JP4979715B2 - ワイヤレス・ネットワークのための高速ハンドオフ支援 - Google Patents

Description

（関連出願に対する相互引用）
本願は、２００６年２月９日に出願した米国仮特許出願第６０／７７１，９９１号の優先権を主張する。その内容は、ここで引用したことにより、全体が本願にも含まれるものとする。
（開示の技術分野）

本発明は、ワイヤレス・ネットワークにおける移動局のハンドオフ支援に関する。更に特定すれば、本発明は、ハンドオフにおいて補助するための情報を転送することによって、ワイヤレス・ネットワークにおいてハンドオフを支援するシステムおよび方法に関する。

ネットワーク上におけるワイヤレス・デバイス即ち移動局の移動を管理する発想が近年流布している。セル・フォンまたはパーソナル・ディジタル・アシスタント（ＰＤＡ）のような移動局（ＭＳ）にワイヤレス・ネットワーク上でローミングさせるには、種々の機器を管理する必要がある。移動局が一方の無線タワーから他方の無線タワーに移るとき、移動局は、パケット・データ配給ノード（ＰＤＳＮ）のような異なる機器が制御するネットワークのエリアに入り、ハンドオフを要求することができる。

インターネット・プロトコル（ＩＰ）の出現により、ネットワークはデータをパケット単位で送り、ＩＰアドレスを用いてデータをその最終的な宛先にルーティングし始めた。結局は、ワイヤレス・ネットワークはデータに対応し始め、データを移動局に送る目的で移動局にＩＰアドレスを割り当てた。一般に、デバイス間の相互接続は、Open Systems Interconnection（ＯＳＩ）モデルの国際標準化機関（ＩＳＯ）の定義に基づいて、ある程度標準化されている。ＯＳＩは、ネットワーキング・システムにおける異なるコンポーネント間の相互接続のモードを定義するために用いられ、そのようにするために７レイヤ・モデルを用いている。

７レイヤの内、レイヤ３（Ｌ３）は、データ・パケットの配信に関するネットワーク・レイヤである。このレイヤは、ネットワークのアドレス構造を定義し、エンド・システム間でどのようにパケットをルーティングすべきか定義する。ＩＰおよびインターネット・パケット交換（ＩＰＸ）は、ネットワーク・レイヤ・プロトコルの例である。レイヤ２（Ｌ２）は、データ・リンク・レイヤであり、エンド・システム間で用いるための下位レベル・アドレシング構造、ならびにデータを物理的媒体上に送信するために用いられる下位レベル・フレーミングおよびチェックサムも定義する。イーサネット（登録商標）、トークン・リング、およびフレーム・リレーは、データ・リンク・レイヤ即ちＬ２プロトコルの例である。通例、Ｌ２スイッチングは、ローカル・エリア・ネットワークのＬ３ルーティングと共に実施され、共通ＩＰサブネットにおけるデバイス間の通信をし易くする。しかしながら、移動局が基地局間でローミングすることができるワイヤレス・ネットワークでは、ハンドオフが、セキュリティおよびデータ・フローの連続性に関して問題を生ずる可能性がある。

モバイルＩＰは、移動局がどこに移動するかには関係なく移動局が同じＩＰアドレスを維持できるようにするために導入された。移動局が本拠地にいるときは、ホーム・ネットワーク、即ち、それが通例関連付けられているネットワーク上にある。ホーム・ネットワークに接続されているルータがホーム・エージェントとなる。移動局がホーム・ネットワークから離れると、外部ネットワークと関連し、外部エージェントを通じて通信する。移動体にパケットが送られる場合、パケットは最初にホーム・ネットワークに伝わる。移動局がホーム・ネットワーク内に位置していない場合、パケットは、移動体が登録されている外部エージェントに転送される。パケットは、外部エージェントから移動局に配信される。

ワイヤレスＩＰネットワークでは、ＭＳがネットワーク全域でローミングするために、ＭＳ上でアクティブ・セッションがあると、ＰＤＳＮ間でハンドオフが発生する可能性がある。Ｌ２プロトコルおよびＬ３プロトコルのリネゴシエーションが移動局とネットワークとの間で行われるので、これはサービスの中断が生ずる原因となり得る。したがって、アクティブ・セッションのＰＤＳＮ間ハンドオフの最中に、これらサービス中断を緩和することができれば望ましいであろう。

ゲートウェイ間におけるハンドオフを補助するために、情報を転送するシステムおよび方法を提供する。ゲートウェイ間またはアクセス間ネットワーク・ハンドオフにおいて用いられる多種類の情報の転送に対応する包括的プロトコル・メッセージ・フォーマットを開示する。この包括的プロトコルによって、ゲートウェイがセッション情報またはコンテキスト情報を要求し、トンネルの設定を可能にする他の情報を送ることが可能になる。コンテキスト、トンネル、およびマッピング情報によって、ゲートウェイは、パケット・フローの中断を生ずることなく、パケット処理動作を１つのゲートウェイから別のゲートウェイにスイッチすることが可能となる。第１ゲートウェイは、セッションを処理する第２ゲートウェイと通信することができ、セッションを提供し、アクセス・ネットワークとの接続にマッピングされている１つ以上のトンネルを設定するために用いられるセッション情報を要求することができる。第２ゲートウェイは、トンネルを通じて未処理パケットの転送を開始し、アクセス・ネットワークに送信することができる。コンテキスト情報をインストールすると、ゲートウェイは、ユーザまたは移動局に連続(uninterrupted)セッションを提供しつつ、処理の役割をスイッチすることができる。

ある種の実施形態は、ワイヤレス通信システムを特徴とする。ワイヤレス通信システムは、担当(serving)ゲートウェイと、担当ゲートウェイと通信するホーム・エージェントと、登録要求を受信し、ユーザ特定の種別−長さ−値（ＴＬＶ）属性要求を含むハンドオフ要求を担当ゲートウェイに通信するターゲット・ゲートウェイとを含み、担当ゲートウェイは、要求されたＴＬＶを含むハンドオフ応答を通信し、ゲートウェイ間においてパケット・フローを開始し、ホーム・エージェントは、ターゲット・ゲートウェイに通信をスイッチする。

一部の実施形態は、ターゲット・ゲートウェイにおいて、担当ゲートウェイのアドレスを受信するステップと、ＴＬＶを含むハンドオフ要求を担当ゲートウェイに送るステップと、ターゲット・ゲートウェイにおいて、ＴＬＶを含むハンドオフ応答を受信するステップと、ハンドオフ応答の中で受信したＴＬＶコンテキスト情報を初期化するステップと、担当ゲートウェイからターゲット・ゲートウェイにトンネルをスイッチするために、ターゲット・ゲートウェイからホーム・エージェントにメッセージを送るステップとを含む方法を特徴とする。

ある種の実施形態は、ワイヤレス通信システムを特徴とする。ワイヤレス通信システムは、担当アクセス・ネットワークと、担当ＡＮと通信するターゲット・アクセス・ネットワークであって、ＴＬＶ要求を含むハンドオフ要求を担当アクセス・ネットワークに通信する、ターゲット・アクセス・ネットワークと、担当アクセス・ネットワークは、要求されたＴＬＶを含むハンドオフ応答を通信し、担当アクセス・ネットワークとターゲット・アクセス・ネットワークとの間でパケット・フローを開始し、ターゲット・アクセス・ネットワークは、担当アクセス・ネットワークから受信したコンテキストをインストールし、パケットを処理し、ターゲット・アクセス・ネットワークに通信をスイッチするホーム・エージェントとを備えている。

ハンドオフにおいて補助するための情報を転送することによって、ワイヤレス・ネットワークにおけるハンドオフを支援するシステムおよび方法を提供する。包括的プロトコル・メッセージ・フォーマットを呈示し、ハンドオフにおいて用いられる情報の転送を可能にする。包括的プロトコルによって、ゲートウェイがセッション情報またはコンテキスト情報を要求し、トンネルの設定およびトンネルの他の接続に対するマッピングを可能にするその他の情報を送ることができる。コンテキスト、トンネル、およびマッピング情報によって、ゲートウェイは、パケット・フローの中断を生ずることなく、パケット処理動作をスイッチすることが可能となる。ハンドオフを検出すると、アクセス・ネットワークはゲートウェイにコンタクトし、ハンドオフのための設定を行うことができる。ゲートウェイは、セッションを処理するゲートウェイと通信し、セッションを提供し、他の接続にマッピングされている１つ以上のトンネルを設定するために用いられるセッション情報を要求することができる。セッションを処理するゲートウェイは、未処理のパケットをトンネルを通じて転送開始し、アクセス・ネットワークに送ることができる。コンテキスト情報をインストールすると、ゲートウェイは、ユーザに連続(uninterrupted)セッションを提供しつつ、処理の役割をスイッチすることができる。

図１は、本発明のある種の実施形態によるワイヤレス・ネットワーク１００のトポロジを示す。ワイヤレス・ネットワーク１００は、移動局（ＭＳ）１１０、ソース・アクセス・ネットワーク（ＡＮ）１１２、ターゲットＡＮ１１４、ソース無線アクセス・ネットワーク（ＲＡＮ）１１６、ターゲットＲＡＮ１１８、アンカー・パケット・データ配給ノード（ＰＤＳＮ）１２０、ターゲットＰＤＳＮ（Ｔ−ＰＤＳＮ）１２２、ネットワーク１２４、ホーム・エージェント（ＨＡ）１２６、認証、許可、およびアカウンティング（ＡＡＡ）サーバ１２８、およびＩＰコア１３０を含む。この分野の当業者には認められようが、ルータ、サーバ、ならびにネットワーキングおよび通信機器のその他の要素も、実施形態によってはワイヤレス・データ・ネットワーク１００に含んでもよい。

ワイヤレス・ネットワーク１００では、移動局１１０は、ＡＮ１１２のようなアクセス・ネットワークを通じてワイヤレスでネットワークと通信する。ＡＮ１１２は、移動局１１０にデータを送信し、移動局１１０からデータを受信する。ＡＮ１１２は、ソースＲＡＮ１１６からデータを受信する。ＲＡＮ１１６は、データを、ＡＮによるワイヤレス送信に適した無線波スペクトルに変換し、受信した無線波スペクトル情報を、担当／アンカーＰＤＳＮ１２０のような機器に転送するためにデータに変換する。ソースＲＡＮ１１６はネットワーク１２４に結合されている。図示のように、ネットワーク１２４は、ホーム・エージェント１２６に結合されており、ホーム・エージェント１２６はＩＰコア１３０に結合されている。ネットワーク１２４は、移動局１１０を伴う送信のために認証、許可、アカウンティング、およびセキュリティというような機能に関するデータを転送するために用いることができる。

実施形態の中には、ネットワーク１２４双方が、インターネットまたはその他のいずれかのパケット交換ネットワークのような、同じネットワーク上で実施される場合がある。ＡＡＡ１２８のようなデバイスは、認証、許可、アカウンティング、キー配布、およびワイヤレス・ネットワーク１００のためのその他の交換機能性を責務とする。ネットワーク１２４は、データをホーム・エージェント１２６から担当／アンカーＰＤＳＮ１２０に転送し更に移動局１１０に送信することによって、それぞれのホーム・ネットワーク（図示せず）に位置しない移動局にデータ送信を提供することができる。また、ホーム・エージェント１２６は、ＩＰコア１３４からデータを受信する。ＩＰコア１３４は、インターネット、コンテンツ・サーバ、電子メール・サーバ、他の移動局への接続、およびその他のあらゆる適したデータ・ソースまたはデータの宛先も含むことができる。

動作において、ＭＳ１１０がソースＡＮ１１２からターゲットＡＮ１１４に移動すると、ＰＤＳＮ間ハンドオフが発生する。図１に示すように、このハンドオフでは、ＭＳ１１０がソースＲＡＮ１１６およびアンカーＰＤＳＮ１２０からターゲットＲＡＮ１１８およびターゲットＰＤＳＮ１２２に変更することを伴う。本発明の一部の実施形態の動作面における態様を図２に示す。

図２は、本発明のある種の実施形態によるモバイルＩＰｖ４によるＰＤＳＮ間ハンドオフを示す。このハンドオフに関与するネットワーク・デバイスには、ＭＳ２１０、ソースＡＮ２１２、ターゲットＡＮ２１４、担当／アンカーＰＤＳＮ２１６、ターゲットＰＤＳＮ２１８、ＨＡ２２０、およびＡＡＡ２２２が含まれる。

２２４において、ＭＳ２１０はワイヤレス・ネットワークに接続し、担当／アンカーＰＤＳＮ２１６とのモバイルＩＰ登録を行う。担当／アンカーＰＤＳＮ２１６は、外部エージェント気付アドレス（ＦＡ−ＣｏＡ−０）を有することができ、またはこのアドレスをワイヤレス・ネットワークから取得することもできる。ホーム・アドレス（ＨｏＡ）も、ＨＡ２２０から担当／アンカーＰＤＳＮ２１６によって取得する。このステップでは、ホーム・ネットワーク（図示せず）に位置している可能性もあるＡＡＡ２２２も、ＭＳ−ＨＡキーイング・マテリアル(keying material)をアンカーＰＤＳＮ２１６に送りキャッシュする。ＭＳ−ＨＡキーイング・マテリアルは、ワイヤレス・ネットワークがセキュリティの目的に用いることができる。２２６において、ＭＳ２１０は、電子メール要求または電話呼のようなアプリケーションを開始し、セッションを開始すると、セッションはアクティブのままとなる。

２２８において、ソースＡＮ２１２は、ＭＳ２１０がターゲットＡＮ２１４に対してハンドオフを要求していることを検出する。ＡＮ間シグナリングがソースＡＮ２１２およびターゲットＡＮ２１４間で行われ、アクティブ・セッションに関する情報を転送する。情報転送は、Ａ１５インターフェースを通じて行うことができ、ＡＮ間ページングを用いるときには、ＡＮ間でシグナリング情報を搬送する。あるいは、情報を転送するためにＡ１３インターフェースを用いることもできる。２３０において、ターゲットＡＮ２１４は、アンカーＰＤＳＮ２１６が図１のネットワーク・リンク１３４から到達不可能であると判断する。ターゲットＡＮ２１４は、ターゲットＰＤＳＮ２１８を選択し、Ａ１１登録要求インターフェース・メッセージを送り、着信ハンドオフ・セッションに対してＡ１０インターフェース・リンクを「予備設定」する。このステップでは、ターゲットＡＮ２１８はターゲットＰＤＳＮ２１８についてのアンカーＰＤＳＮ情報（ＩＰアドレス）も含む。

２３２において、ターゲットＰＤＳＮ２１８は、ハンドオフまたはハンドオフについての情報を要求することができるＡ１１−ＨＯ−要求メッセージをアンカーＰＤＳＮ２１６に送る。６９９のような、デフォルトのポートを用いることができる。これは、Ａ１１インターフェース・シグナリングに用いるのと同じポートである。ターゲットＰＤＳＮ２１８の能力に基づいて、Ａ１１−ＨＯ−要求メッセージは、ＰＤＳＮ２１８がアンカーＰＤＳＮ２１６に転送すうように要求するコンテキストについての、Context_IDのリストを含む。実施形態の中には、Context_IDリストをターゲットＰＤＳＮ２１８によって修正したり、他の情報も要求する場合もある。Context_IDのリストは、以下である種の実施形態について定義する。Ａ１１−ＨＯ−要求メッセージは、ＩＳＯ仕様（Ａ１１メッセージ・フォーマット）のようにフォーマットされ、通常ベンダ特定拡張部（ＮＶＳＥ：Normal Vendor Specific Extension）がコンテキストＩｄ情報を搬送する。

２３４において、アンカーＰＤＳＮ２１６は、要求メッセージが送られた宛先ポート、例えば、ポート６９９にアドレスしたＡ１１−ＨＯ−応答メッセージを用いて、ターゲットＰＤＳＮ２１８に返答する。Ａ１１−ＨＯ−応答メッセージでは、アンカーＰＤＳＮ２１６は、入手可能であれば、要求されたコンテキスト情報を含ませる。また、アンカーＰＤＳＮ２１６は、２２４において受信したＭＮ−ＨＡキーイング・マテリアルも含ませる。アンカーＰＤＳＮ２１６は、実施形態によっては保護を強化するために、任意に、コンテキスト・データをこのメッセージの中で暗号化することもできる。用いる場合、この暗号化は、秘密情報を共有するアンカーＰＤＳＮ２１６とターゲットＰＤＳＮ２１８またはＭＤ５との間におけるセキュリティ連携（ＳＡ）に基づくとよい。

２３６において、ターゲットＰＤＳＮ２１８は、アンカーＰＤＳＮ２１６から受信したコンテキスト情報を用いて、ＭＳ２１０のセッションを初期化する。受信した移動度結合コンテキスト情報に基づいて、ターゲットＰＤＳＮ２１８は登録要求（ＲＲＱ）もＨＡ２２０に送る。ＲＲＱは、ＭＳ２１０が用いているＨｏＡ、新しいＦＡ−ＣｏＡ（ＦＡ−ＣｏＡ−１）、およびモバイルＩＰ登録のためにＭＳ２１０が用いたユーザのネットワーク・アクセス識別子（ＮＡＩ）を収容することができる。ＭＳ２１０はこのＲＲＱを送らない場合もあるので、受信したＭＮ−ＨＡキーイング・マテリアルを、許可−可能(authorization-enabling)拡張部として用いて、ＭＮ−ＨＡ許可−可能（ＡＥ：authorizing-enabling)を計算することができる。ある種の実施形態では、ターゲットＰＤＳＮ２１８は、ＲＲＱにおけるＩＤフィールドの方が、ＭＳ２１０から最後に受信したＲＲＱにおけるＩＤよりも新しいことを確保する必要がある。２３８において、ＭＳ２１０はソースＡＮ２１２からターゲットＡＮ２１４に実際のハンドオフ（ＨＯ）を誘起する。

２４０において、ＨＡ２２０はＲＲＱを処理し、ＭＳ２１０に対する結合キャッシュ・エントリの変更（ＦＡ−ＣｏＡ−１）を承認する。ＨＡ２２０は、登録回答（ＲＲＰ）を用いて、ターゲットＰＤＳＮ／ＦＡ２１８に返答する。ＨＡ２２０は、Ｓ−ビットがＲＲＱにおいてセットされていない場合、トンネルをアンカーＰＤＳＮ２１６（ＦＡ−ＣｏＡ−０）からターゲットＰＤＳＮ２１８（ＦＡ−ＣｏＡ−１）にスイッチする。実施形態の中には、アンカーＰＤＳＮ２１６からターゲットＰＤＳＮ２１８への移行の間に、バイキャスティング・トンネル(bi-casting tunnel)を用いることができる場合がある。バイキャスティング・トンネルの選択肢は、ＲＲＱのＳ−ビットがこの選択肢に対してセットされていれば、開始することができる。バイキャスティング・トンネルは、ＭＳ２１０のハンドオフにおけるデータ損失を防止することができる。

２４２において、ターゲットＡＮ２１２はＡ１１−登録−要求をターゲットＰＤＳＮ２１８に送り、ＭＳ２１０に対する実際のハンドオフ・イベントを伝達し、更に「予備設定」Ａ１０接続を通常のＡ１０接続に変換する。実施形態の中には、ターゲットＰＤＳＮ２１８が既にユーザ・パケットをＨＡ２２０から受信していたときには、Ａ１０接続が既にユーザ・データを（このステップに先だって）搬送している場合もある。ターゲットＰＤＳＮ２１８がＡ１１−登録−要求を受け入れ、Ａ１１−登録−回答を送ると、ターゲットＰＤＳＮ２１８はアカウンティング開始メッセージをＡＡＡサーバ２２２に発生することができ、３ＧＰＰ２−開始−セッション属性が、メッセージにおける他の属性の中でTRUEに設定される。

２４４において、ソースＡＮ２１２は、Ａ１１−登録−要求をアンカーＰＤＳＮ２１６に送る。存続期間(lifetime)を０に設定し、ＭＳ２１０がそのカバレッジ・エリアから逸脱したことを示す。アンカーＰＤＳＮ２１６は、ＭＩＰ廃止メッセージをＨＡ２２０に送り、ＭＳ２１０の移動セッションに対するＦＡ−ＣｏＡ−０結合を廃止する。実施形態によっては、属性３ＧＰＰ２−セッション−継続をFALSEに設定したアカウンティング停止メッセージを、アンカーＰＤＳＮ２１６が発生してもよい。また、メッセージにおける他の属性の中で、Ａｃｃｔ−終了−原因をユーザ要求に設定することができ、３ＧＰＰ２−リリース−指標をハンドオフに設定することができる。

ある種の実施形態では、ＨＡ２２０は同時結合を保持することができる。ＨＡ２２０が同時結合を保持する場合、ＨＡ２２０はＭＳの移動セッションに対するＦＡ−ＣｏＡ−０結合を削除し、２４６において廃止応答を用いて返答する。バイキャスティング・トンネル選択肢を選択した場合、ＨＡ２２０は、２４８において、アンカーＰＤＳＮ２１６（ＦＡ−ＣｏＡ−０）トンネルを分解し、ターゲットＰＤＳＮ２１８（ＦＡ−ＣｏＡ−１）へのトンネルのみを残す。実施形態によっては、バイキャスティング・トンネルをアンカーＰＤＳＮ２１６とターゲットＰＤＳＮ２１８との間に設定してもよく、アンカーＰＤＳＮ２１６がデータをターゲットＰＤＳＮ２１８に転送する場合もある。

２５０において、データ・フローは通常通りに継続し、ＭＳ２１０はこの時点ではＰＤＳＮ（ＦＡ−ＣｏＡ）の変更を認識していない。ＨｏＡは使用中のままであり続け、ターゲットＰＤＳＮ２１８はＭＳ２１０へ／からのパケットを分解およびカプセル化する。ある時点において、ＭＳ２１０は休止状態になってもよい。何故なら、実行しているアプリケーションが閉じる、またはモバイルＩＰの存続期間がＭＳ２１０において満了するからである。

ＭＳ２１０が休止状態になる前に（２５０におけるように）ＭＳ２１０においてモバイルＩＰの存続期間が、更新を迎えた場合、２５２において、ＭＳ２１０は、ＦＡ−ＣｏＡ−０（アンカーＰＤＳＮ２１６のＦＡ ＣｏＡ）を有するＲＲＱをターゲットＰＤＳＮ２１８に送る。実施形態によっては、これが起こるのは、ＭＳ２１０がＣｏＡの変更について認識していなかったからである場合もある。２５４において、ターゲットＰＤＳＮ２１８には未知であるか、またはサポートされていないアドレスであるＦＡ−ＣｏＡ−０を有するＲＲＱを受信すると、ターゲットＰＤＳＮ２１８は、ＣｏＡ変更情報をＭＳ２１０に伝達できるか否か判定を行う。ＣｏＡの変更を伝達することにより、ＭＳ２１０はその移動度結合を更新することができる。ある種の実施形態では、ターゲットＰＤＳＮ２１８は通知せずにＲＲＱを破棄し、ＦＡ−ＣｏＡ−１情報および新しい存続期間を有するエージェント広告（ＡＡ）メッセージをＭＳ２１０に送る。ＭＩＰ存続期間が更新を迎える前にＭＳ２１０が休止状態になった場合、ターゲットＡＮ２１４はこのイベントをターゲットＰＤＳＮ２１８に、Ａ１１インターフェース・シグナリングを通じて示すことができる。また、Ａ１１インターフェース・シグナリング通知は、ターゲットＰＤＳＮ２１８が、ＦＡ−ＣｏＡ−１情報および新しい存続期間を有するエージェント広告をＭＳ２１０に送るきっかけとなることもできる。

２５４において、ターゲットＰＤＳＮ２１８からエージェント広告を受信すると、ＭＳ２１０はＦＡ−ＣｏＡ−１とのモバイルＩＰ登録を行う。ＦＡ−ＣＯＡ−１結合登録も、ＭＳ２１０のために、ＨＡ２２０によって更新される。２５６において、ＨＡ２２０は、ＭＳ２１０に対するＦＡ−ＣｏＡ−１結合登録を更新する。

当業者には認められようが、本発明のある種の態様は、異なる様式で実施することもできる。例えば、ターゲットＰＤＳＮ２１８とターゲットＡＮ２１４との間におけるＡ１１「予備設定」メッセージングは、追加の情報または代わりの情報を収容してもよく、あるいは異なるインターフェースによってメッセージを送ってもよい。更に、アンカーＰＤＳＮ２１６は、別のネットワーク・デバイスからの別のキューに基づいて、またはターゲットＰＤＳＮ２１８に入手可能な別の情報に基づいて、コンテキストおよびキー・マテリアルをターゲットＰＤＳＮ２１８に送ってもよい。加えて、実施形態によっては、ＡＡＡサーバが、初期セッションの設定時に、セキュリティ・キーイング・マテリアルをアンカーＰＤＳＮ２１６に配布し、アンカーＰＤＳＮ２１６が同じセキュリティ・キーイング・マテリアルをターゲットＰＤＳＮ２１８に、コンテキスト・メッセージの一部として配布する場合もある。実施形態の中には、コンテキスト情報の転送後、ターゲットＰＤＳＮ２１８がアンカーＰＤＳＮの役割を引き受ける場合もある。旧アンカーＰＤＳＮ２１８は、そのＨＡ２２０とのセッションを廃止／登録解除する責務がある。廃止が可能になり、「Ｓ」ビットが設定されないと、ある種の実施形態では、ＨＡ２２０は、ターゲットＰＤＳＮ２１８からのハンドオフ要求のときに、アンカーＰＤＳＮ２１６との登録を廃止する。

ある種の実施形態では、ワイヤレス・ネットワーク上でシンプルＩＰｖ４を用いることができる。コール・フローは、コンテキスト情報転送完了ステップ（２３２）までは図２と同様である。しかしながら、ＰＤＳＮをアンカーＰＤＳＮからターゲットＰＤＳＮ２１８に変更するには、ＭＳ２１０のネットワーク・レイヤ・アドレスの変更も必要となるので、セッションがアンカーＰＤＳＮ２１６に係留されたままでない限り、ハンドオフを継ぎ目なく行うことができなくなる。実施形態の中には、高速ハンドオフ（ＦＨＯ）インターフェースを用いることができる場合がある。

他の実施形態では、ターゲットＰＤＳＮ２１８がネットワーク制御プロトコル（ＮＣＰ）と再度取り決めて、新しいネットワーク・レイヤ・アドレスをＭＳ２１０に設定することができ、あるいは、Ｐ−Ｐインターフェースを用いた３Ｇ１ｘ高速ハンドオフについてのＸ．Ｐ００１１−Ｄに定義されている手順を用いることができる。別の実施形態では、米国仮特許出願第６０／７５８，３４３号"A System and Method for Mobility Management on Wireless Networks"（ワイヤレス・ネットワーク上における移動度管理システムおよび方法）に記載されているように、ネットワーク系接続管理手順が、Ｌ３接続およびシンプルＩＰｖ４のための移動度管理において、継ぎ目のない、しかしいくらか進化した手法を含むことができる。この特許出願は、ここで引用したことにより、その内容全体が本願にも含まれるものとする。

ある種の実施形態では、モバイルＩＰｖ６をワイヤレス・ネットワーク上で用いることもできる。モバイルＩＰｖ６の実施態様は、シンプルＩＰｖ４のそれと同様である。通例、ネットワーク・レイヤ・アドレスまたは気付アドレス（ＣｏＡ）はＭＳ２１０と共用する(co-locate)することができ、ハンドオフの際に、旧ＣｏＡはもはやターゲットＰＤＳＮ２１８においてはサポートすることができない。新しいＣｏＡを必要とする理由は異なるが、ＩＰｖ４に対して先に示したのと同じ解決策を、モバイルＩＰｖ６にも用いることができる。加えて、シンプルＩＰｖ６はＩＰｖ４およびモバイルＩＰｖ６について呈示したのと同じ検討事項および解決策を有する場合がある。

実施形態によっては、ＰＤＳＮ間、即ち、アンカーＰＤＳＮ２１６とターゲットＰＤＳＮ２１８との間におけるコンテキスト転送メッセージングは、ＩＳＯ（Ａ．Ｓ０００８）において定義されているＡ１１インターフェース・メッセージ・フォーマットに基づくとよい場合がある。Ａ１１−Ｈｏ＿要求メッセージは、ターゲットＰＤＳＮ２１８によって開始することができ、ターゲットＰＤＳＮ２１８がアンカーＰＤＳＮ２１６に転送するように要求しているContext_IDのリストを収容することができる。提案するContext_IDのリストを、以下の表に明記する。

コンテキスト転送要求に応答して、アンカーＰＤＳＮ２１６は、要求されたコンテキスト情報をもって、ターゲットＰＤＳＮ２１８に返答する。コンテキスト情報は、以下で定義するような、コンテキスト転送通常ベンダ特定拡張子にフォーマットするとよい。各コンテキストｉｄが別個のＮＶＳＥの中に示されており、２つのＰＤＳＮ間で受け渡す必要があるコンテキスト情報が、潜在的に大量であっても、対処することができる。尚、各ＮＶＳＥは２４５バイトのアプリケーション・データに制限するとよいことを注記しておく。

図３は、本発明のある種の実施形態による高速ハンドオフ（ＦＨＯ）の３段階を示す。ネットワーク・トポロジは、ホーム・エージェント（ＨＡ）３１０、ソースＰＤＳＮ３１２、ターゲットＰＤＳＮ３１４、ソース・アクセス・ネットワーク（ＡＮ）３１６、およびターゲット・アクセス・ネットワーク（ＡＮ）３１８を含む。実施形態の中には、ＰＤＳＮ間高速ハンドオフが３つのエレメント、ＦＨＯトンネリング、コンテキスト転送、およびプロキシ・モバイルＩＰを含む場合がある。ＦＨＯトンネル設定手順およびコンテキスト転送は、並行して行われてもよい。ＦＨＯインターフェースをＳ−ＰＤＳＮ３１２とＴ−ＰＤＳＮ３１４との間で用いて、ハンドオフの間データを潜り抜けさせる。ＦＨＯインターフェースは、Ｔ−ＰＤＳＮ３１４においてＡ１１インターフェース・トリガから確立される１つ以上の包括的ルーティング・カプセル化（ＧＲＥ）トンネルとすることができる。実施形態によっては、ＦＨＯインターフェースにおけるＧＲＥトンネルの数は、Ｔ−ＡＮ３１８によってマッピングされる各Ａ１０接続に対応する。ＧＲＥトンネルは、ＩＰパケットまたはフレームを搬送するために用いることができ、コンテキスト転送が行われたか否かに応じてヘッダおよび／またはペイロードを圧縮する。

ハンドオフ開始の前に、移動局（図示せず）をＳ−ＡＮ３１６およびＳ−ＰＤＳＮ３１２に結合する。Ｓ−ＡＮ３１６は、Ｔ−ＡＮ３１８へのハンドオフが要求されているかもしれないと判断し、Ａ１６シグナリングを通じてハンドオフを開始する。Ｓ−ＰＤＳＮ３１２のアドレスは、Ｓ−ＡＮ３１６からＴ−ＡＮ３１８に送られる情報の中に含めることができる。実施形態の中には、Ｔ−ＡＮ３１８がＳ−ＰＤＳＮ３１２への直接接続を有していない場合もあるので、Ｔ−ＡＮ３１８は、ＰＤＳＮとして役割を果たすために、Ｔ−ＰＤＳＮ３１４を選択し、Ｔ−ＰＤＳＮ３１４にＳ−ＰＤＳＮ３１２のアドレスを送る。次いで、Ｔ−ＡＮ３１８は、ハンドオフすることを意図したデータ・フローのために、Ａ１０接続を形成し、Ａ１０接続上における移動局のフローのマッピング情報を、Ｔ−ＰＤＳＮ３１４に送る。Ｔ−ＰＤＳＮ３１４は、Ｓ−ＤＰＳＮ３１２に、ＨＯ＿要求メッセージを送ることができる。ＨＯ＿要求メッセージは、移動局のためにコンテキスト情報を送るようにＳ−ＰＤＳＮ３１２に指示するＴＬＶを含む。ＨＯ＿要求は、Ｔ−ＰＤＳＮ３１４がＴ−ＡＮ３１８から受信したマッピング情報、およびＡ１０接続毎のＧＲＥキーも含むことができる。実施形態の中には、Ｓ−ＰＤＳＮ３１２がコンテキストをＴ−ＰＤＳＮ３１４に送り、ＨＯ＿要求メッセージの中で、Ｔ−ＰＤＳＮ３１４がハンドオフを進めることができるか否か、またはＴ−ＰＤＳＮ３１４が、ハンドオフを進める前に他の指示を待つべきかを示す。

Ｓ−ＰＤＳＮ３１２がＨＯ＿応答メッセージをＴ−ＰＤＳＮ３１４に送り、このメッセージが要求コンテキスト情報ＴＬＶおよびハンドオフを進めるための指標を含む場合、Ｓ−ＰＤＳＮ３１２は、Ｔ−ＰＤＳＮ３１４にパケットを配信し始めることができる。Ｔ−ＰＤＳＮ３１４は、マッピングされたＡ１０接続を通じてパケットをＴ−ＡＮ３１８に転送し、更にＴ−ＡＮ３１８によってマッピングされたＧＲＥトンネルを通じて、逆方向パケットをＳ−ＰＤＳＮ３１２に転送することができる。ＨＯ＿応答メッセージの中で受信したコンテキスト情報を用いて、Ｔ−ＰＤＳＮ３１４に関するコンテキストを初期化する。Ｔ−ＰＤＳＮ３１４がコンテキストの初期化を完了し、パケットを処理し始める準備ができると、Ｔ−ＰＤＳＮ３１４はメッセージをＨＡ３１０に送り、Ｓ−ＰＤＳＮ３１２にパケットを処理させるのではなく、パケットの流れを直接Ｔ−ＰＤＳＮ３１４にスイッチすることができる。Ｔ−ＰＤＳＮ３１４は、内部タイマを設定することができ、その値は、Ｓ−ＰＤＳＮ３１２が、現在ＨＡ３１０からＳ−ＰＤＳＮ３１２を経由してＴ−ＰＤＳＮ３１４までのパイプの中にある処理済みのパケットを送り終えるまで、Ｔ−ＰＤＳＮ３１４が待機する時間量に対応する。タイマ値はモバイルＩＰ登録の完了、およびＳ−ＰＤＳＮ３１２のＴ−ＰＤＳＮ３１４へのパケットの配信を考慮して計算することができる。タイマが終了したときに、Ｔ−ＰＤＳＮ３１４は、ＨＡ３１０から受信したパケットを処理し始めることができる。

ある種の実施形態では、Ｓ−ＰＤＳＮ３１２は、ＨＯ＿応答メッセージをＴ−ＰＤＳＮ３１４に送ることによって、ハンドオフを遅らせることができる。ＨＯ＿応答メッセージには、要求されたコンテキスト情報ＴＬＶと、ハンドオフを遅らせる指標が含まれる。指標は、Ｔ−ＰＤＳＮ３１４に、別の指示が送られるときに、ハンドオフの完了を誘起することを警告する。Ｔ−ＰＤＳＮ３１４は、Ｔ−ＰＤＳＮ３１４がコンテキストをインストールし終えて、パケットを受信する準備ができると、ハンドオフ承認メッセージをＳ−ＰＤＳＮ３１２に送る。実施形態の中には、ハンドオフ承認メッセージを受信後にＴ−ＰＤＳＮ３１４に与える指示は、Ｓ−ＰＤＳＮ３１２が主ＧＲＥトンネルを通じて送る１つ以上のパケットである。Ｔ−ＰＤＳＮ３１４は、主ＧＲＥトンネルにおいて最初のパケットを受信すると、結合更新または登録要求メッセージをＨＡ３１０に送る。Ｔ−ＰＤＳＮ３１４がＨＡ３１０からのパケットを受信することを予期する可能性があるときを判定するために、内部タイマ（前述のような）を用いることができる。

実施形態の中には、コンテキスト転送が、コンテキスト情報の同期を伴う場合がある。Ｓ−ＰＤＳＮ３１２が移動体加入者のコンテキスト情報を送るとき、Ｓ−ＰＤＳＮ３１２が現行のコンテキストのスナップショットを撮影し、Ｔ−ＰＤＳＮ３１４に送ることができる。Ｔ−ＰＤＳＮ３１４は、コンテキスト初期化の後、受信したパケットのＧＲＥ連番をチェックして、Ｓ−ＰＤＳＮ３１２がパケットの処理を停止した状態に、このコンテキストを同期させる。Ｔ−ＰＤＳＮ３１４は、Ｓ−ＰＤＳＮ３１２から受信したパケットを処理し、それが処理するパケットに対してアカウントし、該当する場合には、Ｓ−ＰＤＳＮ３１２が受信したアカウンティング・コンテキストを修正し始めることができる。

実施形態の中には、Ｔ−ＰＤＳＮ３１４がプロキシ・モバイルＩＰ（ＰＭＩＰ）登録プロセスを開始してＭＩＰトンネルをＳ−ＰＤＳＮ３１２からＴ−ＰＤＳＮ３１４に移動する前に、２つのイベントまたはトリガが発生する場合がある。最初に、Ｔ−ＰＤＳＮ３１４がアクティブな開始エアリンク・レコードをＴ−ＡＮ３１８から受信する。第２に、Ｔ−ＰＤＳＮ３１４がＳ−ＰＤＳＮ３１２から受信したコンテキストをインストールし、ハンドオフを遅延させる場合には、ハンドオフ承認メッセージをＳ−ＰＤＳＮ３１２に配信する。Ｔ−ＰＤＳＮ３１４は、これらのトリガが発生した後に、プロキシＭＩＰ外部エージェント・マイグレーション(migration)手順を開始して、ＭＩＰトンネルをＴ−ＰＤＳＮ３１４に移動させることができる。プロキシＭＩＰ登録プロセスが完了したなら、Ｔ−ＰＤＳＮ３１４は高速ハンドオフ（ＦＨＯ）インターフェースの分解を開始するか、またはトンネルの存続期間が満了するまで待機してもよい。

図４は、本発明のある種の実施形態によるハンドオフ・シグナリング４００を示す。ハンドオフ・シグナリング４００に示されるネットワーク・デバイスには、移動局（ＭＳ）４１０、Ｓ−ＡＮ４１２、Ｔ−ＡＮ４１４、Ｓ−ＰＤＳＮ４１６、Ｔ−ＰＤＳＮ４１８、ＨＡ４２０、およびＡＡＡ４２２が含まれる。ＭＳ４１０は、サービスを開始する際に、４２４において、リンクを設定し、Ｓ−ＰＤＳＮ４１６からのアドレスを要求する。インターネット・プロトコルｖ．６制御プロトコル（ＩＰｖ６ＣＰ）、インターネット・プロトコル制御プロトコル（ＩＰＣＰ）、およびダイナミック・ホスト制御プロトコル（ＤＨＣＰ）のように、アドレス要求を行うには、多数のプロトコルを用いることができる。Ｓ−ＰＤＳＮ４１６は、ＨＡ４２０と通信して、ＩＰアドレスを得る（４２６）。気付アドレス（ＣｏＡ）、ホーム・アドレス（ＨｏＡ）、移動局−ホーム・エージェント認証拡張子（ＭＳ−ＨＡＡＥ）のような、他の情報も通信４２６において交換することもできる。これらの情報は、メッセージの完全性を確保するために用いられる。ＨＡ４２０は、４２８において、ＡＡＡ４２２を用いて許可および認証を行う。実施形態の中には、Ｓ−ＰＤＳＮ４１６が、ＡＡＡ要求の間に、それがプロキシＭＩＰが可能であることを示し、ＡＡＡ４２２が、プロキシＭＳ−ＨＡ認証（ＰＭＳ−ＨＡ−ＲＫ）において用いるためのルート・キーを作成して、Ｓ−ＰＤＳＮ４１６およびＨＡ４２０に返送する場合もある。４３０において、ＭＳ４１０はアプリケーション（例えば、ストリーミング・ビデオ、マルチ・ユーザ・ゲーム等）を開始し、アプリケーションの実行中はアクティブのままとなる。アプリケーションは、ネットワークを用いて、アプリケーションにおいて用いられるデータ（図示せず）を送出および受信することができる。

４３２において、Ｓ−ＡＮ４１２は、ＭＳ４１０のＴ−ＡＮ４１４へのハンドオフの必要性を判断する。Ｓ−ＡＮ４１２は、シグナリング・メッセージ（図示せず）をＴ−ＡＮ４１４に送り、Ｓ−ＰＤＳＮ４１６の素性確認(identity)を含むセッション転送を開始する（たとえば、ＨＲＰＤハード・ハンドオフ）。Ｔ−ＡＮ４１４は、ハンドオフ・リクエストを受け入れるためのリソースを有していると判断し、シグナリング・メッセージをＳ−ＡＮ４１２に送り、ハンドオフ要求を受け入れる。

４３４において、Ｔ−ＡＮ４１４は、Ｓ−ＰＤＳＮ４１６がそのネットワーク・リンクからは到達不可能であると判断する。Ｔ−ＡＮ４１４は、Ｔ−ＰＤＳＮ４１８を選択し、Ａ１１−登録要求を送り、ハンドオフのためにＡ１０接続を確立する。Ａ１１−登録要求メッセージは、flow_id−Ａ１０マッピング情報、およびＳ−ＰＤＳＮ４１６のアドレスを含むことができる。実施形態によっては、Ｓ−ＰＤＳＮ４１６のアドレスがあるということは、これが高速ハンドオフ要求を示すことになる。ある種の実施形態では、４３４は、４３２における応答メッセージの送出と並行して行うことができる。

４３６において、Ｔ−ＰＤＳＮ４１８はＨＯ＿要求（ハンドオフ要求）メッセージをＳ−ＰＤＳＮ４１６に送る。ＨＯ＿要求メッセージは、実施形態によっては、デフォルトのポート６９９（Ａ１１シグナリングに用いられるのと同じポート）に送られる場合もある。Ｔ−ＰＤＳＮ４１８は、Ｓ−ＰＤＳＮ４１６からの転送のために、要求されたコンテキストについてのContext_IDのリストを含ませる。このメッセージには、Ｔ−ＰＤＳＮ４１８はＰＤＳＮ間のＦＨＯインターフェース上におけるベアラ・トンネル(bear tunnel)のためにそのＧＲＥキーも含ませ、更にＴ−ＡＮ４１４から受信したflow_id−Ａ１０マッピングも含ませる。ある種の実施形態では、ＨＯ＿要求メッセージは、Ｔ−ＰＤＳＮ４１８が高速ハンドオフ要求を４３４において受信したときに発生し送ることができ、後続の無線アクセス・ネットワーク（ＲＡＮ）手順（図示せず）と並行して行うことができる。ＲＡＮ手順は、とりわけ、アクセス・ネットワークまたは基地局による移動局とのページングおよびトラフィック・チャネルの設定を含むことができる。

４３８において、Ｓ−ＰＤＳＮ４１６がＨＯ−要求メッセージを受信すると、Ｓ−ＰＤＳＮ４１６は、ＨＯ＿要求メッセージが送られた元のポートにアドレスしたＨＯ＿応答メッセージを用いて、Ｔ−ＰＤＳＮ４１８に返答する。このメッセージには、Ｓ−ＰＤＳＮ４１６は、要求されたコンテキスト情報、ＰＭＳ−ＨＡ−ＲＫキーイング・マテリアル、ベアラ・トンネルのためのそのＧＲＥキー、およびハンドオフが遅延なく行うことができることの指示を含ませる。実施形態の中には、各Ａ１０接続に対応するＧＲＥトンネルをＰＤＳＮ間に確立する場合もある。

４４０において、Ｓ−ＰＤＳＮ４１６は、マッピングされたＧＲＥトンネルを通じて、パケットをＴ−ＰＤＳＮ４１８に配信し、Ｔ−ＰＤＳＮ４１６は順方向パケットを、Ｔ−ＡＮ４１４によってマッピングされたＡ１０接続上で配信する。パケットは、一旦Ｔ−ＡＮ４１４がＭＳを捕獲したならば、ＭＳ４１０にフローことができる。Ｔ−ＰＤＳＮ４１６は、マッピングされたＧＲＥトンネルを通じて、逆方向パケットをＳ−ＰＤＳＮ４１６に配信する。４４２において、Ｔ−ＰＤＳＮ４１８はコンテキスト・インストールを完了する。アクティブ開始エアリンク・レコード４４４を収容したＡ１１メッセージがＴ−ＰＤＳＮ４１８に送られ、アカウンティング・プロセスを開始する。実施形態によっては、アカウンティングが開始するのはコンテキストのインストール後となる場合もある。

４４６において、Ｔ−ＰＤＳＮ４１８は結合更新（ＢＵ）をＨＡ４２０に送る。ＢＵは、ＭＳ４１０が用いているＨｏＡ、新しいＣｏＡ（ＣｏＡ−１）、およびユーザのネットワーク・アクセス識別子（ＮＡＩ）（コンテキストの一部として受信した）を含む。セキュリティ・コンテキストにおいて受信した受信ＰＭＳ−ＨＡ−ＲＫキーイング・マテリアルを用いて、新しいキー（例えば、疑似ランダム関数（Ｔ−ＰＤＳＮ ＩＤ、ＨＡ ＩＤ、ＰＭＳ−ＨＡ−ＲＫ））を導出することができ、ＭＳ−ＨＡ−ＡＥ（ＭＳ−ＨＡ認証拡張子）を計算するために用いられる。Ｔ−ＰＤＳＮ４１８は、ＢＵにおけるＩＤフィールドが、Ｓ−ＰＤＳＮ４１６が最後に送ったＢＵにおいて受信したＩＤよりも新しいか否か、コンテキスト転送の間に受信した情報に基づいて、チェックすることができる。

４４８において、ＨＡ４２０は、ＢＵを処理し、ＭＳ４１０に対応する結合キャッシュ・エントリにおける変更（ＣｏＡ−１のような）を格納する。ＨＡ４２０は、結合承認（ＢＡ）をＴ−ＰＤＳＮ４１８に送り、プロキシＭＩＰトンネルをＳ−ＰＤＳＮ４１６（ＣｏＡ−０）からＴ−ＰＤＳＮ４１８（ＣｏＡ−１）にスイッチする。実施形態によっては、ＨＡ４２０がＣｏＡ−０のトンネルを、設定変更可能な時間量だけ保持しておき、ＭＳ４１０から移送される可能性があるいずれのＩＰパケットをも受信することもできる。Ｔ−ＰＤＳＮ４１８がＢＡを受信すると、内部タイマを起動することができる。内部タイマは、ＨＡ４２０からのパケットを処理する前に、Ｔ−ＰＤＳＮ４１８がＳ−ＰＤＳＮ４１６からのパケットを受信するために待機する時間を示す。

４５０において、一旦プロキシＭＩＰトンネルをＳ−ＰＤＳＮ４１６からＴ−ＰＤＳＮ４１８に切り換えても、パケットは依然としてＳ−ＰＤＳＮ４１６に向かい、そしてＳ−ＰＤＳＮ４１６からＴ−ＰＤＳＮ４１８に移ることができる。Ｔ−ＰＤＳＮ４１８は、内部タイマが終了するのを待つか、またはＨＡ４２０からのパケットを処理する前に送信中のパケットが受信されたと判定できるまで待つことができる。逆方向では、Ｔ−ＰＤＳＮ４１８は直ちにパケットを処理し始めることができる。

図５は、本発明のある種の実施形態による遅延ハンドオフ５００を示す。遅延ハンドオフ５００において示されるシグナリングの多くは、既に図４に関連付けて説明している。５１０において、Ｓ−ＰＤＳＮ４１６は、ＨＯ＿要求メッセージが送られた元であるポートにアドレスされたＨＯ＿応答メッセージを、Ｔ−ＰＤＳＮ４１８に送る。ＨＯ＿応答メッセージの中に、Ｓ−ＰＤＳＮ４１６は、要求されたコンテキスト情報、ＰＤＳＮ間のＧＲＥトンネルのためのＧＲＥキー、およびこれが遅延ハンドオフとなることの指示を含ませる。実施形態によっては、各Ａ１０接続に対応するＧＲＥトンネルをＰＤＳＮ間に確立する場合もある。

５１２において、Ｔ−ＰＤＳＮ４１８は、Ｓ−ＰＤＳＮ４１６から送られたコンテキストのインストールを完了する。５１４において、Ｔ−ＰＤＳＮ４１８はＨＯ＿ＡｃｋメッセージをＳ−ＰＤＳＮ４１６に送り、Ｔ−ＰＤＳＮ４１８がパケットを受信する準備ができていることを、Ｓ−ＰＤＳＮ４１６に示す。

ある後の時点において、５１６において、Ｓ−ＰＤＳＮ４１６は、処理済みで残っているあらゆるパケットを送ることによって、ハンドオフ完了を誘起し、未処理のパケットを送り始める。Ｔ−ＰＤＳＮ４１８は、順方向および逆方向にパケットを処理し始める。実施形態によっては、処理したパケットを主ＧＲＥトンネルを通じてＳ−ＰＤＳＮ４１６に送る場合もある。５１８において、Ｔ−ＡＮ４１４はそのエア・インターフェース上でＭＳ４１０を捕獲し、Ｔ−ＡＮ４１４はアクティブの開始エアリンク・レコードをＴ−ＰＤＳＮ４１８に送る。ある種の実施形態では、Ｔ−ＡＮ４１４がＭＳ４１０を担当し始めたならいつでも、５１８を生じる。

実施形態の中には、パケットをＭＳ４１０に対して双方向に伝達するために、Ｓ−ＰＤＳＮ４１６およびＴ−ＰＤＳＮ４１８間で１つ以上のＧＲＥトンネルを用いる場合もある。ＧＲＥヘッダにおけるキー・フィールドを用いると、異なる移動局に合わせて、そして同じ移動局に対する異なるＧＲＥトンネルに合わせてデータを多重解除することができる。ＧＲＥヘッダにおけるプロトコル・フィールドは、コンテキスト転送を実行したか否かに応じて異なる。Ｔ−ＰＤＳＮ４１８がＨＯ＿要求にコンテキスト転送ＴＬＶを含めない場合、Ｓ＿ＰＤＳＮは、Ｔ−ＰＤＳＮ４１８はコンテキスト転送を実行できないと見なすことができ、コンテキスト情報をＨＯ＿応答には含ませない。ある種の実施形態では、コンテキスト転送が不可能な場合、Ｓ−ＰＤＳＮ４１６はセッションを締結することができ、Ｔ−ＰＤＳＮ４１８はベアラにとって通路(path through)として作用することができ、いずれのプロキシＭＩＰ動作も実行しなくてもよい。

ＧＲＥトンネルを通じて送出および受信するパケットは、ポイント・ツー・ポイント・プロトコル（ＰＰＰ）フレーム、ＰＰＰフレーミングのないフロー、あるいはＰＤＳＮ間のコンテキスト転送を遅らせる場合またはそれがコンテキストをＴ−ＰＤＳＮ４１８にインストールする前である場合にはヘッダ圧縮ＩＰパケットとすることができる。Ｓ−ＰＤＳＮ４１６上で処理が行われている場合、ＧＲＥトンネルの数と、Ｔ−ＡＮ４１４へのＡ１０接続の数との間に１対１の対応が存在する可能性がある。多数のＧＲＥトンネル間におけるフロー・マッピングを、Ｔ−ＡＮ４１４によるマッピングに基づいて、Ｓ−ＰＤＳＮ４１６において行うことができる。Ｔ−ＰＤＳＮ４１８においてコンテキストを確立する場合（ＨＯ＿ＡｃｋメッセージをＳ−ＰＤＳＮ４１６に送ることによって）、Ｓ−ＰＤＳＮ４１６がその後配信するＧＲＥフレームは、未処理のパケットを含む可能性がある。未処理のパケットは、ＭＳ４１０に向けた１つのＧＲＥトンネル搬送パケットにおいて配信することができ、Ｔ−ＰＤＳＮ４１８において、フロー・マッピング動作を行うことができる。ＧＲＥヘッダは、どのフォーマットが用いられているか示すために、しかるべき属性ＴＬＶを含むことができる。

包括的プロトコル・メッセージ・フォーマットは、ハンドオフ特定シグナリングおよび情報エレメントを、Ｔ−ＰＤＳＮ４１８とＳ−ＰＤＳＮ４１６との間で搬送するために用いることができる。包括的プロトコル・メッセージは、ユーザ・データグラム・プロトコル（ＵＤＰ）上で伝達する(transport)ことができる。図６は、本発明のある種の実施形態による包括的メッセージ・ヘッダ６００を示す。包括的メッセージ・ヘッダ６００は、バージョン６１０、フラグ６１２、機能種別６１４、メッセージ種別６１６、長さ６１８、予約−１ ６２０、ＭＳＩＤ６２２、トランザクションＩＤ６２４、予約−２ ６２６、フラグメントＩＤ６２８、およびユーザ特定ＴＬＶ６３０というようなフィールドを含む。バージョン６１０は、メッセージ・ヘッダおよび使用特定ＴＬＶのバージョンを示す。フラグ６１２は、トランザクションＩＤリセットおよび最後のフラグメントのような情報を示すために用いることができる。フラグは、ビット毎にまたはビットの組み合わせとして動作することができる。例えば、ビット毎では、一番右のビットをフラグメントＩＤとして設定すると、そのビットが「１」である場合、これが最後のフラグメントであることを示すことができる。他のフラグもこのフィールドに含むことができる。

機能種別６１４は、メッセージによって実行する特定の機能を示す。例えば、機能種別６１４が「１」の値を取るとき、これは、ハンドオフ機能であることを示す。メッセージ種別６１６は、特定の機能種別の下におけるメッセージの種類を示す。ハンドオフ・メッセージ機能では、以下のメッセージ種別が含まれる。ハンドオフ要求、ハンドオフ応答、およびハンドオフ承認。長さ６１８は、ヘッダ・フィールドおよび使用特定ＴＬＶを含む、メッセージ全体の長さを示す。予約−１ ６２０は、今後の使用のために予約されており、定義すれば、種々の目的に用いることができる。ＭＳＩＤ６２２は、メッセージを発行する移動局ＩＤを保存する。

トランザクションＩＤ６２４は、同じイベントから結果的に生じた要求、応答、および承認を相関付けるために用いられる番号を保存する。２つのピア（例えば、Ｔ−ＰＤＳＮ４１８およびＳ−ＰＤＳＮ４１６）が、所与のＭＳＩＤに対して「１」のトランザクションＩＤから始め、トランザクションＩＤ番号は、新しいメッセージ集合がピア間で交換される毎に、単調に増加する。再送信が発生した場合、トランザクションＩＤは発送元によって不変のまま維持される。実施形態によっては、トランザクションＩＤがソースＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス、およびＭＳＩＤを含む集合に対して一意であり、ＭＳＩＤに対する１つのトランザクションＩＤのみが未処理のまま残り、メッセージが保留の間新しいメッセージを発行しないようにする場合もある。ある種の実施形態では、ハンドオフ要求、ハンドオフ応答、およびハンドオフ承認は同じトランザクションＩＤを用いる。

ハンドオフ要求（ＨＯ＿要求）メッセージは、「１」の機能種別６１４、および「１」のメッセージ種別６１６によって定義することができる。このメッセージは、Ｓ−ＰＤＳＮ４１６とのハンドオフ・プロセスを開始するために、Ｔ−ＰＤＳＮ４１８が発行する。この種のメッセージは、Ｓ−ＰＤＳＮ１４１６からメッセージを受信するためのＧＲＥ−キー値と、ＭＳＩＤに対するコンテキスト転送要求を含むことができる。ハンドオフ応答メッセージ（ＨＯ＿応答）は、「１」の機能種別６１４、および「２」のメッセージ種別６１６によって定義することができる。このメッセージは、ＨＯ＿要求メッセージに応答して、Ｓ−ＰＤＳＮ４１６によって発行され、Ｔ−ＰＤＳＮ４１８に送られる。この種のメッセージは、Ｔ−ＰＤＳＮ４１８からメッセージを受信するためのＧＲＥキー値と、要求されたコンテキスト情報とを含むことができる。コンテキストは、一連のＴＬＶの中で搬送することができる。Ｓ−ＰＤＳＮは、トランザクションＩＤ６２４をＨＯ＿要求メッセージからコピーして、ＨＯ＿応答メッセージに含ませる。ハンドオフ承認（ＨＯ＿Ａｃｋ）は、「１」の機能種別６１４および「３」のメッセージ種別６１６によって定義することができる。このメッセージは、ステータス・コードＴＬＶによるコンテキスト転送動作の結果を示す。

予約−２ ６２６は、今後の使用のために予約されており、定義すれば、種々の目的に用いることができる。フラグメントＩＤ６２８は、このパケットが表すのは、もっと大きなメッセージの中のどのフラグメントかを示し、この大きなメッセージを組立直すために用いることができる。メッセージを送るために用いられるプロトコルよりも大きなメッセージは、フラグメント・フラグおよびフラグメントＩＤ６２８を用いて、フラグメント化することができる。使用特定ＴＬＶ６３０は、メッセージがピア間で搬送することができる一連のＴＬＶエンコード化情報である。使用特定ＴＬＶ６３０は、ＧＲＥキー、ユーザＩＤ（ＮＡＩ）、ＬＣＰ状態、ＩＰＣＰ状態、ＩＰｖ６ＣＰ状態、ＣＣＰ状態、ＰＭＩＰｖ４移動状態、ＰＭＩＰｖ６移動状態、ヘッダ圧縮状態、ＱｏＳ状態、ＴＦＴｖ４状態、ＴＦＴｖ６状態、許可状態、ベンダ特定状態、状態要求、ステータス・コード、およびメッセージ認証符号ＴＬＶを含む。

図７は、本発明のある種の実施形態によるＧＲＥキー使用特定ＴＬＶを示す。ＧＲＥキー・フィールドは、種別７１０、長さ７１２、ＧＲＥキー７１４、トンネル存続期間７１６、および予約７１８を含む。ＧＲＥキー・メッセージは、メッセージの発送元がピアからのいずれのＧＲＥパケットも受信するために用いたいＧＲＥキーを搬送する。Ｔ−ＰＤＳＮ４１８は、Ｓ−ＰＤＳＮ４１６とのＧＲＥトンネルを設定するときには、ＧＲＥキーＴＬＶを含むことができる。実施形態によっては、ＧＲＥキーがＴ−ＰＤＳＮ４１８からのＨＯ＿要求メッセージに含まれている場合、Ｓ−ＰＤＳＮ４１６はＨＯ＿応答において同じＴＬＶを反射させて、受信を承認することができる場合がある。種別７１０は、ＴＬＶメッセージの種類（例えば、「１」）を示し、長さ７１２は、メッセージの長さをバイト単位で示す（例えば、１２バイト）。ＧＲＥキー７１４は、RFC2890, section 2.1において定義されている番号である。RFC2890, section 2.1は、ここで引用したことにより、その内容全体が本願にも含まれるものとする。発送元は、受信側がデータ・パケットを発送元に送るときに、ＧＲＥヘッダにおいて用いるために、この番号を含ませる。トンネル存続期間７１６は、トンネル状態が終了するまでに残っている秒数である。０の値は、トンネル分解要求を示し、0xffffの値は無限を示す。予約７１８は、当該エリアが今後の使用のためにとって置かれていることを示す。

図８は、本発明のある実施形態によるユーザＩＤ使用特定ＴＬＶを示す。ユーザＩＤフィールドは、種別８１０、長さ８１２、およびネットワーク・アクセス識別子（ＮＡＩ）８１４を含む。ユーザＩＤは、メッセージと関連のあるユーザのＮＡＩを保存する。種別８１０は、ＴＬＶメッセージの種類（例えば、「２」）を示し、長さ８１２は、メッセージの長さをバイト単位で示す（例えば、７４バイト以下）。ＮＡＩ８１４は、ＰＤＳＮによって認証されたユーザと関連のあるＮＡＩである。ＮＡＩのフォーマットは、ＲＦＣ２４８６によって与えることができる。ＲＦＣ２４８６は、ここで引用したことにより、その全体が本願にも含まれるものとする。

図９は、本発明のある種の実施形態によるＬＣＰ状態使用特定ＴＬＶを示す。ＬＣＰ状態フィールドは、種別９１０、長さ９１２、状態ビット（Ｓ）９１４、ＰＤＳＮプロトコル・フィールド圧縮（ＰＦＣ）ビット（ＰＰ）９１６、ＭＳ ＰＦＣビット（ＭＰ）９１８、ＰＤＳＮアドレスおよび制御フィールド圧縮（ＡＣＦＣ）ビット（ＰＡ）９２０、ＭＳ ＡＣＦＣビット（ＭＡ）９２２、予約−１ ９２４、ＰＤＳＮ−マジック番号９２６、ＭＳ−マジック番号９２８、ＰＤＳＮ−ＭＲＵ９３０、ＭＳ−ＭＲＵ９３２、ＰＤＳＮ−Ａｕｔｈ−Ｐｒｏｔｏ９３４、およびＭＳ−Ａｕｔｈ−Ｐｒｏｔｏ９３６を含む。このＴＬＶは、ＰＤＳＮとＭＳとの間におけるＰＰＰ接続確立の間に、リンク制御プロトコル（ＬＣＰ）と取り決めたパラメータを含む。種別９１０は、ＴＬＶメッセージの種類（例えば、「３」）を示し、長さ９１２は、メッセージの長さをバイト単位で示す（例えば、２４ビット）。Ｓ−ビット９１４は、ＬＣＰ状態ビットであり、ＬＣＰが開放状態または閉鎖状態のどちらにあるかを示す。ＬＣＰ開放状態は、ネゴシエーションが完了するように双方のゲートウェイがコンフィギュレーション承認メッセージを交換し終えていることを意味する。閉鎖状態は、ＬＣＰネゴシエーションが始まっていないことを意味する。ＰＰ−ビット９１６は、ＰＤＳＮがＭＳとＰＦＣを取り決めたか否かを示す。ＭＰ−ビット９１８は、ＭＳがＰＤＳＮとＰＦＣを取り決めたか否かを示す。ＰＡ−ビット９２０は、ＰＤＳＮがＭＳとＡＣＦＣを取り決めたか否かを示す。ＭＡ−ビット９２２は、ＭＳがＰＤＳＮとＡＣＦＣを取り決めたか否かを示す。ＰＦＣおよびＡＣＦＣに関するこれ以上の情報は、ＲＦＣ１６６１において見出すことができる。ＲＦＣ１６６１は、ここで引用したことにより、その内容全体が本願にも含まれるものとする。予約−１ ９２４は、今後用いることができる。

ＰＤＳＮ−マジック番号９２６は、ＰＤＳＮがＭＳと取り決めたマジック番号(magic number)を保存する。マジック番号は、ループ・バック接続に対して保護するために、ＬＣＰメッセージにおいて各方向に用いることができる。これによって、送出元は、ピアとの通信が本当に異なる相手と行われており、自分自身とではないことを判断することができる。ＭＳ−マジック番号９２８は、ＭＳがＰＤＳＮと取り決めたマジック番号を保存する。ＰＤＳＮ−ＭＲＵ９３０は、ＰＤＳＮがＭＳと取り決めた最大受信ユニット（ＭＲＵ）を保存する。ＭＳ−ＭＲＵ９３２は、ＭＳがＰＤＳＮと取り決めた最大受信ユニット（ＭＲＵ）を保存する。ＰＤＳＮ−Ａｕｔｈ−Ｐｒｏｔｏ９３４は、ＰＤＳＮがＭＳと取り決めた認証プロトコルを保存する。ＭＳ−Ａｕｔｈ−Ｐｒｏｔｏ９３６は、ＭＳがＰＤＳＮと取り決めた認証プロトコルを保存する。

図１０は、本発明のある種の実施形態によるＩＰＣＰ状態使用特定ＴＬＶを示す。ＩＰＣＰ状態フィールドは、種別１０１０、長さ１０１２、Ｓ−ビット１０１４、予約−１ １０１６、ＰＤＳＮ−ＩＰｖ４−アドレス１０１８、ＭＳ−ＩＰｖ４−アドレス１０２０、ＰＤＳＮ−ＩＰ−ヘッダ−Ｃｏｍｐ−Ｐｒｏｔｏ１０２２、ＭＳ−ＩＰ−ヘッダ−Ｃｏｍｐ−Ｐｒｏｔｏ１０２４、およびＭＳ−ＤＮＳ−アドレス１０２６を含む。このＴＬＶは、ＰＤＳＮとＭＳとの間におけるＰＰＰ接続の確立の間にＩＰＣＰを通じて取り決めたパラメータを含む。ＩＰＣＰ状態ＴＬＶに含まれるフィールドの一部は、更に、ＲＦＣ１３３２において定義されている。ＲＦＣ１３３２は、ここで引用したことにより、その内容全体が本願にも含まれるものとする。種別１０１０は、ＴＬＶメッセージの種類（例えば、「４」）を示し、長さ１０１２は、メッセージの長さをバイト単位で示す（例えば、２４バイト）。Ｓ−ビット１０１４は、ネットワーク制御プロトコル（ＮＣＰ）、またはＮＣＰが開放状態または閉鎖状態のどちらにあるかを示すＩＰＣＰ状態ビットである。予約−１ １０１６は、今後用いることができる。ＰＤＳＮ−ＩＰｖ４−アドレス１０１８は、ＭＳに送られたＰＤＳＮのＩＰｖ４アドレスを保存する。ＭＳ−ＩＰｖ４−アドレス１０２０は、ＭＳに割り当てられたアドレスを保存する。実施形態によっては、共通管理インターフェース・プロトコル（ＣＭＩＰｖ４）セッションの場合のように、このアドレスが０．０．０．０に設定される場合もある。ＰＤＳＮ−ＩＰ−ヘッダ−Ｃｏｍｐ−Ｐｒｏｔｏ１０２２は、ＰＤＳＮが取り決めたＩＰヘッダ圧縮プロトコルを保存する。ＭＳ−ＩＰ−ヘッダ−Ｃｏｍｐ−Ｐｒｏｔｏ１０２４は、ＭＳが取り決めたＩＰヘッダ圧縮プロトコルを保存する。ＭＳ−ＤＮＳ−アドレス１０２６は、ＰＤＳＮがＭＳに送ったドメイン名サービス（ＤＮＳ）サーバＩＰｖ４アドレスを保存する。実施形態によっては、ＭＳがこの情報を要求しない場合もあり、このフィールドが０に設定される可能性がある。

図１１は、本発明のある種の実施形態によるＩＰｖ６ＣＰ状態使用特定ＴＬＶを示す。ＩＰｖ６ＣＰ状態フィールドは、種別１１１０、長さ１１１２、Ｓ−ビット１１１４、予約−１ １１１６、ＰＤＳＮ−ＩＩＤ１１１８、ＭＳ−ＩＩＤ１１２０、ＰＤＳＮ−ＩＰ−ヘッダ−Ｃｏｍｐ−Ｐｒｏｔｏ１１２２、およびＭＳ−ＩＰ−ヘッダ−Ｃｏｍｐ−Ｐｒｏｔｏ１１２４を含む。このＴＬＶは、ＰＤＳＮとＭＳとの間におけるＰＰＰ接続の確立の間にＩＰｖ６ＣＰを通じて取り決めたパラメータを含む。これらのフィールドは、更に、ＲＦＣ２４７２において定義されている。ＲＦＣ２４７２は、ここで引用したことにより、その内容全体が本願にも含まれるものとする。種別１１１０は、ＴＬＶメッセージの種類（例えば、「５」）を示し、長さ１１１２は、メッセージの長さをバイト単位で示す（例えば、２８バイト）。Ｓ−ビット１１１４は、ネットワーク制御プロトコル（ＮＣＰ）またはＮＣＰが開放状態または閉鎖状態のどちらにあるかを示すＩＰｖ６ＣＰ状態ビットである。予約−１ １１１６は今後用いることができる。ＰＤＳＮ−ＩＩＤ１１１８は、ＭＳに送られたＰＤＳＮのインターフェースＩＤ（ＩＩＤ）を保存する。ＭＳ−ＩＩＤ１１２０は、ＭＳに割り当てられた、またはＭＳがそのＩＩＤとして送ったインターフェースＩＤ（ＩＩＤ）を保存する。ＰＤＳＮ−ＩＰ−ヘッダ−Ｃｏｍｐ−Ｐｒｏｔｏ１１２２は、ＰＤＳＮが取り決めたＩＰヘッダ圧縮プロトコルを保存する。ＭＳ−ＩＰ−ヘッダ−Ｃｏｍｐ−Ｐｒｏｔｏ１１２４は、ＭＳが取り決めたＩＰヘッダ圧縮プロトコルを保存する。

図１２は、本発明のある種の実施形態による圧縮制御プロトコル（ＣＣＰ）状態使用特定ＴＬＶを示す。ＣＣＰ状態フィールドは、種別１２１０、長さ１２１２、Ｓ−ビット１２１４、予約−１ １２１６、ＰＤＳＮ−Ｃｏｍｐ−Ｐｒｏｔｏ１２１８、およびＭＳ−Ｃｏｍｐ−Ｐｒｏｔｏ１２２０を含む。ＣＣＰ状態ＴＬＶは、ＰＤＳＮとＭＳとの間におけるＰＰＰ接続確立の間にＣＣＰを通じて取り決めたパラメータを含む。これらのフィールドは、更に、ＲＦＣ１９６２においても定義されている。ＲＦＣ１９６２は、ここで引用したことにより、その内容全体が本願にも含まれているものとする。種別１２１０は、ＴＬＶメッセージの種類（例えば、「６」）を示し、長さ１２１２は、メッセージの長さをバイト単位で示す（例えば、１２バイト）。Ｓ−ビット１２１４は、ＣＣＰが開放状態または閉鎖状態のどちらにあるかを示すＣＣＰ状態ビットである。予約−１ １２１６は、今後用いることができる。ＰＤＳＮ−Ｃｏｍｐ−Ｐｒｏｔｏ １２１８は、ＭＳとのＣＣＰ交換の間にＰＤＳＮが送ったＣＣＰコンフィギュレーション選択肢を保存する。ＭＳ−Ｃｏｍｐ−Ｐｒｏｔｏ１２２０は、ＰＤＳＮとのＣＣＰ交換の間にＭＳが送ったＣＣＰコンフィギュレーション選択肢を保存する。

図１３は、本発明のある種の実施形態によるＰＭＩＰｖ４移動状態使用特定ＴＬＶを示す。ＰＭＩＰｖ４移動状態フィールドは、種別１３１０、長さ１３１２、ホーム・アドレス（ＨｏＡ）１３１４、ホーム・エージェント１３１６、残余存続期間１３１８、およびＰＭＩＰｖ４−ＲＫ１３２０を含む。ＰＭＩＰｖ４移動状態ＴＬＶは、ＰＭＩＰｖ４移動状態を作成し直すために必要なパラメータを含む。種別１３１０は、ＴＬＶメッセージの種類（例えば、「７」）を示し、長さ１３１２は、メッセージの長さをバイト単位で示す（例えば、２０バイト）。ＨｏＡ１３１４は、ＭＳのためにＨＡから得たＨｏＡである。これは、ＭＳが当該セッションに用いているＩＰｖ４アドレスとすることができる。ＨＡ１３１６は、ＰＭＩＰｖ４結合がＭＳのために存在するときのＨＡアドレスである。残余存続期間１３１８は、ＰＭＩＰセッションの残余存続期間である。残余存続期間フィールドは、時間が満了する前に、受信機がＰＭＩＰｖ４セッションを更新することを可能にする。実施形態によっては、１９７０年１月１日００時００分ＵＴＣからの秒数を表すこともある。ＰＭＩＰｖ４−ＲＫ１３２０は、プロキシ・モバイルＩＰ（ＰＭＩＰ）動作のルート・キーである。

図１４は、本発明のある種の実施形態によるＰＭＩＰｖ６移動状態使用特定ＴＬＶを示す。ＰＭＩＰｖ６移動状態フィールドは、種別１４１０、長さ１４１２、ＨｏＡ１４１４、ＨＡアドレス１４１６、残余存続期間１４１８、およびＰＭＩＰｖ６−ＲＫ１４２０を含む。ＰＭＩＰｖ６移動状態ＴＬＶは、ＰＭＩＰｖ６移動状態を作成し直すためのパラメータを含む。種別１４１０は、ＴＬＶメッセージの種類（例えば、「８」）を示し、長さ１４１２は、メッセージの長さをバイト単位で示す（例えば、４８バイト以下）。ＨｏＡ１４１４は、ＭＳのためにＨＡから得たＨｏＡである。これは、ＭＳがそのセッションのために用いているＩＰｖ６アドレスとすることができる。ＨＡ１４１６は、ＰＭＩＰ結合がＭＳのために存在するときのＨＡアドレスである。このアドレスは、ＩＰｖ４アドレスまたはＩＰｖ６アドレスのいずれかとすることができる。残余存続期間１４１８は、ＰＭＩＰセッションの残余存続期間である。ＰＭＩＰｖ４−ＲＫ１４２０は、プロキシ・モバイルＩＰ（ＰＭＩＰ）動作のルート・キーである。

図１５は、本発明のある種の実施形態によるヘッダ圧縮状態使用特定ＴＬＶを示す。ヘッダ圧縮状態フィールドは、種別１５１０、長さ１５１２、コンテキスト識別子（ＣＩＤ）モード（ＣＭ）１５１４、予約−１ １５１６、予約ラベル１５１８、順／逆−Ｍａｘ−ＣＩＤ１５２０、順／逆最大受信再現ユニット（ＭＲＲＵ：maximum received reconstructed unit）１５２２、大型ＣＩＤ（ＬＣ）１５２４、予約−２ １５２６、プロファイル−カウント１５２８、およびプロファイル１５３０を含む。ヘッダ圧縮状態ＴＬＶは、ロバストなヘッダ圧縮（ＲＯＨＣ）のために取り決めたパラメータを含む。種別１５１０は、ＴＬＶメッセージの種類（例えば「９」）を示し、長さ１５１２は、メッセージの長さをバイト単位で示す（例えば、２４バイト以上）。ＣＭ１５１４は、ＣＩＤが小さいか（「０」）または大きいか（「１」）を規定する。ＣＩＤ空間は、ＣＩＤが０から１５までの値を取ることができることを意味する小型、またはＣＩＤが０および２＾１４−１＝１６３８３の間の値を取ることを意味する大型のいずれかとなるように取り決めることができる。予約−１ １５１６は、今後用いることができる。予約ラベル１５１８は、このＲＯＨＣ状態と関連のあるフローＩＤである。順逆−ＭＡＸ−ＣＩＤ１５２０は、このＲＯＨＣ状態に用いられるｍａｘ−ＣＩＤを保存する。パラメータは、方向毎に別個に指定することができる。順／逆ＭＲＲＵ１５２２は、このＲＯＨＣ状態に用いられるＭＲＲＵを保存する。パラメータは、方向毎に別個に指定することができる。ＬＣ１５２４は、大型ＣＩＤをサポートするか否かを示す。予約−２ １５２６は今後用いることができる。プロファイル−カウント１５２８は、サポートするプロファイルの数を示す。プロファイル−カウント１５２８は、ＲＯＨＣパラメータ・ネゴシエーションのときに、ＭＳと交換することができる。プロファイル１５３０は、１つ以上のオクテット対を昇順に保存し、各オクテット対が、サポートするＲＯＨＣプロファイルを指定する。これ以上の情報については、ＲＦＣ３２４１を参照のこと。ＲＦＣ３２４１は、ここで引用したことにより、その内容全体が本願にも含まれるものとする。

図１６は、本発明のある種の実施形態によるサービス品質（ＱｏＳ）状態使用特定ＴＬＶを示す。ＱｏＳ状態フィールドは、種別１６１０、長さ１６１２、フローＩＤ１６１４、付与ＱｏＳフロー・プロファイルＩＤ１６１６、更新ＱｏＳフロー・プロファイルＩＤ１６１８、および要求ＱｏＳフロー・プロファイルＩＤ１６２０を含む。ＱｏＳ状態ＴＬＶは、ＭＳに対するＱｏＳに関係するパラメータを含む。これらのフィールドの一部に関する追加情報は、3GPP2 X.S0011-D仕様において見出すことができる。3GPP2 X.S0011-D仕様は、ここで引用したことにより、その内容全体が本願にも含まれるものとする。種別１６１０は、ＴＬＶメッセージの種類（例えば、「１０」）を示し、長さ１６１２は、メッセージの長さをバイト単位で示す（例えば、１２バイト以上）。フローＩＤ１６１４は、報告するＱｏＳパラメータに付随させるＩＤを保存する。付与ＱｏＳフロー・プロファイルＩＤ１６１６は、フローＩＤに対して付与するＱｏＳプロファイル情報を保存する。更新ＱｏＳフロー・プロファイルＩＤ１６１８は、フローＩＤに対する要求ＱｏＳを保存する。要求ＱｏＳフロー・プロファイルＩＤ１６２０は、フローＩＤに対する要求ＱｏＳのリストを保存する。各フロー・プロファイルＩＤは、２バイト長とすることができる。

図１７は、本発明のある種の実施形態によるトラフィック・フロー・テンプレート（ＴＦＴｖ４）状態使用特定ＴＬＶを示す。ＴＦＴｖ４状態フィールドは、種別１７１０、長さ１７１２、およびトラフィック・フロー・テンプレートＩＰｖ４情報エレメント（ＴＦＴ ＩＰｖ４ ＩＥ）種別１７１４を含む。種別１７１０は、ＴＬＶメッセージの種類（例えば、「１１」）を示し、長さ１７１２は、メッセージの長さをバイト単位で示す（例えば、４バイトよりも長い）。トラフィック・フロー・テンプレートＩＰｖ４情報エレメントは、ＭＳ ＩＰｖ４アドレス、およびトラフィック・フローに適用すべきパケット・フィルタ（ＩＰルール）の集合を含むことができる。図１８は、本発明のある種の実施形態によるトラフィック・フロー・テンプレート（ＴＦＴｖ６）状態使用特定ＴＬＶを示す。ＴＦＴｖ６状態フィールドは、種別１８１０、長さ１８１２、およびＴＦＴ ＩＰｖ６ ＩＥ種別１８１４を含む。種別１８１０は、ＴＬＶメッセージの種類（例えば、「１２」）を示し、長さ１８１２は、メッセージの長さをバイト単位で示す（例えば、４バイトよりも長い）。ＴＦＴ ＩＰｖ６ ＩＥは、ＴＦＴ ＩＰｖ６ ＩＥがＩＰｖ６用であることを除いて、ＴＦＴ ＩＰｖ４ ＩＥと同様である。

図１９は、本発明のある種の実施形態による許可状態使用特定ＴＬＶを示す。許可状態フィールドは、種別１９１０、長さ１９１２、ならびにＡＡＡ属性およびベンダ指定属性（ＶＳＡ）１９１４を含む。許可状態ＴＬＶは、ＭＳに対する許可状態に関するパラメータを含む。パラメータは、リモート認証ダイアルイン・ユーザ・サービス（ＲＡＤＩＵＳ）ＶＳＡと、許可および認証時におけるホーム認証、許可、およびアカウンティング（ＨＡＡＡ）サービスから受信する属性とを含むことができる。これらの属性は、加入者ＱｏＳプロファイル、セッション時間切れ値、およびホット・ライニング(hot-lining)パラメータを含むことができる。一層完成度を高めたリストが、3GPP2 X.S0011-D仕様において見出すことができる。種別１９１０は、ＴＬＶメッセージの種類（例えば、「１３」）を示し、長さ１９１２は、メッセージの長さをバイト単位で示す（例えば、４バイトよりも長い）。ＡＡＡ属性およびＶＳＡ１９１４は、ユーザのパケット・データ・サービスの許可に関する１つ以上のＡＡＡ属性およびＶＳＡを含むことができる。

図２０は、本発明のある種の実施形態によるベンダ特定状態使用特定ＴＬＶを示す。ベンダ特定状態フィールドは、種別２０１０、長さ２０１２、ベンダ−ＩＤ２０１４、およびベンダ特定値２０１６を含む。ベンダ特定ＴＬＶは、特定のベンダの実施態様によって要求されるパラメータを含むことができる。種別２０１０は、ＴＬＶメッセージの種類（例えば、「１４」）を示し、長さ２０１２は、メッセージの長さをバイト単位で示す（例えば、４バイトよりも長い）。ベンダ−ＩＤ２０１４は、このＴＬＶに合った特定的な使用を有するベンダのベンダ識別子を保存する。ベンダ特定値２０１６には、ベンダの所望実施態様に基づいて値を入れる。実施形態によっては、このフィールドは、当該フィールドを解析することができないいずれの実施態様に対しても不透明となる。

図２１は、本発明のある種の実施形態による状態要求使用特定ＴＬＶを示す。状態要求フィールドは、種別２１１０、長さ２１１２、要求状態２１１４、および予約２１１６を含む。状態要求ＴＬＶは、Ｓ−ＰＤＳＮに特定の状態情報を送らせるきっかけとするために、Ｔ−ＰＤＳＮが用いることができる。実施形態によっては、このＴＬＶをＨＯ＿Ａｃｋメッセージの中で送る場合もある。種別２１１０は、ＴＬＶメッセージの種類（例えば、「１５」）を示し、長さ２１１２は、メッセージの長さをバイト単位で示す（例えば、８バイト）。要求状態は、ハンドオフ動作について定義した以下の値の内の１つを示す。
0x00000000 要求されていない状態
0x00000001 要求された全ての利用可能なセッション状態
0x00000002 ＰＰＰ状態
0x00000003 ＰＭＩＰｖ４移動状態
0x00000004 ＰＭＩＰｖ６移動状態
0x00000005 ヘッダ圧縮状態
0x00000006 ＱｏＳ状態
0x00000007 ＴＦＴｖ４状態
0x00000008 ＴＦＴｖ６状態
0x00000009 許可状態
0x00000010 ベンダ特定状態
他の値は予約されており、予約２１１６は今後用いることができる。

図２２は、本発明のある種の実施形態によるステータス・コード使用特定ＴＬＶを示す。ステータス・コード・フィールドは、種別２２１０、長さ２２１２、およびステータス・コード２２１４を含む。ステータス・コードＴＬＶは、進行中の動作に対するステータス・コードを搬送する。ハンドオフに対して、これは、コンテキストが受信されインストールに成功したか否かを示すステータス・コードを含む。種別２２１０は、ＴＬＶメッセージの種類（例えば、「１６」）を示し、長さ２２１２は、メッセージの長さをバイト単位で示す（例えば、８バイト）。ステータス・コードは、ハンドオフ動作について定義した以下の値の内の１つを示す二進数とすることができる。
０． コンテキストのインストールに成功。
１． コンテキストのインストール失敗。（これに続いて、Ｔ−ＰＤＳＮは、インストールに失敗したコンテキストを要求するために、先に定義した状態要求ＴＬＶを有するＨＯ＿要求を送ることができる。）
２． 必須フィールドの欠如。
３． ＭＳＩＤに対する記録が見つからない。
４． 無効なトランザクションＩＤ
５． フラグメントの欠落。
６． トンネル設定失敗（無効のＧＲＥキー）。
所望に応じて、今後の使用のために他の値も予約する。

図２３は、本発明のある種の実施形態によるメッセージ認証符号使用特定ＴＬＶを示す。メッセージ認証符号フィールドは、種別２３１０、長さ２３１２、ステートフル・パケット調査（ＳＰＩ）２３１４、および認証符号２３１６を含む。メッセージ認証符号ＴＬＶは、このＴＬＶを除外したヘッダを含むメッセージ全体にわたって計算したメッセージ認証符号を搬送する。認証符号は、２つのピア・デバイス（例えば、Ｔ−ＰＤＳＮおよびＳ−ＰＤＳＮ）間で共有するキーを用いて計算することができる。共有キー（少なくとも１６０ビット長）は、任意のメッセージ完全性保護が望ましい場合には、ピア・デバイス間で準備しておくことができる。この計算に用いることができるアルゴリズムは、ハッシュ・メッセージ認証コード−セキュア・ハッシュ・アルゴリズム（ＨＭＡＣ−ＳＨＡ−１）である。実施形態によっては、このＴＬＶに代わってまたはこれと共に、ＩＰＳｅｃカプセル化セキュリティ・ペイロード（ＥＳＰ）を用いて、送出元と受信側との間の通信の安全を確保することができる。種別２３１０は、ＴＬＶメッセージの種類（例えば、「１７」）を示し、長さ２３１２は、メッセージの長さをバイト単位で示す（例えば、２８バイト）。ＳＰＩ２３１４は、認証符号２３１６を計算し有効性を判断するセキュリティ連携（ＳＡ：security association）のＳＰＩを搬送する。ＳＰＩ値は、発送元および受信側において準備しておくことができる。認証符号２３１６は、ＨＭＡＣ−ＳＨＡ−１計算の出力の最初の１６０ビットを搬送することができる。この計算は、（共有キー｜トランザクションＩＤ｜認証符号ＴＬＶを除外したヘッダを含むメッセージ本体）の計算を含む。

以下の表は、種々の使用特定ＴＬＶ、および異なる種類のメッセージにおけるそれらの使用に関する情報を纏めたものである。本発明のある実施形態によれば、以下の表において、「１」は通例メッセージに含まれることを意味し、「０−１」は、任意にメッセージに含まれることを意味し、「０」は通例メッセージには含まれないことを意味する。

本発明のある種の実施形態では、プロキシ・モバイルＩＰ（ＰＭＩＰ）（例えば、ＰＭＩＰｖ４またはＰＭＩＰｖ６）を用いて、ハンドオフをし易くする。シンプルＩＰセッションでは、ＰＭＩＰは、初期確立、およびＴ−ＰＤＳＮとＨＡとの間に１つ以上のトンネルを設定するためのＰＤＳＮ間ハンドオフ中の双方に用いることができる。ＭＩＰセッションでは、クライアント移動ＩＰを初期確立において用いることができ、ハンドオフのためにＴ−ＰＤＳＮとＨＡとの間に１つ以上のトンネルを設定するために、プロキシ・モバイルＩＰを用いることができる。実施形態によっては、ＰＭＩＰのバージョン（ｖ４またはｖ６）が、実行中のアプリケーションまたは実行している可能性があるクライアント・モバイルＩＰとは独立している場合もある。

図２４は、本発明のある種の実施形態による、クライアントレス(clientless)ＭＳに対するＰＭＩＰｖ６初期確立を示す。含まれるネットワーク・デバイスは、移動局（ＭＳ）２４１０、パケット・データ配給ノード（ＰＤＳＮ）２４１２、ホーム・エージェント（ＨＡ）２４１４、ならびに認証、許可、およびアカウンティング（ＡＡＡ）サーバ２４１６である。図２４に示すシグナリングは、ＭＳ２４１０がどのようにしてＰＤＳＮ２４１２およびＨＡ２４１４とセッションを確立するかについて記述している。２４１８において、初期担当ＰＤＳＮ２４１２は、ＭＳ２４１０とのリンク・レイヤ確立を実行する。これは、リンク制御プロトコル（ＬＣＰ）と、プロトコル（ＰＰＰ）用チャレンジ・ハンドシェーク認証プロトコル（ＣＨＡＰ：challenge-handshake authentication protocol ）を含むことができる。ＩＰｖ６ ＭＳでは、ＩＰｖ６ＣＰを実行して、ＭＳ２４１０およびＰＤＳＮ２４１２について一意のインターフェース識別子を取り決めることができる。クライアントレスＩＰｖ４ ＭＳでは、ＰＤＳＮ２４１２からのＩＰＣＰ構成−ＮＡＫが遅延する。ＰＤＳＮ２４１２がアクセス要求メッセージ２４２０を送って、ＣＨＡＰの応答をチェックし、このメッセージは、ＰＤＳＮ２４１２はＰＭＩＰ動作が可能であることを示す。ＡＡＡ２４１６は、ＰＭＳ−ＨＡ−ＲＫ、プロキシＭＳ−ＨＡ認証のために用いられるキー、およびセッションの間用いるためのＨＡアドレスを含むアクセス受入メッセージ２４２２を返送する。

プロキシ結合更新（ＢＵ）２４２４をＨＡアドレスに送る。アクセス受入２４２２の中で返送されたＰＭＳ−ＨＡ−ＲＫから導出するＰＤＳＮ−特定キー、ＰＭＳ−ＨＡを用いて、ＭＳ−ＨＡ認証選択肢によってＢＵ２４２４を認証する。ＨＡ２４１４は、アクセス要求２４２６をＡＡＡ２４１６に送ることによって、認証選択肢拡張部(authentication option extension)をチェックする。ＡＡＡ２４１６は、アクセス受入２４２８を用いて応答し、更にＰＭＳ−ＨＡ−ＲＫを返送する。これは、ＰＤＳＮ−特定キー、ＰＭＡ−ＨＡを計算し、ＢＵ２４２４において受信したキーの有効性を判断するために用いられる。ＨＡ２４１４は、プロキシ結合承認２４３０を用いて応答する。プロキシ結合承認２４３０は、ＩＰｖ６セッションでは、割り当てられたホーム・アドレス選択肢を含む。クライアントレスｖ４セッションでは、これは、割り当てられたホームＩＰｖ４アドレス選択肢を含む。ＰＤＳＮ２４１２は、ＨＡから返送された属性にしたがって、ルータ広告を発生し、ＭＳ２４１０は、ステートレス自動コンフィギュレーションを用いて、ＩＰｖ６セッションのためのアドレスを発生する。クライアントレスＭＳに対しては、ＩＰＣＰの間におけるアドレスの割り当てによって、プロセスが完了する。２４３４および２４３６において、パケットはＰＤＳＮ２４１２を経由してＭＳ２４１０とＨＡ２４１４との間をフローすることができる。

図２５は、本発明のある種の実施形態による、クライアントレスＭＳに対するＰＭＩＰｖ４初期確立を示す。ＰＭＩＰｖ４に対するシグナリングの多くは、図２４において先に説明したものと同様であるが、ＰＤＳＮ２４１２がＡＡＡ２４１６からアクセス受入メッセージを受信した後、ＰＤＳＮ２４１２はプロキシ登録要求（ＲＲＱ）２５１０を送る。アクセス受入メッセージの中で返送されたＰＭＳ−ＨＡ−ＲＫキーから得られるＰＤＳＮ−特定キー、ＰＭＳ−ＨＡを用いて、ＭＳ−ＨＡ認証拡張によって、プロキシＲＲＱ２５１０を認証する。ＰＤＳＮ−特定キーを計算するためにＰＭＳ−ＨＡ−ＲＫをＡＡＡ２４１６から受信すると、ＨＡ２４１４はプロキシ登録応答（ＲＲＰ）２５１２をＰＤＳＮ２４１２に送る。ＰＭＩＰセッションでは、プロキシＲＲＰ２５１２は、割り当てられたホーム・アドレス選択肢を含み、クライアントレスＭＳに対しては、このアドレスはＭＳ ＩＰｖ４アドレスとなる。２５１４において、パケット・データがフローし始めることができるように、アドレスをＭＳ２４１０に割り当てる。

図２６は、本発明のある種の実施形態によるクライアントＭＩＰｖ４に対する初期確立を示す。初期登録はクライアントＭＩＰであるが、コンテキスト転送が完了しているのであれば、後続の結合更新または登録要求はＰＭＩＰとすることができる。認証フェーズの間、ＡＡＡ２４１６は後続のハンドオフにおいて用いるためにＰＭＳ−ＨＡ−ＲＫキーを返送する。本発明の実施形態の中には、ＰＭＳ−ＨＡ−ＲＫキーがコンテキスト転送の間にＰＤＳＮからＰＤＳＮに渡される場合がある。ＰＭＳ−ＨＡキーは、ＰＤＳＮ２４１２およびＨＡ２４１４のＩＰアドレスを含む疑似ランダム関数を用いて、ＰＭＳ−ＨＡ−ＲＫキーから導き出す。

初期確立シグナリングは、初期リンク・レイヤ設定２６１０から開始する。２６１０において、ＬＣＰおよびＩＰＣＰを用いてリンクを確立する。実施形態によっては、ＭＳ２４１０がＩＰＣＰ構成要求からＩＰアドレス選択肢を残す場合もある。ＰＤＳＮ２４１２は、チャレンジ値(challenge value)を含むエージェント広告２６１２をＭＳ２４１０に送る。ＭＳ２４１０は登録要求２６１４をＰＤＳＮ２４１２に送り、セッションを確立する。ＰＤＳＮ２４１２は、アクセス要求メッセージ２６１６を用いて、ＡＡＡ２４１６の登録要求を認証する。アクセス要求メッセージ２６１６は、ＰＤＳＮ２４１２がＰＭＩＰ可能である指示を含む。ＡＡＡ２４１６は、アクセス受入メッセージ２６１８を返送する。アクセス受入メッセージ２６１８は、後続の結合更新およびＨＡ２４１４のアドレスにおいて用いるためのＰＭＳ−ＨＡ−ＲＫキーを含む。ＰＤＳＮ２４１２は、登録要求２６２０をＨＡ２４１４に伝搬する。ＨＡ２４１４は、ＭＳ−ＨＡ ＰＤＳＮ特定キー（および、恐らくはＡＡＡ２４１６とのＭＳ−ＡＡＡ認証拡張（選択された場合））をチェックし、ＨＡ２４１２がＰＭＩＰ可能であるという指示を、アクセス要求メッセージ２６２２に含ませる。アクセス受入メッセージ２６２４が、後続のＭＩＰｖ４ＲＲＱにおいて用いるためのＭＳ−ＨＡキーおよび後続のＰＭＩＰメッセージにおいて用いるためのＰＭＳ−ＨＡ−ＲＫキーと共に、ＨＡ２４１４に戻される。ＨＡ２４１４は、登録回答メッセージ２６２６を発生し、ＰＤＳＮ２４１２に送る。ＰＤＳＮは、登録回答２６２８をＭＳ２４１０に送る。２６３０および２６３２において、パケット・データはＨＡ２４１４とＭＳ２４１０との間をフローすることができる。

実施形態の中には、ＰＤＳＮ２４１２およびＨＡ２４１４間のトンネルがＩＰ内ＩＰトンネリングに基づく場合がある。外側ＩＰヘッダは、ＰＭＩＰのバージョンに応じてＩＰｖ６またはＩＰｖ４とすることができ、内側ＩＰヘッダは、ＭＳ２４１０が呼び出すサービスの種類に応じてＩＰｖ６またはＩＰｖ４とすることができる。つまり、実施形態によっては、ＭＳ２４１０がＩＰｖ４ネットワークの一部を通じてＩＰｖ６アドレスを要求し、サービスを受けることを可能にする場合がある。

図２７は、本発明のある種の実施形態による、ＰＭＩＰｖ６またはＰＭＩＰｖ４を用いたハンドオフを示す。このシグナリングの態様に関与するネットワーク・デバイスには、移動局（ＭＳ）２７１０、担当ＰＤＳＮ（Ｓ−ＰＤＳＮ）２７１２、ターゲットＰＤＳＮ（Ｔ−ＰＤＳＮ）２７１４、およびホーム・エージェント（ＨＡ）２７１６が含まれる。２７１８において、Ｔ−ＰＤＳＮ２７１４は前述のようにコンテキスト転送を実行する。コンテキスト転送に含まれる情報には、ＨＡ２７１６のアドレス、および結合更新（ＰＭＩＰｖ６）または登録要求（ＰＭＩＰｖ４）を組み立てる際に用いるためのＰＭＳ−ＨＡ−ＲＫキー（移動度およびセキュリティ・コンテキストにおいて）が含まれる。Ｔ−ＰＤＳＮ２７１４は、ｐｒｆ（ＰＭＳ−ＨＡ−ＲＫ，ＰＤＳＮ ＩＰアドレス、ＨＡ ＩＰアドレス）を用いて、ＰＭＳ−ＨＡキーを計算する。Ｔ−ＰＤＳＮ２７１４は、プロキシ結合更新／登録要求２７２０をＨＡ２７１６（２７１７において受信したアドレス）に送る。Ｔ−ＰＤＳＮ２７１４およびＨＡ２７１６間におけるＰＭＳ−ＨＡセキュリティ連携を用いて、結合更新／登録要求２７２０を認証する。ＨＡ２７１６は、プロキシ結合承認／登録応答２７２２を用いて応答し、受信した情報は、トンネル切換を開始するために用いられる。次いで、パケット２７２４および２７２６がＴ−ＰＤＳＮ２７１４を経由してＭＳ２１０からＨＡ２７１６に流れる。

実施形態の中には、プロセスを実施するために必要なソフトウェアが、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｊａｖａ（登録商標）、またはＰｅｒｌのような上位手続き言語またはオブジェクト指向言語を含む場合がある。また、ソフトウェアは、所望であれば、アセンブリ言語でも実施することができる。ゲートウェイにおいて実施するパケット処理は、コンテキストによって決定される処理であればいずれでも含むことができる。例えば、パケット処理は、上位データ・リンク制御（ＨＤＬＣ）フレーミング、ヘッダ圧縮、および／または暗号化を伴う可能性がある。ある種の実施形態では、リード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）、プログラマブル・リード・オンリ・メモリ（ＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブル・リード・オンリ・メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュ・メモリ、あるいはこの文書に記載したプロセスを実行するために汎用または特殊目的演算装置によって読み取り可能な磁気ディスクのような、記憶媒体またはデバイス上にソフトウェアを格納する。実施形態の中には、マサチューセッツ州TweksburyのStarent Networks, Corp.のST16 Intelligent Mobile Gateway（ＩＭＧ）上に、アクセス・ゲートウェイ、パケット・データ配給ノード（ＰＤＳＮ）、外部エージェント（ＦＡ）、またはホーム・エージェント（ＨＡ）を実装することがある。他の実施形態では、ゲートウェイ汎用パケット無線サービス・サービス・ノード（ＧＧＳＮ）、担当ＧＰＲＳサポート・ノード（ＳＧＳＮ）、パケット・データ相互作業機能（ＰＤＩＦ）、アクセス・サービス・ネットワーク・ゲートウェイ（ＡＳＮＧＷ）、基地局、アクセス・ネットワーク、ユーザ・プレーン・エンティティ（ＵＰＥ）、ＩＰゲートウェイ、アクセス・ゲートウェイ、セッション開始プロトコル（ＳＩＰ）サーバ、プロキシ−呼セッション制御機能（Ｐ−ＣＳＣＦ）、および質問−呼セッション制御機能（Ｉ−ＣＳＣＦ）のような他の種類のデバイスを用いて、前述した方法およびプロトコルを用いてハンドオフを行うこともできる。

ある種の実施形態では、前述のその他の種類のデバイスの１つ以上を互いに一体化すること、または同じデバイスによって設けることもある。例えば、アクセス・ネットワークをＰＤＳＮと一体化することができ、アクセス・ネットワーク間に高速ハンドオフ・インターフェースを設けることができる。使用特定ＴＬＶを含む包括的プロトコル・メッセージは、いずれのゲートウェイまたはアクセス・ネットワークとでも用いることができる。ゲートウェイは、ＰＤＳＮ、ＦＡ、ＨＡ、ＧＧＳＮ、ＰＤＩＦ、ＡＳＮＧＷ、ＵＰＥ、ＩＰゲートウェイ、アクセス・ゲートウェイ、またはその他の適用可能なアクセス・インターフェース・デバイスであればいずれでも含むことができる。ある種の実施形態では、ＳＴ１６ ＩＭＧがゲートウェイを実施することができる。

実施形態の中には、ＳＴ１６ ＩＧＭを用いて、デバイス間に高速ハンドオフ・インターフェースを設けることができる場合がある。ＳＴ１６ ＩＭＧは、ＰＤＳＮ、ＧＧＳＮ、ＰＤＩＦ、ＡＳＮＧＷ、ＦＡ、およびＨＡのような多くの種類の論理的デバイスまたは機能的デバイスを実施することができる。ＳＴ１６ ＩＭＧは、アプリケーション・カードおよびライン・カードを装填するためのスロットを含む。ＳＴ１６ ＩＭＧにおいてミッドプレーン(midplane)を用いて、インストールした種々のカード間におけるシャーシ内通信、電力接続、および伝達経路を設けることができる。ミッドプレーンは、スイッチ・ファブリック、制御バス、システム管理バス、冗長バス、および時分割多重（ＴＤＭ）バスのようなバスを含むことができる。スイッチ・ファブリックは、アプリケーション・カードおよびライン・カード間にカード間通信を確立することによって実施したＳＴ１６ ＩＭＧ全体におけるユーザ・データのためのＩＰ系伝達経路である。制御バスは、ＳＴ１６ ＩＭＧ内部にある制御および管理プロセッサを相互接続する。ＳＴ１６ ＩＭＧの管理バスは、給電、温度監視、ボード・ステータス、データ経路の障害、カードのリセット、およびその他のフェイルオーバ機構(failover feature)のようなシステム機能の管理を行うためにある。冗長バスは、ハードウェア障害の場合に、ユーザ・データの伝達を行い、冗長リンクを設ける。ＴＤＭバスは、システム上における音声サービスのサポートを設ける。

ＳＴ１６ ＩＭＧは、少なくとも２種類のアプリケーション・カード、スイッチ・プロセッサ・カードおよびパケット・アクセレレータ・カードをサポートする。スイッチ・プロセッサ・カードは、ＳＴ１６ ＩＭＧのコントローラの役割を果たし、ＳＴ１６ ＩＭＧの初期化、およびＳＴ１６ ＩＭＧ内にある別のカードへのソフトウェア・コンフィギュレーションの実装というようなことを責務とする。パケット・アクセレレータ・カードは、パケット処理および転送能力を備えている。各パケット・アクセレレータ・カードは、多数のコンテキストをサポートすることができる。ハードウェア・エンジンをカードと共に展開すれば、圧縮、分類トラフィック・スケジューリング、転送、パケット・フィルタリング、および統計編集(statistics compilation)のために並列分散処理をサポートすることが可能になる。

パケット・アクセレレータ・カードは、制御プロセッサおよびネットワーク演算装置の使用によって、パケット処理動作を実行する。ネットワーク演算装置は、パケット処理要件を判断し、ユーザ・データ・フレームを種々の物理的インターフェースとの間で受信および送信し、ＩＰ転送の判断を行い、パケット・フィルタリング、フロー挿入、削除、および修正を実施し、トラフィック管理およびトラフィック・エンジニアリングを実行し、パケット・ヘッダを修正／追加／削除し、ライン・カード・ポートおよび内部パケットの伝達を管理する。制御プロセッサもパケット・アクセレレータ・カード上に配置され、パケットに基づくユーザ・サービスの処理を行う。ライン・カードは、ＳＴ１６ ＩＭＧに装填されると、入力／出力接続機能を設け、冗長接続も設けることができる。

オペレーティング・システム・ソフトウェアは、Linuxソフトウェア・カーネルに基づき、ＳＴ１６ ＩＭＧにおいてタスクの監視やプロトコル・スタックの規定というような、特定のアプリケーションを走らせることができる。このソフトウェアによって、ＳＴ１６ ＩＭＧのリソースを制御およびデータ経路に別個に割り当てることが可能となる。例えば、ある種のパケット・アクセレレータ・カードは、ルーティングまたはセキュリティ制御機能の実行専用にすることができ、一方他のパケット・アクセレレータ・カードはユーザ・セッション・トラフィックの処理専用とする。実施形態によっては、ネットワーク要件が変更するに連れて、要件を満たすようにハードウェア・リソースを動的に展開することができる場合もある。システムは、技術機能（例えば、ＰＤＳＮ、ＡＳＮＧＷ、またはＰＤＩＦ）のような、サービスの多数の論理的インスタンスをサポートするために、仮想化することができる。

ＳＴ１６ ＩＭＧのソフトウェアは、特定の機能を実行する一連のタスクに分割することができる。これらのタスクは、必要に応じて、互いに通信し合い、ＳＴ１６ ＩＭＧ全体を通じて制御およびデータ情報を共有する。タスクとは、システム制御またはセッション処理に関する特定の機能を実行するソフトウェア・プロセスのことである。実施形態の中には、ＳＴ１６ ＩＭＧ内部で３種類のタスクが動作する場合もある。即ち、クリティカル・タスク、コントローラ・タスク、およびマネージャ・タスクである。クリティカル・タスクは、ＳＴ１６ ＩＭＧの初期化、誤り検出、および復元タスクのような、ＳＴ１６ ＩＭＧの呼を処理する能力に関係する機能を制御する。コントローラ・タスクは、ソフトウェアの分散性をユーザから遮蔽し、従属マネージャの状態を監視する、同じサブシステム内部においてマネージャ内通信に備える、そして他のサブシステムに属するコントローラと通信することによってサブシステム間通信を可能にするというようなタスクを実行する。マネージャ・タスクは、システム・リソースを制御し、システム・リソース間における論理的マッピングを維持することができる。

アプリケーション・カード内にあるプロセッサ上で走る個々のタスクは、サブシステムに分割することができる。サブシステムとは、特定のタスクを実行するソフトウェア・エレメント、または多数の別のタスクの集合体である。１つのサブシステムが、クリティカル・タスク、コントローラ・タスク、およびマネージャ・タスクを含むことができる。ＳＴ１６ ＩＭＧ上で走ることができるサブシステムの一部は、システム起動タスク・サブシステム、高可用性タスク・サブシステム、復元制御タスク・サブシステム、共有コンフィギュレーション・タスク・サブシステム、リソース管理サブシステム、仮想私的ネットワーク・サブシステム、ネットワーク演算装置サブシステム、カード／スロット／ポート・サブシステム、およびセッション・サブシステムを含む。

システム起動タスク・サブシステムは、システム起動時に初期タスクの集合を起動し、必要に応じて個々のタスクを提供することを責務とする。高可用性タスク・サブシステムは、復元制御タスク・サブシステムと共に作動して、ＳＴ１６ ＩＭＧの種々のソフトウェアおよびハードウェア・コンポーネントを監視することにより、ＳＴ１６ ＩＭＧの動作状態を維持する。復元制御タスク・サブシステムは、ＳＴ１６ ＩＭＧ内で発生した障害に対して復元措置を実行することを責務とし、高可用性タスク・サブシステムから復元措置を受け取る。共有コンフィギュレーション・タスク・サブシステムは、ＳＴ１６ ＩＭＧに、ＳＴ１６ ＩＭＧコンフィギュレーション・パラメータ変更の通知を設定し、読み取り、受信する能力を設け、ＳＴ１６ ＩＭＧ内部で走るアプリケーションのコンフィギュレーション・データを格納することを責務とする。リソース管理サブシステムは、リソース（例えば、プロセッサおよびメモリ能力）をタスクに割り当て、タスクのリソース使用を監視することを責務とする。

バーチャル・プライベート・ネットワーク（ＶＰＮ）サブシステムは、ＳＴ１６ ＩＭＧ内にあるＶＰＮに関するエンティティの統括(administrative)および動作面を管理する。ＶＰＮに関するエンティティには、別個のＶＰＮコンテキストの作成、ＶＰＮコンテキストにおけるＩＰサービスの開始、ＩＰプールおよび加入者ＩＰアドレスの管理、ならびにＶＰＮコンテキスト内部におけるＩＰフロー情報の分配が含まれる。実施形態によっては、ＳＴ１６ ＩＭＧ内部で、特定のＶＰＮコンテキスト内においてＩＰ動作が行われる場合がある。ネットワーク演算装置サブシステムは、ネットワーク演算装置について先にリストに纏めた機能の多くを責務とする。カード／スロット／ポート・サブシステムは、新たに挿入したカード上におけるポートの発見および構成設定(configuration)のようなカード活動に関して行われるイベントを調整し、ライン・カードがどのようにアプリケーション・カードにマッピングするか判断することを責務とする。セッション・サブシステムは、実施形態によっては、移動体加入者のデータ・フローを処理し監視することを責務とする場合がある。移動体データ通信のためのセッション処理タスクには、例えば、ＣＤＭＡネットワークに対するＡ１０／Ａ１１終端、ＧＰＲＳおよび／またはＵＭＴＳネットワークに対するＧＳＭトンネリング・プロトコル終端、非同期ＰＰＰ処理、パケット・フィルタリング、パケット・スケジューリング、ディフサーブ・コードポイント・マーキング(Difserv codepoint marking)、統計収集、ＩＰ転送、およびＡＡＡサービスが含まれる。これらの項目の各々に対する責務は、従属タスクに跨って分散し（コールされたマネージャ）、処理効率の向上および冗長性の増大を図ることができる。別個のセッション・コントローラ・タスクは、一体制御ノードとしての役割を果たし、マネージャを規制および監視し、他のアクティブなサブシステムと通信する。また、セッション・サブシステムは、ペイロード変換、フィルタリング、統計収集、方針決定(policing)、およびスケジューリングのような、特殊なユーザ・データ処理も管理する。

以上、前述の実施形態例において本発明を説明および例示したが、本開示は、一例として行ったに過ぎず、本発明の実施態様の詳細において、本発明の主旨や範囲から逸脱することなく、多数の変更が可能であることは言うまでもない。本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲のみによって限定されるものとする。

図１は、本発明のある種の実施形態にしたがって、移動局にデータを配信するために用いられるワイヤレス・データ・ネットワークの一部を表す模式図である。 図２は、本発明のある種の実施形態によるハンドオフのシグナリング図を表す模式図である。 図３は、本発明のある種の実施形態による高速ハンドオフ（ＦＨＯ）の３段階を表す模式図である。 図４は、本発明のある種の実施形態によるハンドオフ・シグナリングのシグナリング図である。 図５は、本発明のある種の実施形態による遅延ハンドオフ・シグナリングのシグナリング図である。 図６は、本発明のある種の実施形態による包括的メッセージ・ヘッダを示す。 図７は、本発明のある種の実施形態によるＧＲＥキー使用特定ＴＬＶを示す。 図８は、本発明のある種の実施形態によるユーザＩＤ使用特定ＴＬＶを示す。 図９は、本発明のある種の実施形態によるＬＣＰ状態使用特定ＴＬＶを示す。 図１０は、本発明のある種の実施形態によるＩＰＣＰ状態使用特定ＴＬＶを示す。 図１１は、本発明のある種の実施形態によるＩＰｖ６ＣＰ状態使用特定ＴＬＶを示す。 図１２は、本発明のある種の実施形態による圧縮制御プロトコル（ＣＣＰ）状態使用特定ＴＬＶを示す。 図１３は、本発明のある種の実施形態によるＰＭＩＰｖ４移動度状態使用特定ＴＬＶを示す。 図１４は、本発明のある種の実施形態によるＰＭＩＰｖ６移動度状態使用特定ＴＬＶを示す。 図１５は、本発明のある種の実施形態によるヘッダ圧縮状態使用特定ＴＬＶを示す。 図１６は、本発明のある種の実施形態によるサービス品質（ＱｏＳ）状態使用特定ＴＬＶを示す。 図１７は、本発明のある種の実施形態によるトラフィック・フロー・テンプレート（ＴＦＴｖ４）状態使用特定ＴＬＶを示す。 図１８は、本発明のある種の実施形態によるトラフィック・フロー・テンプレート（ＴＦＴｖ６）状態使用特定ＴＬＶを示す。 図１９は、本発明のある種の実施形態による許可状態使用特定ＴＬＶを示す。 図２０は、本発明のある種の実施形態によるベンダ特定（ＶＳＡ）状態使用特定ＴＬＶを示す。 図２１は、本発明のある種の実施形態による状態要求使用特定ＴＬＶを示す。 図２２は、本発明のある種の実施形態によるステータス・コード使用特定ＴＬＶを示す。 図２３は、本発明のある種の実施形態によるメッセージ認証符号使用特定ＴＬＶを示す。 図２４は、本発明のある種の実施形態によるクライアントレスＭＳに対するＰＭＩＰｖ６初期確立のシグナリング図である。 図２５は、本発明のある種の実施形態によるクライアントレスＭＳに対するＰＭＩＰｖ４初期確立のシグナリング図である。 図２６は、本発明のある種の実施形態によるクライアントＭＩＰｖ４に対する初期確立である。 図２７は、本発明のある種の実施形態による、ＰＭＩＰｖ６またはＰＭＩＰｖ４を用いたハンドオフである。

Claims (16)

1. モバイル・ノード及びホーム・エージェントと通信して該モバイル・ノードにモバイル・サービスを提供するワイヤレス通信システムであって、
   前記モバイル・ノードと通信するサービング・ゲートウェイと、
   前記モバイル・ノードと通信するターゲット・ゲートウェイであって、登録要求を前記モバイル・ノードから受信するよう動作可能であり、ＴＬＶ（種別−長さ−値）フォーマットでエンコードされたコンテキスト転送情報を含むハンドオフ要求を、トンネルを介して前記サービング・ゲートウェイに直接伝達するように動作可能である、ターゲット・ゲートウェイと、を備えており、
   前記サービング・ゲートウェイが、前記登録要求に応答して、前記要求されたコンテキスト転送情報を含むハンドオフ応答を前記ターゲット・ゲートウェイに伝達し、前記ターゲット・ゲートウェイ及び前記サービング・ゲートウェイの間の直接のパケット・フローにおいて通信し、
   前記ターゲット・ゲートウェイが、前記モバイル・ノードへ向けられた通信について前記ターゲット・ゲートウェイへの通信を前記ホーム・エージェントにスイッチングさせるために、前記ホーム・エージェントにメッセージを送り、
   前記ターゲット・ゲートウェイが、該ターゲット・ゲートウェイ及び前記サービング・ゲートウェイの間で、Ａ１０接続にマップされる包括的ルーティング・カプセル化（ＧＲＥ）トンネルを形成するように動作可能である、
   ワイヤレス通信システム。
2. 請求項１記載のシステムにおいて、前記ターゲット・ゲートウェイが、プロキシ・モバイル・インターネット・プロトコル（ＰＭＩＰ）を用いて、前記ホーム・エージェントと通信する、システム。
3. 請求項１記載のシステムにおいて、前記ターゲット・ゲートウェイが、パケット・データ・サービング・ノード（ＰＤＳＮ）、パケット・データ相互作動機能（ＰＤＩＦ）、およびアクセス・サービス・ネットワーク・ゲートウェイ（ＡＳＮＧＷ）のうち少なくとも１つを含む、システム。
4. 請求項１記載のシステムにおいて、更に、前記サービング・ゲートウェイおよび前記ターゲット・ゲートウェイが、無線アクセス・ネットワーク、基地局、およびアクセス・ネットワークのうち少なくとも１つと統合される、システム。
5. 請求項１記載のシステムであって、更に、前記サービング・ゲートウェイおよび前記ターゲット・ゲートウェイが、用途特定ＴＬＶを含む包括的プロトコル・メッセージ・フォーマットを用いてコンテキスト転送情報を伝達する、システム。
6. モバイル・ノードと通信を行う方法であって、
   ターゲット・ゲートウェイにおいてサービング・ゲートウェイのアドレスを受信するステップと、
   ＴＬＶ（種別−長さ−値）フォーマットでエンコードされたコンテキスト転送情報を含むハンドオフ要求を、トンネルを介して前記ターゲット・ゲートウェイから前記サービング・ゲートウェイに直接送るステップと、
   前記ターゲット・ゲートウェイにおいてコンテキスト転送情報を含むハンドオフ応答を、前記サービング・ゲートウェイから直接受信するステップと、
   前記ハンドオフ応答において受信したコンテキスト転送情報を初期化するステップと、
   前記ターゲット・ゲートウェイからホーム・エージェントにメッセージを送るステップであって、前記ホーム・エージェントが前記モバイル・ノードにモバイル・サービスを提供し、前記メッセージが、前記モバイル・ノードに向けられた通信について、前記トンネルに前記サービング・ゲートウェイから前記ターゲット・ゲートウェイへスイッチさせるためのものである、ステップと、
   を備えており、更に、
   Ａ１０接続にマップされる、前記ターゲット・ゲートウェイ及び前記サービング・ゲートウェイの間の１つ以上の包括的ルーティング・カプセル化（ＧＲＥ）トンネルを設けるステップを備えている、方法。
7. 請求項６記載の方法であって、更に、プロキシ・モバイル・インターネット・プロトコル（ＰＭＩＰ）を用いて、前記ターゲット・ゲートウェイおよび前記ホーム・エージェントの間で通信を行うステップを備えている、方法。
8. 請求項６記載の方法であって、更に、コンテキスト転送情報を伝達するための用途特定ＴＬＶを含む包括的プロトコル・メッセージ・フォーマットを供給するステップを備えている、方法。
9. 請求項６記載の方法において、前記コンテキスト転送情報が、包括的ルーティング・カプセル化（ＧＲＥ）キー、ユーザＩＤ、インターネット・プロトコル制御プロトコル（ＩＰＣＰ）状態、プロキシ・モバイル・インターネット・プロトコル（ＰＭＩＰ）ｖ６モバイル状態、およびクオリティ・オブ・サービス（ＱｏＳ）状態のうち少なくとも１つを含む、方法。
10. 請求項６記載の方法であって、更に、前記コンテキスト転送情報を用いて前記コンテキスト情報を初期化した後、前記サービング・ゲートウェイから前記ターゲット・ゲートウェイにパケット処理をスイッチするステップを備えている、方法。
11. 請求項６記載の方法であって、更に、高速ハンドオフ（ＦＨＯ）インターフェースを通じて、移動局向けのセッションを維持するステップを備えている、方法。
12. モバイル・ユーザとの通信を行うためのワイヤレス通信システムであって、
    移動局に対しておよび移動局からの通信を提供するサービング手段と、
    移動局に対しておよび移動局からの通信を提供するターゲット手段であって、ＴＬＶ（種別−長さ−値）フォーマットでエンコードされたコンテキスト転送情報を含むハンドオフ要求を前記サービング手段に直接伝達するターゲット手段と、を備えており、
    前記サービング手段が、前記要求されたコンテキスト転送情報を含むハンドオフ応答を、トンネルを介して直接伝達し、前記サービング手段及び前記ターゲット手段の間の直接のパケット・フローにおいて通信し、
    前記ターゲット手段が、前記サービング手段から受信したコンテキストをインストールし、パケット処理を行い、
    前記ターゲット手段が、該ターゲット手段及び前記サービング・ゲートウェイの間で、Ａ１０接続にマップされる包括的ルーティング・カプセル化（ＧＲＥ）トンネルを形成するように動作可能であり、
    これにより、ホーム・エージェントは、前記ターゲット手段からのメッセージに応答して前記ターゲット手段への通信をスイッチするように動作可能であり、前記ホーム・エージェントが、前記移動局に対してモバイル・サービスを提供する、
    ワイヤレス通信システム。
13. 請求項６記載の方法であって、更に、前記コンテキスト転送情報を用いて高速ハンドオフ（ＦＨＯ）トンネルをセットアップするステップを備えている、方法。
14. 請求項６記載の方法であって、更に、前記サービング・ゲートウェイが、未処理のパケットを、前記ＧＲＥトンネルを介して前記ターゲット・ゲートウェイに転送するステップを備えている、方法。
15. 請求項６記載の方法であって、更に、Ａ１０接続ごとに前記コンテキスト転送情報にＧＲＥキーを含めるステップを備えている、方法。
16. 請求項１３記載の方法において、高速ハンドオフ（ＦＨＯ）トンネルのセットアップとコンテキスト転送とが平行して生じる、方法。