JP4292802B2

JP4292802B2 - Mobile communication network, wireless network control device, mobile terminal, and congestion reduction method used therefor

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Publication number: JP4292802B2
Application number: JP2003001642A
Authority: JP
Inventors: 庄三藤野
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2003-01-08
Filing date: 2003-01-08
Publication date: 2009-07-08
Anticipated expiration: 2023-01-08
Also published as: JP2004215118A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は移動通信網、無線ネットワーク制御装置、移動端末及びそれらに用いる輻輳低下方法に関し、特にＭｏｂｉｌｅＩＰｖ６（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌｖｅｒｓｉｏｎ６）のＡＦ（ＡｔｔｅｎｄａｎｔＦｕｎｃｔｉｏｎ）機能をサポートするＲＮＣ（ＲａｄｉｏＮｅｔｗｏｒｋＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ：無線ネットワーク制御装置）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＲＮＣにおいては、Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ−ＣｏｄｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）における無線系装置であり、制御信号処理、共通チャネル多重分離機能、ＡＴＭ（ＡｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＴｒａｎｓｆｅｒＭｏｄｅ：非同期通信モード）スイッチング機能、及びダイバーシチハンドオーバ機能等を有している。
【０００３】
また、ＲＮＣは加入者階梯交換機、マルチメディア信号処理装置（ＭＰＥ：ＭｕｌｔｉｍｅｄｉａＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＥｑｕｉｐｍｅｎｔ）、無線基地局装置（ＮｏｄｅＢ）と接続され、無線回線の回線接続制御、ハンドオーバ制御、フィルタリング（ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ）制御等が行われている。
【０００４】
尚、Ｗ−ＣＤＭＡについては、３ＧＰＰ（３ｒｄＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＰａｒｔｎｅｒｓｈｉｐＰｒｏｊｅｃｔｓ）で様々な標準仕様が作成され、移動通信システムの標準化が図られている。
【０００５】
上記の３ＧＰＰで標準化が図られている３Ｇ（ｔｈｉｒｄｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）Ｒ５から４Ｇ（ｆｏｕｒｔｈｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）への過渡期には、ＡＴＭスイッチング機能しか持たないＲＮＣをＭｏｂｉｌｅＩＰｖ６に対応させるために、以下のような機能を持たせることが考えられる。
【０００６】
つまり、ＲＮＣがＩＰｖ６ｏｖｅｒＥｔｈｅｒｎｅｔ（Ｒ）のスタックを有し、ＭｏｂｉｌｅＩＰｖ６機構に基いて配下に収容するＵＥ（ＵｓｅｒＥｑｕｉｐｍｅｎｔ：移動端末）がＡＡＡ（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ，Ａｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ，ａｎｄＡｃｃｏｕｎｔｉｎｇ）ｓｅｒｖｅｒとの認証手続き（例えば、非特許文献１参照）を完了するまでパケットを塞き止めるＡＦ機能を有すると想像できる（以下、ＭｏｂｉｌｅＩＰｖ６のＡＦ機能をサポートするＲＮＣをＩＰ−ＲＮＣとする）。
【０００７】
このＩＰ−ＲＮＣの構成例を図１７に示す。図１７において、ＩＰ−ＲＮＣ５１は上記の認証手続きを行う認証処理部５２と、フィルタエントリ（ＦｉｌｔｅｒＥｎｔｒｙ）の検索処理を行うフィルタ検索部５３と、自装置とＮｏｄｅＢ及びルータとの間でパケット等の送受信を行う送受信部５４とから構成されている。
【０００８】
ＭｏｂｉｌｅＩＰｖ６機構においては認証機構の実装が避けられないため（例えば、非特許文献２，３参照）、認証完了／未完了の検索（フィルタエントリの検索処理）を行う検索機構の実装も必須となる。この検索機構はＲＮＣに到着する全パケットを対象として行われてしまうため、ＩＰｖ６ネットワークのルーティング性能のボトルネック（ｂｏｔｔｌｅｎｅｃｋ）になりかねない。
【０００９】
【非特許文献１】
「ｒｆｃ２９７７．ｔｘｔ」（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｔｆ．ｏｒｇ／ｒｆｃ／ｒｆｃ２９７７．ｔｘｔ）
【非特許文献２】
「ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ａａａ−ｄｉａｍｅｔｅｒ−ｍｏｂｉｌｅｉｐ−１３．ｔｘｔ」（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｔｆ．ｏｒｇ／ｉｎｔｅｒｎｅｔ−ｄｒａｆｔｓ／ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ａａａ−ｄｉａｍｅｔｅｒ−ｍｏｂｉｌｅｉｐ−１３．ｔｘｔ）
【非特許文献３】
「ｄｒａｆｔ−ｌｅ−ａａａ−ｄｉａｍｅｔｅｒ−ｍｏｂｉｌｅｉｐｖ６−０２．ｔｘｔ」（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｔｆ．ｏｒｇ／ｉｎｔｅｒｎｅｔ−ｄｒａｆｔｓ／ｄｒａｆｔ−ｌｅ−ａａａ−ｄｉａｍｅｔｅｒ−ｍｏｂｉｌｅｉｐｖ６−０２．ｔｘｔ）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述したＡＦ機能では、フィルタエントリの検索処理にてパケットの認証完了／未完了を検索することになるが、これがあらゆるパケットを対象として行われることで、ＩＰ−ＲＮＣでの潜在的処理遅延や輻輳が発生する。
【００１１】
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、フィルタエントリの検索処理速度を速めることができる移動通信網、無線ネットワーク制御装置、移動端末及びそれらに用いる輻輳低下方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明による移動通信網は、配下に収容する移動端末がＡＡＡ（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ，Ａｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ，ａｎｄＡｃｃｏｕｎｔｉｎｇ）サーバとの認証手続きを完了するまでパケットを塞き止めるＡＦ（ＡｔｔｅｎｄａｎｔＦｕｎｃｔｉｏｎ）機能を持つ無線ネットワーク制御装置を含む移動通信網であって、前記パケットの認証完了／未完了をフィルタリングするための検索子として前記移動端末を識別するためのＭＮ−ＩＤ（ＭｏｂｉｌｅＮｏｄｅ−Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を用いて前記ＡＦ機能の処理を実行する手段を前記無線ネットワーク制御装置に備えている。
【００１３】
本発明による無線ネットワーク制御装置は、配下に収容する移動端末がＡＡＡ（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ，Ａｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ，ａｎｄＡｃｃｏｕｎｔｉｎｇ）サーバとの認証手続きを完了するまでパケットを塞き止めるＡＦ（ＡｔｔｅｎｄａｎｔＦｕｎｃｔｉｏｎ）機能を含む無線ネットワーク制御装置であって、前記パケットの認証完了／未完了をフィルタリングするための検索子として前記移動端末を識別するためのＭＮ−ＩＤ（ＭｏｂｉｌｅＮｏｄｅ−Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を用いて前記ＡＦ機能の処理を実行する手段を備えている。
【００１４】
本発明による移動端末は、自端末が配下に収容される無線ネットワーク制御装置のＡＦ（ＡｔｔｅｎｄａｎｔＦｕｎｃｔｉｏｎ）機能によって、自端末がＡＡＡ（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ，Ａｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ，ａｎｄＡｃｃｏｕｎｔｉｎｇ）サーバとの認証手続きを完了するまでパケットが塞き止められる移動端末であって、
自端末がインタネット接続を行う際にその通信の開始時にかつ自端末を識別するためのＭＮ−ＩＤ（ＭｏｂｉｌｅＮｏｄｅ−Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）が付与されていない時に前記無線ネットワーク制御装置との間の制御情報の送受信において受信した前記ＭＮ−ＩＤを自端末に登録する手段と、
前記ＭＮ−ＩＤが付与されかつ自端末と他の移動端末との間の通信を行っていることを示すフラグが立っている時に前記パケットのヘッダに前記ＭＮ−ＩＤ用のオプションを付与して送信する手段とを備えている。
【００１５】
本発明による輻輳低下方法は、配下に収容する移動端末がＡＡＡ（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ，Ａｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ，ａｎｄＡｃｃｏｕｎｔｉｎｇ）サーバとの認証手続きを完了するまでパケットを塞き止めるＡＦ（ＡｔｔｅｎｄａｎｔＦｕｎｃｔｉｏｎ）機能を含む無線ネットワーク制御装置の輻輳低下方法であって、前記無線ネットワーク制御装置側に、前記パケットの認証完了／未完了をフィルタリングするための検索子として前記移動端末を識別するためのＭＮ−ＩＤ（ＭｏｂｉｌｅＮｏｄｅ−Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を用いて前記フィルタリングを行うステップを備えている。
【００１６】
上述したように、３ＧＰＰで標準化が図られている３Ｇ（ｔｈｉｒｄｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）Ｒ５から４Ｇ（ｆｏｕｒｔｈｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）への過渡期には、ＲＮＣ（ＲａｄｉｏＮｅｔｗｏｒｋＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）がＩＰｖ６（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌｖｅｒｓｉｏｎ６）ｏｖｅｒＥｔｈｅｒｎｅｔ（Ｒ）のスタックを有し、ＭｏｂｉｌｅＩＰｖ６機構に基いて配下に収容するＵＥ（ＵｓｅｒＥｑｕｉｐｍｅｎｔ）がＡＡＡ（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ，Ａｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ，ａｎｄＡｃｃｏｕｎｔｉｎｇ）ｓｅｒｖｅｒとの認証手続きを完了するまでパケットを塞き止めるＡＦ（ＡｔｔｅｎｄａｎｔＦｕｎｃｔｉｏｎ）機能を有すると想像できる（以下、ＭｏｂｉｌｅＩＰｖ６のＡＦ機能をサポートするＲＮＣをＩＰ−ＲＮＣとする）。
【００１７】
したがって、ＡＦ機能はパケットの認証完了／未完了をフィルタリング（ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ）することになるが、これがあらゆるパケットを対象として行われることで、ＩＰ−ＲＮＣでの潜在的処理遅延や輻輳が発生する。
【００１８】
本発明のＩＰ−ＲＮＣにおいては、フィルタリングのための検索子として用いられ、かつ移動端末が存在するネットワークにおけるＩＰアドレスであるケアオブアドレス（ｃａｒｅ−ｏｆａｄｄｒｅｓｓ）の１２８ｂｉｔに代えて、移動端末を識別するための識別子であるＭＮ−ＩＤ（ＭｏｂｉｌｅＮｏｄｅ−Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を用いることで、検索処理速度を速めることが可能となる。
【００１９】
すなわち、本発明のＩＰ−ＲＮＣでは、この不可避である認証完了／未完了の検索に関して、その検索キーを短くしており、これによってＩＰ−ＲＮＣに内在するネットワーク輻輳を軽減させることが可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例による移動通信網の構成を示すブロック図である。図１において、本発明の一実施例による移動通信網は移動端末（ＭｏｂｉｌｅＮｏｄｅ）１と、無線基地局（ＮｏｄｅＢ）２，３と、ＩＰ−ＲＮＣ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ−ＲａｄｉｏＮｅｔｗｏｒｋＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）４と、ＡＡＡサーバ（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ，Ａｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ，ａｎｄＡｃｃｏｕｎｔｉｎｇＳｅｒｖｅｒ）５と、ホームエージェント（ＨｏｍｅＡｇｅｎｔ）６と、コンテンツサーバ（ＣｏｎｔｅｎｔｓＳｅｒｖｅｒ）７と、ルータ８，９と、コアネットワーク（ＩＰｂａｓｅｄＣｏｒｅＮｅｔｗｏｒｋ）１０と、インタネット（ｔｈｅＩｎｔｅｒｎｅｔ）１１とから構成されている。
【００２１】
移動端末１は無線リンクを用いて無線基地局２，３とのパケット送受信を行い、受信パケットからＭＮ−ＩＤ（ＭｏｂｉｌｅＮｏｄｅ−Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を取得して登録する。これ以降、移動端末１はパケット送信時に、このＭＮ−ＩＤをパケットに付与する。ここで、ＭＮ−ＩＤはＩＰ−ＲＮＣ４がフローに対して割振る３２ｂｉｔのＩＤであり、移動端末１を識別するための識別子である。
【００２２】
また、移動端末１はルータ８からＲｏｕｔｅｒＡｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔを受けると、ＭＤ−ＩＤ用ｏｐｔｉｏｎフィールドを削除する。このＭＤ−ＩＤ用オプション（ｏｐｔｉｏｎ）フィールドについては後述する。
【００２３】
ＩＰ−ＲＮＣ４はＭｏｂｉｌｅＩＰｖ６のＡＦ（ＡｔｔｅｎｄａｎｔＦｕｎｃｔｉｏｎ）機能をサポートするＲＮＣである。ＩＰ−ＲＮＣ４は配下の移動端末１とのパケット送受信時に、移動端末１毎の識別子ＭＮ−ＩＤをシーケンシャルに割振って登録する。また、ＩＰ−ＲＮＣ４はＭＮ−ＩＤを用いて、図示せぬフィルタ（Ｆｉｌｔｅｒ）テーブルを検索する。
【００２４】
ＡＡＡサーバ５はＩＰ−ＲＮＣ４との間で認証手続きプロトコルを処理する。この認証完了後、ＩＰ−ＲＮＣ４はその内部に移動端末１に対応した一つのフィルタエントリ（ＦｉｌｔｅｒＥｎｔｒｙ）を作成する。
【００２５】
ホームエージェント６はＭｏｂｉｌｅＩＰｖ６をサポートする移動端末１のＨｏｍｅＬｉｎｋＡｇｅｎｔであり、移動端末１のホームアドレス（ＨｏｍｅＡｄｄｒｅｓｓ）対ケアオブアドレス［以下、ＣｏＡ（ｃａｒｅ−ｏｆａｄｄｒｅｓｓ）とする］対応テーブル（図示せず）を持ち、ダウンリンク（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ）パケットの宛先情報を獲得するメカニズムを持つ。ここで、ホームアドレスはＤＮＳ（ＤｏｍａｉｎＮａｍｅＳｙｓｔｅｍ）に登録された移動端末のＩＰアドレスであり、ＣｏＡは移動端末１が存在するネットワークにおけるＩＰアドレスである。
【００２６】
コンテンツサーバ７はＷｅｂサーバ等、インタネット１１に配置されたコンテンツサーバである。コンテンツサーバ７はアップリンク（Ｕｐｌｉｎｋ）パケットからＭＮ−ＩＤを取得し、バインディングテーブル（ＢｉｎｄｉｎｇＴａｂｌｅ）（図示せず）へ登録する。これ以降、コンテンツサーバ７はパケット送信時に、このＭＮ−ＩＤをパケットに付与する。
【００２７】
ＩＰ−ＲＮＣ４はこのＭＮ−ＩＤによって移動端末１の識別を行う。また、ＭＮ−ＩＤには最大で、通信（ＭＮ−ＭＮ通信を含む）を開始した移動端末のＭＮ−ＩＤを示す「ＭＮ−ＩＤ１」と、ＭＮ−ＭＮ通信を受けた移動端末のＭＮ−ＩＤを示す「ＭＮ−ＩＤ２」の二つが登録される。
【００２８】
図２は図１の移動端末１の構成例を示すブロック図である。図２において、移動端末１はアンテナ２１と、送受信共用器（ＤＵＰ）２２と、受信部２３と、ユーザデータ分離部２４と、ＲｏｕｔｅｒＡｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ判定部２５と、ＭＮ−ＩＤ処理部２６と、バインディングテーブル（ＢｉｎｄｉｎｇＴａｂｌｅ）２７と、信号合成部２８と、送信部２９とを含んで構成されている。尚、移動端末１の呼制御部分、音声入出力部分、表示部分については、公知の技術が適用可能であるので、それらの構成及び動作についての説明は省略する。
【００２９】
受信部２３はアンテナ２１及び送受信共用器２２を介して受信した信号［ＣＰＩＣＨ（ＣｏｍｍｏｎＰｉｌｏｔＣｈａｎｎｅｌ：共通パイロット信号），ＤＰＣＨ（ＤＬ），ＨＳ−ＰＤＳＣＨ］をユーザデータ分離部２４に送出する。ユーザデータ分離部２４は受信部２３からの受信信号をユーザ情報（音声信号、画像信号等）と制御情報とに分離し、ユーザ情報を上述した移動端末１の呼制御部分、音声出力部分、表示部分にそれぞれ送出し、ユーザ情報（パケット）及び制御情報をＲｏｕｔｅｒＡｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ判定部２５に送出する。
【００３０】
ＲｏｕｔｅｒＡｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ判定部２５はユーザデータ分離部２４からのユーザ情報及び制御情報にルータ８からのＲｏｕｔｅｒＡｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔの受信か否かを判定し、ＲｏｕｔｅｒＡｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔの受信であればその旨をＭＮ−ＩＤ処理部２６に通知する。
【００３１】
また、ＲｏｕｔｅｒＡｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ判定部２５はＲｏｕｔｅｒＡｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔの受信でなければ、パケットにＭＤ−ＩＤ用オプションが含まれているかを判定し、ＭＤ−ＩＤ用オプションが含まれていればその旨をＭＮ−ＩＤ処理部２６に通知する。一方、ＲｏｕｔｅｒＡｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ判定部２５はＭＤ−ＩＤ用オプションが含まれていなければその旨を受信部２３に通知するので、受信部２３では通常の受信処理が行われる。
【００３２】
ＭＮ−ＩＤ処理部２６はＲｏｕｔｅｒＡｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ判定部２５からの通知に基づいて、バインディングテーブル２７に対するＭＮ−ＩＤの登録や削除、送信パケットや受信パケットに対するＭＤ−ＩＤ用オプションの付与や削除等の処理を行い、その結果を信号合成部２８や送信部２９に通知する。
【００３３】
信号合成部２８はＭＮ−ＩＤ処理部２６からの情報、移動端末１の呼制御部分や音声入力部分等の外部からの入力信号等を合成し、ＤＰＣＨ（ＵＬ），ＨＳ−ＤＰＣＣＨとして送信部２９及び送受信共用器２２を介してアンテナ２１から発信する。
【００３４】
図３は図１のＩＰ−ＲＮＣ４の構成例を示すブロック図である。図３において、ＩＰ−ＲＮＣ４はＡＡＡサーバ５との認証手続きを行う認証処理部４１と、フィルタエントリ（ＦｉｌｔｅｒＥｎｔｒｙ）の検索処理を行うフィルタ検索部４２と、配下の移動端末１にＭＮ−ＩＤを付与するＭＮ−ＩＤ付与部４３と、自装置とＮｏｄｅＢ及びルータとの間でパケット等の送受信を行う送受信部４４と、フィルタ検索部４２及びＭＮ−ＩＤ付与部４３にて用いられるデータベース４５とから構成されている。
【００３５】
フィルタ検索部４２はＩＰアドレスにてフィルタエントリの検索処理を行うＩＰアドレス検索部４２ａと、ＭＮ−ＩＤにて認証完了／未完了の検索を行うＭＮ−ＩＤ検索部４２ｂとを備えている。ＭＮ−ＩＤ付与部４３はＩＰ−ＲＮＣ４配下の移動端末からパケットを受信する毎にインクリメント処理を行うカウンタ４３ａを備えている。
【００３６】
図４は本発明の一実施例で用いるＭＮ−ＩＤ用オプションの構成例を示す図である。図４において、ＭＮ−ＩＤ用オプションＡはＩＰｖ６ＤｅｓｔｉｎａｔｉｏｎＯｐｔｉｏｎｓＨｅａｄｅｒの新概念で、以下のようなフィールドを持つ。
【００３７】
ＭＮ−ＩＤ用オプションＡのフィールドとしては、ＭＮ−ＩＤを示すＩＰｖ６オプションタイプ（ｏｐｔｉｏｎｔｙｐｅ）値である「Ｔｙｐｅ」フィールド、オプションフィールド長である「Ｌｅｎｇｔｈ」フィールド、ＩＰ−ＲＮＣ４にて刻まれるＭＮ−ＭＮ通信を行っていることを示すフラグである「ＭＮ−ＭＮｆｌａｇ」フィールド、ＩＰ−ＲＮＣ４にて割振られる送信元のＭＮ−ＩＤである「ＭＮ−ＩＤＳＲＣ（ｓｏｕｒｃｅ）」フィールド、ＩＰ−ＲＮＣ４にて割振られる送信先のＭＮ−ＩＤである「ＭＮ−ＩＤＤＳＴ（ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ）」フィールドがある。
【００３８】
図５は図１のＩＰ−ＲＮＣ４のアップリンクの動作を示すフローチャートであり、図６は図１のＩＰ−ＲＮＣ４のダウンリンクの動作を示すフローチャートである。図７及び図８は図１の移動端末１のアップリンク／ダウンリンクの動作を示すフローチャートであり、図９は本発明の一実施例による移動端末１とコンテンツサーバ７との間の通信動作を示す図である。
【００３９】
図１０は図９のＩＰ−ＲＮＣ４内のＣｏＡ対ＭＮ−ＩＤ対応テーブルの構成を示す図である。図６において、ＩＰ−ＲＮＣ４内のＣｏＡ対ＭＮ−ＩＤ対応テーブル４５ａはデータベース４５に設けられ、ＣｏＡ「ｘｘｘ」，「ｙｙｙ」，・・・と、ＭＮ−ＩＤ「＃０」，「＃１」・・・とから構成されている。
【００４０】
図１１は図９のコンテンツサーバ７内のバインディングテーブルの構成を示す図である。図１１において、コンテンツサーバ７内のバインディングテーブルＢはホームアドレス（ＨｏｍｅＡｄｄｒｅｓｓ）「ａａａ」，「ｂｂｂ」，・・・と、ＣｏＡ「ｘｘｘ」，「ｙｙｙ」，・・・と、ＭＮ−ＩＤ「＃０」，「＃１」・・・とから構成されている。
【００４１】
図１２は本発明の一実施例による移動端末間の通信動作を示す図であり、図１３は図１２の移動端末１のバインディングテーブルの構成を示す図である。図１３において、移動端末１のバインディングテーブル２７ａはホームアドレス（ＨｏｍｅＡｄｄｒｅｓｓ）「ＹＹＹ」と、ＣｏＡ「ｙｙｙ」と、ＭＮ−ＩＤ「＃１７４」と、ＭＮ−ＭＮｆｌａｇ「有効」とから構成されている。
【００４２】
図１４は図１２の移動端末１５のバインディングテーブルの構成を示す図である。図１４において、移動端末１５のバインディングテーブル２７ｂはホームアドレス（ＨｏｍｅＡｄｄｒｅｓｓ）「ＸＸＸ」と、ＣｏＡ「ｘｘｘ」と、ＭＮ−ＩＤ「＃３６」と、ＭＮ−ＭＮフラグ（ｆｌａｇ）「有効」とから構成されている。
【００４３】
図１５は図１２のＩＰ−ＲＮＣ４内のＣｏＡ対ＭＮ−ＩＤ対応テーブルの構成を示す図である。図１５において、ＩＰ−ＲＮＣ４内のＣｏＡ対ＭＮ−ＩＤ対応テーブル４５ｂはデータベース４５に設けられ、ＣｏＡ「ｘｘｘ」，・・・と、ＭＮ−ＩＤ「＃３６」，・・・とから構成されている。
【００４４】
図１６は図１２のＩＰ−ＲＮＣ１４内のＣｏＡ対ＭＮ−ＩＤ対応テーブルの構成を示す図である。図１６において、ＩＰ−ＲＮＣ１４内のＣｏＡ対ＭＮ−ＩＤ対応テーブル４５ｃはＣｏＡ「ｙｙｙ」，・・・と、ＭＮ−ＩＤ「＃１７４」，・・・とから構成されている。
【００４５】
これら図１〜図１６を参照して本発明の一実施例による移動通信網の動作について説明する。まず、移動端末１とコンテンツサーバ７との間の通信動作について説明する。移動端末１からインタネット１１へのアクセスを行うような場合、ＩＰ−ＲＮＣ４は以下のアルゴリズムで動作する。
【００４６】
まず、ＩＰ−ＲＮＣ４におけるＭＮ−ＩＤの登録処理とダウンリンクパケット処理とについて図９〜図１１を参照して説明する。図９ではＩＰ−ＲＮＣ４が移動端末１から最初のアップリンクパケットを受け取ってＭＮ−ＩＤ登録を行い、その後にダウンリンクフローが流れる過程を示している。尚、本実施例では、移動端末１がＩＰ−ＲＮＣ４を経由してインタネット接続を行う場合等において、通信の開始時に移動端末１とＩＰ−ＲＮＣ４との間で、移動端末１の認証を行うためのＡＡＡｖ６ｒｅｑｕｅｓｔ／ｒｅｐｌｙが一往復することを前提としている。
【００４７】
ＩＰ−ＲＮＣ４がアップリンクのＭＮ−ＩＤの登録処理を行う場合、移動端末１から送信されたパケットをＩＰ−ＲＮＣ４が受信すると、まず、ＩＰ−ＲＮＣ４はＩＰｖ６拡張ヘッダチェーンのいずれかにＭＮ−ＩＤ用オプションＡが含まれるかを確認する（図５ステップＳ１）。
【００４８】
このケースではＭＮ−ＩＤ用オプションＡが存在していないので、ＩＰ−ＲＮＣ４はＭＮ−ＩＤ用オプション（ｆｉｅｌｄａｌｌ０）Ａを新たに付与し（図５ステップＳ２）、新たに割振ったＭＮ−ＩＤをＭＮ−ＩＤＳＲＣフィールドに書込む（図５ステップＳ５）。
【００４９】
また、ＩＰ−ＲＮＣ４は送信元ＣｏＡをキーとして認証完了／未完了を検索する（フィルタエントリ検索）（図５ステップＳ７）。ＩＰ−ＲＮＣ４は検索が未完了の場合（図５ステップＳ８）、ＡＡＡサーバ５まで認証要求メッセージ（ｍｅｓｓａｇｅ）を送信し、応答が到着次第、フィルタエントリの追加を行う（図５ステップＳ１０）。
【００５０】
一方、ＩＰ−ＲＮＣ４は検索が完了していれば（図５ステップＳ８）、ＣｏＡ対ＭＮ−ＩＤ対応テーブル４５ａ（図１０参照）に、先程、割振ったＭＮ−ＩＤを新規登録する（図５ステップＳ９）。この時、例えば、ＭＮ−ＩＤ付与部４３のカウンタ４３ａの値を「０」とする。「０」は初期値で、ＩＰ−ＲＮＣ４配下の異なる移動端末からパケットを受信すれば、インクリメントして「１」を登録する。
【００５１】
パケットがコンテンツサーバ７に到達すると、まず、コンテンツサーバ７はＩＰｖ６拡張ヘッダチェーンのいずれかにＭＮ−ＩＤ用オプションＡが存在するかどうかを確認する。このケースではＭＮ−ＩＤ用オプションＡが存在している。この状態でＩＰｖ６ヘッダ中からＭＮ−ＩＤＳＲＣを獲得して、拡張したバインディングテーブルＢ（図１１参照）に登録する。
【００５２】
コンテンツサーバ７から移動端末１へ向けたダウンリンクパケットには、受信パケットから得た相手の移動端末１のＭＮ−ＩＤをＭＮ−ＩＤＤＳＴに載せて送信する。
【００５３】
ＩＰ−ＲＮＣ４は上述したＭＮ−ＩＤ用オプションＡが含まれることを確認し（図５ステップＳ１）、ＭＮ−ＩＤＳＲＣフィールドまたはＭＮ−ＩＤＤＳＴフィールドにエントリがあると判断すると（図５ステップＳ３）、ＭＮ−ＩＤＳＲＣフィールドをキーとして認証完了／未完了を検索する（図５ステップＳ４）。
【００５４】
ＩＰ−ＲＮＣ４は認証完了／未完了の検索が完了していれば（図５ステップＳ６）、処理を終了する。また、ＩＰ−ＲＮＣ４は認証完了／未完了の検索が完了していなければ（図５ステップＳ６）、上記の送信元ＣｏＡをキーとして認証完了／未完了を検索する（フィルタエントリ検索）（図５ステップＳ７）。以後の処理は上述した通りである。
【００５５】
ＩＰ−ＲＮＣ４のダウンリンク転送処理の場合、ＩＰ−ＲＮＣ４はパケットを受取ると、まず、ＩＰｖ６拡張ヘッダチェーンのいずれかにＭＮ−ＩＤ用オプションＡが存在するかどうかを確認する（図６ステップＳ１１）。ＩＰ−ＲＮＣ４はＭＮ−ＩＤ用オプションＡが存在すれば、さらにＭＮ−ＭＮフラグが立っているかどうかを確認する（図６ステップＳ１２）。この場合にはＭＮ−ＭＮフラグが立っていないので、送信先の移動端末１のＣｏＡの代わりにＭＮ−ＩＤＤＳＴを検索キーとして認証完了確認を行う（図６ステップＳ１５）。
【００５６】
パケットが移動端末１に到達すると、まず、移動端末１はＩＰｖ６拡張ヘッダチェーンのいずれかにＭＮ−ＩＤ用オプションＡが存在するかどうかを確認する（図７ステップＳ３４）。移動端末１はＭＮ−ＩＤ用オプションＡが存在しなければ、通常の受信処理を行い（図７ステップＳ３５）、ＭＮ−ＩＤ用オプションＡが存在していれば、ＩＰｖ６ヘッダ中からＭＮ−ＩＤＤＳＴを獲得して装置パラメータに登録する（図７ステップＳ３６）。
【００５７】
この後に、移動端末１はＭＮ−ＭＮフラグが無効になっているので（図７ステップＳ３７）、ＭＮ−ＩＤをＭＮ−ＩＤＳＲＣに書込んで、パケットを送信する（図７ステップＳ３８）。移動端末１はＭＮ−ＭＮフラグが無効になっていなければ（図７ステップＳ３７）、ＭＮ−ＩＤＳＲＣ、ＭＮ−ＭＮフラグをバインディングテーブルに登録し（図７ステップＳ３９）、受信したＭＮ−ＩＤＳＲＣ、ＭＮ−ＩＤＤＳＴを入れ替えて書込み、パケットを送信する（図７ステップＳ４０）。
【００５８】
これによって、移動端末１からコンテンツサーバ７へ向けて送信するパケットには、受信パケットから得た移動端末１自身のＭＮ−ＩＤをＭＮ−ＩＤＳＲＣに載せて送信する。
【００５９】
移動端末１はあるＩＰ−ＲＮＣ４配下を離れない間、唯一のＭＮ−ＩＤ＃１を持っている。一方、移動端末１はルータ８からＲｏｕｔｅｒＡｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔを受信し（図７ステップＳ３２）、別のＩＰ−ＲＮＣ配下に移動した場合、ＭＮ−ＩＤ用オプションＡを削除してその情報をクリアし（図７ステップＳ３３）、新たに別のＩＰ−ＲＮＣからＭＮ−ＩＤを受信することになる。
【００６０】
ＩＰ−ＲＮＣ４はＭＮ−ＩＤが参照されているかどうかを定期的に監視しており、長時間参照されていない場合、例えＩＰ−ＲＮＣ４配下に移動端末１が存在していたとしても、当該ＭＮ−ＩＤを削除する。これによって、ＩＤの無制限配布を阻止する。
【００６１】
次に、移動端末１，１５間の通信について説明する。移動端末同士で通信を行う場合、ＩＰ−ＲＮＣ４，１４は以下のアルゴリズムで動作する。まず、２つのＩＰ−ＲＮＣ４，１４におけるＭＮ−ＩＤの登録、応答パケット処理について説明する。
【００６２】
図１２には、ＩＰ−ＲＮＣ４及びＩＰ−ＲＮＣ１４が移動端末１から最初のパケットを受信してＭＮ−ＩＤ登録を行い、その後、移動端末１５から応答パケットが戻ってくる過程を図示している。尚、本実施例では、移動端末１がＩＰ−ＲＮＣ４を経由してインタネット接続を行う場合等において、通信の開始時に移動端末１とＩＰ−ＲＮＣ４との間で、移動端末１の認証を行うためのＡＡＡｖ６ｒｅｑｕｅｓｔ／ｒｅｐｌｙが一往復することを前提としている。
【００６３】
まず、移動端末１はホームエージェント宛てにパケットを送信するが、この時、ＩＰｖ６拡張ヘッダチェーンにＭＮ−ＩＤ用オプションＡ（図４参照）を含め、移動端末同士の通信であることを示すＭＮ−ＭＮフラグを立てる。この時、ＭＮ−ＩＤＳＲＣフィールド及びＭＮ−ＩＤＤＳＴフィールドは初期化される（ｆｉｅｌｄａｌｌ０）（図８ステップＳ４１〜Ｓ４３）。
【００６４】
ＩＰ−ＲＮＣ４はアップリンクＭＮ−ＩＤの登録処理を行う場合、移動端末１から送信されたパケットを受信すると、まずＩＰｖ６拡張ヘッダチェーンのいずれかにＭＮ−ＩＤ用オプションＡが存在するかどうかを確認する。このケースではＭＮ−ＩＤ用オプションＡが存在しており、さらにＭＮ−ＭＮフラグが有効になっているが、ＭＮ−ＩＤフィールドにはエントリがない。
【００６５】
この状態で、ＩＰ−ＲＮＣ４は新たに割り振ったＭＮ−ＩＤをＭＮ−ＩＤＳＲＣフィールドに書込む。また、ＩＰ−ＲＮＣ１４は送信元のＣｏＡをキーとして認証完了／未完了を検索する（フィルタエントリ検索）。ＩＰ−ＲＮＣ４は検索が未完了の場合、ＡＡＡサーバ５まで認証要求メッセージを送信し、応答が到着次第、フィルタエントリの追加を行う。
【００６６】
一方、ＩＰ−ＲＮＣ４は検索が完了していれば、ＣｏＡ対ＭＮ−ＩＤ対応テーブル４５ｂ（図１５参照）に、先程、割振ったＭＮ−ＩＤを新規登録する。この時、例えばＭＮ−ＩＤ付与部４３のカウンタ４３ａの値を「３６」とする。カウンタ４３ａの初期値は「０」で、ＩＰ−ＲＮＣ４配下の異なる移動端末からパケットを受信すれば、インクリメントして登録する。パケットがホームエージェント６に到達すると、宛先の移動端末１５のＣｏＡが分かるので、これをＤｅｓｔｉｎａｔｉｏｎとしてカプセリングして送信する。
【００６７】
ＩＰ−ＲＮＣ１４はダウンリンクＭＮ−ＩＤの登録処理を行う場合、パケットが到達すると、まず、ＩＰｖ６拡張ヘッダチェーンのいずれかにＭＮ−ＩＤ用オプションＡが存在するかどうかを確認する。このケースではＭＮ−ＩＤ用オプションＡが存在しており、さらにＭＮ−ＭＮフラグが有効になっているが、フィールドにはＭＮ−ＩＤＳＲＣのみが書かれている。
【００６８】
この状態で、ＩＰ−ＲＮＣ１４は新たに割振ったＭＮ−ＩＤをＭＮ−ＩＤＤＳＴフィールドに書込む。また、ＩＰ−ＲＮＣ１４は送信先のＣｏＡをキーとして認証完了／未完了を検索する（フィルタエントリ検索）。ＩＰ−ＲＮＣ１４は検索が未完了の場合、ＡＡＡサーバ５まで認証要求メッセージを送信し、応答が到着次第、フィルタエントリの追加を行う。
【００６９】
一方、ＩＰ−ＲＮＣ１４は検索が完了していれば、ＣｏＡ対ＭＮ−ＩＤ対応テーブル４５ｃ（図１６参照）に、先程、割振ったＭＮ−ＩＤを新規登録する。この時、例えばＭＮ−ＩＤ付与部４３のカウンタ４３ａの値を「１７４」とする。カウンタ４３ａの初期値は「０」で、ＩＰ−ＲＮＣ１４配下の異なる移動端末宛てのパケットを受信すれば、インクリメントして登録する。
【００７０】
パケットが移動端末１５に到達すると、まず、ＩＰｖ６拡張ヘッダチェーンのいずれかにＭＮ−ＩＤ用オプションＡが存在するかどうかを確認する。このケースではＭＮ−ＩＤ用オプションＡが存在しており、さらにＭＮ−ＭＮフラグが有効になっている。この状態でＩＰｖ６ヘッダ中からＭＮ−ＩＤＳＲＣ、ＭＮ−ＩＤＤＳＴ、ＭＮ−ＭＮフラグを獲得して、ＭＮ−ＩＤＤＳＴを装置パラメータに、残りの二つを拡張したバインディングテーブル２７ｃ（図１４参照）にそれぞれ登録する。
【００７１】
移動端末１５から移動端末１に向けた応答パケットには、受信パケットから得た移動端末１５自身のＭＮ−ＩＤをＭＮ−ＩＤＳＲＣに、相手の移動端末１のＭＮ−ＩＤをＭＮ−ＩＤＤＳＴにそれぞれ載せて送信する。
【００７２】
ＩＰ−ＲＮＣ１４はアップリンク転送処理を行う場合、移動端末１５から送信されたパケットを受取ると、まずＩＰｖ６拡張ヘッダチェーンのいずれかにＭＮ−ＩＤ用オプションＡが存在するかどうかを確認する。ＩＰ−ＲＮＣ１４はＭＮ−ＩＤ用オプションＡが存在すれば、さらにＭＮ−ＭＮフラグが立っているかどうかを確認する。この場合にはＭＮ−ＩＤ用オプションＡが存在し、ＭＮ−ＭＮフラグが立っており、さらにＭＮ−ＩＤＳＲＣにエントリがある。したがって、ＩＰ−ＲＮＣ１４は送信元の移動端末１５のＣｏＡの代わりにＭＮ−ＩＤＳＲＣを検索キーとして認証完了確認を行う。
【００７３】
ＩＰ−ＲＮＣ４はダウンリンク転送処理を行う場合、パケットを受取ると、まずＩＰｖ６拡張ヘッダチェーンのいずれかにＭＮ−ＩＤ用オプションＡが存在するかどうかを確認する。ＩＰ−ＲＮＣ４はＭＮ−ＩＤ用オプションＡが存在すれば、さらにＭＮ−ＭＮフラグが立っているかどうかを確認する。この場合にはＭＮ−ＩＤ用オプションＡが存在し、ＭＮ−ＭＮフラグも立っているので、送信先の移動端末１のＣｏＡの代わりにＭＮ−ＩＤＤＳＴを検索キーとして認証完了確認を行う。
【００７４】
パケットが移動端末１に到達すると、まず、ＩＰｖ６拡張ヘッダチェーンのいずれかにＭＮ−ＩＤ用オプションＡが存在するかどうかを確認する。このケースではＭＮ−ＩＤ用オプションＡが存在しており、さらにＭＮ−ＭＮフラグが有効になっている。したがって、移動端末１はＩＰｖ６ヘッダ中からＭＮ−ＩＤＳＲＣ、ＭＮ−ＩＤＤＳＴ、ＭＮ−ＭＮフラグを獲得し、ＭＮ−ＩＤＤＳＴを装置パラメータに、残りの二つを拡張したバインディングテーブル２７ｂにそれぞれ登録する。
【００７５】
これによって、移動端末１から移動端末１５に向けて送信するパケットには、受信パケットから得た移動端末１自身のＭＮ−ＩＤをＭＮ−ＩＤＳＲＣに、相手の移動端末１５のＭＮ−ＩＤをＭＮ−ＩＤＤＳＴにそれぞれ載せて送信する。
【００７６】
移動端末１，１５があるＩＰ−ＲＮＣ４，１４配下を離れない間、唯一のＭＮ−ＩＤの組を登録している。一方、移動端末１，１５がルータ８からＲｏｕｔｅｒＡｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔを受信して別のＩＰ−ＲＮＣ配下に移動した場合には、この情報がクリアされ、新たにＭＮ−ＩＤを受信することになる。
【００７７】
ＩＰ−ＲＮＣ４，１４はＭＮ−ＩＤが参照されているかどうかを定期的に監視しており、長時間参照されていない場合、例えＩＰ−ＲＮＣ４，１４配下に移動端末１，１５が存在していたとしても、当該ＭＮ−ＩＤを削除する。これによって、ＩＤの無制限配布を阻止する。
【００７８】
このように、本実施例では、ＩＰｖ６拡張ヘッダチェーンのいずれかにＭＮ−ＩＤ用オプションＡが存在し、ＭＮ−ＭＮフラグが立っている場合に送信先の移動端末のＣｏＡの代わりにＭＮ−ＩＤＤＳＴを検索キーとして認証完了確認を行っているので、フィルタエントリの検索処理の速度を速めることができる。
【００７９】
具体的に説明すると、ＩＰｖ６のＣｏＡの１２８ｂｉｔ全長、ＩＰｖ６のＣｏＡ（１２８ｂｉｔ）＋ＵＤＰ（ＵｓｅｒＤａｔａｇｒａｍＰｒｏｔｏｃｏｌ）ｐｏｒｔｎｕｍｂｅｒ（１６ｂｉｔ）の１４４ｂｉｔ等の検索キーの代わりに、１／４以下となる３２ｂｉｔのＭＮ−ＩＤを用いて検索を行うことが可能となる。
【００８０】
本実施例では、上記の２つの処理動作に共通して適用可能なＩＰ−ＲＮＣを提案しているが、それぞれの処理動作に特化してロジックを組直すことも可能である。例えば、移動端末からインタネットアクセスを行うようなケースのみに特化すれば、インタネットアクセスではＭＮ−ＩＤＳＲＣフィールドのみしか用いないため、図４に示すＭＮ−ＩＤＳＲＣフィールド及びＭＮ−ＩＤＤＳＴフィールドの２つのフィールドを１つに集約することができる。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、配下に収容する移動端末がＡＡＡサーバとの認証手続きを完了するまでパケットを塞き止めるＡＦ機能を含む無線ネットワーク制御装置において、パケットの認証完了／未完了をフィルタリングするための検索子として移動端末を識別するためのＭＮ−ＩＤを用いてフィルタリングを行うことによって、フィルタエントリの検索処理速度を速めることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による移動通信網の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の移動端末の構成例を示すブロック図である。
【図３】図１のＩＰ−ＲＮＣの構成例を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施例で用いるＭＮ−ＩＤ用オプションの構成を示す図である。
【図５】図１のＩＰ−ＲＮＣのアップリンクの動作を示すフローチャートである。
【図６】図１のＩＰ−ＲＮＣのダウンリンクの動作を示すフローチャートである。
【図７】図１の移動端末のアップリンク／ダウンリンクの動作を示すフローチャートである。
【図８】図１の移動端末のアップリンク／ダウンリンクの動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の一実施例による移動端末とコンテンツサーバとの間の通信動作を示す図である。
【図１０】図９のＩＰ−ＲＮＣ内のＣｏＡ対ＭＮ−ＩＤ対応テーブルの構成を示す図である。
【図１１】図９のコンテンツサーバ内のバインディングテーブルの構成を示す図である。
【図１２】本発明の一実施例による移動端末間の通信動作を示す図である。
【図１３】図１２の移動端末１のバインディングテーブルの構成を示す図である。
【図１４】図１２の移動端末１５のバインディングテーブルの構成を示す図である。
【図１５】図１２のＩＰ−ＲＮＣ４内のＣｏＡ対ＭＮ−ＩＤ対応テーブルの構成を示す図である。
【図１６】図１２のＩＰ−ＲＮＣ１４内のＣｏＡ対ＭＮ−ＩＤ対応テーブルの構成を示す図である。
【図１７】従来のＩＰ−ＲＮＣの構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１，１５移動端末
２，３，１２，１３無線基地局
４，１４ＩＰ−ＲＮＣ
５ＡＡＡサーバ
６ホームエージェント
７コンテンツサーバ
８，９ルータ
１０コアネットワーク
１１インタネット
２１アンテナ
２２送受信共用器
２３受信部
２４ユーザデータ分離部
２５ＲｏｕｔｅｒＡｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ判定部
２６ＭＮ−ＩＤ処理部
２７，２７ａ，２７ｂバインディングテーブル
２８信号合成部
２９送信部
４１認証処理部
４２フィルタ検索部
４２ａＩＰアドレス検索部
４２ｂＭＮ−ＩＤ検索部
４３ＭＮ−ＩＤ付与部
４３ａカウンタ
４４送受信部
４５データベース
４５ａ〜４５ｃＣｏＡ対ＭＮ−ＩＤ対応テーブル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a mobile communication network, a radio network controller, a mobile terminal, and a congestion reduction method used for them, and more particularly, an RNC (Radio Network Controller) that supports an AF (Attendant Function) function of Mobile IPv6 (Internet Protocol version 6). Control device).
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the RNC is a wireless system device in W-CDMA (Wideband-Code Division Multiple Access), and includes a control signal processing, a common channel demultiplexing function, an ATM (Asynchronous Transfer Mode) switching function, and a diversity handover function. Etc.
[0003]
In addition, the RNC is connected to a subscriber-level switch, a multimedia signal processing device (MPE), and a radio base station device (Node B), and controls line connection control, handover control, and filtering (filtering) of the radio line. Etc. are done.
[0004]
For W-CDMA, various standard specifications have been created by 3GPP (3rd Generation Partnership Projects) to standardize mobile communication systems.
[0005]
In the transition period from 3G (third generation) R5 to 4G (fourth generation), which is standardized by the above 3GPP, the following functions are provided to support RNC having only an ATM switching function for Mobile IPv6. It is conceivable to have
[0006]
In other words, the RNC has a stack of IPv6 over Ethernet (R), and a UE (User Equipment: mobile terminal) accommodated under the Mobile IPv6 mechanism is an authentication procedure with an AAA (Authentication, Authorization, and Accounting) server. For example, it can be imagined that it has an AF function that blocks a packet until it is completed (hereinafter RNC that supports Mobile IPv6 AF function is called IP-RNC).
[0007]
A configuration example of this IP-RNC is shown in FIG. In FIG. 17, an IP-RNC 51 includes an authentication processing unit 52 that performs the above authentication procedure, a filter search unit 53 that performs a search process for a filter entry, a packet between the own apparatus, the Node B, and the router. It is comprised from the transmission / reception part 54 which transmits / receives.
[0008]
In Mobile IPv6 mechanism, implementation of an authentication mechanism is unavoidable (see, for example, Non-Patent Documents 2 and 3). Therefore, it is essential to implement a search mechanism that performs an authentication completion / incomplete search (filter entry search processing). . Since this search mechanism is performed for all packets arriving at the RNC, it may become a bottleneck in the routing performance of the IPv6 network.
[0009]
[Non-Patent Document 1]
“Rfc2977.txt” (http://www.ietf.org/rfc/rfc2977.txt)
[Non-Patent Document 2]
“Draft-ietf-aaa-diameter-mobile-13.txt” (http://www.ietf.org/internet-drafts/draft-ietf-aaa-diameter-mobileip-13.txt)
[Non-Patent Document 3]
“Draft-le-aaa-diameter-mobileipv6-02.txt” (http://www.ietf.org/internet-drafts/draft-le-aaa-diameter-mobileipv6-02.txt)
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described AF function, the filter entry search process searches for completion / incomplete of packet authentication. However, since this process is performed on all packets, potential processing delay and congestion in the IP-RNC are performed. Will occur.
[0011]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a mobile communication network, a radio network controller, a mobile terminal, and a congestion reduction method used for them that can solve the above-described problems and increase the filter entry search processing speed. .
[0012]
[Means for Solving the Problems]
A mobile communication network according to the present invention is a wireless network control device having an AF (Attentant Function) function for blocking a packet until a mobile terminal accommodated in the mobile communication network completes an authentication procedure with an AAA (Authentication, Authorization, and Accounting) server. And processing of the AF function using a mobile node-identifier (MN-ID) for identifying the mobile terminal as a searcher for filtering completion / uncompletion of authentication of the packet Is provided in the wireless network control device.
[0013]
A radio network control apparatus according to the present invention includes an AF (Attendant Function) function that blocks a packet until a mobile terminal accommodated in the radio network control apparatus completes an authentication procedure with an AAA (Authentication, Authorization, and Accounting) server. A device that performs processing of the AF function using an MN-ID (Mobile Node-Identifier) for identifying the mobile terminal as a searcher for filtering authentication completion / incompletion of the packet It has.
[0014]
  The mobile terminal according to the present invention uses the AF (Attendant Function) function of the wireless network control apparatus accommodated under its own terminal until the terminal completes the authentication procedure with the AAA (Authentication, Authorization, and Accounting) server. Is a mobile terminal that can be blocked,
  Transmission / reception of control information to / from the wireless network control device when the mobile terminal establishes an Internet connection and when an MN-ID (Mobile Node-Identifier) for identifying the mobile terminal is not assigned. For registering the MN-ID received in the terminal in the terminal itselfWhen,
  When the MN-ID is assigned and a flag indicating that communication between the own terminal and another mobile terminal is performed is set, an option for the MN-ID is added to the header of the packet and transmitted. Means to doIt has.
[0015]
A congestion reduction method according to the present invention includes a wireless network control device including an AF (Attentant Function) function that blocks a mobile terminal accommodated therein until an authentication procedure with an AAA (Authentication, Authorization, and Accounting) server is completed. A MN-ID (Mobile Node-Identifier) for identifying the mobile terminal as a searcher for filtering authentication completion / non-completion of the packet on the wireless network control device side. And performing the filtering using.
[0016]
As described above, in the transition period from 3G (third generation) R5 to 4G (fourth generation), which is being standardized by 3GPP, RNC (Radio Network Controller) is IPv6 (Internet Protocol version 6) over Ethernet. ), And the UE (User Equipment) accommodated under the Mobile IPv6 mechanism blocks the packet until the authentication procedure with the AAA (Authentication, Authorization, and Accounting) server is completed. AF (Attendant Function) ) Can be imagined to have a function (hereinafter referred to as Mobile IPv6) RNC that supports AF function is IP-RNC).
[0017]
Therefore, although the AF function filters the completion / uncompletion of authentication of a packet, if this is performed for every packet, a potential processing delay or congestion in the IP-RNC occurs.
[0018]
In the IP-RNC of the present invention, a mobile terminal is identified in place of 128 bits of a care-of address that is used as a searcher for filtering and is an IP address in a network in which the mobile terminal exists. By using an MN-ID (Mobile Node-Identifier) that is an identifier for the search, the search processing speed can be increased.
[0019]
That is, in the IP-RNC according to the present invention, the search key is shortened for the inevitable authentication completion / incomplete search, thereby reducing the network congestion inherent in the IP-RNC. .
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a mobile communication network according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a mobile communication network according to an embodiment of the present invention includes a mobile terminal 1, radio base stations 2 and 3, an IP-RNC (Internet Protocol-Radio Network Controller) 4, AAA server (Authentication, Authorization, and Accounting Server) 5, home agent (Home Agent) 6, content server (Contents Server) 7, routers 8 and 9, core network (IP based Core Network) 10, and Internet (The Internet) 11.
[0021]
The mobile terminal 1 performs packet transmission / reception with the radio base stations 2 and 3 using a radio link, and acquires and registers an MN-ID (Mobile Node-Identifier) from the received packet. Thereafter, the mobile terminal 1 gives this MN-ID to the packet when transmitting the packet. Here, the MN-ID is a 32-bit ID assigned to the flow by the IP-RNC 4, and is an identifier for identifying the mobile terminal 1.
[0022]
Further, when receiving the Router Advertisement from the router 8, the mobile terminal 1 deletes the option field for MD-ID. This MD-ID option field will be described later.
[0023]
The IP-RNC 4 is an RNC that supports Mobile IPv6 AF (Attendant Function) function. The IP-RNC 4 sequentially allocates and registers the identifier MN-ID for each mobile terminal 1 at the time of packet transmission / reception with the subordinate mobile terminal 1. Further, the IP-RNC 4 searches a filter table (not shown) using the MN-ID.
[0024]
The AAA server 5 processes an authentication procedure protocol with the IP-RNC 4. After this authentication is completed, the IP-RNC 4 creates one filter entry (Filter Entry) corresponding to the mobile terminal 1 therein.
[0025]
The home agent 6 is a Home Link Agent of the mobile terminal 1 that supports Mobile IPv6, and the mobile terminal 1's home address (Home Address) versus care-of address [hereinafter referred to as CoA (care-of address)] correspondence table (FIG. (Not shown) and has a mechanism for acquiring destination information of a downlink packet. Here, the home address is an IP address of a mobile terminal registered in DNS (Domain Name System), and CoA is an IP address in a network where the mobile terminal 1 exists.
[0026]
The content server 7 is a content server arranged on the Internet 11 such as a Web server. The content server 7 acquires the MN-ID from the uplink packet and registers it in a binding table (not shown). Thereafter, the content server 7 gives this MN-ID to the packet at the time of packet transmission.
[0027]
The IP-RNC 4 identifies the mobile terminal 1 by this MN-ID. Also, the maximum MN-ID is “MN-ID1” indicating the MN-ID of the mobile terminal that has started communication (including MN-MN communication), and the MN-ID of the mobile terminal that has received MN-MN communication. Are registered, “MN-ID2”.
[0028]
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the mobile terminal 1 of FIG. In FIG. 2, the mobile terminal 1 includes an antenna 21, a duplexer (DUP) 22, a receiver 23, a user data separator 24, a Router Advertisement determination unit 25, an MN-ID processing unit 26, a binding table. (Binding Table) 27, a signal synthesis unit 28, and a transmission unit 29 are included. In addition, since a well-known technique can be applied to the call control part, the voice input / output part, and the display part of the mobile terminal 1, description of their configuration and operation is omitted.
[0029]
The receiving unit 23 sends signals [CPICH (Common Pilot Channel), DPCH (DL), HS-PDSCH] received via the antenna 21 and the transmission / reception duplexer 22 to the user data separation unit 24. The user data separation unit 24 separates the reception signal from the reception unit 23 into user information (audio signal, image signal, etc.) and control information, and the user information is the above described call control part, voice output part, display of the mobile terminal 1. The user information (packet) and control information are sent to the router advertisement determination unit 25.
[0030]
The Router Advertisement determination unit 25 determines whether or not the Router Advertisement has been received from the router 8 based on the user information and control information from the user data separation unit 24. If the Router Advertisement has been received, the MN-ID processing unit 26 determines that the Router Advertisement has been received. Notify
[0031]
Further, if the Router Advertisement determination unit 25 does not receive the Router Advertisement, the Router Advertisement determination unit 25 determines whether the MD-ID option is included in the packet. If the MD-ID option is included, the MN-ID processing unit 26 is notified. On the other hand, since the Router Advertisement determination unit 25 notifies the reception unit 23 of the fact that the MD-ID option is not included, the reception unit 23 performs normal reception processing.
[0032]
Based on the notification from the Router Advertisement determination unit 25, the MN-ID processing unit 26 performs processing such as registration and deletion of the MN-ID with respect to the binding table 27, addition and deletion of options for MD-ID with respect to transmission packets and reception packets, and the like. The result is notified to the signal synthesis unit 28 and the transmission unit 29.
[0033]
The signal synthesis unit 28 synthesizes information from the MN-ID processing unit 26, external input signals such as a call control part and a voice input part of the mobile terminal 1, and the like, and a transmission unit 29 as DPCH (UL) and HS-DPCCH. And it transmits from the antenna 21 via the transmission / reception duplexer 22.
[0034]
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the IP-RNC 4 of FIG. In FIG. 3, the IP-RNC 4 has an authentication processing unit 41 that performs an authentication procedure with the AAA server 5, a filter search unit 42 that performs a filter entry (Filter Entry) search process, and an MN-ID assigned to the subordinate mobile terminal 1. An MN-ID assigning unit 43 to be assigned, a transmitting / receiving unit 44 for transmitting / receiving packets and the like between the own apparatus, the Node B and the router, a database 45 used in the filter search unit 42 and the MN-ID assigning unit 43, It is composed of
[0035]
The filter search unit 42 includes an IP address search unit 42a that performs a filter entry search process using an IP address, and an MN-ID search unit 42b that performs an authentication completion / incomplete search using an MN-ID. The MN-ID assigning unit 43 includes a counter 43a that performs an increment process every time a packet is received from a mobile terminal under IP-RNC4.
[0036]
FIG. 4 is a diagram showing an example of the configuration of the MN-ID option used in one embodiment of the present invention. In FIG. 4, MN-ID option A is a new concept of IPv6 Destination Options Header and has the following fields.
[0037]
The MN-ID option A field includes an “Type” field that is an IPv6 option type (option type) value indicating the MN-ID, an “Length” field that is an option field length, and an MN− that is engraved in the IP-RNC 4. In the “MN-MN flag” field, which is a flag indicating that MN communication is being performed, in the “MN-ID SRC (source)” field, which is the MN-ID of the transmission source allocated in the IP-RNC 4, in the IP-RNC 4 There is a “MN-ID DST (destination)” field that is an MN-ID of a transmission destination to be allocated.
[0038]
FIG. 5 is a flowchart showing an uplink operation of the IP-RNC 4 of FIG. 1, and FIG. 6 is a flowchart showing a downlink operation of the IP-RNC 4 of FIG. 7 and 8 are flowcharts showing uplink / downlink operations of the mobile terminal 1 of FIG. 1, and FIG. 9 shows communication operations between the mobile terminal 1 and the content server 7 according to an embodiment of the present invention. FIG.
[0039]
FIG. 10 is a diagram showing the configuration of the CoA-to-MN-ID correspondence table in the IP-RNC 4 of FIG. 6, a CoA-to-MN-ID correspondence table 45a in the IP-RNC 4 is provided in the database 45, and CoA “xxx”, “yyy”,..., And MN-IDs “# 0”, “# 1”. It consists of ...
[0040]
FIG. 11 is a diagram showing the configuration of the binding table in the content server 7 of FIG. In FIG. 11, the binding table B in the content server 7 includes home addresses “aaa”, “bbb”,..., CoA “xxx”, “yyy”,. # 0 "," # 1 "...
[0041]
FIG. 12 is a diagram showing a communication operation between mobile terminals according to an embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a binding table of the mobile terminal 1 in FIG. In FIG. 13, the binding table 27a of the mobile terminal 1 is composed of a home address (Home Address) “YYY”, a CoA “yyy”, an MN-ID “# 174”, and an MN-MN flag “valid”. Yes.
[0042]
FIG. 14 is a diagram showing the configuration of the binding table of the mobile terminal 15 in FIG. In FIG. 14, the binding table 27b of the mobile terminal 15 is based on the home address (Home Address) “XXX”, CoA “xxx”, MN-ID “# 36”, and MN-MN flag (flag) “valid”. It is configured.
[0043]
FIG. 15 is a diagram showing the configuration of the CoA-to-MN-ID correspondence table in the IP-RNC 4 of FIG. 15, the CoA-to-MN-ID correspondence table 45b in the IP-RNC 4 is provided in the database 45, and is composed of CoA “xxx”,... And MN-ID “# 36”,. Yes.
[0044]
FIG. 16 is a diagram showing the configuration of the CoA-to-MN-ID correspondence table in the IP-RNC 14 of FIG. 16, the CoA-to-MN-ID correspondence table 45c in the IP-RNC 14 is composed of CoA “yyy”,... And MN-ID “# 174”,.
[0045]
The operation of the mobile communication network according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, the communication operation between the mobile terminal 1 and the content server 7 will be described. When the mobile terminal 1 accesses the Internet 11, the IP-RNC 4 operates according to the following algorithm.
[0046]
First, MN-ID registration processing and downlink packet processing in the IP-RNC 4 will be described with reference to FIGS. FIG. 9 shows a process in which the IP-RNC 4 receives the first uplink packet from the mobile terminal 1 and performs MN-ID registration, and then the downlink flow flows. In this embodiment, when the mobile terminal 1 performs Internet connection via the IP-RNC 4, the mobile terminal 1 is authenticated between the mobile terminal 1 and the IP-RNC 4 at the start of communication. The AAAv6 request / reply is assumed to make one round trip.
[0047]
When the IP-RNC 4 performs an uplink MN-ID registration process, when the IP-RNC 4 receives a packet transmitted from the mobile terminal 1, first, the IP-RNC 4 adds the MN-ID to one of the IPv6 extension header chains. It is confirmed whether the option A for use is included (step S1 in FIG. 5).
[0048]
In this case, since the MN-ID option A does not exist, the IP-RNC 4 newly assigns the MN-ID option (field all 0) A (step S2 in FIG. 5), and the newly allocated MN- The ID is written in the MN-ID SRC field (step S5 in FIG. 5).
[0049]
Further, the IP-RNC 4 searches for authentication completion / incomplete with the source CoA as a key (filter entry search) (step S7 in FIG. 5). If the search is not completed (step S8 in FIG. 5), the IP-RNC 4 transmits an authentication request message (message) to the AAA server 5 and adds a filter entry as soon as a response arrives (step S10 in FIG. 5).
[0050]
On the other hand, if the search is completed (step S8 in FIG. 5), the IP-RNC 4 newly registers the previously allocated MN-ID in the CoA-to-MN-ID correspondence table 45a (see FIG. 10) (FIG. 5). Step S9). At this time, for example, the value of the counter 43a of the MN-ID assigning unit 43 is set to “0”. “0” is an initial value, and if a packet is received from a different mobile terminal under the IP-RNC 4, it is incremented and “1” is registered.
[0051]
When the packet reaches the content server 7, the content server 7 first checks whether or not the MN-ID option A exists in any of the IPv6 extension header chains. In this case, option A for MN-ID exists. In this state, the MN-ID SRC is acquired from the IPv6 header and registered in the extended binding table B (see FIG. 11).
[0052]
In the downlink packet from the content server 7 to the mobile terminal 1, the MN-ID of the counterpart mobile terminal 1 obtained from the received packet is transmitted on the MN-ID DST.
[0053]
The IP-RNC 4 confirms that the above-mentioned MN-ID option A is included (step S1 in FIG. 5), and determines that there is an entry in the MN-ID SRC field or MN-ID DST field (step S3 in FIG. 5). The MN-IDSRC field is used as a key to search for authentication completion / incomplete (step S4 in FIG. 5).
[0054]
The IP-RNC 4 ends the process when the authentication completion / incomplete search is completed (step S6 in FIG. 5). If the search for authentication completion / incomplete has not been completed (step S6 in FIG. 5), the IP-RNC 4 searches for authentication completion / incompletion using the transmission source CoA as a key (filter entry search) (FIG. 5). Step S7). Subsequent processing is as described above.
[0055]
In the case of the IP-RNC 4 downlink transfer process, when receiving a packet, the IP-RNC 4 first checks whether the MN-ID option A exists in any of the IPv6 extension header chains (step S11 in FIG. 6). . If the MN-ID option A exists, the IP-RNC 4 further checks whether the MN-MN flag is set (step S12 in FIG. 6). In this case, since the MN-MN flag is not set, authentication completion confirmation is performed using the MN-ID DST as a search key instead of the CoA of the destination mobile terminal 1 (step S15 in FIG. 6).
[0056]
When the packet reaches the mobile terminal 1, first, the mobile terminal 1 checks whether or not the MN-ID option A exists in any of the IPv6 extension header chains (step S34 in FIG. 7). If the MN-ID option A does not exist, the mobile terminal 1 performs normal reception processing (step S35 in FIG. 7). If the MN-ID option A exists, the mobile terminal 1 performs MN-ID DST from the IPv6 header. Is acquired and registered in the apparatus parameters (step S36 in FIG. 7).
[0057]
Thereafter, since the MN-MN flag is invalid (step S37 in FIG. 7), the mobile terminal 1 writes the MN-ID in the MN-ID SRC and transmits the packet (step S38 in FIG. 7). If the MN-MN flag is not invalidated (step S37 in FIG. 7), the mobile terminal 1 registers the MN-ID SRC and MN-MN flag in the binding table (step S39 in FIG. 7), and receives the received MN-ID SRC. The MN-ID DST is replaced and written, and the packet is transmitted (step S40 in FIG. 7).
[0058]
Thus, in the packet transmitted from the mobile terminal 1 to the content server 7, the MN-ID of the mobile terminal 1 itself obtained from the received packet is transmitted on the MN-ID SRC.
[0059]
While the mobile terminal 1 does not leave a certain IP-RNC 4, it has a unique MN-ID # 1. On the other hand, when the mobile terminal 1 receives the Router Advertisement from the router 8 (step S32 in FIG. 7) and moves to another IP-RNC, the mobile terminal 1 deletes the MN-ID option A and clears the information (FIG. 7). In step S33), a new MN-ID is received from another IP-RNC.
[0060]
The IP-RNC 4 periodically monitors whether or not the MN-ID is referenced. If the IP-RNC 4 has not been referenced for a long time, even if the mobile terminal 1 exists under the IP-RNC 4, the MN-ID Delete the ID. This prevents unlimited distribution of IDs.
[0061]
Next, communication between the mobile terminals 1 and 15 will be described. When communication is performed between mobile terminals, the IP-RNCs 4 and 14 operate according to the following algorithm. First, MN-ID registration and response packet processing in the two IP-RNCs 4 and 14 will be described.
[0062]
FIG. 12 illustrates a process in which the IP-RNC 4 and the IP-RNC 14 receive the first packet from the mobile terminal 1 and perform MN-ID registration, and then return a response packet from the mobile terminal 15. In this embodiment, when the mobile terminal 1 performs Internet connection via the IP-RNC 4, the mobile terminal 1 is authenticated between the mobile terminal 1 and the IP-RNC 4 at the start of communication. The AAAv6 request / reply is assumed to make one round trip.
[0063]
First, the mobile terminal 1 transmits a packet addressed to the home agent. At this time, an MN-ID option A (see FIG. 4) is included in the IPv6 extension header chain to indicate communication between mobile terminals. Set the MN flag. At this time, the MN-ID SRC field and the MN-ID DST field are initialized (field all 0) (steps S41 to S43 in FIG. 8).
[0064]
When the IP-RNC 4 receives the packet transmitted from the mobile terminal 1 when performing the uplink MN-ID registration process, it first checks whether the MN-ID option A exists in any of the IPv6 extension header chains. To do. In this case, the MN-ID option A exists and the MN-MN flag is valid, but there is no entry in the MN-ID field.
[0065]
In this state, the IP-RNC 4 writes the newly allocated MN-ID in the MN-ID SRC field. Further, the IP-RNC 14 searches for authentication completion / incomplete with the source CoA as a key (filter entry search). When the search is not completed, the IP-RNC 4 transmits an authentication request message to the AAA server 5 and adds a filter entry as soon as a response arrives.
[0066]
On the other hand, if the search is completed, the IP-RNC 4 newly registers the previously allocated MN-ID in the CoA-to-MN-ID correspondence table 45b (see FIG. 15). At this time, for example, the value of the counter 43a of the MN-ID assigning unit 43 is set to “36”. The initial value of the counter 43a is “0”, and if a packet is received from a different mobile terminal under the IP-RNC 4, it is incremented and registered. When the packet reaches the home agent 6, the CoA of the destination mobile terminal 15 is known, and this is encapsulated as a Destination and transmitted.
[0067]
When the IP-RNC 14 performs downlink MN-ID registration processing, when a packet arrives, it first checks whether or not the MN-ID option A exists in any of the IPv6 extension header chains. In this case, the MN-ID option A exists and the MN-MN flag is valid, but only the MN-ID SRC is written in the field.
[0068]
In this state, the IP-RNC 14 writes the newly allocated MN-ID in the MN-ID DST field. Further, the IP-RNC 14 searches for authentication completion / incomplete with the destination CoA as a key (filter entry search). If the search is not completed, the IP-RNC 14 transmits an authentication request message to the AAA server 5 and adds a filter entry as soon as a response arrives.
[0069]
On the other hand, if the search is completed, the IP-RNC 14 newly registers the previously assigned MN-ID in the CoA-to-MN-ID correspondence table 45c (see FIG. 16). At this time, for example, the value of the counter 43a of the MN-ID assigning unit 43 is set to “174”. The initial value of the counter 43a is “0”, and if a packet addressed to a different mobile terminal under the IP-RNC 14 is received, it is incremented and registered.
[0070]
When the packet reaches the mobile terminal 15, it is first checked whether or not the MN-ID option A exists in any of the IPv6 extension header chains. In this case, the MN-ID option A exists, and the MN-MN flag is valid. In this state, the MN-ID SRC, the MN-ID DST, and the MN-MN flag are acquired from the IPv6 header, and the binding table 27c is expanded by using the MN-ID DST as a device parameter and the remaining two (see FIG. 14). Register each.
[0071]
In the response packet from the mobile terminal 15 to the mobile terminal 1, the MN-ID of the mobile terminal 15 itself obtained from the received packet is set to MN-ID SRC, and the MN-ID of the counterpart mobile terminal 1 is set to MN-ID DST. Send each one.
[0072]
When the IP-RNC 14 performs an uplink transfer process and receives a packet transmitted from the mobile terminal 15, the IP-RNC 14 first checks whether or not the MN-ID option A exists in any of the IPv6 extension header chains. If the MN-ID option A exists, the IP-RNC 14 further confirms whether the MN-MN flag is set. In this case, the MN-ID option A exists, the MN-MN flag is set, and there is an entry in the MN-ID SRC. Therefore, the IP-RNC 14 performs authentication completion confirmation using the MN-ID SRC as a search key instead of the CoA of the transmission source mobile terminal 15.
[0073]
When the IP-RNC 4 performs a downlink transfer process and receives a packet, it first checks whether the MN-ID option A exists in any of the IPv6 extension header chains. If the MN-ID option A exists, the IP-RNC 4 further checks whether the MN-MN flag is set. In this case, since the MN-ID option A exists and the MN-MN flag is also set, authentication completion confirmation is performed using the MN-ID DST as a search key instead of the CoA of the transmission destination mobile terminal 1.
[0074]
When the packet reaches the mobile terminal 1, first, it is confirmed whether or not the MN-ID option A exists in any of the IPv6 extension header chains. In this case, the MN-ID option A exists, and the MN-MN flag is valid. Therefore, the mobile terminal 1 acquires the MN-ID SRC, MN-ID DST, and MN-MN flags from the IPv6 header, and registers them in the binding table 27b in which the MN-ID DST is used as a device parameter and the remaining two are expanded. To do.
[0075]
Thus, in the packet transmitted from the mobile terminal 1 to the mobile terminal 15, the MN-ID of the mobile terminal 1 itself obtained from the received packet is set to MN-ID SRC, and the MN-ID of the counterpart mobile terminal 15 is set to MN. -Send on ID DST.
[0076]
While the mobile terminals 1 and 15 do not leave a certain IP-RNC 4, 14, only one MN-ID pair is registered. On the other hand, when the mobile terminals 1 and 15 receive the Router Advertisement from the router 8 and move to another IP-RNC, this information is cleared and a new MN-ID is received.
[0077]
The IP-RNCs 4 and 14 regularly monitor whether or not the MN-ID is referenced. If the IP-RNCs 4 and 14 are not referenced for a long time, the mobile terminals 1 and 15 exist under the IP-RNCs 4 and 14, for example. However, the MN-ID is deleted. This prevents unlimited distribution of IDs.
[0078]
Thus, in this embodiment, when the MN-ID option A exists in any of the IPv6 extension header chains and the MN-MN flag is set, the MN-ID instead of the CoA of the destination mobile terminal Since the authentication completion confirmation is performed using DST as a search key, the speed of the filter entry search process can be increased.
[0079]
More specifically, instead of a search key such as IPv6 CoA 128-bit full length, IPv6 CoA (128 bits) + UDP (User Datagram Protocol) port number (16 bits) 144 bits, etc., 32-bit MN- which is 1/4 or less. A search can be performed using the ID.
[0080]
In this embodiment, an IP-RNC that can be applied in common to the above two processing operations is proposed, but it is also possible to reconfigure the logic specifically for each processing operation. For example, if specializing only in a case where Internet access is performed from a mobile terminal, only MN-ID SRC field is used in Internet access, so 2 of MN-ID SRC field and MN-ID DST field shown in FIG. One field can be aggregated into one.
[0081]
【The invention's effect】
As described above, the present invention filters packet authentication completion / non-completion in a radio network controller including an AF function that blocks a packet until a mobile terminal accommodated under the mobile terminal completes an authentication procedure with an AAA server. By performing filtering using the MN-ID for identifying the mobile terminal as a search element for performing the search, an effect that the search processing speed of the filter entry can be increased can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a mobile communication network according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the mobile terminal in FIG. 1;
3 is a block diagram illustrating a configuration example of the IP-RNC in FIG. 1. FIG.
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of an option for MN-ID used in an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart illustrating an uplink operation of the IP-RNC of FIG. 1;
FIG. 6 is a flowchart showing downlink operation of the IP-RNC of FIG. 1;
FIG. 7 is a flowchart showing uplink / downlink operations of the mobile terminal of FIG. 1;
FIG. 8 is a flowchart showing uplink / downlink operations of the mobile terminal of FIG. 1;
FIG. 9 is a diagram illustrating a communication operation between a mobile terminal and a content server according to an embodiment of the present invention.
10 is a diagram showing a configuration of a CoA-to-MN-ID correspondence table in the IP-RNC of FIG.
11 is a diagram showing a configuration of a binding table in the content server of FIG. 9. FIG.
FIG. 12 is a diagram illustrating a communication operation between mobile terminals according to an embodiment of the present invention.
13 is a diagram showing a configuration of a binding table of the mobile terminal 1 in FIG.
14 is a diagram showing a configuration of a binding table of the mobile terminal 15 in FIG.
15 is a diagram showing a configuration of a CoA-to-MN-ID correspondence table in the IP-RNC 4 of FIG.
16 is a diagram showing a configuration of a CoA-to-MN-ID correspondence table in the IP-RNC 14 of FIG.
FIG. 17 is a block diagram illustrating a configuration example of a conventional IP-RNC.
[Explanation of symbols]
1,15 Mobile terminal
2, 3, 12, 13 Radio base station
4,14 IP-RNC
5 AAA server
6 Home Agent
7 Content server
8,9 routers
10 Core network
11 Internet
21 Antenna
22 Transmission / reception duplexer
23 Receiver
24 User data separator
25 Router Advertisement determination unit
26 MN-ID processing part
27, 27a, 27b Binding table
28 Signal Synthesizer
29 Transmitter
41 Authentication processing part
42 Filter search part
42a IP address search unit
42b MN-ID search part
43 MN-ID assignment unit
43a counter
44 Transceiver
45 database
45a-45c CoA vs. MN-ID correspondence table

Claims

A mobile communication network including a wireless network control device having an AF (Attendant Function) function that blocks a packet until a mobile terminal accommodated therein completes an authentication procedure with an AAA (Authentication, Authorization, and Accounting) server. ,
Radio network control means for executing processing of the AF function using a mobile node-identifier (MN-ID) for identifying the mobile terminal as a searcher for filtering authentication completion / incompletion of the packet A mobile communication network characterized by having in an apparatus.

The wireless network control device includes a first table that stores the MN-ID in association with a care-of address that is an IP (Internet Protocol) address in a network in which the mobile terminal exists. Item 2. The mobile communication network according to Item 1.

The radio network control device has the option for the MN-ID in the header of the packet, and when the flag indicating that communication between the mobile terminals is performed is set, 3. The mobile communication network according to claim 2, wherein authentication completion confirmation is performed using the MN-ID as a search key instead of a care-of address.

The wireless network control device includes means for assigning the MN-ID to the mobile terminal at the start of communication when the mobile terminal makes an Internet connection and when the mobile terminal is not assigned the MN-ID. The mobile communication network according to any one of claims 1 to 3, further comprising:

A wireless network control device including an AF (Attendant Function) function that blocks a packet until a mobile terminal accommodated under the mobile terminal completes an authentication procedure with an AAA (Authentication, Authorization, and Accounting) server,
It has means for executing the processing of the AF function using an MN-ID (Mobile Node-Identifier) for identifying the mobile terminal as a searcher for filtering completion / uncompletion of authentication of the packet A wireless network control device.

6. The wireless network control according to claim 5, further comprising: a first table that stores the MN-ID in association with a care-of address that is an IP (Internet Protocol) address in a network in which the mobile terminal exists. apparatus.

The option for the MN-ID exists in the header of the packet, and the flag indicating that communication between the mobile terminals is performed is set instead of the care-of address of the destination mobile terminal. 7. The radio network controller according to claim 6, further comprising means for confirming completion of authentication using the MN-ID as a search key.

The mobile terminal includes means for assigning the MN-ID to the mobile terminal at the start of communication when the mobile terminal performs Internet connection and when the mobile terminal is not assigned the MN-ID. The wireless network control device according to any one of claims 5 to 7.

A mobile terminal whose packet is blocked until the self-terminal completes an authentication procedure with an AAA (Authentication, Authorization, and Accounting) server by an AF (Attendant Function) function of a radio network controller in which the self-terminal is accommodated Because
Transmission / reception of control information to / from the wireless network control device when the mobile terminal establishes an Internet connection and when an MN-ID (Mobile Node-Identifier) for identifying the mobile terminal is not assigned. Means for registering the received MN-ID in the terminal ,
When the MN-ID is assigned and a flag indicating that communication between the own terminal and another mobile terminal is performed is set, an option for the MN-ID is added to the header of the packet and transmitted. A mobile terminal.

A congestion reduction method for a radio network controller including an AF (Attendant Function) function that blocks a packet until a mobile terminal accommodated under the mobile terminal completes an authentication procedure with an AAA (Authentication, Authorization, and Accounting) server,
The wireless network control device side performs the filtering using an MN-ID (Mobile Node-Identifier) for identifying the mobile terminal as a searcher for filtering authentication completion / incompletion of the packet. A congestion reduction method comprising:

A first table that stores the MN-ID in association with a care-of address that is an IP (Internet Protocol) address in a network in which the mobile terminal exists is provided in the wireless network control device. The congestion reduction method according to claim 10.

When the radio network controller has an option for the MN-ID in the header of the packet and a flag indicating that communication between the mobile terminals is performed, the mobile terminal of the transmission destination 12. The congestion reduction method according to claim 11, further comprising a step of performing authentication completion confirmation using the MN-ID as a search key instead of a care-of address.

A step of assigning the MN-ID to the mobile network control device when the mobile terminal starts an internet connection at the start of communication and when the mobile terminal is not assigned the MN-ID; The congestion reducing method according to any one of claims 10 to 12, characterized by comprising: