JP4638109B2 - ネットワーク内の移動性を提供する方法および装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は通信システム内の移動性に関する。特に、本発明はワイヤレス通信システムのサービィングネットワーク内のアンカーポイントをある位置から他の位置にトランスペアレントに再配置する方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
ワイヤレス通信システムにおいて分散サービィングネットワークを使用することは、“ワイヤレスデータ通信用の分散インフラストラクチャ”と題する米国特許出願第‘09/158,047号に開示されており、この米国特許出願は本発明の出願人により出願され、参照によりここに組み込まれている。先の出願は通信分散サービィングネットワークを説明しており、このネットワークでは単一の制御ポイントが存在するのではなく、通信システムのサービィングネットワーク全体を通して分散された複数の制御ポイントが存在している。
【0003】
インターネットエンジニアリングタスクフォース(IETF)は標準規格団体であり、インターネットプロトコル(IP)に関係する標準規格の大部分を生み出している。IETFにより生み出されている多くの標準規格はIETFによりRFCと呼ばれている。RFCは“コメントに対する要求”に対する省略形である。
【0004】
オープンショーテストパスファースト(OSPF)はIETFにより標準化されたものである。これは1つ以上のルータが失敗にあうネットワーク中でのパケットのルーティングを部分的に取り扱い、したがってネットワークの信頼性を向上させる。OSPFは任意の所定の瞬間に動作しているすべてのルータの中から、ノードAからノードBへの最短パスがとられるように設計されていた。さらに、OSPFは、ノードAからノードBへの複数の等価なルートが存在している場合に、等価なルートの任意の1つを選択できるように設計されていた。適切なOSPFにより、冗長ルートを有するネットワークはルータ上で負荷バランス処理を実行することができる。OSPFはルータの多くの構造およびモデルで利用可能であり、IETF RFC2328で説明され、この文献は参照によりここに組み込まれている。
【0005】
モバイルIPは多くのIETF標準規格に存在しており、IPアドレスを含んでいる装置がネットワーク(あるいは複数のネットワーク)を通して移動することを可能にする。標準規格RFC2002‘IP移動性サポート’はIP移動性の問題を取り扱っており、‘モバイルIP’と呼ばれる解法を使用し、この標準規格は参照によりここに組み込まれている。他のいくつかのIP関連標準規格も存在し、これらは例えばRFC2006、2041、2290、2344および2356であり、これらはそれぞれ参照によりここに組み込まれている。移動性をサポートしたいローカルエリアネットワーク(LAN)システムのアドミニストレータはモバイルIPを使用するためのIETF標準規格により手引きされる。モバイルIPはLAN内の移動性のみならず、ワイドエリアネットワーク(WAN)内の移動性のサポートも提供する。
【0006】
分散通信ネットワークでは、選択されたサービス装置は幅広く入手可能な既製ユニットであり、この既製ユニットは単一の供給者に制限されている専有プロトコルよりむしろオープン標準規格をそれらのインターフェイスに対して使用する。すべてではないが多くのサービス装置は、各アクティブセッションに対する単一のアンカーポイントと通信するように設計されている。このような既製装置の手段、それらが組み込んでいるプロトコルは、1つの装置とセッションを開始し、異なる装置で同じセッションを終了するようには設計されていない。この制限は個々のセッションに対する非最適化ルーティングに至ることがある。このような非最適化ルーティング状況は図10および図11に例示されている。
【0007】
必要とされている方法は、サービス装置において特定のアンカーポイント再配置サポートに対する必要性がなくても、アクティブセッションに対するサービス装置アンカーポイントを再配置することができる方法である。特に、このような方法は非常に効率的で強く、レイテンシーと帯域幅用法を減少させる。
【0008】
【発明の概要】
本発明はワイヤレス通信システムのサービィングネットワーク内におけるエンティティのトランスペアレントな移動性を提供する新規な方法および装置である。本発明はネットワーク内のデータアンカーポイントのトランスペアレントな移動性を提供して、アンカーポイントがネットワークの1つの物理的な位置からネットワークの他の物理的な位置に移動できるようにする。移動性のタイプは‘トランスペアレント’と呼ばれる。その理由はアンカーポイントと通信しているピアーエンティティが、アンカーポイントが移動したことを示すメッセージを受信せず、あるいは、1つの位置から他の位置に移動したアンカーポイントと通信したままとなるようにピアーエンティティが何らかの特別な機能を実行することを要求されないからである。言い換えると、データアンカーポイントと通信しているピアーエンティティは、アンカーポイントが物理的な位置を変更したセッションで実行したのと異ならない実行をアンカーポイントが固定されたままのセッションでも実行する。
【0009】
本発明はトランスペアレントな移動性が望まれる分散ネットワークに適用可能である。本発明は、移動メカニズムにレイテンシーを導入せず、そしてネットワークの利用可能な帯域幅を減少させないことが望まれるネットワークにおいて特に適用可能である。このようなネットワークには、これらには限定されないが、CDMAワイヤレスデータネットワークおよびGSMワイヤレスデータネットワークが含まれる。
【0010】
本発明のすべての実施形態はワイヤレス通信システムのサービィングネットワークの移動性を取り扱う新規な方法および装置である。本発明の例示的な実施形態はより広い適用性を有しており、会社および政府のネットワークを含むすべてのタイプのネットワーク中における移動性を取り扱う新規な方法を提供する。他の移動性モデルはアンカーポイント移動性を管理するために集中型ネットワークを必要とすることがある。さらに、他の移動性モデルは非常に多くの量の利用可能な帯域幅を使用し、顕著なレイテンシーを増加させることがある。本発明は有害なレイテンシーや帯域幅の影響を持たない。さらに、本発明はさまざまなプラットフォーム上で複数の装置製造者から幅広く入手可能な標準規格プロトコルを利用する。したがって、本発明は、ネットワーク内のトランスペアレントな移動性をサポートすることを願うネットワークプロバイダに対して非常にコスト効率の良いモデルを提供する。
【0011】
本発明の例示的な実施形態は、OSPFを使用してトランスペアレントなアンカーポイント移動性を達成する。本発明の代替実施形態においてモバイルIPを使用して、ワイヤレス通信システムのサービィングネットワークにおいてトランスペアレントなアンカーポイント移動性を提供する。本発明の代替実施形態においてはOSPFが使用される。その理由はOSPFの使用は導入されたモバイルIPであるトンネルオーバーヘッドを導入せず、OSPFは、モバイルIPにおいて共通である間接ルーティングにより生じることがあるレイテンシーを導入しないからである。
【0012】
本発明の特徴、目的および利点は、同じ参照符号が全体を通して対応したものを識別している図面を参照すると、以下に述べている詳細な説明からさらに明らかになるであろう。
【0013】
【発明の実施の形態】
図1はワイヤレス通信分散サービィングネットワークと通信しているアクセスターミナルの例示的な実施形態のブロック図である。アクセスターミナル110はワイヤレスターミナルであり、ワイヤレス通信システム120のサービィングネットワークにより提供される、公衆電話交換ネットワーク(PSTN)およびインターネットサービスを含む1つ以上の複数のサービスにアクセスするために使用することができる。ワイヤレス通信システム120と、ワイヤレス通信システム120と接続しているPSTN122およびインターネット124は、図2を参照してさらに説明する。例示的な実施形態では、アクセスターミナル110は無線アンテナの使用を通してワイヤレス通信システムのサービィングネットワークに接続することができる。アクセスターミナル110は1つ以上のアクセスポイントと通信することによりワイヤレス通信システムのサービィングネットワークとの通信リンクを維持することができ、これは図2および図3を参照してさらに説明する。
【0014】
図2は以後ネットワーク120として言及するワイヤレス通信システムの分散サービィングネットワークの例示的な実施形態の機能ブロック図である。アクセスターミナル110はワイヤレスリンクを通してネットワーク120と通信することができる。
【0015】
ネットワーク120は複数のアクセスポイント220から構成されている。アクセスポイント220はアクセスターミナル110と通信することができる。アクセスポイント220は図3を参照してさらに説明する。さらに、ネットワーク120は1つ以上のルータ260からさらに構成されている。ルータ260はアクセスポイント220をサービス装置270に接続する。サービス装置270はPSTN122およびインターネット124と接続される。図2ではネットワーク120は外部エンティティPSTN122およびインターネット124と接続しているが、本発明はこれらのエンティティに接続するネットワークには限定されない。プライベート外部情報プロバイダや請求書発行サービスエンティティのような他のエンティティも同様にネットワーク120に接続できることを当業者は理解するであろう。さらに、PSTN122またはインターネット124のいずれかがネットワーク120に接続されることは要求されない。PSTN122およびインターネット124は、ネットワーク120が接続することができるエンティティのタイプを例示するために図2に入れられている。
【0016】
PSTN122は公衆電話交換ネットワークを表しており、世界全体に渡るすべての回線交換音声ネットワークの集合である。用語PSTNは通信分野の当業者によく知られている。
【0017】
インターネット124は公衆インターネットを表しており、世界中に広がり、個人、政府、会社および組織により使用されてコンピュータおよび計算装置間で情報を共有するコンピュータネットワークである。用語インターネットは通信分野の当業者によく知られている。
【0018】
H323ゲートウェイ271はH.323標準規格にしたがってH.323サービスを提供し、ネットワークを通して標準化されたマルチメディア通信を提供する。H.323標準規格は国際通信ユニオンにより開発され、ITU−T勧告H.323で説明されている。H.323ゲートウェイはPSTN122およびインターネット124と接続されている。関連技術の当業者はH323ゲートウェイにより提供されるサービスをよく知っている。
【0019】
NAS272はネットワークアクセスサーバである。NAS272はIETFインターネットドラフト“ネットワークアクセスサーバ要求次世代(NASREQNG)NASモデル”にしたがってパケットデータサービスを提供する。関連技術の当業者はネットワークアクセスサーバにより提供されるサービスをよく知っている。
【0020】
AAAサーバ274は、認証、認可、およびアカウントサービスを提供する。RADIUSサーバはAAAサーバの1例であり、IETF RFC2138で説明されている。関連技術の当業者はAAAサーバにより提供されるサービスをよく知っている。
【0021】
DHCPサーバ276はダイナミックホスト構成プロトコルにしたがってダイナミックホスト構成サービスを提供する。これはIETF RFC2131で説明されている。関連技術の当業者はDHCPサーバにより提供されるサービスをよく知っている。
【0022】
DNSサーバ278はドメインネームサービスを提供する。DNSは、ダグラスE.コマー氏による“TCP/IPによるインターネットワーキング、第1巻、原理、プロトコル、およびアーキテクチャ”で説明されている。関連技術の当業者はDNSサーバにより提供されるサービスをよく知っている。
【0023】
先のすべての装置は“既製”のものであり、標準的な非専有プロトコルを使用する。
【0024】
サービス装置270の例示は、H323ゲートウェイ271、NAS272、AAAサーバ274、DHCPサーバ276およびDNSサーバ278を含んでいるが、本発明はこれらのサービス装置を正確に含んでいるネットワークに限定されるものではない。ウェブページサーバのような他のサービスはサービス装置270におけるサービス装置の1つとすることができることを当業者は理解するであろう。さらに、サービス装置270中に例示されているサービス装置の任意のものあるいはすべてが存在することは要求されない。これらの選択された装置はサービス装置270中に含めることができるエンティティのタイプの例を提供するために図示されている。
【0025】
ネットワーク120はさまざまなイーサネット接続を通し、ルータ260を使用して、アクセスポイント220およびサービス装置270を互いに接続している。ルータ260は既製ルータであり、各受信パケットを転送する先のインターフェイスを決定する内部プロセスを使用して1つの物理インターフェイスから受信されたパケットを1つ以上の他のインターフェイスにルーティング(転送)する。ルータは当業者によく知られており、ゲートウェイやスイッチのような他の名前により呼ばれることが多い。本発明の例示的な実施形態では、ルータ260は既製ルータであり、複数のイーサネットトランスポート280から受信したIP(インターネットプロトコル)パケットを1つ以上のイーサネットトランスポート280に転送する。例示的な実施形態では、ルータ260はOSPFルーティングプロトコルをサポートする。イーサネットはIEEE802.3に規定されており、電気電子技術者協会(IEEE)により公表された標準規格である。OSPFルーティングプロトコルはIETF RFC2328で説明されている。OSPFルーティングプロトコルは標準的なメッセージをルータ間で送ってそれらのルーティングテーブルを更新できるようにするので、最低コストを有するデータパスを通してIPパケットを配信することができる(用語‘コスト’はIETF RFC2328で説明されている)。OSPFプロトコルはエージフィールドを持ち、このエージフィールドは各リンク状態通知(advertisement)メッセージで送信される。エージフィールドはどれ位長くリンク状態通知を有効のままにしておくべきかを受信ルータに示す。受信ルータは、リンク状態通知において受信されるエージフィールドと矛盾しないリンク状態通知をエージと関連付ける。受信ルータは時間が経過するにしたがってそのルートに対する関連エージをインクリメントする。受信ルータはこれらのエージを最大のエージと比較する。いったんルートに関連するエージが最大のエージに到達すると、ルートは削除される。以後、最大のエージは、IETF RFC2328における説明にしたがって最大エージと呼ぶ。データネットワークの当業者はイーサネット、IPおよびOSPFをよく知っている。
【0026】
ネットワーク120の例示は、イーサネットトランスポート280を通してのIPにより、アクセスポイント220、ルータ260およびサービス装置270を接続しているが、本発明はイーサネットを通してのIPからなる単独のトランスポートメカニズムを有するネットワークに限定されない。ネットワーキングの当業者は、IPパケットをネットワーク上の1つのポイントから他のポイントに伝えるのに使用されるイーサネットトランスポート280をよく知っている。非同期転送モード(ATM)のような他のトランスポートも代替実施形態においてネットワーク120の全部または一部を介するトランスポートとして使用できることを当業者は知ることであろう。例示的な実施形態では、ネットワーク120は単一ルータ260により分割された2つのサブネットから構成されているが、代替実施形態は2つ以上のサブネットを接続する2つ以上のルータ260から構成することができる。
【0027】
図3はアクセスポイントの例示的な実施形態の機能ブロック図である。アクセスポイント220はネットワーク120の一部であり、サービス装置270からデータを受信して、カプセルを生成し、それらをワイヤレスリンクを通してアクセスターミナル110に送信する。
【0028】
アクセスポイント220は図4を参照してさらに説明する単一のMPC320と、図5を参照してさらに説明するそれぞれがアンテナに接続された0以上のMPT330から構成されている。例示的な実施形態では、MPC320とMPT330は、イーサネットトランスポート340を通してIPによりルータ350に接続されている。
【0029】
アクセスポイント220の例示はイーサネットトランスポート340を通してIPによりMPC320とMPT330を接続しているが、本発明はこのようなトランスポートに限定されない。1つの代替実施形態では、ATMトランスポートが使用される。他の代替実施形態では、MPC320、MPT330およびルータ350が単一の処理ユニット上に配置され、ルータはプロセッサ内部のメモリ機能およびシグナリングによりこれらの論理メモリユニットからパケットを受信する。当業者は他のいくつかのトランスポートも同様に利用可能であることを知るであろう。
【0030】
図4はモデムプール制御装置(MPC)320の例示的な実施形態の機能ブロック図である。MPC320は、ワイヤレス通信の当業者に知られている、基地局制御装置プラスビジターロケーションレジスタ(VLR)に類似する。基地局制御装置はワイヤレス通信システムの集中型サービィングネットワークにおけるある機能を制御するのに対し、MPC320は例示的な分散ネットワークにおけるこれらと同じ機能の多くを実行する。例えば、MPC320はアクセスターミナル110に対する接続制御を取り扱い、無線リンクプロトコル(RLP)の実現も取り扱う。RLPは遠隔局とワイヤレス通信システムとの間のデータストリームをトランスポートする手段を提供する。当業者に知られているように、TIA/EIA/IS−95Bに使用されるRLPは、“スペクトル拡散システムに対するデータサービスオプション:無線リンクプロトコルタイプ2”と題するTIA/EIA/IS−707−A.8に説明されている無線リンクプロトコル(RLP)で説明されており、これは参照によりここに組み込まれている。MPC320は分散ネットワークと本発明に、特に本発明に関して特有な複数のプロセスも取り扱う。本発明のプロセスは図12および図13に関連してさらに詳細に説明する。
【0031】
所定のMPC320に関係する各アクティブインターネットデータ接続に対して、MPC320は1つ以上のMPT330により送信されるべきカプセルを発生させ、これらのカプセルをMPT330に送る。同様に、MPC320が1つ以上のMPT330からカプセルを受信したとき、MPC320はカプセルのペイロードをカプセルから取り出し、データを処理する。MPC320は1つの共通制御装置(CC)420と0以上の専用制御装置(DC)430を含む。各専用制御装置430は接続されているサービス装置270に対するアンカーポイントとして機能する。
【0032】
MPC320の各インスタンスに対して正に1つのCC420が存在する。図4に例示されているように、CC420は2つの独特なIPアドレスIPCCTおよびIPCCOが割り当てられている。これらのIPアドレスの1つIPCCTは、MPT330と通信しているときに使用される。他のIPアドレスIPCCOはMPT330以外のネットワーク120に存在するエンティティと通信しているときに使用される。
【0033】
アクセスターミナル110とネットワーク120との間のセッションが開始する各時間において、CC420はDC430に対するリソースをダイナミックに割り当てる。各DC430は、それが関係するアクセスターミナルに関係するカプセルの発生および受信を取り扱う。アクセスターミナル110とネットワーク120との間のセッションが終了する各時間において、CC420はDC430のインスタンスを削除する。DC430のインスタンスが削除されるときはいつでも、そのインスタンスに先に割り当てられたリソースは割り当てが解除される。先に例示したように、複数の0以上のDC430は任意の所定時間においてMPC320内に同時に存在することがある。
【0034】
CC420がDC430のインスタンスに対してリソースを割り当てる各時間において、DC430のインスタンスは2つの独特なIPアドレスIPDCTおよびIPDCOが割り当てられる。これらのIPアドレスの1つIPDCTはMPT330と通信しているときに使用される。他のIPアドレスIPDCOは、NAS272のような、MPT330以外のネットワーク中に存在するエンティティと通信しているときに使用される。ブロック430A、430Bおよび430Nにおいて、文字‘A’、‘B’および‘N’が各IPアドレスの下付に付加されている。これは例示的な実施形態中でDC430の複数のインスタンスがMPC320内に存在している任意の所定時点において、このような各インスタンスがそれ自体に独特なIPアドレス対を持っていることを示すために行われている。
【0035】
CC420とDC430はIPトランスポート440を通して内部ルータ450との間でメッセージを送受信する。例示的な実施形態では、IPトランスポート440はメモリバスであり、このメモリバスを通してIPパケットは1つのプロセスから他のプロセスおよびインターフェイスカードに移動することができる。内部ルータ450はネットワークインターフェイスカードであり、IPパケットをトランスポート440および外部トランスポート340に/からルーティングする。本発明はこの実施形態に限定されるものではない。当業者が知るように、イーサネットのような他の実施形態が存在し、これはIPパケットをMPC320および外部トランスポート340内でトランスポートするのに使用することができる。
【0036】
図5はモデムプールトランシーバ(MPT)330の例示的な実施形態の機能ブロック図である。MPT330はアクセスターミナル110との間のカプセルの送受信を取り扱う。例示的な実施形態では、MPT330とアクセスターミナル110との間の通信は、“高レートパケットデータ送信のための方法および装置”と題する1997年11月3日に出願された米国特許出願第08/963,386号で説明されている可変レートスペクトル拡散技術を利用し、この米国特許出願は本発明の譲受人に譲渡され、参照によりここに組み込まれている。MPT330は1つの共通トランシーバ(CT)520と複数の0以上の専用トランシーバ(DT)530を含んでおり、各トランシーバは、1つ以上のアクセスターミナルと通信するために使用されるスペクトル拡散変復調を実行することができる。
【0037】
例示的な実施形態では、MPT330の各インスタンスに対して正に1つのCT520が存在している。図5に例示されているように、CT520は1つの独特なIアドレスIPCTが割り当てられ、ネットワーク120に存在するエンティティと通信する。
【0038】
アクセスターミナル110とMPT330との間の専用通信リンクを開くことが望まれる各時間において、CT520はDT530のインスタンスをダイナミックに生成する。各DT530はアクセスターミナル110への専用通信リンクと関係するカプセルの送受信を取り扱う。アクセスターミナル110とMPT330との間の専用通信リンクを閉じることが望まれる各時間において、CT520はDT530のインスタンスを削除する。図5に例示されているように、複数の0以上のDT530は任意の所定時間においてMPT330内に同時に存在することがある。
【0039】
DT530の各インスタンスは、ネットワーク120に存在するエンティティと通信するのに使用されるその自体に特有なIPアドレスIPDTが割り当てられる。ブロック530A、530Bおよび530Nにおいて、文字‘A’、‘B’および‘N’が各IPアドレスの下付にそれぞれ付加されている。これは例示的な実施形態中でDT530の複数のインスタンスがMPT330内に存在している任意の所定時点において、このような各インスタンスがそれ自体に独特なIPアドレスを持っていることを示すために行われている。言い換えると、IPアドレスはMPT330の各同時インスタンスに割り当てられる。
【0040】
CT520とDT530はIPトランスポート540を通して内部ルータ550との間でメッセージを送受信する。例示的な実施形態では、IPトランスポート540はメモリバスであり、このメモリバスを通してIPパケットは1つのプロセスから他のプロセスおよびインターフェイスカードに移動することができる。内部ルータ550はネットワークインターフェイスカードであり、IPパケットをトランスポート540およびイーサネット340に/からルーティングする。本発明はこの実施形態に限定されるものではない。当業者が知るように、ATMのような他の実施形態が存在し、これはIPパケットをMPT330および外部トランスポート340内でトランスポートするのに使用することができる。
【0041】
さらに、トランシーバCT520およびDT530は例示されているように、1つの共通アンテナの使用によりアクセスターミナルとの間でデータを送受信する能力を有する。代替実施形態では、トランシーバCT520およびDT530は、複数の2つ以上のアンテナの使用によりデータを送信および/または受信する能力を有する。
【0042】
図6はアクセスターミナル110が単一アクセスポイント220とオープンであるワイヤレスデータ通信チャネルを持っているとき、インターネットデータ接続に使用されるエンティティを例示しているネットワーク図である。図6では以下のラベルが付されている。
【0043】
例示的なインターネットデータ接続では、アクセスターミナル110はPPPパケットあるいはその一部を、ワイヤレスプロトコルに付着するワイヤレスパケットに埋め込むことにより、PPPパケット内に埋め込まれたIPパケットを送受信する。
【0044】
アクセスポイント220Aに図示されているエンティティはインターネットデータ接続に対するデータパスの一部であるエンティティにすぎない。例えば、単一MPT、MPT330AAのみが図示されているが、対象となっているインターネットデータ接続の一部ではないアクセスポイント220内には他のMPT330が存在してもよい。DC430AAはNAS272と通信する際に使用するそれと関係するIPアドレスIPDCOAAを持ち、DC430AAはMPT330の1つ以上のインスタンスと通信する際に使用するIPアドレスIPDCTAAを持つ。MPT330AAはMPT330のインスタンスであり、図3および図5を参照して先に説明したものである。
【0045】
ワイヤレスプロトコルパケットはワイヤレストランスポート610を通してMPT330AAとアクセスターミナル110との間で送信される。
【0046】
図7は図6に例示されているデータパスにしたがったインターネットデータ接続のための例示的なデータフローを示している図である。フォワードリンクにおいて、アクセスターミナル110に関係する宛先IPアドレスを有するIPパケットがインターネット124からイーサネットトランスポート280Eを通してNAS272に伝わる。NAS272において、パケットはPPPパケットにカプセル化され、これはMPC320A内に位置するDC430AAに関係する宛先IPアドレス(IPDCOAA)を有するL2TPパケットにさらにカプセル化される。L2TPはネットワーキングの当業者によく知られており、IETF RFC2661で説明されている。このL2TPパケットはイーサネットトランスポート280Dを通してルータ260に送信される。ルータ260はこのL2LPパケットをイーサネットトランスポート280Cを通してルータ350Aに転送する。ルータ350Aはその後このL2TPパケットをイーサネットトランスポート340Aを通してDC430AAのその宛先に転送する。MPC320Aに配置されているDC430AAはL2TPパケットを受信し、埋め込まれたPPPフレームをカプセルから取り出す。DC430AAはその後、PPPフレームを1つ以上のワイヤレスプロトコルカプセルにカプセル化し、これはさらにMPT330AAと関係する宛先アドレスを有するIPパケットにさらにカプセル化される。これらのIPパケットはその後イーサネットリンク340Aを通してMPT330AAに送信される。MPT330AAはIPパケットからワイヤレスプロトコルカプセルをカプセル取出し、これらのカプセルをワイヤレストランスポート610を通してアクセスターミナル110に送信する。
【0047】
当業者により容易に理解されるように、リバースリンクの方向に伝わるパケットに対して反対のパスが取られる。PPPおよびL2TPの代わりに使用することができるさまざまなリンクレイヤープロトコルが存在することも当業者により理解されるであろう。
【0048】
図8はアクセスターミナル110が2つのアクセスポイント220とオープンなワイヤレスデータ通信チャネルを持つときに、インターネットデータ接続で使用されるエンティティを例示するネットワーク図である。特に、図8は、アクセスターミナル110が図6に図示されているように先に接続されており、その後にアクセスターミナル110がアクセスポイント220Bとソフトハンドオフに入った場合に使用されるネットワークエンティティを例示している。図8では、すべてのラベルは図6を参照した際と同じ意味を持っており、以下の例外がある。
【0049】
アクセスポイント220Bは図6に存在していなかった。アクセスポイント220B内に図示されているエンティティは、先に言及したインターネットデータ接続に対するデータパスの一部であるエンティティだけである。ワイヤレスプロトコルパケットはトランスポート610を通してMPT330BAとアクセスターミナル110との間で送信される。MPT330BAはMPT330AAとは異なっているが、アクセスターミナル110がこれらのMPT330からの集合信号を受信することから、単一トランスポート610と考えられる。
【0050】
図9は図8に例示したデータパスにしたがったインターネットデータ接続に対する例示的なデータフローを示す図である。フォワードリンクにおいて、アクセスターミナル110に関係する宛先IPアドレスを有するIPパケットはインターネット124からイーサネットトランスポート280Eを通してNAS272に伝わる。NAS272では、パケットはPPPパケットにカプセル化され、これはMPC320A内に位置するDC430AAの宛先IPアドレス(IPDCOAA)を有するL2TPパケットにさらにカプセル化される。このL2TPパケットはイーサネットトランスポート280Dを通してルータ260に送信される。ルータ260はこのL2TPパケットをイーサネットトランスポート280Cを通してルータ350Aに転送する。ルータ350Aはその後このL2TPパケットをイーサネットトランスポート340Aを通してDC430AAのその宛先に転送する。MPC320A内に配置されているDC430AAはL2TPパケットを受信して、埋め込まれたPPPフレームをカプセルから取り出す。DC430AAはその後PPPフレームを1つ以上のワイヤレスプロトコルカプセルにカプセル化し、これはMPT330AAおよびMPT330BAに関係する宛先アドレスを有するIPパケットにさらにカプセル化される。
【0051】
MPT330AAに関係するIPアドレスに対して向けられたパケットはイーサネットトランスポート340Aを通してMPT330AAにより受信される。MPT330AAはIPパケットからワイヤレスプロトコルカプセルをカプセル取出し、IPパケットで指定された時間に、ワイヤレスプロトコルカプセルをワイヤレストランスポート610を通してアクセスターミナル110に送信する。
【0052】
MPT330BAに関係するIPアドレスに向けられたパケットは、イーサネットトランスポート340Aを通してルータ350Aにより受信される。ルータ350Aはイーサネットトランスポート280Cを通してこれらのIPパケットをルータ350Bに転送する。ルータ350Bはイーサネットトランスポート340Bを通してこれらのIPパケットをMPT330BAのその宛先に転送する。MPT330BAはIPパケットからワイヤレスプロトコルカプセルをカプセル取出し、IPパケット中で指定された時間においてワイヤレストランスポート610を通してワイヤレスプロトコルカプセルをアクセスターミナル110に送信する。
【0053】
1つの実施形態では、IPパケット中のタイムスタンプは、同じインターネットペイロードが同じ時間にリンク610を通してMPT330AAおよびMPT330BAの両方から送信されるようにするものである。
【0054】
当業者により容易に理解されるように、リバースリンクの方向に移動するパケットに対して反対のパスが取られる。
【0055】
図10は1つの例外(MPC320B)を除いて、アクセスターミナル110が単一アクセスポイント220Bに対してオープンなワイヤレスデータ通信チャネルを持つときに、インターネットデータ接続におけるフォワードおよびリバースリンクデータフローに対して使用されるエンティティを図示しているネットワーク図である。しかしながら、アクセスポイント220Bにより受信されたカプセルは他のアクセスポイント220A内のMPC320Aに送信されている。特に、図10は、図8に図示されるようにアクセスターミナル110が以前に接続され、その後アクセスターミナル110とアクセスポイント220Aとの間のリンクが終了した場合に使用されるネットワークエンティティを図示している。言い換えると、図10はアクセスターミナル110がソフトハンドオフを終了した直後の、所定のインターネットデータ接続に関係するエンティティを表すことができる。代わりに、図10は、図8に示されるようにアクセスターミナル110が以前に接続され、その後アクセスポイント220B内のMPT330Bへのハードハンドオフが実行された場合に使用されるネットワークエンティティを図示する。図10では、すべてのラベルは図8を参照した際に持っていたものと同じ意味を持っている。
【0056】
図10に図示されている1つのエンティティMPC320Bが存在する。MPC320Bは、先に言及した例外を除いて、インターネットデータ接続のフォワードおよびリバースリンクデータフローに対して使用されない。このエンティティMPC320Bは、図3および図4を参照して先に説明したMPC320のインスタンスである。MPC320Bの使用は図12ないし図15を参照してさらに説明する。
【0057】
図11は図10で例示したデータパスにしたがったインターネットデータ接続に対する例示的なデータフローを示す図である。フォワードリンク上において、アクセスターミナル110に関係する宛先IPアドレスを持つIPパケットがインターネット124からイーサネットトランスポート280Eを通してNAS272に移動する。NAS272において、パケットはPPPパケットにカプセル化され、これはMPC320A内に位置するDC430AAに関係する宛先IPアドレス(IPDCOAA)を持つL2TPパケットにさらにカプセル化される。このL2TPパケットはイーサネットトランスポート280Dを通してルータ260に送信される。ルータ260はこのL2TPパケットをイーサネットトランスポート280Cを通してルータ350Aに転送する。ルータ350Aはその後このL2TPパケットをイーサネットトランスポート340Aを通してDC430AAのその宛先に転送する。MPC320中に位置されているDC430AAはL2TPパケットを受信し、埋め込まれたPPPフレームをカプセルから取り出す。DC430AAはその後PPPフレームを1つ以上のワイヤレスプロトコルカプセルにカプセル化し、これはMPT330BAに関係する宛先アドレスを持つIPパケットにさらにカプセル化される。
【0058】
MPT330BAに関係するIPアドレスに向けられたパケットはイーサネットトランスポート340Aを通してルータ350Aにより受信される。ルータ350AはこれらのIPパケットをイーサネットトランスポート280Cを通してルータ350Bに転送する。ルータ350BはこれらのIPパケットをイーサネットトランスポート340Bを通してMPT330BAのその宛先に転送する。MPT330BAはIPパケットからワイヤレスプロトコルカプセルをカプセル取出し、ワイヤレスプロトコルカプセルをワイヤレストランスポート610を通してアクセスターミナル110に送信する。
【0059】
当業者により容易に理解されるように、リバースリンクの方向に移動するパケットに対して反対のパスがとられる。
【0060】
図12および図13は本発明のアンカーポイント移動方法論の例示的な実施形態を図示しているフローチャートである。この方法論はネットワーク中の1つの位置に存在するエンティティがネットワーク中の他の位置に移動することができる手段を表し、このような方法論はネットワークの帯域幅の非常に効率的な使用となる。
【0061】
ブロック1000に到達した時間において、MPC320Aが公称的に高いコストでパケットをIPDCOAAにルーティングする能力を持つことに着目することには価値がある。このコストは公称的に高いが、ネットワーク120中のパケットのIPアドレスIPDCOAAへの配信に関係する最低コストルートである。
【0062】
ブロック1000において、第1のMPC320は、そのDC430の1つをネットワーク内の第2のMPC320に移動させるべきであるとの決定を行う。本発明の例示的な実施形態では、このような決定は、インターネットデータ接続において1つのアクセスポイント220のDC430リソースが利用されているが、DC430が同じアクセスポイント220内の任意のMPT330と通信していないときになされる。図10および図11は、本発明の方法論を実現することが望ましい瞬間におけるネットワークの例示的な実施形態の例示を提供している。図14および図15は本発明の方法論を利用した直後の瞬間におけるネットワークの例示的な実施形態の例示を提供している。
【0063】
明瞭化および簡単化のために、図12および図13は、可能なときはいつでも、図10、図11、図14および図15中で参照されるエンティティに対して特に参照して以後説明する。しかしながら、ここでの発明はこれらの図の特定のエンティティまたはネットワーク構成に限定されるものでないことを当業者は理解するであろう。図12を参照すると、ブロック1000では、MPC320AはDC430AAをMPC320AからMPC320Bに移動させる決定を行う。その後プロセスはブロック1010に移る。
【0064】
ブロック1010では、MPC320AはメッセージをMPC320Bに送信する。このメッセージには、MPC320BがDC430のセットアップを開始させる要求が含まれ、これにはNAS通信情報のようなネットワークインターフェイス関連情報が含まれ、DC430AA中のものと等価である。例示的な実施形態では、メッセージには、そのIPアドレスIPDCOAAおよびそのL2TPセッションのトンネルIDのような、DC430AAに関係するL2TPトンネル状態情報が含まれている。その後プロセスはブロック1020に移る。
【0065】
ブロック1020では、MPC320Bはブロック1010で参照したメッセージを受信する。メッセージ要求にしたがって、MPC320Bは新しいDC430に対するリソースを割り当てる。新しいDC430は先に言及したメッセージ中で受信されたL2TPトンネル値に初期化される。MPC320Bに存在するこの新しいDC430は生成され、初期化されているが、この時点においてインターネットデータ接続で使用されない。その後プロセスはブロック1030に移る。
【0066】
ブロック1030では、MPC320Bはメッセージをそのローカルルータ、ルータ350Bに送信し、このメッセージはMPC320Bが公称的に低いコストでパケットをIPDCOAAにルーティングする能力を持つことを提示する。例示的な実施形態では、このメッセージはOSPFリンク状態通知(LSA)である。1つの実施形態では、送信されるメッセージはIPブロードキャストまたはマルチキャストメッセージであり、したがって、複数のローカルルータがメッセージを受信することができる。このメッセージで通知されるルーティングコストは公称的に低く、MPC320Aに現在関係している公称的に高いコストのルートよりも低い。ネットワーク120中のすべてのルータがOSPF可能であることから、IPDCOAAの宛先アドレスを持つパケットに対するこの新しい低コストルートは、ネットワーク120のルータ全体を通して伝搬する。したがって、将来の何らかの時点において、ルーティング情報の伝搬が生じた後に、ルータはIPDCOAAの宛先アドレスを持つパケットをMPC320Bにルーティングし始める。その後プロセスはブロック1040に移る。
【0067】
ブロック1040では、MPC320Bは第1のタイマーをセットする。このタイマーは、ブロック1030を参照して言及した低コストルートがネットワーク120全体を通して伝搬するのにかかる最大時間量を表す値にセットされる。その後プロセスはブロック1060に移る。
【0068】
本発明の方法論は、ネットワーク120全体を通る低コストルートの伝搬が生じたことが確認できるまでプロセスがブロック1070に移動しないようにするものである。ブロック1060により表されるステップは、その確認が得られるステップである。ブロック1060では、MPC320Bは第1のタイマーが終了したか否か、あるいはIPDCOAAに対して向けられたパケットを受信したか否かをチェックする。いずれの事象も生じていない場合には、プロセスはブロック1060に戻り、同じチェックが再度実行される。ブロック1060では、第1のタイマーが終了するか、あるいはMPC320BがIPDCOAAに対して向けられたパケットを受信している場合には、その後プロセスはブロック1070に移る。
【0069】
ブロック1070では、MPC320BはメッセージをMPC320Aに送信する。このメッセージには、MPC320AがDC430AAのMPC320Bへの移動を完了させる要求が含まれている。
【0070】
ブロック1080では、MPC320Aは先に言及したメッセージを受信する。応答として、MPC320Aはメッセージをそのローカルルータに送信する。このメッセージはIPDCOAAのIP宛先アドレスを持つパケットとIPDCTAAのIP宛先アドレスを持つパケットをもはやMPC320Aにルーティングさせるべきではないことを提示する。例示的な実施形態では、このメッセージはOSPF LSAである。1つの実施形態では、送信されるメッセージはIPブロードキャストメッセージであり、したがって、複数のローカルルータがメッセージを受信することができる。ネットワーク120中のすべてのルータがOSPF可能であることから、MPC320AはDC430AAに関係する宛先アドレスを持つパケットに対するルータとしてもはや機能しない事実がネットワーク120のルータ全体を通して伝搬する。したがって、将来の何らかの時点において、ルーティング情報の伝搬が生じた後に、DC430AAにパケットをルーティングしようと試みるときに使用することができるルータとして、ルータはもはやMPC320Aを関係付けない。その後プロセスはブロック1090に移る。
【0071】
ブロック1090において、MPC320AはメッセージをMPC320Bに送信する。このメッセージには、IPDCTAAとMPT330BAのIPアドレスのようなトランシーバ(例えばMPT)通信情報が含まれている。MPC320AからMPC320BへのDC430AAの移動に有用な付加的な情報も含まれていてもよい。1つの実施形態では、RLP状態情報がメッセージに含まれている。他の実施形態では、ワイヤレスプロトコルのレイヤー2状態情報がメッセージに含まれている。その後プロセスはブロック1100に移る。レイヤー2は、部分2重検出を含む、シグナリングメッセージの正しい送受信を行う通信システムのレイヤーである。これは当業者に知られており、“デュアルモードワイドバンドスペクトル拡散セルラシステム用の移動局−基地局互換性標準規格”と題する通信工業協会TIA/EIA/IS−95−Bで説明されており、これは参照によりここに組み込まれ、以後IS−95−Bとして言及する。
【0072】
ブロック1100では、MPC320AはDC430AAに関係するそのすべてのリソースの割り当てを解除する。その後プロセスはブロック1110に移る。
【0073】
ブロック1110では、MPC320Bは、ブロック1090を参照して説明した、MPC320Aにより送信されたメッセージを受信する。このメッセージの受信にしたがって、MPC320Bは新しいDC(ブロック1020の説明で参照したもの)をこのメッセージで受信した値に初期化することにより新しいDCの初期化を完了する。この時点において、MPC320B中の新しいDCは、ブロック1100において特定されるその割り当て解除前に、MPC320A中のDC430AAと実質的に同じように構成されている。したがって、MPC320B中の新しいDCは、MPC320A中に収納されていたDC430AAとは異なる位置に物理的に収納されるが、2つのDCは本質的に1つで同一である。したがって、この時点において、DC430AAはブロック1100において割り当てが解除されたと考えられ、新しいDCは割り当てが解除されたものと本質的に同じであると考えられ、MPC320B中の新しいDCは以後DC430AAとして名付けられ、そのようなものとして図14に図示される。その後プロセスはブロック1120に移る。
【0074】
ブロック1120では、MPC320Bはメッセージをそのローカルルータ、ルータ350Bに送信する。このメッセージはMPC320Bが公称的に低いコスト(MPC320Aへのこのアドレスのルーティングに以前に関係したコストよりも低いコスト)でパケットをIPDCTAAにルーティングする能力を持つことを提示する。例示的な実施形態では、このメッセージはOSPFリンク状態通知である。ネットワーク120中のすべてのルータがOSPF可能であるので、IPDCTAAの宛先アドレスを持つパケットに対するこの新しい低コストルートはネットワーク120のルータ全体を通して伝搬する。したがって、将来の何らかの時点において、ルーティング情報の伝搬が生じた後に、ルータはIPDCTAAの宛先アドレスを持つパケットのMPC320Bへのルーティングを開始する。このようなパケットはすべてMPT330BAから発信するという事実、およびMPT330BAはMPC320Bと同じサブネット上にあるという事実のために、おそらくこの動作はかなり速くなる。ネットワーキングの当業者に知られている用語、根拠のない(gratuitous)ARPは非要求型ARPの発生に関係している。1つの実施形態では、MPC320Bは根拠のないARPメッセージをそのサブネットにおける他のすべてのメンバーに送信する。このメッセージは、IPDCTAAの宛先アドレスを持つすべてのパケットをMPC320Bのイーサネットハードウェアアドレスに送信すべきであることをこれらのエンティティに通知する。必要ではないが、根拠のないARP自体、あるいはOSPFメッセージとの組み合わせでの使用は、MPT330BAからのパケットがMPC320Bにルーティングされるのにかかる時間量を減少させることができる。その後プロセスはブロック1130に移る。
【0075】
ブロック1130では、MPC320Bは第2のタイマーをセットする。このタイマーは、ブロック1120を参照して言及した低コストルートがネットワーク120全体を通して伝搬するのにかかる最大時間量を表す値にセットされる。例示的な実施形態では、この第2のタイマーは、ブロック1040において第1のタイマーがセットされたのと同じ値にセットされる。その後プロセスはブロック1140に移る。
【0076】
本発明の方法論は、ネットワーク120全体を通る低コストルートの先に言及した伝搬が生じたことが確認できるまでプロセスがブロック1150に移動しないようにするものである。ブロック1140により表されるステップは、その確認が得られるステップである。ブロック1140では、MPC320Bは第2のタイマーが終了したか否か、あるいはIPDCTAAに対して向けられたパケットを受信したか否かをチェックする。いずれの事象も生じていない場合には、プロセスはブロック1140に戻り、同じチェックが再度実行される。ブロック1140では、第2のタイマーが終了するか、あるいはMPC320BがIPDCTAAに対して向けられたパケットを受信している場合には、その後プロセスはブロック1150に移る。
【0077】
ブロック1150では、MPC320Bはトランスポート610を通して0以上のメッセージをアクセスターミナル110に送信する。例示的な実施形態では、新しく初期化されたDC430AAは、MPC320A中に存在していたときにDC430AAに存在していた、RLP状態もワイヤレスレイヤー2状態も含まない。したがって、例示的な実施形態では、DC430AAはメッセージをアクセスターミナル110に送信し、このメッセージはアクセスターミナル110がそのRLPおよびワイヤレスレイヤー2レイヤーをリセットするように要求する。代替実施形態では、DC430AAはMPC320Bに存在していたときにDC430AAに含まれていたすべての状態情報を含んでいる。このようなケースでは、このブロック1150において、何らのメッセージもアクセスターミナル110に送信されない。その後プロセスはブロック1160に移る。
【0078】
本発明の方法論は、ネットワーク120全体を通る両低コストルートの先に言及した伝搬が生じたことが確認できるまでプロセスがブロック1170に移動しないようにするものである。ブロック1160により表されるステップは、その確認が得られるステップである。ブロック1160では、MPC320Bは第2のタイマーが終了したか否かをチェックする。例示的な実施形態では、第1のタイマーは、第2のタイマーが終了した時間において常に終了している。第2のタイマーが終了していない場合には、プロセスはブロック1160に戻り、同じチェックが再度実行される。ブロック1160において、第2のタイマーが終了している場合には、その後プロセスはブロック1170に移る。1つの実施形態では、ブロック1140は存在せず、プロセスはブロック1150からブロック1170にストレートに移動する。他の実施形態では、ブロック1160は第2のタイマーではなく第1のタイマーの終了をチェックする。
【0079】
ブロック1170では、MPC320Bはメッセージをそのローカルルータ、ルータ350Bに送信し、このメッセージはMPC320Bが公称的に高いコストでパケットをIPDCOAAおよびIPDCTAAにルーティングする能力を持つことを提示する。例示的な実施形態では、このメッセージはOSPFリンク状態通知(LSA)である。1つの実施形態では、送信されるメッセージはIPブロードキャストメッセージであり、したがって、複数のローカルルータがメッセージを受信することができる。このメッセージで通知されるルーティングコストは公称的に高い。ネットワーク120中のすべてのルータがOSPF可能であることから、IPDCOAAおよびIPDCTAAの宛先アドレスを持つパケットに対するこの新しい公称的に高いコストのルートは、ネットワーク120のルータ全体を通して伝搬する。したがって、将来の何らかの時点において、ルーティング情報の伝搬が生じた後に、ルータはこれらのパケットをMPC320Bにルーティングすることに関係する公称的に低いコストを公称的に高いコストに置換する。このステップは、時間的に後の時点において、本発明の方法論をもう一度使用できる状況にネットワーク120をおき、DC430AAをMPC320Bからネットワーク120内に配置された他のMPC320に移動させる。その後プロセスはブロック1180に移る。
【0080】
ブロック1180では、本発明の方法論のプロセスが完了する。当業者は図12および図13が本発明の方法論の例示的な実施形態に対するステップの順序付けを提供することを理解するであろう。当業者は本発明の範囲および精神を逸脱することなく、いくつかのステップを再順序付けできることを理解するであろう。
【0081】
本発明の方法論の例示的な実施形態は、IPアドレスを含むエンティティをネットワーク内の1つの位置から他の位置に移動させる新規な方法である。この方法がワイヤレス通信システムの分散サービィングネットワーク内のアンカーポイントをトランスペアレントに移動させるのに対して理想的であるのみならず、会社またはキャンパスネットワーク全体を通してIPアドレスを移動させるのに対しても理想的である。
【0082】
例示的な実施形態においてOSPFを使用すると、モバイルIPを使用するシステムで遭遇する欠点のいくつかを解消する。
【0083】
モバイルIPの第1の欠点はIPパケットがかなり遠回りのルートを取る傾向があることである。例えば、第1のノードがそのホームネットワークから外部ネットワークに移動するケースを考えると、この場合には第2のノードが既に存在している。このような例では、第2のノードが1つ以上のパケットを第1のノードに割り当てられたIPアドレスに送信する場合に、このようなすべてのパケットが外部ネットワークからビジティングネットワークにルーティングされ、そして外部ネットワークにトンネルバックされる。これらの遠回りのルートの使用はレイテンシーをもたらし、直接的なルートがとられ、余分なトンネル処理が必要とされない場合の帯域幅よりも多くの帯域幅を使用させる。
【0084】
モバイルIPの第2の欠点は、モバイルIPが各パケットに付加する余分なオーバーヘッドである。モバイルIPでは、ホームエージェントから外部エージェントにルーティングされるパケットはカプセル化され、したがって余分な帯域幅を使用してこのオーバーヘッドをサポートする。
【0085】
モバイルIPの第3の欠点は、組み込まれた冗長性サポートがないことである。モバイルIPでは、ホームエージェントがクラッシュした場合に、外部ネットワークを訪れている移動ノードはパケットを受信することができない。その理由は既存のモバイルIP標準規格はホームエージェントの冗長性を提供する問題を取り扱わないからである。
【0086】
本発明は先に言及した欠点をなんら被らない新規な方法を使用してネットワーク内の移動性を提供する。したがって、本発明はワイヤレス通信システムのサービィングネットワークとして機能するもの以外のネットワークにおいて高い効率を提供することができる。複数の代替実施形態が存在し、これらはさまざまなネットワークにおいて本発明の方法論の使用をサポートする。1つの実施形態では、ラップトップコンピュータのような、IPアドレスを含むエンティティは、最大エージの値よりもわずかに小さいエージフィールドを含むブロードキャスト(またはマルチキャスト)リンク状態通知を頻繁に送信する。これらのリンク状態通知には、公称的に低い一定値に等しいコスト(メトリック)が含まれている。したがって、エンティティがネットワーク中の1つのサブネットから他のサブネットに移動するときに、公称的に低いメトリックを含む、古いサブネット上のその古い通知はすぐに最大エージに到達し、期間が終了する。そして、新しいサブネット上では、同じ公称的に低いメトリックを持つ新しい通知がすぐに確立し、モバイルIPのようなトンネル処理プロトコルを必要とすることなく、パケットを新しい位置にルーティングさせることができる。
【0087】
この発明はエンティティをネットワーク全体を通して移動させるコスト効率がよく標準化された手段としてOSPFを使用し、これはOSPFプロトコルの元々の意図と比較したときに新規な用法である。
【0088】
本発明のより狭い範囲では、特にワイヤレス通信システム内のアンカーポイントの移動を可能にする方法論、すなわち代替実施形態が存在する。このような1つの代替実施形態はモバイルIPを使用して、ワイヤレス通信システム内のアンカーポイントのトランスペアレントな移動性というその目的を達成する。このような実施形態では、各DC430は複数の1つ以上のホームエージェントと関係付けられる。1つの実施形態では、図12および図13を参照して説明したOSPFメッセージはモバイルIP登録メッセージにより置換され、このメッセージはシステムの1つの部分から他の部分への移動時に各DC430により送信される。
【0089】
図14は、図12および図13に参照して説明した本発明の方法が利用された後に、アクセスターミナル110が単一アクセスポイント220Bに対してオープンなワイヤレスデータ通信チャネルを持つ時にインターネットデータ接続において使用されるエンティティを図示するネットワーク図である。特に、図14は、図10に図示されているようにアクセスターミナル110が以前に接続されており、図12および図13を参照して説明した本発明の方法論がその後使用された場合に使用されるネットワークエンティティを図示している。代わりに、図14は、図6に図示されているようにアクセスターミナル110が以前に接続され、アクセスポイント220へのハードハンドオフがその後に実行され、その際に図12および図13を参照して説明した本発明の方法論が利用された場合に使用されるネットワークエンティティを図示している。代わりに、図14は、図8に図示されているようにアクセスターミナル110が以前に接続され、アクセスポイント220へのハードハンドオフがその後に実行され、その際に図12および図13を参照して説明した本発明の方法論が使用された場合に使用されるネットワークエンティティを図示している。
【0090】
図14において、すべてのラベルは図10を参照した際に持たせた意味と同じ意味を持っているが以下のように1つの例外がある。図12および図13を参照して説明したように、MPC320B内に物理的に配置されているDC430AAはMPC320A内に物理的に配置されていたDC430AAのコピーである。DCが異なるMPC内に存在し、したがって異なるプールのリソースを使用し、したがって異なるラベルを付与することもできるが、DCには430AAと同じラベルが付与されている。これは、先に言及した両DCが、それらの位置が異なるのにもかかわらず、IPアドレスを含む同じ属性をすべて有しており、そして同じ機能を実行することを示すためになされている。
【0091】
図15は、図14に示されたデータパスにしたがったインターネットデータ接続に対する例示的なデータフローを示す図である。フォワードリンクにおいて、アクセスターミナル110に関係する宛先IPアドレスを持つIPパケットがインターネット124からイーサネットトランスポート280Eを通してNAS272に伝わる。NAS272において、パケットはPPPパケットにカプセル化され、これはMPC320Bに再配置されているDC430AAに関係する宛先IPアドレス(IPDCOAA)を持つL2TPパケットにさらにカプセル化される。このL2TPパケットはイーサネットトランスポート280Dを通してルータ260に送信される。ルータ260はこのL2TPパケットをイーサネットトランスポート280Cを通してルータ350Bに転送する。ルータ350Bはその後このL2TPパケットをイーサネットトランスポート340Bを通してDC430AAのその宛先に転送する。MPC320B中に配置されているDC430AAはL2TPパケットを受信し、埋め込まれたPPPフレームをカプセルから取り出す。DC430AAはその後PPPフレームを1つ以上のワイヤレスプロトコルカプセルにカプセル化し、これはMPT330BAに関係する宛先アドレスを持つIPパケットにさらにカプセル化される。これらのIPパケットはその後イーサネットリンク340Bを通してMPT330BAに送信される。MPT330BAはIPパケットからワイヤレスプロトコルカプセルをカプセル取出し、ワイヤレスプロトコルカプセルをワイヤレストランスポート610を通してアクセスターミナル110に送信する。
【0092】
当業者により容易に理解されるように、リバースリンクの方向に伝わるパケットに対して反対のパスがとられる。
【0093】
図16は、ワイヤレス通信システムの分散サービィングネットワークの好ましい実施形態の機能ブロック図である。この好ましい実施形態は図2に示された例示的な実施形態に対する代替実施形態である。この好ましい実施形態は以下のように例示的な実施形態とは異なっている。
【0094】
図16では、アクセスポイント220はトランスポートT1 1120を通してネットワーク120中の外部装置と通信する。これは図2と対照的であり、図2ではアクセスポイント220はイーサネット280を通してネットワーク120中の外部装置と通信する。当業者により容易に理解されるように、トランスポートT1 1120は、E1やマイクロ波のような、さまざまなトランスポートの1つであり、これはアクセスポイント220を接続するために使用することができる。
【0095】
図16では、1つのアクセスポイント220Aから他のアクセスポイント220Nに送信されるパケットは、最初に1つ以上のルータ260を通って伝わる。これは、示されているように、各アクセスポイントがその自己の物理的なサブネット上に存在するからである。これは図2と対照的であり、図2ではパケットは1つのアクセスポイント220から他のアクセスポイント220に単一のトランスポートを通して直接的に送信することができる。例示的な実施形態、図2において示されているように、これは例示的な実施形態において可能である。その理由はトランスポート280がすべてのアクセスポイント220を接続するからである。1つより多いサブネットを含むネットワークにおいて、各サブネットを単一のアクセスポイント220に限定する必要がないことは当業者により容易に理解されるであろう。言い換えると、いくつかのサブネットが正に1つのアクセスポイント220を含むことがあり、その一方で、他のサブネットが1つより多いアクセスポイント220を含むことは当業者に容易に理解されるであろう。
【0096】
ネットワーク120中の各アクセスポイントが同じ物理的なトランスポートを使用して、ネットワーク中の他の装置に通信する必要がないことも当業者により容易に理解されるであろう。例えば、1つのアクセスポイント220DがT1トランスポートを通してルータ260と通信する一方で、他のアクセスポイント220EがE1トランスポートを通してルータ260と通信し、また一方で他のアクセスポイント220Fがイーサネットのような他のトランスポートを通してルータ260と通信するように、ネットワーク120を設計することができる。
【0097】
最後に、ここで説明した本発明の方法論はネットワーク120のこのようなすべての実施形態において動作することが当業者により容易に理解されるであろう。このようなすべての実施形態において、図12および図13を参照して説明した本発明の方法論は同じままである。これは、本発明の方法論がさまざまなネットワーク構成において動作するように十分に柔軟性を持って設計されているからである。
【0098】
好ましい実施形態の先の説明は当業者が本発明を作り、そして使用できるように提供されている。これらの実施形態に対するさまざまな変形は当業者に容易に明らかになるであろう。ここで規定される一般的な原理は発明能力を使用することなく他の実施形態に適用することができる。したがって、本発明はここに示されている実施形態に限定されることを意図しているものではなく、ここに開示されている原理および新規な特徴と矛盾しない最も広い範囲にしたがうべきである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1はワイヤレス通信分散サービィングネットワークと通信しているアクセスターミナルの例示的な実施形態のブロック図である。
【図2】 図2はワイヤレス通信システムの分散サービィングネットワークの例示的な実施形態の機能ブロック図である。
【図3】 図3はアンカーポイントの例示的な実施形態の機能ブロック図である。
【図4】 図4はモデムプール制御装置の例示的な実施形態の機能ブロック図である。
【図5】 図5はモデムプールトランシーバの例示的な実施形態の機能ブロック図である。
【図6】 図6はアクセスターミナルからインターネットへのデータパスの例示的な実施形態のネットワーク図であり、アクセスターミナルがワイヤレス通信システムのサービィングネットワークにおける第1のモデムプールトランシーバと通信している。
【図7】 図7は図6に関連して取られたデータパスのブロック図である。
【図8】 図8はアクセスターミナルからインターネットへのデータパスの例示的な実施形態のネットワーク図であり、アクセスターミナルがワイヤレス通信システムのサービィングネットワークにおける第1および第2のモデムプールトランシーバとハンドオフ中である。
【図9】 図9は図8に関連して取られたデータパスのブロック図である。
【図10】 図10はアクセスターミナルからインターネットへのデータパスの例示的な実施形態のネットワーク図であり、アクセスターミナルがワイヤレス通信システムのサービィングネットワークにおける第2のモデムプールトランシーバと通信しており、本発明のアンカーポイント移動が既に生じている。
【図11】 図11は図10に関連して取られたデータパスのブロック図である。
【図12】 図12は本発明のアンカーポイント移動方法論の例示的な実施形態を例示しているフローチャートである。
【図13】 図13は本発明のアンカーポイント移動方法論の例示的な実施形態を例示しているフローチャートである。
【図14】 図14はアクセスターミナルからインターネットへのデータパスの例示的な実施形態のネットワーク図であり、アクセスターミナルがワイヤレス通信システムのサービィングネットワークにおける第2のモデムプールトランシーバと通信しており、本発明のアンカーポイント移動方法論が利用されている。
【図15】 図15は図14に関連して取られたデータパスのブロック図である。
【図16】 図16はワイヤレス通信システムの分散サービィングネットワークの好ましい実施形態の機能ブロック図である。
Claims (23)
- 分散サービィングネットワークが複数のエンティティを含み、前記複数のエンティティの第1のエンティティがアンカーポイントを含み、前記分散サービィングネットワークが複数のルータも含み、前記分散サービィングネットワークが複数のアクセスターミナルに対して標準化されたサービスを提供する複数のサービス装置も含み、前記アンカーポイントは前記複数のサービス装置のうちの1つのサービス装置と通信する、ワイヤレス通信システムの分散サービィングネットワーク中で、前記アンカーポイントを前記複数のエンティティの第2のエンティティに再配置する方法において、
前記第1のエンティティと前記第2のエンティティとの間で少なくとも1つの再配置メッセージを送信するステップと、
前記少なくとも1つの再配置メッセージにしたがって、前記アンカーポイントの1組の構成要素を前記第1のエンティティから前記第2のエンティティにコピーするステップと、
1つ以上の標準ルーティングメッセージを前記複数のエンティティのうちの1つ以上のエンティティから送信するステップとを含み、
前記標準ルーティングメッセージは、前記アンカーポイントに関係する宛先アドレスを含むパケットを第2のエンティティにルーティングさせるべきであることを、前記複数のルータのうちの1つ以上のルータに対して示す方法。 - 前記第1のエンティティは、第1の再配置メッセージを前記第2のエンティティに送信し、
前記第1の再配置メッセージは、前記サービス装置と通信している前記第1のエンティティにより利用される構成要素情報を含む請求項1記載の方法。 - 前記構成要素情報は、前記アンカーポイントに割り当てられた第1のIP(インターネットプロトコル)アドレスを含む請求項2記載の方法。
- 前記方法は、
前記第2のエンティティが前記第1の再配置メッセージを受信するステップと、
前記第2のエンティティが前記アンカーポイントのローカルコピーの生成のためにリソースを割り当てるステップと、
前記第2のエンティティが前記第1の再配置メッセージに含まれている情報にしたがって前記リソースを初期化するステップとをさらに含む請求項3記載の方法。 - 前記分散サービィングネットワークは、第1の送信エンティティを含み、
前記方法は、
前記第1のIPアドレスの宛先アドレスを持つIPパケットを前記第2のエンティティにルーティングさせるべきであることを示す1つ以上の第1の標準ルーティングメッセージを形成するステップと、
前記第1の送信エンティティから、前記第1の標準ルーティングメッセージを前記1つ以上のルータに送信するステップとをさらに含む請求項4記載の方法。 - 前記第1の送信エンティティは、前記第2のエンティティである請求項5記載の方法。
- 前記第1の標準ルーティングメッセージは、前記第1のIPアドレスに対する他のすべての現在通知されているルートのコストよりも低い前記第1のIPアドレスに対するコストを含むオープンショーテストパスファースト(OSPF)メッセージである請求項5記載の方法。
- 前記第2のエンティティが、前記第1の標準ルーティングメッセージが形成されるかあるいは送信されてからの第1の時間期間の終了に基づいて、第2の再配置メッセージを送信するステップをさらに含む請求項6記載の方法。
- 前記第2のエンティティが、前記第1の時間期間の前記終了前に前記第1のIPアドレスの宛先IPアドレスを持つパケットを前記第2のエンティティが受信したことに基づいて、前記第1の時間期間の前記終了前に前記第2の再配置メッセージを送信するステップをさらに含む請求項8記載の方法。
- 前記第2の再配置メッセージの送信後に、前記分散サービィングネットワークが第2の送信エンティティを含み、
前記方法は、
前記アンカーポイントに関係する前記第1のIPアドレスの宛先アドレスを持つIPパケットを前記第1のエンティティにもはやルーティングさせるべきでないことを示す1つ以上の第2の標準ルーティングメッセージを形成するステップと、
前記第2の送信エンティティから、前記第2の標準ルーティングメッセージを前記1つ以上のルータに送信するステップとをさらに含む請求項9記載の方法。 - 前記第2の送信エンティティは、前記第1のエンティティである請求項10記載の方法。
- 前記第1のエンティティが第3の再配置メッセージを前記第2のエンティティに送信するステップと、
前記第3の再配置メッセージが前記アンカーポイントに関係する前記第2のIPアドレスを含むステップとをさらに含む請求項10記載の方法。 - 前記アンカーポイントに関係する前記第1のエンティティのリソースの割り当てを解除するステップをさらに含む請求項12記載の方法。
- 前記方法は、
前記第2のエンティティが前記第3の再配置メッセージを受信するステップと、
前記第2のエンティティが前記第3の再配置メッセージのコンテンツに基づいて前記アンカーポイントの構成を完成させるステップとをさらに含む請求項12記載の方法。 - 前記分散サービィングネットワークが第3の送信エンティティを含み、
前記方法は、
前記第2のIPアドレスの宛先アドレスを持つIPパケットを前記第2のエンティティにルーティングさせるべきであることを示す1つ以上の第3の標準ルーティングメッセージを形成するステップと、
前記第3の送信エンティティから、前記第3の標準ルーティングメッセージを前記1つ以上のルータに送信するステップとをさらに含む請求項13記載の方法。 - 前記第3の標準ルーティングメッセージは、前記第2のIPアドレスに対する他のすべての現在通知されているルートのコストよりも低い前記第2のIPアドレスに対するコストを含むOSPFメッセージである請求項15記載の方法。
- 前記第2のエンティティが、前記第3の標準ルーティングメッセージが形成されるかあるいは送信されてからの第2の時間期間の終了に基づいて、1組の0以上の再同期化メッセージを前記アンカーポイントに関係するアクセスターミナルに送信するステップをさらに含む請求項15記載の方法。
- 前記第2のエンティティが、前記第2の時間期間の前記終了前に前記第2のIPアドレスの宛先IPアドレスを持つパケットを前記第2のエンティティが受信したことに基づいて、前記第2の時間期間の前記終了前に前記1組の再同期化メッセージを送信するステップをさらに含む請求項17記載の方法。
- 前記第1の標準ルーティングメッセージまたは前記第3の標準ルーティングメッセージがOSPFメッセージであるときに、
前記方法は、
前記第1のIPアドレスの宛先アドレスを持つIPパケットを前記第2のエンティティに依然としてルーティングさせることができるが、これらのパケットを前記第1のIPアドレスの宛先に配信する前記第2のエンティティに関係するコストが、前記1つ以上のルータが前記第1のIPアドレスにパケットを配信する前記第2のエンティティに現在関係しているコストよりも高いことを示す1つ以上の第4の標準ルーティングメッセージを形成するステップと、
前記第4の標準ルーティングメッセージがOSPFメッセージであり、
前記第4の標準ルーティングメッセージを前記1つ以上のルータに送信するステップとをさらに含む請求項18記載の方法。 - 前記第1の標準ルーティングメッセージは、モバイルIP登録メッセージである請求項8記載の方法。
- 前記第3の標準ルーティングメッセージは、モバイルIP登録メッセージである請求項17記載の方法。
- 前記第1のエンティティは第1のモデムプール制御装置であり、第2のエンティティは第2のモデムプール制御装置であり、前記アンカーポイントは専用制御装置である請求項19記載の方法。
- 通信システムが1組の少なくとも1つのサービス装置の1つのサービス装置を具備し、前記通信システムが複数のルータを具備する通信システム中で、第1のアクセスポイント内に含まれるアンカーポイントをハンドオフ中またはハンドオフ後に第2のアクセスポイントに再配置し、前記アンカーポイントが専用制御装置である方法において、
前記少なくとも1つのサービス装置への接続に関係する専用制御装置構成要素情報を含む少なくとも1つの第1の再配置メッセージを前記第1のアクセスポイントから前記第2のアクセスポイントに送信するステップと、
前記第2のアクセスポイントにおける第2の専用制御装置に対してリソースを割り当てるステップと、
前記第2の専用制御装置を前記構成要素情報で初期化するステップと、
1つ以上のOSPFメッセージを前記第2のアンカーポイントから前記複数のルータのうちの1つ以上のルータに送信するステップとを含み、
前記パケットが前記第1のアクセスポイントに配信された場合のコストよりも低いコストを持つ前記第2のアクセスポイントにより、前記専用制御装置に関係する宛先IPアドレスを含むパケットを前記専用制御装置に配信させることができることを前記OSPFメッセージが示す方法。
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