JP4987854B2 - マルチｉｐネットワークインタフェース・モバイル機器におけるシームレスなネットワークインタフェースの選択、ハンドオフ及び管理 - Google Patents

Description

本発明は、一般的に、無線ネットワークに関し、特に、複数の異機種ネットワークアクセスインタフェースを含むモバイル機器の使用をサポートするためのシステムと方法に関する。これにより、本発明に係るモバイル機器は、異なる無線ネットワークに接続でき及び／又は様々なネットワークアクセス技術を利用できる。

インターネットプロトコル
インターネットプロトコル（ＩＰ）は、コネクションレスプロトコルである。通信中のエンドポイント間の接続は連続していない。ユーザがデータ或いはメッセージを送信するか又は受信するときに、データ又はメッセージがパケットとして公知のコンポーネントに分割される。すべてのパケットは、データが独立したユニットとして取り扱われる。

インターネット又は同様のネットワーク上でポイントの間の伝送を標準化するために、ＯＳＩ（オープン・システム・インターコネクション）モデルが確立されている。ＯＳＩモデルは７つの積み重ねられたレイヤへのネットワークにおける２つのポイント間の通信プロセスを切り離す。ここで、各レイヤは、それ自身の機能の設定を加えている。送信エンドポイントでの各レイヤを介するダウンワードフロー及び受信エンドポイントでの各レイヤを介するアップワードフローがあるように、各機器はメッセージを扱う。通常、機能の７つのレイヤを提供するプログラミング及び／又はハードウェアは機器・オペレーティングシステム、アプリケーション・ソフトウェア、ＴＣＰ／ＩＰ及び／又は他の転送と、網プロトコルと、他のソフトウェアとハードウェアの組合せである。

通常、メッセージがユーザから又はユーザに送信されるときに上位４レイヤが使用され、メッセージが機器（例えば、ＩＰホスト機器）を通過するとき、下位３レイヤが使用される。ＩＰホストは、ＩＰパケットを送信して、受信可能なサーバ、ルータ又はワークステーションなどのようなネットワーク上のすべての機器である。ある他のホストに向けられたメッセージは、上位レイヤまで通過しないが、もう片方のホストに送られる。ＯＳＩと他の同様のモデルでは、ＩＰは、レイヤ３のネットワーク層にある。ＯＳＩモデルのレイヤを以下に示す。

レイヤ７（すなわち、アプリケーション層）は、例えば通信パートナーが特定され、サービスの質が特定され、ユーザ認証とプライバシーが考慮され、データ構文に関する制約条件が特定されるなどのレイヤである。

レイヤ６（すなわち、プレゼンテーション層）は、例えばある提示フォーマットから他のフォーマットに送受信データ形式を変換する等のレイヤである。

レイヤ５（すなわち、セッション層）は、例えば、会話と交換とアプリケーションの間のダイアログなどをセットアップし、調整して、終了するレイヤである。

レイヤ４（すなわち、トランスポート層）は、例えば、エンドツーエンド制御と誤りチェック等を管理するレイヤである。

レイヤ３（すなわち、ネットワーク層）は、例えば、ルーチングや転送などを操作するレイヤである。

レイヤ２（すなわち、データリンク層）は、例えば、物理レベルに対する同期を提供し、ビットスタッフィングや、伝送プロトコル知識及び管理などを提供するレイヤである。電気電子学会（ＩＥＥＥ）は、データリンク層を、さらなる２つのサブレイヤである、物理層へ及び物理層からデータ転送を制御するＭＡＣ（メディアアクセス制御）レイヤと、ネットワーク層に接続して、コマンドを解釈して、エラー回復を行うＬＬＣ（論理リンク制御）レイヤとに細分する。

レイヤ１（すなわち、物理層）は、例えば、物理的なレベルにおけるネットワークを介してビットストリームを伝えるレイヤである。ＩＥＥＥは、物理層をＰＬＣＰ（物理層コンバージェンス手続き）サブレイヤとＰＭＤ（物理層メディア依存部）サブレイヤとに細分する。

通常、レイヤ２より上位のレイヤ（ＯＳＩモデルなどにおけるネットワーク層又はレイヤ３を含むレイヤ）は、上位レイヤと呼ばれる。

無線ネットワーク
無線ネットワークはさまざまなタイプのモバイル機器、例えば、移動電話や無線電話、ＰＣ（パソコン本体）、ラップトップコンピュータ、ウェアラブルコンピュータ、コードレスホン、ページャ、ヘッドセット、プリンタ、ＰＤＡなどのモバイル機器を組み込むことができる。例えば、モバイル機器は、音声やデータの高速な無線伝送を保証するためにデジタル技術を含んでいても良い。

モバイル・ユーザがローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）に無線接続で接続できる無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）は、無線通信用として採用しても良い。無線通信は、光、赤外線、高周波、マイクロ波等のような電磁波を介して伝播する通信を含むことができる。現在、ブルートゥース（登録商標）や、ＩＥＥＥ８０２．１１や、ＨｏｍｅＲＦなどのように存在するさまざまな異なるＷＬＡＮ標準がある。

例えば、携帯型コンピュータと、携帯電話と、携帯用のハンドヘルド装置と、携帯情報端末(PDA)と、他のモバイル機器との間のリンクと、インターネットへの接続性を提供するのにブルートゥース製品を使用しても良い。ブルートゥースは、短距離無線接続を使用して、モバイル機器がモバイル機器同士と非モバイル機器とをどのように容易に相互接続できるかを詳しく述べたコンピューティングと電気通信事業仕様である。ブルートゥースは、デジタル無線プロトコルを作成して、１つの装置から他の装置まで同期し、かつ矛盾のないデータを保持する必要があるモバイル機器の急増から生じるエンドユーザ問題を解決し、これにより、異なるベンダからの設備をシームレスに一緒に動作できる。一般的な命名概念に従って、ブルートゥース機器を命名できる。例えば、ブルートゥース機器に、ブルートゥース装置名（ＢＤＮ）かユニークなブルートゥース機器アドレスに関連付ける名前（ＢＤＡ）を持たせても良い。また、ブルートゥース機器はインターネットプロトコル（ＩＰ）ネットワークに参加できる。ブルートゥース機器がＩＰネットワークで機能するなら、ＩＰアドレスとＩＰ（ネットワーク）名を提供しても良い。従って、ＩＰネットワークに参加するために構成されるブルートゥース機器は、例えばＢＤＮ、ＢＤＡ、ＩＰアドレス、及びＩＰ名を含んでも良い。用語「ＩＰ名」はインタフェースのＩＰアドレスに対応する名前を示す。

同様に、ＩＥＥＥ８０２．１１は無線ＬＡＮと装置用の技術を指定する。ＩＥＥＥ８０２．１１を使用して、いくつかの装置をサポートするそれぞれの単一の基地局で、無線回路網を遂行しても良い。いくつかの実施例として、装置が無線ハードウェアをあらかじめ装備するようにしていてもよいし、又はユーザが、アンテナを含むようなカードなどの別々のハードウェアをインストールしても良い。一例として、ＩＥＥＥ８０２．１１に使用される装置は、装置がアクセスポイント（ＡＰ）、移動局（ＳＴＡ）、ブリッジ、ＰＣＭＣＩＡカード又は他の装置であることにかかわらず、通常３個の注目に値する素子を含み、それらは、無線トランシーバ、アンテナ、及びネットワークにおけるポイントの間のパケットの流れを制御するＭＡＣ（メディアアクセス制御）レイヤである。

無線ネットワークも、モバイルＩＰ（インターネットプロトコル）システム、ＰＣＳシステム、及び他の移動網システムで見つけられた方法とプロトコルを含んでも良い。モバイルＩＰはインターネットエンジニアリング・タスクフォース（ＩＥＴＦ）によって作成された標準の通信プロトコルを含む。モバイルＩＰでは、モバイル機器ユーザは、一度割り当てられたＩＰアドレスを維持しながら、ネットワークを横切って移動しても良い。コメント（ＲＦＣ）３３４４のリクエスト（Request for Comments (RFC) 3344）を参照のこと。ホームネットワークの外で接続するときには、モバイルＩＰは、インターネットプロトコル（ＩＰ）の機能を拡張して、インターネットトラフィックをモバイル機器に転送する手段を加える。モバイルＩＰは、各モバイルノードに、そのホームネットワーク上のホームアドレスと、ネットワークとそのサブネット内の装置の現在の位置を特定するケア・オブ・アドレス（care-of-address：ＣｏＡ）と、を割り当てる。装置が異なるネットワークに移動するときに、新たなケア・オブ・アドレスを受信する。ホームネットワーク上のモビリティ（移動性）エージェントは、各ホームアドレスをケア・オブ・アドレスと関連させることができる。モバイルノードは、インターネット制御メッセージプロトコル（ＩＣＭＰ）等のプロトコルを使用することによって、そのケア・オブ・アドレスを変更する度に、バインディング更新をホームエージェントに送信できる。

基本的なＩＰルーチングでは、ルーチングメカニズムは、通常、各ネットワークノードが常に一定の接続点をインターネットに有しており、それが取り付けられるネットワークリンクを各ノードのＩＰアドレスが識別するという仮定に依存する。本明細書では、用語「ノード」は、データ送信用の再分配ポイント又はエンドポイントを含むことができ、他のノードへの通信を、認識したり、処理したり、転送したりすることができる接続ポイントを含む。例えば、インターネットルータは、装置のネットワークを特定するＩＰアドレスプレフィックス等を見ることができる。そして、ネットワークレベルでは、ルータは、特定のサブネットを識別する１組のビットを見ることができる。そして、サブネットレベルでは、ルータは、特定の装置を識別する１組のビットを見ることができる。典型的なモバイルＩＰ通信では、ユーザがインターネットからモバイル機器から切断して、新たなサブネットに再接続しようと試みるのであれば、そのとき、装置は、新たなＩＰアドレスと、適切なネットマスクと、デフォルトルータで再構成されなければならない。さもなければ、ルーチングプロトコルは、適切にパケットを配信できないだろう。

モバイル機器のハンドオフ
ＩＰベースの無線ネットワークインタフェースを有するモバイル機器の背景においては、モバイル機器は、１つのネットワークから他のネットワークまで、又はネットワークの１つのアクセスポイントから他のアクセスポイントまで移動するときに、ローミングかハンドオフを行う必要がある。既存のハンドオフ方法論では、ハンドオフは、通常、プロトコルレイヤの特定のハンドオフの以下のシーケンスを行うことによって、実行される:
・第１番目に、ハンドオフは物理層で行われる。このことについて、モバイル機器は、目標ネットワークにおける無線基地局か無線アクセスポイントに無線通信路を切り換える。

・第２番目に、ハンドオフはレイヤ２で行われる。このことについて、モバイル機器はレイヤ２（すなわち、リンクレイヤ）の接続を目標ネットワークに切り換える。上記のように、リンクレイヤ又はレイヤ２が、ユーザトラフィックを搬送するＩＰ層の直下のプロトコルを参照する。目標ネットワークがそのような認証を必要とするなら、モバイル機器は目標ネットワークでレイヤ２の認証を行う。

・第３番目に、ハンドオフはＩＰ層で行われる。このことについて、モバイル機器は、目標ネットワークからローカルＩＰアドレスを求めて、必要であれば目標ネットワークでＩＰ層認証を行って、次に、モバイル機器に向けられたＩＰパケットは、ＩＰネットワークによって目標ネットワークの経路でモバイル機器に転送できるように、ＩＰ層ロケーションの更新を行う。いくつかの場合には、ＩＰ層ロケーションの更新をサポートする１つの方法は、インターネットエンジニアリング・タスクフォース（ＩＥＴＦ）によって定義されたモバイルＩＰを使用することである。

・第４番目に、ハンドオフはアプリケーション層で行われる。モバイル機器は、そのアプリケーショントラフィックが目標ネットワークを介してモバイル機器上のアプリケーションに正しく流れることを保証するために、アプリケーション層で必要なステップを行う。例えば、モバイル機器がアプリケーション層の信号通信を管理するためにＩＥＴＦによって定義されたセッション開始プロトコル（ＳＩＰ）を使用すると、ホームＳＩＰサーバで現在のロケーションを更新するモバイル機器によって、アプリケーション層のハンドオフを実現できる。また、モバイル機器は、目標ネットワークによって要求されたのであれば、目標ネットワークでのアプリケーション層認証を実行することを必要としても良い。これは、例えば、モバイル機器が、訪問した３ＧＰＰ（第３世代パートナーシッププロジェクト）無線ネットワークにおいて、ＩＰマルチメディアサブシステム（ＩＭＳ）を使用しているときの場合であって、ＩＭＳは、３ＧＰＰネットワークの上のアプリケーション層の信号通信と管理をサポートするマルチメディアアプリケーション用のＳＩＰベースシステムである。

マルチネットワーク・アクセス・インタフェースモバイル機器
無線ネットワークアクセスの流行と普及に従って、ますます多くのモバイル機器はマルチインタフェース機器（ＭＩＤ）の能力を有するものと予想される。ＭＩＤは２個以上の独立したネットワークインタフェースを含むモバイル機器であり、その結果、ＭＩＤが２つ以上の別々のネットワークに対する接続性を有しており、異なるネットワークアクセス技術を利用するのを容認することもある。ＭＩＤは、ＩＰアドレスと、ＩＰアドレス関連付けられた一般的なＩＰ（ネットワーク）名とを備えていても良い。

例えば、ＭＩＤは、８０２．１１ｘ（すなわち、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、８０２．１１ｂ又は８０２．１１ｇ）、ブルートゥース、ＨｏｍｅＲＦ、又はＷｉ−Ｆｉなどの異なる無線のローカルエリア（ＬＡＮ）インタフェースや、ＧＰＲＳ（汎用パケット無線システム）、３Ｇ、３ＧＰＰ、３ＧＰＰ２、グローバルシステム（移動通信用グローバルシステム）、エッジ（グローバルシステム発展のためのデータの機能を拡張する）、ＴＤＭＡ（時分割多元接続）、又は符号分割多重アクセス（符号分割多重アクセス方式）等の異なる広域網（ＷＡＮ）無線インタフェースや、ＬＡＮとＷＡＮ無線ネットワークインタフェースの両方や、又は無線と有線のネットワークインタフェースの両方を有していても良い。

各ネットワークインタフェースは、ＩＰアドレス、ブルートゥース機器アドレス、ブルートゥース共通名、ブルートゥースＩＰアドレス、ブルートゥースＩＰ共通名、８０２．１１ＩＰアドレス、８０２．１１ＩＰ共通名、又はＩＥＥＥ ＭＡＣアドレスなどのような、可変式のアドレスを含んでいても良い。しかしながら、公知の解決法を使用しても容易に解決できないそのようなマルチインタフェースモバイル機器をサポートするのに、多くの技術的な課題が存在している。例えば:
・とぎれない通信を保証しながら、動的にインタフェースを切り換えること。移動しているモバイル機器は、必要に応じて１つのインタフェースから他のものに切り替わることができなければならず、進行中の通信は過度の割込みなしで続くべきである。しかしながら、モバイル機器が、インタフェースを高速に切り換えるのが難しいような地理的な領域をまたがって移動しているので、ＭＩＤのネットワークインタフェースは、ランダムに有効であったり、無効であったりする。

・通信に使用するインタフェースの選択。マルチネットワーク・アクセス・インタフェースを有するモバイル機器は、好ましくは、人間介入を必要としないで、どのネットワークインタフェースが通信に最も有効であるかを自動的に決めるべきである。

・ＩＰの移動性に関するプロセスの自動化。モバイル機器が１つのＩＰサブネット（又は、ドメイン）から他のサブネットまで移動するときに、いくつかの移動関連タスク（mobility related tasks）により、新たにアクセスされたネットワークにおけるＩＰネットワークが可能になるべきである。そのようなタスクは、ネットワークを使用するためのインタフェース、ユーザ認証、権限、ルーチング管理、ＩＰサービス構成などの自動機器構成を含む。これらのタスクは、通常、ネットワークを使用可能なモバイル機器用の特定のシーケンスで行われるべきである。人間の介入なしでこれらのタスクをシームレスに、簡単に行うのが望ましいだろう。

従って、無線ＭＩＤの機能性のサポートに関する上記の論点や問題に対する解決に対する技術における必要性が残っている。

本発明は、マルチＩＰネットワークインタフェース・モバイル機器におけるシームレスなネットワークインタフェースの選択、ハンドオフ及び管理を提供することを目的とする。

本発明の好適な実態形態は、ＩＰベースのモバイルＭＩＤをサポートするためのシステムと方法を提供することによって上記で説明したように、既存の要求を実現させる。本発明の１つの局面によると、マルチインタフェース移動管理（ＭＩＭＭ）クライアントは、モバイルＭＩＤに設けられる。ＭＩＭＭクライアントはＭＩＭＭサーバで通信する。ＭＩＭＭサーバは、好ましくは、様々な無線網と相互接続し、インターネットなどのような他のＩＰネットワークに無線網を接続するのに使用されるＩＰコアネットワーク内に常駐する。ＭＩＭＭサーバは、ＭＩＭＭクライアントから情報を集めて、モバイルＭＩＤが、ネットワークの有用性や、ネットワーク接続の品質などに関する情報などのアクセスを有するネットワークに関係するＭＩＭＭクライアントに情報を提供する。

ＭＩＭＭクライアントは、ハンドオフ又はローミング動作がいつモバイルによってＭＩＤで開始されるべきであるかどうか、そして、ハンドオフ／ローミング動作が完了した後にＭＩＤでモバイルが、どのネットワークを使用するべきであるかということを決定することに責任を持っている。ＭＩＭＭクライアントも同様に、ハンドオフ／ローミング動作に先立って及びそれに続いて要求される移動関連機能を実行することに責任を持っている。ＭＩＭＭクライアントは、これらの決定を行うためにＭＩＭＭサーバから受信した情報を使用する。

上記及び／又は他の局面、様々な実態の形態の特徴及び／又は効果が、添付した図面に関連した下記の記載を考慮して更に評価されるであろう。様々な実態の形態は、適切であるところで異なる局面、特徴及び／又は効果を含み、及び／又は、除くことができる。加えて、様々な実態の形態は、適用可能である他の実態の形態の１つ以上の局面又は特徴を結合できる。局面、特定の実施の形態の特徴及び／又は効果の記載を、他の実態の形態又は請求項を制限するものとして理解するべきでない。

本発明の実施形態を、図面を参照して説明するが、それに制限されない。

図１によれば、本発明の実態形態に係るＭＩＭＭクライアントは、いつハンドオフ／ローミング動作が起こるべきであるかどうか、そして、そのようなハンドオフ／ローミング動作の後に、ＭＩＤがどのインタフェース（すなわち、ネットワーク）を使用すべきであるかどうかを決定する責任を負うモバイルＭＩＤ上にインストールされたソフトウェアコンポーネントである。ＭＩＭＭクライアントは、３つの主な機能エンティティを含んでおり、それらは、インタフェースモニタ（ＩＭ）１０１、仮想サブネット装置（ＶＳＤ）１０２と１０３、及び移動管理部（ＭＭ）１０４である。また、ＭＩＭＭクライアントは、ハンドオフやローミングを行う前と行った後に要求される移動関連機能（mobility-related functions）を管理する。ＭＩＭＭクライアントは、自分自身の決定をなし、適切なタスクを実行する自律プロセスとして、移動端末上で動作可能である。しかしながら、ＭＩＭＭサーバがネットワークで存在しているところでは、ＭＩＭＭクライアントは、意志決定プロセスをサポートするためにＭＩＭＭサーバと通信し、情報（又は、通知）を取得しても良い。ＭＩＭＭクライアントは、インタフェース監視及び管理に関する主機能と、移動管理と、移動関連機能の管理を行う。例えば、インタフェース管理に関して、ＭＩＭＭクライアントは、必要な時に、各インタフェースのレイヤ３（Ｌ３）／レイヤ２（Ｌ２）／レイヤ１（Ｌ１）の状態を監視して、構成又は接続設定（例えば、ブルートゥース上のＰＰＰ又は３Ｇ）を必要とするインタフェースを、アクティブに又は停止する。

移動管理に関して、ＭＩＭＭクライアントは、端末が１つのネットワークから他のネットワークへハンドオフすべきかどうか及びいつすべきかを決定し、仮想サブネット装置（ＶＳＤ）を使用する高速なレイヤ２のハンドオフなどのハンドオフ動作を実行し、かつ、移動ハンドリングプロトコル（例えば、ＩＥＴＦによって定義されたモバイルＩＰ又はセッション開始プロトコル（ＳＩＰ））を使用して、レイヤ３ハンドオフプロセスを開始し、ＭＩＭＭサーバでの通信を介して、「メイク・ビフォア・ブレイク（Make-before-break）」ハンドオフを実行し、かつ、「ネットワーク・アシステッド（Network-assisted）」ハンドオフを実行する。

移動関連機能の管理に関して、ＭＩＭＭクライアントは、インタフェース自動機器構成プロセスを初期化しても良いし、認証、許可（ＡＡ）、及びセキュリティ関連（security association）クライアント／エージェントを初期化しても良いし、ＩＰルーチングを管理しても良いし、種々雑多な構成動作（例えば、ネームサーバ、ウェブプロキシ設定など）を実行しても良い。

図１は、インタフェース構成、ＡＡ関連の機能、セキュリティ関連及びレイヤ３（ＩＰ）移動管理を行う移動性関連のクライアント／エージェントを有するＭＩＭＭクライアントの機能モジュールの相互作用を示している。それぞれの主機能モジュールを、説明する。

インタフェースモニタ（ＩＭ）
ＩＭ１０１は、モバイルＭＩＤ上で絶えずネットワークインタフェースのステータスを監視する。図１では、３個のネットワークインタフェース、すなわち、それぞれがそれ自身のＭＡＣアドレスを有するインタフェース１、２、及び３を、説明用に、示している。しかしながら、本発明の概念がどのような数の異なるネットワークインタフェース装置に等しく適用可能かつ実装可能であるように、本発明が、無線移動装置に組み入れることができるどのような特定の数のネットワークインタフェース装置にも制限されないのが理解されるだろう。

ステータス情報は、例えば、インタフェースがアップ（すなわち、有効）、又はダウン（すなわち、無効）かどうか、もしインタフェースが無線インタフェースであればインタフェースの無線品質（例えば、信号強度）、インタフェースが有線インタフェースであればケーブル結合状態、ビット誤り率、電力消費レベル、リンクレート、ネットワークアタッチメントポイント（例えば、ＷＬＡＮアクセスポイント）などを含むことができる、ＩＭによって収集されたステータス情報は、インタフェースステータス監視サービスに加入するどのような機能エンティティにも報告される。要求に応じて、定期的に、又は変化が起こるときのみに報告を行っても良い。本発明によれば、ＩＭのステータス監視サービスに加入するエンティティの１つはＭＭモジュール１０４である。

仮想サブネット機器（ＶＳＤ）
ＶＳＤは、Ｌ２ハンドオフを行う、ＩＰと物理的なネットワークインタフェースとの間のシムレイヤである。各ＶＳＤは単一のサブネットに接続された物理インタフェースを統合して、サブネット上の通信に対して透過的に最良の利用可能なインタフェースを選択する。最良の利用可能なインタフェースの選択はＭＭモジュール１０４で行われ、それはＶＳＤによるＬ２ハンドオフの引き金となる。ＭＭモジュールの詳細を以下に説明する。

独立のＶＳＤが、モバイルＭＩＤが接続されている各サブネット単位で例示され、それはサブネットに接続されたマルチ物理インタフェースを取り付ける。ＩＰ及び上位のネットワークレイヤに対して、ＶＳＤは、ネットワークインタフェースのように見え、ＶＳＤに取り付けられた実際の物理インタフェースは、それらを取り付けるＶＳＤを介してアクセスできる。直接いつものように実際の物理インタフェースにもアクセスできる。しかしながら、そのような場合には、ＶＳＤによって提供されたトランスペアレントなＬ２ハンドオフ能力は利用できない。ＩＰアドレスがサブネットアドレスプール（subnet address pool）からＶＳＤに割り当てられ、取り付けられた物理インタフェースは、それらが取り付けられているＶＳＤと同じＩＰアドレスを有するものとする。オプションとしては、ＶＳＤに取り付けられた各物理インタフェースは、Ｌ２ハンドオフ性能を向上させるために、シャドウＭＡＣアドレスと称する同一のＬ２ ＭＡＣアドレスを持つようにしても良い。

図１は、インタフェース１とインタフェース２が第１のサブネット、サブネットＡに接続され、インタフェース３が第２のサブネット、サブネットＢに接続される例を示す。図１の実施例では、ＶＳＤ１０２は、インタフェース３を介してサブネットＢに付く、そして、ＶＳＤ１０３はインタフェース１とインタフェース２を介してサブネットＡに付く、そして、各サブネットでの無線ＭＩＤの通信は、各サブネットに接続された物理インタフェースを付けるＶＳＤを介して行われる。ＭＩＭＭクライアントが相互サブネットの移動性だけをサポートするのに使用されるならば、ＶＳＤは必要でないことに注意すること。

移動管理部（ＭＭ）
ＭＭモジュール１０４は、モバイルＭＩＤがどのインタフェースを使用すべきか及びモバイルが１つのインタフェースから他のものにいつ切り替わるべきかを決定しなければならない。決定をした後に、ＭＭ１０４も、同様に、適切なシーケンスにおけるインタフェース構成、ＡＡ機能、セキュリティ関連、及び移動管理を管理するモバイルＭＩＤの適切なクライアント（エージェント）を知らせるか、又は生じさせなければならない。

最初に、ＭＭモジュール１０４は、ＩＭモジュール１０１で提供されたステータス情報を使用して、モバイルＭＩＤに提供されるネットワークインタフェースのリストを介してアクティブインタフェースを検索する。アクティブインタフェースは現在、使用可能状態にあるものをいう。これらのアクティブインタフェースの中では、ＭＭ１０４は、信号強度やネットワーク型や能力（すなわち、それが、ＷＬＡＮ、ブルートゥース、移動電話などかどうか）、ユーザの好み、電力レベル、使用コストなどのような多くのパラメータに基づく候補インタフェースを選択する。候補インタフェースが一旦選択されると、ＭＭ１０４は、モバイルＭＩＤが選択されたインタフェースを使用できる前に実行する必要がある機能を決定して、ネットワークを介してユーザデータを送受信する。特定のネットワークに依存するとき、そのような機能の例を以下に示す。

・インタフェース構成（例えば、自動構成、）。インタフェース構成は、Ｌ２／Ｌ３構成とネットワークサービス構成を含む。Ｌ２／Ｌ３構成は、インタフェースがネットワークで通信するのを可能にすることに関する。Ｌ２構成は、物理リンクにアクセスするために、暗号鍵（８０２．１１におけるＷＥＰキー）とネットワーク識別子（８０２．１１におけるＥＳＳＩＤ）を設定し、Ｌ３構成は、ＩＰアドレス、ネットワークプレフィックスの長さ（サブネットマスク）、ネットワークからのデフォルトルータを取得して、それに従って、インタフェース構成する。ネットワークサービス構成は、インタフェース上で使用されるべき、ドメイン名サービス（ＤＮＳ）、ウェブプロキシ／キャッシュサービス、ＳＩＰプロキシサービス等のサービスのようなネットワークで使用される特定のサーバアドレスを取得することに関する。Ｌ２パラメータは、ＭＩＭＭクライアントによって保持され、直接ＭＩＭＭクライアントで設定される。しかしながら、Ｌ３とネットワークサービス構成を、ＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol）かＤＲＣＰ（Dynamic and Robust Configuration Protocol）などの既存の自動機器構成プロトコルを使用して実行することができる。

・ＡＡ関連機能：例えば、加入者認証、及びネットワークがあるセキュリティ関連（例えば、ＩＰＳｅｃ）の確立。

上の機能のどれかが必要な時に、ＭＭ１０４は、新しい候補インタフェースパラメータとして、モバイルのＭＩＤのこれらの機能を実行する責任を負う機能エンティティを呼び出す。機能エンティティを呼び出す方法は、エンティティがどのように設計されているか、そして、エンティティがどのような外部インタフェースを提供するかによって、異ならせても良い。通常、各エンティティは、下記の１つ以上のインタフェースを提供し、１）ＯＳ（オペレーティングシステム）特定のコマンドラインインタフェースによるダイレクト実行、２）エンティティのソフトウェアライブラリによって提供されたＡＰＩ（アプリケーションプログラミングインタフェース）、又は、３）ＯＳの特定の相互プロセス信号通信方法を介する信号通信である。ＭＩＭＭクライアントは、特定の機能エンティティを呼び出すための上記の方法のどれかを使用するために、カスタマイズ可能なそれぞれの移動関連機能用にプロセスモジュールを提供する。

そして、ＭＭ１０４は、ユーザトラフィックの実際のハンドオフを扱うためにモバイルＩＰエージェント又はＳＩＰ移動性クライアントなどの適切なＩＰ移動管理クライアント（エージェント）を呼び出す。ハンドオフの後に、候補インタフェースは、プライマリ・アクティブ・インタフェースになる。プライマリ・アクティブ・インタフェースは、通信用のモバイルＭＩＤによって現在使用されているインタフェースである。候補インタフェースがプライマリ・アクティブ・インタフェースになると、ＭＭは、同様に、プライマリ・アクティブ・インタフェース上での通信を保障するためにＩＰルーチングテーブルを管理する。

ＭＭ１０４は、ＩＭ１０１からインタフェースステータス情報を絶えず取得し、上記のパラメータに基づいて、通信用の潜在的により良いインタフェース（又は、より良いネットワーク）について調べる。２つのインタフェース間（又は２つのネットワーク間）の不必要な頻繁な切り換えを防止するために、ＭＭ１０４は、しきい値の多重レベルと、信号強度、電力レベルなどの性能メトリクスに対する平均化を使用する。モバイルＭＩＤが、新しいインタフェースを使用するのに必要かもしれないことを予想して、ＭＭ１０４は、そのようなインタフェースが絶えず使用可能でないような使用について、新しいインタフェースを先行してアクティブにすることができる。実施例は、ポイントツーポイント接続（例えば、ＧＰＲＳ、ｃｄｍａ２０００、又はブルートゥース）を使用する無線ネットワークへのインタフェースである。これにより、ＭＭ１０４は、ハンドオフ遅延をかなり減少させる「メイク・ビフォア・ブレイク（make-before-break）」ハンドオフを実行することができる。

「メイク・ビフォア・ブレイク（make-before-break）」動作は以下のように実行される。
最初に、ＭＭ１０４は、現在のプライマリ・アクティブ・インタフェースのステータスが悪化していること、又は、ユーザの好みが、好ましいプライマリ・アクティブ・インタフェースとして他の装置を選定するように変えられたことのどちらかを検出する。そして、ＭＭ１０４は、切り替わるための新しい候補アクティブインタフェースに対してスキャンする。ＩＭ１０１（ユーザの好みが新しいインタフェースを選択したところなど）提供された候補アクティブインタフェースのリスト上に好ましいインタフェースがなければ、ＭＭは、自身で、選択したインタフェースを持ってきても良い。

次に、候補アクティブインタフェースを使用するネットワークアクセスが、実行されるべきＩＰ移動関連機能（例えば、新たなインタフェースが、モバイルＭＩＤが新しいＩＰアドレスを使用することを要求する時に、これにより、モバイルＭＩＤはいつモバイルＩＰホームのエージェント又はＳＩＰサーバなどの移動性サーバに新たなＩＰアドレスを登録しなければならない）要求するのであれば、ＭＭ１０４は、新たなネットワークインタフェースへの実際の切替えが行われる前に適切な動作を取るように必要とされる移動関連機能を行う責任を負うそれぞれの機能部品に命令する。そして、ＭＭ１０４は、選択された候補インタフェースへ、ユーザトラフィックを切り替えるための移動性ハンドリング機能を命令する。各インタフェースは、リンクの品質を表すそれ自身の利点を有する。通常、無線リンクの品質測定は、信号レベル又は電力レベルで測定できる。信号又は電力レベルは、ＳＮ比、ＣＩＲ又はＲＳＳＩによって表される。

図２は、多重信号しきい値（"ＳｉｇＴｈ"）の実施例を示す図である。実施例は、５つの信号しきい値の実装を示している。

ＳｉｇＴｈ１：インタフェースが利用可能な状態で考えられる最小信号レベル
ＳｉｇＴｈ２：インタフェースがアクティブであると考えられる最小信号レベルアクティブインタフェースだけが、ハンドオフするのに許容できる候補インタフェースと考えられるであろう。

ＳｉｇＴｈ３：インタフェースが「安定」であると考えられる最小信号レベル上記のこのレベルでは、切断するか、又はオフにすることができる他の代替のインタフェースが、電力消費又は運用コストを削減するために、無効にすることができる。

ＳｉｇＴｈ４：このレベルに交差する安定領域からの遷移が起こる時に、ＭＩＭＭクライアントは、可能なハンドオフに対する代替のインタフェースを先行して準備する。

ＳｉｇＴｈ５：アクティブインタフェースの信号レベルが、このしきい値より落ちるときに、インタフェースは無効であると考えられるべきである。ハンドオフは、利用可能であるときには、代替のインタフェースに対して実行されるべきである。

ここで、ＳｉｇＴｈ１が０（ゼロ）であるかもしれない、その場合、実装されたしきい値の数は４になる。伝統的な移動セルラ通信システムを含む多くのシステムでは、多重な（２又は３）個の信号しきい値が、サービスエリアの地域の境界の近くでいわゆる「ピンポン」エフェクトを防ぐために採用され、そこでは、モバイル機器が、同じ２つの基地局かアクセスポイントの間で、後進或いは前進して何回も切り替わるだろう。本発明の好適な実態形態は、異種ネットワークインタフェース間の「メイク・ビフォア・ブレイク（make-before-break）」ハンドオフ動作をサポートするために、しきい値（ＳｉｇＴｈ３とＳｉｇＴｈ４）を加える更に多重しきい値概念の機能を拡張する。

信号レベルは周期的であって、測定周期は瞬時の変化を捕捉するのに十分短くすべきである。しかしながら、しきい値と実際の信号レベル（Ｓ）比較は、無線品質における一時的な変動による不安定性を防ぐために、平均値（Ｓａｖｇ）とすべきである平均値は、無線装置の物理的特性に適合する移動平均、平滑な平均又はいかなる他の方法も使用することによって、求めることができるだろう。瞬時の信号強度値が、所定の時刻ｔでＳ［ｔ］である平均信号強度（Ｓａｖｇ［ｔ］）値を評価するために、いくつかの実施例方程式を以下に示す。
Ｓ_ａｖｇ［ｔ］＝（ΣＳ［ｉ］）／ｎ、但し、ｉ＝１…ｎ …（１）
Ｓ_ａｖｇ［ｔ］＝（ΣＳ［ｉ］）／ｋ、
但し、ｍ＜ｎ，ｉ＝ｍ…ｎ，ｋ＝ｎ−ｍ＋１ …（２）
Ｓ_ａｖｇ［ｔ］＝αＳ_ａｖｇ［ｔ−１］＋（１−α）Ｓ［ｔ］、
但し、０≦α＜１ …（３）
信号しきい値の上記のように定義された５つのレベルで、あるインタフェース上の平均信号強度（Ｓａｖｇ）がＳｉｇＴｈ１の上であるときに、ＭＭ１０４は、インタフェースが「利用可能である」と考える。「利用可能な」状態では、インタフェースは絶えず監視されるだろうが、ハンドオフに対する候補インタフェースを選択するときに、ＭＭは、そのインタフェースに最も低い優先度を与えるだろう。Ｓ_ａｖｇがＳｉｇＴｈ２の上を行くとき、インタフェースは「有効である」と考えられる。ＭＭが、現在のインタフェースから他のインタフェースにハンドオフすることを決定するときに、通常、信号レベル、ビット伝送速度、電力消費、固定優先順位、ユーザの好みなどの様々なメトリクスを使用する「アクティブ」なインタフェースの間で、候補インタフェースを選択するだろう。インタフェースのいずれも「アクティブ」な状態にないとき、同様の比較は「利用可能な」インタフェースの中で行われるだろう。しかしながら、もし構成又は接続設定（例えば、３Ｇのセル装置のためのＰＰＰ接続設定）を必要とするインタフェースがあれば、「利用可能な」インタフェースの中の選択前に、ＭＭは最初に、これらの代替のインタフェースを使用開始しようとするだろう。ハンドオフ動作が終わっていて、インタフェースが使用中であるときに、候補インタフェースはプライマリ・アクティブ・インタフェースになる。プライマリ・アクティブ・インタフェースのＳ_ａｖｇがＳｉｇＴｈ３より高くなるときに、ＭＭ１０４は、インタフェースのリンク品質が安定していると考えて、電力消費又は運用のコストを削減するために、切断するか又はオフにすることができる他の代替のインタフェースを無効にするのを試みるだろう。プライマリ・アクティブ・インタフェースのＳ_ａｖｇがＳｉｇＴｈ４の下に下がるときに、ＭＭが、リンク品質が悪化していることであると考えて、たぶん差し迫っているハンドオフの用意をするために、アクティブインタフェースの中で新しい候補インタフェースを捜し求めることを開始するだろう。どのようなアクティブインタフェースも利用可能でないなら、ＭＭは「代替」のインタフェースをアクティブにしようとするだろう。もしプライマリ・アクティブ・インタフェースのＳ_ａｖｇがＳｉｇＴｈ５の下に下がるのであれば、ステータスが「無効」になって、ＭＭが直ちに候補インタフェースにハンドオフを行うであろう。

ＭＩＭＭサーバ
各モバイルＭＩＤ上のＭＩＭＭクライアントのスタンドアロンの実装に加えて、ＭＩＭＭクライアントがハンドオフ／ローミング決定をするのを助けるのにＭＩＭＭサーバを使用してもよい。図３に示すように、ＭＩＭＭサーバ３０１はＩＰコアネットワークであるＩＰベースのサーバである。異なるタイプのネットワーク間のローミング／ハンドオフ動作がどのようにサポートされるかに依存して、異なるネットワークプロバイダ内で、ＭＩＭＭサーバ３０１を展開できるだろう。例えば、異なるタイプの無線網（例えば、「ホットスポット」とセルラ網）を提供するネットワークプロバイダは、異なるタイプの無線網間のハンドオフ／ローミング動作を補助するためにＩＰコアネットワークにおけるＭＩＭＭサーバを展開できるだろう。企業ネットワークは、企業ネットワークのＭＩＭＭサーバを展開して、公衆ネットワークで企業ユーザの移動性をサポートするのに使用できるだろう。この場合、異なる公衆ネットワークの間の企業ネットワークとローミングへのパケット転送パイプが企業ネットワークで据えつけられるように、すなわち、ＭＩＭＭサーバによって扱われるように、企業ユーザは、公衆ネットワーク（セルとホットスポットネットワーク）に加入して、これらの公衆ネットワークを使用するだろう。

ＭＩＭＭサーバは以下の主機能を含む：
・モバイルＭＩＤから（すなわち、ＭＩＭＭクライアントから）情報を集める。そのような情報は、現在アクセスを有するモバイルＭＩＤは、如何なるネットワークか、各ネットワークの条件（例えば、ＳＮ比）、現在モバイルＭＩＤでアクティブであるアプリケーションセッションが何であるかということ、使用するネットワークのタイプ上のユーザの好み、などを含んでいても良い。

・特定のネットワークにおける継続しているリアルタイムのセッションの数と各セッションのトラフィックプロフィールとを維持するリアルタイムのセッションサーバ、ネットワーク運用の動向をおさえるネットワーク管理／監視エンティティ、輻輳状態、リソースの利用可能性、ＭＩＭＭサーバで直接知ることができないネットワーク状態に関連する情報のなどの他のネットワークエンティティから情報を集める。

・モバイルＭＩＤに（すなわち、ＭＩＭＭクライアントへ）情報を提供する。そのような情報は、モバイルＭＩＤとＭＩＭＭサーバ間のネットワーク接続の品質に関する評価を含んでいても良い。

・モバイルＭＩＤが特定の無線ネットワークにハンドオフ／ローミングすべきかどうか及びいつすべきかについて、先行通知、及び／又は、決定命令がＭＩＭＭクライアントに提供する。例えば、そのような通知は、例えば、「現在、ネットワークＸに移動しかけなさい」、「いつでも、ネットワークＸに移動しない」、「今、ネットワークＸに移動するな、ただし、Ｙ秒にもう一度（新しい通知を待つ）チェックしなさい」、又は、「通知を受けたほんのＹ数秒後に、ネットワークＸに移動する」であっても良い。

・ネットワークにおいて、ネットワーク状態の悪化により、又はどのような予期せぬ出来事に応答して、既にハンドオフ／ローミングしたことについて、ＭＩＭＭクライアントへの無効通知、及び／又は、決定命令を提供する。そのような通知は、例えば、「条件Ｘによる現在のネットワークＡから出て、今、ネットワークＢに移動しなさい」、又は、「条件Ｘによる現在のネットワークＡから出て、今、ネットワークＢに移動しなさい。そして、Ｙ秒以降、再びネットワークＡを試みなさい」であっても良い。

図３は、ＭＩＭＭサーバ３０１及びＭＩＭＭクライアント３０２の実施例構成と、ＭＩＭＭサーバとＭＩＭＭクライアント間の相互作用を示している。ＭＩＭＭサーバは、ＭＩＭＭサーバのサービスエリア内のそれぞれのモバイルＭＩＤからとネットワーク管理／監視エンティティ（ＭＭＥ）３０３からも情報を集める。そして、ＭＩＭＭサーバは、使用するインタフェース（又は、ネットワーク）を選択するためにＭＩＭＭクライアントを補助するネットワークステータス情報でそれぞれのモバイルＭＩＤ上でＭＩＭＭクライアントを提供する。

ＭＩＭＭサーバ３０１も同様に、ＭＭＥ３０３に加えて、ＲＴＳ（リアルタイム・セッション）サーバ３０４などの他のネットワークエンティティで通信でき、モバイルＭＩＤによって情報を直接知ることができないか、又は容易に求めることができないネットワーク状態に関連する情報を取得する、及び／又は提供する。ＲＴＳサーバの実施例は、リアルタイム・ＳＩＰベースのアプリケーションセッション上の情報（例えば、継続しているＳＩＰセッションと帯域幅要件を含んでも良いそれらのサービスの記載）を保持するＳＩＰサーバである。ＭＩＭＭサーバによる要求のときに、ＲＴＳサーバは、ネットワークの継続しているリアルタイム・セッション情報（例えば、継続しているＳＩＰセッションの数と現在のそれらの帯域幅要件）を返すだろう。ＭＩＭＭサーバとＲＴＳサーバは、説明の目的のためにネットワークにおける別々のエンティティとして図３に示したが、また、それらはシステム構造に依存する単一のサーバエンティティで常駐できる。

先行ハンドオフ通知
モバイルＭＩＤ上のＭＩＭＭクライアント３０２が、候補ネットワークが（例えば、上記の手続きを使用する）ハンドオフ／ローミングへの良い選択であるかどうかをチェックしたいのであれば、「要求ハンドオフ」メッセージをＭＩＭＭサーバ３０１に送るだろう。ネットワークにおける様々なエンティティと、すべてのモバイルＭＩＤから集められた情報に基づいて、ＭＩＭＭサーバは、目標候補ネットワークへのハンドオフするために要求ＭＩＭＭクライアントを容認することが、容認できないレベルへの要求モバイルＭＩＤの継続しているセッションの品質と同様に、目標ネットワークにおける既存のリアルタイムのセッションの通信品質を劣化するであろうかどうかを決定するだろう。そして、ＭＩＭＭサーバは要求ハンドオフへの応答として対応する「ハンドオフ通知」を送る。ＭＩＭＭクライアント３０２は、ハンドオフ／ローミング決定をするようにＭＩＭＭサーバから取得した情報を使用するだろう。

ＭＩＭＭサーバは、ＭＩＭＭサーバとＭＩＭＭクライアントの実装者によって適切であると考えられたどのような標準や非標準プロトコルも使用するＭＩＭＭクライアントと通信しても良い。１つの手法は、ＩＰ層又はアプリケーション層でハンドオフ／ローミングを制御するために、ＭＩＭＭクライアントによって使用される移動管理プロトコルを使用することである。そのようなプロトコルは、モバイルＩＰ（ＭＩＰ）又はインターネットエンジニアリング・タスクフォース（ＩＥＴＦ）によって指定されたセッション開始プロトコル（ＳＩＰ）であっても良い。

例えば、ＭＩＰがハンドオフ／ローミング制御手順として使用されるだけではなく、ＭＩＭＭクライアントとＭＩＭＭサーバが通信するプロトコルとしても使用されることを考える。移動性制御に使用されるＭＩＰホームエージェント（ＨＡ）とＭＩＭＭサーバを統合できた。ＭＩＭＭクライアントからＭＩＭＭサーバへの要求ハンドオフメッセージは、ＭＩＰ登録要求に対するＭＩＰ標準によって定義されたベンダ／組織的な特定の拡張での、ＭＩＰ登録要求メッセージになるだろう。ベンダ／組織的な特定の拡張は、モバイルＭＩＤが目標ネットワークにハンドオフ／ローミングできたかどうか、いつできたかの通知に対するＭＩＭＭサーバを要求するために、このＭＩＰ登録要求メッセージがＭＩＭＭサーバに問い合わせとして機能することを、ＭＩＭＭサーバに知らせるために指示をするだろう。目標ネットワークを、ＭＩＰ登録要求に保持されたケア・オブ・アドレスによって、ＭＩＭＭサーバに示すことができた。代替えとして、いかなる他の方法、例えばベンダ／組織的な特定の拡張で保持された情報でも目標ネットワークを特定できる。ベンダ／組織的な特定の拡張は、同様に、ＭＩＭＭクライアントがＭＩＭＭサーバに送信させたがっている他のすべての必要事項（例えば、無線ネットワーク状態）を保持するだろう。ＭＩＭＭサーバからＭＩＭＭクライアントに返信されたハンドオフ通知メッセージは、ベンダ／組織的な特定の拡張があるＭＩＰ登録応答メッセージがあるだろう。ベンダ／組織的な特定の拡張は、ＭＩＭＭサーバがＭＩＭＭクライアントに送信させたがっているすべての必要事項（例えば、ハンドオフ／ローミング通知）を保持するだろう。

移動性制御手順がＭＩＭＭサーバとＭＩＭＭクライアントとの間のプロトコルとして同様に使用されるとき、ＭＩＭＭサーバ照会、及びハンドオフ／ローミング制御を、いくつかのシナリオで合併できる。ＭＩＰがＭＩＭＭサーバとＭＩＭＭクライアントの間の通信と同様にハンドオフ／ローミング制御に使用される上記の実施例に続いて、ＭＩＭＭクライアントの要求ハンドオフメッセージ（すなわち、ＭＩＰ登録要求メッセージ）へのＭＩＭＭサーバの応答が「前に進みなさい、そして、目標ネットワークに移動しなさい」であるときに、次に、ＭＩＭＭサーバは、ハンドオフ／ローミングに必要なすべての必要なＭＩＰ ＨＡ動作を完了するための処理ができていて、モバイルＭＩＤが直ちに目標ネットワークに移動するため処理が可能であることと、ハンドオフ／ローミングがネットワーク側で既に完了したこととのモバイルＭＩＤをＭＩＭＭクライアントへ知らせるためのハンドオフ通知メッセージ（すなわち、ＭＩＰ登録応答メッセージ）を返す。ＭＩＭＭサーバとＭＩＭＭクライアントの間で知らせるのにどのような他のプロトコルも同様に使用しても良い。

図４は、ネットワーク・アシステッド・ハンドオフ動作のためにＭＩＭＭサーバとＭＩＭＭクライアントとの相互作用の実施例を示している。我々は、モバイルホスト（ＭＨ）４０１は、既にＲＴＳサーバに位置を登録して、リアルタイム・セッションに対応するホストを誘引したＲＴＳクライアント４０２を有するものと仮定する。先に述べたように、ＲＴＳの実施例実装はＳＩＰである。ＭＨ上のＭＩＭＭクライアント３０２は、ホストの上で絶えずネットワークインタフェースを監視して、管理するだろう。ＭＩＭＭクライアントがハンドオフに決めると、候補インタフェース装置（図示のステップ１）を選択する。候補装置を選択した後に、継続しているリアルタイムセッション（ステップ２）に関する情報を取得するための「要求ホストセッションインフォメーション」メッセージをＲＴＳクライアントに送る。ＲＴＳクライアントは、セッションの数、各セッションのための帯域幅要件、各セッションのためのトラフィックプロフィールなどのようなセッション情報を含む「応答ホストセッションインフォメーション」メッセージで応答するだろう（ステップ３）。そして、ＭＩＭＭクライアントは、ＲＴＳクライアントから取得されたセッション情報を含むＭＩＭＭサーバ３０１に「要求ハンドオフ」メッセージを送るだろう（ステップ４）。このメッセージを受け取ると、ＭＩＭＭサーバは、ＭＨが現在属するＩＰサブネットで継続しているリアルタイムセッションに関する情報を取得するために、「要求サブネットセッションインフォメーション」メッセージを送信側することよりＲＴＳサーバを要求するだろう（ステップ５）。ＲＴＳサーバは、セッションの数、各セッションのための帯域幅要件、各セッションのためのトラフィックプロフィールなどのようなセッション情報、を含む「応答サブネットセッションインフォメーション」メッセージで返答するだろう（ステップ６）。そして、ＭＩＭＭサーバは、ＭＨが持続して続いているセッションと同様に他の継続しているセッションのサービス品質（ＱｏＳ）を劣化しないでサブネットを認めることができたかどうかを評価するために、ネットワークポリシーと同様にＭＨ及びＲＴＳサーバから集められた情報を使用するだろう（ステップ７）。ＭＩＭＭサーバが、ハンドオフがＱｏＳを損なうと決定するのであれば、正の整数値に設定された待ち時間がある「ハンドオフ通知」メッセージをＭＩＭＭクライアントに送るだろう（ステップ８）。正の整数の待ち時間の値は、ＭＩＭＭクライアントがすぐにハンドオフしないが、むしろ指示された待ち時間が経過した後に再び問い合わせることを通知することを示している。ＭＩＭＭサーバが、ハンドオフがＱｏＳに影響を与えないことを決定するのであれば、応答は即座のハンドオフが可能であることを示す０に設定された待ち時間を有するだろう。ＭＩＭＭサーバが、ＭＨがいつでもネットワークへのハンドオフに容認しないと決める場合では、待ち時間として−１を返すだろう。

無効ハンドオフ通知
ＭＩＭＭサーバも、同様に、ネットワークの混雑、障害管理、ポリシーの一時的な変化などのネットワーク条件の劣化による又は予期せぬ出来事の出現による他のネットワークへハンドオフ／ローミングするために、ネットワーク内に既にＭＩＭＭクライアントへの通知及び／又は決定命令を提供することができる。例えば、そのような通知は「条件Ｘによる現在のネットワークＡからに外へ出て、今ネットワークＢに移動しなさい」又は、「条件Ｘによる現在のネットワークＡからに外へ出て、今、ネットワークＢに移動する。そして、Ｙ秒以降、再びネットワークＡを試みる」であっても良い。

図５に示すように、ネットワーク管理／監視エンティティ（ＭＭＥ）５０１、５０２は、ＭＩＭＭサーバ３０１へ、予期せぬ出来事が起こったことを示す警報又は警告メッセージを送っても良い。予期せぬ出来事は、下記のものを含むことができるが、それらに制限されない。
・ネットワークの混雑
・異常トラフィックパターン
・障害管理とメインテナンス
・リソースの枯渇
・ポリシーの一時的な変化
ＭＭＥとＭＩＭＭサーバの間の通信は、ＩＥＴＦによって定義されたシンプルネットワークマネージメントプロトコル（ＳＮＭＰ）などの固有のプロトコルか標準プロトコルを使用して行うことができる。そして、ＭＩＭＭサーバ３０１は、もし代替のネットワークアクセスが利用可能であるならば、ネットワーク（又は、リージョン）外でハンドオフするために通知して、ぎっしり詰まったネットワーク（又は、リージョン）においてＭＩＭＭクライアント３０２の１セット又はすべてのＭＩＭＭクライアントと、通信するだろう。「無効通知」メッセージの情報は、メッセージの理由、通知の満了時間、及びオプションでハンドオフ／ローミングするための代替のネットワークを含むべきである。そこで、代替のネットワーク接続を有するＭＩＭＭクライアント３０２は、代替のネットワークを選択して、選択されたネットワークにハンドオフを行おうとするだろう。正の整数の満了時間の値は、ＭＩＭＭクライアントが与えられた時間量について現在のネットワークを回避するべきであるのを示す。満了時間の値が−１であるなら、ＭＩＭＭクライアントに、現在のセッションの間、ネットワークに戻らないように通知する。満了時間の後に、ＭＩＭＭクライアントは、ハンドオフ／ローミング目的地候補としてネットワークを選定しても良い。ＭＩＭＭサーバとクライアントの間の通信方式は、１）ＭＩＭＭサーバ２による周期的な「プッシュ」、２）ＭＩＭＭサーバか３つのもののイベントドリブン「プッシュ」、又は、３）ＭＩＭＭクライアントによる周期的な「プル」、であるかもしれない。

本発明の実施例アプリケーション
企業ネットワークのモバイルホスト（ＭＨ）は、カプセル化やトンネリングなしで直接ネットワーク内及び外部のネットワーク内のリソースにアクセスできる。ネットワークにおけるどのような通信者ホスト（ＣＨ）も、ＭＨのホームＩＰアドレス（ＩＰＨ）を使用するＭＨに達することができる。ＭＨが企業ネットワークの外に移動して、ＭＨに取り付けられたネットワークインタフェースを使用するＩＳＰ、セルキャリヤー又はホットスポットプロバイダーなどのエンティティによって提供された外部のネットワークに移動すると、ユーザが進行中の通信セッションにおける少しも混乱なしで、企業ネットワークに絶え間なくアクセスして、また、ホームＩＰアドレスを介して他のエンティティでどこでも、それが行くところに達したいなら、ＭＨは以下の手続きを行わなければならない。

１．最良の利用可能なネットワーク接続を選択して、インタフェースを構成する。

２．ネットワークに認可されて、認証されて、訪問ネットワークからＩＰアドレス（ＩＰＬ）をローカルに取得する。

３．ケア・オブ・アドレス（ＣＯＡ）として、外部のモバイルＩＰホームのエージェント（ｘ−ＨＡ）にＩＰＬを使用することを登録して、ダイナミックホームアドレス（ＩＰＸ）を求める。ｘ−ＨＡは、カプセル化トンネルを介してＩＰＸ用の入って来るパケットをＩＰＬに送ることがある。

４．ローカルアドレスとしてＶＰＮゲートウェイ（ＶＰＮ ＧＷ）にＩＰＸを使用することを登録して、ＶＰＮアドレス（ＩＰＶ）を求める。ＶＰＮ ＧＷは、トンネルエンドとしてＩＰＸを使用する暗号化（例えば、ＩＰＳＥＣ）トンネルを介して、ＩＰＶ用に入って来るパケットをＩＰＸに送ることがある。

５．ＣＯＡとしてのＩＰＶと永久的ホームＩＰアドレスとしてのＩＰＨとを使用して、内部モバイルＩＰホームのエージェント（ｉ−ＨＡ）に登録する。静的又は動的にＩＰＨを割り当てることができる。

モバイルホスト（ＭＨ）上のＭＩＭＭクライアントは、利用可能なネットワークに対して絶え間なくスキャンし、そして、ネットワーク接続（連結する）が現在使用されるのを除いた最良の利用可能なネットワーク接続（連結する）を選択するとき、選択されたネットワークに接続されるインタフェース（例えば、ＥＳＳＩＤとＷＥＰキー）を構成できる。存在しているなら、ＭＩＭＭクライアントは、ネットワーク内のＭＩＭＭサーバから意志決定における支援を得ても良い。そして、適切なクライアントに、認証させて、ネットワークに認可して、ＩＰアドレスをローカルに取得するための必要な手続きを行うことを開始できる。接続しているネットワークがホームネットワークでないなら、ＭＩＭＭクライアントは、そこで、外部のホームのエージェント（ｘ−ＨＡ）に登録することをＭＨの上で動作しているモバイルＩＰエージェントに示唆する。そして、ｘ−ＨＡからダイナミックホームアドレスが（ＩＰＸ）を求めた後に、ＭＩＭＭクライアントは、ＭＨとＶＰＳゲートウェイ（ＶＰＮ ＧＷ）の間のＶＰＮトンネルをセットアップするためにＶＰＮクライアントを開始できる。そして、ＭＩＭＭクライアントは、ＶＰＮ ＧＷから求められたＩＰアドレス（ＩＰＶ）を使用する内部ホームエージェント（ｉ−ＨＡ）に登録できる。

上記のように、本発明によって、ユーザ介入なしでモバイルのホストの移動性にＭＩＤであることで必要である手続きのすべてを自動化できる。

本発明は多くの異なる形式で実施できるが、本明細書は本発明の原理の実施例を提供するものとして考慮されるべきであり、そのような実施例が本発明をここに記載された及び／又は図示された好適な実態形態に制限することを意図しないという理解でもって説明されている。

本発明の広い範囲:
本明細書では、本発明の例示的実施形態を説明しているが、本発明は、本明細書で説明した様々な好ましい実施形態だけに限定されず、本開示に基づけば当分野の技術者によって理解されるはずの、等価の要素、改変、省略、（様々な実施形態にまたがる態様などの）組合せ、適合及び／又は変更を有するありとあらゆる実施形態を含むものである。特許請求の範囲における限定は、特許請求の範囲で用いられる言葉に基づいて幅広く解釈されるべきであり、本明細書において、又は本出願の出願中において記述される例だけに限定されず、これらの例は、非排他的であると解釈されるべきである。例えば、本開示において、「好ましくは」という用語は、非排他的であり、「それだけに限らないが、好ましくは」を意味する。本開示において、かつ本出願の出願中において、手段プラス機能又はステッププラス機能限定は、特定のクレーム限定について、この限定において、ａ）「〜の手段」又は「〜のステップ」が明記されている、ｂ）対応する機能が明記されている、及びｃ）構造、材料又はこの構造をサポートする動作が記載されていないという条件すべてが存在する場合に限り用いられる。本開示において、かつ本出願の出願中において、「本発明」又は「発明」という用語は、本開示内の１つ又は複数の態様を指すものとして使用され得る。本発明又は発明という言葉は、誤って重要度の識別と解釈されるべきではなく、誤ってすべての態様又は実施形態にわたって適用されるものと解釈されるべきではなく（すなわち、本発明はいくつかの態様及び実施形態を有すると理解されるべきであり）、また、誤って本出願又は特許請求の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。本開示において、かつ本出願の出願中において、「実施形態」という用語は、任意の態様、特徴、プロセス又はステップ、これらの任意の組合せ、及び／又はこれらの任意の部分などを記述するのに使用され得る。いくつかの例では、様々な実施形態が重なり合う特徴を含み得る。本開示では、「例えば」を意味する「ｅ．ｇ．」という省略用語が用いられ得る。

本発明の一実施形態に係るモバイルマルチインタフェース機器（ＭＩＤ）におけるＭＩＭＭクライアントの実装を示す図である。 本発明の一実施形態に従ってハンドオフ／ローミング動作がいつ行われるべきであるかどうかを決定するための多重信号しきい値の例を示すグラフである。 本発明の一実施形態に係るネットワークで補助されたＭＩＭＭ動作の例を示す図である。 本発明の一実施形態によるＭＩＭＭクライアントとＭＩＭＭサーバの間の相互作用の流れを示す図である。 ネットワークマネージメント／モニタリングエンティティ（ＭＭＥ）とのＭＩＭＭサーバ相互作用及び本発明の一実施形態によるＭＩＭＭクライアントを示す図である。 安全なモバイルホストネットワークアクセスへの本発明の応用例の概略構成図である。

Claims (25)

1. 複数のネットワークインタフェースを有するモバイルマルチインタフェース機器（ＭＩＤ）において、
   前記ＭＩＤ上に提供されたマルチインタフェース移動管理（ＭＩＭＭ）クライアントを備え、
   前記ＭＩＭＭクライアントは、前記複数のネットワークインタフェースのステータスを監視するインタフェースモニタと、
   前記インタフェースモニタからのステータス情報を使用して、前記複数のネットワークインタフェースのどの１つが前記ＭＩＤに使用されるべきか、及び、前記ＭＩＤが１つのインタフェースから他のインタフェースにいつ切り換わるべきかを判定する移動管理部と、
   Ｌ２ハンドオフを行う複数の仮想サブネット機器、とを含み、
   前記複数のネットワークインタフェースは複数のサブネットへのアクセスを提供し、
   前記仮想サブネット機器それぞれに前記サブネットが対応し、
   前記仮想サブネット機器は、対応する前記サブネットに接続されたネットワークインタフェースを統合し、
   前記仮想サブネット機器は、対応する前記サブネットからＩＰアドレスを割り当てられ、ＩＰ及び上位レイヤーに対してネットワークインタフェースのよう見え、
   前記仮想サブネット機器は、ネットワークインタフェース間で前記移動管理部からの信号に応答してＬ２ハンドオフを行う、モバイルマルチインタフェース機器。
2. 請求項１に記載のモバイルマルチインタフェース機器において、前記移動管理部は、インタフェース構築動作を更に行う、モバイルマルチインタフェース機器。
3. 請求項１に記載のモバイルマルチインタフェース機器において、前記移動管理部は、更にユーザ認証と許可動作を行う、モバイルマルチインタフェース機器。
4. 旧５
   請求項１に記載のモバイルマルチインタフェース機器において、前記ＭＩＤが１つのインタフェースから他のインタフェースに切り換わるべきときの決定に関して、前記移動管理部は複数の所定のネットワーク信号しきい値を利用する、モバイルマルチインタフェース機器。
5. 請求項４に記載のモバイルマルチインタフェース機器において、前記移動管理部は、必要に応じて決定している前記ハンドオフ動作に先立ち、将来のハンドオフ動作のために選択されたインタフェースをアクティブにする、モバイルマルチインタフェース機器。
6. 請求項４に記載のモバイルマルチインタフェース機器において、前記複数の所定の信号しきい値レベルは、インタフェースが使用可能であることを示す最小信号レベルを具備する、モバイルマルチインタフェース機器。
7. 請求項４に記載のモバイルマルチインタフェース機器において、前記複数の所定の信号しきい値レベルは、インタフェースがアクティブであることを示す最小信号レベルを具備する、モバイルマルチインタフェース機器。
8. 請求項４に記載のモバイルマルチインタフェース機器において、前記複数の所定の信号しきい値レベルは、インタフェースが安定していることを示す最小信号レベルを具備し、前記ＭＩＤの代替インタフェースを切断するか、オフすることができる、モバイルマルチインタフェース機器。
9. 請求項４に記載のモバイルマルチインタフェース機器において、所定の前記複数の信号しきい値は、第１のしきい値信号レベルと第２のしきい値信号レベルとを備え、
   前記第１のしきい値信号レベルは、安定したネットワーク信号レベルが前記第１のしきい値信号レベルの下方で交差するときに、少なくとも１つの代替えのインタフェースがハンドオフ動作のために積極的に準備されるべきであることを示す信号レベルであり、
   前記第２のしきい値信号レベルは、アクティブネットワーク信号レベルが前記第２のしきい値信号レベルの下方で交差する時に、アクティブインタフェースが無効になり、ハンドオフ動作が実行されるべきであることを示す前記第１のしきい値信号レベルよりも下方の信号レベルである、モバイルマルチインタフェース機器。
10. 請求項７に記載のモバイルマルチインタフェース機器において、所定の前記複数の信号しきい値は、アクティブネットワーク信号レベルが第２の前記しきい値信号レベルの下方で交差するときに、アクティブインタフェースが無効になって、ハンドオフ動作が行われるべきであることを示す第２のしきい値信号レベルを具備する、モバイルマルチインタフェース機器。
11. 複数のネットワークインタフェースを有するモバイルマルチインタフェース装置(ＭＩＤ)と、
    前記ＭＩＤに常駐し、前記複数のネットワークインタフェースのステータスを監視するインタフェースモニタとＬ２ハンドオフを行う複数の仮想サブネット機器とを含むマルチインタフェース移動管理(ＭＩＭＭ)クライアントと、
    前記インタフェースモニタとＭＩＭＭサーバからの情報を使用して、前記ＭＩＤによって複数のネットワークのどの１つが使用されるべきであって、前記ＭＩＤがいつ１つのインタフェースから他のものに切り替わるべきであるかを決定する移動管理部と、
    前記モバイルＭＩＤから情報を集め、他のネットワーク上のエンティティから情報を集め、前記複数のネットワークインタフェースのアクティブネットワークインタフェースから前記複数のネットワークインタフェースの代替ネットワークインタフェースに切り替わるためにいつハンドオフ動作を実行するかどうかに関する情報を前記モバイルＭＩＤに提供するマルチインタフェース移動管理（ＭＩＭＭ）サーバと、を含み、
    前記複数のネットワークインタフェースは複数のサブネットへのアクセスを提供し、
    前記仮想サブネット機器それぞれに前記サブネットが対応し、
    前記仮想サブネット機器は、対応する前記サブネットに接続されたネットワークインタフェースを統合し、
    前記仮想サブネット機器は、対応する前記サブネットからＩＰアドレスを割り当てられ、ＩＰ及び上位レイヤーに対してネットワークインタフェースのよう見え、
    前記仮想サブネット機器は、ネットワークインタフェース間で前記移動管理部からの信号に応答してＬ２ハンドオフを行う、マルチインタフェース移動管理システム。
12. 請求項１１に記載のマルチインタフェース移動管理システムにおいて、前記移動管理部は、インタフェース構成動作を更に行う、マルチインタフェース移動管理システム。
13. 請求項１１に記載のマルチインタフェース移動管理システムにおいて、前記移動管理部は、ユーザ認証と許可動作を更に行う、マルチインタフェース移動管理システム。
14. 請求項１１に記載のマルチインタフェース移動管理システムにおいて、前記ＭＩＤが１つのインタフェースから他のものに切り替わるべき時であるとの決定に関連して、前記移動管理部は、複数の所定のネットワーク信号しきい値レベルを利用する、マルチインタフェース移動管理システム。
15. 請求項１４に記載のマルチインタフェース移動管理システムにおいて、前記移動管理部は、必要に応じて決定している前記ハンドオフ動作の前に将来のハンドオフ動作のために選択されたインタフェースをアクティブにする、マルチインタフェース移動管理システム。
16. 請求項１４に記載のマルチインタフェース移動管理システムにおいて、前記複数の所定の信号しきい値レベルは、インタフェースが使用に対して利用可能であることを示す最小信号レベルを具備する、マルチインタフェース移動管理システム。
17. 請求項１４に記載のマルチインタフェース移動管理システムにおいて、前記複数の所定の信号しきい値レベルは、インタフェースが有効であることを示す最小信号レベルを具備する、マルチインタフェース移動管理システム。
18. 請求項１４に記載のマルチインタフェース移動管理システムにおいて、前記複数の所定の信号しきい値レベルは、インタフェースが安定していることを示す最小信号レベルを具備し、切断され又はオフにされるべき前記ＭＩＤの代替のインタフェースを容認する、マルチインタフェース移動管理システム。
19. 請求項１８に記載のマルチインタフェース移動管理システムにおいて、所定の前記複数の信号しきい値は、第１のしきい値信号レベルと第２のしきい値信号レベルとを備え、
    前記第１のしきい値信号レベルは、安定したネットワーク信号レベルが前記第１のしきい値信号レベルの下方で交差するときに、少なくとも１つの代替えのインタフェースがハンドオフ動作のために積極的に準備されるべきであることを示す信号レベルであり、
    前記第２のしきい値信号レベルは、アクティブネットワーク信号レベルが前記第２のしきい値信号レベルの下方で交差する時に、アクティブインタフェースが無効になり、ハンドオフ動作が実行されるべきであることを示す前記第１のしきい値信号レベルよりも下方の信号レベルである、マルチインタフェース移動管理システム。
20. 請求項１７に記載のマルチインタフェース移動管理システムにおいて、前記複数の所定の信号しきい値レベルは、アクティブネットワーク信号レベルが第２の前記しきい値信号レベルの下方で交差するときに、アクティブインタフェースが無効になって、ハンドオフ動作が行われるべきであることを示す第２のしきい値信号レベルを具備する、マルチインタフェース移動管理システム。
21. 請求項１１に記載のマルチインタフェース移動管理システムにおいて、前記ＭＩＭＭサーバは、ネットワーク状態に適切な情報を取得するためにリアルタイムのセッション（ＲＴＳ）サーバで更に通信する、マルチインタフェース移動管理システム。
22. 請求項２１に記載のマルチインタフェース移動管理システムにおいて、前記ＲＴＳサーバはＳＩＰサーバである、マルチインタフェース移動管理システム。
23. 請求項１１に記載のマルチインタフェース移動管理システムにおいて、前記モバイルＭＩＤに提供された情報はネットワーク接続品質に関する情報を含む、マルチインタフェース移動管理システム。
24. 請求項１１に記載のマルチインタフェース移動管理システムにおいて、前記モバイルＭＩＤに提供された情報は、いつ移動してハンドオフを実行するか、又は特定のネットワークに動作に移動するかどうかの先行通知を含む、マルチインタフェース移動管理システム。
25. 請求項１１に記載のマルチインタフェース移動管理システムにおいて、前記モバイルＭＩＤに提供された情報は、アクティブネットワークの接続性の条件が所定のレベルより低くなり、又は他のネットワークに切り替わることを必要とする予期していないネットワーク事象の出現で悪化したときに、他の特定のネットワークへの迅速なハンドオフ又は移動動作を実行するための無効通知を含む、マルチインタフェース移動管理システム。

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