JP5680790B2 - モバイルノードの登録 - Google Patents

Description

本開示は一般に、モバイル技術に関し、さらに具体的には、モバイルノードの登録に関する。

本明細書において特に指示のない限り、この節において説明される手法は、本願における特許請求の範囲に対する従来技術ではなく、この節に含有することにより従来技術であると是認されるものではない。

インターネットにアクセスするためのラップトップ、ノートブックコンピュータ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、および携帯電話のようなモバイルコンピューティングデバイスの使用は、ますます広く普及が進んでいる。これらのモバイルコンピューティングデバイスは、ユーザが、インターネットへの接続を継続して維持しながら、１つの位置から別の位置へ移動すること、つまり「ローム」を可能にする。そのようなデバイスによる高速で安全なモバイルコンピューティングを容易にするため、広範な、通常は重複する地理的領域にわたり配備され、情報をユーザにルーティングするための１つまたは複数の業界全体にわたるモバイルＩＰ規格に適合する複数の無線通信ネットワークを含む、大規模なインフラストラクチャが整備されてきた。

モバイルＩＰ（インターネットプロトコル）は、ローミングするモバイルコンピューティングデバイス、または「モバイルノード」への、インターネット上のＩＰデータグラムの位置に依存しないルーティングを可能にする。各モバイルノードは、ノードの現在の物理的位置とは無関係に、ノードのホームアドレスによって識別される。モバイルノードのホームネットワークから離れているとき、モバイルノードは、その現在の位置を識別する気付アドレス（care-of address）に関連付けられている一方、ホームアドレスは、モバイルノードのホームエージェントへのＩＰトンネルのローカルエンドポイントに関連付けられている。モバイルＩＰを使用して、モバイルノードは、ホームＩＰアドレスを変更することなく、インターネットへの接続点（ｐｏｉｎｔ−ｏｆ−ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ）、すなわちホームエージェントへのＩＰトンネルのローカルエンドポイントを変更することができ、それによりモバイルノードが、ローミングしている間、トランスポートおよび上位層接続を維持できるようにする。したがって、モバイルＩＰは、モバイルノードユーザがどこにいるか、およびユーザが静止しているか移動しているかにかかわらず、モバイルノードのユーザがインターネットにアクセスできるように、インターネット内のローミングのための効率的でスケーラブルな機構を提供する。

本開示の１つの実施形態によれば、モバイルノードをホームネットワーク上のホームエージェントに登録するための方法は、ホームエージェントと第１の外部ネットワーク上の第１の外部エージェントとの間の第１のインターネットプロトコル（ＩＰ）トンネルを確立するためにホームエージェントに登録することと、登録した後、第２のネットワークに及ぶ第１の外部ネットワークの部分、および第１の外部ネットワークに及ぶ第２の外部ネットワークの部分を含む緩衝ゾーンへの進入を検出することと、検出された進入に応答して、ホームエージェントと第２の外部ネットワークの第２の外部エージェントとの間の第２のＩＰトンネルを確立するためにホームエージェントに登録することと、緩衝ゾーン内に位置している間に、第１のＩＰトンネルおよび第２のＩＰトンネルのうちの一方からのデータグラムを廃棄して、第１のＩＰトンネルおよび第２のＩＰトンネルのもう一方を介してホームエージェントからのデータグラムを受け入れることとを含む。

本開示のもう１つの実施形態によれば、モバイルノードが、第１の外部エージェントによってサービス提供される第１の外部ネットワークの部分および第２の外部エージェントによってサービス提供される第２の外部ネットワークの部分を含む緩衝ゾーン内に位置する場合、モバイルノードをホームネットワーク上のホームエージェントに登録するための方法は、モバイルノードが緩衝ゾーン内に位置している間に、ホームエージェントと第１の外部エージェントとの間の第１のＩＰトンネル、およびホームエージェントと第２の外部エージェントとの間の第２のＩＰトンネルについてのホームエージェントへの登録を、それぞれの登録存続期間内に１度だけ再登録することによって、保持することとを含む。

前述の課題を解決するための手段は、例示的なものにすぎず、限定的であることは全く意図されていない。上記で説明される例示的な態様、実施形態、および特徴に加えて、さらなる態様、実施形態、および特徴は、図面および後段の詳細な説明を参照することにより明らかとなろう。

モバイルノードのホームネットワーク、第１の外部ネットワーク、および第２の外部ネットワークの例示的な実施形態を示すブロック図である。 第１の外部ネットワークと第２の外部ネットワークとの間の緩衝ゾーンに進入するモバイルノードの例示的な実施形態を示すブロック図である。 本開示の実施形態による、モバイルノードが２つ以上の外部ドメイン間の境界付近に位置する場合、モバイルノードをホームネットワーク上のホームエージェントに登録する方法を概説する流れ図である。 本開示の実施形態による、モバイルノードが外部ドメインに位置する場合、モバイルノードをホームエージェントに登録するように構成されたモバイルコンピューティングデバイスを示すブロック図である。

以下の詳細な説明において、本明細書の一部を形成する付属の図面が参照される。図面において、文脈に特に指示がない限り、類似する符号は概して、類似するコンポーネントを識別する。発明を実施するための形態、図面、および特許請求の範囲において説明される例示的な実施形態は、限定的であることを意図されていない。本明細書において提示される主題の精神または範囲を逸脱することなく、その他の実施形態が使用されてもよく、その他の変更が行なわれてもよい。本明細書において概ね説明され、図面に示される本開示の態様が、多岐にわたるさまざまな構成において配置され、代替され、組み合わされ、設計されてもよく、それらすべては明示的に検討され、本開示の一部をなすことは容易に理解されよう。

モバイルＩＰ（インターネットプロトコル）は、ホームネットワークの外側、すなわち外部ドメインに位置するモバイルノードに、たとえモバイルノードが１つの外部ドメインから別の外部ドメインへ移動する場合であっても、インターネットへのシームレスなアクセスを提供することを目的とするプロトコルである。モバイルＩＰ規格によれば、外部ドメインに進入すると、モバイルノードは、外部ネットワーク上の気付アドレスを取得し、新しい気付アドレスを登録するためにモバイルノードホームエージェントと登録要求および登録応答を交換する。モバイルノードホームアドレスに送信されたデータグラムは、モバイルノードホームエージェントによって代行受信され、モバイルノードホームエージェントによってモバイルノードの気付アドレスにトンネリングされ、トンネルエンドポイント、すなわち外部エージェントまたはモバイルノード自身において受信され、最後にモバイルノードに配信される。

モバイルＩＰは、外部ドメイン間のモバイルノードの移動に適応するように設計されているが、シグナリング負荷、パケット損失、および許容できない長い遅延が依然として生じる可能性がある。具体的には、モバイルノードが２つの外部ドメイン間の境界領域にあって、２つの外部ドメイン間の境界を極めて素早くおよび／または極めて接近して移動する場合は常に、モバイルノードは、比較的に短い時間間隔で２つの外部ドメインのいずれか一方への進入を繰り返して検出することになる。異なる外部ドメインに新たに進入するごとに、モバイルノードは、ホームエージェントおよび新たに進入した外部ドメインの外部エージェントとの必要な登録プロセスを、たとえそのようなハンドオフはインターネット接続を維持するために必要とされていなくても、実行することになる。そのような状況において、モバイルノードがユーザ要求の情報を送受信しているわけではないにもかかわらず、モバイルノードは多大なネットワークおよびサーバリソースを占有し、それによりネットワークの負担とハンドオフ待ち時間を増大させる可能性がある。

本明細書において開示される実施形態は、モバイルノードが２つ以上の外部ドメイン間の境界付近に位置する場合に、モバイルノードをホームネットワーク上のホームエージェントに登録するための方法を考察する。外部ドメイン間の境界、さらに前記境界に隣接する各外部ドメインの部分を含む緩衝ゾーンが定義される。モバイルノードが緩衝ゾーン内に位置する場合、いずれかの外部エージェントへのモバイルノードの再登録は、モバイルノードが１つの外部ドメインから別の外部ドメインへ横断するごとではなく、各登録の存続期間について一回に限定される。

図１は、モバイルノード１００のホームネットワーク１１０、第１の外部ネットワーク１２０、および第２の外部ネットワーク１３０の例示的な実施形態を示すブロック図である。モバイルノード１００の自由なローミングおよびインターネットアクセスを容易にするため、ホームネットワーク１１０、第１の外部ネットワーク１２０、および第２の外部ネットワーク１３０は、１つまたは複数の業界全体にわたるモバイルＩＰ規格に適合するように構成された無線通信ネットワークである。そのようなローミング規格は、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰｖ４、ａｋａ ＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔａｓｋ Ｆｏｒｃｅ）ＲＦＣ３３４４、２００２年８月、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰｖ６、ａｋａ ＩＥＴＦ ＲＦＣ３７７５、２００４年６月などを含む。そのような規格に適合することで、モバイルノード１００は、同じネットワークへの接続を継続して維持しながら、１つの位置から別の位置へ移動することが可能になる。モバイルノード１００は、１つまたは複数の無線インターフェイスおよびモバイルＩＰソフトウェアで構成された、ラップトップまたはノートブックコンピュータ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、またはスマートフォンのような、任意のモバイルコンピューティングデバイスであってもよい。

ホームネットワーク１１０は、ホームドメイン１１１およびホームエージェント１１２を含む。ホームドメイン１１１は、ホームネットワーク１１０によってサービスを提供される地理的領域を含む。ホームエージェント１１２は、モバイルノード１００がホームドメイン１１１の外側で動作しており、モバイルノード１００の現在のロケーション情報を保持する場合、モバイルノード１００に配信するためにデータグラムをトンネリングするホームネットワーク１１０上のルータである。ＩＰトンネリングは、ホームネットワーク１１０とモバイルノード１００の現在の位置との間に介在するルータから、モバイルノード１００のホームアドレスを隠すために使用される。ホームエージェント１１２と外部エージェント１２２との間のＩＰトンネルのような、ＩＰトンネルは、データグラムがカプセル化されている間にたどるパスであって、気付アドレスモバイルノードで終端する。カプセル化されている間、モバイルノード１００を対象とするデータグラムは、たとえば外部エージェント１２２のような、知識を備えたカプセル化解除エージェントにルーティングされ、このエージェントはデータグラムをカプセル化解除して、それをその最終宛先、つまりモバイルノード１００に正しく配信する。

第１の外部ネットワーク１２０は、ホームドメイン１１０の外側に位置するネットワークであり、外部ドメイン１２１および外部エージェント１２２を含む。外部ドメイン１２１は、外部ネットワーク１２０にサービスを提供される地理的領域を含み、外部エージェント１２２は、モバイルノード１００が外部エージェント１２２に登録される場合、ルーティングサービスをモバイルノード１００に提供するルータを含む。外部エージェント１２２は、ホームエージェント１１２によってトンネル化されたデータグラムをトンネル化解除して、モバイルノード１００に配信する。モバイルノード１００によって送信されたデータグラムの場合、外部エージェント１２２は、モバイルノード１００が外部エージェント１２２に登録される場合、モバイルノード１００のデフォルトのルータとしての機能を果たすことができる。

第２の外部ネットワーク１３０は、ホームドメイン１１０の外側に位置するもう１つのネットワークであり、外部ドメイン１３１および外部エージェント１３２を含む。外部ドメイン１３１は、外部ネットワーク１３０にサービスを提供される地理的領域を含み、外部エージェント１３２は、モバイルノード１００が外部エージェント１２２と同様の方法でルーティングサービスをモバイルノード１００に提供するルータを含む。

ホームならびに外部のエージェントは、通常、過剰なネットワーク帯域幅を消費することなく、モバイルノードとの適度に高速なコンタクトを確保するためにレートが設定されている場合、定期的にエージェントアドバタイズメントを送信する。モバイルノードは、エージェントアドバタイズメントを使用して、ホームおよび外部のドメインへのそれらの出入りの移動を検出する。たとえば、モバイルノード１００が外部ドメイン１２１を退出して、外部ドメイン１３１に進入する際に、モバイルノード１００は、外部ドメイン１２１および１３１からエージェントアドバタイズメントを受信し、それらを解析して外部エージェント１２２および１３２の能力を確認する。モバイルノード１００は、外部エージェント１３２からの信号強度が外部エージェント１２２よりも高いことを検出すると、モバイルノード１００が外部ドメイン１２１から外部ドメイン１３１へと移動したと決定する。

外部ドメイン１２１および外部ドメイン１３１は、境界１５０がそれらの間の信号強度がほぼ同じとなるように描く場合に、地理的に重複する。本開示の実施形態によれば、緩衝ゾーン１６０は、外部ドメイン１２１と外部ドメイン１３１との間の重複領域において確立される。緩衝ゾーン１６０は、境界１５０、外部ドメイン１３１と重複する境界１５０の片側にある外部ドメイン１２１の部分１６１、および外部ドメイン１２１と重複する境界１５０のもう一方の側にある外部ドメイン１３１の部分１６２を含む。外部ドメイン１２１、１３１、緩衝ゾーン１６０、および部分１６１、１６２は、長方形の領域として表されているが、その他の形状であってもよい。たとえば、外部ドメイン１２１、１３１は２つの円形領域であってもよく、緩衝ゾーン１６０は２つの円形領域の共通部分であってもよく、境界１５０は、共通部分によって決まるラディカルラインであってもよく、部分１６１、１６２は、境界１５０によって分割される緩衝ゾーン１６０の二等分であってもよい。

部分１６１は、境界１５０から距離１５１以内にある外部ドメイン１２１の部分として定義されてもよく、部分１６２は、境界１５０から距離１５２以内にある外部ドメイン１３１の部分として定義されてもよい。実施形態に応じて、距離１５１、１５２は、概ね等しくても、または異なっていてもよい。実施形態に応じて、距離１５１、１５２は、一定であっても、または境界１５０に沿って異なっていてもよい（たとえば、境界１５０の中心で最大、境界１５０の２つの端部でより小さいかまたはゼロ）。一部の実施形態において、緩衝ゾーン１６０は、外部ドメイン１２１およびドメイン１３１からの信号強度がいずれも所定のしきい値よりも大きい地理的領域であり、距離１５１、１５２は、境界１５０および緩衝ゾーン１６０の定義により決まる。さらなるその他の実施形態において、部分１６１および／または部分１６２は、境界１５０からの距離１５１、１５２以外のその他の手段によって定義される所定の地理的領域であってもよい。

図１において、モバイルノード１００は、外部ドメイン１２１に進入していることが示される。存続期間登録値および／またはネットワークプレフィックスを伴う外部ドメインへのモバイルノードの移動検出のアルゴリズムは、当技術分野においてよく知られており、ＩＥＴＦ ＲＦＣ３３４４に説明されている。モバイルノード１００がホームドメイン１１１を退出して、たとえば外部ドメイン１２１のような外部ドメインに進入する場合、モバイルノード１００は、モバイルＩＰ規格に従って、外部エージェント気付アドレスをホームエージェント１１２に登録する。したがって、モバイルノード１００は、外部エージェント１２２からエージェントアドバタイズメントを受信し、アドバタイズされた外部エージェント気付アドレスを使用して外部エージェント１２２に登録する。次いで、モバイルノード１００は、外部エージェント気付アドレスを含む登録要求メッセージを使用してホームエージェント１１２に登録する。登録要求は、外部エージェント１２２によってホームエージェント１１２に中継されるか、または場合によっては、モバイルノード１００によってホームエージェント１１２に直接送信される。ホームエージェント１１２は、登録応答メッセージを、外部エージェント１２２を介して、または直接、モバイルノード１００に送信する。登録応答は、登録存続期間を含み、この期間はモバイルノード１００の外部エージェント１２２への現在の登録が満了すると見なされるまでの残りの分数である。モバイルノード１００が外部ドメイン１２１に留まる場合、モバイルノード１００は、各登録存続期間の終了時に再登録する必要がある。加えて、標準的なＩＰ規格によれば、モバイルノード１００が外部ドメイン１２１を退出して、たとえば外部ドメイン１３１のような別の外部ドメインに進入する場合には常に、モバイルノード１００はまた再登録する必要がある。

本開示の実施形態によれば、モバイルノード１００が緩衝ゾーン１６０に進入する場合、上記で説明される登録プロセスは、モバイルノード１００が緩衝ゾーン１６０に留まる限り中断される。このようにして、モバイルノード１００が繰り返し境界１５０を横断する場合に、モバイルノード１００が短期間にわたり繰り返し再登録するというシナリオは回避される。代わりに、モバイルノード１００が緩衝ゾーン１６０への進入を検出する場合、モバイルノード１００は、外部エージェント１２２と外部エージェント１３２の両方に登録して、ホームエージェント１１２が各々へのＩＰトンネルを保持するようにする。さらに、モバイルノード１００は、外部ドメイン１２１または１３１への進入が検出される場合にはそれ以上登録せず、各々の登録存続期間が満了している場合にのみ登録する。

図２は、第１の外部ネットワーク１２０から緩衝ゾーン１６０に進入するモバイルノードの例示的な実施形態を示すブロック図である。図１と併せて上記で示されるように、緩衝ゾーン１６０は部分１６１、１６２を含む。一部の実施形態において、モバイルノード１００は、外部ドメイン１２１および１３１からの信号強度が所定のしきい値よりも高いことを検出することにより、緩衝ゾーン１６０への進入を検出することができる。一部の実施形態において、モバイルノード１００は、進入されている外部ドメインからの信号強度が所定のしきい値よりも大きく、その他の外部ドメインからの信号強度が所定のしきい値よりも小さいことを検出することにより、緩衝ゾーン１６０からの退出および外部ドメインへの進入を検出することができる。

第１の外部ネットワーク１２０からの緩衝ゾーン１６０への進入を検出すると、モバイルノード１００は、直接または外部エージェント１２２を介して間接的に、緩衝ゾーンへの進入に関するメッセージをホームエージェント１１２に送信し、モバイルノードは外部エージェント１３２に登録する。その結果、ホームエージェント１１２は、外部エージェント１２２とのＩＰトンネル１７０を保持し、外部エージェント１３２とのＩＰトンネル１８０を確立して保持する。モバイルノード１００は、緩衝ゾーン１６０内にある間、任意の外部エージェントに、その特定の外部エージェントに関連付けられている各登録存続期間中に、１回だけ再登録する（たとえば、各登録存続期間の終了時に再登録する）。したがって、モバイルノード１００が頻繁に境界１５０を横断する場合、頻発に繰り返される再登録が行なわれることはない。

モバイルノード１００が緩衝ゾーン１６０内に留まっている限り、モバイルノード１００が緩衝ゾーン１６０の部分１６１または部分１６２のいずれにあるかにかかわらず、ホームエージェント１１２は、図２に示されるように、ＩＰトンネル１７０、１８０を保持する。しかし、いかなる時点においても、ＩＰトンネル１７９、１７９のうちの１つだけがモバイルノード１００によって有効であると見なされ、したがってモバイルノード１００は無効なＩＰトンネルを介して受信したデータグラムを廃棄する。一部の実施形態において、モバイルノード１００は、ＩＰトンネル１７０が緩衝ゾーン１６０に進入する外部ドメインへのＩＰトンネルであるので、ＩＰトンネル１７０が有効であると見なす。加えて、緩衝ゾーン１６０内にある間、モバイルノード１００は、たとえＩＰトンネル１７０、１８０のうちの１つだけしか有効であると見なされないとしても、前記ＩＰトンネルの各々についてホームエージェント１１２への登録を保持する。ＩＰトンネル１７０についてホームエージェント１１２への再登録は、外部エージェント１２２に関連付けられている各登録存続期間内に１回しか行なわれない。同様に、ＩＰトンネル１８０についてホームエージェント１１２への再登録は、外部エージェント１３２に関連付けられている各登録存続期間内に１回しか行なわれない。

緩衝ゾーン１６０を退出して、緩衝ゾーンの外側の外部ドメイン１３１に進入すると、モバイルノード１００は、直接または外部エージェント１３２を介して間接的に、緩衝ゾーンを退出して外部ドメインに進入することに関するメッセージをホームエージェント１１２に送信する。次いで、モバイルノード１００は、ＩＰトンネル１８０が有効であると見なす。次いで、モバイルノード１００は、外部エージェント１３２に関連付けられている現在の登録存続期間がまもなく満了するまで待機してから、モバイルノードが緩衝ゾーン１６０に再進入したか、または緩衝ゾーンの外側の外部ドメイン１３１に留まっているかを決定する。モバイルノード１００が緩衝ゾーン１６０に再進入した場合、モバイルノードは、緩衝ゾーンへの進入に対する前述のアクションを繰り返す。モバイルノード１００が緩衝ゾーン１６０の外側の外部ドメイン１３１に留まっていた場合、モバイルノード１００は、ＩＰトンネル１８０についてホームエージェント１１２に再登録する。緩衝ゾーンからの退出を検出した後に現在の登録存続期間の満了を待つことによって、モバイルノード１００が緩衝ゾーン１６０を頻繁に進入および退出する場合に、モバイルノード１００は度重なる再登録を回避する。緩衝ゾーン１６０を退出して、緩衝ゾーンの外側の外部ドメイン１３１に進入すると、モバイルノード１００はまた、ＩＰトンネル１７０についてホームエージェント１１２に再登録することはない。緩衝ゾーン１６０を退出して、緩衝ゾーンの外側の外部ドメイン１３１に進入したことを通知されると、ホームエージェント１１２は、ＩＰトンネル１７０の保持を停止する。

緩衝ゾーン１６０を退出して、緩衝ゾーンの外側の外部ドメイン１２１に再進入すると、モバイルノード１００は、直接または外部エージェント１２２を介して間接的に、緩衝ゾーンを退出して外部ドメインに再進入することに関するメッセージをホームエージェント１１２に送信する。次いで、モバイルノード１００は、ＩＰトンネル１７０が有効であると見なす。次いで、モバイルノード１００は、外部エージェント１２２に関連付けられている現在の登録存続期間がまもなく満了するまで待機してから、モバイルノードが緩衝ゾーン１６０に再進入したか、または緩衝ゾーンの外側の外部ドメイン１２１に留まっているかを決定する。モバイルノード１００が緩衝ゾーン１６０に再進入した場合、モバイルノードは、緩衝ゾーンへの進入に対する前述のアクションを繰り返す。モバイルノード１００が緩衝ゾーン１６０の外側の外部ドメイン１２１に留まっていた場合、モバイルノード１００は、ＩＰトンネル１７０についてホームエージェント１１２に再登録する。ここでも同様に、緩衝ゾーンからの退出を検出した後に現在の登録存続期間の満了を待つことによって、モバイルノード１００が緩衝ゾーン１６０を頻繁に進入および退出する場合に、モバイルノード１００は度重なる再登録を回避する。緩衝ゾーン１６０を退出して、緩衝ゾーンの外側の外部ドメイン１２１に再進入すると、モバイルノード１００はまた、ＩＰトンネル１８０についてホームエージェント１１２に再登録することはない。緩衝ゾーン１６０を退出して、緩衝ゾーンの外側の外部ドメイン１２１に再進入したことを通知されると、ホームエージェント１１２は、ＩＰトンネル１８０の保持を停止する。

図３は、本開示の実施形態による、モバイルノードが２つ以上の外部ドメイン間の境界付近に位置する場合、モバイルノードをホームネットワーク上のホームエージェントに登録する方法３００を概説する流れ図である。説明を容易にするため、方法３００は、モバイルノード１００と概ね同様のモバイルノード、ホームネットワーク１１０と概ね同様のホームネットワーク、ならびに第１の外部ネットワーク１２０および第２の外部ネットワーク１３０と概ね同様の第１の外部ネットワークおよび第２の外部ネットワークに関して説明される。しかし、当業者であれば、方法３００が、その他の構成のホームおよび外部ネットワークでも実行されうることを理解するであろう。

ブロック３０２において、モバイルノード１００は、外部ネットワークの外部ドメイン（たとえば、第１の外部ネットワーク１２０の外部ドメイン１２１）に進入しているかどうかを決定する。進入している場合、ブロック３０２の後には、ブロック３０４が続いてもよい。それ以外の場合、ブロック３０２の後には、ブロック３０６が続いてもよい。

ブロック３０４において、モバイルノード１００は、ホームエージェント１１２と外部ドメインの外部エージェント（たとえば、外部ドメイン１２１の外部エージェント１２２）との間のＩＰトンネル（たとえば、ＩＰトンネル１７０）を確立するために、ホームエージェント１１２に登録する。ブロック３０４の後には、ブロック３０６が続いてもよい。

ブロック３０６において、モバイルノード１００は、登録存続期間が満了する前に、ホームエージェント１１２に再登録することにより、外部ドメインへのＩＰトンネルを保持する。ブロック３０６の後には、ブロック３０８が続いてもよい。

ブロック３０８において、モバイルノード１００は、２つの外部ドメインの間の緩衝ゾーン（たとえば、外部ドメイン１２１と１３１の間の緩衝ゾーン１６０）に進入しているかどうかを決定する。進入している場合、ブロック３０８の後には、ブロック３１０が続いてもよい。それ以外の場合、ブロック３０８は、ブロック３０６にループして戻ることができる。

ブロック３１０において、モバイルノード１００は、外部ドメインから緩衝ゾーンに進入することをホームエージェント１２２に通知して、ホームエージェントとその他の外部ドメインの外部エージェント（たとえば、ドメイン１３１の外部エージェント１３２）との間の別のＩＰトンネルを確立するために、ホームエージェントに登録する。ブロック３１０の後には、ブロック３１２が続いてもよい。

ブロック３１２において、モバイルノード１００は、両方のＩＰトンネル（たとえば、ＩＰトンネル１７０および１８０）を保持する。緩衝ゾーン内に位置している間、モバイルノード１００は、外部エージェントに関連付けられている各々の登録存続期間内に１回だけ再登録する（たとえば、外部エージェント１２２に関連付けられている各登録存続期間の終了時にＩＰトンネル１７０について１回だけ再登録し、外部エージェント１３２に関連付けられている各登録存続期間の終了時にＩＰトンネル１８０について１回だけ再登録する）ことにより、２つのＩＰトンネルについてホームエージェント１１２への再登録を保持する。ブロック３１２の後には、ブロック３１４が続いてもよい。

ブロック３１４において、緩衝ゾーン内に位置している間、モバイルノード１００は、２つのトンネルのうちの１つが、データグラムを受信するのに無効なパスであると決定し、無効なパスからデータグラムを廃棄する。ブロック３２４の後には、ブロック３１６が続いてもよい。

ブロック３１６において、モバイルノード１００は、緩衝ゾーンを退出して、緩衝ゾーンの外側の外部ドメインに進入している（たとえば、緩衝ゾーン１６０を退出して、外部ドメイン１２１または１３１に進入している）かどうかを決定する。進入している場合、ブロック３１６の後には、ブロック３１８が続いてもよい。それ以外の場合、ブロック３１６は、ブロック３１２にループして戻ることができる。

ブロック３１８において、モバイルノード１００は、緩衝ゾーンを退出して、緩衝ゾーンの外側の外部ドメインに進入していることを、ホームエージェント１２２に通知する。その結果、ホームエージェント１２２は、その他の外部ドメインのＩＰトンネル（たとえば、外部ドメイン１２１に進入する場合はＩＰトンネル１８０、または外部ドメイン１３１に進入する場合はＩＰトンネル１７０）を保持しない。次いで、モバイルノード１００は、進入した外部ドメインからの外部エージェントの現在の登録存続期間（たとえば、外部ドメイン１２１に進入する場合は外部エージェント１２２、または外部ゾーン１３１に進入する場合は外部エージェント１３２の登録存続期間）がほぼ満了するのを待つ。ブロック３１８の後には、ブロック３２０が続いてもよい。

ブロック３２０において、モバイルノード１００は、緩衝ゾーンに再進入したかどうかを決定する。進入した場合、ブロック３２０の後には、ブロック３１０が続いてもよい。それ以外の場合、ブロック３２０の後には、ブロック３２２が続いてもよい。

ブロック３２２において、モバイルノード１００は、残りのＩＰトンネル（たとえば、外部ドメイン１２１に進入した場合はＩＰトンネル１７０、または外部ドメイン１３１に進入した場合はＩＰトンネル１８０）を保持する。ブロック３２２は、ブロック３０８にループして戻ることができる。

図４は、本開示の実施形態による、モバイルノードが外部ドメインに位置する場合、モバイルノードをホームエージェントに登録するように構成されたモバイルコンピューティングデバイス４００を示すブロック図である。モバイルコンピューティングデバイス４００は、１つまたは複数の無線インターフェイスおよびモバイルＩＰソフトウェアで構成された、ラップトップまたはノートブックコンピュータ、ＰＤＡ、スマートフォン、パーソナルメディアプレイヤーデバイス、無線Ｗｅｂ視聴デバイス、またはその他のデバイスのような、モバイルノードとして動作することができる任意のデバイスであってもよい。モバイルコンピューティングデバイス４００は、プロセッサ４０１、無線インターフェイス４０２、ネットワークコントローラ４０３、出力デバイス４０４、およびメモリブロック４０５を含む。

プロセッサ４０１は、モバイルコンピューティングデバイス４００の動作のための、メモリブロック４０５に格納された命令のような、命令を実行するように構成される。プロセッサ４００は、マイクロプロセッサ（μＰ）、マイクロコントローラ（μＣ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、またはそれらの任意の組み合わせを含む任意のタイプであってもよいが、これらに限定されることはない。プロセッサ４０１は、キャッシングのもう１つのレベル、プロセッサコア、レジスタ、メモリコントローラなどを含むことができる。

無線インターフェイス４０２は、モバイルコンピューティングデバイス４００に、インターネットへの無線接続の手段を提供する。無線インターフェイス４０２は、音響、無線周波数（ＲＦ）、マイクロ波、赤外線（ＩＲ）、および／またはその他の無線媒体のような無線媒体を含むことができる。

ネットワークコントローラ４０３は、無線インターフェイス４０２を含む、１つまたは複数の通信ポートを介するネットワーク通信リンク上の１つまたは複数のその他のコンピューティングデバイスとの通信を容易にするように構成される。

出力デバイス４０４は、グラフィックス処理ユニットおよび／またはオーディオ処理ユニットを含むことができ、これらはディスプレイまたはスピーカのようなさまざまな外部デバイスと通信するように構成されてもよい。

メモリブロック４０５は、（ＲＡＭのような）揮発性メモリ、（ＲＯＭ、フラッシュメモリなどのような）不揮発性メモリ、またはそれらの任意の組み合わせを含む任意のタイプのコンピュータ可読媒体であってもよいが、これらに限定されることはない。一部の実施形態において、メモリブロック４０５は、フレキシブルディスクドライブおよびハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、たとえばコンパクトディスク（ＣＤ）ドライブまたはデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）ドライブなどの光ディスクドライブ、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）、テープドライブなどのような、取り外し可能データストレージデバイスを含むことができる。メモリブロック４０５は、オペレーティングシステム４０６、登録アルゴリズム４０７、およびプログラムデータ４０８を含むことができる。登録アルゴリズム４０７は、モバイルコンピューティングデバイス４００が本開示の１つまたは複数の実施形態を実行できるようにするプロセッサ４０１の命令を含む。一部の実施形態において、登録アルゴリズム４０７は、モバイルコンピューティングデバイス４００が本開示の１つまたは複数の実施形態を実行するようにオペレーティングシステム４０６でプログラムデータと共に動作するように構成されてもよい。

前述の詳細な説明では、ブロック図、フローチャート、および／または例の使用によって、装置および／またはプロセスのさまざまな実施形態を説明してきた。そのようなブロック図、フローチャート、および／または例が１つまたは複数の機能および／または動作を含む限りにおいて、そのようなブロック図、フローチャート、または例の中のそれぞれの機能および／または動作は、広範囲のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、または実質上それらのすべての組み合わせにより、個別におよび／または集合的に実装可能であることが、当業者には理解されるであろう。

本明細書に記載された主題は、さまざまなコンポーネントをしばしば例示しており、これらのコンポーネントは、他のさまざまなコンポーネントに包含されるか、または他のさまざまなコンポーネントに接続される。そのように図示されたアーキテクチャは、単に例示にすぎず、実際には、同じ機能を実現する多くの他のアーキテクチャが実装可能であることが理解されよう。概念的な意味で、同じ機能を実現するコンポーネントの任意の構成は、所望の機能が実現されるように効果的に「関連付け」される。したがって、特定の機能を実現するために組み合わされた、本明細書における任意の２つのコンポーネントは、アーキテクチャまたは中間のコンポーネントにかかわらず、所望の機能が実現されるように、お互いに「関連付け」されていると見ることができる。同様に、そのように関連付けされた任意の２つのコンポーネントは、所望の機能を実現するために、互いに「動作可能に接続」または「動作可能に結合」されていると見なすこともでき、そのように関連付け可能な任意の２つのコンポーネントは、所望の機能を実現するために、互いに「動作可能に結合できる」と見なすこともできる。動作可能に結合できる場合の具体例には、物理的にかみ合わせ可能な、および／または物理的に相互作用するコンポーネントが含まれるが、それらに限定されない。

本明細書における実質的にすべての複数形および／または単数形の用語の使用に対して、当業者は、状況および／または用途に適切なように、複数形から単数形に、および／または単数形から複数形に変換することができる。さまざまな単数形／複数形の置き換えは、理解しやすいように、本明細書で明確に説明することができる。

通常、本明細書において、特に添付の特許請求の範囲（たとえば、添付の特許請求の範囲の本体部）において使用される用語は、全体を通じて「オープンな（ｏｐｅｎ）」用語として意図されていることが、当業者には理解されよう（たとえば、用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」は、「含むがそれに限定されない（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｂｕｔ ｎｏｔ ｌｉｍｉｔｅｄ ｔｏ）」と解釈されるべきであり、用語「有する（ｈａｖｉｎｇ）」は、「少なくとも有する（ｈａｖｉｎｇ ａｔ ｌｅａｓｔ）」と解釈されるべきであり、用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」は、「含むがそれに限定されない（ｉｎｃｌｕｄｅｓ ｂｕｔ ｉｓ ｎｏｔ ｌｉｍｉｔｅｄ ｔｏ）」と解釈されるべきである、など）。導入される請求項で具体的な数の記載が意図される場合、そのような意図は、当該請求項において明示的に記載されることになり、そのような記載がない場合、そのような意図は存在しないことが、当業者にはさらに理解されよう。たとえば、理解の一助として、添付の特許請求の範囲は、導入句「少なくとも１つの（ａｔ ｌｅａｓｔ ｏｎｅ）」および「１つまたは複数の（ｏｎｅ ｏｒ ｍｏｒｅ）」を使用して請求項の記載を導くことを含む場合がある。しかし、そのような句の使用は、同一の請求項が、導入句「１つまたは複数の」または「少なくとも１つの」および「ａ」または「ａｎ」などの不定冠詞を含む場合であっても、不定冠詞「ａ」または「ａｎ」による請求項の記載の導入が、そのように導入される請求項の記載を含む任意の特定の請求項を、単に１つのそのような記載を含む発明に限定する、ということを示唆していると解釈されるべきではない（たとえば、「ａ」および／または「ａｎ」は、通常、「少なくとも１つの」または「１つまたは複数の」を意味すると解釈されるべきである）。同じことが、請求項の記載を導入するのに使用される定冠詞の使用にも当てはまる。また、導入される請求項の記載で具体的な数が明示的に記載されている場合でも、そのような記載は、通常、少なくとも記載された数を意味すると解釈されるべきであることが、当業者には理解されよう（たとえば、他の修飾語なしでの「２つの記載（ｔｗｏ ｒｅｃｉｔａｔｉｏｎｓ）」の単なる記載は、通常、少なくとも２つの記載、または２つ以上の記載を意味する）。さらに、「Ａ、ＢおよびＣ、などの少なくとも１つ」に類似の慣例表現が使用されている事例では、通常、そのような構文は、当業者がその慣例表現を理解するであろう意味で意図されている（たとえば、「Ａ、Ｂ、およびＣの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡおよびＢを共に、ＡおよびＣを共に、ＢおよびＣを共に、ならびに／またはＡ、Ｂ、およびＣを共に、などを有するシステムを含むが、それに限定されない）。「Ａ、Ｂ、またはＣ、などの少なくとも１つ」に類似の慣例表現が使用されている事例では、通常、そのような構文は、当業者がその慣例表現を理解するであろう意味で意図されている（たとえば、「Ａ、Ｂ、またはＣの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡおよびＢを共に、ＡおよびＣを共に、ＢおよびＣを共に、ならびに／またはＡ、Ｂ、およびＣを共に、などを有するシステムを含むが、それに限定されない）。２つ以上の代替用語を提示する事実上いかなる離接する語および／または句も、明細書、特許請求の範囲、または図面のどこにあっても、当該用語の一方（ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｒｍｓ）、当該用語のいずれか（ｅｉｔｈｅｒ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｒｍｓ）、または両方の用語（ｂｏｔｈ ｔｅｒｍｓ）を含む可能性を企図すると理解されるべきであることが、当業者にはさらに理解されよう。たとえば、句「ＡまたはＢ」は、「Ａ」または「Ｂ」あるいは「ＡおよびＢ」の可能性を含むことが理解されよう。

本明細書においてさまざまな態様および実施形態が開示されたが、その他の態様および実施形態は当業者には明らかとなろう。本明細書において開示されるさまざまな態様および実施形態は、説明のためのものであって、限定的であることを意図しておらず、真の範囲および精神は後段の特許請求の範囲により示される。

Claims (21)

1. モバイルノードをホームネットワーク上のホームエージェントに登録するための方法であって、
   前記ホームエージェントと第１の外部ネットワーク上の第１の外部エージェントとの間の第１のインターネットプロトコル（ＩＰ）トンネルを確立するために前記ホームエージェントに登録することと、
   前記登録することの後、（１）第２の外部ネットワークに及ぶ前記第１の外部ネットワークの部分、および（２）前記第１の外部ネットワークに及ぶ第２の外部ネットワークの部分を含む緩衝ゾーンへの進入を検出することであって、前記第２の外部ネットワークは第２の外部エージェントによってサービスを提供されることと、
   前記検出された進入に応答して、前記ホームエージェントと前記第２の外部エージェントとの間の第２のＩＰトンネルを確立するために前記ホームエージェントに登録することと、
   前記緩衝ゾーン内に位置している間に、前記第１のＩＰトンネルおよび前記第２のＩＰトンネルのうちの一方からのデータグラムを廃棄し、前記第１のＩＰトンネルおよび前記第２のＩＰトンネルのもう一方を介して前記ホームエージェントからのデータグラムを受け入れることとを備える方法。
2. 前記緩衝ゾーン内に位置している間に、前記第１のＩＰトンネルおよび前記第２のＩＰトンネルについての前記ホームエージェントへの登録を、それらの各々の登録存続期間ごとに１回だけ再登録することにより保持することをさらに備える請求項１に記載の方法。
3. 前記緩衝ゾーンからの退出および前記第２の外部ネットワークへの進入を検出することと、
   前記検出された退出に応答して、
   前記第２の外部エージェントに関連付けられている登録存続期間を監視することと、
   前記登録存続期間が満了する前に、前記モバイルノードが前記第２の外部ネットワークに留まる場合、前記第２のＩＰトンネルについて前記ホームエージェントに再登録することとをさらに備える請求項２に記載の方法。
4. 前記検出された退出に応答して、前記緩衝ゾーンからの前記退出および前記第２の外部ネットワークへの前記進入を前記ホームエージェントに通知することであって、前記ホームエージェントは前記第１のＩＰトンネルの保持を停止することをさらに備える請求項３に記載の方法。
5. 前記登録存続期間が満了する前に、前記モバイルノードが前記緩衝ゾーンに戻る場合、前記第１および前記第２のＩＰトンネルについて前記ホームエージェントに再登録することとをさらに備える請求項３に記載の方法。
6. 前記緩衝ゾーンからの退出および前記第１の外部ネットワークへの進入を検出することと、
   前記検出された退出に応答して、
   前記緩衝ゾーンからの前記退出および前記第１の外部ネットワークへの前記進入を前記ホームエージェントに通知することであって、前記ホームエージェントは前記第２のＩＰトンネルの保持を停止することと、
   前記第１の外部エージェントに関連付けられている登録存続期間を監視することと、
   前記登録存続期間が満了する前に、
   前記モバイルノードが前記第１の外部ネットワークに留まる場合、前記第１のＩＰトンネルについて前記ホームエージェントに再登録することと、
   前記モバイルノードが前記緩衝ゾーンに戻る場合、前記第１および前記第２のＩＰトンネルについて前記ホームエージェントに再登録することとをさらに備える請求項２に記載の方法。
7. 前記登録存続期間の値は、前記第１のＩＰトンネルおよび前記第２のＩＰトンネルの登録要求に応答して受信される請求項２に記載の方法。
8. 前記緩衝ゾーンへの進入を前記検出することは、前記第１の外部ネットワークの第１の信号強度および前記第２の外部ネットワークの第２の信号強度が共にしきい値信号強度よりも大きいことを検出することを備え、
   前記緩衝ゾーンからの退出および前記第２の外部ネットワークへの進入を前記検出することは、前記第１の信号強度が前記しきい値信号強度よりも小さく、前記第２の信号強度が前記しきい値信号強度よりも大きいことを検出することを備える請求項６に記載の方法。
9. 前記緩衝ゾーンに含まれる前記第１の外部ネットワークの前記部分は、前記第１の外部ネットワークと前記第２の外部ネットワークとの間の境界からの第１の距離により定義される請求項１に記載の方法。
10. 前記緩衝ゾーンに含まれる前記第１の外部ネットワークの前記部分は、所定の地理的領域を備える請求項１に記載の方法。
11. 前記廃棄することは、前記第２のＩＰトンネルからの前記データグラムを廃棄することを備える請求項１に記載の方法。
12. モバイルノードが、（１）第２の外部ネットワークに及ぶ前記第１の外部ネットワークの部分、および（２）前記第１の外部ネットワークに及ぶ前記第２の外部ネットワークの部分を含む緩衝ゾーンに位置し、前記第１の外部ネットワークは第１の外部エージェントによってサービスを提供され、前記第２の外部ネットワークは第２の外部エージェントによってサービスを提供される場合、前記モバイルノードをホームネットワーク上のホームエージェントに登録するための方法であって、
    前記緩衝ゾーン内に位置している間に、前記ホームエージェントと前記第１の外部エージェントとの間の第１のＩＰトンネル、および前記ホームエージェントと前記第２の外部エージェントとの間の前記第２のＩＰトンネルについての前記ホームエージェントへの登録を、各々の登録存続期間ごとに１度だけ再登録することによって保持することを備える方法。
13. 前記登録存続期間の値は、前記第１のＩＰトンネルおよび前記第２のＩＰトンネルの登録要求に応答して受信される請求項１２に記載の方法。
14. 前記緩衝ゾーン内に位置している間に、第前記１のＩＰトンネルおよび前記第２のＩＰトンネルのうちの一方からのデータグラムを廃棄し、前記第１のＩＰトンネルおよび前記第２のＩＰトンネルのもう一方を介して前記ホームエージェントからのデータグラムを受け入れることをさらに備える請求項１２に記載の方法。
15. 前記廃棄することは、前記第２のＩＰトンネルからの前記データグラムを廃棄することを備える請求項１４に記載の方法。
16. 前記緩衝ゾーンからの退出および前記第２の外部ネットワークへの進入を検出することと、
    前記検出された退出に応答して、
    前記第２の外部エージェントに関連付けられている登録存続期間を監視することと、
    前記登録存続期間が満了する前に、前記モバイルノードが前記第２の外部ネットワークに留まる場合、前記第２のＩＰトンネルについて前記ホームエージェントに再登録することとをさらに備える請求項１２に記載の方法。
17. 前記検出された退出に応答して、前記緩衝ゾーンからの前記退出および前記第２の外部ネットワークへの前記進入を前記ホームエージェントに通知することであって、前記ホームエージェントは前記第１のＩＰトンネルの保持を停止することをさらに備える請求項１６に記載の方法。
18. 前記緩衝ゾーンからの退出および前記第２の外部ネットワークへの進入を前記検出することは、前記第１の外部ネットワークの第１の信号強度がしきい値信号強度よりも小さく、前記第２の外部ネットワークの第２の信号強度が前記しきい値信号強度よりも大きいことを検出することを備える請求項１６に記載の方法。
19. 前記登録存続期間が満了する前に、前記モバイルノードが前記緩衝ゾーンに戻る場合、前記第１および前記第２のＩＰトンネルについて前記ホームエージェントに再登録することをさらに備える請求項１７に記載の方法。
20. 前記緩衝ゾーンからの退出および前記第１の外部ネットワークへの進入を検出することと、
    前記検出された退出に応答して、
    前記緩衝ゾーンからの前記退出および前記第１の外部ネットワークへの前記進入を前記ホームエージェントに通知することであって、前記ホームエージェントは前記第２のＩＰトンネルの保持を停止することと、
    前記第１の外部エージェントに関連付けられている登録存続期間を監視することと、
    前記登録存続期間が満了する前に、
    前記モバイルノードが前記第１の外部ネットワークに留まる場合、前記第１のＩＰトンネルについて前記ホームエージェントに再登録することと、
    前記モバイルノードが前記緩衝ゾーンに戻る場合、前記第１および前記第２のＩＰトンネルについて前記ホームエージェントに再登録することとをさらに備える請求項１２に記載の方法。
21. 前記緩衝ゾーンからの退出および前記第１の外部ネットワークへの進入を前記検出することは、前記第１の外部ネットワークの第１の信号強度がしきい値信号強度よりも大きく、前記第２の外部ネットワークの第２の信号強度が前記しきい値信号強度よりも小さいことを検出することを備える請求項２０に記載の方法。

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