装置の位置登録情報と、当該ゲートウェイとなった移動通信装置の気付けアドレスとの対応を、前記位置登録情報記憶手段に登録し、また、当該位置登録パケットに対する応答として位置登録応答（Binding Acknowledgement）パケットを当該ゲートウェイに返送する移動管理制御手段と、
を備えることを特徴とするホームエージェント。
【請求項１８】
複数の移動通信装置を備え、当該複数の移動通信装置がアドホックを構成してマルチホップ通信を行う移動ネットワークである第１のネットワークと、前記移動通信装置の位置情報を管理するホームエージェントを備える第２のネットワークと、を含む通信システムにおける通信方法であって、
前記第２のネットワークに対するゲートウェイとなった前記各移動通信装置のうちの一つが、所定の位置登録情報テーブルに保持する、自身を含む前記第１のネットワーク内の移動通信装置のそれぞれの位置登録情報と、自身の気付けアドレス（Care of Address）との対応を、１つの位置登録（Binding Update）パケットに含ませて前記ホームエージェントに向けて送信することにより代表位置登録を行う代表位置登録ステップと、
前記ホームエージェントが、前記位置登録パケットにより通知された各移動通信装置の位置登録情報と前記ゲートウェイの気付けアドレスとの対応を所定の位置登録テーブルに登録し、また、位置登録応答（Binding Acknowledgement）パケットを当該ゲートウェイに返送する位置登録応答ステップと、
を含み、
前記ホームエージェントと前記ゲートウェイとなった移動通信装置との間で、モバイルＩＰによるカプセル化トンネルを形成することを特徴とする通信方法。
【請求項１】
複数の移動通信装置を備え、当該複数の移動通信装置がアドホックを構成してマルチホップ通信を行う移動ネットワークである第１のネットワークと、前記移動通信装置の位置情報を管理するホームエージェントを備える第２のネットワークと、を含む通信システムであって、
前記第２のネットワークに対するゲートウェイとなった前記第１のネットワーク内の各移動通信装置のうちの一つが、所定の位置登録情報テーブルに保持する、自身を含む前記第１のネットワーク内の移動通信装置のそれぞれの位置登録情報と自身の気付けアドレス（Care of Address）との対応を、１つの位置登録（Binding Update）パケットに含ませて前記ホームエージェントに向けて送信することにより代表位置登録を行い、
前記ホームエージェントが、前記位置登録パケットにより通知された各移動通信装置の位置登録情報と前記ゲートウェイの気付けアドレスとの対応を所定の位置登録テーブルに登録し、また、位置登録応答（Binding Acknowledgement）パケットを当該ゲートウェイに返送することにより、
前記ホームエージェントと前記ゲートウェイとなった移動通信装置との間で、モバイルＩＰによるカプセル化トンネルを形成することを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記複数の移動通信装置は、前記ゲートウェイとなった移動通信装置を根とするツリー構造の経路を形成し、
前記ゲートウェイとなった移動通信装置以外の各移動通信装置は、自身の位置登録情報を含ませた所定のパケットをツリーの上流方向へ送信することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
ツリーの最下流でない移動通信装置は、自身より下流から前記所定のパケットを受信した場合、自身の位置登録情報を当該所定のパケットに含ませてさらに上流方向に送信することを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記所定のパケットを、前記ゲートウェイとなった移動通信装置が送信したツリー構造の経路を作成するためのツリー経路制御パケット、に対する応答パケットとすることを特徴とする請求項２または３に記載の通信システム。
【請求項５】
前記ゲートウェイとなった移動通信装置は、前記所定の位置登録情報テーブルに、自身を含む前記複数の移動通信装置の位置登録情報を、各移動通信装置がそれぞれ属するホームエージェント毎に格納することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の通信システム。
【請求項６】
前記ゲートウェイとなった移動通信装置は、さらに、自身を除く前記複数の移動通信装置のそれぞれの転送先となるＩＰアドレスと、自身のインタフェースアドレスとの対応である経路制御情報を格納する所定の経路制御テーブル、
を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の通信システム。
【請求項７】
前記位置登録情報を、各移動通信装置のホームアドレスおよび各移動通信装置が管理するモバイルネットワークプレフィクスの、少なくともいずれか一方とすることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の通信システム。
【請求項８】
前記移動通信装置を、移動ネットワーク内端末を収容できるモバイルルータまたは移動ＩＰ（Mobile IP）端末とすることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の通信システム。
【請求項９】
複数の移動通信装置を備えかつ当該複数の移動通信装置がアドホックを構成してマルチホップ通信を行う移動ネットワークである第１のネットワークと、前記移動通信装置の位置情報を管理するホームエージェントを備える第２のネットワークと、を含む通信システムにおいて、
前記複数の移動通信装置のうちの一つが前記第２のネットワークに対するゲートウェイとなることが可能な場合の、前記第１のネットワーク内の移動通信装置であって、
前記第２のネットワークに対するゲートウェイとなる場合に、所定の位置登録情報テーブルに保持する、自身を含む前記第１のネットワーク内の移動通信装置の位置登録情報と、自身の気付けアドレス（Care of Address）との対応を、１つの位置登録（Binding Update）パケットに含ませて、前記ホームエージェントに向けて送信することにより、代表位置登録を行う移動管理制御手段、
を備えることを特徴とする移動通信装置。
【請求項１０】
前記第２のネットワークに対するゲートウェイとなった移動通信装置を根とするツリー構造の経路を形成する場合であって、かつ、自身が当該ゲートウェイでない場合に、自身の位置登録情報を含ませた所定のパケットをツリーの上流方向へ送信する経路制御手段、
をさらに備えることを特徴とする請求項９に記載の移動通信装置。
【請求項１１】
自身がツリーの最下流ではなく、自身より下流から前記所定のパケットを受信した場合、前記経路制御手段は、自身の位置登録情報を当該所定のパケットに含ませてさらに上流方向に送信することを特徴とする請求項１０に記載の移動通信装置。
【請求項１２】
前記所定のパケットを、前記ゲートウェイとなる移動通信装置が送信したツリー構造の経路を作成するためのツリー経路制御パケット、に対する応答パケットとすることを特徴とする請求項１０または１１に記載の移動通信装置。
【請求項１３】
前記ゲートウェイとなった場合、前記所定の位置登録情報テーブルに、自身を含む前記複数の移動通信装置の位置登録情報を、各移動通信装置がそれぞれ属するホームエージェント毎に格納することを特徴とする請求項９〜１２のいずれか一つに記載の移動通信装置。
【請求項１４】
前記ゲートウェイとなった場合、所定の経路制御テーブルに、自身を除く前記複数の移動通信装置の転送先となるそれぞれのＩＰアドレスと、自身のインタフェースアドレスとの対応である経路制御情報を格納することを特徴とする請求項９〜１３のいずれか一つに記載の移動通信装置。
【請求項１５】
前記位置登録情報を、自身のホームアドレスおよび自身が管理するモバイルネットワークプレフィクスの、少なくともいずれか一方とすることを特徴とする請求項９〜１４のいずれか一つに記載の移動通信装置。
【請求項１６】
移動ネットワーク内端末を収容できるモバイルルータまたは移動ＩＰ（Mobile IP）端末として動作することを特徴とする請求項９〜１５のいずれか一つに記載の移動通信装置。
【請求項１７】
請求項９〜１６に記載の複数の移動通信装置がアドホックを構成してマルチホップ通信を行う移動ネットワークである第１のネットワーク、とともに通信システムを構成する第２のネットワークにおいて、前記移動通信装置の位置情報を管理するホームエージェントであって、
前記移動通信装置の位置登録情報を管理する位置登録情報記憶手段と、
前記移動通信装置のうちのゲートウェイとなった移動通信装置から位置登録パケットによって位置登録情報を通知された場合に、各移動通信装置の位置登録情報と、当該ゲートウェイとなった移動通信装置の気付けアドレスとの対応を、前記位置登録情報記憶手段に登録し、また、当該位置登録パケットに対する応答として位置登録応答（Binding Acknowledgement）パケットを当該ゲートウェイに返送する移動管理制御手段と、
を備えることを特徴とするホームエージェント。
【請求項１８】
複数の移動通信装置を備え、当該複数の移動通信装置がアドホックを構成してマルチホップ通信を行う移動ネットワークである第１のネットワークと、前記移動通信装置の位置情報を管理するホームエージェントを備える第２のネットワークと、を含む通信システムにおける通信方法であって、
前記第２のネットワークに対するゲートウェイとなった前記各移動通信装置のうちの一つが、所定の位置登録情報テーブルに保持する、自身を含む前記第１のネットワーク内の移動通信装置のそれぞれの位置登録情報と、自身の気付けアドレス（Care of Address）との対応を、１つの位置登録（Binding Update）パケットに含ませて前記ホームエージェントに向けて送信することにより代表位置登録を行う代表位置登録ステップと、
前記ホームエージェントが、前記位置登録パケットにより通知された各移動通信装置の位置登録情報と前記ゲートウェイの気付けアドレスとの対応を所定の位置登録テーブルに登録し、また、位置登録応答（Binding Acknowledgement）パケットを当該ゲートウェイに返送する位置登録応答ステップと、
を含み、
前記ホームエージェントと前記ゲートウェイとなった移動通信装置との間で、モバイルＩＰによるカプセル化トンネルを形成することを特徴とする通信方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−３０２７５３（Ｐ２００９−３０２７５３Ａ）
【公開日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１５３０６５（Ｐ２００８−１５３０６５）
【出願日】平成２０年６月１１日（２００８．６．１１）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月１１日（２００８．６．１１）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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