专利名称：移动终端设备及终端间包通信方法
技术领域：
本发明涉及移动终端设备及终端间包通信方法，特别是涉及适用了移动IP(移动IP即，移动网际协议)协议的移动终端设备及移动通信系统中的终端间包通信方法。
背景技术：
近年来，相关将IP(Internet Protocol即，网际协议)适用于移动通信网的研究一直活跃地进行着。例如，如“Mobility Support in IPv6<draft-ietf-mobileip-ipv6-18.txt>、Work in Progress”(非特许文献1)所述，在IETF(Internet Engineering Task Force即，互联网工程特别工作组)中进行着移动IPv6规范的标准化。移动IPv6基本继承了在IETF RFC3220(非特许文献2)中规范化的IPv4对应移动IP的功能。
移动IPv6网由移动节点MN(Mobile Node即，移动节点)、内部代理HA(Home Agent即，内部代理)和通信对端节点CN(CorrespondentNode即，对端节点)构成。在移动节点MN上被赋予即使移动也不变化的单值的IP地址(标识地址)。将持有与标识地址相同前缀值的链路称作内部链路。移动节点MN若移动到内部链路以外的链路上，就取得应该在受访链路上使用的IP地址。该地址被称作转交地址(Care of Address即，转交地址)。
移动节点MN接收设置在受访链路上的路由器定期发送的路由器公告(Router Advertisement即，路由器公告)信号，检测接收到的路由器公告信号持有与标识地址(或现在的CoA)不同的前缀值的情况，识别自己移动到了另外的链路上的情况。移动节点MN一检测到自己已移动到了新的链路上，就对内部代理HA发送位置登录请求(Binding Update即，捆绑更新)消息。
内部代理HA一接收上述控制消息(Binding Update即，捆绑更新)，就将接收消息示出的移动节点MN的标识地址与CoA的捆绑信息存储在捆绑高速缓冲存储器(即，Binding Cache)管理表中，之后，为了捕获给上述移动节点MN的包，对邻接路由器多点广播控制消息(GratuitousNeighbor Advertisement)，之后，作为上述移动节点MN的代理服务器进行工作。
为了移动节点MN和节点CN收发移动IPv6规范的消息，节点CN也必须要与移动IPv6对应。在移动IPv6规范中，例如，从节点CN向移动节点MN的包发送按下面的步骤进行。
节点CN将包发送给移动节点MN的标识地址。上述包被内部代理HA捕获。内部代理HA一捕获给上述标识地址的包，就从捆绑高速缓冲存储器(即，Binding Cache)管理表检索与上述标识地址对应的转交地址CoA，用附加(密封)了以上述CoA作为收信方地址的IP报头的形式，向网络发送上述接收包。
上述传给CoA的包被传送到移动节点MN的受访链路上，由移动节点MN接收。移动节点MN一接收上述包，就去除(拆封)由内部代理HA附加了的密封IP报头，复原通信对端节点CN发送的源包。此时，移动节点MN基于接收包示出的发送源节点CN的IP地址，检索捆绑更新目录(即，Binding Update List)。捆绑更新目录是用于存储移动节点MN具有的捆绑更新(Binding Update)消息的发送目的地信息的表。
在捆绑更新目录中不存在节点CN用的登记项(entry)的情况下，移动节点MN对节点CN发送用于通知自己的标识地址与转交地址CoA的对应关系的控制消息(Binding Update，即，捆绑更新)。
节点CN一接收上述捆绑更新消息，就将接收消息示出的移动节点MN的标识地址与CoA的对应关系登录在自己具有的捆绑高速缓冲存储器(Binding Cache)表中。这样，节点CN通过将上述捆绑高速缓冲存储器表所示的地址CoA适用于之后发生的给移动节点MN的包的收信方地址，由此就能用最佳的通信路径发送包。再有，从节点CN发送给移动节点MN的IP包在IPv6路径控制用的扩展报头部中包含上述移动节点MN的标识地址。
如“Route Optimization in mobile IP<draft-ietf-mobileip-optim-11.txt>Work in Progress”(非特许文献3)所述，IETF正在关于移动IPv4的路径最优化进行审议。移动IPv4的路径最优化是利用从内部代理HA向通信对端节点CN通知与移动节点MN的标识地址对应的CoA来实现。
另一方面，在IP网络领域，也进行着用IP包发送声音的VoIP(Voiceover IP即，通过因特网协议传送语音)技术的研究。在VoIP中，在通信开始之前，在通信装置间设定假想的通话线路(会话)，在上述通信线路上传送已IP包化的声音数据。通信装置间的会话的确立、维持、中断的控制按照会话控制协议进行。
IETF规范了用于进行IP多媒体通信中的会话的确立和结束的协议SIP(Session Initiation Protocol即，会话发起协议)(IETF RFC3261非特许文献4)。SIP由于功能的扩展性高，因此作为VoIP的会话控制协议而被关注。
SIP是利用了TCP(Transmission Control Protocol即，传输控制协议)和UDP(User Datagram Protocol即，用户数据报协议)等传送机构的应用协议。此外，SIP是基于文本库的协议，SIP消息由传播请求或响应的报头部和记述会话内容的消息正文构成。在SIP的会话记述中适用例如SDP(Session Description Protocol即，会话描述协议)(IETF RFC2327非特许文献5、IETF RFC3266非特许文献6)。
SIP采用客户服务器模型的体系结构，发信客户端发送SIP请求给接收客户端的代理服务器(SIP服务器)。SIP服务器使用例如DNS(DomainName System即，域名系统)等进行接收设备的地址解析，确立客户端设备间的会话。
SIP服务器的工作模式中，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，代理服务器(即，ProxyServer)中介发信客户端与接收客户端间的会话的确立请求。在重定向模式中，发信客户端从SIP服务器取得接收方的信息，与接收客户端直接通信。
IP网的终端x通过代理模式的SIP服务器进行与终端y进行声音通信的情况下，终端x在与终端y的通信之前，向SIP服务器发送呼叫设定请求(INVITE)消息。SIP服务器一接收上述呼叫设定请求(INVITE)，就指定终端y的位置信息，对终端y传送接收消息(INVITE)。终端y一接收上述呼叫设定请求，就发送表示接收呼叫的响应(200OK)消息。该响应消息经由呼叫设定请求已通过的SIP服务器，被发送到终端x。
终端x一接收上述响应消息，就向终端y发送响应确认(ACK)消息。上述响应确认(ACK)经由SIP服务器或从终端x直接发送到终端y，终端y一旦接收上述响应确认(ACK)，就在终端x与终端y之间确立会话。通常，在上述呼叫设定请求消息和响应消息中包含有在终端x与终端y之间的数据包(声音包)传送中必要的会话记述信息，终端x(终端y)向对应终端y(终端x)用会话记述中指定的收信方地址发送数据包。
在SIP中，由SIP URI(SIP Uniform Resource Identifiers即，SIP统一资源标识符)识别通信对端。此外，各客户端将自己的位置信息(例如IP地址)登录在登记员(即，Registrar)上。登记员将从各客户端接收到的位置信息发送到位置服务器(即，Location Server)中，位置服务器将各客户端的SIP URI与位置信息的对应关系存储在SIP信息管理表中。也可以在SIP服务器中安装上述登记员和位置服务器的功能。
<非特许文献1>
“Mobility Support in IPv6<draff-ietf-mobileip-ipv6-18.txt>、Work inProgress”<非特许文献2>
IP Mobility Support for IPv4IETF RFC3220<非特许文献3>
“Route Optimization in mobile IP<draff-ietf-mobileip-optim-11.txt>Work in Progress”<非特许文献4>
SIPSession Initiation ProtocolIETF RFC3261<非特许文献5>
SDPSession Description ProtocolIETF RFC2327
<非特许文献6>
Support for IPv6 in Session Description Protocol(SDP)IETF RFC3266在移动IP的移动节点MN移动到了从移动IP的内部网离开了的通信圈内(以下称作受访网)的情况下，通过将移动节点MN在受访网中取得的转交地址CoA通知给移动IP的内部代理HA，内部代理HA作为上述移动节点MN的代理服务器进行工作。通信对端终端CN给移动节点MN的标识地址发送包。上述包被内部代理HA捕获，以利用表示移动节点MN的转交地址的IP报头密封了收信方地址的形式，发送到移动节点MN。
然而，通信对端节点CN(或移动节点MN)发送给移动节点MN(或通信对端节点CN)的数据包，直到在移动节点MN与通信对端节点CN之间移动IP的通信路径最优化处理结束为止，都经由内部代理HA。该情况下，由于移动节点MN与内部代理HA之间的通信为在源包上附加了密封IP报头的形式，因此，存在用于包传送控制的开销增加，包到达收信方终端为止的延迟时间变大的问题。
此外，若在数据包的通信中执行通信路径的最优化处理，则在路径最优化前的包传送时间与最优化后的包传送时间上产生差异。这些问题对在移动IP通信网中提供VoIP服务的情况下特别显著。
发明内容
本发明的目的是提供一种移动终端设备及终端间的包通信方法，其能减少移动IP通信网中的数据包的传送延迟时间和其变动。
本发明的另一个目的是提供一种移动终端设备及终端间的包通信方法，其能用适当的定时来最优化移动IP通信网中的终端间通信路径。
本发明的再一个目的是提供一种移动终端设备及终端间的包通信方法，其能用适当的定时来最优化移动IP通信网中的会话控制用服务器设备与移动终端设备或通信对端设备之间的会话控制消息的通信路径。
为了达到上述目的，一种本发明涉及的移动终端设备，具备遵从移动IP(Internet Protocol即，网际协议)的包通信功能和通信路径的最优化功能，其特征在于，具有用于利用与移动IP不同的协议的会话控制消息，在终端间设定会话的会话控制装置，该会话控制装置在已从移动IP的内部网离开了的通信圈内(以下称作受访网)接收到来自通信对端设备的会话控制消息时，在执行了利用上述通信路径的最优化功能涉及的与通信对端设备之间的通信路径的最优化之后，发送对应上述接收消息的响应消息。
例如，上述会话控制装置从在受访网接收到的会话控制消息中指定通信对端设备的IP地址，对该IP地址执行根据上述最优化功能的通信路径的最优化。
更详细地说，本发明涉及的移动终端设备的特征在于，具有用于存储预先分配好的移动IP的标识地址和在会话控制中应该使用的该移动终端的标识符的装置；在取得了为了在受访网中接收移动IP包而必须的IP地址(以下称作转交地址)时，用于将上述转交地址与标识地址的对应关系通知给成为移动IP内部代理的第1服务器设备的装置；用于将上述移动终端标识符与标识地址的对应关系通知给会话控制用的第2服务器设备的装置，通信对端设备发送到上述第2服务器设备中的会话控制消息包，按照上述标识地址，被上述第1服务器设备捕获，按照该第1服务器设备存储的上述转交地址，传送到位于受访网中的该移动终端。
例如，上述移动IP协议P是IPv6协议，上述会话控制消息遵从例如已在IETF RFC3261中规范的SIP(Session Initiation Protocol即，会话发起协议)。其中，会话控制消息也可以遵从ITU-T劝告H.323。
本发明涉及的包通信方法的特征在于，在各自具备遵从移动IP(Internet Protocol即，网际协议)的包通信功能和通信路径的最优化功能及持有与移动IP不同的协议的会话控制功能的第1、第2终端设备之间，具有如下步骤在上述第1终端设备存在于已从移动IP的内部网离开了的通信圈内(以下称作受访网)时，从上述第2终端设备向上述第1终端设备发送会话控制消息的步骤；在接收到了上述会话控制消息时，上述第1终端设备在与上述第2终端设备之间执行用于路径最优化的通信过程的步骤；在上述通信路径的最优化结束之后，上述第1终端设备发送对应上述会话控制消息的响应消息的步骤，上述第1、第2终端设备将在会话控制结束之后发生的数据包用上述已最优化了的通信路径进行通信。
从上述第2终端设备发送的会话控制消息，经由例如会话控制用的第2服务器设备和成为上述第1终端设备的移动IP内部代理的第1服务器设备，向上述第1终端设备传送，上述第1终端设备发送的上述响应消息，经由上述第1、第2服务器设备，向上述第2终端设备传送。
更详细地说，本发明的包通信方法的特征在于，上述第1终端设备在取得了为了在受访网中接收移动IP包而必须的IP地址(以下称作转交地址)时，向上述第1服务器设备通知自己的标识地址与上述转交地址的对应关系，向上述第2服务器设备通知自己的终端标识符与标识地址的对应关系，上述第2终端设备指定上述第1终端设备的标识符，将上述会话控制消息向上述第2服务器设备发送，该第2服务器设备将上述会话控制消息传送给上述第1终端设备的标识地址，捕获到了上述会话控制消息的上述第1服务器设备，将该会话控制消息传送给上述转交地址。
本发明涉及的包通信方法的另一个特征在于，具有上述第2服务器设备从上述第1服务器设备得到第1终端设备的标识地址与转交地址的对应关系的步骤，上述第2终端设备以收信方IP地址示出上述第2服务器设备的地址的移动IP包形式，发送会话控制消息，上述第2服务器设备将从上述第2终端设备接收到的包含会话控制消息的IP包，用收信方地址示出上述第1终端设备的转交地址的IP报头进行密封，传送到上述第1终端设备。
本发明涉及的包通信方法的再一个特征在于，具有被第1终端设备通知了标识地址与转交地址的对应关系的通知的第1服务器设备，对上述第2服务器设备通知上述第1终端设备的标识地址与该第1服务器设备持有的内部代理IP地址的对应关系的步骤，上述第2服务器设备根据上述内部代理IP地址指定上述第1服务器设备，进行用于得到上述的第1终端设备的标识地址与转交地址的对应关系的通信。
本发明的另外的目的和特征，由以下参照附图进行的实施方式的说明来明确。
图1是示出适用本发明的通信网结构例的图。
图2是示出图1中示出的内部代理10的结构的一例的图。
图3是示出内部代理10具有的捆绑高速缓冲存储器管理表171的结构的一例的图。
图4是示出图1中示出的SIP服务器20的结构的一例的图。
图5是示出SIP服务器20具有的SIP信息管理表271的结构的一例的图。
图6是示出图1中示出的移动节点(MN)30x的结构的一例的图。
图7是示出移动节点30x具有的捆绑更新目录管理表381的结构的一例的图。
图8是示出移动节点30x的位置登录序列的图。
图9是示出IPv6包的格式的图。
图10是示出路由器发送的路由器公告消息的格式的图。
图11是示出移动节点30x发送的捆绑更新消息的格式的图。
图12是示出内部代理10发送的捆绑响应消息的格式的图。
图13是示出SIP消息的协议堆栈的图。
图14是示出移动节点30x发送的SIP“REGISTER”消息的一例的图。
图15是示出认为是利用了基于SIP的会话确立功能的一般的通信过程的图。
图16是示出终端40发送的SIP“INVITE”消息的一例的图。
图17是示出利用了基于SIP的会话确立功能的本发明涉及的通信过程的实施例1的图。
图18是示出图17中示出的通信过程的更详细的步骤的图。
图19是移动节点30x执行的SIP请求/响应消息处理例行程序300的流程图。
图20是示出移动节点向终端发送数据包的情况下的本发明涉及的通信过程的一例的图。
图21是示出利用了基于SIP的会话确立功能的本发明涉及的通信过程的实施例2的图。
图22是示出实施例2中的SIP服务器20的结构的图。
图23是示出上述SIP服务器具有的MN标识地址/HA地址对应表273的结构的图。
图24是示出捆绑刷新请求消息的图。
图25是示出实施例2中的内部代理10的结构的图。
图26是SIP服务器20执行的Binding信息收集例行程序400的流程图。
图27是示出利用了基于SIP的会话确立功能的本发明涉及的通信过程的实施例3的图。
图28是示出实施例3中的内部代理10的结构的图。
图29是内部代理10执行的标识地址通知处理例行程序500的流程图。
图30是示出内部代理10发送的SIP“REGISTER”消息80C的一例的图。
具体实施例方式
以下，参照附图对本发明的实施例进行说明。
图1示出适用本发明的通信网的结构例。
1(1A、1B、1C、...)是与网络5连接的移动通信网用的路由器，分别收容无线基站3(3A、3B、3C、...)。2(2A、2B)是与网络5连接的一般路由器，在路由器2A上，通过线路L10、L20连接着内部代理(HA)10和SIP服务器20。此外，路由器2B上连接着终端(或主机)40。
内部代理10通过线路L11与SIP服务器20连接，通过链路L12收容着多个能移动的终端30a～30x。链路L12成为这些移动终端(以下称作移动节点)30a～30x的内部网。
在以下的实施例中，对移动节点30x在如下状态下与终端40通信时的通信过程进行说明，该状态如下与从内部链路(以下称作内部网)L12移动到其他通信圈(以下称作受访网)，例如与路由器1A连接的无线基站3A形成的通信区域7A中，或者，从通信区域7A移动到了与路由器1B连接的无线基站3B形成的通信区域7B中的状态。在本实施例中，受访网7A和7B及内部网L12是移动IPv6网，移动节点30x成为移动IPv6对应的移动节点(MN)，终端40成为移动IPv6对应的通信对端终端CN。
内部代理10具备管理存在于内部网L12以外的区域上的移动节点MN的位置信息，捕获通信对端终端CN发送给移动节点MN的标识地址的包，向位于受访网中的移动节点MN传送包的功能。
图2示出内部代理10的结构的一例。
内部代理10由以下部分构成用于收容线路L10、L11、L12的输入线路接口11(11-1～11-3)和输出线路接口12(12-1～12-3)；连接在各输入线路接口11与内部总线19之间的接收缓冲器13(13-1～13-3)；连接在各输出线路接口12与内部总线19之间的发送缓冲器14(14-1～14-3)；与上述内部总线19连接的处理器15；程序存储器16及数据存储器17。
内部链路L12由与终端30a～30x对应的多条线路构成，这些线路通过集线器18与输入线路接口11-3和输出线路接口12-3连接。在终端30a～30x上，作为标识地址，分配有持有与上述输入线路接口11-3持有的IP地址相同前缀值的IP地址。
程序存储器16具有作为由上述处理器15执行的程序包收发例行程序161、具备移动IP协议处理功能的移动IP内部代理功能例行程序162、选择性地启动这些例行程序的基本控制例行程序160。此外，在数据存储器17中形成有上述移动IP内部代理功能例行程序162参照的捆绑高速缓冲存储器(即，Binding Cache)管理表171和例如包含路由选择表等的其他数据区175。
存储在接收缓冲器13-1～13-3中的包被包收发例行程序161相继读出，转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，在接收包是应该向内部网内的某个终端发送的IP包的情况下，通过包收发例行程序161，将上述接收包传送到发送缓冲器14-3。已被密封的接收包被基本控制例行程序160拆封。在收信方为内部代理的接收包被由移动IP内部代理功能例行程序162处理。
图3示出捆绑高速缓冲存储器(即，Binding Cache)管理表171的表结构的一例。
在捆绑高速缓冲存储器(即，Binding Cache)管理表171中登录着与移动节点MN的标识地址1711对应的多个捆绑高速缓冲存储器登记项(entry)1710-1、1710-2、…。各登记项示出移动节点MN在受访网中取得的转交地址(CoACare ofAddress)1712、示出o捆绑高速缓冲存储器登记项的有效期限的生存期(Lifetime)1713、从移动节点MN接收到的位置登录请求的认证用序列号码1714、以及其他的信息1715。
图4示出SIP服务器20的结构的一例。
SIP服务器20由以下部分构成用于收容线路L20、L11的输入线路接口21(21-1～21-1)和输出线路接口22(22-1～22-2)；连接在各输入线路接口21与内部总线29之间的接收缓冲器23(23-1～23-2)；连接在各输出线路接口22与内部总线29之间的发送缓冲器24(24-1～24-2)；与上述内部总线29连接的处理器25；程序存储器26和数据存储器27。
程序存储器26具有作为由上述处理器25执行的程序的包收发例行程序261、具备SIP协议处理功能的SIP服务器功能例行程序262、登记员(即，Registrar)功能例行程序263及位置(即，Location)服务器功能例行程序264；选择性地启动这些例行程序的基本控制例行程序260。此外，在数据存储器27中形成上述位置服务器功能例行程序264参照的SIP信息管理表271和其他的数据区275。
存储在接收缓冲器23-1～23-2中的包被包收发例行程序261相继读出，转到基本控制例行程序260。基本控制例行程序260判定接收包的种类，将接收包分配到SIP服务器功能例行程序262～位置服务器功能例行程序264中，将用这些例行程序处理过的包通过包收发例行程序261传送到发送缓冲器24-1或24-2。
图5示出SIP信息管理表271的表结构的一例。
在SIP信息管理表271中存储着与SIP标识符(SIP-URI)2711对应的多个登记项(entry)2710-1、2710-2、…，各登记项至少包含终端位置信息2712、登记项的有效期限(Expires)2713、在SIP消息的识别中使用的Call-ID2714及序列号码(CSeq)2715。在终端位置信息2712中登录移动节点的标识地址。
在本实施例中，如图6所述，移动节点30x具备移动IP通信功能和SIP通信功能，预先赋有IPv6的标识地址(MN标识地址)和SIP标识符。移动节点30x利用对SIP服务器20发送SIP位置登录请求消息，在上述SIP信息管理表271中登录表示移动节点30x的SIP标识符与MN标识地址对应的登记项。
图6示出移动节点(MN)30x的结构的一例。
移动节点30x由如下部分构成用于收发无线信号的无线部31；与上述无线部31连接的接收电路32A和发送电路32B；连接在接收电路32A与内部总线39之间的接收缓冲器33A；连接在发送电路32B与内部总线39之间的发送缓冲器33B；用于与内部链路L12连接的网络接口34；上述网络接口用的接收缓冲器35A和发送缓冲器35B；与上述内部总线39连接的处理器36；程序存储器37；数据存储器38及输入输出部360。在输入输出部360中包括显示设备、声音输入输出设备、输入键等。
程序存储器37作为由上述处理器36执行的程序，包括包收发例行程序371、具备移动IP协议处理功能的移动IP终端功能例行程序372、具备SIP协议处理功能的SIP客户端功能例行程序373、多个应用例行程序274、以及选择性地启动这些例行程序的基本控制例行程序370。
此外，在数据存储器38中形成有上述移动IP终端功能例行程序372参照的捆绑更新目录管理表381和存储MN标识地址和转交地址CoA及SIP标识符等信息的其他数据区382。
存储在接收缓冲器33A和35A中的包被包收发例行程序371相继读出，通过基本控制例行程序370，转到移动IP终端功能例行程序372中。移动IP终端功能例行程序372，对接收包施行移动IPv6的协议处理，在接收包包含移动IP的控制消息的情况下就自己进行处理。在移动IP终端功能例行程序372中生成的控制消息在施行了移动IPv6的协议处理之后，通过基本控制例行程序370和包收发处理例行程序371，作为移动IP包，输出到发送缓冲器33A或35B中。
此外，在接收包的有效负荷部包含SIP控制消息的情况下，将接收消息转到SIP客户端功能例行程序373中，在有效负荷部包含声音之外的用户数据的情况下，就将接收数据转到适合的应用374中。在应用373中被处理的数据被输出到输入输出部360中，从输入输出部360输入的数据通过基本控制例行程序370，用适合的应用374进行处理。在SIP客户端功能例行程序373和应用374中生成的发送包信息，用移动IP终端功能例行程序372施行了移动IPv6的协议处理之后，通过基本控制例行程序370和包收发处理例行程序371，作为移动IP包，输出到发送缓冲器33A或35B中。
应用374和SIP客户端功能例行程序373，使用移动节点30x的标识地址。因而，在移动节点30x离开内部链路移动到了受访网7(7A、7B、…)的情况下，SIP客户端功能例行程序373输出的SIP消息包和应用374输出的数据包，由基本控制例行程序370或移动IP终端功能例行程序372变换成持有能在受访网7中通信的地址体系的包，发送到通信网中。
图7示出捆绑更新目录管理表381的表结构的一例。
捆绑更新目录管理表381由与作为移动IPv6中的位置登录请求消息的捆绑更新消息的收信方地址3811对应的多个登记项(entry)3810-1、3810-2、…构成，各登记项示出如下内容移动节点(MN)的标识地址3812；移动节点在受访网中取得的转交地址(CoA)3813；捆绑更新目录登记项的有效期限(Lifetime)3814；移动节点发送的位置登录请求的认证用序列号码3815；其他信息3816。
图8示出在受访网7A或7B中移动节点30x进行的位置登录序列。
例如，在移动节点30x从受访网7A移动到了网7B的情况下，移动节点30x从位于受访网7B的路由器1B接收路由器公告(RouterAdvertisement)消息(101)。路由器公告消息被设定在图9中示出的IPv6包50的有效负荷部52中。IPv6包50具有由发送源地址511、收信方地址512、扩展报头513构成的IPv6报头51，在发送源地址511中设定路由器1B的IP地址，在收信方地址512中设定所有的与受访网共用的多点广播地址。再有，扩展报头513是在进行移动IP或特殊的包传送控制的情况下被利用的报头部分，不一定所有的IPv6报头都持有扩展报头513。
路由器公告(RouterAdvertisement)消息如图10所示，由IPv6 ICMP部61和选择部62构成，在IPv6 ICMP部61中包含着示出该消息是路由器公告的消息符号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”，则移动节点30x就按照IPv6有状态地址自动构成方法，从图中未示出的地址生成服务器取得地址CoA(102)。在M位是“0”的情况下，移动节点30x就按照IPv6状态地址自动构成方法，通过在发送源地址511示出的路由器地址的一部分(前缀部)组合自己的MAC地址，来生成CoA。再有，H位613示出该消息的发送源是否是内部代理10，在向内部链路L12发送的路由器公告消息的H位中，设定示出发送源是内部代理10的“1”。
在受访网7B中取得的CoA的移动节点30x，由移动IP终端功能例行程序372，向内部代理10发送位置登录请求消息“捆绑更新”70A(103)，作为用于登录在捆绑更新目录管理表381中的登记项，在捆绑更新发送目的地3811中生成持有内部代理10的地址的新的登记项(104)。
上述捆绑更新消息70A如图11所示，具有IPv6收信方选项报头71和IPv6机动性报头72，IPv6收信方选项报头71包含设定发送源移动节点的标识地址的标识地址选项711。此外，IPv6机动性报头72包含设定示出该消息是捆绑更新的代码的消息类型字段721、序列号码字段722、生存期字段723、机动性选项724。这些报头信息71和72被设定在图9中示出的IPv6包的扩展报头513中。
移动节点30x向内部代理10发送的捆绑更新消息，在IPv6包报头51的发送源IP地址511上设定移动节点30x在受访网中取得的CoA，在标识地址选项711上设定移动节点30x的标识地址，在生存期字段723上设定比“0”大的值。
也可以在IPv6包报头51的发送源IP地址511上设定移动节点30x的标识地址。在该情况下，移动节点30x的CoA被设定在定义成IPv6机动性报头72的机动性选项724的Alternate Care-ofAddress options字段上。
接收到上述捆绑更新消息70A的内部代理10利用移动IP内部代理功能例行程序162判定上述消息，并从捆绑高速缓冲存储器管理表171检索与移动节点30x的标识地址对应的登记项。从上述消息的IPv6收信方选择报头的标识地址选项711抽出移动节点30x的标识地址。
在捆绑高速缓冲存储器管理表171中存在与移动节点30x的标识地址对应的登记项的情况下，内部代理10更新该登记项的CoA1712和生存期1713，不存在该登记项的情况下，就补充包含从上述捆绑更新消息70A抽出的CoA值的上述移动节点30x用的新登记项(105)。内部代理10生成代理高速缓冲存储器(Proxy Neighbor Cache)，作为移动节点30x的代理进行工作。这时，内部代理10在向邻接节点多点广播非请求NA消息(106)之后，对移动节点30x发送向上述捆绑更新消息70A的响应消息(Binding ACK，捆绑响应)70B(107)。
图12示出捆绑响应消息70B的格式。
捆绑响应消息70B具有IPv6路由选择报头73和IPv6机动性报头72，在IPv6机动性报头72的消息类型字段721上设定示出该消息是BindingACK的代码。这些报头信息73和72被存储在图9中示出的IPv6包的扩展报头513中。
内部代理10向移动节点30x发送的捆绑响应消息70B，在发送源地址511中包含内部代理10的IP地址，在IPv6包报头50的收信方地址512中包含上述捆绑更新消息70A的发送源地址511的值。在收信方地址511上设定移动节点30x的标识地址以外的值的情况下，在IPv6路由选择报头73的标识地址选项711上设定移动节点30x的标识地址。
移动节点30x一接收上述捆绑响应消息70B，就由移动IP终端功能例行程序372将已经在步骤104中准备好的新登记项登录在捆绑更新目录管理表381中(108)。其后，由SIP客户端功能例行程序373开始对SIP服务器20的终端位置登录序列。
在终端位置登录序列中，移动节点30x从捆绑更新目录管理表381检索与SIP服务器20对应的登记项(111)。在捆绑更新目录管理表381中未登录与SIP服务器对应的登记项的情况下，移动节点30x就经由内部代理10，向SIP服务器20发送SIP位置登录请求消息(REGISTER)80A。包含上述REGISTER消息80A的源IP包，以使用持有给内部代理的收信方地址512的IPv6报头进行了密封了的形式，向内部代理10发送(114B)。内部代理10从接收包中去除(拆封)密封IPv6报头，将源IP包传送到SIP服务器20中(114)。
在捆绑更新目录管理表381中已登录了与SIP服务器20对应的登记项的情况下，移动节点30x就直接对SIP服务器20发送SIP位置登录请求消息(REGISTER)80A(115)。
图13示出包含SIP消息的协议堆栈和SIP消息的IP包的格式。包含SIP消息的IP包由IPv6报头51和TCP/UDP报头52A及有效负荷52B构成，SIP消息被设定在有效负荷52B中。
SIP消息由示出SIP消息的种类和收信方的起始行(即，start-line)81、示出SIP参数的消息标头(即，message-header)82、示出逻辑地设定在终端间的连接信息的消息主体(即，message-body)83构成。
图14示出移动节点30x向SIP服务器20发送的SIP位置登录请求消息(REGISTER)80A的一例。
在REGISTER(登录)消息80A的起始行81中设定示出消息种类(Method名，即，方法名)的“REGISTER”，和应该执行登录处理的SIP服务器20的域名。此外，在消息标头(即，message-header)82中，在To报头中设定移动节点30x的SIP-URI的值，作为示出SIP信息管理表271的更新对象登记项的SIP标识符，例如，“userMN@home.com”。该情况下，在From报头中也设定与To报头相同的SIP-URI值。此外，在Contact报头中设定应该登录在SIP信息管理表271中的终端位置信息2712的值，例如，移动节点30x的标识地址“userMN@mn6”。
返回到图8，SIP服务器20一接收上述SIP位置登录请求消息(REGISTER)，就在SIP信息管理表271中登录新的登记项2710-n(116)。登记项2710-n示出与移动节点30x的SIP-URI(“userMN@home.com”)对应的终端位置信息2712、登记项有效期限2713、REGISTER消息的识别信息(Call-ID2714和序列号码2715)的值。该情况下，在终端位置信息2712上设定移动节点30x的标识地址(“userMN@mn6”)，在登记项有效期限2713、Call-ID1714和序列号码2715上分别设定从REGISTER消息80A的消息标头82抽出的Expiers、Call-ID和Cseq的值。
SIP服务器20一结束向上述SIP信息管理表271的新登记项的登录，就向移动节点30x发送对上述SIP位置登录请求的响应消息(“200OK”)(117)。在SIP位置登录请求消息80A经由了内部代理10的情况下，上述响应消息就按经由内部代理向移动节点30x传送。该情况下，包含SIP服务器20发送的响应消息的IP包，在内部代理10中用将CoA作收信方地址的IP报头进行密封，向移动节点30x传送(117B)。
移动节点30x一接收上述响应消息，就在捆绑更新目录管理表381中登录与SIP服务器20对应的新登记项(118)，结束向SIP服务器20的终端位置登录序列。在捆绑更新目录管理表381中已登录了与SIP服务器20对应的登记项的情况下，就不需要步骤118。
即使在移动节点30x停在同一受访网中的情况下，上述的向内部代理10的位置登录和向SIP服务器20的位置登录也以更新Binding Update管理表381和SIP信息管理表271的登记项有效期限为目的，按规定周期反复执行。向内部代理10的位置登录周期与向SIP服务器20的位置登录周期不一定一致。
下面，关于在上述的向内部代理10和SIP服务器20的终端位置登录结束之后，在移动节点30x与通信对端终端(CN)40间执行的利用了基于SIP的会话确立功能的数据包的通信过程进行说明。
图15示出对移动节点30x简单地适用了基于SIP的会话确立功能的情况的数据通信过程。在此，假定在终端40中预先设定SIP服务器20的地址，作为SIP消息的发送目的地。
终端40在向移动节点30x的数据包的发送之前，向SIP服务器20发送包含SIP消息(INVITE)80B的IP包(201)。
终端40发送的上述INVITE消息80B例如如图16所示，在start-line(即，起始行)81中包含消息种类(Method名)“INVITE”和作为SIP消息的收信方信息的移动节点30x的SIP URI(“userMN@home.com”)。在message-header(即，消息标头)82中包含在Via报头上处理了Request的终端40的信息(“SIP/2.0/UDP cn6”)，在To报头中包含移动节点30x的SIP URI(“userMN@home.com”)，在From报头中包含终端40的SIPURI(“userCN@home.com”)和tag信息。在消息主体(即，message-body)83上设定终端40中的数据包的接收地址(“cn6”)作为“c＝”。
接收了包含上述SIP消息(INVITE)的IP包的SIP服务器20，由SIP服务器功能例行程序262从SIP信息管理表271检索与上述接收消息的起始行81示出的SIP-URI对应的登记项，将SIP消息(INVITE)包传送给该登记项的终端位置信息2712示出的移动节点30x的标识地址(201A)。在上述IP包的发送源地址上设定SIP服务器20的地址。
内部代理10一捕获上述SIP消息包，就在接收包中附加将移动节点30x的CoA作为收信方地址的IPv6报头，作为密封IP包，向网5传送(201B)。在密封报头的发送源地址上设定内部代理HA1的IP地址。
移动节点30x一接收上述SIP消息(INVITE)包，就启动SIP客户端功能例行程序373，生成包含SIP响应消息(“200OK”)的给SIP服务器20的IP包。该IP包作为收信方地址，用包含内部代理10的地址的IPv6报头进行密封，发送到内部代理10(202B)。在内部代理10中，上述响应消息包被去除密封报头，返回到给SIP服务器20的IP包，传送到SIP服务器20(202A)，用SIP服务器20写收信方地址，向终端40传送(202)。
终端40一接收上述SIP响应消息，就对SIP服务器20发送包含SIP响应确认消息(ACK)的IP包(203)。上述SIP响应确认消息(ACK)按与SIP消息(INVITE)相同的步骤(203A、203B)向移动节点30x发送。
利用移动节点30x接收上述SIP响应确认消息(ACK)包，就能在终端40与移动节点30x之间确立逻辑的会话，就能进行经由了内部代理10的终端40与移动节点30x的数据包通信。
从终端40向移动节点30x发送数据包时，终端40基于移动节点30x的标识地址，检索自己的捆绑高速缓冲存储器管理表。在捆绑高速缓冲存储器管理表中移动节点30x用的登记项未登录的情况下，终端40就生成将移动节点30x的标识地址作为收信方地址的IP包(DATA)，向网络5发送(204)。上述IP包被内部代理10捕获，用将移动节点30x的CoA作为收信方地址的IP报头进行密封，传送到移动节点30x上(204B)。
另一方面，从移动节点30x向终端40发送数据的情况下，移动节点30x从捆绑更新目录管理表381检索Binding Update收信方地址3811与终端40的IP地址一致的登记项。在上述表中终端40用的登记项未登录的情况下，移动节点30x就将给终端40的IP包(DATA)作为收信方地址，用包含内部代理10的地址的IP报头进行密封后发送(205B)。上述IP包被内部代理10拆封，作为收信方地址，返回到持有终端40的地址的源IP包，传送到终端40(205)。
由于移动节点30x在接收到了来自终端40的IP包(DATA)时，作为发送源地址包含在接收包的IP报头中的终端40的IP地址知道，因此，利用该IP地址，就能最优化与终端40间的通信路径。因而，启动移动IP终端功能例行程序372，对终端40发送移动IPv6的位置登录请求消息捆绑更新消息70A(206)，作为捆绑更新发送目的地地址3811，生成持有终端40的IP地址的捆绑更新目录管理表用的登记项(207)。
终端40一接收上述捆绑更新消息70A，就生成示出移动节点30x的标识地址与CoA的对应关系的捆绑高速缓冲存储器管理表用的登记项，将它登录在自己的捆绑高速缓冲存储器管理表中(208)。此外，检验包含在上述捆绑更新消息70A的IPv6机动性报头72中的A位725，在A位上已设定“1”的情况下，生成包含对捆绑更新的响应消息(BindingACK)的IP包，发送给移动节点30x(209)。
移动节点30x一接收上述响应消息(Binding ACK)包，就在步骤207中将生成好的登记项登录在捆绑更新目录管理表381中(210)。
由于终端40在上述捆绑高速缓冲存储器管理表中登录了移动节点30x用的登记项，因此，就能将其后发生的给移动节点的数据包(DATA)不经由内部代理10，而直接向移动节点30x发送(211)。另一方面，由于移动节点30x也在上述捆绑更新目录管理表381中登录了终端40用的登记项，因此，就能将其后发生的给终端40的数据包(DATA)直接发送到终端40(212)。
然而，根据上述通信过程，直到移动IP的通信路径的最优化结束，移动节点30x与终端40间收发的数据包一定要经由内部代理10。该情况下，由于内部代理10与移动节点30x间的收发包成为在源包中附加了IPv6报头的密封IP包形式，因此，就有因包中继处理的负荷增加，并随包长度的增长而使用通信频带增加的问题。
本发明的一个特征在于，在开始数据包的传送之前，最优化移动节点30x与终端40间的通信路径。
图17示出利用了基于SIP的会话确立功能的本发明涉及的数据通信过程的实施例1。
在本实施例中，从内部代理10接收到了包含SIP消息(INVITE)80B的密封IP包时，在移动节点30的SIP客户端功能例行程序373中，从接收到的SIP消息的内容判定是否需要与该SIP消息的发送源终端40间的通信路径的最优化，能否最优化(310)。另外，若能路径最优化，就从移动节点30x向终端40发送移动IPv6的位置登录请求消息(BindingUpdate，即，捆绑更新)70A(206)，生成用于登录在捆绑更新目录管理表中的终端40用的登记项(207)。
如图15中说明的，一接收上述捆绑更新消息70A，终端40就在捆绑高速缓冲存储器管理表中登录移动节点30x用的登记项(208)，将包含对捆绑更新的响应消息(Binding ACK)的IP包发送给移动节点30x(209)。移动节点30x一接收上述响应消息(Binding ACK)，就在步骤207中将生成好的登记项登录在捆绑更新目录管理表381中(210)，结束通信路径的最优化。
本实施例的一个特征在于，移动节点30x在结束了上述的通信路径的最优化之后，发送对于SIP消息(INVITE)80B的SIP响应消息(200OK)(202B)。上述SIP响应消息的向终端40的传送和从终端40向移动节点30x的SIP响应确认消息(ACK)的传送按与图15相同的步骤进行。再有，包含SIP响应确认消息(ACK)的IP包，也能不经由内部代理10而从终端40直接发送给移动节点30x。
由于移动节点30x接收上述SIP响应确认消息(ACK)，因此，就能在终端40与移动节点30x间确立理论性的会话，但在本实施例中，由于在终端40与移动节点30x间已经设定了最优路径，因此，就能不经由内部代理10而用最优路径通信所有的数据包。
即，利用在捆绑高速缓冲存储器管理表中登录移动节点30x用的登记项，终端40能从上述捆绑高速缓冲存储器管理表取得与移动节点30x的标识地址对应的CoA。由于终端40在IPv6数据包的发送源地址511上设定终端40的地址，在收信方地址512上设定移动节点30x的CoA，在包含在扩展报头513中的路由选择报头73上设定移动节点30x的标识地址，因此，就能不经由内部代理10而直接向移动节点30x发送数据包(DATA)(204)。
同样地，由于移动节点30x也在捆绑更新目录管理表381中登录终端40用的登记项，因此，就能将给终端40的数据包(DATA)直接发送到终端40(205)。该情况下，移动节点30x在IPv6发送包的收信方地址511上设定终端40的IP地址，在发送源地址511上设定自己的CoA，在包含在扩展报头513中的收信方选择报头71的标识地址选择711上设定自己的标识地址。
图18是更详细地说明了图17中示出的数据通信过程的图。
从终端40接收到了包含SIP消息(INVITE)的IP包的SIP服务器20，由SIP服务器功能例行程序262，从SIP信息管理表271检索与上述接收消息示出的SIP-URI对应的登记项(241)，将接收包传送给该登记项示出的移动节点30x的标识地址(201A)。
内部代理10一捕获上述IP包，移动IP内部代理功能例行程序162就从捆绑高速缓冲存储器管理表171检索与上述接收包的收信方地址示出的移动节点30x的标识地址对应的登记项(251)，用将上述登记项的CoA作为收信方地址的IPv6报头密封接收包，传送到移动节点30x(201B)。
移动节点30x从内部代理10一接收密封IP包，就在接收包包含SIP请求消息(INVITE)或SIP响应消息(200OK)的情况下，SIP客户端功能例行程序373执行图19中示出的SIP请求/响应消息处理例行程序300(221)。
SIP请求/响应消息处理例行程序300检查接收到的SIP消息的起始行(即，start-line)81的内容(301)。在移动节点30x中，若支持上述起始行81示出的Method(例如，“INVITE”)或代码(例如，表示OK响应的“200”)，就从记述在上述起始行81中的Request-URI和包含在消息标头(即，message-header)82中的标头的内容判定是否受理SIP消息(302)。
在受理了SIP消息的情况下，从包含在消息标头82中的Content-Typeheader的内容判断是否能解释消息主体(即，message-body)83(303)。另外，若能解释消息主体83，就进行与接收包对应的处理(304)。在此，接收消息若是SIP请求消息(INVITE)，就生成SIP响应消息(200OK)作为回送消息，接收消息若是SIP响应消息(200OK)，就生成SIP响应确认消息(ACK)作为回送消息。
在步骤304的处理正常地结束(305)的情况下，判定是否需要路径最优化(310)。若在捆绑更新目录管理表381中终端40用的登记项已经登录，就不需要路径最优化。此外，若不在消息主体83中设定连接信息，就不能执行路径最优化。
如图16的INVITE消息80B的Content-Type header所示，在向消息主体的适用应用是SDP的情况下，连接信息被记作“c＝”。在捆绑更新目录管理表381中终端40用的登记项未登录，且在消息主体83中已设定了连接信息的情况下，就向移动IP终端功能例行程序372请求向连接信息示出的IPv6地址(本例中是“cn6”)的移动IP通信路径的最优化处理(311)。
移动IP终端功能例行程序372如图17所示，对终端40发送移动IP的通信路径最优化的请求信号(Binding Update，即，捆绑更新)(206)，生成用于登录在捆绑更新目录管理表381中的终端40用的新登记项(207)。在从终端40接收到了响应消息(Binding ACK)时(209)，在捆绑更新目录管理表381中登录该登记项(210)。
移动IP终端功能例行程序372涉及的通信路径的最优化处理(311)一结束，SIP请求/响应消息处理例行程序300就发送在步骤304中生成的对应上述SIP消息的回送消息(“200OK”或“ACK”)(312)，结束SIP请求/响应消息处理例行程序300。
再有，在接收到的SIP消息的消息主体83中没设定连接信息的情况下，不执行通信路径的最优化处理，而发送对应接收到的SIP消息(INVITE)的回送消息(312)，结束该例行程序300。此外，按照判定步骤301～303、305中任一个的判定结果为“否”的情况下，就对应上述SIP消息发送错误响应消息(313)，结束该例行程序300。
图20示出从移动节点30x向终端40发送数据包的情况下的本发明涉及的数据通信过程。
包含SIP请求消息(INVITE)的IPv6包，从移动节点30x被发送到SIP服务器20(201A)，从SIP服务器20向终端40传送(201)。此外，对上述SIP请求消息(INVITE)的接收作出响应，从终端40向SIP服务器20发送包含SIP响应消息(200OK)的IP包(202)，上述SIP响应消息包从SIP服务器20被传送到移动节点30x(202A)。
在本实施例中，移动节点在上述SIP响应消息包的接收时进行路径最优化判定(310)。该情况也执行图19中示出的SIP请求/响应消息处理例行程序300，另外，若需要路径最优化，且在上述SIP响应消息中设定了路径最优化所必要的连接信息，就由移动IP终端功能例行程序372进行移动节点30x与终端40间的通信路径的最优化(311)。在本实施例的情况下，在SIP请求/响应消息处理例行程序300的步骤304中，在生成SIP响应确认消息(ACK)，结束了通信路径的最优化时，上述SIP响应确认消息(ACK)被发送到终端40(203、312)。
在移动节点30x对具备同一功能的其他移动节点，例如，对30a发送了会话控制消息(INVITE)的情况下，在接收到了该控制消息的移动节点30a侧开始通信路径的最优化。该情况下，移动节点30x在从通信对端设备接收到了捆绑更新消息时，在自己的捆绑高速缓冲存储器管理表中登录终端30a用的登记项，回送捆绑响应。移动节点30x在从对端节点30a接收到了SIP响应消息(200OK)时，就在判定步骤310中判断为需要路径最优化，向对端节点30a通知自己(移动节点30x)的捆绑信息。之后，就从移动节点30x向移动节点30a回送SIP响应确认消息(ACK)。
根据上述实施例，由于移动节点30x对“INVITE”和“200OK”等SIP会话控制消息的接收作出响应，执行移动IP的通信路径最优化，在与终端40间设定最优的通信路径，因此，在移动节点30x与终端40之间，就能从最初的数据包进行利用了最优路径的通信。特别是在移动节点30x与终端40进行VoIP通信的情况下，能减轻伴随着声音包的密封/拆封的处理负荷和传送延迟，能回避数据包通信中的从内部代理经由的通信路径向最优路径的转换而引起的通信质量的变动。
图21示出本发明涉及的数据通信过程的实施例2。
实施例2的特征在于，在对来自终端40的SIP消息的接收作出响应的移动节点30x涉及的与终端40间的通信路径的最优化(220～311)中，加上SIP服务器20进行与移动节点30x间的SIP消息通信路径的最优化。即，本实施例中，利用在从终端40接收到了SIP消息(201)时，SIP服务器20和内部代理10通过执行步骤241～247，就能在SIP服务器20与移动节点30X之间直接收发在实施例1中经由了的内部代理10的SIP请求消息(INVITE)和SIP响应消息(200OK)(201B、202B)。
在本实施例中，SIP服务器20如图22所示，在程序存储器26中，除基本控制例行程序260～Location服务器功能例行程序264之外，还包括用于路径最优化的Binding(即，捆绑)信息收集处理例行程序400，在数据存储器27中具备上述Binding信息收集处理例行程序400参照的捆绑高速缓冲存储器管理表272和MN标识地址/HA地址对应表273。
在捆绑高速缓冲存储器管理表272中存储持有内部代理10具备的与图3中示出的捆绑高速缓冲存储器管理表171相同信息的登记项。
在MN标识地址/HA地址对应表273中，如图23所示，登录示出移动节点的标识地址(MN标识地址)与该移动节点所属的内部代理的地址(HA地址)的对应关系的登记项2730-1、2730-2、…。
此外，本实施例的内部代理10如图25所示，在程序存储器16中，除基本控制例行程序160～移动IP内部代理功能例行程序162之外，还包括路径最优化处理例行程序163，在数据存储器17中包括上述路径最优化处理例行程序163参照的捆绑更新目录管理表172。
SIP服务器20如图21所示，从终端40一接收SIP请求消息(INVITE)(201)，就由SIP服务器功能例行程序262，从SIP信息管理表271检索记述在上述接收消息的起始行81中的与Request-URI对应的登记项。根据检索到的登记项的终端位置信息2712，一旦辨明成为接收消息传送目的地的移动节点30x的标识地址，SIP服务器功能例行程序263就启动Binding信息收集处理例行程序400。
图26中示出Binding信息收集处理例行程序400的流程图。
Binding信息收集处理例行程序400将上述移动节点30x的标识地址作为检索关键码，检索MN标识地址/HA地址对应表273(401)。判定检索结果(402)，并在MN标识地址2731与移动节点30x的标识地址一致的登记项未登录在表273中的情况下，结束该例行程序。在上述表中存在与移动节点30x的标识地址一致的登记项的情况下，在存储了该登记项示出的移动节点30x的内部代理(HA)地址2732之后，以移动节点30x的标识地址为检索关键码，检索捆绑高速缓冲存储器管理表272(403)。
判定检索结果(404)，若在捆绑高速缓冲存储器管理表272中没有合适于上述移动节点30x的标识地址的登记项，就将请求上述移动节点30x的捆绑信息的移动IP消息(Binding Refresh(即，捆绑刷新)请求消息70C)，发送给已存储的上述移动节点30x的内部代理地址2732(406、241)，等待来自内部代理10的捆绑更新消息的接收(407)。
若在捆绑高速缓冲存储器管理表272中已存在合适于上述移动节点30x的标识地址的登记项的情况下，检验该登记项的生存期1713(405)。若剩余生存期比规定的阈值短，就在步骤406中，将捆绑刷新请求消息70C发送给上述移动节点30x的内部代理地址2732，若剩余生存期在阈值以上，就结束本例行程序。
捆绑刷新请求消息70C如图24所示，具有IPv6机动性报头72，并在IPv6机动性报头72的机动性选项724中记述捆绑信息需要的移动节点30x的标识地址。
接收到了上述捆绑刷新请求消息的内部代理10，以上述移动节点30x的标识地址为检索关键码，检索捆绑高速缓冲存储器管理表171，在发现了持有上述标识地址的登记项的情况下，就生成移动IP消息(BindingUpdate，即，捆绑更新)，该移动IP消息(Binding Update，即，捆绑更新)在机动性选项724上设定了上述登记项示出的移动节点30x的标识地址和CoA等捆绑信息，向SIP服务器20发送(242)。之后，内部代理10生成用于登录在捆绑更新目录管理表172中的SIP服务器20用的登记项(243)，等待来自SIP服务器20的响应消息。
返回到图26，SIP服务器20从内部代理10一接收捆绑更新消息，就用接收消息示出的移动节点30x的标识地址来检索SIP服务器2的捆绑高速缓冲存储器管理表272(408)，在发现了上述移动节点用的登记项的情况下，根据上述接收消息示出的捆绑信息，更新该登记项的内容(410、244)。在上述捆绑高速缓冲存储器管理表272中不存在移动节点30x用的登记项的情况下，根据上述接收消息示出的捆绑信息，生成移动节点30x用的登记项，将其补充在捆绑高速缓冲存储器管理表272中(411、244)。
接着，SIP服务器20检验从内部代理接收到的捆绑更新消息的A位(412)，在A位上已被设定为“1”的情况下，向内部代理10发送捆绑响应消息(413、245)，结束本例行程序。
SIP服务器2的SIP服务器功能例行程序262一结束上述的捆绑信息收集处理例行程序400，就从捆绑高速缓冲存储器管理表272检索持有移动节点30x的标识地址的登记项，指定移动节点30x的CoA(246)，并将从终端40接收到的SIP消息(INVITE)包，以用将上述CoA作为收信方地址、将SIP服务器20的地址作为发送源地址的IP报头进行密封了的形式，向线路L20发送(201B)。再有，在密封前的源SIP消息包的收信方地址中设定着移动节点30x的标识地址。
内部代理10从SIP服务器20一接收示出正常结束的捆绑响应消息，就将在步骤243中生成的登记项登录在捆绑更新目录管理表172中(247)。
移动节点30x一接收包含上述INVITE消息的密封包，就与实施例1一样，执行用于通信路径最优化的处理(311、311)，在通信路径的最优化结束之后，发送对应上述INVITE消息的SIP响应消息(200OK)(202B)。该情况下，包含SIP响应消息的IP包，以用将SIP服务器20的地址作为收信方地址的IPv6报头进行了密封的形式，发送给SIP服务器20。
根据上述实施例，由于SIP服务器20保持着移动节点30x的捆绑信息，因此，在从SIP服务器向移动节点30x发送会话中断请求等SIP消息的情况下，能利用最优路径。
图27示出本发明涉及的数据通信过程的实施例3。
实施例3的特征在于，通过从内部代理10向SIP服务器自动通知内部代理的地址，SIP服务器能够动态生成MN标识地址/HA地址对应表273的登记项。
图28示出本实施例中的内部代理10的结构图。
内部代理10在程序存储器16中，除图25中示出的实施例2的内部代理持有的程序160～163之外，还包括用于向SIP服务器通知移动节点的标识地址与HA(内部代理)地址的对应信息的HA地址通知处理例行程序500。
在图27中，在向内部代理的终端位置登录100和向SIP服务器的终端位置登录110中，分别执行图8中示出的步骤101～108和步骤111～118。内部代理10对来自移动节点，例如来自30x的位置登录请求作出响应，在捆绑高速缓冲存储器管理表171中补充了新规定的登记项时(图8的步骤105)，启动图29中示出的HA地址通知处理例行程序500。
在HA地址通知处理例行程序500中，用下面的任一方法来决定与移动节点30x对应的SIP服务器(501、121)。
(1)作为各移动节点的简要信息，预先存储应该使之与移动节点对应的SIP服务器的信息。
(2)选择与内部代理在同一域内的SIP服务器。
(3)由来自内部代理的多点广播决定SIP服务器。
在确定了应该与移动节点常对应的SIP服务器，例如20的情况下(502)，就对该SIP服务器20发送示出移动节点30x的标识地址与内部代理10的地址(HA地址)的对应关系的SIP消息(REGISTER)(503、122)，并等待接收来自SIP服务器的响应消息(504)。
内部代理10向SIP服务器20发送的SIP消息(REGISTER)例如如图30所示，在消息0标头82中包含示出HA地址(“ha6”)的内部代理报头，用Contact报头示出移动节点30x的标识地址(“mn6”)。但是，也可以在消息主体部83中设定HA地址，代替补充内部代理报头。该情况下，在SIP服务器20中需要参照从内部代理接收到的SIP消息(REGISTER)的message-body的功能。
SIP服务器20一接收上述SIP消息(REGISTER)，就在MN标识地址/HA地址对应表273中补充了移动节点30x用的登记项(123)之后，对内部代理10发送向上述SIP消息(REGISTER)的响应消息(200OK)(124)。
内部代理10一接收上述响应消息(504)，就结束HA地址通知处理例行程序500。再有，在步骤502中，不能确定SIP服务器的情况下，不发送SIP消息(REGISTER)而结束本例行程序500。
如上所述，若使从内部代理10向SIP服务器20自动地通知移动节点的HA地址，就不需要管理者事先在SIP服务器中的MN标识地址/HA地址对应表273中设定登记项数据。
在上述实施例3中，如图27中用虚线方框240所示，在接收到了SIP响应消息(200OK)时，从内部代理10向SIP服务器20发送包含移动节点30x的捆绑信息的捆绑更新消息(242)，也可以与实施例2一样，在SIP服务器中能够自动生成MN标识地址/HA地址对应表273的登记项。
此外，也可以用与实施例2相同的步骤，SIP服务器20以来自终端40的SIP消息(INVITE)的接收为契机，向内部代理10发送捆绑刷新请求，从内部代理10取得移动节点30x的捆绑信息。
在上述实施例中，在捆绑高速缓冲存储器管理表171中补充了新规定的登记项时(图8的步骤105)，启动了HA地址通知处理例行程序500，但也可以在内部代理10从移动节点30x接收到了位置登录请求时启动HA地址通知处理例行程序500。
在上述的实施例1～3中，在各移动节点上分配有IPv6地址和SIP标识符(SIP-URI)，适用了SIP作为会话控制协议，但作为本发明的变形例，也可以在上述会话控制协议中适用在基于包分组的多媒体通信系统用的ITU-T劝告的H.323中标准化的控制协议。
H.323可以适用于VoIP，H.323系统的呼叫控制和数据传送的消息格式是用ITU-T劝告H.225和H.245标准化。在H.323系统中，用AliasAddress(即，别名地址)识别各终端。此外，由关守管理Alias Address与传送地址的对应信息。作为上述传送地址，例如适用IP地址。
在本变形例中，在各移动节点上，取代SIP-UPI，赋予用H.323标准化后的Alias Address，代替SIP服务器20配置关守，并在移动IPv6对应的移动节点30x上，以H.323的会话控制消息的接收为契机，在与终端40间执行移动IP的通信路径最优化步骤。在该情况下，通信路径的最优化以与实施例1一样的步骤实现。
此外，由于在内部代理10和H.323关守上持有路径最优化功能，因此，与实施例2一样，若从内部代理10向H.323关守通知移动节点的捆绑信息，就能从关守不经由内部代理而向移动节点发送会话控制信号。
作为本发明的其他变形例，也可以向各移动节点赋予电话号码，在通信网络5上连接例如已用RFC2916规定的ENUM DNS来构成系统。ENUM DNS将DNS(Domain Name Server即，域名服务器)的体系结构和协议作为基础，同时具备管理赋予各移动节点的电话号码与URI(SIP-URI、H.323 Alias Address等)的对应关系的功能。
在该系统结构的情况下，终端40在进行向移动节点发送数据包的通信之前，指定作为通信对方的移动节点30x的电话号码，向ENUM DNS询问移动节点30x的URI。终端40在从ENUM DNS取得了移动节点30x的URI之后，在与移动节点30x之间确立会话。因而，该情况下也能以会话控制信号为契机，用与实施例1相同的步骤，在移动节点30x与终端40之间执行移动IP的通信路径的最优化。
在以上的实施例中，如图1所示，以离开了内部链路的移动节点30x，在移动目的地通过无线基站3(3A、3B、…)与路由器1(1A、1B、…)连接，而与内部代理10、SIP服务器20或终端40的通信的系统结构作为前提，但本发明也可以适用于在各移动节点上没有无线通信功能，而是移动节点通过网络接口34连接到移动目的地的路由器上的系统结构。
从以上的实施例可以明确，根据本发明的移动终端设备和终端间的包通信方法，由于在最优化了通信路径之后开始数据包通信，因此，能减少移动IP通信网中的数据包的传送延迟时间和其变动。此外，根据本发明，能用适当的定时最优化移动IP通信网中的终端间的通信路径，根据实施例2，也能最优化会话控制用的服务器设备与移动终端设备或通信对端设备之间的会话控制消息的通信路径。
权利要求
1.一种移动终端设备，其具备遵从移动IP(Internet Protocol即，网际协议)的包通信功能和通信路径的最优化功能，其特征在于，其具有用于利用与移动IP不同协议的会话控制消息，在终端间设定会话的会话控制装置，该会话控制装置在已从移动IP的内部网离开了的通信圈内(以下称作受访网)接收到了来自通信对端设备的会话控制消息时，在执行了上述通信路径的最优化功能涉及的与通信对端设备之间的通信路径的最优化之后，发送对上述接收消息的响应消息。
2.如权利要求1所述的移动终端设备，其特征在于，上述会话控制装置从在受访网中接收到的会话控制消息指定上述通信对端设备的IP地址，对该IP地址执行根据上述最优化功能的通信路径的最优化。
3.如权利要求2所述的移动终端设备，其特征在于，具有如下装置用于存储预先分配好的移动IP的标识地址和在上述会话控制中应该使用的该移动终端的标识符的装置；在取得了为了在受访网中接收移动IP包而必须的IP地址(以下称作转交地址)时，用于将上述转交地址与标识地址的对应关系通知给成为移动IP内部代理的第1服务器设备的装置；用于将上述移动终端标识符与标识地址的对应关系通知给会话控制用的第2服务器设备的装置，上述通信对端设备发送到上述第2服务器设备中的会话控制消息包，按照上述标识地址，从上述第2服务器设备传送到上述第1服务器设备，按照该第1服务器设备存储的上述转交地址，传送到位于受访网中的该移动终端。
4.如权利要求1～3中的任一项所述的移动终端设备，其特征在于，上述移动IP协议P是IPv6协议，上述会话控制消息遵从已在IETF RFC3261中规范了的SIP(SessionInitiation Protocol即，会话发起协议)。
5.如权利要求1～3中的任一项所述的移动终端设备，其特征在于，上述移动IP协议P是IPv6协议，上述会话控制消息遵从ITU-T劝告H.323。
6.一种终端设备间的包通信方法，其为具备遵从移动IP(InternetProtocol即，网际协议)的包通信功能和通信路径的最优化功能及持有与移动IP不同的协议的会话控制功能的第1、第2终端设备间的包通信方法，其特征在于，具有如下步骤在上述第1终端设备存在于已从移动IP的内部网离开了的通信圈内(以下称作受访网)时，从上述第2终端设备向上述第1终端设备发送会话控制消息的步骤；在接收到了上述会话控制消息时，上述第1终端设备在与上述第2终端设备之间执行用于路径最优化的通信过程的步骤；在上述通信路径的最优化结束之后，上述第1终端设备发送对应上述会话控制消息的响应消息的步骤，上述第1、第2终端设备将在会话控制结束之后发生的数据包用上述已最优化了的通信路径进行通信。
7.如权利要求6所述的终端设备间的包通信方法，其特征在于，从上述第2终端设备发送的会话控制消息，经由会话控制用的第2服务器设备和成为上述第1终端设备的移动IP内部代理的第1服务器设备，向上述第1终端设备传送，上述第1终端设备发送的上述响应消息，经由上述第1、第2服务器设备，向上述第2终端设备传送。
8.如权利要求7所述的终端设备间的包通信方法，其特征在于，上述第1终端设备在取得了为了在受访网中接收移动IP包而必须的IP地址(以下称作转交地址)时，向上述第1服务器设备通知自己的标识地址与上述转交地址的对应关系，向上述第2服务器设备通知自己的终端标识符与标识地址的对应关系，上述第2终端设备指定上述第1终端设备的标识符，将上述会话控制消息向上述第2服务器设备发送，该第2服务器设备将上述会话控制消息传送给上述第1终端设备的标识地址，捕获到了上述会话控制消息的上述第1服务器设备，将该会话控制消息传送给上述转交地址。
9.如权利要求8所述的终端设备间的包通信方法，其特征在于，上述第2服务器设备将上述会话控制消息，以收信方IP地址示出上述第1终端设备的标识地址的IP包形式发送，上述第1服务器设备将从上述第2服务器设备接收到的包含会话控制消息的IP包，用收信方地址示出上述第1终端设备的转交地址的IP报头进行密封，传送到上述第1终端设备。
10.如权利要求8所述的终端设备间的包通信方法，其特征在于，具有上述第2服务器设备从上述第1服务器设备得到上述第1终端设备的标识地址与转交地址的对应关系的步骤，上述第2终端设备将上述会话控制消息，以收信方IP地址示出上述第2服务器设备的地址的IP包形式发送，上述第2服务器设备将从上述第2终端设备接收到的包含会话控制消息的IP包，以使用收信方地址示出上述第1终端设备的转交地址的IP报头进行密封后的形式，传送到上述第1终端设备。
11.如权利要求10所述的终端设备间的包通信方法，其特征在于，具有被上述第1终端设备通知了标识地址与转交地址的对应关系的第1服务器设备，对上述第2服务器设备通知上述第1终端设备的标识地址与该第1服务器设备持有的内部代理IP地址的对应关系的步骤，上述第2服务器设备根据上述内部代理IP地址，指定上述第1服务器设备，进行用于得到上述第1终端设备的标识地址与转交地址的对应关系的通信。
全文摘要
本发明提供一种能减少移动IP通信网中的数据包的传送延迟时间和其变动的移动终端设备和终端间的包通信方法。具备移动IP的包通信功能和通信路径最优化功能的移动终端设备具有利用与移动IP不同的协议，例如SIP的会话控制消息在终端间设定会话的会话控制部(373)，在已从移动IP内部网离开了的通信网中接收到来自对端设备的会话控制消息(201)时，上述会话控制部在利用通信路径最优化功能执行了与对端设备间的通信路径的最优化(206～210)之后，发送对应接收消息的响应(202)。
文档编号H04L12/28GK1505429SQ03131360
公开日2004年6月16日 申请日期2003年5月16日 优先权日2002年12月3日
发明者武田幸子, 井内秀则, 则, 森重健洋, 洋, 大西恒, 市川淳 申请人:株式会社日立制作所