JP4681656B2 - クライアントモバイルｉｐ（ｃｍｉｐ）に代わるプロキシモバイルｉｐ（ｐｍｐ）の加入者固有の強制 - Google Patents

Description

本発明は、殊にＷｉＭａｘネットワークにおいて、ネットワークベースのモビリティ管理を加入者固有にアクティブ化するための方法と認証サーバに関する。

ＴＣＰ／ＩＰプロトコルを用いるインターネットはモバイルの分野に関するより高度のプロトコルを開発するためのプラットフォームを提供する。インターネットプロトコルは広く普及しているので、相応のプロトコル拡張によってモバイル環境に関してより多くの利用者を開拓することができる。しかしながら従来のインターネットプロトコルは本来的にモバイルの用途的のために構想されていない。従来のインターネットのパケット交換においては固定のコンピュータ間でパケットが交換されており、これらのパケットのネットワークアドレスは変化せず、またこれらのパケットが異なるサブネットワーク間でローミングされることもない。モバイルコンピュータを備えた無線ネットワークにおいては、モバイルコンピュータＭＳが種々のネットワークにリンクされることが多い。ＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol）は、相応のサーバを用いてネットワーク内のコンピュータへのＩＰアドレスおよび別のコンフィギュレーションパラメータの動的な割り当てを実現する。ネットワークにリンクされるコンピュータにはＤＨＣＰプロトコルにより自由なＩＰアドレスが自動的に割り当てられる。モバイルコンピュータにＤＨＣＰがインストールされると、このコンピュータはＤＨＣＰプロトコルによるコンフィギュレーションを支援するローカルネットワークの範囲内で動作しなければならない。ＤＨＣＰプロトコルでは動的なアドレス設定が実現される。すなわち自由なＩＰアドレスが自動的に所定の時間にわたり割り当てられる。この時間の経過後に、モバイルコンピュータによるリクエストが新たに行われるか、ＩＰアドレスを別のやり方で割り当てることができる。ＤＨＣＰによりマニュアルによるコンフィギュレーションを行うことなくモバイルコンピュータをネットワークにリンクさせることができる。その前提として単にＤＨＣＰサーバが提供されれば良い。モバイルコンピュータはローカルネットワークのサービスを利用することができ、例えば中央に記憶されているデータファイルを利用することができる。しかしながら、モバイルコンピュータ自体がサービスを提供する場合には、潜在的なサービスユーザがそのモバイルコンピュータを発見することはできない。何故ならば、そのモバイルコンピュータのＩＰアドレスはモバイルコンピュータがリンクされるネットワーク毎に変わるからである。同様のことは、ＩＰコネクションの確立中にＩＰアドレスが変わる場合にも発生する。これによりコネクションが中断される。したがってモバイルＩＰの場合にはモバイルコンピュータに他のネットワークにおいても保持されるＩＰアドレスが割り当てられる。従来のＩＰネットワーク切り換えにおいては、ＩＰアドレス調整を相応に適合させることが必要であった。しかしながら、端末機器においてＩＰコンフィギュレーションおよびルーティングコンフィギュレーションを常に適合させることはマニュアルでは殆ど不可能である。従来の自動的なコンフィギュレーションメカニズムにおいては、確立中のコネクションがＩＰアドレスの変更の際に遮断される。ＭＩＰプロトコル（ＲＦＣ２００２，ＲＦＣ２９７７，ＲＦＣ３３４４，ＲＦＣ３８４６，ＲＦＣ３９５７，ＲＦＣ３７７５，ＲＦＣ３７７６，ＲＦＣ４２８５）はモバイル端末装置のモビリティを支援する。従来のＩＰプロトコルにおいては、モバイル端末装置にアドレッシングされたデータパケットを正確にルーティングするためにＩＰサブネットワークを切り換える場合、モバイル端末装置はその都度自身のＩＰアドレスを適合させなければならなかった。確立中のＴＣＰコネクションを維持するために、モバイル端末装置は自身のＩＰアドレスを保持しなければならない。何故ならば、アドレス変更によりコネクションは遮断されるからである。ＭＩＰプロトコルは、モバイル端末装置ないしモバイルノード（ＭＮ）が２つのＩＰアドレスを所有することを許可することによってこの矛盾を解消する。ＭＩＰプロトコルにより２つのアドレス間、すなわち恒久的なホームアドレスと一時的な気付アドレス（Care-Of-Address）との間のトランスパレントなコネクションが実現される。気付アドレスはその時点においてモバイル端末装置にアクセスすることができるＩＰアドレスである。

ホームエージェント（Home Agent）は、モバイル端末装置が本来のホームネットワーク内に存在しない場合のこのモバイル端末装置のエージェントである。ホームエージェントにはモバイルコンピュータの現在地に関する情報が恒常的に通知される。ホームエージェントは通常の場合、モバイル端末装置のホームネットワーク内のルータの構成要素である。モバイル端末装置がホームネットワーク外に存在する場合には、ホームエージェントはモバイル端末装置がログインできる機能を提供する。この場合、ホームエージェントはモバイル端末にアドレッシングされたデータパケットをモバイル端末の現在のサブネットワークに転送する。

フォーリンエージェント（Foreign Agent）は、モバイル端末装置が移動しているサブネットワーク内に存在する。フォーリンエージェントは到来したデータパケットをモバイル端末装置ないしモバイルコンピュータに転送する。フォーリンエージェントはいわゆるフォーリンネットワーク（訪問先のネットワーク）内に存在する。フォーリンエージェントも通常の場合ルータの構成要素である。フォーリンエージェントはモバイル端末装置とそのモバイル端末装置のホームエージェントとの間で全ての事務モバイルデータパケットをルーティングする。フォーリンエージェントはホームエージェントから送信、トンネリングされたＩＰデータパケットをアンパックし、そのデータをモバイル端末装置に転送する。

モバイル端末装置のホームアドレスは、モバイル端末装置に恒常的にアクセスすることができるアドレスである。ホームアドレスはホームエージェントと同一のアドレスプレフィクスを有する。気付アドレスはモバイル端末装置がフォーリンネットワークにおいて使用するＩＰアドレスである。

ホームエージェントはいわゆるモビリティ結合テーブル（MBT: Mobility Binding Table）を管理する。このテーブル内のエントリは、モバイル端末装置の２つのアドレス、すなわちホームアドレスと気付アドレスを相互に対応付け、データパケットを相応にリルートするために使用される。ＭＢＴテーブルはホームアドレス、気付アドレス、この対応付けが有効である期間（ライフタイム）についての情報に関するエントリを含む。図１は、従来技術によるモビリティ結合テーブルの一例を示す。

フォーリンエージェント（ＦＡ）は訪問者リストないしビジターリスト（ＶＬ：Visitor List）を有し、このリストはその時点においてフォーリンエージェントのＩＰネットワーク内に存在するモバイル端末装置に関する情報を包含する。図２は、従来技術によるその種の訪問者リストの一例を示す。

モバイルコンピュータをネットワークにリンクできるようにするために、モバイルコンピュータは先ず自身がホームネットワーク内にいるのか外部ネットワーク内にいるのかを識別しなければならない。付加的にモバイル端末装置は、サブネットワーク内のどのコンピュータがホームエージェントもしくはフォーリンエージェントであるかを識別しなければならない。これらの情報はいわゆるエージェント発見（Agent Discovery）によって求められる。

続く登録によってモバイル端末装置は自身の現在地を自身のホームエージェントに通知することができる。このためにモバイルコンピュータないしモバイル端末装置はホームエージェントに目下の気付アドレスを送信する。登録のためにモバイルコンピュータは登録リクエスト（Registration-Request）ないし登録要求をホームエージェントに送信する。ホームエージェント（ＨＡ）は気付アドレスをリストに登録し、登録リプレイ（Registration Reply）ないし登録応答により応答する。もっともこの場合、安全性に関する問題が存在する。原理的には各コンピュータはホームエージェントに登録リクエストを送信することができるので、簡単にホームエージェントに、コンピュータは別のネットワーク内を移動しているかのように認識させることができてしまう。つまり外部のコンピュータはモバイルコンピュータないしモバイル端末装置の全てのデータパケットを受け取ることも可能であり、このことを送信器が識別することもない。これを阻止するために、モバイルコンピュータおよびホームエージェントには共通の秘密キーを使用する。モバイルコンピュータが自身のホームネットワークに戻ると、このモバイルコンピュータはホームエージェントにおける登録が抹消される。何故ならばモバイルコンピュータは全てのデータパケットを自身で受け取ることができるからである。モバイル無線ネットワークは殊に以下のセキュリティ特性を有していなければならない。情報も対するアクセスは所望の通信パートナに対してのみ許可される。すなわち伝送されるデータに対する不所望な傍受者によるアクセスは許可されない。すなわちモバイル無線ネットワークは秘匿性（Confidentiality）の特性を有していなければならない。さらに真正性が与えられていなければならない。真正性（Authenticity）により通信パートナは、所望の通信パートナとの通信が実際に確立されたか否か、もしくは部外者が通信パートナと称しているか否かを一義的に識別することができる。認証をメッセージ毎またはコネクション毎に実施することができる。コネクションを基礎として認証が行われる場合には、セッションの開始時に一度だけ通信パートナが識別される。セッションの更なる経過に関しては、後続のメッセージが依然として相応の送信器に由来することが前提とされる。通信パートナの同定が確定されている場合であっても、すなわち通信パートナが認証されている場合であっても、通信パートナは全てのリソースへのアクセスが許可されない、もしくはネットワークを介する全てのサービスの利用が許可されない場合が発生する可能性がある。この場合においては、相応の許可は通信パートナの先行する認証を前提とする。

モバイルデータネットワークにおいては、メッセージがエアインタフェースを介して比較的長い区間にわたり伝送され、したがって潜在的な攻撃者はこれらのメッセージに容易にアクセスすることができる。したがってモバイル無線データネットワークにおいてはセキュリティの観点が非常に重要である。データネットワークにおける安全性を高めるための実際の手段は暗号化技術である。暗号化によって、権限のない第三者がデータにアクセスできることなく、信頼性が低い通信経路、例えばエアインタフェースを介してデータを伝送することができる。暗号化のためにデータ、すなわちいわゆる平文が暗号化アルゴリズムにより暗号文に変換される。暗号化された文を信頼性が低いデータ伝送チャネルを介して伝送し、続けて復号ないし解読することができる。

非常に有望な無線アクセス技術としてＷｉＭａｘ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）が新たな標準として提案されており、これはＩＥＥＥ８０２．１６無線伝送に関して使用される。ＷｉＭａｘにより送信局は１００Ｍｂｉｔ／秒のデータレートで５０ｋｍまでの領域をカバーすることができる。

図３は、ＷｉＭａｘ無線ネットワークに関する基準モデルを示す。モバイル端末装置ＭＳはアクセスネットワーク（ＡＳＮ：Access Serving Network）内に存在する。アクセスネットワークＡＳＮは少なくとも１つの訪問先ネットワーク（ＶＣＳＮ：Visited Connectivity Service Network）ないし中間ネットワークを介してホームネットワークＨＣＳＮ（Home Connectivity Service Network）と接続されている。異なるネットワークはインタフェースないし基準点Ｒを介して相互に接続されている。移動局ＭＳのホームエージェントＨＡはホームネットワークＨＣＳＮまたは訪問先ネットワークＶＣＳＮ内に存在する。

ＷｉＭａｘは移動局自体がＭＩＰクライアント機能を実現するモバイルＩＰ、いわゆるクライアントＭＩＰ（ＣＭＩＰ）と、ＭＩＰクライアント機能がＷｉＭａｘアクセスネットワークによって実現されているプロキシＭＩＰ（ＰＭＩＰ）の２つの実現バリエーションを支援する。このためにＡＳＮ内に設けられている機能はプロキシノード（ＰＭＮ）またはＰＭＩＰクライアントと称される。これによって自身ではＭＩＰを支援しない移動局によってもＭＩＰを使用することができる。

図４はホームエージェントが訪問先ネットワーク内に存在する場合の従来技術によるプロキシＭＩＰ（ＰＭＩＰ）におけるコネクション確立を示す。

モバイル端末装置と基地局との間の無線コネクションが確立された後に、先ずアクセス認証が行われる。認証、許可および課金の機能はいわゆるＡＡＡサーバによって行われる（ＡＡＡ：Authentication Authorization and Accounting）。モバイル端末装置ＭＳとホームネットワーク（ＨＡＡＡ）のＡＡＡサーバとの間では認証メッセージが交換され、この認証メッセージによりホームエージェントのアドレスおよび認証キーが取得される。ホームネットワーク内の認証サーバは加入者のプロフィールデータを有する。ＡＡＡサーバはモバイル端末装置の加入者識別子を包含する認証リクエストメッセージを受け取る。ＡＡＡサーバはアクセス認証の成功後に、モバイル端末装置ＭＳとアクセスネットワークＡＳＮの基地局との間のデータ伝送区間を保護するためにＭＳＫキー（ＭＳＫ：Master Session Key）を生成する。このＭＳＫキーはホームネットワークのＡＡＡサーバから中間ネットワークＣＳＮを介してアクセスネットワークＡＳＮに伝送される。

アクセス認証後には、図４から見て取れるように、ＤＨＣＰプロキシサーバがアクセスネットワークＡＳＮにおいてコンフィギュレートされる。ＩＰアドレスおよびホストコンフィギュレーションが既にＡＡＡ応答メッセージに含まれている場合には、全ての情報がＤＨＣＰプロキシサーバにダウンロードされる。

認証および許可の成功後に、移動局ないしモバイル端末装置ＭＳはＤＨＣＰ発見リメッセージ（discovery message）を送信し、またＩＰアドレス割り当てが行われる。

モバイル端末装置がネットワークに組み込まれると、モバイル端末装置はホームネットワークにいるか外部ネットワークにいるかを認識しなければならない。

さらにモバイル端末装置は、それぞれのネットワーク内のどのコンピュータがホームエージェントもしくはフォーリンエージェントであるかを識別しなければならない。これらの情報はいわゆるエージェント発見（Agent Discovery）によって求められる。エージェント発見は２種類、すなわちいわゆるエージェント広告（Agent Advertisement）およびエージェント誘導（Agent Solicitation）が存在する。

エージェント広告ではエージェント、すなわちホームエージェントまたはフォーリンエージェントが周期的にブロードキャストメッセージをサブネットワークの全てのコンピュータもしくはモバイル端末装置に送信する。所定の期間にブロードキャストメッセージを聴取する各コンピュータはそれぞれのサブネットワークにおけるエージェントを識別することができる。

モバイル端末装置が新たに起動される場合、一般的に次のエージェント広告を待機することは実用的ではない。モバイル端末装置は即座に、今現在どのサブネットワーク内にいるかを知らなければならない。したがって、いわゆるエージェント誘導においてはエージェント広告を実施する要求がそれぞれのサブネットワークの全てのコンピュータに送信される。エージェント誘導によって、エージェントを即座に識別することをモバイル端末装置に強制することができ、これにより待機時間が著しく短縮される。エージェント誘導は例えばパケット損失またはネットワーク切り換えの際にエージェント広告が行われない場合にも実施される。エージェント発見により、モバイル端末装置は自身がホームネットワーク内にいるか、フォーリンネットワーク内にいるかを識別することもできる。エージェント広告メッセージ内のパケット情報に基づきモバイル端末装置はホームエージェントを識別する。モバイル端末装置がフォーリンエージェントからのメッセージパケットを受信すると、モバイル端末装置は現在地が最後の広告以降に変わったか否かを付加的に識別することができる。モバイル端末装置が広告メッセージを受信しない場合には、モバイル端末装置は付加的にホームネットワーク内におり、且つホームエージェントは機能していないことを想定する。この場合モバイル端末装置はこの想定を確認するためにネットワークのルータとコンタクトを取る。モバイル端末装置がホームネットワーク内にいない場合には、モバイル端末装置はＤＨＣＰサーバにアクセスし、サブネットワークのアドレスを取得することを試みる。この試みが成功すると、モバイル端末装置はこのアドレスをいわゆる共有気付アドレス（Colocated Care-of-Adresse）として使用し、ホームエージェントとコンタクトを取る共有気付アドレスはフォーリンネットワーク内のモバイル端末装置に割り当てられたアドレスであり、またホームエージェントにも伝送される。

ネットワークベースのモビリティ管理（ＰＭＩＰ）と端末装置ベースのモビリティ管理（ＣＭＩＰ）は区別される。端末装置ベースのモビリティ管理ＣＭＩＰは端末装置モバイルＩＰ（ＭＩＰ）を支援する。

図４は従来のネットワークベースのモビリティ管理（ＰＭＩＰ）におけるコネクション確立を示し、図５は従来の端末装置ベースのモビリティ管理（ＣＭＩＰ）におけるコネクション確立を示す。

モバイル端末装置とネットワークとの間においてコネクションを確立する場合、ホームネットワークの認証サーバ（Ｈ−ＡＡＡ）は加入者の認証が成功した後に認証確認メッセージ（ＳＵＣＣＥＳＳ）を送信する。認証確認メッセージは認証クライアントに加入者の認証は成功したことを通知する。プロキシＭＩＰないしネットワークベースのモビリティ管理（ＰＭＩＰ）ではモバイル端末装置はモバイルＩＰを支援しない、もしくは相応のＭＩＰソフトウェアはモバイル端末装置において起動されない。これに対してクライアントＭＩＰ（ＣＭＩＰ）ないし端末装置ベースのモビリティ管理においては、モバイルＩＰがそれぞれの端末装置ないし移動局ＭＳによって支援される。プロキシＭＩＰではモバイル端末装置はＤＨＣＰサーバによって割り当てられたＩＰアドレスしか識別しない。モバイル端末装置の気付アドレスはモバイル端末装置には既知ではなく、ＰＭＩＰクライアント、フォーリンエージェントならびにホームエージェントに既知である。これに対してクライアントＭＩＰでは、モバイル端末装置は両方のＩＰアドレス、すなわちホームアドレスも気付アドレスも識別する。

図４，５から見て取れるように、ＩＰアドレス割り当て後にはＭＩＰ登録が行われる。ＭＩＰ登録の際にホームエージェントには、モバイル端末装置の現在地に関する情報が通知される。登録のためにモバイル端末装置ないし相応のＰＭＩＰクライアントは目下の気付アドレスを包含する登録リクエストをホームエージェントに送信する。ホームエージェントは気付アドレスを自身が管理するリストに登録し、登録応答（Registration Reply）により応答する。原理的には各コンピュータはホームエージェントに登録リクエストを送信することができるので、簡単にホームエージェントに、コンピュータないしモバイル端末装置は別のネットワーク内を移動しているかのように認識させることができてしまう。これを阻止するために、モバイル端末装置もホームエージェントも共通の秘密キー、すなわちいわゆるＭＩＰキーを使用する。

プロキシＭＩＰ（ＰＭＩＰ）では登録リクエストＭＩＰＲＲＱがアクセスネットワーク内のＰＭＩＰクライアントからフォーリンエージェントを介してホームエージェントＨＡに伝送される。図４に示されているように、ホームエージェントＨＡには所属の認証サーバＨ−ＡＡＡから加入者に対するキーが割り当てられ、ホームエージェントＨＡはこのキーをＭＩＰ登録応答（MIP Registration Reply）と共に伝送する。

図５に示されているように、端末装置ベースのモビリティ管理（ＣＭＩＰ）では、登録リクエストメッセージ（ＭＩＰＲＲＱ）が直接的にモバイル端末装置ＭＳからフォーリンエージェントを介してホームエージェントＨＡに送信される。

端末装置ベースのモビリティ管理（ＣＭＩＰ）では、モバイル端末装置ＭＳおよびホームネットワークの認証サーバＨ−ＡＡＡに関するモビリティシグナリングメッセージを暗号化により保護するための共通のモビリティキーが生成されなければならない。この共通のモビリティキーはそれ以降、モバイル端末装置ＭＳとホームエージェントとの間の通信を保護する。ネットワークベースのモビリティ管理ＰＭＩＰでは、ＰＭＩＰクライアントよびホームエージェントＨＡに関する共通のモビリティキーが認証サーバによって生成されなければならない。従来のシステムにおいてネットワークベースのモビリティ管理ＰＭＩＰ（プロキシＭＩＰ）は、モバイル端末装置ＭＳが端末装置ベースのモビリティ管理ＣＭＩＰを支援しない場合にのみ使用される。モバイル端末装置ＭＳのホームネットワークがモバイル端末装置とは異なり自身ではＭＩＰを支援しない場合には、モバイル端末装置のＭＩＰコンフィギュレーションの際に問題が生じる。

したがって本発明の課題は、ネットワークプロバイダが自身のネットワーク内のモビリティ管理に関する完全な制御を維持し、且つモバイル端末装置のＭＩＰコンフィギュレーションの際のコンフィギュレーションの問題が回避される方法および認証サーバを提供することである。

本発明によればこの課題は、請求項１に記載されている特徴を有する方法によって解決される。

本発明はネットワークベースのモビリティ管理（ＰＭＩＰ）を加入者固有にアクティブ化するための方法に関し、この方法において、認証サーバが端末装置ベースのモビリティ管理（ＣＭＩＰ）のための共通のモビリティキーを提供しない場合には、加入者の認証サーバが加入者の認証の成功後に、ネットワークベースのモビリティ管理（ＰＭＩＰ）をアクティブ化するアクティブ化属性（ＰＭＩＰ＿ＯＮＬＹ）を包含する認証確認メッセージ（ＳＵＣＣＥＳＳ）をアクセスネットワーク（ＡＳＮ）内の認証クライアントに送信する。

本発明による方法の基本的な着想は、モバイル端末装置ＭＳが端末装置ベースのモビリティ管理（ＣＭＩＰ）を支援する場合であってもネットワークベースのモビリティ管理（ＰＭＩＰ）が強制されることである。

これによって、コネクティビティサービスネットワーク（ＣＳＮ）のプロバイダは自身のネットワーク内のマクロモビリティ管理に関する完全な制御を維持する。

本発明による方法の有利な実施形態においては、認証サーバが加入者のホームネットワーク内に存在する。

本発明による方法の別の有利な実施形態においては、認証サーバが認証クライアントを有するアクセスネットワークのゲートウェイに認証確認メッセージ（ＳＵＣＣＥＳＳ）を伝送する。

本発明による方法の有利な実施形態においては、アクティブ化属性（ＰＭＩＰ＿ＯＮＬＹ）が認証サーバによってセットされるフラグによって形成される。

本発明による方法の有利な実施形態においては、認証確認メッセージ（ＳＵＣＣＥＳＳ）がさらにＭＳＫキー、ＤＨＣＰサーバアドレス、ホームエージェントアドレスおよび課金識別子（ＣＵＩ）を包含する。

本発明による方法の有利な実施形態においては、伝送されるアクティブ化属性（ＰＭＩＰ＿ＯＮＬＹ）がアクセスネットワークのゲートウェイに中間記憶され、それぞれのアクティブ化属性（ＰＭＩＰ＿ＯＮＬＹ）には加入者のそれぞれのモバイル端末装置（ＭＳ）が対応付けられる。

本発明による方法の有利な実施形態においては、認証クライアントがアクセスネットワーク（ＡＳＮ）内のフォーリンエージェントに、それぞれの加入者についての端末装置ベースのモビリティ管理（ＣＭＩＰ）をデアクティブにするために、所属の中間記憶されているアクティブ化属性（ＰＭＩＰ＿ＯＮＬＹ）がセットされている場合には、広告メッセージを加入者のモバイル端末装置（ＭＳ）に送信しないことを指示する。

フォーリンエージェント（ＦＡ）は有利には誘導メッセージにも応答しない。

本発明による方法の有利な実施形態においては、加入者のネットワークアクセス識別子（ＮＡＩ）が一義的でない場合には、アクティブ化属性（ＰＭＩＰ＿ＯＮＬＹ）が認証サーバによってさらにセットされる。

本発明による方法の別の実施形態においては、ＷｉＭａｘ固有のモバイルＩＰは加入者のモバイル端末装置または加入者のホームネットワークによって支援されないことを加入者のネットワークアクセス識別子（ＮＡＩ）が示す場合には、アクティブ化属性（ＰＭＩＰ＿ＯＮＬＹ）が認証サーバによってさらにセットされる。

本発明による方法の有利な実施形態においては、ホームネットワークが３ＧＰＰネットワーク、３ＧＰＰ２ネットワーク、ＷＬＡＮネットワークまたはＷｉＭａｘネットワークによって形成される。

本発明による方法の有利な実施形態においては、アクセスネットワーク（ＡＳＮ）がＷｉＭａｘアクセスネットワークによって形成される。

さらに本発明はネットワークベースのモビリティ管理を加入者固有にアクティブ化するための認証サーバに関し、認証サーバが端末装置ベースのモビリティ管理（ＣＭＩＰ）のための共通のモビリティキーを提供しない場合には、認証サーバが加入者の認証の成功後に、ネットワークベースのモビリティ管理（ＰＭＩＰ）をアクティブ化するアクティブ化属性（ＰＭＩＰ＿ＯＮＬＹ）を包含する認証確認メッセージ（ＳＵＣＣＥＳＳ）をアクセスネットワーク（ＡＳＮ）内の認証クライアントに送信する。

図４に示されているコネクション確立が終了した後に、モバイル端末装置はホームアドレスを受け取り、ホームエージェントに登録される。

以下では、本発明の本質をなす特徴を説明するために添付の図面を参照しながら本発明による方法および本発明による認証プロキシサーバの有利な実施形態を説明する。ここで、
図１は、従来技術によるモビリティ結合テーブルの例を示す。
図２は、従来技術による訪問者リストの例を示す。
図３は、ＷｉＭａｘ無線ネットワークに関する基準ネットワーク構造を示す。
図４は、従来技術による、従来のネットワークにおけるＰＭＩＰコネクション確立を示す。
図５は、従来技術による、従来のネットワークにおけるＣＭＩＰコネクション確立を示す。
図６は、本発明による方法の有利な実施形態によるネットワーク構造を示す。
図７は、本発明による方法の考えられる実施形態の機能を説明するためのフローチャートを示す。
図８は、本発明による方法において使用するためにゲートウェイ内に記憶されているテーブルを示す。
図９ａ，９ｂは、本発明による方法の機能を説明するためのチャートを示す。

図６から見て取れるように、モバイル端末装置１は無線インタフェース２を介してアクセスネットワーク４の基地局３に接続されている。モバイル端末装置１は任意のモバイル端末装置、例えばラップトップ、ＰＤＡ、移動電話またはその他のモバイル端末装置である。アクセスネットワーク４の基地局３はデータ伝送線路５を介してアクセスネットワークゲートウェイ６と接続されている。アクセスゲートウェイコンピュータ６には有利には別の機能、殊にフォーリンエージェント６Ａ、ＰＭＩＰクライアント６Ｂ、ＡＡＡクライアントサーバ６ＣおよびＤＨＣＰプロキシサーバ６Ｄが組み込まれている。フォーリンエージェント６Ａはルータであり、このルータはモバイル端末装置１のためのルーティングサービスを提供する。モバイル端末装置１へのデータパケットはトンネリングされ伝送され、またフォーリンエージェント６Ａによってアンパックされる。

アクセスネットワーク４のゲートウェイ６はインタフェース７を介して中間ネットワーク９のコンピュータ８と接続されている。コンピュータ８はＤＨＣＰサーバ８Ａ、ホームエージェント８ＢおよびＡＡＡプロキシサーバ８Ｃを含む。ホームエージェント８Ｂはモバイル端末装置１が本来のホームネットワーク内に存在しない場合には、このモバイル端末装置１のエージェントである。ホームエージェント８Ｂにはモバイルコンピュータの現在地に関する情報が常に通知される。モバイル端末装置１に対するデータパケットは先ずホームエージェントに伝送され、このホームエージェントからトンネリングされて、フォーリンエージェント６Ａに転送される。反対に、モバイル端末装置１から送信されるデータパケットを直接的にそれぞれの通信パートナに送信することができる。モバイル端末装置１のデータパケットは発信者アドレスとしてのホームアドレスを包含する。ホームアドレスはホームエージェント８Ｂと同一のプレフィクス、すなわちネットワークアドレスおよびサブネットワークアドレスを有する。モバイル端末装置１のホームアドレスに送信されるデータパケットはホームエージェント８Ｂによって受信され、トンネリングされてホームエージェント８Ｂからモバイル端末装置１の気付アドレスに伝送され、最終的にトンネルのエンドポイントにおいて、すなわちフォーリンエージェント６Ａまたはモバイル端末装置自体によって受信される。

中間ネットワーク９のコンピュータ８は別のインタフェース１０を介してホームネットワーク１２の認証サーバ１１と接続されている。ホームネットワークは例えばＵＭＴＳのための３ＧＰＰネットワークである。択一的な実施形態においては、サーバ１１はＷＬＡＮネットワークの認証サーバである。図５に示されている認証サーバ１１はＭＩＰ登録を支援しない。

ネットワークプロバイダの視点から、常にまたは加入者固有にネットワークベースのモビリティ管理（ＰＭＩＰ）を実施し、相応の認証確認メッセージ（ＳＵＣＣＥＳＳ）の伝送の際に、ネットワークベースのモビリティ管理ＰＭＩＰがアクティブ化されるべきことを示すアクティブ化属性を伝送することは望ましい。アクティブ化属性は有利には、ホームネットワーク１２内の認証サーバ１１によってセットされ、続いてこの認証サーバから認証確認メッセージの枠内でアクセスネットワーク４におけるゲートウェイ６に伝送されるフラグである。認証サーバ１１からゲートウェイ６に伝送される認証確認メッセージ（ＳＵＣＣＥＳＳ）は、アクティブ化属性ＰＭＩＰ＿ＯＮＬＹの他にさらに有利には付加的にＭＳＫキー、ＤＨＣＰサーバアドレスおよびホームエージェントアドレスならびに例えば課金識別子（ＣＵＩ）を包含する。アクティブ化属性（ＰＭＩＰ＿ＯＮＬＹ）は、認証サーバ１１がそれぞれの加入者に関する端末装置ベースのモビリティ管理ＣＭＩＰのための共通のモビリティキーを提供することができない場合に、加入者固有に認証サーバ１１によってセットされる。

認証確認メッセージの枠内で伝送されるアクティブ化属性（ＰＭＩＰ＿ＯＮＬＹ）が有利にはアクセスネットワーク４のルータないしゲートウェイ６内に中間記憶される。それぞれのアクティブ化属性ＰＭＩＰ＿ＯＮＬＹには加入者のそれぞれのモバイル端末装置ＭＳが対応付けられる。

図８は、種々のモバイル端末装置ないし加入者においてそれぞれ１つの伝送されるアクティブ化属性ＰＭＩＰ＿ＯＮＬＹが対応付けられているテーブルを概略的に示したものである。図８に示されているテーブルはルータ６のメモリ内に設けられている。図８に示されている例においては、例えばモバイル端末装置ＭＳ１に対してアクティブ化属性ＰＭＩＰ＿ＯＮＬＹはセットされ（Ｈ）、別のモバイル端末装置ＭＳ２に対してアクティブ化属性ＰＭＩＰ＿ＯＮＬＹはセットされない（Ｌ）。

択一的な実施形態においては、認証サーバ１１によって受信される加入者のネットワークアクセス識別子ＮＡＩが一義的でない（例えばuser@vodafone.com）である場合には、認証サーバ１１が認証確認メッセージ内に包含されているアクティブ化属性をさらにセットする。このことを例えばネットワークプロバイダ間のローミング協定によって規定することができる。他の場合において訪問先ネットワークには、幾つかのホームネットワークではＭＩＰ支援において問題が発生することが知られており、例えば、確かに原理的にはＭＩＰを支援するが、正確にはＷｉＭａｘによって予期される形ではないホームネットワークではインターオペラビリティの問題が生じる可能性がある。さらには、例えばホームネットワークが非常に離れて位置している場合、またはホームネットワークが訪問先ネットワークとホームネットワークとの間の通信のために十分に自由な帯域幅を提供することができない場合には、このホームネットワークとの通信において過度に長い待機時間または過負荷が生じる可能性も考えられる。これら全ての場合において、ネットワークプロバイダは所定のホームネットワークがＭＩＰを支援するか否かに依存せずに、ネットワークベースのモビリティ管理ＰＭＩＰのみが使用される相応のコンフィギュレーションを本発明による方法によって強制させることができる。

本発明による方法の実施形態においては、ＷｉＭａｘ固有のＭＩＰは加入者のモバイル端末装置または加入者のホームネットワークによって支援されないことを加入者のネットワークアクセス識別子ＮＡＩが示す場合には、アクティブ化属性（ＰＭＩＰ＿ＯＮＬＹ）が認証サーバ１１によってさらにセットされる。

図６に示されているホームネットワーク１２は３ＧＰＰネットワーク、３ＧＰＰ２ネットワーク、ＷＬＡＮネットワークまたはＷｉＭａｘネットワークでよい。

図７は、ＡＳＮゲートウェイ６において実行される本発明によるプロセスに関するフローチャートを示す。アクセスネットワークＡＳＮのゲートウェイないしルータ６はフォーリンエージェント６Ａ、ＰＭＩＰクライアント６Ｂ、認証クライアント６ＣならびにＤＨＣＰプロキシサーバ６Ｄを有する。ゲートウェイのメモリには図８に示されているテーブルが記憶されている。各モバイル端末装置ＭＳ１に関して、ネットワークベースのモビリティ管理ＰＭＩＰがそれぞれの加入者に対して実施されるべきか否かを示すフラグないしアクティブ化属性ＰＭＩＰ＿ＯＮＬＹが記憶されている。

ステップＳ１においてルータ６はアクティブ化フラグがそれぞれの加入者に対してセットされているか否かを検査する。

セットされている場合、ステップ２においてルータ６は所属の基地局３を介して広告メッセージを送信しない。続いてステップＳ３において、ゲートウェイ６は所属の端末装置１からメッセージを受信するまで待機する。ゲートウェイ６が誘導メッセージを受信すると、ゲートウェイ６は応答せず、プロセスはステップＳ１に戻る。このことは、モバイルＩＰを支援するモバイル端末装置１がアクセスネットワークからの応答を受信しないことを意味する。これによってアクセスネットワーク４はネットワークベースのモビリティ管理ＰＭＩＰの使用を強制される。

ステップＳ１において、アクティブ化属性ＰＭＩＰ＿ＯＮＬＹがそれぞれの加入者に対してセットされていないことが確認されると、ステップＳ４においてゲートウェイ６は確立された無線コネクションないしリンクを介して広告メッセージをモバイル端末装置に送信する。

ステップＳ５においてルータ６ないしゲートウェイ６はどのメッセージをモバイル端末装置１から受信したかを検査する。受信したメッセージがＤＨＣＰ発見メッセージである場合にはＰＭＩＰがあり、プロセスはステップＳ６に続く。メッセージがＰＭＩＰ登録リクエストＭＩＰＲＲＱである場合にはＣＭＩＰがあり、プロセスはステップＳ７に続く。ステップＳ６においてＰＭＩＰクライアント６Ｂは登録リクエストＭＩＰＲＲＱをフォーリンエージェント６Ａに伝送する。

ステップＳ７においてフォーリンエージェント６Ａは登録リクエストを、中間ネットワーク９またはホームネットワーク１２内に存在する加入者のホームエージェントに転送する。

ステップＳ８において、図４，５に示されているようなＭＩＰ登録が行われる。

図９Ａ，９Ｂは、本発明による方法における構成を概略的に示したものである。

図９Ａに示されているように、ＡＳＮゲートウェイ６はアクティブ化属性ＰＭＩＰ＿ＯＮＬＹの受信後に広告メッセージをそれぞれのモバイル端末装置１に送信しない。

さらにＡＳＮゲートウェイ６は、図８に示したテーブルにおいて所属のアクティブ化属性ＰＭＩＰ＿ＯＮＬＹがセットされている（Ｈ）場合、モバイル端末装置１からのＭＩＰエージェント誘導メッセージに応答しない。

したがってアクセスネットワーク４はモバイル端末装置１ないし加入者に対して、あたかもアクセスネットワーク４内にはフォーリンエージェントが存在しないかのように振る舞う。

ゲートウェイ６の応答は加入者固有である。例えば、自身のホームネットワークがモバイルＩＰを支援しない加入者に対してのみＣＭＩＰ機能が拒否もしくは阻止され、同一のアクセスネットワーク４を使用する他の加入者にはＣＭＩＰ支援が提供される。

従来技術によるモビリティ結合テーブルの例を示す。 従来技術による訪問者リストの例を示す。 ＷｉＭａｘ無線ネットワークに関する基準ネットワーク構造を示す。 従来技術による、従来のネットワークにおけるＰＭＩＰコネクション確立を示す。 従来技術による、従来のネットワークにおけるＣＭＩＰコネクション確立を示す。 本発明による方法の有利な実施形態によるネットワーク構造を示す。 本発明による方法の考えられる実施形態の機能を説明するためのフローチャートを示す。 本発明による方法において使用するためにゲートウェイ内に記憶されているテーブルを示す。 本発明による方法の機能を説明するためのチャートを示す。 本発明による方法の機能を説明するためのチャートを示す。

Claims (16)

1. ネットワークベースのモビリティ管理を加入者固有にアクティブ化する方法において、
   加入者の認証サーバ（１１）が端末装置ベースのモビリティ管理（ＣＭＩＰ）のための共通のモビリティキーを提供しない場合には、前記認証サーバ（１１）は前記加入者の認証の成功後に、ネットワークベースのモビリティ管理（ＰＭＩＰ）をアクティブ化するアクティブ化属性（ＰＭＩＰ＿ＯＮＬＹ）を包含する認証確認メッセージ（ＳＵＣＣＥＳＳ）をアクセスネットワーク（４）内の認証クライアント（６Ｃ）に送信することを特徴とする、ネットワークベースのモビリティ管理を加入者固有にアクティブ化する方法。
2. 前記認証サーバ（１１）は前記加入者のホームネットワーク（１２）内に存在するか、中間ネットワーク（１２）内に存在する認証プロキシサーバ（８Ｃ）によって形成される、請求項１記載の方法。
3. 前記認証サーバ（１１）は前記認証確認メッセージ（ＳＵＣＣＥＳＳ）を、前記認証クライアント（６Ｃ）を有する前記アクセスネットワーク（４）のゲートウェイ（６）に伝送する、請求項１記載の方法。
4. 前記アクティブ化属性（ＰＭＩＰ＿ＯＮＬＹ）を、前記認証サーバ（１１）によってセットされるフラグによって形成する、請求項２記載の方法。
5. 前記認証確認メッセージ（ＳＵＣＣＥＳＳ）はさらにＭＳＫキー、ＤＨＣＰサーバアドレス、ホームエージェントアドレスおよび課金識別子（ＣＵＩ）を有する、請求項１記載の方法。
6. 伝送される前記アクティブ化属性（ＰＭＩＰ＿ＯＮＬＹ）を前記アクセスネットワーク（４）の前記ゲートウェイ（６）に中間記憶し、それぞれのアクティブ化属性（ＰＭＩＰ＿ＯＮＬＹ）に前記加入者のそれぞれのモバイル端末装置（１）を対応付ける、請求項１記載の方法。
7. 前記認証クライアント（６Ｃ）は前記アクセスネットワーク（４）内のフォーリンエージェント（６Ａ）に、それぞれの加入者についての端末装置ベースのモビリティ管理（ＣＭＩＰ）をデアクティブにするために、所属の中間記憶されている前記アクティブ化属性（ＰＭＩＰ＿ＯＮＬＹ）がセットされている場合には、広告メッセージを加入者の前記モバイル端末装置（１）に送信しないことを指示する、請求項６記載の方法。
8. 前記認証クライアント（６Ｃ）は前記アクセスネットワーク（４）内のフォーリンエージェント（６Ａ）に、それぞれの加入者についての端末装置ベースのモビリティ管理（ＣＭＩＰ）をデアクティブにするために、所属の中間記憶されている前記アクティブ化属性（ＰＭＩＰ＿ＯＮＬＹ）がセットされている場合には、加入者の前記モバイル端末装置（１）のエージェント誘導メッセージに応答しないことを指示する、請求項６記載の方法。
9. 前記加入者のネットワークアクセス識別子（ＮＡＩ）が一義的でない場合には、前記認証サーバ（１１）は前記アクティブ化属性（ＰＭＩＰ＿ＯＮＬＹ）をさらにセットする、請求項１記載の方法。
10. ＷｉＭａｘ固有のＭＩＰは前記加入者の前記モバイル端末装置（１）または前記加入者のホームネットワーク（１２）によって支援されないことを加入者のネットワークアクセス識別子（ＮＡＩ）が示す場合には、前記認証サーバ（１１）は前記アクティブ化属性（ＰＭＩＰ＿ＯＮＬＹ）をさらにセットする、請求項１記載の方法。
11. 前記ホームネットワーク（１２）を３ＧＰＰネットワーク、３ＧＰＰ２ネットワーク、ＷＬＡＮネットワークまたはＷｉＭａｘネットワークによって形成する、請求項２記載の方法。
12. 前記アクセスネットワーク（４）をＷｉＭａｘネットワークによって形成する、請求項１記載の方法。
13. ネットワークベースのモビリティ管理を加入者固有にアクティブ化する認証サーバにおいて、
    認証サーバ（１１）が端末装置ベースのモビリティ管理（ＣＭＩＰ）のための共通のモビリティキーを提供しない場合には、前記認証サーバ（１１）は前記加入者の認証の成功後に、ネットワークベースのモビリティ管理（ＰＭＩＰ）をアクティブ化するアクティブ化属性（ＰＭＩＰ＿ＯＮＬＹ）を包含する認証確認メッセージ（ＳＵＣＣＥＳＳ）を前記加入者のアクセスネットワーク（４）内の認証クライアント（６Ｃ）に送信することを特徴とする、ネットワークベースのモビリティ管理を加入者固有にアクティブ化する認証サーバ。
14. 前記認証サーバ（１１）は前記加入者のホームネットワーク（１２）内に存在するか、中間ネットワーク（１２）内に存在する認証プロキシサーバ（８Ｃ）によって形成される、請求項１３記載の認証サーバ。
15. 前記ホームネットワーク（１２）は３ＧＰＰネットワーク、３ＧＰＰ２ネットワーク、ＷＬＡＮネットワークまたはＷｉＭａｘネットワークである、請求項１４記載の認証サーバ。
16. 前記アクセスネットワーク（４）はＷｉＭａｘネットワークである、請求項１３記載の認証サーバ。

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