JP2009512350A - Wireless terminal method and apparatus for establishing a connection - Google Patents
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Abstract
例えば移動装置などの1つまたは複数のエンドノードとの通信を支援するために使用される、通信リンクを確立するための方法および装置が開示される。様々な特徴は、効率性の高いメッセージおよび信号を使用して、ハンドオフ動作の間に、第1アクセスノードへの最初のリンクの確立、および第1アクセスノードから第2アクセスノードへの新たなリンクの確立を制御する移動ノードに関するものである。A method and apparatus for establishing a communication link is disclosed that is used to support communication with one or more end nodes, eg, mobile devices. Various features use efficient messages and signals to establish an initial link to the first access node and a new link from the first access node to the second access node during the handoff operation. The present invention relates to a mobile node that controls the establishment of.
Description
本発明は通信システムに関し、より詳細には、例えばセルラー通信ネットワークの中で接続を確立するための方法および装置に関する。 The present invention relates to communication systems, and more particularly to a method and apparatus for establishing a connection in, for example, a cellular communication network.
通信システムはしばしば、例えば移動装置などのエンドノードがネットワークに結合されたアクセスノードに結合された複数のネットワークノードを含む。ネットワークノードは、階層の中に配置されてもよい。アクセス認証および許可(AAA)サーバは、通常ネットワーク階層の中で比較的高位に置かれるノードである。それらは通常、セキュリティおよびアクセス制御の目的で使用される情報を提供する。アクセスノードはしばしば、そうしたサーバが使用される場合にはAAAサーバとのセキュアリンクを有する。このセキュアリンクは、階層の中の1つまたは複数のノードを通るものであってもよい。 Communication systems often include a plurality of network nodes coupled to an access node in which end nodes such as mobile devices are coupled to the network. Network nodes may be arranged in a hierarchy. Access authentication and authorization (AAA) servers are nodes that are typically relatively high in the network hierarchy. They typically provide information used for security and access control purposes. Access nodes often have a secure link with an AAA server when such a server is used. This secure link may be through one or more nodes in the hierarchy.
オペレータは典型的に、RADIUSプロトコルおよび関連したRADIUS AAAサーバを使用して、IPネットワークの中のアクセスセッションを管理する。AAAシステムは、将来的には例えばDIAMETERなどの新たなプロトコルに基づいてもよい。RADIUS AAAサーバを使用するシステムでは、ユーザがアクセスセッションの期間にオペレータのネットワークへのアクセスを得ようとする場合、ローカルアクセスルータは典型的に、1つまたは複数のRADIUSアクセス要求を認証サーバに発行し、ネットワークアクセス識別子(NAI)などのそのアイデンティティに基づくユーザを認証する。AAAデータベースは典型的に、それらが起動することができるサービス機能とともに、そのシステムにアクセスすることを許可された、それらのユーザの記憶されたアイデンティティを有する。ユーザがうまく認証される場合、アクセス装置上のそのアクセスポートは、ユーザのサービス許可に相応したポリシー状態で構成される。サービス許可は典型的に、許可サーバによって、RADIUSを介してアクセスルータに届けられる。許可される間、アクセスセッションの間のサービスの使用はアクセスルータによって記録され、アカウント記録として、RADIUSプロトコルの中のアカウント要求メッセージを使用してアカウントサーバに送信される。アカウントサーバはAAAサーバの一部であってもよく、または許可サーバと同じプロトコルを使用する独立したサーバであってもよい。ユーザが単一のセッションの間に複数のアクセスルータに接続されている場合、その複数のセッションはアカウントサーバの中で集計されなければならない。 Operators typically use the RADIUS protocol and associated RADIUS AAA server to manage access sessions in an IP network. AAA systems may be based on new protocols such as DIAMETER in the future. In systems using a RADIUS AAA server, the local access router typically issues one or more RADIUS access requests to the authentication server when a user attempts to gain access to the operator's network during the access session. And authenticate a user based on its identity, such as a network access identifier (NAI). AAA databases typically have the stored identities of those users who are authorized to access the system, along with the service functions that they can invoke. If the user is successfully authenticated, its access port on the access device is configured with a policy state corresponding to the user's service authorization. Service authorization is typically delivered to the access router via RADIUS by an authorization server. While authorized, use of the service during the access session is recorded by the access router and sent as an account record to the account server using an account request message in the RADIUS protocol. The account server may be part of the AAA server or may be a separate server that uses the same protocol as the authorization server. If a user is connected to multiple access routers during a single session, the multiple sessions must be aggregated in the account server.
AAAシステムは典型的に、IPアドレス割り当て(HoA)を管理するため、動的にHAを割り当てるため、MNプロフィールをアクセスルータに分配するため、またMIPメッセージを認証してエアリンクを保障するためにセキュリティキーを分配するために、移動IPとともに使用される。移動ノード、そのネットワーク接続点を変更することができるエンドノードは典型的に、移動ノードを認証し、許可するためにAAA要求を起動するシステムへのアクセスを取得するために、MIPメッセージを送信する。次いでAAA MNプロフィールおよびセキュリティ状態は、MNによって消費されるサービスを制御するために、AAAシステムからアクセスルータに渡される。 AAA systems typically manage IP address assignment (HoA), dynamically assign HA, distribute MN profiles to access routers, and authenticate MIP messages to ensure air links Used with Mobile IP to distribute security keys. A mobile node, an end node that can change its network attachment point, typically sends a MIP message to gain access to a system that initiates an AAA request to authenticate and authorize the mobile node. . The AAA MN profile and security state are then passed from the AAA system to the access router to control the services consumed by the MN.
MNはそれらのネットワーク接続点を、例えば1つのセルから別のセルへ移動する場合に変更することができる。これは、例えば第1ルータなどの第1アクセスノードから、例えば第2ルータなどの第2アクセスノードへ、MNの接続点を変更することを伴う。このプロセスは、一般にハンドオフとして知られている。ハンドオフの一部として、MNのCoA/CCoAは、パケットが新たなアクセスルータを介してMNにリダイレクトされるように、更新されて、その後MIPシグナリングを使用してHAに転換されなければならない。ハンドオフプロセスの一部として、MNサービスが中断されないように、ハンドオフに関与したMNに対応する第1アクセスルータの状態情報の少なくとも一部は、新たなアクセスルータに転送されることが必要である。このプロセスは、状態転送として知られている。状態転送は、例えば、以前にRADIUSを介して届けられたAAAプロフィール状態情報の、MNアクセスセッションが始まったARへの転送を含んでもよい。状態転送はまた、例えばエアリンクのセキュリティベクトル、MN−NAI、MNのIPアドレス、MN−EUI−64、残りのMIP登録有効期間、MNマルチキャストグループメンバーシップ、承認の制御状態、リソースの予約状態、ディフサーブ(diff-serv)状態、SIPセッション状態、コンプレッサ状態、MNスケジューリング履歴および/またはMN特有のAR状態情報の多くのその他の可能な項目を含んでもよい。 MNs can change their network attachment points when moving from one cell to another, for example. This involves changing the connection point of the MN from a first access node such as a first router to a second access node such as a second router. This process is commonly known as handoff. As part of the handoff, the MN's CoA / CCoA must be updated so that the packet is redirected to the MN via the new access router and then converted to the HA using MIP signaling. As part of the handoff process, at least part of the state information of the first access router corresponding to the MN involved in the handoff needs to be transferred to the new access router so that the MN service is not interrupted. This process is known as state transfer. The state transfer may include, for example, the transfer of AAA profile state information previously delivered via RADIUS to the AR where the MN access session began. State transfer also includes, for example, air link security vector, MN-NAI, MN IP address, MN-EUI-64, remaining MIP registration lifetime, MN multicast group membership, authorization control state, resource reservation state, Many other possible items of diff-serv status, SIP session status, compressor status, MN scheduling history and / or MN specific AR status information may be included.
少なくとも1つの知られているシステムでは、ハンドオフの間の状態情報の転送は、通信ネットワークを通じて、移動ノードが接続されていた古いアクセスノードへ状態転送メッセージを送信する、移動ノードが接続されている新たなアクセスノードによって達成される。応答の中で、古いアクセスノードは新たなアクセスノードに状態情報を発送する。代替として、所与の移動ノードに関連した状態を記憶するために、コアノードが使用される。前記移動ノードが別の目標とするアクセスノードに移動しようとする場合、前記目標とするアクセスノードは、前記移動ノードに関連した状態を前記コアノードから取り出すことができる。 In at least one known system, the transfer of state information during a handoff sends a state transfer message over the communication network to the old access node to which the mobile node was connected, the new mobile node connected Achieved by a secure access node. In the response, the old access node sends status information to the new access node. Alternatively, the core node is used to store the state associated with a given mobile node. When the mobile node attempts to move to another target access node, the target access node can retrieve the state associated with the mobile node from the core node.
MIPv4[MIPv4]およびMIPv6[MIPv6]としても知られている移動IP(バージョン4および6)によって、移動ノード(MN)は、そのホームエージェント(HA)に対して気付アドレス(care-of-address)(CoA)によって示される、その一時的な位置を登録することができる。次いでHAは、そのMNのためのパケットがIPカプセル化技術(トンネリング)を使用して、その現在の位置にリダイレクトされることが可能となるように、ホームアドレス(HoA)とも呼ばれるMNの永続アドレスと登録されたCoAとの間のマッピング(バインディングとも呼ばれる)を保持する。MNによって使用されるCoAは、MIPv4が使用される場合には、アクセスルータの中の外部エージェント(FA)に属するアドレスであることが可能であり、または、この場合には連結型気付アドレス(collocated care-of address)(CCoA)と呼ばれるアクセスルータのプリフィックスから、MN自体に対して一時的に割り当てられたアドレスであることが可能である。後者のモデルはMIPv4にも当てはまるが、一方MIPv6では唯一の動作モードである。この文書の目的で、用語CCoAとCoAとは、登録とバインディング更新(BU)とともに、それらがMIPv4とMIPv6について対応する用語であることから、相互に交換可能であるということに留意されたい。 With Mobile IP (versions 4 and 6), also known as MIPv4 [MIPv4] and MIPv6 [MIPv6], the mobile node (MN) care-of-address to its home agent (HA). The temporary location indicated by (CoA) can be registered. The HA then makes the persistent address of the MN, also called the home address (HoA), so that packets for that MN can be redirected to its current location using IP encapsulation technology (tunneling). And a registered CoA (also called binding). The CoA used by the MN can be an address belonging to a foreign agent (FA) in the access router if MIPv4 is used, or in this case a collocated care-of address (collocated It can be an address temporarily assigned to the MN itself from the prefix of the access router called “care-of address” (CCoA). The latter model is also applicable to MIPv4, while MIPv6 is the only mode of operation. Note that for the purposes of this document, the terms CCoA and CoA, along with registration and binding update (BU), are interchangeable because they are the corresponding terms for MIPv4 and MIPv6.
最小の可能なMIPv4対応の登録要求メッセージは、少なくとも以下のヘッダおよびフィールドを含む。 The smallest possible MIPv4-compatible registration request message includes at least the following headers and fields:
IPヘッダ(少なくとも160ビット長)
UDPヘッダ(少なくとも64ビット長)
UDPヘッダの後には、以下に示される移動IPフィールド(少なくとも192ビット長)が続く。
UDP header (at least 64 bits long)
The UDP header is followed by a mobile IP field (at least 192 bits long) as shown below.
上に示されている最小の可能なMIPv4対応の登録要求メッセージは、登録およびハンドオフの目的で無線リンクを介して送信されなければならない場合に、リソースの非効率な使用につながる可能性のある592ビット長である。実際には、典型的なMIPv4対応の登録要求メッセージは計算された最小値よりもずっと大きいが、例示の目的で前記の最小値が使用されているということに留意されたい。 The minimum possible MIPv4-compliant registration request message shown above may lead to inefficient use of resources 592 if it must be sent over the radio link for registration and handoff purposes. Bit length. In practice, it should be noted that a typical MIPv4 compliant registration request message is much larger than the calculated minimum, but that minimum is used for illustrative purposes.
最小の可能なMIPv4対応の登録応答メッセージは、少なくとも以下のヘッダおよびフィールドを含む。 The smallest possible MIPv4-compatible registration response message includes at least the following headers and fields:
IPヘッダ(少なくとも160ビット長)
UDPヘッダ(少なくとも64ビット長)
UDPヘッダの後には、以下に示される移動IPフィールド(少なくとも160ビット長)が続く。
UDP header (at least 64 bits long)
The UDP header is followed by a mobile IP field (at least 160 bits long) as shown below.
上に示されている最小の可能なMIPv4対応の登録応答メッセージは、登録およびハンドオフの目的で無線リンクを介して送信されなければならない場合に、リソースの非効率な使用につながる可能性のある560ビット長である。実際には、典型的なMIPv4対応の登録応答メッセージは、計算された最小値よりもずっと大きいが、例示の目的で前記の最小値が使用されているということに留意されたい。最後に、当業者にはよく知られているように、最小の可能な移動IPv6(MIPv6)対応の(MIPv4登録応答に相当する)バインディングAckは、最小の可能なMIPv4対応の登録応答メッセージよりも大きいということに留意されたい。
The minimum possible MIPv4-compatible registration response message shown above may lead to inefficient use of
また当業者にはよく知られているように、最小の可能な移動IPv6(MIPv6)対応の(MIPv4の登録要求に相当する)バインディング更新は、最小の可能なMIPv4対応の登録要求メッセージよりも大きいということにも留意されたい。 Also, as is well known to those skilled in the art, the minimum possible Mobile IPv6 (MIPv6) compliant binding update (which corresponds to a MIPv4 registration request) is larger than the smallest possible MIPv4 compliant registration request message. Please note that.
上の考察から、移動ノードのネットワークへの最初の登録、新たなアクセスノードへのハンドオフ、またはその他に移動ノードが新たなセルに入る場合に、アクセスノードへのネットワークリンクの確立を実施する新しく、より効率的な方法が求められているということが理解されよう。 From the above considerations, a new implementation that establishes a network link to an access node when the mobile node first registers with the network, handoffs to a new access node, or otherwise when the mobile node enters a new cell, It will be appreciated that there is a need for more efficient methods.
関連出願
本出願は、参照により本明細書に明示的に組み込まれている2005年10月11日に出願した米国仮出願第60/725,589号、「WIRELESS TERMINAL METHODS AND APPARATUS FOR ESTABLISHING CONNECTIONS AND BASE STATION METHODS AND APPARATUS FOR ESTABLISHING CONNECTIONS」の利益を主張するものである。
RELATED APPLICATIONS This application is a US Provisional Application No. 60 / 725,589, filed Oct. 11, 2005, “WIRELESS TERMINAL METHODS AND APPARATUS FOR ESTABLISHING CONNECTIONS AND BASE, filed Oct. 11, 2005, which is expressly incorporated herein by reference. It claims the benefits of “STATION METHODS AND APPARATUS FOR ESTABLISHING CONNECTIONS”.
発明の概要
本発明は、無線端末とアクセスノードとの間で接続を確立するための方法および装置に関する。
The present invention relates to a method and apparatus for establishing a connection between a wireless terminal and an access node.
本発明の様々な方法および装置は、1つまたは複数の移動ノードとの通信リンクを確立するために使用されることが可能である。確立されたリンクは、例えば移動装置などの1つまたは複数のエンドノードとの通信セッションを支援するために使用されることが可能である。 Various methods and apparatus of the present invention can be used to establish a communication link with one or more mobile nodes. The established link can be used to support a communication session with one or more end nodes, eg, mobile devices.
様々な新規の特徴は、第1アクセスノードへの最初のリンクの確立を制御する移動ノードの方法に関するものである。その他の方法は、非常に効率的なメッセージおよび信号を使用して、ハンドオフ動作の間に、第1アクセスノードから第2アクセスノードへの移動ノードのハンドオフの一部として新たなリンクを確立することに関するものである。 Various novel features relate to the mobile node's method of controlling the establishment of the initial link to the first access node. Other methods use highly efficient messages and signals to establish a new link as part of the mobile node handoff from the first access node to the second access node during the handoff operation. It is about.
しばしば、同様の作業を実行するために使用されてもよい、移動IPv4またはIPv6のメッセージよりもずっと短い非常に効率的なメッセージは、本発明の様々な実施形態によって生成、使用および記憶される。 Often, very efficient messages that are much shorter than Mobile IPv4 or IPv6 messages, which may be used to perform similar tasks, are generated, used and stored by various embodiments of the present invention.
一部の特徴は、無線端末の中に記憶された本発明の新規のメッセージとともに、無線端末の方法および装置に関するものであるが、その他の特徴は、新規のアクセスノードの方法および装置に関するものである。 Some features relate to the method and apparatus of the wireless terminal with the new message of the present invention stored in the wireless terminal, while other features relate to the method and apparatus of the new access node. is there.
本発明はまた、本発明の新規のメッセージのうちの1つまたは複数を記憶する、例えばメモリ装置などのデータ記憶装置に関するものである。 The present invention also relates to a data storage device, such as a memory device, for storing one or more of the novel messages of the present invention.
本発明のさらなる特徴および利点は、以下の詳細な説明の中で論じられる。 Additional features and advantages of the invention will be discussed in the detailed description which follows.
例えば移動装置などの1つまたは複数のエンドノードとの通信セッションを支援するために使用されるアクセスノードに対して、リンクおよびネットワーク接続を確立するための本発明の方法および装置は、広範囲にわたる通信システムとともに使用されることが可能である。例えば本発明は、モデムを備えたノードブックコンピュータ、PDA、および装置の移動性の対象の中で無線インタフェースを支援する、広範な様々なその他の装置などの、移動通信装置を支援するシステムとともに使用されることが可能である。 The method and apparatus of the present invention for establishing links and network connections to an access node used to support a communication session with one or more end nodes, eg, mobile devices, provides extensive communication. It can be used with the system. For example, the present invention may be used with systems that support mobile communication devices, such as a node book computer with a modem, a PDA, and a wide variety of other devices that support a wireless interface among the mobility targets of the device. Can be done.
図1は、例えば通信リンクによって相互接続された複数のノードを備えるセルラー通信ネットワークなどの、本発明によって実装される例示的な通信システム100を示す。例示的な通信システム100の中のノードは、例えばインターネットプロトコル(IP)などの通信プロトコルに基づいたメッセージなど、信号を使用して情報を交換する。システム100の通信リンクは、例えばワイヤ、光ファイバケーブル、および/または無線通信技術を使用して実装されてもよい。例示的な通信システム100は、複数のアクセスノード140、140'、140''を介して通信システムにアクセスする複数のエンドノード144、146、144'、146'、144''、146''を含む。エンドノード144、146、144’、146'、144''、146''は、例えば無線通信装置または端末であってもよく、アクセスノード140、140’、140''は、例えば無線アクセスルータまたは基地局であってよい。例示的な通信システム100はまた、相互接続性を提供するため、または特定のサービスもしくは機能を提供するために使用される複数のその他のノード104、106、109、110および112も含む。特に、例示的な通信システム100は、エンドノードに関する状態の転送および記憶を支援するために使用されるサーバ104を含む。サーバノード104はAAAサーバか、またはコンテキスト転送サーバか、またはAAAサーバの機能とコンテキスト転送サーバの機能との両方を含むサーバであってもよい。
FIG. 1 illustrates an
図1の例示的なシステム100は、すべてがそれぞれ対応するネットワークリンク105、108および107によって中間ネットワークノード110に接続されているサーバ104、ホームエージェントノード109およびノード106を含むネットワーク102を示す。ネットワーク102の中の中間ネットワークノード110はまた、ネットワークリンク111を介して、ネットワーク102から見て外部にあるネットワークノードに対して相互接続性を提供する。ネットワークリンク111は、それぞれネットワークリンク141、141’、141''を介して複数のアクセスノード140、140’、140''にさらなる接続性を提供する、別の中間ネットワークノード112に接続されている。
The
各アクセスノード140、140'、140''は、それぞれ対応するアクセスリンク(145、147)、(145’、147')、(145''、147'')を介して、それぞれ複数のNのエンドノード(144、146)、(144'、146')、(144''、146'')に接続性を提供するものとして示されている。例示的な通信システム100の中では、各アクセスノード140、140’、140''は、アクセスを提供するために、例えば無線アクセスリンクなどの無線技術を使用するものとして示されている。例えばそれぞれ各アクセスノード140、140’、140''の通信セル148、148’、148''などの無線カバーエリアは、対応するアクセスノードを囲む円として示されている。
Each
例示的な通信システム100はその後、本発明の様々な実施形態の説明のための基準として使用される。本発明の代替実施形態は、ネットワークノードの数および型、アクセスノードの数および型、エンドノードの数および型、サーバおよびホームまたはその他のエージェントの数および型、リンクの数および型、ならびにノード間の相互接続性が、図1に示されている例示的な通信システム100のものと異なっていてもよい様々なネットワークトポロジを含む。
The
本発明の様々な実施形態の中で、図1に示されている機能的実体の一部は、省略または結合されてもよい。また、ネットワークの中のこれらの機能的主体の位置または配置も、異なっていてよい。 In various embodiments of the present invention, some of the functional entities shown in FIG. 1 may be omitted or combined. Also, the location or placement of these functional entities in the network may be different.
図2は、本発明によって実装される、例えば移動ノードなどの例示的なエンドノード200の詳細な図を示す。図2に示されている例示的なエンドノード200は、図1に示されているエンドノード144、146、144’、146'、144''、146''のうちの任意の1つとして使用されてもよい装置の詳細な表示である。図2の実施形態では、エンドノード200はバス206によってともに結合されているプロセッサ204、無線通信インタフェース230、ユーザ入力/出力インタフェース240およびメモリ210を含む。したがって、バス206を介してエンドノード200の様々な構成要素は、情報、信号およびデータを交換することができる。エンドノード200の構成要素204、206、210、230、240は、筐体202の中に配置されている。
FIG. 2 shows a detailed view of an
無線通信インタフェース230は、エンドノード200の内部の構成要素が、例えばアクセスノードなどの外部の装置およびネットワークノードに/から、信号を送信および受信することができるメカニズムを提供する。無線通信インタフェース230は、例えば無線通信チャネルを介してエンドノード200を別のネットワークノードに結合するために使用される、例えば対応する受信アンテナ236を備えた受信回路232、および対応する送信アンテナ238を備えた送信回路234を含む。
The
例示的なエンドノード200はまた、ユーザ入力/出力インタフェース240を介してバス206に結合されている、例えばキーパッドなどのユーザ入力装置242、および例えばディスプレイなどのユーザ出力装置244を含む。したがってユーザ入力/出力装置242、244は、ユーザ入力/出力インタフェース240およびバス206を介して、エンドノード200の別の構成要素と情報、信号およびデータを交換することができる。ユーザ入力/出力インタフェース240および関連した装置242、244は、ユーザが様々な作業を達成するためにエンドノード200を操作することができるメカニズムを提供する。特に、ユーザ入力装置242およびユーザ出力装置244は、エンドノード200、およびエンドノード200のメモリ210の中で実行するモジュール、プログラム、ルーティンおよび/または関数などのアプリケーションを、ユーザが制御することを可能にする機能を提供する。
The
例えばメモリ210の中に含まれたルーティンなどの様々なモジュールの制御下のプロセッサ204は、以下で論じられているような様々なシグナリングおよび処理を実行するために、エンドノード200の動作を制御する。メモリ210に含まれたモジュールは、起動時か、または別のモジュールによって呼び出される場合に実行される。モジュールは、実行される場合にデータ、情報および信号を交換してもよい。モジュールはまた、実行される場合にデータおよび情報を共有してもよい。図2の実施形態で、本発明のエンドノード200のメモリ210は、シグナリング/制御モジュール212およびシグナリング/制御データ214を含む。
A
シグナリング/制御モジュール212は状態情報の記憶、検索および処理の管理のために、例えばメッセージなどの信号の生成、および信号の送受信に関する処理を制御する。メモリ210の中に記憶されたメッセージは、接続要求メッセージ610、接続応答メッセージ660、IP登録メッセージ800およびIP登録応答メッセージ900を含む。メッセージ800および900は、従来の移動IPv4および/またはv6メッセージよりも小さい、例えばサイズの小さな、本発明の縮小されたメッセージであってもよい。メモリの中に記憶されたメッセージは、生成および/または受信されたメッセージであってもよい。このメッセージは、以下でより詳細に論じられる。シグナリング/制御データ214はパラメータ、状態および/またはエンドノードの動作に関するその他の情報などの状態情報を含む。特に、シグナリング/制御データ214は、例えばエンドノードの識別情報などの構成情報216、および例えば現在の処理の状態、保留の応答の状態等についての情報などの動作情報218を含んでもよい。モジュール212は、例えば構成情報216および/または動作情報218を更新するなど、データ214にアクセスしても、および/またはデータ214を修正してもよい。
The signaling / control module 212 controls processing related to generation of a signal such as a message and transmission / reception of the signal, for example, for storage of state information, retrieval, and management of processing. Messages stored in the
図3は、本発明によって実装された例示的なアクセスノード300の詳細な図を示す。図3に示されている例示的なアクセスノード300は、図1に示されているアクセスノード140、140'、140''のうちの任意の1つとして使用されてもよい装置の詳細な表示である。図3の実施形態で、アクセスノード300は、ともにバス306によって結合されたプロセッサ304、メモリ310、ネットワーク/インターネットワークインタフェース320、および無線通信インタフェース330を含む。したがって、バス306を介してアクセスノード300の様々な構成要素は、情報、信号およびデータを交換することができる。アクセスノード300の構成要素304、306、310、320、330は、筐体302の内部に配置されている。
FIG. 3 shows a detailed view of an
ネットワーク/インターネットワークインタフェース320は、アクセスノード300の内部の構成要素が、外部の装置およびネットワークノードへ/から信号を送信および受信することができるメカニズムを提供する。ネットワーク/インターネットワークインタフェース320は、例えば銅線または光ファイバ線を介してノード300を別のネットワークノードに結合するために使用される受信回路322および送信回路324を含む。無線通信インタフェース330はまた、アクセスノード300の内部の構成要素が、外部の装置およびネットワークノードへ/から信号を送信および受信することができるメカニズムも提供する。無線通信インタフェース330は、例えば対応する受信アンテナ336を備えた受信回路332、および対応する送信アンテナ338を備えた送信回路334などを含む。インタフェース330は、例えば無線通信チャネルを介してアクセスノード300を別のネットワークノードに結合するために使用される。
Network /
例えばメモリ310の中に含まれるルーティンなどの様々なモジュールの制御下のプロセッサ304は、様々なシグナリングおよび処理を実行するために、アクセスノード300の動作を制御する。メモリ310の中に含まれたモジュールは、起動時か、またはメモリ310の中に存在してもよい別のモジュールによって呼び出される場合に実行される。モジュールは、実行される場合にデータ、情報および信号を交換してもよい。モジュールはまた、実行される場合にデータおよび情報を共有してもよい。図3の実施形態で、本発明のアクセスノード300のメモリ310は、状態管理モジュール312およびシグナリング/制御モジュール314を含む。これらのモジュールの各々に対応して、メモリ310はまた、状態管理データ313およびシグナリング/制御データ315も含む。メモリ310の中に記憶されたメッセージは、接続要求メッセージ610、接続応答メッセージ660、IP登録メッセージ800およびIP登録応答メッセージ900を含む。メッセージ800および900は、従来の移動IPv4および/またはv6メッセージよりも小さい、例えばサイズの小さな、本発明の縮小されたメッセージであってもよい。メモリ310はまた、移動IPv4および/または移動IPv6登録メッセージ680も含む。メモリの中に記憶されたメッセージは、生成および/または受信されたメッセージであってもよい。このメッセージは、以下でより詳細に論じられる。
A
状態管理モジュール312は、状態の記憶および検索に関して、エンドノードまたはその他のネットワークノードから受信された信号の処理を制御する。状態管理データ313は、状態もしくは一部の状態などのエンドノード関連の情報、または何らかの別のネットワークノードに記憶されている場合の現在のエンドノード状態の位置などを含む。状態管理モジュール312は、状態管理データ313へアクセスしても、および/または状態管理データ313を修正してもよい。
The state management module 312 controls the processing of signals received from end nodes or other network nodes with respect to state storage and retrieval. The
シグナリング/制御モジュール314は、基本の無線機能、ネットワーク管理等などの別の動作のために必要に応じて、無線通信インタフェース330を介したエンドノードへの/からの信号の処理、およびネットワーク/インターネットワークインタフェース320を介した別のネットワークノードへの/からの信号の処理を制御する。シグナリング/制御データ315は、例えば基本動作のための無線チャネルの割り当てに関するエンドノード関連のデータ、および支援/管理サーバのアドレス、基本のネットワーク通信のための構成情報などの別のネットワーク関連のデータを含む。シグナリング/制御モジュール314は、シグナリング/制御データ315にアクセスしても、および/またはシグナリング制御データ315を修正してもよい。
Signaling /
図4は、本発明によって実装された例示的なサーバノード400の詳細な図を示す。図4に示されている例示的なサーバノード400は、図1に示されているサーバ104として使用されてもよい装置の詳細な表示である。図4の実施形態で、サーバノード400は、バス406によってともに結合されたプロセッサ404、メモリ410、ネットワーク/インターネットワークインタフェース420を含む。したがって、バス406を介してアクセスノード400の様々な構成要素は、情報、信号およびデータを交換することができる。アクセスノード400の構成要素404、406、410、420は、筐体402の内部に配置されている。
FIG. 4 shows a detailed view of an
ネットワーク/インターネットワークインタフェース420は、サーバノード400の内部の構成要素が、外部の装置およびネットワークノードへ/から信号を送信および受信することができるメカニズムを提供する。ネットワーク/インターネットワークインタフェース420は、例えば銅線または光ファイバ線を介してノード400を別のネットワークノードに結合するために使用される受信回路422および送信回路424を含む。
Network /
例えばメモリ410の中に含まれたルーティンなどの様々なモジュールの制御下のプロセッサ404は、様々なシグナリングおよび処理を実行するために、サーバ400の動作を制御する。メモリ410の中に含まれたモジュールは、起動時か、またはメモリ410の中に存在してもよい別のモジュールによって呼び出される場合に実行される。図4の実施形態で、本発明のサーバ400のメモリ410は、中核状態管理モジュール412および中核状態管理データ413およびAAAモジュール415を含む。
A
中核状態管理モジュール412は、状態の記憶および検索に関して、別のサーバ、アクセスノードまたはネットワークノードから受信された信号の処理を制御する。中核状態管理データ413は、例えばエンドノードの状態情報などを含む。中核状態管理モジュール412は、中核状態管理データ413にアクセスしても、および/または中核状態管理データ413を修正してもよい。
The core
AAAモジュール415は、認証、許可およびアカウントに関する動作を実行する。
The
図5は、本発明によって実装された例示的なホームエージェントノード500を示す。例示的なホームエージェントノード500は、例えばホームエージェントとして機能するホームエージェントノード109として、図1のシステムの中で使用されることが可能である。図5の実施形態で、ホームエージェントノード500は、バス502によってともに結合された入力/出力インタフェース501、プロセッサ503およびメモリ507を含む。ホームエージェント500の要素501、502、503および507は、ノードの内部要素501、502、503および507を囲む長方形によって表される、例えばプラスチックおよび/または金属のケースなどの筐体508の内部に配置される。したがって、バス502を介してアクセスノード500の様々な構成要素は、情報、信号およびデータを交換することができる。入力/出力インタフェース501は、例えばノード500を光ファイバ線を介して別のネットワークノードに、また場合によっては無線通信チャネルを介してエンドノードに結合するために使用される回路を含む。
FIG. 5 shows an exemplary
例えばメモリ507の中に含まれたルーティンなどの様々なモジュールの制御下のプロセッサ503は、様々なシグナリング、ルーティング、および以下で論じられるようなその他の動作を実行するために、ホームエージェントノード500の動作を制御する。メモリ507の中に含まれたモジュールは、起動時か、または別のモジュールによって呼び出される場合に実行される。モジュールは、実行される場合にデータ情報および信号を交換してもよい。モジュールはまた、実行される場合にデータおよび情報を共有してもよい。図5の実施形態で、本発明のホームエージェントノード500のメモリ507は、例えばパラメータ、通信セッションおよび/またはエンドノードの状態情報、セキュリティ情報、および/またはアクセスノードおよび/または別の装置とのエンドノードの対話および/または通信に関するその他の情報を含む移動性エージェントモジュール506を含む。移動性エージェントモジュール506はまた、エンドノードのホームアドレスと気付アドレスとの間のマッピングを含むエンドノード特有の状態も含む。
A
移動性エージェントモジュール506によって、ノード500はエンドノードの移動性および接続性の管理サービスを支援することができる。したがってホームエージェントノード500は、接続されたエンドノードに、ノードの移動性、セッションの確立、およびセッション維持サービスを提供することができる。移動性エージェントモジュール506は、複数の方法で実装されてもよい。図5の実施形態では、移動性エージェントモジュール506はサブモジュールの集合を用いて実装される。示されているように、移動性エージェントモジュール506は、移動IPv4サブモジュール505および移動IPv6サブモジュール504を含む。サブモジュール505および504を含むことによって、移動性エージェントモジュール506は、移動IPv4および移動IPv6のシグナリングを含む移動IPの複数のバージョンを支援することができる。様々な実施形態で、移動性エージェントモジュール506は、図5に示されたサブモジュール505および504のサブセットを含む。例えば、移動IPv6が必要とされない実施形態では、移動IPv6ホームエージェントのサブモジュール504は省略されてもよい。
The
図6は、本発明によって実装された、例示的な縮小サイズのIP登録メッセージ800を示す。前記メッセージ800は、本発明の中で示されているように、ネットワーク層の接続性の設定および移動IPトンネルのリダイレクトのためには十分であるが、背景の節で示されている最小の可能な移動Ipv4対応の登録要求メッセージよりも小さなサイズのものである。例示的な縮小サイズのIP登録メッセージ800は、メッセージ型フィールド810、予約フィールド820、「D」(登録解除)フィールド830、「I」(最初の)フィールド840、メッセージ識別子850、およびゼロ以上の任意の拡張子860を含む。
FIG. 6 illustrates an exemplary reduced size
メッセージ型810は、前記メッセージを縮小サイズのIP登録メッセージとして識別する値を含む。本発明の一部の実施形態で、メッセージ型フィールドの値はこのメッセージを、L3登録要求メッセージと呼ばれる移動性管理プロトコルメッセージとして識別する。
予約フィールド820は、今後の使用のために予約されている。本発明の1つの実施形態で、予約フィールド820の値は送信者によってゼロに設定され、受信者によって無視される。
Reserved
「D」(登録解除)フィールド830は、このメッセージがネットワーク層を登録するために送信されるのか、または以前に登録されたネットワーク層から登録解除されるために送信されるのかどうかを示す値を含む。
The “D” (deregistration)
「I」(最初の)フィールド840は、このメッセージがこのネットワーク層のための最初の登録メッセージであるのか、または以前に確立されたネットワーク層のためのその後の登録であるのかどうかを示す値を含む。
The “I” (first)
メッセージ識別子850は、少なくとも、この前に送信されたものと同じ型(メッセージ800)の別のメッセージからメッセージ800を区別する値を含む。本発明の一部の例示的な実施形態では、メッセージ識別子フィールド850は、単調に増加しているシーケンス番号の値を取り入れる。本発明の別の例示的な実施形態では、前記メッセージ識別子フィールド850は、タイムスタンプの値を取り入れる。本発明のさらに別の実施形態では、前記メッセージ識別子フィールド850は、一部はシーケンス番号によって、または一部はタイムスタンプによって構成されている。
様々なさらなるパラメータを含んでもよいゼロ以上の任意の拡張子860が、含まれてもよい。本発明の一部の例示的な実施形態では、そのような拡張子は、メッセージ800が送信されるアクセスノード(例えば図8の目標アクセスノード530)を識別する目標アクセスノード識別子拡張子870、メッセージ800を送信するエンドノード(例えば図8のエンドノード510)がネットワーク層で最後に接続されたアクセスノード(例えば図8のアクセスノード520)を識別する最終アクセスノード識別子拡張子880、およびメッセージ800を認証する認証子拡張子890を含む。本発明の一部の例示的な実施形態では、前記拡張子870および880の各々は、その値が拡張子の型を識別する型フィールド、その値が拡張子の長さを識別する長さフィールド、およびその値が目標アクセスノードと最終アクセスノードとのうちの1つを識別する識別子フィールドを少なくとも含む。本発明の一部のそのような実施形態では、認証子拡張子890は、その値が拡張子の型を識別する型フィールド、その値が拡張子の長さを識別する長さフィールド、およびその値が送信者と受信者との間で共有されるキーに基づいて計算され、メッセージを暗号によって認証する認証子フィールドを少なくとも含む。本発明の一部の例示的な実施形態では、メッセージ800が最初の登録であるということを「I」フィールド840が示す場合には、最終アクセスノード識別子拡張子880は含まれず、一方でメッセージ800が最初の登録ではないということを「I」フィールド840が示す場合には、最終アクセスノード識別子拡張子880は含まれる。本発明の一部の実施形態では、認証子拡張子890は任意の拡張子であるので、メッセージ800から省略されてもよい。ゼロ、1つ、2つまたは3つの拡張子890を含めて、本発明の様々な実施形態によって、任意の拡張子の様々な組み合わせが可能である。
Zero or more
本発明の例示的な実施形態では、メッセージ型フィールド810は8ビット長であり、予約フィールド820は14ビット長であり、「D」フィールド830は1ビット長のフラグであり、「I」フィールド840は1ビット長のフラグであり、メッセージ識別子850は16ビットのシーケンス番号と32ビットのタイムスタンプから構成されている。本発明の同じ実施形態では、任意の拡張子、目標アクセスノード識別子870および最終アクセスノード識別子880がメッセージ800の中に含まれている場合、各々は8ビットの型フィールド、8ビットの長さフィールドおよび最大64ビットの識別子から構成されている。本発明の同じ実施形態では、任意の認証子拡張子890はメッセージ800の中に含まれている場合、8ビットの型ファイル、8ビットの長さフィールドおよび最大64ビットの認証子を備える。本発明の同じ実施形態では、縮小サイズのIP登録メッセージ800の最大の長さは、背景の節で592ビット長で示されている最小の可能なMIPv4対応の登録要求メッセージよりもかなり小さい312ビットである。
In the exemplary embodiment of the invention,
図7は、本発明によって実装された、例示的な縮小サイズのIP登録応答メッセージ900を示す。前記メッセージ900は、本発明の中で示されているように、ネットワーク層の接続性の設定および移動IPトンネルのリダイレクトのためには十分であるが、背景の節で示されている最小の可能な移動Ipv4の登録要求メッセージよりも小さなサイズのものである。例示的な縮小サイズのIP登録応答メッセージ900は、メッセージ型フィールド910、メッセージ識別子フィールド920、応答コードフィールド930、予約フィールド940、有効期間フィールド950およびゼロ以上の任意の拡張子960を含む。
FIG. 7 illustrates an exemplary reduced size IP
メッセージ型フィールド910は、縮小サイズのIP登録応答メッセージとして前記メッセージを識別する値を含む。本発明の一部の実施形態で、メッセージ型フィールドの値は、L3登録応答メッセージと呼ばれる移動性管理プロトコルメッセージとして、IP登録応答メッセージ900を識別する。
The
メッセージ識別子920は、メッセージ900を対応する縮小サイズのIP登録メッセージ800と照合する値を含む。本発明の一部の実施形態では、メッセージ識別子フィールド920は、対応する縮小サイズのIP登録メッセージ800のメッセージ識別子フィールド850の値の少なくとも一部から、値を取り入れ、応答コードフィールド930への応答の中の前記メッセージ900は、IP登録動作の成功または失敗を示す値を含む。
予約フィールド940は、今後の使用のために予約されている。本発明の一部の実施形態で、予約フィールド940の値は送信者によってゼロに設定され、受信者によって無視される。 Reserved field 940 is reserved for future use. In some embodiments of the invention, the value of the reservation field 940 is set to zero by the sender and ignored by the receiver.
有効期間フィールド950は、IP登録の有効期間を示す値を含む。本発明の一部の実施形態では、有効期間フィールド950の値は、メッセージ900の受信者に関連したIPアドレスの有効期間に対応する。本発明の一部のそのような実施形態では、メッセージ900の受信者は、有効期間フィールド950の値がメッセージ900の受信後に期限切れになる前に、別の縮小サイズのIP登録メッセージを送信しなければならない。
The
様々なさらなるパラメータを含んでもよいゼロ以上の任意の拡張子960が含まれてもよい。本発明の一部の実施形態では、そのような拡張子は、メッセージ900の受信者に関連したIPアドレス(例えば図8のエンドノード510のIPアドレス)であるホームアドレス拡張子970、拡張子970の中に含まれたホームアドレスのために機能する移動IPホームエージェントのアドレスを識別するホームエージェントアドレス拡張子980、およびメッセージ900を認証する認証子拡張子990を含む。本発明の一部の例示的な実施形態では、前記拡張子970および980の各々は、その値が拡張子の型を識別する型フィールド、その値が拡張子の長さを識別する長さフィールド、およびその値がIPアドレスを表すアドレスフィールドを少なくとも含む。本発明の一部のそのような実施形態では、認証子拡張子990は、その値が拡張子の型を識別する型フィールド、その値が拡張子の長さを識別する長さフィールド、およびその値が送信者と受信者との間で共有されるキーに基づいて計算され、メッセージを暗号によって認証する認証子フィールドを少なくとも含む。本発明の一部の例示的な実施形態では、ホームアドレス拡張子970およびホームエージェントアドレス拡張子980は、対応する縮小サイズのIP登録メッセージ800、メッセージ900の中の「I」フィールド840の値が応答の中で最初の登録を示す場合にだけ含まれ、一方でホームアドレス拡張子970およびホームエージェントアドレス拡張子980は、対応する縮小サイズのIP登録メッセージ800、メッセージ900の中の「I」フィールド840の値が応答の中で次の登録を示す場合には含まれない。ゼロ、1つ、2つまたは3つの拡張子970、980、990を含めて、本発明の様々な実施形態によって、任意の拡張子の様々な組み合わせが可能である。
Zero or more optional extensions 960 that may include various additional parameters may be included. In some embodiments of the invention, such extensions are the
本発明の例示的な実施形態で、メッセージ型フィールド910は8ビット長であり、メッセージ識別子920は16ビットのシーケンス番号から構成されており、応答コードフィールド930は8ビット長であり、予約フィールド940は8ビット長であり、有効期間フィールド950は16ビット長である。本発明の同じ実施形態では、任意の拡張子ホームアドレス970およびホームエージェントアドレス980がメッセージ900の中に含まれている場合、各々は8ビット長の型フィールド、8ビット長の長さフィールドおよび最大32ビットのIPアドレスから構成されている。この拡張子の同じ実施形態では、任意の認証子拡張子990はメッセージ900の中に含まれている場合、8ビットの型ファイル、8ビット長の長さフィールドおよび最大64ビットの認証子を備える。本発明の同じ実施形態では、縮小サイズのIP登録応答メッセージ900の最大の長さは、背景の節で560ビット長で示されている、最小の可能なMIPv4対応の登録応答要求メッセージよりもかなり小さい233ビットである。
In an exemplary embodiment of the invention, the
図8は、本発明の例示的な実施形態によって実行される例示的なシグナリングを示す。このシグナリングは、図1に示された例示的なシステム100のコンテキストで示されている。エンドノード510は、例示的なシステム100のエンドノード144、146、144'、146'、144''、146''のうちの任意のものに対応しており、図2の例示的なエンドノード実装200によって実装される。アクセスノード520および目標アクセスノード530は、図3の例示的なアクセスノード300の簡略化された実装であり、図1の例示的なシステム100のアクセスノード140、140'、140''のうちの任意のものに対応する。サーバ540は、図4のサーバ400の簡略化された実装であり、図1の例示的なシステム100のサーバ104に対応する。ホームエージェントノード550は、図5のホームエージェント500の簡略化された表示であり、図1の例示的なシステム100のホームエージェントノード109に対応する。
FIG. 8 illustrates exemplary signaling performed by an exemplary embodiment of the present invention. This signaling is shown in the context of the
図8の垂直の実線511、521、531、541および551は、図8の最上部にある線511、521、531、541および551の部分が、図8の最下部にある前記線の部分よりも前の時間を表す、時間の中のノード510、520、530、540および550を表す。水平の実線610、620、640、660、670、680、690、700、710および720は、ノード510、520、530、540および550の間の信号を表す。幅広の両矢印線600、630および650は、ノード510、520、530、540および550の間で交換された信号のグループを表す。破線621および641は、信号620および640に対する代替の信号を表す。点線630および650は、任意の信号を表す。信号は、そのような信号または信号のグループを表す線が、時間の中の前記ノードを表す垂直線で点を示す場合に、2つのノード間で伝送される。例えば、信号610は時間610aでエンドノード510によって送信され、時間610cで目標アクセスノード530によって受信される。
The vertical
ここで、物理層の確立が説明される。図8で、エンドノード510はポイント600aで、信号グループ600の一部である信号を目標ノード530に送信して、前記ノード530に物理層へのアクセスを要求する。目標アクセスノード530は、ポイント600cで信号グループ600の一部である信号を受信し、信号グループ600の一部である別の信号をエンドノード510に送信し、物理層へのアクセスをエンドノード510に与える。
Here, the establishment of the physical layer is described. In FIG. 8, the
ここで、リンク層の確立が説明される。エンドノード510はポイント610aで、接続要求メッセージ610を目標アクセスノード530に送信し、リンクの確立、および目標アクセスノード530とのメディアアクセス制御層通信を要求する。本発明の一部の例示的な実施形態では、接続要求メッセージ610は、エンドノード510を識別する第1識別子を含む。本発明の一部の実施形態で、前記メッセージ610はまた、例えばアクセスノード520など、エンドノード510が以前に接続を確立しているアクセスノードを識別する第2識別子も含む。前記目標アクセスノード530は、前記メッセージ610の中に含まれたパラメータ(例えば識別子)が目標アクセスノード530のメモリに記憶されるポイント610cで、接続要求メッセージ610を受信する。本発明の別の実施例では、メッセージ610は、エンドノード510が以前にこのアクセスノードか、または別のアクセスノード(例えばアクセスノード520)と通信を確立していることを示すハンドオフ要求メッセージである。
Here, the establishment of the link layer is described. The
ここで、例示的な中核コンテキスト転送実施形態が説明される。ポイント620cで、前記ノード530は状態要求メッセージ620をサーバ540に送信し、エンドノード530に対応する許可およびその他の状態を要求する。状態要求メッセージ620は、例えばエンドノード510の識別子など、ノード530のメモリの中にポイント610cで記憶されたパラメータの一部を少なくとも含む。サーバ540は、ポイント620dで状態要求メッセージ620を受信し、エンドノード510に関連した状態を求めてそのメモリを探索する。本発明の一部の例示的な実施形態で、サーバ540が中核状態転送サーバである場合には、前記サーバ540は、エンドノード510に対応する許可状態およびその他の状態(例えばセキュリティキー、IPアドレスおよびその他のパラメータ)を含めて、ポイント640dで状態応答メッセージ640を送信する。目標ノード530は、ポイント640cで前記メッセージ640を受信し、メッセージ640の中に含まれたエンドノード510に関連した状態のうちの少なくとも一部を、そのメモリの中に記憶する。
An exemplary core context transfer embodiment will now be described. At
AAAサーバの実施形態が説明される。本発明の一部のその他の実施形態では、サーバ540が認証および許可(AAA)サーバである場合、サーバ540は、ポイント630dで任意のメッセージグループ630の一部であるメッセージを送信し、エンドノード510のアイデンティティのための証拠を要求する。前記ノード510はポイント630aでメッセージグループ630の一部であるメッセージを受信し、メッセージグループ630の一部であるアイデンティティの証拠のメッセージを、サーバ540に送信する。本発明の一部の実施形態で、サーバ540とエンドノード510とは、エンドノード510とサーバ540との両方のアイデンティティをお互いに証明する、さらなるメッセージを交換する。サーバ540は、ポイント640dでエンドノード510のアイデンティティに納得する場合、エンドノード510に関連した許可状態およびその他の状態(例えばセキュリティキー、IPアドレスおよびその他のパラメータ)を含むメッセージ640を送信する。目標アクセスノード530は、ポイント640cで前記メッセージ640を受信し、メッセージ640の中に含まれたエンドノード510に関連した状態のうちの少なくとも一部を、そのメモリの中に記憶する。
An embodiment of an AAA server is described. In some other embodiments of the present invention, if
例示的なピアトゥピアのコンテキスト転送実施形態が説明される。本発明の一部の例示的な実施形態では、ポイント621cで、目標アクセスノード530は、エンドノード510が接続を有していた最後のアクセスノードであるアクセスノード520に、メッセージ620の代わりにメッセージ621を送信する。本発明によって、前記メッセージ621は、例えばエンドノード510の識別子など、ノード530のメモリにポイント610cで記憶されたパラメータの少なくとも一部を含む。アクセスノード520は、ポイント621bでメッセージ621を受信し、エンドノード510に関連した状態を求めて、そのメモリを探索する。前記アクセスノード520は、エンドノード510に関連した許可状態およびその他の状態(例えばセキュリティキー、IPアドレスおよびその他のパラメータ)を含めて、ポイント641bで応答メッセージ641を送信する。目標ノード530はポイント641cで前記メッセージ641を受信し、メッセージ641の中に含まれたエンドノード510に関連した状態のうちの少なくとも一部をそのメモリの中に記憶する。
An exemplary peer-to-peer context transfer embodiment is described. In some exemplary embodiments of the invention, at
ここで、本発明の一部の実施形態で使用される任意のセキュリティ関連の段階が説明される。エンドノード510と目標アクセスノード530との間のリンク上でデータトラフィックの暗号化が必要とされる本発明の一部の実施形態で、前記ノード530はポイント650cで、少なくともエンドノード510との暗号化キーを確立するために、任意のメッセージグループ650の一部であるメッセージを送信する。前記ノード510はポイント650aで、メッセージグループ650の一部であるメッセージを受信し、目標アクセスノード530に、メッセージグループ650の一部であるキー確立メッセージを送信する。本発明の一部の実施形態で、目標アクセスノード530とエンドノード510とは、暗号化キーを確立するためにさらなるメッセージを交換する。
Now, any security-related steps used in some embodiments of the invention will be described. In some embodiments of the invention where encryption of data traffic is required on the link between the
ここで、リンク層の確立の完了が説明される。目標アクセスノード530はポイント660cで接続応答メッセージ660を送信し、少なくともリンク層のアクセスをエンドノード510に与える。エンドノード510は、ポイント660aで前記メッセージ660を受信する。本発明の実施形態で、メッセージ610がハンドオフ要求メッセージである場合、メッセージ660はハンドオフ応答メッセージである。
Here, the completion of the establishment of the link layer is described. The
ここで、ネットワーク層の確立が説明される。ポイント670aで、エンドノード510は、そのメモリの中で縮小サイズのIP登録メッセージ670を構築して、目標アクセスノード530に送信し、前記ノード530とのネットワーク層の確立および前記ノード530を介したパケットのリダイレクションを要求する。本発明の一部の例示的な実施形態では、前記縮小サイズのIP登録メッセージ670は、図6のメッセージ型800に応じて、本発明によって実装される。目標アクセスノード530はポイント670cでメッセージ670を受信し、前記メッセージ670の中に含まれたフィールドのうちの少なくとも一部の値を、そのメモリの中に記憶する。目標アクセスノード530は、ポイント680cで移動IP登録メッセージ680を構築して、それをホームエージェント550に送信する。本発明によって、移動IP登録要求メッセージ680の識別フィールドは、図6のメッセージ800のメッセージ識別フィールド850のうちの少なくとも一部を含む。
Here, the establishment of the network layer is described. At point 670 a,
ここで、最初の登録の実施形態が説明される。本発明の1つの例示的な実施形態で、縮小サイズのIP登録メッセージ670が図6のメッセージ800に応じて実装され、「I」フィールド840は最初の登録を示す。本発明のこの実施形態で、目標アクセスノード530はポイント680cで、移動IP登録メッセージ680を構築して、それをホームエージェント550に送信する。移動IP登録要求メッセージ680の構築のために、目標アクセスノード530はエンドノード510に関連した状態を、ポイント640cでサーバ540から受信された状態と結合する。本発明の1つの実施形態で、サーバ540がAAAサーバである場合、ノード530に記憶されたエンドノード510に関連した状態は、ゼロに等しいことが許可されている、エンドノード510に関連したホームアドレスおよびホームエージェントアドレス値を含む。本発明の1つの実施形態で、前記記憶された状態に含まれたホームエージェントアドレスはゼロと等しくなく、目標アクセスノード530は前記値を、移動IP登録要求メッセージ680の対応するフィールドの一部として使用する。本発明の別の実施形態で、前記記憶された状態に含まれたホームエージェントアドレスはゼロに等しく、目標アクセスノード530は局所的に構成されたホームエージェントアドレス値を、移動IP登録要求メッセージ680の対応するフィールドの一部として使用する。本発明の別の実施形態では、前記記憶された状態に含まれたホームアドレスはゼロと等しくなく、目標アクセスノード530は前記値を、IP登録要求メッセージ680の対応するフィールドの一部として使用する。本発明のさらなる実施形態では、前記記憶された状態に含まれたホームアドレスはゼロに等しく、目標アクセスノード530はゼロの値を、移動IP登録要求メッセージ680の対応するフィールドの一部として使用する。
Here, the first registration embodiment will be described. In one exemplary embodiment of the present invention, a reduced size
ホームエージェント550はポイント710eで、以前に受信された登録要求を与えるために登録応答メッセージ710を構築し、それを送信する。目標アクセスノード530は、ポイント710cで登録応答メッセージ710を受信し、メッセージ710のフィールドの中に含まれた値の少なくとも一部を、そのメモリの中に記憶する。前記ノード530はポイント720cで、ネットワーク層登録要求をエンドノード530に与えるために、縮小サイズのIP登録メッセージ720をメモリの中で構築し、それを送信する。本発明のこの例示的な実施形態では、前記縮小サイズのIP登録応答メッセージ720は、図7のメッセージ型900に応じて実装される。本発明のこの実施形態では、図7のメッセージ900のメッセージ識別フィールド920は、このメッセージが応答で送信された、図6のメッセージ800のメッセージ識別フィールド850の中に含まれた対応するメッセージ識別子からコピーされたものであり、ホームエージェント550からのメッセージ710の中に含まれたホームアドレス値は、図7のメッセージ900のホームアドレス拡張子970の値の一部として使用され、前記メッセージ710の中に含まれた有効期間値は、図7のメッセージ900の有効期間フィールド950の値のための上限として使用され、前記メッセージ710の中に含まれたホームエージェントアドレス値は、図7のメッセージ900のホームエージェントアドレス拡張子980の値の一部として使用される。
The home agent 550 constructs and sends a
ここで、次の登録の実施形態が説明される。本発明の1つの例示的な実施形態で、図6のメッセージ800に応じて縮小サイズのIP登録メッセージ670が実装され、「I」フィールド840は、最初のものではない登録を示す。図6に関して述べられたように、本発明の1つの実施形態によって、最初のものではない登録メッセージ800の中で、最終アクセスノード識別子拡張子880は前記メッセージ800に含まれる。本発明によって、前記最終アクセスノード識別子は、アクセスノード520を識別する識別子に設定される。
The following registration embodiment will now be described. In one exemplary embodiment of the present invention, a reduced size
本発明のこの実施形態で、目標アクセスノード530はポイント680cで移動IP登録メッセージ680を構築し、それをホームエージェント550に送信する。移動IP登録要求メッセージ680の構築のために、目標アクセスノード530は、エンドノード510に関連した状態と、ポイント640cでサーバ540から受信された状態とを結合する。この拡張子の1つの実施形態では、サーバ540が中核コンテキスト転送サーバである場合、ノード530に記憶されたエンドノード510に関連した状態は、エンドノード510に関連したホームアドレスおよびホームエージェントアドレス値を含む。本発明の1つの実施形態で、目標アクセスノード530は前記ホームアドレスおよびホームエージェントアドレス値を、移動IP登録要求メッセージ680の対応するフィールドの一部として使用する。
In this embodiment of the invention, the
目標アクセスノード530はまた、ポイント690cで、移動IP登録メッセージ690を構築し、メッセージ670の最終アクセスノード識別子拡張子の中で識別されたアクセスノード520にそれを送信する。アクセスノード520は、ポイント690bでメッセージ690を受信し、ポイント700bで応答メッセージ700を送信する。目標アクセスノード530は、ポイント700cで前記メッセージ700を受信する。本発明の別の実施形態では、メッセージ690および700はバインディング更新メッセージであるが、一方で本発明の別の実施形態では、別のパケットリダイレクトメッセージが存在する。本発明によって、メッセージ690は少なくともエンドノード510を識別する。本発明のこの実施形態では、前記識別子はエンドノード510のIPアドレス(ホームアドレス)である。
ホームエージェント500はポイント710eで、以前に受信された登録要求を与えるために、登録応答メッセージ710を構築し、送信する。目標アクセスノード530はポイント710cで登録応答メッセージ710を受信し、メッセージ710のフィールドの中に含まれた値のうちの少なくとも一部を、そのメモリの中に記憶する。前記ノード530はポイント720cで、ネットワーク層登録要求をエンドノード510に与えるために、縮小サイズのIP登録応答メッセージ720をメモリの中で構築し、送信する。本発明の例示的な実施形態では、前記縮小サイズのIP登録応答メッセージ720は、図7のメッセージ型700に応じて実装される。本発明のこの実施形態では、図7のメッセージ900のメッセージ識別フィールド920は、このメッセージ720が応答で送信された、図6のメッセージ800のメッセージ識別フィールド850の中に含まれた対応するメッセージ識別子からコピーされたものであり、前記メッセージ710の中に含まれた有効期間値は、図7のメッセージ900の有効期間フィールド950の値のための上限として使用される。本発明のこの実施形態では、図7のホームアドレスおよびホームエージェントアドレス拡張子970および980は、メッセージ720の中に含まれていない。
The
本発明の1つの例示的な実施形態で、エンドノード510は図8に示されているように、目標アクセスノード530と通信し、一方でエンドノード510は、同じまたは異なるアクセスノードと確立された他のいかなる物理リンクまたはネットワーク層接続も有していない。本発明の別の例示的な実施形態で、エンドノード510は図8に示されているように目標アクセスノード530と通信し、一方でエンドノード510は、例えばアクセスノード520など、同じまたは異なるアクセスノードと確立された、少なくとも1つ以上の物理リンクまたはネットワーク層接続を有する。
In one exemplary embodiment of the present invention,
様々な実施形態の中で、本明細書で説明されているノードは、例えば信号処理、メッセージ生成および/または伝送ステップなど、本発明の1つまたは複数の方法に対応するステップを実行するために、1つまたは複数のモジュールを使用して実装される。したがって一部の実施形態では、本発明の様々な特徴はモジュールを使用して実装される。そのようなモジュールは、ソフトウェア、ハードウェア、またはソフトウェアとハードウェアとの組み合わせを使用して実装されてよい。上述の方法または方法ステップのうちの多くは、例えばさらなるハードウェアを伴う、または伴わない汎用コンピュータなどの機械を制御するために、例えば1つまたは複数のノードの中で、上述の方法のうちのすべて、または一部を実施するために、例えばRAM、フロッピディスク等の機械可読媒体の中に含まれた、例えばソフトウェアのなどの機械実行可能命令を使用して、実施されることが可能である。したがって、本発明は特に、例えばプロセッサおよび関連したハードウェアなどの機械に、上述の方法のうちの1つまたは複数のステップを実行させるための機械実行可能命令を含む機械可読媒体に関する。 In various embodiments, the nodes described herein may perform steps corresponding to one or more methods of the present invention, such as signal processing, message generation and / or transmission steps, for example. Implemented using one or more modules. Thus, in some embodiments, various features of the present invention are implemented using modules. Such modules may be implemented using software, hardware, or a combination of software and hardware. Many of the methods or method steps described above can be performed by, for example, in one or more nodes, for example, in one or more nodes, to control a machine such as a general purpose computer with or without additional hardware. To implement all or part, it can be implemented using machine-executable instructions, such as software, contained in a machine-readable medium such as RAM, floppy disk, etc. . Accordingly, the present invention particularly relates to a machine-readable medium comprising machine-executable instructions for causing a machine, such as a processor and associated hardware, to perform one or more steps of the above-described method.
本発明の上述の説明を考慮すれば、上述の本発明の方法および装置に対する多数のさらなる変形形態が、当業者には明らかとなるであろう。そのような変形形態は、本発明の範囲内に入るものとみなされるべきである。本発明の方法および装置は、様々な実施形態の中で、CDMA、直交周波数分割多重(OFDM)、またはアクセスノードと移動ノードとの間に無線通信リンクを提供するために使用されてもよい、その他の様々な種類の通信技術とともに使用される。一部の実施形態では、アクセスノードはOFDMおよび/またはCDMAを使用して、移動ノードと通信リンクを確立する基地局として実装される。様々な実施形態の中で、移動ノードはノートブックコンピュータ、携帯情報端末(PDA)、または本発明の方法を実施するために、受信機/送信機回路と論理および/またはルーティンとを含むその他のポータブルデバイスとして実装される。 In view of the above description of the invention, many additional variations on the method and apparatus of the invention described above will be apparent to those skilled in the art. Such variations are to be considered within the scope of the invention. The methods and apparatus of the present invention may be used in various embodiments to provide CDMA, orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), or a wireless communication link between an access node and a mobile node, Used with various other types of communication technologies. In some embodiments, the access node is implemented as a base station that establishes a communication link with the mobile node using OFDM and / or CDMA. In various embodiments, the mobile node is a notebook computer, personal digital assistant (PDA), or other device that includes receiver / transmitter circuitry and logic and / or routines to implement the method of the present invention. Implemented as a portable device.
Claims (40)
前記接続要求メッセージに応答して、前記目標基地局から接続応答メッセージを受信することと、
移動IPv4登録要求メッセージよりも小さいインターネットプロトコル(IP)登録メッセージを送信することとを備える無線端末を操作する方法。 Sending a connection request message to the target base station;
In response to the connection request message, receiving a connection response message from the target base station;
A method of operating a wireless terminal comprising sending an Internet Protocol (IP) registration message that is smaller than a Mobile IPv4 registration request message.
前記メッセージをIP登録メッセージとして識別するメッセージ型識別子と、
前記IP登録メッセージの中に含まれるビットの総数が480ビットよりも少ない、前記無線端末によって生成されるメッセージ識別子とを含む請求項1に記載の方法。 Generating the IP registration message before sending the IP registration message, the generating comprising:
A message type identifier that identifies the message as an IP registration message;
The message identifier generated by the wireless terminal, wherein the total number of bits included in the IP registration message is less than 480 bits.
ネットワーク層か、または先に確立されたネットワーク層のための次の登録のために、前記IP登録メッセージが最初の登録メッセージであるかどうかを示すために使用される最初の登録の指標値を組み込むことを含む請求項4に記載の方法。 Generating the
Incorporate an initial registration index value used to indicate whether the IP registration message is the first registration message for the next registration for the network layer or a previously established network layer The method of claim 4 comprising:
前記IP登録メッセージが前記無線端末を登録解除するための要求であることを示すために設定されることが可能な登録解除の指標値を組み込むことを含む請求項4に記載の方法。 Generating the
5. The method of claim 4, comprising incorporating a deregistration index value that can be set to indicate that the IP registration message is a request to deregister the wireless terminal.
前記IP登録メッセージへのIP登録応答メッセージを受信することをさらに備え、前記IP登録応答メッセージが、前記最初の登録の指標値が最初の登録を示すために設定される場合、前記無線端末に対応するホームアドレスを含む請求項1に記載の方法。 The IP registration message includes an index value of an initial registration;
Further comprising receiving an IP registration response message to the IP registration message, wherein the IP registration response message corresponds to the wireless terminal when the initial registration index value is set to indicate initial registration. The method of claim 1, comprising a home address to be processed.
前記受信された登録応答メッセージが、前記無線端末のホームアドレスに関連した肯定応答指標および有効期間値を含む請求項17に記載の方法。 The IP registration message includes a 1-bit deregistration indicator that can be set to indicate a deregistration request;
The method of claim 17, wherein the received registration response message includes an acknowledgment indicator and a validity period value associated with a home address of the wireless terminal.
前記接続要求メッセージに応答して、前記目標基地局から接続応答メッセージを受信するための受信モジュールと、
移動IPv4登録要求メッセージよりも小さいインターネットプロトコル(IP)登録メッセージを生成するためのIP登録メッセージ生成モジュールとを備える無線端末。 A transmission module for transmitting a connection request message to the target base station;
A receiving module for receiving a connection response message from the target base station in response to the connection request message;
A wireless terminal comprising an IP registration message generation module for generating an Internet Protocol (IP) registration message smaller than a mobile IPv4 registration request message.
前記メッセージをIP登録メッセージとして識別するメッセージ型識別子と、
前記IP登録メッセージの中に含まれるビットの総数が480ビットよりも少ない、前記無線端末によって生成されるメッセージ識別子とをさらに備える請求項22に記載の無線端末。 An IP registration message generation module for generating the registration message by including it in the registration message;
A message type identifier that identifies the message as an IP registration message;
23. The wireless terminal of claim 22, further comprising a message identifier generated by the wireless terminal, wherein a total number of bits included in the IP registration message is less than 480 bits.
ネットワーク層か、または先に確立されたネットワーク層のための次の登録のために、前記IP登録メッセージが最初の登録メッセージであるかどうかを示すために使用される最初の登録の指標値を含む請求項23に記載の無線端末。 In the IP registration message generated by the IP registration message generation module,
Contains the initial registration index value used to indicate whether the IP registration message is the first registration message for the next registration for the network layer or the previously established network layer The wireless terminal according to claim 23.
前記メッセージをIP登録メッセージとして識別するメッセージ型識別子と、
無線端末によって生成されたメッセージ識別子とを含む複数の要素を含むメモリを備える無線端末。 A memory having stored IP registration messages, said IP registration messages comprising a total of less than 480 bits;
A message type identifier that identifies the message as an IP registration message;
A wireless terminal comprising a memory including a plurality of elements including a message identifier generated by the wireless terminal.
ネットワーク層か、または先に確立されたネットワーク層のための次の登録のために、前記IP登録メッセージが最初の登録メッセージであるかどうかを示すために使用される最初の登録の指標値を含む請求項30に記載の無線端末。 The stored IP registration message is:
Contains the initial registration index value used to indicate whether the IP registration message is the first registration message for the next registration for the network layer or the previously established network layer The wireless terminal according to claim 30.
前記IP登録メッセージが前記無線端末を登録解除するための要求であることを示すために設定されることが可能な登録解除の指標値をさらに含む請求項30に記載の無線端末。 The stored IP registration message is:
31. The wireless terminal of claim 30, further comprising a deregistration index value that can be set to indicate that the IP registration message is a request to deregister the wireless terminal.
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