JP4987735B2 - 広帯域無線接続システムでインターネットプロトコル（ｉｐ）住所を再設定する方法 - Google Patents

Description

本発明は、インターネットプロトコル（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｐｒｏｔｏｃｏｌ；以下、ＩＰと略する。）住所を割り当てる方法に関するもので、より詳細には、広帯域無線接続システムでインターネット住所を割り当てる方法に関するものである。

移動ＩＰを支援するネットワークの構造は、ホームエージェント（Ｈｏｍｅ Ａｇｅｎｔ；以下、ＨＡと略称する。）、外部エージェント（Ｆｏｒｅｉｇｎ Ａｇｅｎｔ；以下、ＦＡと略称する。）及び移動端末（ｍｏｂｉｌｅ ｓｔａｔｉｏｎ；以下、ＭＳと略称する。）を含む。前記移動ＩＰの動作のためには、エージェント発見、登録及びルーティングなどの手順が必要である。

より詳細に説明すると、前記エージェント発見手順は、前記ＭＳが現在前記ホームネットワークに連結されているかどうか、または、前記ＭＳが外部ネットワークに位置しているかどうかを決定する。前記ＭＳが他のまたは外部ネットワークに移動した場合、前記ＭＳが前記ホームネットワークで受信していたサービスを継続的に受信するために、新しい（現在）地域情報が前記登録手順の間に前記ＨＡに伝送される。前記ＭＳが外部ネットワークに登録されると、前記ルーティング手順は、前記ＭＳによって受信または伝送されるデータグラムをルーティングするために使用される。

移動ＩＰは、ＭＳが他のサブネットに移動したときに一時的な住所（Ｃａｒｅ ｏｆ Ａｄｄｒｅｓｓ；以下、ＣｏＡと略称する）を設定するために、二つの方法を提供する。ＦＡ―ＣｏＡは、エージェント広告メッセージを通してＦＡによって提供され、ＦＡのＩＰ住所がＣｏＡとして使用される。ｃｏ―ｌｏｃａｔｅｄ ＣｏＡは、外部ネットワークに位置している動的ホスト設定プロトコル（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｈｏｓｔ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ；以下、ＤＨＣＰと略称する。）サーバーを通してＭＳがＣｏＡを受け取る方式である。

従来技術によると、前記ＭＳが他のサブネットに属している接近サービス網（Ａｃｃｅｓｓ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ；以下、ＡＳＮと略称する。）の基地局（ｂａｓｅ ｓｔａｔｉｏｎ；以下、ＢＳと略称する。）とハンドオーバーを行う場合、前記ＭＳは、前記ＩＰサービスを継続的に受信するために前記ＩＰ住所を再設定すべきである。前記ＭＳがＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）などの遅延に敏感なサービスを利用中である場合、前記ＩＰ住所を再設定するために新しいＣｏＡを登録するとき、ＤＨＣＰサーバー住所割り当て手順からの遅延があり得るし、このようなタイプの遅延は、実時間トラフィックの品質及びデータ通信の性能を低下させる憂いがある。

したがって、本発明は、上記のような従来技術の制限及び不利な点による一つ以上の問題点を実質的に解決するために考案されたもので、広帯域無線接続システムでＩＰ住所を割り当てる方法に関するものである。

本発明の目的は、ＭＳでハンドオーバーを行う間にＩＰ住所を再設定する方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、ネットワークでハンドオーバーを行う間にＩＰ住所を再設定する方法を提供することにある。

本発明の追加的な長所、目的及び特徴は、以下の一部の詳細な説明を通して展開されるもので、以下の一部の詳細な説明に基づいて、前記技術分野で通常の技術を有する者にとって明らかになるか、または、発明の実施から理解可能になるだろう。本発明の目的及び長所は、添付の図面のみならず、発明の詳細な説明及び特許請求の範囲を通して詳細に指摘された構成によって獲得及び具体化されるだろう。

上記の利点または他の利点を得るために、そして、本発明の目的によって具体化されて概略的に説明されたように、ＭＳがハンドオーバーを行う途中にＩＰ住所を再設定する方法を開示した。前記方法では、前記ＭＳは、ネットワーク内のＢＳにレンジング要請メッセージを伝送し、前記ＢＳからＩＰ住所リフレッシュパラメータを含むレンジング応答メッセージを受信する。その後、前記ＭＳは、前記ＢＳを通してＩＰ住所設定ネットワークエンティティ検索メッセージを伝送し、前記ＢＳを通して前記ネットワークからＩＰ住所設定ネットワークエンティティ検索結果メッセージを受信し、前記ＢＳを通して前記ネットワークにＩＰ住所設定要請メッセージを伝送する。最後に、前記ＭＳは、前記ＢＳを通して前記ネットワークからＩＰ住所設定応答メッセージを受信する。

本発明の他の側面において、前記ＭＳは、ネットワーク内でＢＳにレンジング要請メッセージを伝送し、前記ネットワーク内の前記ＢＳからＩＰ住所リフレッシュパラメータを含むレンジング応答メッセージを受信する。その後、前記ＭＳは、前記ネットワークの第１エンティティからＩＰ住所設定応答メッセージを受信する段階を含み、前記ＩＰ住所設定は、前記ネットワークの第２エンティティから前記ネットワークの第１エンティティによって行われることを特徴とする。

本発明の更に他の側面において、ネットワークでハンドオーバーを行う間にＩＰを再設定する方法は、ＭＳからのレンジング要請メッセージをＢＳで受信する段階と；ＩＰ住所リフレッシュパラメータを含むレンジング応答メッセージをＢＳで伝送する段階と；ＭＳからＩＰ住所設定ネットワークエンティティ検索メッセージを受信する段階と；を含む。前記方法は、前記ＭＳにＩＰ住所設定ネットワークエンティティ検索結果メッセージを伝送する段階と；前記ＭＳからＩＰ住所設定要請メッセージを受信する段階と；前記ＭＳにＩＰ住所設定応答メッセージを伝送する段階と；をさらに含む。

上述した点と、本発明の他の目的、特徴、様相及び長所は、添付の図面と一緒に、以下の本発明の詳細な説明によって一層明確になるだろう。上述した一般的な説明と以下の本発明の詳細な説明は、例示的及び説明的なものであり、請求された発明に対する追加的な説明を提供する。

本発明は、ＭＳでハンドオーバーを行う間にＩＰ住所を再設定する方法を提供することができる。

また、ネットワークでハンドオーバーを行う間にＩＰ住所を再設定する方法を提供することができる。

添付の図面に示した参照は、本発明の好適な実施例によって具体化される。ここで、図面における同一の参照番号は、同一部分または類似した部分を示す。

表１は、移動ＩＰｖ４によって放送されたエージェント広告メッセージの一例を示す。

移動ＩＰでＭＳにＦＡ／ＨＡに対する情報を放送する場合は、表１に示したエージェント広告メッセージを使用することができる。

ＤＨＣＰは、ネットワーク管理者が組織内のネットワーク上でＩＰ住所を中央で管理して割り当てるようにするプロトコルである。組織でコンピュータ使用者がインターネットに接続するとき、ＩＰ住所は、各コンピュータに必ず割り当てられるべきである。ＤＨＣＰは、ネットワーク管理者が中央でＩＰ住所を管理して割り当てるとともに、コンピュータがネットワークの他の場所に接続されたとき、自動的に新しいＩＰ住所を割り当てるようにする。

ＤＨＣＰは、与えられたＩＰ住所が一定時間の間のみにそのコンピュータに有効であるように”リース（ｌｅａｓｅ）”概念を使用する。リース時間は、使用者が特定の場所でどれほど長い間のインターネット接続を必要とするかによって変わり得る。ＤＨＣＰは、使用可能なＩＰ住所の個数より多くのコンピュータがある場合も、ＩＰ住所のリース時間を短くすることでネットワークを動的に再構成することができる。

上記のようにネットワークを動的に構成する過程は、ＤＨＣＰクライアントとサーバーを通して行われる。より詳細に説明すると、基本的に、クライアントは、システム（例えば、ＭＳ）が開始されると、ＤＨＣＰサーバーに自身のシステムのためのＩＰ住所を要請する。ＤＨＣＰサーバーからＩＰ住所が貸与されると、ＴＣＰ／ＩＰ設定は初期化され、システムは、他のホストとＴＣＰ／ＩＰプロトコルを使用して通信可能になる。

サーバーは、ＤＨＣＰクライアントからのＩＰ住所貸与要請に応答し、このために、割り当て可能なＩＰ住所の領域であるスコープ（Ｓｃｏｐｅ）を維持・管理する。

表２は、ＤＨＣＰメッセージフォーマットの一例である。

表３は、前記ＤＨＣＰメッセージの使用及びタイプを示す。

ＭＳが一つのＢＳから他のＢＳにハンドオーバーするための手順は、次の通りである。

ＭＳは、現在サービス中のＢＳ（Ｓｅｒｖｉｎｇ ＢＳ）が放送する近隣ＢＳ広告（ＭＯＢ―ＮＢＲ―ＡＤＶ）メッセージまたはスキャニング（Ｓｃａｎｎｉｎｇ）を用いて、近隣ＢＳに対する情報を獲得することができる。ＭＳが他のＢＳにハンドオーバーするための決定は、ＭＳまたは現在サービス中のＢＳによって行われる。

ＭＳは、ターゲットＢＳにハンドオーバーし、レンジング要請（ＲＮＧ―ＲＥＱ）メッセージを伝送した後、ＢＳからレンジング応答（ＲＮＧ―ＲＳＰ）メッセージを受信する。

表４は、レンジング応答メッセージの一例である。

一方、ＭＳは、ダウンリンクチャネルとの同期化のためにターゲットＢＳ（Ｔａｒｇｅｔ ＢＳ）をスキャンし、ＭＳとターゲットＢＳは、ＭＳの網再進入のためにレンジングを行う。ＭＳは、他のＢＳにハンドオーバーした後、以前のＢＳとの全てのサービスを終了する。

表５は、網再進入時のサービス流れ再設定のために、ＲＮＧ―ＲＳＰメッセージに追加されるＴＬＶの一例である。

図１は、一般的な広帯域無線接続システムの一例を示す図である。

図１を参照すると、ＡＳＮは、広帯域無線接続システム加入者に無線接続を提供する網機能の集合で、ＢＳとＡＳＮゲートウェイを含み、次のような機能を支援する。すなわち、ＢＳとＭＳとの間のＬａｙｅｒ―２連結設定、網発見と網選択機能、ＭＳのＬａｙｅｒ―３連結設定のための伝達機能、及び無線資源管理機能を支援する。

図１において、接続サービス網（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ；以下、ＣＳＮと略称する。）は、広帯域無線接続システム加入者にＩＰ連結サービスを提供する網機能の集合で、次のような機能を支援する。すなわち、インターネットアクセス、移動ＩＰのＨＡ機能、ＡＡＡ（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ、Ａｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ Ａｃｃｏｕｎｔｉｎｇ）プロキシ（ｐｒｏｘｙ）またはサーバー機能、ＭＳ加入者のプロファイルに基盤する政策（ｐｏｌｉｃｙ）及び受諾制御（Ａｄｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）機能、ＣＳＮ間ローミングのためのトンネリング機能、及びＭＳ加入者に対する課金機能を支援する。

ＡＳＮゲートウェイ（ＡＳＮ Ｇ／Ｗ）は、ＡＳＮ内に位置して次のような機能を支援する。すなわち、セッション移動性管理機能、モバイルＩＰのＦＡ機能、ＤＨＣＰリレー機能またはＤＨＣＰサーバー、ＡＳＮ無線資源管理、位置管理及びページング機能を支援する。

図２は、ＤＨＣＰサーバーがＡＳＮに位置した場合の広帯域無線接続システム網の一例を示す図である。一方、図３は、ＤＨＣＰサーバーがＣＳＮに位置した場合の広帯域無線接続システム網の一例を示す図である。

図２及び図３は、広帯域無線接続システムの機能的な網構造を示す例示図である。このようなサービスネットワーク構造は、ＡＳＮゲートウェイにＦＡが存在しないか、ＦＡが存在するとしても、ＭＳがＤＨＣＰサーバーを通してＣｏＡを受け取る場合を示す。

図４は、広帯域無線接続システムにおけるハンドオーバー動作の一例を示す図である。

図４において、前記ＭＳは、スキャニング手順を通して及び／または近隣ＢＳからＭＯＢ―ＮＢＲ―ＡＤＶメッセージを受信することで、近隣ＢＳに対する情報を獲得することができる。

ＭＳは、現在接続しているＢＳにハンドオーバーを要請するためのメッセージを伝送する。このとき、ＭＳは、スキャニング過程を通して得られた情報によってハンドオーバーするための候補ＢＳ（Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ ＢＳ）を含ませて伝送する。

現在サービス中のＢＳは、この要請メッセージを受けた後、候補ＢＳにＭＳ識別子、要求される帯域及び連結パラメータ値などを含むハンドオーバー事前通知（ＨＯ―ｐｒｅ―ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）メッセージを伝送する。候補ＢＳは、これに対してハンドオーバー事前通知応答（ＨＯ―ｐｒｅ―ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ―ｒｓｐ）メッセージを伝送する。

現在サービス中のＢＳは、候補ＢＳの応答メッセージを点検した後、ＭＳがハンドオーバーするのに適したターゲットＢＳを定めてハンドオーバー確認（ＨＯ―ｃｏｎｆｉｒｍ）メッセージを伝送し、ＭＳにハンドオーバー応答（ＭＯＢ―ＨＯ―ＲＳＰ）メッセージを伝送する。

ハンドオーバー前の最後の段階で、ＭＳは、ＢＳにハンドオーバー指示（ＭＯＢ＿ＨＯ―ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）メッセージを伝送する。その後、ＭＳは、ハンドオーバーするＢＳとレンジング動作を行う。

図５は、移動ＩＰｖ４の動作を示すフローチャートである。

図５を参照すると、移動ＩＰｖ４は、基本的に上位階層での透明な移動性支援を目標とし、これを支援するために、移動ホスト（Ｍｏｂｉｌｅ Ｈｏｓｔ；以下、ＭＨと略称する。）、ＨＡ、ＦＡ機能の追加を必要とする。

経路最適化を使用しない場合、ＭＳと通信する相手ノードの変更は必要でない。ここで、ＭＨは、移動性が支援されるＩＰホストを示し、ＨＡは、ＭＨに対する位置情報を維持し、ＦＡまたはＭＨに対するトンネリングを行うルータである。一方、ＦＡは、外部網で移動性を支援するルータをそれぞれ意味する。

ＭＨが自身のホームネットワークから外部ネットワークに移動する場合、ＭＨは、外部ネットワークで放送される広告メッセージを受信することで自身が移動したことを認識し、ホームネットワークにあるＨＡに自身の現在位置を示すＣｏＡを登録する（Ｓ５１）。このとき、ＣｏＡは、ＦＡのＩＰ住所（ＦＡ―ＣｏＡ）であるか、外部ネットワークでＭＨがＤＨＣＰなどを通して一時的に受け取った住所（Ｃｏ―ｌｏｃａｔｅｄ ＣｏＡ）である。

外部からＭＨに送られるパケットは、ホーム網に伝送され、このパケットは、ＭＳの移動を認知しているＨＡによって横取りされる（Ｓ５２）。ＨＡは、ＭＨに伝達されるパケットを、ＦＡ住所を目的地として（ＦＡ―ＣｏＡが使用される場合）カプセル化した後、ＦＡに伝達する（Ｓ５３）。カプセル化されて伝達されたパケットは、ＦＡで逆カプセル化されて最初の伝達パケットに復旧された後、ＭＨに最終的に伝達される（Ｓ５４）。ＭＨから相手ホストに伝達されるパケットは、ＦＡを通して直ぐに伝達され、イングレスフィルタリングの問題がある場合、逆方向トンネルを用いて伝達されることもある（Ｓ５５）。

移動ＩＰのために必要な主要機能を説明すると、次の通りである。まず、エージェント発見機能は、ＭＳが現在自身のホームネットワークに連結されているかどうか、または、外部ネットワークに位置しているかどうかを決定する方法である。この方法によって、ＭＳは、他のネットワークに移動したことを認識することができる。

移動ＩＰは、エージェント発見のために既存のインターネット制御メッセージプロトコル（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ；以下、ＩＣＭＰと略称する。）ルータ発見（例えば、ＩＥＴＦ ＲＦＣ １２５６）を拡張する。エージェント（例えば、ＨＡ、ＦＡ）が周期的にブロードキャストするエージェント広告メッセージは、ＩＣＭＰルータ広告メッセージ内に移動エージェント広告拡張を含ませて伝送される。ＭＳがエージェントを探すために伝送するエージェント要請メッセージは、既存のＩＣＭＰルータ要請メッセージと同一の方式を使用する。

ＭＳが自身のホームネットワーク領域から他のネットワークに移動したことを探知した場合、登録機能は、ＭＳが自身の現在位置をＨＡに伝送するようにし、ＭＳがホームネットワークで受信するサービスと同一のサービスを他のネットワークでも継続的に受信できるようにする。

さらに、移動ＩＰは、二つの異なるタイプの登録手順を示す。まず、ＭＳがＦＡ―ＣｏＡを使用する場合、ＭＳは、ＦＡと登録を行い、第二に、ＭＳがｃｏ―ｌｏｃａｔｅｄ ＣｏＡを使用する場合、ＭＳは、直接ＨＡと登録を行う。

ＭＳが外部ネットワークに登録されている場合、ルーティング機能は、データグラムを適切にルーティングするために必要な機能を示す。データグラムは、ＭＳから伝送されるか、ＭＳに送受信される。さらに、データグラムは、ユニキャストパケットのみならず、マルチキャスト及びブロードキャストパケットを含む。

ＤＨＣＰの動作を説明すると、次の通りである。ＤＨＣＰが確実に作動するためには、ネットワークに少なくとも一つのＤＨＣＰサーバーと、少なくとも一つのＤＨＣＰクライアントとを備えるべきで、ＴＣＰ／ＩＰ住所の範囲、ゲートウェイ住所及びサブネットマスクも必要である。

ＤＨＣＰクライアントは、始動中にサーバーからＴＣＰ／ＩＰ住所情報を得る。この ＴＣＰ／ＩＰ住所は、永久的なものでなく、特定の時間周期以後に満了される。そのため、ＤＨＣＰサーバーは、ＴＣＰ／ＩＰ住所の満了前に、ＴＣＰ／ＩＰ住所をＤＨＣＰクライアントに提供すべきである。

図６は、本発明の一実施例に係るＤＨＣＰクライアントの各動作を示す図である。

図６によると、多様な機能的なＤＨＣＰ過程は、初期化（ＩＮＩＴ）、選択（ＳＥＬＥＣＴＩＮＧ）、要請（ＲＥＱＵＥＳＴＩＮＧ）、バインディング（ＢＯＵＮＤ）、更新（ＲＥＮＥＷＩＮＧ）、リバインディング（ＲＥＢＩＮＤＩＮＧ）などを含む。ＤＨＣＰクライアントは、多数のハンドシェイク（ｈａｎｄｓｈａｋｅ）段階を通して前記ＩＰ住所を獲得して維持する。ここで、ハンドシェイク段階は、パケットまたは信号を伝送及び受信する段階を示す。

図７は、ＤＨＣＰクライアントが自動的にＤＨＣＰサーバーからＩＰ住所を受信する過程の一例を示す図である。

図７において、前記クライアントは、ＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲパケットを近隣サーバーに放送する（Ｓ７１）。受信した後、各サーバーは、ＤＨＣＰＯＦＦＥＲパケットを前記クライアントに伝送することで応答する。クライアントは、一つ以上のサーバーからＤＨＣＰＯＦＦＥＲパケットを受信し（Ｓ７２）、構成パラメータを要請するために一つのサーバーを選択し、ＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴパケットをブロードキャストする（Ｓ７３）。各サーバーは、ＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴパケットを受信した結果、自身が選択されていないことを認識すると、クライアントによって前記ＤＨＣＰＯＦＦＥＲパケットが拒絶されたと認識する。

その反面、ＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴパケットで選択されたサーバーは、要請したクライアントの住所構成情報を含むＤＨＣＰＡＣＫパケットをクライアントに伝送する（Ｓ７４）。クライアントは、ＤＨＣＰＡＣＫパケットを受けてから住所を構成する。

一方、クライアントがＤＨＣＰＮＡＫパケットを受信した場合、上記のようなプロセス（Ｓ７１〜Ｓ７３）を再び開始する。

クライアントが住所を設定した後、前記クライアントが貸与した住所を返却するときは、ＤＨＣＰＲＥＬＥＡＳＥパケットをサーバーに伝送することができる（Ｓ７５）。

初期化過程で、クライアントは、ＴＣＰ／ＩＰ住所が必要となるときまで正常にブーティングし、空のＴＣＰ／ＩＰ住所をロードする。その後、クライアントは、ネットワークにＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲパケットをブロードキャストする。このとき、ＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲパケットには、ワークステーションの名前と媒体接続制御（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ；以下、ＭＡＣと略称する。）住所、及びクライアントがサーバーで得た最後のＴＣＰ／ＩＰ住所も含まれる。この情報を用いて、サーバーは、最後の要請で受け付けたものと同一の住所をクライアントに与えることができる。

活動中であるＤＨＣＰサーバーがＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲパケットを受信する場合、選択状態が開始される。サーバーは、そのリストから住所を予備しておき、応答をワークステーション（例えば、ＭＳ）にブロードキャストする。ＤＨＣＰＯＦＦＥＲパケットと呼ばれる応答には、ワークステーションに対して提案されたＴＣＰ／ＩＰ住所と一緒に、ワークステーションのＭＡＣ住所、サブネットマスク情報、リース長さ、及びサービス提供中のＤＨＣＰサーバーのＴＣＰ／ＩＰ住所が含まれる。

このとき、ＤＨＣＰサーバーは、ＤＨＣＰクライアントと通信を行うために、ネットワークを通してブロードキャストメッセージを伝送しなければならない。クライアントでは、未だにＴＣＰ／ＩＰ住所がポイントツーポイント通信のために設定されていないので、ＤＨＣＰサーバー及びワークステーションは、ブロードキャストする必要がある。

クライアントがＤＨＣＰＯＦＦＥＲパケットを受けた後、要請状態が開始される。クライアントは、ＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴパケットを生成し、このＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴパケットは、ＤＨＣＰＯＦＦＥＲパケットを伝送したサーバーが提供するＴＣＰ／ＩＰ住所を受け取る。ＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴパケットには、クライアント住所を提供したサーバーのＴＣＰ／ＩＰ住所が含まれる。クライアントは、デフォルトゲートウェイ、ＷＩＮＳ、またはＤＮＳ住所などの追加情報が必要である場合、その要請をパケットに含ませる。ネットワークにＤＨＣＰサーバーが二つ以上ある場合は、ＤＨＣＰクライアントがＤＨＣＰＯＦＦＥＲパケットを二つ以上受け取ることもある。その場合、ＤＨＣＰクライアントは、二つのうち一つのみを選択する。

要請状態を終了するために、ＤＨＣＰクライアントは、ＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴパケットを全てのＤＨＣＰサーバーにブロードキャストする。ネットワーク内の全てのＤＨＣＰサーバーがＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴパケットを受信し、ＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴパケットに含まれたサーバーの住所を自身の住所と比較する。ＤＨＣＰサーバーの住所がＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴパケットに含まれた住所と一致しない場合、ＤＨＣＰサーバーは、自身の特定のＤＨＣＰＯＦＦＥＲパケットに含まれた住所を削除する。

ＤＨＣＰサーバーがＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴパケットで自身のＴＣＰ／ＩＰ住所を発見した場合、ＤＨＣＰサーバーは、ＤＨＣＰＡＣＫパケットを使用してリレーを伝送する。前記ＤＨＣＰＡＣＫパケットには、ＤＨＣＰクライアントのリース情報、及びＤＨＣＰクライアントによって要請される追加的な情報が含まれる。

ＤＨＣＰクライアントがＤＨＣＰＡＣＫパケットを受信すると、割り当てられた住所を自体のネットワークカードで実行中のＴＣＰ／ＩＰプロトコルとバインディングする段階を開始し、ブーティングを終了する。このとき、クライアントは、ＴＣＰ／ＩＰを用いてネットワークと通信することができる。クライアントは、使用者が調整可能なリース長さだけ、または、使用者が手動で終了するまで、自体に割り当てられたＴＣＰ／ＩＰ住所を維持することができる。クライアントを継続的に実行させると、結局、そのリース期間が終了される。

図８は、本発明の一実施例に係るＩＰ住所リース期間の間にＩＰ住所を更新する方法を示す図である。

図８によると、ＤＨＣＰクライアントは、割り当てられたリース期間が５０％未満である場合、新しい手順に進入する。新しいステージは、最初に、ＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴパケットを、現在ＴＣＰ／ＩＰ住所を割り当てたサーバーに伝送する（Ｓ８１）。ＤＨＣＰサーバーは、前記リース期間を更新または拡張し、ＤＨＣＰＡＣＫパケットをクライアントに伝送する（Ｓ８２）。前記ＤＨＣＰパケットには、最初のリリース後に変更された可能性のある新しいリース情報及び構成情報が含まれる。

クライアントがそのリースを許可したサーバーと通信できない場合、エラーメッセージが表示されるとしても継続的に正常に作動する。クライアントリース時間の８７．５％が経過すると、クライアントは、リバインディング段階に進入する。

リバインディング段階で、ＤＨＣＰクライアントは、ＤＨＣＰサーバーが前記パケットを受信してリリースを伝達できるように、ＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴパケットをネットワークを通して全てのＤＨＣＰサーバーにブロードキャストする。これに対する応答として、ＤＨＣＰサーバーは、ＤＨＣＰクライアントが同一のＴＣＰ／ＩＰ住所を継続的に使用できるように、初期に割り当てられたＴＣＰ／ＩＰ住所をＤＨＣＰＡＣＫパケットを通して伝達することができる。選択的に、ＤＨＣＰサーバーは、ＤＨＣＰクライアントがＴＣＰ／ＩＰ住所を初期化して新しいＴＣＰ／ＩＰ住所を受信するように、ＤＨＣＰＮＡＫパケットを伝送することができる。ＤＨＣＰクライアントがＤＨＣＰＮＡＫパケットを受信すると、前記ＤＨＣＰクライアントは、初期化段階で全ての手順を再び開始する。

しかし、ＤＨＣＰクライアントが、前記リース期間の満了前にＤＨＣＰサーバーとの通信に失敗すると、ＤＨＣＰサーバーは、前記割り当てられたＴＣＰ／ＩＰ住所を使用するネットワークを中止すべきである。ここで、前記ＤＨＣＰクライアントは、これ以上ＴＣＰ／ＩＰ住所を使用する他のネットワークのワークステーション（例えば、ＭＳ）と通信することができない。しかし、前記ＤＨＣＰクライアントは、新しいＴＣＰ／ＩＰリース期間を受信するためのネットワーク再進入手順を行うために、ＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴパケットをブロードキャストすることができる。

図９は、ＭＳが他のサブネットのＡＳＮ内のＢＳにハンドオーバーするときに、ＡＳＮ内に位置したＤＨＣＰサーバーを用いてＩＰ住所を再設定する過程の一例を示す図である。

図９を参照すると、ＭＳがターゲットＢＳへのハンドオーバーを決定した後、前記ＭＳは、レンジング要請（ＲＮＧ―ＲＥＱ）メッセージを他のネットワークサブネットのターゲットＢＳに伝送する。前記ＭＳの前記サブネットが変更された場合、前記ターゲットＢＳは、ハンドオーバー手順最適化（ＨＯ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ）フィールドを１ビット（例えば、ｂｉｔ＃１３＝１）とし、前記ハンドオーバー手順最適化フィールドを含む前記レンジング応答（ＲＮＧ―ＲＳＰ）メッセージを伝送する。ここで、ハンドオーバー手順最適化フィールドは、ＩＰ住所のリフレッシュが要求されるかどうかを示すことができる。前記ＩＰ住所にリフレッシュが要求される場合、前記ＩＰ住所リフレッシュパラメータは、前記ＩＰ住所をリフレッシュするために上位階層プロトコルを誘発する。さらに、前記ＩＰ住所は、選択的にＦＡを含む前記ネットワークまたは前記ゲートウェイでリフレッシュされる。

その後、前記ＭＳは、前記ＴＣＰ／ＩＰ住所を再設定するためにＤＨＣＰ発見メッセージ（ＤＨＣＰ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ ｍｅｓｓａｇｅ）をブロードキャストする。前記ブロードキャストに対する応答として、前記ＤＨＣＰサーバーは、ＤＨＣＰ提供メッセージを伝送する。前記ＤＨＣＰ提供メッセージは、ＩＰ住所に対する前記ネットワーク検索の結果を含む。前記サーバーから前記ＤＨＣＰ提供メッセージを受信した後、前記ＭＳは、前記ネットワークに位置する前記ＤＨＣＰサーバーにＤＨＣＰ要請メッセージを放送する。その後、前記ＤＨＣＰサーバーは、前記ＤＨＣＰＡＣＫメッセージに含まれるホストのＢＳ設定情報を伝送することで応答する。最後に、前記ＭＳは、ＤＨＣＰＡＣＫメッセージに含まれたＩＰ住所を用いてＨＡに登録する。

図１０は、ＭＳが他のサブネットに属するＢＳにハンドオーバーする途中に、ＣＳＮに位置したＤＨＣＰサーバーを用いて住所を再設定する方法を示す図である。

前記方法は、前記ＣＳＮに前記ＤＨＣＰサーバーが位置したことを除けば、図９の場合と類似している。

図１１は、多数のＡＳＮを含むＣＳＮ内のＡＳＮの境界の一例を示す図である。

図１１において、前記ＤＨＣＰサーバーが前記ＣＮＳに位置すると、境界に位置したＡＳＮに限って前記手順が適用される。より詳細に説明すると、前記ＤＨＣＰが前記ＣＳＮに位置する場合、境界ＡＳＮゲートウェイは、ＤＨＣＰ住所プール（ＤＨＣＰ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｐｏｏｌ）を維持し、前記ＤＨＣＰサーバーで使用可能なＩＰ住所を含む。前記ＤＨＣＰ住所プールを維持する目的は、前記ＭＳがハンドオーバーを要請し、前記ＭＳがサブネットを変更する場合、前記ＭＳにＣｏＡを迅速に提供することにある。

表６は、ＤＨＣＰ住所プールの一例を示す。

前記ＡＳＮゲートウェイは、ＭＳが固定された数のＩＰ住所を維持できるように、前記ＤＨＣＰ住所プールから前記ＩＰ住所を提供し、その後、前記ＤＨＣＰサーバーから新しいＩＰ住所を受信する。さらに、前記ＡＳＮゲートウェイは、ＤＨＣＰ住所プールに属するそれぞれのＩＰ住所の寿命時間が満了される前に、前記ＤＨＣＰサーバーを通して前記寿命時間を更新または拡張する。

前記ＤＨＣＰ住所プールに保存された各ＩＰ住所の有効な寿命時間は、前記ＤＨＣＰ住所プールが前記ＩＰ住所を受信したときでなく、最初のＤＨＣＰサーバーで割り当てられた瞬間からの時間経過を反映させて値を測定（または減少）する。前記ＤＨＣＰ住所プールからＩＰ住所がＭＳに割り当てられた場合、前記ＩＰ住所に残っている時間は、前記ＤＨＣＰサーバーから最初に割り当てられた寿命時間でなく、時間の経過によって減少した値である。

前記ＭＳは、ターゲットＢＳにハンドオーバーするためにターゲットＢＳにＲＮＧ―ＲＥＱメッセージを伝送し、これに対する応答として、前記ターゲットＢＳからＲＮＧ―ＲＳＰメッセージを受信する。この状態で、前記ＲＮＧ―ＲＳＰメッセージに含まれたハンドオーバー手順最適化フィールドの特定ビット（例えば、１ビット）である＃１３ビットが１に設定されると、前記ＭＳは、前記ターゲットＢＳからＤＨＣＰＡＣＫメッセージを受信するときまで待つ。ここで、前記ハンドオーバー手順最適化フィールドの特定ビットは、前記ＭＳが前記サブネットを変更したり、他のサブネットに移動するという情報を示す。前記ＤＨＣＰＡＣＫメッセージがＴ３タイマー満了前に受信されない場合（図１３を参照）、前記ＭＳは、ＤＨＣＰ発見メッセージを前記ターゲットＢＳに伝送する。前記ＭＳがＩＰ住所再設定指示子を通してＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ）メッセージを受信した場合、前記ＭＳは、前記ＲＮＧ―ＲＳＰメッセージのハンドオーバー手順最適化と関連した動作のみならず、第２階層で前記ＩＰ住所が再設定されるかどうかを通知する他のネットワークでも同一の方法で動作することができる。

Ｔ３タイマーの伝送は、これを使用するネットワーク（例えば、ＷｉＭＡＸネットワーク）で、最初にＤＨＣＰサーバーとＩＰ設定を結ぶ過程で伝達されて設定される。ネットワークがこの値を伝達できない場合、この値は、ＩＰ住所設定段階で含まれずに伝達されるはずで、この場合、端末は、初期値Ｔ３値で動作することができる。このＴ３タイマー値は、端末の迅速なサービス再開と関連したもので、迅速なサービスのための適切な値に選択されるべきである。

表７は、Ｔ３タイマーの一例を示す。

ＢＳがＭＳにＲＮＧ―ＲＳＰメッセージのハンドオーバー手順最適化フィールドのｂｉｔ＃１３を‘１’に設定して伝送した場合、ＢＳは、ＡＳＮゲートウェイにＤＨＣＰ＿ＡＣＫ＿Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを伝送する。ＡＳＮゲートウェイがＤＨＣＰサーバーを含んで構成されているか、ＤＨＣＰ住所プールを管理している場合、このメッセージを受けてからＢＳにＤＨＣＰ―ＡＣＫメッセージを伝送する。

表８は、ＤＨＣＰ＿ＡＣＫ＿Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージの一例である。

図１２は、ＭＳがＢＳにハンドオーバーを行う途中に、他のサブネットのＡＳＮに位置したＤＨＣＰサーバーの住所プール管理能力を用いるＭＳによるＩＰ住所再設定過程の一例を示す図である。

図１２を参照すると、前記ＡＳＮは、前記ＤＣＨＰ住所割り当て手順を行うことで、予め前記ＤＨＣＰサーバーから可能なＩＰ住所を受信し、前記可能なＩＰ住所を含む前記ＤＨＣＰ住所プールを維持する。前記ＭＳは、前記ターゲットＢＳにハンドオーバーを行うために前記ＲＮＧ―ＲＥＱメッセージを伝送する。上述したように、前記ターゲットＢＳは、‘１’で構成されたハンドオーバー手順最適化フィールドの特定ビット（例えば、＃１３ビット）を含むＲＮＧ―ＲＳＰメッセージを伝送することで応答する。

前記ＲＮＧ―ＲＳＰメッセージが、‘１’で構成されたハンドオーバー手順最適化フィールドの特定フィールドを含む場合、前記ＭＳは、ＤＨＣＰ―ＡＣＫメッセージを待ってＴ３タイマーを開始する。前記ターゲットＢＳから伝送された前記ＲＮＧ―ＲＳＰメッセージが、＃１３ビットを‘１’で構成した前記ハンドオーバー手順最適化フィールドを含む場合、前記ターゲットＢＳは、前記ＡＳＮゲートウェイにＤＨＣＰ―ＡＣＫメッセージを伝達するように要請する。前記要請メッセージを受信すると、前記ＡＳＮゲートウェイは、前記ＤＨＣＰ―ＡＣＫメッセージを前記ＢＳを通して前記ＭＳに伝送する。その後、前記ＭＳは、前記ＤＨＣＰ―ＡＣＫメッセージに含まれたＩＰ住所を前記ＨＡに登録する。

しかし、前記ＭＳが前記Ｔ３タイマー満了前に前記ＤＨＣＰ―ＡＣＫメッセージを受信することに失敗すると、前記ＭＳは、ＢＳにＤＨＣＰ発見メッセージを伝送する。

図１３は、ＭＳが他のサブネットに属しているＡＳＮ内のＢＳにハンドオーバーするとき、ＤＨＣＰサーバーがＡＳＮ内に位置した場合、ＡＳＮゲートウェイから前記ＭＳにＤＨＣＰ住所を割り当てる方法の一例を説明するための図である。

図１３を参照すると、前記ＭＳは、ハンドオーバーを行うためにＲＮＧ―ＲＥＱメッセージをターゲットＢＳに伝送する。前記ターゲットＢＳは、ＲＮＧ―ＲＳＰメッセージのハンドオーバー手順最適化フィールドのｂｉｔ＃１３を‘１’に設定してＭＳに応答する。

ＲＮＧ―ＲＳＰメッセージのハンドオーバー手順最適化フィールドのｂｉｔ＃１３が‘１’に設定されている場合、前記ＭＳは、ＤＨＣＰ―ＡＣＫメッセージを待ってＴ３タイマーを動作させる。ターゲットＢＳがＭＳにＲＮＧ―ＲＳＰメッセージのハンドオーバー手順最適化フィールドのｂｉｔ＃１３を‘１’に設定して伝送した場合、ＡＳＮゲートウェイのＤＨＣＰサーバーにＤＨＣＰ―ＡＣＫメッセージを前記ＢＳを通してＭＳに伝送することを要請する。その後、前記ＭＳは、前記ＤＨＣＰ―ＡＣＫメッセージに含まれた前記ＩＰ住所を前記ＨＡに登録する。

しかし、前記ＭＳが前記Ｔ３タイマーの満了前に前記ＤＨＣＰ―ＡＣＫメッセージを受信することに失敗すると、前記ＭＳは、ＤＨＣＰ発見メッセージを前記ＢＳに伝送する。

図１４は、本発明の一実施例に係る、前記ＭＳ内のハンドオーバー手順最適化フィールドの特定ビットによるＤＨＣＰ状態遷移過程の一例を示す図である。

図１４において、更新待機（ＲＥＮＥＷＩＮＧ ＡＷＡＩＴＩＮＧ）状態は、端末がＬａｙｅｒ２からＭＡＣメッセージ（ＩＰ Ｒｅｎｅｗａｌ Ｒｅｑｕｉｒｅｄ）を受信すると遷移される状態として、前記更新待機状態でＤＨＣＰサーバーまたはターゲットＢＳからＤＨＣＰＡＣＫを受信すると、割り当てられたＩＰに対する情報を保存してＴ１、Ｔ２タイマーを設定した後、ＢＯＵＮＤ状態に遷移する。この状態で、Ｔ３タイマーが満了されると、再びＤＨＣＰサーバーを探す状態に遷移するためにＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲを伝送し、ＳＥＬＥＣＴＩＮＧ状態に遷移する。この状態でＤＨＣＰＯＦＦＥＲを受信すると、このメッセージは無視される。

ただし、本発明で定義したＤＨＣＰＡＣＫを早期に割り当てる方法は、これと類似した移動通信網がこれを支援できる場合、ＡＳＮとＣＳＮの構造と関係なしに適用可能である。

本発明は、本発明の精神及び必須的特徴を逸脱しない範囲で他の特定の形態で具体化されることが当業者にとって自明である。したがって、上記の詳細な説明は、全ての面で制限的に解析されてはならなく、例示的なものとして考慮されるべきである。本発明の範囲は、添付された特許請求の範囲の合理的な解析によって決定されるべきで、本発明の等価的範囲内での全ての変更は、本発明の範囲に含まれる。

一般的な広帯域無線接続システムの一例を示す図である。 ＤＨＣＰサーバーがＡＳＮに位置した場合の広帯域無線接続システム網の一例を示す図である。 ＤＨＣＰサーバーがＣＳＮに位置した場合の広帯域無線接続システム網の一例を示す図である。 広帯域無線接続システムにおけるハンドオーバー動作の一例を示す図である。 移動ＩＰｖ４の動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施例に係るＤＨＣＰクライアントの各動作を示す図である。 ＤＨＣＰクライアントが自動的にＤＨＣＰサーバーからＩＰ住所を受信する過程の一例を示す図である。 本発明の一実施例に係るＩＰ住所リース期間の間にＩＰ住所を更新する方法を示す図である。 ＭＳが他のサブネットのＡＳＮ内のＢＳにハンドオーバーするときに、ＡＳＮ内に位置したＤＨＣＰサーバーを用いてＩＰ住所を再設定する過程の一例を示す図である。 ＭＳが他のサブネットに属するＢＳにハンドオーバーする途中に、ＣＳＮに位置したＤＨＣＰサーバーを用いて住所を再設定する方法を示す図である。 多数のＡＳＮを含むＣＳＮ内のＡＳＮの境界の一例を示す図である。 ＭＳがＢＳにハンドオーバーを行う途中に、他のサブネットのＡＳＮに位置したＤＨＣＰサーバーの住所プール管理能力を用いるＭＳによるＩＰ住所再設定過程の一例を示す図である。 ＭＳが他のサブネットに属しているＡＳＮ内のＢＳにハンドオーバーするとき、ＤＨＣＰサーバーがＡＳＮ内に位置した場合、ＡＳＮゲートウェイから前記ＭＳにＤＨＣＰ住所を割り当てる方法の一例を説明するための図である。 本発明の一実施例に係る、前記ＭＳ内のハンドオーバー手順最適化フィールドの特定ビットによるＤＨＣＰ状態遷移過程の一例を示す図である。

Claims (15)

1. 移動局（ＭＳ）によるハンドオーバー中にインターネットプロトコル（ＩＰ）住所を再設定する方法であって、前記方法は、
   （ａ）ネットワーク内の基地局（ＢＳ）にレンジング要請メッセージを伝送することと、
   （ｂ）前記ネットワーク内の前記ＢＳからＩＰ住所リフレッシュパラメータを含むレンジング応答メッセージを受信することであって、前記ＩＰ住所リフレッシュパラメータは、ＩＰ住所リフレッシュが必要であるかどうかを指示する、ことと、
   （ｃ）前記ＢＳを通して前記ネットワークにＩＰ住所設定ネットワークエンティティ検索メッセージを伝送することと、
   （ｄ）前記ＢＳを通して前記ネットワークからＩＰ住所設定ネットワークエンティティ検索結果メッセージを受信することと、
   （ｅ）前記ＢＳを通して前記ネットワークにＩＰ住所設定要請メッセージを伝送することと、
   （ｆ）前記ＢＳを通して前記ネットワークからＩＰ住所設定応答メッセージを受信することであって、前記ＩＰ住所設定応答メッセージを通してＩＰ住所が割り当てられる、ことと
   を含み、
   前記ＩＰ住所リフレッシュが必要である場合、前記ＩＰ住所リフレッシュパラメータは、前記ＩＰ住所をリフレッシュするために上位階層プロトコルを誘発する、方法。
2. 前記ネットワークは、少なくとも一つのエンティティを含み、前記エンティティは、前記ＢＳ、ゲートウェイ、ルータ、外部エージェント（ＦＡ）、ホームエージェント（ＨＡ）、動的ホスト設定プロトコル（ＤＨＣＰ）サーバー及びＤＨＣＰリレーのうち一つである、請求項１に記載の方法。
3. 前記ＩＰ住所リフレッシュパラメータが、前記ＩＰ住所リフレッシュが必要でないことを指示すると、前記ステップ（ｃ）乃至（ｆ）が除かれる、請求項１に記載の方法。
4. 前記ＩＰ住所は、前記ネットワークでリフレッシュされ、前記ネットワークは、前記ゲートウェイである、請求項３に記載の方法。
5. 前記ＩＰ住所は、前記ネットワークでリフレッシュされ、前記ネットワークは、前記ＦＡを含む前記ゲートウェイである、請求項３に記載の方法。
6. 前記ＩＰ住所設定ネットワークエンティティ検索メッセージは、動的ホスト設定プロトコル（ＤＨＣＰ）発見メッセージである、請求項１に記載の方法。
7. 前記ＩＰ住所設定ネットワークエンティティ検索結果メッセージは、動的ホスト設定プロトコル（ＤＨＣＰ）提供メッセージである、請求項１に記載の方法。
8. 前記ＩＰ住所設定要請メッセージは、動的ホスト設定プロトコル（ＤＨＣＰ）要請メッセージである、請求項１に記載の方法。
9. 前記ＩＰ住所設定応答メッセージは、動的ホスト設定プロトコル（ＤＨＣＰ）受信肯定確認メッセージである、請求項１に記載の方法。
10. 前記ＩＰ住所リフレッシュパラメータは、ハンドオーバー手順最適化フィールドのパラメータである、請求項１に記載の方法。
11. 前記ハンドオーバー手順最適化フィールドのパラメータは、１ビットである、請求項１０に記載の方法。
12. 前記ＩＰ住所設定応答メッセージを受信した後に、リフレッシュされたＩＰ住所設定を前記ネットワークのエンティティに登録することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
13. 前記ネットワークのエンティティは、ゲートウェイまたはホームエージェントである、請求項１２に記載の方法。
14. 前記リフレッシュされたＩＰ住所設定は、前記ＩＰ住所設定応答メッセージに含まれている、請求項１２に記載の方法。
15. ネットワークにおけるハンドオーバー中にインターネットプロトコル（ＩＰ）住所を再設定する方法であって、前記方法は、
    （ａ）移動局（ＭＳ）からのレンジング要請メッセージを基地局（ＢＳ）によって受信することと、
    （ｂ）ＩＰ住所リフレッシュパラメータを含むレンジング応答メッセージを前記ＢＳによって伝送することであって、前記ＩＰ住所リフレッシュパラメータは、ＩＰ住所リフレッシュが必要であるかどうかを指示する、ことと、
    （ｃ）前記ＭＳからＩＰ住所設定ネットワークエンティティ検索メッセージを受信することと、
    （ｄ）前記ＭＳにＩＰ住所設定ネットワークエンティティ検索結果メッセージを伝送することと、
    （ｅ）前記ＭＳからＩＰ住所設定要請メッセージを受信することと、
    （ｆ）前記ＭＳにＩＰ住所設定応答メッセージを伝送することであって、前記ＩＰ住所設定応答メッセージを通してＩＰ住所が割り当てられる、ことと
    を含み、
    前記ＩＰ住所リフレッシュが必要である場合、前記ＩＰ住所リフレッシュパラメータは、前記ＩＰ住所をリフレッシュするために上位階層プロトコルを誘発する、方法。

Images