移動終端設備及終端間包通信方法

專利名稱：移動終端設備及終端間包通信方法
技術領域：
本發明涉及移動終端設備及終端間包通信方法，特別是涉及適用了移動IP(移動IP即，移動網際協議)協議的移動終端設備及移動通信系統中的終端間包通信方法。
背景技術：
近年來，相關將IP(Internet Protocol即，網際協議)適用于移動通信網的研究一直活躍地進行著。例如，如“Mobility Support in IPv6<draft-ietf-mobileip-ipv6-18.txt>、Work in Progress”(非特許文獻1)所述，在IETF(Internet Engineering Task Force即，互聯網工程特別工作組)中進行著移動IPv6規范的標準化。移動IPv6基本繼承了在IETF RFC3220(非特許文獻2)中規范化的IPv4對應移動IP的功能。
移動IPv6網由移動節點MN(Mobile Node即，移動節點)、內部代理HA(Home Agent即，內部代理)和通信對端節點CN(CorrespondentNode即，對端節點)構成。在移動節點MN上被賦予即使移動也不變化的單值的IP地址(標識地址)。將持有與標識地址相同前綴值的鏈路稱作內部鏈路。移動節點MN若移動到內部鏈路以外的鏈路上，就取得應該在受訪鏈路上使用的IP地址。該地址被稱作轉交地址(Care of Address即，轉交地址)。
移動節點MN接收設置在受訪鏈路上的路由器定期發送的路由器公告(Router Advertisement即，路由器公告)信號，檢測接收到的路由器公告信號持有與標識地址(或現在的CoA)不同的前綴值的情況，識別自己移動到了另外的鏈路上的情況。移動節點MN一檢測到自己已移動到了新的鏈路上，就對內部代理HA發送位置登錄請求(Binding Update即，捆綁更新)消息。
內部代理HA一接收上述控制消息(Binding Update即，捆綁更新)，就將接收消息示出的移動節點MN的標識地址與CoA的捆綁信息存儲在捆綁高速緩沖存儲器(即，Binding Cache)管理表中，之后，為了捕獲給上述移動節點MN的包，對鄰接路由器多點廣播控制消息(GratuitousNeighbor Advertisement)，之后，作為上述移動節點MN的代理服務器進行工作。
為了移動節點MN和節點CN收發移動IPv6規范的消息，節點CN也必須要與移動IPv6對應。在移動IPv6規范中，例如，從節點CN向移動節點MN的包發送按下面的步驟進行。
節點CN將包發送給移動節點MN的標識地址。上述包被內部代理HA捕獲。內部代理HA一捕獲給上述標識地址的包，就從捆綁高速緩沖存儲器(即，Binding Cache)管理表檢索與上述標識地址對應的轉交地址CoA，用附加(密封)了以上述CoA作為收信方地址的IP報頭的形式，向網絡發送上述接收包。
上述傳給CoA的包被傳送到移動節點MN的受訪鏈路上，由移動節點MN接收。移動節點MN一接收上述包，就去除(拆封)由內部代理HA附加了的密封IP報頭，復原通信對端節點CN發送的源包。此時，移動節點MN基于接收包示出的發送源節點CN的IP地址，檢索捆綁更新目錄(即，Binding Update List)。捆綁更新目錄是用于存儲移動節點MN具有的捆綁更新(Binding Update)消息的發送目的地信息的表。
在捆綁更新目錄中不存在節點CN用的登記項(entry)的情況下，移動節點MN對節點CN發送用于通知自己的標識地址與轉交地址CoA的對應關系的控制消息(Binding Update，即，捆綁更新)。
節點CN一接收上述捆綁更新消息，就將接收消息示出的移動節點MN的標識地址與CoA的對應關系登錄在自己具有的捆綁高速緩沖存儲器(Binding Cache)表中。這樣，節點CN通過將上述捆綁高速緩沖存儲器表所示的地址CoA適用于之后發生的給移動節點MN的包的收信方地址，由此就能用最佳的通信路徑發送包。再有，從節點CN發送給移動節點MN的IP包在IPv6路徑控制用的擴展報頭部中包含上述移動節點MN的標識地址。
如“Route Optimization in mobile IP<draft-ietf-mobileip-optim-11.txt>Work in Progress”(非特許文獻3)所述，IETF正在關于移動IPv4的路徑最優化進行審議。移動IPv4的路徑最優化是利用從內部代理HA向通信對端節點CN通知與移動節點MN的標識地址對應的CoA來實現。
另一方面，在IP網絡領域，也進行著用IP包發送聲音的VoIP(Voiceover IP即，通過因特網協議傳送語音)技術的研究。在VoIP中，在通信開始之前，在通信裝置間設定假想的通話線路(會話)，在上述通信線路上傳送已IP包化的聲音數據。通信裝置間的會話的確立、維持、中斷的控制按照會話控制協議進行。
IETF規范了用于進行IP多媒體通信中的會話的確立和結束的協議SIP(Session Initiation Protocol即，會話發起協議)(IETF RFC3261非特許文獻4)。SIP由于功能的擴展性高，因此作為VoIP的會話控制協議而被關注。
SIP是利用了TCP(Transmission Control Protocol即，傳輸控制協議)和UDP(User Datagram Protocol即，用戶數據報協議)等傳送機構的應用協議。此外，SIP是基于文本庫的協議，SIP消息由傳播請求或響應的報頭部和記述會話內容的消息正文構成。在SIP的會話記述中適用例如SDP(Session Description Protocol即，會話描述協議)(IETF RFC2327非特許文獻5、IETF RFC3266非特許文獻6)。
SIP采用客戶服務器模型的體系結構，發信客戶端發送SIP請求給接收客戶端的代理服務器(SIP服務器)。SIP服務器使用例如DNS(DomainName System即，域名系統)等進行接收設備的地址解析，確立客戶端設備間的會話。
SIP服務器的工作模式中，按其作用分，有代理(即，Proxy)模式和重定向(即，Redirect)模式。在代理模式中，代理服務器(即，ProxyServer)中介發信客戶端與接收客戶端間的會話的確立請求。在重定向模式中，發信客戶端從SIP服務器取得接收方的信息，與接收客戶端直接通信。
IP網的終端x通過代理模式的SIP服務器進行與終端y進行聲音通信的情況下，終端x在與終端y的通信之前，向SIP服務器發送呼叫設定請求(INVITE)消息。SIP服務器一接收上述呼叫設定請求(INVITE)，就指定終端y的位置信息，對終端y傳送接收消息(INVITE)。終端y一接收上述呼叫設定請求，就發送表示接收呼叫的響應(200OK)消息。該響應消息經由呼叫設定請求已通過的SIP服務器，被發送到終端x。
終端x一接收上述響應消息，就向終端y發送響應確認(ACK)消息。上述響應確認(ACK)經由SIP服務器或從終端x直接發送到終端y，終端y一旦接收上述響應確認(ACK)，就在終端x與終端y之間確立會話。通常，在上述呼叫設定請求消息和響應消息中包含有在終端x與終端y之間的數據包(聲音包)傳送中必要的會話記述信息，終端x(終端y)向對應終端y(終端x)用會話記述中指定的收信方地址發送數據包。
在SIP中，由SIP URI(SIP Uniform Resource Identifiers即，SIP統一資源標識符)識別通信對端。此外，各客戶端將自己的位置信息(例如IP地址)登錄在登記員(即，Registrar)上。登記員將從各客戶端接收到的位置信息發送到位置服務器(即，Location Server)中，位置服務器將各客戶端的SIP URI與位置信息的對應關系存儲在SIP信息管理表中。也可以在SIP服務器中安裝上述登記員和位置服務器的功能。
<非特許文獻1>
“Mobility Support in IPv6<draff-ietf-mobileip-ipv6-18.txt>、Work inProgress”<非特許文獻2>
IP Mobility Support for IPv4IETF RFC3220<非特許文獻3>
“Route Optimization in mobile IP<draff-ietf-mobileip-optim-11.txt>Work in Progress”<非特許文獻4>
SIPSession Initiation ProtocolIETF RFC3261<非特許文獻5>
SDPSession Description ProtocolIETF RFC2327
<非特許文獻6>
Support for IPv6 in Session Description Protocol(SDP)IETF RFC3266在移動IP的移動節點MN移動到了從移動IP的內部網離開了的通信圈內(以下稱作受訪網)的情況下，通過將移動節點MN在受訪網中取得的轉交地址CoA通知給移動IP的內部代理HA，內部代理HA作為上述移動節點MN的代理服務器進行工作。通信對端終端CN給移動節點MN的標識地址發送包。上述包被內部代理HA捕獲，以利用表示移動節點MN的轉交地址的IP報頭密封了收信方地址的形式，發送到移動節點MN。
然而，通信對端節點CN(或移動節點MN)發送給移動節點MN(或通信對端節點CN)的數據包，直到在移動節點MN與通信對端節點CN之間移動IP的通信路徑最優化處理結束為止，都經由內部代理HA。該情況下，由于移動節點MN與內部代理HA之間的通信為在源包上附加了密封IP報頭的形式，因此，存在用于包傳送控制的開銷增加，包到達收信方終端為止的延遲時間變大的問題。
此外，若在數據包的通信中執行通信路徑的最優化處理，則在路徑最優化前的包傳送時間與最優化后的包傳送時間上產生差異。這些問題對在移動IP通信網中提供VoIP服務的情況下特別顯著。

發明內容
本發明的目的是提供一種移動終端設備及終端間的包通信方法，其能減少移動IP通信網中的數據包的傳送延遲時間和其變動。
本發明的另一個目的是提供一種移動終端設備及終端間的包通信方法，其能用適當的定時來最優化移動IP通信網中的終端間通信路徑。
本發明的再一個目的是提供一種移動終端設備及終端間的包通信方法，其能用適當的定時來最優化移動IP通信網中的會話控制用服務器設備與移動終端設備或通信對端設備之間的會話控制消息的通信路徑。
為了達到上述目的，一種本發明涉及的移動終端設備，具備遵從移動IP(Internet Protocol即，網際協議)的包通信功能和通信路徑的最優化功能，其特征在于，具有用于利用與移動IP不同的協議的會話控制消息，在終端間設定會話的會話控制裝置，該會話控制裝置在已從移動IP的內部網離開了的通信圈內(以下稱作受訪網)接收到來自通信對端設備的會話控制消息時，在執行了利用上述通信路徑的最優化功能涉及的與通信對端設備之間的通信路徑的最優化之后，發送對應上述接收消息的響應消息。
例如，上述會話控制裝置從在受訪網接收到的會話控制消息中指定通信對端設備的IP地址，對該IP地址執行根據上述最優化功能的通信路徑的最優化。
更詳細地說，本發明涉及的移動終端設備的特征在于，具有用于存儲預先分配好的移動IP的標識地址和在會話控制中應該使用的該移動終端的標識符的裝置；在取得了為了在受訪網中接收移動IP包而必須的IP地址(以下稱作轉交地址)時，用于將上述轉交地址與標識地址的對應關系通知給成為移動IP內部代理的第1服務器設備的裝置；用于將上述移動終端標識符與標識地址的對應關系通知給會話控制用的第2服務器設備的裝置，通信對端設備發送到上述第2服務器設備中的會話控制消息包，按照上述標識地址，被上述第1服務器設備捕獲，按照該第1服務器設備存儲的上述轉交地址，傳送到位于受訪網中的該移動終端。
例如，上述移動IP協議P是IPv6協議，上述會話控制消息遵從例如已在IETF RFC3261中規范的SIP(Session Initiation Protocol即，會話發起協議)。其中，會話控制消息也可以遵從ITU-T勸告H.323。
本發明涉及的包通信方法的特征在于，在各自具備遵從移動IP(Internet Protocol即，網際協議)的包通信功能和通信路徑的最優化功能及持有與移動IP不同的協議的會話控制功能的第1、第2終端設備之間，具有如下步驟在上述第1終端設備存在于已從移動IP的內部網離開了的通信圈內(以下稱作受訪網)時，從上述第2終端設備向上述第1終端設備發送會話控制消息的步驟；在接收到了上述會話控制消息時，上述第1終端設備在與上述第2終端設備之間執行用于路徑最優化的通信過程的步驟；在上述通信路徑的最優化結束之后，上述第1終端設備發送對應上述會話控制消息的響應消息的步驟，上述第1、第2終端設備將在會話控制結束之后發生的數據包用上述已最優化了的通信路徑進行通信。
從上述第2終端設備發送的會話控制消息，經由例如會話控制用的第2服務器設備和成為上述第1終端設備的移動IP內部代理的第1服務器設備，向上述第1終端設備傳送，上述第1終端設備發送的上述響應消息，經由上述第1、第2服務器設備，向上述第2終端設備傳送。
更詳細地說，本發明的包通信方法的特征在于，上述第1終端設備在取得了為了在受訪網中接收移動IP包而必須的IP地址(以下稱作轉交地址)時，向上述第1服務器設備通知自己的標識地址與上述轉交地址的對應關系，向上述第2服務器設備通知自己的終端標識符與標識地址的對應關系，上述第2終端設備指定上述第1終端設備的標識符，將上述會話控制消息向上述第2服務器設備發送，該第2服務器設備將上述會話控制消息傳送給上述第1終端設備的標識地址，捕獲到了上述會話控制消息的上述第1服務器設備，將該會話控制消息傳送給上述轉交地址。
本發明涉及的包通信方法的另一個特征在于，具有上述第2服務器設備從上述第1服務器設備得到第1終端設備的標識地址與轉交地址的對應關系的步驟，上述第2終端設備以收信方IP地址示出上述第2服務器設備的地址的移動IP包形式，發送會話控制消息，上述第2服務器設備將從上述第2終端設備接收到的包含會話控制消息的IP包，用收信方地址示出上述第1終端設備的轉交地址的IP報頭進行密封，傳送到上述第1終端設備。
本發明涉及的包通信方法的再一個特征在于，具有被第1終端設備通知了標識地址與轉交地址的對應關系的通知的第1服務器設備，對上述第2服務器設備通知上述第1終端設備的標識地址與該第1服務器設備持有的內部代理IP地址的對應關系的步驟，上述第2服務器設備根據上述內部代理IP地址指定上述第1服務器設備，進行用于得到上述的第1終端設備的標識地址與轉交地址的對應關系的通信。
本發明的另外的目的和特征，由以下參照附圖進行的實施方式的說明來明確。


圖1是示出適用本發明的通信網結構例的圖。
圖2是示出圖1中示出的內部代理10的結構的一例的圖。
圖3是示出內部代理10具有的捆綁高速緩沖存儲器管理表171的結構的一例的圖。
圖4是示出圖1中示出的SIP服務器20的結構的一例的圖。
圖5是示出SIP服務器20具有的SIP信息管理表271的結構的一例的圖。
圖6是示出圖1中示出的移動節點(MN)30x的結構的一例的圖。
圖7是示出移動節點30x具有的捆綁更新目錄管理表381的結構的一例的圖。
圖8是示出移動節點30x的位置登錄序列的圖。
圖9是示出IPv6包的格式的圖。
圖10是示出路由器發送的路由器公告消息的格式的圖。
圖11是示出移動節點30x發送的捆綁更新消息的格式的圖。
圖12是示出內部代理10發送的捆綁響應消息的格式的圖。
圖13是示出SIP消息的協議堆棧的圖。
圖14是示出移動節點30x發送的SIP“REGISTER”消息的一例的圖。
圖15是示出認為是利用了基于SIP的會話確立功能的一般的通信過程的圖。
圖16是示出終端40發送的SIP“INVITE”消息的一例的圖。
圖17是示出利用了基于SIP的會話確立功能的本發明涉及的通信過程的實施例1的圖。
圖18是示出圖17中示出的通信過程的更詳細的步驟的圖。
圖19是移動節點30x執行的SIP請求/響應消息處理例行程序300的流程圖。
圖20是示出移動節點向終端發送數據包的情況下的本發明涉及的通信過程的一例的圖。
圖21是示出利用了基于SIP的會話確立功能的本發明涉及的通信過程的實施例2的圖。
圖22是示出實施例2中的SIP服務器20的結構的圖。
圖23是示出上述SIP服務器具有的MN標識地址/HA地址對應表273的結構的圖。
圖24是示出捆綁刷新請求消息的圖。
圖25是示出實施例2中的內部代理10的結構的圖。
圖26是SIP服務器20執行的Binding信息收集例行程序400的流程圖。
圖27是示出利用了基于SIP的會話確立功能的本發明涉及的通信過程的實施例3的圖。
圖28是示出實施例3中的內部代理10的結構的圖。
圖29是內部代理10執行的標識地址通知處理例行程序500的流程圖。
圖30是示出內部代理10發送的SIP“REGISTER”消息80C的一例的圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖對本發明的實施例進行說明。
圖1示出適用本發明的通信網的結構例。
1(1A、1B、1C、...)是與網絡5連接的移動通信網用的路由器，分別收容無線基站3(3A、3B、3C、...)。2(2A、2B)是與網絡5連接的一般路由器，在路由器2A上，通過線路L10、L20連接著內部代理(HA)10和SIP服務器20。此外，路由器2B上連接著終端(或主機)40。
內部代理10通過線路L11與SIP服務器20連接，通過鏈路L12收容著多個能移動的終端30a～30x。鏈路L12成為這些移動終端(以下稱作移動節點)30a～30x的內部網。
在以下的實施例中，對移動節點30x在如下狀態下與終端40通信時的通信過程進行說明，該狀態如下與從內部鏈路(以下稱作內部網)L12移動到其他通信圈(以下稱作受訪網)，例如與路由器1A連接的無線基站3A形成的通信區域7A中，或者，從通信區域7A移動到了與路由器1B連接的無線基站3B形成的通信區域7B中的狀態。在本實施例中，受訪網7A和7B及內部網L12是移動IPv6網，移動節點30x成為移動IPv6對應的移動節點(MN)，終端40成為移動IPv6對應的通信對端終端CN。
內部代理10具備管理存在于內部網L12以外的區域上的移動節點MN的位置信息，捕獲通信對端終端CN發送給移動節點MN的標識地址的包，向位于受訪網中的移動節點MN傳送包的功能。
圖2示出內部代理10的結構的一例。
內部代理10由以下部分構成用于收容線路L10、L11、L12的輸入線路接口11(11-1～11-3)和輸出線路接口12(12-1～12-3)；連接在各輸入線路接口11與內部總線19之間的接收緩沖器13(13-1～13-3)；連接在各輸出線路接口12與內部總線19之間的發送緩沖器14(14-1～14-3)；與上述內部總線19連接的處理器15；程序存儲器16及數據存儲器17。
內部鏈路L12由與終端30a～30x對應的多條線路構成，這些線路通過集線器18與輸入線路接口11-3和輸出線路接口12-3連接。在終端30a～30x上，作為標識地址，分配有持有與上述輸入線路接口11-3持有的IP地址相同前綴值的IP地址。
程序存儲器16具有作為由上述處理器15執行的程序包收發例行程序161、具備移動IP協議處理功能的移動IP內部代理功能例行程序162、選擇性地啟動這些例行程序的基本控制例行程序160。此外，在數據存儲器17中形成有上述移動IP內部代理功能例行程序162參照的捆綁高速緩沖存儲器(即，Binding Cache)管理表171和例如包含路由選擇表等的其他數據區175。
存儲在接收緩沖器13-1～13-3中的包被包收發例行程序161相繼讀出，轉到基本控制例行程序160中。基本控制例行程序160判定接收包的收信方地址，在接收包是應該向內部網內的某個終端發送的IP包的情況下，通過包收發例行程序161，將上述接收包傳送到發送緩沖器14-3。已被密封的接收包被基本控制例行程序160拆封。在收信方為內部代理的接收包被由移動IP內部代理功能例行程序162處理。
圖3示出捆綁高速緩沖存儲器(即，Binding Cache)管理表171的表結構的一例。
在捆綁高速緩沖存儲器(即，Binding Cache)管理表171中登錄著與移動節點MN的標識地址1711對應的多個捆綁高速緩沖存儲器登記項(entry)1710-1、1710-2、…。各登記項示出移動節點MN在受訪網中取得的轉交地址(CoACare ofAddress)1712、示出o捆綁高速緩沖存儲器登記項的有效期限的生存期(Lifetime)1713、從移動節點MN接收到的位置登錄請求的認證用序列號碼1714、以及其他的信息1715。
圖4示出SIP服務器20的結構的一例。
SIP服務器20由以下部分構成用于收容線路L20、L11的輸入線路接口21(21-1～21-1)和輸出線路接口22(22-1～22-2)；連接在各輸入線路接口21與內部總線29之間的接收緩沖器23(23-1～23-2)；連接在各輸出線路接口22與內部總線29之間的發送緩沖器24(24-1～24-2)；與上述內部總線29連接的處理器25；程序存儲器26和數據存儲器27。
程序存儲器26具有作為由上述處理器25執行的程序的包收發例行程序261、具備SIP協議處理功能的SIP服務器功能例行程序262、登記員(即，Registrar)功能例行程序263及位置(即，Location)服務器功能例行程序264；選擇性地啟動這些例行程序的基本控制例行程序260。此外，在數據存儲器27中形成上述位置服務器功能例行程序264參照的SIP信息管理表271和其他的數據區275。
存儲在接收緩沖器23-1～23-2中的包被包收發例行程序261相繼讀出，轉到基本控制例行程序260。基本控制例行程序260判定接收包的種類，將接收包分配到SIP服務器功能例行程序262～位置服務器功能例行程序264中，將用這些例行程序處理過的包通過包收發例行程序261傳送到發送緩沖器24-1或24-2。
圖5示出SIP信息管理表271的表結構的一例。
在SIP信息管理表271中存儲著與SIP標識符(SIP-URI)2711對應的多個登記項(entry)2710-1、2710-2、…，各登記項至少包含終端位置信息2712、登記項的有效期限(Expires)2713、在SIP消息的識別中使用的Call-ID2714及序列號碼(CSeq)2715。在終端位置信息2712中登錄移動節點的標識地址。
在本實施例中，如圖6所述，移動節點30x具備移動IP通信功能和SIP通信功能，預先賦有IPv6的標識地址(MN標識地址)和SIP標識符。移動節點30x利用對SIP服務器20發送SIP位置登錄請求消息，在上述SIP信息管理表271中登錄表示移動節點30x的SIP標識符與MN標識地址對應的登記項。
圖6示出移動節點(MN)30x的結構的一例。
移動節點30x由如下部分構成用于收發無線信號的無線部31；與上述無線部31連接的接收電路32A和發送電路32B；連接在接收電路32A與內部總線39之間的接收緩沖器33A；連接在發送電路32B與內部總線39之間的發送緩沖器33B；用于與內部鏈路L12連接的網絡接口34；上述網絡接口用的接收緩沖器35A和發送緩沖器35B；與上述內部總線39連接的處理器36；程序存儲器37；數據存儲器38及輸入輸出部360。在輸入輸出部360中包括顯示設備、聲音輸入輸出設備、輸入鍵等。
程序存儲器37作為由上述處理器36執行的程序，包括包收發例行程序371、具備移動IP協議處理功能的移動IP終端功能例行程序372、具備SIP協議處理功能的SIP客戶端功能例行程序373、多個應用例行程序274、以及選擇性地啟動這些例行程序的基本控制例行程序370。
此外，在數據存儲器38中形成有上述移動IP終端功能例行程序372參照的捆綁更新目錄管理表381和存儲MN標識地址和轉交地址CoA及SIP標識符等信息的其他數據區382。
存儲在接收緩沖器33A和35A中的包被包收發例行程序371相繼讀出，通過基本控制例行程序370，轉到移動IP終端功能例行程序372中。移動IP終端功能例行程序372，對接收包施行移動IPv6的協議處理，在接收包包含移動IP的控制消息的情況下就自己進行處理。在移動IP終端功能例行程序372中生成的控制消息在施行了移動IPv6的協議處理之后，通過基本控制例行程序370和包收發處理例行程序371，作為移動IP包，輸出到發送緩沖器33A或35B中。
此外，在接收包的有效負荷部包含SIP控制消息的情況下，將接收消息轉到SIP客戶端功能例行程序373中，在有效負荷部包含聲音之外的用戶數據的情況下，就將接收數據轉到適合的應用374中。在應用373中被處理的數據被輸出到輸入輸出部360中，從輸入輸出部360輸入的數據通過基本控制例行程序370，用適合的應用374進行處理。在SIP客戶端功能例行程序373和應用374中生成的發送包信息，用移動IP終端功能例行程序372施行了移動IPv6的協議處理之后，通過基本控制例行程序370和包收發處理例行程序371，作為移動IP包，輸出到發送緩沖器33A或35B中。
應用374和SIP客戶端功能例行程序373，使用移動節點30x的標識地址。因而，在移動節點30x離開內部鏈路移動到了受訪網7(7A、7B、…)的情況下，SIP客戶端功能例行程序373輸出的SIP消息包和應用374輸出的數據包，由基本控制例行程序370或移動IP終端功能例行程序372變換成持有能在受訪網7中通信的地址體系的包，發送到通信網中。
圖7示出捆綁更新目錄管理表381的表結構的一例。
捆綁更新目錄管理表381由與作為移動IPv6中的位置登錄請求消息的捆綁更新消息的收信方地址3811對應的多個登記項(entry)3810-1、3810-2、…構成，各登記項示出如下內容移動節點(MN)的標識地址3812；移動節點在受訪網中取得的轉交地址(CoA)3813；捆綁更新目錄登記項的有效期限(Lifetime)3814；移動節點發送的位置登錄請求的認證用序列號碼3815；其他信息3816。
圖8示出在受訪網7A或7B中移動節點30x進行的位置登錄序列。
例如，在移動節點30x從受訪網7A移動到了網7B的情況下，移動節點30x從位于受訪網7B的路由器1B接收路由器公告(RouterAdvertisement)消息(101)。路由器公告消息被設定在圖9中示出的IPv6包50的有效負荷部52中。IPv6包50具有由發送源地址511、收信方地址512、擴展報頭513構成的IPv6報頭51，在發送源地址511中設定路由器1B的IP地址，在收信方地址512中設定所有的與受訪網共用的多點廣播地址。再有，擴展報頭513是在進行移動IP或特殊的包傳送控制的情況下被利用的報頭部分，不一定所有的IPv6報頭都持有擴展報頭513。
路由器公告(RouterAdvertisement)消息如圖10所示，由IPv6 ICMP部61和選擇部62構成，在IPv6 ICMP部61中包含著示出該消息是路由器公告的消息符號611和M位612及H位613。M位612是示出CoA的取得方法的位，M位若是“1”，則移動節點30x就按照IPv6有狀態地址自動構成方法，從圖中未示出的地址生成服務器取得地址CoA(102)。在M位是“0”的情況下，移動節點30x就按照IPv6狀態地址自動構成方法，通過在發送源地址511示出的路由器地址的一部分(前綴部)組合自己的MAC地址，來生成CoA。再有，H位613示出該消息的發送源是否是內部代理10，在向內部鏈路L12發送的路由器公告消息的H位中，設定示出發送源是內部代理10的“1”。
在受訪網7B中取得的CoA的移動節點30x，由移動IP終端功能例行程序372，向內部代理10發送位置登錄請求消息“捆綁更新”70A(103)，作為用于登錄在捆綁更新目錄管理表381中的登記項，在捆綁更新發送目的地3811中生成持有內部代理10的地址的新的登記項(104)。
上述捆綁更新消息70A如圖11所示，具有IPv6收信方選項報頭71和IPv6機動性報頭72，IPv6收信方選項報頭71包含設定發送源移動節點的標識地址的標識地址選項711。此外，IPv6機動性報頭72包含設定示出該消息是捆綁更新的代碼的消息類型字段721、序列號碼字段722、生存期字段723、機動性選項724。這些報頭信息71和72被設定在圖9中示出的IPv6包的擴展報頭513中。
移動節點30x向內部代理10發送的捆綁更新消息，在IPv6包報頭51的發送源IP地址511上設定移動節點30x在受訪網中取得的CoA，在標識地址選項711上設定移動節點30x的標識地址，在生存期字段723上設定比“0”大的值。
也可以在IPv6包報頭51的發送源IP地址511上設定移動節點30x的標識地址。在該情況下，移動節點30x的CoA被設定在定義成IPv6機動性報頭72的機動性選項724的Alternate Care-ofAddress options字段上。
接收到上述捆綁更新消息70A的內部代理10利用移動IP內部代理功能例行程序162判定上述消息，并從捆綁高速緩沖存儲器管理表171檢索與移動節點30x的標識地址對應的登記項。從上述消息的IPv6收信方選擇報頭的標識地址選項711抽出移動節點30x的標識地址。
在捆綁高速緩沖存儲器管理表171中存在與移動節點30x的標識地址對應的登記項的情況下，內部代理10更新該登記項的CoA1712和生存期1713，不存在該登記項的情況下，就補充包含從上述捆綁更新消息70A抽出的CoA值的上述移動節點30x用的新登記項(105)。內部代理10生成代理高速緩沖存儲器(Proxy Neighbor Cache)，作為移動節點30x的代理進行工作。這時，內部代理10在向鄰接節點多點廣播非請求NA消息(106)之后，對移動節點30x發送向上述捆綁更新消息70A的響應消息(Binding ACK，捆綁響應)70B(107)。
圖12示出捆綁響應消息70B的格式。
捆綁響應消息70B具有IPv6路由選擇報頭73和IPv6機動性報頭72，在IPv6機動性報頭72的消息類型字段721上設定示出該消息是BindingACK的代碼。這些報頭信息73和72被存儲在圖9中示出的IPv6包的擴展報頭513中。
內部代理10向移動節點30x發送的捆綁響應消息70B，在發送源地址511中包含內部代理10的IP地址，在IPv6包報頭50的收信方地址512中包含上述捆綁更新消息70A的發送源地址511的值。在收信方地址511上設定移動節點30x的標識地址以外的值的情況下，在IPv6路由選擇報頭73的標識地址選項711上設定移動節點30x的標識地址。
移動節點30x一接收上述捆綁響應消息70B，就由移動IP終端功能例行程序372將已經在步驟104中準備好的新登記項登錄在捆綁更新目錄管理表381中(108)。其后，由SIP客戶端功能例行程序373開始對SIP服務器20的終端位置登錄序列。
在終端位置登錄序列中，移動節點30x從捆綁更新目錄管理表381檢索與SIP服務器20對應的登記項(111)。在捆綁更新目錄管理表381中未登錄與SIP服務器對應的登記項的情況下，移動節點30x就經由內部代理10，向SIP服務器20發送SIP位置登錄請求消息(REGISTER)80A。包含上述REGISTER消息80A的源IP包，以使用持有給內部代理的收信方地址512的IPv6報頭進行了密封了的形式，向內部代理10發送(114B)。內部代理10從接收包中去除(拆封)密封IPv6報頭，將源IP包傳送到SIP服務器20中(114)。
在捆綁更新目錄管理表381中已登錄了與SIP服務器20對應的登記項的情況下，移動節點30x就直接對SIP服務器20發送SIP位置登錄請求消息(REGISTER)80A(115)。
圖13示出包含SIP消息的協議堆棧和SIP消息的IP包的格式。包含SIP消息的IP包由IPv6報頭51和TCP/UDP報頭52A及有效負荷52B構成，SIP消息被設定在有效負荷52B中。
SIP消息由示出SIP消息的種類和收信方的起始行(即，start-line)81、示出SIP參數的消息標頭(即，message-header)82、示出邏輯地設定在終端間的連接信息的消息主體(即，message-body)83構成。
圖14示出移動節點30x向SIP服務器20發送的SIP位置登錄請求消息(REGISTER)80A的一例。
在REGISTER(登錄)消息80A的起始行81中設定示出消息種類(Method名，即，方法名)的“REGISTER”，和應該執行登錄處理的SIP服務器20的域名。此外，在消息標頭(即，message-header)82中，在To報頭中設定移動節點30x的SIP-URI的值，作為示出SIP信息管理表271的更新對象登記項的SIP標識符，例如，“userMN@home.com”。該情況下，在From報頭中也設定與To報頭相同的SIP-URI值。此外，在Contact報頭中設定應該登錄在SIP信息管理表271中的終端位置信息2712的值，例如，移動節點30x的標識地址“userMN@mn6”。
返回到圖8，SIP服務器20一接收上述SIP位置登錄請求消息(REGISTER)，就在SIP信息管理表271中登錄新的登記項2710-n(116)。登記項2710-n示出與移動節點30x的SIP-URI(“userMN@home.com”)對應的終端位置信息2712、登記項有效期限2713、REGISTER消息的識別信息(Call-ID2714和序列號碼2715)的值。該情況下，在終端位置信息2712上設定移動節點30x的標識地址(“userMN@mn6”)，在登記項有效期限2713、Call-ID1714和序列號碼2715上分別設定從REGISTER消息80A的消息標頭82抽出的Expiers、Call-ID和Cseq的值。
SIP服務器20一結束向上述SIP信息管理表271的新登記項的登錄，就向移動節點30x發送對上述SIP位置登錄請求的響應消息(“200OK”)(117)。在SIP位置登錄請求消息80A經由了內部代理10的情況下，上述響應消息就按經由內部代理向移動節點30x傳送。該情況下，包含SIP服務器20發送的響應消息的IP包，在內部代理10中用將CoA作收信方地址的IP報頭進行密封，向移動節點30x傳送(117B)。
移動節點30x一接收上述響應消息，就在捆綁更新目錄管理表381中登錄與SIP服務器20對應的新登記項(118)，結束向SIP服務器20的終端位置登錄序列。在捆綁更新目錄管理表381中已登錄了與SIP服務器20對應的登記項的情況下，就不需要步驟118。
即使在移動節點30x停在同一受訪網中的情況下，上述的向內部代理10的位置登錄和向SIP服務器20的位置登錄也以更新Binding Update管理表381和SIP信息管理表271的登記項有效期限為目的，按規定周期反復執行。向內部代理10的位置登錄周期與向SIP服務器20的位置登錄周期不一定一致。
下面，關于在上述的向內部代理10和SIP服務器20的終端位置登錄結束之后，在移動節點30x與通信對端終端(CN)40間執行的利用了基于SIP的會話確立功能的數據包的通信過程進行說明。
圖15示出對移動節點30x簡單地適用了基于SIP的會話確立功能的情況的數據通信過程。在此，假定在終端40中預先設定SIP服務器20的地址，作為SIP消息的發送目的地。
終端40在向移動節點30x的數據包的發送之前，向SIP服務器20發送包含SIP消息(INVITE)80B的IP包(201)。
終端40發送的上述INVITE消息80B例如如圖16所示，在start-line(即，起始行)81中包含消息種類(Method名)“INVITE”和作為SIP消息的收信方信息的移動節點30x的SIP URI(“userMN@home.com”)。在message-header(即，消息標頭)82中包含在Via報頭上處理了Request的終端40的信息(“SIP/2.0/UDP cn6”)，在To報頭中包含移動節點30x的SIP URI(“userMN@home.com”)，在From報頭中包含終端40的SIPURI(“userCN@home.com”)和tag信息。在消息主體(即，message-body)83上設定終端40中的數據包的接收地址(“cn6”)作為“c＝”。
接收了包含上述SIP消息(INVITE)的IP包的SIP服務器20，由SIP服務器功能例行程序262從SIP信息管理表271檢索與上述接收消息的起始行81示出的SIP-URI對應的登記項，將SIP消息(INVITE)包傳送給該登記項的終端位置信息2712示出的移動節點30x的標識地址(201A)。在上述IP包的發送源地址上設定SIP服務器20的地址。
內部代理10一捕獲上述SIP消息包，就在接收包中附加將移動節點30x的CoA作為收信方地址的IPv6報頭，作為密封IP包，向網5傳送(201B)。在密封報頭的發送源地址上設定內部代理HA1的IP地址。
移動節點30x一接收上述SIP消息(INVITE)包，就啟動SIP客戶端功能例行程序373，生成包含SIP響應消息(“200OK”)的給SIP服務器20的IP包。該IP包作為收信方地址，用包含內部代理10的地址的IPv6報頭進行密封，發送到內部代理10(202B)。在內部代理10中，上述響應消息包被去除密封報頭，返回到給SIP服務器20的IP包，傳送到SIP服務器20(202A)，用SIP服務器20寫收信方地址，向終端40傳送(202)。
終端40一接收上述SIP響應消息，就對SIP服務器20發送包含SIP響應確認消息(ACK)的IP包(203)。上述SIP響應確認消息(ACK)按與SIP消息(INVITE)相同的步驟(203A、203B)向移動節點30x發送。
利用移動節點30x接收上述SIP響應確認消息(ACK)包，就能在終端40與移動節點30x之間確立邏輯的會話，就能進行經由了內部代理10的終端40與移動節點30x的數據包通信。
從終端40向移動節點30x發送數據包時，終端40基于移動節點30x的標識地址，檢索自己的捆綁高速緩沖存儲器管理表。在捆綁高速緩沖存儲器管理表中移動節點30x用的登記項未登錄的情況下，終端40就生成將移動節點30x的標識地址作為收信方地址的IP包(DATA)，向網絡5發送(204)。上述IP包被內部代理10捕獲，用將移動節點30x的CoA作為收信方地址的IP報頭進行密封，傳送到移動節點30x上(204B)。
另一方面，從移動節點30x向終端40發送數據的情況下，移動節點30x從捆綁更新目錄管理表381檢索Binding Update收信方地址3811與終端40的IP地址一致的登記項。在上述表中終端40用的登記項未登錄的情況下，移動節點30x就將給終端40的IP包(DATA)作為收信方地址，用包含內部代理10的地址的IP報頭進行密封后發送(205B)。上述IP包被內部代理10拆封，作為收信方地址，返回到持有終端40的地址的源IP包，傳送到終端40(205)。
由于移動節點30x在接收到了來自終端40的IP包(DATA)時，作為發送源地址包含在接收包的IP報頭中的終端40的IP地址知道，因此，利用該IP地址，就能最優化與終端40間的通信路徑。因而，啟動移動IP終端功能例行程序372，對終端40發送移動IPv6的位置登錄請求消息捆綁更新消息70A(206)，作為捆綁更新發送目的地地址3811，生成持有終端40的IP地址的捆綁更新目錄管理表用的登記項(207)。
終端40一接收上述捆綁更新消息70A，就生成示出移動節點30x的標識地址與CoA的對應關系的捆綁高速緩沖存儲器管理表用的登記項，將它登錄在自己的捆綁高速緩沖存儲器管理表中(208)。此外，檢驗包含在上述捆綁更新消息70A的IPv6機動性報頭72中的A位725，在A位上已設定“1”的情況下，生成包含對捆綁更新的響應消息(BindingACK)的IP包，發送給移動節點30x(209)。
移動節點30x一接收上述響應消息(Binding ACK)包，就在步驟207中將生成好的登記項登錄在捆綁更新目錄管理表381中(210)。
由于終端40在上述捆綁高速緩沖存儲器管理表中登錄了移動節點30x用的登記項，因此，就能將其后發生的給移動節點的數據包(DATA)不經由內部代理10，而直接向移動節點30x發送(211)。另一方面，由于移動節點30x也在上述捆綁更新目錄管理表381中登錄了終端40用的登記項，因此，就能將其后發生的給終端40的數據包(DATA)直接發送到終端40(212)。
然而，根據上述通信過程，直到移動IP的通信路徑的最優化結束，移動節點30x與終端40間收發的數據包一定要經由內部代理10。該情況下，由于內部代理10與移動節點30x間的收發包成為在源包中附加了IPv6報頭的密封IP包形式，因此，就有因包中繼處理的負荷增加，并隨包長度的增長而使用通信頻帶增加的問題。
本發明的一個特征在于，在開始數據包的傳送之前，最優化移動節點30x與終端40間的通信路徑。
圖17示出利用了基于SIP的會話確立功能的本發明涉及的數據通信過程的實施例1。
在本實施例中，從內部代理10接收到了包含SIP消息(INVITE)80B的密封IP包時，在移動節點30的SIP客戶端功能例行程序373中，從接收到的SIP消息的內容判定是否需要與該SIP消息的發送源終端40間的通信路徑的最優化，能否最優化(310)。另外，若能路徑最優化，就從移動節點30x向終端40發送移動IPv6的位置登錄請求消息(BindingUpdate，即，捆綁更新)70A(206)，生成用于登錄在捆綁更新目錄管理表中的終端40用的登記項(207)。
如圖15中說明的，一接收上述捆綁更新消息70A，終端40就在捆綁高速緩沖存儲器管理表中登錄移動節點30x用的登記項(208)，將包含對捆綁更新的響應消息(Binding ACK)的IP包發送給移動節點30x(209)。移動節點30x一接收上述響應消息(Binding ACK)，就在步驟207中將生成好的登記項登錄在捆綁更新目錄管理表381中(210)，結束通信路徑的最優化。
本實施例的一個特征在于，移動節點30x在結束了上述的通信路徑的最優化之后，發送對于SIP消息(INVITE)80B的SIP響應消息(200OK)(202B)。上述SIP響應消息的向終端40的傳送和從終端40向移動節點30x的SIP響應確認消息(ACK)的傳送按與圖15相同的步驟進行。再有，包含SIP響應確認消息(ACK)的IP包，也能不經由內部代理10而從終端40直接發送給移動節點30x。
由于移動節點30x接收上述SIP響應確認消息(ACK)，因此，就能在終端40與移動節點30x間確立理論性的會話，但在本實施例中，由于在終端40與移動節點30x間已經設定了最優路徑，因此，就能不經由內部代理10而用最優路徑通信所有的數據包。
即，利用在捆綁高速緩沖存儲器管理表中登錄移動節點30x用的登記項，終端40能從上述捆綁高速緩沖存儲器管理表取得與移動節點30x的標識地址對應的CoA。由于終端40在IPv6數據包的發送源地址511上設定終端40的地址，在收信方地址512上設定移動節點30x的CoA，在包含在擴展報頭513中的路由選擇報頭73上設定移動節點30x的標識地址，因此，就能不經由內部代理10而直接向移動節點30x發送數據包(DATA)(204)。
同樣地，由于移動節點30x也在捆綁更新目錄管理表381中登錄終端40用的登記項，因此，就能將給終端40的數據包(DATA)直接發送到終端40(205)。該情況下，移動節點30x在IPv6發送包的收信方地址511上設定終端40的IP地址，在發送源地址511上設定自己的CoA，在包含在擴展報頭513中的收信方選擇報頭71的標識地址選擇711上設定自己的標識地址。
圖18是更詳細地說明了圖17中示出的數據通信過程的圖。
從終端40接收到了包含SIP消息(INVITE)的IP包的SIP服務器20，由SIP服務器功能例行程序262，從SIP信息管理表271檢索與上述接收消息示出的SIP-URI對應的登記項(241)，將接收包傳送給該登記項示出的移動節點30x的標識地址(201A)。
內部代理10一捕獲上述IP包，移動IP內部代理功能例行程序162就從捆綁高速緩沖存儲器管理表171檢索與上述接收包的收信方地址示出的移動節點30x的標識地址對應的登記項(251)，用將上述登記項的CoA作為收信方地址的IPv6報頭密封接收包，傳送到移動節點30x(201B)。
移動節點30x從內部代理10一接收密封IP包，就在接收包包含SIP請求消息(INVITE)或SIP響應消息(200OK)的情況下，SIP客戶端功能例行程序373執行圖19中示出的SIP請求/響應消息處理例行程序300(221)。
SIP請求/響應消息處理例行程序300檢查接收到的SIP消息的起始行(即，start-line)81的內容(301)。在移動節點30x中，若支持上述起始行81示出的Method(例如，“INVITE”)或代碼(例如，表示OK響應的“200”)，就從記述在上述起始行81中的Request-URI和包含在消息標頭(即，message-header)82中的標頭的內容判定是否受理SIP消息(302)。
在受理了SIP消息的情況下，從包含在消息標頭82中的Content-Typeheader的內容判斷是否能解釋消息主體(即，message-body)83(303)。另外，若能解釋消息主體83，就進行與接收包對應的處理(304)。在此，接收消息若是SIP請求消息(INVITE)，就生成SIP響應消息(200OK)作為回送消息，接收消息若是SIP響應消息(200OK)，就生成SIP響應確認消息(ACK)作為回送消息。
在步驟304的處理正常地結束(305)的情況下，判定是否需要路徑最優化(310)。若在捆綁更新目錄管理表381中終端40用的登記項已經登錄，就不需要路徑最優化。此外，若不在消息主體83中設定連接信息，就不能執行路徑最優化。
如圖16的INVITE消息80B的Content-Type header所示，在向消息主體的適用應用是SDP的情況下，連接信息被記作“c＝”。在捆綁更新目錄管理表381中終端40用的登記項未登錄，且在消息主體83中已設定了連接信息的情況下，就向移動IP終端功能例行程序372請求向連接信息示出的IPv6地址(本例中是“cn6”)的移動IP通信路徑的最優化處理(311)。
移動IP終端功能例行程序372如圖17所示，對終端40發送移動IP的通信路徑最優化的請求信號(Binding Update，即，捆綁更新)(206)，生成用于登錄在捆綁更新目錄管理表381中的終端40用的新登記項(207)。在從終端40接收到了響應消息(Binding ACK)時(209)，在捆綁更新目錄管理表381中登錄該登記項(210)。
移動IP終端功能例行程序372涉及的通信路徑的最優化處理(311)一結束，SIP請求/響應消息處理例行程序300就發送在步驟304中生成的對應上述SIP消息的回送消息(“200OK”或“ACK”)(312)，結束SIP請求/響應消息處理例行程序300。
再有，在接收到的SIP消息的消息主體83中沒設定連接信息的情況下，不執行通信路徑的最優化處理，而發送對應接收到的SIP消息(INVITE)的回送消息(312)，結束該例行程序300。此外，按照判定步驟301～303、305中任一個的判定結果為“否”的情況下，就對應上述SIP消息發送錯誤響應消息(313)，結束該例行程序300。
圖20示出從移動節點30x向終端40發送數據包的情況下的本發明涉及的數據通信過程。
包含SIP請求消息(INVITE)的IPv6包，從移動節點30x被發送到SIP服務器20(201A)，從SIP服務器20向終端40傳送(201)。此外，對上述SIP請求消息(INVITE)的接收作出響應，從終端40向SIP服務器20發送包含SIP響應消息(200OK)的IP包(202)，上述SIP響應消息包從SIP服務器20被傳送到移動節點30x(202A)。
在本實施例中，移動節點在上述SIP響應消息包的接收時進行路徑最優化判定(310)。該情況也執行圖19中示出的SIP請求/響應消息處理例行程序300，另外，若需要路徑最優化，且在上述SIP響應消息中設定了路徑最優化所必要的連接信息，就由移動IP終端功能例行程序372進行移動節點30x與終端40間的通信路徑的最優化(311)。在本實施例的情況下，在SIP請求/響應消息處理例行程序300的步驟304中，在生成SIP響應確認消息(ACK)，結束了通信路徑的最優化時，上述SIP響應確認消息(ACK)被發送到終端40(203、312)。
在移動節點30x對具備同一功能的其他移動節點，例如，對30a發送了會話控制消息(INVITE)的情況下，在接收到了該控制消息的移動節點30a側開始通信路徑的最優化。該情況下，移動節點30x在從通信對端設備接收到了捆綁更新消息時，在自己的捆綁高速緩沖存儲器管理表中登錄終端30a用的登記項，回送捆綁響應。移動節點30x在從對端節點30a接收到了SIP響應消息(200OK)時，就在判定步驟310中判斷為需要路徑最優化，向對端節點30a通知自己(移動節點30x)的捆綁信息。之后，就從移動節點30x向移動節點30a回送SIP響應確認消息(ACK)。
根據上述實施例，由于移動節點30x對“INVITE”和“200OK”等SIP會話控制消息的接收作出響應，執行移動IP的通信路徑最優化，在與終端40間設定最優的通信路徑，因此，在移動節點30x與終端40之間，就能從最初的數據包進行利用了最優路徑的通信。特別是在移動節點30x與終端40進行VoIP通信的情況下，能減輕伴隨著聲音包的密封/拆封的處理負荷和傳送延遲，能回避數據包通信中的從內部代理經由的通信路徑向最優路徑的轉換而引起的通信質量的變動。
圖21示出本發明涉及的數據通信過程的實施例2。
實施例2的特征在于，在對來自終端40的SIP消息的接收作出響應的移動節點30x涉及的與終端40間的通信路徑的最優化(220～311)中，加上SIP服務器20進行與移動節點30x間的SIP消息通信路徑的最優化。即，本實施例中，利用在從終端40接收到了SIP消息(201)時，SIP服務器20和內部代理10通過執行步驟241～247，就能在SIP服務器20與移動節點30X之間直接收發在實施例1中經由了的內部代理10的SIP請求消息(INVITE)和SIP響應消息(200OK)(201B、202B)。
在本實施例中，SIP服務器20如圖22所示，在程序存儲器26中，除基本控制例行程序260～Location服務器功能例行程序264之外，還包括用于路徑最優化的Binding(即，捆綁)信息收集處理例行程序400，在數據存儲器27中具備上述Binding信息收集處理例行程序400參照的捆綁高速緩沖存儲器管理表272和MN標識地址/HA地址對應表273。
在捆綁高速緩沖存儲器管理表272中存儲持有內部代理10具備的與圖3中示出的捆綁高速緩沖存儲器管理表171相同信息的登記項。
在MN標識地址/HA地址對應表273中，如圖23所示，登錄示出移動節點的標識地址(MN標識地址)與該移動節點所屬的內部代理的地址(HA地址)的對應關系的登記項2730-1、2730-2、…。
此外，本實施例的內部代理10如圖25所示，在程序存儲器16中，除基本控制例行程序160～移動IP內部代理功能例行程序162之外，還包括路徑最優化處理例行程序163，在數據存儲器17中包括上述路徑最優化處理例行程序163參照的捆綁更新目錄管理表172。
SIP服務器20如圖21所示，從終端40一接收SIP請求消息(INVITE)(201)，就由SIP服務器功能例行程序262，從SIP信息管理表271檢索記述在上述接收消息的起始行81中的與Request-URI對應的登記項。根據檢索到的登記項的終端位置信息2712，一旦辨明成為接收消息傳送目的地的移動節點30x的標識地址，SIP服務器功能例行程序263就啟動Binding信息收集處理例行程序400。
圖26中示出Binding信息收集處理例行程序400的流程圖。
Binding信息收集處理例行程序400將上述移動節點30x的標識地址作為檢索關鍵碼，檢索MN標識地址/HA地址對應表273(401)。判定檢索結果(402)，并在MN標識地址2731與移動節點30x的標識地址一致的登記項未登錄在表273中的情況下，結束該例行程序。在上述表中存在與移動節點30x的標識地址一致的登記項的情況下，在存儲了該登記項示出的移動節點30x的內部代理(HA)地址2732之后，以移動節點30x的標識地址為檢索關鍵碼，檢索捆綁高速緩沖存儲器管理表272(403)。
判定檢索結果(404)，若在捆綁高速緩沖存儲器管理表272中沒有合適于上述移動節點30x的標識地址的登記項，就將請求上述移動節點30x的捆綁信息的移動IP消息(Binding Refresh(即，捆綁刷新)請求消息70C)，發送給已存儲的上述移動節點30x的內部代理地址2732(406、241)，等待來自內部代理10的捆綁更新消息的接收(407)。
若在捆綁高速緩沖存儲器管理表272中已存在合適于上述移動節點30x的標識地址的登記項的情況下，檢驗該登記項的生存期1713(405)。若剩余生存期比規定的閾值短，就在步驟406中，將捆綁刷新請求消息70C發送給上述移動節點30x的內部代理地址2732，若剩余生存期在閾值以上，就結束本例行程序。
捆綁刷新請求消息70C如圖24所示，具有IPv6機動性報頭72，并在IPv6機動性報頭72的機動性選項724中記述捆綁信息需要的移動節點30x的標識地址。
接收到了上述捆綁刷新請求消息的內部代理10，以上述移動節點30x的標識地址為檢索關鍵碼，檢索捆綁高速緩沖存儲器管理表171，在發現了持有上述標識地址的登記項的情況下，就生成移動IP消息(BindingUpdate，即，捆綁更新)，該移動IP消息(Binding Update，即，捆綁更新)在機動性選項724上設定了上述登記項示出的移動節點30x的標識地址和CoA等捆綁信息，向SIP服務器20發送(242)。之后，內部代理10生成用于登錄在捆綁更新目錄管理表172中的SIP服務器20用的登記項(243)，等待來自SIP服務器20的響應消息。
返回到圖26，SIP服務器20從內部代理10一接收捆綁更新消息，就用接收消息示出的移動節點30x的標識地址來檢索SIP服務器2的捆綁高速緩沖存儲器管理表272(408)，在發現了上述移動節點用的登記項的情況下，根據上述接收消息示出的捆綁信息，更新該登記項的內容(410、244)。在上述捆綁高速緩沖存儲器管理表272中不存在移動節點30x用的登記項的情況下，根據上述接收消息示出的捆綁信息，生成移動節點30x用的登記項，將其補充在捆綁高速緩沖存儲器管理表272中(411、244)。
接著，SIP服務器20檢驗從內部代理接收到的捆綁更新消息的A位(412)，在A位上已被設定為“1”的情況下，向內部代理10發送捆綁響應消息(413、245)，結束本例行程序。
SIP服務器2的SIP服務器功能例行程序262一結束上述的捆綁信息收集處理例行程序400，就從捆綁高速緩沖存儲器管理表272檢索持有移動節點30x的標識地址的登記項，指定移動節點30x的CoA(246)，并將從終端40接收到的SIP消息(INVITE)包，以用將上述CoA作為收信方地址、將SIP服務器20的地址作為發送源地址的IP報頭進行密封了的形式，向線路L20發送(201B)。再有，在密封前的源SIP消息包的收信方地址中設定著移動節點30x的標識地址。
內部代理10從SIP服務器20一接收示出正常結束的捆綁響應消息，就將在步驟243中生成的登記項登錄在捆綁更新目錄管理表172中(247)。
移動節點30x一接收包含上述INVITE消息的密封包，就與實施例1一樣，執行用于通信路徑最優化的處理(311、311)，在通信路徑的最優化結束之后，發送對應上述INVITE消息的SIP響應消息(200OK)(202B)。該情況下，包含SIP響應消息的IP包，以用將SIP服務器20的地址作為收信方地址的IPv6報頭進行了密封的形式，發送給SIP服務器20。
根據上述實施例，由于SIP服務器20保持著移動節點30x的捆綁信息，因此，在從SIP服務器向移動節點30x發送會話中斷請求等SIP消息的情況下，能利用最優路徑。
圖27示出本發明涉及的數據通信過程的實施例3。
實施例3的特征在于，通過從內部代理10向SIP服務器自動通知內部代理的地址，SIP服務器能夠動態生成MN標識地址/HA地址對應表273的登記項。
圖28示出本實施例中的內部代理10的結構圖。
內部代理10在程序存儲器16中，除圖25中示出的實施例2的內部代理持有的程序160～163之外，還包括用于向SIP服務器通知移動節點的標識地址與HA(內部代理)地址的對應信息的HA地址通知處理例行程序500。
在圖27中，在向內部代理的終端位置登錄100和向SIP服務器的終端位置登錄110中，分別執行圖8中示出的步驟101～108和步驟111～118。內部代理10對來自移動節點，例如來自30x的位置登錄請求作出響應，在捆綁高速緩沖存儲器管理表171中補充了新規定的登記項時(圖8的步驟105)，啟動圖29中示出的HA地址通知處理例行程序500。
在HA地址通知處理例行程序500中，用下面的任一方法來決定與移動節點30x對應的SIP服務器(501、121)。
(1)作為各移動節點的簡要信息，預先存儲應該使之與移動節點對應的SIP服務器的信息。
(2)選擇與內部代理在同一域內的SIP服務器。
(3)由來自內部代理的多點廣播決定SIP服務器。
在確定了應該與移動節點常對應的SIP服務器，例如20的情況下(502)，就對該SIP服務器20發送示出移動節點30x的標識地址與內部代理10的地址(HA地址)的對應關系的SIP消息(REGISTER)(503、122)，并等待接收來自SIP服務器的響應消息(504)。
內部代理10向SIP服務器20發送的SIP消息(REGISTER)例如如圖30所示，在消息0標頭82中包含示出HA地址(“ha6”)的內部代理報頭，用Contact報頭示出移動節點30x的標識地址(“mn6”)。但是，也可以在消息主體部83中設定HA地址，代替補充內部代理報頭。該情況下，在SIP服務器20中需要參照從內部代理接收到的SIP消息(REGISTER)的message-body的功能。
SIP服務器20一接收上述SIP消息(REGISTER)，就在MN標識地址/HA地址對應表273中補充了移動節點30x用的登記項(123)之后，對內部代理10發送向上述SIP消息(REGISTER)的響應消息(200OK)(124)。
內部代理10一接收上述響應消息(504)，就結束HA地址通知處理例行程序500。再有，在步驟502中，不能確定SIP服務器的情況下，不發送SIP消息(REGISTER)而結束本例行程序500。
如上所述，若使從內部代理10向SIP服務器20自動地通知移動節點的HA地址，就不需要管理者事先在SIP服務器中的MN標識地址/HA地址對應表273中設定登記項數據。
在上述實施例3中，如圖27中用虛線方框240所示，在接收到了SIP響應消息(200OK)時，從內部代理10向SIP服務器20發送包含移動節點30x的捆綁信息的捆綁更新消息(242)，也可以與實施例2一樣，在SIP服務器中能夠自動生成MN標識地址/HA地址對應表273的登記項。
此外，也可以用與實施例2相同的步驟，SIP服務器20以來自終端40的SIP消息(INVITE)的接收為契機，向內部代理10發送捆綁刷新請求，從內部代理10取得移動節點30x的捆綁信息。
在上述實施例中，在捆綁高速緩沖存儲器管理表171中補充了新規定的登記項時(圖8的步驟105)，啟動了HA地址通知處理例行程序500，但也可以在內部代理10從移動節點30x接收到了位置登錄請求時啟動HA地址通知處理例行程序500。
在上述的實施例1～3中，在各移動節點上分配有IPv6地址和SIP標識符(SIP-URI)，適用了SIP作為會話控制協議，但作為本發明的變形例，也可以在上述會話控制協議中適用在基于包分組的多媒體通信系統用的ITU-T勸告的H.323中標準化的控制協議。
H.323可以適用于VoIP，H.323系統的呼叫控制和數據傳送的消息格式是用ITU-T勸告H.225和H.245標準化。在H.323系統中，用AliasAddress(即，別名地址)識別各終端。此外，由關守管理Alias Address與傳送地址的對應信息。作為上述傳送地址，例如適用IP地址。
在本變形例中，在各移動節點上，取代SIP-UPI，賦予用H.323標準化后的Alias Address，代替SIP服務器20配置關守，并在移動IPv6對應的移動節點30x上，以H.323的會話控制消息的接收為契機，在與終端40間執行移動IP的通信路徑最優化步驟。在該情況下，通信路徑的最優化以與實施例1一樣的步驟實現。
此外，由于在內部代理10和H.323關守上持有路徑最優化功能，因此，與實施例2一樣，若從內部代理10向H.323關守通知移動節點的捆綁信息，就能從關守不經由內部代理而向移動節點發送會話控制信號。
作為本發明的其他變形例，也可以向各移動節點賦予電話號碼，在通信網絡5上連接例如已用RFC2916規定的ENUM DNS來構成系統。ENUM DNS將DNS(Domain Name Server即，域名服務器)的體系結構和協議作為基礎，同時具備管理賦予各移動節點的電話號碼與URI(SIP-URI、H.323 Alias Address等)的對應關系的功能。
在該系統結構的情況下，終端40在進行向移動節點發送數據包的通信之前，指定作為通信對方的移動節點30x的電話號碼，向ENUM DNS詢問移動節點30x的URI。終端40在從ENUM DNS取得了移動節點30x的URI之后，在與移動節點30x之間確立會話。因而，該情況下也能以會話控制信號為契機，用與實施例1相同的步驟，在移動節點30x與終端40之間執行移動IP的通信路徑的最優化。
在以上的實施例中，如圖1所示，以離開了內部鏈路的移動節點30x，在移動目的地通過無線基站3(3A、3B、…)與路由器1(1A、1B、…)連接，而與內部代理10、SIP服務器20或終端40的通信的系統結構作為前提，但本發明也可以適用于在各移動節點上沒有無線通信功能，而是移動節點通過網絡接口34連接到移動目的地的路由器上的系統結構。
從以上的實施例可以明確，根據本發明的移動終端設備和終端間的包通信方法，由于在最優化了通信路徑之后開始數據包通信，因此，能減少移動IP通信網中的數據包的傳送延遲時間和其變動。此外，根據本發明，能用適當的定時最優化移動IP通信網中的終端間的通信路徑，根據實施例2，也能最優化會話控制用的服務器設備與移動終端設備或通信對端設備之間的會話控制消息的通信路徑。
權利要求
1.一種移動終端設備，其具備遵從移動IP(Internet Protocol即，網際協議)的包通信功能和通信路徑的最優化功能，其特征在于，其具有用于利用與移動IP不同協議的會話控制消息，在終端間設定會話的會話控制裝置，該會話控制裝置在已從移動IP的內部網離開了的通信圈內(以下稱作受訪網)接收到了來自通信對端設備的會話控制消息時，在執行了上述通信路徑的最優化功能涉及的與通信對端設備之間的通信路徑的最優化之后，發送對上述接收消息的響應消息。
2.如權利要求1所述的移動終端設備，其特征在于，上述會話控制裝置從在受訪網中接收到的會話控制消息指定上述通信對端設備的IP地址，對該IP地址執行根據上述最優化功能的通信路徑的最優化。
3.如權利要求2所述的移動終端設備，其特征在于，具有如下裝置用于存儲預先分配好的移動IP的標識地址和在上述會話控制中應該使用的該移動終端的標識符的裝置；在取得了為了在受訪網中接收移動IP包而必須的IP地址(以下稱作轉交地址)時，用于將上述轉交地址與標識地址的對應關系通知給成為移動IP內部代理的第1服務器設備的裝置；用于將上述移動終端標識符與標識地址的對應關系通知給會話控制用的第2服務器設備的裝置，上述通信對端設備發送到上述第2服務器設備中的會話控制消息包，按照上述標識地址，從上述第2服務器設備傳送到上述第1服務器設備，按照該第1服務器設備存儲的上述轉交地址，傳送到位于受訪網中的該移動終端。
4.如權利要求1～3中的任一項所述的移動終端設備，其特征在于，上述移動IP協議P是IPv6協議，上述會話控制消息遵從已在IETF RFC3261中規范了的SIP(SessionInitiation Protocol即，會話發起協議)。
5.如權利要求1～3中的任一項所述的移動終端設備，其特征在于，上述移動IP協議P是IPv6協議，上述會話控制消息遵從ITU-T勸告H.323。
6.一種終端設備間的包通信方法，其為具備遵從移動IP(InternetProtocol即，網際協議)的包通信功能和通信路徑的最優化功能及持有與移動IP不同的協議的會話控制功能的第1、第2終端設備間的包通信方法，其特征在于，具有如下步驟在上述第1終端設備存在于已從移動IP的內部網離開了的通信圈內(以下稱作受訪網)時，從上述第2終端設備向上述第1終端設備發送會話控制消息的步驟；在接收到了上述會話控制消息時，上述第1終端設備在與上述第2終端設備之間執行用于路徑最優化的通信過程的步驟；在上述通信路徑的最優化結束之后，上述第1終端設備發送對應上述會話控制消息的響應消息的步驟，上述第1、第2終端設備將在會話控制結束之后發生的數據包用上述已最優化了的通信路徑進行通信。
7.如權利要求6所述的終端設備間的包通信方法，其特征在于，從上述第2終端設備發送的會話控制消息，經由會話控制用的第2服務器設備和成為上述第1終端設備的移動IP內部代理的第1服務器設備，向上述第1終端設備傳送，上述第1終端設備發送的上述響應消息，經由上述第1、第2服務器設備，向上述第2終端設備傳送。
8.如權利要求7所述的終端設備間的包通信方法，其特征在于，上述第1終端設備在取得了為了在受訪網中接收移動IP包而必須的IP地址(以下稱作轉交地址)時，向上述第1服務器設備通知自己的標識地址與上述轉交地址的對應關系，向上述第2服務器設備通知自己的終端標識符與標識地址的對應關系，上述第2終端設備指定上述第1終端設備的標識符，將上述會話控制消息向上述第2服務器設備發送，該第2服務器設備將上述會話控制消息傳送給上述第1終端設備的標識地址，捕獲到了上述會話控制消息的上述第1服務器設備，將該會話控制消息傳送給上述轉交地址。
9.如權利要求8所述的終端設備間的包通信方法，其特征在于，上述第2服務器設備將上述會話控制消息，以收信方IP地址示出上述第1終端設備的標識地址的IP包形式發送，上述第1服務器設備將從上述第2服務器設備接收到的包含會話控制消息的IP包，用收信方地址示出上述第1終端設備的轉交地址的IP報頭進行密封，傳送到上述第1終端設備。
10.如權利要求8所述的終端設備間的包通信方法，其特征在于，具有上述第2服務器設備從上述第1服務器設備得到上述第1終端設備的標識地址與轉交地址的對應關系的步驟，上述第2終端設備將上述會話控制消息，以收信方IP地址示出上述第2服務器設備的地址的IP包形式發送，上述第2服務器設備將從上述第2終端設備接收到的包含會話控制消息的IP包，以使用收信方地址示出上述第1終端設備的轉交地址的IP報頭進行密封后的形式，傳送到上述第1終端設備。
11.如權利要求10所述的終端設備間的包通信方法，其特征在于，具有被上述第1終端設備通知了標識地址與轉交地址的對應關系的第1服務器設備，對上述第2服務器設備通知上述第1終端設備的標識地址與該第1服務器設備持有的內部代理IP地址的對應關系的步驟，上述第2服務器設備根據上述內部代理IP地址，指定上述第1服務器設備，進行用于得到上述第1終端設備的標識地址與轉交地址的對應關系的通信。
全文摘要
本發明提供一種能減少移動IP通信網中的數據包的傳送延遲時間和其變動的移動終端設備和終端間的包通信方法。具備移動IP的包通信功能和通信路徑最優化功能的移動終端設備具有利用與移動IP不同的協議，例如SIP的會話控制消息在終端間設定會話的會話控制部(373)，在已從移動IP內部網離開了的通信網中接收到來自對端設備的會話控制消息(201)時，上述會話控制部在利用通信路徑最優化功能執行了與對端設備間的通信路徑的最優化(206～210)之后，發送對應接收消息的響應(202)。
文檔編號H04L12/28GK1505429SQ03131360
公開日2004年6月16日 申請日期2003年5月16日 優先權日2002年12月3日
發明者武田幸子, 井內秀則, 則, 森重健洋, 洋, 大西恒, 市川淳 申請人:株式會社日立制作所