JP6383659B2

JP6383659B2 - ＰＭＩＰｖ６ＭＡＧの復旧

Info

Publication number: JP6383659B2
Application number: JP2014532550A
Authority: JP
Inventors: チャン、ズー
Original assignee: テレフオンアクチーボラゲットエルエムエリクソン（パブル）
Priority date: 2011-09-30
Filing date: 2012-10-01
Publication date: 2018-08-29
Anticipated expiration: 2032-10-01
Also published as: US8913505B2; BR112014007516B1; CA2850173C; CA2850173A1; JP2014532348A; US20130083670A1; KR101889588B1; PT2761969T; DK2761969T3; KR20140086991A; CN103843450A; PL2761969T3; EP2761969B1; BR112014007516A2; EP2761969A1; ES2691735T3; WO2013046190A1; CN103843450B

Description

本開示は、一般に、ＩＰｖ６（Internet Protocol Version 6）といったアドレッシングシステムにおけるモバイルＩＰのアドレッシングの取り扱いに関する。

プロキシモバイルＩＰｖ６（ＰＭＩＰｖ６）にわたってＩＥＴＦＲＦＣ５８４７において仕様化されているように、ＰＭＩＰｖ６エンティティは、典型的には、ノードのリスタートの検出のために、ＰＭＩＰｖ６ハートビートの仕組みを利用する。

ネットワーク基盤ベースのＰＭＩＰｖ６エンティティは、典型的には、２つのリスタートカウンタを維持することを要し、それは、揮発性メモリ内の、当該エンティティがコンタクトしているピアのリモートリスタートカウンタと、不揮発性メモリ内の、ピアへ送信された自己あるいはローカルリスタートカウンタと、である。ＰＭＩＰｖ６エンティティは、リスタートした後、典型的には、即座に全てのローカルリスタートカウンタをインクリメントし、全てのリモートリスタートカウンタをクリアする。ＰＭＩＰｖ６エンティティは、全てのピアについて共通のローカルリスタートカウンタを有してもよく、又は、ピアごとに別個のローカルリスタートカウンタを有してもよい。

上の旧来のＰＭＩＰｖ６の復旧の解決策では、一度ピアノードのリスタートが検出されると、ＰＭＩＰｖ６ノードは、自身のバインディングキャッシュ内の全てのその対応するＰＭＩＰｖ６バインディングをリリースすることになる。

一度ＰＭＩＰｖ６のノードがリスタートすると、そのサービングエリア内のユーザ機器（ＵＥ）は、サービスの中断を経験するであろう。１つのアクティブなＵＥは、自身のサービスを継続するために、初期アタッチメント手続をあらためて実行しなければならない。

問題はアイドルモードのＵＥに関連する。１つのアイドルモードＵＥは、サービスがノードのリスタートに起因して中断したことをＵＥへ通知するネットワークシグナリングが存在しないために、格段に長い時間にわたるサービスの中断を有し得る。ネットワークは、ＵＥへ接続の課題があることを通知するために、ＵＥによる周期的なロケーション更新手続の実行まで待機しなければならないかもしれない。これは、周期的なロケーション更新手続の前にローカルモビリティアンカ（ＬＭＡ）に到着したダウンリンクデータが存在する場合には、課題となり得る。

従って、上述した問題を緩和し又は軽減するシステム及び方法が提供されることが望ましい。

本発明の目的は、従来技術の少なくとも１つの欠点を緩和し又は軽減することである。

本発明の第１の観点では、第１のモビリティアクセスゲートウェイ（ＭＡＧ）のリセットをハンドリングするための、上記第１のＭＡＧに関連付けられるユーザ機器（ＵＥ）について責任を有するローカルモビリティアンカ（ＬＭＡ）において実行される方法が提供される。当該方法は、上記第１のＭＡＧの障害を検出するステップと、上記第１のＭＡＧにより上記ＵＥがサービスされていると判定するステップと、アクセスネットワーク固有のパス上での上記ＵＥへの再アタッチメッセージの送信をリクエストする通知メッセージを、第２のＭＡＧへ送信するステップと、を含む。

一実施形態では、上記障害を検出する上記ステップは、上記第１のＭＡＧのリスタートを検出することを含む。さらなる実施形態では、上記ユーザ機器は、上記通知メッセージにおいて、ＩＭＳＩ（International Mobile Subscriber Identity）又はＭＳＩＳＤＮ（Mobile Station International Subscriber Directory Number）といったアクセスネットワーク固有のアドレスにより識別される。

さらなる実施形態では、上記ＵＥのためのダウンリンクデータを受信することに続いて、判定する上記ステップは、上記ＵＥに関連付けられるバインディングを検査して上記ＵＥが障害の起きた上記第１のＭＡＧに関連付けられていることを識別することと、上記ＵＥが一意なアクセスネットワーク固有のアドレスを有していると判定することと、を含む。他の実施形態では、上記第１のＭＡＧは、セッションゲートウェイ（ＳＧＷ）であり、送信する上記ステップは、パケットデータネットワークゲートウェイ（ＰＤＮ−ＧＷ）から選択される上記第２のＭＡＧへ通知を送ることを含む。さらなる実施形態では、送信する上記ステップは、上記通知メッセージを選択される上記第２のＭＡＧへ送信するためのリクエストをポリシー課金及びルール機能（ＰＣＲＦ）へ送ることを含む。

本発明の第２の観点では、第１のＭＡＧのリセットをハンドリングするためのＬＭＡが提供される。当該ＬＭＡは、ＵＥバインディングストレージ、ネットワークインタフェース及び再アタッチエンジンを備える。ＵＥバインディングストレージは、上記第１のＭＡＧにＵＥを関連付けるバインディングを記憶する。ネットワークインタフェースは、ＭＡＧへメッセージを送信し及びＭＡＧからメッセージを受信する。再アタッチエンジンは、上記第１のＭＡＧがリセットしたという判定に応じて、記憶される上記バインディングの検査を通じて上記第１のＭＡＧに関連付けられているＵＥを識別し、及び、識別された上記ＵＥに再アタッチ手続を実行することを指示するリクエストを上記ネットワークインタフェースを介して第２のＭＡＧに向けて送信する。

本発明の第２の観点の一実施形態では、上記バインディングストレージは、さらに、ＩＭＳＩ（International Mobile Subscriber Identity）又はＭＳＩＳＤＮ（Mobile Station International Subscriber Directory Number）といったアクセスネットワーク固有のアドレスを用いて上記ユーザ機器を識別する。他の実施形態では、上記第１のＭＡＧは、セッションゲートウェイであり、上記再アタッチエンジンは、パケットデータネットワークゲートウェイ（ＰＤＮ−ＧＷ）からの通知の受信を通じて、その判定を実行する。さらなる実施形態では、上記再アタッチエンジンは、上記リクエストの送信を、上記通知メッセージを送信するためのリクエストをポリシー課金及びルール機能（ＰＣＲＦ）へ送ることにより実行する。

添付図面と共に本発明の特定の実施形態の以下の説明を精査すれば、当業者には、本発明の他の観点及び特徴が明らかとなるであろう。

本発明の実施形態について、次の添付図面を参照しながら、単に例として以下に説明する。

ＩＥＴＦモビリティオプションタイプを活用する例示的な通知を示している。 Vendor Specific Notify Message Typesを活用する例示的な通知を示している。本発明の例示的な実施形態を示すフローチャートである。ローカルモビリティアンカの論理的な構成を例示するブロック図である。

上述したように、モビリティアクセスゲートウェイ（ＭＡＧ）といったＩＰｖ６ノードについてのリセットの標準的なハンドリングは、当該ノードに接続されているＵＥを、ＭＡＧに再アタッチ（re-attach）させることである。ＵＥは、リセットの時点でＭＡＧと通信中である限り再アタッチすることになり、サービスは大きくは中断されないであろう。しかしながら、ＵＥがアイドルであれば、当該ＵＥは他のサービスとの接続をオープンしたかもしれない。これら他のサービスは、その指定されたＩＰアドレスではＵＥに到達することができないであろう。結果として、通信障害となる。以下に説明する方法は、それら障害を緩和し及び軽減するための仕組みを提供する。

従来技術において識別された課題を解決するために、いくつかの実施形態において、ＬＭＡは、一度モビリティアクセスゲートウェイ（ＭＡＧ）のリスタートが検出された後、ある特定のハンドリングを実行するように委ねられる。ＭＡＧのリスタートがＬＭＡにより検出されると、当該ＬＭＡは、好適には、そのキャッシュ内の対応するバインディングの全てをリリースすることにならない。ＬＭＡは、同じものにサービスしている代替的なＭＡＧを選択し得る。そして、ＬＭＡは、選択された代替的なＭＡＧへモビリティメッセージを送信し得る。当該モビリティメッセージを、上記リスタートの検出によって、又は１つ以上の有効なバインディング上での受信されるダウンリンクデータによってトリガすることができる。上記モビリティメッセージは、ＬＭＡ及びリスタートしたＭＡＣの双方において有効なバインディングを有する全てのＵＥのＩＤを含むことができる。

モビリティメッセージの受信後に、選択されたＭＡＧは、アクセスネットワーク固有のＵＥへの通知手続をトリガして、当該メッセージにより識別された各ＵＥへの通知を行う。１つの例は、３ＧＰＰアクセスにおけるそれであり、ＩＭＳＩベースのページングをトリガすることができる。

アクセスネットワーク固有のＵＥへの通知手続は、アイドルモードＵＥをウェイクアップさせて再アタッチメント手続を実行させること、又は、選択されたＭＡＧへのハンドオーバをアクティブＵＥについて実行すべきであることをローカルアクセスネットワークへ通知すること、のいずれかにつながる。

以下では、添付図面に従って付番された特定のエレメントへの参照がなされ得る。以下の議論は、本来例示的なものであって、本発明の範囲を限定しないものとして受け取られるべきである。本発明の範囲は、特許請求の範囲において定義されるものであって、以下で説明される実装の詳細によって限定されるように見なされるべきでない。実装の詳細は、当業者には理解されるように、エレメントを等価の機能エレメントと置換えることにより修正可能である。

以下の議論において、上で識別した状況を解決するために開示される複数のオプションがある。

図１は、そのオプションのうちの１つにおける使用のための、例示的な通知１００を示している。図示された解決策は、ＩＥＴＦモビリティオプションタイプを活用する。ＬＭＡは、第１のＭＡＧがリスタートしたことを検出すると、代替的なＭＡＧ（第２のＭＡＧ）を選択する。そして、ＬＭＡは、第１のＭＡＧに関連付けられるバインディングを有している全てのＵＥのリストを生成する。第２のＭＡＧへの復旧通知メッセージ（restoration notification message）において、ＬＭＡは、第１のＭＡＧに関連付けられている全てのＵＥのＩＤのリストを送信する。第２のＭＡＧは、図１の例示的なメッセージを受信すると、ＵＥＩＤ群を抽出し、そしてネットワーク固有のＵＥへの通知を開始することができる。上で説明したように、この通知は、（第１のＭＡＧを通じたルーティングを強いることになる）ＩＰアドレス以外の識別子、例えばＩＭＳＩを活用し得る。再アタッチするための指示を受信すると、ＵＥは、自身の接続性を再開することができるようになる。

図２は、ＲＦＣ５０９４（Mobile IPv6 Vendor Specific Options）において定義されている通りのベンダ固有復旧通知モビリティオプションを活用し得る代替的な実施形態を示している。図１のメッセージと同様に、ＬＭＡは、ＬＭＡ及び第１のＭＡＧの双方とのバインディングを有するＵＥに関連付けられるＵＥＩＤのリストを依然として提供しつつ、図２の例示的なメッセージ１０２のフォーマットを用いて、ベンダ固有の指示（vendor specific instructions）を活用することができる。第２のＭＡＧは、図２のメッセージを受信すると、同じ通知の手続を遂行することになる。

図３は、通知の例示的な方法を示している。ステップ２００に示したように、ＬＭＡにおいて、第１のＭＡＧのリセット又は障害が検出される。ハートビートの失敗の検出に基づいて、又は上で議論したタイマの失効、若しくは当業者にとって明らかな他の方法を通じて、この判定を行うことができる。ステップ２０２において、ＬＭＡは、自身がバインディングを有しているどのＵＥが第１のＭＡＧによりサービスされているかを判定する。そして、それらＵＥは、通知メッセージ（例えば、図１及び図２の通知メッセージ）において識別される。ステップ２０４において、第２のＭＡＧへ通知メッセージが送信されて、識別された各ＵＥに再アタッチを指示するメッセージを当該ＵＥへ送信することがリクエストされる。このメッセージは、好適には、アクセスネットワーク固有のパス上でＵＥへ伝達される。上述したように、３ＧＰＰネットワークの文脈では、ＵＥはＩＭＳＩを用いて識別され、それによりネットワーク固有のパスが提供され得る。これは、依然にアイドル状態にあり、よってより長い期間にわたって再アタッチの必要性を検出しないことになったであろうＵＥを含む、任意のＵＥの早期の再アタッチを容易にする。

図４は、例示的なローカルモビリティアンカ２５０を示している。ＬＭＡ２５０は、ＵＥバインディングのセットを維持するためのストレージ２５２を活用する。ＵＥバインディングは、ＵＥの識別子を、当該ＵＥが接続しているＭＡＧにリンクさせる。ＵＥの識別子は、好適には、ＩＭＳＩ又はＭＳＩＳＤＮといった、アクセスネットワーク固有の識別子を提供する。再アタッチエンジン２５４は、ＭＡＧインタフェース２５６を通じて、ＭＡＧ１２５８及びＭＡＧ２２６０の可用性をモニタリングする。上述したように、これを、当業者には明らかであろう数ある様々な技法のいずれを用いて行うこともできる。ＭＡＧ１２５８が利用不能であることを検出すると、再アタッチエンジン２５４は、ストレージ２５２内のバインディングを用いて、ＭＡＧ１２５８によりサービスされているＵＥのリストを生成する。それらＵＥは、識別され、通知メッセージへ追記される。通知メッセージは、ＭＡＧインタフェース２５６を通じてＭＡＧ２２６０へ送信される。通知メッセージは、識別されたＵＥへ再アタッチメッセージを送信することのＭＡＧ２２６０に対する指示として働く。ＵＥは恐らくはそれらのＩＰアドレス上では到達可能でないため、上記通知は、上で説明したように、アクセスネットワーク固有の識別子を用いて行われ得る。

当業者は、Restoration Notificationモビリティオプションを任意のモビリティメッセージ内で送信することができることを理解するであろう。いくつかの実装では、ＬＭＡは、選択されたＭＡＧへ、Restoration Notificationモビリティオプションを伴うBinding Errorメッセージを送信することができる。

他の実装において、ハートビートメッセージが送信される。このメッセージは、本来的に周期的でも又は非周期的でもあり得る。ＬＭＡは、選択されたＭＡＧへ、Restoration Notificationモビリティオプションをハートビートメッセージ内で送信することができる。

さらなる実装において、ＬＭＡは、選択されたＭＡＧへ、Restoration Notificationモビリティオプションを伴うBinding Revocationモビリティオプションメッセージを送信することができる。

ＬＭＡからBinding Revocationモビリティオプションメッセージを受信すると、ＭＡＧは、ＵＥ通知手続を開始することができる。ＵＥ通知手続は、任意のアイドルモードＵＥをウェイクアップさせ得る。あるいは、それは、アタッチしている全てのＵＥを、リスタートしたＭＡＧから自身へハンドオーバさせるための再配置（relocation）手続をトリガし得る。

ＭＡＧは、一度Binding Revocationモビリティオプションメッセージが受信されると、ＬＭＡへ応答を行い得る。ＭＡＧにより複数のBinding Revocationモビリティオプションメッセージが受信される場合には、競合の仕組みが採用され得る。当業者は、いくつかの実施形態において、最初に受信されたメッセージのみがハンドリングされ、後続のメッセージは無視されることになることを、理解するであろう。

ＬＭＡは、現在のところ好適な実施形態において、ＭＡＧへ複数のBinding Revocationモビリティオプションメッセージを送信しないであろう。ＬＭＡは、選択されたＭＡＧから応答メッセージが受信されない場合、限られた数の再送を実行し得る。

上で開示した実施形態は、ＭＡＧのリスタートという条件におけるＬＭＡの復旧手続に柔軟性を許容する。これは、ネットワーク（ＬＭＡ）がＵＥの待機時間を増加させることなく接続を再確立することを可能とすることができる。これは、さらに、ＵＥへの影響を要することなく、ノードのリスタートに起因するサービス中断時間を事業者が制限することを可能とすることができる。

当業者は、上で説明した方法が、プロキシモバイルＩＰｖ６のＬＭＡにより開始されるセッションゲートウェイの復旧のために利用可能であることを理解するであろう。そうしたＰＭＩＰｖ６ＬＭＡ開始型のＳＧＷの復旧手続は、ＳＧＷの障害がＰＤＮ−ＧＷにより検出された際にＬＭＡとして動作しているノードによって開始され得る。この手続は、Ｓ５ＰＭＩＰｖ６インタフェースに適用可能であり得る。ＬＭＡは、ＩＭＳＩの新たなリストを伴うＵＰＮ（Update Notification）メッセージをＭＡＧへ送信する。ＰＭＩＰｖ６ＬＭＡ開始型のＳＧＷの復旧手続のためのＵＰＮメッセージのフィールド群は、図１及び図２のメッセージに基づき得る。

他の実施形態では、３ＧＰＰ準拠のネットワークにおいて、ＰＤＮゲートウェイ又はＭＭＥが、（前に議論したリスタートカウンタに依存して）リスタートを伴うか伴わないかによらずセッションゲートウェイ（ＳＧＷ）の障害の検出後に、上で説明した方法を遂行することができる。ＳＧＷ障害により影響されるパケットデータネットワーク（ＰＤＮ）接続を維持することは、新たなＳＧＷ又はリスタートしたＳＧＷを選択することにより、ＭＭＥ／Ｓ４−ＳＧＳＮがＵＥの対応するベアラを復旧することを可能とする。このＳＧＷ復旧手続をサポートするＰＤＮ−ＧＷのケイパビリティは、好適には、サービングＭＭＥ／Ｓ４−ＳＧＳＮによってＰＤＮごと及びＵＥごとに記憶される。複数のアクティブなＰＤＮ接続を有するＵＥについて、いくつかのＰＤＮ−ＧＷがＳＧＷ復旧手続をサポートし、他はそれをサポートしないかもしれない。例えば、ＳＧＷ復旧手続は、ローカルブレイクアウトを伴うＰＤＮ接続についてサポートされ、一方でホームルーテッドトラフィックを伴う他のＰＤＮ接続についてはサポートされなくてもよい。留意すべきこととして、通知メッセージを発行するために、ＰＣＲＦが他のノードのために使用されてもよい。

上の議論において、以下の略語が採用されている：ＩＥＴＦ:Internet Engineering Task Force; ＬＭＡ:Local Mobility Anchor; ＭＡＧ:Mobility Access Gateway; ＰＣＲＦ:Policy Charging Rules Function; ＰＤＮ:Packet Data Network; ＵＥ:User Equipment;及び、ＵＰＮ:Update Notification。

既存の技術の教示への寄与について、以下の文書が参照され、参照によってここに取り入れられる：IETF RFC 5213:“Proxy Mobile IPv6”; IETF RFC 5844:“IPv4 Support for Proxy Mobile IPv6”; IETF RFC 5846:“Binding Revocation for IPv6 Mobility”;及び、IETF RFC 5847:“Heartbeat Mechanism for Proxy Mobile IPv6”。

本発明の実施形態は、マシン読取可能な媒体（コンピュータ読取可能なプログラムコードがそこに具現化された、コンピュータ読取可能な媒体、プロセッサ読取可能な媒体、又はコンピュータ使用可能な媒体ともいう）内に記憶されるソフトウェアプロダクトとして表現されてよい。マシン読取可能な媒体は、任意の適切な有形の媒体であってよく、ディスケット、ＣＤ−ＲＯＭ（compact disk read only memory）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（digital versatile disc read only memory）、メモリデバイス（揮発性若しくは不揮発性）、又は類似の記憶媒体を包含する、磁気的、光学的、又は電気的な記憶媒体を含む。マシン読取可能な媒体は、指示、コードシーケンス、構成情報又は他のデータの多様なセットを収容してよく、それらは、実行時に、本発明の一実施形態に係る方法内のステップ群をプロセッサに行わせる。当業者は、説明した発明を実装するために必要とされる他の指示及び動作もまた当該マシン読取可能な媒体上に記憶されてもよいことを理解するであろう。マシン読取可能な媒体から稼働するソフトウェアは、説明したタスクを行うために、回路とインタフェースし得る。

上で説明した本発明の実施形態は、単に例であることを意図される。本発明の範囲から逸脱することなく、当業者によって特定の実施形態に対する変形、修正及びバリエーションがもたらされてもよく、本発明の範囲は専らここに添付される特許請求の範囲によって定義される。

Claims

第１のモビリティアクセスゲートウェイに関連付けられるユーザ機器について責任を有するローカルモビリティアンカにおいて実行される方法であって、
前記第１のモビリティアクセスゲートウェイがリスタートしたことを検出するステップと、
リスタートしたことを検出された前記第１のモビリティアクセスゲートウェイに関連付けられる有効なバインディングを有する前記ユーザ機器のためのダウンリンクデータを受信する際に、前記第１のモビリティアクセスゲートウェイの代わりの第２のモビリティアクセスゲートウェイを選択するステップと、
選択される前記第２のモビリティアクセスゲートウェイを通じて前記ローカルモビリティアンカとの前記ユーザ機器の接続を復旧させる指示を含む通知メッセージを、選択される前記第２のモビリティアクセスゲートウェイに向けて送信するステップと、
を含む方法。
前記ユーザ機器は、前記通知メッセージにおいてアクセスネットワーク固有のアドレスにより識別される、請求項１の方法。
前記アクセスネットワーク固有のアドレスは、ＩＭＳＩ（International Mobile Subscriber Identity）である、請求項２の方法。
前記アクセスネットワーク固有のアドレスは、ＭＳＩＳＤＮ（Mobile Station International Subscriber Directory Number）である、請求項２の方法。
送信する前記ステップは、前記通知メッセージを選択される前記第２のモビリティアクセスゲートウェイへ送信すること、をポリシー課金及びルール機能（ＰＣＲＦ）に指示するリクエスト、を前記ＰＣＲＦへ送ることを含む、請求項１の方法。
ローカルモビリティアンカであって、
第１のモビリティアクセスゲートウェイにユーザ機器を関連付けるバインディングを記憶するためのユーザ機器バインディングストレージと、
モビリティアクセスゲートウェイへメッセージを送信し及びモビリティアクセスゲートウェイからメッセージを受信するためのネットワークインタフェースと、
前記第１のモビリティアクセスゲートウェイがリスタートしたことを検出し、及び、リスタートしたことを検出された前記第１のモビリティアクセスゲートウェイに関連付けられる有効なバインディングを有するユーザ機器を、前記ユーザ機器のためのダウンリンクデータを受信する際に、記憶される前記バインディングの検査を通じて識別する再アタッチエンジンと、
を備え、
前記再アタッチエンジンは、前記第１のモビリティアクセスゲートウェイがリスタートしたことを検出した後に、前記第１のモビリティアクセスゲートウェイの代わりの第２のモビリティアクセスゲートウェイを選択し、選択される前記第２のモビリティアクセスゲートウェイを通じて前記ローカルモビリティアンカとの識別される前記ユーザ機器の接続を復旧させることを指示する通知メッセージを、前記ネットワークインタフェースを介して、選択される前記第２のモビリティアクセスゲートウェイに向けて送信する、
ローカルモビリティアンカ。
前記ユーザ機器は、前記通知メッセージにおいてアクセスネットワーク固有のアドレスにより識別される、請求項６のローカルモビリティアンカ。
前記アクセスネットワーク固有のアドレスは、ＩＭＳＩ（International Mobile Subscriber Identity）である、請求項７のローカルモビリティアンカ。
前記アクセスネットワーク固有のアドレスは、ＭＳＩＳＤＮ（Mobile Station International Subscriber Directory Number）である、請求項７のローカルモビリティアンカ。
前記再アタッチエンジンは、前記通知メッセージの送信を、前記ローカルモビリティアンカのために前記通知メッセージを選択される前記第２のモビリティアクセスゲートウェイへ送信すること、をポリシー課金及びルール機能（ＰＣＲＦ）に指示するリクエストを前記ＰＣＲＦへ送ることにより実行する、請求項６のローカルモビリティアンカ。