JP2007522718A

JP2007522718A - フラット構造のモバイルネットワークにおけるアドレス管理を提供する方法および装置

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Publication number: JP2007522718A
Application number: JP2006550355A
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Inventors: ハイホンゼン; ハイムリ; レンパーナディ; スリニバススリーマンスラ
Original assignee: Nokia Oyj
Current assignee: Nokia Oyj
Priority date: 2004-02-03
Filing date: 2005-02-01
Publication date: 2007-08-09
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Also published as: US7725600B2; JP4240411B2; KR20060116861A; DE602005002730D1; US20050172014A1; EP1712061A1; CN100591075C; CN1914883A; DE602005002730T2; ATE375058T1; WO2005076571A1; EP1712061B1; KR100858710B1

Abstract

本発明は、モバイルネットワークをインターネットにアクセスネットワークを介して接続するモバイルルータ（ＭＲ）における改善されたアドレス管理方式を提供する。ＭＲはモバイルネットワーク内のモバイルネットワークノード（ＭＮＮ）に代わって近隣広告を行い、ＭＮＮに向けられたパケットがＭＲに、次いで対応するＭＮＮに正しくルーティングされるようにし、一方ＩＰｖ６アドレス管理手順のような標準アドレス管理手順をアクセスネットワークおよびモバイルネットワークにおいて維持する。
【選択図】図３

Description

本発明は一般にモバイルデータ通信ネットワークに関し、より詳細にはＩＰｖ６および同等のプロトコルと両立するフラット構造のモバイルネットワークに関係する。

以下の記載において以下の略語が使用される。
ＡＰアクセスポイント
（Access Point）
ＡＲアクセスルータ
（Access Router）
ＢＵバイディングアップデート
（Binding Update）
ＣｏＡ気付アドレス
（Care-of Address）
ＨＡホームエージェント
（Home Agent）
ＨＡ＿ＭＲホームエージェントモバイルルータ
（Home Agent Mobile Router）
ＬＬＡリンクレイヤアドレス
（Link Layer Address）
ＭＡＣメディアアクセス制御
（Media Access Control）
ＭＮＮモバイルネットワークノード
（Mobile Network Node）
ＭＯＮＥＴモバイルネットワーク
（Mobile Network）
ＭＲモバイルルータ
（Mobile Router）
ＰＡＮパーソナルエリヤネットワーク
（Personal Area Network）
ＰＳＢＵプレフィックスのスコープ・バイディング・アップデート
（Prefix Scope Binding Update）

一般にネットワークの移動性サポートは、単一のユニットと見られる全ネットワークの移動性管理を処理し、インターネットへの全ネットワークの接続点の変更を可能にし、ひいてはインターネットトポロジーにおいて到達できる範囲の変更を可能にする。このタイプのネットワークはＭＯＮＥＴと呼ぶことができ、グローバルインターネットに接続される少なくとも１つのＭＲを含む。ＭＲの背後にあるこれらのノードはＭＮＮと呼ばれ、固定あるいは移動可能とすることができる。

ＭＯＮＥＴは幾つかの異なる形態を取ることができ、その例は以下を含む。

ＰＡＮに接続されるネットワーク：ブルートゥース（登録商標）が可能なＰＤＡと共に、セルインタフェースおよびブルートゥースインタフェースのようなローカルインタフェースを持つ移動電話機はモバイルネットワークの極めて単純な実体を構成する。この場合、移動電話機はセルリンクを介してインターネットに接続されるＭＲとして機能し、一方ＰＤＡはウエブブラウジングあるいはパーソナルウエブサーバの稼動に使用されるＭＮＮとして機能する。

公共輸送において展開されるアクセスネットワーク：公共輸送車両は乗客が持つＩＰデバイスへのインターネットアクセスを提供する。車両のアクセスポイントはＭＳとして機能し、一方乗客のパーソナル通信デバイスはＭＮＮである。

図１は従来のＭＯＮＥＴ１の例およびそのインターネット２への接続を示す。ＭＯＮＥＴ１のＭＲ３はインターネット２へアクセスネットワーク４を介して接続する。アクセスネットワーク４のＡＲ５は、ＭＲ３をインターネット２へ接続する第１のホップルータである。リンク技術に応じた少なくとも１つのＡＰ６はＭＲ３とＡＲ５との間に存在することができ、ＭＲ３とＡＲ５との間のリンクレイヤ接続を提供する。ＭＲ３は複数のＡＰ６および／または複数のＡＲ５の間で移動することができ、従ってハンドオーバ機構が提供される。複数のＭＮＮ７（便宜上ＭＮＮは３つ図示され、２つは移動可能であり、１つは固定である）はアクセスネットワーク４へＭＲ３を介して接続する。ＭＯＮＥＴ１で使用されるリンク技術はＭＲ３とＡＰ６との間で使用されるリンク技術と同じであってもなくても良い。各ＭＮＮ７およびＭＲ３は使用するリンク技術に基づいて各自のＥＵＩ−６４リンクレイヤアドレス（ＬｉｎｋＬａｙｅｒＡｄｄｒｅｓｓ、ＬＬＡ）を構成することができる。

複数のＭＮＮ７へ移動性制御およびアドレス管理を提供するために２つのタイプの手法を使用することができる。

第１のタイプの手法はＮＥＭＯ技術である。ＮＥＭＯのサポートではＭＲ３の背後のノードのいずれもがＭＯＮＥＴの移動性を認知しないことが必要である。換言すれば、ＭＯＮＥＴ１の接続変更はＭＲ３の背後の複数のＭＮＮ７に完全にトランスペアレントであるべきである。以下図２を参照してＮＥＭＯ技術をさらに詳細に説明する。

基本的なＮＥＭＯ手法が図２に示される。ＭＲ３はＨＡ＿ＭＲ８で示されるホームエージェントを有する割り当てられたホームネットワークを持つものとする。ＭＲ３が所在する各ＭＯＮＥＴ１にはＭＯＮＥＴネットワークプレフィックス（ＭＮＰ）が割り当てられ、これはＭＲ３のホームリンクにおいて割り当てられる不変のネットワークプレフィックスである。ＭＲ３がそのネットワーク接続を１つのＡＲ５から別へ移動する場合、ＭＮＰは変更されない。ＭＲ３の入力インタフェースはＭＮＰにより構成され、ＭＯＮＥＴ１の全てのＭＮＮ７の複数のＣｏＡはＭＮＰを使用して構成される。ＭＮＮ７が同一ＭＯＮＥＴ１内に所在する限り、そのＣｏＡは変更の必要がない。ＭＮＮ７はそれ自体のＨＡ１０および対応するノード１２におけるバイディングキャッシュ９をＢＵの送信により更新することができる。この構成により、ＭＮＮ７のＣｏＡに送信される全てのパケットはＭＲ３のホームリンクにまずルーティングされ、ＨＡ＿ＭＲ８により途中で捕捉され、ＨＡ＿ＭＲ８は以下に説明されるようにパケットをＭＲ３にさらにルーティングする。

ＭＲ３は、その出力インタフェースにおいてサーバであるＡＲ５（ＡＲ−１）により通知されるネットワークプレフィックスを使用してそのＣｏＡを構成する。ＭＲ３がその接続点を変更すると、ＭＲ３は新しいＡＲ５（ＡＲ−２）のプレフィックスを使用してそのＣｏＡを再構成する。バイディングキャッシュ９Ａを更新するためにＨＡ＿ＭＲ８へ新ＣｏＡと共にＢＵを送信するのに加えて、ＭＲ３はまたＨＡ＿ＭＲ８へプレフィックス・スコープ・バイディング・アップデート（ＰＳＢＵ）メッセージを送信する。ＰＳＢＵはＢＵの高度化されたものであり、ＭＲ３のＣｏＡを単一アドレスに代わってＭＮＰに関連させる。ＨＡ＿ＭＲ８はこのバイディングを使用して、宛先フィールドにＭＮＰを示すあらゆるパケットをＭＲ３へトンネルさせる（全体がトンネル１１として示される）が、ある別の方式（例えばルータの最適化）が使用されると、ＨＡ＿ＭＲ８とＭＲ３との間のトンネル化によるオーバヘッドを回避あるいは削減することができる。ＨＡ＿ＭＲ８からトンネルされたパケットのカプセルを開放した後、ＭＲ３はもとのパケットをＭＯＮＥＴ１内の対応するＭＮＮ７に転送する。

この手法により、ＭＲ３が複数のＡＲ５の間を移動し、このためそのＣｏＡを変更しても、ＭＯＮＥＴ１内の複数のＭＮＮ７は同じＣｏＡを使用することができ、新しいＣｏＡはＭＮＮには必要ではない。これにより各ＭＮＮ７のＩＰ移動性（IP mobility）によるオーバヘッドが削減される。しかしながら、ＨＡ＿ＭＲ８とＭＲ３との間の両方向トンネル化によるオーバヘッドは、ＭＲ３とＡＲ５との間のインタフェースにかかり、ＭＮＮ７に入るパケットのすべてあるいはＭＮＮ７から出るパケットのすべてに加えられる。特に本発明に関していえば、ＭＲ３とアクセスネットワーク４との間のアクセスインタフェースは無線インタフェースであることがほとんどなので、トンネル１１の使用が招くオーバヘッドは無線リンクのスペクトラム効率をかなり低減する。

第２の手法はフラット構造の技術である。この技術ではＮＥＭＯ手法におけるようなグループ化ＩＰ移動性の提供に代わって、各ＭＮＮ７がそれ自体のＩＰ移動性を自らの責任において処理する。各ＭＮＮ７はサーバであるＡＲ５のプレフィックスを使用してその関連ＣｏＡを構成する。ＭＲ３が新しいＡＲ５に接続すればいつでも、各ＭＮＮ７はそのＣｏＡを再構成し、ＢＵをそのＨＡ１０および対応するノードに送信する。ＭＮＮ７に向けて流れるパケットはＭＮＮ７のＣｏＡに基づいてルーティングされ、従ってＮＥＭＯ手法におけるようなトンネル化プロトコルはＨＡ＿ＭＲ８とＭＲ３との間には不要である。

これら２つの手法については、それぞれを異なるアプリケーションにおいて使用することができ、ある場合には共存することができる。

グループ化移動性（グループ化モビリティ）には最適であるが、ＮＥＭＯベースの手法は、ＨＡ＿ＭＲ８とＭＲ３との間に生じるトンネル化１１が原因で、アクセスインタフェースに大きなオーバヘッドをもたらし、それぞれに応じてルーティング効率を低くなる。ＨＡ＿ＭＲ８の存在はまたサービスプロバイダのインフラストラクチャのサポートを必要とする。従ってＮＥＭＯベースのソリューションは、例えば列車あるいはバスを含む高速大量輸送環境におけるような移動性の高い環境においてアクセスを提供するタスクに向いている。

ＮＥＭＯ手法と比較すると、フラット構造手法には、ＨＡ＿ＭＲ８のサポートを必要とせず、従ってサービスプロバイダにさらなるシステムの単純化をもたらす利点がある。またフラット構造手法はＭＲ３とＨＡ＿ＭＲ８との間のトンネル化１１のほか、ＨＡ＿ＭＲ８の存在により持ち込まれる３角ルーティングをなくし、従ってスペクトラムの効率改善と伝送遅延およびオーバヘッドの低減につながる。フラット構造ベースのソリューションは、オフイス、家庭、カフェあるいは空港のように移動性がないか低い小さなエリヤ内あるようなホットスポットのアプリケーションに向いている。

フラット構造ベースの移動管理手法では、各ＭＮＮ７はその近隣広告をＡＲ５へＭＲ３を介して送信する。近隣広告はＭＮＮ７のＣｏＡとそのＬＬＡとの間のマッピングを含み、この関係はＡＲ５の近隣キャッシュに登録される。ＡＲ５がＭＮＮ７に向けられたダウンリンクパケットを受信すると、近隣キャッシュに登録されたＬＬＡを使用してレイヤ２（Ｌ２）フレームをＭＮＮ７に送信する。しかしながら、アクセスネットワーク４およびＭＯＮＥＴ１において使用されるリンク技術は全く異なりうるので、アクセスネットワーク４およびＭＯＮＥＴ１は全く異なるＬＬＡ管理方式を持つこともある。例えば、イーサネット（登録商標）およびその他のアクセス技術において使用されるＬＬＡの自己構築ＥＵ−６４ビットフォーマットは、中央制御機構のＬＬＡ割り当てを有するセル技術を使用するアクセスネットワーク４には適用できない可能性がある。その結果、各ＭＮＮ７のＬＬＡはアクセスネットワーク４のノードには認識されず、ＭＮＮ７のＬＬＡを使用してＡＲ５から送信されるＬ２フレームはＭＯＮＥＴ１に届かない可能性がある。

従って、当然ながら、以上で説明された移動制御およびアドレス管理へのフラット構造手法では、ＡＲ５がダウンリンクパケットを対応するＭＲ３を通じてＭＮＮ７へルーティングするために、ある特別なアドレス管理および移動制御方式が必要である。一方、本発明以前には、適切なアドレス管理および移動制御方式は利用できなかった。

本発明の好適なる形象形態のまとめ

これらの教示について現時点における好適な形象形態に従えば、上述の課題およびその他の課題が克服され、他の利点が実現される。

本発明は、モバイルネットワークをインターネットにアクセスネットワークを介して接続するモバイルルータにおける改善されたアドレス管理方式を提供する。本発明に従い、ＭＲはモバイルネットワーク内においてＭＮＮに代わって近隣広告を行い、ＭＮＮ宛のパケットがＭＲに、次いで対応するＭＮＮに正しくルーティングされるようにし、一方アクセスネットワークおよびモバイルネットワークにおいてＩＰｖ６アドレス管理手順のような標準管理手順を維持する。

本発明の第１の形象形態では、方法およびシステムがネットワークにおいてアドレスを管理するために動作し、ＭＯＮＥＴのＭＲを、ＡＲを含むアクセスネットワークのＡＰに接続するときに、本方法は第１の近隣広告をＭＮＮから送信し、第１の近隣広告はＭＯＮＥＴ内のＭＮＮの気付アドレス（ＣｏＡ）およびリンクレイヤアドレス（ＬＬＡ）を含む。第１の近隣広告に基づいて、本方法はＣｏＡをＬＬＡと関連させる第１の近隣キャッシュをＭＲにおいて構築し、第２の近隣広告をＭＲからアクセスネットワークへＭＮＮに代わって送信し、第２の近隣広告はＭＮＮのＣｏＡとＭＲのＬＬＡ（ＬＬＡ＿ＭＲ）との間のマッピングを含む。本方法は第２の近隣広告に基づいて、ＣｏＡをＬＬＡ＿ＭＲと関連させる第２の近隣キャッシュをＡＲにおいて構築するためにさらに動作する。

宛先アドレスフィールドにＣｏＡを持つダウンリンクパケットのＡＲにおける着信に応答して、本方法はＣｏＡを使用して第２の近隣キャッシュをチェックし、ＭＲの関連ＬＬＡ＿ＭＲを取得し、リンクレイヤ宛先アドレスフィールドのＬＬＡ＿ＭＲを使用してパケットをＭＲに送信する。パケットのＭＲにおける着信に応答して、本方法はＩＰレイヤ宛先アドレスフィールドのＣｏＡを使用して第１の近隣キャッシュをチェックし、ＭＮＮの関連ＬＬＡを取得し、リンクレイヤ宛先アドレスフィールドの取得したＬＬＡを使用してパケットをＭＮＮに送信する。

第２の形象形態では、第１の近隣広告に基づいて、本方法はＣｏＡをＬＬＡと関連させる第１の近隣キャッシュをＭＲにおいて構築し、ＣｏＡをＭＲの複数のＬＬＡのセット内の１つ（ＬＬＡ＿ＭＲｉ）と関連させるマッピングテーブルを構築するために動作する。本方法はまた第２の近隣広告をＭＲからＡＮへＭＮＮに代わって送信し、第２の近隣広告はＭＮＮのＣｏＡとＬＬＡ＿ＭＲｉとの間のマッピングを含み、第２の近隣広告に基づいて、本方法はＣｏＡをＬＬＡ＿ＭＲｉと関連させる第２の近隣キャッシュをＡＲにおいて構築する。

第２の形象形態では、宛先アドレスフィールドにＣｏＡを持つダウンリンクパケットのＡＲにおける着信に応答して、本方法はＣｏＡを使用して第２の近隣キャッシュをチェックし、ＭＲの関連ＬＬＡ＿ＭＲｉを取得し、リンクレイヤ宛先アドレスフィールドのＬＬＡ＿ＭＲｉを使用してパケットをＭＲに送信する。パケットのＭＲにおける着信に応答して、本方法はＩＰ宛先アドレスフィールドから取得したＣｏＡを使用して第１の近隣キャッシュをチェックし、ＭＮＮの関連ＬＬＡを取得し、リンクレイヤ宛先アドレスフィールドの取得したＬＬＡを使用してパケットをＭＮＮに送信する。

第３の形象形態では、第１の近隣広告に基づいて、本方法はＭＮＮのＬＬＡをＭＲのＬＬＡのセット内の１つ（ＬＬＡ＿ＭＲｉ）と関連させるマッピングテーブルをＭＲにおいて構築し、第２の近隣広告をＭＲからＡＮへＭＮＮに代わって送信し、第２の近隣広告はＭＮＮのＣｏＡとＬＬＡ＿ＭＲｉとの間のマッピングを含む。第２の近隣広告に基づいて、本方法はＣｏＡをＬＬＡ＿ＭＲｉと関連させる近隣キャッシュをＡＲにおいて構築する。

第３の形象形態では、宛先アドレスフィールドにＣｏＡを持つダウンリンクパケットのＡＲにおける着信に応答して、本方法は、第２の形象形態におけるようにＣｏＡを使用して近隣キャッシュをチェックし、ＭＲの関連ＬＬＡ＿ＭＲｉを取得し、リンクレイヤ宛先アドレスフィールドのＬＬＡ＿ＭＲｉを使用してパケットをＭＲに送信する。パケットのＭＲにおける着信に応答して、本形象形態では本方法は、リンクレイヤ宛先アドレスフィールドのＬＬＡ＿ＭＲｉを使用してマッピングテーブルをチェックし、ＭＮＮの関連ＬＬＡを取得し、リンクレイヤ宛先アドレスフィールドの取得したＬＬＡを使用してパケットをＭＮＮに送信する。

本発明の好ましい形象形態では、ＭＲはセルデバイスのような無線デバイスとすることができる。そのような場合、ＭＲはセル電話機として具体化することができる。

本教示の前記態様およびその他の態様については、添付の図面と共に以下の「好適な形象形態の詳細な説明」を参照ことにより、より明らかとなる。

本発明の好適なる形象形態の詳細な説明

本発明を使用すれば、アクセスネットワーク４およびＭＲ３にアドレス管理技術を提供することによりＡＲ５がダウンリンクパケットを対応するＭＲ３を通じてＭＮＮ７に正しくルーティングすることが可能になることが以下に示される。なお、ＭＲ３が本明細書で単にゲートウエイ移動端末と呼ぶこともある。

本発明は次世代インターネットプロトコル、即ちＩＰｎｇとも呼ばれるインターネットプロトコルバージョン６（ＩＰｖ６）に沿って説明される。ＩＰｖ６は１９９４年７月２５日のトロントのＩＥＴＦ会合においてインターネット技術特別調査委員会（ＩｎｔｅｒｎｅｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴａｓｋＦｏｒｃｅ）のＩＰｎｇ分野の委員長によりＲＦＣ１７５２、「ＩＰ次世代プロトコル勧告」（"ＴｈｅＲｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅＩＰＮｅｘｔＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＰｒｏｔｏｃｏｌ"）において勧告された。勧告はインターネット技術ステアリンググループにより承認され、１９９４年１１月１７日に標準化提案とされた。ＩＰｖ６プロトコルの中心をなす枠組みは１９９８年８月１０日にＩＥＴＦ標準化案とされた。インターネットプロトコルバージョン６は（「６」はインターネットプロトコルがバージョン番号６に割り当てられていることを示す）ＩＰｖ６と略される。インターネットプロトコルの前のバージョンは（ＩＰｖ４と呼ばれる）バージョン４である。

図３は単一のＭＲＬＬＡによるフラット構造におけるアドレス管理の場合を示す。サブネットは複数のＭＮＮ７とＡＲ５との間に存在すると考えるとよい。図３で、ＭＲ３および各ＭＮＮ７はそれ自体のＬＬＡを構成する。本実施形態では、ＭＲ３は２つのタイプのＬＬＡを持ち、１つはＭＯＮＥＴ１内で使用され、ＭＯＮＥＴ１で使用されるリンク技術に基づき、本明細書ではＬＬＡ＿ＭＲ'と称される。他方はＡＰ６を介するアクセスネットワーク４へのアクセスインタフェース６Ａを介して使用され、使用するアクセスリンク技術に基づき、本明細書ではＬＬＡ＿ＭＲと称される。各ＭＮＮｉのＬＬＡはＬＬＡｉと称される。

ＡＲ４のネットワークプレフィックスを持つＡＲ４から送信されるルータ通知を受信後、ＭＲ３はルータ通知をＭＯＮＥＴ１に転送することができるが、ＭＯＮＥＴ１のリンク技術にとってさらに適切であれば、ＭＲ３はＡＲ４のネットワークプレフィックスを含む新しいルータ通知メッセージを生成することができる。ＭＲ３および各ＭＮＮ７はＡＲ５のネットワークプレフィックスを使用してそのＣｏＡを構成する。

各ＭＮＮ７はＭＯＮＥＴ１内のそのＣｏＡおよびＬＬＡを含む近隣広告を送信する。これら近隣広告はＭＲ３において近隣キャッシュ３Ａを構築するのに使用される。しかしながらＭＲ３は複数のＭＮＮ７からの近隣広告をアクセスネットワーク４に転送しない。代わりに、ＭＲ３は別の近隣広告をアクセスネットワーク４に複数のＭＮＮ７に代わって送信する。この場合の近隣広告には、ＡＲ５の近隣キャッシュ５Ａに登録される各ＭＮＮ７のＣｏＡとＬＬＡ＿ＭＲとの間のマッピングが含まれる。

ダウンリンクパケット（ＭＮＮ７宛のもの）がＡＲ５に着信すると、ＡＲ５はその近隣キャッシュ５Ａをチェックし、ダウンリンクパケットのＩＰレイヤ宛先アドレスフィールドで運ばれるＭＮＮ７のＣｏＡを使用してＭＲ３のＬＬＡを取得する。即ち、ＡＲ５はＣｏＡを使用して近隣キャッシュ５Ａにインデックスを付し、ＭＮＮ７を含むＭＯＮＥＴ１に関連するＭＲ３の対応するＬＬＡ＿ＭＲをルックアップする。次いで、ＡＲ５はＬ２フレームの（単数または複数の）ダウンリンクパケットを対応するＭＲ３にＬＬＡ＿ＭＲを使用して送信する。ＡＲ５からＬ２フレームを受信後、ＭＲ３はその近隣キャッシュ３Ａをチェックし、着信（単数または複数）パケットのＩＰレイヤ宛先アドレスで運ばれたＣｏＡに基づいて対応するＭＮＮ７のＬＬＡを取得し、次いで（単数または複数の）パケットをＭＮＮ７にＭＮＮ７のＬＬＡを使用して送信する。

当然ながら、本実施形態はＭＲ３のマルチホームサポート、即ち単一のＬＬＡにマッピングされる複数のＩＰアドレスを使用する。

図４は複数のＭＲＬＬＡによるフラット構造におけるアドレス管理の場合を示す。図４の実施形態では、ＭＲ３に複数のＬＬＡ（｛ＬＬＡ＿ＭＲｉ｝）のセットが割り当てられ、マッピングテーブル３Ｂに格納される。なお、この例ではＬＬＡ＿ＭＲ１、ＬＬＡ＿ＭＲ２およびＬＬＡ＿ＭＲ３として示されるが、これに限定されるものではない。各ＭＮＮ７はＭＯＮＥＴ１内のそのＣｏＡおよびＬＬＡを含む近隣広告を送信する。これら近隣広告はＭＲ３において近隣キャッシュ３Ａを構築するのに使用される。しかしながらＭＲ３は複数のＭＮＮ７からの近隣広告をアクセスネットワーク４に転送しない。代わりに、ＭＲ３は各ＭＮＮ７のＣｏＡを複数のＭＲＬＬＡのセットから固有のＬＬＡ（ＭＮＮｉはＬＬＡ＿ＭＲｉにマッピングされる）にマッピングする。ＭＲ３は別の近隣広告をアクセスネットワーク４に複数のＭＮＮ７に代わって送信する。この近隣広告には、複数のＭＮＮ７のそれぞれに対してＭＮＮ７のＣｏＡと関連ＬＬＡ＿ＭＲｉとの間のマッピングが含まれる。近隣広告情報はＡＲ５の近隣キャッシュ５Ａに登録される。

ダウンリンクパケットがＡＲ５に着信すると、ＡＲ５はその近隣キャッシュ５Ａをチェックし、ダウンリンクパケットのＩＰレイヤ宛先アドレスフィールドで運ばれるＭＮＮ７のＣｏＡを使用することによりＭＲ３のＬＬＡ＿ＭＲｉを取得する。次いで、ＡＲ５はＬ２フレームの（複数の）ダウンリンクパケットを対応するＭＲ３にＬＬＡ＿ＭＲｉを使用して送信する。図４では、ＣｏＡ１／ＬＬＡ１と関連するＭＮＮ７宛のパケットの場合について種々の矢印により全体を示したが、この図示のように、ＡＲ５からＬ２フレームを受信後、ＭＲ３は受信ＬＬＡ＿ＭＲｉを使用してマッピングテーブル３Ｂにまずインデックスを付し、対応するＣｏＡを取得する。ＣｏＡを取得する別の方法ではＣｏＡを受信ダウンリンクパケットのＩＰレイヤ宛先アドレスフィールドから取得する。次いで、対応するＣｏＡを使用して、近隣キャッシュ３Ａにインデックスを付し、ＭＮＮ７の対応するＬＬＡｉを取得し、パケットがリンクレイヤ宛先フィールドのＬＬＡによりＭＮＮ７に送信される。

図５は図４の実施形態に基づく更なる実施形態を示し、この実施形態では受信ＬＬＡ＿ＭＲｉに基づきＭＮＮｉのＬＬＡｉを直接ルックアップするために、近隣キャッシュ３Ａおよびマッピングテーブル３Ｂがマッピングテーブル３Ｃにより置き換えられている。この実施形態は、図４の実施形態に対して既に記載したように、ＭＲ３はＭＮＮ７のＣｏＡを対応するＬＬＡ＿ＭＲｉと共に通知するが、ＣｏＡをマッピングテーブル３Ｃに格納したり、登録したりする必要がないことを意味する。

図４および図５の実施形態はＭＲ３に対し複数のＬＬＡをサポートすることを意味する。ＭＲ３に複数のＬＬＡを提供するための１つの適する技術は、本発明の出願と同じ日付に出願されたスリニバススリーマントゥーラ（ＳｒｉｎｉｖａｓＳｒｅｅｍａｎｔｈｕｌａ）、ハイホンツエン（ＨａｉｈｏｎｇＺｈｅｎｇ）、レーネプールナディ（ＲｅｎｅＰｕｒｎａｄｉ）およびキームリー（ＫｈｉｅｍＬｅ）の米国特許出願第１０／＿＿＿号、発明の名称「集団移動性のための複数リンク識別子のグループ管理を提供する方法および装置」（"ＭｅｔｈｏｄａｎｄＡｐｐａｒａｔｕｓｔｏＰｒｏｖｉｄｅＧｒｏｕｐＭａｎａｇｅｍｅｎｔｏｆＭｕｌｔｉｐｌｅＬｉｎｋＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒｓｆｏｒＣｏｌｌｅｃｔｉｖｅＭｏｂｉｌｉｔｙ"）（整理番号：ＮＣ１７６８７）に記載されており、その開示は参照により本明細書にその全体において組み込まれている。

図３、図４および図５に示される本発明の実施形態の使用により可能となる利点には，図２に関連して既に記載されたＮＥＭＯ手法と比較して以下のものが含まれる。第１に、トンネル化はＨＡ＿ＭＲ８とＭＲ３との間には必要でなく、スペクトラムの効率が改善される。第２に、ＨＡ＿ＭＲ８により持ち込まれる３角ルーティングがないことにより伝送遅延が改善される。第３に、ＭＮＮ７はＩＰｖ６／ＭＩＰｖ６のような標準プロトコルをサポートすることができ、ＭＮＮでは標準化に向けてさらに何かをする必要はない。さらに、ＨＡ＿ＭＲ８の提供に必要とされるようなネットワークインフラストラクチャのサポートは必要ではなく、それによりサービスプロバイダにシステムの複雑さの軽減がもたらされる。

なお、本発明の実施形態はフラット構造アーキテクチャに基づくので、ＮＥＭＯアーキテクチャにおけるようなグループ化モビリティの最適化は目標ではない。従って、新しいＣｏＡは好ましくは各ＭＮＮ７において構成され、ＭＲ３がそのネットワーク接続を新しいＡＰ６に接続することにより変更すると、ＢＵが好ましくは各ＭＮＮ７から送信される。一方、フラット構造ベースの手法は移動性の低いネットワークあるいは移動性のないネットワークにおける使用に向いているので、ＣｏＡの変更および関連するＢＵの送信は典型的には頻繁に生じることはなく、ネットワーク効率および帯域幅の利用に重大な影響を与えることはない。

当然ながら、本発明の種々の実施形態はそれぞれ本発明を実施する蓄積プログラムと共に動作するデータプロセッサを含むシステムを含む。例えば、携帯電話機を含み、セル電話機としても機能することができる無線デバイスを実施形態とするような各ＭＲ３、複数のＭＮＮ７およびＡＲ５はそれぞれ、あるタイプのローカルインテリジェンスを含む。これは、上記の手順と共に動作し、改善されたフラット構造のネットワーク移動手順を実装するプログラム化データプロセッサにおいて実施される。

以上の記載では、本発明を実施する上で、本発明者が現時点で最良であると考える方法および装置について、十分かつ情報に富む説明を提示した。一方、以上の説明を見て添付の図面および添付の特許請求の範囲を読めば、種々の変更および適応が当業者であればわかるであろう。例えば、本発明は一般的にＩＰｖ６の手順に則して説明され、近隣キャッシュの使用および近隣の検出を含むが、本発明の少なくとも幾つかの態様については、同等あるいは異なるアドレス管理機構を持つ他のネットワーク化手順に適用することができる。しかしながら、本発明の教示のこのような変更および類似の変更もすべて本発明の範囲に入る。

さらに、本発明の幾つかの特徴については対応する他の特徴を使用することなく有利に使用することができる。このように、上位記載は本発明の原理を単に例示するものと考えられ、本発明を制限するものではない。

従来のＭＯＮＥＴおよびインターネットへのその接続を示す。従来のＮＥＭＯベースのモバイルネットワークのモバイルシステムを示す。単一のＭＲＬＬＡによるフラット構造におけるアドレス管理の実施形態を示す。複数のＭＲＬＬＡによるフラット構造におけるアドレス管理の第１の実施形態を示す。複数のＭＲＬＬＡによるフラット構造におけるアドレス管理の第２の実施形態を示す。

Claims

ネットワークにおけるアドレス管理の方法であって、
モバイルネットワーク（ＭＯＮＥＴ）のモバイルルータ（ＭＲ）を、アクセスルータ（ＡＲ）を含むアクセスネットワーク（ＡＮ）のアクセスポイント（ＡＰ）に接続するときに、第１の近隣広告をモバイルネットワークノード（ＭＮＮ）から送信するステップであって、前記第１の近隣広告が前記ＭＯＮＥＴ内の前記ＭＮＮの気付アドレス（ＣｏＡ）およびリンクレイヤアドレス（ＬＬＡ）を含む、ステップと、
前記第１の近隣広告に基づいて、前記ＣｏＡを前記ＬＬＡと関連させる第１の近隣キャッシュを前記ＭＲにおいて構築するステップと、
第２の近隣広告を前記ＭＲから前記ＡＮへ前記ＭＮＮに代わって送信するステップであって、前記第２の近隣広告が前記ＭＮＮの前記ＣｏＡと前記ＭＲのＬＬＡ（ＬＬＡ＿ＭＲ）との間のマッピングを含むステップと、
前記第２の近隣広告に基づいて、前記ＣｏＡを前記ＬＬＡ＿ＭＲと関連させる第２の近隣キャッシュを前記ＡＲにおいて構築するステップと、
を含む方法。
請求項１に記載の方法であって、
宛先アドレスフィールドにＣｏＡを持つダウンリンクパケットの前記ＡＲにおける着信に応答して、前記ＣｏＡを使用して前記第２の近隣キャッシュをチェックし、前記ＭＲの前記関連ＬＬＡ＿ＭＲを取得するステップと、
リンクレイヤ宛先アドレスフィールドの前記ＬＬＡ＿ＭＲを使用して前記パケットを前記ＭＲに送信するステップと、
前記パケットの前記ＭＲにおける前記着信に応答して、ＩＰレイヤ宛先アドレスフィールドの前記ＣｏＡを使用して前記第１の近隣キャッシュをチェックし、前記ＭＮＮの前記関連ＬＬＡを取得するステップと、
前記リンクレイヤ宛先アドレスフィールドの前記取得したＬＬＡを使用して前記パケットを前記ＭＮＮに送信するステップと、
をさらに含む方法。
ネットワークにおけるアドレスの管理方法であって、
モバイルネットワーク（ＭＯＮＥＴ）のモバイルルータ（ＭＲ）を、アクセスルータ（ＡＲ）を含むアクセスネットワーク（ＡＮ）のアクセスポイント（ＡＰ）に接続するときに、第１の近隣広告をモバイルネットワークノード（ＭＮＮ）から送信するステップであって、前記第１の近隣広告が前記ＭＯＮＥＴ内の前記ＭＮＮの気付アドレス（ＣｏＡ）およびリンクレイヤアドレス（ＬＬＡ）を含むステップと、
前記第１の近隣広告に基づいて、前記ＣｏＡを前記ＬＬＡと関連させる第１の近隣キャッシュを前記ＭＲにおいて構築し、前記ＣｏＡを前記ＭＲのＬＬＡのセット内の１つ（ＬＬＡ＿ＭＲｉ）と関連させるマッピングテーブルを構築するステップと、
第２の近隣広告を前記ＭＲから前記ＡＮへ前記ＭＮＮに代わって送信するステップであって、前記第２の近隣広告が前記ＭＮＮの前記ＣｏＡと前記ＬＬＡ＿ＭＲｉとの間のマッピングを含むステップと、
前記第２の近隣広告に基づいて、前記ＣｏＡを前記ＬＬＡ＿ＭＲｉと関連させる第２の近隣キャッシュを前記ＡＲにおいて構築するステップ、
を含む方法。
請求項３に記載の方法であって、
宛先アドレスフィールドにＣｏＡを持つダウンリンクパケットの前記ＡＲにおける着信に応答して、前記ＣｏＡを使用して前記第２の近隣キャッシュをチェックし、前記ＭＲの前記関連ＬＬＡ＿ＭＲｉを取得するステップと、
リンクレイヤ宛先アドレスフィールドの前記ＬＬＡ＿ＭＲｉを使用して前記パケットを前記ＭＲに送信するステップと、
前記パケットの前記ＭＲにおける前記着信に応答して、前記リンクレイヤ宛先アドレスフィールドの前記ＬＬＡ＿ＭＲｉを使用して前記マッピングテーブルをチェックし、前記関連ＣｏＡを取得するステップと、
前記マッピングテーブルから取得した前記ＣｏＡを使用して前記第１の近隣キャッシュをチェックし、前記ＭＮＮの前記関連ＬＬＡを取得するステップと、
前記リンクレイヤ宛先アドレスフィールドの前記取得したＬＬＡを使用して前記パケットを前記ＭＮＮに送信するステップと、
をさらに含む方法。
ネットワークにおけるアドレスの管理方法であって、
モバイルネットワーク（ＭＯＮＥＴ）のモバイルルータ（ＭＲ）を、アクセスルータ（ＡＲ）を含むアクセスネットワーク（ＡＮ）のアクセスポイント（ＡＰ）に接続するときに、第１の近隣広告をモバイルネットワークノード（ＭＮＮ）から送信するステップであって、前記第１の近隣広告が前記ＭＯＮＥＴ内の前記ＭＮＮの気付アドレス（ＣｏＡ）およびリンクレイヤアドレス（ＬＬＡ）を含む、ステップと、
前記第１の近隣広告に基づいて、前記ＭＮＮの前記ＬＬＡを前記ＭＲのＬＬＡのセット内の１つ（ＬＬＡ＿ＭＲｉ）と関連させるマッピングテーブルを前記ＭＲにおいて構築するステップと、
第２の近隣広告を前記ＭＲから前記ＡＮへ前記ＭＮＮに代わって送信するステップであって、前記第２の近隣広告が前記ＭＮＮの前記ＣｏＡと前記ＬＬＡ＿ＭＲｉとの間のマッピングを含むステップと、
前記第２の近隣広告に基づいて、前記ＣｏＡを前記ＬＬＡ＿ＭＲｉと関連させる近隣キャッシュを前記ＡＲにおいて構築するステップと、
を含む方法。
請求項５に記載の方法であって、
宛先アドレスフィールドにＣｏＡを持つダウンリンクパケットの前記ＡＲにおける着信に応答して、前記ＣｏＡを使用して前記近隣キャッシュをチェックし、前記ＭＲの前記関連ＬＬＡ＿ＭＲｉを取得するステップと、
リンクレイヤ宛先アドレスフィールドの前記ＬＬＡ＿ＭＲｉを使用して前記パケットを前記ＭＲに送信するステップと、
前記パケットの前記ＭＲにおける前記着信に応答して、前記リンクレイヤ宛先アドレスフィールドの前記ＬＬＡ＿ＭＲｉを使用して前記マッピングテーブルをチェックし、前記ＭＮＮの前記関連ＬＬＡを取得するステップと、
前記リンクレイヤ宛先アドレスフィールドの前記取得したＬＬＡを使用して前記パケットを前記ＭＮＮに送信するステップと、
をさらに含む方法。
ネットワークにおけるアドレスの管理システムであって、該システムは、モバイルルータ（ＭＲ）および少なくとも１つのモバイルネットワークノード（ＭＮＮ）を持つモバイルネットワーク（ＭＯＮＥＴ）を有し、前記Ｍｏｎｅｔが前記ＭＲを介して、アクセスルータ（ＡＲ）を含むアクセスネットワーク（ＡＮ）のアクセスポイント（ＡＰ）に接続でき、前記システムが蓄積プログラムに従い動作するデータプロセッサを有し、前記ＭＮＮのデータプロセッサが、前記ＭＯＮＥＴ内の前記ＭＮＮの気付アドレス（ＣｏＡ）およびリンクレイヤアドレス（ＬＬＡ）を含む第１の近隣広告を送信するために前記ＡＰに接続する前記ＭＲに応答し、前記第１の近隣広告に応答する前記ＭＲのデータプロセッサが、前記ＣｏＡを前記ＬＬＡと関連させる第１の近隣キャッシュを構築し、第２の近隣広告を前記ＭＲから前記ＡＮに前記ＭＮＮに代わって送信し、前記第２の近隣広告が前記ＭＮＮの前記ＣｏＡと前記ＭＲ（ＬＬＡ＿ＭＲ）のＬＬＡとの間のマッピングを含み、前記第２の近隣広告に応答する前記ＡＲのデータプロセッサが、前記ＣｏＡを前記ＬＬＡ＿ＭＲと関連させる第２の近隣キャッシュを構築する、システム。
請求項７に記載のシステムであって、前記ＡＲデータプロセッサが、宛先アドレスフィールドにＣｏＡを持つダウンリンクパケットの前記ＡＲにおける着信にさらに応答し、前記ＣｏＡを使用して前記第２の近隣キャッシュをチェックし、前記ＭＲの前記関連ＬＬＡ＿ＭＲを取得し、リンクレイヤ宛先アドレスフィールドの前記ＬＬＡ＿ＭＲを使用して前記パケットを前記ＭＲに送信し、前記ＭＲデータプロセッサが、前記パケットの前記ＭＲにおける前記着信にさらに応答し、ＩＰレイヤ宛先アドレスフィールドの前記ＣｏＡを使用して前記第１の近隣キャッシュをチェックし、前記ＭＮＮの前記関連ＬＬＡを取得し、前記リンクレイヤ宛先アドレスフィールドの前記取得したＬＬＡを使用して前記パケットを前記ＭＮＮに送信する、システム。
請求項７に記載のシステムであって、前記ＭＲが無線デバイスを含む、システム。
ネットワークにおけるアドレスの管理システムであって、該システムは、モバイルルータ（ＭＲ）および少なくとも１つのモバイルネットワークノード（ＭＮＮ）を持つモバイルネットワーク（ＭＯＮＥＴ）を有し、前記Ｍｏｎｅｔは前記ＭＲを介してアクセスルータ（ＡＲ）を含むアクセスネットワーク（ＡＮ）のアクセスポイント（ＡＰ）に接続でき、前記システムは搭載されたプログラムに従い動作するデータプロセッサを備え、前記ＭＮＮのデータプロセッサは、前記ＭＯＮＥＴ内の前記ＭＮＮの気付アドレス（ＣｏＡ）およびリンクレイヤアドレス（ＬＬＡ）を含む第１の近隣広告を送信するために前記ＡＰに接続する前記ＭＲに応答し、前記第１の近隣広告に応答する前記ＭＲのデータプロセッサは、前記ＣｏＡを前記ＬＬＡと関連させる第１の近隣キャッシュを構築し、前記ＣｏＡを前記ＭＲのＬＬＡのセット内の１つ（ＬＬＡ＿ＭＲｉ）と関連させるマッピングテーブルを構築し、第２の近隣広告を前記ＭＲから前記ＡＮに前記ＭＮＮに代わって送信し、前記第２の近隣広告が前記ＭＮＮの前記ＣｏＡと前記ＬＬＡ＿ＭＲｉとの間のマッピングを含み、前記第２の近隣広告に応答する前記ＡＲのデータプロセッサが、前記ＣｏＡを前記ＬＬＡ＿ＭＲｉと関連させる第２の近隣キャッシュを構築する、システム。
請求項１０に記載のシステムであって、前記ＡＲデータプロセッサが、宛先アドレスフィールドにＣｏＡを持つダウンリンクパケットの前記ＡＲにおける着信にさらに応答し、前記ＣｏＡを使用して前記第２の近隣キャッシュをチェックし、前記ＭＲの前記関連ＬＬＡ＿ＭＲｉを取得し、リンクレイヤ宛先アドレスフィールドの前記ＬＬＡ＿ＭＲｉを使用して前記パケットを前記ＭＲに送信し、前記ＭＲデータプロセッサが、前記パケットの前記ＭＲにおける前記着信にさらに応答し、前記リンクレイヤ宛先アドレスフィールドの前記ＬＬＡ＿ＭＲｉを使用して前記マッピングテーブルをチェックし、前記関連ＣｏＡを取得し、前記マッピングテーブルから取得した前記ＣｏＡを使用して前記第１の近隣キャッシュをチェックし、前記ＭＮＮの前記関連ＬＬＡを取得し、前記リンクレイヤ宛先アドレスフィールドの前記取得したＬＬＡを使用して前記パケットを前記ＭＮＮに送信する、システム。
請求項１０に記載のシステムであって、前記ＭＲが無線デバイスを含む、システム。
ネットワークにおけるアドレスの管理システムであって、該システムは、モバイルルータ（ＭＲ）および少なくとも１つのモバイルネットワークノード（ＭＮＮ）を持つモバイルネットワーク（ＭＯＮＥＴ）を含み、前記Ｍｏｎｅｔが前記ＭＲを介して、アクセスルータ（ＡＲ）を含むアクセスネットワーク（ＡＮ）のアクセスポイント（ＡＰ）に接続でき、前記システムが蓄積プログラムに従い動作するデータプロセッサを含み、前記ＭＮＮのデータプロセッサが、前記ＭＯＮＥＴ内の前記ＭＮＮの気付アドレス（ＣｏＡ）およびリンクレイヤアドレス（ＬＬＡ）を含む第１の近隣広告を送信するために前記ＡＰに接続する前記ＭＲに応答し、前記第１の近隣広告に応答する前記ＭＲのデータプロセッサが、前記ＭＮＮの前記ＬＬＡを前記ＭＲのＬＬＡのセット内の１つ（ＬＬＡ＿ＭＲｉ）と関連させるマッピングテーブルを構築し、第２の近隣広告を前記ＭＲから前記ＡＮに前記ＭＮＮに代わって送信し、前記第２の近隣広告が前記ＭＮＮの前記ＣｏＡと前記ＬＬＡ＿ＭＲｉとの間のマッピングを含み、前記第２の近隣広告に応答する前記ＡＲのデータプロセッサが、前記ＣｏＡを前記ＬＬＡ＿ＭＲｉと関連させる近隣キャッシュを構築する、システム。
請求項１３に記載のシステムであって、前記ＡＲデータプロセッサが、宛先アドレスフィールドにＣｏＡを持つダウンリンクパケットの前記ＡＲにおける着信にさらに応答し、前記ＣｏＡを使用して前記近隣キャッシュをチェックし、前記ＭＲの前記関連ＬＬＡ＿ＭＲｉを取得し、リンクレイヤ宛先アドレスフィールドの前記ＬＬＡ＿ＭＲｉを使用して前記パケットを前記ＭＲに送信し、前記ＭＲデータプロセッサが、前記パケットの前記ＭＲにおける前記着信に応答し、前記リンクレイヤ宛先アドレスフィールドの前記ＬＬＡ＿ＭＲｉを使用して前記マッピングテーブルをチェックし、前記ＭＮＮの前記関連ＬＬＡを取得し、前記宛先アドレスフィールドの前記取得したＬＬＡを使用して前記パケットを前記ＭＮＮに送信する、システム。
請求項１３に記載のシステムであって、前記ＭＲが無線デバイスを含む、システム。