JP3638525B2 - アクセスネットワークにおけるｉｐルーティング最適化 - Google Patents
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Description
【０００１】
【技術分野】
本発明は、無線アクセスネットワークのようなアクセスネットワークにおいてインターネット型プロトコルトラフィックのようなマクロレベルトラフィックのルーティングを最適化するためのメカニズムに係る。
【０００２】
【背景技術】
移動通信システムとは、一般に、ユーザがシステムのサービスエリア内を移動するときにワイヤレス通信を行えるようにするテレコミュニケーションシステムを指す。典型的な移動通信システムは、公衆地上移動ネットワーク（ＰＬＭＮ）である。多くの場合、移動通信ネットワークは、ユーザに、外部ネットワーク、ホスト、又は特定のサービスプロバイダーにより提供されるサービスへのアクセスを与えるアクセスネットワークである。
【０００３】
汎用パケット無線サービスＧＰＲＳは、ＧＳＭシステム（移動通信用のグローバルシステム）における新規なサービスである。サブネットワークは、多数のパケットデータサービスノードＳＮを備え、これは、本明細書では、サービスＧＰＲＳサポートノードＳＧＳＮと称する。各ＳＧＳＮは、そのＳＧＳＮが多数のベースステーション即ちセルを経て移動データターミナルに対してパケットサービスを提供できるように、ＧＳＭ移動通信ネットワーク（通常は、ベースステーションシステムのベースステーションコントローラＢＳＣ又はベースステーションＢＴＳ）に接続される。中間の移動通信ネットワークは、ＳＧＳＮと移動データターミナルとの間に無線アクセス及びパケット交換データ送信を与える。次いで、異なるサブネットワークが、ＧＰＲＳゲートウェイサポートノードＧＧＳＮを経て外部データネットワーク、例えば、公衆交換データネットワークＰＳＰＤＮに接続される。従って、ＧＰＲＳサービスは、ＧＳＭネットワークが無線アクセスネットワークＲＡＮとして機能するときに移動データターミナルと外部データネットワークとの間にパケットデータ送信を与えることができる。
【０００４】
ユニバーサル移動通信システム（ＵＭＴＳ）や、後でＩＭＴ−２０００（インターナショナル移動テレコミュニケーション２０００）と命名し直された未来型公衆地上移動テレコミュニケーションシステム（ＦＰＬＭＴＳ）のような第３世代の移動システムが開発されている。ＵＭＴＳアーキテクチャーでは、ＵＭＴＳ地上無線アクセスネットワークＵＴＲＡＮが、コアネットワーク（ＣＮ）に接続された１組の無線アクセスネットワークＲＡＮ（無線ネットワークサブシステムＲＮＳとも称される）で構成される。各ＲＡＮは、その組のセルのリソースの役割を果たす。移動ステーションＭＳとＵＴＲＡＮとの間の各接続に対して、１つのＲＡＮがサービスＲＡＮとなる。ＲＡＮは、無線ネットワークコントローラＲＮＣと、多数のベースステーションＢＳとで構成される。ＵＭＴＳ無線アクセスネットワークを使用する１つのコアネットワークは、ＧＰＲＳである。
【０００５】
移動通信ネットワークの開発における主たる目標の１つは、異なる形式の移動ネットワーク移動管理の組合せを移動ネットワーク及び移動ＩＰに使用する標準的なＩＰバックボーンによりＩＰ（インターネットプロトコル）サービスを提供することである。基本的なＩＰ概念は、ユーザの移動をサポートせず、即ちＩＰアドレスは、物理的な位置に基づいてネットワークインターフェイスに指定される。実際に、ＩＰアドレスの第１フィールド（ＮＥＴＩＤ）は、同じインターネットサブネットにリンクされた全てのインターフェイスに共通である。この構成は、異なるインターネットサブネットを越えて移動する間に、即ち物理的なインターフェイスを変更する間に、ユーザ（移動ホスト）がそのアドレスを保持するのを阻止する。
インターネットにおける移動を改善するために、ＩＰバージョン４の移動ＩＰプロトコルが、インターネット・エンジニアリング・タスク・フォース（ＩＥＴＦ）により規格ＲＦＣ２００２に導入されている。移動ＩＰは、サブネットワークにおけるアタッチメントポイントに関わりなく、移動ホストにＩＰデータグラムをルーティングすることができる。移動ＩＰプロトコルは、次のような新規な機能的又はアーキテクチャー的エンティティを導入する。
【０００６】
「移動ノードＭＮ」（移動ホストＭＨとも称される）は、そのアタッチメントポイントをあるネットワーク又はサブネットワークから別のところへ切り換えるホストを指す。移動ノードは、そのＩＰアドレスを変更せずにその位置を変更することがあり、即ちその（一定の）ＩＰアドレスを使用して任意の位置において他のインターネットノードと通信し続けることがある。「移動ステーション（ＭＳ）」は、ネットワークへの無線インターフェイスを有する移動ノードである。「トンネル」は、データグラムがカプセル化されたときにそれがたどる経路である。このモデルにおいて、データグラムは、それがカプセル化されている間に、既知のカプセル解除エージェントにルート指定され、該エージェントは、データグラムをカプセル解除し、そしてそれを最終的な行先に正しく供給する。各移動ノードは、所与の外部エージェント／ホームエージェント対にとって独特のトンネル識別子により識別された独特のトンネルを経てホームエージェントに接続される。
「ホームエージェント」は、ユーザが論理的に所属するＩＰネットワークである。物理的に、それは、例えば、ルーターを経てインターネットに接続されたローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）である。「ホームアドレス」は、長い時間周期にわたって移動ノードに指定されるアドレスである。これは、ＭＮがインターネットにアタッチされる場所に関わりなく不変のままでよい。或いは又、アドレスのプールから指定することもできる。
【０００７】
「移動エージェント」は、ホームエージェント又は外部エージェントのいずれかである。「ホームエージェントＨＡ」は、移動ノードのホームネットワークにおけるルーティングエンティティで、移動ノードがホームから離れたときにそれに供給するためにパケットをトンネル処理すると共に、移動ノードに対する現在位置情報を維持する。このエージェントは、移動ノードがホームから離れたときに移動ノードへ供給するためにデータグラムをトンネル処理し、そして任意であるが、移動ノードからデータグラムをトンネル解除する。「外部エージェントＦＡ」は、移動ノードの訪問先ネットワークにおけるルーティングエンティティで、移動ノードが登録されている間にそれに対するルーティングサービスを提供し、移動ノードがそのホームネットワークアドレスを利用できるようにする。外部エージェントは、移動ノードのホームエージェントによってトンネル処理されたパケットをトンネル解除しそして移動ノードへ供給する。移動ノードにより送信されたデータグラムに対し、外部エージェントは、登録された移動ノードに対するデフォールトルータとして働く。
【０００８】
ＲＦＣ２００２は、移動ノードがホームから離れている間に移動ノードに転送されるデータグラムに対し、移動ノードに向かうトンネルの終端ポイントとして「ケアオブアドレス(Care-of Address)」（ＣＯＡ）を定義する。このプロトコルは、２つの異なる形式のケアオブアドレスを使用することができ、即ち「外部エージェントケアオブアドレス」は、移動ノードが登録された外部エージェントにより通知されるアドレスであり、そして「共通位置ケアオブアドレス」は、ネットワークにおいて移動ノードが取得した外部で得られたローカルアドレスである。ＭＮは、同時に多数のＣＯＡを有する。ＭＮのＣＯＡは、そのＨＡに登録される。移動ノードが外部エージェントから広告を受信したときにＣＯＡのリストが更新される。広告が終了すると、そのエントリー（１つ又は複数）をリストから削除しなければならない。１つの外部エージェントは、２つ以上のＣＯＡをその広告に与えることができる。「移動バインディング」は、ホームアドレスとケアオブアドレスとの連結、及びその連結の残りの寿命である。ＭＮは、登録要求を送信することによりそのＣＯＡをそのＨＡに登録する。ＨＡは、登録応答で応答し、そしてＭＮに対するバインディングを保持する。
【０００９】
全形式のアクセスネットワーク間でのローミングを許す単一の一般的な移動取り扱いメカニズムは、ユーザが、固定ネットワークと移動ネットワークとの間、公衆ネットワークと専用ネットワークとの間、及びアクセス技術の異なるＰＬＭＮ間を便利に移動できるようにする。それ故、移動ＩＰ機能をサポートするメカニズムも、ＵＭＴＳ及びＧＰＲＳのような移動通信システムにおいて開発されている。
移動ＩＰは、オペレータがＭＩＰのサポートを希望しないネットワーク及びＧＰＲＳ規格において最小限の変更を仮定して、現在システムとの逆方向互換性を維持しながら、ＵＭＴＳ／ＧＰＲＳネットワークのオーバーレイとして実施されるのが望ましい。図１は、移動ＩＰサービスの提供を希望するＧＰＲＳオペレータのための最小限の構成を示す。現在のＧＰＲＳ構造が維持され、即ちＧＰＲＳがＰＬＭＮ内の移動を取り扱い、一方、ＭＩＰは、ユーザが、進行中のセッションを失うことなく、ＬＡＮのような他のシステムとＵＭＴＳとの間をローミングできるようにする。図１において、外部エージェントＦＡは、ＧＧＳＮに配置される。全てのＧＧＳＮがＦＡをもつのではない。ＳＧＳＮ及びＧＧＳＮは、共通に配置されてもよい。ＭＩＰサービスを提供するのに、ＰＬＭＮに１つのＦＡがあれば充分であるが、容量及び効率の理由で、２つ以上のＦＡがあるのがよい。これは、ＭＳが、ＦＡ機能を備えたＧＧＳＮでＰＤＰコンテキストを設定するように要求しなければならない。ＰＤＰコンテキストを設定する間に、ＭＳには、ＦＡのネットワークパラメータ、例えば、ケアオブアドレスが通知される。
【００１０】
ＭＳは、セッション中に即ちＰＤＰコンテキストがアクチベートされる限り、同じケアオブアドレスＣＯＡを有してもよい。実際の移動ＭＳは、長いセッション中に多数のインターＳＧＳＮ ＨＯを実行してもよいが、非効率的なルーティンを招く。初期の改良として、一時的なアンカーポイントをＧＧＳＮにもつ流線型手順を導入することができ、即ちＭＮがデータを転送しないか、又は１つのＳＧＳＮから別のＳＧＳＮへ移動する間におそらくアクティブな状態にある場合には、ハンドオーバーにおいて新たなＳＧＳＮとその関連ＧＧＳＮとの間に新たなＰＤＰコンテキストを設定することができる。ＭＮは、新たなケアオブアドレスを受信する。ＭＮがデータを転送し、例えば、ＴＣＰセッションに含まれる場合には、ＭＮは、データ転送の時間中、ＰＤＰコンテキストを古い（アンカー）ＧＧＳＮに保持しながら、古いＳＧＳＮから新たなＳＧＳＮに移動する。データ転送が終了すると、ＰＤＰコンテキストは、新たなＳＧＳＮに関連したＧＧＳＮに移動することができ、そして新たなケアオブアドレスを得ることができる。
【００１１】
問題は、ＭＮがあるＳＧＳＮから別のＳＧＳＮへ移動するときに、いかに移動を発見しそして好ましくは最も近くのものである新たな外部エージェントＦＡを見出すかである。ＧＰＲＳターミナル（ＭＳ）は、当然、上述したようにＧＰＲＳプロトコルレベルにおけるＳＧＳＮの変化に気付くが、この変化は、オーバーレイしているＭＩＰプロトコル、及びＧＰＲＳターミナルＭＳに関連した移動ノードＭＮに対して透過的である。
アクセスネットワークの移動管理にオーバーレイしているシステムレベルではいずれの移動管理及びルーティングにも同様の問題が発生する。これら種々のオーバーレイしている移動管理は、一般に、マクロ移動管理と称される。
【００１２】
【発明の開示】
本発明の目的は、上述した問題を軽減することである。
この目的は、独立請求項に記載した本発明の方法、システム及びアクセスノードによって達成される。本発明の好ましい実施形態は、従属請求項に記載する。
本発明において、セッション中のハンドオーバーのターゲットであるサポートノード、より一般的には、アクセスノードは、マクロ移動管理に関する最適なルーティングもチェックするよう構成される。このため、アクセスノードは、使用すべき最も好ましい移動エンティティ、通常は、最も近くにあるものが分かる。移動エンティティは、マクロ移動レベルにアタッチメントポイントを与えるいかなるエンティティでもよく、例えば、移動ＩＰ型の移動管理における移動エージェントでよい。ハンドオーバー状態において、システム、好ましくは、アクセスノードは、セッションの現在移動エンティティに置き換わらねばならない更に好ましい移動エンティティがあるかどうかチェックする。そのアクセスノードに対して好ましい移動エンティティがないか、又は好ましい移動エンティティがセッションの現在移動エンティティと同じであると思われる場合には、現在移動エンティティが維持される。しかしながら、そのアクセスノードに対して更に好ましい移動エンティティがあり、そしてその好ましい移動エンティティが現在移動エンティティと同じでない場合には、現在移動エンティティへの接続（例えば、ＰＤＰコンテキスト）が解放（解除）されると共に、各アクセスノードの好ましい移動エンティティへの新たな接続（例えば、ＰＤＰコンテキスト）が確立されるのが好ましい。特定のマクロ移動管理構成に基づく登録を行うことができる。
【００１３】
本発明の好ましい実施形態では、マクロ移動管理は、移動ＩＰ型の移動管理である。移動ＩＰにおける移動エージェントの典型的な特徴は、サービスを広告宣伝するために移動ノードにエージェント広告メッセージを周期的に送信することである。移動ノードは、これらの広告を使用して、インターネットへの現在アタッチメントポイントを決定する。アクセスノードにより好ましい移動エージェントへと確立される新たな接続の利点として、新たな移動エージェントにより送信されるエージェント広告メッセージを移動ノードで受信することができ、これにより、移動ノードは、アタッチメントポイント（即ち移動エージェント）の変化を検出し、そして標準的な移動ＩＰ登録を開始することができる。
従って、本発明の効果は、アクセスノードにおける本発明の新規な機能により、移動ＩＰレベルのようなマクロ移動レベルにおいて移動ノードの移動を検出し、そしてネットワークの各部分において最適な移動エンティティを選択しそして切り換えることができ、しかも、アクセスネットワークの他の要素やマクロ移動管理レベルにおいて非標準的シグナリング又は手順を必要としないことである。
【００１４】
パケットアクセスネットワークでは、移動ノードに関連した移動ステーションは、２つ以上のパケットプロトコル（ＰＤＰ）コンテキストを同時に生成することができる。移動ステーションが有するマクロ移動関連ＰＤＰコンテキストに対して上述した新たな接続を確立しなければならない。しかしながら、全てのＰＤＰコンテキストが必ずしもマクロ移動管理に関連するのではなく、それ故、移動エンティティの変化に含まれなくてもよい。従って、アクセスノードは、マクロ移動管理専用のＰＤＰコンテキストを移動ステーションの他のアクティブなＰＤＰコンテキストから区別することができねばならない。本発明の実施形態では、古いアクセスノードから新たなアクセスノードへ転送される情報に、異なる形式のＰＤＰコンテキスト又は少なくともマクロ移動管理関連のＰＤＰコンテキストを指示する情報フィールドが与えられる。これは、ＰＤＰコンテキスト形式を区別できるようにし、それ故、マクロ移動管理関連のＰＤＰコンテキストを確認することができ、そしてその確認されたＰＤＰコンテキストの移動エンティティをアクセスノードにより切り換えることができる。
ルートの最適化は、パケット無線システムにおいて送信リソースを節約し、そしておそらく、アクセスノードと移動エンティティとの間の接続脚が短くなるので、接続を迅速に行うことができる。
【００１５】
【発明を実施するための最良の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
本発明は、アクセスネットワークの移動管理にオーバーレイするマクロ移動管理を必要とするいかなる通信にも適用できる。本発明は、アクセスネットワークにおいて移動ＩＰ型の移動管理をサポートするのに特に良く適している。アクセスネットワークは、無線アクセスネットワークのようないかなるアクセスネットワークでもよい。本発明は、パンヨーロピアンデジタル移動通信システムＧＳＭ（移動通信用のグローバルシステム）、又はそれに対応する移動通信システム、例えばＤＣＳ１８００及びＰＣＳ（パーソナル通信システム）、或いはＧＰＲＳ型パケット無線を実施する第３世代（３Ｇ）の移動システム、例えばＵＭＴＳにおいて、汎用パケット無線サービスＧＰＲＳを提供するのに特に好ましく使用することができる。以下、本発明の好ましい実施形態は、ＧＰＲＳサービスにより形成されるＧＰＲＳパケット無線ネットワーク、及び３Ｇ又はＧＳＭシステムについて説明するが、本発明は、この特定のアクセスシステムに限定されるものではない。
【００１６】
３Ｇ無線アクセス（ＵＭＴＳのような）又は２Ｇ無線アクセス（ＧＳＭのような）を使用するＧＰＲＳアーキテクチャーが図１に示されている。ＧＰＲＳインフラストラクチャーは、ＧＰＲＳゲートウェイサポートノード（ＧＧＳＮ）及びＧＰＲＳサービスサポートノード（ＳＧＳＮ）のようなサポートノードを備えている。ＧＧＳＮノードの主たる機能は、外部データネットワークとの対話を含む。ＧＧＳＮは、ＭＳの経路に関してＳＧＳＮにより供給されるルート情報を使用して位置ディレクトリを更新し、そしてカプセル化された外部データネットワークプロトコルパケットを、ＧＰＲＳバックボーンを経て、ＭＳに現在サービスするＳＧＳＮにルート指定する。又、これは、外部データネットワークパケットをカプセル解除して適当なデータネットワークに転送し、そしてデータトラフィックの勘定を取り扱う。
ＳＧＳＮの主たる機能は、そのサービスエリアにおいて新たなＧＰＲＳ移動ステーションを検出し、ＧＰＲＳレジスタに新たなＭＳを登録する処理を取り扱い、ＧＰＲＳ ＭＳへ／からデータパケットを送信／受信し、そしてそのサービスエリア内におけるＭＳの位置の記録を保持する。契約情報は、ＧＰＲＳレジスタ（ＨＬＲ）に記憶され、このレジスタには、移動ステーションの識別（ＭＳ−ＩＳＤＮ又はＩＭＳＩのような）とＰＳＰＤＮアドレスとの間のマッピングも記憶される。ＧＰＲＳレジスタは、データベースとして働き、そこから、ＳＧＳＮは、そのエリア内の新たなＭＳがＧＰＲＳネットワークに参加することが許されるかどうかについて尋ねることができる。
【００１７】
ＧＰＲＳゲートウェイサポートノードＧＧＳＮは、オペレータのＧＰＲＳネットワークを、外部システム、例えば他のオペレータのＧＰＲＳシステム、データネットワーク１１、例えばＩＰネットワーク（インターネット）又はＸ．２５ネットワーク、及びサービスセンターに接続する。固定ホスト１４は、例えば、ローカルエリアネットワークＬＡＮ及びルーター１５によりデータネットワーク１１に接続することができる。ボーダーゲートウェイＢＧは、インターオペレータＧＰＲＳバックボーンネットワーク１２へのアクセスを与える。又、ＧＧＳＮは、プライベートな会社のネットワーク又はホストに直接接続されてもよい。ＧＧＳＮは、ＧＰＲＳ加入者のＰＤＰアドレス及びルート情報、即ちＳＧＳＮアドレスを含む。ルート情報は、プロトコルデータユニットＰＤＵをデータネットワーク１１からＭＳの現在交換ポイント、即ちサービスＳＧＳＮへトンネル処理するのに使用される。ＳＧＳＮ及びＧＧＳＮの機能は、同じ物理的ノード（ＳＧＳＮ＋ＧＧＳＮ）に接続することができる。
ＧＳＭネットワークのホーム位置レジスタＨＬＲは、ＧＰＲＳ加入者データ及びルート情報を含み、そして加入者のＩＭＳＩをＰＤＰ形式及びＰＤＰアドレスの１対以上へとマップする。又、ＨＬＲは、各ＰＤＰ形式及びＰＤＰアドレス対をＧＧＳＮノードへとマップする。ＳＧＳＮは、ＨＬＲへのＧｒインターフェイスを有する（直接的なシグナリング接続、又はインターネットバックボーンネットワーク１３を経て）。ローミング中のＭＳのＨＬＲ及びそのサービスＳＧＳＮは、異なる移動通信ネットワーク内にあってもよい。
【００１８】
オペレータのＳＧＳＮ及びＧＧＳＮ装置を相互接続するイントラオペレータバックボーンネットワーク１３は、例えば、ＩＰネットワークのようなローカルネットワークにより実施することができる。又、オペレータのＧＰＲＳネットワークは、例えば、全ての特徴を１つのコンピュータに設けることにより、イントラオペレータバックボーンネットワークなしに実施できることにも注意されたい。 ネットワークアクセスは、ネットワークのサービス及び／又はファシリティを利用するためにユーザをテレコミュニケーションネットワークに接続する手段である。アクセスプロトコルは、ユーザがネットワークのサービス及び／又はファシリティを利用できるようにする手順の定義された組である。移動交換センターＭＳＣと同じハイアラーキーレベルにあるＳＧＳＮは、個々のＭＳの位置を追跡し、そしてセキュリティ機能及びアクセス制御を遂行する。ＧＰＲＳセキュリティ機能は、既存のＧＳＭセキュリティと同等である。ＳＧＳＮは、既存のＧＳＭと同じアルゴリズム、キー及び基準に基づいて認証及び暗号設定手順を遂行する。ＧＰＲＳは、パケットデータ送信に対して最適化された暗号化アルゴリズムを使用する。
【００１９】
ＧＰＲＳサービスにアクセスするために、ＭＳは、先ず、ＧＰＲＳアタッチを遂行することによりその存在をネットワークに知らしめる。このオペレーションは、ＭＳとＳＧＳＮとの間に論理的リンクを確立し、そしてＭＳがＧＰＲＳを経てＳＭＳを利用し、ＳＧＳＮを経てページングを行い、そして到来するＧＰＲＳデータを通知できるようにする。より詳細には、ＭＳがＧＰＲＳネットワークにアタッチし、即ちＧＰＲＳアタッチ手順にあるときに、ＳＧＳＮは、移動管理コンテキスト（ＭＭコンテキスト）を形成し、そしてプロトコル層においてＭＳとＳＧＳＮとの間に論理的リンクＬＬＣ（論理的リンク制御）が確立される。ＭＭコンテキストは、ＳＧＳＮ及びＭＳに記憶される。ＳＧＳＮのＭＭコンテキストは、加入者のＩＭＳＩ、ＴＬＬＩ、並びに位置及びルート情報等の加入者データを含むことができる。
【００２０】
ＧＰＲＳデータを送信及び受信するために、ＭＳは、ＰＤＰアクチベーション手順を要求することにより、使用したいパケットデータアドレスをアクチベートする。このオペレーションは、対応するＧＧＳＮにおいてＭＳに分かるようにし、そして外部データネットワークとのインターワーキングを開始することができる。より詳細には、１つ以上のＰＤＰコンテキストがＭＳ、ＧＧＳＮ及びＳＧＳＮに形成され、そしてＭＭコンテキストに関連してサービスＳＧＳＮに記憶される。ＰＤＰコンテキストは、ＰＤＰ形式（例えば、Ｘ．２５又はＩＰ）、ＰＤＰアドレス（例えば、ＩＰアドレス）、サービスクオリティＱｏＳ及びＮＳＡＰＩ（ネットワークサービスアクセスポイント識別子）のような異なるデータ送信パラメータを定義する。ＭＳは、ＰＤＰコンテキストを特定のメッセージ即ち「ＰＤＰコンテキストアクチベート要求」でアクチベートし、このメッセージでは、ＴＬＬＩ、ＰＤＰ形式、ＰＤＰアドレス、要求されたＱｏＳ及びＮＳＡＰＩ、並びに任意であるが、アクセスポイント名ＡＰＮに関する情報が与えられる。ＳＧＳＮは、ＰＤＰコンテキスト形成メッセージをＧＧＳＮに送信し、ＧＧＳＮは、ＰＤＰコンテキストを形成してそれをＳＧＳＮに送信する。ＳＧＳＮは、ＰＤＰコンテキストを「ＰＤＰコンテキストアクチベート応答」メッセージにおいてＭＳに送信し、そしてＭＳとＧＧＳＮとの間に仮想接続即ちリンクが確立される。その結果、ＳＧＳＮは、全てのデータパケットをＭＳからＧＧＳＮに転送し、そしてＧＧＳＮは、外部ネットワークから受け取ったＭＳにアドレスされた全てのデータパケットをＳＧＳＮに転送する。ＰＤＰコンテキストは、ＭＳ、ＳＧＳＮ及びＧＧＳＮに記憶される。ＭＳが新たなＳＧＳＮのエリアにローミングするときには、新たなＳＧＳＮが古いＳＧＳＮからＭＭ及びＰＤＰコンテキストを要求する。
【００２１】
図１は、ＧＰＲＳ／３Ｇ環境における移動ＩＰの実施を示している。
ＭＳは、パケット無線イネーブル型のセルラー電話に接続されたラップトップコンピュータＰＣである。或いは又、ＭＳは、ノキア・コミュニケータ９０００シリーズに見掛けが類似した小型コンピュータとパケット無線電話の一体化された組合せであってもよい。ＭＳの更に別の実施形態は、種々のページャー、リモートコントローラ、計測及び／又はデータ収集装置等である。移動ステーションＭＳのユーザは、特殊な移動ＩＰサービスに契約する。契約情報は、ユーザのホームＩＰアドレスと共に、ホーム位置レジスタＨＬＲに記憶される。
【００２２】
図１において、外部エージェントＦＡは、ＧＧＳＮに配置（そこに一体化）される。或いは又、ＳＧＳＮ及びＧＧＳＮが共通に配置され、そしてＦＡがＳＧＳＮ＋ＧＧＳＮに配置されてもよい。１つのネットワークに２つ以上のＳＧＳＮ及びＧＧＳＮが存在してもよいことに注意されたい。全てのＧＧＳＮがＦＡを有していなくてもよい。各ＦＡは、インターネット及びオペレータ自身のプライベートＧＰＲＳ／３ＧバックボーンネットワークにＩＰアドレスを有する。より詳細には、ＦＡのＩＰアドレスは、そのアドレスを行先とするＩＰパケットが、インターネットにおいて、ＦＡに関連したＧＧＳＮにルート指定されるようなものである。ＭＮがそのホームサブネットを出て、新たなＦＡに登録されるときには、もはやそのホームＩＰアドレスに基づくだけではそれに到達し得ず、ケアオブアドレス（ＣＯＡ）と称される訪問先ネットワークに属するアドレスが指定されねばならない。ケアオブアドレスは、移動ターミナルの瞬時位置を確実に識別し、そしてこれは、１）訪問先ネットワークに属するＦＡのＩＰアドレス、又は２）ローカルＩＰアドレススペースから自動構成メカニズムを経て移動ターミナルにより直接収集されたＩＰアドレスであり、この場合、「共通配置のケアオブアドレス」という用語が使用される。新たなＦＡに登録してＣＯＡを得るときには、ホームネットワークにおいてホームエージェントＨＡに登録されるＭＮは、そのホームエージェントにそのＣＯＡを通知する。図１において、ホームエージェントＨＡは、移動ステーションＭＳに関連した移動ノードＭＮのホームネットワークであるデータネットワーク１１に配置される。ＭＮとの通信を希望する第２ホスト１４は、ＭＮが移動したことを知る必要がなく、ＭＮのホームＩＰアドレスにアドレスされたＩＰパケットを単に送信するだけである。これらのパケットは、通常のＩＰルーティングによりＭＮのホームネットワークにルート指定され、そこで、ＨＡにより遮られる。従って、これらパケットがＦＡに供給されるときに、ＨＡは、このような各パケットを、ＭＮのＣＯＡを含む別のＩＰパケットにカプセル化する（トンネル処理と称するプロセス）。ＦＡは、ＩＰパケットをＧＧＳＮに転送する。ＧＧＳＮは、ＩＰパケット（ＧＰＲＳバックボーンを経て送信するためにカプセル化される）をサービスＳＧＳＮに転送し、該サービスＳＧＳＮは、ＩＰパケットをＭＳ／ＭＮに更に転送する。ＭＮから他のホスト１４へのパケットは、必ずしもトンネル処理されなくてもよく、ＭＮは、それらを単にＧＧＳＮに送信し、ＧＧＳＮは、ＦＡ又はＨＡにより遮られることなくそれらパケットを第２ホスト１４に直接転送する。
【００２３】
上述したように、本発明によれば、ＳＧＳＮは、ＩＰセッションの移動エージェントを切り換えるのが好ましいかどうかを決定する。以下、図１、２、３及び４を参照して、本発明の好ましい実施形態を説明する。
図１について説明する。移動ステーションＭＳのホームネットワークは、ＧＰＲＳ／３Ｇネットワーク１である。移動ステーションＭＳのユーザは、特殊な移動ＩＰサービスに契約し、そしてＭＳ又は個別のデータターミナルのＩＰアプリケーションは、移動ＩＰ通信における移動ノードＭＮである。ＭＳ／ＭＮがホームネットワーク１及び無線アクセスネットワークＲＡＮ１（ＰＳ１及びＰＳＣ／ＲＮＣ１）にアタッチされると仮定する。ホームネットワークにおけるサービスサポートノードは、ＳＧＳＮ１である。ＭＭ及びＰＤＰコンテキストは、上述したように移動ＩＰサービスに対して形成され、そしてＭＳ／ＭＮとＳＧＳＮ１との間、及びＳＧＳＮ１と、関連外部エージェントＦＡ１を有するゲートウェイノードＧＧＳＮ１との間に仮想接続が設けられる。従って、ＭＮにアドレスされたＩＰパケットは、ホームネットワーク１及びＲＡＮ１を経てＭＮに転送することができる。ＭＮのＣＯＡは、ＭＮのホームネットワーク１１におけるホームエージェントＨＡに登録され、従って、ＨＡからＧＧＳＮ／ＦＡ１への移動ＩＰトンネルが与えられる。
【００２４】
ここで、ＭＳ／ＭＮが、サポートノードＳＧＳＮ２によりサービスされる別のＧＰＲＳ／３Ｇネットワーク２のサービスエリアへ移動すると仮定する。ＭＳ／ＭＮが新たなＲＡＮ２に到着すると、ＭＳ部分は、無線パラメータ、ネットワーク及びセル識別等に関する情報と、使用可能なコアネットワーク、サービスプロバイダー、サービス能力等に関する情報とを含む無線ブロードキャストメッセージを聴取する。ブロードキャストメッセージに基づいて、ＭＳは、ネットワーク及びルートエリアが変化したと決定する。ルートエリアの変化を検出すると、ＭＳ／ＭＮは、図２に示すように、新たなＳＧＳＮ即ちＳＧＳＮ２にルートエリア更新要求を送信する。新たなＳＧＳＮ２は、ＳＧＳＮコンテキスト要求メッセージを古いＳＧＳＮ１に送信し（ステップ２）、ＭＳ／ＭＮに対するＭＮ及びＰＤＰコンテキストを得る。古いＳＧＳＮ１は、ＭＮ及びＰＤＰコンテキストを含むＳＧＳＮコンテキスト応答メッセージで応答する（ステップ３）。本発明の好ましい実施形態によれば、古いアクセスノードからそのアクセスノードへ転送される情報には、異なる形式のＰＤＰコンテキスト又は少なくとも移動ＩＰ関連のＰＤＰコンテキストを指示する情報フィールドが設けられる。これは、ＳＧＳＮが、移動ＩＰ専用のＰＤＰコンテキストを、移動エージェントの変化に含まれてはならない移動ステーションの他のアクティブなＰＤＰコンテキストから区別できるようにする。ＰＤＰコンテキスト形式情報を実施するやり方は、種々のものが考えられる。例えば、ＧＰＲＳのＳＧＳＮコンテキスト応答メッセージ（及びＵＭＴＳの順方向ＳＮＲＣリロケーションメッセージ）で搬送されるＰＤＰコンテキスト情報エレメントには、ＰＤＰコンテキストにわたって使用されるサービスの形式を指示するフィールドを設けることができる。この形式フィールドは、移動ＩＰ ＰＤＰコンテキストを指示する値を有するアクセスポイント名を含んでもよい。ＰＤＰコンテキスト情報エレメントのスペアビットが新たなフィールドとして使用されてもよいし、或いは新たなフィールドは、現在ＰＤＰコンテキスト情報エレメントフォーマットの拡張であってもよい。しかしながら、その厳密な実施は、本発明に関与しないことに注意されたい。この特定の実施形態では、古いＳＧＳＮから受け取られた情報により、新たなＳＧＳＮが、どのＰＤＰコンテキストが移動ＩＰ専用であるかを決定できるという点でのみ関与する。
【００２５】
ステップ４では、新たなＳＧＳＮ２は、ある状態において、ＭＳ／ＭＮのＨＬＲへの質問を伴う認証／セキュリティ機能を実行する。ユーザが少なくとも１つのアクチベートされたＰＤＰコンテキストを有する場合には、新たなＳＧＳＮ２がＳＧＳＮコンテキスト確認メッセージを古いＳＧＳＮ１へ送信する。古いＳＧＳＮ１は、ここで、アクチベートされたＰＤＰコンテキストに属するバッファされたデータパケットがもしあれば、それを新たなＳＧＳＮ２に転送し始める。新たなＳＧＳＮ２は、ここで、移動ＩＰに対して少なくとも１つのＰＤＰコンテキストがある場合には、本発明による外部エージェントチェック手順を実行する（ステップ６）。本発明の好ましい実施形態によるＦＡチェック手順が図３に示されている。ステップ３１では、新たなＳＧＳＮ２が、それに対して定義された好ましいＦＡがあるかどうかチェックする。例えば、ＳＧＳＮ２は、ＳＧＳＮ２に記憶された好ましいＦＡ２のアドレスがあるかどうかチェックする。この例では、ＧＧＳＮ／ＦＡ２のアドレスが見つかり、手順がステップ３２へと続く。ステップ３２では、新たなＳＧＳＮ２は、古いＳＧＳＮ１からのＰＤＰコンテキストに得られる古いＦＡ１のアドレスが、好ましいＦＡ２の記憶されたアドレスと同じであるかどうかチェックする。この例では、古いＦＡ１がＧＧＳＮ１にあり、そしてＳＧＳＮ２の好ましいＦＡがＧＧＳＮ２にあり、アドレスが一致しない。手順はステップ３３へ進み、ここでは、新たなＳＧＳＮ２が、図２に示すように古いＧＧＳＮ／ＦＡ１にＰＤＰコンテキスト削除要求を送信することにより、古いＧＧＳＮ／ＦＡ１のＰＤＰコンテキストを削除する。その結果、ＧＧＳＮ／ＦＡ１におけるアクティブなＰＤＰコンテキストがデアクチベートされ、そしてＧＧＳＮ／ＦＡ１は、ＰＤＰコンテキスト削除応答を新たなＳＧＳＮ２に送信することにより（図２のステップ８）確認する。再び図３を参照すれば、手順はステップ３４へ進み、そこで、新たなＳＧＳＮ２は、ＰＤＰコンテキスト形成要求を新たなＧＧＳＮ／ＦＡ２へ送信することにより（図２のステップ９）、好ましいＧＧＳＮ／ＦＡ２においてＰＤＰコンテキストを形成する。ＧＧＳＮ／ＦＡ２は、ＭＳ／ＭＮに対するＰＤＰコンテキストを形成し、そしてＰＤＰコンテキスト形成応答を新たなＳＧＳＮ２に返送する（図２のステップ１０）。新たなＳＧＳＮ２は、ＭＳ／ＭＮに対するＭＮ及びＰＤＰコンテキストを確立し、そしてルートエリア更新受け入れメッセージでＭＳ／ＭＮに応答する（ステップ１１）。ＭＳ／ＭＮは、ルートエリア更新完了メッセージで確認する（ステップ１２）。従って、ＭＳ／ＭＮとＧＧＳＮ／ＦＡ２との間に仮想接続が確立される。
【００２６】
上述した全ての手順は、ＧＰＲＳ／３Ｇ層のみにおいて行われた。オーバーレイする移動ＩＰ層、ひいては、ＭＳ／ＭＮのＭＮ部分は、ＦＡの変化に気付かない。しかしながら、ＧＧＳＮ／ＦＡ２への新たに確立された接続により、ＭＮは、移動ＩＰプロトコルに基づいて新たなＦＡ２によりブロードキャストされたエージェント広告メッセージを聴取することができる。新たなＦＡ２からエージェント広告を受け取ると、ＭＮは、アタッチメントポイントの変化即ちＦＡの変化をＭＩＰ規格に基づいて検出することができる。エージェント広告メッセージがケアオブアドレスＣＯＡを含んでもよいし、又はＭＮがＭＩＰ規格に基づいてＣＯＡを取得してもよい。次いで、移動ノードＭＮは、そのＣＯＡをＭＩＰ規格に基づいてホームエージェントＨＡに登録する（図２のステップ１４）。そのアタッチメント方法に基づいて、ＭＮは、そのＨＡに直接登録されるか、或いは新たなＦＡを経て登録されて、このＦＡが登録をＨＡに転送する。その後、ＨＡと古いＧＧＳＮ／ＦＡ１との間の移動ＩＰトンネルが解除され、そして新たな移動ＩＰトンネルが移動手順に基づいてＨＡと新たなＧＧＳＮ／ＦＡ２との間に確立される（図２のステップ１５）。
【００２７】
その結果、ＦＡの切り換えは、ＳＧＳＮ２を除くどこででも、標準的なＧＰＲＳ／３Ｇ手順及びメッセージ並びに標準的な移動ＩＰ手順及びメッセージを使用して、検出されそして確立される。又、ＳＧＳＮ２では、僅かな変更しか必要とされない。第１に、好ましいＦＡをＳＧＳＮ２に対して定義しなければならない。第２に、ＦＡの切り換えを実行する必要がある。第３に、新たなＳＧＳＮは、古いＧＧＳＮにおけるＰＤＰコンテキストを自動的に且つ独立して（ＭＳを伴わずに）削除し、そして新たなＧＧＳＮにおいて新たなＰＤＰコンテキストを形成するように構成される。
再び図３を参照すると、ステップ３１においてＳＧＳＮ１に対して好ましいＦＡが定義されないか、又はステップ３２において古いＦＡが好ましいＦＡと同じである（アドレス一致）場合には、プロセスがステップ３５へ進む。ステップ３５において、新たなＳＧＳＮ１は、図４のステップ４１で示すように、古いＧＧＳＮ／ＦＡ１においてＰＤＰコンテキストを更新する。古いＧＧＳＮ／ＦＡ１は、新たなＳＧＳＮ２のアドレスを含むようにＰＤＰコンテキストを更新し、そしてＰＤＰコンテキスト更新応答を新たなＳＧＳＮ２へ送信する（ステップ４２）。次いで、新たなＳＧＳＮ２は、ＲＡ更新受け入れメッセージをＭＳ／ＭＮに送信し（ステップ４３）、そしてＭＳ／ＭＮは、ＲＡ更新完了メッセージで応答する（ステップ４４）。従って、ＭＳ／ＭＮと古いＧＧＳＮ／ＦＡとの間で新たなＳＧＳＮ１を経て仮想接続が確立される。ＦＡ及びＣＯＡは不変であるので、ＨＡへの登録は必要とされない。図４のステップ１ないし６は、図２のものと同様である。
以上、本発明の好ましい実施形態のみを説明した。しかしながら、本発明は、これらの例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内で種々の変更がなされえる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ＧＰＲＳネットワークアーキテクチャーを示す図である。
【図２】 本発明による方法を示すシグナリング図である。
【図３】 サポートノードの機能を示すフローチャートである。
【図４】 本発明による方法を示すシグナリング図である。
【技術分野】
本発明は、無線アクセスネットワークのようなアクセスネットワークにおいてインターネット型プロトコルトラフィックのようなマクロレベルトラフィックのルーティングを最適化するためのメカニズムに係る。
【０００２】
【背景技術】
移動通信システムとは、一般に、ユーザがシステムのサービスエリア内を移動するときにワイヤレス通信を行えるようにするテレコミュニケーションシステムを指す。典型的な移動通信システムは、公衆地上移動ネットワーク（ＰＬＭＮ）である。多くの場合、移動通信ネットワークは、ユーザに、外部ネットワーク、ホスト、又は特定のサービスプロバイダーにより提供されるサービスへのアクセスを与えるアクセスネットワークである。
【０００３】
汎用パケット無線サービスＧＰＲＳは、ＧＳＭシステム（移動通信用のグローバルシステム）における新規なサービスである。サブネットワークは、多数のパケットデータサービスノードＳＮを備え、これは、本明細書では、サービスＧＰＲＳサポートノードＳＧＳＮと称する。各ＳＧＳＮは、そのＳＧＳＮが多数のベースステーション即ちセルを経て移動データターミナルに対してパケットサービスを提供できるように、ＧＳＭ移動通信ネットワーク（通常は、ベースステーションシステムのベースステーションコントローラＢＳＣ又はベースステーションＢＴＳ）に接続される。中間の移動通信ネットワークは、ＳＧＳＮと移動データターミナルとの間に無線アクセス及びパケット交換データ送信を与える。次いで、異なるサブネットワークが、ＧＰＲＳゲートウェイサポートノードＧＧＳＮを経て外部データネットワーク、例えば、公衆交換データネットワークＰＳＰＤＮに接続される。従って、ＧＰＲＳサービスは、ＧＳＭネットワークが無線アクセスネットワークＲＡＮとして機能するときに移動データターミナルと外部データネットワークとの間にパケットデータ送信を与えることができる。
【０００４】
ユニバーサル移動通信システム（ＵＭＴＳ）や、後でＩＭＴ−２０００（インターナショナル移動テレコミュニケーション２０００）と命名し直された未来型公衆地上移動テレコミュニケーションシステム（ＦＰＬＭＴＳ）のような第３世代の移動システムが開発されている。ＵＭＴＳアーキテクチャーでは、ＵＭＴＳ地上無線アクセスネットワークＵＴＲＡＮが、コアネットワーク（ＣＮ）に接続された１組の無線アクセスネットワークＲＡＮ（無線ネットワークサブシステムＲＮＳとも称される）で構成される。各ＲＡＮは、その組のセルのリソースの役割を果たす。移動ステーションＭＳとＵＴＲＡＮとの間の各接続に対して、１つのＲＡＮがサービスＲＡＮとなる。ＲＡＮは、無線ネットワークコントローラＲＮＣと、多数のベースステーションＢＳとで構成される。ＵＭＴＳ無線アクセスネットワークを使用する１つのコアネットワークは、ＧＰＲＳである。
【０００５】
移動通信ネットワークの開発における主たる目標の１つは、異なる形式の移動ネットワーク移動管理の組合せを移動ネットワーク及び移動ＩＰに使用する標準的なＩＰバックボーンによりＩＰ（インターネットプロトコル）サービスを提供することである。基本的なＩＰ概念は、ユーザの移動をサポートせず、即ちＩＰアドレスは、物理的な位置に基づいてネットワークインターフェイスに指定される。実際に、ＩＰアドレスの第１フィールド（ＮＥＴＩＤ）は、同じインターネットサブネットにリンクされた全てのインターフェイスに共通である。この構成は、異なるインターネットサブネットを越えて移動する間に、即ち物理的なインターフェイスを変更する間に、ユーザ（移動ホスト）がそのアドレスを保持するのを阻止する。
インターネットにおける移動を改善するために、ＩＰバージョン４の移動ＩＰプロトコルが、インターネット・エンジニアリング・タスク・フォース（ＩＥＴＦ）により規格ＲＦＣ２００２に導入されている。移動ＩＰは、サブネットワークにおけるアタッチメントポイントに関わりなく、移動ホストにＩＰデータグラムをルーティングすることができる。移動ＩＰプロトコルは、次のような新規な機能的又はアーキテクチャー的エンティティを導入する。
【０００６】
「移動ノードＭＮ」（移動ホストＭＨとも称される）は、そのアタッチメントポイントをあるネットワーク又はサブネットワークから別のところへ切り換えるホストを指す。移動ノードは、そのＩＰアドレスを変更せずにその位置を変更することがあり、即ちその（一定の）ＩＰアドレスを使用して任意の位置において他のインターネットノードと通信し続けることがある。「移動ステーション（ＭＳ）」は、ネットワークへの無線インターフェイスを有する移動ノードである。「トンネル」は、データグラムがカプセル化されたときにそれがたどる経路である。このモデルにおいて、データグラムは、それがカプセル化されている間に、既知のカプセル解除エージェントにルート指定され、該エージェントは、データグラムをカプセル解除し、そしてそれを最終的な行先に正しく供給する。各移動ノードは、所与の外部エージェント／ホームエージェント対にとって独特のトンネル識別子により識別された独特のトンネルを経てホームエージェントに接続される。
「ホームエージェント」は、ユーザが論理的に所属するＩＰネットワークである。物理的に、それは、例えば、ルーターを経てインターネットに接続されたローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）である。「ホームアドレス」は、長い時間周期にわたって移動ノードに指定されるアドレスである。これは、ＭＮがインターネットにアタッチされる場所に関わりなく不変のままでよい。或いは又、アドレスのプールから指定することもできる。
【０００７】
「移動エージェント」は、ホームエージェント又は外部エージェントのいずれかである。「ホームエージェントＨＡ」は、移動ノードのホームネットワークにおけるルーティングエンティティで、移動ノードがホームから離れたときにそれに供給するためにパケットをトンネル処理すると共に、移動ノードに対する現在位置情報を維持する。このエージェントは、移動ノードがホームから離れたときに移動ノードへ供給するためにデータグラムをトンネル処理し、そして任意であるが、移動ノードからデータグラムをトンネル解除する。「外部エージェントＦＡ」は、移動ノードの訪問先ネットワークにおけるルーティングエンティティで、移動ノードが登録されている間にそれに対するルーティングサービスを提供し、移動ノードがそのホームネットワークアドレスを利用できるようにする。外部エージェントは、移動ノードのホームエージェントによってトンネル処理されたパケットをトンネル解除しそして移動ノードへ供給する。移動ノードにより送信されたデータグラムに対し、外部エージェントは、登録された移動ノードに対するデフォールトルータとして働く。
【０００８】
ＲＦＣ２００２は、移動ノードがホームから離れている間に移動ノードに転送されるデータグラムに対し、移動ノードに向かうトンネルの終端ポイントとして「ケアオブアドレス(Care-of Address)」（ＣＯＡ）を定義する。このプロトコルは、２つの異なる形式のケアオブアドレスを使用することができ、即ち「外部エージェントケアオブアドレス」は、移動ノードが登録された外部エージェントにより通知されるアドレスであり、そして「共通位置ケアオブアドレス」は、ネットワークにおいて移動ノードが取得した外部で得られたローカルアドレスである。ＭＮは、同時に多数のＣＯＡを有する。ＭＮのＣＯＡは、そのＨＡに登録される。移動ノードが外部エージェントから広告を受信したときにＣＯＡのリストが更新される。広告が終了すると、そのエントリー（１つ又は複数）をリストから削除しなければならない。１つの外部エージェントは、２つ以上のＣＯＡをその広告に与えることができる。「移動バインディング」は、ホームアドレスとケアオブアドレスとの連結、及びその連結の残りの寿命である。ＭＮは、登録要求を送信することによりそのＣＯＡをそのＨＡに登録する。ＨＡは、登録応答で応答し、そしてＭＮに対するバインディングを保持する。
【０００９】
全形式のアクセスネットワーク間でのローミングを許す単一の一般的な移動取り扱いメカニズムは、ユーザが、固定ネットワークと移動ネットワークとの間、公衆ネットワークと専用ネットワークとの間、及びアクセス技術の異なるＰＬＭＮ間を便利に移動できるようにする。それ故、移動ＩＰ機能をサポートするメカニズムも、ＵＭＴＳ及びＧＰＲＳのような移動通信システムにおいて開発されている。
移動ＩＰは、オペレータがＭＩＰのサポートを希望しないネットワーク及びＧＰＲＳ規格において最小限の変更を仮定して、現在システムとの逆方向互換性を維持しながら、ＵＭＴＳ／ＧＰＲＳネットワークのオーバーレイとして実施されるのが望ましい。図１は、移動ＩＰサービスの提供を希望するＧＰＲＳオペレータのための最小限の構成を示す。現在のＧＰＲＳ構造が維持され、即ちＧＰＲＳがＰＬＭＮ内の移動を取り扱い、一方、ＭＩＰは、ユーザが、進行中のセッションを失うことなく、ＬＡＮのような他のシステムとＵＭＴＳとの間をローミングできるようにする。図１において、外部エージェントＦＡは、ＧＧＳＮに配置される。全てのＧＧＳＮがＦＡをもつのではない。ＳＧＳＮ及びＧＧＳＮは、共通に配置されてもよい。ＭＩＰサービスを提供するのに、ＰＬＭＮに１つのＦＡがあれば充分であるが、容量及び効率の理由で、２つ以上のＦＡがあるのがよい。これは、ＭＳが、ＦＡ機能を備えたＧＧＳＮでＰＤＰコンテキストを設定するように要求しなければならない。ＰＤＰコンテキストを設定する間に、ＭＳには、ＦＡのネットワークパラメータ、例えば、ケアオブアドレスが通知される。
【００１０】
ＭＳは、セッション中に即ちＰＤＰコンテキストがアクチベートされる限り、同じケアオブアドレスＣＯＡを有してもよい。実際の移動ＭＳは、長いセッション中に多数のインターＳＧＳＮ ＨＯを実行してもよいが、非効率的なルーティンを招く。初期の改良として、一時的なアンカーポイントをＧＧＳＮにもつ流線型手順を導入することができ、即ちＭＮがデータを転送しないか、又は１つのＳＧＳＮから別のＳＧＳＮへ移動する間におそらくアクティブな状態にある場合には、ハンドオーバーにおいて新たなＳＧＳＮとその関連ＧＧＳＮとの間に新たなＰＤＰコンテキストを設定することができる。ＭＮは、新たなケアオブアドレスを受信する。ＭＮがデータを転送し、例えば、ＴＣＰセッションに含まれる場合には、ＭＮは、データ転送の時間中、ＰＤＰコンテキストを古い（アンカー）ＧＧＳＮに保持しながら、古いＳＧＳＮから新たなＳＧＳＮに移動する。データ転送が終了すると、ＰＤＰコンテキストは、新たなＳＧＳＮに関連したＧＧＳＮに移動することができ、そして新たなケアオブアドレスを得ることができる。
【００１１】
問題は、ＭＮがあるＳＧＳＮから別のＳＧＳＮへ移動するときに、いかに移動を発見しそして好ましくは最も近くのものである新たな外部エージェントＦＡを見出すかである。ＧＰＲＳターミナル（ＭＳ）は、当然、上述したようにＧＰＲＳプロトコルレベルにおけるＳＧＳＮの変化に気付くが、この変化は、オーバーレイしているＭＩＰプロトコル、及びＧＰＲＳターミナルＭＳに関連した移動ノードＭＮに対して透過的である。
アクセスネットワークの移動管理にオーバーレイしているシステムレベルではいずれの移動管理及びルーティングにも同様の問題が発生する。これら種々のオーバーレイしている移動管理は、一般に、マクロ移動管理と称される。
【００１２】
【発明の開示】
本発明の目的は、上述した問題を軽減することである。
この目的は、独立請求項に記載した本発明の方法、システム及びアクセスノードによって達成される。本発明の好ましい実施形態は、従属請求項に記載する。
本発明において、セッション中のハンドオーバーのターゲットであるサポートノード、より一般的には、アクセスノードは、マクロ移動管理に関する最適なルーティングもチェックするよう構成される。このため、アクセスノードは、使用すべき最も好ましい移動エンティティ、通常は、最も近くにあるものが分かる。移動エンティティは、マクロ移動レベルにアタッチメントポイントを与えるいかなるエンティティでもよく、例えば、移動ＩＰ型の移動管理における移動エージェントでよい。ハンドオーバー状態において、システム、好ましくは、アクセスノードは、セッションの現在移動エンティティに置き換わらねばならない更に好ましい移動エンティティがあるかどうかチェックする。そのアクセスノードに対して好ましい移動エンティティがないか、又は好ましい移動エンティティがセッションの現在移動エンティティと同じであると思われる場合には、現在移動エンティティが維持される。しかしながら、そのアクセスノードに対して更に好ましい移動エンティティがあり、そしてその好ましい移動エンティティが現在移動エンティティと同じでない場合には、現在移動エンティティへの接続（例えば、ＰＤＰコンテキスト）が解放（解除）されると共に、各アクセスノードの好ましい移動エンティティへの新たな接続（例えば、ＰＤＰコンテキスト）が確立されるのが好ましい。特定のマクロ移動管理構成に基づく登録を行うことができる。
【００１３】
本発明の好ましい実施形態では、マクロ移動管理は、移動ＩＰ型の移動管理である。移動ＩＰにおける移動エージェントの典型的な特徴は、サービスを広告宣伝するために移動ノードにエージェント広告メッセージを周期的に送信することである。移動ノードは、これらの広告を使用して、インターネットへの現在アタッチメントポイントを決定する。アクセスノードにより好ましい移動エージェントへと確立される新たな接続の利点として、新たな移動エージェントにより送信されるエージェント広告メッセージを移動ノードで受信することができ、これにより、移動ノードは、アタッチメントポイント（即ち移動エージェント）の変化を検出し、そして標準的な移動ＩＰ登録を開始することができる。
従って、本発明の効果は、アクセスノードにおける本発明の新規な機能により、移動ＩＰレベルのようなマクロ移動レベルにおいて移動ノードの移動を検出し、そしてネットワークの各部分において最適な移動エンティティを選択しそして切り換えることができ、しかも、アクセスネットワークの他の要素やマクロ移動管理レベルにおいて非標準的シグナリング又は手順を必要としないことである。
【００１４】
パケットアクセスネットワークでは、移動ノードに関連した移動ステーションは、２つ以上のパケットプロトコル（ＰＤＰ）コンテキストを同時に生成することができる。移動ステーションが有するマクロ移動関連ＰＤＰコンテキストに対して上述した新たな接続を確立しなければならない。しかしながら、全てのＰＤＰコンテキストが必ずしもマクロ移動管理に関連するのではなく、それ故、移動エンティティの変化に含まれなくてもよい。従って、アクセスノードは、マクロ移動管理専用のＰＤＰコンテキストを移動ステーションの他のアクティブなＰＤＰコンテキストから区別することができねばならない。本発明の実施形態では、古いアクセスノードから新たなアクセスノードへ転送される情報に、異なる形式のＰＤＰコンテキスト又は少なくともマクロ移動管理関連のＰＤＰコンテキストを指示する情報フィールドが与えられる。これは、ＰＤＰコンテキスト形式を区別できるようにし、それ故、マクロ移動管理関連のＰＤＰコンテキストを確認することができ、そしてその確認されたＰＤＰコンテキストの移動エンティティをアクセスノードにより切り換えることができる。
ルートの最適化は、パケット無線システムにおいて送信リソースを節約し、そしておそらく、アクセスノードと移動エンティティとの間の接続脚が短くなるので、接続を迅速に行うことができる。
【００１５】
【発明を実施するための最良の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
本発明は、アクセスネットワークの移動管理にオーバーレイするマクロ移動管理を必要とするいかなる通信にも適用できる。本発明は、アクセスネットワークにおいて移動ＩＰ型の移動管理をサポートするのに特に良く適している。アクセスネットワークは、無線アクセスネットワークのようないかなるアクセスネットワークでもよい。本発明は、パンヨーロピアンデジタル移動通信システムＧＳＭ（移動通信用のグローバルシステム）、又はそれに対応する移動通信システム、例えばＤＣＳ１８００及びＰＣＳ（パーソナル通信システム）、或いはＧＰＲＳ型パケット無線を実施する第３世代（３Ｇ）の移動システム、例えばＵＭＴＳにおいて、汎用パケット無線サービスＧＰＲＳを提供するのに特に好ましく使用することができる。以下、本発明の好ましい実施形態は、ＧＰＲＳサービスにより形成されるＧＰＲＳパケット無線ネットワーク、及び３Ｇ又はＧＳＭシステムについて説明するが、本発明は、この特定のアクセスシステムに限定されるものではない。
【００１６】
３Ｇ無線アクセス（ＵＭＴＳのような）又は２Ｇ無線アクセス（ＧＳＭのような）を使用するＧＰＲＳアーキテクチャーが図１に示されている。ＧＰＲＳインフラストラクチャーは、ＧＰＲＳゲートウェイサポートノード（ＧＧＳＮ）及びＧＰＲＳサービスサポートノード（ＳＧＳＮ）のようなサポートノードを備えている。ＧＧＳＮノードの主たる機能は、外部データネットワークとの対話を含む。ＧＧＳＮは、ＭＳの経路に関してＳＧＳＮにより供給されるルート情報を使用して位置ディレクトリを更新し、そしてカプセル化された外部データネットワークプロトコルパケットを、ＧＰＲＳバックボーンを経て、ＭＳに現在サービスするＳＧＳＮにルート指定する。又、これは、外部データネットワークパケットをカプセル解除して適当なデータネットワークに転送し、そしてデータトラフィックの勘定を取り扱う。
ＳＧＳＮの主たる機能は、そのサービスエリアにおいて新たなＧＰＲＳ移動ステーションを検出し、ＧＰＲＳレジスタに新たなＭＳを登録する処理を取り扱い、ＧＰＲＳ ＭＳへ／からデータパケットを送信／受信し、そしてそのサービスエリア内におけるＭＳの位置の記録を保持する。契約情報は、ＧＰＲＳレジスタ（ＨＬＲ）に記憶され、このレジスタには、移動ステーションの識別（ＭＳ−ＩＳＤＮ又はＩＭＳＩのような）とＰＳＰＤＮアドレスとの間のマッピングも記憶される。ＧＰＲＳレジスタは、データベースとして働き、そこから、ＳＧＳＮは、そのエリア内の新たなＭＳがＧＰＲＳネットワークに参加することが許されるかどうかについて尋ねることができる。
【００１７】
ＧＰＲＳゲートウェイサポートノードＧＧＳＮは、オペレータのＧＰＲＳネットワークを、外部システム、例えば他のオペレータのＧＰＲＳシステム、データネットワーク１１、例えばＩＰネットワーク（インターネット）又はＸ．２５ネットワーク、及びサービスセンターに接続する。固定ホスト１４は、例えば、ローカルエリアネットワークＬＡＮ及びルーター１５によりデータネットワーク１１に接続することができる。ボーダーゲートウェイＢＧは、インターオペレータＧＰＲＳバックボーンネットワーク１２へのアクセスを与える。又、ＧＧＳＮは、プライベートな会社のネットワーク又はホストに直接接続されてもよい。ＧＧＳＮは、ＧＰＲＳ加入者のＰＤＰアドレス及びルート情報、即ちＳＧＳＮアドレスを含む。ルート情報は、プロトコルデータユニットＰＤＵをデータネットワーク１１からＭＳの現在交換ポイント、即ちサービスＳＧＳＮへトンネル処理するのに使用される。ＳＧＳＮ及びＧＧＳＮの機能は、同じ物理的ノード（ＳＧＳＮ＋ＧＧＳＮ）に接続することができる。
ＧＳＭネットワークのホーム位置レジスタＨＬＲは、ＧＰＲＳ加入者データ及びルート情報を含み、そして加入者のＩＭＳＩをＰＤＰ形式及びＰＤＰアドレスの１対以上へとマップする。又、ＨＬＲは、各ＰＤＰ形式及びＰＤＰアドレス対をＧＧＳＮノードへとマップする。ＳＧＳＮは、ＨＬＲへのＧｒインターフェイスを有する（直接的なシグナリング接続、又はインターネットバックボーンネットワーク１３を経て）。ローミング中のＭＳのＨＬＲ及びそのサービスＳＧＳＮは、異なる移動通信ネットワーク内にあってもよい。
【００１８】
オペレータのＳＧＳＮ及びＧＧＳＮ装置を相互接続するイントラオペレータバックボーンネットワーク１３は、例えば、ＩＰネットワークのようなローカルネットワークにより実施することができる。又、オペレータのＧＰＲＳネットワークは、例えば、全ての特徴を１つのコンピュータに設けることにより、イントラオペレータバックボーンネットワークなしに実施できることにも注意されたい。 ネットワークアクセスは、ネットワークのサービス及び／又はファシリティを利用するためにユーザをテレコミュニケーションネットワークに接続する手段である。アクセスプロトコルは、ユーザがネットワークのサービス及び／又はファシリティを利用できるようにする手順の定義された組である。移動交換センターＭＳＣと同じハイアラーキーレベルにあるＳＧＳＮは、個々のＭＳの位置を追跡し、そしてセキュリティ機能及びアクセス制御を遂行する。ＧＰＲＳセキュリティ機能は、既存のＧＳＭセキュリティと同等である。ＳＧＳＮは、既存のＧＳＭと同じアルゴリズム、キー及び基準に基づいて認証及び暗号設定手順を遂行する。ＧＰＲＳは、パケットデータ送信に対して最適化された暗号化アルゴリズムを使用する。
【００１９】
ＧＰＲＳサービスにアクセスするために、ＭＳは、先ず、ＧＰＲＳアタッチを遂行することによりその存在をネットワークに知らしめる。このオペレーションは、ＭＳとＳＧＳＮとの間に論理的リンクを確立し、そしてＭＳがＧＰＲＳを経てＳＭＳを利用し、ＳＧＳＮを経てページングを行い、そして到来するＧＰＲＳデータを通知できるようにする。より詳細には、ＭＳがＧＰＲＳネットワークにアタッチし、即ちＧＰＲＳアタッチ手順にあるときに、ＳＧＳＮは、移動管理コンテキスト（ＭＭコンテキスト）を形成し、そしてプロトコル層においてＭＳとＳＧＳＮとの間に論理的リンクＬＬＣ（論理的リンク制御）が確立される。ＭＭコンテキストは、ＳＧＳＮ及びＭＳに記憶される。ＳＧＳＮのＭＭコンテキストは、加入者のＩＭＳＩ、ＴＬＬＩ、並びに位置及びルート情報等の加入者データを含むことができる。
【００２０】
ＧＰＲＳデータを送信及び受信するために、ＭＳは、ＰＤＰアクチベーション手順を要求することにより、使用したいパケットデータアドレスをアクチベートする。このオペレーションは、対応するＧＧＳＮにおいてＭＳに分かるようにし、そして外部データネットワークとのインターワーキングを開始することができる。より詳細には、１つ以上のＰＤＰコンテキストがＭＳ、ＧＧＳＮ及びＳＧＳＮに形成され、そしてＭＭコンテキストに関連してサービスＳＧＳＮに記憶される。ＰＤＰコンテキストは、ＰＤＰ形式（例えば、Ｘ．２５又はＩＰ）、ＰＤＰアドレス（例えば、ＩＰアドレス）、サービスクオリティＱｏＳ及びＮＳＡＰＩ（ネットワークサービスアクセスポイント識別子）のような異なるデータ送信パラメータを定義する。ＭＳは、ＰＤＰコンテキストを特定のメッセージ即ち「ＰＤＰコンテキストアクチベート要求」でアクチベートし、このメッセージでは、ＴＬＬＩ、ＰＤＰ形式、ＰＤＰアドレス、要求されたＱｏＳ及びＮＳＡＰＩ、並びに任意であるが、アクセスポイント名ＡＰＮに関する情報が与えられる。ＳＧＳＮは、ＰＤＰコンテキスト形成メッセージをＧＧＳＮに送信し、ＧＧＳＮは、ＰＤＰコンテキストを形成してそれをＳＧＳＮに送信する。ＳＧＳＮは、ＰＤＰコンテキストを「ＰＤＰコンテキストアクチベート応答」メッセージにおいてＭＳに送信し、そしてＭＳとＧＧＳＮとの間に仮想接続即ちリンクが確立される。その結果、ＳＧＳＮは、全てのデータパケットをＭＳからＧＧＳＮに転送し、そしてＧＧＳＮは、外部ネットワークから受け取ったＭＳにアドレスされた全てのデータパケットをＳＧＳＮに転送する。ＰＤＰコンテキストは、ＭＳ、ＳＧＳＮ及びＧＧＳＮに記憶される。ＭＳが新たなＳＧＳＮのエリアにローミングするときには、新たなＳＧＳＮが古いＳＧＳＮからＭＭ及びＰＤＰコンテキストを要求する。
【００２１】
図１は、ＧＰＲＳ／３Ｇ環境における移動ＩＰの実施を示している。
ＭＳは、パケット無線イネーブル型のセルラー電話に接続されたラップトップコンピュータＰＣである。或いは又、ＭＳは、ノキア・コミュニケータ９０００シリーズに見掛けが類似した小型コンピュータとパケット無線電話の一体化された組合せであってもよい。ＭＳの更に別の実施形態は、種々のページャー、リモートコントローラ、計測及び／又はデータ収集装置等である。移動ステーションＭＳのユーザは、特殊な移動ＩＰサービスに契約する。契約情報は、ユーザのホームＩＰアドレスと共に、ホーム位置レジスタＨＬＲに記憶される。
【００２２】
図１において、外部エージェントＦＡは、ＧＧＳＮに配置（そこに一体化）される。或いは又、ＳＧＳＮ及びＧＧＳＮが共通に配置され、そしてＦＡがＳＧＳＮ＋ＧＧＳＮに配置されてもよい。１つのネットワークに２つ以上のＳＧＳＮ及びＧＧＳＮが存在してもよいことに注意されたい。全てのＧＧＳＮがＦＡを有していなくてもよい。各ＦＡは、インターネット及びオペレータ自身のプライベートＧＰＲＳ／３ＧバックボーンネットワークにＩＰアドレスを有する。より詳細には、ＦＡのＩＰアドレスは、そのアドレスを行先とするＩＰパケットが、インターネットにおいて、ＦＡに関連したＧＧＳＮにルート指定されるようなものである。ＭＮがそのホームサブネットを出て、新たなＦＡに登録されるときには、もはやそのホームＩＰアドレスに基づくだけではそれに到達し得ず、ケアオブアドレス（ＣＯＡ）と称される訪問先ネットワークに属するアドレスが指定されねばならない。ケアオブアドレスは、移動ターミナルの瞬時位置を確実に識別し、そしてこれは、１）訪問先ネットワークに属するＦＡのＩＰアドレス、又は２）ローカルＩＰアドレススペースから自動構成メカニズムを経て移動ターミナルにより直接収集されたＩＰアドレスであり、この場合、「共通配置のケアオブアドレス」という用語が使用される。新たなＦＡに登録してＣＯＡを得るときには、ホームネットワークにおいてホームエージェントＨＡに登録されるＭＮは、そのホームエージェントにそのＣＯＡを通知する。図１において、ホームエージェントＨＡは、移動ステーションＭＳに関連した移動ノードＭＮのホームネットワークであるデータネットワーク１１に配置される。ＭＮとの通信を希望する第２ホスト１４は、ＭＮが移動したことを知る必要がなく、ＭＮのホームＩＰアドレスにアドレスされたＩＰパケットを単に送信するだけである。これらのパケットは、通常のＩＰルーティングによりＭＮのホームネットワークにルート指定され、そこで、ＨＡにより遮られる。従って、これらパケットがＦＡに供給されるときに、ＨＡは、このような各パケットを、ＭＮのＣＯＡを含む別のＩＰパケットにカプセル化する（トンネル処理と称するプロセス）。ＦＡは、ＩＰパケットをＧＧＳＮに転送する。ＧＧＳＮは、ＩＰパケット（ＧＰＲＳバックボーンを経て送信するためにカプセル化される）をサービスＳＧＳＮに転送し、該サービスＳＧＳＮは、ＩＰパケットをＭＳ／ＭＮに更に転送する。ＭＮから他のホスト１４へのパケットは、必ずしもトンネル処理されなくてもよく、ＭＮは、それらを単にＧＧＳＮに送信し、ＧＧＳＮは、ＦＡ又はＨＡにより遮られることなくそれらパケットを第２ホスト１４に直接転送する。
【００２３】
上述したように、本発明によれば、ＳＧＳＮは、ＩＰセッションの移動エージェントを切り換えるのが好ましいかどうかを決定する。以下、図１、２、３及び４を参照して、本発明の好ましい実施形態を説明する。
図１について説明する。移動ステーションＭＳのホームネットワークは、ＧＰＲＳ／３Ｇネットワーク１である。移動ステーションＭＳのユーザは、特殊な移動ＩＰサービスに契約し、そしてＭＳ又は個別のデータターミナルのＩＰアプリケーションは、移動ＩＰ通信における移動ノードＭＮである。ＭＳ／ＭＮがホームネットワーク１及び無線アクセスネットワークＲＡＮ１（ＰＳ１及びＰＳＣ／ＲＮＣ１）にアタッチされると仮定する。ホームネットワークにおけるサービスサポートノードは、ＳＧＳＮ１である。ＭＭ及びＰＤＰコンテキストは、上述したように移動ＩＰサービスに対して形成され、そしてＭＳ／ＭＮとＳＧＳＮ１との間、及びＳＧＳＮ１と、関連外部エージェントＦＡ１を有するゲートウェイノードＧＧＳＮ１との間に仮想接続が設けられる。従って、ＭＮにアドレスされたＩＰパケットは、ホームネットワーク１及びＲＡＮ１を経てＭＮに転送することができる。ＭＮのＣＯＡは、ＭＮのホームネットワーク１１におけるホームエージェントＨＡに登録され、従って、ＨＡからＧＧＳＮ／ＦＡ１への移動ＩＰトンネルが与えられる。
【００２４】
ここで、ＭＳ／ＭＮが、サポートノードＳＧＳＮ２によりサービスされる別のＧＰＲＳ／３Ｇネットワーク２のサービスエリアへ移動すると仮定する。ＭＳ／ＭＮが新たなＲＡＮ２に到着すると、ＭＳ部分は、無線パラメータ、ネットワーク及びセル識別等に関する情報と、使用可能なコアネットワーク、サービスプロバイダー、サービス能力等に関する情報とを含む無線ブロードキャストメッセージを聴取する。ブロードキャストメッセージに基づいて、ＭＳは、ネットワーク及びルートエリアが変化したと決定する。ルートエリアの変化を検出すると、ＭＳ／ＭＮは、図２に示すように、新たなＳＧＳＮ即ちＳＧＳＮ２にルートエリア更新要求を送信する。新たなＳＧＳＮ２は、ＳＧＳＮコンテキスト要求メッセージを古いＳＧＳＮ１に送信し（ステップ２）、ＭＳ／ＭＮに対するＭＮ及びＰＤＰコンテキストを得る。古いＳＧＳＮ１は、ＭＮ及びＰＤＰコンテキストを含むＳＧＳＮコンテキスト応答メッセージで応答する（ステップ３）。本発明の好ましい実施形態によれば、古いアクセスノードからそのアクセスノードへ転送される情報には、異なる形式のＰＤＰコンテキスト又は少なくとも移動ＩＰ関連のＰＤＰコンテキストを指示する情報フィールドが設けられる。これは、ＳＧＳＮが、移動ＩＰ専用のＰＤＰコンテキストを、移動エージェントの変化に含まれてはならない移動ステーションの他のアクティブなＰＤＰコンテキストから区別できるようにする。ＰＤＰコンテキスト形式情報を実施するやり方は、種々のものが考えられる。例えば、ＧＰＲＳのＳＧＳＮコンテキスト応答メッセージ（及びＵＭＴＳの順方向ＳＮＲＣリロケーションメッセージ）で搬送されるＰＤＰコンテキスト情報エレメントには、ＰＤＰコンテキストにわたって使用されるサービスの形式を指示するフィールドを設けることができる。この形式フィールドは、移動ＩＰ ＰＤＰコンテキストを指示する値を有するアクセスポイント名を含んでもよい。ＰＤＰコンテキスト情報エレメントのスペアビットが新たなフィールドとして使用されてもよいし、或いは新たなフィールドは、現在ＰＤＰコンテキスト情報エレメントフォーマットの拡張であってもよい。しかしながら、その厳密な実施は、本発明に関与しないことに注意されたい。この特定の実施形態では、古いＳＧＳＮから受け取られた情報により、新たなＳＧＳＮが、どのＰＤＰコンテキストが移動ＩＰ専用であるかを決定できるという点でのみ関与する。
【００２５】
ステップ４では、新たなＳＧＳＮ２は、ある状態において、ＭＳ／ＭＮのＨＬＲへの質問を伴う認証／セキュリティ機能を実行する。ユーザが少なくとも１つのアクチベートされたＰＤＰコンテキストを有する場合には、新たなＳＧＳＮ２がＳＧＳＮコンテキスト確認メッセージを古いＳＧＳＮ１へ送信する。古いＳＧＳＮ１は、ここで、アクチベートされたＰＤＰコンテキストに属するバッファされたデータパケットがもしあれば、それを新たなＳＧＳＮ２に転送し始める。新たなＳＧＳＮ２は、ここで、移動ＩＰに対して少なくとも１つのＰＤＰコンテキストがある場合には、本発明による外部エージェントチェック手順を実行する（ステップ６）。本発明の好ましい実施形態によるＦＡチェック手順が図３に示されている。ステップ３１では、新たなＳＧＳＮ２が、それに対して定義された好ましいＦＡがあるかどうかチェックする。例えば、ＳＧＳＮ２は、ＳＧＳＮ２に記憶された好ましいＦＡ２のアドレスがあるかどうかチェックする。この例では、ＧＧＳＮ／ＦＡ２のアドレスが見つかり、手順がステップ３２へと続く。ステップ３２では、新たなＳＧＳＮ２は、古いＳＧＳＮ１からのＰＤＰコンテキストに得られる古いＦＡ１のアドレスが、好ましいＦＡ２の記憶されたアドレスと同じであるかどうかチェックする。この例では、古いＦＡ１がＧＧＳＮ１にあり、そしてＳＧＳＮ２の好ましいＦＡがＧＧＳＮ２にあり、アドレスが一致しない。手順はステップ３３へ進み、ここでは、新たなＳＧＳＮ２が、図２に示すように古いＧＧＳＮ／ＦＡ１にＰＤＰコンテキスト削除要求を送信することにより、古いＧＧＳＮ／ＦＡ１のＰＤＰコンテキストを削除する。その結果、ＧＧＳＮ／ＦＡ１におけるアクティブなＰＤＰコンテキストがデアクチベートされ、そしてＧＧＳＮ／ＦＡ１は、ＰＤＰコンテキスト削除応答を新たなＳＧＳＮ２に送信することにより（図２のステップ８）確認する。再び図３を参照すれば、手順はステップ３４へ進み、そこで、新たなＳＧＳＮ２は、ＰＤＰコンテキスト形成要求を新たなＧＧＳＮ／ＦＡ２へ送信することにより（図２のステップ９）、好ましいＧＧＳＮ／ＦＡ２においてＰＤＰコンテキストを形成する。ＧＧＳＮ／ＦＡ２は、ＭＳ／ＭＮに対するＰＤＰコンテキストを形成し、そしてＰＤＰコンテキスト形成応答を新たなＳＧＳＮ２に返送する（図２のステップ１０）。新たなＳＧＳＮ２は、ＭＳ／ＭＮに対するＭＮ及びＰＤＰコンテキストを確立し、そしてルートエリア更新受け入れメッセージでＭＳ／ＭＮに応答する（ステップ１１）。ＭＳ／ＭＮは、ルートエリア更新完了メッセージで確認する（ステップ１２）。従って、ＭＳ／ＭＮとＧＧＳＮ／ＦＡ２との間に仮想接続が確立される。
【００２６】
上述した全ての手順は、ＧＰＲＳ／３Ｇ層のみにおいて行われた。オーバーレイする移動ＩＰ層、ひいては、ＭＳ／ＭＮのＭＮ部分は、ＦＡの変化に気付かない。しかしながら、ＧＧＳＮ／ＦＡ２への新たに確立された接続により、ＭＮは、移動ＩＰプロトコルに基づいて新たなＦＡ２によりブロードキャストされたエージェント広告メッセージを聴取することができる。新たなＦＡ２からエージェント広告を受け取ると、ＭＮは、アタッチメントポイントの変化即ちＦＡの変化をＭＩＰ規格に基づいて検出することができる。エージェント広告メッセージがケアオブアドレスＣＯＡを含んでもよいし、又はＭＮがＭＩＰ規格に基づいてＣＯＡを取得してもよい。次いで、移動ノードＭＮは、そのＣＯＡをＭＩＰ規格に基づいてホームエージェントＨＡに登録する（図２のステップ１４）。そのアタッチメント方法に基づいて、ＭＮは、そのＨＡに直接登録されるか、或いは新たなＦＡを経て登録されて、このＦＡが登録をＨＡに転送する。その後、ＨＡと古いＧＧＳＮ／ＦＡ１との間の移動ＩＰトンネルが解除され、そして新たな移動ＩＰトンネルが移動手順に基づいてＨＡと新たなＧＧＳＮ／ＦＡ２との間に確立される（図２のステップ１５）。
【００２７】
その結果、ＦＡの切り換えは、ＳＧＳＮ２を除くどこででも、標準的なＧＰＲＳ／３Ｇ手順及びメッセージ並びに標準的な移動ＩＰ手順及びメッセージを使用して、検出されそして確立される。又、ＳＧＳＮ２では、僅かな変更しか必要とされない。第１に、好ましいＦＡをＳＧＳＮ２に対して定義しなければならない。第２に、ＦＡの切り換えを実行する必要がある。第３に、新たなＳＧＳＮは、古いＧＧＳＮにおけるＰＤＰコンテキストを自動的に且つ独立して（ＭＳを伴わずに）削除し、そして新たなＧＧＳＮにおいて新たなＰＤＰコンテキストを形成するように構成される。
再び図３を参照すると、ステップ３１においてＳＧＳＮ１に対して好ましいＦＡが定義されないか、又はステップ３２において古いＦＡが好ましいＦＡと同じである（アドレス一致）場合には、プロセスがステップ３５へ進む。ステップ３５において、新たなＳＧＳＮ１は、図４のステップ４１で示すように、古いＧＧＳＮ／ＦＡ１においてＰＤＰコンテキストを更新する。古いＧＧＳＮ／ＦＡ１は、新たなＳＧＳＮ２のアドレスを含むようにＰＤＰコンテキストを更新し、そしてＰＤＰコンテキスト更新応答を新たなＳＧＳＮ２へ送信する（ステップ４２）。次いで、新たなＳＧＳＮ２は、ＲＡ更新受け入れメッセージをＭＳ／ＭＮに送信し（ステップ４３）、そしてＭＳ／ＭＮは、ＲＡ更新完了メッセージで応答する（ステップ４４）。従って、ＭＳ／ＭＮと古いＧＧＳＮ／ＦＡとの間で新たなＳＧＳＮ１を経て仮想接続が確立される。ＦＡ及びＣＯＡは不変であるので、ＨＡへの登録は必要とされない。図４のステップ１ないし６は、図２のものと同様である。
以上、本発明の好ましい実施形態のみを説明した。しかしながら、本発明は、これらの例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内で種々の変更がなされえる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ＧＰＲＳネットワークアーキテクチャーを示す図である。
【図２】 本発明による方法を示すシグナリング図である。
【図３】 サポートノードの機能を示すフローチャートである。
【図４】 本発明による方法を示すシグナリング図である。
Claims (29)
- 複数の移動ノード(MS/MN)と、アクセスシステムの第１及び第２部分(RAN1,RAN2)内で上記移動ノードに各々サービスする第１及び第２アクセスノード(SGSN1,SGSN2)と、アクセスシステムの上記第１部分(RAN1)を外部ネットワーク(12)とインターフェイスするための少なくとも１つの第１ゲートウェイノード(GGSN1)と、該少なくとも１つの第１ゲートウェイノード(GGSN1)に関連され、そしてアクセスシステムの第１部分(RAN1)に登録される間に移動ノード(MS/MN)にマクロ移動管理ルーティングサービスを提供するように構成された第１移動エンティティ(FA1)とを備えたアクセスシステムにおいて移動ノードのマクロ移動管理を行う方法であって、上記第１アクセスノード(SGSN1)及び上記第１移動エンティティ(FA1)を経て上記複数の移動ノード(MS/MN)の１つと第２の当事者との間にセッションを確立する段階を含む方法において、
上記第１移動エンティティ(FA1)よりルーティングに関して更に好ましく、上記第１アクセスノードや前記第２アクセスノードが上記第１移動エンティティ（ FA1 ）の代わりとして接続を確立することができる、少なくとも１つの第２移動エンティティ(FA2)があるかどうかチェックし、そして
上記チェックに応答して、
Ａ）上記第１移動エンティティ(FA1)より更に好ましい少なくとも１つの第２移動エンティティがない場合には、上記第１移動エンティティ(FA1)への接続を維持し、そして
Ｂ）上記更に好ましい少なくとも１つの第２移動エンティティ(FA2)が得られる場合には、その第２移動エンティティ(FA2)への新たな接続を確立し、そしてマクロ移動管理登録を開始する、
という段階を更に含むことを特徴とする方法。 - 上記アクセスシステムの第２部分(RAN2)への上記１つの移動ノード(MS/MN)の移動に応答して上記第２アクセスノード(SGSN2)を経てセッションをリルーティングする請求項１に記載の方法。
- 上記更に好ましい第２移動エンティティ(FA2)が得られるときに上記第１移動エンティティ(FA1)への接続を解放する請求項１又は２に記載の方法。
- 上記マクロ移動管理は、インターネットプロトコル型、即ちＩＰ型の移動管理であり、そしてエージェント広告メッセージが上記第２移動エンティティ(FA2)から上記新たな接続を経て上記１つの移動ノード(MS/MN)に送信され、上記エージェント広告メッセージは、上記１つの移動ノード(MS/MN)がアタッチメントポイントの変化を検出して移動ＩＰ登録を開始できるようにする請求項１、２又は３に記載の方法。
- 上記第２アクセスノード(SGSN2)の上記好ましい移動エンティティ(FA2)の識別を上記第２アクセスノードに記憶し、
上記第２アクセスノード(SGSN2)において、上記第１アクセスノード(SGSN1)から上記第２アクセスノード(SGSN2)への上記１つの移動ノードの移動に応答して、上記第１移動エンティティ(FA1)の識別及び上記好ましい移動エンティティ(FA2)の上記記憶されたエンティティが一致するかどうかチェックし、
上記識別が一致する場合には上記第１移動エンティティ(FA1)への接続を維持し、そして
上記識別が一致しない場合には、上記第１移動エンティティ(FA1)への接続を解放しそして上記好ましい移動エンティティ(FA2)への新たな接続を確立する請求項１ないし４のいずれかに記載の方法。 - 無線アクセスシステムにおいて、接続を解放し及び確立する上記段階は、パケットプロトコルコンテキストを削除し及び生成する段階を含む請求項１ないし５のいずれかに記載の方法。
- 移動ノードに関連する移動ステーションのパケットプロトコルコンテキストを、パケット無線プロトコルコンテキストのどれがマクロ移動管理に関連するかを指示する情報と共に、第１アクセスノードから第２アクセスノードへ転送し、
マクロ移動管理に関連したパケットプロトコルコンテキストを第２アクセスノードにおいて上記情報に基づいて考えられる他のパケットプロトコルコンテキストから区別し、そして
マクロ移動管理に関連したパケットプロトコルコンテキストのみに対して上記生成及び削除段階を遂行する、
という段階を含む請求項６に記載の方法。 - 上記第２アクセスノードの上記好ましい移動エンティティは、アクセスネットワークの上記第２部分(RAN2)においてゲートウェイノード(GGSN2)に関連した外部エージェント(FA2)である請求項１ないし７のいずれかに記載の方法。
- 上記識別は、移動エンティティ(FA1,FA2)のアドレスを含む請求項１ないし８のいずれかに記載の方法。
- 複数の移動ノード(MS/MN)と、
アクセスシステムの第１及び第２部分(RAN1,RAN2)内で上記移動ノードに各々サービスする第１及び第２アクセスノード(SGSN1,SGSN2)と、
アクセスシステムの上記第１部分(RAN1)を外部ネットワーク(11)とインターフェイスするための少なくとも１つの第１ゲートウェイノード(GGSN1)と、
該少なくとも１つの第１ゲートウェイノード(GGSN1)に関連されそして上記移動ノードがアクセスシステムの第１部分(RAN1)に登録される間に上記移動ノードのいずれか１つに接続をルーティングするように構成された第１移動エンティティ(FA1)とを備えたアクセスシステムにおいて、
このアクセスシステムは、現在使用している上記第１移動エンティティ(FA1)よりルーティングに関して更に好ましい第２移動エンティティ(FA2)が少なくとも１つの第２移動エンティティ (FA2) のなかにあるかどうかチェックするように構成され、
上記アクセスシステムは、上記チェックに基づき、上記更に好ましい少なくとも１つの第２移動エンティティ(FA2)が得られる場合には、上記第１アクセスノードから上記更に好ましい少なくとも１つの第２移動エンティティ(FA2)への新たな接続を確立するように構成され、そして
上記移動ノード(MS/MN)は、上記新たな接続によるアタッチメントの変化を検出しそしてマクロ移動管理の登録を開始するように構成されたことを特徴とするアクセスシステム。 - 上記接続を最初に上記第１アクセスノード(SGSN1)を経てルーティングし、そして上記１つの移動ノード(MS/MN)からアクセスシステムの上記第２部分(RAN2)への移動に応答して上記第２アクセスノード(SGSN2)を経て上記第１移動エンティティ(FA1)をルーティングできるようにするリルーティングメカニズムを備えた請求項１０に記載のシステム。
- 上記システムは、上記チェックに基づき上記更に好ましい第２移動エンティティ(FA2)が得られるときに上記第１移動エンティティ(FA1)への接続を解放するように構成された請求項１０又は１１に記載のシステム。
- 上記マクロ移動管理は、インターネットプロトコル型即ちＩＰ型の移動管理であり、
上記第２移動エンティティ(FA2)は、エンティティ広告メッセージを上記新たな接続を経て上記１つの移動ノード(MS/MN)に送信するように構成され、そして上記移動ノード(MS/MN)は、上記エンティティ広告メッセージによるアタッチメントの変化を検出して移動ＩＰ登録を開始するように構成された請求項１０、１１又は１２に記載のシステム。 - 上記第２アクセスノードの上記好ましい移動エンティティは、アクセスネットワークの上記第２部分(RAN2)においてゲートウェイノード(GGSN2)に関連した外部エージェント(FA2)である請求項１０ないし１３のいずれかに記載のシステム。
- 上記第２アクセスノード(SGSN2)は、上記チェックを行うように構成された請求項１０ないし１４のいずれかに記載のシステム。
- 上記第２アクセスノード(SGSN2)は、チェックのために上記好ましい外部エージェント(FA2)のアドレスのような識別を記憶するように構成された請求項１０ないし１５のいずれかに記載のシステム。
- 上記接続の解放及び確立は、第１移動エンティティ(FA1)のゲートウェイノード(GGSN1)においてパケットプロトコルコンテキストを削除し、そして好ましい移動エンティティ(FA2)のゲートウェイノード(GGSN2)においてパケットプロトコルコンテキストを生成することを含む請求項１０ないし１６のいずれかに記載のシステム。
- 上記接続の維持は、第１移動エンティティ(FA1)のゲートウェイノード(GGSN1)において移動ノード(MS/MN)のパケットプロトコルコンテキストを更新することを含む請求項１７に記載のシステム。
- 移動ノードに関連した移動ステーションのパケットプロトコルコンテキストは、パケットプロトコルコンテキストのどれがマクロ移動管理に関連するかを指示する情報に関連付けされ、そして上記アクセスノードは、マクロ移動管理に関連したパケットプロトコルコンテキストを上記情報に基づいて他の考えられるパケットプロトコルコンテキストから区別するように構成され、そしてマクロ移動管理に関連したパケットプロトコルコンテキストのみに対して上記生成及び削除段階を遂行する請求項１７又は１８に記載のシステム。
- 上記情報は、上記他のアクセスノードから上記アクセスノードへパケットプロトコルコンテキストを転送するメッセージにおいて与えられる請求項１９に記載のシステム。
- 複数の移動ノード(MS/MN)と、アクセスシステムの各部分(RAN1,RAN2)内で上記移動ノードにサービスするアクセスノード(SGSN1,SGSN2)と、アクセスシステムを外部ネットワーク(11)とインターフェイスするための少なくとも２つのゲートウェイノード(GGSN1,GGSN2)と、該少なくとも２つのゲートウェイノード(GGSN1,GGSN2)の各々に関連され、そしてアクセスシステムに登録される間に上記移動ノード(MS/MN)にマクロ移動管理ルーティングサービスを提供するように構成された少なくとも２つの移動エンティティ(FA1,FA2)とを備えたアクセスシステムのためのアクセスノードにおいて、
別のアクセスノード(SGSN1)及び第１移動エンティティ(FA1)を通る接続を有する移動ノード(MS/MN)が上記アクセスノード(SGSN2)を経て上記アクセスシステムにアクセスするときに、上記第１移動エンティティ(FA1)よりルーティングに関して更に好ましい別の移動エンティティがあるかどうかチェックするための手段と、
上記チェック手段に応答して、上記更に好ましい他の移動エンティティ(FA2)が得られる場合には、その好ましい他の移動エンティティ(FA2)への新たな接続を確立するための手段と、
を備えたことを特徴とするアクセスノード。 - 上記更に好ましい他の移動エンティティ(FA2)が得られるときに上記第１移動エンティティ(FA1)への接続を解放するための手段を備えた請求項２１に記載のアクセスノード。
- 上記チェック手段は、
上記アクセスノード(SGSN2)の上記好ましい他の移動エンティティ(FA2)のアドレスのような識別を記憶するための手段と、
上記移動ノード(MS/MN)が上記他のアクセスノード(SGSN1)から上記アクセスノード(SGSN2)へ移動するのに応答して、上記第１移動エンティティ(FA1)の識別と上記好ましい移動エンティティ(FA2)の上記記憶された識別とが一致するかどうかチェックするための手段と、
を含む請求項２１又は２２に記載のアクセスノード。 - 上記解放及び確立手段は、
上記識別が一致する場合に、上記第１移動エンティティ(FA1)への接続を維持するための手段と、
上記識別が一致しない場合に、上記第１移動エンティティ(FA1)への接続を解放しそして上記好ましい移動エンティティ(FA2)への新たな接続を確立するための手段と、
を含む請求項２１、２２又は２３に記載のアクセスノード。 - 上記アクセスシステムは、無線アクセスシステムであり、そして接続を解放及び確立する上記手段は、第１移動エンティティ(FA1)のゲートウェイノード(GGSN1)においてパケットプロトコルコンテキストを削除しそして好ましい移動エンティティ(FA2)のゲートウェイノード(GGSN2)においてパケットプロトコルコンテキストを生成するための手段を含む請求項２１ないし２４のいずれかに記載のアクセスノード。
- 接続を維持する上記手段は、第１移動エンティティ(FA1)のゲートウェイノード(GGSN1)において移動ノード(MS/MN)のパケットプロトコルコンテキストを更新するための手段を含む請求項２５に記載のアクセスノード。
- 移動ノードに関連した移動ステーションのパケットプロトコルコンテキストは、パケットプロトコルコンテキストのどれがマクロ移動管理に関連するかを指示する情報に関連付けされ、そして上記アクセスノードは、マクロ移動管理に関連したパケットプロトコルコンテキストを上記情報に基づいて他の考えられるパケットプロトコルコンテキストから区別し、そしてマクロ移動管理に関連したパケットプロトコルコンテキストのみに対して上記生成及び削除段階を遂行するように構成された請求項２５又は２６に記載のアクセスノード。
- 上記情報は、上記他のアクセスノードから上記アクセスノードへパケットプロトコルコンテキストを転送するメッセージにおいて与えられる請求項２７に記載のアクセスノード。
- 上記マクロ移動管理は、インターネットプロトコル型即ちＩＰ型の移動管理である請求項２１ないし２８のいずれかに記載のアクセスノード。
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