JP4781763B2 - ポイント・ツー・ポイント・プロトコルのためのアクティブ・セッション・モビリティ・ソリューション - Google Patents

ポイント・ツー・ポイント・プロトコルのためのアクティブ・セッション・モビリティ・ソリューション Download PDF

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Description

本発明は、モバイル通信システムに関し、より詳細には、非常に動的なインターネット・プロトコル−ベースのネットワーキング環境においてマルチメディア・アプリケーションをサポートするようなシステム中のモビリティ管理技法（mobility management technique）に関する。
コンピュータ・データ・ネットワーク中のモバイル通信サービスの実装と、特にエアー・インターフェースを介して異なる接続点においてこのデータ・ネットワークに日常的に接続されるモバイル無線ノードに通信内容を経路指定する機能に対しては、かなりの注意が向けられてきている。これらは、セルラ電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant携帯型個人情報端末）、ラップトップ・コンピュータ、および他のモバイル無線通信装置を含んでいる。
データ・ネットワーク中におけるモバイル無線通信サービスを実施するためには、（必ずしも可能とは限らないが）モバイル無線ノードが、新しいネットワーク・アドレスを再割り当てすることなく、ネットワーク接続のそれらのリンク・レイヤ・ポイントを変更できるようにすることが望ましい。一般的なモバイル装置についての現行のデータ・ネットワーク通信規格（例えば、ＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Forceインターネット技術タスク・フォース）が公布する「モバイルＩＰ」規格、またはＥＴＳＩ（European Telecommunication Standards Instituteヨーロッパ電気通信規格研究所）が提案するＧＰＲＳ（General Packet Radio Service汎用パケット無線サービス）規格）によれば、この望ましいネットワーク・アドレス・トランスペアレンシを実現する１つの方法は、「モビリティ・エージェント」を使用することである。これらは、モバイル・ノードがこのネットワークをあちこちに移動するときに、モバイル・ノードのために通信内容を経路指定するネットワーク経路指定ノードである。例えば、ＩＥＴＦモバイルＩＰ規格によれば、モバイル・ノードのモビリティ・エージェントは、「ホーム・エージェント」経路指定ノードから構成することができ、また「外部エージェント（foreign agent）」経路指定ノードを含むこともある。このホーム・エージェントは、このモバイル・ノードの「ホーム・アドレス」が示すリンク上のネットワーク・インターフェースを保持するモバイル・ノードのサブネットワーク中の経路指定ノードであり、このホーム・アドレスは、拡張された時間の間、このモバイル・ノードに割り当てられたままであることを意図したネットワーク・アドレスである。このモバイル・ノードが、そのホーム・サブネットワークから離れているときには、このホーム・エージェントは、このモバイル・ノードのホーム・アドレスに結び付けられた通信内容の進行を阻止し、このモバイル・ノードが外部サブネットワーク（foreign subnetwork）に登録するときに、このモバイル・ノードに割り当てられた「気付け（care-of）」アドレスへと配信するためにこの通信内容をトンネルさせる。この気付けアドレスは、この外部サブネットワーク中における外部エージェント経路指定ノードのアドレスとすることができる。
外部登録されたモバイル・ノードと情報をやりとりすることを望むコレスポンデント・ノードは、このモバイル・ノードのホーム・アドレスにその通信内容をアドレス指定することができる。トランスペアレントに、この通信内容は、このモバイル・ノードの気付けアドレスにトンネルされ、この外部サブネットワーク上のモバイル・ノードに配信される。通常の経路指定は、このモバイル・ノードからこのコレスポンデント・ノードへと返信通信内容を送信するために使用することができる。
モバイル・ノード通信をサポートするために使用される一部のリンクレベル・プロトコルは、ポイント・ツー・ポイント・プロトコルおよび無線リンク・プロトコルを含んでいる。ＩＰ（Internet Protocolインターネット・プロトコル）やＰＰＰ（Point-to-Point Protocolポイント・ツー・ポイント・プロトコル）など、非モバイル・アプリケーションで一般的に利用されるプロトコルは、３ＧＰＰ２（Third Generation Partnership Project 2第３世代パートナーシップ・プロジェクト２）が定義するＲＬＰ（Radio Link Protocol無線リンク・プロトコル）など、より低レベルのモバイル・プロトコルの最上層のレイヤである。より詳細には、モバイル・ノードが、インターネット上のゲートウェイに接続されるとき、ポイント・ツー・ポイント・プロトコル（ＰＰＰ）セッションは、一般的にこのモバイル・ノードとこのゲートウェイ・デバイスの間に確立される。当技術分野において知られているように、ＰＰＰを使用してシリアル通信リンク上のネットワーク・レイヤ・データグラムをカプセル化する。ＰＰＰのより詳細な情報については、参照によりその全体が本明細書に組み込まれているインターネット技術タスク・フォース（「ＩＥＴＦ」）の「ＲＦＣ」（Request for Comments）、ＲＦＣ−１６６１、ＲＦＣ−１６６２およびＲＦＣ−１６６３を参照されたい。このゲートウェイ、またはトンネル・イニシエータは、一般的にトンネル・エンドポイント・サーバに対するトンネル接続の確立を開始する。例えば、モバイル・ノードが、外部エージェントに接続されるときに、Ｌ２ＴＰ（Layer 2 Tunneling Protocolレイヤ２トンネリング・プロトコル）トンネルなどの接続指向ポイント・ツー・ポイント通信リンクが、一般的にこの外部エージェントとこのホーム・エージェントの間に確立されて、このモバイル・ノードに対する、またこのモバイル・ノードからのデータの転送を可能にする。参照によってその全体が本明細書に組み込まれているレイヤ２トンネリング・プロトコル（Ｌ２ＴＰ）、ＲＦＣ（Request for Comment）２６６１、A. Valencia他、1999年6月を参照されたい。
米国特許出願番号 No.10/941067「A wireless communications system employing a network active set formed from base stations operable as primary and secondary agents」 米国特許出願番号 No.10/955242「Active Session Mobility Solution for Radio Link Protocol」 インターネット技術タスク・フォース（ＩＥＴＦ）ＲＦＣ（Request for Comments）、ＲＦＣ−１６６１、ＲＦＣ−１６６２およびＲＦＣ−１６６３ レイヤ２トンネリング・プロトコル（Ｌ２ＴＰ）、ＲＦＣ（Request for Comment）２６６１、A. Valencia他、1999年6月 ＴＩＡ／ＥＩＡ ＩＳ−７０７、ＩＳ−１３５
無線環境においては、信頼可能なエンド・ツー・エンド伝送が、一般に、使用中の特定の無線伝送媒体について高度に最適化された無線リンク・プロトコル（ＲＬＰ）によって提供される。ＲＬＰプロトコルの実施例は、（ＣＤＭＡについては）ＴＩＡ／ＥＩＡ ＩＳ−７０７に、また（ＴＤＭＡについては）ＩＳ−１３５に見出すことができる。ＲＬＰは、失われた制御パケットまたは失われた新しいデータ・パケットおよび再送信されたデータ・パケットのリンクのソースから宛先への再送信を可能にする信頼可能なリンク・プロトコルである。このスキームにより、この送信側は、より高レイヤのプロトコルによるエンド・ツー・エンド再送信に頼ることなく、このリンク・レイヤにおいて肯定応答されないパケットまたは否定応答されたパケットを優先的に再送信することができるようになる。このスキームがエンド・ツー・エンド再送信およびトランスポート・レイヤ・タイムアウトを防止するので、このスキームは、パフォーマンスを効率的に改善することができる。前述の経路指定メカニズムは、エアー・インターフェースを介して外部サブネットワークに接続されたモバイル無線ノードについて使用することもできる。しかし、このデータ・ネットワーク上で通信しながら、このモバイル無線ノードがアクティブに移送され、コール・ハンドオフ（call handoff）が１つの無線基地局から別の無線基地局へと必要になる場合には、問題が発生することもある。この場合には、以前の基地局が１つの外部エージェントにリンクされていることもあるが、この新しい基地局は、別の外部エージェントにリンクされる。次いで、コール・ハンドオフにより、通信トンネリング・エンドポイントが、この以前の気付けアドレスからこの新しい気付けアドレスに転送されることが必要になる。
これは、コール内容のタイムリな配信を中断するギャップを作成することもあり、このギャップが特に音声電話についての通信品質を悪化させる可能性がある。かかるギャップは、このデータ・ネットワークがエアー・インターフェースとうまく協調してハンドオフの正確な時刻を決定することができないことから引き起こされる。このハンドオフのポイントと、このホーム・エージェントがこの新しい気付けアドレスに通信内容の経路指定を開始するポイントの間に遅延が生じる可能性がある。
したがって、通信内容の損失なしに、コール・ハンドオフを改善するためのモバイル無線ノードの役に立つデータ・ネットワーク通信システムが必要になっている。ハンドオフ中に通信内容をシームレスに経路指定し、その結果、モバイル無線ノードが、たとえあるとしてもエアー・インターフェースが引き起こす以外の注目に値する通信内容の喪失または遅延に直面することがないシステムおよび方法が必要である。
本発明は、ポイント・ツー・ポイント・プロトコルのためのシームレスなアクティブ・セッション・モビリティ・ソリューションを提供することにより、従来技術の様々な欠点に対処している。
本発明の一実施形態においては、無線ＩＰネットワークにおけるソースからターゲットへのポイント・ツー・ポイント・プロトコル（ＰＰＰ）セッションのシームレスなアクティブ・セッション・マイグレーションのための方法は、フォワード・リンク方向において、このソースからこのターゲットへのフレーム化データをトンネルする工程と、ＩＰデータのフレーム化がこのターゲットにおいて開始されることになる将来のＩＰデータ・シーケンス番号を決定する工程と、このターゲットからの肯定応答を受信するとすぐに、このターゲットによって処理すべきこのターゲットに対するこの決定されたＩＰデータ・シーケンス番号より大きなシーケンス番号を有するＩＰデータをトンネルする工程を含んでいる。
リバース・リンク方向において、無線ＩＰネットワークにおけるソースからターゲットへのポイント・ツー・ポイント・プロトコル（ＰＰＰ）セッションのシームレスなアクティブ・セッション・マイグレーションのための方法の一実施形態は、このソースによってフレーム化すべきリバース・リンクＩＰデータをこのソースに対してトンネルさせることをこのターゲットに停止させる工程と、このターゲットにおける新しく受信されたリバース・リンクＩＰデータをフレーム化しバッファリングする工程と、最後のＩＰデータがこのソースによってフレーム化され伝えられたという指示をこのソースから受信するとすぐに、このターゲット中のこのバッファリングされたＩＰデータを処理する工程を含んでいる。
この発明の教示については、以下の詳細な説明を添付図面と併せ考慮することにより、簡単に理解することができよう。
理解を容易にするために、可能な場合には同一の参照番号を使用して、この図面に共通な同一のエレメントを示している。
本発明は、ポイント・ツー・ポイント・プロトコル（ＰＰＰ）についてのシームレスなアクティブ・セッション・モビリティ・ソリューションを有利に実現している。本発明の様々な実施形態は、「A wireless communications system employing a network active set formed from base stations operable as primary and secondary agents」という名称の本出願人による米国特許出願番号No.10/941067に記載のＢＳＲ（base station router基地局ルータ）に基づいたフラット・ネットワーク・アーキテクチャに関連して本明細書中で説明しているが、この本発明の特定の実施形態は、本発明の範囲を限定するものとして扱われるべきではない。本発明のＰＰＰアクティブ・セッション・モビリティ・ソリューションは、従来のＣＤＭＡ階層ネットワーク、モデム・ダイアルアップ、ＤＳＬなどのＰＰＰを実装し、Ｌ２ＴＰやＰＰＴＰなどのレイヤ２トンネルを実現する実質的に任意のネットワークまたはネットワーク・アプリケーションにおいて有利に実装することができることが当業者には理解され、また本発明の教示により通知されよう。
本発明の様々な実施形態の実装に関連する様々なモバイルＩＰプロトコルの説明を助けるために、本発明者らは、本明細書中に従来の階層的ＣＤＭＡ無線ＩＰネットワークを示している。図１は、従来のＣＤＭＡ階層的無線ＩＰネットワークの高レベルのブロック図を示している。図１の階層的ＣＤＭＡネットワーク１００は、ＡＴ（access terminalアクセス端末）１１０、ＢＴＳ（Base Transceiver Station基地トランシーバ局）１１５、ＲＡＮルータ１２０、ＲＮＣ（radio network controller無線ネットワーク制御装置）１２５、ＰＤＳＮ１３０、ＩＰネットワーク１４０、およびＩＳＰ（Internet service providerインターネット・サービス・プロバイダ）１４５を備えている。図１のＣＤＭＡネットワーク１００は、さらにＲＡＤＩＵＳ ＡＡＡ（Authentication, Authorization, and Accounting認証、許可、会計）サーバ１３５を示しているが、このＡＡＡサーバ１３５は、単にＣＤＭＡネットワーク１００の完全な図を提供するために示されているにすぎない。ＡＡＡサーバ１３５のファンクションは、本発明の概念にとって補助的であるので、ＡＡＡサーバ１３５については、本明細書中では説明しないことにする。
図１の階層的ＣＤＭＡネットワーク１００において、ＢＴＳ１１５は、このエアー・インターフェース上でＡＴ１１０にインターフェースするファンクションを実施する。このＢＴＳ１１５は、エアー・インターフェースを実装し、バックエンド・サーバおよびルータと通信を行うために必要なデジタル信号処理を実施するハードウェアおよびソフトウェアを含んでいる。ＢＴＳ１１５はまた、空中へ信号を送信し、ＡＴ１１０からＲＦ信号を受信するために必要なＲＦコンポーネントも含んでいる。
ＲＡＮルータ１２０は、ＣＤＭＡネットワーク１００中の共通ポイントを提供し、ここで、いくつかのＢＴＳからのバック・ホール・インターフェース（back haul interface）が終端することができる。このファンクションは、このエアー・インターフェースから受信される情報の、セッションについての制御ポイントに至る経路指定を可能にするために必要とされ、ここで、フレーム選択を実施することができる。ＲＡＮルータ１２０により、グローバル・インターネットにおけるこのＢＴＳとＩＳＰ１４５の間のデータの経路指定も可能になる。
ＲＮＣ１２５は、セッションごとに信号制御とトラフィック処理制御を提供する。これらのファンクションは、セッションの確立およびリリース、フレーム選択、ならびにＲＬＰ（Radio Link Protocol無線リンク・プロトコル）処理を含んでいる。前述のように、ＲＬＰは、失われた制御パケット、または失われた新しいデータ・パケットおよび再送信されたデータ・パケットのリンクのソースから宛先への再送信を可能にする、例えばＡＴ１１０とＲＮＣ１２５の間の信頼可能なリンク・プロトコルである。このスキームにより、この送信側は、より高いレイヤ・プロトコルによるエンド・ツー・エンド再送信に頼ることなく、このリンク・レイヤにおいてこの肯定応答されない、または否定応答されたパケットを優先的に再送信することができるようになる。このスキームは、エンド・ツー・エンド再送信およびトランスポート・レイヤ・タイムアウトを防止するので、効率的にパフォーマンスを改善することができる。ＲＮＣ１２５は、ＰＤＳＮ１３０に対する標準インターフェースのための処理をもたらし、このＲＮＣファンクションがこのＰＤＳＮ１３０にインターフェースすることができるようにする。ＲＮＣ１２５は、この無線ネットワークのすべてのモビリティ管理ファンクションを終了させ、この無線ネットワークと、最終的にＩＳＰ１４５と情報をやりとりするＩＰネットワーク１４０との間の境界ポイントである。
ＰＤＳＮ１３０は、ポイント・ツー・ポイント・プロトコル（ＰＰＰ）を終了させ、かつ／またはＬ２ＴＰインターネット・アクセスが使用される場合には、ＬＮＳ（Layer 2 Tunnel Protocol Network Serverレイヤ２トンネル・プロトコル・ネットワーク・サーバ）に対するトンネルを生成する。ＰＤＳＮ１３０は、このサービス中のネットワーク中に存在し、ＡＴ１１０がサービス・セッションを開始するこのサービス中のネットワークによって割り付けられる。ＰＤＳＮ１３０は、ＡＴ１１０を用いて、存在しているＰＰＰリンク・プロトコルを終了させる。ＰＤＳＮ１３０は、ネットワーク１００におけるＦＡ（Foreign Agent外部エージェント）としての役割を果たす。ＰＤＳＮ１３０は、リンク・レイヤ情報を保持し、ＨＡ（Home Agentホーム・エージェント）へのトンネリングの場合には、外部パケット・データ・ネットワークまたはこのＨＡへとパケットを経路指定する。ＰＤＳＮ１３０は、バックボーンＩＰネットワーク１４０に対するインターフェースも保持する。
ＰＤＳＮ１３０は、このＰＤＳＮ１３０とのアクティブ・セッションを有するすべてのＡＴについてのサービスしているリストと一意のリンク・レイヤ識別子とを保持する。ＰＤＳＮ１３０は、この一意のリンク・レイヤ識別子を使用して、ＰＤＳＮ１３０に接続された各ＡＴを参照し、このＡＴのＩＰアドレスおよびＨＡアドレスと、このリンク識別子の間の関連付けを保持する。このリンク・レイヤ関連付けは、ＡＴ１１０が休止状態のときでさえＰＤＳＮ１３０に保持される。ＡＴ１１０が異なるＲＮＣ１２５によるサービスを受けるロケーションに移動するときに、ＰＤＳＮ１３０は、新しくサービスしているＲＮＣと相互作用して、ＡＴ１１０がアクティブ・セッションを有するＲＮＣからのハンドオフを実施する。
このＰＰＰプロトコルは、このＡＴやＰＤＳＮなど、２つのデバイス間にポイント・ツー・ポイント・リンクを確立するメカニズムを実現し、次いでこのリンク上で異なるネットワーク・レイヤ・プロトコル・パケットをカプセル化し移送する。ＰＰＰリンクの確立には２つのフェーズが存在する。リンク制御フェーズ（Link Control Phase）と呼ばれる第１のフェーズでは、このポイント・ツー・ポイント・リンクの確立は、ＬＣＰ（Link Control Protocolリンク制御プロトコル）と呼ばれるコンポーネントを介してネゴシエートされ、次いでこのユーザは、ＣＨＡＰ（Challenge Handshake Authentication Protocolチャレンジ・ハンドシェーク認証プロトコル）やＰＡＰ（Password Authentication Protocolパスワード認証プロトコル）などの認証プロトコルを使用して認証される。ネットワーク制御フェーズと呼ばれる第２のフェーズでは、ＮＣＰ（Network Control Protocolネットワーク制御プロトコル）と呼ばれるコンポーネントを使用して、このＰＰＰリンク上で移送されることになるプロトコル・パケットの特定のニーズを管理する。ＣＤＭＡ２０００のコンテキスト内では、ＰＰＰリンクがこのＡＴとこのＰＤＳＮの間で確立され、次いでＩＰパケットが、カプセル化されこのリンク上で伝えられる。このＰＰＰリンク上で移送されるＩＰパケットに特有のＮＣＰは、ＩＰＣＰ（Internet Protocol Control Protocolインターネット・プロトコル制御プロトコル）である。このＩＰＣＰにより、このＰＤＳＮは、ＩＰアドレスをこのＡＴに割り当てることができるようになり、またＴＣＰ／ＩＰヘッダまたはＩＰ／ＵＤＰ／ＲＴＰヘッダを圧縮するために使用されることになるヘッダ圧縮アルゴリズムのネゴシエーションも可能になる。さらに、このネットワーク制御フェーズは、ＰＰＰ ＣＣＰ（Compression Control Protocol圧縮制御プロトコル）として知られている別のコンポーネントから構成され、このＰＰＰ ＣＣＰは、このＰＰＰリンク上で移送されるパケット上で使用することができるペイロード圧縮アルゴリズムをネゴシエートするために使用される。このリンク制御フェーズおよびこのネットワーク制御フェーズが完了した後に、ＩＰパケットは、カプセル化され、このＰＰＰリンク上でトンネルされる。
モビリティは、図１の階層的ＣＤＭＡネットワーク１００内の異なるレベルで対処される必要がある。例えば、ＡＴ１１０は、この同じＲＮＣによって制御される異なる基地局（図示せず）間で、またはこの同じＰＤＳＮによって制御される異なるＲＮＣ間で移動することができる。これらのすべての場合において、ＡＴ１１０とＰＤＳＮ１３０の間のＰＰＰセッションは、完全な状態のままにとどまり、この移動は、このリンク・レイヤ（ＰＰＰ）とその上のレイヤ（ＩＰおよびＴＣＰ／ＵＣＰ）にとってトランスペアレントである。しかし、この階層の最上位レベルにおいては、ＡＴ１１０は、異なるＰＤＳＮによって階層的に制御されてこれらのＡＴのＰＰＰセッションを終了させる基地局間で移動することが可能である。
図１のＣＤＭＡネットワーク１００の上述の階層的なアーキテクチャとは対照的に、フラット・ネットワーク・アーキテクチャが、「A wireless communications system employing a network active set formed from base stations operable as primary and secondary agents」という名称の本出願人による特許出願において提案されており、この特許出願は、セル・サイト装置と一緒にこのＲＮＣファンクションおよびＰＤＳＮファンクションをインターネットに直接に接続されたネットワーク・エレメント中に組み込んでいる。したがって、この概念は、従来の階層ネットワークを展開し、すでに展開されているネットワークに新しい無線アクセス・ポイント（セル・サイト）を追加するコストおよび複雑さを低下させる可能性を有している。かかるフラット・ネットワークにおいては、これらの中央集中されたＲＮＣファンクションと、これらの中央集中されたＰＤＳＮファンクションが、このセル・サイト装置中に組み込まれるので、展開コストは、従来のネットワーク・アーキテクチャに比べて低減される。また、このＰＤＳＮおよびＲＮＣにおけるパケットの待ち行列遅延が取り除かれるので、無線ユーザが遭遇する遅延を減少させる可能性がある。かかるフラット・アーキテクチャは、ＢＳＲ（Base-Station-Router基地局ルータ）タイプ・ネットワーク・アーキテクチャと呼ばれる。
例えば、図２は、本発明の一実施形態を適用することができる新規の基地局ルータ（ＢＳＲ）タイプのネットワーク・アーキテクチャの高レベルのブロック図を示している。かかる基地局ルータ・タイプのネットワーク・アーキテクチャについては、参照によりその全体が本明細書中に組み込まれている「A wireless communications system employing a network active set formed from base stations operable as primary and secondary agents」という名称の本出願人による米国特許出願において説明されている。図２のＢＳＲネットワーク２００は、例証として（本明細書中でモバイルとも呼んでいる）アクセス端末（ＡＴ）２１０、複数の基地局ルータ（ＢＳＲ）（図では３つのＢＳＲ）２２０１〜２２０３、コア・ネットワーク２３０、ホーム・エージェント（ＨＡ）２４０、およびＩＰインターネット２５０を備えている。図２のＢＳＲネットワーク２００では、従来のＩＰネットワークとは違って、呼承認制御（call admission control）、ＣＤＭＡコード・ツリー管理、ページング制御などの無線ネットワーク制御ファンクションが、これらの各基地局ルータ２２０１〜２２０３内に含まれる。より詳細には、１つの無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）が、この無線ネットワーク制御装置が制御する１組の基地局のすべてのモバイルについてのリソース管理を実施するという従来のＩＰネットワーク・アーキテクチャ中とは違って、これらの基地局ルータ２２０１〜２２０３のうちの異なるものは、異なるモバイルについてのＰＡ（primary agent一次エージェント）としての役割を果たすことができる。図２のＢＳＲネットワーク２００においては、コア・ネットワーク２３０は、これらのＢＳＲ２２０１〜２２０３の間でデータ・パケットの効率的でタイムリな配信ができるように機能する。コア・ネットワーク２３０はまた、ＨＡ２４０を対象としたＢＳＲ２２０１〜２２０３からＩＰインターネット２５０へと、このリバース・リンク・データを伝えるように動作し、このＩＰインターネット２５０は、このデータをＨＡ２４０に転送する。このフォワード・リンク方向においては、コア・ネットワーク２３０は、ＨＡ２４０から受信されるデータをこのモバイル２１０を対象としたＩＰインターネット２５０を介してＢＳＲ２２０１〜２２０３へと伝えるように機能する。
図２のＢＳＲネットワーク２００においては、モバイル２１０は、このモバイル２１０のＮＡＳ（network active setネットワーク・アクティブ・セット）を含む３つのＢＳＲ２２０１〜２２０３と情報をやりとりする。無線状態の変化に基づいて、モバイル２１０は、そのＮＡＳ内の任意のＢＳＲからデータを受信するように選択することができる。スイッチングは、速い時間スケールで行うことができる。このＮＡＳ内では、ＢＳＲ２２０１〜２２０３のうちの１つが、一次エージェント（ＰＡ）として機能するが、他のＢＳＲは、二次エージェント（ＳＡ）として機能することもできる。このＰＡは、モビリティ管理および無線リソース管理についてのアンカーとしての役割を果たし、従来の階層ネットワーク・アーキテクチャにおけるＲＮＣと同様なファンクションを実施する。前述の新規なＢＳＲネットワーク・アーキテクチャは、ＩＰネットワーク中で必要とされるコンポーネント数を非常に減少させ、それによってＩＰネットワークに関連するコストを大いに低下させるが、かかるＢＳＲネットワーク・アーキテクチャにおいては、このネットワークを介してアクセス端末の移動に起因する基地局ルータ間のハンドオフがより多く存在し、したがってＰＰＰについての効率的なアクティブ・セッション・モビリティ・ソリューションが必要になる。すなわち、ＢＳＲアーキテクチャでは、各ＢＳＲは、基地局、ＲＮＣ、およびＰＤＳＮとしての役割を果たす。
従来のＣＤＭＡシステム中のように、図２のＢＳＲネットワーク２００においては、このアクティブな１組のＢＳＲ２２０１〜２２０３の近くで起動されるモバイルは、各ＢＳＲ２２０１〜２２０３からのパイロット信号を獲得し、このアクセス・チャネルを使用して、このモバイルが最強の信号を受信した基地局と情報をやりとりして、セッションを開始する。前述のように、この最強の信号を有する選択されたＢＳＲ（最初に例としてＢＳＲ２２０１）は、一次エージェント（ＰＡ）、およびしたがってモバイル２１０についてのアクセス・ポイントとしての役割を果たす。図２のＢＳＲネットワーク２００においては、ＢＳＲ２２０１は、ソースＢＳＲと考えられ、最初に従来の階層ネットワーク・アーキテクチャの基地局に通常保持される無線基地局ＭＡＣプロトコル、従来の階層ネットワーク・アーキテクチャのＲＮＣに通常保持されるＲＬＰプロトコル、ならびに従来の階層ネットワーク・アーキテクチャのＰＤＳＮ（packet serving data nodeパケット・サービング・データ・ノード）に通常保持されるポイント・ツー・ポイント（ＰＰＰ）プロトコルを終了させる。
図３は、ソースＢＳＲ２２０１からターゲットＢＳＲ２２０２へのＰＰＰの転送の直前の初期状態中における図２のＢＳＲネットワーク２００の高レベルの機能図を示している。図３のソースＢＳＲ２２０１は、例としてＭＡＣ／スケジューラ機能ブロック（ＭＡＣ／ＳＣＨ１）、ＲＬＰ機能ブロック（ＲＬＰ１）、ＰＰＰ機能ブロック（ＰＰＰ１）、およびＦＡ機能ブロック（ＦＡ１）を備えている。同様に、図３のＢＳＲ２２０２は、例としてＭＡＣ／スケジューラ機能ブロック（ＭＡＣ／ＳＣＨ２）、ＲＬＰ機能ブロック（ＲＬＰ２）、ＰＰＰ機能ブロック（ＰＰＰ２）、およびＦＡ機能ブロック（ＦＡ２）を備えている。図３に示すＢＳＲネットワーク２００に示すように、最初にはこのＰＰＰ処理（ＰＰＰプロトコル）およびこの外部エージェントファンクション（ＦＡ）は、ソースＢＳＲ２２０１中で行われているが、このフレーム選択を含むＲＬＰ処理およびＭＡＣ処理は、ターゲットＢＳＲ２２０２中で行われている。
すなわち、そのフォワード・リンク方向における図３に示す初期状態においては、ＨＡ２４０は、ソースＢＳＲ２２０１のＦＡ（ＦＡ１）へとフォワード・リンク・データを伝え、ソースＢＳＲ２２０１のＦＡ（ＦＡ１）は、ソースＢＳＲ２２０１のＰＰＰ（ＰＰＰ１）にこのデータを伝える。次いで、ソースＢＳＲ２２０１のＰＰＰ（ＰＰＰ１）は、ターゲットＢＳＲ２２０２のＰＰＰ（ＰＰＰ２）にこのＰＰＰデータをトンネルさせ、ターゲットＢＳＲ２２０２のＰＰＰ（ＰＰＰ２）は、このデータをターゲットＢＳＲ２２０２のＲＬＰ（ＲＬＰ２）に伝える。ターゲットＢＳＲ２２０２のＲＬＰ（ＲＬＰ２）は、ターゲットＢＳＲ２２０２のＭＡＣ（ＭＡＣ／ＳＣＨ２）にこのデータを伝え、ターゲットＢＳＲ２２０２のＭＡＣ（ＭＡＣ／ＳＣＨ２）は、このデータをモバイル２１０に空中で伝える。
リバース・リンク方向においては、モバイル２１０は、このアクティブな組におけるすべてのＢＳＲ（例として、ＢＳＲ２２０１〜２２０２）に対してこのデータをブロードキャストする。ソースＢＳＲ２２０１のＭＡＣ／スケジューラ（ＭＡＣ／ＳＣＨ１）とターゲットＢＳＲ２２０２のＭＡＣ／スケジューラ（ＭＡＣ／ＳＣＨ２）は共に、ターゲットＢＳＲ２２０２のＲＬＰ（ＲＬＰ２）にこのデータを伝える。ターゲットＢＳＲ２２０２のＲＬＰ（ＲＬＰ２）は、ターゲットＢＳＲ２２０２のＰＰＰ（ＰＰＰ２）にこのデータを伝え、ターゲットＢＳＲ２２０２のＰＰＰ（ＰＰＰ２）は、ソースＢＳＲ２２０１のＰＰＰ（ＰＰＰ１）にこのデータをトンネルさせる。ソースＢＳＲ２２０１のＰＰＰ（ＰＰＰ１）は、ソースＢＳＲ２２０１のＦＡ（ＦＡ１）にこのデータを伝え、次いでソースＢＳＲ２２０１のＦＡ（ＦＡ１）は、このデータをＨＡ２４０に伝える。
本発明の一実施形態においては、ＰＰＰマイグレーションは、ＢＳＲネットワーク２００におけるリバース・リンクＲＬＰのマイグレーションの直後に行われる。代わりに、ＰＰＰマイグレーションは、ＢＳＲネットワーク２００におけるリバース・リンクＲＬＰのマイグレーション後に開始されるタイマの期間満了後に行うこともできる。より詳細には例えば、ソースＢＳＲからターゲットＢＳＲへのリバース・リンクＲＬＰの転送後に、このソースＢＳＲまたはこのターゲットＢＳＲは、このソースＢＳＲ中のＰＰＰがターゲットＢＳＲに転送される可能性がある前に期間満了する必要のあるタイマを起動することができる。すなわち、モバイルが、ターゲットＢＳＲからデータを受信したいと決定するときに（すなわち、このモバイルが、このターゲットＢＳＲからより強い信号を受信しているという理由で）、このソースＢＳＲ中のフォワード・リンクＲＬＰは、このターゲットＢＳＲに転送される。このソースＢＳＲからこのターゲットＢＳＲへのフォワード・リンクＲＬＰの転送後のある時刻に、このリバース・リンクＲＬＰは、このターゲットＢＳＲへと転送される。このフォワード・リンクＲＬＰおよびこのリバース・リンクＲＬＰのこのターゲットＢＳＲへの転送後には、このモバイルは、その後にこの元のソースＢＳＲからのより強い信号を受信する状態に戻り、あるいはこのモバイルがより強い信号を受信する後続のＢＳＲに遭遇する可能性もある。したがって、ＰＰＰの転送を制御するタイマを実装するＰＰＰモビリティ・ソリューションの実施形態においては、このＰＰＰは、このモバイルがこのソースＢＳＲからのより強い信号を回復し、または後続の第２のターゲットＢＳＲからのより強い信号を獲得するのに十分長い期間にわたってこのソースＢＳＲ中において保持することができる。前者の場合には、このＰＰＰファンクションは、このソースＢＳＲにとどまるはずであり、このフォワード・リンクＲＬＰおよびリバース・リンクＲＬＰは、このソースＢＳＲへと戻る可能性がある。後者の場合には、このフォワード・リンクＲＬＰおよびリバース・リンクＲＬＰは、このターゲットＢＳＲからこの後続の第２のターゲットＢＳＲへと転送することができ、このタイマが期間満了する場合には、次いでこのＰＰＰは、このソースＢＳＲからこの後続の第２のターゲットＢＳＲに直接に転送することができ、それによってこのＰＰＰをこの第１のターゲットＢＳＲへと転送する必要がなくなる。したがって、本発明によるＰＰＰモビリティ・ソリューションの様々な実施形態において実装されるオプションのタイマは、このＰＰＰを転送する必要のある回数を削減し、ピンポン効果を回避するように機能することができる。
ＢＳＲネットワーク２００におけるＲＬＰのマイグレーションについては、本出願と同時に出願され、参照によりその全体が本明細書に組み込まれている「Active Session Mobility Solution for Radio Link Protocol」という名称の、本出願人による特許出願中に説明されている。一般的に、「Active Session Mobility Solution for Radio Link Protocol」という名称の特許出願によって教示される、ＢＳＲネットワーク２００などのネットワーク中におけるＲＬＰモビリティ・ソリューションは、２つのＲＬＰマイグレーション状態を含んでいる。第１の状態は、フォワード・リンクＲＬＰ状態として定義され、ホーム・エージェントからアクティブ端末へのこのネットワークを介してのデータの通信を示し、第２の状態は、リバース・リンクＲＬＰ状態として定義され、このアクティブ端末からこのホーム・エージェントへのこのネットワークを介してのデータの通信を示す。さらに、このＲＬＰモビリティ・ソリューションは、ソースからターゲットへの２つの定義された状態のマイグレーションについての２段階のＲＬＰ転送プロセスを含んでいる。このＲＬＰモビリティ・ソリューションの第１の段階において、フォワード・リンクＲＬＰ状態は、ソースからターゲットへと転送される。第２の段階において、フレーム選択およびリバース・リンクＲＬＰは、このソースからこのターゲットへと転送される。
いずれの場合にも、ＢＳＲネットワーク２００において、ＰＰＰマイグレーションは、このリバース・リンクＲＬＰのマイグレーションの後に行われる。本発明によれば、ＰＰＰマイグレーションは、ＰＰＰ転送がＩＰフレーム境界（フォワード・リンク）およびＰＰＰフレーム境界（リバース・リンク）上で行われる必要があるようにすることにより、簡単にすることができる。この要件を用いて、完了した各ＰＰＰフレームが以前のフレームから独立している（ヘッダ／ペイロード圧縮については説明していない）ので、ＰＰＰは、最小の状態情報を用いてマイグレーションさせる（migrate）ことができる。
フォワード・リンク方向において、指示（すなわち、タイマの期間満了またはリバース・リンクＲＬＰのマイグレーション）が、ソースＢＳＲ２２０１からターゲットＢＳＲ２２０２へのＰＰＰのマイグレーションを行うためにソースＢＳＲ２２０１に到着するときに、ソースＢＳＲ２２０１のＰＰＰ（ＰＰＰ１）は、処理済みのＩＰパケットをターゲットＢＳＲ２２０２のＰＰＰ（ＰＰＰ２）にトンネルさせることを開始する。より詳細には、ソースＢＳＲ２２０１がソースＢＳＲ２２０１からターゲットＢＳＲ２２０２へのＰＰＰの所望のマイグレーションを示す信号を受信するときに、ソースＢＳＲ２２０１は、ＰＰＰフレームへとフレーム化されたＩＰデータ・パケットをソースＢＳＲ２２０１のＰＰＰ（ＰＰＰ１）により、ターゲットＢＳＲ２２０２のＰＰＰ（ＰＰＰ２）へのトンネリングを開始する。次いでターゲットＢＳＲ２２０２のＰＰＰ（ＰＰＰ２）は、このフレーム化されたＰＰＰデータをターゲットＢＳＲ２２０２のＲＬＰ（ＰＬＰ２）に伝えるが、このデータのコピーをバッファ中に保持して、すべての初期状態変数が到着した後に圧縮状態を再構築する。このフレーム化されたデータを転送するのに加えて、ソースＢＳＲ２２０１は、このマイグレーション要求が受信されたときに、フレーム化されるＩＰデータのＩＰデータ・シーケンス番号、すなわちＶ（Ｇ）を記録する。ソースＢＳＲ２２０１は、将来のＩＰデータ・シーケンス番号、すなわちＶ（Ｇ＋ｘ）を決定し、両方のシーケンス番号、すなわちＶ（Ｇ）およびＶ（Ｇ＋ｘ）、ならびにこのフレーム化されたデータの状態変数（すなわち、ヘッダの圧縮がアクティブである場合、この現在の圧縮状態変数が送信され、またペイロード圧縮が使用される（非リアル・タイム伝送についてしか行われない）場合には、指示が送信され、その結果このターゲットは、この圧縮状態を再開／リセットすることができる）をターゲットＢＳＲ２２０２に送信し、この将来のシーケンス番号、すなわちＶ（Ｇ＋ｘ）を有するＩＰデータの受信の前にソースＢＳＲ２２０１のこのＰＰＰのマイグレーションを完了させる意図をターゲットＢＳＲ２２０２に信号で伝える。ターゲットＢＳＲ２２０２は、データが到着するときに両方のシーケンス番号を受信し、シーケンス番号、すなわちＶ（Ｇ）をアップデートする。
この開示全体を通して使用される用語「ＩＰデータ・シーケンス番号」および「シーケンス番号」について、本発明の様々な実施形態の説明を続ける前に、本発明者らにより次に定義しておくことにする。より詳細には、ＰＰＰフレームまたはＩＰパケットをソースとターゲットの間でトンネルさせるときに、これらは、独自開発のトンネル上、またはＧＲＥ（Generic Route Encapsulation汎用経路カプセル化）などの標準トンネリング・メカニズム上でトンネルさせることができる。使用されるこのトンネリング・メカニズムは、カプセル化するヘッダ中にシーケンス番号を提供することにより、この順序づけを実現する。すなわち、このＰＰＰフレームまたはこのＩＰパケットは、このトンネリング・メカニズムによって定義されるヘッダ中でカプセル化されることになり、これがシーケンス番号を提供する。かかるシーケンス番号は、オクテット指向（すなわち、このカプセル化されたデータにおける第１バイトのシーケンス番号）とすることもでき、またこのシーケンス番号は、フレーム指向（すなわち、この第１のカプセル化されたデータ・パケットは、１のシーケンス番号を獲得し、第２が２になるなど）とすることもできる。例えば、ＧＲＥは、この後者のカテゴリに含まれる。本明細書中に説明される本発明の様々な実施形態は、トンネリング・メカニズムを実装して、ソースからターゲットへ、またターゲットからソースへとデータを転送するので、このトンネリング・メカニズムは、この転送されたデータについてのシーケンス番号を提供することを本明細書中では想定すべきである。したがって、本発明の説明全体を通して、発明者らがＩＰデータ・シーケンス番号または単にシーケンス番号について言及するときには、本発明者らは、本発明の様々な実施形態によって実装されるトンネリング・メカニズムによるＰＰＰフレームまたはＩＰデータ・パケットに対して与えられるシーケンス番号について言及していることに留意されたい。
図３に戻って参照すると、この決定されたＩＰデータ・シーケンス番号、すなわちＶ（Ｇ＋ｘ）の発生により、このＰＰＰの割当てを受け入れるターゲットＢＳＲ２２０２からの肯定応答と、受信されたＩＰパケットをフレーム化するその機能がソースＢＳＲ２２０１によって受信されている場合には、Ｖ（Ｇ＋ｘ）よりも大きなシーケンス番号（例えば、Ｖ（Ｇ＋ｘ＋１））を有するＩＰデータは、ソースＢＳＲ２２０１のＦＡ（ＦＡ１）からターゲットＢＳＲ２２０２のＰＰＰ（ＰＰＰ２）にトンネルされて、ターゲットＢＳＲ２２０２のＰＰＰ（ＰＰＰ２）によってフレーム化され、バッファリングされる。しかし、ターゲットＢＳＲ２２０２からの肯定応答が、ソースＢＳＲ２２０１によって受信された後でさえ、以前に決定された将来のシーケンス番号、すなわちＶ（Ｇ＋ｘ）以下のシーケンス番号を有するＩＰデータは、ソースＢＳＲ２２０１のＰＰＰ（ＰＰＰ１）によって継続して処理されることに留意されたい。すなわち、このシーケンス番号、すなわちＶ（Ｇ＋ｘ）の前および到着まで、ＨＡ２４０は、ソースＢＳＲ２２０１のＦＡ（ＦＡ１）にデータを伝え、ソースＢＳＲ２２０１のＦＡ（ＦＡ１）は、データをソースＢＳＲ２２０１のＰＰＰ（ＰＰＰ１）に伝え、ソースＢＳＲ２２０１のＰＰＰ（ＰＰＰ１）は、この受信されたデータをＰＰＰフレームへとフレーム化し、このフレーム化されたデータをターゲットＢＳＲ２２０２のＰＰＰ（ＰＰＰ２）にトンネルさせる。ターゲットＢＳＲ２２０２のＰＰＰ（ＰＰＰ２）は、ターゲットＢＳＲ２２０２のＲＬＰ（ＲＬＰ２）にこのデータを伝えるが、このデータのコピーをバッファに保持して、すべての初期状態変数が到着した後に圧縮状態を再構築する。
さらに、このシーケンス番号Ｖ（Ｇ＋ｘ）を有するＩＰデータが、ソースＢＳＲ２２０１のＰＰＰ（ＰＰＰ１）に伝えられ、ソースＢＳＲ２２０１のＰＰＰ（ＰＰＰ１）によって処理されるときに、ソースＢＳＲ２２０１は、処理がソースＢＳＲ２２０１において完了し、マイグレーションが行われることになることをターゲットＢＳＲ２２０２のＰＰＰ（ＰＰＰ２）に対して通知する。さらに、ソースＢＳＲ２２０１中のＰＰＰ（ＰＰＰ１）は、ソースＢＳＲ２２０１中のＦＡ（ＦＡ１）に対して指示を送信して、このシーケンス番号、すなわちＶ（Ｇ＋ｘ）が到着したらすぐに、ターゲットＢＳＲ２２０２のＰＰＰ（ＰＰＰ２）に対して受信されたデータのトンネリングを開始させる。したがって、このシーケンス番号Ｖ（Ｇ＋ｘ）の処理後に、ＨＡ２４０は、ソースＢＳＲ２２０１のＦＡ（ＦＡ１）にデータを伝え、ソースＢＳＲ２２０１のＦＡ（ＦＡ１）は、ターゲットＢＳＲ２２０２のＰＰＰ（ＰＰＰ２）にデータをトンネルさせ、ターゲットＢＳＲ２２０２のＰＰＰ（ＰＰＰ２）は、この受信されたデータをＰＰＰフレームへとフレーム化し、このＰＰＰフレームをターゲットＢＳＲ２２０２のＲＬＰ（ＲＬＰ２）に伝える。次いでターゲットＢＳＲ２２０２のＲＬＰ（ＲＬＰ２）は、このデータをＭＡＣ／スケジューラ（ＭＡＣ／ＳＣＨ２）に伝え、ＭＡＣ／スケジューラ（ＭＡＣ／ＳＣＨ２）は、このデータをモバイル２１０に転送する。
オプションとして、本発明の一実施形態においては、このソースからこのターゲットへのＰＰＰのマイグレーションの後に、このターゲットのＰＰＰからこのソースのＰＰＰに対して逆に、それ以上どのようなデータ・パケットも要求しないように通知する指示を送信することもできる。しかし、この指示を受信するのに先立って、任意の「通過中（in-transit）」のパケットが、このソースによって処理される。
将来のシーケンス番号Ｖ（Ｇ＋ｘ）の発生の前のこのＰＰＰの割当てを受け入れる肯定応答がターゲットＢＳＲ２２０２から受信されない場合には、このＩＰデータのフレーム化がソースＢＳＲ２２０１のＰＰＰ（ＰＰＰ１）において継続され、このフレーム化されたＩＰデータは、ソースＢＳＲ２２０１のＰＰＰ（ＰＰＰ１）からターゲットＢＳＲ２２０２のＰＰＰ（ＰＰＰ２）へとトンネルされる。次いでソースＢＳＲ２２０１は、第２の将来のシーケンス番号Ｖ（Ｇ＋ｎｘ）を選択し、この第２の将来のシーケンス番号Ｖ（Ｇ＋ｎｘ）をターゲットＢＳＲ２２０２に転送する。このプロセスは、ターゲットＢＳＲ２２０２が、ソースＢＳＲ２２０１によって決定される将来のシーケンス番号の前の割当てを受け入れる肯定応答をソースＢＳＲ２２０１に対して伝送するまで継続される。
図４は、本発明の一実施形態によるフォワード・リンクＰＰＰマイグレーションのための方法の一実施形態を示している。図４の方法４００は、ステップ４０２から開始され、ここではこのときに、ソースからターゲットへのこのＰＰＰのマイグレーションについての指示がこのソースに到着する。次いで方法４００は、ステップ４０４へと進む。
ステップ４０４において、このソースのＰＰＰは、受信されたＩＰパケットをフレーム化し、この処理済みのＰＰＰフレームをこのターゲットにトンネルさせる。このソースは、さらにこの指示が受信されたときに処理されるＩＰデータのシーケンス番号Ｖ（Ｇ）と、このソースが、それまでにこのＰＰＰのマイグレーションを完了させようと意図する、ＩＰデータのシーケンス番号を定義する、決定される将来のシーケンス番号Ｖ（Ｇ＋ｘ）を決定し、このターゲットに対して送信する。次いで方法４００は、ステップ４０６へと進む。
ステップ４０６において、このソースは、このターゲットがこのＩＰデータのフレーム化を実施しようとしており、実施可能であることを示すこのターゲットからの肯定応答を待つ。肯定応答が、このソースによって決定される将来のシーケンス番号より前にこのターゲットから受信されている場合、次いで方法４００は、ステップ４１０へと進む。肯定応答が、このソースによって決定されるシーケンス番号より前にこのターゲットから受信されていない場合には、次いで方法４００は、ステップ４０８へと進む。
ステップ４０８において、このソースは、それまでにこのソースがこのソースからこのターゲットへのこのＰＰＰのマイグレーションを完了させようと意図する、ＩＰデータのシーケンス番号を定義する、別の将来のシーケンス番号Ｖ（Ｇ＋ｎｘ）を決定する。次いで方法４００は、ステップ４０６へと戻る。
ステップ４１０において、このソースは、この決定済みの将来のシーケンス番号（すなわち、Ｖ（Ｇ＋ｘ））以下のシーケンス番号を有する受信されるＩＰデータ・パケットを継続してフレーム化する。この決定済みの将来のシーケンス番号より大きなシーケンス番号を有するＩＰデータ・パケットは、このターゲットにトンネルされて、このターゲットＰＰＰによってフレーム化されバッファリングされる。次いで方法４００は、ステップ４１２へと進む。
ステップ４１２において、このソースＰＰＰによってこの決定される将来のシーケンス番号が処理されるとすぐに、このソースＰＰＰは、処理がこのソースで完了し、このターゲットに対するこのＰＰＰのマイグレーションが行われることになることをこのターゲットのＰＰＰに対して通知する。さらに、このソースのＰＰＰは、このソースのＦＡに対して指示を送信して、受信済みのＩＰデータのこのターゲットのＰＰＰへのトンネリングを開始させる。次いで、方法４００は、ステップ４１４へと進む。
ステップ４１４において、ＩＰデータは、このソースのＦＡからこのターゲットのＰＰＰへとトンネルされて、このターゲットのＰＰＰによってフレーム化される。次いで方法４００は、終了する。
このリバース・リンク方向において、ソースＢＳＲ２２０１からターゲットＢＳＲ２２０２へとこのＰＰＰをマイグレーションさせる指示が到着するとき、ソースＢＳＲ２２０１のＰＰＰ（ＰＰＰ１）は、ターゲットＢＳＲ２２０２のＰＰＰ（ＰＰＰ２）からのトンネルされたＩＰフレームを受け入れる指示をソースＢＳＲ２２０１のＦＡ（ＦＡ１）に対して送信する。ソースＢＳＲ２２０１のＰＰＰ（ＰＰＰ１）はまた、この次のＰＰＰフレーム境界に伴ってソースＢＳＲ２２０１のＰＰＰ（ＰＰＰ１）へデータをトンネルさせることを停止させる指示をターゲットＢＳＲ２２０２のＰＰＰ（ＰＰＰ２）に対して送信する。処理は、着信データが停止するまで、ソースＢＳＲ２２０１のＰＰＰ（ＰＰＰ１）において継続される。このポイントにおいて、ソースＢＳＲ２２０１のＰＰＰ（ＰＰＰ１）は、処理が完了したことを示す指示をターゲットＢＳＲ２２０２のＰＰＰ（ＰＰＰ２）に対して送信し、ターゲットＢＳＲ２２０２のＰＰＰ（ＰＰＰ２）は、ＩＰパケットをソースＢＳＲ２２０１のＦＡ（ＦＡ１）にトンネルさせるように指示される。ターゲットＢＳＲ２２０２のＰＰＰ（ＰＰＰ２）は、ターゲットＢＳＲ２２０２のＲＬＰ（ＲＬＰ２）に通知してデータ・フローを開始させる。次いでこの処理済みのＩＰデータは、ソースＢＳＲ２２０１のＦＡ（ＦＡ１）にトンネルされる。
図５は、本発明の一実施形態によるリバース・リンクＰＰＰマイグレーションのための方法の一実施形態を示している。図５の方法５００は、ステップ５０２から開始され、このステップで、このソースのＰＰＰは、次のＰＰＰフレーム境界においてこのソースのＰＰＰに対するデータのトンネリングを停止させる指示をこのターゲットのＰＰＰに対して送信する。次のＰＰＰフレームにおいてこのターゲットのＰＰＰからのトンネリングを受け入れさせる指示もまた、このソースのＦＡに対して送信される。次いで方法５００は、ステップ５０４へと進む。
ステップ５０４において、このターゲットのＰＰＰは、この指示を受信し、このソースのＰＰＰに対するデータ・トンネリングを停止させるが、継続してリバース・リンクＩＰデータをバッファリングする。それ以上どのようなパケットも要求しないように通知する指示が、このソースのＰＰＰに対して返信される。次いで方法５００は、ステップ５０６へと進む。
ステップ５０６において、このソースのＦＡは、このソースのＰＰＰからの指示を受信し、トンネルされたＩＰフレームをこのターゲットのＰＰＰから受け入れるように準備する。しかし、このソースのＰＰＰに伝えられたこのターゲットのＰＰＰからのどのような通過中のパケットも、このターゲットのＰＰＰからこのソースのＦＡへのＩＰフレームのトンネリングに先立ってこのソースのＰＰＰによって処理される。次いで方法５００は、ステップ５０８へと進む。
ステップ５０８において、このソースのＦＡは、データ・フローを開始させる指示をこのターゲットのＰＰＰに対して送信する。次いで方法５００は、ステップ５１０へと進む。
ステップ５１０において、このターゲットのＰＰＰは、この指示を受信し、バッファリングされたデータ、およびその後の新しいリバース・リンク・データをこのソースのＦＡに対して送信することを開始する。次いで方法５００は、終了する。
本発明のアクティブ・セッションＰＰＰモビリティ・ソリューションの様々な実施形態においては、たとえこのＰＰＰのフェーズのすべてがこのソースにおいて完了されているとは限らない（すなわち、ＬＣＰ、ＰＡＰ／ＣＨＡＰは完了されているがＩＰＣＰおよびＣＣＰは完了されていない）としても、ソース中のＰＰＰセッションは、ターゲットにマイグレーションさせることができる。かかる場合においては、この未完了フェーズについては、このターゲットＰＰＰにおいてネゴシエートすることができる。より詳細には、ソースＢＳＲ２２０１からターゲットＢＳＲ２２０２へのＰＰＰのマイグレーションのための指示が到着するとき、ターゲットＢＳＲ２２０２のＰＰＰ（ＰＰＰ２）は、ソースＢＳＲ２２０１のＰＰＰ（ＰＰＰ１）に対して要求を送信して、このモバイル２１０のＩＤによって識別されるＰＰＰ状態情報を獲得する。ソースＢＳＲ２２０１のＰＰＰ（ＰＰＰ１）におけるＰＰＰ状態がこれらのフェーズの一部（またはすべて）についてのすべてのパラメータ・ネゴシエーションを完了している場合、ソースＢＳＲ２２０１のＰＰＰ（ＰＰＰ１）は、この要求されたモバイル−ＩＤについてのこのネゴシエートされたフェーズについてのすべてのＰＰＰ状態情報をターゲットＢＳＲ２２０２のＰＰＰ（ＰＰＰ２）に送信する。しかし、ソースＢＳＲ２２０１のＰＰＰ（ＰＰＰ１）におけるＰＰＰ状態がこれらのフェーズのうちのどれかについてのすべてのパラメータ・ネゴシエーションを完了しているとは限らない場合には、ソースＢＳＲ２２０１のＰＰＰ（ＰＰＰ１）は、その応答を遅らせることができ、またターゲットＢＳＲ２２０２のＰＰＰ（ＰＰＰ２）からの要求に対して拒否を送信することができる。
しかし、ターゲットＢＳＲ２２０２のＰＰＰ（ＰＰＰ２）が、この以前のサービス中の（すなわち、このソース）ＢＳＲ２２０１のＰＰＰ（ＰＰＰ１）とモバイル２１０の間でネゴシエートされるこれらのすべてのＰＰＰパラメータをサポートすることができる場合、ターゲットＢＳＲ２２０２のＰＰＰ（ＰＰＰ２）は、このＰＰＰ状態をセットアップし、肯定的に確認し、このＰＰＰは、マイグレーションされる。そうでない場合には、ターゲットＢＳＲ２２０２のＰＰＰ（ＰＰＰ２）は、否定的に応答し、このＰＰＰ状態は、マイグレーションされない。ターゲットＢＳＲ２２０２のＰＰＰ（ＰＰＰ２）からの肯定的な確認についての肯定応答に応じて、ソースＢＳＲ２２０１のＰＰＰ（ＰＰＰ１）は、ＩＰパケットをターゲットＢＳＲ２２０２のＰＰＰ（ＰＰＰ２）に対して転送することを開始し、ターゲットＢＳＲ２２０２のＰＰＰ（ＰＰＰ２）は、このＰＰＰ処理を開始する。
本発明のＰＰＰマイグレーションの実施形態は、ＲＬＰプロトコル・マイグレーションの後に行われるものとして示しているが、本発明によるＰＰＰマイグレーションの概念は、ＲＬＰが実装されていないネットワーク中で適用することができ、したがってＰＰＰマイグレーションは、ユーザによって決定され、前述のような所望の実質上任意の時刻に開始することができることが当業者には理解され、また本発明の教示により知らされるであろうことに留意されたい。
本発明の実施形態によれば、外部エージェントのマイグレーションは、このＰＰＰのマイグレーションの後に行われる。ＢＳＲネットワーク２００において、ソースＢＳＲ２２０１からのＦＡ（ＦＡ１）のマイグレーションは、このＭＡＣ、ＲＬＰ、およびＰＰＰが、ターゲットＢＳＲ２２０２に完全にマイグレーションされた後に開始される。
このＦＡがソースＢＳＲ２２０１からターゲットＢＳＲ２２０２へと最終的に移動することができる前に、まずモバイル−ＩＰの登録が完了される必要がある。すなわち、ＦＡマイグレーションの開始に当たり、アドバタイズ（Advertisement）が、まずターゲットＢＳＲ２２０２のＦＡ（ＦＡ２）からモバイル２１０へと送信される。この登録プロシージャが行われる間、フォワード・リンク・データは、前述のように継続して流れている。ＨＡ２４０が、ターゲットＢＳＲ２２０２のＦＡ（ＦＡ２）へと確立されたトンネルに対するパケット・フローの進路を変更する時点において、ソースＢＳＲ２２０１のＦＡ（ＦＡ１）へと送信されているどの通過中のパケットも、依然としてソースＢＳＲ２２０１のＦＡ（ＦＡ１）によって処理されており、またターゲットＢＳＲ２２０２のＦＡ（ＦＡ２）へとトンネルされる。ターゲットＢＳＲ２２０２のＦＡ（ＦＡ２）に向かって方向づけられた新しい任意の着信フォワード・リンク・パケットが、バッファリングされる。ターゲットＢＳＲ２２０２のＦＡ（ＦＡ２）中で処理すべき、ソースＢＳＲ２２０１のＦＡ（ＦＡ１）からトンネルされたこの任意の「通過中」データを待つタイムアウト期間の後に、制御は、ターゲットＢＳＲ２２０２のＦＡ（ＦＡ２）に転送され、今やこのターゲットＢＳＲ２２０２のＦＡ（ＦＡ２）がバッファリングされた任意のデータの送信を開始し、新しい着信データ・フローを可能にする。このようにして、フォワード・リンク・パケット・フローの中断が、最小にされ、あるいはすべて取り除かれる。前述のタイムアウト期間は、本発明のＰＰＰについてのアクティブ・セッション・モビリティ・ソリューションについて前述したタイマと同様なタイマによって定義することができ、このタイマは、このＦＡを転送する必要がある回数を減少させるように機能することができる。本発明の代替実施形態においては、この最後のＩＰデータが、いつソースＢＳＲ２２０１のＦＡ（ＦＡ１）からターゲットＢＳＲ２２０２のＦＡ（ＦＡ２）にトンネルされたかをターゲットＢＳＲ２２０２に通知する指示をターゲットＢＳＲ２２０２のＦＡ（ＦＡ２）に対して送信することができる。
図６は、本発明の一実施形態による、フォワード・リンクＦＡマイグレーションのための方法の一実施形態を示している。図６の方法６００は、ステップ６０２から開始され、このステップで、このターゲットのＦＡは、このモバイルにアドレス指定されたアドバタイズを送信する。次いで方法６００は、ステップ６０４へと進む。
ステップ６０４において、このモバイルは、このアドバタイズを受信し、このターゲットのＦＡにアドレス指定された登録メッセージを用いて応答する。次いで方法６００は、ステップ６０６へと進む。
ステップ６０６において、このターゲットのＦＡは、この登録メッセージを受け取り、このモバイルを認証する。このモバイル登録メッセージは、このホーム・エージェントへと転送される。次いで方法６００は、ステップ６０８へと進む。
ステップ６０８において、このホーム・エージェントは、この登録メッセージを受信し、このモバイルを認証する。登録応答メッセージが、このターゲットを介してこのモバイルに返信される。次いで方法６００は、ステップ６１０へと進む。
ステップ６１０において、このホーム・エージェントは、このターゲットのＦＡとのトンネルを確立し、このターゲットのＦＡに対するデータのトンネリングを開始して、このターゲットによるバッファリングが行われる。タイマが開始されて、このソースのＦＡに対するトンネルが分解される。次いで方法６００は、ステップ６１２へと進む。
ステップ６１２において、このソースのＦＡは、残っている任意のデータをこのターゲットのＦＡにトンネルさせる。このタイマが、残っている任意の「通過中」パケットを待って期間を満了した後、処理が完了したことを示す指示が、このターゲットのＦＡへと送信される。このソースＦＡインスタンスが、削除される。次いでこの方法は、ステップ６１４へと進む。
ステップ６１４において、このターゲットのＦＡは、このソースのＦＡからの「完了」指示を受信し、このターゲットのＦＡは、そのバッファリングされたフォワード・リンク・データをこのターゲットのＰＰＰへと送信することを開始する。方法６００は、終了する。
リバース・リンク方向において、データ・フローは、ＨＡ２４０がこの登録応答メッセージと共に戻るまで、ソースＢＳＲ２２０１を介して保持される。この応答は、ソースＢＳＲ２２０１のＦＡ（ＦＡ１）を介したこのトンネルが分解されようとしていることを示し、したがってターゲットＢＳＲ２２０２のＰＰＰ（ＰＰＰ２）からソースＢＳＲ２２０１のＦＡ（ＦＡ１）へのデータ・フローは、停止される。フォワード・リンク・データがＦＡ（ＦＡ２）に到着すると、リバース・リンク・データ・フローは、ターゲットＢＳＲ２２０２のＦＡ（ＦＡ２）に対して再開され、ターゲットＢＳＲ２２０２に対するＨＡ／ＦＡトンネル（例えば、ＨＡ２４０からＦＡ（ＦＡ２）へのトンネル）の確立が示される。
本発明のアクティブ・セッションＰＰＰマイグレーション・ソリューションの様々な実施形態は、ＢＳＲネットワーク・アーキテクチャに関して示しているが、本発明のアクティブ・セッションＰＰＰマイグレーション・ソリューションの概念は、ポイント・ツー・ポイント・プロトコル（ＰＰＰ）を実装する実質上任意のネットワークに適用することもできることが当業者には理解され、また本発明の教示によって知らされよう。より詳細に例えば、本発明のアクティブ・セッションＰＰＰマイグレーション・ソリューションの概念は、図１の従来のＣＤＭＡ階層的無線ＩＰネットワーク１００において適用して、例えばこのアクセス端末１１０のモビリティによって引き起こされる様々なＰＤＳＮ１３０の間でＰＰＰセッションをアクティブにマイグレーションさせることができる。
本発明によるアクティブ・セッションＰＰＰマイグレーション・ソリューションの様々な実施形態は、ソースからターゲットへ、その逆もまた同様にＩＰデータをトンネルさせることとして説明しているが、ソースからターゲットへとデータを転送する他の様々な方法も当技術分野において知られており、かかる他の転送方法は、本発明の代替実施形態に従ってソースからターゲットへ、またその逆もまた同様にデータを転送するように実装することもできることに留意されたい。
以上については、本発明の様々な実施形態を対象としているが、本発明の他のさらなる実施形態についても、本発明の基本的な範囲を逸脱することなく考案することができる。したがって、本発明の適切な範囲は、添付の特許請求の範囲に従って決定されるべきものである。
従来のＣＤＭＡ階層無線ＩＰネットワークの高レベルのブロック図である。 本発明の一実施形態を適用することができる、基地局ルータ（ＢＳＲ）タイプのネットワーク・アーキテクチャの高レベルのブロック図である。 ソースＢＳＲからターゲットＢＳＲへのポイント・ツー・ポイント・プロトコル（ＰＰＰ）の転送の直前の初期状態中における図１の基地局ルータ・ネットワークの高レベルの機能図である。 本発明の一実施形態による、ポイント・ツー・ポイント・プロトコル（ＰＰＰ）についてのアクティブ・セッション・モビリティのための方法の高レベルのブロック図である。 本発明の一実施形態による、リバース・リンクＰＰＰマイグレーションのための方法の一実施形態を示す図である。 本発明の一実施形態による、フォワード・リンクＦＡマイグレーションのための方法の一実施形態を示す図である。

Claims (12)

  1. 無線ＩＰネットワークにおけるソースからターゲットへのポイント・ツー・ポイント・プロトコル（ＰＰＰ）セッションのシームレスなアクティブ・セッション・マイグレーションのための方法であって、
    前記ソースから、前記ターゲットへとフレーム化されたＩＰデータをトンネルさせる工程と、
    それまでにＩＰデータのフレーム化が、前記ターゲットにおいて開始されることになる将来のＩＰデータ・シーケンス番号を決定する工程と、
    前記決定済みのＩＰデータ・シーケンス番号よりも大きなシーケンス番号を有するＩＰデータを前記ターゲットに対してトンネルさせる工程と
    を含む方法。
  2. 前記決定済みのＩＰデータ・シーケンス番号よりも大きなシーケンス番号を有するＩＰデータを前記ターゲットに対してトンネルさせる前記工程が、前記ＩＰデータをフレーム化する機能を示す肯定応答が前記ターゲットから前記ソースによって受信されるときに開始される、請求項１に記載の方法。
  3. 前記決定済みのＩＰデータ・シーケンス番号が前記ソースによって受信される前に、前記ターゲットからの前記肯定応答が前記ソースによって受信されない場合には、それまでにＩＰデータのフレーム化が前記ターゲットにおいて開始されることになる、より将来のＩＰデータ・シーケンスのシーケンス番号が決定される、請求項２に記載の方法。
  4. 前記決定済みのＩＰデータ・シーケンス番号以下のシーケンス番号を有するＩＰデータが、前記ソースによって継続してフレーム化され、前記ターゲットにトンネルされる、請求項１に記載の方法。
  5. ＩＰデータの最後のセグメントが前記ソースによってフレーム化されているという肯定応答が前記ソースから前記ターゲットに受信されるまで、前記決定済みのＩＰデータ・シーケンス番号よりも大きなシーケンス番号を有するＩＰデータが、前記ターゲットにトンネルされ、前記ターゲットのバッファ中に保持される、請求項１に記載の方法。
  6. 前記決定済みのＩＰデータ・シーケンス番号よりも大きなシーケンス番号を有するＩＰデータが前記ターゲットによってフレーム化され、たとえすべてのフェーズのフレーム化が前記ソースによって完了されているとは限らなくても、フレーム化を前記ターゲットにおいて開始することができる、請求項１に記載の方法。
  7. フレーム化が完了されていないフェーズは、前記ターゲットによって完了される、請求項６に記載の方法。
  8. 前記ソースに対してＩＰデータをトンネルさせる工程を前記ターゲットに停止させる工程と、
    前記ターゲットにおいて、新しく受信されるＩＰデータをバッファリングする工程と、
    前記ソースが最後のＩＰデータ・セグメントをフレーム化し、伝えたことを示す指示を前記ソースから受信するとすぐに、前記ターゲットの前記バッファリングされたＩＰデータをフレーム化する工程と
    をさらに含む、請求項１に記載の方法。
  9. 前記ＰＰＰマイグレーションの完了に応じて、アドバタイズを前記ターゲットからアクセス端末に送信して、前記アクセス端末がホーム・エージェントによって認証されるようにする工程と、
    前記アクセス端末の認証に応じて、前記ホーム・エージェントから前記ターゲットにＩＰデータをトンネルさせて、前記ターゲットによってバッファリングする工程と、
    前記ソースが最後のＩＰデータ・セグメントを伝えたことを示す指示を受信するとすぐに前記ターゲットにおいて前記バッファリングされたＩＰデータをフレーム化する工程と
    を含む、無線ＩＰネットワークにおけるソースからターゲットへの外部エージェント（ＦＡ）セッションのアクティブ・セッション・マイグレーションをさらに含む、請求項１に記載の方法。
  10. 前記ソースに対してフレーム化されたＩＰデータをトンネルさせる工程を前記ターゲットに停止させる工程と、
    前記ターゲットにおいて新しく受信されるＩＰデータをバッファリングする工程と、
    前記ソースが最後のＩＰデータ・セグメントを処理したことを示す指示を前記ソースから受信するとすぐに、前記ターゲットにおいて前記バッファリングされたＩＰデータをフレーム化する工程と
    をさらに含む、請求項９に記載の方法。
  11. 無線ＩＰネットワークにおけるソースからターゲットへのポイント・ツー・ポイント・プロトコル（ＰＰＰ）セッションのシームレスなアクティブ・セッション・マイグレーションのための方法であって、
    フォワード・リンク方向において、
    前記ソースから前記ターゲットにフレーム化されたＩＰデータを転送する工程と、
    それまでにＩＰデータのフレーム化が、前記ターゲットにおいて開始されることになる将来のＩＰデータ・シーケンス番号を決定する工程と、
    前記ターゲットからの肯定応答を受信するとすぐに、前記決定済みのＩＰデータ・シーケンス番号よりも大きなシーケンス番号を有するＩＰデータを前記ターゲットに転送して、前記ターゲットによってフレーム化する工程と
    を含む方法。
  12. リバース・リンク方向において、
    前記ソースによって処理すべきリバース・リンクＩＰデータを前記ソースに対してトンネルさせる工程を前記ターゲットに停止させる工程と、
    新しく受信されるリバース・リンクＩＰデータを前記ターゲット中にバッファリングする工程と、
    前記ソースが最後のＩＰデータを処理したことを示す指示を前記ソースから受信するとすぐに、前記ターゲットの前記バッファリングされたＩＰデータをフレーム化する工程と
    をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
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