移動路由器、歸屬代理、路由器位置登錄方法以及行動網路系統的製作方法
2023-06-17 19:14:06 3
專利名稱：移動路由器、歸屬代理、路由器位置登錄方法以及行動網路系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及由可移動的終端和移動路由器構成的行動網路，以及向由管理移動路由器位置的歸屬代理(home agent)構成的行動網路系統中的移動路由器的歸屬代理進行登錄的登錄方法。
背景技術：
目前，提供由可移動的終端和路由器構成的網絡整體的移動性的技術，已經在IETF NEMO-WG中有所討論(Vijay Devarapalli他著，「NetworkMobility(NEMO)Basic Support Protocol」)。
NEMO是如下一種技術通過移動路由器以及管理移動路由器位置的歸屬代理，可以使數據到達由可移動的終端和路由器構成的網絡(以下稱為「行動網路」)的技術。此外，移動路由器連接行動網路和網際網路等全球衛星通信網(global network)。
在這樣的行動網路系統中，還公開有如下技術通過在一個行動網路中含有多個移動路由器，根據數據種類或安全性要件等，選擇適當的移動路由器(例如，特開2003-283546號公報)。另外，還公知有在產生由多個移動路由器導致的負荷分散、移動路由器故障、連接性的問題時，通過切換並使用移動路由器，可以確保魯棒性(robustness)。
在該特開2003-283546號公報中，各移動路由器，根據預設的條件，決定是否允許自己下屬的終端與全球衛星通信網之間的通信。在移動路由器不允許通信時向終端指示使用其他移動路由器，由此可以實現經適當的移動路由器的通信。
以下，使用圖1和圖36對現有的、存在多個移動路由器的行動網路上的終端與全球衛星通信網上的終端之間的通信方法進行說明。
另外，以下說明中是以使用IPv6為前提，但是也可以構成為行動網路系統使用IPv4。
圖1是表示行動網路系統的結構圖。
圖1中，由移動路由器(MR)4、5和終端7以及區域網9構成的行動網路2，經接入路由器(AR)3與網際網路等全球衛星通信網連接。此外，管理移動路由器4、5的位置以及行動網路2的網絡標識符的歸屬代理(HA)6、和終端8連接到全球衛星通信網1。
並且，移動路由器4、5，使用連接目的地接入路由器(AR)具有的網絡前綴(network prefix)獲取轉交地址(Care of AddressCoA)。然後，移動路由器4、5，通過綁定更新(banding update)分組向歸屬代理6中登錄在自身中設定的作為網絡標識符的行動網路前綴(Mobile Network PrefixMNP)、以及作為歸屬網絡中唯一地址的歸屬地址(Home AddressHoA)。
移動路由器4或5向行動網路內將MNP進行廣告。另外，行動網路內的終端7使用所廣播的MNP生成自身的終端地址。
歸屬代理6在發往終端7地址的分組到達時，參照在終端7地址中所包含的MNP，請求登錄相應MNP的移動路由器4或5的CoA。然後，歸屬代理6將發往終端7地址的分組封裝化(capsule)，在該封裝化後的分組的發往目的地中設定相應的移動路由器4或者5的CoA，在發送源中設定歸屬代理6的地址。然後，歸屬代理6發送封裝化後的分組。
接收到該封裝化分組的移動路由器4或5，從封裝中取出發往終端7地址的分組，向行動網路2內的終端7中繼。
此外，從終端7向行動網路2外的終端8發送分組。此時，移動路由器4或5截取(intercept)該分組、並進行封裝化。然後，移動路由器4或5在歸屬代理6的地址中設定發送目的地，在移動路由器4或5的CoA中設定發送源。然後，移動路由器4或5發送封裝化後的分組。
接收到該封裝化後的分組的歸屬代理6，從封裝中取出發往終端8的分組，發送到終端8。
這樣，移動路由器4和移動路由器5與同一個區域網9連接，構成保持相同MNP的行動網路2。此時，根據該MNP終端7生成自身的終端地址，由此，移動路由器4、5兩者可以對終端7和終端8之間的通信進行中繼，所以能夠實現冗餘性的確保和負荷分散圖26表示移動路由器(MR)4、5登錄到歸屬代理(HA)6時時序圖。
首先，移動路由器4和5，為了構成單一的行動網路2，設定相同的MNP1作為網絡前綴。
接下來，在移動路由器(MR)4連接到AR3上時，移動路由器4取得CoA_MR4作為轉交地址後，向歸屬代理6發送包含MNP1的位置登錄請求(步驟S1001)。
歸屬代理6作為MNP1的中繼目的地登錄移動路由器(MR)4(步驟S1002)後，向移動路由器(MR)4返回表示位置登錄成功的登錄確認應答(步驟S1003)。
在移動路由器5連接到AR3上時，同樣地進行位置登錄處理(步驟S1004、步驟S1006)，MNP1的中繼目的地成為移動路由器4和移動路由器5(步驟S1005)。
然後，在移動路由器5從行動網路2脫離時(S1007)，對於來自移動路由器5的位置登錄請求(步驟S1008)，歸屬代理6向移動路由器5允許位置登錄，返回許可登錄的應答(步驟S1009)。
但是，儘管移動路由器5通過某一手段取得到MNP1，但是實際上也有可能並沒有連接到與移動路由器4連接的行動網路2上。此時，存在如下情況歸屬代理6，即使移動路由器5實際上並沒有連接到行動網路2上，有時移動路由器5也被視為MNP1的中繼目的地，向移動路由器5發送發往終端7的數據。另外，移動路由器5從行動網路2中脫離時，歸屬代理6隻要沒有從移動路由器5收到脫離的通知，就不能夠知道移動路由器5已經從行動網路2中脫離。因此，歸屬代理6還將移動路由器5判斷為MNP1的中繼目的地，向移動路由器5發送發往終端7的數據。並且其結果是，在現有技術中存在發網終端7的數據不可到達的問題。
進而，在移動路由器5從行動網路2中脫離後連接到不同的AR上時，移動路由器5也有可能作為MNP1的路由器而被登錄。此時，發往終端7的數據被誤發送到移動路由器5，不能發送到終端7。如果惡意的使用者盜竊移動路由器5並利用，則有在離開行動網路2的場所中發往終端7的數據被盜聽的問題。
發明內容
本發明的目的是，在多個移動路由器共享行動網路的MNP的狀態下，在移動路由器不與行動網路連接之後，該移動路由器不能以相同MNP連接到網絡上。由此，不能發送發往以前連接的行動網路的分組。另外，通過使其不能連接到網絡，還可以防止惡意使用者非法取得發往行動網路的分組。
本發明的路由器位置登錄方法，包括以下步驟在保持用於確定第一移動路由器所連接的行動網路的網絡標識符時，第一移動路由器生成與網絡標識符對應的密鑰，向管理自身位置的歸屬代理髮送含有網絡標識符和密鑰的登錄請求分組；歸屬代理，當未登錄有與接收到的登錄請求分組中記載的第一移動路由器的網絡標識符相同的網絡標識符時，與第一移動路由器的位置信息相關聯地保持第一移動路由器的網絡標識符和密鑰，並且，將第一移動路由器登錄為行動網路的主移動路由器，向第一移動路由器應答允許登錄；第一移動路由器，在接收到來自歸屬代理的允許登錄應答時，向行動網路內的第二移動路由器分發網絡標識符和密鑰；第二移動路由器，向管理自身位置的歸屬代理髮送登錄請求分組，該登錄請求分組包含由第一移動路由器所分發的網絡標識符和密鑰；以及歸屬代理在從第二移動路由器接收到包含與登錄完畢的網絡標識符和密鑰相同的網絡標識符和密鑰的登錄請求分組時，歸屬代理進行作為共享網絡標識符的輔移動路由器的登錄、或者進行已登錄的信息的更新。
由此，沒有與相同行動網路連接的第二移動路由器就不能從第一移動路由器取得密鑰，所以即使想以相同網絡標識符登錄到歸屬代理也無法登錄。因此，可以防止通過與該行動網路非連接的移動路由器而非法地取得發往第一移動路由器連接的行動網路的分組。
另外，本發明的路由器位置登錄方法，還包括以下步驟在登錄請求分組中還含有要登錄的信息的有效時間信息，歸屬代理在經過了有效時間的時刻，刪除所登錄有的第一移動路由器或者第二移動路由器的登錄；第一移動路由器在有效時間內定期地更新與網絡標識符對應的密鑰和有效時間信息，並向歸屬代理髮送更新請求分組；歸屬代理，在從登錄為主移動路由器的第一移動路由器接收到密鑰更新請求時，在接收到的密鑰和有效時間內更新所保持的密鑰和剩餘有效時間，並且，向第一移動路由器應答允許更新；第一移動路由器在接收到來自歸屬代理的允許更新應答時，向行動網路內的第二移動路由器再次分發更新過的密鑰；以及第二移動路由器向歸屬代理髮送更新請求分組，該更新請求分組包含由第一移動路由器所分發的新的密鑰和有效時間信息。
由此，在連接到相同行動網路的第二移動路由器成為非連接後，即使想要連接到其他網絡、由歸屬代理取得發往以前的行動網路的分組，由於時間到向歸屬代理的登錄被解除，所以也不能獲得該分組。這樣，可以防止通過行動網路外的移動路由器共享網絡標識符而取得該向行動網路的分組。
另外，本發明的路由器位置登錄方法，還包括以下步驟在保持用於確定第一移動路由器所連接的行動網路的網絡標識符時，第一移動路由器向管理自身位置的歸屬代理髮送含有網絡標識符的登錄請求分組；歸屬代理，當已登錄有與接收到的登錄請求分組中記載的第一移動路由器的網絡標識符相同的網絡標識符時，向第一移動路由器應答不可登錄，在未登錄有時，歸屬代理生成與網絡標識符對應的密鑰，與第一移動路由器的位置信息相關聯地保持網絡標識符和密鑰，並且，將第一移動路由器登錄為行動網路的主移動路由器，將密鑰包含在允許登錄應答中並向第一移動路由器進行分發；第一移動路由器，在接收到來自歸屬代理的允許登錄應答時，向行動網路內的第二移動路由器分發網絡標識符和密鑰；第二移動路由器，向管理自身位置的歸屬代理髮送登錄請求分組，該登錄請求分組包含由第一移動路由器所分發的網絡標識符和密鑰；以及歸屬代理在從第二移動路由器接收到包含與登錄完畢的網絡標識符和密鑰相同的網絡標識符和密鑰的登錄請求分組時，歸屬代理進行作為共享網絡標識符的輔移動路由器的登錄、或者進行已登錄的信息的更新。
由此，沒有連接到同一行動網路的第二移動路由器不能從第一移動路由器取得密鑰，所以即使想要通過同一網絡標識符登錄到歸屬代理也不能進行登錄。因此，可以防止通過與該行動網路非連接的移動路由器非法地取得發往第一移動路由器連接的行動網路的分組。另外，本發明由於在歸屬代理中進行密鑰的生成，所以可以減少由移動路由器中生成密鑰所導致的負荷，並可以減少移動路由器的成本和尺寸。
此外，本發明的路由器位置登錄方法，還包括以下步驟在登錄請求分組中還含有要登錄的信息的有效時間信息，歸屬代理在經過了有效時間的時刻，刪除所登錄有的第一移動路由器或者第二移動路由器的登錄；第一移動路由器在有效時間內定期地向歸屬代理髮送含有有效時間信息的更新請求分組；歸屬代理，定期地更新與網絡標識符對應的密鑰，在接收到來自第一移動路由器的更新請求時分發更新過的密鑰；第一移動路由器在接收到來自歸屬代理的更新過的密鑰的分發時，向行動網路內的第二移動路由器分發該密鑰；以及第二移動路由器向歸屬代理髮送更新請求分組，該更新請求分組包含由第一移動路由器所分發的新的密鑰和有效時間。
由此，在與同一行動網路連接過的第二移動路由器成為非接觸後，即使有惡意的用戶想要通過將第二移動路由器連接到其他網絡、從歸屬網絡取得發往以前的行動網路的分組，由於時間到向歸屬代理的登錄被解除，所以也不能獲得密鑰。這樣，行動網路外的移動路由器即使想要通過共享網絡標識符而取得向該行動網路的分組，也可以防止該分組的取得。
本發明的路由器位置登錄方法，還具有以下步驟第二移動路由器，在來自第一移動路由器的網絡標識符和密鑰的分發停止了有效時間以上時，第二移動路由器作為主移動路由器，僅生成與網絡標識符對應的密鑰、或者新的網絡標識符和密鑰兩者，向歸屬代理髮送登錄請求分組，該登錄請求分組含有網絡標識符和密鑰。
由此，即使主移動路由器為與移動路由器非連接狀態時，作為輔移動路由器的第二移動路由器向歸屬代理登錄自己作為主移動路由器，所以能夠通過剩餘的輔移動路由器繼續接收發往行動網路的分組。
此外，本發明的路由器位置登錄方法，還具有以下步驟在來自第一移動路由器的密鑰的分發停止了有效時間以上時，第二移動路由器作為主移動路由器，發送含有網絡標識符的登錄請求分組。
由此，即使主移動路由器為與移動路由器非連接狀態時，作為輔移動路由器的第二移動路由器向歸屬代理登錄自己作為主移動路由器，所以能夠通過剩餘的輔移動路由器繼續接收發往行動網路的分組。
本發明的移動路由器，該移動路由器保持用於確定自己所連接的行動網路的網絡標識符，其包括密鑰生成部，定期地生成及更新與網絡標識符對應的密鑰；主移動路由器登錄部，向管理自身位置的歸屬代理髮送包含登錄信息以及該登錄信息有效時間的登錄請求分組，該登錄信息由自身的位置信息、網絡標識符、所生成的密鑰、以及表示是行動網路的主移動路由器的狀態信息構成；主移動路由器登錄更新部，在由密鑰生成部更新密鑰時，向歸屬代理髮送請求登錄更新的登錄請求分組；和標識符分發部，向行動網路內的其他移動路由器定期地分發標識符分發分組，該標識符分發分組含有網絡標識符和所生成的密鑰。
由此，主移動路由器可以向與行動網路連接的其他移動路由器分發共享的密鑰，所以可以將該密鑰作為登錄到歸屬代理用的密鑰來使用。
另外，本發明的移動路由器，該移動路由器保持用於確定自己所連接的行動網路的網絡標識符，其包括主移動路由器登錄部，向管理自身位置的歸屬代理髮送包含登錄信息以及該登錄信息有效時間的登錄請求分組，該登錄信息由自身的位置信息、網絡標識符、以及表示是行動網路的主移動路由器的狀態信息構成；和標識符分發部，向行動網路內的其他移動路由器定期地分發標識符分發分組，該標識符分發分組含有針對登錄請求分組的從歸屬代理接收到的允許登錄應答中含有的、與網絡標識符對應的密鑰，以及網絡標識符。
由此，主移動路由器可以向與行動網路連接的其他移動路由器分發共享的密鑰，所以可以將該密鑰作為登錄到歸屬代理用的密鑰來使用。
另外，本發明的移動路由器中，標識符分發部還在標識符分發分組中含有登錄信息的有效時間。
由此，在移動路由器登錄到歸屬代理後，由於在有效時間內不進行登錄更新則登錄為無效，所以可以防止繼續非法地使用密鑰。
另外，本發明的移動路由器，包括網絡標識符共享部，通過由自己連接的行動網路內的其他移動路由器所分發的標識符分發分組，取得確定行動網路的網絡標識符以及與該網絡標識符對應的密鑰；輔移動路由器登錄部，向管理自身位置的歸屬代理髮送登錄請求分組，該登錄請求分組含有所分發的網絡標識符、密鑰、表示自身是從其他移動路由器取得到網絡標識符的移動路由器的狀態信息、以及自身的位置信息；和輔移動路由器登錄更新部，在通過標識符分發分組從其他移動路由器接收到已更新的密鑰的分發時，向歸屬代理髮送請求更新登錄信息的登錄請求分組。
由此，在更新了登錄的密鑰時輔移動路由器也可以取得該更新的密鑰，所以能夠繼續登錄到歸屬代理。
另外，本發明的移動路由器，還具有狀態管理部，設定自身作為行動網路的主移動路由器發揮功能、或者解除設定；密鑰生成部，生成與網絡標識符對應的密鑰；以及主移動路由器登錄部，向管理自身位置的歸屬代理髮送含有登錄信息以及該登錄信息有效時間的登錄請求分組，該登錄信息由自身的位置信息、網絡標識符、所生成的密鑰、以及表示是主移動路由器的狀態信息構成。狀態管理部在規定時間從其他移動路由器沒有接收到標識符分發分組時，將自身設定為主移動路由器，指示密鑰生成部使其生成密鑰，並指示主移動路由器登錄部使其向歸屬代理髮送含有所生成的密鑰的登錄請求分組。
由此，即使主移動路由器為與移動路由器非連接狀態時，輔移動路由器可以將自己作為主移動路由器向歸屬代理登錄，所以能夠通過剩餘的輔移動路由器繼續接收發往行動網路的分組。
另外，本發明的移動路由器，還具有狀態管理部，設定自身作為行動網路的主移動路由器發揮功能、或者解除設定；以及主移動路由器登錄部，向管理自身位置的歸屬代理髮送含有登錄信息以及該登錄信息有效時間的登錄請求分組，該登錄信息由自身的位置信息、網絡標識符、以及表示是主移動路由器的狀態信息構成。狀態管理部在規定時間從其他移動路由器沒有接收到標識符分發分組時，將自身設定為主移動路由器，指示主移動路由器登錄部使其發送登錄請求分組。
由此，即使主移動路由器為與移動路由器非連接狀態時，輔移動路由器將自己作為主移動路由器向歸屬代理登錄，所以能夠通過剩餘的輔移動路由器繼續接收發往行動網路的分組。
另外，本發明的移動路由器收發的標識符分發分組中，含有指定登錄信息有效時間的有效時間信息，狀態管理部設定有有效時間信息作為規定時間。
由此，接收到標識符分發分組的輔移動路由器可以知道主移動路由器登錄到歸屬代理的有效時間，所以在經過了該有效時間也沒有接收到標識符分發分組時，判斷為主移動路由器為非連接狀態，可以將自身作為主移動路由器進行登錄。
本發明的歸屬代理，包括登錄信息接收部，接收含有登錄信息以及該登錄信息有效時間的登錄請求分組，該登錄信息由移動路由器的位置信息、確定行動網路的網絡標識符、表示該移動路由器是否是行動網路的主移動路由器的狀態信息、以及與網絡標識符對應的密鑰構成；登錄許可部，根據登錄請求決定能否登錄行動網路；登錄信息存儲部，存儲由所述登錄許可部允許登錄的移動路由器的登錄信息；和中繼目的地選擇部，選擇在登錄信息存儲部中登錄的多個移動路由器中的某一個、並轉發發往行動網路內終端的數據。在經過有效時間後從登錄信息存儲部中刪除行動網路的登錄信息。
由此，歸屬代理由於使用在登錄信息中的密鑰來決定可否登錄移動路由器，所以能夠拒絕來自沒有密鑰的移動路由器的登錄。此外，由於還有登錄有效時間，所以可以防止歸屬代理繼續登錄已成為非連接的移動路由器。另外，由於保證共享網絡標識符的移動路由器存在於位置行動網路內，所以可以正確地中繼發往行動網路內終端的數據。
另外，本發明的歸屬代理，包括登錄信息接收部，接收含有登錄信息以及該登錄信息有效時間的登錄請求分組，該登錄信息由移動路由器的位置信息、確定行動網路的網絡標識符、以及表示該移動路由器是否是行動網路的主移動路由器的狀態信息構成；登錄許可部，根據登錄請求決定能否登錄行動網路；密鑰生成部，生成與登錄許可部允許登錄的移動路由器的網絡標識符對應的密鑰；登錄應答部，將密鑰和登錄許可一起通知給登錄請求源的移動路由器；登錄信息存儲部，將登錄信息和密鑰關聯存儲；和中繼目的地選擇部，選擇在登錄信息存儲部中登錄的多個移動路由器中的某一個、並轉發發往行動網路內終端的數據。在經過有效時間後從登錄信息存儲部中刪除登錄信息和密鑰。
由此，歸屬代理由於只對允許登錄的移動路由器發送密鑰，所以能夠拒絕來自沒有連接到與取得到密鑰的移動路由器相同行動網路的移動路由器的登錄。此外，由於還有登錄有效時間，所以可以防止繼續登錄已成為非連接的移動路由器。另外，由於保證共享網絡標識符的移動路由器存在於位置行動網路內，所以可以正確地中繼發往行動網路內終端的數據。
另外，本發明的向歸屬代理的移動路由器的登錄許可部，在移動路由器為主移動路由器、而登錄信息存儲部中沒有登錄保持相同網絡標識符的其他主移動路由器時，以及移動路由器不是主移動路由器、而在登錄信息存儲部中登錄有具有與登錄請求分組中包含的網絡標識符及密鑰相同的網絡標識符及密鑰的主移動路由器時，允許進行登錄以及登錄的更新。
由此，歸屬代理可以防止作為主移動路由器進行雙重登錄。此外，歸屬代理還可以防止儘管沒登錄有主移動路由器還登錄輔移動路由器的情況。
本發明的路由器位置登錄方法，還包括以下步驟在第一移動路由器將歸屬代理中所登錄的網絡標識符作為第一網絡標識符、將密鑰作為第一密鑰時，與第一移動路由器連接的行動網路相連接的第三移動路由器，取得第三網絡標識符，並且生成與該第三網絡標識符對應的第三密鑰，向歸屬代理髮送含有第三網絡標識符和第三密鑰的登錄請求分組；歸屬代理在從第三移動路由器接收到登錄請求分組時，與第三移動路由器的位置信息相關聯地保持第三網絡標識符和第三密鑰，並且作為主移動路由器進行登錄、向第三移動路由器應答允許登錄；第三移動路由器在接收到來自歸屬代理的允許登錄應答時，向行動網路內的移動路由器分發第三網絡標識符和第三密鑰；第一移動路由器向歸屬代理髮送登錄請求分組，該登錄請求分組含有由第三移動路由器所分發的第三網絡標識符和第三密鑰以及自身保持的第一網絡標識符和第一密鑰；和歸屬代理在從第一移動路由器接收到該登錄請求分組時，將第一移動路由器作為由第一網絡標識符確定的行動網路的主移動路由器、並且作為由第三網絡標識符確定的行動網路的輔移動路由器進行登錄更新，並向第一移動路由器應答允許登錄。
由此，各移動路由器使用自身保持的網絡標識符可以單獨構成行動網路，另一方面，在結合多個行動網路時，各移動路由器可以維持自身所保持的網絡標識符，同時登錄其他移動路由器的網絡標識符。
另外，本發明的路由器位置登錄方法，還包括以下步驟第一移動路由器和第三移動路由器在分發自身保持的網絡標識符和密鑰時，還包含該網絡標識符和該密鑰的有效時間來進行分發，第一移動路由器至第三移動路由器，在經過了各自所接收到的網絡標識符和密鑰的有效時間時，向歸屬代理髮送除去了有效時間已過的網絡標識符和密鑰的登錄請求分組。
由此，移動路由器檢測成為非連接狀態的其他移動路由器，並通知給歸屬代理，所以可以防止由歸屬代理向非連接狀態的移動路由器發送數據。
本發明的移動路由器，該移動路由器保持用於確定自己所連接的行動網路的網絡標識符，其包括密鑰生成部，定期地生成及更新與自身所保持的第一網絡標識符對應的第一密鑰；主移動路由器登錄部，向管理自身位置的歸屬代理髮送含有登錄信息以及該登錄信息有效時間的登錄請求分組，該登錄信息由自身的位置信息、網絡標識符、所生成的第一密鑰、以及表示是主移動路由器的狀態信息構成；標識符分發部，向行動網路內的其他移動路由器定期地分發標識符分發分組，該標識符分發分組含有第一網絡標識符和第一密鑰；網絡標識符共享部，取得由行動網路內其他移動路由器分發的第二網絡標識符和與第二網絡標識符對應的第二密鑰；和多個網絡標識符同時登錄部，向歸屬代理髮送登錄請求分組，該登錄請求分組包含所分發的第二網絡標識符、第二密鑰、表示由其他移動路由器取得了第二網絡標識符的狀態信息、第一網絡標識符、第一密鑰、以及表示是由第一網絡標識符確定的行動網路的主移動路由器的信息。
由此，移動路由器使用自身保持的網絡標識符可以單獨構成行動網路，另一方面，可以維持自身保持的網絡標識符，同時登錄其他移動路由器的網絡標識符。
如上所述，根據本發明的路由器位置登錄方法，通過彼此連接的移動路由器構成一個行動網路，可以在實現魯棒性和負荷分散的行動網路中，防止發生數據的誤發送或盜聽。
圖1表示本發明實施方式的行動網路系統的結構圖。
圖2是本發明第一實施方式的移動路由器的結構圖。
圖3是表示本發明第一實施方式的移動路由器的初始登錄處理的流程圖。
圖4是表示本發明第一實施方式的主移動路由器的登錄處理的流程圖。
圖5是表示本發明第一實施方式的輔移動路由器的登錄處理的流程圖。
圖6是表示本發明第一實施方式的移動路由器的通常登錄處理的流程圖。
圖7是表示本發明第一和第三實施方式中的歸屬代理的結構圖。
圖8是表示本發明第一和第三實施方式中的歸屬代理的登錄處理的流程圖。
圖9是表示本發明第一實施方式中的歸屬代理的可否登錄判定處理的流程圖。
圖10表示本發明第一實施方式的網絡地址的共享時序圖。
圖11表示本發明第一實施方式中的網絡地址的共享時序圖(輔移動路由器脫離的情況)。
圖12表示本發明第一實施方式中的網絡地址的共享時序圖(主移動路由器的電源在中途被切斷的情況)。
圖13表示本發明第一實施方式中的網絡地址的共享時序圖(主移動路由器保持動作，從輔移動路由器脫離的情況)。
圖14表示本發明第一實施方式中的移動路由器的動作模式的判定處理的流程圖。
圖15是本發明第二實施方式的移動路由器的結構圖。
圖16是本發明第二實施方式中的移動路由器的初始登錄處理的流程圖。
圖17是本發明第二實施方式中的歸屬代理的結構圖。
圖18表示本發明第二實施方式中的歸屬代理的登錄處理的流程圖。
圖19表示本發明第二實施方式中的歸屬代理的主MR登錄處理的流程圖。
圖20表示本發明第二實施方式中的歸屬代理的輔MR登錄處理的流程圖。
圖21表示本發明的第二實施方式中的網絡地址的共享時序圖(輔移動路由器脫離的情況)。
圖22是本發明第一實施方式至第三實施方式中的移動路由器的位置信息存儲部中存儲的位置信息的示意圖。
圖23是本發明第一和第二實施方式中的移動路由器的MNP·密鑰存儲部中存儲的信息的示意圖。
圖24A是本發明第一和第二實施方式中的歸屬代理的位置信息·MNP·密鑰存儲部中存儲的信息的示意圖。
圖24B是本發明第一和第二實施方式中的歸屬代理的位置信息·MNP·密鑰存儲部中存儲的信息的示意圖。
圖25是本發明第一和第二實施方式中的歸屬代理的MR·MNP對應關係存儲部中存儲的信息的示意圖。
圖26是本發明第一實施方式中的位置登錄請求分組的格式的示意圖。
圖27是本發明第二實施方式中的位置登錄應答分組的格式的示意圖。
圖28是本發明第一至第三實施方式中的MNP分發用的路由器廣告分組的格式的示意圖。
圖29是本發明第三實施方式中的移動路由器的結構圖。
圖30表示本發明第三實施方式中的移動路由器的位置登錄處理的流程圖。
圖31表示本發明第三實施方式中的歸屬代理的可否登錄判定處理的流程圖。
圖32是本發明第三實施方式中的網絡地址的共享時序圖。
圖33A是本發明第三實施方式中的移動路由器的MNP·密鑰存儲部中存儲的信息的示意圖。
圖33B是本發明第三實施方式中的移動路由器的MNP·密鑰存儲部中存儲的信息的示意圖。
圖34A是本發明第三實施方式中的歸屬代理的MR·MNP對應關係存儲部中存儲的信息的示意圖。
圖34B是本發明第三實施方式中的歸屬代理的MR·MNP對應關係存儲部中存儲的信息的示意圖。
圖35是本發明第三實施方式中的位置登錄應答分組的格式的示意圖。
圖36是現有技術中的網絡地址的共享時序圖。
符號說明1全球衛星通信網2行動網路3接入路由器4、5移動路由器6歸屬代理7、8終端9區域網401外部網絡IF402分組收發·中繼處理部403內部網絡IF404、2901位置登錄處理部405、2902 MNP分發處理部406、2903密鑰生成處理部407、2905位置信息存儲部408、2906 MNP·密鑰存儲部409、2904共享MNP管理部410狀態管理部411狀態存儲部601歸屬網絡IF602MR登錄許可部603位置信息管理部604分組收發·中繼處理部605中繼目的地MR選擇部606位置信息·MNP·密鑰存儲部607MR·MNP對應關係存儲部608密鑰生成處理部
具體實施例方式
以下，參照附圖，對本發明實施方式進行說明。
(第一實施方式)圖1是本發明實施方式的網絡結構的示意圖，其結構與現有結構相同。但是，移動路由器4、5和歸屬代理6所具有的功能與現有例不同。
圖2是移動路由器4、5的結構的示意圖。
圖2中，內部網絡接口401用於進行與連接到全球衛星通信網9的終端裝置和其他路由器之間的通信中的物理層處理以及數據鏈路層處理。外部網絡接口403用於進行與成為和全球衛星通信網1等外部網絡的連接點的接入路由器、基站、接入點等連接用的物理層處理以及數據鏈路層處理。分組收發·中繼處理部402用於進行從各接口接收到的分組的中繼或接收處理、以及從移動路由器自身發送分組時的IP和比IP更上位層(TCP、UDP、ICMP)的處理。
位置信息存儲部407用於存儲如下位置信息歸屬代理6的地址(HA)、自己的歸屬地址(HoA)、以及轉交地址(CoA)。圖22是在位置信息存儲部407中存儲的信息的數據結構的示意圖。圖22中，在HA欄位(field)2401中存儲歸屬代理6的地址(這裡歸屬代理6的地址)、在HoA欄位2402中存儲移動路由器4的歸屬地址(HoA)、在CoA欄位2403中存儲移動路由器4的轉交地址(CoA)。這些信息，在向歸屬代理6發送位置登錄請求分組、或者在與歸屬代理6之間中繼行動網路2的數據時使用。
MNP·密鑰存儲部408用於存儲MNP以及與其對應的密鑰。
圖23是在MNP·密鑰存儲部408中存儲的信息的數據結構的示意圖。
圖23中，MNP欄位2601中存儲自己連接的行動網路2的MNP(這裡是MNP1)，在密鑰欄位2602中存儲與MNP1對應的為隨機數字的密鑰，在登錄標誌2603中存儲通過歸屬代理6、MNP1的登錄是否成功的信息，在成功時存儲為1，在失敗時存儲為0。此外，通過基於來自用戶的手動輸入或者終端軟體等的生成、來自外部存儲器的轉發、或者從歸屬代理經由網絡的分配(DHCP)，來設定在MNP欄位2601中存儲的MNP。另外，還為了判斷是否由分組收發·中繼處理部402中繼分組而使用登錄標誌2603。另外，還為了判斷是否由MNP分發處理部405向行動網路分發MNP、或者判斷是否應由密鑰生成處理部406更新密鑰而使用。
位置登錄處理部404在位置信息存儲部407中存儲從接入路由器3取得到的轉交地址。此外，還用於進行向歸屬代理6登錄在位置信息存儲部407中存儲有的位置信息以及網絡標識符信息。在該位置登錄處理部404作為主移動路由器發揮作用時，相當於本發明的主移動路由器登錄部，在作為輔移動路由器發揮作用時，相當於本發明的輔移動路由器登錄部。另外，還接收來自圖中未示的計時器的時間經過的通知，進行登錄的更新。此時的位置登錄處理部相當於主移動路由器登錄更新部或者輔移動路由器登錄更新部。
MNP分發處理部405用於向行動網路內的其他移動路由器分發MNP和密鑰。此外，密鑰生成處理部406用於生成與MNP對應的為隨機數的密鑰、並與MNP對應地存儲在MNP·密鑰存儲部408中，或者，定期地更新密鑰。該MNP分發處理部405相當於本發明的標識符分發部，密鑰生成處理部406相當於本發明的密鑰生成部。
共享MNP管理部409用於管理從其他移動路由器接收到的MNP和密鑰，用於在MNP·密鑰存儲部408中存儲或更新MNP和密鑰。其相當於本發明的網絡標識符共享部。
狀態管理部410用於管理自己是作為行動網路的主移動路由器進行動作還是作為輔移動路由器進行動作，將作為主移動路由器所處的動作狀態或者作為輔移動路由器所處的動作狀態存儲在狀態存儲部411中。此外，主移動路由器是保持MNP的移動路由器，具有生成、更新密鑰的權限。另外，輔移動路由器是由主移動路由器通知來取得MNP的移動路由器，不具有自己生成密鑰的權限。
接下來，使用附圖對本發明的移動路由器4、5的動作進行說明。
圖3是表示向歸屬代理6的初始登錄的處理的流程圖。
首先，在初始設定中，進行如下判斷處理，即，狀態管理部410將自己的動作模式作為主移動路由器進行動作、還是作為輔移動路由器進行動作的判斷處理，將該信息存儲到狀態存儲部411中(步驟S301)。
使用圖14對該狀態管理部410進行的判斷處理(步驟S301)進行說明。
狀態管理部410檢查已經設定過的MNP(登錄標誌值為0)是否在MNP·密鑰存儲部409中(步驟S1101)，在存儲有MNP(這裡稱為MNP1)時，認為可作為主移動路由器進行動作，在狀態存儲部411中設定「0」(步驟S1102)。
相反，在沒有MNP時，判斷共享MNP管理部409能否從歸屬代理6或DHCP伺服器取得MNP(步驟S1103)，在可以取得時移到步驟S1102。
在共享MNP管理部409不能取得MNP時，判斷為不能作為主移動路由器進行動作，在狀態存儲部411中設定「1」(步驟S1104)。
接下來，位置登錄處理部404在位置信息存儲部407中登錄從AR3取得到的CoA(步驟S302)。
接下來，狀態管理部410判斷在狀態存儲部411中是存儲有可作為主移動路由器進行動作(步驟S303)，在存儲為可作為主移動路由器進行動作時，進行主移動路由器登錄處理(步驟S304)。
使用圖4對該移動路由器登錄處理進行說明。
首先，密鑰生成處理部406生成與MNP對應的密鑰，存儲在MNP·密鑰存儲部408中(步驟S401)。
接著，位置登錄處理部404從MNP·密鑰存儲部408中讀出MNP和密鑰，進而從位置信息存儲部407中讀出歸屬代理的地址、CoA，使用這些生成位置登錄請求分組(步驟S402)。
圖26中示出了位置登錄請求分組的格式的例子。該格式中，在文獻「Network Mobility (NEMO)Basic Support Protocol」中規定的綁定·更新·分組的行動網路前綴·選項307中，附加表示主移動路由器的D標誌304，並且追加密鑰選項308。該D(Delegated)標誌304，在發送源的移動路由器為主移動路由器時被設為0，在為輔移動路由器時被設為1。此外，IPv6首部321、目的地選項322、綁定更新323按照綁定·更新·分組的規定。
位置登錄處理部404在發送源地址301中設定CoA(MR4)，在目的地地址302中設定歸屬代理6的地址，在歸屬地址303中設定HoA(MR4)。
此外，位置登錄處理部404，為了表示是主移動路由器而在D標誌304中設定0，在行動網路·前綴欄位305中設定MNP1，在密鑰欄位306中設定key1(MNP1)。另外，位置登錄處理部404在本實施方式中在壽命304中設定「30」。在該壽命304中設定的時間是歸屬代理登錄該移動路由器的這些信息時的登錄信息的有效時間。
接下來，分組收發·中繼處理部402經外部網絡IF401發送位置登錄請求分組(步驟S403)。
接下來，在分組收發·中繼處理部402在規定時間內從歸屬代理6接收到登錄確認應答(步驟S404)時，MNP分發處理部405在MNP·密鑰存儲部408的登錄標誌2603中設定「1」(步驟S405)，MNP分發處理部405向行動網路2內的其他移動路由器分發MNP·密鑰存儲部408內的登錄標誌為「1」時的MNP1和key1(步驟S406)。在該MNP和密鑰的分發中可以使用任意形式的數據，在本實施方式中，使用ICMPv6的路由器廣告分組。
圖28表示MNP分發用的路由器廣告分組格式的例子。該格式為向在RFC2461中規定的路由器廣告分組中追加了密鑰選項326的格式。此外，路由器廣告327或前綴選項328按照RFC2461的規定。
MNP分發處理部405在發送源地址311中設定移動路由器4的地址(鏈路本地範圍地址(Link-Local Scope Address))，在目的地地址312中設定發往鏈路內所有路由器的多播地址。此外，在前綴欄位313中設定MNP1，在密鑰欄位314中設定key1(MNP1)。並且，MNP分發處理部405在正規壽命315中設定密鑰的有效時間。此外，該有效時間是與圖26所示的位置登錄請求分組的壽命309相同的時間。
另外，在步驟S404中，在分組收發·中繼處理部402在一定時間沒有收到登錄確認應答時、或者接收到通知不可登錄的登錄確認應答時，MNP分發處理部405在MNP·密鑰存儲部408的登錄標誌中設定「0」(步驟S407)。此外，在登錄確認應答(不可登錄)時，MNP分發處理部405再次發送登錄確認請求、或者變更MNP發送登錄確認請求。
以上，是主移動路由器登錄處理(步驟S304)。
這樣，移動路由器在步驟S303中判斷為自己是主移動路由器時生成與MNP對應的密鑰，將MNP和密鑰成對地向歸屬代理進行初始登錄。
接著，在步驟S303中，狀態管理部410檢查狀態存儲部411，在判斷為自己不可作為主移動路由器進行動作時，向共享MNP管理部409進行通知。然後，共享MNP管理部409檢查是否從主移動路由器取得了MNP和密鑰(步驟S305)，一直待機到取得MNP和密鑰為止。在共享MNP管理部409取得到MNP和密鑰時，向MNP·密鑰存儲部408存儲MNP和密鑰(步驟S306)。
接著，進行輔移動路由器的登錄處理(步驟S307)。
使用圖5對該輔移動路由器登錄處理進行說明。
首先，位置登錄處理部404從MNP·密鑰存儲部408中讀出MNP和密鑰，進而從位置信息存儲部407中讀出歸屬代理的地址、CoA，使用這些生成位置登錄請求分組(步驟S501)。該位置登錄請求分組的內容，除了D標誌304被設定為表示輔移動路由器的「1」這一點外，與作為主移動路由器進行登錄時的情況相同。即，在行動網路·前綴欄位305中設定有MNP1、在密鑰欄位306中設定有key1(MNP1)。
接著，分組收發·中繼處理部402經外部網絡IF401發送位置登錄請求分組(步驟S502)。
接下來，分組收發·中繼處理部402在規定時間內從歸屬代理6接收到登錄確認應答(步驟S503)時，MNP分發處理部405在MNP·密鑰存儲部408的登錄標誌2603中設定「1」(步驟S504)。此外，在分組收發·中繼處理部402在規定時間內沒有收到登錄確認應答時，MNP分發處理部405在MNP·密鑰存儲部408的登錄標誌2603中設定「0」，並且，從MNP·密鑰存儲部408中刪除從主移動路由器取得到的MNP和密鑰(步驟S505)。
以上是輔移動路由器登錄處理。
這樣，移動路由器在步驟S303中判斷為自己是輔移動路由器時從主移動路由器取得與MNP對應的密鑰，將MNP和密鑰成對地向歸屬代理6進行初始登錄。
接著，下面對在初始登錄後的通常動作狀態中，移動路由器更新登錄信息的動作進行說明。
圖6是表示在通常狀態下向歸屬代理6的更新登錄處理的流程圖。
首先，在移動路由器4、5離開所連接的行動網路、移動到不同的行動網路、或者經過了更新位置登錄的定期的時間時(步驟S601)，位置登錄處理部404更新位置信息存儲部407的位置信息(步驟S602)。即，位置登錄處理部404從連接目的地的AR取得轉交地址，更新位置信息存儲部407的CoA2403。此外，更新的時間必須是在位置登錄請求分組的壽命309中所設定的時間內。
接著，狀態管理部401檢查狀態存儲部411(步驟S603)，在判斷為自己是主移動路由器時，在進行與初始登錄處理相同的主移動路由器登錄處理後(步驟S304)，返回到步驟S601進行處理。
另一方面，狀態管理部401在判斷為自己是輔移動路由器時，共享MNP管理部409判斷是否從主移動路由器取得到MNP和密鑰(步驟S604)。在取得到MNP和密鑰時，共享MNP管理部409，如果已經在MNP·密鑰存儲部408中登錄有MNP則與該密鑰進行比較。然後，在取得到的密鑰與所登錄的密鑰不同時，或者在沒有登錄有MNP時，共享MNP管理部409更新密鑰，向位置登錄處理部404委託位置登錄處理(步驟S605)。在收到該委託後，位置登錄處理部404進行與初始登錄處理相同的輔移動路由器登錄處理(步驟S307)，然後返回到步驟601進行處理。
另一方面，在從主移動路由器408沒有取得到MNP和密鑰時，共享MNP管理部409在MNP·密鑰存儲部408的登錄標誌2603中設定0(步驟S606)。
接著，共享MNP管理部409在經過了正規壽命315的3倍時間也沒有從主移動路由器接收到路由器廣告分組時(步驟S607)，向狀態管理部410通知已經經過了規定時間。狀態管理部410接收該通知，為了成為主移動路由器而在狀態存儲部411中設定「0」，返回到步驟S601(步驟S608)。另一方面，在沒有經過該時間時，原樣返回步驟S601。
如上所述，根據本發明，輔移動路由器共享從主移動路由器分發的MNP，可以中繼網絡2的數據。此外，在輔移動路由器從主移動路由器無法取得密鑰時，由於向歸屬代理6的位置登錄請求不成功，所以在到了有效期限時歸屬代理6中的位置登錄被刪除。其結果是，輔移動路由器不能中繼網絡2的數據。
接著，對本發明第一實施方式中的歸屬代理6的結構以及動作進行說明。
圖7是本發明第一實施方式中的歸屬代理6的結構的示意圖。
圖7中，歸屬網絡接口601用於與歸屬網絡連接、進行物理層處理和數據鏈路層處理，MR登錄許可部602用於判斷是否允許來自移動路由器4、5的位置登錄請求。該MR登錄許可部602相當於本發明的登錄許可部。
位置信息管理部603用於管理行動網路內的移動路由器4、5的位置，相當於本發明的登錄信息接收部。
分組收發·中繼處理部604用於進行分組收發以及向行動網路2的分組的中繼處理，中繼目的地MR選擇部605用於在轉發發往行動網路的數據時、選擇作為中繼目的地的移動路由器。該中繼目的地MR選擇部605相當於本發明的中繼目的地選擇部。
位置信息·MNP·密鑰存儲部606用於存儲各移動路由器的位置信息、MNP以及密鑰。
圖24A是表示在該位置信息·MNP·密鑰存儲部606中存儲的信息的示意圖。
圖24A中，HoA2801是所登錄的移動路由器的歸屬地址，CoA2802是該移動路由器所處當前位置的行動網路2中的轉交地址，MNP2803是該移動路由器的MNP，密鑰2804是該移動路由器登錄時所使用的密鑰，壽命2805是該移動路由器的登錄剩餘有效時間，D標誌2806表示該移動路由器是主移動路由器(標誌是「0」)、還是輔移動路由器(標誌為「1」)。該位置信息·MNP·密鑰存儲部606相當於本發明的登錄信息存儲部。
MR·MNP對應關係存儲部607用於存儲主移動路由器的HoA和MNP的對應關係。該MR·MNP對應關係存儲部607通過將特定的移動路由器和MNP相關聯，可以用於使移動路由器的所有者所使用的設備地址固定。由此，在MR·MNP對應關係存儲部607中登錄的移動路由器不需要在發送的位置登錄請求分組中含有MNP。
圖25中示出了MR·MNP對應關係存儲部607中存儲的內容的例子。在該例中，在歸屬地址·欄位(HoA)2701中登錄作為移動路由器4的HoA的HoA(MR4)，在MNP欄位2702中登錄作為移動路由器4的MNP的MNP1。此時，即使移動路由器4在位置登錄請求分組中不含有MNP1，也可以使用MNP1向歸屬代理6進行位置登錄。具體地，向歸屬代理6發送從圖26的位置登錄請求分組(Binding Update)中除去行動網路·前綴·選項307而得到的剩餘。此外，在不需要將特定的移動路由器和MNP相關聯時，也可以不在歸屬代理6的構成中設置MR·MNP對應關係存儲部607。
接著，使用附圖對歸屬代理6進行的移動路由器的位置登錄處理進行說明。
圖8是位置信息管理部603中的移動路由器的位置登錄處理的流程圖。
圖8中，首先，位置信息管理部603更新位置信息·MNP·密鑰存儲部606的各條目(entry)的壽命，刪除壽命2805為0的條目(步驟S801)。另外，這時，位置信息管理部603還在刪除主移動路由器(D＝0)時，也刪除登錄相同MNP的所有輔移動路由器的條目。
接著，分組收發·中繼處理部604經歸屬網絡IF601從移動路由器接收到位置登錄請求時(步驟S802)，向位置信息管理部603進行通知。位置信息管理部603向MR登錄許可部602詢問可否進行請求源移動路由器的位置登錄。然後，MR登錄許可部602進行可否位置登錄的判定(步驟S803)。
圖9是MR登錄許可部602中的移動路由器的登錄可否判定處理的流程圖。
圖9中，MR登錄許可部602參照位置登錄請求分組的D標誌304(步驟S901)，如果D標誌304為「0」(表示主移動路由器)，則接下來檢查是否含有行動網路前綴·選項307(步驟S902)。MR登錄許可部602，在位置登錄請求分組中含有行動網路前綴·選項307時，檢查具有相同MNP的主移動路由器是否登錄在位置信息·MNP·密鑰存儲部606或者MR·MNP對應關係存儲部607中(步驟S903)。然後，MR登錄許可部602，在已經登錄有具有同一MNP的主移動路由器時，向位置信息管理部603返回不可登錄(步驟S904)。
另一方面，MR登錄許可部602，在沒登錄有具有相同MNP的主移動路由器時，向位置信息管理部603返回可登錄(步驟S905)。
在步驟S902中，在位置登錄請求分組中不含有行動網路·前綴·選項307時，MR登錄許可部602調查MR·MNP對應關係存儲部607，檢查是否已登錄有登錄請求源的移動路由器(步驟S906)。在已經登錄有的情況下，轉移到步驟S904進行處理，在沒登錄有的情況下，轉移到步驟S905。通過該處理，可以防止具有相同MNP的主移動路由器多次登錄。
此外，在步驟S901中，如果D標誌304為「1」(表示輔移動路由器)，則MR登錄許可部602檢查在位置信息·MNP·密鑰存儲部606中具有相同MNP的主移動路由器是否已經登錄完成(步驟S907)，如果登錄沒有完成則轉移到步驟S904。
另一方面，MR登錄許可部602在具有同一MNP的主移動路由器已經登錄完成時，檢查在位置登錄請求分組中含有的密鑰與主移動路由器登錄的密鑰是否相同(步驟S908)。如果密鑰相同，則轉移到步驟S905，如果不同，MR登錄許可部602則判斷為登錄請求源的移動路由器不是正規的輔移動路由器。然後，轉移到步驟S904進行處理。
位置信息管理部603在從MR登錄許可部602接收到以上這樣的可否登錄的判斷結果之後(步驟S804)，在可登錄時，將請求源移動路由器的信息保存到位置信息·MNP·密鑰存儲部606，在壽命欄位2805中設置有效時間(步驟S806)。
這裡，在壽命欄位803中設定的有效時間通常使用在位置登錄請求分組中包含的壽命。但是，特別是在來自輔移動路由器的位置登錄請求分組中包含的壽命過大時，即使主移動路由器更新與MNP對應的密鑰，輔移動路由器的條目也殘留較長時間。為了防止這一情況，理想的是在輔移動路由器的位置登錄信息的有效時間中設定最大值。
接著，位置信息管理部603向登錄請求源的移動路由器通知可登錄的應答(步驟S806)。然後，返回到步驟S801進行處理。
此外，在步驟S804中，在為不可登錄時，位置信息管理部603向登錄請求源的移動路由器通知不可登錄的應答(步驟S807)，然後，返回到步驟S801進行處理。這裡為不可登錄的情況，在位置信息·MNP·密鑰存儲部606中已經存在條目時、較好的是位置信息管理部603刪除條目。但是，較好的是位置信息管理部603不立即進行該條目的刪除、在規定次數不可登錄時刪除條目。理由如下即，是由於當位置信息管理部603在不可登錄的情況下立即刪除條目時，按照主移動路由器的密鑰更新和輔移動路由器的位置登錄處理的定時，暫時地刪除掉輔移動路由器的條目。另一方面，在多次發生不可登錄，位置信息管理部603仍不刪除條目時，惡意用戶通過順手變更密鑰可以推測密鑰。
如上所述那樣，進行歸屬代理6中的移動路由器的位置登錄。
此外，歸屬代理6對將終端作為發送源或者發送目的地的分組進行封裝化，所述終端是具有在位置信息·MNP·密鑰存儲部606中已登錄的MNP的終端。然後，歸屬代理6使用在進行位置登錄的移動路由器之間構築的虛擬隧道(tunnel)，對封裝化後的分組進行中繼。
具體地，歸屬代理6的中繼目的地MR選擇部605從正登錄目的地MNP的主移動路由器、輔移動路由器中選擇中繼目的地移動路由器，分組收發·中繼處理部604對分組進行中繼。
在中繼目的地MR選擇部605選擇移動路由器時，可以使用循環式、基於成本或通信品質的方法等，或者使用在移動路由器中設置其他優先度的方法，也可以使用其他某種選擇方法。
此外，在上述處理中，歸屬代理6在接收到不含有密鑰選項308的位置登錄請求分組(D＝0)時，進行作為主移動路由器的登錄許可判定，不允許基於輔移動路由器的MNP共享。這是由於不論輔移動路由器在位置登錄請求分組(D＝1)中含有怎樣的密鑰，也與主移動路由器的密鑰不一致(沒有密鑰本身)。
此外，這種情況相當於接收到來自不是應用了本發明的移動路由器、而是應用了現有技術的移動路由器的位置登錄請求分組。這樣，本發明還可以支持應用了現有技術的移動路由器的登錄處理。
接下來，對在由本發明的移動路由器和歸屬代理構成的行動網路系統中，移動路由器在歸屬代理中進行位置登錄的動作進行說明。
圖10表示移動路由器4為主移動路由器、移動路由器5為輔移動路由器、在初始設定的狀態下各移動路由器在歸屬代理6中進行位置登錄的動作的時序圖。
這裡，設移動路由器4通過任意方法取得MNP1。
首先，作為主移動路由器的移動路由器4，生成與MNP1對應的、作為隨機數的密鑰key1(MNP1)(步驟S101)。
接著，向歸屬代理6發送位置登錄請求分組，該位置登錄請求分組包含MNP1、key1(MNP1)以及表示自己是主移動路由器的標誌(D＝0)、以及這些登錄信息的有效時間(壽命＝30秒)(S102)。
歸屬代理6在接收到該位置登錄請求分組時，由於至此不存在正登錄有MNP1的其他主移動路由器，所以登錄移動路由器4作為MNP1的中繼目的地(步驟S103)。然後，歸屬代理6發送位置確認應答(可登錄)分組(步驟S104)。
接著，移動路由器4在接收到該位置確認應答(可登錄)分組時，向行動網路2內的其他移動路由器(這裡是移動路由器5)分發MNP1、key1(MNP1)、壽命(＝30)(步驟S105)。
其次，移動路由器5由於沒有取得MNP，所以作為輔移動路由器進行動作。移動路由器5取得由移動路由器4分發的MNP1、key1(MNP1)，向歸屬代理6發送含有登錄信息有效時間(壽命＝30)的位置登錄請求(步驟S106)。
接著，由於從移動路由器5接收到的位置登錄請求分組中含有的MNP與已經由移動路由器4登錄的MNP1相同、並且對應的密鑰同為key1(MNP1)，所以歸屬代理6向發送源的移動路由器5發送位置確認應答(可登錄)分組(步驟S108)。歸屬代理6與此同時登錄移動路由器5作為MNP1的中繼目的地。由此，MNP1的中繼目的地為移動路由器4、5兩個(步驟S107)。此時的歸屬代理6的位置信息·MNP1·密鑰存儲部606內的數據成為圖24A所示。
接下來，從位置登錄經過一定時間後，移動路由器4生成與MNP1對應的新的密鑰key2(MNP1)(步驟S109)。
然後，移動路由器4再次向歸屬代理6發送含有新的密鑰key2(MNP1)的位置登錄請求分組，進行位置登錄的更新(步驟S10)。
歸屬代理6在接收到該位置登錄請求分組時，判斷為與已經登錄有MNP1的主移動路由器4相同，作為MNP1的中繼目的地更新移動路由器4的登錄。然有，歸屬代理6向移動路由器4發送位置確認應答(可登錄)分組(步驟S111)。
接著，移動路由器4在接收到該位置確認應答(可登錄)分組時，向行動網路2內的其他移動路由器(這裡為移動路由器5)分發MNP1、key2(MNP1)、壽命(＝30)(步驟S112)。
然後，移動路由器5取得由移動路由器4分發的MNP1、key2(MNP1)，向歸屬代理6再次發送含有登錄信息有效時間(壽命＝30)的位置登錄請求分組(步驟S113)。
接著，由於從移動路由器5接收到位置登錄請求分組時，在位置登錄請求分組中含有的MNP與已經由移動路由器4登錄的MNP1相同、並且對應的密鑰同為key2(MNP1)，所以歸屬代理6向移動路由器5發送位置確認應答(可登錄)(步驟S114)。歸屬代理6與此同時更新移動路由器5的登錄作為MNP1的中繼目的地。此時的歸屬代理6的位置信息·MNP·密鑰存儲部606內的數據成為圖24B所示。
接下來，對移動路由器5從行動網路2中脫離時的動作進行說明。
圖11是表示此時的動作的時序圖。
步驟S101至步驟S111的動作與圖10相同。此時，在移動路由器5從行動網路2脫離時(步驟S121)，移動路由器4不能向移動路由器5分發key2(MNP1)。此外，移動路由器5由於位置登錄的更新，即使向歸屬代理6發送位置登錄請求、含有的密鑰也是key1(MNP1)原樣，所以判斷為歸屬代理6不可登錄，登錄的更新失敗。
然後，由於到了有效期間(從步驟S106開始壽命30秒後)移動路由器5的位置信息被刪除，MNP1的中繼目的地僅為移動路由器4(步驟S122)。
這樣，移動路由器4、5在壽命以內始終重複向歸屬代理6的登錄。並且，在移動路由器5從網絡2脫離時，移動路由器5不能接收移動路由器4新生成的密鑰key2(MNP1)，所以移動路由器5不能共享MNP1。由此，可以防止取得輔移動路由器的用戶使用該輔移動路由器盜聽由MNP1特定的行動網路上的分組。但是，位於同一區域內的移動路由器可能容易盜聽從移動路由器4分發的密鑰。所以，更好的是導入其他鏈路層的安全性，僅用戶許可過的移動路由器、終端在行動網路2內可以交換數據。
圖12和圖13是，在識別為來自作為輔移動路由器的移動路由器(MR)5、作為主移動路由器的移動路由器(MR)4的MNP分發停止之後，轉移到作為主移動路由器的動作時的動作的時序圖。圖12表示移動路由器4的電源為斷開時的情況，圖13表示移動路由器4向離開移動路由器5的場所移動時的情況(與圖6的情況相同)。
圖12中，步驟S101至步驟S108與圖10相同。此時，在斷開移動路由器4的電源時(或者電池用完)(步驟S131)，來自作為主移動路由器的移動路由器4的MNP、密鑰的分發停止。
此外，在歸屬代理6中，從移動路由器4的登錄(步驟S102)開始30秒後，由於到了有效期間移動路由器4的登錄內容被刪除(步驟S132)。
接著，移動路由器5，存儲由移動路由器4所分發的MNP1的有效期間為30秒，在識別為30秒時間內沒有MNP1的分發時，將自己切換到作為主移動路由器的動作模式。然後，移動路由器5生成新的密鑰key3(MNP1)(步驟S133)。
接下來，移動路由器5向歸屬代理6發送含有密鑰key3(MNP1)的位置登錄請求分組(步驟S134)。此外，移動路由器5繼續使用MNP1，作為此時位置登錄請求分組中記載的MNP。
接著，歸屬代理6在接收到來自移動路由器5的位置登錄請求分組的時刻，由於沒有登錄有MNP1的主移動路由器，所以登錄移動路由器5作為MNP1的中繼目的地(步驟S135)。然後，歸屬代理6向移動路由器5發送登錄應答(可登錄)分組(步驟S136)。
如上所述，在主移動路由器停止了位置登錄的功能時，輔移動路由器在歸屬代理6中登錄將自己作為主移動路由器。由此，行動網路上的終端可以繼續向外部網絡發送分組、或接收發給自己的分組。
接下來，使用圖13對移動路由器4僅離開移動路由器5而繼續登錄到歸屬代理6的情況進行說明。
圖13中，步驟S101至步驟S108與圖10相同。此時，在移動路由器4離開移動路由器5而不能通信時(步驟S141)，移動路由器5識別為MNP1的分發停止了30秒時間。然後，移動路由器5切換到將自己作為主移動路由器的動作模式，生成新的密鑰key3(MNP1)(步驟S142)。
然後，移動路由器5作為MNP1的新的主移動路由器發送登錄請求分組(步驟S143)。
接下來，由於作為MNP1的主移動路由器登錄了移動路由器4，所以歸屬代理6拒絕該登錄請求並向移動路由器5發送位置確認應答(不可登錄)分組(步驟S144)。
之後，由於移動路由器5不能取得由移動路由器4所分發的密鑰，所以維持不能作為輔移動路由器進行登錄內容的更新地、經過有效時間30秒時間。其結果是，MNP1的中繼目的地移動路由器僅為移動路由器4(步驟S145)。
然後，移動路由器5如果能夠取得新的MNP(例如MNP2)，則可作為MNP2的主移動路由器進行登錄(步驟S146)。
如上所述根據本發明，在多個移動路由器構成一個行動網路、共享作為行動網路的網絡標識符的MNP時，可以防止在移動路由器不與行動網路連接之後還通過繼續共享MNP而獲得行動網路上的分組。這有利於以實現確保發生移動路由器的故障或連接性問題時切換並使用移動路由器這樣的魯棒性、分散移動路由器之間的負荷為目的，而構成的行動網路。
另外，在相對於一臺歸屬代理，移動路由器的數量較多時、或者各移動路由器的移動速度較快時，即使頻繁地發生從移動路由器向歸屬代理的位置登錄處理，由於移動路由器進行密鑰生成，所以也可以防止歸屬代理的負荷增大。
(第二實施方式)第二實施方式除了生成密鑰的不是移動路由器而是歸屬代理這一點以外，與第一實施方式相同。
這裡，對於移動路由器和歸屬代理的結構以及動作，僅說明與第一實施方式不同的地方。
圖15是表示本發明第二實施方式中的移動路由器的結構的示意圖。
與第一實施方式中的移動路由器結構(圖2)的不同在於沒有密鑰生成處理部(406)。
此外，在移動路由器的動作中與第一實施方式的不同僅在於主移動路由器登錄處理(步驟S304)。以下，使用圖16對該主移動路由器登錄處理進行說明。
首先，位置登錄處理部404從MNP·密鑰存儲部408中讀出MNP，進而從位置信息存儲部407中讀出歸屬代理的地址、CoA，使用這些生成位置登錄請求分組(步驟S1601)。
接著，位置登錄處理部404在初始值中設置MNP的壽命(這裡為30)，從分組收發·中繼處理部402經外部網絡IF401發送含有MNP、壽命的位置登錄請求分組(D＝0)(步驟S1602)。
接下來，檢查分組收發·中繼處理部402在規定時間內是否從歸屬代理6接收到登錄確認應答(步驟S1603)。然後，在分組收發·中繼處理部402從歸屬代理6接收到位置登錄確認應答(OK)時，共享MNP管理部409在MNP·密鑰存儲部408中保存從歸屬代理接收到的確認應答中所包含的密鑰(1604)。
這裡，圖27中示出了位置確認應答分組的格式。
該格式是在綁定·應答(acknowledgement)·分組中追加密鑰選項326作為擴展選項，在密鑰欄位291中設定密鑰。此外，路由首部類型2(324)和綁定應答325是按照綁定·應答·分組的規定的格式。
具體地，共享MNP管理部409在MNP·密鑰存儲部408的密鑰2602中保存接收到的密鑰、在登錄標誌2603中設置「1」之後(步驟S1604)，MNP分發處理部405向行動網路2內多播發送含有MNP、密鑰以及壽命的路由廣告分組(步驟S1605)。
另一方面，在向歸屬代理6的登錄失敗時，共享MNP管理部409從MNP·密鑰存儲部409中除去登錄失敗的MNP，將登錄標誌重設為「0」(步驟S1606)，然後結束處理。
以上是主移動路由器登錄處理，移動路由器在步驟S1604中從歸屬代理6接收到密鑰，將該密鑰和MNP成對地保存，這一點與第一實施方式不同。
接下來，說明本發明第二實施方式中的歸屬代理6的結構以及動作。
圖17是本發明第二實施方式中歸屬代理6的結構的示意圖。本實施方式與圖7所示的第一實施方式的不同點在於具有密鑰生成處理部608。
密鑰生成處理部608生成與主移動路由器所保持的MNP對應的密鑰，並定期進行更新。該密鑰生成處理部608相當於本發明的密鑰生成部。
圖18是表示本發明第二實施方式中的歸屬代理6的動作的流程圖。
首先，位置信息管理部603更新位置信息·MNP·密鑰存儲部606的壽命欄，刪除壽命為「0」的條目(步驟S1801)。這裡，在刪除主移動路由器的條目時，同時也刪除登錄有相同MNP的輔移動路由器的條目。
接著，在分組收發·中繼處理部604從移動路由器接收到位置登錄請求分組時(步驟S1802)，向位置信息管理部603進行通知。然後，位置信息管理部603向MR登錄許可部602詢問可否進行位置登錄。MR登錄許可部602進行與第一實施方式的圖9相同的位置登錄可否判定處理(步驟S803)。
在判定結果是可登錄時(步驟S1804)，位置信息管理部603檢查登錄請求源的移動路由器是否是主移動路由器(步驟S1805)。在是主移動路由器時，位置信息管理部603進行主MR登錄處理(步驟S1806)，在是輔移動路由器時，執行輔MR登錄處理(步驟S1807)。
另一方面，在不可登錄時，位置信息管理部603向登錄請求源的移動路由器通知不可登錄的應答(步驟S1808)。
圖19是表示主MR登錄處理(步驟S1806)的流程圖。
首先，密鑰生成處理部608在從上次生成密鑰開始經過一定時間或者還沒有生成密鑰時(步驟S1901)，生成或更新密鑰(步驟S1902)。然後，位置信息管理部603在位置信息·MNP·密鑰存儲部606中保存移動路由器的信息(步驟S1903)。
其次，位置信息管理部603，通過在圖27所示的綁定·應答·分組中附加密鑰選項291，向移動路由器發送含有生成或已更新的密鑰的可登錄的應答(步驟S1904)。
圖20表示MR登錄處理(步驟S1807)的流程圖。該處理與第一實施方式相同，位置信息管理部603在位置信息·MNP·密鑰存儲部606中保存輔移動路由器的信息(步驟S2001)，然後，向輔移動路由器發送可登錄的應答(步驟S2002)。
這樣，在第二實施方式中，歸屬代理6在主移動路由器的登錄時在登錄應答中含有密鑰並發送這一點與第一實施方式不同。
圖21表示移動路由器4為主移動路由器、移動路由器5為輔移動路由器，以初始設定的狀態各移動路由器向歸屬代理6進行位置登錄的動作的時序圖。與第一實施方式相比，在歸屬代理生成密鑰並向主移動路由器發送這一點不同。此外，這裡設移動路由器4可以通過某種方法取得MNP1。
在圖21中，首先，作為主移動路由器的移動路由器4，向歸屬代理6發送含有MNP1、D標誌(＝0)、以及登錄的有效時間(壽命＝30秒)的位置登錄請求(步驟S211)。
歸屬代理6接收該位置登錄請求，由於至此不存在登錄有MNP1的其他主移動路由器，所以允許登錄移動路由器4作為MNP1的中繼目的地。然後，歸屬代理6生成與MNP1對應的為隨機數的密鑰key1(MNP1)，與密鑰key1(MNP1)關聯地登錄移動路由器4作為MNP1的主移動路由器(步驟S212)。然後，歸屬代理6在位置確認應答(可登錄)中附加密鑰key1(MNP1)並進行發送(步驟S213)。
以後的步驟S214至步驟S217與第一實施方式的圖10中的步驟S105至步驟S108相同。
接下來，移動路由器4在從位置登錄開始經過一定時間之後，再次向歸屬代理6發送位置登錄請求，進行位置登錄的更新(步驟S218)。
歸屬代理6在接收到該位置登錄請求時，判斷為與已經登錄有MNP1的主移動路由器4相同。然後，歸屬代理6作為MNP1的中繼目的地允許移動路由器4的登錄更新。並且，歸屬代理6生成新的密鑰key2(MNP1)，在登錄更新後，在位置確認應答(可登錄)中附加密鑰key2(MNP1)並發送到移動路由器4(步驟S220)。
以後的動作與第一實施方式的圖10中的步驟S112至步驟S114相同。
此外，在本實施方式中，當移動路由器5從行動網路2中脫離時(步驟S221)，由於不能接收到key2(MNP1)，移動路由器5也以密鑰為key1(MNP1)的狀態向歸屬代理6發送位置登錄請求。由此，歸屬代理6判定為密鑰不同，不允許將移動路由器5作為輔移動路由器進行登錄。並且之後，到了有效期間(從步驟S215開始壽命30秒後)，移動路由器5的位置信息從歸屬代理被刪除，MNP1的中繼目的地僅為移動路由器4(步驟S222)。
這樣，移動路由器4、5在壽命以內始終重複向歸屬代理6進行登錄。由此，在移動路由器5離開網絡2時，歸屬代理6不能接收新生成的密鑰key2(MNP1)，所以移動路由器5就不能共享MNP1。因此，可以防止取得了移動路由器5的用戶通過使用移動路由器5非法取得MNP1的行動網路上的分組。
另外，在本第二實施方式中，由於歸屬代理進行密鑰的生成，所以能夠減少移動路由器的負荷，並可以減少移動路由器的費用和尺寸。因此，在不頻繁地發生位置登錄處理時，即使歸屬代理的負荷稍微增大也不會有問題，所以本第二實施方式是較為理想的。
以上，根據本發明，在多個移動路由器構成一個行動網路共享MNP的狀態下，在移動路由器沒有連接到行動網路之後，該移動路由器不能取得向行動網路的分組，所以能夠防止分組的誤發送、非法盜聽的情況。
(第三實施方式)本實施方式在以下這一點與第一和第二實施方式不同各移動路由器為保存自身固有的網絡標識符的主移動路由器，同時還作為共享其他移動路由器的網絡標識符的輔移動路由器進行動作。
另外，在本實施方式中，設為與第一實施方式一樣，由移動路由器生成密鑰，但是也可以為與第二實施方式一樣，由歸屬代理生成密鑰。
以下，僅對與第一實施方式不同的地方進行說明。
圖29示出了本實施方式中的移動路由器4、5的結構。
與第一實施方式中的結構(圖2)相比，不同點在於不具有狀態管理部410和狀態記錄部411。
在本實施方式中，由於移動路由器同時執行主移動路由器、輔移動路由器兩者的功能，所以通過在MNP·密鑰存儲部2906中新追加的D標誌代替狀態管理部、狀態記錄部，來進行狀態管理。
圖33A、B是在本實施方式中的MNP·密鑰存儲部2906中存儲的信息的數據結構的示意圖。
圖33A、B中MNP欄位3301、密鑰欄位3302、登錄標誌欄位3303與第一實施方式相同。
D標誌欄位3304，具有與BU分組的行動網路前綴·選項307中所定義的D標誌相同的意思，表示是作為主移動路由器管理自己連接的MNP還是作為輔移動路由器管理自己連接的MNP。在作為主移動路由器進行管理的MNP的情況下記錄為0。在作為輔移動路由器進行管理的MNP的情況下記錄為1。
位置登錄處理部2901與第一實施方式一樣，進行轉交地址的存儲以及向歸屬代理6登錄位置信息和網絡標識符信息。該位置登錄處理部2901，在自己是主移動路由器的同時還作為其他移動路由器的網絡標識符的輔移動路由器而發揮作用時，相當於本發明的多個網絡標識符同時登錄部。
MNP分發處理部2902向行動網路內的其他移動路由器分發在MNP·密鑰存儲部2906中與D標誌為「0」的MNP對應的密鑰，這一點與第一實施方式中的MNP分發處理部405不同。另外，密鑰生成處理部2903生成與MNP對應的為隨機數的密鑰並存儲在MNP·密鑰存儲部2906中，而此時將D標誌設定為0，這一點與第一實施方式中的密鑰生成處理部406不同。並且，共享MNP管理部2904在從其他移動路由器取得MNP和密鑰時將其存儲到MNP·密鑰存儲部2906，而此時將D標誌設定為1，這一點與第一實施方式中的共享MNP管理部409不同。
接著，使用附圖對本實施方式中的移動路由器4、5的動作進行說明。
圖30表示移動路由器4、5向歸屬代理6的位置登錄處理的流程圖。
首先，移動路由器取得自己固有的MNP(步驟S3001)。作為取得方法，可以為DHCP、手動的設定等，但也可以是在歸屬代理的MR·MNP對應關係存儲部607中預先設定。
其次，位置登錄處理部2901在位置信息存儲部2905中登錄從AR3取得到的CoA(步驟S3002)。
位置登錄處理部2901向共享MNP管理部2904請求檢查是否從其他移動路由器取得到MNP和密鑰。共享MNP管理部2904在從移動路由器取得到時，向MNP·密鑰存儲部2906記錄取得到的MNP和密鑰(步驟S3008)。步驟S3003、S3008的處理被執行所取得到的MNP的次數，共享MNP管理部2904向所有MNP·密鑰存儲部2906記錄取得到的MNP·密鑰。但是，在僅取得到MNP而沒有密鑰時，共享MNP管理部2904不進行MNP的記錄。這裡，在共享MNP管理部2904從其他移動路由器取得到MNP和密鑰時，共享MNP管理部2904與第一實施方式一樣地使用路由器廣告分組。
然後，共享MNP管理部2904檢查來自其他移動路由器的MNP信息，在一定時間內沒有接收到MNP信息時，刪除該移動路由器的MNP信息(步驟S3004)。
接著，位置登錄處理部2901向歸屬代理6發送含有在MNP·密鑰存儲部2906中記錄的所有MNP和密鑰的位置登錄請求分組，進行移動路由器登錄處理(步驟S3005)。
位置登錄處理部2901發送的位置登錄請求分組的格式如圖35所示。與第一實施方式中的位置登錄請求分組的格式(圖26)不同之處在於，將行動網路前綴·選項307以及密鑰選項308附加了與在MNP·密鑰存儲部2906中存儲的所有MNP以及密鑰相同的數目。此外，D標誌欄位304-1至304-n中設定有MNP·密鑰存儲部2906的D標誌欄位3304的值。
接著，位置登錄處理部2901在識別為從連接的網絡移動、連接到不同的AR3或通過圖中未示的計時器識別為經過了定期更新時間時(步驟S3006)，處理返回到步驟S3002，再次進行移動路由器登錄處理。
另一方面，在移動路由器不移動、也沒有經過向歸屬代理6的登錄內容的更新時間時，共享MNP管理部2904檢查是否從其他移動路由器取得到MNP和密鑰(步驟S3007)，在取得到時在MNP·密鑰存儲部2906中記錄MNP和密鑰(步驟S3008)，然後返回到步驟S3003。
以上，本實施方式中的移動路由器4、5通過進行含有自己固有的MNP、或從其他移動路由器取得到的MNP的位置登錄，可以進行與所登錄的所有MNP有關的中繼。
此外，移動路由器4、5通過路由器廣告分組識別其他移動路由器從行動網路2脫離的情況，發送除去了已脫離移動路由器的MNP的位置登錄請求分組，由此在移動路由器脫離時，也可以防止分組的誤發送。
以上是本實施方式的移動路由器的位置登錄處理。
接著，對本第三實施方式的歸屬代理6的動作進行說明。本第三實施方式的歸屬代理6的結構與第一實施方式相同。圖34A、B表示位置信息·MNP·密鑰存儲部606中記錄的信息的數據結構的示意圖。
各欄位(3401至3406)的內容與第一實施方式(圖24)相同，但如圖34B所示一個移動路由器支持多個MNP(這裡為MNP1、MNP2)那樣地進行存儲，在這一點上有所不同。其中，不存在由這樣的存儲導致的分組收發·中繼處理部604中的分組中繼處理變更，但是中繼目的地MR選擇部605對於各MNP，從主(D＝0)、輔(D＝1)的多個移動路由器中選擇一個對分組進行中繼。
本第三實施方式中的歸屬代理6的動作與第一實施方式的不同僅在於，圖8中的移動路由器的登錄可否判定處理(步驟S803、圖9)。
圖31表示本第三實施方式中的歸屬代理6進行的移動路由器的登錄可否判定處理的流程圖。
在本實施方式中，由於在位置登錄請求分組中附加有多個行動網路前綴選項307、密鑰選項308，所以必須全部都要檢查。
首先，分組收發·中繼處理部604，通過參照最初的行動網路前綴選項的D標誌欄位304(步驟S3101)，檢查登錄請求源的移動路由器是否是該前綴的主移動路由器(步驟S3102)。
在是主移動路由器時(D＝0)，如果已經登錄有具有相同MNP的主移動路由器(步驟S3103)，則分組收發·中繼處理部604應答不可登錄(步驟S3107)，如果沒有登錄則轉移到下一行動網路前綴選項的檢查(步驟S3105)。然後，在行動網路前綴選項存在時返回到步驟S3102，在不是對於所有前綴選項都不可登錄時，分組收發·中繼處理部604應答可登錄(步驟S3108)。
在步驟S3102中，在登錄請求源的移動路由器是該前綴的輔移動路由器(D＝1)時，如果已經登錄完具有相同MNP的主移動路由器、且在密鑰選項中含有與主移動路由器的密鑰相同的密鑰(步驟S3104)，則轉移到步驟S3105。
相反，在不滿足步驟S3104的條件時，分組收發·中繼處理部604應答不可登錄(步驟S3107)。
此外，在本第三實施方式中，在流程圖(圖31)中展示了在MR·MNP對應關係存儲部607中記錄有移動路由器和MNP的對應時的處理，但與第一實施方式相同，如果對於作為主移動路由器進行管理的MNP，在MR·MNP對應關係存儲部607中記錄有對應關係的話，則可以使用記錄內容。MR登錄許可部602，在附加了不具有對應的行動網路前綴選項307的密鑰選項308時、或者沒有附加D＝0的行動網路前綴選項307以及對應的密鑰選項308時(此時，由於沒有密鑰所以其他移動路由器不可能共享MNP)，執行所述處理。
圖32表示在移動路由器(MR)4、5分別將MNP1、MNP2作為自己固有的MNP進行保持時，為了共享彼此的MNP而在歸屬代理6中進行位置登錄的動作的時序圖。
首先，移動路由器4、5分別取得MNP1、MNP2作為固有的MNP(步驟S3201)，作為MNP1、MNP2各自的主移動路由器(D＝0)，含有對應的密鑰key1(MNP1)、key1(MNP2)，並向歸屬代理(HA)6發送位置登錄請求(步驟S3202)。
歸屬代理6在接收到移動路由器4、5的位置登錄請求時，將移動路由器4記錄為MNP1的中繼目的地移動路由器、將移動路由器5記錄為MNP2的中繼目的地移動路由器(步驟S3203)。
此時刻的歸屬代理6的位置信息·MNP·密鑰存儲部606的狀態如圖34A所示。
接下來，歸屬代理6向移動路由器4、5發送位置確認應答(OK)(步驟S3204)，接收到該應答的移動路由器4、5使用路由器廣告分組互相分發MNP1和key1(MNP1)、MNP2和key1(MNP2)(步驟S3205)。
移動路由器4、5從接收到的路由器廣告分組中取得MNP，以附加到固有MNP的形式向歸屬代理6發送位置登錄請求分組(步驟S3206)。
接著，歸屬代理6在接收到位置登錄請求分組時，在MNP1的中繼目的地移動路由器中追加移動路由器5，在MNP2的中繼目的地移動路由器中追加移動路由器4(步驟S3207)。然後，歸屬代理6向移動路由器4、5發送位置確認應答(OK)分組(步驟S3208)。
這樣，根據本發明，各移動路由器可以以分別保持固有MNP的狀態構成一個行動網路，所以各移動路由器下屬的終端就不需要在每次行動網路的結構發生變化時改變地址。
本發明的網絡地址共享方法，可適用於電車、公交車、轎車內設備中的網絡、以及個人便攜設備中的網絡等網絡進行移動的情況，通過設置有多個移動路由器，可以提高網絡的可靠性。
權利要求
1.一種路由器位置登錄方法，其特徵在於，包括以下步驟在保持用於確定第一移動路由器所連接的行動網路的網絡標識符時，第一移動路由器生成與所述網絡標識符對應的密鑰，向管理自身位置的歸屬代理髮送含有所述網絡標識符和所述密鑰的登錄請求分組；所述歸屬代理，當未登錄有與接收到的登錄請求分組中記載的第一移動路由器的網絡標識符相同的網絡標識符時，與第一移動路由器的位置信息相關聯地保持第一移動路由器的網絡標識符和所述密鑰，並且，將第一移動路由器登錄為所述行動網路的主移動路由器，向第一移動路由器應答允許登錄；第一移動路由器，在接收到來自所述歸屬代理的允許登錄應答時，向所述行動網路內的第二移動路由器分發所述網絡標識符和所述密鑰；第二移動路由器，向管理自身位置的歸屬代理髮送登錄請求分組，該登錄請求分組包含由第一移動路由器所分發的所述網絡標識符和所述密鑰；和所述歸屬代理，在從第二移動路由器接收到包含與登錄完畢的網絡標識符和密鑰相同的網絡標識符和密鑰的登錄請求分組時，所述歸屬代理進行作為共享所述網絡標識符的輔移動路由器的登錄、或者進行已登錄的信息的更新。
2.根據權利要求1所述的路由器位置登錄方法，其特徵在於，在所述登錄請求分組中還含有要登錄的信息的有效時間信息，還包括以下步驟所述歸屬代理在經過了所述有效時間的時刻，刪除所登錄有的第一移動路由器或者第二移動路由器的登錄；第一移動路由器在所述有效時間內定期地更新與所述網絡標識符對應的密鑰和有效時間信息，並向歸屬代理髮送更新請求分組；所述歸屬代理，在從作為主移動路由器登錄完畢的第一移動路由器接收到密鑰更新請求時，將所保持的密鑰和剩餘有效時間更新為接收到的密鑰和有效時間，並且，向第一移動路由器應答允許更新；第一移動路由器在接收到來自所述歸屬代理的允許更新應答時，向所述行動網路內的第二移動路由器再次分發已更新的密鑰；和第二移動路由器向所述歸屬代理髮送更新請求分組，該更新請求分組包含由第一移動路由器所分發的新的密鑰和有效時間信息。
3.一種路由器位置登錄方法，其特徵在於，包括以下步驟在保持用於確定第一移動路由器所連接的行動網路的網絡標識符時，第一移動路由器向管理自身位置的歸屬代理髮送含有所述網絡標識符的登錄請求分組；所述歸屬代理，當已登錄有與接收到的登錄請求分組中記載的第一移動路由器的網絡標識符相同的網絡標識符時，向第一移動路由器應答不可登錄，在未登錄有時，所述歸屬代理生成與所述網絡標識符對應的密鑰，與第一移動路由器的位置信息相關聯地保持所述網絡標識符和所述密鑰，並且，將第一移動路由器登錄為所述行動網路的主移動路由器，將所述密鑰包含在允許登錄應答中並向第一移動路由器進行分發；第一移動路由器，在接收到來自所述歸屬代理的允許登錄應答時，向所述行動網路內的第二移動路由器分發所述網絡標識符和所述密鑰；第二移動路由器，向管理自身位置的歸屬代理髮送登錄請求分組，該登錄請求分組包含由第一移動路由器所分發的所述網絡標識符和所述密鑰；和所述歸屬代理，在從第二移動路由器接收到包含與登錄完畢的網絡標識符和密鑰相同的網絡標識符和密鑰的登錄請求分組時，所述歸屬代理進行作為共享所述網絡標識符的輔移動路由器的登錄、或者進行已登錄的信息的更新。
4.根據權利要求3所述的路由器位置登錄方法，其特徵在於，在所述登錄請求分組中還含有要登錄的信息的有效時間信息，還包括以下步驟所述歸屬代理在經過了所述有效時間的時刻，刪除所登錄有的第一移動路由器或者第二移動路由器的登錄；第一移動路由器在所述有效時間內定期地向所述歸屬代理髮送含有有效時間信息的更新請求分組；所述歸屬代理，定期地更新與所述網絡標識符對應的密鑰，在接收到來自第一移動路由器的所述更新請求時分發已更新的密鑰；第一移動路由器在接收到來自所述歸屬代理的已更新的密鑰的分發時，向所述行動網路內的第二移動路由器分發該密鑰；和第二移動路由器向所述歸屬代理髮送更新請求分組，該更新請求分組包含由第一移動路由器所分發的新的密鑰和有效時間信息。
5.根據權利要求2所述的路由器位置登錄方法，其特徵在於，還具有以下步驟第二移動路由器，在來自第一移動路由器的網絡標識符和密鑰的分發停止了所述有效時間以上時，第二移動路由器作為主移動路由器，生成與所述網絡標識符對應的密鑰，作為保持所述網絡標識符的主移動路由器，向所述歸屬代理髮送登錄請求分組，該登錄請求分組含有所述網絡標識符和所生成的密鑰；和所述歸屬代理在從第二移動路由器接收到作為主移動路由器的登錄請求分組時，判斷是否登錄有與同一網絡標識符和同一密鑰對應的主移動路由器，如果沒有登錄，則將第二移動路由器登錄為主移動路由器。
6.根據權利要求4所述的路由器位置登錄方法，其特徵在於，還具有以下步驟第二移動路由器，在來自第一移動路由器的密鑰的分發停止了所述有效時間以上時，第二移動路由器作為主移動路由器，發送含有所述網絡標識符的登錄請求分組。
7.一種移動路由器，其特徵在於，該移動路由器保持用於確定自己所連接的行動網路的網絡標識符，其包括密鑰生成部，定期地生成及更新與所述網絡標識符對應的密鑰；主移動路由器登錄部，向管理自身位置的歸屬代理髮送含有登錄信息以及該登錄信息有效時間的登錄請求分組，該登錄信息由自身的位置信息、所述網絡標識符、所生成的所述密鑰、以及表示是所述行動網路的主移動路由器的狀態信息構成；主移動路由器登錄更新部，在每次由所述密鑰生成部更新密鑰時，向所述歸屬代理髮送請求登錄更新的登錄請求分組；和標識符分發部，向所述行動網路內的其他移動路由器定期地分發標識符分發分組，該標識符分發分組含有所述網絡標識符和所生成的密鑰。
8.一種移動路由器，其特徵在於，該移動路由器保持用於確定自己所連接的行動網路的網絡標識符，其包括主移動路由器登錄部，向管理自身位置的歸屬代理髮送含有登錄信息以及該登錄信息有效時間的登錄請求分組，該登錄信息由自身的位置信息、所述網絡標識符、以及表示是所述行動網路的主移動路由器的狀態信息構成；和標識符分發部，向所述行動網路內的其他移動路由器定期地分發標識符分發分組，該標識符分發分組含有與針對所述登錄請求分組的、從所述歸屬代理接收到的允許登錄應答中含有的所述網絡標識符對應的密鑰，以及所述網絡標識符。
9.根據權利要求7或8所述的移動路由器，其特徵在於，所述標識符分發部還在所述標識符分發分組中含有所述登錄信息的有效時間。
10.一種移動路由器，其特徵在於，包括網絡標識符共享部，根據由自己連接的行動網路內的其他移動路由器所分發的標識符分發分組，取得確定所述行動網路的網絡標識符以及與該網絡標識符對應的密鑰；輔移動路由器登錄部，向管理自身位置的歸屬代理髮送登錄請求分組，該登錄請求分組含有所分發的所述網絡標識符、所述密鑰、表示自身是從其他移動路由器取得到網絡標識符的移動路由器的狀態信息、以及自身的位置信息；和輔移動路由器登錄更新部，在通過標識符分發分組從所述其他移動路由器接收到已更新的密鑰的分發時，向所述歸屬代理髮送請求更新登錄信息的登錄請求分組。
11.根據權利要求10所述的移動路由器，其特徵在於，還具有狀態管理部，設定自身作為所述行動網路的主移動路由器發揮功能、或者解除設定；密鑰生成部，生成與所述網絡標識符對應的密鑰；以及主移動路由器登錄部，向管理自身位置的歸屬代理髮送含有登錄信息以及該登錄信息有效時間的登錄請求分組，該登錄信息由自身的位置信息、所述網絡標識符、所生成的所述密鑰、以及表示是主移動路由器的狀態信息構成，所述狀態管理部在規定時間從所述其他移動路由器沒有接收到標識符分發分組時，將自身設定為主移動路由器，指示所述密鑰生成部使其生成密鑰，並指示所述主移動路由器登錄部使其向所述歸屬代理髮送含有所生成的所述密鑰的登錄請求分組。
12.根據權利要求10所述的移動路由器，其特徵在於，還具有狀態管理部，設定自身作為所述行動網路的主移動路由器發揮功能、或者解除設定；以及主移動路由器登錄部，向管理自身位置的歸屬代理髮送含有登錄信息以及該登錄信息有效時間的登錄請求分組，該登錄信息由自身的位置信息、所述網絡標識符、以及表示是主移動路由器的狀態信息構成，所述狀態管理部在規定時間從所述其他移動路由器沒有接收到標識符分發分組時，將自身設定為主移動路由器，指示所述主移動路由器登錄部使其發送登錄請求分組。
13.根據權利要求11或12所述的移動路由器，其特徵在於，在所述標識符分發分組中含有指定了登錄信息有效時間的有效時間信息，所述狀態管理部設定所述有效時間信息作為所述規定時間。
14.一種歸屬代理，其特徵在於，包括登錄信息接收部，接收含有登錄信息以及該登錄信息有效時間的登錄請求分組，該登錄信息由移動路由器的位置信息、確定行動網路的網絡標識符、表示該移動路由器是否是行動網路的主移動路由器的狀態信息、以及與所述網絡標識符對應的密鑰構成；登錄許可部，根據所述登錄請求決定能否登錄所述行動網路；登錄信息存儲部，存儲由所述登錄許可部允許登錄的移動路由器的所述登錄信息；和中繼目的地選擇部，選擇在所述登錄信息存儲部中登錄的多個移動路由器中的某一個、並轉發發往所述行動網路內終端的數據，在經過所述有效時間後從所述登錄信息存儲部中刪除所述行動網路的所述登錄信息。
15.一種歸屬代理，其特徵在於，包括登錄信息接收部，接收含有登錄信息以及該登錄信息有效時間的登錄請求分組，該登錄信息由移動路由器的位置信息、確定行動網路的網絡標識符、以及表示該移動路由器是否是行動網路的主移動路由器的狀態信息構成；登錄許可部，根據所述登錄請求決定能否登錄所述行動網路；密鑰生成部，生成與由所述登錄許可部允許登錄的移動路由器的網絡標識符對應的密鑰；登錄應答部，將所述密鑰和登錄許可一起通知給登錄請求源的移動路由器；登錄信息存儲部，將所述登錄信息和所述密鑰關聯存儲；和中繼目的地選擇部，選擇在所述登錄信息存儲部中登錄的多個移動路由器中的某一個、並轉發發往所述行動網路內終端的數據，在經過所述有效時間後從所述登錄信息存儲部中刪除所述登錄信息和所述密鑰。
16.根據權利要求14或15所述的歸屬代理，其特徵在於，所述登錄許可部，在所述移動路由器是主移動路由器、而所述登錄信息存儲部中沒有登錄保持相同網絡標識符的其他主移動路由器時，以及所述移動路由器不是主移動路由器、而在所述登錄信息存儲部中登錄有具有與登錄請求分組中包含的網絡標識符及密鑰相同的網絡標識符及密鑰的主移動路由器時，允許進行登錄以及登錄的更新。
17.根據權利要求1或2所述的路由器位置登錄方法，其特徵在於，還包括以下步驟在第一移動路由器將所述歸屬代理中所登錄的所述網絡標識符作為第一網絡標識符、將所述密鑰作為第一密鑰時，與第一移動路由器連接的所述行動網路相連接的第三移動路由器，取得第三網絡標識符，並且生成與該第三網絡標識符對應的第三密鑰，向所述歸屬代理髮送含有第三網絡標識符和第三密鑰的登錄請求分組；所述歸屬代理在從第三移動路由器接收到所述登錄請求分組時，與第三移動路由器的位置信息相關聯地保持第三網絡標識符和第三密鑰，並且作為主移動路由器進行登錄、向第三移動路由器應答允許登錄；第三移動路由器在接收到來自所述歸屬代理的允許登錄應答時，向所述行動網路內的移動路由器分發第三網絡標識符和第三密鑰；第一移動路由器向所述歸屬代理髮送登錄請求分組，該登錄請求分組含有由第三移動路由器所分發的第三網絡標識符和第三密鑰以及自身保持的第一網絡標識符和第一密鑰；和所述歸屬代理，在從第一移動路由器接收到該登錄請求分組時，將第一移動路由器作為由第一網絡標識符確定的行動網路的主移動路由器、並且作為由第三網絡標識符確定的行動網路的輔移動路由器進行登錄更新，並向第一移動路由器應答允許登錄。
18.根據權利要求17所述的路由器位置登錄方法，其特徵在於，還具有如下步驟第一移動路由器和第三移動路由器在分發自身保持的網絡標識符和密鑰時，還包含該網絡標識符和該密鑰的有效時間來進行分發，第一移動路由器至第三移動路由器，在經過了各自所接收到的網絡標識符和密鑰的有效時間時，向所述歸屬代理髮送除去了有效時間已過的網絡標識符和密鑰的登錄請求分組。
19.一種移動路由器，其特徵在於，該移動路由器保持用於確定自己所連接的行動網路的網絡標識符，其包括密鑰生成部，定期地生成及更新與自身所保持的第一網絡標識符對應的第一密鑰；主移動路由器登錄部，向管理自身位置的歸屬代理髮送含有登錄信息以及該登錄信息有效時間的登錄請求分組，該登錄信息由自身的位置信息、所述網絡標識符、所生成的第一密鑰、以及表示是主移動路由器的狀態信息構成；標識符分發部，向所述行動網路內的其他移動路由器定期地分發標識符分發分組，該標識符分發分組含有第一網絡標識符和第一密鑰；網絡標識符共享部，取得由所述行動網路內其他移動路由器分發的第二網絡標識符和與第二網絡標識符對應的第二密鑰；和多個網絡標識符同時登錄部，向所述歸屬代理髮送登錄請求分組，該登錄請求分組包含所分發的第二網絡標識符、第二密鑰、表示由其他移動路由器取得到第二網絡標識符的狀態信息、第一網絡標識符、第一密鑰、以及表示是由第一網絡標識符確定的行動網路的主移動路由器的信息。
20.一種行動網路系統，其特徵在於，該行動網路系統具有移動路由器和歸屬代理，該移動路由器保持用於確定自身所連接的行動網路的網絡標識符，該歸屬代理管理該移動路由器的位置，所述移動路由器包括密鑰生成部，定期地生成及更新與所述網絡標識符對應的密鑰；主移動路由器登錄部，向所述歸屬代理髮送含有登錄信息以及該登錄信息有效時間的登錄請求分組，該登錄信息由自身的位置信息、所述網絡標識符、所生成的所述密鑰、以及表示是所述行動網路的主移動路由器的狀態信息構成；主移動路由器登錄更新部，在每次由所述密鑰生成部更新密鑰時，向所述歸屬代理髮送請求登錄更新的登錄請求分組；和標識符分發部，向所述行動網路內的其他移動路由器定期地分發標識符分發分組，該標識符分發分組含有所述網絡標識符和所生成的密鑰，所述歸屬代理包括登錄信息接收部，接收含有登錄信息以及該登錄信息有效時間的登錄請求分組，該登錄信息由移動路由器的位置信息、確定行動網路的網絡標識符、表示該移動路由器是否是行動網路的主移動路由器的狀態信息、以及與所述網絡標識符對應的密鑰構成；登錄許可部，根據所述登錄請求決定能否登錄所述行動網路；登錄信息存儲部，存儲由所述登錄許可部允許登錄的移動路由器的所述登錄信息；和中繼目的地選擇部，選擇在所述登錄信息存儲部中登錄的多個移動路由器中的某一個、並轉發發往所述行動網路內終端的數據，所述登錄許可部在經過所述有效時間後從所述登錄信息存儲部中刪除相應行動網路的所述登錄信息。
21.一種行動網路系統，其特徵在於，該行動網路系統具有移動路由器和管理該行動網路位置的歸屬代理，所述移動路由器包括網絡標識符共享部，根據由自己連接的行動網路內的其他移動路由器所分發的標識符分發分組，取得確定所述行動網路的網絡標識符以及與該網絡標識符對應的密鑰；輔移動路由器登錄部，向所述歸屬代理髮送登錄請求分組，該登錄請求分組含有所分發的所述網絡標識符、所述密鑰、表示自身是從其他移動路由器取得到網絡標識符的移動路由器的狀態信息、以及自身的位置信息；和輔移動路由器登錄更新部，在通過標識符分發分組從所述其他移動路由器接收到已更新的密鑰的分發時，向所述歸屬代理髮送請求更新登錄信息的登錄請求分組，所述歸屬代理包括登錄信息接收部，接收含有登錄信息以及該登錄信息有效時間的登錄請求分組，該登錄信息由移動路由器的位置信息、確定行動網路的網絡標識符、以及表示該移動路由器是否是行動網路的主移動路由器的狀態信息構成；登錄許可部，根據所述登錄請求決定能否登錄所述行動網路；密鑰生成部，生成與由所述登錄許可部允許登錄的移動路由器的網絡標識符對應的密鑰；登錄應答部，將所述密鑰和登錄許可一起通知給登錄請求源的移動路由器；登錄信息存儲部，將所述登錄信息和所述密鑰關聯存儲；和中繼目的地選擇部，選擇在所述登錄信息存儲部中登錄的多個移動路由器中的某一個、並轉發發往所述行動網路內終端的數據，所述登錄許可部在經過所述有效時間後從所述登錄信息存儲部中刪除所述登錄信息和所述密鑰。
22.一種行動網路系統，其特徵在於，該行動網路系統具有移動路由器和歸屬代理，該移動路由器保持用於確定自身所連接的行動網路的網絡標識符，該歸屬代理管理該移動路由器的位置，所述移動路由器包括密鑰生成部，定期地生成及更新與自身所保持的第一網絡標識符對應的第一密鑰；主移動路由器登錄部，向所述歸屬代理髮送含有登錄信息以及該登錄信息有效時間的登錄請求分組，該登錄信息由自身的位置信息、所述網絡標識符、所生成的第一密鑰、以及表示是主移動路由器的狀態信息構成；標識符分發部，向所述行動網路內的其他移動路由器定期地分發標識符分發分組，該標識符分發分組含有第一網絡標識符和第一密鑰；網絡標識符共享部，取得由所述行動網路內其他移動路由器分發的第二網絡標識符和與第二網絡標識符對應的第二密鑰；和多個網絡標識符同時登錄部，向所述歸屬代理髮送登錄請求分組，該登錄請求分組包含所分發的第二網絡標識符、第二密鑰、表示由其他移動路由器取得到第二網絡標識符的狀態信息、第一網絡標識符、第一密鑰、以及表示是由第一網絡標識符確定的行動網路的主移動路由器的信息，所述歸屬代理包括登錄信息接收部，接收含有登錄信息以及該登錄信息有效時間的登錄請求分組，該登錄信息由移動路由器的位置信息、確定行動網路的網絡標識符、表示該移動路由器是否是行動網路的主移動路由器的狀態信息、以及與所述網絡標識符對應的密鑰構成；登錄許可部，根據所述登錄請求決定能否登錄所述行動網路；登錄信息存儲部，存儲由所述登錄許可部允許登錄的移動路由器的所述登錄信息；和中繼目的地選擇部，選擇在所述登錄信息存儲部中登錄的多個移動路由器中的某一個、並轉發發往所述行動網路內終端的數據，所述登錄許可部在經過有效時間後從所述登錄信息存儲部中刪除所述行動網路的所述登錄信息。
全文摘要
保持MNP的第一移動路由器(4)生成與該MNP對應的密鑰，在向歸屬代理(6)發送含有密鑰的登錄請求分組時，歸屬代理(6)保持第一移動路由器的MNP和密鑰，應答允許作為主移動路由器進行登錄。然後，第一移動路由器(4)在接收到該應答時向行動網路(2)內的第二移動路由器(5)分發MNP和密鑰。通過接收到該MNP和密鑰的第二移動路由器(5)向歸屬代理(6)發送含有MNP和密鑰的登錄請求分組，歸屬代理(6)將第二移動路由器(5)登錄為輔移動路由器。由此，可以防止通過使用共享網絡前綴(MNP)的移動路由器而非法取得發往行動網路的分組。
文檔編號H04L12/56GK1965545SQ200580018520
公開日2007年5月16日 申請日期2005年7月5日 優先權日2004年7月6日
發明者熊澤雅之, 松本泰輔, 渡邊泰彥 申請人:松下電器產業株式會社