JP4417391B2 - プライベート・ホーム・エージェントをサポートするためのモバイルｉｐ拡張 - Google Patents

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Description

本発明は、全般的にはモバイル・インターネット・プロトコル（Ｍｏｂｉｌｅ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ、ＭＩＰ）に関し、より具体的には、プライベート・ネットワークに属するモバイルＩＰデバイスをローミングするためのＩＰ接続性の提供に関する。
モバイル・インターネット・プロトコル（ＭＩＰ）は、モバイルＩＰデバイスまたはモバイル・ノード（ＭＮ）がそのネットワーク接続性点を変更する時にＩＰ接続性を維持する能力を提供する。基本的なＭＩＰ動作は、ＭＩＰホーム・エージェント（ＨＡ）、ＭＮ内に常駐するＭＩＰクライアント、および任意選択としてＭＩＰフォーリン・エージェント（Ｆｏｒｅｉｇｎ Ａｇｅｎｔ、ＦＡ）に基づいて決まる。ホーム・エージェントは、ホーム・ネットワーク上すなわち、ＭＮに割り当てられたアドレスとトポロジ的に一貫するネットワーク上に常駐する。ＦＡは、ＭＮのローミング先のネットワークに常駐する。
ＭＮは、新しいネットワークにローミングする時に、ＦＡの位置を突き止めることを試みる。ＦＡが存在する場合に、ＭＮは、ケアオブ・アドレス（Ｃａｒｅ−ｏｆ Ａｄｄｒｅｓｓ、ＣＯＡ）としてＦＡを使用してＨＡに登録する。登録に成功すると、トンネルが、ＨＡとＦＡの間でセット・アップされる。ＦＡが、ローミングされるネットワーク内に存在しない場合には、ＭＮは、ローカル・アドレスを獲得し（たとえば動的ホスト構成プロトコル（ＤＨＣＰ）を介して）、ケアオブ・アドレスとしてそのローカル・アドレスを使用してＨＡに直接に登録する。登録に成功すると、トンネルが、ＨＡとＭＮの間でセット・アップされる。登録されたならば、ＭＮ宛のパケットは、ホーム・エージェントによって傍受され、ＭＮにトンネリングされる。ＭＮから対応ノード（通信相手であるノードのこと、ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｔ ｎｏｄｅ、ＣＮ）へのパケットは、逆トンネリングがアクティブ化されているか否かに応じて、ホーム・エージェントにトンネリングするか、ＣＮに直接に送信することができる。
これまでに説明したＭＩＰ動作は、ホーム・エージェントがローミングされるネットワーク内にある時にＭＮがホーム・エージェントに登録できることを前提とする。登録パケットは、ホーム・エージェントのＩＰアドレスである宛先アドレスを有するＩＰパケットである。登録の成功には、登録パケットがホーム・エージェントにルーティング可能であることを必要とする。しかし、ホーム・エージェントが、すべてのＩＰアドレスがプライベート・アドレスであるプライベート・ネットワーク内に位置する時に、問題が発生する。言い換えると、ＩＰパケットを、プライベート・ネットワークの外部からこれらのプライベート・アドレスにルーティングすることはできない。そのようなシナリオでは、ＭＮが同一プライベート・ネットワーク内にある時には、登録パケットをプライベート・ホーム・エージェントに簡単にルーティングすることができる。しかし、ＭＮがプライベート・ネットワークの外部からパブリック・ネットワークにローミングした時には、登録パケットをプライベート・ホーム・エージェントにルーティングすることはできない。たとえば、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ １ｘ）システムまたはｉＤＥＮ（登録商標）ネットワークなどのＭＩＰをサポートするプライベート・セルラ・ネットワークが、ホーム・エージェントがそのプライベート・セルラ・ネットワーク内のプライベート・アドレスを有し、ＭＮが無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）または「ホットスポット」など、そのプライベート・ネットワークの外部のパブリック・ネットワークにローミングするように構成される場合がある。この状況では、ホーム・エージェントがプライベート・ネットワーク内にあり、そのプライベート・ネットワークの外のモバイルＩＰサービスが効果的に除外されるため、ＭＮはホーム・エージェントに登録することができない。
この問題に対する解決策の１つは、プライベート・ネットワークの外部のＭＮとプライベート・ネットワーク内のホーム・エージェントとの間のパス内でＭＩＰプロキシ・デバイスを使用することである。そのようなＭＩＰプロキシ・デバイスは、エッジ・ルータとプライベート・ネットワークのプライベート・ファイヤウォールの間の分離されたポリシ制御領域（当該技術分野でＤＭＺ（非武装地帯）と呼ばれることもある）に位置する。ＭＩＰプロキシ・デバイスは、代理ＭＮおよび代理ホーム・エージェントとして働いて、本質的に、ＭＮとその実際のホーム・エージェントの間のエンドツーエンド接続を継ぎ合わせる。ＭＮがパブリック・ネットワークから登録する時、ＭＮは、その登録パケットを、ホーム・エージェントではなくＭＩＰプロキシ・デバイスに送信する。この解決策は、ＭＩＰ動作用の追加デバイスすなわちＭＩＰプロキシ・デバイスを必要とする。さらに、複数のＭＩＰトンネル、すなわち、ＭＮとＭＩＰプロキシ・デバイスの間のＭＩＰトンネルならびにＭＩＰプロキシ・デバイスとＨＡの間のＭＩＰトンネルを、ＭＮとＨＡの間で確立しなければならない。さらに、この解決策は、ＭＮがプライベート・ネットワーク内にある時にも、ＭＮがやはりＭＩＰプロキシに登録する。すなわち、ＭＮがプライベート・ネットワーク内にある時に、ＭＮは、登録要求をＭＩＰプロキシ・デバイスにアドレス指定するので、ＭＩＰ動作の変更も必要とする。
本発明の上記および他の態様、特徴、および利点は、添付図面と共に提示される次のより詳細な説明からより明白になる。
対応する符号は、複数の図面を通じて対応する構成要素を示す。
以下の説明は、制限的な意味で解釈されてはならず、単に好ましい実施形態の全般的原理を説明するために行われるものである。本発明の範囲は、請求項を参照することによって決定されなければならない。
本発明の複数の態様によれば、プライベート・ネットワークに属するモバイル通信デバイスが、パブリック・ネットワークにローミングした後にそのホーム・エージェント（これもそのプライベート・ネットワークに属する）に登録するために、そのホーム・エージェントに登録することを可能にする解決策が提供される。プライベート・ネットワーク内のすべてのネットワーク・アドレス（たとえば、ＩＰアドレス）はプライベートであり、そのプライベート・ネットワークの外部のエンティティへアドレス可能ではない。
したがって、広い意味で、本発明の一実施形態は、モバイル・デバイスがプライベート・ホーム・エージェントに登録する方法であって、パブリック・ネットワーク内でプライベート・ホーム・エージェントのパブリック・アドレスにアドレス指定された登録要求を生成する工程であって、登録要求は、プライベート・ホーム・エージェントへのモバイル・デバイスの登録を開始するように適合されたものであり、モバイル・デバイスは、パブリック・ネットワーク内に位置し、モバイル・デバイスは、プライベート・ネットワークに属し、プライベート・アドレスを有し、プライベート・ホーム・エージェントは、プライベート・ネットワークに属し、プライベート・アドレスおよびパブリック・アドレスを有する、工程と、登録要求をプライベート・ホーム・エージェントのパブリック・アドレスに送信する工程であって、登録要求は、モバイル・デバイスがパブリック・ネットワーク内にあることを示すものである、工程とからなる方法として特徴付けられ得る。
別の実施形態では、本発明は、モバイル・デバイスがプライベート・ホーム・エージェントに登録する方法であって、パブリック・ネットワーク内に位置するモバイル・デバイスのプライベート・ホーム・エージェントへの登録を開始するように適合された登録要求を受信する工程であって、モバイル・デバイスは、プライベート・ネットワークに属し、プライベート・アドレスを有し、プライベート・ホーム・エージェントは、プライベート・ネットワーク内に位置し、プライベート・アドレスおよびパブリック・アドレスを有する、工程であって、登録要求は、パブリック・ネットワーク内でプライベート・ホーム・エージェントのパブリック・アドレスにアドレス指定され、登録要求は、モバイル・デバイスがパブリック・ネットワーク内にあることを示すものである工程と、登録要求を処理する工程とからなる方法を特徴として特徴付けられ得る。
有利なことに、本発明の複数の実施形態によれば、モバイル・デバイスは、モバイル・デバイスがプライベート・ネットワークからパブリック・ネットワークにローミングする時に、ＩＰ接続性を維持することができる。さらに、複数の実施形態によれば、この解決策は、既知の解決策によるＭＩＰプロキシ・デバイスの使用に依らない。さらに、標準ＭＩＰ登録動作に対する変更が、モバイル・デバイスがパブリック・ネットワークにローミングした時だけに好ましく行われる。すなわち、ＭＩＰ動作は、モバイル・デバイスが、プライベート・ネットワーク内からプライベート・ホーム・エージェントへの登録を試みる時は、同一である。
まず図１を参照すると、パブリック・ネットワーク１１０にローミングしているプライベート・モバイル通信デバイス１０４が、本発明の複数の実施形態に従ってプライベート・ネットワーク１０２内のプライベート・ホーム・エージェント１０６に登録する通信システム１００の図が示されており、この実施形態では、ケアオブ・ノード１１２がプライベート・モバイル通信デバイスとして定義される。図示されているのは、インターネット（または所与の実施形態に対応することのできる他のエクストラネット）１０８、パブリック・ネットワーク１１０、プライベート・ネットワーク１０２、およびネットワーク・バウンダリ・デバイス（ｎｅｔｗｏｒｋ ｂｏｕｎｄａｒｙ ｄｅｖｉｃｅ）１１４を含むシステム１００であり、ネットワーク・バウンダリ・デバイス１１４は、プライベート・ネットワーク１０２と外部のパブリック・ネットワークすなわちインターネット１０８およびパブリック・ネットワーク１１０との間の境界を形成する。やはり図示されているのが、モバイル・デバイス１０４（モバイル・ノード（ＭＮ）とも称する）、ホーム・エージェント（ＨＡ）１０６、およびプライベート・ネットワーク内の任意選択のフォーリン・エージェント（ＦＡ）１１６である。
モバイル・インターネット・プロトコル（ＭＩＰ）によれば、モバイル・デバイス１０４は、物理的な位置を変更する時に、ＩＰ接続性を維持することが望まれる。モバイル・デバイス１０４は、モバイルであって、かつネットワークに参加することができる、任意のネットワーク・アドレス可能デバイスとすることができる。たとえば、モバイル・デバイス１０４は、ラップトップ・コンピュータすなわちノートブック・コンピュータ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、電話機、アプライアンスなどとすることができる。モバイル・デバイスは、一般に、ネットワーク・アドレス可能デバイスと呼ぶことができ、ＩＰ接続性を提供すると共に維持する機能を提供するクライアント（すなわち、クライアント・プログラムまたはクライアント・ソフトウェア）を含む。たとえば、モバイル・デバイスのＭＩＰクライアントは、モバイル・デバイス内のメモリに保管され、プロセッサによって実行される、命令のセットすなわちソフトウェアである。
モバイル・デバイス１０４が、プライベート・ネットワーク内にあり、対応ノード（ＣＮ）、たとえばインターネット１０８内のサーバまたはウェブサイトとの通信を望む時に、モバイル・デバイス１０４のクライアントは、直接にまたはフォーリン・エージェント１１６が存在する場合にはそのフォーリン・エージェントを介してホーム・エージェント１０６に登録する。しかし、図１に示されているように、ホーム・エージェント１０６が、プライベート・アドレスを有するプライベート・ネットワーク内に位置し、モバイル・デバイス１０４が、そのプライベート・ネットワーク１０２の外部からパブリック・ネットワーク１１０（無線ローカル・エリア・ネットワークまたはホットスポットなど）にローミングする状況では、既知のＭＩＰ動作によれば、モバイル・デバイス１０４は、ホーム・エージェント１０６に登録することができない。これは、プライベート・ネットワーク１０２内のデバイスのすべてが、プライベート・ネットワーク１０２の外部からアドレス可能でないプライベートＩＰアドレスを有するという事実に起因する。そのようなプライベート・ネットワーク１０２の１例が、ＭＩＰ動作をサポートするＣＤＭＡ １ｘおよびｉＤＥＮセルラ・ネットワークなどのプライベート・セルラ・ネットワークである。通常動作の下では、モバイル・デバイス１０４は、プライベート・ネットワーク１０２内に留まり、モバイル・デバイス１０４および外部ネットワーク（すなわち、インターネット１０８およびパブリック・ネットワーク１１０）との間のすべてのトラフィックが、一般にプライベート・ホーム・エージェント１０６を介して行われる。
したがって、本発明の複数の実施形態によれば、モバイル・デバイス１０４とホーム・エージェント１０６の両方がプライベート・ネットワーク・アドレスを有する時に、モバイル・デバイス１０４がプライベート・ネットワーク１０２の外部からパブリック・ネットワーク１１０にローミングした時にモバイル・デバイス１０４がプライベート・ホーム・エージェント１０６に登録できるようにする解決策が提供される。
１実施形態では、プライベート・ホーム・エージェント１０６は、２つの別々のネットワーク・アドレスすなわち、プライベート・ネットワーク・アドレスおよびパブリック・ネットワーク・アドレスを有するように構成される。モバイル・デバイス１０４がプライベート・ネットワーク１０２内にある場合、モバイル・デバイスは、既知のＭＩＰ動作に従って、ホーム・エージェント１０６のプライベート・ネットワーク・アドレスにアドレス指定された登録要求（ＲＲＱ）を送信する。しかし、モバイル・デバイス１０４が、プライベート・ネットワーク１０２の外部にローミングし、ホーム・エージェント１０６に登録しようとする場合、モバイル・デバイスは、ホーム・エージェント１０６のパブリック・ネットワーク・アドレスにアドレス指定された拡張登録要求（ＲＲＱ）を送信する。この拡張ＲＲＱは、プライベート・ネットワーク１０２のネットワーク・バウンダリ・デバイス１１４で受信され、ネットワーク・バウンダリ・デバイス１１４は、ヘッダに対してネットワーク・アドレス変換（ＮＡＴ）を実行して、ホーム・エージェントのパブリック・アドレスをホーム・エージェントのプライベート・アドレスに変換することによって、この拡張ＲＲＱを処理し、次に、拡張ＲＲＱをそのプライベート・アドレスにあるホーム・エージェントにルーティングする。
ホーム・エージェント１０６で受信されたならば、ＲＲＱが処理され、拡張ＲＲＱは、モバイル・デバイス１０４がプライベート・ネットワークの外部に位置していることを示す。好ましい形では、拡張登録要求に、ＭＩＰ動作に従う標準登録要求と共に拡張が含まれ、この拡張は、モバイル・デバイス１０４がプライベート・ネットワークの外部にあることをホーム・エージェント１０６に示す。ホーム・エージェント１０６は、登録を完了するために、モバイル・デバイス１０４にアドレス指定された登録応答（ＲＲＬＹ）を用いて応答する。好ましい形では、登録応答に、登録要求内のプライベート・ホーム・エージェントのパブリック・アドレスが含まれ、そのアドレスが、ホーム・エージェント１０６のプライベート・アドレスの代わりに登録応答にコピーされるが、これは下でさらに説明する。登録されたならば、モバイル・デバイス１０４と対応ノード（たとえば、インターネット１０８内のノード）の間のトラフィック・フローは、プライベート・ホーム・エージェント１０６を介してそれらの間を通過する。
有利なことに、そのようなシステムは、他の既知の解決策で設けられるＭＩＰプロキシ・デバイスなどの追加構成要素を作成することなく、モバイル・デバイス１０４がホーム・エージェント１０６に登録することを可能にする。さらに、モバイル・デバイス１０４がプライベート・ネットワーク１０２内にある時には、標準ＭＩＰ登録動作が変更されない、すなわち、モバイル・デバイスは、既知の解決策で提案されているようにプロキシ・デバイスにではなく、プライベート・ホーム・エージェントのプライベート・アドレスに直接に登録要求を送信する。
本発明の複数の実施形態を実現するための既存ＭＩＰ動作に対する変更に、ホーム・エージェント１０６が２つのネットワーク・アドレス（すなわち、プライベート・アドレスおよびパブリック・アドレス）を有することが含まれる。これは、ホーム・エージェントが１つのアドレスすなわちプライベート・アドレスしか有さない、ＭＩＰプロキシ・デバイスを利用する解決策とは対照的である。さらに、モバイル・デバイス１０４内のクライアントは、ホーム・エージェント１０６の２つのアドレスをサポートし、モバイル・デバイスがパブリック・ネットワーク１１０内にある時に拡張登録要求を送信するように変更される。この登録要求は、１つの既知の解決策によるプロキシ・デバイスではなく、ホーム・エージェント１０６にアドレス指定される。プライベート・ネットワーク１０２と外部パブリック・ネットワークの間の境界にあるネットワーク・バウンダリ・デバイス１１４が、パブリック・ホーム・エージェント・アドレスからプライベート・ホーム・エージェント・アドレスへのネットワーク・アドレス変換を実現することによってこの要求を処理する。また、ホーム・エージェント１０６は、拡張登録要求を処理し、それ相応に応答するように構成される。
ＭＩＰ動作は、インターネット・プロトコル・バージョン４（ＩＰｖ４）に関するネットワーク接続性の維持に固有であるが、本明細書で提供される技法は、モバイル・デバイスとホーム・エージェント・デバイスまたは類似するコントローラとの両方がプライベート・ネットワークに属し、プライベート・ネットワーク１０６の外部のエンティティへアドレス可能でないプライベート・ネットワーク・アドレスを有し、モバイル・デバイスがプライベート・ネットワークの外部でローミングすることのできるすべてのシステムに適用されることに留意されたい。そのようなシステムでは、モバイル・デバイス１０４が、プライベート・ネットワーク内にある場合であれプライベート・ネットワークの外部にローミングした場合であれ、モバイル・デバイスはプライベート・ホーム・エージェント１０６に登録しなければならない。たとえば、本発明の複数の実施形態は、ＩＰｖまたはネットワークを形成するアドレス可能デバイスの間の他のすべてのデータ転送プロトコルに適用可能とすることができる。本明細書全体を通じて使用される用語の多くはＩＰｖ４およびＭＩＰに固有であるが、そのような用語が例であって、説明される構成要素と同様に機能する構成要素が、本発明の１つまたは複数の実施形態に含まれることが意図されていることに留意されたい。
図１の実施形態で、モバイル・デバイス１０４のクライアントに、フォーリン・エージェント機能が含まれ、モバイル・デバイス１０４を、一般に、ケアオブ・アドレスを有するケアオブ・ノード１１２と呼ぶ場合もあることにさらに留意されたい。このケアオブ・アドレスは、パブリック・ネットワーク１１０によって、たとえばＤＨＣＰを介してモバイル・デバイス１０４に割り当てられる可能性が高い。図２に関してさらに説明するように、パブリック・ネットワークに、フォーリン・エージェントが含まれる場合があり、このフォーリン・エージェントが、モバイル・デバイスがホーム・エージェントに登録するのを可能にする際のＭＩＰクライアントの機能の一部を提供してもよい。
また、本明細書に記載のモバイル・デバイス１０４が、プライベート・ネットワークおよび／またはパブリック・ネットワークに無線で接続できるという点で無線デバイスであることが好ましいことに留意されたい。しかし、他の実施形態では、モバイル・デバイスが、さまざまな位置でプライベート・ネットワークおよび／またはパブリック・ネットワークから切断し、接続することのできる有線デバイスである。
次に図２を参照すると、本発明の別の実施形態によるパブリック・ネットワーク１１０内に位置するプライベート・ネットワーク１０２のフォーリン・エージェント２０４が含まれる、図１のシステムの変形形態が示されている。このシステム２００では、ケアオブ・ノード２０２が、プライベート・モバイル・デバイス１０４とフォーリン・エージェント２０４の組合せである。
この実施形態では、プライベート・ネットワーク１０２のオペレータが、プライベート・ネットワーク１０２に属するローミング・デバイスとの通信を容易にするのを助けるために、予めパブリック・ネットワーク１１０内にフォーリン・エージェント２０４を配置している。したがって、図１のシステムでモバイル・デバイス１０４に位置していたＭＩＰクライアントの機能の一部が、フォーリン・エージェント２０４内に存在してもよい。この実施形態では、モバイル・デバイス１０４が、プライベート・ホーム・エージェント１０６に登録するが、フォーリン・エージェント２０４を介してそれを行う。
したがって、モバイル・デバイス１０４は、パブリック・ネットワーク１１０にローミングする時に、フォーリン・エージェント２０４の位置を突き止めることを試みる。モバイル・デバイス１０４は、ケアオブ・アドレスとしてフォーリン・エージェント２０４を使用する。
このシナリオでは、登録を完了する機能を、モバイル・デバイス１０４のクライアントで、モバイル・デバイス１０４とフォーリン・エージェント２０４のクライアントとの両方で、またはフォーリン・エージェント２０４を用いて実現することができる。したがって、モバイル・デバイスのクライアントおよびフォーリン・エージェントによって実行される機能を、異なるものとしてもよい。たとえば、１実施形態では、モバイル・デバイス１０４のクライアントは、図１に説明されたものに正確に似た形で機能するが、フォーリン・エージェント２０４を使用してホーム・エージェント１０６に登録要求を中継する。すなわち、モバイル・デバイス１０４が拡張登録要求を生成し、ホーム・エージェント１０６への転送のためにフォーリン・エージェント２０４にそれを送信する。別の実施形態では、モバイル・デバイスは、ホーム・エージェント１０６のプライベート・アドレスにアドレス指定された通常の登録要求を送信することによって登録を試みるが、フォーリン・エージェント２０４が、モバイル・デバイスがパブリック・ネットワーク内にあることを示す拡張（たとえば、ＲＲＱに対する拡張）を追加する。フォーリン・エージェント２０４は、登録要求のアドレス・フィールドに位置するホーム・エージェントのプライベート・アドレスを、プライベート・ホーム・エージェント１０６のパブリック・アドレスに変更することによって登録要求を変更してもよい。別の実施形態では、モバイル・デバイス１０４は、標準登録要求に対する拡張を生成するが、フォーリン・エージェント２０４は、その要求内のホーム・エージェント・プライベート・アドレスをパブリック・アドレスに変換する。したがって、ＭＩＰクライアントの機能をモバイル・デバイス１０４とフォーリン・エージェント２０４の間でさまざまに分配する多数の異なる実施形態があり得る。登録が完了したならば、モバイル・デバイス１０４との間のすべてのデータ・トラフィックが、フォーリン・エージェント２０４を介して通過する。
図１および２のシステムでは、一般に、モバイル・デバイス１０４は、パブリック・ネットワーク１１０にローミングした時にモバイル・デバイス１０４のケアオブ・アドレスになるパブリック・アドレスを有するケアオブ・ノード１１２または２０２の一部を形成する。モバイル・デバイスがプライベート・ホーム・エージェント１０６に登録できるようにするためのＭＩＰ動作に対する変更は、一般に、ケアオブ・ノードがモバイル・デバイス１０４またはモバイル・デバイス１０４とフォーリン・エージェント２０４の組合せのどちらとして定義されるかにかかわらず、ケアオブ・ノード１１２／２０２のクライアント機能に対して行われる。
次に図３を参照すると、本発明の１実施形態によるプライベート・ネットワーク内のプライベート・ホーム・エージェントへのパブリック・ネットワーク内のプライベート・モバイル通信デバイスによる登録で実行される工程の流れ図が示されている。たとえば、図１および２に示されたエンティティのうちの１つまたは複数が、図３に示された工程のうちの１つまたは複数を実行することができる。
まず、任意選択の工程が、モバイル・デバイスがプライベート・ネットワーク１０２に属し、プライベート・ネットワーク・アドレスを有する場合に、モバイル・デバイス１０４がパブリック・ネットワーク１１０内に位置していることを判定することである（工程３０２）。１実施形態では、この判定は、モバイル・デバイスのクライアントによって、パブリック・ネットワーク１１０への参加が試みられる時に行われる。たとえば、パブリック・ネットワークは、モバイル・デバイスにネットワーク・アドレスを割り当てる。プライベート・アドレスの範囲が、パブリック・アドレス内のアドレスの範囲とオーバーラップしない場合に、モバイル・デバイスは、自身がプライベート・ネットワークの外部に位置していることを簡単に知ることができる。しかし、プライベート・アドレス範囲とパブリック・アドレス範囲がオーバーラップする場合には、モバイル・デバイスは、別の機構を使用して、自身のパブリック・ネットワーク１１０での位置を検出しなければならない。
別の実施形態では、プライベート・ネットワーク１０２およびパブリック・ネットワーク１１０のネットワークのタイプに応じて、モバイル・デバイスが、使用される通信インターフェースに基づいてこの判定を行うことが可能である場合がある。たとえば、プライベート・ネットワークがプライベート・セルラ・ネットワークであり、パブリック・ネットワークが無線ＬＡＮである場合は、単純に、ネットワークに参加する時にモバイル・デバイスがどのインターフェース（すなわち、セルラ・インターフェースまたはＷＬＡＮインターフェース）を使用しているかを判定することによって、モバイル・デバイスは、自身がどのネットワーク内にあるかを判定することができる。
工程３０２は任意選択である。たとえば、いくつかの実施形態では、最初の判定工程は実行されない。すなわち、モバイル・デバイス１０４は、２つの異なる登録要求、すなわちホーム・エージェントのプライベート・アドレスにアドレス指定されたもの（モバイル・デバイスがプライベート・ネットワーク内に位置しているかのように）およびホーム・エージェントのパブリック・アドレスにアドレス指定されたもの（モバイル・デバイスがパブリック・ネットワーク内に位置しているかのように）を送出する。モバイル・デバイスは、ホーム・エージェントから受信される登録応答によって、自身がどちらのネットワークに位置しているかを知る。したがって、この実施形態では、別個の判定工程が実行されない。
次に（または、実施形態によっては最初に）、本発明の複数の実施形態によれば、ホーム・エージェントのパブリック・アドレスにアドレス指定された登録要求が生成され、ホーム・エージェントは、プライベート・ネットワーク内に位置し、この登録要求は、モバイル・デバイスがパブリック・ネットワーク内に位置していることを示すように構成されている（工程３０４）。ホーム・エージェントは、２つのアドレス、すなわちパブリック・アドレスおよびプライベート・アドレスを有するように構成されている。登録要求のヘッダは、ホーム・エージェントのパブリック・アドレスにアドレス指定される。好ましい形では、登録要求が、拡張を伴う標準登録要求であり、この拡張は、モバイル・デバイスがパブリック・ネットワーク内にあることを示す。さらに、登録要求のヘッダのソース・アドレス・フィールドが、パブリック・アドレスを示す。
次に、登録要求を、プライベート・ホーム・エージェントのパブリック・アドレスに送信する（工程３０６）。１実施形態では、登録要求は、モバイル・デバイス１０４のクライアントによって生成され、送信される（存在する場合にはフォーリン・エージェント２０４を介して）。代替案では、モバイル・デバイス・クライアントが、登録要求を生成し、フォーリン・エージェントが、拡張や、モバイル・デバイスがプライベート・ネットワークの外部にあることの他の表示を追加する。さらに、別の実施形態では、モバイル・デバイスのクライアントは、そのモバイル・デバイスがプライベート・ネットワーク内にあるかのようにホーム・エージェントのプライベート・アドレスにアドレス指定された通常の登録要求を送信し、フォーリン・エージェントが、この要求をホーム・エージェントのパブリック・アドレスに再アドレス指定し、モバイル・デバイスがプライベート・ネットワークの外部に位置していることの表示（たとえば拡張）を追加する。したがって、フォーリン・エージェントは、モバイル・デバイスの代わりに、ホーム・エージェントのパブリック・アドレスにアドレス指定された登録要求を送信する。一般に、拡張登録要求は、ケアオブ・ノード１１２／２０２から送信され、このケアオブ・ノードは、ケアオブ・アドレスを有し、たとえばモバイル・デバイス１０４またはモバイル・デバイス１０４とフォーリン・エージェント２０４の組合せとして定義されることに留意されたい。
次に、プライベート・ネットワーク境界で登録要求を受信する（工程３０８）。図１および２の実施形態では、この要求が、ネットワーク・バウンダリ・デバイス１１４で受信され、ネットワーク・バウンダリ・デバイス１１４は、ネットワーク・アドレス変換を実行するエッジ・ルータとして最小限に機能し、任意選択としてファイヤウォールとして機能する。次に、プライベート・ホーム・エージェントのパブリック・アドレスを、ホーム・エージェントのプライベート・アドレスに変換し、登録要求を、そのプライベート・アドレスにあるホーム・エージェントにルーティングする。すなわち、ネットワーク変換デバイスが、登録要求を処理する（工程３１０）。したがって、ホーム・エージェント１０６のパブリック・アドレスにアドレス指定されたすべてのパケットが、ネットワーク・バウンダリ・デバイス１１４で受信され、宛先アドレスが、プライベート・ネットワーク・アドレスに変換され、そこにルーティングされる。
次に、プライベート・ネットワーク１０２内に位置するホーム・エージェント１０６で、登録要求を受信し、処理し、処理する（工程３１２）。ホーム・エージェントの視点からすれば、この登録要求は、ホーム・エージェント１０６のプライベート・アドレスにルーティングされる（すなわち、ネットワーク・バウンダリ・デバイス１１４が、ホーム・エージェントのパブリック宛先アドレスをホーム・エージェントのプライベート・アドレスに変換する）ので、プライベート・ネットワーク１０６内から発したかのように見える。しかし、登録要求の内容は、特定のモバイル・デバイス１０４がプライベート・ネットワーク１０６からパブリック・ネットワーク１１０にローミングしたことをホーム・エージェントに示す。したがって、ホーム・エージェントは、２つのアドレスを有するように構成されているが、ホーム・エージェントの視点からすれば、１つの真のアドレス（すなわち、プライベート・アドレス）だけを有する。ホーム・エージェント・パブリック・アドレスは、プライベート・ネットワークのオペレータによってサポートされる、ホーム・エージェント・プライベート・アドレスに対応するアドレスである。たとえば、ネットワーク・バウンダリ・デバイス１１４は、ホーム・エージェントのパブリック・アドレスとプライベート・アドレスとの間の変換を実行する。
これに応答して、登録を完了するために、モバイル・デバイスのパブリック・ケアオブ・アドレスにアドレス指定された、ホーム・エージェントからの応答を、モバイル・デバイスに送信する（工程３１４）。１実施形態では、ホーム・エージェントのプライベート・アドレスを登録応答のホーム・エージェント・アドレス・フィールドにコピーするのではなく、ホーム・エージェントが拡張を復号してモバイル・デバイスがパブリック・ネットワーク内にあると判定した時に、ホーム・エージェントは、登録要求のホーム・エージェント・アドレス・フィールド内に位置するパブリック・アドレスを登録応答にコピーする。
やはり、応答の宛先アドレスが、ケアオブ・ノード１１２／２０２からのパブリック・ケアオブ・アドレスであることに留意されたい。たとえば、１つの態様で、宛先アドレスが、パブリック・ネットワークによって割り当てられたモバイル・デバイスのパブリック・アドレスである。別の態様では、宛先アドレスが、フォーリン・エージェントのパブリック・アドレスであり、このフォーリン・エージェントが、その応答をモバイル・デバイスに転送する。
次は、本発明の複数の実施形態による登録処理のより詳細な説明である。まず図４を参照すると、１実施形態による、プライベート・モバイル通信デバイスがプライベート・ホーム・エージェントと共にプライベート・ネットワーク内に位置する時のモバイル登録のシグナリング・フロー図が示されている。
この実施形態では、モバイル・ノード（ＭＮ）というラベルを付けられたモバイル・デバイス１０４およびホーム・エージェント（ＨＡ）１０６が、プライベート・ネットワーク１０２に属し、プライベート・ネットワーク・アドレスを有する。ホーム・エージェントは、プライベート・ネットワークの外部からのモバイル登録をサポートするために、パブリック・アドレスも有する。図４の図では、モバイル・デバイスが、プライベート・ネットワーク内に位置し、標準ＭＩＰ動作に従ってホーム・エージェントに登録する。
モバイル・デバイスは、ホーム・エージェントのプライベート・アドレスにアドレス指定された登録要求（ＲＲＱ）を生成し、送信し（工程４０２）、この登録要求は、モバイル・デバイスによって取得されたケアオブ・アドレス（ＣＯＡ）から送信される。ＣＯＡは、モバイル・デバイスのプライベート・アドレスと同一位置にある。すなわち、ＣＯＡもプライベート・アドレスである。すなわち、ＲＲＱは、モバイル・デバイス１０４からホーム・エージェント１０６に直接に、またはフォーリン・エージェント１１６が存在する場合はこれを介して、送信され得る。さらに、登録要求のホーム・エージェント・アドレス・フィールドには、ホーム・エージェントのプライベート・アドレスが含まれる。
これに応答して、ホーム・エージェントは、同一位置のケアオブ・アドレスに登録応答（ＲＲＬＹ）を送信する（工程４０４）。ホーム・エージェントは、そのプライベート・アドレスを登録応答のホーム・エージェント・アドレス・フィールドにコピーする。モバイル・デバイスのクライアントが、登録応答を受信し、応答のホーム・エージェント・アドレス・フィールドのアドレスが要求のホーム・エージェント・アドレス・フィールドと一致することを検証したならば、登録が完了する。
登録されたならば、モバイル・デバイスは、ＩＰセッションを開始し、パケットをホーム・エージェントに逆トンネリングする（工程４０６）。ホーム・エージェント１０６は、モバイル・デバイスから受信したパケットをトンネリング解除（ｄｅｔｕｎｎｅｌ）し、これらをネットワーク・バウンダリ・デバイス（たとえば、エッジ・ルータ／任意選択のファイヤウォール）に送信する（工程４０８）。トンネリング解除されたパケットのソース・アドレスは、モバイル・デバイス・アドレスであり、これはプライベート・アドレスである。次に、ネットワーク・バウンダリ・デバイス１１４が、ネットワーク・アドレス変換（ＮＡＴ）を実行して、モバイル・プライベート・アドレスを、モバイル・デバイスに割り当てられたパブリック・アドレスに変換する（工程４１０）。ネットワーク・バウンダリ・デバイス１１４は、この変換を実行するのに静的ＮＡＴテーブルまたは動的ＮＡＴテーブルを使用することができる。次に、逆トラフィックまたは逆パケットが、対応ノード（ＣＮ）に転送される（工程４１２）。ＣＮは、モバイル・デバイスが通信しようとするエンティティであり、たとえば、ウェブサイトをホスティングする、インターネット１０８内のウェブ・サーバである。
ＣＮは、モバイル・デバイスのパブリック・ホーム・アドレスへの順方向トラフィックまたは順方向パケットを用いて応答する（工程４１４）。ここでも、モバイル・デバイス１０４のパブリック・ホーム・アドレスは、ネットワーク・バウンダリ・デバイス１１４によって、このセッションのために作成されたものである。次に、ネットワーク・バウンダリ・デバイス１１４が、パブリック・モバイル・デバイス・ホーム・アドレスの、モバイル・デバイスのプライベート・アドレスへのネットワーク・アドレス変換を実行する（工程４１６）すなわち、ネットワーク・バウンダリ・デバイスが、モバイル・デバイスのパブリック・アドレスをそのプライベート・アドレスにＮＡＴする。次に、ネットワーク・バウンダリ・デバイス１１４が、パケットをプライベート・ホーム・エージェント１０６に転送し、プライベート・ホーム・エージェント１０６は、モバイル・デバイス・プライベート・アドレス宛のパケットをリスンする（工程４１８）。次に、ホーム・エージェント１０６が、そのパケットを対応ノード（ＣＮ）からモバイル・デバイス１０４にトンネリングする（工程４２０）。
図４のシグナリング・フロー図に、モバイル・デバイス１０４およびホーム・エージェント１０６がプライベート・ネットワーク１０２に属し、モバイル・デバイス１０４がプライベート・ネットワーク１０２内に位置している時のＭＩＰ動作が示されていることに留意されたい。この手順は、当該技術分野で一般に既知である。しかし、上で述べたように、モバイル・デバイス１０４がパブリック・ネットワーク１１０にローミングした時に問題が発生する。すなわち、モバイル・デバイス１０４は、その登録パケットがホーム・エージェントにルーティング可能でないので、ホーム・エージェント１０６に登録することができない。したがって、本発明の複数の実施形態は、この状況に対する解決策を提供する。次に、モバイル・デバイスがパブリック・ネットワーク１１０にローミングした時のＭＩＰ動作のより詳細な説明を示す。
また、本明細書で提供される解決策が、ＭＩＰプロキシ・デバイスを使用する既知の解決策と異なって、モバイル・デバイスがプライベート・ネットワーク１０２内に位置している時のＭＩＰ動作の変更を必要としないことに留意されたい。したがって、ＭＩＰプロキシ・デバイスを使用する既知の解決策では、モバイル・デバイスがプライベート・ネットワーク内から登録する時とパブリック・ネットワーク内から登録する時で、ＭＩＰ動作が標準手順から変更される。したがって、有利なことに、複数の実施形態によれば、モバイル・デバイスがプライベート・ネットワーク内に位置している時には、図４に示された標準ＭＩＰ動作が使用される。
次に図５および６を参照すると、プライベート・モバイル・デバイスがパブリック・ネットワークにローミングした時の図１〜３のモバイル登録の１実施形態で実行される工程の、流れ図および対応するシグナリング・フロー図が示されている。上で説明したように、モバイル・デバイス１０４およびホーム・エージェント（ＨＡ）１０６は、プライベート・ネットワーク１０２に属し、プライベート・ネットワーク・アドレスを有する。ホーム・エージェントは、パブリック・ネットワーク１１０内の、プライベート・ネットワークの外部からのモバイル登録をサポートするために、パブリック・アドレスも有する。
任意選択として、最初の工程で、上で説明したものなど、たとえばモバイル・デバイスがどのポート を判定することによって、モバイル・デバイスがプライベート・ネットワーク内またはパブリック・ネットワーク内のどちらにいるかを判定する（工程５０２）。次に（または、実施形態によっては最初に）、ホーム・エージェント１０６に登録するために、拡張を含む登録要求（ＲＲＱ）を生成するが、このＲＲＱは、パブリック・ネットワーク内でホーム・エージェントのパブリック・アドレスにアドレス指定され、ホーム・エージェントのパブリック・アドレスに送信されまたはルーティングされる（工程５０４）。ホーム・エージェントのパブリック・アドレスは、登録要求のホーム・エージェント・アドレス・フィールドに含まれ、この登録要求は、モバイル・デバイスがパブリック・ネットワーク内にあることをホーム・エージェントに示すように構成される。
少しの間、図７を参照すると、単純化された登録要求パケット７００が示されている。パケット７００に、標準部分７０２および拡張７０４が含まれる。標準部分７０２に、ヘッダ７０６およびホーム・エージェント・アドレス・フィールド７０８が含まれる。当該技術分野で既知のように、標準部分７０２には他のフィールドがあってもい。ヘッダ７０６は、ホーム・エージェントのパブリック・アドレスにアドレス指定される。ヘッダ７０６のソース・フィールドが、モバイル・デバイスのパブリック・アドレス、たとえばパブリック・ケアオブ・アドレスであることに留意されたい。さらに、ホーム・エージェント・アドレス・フィールド７０８に、ホーム・エージェントのパブリック・アドレスが含まれる。対照的に、標準ＭＩＰ動作によれば、ヘッダ７０６は、ホーム・エージェント１０６のプライベート・アドレスにアドレス指定され、ホーム・エージェント・アドレス・フィールド７０８に、ホーム・エージェント１０６のプライベート・アドレスが含まれる。しかし、上で示したように、モバイル・デバイス１０４がプライベート・ネットワーク１０２の外部にある時に、そのような登録要求は、ホーム・エージェントにルーティング可能ではない。したがって、複数の実施形態によれば、モバイル・デバイスがパブリック・ネットワーク１１０内にある時には、生成される登録要求７００は、ホーム・エージェントのパブリック・アドレスにアドレス指定される。拡張７０４は、モバイル・デバイスがプライベート・ネットワークの外部にあることをホーム・エージェント１０６に示すために設けられる。拡張の１例を、図１２に示す。
図６の実施形態では、拡張を含む登録要求（ＲＲＱ）が、モバイル・ノード（ＭＮ）としてラベルを付けられたモバイル・デバイスによって生成され、送信される。しかし、上で説明するように、フォーリン・エージェントが存在する場合に、そのフォーリン・エージェントが、ＭＩＰクライアントの機能の一部を実行することができ、最小限でも、登録要求をホーム・エージェント（ＨＡ）のパブリック・アドレスに転送する。たとえば、フォーリン・エージェントは、適当な拡張を追加し、要求を変更し、または単純に要求をルーティングすることができる。したがって、登録要求は、モバイル・デバイス１１２から直接にまたはパブリック・ネットワーク内のフォーリン・エージェント２０４を介して送信される。すなわち、登録アドレスは、パブリック・ネットワーク内のケアオブ・ノード１１２／２０２から送信され、ソース・アドレスは、ケアオブ・ノードのパブリック・アドレスである。
次に、ネットワーク・バウンダリ・デバイスで登録要求が受信され、処理され、たとえば、ヘッダ７０６内のホーム・エージェントのパブリック・アドレスが、ホーム・エージェントのプライベート・アドレスに変換される（工程５０６）。次に、ネットワーク・バウンダリ・デバイス１１４が、登録パケットをホーム・エージェントにルーティングし（工程５０８）、そこで、このパケットがホーム・エージェントで受信される（工程５１０）。ホーム・エージェントの視点からすれば、これが、登録要求がプライベート・ネットワーク内のエンティティから来たかのように見える。
ホーム・エージェント１０６では、登録要求が処理され、ホーム・エージェントが、拡張７０４を復号するか認識することができる場合、要求７００のホーム・エージェント・アドレス・フィールド７０８からのホーム・エージェント・パブリック・アドレスが、登録応答にコピーされる（工程５１２）。ホーム・エージェントは、拡張を認識した場合、登録を試みているモバイル・デバイスがパブリック・ネットワーク内に位置していることを知るように、拡張７０４を処理するように構成される。ホーム・エージェントが、拡張７０４を復号できないか、拡張７０４を認識しない場合、ホーム・エージェントは、要求７００を無視するか、エラー・コードを伴う応答を送信する。次に、モバイル・デバイスのパブリック・アドレス（すなわち、フォーリン・エージェントのパブリック・ケアオブ・アドレスまたはモバイル・デバイスに割り当てられたパブリック・ケアオブ・アドレス）にアドレス指定された登録応答（ＲＲＬＹ）が送信される（工程５１４）。ホーム・エージェントから送信される登録応答のヘッダ内のソース・アドレスは、ホーム・エージェントのプライベート・アドレスである。
少しの間、図８を参照すると、単純化された登録応答（ＲＲＬＹ）パケット８００が示されている。パケット８００に、ヘッダ８０２およびホーム・エージェント・アドレス・フィールド８０６が含まれる。当該技術分野で既知のように、応答には他のフィールドがあってもよい。ヘッダ８０２に、宛先アドレスとしてモバイル・デバイスのパブリック・ケアオブ・アドレスが含まれる。ヘッダ８０２のソース・アドレスは、ホーム・エージェントのプライベート・アドレスであり、ホーム・エージェント・アドレス・フィールド８０６は、登録要求からコピーされたパブリック・アドレスである。これは、標準ＭＩＰ動作からの逸脱であり、標準ＭＩＰ動作では、ホーム・エージェント１０６が、登録応答８００のホーム・エージェント・アドレス・フィールド８０６にそのプライベート・アドレスをコピーする。
次に、登録応答が、ネットワーク・バウンダリ・デバイス１１４で受信され、処理され、ヘッダ８０２のソース・アドレスが、ホーム・エージェントのパブリック・アドレスに変換される（工程５１６）。次に、応答８００が、パブリック・ネットワーク内のモバイル・デバイスのケアオブ・アドレスにルーティングされる（直接にまたはフォーリン・エージェントを介してのいずれかで）（工程５１８）。モバイル・デバイスは、登録応答を受信し（工程５２０）、登録を完了するために、ＭＩＰ標準規格に従って応答を処理する。ホーム・エージェント１０６が、標準的実践に従ってホーム・エージェント・アドレス・フィールド８０６にそのプライベート・アドレスをコピーした場合には、応答８００のホーム・エージェント・アドレス・フィールド８０６が登録要求７００で送信されたホーム・エージェント・アドレス・フィールド７０８と一致しないので、モバイル・デバイスは、登録応答８００を破棄してよい。
任意選択として、モバイル・デバイス１０４が、それがパブリック・ネットワーク１１０内にあることを知らない場合、またはパブリック・ネットワーク内にあることを検証することを望む場合に、モバイル・デバイスは、登録応答８００のホーム・エージェント・アドレス・フィールド８０６にホーム・エージェントのパブリック・アドレスが含まれる場合に、モバイル・デバイスがパブリック・ネットワーク内にあると結論づけることができる（工程５２２）。これによって、モバイル・デバイスが、それがパブリック・ネットワーク内にあることを判定する１つの態様がもたらされる。たとえば、上で説明したように、モバイル・デバイスがパブリック・ネットワーク内にあると特に判定することなく、２つの異なる登録要求が送信される（一方は拡張付きでパブリック・アドレスにアドレス指定され、他方は標準ＭＩＰ動作に従ってプライベート・アドレスにアドレス指定される）。応答８００のホーム・エージェント・アドレス・フィールド８０６に現れるアドレスに応じて、モバイル・デバイスは、この判定を行うことができる。たとえば、応答８００のフィールド８０６にホーム・エージェントのプライベート・アドレスが含まれる場合に、モバイル・デバイスは、プライベート・ネットワーク１０２内に位置している。その一方で、フィールド８０６にホーム・エージェントのプライベート・アドレスが含まれる場合に、モバイル・デバイスは、パブリック・ネットワーク１１０内にある。モバイル・デバイス１０４が、ホーム・エージェントの登録に成功したならば、図９〜１１に関して下で説明するように、順方向および逆方向にトンネリングされるトラフィックに関するＭＩＰ動作に関する変更はない。
有利なことに、複数の実施形態によれば、プライベート・モバイル・デバイスがパブリック・ネットワークにローミングした時に、そのモバイル・デバイスがプライベート・ホーム・エージェントに登録することを可能にする解決策が提供される。好ましい実施形態では、標準ＭＩＰ動作に対する些細な変更だけが必要である。たとえば、ホーム・エージェント１０６は、２つのネットワーク・アドレス（すなわち、プライベート・アドレスおよびパブリック・アドレス）を有するように構成される。さらに、モバイル・デバイス１０４内のクライアントは、ホーム・エージェント１０６の２つのアドレスをサポートし、モバイル・デバイスがパブリック・ネットワーク１１０内にある時に拡張登録要求を送信するように変更される。プライベート・ネットワーク１０２と外部パブリック・ネットワークの間の境界にあるネットワーク・バウンダリ・デバイス１１４は、ホーム・エージェントの２つのネットワーク・アドレスをサポートし、パブリック・ホーム・エージェント・アドレスからプライベート・ホーム・エージェント・アドレスへのネットワーク・アドレス変換を提供することによって登録要求を処理する。また、ホーム・エージェント１０６は、拡張登録要求を処理し、拡張を復号した時に適当に応答するように構成される。
ＭＩＰプロキシ・デバイスを使用する既知の解決策と比較して、追加のエンティティ（ＭＩＰプロキシ）が不要であり、この解決策がより効率的になる。ＭＩＰプロキシ・デバイスの存在は、ＭＩＰプロキシとホーム・エージェントの間およびＭＩＰプロキシとネットワーク・バウンダリ・デバイスの間に追加のトンネルをセット・アップすることを必要とする。さらに、複数の実施形態による解決策は、モバイル・デバイスがプライベート・ネットワーク内から登録する時に、ＭＩＰ動作に対する変更を必要としない。
次に図９を参照すると、１実施形態に従ってホーム・エージェントに登録した後の対応ノードからプライベート・モバイル通信デバイスへのトラフィック・フローについて実行される工程の流れ図が示されている。また、図１１を同時に参照するが、図１１は、プライベート・モバイル通信デバイスがホーム・エージェント登録した後のトラフィックの１実施形態の対応するシグナリング・フロー図である。上で説明したように、モバイル・デバイス１０４およびホーム・エージェント（ＨＡ）１０６は、プライベート・ネットワーク１０２に属し、プライベート・ネットワーク・アドレスを有する。ホーム・エージェントは、パブリック・ネットワーク１１０内の、プライベート・ネットワークの外部からのモバイル登録をサポートするために、パブリック・アドレスも有する。
まず、対応ノード（ＣＮ）からのモバイル・デバイス１０４宛の順方向トラフィックが、以前にネットワーク・バウンダリ・デバイス１１４によって供給された変換されたモバイル・デバイス・パブリック・アドレスにルーティングされる（工程９０２）。このアドレスは、ネットワーク・バウンダリ・デバイスによって割り当てられたパブリック・アドレスであり、モバイル・デバイスのプライベート・アドレスに対応する。次に、このトラフィックが、ネットワーク・バウンダリ・デバイス１１４で受信され、モバイル・デバイス・パブリック・アドレスがモバイル・デバイスのプライベート・アドレスに変換される（工程９０４）。次に、この順方向トラフィックが、モバイル・デバイスのプライベート・アドレスにルーティングされ、ホーム・エージェント１０６が、モバイル・デバイスのプライベート・アドレス宛のパケットをリスンする（工程９０６）。次に、この順方向トラフィックを、モバイル・デバイスのパブリック・アドレス（すなわち、パブリック・ケアオブ・アドレス）にルーティングまたはトンネリングする（工程９０８）が、ソース・アドレスは、ホーム・エージェントのプライベート・アドレスである。次に、ネットワーク・バウンダリ・デバイス１１４が、ソース・アドレスをホーム・エージェントのパブリック・アドレスに変換し、この順方向トラフィックをモバイル・デバイスにルーティングする（工程９１０）。ホーム・エージェント１０６の視点からすれば、ホーム・エージェントが、そのプライベート・アドレスを使用し、モバイル・デバイスのプライベート・アドレスを使用するように構成されるが、ネットワーク・バウンダリ・デバイスが、プライベート・アドレスとパブリック・アドレスの間の必要なアドレス変換を提供することに留意されたい。
次に図１０を参照すると、図８に対する１実施形態による、プライベート・モバイル通信デバイスから対応ノードへのトラフィック・フローについて実行される工程の流れ図が示されている。図１１も同時に参照する。モバイル・デバイス１０４からの対応ノード（ＣＮ）宛の逆方向トラフィックが、ホーム・エージェント１０６のパブリック・アドレスに送信され（工程１００２）、ソース・アドレスは、モバイル・デバイスのパブリック・ケアオブ・アドレスである。逆方向トラフィックが、たとえばネットワーク・バウンダリ・デバイス１１４で受信され、ホーム・エージェント・パブリック・アドレスが、ホーム・エージェントのプライベート・アドレスに変換される（工程１００４）。次に、この逆方向トラフィックが、そのプライベート・アドレスのホーム・エージェントにトンネリングされるかルーティングされる（工程１００６）。次に、ホーム・エージェントが、逆方向トラフィックを対応ノード（ＣＮ）にトンネリング解除するかルーティングし、ソース・アドレスは、ホーム・エージェントのプライベート・アドレスである（工程１００８）。次に、ネットワーク・バウンダリ・デバイス１１４が、ソース・アドレスをホーム・エージェントのプライベート・アドレスから、割り当てられたホーム・エージェント・パブリック・アドレスに変換し（工程１０１０）、このトラフィックを対応ノードにルーティングする（工程１０１２）。
図９〜１１に示されているように、モバイル・デバイスが登録に成功したならば、ＭＩＰ動作は、一般に、標準手順と同一である。対照的に、ＭＩＰプロキシ・デバイスを使用する既知の解決策は、通信にプロキシ・デバイスを使い続けなければならない。そのような解決策は、追加のトンネルをセット・アップする必要があるので、非効率的である。たとえば、ホーム・エージェント１０６とＭＩＰプロキシ・デバイスの間およびＭＩＰプロキシ・デバイスとネットワーク・バウンダリ・デバイス１１４の間のトンネルである。
次に図１２を参照すると、プライベート・モバイル通信デバイスがパブリック・ネットワーク内に位置することを示す、図７に示されたものなどの登録要求に対する拡張の１実施形態の図が示されている。この実施形態では、拡張１２００が、１２バイトであり、拡張のタイプ、たとえばプライベート・ホーム・エージェント拡張を一般に示すタイプ・フィールド１２０２を含む。拡張１２００の長さを示す長さフィールド１２０４も示されている。ベンダ識別フィールド１２０６は、ベンダすなわちプライベート・ネットワークのオペレータを識別する。ベンダ・タイプ・フィールド１２０８は、ベンダのタイプを示し、ベンダ値フィールド１２１０は、ベンダの値を示す。これらのフィールド１２０８および１２１０は、任意であり、ベンダによって選択される。また、予備フィールド１２１２が、必要に応じて設けられる。これが、拡張の多数の可能な例のうちの１つにすぎないことに留意されたい。上で説明したように、好ましい実施形態では、拡張の目的が、登録するプライベート・デバイスがパブリック・ネットワーク内に位置していることを、プライベート・ネットワーク内にあるホーム・エージェントに知らせることである。一般に、タイプ・フィールド１２０２は、モバイル・デバイスがパブリック・ネットワーク内にあることをホーム・エージェントに示す。これが認識されたならば、上で説明したように、ホーム・エージェントは、適当な登録応答を生成して登録を完了し、たとえば、ホーム・エージェントは、ホーム・エージェント・アドレス・フィールド７０８内のアドレスを応答８００のホーム・エージェント・アドレス・フィールド８０６にコピーする。したがって、ホーム・エージェントは、拡張を処理するように構成される。
次に図１３を参照すると、プライベート・ネットワークがプライベート・セルラ・ネットワーク１３０２およびオペレータのＩＰネットワーク１３０３を含み、パブリック・ネットワークが無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）１３０４である、図２のシステムの１実施形態の図が示されている。この実施形態では、プライベート・モバイル・デバイス１０４のＭＩＰクライアントが、そのモバイル・デバイスがプライベート・セルラ・ネットワーク１３０２内にある時にフォーリン・エージェント１１６を介してＩＰネットワーク１３０３のプライベート・ホーム・エージェント１０６に登録する。このモバイル・デバイスが、ホットスポットなどの無線ローカル・エリア・ネットワークにローミングする時に、モバイル・デバイス１０４は、無線ＷＬＡＮ １３０４内のフォーリン・エージェント２０４を介してプライベート・ホーム・エージェント１０６に登録する。ＷＬＡＮ １３０４に、それ自体とインターネット１０８の間のネットワーク・バウンダリ１３０６（たとえば、ファイヤウォール）が含まれることに留意されたい。本発明の複数の実施形態は、モバイル・デバイスがプライベート・セルラ・ネットワーク１３０２内にある時の登録に影響せずに、モバイル・デバイスがＷＬＡＮ １３０４内にある時に、モバイル・デバイスがプライベート・ホーム・エージェント１０６に登録に成功する態様を有利に提供する。
次に図１４を参照すると、機能的にモバイル・デバイス１０４に常駐するＭＩＰクライアントの１実施形態の略図が示されている。図示されているのは、プロセッサ１４０２およびメモリ１４０４を含むモバイル・デバイス１０４である。本明細書で説明するＭＩＰクライアントは、メモリ１４０４に保管され、プロセッサ１４０２または他の機械によって実行される、命令のセットすなわちソフトウェア（たとえば、図３〜６および９〜１１で説明したものなどの１つまたは複数の工程を実行するか実行させるための）である。ＭＩＰクライアントが機能的にフォーリン・エージェント２０４内に部分的に常駐する場合に、フォーリン・エージェント２０４が、そのフォーリン・エージェントのプロセッサ上で実行されるために命令のセットをそのメモリに保管されることにさらに留意されたい。本明細書の前の流れ図およびシグナリング図、たとえば図３〜６および９〜１１で説明した工程の多くを、プロセッサまたは他の機械で、適当なデバイスのメモリに保管された命令の適当なセットを実行することによって実行するか実行させることができることに留意されたい。さらに、そのような命令を、ハードウェアに符号化し、同一の機能を提供することができる。
本明細書で提供される解決策が、ホーム・エージェント１０６にパブリック・アドレスを与えるので、プライベート・ホーム・エージェントが、パブリック・アドレスを介するセキュリティ脅威に対して脆弱になることに留意されたい。たとえば、２つの可能なセキュリティ・リスクに、そのパブリック・アドレスを介するホーム・エージェントへの許可されないアクセスと、パブリック・アドレスを介するサービス拒否攻撃が含まれる。
プライベート・ホーム・エージェントへの許可されないアクセスに対処する手法の１つで、プライベート・ホーム・エージェントへのｔｅｌｎｅｔ、ｒｌｏｇｉｎ、ｆｔｐ、および他のリモート・アクセスをディスエーブルするようにホーム・エージェントを構成することができる。別の手法は、周知のポートからの登録要求だけを許可し、制限的パブリック・アクセスを実現することであろう。別の手法は、すべてのモバイルＩＰトラフィックが通過しなければならない仮想プライベート・ネットワーク（ＶＰＮ）サーバを設けることである。この場合に、モバイル・デバイス１０４がホーム・エージェント１０６に登録した後に、そのモバイル・デバイスは、そのホーム・アドレスを使用してＶＰＮセッションを確立しなければならない。次に、そのモバイル・デバイスは、そのＶＰＮサーバを介してのみホーム・エージェントにトラフィックを逆トンネリングすることができるようになる。同様に、ＣＮも、モバイル・デバイスにアクセスする前にＶＰＮセッションを確立しなければならない。
サービス拒否攻撃は、偽のモバイルＩＰトラフィックでホーム・エージェントをあふれさせることによってしかけることができる。しかし、ＶＰＮポリシ上でＭＩＰトラフィックを実施することによって、この種のＭＩＰトラフィック攻撃を阻むことができる。サービス拒否攻撃は、登録要求でホーム・エージェントをあふれさせることによって、プライベート・ホーム・エージェントに対してしかけることができる。これは、ホーム・エージェントに、そのシステム・リソースのすべてを登録要求の処理に費やすことを強制する。現在のところ、この潜在的なセキュリティ脅威に対処する満足な解決策はない。
本発明を、特定の実施形態およびその応用例によって説明してきたが、当業者は、請求項に記載された本発明の範囲から逸脱せずに、多数の修正形態および変形形態を成すことができる。
パブリック・ネットワーク内のプライベート・モバイル通信デバイスが、本発明の複数の実施形態に従ってプライベート・ネットワーク内のプライベート・ホーム・エージェントに登録し、ケアオブ・ノードがプライベート・モバイル通信デバイスである、通信システムを示す図。 本発明の別の実施形態によるパブリック・ネットワークに位置するプライベート・ネットワークのフォーリン・エージェントが含まれ、ケアオブ・ノードが、プライベート・モバイル通信デバイスであり、プライベート・ネットワークのフォーリン・エージェントがパブリック・ネットワーク内に位置している、図１のシステムの変形形態を示す図。 本発明の１実施形態による、プライベート・ネットワーク内のプライベート・ホーム・エージェントへのパブリック・ネットワーク内のプライベート・モバイル通信デバイスによる登録で実行される工程を示す流れ図。 １実施形態による、プライベート・モバイル通信デバイスがプライベート・ホーム・エージェントと共にプライベート・ネットワーク内に位置する時の図１〜３のモバイル登録を示すシグナリング・フロー図。 プライベート・モバイル・デバイスがパブリック・ネットワークにローミングした時の図１〜３のモバイル登録の１実施形態で実行される工程を示す流れ図。 図５の流れ図に対応するモバイル登録の１実施形態を示すシグナリング・フロー図。 本発明の１実施形態による、図１および２のプライベート・モバイル通信デバイスからまたはこれの代わりに送信される登録要求（ＲＲＱ）を示す図。 本発明の１実施形態による、プライベート・ホーム・エージェントによって生成され、プライベート・モバイル通信デバイスに返される登録応答（ＲＲＬＹ）を示す図。 １実施形態に従ってホーム・エージェントに登録に成功した後の対応ノードからプライベート・モバイル通信デバイスへのトラフィック・フローについて実行される工程を示す流れ図。 図８に対する１実施形態に従って登録された後のプライベート・モバイル通信デバイスから対応ノードへのトラフィック・フローについて実行される工程を示す流れ図。 図９および１０の流れ図に対応する、プライベート・モバイル通信デバイスが登録した後のトラフィックの１実施形態を示すシグナリング・フロー図。 プライベート・モバイル通信デバイスがパブリック・ネットワーク内に位置することを示す、図７に示されたものなどの登録要求に対する拡張の１実施形態を示す図。 プライベート・ネットワークがセルラ・ネットワークであり、パブリック・ネットワークが無線ローカル・エリア・ネットワークである、図２のシステムの１実施形態を示す図。 機能的に図１のモバイル・デバイスに常駐するモバイルＩＰクライアントの１実施形態を示す略図。

Claims (7)

  1. モバイル・デバイスがプライベート・ホーム・エージェントに登録する方法であって、
    プライベート・ホーム・エージェントに、ホーム・エージェント・プライベート・アドレスおよびパブリック・アドレスを割り当てる工程であって、前記ホーム・エージェント・プライベート・アドレスはモバイル・デバイスがプライベート・ネットワーク内にいる時にモバイル・デバイスにより使用されるものであり、前記パブリック・アドレスは前記モバイル・デバイスがパブリック・ネットワーク内にいる時にモバイル・デバイスにより使用されるものである、工程、
    パブリック・ネットワーク内でプライベート・ホーム・エージェントの前記パブリック・アドレスにアドレス指定された拡張登録要求を生成する工程であって、該拡張登録要求は、モバイル・デバイスがパブリック・ネットワーク内にあることを前記プライベート・ホーム・エージェントに示すものであり、前記拡張登録要求は、プライベート・ネットワークに属すると共にモバイル・デバイス・プライベート・アドレスを有するモバイル・デバイスがパブリック・ネットワーク内に位置している時に、モバイル・デバイスのプライベート・ホーム・エージェントへの登録を開始する工程、および
    前記拡張登録要求をプライベート・ホーム・エージェントのパブリック・アドレスに送信する工程、
    からなる方法。
  2. 前記送信は、
    前記モバイル・デバイスおよび前記モバイル・デバイスの代わりに前記パブリック・ネットワーク内に位置するフォーリン・エージェントのうちの少なくとも１つから前記拡張登録要求を送信すること
    をさらに含む、請求項１に記載の方法。
  3. モバイル・デバイスがプライベート・ホーム・エージェントに登録する方法であって、
    プライベート・ホーム・エージェントにホーム・エージェント・プライベート・アドレスおよびパブリック・アドレスを割り当てる工程であって、前記ホーム・エージェント・プライベート・アドレスはモバイル・デバイスがプライベート・ネットワーク内にいる時にモバイル・デバイスにより使用されるものであり、前記パブリック・アドレスは前記モバイル・デバイスがパブリック・ネットワーク内にいる時にモバイル・デバイスにより使用されるものである、工程、
    拡張登録要求を受信する工程であって、該拡張登録要求は、モバイル・デバイスがパブリック・ネットワーク内にあることを前記プライベート・ホーム・エージェントに示すものであり、前記拡張登録要求は、プライベート・ネットワークに属すると共にモバイル・デバイス・プライベート・アドレスを有するモバイル・デバイスがパブリック・ネットワーク内に位置している時に、モバイル・デバイスのプライベート・ホーム・エージェントへの登録を開始し、前記拡張登録要求は、パブリック・ネットワーク内でプライベート・ホーム・エージェントのパブリック・アドレスにアドレス指定される、工程、および
    前記拡張登録要求を処理する工程、
    からなる方法において、
    前記受信は、
    前記プライベート・ネットワークの境界にあるネットワーク・バウンダリ・デバイスで前記拡張登録要求を受信すること、を含み、
    前記処理は、
    前記プライベート・ホーム・エージェントの前記パブリック・アドレスを前記ホーム・エージェント・プライベート・アドレスに変換すること、を含み、
    前記方法は、
    前記拡張登録要求をホーム・エージェント・プライベート・アドレスにルーティングする工程、をさらに含む方法。
  4. モバイル・デバイスがプライベート・ホーム・エージェントに登録する方法であって、
    プライベート・ホーム・エージェントにホーム・エージェント・プライベート・アドレスおよびパブリック・アドレスを割り当てる工程であって、前記ホーム・エージェント・プライベート・アドレスはモバイル・デバイスがプライベート・ネットワーク内にいる時にモバイル・デバイスにより使用されるものであり、前記パブリック・アドレスは前記モバイル・デバイスがパブリック・ネットワーク内にいる時にモバイル・デバイスにより使用されるものである、工程、
    拡張登録要求を受信する工程であって、前記拡張登録要求は、プライベート・ネットワークに属すると共にモバイル・デバイス・プライベート・アドレスを有するモバイル・デバイスがパブリック・ネットワーク内に位置している時に、モバイル・デバイスのプライベート・ホーム・エージェントへの登録を開始し、前記拡張登録要求は、パブリック・ネットワーク内でプライベート・ホーム・エージェントのパブリック・アドレスにアドレス指定され、前記拡張登録要求は、モバイル・デバイスがパブリック・ネットワーク内にあることを前記プライベート・ホーム・エージェントに示すものである、工程、および
    前記拡張登録要求を処理する工程、
    からなる方法において、
    前記受信は、
    前記プライベート・ホーム・エージェントで前記拡張登録要求を受信すること、を含み、
    前記処理は、
    前記モバイル・デバイスが前記パブリック・ネットワーク内にあることを判定するために前記拡張登録要求を復号すること、を含み、
    前記方法は、
    前記プライベート・ホーム・エージェントの前記パブリック・アドレスを登録応答にコピーする工程、および
    モバイル・デバイスにルーティングされる登録応答を送信する工程、をさらに含む方法。
  5. モバイル・デバイスであって、
    プロセッサと、
    プロセッサに結合され、プロセッサによって実行可能な命令のセットを含むメモリと、
    からなり、
    前記命令のセットは、前記プライベート・ホーム・エージェントのパブリック・アドレスにアドレス指定された拡張登録要求を生成し、該拡張登録要求は、モバイル・デバイスがパブリック・ネットワーク内にあることを前記プライベート・ホーム・エージェントに示すものであり、前記拡張登録要求は、プライベート・ホーム・エージェントへのモバイル・デバイスの登録を開始し、モバイル・デバイスは、パブリック・ネットワーク内に位置し、モバイル・デバイスは、プライベート・ネットワークに属し、モバイル・デバイス・プライベート・アドレスを有し、プライベート・ホーム・エージェントは、プライベート・ネットワーク内に位置し、モバイル・デバイスがプライベート・ネットワーク内にいる時にモバイル・デバイスにより使用されるホーム・エージェント・プライベート・アドレスおよびモバイル・デバイスがパブリック・ネットワーク内にいる時にモバイル・デバイスにより使用されるパブリック・アドレスを有し、
    前記命令のセットは、プライベート・ホーム・エージェントのパブリック・アドレスへ前記拡張登録要求を送信する、
    モバイル・デバイス。
  6. システムであって、
    プライベート・ネットワークに属すると共にモバイル・デバイス・プライベート・ネットワーク・アドレスを有するモバイル・デバイスを含み、パブリック・ネットワーク内に位置するケアオブ・ノードと、
    プライベート・ネットワークの境界のネットワーク・バウンダリ・デバイスと、
    プライベート・ネットワーク内に位置し、モバイル・デバイスがプライベート・ネットワーク内にいる時にモバイル・デバイスにより使用されるホーム・エージェント・プライベート・アドレスおよびモバイル・デバイスがパブリック・ネットワーク内にいる時にモバイル・デバイスにより使用されるパブリック・アドレスを有するホーム・エージェントと、
    からなり、
    ケアオブ・ノードは、ホーム・エージェントのパブリック・アドレスにアドレス指定された拡張登録要求を生成かつ送信し、該拡張登録要求は、モバイル・デバイスがパブリック・ネットワーク内にあることを前記プライベート・ホーム・エージェントに示すものであり、該拡張登録要求は、ホーム・エージェントへのモバイル・デバイスの登録を開始し、
    ネットワーク・バウンダリ・デバイスは、前記拡張登録要求を受信し、ホーム・エージェントのパブリック・アドレスをホーム・エージェント・プライベート・アドレスに変換し、かつ前記拡張登録要求をホーム・エージェントにルーティングし、
    ホーム・エージェントは、モバイル・デバイスがパブリック・ネットワーク内に位置していることを判定するために前記拡張登録要求を処理し、モバイル・デバイスにルーティングされる前記プライベート・ホーム・エージェントの前記パブリック・アドレスを含む登録応答を生成する、
    システム。
  7. 前記ケアオブ・ノードは、前記拡張登録要求の前記生成および送信を引き起こすクライアント機能を有する前記モバイル・デバイスと、前記プライベート・ネットワークに属し、前記パブリック・ネットワーク内に位置するフォーリン・エージェントとのうちの少なくとも１つを含み、フォーリン・エージェントは、前記モバイル・デバイスの代わりに前記ホーム・エージェントの前記パブリック・アドレスにアドレス指定された前記拡張登録要求をルーティングする、請求項６に記載のシステム。
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