JP2010512702A - モバイル・ノードの他ネットワーク領域へのハンドオーバ時のローカル・モビリティ・アンカーのリロケーションおよびルート最適化 - Google Patents
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Abstract
本発明は、異なるネットワークに移動するが同じIPアドレスを維持するモバイル・ノードのモビリティを管理するための方法に関する。MNの代わりにプロキシMIPエージェントによってルート最適化を実行することが提案され、それによって、ネットワークベース・モビリティを可能にしながら、データ経路を短くする。通信相手ノードとのセッション・セットアップ時に、ホーム・ネットワーク内のPCCシステムは、通信セッションに対してルート最適化が実行されることになるか否かを決定する。MNが新しいネットワーク領域に接続した場合、PMIPaは、ルート最適化に関する決定と、MNおよびCNのアドレスとを含むルート最適化に関する関連情報を、ホーム・ネットワーク内のPCCシステムに要求する。従って、ルート最適化は、MIPv6に従ってリターン・ルータビリティ手順を使用し、それによって、MNのIPアドレスをホーム・アドレスとして、およびPMIPaのアドレスをMNの気付けアドレスとして適用することにより実行される。
【選択図】 図4
【選択図】 図4
Description
本発明は、フォーリン・ネットワーク内のプロキシ・モバイルIPエージェントはモバイル・ノードに対するルート最適化を実行するが、モビリティおよびルート最適化は依然としてモバイル・ノードに対してトランスペアレントであるハンドオーバ手順に関する。さらに、本発明は、また、最適化されたルートをセットアップするために、ハンドオーバ手順に関与するローカル・モビリティ・アンカー並びにポリシー制御および課金システムにも関する。
通信システムは、インターネット・プロトコル(IP)ベース・ネットワークの方向にますます進化している。それらは、通常、多くの相互接続されたネットワークからなり、ネットワーク内では、音声およびデータが、いわゆるパケットと呼ばれる部片単位で端末間を伝送される。IPパケットは、ルータによってコネクションレス方法で宛先にルーティングされる。従って、パケットはIPヘッダおよびペイロード情報を備え、それによってヘッダは、とりわけ、ソースおよび宛先IPアドレスを備える。
スケーラビリティの都合上、IPネットワークは階層型アドレス指定方式を使用する。従ってIPアドレスは、対応する端末を識別するだけでなく、さらにこの端末に関する位置情報も含む。ルーティング・プロトコルによって提供される追加の情報によって、ネットワーク内のルータは、特定の宛先に向かって次のルータを識別することができる。
端末は、電源がオンになると、アクセス・ネットワークのIPアドレス・プレフィクスに基づいてIPアドレスを構成する。端末がモバイル、いわゆるモバイル・ノード(MN)であり、異なるIPプレフィクス・アドレスを伴うサブネット間を移動する場合は、階層型アドレス指定方式により、そのIPアドレスをトポロジー的に正しいアドレスに変更しなければならない。しかし、TCP接続などの高位層での接続は、通信ノードのIPアドレス(およびポート)で定義されるため、例えば、移動などによってノードのうちの1つがそのIPアドレスを変更すると、アクティブIPセッションへの接続は切断される。
MIPv6とも示されるモバイルIPv6(http://www.ietf.orgで入手可能であり、参照により本明細書に組み込むものとする、D.Johnson、C.Perkins、J.Arkkoの、「Mobility Support in IPv6」、IETF RFC 3775、2004年6月を参照のこと)は、モバイル・ノードが、高位層およびアプリケーションに対してトランスペアレントに、すなわち高位層接続を切断せずに、サブネット間を移動できるようにするIPベースのモビリティ・プロトコルである。すなわちモバイル・ノードは、IPv6インターネット・ネットワーク内を動き回る間、連絡可能な状態を維持する。MIPv6の主な原理は、モバイル・ノードは、インターネット内のそのトポロジー的位置にかかわらず、そのホーム・アドレス(HoA)によって常時識別される一方で、モバイル・ノードの気付けアドレス(CoA)は、モバイル・ノードの現在のトポロジー的位置に関する情報を提供することである。
より詳細には、モバイル・ノードは、気付けアドレスおよびホーム・アドレスという2つのIPアドレスを有する。モバイル・ノードの高位層は、以下で通信相手ノード(CN)と呼ばれる通信パートナー(宛先端末)との通信に、ホーム・アドレスを使用する。このアドレスは変更されず、モバイル・ノードを識別する働きをする。トポロジー的に、これはモバイル・ノードのホーム・ネットワーク(HN)に属する。これに対して、気付けアドレスは、サブネットの変更を発生させるあらゆる動きで変更され、ルーティング・インフラストラクチャに対するロケータとして使用される。トポロジー的に、これはモバイル・ノードが現在訪問中のネットワークに属する。ホーム・リンク上に位置するホーム・エージェント(HA)セットのうちの1つが、モバイル・ノードの気付けアドレスのモバイル・ノードのホーム・アドレスへのマッピングを維持し、モバイル・ノードに関する着信トラフィックをその現在位置へリダイレクトする。単一のホーム・エージェントではなく、ホーム・エージェントのセットを配置する理由は、冗長性およびロード・バランシングによるものとすることができる。
モバイルIPv6は、現在、双方向トンネリング(図1)およびルート最適化(図2)という2つの動作モードを定義する。双方向トンネリングを使用する場合、通信相手ノード101によって送信され、モバイル・ノード102のホーム・アドレスにアドレス指定されるデータ・パケットは、ホーム・ネットワーク110内のホーム・エージェント111によって遮断され、フォーリン・ネットワーク120にアンカーされたモバイル・ノード102の気付けアドレスへとトンネリングされる。モバイル・ノード102によって送信されたデータ・パケットは、ホーム・エージェント111へと逆トンネリングされ、ここでパケットをカプセル化解除して、それらを通信相手ノード101に送信する。逆トンネリングとは、パケットがモバイル・ノードによって(「通常」トンネルを補足するために)モバイル・ノードから始まりホーム・エージェントで終わる追加の逆トンネルを介して、伝送されることを意味する。
MIPv6でのこの動作の場合、ホーム・エージェント111のみにモバイル・ノード102の気付けアドレスが通知される。従ってモバイル・ノードは、バインディング更新(BU)メッセージをホーム・エージェントに送信する。これらのメッセージは、IPsecセキュリティ・アソシエーションを介して送信されるため、認証され、整合性が保護される。欠点は、モバイル・ノードがホーム・ネットワークから遠方にあり、通信相手ノードがモバイル・ノードの近くにある場合、通信経路が不必要に長く、その結果、非効率的なルーティングおよび大きなパケット遅延が生じることである。
ルート最適化モード(図2を参照)は、通信相手ノードとモバイル・ノードとの間の直接経路を使用することによって、双方向トンネリング・モードの非効率性を防止することができる。ルート最適化を使用する場合、モバイル・ノードはバインディング更新メッセージを通信相手ノードに送信し、これが次に、データ・パケットをモバイル・ノードに直接送信することができる(パケットは、タイプ2のルーティング・ヘッダを使用して、モバイル・ノードの気付けアドレスへの直接経路上をモバイル・ノードのホーム・アドレスに向けて送信される)。もちろん、通信相手ノードは、モバイルIPv6ルート最適化サポートを実施していなければならない。
より詳細には、ルート最適化を実行するために、モバイル・ノードおよび通信相手ノードは、バインディングの作成および管理に関するすべてのメッセージ通信において、モバイル・ノード、通信相手ノード、およびホーム・エージェントによって使用される拡張ヘッダであるモビリティ・ヘッダ・プロトコルの一部であるシグナリング・メッセージを交換する。ルート最適化に関して、モビリティ・ヘッダ・プロトコルでは4つのメッセージタイプが指定される。
図3は、MIPv6においてROに対して実行されるシグナリング・フローを示す図である。通信相手ノードに送信されるバインディング更新の保護には、セキュリティ・アソシエーションの構成、又はモバイル・ノードと通信相手ノードとの間の認証インフラストラクチャの存在は必要でない。代わりに、リターン・ルータビリティ手順と呼ばれる方法を使用して、正しいモバイル・ノードがメッセージを送信していることが確認される。
リターン・ルータビリティ手順は、モバイル・ノードが、請求されたその気付けアドレス並びにそのホーム・アドレスで実際にアドレス指定可能であるという何らかの妥当な保証を、通信相手ノードが得られるようにするものである。この保証を伴う場合にのみ、通信相手ノードはモバイル・ノードからバインディング更新を受け入れることが可能であり、その後これにより、モバイル・ノードのデータ・トラフィックを請求されたその気付けアドレスに向けて送るように通信相手ノードに指示することになる。
これは、2つの請求されたアドレスに対してアドレス指定されたパケットが、モバイル・ノードにルーティングされるか否かをテストすることによって実行される。モバイル・ノードは、通信相手ノードがそれらのアドレスに送信する特定のデータ(「キー生成トークン」)を受信したという証明を与えることができる場合にのみ、このテストをパスすることができる。これらのデータは、モバイル・ノードによってバインディング管理キーに組み込まれる。通信相手ノードに対するバインディング更新メッセージの整合性および真正性は、バインディング管理キーを使用して保護される。
MNは、2つのメッセージをそれぞれ異なるルートを介してCNに送信する。一方のメッセージ、すなわちホーム・テスト開始(HoTi)メッセージは、MIP IP−in−IPトンネルを介してHAに送信され、次にこれがメッセージをCNに転送する。モバイル・ノードは、ホーム・キー生成トークンを獲得するために、ホーム・テスト開始メッセージを(ホーム・エージェントを介して)通信相手ノードに送信する。図3に示されるように、メッセージはCNが後で戻さなければならないホーム開始クッキーを含み、MNのホーム・アドレスをCNに搬送する。他方のメッセージ、すなわち気付けテスト開始(CoTi)は、気付けキー生成トークンを取得するために、CNへ直接送信される。CoTiメッセージは、現在のMNの気付けアドレスに関してCNに通知し、気付け開始クッキーを含む。
HoTiおよびCoTiメッセージを受信した後、CNは異なるルートを介して2つのメッセージをMNに再度返送する。ホーム・テスト(HoT)メッセージがMNのHoAに、すなわちHoTiメッセージに応答してHAに送信される。次にHAは、MIPv6トンネルを介してこのメッセージをMNに転送する。従って、気付けテスト(CoT)メッセージがMNに直接送信される。HoTおよびCoTの両方のメッセージは、それぞれ、前のHoTiおよびCoTiメッセージから受信したホーム開始クッキーおよび気付け開始クッキーと共に、それぞれ「ホーム・キー生成トークン」および「気付けキー生成トークン」を含む。どちらのトークンもCNの現在アクティブな秘密キー、ノンス、およびホーム又は気付けアドレス(それぞれ)に基づく。
HoTおよびCoTメッセージがMNに到達した後、MNはキー生成トークンを使用し、HoTおよびCoTメッセージと共に受信したトークンからバインディング管理キーを生成する。モバイル・ノードはバインディング管理キーを作成した後、検証可能なバインディング更新を通信相手ノードに供給することができる。バインディング更新メッセージを受信した後、CNはそのバインディング・キャッシュをMNのHoAおよびCoAのバインディングで更新することができる。
MIPv6は、MNのHoAおよびCoAのCNにおけるマッピングを可能にすることによって、CNとMNとの間のルートを最適化することができるため、結果として両方のノードが直接通信可能となる。
既存のアクティブIPセッションを活動状態で維持するためのMIPv6方法の代替の1つは、同じIPプレフィクスのセットを広告するようにサービス側アクセス・ルータ(AR)を構成することであり、その結果、MNは古いARで構成されたIPアドレスの使用を維持することができる。この方法は、ネットワークベース・モビリティ管理と呼ばれる。IETFの標準化の下でのネットワークベース・モビリティ機構の1つが、「ネットワークベース局所的モビリティ管理」(NetLMM)である。ネットワークベース・モビリティの主な特徴の1つは、MNがモビリティ・プロセスに関与しないため、無線インタフェースを介したシグナリングが不要なことである。上記MIPv6方法は、MNがバインディング更新メッセージを送信することによってそのCoAをHA又はCNに伝えることから、MNがモビリティ・プロセスに含まれるため、ホストベース・モビリティと呼ばれる。
NetLMMは、2つのプロトコル・エンティティ、すなわちモバイル・アクセス・ゲートウェイ(MAG)およびローカル・モビリティ・アンカー(LMA)と、それらの間のメッセージ・セットとを定義する。MAGは、モバイル・ノードがそれら自体を接続する特定のリンク層技術を終了するデバイスに埋め込まれたルータである。LMAは、複数のMAGへの接続を終了し、NetLMMシステム内を移動するモバイル・ノードに対するモビリティ要求を処理するルータである。MNへの/からのデータ・パケットは、LMAとMAGとの間でトンネリングされる。MNが古いMAGから新しいMAGへと移動する場合、LMAに場所の変更が通知され、新しい場所(新しいMAG)へのMNのデータ・パケットのトンネリングを開始する。
MNが2つの別個のNetLMMドメイン間を移動する場合、通常のモビリティ・ソリューションはMIPv6となる。さらに、ネットワークベース機構によってNetLMM間モビリティ(又はローカル・モビリティ・アンカー間のモビリティ、すなわちLMA間モビリティ)を解決するための方法が存在する。こうした方法の1つが、ローミング・シナリオ、すなわち異なるオペレータ間のモビリティに対して、3GPPによって導入される。MNが訪問先のオペレータのネットワークに移動した場合、MNのデータ・トラフィックはホーム・オペレータのネットワークへと転送され、その後、ホーム・オペレータはそのトラフィックを訪問先オペレータのネットワークにルーティングする。ネットワークベース・モビリティを有する理由の1つは、ホーム・オペレータがMNのデータ・トラフィックのモビリティ、ポリシー、および課金の制御を希望するためである可能性がある。
図4は、ネットワーク・アーキテクチャ、およびMNがオペレータ1からオペレータ2へと移動する間のCNとMNとの間の通信データ・ルートの概要を示す。最初に、MN102はアクセス・ネットワーク1 110に登録し(NetLMMエリア110はMNに対するホーム・ネットワークでもある)、サービス側LMA1 111を介してCN101との通信を開始する。MNはAN2 120へ移動する場合、第1にネットワークに登録して、それ自体を認証する。登録プロセス中に、AN2は、MNの識別を検証するためにAN1に接触する。AN1とAN2との間での情報交換中に、AN2はMN102のIPプレフィクス(および/又はIPアドレス)を習得するため、MAG3 122を介してMN102に同じIPプレフィクスを広告することによって、MN102に対してネットワーク層モビリティを隠すことができる。すなわちMN102は、自分が依然として同じIPサブネット上にいるものと考える。そのため、MN102の場所がLMA1およびLMA2に登録される必要がある。さらに、MNのトラフィックの交換のために、LMA1とLMA2の間、およびLMA2とMAG3との間のトンネルが、セットアップされなければならない。
MNが、LMA1でアンカーされた訪問先ネットワーク内で引き続きオリジナルIPアドレスを使用するため、外部からのトラフィックは、ハンドオーバ後、引き続きLMA1に到達する(四角内の語句はNetLMM用語に対応し、括弧内の語句は3GPP SAE用語に対応する)。
図4から明らかなように、MN102が他のアクセス・ネットワークに移動した後、特に、CN101とMN102がトポロジー的に近くに位置する場合、CN101とMN102との間のデータ・ルートは不必要に長い。この結果、非効率的なルーティング、および例えば、リアルタイム・サービスにとって重大な、長いデータ・パケット遅延が生じる。
D.Johnson、C.Perkins、J.Arkkoの、「Mobility Support in IPv6」
上記最新技術の問題に鑑み、本発明の1つの目的は、通信相手ノードとのシームレスな通信を維持しながら、モバイル・ノードのハンドオーバに関する改善された機構を提案することである。
この目的は、独立請求項の主題によって解決される。本発明の有利な実施形態は、従属請求項の主題である。
本発明に従って、モバイル・ノードのモビリティを管理するための方法が提供される。モバイル・ノードは、第1のネットワーク領域内の第1のローカル・モビリティ・アンカーを介して、第1のデータ・パケット・ルート上にある通信相手ノードとデータ・パケットを交換する。モバイル・ノードの接続が、第1のローカル・モビリティ・アンカーから第2のローカル・モビリティ・アンカーへと変更された後、通信相手ノードとモバイル・ノードとの間の第1のデータ・パケット・ルートに対してルート最適化を使用するか否かに関する情報、並びにデータ・パケットの交換に使用される通信相手ノードおよびモバイル・ノードのアドレスに関する情報が、第1のネットワーク領域内のポリシー制御エンティティに要求される。通信相手ノードとモバイル・ノードとの間の第1のデータ・パケット・ルートにルート最適化が使用されることになる場合、通信相手ノードは、第2のデータ・ルート上で第2のローカル・モビリティ・アンカーを介してモバイル・ノードとデータ・パケットを交換するように指示される。
本発明の有利な実施形態によれば、ルート最適化を使用するか否かに関する情報はフラグであり、これは設定又は未設定が容易である。
本発明の他の実施形態では、ルート最適化は、モバイル・ノードの代わりに第2のローカル・モビリティ・アンカーによって実行される。この点で、第2のローカル・モビリティ・アンカーのアドレスがモバイル・ノードの気付けアドレスとして使用され、モバイル・ノードのアドレスはモバイル・ノードのホーム・アドレスとして使用される。それ故、モバイル・ノードがルート最適化シグナリングに関与しないため、無線でのシグナリングは不要である。
本発明の他の実施形態によれば、第2のローカル・モビリティ・アンカーが情報を要求し、通信相手ノードに指示する。ルート最適化およびハンドオーバは、1つのみのエンティティによって有利に処理される。
本発明の他の実施形態では、第2のローカル・モビリティ・アンカーは第2のネットワーク領域内に配置される。さらに、第2のネットワーク領域内の第2のポリシー制御エンティティが情報を要求し、同じことを要求するように第2のローカル・モビリティ・アンカーによって指示される。第2のポリシー制御エンティティ内で要求された情報を受信すると、要求された情報は第2のローカル・モビリティ・アンカーに転送される。
本発明の有利な実施形態によれば、第1のネットワーク領域内のポリシー制御エンティティは、モバイル・ノードが通信相手ノードとデータ・パケットの交換を開始している最中又は交換を開始した後、第1のデータ・パケット・ルートに対してルート最適化を使用するか否かを決定する。ポリシー制御エンティティは決定を実行するために必要な情報を保持するため、この点で第1の要求情報は不要である。
本発明の他の実施形態は、モバイル・ノードのホーム・ネットワークである第1のネットワークと、モバイル・ノードのホーム・エージェントである第1のローカル・モビリティ・アンカーとに関する。
本発明の他の実施形態では、第2のローカル・モビリティ・アンカーは第2のデータ・パケット・ルート上で通信相手ノードからデータ・パケットを受信し、ここでデータ・パケットはモバイル・ノードのアドレスを備えるルーティング・ヘッダ・フィールドを含み、第2のローカル・モビリティ・アンカーは、モバイル・ノードのアドレスをデータ・パケットの宛先アドレスとしてルーティング・ヘッダ・フィールド内に含めること、およびルーティング・ヘッダ・フィールドを削除することによって、各データ・パケットのヘッダを変更(adapt)する。それ故、データ・パケットは、標準ルータによってモバイル・ノードにルーティング可能である。
本発明のより特定の実施形態では、第2のローカル・モビリティ・アンカーは第2のデータ・パケット・ルート上でモバイル・ノードからデータ・パケットを受信する。各データ・パケットについて、データ・パケットのヘッダは、第2のローカル・モビリティ・アンカーのアドレスをデータ・パケットのソース・アドレスとして含めること、およびモバイル・ノードのアドレスをデータ・パケットのオプション・フィールドに含めることによって構成される。従って、このように構成されたデータ・パケットは、ローカル・モビリティ・アンカーと通信相手ノードとの間で、標準ルーティング・プロトコルを介してルーティングすることができる。
本発明の異なる実施形態によれば、通信相手ノードが、第2のローカル・モビリティ・アンカーを介して第2のデータ・ルート上でモバイル・ノードとデータ・パケットを交換する間に、モバイル・ノードは第2のローカル・モビリティ・アンカーから第1のローカル・モビリティ・アンカーへと接続を変更する。その後、第1のローカル・モビリティ・アンカーへのモバイル・ノードの接続が確立された後、第2のローカル・モビリティ・アンカーは、所定の時間内に第2のデータ・パケット・ルート上で着信するデータ・パケットを第1のローカル・モビリティ・アンカーに転送するように、第1のローカル・モビリティ・アンカーによって指示される。さらに、通信相手ノードは、第1のローカル・モビリティ・アンカーを介して第1のデータ・パケット・ルート上でモバイル・ノードとデータ・パケットを交換するように指示される。これによってシームレスな通信が可能になる。
本発明の他の実施形態では、通信相手ノードが、第2のローカル・モビリティ・アンカーを介して第2のデータ・ルート上でモバイル・ノードとデータ・パケットを交換する間に、モバイル・ノードは、第2のローカル・モビリティ・アンカーから第3のネットワーク領域内の第3のローカル・モビリティ・アンカーへと接続を変更する。第3のローカル・モビリティ・アンカーへのモバイル・ノードの接続が確立された後、第2のローカル・モビリティ・アンカーは、所定の時間内に第2のデータ・パケット・ルート上で着信するデータ・パケットを第1のローカル・モビリティ・アンカーに転送するように、第1のローカル・モビリティ・アンカーによって指示される。
さらに、通信相手ノードは、第1のローカル・モビリティ・アンカーを介して第1のデータ・パケット・ルート上でモバイル・ノードとデータ・パケットを交換するように指示される。その後、通信相手ノードとモバイル・ノードとの間の第1のデータ・パケット・ルートに対してルート最適化を使用するか否かに関する情報、並びにデータ・パケットの交換に使用される通信相手ノードおよびモバイル・ノードのアドレスに関する情報が、第1のネットワーク領域内のポリシー制御エンティティに要求される。次に、通信相手ノードとモバイル・ノードとの間の第1のデータ・パケット・ルートにルート最適化が使用されることになる場合、通信相手ノードは、第3のデータ・ルート上で第3のローカル・モビリティ・アンカーを介してモバイル・ノードとデータ・パケットを交換するように指示される。第3のネットワーク領域に関するルート最適化により、通信相手ノードとモバイル・ノードとの間のより直接的なルートが可能になるため、データ遅延が減少する。
本発明の他の実施形態では、CNからの第2のパケット・データ・ルート上で着信するデータ・パケットは、モバイル・ノードのアドレスを有するルーティング・ヘッダ・フィールドを含む。各データ・パケットについて、第2のローカル・モビリティ・アンカーは、データ・パケットを第1のローカル・モビリティ・アンカーに転送する前に、モバイル・ノードのアドレスをデータ・パケットの宛先アドレスとしてルーティング・ヘッダ・フィールドに含めること、およびルーティング・ヘッダ・フィールドを削除することによって、データ・パケットのヘッダを変更する。
本発明の他の有利な実施形態に従って、ルート最適化が第1のデータ・パケット・ルートに使用されることになる場合、通信相手ノードが第2のローカル・モビリティ・アンカーに接続されているか否かが決定される。通信相手ノードが第2のローカル・モビリティ・アンカーに接続されている場合、第2のローカル・モビリティ・アンカーを介して第2のデータ・ルート上でモバイル・ノードとデータ・パケットを交換するように通信相手ノードに指示するのではなく、第2のローカル・モビリティ・アンカーが、第2のローカル・モビリティ・アンカーを介して第2のデータ・ルート上でモバイル・ノードおよび通信相手ノードとデータ・パケットを交換するように指示される。通信相手ノードが第2のローカル・モビリティ・アンカーに接続されていない場合、通信相手ノードが第2のネットワーク領域内に位置しているか否かが判別される。
通信相手ノードに、第2のローカル・モビリティ・アンカーを介して第2のデータ・ルート上でモバイル・ノードとデータ・パケットを交換するように指示するステップは、通信相手ノードが第2のネットワーク領域内に位置していない場合に実行される。他方で、通信相手ノードが第2のネットワーク領域内に位置している場合、第2のネットワーク領域内で通信相手ノードが接続される第3のローカル・モビリティ・アンカーが決定される。その後、第3のローカル・モビリティ・アンカーが決定されると、第2のローカル・モビリティ・アンカーを介して第2のデータ・ルート上でモバイル・ノードとデータ・パケットを交換するように通信相手ノードに指示するのではなく、第2および第3のローカル・モビリティ・アンカーが、第2および第3のローカル・モビリティ・アンカーを介して第3のデータ・パケット・ルート上で、モバイル・ノードおよび通信相手ノードとデータ・パケットを交換するように指示される。
本発明に従って、第1のネットワーク領域内にポリシー制御エンティティが提案される。プロセッサは、モバイル・ノードと通信相手ノードとの間で交換されることになるデータ・パケットが存在する第1のデータ・パケット・ルートに対してルート最適化を使用するか否かを決定するように構成される。さらに、この決定は、通信相手ノードへのモバイル・ノードの接続を確立中、又は確立後に実行される。さらに、受信器は、ルート最適化のための決定に関する情報を要求するために、ネットワーク・エンティティから要求を受信するように構成される。ポリシー制御エンティティ内の送信器は、ルート最適化のための決定に関する情報をネットワーク・エンティティに送信するように構成される。
本発明の有利な実施形態によれば、ポリシー制御エンティティのプロセッサは、さらに第1のデータ・パケット・ルートに対する少なくとも1つのポリシールールを確立するように構成される。さらにプロセッサは、第1のデータ・パケット・ルートに対する少なくとも1つのポリシールールに、ルート最適化のための決定に関する情報を含めるように構成される。1つの利点は、ルート最適化に関する決定が、ポリシー制御エンティティの通常の決定と共に実行可能な点である。
本発明に従って、ルート最適化を実行するためのローカル・モビリティ・アンカーが提案される。具体的に言えば、モバイル・ノードは、第1のネットワーク領域内の第1のローカル・モビリティ・アンカーを介して、第1のデータ・パケット・ルート上で通信相手ノードとデータ・パケットを交換する。モバイル・ノードの接続は、第1のローカル・モビリティ・アンカーからローカル・モビリティ・アンカーに変更される。ローカル・モビリティ・アンカー内のプロセッサは、通信相手ノードとモバイル・ノードとの間の第1のデータ・パケット・ルートに対してルート最適化を使用するか否かに関する情報を要求するために、第1のネットワーク領域内のポリシー制御エンティティに関する要求メッセージを生成するように構成される。さらに、データ・パケットの交換に使用される通信相手ノードおよびモバイル・ノードのアドレスに関する情報も、それによって要求される。送信器は、モバイル・ノードの接続を第1のローカル・モビリティ・アンカーからローカル・モビリティ・アンカーに変更した後、第1のネットワーク領域内のポリシー制御エンティティに要求メッセージを送信するように構成される。受信器は、ルート最適化を使用するか否か、並びに通信相手ノードおよびモバイル・ノードのアドレスに関する要求された情報を受信するように構成される。さらにプロセッサは、通信相手ノードとモバイル・ノードとの間の第1のデータ・パケット・ルートにルート最適化が使用されることになる場合、ローカル・モビリティ・アンカーを介して第2のデータ・ルート上でモバイル・ノードとデータ・パケットを交換するために、通信相手ノードに対する命令通知を生成するように構成される。さらに、送信器は、通信相手ノードに対して命令通知を送信するようにも構成される。
本発明の有利な実施形態によれば、ルート最適化は、ローカル・モビリティ・アンカーのアドレスをモバイル・ノードの気付けアドレスとして使用すること、およびモバイル・ノードのアドレスをモバイル・ノードのホーム・アドレスとして使用することにより、モバイル・ノードの代わりにローカル・モビリティ・アンカーによって実行される。それ故、新しいプロトコル手順を実施するのではなく、標準のルーチンを再使用することができる。
本発明の他の実施形態では、さらに受信器は、第2のデータ・パケット・ルート上で通信相手ノードからデータ・パケットを受信するように構成され、ここでデータ・パケットは、モバイル・ノードのアドレスを有するルーティング・ヘッダ・フィールドを含む。また、プロセッサは、モバイル・ノードのアドレスを、受信したそれぞれのデータ・パケットの宛先アドレスとしてルーティング・ヘッダ・フィールドに含めること、およびルーティング・ヘッダ・フィールドを削除することによって、受信したそれぞれのデータ・パケットのヘッダを変更する。最後に、さらに送信器は、受信したそれぞれのデータ・パケットをモバイル・ノードに送信するように構成される。
他の態様は、本発明の有利な実施形態に関し、この場合さらに受信器が、第2のデータ・パケット・ルート上でモバイル・ノードからデータ・パケットを受信するように構成される。さらに、プロセッサは、ローカル・モビリティ・アンカーのアドレスをデータ・パケットのソース・アドレスとして含めること、およびモバイル・ノードのアドレスをデータ・パケットのオプション・フィールドに含めることによって、受信したそれぞれのデータ・パケットのヘッダを変更する。
以下に、本発明について添付の図面を参照しながらより詳細に説明する。図面内の類似部分又は対応する詳細部分には同じ参照番号が付けられている。
以下の段落では、本発明の種々の実施形態について説明する。単なる例示としての目的で、ほとんどの実施形態は、上記背景技術の項で説明したNetLMMに従ったNetLMM通信システムに関して概説される。本発明は、例えば、上記NetLMM通信システムなどのモバイル通信システムに関連して有利に使用することができるが、本発明は、この特定の例示的通信ネットワークでの使用に限定されるものでないことに留意されたい。
上記技術的背景の項での説明は、本明細書に記載されるほぼNetLMM特有の例示的実施形態をより良く理解することを意図するものであり、モバイル通信ネットワークにおけるプロセスおよび機能の説明された特定の実施態様に本発明を限定するものと理解されるべきではない。それにもかかわらず、本明細書で提案された改良点は、技術的背景の項で説明されたアーキテクチャ/システムにおいて容易に適用可能であり、本発明のいくつかの実施形態では、これらのアーキテクチャ/システムの標準的および改良された手順を使用することもできる。
定義
以下に、本明細書で頻繁に使用されるいくつかの用語について定義する。
以下に、本明細書で頻繁に使用されるいくつかの用語について定義する。
モバイル・ノードとは、通信ネットワーク内の物理エンティティである。1つのノードがいくつかの機能エンティティを有することができる。機能エンティティとは、ノード又はネットワークの他の機能エンティティに対して所定の機能セットを実施および/又は提供するソフトウェア又はハードウェア・モジュールを言い表す。ノードは、ノードが通信する際に介することが可能な通信機構又はメディアにノードを接続する1つ又は複数のインタフェースを有することができる。同様に、ネットワーク・エンティティは、他の機能エンティティ又は通信相手ノードと通信する際に介することが可能な通信機構又はメディアに機能エンティティを接続する論理インタフェースを有することができる。
ローカル・モビリティ・アンカー(LMA)とは、ホスト・ルートの集まりと、局所的モビリティ管理ドメイン(ネットワーク領域)内のモバイル・ノードに関する関連付けられた転送情報とを制御するルータである。これに関連付けられたMAGと共に、LMAはNETLMMプロトコルを使用して、局所的モビリティ管理ドメイン内のモバイル・ノード・モビリティを管理する。モバイル・ノードのデータ・トラフィックのルーティングは、モバイル・ノードが局所的モビリティ管理ドメイン内を動き回る際に、LMAでアンカーされる。
一般に、ポリシー制御は、QoS制御および/又はゲーティング制御を含む。後者は、サービス・データ・フローに属するパケットを所望のエンドポイントへ通過させるためのブロック又は許可のプロセスである。それに対応して、一方で、ポリシー制御エンティティは、オペレータがQoSポリシーベースのサービスを実行できるようにするものであり、すなわち、ゲートウェイとユーザ端末との間のデータ経路に沿ったリソースの保存および制御を意味する。他方で、ポリシー制御エンティティは、エンドポイント、すなわちゲートウェイにおけるデータ・パケットのフィルタリングルールを決定する。
一般に、各ネットワークは少なくとも1つ又は複数の番号、例えば、いわゆるプレフィクスによって、識別される。この番号により、ネットワークを介して、識別されたネットワークへとパケットをルーティングすることができる。さらにこのプレフィクス番号は、ネットワーク内のノードによって使用可能なアドレスに含まれる。例えば、IPv6では、ネットワークの番号はIPv6プレフィクスであり、ネットワーク内のアドレスは、IPv6プレフィクスおよびIPv6ホスト部分からなるIPv6アドレスである。異なるネットワーク、例えば、ホーム・ネットワークおよびフォーリン・ネットワークでは異なるアドレスが使用される。
モバイル・ノードのホーム・ネットワーク(すなわちホーム・リンク)は、通常、モバイル・ノードが、モバイル・ノードの所与のホーム・アドレスに関するその気付けアドレスを登録しているホーム・エージェントの位置によって識別される。ホーム・アドレスとは、モバイル・ノードの永続アドレスとして使用されるモバイル・ノードに割り当てられたアドレスである。このアドレスは、モバイル・ノードのホーム・ネットワークのプレフィクスを有する。気付けアドレスとは、フォーリン・ネットワークを訪問中のモバイル・ノードに関連付けられるアドレスである。気付けアドレスのプレフィクスは、通常、訪問先ネットワークのプレフィクスに等しい。モバイル・ノードは、1つ又は複数の気付けアドレスを同時に有することができる。
ホーム・エージェントとは、モバイル・ノードがその現在の気付けアドレスを登録する際に使用するモバイル・ノードのホーム・ネットワーク上にルーティング機能を提供するルータ又は機能エンティティである。モバイル・ノードがホームから遠隔にある間、ホーム・エージェントは、例えば、モバイル・ノードのホーム・アドレスを宛先とするホーム・リンク上のパケットを遮断し、それらをカプセル化して、モバイル・ノードの登録済み気付けアドレスのうちの1つ又はいくつかに対してそれらをトンネリングすることによって、モバイル・ノードにモビリティ・サービスを提供することができる。
本発明の一態様は、CNとMNとの間のルーティングを最適化すること、および以前のアクセス・ネットワークのローカル・モビリティ・アンカーを介したルーティングを回避することである。しかし、新しいアクセス・ネットワーク内のMNはそのIPアドレスを変更しないため、MNへのすべてのデータ・パケットは、引き続き以前のローカル・モビリティ・アンカーに到達する。さらに、MNのIPアドレスが引き続き同じであるため、MIPv6ルート最適化(図2および図3を参照)を実行することができない。
従って、本発明の他の態様は、訪問先フォーリン・ネットワークのローカル・モビリティ・アンカーが、MNの代わりにMIPv6ルート最適化を開始することに関する。この点に関して、新しいアクセス・ネットワークのLMAでプロキシMIPエージェント(PMIPa)を実施することが提案され、ここで、対応するプロトコル・プロキシ・モバイルIPv6(PMIPv6)はMIPv6に基づくものであり、MNにネットワークベースのモビリティ管理を提供する。PMIPaはLMA内の機能であると想定される。PMIPa機能は、実際に、モバイル・ノードに代わって、BU、CoTi、HoTiなどのモビリティ・ヘッダを含むMIPv6メッセージの送信/受信の責務を負うことになる。それ故、PMIPaは実際に、制御プレーン機能/エンティティである。PMIPaは、データベースを更新すること、およびLMAのデータ・プレーン内の他の機能/モジュールと対話することができる。例えば、PMIPaが所与のMNに対してCNを使用してルート最適化を実行した場合、LMA内のデータ・プレーン(例えば、ルータ機能)は、それに応じてデータ・パケット・ヘッダを修正し、データ・パケットを転送するように指示されることになる。
具体的に言えば、移動局がそのPMIPv6ネットワークに入り、アクセス認証を実行すると、ネットワークは、移動局が常にそのホーム・ネットワーク上にあることを確保し、さらに、いずれかのアドレス構成手順を使用する場合、常にそのホーム・アドレスを取得することを確保する。言い換えれば、具体的に移動局に対して割り当てられたホーム・アドレス/プレフィクスが存在し、そのプレフィクスは、そのPMIPドメイン内を進む場合はどこでも常にノードの後に続く。移動局の観点からすれば、PMIPドメイン全体がホーム・リンクと見られる。
移動局が、プロキシ・モバイルIPエージェントを実行するアクセス・ルータ(AR)上のリンクに接続された場合、モバイル・ノードは、アクセス認証手順の一部としてその識別をネットワークに提示することになる。具体的に言えば、新しいARでのMNのリンク層登録中の、認証、許可、およびアカウンティング(AAA)に基づく認証成功の後、PMIPaは、MNのIPアドレス・プレフィクス(又はホームIPアドレス)およびホーム・エージェントを含む移動局のプロファイルを有することになる。プロキシ・モバイルIPエージェントは、移動局のホーム・リンクに対して指定されたパラメータを有するルータ広告を送信することによって、移動局がそのホーム・リンクにあることを確保するために十分な情報を有することになる。プロキシ・モバイルIPエージェントは、プロキシ・バインディング更新メッセージを移動局のホーム・エージェントに送信する。そのメッセージのソース・アドレスは、PMIPaのIPv6アドレスとなる。要求を検証した後、このバインディング更新要求を受け入れると、ホーム・エージェントは、その独自のアドレスに固定されたトンネルのソース・アドレス、およびバインディング更新メッセージから取得されたプロキシ・モバイルIPエージェントの宛先アドレスで、トンネルをセットアップする。
PMIPv6は、同じ問題をターゲットとしているため、NetLMMと比較することが可能であり、モビリティをMNのネットワーク層に対してトランスペアレントにすることができる。従って、ネットワーク間をローミングする間、通信相手ノードにシームレスな通信を提供するために、無線インタフェースを介するシグナリングは不要である。
すでに前述したように、新しいアクセス・ネットワークのLMAで実施されるPMIPaは、MNに関するMIPv6に従ってルート最適化を実行することになる。しかし、ROを実行するために、PMIPエージェントはCN、MNのHA、およびルート最適化が本当に実行されることになるか否かに関する情報を保持しなければならない。PMIPaに上記情報が提供されない場合、通常、MNに代わってROを開始することはできない。
従って、本発明の他の一態様は、MNが他のフォーリン・モビリティ・アンカーへのハンドオーバを実行する場合、ルート最適化プロセスを制御するためにホーム・ネットワーク内のポリシー制御システムを拡張することである。ポリシー制御システムは、PMIPaがMNに対してROを実行できるようにするために必要な情報を保持する。
この点において、本発明を適切に理解するために必要な範囲で、ポリシー制御システムについて説明する。Voice−over−IP(VoIP)などのサービス・アプリケーションのセットアップのために、3GPPはIPマルチメディア・サブシステム(IMS)アーキテクチャを標準化した。IMSの不可欠な要素は、トランスポート・ネットワークを介してリソースを許可および保持するために、マルチメディア・サービス・パラメータを適用する呼セッション制御機能(CSCF)である。CSCFは、マルチメディア・サービスに必要なリソースを許可および保持するために、ポリシー制御および課金(PCC)システムと対話する。
図5は、3GPPに従ったポリシー制御および課金システムのアーキテクチャを示す高水準概略図である。PCC機能には、ポリシーおよび課金強化機能(PCEF)、ポリシーおよび課金ルール機能(PCRF)、アプリケーション機能(AF)、オンライン課金システム(OCS)、オフライン課金システム(OFCS)、および加入プロファイル・レポジトリ(SPR)の機能が含まれる。PCCアーキテクチャは、ポリシーおよび課金強化機能が、パケット・データ・ネットワーク(PDN)へのIPアクセスを実施するゲートウェイ・ノード内の機能エンティティである(すなわち、GPRSの場合はGGSN、WLANの場合はPDG)、IP−CANのアーキテクチャを拡張する。
具体的に言えば、アプリケーション機能(例えば、IMSのCSCFとすることができる)は、ベアラのネットワークベースのセットアップをトリガする。AFはPCRFと通信して、トラフィック・ベアラ・セットアップに関する決定を行うためにPCRFが必要とする動的セッション情報を転送する。こうしたセッション情報は、IP5タプル・パラメータ(ソース・アドレス、宛先アドレス、ソース/宛先ポート、プロトコルID)を含むことができるマルチメディア・サービスのセッション記述プロトコル(SDP)パラメータに基づくフロー・パラメータとすることができる。
PCRFは、データ・プレーン内のパケット・フローを処理するためのルールを決定する。PCCルールは、サービス・データ・フローの検出を可能にし、ポリシーおよび課金制御に関するパラメータを提供する情報セットとして定義可能である。PCCルールを決定するために、PCRFは以下の情報を使用する。
・AFからのサービス情報(例えば、SDP情報又は他の使用可能なアプリケーション情報)
・適切なQoS許可を計算するためのSPRからの加入者情報(QoSクラス識別子ビットレート)
・PCEFに要求されたQoS
・それ独自の事前定義情報
・AFからのサービス情報(例えば、SDP情報又は他の使用可能なアプリケーション情報)
・適切なQoS許可を計算するためのSPRからの加入者情報(QoSクラス識別子ビットレート)
・PCEFに要求されたQoS
・それ独自の事前定義情報
1つのサービス・データ・フローに対するPCCルールに基づいて、PCRFはフロー・フィルタ・パラメータを計算し、それらを、例えば、ゲートウェイ(例えば、NetLMMケースではLMA、GPRSケースではGGSN、およびWLANケースではPDG)に配置することができるPCEFにシグナリングする。PCEFは、サービス・データ・フロー検出、ユーザ・プレーン・トラフィック処理、制御プレーン・トリガ・セッション管理、QoS処理、およびサービス・データ・フロー測定、並びにオンラインおよびオフラインの課金相互作用を提供する。
さらに、PCEFは、サービス・データ・フロー・テンプレート(SDFT)を使用し、これは、正しいサービス・データ・フロー上にマッピングされる着信パケットに適用される。図6は、ベアラ、サービス・データ・フロー、およびパケット・データ・フローの間の関係を示し、ここではいくつかのパケット・データ・フローをサービス・データ・フローに集約することができる。さらに、いくつかのサービス・データ・フローは1つのベアラを介して伝送可能である。各PCCルールは、サービス・データ・フロー・テンプレートを含み、これがサービス・データ・フロー検出のためのデータを定義し、1方向のみ用(サービス・データ・フロー1のダウンリンク・トラフィック・フロー・フィルタ1)、又は両方向用(サービス・データ・フロー2のダウンリンク・トラフィック・フロー・フィルタ1およびアップリンク・トラフィック・フロー・フィルタ2又は3)の単方向サービス・データ・フロー・フィルタを含む。さらに、各PCCルールは、サービス・データ・フローごとに定義され、動的(PCRFで生成される)および/又は事前定義(直接PCEFに提供される)とすることができる。
PCCの課金面については、本発明に不可欠な関連性がないため、詳細には説明しない。
本発明の態様によれば、ポリシー制御エンティティは、サービス・データ・フローに対してルート最適化を使用するか否かの関連情報を保持する。ルート最適化に関する決定は、同じサービス・データ・フローに対する他のPCCルールの設定と共に、モバイル・ノードと通信相手ノードとの間のセッション・セットアップでも実行される。
以下で、図面を参照しながら本発明について詳細に説明する。
図7は、本発明の一実施形態による、ネットワーク・アーキテクチャおよびメッセージ交換の一部を示す概略図である。図8は、本発明の一実施形態によるハンドオーバ手順に関する信号図である。
図7から明らかなように、MN102は、最初はAN1 110に位置するものと想定され、この場合、AN1はMNに対するホーム・ネットワークであり、MNがそのCoAを登録したネットワークである。セッション・セットアップ中に、MN102がAN1で電源オンになった場合、PCCシステム114は、通信に必要なリソースを確立するルーチン手順を実行する。これには、使用可能なベアラへのデータ・フローのマッピング又はQoSのためのリソース保持などの、データ・プレーンにおいてパケット・フローを処理するためのPCCルールの決定を含むことができる。
本発明の一実施形態によれば、さらにPCCシステムは、様々な条件に基づいて、所与のデータ・パケット・フローに対してルート最適化が必要であるか否かを決定することができる。この条件の一部を以下に示す。
・アプリケーション機能が必要とする(AFは、例えば、IMSのアプリケーション管理の一部とすることができるため、AFはローミング中のMNに対するルート最適化を必要とする可能性がある)
・オペレータ・ポリシー
・加入情報(SPRからの)
・QoSパラメータ(エンドツーエンド伝送遅延)
・課金要件
・位置プライバシー(これは、CNがIPアドレスに基づいてMNの地理的位置を解決することができる場合、MNがそのトポロジー的位置、すなわちそのIPアドレスをCNから隠したいか否かを意味する)
・アプリケーション機能が必要とする(AFは、例えば、IMSのアプリケーション管理の一部とすることができるため、AFはローミング中のMNに対するルート最適化を必要とする可能性がある)
・オペレータ・ポリシー
・加入情報(SPRからの)
・QoSパラメータ(エンドツーエンド伝送遅延)
・課金要件
・位置プライバシー(これは、CNがIPアドレスに基づいてMNの地理的位置を解決することができる場合、MNがそのトポロジー的位置、すなわちそのIPアドレスをCNから隠したいか否かを意味する)
例えば、PCRFはPCCルールを決定する場合、上記いくつかの条件の組み合わせに基づいて、ルート最適化を実行するか否かを決定することもできる。しかし、PCCシステムの他のエンティティにも必要な情報が提供され、任意の所与のパケット・データ・フローに対するROに関して決定することが可能であった。この点において、PCRFは、ROが決定したか否かを示すためにROフラグを使用することが可能であった。しかし、例えば、ビット値などのRO決定を表示できる他の可能性も追求可能であった。従って、条件がROを示唆する場合、ROフラグは「真」に設定される。他方で、ROが望ましくない場合、ROフラグは「偽」に設定される可能性がある。
以下に、ROに関する決定を実行可能な方法について、いくつかの例を示す。
・最小のエンドツーエンド遅延がサービスにとって必要であり、且つ、課金ルールによってトラフィックが決してホーム・モビリティ・アンカー(H−LMA)を通過しないようにできる場合、PCRFはROフラグを「真」に決定することができる。
・課金ルールが、データ・パケット・フローがH−LMAを通過する必要があることを要求する場合、ROフラグは設定されない(又は「偽」に設定される)。
・位置プライバシーが必要とされる場合、すなわちMNの新しい位置がCNに対して明らかにされてはならない場合、ROフラグは設定されない(又は偽/負に設定される)。
・CNがホーム・ネットワーク内に位置する場合、パケットは常にホーム・ネットワークを通過するため、ROは不要であり、それ故、ROフラグは設定されない(「偽」に設定される)。
・最小のエンドツーエンド遅延がサービスにとって必要であり、且つ、課金ルールによってトラフィックが決してホーム・モビリティ・アンカー(H−LMA)を通過しないようにできる場合、PCRFはROフラグを「真」に決定することができる。
・課金ルールが、データ・パケット・フローがH−LMAを通過する必要があることを要求する場合、ROフラグは設定されない(又は「偽」に設定される)。
・位置プライバシーが必要とされる場合、すなわちMNの新しい位置がCNに対して明らかにされてはならない場合、ROフラグは設定されない(又は偽/負に設定される)。
・CNがホーム・ネットワーク内に位置する場合、パケットは常にホーム・ネットワークを通過するため、ROは不要であり、それ故、ROフラグは設定されない(「偽」に設定される)。
上記の例は、条件の可能な組み合わせの中からの非常に制約された抽出に過ぎず、ROに関する、又はROに対する決定方法を制限するものと理解されるべきではない。
ルート最適化に関する決定はセッション確立中、すなわち、PCCルールにおけるデータ・パケット・フロー・パラメータのセットアップ中に実行される。RO決定が実行され、PCCルールにセットアップされると、通信セッションの期間中有効である。しかし、通信セッション中にRO関連情報を動的に変更することも可能である。具体的に言えば、例えば、エンドツーエンド要求の変化によって初期の条件が変更される場合、PCCシステム(PCRF)にとって、ROを依然として実行すべきか否かを決定すること、および必要であればROフラグを適宜再設定することが可能である。
さらに、MNがいくつかの異なるホームIPアドレスを構成し、別個のCNとの通信用に異なるIPアドレスを使用する可能性があるため、PMIPa123も、CNのIP宛先アドレスおよびMNのソースIPアドレスを知る必要がある。従って、PMIPaに、最適化されることになる特定通信用のソース・アドレスと宛先アドレスのペア(SA−DA)を提供することが必要である。
また、ルート最適化が実行されない場合、SA−DAペアは必要でないため、ROフラグを保存するのみも可能である。従って、上記ケースでは、情報を要求したPMIPaに負のROフラグのみを伝送することでも、それによってメッセージの長さが縮小されるため十分である。
SA−DAペアと共にROフラグを格納するポリシー制御システム114のエンティティを選択するためのいくつかのオプションがある。これは、PCRF、AF、又はPCEFのエンティティ内で実行することができる(図5を参照)。有利には、PCRFは、通信のサービス・データ・フローに関するPCCルールを決定し、ROに関する決定も実行可能であるため、RO関連情報をPCRFに格納することができる。
さらに、PCEF、SPRなどの他のエンティティから情報を取り出し、この情報に基づいて、他のモビリティ・アンカーへのローミング後、MNに対するルート最適化が必要となるか否かを適切に決定することも可能である。それにもかかわらず、RO関連情報(ROフラグ+SA−DAペア)は、例えば、SDFTの一部としてPCEFにも格納することができる(以下を参照)。AFも、SA−DAペアに関する情報を有し、ROフラグを獲得するための手段を有することができるため、RO関連情報を格納する可能性がある。後者は、IMS(又は具体的にはAF)がROフラグのセットアップについて決定する場合に可能である。
PCRFは、各サービス・データ・フローに関するPCCルールを保持する。RO関連情報は、例えば、PCCルールに組み込むことができる。PCCルールにRO関連情報を格納する方法には、以下のようないくつかのオプションがある。
・RO関連情報を、特定のサービス・データ・フローに関するPCCルールに、完全に新しいセクションとして格納することができる。この新しいセクション(例えば、「RO関連情報」と呼ばれる)は、(「サービス・データ・フロー・テンプレートと類似の」)サービス・データ・フロー内の各パケット・データ・フローに対応するいくつかのパラメータを有するための可能性を提供するものとする。
・RO関連情報を、サービス・データ・フローごとに複数のフローが使用可能な場合、パケット・データ・フローごとに別々に定義可能な新しいパラメータとして、PCCルールのポリシー制御セクションに格納することができる。
・RO関連情報を「サービス・データ・フロー・テンプレート」(SDFT)に格納することができる。上記のように、SDFTは、各パケット・データ・フローについていくつかのトラフィック・フロー・フィルタを含むことができる。それ故、トラフィック・フロー・フィルタと同様に、RO情報は各パケット・データ・フローについて格納されるものとする。
・RO関連情報を、特定のサービス・データ・フローに関するPCCルールに、完全に新しいセクションとして格納することができる。この新しいセクション(例えば、「RO関連情報」と呼ばれる)は、(「サービス・データ・フロー・テンプレートと類似の」)サービス・データ・フロー内の各パケット・データ・フローに対応するいくつかのパラメータを有するための可能性を提供するものとする。
・RO関連情報を、サービス・データ・フローごとに複数のフローが使用可能な場合、パケット・データ・フローごとに別々に定義可能な新しいパラメータとして、PCCルールのポリシー制御セクションに格納することができる。
・RO関連情報を「サービス・データ・フロー・テンプレート」(SDFT)に格納することができる。上記のように、SDFTは、各パケット・データ・フローについていくつかのトラフィック・フロー・フィルタを含むことができる。それ故、トラフィック・フロー・フィルタと同様に、RO情報は各パケット・データ・フローについて格納されるものとする。
SDFTはPCCルールの一部であるため、PCRFに格納されるが、PCEFにも格納されることに留意されたい。具体的に言えば、PCRFおよびPCEFは図5に示されるようにSDFTパラメータを交換するため、結果として、両方のエンティティに同じパラメータが格納されることになる。
要約すると、図8から明らかなように、最初に、MN102はAN1 110に接続して登録する。続いて、CNとの接続を確立する。これには、PCCシステム114によるPCCルールに関する決定も含まれる。上記のように、これにより、CN101への通信セッションに対してルート最適化を実行するか否かの決定がPCCシステム114によって実行される。この決定は、PCRFによって、又はPCCシステム内の任意の他の可能エンティティによって実行可能であり、結果として生じるROフラグおよびソース・アドレスと宛先アドレスとのペアからなるRO関連情報は、任意の適切な位置にあるPCCシステム内に保存される。MN102は、ホーム・リンクを介して、具体的にはLMA1 111およびMAG2 113を介して、CN101とデータ・パケットを交換する(MAGは、例示としての目的で図8では省略。図7を参照)。
最終的に、MN102はフォーリン・ネットワークAN2 120へローミングし、ここで第一に、ハンドオーバ手順の一部としてネットワークに登録し、それ自体を認証する。登録プロセス中に、AN2はAN1に接触してMNの識別を検証する。具体的に言えば、AN1とAN2との間で情報交換を実行するオプションの1つは、AN2内のMAG又はLMAに位置するAAAクライアント(認証、許可、およびアカウンティング)が、AN2内のAAAサーバと接触することを可能にするものである。AN2のAAAサーバは、MNに関する情報を持たない場合、AN1内のAAAサーバと接触する。AAAインフラストラクチャは、ネットワークベースのモビリティに必要な情報を格納および管理するように構成されることが想定される。従って、AN2内のAAAクライアントは、MNのIPプレフィクス(および/又はIPアドレス)を習得する。従って、具体的に言えば、LMA2 121およびMAG3 122は、ネットワーク層モビリティをMNから隠すことが可能であり、ここでMNは同じIPサブネット上にあると想定する。
従って、MNの位置をLMA2およびLMA1に登録する必要があり、ハンドオーバ後、データ・パケットが交換できるように、LMA2とLMA1との間、およびLMA2とMAG3との間のトンネルのセットアップを伴う。
RO関連情報をPMIPa内で取得するにはいくつかの方法がある。可能な方法の1つは、PMIPaがAN1内のPCCシステムに接触することである。2つのアクセス・ネットワーク間のトンネル確立を含む新しいアクセス・ネットワークへのハンドオーバが完了した後、PMIPaは、AN1内のPCCシステム114に、CNとの通信セッションに関するRO関連情報を要求する。PMIPa123は、トンネル・セットアップ又はハンドオーバ手順中の任意の他のシグナリング時のLMA1との通信交換中に、LMA1からPCRFのアドレスを取得することができるか、又は別の方法としては、ネットワーク・オペレータによって事前に構成することができる。それ故、PMIPエージェント123は、MNのホーム・ネットワーク110内のPCCシステムに直接接触することが可能である。これに応答して、PCRFエンティティは、RO関連情報を、LMA2 121内のPMIPa123にトンネリングすることになる。
具体的に言えば、PMIPaは、LMA1とのトンネル・セットアップ手順中にRO関連情報を取得する。PMIPaはHA(LMA1)にプロキシBUメッセージを送信し、RO関連情報を含むプロキシBU肯定応答メッセージ受信する。LMA1は、プロキシBUメッセージを受信すると、PCRF/PCEFからRO関連情報を取り出すことができる。
RO関連情報を要求およびシグナリングするための他の代替実施形態が可能である。例えば、PMIPa123は、訪問先ネットワーク120内のPCCシステムであるその独自のPCRFエンティティ(図示せず)に接触することができる。従って、AN2のPCRFエンティティは、ホーム・ネットワーク内のPCRFエンティティと接触して、RO関連情報を取得する。その後、フォーリン・ネットワーク120内のPCRFは要求された情報を受信し、同じくPMIPa123に転送することができる。他の代替実施形態は、訪問先ネットワーク120でのPCEF機能に関する。PCEF機能が使用可能な場合、PMIPa123は、ホーム・ネットワーク内のPCRF機能にRO関連情報を要求するように、同様に指示することができる。従って、情報を受信後、AN2内のPCEF機能は、ルート最適化を実行するか否かをPMIPエージェントに強制する
さらに上記とは異なり、ホーム・ネットワーク内のPCRFエンティティは、AN1からAN2へのMN102のハンドオーバ手順中に、PMIPエージェントのアドレスをLMA1から取得することができる。その結果、AN1内のPCRFエンティティも同様に、LMA2のPMIPエージェントとのRO関連情報交換を開始することができる。PCRFがROを実行すべきであると決定した場合、PCRFエンティティからのRO関連情報の伝送のみを開始することが可能な場合もある。
結果として、これでPMIPa123は、ルート最適化を実行するために必要なCNおよびMNに関する情報を保持することになる。受信したROフラグが「真」の場合、PMIPaは、MNに代わってCNで実際にROを開始する。CNは、MNのHoAのみを認識し、トランスポート・セッションはこのHoAにバインディングされる。ルートを最適化するために、PMIPaは新しいCoAとHoAのバインディングをCN内で確立することが必要である。しかし、ANモビリティはMNのネットワーク層に対してトランスペアレントであるため、MNは新しいアドレスを持たない。MN自体が新しいアドレスを持たないことから、PMIPaのアドレスをMNの新しいCoAとして使用することができる。
本発明の実施形態によれば、ルートの最適化にMIPv6のリターン・ルータビリティ手順が使用される。従って、リターン・ルータビリティ手順のBUメッセージは、MNのオリジナル・アドレスに等しいHoAと、新しいアドレスであるCoAとを含まなければならない。この点において、PMIPaは、ホーム・アドレスとしてMNのIPアドレスを使用し、さらにMNの気付けアドレスとして、例えばそれ独自のアドレスを使用する。他のオプションは、PMIPaが、MNに対するCoAとして使用するために新しいIPアドレスを生成することが可能なものであり得る。
具体的に言えば、図8から明らかなように、PMIPaは、MNのIPアドレスをソース・アドレスとし、CNのIPアドレスを宛先アドレスとするHoTiメッセージを生成する。通常の手順によれば、HoTiメッセージはホーム開始クッキーも備える。HoTiメッセージは、AN1のLMA1を介してCNに伝送される。さらに、PMIPaは、CoTiメッセージも生成し、ここでも同様に、ソース・アドレスはPMIPエージェントのIPアドレスであり、宛先アドレスはCNのIPアドレスである。CoTiメッセージは、気付け開始クッキーを含み、CNに直接伝送される。
その後、CNはHoTiおよびCoTiの両方のメッセージを受信し、これに応答して、それぞれHoTおよびCoTメッセージを作成する。通常の手順に従って、HoTメッセージは、受信したHoTiメッセージのソースおよび宛先アドレスを交換し、すなわち、HoTメッセージのソース・アドレスはCNのIPアドレスであり、宛先アドレスはMNのIPアドレスである。さらに、HoTメッセージは、受信したホーム開始クッキーおよび生成されたホーム・キー生成トークンを含み、HoTに使用されるMNのホーム・アドレスがLMA1にアンカーされるため、ホーム・エージェントを介してLMA1からCNに伝送される。その後、HoTは、ホーム・エージェントによってPMIPaに転送され、PMIPaはRO中にMNに代わって動作し、上記メッセージをMNに転送しない。
CoTメッセージは、ソース・アドレスとしてCNのIPアドレスを含み、宛先アドレスとしてPMIPaのIPアドレスを含み、さらに、CoTiメッセージによって受信した気付け開始クッキーと、作成された気付けキー生成トークンとを備える。PMIPaのアドレスが宛先アドレスに使用されるため、CoTメッセージはPMIPaに直接伝送される。
PMIPaは、HoTおよびCoTメッセージを受信した後、それ独自のIPアドレスでMNのIPアドレスをマッピングするために、バインディング更新を生成することができる。BUメッセージはCNに直接伝送され、CNはそれに反応して、そのバインディング・キャッシュを更新する。従って、CNは、MN向けのデータ・パケットを、実際にはPMIPaのIPアドレスであるMNのCoAに直接送信する。次に、PMIPaは、LMA2を介してこのデータ・パケットをMNに転送する。
結果として、MNのIPアドレスを実際に変更せずにネットワークベースのMNモビリティを可能にしながら、CNがAN1を介して迂回することなしにデータをAN2に直接送信できるように、データ・パケットを交換するためのルータが最適化される。従って、MNそれ自体は気付いていないが、MNもホーム・リンクを使用することなく、CNにデータ・パケットを直接送信する。
しかし、CNとPMIPとの間で交換されるデータ・パケットも、それぞれルーティング・ヘッダ・オプション(R.H.O.)、ホーム・アドレス・オプション(H.A.O.)を含み、これは標準的なMIP動作である。具体的に言えば、CNによってPMIPaに送信されるデータ・パケットは、R.H.O.内にMNのIPアドレスを含むが、MNから発信されるデータ・パケットはPMIPaに到達し、それ以降、H.A.O.内にMNのIPアドレスを含まなければならない。PMIPaは、データ・パケットがネットワーク内で正しく転送されるために、いくつかの方法でIPパケット・ヘッダを修正するための機能を実施する必要がある。
より詳細には、図9は、本発明の一実施形態による、MNにはROがなかったかのように見えるための、ハンドオーバ後のデータ・パケット交換に必要なデータ・パケット・ヘッダの修正を示す。CNは、実際には、PMIPaのIPアドレスであるMNのCoA向けのデータ・パケットを伝送する。さらに、データ・パケットは、MNのIPアドレスを有するR.H.O.フィールドを備える。PMIPaはデータ・パケットを受信し、PMIPaのIPアドレスと、MNのIPアドレスであるR.H.O.フィールド内のIPアドレスとを交換する必要があり、さらに、R.H.O.フィールドを削除する必要がある。その後、PMIPaは、LMA2からMAG3へのトンネリング(ソース・アドレス:LMA2、宛先アドレス:MAG3)を含む通常のルーティング手順を実行するLMA2にデータ・パケットを転送する。次にMAG3は、データ・パケットの第2の内部ヘッダに従って、このデータ・パケットをMNに転送する。
他方で、MNから発信されたデータ・パケットは第1にMAG3に到達し、これがデータ・パケットをLMA2にトンネリングする(ソース・アドレス:MAG3、宛先アドレス:LMA2)。LMA2は、各データ・パケットの宛先アドレスおよびソース・アドレスをチェックすることによって最適化されたルート上で、通信相手ノードに向けて送られたパケットを識別することができる。さらに、LMA2は、以前にどの通信ルートが最適化されたかに関する情報を必要とする。従って、CN101に向けて送られたデータ・パケットの場合、LMA2(LMA2内のデータ・プレーンのルーティング機能)は、H.A.O.フィールド内にMNのIPアドレスを含む。さらにLMA2(LMA2内のデータ・プレーンのルーティング機能)は、ソース・アドレス・フィールド内のMNのIPアドレスを、それ独自のIPアドレスと交換し、データ・パケットをCNの方向へ転送する。この点において、PMIPaとルーティング機能との間に同期化が存在する可能性がある。どちらも、MNのLMA、MAG、CNでの実行済みROなどに関して、同じデータベースをエントリと共有することができる。さらに、PMIPaは、MNが他のMAGへ移動するごとに、あるいはルート最適化が実行されるか又は既存のルート最適化が削除された後に、このデータベースを更新することができる。
CN又はMNが通信を終了した場合、上記終了についてすべての関与エンティティに通知することが重要である。PCCシステム、より詳細には、AFは、ルート最適化が実行されたMNとCNとの間のパケット・データ・フローの終了に気付く。残念なことに、フォーリン・ネットワークのLMA2内のPMIPaは、この終了について知ることができない。こうした終了が発生すると必ず、ホーム・ネットワーク内のPCCシステムの任意のエンティティ(例えば、PCEF)が、MN−CNパケット・データ・フローの終了についてPMIPaに通知する。その結果、PMIPaは、MNに関するCNのバインディング・キャッシュ・エントリを削除するために、CNにBUメッセージを送信することができる。さらに、LMA2内のデータ・プレーン機能は、MNとの間でのデータ・パケット・ヘッダの修正に関する状態を有するため、PMIPaはこれらの状態も削除する必要がある。従って、すべてのエンティティに通知され、通信セッションの終了は最終的に完了する。
図10は、通信相手ノードが、モバイル・ノードの移動先であるAN2に接続されたネットワーク・アーキテクチャを示す。すなわち、ハンドオーバ後、CNはMNと同じフォーリン・ネットワークに位置する。この場合、本発明の以前の実施形態に従ったハンドオーバ手順をさらに改善することができる。具体的に言えば、CNがMNと同じローカル・モビリティ・アンカーにアンカーされるか、又はCNがAN2の他のローカル・モビリティ・アンカーにアンカーされるという2つのサブケースが可能である。
図10は、CN101が、MN102と同じローカル・モビリティ・アンカー、すなわちLMA2 121に接続されたケースを示す。本発明の実施形態に従ってルートを最適化する以前は、データ・パケット・ルートは不必要に長い。データは、CN−MAG4−LMA2−LMA1−LMA2−MAG3−MNというように、MNとCNの間で交換される(実線を参照のこと)。ルートを最適化するために、PMIPa123は第1に、AN1のPCCシステムにRO関連情報を要求する。ルート最適化はMNおよびCNの通信セッションに使用されることになるという想定の下で、PMIPaは、正のROフラグおよびSA−DAペアを伴うメッセージを受信する。さらに、以前の実施形態に従って実際のルート最適化を開始する前に、PMIPa123は第1に、CNが同じLMAによってサービスを提供されているか否かをチェックする。これは、CNのIPアドレス・プレフィクスに基づいて実行することができる。アドレス・プレフィクスがAN2によってサービスを提供されている場合、CNがフォーリン・ネットワークにローミングしていた場合を除き、CNはAN2内に配置される確立が非常に高い。例えば、LMA2は、それ自体でサービスを提供しているノードを伴うデータベースをチェックすることができる。このデータベース内にCNが存在する場合、これは、CNがLMA2にアンカーされていることを意味する。
図10に示されるように、CN101がLMA2にアンカーされている場合、PMIPaは以前の実施形態に従ってルート最適化を開始せず、その代わりに、MNおよびCNに対してホスト・ルートを設定する。すなわち、LMA2に到達するパケットは、それぞれMN又はCNへと下方に送信されるのみであり、LMA1 111へはトンネリングされない(破線を参照のこと)。
他のケースでは、CNはLMA2に接続されていないが異なるLMA、すなわちLMA3 125に接続されており、これは図11に示されている。ルートを最適化しないと、CNおよびMNのトポロジー的近接に対して、データ経路の長さは再度かなり長くなる。データ・パケットは、CN−MAG4−LMA3−LMA1−LMA2−MAG3−MNと、実線で示されるように交換されることになる。
AN1内のPCCシステムに、ルートが最適化可能か否かの情報を要求した後、およびCNがMNと同じLMAに位置しないという否定的な決定を受けた後、PMIPaは、CNが同じネットワーク領域内に位置するか否かを判別する。PMIPaは、これをRO関連情報と共に受信したCNのIPアドレスから、そのIPプレフィクスとCNのIPアドレスのそれとを比較することによって認識することができる。
CNが同じネットワーク領域内に位置しない場合、図7および図8に従って、本発明の以前の実施形態を実行することができる。しかし、CNがAN2内にあるが、LMA2によってサービスを提供されていない(以前に決定された)場合、PMIPaは他のLMAをポーリングして、CNがアンカーされているLMA、すなわち図11に示されるようなLMA3 125を発見することができる。MNのIPアドレスを伴う単純な要求は、領域内の他のLMAに伝送可能であり、その結果、他のLMAが、上記IPアドレスを伴うMNにサービスを提供しているか否かをチェックする。従って、LMA3は肯定的に応答することになる。LMA3の識別を習得すると、PMIPaは、CNとMNとの間でデータ・パケットを転送するように、LMA2とLMA3との間にトンネルをセットアップする。このトンネルをセットアップした後、データ・パケットは、トンネルを介してLMA2とLMA3との間で双方向に直接転送される(破線を参照のこと)。従って、データ・パケット・ルートを短くするために、上記実施形態に従ったルート最適化は不要である。
上記段落では、モバイル・ノードのフォーリン・ネットワークへの1回のみの移動と、対応するルート最適化について考察してきた。以下では、モバイル・ノードが他のネットワーク領域へとさらに移動した後に、さらにルートを最適化する方法について示される。ここでも、2つのケースが区別されることになる。どちらのケースでも、AN1で登録されているMNがAN2に移動し、2つの通信相手ノードと通信しているものと想定される。AN1およびLMA1を介して迂回することなく、CN1からMNへのルートを短くするために、本発明の一実施形態に従ったルート最適化が実行されている。しかし、CN2との通信セッションに対しては、ルート最適化が実行されていない。その結果、CN2 103はLMA1およびLMA2を介してMN102と通信するが、データ・パケットはCN1 101とMN102との間で、LMA2 121のみを介して直接交換される。
第1のケースでは、MN102が、AN1、すなわちモバイル・ノードのホーム・ネットワークに逆戻りするものと想定される。これは、2つのネットワーク領域AN1およびAN2を備えたネットワーク・アーキテクチャを示す図12に例示され、MNはAN2からAN1へと逆戻りする。AN1へ移動する前のCN1およびCN2への通信経路は実線で示される。AN2からAN1へ移動した後には、ホーム・エージェント(LMA1)に変更が通知され、CN1からの着信データ・パケットはMNの新しいトポロジー的位置、すなわちAN1へと転送されることになる(CN2とMAG2との間の破線を参照のこと)ため、通常、CN2との通信のみが依然として動作することになる。しかし、通常、CN2には変更が通知されず、LMA2へのデータ・パケットの伝送は続行されることになるため、結果としてパケット損失が生じる。
本発明の他の実施形態によれば、MN102がLMA1のネットワークに接続された後、MNの登録を抹消するために、LMA1はメッセージ(1)をLMA2に送信する。LMA1は、ROがこのMN上で実行されたか否かに関する情報を有することができる。別の方法としては、LMA1は、そのネットワーク領域内のPCCシステムにも必要な情報を要求することができる。この登録抹消手順はネットワークベース・モビリティ(例えば、NetLMM)の一部であり、ここでモビリティ・アンカーは登録抹消メッセージを常に古いAR又はMAGに送信することが想定される。発明者らのケースでは、アンカーの階層が存在するため、LMA1(上位アンカー)がLMA2(下位アンカー)内のMNを登録抹消するものと想定される。
有利なことには、このメッセージ(1)は、転送ルールと共にタイマ値をさらに含む。すなわちLMA2は、それによって、所定の期間、着信データ・パケットをCN1 101からLMA1 111へと転送するように指示される。この期間が満了した後、LMA2は、MNに関するすべての情報およびエントリを削除する。しかし、LMA2にとっては、図9に従って、MNのIPアドレスを備えるR.H.O.を有するそれらのデータ・パケットを変更することが必要である。従って、LMA2は、CN1から着信するヘッダ変更データ・パケットをLMA1へと転送し、さらにここで、データはMAG2 113およびMN102へとルーティングされる。その後、LMA2は、MNのIPアドレスとPMIPaのIPアドレスとの間のバインディング・キャッシュ・エントリを削除するために、バインディング更新メッセージ(2)をCN101へ送信する。MIPv6に従って、CN内のHoA−CoAバインディングを削除するためのBUが、以前にバインディングを確立した同じノードによって送信されなければならないこと、すなわち、BUがPMIPa(LMA2)によって送信されなければならないことに留意されたい。リターン・ルータビリティの実行に関して、CN内のバインディング・キャッシュ・エントリHoA−CoAは、特定の存続期間にわたってのみ有効である。従って、PMIPaは、存続期間が満了する前に、リターン・ルータビリティおよび近接するBUの送信を実行する必要がある。存続期間が満了しない限り、PMIPaは、リターン・ルータビリティを実行することなく、CN内のバインディング・キャッシュ・エントリを削除するためにBUを送信することができる。存続期間が経過した後、CNは自動的にバインディング・キャッシュ・エントリを削除することになる。結果としてCN1は、ホーム・エージェントLMA1にアンカーされたMNのIPアドレスに、データを直接送信する。さらに、LMA2は、MAG3内のMNの状態を削除するために、メッセージ(3)をMAG3 122に送信することもできる。これら2つのメッセージ(2)、(3)を送信すると同時に、LMA2は、LMA1に肯定応答を戻すこともできる(図示せず)。
AN1への移動後、およびCN1の場合のルート最適化後のデータ経路は、CN1およびCN2それぞれについて破線で示されている。
図13は、さらにMNが、ホーム・ネットワークとは異なる他のネットワーク領域AN3へ移動するケースを示す。以前のケースと同様に、MNは2つの通信相手ノードCN1およびCN2と通信する。MNが新しいネットワークAN3およびLMA3に接続された後、LMA3は、MNのホーム・モビリティ・アンカー(LMA1)に、AN3への移動を通知する(1)。従って、ここでLMA1は、MNのホーム・アドレスに向けて送られたデータ・パケットを、AN3内のMNの新しい気付けアドレスに転送できるようになる。すなわち、CN2からの通信データは、LMA1からLMA3へ、およびここからMAG4を介してMNへと転送される(破線を参照のこと)。しかし、CN1からのデータは再度LMA2に到達し、これによってデータ・パケット損失が引き起こされる。これを避けるために、図12に関する実施形態と同様に、ここでLMA1は、LMA2内のMNを登録抹消するために、登録抹消メッセージ(2)をLMA2に送信する。有利なことに、上記メッセージは、ここでもLMA2に関する時間値およびルーティング指示を含むことができる。ルーティング指示は、受信した時間値によって定義された所定の期間にわたって、着信するトラフィックをCN1からLMA1へと転送するように、LMA2にプロンプトを出す。その後LMA2は、MNのアドレスとPMIPaとの間の関連するバインディング・キャッシュ・エントリを削除するために、BUメッセージ(3)をCN1へ送信するようにさらにトリガされる。さらに、LMA2は、MAG3内のMNに関するアクティブな状態を削除するために、状態削除メッセージ(3’)をMAG3へ送信することができる。その結果、CN1は、LMA1へデータ・パケットを送信し、その後CN2のトラフィックと同様に、同じデータ・パケットをMNへとLMA3を介して転送する。
他方で、モバイル・ノードがLMA3に接続された後、本発明の一実施形態に従って、PMIPaはルート最適化の実行を開始する。これは、例えば、CN1およびCN2との通信セッションがそのルートに関して最適化されるべきか否かに関する情報を、AN3内のPMIPa(又はPCCシステム)がAN1内のPCCシステムに要求する(4)ことを含意する場合がある。PCCシステムは、LMA1の機能として示されるが、ホーム・ネットワーク内の別個のエンティティとすることもできる。従って、PMIPaは要求された情報(4’)を受信し、CN1とのデータ経路のみが最適化されることを認識する。これでPMIPaは、MNに代わってルート最適化を実行するために必要な情報(ROフラグ+SA−DAペア)を保持することになるため、PMIPaはCNに向かって送られるHoTiおよびCoTiメッセージを生成する。図8で説明した実施形態によれば、HoTiおよびCoTiメッセージは、PMIPaによって、その独自のアドレスをMNのCoAとして、およびMNのIPアドレスをMNのHoAとして使用することで生成される。上記のように、この結果、CN1からHoTおよびCoT応答(5)が生じ、最終的に、MNのIPアドレスをAN3内のPMIPaのIPアドレスにバインディングするように、AN3内のPMIPaからCNへのBUメッセージ(5)が生じる。従って、ここでCN1は、LMA1を介して迂回することなく、LMA3を介してMNへとデータの直接送信を開始する(破線を参照のこと)。
本発明の他の実施形態は、ハードウェアおよびソフトウェアを使用した上記種々の実施形態の実施に関する。上記本発明の種々の実施形態は、例えば、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA)、又は他のプログラム可能論理デバイスなどのコンピューティング・デバイス(プロセッサ)を使用して、実装又は実行可能であることを理解されたい。本発明の種々の実施形態は、これらのデバイスの組み合わせによっても実行又は具体化可能である。
さらに、本発明の種々の実施形態は、プロセッサによって実行されるソフトウェア・モジュールによって、又はハードウェア内で直接実施することができる。ソフトウェア・モジュールおよびハードウェア実装の組み合わせも可能である。ソフトウェア・モジュール又は命令は、例えば、RAM、EPROM、EEPROM、フラッシュ・メモリ、レジスタ、ハードディスク、CD−ROM、DVDなどの任意の種類のコンピュータ読み取り可能記憶媒体上に格納することができる。
Claims (22)
- 第1のネットワーク領域(110)内の第1のローカル・モビリティ・アンカー(111)を介して、第1のデータ・パケット・ルート上にある通信相手ノード(101)とデータ・パケットを交換するモバイル・ノード(102)のモビリティを管理するための方法であって、
前記モバイル・ノードの接続が、前記第1のローカル・モビリティ・アンカーから第2のローカル・モビリティ・アンカー(121)へと変更された後、前記通信相手ノードと前記モバイル・ノードとの間の前記第1のデータ・パケット・ルートに対してルート最適化を使用するか否かに関する情報、並びに前記データ・パケットの交換に使用される前記通信相手ノードおよび前記モバイル・ノードのアドレスに関する情報を、前記第1のネットワーク領域内のポリシー制御エンティティ(114)に要求するステップと、
前記通信相手ノードと前記モバイル・ノードとの間の前記第1のデータ・パケット・ルートにルート最適化が使用されることになる場合、第2のデータ・ルート上で前記第2のローカル・モビリティ・アンカーを介して前記モバイル・ノードと前記データ・パケットを交換するように、前記通信相手ノードに指示するステップとを、
有する方法。 - ルート最適化を使用するか否かに関する前記情報がフラグである請求項1に記載の方法。
- 前記ルート最適化が、前記第2のローカル・モビリティ・アンカーのアドレスを前記モバイル・ノードの気付けアドレスとして使用することによって、および前記モバイル・ノードのアドレスを前記モバイル・ノードのホーム・アドレスとして使用することによって、前記モバイル・ノードの代わりに前記第2のローカル・モビリティ・アンカーによって実行される請求項1又は2に記載の方法。
- 情報を要求する前記ステップと、前記通信相手ノードに指示する前記ステップとが、前記第2のローカル・モビリティ・アンカーによって実行される請求項1から3のいずれか1つに記載の方法。
- 前記第2のローカル・モビリティ・アンカーが、第2のネットワーク領域(120)内に配置され、情報を要求する前記ステップが、前記第2のネットワーク領域内の第2のポリシー制御エンティティによって実行され、
前記第2のローカル・モビリティ・アンカーによって、前記第2のポリシー制御エンティティに、情報を要求する前記ステップを実行するように指示するステップと、
前記第2のポリシー制御エンティティで前記要求された情報を受信すると、前記要求された情報を前記第2のローカル・モビリティ・アンカーに転送するステップとを、
更に有する請求項1から3のいずれか1つに記載の方法。 - 前記第1のネットワーク領域内の前記ポリシー制御エンティティが、前記モバイル・ノードが前記通信相手ノードと前記データ・パケットの交換を開始している最中又は交換を開始した後、前記第1のデータ・パケット・ルートに対してルート最適化を使用するか否かを決定する請求項1から5のいずれか1つに記載の方法。
- 前記第1のネットワークが前記モバイル・ノードの前記ホーム・ネットワークであり、前記第1のローカル・モビリティ・アンカーが前記モバイル・ノードの前記ホーム・エージェントである請求項1から6のいずれか1つに記載の方法。
- 前記第2のローカル・モビリティ・アンカーで、前記第2のデータ・パケット・ルート上で前記通信相手ノードからデータ・パケットを受信するステップであって、前記データ・パケットは前記モバイル・ノードのアドレスを備えるルーティング・ヘッダ・フィールドを含むステップと、
各データ・パケットについて、前記モバイル・ノードの前記アドレスを前記データ・パケットの前記宛先アドレスとして前記ルーティング・ヘッダ・フィールド内に含めること、および前記ルーティング・ヘッダ・フィールドを削除することによって、前記データ・パケットのヘッダを変更するステップとを、
有する請求項1から7のいずれか1つに記載の方法。 - 前記第2のローカル・モビリティ・アンカーで、前記第2のデータ・パケット・ルート上で前記モバイル・ノードからデータ・パケットを受信するステップと、
各データ・パケットについて、前記第2のローカル・モビリティ・アンカーのアドレスを前記データ・パケットの前記ソース・アドレスとして含めること、および前記モバイル・ノードの前記アドレスを前記データ・パケット・ヘッダのオプション・フィールドに含めることによって、前記データ・パケットのヘッダを変更するステップとを、
有する請求項1から8のいずれか1つに記載の方法。 - 前記通信相手ノードが、前記第2のローカル・モビリティ・アンカーを介して前記第2のデータ・ルート上で前記モバイル・ノードと前記データ・パケットを交換する間に、前記モバイル・ノードが前記第2のローカル・モビリティ・アンカーから前記第1のローカル・モビリティ・アンカーへと前記接続を変更し、
前記第1のローカル・モビリティ・アンカーへの前記モバイル・ノードの接続が確立された後、所定の時間、前記第2のデータ・パケット・ルート上で着信するデータ・パケットを前記第1のローカル・モビリティ・アンカーに転送するように、前記第1のローカル・モビリティ・アンカーによって、前記第2のローカル・モビリティ・アンカーに指示するステップと、
前記第1のローカル・モビリティ・アンカーを介して前記第1のデータ・パケット・ルート上で前記モバイル・ノードと前記データ・パケットを交換するように、前記通信相手ノードに指示するステップとを、
更に有する請求項1から9のいずれか1つに記載の方法。 - 前記通信相手ノードが、前記第2のローカル・モビリティ・アンカーを介して前記第2のデータ・ルート上で前記モバイル・ノードとデータ・パケットを交換する間に、前記モバイル・ノードが、前記第2のローカル・モビリティ・アンカーから第3のネットワーク領域内の第3のローカル・モビリティ・アンカーへと接続を変更し、
前記第3のローカル・モビリティ・アンカーへの前記モバイル・ノードの接続が確立された後、所定の時間、前記第2のデータ・パケット・ルート上で着信するデータ・パケットを前記第1のローカル・モビリティ・アンカーに転送するように、前記第1のローカル・モビリティ・アンカーによって、前記第2のローカル・モビリティ・アンカーに指示し、前記第1のローカル・モビリティ・アンカーを介して前記第1のデータ・パケット・ルート上で前記モバイル・ノードと前記データ・パケットを交換するように、前記通信相手ノードに指示するステップと、
前記通信相手ノードと前記モバイル・ノードとの間の前記第1のデータ・パケット・ルートに対してルート最適化を使用するか否かに関する情報、並びに前記データ・パケットの交換に使用される前記通信相手ノードおよび前記モバイル・ノードのアドレスに関する情報を、前記第1のネットワーク領域内の前記ポリシー制御エンティティに要求するステップと、
前記通信相手ノードと前記モバイル・ノードとの間の前記第1のデータ・パケット・ルートにルート最適化が使用されることになる場合、第3のデータ・ルート上で前記第3のローカル・モビリティ・アンカーを介して前記モバイル・ノードと前記データ・パケットを交換するように、前記通信相手ノードに指示するステップとを、
更に有する請求項1から10のいずれか1つに記載の方法。 - 前記CNからの前記第2のパケット・データ・ルート上で着信する前記データ・パケットが、前記モバイル・ノードのアドレスを有するルーティング・ヘッダ・フィールドを含み、
各データ・パケットについて、前記データ・パケットを前記第1のローカル・モビリティ・アンカーに転送する前に、前記モバイル・ノードの前記アドレスを前記データ・パケットの前記宛先アドレスとして前記ルーティング・ヘッダ・フィールドに含めること、および前記ルーティング・ヘッダ・フィールドを削除することによって、前記第2のローカル・モビリティ・アンカーによって前記データ・パケットのヘッダを変更するステップを更に有する請求項10又は11に記載の方法。 - ルート最適化が前記第1のデータ・パケット・ルートに使用されることになる場合には、前記通信相手ノードが前記第2のローカル・モビリティ・アンカーに接続されているか否かを判別するステップと、
前記通信相手ノードが前記第2のローカル・モビリティ・アンカーに接続されている場合には、前記第2のローカル・モビリティ・アンカーを介して前記第2のデータ・ルート上で前記モバイル・ノードと前記データ・パケットを交換するように前記通信相手ノードに指示するのではなく、前記第2のローカル・モビリティ・アンカーを介して前記第2のデータ・ルート上で前記モバイル・ノードおよび前記通信相手ノードと前記データ・パケットを交換するように、前記第2のローカル・モビリティ・アンカーに指示するステップと、
前記通信相手ノードが前記第2のローカル・モビリティ・アンカーに接続されていない場合には、前記通信相手ノードが前記第2のネットワーク領域内に位置しているか否かを判別するステップと、
前記第2のローカル・モビリティ・アンカーを介して第2のデータ・ルート上で前記モバイル・ノードと前記データ・パケットを交換するように前記通信相手ノードに指示する前記ステップが、前記通信相手ノードが前記第2のネットワーク領域内に位置していない場合に実行され、
前記通信相手ノードが前記第2のネットワーク領域内に位置している場合には、前記第2のネットワーク領域内で前記通信相手ノードが接続されている第3のローカル・モビリティ・アンカーを決定するステップと、
前記第3のローカル・モビリティ・アンカーを決定すると、前記第2のローカル・モビリティ・アンカーを介して第2のデータ・ルート上で前記モバイル・ノードと前記データ・パケットを交換するように前記通信相手ノードに指示するのではなく、前記第2および第3のローカル・モビリティ・アンカーを介して第3のデータ・パケット・ルート上で、前記モバイル・ノードおよび前記通信相手ノードと前記データ・パケットを交換するように、前記第2および第3のローカル・モビリティ・アンカーに指示するステップとを、
更に有する請求項1から10のいずれか1つに記載の方法。 - 第1のネットワーク領域(110)内のポリシー制御エンティティ(114)であって、
モバイル・ノード(102)と通信相手ノード(101)との間で交換されることになるデータ・パケットが存在する第1のデータ・パケット・ルートに対してルート最適化を使用するか否かを決定するように構成されたプロセッサであって、前記決定が、前記通信相手ノードへの前記モバイル・ノードの接続を確立中又は確立後に実行されるプロセッサと、
ルート最適化のための前記決定に関する情報を要求するために、ネットワーク・エンティティから要求を受信するように構成された受信器と、
ルート最適化のための前記決定に関する情報を前記ネットワーク・エンティティに送信するように構成された送信器とを、
有するポリシー制御エンティティ。 - 前記プロセッサが、前記第1のデータ・パケット・ルートに関する少なくとも1つのポリシールールを確立するように更に構成され、前記第1のデータ・パケット・ルートに関する前記少なくとも1つのポリシールールに、ルート最適化のための前記決定に関する情報を含めるように更に構成された請求項14に記載のポリシー制御エンティティ。
- 前記ポリシー制御エンティティが、請求項1から13のいずれか1つに記載の方法のステップを実行するか又は関与するための手段を更に有する請求項14又は15に記載のポリシー制御エンティティ。
- ルート最適化を実行するためのローカル・モビリティ・アンカー(121)であって、モバイル・ノード(102)が、第1のネットワーク領域(110)内の第1のローカル・モビリティ・アンカー(111)を介して、第1のデータ・パケット・ルート上で通信相手ノード(101)とデータ・パケットを交換し、前記モバイル・ノードの前記接続が、前記第1のローカル・モビリティ・アンカーから前記ローカル・モビリティ・アンカーに変更され、
前記通信相手ノードと前記モバイル・ノードとの間の前記第1のデータ・パケット・ルートに対してルート最適化を使用するか否かに関する情報と、前記データ・パケットの交換に使用される前記通信相手ノードおよび前記モバイル・ノードのアドレスに関する情報とを要求するために、前記第1のネットワーク領域内のポリシー制御エンティティ(114)に対する要求メッセージを生成するように構成されたプロセッサと、
前記モバイル・ノードの前記接続を前記第1のローカル・モビリティ・アンカーから前記ローカル・モビリティ・アンカーに変更した後、前記第1のネットワーク領域内の前記ポリシー制御エンティティに前記要求メッセージを送信するように構成された送信器と、
ルート最適化を使用するか否か、並びに前記通信相手ノードおよび前記モバイル・ノードのアドレスに関する前記要求された情報を受信するように構成された受信器とを、
有し、
前記プロセッサが、前記通信相手ノードと前記モバイル・ノードとの間の前記第1のデータ・パケット・ルートにルート最適化が使用されることになる場合、前記ローカル・モビリティ・アンカーを介して第2のデータ・ルート上で前記モバイル・ノードと前記データ・パケットを交換するよう、前記通信相手ノードに対する命令通知を生成するように更に構成され、
前記送信器が、前記通信相手ノードに対して前記命令通知を送信するように更に構成されるローカル・モビリティ・アンカー。 - 前記ルート最適化が、前記ローカル・モビリティ・アンカーのアドレスを前記モバイル・ノードの気付けアドレスとして使用すること、および前記モバイル・ノードのアドレスを前記モバイル・ノードのホーム・アドレスとして使用することにより、前記モバイル・ノードの代わりに前記ローカル・モビリティ・アンカーによって実行される請求項17に記載のローカル・モビリティ・アンカー。
- 前記受信器が、前記第2のデータ・パケット・ルート上で前記通信相手ノードからデータ・パケットを受信するように更に構成され、前記データ・パケットが、前記モバイル・ノードのアドレスを有するにルーティング・ヘッダ・フィールドを含み、
前記プロセッサが、前記モバイル・ノードの前記アドレスを、受信したそれぞれのデータ・パケットの前記宛先アドレスとして前記ルーティング・ヘッダ・フィールドに含めること、および前記ルーティング・ヘッダ・フィールドを削除することによって、受信したそれぞれのデータ・パケットのヘッダを変更するように更に構成され、
前記送信器が、受信したそれぞれのデータ・パケットを前記モバイル・ノードに送信するように更に構成される請求項17又は18に記載のローカル・モビリティ・アンカー。 - 前記受信器が、前記第2のデータ・パケット・ルート上で前記モバイル・ノードからデータ・パケットを受信するように更に構成され、
前記プロセッサが、前記ローカル・モビリティ・アンカーのアドレスを前記データ・パケットの前記ソース・アドレスとして含めること、および前記モバイル・ノードの前記アドレスを前記データ・パケットのオプション・フィールドに含めることによって、受信したそれぞれのデータ・パケットのヘッダを変更するように更に構成される請求項17から19のいずれか1つに記載のローカル・モビリティ・アンカー。 - 前記ローカル・モビリティ・アンカーが、請求項1から13のいずれか1つに記載の方法のステップを実行又は関与するための手段を更に有する請求項17から20のいずれか1つに記載のローカル・モビリティ・アンカー。
- 請求項14から16のいずれか1つに記載のポリシー制御エンティティおよび/又は請求項17から21に記載のローカル・モビリティ・アンカーを備える通信システム。
Applications Claiming Priority (2)
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