JP4886035B2

JP4886035B2 - アクセスネットワーク内のネットワーク層におけるアクセス端末のハンドオフ

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Publication number: JP4886035B2
Application number: JP2009514541A
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Inventors: ホーン、ガビン・バーナード; ウルピナー、ファティ; ベンダー、ポール・イー．; プラカシュ、ラジャット
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Description

本開示は、一般に無線通信ネットワークに関し、特に、アクセスネットワーク内のネットワーク層においてアクセス端末をハンドオフする様々な概念及び技術に関する。

無線通信システムは幅広く開発され、例えばテレフォニ、ビデオ、データ、メッセージング、ブロードキャスト等のような様々な通信サービスを提供する。これらのシステムは一般に、利用可能なネットワークリソースを共有することによって、多くのアクセス端末を広域ネットワーク（ＷＡＮ）に接続することができるアクセスネットワークを利用する。アクセスネットワークは一般に、地理的カバレッジ領域全体に散在する多くのアクセスポイントを用いて実現される。地理的カバレッジ領域は一般に、各セル内にアクセスポイントを伴うセルに分割される。セルは更に、セクタに分割されうる。アクセスポイントは一般に、セル内の各セクタについて１つのトランシーバ機能を含む。トランシーバ機能は、セクタ内のアクセス端末に、エアインタフェース接続ポイントを提供する。

アクセスネットワークは、１つ又は複数のネットワーク機能も含むことができる。典型的な構成において、ネットワーク機能は、任意の数のトランシーバ機能のためのコントローラとして動作し、アクセス端末に関するリソースの割当、管理、及びティアダウンを含む様々なタスクを実行する。ネットワーク機能はまた、アクセス端末に、インターネットプロトコル（ＩＰ）層接続ポイント（ＩＡＰ）を提供する。行先をアクセス端末に定められた全てのＩＰパケットは、ＩＡＰを経由して送られる。アクセスネットワークは、多くのアクセスポイントをサポートする多重ネットワーク機能として本明細書で定義される集中型ネットワークアーキテクチャ、すなわち、各ネットワーク機能が多くのアクセスポイントをサポートし、各アクセスポイントが多くのネットワーク機能によってサポートされるネットワークアーキテクチャを有することができる。あるいはアクセスネットワークは、各アクセスポイントの専用ネットワーク機能として本明細書で定義される分散型ネットワークアーキテクチャ、すなわち、各ネットワーク機能が単一のアクセスポイントをサポートし、各アクセスポイントが単一のネットワーク機能によってサポートされるネットワークアーキテクチャを有することができる。

ＩＰ層接続ポイントを提供することに加えて、ＩＡＰは、任意の数のアクセス端末に関するセッション状態を維持することを請け負う。アクセス端末に関するセッション状態は、接続が閉じた場合保存される、アクセス端末とＩＡＰとの間の制御経路におけるアクセスネットワークの状態である。セッション状態は、アクセス端末とアクセスネットワークとの間でネゴシエートされる属性の値を含む。これらの属性は、アクセス端末によって受信されるサービス及び接続の特性に影響を及ぼす。例えば、アクセス端末は、新たなアプリケーションに関するサービス品質（ＱｏＳ）構成をネゴシエートし、アプリケーションに関するＱｏＳサービス要求を示すアクセスネットワークへ、新たなフィルタスペック及びフロースペックを提供する。別の例として、アクセス端末は、アクセスネットワークを用いる通信において用いられるヘッダの大きさ及びタイプをネゴシエートすることができる。

いくつかの無線通信システムにおいて、与えられたセクタ内のアクセス端末は、そのセクタにサービス提供しているトランシーバ機能のアクセスチャネルにおいてアクセス試みを行うことによって、アクセスポイントとの接続を確立する。このアクセス試みを受信するトランシーバ機能に関連するネットワーク機能は、アクセス端末のセッションマスタとコンタクトし、アクセス端末のセッション状態のコピーを取得する。アクセス試みが成功した場合、アクセス端末は、セクタにサービス提供しているトランシーバ機能と通信するために、例えばＭＡＣＩＤ及びデータチャネルのようなエアインタフェースリソースを割り当てられる。加えて、ＩＡＰは、サービス提供しているネットワーク機能へ移される。あるいは、ＩＡＰと、サービス提供しているネットワーク機能との間でＩＰパケットを送るために、ＩＰトンネリングプロトコルが用いられる。

いくつかの無線通信システムにおいて、アクセス端末は、アクセスポイントとの接続を一度確立すると、他のセクタの音を聴き、聞こえるセクタの信号強度を測定する。アクセス端末は、アクティブセットを生成するためにこれらの測定値を用いる。アクティブセットは、アクセス端末のために確保されたエアインタフェースリソースを有するセクタのセットである。アクセス端末は、アクセスネットワーク全体を移動しながら、他のセクタの信号強度を測定し続け、セクタをアクティブセットに加えたりアクティブセットから除いたりすることができる。あるいは、アクセスネットワークがアクティブセットを維持できるように、信号強度測定値のレポートをアクセスネットワークへ送ることができる。

アクティブセットの１つの機能は、アクセス端末が、新たなアクセスを試みることなく、セクタ間で迅速に切り換わり、サービスを維持することを可能とする。セクタを切り換える処理は、アクセス端末のハンドオフをリンク層で構成するために、順方向リンク又は逆方向リンクの何れでも、しばしば「Ｌ２」ハンドオフと称される。アクセスネットワークは、（１）アクティブセット内のセクタの各々において、アクセス端末のためのエアインタフェースリソースを節約すること、及び（２）セッション状態のコピーを、セッションマスタから、アクティブセット内のセクタにサービス提供している各ネットワーク機能へ提供すること、によってＬ２ハンドオフを迅速に実行するために、アクティブセットを用いる。

アクセス端末の迅速なハンドオフをサポートするために用いられうる別の技術は、ＩＡＰを移動することなくセクタを切り換えることである。ＩＡＰを移動する処理は、アクセス端末のハンドオフをネットワーク層で構成するために、しばしば「Ｌ３」ハンドオフと称される。Ｌ２ハンドオフとＬ３ハンドオフとを切り離すことによって、ＩＡＰとサービス提供アクセスポイントとの距離は、アクセス端末がアクセスネットワーク内を移動すると増加することができる。このようなシナリオにおいて、バックホールで経験されるレイテンシ及びルート指定効率を向上させるために、ＩＡＰをアクセス端末により近く移動するのが望ましい。もしＩＡＰがセッションマスタとしてサービス提供すれば、セッション状態も転送される必要がある。

Ｌ３ハンドオフは従来、アクセスネットワークによって制御されてきた。これはしばしば、「ネットワークベースの移動管理」と称される。Ｌ３ハンドオフを制御するためにアクセス端末を用いること（「ＡＴベースの移動管理」）はしばしば、例えば音声のような高速アプリケーションのためには緩慢すぎると考えられてきた。しかし、ＡＴベースの移動管理には、例えば技術内及び技術間、又はグローバル移動とローカル移動とのために単一メカニズムを可能とすることのようないくつかの利点がある。ＡＴベースの移動管理はまた、何れの時点でＬ３ハンドオフを行うかを決定するためのネットワーク要素を必要としないことによって、ネットワークインタフェースを更に簡略化する。

従って、ＡＴベースの移動管理をサポートするようにＬ３ハンドオフを最適化する技術へのニーズがある。Ｌ３ハンドオフを最適化することは、ネットワークインタフェースを簡略化し、シームレスなＬ３ハンドオフを改善することができるために、ネットワークアーキテクチャに関わらずあらゆるシステムにとって役立つ機能である。

本特許出願は、参照によって本願に明確に組み込まれた、２００６年６月７日出願の“A METHOD AND APPARATUS FOR LAYER 3 HANDOFF”と題された米国特許仮出願６０／８１１，８７５号に対する優先権を主張する。

発明の概要

本開示の１つの局面に従って、アクセスネットワークにアクセスする装置が、複数のネットワーク機能を備えるアクティブセットを維持するように構成された処理システムを含み、処理システムは更に、ネットワーク機能のうちの第２の１つをハンドオフのターゲットとして識別するメッセージをネットワーク機能の各々へ送ることと、ホームエージェントを用いてネットワーク機能のうちの第２の１つのバインディング更新を実行することとによって、ネットワーク機能のうちの第１の１つから、ネットワーク機能のうちの第２の１つへのネットワーク層接続ポイントのハンドオフをサポートするように更に構成される。

例示によって本発明の様々な局面のみを示し、説明する以下の詳細な説明から、当業者には、本発明の他の局面が容易に明らかになるであろうことが理解される。理解されるように、本発明は、他の異なる構成も可能とし、いくつかの詳細は、本発明の範囲から全て逸脱することなく、様々な他の細目における修正が可能である。従って、図面及び詳細な説明は、本質的に例示的であるとみなされ、限定的であるとはみなされない。

詳細な説明

添付図面と関連して以下で説明される詳細な説明は、本発明の様々な局面の説明として意図されており、本発明のただ１つの局面を表すようには意図されていない。この詳細な説明は、本発明の完全な理解を提供することを目的とするために、具体的な詳細を含む。しかし、本発明は、これらの具体的な詳細なしにも実行されうることが、当業者には明らかであるだろう。いくつかの例において、周知の構成及び構成要素が、本発明の概念を不明瞭にすることを回避するために、ブロック図形式で示される。

本開示を通して示される様々な概念は、広範囲の通信システムにわたって利用することができる。一例として、ウルトラ・モバイル・ブロードバンド（ＵＭＢ）に基づく無線通信システムが、これらの概念の利益を得ることができる。ＵＭＢは、３ＧＰＰ２によって公布されたエアインタフェース規格であり、ＣＤＭＡ２０００規格ファミリーの一部である。ＵＭＢは一般に、モバイル加入者へインターネットアクセスを提供するために用いられる。本技術の利益を得ることができる無線通信システムの別の例は、ＩＥＥＥ８０２．２０に基づくシステムである。ＩＥＥＥ８０２．２０は、インターネットプロトコル（ＩＰ）ベースのサービスのために設計されたパケットベースのエアインタフェースである。明確な説明のために、ここでは様々な概念が、分散型ネットワークアーキテクチャを参照して示されるが、本概念は、集中型ネットワークアーキテクチャにも同等に適用可能であり、その他の無線通信システムに容易に拡張されることができる。

図１は、アクセス端末を含む分散型アクセスネットワークアーキテクチャを示す概念ブロック図である。アクセス端末１０２は、アクセスネットワーク１０６によって、例えばインターネットのようなパケットベースネットワーク１０４と接続されるように示される。アクセス端末１０２は、ユーザがアクセスネットワーク１０６からサービスを取得することができる、固定式又は移動式のデバイスでありうる。一例として、アクセス端末１０２は、セルラー電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、パーソナルコンピュータ、ラップトップコンピュータ、デジタルカメラ、デジタルカムコーダ、ゲーム機、オーディオデバイス、ビデオデバイス、マルチメディアデバイス、又は、アクセスネットワーク１０６からサービスを受信することのできるその他任意の適切なデバイスでありうる。

アクセスネットワーク１０６は、セルラーカバレッジ領域全体に分散し、各セル内に位置する複数のアクセスポイント１０７_１乃至１０７_３を含む。アクセスポイント１０７は、サービス提供しているセル内の各セクタに関して、別々のトランシーバ機能１０８を含む。トランシーバ機能１０８は、そのセクタ内のアクセス端末に、エアインタフェース接続ポイントを提供するために用いられる。この例において、図１に示すアクセス端末１０２のエアインタフェース接続ポイントは、トランシーバ機能１０８_１２である。トランシーバ機能１０８_１２は、サービス提供トランシーバ機能と称される。

各アクセスポイント１０７はまた、ネットワーク機能１１０も含む。ネットワーク機能１１０は、アクセスポイント１０７のトランシーバ機能１０８を制御することを請け負い、アクセス端末に関するリソースの割当、管理、及びティアダウンのようなタスクを実行する。この例において、ネットワーク機能１１０_１は、アクセス端末１０２のエアインタフェース接続ポイントとしてサービス提供するトランシーバ機能１０８_１２を制御するので、サービス提供ネットワーク機能である。サービス提供ネットワーク機能１１０_１は、アクセス端末１０２へＩＡＰを提供することができる。あるいは、ＩＡＰはどこかに位置することができ、ＩＰトンネリングプロトコルは、ＩＡＰと、サービス提供ネットワーク機能１１０_１との間でＩＰパケットを送るために用いられることができる。パケットベースネットワーク１０４を介する接続を維持することを請け負うホームエージェント１１２は、ＩＡＰを通して、ＩＰパケットをアクセス端末と交換する。

無線状態が変化すると、アクセス端末１０２は、自身のエアインタフェース接続ポイントをアクティブセット内の新たなセクタへ変更することによって、Ｌ２ハンドオフを実行することができる。アクセス端末１０２は、アクティブセット内の全てのセクタの順方向リンク及び逆方向リンクの無線状態に、フィルタされた測定を実行する。一例として、ＵＭＢベースの通信システムにおいて、アクセス端末１０２は、順方向リンクセクタを選択するために、取得パイロット、（もし存在すれば）共通パイロットチャネル、及び共有シグナリングチャネル上のパイロットの信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）を測定することができる。逆方向リンクの場合、アクセス端末１０２は、セクタからアクセス端末１０２へのアップ／ダウン電力制御コマンドに基づいて、アクティブセット内の各セクタに関するＣＱＩ消去レートを測定することができる。

Ｌ２ハンドオフは、Ｌ３ハンドオフとは非同期である。Ｌ３ハンドオフは、ターゲットＩＡＰでバインディング更新するホームエージェントを必要とし、アクティブセット内のセクタにサービス提供している全てのネットワーク機能１１０が、ＩＡＰの新たな場所を示すために自身のＩＰトンネルを更新することを必要とする。加えて、もしセッションマスタがＩＡＰと同じ場所にあれば、アクティブセット内のセクタにサービス提供している全てのネットワーク機能１１０が、セッションマスタの新たな場所を示すために、自身のユニキャストアクセス端末識別子（ＵＡＴＩ）を更新することが必要である。この処理はやや緩慢であり、そのために、アクセス端末がセクタ間で迅速に切り換わることを妨げる。一方、もしＬ２ハンドオフとＬ３ハンドオフとを分断しなければ、アクティブアプリケーションのＱｏＳへの悪影響を最小にするであろう。

Ｌ３ハンドオフに影響を及ぼすアクティブなアクセス端末１０２には、データ状態、接続状態、及びセッション状態という３つの主要なタイプの状態がある。データ状態は、接続中のアクセス端末１０２とネットワーク機能１１０との間のデータ経路におけるアクセスネットワーク１０６の状態である。データ状態は、非常に動的で、アクセスポイント１０７間で転送するのが難しい、例えばヘッダ圧縮状態や無線リンクプロトコル（ＲＬＰ）バッファ状態のようなものを含む。接続状態は、接続が閉じており、アクセス端末１０２がアイドルである場合に保存されていない、アクセス端末１０２とネットワーク機能１０７との間の制御経路上のアクセスネットワーク１０６の状態である。接続状態は、アクセス端末のために保存されたエアインタフェースリソースのセット、電力制御ループ値、ソフトハンドオフタイミング、及びアクティブセット情報のような情報を含むことができる。セッション状態は、本開示の背景技術で説明したので、ここでは繰り返さない。

Ｌ３ハンドオフにおいて、３つのタイプの状態全てが、サービス提供しているＩＡＰからターゲットＩＡＰへ転送される必要がある。もしアイドルなアクセス端末１０２のみがＬ３ハンドオフを行うことができるとすれば、転送される必要があるのはセッション状態のみである。アクティブなアクセス端末１０２のＬ３ハンドオフをサポートするために、データ状態及び接続状態も転送される必要がある。

いくつかの無線通信システムにおいて、Ｌ３データ状態のハンドオフは、各ルートのデータ状態がそのルートに局地的である、すなわち、各ルートがそれぞれ独立したデータ状態を有する複数のルートを定めることによって簡略化される。各ネットワーク機能１１０を別々のルートと関連付けることによって、Ｌ３ハンドオフ中のデータ損失がなくなり、パケットは、古いＩＡＰから新たなＩＡＰまで同時に処理されることができる。

アクティブなアクセス端末１０２のＬ３ハンドオフは、接続状態の制御をＩＡＰから移動させ、アクティブセット内の各ネットワーク機能１１０に局地的にすることによって、更に簡略化することができる。これは、制御スタックが独立し、各ネットワーク機能１１０に局地的であるように、複数の制御ルート（又は制御スタック）を定め、エアインタフェースを定めることによってなされる。これには、アクティブセットの全てのセクタを管理する単一のネットワーク機能１１０がもはや無いために、割当のためのネゴシエート及び管理と、接続状態のためのリソースのティアダウンとが、アクセス端末１０２へ転送される必要がある。アクティブセット内のセクタにサービス提供している異なるトランシーバ機能１０８は、同じネットワーク機能１１０を共有することができないために、エアインタフェース設計のいくつかの追加要件は、トランシーバ機能１０８間でのタイトな接続を回避することも必要としうる。一例として、例えば電力制御ループ、ソフトハンドオフ等のような同じネットワーク機能１１０を有さないトランシーバ機能１０８間の全てのタイトな同期化を削除することが好ましい。

データ状態及び接続状態をネットワーク機能１１０に局地的にすると、Ｌ３ハンドオフの３つの状態を転送する必要がなくなり、ネットワーク機能１１０間のインタフェースも簡略化しうる。

アクセス端末１０２は、別々のプロトコルスタック１１４_１乃至１１４_３を用いて、異なるネットワーク機能１１０と通信し、同様にアクセス端末１０２及びトランシーバ機能１０８のアドレッシングメカニズムと通信して、これらのスタックを論理的に区別する。各プロトコルスタック１１４_１乃至１１４_３は、アクセス端末１０２におけるＩＰ層移動をサポートするために、モバイルノード１１６と通信するデータスタック及び制御スタックを含む。

新たなネットワーク機能がアクティブセットに追加される度に、あるいはセッションマスタハンドオフがある場合にネゴシエートすることは非常に高価であるため、基本的に、セッション状態のいくつかの特性（例えばＱｏＳプロファイル、安全キー等）は、ネットワーク機能１１０（又はＩＡＰ）に局地的にすることができない。従って、以下に示される概念は、ＩＡＰとセッションマスタとが同じ場所にある場合、ＡＴベースの移動管理に最適な方法で、Ｌ３ハンドオフ中にセッションマスタを転送する様々な技術に関する。

図２は、ＩＡＰとセッションマスタとが同じ場所に配置された場合、ソースとターゲットＩＡＰとの間のＬ３ハンドオフを開始したアクセス端末のためのコールフローの例を示す図である。アクセスネットワークによるデータフローはステップ２０１に示される。具体的には、データは、ホームエージェント２６０からサービス提供ＩＡＰ２４０へルート指定される。サービス提供ＩＡＰ２４０は、アクセス端末２２０へ無線でデータを送信するサービス提供アクセスポイント２３０へデータをトンネルする。

セッション転送中のセッションへのネゴシエート変更は管理が難しいために、サービス提供ＩＡＰ２４０でセッション状態をロックすることによって、ステップ２０２でＬ３ハンドオフが開始する。アクセス端末２２０は、「ロックセッション」メッセージをサービス提供アクセスポイント２３０へ無線で送信する。サービス提供アクセスポイント２３０は、Ｌ２トンネリングプロトコルを用いて、メッセージをサービス提供ＩＡＰ２４０へ送る。サービス提供ＩＡＰ２４０は、セッション状態をロックし、その後、同じトンネリングプロトコルを用いて、「ロックセッションアクノレッジメント」をサービス提供アクセスポイント２３０へ送り返す。サービス提供アクセスポイント２３０は、このアクノレッジメントをアクセス端末２２０へ無線で送信する。

次にステップ２０３で、アクセス端末２２０は、「セッション転送要求」をサービス提供アクセスポイント２３０へ無線で送信することによりセッションの転送を開始することによって、Ｌ３ハンドオフを行うことを決定する。Ｌ２トンネリングプロトコルを用いて、サービス提供アクセスポイント２３０は、この要求をターゲットＩＡＰ２５０へ送る。この要求に応答して、ターゲットＩＡＰ２５０は、サービス提供ＩＡＰ２４０からのセッションマスタとして制御を転送する。ターゲットＩＡＰ２５０は、Ｌ２トンネリングプロトコルを用いて、「セッション転送アクノレッジメント」及び「ＵＡＴＩ割当メッセージ」をサービス提供アクセスポイント２３０へ送る。サービス提供アクセスポイント２３０は、その後アクセス端末２２０へ無線で信号を送信する。「セッション転送アクノレッジメント」は、ターゲットＩＡＰが現在セッションマスタであることを示し、「ＵＡＴＩ割当メッセージ」は、アクセス端末２２０の新たな識別子が、ターゲットＩＡＰ２４０へアドレス指定するように示す。セッションマスタ転送は、アクセス端末２２０が、「ＵＡＴＩ完了」メッセージをサービス提供アクセスポイント２３０へ無線で送信すると完了する。サービス提供アクセスポイント２３０は、Ｌ２トンネリングプロトコルを用いてこのメッセージをターゲットＩＡＰ２５０へ無線で送る。

アクセス端末２２０は、任意の適切な事象に応答してＬ３ハンドオフを要求することができる。この事象は、例えば、Ｌ２ハンドオフでありうる。あるいは、例えばセクタローディング、信号強度、アクティブＱｏＳフロー等のような、アクセスネットワークに関する１つ又は複数の品質メトリックに影響を及ぼすいくつかのアクティビティの発生でありうる。

ステップ２０２及び２０３の代わりに、Ｌ３ハンドオフは、アクセスネットワークによって開始することもできる。この場合、アクセスネットワークは、セッション状態をロックし、セッション状態をサービス提供ＩＡＰ２４０からターゲットＩＡＰ２５０へ転送し、セッション状態の転送がアクセスネットワークによって完了したことを示すメッセージをアクセス端末２２０へ送る。

ステップ２０４で、ターゲットＩＡＰ２５０へのトンネルが、アクティブセット内のセクタにサービス提供している各ネットワーク機能において更新される。これは、「ＩＡＰ更新」メッセージを、アクセス端末２２０からサービス提供アクセスポイント２３０へ無線で送信することによって達成される。アクセス端末２２０は、ターゲットＩＡＰ２５０のＵＡＴＩを「ＩＡＰ更新」メッセージ内に含む。「ＩＡＰ更新」はその後、アクティブセット内のセクタにサービス提供している各ネットワーク機能へ、Ｌ２トンネリングプロトコルを用いて送られる。各ネットワーク機能は、自身のトンネルを更新し、その後、Ｌ２トンネリングプロトコルを用いて「セッション取得要求」メッセージを送ることによって、カレントセッション状態のコピーをターゲットＩＡＰ２５０から取得する。「セッション取得応答」は、セッション状態の属性を含む、アクティブセット内のセクタにサービス提供している各ネットワーク機能へ再びトンネルされる。

ステップ２０５で、アクセス端末２２０は、モバイルＩＰ（ＭＩＰ）シグナリングを用いて「バインディング更新」メッセージをホームエージェント２６０へ送ることによって、新たなＩＡＰがあることをホームエージェント２６０に示す。ホームエージェント２６０は、ターゲットＩＡＰ２５０を示すようなルート指定テーブルを更新し、同じＭＩＰシグナリングを用いて、「バインディングアクノレッジメント」によってターゲットＩＡＰへ応答する。ターゲットＩＡＰ２５０は、アクセス端末２２０へデータを無線で送信するサービス提供アクセスポイント２３０へ、データをトンネルする。

Ｌ３ハンドオフは、セッション状態への変更が起こりうるように、ターゲットＩＡＰ２５０でセッション状態のロックを解除することによって、ステップ２０６で完了する。図示しないが、ターゲットＩＡＰ２５０でのセッション状態への任意の変更は、アクティブセット内のセクタにサービス提供している各ネットワーク機能へ押し出されなければならない。アクセス端末２２０は、「セッションロック解除」メッセージをサービス提供アクセスポイント２３０へ無線で送信する。サービス提供アクセスポイント２３０は、Ｌ２トンネリングプロトコルを用いて、このメッセージをターゲットＩＡＰ２５０へ送る。ターゲットＩＡＰ２５０は、セッション状態のロックを解除し、その後、同じトンネリングプロトコルを用いて、「セッションロック解除アクノレッジメント」をサービス提供アクセスポイント２３０へ送り返す。サービス提供アクセスポイント２３０は、アクノレッジメントをアクセス端末２２０へ無線で送信する。ステップ２０６は、ステップ２０４と並行して起こることができる。あるいは、ステップ２０６は、ステップ２０３が完了すると暗黙的に行われうる。

サービス提供ＩＡＰ２４０は、アクセス端末２２０へメッセージを送ることによって、Ｌ３ハンドオフを開始することもできる。この場合、サービス提供ＩＡＰ２４０は、Ｌ３ハンドオフに適切な潜在的ターゲットＩＡＰを見つける発見手順を実行することができる。一例として、サービス提供ＩＡＰ２４０は、ターゲットＩＡＰ２５０がカレントセッション状態の属性又はプロトコルをサポートすることができるかをチェックすることができる。

一度Ｌ３ハンドオフが完了すると、アクセスネットワークによるデータフローがステップ２０７に示される。具体的には、データは、ホームエージェント２６０から、現在サービス提供ＩＡＰであるターゲットＩＡＰ２５０へルート指定される。新たなサービス提供ＩＡＰ２５０は、アクセス端末２２０へ無線でデータを送信するサービス提供アクセスポイント２３０へデータをトンネルする。

あるいは、ステップ２０２、２０３、及び２０６が省略される場合、セッションマスタとのＩＡＰの転送はない。

図３は、アクセス端末に関するハードウェア構成の例を示す概念ブロック図である。この例では、アクセス端末３００は、処理システム３０２、ユーザインタフェース３０４、及び無線トランシーバ３０６を用いて示される。無線トランシーバ３０６は、無線信号を復調し、その他のＲＦフロントエンド処理を実行することによって、アクセス端末１０２の物理層のアナログ部分を実現するために用いられる。処理システム３０２は、物理層のデジタル処理部分、リンク層、ネットワーク層、及び全ての上位層機能を実現するために用いられる。ユーザインタフェース３０４は、ユーザがアクセス端末１０２を操作することができるように提供され、一例として、ディスプレイとキーパッドとを含むことができる。

処理システム３０２は、１つ又は複数のプロセッサを用いて実現されうる。プロセッサは、例えばマイクロプロセッサのような汎用プロセッサ、例えばデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）のような特定用途向けプロセッサ、又はソフトウェアをサポート可能なその他任意のハードウェアプラットフォームであることができる。ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、又はその他任意の技術と称されるかにかかわらず、命令、データ構成、又はプログラムコードの任意の組み合わせを意味するように幅広く解釈される。あるいは、プロセッサは、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、コントローラ、マイクロコントローラ、状態機器、又はディスクリートハードウェア部品の組み合わせや、上記何れかの組み合わせであることができる。処理システム３０２はまた、１つ又は複数のプロセッサによって実行されるソフトウェアを格納する機械読取可能媒体を含むこともできる。機械読取可能媒体は、処理システム３０２内でその全体又は一部を実現される１つ又は複数の記憶デバイスを含むことができる。機械読取可能媒体はまた、処理システム３０２から隔離した１つ又は複数の記憶デバイスを含むこともでき、また、データ信号を符号化する送信ラインや搬送波によって実現されることもできる。当業者は、処理システム３０２の上述した機能を実現するために何れが最良であるかを理解するであろう。

図４は、アクセスネットワークにアクセスする装置内の処理システムの機能の例を示すブロック図である。装置４００は、アクセス端末又はその他のエンティティであることができる。装置４００は、アクティブセットを維持するモジュール４０２を含む。アクティブセットは、複数のネットワーク機能によってサービス提供されるセクタを備える。装置４００はまた、ネットワーク機能のうちの第２の１つをハンドオフのターゲットとして識別するメッセージを、ネットワーク機能の各々へ送り、ホームエージェントを用いてネットワーク機能のうちの第２の１つのバインディング更新を実行することによって、ネットワーク機能のうちの第１の１つからネットワーク機能のうちの第２の１つへのネットワーク層接続ポイントのハンドオフをサポートするモジュール４０４も含む。

上記記載は、当業者をして、本明細書で説明した様々な局面を実行することを可能とするために提供される。これらの局面への様々な変形例もまた、当業者に対しては明らかであって、本明細書で定義された一般原理は、他の局面にも適用されうる。従って、本特許請求の範囲は、本明細書に示された局面に限定することは意図されておらず、特許請求の範囲の文言と整合が取れた最も広い範囲と一致するように意図されており、単一の要素への参照は、特に記載されない限り、「１つ及びただ１つ」を意味するようには意図されておらず、「１つ又は複数」を意味するように意図されている。当業者には周知の、あるいは後に知られることとなる、本開示で説明された様々な局面の要素への構成的等価物又及び機能的等価物は、参照によって本明細書に明確に組み込まれ、特許請求の範囲によって包含されることを意図されている。更に、本明細書に開示されたいかなるものも、このような開示が特許請求の範囲に明確に記載されたかにかかわらず、公衆に放棄されることは意図されていない。いかなる請求項の要素も、その要素が、「〜する手段」という語句、あるいは方法請求項の場合には「〜するステップ」という語句を用いて明確に記載されない限り、３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．１１２条の規定の下で解釈されない。

図１は、アクセス端末を含む分散型アクセスネットワークアーキテクチャを示す概念ブロック図である。図２は、ソースとターゲットＩＡＰとの間のＬ３ハンドオフに関するコールフローの例を示す図である。図３は、アクセスポイント及びアクセス端末のハードウェア構成の例を示す概念ブロック図である。図４は、アクセスネットワークにアクセスする装置内の処理システムの機能の例を示すブロック図である。

Claims

アクセスネットワークにアクセスするアクセス端末であって、
複数のアクセスポイントによってサービス提供される複数のセクタを備えるアクティブセットを維持するように構成された処理システムを備え、
前記処理システムは更に、前記複数のアクセスポイントのうちの第１のアクセスポイントに対して、前記複数のアクセスポイントのうちの第２のアクセスポイントをハンドオフのターゲットとして識別するメッセージを前記複数のアクセスポイントの各々へ送信させることと、ホームエージェントを用いて、前記第２のアクセスポイントのバインディング更新を実行させることとによって、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へのハンドオフをサポートするように構成され、
前記処理システムは更に、前記ハンドオフ中に、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へのセッション状態の転送をサポートするように構成され、
前記処理システムは更に、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へのセッション状態の転送を、前記第１のアクセスポイントに対して要求し、前記転送の要求に応答するアクノレッジメントを前記第２のアクセスポイントから受信すると、前記ホームエージェントを用いて、前記バインディング更新を実行させるように構成されたアクセス端末。
請求項１に記載のアクセス端末において、
前記処理システムは更に、前記セッション状態が転送される前に、前記第１のアクセスポイントにおいて前記セッション状態をロックし、前記セッション状態が転送された後、前記第２のアクセスポイントにおいて前記セッション状態のロックを解除するように構成されたアクセス端末。
請求項１に記載のアクセス端末において、
前記アクノレッジメントは識別子を含み、前記処理システムは更に、前記アクセスネットワークにアクセスする場合、前記識別子を自身の識別子として用いるように構成されたアクセス端末。
請求項１に記載のアクセス端末において、
前記処理システムは更に、前記アクセス端末のエアインタフェース接続ポイントが、前記第２のアクセスポイントによって制御されるトランシーバ機能へ移されることに応答して、前記セッション状態の転送を要求するように構成されたアクセス端末。
請求項１に記載のアクセス端末において、
前記処理システムは更に、前記アクセスネットワークの１つ又は複数の品質メトリックに基づいて、前記セッション状態の転送を要求するように構成されたアクセス端末。
請求項１に記載のアクセス端末において、
前記処理システムは更に、前記アクセスネットワークによって要求された前記セッション状態の転送が完了したことを示す、前記アクセスネットワークからのメッセージを受信するように構成されたアクセス端末。
アクセスネットワークにアクセスするアクセス端末であって、
複数のアクセスポイントによってサービス提供される複数のセクタを備えるアクティブセットを維持する手段と、
前記複数のアクセスポイントのうちの第１のアクセスポイントに対して、前記複数のアクセスポイントのうちの第２のアクセスポイントをハンドオフのターゲットとして識別するメッセージを前記複数のアクセスポイントの各々へ送信させることと、ホームエージェントを用いて、前記第２のアクセスポイントのバインディング更新を実行させることとによって、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への前記ハンドオフをサポートする手段と、
前記ハンドオフ中に、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へのセッション状態の転送をサポートする手段と、
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へのセッション状態の転送を、前記第１のアクセスポイントに対して要求する手段とを備え、
前記ハンドオフをサポートする手段は更に、前記転送の要求に応答するアクノレッジメントを前記第２のアクセスポイントから受信すると、前記ホームエージェントを用いて、前記バインディング更新を実行させるように構成されたアクセス端末。
請求項７に記載のアクセス端末において、
前記セッション状態が転送される前に、前記第１のアクセスポイントにおいて前記セッション状態をロックする手段と、前記セッション状態が転送された後、前記第２のアクセスポイントにおいて前記セッション状態のロックを解除する手段とを更に備えるアクセス端末。
請求項７に記載のアクセス端末において、
前記アクノレッジメントは識別子を含み、前記アクセス端末は更に、前記アクセスネットワークにアクセスする場合、前記識別子を自身の識別子として用いる手段を備えるアクセス端末。
請求項７に記載のアクセス端末において、
前記セッション状態の転送を要求する手段は、前記アクセス端末のエアインタフェース接続ポイントが、前記第２のアクセスポイントによって制御されるトランシーバ機能へ移されることに応答して、前記セッション状態の転送を要求するように構成されたアクセス端末。
請求項７に記載のアクセス端末において、
前記セッション状態の転送を要求する手段は更に、前記アクセスネットワークの１つ又は複数の品質メトリックに基づいて、前記セッション状態の転送を要求するように構成されたアクセス端末。
請求項７に記載のアクセス端末において、
前記アクセスネットワークによって要求された前記セッション状態の転送が完了したことを示す、前記アクセスネットワークからのメッセージを受信する手段を更に備えるアクセス端末。
アクセスネットワークと通信する方法であって、
アクセス端末が、
複数のアクセスポイントによってサービス提供される複数のセクタを備えるアクティブセットを維持することと、
前記複数のアクセスポイントのうちの第１のアクセスポイントに対して、前記アクセスポイントのうちの第２のアクセスポイントをハンドオフのターゲットとして識別するメッセージを前記複数のアクセスポイントの各々へ送信させることと、ホームエージェントを用いて、前記第２のアクセスポイントのバインディング更新を実行させることとによって、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への前記ハンドオフをサポートすることと、
前記ハンドオフ中に、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へのセッション状態の転送をサポートすることと、
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へのセッション状態の転送を、前記第1のアクセスポイントに対して要求することとを備え、
前記アクセス端末が、前記転送の要求に応答するアクノレッジメントを前記第２のアクセスポイントから受信すると、前記ホームエージェントを用いて、前記バインディング更新が実行される方法。
請求項１３に記載の方法において、
前記アクセス端末が、
前記セッション状態が転送される前に、前記第１のアクセスポイントにおいて前記セッション状態をロックすることと、前記セッション状態が転送された後、前記第２のアクセスポイントにおいて前記セッション状態のロックを解除することとを更に備える方法。
請求項１３に記載の方法において、
前記アクノレッジメントは識別子を含み、前記方法は更に、前記アクセスネットワークにアクセスする場合、前記識別子を自身の識別子として用いることを備える方法。
請求項１３に記載の方法において、
前記アクセス端末が、
エアインタフェース接続ポイントを、前記第１のアクセスポイントによって制御されるトランシーバ機能から、前記第２のアクセスポイントによって制御されるトランシーバ機能へ移すことを更に備え、前記セッション状態の転送に対する要求は、エアインタフェース接続ポイントが移されることに応答している方法。
請求項１３に記載の方法において、
前記セッション状態の転送に対する要求は、前記アクセスネットワークの１つ又は複数の品質メトリックに基づいている方法。
請求項１３に記載の方法において、
前記アクセス端末が、
前記アクセスネットワークによって要求された前記セッション状態の転送が完了したことを示す、前記アクセスネットワークからのメッセージを受信することを更に備える方法。
１つ又は複数のプロセッサによって実行可能な命令群をアクセス端末内に備える機械読取可能媒体であって、前記命令群は、
複数のアクセスポイントによってサービス提供される複数のセクタを備えるアクティブセットを維持するコードと、
前記複数のアクセスポイントのうちの第１のアクセスポイントに対して、前記アクセスポイントのうちの第２のアクセスポイントをハンドオフのターゲットとして識別するメッセージを前記アクセス端末から前記複数のアクセスポイントの各々へ送信させることと、ホームエージェントを用いて、前記第２のアクセスポイントのバインディング更新を実行させることとによって、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への前記アクセス端末のハンドオフをサポートするコードと、
前記アクセス端末が、前記ハンドオフ中に、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へのセッション状態の転送をサポートするコードと、
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へのセッション状態の転送を、前記第1のアクセスポイントに対して要求するコードとを備え、
前記ハンドオフをサポートするコードは、前記転送の要求に応答するアクノレッジメントを前記第２のアクセスポイントから受信すると、前記ホームエージェントを用いて、前記バインディング更新を実行させるように構成された機械読取可能媒体。
請求項１９に記載の機械読取可能媒体において、
前記命令群が更に、前記アクセス端末が、前記セッション状態が転送される前に、前記第１のアクセスポイントにおいて前記セッション状態をロックするコードと、前記セッション状態が転送された後、前記第２のアクセスポイントにおいて前記セッション状態のロックを解除するコードとを備える機械読取可能媒体。
請求項１９に記載の機械読取可能媒体において、
前記アクノレッジメントは識別子を含み、前記命令群は更に、前記アクセス端末が、前記アクセスネットワークにアクセスする場合、前記識別子を自身の識別子として用いるコードを備える機械読取可能媒体。
請求項１９に記載の機械読取可能媒体において、
前記セッション状態の転送を要求するコードは、前記アクセス端末のエアインタフェース接続ポイントが、前記第２のアクセスポイントによって制御されるトランシーバ機能へ移されることに応答して、前記転送を要求するように構成された機械読取可能媒体。
請求項１９に記載の機械読取可能媒体において、
前記セッション状態の転送を要求するコードは、前記アクセスネットワークの１つ又は複数の品質メトリックに基づいて前記転送を要求するように構成された機械読取可能媒体。
請求項１９に記載の機械読取可能媒体において、
前記命令群が更に、前記アクセスネットワークによって要求された前記セッション状態の転送が完了したことを示す、前記アクセスネットワークからのメッセージを受信するコードを備える機械読取可能媒体。
前記処理システムはさらに、前記ハンドオフ中に、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へのデータ状態および接続状態の転送をサポートするように構成された請求項1に記載のアクセス端末。
前記アクセス端末が、前記ハンドオフ中に、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へのデータ状態および接続状態の転送をサポートすることをさらに備える請求項1３に記載の方法。