JP5156834B2 - プロキシ・モビリティによるトラフィックのローカライゼーション - Google Patents

Description

本発明は、プロキシ・モバイルＩＰネットワークおよびアクセス・ゲートウェイを使用する他のネットワークにおいて、トラフィックの効率的なローカライゼーションを行うための方法およびノードに関するものである。

モバイル・インターネット・プロトコル（ＩＰ）は、ＩＰデータグラムがインターネットを通過するように、ＩＰデータグラムのルーティングを移動ノード（ＭＮ）に提供するプロトコルである。ＭＮは、ホームＩＰアドレスを有しており、このホームＩＰアドレスは、ＭＮがホーム・ドメイン内に位置している場合に使用される。ホーム・ドメインは、ＭＮに対して加入登録およびホームＩＰアドレスを提供する。ＭＮがホーム・ドメインの外に位置している場合、ＭＮは訪問先ドメインから気付アドレス（care-of address）を取得する。訪問先ドメインは、いわゆるバインディング処理のなかで、ＭＮに割り当てられた気付アドレスをホーム・ドメインに通知する。パケットまたはデータグラムが、ホーム・アドレスを宛先として識別するホーム・ドメインで受信される場合、ＭＮは訪問先ドメインにおいてローミング中であることが知られている間は、ホーム・ドメインは新しい宛先アドレスとして、気付アドレスを用いて、パケットをトンネルでＭＮに向けて転送する。モバイルＩＰは、ＭＮがホーム・ネットワークに位置しているかまたは訪問先ネットワークに位置しているどうかを検出することができ、そして、気付アドレスを取得することができることを必要とする。

多くのデバイス、例えば、ラップトップまたは携帯端末は、ユーザによって移動可能であるが、上述の必要能力（ケイパビリティ：capability）を有していない。移動デバイスのユーザは、モバイルＩＰ能力を無効にする、例えば、移動デバイスと訪問先ドメインのアクセス・ポイントとの間の無線リンク上のシグナリングを削減する場合がある。

プロシキ・モバイルＩＰ（ＰＭＩＰ）は、モビリティをサポートしないＭＮ群にモバイルＩＰの機能を提供する。ＰＭＩＰを用いると、ＭＮは、任意のモビリティ関連のシグナリングをサポートする必要がない。モビリティの機能は、ネットワークでサポートされるだけである。モバイルＩＰにおいて、訪問先ネットワークによってＭＮに割り当てられた気付アドレスは、ＰＭＩＰでプロキシ気付アドレス（ｐＣｏＡ）に置換される。このｐＣｏＡは、ＭＮへの接続性を提供するゲートウェイのアドレスである。ＰＭＩＰの説明は、Ｓ．Ｇｕｎｄａｖｅｌｌｉ等による、表題が「プロキシ・モバイルＩＰｖ６」であるインターネット技術特別委員会（ＩＥＴＦ）の出版物でなされており、本文献は、http://www3.tools.ietf.org/html/draft-ietf-netlmm-proxymip6-01で利用できる。別の説明が、Ｇｒｅｉｓ等による、ＵＳ特許出願番号２００４／００１３１１６号、「モバイルＩＰを利用できない移動ノードに対するモバイルＩＰの機能性、およびモバイルＩＰプロキシとして動作するための交換デバイスを提供する方法」に記載されている。

図１（先行技術）は、プロキシ・モバイルＩＰ（ＰＭＩＰ）ネットワーク１００を示しており、前述の２つの参考文献と整合している。このネットワーク１００は、３つの異なるオペレータＡ、オペレータＢおよびオペレータＣによって所有される３つのサブネットワークを備えている。オペレータＡのアクセス・ネットワーク１１０は、時にはローカルモバイル・エージェントと呼ばれる、ローカルモバイル・アンカー（ＬＭＡ）１２０と、時にはプロキシ・モバイル・エージェントとも呼ばれ、そして、ＭＮ群にＰＭＩＰサポートを提供する、２つのメディア・アクセス・ゲートウェイ（ＭＡＧ）ＭＡＧ１およびＭＡＧ２を備えている。移動ノード、例えば、ＭＮ１、ＭＮ３およびＭＮ２は、オペレータＢおよびオペレータＣの少なくとも一方のサブネットワークに加入登録されているが、現在、オペレータＡのアクセス・ネットワーク１１０内に位置している。ＬＭＡは、オペレータＡのサブネットワーク内でローカル・モビリティを管理するために使用される。典型的な方法で、ＭＮ１およびＭＮ３はＭＡＧ１に接続されており、そして、ＭＮ２はＭＡＧ２に接続されている。ＭＮ群は、ＭＡＧ群に直接またはアクセス・ポイント（不図示）を通して接続されていても良く、アクセス・ポイントは無線アクセス・ポイントであっても良い。もちろん、当業者は、各オペレータのサブネットワークが複数のＭＡＧ群およびＬＭＡ群を備える場合があることを認識するであろう。また、サブネットワークは、ルータ、ホーム・エージェント、外部（foreign）エージェント、データベース、およびその類のような補助的なノードを備えるであろう。これらの補助的なノードは、先行技術に存在する問題の説明を簡単にするために、図１では示されていない。

所与のＭＮがＰＭＩＰをサポートするドメインに接続する場合、ＭＮは、場合によりアクセス・ポイントを通して、ＭＡＧに到達するアクセスリクエストを送信する。ＭＡＧはアクセスリクエストについての情報をＭＮのホーム・エージェントに送信する。ホーム・エージェントは、ＭＮのホーム・プレフィックスに関する情報をＭＡＧに送信する。ＭＡＧは、このプレフィックスをリンク上のＭＮにアドバタイズ（advertise）する。これにより、ＭＮにｍＭＡＧがＭＮのホーム・エージェントであるかのように振舞わせる。ＭＡＧは、プロキシ気付アドレス（ｐＣｏＡ）と呼ばれ、ＭＮの気付アドレスとして使用される、ＭＡＧ自身のアドレスを用いて、プロキシ・バインディング更新（ＰＢＵ）メッセージをＬＭＡに送信する。ＬＭＡは、バインディング・キャッシュにｐＣｏＡおよびＭＮのホーム・アドレスを記憶し、ｐＣｏＡはその時点でＭＮへのアクセスを提供するＭＡＧのアイデンティティ（identity）として使用される。ＭＮがローミング中である場合、ＬＭＡはＭＮに対するホーム・ドメインの一部ではないということを意味しており、ＬＭＡは、領域気付けアドレス（ｒＣｏＡ：regional care-of address）を構築し、そして、ｒＣｏＡをＭＮのホーム・ドメインに送信し、それによって、ホーム・ドメインにＭＮ宛のトラフィックをモバイルＩＰプロトコルにより転送させる。第１のグローバル（global）モビリティ処理で、ＭＮ宛のパケットは、ｒＣｏＡをの使用によって、ＬＭＡを通してホーム・ドメインから送信される。それから、第２のローカル・モビリティ処理で、ＬＭＡはこのパケットをカプセル化し、そして、ｐＣｏＡの使用によってパケットをＭＡＧにトンネルする。このＭＡＧは、このパケットを受信して、カプセル除去し、そして、それをＭＮに送信する。ＭＮから発信するパケットは、ＭＡＧを通してＬＭＡに送信され、そして、それからパケットの宛先アドレスに送信される。

同一のＬＭＡの下で同一のＭＡＧまたは全く別のＭＡＧ群に接続される場合がある２つのＭＮ群が、通信する必要がある場合がある。例えば、再度、図１を参照すると、ＭＮ１およびＭＮ２は互いに通信する場合がある。ＰＭＩＰが使用される場合、２つのＭＮ群は、２つのＭＡＧ群間により短いダイレクトパスが存在するとしても、第１のＭＡＧからＬＭＡに、そして、それから第２のＭＡＧに達する準最適なパスを使用する必要がある。２つのＭＮ群が同一のＭＡＧに接続されている場合、例えば、図１のＭＮ１およびＭＮ３で、双方がＭＡＧ１に接続されており、双方の間で交換されるパケットは、依然としてＬＭＡ１２０を中継する必要がある。これは、ＭＡＧ群とＬＭＡとの間のリンクで帯域の不必要な浪費をもたらすことになり、これらのリンクは、通常、帯域制限があり、そして、運用に費用がかさむことになる。

ゲートウェイが直接互いに通信できる場合、アンカーを通じて不必要に中継するトラフィック量を削減するための方法およびノードを有することは、明らかな利点となるであろう。

したがって、ゲートウェイが通信ノード間で交換されるデータ・パケットを通信ノード間に直接ルーティングするために、互いのアドレスを、通信ノードにネットワーク・アクセスを与えるゲートウェイに提供するための方法およびノードを提供することが本発明の主要な目的である。

本発明の第１の態様は、通信ノード間でデータ・パケットをルーティングする方法に向けられている。本方法は、第１の通信ノードにサービスを提供する（serving：在圏とする／サービングする）ゲートウェイから、アンカーに向けて、第１の通信ノードのアドレスおよび第２の通信ノードのアドレスを送信することによって開始する。第１の通信ノードにサービスを提供するゲートウェイは、アンカーから、第２の通信ノードにサービスを提供するゲートウェイのアドレスを受信する。第２の通信ノードにサービスを提供するゲートウェイは、アンカーから、第１の通信ノードにサービスを提供するゲートウェイのアドレスおよび第１の通信ノードのアドレスを受信する。第１の通信ノードにサービスを提供するゲートウェイあるいは第２の通信ノードにサービスを提供するゲートウェイのいずれかが、通信ノードのうちの１つからデータ・パケットを受信する。データ・パケットを受信したゲートウェイは、データ・パケットを他の通信ノードに向けて転送するために他の通信ノードにサービスを提供するゲートウェイのアドレスを使用する。

本発明の第２の態様は、通信ノード間でデータ・パケットをルーティングする方法に向けられている。本方法は、アンカーが第１の通信ノードにサービスを提供するゲートウェイから、第１の通信ノードのアドレスおよび第２の通信ノードのアドレスを受信する場合に開始する。アンカーは、第２の通信ノードにサービスを提供するゲートウェイを判定する。アンカーは、第１の通信ノードにサービスを提供するゲートウェイに向けて、第２の通信ノードにサービスを提供するゲートウェイのアドレスを送信する。アンカーはまた、第２の通信ノードにサービスを提供するゲートウェイに向けて、第１の通信ノードにサービスを提供するゲートウェイのアドレスおよび第１の通信ノードのアドレスを送信する。

本発明の第３の態様は、ゲートウェイ間でトラフィックのローカライゼーションをサポートするためのアンカーに向けられている。アンカーは、複数の通信ノードのアドレスを記憶するメモリを備えており、各通信ノードのアドレスが通信ノードにサービスを提供するゲートウェイのアドレスと関係させて記憶される。アンカーは、また、１つ以上のゲートウェイにメッセージを送信するための、そして、１つ以上のゲートウェイからメッセージを受信するための、入出力デバイスを備える。アンカーはさらにプロセッサを備える。プロセッサは、入出力デバイスから、第１の通信ノードにサービスを提供するゲートウェイのアドレス、第１の通信ノードのアドレスおよび第２の通信ノードのアドレスを受信する。プロセッサは、第２の通信ノードのアドレスおよび第２の通信ノードにサービスを提供するゲートウェイのアドレスをメモリから検出する。プロセッサはそれから、入出力デバイスに第１の通信ノードにサービスを提供するゲートウェイのアドレスおよび第１の通信ノードのアドレスを、第２の通信ノードにサービスを提供するゲートウェイに向けて送信することをリクエストする。プロセッサはさらに、入出力デバイスに第２の通信ノードにサービスを提供するゲートウェイのアドレスを、第１の通信ノードにサービスを提供するゲートウェイに向けて送信するようにリクエストする。

本発明の第４の態様は、相手側（peer：ピア）ゲートウェイと直接接続するためのゲートウェイに向けられている。ゲートウェイは、アンカーからピアゲートウェイのアドレスおよび通信ノードのアドレスを受信するための入出力デバイスを備える。ゲートウェイは、また、通信ノードのアドレスとピアゲートウェイのアドレスとの関係を記憶するためのメモリを備える。ゲートウェイは、さらに、ピアゲートウェイのアドレスに向けてルーティングがなされることができるかどうかを検証するプロセッサを備える。そうである場合、プロセッサは、通信ノード宛のメッセージをピアゲートウェイのアドレスに向かわせる。

本発明をより詳しく理解するために、本発明のさらなる目的および長所に対して、添付の図面を併用して、これから以下の明細書に言及できるようにする。
プロキシ・モバイルＩＰネットワークに関する先行技術を説明する図である。 本発明の一部の教示により、アンカーにおけるバインディング・キャッシュの典型的な内容を示す図である。 本発明の方法の典型的なステップを描いているシーケンス図を示す図である。 本発明の方法の典型的なステップを描いているシーケンス図を示す図である。 本発明の態様に従う典型的なアンカーを示す図である。 本発明の態様に従う典型的なゲートウェイを示す図である。

本発明の革新的な教示を、好適な実施形態の様々な典型的な使用および態様に特に関連して説明することとする。しかしながら、当然のことながら、この実施形態は、本発明の革新的な教示について多くの好都合な使用のうちのほんの数例を提供しているに過ぎないことが理解されるべきである。一般に、本願の明細書で示されている記載は、必ずしも本発明の様々な請求態様のいずれをも限定するものではない。さらに、一部の記載は、発明に関する機能に適用可能なものもあるが、適用可能でないものもある。図の説明では、同様の数字は、本発明の同様な要素を表わしている。

本発明は、同一のネットワーク内に位置する２つの通信ノード（ＣＮ）間のデータ・トラフィックを、可能であればいつでも、ローカライゼーションするための方法およびノードを提供する。例えば、プロキシ・モバイル・インターネット・プロトコル（ＰＭＩＰ）ネットワークを想定すると、そこでは、ローカル・モビリティ・アンカー（ＬＭＡ）がネットワーク内のローカル・モビリティを管理し、そして、メディア・アクセス・ゲートウェイ（ＭＡＧ）がＣＮ群へのアクセスを提供する。２つのＣＮ群間で交換されるトラフィックは、これらが同一のネットワークの一部であるＭＡＧ群を経由してネットワークへのアクセスを得る場合に、好適には、ＬＭＡを中継することを回避すべきである。本発明によるトラフィックのローカライゼーションは、２つのＣＮ群間の任意のデータ・パスからＬＭＡを除外し、そして、ＭＡＧ群間のダイレクトルート（直通経路）を使用する。本発明は、アンカーといくつかのＣＮ群をサポートするゲートウェイ（ＧＷ）との間のシグナリング、ゲートウェイがダイクレとルートを経由して通信できるようにするアドレス指定情報の搬送を備えている。

本発明に関連して、ＣＮは、移動セルラー電話、移動ノード、携帯情報端末、ラップトップ・コンピュータ、ＩＰテレビジョン装置、ゲーム機、サーバ、およびその類を備えることができる。ＧＷは、例えば、改良型ＭＡＧであっても良く、そして、さらに有線または無線のアクセス・ポイント能力を備えていても良い。アンカーは、例えば、本発明の教示により修正されているＬＭＡであっても良い。

これから、図面に言及することとし、図２は、本発明の一部の教示による、アンカー内のバインディング・キャッシュ２００の典型的な内容を示している。典型的なバインディング・キャッシュ２００は、図２に表の形式で示されているが、そのような内容は表形式に限定されない。バインディング・キャッシュ２００は、選択的には、リレーショナル・データベースの形式、または情報を記憶する任意の同様な手段をとることができる。ヘッダ行である第１行２３０を除いて、図２の行２３１から行２３５までの各々は、バインディング・キャッシュ２００の典型的なエントリを表わしている。ほんの数行が図２に示されているが、当然のことながら、通常のアンカー内のバインディング・キャッシュ２００は、より多くのエントリを備えていることになることが理解されるであろう。バインディング・キャッシュ２００は、２つの列を備える。左側の第１列２１０は、アンカーが位置しているサブネットワーク内にあるＧＷ群によってサービスが提供されているＣＮ群を一覧表にしている。右側の第２列２２０は、対応するＣＮ群をサービングしているＧＷ群を一覧表にしている。図２の典型的なバインディング・キャッシュ２００では、ＣＮ群のアドレスおよびＧＷ群のアドレスのみが示されていて、ＣＮ群のアドレスおよびＧＷ群のアドレスは、この例では、これらのノードに対するアイデンティティとして使用されている。技術的に周知であるように、プロキシ・モバイルＩＰプロトコルによって、ＧＷ群のアドレスは、ＣＮ群に対するプロキシ気付けアドレス（ｐＣｏＡ）を構成する。バインディング・キャッシュ２００は、ＧＷ群およびＣＮ群の（アドレス以外の）アイデンティティ、ＣＮ群のホーム・ドメインのアイデンティティおよびアドレスの少なくとも一方、およびそのような類のような、他の情報を一覧表にしているより多くの列を備えることができよう。本発明の説明を簡単にするために、バインディング・キャッシュ２００のそのような付加的な内容は、本明細書では示されていない。

図３ａおよび図３ｂは、本発明の方法の典型的なステップを示すシーケンス図を示している。この典型的なステップに関与するノードは、図２のバインディング・キャッシュ２００の行２３１および行２３２に一致しており、そして、２つの通信ノードＣＮ１およびＣＮ２、アンカー３００、および２つのゲートウェイＧＷ１およびＧＷ２を備える。ゲートウェイは、修正されたメディア・アクセス・ゲートウェイとして実装される場合がある。２つの全く別のゲートウェイが示されているが、ＣＮ１およびＣＮ２は、共通のゲートウェイに接続されていても良い。その場合、図３ａおよび図３ｂは、ＧＷ１およびＧＷ２が同一のゲートウェイであると考えて見られるべきである。アンカー３００は、修正されたローカル・モビリティ・アンカーとして実装されても良い。２つのゲートウェイおよびアンカー３００は、同一のオペレータ・ネットワーク内に備えられていても良い。シーケンスを開始する前に、２つのＣＮ群は、２つのＧＷ群に登録されていて、ＣＮ１はＧＷ１に登録されていて、そして、ＣＮ２はＧＷ２に登録されている。ＧＷ群は、アンカー３００に向けて、それらの登録の各々に対するプロキシ・バインディング更新（ＰＢＵ）メッセージを送信していて、ＰＢＵメッセージはＣＮ群のアドレスおよびＧＷ群のアドレスを備えている。アンカー３００は、バインディング・キャッシュ２００にＣＮ群の各々に対するエントリを記憶している。アンカー３００がＣＮ群のうちの１つに対するホーム・ドメインの一部でない場合、アンカー３００は、当該ホーム・ドメインからアンカー３００に向けられる当該ＣＮ宛データのルーティングのために使用されるように、領域気付けアドレスを当該ホーム・ドメインに向けて送信していることが好ましい。

本方法は、通信ノードのうちの１つ、例えば、ＣＮ１が、ＣＮ２とのセッションをセットアップするためのリクエストをＧＷ１に向けて送信する、ステップ３０２で開始する。セットアップリクエストは、送信元アドレス（ＳＡ）として、ＣＮ１のアドレスＣＮ１−ＡＤＤＲを、そして、宛先アドレス（ＤＡ）として、ＣＮ２のアドレスＣＮ２−ＡＤＤＲを備える。セットアップリクエストは、さらに、ＣＮ１とＣＮ２との間で通信を確立する際に有用となる可能性のある任意の内容を備えていても良い。いくつかの場合には、２つのＣＮ群によって共用されるアプリケーションに依存して、ＣＮ１によって送信される任意の最初のデータ・パケットは、セッションをセットアップするためにＣＮ２によって受け入れできるであろう。用語、セットアップリクエストは、したがって、本明細書では、セッションの開始時に、ＣＮ２宛てにＣＮ１によって発信され、そして、ＧＷ１に向けて送信される任意の最初のメッセージを指定するために使用される。ＧＷ１は、セットアップリクエストをアンカー３００に向けて、好ましくは、トンネリングを使用して、転送する。本明細書で使用される‘トンネリング’は、オリジナルのセットアップリクエストが、オリジナルのＳＡおよびＤＡを含んでいて、ステップ３０６での転送に先立って、ステップ３０４でより大きなパケットの内部にカプセル化されることを意味している。このより大きなパケットは、自身の外部（outer）のＳＡおよびＤＡを備えている外部ヘッダを搬送する。このカプセル化処理は、プロキシ・モバイルＩＰに準拠しているので好適である。トンネルされるセットアップリクエストの外部ＳＡは、ＧＷ１のアドレスＧＷ１−ＡＤＤＲに等しく設定される。トンネルされるセットアップリクエストの外部ＤＡは、アンカー３００のアドレス、アンカー−ＡＤＤＲに等しく設定される。外部ＳＡ、ＤＡおよびオリジナルのセットアップリクエストのカプセル化された内容に加えて、トンネルされるセットアップリクエストは、また、好適には、また、外部ヘッダに備えられる付加情報を搬送することができる。この付加情報は、運用、保守、管理、または課金の目的、およびその類のために、ＧＷ１およびアンカー３００によって使用されても良い。ステップ３０８で、トンネルされたセットアップリクエストを受信しているアンカー３００は、オリジナルのセットアップリクエストを復元するために、このメッセージをカプセル除去する。バインディング・キャッシュ２００を調べるためにＣＮ２−ＡＤＤＲを使用して、アンカー３００は、本例では、ＧＷ２を指し示す、ＣＮ２のその時点の位置を、ステップ３１０で判定する。アンカー３００は、好ましくは、ステップ３１４での転送に先立って、ステップ３１２で、セットアップリクエストをトンネル内にカプセル化して、セットアップリクエストをＧＷ２に向けて転送する。新しい外部ＳＡおよびＤＡが定義される。トンネルされるセットアップリクエストの新しい外部ＳＡは、アンカー３００のアドレス、アンカー−ＡＤＤＲに等しく設定される。トンネルされるセットアップリクエストの新しい外部ＤＡは、ＧＷ２のアドレスＧＷ２−ＡＤＤＲに等しく設定される。セットアップリクエストは、ステップ３１６で、ＧＷ２によってカプセル除去される。ステップ３１８で、ＧＷ２は、好ましくは、カプセル除去されたセットアップリクエストをＣＮ２に向けて転送可能であり、このカプセル除去されたセットアップリクエストは、オリジナルのＳＡおよびＤＡを備えている。このステップは、ＣＮ２が受信すべき有用なデータを、セットアップリクエストが実際に備えている場合、またはセットアップリクエストが実際にＣＮ２に到達することを、ＣＮ１とＣＮ２との間で使用するためのセッション・プロトコルが要求する場合に、有用である可能性がある。

ステップ３２０およびステップ３２４で、できる限り、ステップ３１４からステップ３１８までと並行して、アンカー３００は、ローカライゼーションヒント（hint）と呼ばれる２つの新しいメッセージをＧＷ群に向けて送信する。一般に、１つのローカライゼーションヒントメッセージは、第１のＧＷにアクセスする第１のＣＮが第２のＧＷにアクセスする第２のＣＮと通信しようとしていることを示す情報を搬送し、このローカライゼーションヒントメッセージが第２のＧＷに向けて送信される。１つのそのようなメッセージがＧＷ１およびＧＷ２の各々に向けて送信される。具体的には、ステップ３２０で、アンカー３００は、ＣＮ１−ＡＤＤＲおよびＧＷ１−ＡＤＤＲを備えているローカライゼーションヒントをＧＷ２に向けて送信する。ステップ３２４で、ＣＮ２−ＡＤＤＲおよびＧＷ２−ＡＤＤＲを備えているローカライゼーションヒントがＧＷ１に向けて送信される。当業者は、ＧＷ１が既にステップ３０２でこのＣＮ２−ＡＤＤＲ情報にアクセスしているので、ステップ３２４のローカライゼーションヒントがＣＮ２−ＡＤＤＲを搬送することなく送信されることができようということに気付くであろう。ステップ３２２およびステップ３２６で、各ＧＷは、アンカー３００をバイパスする、直通のデータ・パスが他のＧＷに向けてセットアップできるかどうかを、ローカライゼーションヒントで受信される情報を使用して検証する。具体的には、そして、例として、ＧＷ１が、ＧＷ２に向かうパスがＣＮ１からＣＮ２にデータ・パケットを転送するために使用できることを、ステップ３２６で判定することができる。

選択的には、ステップ３２２およびステップ３２６で、２つのゲートウェイのうちの１つまたは双方のいずれかが、例えば、それらの間でルータの不在または故障中のために、または他のＧＷのアドレスを認証するために信頼のおける手段を欠くために、ダイレクトパスが効率よく使用できないということに気付く場合がある。そのような場合、トラフィックのローカライゼーションは起こらないであろうし、そして、ＣＮ１とＣＮ２との間のすべてのトラフィックは、アンカー３００を通過するであろう。もちろん、ＣＮ１およびＣＮ２が共通のゲートウェイ（ＧＷ１およびＧＷ２が同一のゲートウェイである）に接続されているそのような場合、ステップ３３２およびステップ３２６での検証が、殆んどの場合、アンカー３００をバイパスできるということを共通のゲートウェイが結論付けることに繋がるであろう。他の何らかを考慮してアンカー３００をパイバスさせない場合、例えば、ＣＮ２に届くすべてのトラフィックを監視目的でアンカー３００に強制的に中継させるポリシーのような、例外が依然として可能であろう。

ステップ３３０およびステップ３４０で、各ＣＮは、データ・パケットを対応するゲートウェイに向けて送信し、ＣＮ１のアドレスおよびＣＮ２のアドレスが送信元アドレスおよび宛先アドレスとして使用される。ゲートウェイは、ステップ３２２およびステップ３２６でなされる肯定的な検証に基づいて、それらのデータ・パケットを直接他のゲートウェイにトンネルする。例として、ステップ３３２およびステップ３３４で、ＧＷ１は、ＳＡとしてＧＷ１−ＡＤＤＲを、ＤＡとしてＧＷ２−ＡＤＤＲを、そしてペイロードとしてステップ３３０で受信されるパケット全体を備える、より大きなパケットにカプセル化して、ステップ３３０で受信されるパケットをトンネルする。ステップ３３６およびステップ３３８で、ＧＷ２は、ゲートウェイのアドレスを除去することによって、トンネルされるデータ・パケットをカプセル除去し、そして、ＣＮ１によって発信される、そのカプセル除去したパケットをＣＮ２に向けて転送する。ステップ３４２およびステップ３４４で同様に、ＧＷ２は、ＳＡとしてＧＷ２−ＡＤＤＲを、ＤＡとしてＧＷ１−ＡＤＤＲを、そしてペイロードとしてステップ３４０で受信されるパケット全体を備える、より大きなパケットにカプセル化して、ステップ３４０で受信されるパケットをトンネルする。ステップ３４６およびステップ３４８で、ＧＷ１は、ゲートウェイのアドレスを除去することによって、トンネルされたデータ・パケットをカプセル除去し、そして、ＣＮ２から発信される、そのカプセル除去したパケットをＣＮ１に向けて転送する。もちろん、ＧＷ１およびＧＷ２が同一の共通ゲートウェイである場合、そして、ステップ３２２およびステップ３２６でなされる肯定的な検証に依然として基づいて、ステップ３３０およびステップ３４０で到来するパケットは、カプセル化、トンネリングおよびカプセル除去のステップなしに、それぞれステップ３３８およびステップ３４８で共通のゲートウェイによって、直ちに転送されることになる。

アンカー３００の典型的な構成を、これから図４を参照することにより説明することとし、図４は本発明の態様に従う典型的なアンカーを示している。アンカー３００は、図３ａおよび図３ｂで使用されるように、先行技術のローカル・モビリティ・アンカーに比べて、本発明の教示により修正されている。アンカー３００は、メモリ４１０、プロセッサ４２０、および入力／出力（Ｉ／Ｏ）デバイス４３０を備える。メモリ４１０は、不揮発性メモリまたは永続性メモリであり、これは、電気的に消去し、そして、再プログラムでき、そして、例えば、フラッシュメモリとしてまたはデータ記憶モジュールとして実装可能である。Ｉ／Ｏデバイス４３０は、単一のデバイスとして、またはシグナリング、メッセージおよびデータを受信する（入力）そして送信する（出力）ための全く別のデバイスとして実装可能である。アンカー３００は、複数のゲートウェイに向けて接続され、アンカー３００を全く別のゲートウェイに向けて接続するための手段は、例えば、１つのゲートウェイに向けての接続がイーサネット・リンク上であって、一方が別のゲートウェイに向けての接続が非同期転送モード（ＡＴＭ）リンク上であるかのように、変わる場合がある。したがって、Ｉ／Ｏデバイス４３０は、異なる種類の複数のリンク上で接続するために複数のデバイスを備える場合がある。１つの汎用Ｉ／Ｏデバイス４３０のみが、本発明の説明を簡単にするために示されている。アンカー３００は、さらに、ルータの機能を果たすことができ、そして、このように、技術的によく知られているようにより多くの構成要素を備えることができる。

メモリ４１０は、アンカー３００を所有するオペレータのドメイン内に位置している複数のＣＮ群のホーム・アドレスを記憶している。ＣＮ群のホーム・アドレスは、ＣＮ群にサービスを提供している１つ以上のゲートウェイのアドレスと関連して記憶されており、各ＣＮはゲートウェイのうちの１つと関係している。その関係は、メモリ４１０内の表に、好ましくは、実質的に図２で示されるようにバインディング・キャッシュ２００内に記憶される。Ｉ／Ｏデバイス４３０は、セットアップリクエストを受信する。Ｉ／Ｏデバイス４３０は、このリクエストをプロセッサ４２０に転送する。セットアップリクエストは、送信元アドレスとして、第１の、発信ゲートウェイのアドレスを、そして、宛先アドレスとして、アンカー３００のアドレスを備える、より大きなパケット内にカプセル化されている場合がある。プロセッサ４２０は、必要であれば、セットアップリクエストをカプセル除去する。セットアップリクエスト内で、プロセッサ４２０は、第１のＣＮのアドレスおよび第２のＣＮのアドレスを読み取る。プロセッサ４２０は、対応する第１のゲートウェイおよび第２のゲートウェイのアドレスとともに、第１のＣＮおよび第２のＣＮのアドレスをメモリから検出する。選択的には、プロセッサ４２０は、カプセル化されたセットアップリクエストから、このメッセージが送信元アドレスとしてこの第１のゲートウェイのアドレスを備えているので、直接、第１のゲートウェイのアドレスを読み取り可能である。第１のゲートウェイおよび第２のゲートウェイが実際には、第１のＣＮおよび第２のＣＮに共通である単一のゲートウェイを備える場合があるが、アンカー３００は、ゲートウェイのアドレスを独立して取り扱う。プロセッサ４２０は、入力−出力デバイスにローカライゼーションヒントを２つのゲートウェイの各々に送信することをリクエストする。第１のローカライゼーションヒントは、第１のゲートウェイのアドレスおよび第１のＣＮのアドレスを備えており、第２のゲートウェイに向けて送信される。第２のローカライゼーションヒントは、第２のゲートウェイのアドレスを備えており、そして、オプションとして、第２のＣＮのアドレスを備えていて、第１のゲートウェイに向けて送信される。

図３ａおよび図３ｂで使用されるゲートウェイの典型的な構成を、これから図５を参照することにより説明することとし、図５は本発明の態様に従う典型的なゲートウェイを示している。ゲートウェイ５００は、図３ａおよび図３ｂで使用されるように、先行技術のメディア・アクセス・ゲートウェイに比べて、本発明の教示により修正されている。ゲートウェイ５００は、メモリ５１０、プロセッサ５２０、および入力／出力（Ｉ／Ｏ）デバイス５３０を備える。メモリ５１０は、不揮発性メモリまたは永続性メモリであり、これは、電気的に消去し、そして、再プログラムでき、そして、例えば、フラッシュメモリとして、または、データ記憶モジュールとして実装可能である。Ｉ／Ｏデバイス５３０は、単一のデバイスとして、またはシグナリング、メッセージおよびデータを受信する（入力）そして送信する（出力）ための全く別のデバイスとして実装可能である。ゲートウェイ５００は、複数のＣＮ群に向けて、直接またはアクセス・ポイントを通してのいずれかで接続され、ゲートウェイ５００を全く別のＣＮ群に向けて接続するための手段は、例えば、１つのＣＮに向けての接続がイーサネット・リンク上であって、一方、別のＣＮに向けての接続が無線ローカル・エリア・ネットワーク接続上であるかのように、変わる場合がある。ゲートウェイ５００は、アクセス・ポイントを通してＣＮ群に接続される場合があり、アクセス・ポイントとＩ／Ｏデバイス５３０との間の接続は、例えば、イーサネット・リンクの使用による。同様に、ゲートウェイ５００は、任意の種類の有線接続または無線接続を備える可能性がある手段によって、アンカー３００に向けて接続される。したがって、Ｉ／Ｏデバイス５３０は、異なる種類の複数のリンク上で接続するために複数のデバイスを備える場合がある。用語、Ｉ／Ｏデバイス５３０は、本発明の説明を簡単にするために単数形でのみ使用される。ゲートウェイ５００は、さらに、ルータの機能を果たすことができ、そして、このように、技術的によく知られているようにより多くの構成要素を備える場合がある。

Ｉ／Ｏデバイス５３０は、アンカー３００からローカライゼーションヒントを受信する。Ｉ／Ｏデバイス５３０は、このローカライゼーションヒントをプロセッサ５２０に転送する。ローカライゼーションヒント内で、プロセッサ５２０は、ピア（同位：peer）ゲートウェイのアドレス、およびこのピアゲートウェイによってサービスが提供されている遠方のＣＮのアドレスを読み取る。プロセッサ５２０は、ピアゲートウェイのアドレスに向けてデータ・パケットのシグナリングおよびデータ・パケットのルーティングが許容されるかどうかを検証する。ここで、この検証の方法は、技術的によく知られており、そして、例えば、ピアゲートウェイのアドレスをピングする（pinging）ステップを備える場合がある。もちろん、ピアゲートウェイのアドレスがゲートウェイ５００の自身のアドレスに一致する場合、ゲートウェイ５００およびピアゲートウェイは同一である。その場合、アンカー３００をバイパスしないようにする特別のポリシーがないと、ピアゲートウェイのアドレスに向けてデータ・パケットのシグナリングおよびデータ・パケットのルーティングが許容されると見なされる。プロセッサ５２０は、ピアゲートウェイのアドレスと遠方のＣＮのアドレスとの関係をメモリ５１０に記憶する。

Ｉ／Ｏデバイス５３０は、それから、第１の、近隣のＣＮから第１のデータ・パケットを受信する場合がある。第１のデータ・パケットは、宛先アドレスとして、遠方のＣＮのアドレスを備える。プロセッサ５２０は、遠方のＣＮのアドレスを使用してピアゲートウェイのアドレスをメモリ５１０から読み出す。プロセッサ５２０は、送信元アドレスとして、ゲートウェイ５００のアドレスを、そして、宛先アドレスとして、ピアゲートウェイのアドレスを備える、第１のカプセル化されたデータ・パケットを構築する。プロセッサ５２０は、Ｉ／Ｏデバイス５３０にピアゲートウェイに向けて第１のカプセル化されたデータ・パケットを送信することをリクエストする。Ｉ／Ｏデバイス５３０は、また、ピアゲートウェイから第２のカプセル化されたデータ・パケットを受信する場合がある。プロセッサ５２０は、第２のデータ・パケットを作成するために第２のカプセル化されたデータ・パケットをカプセル除去し、そして、その中に近隣のＣＮのアドレスを読み取る。プロセッサは、Ｉ／Ｏデバイス５３０に近隣のＣＮに向けて第２のデータ・パケットを、直接またはアクセス・ポイントを通してのいずれかで送信することをリクエストする。

Ｉ／Ｏデバイス５３０は、第２の、近隣のＣＮから別のデータ・パケットを受信する場合があり、当該データ・パケットは、宛先アドレスとして、第３の、近隣のＣＮのアドレスを備えている。プロセッサ５２０は、第３のＣＮにサービスを提供するピアゲートウェイのアドレスをメモリ５１０から読み出す。プロセッサ５２０は、ピアゲートウェイのアドレスとゲートウェイ５００の自身のアドレスとを比較することによって、これらのアドレスが一致することを検出する。プロセッサは、Ｉ／Ｏデバイス５３０に第３のＣＮに向けて当該データ・パケットを送信することをリクエストする。

本発明の、方法、アンカーそしてゲートウェイの好適な実施形態のいくつかの態様が添付の図面で示され、そして、前述の詳細な説明で説明してきているが、当然のことながら、本発明は開示される実施形態に限定されず、むしろ、以下の請求項により説明され、そして定義される本発明の精神から逸脱することなく、様々な再構成、修正および置換ができることが理解されるであろう。

Claims (24)

1. 通信ノード間で、セッションをセットアップする方法であって、
   第１のゲートウェイで、該第１のゲートウェイによってサービスが提供される第１の通信ノードから、前記第１の通信ノードのアドレスおよび第２の通信ノードのアドレスを含む、前記第２の通信ノードのとのセッションのためのセットアップリクエストを受信するステップと、
   前記セットアップリクエストの受信に応じて、前記第１のゲートウェイから、アンカーに向けて、前記セットアップリクエストを転送するステップと、
   前記第１のゲートウェイで、前記アンカーから、前記転送されたセットアップリクエストのリプライとして、前記第２の通信ノードにサービスを提供する第２のゲートウェイのアドレスを含む第１のローカライゼーションヒントを受信するステップと、
   前記第２のゲートウェイで、前記アンカーから、前記転送されたセットアップリクエストと、前記第１のゲートウェイのアドレスおよび前記第１の通信ノードのアドレスを含む第２のローカライゼーションヒントとを受信するステップと、
   前記第１のゲートウェイあるいは前記第２のゲートウェイのいずれかで、前記第１の通信ノードおよび前記第２の通信ノードのうちの一方の通信ノードからデータ・パケットを受信するステップと、
   前記第１の通信ノードおよび前記第２の通信ノードのうちの一方の通信ノードから前記データ・パケットを受信している前記ゲートウェイで、前記第１の通信ノードおよび前記第２の通信ノードのうちの他方の通信ノードへ向けて前記データ・パケットを転送するために、前記他方の通信ノードにサービスを提供する前記ゲートウェイのアドレスを使用するステップと
   を備えることを特徴とする方法。
2. 前記アンカーは、ローカル・モビリティ・アンカーであり、
   前記第１のゲートウェイは、メディア・アクセス・ゲートウェイであり、
   前記第２のゲートウェイは、メディア・アクセス・ゲートウェイであり、
   前記ローカル・モビリティ・アンカー、前記第１のゲートウェイおよび前記第２のゲートウェイは、プロキシ・モバイル・インターネット・プロトコルをサポートする
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記第１のゲートウェイの前記アドレスは、前記第１の通信ノードに対するプロキシ気付アドレスであり、
   前記第２のゲートウェイの前記アドレスは、前記第２の通信ノードに対するプロキシ気付アドレスである
   ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記第１のゲートウェイ、前記第２のゲートウェイおよび前記アンカーは、同一のオペレータ・ネットワークの一部である
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 前記第１のゲートウェイで、前記アンカーから、前記第２の通信ノードの前記アドレスを受信するステップを更に備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 前記第１のゲートウェイあるいは前記第２のゲートウェイのいずれかで、前記第１の通信ノードおよび前記第２の通信ノードのうちの一方の通信ノードからデータ・パケットを受信するステップは、前記第２のゲートウェイで、前記第２の通信ノードから、宛先アドレスとして前記第１の通信ノードの前記アドレスを含む前記データ・パケットを受信することを含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
7. 前記第１の通信ノードおよび前記第２の通信ノードのうちの一方の通信ノードから前記データ・パケットを受信している前記ゲートウェイで、前記第１の通信ノードおよび前記第２の通信ノードのうちの他方の通信ノードへに向けて前記データ・パケットを転送するために、前記他方の通信ノードにサービスを提供する前記ゲートウェイのアドレスを使用するステップは、前記第１の通信ノードで、前記データ・パケットをトンネルでカプセル化することを含み、
   カプセル化されたデータ・パケットは、送信元アドレスとして、前記第１のゲートウェイの前記アドレスと、宛先アドレスとして、前記第２のゲートウェイの前記アドレスを含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
8. 前記第２のゲートウェイで、前記カプセル化されたデータ・パケットを受信するステップと、
   前記第２のゲートウェイで、前記カプセル化されたデータ・パケットをカプセル除去するステップと、
   前記第２のゲートウェイから、前記カプセル除去されたデータ・パケットを、前記第２の通信ノードに向けて転送するステップと
   を更に備えることを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 前記第１のゲートウェイで、前記第２のゲートウェイと関係させて前記第２の通信ノードの前記アドレスを記憶するステップを更に備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
10. 通信ノード間で、セッションをセットアップする方法であって、
    前記アンカーで、第１の通信ノードにサービスを提供する第１のゲートウェイから、前記第１の通信ノードのアドレスおよび第２の通信ノードのアドレスを含む、前記第１の通信ノードと前記第２の通信ノード間のセッションのためのセットアップリクエストを受信するステップと、
    前記セットアップリクエストの受信に応じて、
    前記アンカーで、前記第２の通信ノードにサービスを提供する第２のゲートウェイを判定するステップと、
    前記セットアップリクエストを、前記第２のゲートウェイに向けて転送するステップと、
    前記アンカーから、前記第１のゲートウェイに向けて、前記第２のゲートウェイのアドレスを含む第１のローカライゼーションヒントを送信するステップと、
    前記アンカーから、前記第２のゲートウェイに向けて、前記第１のゲートウェイのアドレスおよび前記第１の通信ノードのアドレスを含む第２のローカライゼーションヒントを送信するステップと
    を備えることを特徴とする方法。
11. 前記第１のゲートウェイで、前記アンカーから、前記第２の通信ノードのアドレスを受信するステップを更に備える
    ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. 前記第１のゲートウェイで、前記第２のゲートウェイと関係させて前記第２の通信ノードの前記アドレスを記憶するステップを更に備える
    ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
13. 共通ゲートウェイが、前記第１の通信ノードと前記第２の通信ノードとにサービスを提供する
    ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
14. 前記共通ゲートウェイで、前記第１の通信ノードおよび前記第２の通信ノードの一方の通信ノードから、宛先アドレスとして他方の通信ノードの前記アドレスを含むデータ・パケットを受信するステップと、
    前記共通ゲートウェイから、前記他方の通信ノードに向けて、前記データ・パケットを転送するステップと
    を備えることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
15. 前記第１のゲートウェイと、前記第２のゲートウェイは、別々のゲートウェイである
    ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
16. 前記第２のゲートウェイで、前記第２の通信ノードから、宛先アドレスとして前記第１の通信ノードの前記アドレスを含むデータ・パケットを受信するステップと、
    前記第２のゲートウェイで、宛先アドレスとして前記第１のゲートウェイの前記アドレスと、送信元アドレスとして前記第２のゲートウェイの前記アドレスを使用することによって、前記データ・パケットをカプセル化するステップと
    を更に備えることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
17. 前記第１のゲートウェイで、前記カプセル化されたデータ・パケットを受信するステップと、
    前記第１のゲートウェイで、前記カプセル化されたデータ・パケットをカプセル除去するステップと、
    前記第１のゲートウェイから、前記カプセル除去されたデータ・パケットを、前記第１の通信ノードに向けて転送するステップと
    を更に備えることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
18. ゲートウェイ間でトラフィックのローカライゼーションをサポートするためのアンカーであって、
    複数の通信ノードのアドレスを記憶するメモリであって、前記複数の通信ノードそれぞれのアドレスが該通信ノードにサービスを提供するゲートウェイのアドレスと関係させて記憶されるているメモリと、
    １つ以上のゲートウェイにメッセージを送信し、また、１つ以上のゲートウェイからメッセージを受信するための、入出力デバイスと、
    プロセッサとを備え、
    前記プロセッサは、
    前記入出力デバイスから、前記第１の通信ノードのアドレス、前記第１の通信ノードにサービスを提供する第１のゲートウェイのアドレス、および第２の通信ノードのアドレスを含む、前記第１の通信ノードと前記第２の通信のノード間のセッションに対するセットアップリクエストを受信し、
    前記セットアップリクエストの受信に応じて、
    前記第２の通信ノードのアドレスおよび前記第２の通信ノードにサービスを提供する第２のゲートウェイのアドレスをメモリから検出し、
    前記入出力デバイスに、前記セットアップリクエストを前記第２のゲートウェイに転送することをリクエストし、かつ前記第１のゲートウェイの前記アドレスおよび前記第１の通信ノードのアドレスを含む第１のローカライゼーションヒントを、前記第２のゲートウェイに向けて送信することをリクエストし、
    前記入出力デバイスに、前記第２のゲートウェイの前記アドレスを含む第２のローカライゼーションヒントを、前記第１のゲートウェイに向けて送信することをリクエストする
    ように構成されている
    ことを特徴とするアンカー。
19. 前記プロセッサは、更に、前記メモリから、前記第１の通信ノードの前記アドレスと、前記第１のゲートウェイの前記アドレスを検出するように構成されている
    ことを特徴とする請求項１８に記載のアンカー。
20. 前記第１のローカライゼーションヒントと前記第２のゲートウェイに向けて転送される前記セットアップリクエストは、同時に送信される
    ことを特徴とする請求項１８に記載のアンカー。
21. 前記第１のローカライゼーションヒントと前記第２のゲートウェイに転送される前記セットアップリクエストは、別々のメッセージで送信される
    ことを特徴とする請求項１８に記載のアンカー。
22. ピアゲートウェイとの直接接続を有するセッションをセットアップするためのゲートウェイであって、
    アンカー、前記ピアゲートウェイ、および当該ゲートウェイによってサービスが提供される近隣の通信ノードへメッセージを送信し、かつ前記アンカー、前記ピアゲートウェイおよび当該ゲートウェイによってサービスが提供される近隣の通信ノードからメッセージを受信するように構成されている入出力デバイスと、
    前記ピアゲートウェイによってサービスが提供される遠方の通信ノードのアドレスと前記ピアゲートウェイのアドレスとの関係を記憶するように構成されているメモリと、
    プロセッサとを備え、
    前記プロセッサは、
    前記近隣の通信ノードから、前記近隣の通信ノードのアドレスと前記遠方の通信ノードのアドレスとを含む、前記遠方の通信ノードとのセッションのためのセットアップリクエストを受信し、
    前記セットアップリクエストの受信に応じて、前記アンカーに向けて、前記セットアップリクエストを転送し、
    前記アンカーから、前記転送されたセットアップリクエストのリプライとして、前記ピアゲートウェイのアドレスを含むローカライゼーションヒントを受信し、
    前記近隣の通信ノードからデータ・パケットを受信し、
    前記遠方の通信ノードに向けて、前記データ・パケットを転送するために、前記ピアゲートウェイを使用する
    ように構成されていて、
    前記プロセッサは、更に、前記アンカーから、別の遠方の通信ノードによって開始される別のセッションをセットアップするための、転送された別のセットアップリクエストと別のローカライゼーションヒントを受信するように構成されている
    ことを特徴とするゲートウェイ。
23. 前記プロセッサは、更に、送信元アドレスとして前記ゲートウェイのアドレスおよび宛先アドレスとして前記ピアゲートウェイの前記アドレスとを前記受信したデータ・パケットに追加することによって、前記受信したデータ・パケットをカプセル化するように構成されている
    ことを特徴とする請求項２２に記載のゲートウェイ。
24. 前記プロセッサは、更に、前記ゲートウェイのアドレスと前記ピアゲートウェイの前記アドレスとを比較するように構成され、
    前記プロセッサは、更に、前記ゲートウェイの前記アドレスと前記ピアゲートウェイの前記アドレスとが同一である場合、前記受信したデータ・パケットを前記遠方の通信ノードの前記アドレスに向かわせるように構成されている
    ことを特徴とする請求項２２に記載のゲートウェイ。

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