JP2011125049A - 状態転送にコアベースのノードを使用するよう拡張された技術 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】状態情報の通信を提供するためのアクセスノード300は、エンドノードから要求メッセージを受信するためのインターフェース330と、エンドノードに関連する最新状態情報を記憶するメモリ310と、メモリと結合されたプロセッサ304と、を備え、アクセスノード300が、インターフェース330においてエンドノードからの要求メッセージを受信すると、プロセッサ304がエンドノードに関連する最新状態情報についてメモリ310を検索し、要求メッセージに基づいて、エンドノード識別子と最新状態情報のタイムスタンプとを含んだ更新メッセージを生成し、管理ノードに対して更新メッセージを送信し、管理ノードはエンドノードの状態情報を更新する。
【選択図】図3
Description
通信システムは、例えばモバイル装置のようなエンドノードをネットワークに結合させているアクセスノードに結合した複数のネットワークノードを含む場合が多い。ネットワークノードは、階層状に配列されてもよい。アクセス認証及び許可(AAA)サーバは、通常、ネットワーク階層の比較的高い階層に分類されるノードである。AAAサーバは、セキュリティ及びアクセス制御に使用される情報を提供することが一般的である。アクセスノードは、AAAサーバを使用する場合に備えてAAAサーバとの安全なリンクを有する場合が多い。安全なリンクは、階層内の1つ又は複数のノードを介するものであってよい。
モバイル装置のような1つ又は複数のエンドノードとの通信セッションをサポートするために使用される、例えばコンテキストや他の情報のような状態を記憶、操作、検索、及び転送する本発明の方法及び装置は、幅広い通信システムと共に使用することができる。例えば、本発明は、モバイル通信装置をサポートするシステムと共に使用できる。このようなシステムには、モデムを装備したノートブックコンピュータ、PDA、及びこれ以外の、装置移動度について無線インターフェースをサポートする多様な装置が含まれる。
次に、図5を参照しながら本発明の1つの特徴によるCSMNオペレーションについて説明する。図5は、図1の簡略版であり、上述した例示的なシステムにおけるコア状態管理発信を示す。描画された発信は、ハンドオフ動作の一部として発生することがある。図5は、図3に従って実現されたアクセスノード140、140’と、図2に従って実現されたエンドノードX146と、図4に従って実現されたコア状態管理ノード(CSMN)104とを含む。図5のノード間をつなぐ回線は、本発明に従って送受信された、状態管理に関連したメッセージを表しており、これについては以下で説明する。図5のノード間の破線は任意のメッセージを示す。
例えばタイマの期限が切れた場合に、CSMNから状態を除去することができる。また、古い状態を、同じエンドノードに関連したより新しい状態で上書きすることでも状態の除去を行うことができ、このような上書きによって、記録された状態に関連する時間が再設定される。本発明の一実施形態では、CSMN104は、AN−STUメッセージ520を受信すると、先行の2つのセクションに記述されている処理に加えて、所定の、又は交渉した値のタイマを開始し、上記タイマを受信したメッセージ520内に含まれている状態と関連付け、これをコア状態管理データ413(図4)に記憶する。上記タイマの期限が切れると、このタイマに関連し、エンドノードに関連している状態が、CSMNノード104のコア状態管理データ413(図4)から除去される。タイマ期限が切れた際のエンドノード状態の除去は、この状態が、タイマが有効であった間にSTRQメッセージを介して要求されたものであるかどうかには依存しない。さらに、まだタイマが有効であった間に、CSMNが、同一又は別のアクセスノードから、同一のエンドノードXの状態を備える別のAN−STUメッセージを受信している場合には、CSMNはタイマを元の値に再設定する。このタイマの再設定は、更新された状態が既存の記憶された状態と同じであるか、異なるかに関係なく実行される。
場合によっては、要求された状態情報をCSMNで使用できないこともある。本発明の一実施形態では、受信したSTRQメッセージ560に指示されたエンドノードに使用できる状態がない場合には、CSMN104が、上記エンドノードに使用できる状態がないとの表示を含むCSMN−STUメッセージ570を戻す。本発明の別の実施形態では、受信したSTRQメッセージ560に表示のエンドノードに使用できる状態がない場合には、CSMN104が所定の又は交渉されたタイマを開始し、これを上記メッセージ560に関連付ける。CSMNは、タイマの期限が切れる前に、例えばAN−STUメッセージ520のようなメッセージ560内で識別されたエンドノードの状態を受信すると、先に記述したとおりにメッセージ520を処理し、直ちにタイマを停止し、CSMN−STUメッセージ570をアクセスノード140’に送信する。タイマの期限が切れ、適切な状態が受信されなかった場合には、CSMNノード104が、上記エンドノードに使用できる状態がない旨の表示を含むCSMN−STUメッセージ570を戻す。本発明の第3実施形態では、受信したSTRQメッセージ560に表示されたエンドノードに使用できる状態がない場合には、CSMN140が、現在要求している状態エンドノードX146の識別子とアクセスノード140’の識別子とを備える任意の転送状態要求(TSRQ)メッセージ561を、上記エンドノードX146への状態を要求した1つ前のアクセスノード、即ちアクセスノード140に送信する。この場合は、図5に示すように、アクセスノード140がAN−STUメッセージ521をアクセスノード140’へ送信する。アクセスノード140’は、AN−STUメッセージ521を受信すると、上記メッセージに含まれている状態を状態管理データ313(図3)に記憶し、任意で肯定メッセージ531をアクセスノード140へ戻す。
本発明の一実施形態では、CSMNノード104によって受信されたAN−STUメッセージ520に含まれている状態情報が、CSMN104のコア状態管理データ413(図4)に既に存在する任意の状態情報を上書きする。本発明の別の実施形態では、シングルエンドノードに関連した複数のバージョンの状態がCSMN104に保持され、関連するタイマの期限、又は、別のネットワークノードからの明確なメッセージのようなトリガの期限が切れた場合にのみ除去される。以下で、AN−STUメッセージ520に含まれる1つ又は複数のカウント値に基づいて状態を更新する決定が関与しているこれ以外の様々な実施形態を、例えば図14に関連して説明する。
本発明の一実施形態では、CSMNは、エンドノードに関連した状態をCSMN−STUメッセージ570内の要求側のアクセスノードに送信する前に、この状態をローカルポリシーに従って変更する。
本発明の一実施形態では、アクセスノード140’からのRSRPメッセージ580は、関連するCSMN−STUメッセージ570内のアクセスノードが受信した状態の表示を含む。本発明の一実施形態では、提供されたこの表示は、エンドノードが受信したダイジェストを、アクセスノード140にて有する状態のダイジェストと比較できるようにし、この状態が正確であるかどうかを認識できるようにするためのダイジェストである。エンドノードが、状態が一致するべきである、あるいはアクセスノード140を介して記憶された状態と異なるべきであると認識している場合は、エンドノードが障害検出ポリシーに従ってさらなる動作を実行することができる。
本発明の一実施形態では、アクセスノード140が、エンドノードX146との接続性の損失を検出するとすぐにAN−STUメッセージ520を送信する。
図6は本発明の別の実施形態を示し、ここでは、アクセスノード140、140’は別々の領域に属しているため、異なるCSMNノード104、104’からの状態を記憶し、検索する。本発明では、「領域」という用語を、状態の記憶/検索元と、状態の記憶/検索先とに同一のCSMNノードを使用して多数のアクセスノードを識別するために用いている。大型ネットワークを複数のCSMN領域に分割することで、本発明で述べる状態転送方法のスケーリングが促進される。
本発明の一実施形態では、上述で参照した領域IDが、同一領域のCSMNノードを識別する。本発明の別の実施形態では、領域IDは、このIDを、この領域のCSMNノードを識別するIDに解決できるようにする構造のものである。
図7は、図6の方法とは別の方法を示す。図7では、エンドノードX146は、エンドノードX146識別子と、アクセスノード140’に対応する領域IDとを含む状態要求記憶(SSRQ)メッセージ710をアクセスノード140へ送信する。アクセスノード140は、SSRQメッセージ710を受信すると、上記エンドノードに関連した状態について状態管理データ313(図3)を検索し、アクセスノード状態転送更新(AN−STU)メッセージ720をコア状態管理ノード(CSMN)104へ送信する。上記AN−STUメッセージ720はエンドノードX146識別子と、アクセスノード140が利用できる上記エンドノードに関連した状態と、SSRQメッセージ710に含まれていた領域IDとを含む。
図8は、CSMNノードを階層状に配列することで、高レベルのCSMNノード104”が、低レベルCSMNノード104、104’によって保持されている状態の全て又は一部のコピーを保持できるようにした、本発明の別の実施形態を示す。図8では、メッセージ510、520、530、540、550、560、570、及び580は、図5に関連して述べた符号付きのメッセージと同一又は類似している。CSMN104は、メッセージ520を受信した際に、図5で述べた処理に加えて、状態遷移更新(STU’)メッセージ522をCSMNノード104”へ送信する。
エンドノードX146は、新規のアクセスノード140’に到達すると、又はアクセスノード140’へのハンドオフの開始を探索すると、アクセスノードに対応したセル内に到着したことを表す信号550をアクセスノード140’に送信し、さらに、アクセスノード140’への接続及び/又はハンドオフを希望する。通常、メッセージ550は、エンドノード146を識別するエンドノード識別子と、エンドノードX146に現在仕えている、又はこれの1つ前に仕えていたアクセスノード140を示す情報を含み、さらに、アクセスノード140’に関連した識別子を含むことができる。
図12は、アクセスノード140内で状態が変化した後にアクセスノード140、140’の間で状態が再同期される、本発明の例示的な実施形態を示す。
Claims (39)
- モバイルノードが無線通信リンクを介して通信ネットワークに接続できるようにするための、コア状態管理ノードと、前記コア状態管理ノードに結合した複数のアクセスノードとを含む、通信ネットワークに使用する通信方法であって、前記方法は、
第1アクセスノードから状態更新信号を受信するように前記コア状態管理ノードを動作することであって、前記状態更新信号は、アクセスノード識別子、第1エンドノードに関連したエンドノード状態、及び第1カウント値を含むことと、
前記コア状態管理ノードに、前記第1エンドノードに関連する状態が既に記憶されているかどうかを決定するように前記コア状態管理ノードを動作することと、
前記コア状態管理ノードに前記第1エンドノードに関連する状態が既に記憶されているかどうかの決定に応答して、前記第1エンドノードに関連する記憶されている状態に含まれる前記カウント値が生成された後に前記第1カウント値が更新されたかどうかを決定することと、
第1エンドノードに関連する前記記憶された状態に前記カウント値が含まれた後に、前記第1カウント値が更新されたと決定された場合に、前記記憶された状態情報を、受信した状態更新信号に含まれている状態情報で更新することと、
を備える、通信方法。 - 前記方法は、
前記コア状態管理ノードには前記第1エンドノードに関連する状態が未だ記憶されていないとの決定に応答して、前記状態更新信号にて受信した前記第1エンドノードに関連する、前記受信した第1カウント値を含む状態情報を、前記コア状態管理ノードがアクセスすることができるデータ記憶装置に記憶することをさらに備える、請求項1に記載の方法。 - 前記カウント値が前記記憶された状態に含まれた後に、前記第1カウント値が更新されていないと決定された場合に、前記状態更新要求が、前記エンドノードに関連して記憶された状態が不変のままにされることで拒絶される、請求項1に記載の方法。
- 前記第1カウント値は、アクセスノードによって生成されたアクセスノード従属型カウント値と、アクセスノード独立型カウント値のうちの一方である、請求項2に記載の方法。
- 前記アクセスノード独立型カウント値は、前記エンドノードによって作製された信号から生成されたタイムスタンプである、請求項4に記載の方法。
- 前記受信した更新信号はアクセスノード識別子をさらに含み、前記方法は、
前記第1カウント値が記憶されているカウント値を超えるかどうかを決定する前に、前記受信したアクセスノード識別子が、前記エンドノードに関連する記憶された状態と共に含まれている記憶されたアクセスノード識別子と一致するかどうかを決定することをさらに備える、請求項2に記載の方法。 - 前記受信した更新信号は、前記第1カウント値に加えて第2カウント値を含み、前記第1カウント値は、アクセスノード従属型カウント値であり、前記第2カウント値はアクセスノード独立型カウント値であり、前記方法は、
前記受信したアクセスノード識別子が前記記憶されたアクセスノード識別子と一致しないと決定された場合に、記憶されたアクセスノード独立型カウント値が前記エンドノードに関連する前記記憶された状態情報と共に含まれた後に、前記第2カウント値が増加されたかどうかを決定することと、
前記記憶されたアクセスノード独立型カウントの後に、前記受信した第2カウント値が更新されていない場合には、前記状態を拒絶することと、
をさらに備える、請求項6に記載の方法。 - 前記記憶されたアクセスノード独立型カウントの後に、前記受信した第2カウント値が更新されている場合には、前記状態を更新することをさらに備える、請求項7に記載の方法。
- 前記アクセスノード独立型カウントはタイムスタンプである、請求項7に記載の方法。
- モバイルノードが無線通信リンクを介して通信ネットワークに接続できるようにするための、コア状態管理ノードと、前記コア状態管理ノードに結合した複数のアクセスノードとを含む通信ネットワークにおいて使用する通信方法であり、前記方法は、
第1アクセスノードから状態更新信号を受信するように前記コア状態管理ノードを動作することであって、前記状態更新信号は、アクセスノード識別子、第1エンドノードに関連するエンドノード状態情報、第1アクセスノード依存型カウント値、及び第2アクセスノード独立型カウント値を含むことと、
前記エンドノードに関連する状態が記憶装置に存在しない場合には、前記受信したエンドノード状態情報の少なくともいくつかを記憶するように前記コア状態管理ノードを動作することと、
i)前記エンドノードに関連して記憶された状態情報が記憶装置に存在し、前記受信した状態更新要求信号に含まれる前記アクセスノード識別子が、前記エンドノードに関連して記憶された前記状態情報に関連する記憶されたアクセスノード識別子と一致し、また、記憶された情報の取得元である前記アクセスノードからの状態更新メッセージの後に、受信した前記状態更新メッセージが生成された場合と、ii)前記エンドノードに関連する記憶された状態情報が記憶装置内に存在し、前記受信した状態更新要求信号に含まれる前記アクセスノード識別子が、前記エンドノードに関連する前記記憶された状態情報に関連する、記憶されたアクセスノード識別子と一致しない場合、及び記憶された情報の取得元である状態更新メッセージの後に、受信した前記状態更新メッセージが生成された場合に、前記コア状態管理ノードを、前記エンドノード状態情報の少なくともいくつかを記憶するように動作することと、
前記状態情報が前記前出のステップのいずれにも記憶されていない場合には、前記エンドノードに関連する前記記憶された状態情報を変更せずに残すことで、前記状態更新メッセージを拒絶するように前記コア状態管理ノードを動作することと、
を備える、方法。 - 前記記憶された情報の取得元である前記アクセスノードから送信された状態更新メッセージの後に、前記状態更新メッセージが、前記記憶された状態情報に含まれたアクセスノード依存型カウント値と前記受信した状態更新要求メッセージに含まれたアクセスノード依存型値との比較の関数として生成されかどうかを前記コア状態管理ノードが決定する、請求項10に記載の方法。
- 前記記憶された情報の取得元である前記アクセスノードから送信された状態更新メッセージの後に、前記状態更新メッセージが、前記記憶された状態情報に含まれたアクセスノード独立型カウント値と前記受信した状態更新要求メッセージに含まれたアクセスノード独立型値との比較の関数として生成されかどうかを前記コア状態管理ノードが決定する、請求項11に記載の方法。
- アクセスノード独立型カウント値が、どのアクセスノードがアクセスノード独立値に供給しているかに依存せず、アクセスノード依存型カウント値が、どのアクセスノードがアクセスノード依存型カウント値を生成したかに依存し、異なるアクセスノード依存型カウンタを有する異なるアクセスノードが相互に対して非同期的に動作する、請求項11に記載の方法。
- 第1アクセスノード、第2アクセスノード、及びコア状態管理ノードを含む通信システムにおいて使用する通信方法であって、前記コア状態管理システムは記憶された状態を含み、前記記憶された状態は、前記第1アクセスノードに関連する第1アクセスノード識別子と、前記第1アクセスノードに関連する第1アクセス専用カウントと、前記第1アクセスノードから受信した状態情報とを含み、前記方法は、
第1状態更新信号を前記コア状態管理ノードへ送信するように前記第2アクセスノードを動作することであって、前記第1状態更新信号は、前記第2アクセスノードに関連する第2アクセスノード識別子と、前記第1アクセスノード識別子と、第2の第1アクセスノード専用カウントと、前記第2アクセスノードから取得した状態情報を含むことと、
前記第1更新信号を受信するように前記コア状態管理ノードを動作することと、
前記第2の第1アクセスノードカウントが前記第1の第1アクセスノード専用カウントの前に生成されたかどうかを決定するために、前記第1の第1アクセスノード専用カウントを、受信された前記第1更新メッセージに含まれる第2の第1アクセスノード専用カウントと比較するように前記コア状態管理ノードを動作することと、
前記第2の第1アクセスノード専用カウントが前記第1の第1アクセスノード専用カウントの前に生成されたと決定された場合に、前記記憶された状態情報の少なくともいくつかを含む応答信号を前記第2アクセスノードへ送信することによって、前記更新信号に応答することと、
を備える、通信方法。 - 前記応答信号に含まれている少なくともいくつかの状態情報を受信して、前記第1状態情報更新信号に含まれていた状態情報と組み合わせるように前記第2アクセスノードを動作することをさらに備える、請求項14に記載の方法。
- 前記応答信号は前記第1の第1アクセスノード専用カウントをさらに備え、前記方法は、 前記組み合わせた状態情報の少なくともいくつかを、第2状態更新信号内の前記コア状態管理ノードへ送信することであって、前記第2状態更新信号はさらに前記第1の第1アクセスノード専用カウントも含むことをさらに備える、請求項15に記載の方法。
- 前記第2状態更新信号は、さらに第2アクセスノード専用カウントを含む、請求項16に記載の方法。
- 前記第2状態更新信号に含まれている前記状態情報の少なくともいくつかを前記第2アクセスノード専用カウントと共に記憶するように前記コア状態管理ノードを動作することをさらに備える、請求項17に記載の方法。
- 前記第1及び第2状態更新信号に含まれている前記状態情報はモバイルノードに関連する、請求項18に記載の方法。
- 前記モバイルノードは、前記第1及び第2アクセスノードとの通信接続性を同時に維持する、請求項19に記載の方法。
- 前記第1状態更新信号を生成する前に、
前記第1アクセスノードより受信した状態情報を記憶するように前記コア状態管理ノードを動作することと、
前記第1アクセスノードより受信した前記状態情報の少なくともいくつかを、前記第2の第1アクセスノード専用カウントと共に、前記第2アクセスノードへ通信するように前記コア状態管理ノードを動作することと、
次に、前記第1アクセスノードより受信した追加の状態情報を前記第1の第1アクセスノード専用カウントと共に記憶するように前記コア状態管理ノードを動作することと、 の各ステップを実行することをさらに備える、請求項18に記載の方法。 - 前記第1及び第2の第1アクセスノード専用カウントは、前記第1アクセスノードによって生成されたタイムスタンプである、請求項21に記載の方法。
- 前記第1の第2アクセスノード専用カウントは、前記第2アクセスノードによって生成されたタイムスタンプである、請求項22に記載の方法。
- 前記第1状態更新と追加の状態更新に含まれる前記状態情報はモバイルノードに関連する、請求項21に記載の方法。
- 前記モバイルノードは、前記第1及び第2アクセスノードとの通信接続性を同時に維持する、請求項19に記載の方法。
- 前記第1の第1アクセスノードカウントは、前記第2の第1アクセスノードカウントの後に、前記第2の第1アクセスノード専用カウンタを増加させる前記第1アクセスノードによって生成される、請求項14に記載の方法。
- モバイルノード、第1アクセスノード、第2アクセスノード、及びコア状態管理ノードを含む通信システムに使用する通信方法であって、前記コア状態管理ノードは、前記モバイルノードに関連する記憶された状態を含み、前記方法は、
前記エンドノードが前記第1アクセスノードを介して前記第2アクセスノードへ送信した、前記第2アクセスノードにアクセスするための要求を受信するように前記第2アクセスノードを動作することと、
前記モバイルノードに関連する状態を要求する信号を前記コア状態管理ノードへ送信するように前記第2アクセスノードを動作することと、
前記モバイルノードに関連する状態情報を受信するように前記第2アクセスノードを前記コア状態管理ノードから動作することと、
を備える、通信方法。 - 前記第2アクセスノードが前記モバイルノードに関連する状態情報を受信した後に、前記エンドノードと前記第2アクセスノードの間に無線通信を確立することをさらに備える、請求項27に記載の通信方法。
- 前記コア状態管理ノードから前記状態情報を受信した後に、前記第1アクセスノードを介して前記エンドノードにハンドシェーク信号を送信するように前記第2アクセスノードを動作することと、
前記エンドノードから、前記第1アクセスノードを介して通信されたハンドシェーク信号応答を受信するように前記第2アクセスノードを動作することと、
をさらに備える、請求項27に記載の通信方法。 - 前記エンドノードから前記ハンドシェーク信号を受信した後に、前記エンドノードと前記第2アクセスノードの間に無線通信を確立することをさらに備える、請求項29に記載の通信方法。
- 前記ハンドシェーク信号は、前記コア状態管理ノードから受信した状態情報内のセキュリティ情報から生成されたチャレンジ要求である、請求項29に記載の通信方法。
- 前記ハンドシェーク応答信号は、前記モバイルノードに記憶された情報と、前記受信したチャレンジ要求に含まれる情報から生成された値を含むチャレンジ要求である、請求項31に記載の通信方法。
- 前記第2アクセスノードにアクセスする前記要求はハンドオフ開始信号である、請求項29に記載の通信方法。
- 前記第1アクセスノードを介して、前記エンドノードにアクセスリンク構成情報を通信して、前記モバイルノードが前記構成情報を使用して少なくとも1つを構成できるようにするべく前記第2アクセスノードを動作することをさらに備える、請求項29に記載の通信方法。
- 前記構成情報を前記エンドノードに送信した後に、前記エンドノードと前記第2アクセスノードの間に無線通信を確立することをさらに備える、請求項29に記載の通信方法。
- 前記構成情報は、前記第2アクセスノードが送信した信号に関する情報を含む、請求項35に記載の通信方法。
- 前記構成情報は、前記第1エンドノードと前記第2アクセスノードの間の前記無線リンクの動作に関する情報を含む、請求項35に記載の通信方法。
- 第1アクセスノード、第2アクセスノード、コア状態管理ノード、及びエンドノードを含む通信システムに使用する通信方法であって、前記第1及び第2アクセスノードのうち少なくとも1つと無線通信接続を介して通信し、前記方法は、
以下のステップのうち1つに応答して状態更新メッセージを生成するよう第1アクセスノードを動作することと、
前記第1アクセスノードに記憶されている前記エンドノードに関連して状態内に状態変更を生じさせる信号を受信して、前記アクセスノード内部で生じる前記エンドノードに関連する状態の変更を検出することと、
前記状態更新メッセージを前記コア状態管理ノードへ送信することと、
前記状態更新メッセージに含まれている状態を記憶するように前記コア状態管理ノードを動作することと、
前記第2アクセスノードが送信して前記コア状態管理ノードが受信し、前記エンドノードに関連するエンドノード識別子を含む状態要求メッセージに応答して、記憶された前記状態を前記第2アクセスノードへ送信するように前記コア状態管理ノードを動作することと、
を備える、通信方法。 - 通信システムであって、
コア状態管理ノードと、
モバイルノードを無線通信リンクを介して通信ネットワークに接続するための、前記コア状態管理ノードと結合した複数のアクセスノードとを備え、
前記コア状態管理ノードは、
前記複数のアクセスノード内の第1アクセスノードから状態更新信号を受信する手段であって、前記状態更新信号は、アクセスノード識別子、第1エンドノードに関連するエンドノード状態、及び第1カウント値を含む手段と、
前記コア状態管理ノードに、前記第1エンドノードに関連する状態が既に記憶されているかどうかを決定する手段と、
前記第1エンドノードに関連する記憶された前記状態に含まれている前記カウント値が生成された後に、前記第1カウント値が更新されたかどうかを決定する手段と、
前記第1エンドノードに関連する記憶された前記状態に含まれている前記カウント値の後に前記第1カウント値が更新されたと決定された場合に、記憶された前記状態情報を、受信した状態更新信号に含まれている状態情報によって更新する手段と、
を含む、通信システム。
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