JP2008546308A - Ｓｉｐベース移動管理のための方法およびシステム - Google Patents

Abstract

セッション開始プロトコル（ＳＩＰ）ベース移動管理を使用して第１移動体ノード（ＭＮ１）と第２移動体ノード（ＭＮ２）との間の通信を確立する方法およびシステムは、ローカルなプライバシを維持し、ＩＰトランスポート機能とネットワーク制御機能を分離するのに有用である。ＭＮ１が第１アクセスルータ（ＡＲ１）と通信し、ＭＮ２が第２アクセスルータ（ＡＲ２）と通信する場合、方法は、ルーティングマネジャ（ＲＭ）において、ＳＩＰユーザエージェント（ＵＡ）の役目を果たすＡＲ１から、ＭＮ２のインターネットプロトコルホストアドレス（ＩＰｈａ）を含む第１呼出開始メッセージを受信することを含む（ステップ６１０）。次に、ＲＭからＳＩＰ Ｒｅｇｉｓｔｒａｒの役目を果たすロケーションマネジャ（ＬＭ）へ、ＭＮ２のＩＰｈａを含むｑｕｅｒｙが送信される（ステップ６１５）。ＲＭは、その後、ｑｕｅｒｙに応答して、ＡＲ２を識別するのに使用される、ＭＮ２のＩＰルーティングアドレス（ＩＰｒａ）を含むＵｐｄａｔｅメッセージをＬＭから受信する（ステップ６２０）。ＲＭは、その後、ＭＮ２のＩＰｒａを含む第２呼出開始メッセージをＡＲ２へ送信する。

Description

本発明は、一般に、移動体ノード間で通信を確立する方法およびシステム、並びに、セッション開始プロトコル（ＳＩＰ）ベース移動管理に関する。

将来のワイヤレス通信システムは、種々のアクセス技術を使用して、いろいろなサービスを提供するであろう。こうしたシステムは、第３世代後継移動体(Beyond 3G)（Ｂ３Ｇ）システムとして述べられることが多く、異機種間のネットワークアクセス、通信サービス、ユーザデバイス、および移動サービスについてのサポートを含むであろう。現代のネットワークは、その相互接続性およびトランスポート能力において益々多様化しており、Ｂ３Ｇシステムは、一層大きな多様性を管理することができる必要があるであろう。そのため、Ｂ３Ｇシステムは、ほとんど全てのデバイスがネットワーク化され、また、ほとんど全てのネットワークエンティティが移動体である環境において動作する必要がある可能性がある。

ネットワーク技術における現在の傾向は、インターネット技術が、将来を支配し続けるであろうということも示す。インターネットプロトコル（ＩＰ）は、おそらく、種々のネットワークにわたってデータを伝送する共通の方法のままであることになる。したがって、Ｂ３Ｇシステムは、ＩＰバックボーンネットワークと専用のローカル環境との間で動作するであろう。

１つの提案されたＢ３Ｇ移動管理の概念は、ＩＰベースＩＭＴネットワークプラットフォーム（ＩＰ^２）である。ＩＰ^２は、移動管理機能をネットワークトランスポート機能から分離させることによって、高度な移動管理を可能にするであろうことが想定される。既存のインターネット標準は、ＩＰアドレスが、端末識別子とルーティングアドレスとして共に使用される固定ネットワークに基づく。ＩＰ^２は、完全に移動体のＩＰ環境を可能にすることを意図され、移動体デバイスの端末識別子は、デバイスがロケーションを変更するときに変更される必要がない。ＩＰ^２では、端末識別子は、移動体デバイスを識別するためだけに使用されることになり、ルーティングアドレスは、ネットワーク内でパケットをトランスポートするためだけに使用されることになることが予定される。

ＩＰ^２の移動体ＩＰ環境を達成するための、ルーティング方法およびプロトコルの多くは、こうしたＩＰ^２環境用として専用に作製されカスタマイズされる必要があるであろうことが提案されてきた。しかし、全く新しい方法およびプロトコルを開発することは、難しい仕事であり、追加の費用、時間、およびユーザ地域共同体についての教育的先導を必要とし、また、既存の方法およびプロトコルの利点と特徴の多くを取り込むことに失敗する場合がある。

一態様によれば、本発明は、したがって、セッション開始プロトコル（ＳＩＰ）ベース移動管理を使用して第１移動体ノード（ＭＮ１）と第２移動体ノード（ＭＮ２）との間の通信を確立する方法であり、ＭＮ１が第１アクセスルータ（ＡＲ１）と通信し、ＭＮ２が第２アクセスルータ（ＡＲ２）と通信する。方法は、ルーティングマネジャ（ＲＭ）において、ＳＩＰユーザエージェント（ＵＡ）の役目を果たすＡＲ１から、ＭＮ２のインターネットプロトコルホストアドレス（ＩＰｈａ）を含む第１呼出開始メッセージを受信することを含む。次に、ＲＭからＳＩＰ Ｒｅｇｉｓｔｒａｒの役目を果たすロケーションマネジャ（ＬＭ）へ、ＭＮ２のＩＰｈａを含むｑｕｅｒｙが送信される。ＲＭは、その後、ｑｕｅｒｙに応答して、ＡＲ２を識別するのに使用される、ＭＮ２のＩＰルーティングアドレス（ＩＰｒａ）を含むＵｐｄａｔｅメッセージをＬＭから受信する。ＲＭは、その後、ＭＮ２のＩＰｒａを含む第２呼出開始メッセージをＡＲ２へ送信する。そのため、本発明は、ＩＰｒａがエンドユーザに到達しないようにすることによって、ロケーションプライバシをサポートし、同様に、ＩＰ^２システムのコアネットワーク部分に既存のプロトコルを適応させることによって、かなりの開発資源と時間を節約する。

別の態様によれば、本発明は、セッション開始プロトコル（ＳＩＰ）ベース移動管理を使用してＭＮ１とＭＮ２との間の通信を確立するネットワーク制御プラットフォーム（ＮＣＰＦ）システムである。システムは、ＡＲ１から第１呼出開始メッセージを受信するようになっているルーティングマネジャＲＭを含み、ＡＲ１が、ＭＮ１と通信するＳＩＰユーザエージェントの役目を果たし、メッセージが、ＭＮ２のＩＰｈａを含む。システムはまた、ルーティングマネジャ（ＲＭ）と、ＳＩＰ Ｒｅｇｉｓｔｒａｒの役目を果たし、また、ＲＭから、ＭＮ２のＩＰｈａを含むｑｕｅｒｙを受信するようになっているＬＭとを含み、ＬＭが、さらに、ｑｕｅｒｙに応答して、ＡＲ２を識別するのに使用される、ＭＮ２のＩＰルーティングアドレス（ＩＰｒａ）をＲＭに送信するようになっている。

本発明が、容易に理解され、かつ、実際に使用されることができるために、ここで、添付図を参照して示される例示的な実施形態が参照されるであろう。添付図において、等しい参照符号は、別個の図全体を通して同じか、または、機能的に類似の要素を指す。図は以下の詳細な説明と共に、本明細書に組み込まれ、また、本明細書の一部を形成し、本発明に従って、さらに、実施形態を示し、種々の原理および利点を説明するのに役立つ。

図の要素は、単純化および明確化のために示され、必ずしも一定比例尺で描かれていないことを当業者は理解するであろう。たとえば、図の要素の一部の寸法は、本発明の実施形態の理解を促進するのに役立つために、他の要素に対して誇張されてもよい。

本発明に従う実施形態を詳細に述べる前に、実施形態が、移動体ノード間の通信を確立すること、および、セッション開始プロトコル（ＳＩＰ）ベース移動管理に関連する方法ステップおよび装置コンポーネントの組合せに主に存在することが認められるべきである。相応して、装置コンポーネントおよび方法ステップは、適切である場合に、従来のシンボルによって図面中に示されており、本明細書の説明の利益を受ける当業者に容易に明らかになると思われる詳細によって開示を曖昧にしないように、本発明の実施形態を理解することに関連する特定の詳細だけを示す。

本明細書では、第１と第２、上部と底部などの関連用語は、１つのエンティティまたはアクションを別のエンティティまたはアクションから区別するだけのために使用されてもよく、このとき、こうしたエンティティまたはアクション間の実際の関係または順序は必ずしも必要とされないか、または、意味されない。「備える(comprises)」、「備えている(comprising)」という用語、または、任意の他のその用語の変形は、非排他的包含をカバーすることを意図され、その結果、要素のリストを構成するプロセス、方法、製品、または装置は、これらの要素を含むだけでなく、明確に挙げられていない、または、こうしたプロセス、方法、製品、または装置に固有の、他の要素も含んでもよい。「を備える(comprises…a)」によって先行される要素は、それ以上の制約事項が無い状態では、要素を構成する、プロセス、方法、製品、または装置における付加的な同じ要素の存在を排除しない。

図１を参照すると、従来技術による、ＩＰ^２システム１００の基本コンポーネントを示す略図が存在する。システム１００は、ネットワーク制御プラットフォーム（ＮＣＰＦ）１１５内にルーティングマネジャ（ＲＭ）１０５およびロケーションマネジャ（ＬＭ）１１０を含む。ＲＭ１０５およびＬＭ１１０は、ネットワークセキュリティを改善するために、ルーティング情報とロケーション情報を別々に管理する。同様に、ＲＭ１０５およびＬＭ１１０は、移動体ノード（ＭＮ）ＭＮ１ １２０およびＭＮ２ １２５などのデバイスによって直接アクセスすることはできず、ＭＮ１２０、１２５のロケーション情報に関するさらなるセキュリティが付加される。代わりに、ＲＭ１０５およびＬＭ１１０は、中間アクセスルータ（ＡＲ）ＡＲ１ １３０およびＡＲ２ １３５を使用して、ＭＮ１２０、１２５によって到達される。ＡＲ１３０、１３５は、ＩＰバックボーン（ＩＰ−ＢＢ）ネットワーク１５０内で種々のインターネットルータ１５５の間に存在する。ＭＮ１２０、１２５は、たとえば、移動体電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ラップトップコンピュータ、および他のワイヤレスデバイスを含んでもよい。

ＡＲ１３０、１３５は、各ＭＮ１２０、１２５について、ＩＰホストアドレス（ＩＰｈａ）とＩＰルーティングアドレス（ＩＰｒａ）との間の一意の対応を一覧表示する、ルーティングキャッシュテーブル（ＲＣＴ）ＲＣＴ１ １４０およびＲＣＴ２ １４５を含む。ＭＮ１ １２０が、ＮＣＰＦ１１５を最初に登録すると、ＡＲ１ １３０は、ＲＣＴ１ １４０において、ＭＮ１ １２０のＩＰｈａとＩＰｒａとの対応を確立することによって、ＭＮ１ １２０にＩＰｒａを割り当てることが予定される。

いまだ考案されていない方法およびプロトコルを使用すると、データパケット１６０が、ＭＮ１ １２０からＭＮ２ １２５に転送されるとき、ＭＮ１ １２０は、最初に、ＡＲ１ １３０にパケットを送信し、ＩＰヘッダ内のパケット１６０に、ＭＮ１ １２０のＩＰｈａである送信元識別子およびＭＮ２ １２５のＩＰｈａである送信先識別子をアタッチするであろうことを従来技術は想定する。ＭＮ２ １２５のＩＰｈａを使用したｑｕｅｒｙおよび応答メカニズムによって、ＡＲ１ １３０は、その後、ＮＣＰＦ１１５からＭＮ２ １２５のＩＰｒａを取得するであろう。データパケット１６０は、その後、ＡＲ１ １３０からＩＰ−ＢＢ１５０を通してＡＲ２ １３５に送信される。しかし、ここでは、ＭＮ２ １２５のＩＰｒａは、ＩＰｈａの代わりに、送信先識別子として使用される。データパケット１６０が、ＡＲ２ １３５によって受信された後、パケット１６０は、最終的に、ＡＲ２ １３５からＭＮ２ １２５へ送信されるが、やはり、送信元識別子としてのＭＮ１ １２０のＩＰｈａと、送信先識別子としてのＭＮ２ １２５のＩＰｈａのみをＩＰヘッダ内に含む。こうして、ＩＰｒａ内に含まれる、ＭＮ１ １２０およびＭＮ２ １２５のロケーション情報は、不適切な使用にさらされる可能性がある別の移動体ノードに決して送信されない。代わりに、ロケーション情報は、ＡＲ１ １３０およびＡＲ２ １３５内に安全に保持される。しかし、従来技術によれば、ＩＰ^２システムの上述のプロシジャを実施するための、パケットフォーマット、フォールバックプロシジャ、またはＬＭ１１０とＲＭ１１５との間のプロトコルは全く開発されていない。

したがって、本発明の実施形態は、ＩＰ^２環境において、ＭＮ１ １２０とＭＮ２ １２５との間の通信を確立する特定の方法およびシステムである。図２を参照すると、移動管理プロトコルを、２つの部分、すなわち、セッション開始プロトコル（ＳＩＰ）ベース技法を使用して、第１に、ＭＮ１２０、１２５とＡＲ１３０、１３５との間で通信を実現する無線アクセス・ネットワーク（ＲＡＮ）部分、および、第２に、ＡＲ１３０、１３５とＮＣＰＦ１１５との間の通信を実現するコアネットワーク部分に分離させる、本発明の実施形態によるシステム２００の略図が存在する。本発明の実施形態は、ＩＰ^２ＲＭ１０５をＳＩＰ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒに、ＩＰ^２ＬＭ１１０をＳＩＰ Ｒｅｇｉｓｔｒａｒに、また、ＩＰ^２ＡＲ１２０、１２５をＳＩＰユーザエージェント（ＵＡ）に変換する。ＡＲ１３０、１３５は、送信元または送信先ＭＮ１２０、１２５に関する、ＩＰｈａ、ＩＰｒａ、または両方を含むＳＩＰメッセージを送出または受信することによって、ルーティングキャッシュ情報を交換する。ＡＲ１３０、１３５は、その後、受信したメッセージに基づいてＲＣＴ１４０、１４５を修正する。

そのため、本発明は、ＩＰｒａがエンドユーザに到達しないようにすることによって、ＩＰ^２の概念の主要な目的であるロケーションプライバシをサポートする。本発明はまた、ＩＰ^２システムのコアネットワーク部分に既存のプロトコルを適応させることによって、かなりの開発資源と時間を節約する。

本発明によるＳＩＰベース移動管理は、メッセージフォーマッティング、再送信メカニズム、およびサーバソフトウェアに関するスキームを含むいくつかのＳＩＰスキームを再使用するため効率的である。本発明のＳＩＰベースの方法およびシステムは、また、ＳＩＰが、認証、許可、および会計（ＡＡＡ）機能、サービス品質（ＱｏＳ）機能、およびセキュリティネゴシエーション機能を統合することができる拡張可能なテキストベースメッセージングプロトコルであるため望ましい。

図３を参照すると、本発明の実施形態による、システム２００において、ＭＮ１ １２０とＭＮ２ １２５との間の通信を確立するのに使用される特定のメッセージシーケンスを示すメッセージシーケンスチャートが存在する。図３に示す実施形態によれば、ＲＭ１０５は、ＳＩＰ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒの役目を果たし、ＭＮ１ １２０からの非ＳＩＰメッセージをトリガーとして使用して、ＡＲ１ １３０とＡＲ２ １３５の両方とのセッションをセットアップする。

最初に、ＭＮ１ １２０が、発呼者の役目を果たし、着呼者としてのＭＮ２ １２５との通信を始動することを意図される場合、ＭＮ１ １２０は、ＭＮ１ １２０のＩＰｈａおよびＭＮ２ １２５のＩＰｈａを含むＣａｌｌ ＳｅｔｔｉｎｇメッセージをＡＲ１ １３０に送信する。ＡＲ１ １３０は、その後、ＭＮ１ １２０のＩＰｈａとＩＰｒａの両方とＭＮ２ １２５のＩＰ ｈａを含む、Ｃａｌｌ ＳｅｔｔｉｎｇメッセージをＲＭ１０５に転送する。ＲＭ１０５は、ＭＮ２ １２５のロケーションを依然として知らないが、ＡＲ２ １３５とのセッションをセットアップし始める。したがって、ＲＭ１０５は、ＭＮ２ １２５の現在のロケーションを識別するために、ＬＭ１１０にＱｕｅｒｙメッセージを送信する。次に、ＬＭ１１０は、ページング方法または何らかの他のタイプの方法によって、ＬＭ１１０のデータベース内でＭＮ２ １２５のＩＰｒａを探索することによって、ＭＮ２ １２５のロケーションを見出す。ＭＮ２ １２５のロケーションが識別された後、ＬＭ１１０は、ＲＭ１０５に、ＭＮ２ １２５のＩＰｒａを含むＵｐｄａｔｅメッセージを送信する。ＱｕｅｒｙメッセージおよびＵｐｄａｔｅメッセージは、それぞれ、ＳＩＰ Ｉｎｖｉｔｅ要求およびＳＩＰ ３０２ Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｍｏｖｅｄ応答を使用して、または、他の専用のメッセージを使用して実現することができることを当業者は認識するであろう。

ＲＭ１０５は、ＭＮ２ １２５のＩＰｒａを受信した後、ＳＩＰ Ｉｎｖｉｔｅ要求メッセージを送出し、ＳＩＰ Ｉｎｖｉｔｅ要求メッセージは、ＭＮ２ １２５のＩＰｒａを識別し、また、ＡＲ２ １３５へルーティングされる。Ｉｎｖｉｔｅメッセージは、ＭＮ１ １２０とＭＮ２ １２５の両方のＩＰｈａとＩＰｒａを含む。ＡＲ２ １３５は、その後、受信したＩｎｖｉｔｅメッセージをＣａｌｌ Ｒｅｑｕｅｓｔと呼ぶ専用メッセージに変換し、ＭＮ２ １２５に送出する。ＡＲ２ １３５は、また、将来のアドレス変換で使用するために、ＭＮ１ １２０のＩＰｈａとＩＰｒａを記録するＲＣＴ２ １４５内にルーティングキャッシュエントリを作成する。

ＭＮ２ １２５は、Ｃａｌｌ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを受信すると、リングトーンまたは振動などによって、呼出の到来をＭＮ２ １２５のユーザに通知し、ＡＲ２ １３５にＣａｌｌ Ｒｉｎｇｉｎｇメッセージを送出する。ＡＲ２ １３５は、その後、ＲＭ１０５にＳＩＰ １８０ ｒｉｎｇｉｎｇステータスメッセージを送出する。

ＭＮ２ １２５は、呼出を受け入れるとき、ＡＲ２ １３５にＣａｌｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージを送出する。ＡＲ２ １３５は、その後、ＲＭ１０５にＳＩＰ ２００ ＯＫメッセージを送信する。ＲＭ１０５は、ＡＲ２ １３５から、ＳＩＰ １８０ ｒｉｎｇｉｎｇメッセージまたはＳＩＰ ２００ ＯＫメッセージを受信した後、ＡＲ１ １３０とのＳＩＰセッションを始動する。これは、ＲＭ１０５からＡＲ１ １３０へＳＩＰ Ｉｎｖｉｔｅメッセージを送出することによって行われ、このメッセージは、ＭＮ２ １２５のＩＰｈａとＩＰｒａおよびＭＮ１ １２０のＩＰｒａを含む。ＡＲ１ １３０は、その後、受信したＩｎｖｉｔｅメッセージを専用のＣａｌｌ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージに変換し、ＭＮ１ １２０に送出する。ＡＲ１ １３０は、また、将来のアドレス変換のために、ＭＮ１ １２０のＩＰｈａとＩＰｒａを記録するＲＣＴ２ １４５内でルーティングキャッシュエントリを作成する。ＭＮ１ １２０は、その後、Ｃａｌｌ ＲｅｓｐｏｎｓｅメッセージをＡＲ１ １３０に戻すように送出し、ＡＲ１ １３０は、ＳＩＰ ２００ ＯＫメッセージをＲＭ１０５に送出する。ＲＭ１０５が、ＡＲ１ １３０とＡＲ２ １３５の両方から２００ ＯＫメッセージを受信すると、ＲＭ１０５は、ＳＩＰ ＡＣＫメッセージをＡＲ１ １３０とＡＲ２ １３５に送出する。ＡＲ１ １３０とＡＲ２ １３５は、その後、Ｃａｌｌ Ａｃｋメッセージを、ＭＮ１ １２０とＭＮ２ １２５にそれぞれ送信する。最後に、ＭＮ１ １２０とＭＮ２ １２５は、ＡＲ１ １３０とＡＲ２ １３５を通して、互いの間で伝送を開始する。ＭＮ１ １２０とＭＮ２ １２５は共に、送信元／送信先アドレスとしてＩＰｈａアドレスを使用する。上述したように、データパケット１６０内のＩＰヘッダの送信先アドレスは、ＡＲ１３０、１３５への入口で、ＩＰｈａからＩＰｒａに変換され、その後、ＡＲ１３０、１３５からの出口で、ＩＰｒａからＩＰｈａへ戻すように変換される。

図４を参照すると、本発明の別の実施形態による、システム２００において、ＭＮ１ １２０とＭＮ２ １２５との間の通信を確立するのに使用される特定のメッセージシーケンスを示すメッセージシーケンスチャートが存在する。図４に示す実施形態によれば、ＲＭ１０５は、ＳＩＰ Ｐｒｏｘｙの役目を果たし、ＡＲ１ １３０とＡＲ２ １３５との間でＳＩＰメッセージを中継する。ＳＩＰセッションは、その後、ＡＲ１ １３０とＡＲ２ １３５との間で直接確立される。

ＲＭ１０５が、ＳＩＰ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒの役目を果たすシーケンスと同様に、図４に示すように、ＭＮ１ １２０が、発呼者の役目を果たし、着呼者としてのＭＮ２ １２５との通信を始動することを意図される場合、ＭＮ１ １２０は、ＭＮ１ １２０のＩＰｈａおよびＭＮ２ １２５のＩＰｈａを含むＣａｌｌ ＳｅｔｔｉｎｇメッセージをＡＲ１ １３０へ送信する。しかし、ＲＭ１０５が、ＳＩＰ Ｐｒｏｘｙの役目を果たす場合、ＡＲ１ １３０は、Ｃａｌｌ ＳｅｔｔｉｎｇメッセージをＳＩＰ Ｉｎｖｉｔｅ要求メッセージに変換し、その後、ＳＩＰ ＩｎｖｉｔｅメッセージをＲＭ１０５に転送する。ＳＩＰ Ｉｎｖｉｔｅメッセージにおいて、ＳＩＰ Ｆｒｏｍヘッダは、ＭＮ１ １２０のＩＰｈａに設定され、ＳＩＰ Ｔｏヘッダは、ＭＮ２ １２５のＩＰｈａに設定される。ＭＮ１ １２０のＩＰｈａとＩＰｒａおよびＭＮ２ １２５のＩＰｈａは、ペイロードに含まれる。ＲＭ１０５は、ＳＩＰ Ｉｎｖｉｔｅメッセージを受信すると、ＭＮ２ １２５の現在のロケーションを見出すためにＬＭ１１０にＱｕｅｒｙメッセージを送出することによって、メッセージが、そこへ転送されるべきアドレスがあるかを、ＬＭ１１０に質問する。次に、ＬＭ１１０は、ページング方法または何らかの他のタイプの方法によって、ＬＭ１１０のデータベース内でＭＮ２ １２５のＩＰｒａを探索することによって、ＭＮ２ １２５のロケーションを見出す。ＭＮ２ １２５のロケーションが識別された後、ＬＭ１１０は、ＲＭ１０５に、ＭＮ２ １２５のＩＰｒａを含むＵｐｄａｔｅメッセージを送信する。ＱｕｅｒｙメッセージおよびＵｐｄａｔｅメッセージは、それぞれ、ＳＩＰ Ｉｎｖｉｔｅ要求およびＳＩＰ ３０２ Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｍｏｖｅｄ応答を使用して、または、他の専用のメッセージを使用して実現することができることを当業者は認識するであろう。

ＲＭ１０５は、ＭＮ２ １２５のＩＰｒａを受信した後、ＳＩＰ Ｉｎｖｉｔｅ要求メッセージを送出し、ＳＩＰ Ｉｎｖｉｔｅ要求メッセージは、ＭＮ２ １２５のＩＰｒａを識別し、また、ＡＲ２ １３５へルーティングされる。Ｉｎｖｉｔｅメッセージは、ＭＮ１ １２０とＭＮ２ １２５の両方のＩＰｈａとＩＰｒａを含む。ＡＲ２ １３５は、その後、受信したＩｎｖｉｔｅメッセージをＣａｌｌ Ｒｅｑｕｅｓｔと呼ぶ専用メッセージに変換し、ＭＮ２ １２５に送出する。ＡＲ２ １３５は、また、将来のアドレス変換で使用するために、ＭＮ１ １２０のＩＰｈａとＩＰｒａを記録するＲＣＴ２ １４５内にルーティングキャッシュエントリを作成する。

ＭＮ２ １２５は、Ｃａｌｌ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを受信すると、リングトーンまたは振動などによって、呼出の到来をＭＮ２ １２５のユーザに通知し、ＡＲ２ １３５にＣａｌｌ Ｒｉｎｇｉｎｇメッセージを送出する。ＡＲ２ １３５は、その後、ＲＭ１０５にＳＩＰ １８０ ｒｉｎｇｉｎｇステータスメッセージを送出する。

ＭＮ２ １２５は、呼出を受け入れるとき、ＡＲ２ １３５にＣａｌｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージを送出する。ＡＲ２ １３５は、その後、ＲＭ１０５を介してＡＲ１ １３０へＳＩＰ ２００ ＯＫメッセージを送信する。ＡＲ１ １３０は、ＳＩＰ ２００ ＯＫメッセージを受信すると、ＳＩＰ ＡＣＫメッセージをＡＲ２ １３５へ戻すように送出し、Ｃａｌｌ Ａｃｋメッセージによって呼出のセットアップの終了をＭＮ１ １２０に通知する。ＡＲ２ １３５は、その後、Ｃａｌｌ ＡｃｋメッセージをＭＮ２ １２５に送信する。最後に、ＭＮ１ １２０とＭＮ２ １２５は、ＡＲ１ １３０とＡＲ２ １３５を通して、互いの間で伝送を開始する。ＭＮ１ １２０とＭＮ２ １２５は共に、送信元／送信先アドレスとしてＩＰｈａアドレスを使用する。上述したように、データパケット１６０内のＩＰヘッダの送信先アドレスは、ＡＲ１３０、１３５への入口で、ＩＰｈａからＩＰｒａに変換され、その後、ＡＲ１３０、１３５からの出口で、ＩＰｒａからＩＰｈａへ戻すように変換される。

ＡＲ１３０、１３５とＮＣＰＦ１１５との間の通信を容易にするようにＳＩＰを適応させることによって、本発明は、移動管理用のＩＰ^２要件の多くを非常に効率的な方法で満たすことができる。こうした要件は、ユーザのロケーション情報を隠蔽すること、ルーティング経路を最適化し３角形ルーティングを回避すること、パケットオーバヘッドを最小にし、カプセル化を回避すること、ネットワーク制御機能をＩＰトランスポート機能から分離すること、および、ＲＭ１０５およびＬＭ１１０のＩＰアドレスをネットワークユーザから隠蔽することを含む。

図５を参照すると、本発明の実施形態による、ＭＮ１ １２０にＮＣＰＦ１１５を登録するプロセスを示すメッセージシーケンスチャートが存在する。登録は、いろいろなときに、すなわち、ＭＮ１ １２０が、ＮＣＰＦ１１５によって管理されるネットワークの内部で最初にターンオンされるとき、ＭＮ１が、既にパワーオンされており、ＮＣＰＦ１１５の範囲内に移動するとき、または、ＮＣＰＦ１１５からの要求に基づいて定期的に起こる場合がある。一般に、ＭＮ１ １２０は、最初に、ＭＮ１ １２０のＩＰｈａを含むＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ ＲｅｑｕｅｓｔメッセージをＡＲ１ １３０へ送信する。ＡＲ１ １３０は、その後、ＭＮ１ １２０のＩＰｈａに対応するＩＰｒａがあるかについてＲＣＴ１ １４０を探索する。ＭＮ１ １２０のＩＰｈａに関するエントリは登録されていない場合、ＡＲ１ １３０は、その後、ＭＮ１ １２０について新しいＩＰｒａを割り当て、ＩＰｈａ／ＩＰｒａ対をＲＣＴ１ １４０に格納する。登録された新しいエントリは、ＡＲ１ １３０が、ＬＭ１１０からＳＩＰ ２００ ＯＫメッセージを受信するまで、アクティブでないとしてマーキングされる。ＡＲ１ １３０は、その後、ＭＮ１ １２０のＩＰｈａとＩＰｒａの両方を含むＳＩＰ ＲｅｇｉｓｔｅｒメッセージをＬＭ１１０へ送信する。ＬＭ１１０は、その後、ＬＭ１１０に関連するロケーションデータベース内にＭＮ１ １２０のＩＰｈａ／ＩＰｒａ対を含むことによって、ＭＮ１ １２０を登録する。ＬＭ１１０は、その後、ＳＩＰ ２００ ＯＫメッセージをＡＲ１ １３０に戻すように送信し、ＡＲ１ １３０は、Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ ＯＫメッセージをＭＮ１ １２０に戻すように送信する。ＡＲ１ １３０が、Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ ＯＫメッセージを一定の時間間隔内にＬＭ１１０から受信しない場合、ＲＣＴ１ １４０内のＭＮ１ １２０のＩＰｈａ／ＩＰｒａ対は削除されるであろう。

図６を参照すると、本発明の実施形態による、ＳＩＰベース移動管理を使用してＭＮ１ １２０とＭＮ２ １２５との間の通信を確立する方法６００を示す全体フロー図が存在する。図１〜４に示すように、ＭＮ１ １２０はＡＲ１ １３０と通信し、ＭＮ２ １２５はＡＲ２ １３５と通信する。最初に、ステップ６０５にて、ＡＲ１ １３０は、ＭＮ１ １２０からＣａｌｌ Ｓｅｔｔｉｎｇメッセージを受信する。次に、ステップ６１０にて、ＲＭ１０５は、ＳＩＰユーザエージェント（ＵＡ）の役目を果たすＡＲ１３０から、ＭＮ２ １２５のＩＰｈａを含む第１呼出開始メッセージを受信する。ＲＭ１０５は、ＳＩＰ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒの役目を果たし、その場合、第１呼出開始メッセージはＣａｌｌ Ｓｅｔｔｉｎｇメッセージであり、または、ＲＭ１０５は、ＳＩＰ Ｐｒｏｘｙの役目を果たし、その場合、第１呼出開始メッセージはＣａｌｌ Ｉｎｖｉｔｅメッセージである。ステップ６１５にて、ＭＮ２ １２５のＩＰｈａを含むＱｕｅｒｙメッセージを、ＳＩＰ Ｒｅｇｉｓｔｒａｒの役目を果たすＬＭ１１０に送出する。次に、ステップ６２０にて、ＰＭ１０５は、Ｑｕｅｒｙメッセージに応答してＬＭ１１０から、ＡＲ２ １３５を識別するのに使用される、ＭＮ２ １２５のＩＰｒａを含むＵｐｄａｔｅメッセージを受信する。ステップ６２５にて、ＲＭ１０５は、ＵｐｄａｔｅメッセージからＭＮ２ １２５のＩＰｒａを引き出す。ステップ６３０にて、ＲＭ１０５は、ＡＲ２ １３５に、ＭＮ２ １２５のＩＰｒａを含む第２呼出開始メッセージを送信する。ステップ６３５にて、ＡＲ２ １３５は、ＭＮ２ １３５にＣａｌｌ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを送信する。ＭＮ２ １２５が移動体電話である場合、Ｃａｌｌ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージによって、電話が、鳴る、または、その他の方法で、呼出が受信されたことをユーザに指示する。

要約すると、本発明の特定の実施形態の利点は、ＩＰ^２システムのコアネットワーク部分に既存のプロトコルを適応させることによって、かなりの開発資源と時間を節約することを含む。本発明によるＳＩＰベース移動管理は、メッセージフォーマッティング、再送信メカニズム、およびサーバソフトウェアに関するスキームを含むいくつかのＳＩＰスキームを再使用するため効率的である。本発明の実施形態は、また、ＭＮ１２０、１２５についてのロケーションプライバシおよび別個のＩＰトランスポート機能およびネットワーク制御機能などのＩＰ^２移動管理要件を満たす。本発明のＳＩＰベースの方法およびシステムは、また、ＳＩＰが、認証、許可、および会計（ＡＡＡ）機能、サービス品質（ＱｏＳ）機能、およびセキュリティネゴシエーション機能を統合することができる拡張可能なテキストベースメッセージングプロトコルであるため望ましい。

本明細書で述べる本発明の実施形態は、１つまたは複数の従来のプロセッサ、ならびに、いくつかの非プロセッサ回路と共に、本明細書で述べる、移動体ノード間で通信を確立する機能およびＳＩＰベース移動体管理の一部、ほとんど、または全てを実施するように、１つまたは複数のプロセッサを制御するユニークな記憶式プログラム命令からなってもよいことが理解されるであろう。非プロセッサ回路は、限定はしないが、無線受信機、無線送信機、信号ドライバ、クロック回路、電力源回路、およびユーザ入力デバイスを含んでもよい。したがって、これらの機能は、ＳＩＰベース移動管理を実施する方法のステップとして解釈されてもよい。あるいは、一部または全ての機能は、記憶式プログラム命令を持たない状態マシンによって、または、各機能または機能のいくつかの組合せが、カスタムロジックとして実施される１つまたは複数の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）において実施されることができる。もちろん、２つの手法の組合せを、使用することができる。そのため、これらの機能についての方法および手段が、本明細書で述べられた。さらに、たとえば、利用可能時間、最新技術、および経済的考慮事項によって動機付けられた、おそらくはかなりの努力と多くの設計選択があったとしても、当業者は、本明細書に開示される概念および原理によって誘導されると、最小の実験によって、こうしたソフトウェア命令およびプログラムならびにＩＣを生成することが容易にできるであろうことが予想される。

先に明細書では、本発明の特定の実施形態が述べられた。しかし、添付特許請求の範囲に記載される本発明の範囲から逸脱することなく、種々の修正および変更を行うことができることを当業者は理解するであろう。相応して、本明細書および図は、制限的な意味ではなく、例示的な意味で考えられ、全てのこうした修正は、本発明の範囲に含まれることを意図される。利益、利点、問題に対する解決策、ならびに、任意の利益、利点、問題に対する解決策が、生じるか、または、顕著になるようにさせる場合がある任意の要素は、特許請求の範囲のいずれかまたは全てについての、重要な、必要とされる、または、必須の特徴または要素と考えられるべきでない。本発明は、本出願の係属中に行われる任意の補正を含む添付特許請求の範囲および特許請求の範囲の全ての等価物によってだけ規定される。

従来技術による、ＩＰ^２システムの基本コンポーネントを示す略図である。 移動管理プロトコルを、２つの主要なコンポーネントに分離させる、本発明の実施形態によるシステムの略図である。 本発明の実施形態による、システムにおいて、ＭＮ１とＭＮ２との間の通信を確立するのに使用される特定のメッセージシーケンスを示すメッセージシーケンスチャートである。 本発明の別の実施形態による、システムにおいて、ＭＮ１とＭＮ２との間の通信を確立するのに使用される特定のメッセージシーケンスを示すメッセージシーケンスチャートである。 本発明の実施形態による、ＭＮ１にＮＣＰＦを登録するプロセスを示すメッセージシーケンスチャートである。 本発明の実施形態による、ＳＩＰベース移動管理を使用してＭＮ１とＭＮ２との間の通信を確立する方法を示す全体フロー図である。

Claims (16)

1. セッション開始プロトコル（ＳＩＰ）ベース移動管理を使用して第１移動体ノード（ＭＮ１）と第２移動体ノード（ＭＮ２）との間の通信を確立する方法であって、前記ＭＮ１が第１アクセスルータ（ＡＲ１）と通信し、前記ＭＮ２が第２アクセスルータ（ＡＲ２）と通信し、前記方法は、
   ルーティングマネジャ（ＲＭ）において、ＳＩＰユーザエージェント（ＵＡ）の役目を果たす前記ＡＲ１から、前記ＭＮ２のインターネットプロトコルホストアドレス（ＩＰｈａ）を含む第１呼出開始メッセージを受信すること、
   前記ＲＭからＳＩＰ Ｒｅｇｉｓｔｒａｒの役目を果たすロケーションマネジャ（ＬＭ）へ、前記ＭＮ２の前記ＩＰｈａを含むｑｕｅｒｙを送信すること、
   前記ｑｕｅｒｙに応答して、前記ＬＭから前記ＲＭにおいて、前記ＡＲ２を識別するのに使用される、前記ＭＮ２のＩＰルーティングアドレス（ＩＰｒａ）を含むＵｐｄａｔｅメッセージを受信すること、および、
   前記ＲＭから前記ＡＲ２へ、前記ＭＮ２の前記ＩＰｒａを含む第２呼出開始メッセージを送信することを含む方法。
2. 前記ＲＭがＳＩＰ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒの役目を果たし、前記第１呼出開始メッセージがＣａｌｌ Ｓｅｔｔｉｎｇメッセージである請求項１に記載の方法。
3. 前記ＲＭがＳＩＰ Ｐｒｏｘｙの役目を果たし、前記第１呼出開始メッセージがＳＩＰ Ｉｎｖｉｔｅメッセージである請求項１に記載の方法。
4. 前記ＲＭにおいて、前記第１呼出開始メッセージを受信する前に、前記ＡＲ１において前記ＭＮ１からＣａｌｌ Ｓｅｔｔｉｎｇメッセージを受信することをさらに含む請求項１に記載の方法。
5. 前記ＲＭから前記第２呼出開始メッセージを送信した後に、前記ＡＲ２から前記ＭＮ２へＣａｌｌ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを送信することをさらに含む請求項１に記載の方法。
6. 前記ＡＲ１および前記ＡＲ２は、それぞれ、前記ＭＮ１および前記ＭＮ２について、ルーティングキャッシュテーブル（ＲＣＴ）内でＩＰｈａ／ＩＰｒａ対を管理する請求項１に記載の方法。
7. 受信された、Ｉｎｖｉｔｅメッセージ、Ｕｐｄａｔｅメッセージ、または２００ ＯＫメッセージから、前記ＭＮ１か前記ＭＮ２のいずれかのＩＰｈａを、前記ＲＭにおいて引き出すことをさらに含む請求項１に記載の方法。
8. 前記ＬＭは、前記第１呼出開始メッセージを受信する前に、前記ＡＲ１から、前記ＭＮ１の前記ＩＰｈａと前記ＩＰｒａを共に含むＳＩＰ Ｒｅｇｉｓｔｅｒメッセージを受信する請求項１に記載の方法。
9. セッション開始プロトコル（ＳＩＰ）ベース移動管理を使用して第１移動体ノード（ＭＮ１）と第２移動体ノード（ＭＮ２）との間の通信を確立するネットワーク制御プラットフォーム（ＮＣＰＦ）システムであって、
   第１アクセスルータ（ＡＲ１）から第１呼出開始メッセージを受信するようになっているルーティングマネジャ（ＲＭ）であって、前記ＡＲ１が、前記ＭＮ１と通信するＳＩＰユーザエージェントの役目を果たし、前記メッセージが、前記ＭＮ２のインターネットプロトコルホストアドレス（ＩＰｈａ）を含む、ルーティングマネジャ（ＲＭ）と、
   ＳＩＰ Ｒｅｇｉｓｔｒａｒの役目を果たし、また、前記ＲＭから、前記ＭＮ２の前記ＩＰｈａを含むｑｕｅｒｙを受信するようになっているロケーションマネジャ（ＬＭ）とを備え、前記ＬＭが、さらに、前記ｑｕｅｒｙに応答して、前記ＡＲ２を識別するのに使用される、前記ＭＮ２のＩＰルーティングアドレス（ＩＰｒａ）を前記ＲＭに送信するようになっているシステム。
10. 前記ＲＭがＳＩＰ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒの役目を果たし、前記第１呼出開始メッセージがＣａｌｌ Ｓｅｔｔｉｎｇメッセージである請求項９に記載のシステム。
11. 前記ＲＭがＳＩＰ Ｐｒｏｘｙの役目を果たし、前記第１呼出開始メッセージがＳＩＰ Ｉｎｖｉｔｅメッセージである請求項９に記載のシステム。
12. 前記ＡＲ１および前記ＡＲ２は、それぞれ、前記ＭＮ１および前記ＭＮ２について、ルーティングキャッシュテーブル（ＲＣＴ）内でＩＰｈａ／ＩＰｒａ対を管理する請求項９に記載のシステム。
13. 前記ＲＭが、受信された、Ｉｎｖｉｔｅメッセージ、Ｕｐｄａｔｅメッセージ、または２００ ＯＫメッセージから、前記ＭＮ１か前記ＭＮ２のいずれかのＩＰｈａを引き出すようになっている請求項９に記載のシステム。
14. 前記ＬＭが、前記第１呼出開始メッセージを受信する前に、前記ＡＲ１から、前記ＭＮ１の前記ＩＰｈａと前記ＩＰｒａを共に含むＳＩＰ Ｒｅｇｉｓｔｅｒメッセージを受信するようになっている請求項９に記載のシステム。
15. 前記ＬＭが、前記ＭＮ１または前記ＭＮ２についての登録プロセス中に、前記ＡＲ１からＳＩＰ Ｒｅｇｉｓｔｅｒメッセージを受信するようになっている請求項９に記載のシステム。
16. セッション開始プロトコル（ＳＩＰ）ベース移動管理を使用して第１移動体ノード（ＭＮ１）と第２移動体ノード（ＭＮ２）との間の通信を確立するネットワーク制御プラットフォーム（ＮＣＰＦ）システムであって、前記ＭＮ１が第１アクセスルータ（ＡＲ１）と通信し、前記ＭＮ２が第２アクセスルータ（ＡＲ２）と通信し、前記システムは、
    ルーティングマネジャ（ＲＭ）において、ＳＩＰユーザエージェント（ＵＡ）の役目を果たす前記ＡＲ１から、前記ＭＮ２のインターネットプロトコルホストアドレス（ＩＰｈａ）を含む第１呼出開始メッセージを受信する手段と、
    前記ＲＭからＳＩＰ Ｒｅｇｉｓｔｒａｒの役目を果たすロケーションマネジャ（ＬＭ）へ、前記ＭＮ２の前記ＩＰｈａを含むｑｕｅｒｙを送信する手段と、
    前記ｑｕｅｒｙに応答して、前記ＬＭから前記ＲＭにおいて、前記ＡＲ２を識別するのに使用される、前記ＭＮ２のＩＰルーティングアドレス（ＩＰｒａ）を含むＵｐｄａｔｅメッセージを受信する手段と、
    前記ＲＭから前記ＡＲ２へ、前記ＭＮ２の前記ＩＰｒａを含む第２呼出開始メッセージを送信する手段とを備えるシステム。

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