以往，提供由可移动的终端组以及路由器构成的整个网络的移动通信的 技术在IETF NEMO-WG中被研讨。
文献《Network Mobility(NEMO)Basic Support Protocol》(Vijay Devarapalli 等著、RFC3963)中所记载的NEMO(Network Mobility)为如下技术，即通 过该可移动的终端组以及与因特网等外部网络连接的移动路由器构成的网络 (以下称为“移动网络”。)、和管理移动路由器的位置的本地代理，来实现移 动网络的数据通信。
图10是表示文献《Network Mobility(NEMO)Basic Support Protocol》 中所公开的以往的移动网络系统。
在图10中，终端6与移动路由器(MR)5和移动路由器(MR)4管理 的移动网络3相连接。并且，移动路由器5与本地代理(HA)10管理的本地 网络2相连接，经由本地网关(HGW)8与因特网等全球网络1相连接。并 且，移动路由器(MR)4通过访问路由器(AR)9连接到全球网络1。
使用图11说明这样的移动网络系统中的路径控制。
图11是表示以往的移动网络系统中的路径控制的顺序图。
在图11中，移动路由器4、5的电源接通时，移动路由器4与访问路由 器(AR)9相连接，移动路由器5与本地网络(HNW)2相连接(步骤S1)。
例如，假设移动路由器4为移动电话，移动路由器5为具有无线LAN 接口的PDA。此时，即使在住宅内时，移动电话(MR4)连接到设置在住宅 外面的基站(AR9)，并且不会直接连接到住宅里的本地网络2。另外，PDA (MR5)通过无线LAN接口连接到本地网络2。
这样，即使是同一住宅内，也存在连接到本地网络2的移动路由器、和 未连接的移动路由器。
即，移动路由器4由于与非本地网络2的外部网络连接，所以形成转交 地址(以下称为“CoA”。)，向本地代理10进行位置注册(步骤S2)。移动路 由器4在该位置注册时，将移动网络3的网络前缀(prefix)(以下称为 “MNP3”)同时传递给本地代理10。
本地代理10由于取得了经由移动路由器4的、发往MNP3的路径，所 以开始通知该路径的路径的通告(步骤S3)。另外，一定路由器5由于也具 有到达MNP3的路径，所以向本地网络2通告发往MNP3的路径(步骤S4)。 该移动路由器5进行通告的、发往MNP3的路径信息假设为量度(metric) ＝1。该量度通常表示到目的地的跳(hop)数，数值越小的路径越被优先选择。
从而，本地网关8能够获知要传送发往MNP3的分组的中继地址。
这里，本地网关8将作为发往MNP3的路径的下一跳选择为移动路由器 5(步骤S5)。因此，本地网关8将发往终端6的数据发送到移动路由器5(步 骤S10)。
接着，用户带着PDA(MR5)从家里出来而移动到有无线LAN的访问 点的场所时，PDA(MR5)与无线LAN的访问路由器9连接(步骤S6)。并 且，PDA(MR5)形成CoA而向本地代理10进行位置注册(步骤S7)。
本地代理10从移动路由器5接受通知，将与由步骤S3通告的信息同样 的路径信息定期地通告给本地网络(步骤S8)。但是，通常，为了防止数据 量负荷的增大，路径通告分组以数十秒间隔发送。因此，本地网关8即使不 接收来自移动路由器5的路径通告分组，一段时间后也会将移动路由器5作 为中继地址尝试分组的发送(步骤S11)。
此后，本地网关8根据来自本地代理10的路径信息来更新路径表，将本 地代理10选择为到MNP3的新的中继地址(步骤S9)。其结果，通往终端6 的数据经由本地代理10，通过移动路由器4能够送到(步骤S12)。
这样，用户在住宅时从终端6经由移动路由器5连接到本地网络，从而 与因特网上的终端等进行通信，并且，能够在室外经由移动电话(MR4)与 因特网上的终端等进行通信。
但是，在步骤S5中，如果本地网关8接收本地代理10的路径通告(步 骤S3)比移动路由器5的路径通告(步骤S4)更早，因为量度都为“1”，所 以本地网关8作为发往MNP3的分组的中继地址会选择本地代理10。
此时，从终端7发往终端6的分组从本地网关8经由移动路由器5发送 到终端6这一方案，由于分组仅流过本地网络上，所以效率高。但是，本地 网关8会选择经由本地代理10、以及移动路由器4这样的冗长的路径。
另外，在步骤S6，用户离开家，所带着的PDA(移动路由器5)连接到 访问路由器9时，即使本地代理10进行新的路径通告，本地网关8数十秒也 不会更新路径表。因此，此期间发往终端6的分组送不到终端6而会消失。

本发明的目的在于提供一种路径控制方法、以及实施该方法的本地代理， 在移动网络上的至少一个移动路由器连接到本地链接时，移动网络上的终端 和外部网络之间的通信经由该移动路由器进行，并且在所有的移动路由器未 连接到本地链接时，经由与外部网络连接的移动路由器进行通信。
本发明的路径控制方法为移动网络系统的路径控制方法，该移动网络系 统由移动路由器和终端相互连接的移动网络、以及管理该移动网络的位置的 本地代理构成。即，移动路由器在已连接到自身的本地网络以外的外部网络 时，向本地代理通知自身的所述移动网络的路径信息。并且，本地代理在取 得了发往该移动网络的路径信息时，对本地网络查询是否存在连接到该移动 网络的其它的移动路由器。此后，仅在本地代理判断出本地网络上不存在与 该移动网络连接的移动路由器时，本地代理通告通往移动网络的路径信息。
由此，在本地网络上存在与该移动网络相连接的移动路由器的情况下， 发往该移动网络的分组由该移动路由器中继发送。因此，分组能够以最短的 路径到达目的地。
另外，本发明的路径控制方法为进行下面的处理的方法。即，移动路由 器在连接到本地网络时，向本地代理请求更新位置注册。并且，移动路由器 向本地网络通告自身的通往移动网络的路径信息。而且，在该位置注册的更 新请求为删除移动路由器的位置注册的请求的情况下，本地代理在本地网络 内通告无法向该移动网络进行分组传送。
由此，本地网络上的各个节点在移动路由器返回到本地网络的时刻，能 够获知无法进行该移动路由器和外部网络之间的连接。因此，本地代理能够 进行切换到经由其它的移动路由器的路径的处理。
本发明的本地代理包括接收单元、移动路由器存在确认单元、代理路径 信息通告单元。该接收单元接收来自移动网络上所连接的移动路由器的位置 注册请求。并且，移动路由器存在确认单元，发送路径查询消息，该路径查 询消息用来查询与该移动网络相连接的其它的移动路由器是否存在于本地网 络。另外，代理路径信息通告单元，在根据该路径查询消息，确认了移动网 络所连接的其它移动路由器不存在于本地网络上时，向本地网络通告代理路 径信息，该代理路径信息表示自身具有发往该移动网络的最低成本的代理路 径。
由此，在该移动网络所连接的移动路由器全部离开本地网络的时刻，本 地网关立即切换到经由本地代理的路径。
另外，本发明的本地代理还包括代理路径取消单元。该代理路径取消单 元在接收单元从移动路由器接收到位置注册的删除请求时，向本地网络通告 代理路径信息，该代理路径信息表示代理路径为最大成本。
由此，在移动路由器返回到本地网络的时刻，本地网关能够立即从经由 本地代理的路径切换到经由移动路由器的路径。
另外，本发明的本地代理的代理路径信息通告单元，在移动网络上所连 接的移动路由器存在于本地网络的情况下，不通告通往该移动网络的路径信 息。
由此，在本地网络上存在与该移动网络连接的移动路由器的情况下，本 地网络上的移动路由器作为通往移动网络的中继路径使用。
如上这样，根据本发明，在一个移动网络上存在多个移动路由器，并且 某移动路由器连接到本地网络，而其它移动路由器连接到外部网络的情况下， 本地网关能够选择最短路径的移动路由器。并且，移动路由器在本地网络和 外部网络之间移动的情况下，本地网关也能够在短时间进行切换，即切换到 经由本地代理、和连接到本地网络的移动路由器的当中的最佳的路径。
附图说明
图1是本发明的实施方式中的移动路由器的结构图。
图2是表示本发明的实施方式中的本地代理的位置注册/位置注册删除处 理的流程图。
图3是表示本发明的实施方式中的本地代理的路径通告处理的流程图。
图4是表示本发明的实施方式中的本地代理管理的位置信息的图。
图5A是表示本发明的实施方式中的本地代理管理的路径信息的图。
图5B是表示本发明的实施方式中的本地代理管理的路径信息的图。
图6是表示本发明的实施方式中的路径控制顺序的图。
图7A是表示本发明的实施方式中的本地网关所管理的路径信息的图。
图7B是表示本发明的实施方式中的本地网关所管理的路径信息的图。
图7C是表示本发明的实施方式中的本地网关所管理的路径信息的图。
图8是本发明的实施方式中的移动网络的位置注册/位置注册删除分组的 格式图。
图9是本发明实施方式中的移动网络的路径查询/路径应答/路径通告分 组的格式图。
图10是以往的移动网络系统的结构图。
图11是表示以往的路径控制顺序的图。
标号说明
1全球网络
2本地网络
3移动网络
4，5移动路由器
6，7终端
8本地网关
9访问路由器
10本地代理
1001本地网络接口
1002分组发送接收/中继处理单元
1003位置信息管理单元
1004路径信息管理单元
1005位置信息存储单元
1006路径信息存储单元
1007移动路由器存在确认单元
1008代理路径信息通告单元
1009代理路径取消单元

以下，参照附图说明本发明的实施方式。
本实施方式中的移动网络系统的结构与图10所示的以往的结构相同，并 使用相同的标号来说明。但是，本地代理10与以往的相比结构及其动作不同。
图1是表示本实施方式中本地代理10的结构的方框图。
在图1中，本地网络接口(以下称为“if_home”)1001是连接到本地网 络2而进行物理层处理以及数据链接层处理的接口，分组发送接收/中继处理 单元1002是进行分组发送接收、以及向移动网络3的分组的中继处理的单元。 该本地网络接口1001和分组发送接收/中继处理单元1002相当于本发明的接 收单元。
位置信息管理单元1003是将位置注册分组或位置注册删除分组所记载 的移动路由器的位置信息记录到位置信息存储单元1005中而进行管理的单 元。
图4是表示位置信息存储单元1005所保存的位置信息的数据表。在图4 中，HoA2201是移动路由器的本地地址，CoA2202是移动路由器当前的转交 地址，接口2203表示本地代理10的通信接口。该通信接口注册作为逻辑性 接口的隧道接口。隧道接口将本地代理10接收的分组密封(capsule)、在与 规定的路由器之间形成信道并将分组开始信道时的接口，实际上，分组被发 送接收的是作为物理性接口的本地网络接口。
路径信息管理单元1004是将移动网络3的路径信息记录到路径信息存储 单元1006中而进行管理的单元。图5A是表示路径信息存储单元1006所保 存的路径信息的数据表。
在图5A中，目的地2301是表示目的地节点所处的网络的网络前缀，下 一跳2302表示到该目的地节点为止的路径中下一跳的路由器。另外，量度 2303表示路径的优先级，越小优先级越高。接口2304表示用于确定本地代 理10具有的接口的识别符。
移动路由器存在确认单元1007是发送路径查询消息的单元，该路径查询 消息用于查询连接到指定的移动网络3的路由器是否存在于本地网络2上。
代理路径信息通告单元1008生成路径通告分组并发送，该路径通告分组 将本地代理10本身进行用于向指定的移动网络3中继分组的代理接收的情况 通知给本地网络2上的节点。
代理路径取消单元1009生成路径通告分组并发送，该路径通告分组将与 指定的移动网络3的连接断开而不能进行向该移动网络3的中继的情况通知 给本地网络2上的节点。
接着，使用附图说明这样构成的本发明的本地代理10的动作和作用。
图2是表示位置注册以及位置注册删除的处理的流程图。
首先，分组发送接收/中继处理单元1002从移动路由器接收位置注册分 组时(步骤S21)，通知给位置信息管理单元1003。并且，位置信息管理单元 1003将该位置信息记录到位置信息存储单元1005中(步骤S22)。该位置注 册分组为NEMO的绑定更新(Binding Update)分组，图8表示它的格式。
在图8中，对IPv6首部的发送源地址281、目的地地址282、本地地址 283分别设定发送源的移动路由器的CoA、本地代理的地址、移动路由器的 HoA。另外，对移动网络(Mobile Network)前缀285设定移动网络的前缀。
位置信息管理单元1003将所通知的位置注册分组中记载的移动路由器 的本地地址283和发送源地址281分别保存到位置信息存储单元1005的 HoA2201和CoA2202或者将其更新(步骤S22)。
接着，位置信息管理单元1003生成或者维持与该移动路由器之间的隧道 接口，从而对位置信息存储单元1005的接口2203注册信道号(步骤S23)。
接着，位置信息管理单元1003对路径信息管理单元1004通知该注册的 隧道号。路径信息管理单元1004接受该隧道号而将位置注册分组的发送源保 存在路径信息存储单元1006中或将其更新(步骤S24)。
接着，路径信息管理单元1004指示移动路由器存储确认单元1007向本 地网络2上发送路径查询分组。接受该指示后，移动路由器存在确认单元1007 向本地网络2上的所有RIPng路由器进行组播(步骤S25)。该路径查询分组 为由RFC2080规定的RIPng(Routing Information Protocol)分组，图9表示 它的格式。
在图9中，RIPng分组将多个路径信息分别作为路由表项目(Routing Table Entry(RTE))290保存。另外，指令291记载1：路径信息的查询(request)， 2：对路径信息的查询的应答和路径删除通告(response)。IPv6前缀292记载 目的地前缀，对量度(metric)293设定用于表示路径控制的优先级的值。在 本实施方式中，路径控制的优先级根据路径的成本决定，成本最小时优先级 最高为‘1’，成本最大时，优先级为最低‘16’。另外，在路由表项目290 中记载路径信息，进行对路径查询的应答，或者作为路径通告分组在本地网 络上通告路径信息。
接着，移动路由器存在确认单元1007检查一定时间内是否有对路径查询 的应答(步骤S26)，有应答时，将路径应答分组的发送源保存到路径信息存 储单元1006内的路径信息的下一跳2302或将其更新(步骤S27)。但是，在 存在已经具有通往相同的前缀的路径的本地网络2上的移动路由器的项目的 情况下，删除该项目，从而全部保存有应答的发送源的移动路由器的信息。 由此，能够防止无论到上次为止之前应答路径查询的移动路由器的项目是否 无效，项目都会被残留的情况。
另外，在步骤S26中，在没有对路径查询的应答的情况下，代理路径信 息通告单元1008生成并发送图9所示的路径通告分组(量度＝1)(步骤S28)， 该路径通告分组用于通知本地代理本身进行代理接收，并对发往终端6的分 组进行中继。但是，此时，在路径信息存储单元1006残留将本地网络2上的 移动路由器作为中继地址的路径时，取消该路径。其原因与有对路径查询的 应答的情况相同。
另一方面，分组发送接收/中继处理单元1002从移动路由器接收位置注 册删除分组(步骤S29)。接着，位置信息管理单元1003从保存在位置信息 存储单元1005中的位置信息，提取与发送源的移动路由器之间的隧道接口的 信息。并且，位置信息管理单元1003基于该信息，删除指定的隧道接口(步 骤S30)。另外，位置信息管理单元1003删除位置信息存储单元1005中的该 移动路由器的位置信息(2201至2203)(步骤S31)。另外，该位置注册删除 分组为图8所示的绑定更新分组，通过对生存期(Lifetime)284设定零，从 而，表示该绑定更新分组为位置注册删除的请求。另外，在对生存期(Lifetime) 284设定零的情况下，对发送源地址281设定HoA。
接着，位置信息管理单元1003向路径信息管理单元1004通知该删除的 隧道接口的信息、以及指示路径删除通告的发送。接受该指示，路径信息管 理单元1004从路径信息存储单元1006删除具有对应的隧道接口的项目(步 骤S32)，并对代理路径取消单元1009发出指示，使其发送路径删除通告分 组(步骤S33)。
该路径删除通告分组为图9所示的RIPng分组，对指令291设定用于表 示路径删除通告的‘2’，对IPv6前缀292设定位置注册删除分组的发送源的 网络前缀。另外，对量度293设定最大值‘16’。
另外，本实施方式的路径查询分组的发送(步骤S25)仅在来自移动路 由器的位置注册请求分组到达时进行，但是也可以定期地发送。由此，在连 接在本地网络2的移动路由器由于电池用尽而不能使用的情况下，能够切换 到经由本地代理的路径。
接着，使用附图说明在本发明的本地代理10定期地进行路径的通告处 理。
图3是表示本实施方式中路径通告处理的流程图。
首先，路径信息管理单元1004每隔一定时间(步骤S90)判定路径信息 存储单元1006的各项目的接口是否为隧道接口(步骤S91)。并且，如果为 隧道接口，路径信息管理单元1004就将对应的项目的量度2303设定为优先 级最高的‘1’(步骤S92)。并且，对于路径信息存储单元1006的所有项目， 检查是否存在目的地字段相同，并且接口为本地网络接口(if_home)的项目 (步骤S93、S94)。在存在项目的情况下，不进行任何处理。
另一方面，在不存在具有那样的本地网络接口的项目的情况下，路径信 息管理单元1004对IPv6前缀292设定具有隧道接口的项目的目的地2301， 并将对量度293设定了量度2303的值的路由表项目290追加到路径通告分组 (步骤S95)。
另一方面，在步骤S91中，在对相同的目的地的路径为本地网络接口的 情况下，路径信息管理单元1004不追加到路径通告分组。
路径信息管理单元1004在对于路径信息存储单元1006的所有项目进行 了上述的处理之后，对分组发送接收/中继处理单元1002发出指示，使其将 生成的路径通告进行组播发送。分组发送接收/中继处理单元1002接受该指 示，经由本地网络接口1001将该路径通告分组进行组播至本地网络2内的所 有RIPng路由器(步骤S96)。
这样，本发明的本地代理10不进行关于本地网络2上所连接的移动路由 器的移动网络的路径通告，而定期地进行仅通往本地网络2上所连接的没有 移动路由器的移动网络3的路径通告。从而，本地代理10仅在进行中继时进 行路径通告。
接着，使用附图说明，移动路由器(MR)5如图10所示在本地网络2 和外部网络1之间往返时的终端6和终端7之间的通信动作。
图6是表示本实施方式中的通信顺序的图。
在图6中，移动路由器(MR)4、5在电源接通后，移动路由器4与外 部网络上的存取路由器(AR)9连接并进行外部网络连接处理(步骤S61)。 另外，移动路由器5连接到本地网络(HNW)2，并进行本地网络连接处理 (步骤S62)。
接着，移动路由器4将位置注册请求发送到本地代理10(步骤S63)。此 时，移动路由器4不进行路径通告。
本地代理10从移动路由器4接收该位置注册请求分组时，在进行位置注 册处理之后，将路径查询分组在本地网络2组播发送(步骤S64)。
接着，移动路由器5接收该路径查询分组时，将应答其的路径通告发送 至本地代理10(步骤S65)。由于本地代理10从位于本地网络2上的移动路 由器5接受了应答，所以为了使自身不进行代理接收而不发送路径通告分组。
另外，移动路由器5在连接到本地网络2之后，每隔一定时间进行路径 通告(步骤S66)。本地网关8接受来自该移动路由器5的路径通告，在自身 的路径表上注册移动路由器5作为通往移动网络3(MNP3)的下一跳(步骤 S67)。
图7A是表示接收移动路由器5产生的路径通告分组时的本地网关8的 路径表。在图7A中，注册移动路由器5作为目的地2501为移动网络3(MNP3) 时的中继地址，量度(metric)2503成为大于优先级最高的‘1’的‘2’。另 外，接口2504为本地网络接口，并且表示移动路由器5位于本地网络2上。
另外，之所以对度量2503不使用‘1’其原因在于，本地网络10将来要 被置换成中继地址时，能够快速地从移动路由器切换至本地代理10。
本地网关8通过如此设定路径表，将发往终端6的分组发送到移动路由 器5而不是本地代理10(步骤S68)。
如上这样，本地代理10在移动网络3上所连接的移动路由器连接到本地 网络2的情况下，不进行对于对应的移动网络3的路径通告。因此，本地网 关8能够选择所注册的最佳路径。
接着，移动路由器5移动并连接到访问路由器9时，进行外部网络连接 处理(步骤S69)。并且，移动路由器5将位置注册请求分组发送至本地代理 10(步骤S70)。
接着，本地代理10接受该分组从而进行路径查询(步骤S71)。但是， 由于移动路由器5未连接到本地网络2，并且其它的移动路由器也不在本地 网络2上，所以即使待机一定时间也没有路径应答。因此，本地代理10开始 用于通知自身进行通往移动网络3的代理接收的路径通告(步骤S72)。此时 的路径通告分组的量度(metric)为‘1’。
本地网关8接收该路径通告分组，将自身的路径表更新成图7B所示的 表(步骤S73)。即，在图7B中，新追加下一跳2502为本地代理(HA)10 的发往移动网络3(MNP3)的路径。并且，本地网关8接收发往终端6的分 组时，通往本地代理10的路径的量度(＝1)的优先级高于通往移动路由器5 的路径的量度(＝2)，所以将发往MNP3的分组传送到本地代理10(步骤S74)。
这样，本地网关8能够根据量度来选择所注册的最佳路径。
接着，移动路由器5再次连接到本地网络2时(步骤S75)，移动路由器 5将与访问路由器9的连接断开的情况通知给本地代理10。进而，移动路由 器5将位置注册删除请求发送至本地代理10(步骤S76)。进而，移动路由器 5开始每隔一定时间发送用于通告自身的位置的路径通告分组(步骤S78)。
另一方面，本地代理10在从移动路由器5接收位置注册删除请求时，为 了通知路由器5的非连接状态，而组播量度(metric)为16的路径通告分组 (步骤S77)。
本地网关8接收该路径通告分组，将自身的路径表更新成图7C所示的 表(步骤S79)。即，在图7C中，下一跳2502为本地代理(HA)10的发往 移动网络3(MNP3)的路径成为该量度2503为‘16’(不能通信)。由此， 本地网关8选择移动路由器5作为中继发往终端6的分组的地址，并传送分 组(步骤S80)。
这样，本地网关8能够根据量度来选择所注册的最佳路径作为到达目的 地节点的路径。
另外，在本实施方式中，说明了使用IPv6的情况，但是不限于此，用IPv4 也能够同样地实施本发明。
如上，根据本发明，在一个移动网络上存在多个移动路由器的结构中， 即使本地网络上所连接的移动路由器和外部网络上所连接的移动路由器两者 都存在的情况下，也能够选择最佳的路径。另外，即使在移动路由器的连接 目的地变化的情况下，本地网关也能够立即切换到通往目的地节点的最佳路 径。
产业上的可利用性
本发明对于移动网络系统中的路径控制方法等有用，并且适合于连接到 同一移动网络的多个移动路由器在本地网络和外部网络之间进行移动的情 况。