JP5368459B2 - ユーザ装置における三重動作サービスのサポート - Google Patents

Description

本発明は、ユーザ装置と複数のサービスプロバイダとの間のデータパケットの交換のための方法及びユーザ装置に関する。

高性能なインターネットプロトコル（ＩＰ）装置の出現に伴い、単一の装置上で様々なサービスを同時に提供することが一般的になってきている。例えば、ユーザにより同じ装置上で音声、データ及び映像サービスを受け得る。この機能性は、“三重動作（Triple Play）”と呼ばれる場合がある。ユーザに供給される全てのサービスが同じサービスプロバイダにより提供される場合には、ユーザ装置とサービスプロバイダのネットワークとの間の接続性は、簡単に実現されるであろう。しかしながら、ユーザは、１つのアクセスプロバイダからの接続サービスを購入し、そして異なる複数のサービスプロバイダからの付加価値サービスを購入することを好むかも知れない。

図１ａ（従来技術）は、サービスの多様性を供給するＩＰネットワーク１００を示している。ネットワーク１００は、ユーザ装置（ＵＤ）１１０、ゲートウェイ（ＧＷ）１２０並びに３つのサービスプロバイダ（ＳＰ）ＳＰ−１、ＳＰ−２及びＳＰ−３を含む。ＧＷ１２０は、通常、エンドユーザに接続性（connectivity）サービスを供給するインターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）に属する。サービスプロバイダ群は、付加価値サービスを供給する。ＩＰネットワーク１００は、ＵＤ１１０がＧＷ１２０を介して任意の数のＳＰに接続し、そこから様々なタイプの付加価値サービスを受けることを可能とする。例えば、ＳＰ−１はＶｏＩＰサービスなどの通話サービスを提供し、ＳＰ−２はＩＰテレビジョン（ＩＰＴＶ）サービスなどの映像サービスを提供し、並びに、ＳＰ−３は電子メール、ファイル転送プロトコル（ＦＴＰ）及びウェブブラウジングなどの基本的なインターネットサービスを提供してもよい。ＵＤ１１０においてＳＰ群の任意の１つから受信されるサービスのセットアップを可能とするために、ＵＤ１１０は、ＧＷ１２０を通して選択されたＳＰに向けて送信されるサービス要求（request for service）を開始する。従来技術のＩＰアドレスのアソシエーションを表現した図１ｂに示されているように、ＵＤ１１０、ＧＷ１２０及びＳＰ群の間の通信のために、様々なＩＰアドレスが使用される。ＧＷ１２０は、例えば１４２．１．０．１０に等しいＩＰアドレスＵＳＥＲ−ＡＤＤＲをＵＤ１１０に割り当て、例えば１４２．１．０．１に等しいユーザ側のＧＷのＩＰアドレスＧＷ−ＵＤ−ＡＤＤＲを通知する。選択されたＳＰ、例えばＳＰ−１は、例えば４５．３．０．１に等しいサーバ側ＩＰアドレスＧＷ−ＳＰ−ＡＤＤＲ−１をＧＷ１２０に割り当て、例えば４５．３．０．２０に等しい自身のＩＰアドレスＳＰ−ＡＤＤＲ−１についての情報を供給する。そうすると、ＳＰのＩＰアドレス及びＧＷ１２０のサーバ側ＩＰアドレスは、それらの間でデータパケットを交換するためのソース及び宛て先アドレスとして使用可能となる。さらに、ＵＤのＩＰアドレス及びＧＷのユーザ側ＩＰアドレスは、ＵＤ１１０とＧＷ１２０との間でデータパケットを交換するためのソース及び宛て先アドレスとして使用可能となる。当該ＵＤ又は他のＵＤは同じＧＷ１２０を通じて様々なＳＰへのいくつものサービス要求を開始し得るため、サービス要求を受信した各ＳＰは、ＧＷ１２０にそれぞれ異なるＩＰアドレスを割り当て、ＧＷ１２０にそれら自身のＩＰアドレスを通知する。

現在使用されているＩＰアドレスは、その大部分、インターネット技術タスクフォース（ＩＥＴＦ）のＲＦＣ７９１により定義されたインターネットプロトコルバージョン４（ＩＰｖ４）に従って定義されている。ＩＰｖ４に従ったＩＰアドレス空間の範囲は、４，２９４，９６７，２９６個の一意なアドレスの候補に限られており、パブリックドメインにおけるアドレスは不足している。いくつかはプライベートネットワーク（１８００万個のアドレス）又はマルチキャストアドレス（１００万個のアドレス）などの特別な目的のために予約されているため、パブリックドメインにおける利用可能なアドレスの実際の数は、より一層少ない。ＩＰバージョン６（ＩＰｖ６）は、ＩＥＴＦのＲＦＣ２４６０において定義されているように、より広い範囲のＩＰアドレスの候補を有する。論理的には世界中のインターネット接続可能な（Internet capable）装置のそれぞれに一意なアドレスを割り当てることができる一方、それはアドレス衝突の回避における多大な努力を伴ってのみ達成される。そのため、矛盾するＩＰアドレスを有する可能性はＩＰｖ６の場合においても残されている。プライベートネットワークではアドレス衝突が生じないことを保証するようにアドレスを管理することができるため、結果として、プライベートネットワーク内ではプライベートＩＰアドレスを用いることが一般的である。しかしながら、プライベートＩＰアドレスは、プライベートＩＰドメイン内でのみ認識されることができる。

ＩＥＴＦのＲＦＣ７９３伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）において定義されているようなＴＣＰソケット、及びＩＥＥＥの８０２．３ａｃ標準において定義されているようなＶＬＡＮタグは、個別のアプリケーションのために、ユーザ装置において到着するパケットを区別するために用いられる周知の手法である。これら手法は、エンドユーザの装置に割り当てられた衝突するＩＰアドレス間のいかなる混同をも克服し得ない。よって、これら手法は、単一のＩＰアドレスが一般的にはゲートウェイによってエンドユーザの装置に割り当てられている場合においてのみ機能する。サービスプロバイダは、例えばＦＴＰ、ＶｏＩＰ及びＩＰＴＶなど、様々なサービス品質（ＱｏＳ）特性を要求する様々なタイプのサービスを提供する。ゲートウェイによるエンドユーザ装置へのＩＰアドレスの割り当ては、エンドユーザに提供されるＱｏＳの制御をそのゲートウェイに委ねるものである。

現在、複数のサービスへの同時アクセス機能、制御されるサービス品質、プライベートＩＰアドレス間の衝突のリスクの排除を伴って、ユーザ装置による複数のサービスプロバイダドメインへの接続を可能とする効率的な手段は存在しない。

従って、本発明の広義の目的は、プライベートアドレスの割り当てのための方法及びユーザ装置の使用と、当該ユーザ装置への様々なサーバとによる、アドレス間の衝突のない三重動作サービスについてのサポートを供給することである。

本発明の第１の観点は、ユーザ装置と複数のサービスプロバイダとの間のデータパケットの交換方法へ向けられる。上記方法は、少なくとも２つの対応するサービスプロバイダについての少なくとも２つの転送情報ベース（ＦＩＢ）の上記ユーザ装置における定義を含む。各ＦＩＢは、対応するサービスプロバイダのアイデンティティ及びインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスを含む。また各ＦＩＢは、少なくとも１つのサービスタイプ、上記対応するサービスプロバイダにより上記ユーザ装置に割り当てられた対応するＩＰアドレス、及び対応するタグに関連付けられる。タグは、データパケット内に挿入される。その後当該タグを用いて、どちらも上記データパケットに対応する、ユーザにより選択されたサービスプロバイダをサービスタイプと共に識別する。

本発明の第２の観点は、上記選択されたサービスプロバイダに対応するＦＩＢが第１及び第２の仮想ロケーションエリアネットワーク（ＶＬＡＮ）を含む、上記方法の変形例へ向けられる。上記第１のＶＬＡＮは、上記ユーザ装置、選択された上記サービスタイプ、及び上記選択されたサービスプロバイダを含む。上記第２のＶＬＡＮは、他のサービスタイプを含む。

本発明の第３の観点は、複数のサービスプロバイダとの間でデータパケットを交換するためのユーザ装置に向けられる。上記ユーザ装置は、上記サービスプロバイダからデータパケットを受信するための入力／出力ポートを含む。上記ユーザ装置は、各々のサービスユニットが少なくとも１つのサービスタイプをサポートする、上記データパケットを処理することが可能な２つ以上のサービスユニットを有する。上記ユーザ装置内において、メモリは、少なくとも２つの対応するサービスプロバイダについての少なくとも２つの転送情報ベース（ＦＩＢ）を記憶する。各ＦＩＢは、サービスプロバイダのアイデンティティ及び上記識別されたサービスプロバイダのＩＰアドレスを含む。さらに各ＦＩＢは、少なくとも１つのサービスタイプ、上記対応するサービスプロバイダにより上記ユーザ装置に割り当てられた対応するＩＰアドレス、及び対応するタグに関連付けられる。サービスセレクタは、受信されるデータパケットからタグを読み出し（retrieve）、当該タグの使用により、どちらもユーザにより選択された、サービスタイプ及び選択されたサービスプロバイダのアイデンティティを上記メモリから読み込み（read）、並びに、上記選択されたサービスタイプ及び上記選択されたサービスプロバイダの上記アイデンティティに基づいて、上記２つ以上のサービスユニットの１つへ上記受信されるデータパケットを転送する。

本発明をより詳細に理解するため、及びそのさらなる目的と利点のために、次の添付図面との関連において以下の説明への言及をすることができる。

サービスの多様性を供給するＩＰネットワークの従来技術の表現である。 ＩＰアドレスのアソシエーションの従来技術の表現である。 本発明に係る一例としての三重動作ネットワークを示している。 本発明に係る一例としてのＩＰアドレスのアソシエーションを示している。 ユーザ装置内に見出されるサービスタイプからサービスプロバイダへのマッピングテーブルを示している。 ユーザ装置内に見出される転送情報ベーステーブルを示している。 ユーザ装置内に見出されるルーティングテーブルを示している。 本発明のある観点に従ったユーザ装置と複数のサービスプロバイダの１つとの間のデータパケットの交換方法を示している。 本発明のいくつかの観点に従ったマルチ転送情報ベーステーブルの一例としての内容を示している。 本発明の他の観点に従ったユーザ装置とサービスプロバイダとの間のデータパケットの交換を示すシーケンス図である。 本発明に従って構築される一例としてのユーザ装置を示している。 本発明をサポートするために用いられる一例としてのゲートウェイを示している。

本発明の革新的な開示は、好適な実施形態の様々な例としての使用及び側面への詳細な言及と共に説明されるであろう。しかしながら、当該実施形態は本発明の革新的な開示の多くの有益な使用のわずかの例のみを供給するものであることは理解されるべきである。一般には、本出願の明細書における記述は、本発明の様々な特許請求される側面のいかなる部分も必然的に限定するものではない。さらに、いくつかの記述は、いくつかの発明的な特徴に適用され得るが、他の特徴についてはそうではない。図面の説明において、類似の番号は本発明の類似の要素を表す。

本発明は、ユーザ装置と複数のサービスプロバイダとの間のデータパケットの交換のための方法及びユーザ装置を供給する。様々なサービスプロバイダは、様々なサービスタイプを提供し、エンドユーザがいわゆる“三重動作（Triple Play）”サービスを享受することを可能とする。サービスプロバイダによるサービス品質制御のサポートのもと、プライベートアドレス間の曖昧性又は衝突のいかなるリスクをも回避しつつ、ユーザ装置へのサービスプロバイダによるＩＰアドレスの割り当てを可能とするために、以下に説明するようなルーティングの仮想化が供給される。

インターネット技術タスクフォース（ＩＥＴＦ）のＲＦＣ３２２２は、ＩＰパケット又はデータグラムの転送のために必要な情報を含むテーブルとして、転送情報ベース（ＦＩＢ：Forwarding Information Base）を定義している。ＩＰルーティングは、一般的に、ＩＰパケットを送信するノード内のＦＩＢの使用により実装される。本発明では、各ＦＩＢが１つのＩＰドメインに対応するマルチＦＩＢアーキテクチャを定義することにより、ＩＰルーティングの仮想化が提供される。仮想ローカルエリアネットワーク（ＶＬＡＮ）が定義されるにあたり、ユーザ装置及びサービスプロバイダ群の１つは、所与のサービスタイプのサービスセッションを持つための論理的なグループに割り当てられる。各ＳＰについて、個別の仮想的なＩＰスタックとして実装される個別のＦＩＢが、ユーザ装置において実装される。各サービスセッションについては、個別のＳＰのための特有のＦＩＢの使用は、そのＳＰがユーザ装置に個別のＩＰアドレスを割り当てることを可能とする。これら割り当ては、関連するＳＰのアイデンティティ、ＳＰのアドレス及びサービスタイプをそれぞれ含むサービスマッピングと関連付けられる。ＦＩＢは、ＳＰとＵＤとの間で定義される１つ以上のサービスマッピングに対応する１つ以上のＶＬＡＮを有し得る。ＵＤは、同じＳＰ又は個別のＳＰのために定義される１つ以上のサービスマッピングに対応する１つ以上のサービスセッションをセットアップし得る。１つのＳＰが同じＵＤに１つよりも多くのサービスを提供するケースをサポートすることを目的として、サービスセッションを区別するために、論理インタフェースが定義される。ここで開示されるように、タグと呼ばれる特有の識別子が各論理インタフェースと関連付けられ、ユーザ装置と任意のサービスプロバイダとの間で交換されるデータパケットに付加され、ユーザ装置とゲートウェイとの間で使用される。タグは、ユーザ装置とサービスプロバイダ群の１つとの間の関連（relationship）を定義するＦＩＢ、及びＦＩＢ内のサービスセッションを定義する論理インタフェースをユーザ装置が一意に識別することを可能とする。マルチＦＩＢアーキテクチャの使用は、データパケット内に含まれるタグをサービスマッピングと関連付けると共に、論理インタフェースの使用により、ユーザ装置、ゲートウェイ及びサービスプロバイダのＩＰアドレスがパブリックであるかプライベートであるか、並びに当該ＩＰアドレスの値が異なるか重複するかによらず、ユーザ装置とサービスプロバイダとの間でパケットを適切にルーティングすることを可能とする。

本発明の文脈において、ユーザ装置は、１つ以上の相互接続されるコンポーネントを含み得る。例えばルータである１つのコンポーネントは、ユーザドメインへのエントリポイントとして動作し、他のコンポーネントはそこに接続され得る。ユーザ装置又はそれらのコンポーネントは、コンピュータ、テレビジョンセットトップボックス、ＭＰ３（ＭＰＥＧ（moving pictures expert group）オーディオレイヤ３）プレーヤ、パーソナルビデオプレーヤ、ＰＤＡ（personal digital assistants）、及び移動端末などの様々な形態をとり得る。

ゲートウェイは、ルータ、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）ルータ、アクセスノード、及びアクセスエッジサイトなどであってよい。典型的には、ゲートウェイは、グローバル通信を伴うユーザ装置とのローカル通信を離れたサービスプロバイダに向けて適応させる。典型的なゲートウェイは、多数のユーザ装置にサービスを提供する。単一のノード内に実装される代わりに、ゲートウェイの機能は、複数のノード間で共有されてもよい。ゲートウェイは、ユーザ装置に、直接接続されてもよく、又はその代わりに他のルータ、アクセスノード若しくはセルラー通信機器などの間接的な手段により接続されてもよい。１つのユーザ装置は、１つのゲートウェイ又は異なる複数のゲートウェイを介して、個別のサービスプロバイダにアクセスし得る。

サービスプロバイダは、１つ又は複数のサーバを含み得る。サービスプロバイダは、自身が提供するサービスのタイプごとに１つのサーバを有してもよい。その代わりに、所与のサーバが複数のサービスタイプをサポート可能であってもよい。同じサービスプロバイダドメイン内の複数のサーバは、負荷分散、冗長性のために使用されてもよく、又は要求元のユーザドメインからの地理的な距離に応じて選択されてもよい。あるサーバが単純にサービスへのアクセスを承認する一方、同じサービスプロバイダの他の１つ以上のサーバがユーザに実質的にコンテンツを配信してもよい。一般的に、本発明のこれ以降の説明は、“サーバ”及び“サービスプロバイダ”という用語と同等なものを考慮しながら読まれ得る。

ここで、図面への参照がなされ、図２ａは、本発明に係る一例としての三重動作ネットワーク２００を示している。当該ネットワークは、ユーザ装置（ＵＤ）２１０、ゲートウェイ（ＧＷ）２３０及び１つ以上のサービスプロバイダ（ＳＰ）２５０を含み、さらにアクセスネットワーク（ＡＮ）２２０及び局所（regional）ネットワーク（ＲＮ）２４０を含み得る。ＵＤ２１０には、ＧＷ２３０を介する、及び適宜にＡＮ２２０及びＲＮ２４０を介するＳＰ２５０へのアクセスが提供される。ＡＮ２２０は、アクセスノード、ルータ又は追加的なゲートウェイなどを含み得る。ＲＮ２４０は、ルータ及びゲートウェイをも含んでもよい。その代わりに、ＵＤ２１０は、ＧＷ２３０に直接接続されてもよい。他の実施形態において、ＧＷ２３０は、１つ以上のＳＰ２５０に直接接続されてもよい。図２ａのネットワーク２００などの典型的な三重動作ネットワークは、通常、数十又は数百のゲートウェイ２３０を含み、その各々が様々なＵＤ２１０に接続性を提供する。個別のゲートウェイ２３０は、所与のＵＤ２１０を個別のＳＰ２５０へ接続させ得る。ネットワーク２００は、非常に広い地理的領域又は世界中に分散し得る多数のＳＰ２５０へのアクセスを提供する。よって、図２ａの三重動作ネットワーク２００は、図示する目的のために大きく簡略化されている。三重動作ネットワーク２００は、本発明の開示するところとして、ＵＤ２１０をＳＰ２５０と接続するためのＶＬＡＮを定義するマルチＦＩＢアーキテクチャの確立のサポートにおける、ＵＤ２１０及びＧＷ２３０の追加された特徴を含む。

ＳＰの任意の１つからＵＤ２１０において受信されるサービスのセットアップを可能とするために、ＵＤ２１０はサービス要求を開始し、サービス要求はＧＷ２３０を介して選択されたＳＰへ送信される。選択されたＳＰは、ＵＤ２１０にＩＰアドレスを割り当て、自身のＩＰアドレスについての情報を提供する。それにより、ＳＰ及びＵＤ２１０のＩＰアドレスは、それらの間のデータパケットの交換のためのソース及び宛て先アドレスとして使用されることができる。このＵＤ又は他のＵＤは、複数のサービス要求を開始し得るため、サービス要求を受信した各ＳＰは、要求元の各ＵＤに個別のＩＰアドレスを割り当てる。各ＳＰは、さらにＧＷ２３０に２つのＩＰアドレスを割り当て、そのうち１つはＧＷ２３０がＵＤ２１０などの任意の数のユーザ装置に対するＧＷ２３０の接続において使用され、他の１つはＧＷ２３０のＳＰに対する接続において使用される。ＳＰのアドレス、並びにＧＷ２３０及びＵＤ２１０に割り当てられるアドレスを含むＩＰアドレス情報は、ＳＰからＧＷ２３０へ送信され、そして当該アドレス情報はＵＤ２１０に向けて転送される。ＧＷ２３０及び所与のＳＰの間で、トラフィックは、ＧＷ２３０の論理インタフェースを用いて分離される。この論理インタフェースは、ＧＷ２３０のポートと関連付けられる。１つの論理インタフェースは、単一のＳＰと接続される。図２ｂは、本発明に従った一例としてのＩＰアドレスのアソシエーションを示している。ＳＰ−１は、４５．３．０．２０に等しいＳＰ−ＡＤＤＲ−１を有する。ＳＰ−１は、７２．３．０．１０に等しいＵＳＥＲ−ＡＤＤＲ−１をＵＤ２１０に割り当てる。ＳＰ−１は、様々なユーザ装置に対するＧＷ２３０の接続をサポートするために、さらに７２．３．０．１に等しいＧＷ−ＵＤ−ＡＤＤＲ−１をＧＷ２３０に割り当てる。ＧＷ２３０は、ポートＡとして識別されるＳＰ−１に対する論理インタフェースを有する。ＳＰ−１は、４５．３．０．１に等しいＧＷ−ＳＰ−ＡＤＤＲ−１をＳＰ−１に対するポートＡの接続のために割り当てる。ＳＰ−１、ＧＷ２３０及びＵＤ２１０、並びにポートＡ上の論理インタフェースのこれらアドレスは、全体として、ＵＤ２１０とＳＰ−１との間の、データグラムと呼ばれることもあるパケットを送信するためのルートの確立を可能にする。例えば、ＵＤ２１０は、４５．３．０．２０を伴うＳＰ−１に向かう、宛て先アドレスとして４５．３．０．２０、ソースアドレスとして７２．３．０．１０を伴うパケットの送信にあたり、当該パケットを、ＧＷ２３０のインタフェースに対して接続されるＵＤ２１０の７２．３．０．１０の使用によりアドレッシングされ得るポート上で送信する。ＧＷ２３０は、アドレス４５．３．０．１上でそこに接続されるポートＡの使用により、ＳＰに対して当該パケットを転送する。図２ｂに示されているように、ＳＰ−２は、ＵＤ２１０にＵＳＥＲ−ＡＤＤＲ−２を、ＧＷ２３０にＧＷ−ＵＤ−ＡＤＤＲ−２及びＧＷ−ＳＰ−ＡＤＤＲ−２を割り当て、一方、ＳＰ−３は、ＵＤ２１０にＵＳＥＲ−ＡＤＤＲ−３を、ＧＷ２３０にＧＷ−ＵＤ−ＡＤＤＲ−３及びＧＷ−ＳＰ−ＡＤＤＲ−３を割り当てる。ポートＢ及びポートＣは、それぞれ、アドレスＧＷ−ＳＰ−ＡＤＤＲ−２及びＧＷ−ＳＰ−ＡＤＤＲ−３を用いて、ＳＰ−２及びＳＰ−３に対してＧＷ２３０を接続するために使用される。当然ながら、いわゆる当業者は、上記においてアドレス値は一例であって、ＩＰｖ４かＩＰｖ６かに関わらず、いかなる範囲のどのようなＩＰアドレスが本発明の文脈において使用されてもよいことを認識するであろう。

同じＧＷ２３０に２つ以上のＵＤが接続される場合には、各ＵＤは、サービスを受けるＳＰのそれぞれから個別のＩＰアドレスを取得する必要がある。ＧＷ２３０は、同じＳＰに任意の数のＵＤを接続するにあたり、論理インタフェースごとに１つのＩＰアドレスのみを必要とする。例えば、ＳＰ−１に任意の数のＵＤを接続するために、ＧＷ−ＵＤ−ＡＤＤＲ−１が用いられる。

ＵＤ２１０は、複数のＳＰから提供されるサービスを同時にサポートし得る。ＵＤ２１０と全てのＳＰとの間でパブリックＩＰアドレスが用いられる場合には、ＳＰの１つからのＧＷ２３０を介するパケットの受信の後、検証により、ＳＰ−１、ＳＰ−２又はＳＰ−３により提供されるサービスのタイプに当該パケットが関連するか否かが示される。これは、宛て先アドレスに等しいＵＤ２１０のＩＰアドレスを割り当てたＳＰがこれらＳＰの中の１つだからである。結果として、ＵＤ２１０は、ＩＰアドレスの衝突がないとすると、宛て先アドレスから、当該パケットが通話サービス（ＳＰ−１）、映像サービス（ＳＰ−２）又は基本的なインターネットサービス（ＳＰ−３）に関連するか否かを判定し、それに応じた処理をする。サービスプロバイダに対するデータ送信のために、ＵＤ２１０は、パケットのための宛て先アドレスとして、パケットの対象とするサービスのタイプに適合する関連するＳＰのアドレスを選択することのみ必要である。

ＵＤ２１０、ＧＷ２３０及びＳＰ−１は、ＳＰ−１によりＧＷ２３０及びＵＤ２１０に割り当てられるアドレスがプライベートＩＰドメイン内で一意であることからこれらノード間でデータパケットをルーティング可能とするようなプライベートネットワークを形成し得る。２つの個別のサービスプロバイダは、同じプライベートネットワークの一部でなくてもよい。結果として、２つ以上のＳＰが同じＵＤ２１０に同じプライベートＩＰアドレスを割り当てることで、アドレス間の衝突という混同が生じ得る。また、２つ以上のＳＰは、自身のアドレスとしても同じＩＰアドレスを有し得る。これは、例えば、ＳＰ−ＡＤＤＲ−２及びＳＰ−ＡＤＤＲ−３が同じ値であることを意味する。他の状況において、第１のＳＰによりＵＤに割り当てられるのと同じアドレスが第２のＳＰによりそれ自身のアドレスとして使用されることもある。これらの状況は、ＩＰアドレスの矛盾を生じ、ＵＤ２１０と様々なＳＰとの間で交換されるパケットについて目的とするサービスのタイプの確定的な判定を不可能とする。これ以降の図面との関係で説明される本発明のマルチＦＩＢアーキテクチャは、ＵＤ２１０と任意のＳＰとの間で交換される各データパケットに付加される追加的なタグを使用することにより、ＩＰアドレス間の矛盾を解決する。

ここで、図３ａ、３ｂ及び３ｃへの参照がなされ、各図はそれぞれ、サービスタイプからＳＰへのマッピングテーブル８００、ＦＩＢテーブル８２０及びルーティングテーブル８４０を示しており、これら３つのテーブルはユーザ装置内に見出される。当該３つのテーブルのいくつかの内容はこれらテーブル内に永続的に記憶されている一方、他の内容は後に説明されるように動的に定義されてよい。サービスタイプからＳＰへのマッピングテーブル８００は、サービスタイプ８０２（例えば、周知のインターネットブラウザ、コマーシャル映像ビューワ、電子メールクライアントアプリケーション、及びＶｏＩＰなど）を含む。ＵＤにサポートされる各サービスタイプは、通常は少なくとも１つのＳＰ８０４にマッピングされる。ＵＤのユーザは、例えば、共に個別のサービスマッピングを表している行８０８及び８１０において示されているように、ムービー、ニュースキャスト及び他のタイプの映像サービスを２つ以上のＳＰから同じ映像アプリケーションを用いて受信し得る。１つのＳＰへマッピングされる各アプリケーションについて、ＳＰアドレス８０６がマッピングテーブル８００へ保存されることにより、サービスマッピング８０８、８１０又は８１２が完結する。ＳＰアドレス８０６は、マッピングテーブル８００内に永久的に記憶されてもよく、又は、当該分野でよく知られているように、例えば動的ホスト構成プロトコル（ＤＨＣＰ）の使用によって動的に取得されてもよい。ＳＰアドレス８０６は、ＳＰとのサービスセッションの初期セットアップの時間において取得されてもよい。サービスマッピング８１２の一例としてのＳＰアドレス８０６は、５０．３．１．ｘの値を有し、これは単一のアドレスよりもむしろアドレスの範囲がそのブラウザサービスへのアクセスのためのＳＰへの接続のために使用され得ることを意味する。ＩＰの場合には、当該アドレスの範囲は、ネットワークアドレスとしても知られている。

ＵＤは、ＦＩＢテーブル８２０内において、各ＳＰについて１つのＦＩＢを記憶する。図３ｂに示されているように、ＳＰ−１のためにＦＩＢ８２６が記憶され、及びＳＰ−３のためにＦＩＢ８２８が記憶され、ＳＰ−１及びＳＰ３はマッピングテーブル８００の中にも見出される。ＦＩＢテーブル８２０は、各サービスマッピングのために、ＳＰ８０４とＳＰアドレス８０６とを複製する。ＦＩＢテーブルは、さらに、ＳＰ８０４により提供されるサービスごとのＵＤについての論理インタフェース８２２を含む。行８３０、８３２又は８３４を形成する１つの論理インタフェースと１つのＦＩＢとの組合せは、実質的には１つのＶＬＡＮを表現する。ＵＤが接続することができるＧＷのアドレス８２４もまた、ＦＩＢの一部である。多くの場合、当該ＧＷのアドレス８２４は、初期セッションセットアップに際してＧＷから取得される。

所与のＳＰからのサービスへのアクセスを可能にするために、ＵＤは、ルーティングテーブル８４０を構築する。ルーティングテーブル８４０は、選択されるＳＰ８０４、及び当該選択されるＳＰ８０４により提供される選択されるサービスタイプ８０２と関連付けられる論理インタフェース８２２を複製する。さらに、ＶＬＡＮタグと呼ばれる場合があるタグ８４６、及び物理インタフェース８４２が付加される。タグ８４６は、ＵＤにより生成されてもよく、又はＧＷから受信されてもよい。ＵＤは、例えば、無線端末の無線接続又はコンピュータのイーサネット接続といった自身の通信についてのニーズのために使用される単一の物理インタフェースを含んでよい。他のＵＤは、例えば、セルラー無線インタフェース、及び赤外線ポート又はコンピュータの様々なシリアルポートといった複数の物理インタフェースを含んでよい。ルーティングテーブル８４０の物理インタフェース８４２は、所与のＳＰとの間での通信のために用いられる実質的なインタフェースである。論理インタフェース８２２上でのＵＤによる使用のためのＩＰアドレス８４８もまた、ルーティングテーブル８４０の一部である。ＵＤのＩＰアドレス８４８は、一般的には、例えばＳＰ８０４から受信されるサービスレスポンスの結果として取得される。

タグ８４６は、様々な形式及びフォーマットをとり得る。例えば、ＵＤとＧＷとの間の通信がイーサネットの使用により行われる場合には、タグ８４６は、ＩＥＥＥ８０２．３ａｃ標準に従ったイーサネットフレームの拡張フレームフォーマットとして付加されるＶＬＡＮタグであってよい。図示の目的で、ＶＬＡＮタグ８４６は、ＩＥＥＥ８０２．３ａｃ標準の通り、４バイトを表す４文字の文字列として示されている。また、特にＵＤとＧＷとの間の通信がイーサネット以外のトランスポートメカニズムによりなされるような、ＵＤとＳＰとを含む論理グループを定義する他の手法が用いられてもよい。他のトランスポートメディアも使用され得るものの、一般的な文面においてイーサネットネットワークについて定義されるＶＬＡＮタグという用語が簡明さのために使用され、従って異なるフォーマットを有するタグもまた用いられ得る。

ユーザがサービスへのアクセスを得ようと望む場合には、ユーザは、サービスタイプを選択し、そのサービスについて２つ以上のＳＰが存在するときは、ユーザは実質的なＳＰをも選択する。例えば、ユーザは、ＳＰ−１からの映像サービスを受信するために、図３ａのマッピングテーブル８００のサービスマッピング８０８として例示されている組合せを選択する。映像サービスについては、ＳＰ−１のＳＰアドレス８０６は、５０．３．１．１５である。このＳＰアドレス８０６は、事前に知られていてもよく、又はＳＰ−１からのサービス応答の受信に続いてマッピングテーブル８００に事後的に入力されてもよい。ＳＰ−１及びサービスタイプのこの選択は、ＵＤを図３ｂのＦＩＢ８２６のポイントへとＵＤを導く。なぜなら、当該ＦＩＢはＳＰ−１との接続のために定義されているからである。ＦＩＢ８２６内の２つの個別の行あるいはＶＬＡＮは、ＳＰ−１の個別のＩＰアドレスの使用によりアドレッシングされることができる。アドレス５０．３．１．１５は、“Ｍ”に等しい論理インタフェース８２２を有する行８３０を選択することにつながる。そして、“Ｍ”に等しい論理インタフェース８２２は、図３ｃのルーティングテーブル８４０上で、ポート“Ｋ”と、“ＡＢＣＤ”に等しいＶＬＡＮタグ８４６と、ＳＰ−１によりＵＤに割り当てられた６０．３．１．１０に等しいＩＰアドレス８４８とを特定する物理インタフェース８４２にマッピングされる。この割り当ては、当初からなされてもよく、初期セッションセットアップに続いてなされてもよい。そして、ＵＤは、自身のアドレスとして６０．３．１．１０、ＳＰ−１のアドレスとして５０．３．１．１５を用い、６０．３．１．１に等しいＧＷアドレス８２４を使用するＧＷを介するポート“Ｋ”の使用により接続され、さらに各パケットに“ＡＢＣＤ”に等しいＶＬＡＮタグ８４６を付加することで、ＳＰ−１との間でパケットを交換することができる。そして、他のＳＰがやはり６０．３．１．１０に等しい同じＩＰアドレスをこのＵＤに割り当てた場合、当該他のＳＰとの間で交換されるパケットに見出されるものとは異なるタグの使用によりデータパケットを区別することができる。

次に、図２ａのＧＷ２３０、ＳＰ２５０及びＵＤ２１０がどのように協調してＶＬＡＮ及びサービスマッピングを確立し及び使用するのかを説明するために、図４への参照がなされる。図４は、本発明のある観点に従ったユーザ装置と複数のサービスプロバイダの１つとの間のデータパケットの交換方法を示している。１つの所与のＵＤ２１０は、１つの選択されたＳＰ２５０から選択されたサービスタイプを得るための要求を行い、当該要求はＧＷ２３０を介して送信されたものとする。また、ＳＰ２５０は、例えばＩＰアドレスなどのアドレスをＵＤ２１０及びＧＷ２３０に割り当てたものとする。

方法は、ステップ３１０において開始され、サービスを取得しようとするＵＤ２１０とそのサービスを提供しようとするＳＰ２５０とを識別するために論理グループが確立される。ＵＤ２１０をＳＰ２５０に関連付けるために定義される論理グループは、サービスマッピング、関連付けられるタグ、及びＦＩＢを含む。サービスマッピングは、ＳＰ２５０によりＵＤに提供されるサービスタイプと、ＳＰ２５０のアイデンティティと、ＳＰ２５０のアドレスとを含む。ＦＩＢは、ＳＰ２５０のアドレスと、ＳＰ２５０によりＵＤ２１０に割り当てられたアドレスと、ＵＤ２１０に対して接続するためにＧＷ２３０に割り当てられたアドレスと、ＵＤ２１０の論理インタフェースの識別とを含む。ＧＷ２３０は、ＦＩＢに含まれるアドレス群をＵＤ２１０へ通知する。それと同時に、ＵＤ２１０又はＧＷ２３０のいずれかによりタグが生成され、これらノードのうちタグを生成したノードが他のノードにそれを通知する。ステップ３２０において、ＵＤ２１０とＳＰ２５０との間でデータパケットは交換されているところであり、データパケットはＧＷ２３０を通過する。当該データパケットは、ＵＤ２１０から発信され、ＳＰ２５０に向けて送信されるべきアップストリームパケットであってよい。その代わりに、当該データパケットは、ＳＰ２５０から発信され、ＧＷ２３０に届いてからＵＤ２１０に向けて転送されるべきダウンストリームパケットであってもよい。論理グループを識別するタグは、アップストリームパケットについてはＵＤにより、ダウンストリームパケットについてはＧＷ２３０によりデータパケットに付加され、それによりデータパケット内でのサービスマッピングの識別が提供される。好適には、タグは、ＵＤ２１０とＧＷ２３０との間で交換されるデータフレームのメディアアクセス制御（ＭＡＣ）層に挿入されるＶＬＡＮタグである。ステップＳ３３０において、データフレームがダウンストリームパケットである場合にはＵＤ２１０、アップストリームパケットである場合にはＧＷ２３０である受信点（receiving point）により、タグがデータフレームから抽出される。異なる論理グループにおいて定義される異なるＳＰが同一のアドレスを共有している場合であっても、又は異なる論理グループにおいて定義される異なるＳＰがＵＤ２１０に同一のアドレスを割り当てた場合であっても、タグの使用により、受信点は、データパケットに関連するサービスタイプとＳＰ２５０とを識別することができる。

図５は、本発明のいくつかの観点に係るマルチＦＩＢテーブル４００の一例としての内容を示している。マルチＦＩＢテーブル４００は、アドレス衝突を解決するように設計される。ＩＰアドレスは、図５の一例としての実施形態において示されているが、本発明は、例えば電話番号、ＵＲＬ（uniform resource locators）、セッション記述プロトコル（ＳＤＰ）カンファレンスナンバー、非同期転送モード（ＡＴＭ）アドレス、及びＩＰＸ（internetwork packet exchange）アドレスなどの他のアドレスのタイプが使用される状況にも適用され得る。ＳＰによりＵＤ及びＧＷに割り当てられるＩＰアドレスはプライベートであり得るため、それらは一意でない可能性がある。よって、２つの異なるエンティティへの同じアドレス値の割り当てであると定義されるアドレス衝突が生じ得る。マルチＦＩＢテーブル４００は、好適には、ＧＷにおいて生成され記憶される。一例としてのマルチＦＩＢテーブル４００は、次の行を含む：第１行は、ＶＬＡＮタグ４１０を含む。第２行は、ここではＵＳＥＲ−ＡＤＤＲ４２０として識別される、ＳＰによりＵＤに割り当てられるＩＰアドレスを含む。第３行は、ここではＧＷ−ＵＤ−ＡＤＤＲ４３０として識別され、ＳＰによりＧＷに割り当てられる、ＧＷとＵＤとの間の通信のためのアドレスを含む。第４行は、ＧＷ−ＳＰ−ＡＤＤＲ４７０として識別され、ＳＰによりＧＷに割り当てられる、ＧＷとＳＰとの間の通信のためのさらなるアドレスを含む。第５行は、ポートアイデンティティの形式での、ＳＰに対するＧＷの接続のためのＧＷの論理インタフェース４４０を含む。第６行は、ここではＳＰ−ＡＤＤＲ４５０として識別されるＳＰのアドレスを一覧化する。ＧＷ−ＳＰ−ＡＤＤＲ４７０及びＳＰ−ＡＤＤＲ４５０がパブリックＩＰアドレスである場合には、論理インタフェース４４０は省略され得る。アドレスのフォーマットは、周知のＩＰｖ４又はＩＰｖ６標準に従ったものであってよい。ＩＰアドレス以外の他のアドレスタイプもまた使用され得る。ＶＬＡＮタグのフォーマットは、ＩＥＥＥ８０２．３ａｃ標準に従ったものであってもよく、又はＧＷの視点から所与のＵＤと所与のＳＰとの間の関係を一意に識別することのできる他のいかなる形式であってもよい。

ＶＬＡＮテーブル４００の各行は、ヘッダ行４５９を除いて、ＧＷの視点から見た実質的なＶＬＡＮを識別する。１つのＶＬＡＮは、１つのＶＬＡＮタグ及び１つのＦＩＢ４６０を含む。ＦＩＢ４６０は、１つのＵＳＥＲ−ＡＤＤＲ４２０、１つのＧＷ−ＵＤ−ＡＤＤＲ４３０、１つのＧＷ−ＳＰ−ＡＤＤＲ４７０、１つの論理インタフェース４４０、及び１つのＳＰ−ＡＤＤＲ４５０を含む。数行のみが示されている一方、マルチＦＩＢテーブル４００は、通常、例えば数千行など、より多くの行数を含む。行４５１は、１つのＳＰと通信する第１のＵＤのために定義されるＶＬＡＮを示している。ＳＰは、５０．３．１．５に等しいＳＰ−ＡＤＤＲ４５０を有する。ＧＷは、ポートＡの使用によりＳＰに対して接続される。ＳＰは、初期セッションセットアップ後にＧＷ及び第１のＵＤにＩＰアドレスを割り当てる。ＧＷは、６０．３．１．１に等しいＧＷ−ＵＤ−ＡＤＤＲ４３０、及び５０．３．１．２２に等しいＧＷ−ＳＰ−ＡＤＤＲ４６０を取得し、第１のＵＤは、６０．３．１．１０に等しいＵＳＥＲ−ＡＤＤＲ４２０を取得する。ＶＬＡＮタグ４１０は、ＶＬＡＮを一意に識別するために割り当てられる。ＶＬＡＮタグ４１０は、図示されているように、値“ＡＢＣＤ”を有する。

行４５２は、行４５１に示されている同じＳＰから同じＧＷを介してサービスを受ける第２のＵＤに関連する他のＶＬＡＮを示している。そして、行４５２のＳＰのＳＰ−ＡＤＤＲ４５０は、行４５１上のものと同じ値、５０．３．１．１５を有する。同じ関係性がＳＰとＧＷとの間にも存在するため、ＧＷ−ＵＤ−ＡＤＤＲ４３０及びＧＷ−ＳＰ−ＡＤＤＲ４７０の値は行４５２において行４５１と同じであり、ＧＷをＳＰへ接続するためにポートＡもまた用いられる。その同じＳＰは、通常、当該第２のＵＤに個別のプライベートＩＰアドレスを割り当て、それにより行４５２のＵＳＥＲ−ＡＤＤＲ４２０の値は行４５１のものから異なっている。行４５２のＶＬＡＮには、“ＫＬＭＮ”に等しいＶＬＡＮタグ４１０が割り当てられる。

ＩＰアドレスの衝突を解決するためにマルチＦＩＢテーブル４００がどのように使用され得るかの一例として、第３のＵＤは、他のＳＰからサービスを受ける。行４５３の例において、当該他のＳＰは、行４５１及び行４５２において割り当てられているＧＷ−ＵＤ−ＡＤＤＲ４３０と衝突するＧＷ−ＵＤ−ＡＤＤＲ４３０を、ＧＷに割り当てる。ＧＷ−ＵＤ−ＡＤＤＲ４３０の値の間の衝突は、図５の例において、ＧＷが上記ＳＰに接続するために、個別の論理インタフェース４４０であるポートＢ、及び５０．３．１１．１４に等しい個別のＧＷ−ＳＰ−ＡＤＤＲ４７０が使用されるという事実によって解決される。また、ＳＰは、第３のＵＤに、行４５１のＵＳＥＲ−ＡＤＤＲ４２０と衝突するＵＳＥＲ−ＡＤＤＲ４２０を割り当てる。しかしながら、“ＷＸＹＺ”に等しいＶＬＡＮタグが、行４５３のＶＬＡＮに割り当てられる。行４５１及び４５３の２つのＦＩＢ４６０は、２つの個別のＳＰとの個別のポートを用いたＵＤの接続のために同じＧＷに割り当てられた、同一のＧＷ−ＵＤ−ＡＤＤＲ４３０を含む。これら２つのＦＩＢ４６０は、さらに、個別のＵＤに割り当てられた同一のＩＰアドレス４２０を含む。しかしながら、個別のＶＬＡＮタグ４１０が、２つのＶＬＡＮを完全に区別することを可能とする。アップストリームパケットが６０．３．１．１０のＵＳＥＲ−ＡＤＤＲ４２０に等しいソースＩＰアドレスを伴ってＧＷに到達すると、ＧＷは、同一のＩＰアドレスの使用にも関わらず、アップストリームパケット内に含まれる“ＷＸＹＺ”に等しいＶＬＡＮタグの使用により、第３のＵＤを第１のＵＤと区別して容易に識別することができる。

ＩＰアドレスの衝突を解決するためにマルチＦＩＢテーブル４００がどのように使用され得るかの他の例として、第１のＵＤは、１つのＳＰからサービスを受け、それにより行４５１のＶＬＡＮのセットアップが行われた後、他のＳＰからサービスを受ける。当該他のＳＰは、５０．３．１．１７に等しいＩＰアドレスを有する。ＶＬＡＮは、行４５５上に生成され、そこでＳＰのＩＰアドレスはＳＰ−ＡＤＤＲ４５０として記憶される。ＳＰは、６０．３．１．１に等しいＧＷ−ＵＤ−ＡＤＤＲ４３０及び５０．３．１．５０に等しいＧＷ−ＳＰ−ＡＤＤＲ４７０をＧＷに割り当て、そしてポートＤ及び６０．３．１．１０に等しいＵＳＥＲ−ＡＤＤＲ４２０を第１のＵＤに選択し、これらアドレス及びポートもまた行４５５に記憶される。この例において、行４５１及び４５５に示されているように、２つの個別のＳＰから、同じＵＤに同じＩＰアドレス値が割り当てられている。本発明の恩恵がなければ、第１のＵＤは、インカミングのダウンストリームパケットについて、関連するサービスを知ることができないため、混同を生じるであろう。行４５５のＶＬＡＮには、“ＥＦＧＨ”に等しいＶＬＡＮタグ４１０が付加される。本発明によれば、ＧＷ４３０においてＳＰの１つからダウンストリームパケットが到着すると、ＧＷ４３０は、この第１のＵＤをパケットの発信元であるＳＰと関連付ける、“ＡＢＣＤ”又は“ＥＦＧＨ”の値を伴うＶＬＡＮタグ４１０を付加する。当該パケットは、ＵＤに向けて転送され、そしてＶＬＡＮタグ４１０を含む。ＵＤは、インカミングのダウンストリームパケット内に現れるＶＬＡＮタグ４１０を用いて、発信元のＳＰを識別し、それによりパケットが関連するサービスのタイプをも識別する。

次に、本発明の他の観点に従ったユーザ装置とサービスプロバイダとの間のデータパケットの交換のシーケンス図である図６を参照しながら、全体としてのサービスセットアップについて説明する。図６に示されているイベントには、図２ａの三重動作ネットワーク２００のノード群が関与する。図２ａのＡＮ２２０及びＲＮ２４０は、メッセージ及びパケットを透過的に転送するため、図６には示されていない。プロセスはステップ５００において開始し、ＵＤ２１０は、通常、サービスセッションのセットアップを要求するユーザ命令に続いて、選択されたＳＰ２５０に向けてサービス要求を送信する。ＳＰ２５０の選択は、上述した図３ａ、３ｂ及び３ｃの説明において述べたように、少なくともある部分において、ユーザにより選択されたサービスのタイプに応じて行われる。ＵＤ２１０は、サービス要求において示されたサービスのタイプを取扱うことのできる仮想的なルータプロトコルスタックを有する。サービス要求は、通常、ＧＷ２３０を通過するが、これは透過的な形で行われ得る。ステップ５０２において、ＳＰ２５０は、内部チェックを実行してＵＤ２１０がサービスへのアクセスを承認されたこと、リソースが利用可能であることなどを検証する。ステップ５０４において、図５のマルチＦＩＢテーブル４００と関連して説明したように、ＳＰ２５０は、ＵＤ２１０に１つのＩＰアドレスを、ＧＷ２３０に２つのＩＰアドレスを割り当てる。同じＧＷが既に他のＵＤと同じＳＰとの間のサービスセッションに関与している場合には、ＳＰ２５０によりＩＰアドレスが既に割り当てられているため、ＧＷ２３０へのＩＰアドレスの割り当ては必須でないかも知れない。ステップ５０６において、ＳＰ２５０は、ＵＤ２１０及びＧＷ２３０に割り当てられたＩＰアドレスを、自身のＩＰアドレスと共に、サービス応答の一部として送信する。

図５のマルチＦＩＢテーブル４００にデータを投入するために、ＧＷ２３０は、ステップ５０８において、サービス応答をインターセプトする。この場合、ＧＷ２３０は、そのサービスセッションのためにＦＩＢ４６０の内容を記憶する。ＵＤ２１０に割り当てられたＩＰアドレスは列４２０に記憶され、ＧＷ２３０に割り当てられたＩＰアドレスは、列４３０及び４７０に記憶され、ＧＷ２３０とＳＰ２５０との間の通信用のポートは、識別され、列４４０に記憶され、ＳＰ２５０のＩＰアドレスは、列４５０に記憶される。これらが記憶される行は全て同じ行である。また、ＧＷ２３０は、同じ行の列４１０内に一意なＶＬＡＮタグを割り当ててもよく、それにより当該サービスセッションのためのＶＬＡＮが完成する。そして、ＧＷ２３０は、サービス応答をＵＤ２１０に向けて転送する。ＶＬＡＮタグがＧＷ２３０により生成された場合には、かかるサービス応答の内部にＶＬＡＮタグが付加されている。ステップ５０８の代わりに、ステップ５０６のサービス応答は、ＧＷ２３０を透過的に通過してもよい。その場合、ＵＤ２１０は、ステップ５１０において、ＧＷ２３０に向けてさらにＦＩＢ４６０を作成するための要求を送信する。当該要求は、ＩＰアドレスとＵＤ２１０により生成されたＶＬＡＮタグとを含む。ＧＷ２３０は、ステップ５１２において、ＦＩＢ４６０が作成されたことを示す返信を行う。ステップ５００〜５１２のシーケンスは、ある程度修正されてもよく、例えば、ＵＤ２１０がＶＬＡＮタグを生成し、ステップ５００においてそれをサービス要求内に挿入してもよい。その場合、ＧＷ２３０は、好適にはＳＰ２５０に向けてサービス要求を転送する前に当該ＶＬＡＮタグを記憶する。よって、本発明の思想から外れることなく、ステップ５００〜５１２のシーケンスは、詳細な部分で厳密には変化し得る。

上で説明したような同様の手法で、同じ又は他のＵＤは、同じ又は他のＳＰとの間のサービスセッションをセットアップし得る。そのような他のイベントは、図６には示されていないが、図５のマルチＦＩＢテーブル４００上のより多くのＶＬＡＮの生成をもたらすであろう。

ステップ５１４において、ＳＰ２５０は、ＵＤ２１０に向かうダウンストリーム方向において、ＧＷ２３０を介してデータパケットを送信する。ＳＰ２５０により提供されるサービスタイプに関連するペイロードに加えて、当該パケットは、ＳＰ２５０の自身のＩＰアドレスに等しいソースアドレス、及びＳＰ２５０がＵＤ２１０に割り当てたＩＰアドレスに等しい宛て先アドレスを含む。ダウンストリームパケットは、ＳＰ２５０によりＧＷ２３０に割り当てられたＩＰアドレスを含むルート上をそれらの間の通信のために送信され、ＧＷ２３０によりＳＰ２５０との間の通信のために選択された論理インタフェースあるいはポートに到達する。ステップ５１６において、ＧＷ２３０は、ダウンストリームパケットが受信された論理インタフェースと、ソース及び宛て先ＩＰアドレスとをマルチＦＩＢテーブル４００内の行のＦＩＢ４６０の内容にマッチングすることでＦＩＢテーブル４００からＶＬＡＮを選択する。ＧＷ２３０は、マッチングした行からのＶＬＡＮタグをダウンストリームパケットに付加する。ステップ５１８において、ダウンストリームパケットはＧＷ２３０からＵＤ２１０に向けて転送される。ステップ５２０において、ＵＤ２１０は、ペイロードを抽出する前に、ＶＬＡＮタグを用いてＳＰ２５０を識別し、選択されたサービスのタイプを扱うように適応された仮想ルータプロトコルスタックにパケットを内部的にルーティングすることにより、パケットを処理する。ＶＬＡＮタグは、図３ｃのルーティングテーブル８４０を検索するために使用され、それにより図３ｂのＦＩＢテーブル８２０のＶＬＡＮ及びＦＩＢが特定され、さらに図３ａのマッピングテーブル８００の適切なサービスマッピングが特定される。サービスタイプ８０２は、テーブル８００内で識別され、そして適切な仮想ルータプロトコルスタックによりペイロードを扱うことが可能となる。

ＵＤ２１０が２つの個別のＳＰ２５０から同じタイプの２つの並行的なサービスを享受するというようなイベントが生じ得る。例えば、ＵＤ２１０が２つのＩＰＴＶ受信部を実質的に備え、２つの異なる映像プログラムを並行的に受信するために、各受信部が自身の仮想スタックを有するという場合があり得る。ＵＤ２１０は、ＶＬＡＮタグの使用により、２つのサービスの申し出を完全に区別し、サービスタイプとＳＰ２５０のアイデンティティとに基づいて各パケットを適切な仮想スタックに適切にルーティングすることができる。

２つの個別のＵＤ２１０にＳＰ２５０により同一のＩＰアドレスが割り当てられた場合であっても、そのＩＰアドレスはＳＰ２５０から受信されるダウンストリームパケットにおいて宛て先アドレスとして特定されるが、ＧＷ２３０は、ステップ５１６において、ダウンストリームパケットを受信した論理インタフェース並びにソース及び宛て先ＩＰアドレスの使用により自身のマルチＦＩＢテーブル４００から適切なＶＬＡＮを正確に識別したであろう。同様に、２つの個別のＳＰ２５０により同一のＩＰアドレスが同じＵＤ２１０に割り当てられた場合には、ＵＤ２１０は、ステップ５２０において、ＶＬＡＮタグの使用により、ダウンストリームパケットのペイロードを適切なサービスセッションに関連付けることができたであろう。

ステップ５２２において、ＵＤ２１０は、ＳＰ２５０を宛て先として、ＧＷ２３０に向けてアップストリームパケットを送信する。そのアップストリームパケットは、特定のＳＰ２５０との組としてＵＤ２１０が有するサービスセッションに関連するＶＬＡＮタグを含む。特に、ＶＬＡＮタグは、ＵＤ２１０がアップストリームパケットの送信のために使用している仮想ルータプロトコルスタックの標識を供給する。ステップ５２４において、ＧＷ２３０は、ＶＬＡＮタグを使用してマルチＦＩＢテーブル４００内で適切なＶＬＡＮを識別し、それにより、２つの個別のＵＤ２１０が同じプライベートＩＰアドレスを共有している場合であっても、適切なＳＰ２５０に向けてアップストリームパケットが転送されることが保証される。

次に、図７を参照しながら、ここまでの図において使用されるユーザ装置の一例としての構成を説明する。図７は、本発明に従って構築される一例としてのユーザ装置を示している。その一例としてのユーザ装置は、例えば、ＶｏＩＰ、ＩＰＴＶ及び一般的なインターネットアプリケーションのためにそれぞれ使用され得る、サービスユニット６１０、６２０及び６３０として識別される３つのサービスユニットを備える。いわゆる当業者は、ＵＤがいかなる数のサービスユニットを備えてもよく、いかなる種類のアプリケーション、及び様々な種類の装置のためのいかなる種類の関連のペイロードを扱うように適合されてもよいことを容易に理解するであろう。サービスユニット６１０、６２０及び６３０は、それらが実現するサービスのタイプのための仮想ルータプロトコルスタックをそれぞれ実装する。ＵＤは、さらに、入出力（Ｉ／Ｏ）ポート６４０、メモリ６５０、及びサービスセレクタ６６０を備える。メモリ６５０は、図３ａ、３ｂ及び３ｃのマッピングテーブル８００、ＦＩＢテーブル８２０、及びルーティングテーブル８４０を記憶する。メモリ６５０は、電気的に消去可能であって、再プログラム可能な不揮発性メモリ又は永続的なメモリであり、例えば、フラッシュメモリ又はデータストレージモジュールとして実装され得る。

いくつかの実施形態において、Ｉ／Ｏポート６４０は、恐らくＡＮ２２０を介して、ＧＷを通じてＳＰとの間で通信する、信号の受信及び送信のための２つの個別のポートを備える。Ｉ／Ｏポート６４０は、セルラー無線、ＷＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、同軸ケーブル、ツイストペアケーブル（twisted copper pair）及びカテゴリー５ケーブルなどといった様々な種類の物理的接続をサポートしてよい。Ｉ／Ｏポート６４０は、パケット通信をサポートし、例えばＩＰデータグラムを送受信する。

ＵＤのユーザは、選択されたＳＰと共に所与のサービスタイプについてのサービスセッションを開始したいと望む場合、ユーザインタフェース（図示せず）上でコマンドを入力する。ユーザインタフェースは、関連するサービスユニット６１０、６２０又は６４０を起動し、サービス要求メッセージを整形し、そしてそれをサービスセレクタ６６０へ転送する。すると、サービスセレクタ６６０は、メモリ６５０内のマッピングテーブル８００を参照し、選択されたＳＰを用いてＳＰのアイデンティティ８０４のリストを読み、及び、選択されたサービスタイプを用いてサービスタイプ８０２のリストを読み、それにより１つのサービスマッピングを選択する。いくつかの場合には、１つだけのＳＰが所与のサービスタイプをサポートするものとしてＵＤにより知得され、その場合にはユーザは当該所与のサービスタイプのみを選択し、マッピングテーブル８００の１つのサービスマッピング内でサービスタイプが一意であるためにＳＰを選択する必要がない。サービスセレクタ６６０は、選択されたＳＰと要求されるサービスタイプとの標識を含むサービス要求を送信するようにＩ／Ｏポート６４０に要求する。サービス要求がＳＰに到達する方式は、当該技術分野において周知のようなＳＰのアドレス解決を含み得るが、それは本発明の範囲外である。そして、Ｉ／Ｏポート６４０は、サービスセッションについてのアドレス情報を含み、ＶＬＡＮタグがＧＷにより定義される場合には任意にＶＬＡＮタグを含むサービス応答を受信する。Ｉ／Ｏポート６４０は、当該サービス応答をサービスセレクタ６６０へ転送する。ＧＷから受信されなければ、サービスセレクタ６６０は、ＶＬＡＮタグを自動的に生成してもよい。受信されるアドレス情報はＳＰのアドレスを含み、ＳＰのアドレスはサービスセレクタ６６０によりマッピングテーブル８００及びＦＩＢテーブル８２０内に記憶される。また、アドレス情報はＧＷのアドレスを含み、ＧＷのアドレスはサービスセレクタ６６０によりＦＩＢテーブル８２０内に記憶される。さらに、アドレス情報はＳＰによりＵＤに割り当てられたアドレスを含み、当該アドレスはサービスセレクタ６６０によりＵＤのＩＰアドレス８４８としてルーティングテーブル８４０内に記憶される。最終的に、サービスセレクタ６６０は、ルーティングテーブル８４０とＦＩＢテーブル８２０の行により識別されるＶＬＡＮとをリンクさせるために使用される論理インタフェース８２２のための値を定義する。ＦＩＢテーブル８２０においては、ＳＰアドレス８０６とＧＷアドレス８２４とがその時点のサービスセッションのために記憶される。当然ながら、マッピングテーブル８００内には、論理インタフェース８２２に関連するサービスプロバイダのアイデンティティ８０４及びアドレス８０６に適合する１つのサービスマッピングのみが存在する。また、サービスセレクタ６６０は、サービスタイプを取扱い得るかに応じて適切なサービスユニット６１０、６２０又は６３０に、ＦＩＢ内に含まれるＩＰアドレス、及びサービスセッションを確立するために適当であり得るサービス応答の任意の内容を通知する。

Ｉ／Ｏポート６４０にダウンストリームデータパケットが到達すると、Ｉ／Ｏポート６４０は、当該パケットをサービスセレクタ６６０に転送する。サービスセレクタは、当該パケットからＶＬＡＮタグを抽出し、それをメモリ６５０のルーティングテーブル内のポインタとして使用して論理インタフェース８２２を読み出す。論理インタフェース８２２は、ＦＩＢテーブル８２０のＦＩＢにリンクされ、ＳＰアドレス８０６及びＳＰのアイデンティティ８０４を供給する。そして、サービスセレクタ６６０は、ＳＰアドレス８０６及びＳＰのアイデンティティ８０４の使用により、マッピングテーブル８００の関連するサービスマッピング内で、サービスタイプ８０２を読み出す。パケット内に含まれる任意のソースアドレス、宛て先アドレス及びポート情報に加えて、パケットからのＶＬＡＮタグを考慮することにより、サービスセレクタ６６０は、マルチＦＩＢの実装を実質的に実現し、サービスユニット６１０、６２０及び６３０内に実装される仮想ルータプロトコルスタックの１つがＶＬＡＮタグの値の使用により選択される。ＶＬＡＮタグの使用によりメモリ６５０からサービスタイプを取得すると、サービスセレクタ６６０は、当該サービスタイプ及びサービスプロバイダのアイデンティティに従って、適切なサービスユニット６１０、６２０又は６３０に、パケット内に含まれていた任意のペイロードを転送する。

サービスユニット６１０、６２０又は６３０が進行中のサービスセッションを有するＳＰに向けたデータを有する場合、そのサービスユニットは、当該セッションについてのＳＰのアイデンティティ及びサービスタイプの表示を含むペイロードを準備し、サービスセレクタ６６０へそれを送信する。サービスセレクタ６６０は、サービスタイプ８０２及びＳＰのアイデンティティ８０４をポインタとして使用してメモリ６５０からサービスマッピングを読み出し、ＦＩＢ内のＶＬＡＮ、さらに論理インタフェース、そしてＶＬＡＮタグを導く。そして、サービスセレクタ６６０は、完全なアップストリームパケットを形成するためにペイロードにＶＬＡＮタグを付加し、ＳＰに向けてそれを送信することをＩ／Ｏポート６４０に要求する。

次に、図８を参照しながら、ここまでの図において使用されるゲートウェイの一例としての構成を説明する。図８は、本発明をサポートするために使用される一例としてのゲートウェイを示している。そのゲートウェイは、一方でＳＰと、他方でＵＤと通信するためのポート群を含む。内在するトランスポート技術及びＡＮ２２０又はＲＮ２４０の存在に依存して、各ＳＰ又は各ＵＤにＧＷを接続する個別の物理的なポートが複数存在し得る。その代わりに、ある任意の物理的なポートが、複数の論理的なポートのサポートにおいて、ＧＷと複数のＳＰ又はＵＤとの間で交換されるデータストリームを多重化してもよい。よって、図８のＧＷは、複数のユーザ側のＩ／Ｏポート７２０と、複数のサーバ側のＩ／Ｏポート７１０とを含み、これら様々なＩ／Ｏポートは、物理的な又は論理的なポートである。ユーザ側のＩ／Ｏポート７２０は、ＵＤに対してＧＷを接続し、サーバ側のＩ／Ｏポート７１０は、ＳＰに対してＧＷを接続する。また、ＧＷは、プロセッサ７３０、及び上述した図５の説明において紹介されたＦＩＢテーブル４００を含む。

プロセッサ７３０は、例えば、サーバ側Ｉ／Ｏポート７１０において受信されるサービス応答メッセージ内に含まれる情報を使用して、マルチＦＩＢテーブル４００内の行の内容を投入する。サービス応答は、ＧＷ論理インタフェース４４０としてマルチＦＩＢテーブル４００内に記憶されている特定の物理又は論理ポート上で受信される。サービス応答は、ＳＰ−ＡＤＤＲ４５０として記憶されるソースアドレスと、ＵＳＥＲ−ＡＤＤＲ４２０として記憶される宛て先アドレスと、ＳＰによりＧＷ２４０に割り当てられた、ＧＷ−ＵＤ−ＡＤＤＲ４３０及びＧＷ−ＳＰ−ＡＤＤＲ４７０として記憶されるアドレスとを含む。これらアドレスは、全て同じ行に記憶される。ＧＷ−ＵＤ−ＡＤＤＲ４３０はユーザ側Ｉ／Ｏポート７２０にリンクされ、ＧＷ−ＳＰ−ＡＤＤＲ４７０はサーバ側Ｉ／Ｏポート７１０にリンクされ、これらポートは当該サービス応答に関連するサービスセッションのために用いられる。また、プロセッサ７３０は、好適にはＧＷ内で一意であるＶＬＡＮタグを生成し、それをマルチＦＩＢテーブル４００内にＶＬＡＮタグ４１０として記憶してもよい。マルチＦＩＢテーブル４３０のその行内に関連するアドレスを定義として記憶すると、プロセッサ７３０は、サービス応答の内容にＶＬＡＮタグを付加し、ユーザ側Ｉ／Ｏポート７２０にＵＤに向けて当該サービス応答を転送することを要求する。ＧＷによりＶＬＡＮタグが定義されなかった場合、ＶＬＡＮタグ４１０として記憶される値は、ユーザ側Ｉ／Ｏポート７２０上でＵＤから受信され、マルチＦＩＢテーブル４００内に記憶され得る。

サービスセッションに関連するダウンストリームデータパケットが特定の物理又は論理ポート上のサーバ側Ｉ／Ｏポート７１０として到達した場合、プロセッサ７３０は、その特定の物理又は論理ポートをマルチＦＩＢテーブル４００の内容と照合し、当該セッションのためのＶＬＡＮ定義を含む行を特定する。マルチＦＩＢテーブル内には同じ論理インタフェース４４０を有する複数の行が存在し得るため、ダウンストリームデータパケット内に含まれるソース及び宛て先アドレスは、適切なＶＬＡＮ定義を含む行を一位に識別するためにさらに使用され得る。プロセッサ７３０は、その行からのＶＬＡＮタグ４１０をダウンストリームデータパケットに付加し、ユーザ側Ｉ／Ｏポート７２０にそれをＵＤに向けて転送するように要求する。アップストリームデータパケットがユーザ側Ｉ／Ｏポート７２０として到達した場合、プロセッサ７３０は、パケットからＶＬＡＮタグを抽出し、それを使用して、同じ値を伴うＶＬＡＮタグ４１０を含む行を照合する。それにより、プロセッサは、ＧＷ論理インタフェース４００を含む扱うべきＦＩＢを識別し、当該ＧＷ論理インタフェース４００の使用によりアップストリームデータパケットを転送するようにサーバ側Ｉ／Ｏポート７１０に要求する。

本発明の方法及びユーザ装置の好適な実施形態の様々な観点が、添付図面において示され、上述した詳細な説明において説明された。しかし、本発明は開示された実施形態に限定されるものではなく、次の特許請求の範囲により記述され及び定義される本発明の思想から外れることなく、多数の再配置、修正及び置き換えが可能であることは理解されるであろう。

Claims (10)

1. ユーザ装置と複数のサービスプロバイダとの間のデータパケットの交換方法であって、
   前記ユーザ装置において、少なくとも２つの転送情報ベース（ＦＩＢ）を定義するステップと、各ＦＩＢは、対応するサービスプロバイダのアイデンティティ及びインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスを含むことと、各ＦＩＢは、少なくとも１つのサービスタイプ、前記対応するサービスプロバイダにより前記ユーザ装置に割り当てられた対応するＩＰアドレス、及び対応するタグに関連付けられることと、
   データパケット内に所与のタグを挿入するステップと、
   前記所与のタグを用いて、前記データパケットに対応する所与のサービスプロバイダ及び所与のサービスタイプを識別するステップと、
   を含む、方法。
2. 前記少なくとも２つのＦＩＢの第１のＦＩＢは、第１のサービスプロバイダにより前記ユーザ装置に割り当てられた第１のＩＰアドレスと関連付けられ、
   前記少なくとも２つのＦＩＢの第２のＦＩＢは、第２のサービスプロバイダにより前記ユーザ装置に割り当てられた第２のＩＰアドレスと関連付けられ、
   前記ユーザ装置に割り当てられる前記第１及び前記第２のＩＰアドレスは、同一である、
   請求項１の方法。
3. 前記少なくとも２つのＦＩＢの１つは、前記所与のサービスプロバイダに対応し、
   前記少なくとも２つのＦＩＢの前記１つは、第１の仮想ローカルエリアネットワーク（ＶＬＡＮ）を定義し、
   前記第１のＶＬＡＮは、前記ユーザ装置、前記所与のサービスタイプ、及び前記所与のサービスプロバイダを含む、
   請求項１の方法。
4. 前記少なくとも２つのＦＩＢの前記１つは、第２のＶＬＡＮをさらに定義し、
   前記第２のＶＬＡＮは、他のサービスタイプを含む、
   請求項３の方法。
5. 前記所与のサービスプロバイダのＩＰアドレス及び前記所与のサービスプロバイダにより前記ユーザ装置に割り当てられたＩＰアドレスは、前記ユーザ装置と前記所与のサービスプロバイダとの間で交換されるデータパケット内で、ソースアドレスとして及び宛先アドレスとして使用される、
   請求項１の方法。
6. 前記方法は、
   前記ユーザ装置においてダウンストリームデータパケットを受信するステップと、
   受信されたタグを前記ダウンストリームデータパケットから抽出するステップと、
   前記受信されたタグを用いて、前記ダウンストリームデータパケットを生成したサービスプロバイダを識別し、及び、対応するサービスタイプを識別するステップと、
   前記ダウンストリームデータパケットを生成した前記サービスプロバイダに応じて、及び前記対応するサービスタイプに応じて、前記データパケットを処理するステップと、
   をさらに含む、請求項１の方法。
7. 複数のサービスプロバイダとの間でデータパケットを交換するためのユーザ装置であって、
   前記サービスプロバイダからデータパケットを受信するよう適応される入力／出力（Ｉ／Ｏ）ポートと；
   各々のサービスユニットが少なくとも１つのサービスタイプをサポートする、前記データパケットを処理するよう適応される２つ以上のサービスユニットと；
   少なくとも２つの転送情報ベース（ＦＩＢ）を記憶するよう適応されるメモリであって、各ＦＩＢは、対応するサービスプロバイダのアイデンティティ及びインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスを含み、各ＦＩＢは、少なくとも１つのサービスタイプ、前記対応するサービスプロバイダにより前記ユーザ装置に割り当てられた対応するＩＰアドレス、及び対応するタグに関連付けられる、前記メモリと；
   受信されるデータパケットから所与のタグを読み出し、当該所与のタグの使用により所与のサービスタイプ及び所与のサービスプロバイダのアイデンティティを前記メモリから読み込み、並びに、前記所与のサービスタイプ及び前記所与のサービスプロバイダの前記アイデンティティに基づいて、前記２つ以上のサービスユニットの１つへ前記受信されるデータパケットを転送するよう適応されるサービスセレクタと；
   を備えるユーザ装置。
8. 前記Ｉ／Ｏポートは、前記所与のサービスプロバイダへデータパケットを送信するようさらに適応される、
   請求項７のユーザ装置。
9. 前記２つ以上のサービスユニットは、アップストリームデータパケットを生成し、並びに、前記所与のサービスタイプ及び前記所与のサービスプロバイダの前記アイデンティティの標識を提供するよう、それぞれさらに適応され、
   前記サービスセレクタは、前記所与のサービスタイプ及び前記所与のサービスプロバイダの前記アイデンティティの前記標識の使用により、前記所与のタグを前記メモリから読み込み、前記アップストリームデータパケット内に前記所与のタグを挿入し、並びに、前記所与のサービスプロバイダへ前記アップストリームデータパケットを送信することを前記Ｉ／Ｏポートに要求するよう、さらに適応される、
   請求項８のユーザ装置。
10. 前記Ｉ／Ｏポートは、前記ユーザ装置に割り当てられたＩＰアドレス及び前記所与のサービスプロバイダのＩＰアドレスを含むサービスレスポンスを前記所与のサービスプロバイダから受信するようさらに適応され、
    前記メモリは、前記所与のタグと関連付けて、前記サービスレスポンス内で受信されるＩＰアドレスを記憶するようさらに適応される、
    請求項７のユーザ装置。
    

Images