JP5180085B2 - 接続を確立するための無線端末の方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は通信システムに関し、より詳細には、例えばセルラー通信ネットワークの中で接続を確立するための方法および装置に関する。

通信システムはしばしば、例えば移動装置などのエンドノードがネットワークに結合されたアクセスノードに結合された複数のネットワークノードを含む。ネットワークノードは、階層の中に配置されてもよい。アクセス認証および許可（ＡＡＡ）サーバは、通常ネットワーク階層の中で比較的高位に置かれるノードである。それらは通常、セキュリティおよびアクセス制御の目的で使用される情報を提供する。アクセスノードはしばしば、そうしたサーバが使用される場合にはＡＡＡサーバとのセキュアリンクを有する。このセキュアリンクは、階層の中の１つまたは複数のノードを通るものであってもよい。

オペレータは典型的に、ＲＡＤＩＵＳプロトコルおよび関連したＲＡＤＩＵＳ ＡＡＡサーバを使用して、ＩＰネットワークの中のアクセスセッションを管理する。ＡＡＡシステムは、将来的には例えばＤＩＡＭＥＴＥＲなどの新たなプロトコルに基づいてもよい。ＲＡＤＩＵＳ ＡＡＡサーバを使用するシステムでは、ユーザがアクセスセッションの期間にオペレータのネットワークへのアクセスを得ようとする場合、ローカルアクセスルータは典型的に、１つまたは複数のＲＡＤＩＵＳアクセス要求を認証サーバに発行し、ネットワークアクセス識別子（ＮＡＩ）などのそのアイデンティティに基づくユーザを認証する。ＡＡＡデータベースは典型的に、それらが起動することができるサービス機能とともに、そのシステムにアクセスすることを許可された、それらのユーザの記憶されたアイデンティティを有する。ユーザがうまく認証される場合、アクセス装置上のそのアクセスポートは、ユーザのサービス許可に相応したポリシー状態で構成される。サービス許可は典型的に、許可サーバによって、ＲＡＤＩＵＳを介してアクセスルータに届けられる。許可される間、アクセスセッションの間のサービスの使用はアクセスルータによって記録され、アカウント記録として、ＲＡＤＩＵＳプロトコルの中のアカウント要求メッセージを使用してアカウントサーバに送信される。アカウントサーバはＡＡＡサーバの一部であってもよく、または許可サーバと同じプロトコルを使用する独立したサーバであってもよい。ユーザが単一のセッションの間に複数のアクセスルータに接続されている場合、その複数のセッションはアカウントサーバの中で集計されなければならない。

ＡＡＡシステムは典型的に、ＩＰアドレス割り当て（ＨｏＡ）を管理するため、動的にＨＡを割り当てるため、ＭＮプロフィールをアクセスルータに分配するため、またＭＩＰメッセージを認証してエアリンクを保障するためにセキュリティキーを分配するために、移動ＩＰとともに使用される。移動ノード、そのネットワーク接続点を変更することができるエンドノードは典型的に、移動ノードを認証し、許可するためにＡＡＡ要求を起動するシステムへのアクセスを取得するために、ＭＩＰメッセージを送信する。次いでＡＡＡ ＭＮプロフィールおよびセキュリティ状態は、ＭＮによって消費されるサービスを制御するために、ＡＡＡシステムからアクセスルータに渡される。

ＭＮはそれらのネットワーク接続点を、例えば１つのセルから別のセルへ移動する場合に変更することができる。これは、例えば第１ルータなどの第１アクセスノードから、例えば第２ルータなどの第２アクセスノードへ、ＭＮの接続点を変更することを伴う。このプロセスは、一般にハンドオフとして知られている。ハンドオフの一部として、ＭＮのＣｏＡ／ＣＣｏＡは、パケットが新たなアクセスルータを介してＭＮにリダイレクトされるように、更新されて、その後ＭＩＰシグナリングを使用してＨＡに転換されなければならない。ハンドオフプロセスの一部として、ＭＮサービスが中断されないように、ハンドオフに関与したＭＮに対応する第１アクセスルータの状態情報の少なくとも一部は、新たなアクセスルータに転送されることが必要である。このプロセスは、状態転送として知られている。状態転送は、例えば、以前にＲＡＤＩＵＳを介して届けられたＡＡＡプロフィール状態情報の、ＭＮアクセスセッションが始まったＡＲへの転送を含んでもよい。状態転送はまた、例えばエアリンクのセキュリティベクトル、ＭＮ−ＮＡＩ、ＭＮのＩＰアドレス、ＭＮ−ＥＵＩ−６４、残りのＭＩＰ登録有効期間、ＭＮマルチキャストグループメンバーシップ、承認の制御状態、リソースの予約状態、ディフサーブ（diff-serv）状態、ＳＩＰセッション状態、コンプレッサ状態、ＭＮスケジューリング履歴および／またはＭＮ特有のＡＲ状態情報の多くのその他の可能な項目を含んでもよい。

少なくとも１つの知られているシステムでは、ハンドオフの間の状態情報の転送は、通信ネットワークを通じて、移動ノードが接続されていた古いアクセスノードへ状態転送メッセージを送信する、移動ノードが接続されている新たなアクセスノードによって達成される。応答の中で、古いアクセスノードは新たなアクセスノードに状態情報を発送する。代替として、所与の移動ノードに関連した状態を記憶するために、コアノードが使用される。前記移動ノードが別の目標とするアクセスノードに移動しようとする場合、前記目標とするアクセスノードは、前記移動ノードに関連した状態を前記コアノードから取り出すことができる。

ＭＩＰｖ４[ＭＩＰｖ４]およびＭＩＰｖ６[ＭＩＰｖ６]としても知られている移動ＩＰ（バージョン４および６）によって、移動ノード（ＭＮ）は、そのホームエージェント（ＨＡ）に対して気付アドレス（care-of-address）（ＣｏＡ）によって示される、その一時的な位置を登録することができる。次いでＨＡは、そのＭＮのためのパケットがＩＰカプセル化技術（トンネリング）を使用して、その現在の位置にリダイレクトされることが可能となるように、ホームアドレス（ＨｏＡ）とも呼ばれるＭＮの永続アドレスと登録されたＣｏＡとの間のマッピング（バインディングとも呼ばれる）を保持する。ＭＮによって使用されるＣｏＡは、ＭＩＰｖ４が使用される場合には、アクセスルータの中の外部エージェント（ＦＡ）に属するアドレスであることが可能であり、または、この場合には連結型気付アドレス（collocated care-of address）（ＣＣｏＡ）と呼ばれるアクセスルータのプリフィックスから、ＭＮ自体に対して一時的に割り当てられたアドレスであることが可能である。後者のモデルはＭＩＰｖ４にも当てはまるが、一方ＭＩＰｖ６では唯一の動作モードである。この文書の目的で、用語ＣＣｏＡとＣｏＡとは、登録とバインディング更新（ＢＵ）とともに、それらがＭＩＰｖ４とＭＩＰｖ６について対応する用語であることから、相互に交換可能であるということに留意されたい。

最小の可能なＭＩＰｖ４対応の登録要求メッセージは、少なくとも以下のヘッダおよびフィールドを含む。

ＩＰヘッダ（少なくとも１６０ビット長）
ＵＤＰヘッダ（少なくとも６４ビット長）
ＵＤＰヘッダの後には、以下に示される移動ＩＰフィールド（少なくとも１９２ビット長）が続く。

上に示されている最小の可能なＭＩＰｖ４対応の登録要求メッセージは、登録およびハンドオフの目的で無線リンクを介して送信されなければならない場合に、リソースの非効率な使用につながる可能性のある５９２ビット長である。実際には、典型的なＭＩＰｖ４対応の登録要求メッセージは計算された最小値よりもずっと大きいが、例示の目的で前記の最小値が使用されているということに留意されたい。

最小の可能なＭＩＰｖ４対応の登録応答メッセージは、少なくとも以下のヘッダおよびフィールドを含む。

ＩＰヘッダ（少なくとも１６０ビット長）
ＵＤＰヘッダ（少なくとも６４ビット長）
ＵＤＰヘッダの後には、以下に示される移動ＩＰフィールド（少なくとも１６０ビット長）が続く。

上に示されている最小の可能なＭＩＰｖ４対応の登録応答メッセージは、登録およびハンドオフの目的で無線リンクを介して送信されなければならない場合に、リソースの非効率な使用につながる可能性のある５６０ビット長である。実際には、典型的なＭＩＰｖ４対応の登録応答メッセージは、計算された最小値よりもずっと大きいが、例示の目的で前記の最小値が使用されているということに留意されたい。最後に、当業者にはよく知られているように、最小の可能な移動ＩＰｖ６（ＭＩＰｖ６）対応の（ＭＩＰｖ４登録応答に相当する）バインディングＡｃｋは、最小の可能なＭＩＰｖ４対応の登録応答メッセージよりも大きいということに留意されたい。

また当業者にはよく知られているように、最小の可能な移動ＩＰｖ６（ＭＩＰｖ６）対応の（ＭＩＰｖ４の登録要求に相当する）バインディング更新は、最小の可能なＭＩＰｖ４対応の登録要求メッセージよりも大きいということにも留意されたい。

上の考察から、移動ノードのネットワークへの最初の登録、新たなアクセスノードへのハンドオフ、またはその他に移動ノードが新たなセルに入る場合に、アクセスノードへのネットワークリンクの確立を実施する新しく、より効率的な方法が求められているということが理解されよう。

関連出願
本出願は、参照により本明細書に明示的に組み込まれている２００５年１０月１１日に出願した米国仮出願第６０／７２５，５８９号、「ＷＩＲＥＬＥＳＳ ＴＥＲＭＩＮＡＬ ＭＥＴＨＯＤＳ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＥＳＴＡＢＬＩＳＨＩＮＧ ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮＳ ＡＮＤ ＢＡＳＥ ＳＴＡＴＩＯＮ ＭＥＴＨＯＤＳ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＥＳＴＡＢＬＩＳＨＩＮＧ ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮＳ」の利益を主張するものである。

発明の概要
本発明は、無線端末とアクセスノードとの間で接続を確立するための方法および装置に関する。

本発明の様々な方法および装置は、１つまたは複数の移動ノードとの通信リンクを確立するために使用されることが可能である。確立されたリンクは、例えば移動装置などの１つまたは複数のエンドノードとの通信セッションを支援するために使用されることが可能である。

様々な新規の特徴は、第１アクセスノードへの最初のリンクの確立を制御する移動ノードの方法に関するものである。その他の方法は、非常に効率的なメッセージおよび信号を使用して、ハンドオフ動作の間に、第１アクセスノードから第２アクセスノードへの移動ノードのハンドオフの一部として新たなリンクを確立することに関するものである。

しばしば、同様の作業を実行するために使用されてもよい、移動ＩＰｖ４またはＩＰｖ６のメッセージよりもずっと短い非常に効率的なメッセージは、本発明の様々な実施形態によって生成、使用および記憶される。

一部の特徴は、無線端末の中に記憶された本発明の新規のメッセージとともに、無線端末の方法および装置に関するものであるが、その他の特徴は、新規のアクセスノードの方法および装置に関するものである。

本発明はまた、本発明の新規のメッセージのうちの１つまたは複数を記憶する、例えばメモリ装置などのデータ記憶装置に関するものである。

本発明のさらなる特徴および利点は、以下の詳細な説明の中で論じられる。

詳細な説明

例えば移動装置などの１つまたは複数のエンドノードとの通信セッションを支援するために使用されるアクセスノードに対して、リンクおよびネットワーク接続を確立するための本発明の方法および装置は、広範囲にわたる通信システムとともに使用されることが可能である。例えば本発明は、モデムを備えたノードブックコンピュータ、ＰＤＡ、および装置の移動性の対象の中で無線インタフェースを支援する、広範な様々なその他の装置などの、移動通信装置を支援するシステムとともに使用されることが可能である。

図１は、例えば通信リンクによって相互接続された複数のノードを備えるセルラー通信ネットワークなどの、本発明によって実装される例示的な通信システム１００を示す。例示的な通信システム１００の中のノードは、例えばインターネットプロトコル（ＩＰ）などの通信プロトコルに基づいたメッセージなど、信号を使用して情報を交換する。システム１００の通信リンクは、例えばワイヤ、光ファイバケーブル、および／または無線通信技術を使用して実装されてもよい。例示的な通信システム１００は、複数のアクセスノード１４０、１４０'、１４０''を介して通信システムにアクセスする複数のエンドノード１４４、１４６、１４４'、１４６'、１４４''、１４６''を含む。エンドノード１４４、１４６、１４４’、１４６'、１４４''、１４６''は、例えば無線通信装置または端末であってもよく、アクセスノード１４０、１４０’、１４０''は、例えば無線アクセスルータまたは基地局であってよい。例示的な通信システム１００はまた、相互接続性を提供するため、または特定のサービスもしくは機能を提供するために使用される複数のその他のノード１０４、１０６、１０９、１１０および１１２も含む。特に、例示的な通信システム１００は、エンドノードに関する状態の転送および記憶を支援するために使用されるサーバ１０４を含む。サーバノード１０４はＡＡＡサーバか、またはコンテキスト転送サーバか、またはＡＡＡサーバの機能とコンテキスト転送サーバの機能との両方を含むサーバであってもよい。

図１の例示的なシステム１００は、すべてがそれぞれ対応するネットワークリンク１０５、１０８および１０７によって中間ネットワークノード１１０に接続されているサーバ１０４、ホームエージェントノード１０９およびノード１０６を含むネットワーク１０２を示す。ネットワーク１０２の中の中間ネットワークノード１１０はまた、ネットワークリンク１１１を介して、ネットワーク１０２から見て外部にあるネットワークノードに対して相互接続性を提供する。ネットワークリンク１１１は、それぞれネットワークリンク１４１、１４１’、１４１''を介して複数のアクセスノード１４０、１４０’、１４０''にさらなる接続性を提供する、別の中間ネットワークノード１１２に接続されている。

各アクセスノード１４０、１４０'、１４０''は、それぞれ対応するアクセスリンク（１４５、１４７）、（１４５’、１４７'）、（１４５''、１４７''）を介して、それぞれ複数のＮのエンドノード（１４４、１４６）、（１４４'、１４６'）、（１４４''、１４６''）に接続性を提供するものとして示されている。例示的な通信システム１００の中では、各アクセスノード１４０、１４０’、１４０''は、アクセスを提供するために、例えば無線アクセスリンクなどの無線技術を使用するものとして示されている。例えばそれぞれ各アクセスノード１４０、１４０’、１４０''の通信セル１４８、１４８’、１４８''などの無線カバーエリアは、対応するアクセスノードを囲む円として示されている。

例示的な通信システム１００はその後、本発明の様々な実施形態の説明のための基準として使用される。本発明の代替実施形態は、ネットワークノードの数および型、アクセスノードの数および型、エンドノードの数および型、サーバおよびホームまたはその他のエージェントの数および型、リンクの数および型、ならびにノード間の相互接続性が、図１に示されている例示的な通信システム１００のものと異なっていてもよい様々なネットワークトポロジを含む。

本発明の様々な実施形態の中で、図１に示されている機能的実体の一部は、省略または結合されてもよい。また、ネットワークの中のこれらの機能的主体の位置または配置も、異なっていてよい。

図２は、本発明によって実装される、例えば移動ノードなどの例示的なエンドノード２００の詳細な図を示す。図２に示されている例示的なエンドノード２００は、図１に示されているエンドノード１４４、１４６、１４４’、１４６'、１４４''、１４６''のうちの任意の１つとして使用されてもよい装置の詳細な表示である。図２の実施形態では、エンドノード２００はバス２０６によってともに結合されているプロセッサ２０４、無線通信インタフェース２３０、ユーザ入力／出力インタフェース２４０およびメモリ２１０を含む。したがって、バス２０６を介してエンドノード２００の様々な構成要素は、情報、信号およびデータを交換することができる。エンドノード２００の構成要素２０４、２０６、２１０、２３０、２４０は、筐体２０２の中に配置されている。

無線通信インタフェース２３０は、エンドノード２００の内部の構成要素が、例えばアクセスノードなどの外部の装置およびネットワークノードに／から、信号を送信および受信することができるメカニズムを提供する。無線通信インタフェース２３０は、例えば無線通信チャネルを介してエンドノード２００を別のネットワークノードに結合するために使用される、例えば対応する受信アンテナ２３６を備えた受信回路２３２、および対応する送信アンテナ２３８を備えた送信回路２３４を含む。

例示的なエンドノード２００はまた、ユーザ入力／出力インタフェース２４０を介してバス２０６に結合されている、例えばキーパッドなどのユーザ入力装置２４２、および例えばディスプレイなどのユーザ出力装置２４４を含む。したがってユーザ入力／出力装置２４２、２４４は、ユーザ入力／出力インタフェース２４０およびバス２０６を介して、エンドノード２００の別の構成要素と情報、信号およびデータを交換することができる。ユーザ入力／出力インタフェース２４０および関連した装置２４２、２４４は、ユーザが様々な作業を達成するためにエンドノード２００を操作することができるメカニズムを提供する。特に、ユーザ入力装置２４２およびユーザ出力装置２４４は、エンドノード２００、およびエンドノード２００のメモリ２１０の中で実行するモジュール、プログラム、ルーティンおよび／または関数などのアプリケーションを、ユーザが制御することを可能にする機能を提供する。

例えばメモリ２１０の中に含まれたルーティンなどの様々なモジュールの制御下のプロセッサ２０４は、以下で論じられているような様々なシグナリングおよび処理を実行するために、エンドノード２００の動作を制御する。メモリ２１０に含まれたモジュールは、起動時か、または別のモジュールによって呼び出される場合に実行される。モジュールは、実行される場合にデータ、情報および信号を交換してもよい。モジュールはまた、実行される場合にデータおよび情報を共有してもよい。図２の実施形態で、本発明のエンドノード２００のメモリ２１０は、シグナリング／制御モジュール２１２およびシグナリング／制御データ２１４を含む。

シグナリング／制御モジュール２１２は状態情報の記憶、検索および処理の管理のために、例えばメッセージなどの信号の生成、および信号の送受信に関する処理を制御する。メモリ２１０の中に記憶されたメッセージは、接続要求メッセージ６１０、接続応答メッセージ６６０、ＩＰ登録メッセージ８００およびＩＰ登録応答メッセージ９００を含む。メッセージ８００および９００は、従来の移動ＩＰｖ４および／またはｖ６メッセージよりも小さい、例えばサイズの小さな、本発明の縮小されたメッセージであってもよい。メモリの中に記憶されたメッセージは、生成および／または受信されたメッセージであってもよい。このメッセージは、以下でより詳細に論じられる。シグナリング／制御データ２１４はパラメータ、状態および／またはエンドノードの動作に関するその他の情報などの状態情報を含む。特に、シグナリング／制御データ２１４は、例えばエンドノードの識別情報などの構成情報２１６、および例えば現在の処理の状態、保留の応答の状態等についての情報などの動作情報２１８を含んでもよい。モジュール２１２は、例えば構成情報２１６および／または動作情報２１８を更新するなど、データ２１４にアクセスしても、および／またはデータ２１４を修正してもよい。

図３は、本発明によって実装された例示的なアクセスノード３００の詳細な図を示す。図３に示されている例示的なアクセスノード３００は、図１に示されているアクセスノード１４０、１４０'、１４０''のうちの任意の１つとして使用されてもよい装置の詳細な表示である。図３の実施形態で、アクセスノード３００は、ともにバス３０６によって結合されたプロセッサ３０４、メモリ３１０、ネットワーク／インターネットワークインタフェース３２０、および無線通信インタフェース３３０を含む。したがって、バス３０６を介してアクセスノード３００の様々な構成要素は、情報、信号およびデータを交換することができる。アクセスノード３００の構成要素３０４、３０６、３１０、３２０、３３０は、筐体３０２の内部に配置されている。

ネットワーク／インターネットワークインタフェース３２０は、アクセスノード３００の内部の構成要素が、外部の装置およびネットワークノードへ／から信号を送信および受信することができるメカニズムを提供する。ネットワーク／インターネットワークインタフェース３２０は、例えば銅線または光ファイバ線を介してノード３００を別のネットワークノードに結合するために使用される受信回路３２２および送信回路３２４を含む。無線通信インタフェース３３０はまた、アクセスノード３００の内部の構成要素が、外部の装置およびネットワークノードへ／から信号を送信および受信することができるメカニズムも提供する。無線通信インタフェース３３０は、例えば対応する受信アンテナ３３６を備えた受信回路３３２、および対応する送信アンテナ３３８を備えた送信回路３３４などを含む。インタフェース３３０は、例えば無線通信チャネルを介してアクセスノード３００を別のネットワークノードに結合するために使用される。

例えばメモリ３１０の中に含まれるルーティンなどの様々なモジュールの制御下のプロセッサ３０４は、様々なシグナリングおよび処理を実行するために、アクセスノード３００の動作を制御する。メモリ３１０の中に含まれたモジュールは、起動時か、またはメモリ３１０の中に存在してもよい別のモジュールによって呼び出される場合に実行される。モジュールは、実行される場合にデータ、情報および信号を交換してもよい。モジュールはまた、実行される場合にデータおよび情報を共有してもよい。図３の実施形態で、本発明のアクセスノード３００のメモリ３１０は、状態管理モジュール３１２およびシグナリング／制御モジュール３１４を含む。これらのモジュールの各々に対応して、メモリ３１０はまた、状態管理データ３１３およびシグナリング／制御データ３１５も含む。メモリ３１０の中に記憶されたメッセージは、接続要求メッセージ６１０、接続応答メッセージ６６０、ＩＰ登録メッセージ８００およびＩＰ登録応答メッセージ９００を含む。メッセージ８００および９００は、従来の移動ＩＰｖ４および／またはｖ６メッセージよりも小さい、例えばサイズの小さな、本発明の縮小されたメッセージであってもよい。メモリ３１０はまた、移動ＩＰｖ４および／または移動ＩＰｖ６登録メッセージ６８０も含む。メモリの中に記憶されたメッセージは、生成および／または受信されたメッセージであってもよい。このメッセージは、以下でより詳細に論じられる。

状態管理モジュール３１２は、状態の記憶および検索に関して、エンドノードまたはその他のネットワークノードから受信された信号の処理を制御する。状態管理データ３１３は、状態もしくは一部の状態などのエンドノード関連の情報、または何らかの別のネットワークノードに記憶されている場合の現在のエンドノード状態の位置などを含む。状態管理モジュール３１２は、状態管理データ３１３へアクセスしても、および／または状態管理データ３１３を修正してもよい。

シグナリング／制御モジュール３１４は、基本の無線機能、ネットワーク管理等などの別の動作のために必要に応じて、無線通信インタフェース３３０を介したエンドノードへの／からの信号の処理、およびネットワーク／インターネットワークインタフェース３２０を介した別のネットワークノードへの／からの信号の処理を制御する。シグナリング／制御データ３１５は、例えば基本動作のための無線チャネルの割り当てに関するエンドノード関連のデータ、および支援／管理サーバのアドレス、基本のネットワーク通信のための構成情報などの別のネットワーク関連のデータを含む。シグナリング／制御モジュール３１４は、シグナリング／制御データ３１５にアクセスしても、および／またはシグナリング制御データ３１５を修正してもよい。

図４は、本発明によって実装された例示的なサーバノード４００の詳細な図を示す。図４に示されている例示的なサーバノード４００は、図１に示されているサーバ１０４として使用されてもよい装置の詳細な表示である。図４の実施形態で、サーバノード４００は、バス４０６によってともに結合されたプロセッサ４０４、メモリ４１０、ネットワーク／インターネットワークインタフェース４２０を含む。したがって、バス４０６を介してアクセスノード４００の様々な構成要素は、情報、信号およびデータを交換することができる。アクセスノード４００の構成要素４０４、４０６、４１０、４２０は、筐体４０２の内部に配置されている。

ネットワーク／インターネットワークインタフェース４２０は、サーバノード４００の内部の構成要素が、外部の装置およびネットワークノードへ／から信号を送信および受信することができるメカニズムを提供する。ネットワーク／インターネットワークインタフェース４２０は、例えば銅線または光ファイバ線を介してノード４００を別のネットワークノードに結合するために使用される受信回路４２２および送信回路４２４を含む。

例えばメモリ４１０の中に含まれたルーティンなどの様々なモジュールの制御下のプロセッサ４０４は、様々なシグナリングおよび処理を実行するために、サーバ４００の動作を制御する。メモリ４１０の中に含まれたモジュールは、起動時か、またはメモリ４１０の中に存在してもよい別のモジュールによって呼び出される場合に実行される。図４の実施形態で、本発明のサーバ４００のメモリ４１０は、中核状態管理モジュール４１２および中核状態管理データ４１３およびＡＡＡモジュール４１５を含む。

中核状態管理モジュール４１２は、状態の記憶および検索に関して、別のサーバ、アクセスノードまたはネットワークノードから受信された信号の処理を制御する。中核状態管理データ４１３は、例えばエンドノードの状態情報などを含む。中核状態管理モジュール４１２は、中核状態管理データ４１３にアクセスしても、および／または中核状態管理データ４１３を修正してもよい。

ＡＡＡモジュール４１５は、認証、許可およびアカウントに関する動作を実行する。

図５は、本発明によって実装された例示的なホームエージェントノード５００を示す。例示的なホームエージェントノード５００は、例えばホームエージェントとして機能するホームエージェントノード１０９として、図１のシステムの中で使用されることが可能である。図５の実施形態で、ホームエージェントノード５００は、バス５０２によってともに結合された入力／出力インタフェース５０１、プロセッサ５０３およびメモリ５０７を含む。ホームエージェント５００の要素５０1、５０２、５０３および５０７は、ノードの内部要素５０１、５０２、５０３および５０７を囲む長方形によって表される、例えばプラスチックおよび／または金属のケースなどの筐体５０８の内部に配置される。したがって、バス５０２を介してアクセスノード５００の様々な構成要素は、情報、信号およびデータを交換することができる。入力／出力インタフェース５０１は、例えばノード５００を光ファイバ線を介して別のネットワークノードに、また場合によっては無線通信チャネルを介してエンドノードに結合するために使用される回路を含む。

例えばメモリ５０７の中に含まれたルーティンなどの様々なモジュールの制御下のプロセッサ５０３は、様々なシグナリング、ルーティング、および以下で論じられるようなその他の動作を実行するために、ホームエージェントノード５００の動作を制御する。メモリ５０７の中に含まれたモジュールは、起動時か、または別のモジュールによって呼び出される場合に実行される。モジュールは、実行される場合にデータ情報および信号を交換してもよい。モジュールはまた、実行される場合にデータおよび情報を共有してもよい。図５の実施形態で、本発明のホームエージェントノード５００のメモリ５０７は、例えばパラメータ、通信セッションおよび／またはエンドノードの状態情報、セキュリティ情報、および／またはアクセスノードおよび／または別の装置とのエンドノードの対話および／または通信に関するその他の情報を含む移動性エージェントモジュール５０６を含む。移動性エージェントモジュール５０６はまた、エンドノードのホームアドレスと気付アドレスとの間のマッピングを含むエンドノード特有の状態も含む。

移動性エージェントモジュール５０６によって、ノード５００はエンドノードの移動性および接続性の管理サービスを支援することができる。したがってホームエージェントノード５００は、接続されたエンドノードに、ノードの移動性、セッションの確立、およびセッション維持サービスを提供することができる。移動性エージェントモジュール５０６は、複数の方法で実装されてもよい。図５の実施形態では、移動性エージェントモジュール５０６はサブモジュールの集合を用いて実装される。示されているように、移動性エージェントモジュール５０６は、移動ＩＰｖ４サブモジュール５０５および移動ＩＰｖ６サブモジュール５０４を含む。サブモジュール５０５および５０４を含むことによって、移動性エージェントモジュール５０６は、移動ＩＰｖ４および移動ＩＰｖ６のシグナリングを含む移動ＩＰの複数のバージョンを支援することができる。様々な実施形態で、移動性エージェントモジュール５０６は、図５に示されたサブモジュール５０５および５０４のサブセットを含む。例えば、移動ＩＰｖ６が必要とされない実施形態では、移動ＩＰｖ６ホームエージェントのサブモジュール５０４は省略されてもよい。

図６は、本発明によって実装された、例示的な縮小サイズのＩＰ登録メッセージ８００を示す。前記メッセージ８００は、本発明の中で示されているように、ネットワーク層の接続性の設定および移動ＩＰトンネルのリダイレクトのためには十分であるが、背景の節で示されている最小の可能な移動Ｉｐｖ４対応の登録要求メッセージよりも小さなサイズのものである。例示的な縮小サイズのＩＰ登録メッセージ８００は、メッセージ型フィールド８１０、予約フィールド８２０、「Ｄ」（登録解除）フィールド８３０、「Ｉ」（最初の）フィールド８４０、メッセージ識別子８５０、およびゼロ以上の任意の拡張子８６０を含む。

メッセージ型８１０は、前記メッセージを縮小サイズのＩＰ登録メッセージとして識別する値を含む。本発明の一部の実施形態で、メッセージ型フィールドの値はこのメッセージを、Ｌ３登録要求メッセージと呼ばれる移動性管理プロトコルメッセージとして識別する。

予約フィールド８２０は、今後の使用のために予約されている。本発明の１つの実施形態で、予約フィールド８２０の値は送信者によってゼロに設定され、受信者によって無視される。

「Ｄ」（登録解除）フィールド８３０は、このメッセージがネットワーク層を登録するために送信されるのか、または以前に登録されたネットワーク層から登録解除されるために送信されるのかどうかを示す値を含む。

「Ｉ」（最初の）フィールド８４０は、このメッセージがこのネットワーク層のための最初の登録メッセージであるのか、または以前に確立されたネットワーク層のためのその後の登録であるのかどうかを示す値を含む。

メッセージ識別子８５０は、少なくとも、この前に送信されたものと同じ型（メッセージ８００）の別のメッセージからメッセージ８００を区別する値を含む。本発明の一部の例示的な実施形態では、メッセージ識別子フィールド８５０は、単調に増加しているシーケンス番号の値を取り入れる。本発明の別の例示的な実施形態では、前記メッセージ識別子フィールド８５０は、タイムスタンプの値を取り入れる。本発明のさらに別の実施形態では、前記メッセージ識別子フィールド８５０は、一部はシーケンス番号によって、または一部はタイムスタンプによって構成されている。

様々なさらなるパラメータを含んでもよいゼロ以上の任意の拡張子８６０が、含まれてもよい。本発明の一部の例示的な実施形態では、そのような拡張子は、メッセージ８００が送信されるアクセスノード（例えば図８の目標アクセスノード５３０）を識別する目標アクセスノード識別子拡張子８７０、メッセージ８００を送信するエンドノード（例えば図８のエンドノード５１０）がネットワーク層で最後に接続されたアクセスノード（例えば図８のアクセスノード５２０）を識別する最終アクセスノード識別子拡張子８８０、およびメッセージ８００を認証する認証子拡張子８９０を含む。本発明の一部の例示的な実施形態では、前記拡張子８７０および８８０の各々は、その値が拡張子の型を識別する型フィールド、その値が拡張子の長さを識別する長さフィールド、およびその値が目標アクセスノードと最終アクセスノードとのうちの１つを識別する識別子フィールドを少なくとも含む。本発明の一部のそのような実施形態では、認証子拡張子８９０は、その値が拡張子の型を識別する型フィールド、その値が拡張子の長さを識別する長さフィールド、およびその値が送信者と受信者との間で共有されるキーに基づいて計算され、メッセージを暗号によって認証する認証子フィールドを少なくとも含む。本発明の一部の例示的な実施形態では、メッセージ８００が最初の登録であるということを「Ｉ」フィールド８４０が示す場合には、最終アクセスノード識別子拡張子８８０は含まれず、一方でメッセージ８００が最初の登録ではないということを「Ｉ」フィールド８４０が示す場合には、最終アクセスノード識別子拡張子８８０は含まれる。本発明の一部の実施形態では、認証子拡張子８９０は任意の拡張子であるので、メッセージ８００から省略されてもよい。ゼロ、１つ、２つまたは３つの拡張子８９０を含めて、本発明の様々な実施形態によって、任意の拡張子の様々な組み合わせが可能である。

本発明の例示的な実施形態では、メッセージ型フィールド８１０は８ビット長であり、予約フィールド８２０は１４ビット長であり、「Ｄ」フィールド８３０は１ビット長のフラグであり、「Ｉ」フィールド８４０は１ビット長のフラグであり、メッセージ識別子８５０は１６ビットのシーケンス番号と３２ビットのタイムスタンプから構成されている。本発明の同じ実施形態では、任意の拡張子、目標アクセスノード識別子８７０および最終アクセスノード識別子８８０がメッセージ８００の中に含まれている場合、各々は８ビットの型フィールド、８ビットの長さフィールドおよび最大６４ビットの識別子から構成されている。本発明の同じ実施形態では、任意の認証子拡張子８９０はメッセージ８００の中に含まれている場合、８ビットの型ファイル、８ビットの長さフィールドおよび最大６４ビットの認証子を備える。本発明の同じ実施形態では、縮小サイズのＩＰ登録メッセージ８００の最大の長さは、背景の節で５９２ビット長で示されている最小の可能なＭＩＰｖ４対応の登録要求メッセージよりもかなり小さい３１２ビットである。

図７は、本発明によって実装された、例示的な縮小サイズのＩＰ登録応答メッセージ９００を示す。前記メッセージ９００は、本発明の中で示されているように、ネットワーク層の接続性の設定および移動ＩＰトンネルのリダイレクトのためには十分であるが、背景の節で示されている最小の可能な移動Ｉｐｖ４の登録要求メッセージよりも小さなサイズのものである。例示的な縮小サイズのＩＰ登録応答メッセージ９００は、メッセージ型フィールド９１０、メッセージ識別子フィールド９２０、応答コードフィールド９３０、予約フィールド９４０、有効期間フィールド９５０およびゼロ以上の任意の拡張子９６０を含む。

メッセージ型フィールド９１０は、縮小サイズのＩＰ登録応答メッセージとして前記メッセージを識別する値を含む。本発明の一部の実施形態で、メッセージ型フィールドの値は、Ｌ３登録応答メッセージと呼ばれる移動性管理プロトコルメッセージとして、ＩＰ登録応答メッセージ９００を識別する。

メッセージ識別子９２０は、メッセージ９００を対応する縮小サイズのＩＰ登録メッセージ８００と照合する値を含む。本発明の一部の実施形態では、メッセージ識別子フィールド９２０は、対応する縮小サイズのＩＰ登録メッセージ８００のメッセージ識別子フィールド８５０の値の少なくとも一部から、値を取り入れ、応答コードフィールド９３０への応答の中の前記メッセージ９００は、ＩＰ登録動作の成功または失敗を示す値を含む。

予約フィールド９４０は、今後の使用のために予約されている。本発明の一部の実施形態で、予約フィールド９４０の値は送信者によってゼロに設定され、受信者によって無視される。

有効期間フィールド９５０は、ＩＰ登録の有効期間を示す値を含む。本発明の一部の実施形態では、有効期間フィールド９５０の値は、メッセージ９００の受信者に関連したＩＰアドレスの有効期間に対応する。本発明の一部のそのような実施形態では、メッセージ９００の受信者は、有効期間フィールド９５０の値がメッセージ９００の受信後に期限切れになる前に、別の縮小サイズのＩＰ登録メッセージを送信しなければならない。

様々なさらなるパラメータを含んでもよいゼロ以上の任意の拡張子９６０が含まれてもよい。本発明の一部の実施形態では、そのような拡張子は、メッセージ９００の受信者に関連したＩＰアドレス（例えば図８のエンドノード５１０のＩＰアドレス）であるホームアドレス拡張子９７０、拡張子９７０の中に含まれたホームアドレスのために機能する移動ＩＰホームエージェントのアドレスを識別するホームエージェントアドレス拡張子９８０、およびメッセージ９００を認証する認証子拡張子９９０を含む。本発明の一部の例示的な実施形態では、前記拡張子９７０および９８０の各々は、その値が拡張子の型を識別する型フィールド、その値が拡張子の長さを識別する長さフィールド、およびその値がＩＰアドレスを表すアドレスフィールドを少なくとも含む。本発明の一部のそのような実施形態では、認証子拡張子９９０は、その値が拡張子の型を識別する型フィールド、その値が拡張子の長さを識別する長さフィールド、およびその値が送信者と受信者との間で共有されるキーに基づいて計算され、メッセージを暗号によって認証する認証子フィールドを少なくとも含む。本発明の一部の例示的な実施形態では、ホームアドレス拡張子９７０およびホームエージェントアドレス拡張子９８０は、対応する縮小サイズのＩＰ登録メッセージ８００、メッセージ９００の中の「Ｉ」フィールド８４０の値が応答の中で最初の登録を示す場合にだけ含まれ、一方でホームアドレス拡張子９７０およびホームエージェントアドレス拡張子９８０は、対応する縮小サイズのＩＰ登録メッセージ８００、メッセージ９００の中の「Ｉ」フィールド８４０の値が応答の中で次の登録を示す場合には含まれない。ゼロ、１つ、２つまたは３つの拡張子９７０、９８０、９９０を含めて、本発明の様々な実施形態によって、任意の拡張子の様々な組み合わせが可能である。

本発明の例示的な実施形態で、メッセージ型フィールド９１０は８ビット長であり、メッセージ識別子９２０は１６ビットのシーケンス番号から構成されており、応答コードフィールド９３０は８ビット長であり、予約フィールド９４０は８ビット長であり、有効期間フィールド９５０は１６ビット長である。本発明の同じ実施形態では、任意の拡張子ホームアドレス９７０およびホームエージェントアドレス９８０がメッセージ９００の中に含まれている場合、各々は８ビット長の型フィールド、８ビット長の長さフィールドおよび最大３２ビットのＩＰアドレスから構成されている。この拡張子の同じ実施形態では、任意の認証子拡張子９９０はメッセージ９００の中に含まれている場合、８ビットの型ファイル、８ビット長の長さフィールドおよび最大６４ビットの認証子を備える。本発明の同じ実施形態では、縮小サイズのＩＰ登録応答メッセージ９００の最大の長さは、背景の節で５６０ビット長で示されている、最小の可能なＭＩＰｖ４対応の登録応答要求メッセージよりもかなり小さい２３３ビットである。

図８は、本発明の例示的な実施形態によって実行される例示的なシグナリングを示す。このシグナリングは、図１に示された例示的なシステム１００のコンテキストで示されている。エンドノード５１０は、例示的なシステム１００のエンドノード１４４、１４６、１４４'、１４６'、１４４''、１４６''のうちの任意のものに対応しており、図２の例示的なエンドノード実装２００によって実装される。アクセスノード５２０および目標アクセスノード５３０は、図３の例示的なアクセスノード３００の簡略化された実装であり、図１の例示的なシステム１００のアクセスノード１４０、１４０'、１４０''のうちの任意のものに対応する。サーバ５４０は、図４のサーバ４００の簡略化された実装であり、図１の例示的なシステム１００のサーバ１０４に対応する。ホームエージェントノード５５０は、図５のホームエージェント５００の簡略化された表示であり、図１の例示的なシステム１００のホームエージェントノード１０９に対応する。

図８の垂直の実線５１１、５２１、５３１、５４１および５５１は、図８の最上部にある線５１１、５２１、５３１、５４１および５５１の部分が、図８の最下部にある前記線の部分よりも前の時間を表す、時間の中のノード５１０、５２０、５３０、５４０および５５０を表す。水平の実線６１０、６２０、６４０、６６０、６７０、６８０、６９０、７００、７１０および７２０は、ノード５１０、５２０、５３０、５４０および５５０の間の信号を表す。幅広の両矢印線６００、６３０および６５０は、ノード５１０、５２０、５３０、５４０および５５０の間で交換された信号のグループを表す。破線６２１および６４１は、信号６２０および６４０に対する代替の信号を表す。点線６３０および６５０は、任意の信号を表す。信号は、そのような信号または信号のグループを表す線が、時間の中の前記ノードを表す垂直線で点を示す場合に、２つのノード間で伝送される。例えば、信号６１０は時間６１０ａでエンドノード５１０によって送信され、時間６１０ｃで目標アクセスノード５３０によって受信される。

ここで、物理層の確立が説明される。図８で、エンドノード５１０はポイント６００ａで、信号グループ６００の一部である信号を目標ノード５３０に送信して、前記ノード５３０に物理層へのアクセスを要求する。目標アクセスノード５３０は、ポイント６００ｃで信号グループ６００の一部である信号を受信し、信号グループ６００の一部である別の信号をエンドノード５１０に送信し、物理層へのアクセスをエンドノード５１０に与える。

ここで、リンク層の確立が説明される。エンドノード５１０はポイント６１０ａで、接続要求メッセージ６１０を目標アクセスノード５３０に送信し、リンクの確立、および目標アクセスノード５３０とのメディアアクセス制御層通信を要求する。本発明の一部の例示的な実施形態では、接続要求メッセージ６１０は、エンドノード５１０を識別する第１識別子を含む。本発明の一部の実施形態で、前記メッセージ６１０はまた、例えばアクセスノード５２０など、エンドノード５１０が以前に接続を確立しているアクセスノードを識別する第２識別子も含む。前記目標アクセスノード５３０は、前記メッセージ６１０の中に含まれたパラメータ（例えば識別子）が目標アクセスノード５３０のメモリに記憶されるポイント６１０ｃで、接続要求メッセージ６１０を受信する。本発明の別の実施例では、メッセージ６１０は、エンドノード５１０が以前にこのアクセスノードか、または別のアクセスノード（例えばアクセスノード５２０）と通信を確立していることを示すハンドオフ要求メッセージである。

ここで、例示的な中核コンテキスト転送実施形態が説明される。ポイント６２０ｃで、前記ノード５３０は状態要求メッセージ６２０をサーバ５４０に送信し、エンドノード５３０に対応する許可およびその他の状態を要求する。状態要求メッセージ６２０は、例えばエンドノード５１０の識別子など、ノード５３０のメモリの中にポイント６１０ｃで記憶されたパラメータの一部を少なくとも含む。サーバ５４０は、ポイント６２０ｄで状態要求メッセージ６２０を受信し、エンドノード５１０に関連した状態を求めてそのメモリを探索する。本発明の一部の例示的な実施形態で、サーバ５４０が中核状態転送サーバである場合には、前記サーバ５４０は、エンドノード５１０に対応する許可状態およびその他の状態（例えばセキュリティキー、ＩＰアドレスおよびその他のパラメータ）を含めて、ポイント６４０ｄで状態応答メッセージ６４０を送信する。目標ノード５３０は、ポイント６４０ｃで前記メッセージ６４０を受信し、メッセージ６４０の中に含まれたエンドノード５１０に関連した状態のうちの少なくとも一部を、そのメモリの中に記憶する。

ＡＡＡサーバの実施形態が説明される。本発明の一部のその他の実施形態では、サーバ５４０が認証および許可（ＡＡＡ）サーバである場合、サーバ５４０は、ポイント６３０ｄで任意のメッセージグループ６３０の一部であるメッセージを送信し、エンドノード５１０のアイデンティティのための証拠を要求する。前記ノード５１０はポイント６３０ａでメッセージグループ６３０の一部であるメッセージを受信し、メッセージグループ６３０の一部であるアイデンティティの証拠のメッセージを、サーバ５４０に送信する。本発明の一部の実施形態で、サーバ５４０とエンドノード５１０とは、エンドノード５１０とサーバ５４０との両方のアイデンティティをお互いに証明する、さらなるメッセージを交換する。サーバ５４０は、ポイント６４０ｄでエンドノード５１０のアイデンティティに納得する場合、エンドノード５１０に関連した許可状態およびその他の状態（例えばセキュリティキー、ＩＰアドレスおよびその他のパラメータ）を含むメッセージ６４０を送信する。目標アクセスノード５３０は、ポイント６４０ｃで前記メッセージ６４０を受信し、メッセージ６４０の中に含まれたエンドノード５１０に関連した状態のうちの少なくとも一部を、そのメモリの中に記憶する。

例示的なピアトゥピアのコンテキスト転送実施形態が説明される。本発明の一部の例示的な実施形態では、ポイント６２１ｃで、目標アクセスノード５３０は、エンドノード５１０が接続を有していた最後のアクセスノードであるアクセスノード５２０に、メッセージ６２０の代わりにメッセージ６２１を送信する。本発明によって、前記メッセージ６２１は、例えばエンドノード５１０の識別子など、ノード５３０のメモリにポイント６１０ｃで記憶されたパラメータの少なくとも一部を含む。アクセスノード５２０は、ポイント６２１ｂでメッセージ６２１を受信し、エンドノード５１０に関連した状態を求めて、そのメモリを探索する。前記アクセスノード５２０は、エンドノード５１０に関連した許可状態およびその他の状態（例えばセキュリティキー、ＩＰアドレスおよびその他のパラメータ）を含めて、ポイント６４１ｂで応答メッセージ６４１を送信する。目標ノード５３０はポイント６４１ｃで前記メッセージ６４１を受信し、メッセージ６４１の中に含まれたエンドノード５１０に関連した状態のうちの少なくとも一部をそのメモリの中に記憶する。

ここで、本発明の一部の実施形態で使用される任意のセキュリティ関連の段階が説明される。エンドノード５１０と目標アクセスノード５３０との間のリンク上でデータトラフィックの暗号化が必要とされる本発明の一部の実施形態で、前記ノード５３０はポイント６５０ｃで、少なくともエンドノード５１０との暗号化キーを確立するために、任意のメッセージグループ６５０の一部であるメッセージを送信する。前記ノード５１０はポイント６５０ａで、メッセージグループ６５０の一部であるメッセージを受信し、目標アクセスノード５３０に、メッセージグループ６５０の一部であるキー確立メッセージを送信する。本発明の一部の実施形態で、目標アクセスノード５３０とエンドノード５１０とは、暗号化キーを確立するためにさらなるメッセージを交換する。

ここで、リンク層の確立の完了が説明される。目標アクセスノード５３０はポイント６６０ｃで接続応答メッセージ６６０を送信し、少なくともリンク層のアクセスをエンドノード５１０に与える。エンドノード５１０は、ポイント６６０ａで前記メッセージ６６０を受信する。本発明の実施形態で、メッセージ６１０がハンドオフ要求メッセージである場合、メッセージ６６０はハンドオフ応答メッセージである。

ここで、ネットワーク層の確立が説明される。ポイント６７０ａで、エンドノード５１０は、そのメモリの中で縮小サイズのＩＰ登録メッセージ６７０を構築して、目標アクセスノード５３０に送信し、前記ノード５３０とのネットワーク層の確立および前記ノード５３０を介したパケットのリダイレクションを要求する。本発明の一部の例示的な実施形態では、前記縮小サイズのＩＰ登録メッセージ６７０は、図６のメッセージ型８００に応じて、本発明によって実装される。目標アクセスノード５３０はポイント６７０ｃでメッセージ６７０を受信し、前記メッセージ６７０の中に含まれたフィールドのうちの少なくとも一部の値を、そのメモリの中に記憶する。目標アクセスノード５３０は、ポイント６８０ｃで移動ＩＰ登録メッセージ６８０を構築して、それをホームエージェント５５０に送信する。本発明によって、移動ＩＰ登録要求メッセージ６８０の識別フィールドは、図６のメッセージ８００のメッセージ識別フィールド８５０のうちの少なくとも一部を含む。

ここで、最初の登録の実施形態が説明される。本発明の１つの例示的な実施形態で、縮小サイズのＩＰ登録メッセージ６７０が図６のメッセージ８００に応じて実装され、「Ｉ」フィールド８４０は最初の登録を示す。本発明のこの実施形態で、目標アクセスノード５３０はポイント６８０ｃで、移動ＩＰ登録メッセージ６８０を構築して、それをホームエージェント５５０に送信する。移動ＩＰ登録要求メッセージ６８０の構築のために、目標アクセスノード５３０はエンドノード５１０に関連した状態を、ポイント６４０ｃでサーバ５４０から受信された状態と結合する。本発明の１つの実施形態で、サーバ５４０がＡＡＡサーバである場合、ノード５３０に記憶されたエンドノード５１０に関連した状態は、ゼロに等しいことが許可されている、エンドノード５１０に関連したホームアドレスおよびホームエージェントアドレス値を含む。本発明の１つの実施形態で、前記記憶された状態に含まれたホームエージェントアドレスはゼロと等しくなく、目標アクセスノード５３０は前記値を、移動ＩＰ登録要求メッセージ６８０の対応するフィールドの一部として使用する。本発明の別の実施形態で、前記記憶された状態に含まれたホームエージェントアドレスはゼロに等しく、目標アクセスノード５３０は局所的に構成されたホームエージェントアドレス値を、移動ＩＰ登録要求メッセージ６８０の対応するフィールドの一部として使用する。本発明の別の実施形態では、前記記憶された状態に含まれたホームアドレスはゼロと等しくなく、目標アクセスノード５３０は前記値を、ＩＰ登録要求メッセージ６８０の対応するフィールドの一部として使用する。本発明のさらなる実施形態では、前記記憶された状態に含まれたホームアドレスはゼロに等しく、目標アクセスノード５３０はゼロの値を、移動ＩＰ登録要求メッセージ６８０の対応するフィールドの一部として使用する。

ホームエージェント５５０はポイント７１０ｅで、以前に受信された登録要求を与えるために登録応答メッセージ７１０を構築し、それを送信する。目標アクセスノード５３０は、ポイント７１０ｃで登録応答メッセージ７１０を受信し、メッセージ７１０のフィールドの中に含まれた値の少なくとも一部を、そのメモリの中に記憶する。前記ノード５３０はポイント７２０ｃで、ネットワーク層登録要求をエンドノード５３０に与えるために、縮小サイズのＩＰ登録メッセージ７２０をメモリの中で構築し、それを送信する。本発明のこの例示的な実施形態では、前記縮小サイズのＩＰ登録応答メッセージ７２０は、図７のメッセージ型９００に応じて実装される。本発明のこの実施形態では、図７のメッセージ９００のメッセージ識別フィールド９２０は、このメッセージが応答で送信された、図６のメッセージ８００のメッセージ識別フィールド８５０の中に含まれた対応するメッセージ識別子からコピーされたものであり、ホームエージェント５５０からのメッセージ７１０の中に含まれたホームアドレス値は、図７のメッセージ９００のホームアドレス拡張子９７０の値の一部として使用され、前記メッセージ７１０の中に含まれた有効期間値は、図７のメッセージ９００の有効期間フィールド９５０の値のための上限として使用され、前記メッセージ７１０の中に含まれたホームエージェントアドレス値は、図７のメッセージ９００のホームエージェントアドレス拡張子９８０の値の一部として使用される。

ここで、次の登録の実施形態が説明される。本発明の１つの例示的な実施形態で、図６のメッセージ８００に応じて縮小サイズのＩＰ登録メッセージ６７０が実装され、「Ｉ」フィールド８４０は、最初のものではない登録を示す。図６に関して述べられたように、本発明の１つの実施形態によって、最初のものではない登録メッセージ８００の中で、最終アクセスノード識別子拡張子８８０は前記メッセージ８００に含まれる。本発明によって、前記最終アクセスノード識別子は、アクセスノード５２０を識別する識別子に設定される。

本発明のこの実施形態で、目標アクセスノード５３０はポイント６８０ｃで移動ＩＰ登録メッセージ６８０を構築し、それをホームエージェント５５０に送信する。移動ＩＰ登録要求メッセージ６８０の構築のために、目標アクセスノード５３０は、エンドノード５１０に関連した状態と、ポイント６４０ｃでサーバ５４０から受信された状態とを結合する。この拡張子の１つの実施形態では、サーバ５４０が中核コンテキスト転送サーバである場合、ノード５３０に記憶されたエンドノード５１０に関連した状態は、エンドノード５１０に関連したホームアドレスおよびホームエージェントアドレス値を含む。本発明の１つの実施形態で、目標アクセスノード５３０は前記ホームアドレスおよびホームエージェントアドレス値を、移動ＩＰ登録要求メッセージ６８０の対応するフィールドの一部として使用する。

目標アクセスノード５３０はまた、ポイント６９０ｃで、移動ＩＰ登録メッセージ６９０を構築し、メッセージ６７０の最終アクセスノード識別子拡張子の中で識別されたアクセスノード５２０にそれを送信する。アクセスノード５２０は、ポイント６９０ｂでメッセージ６９０を受信し、ポイント７００ｂで応答メッセージ７００を送信する。目標アクセスノード５３０は、ポイント７００ｃで前記メッセージ７００を受信する。本発明の別の実施形態では、メッセージ６９０および７００はバインディング更新メッセージであるが、一方で本発明の別の実施形態では、別のパケットリダイレクトメッセージが存在する。本発明によって、メッセージ６９０は少なくともエンドノード５１０を識別する。本発明のこの実施形態では、前記識別子はエンドノード５１０のＩＰアドレス（ホームアドレス）である。

ホームエージェント５００はポイント７１０ｅで、以前に受信された登録要求を与えるために、登録応答メッセージ７１０を構築し、送信する。目標アクセスノード５３０はポイント７１０ｃで登録応答メッセージ７１０を受信し、メッセージ７１０のフィールドの中に含まれた値のうちの少なくとも一部を、そのメモリの中に記憶する。前記ノード５３０はポイント７２０ｃで、ネットワーク層登録要求をエンドノード５１０に与えるために、縮小サイズのＩＰ登録応答メッセージ７２０をメモリの中で構築し、送信する。本発明の例示的な実施形態では、前記縮小サイズのＩＰ登録応答メッセージ７２０は、図７のメッセージ型７００に応じて実装される。本発明のこの実施形態では、図７のメッセージ９００のメッセージ識別フィールド９２０は、このメッセージ７２０が応答で送信された、図６のメッセージ８００のメッセージ識別フィールド８５０の中に含まれた対応するメッセージ識別子からコピーされたものであり、前記メッセージ７１０の中に含まれた有効期間値は、図７のメッセージ９００の有効期間フィールド９５０の値のための上限として使用される。本発明のこの実施形態では、図７のホームアドレスおよびホームエージェントアドレス拡張子９７０および９８０は、メッセージ７２０の中に含まれていない。

本発明の１つの例示的な実施形態で、エンドノード５１０は図８に示されているように、目標アクセスノード５３０と通信し、一方でエンドノード５１０は、同じまたは異なるアクセスノードと確立された他のいかなる物理リンクまたはネットワーク層接続も有していない。本発明の別の例示的な実施形態で、エンドノード５１０は図８に示されているように目標アクセスノード５３０と通信し、一方でエンドノード５１０は、例えばアクセスノード５２０など、同じまたは異なるアクセスノードと確立された、少なくとも１つ以上の物理リンクまたはネットワーク層接続を有する。

様々な実施形態の中で、本明細書で説明されているノードは、例えば信号処理、メッセージ生成および／または伝送ステップなど、本発明の１つまたは複数の方法に対応するステップを実行するために、１つまたは複数のモジュールを使用して実装される。したがって一部の実施形態では、本発明の様々な特徴はモジュールを使用して実装される。そのようなモジュールは、ソフトウェア、ハードウェア、またはソフトウェアとハードウェアとの組み合わせを使用して実装されてよい。上述の方法または方法ステップのうちの多くは、例えばさらなるハードウェアを伴う、または伴わない汎用コンピュータなどの機械を制御するために、例えば１つまたは複数のノードの中で、上述の方法のうちのすべて、または一部を実施するために、例えばＲＡＭ、フロッピディスク等の機械可読媒体の中に含まれた、例えばソフトウェアのなどの機械実行可能命令を使用して、実施されることが可能である。したがって、本発明は特に、例えばプロセッサおよび関連したハードウェアなどの機械に、上述の方法のうちの１つまたは複数のステップを実行させるための機械実行可能命令を含む機械可読媒体に関する。

本発明の上述の説明を考慮すれば、上述の本発明の方法および装置に対する多数のさらなる変形形態が、当業者には明らかとなるであろう。そのような変形形態は、本発明の範囲内に入るものとみなされるべきである。本発明の方法および装置は、様々な実施形態の中で、ＣＤＭＡ、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）、またはアクセスノードと移動ノードとの間に無線通信リンクを提供するために使用されてもよい、その他の様々な種類の通信技術とともに使用される。一部の実施形態では、アクセスノードはＯＦＤＭおよび／またはＣＤＭＡを使用して、移動ノードと通信リンクを確立する基地局として実装される。様々な実施形態の中で、移動ノードはノートブックコンピュータ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、または本発明の方法を実施するために、受信機／送信機回路と論理および／またはルーティンとを含むその他のポータブルデバイスとして実装される。

本発明によって実装される例示的な通信システムのネットワークを示す図。 本発明によって実装される例示的なエンドノードを示す図。 本発明によって実装される例示的なアクセスノードを示す図。 本発明のよって実装される例示的なサーバノードを示す図。 本発明によって実装される例示的なホームエージェントノードを示す図。 本発明によって実装される、例示的な縮小されたサイズのＩＰ登録メッセージを示す図。 本発明によって実装される、例示的な縮小されたサイズのＩＰ登録応答メッセージを示す図。 エンドノードが１つのアクセスノードから別のアクセスノードへ移行する場合に、本発明によって実行される例示的なシグナリングを示す図。

Claims (45)

1. 無線端末によって、接続要求メッセージを目標基地局に送信することと、
   前記無線端末によって、前記接続要求メッセージに応答して、前記目標基地局から接続応答メッセージを受信することと、
   前記無線端末によって、前記受信した接続応答メッセージに応答して、最初のインターネットプロトコル（ＩＰ）登録メッセージを識別するメッセージ型識別子と、前記インターネットプロトコル（ＩＰ）登録メッセージがネットワークレイヤーの最初の登録メッセージであることを示す最初の登録指標値を含む最初のＩＰ登録メッセージを生成することと、前記ＩＰ登録メッセージはモバイルＩＰｖ４登録要求メッセージよりも少ないビットを有し、
   前記無線端末によって、前記ＩＰ登録メッセージを送信することとを備える無線端末を操作する方法。
2. 前記接続要求メッセージを送信することが、前記接続要求メッセージをエアリンク上で送信することを含む請求項１に記載の方法。
3. 前記接続要求メッセージが、前記無線端末を識別する端末識別子を含む請求項２に記載の方法。
4. 前記ＩＰ登録メッセージは、
   前記ＩＰ登録メッセージの中に含まれるビットの総数が４８０ビットよりも少ない、前記無線端末によって生成されるメッセージ識別子を含む請求項１に記載の方法。
5. 前記生成されたＩＰ登録メッセージが、ホームエージェントアドレスを含まない請求項４に記載の方法。
6. 前記生成されたＩＰ登録メッセージが、ホームアドレスも含まない請求項５に記載の方法。
7. 前記生成されたＩＰ登録メッセージが、有効期間値も含まない請求項６に記載の方法。
8. 前記生成されたＩＰ登録メッセージが、気付アドレス(care of address)も含まない請求項７に記載の方法。
9. 前記最初の登録の指標値が、１ビットのフラグである請求項１に記載の方法。
10. 前記生成することが、
    前記ＩＰ登録メッセージが前記無線端末を登録解除するための要求であることを示すために設定されることが可能な登録解除の指標値を組み込むことを含む請求項１に記載の方法。
11. 前記登録解除の指標値が、１ビットのフラグである請求項１０に記載の方法。
12. 前記メッセージ識別子が、タイムスタンプである請求項４に記載の方法。
13. 前記メッセージ識別子が、シーケンス番号である請求項４に記載の方法。
14. 前記メッセージ識別子が、少なくともシーケンス番号とタイムスタンプとの組み合わせである請求項４に記載の方法。
15. 前記最初の登録指標値が、前記ＩＰ登録メッセージが最初の登録メッセージであることを示し、前記方法が、
    前記ＩＰ登録メッセージに応答してＩＰ登録応答メッセージを受信することをさらに備え、前記ＩＰ登録応答メッセージが、前記無線端末に対応するホームアドレスを含む請求項１に記載の方法。
16. 前記最初の登録指標値が前記ＩＰ登録メッセージが続く登録メッセージであることを示し、前記方法が、
    前記ＩＰ登録メッセージに応答してＩＰ登録応答メッセージを受信することをさらに備え、前記ＩＰ登録応答メッセージが前記無線端末に対応するホームアドレスを含まない請求項１に記載の方法。
17. 前記受信されたＩＰ登録応答メッセージが、前記ホームアドレスに関連した有効期間を含む請求項１６に記載の方法。
18. 前記ＩＰ登録メッセージが、登録解除要求を示すために設定されることが可能な１ビットの登録解除指標を含み、
    前記受信された登録応答メッセージが、前記無線端末のホームアドレスに関連した肯定応答指標および有効期間値を含む請求項１６に記載の方法。
19. 接続要求メッセージを目標基地局に送信するための送信機と、
    前記接続要求メッセージに応答して、前記目標基地局から接続応答メッセージを受信するための受信モジュールと、
    前記受信した接続応答メッセージに応答して、最初のインターネットプロトコル（ＩＰ）登録メッセージを識別するメッセージ型識別子と、前記インターネットプロトコル（ＩＰ）登録メッセージがネットワークレイヤーの最初の登録メッセージであることを示す最初の登録指標値を含む最初のＩＰ登録メッセージを生成するＩＰ登録メッセージ生成モジュールと、前記ＩＰ登録メッセージはモバイルＩＰｖ４登録要求メッセージよりも少ないビットを有し、
    を備える無線端末。
20. 前記送信機が、エアリンク上で前記接続要求メッセージを送信するためのアンテナに結合されている請求項１９に記載の無線端末。
21. 前記無線端末を識別する端末識別子を含む、記憶された接続要求メッセージを含むメモリをさらに備える請求項２０の無線端末。
22. 前記ＩＰ登録メッセージ生成モジュールは、前記登録メッセージにおいて、
    前記ＩＰ登録メッセージの中に含まれるビットの総数が４８０ビットよりも少ない、前記無線端末によって生成されるメッセージ識別子とをさらに備える請求項１９に記載の無線端末。
23. 前記生成されたＩＰ登録メッセージが、ホームエージェントアドレスを含まない請求項２２に記載の無線端末。
24. 前記生成されたＩＰ登録メッセージが、ホームアドレスも含まない請求項２３に記載の無線端末。
25. 前記生成されたＩＰ登録メッセージが、有効期間値も含まない請求項２４に記載の無線端末。
26. 前記生成されたＩＰ登録メッセージが、気付アドレスも含まない請求項２５に記載の無線端末。
27. 最初の登録の指標値が前記ＩＰ登録メッセージ生成モジュールが、最初の登録メッセージであるであることを示し、
    前記無線端末は、さらに、前記ＩＰ登録メッセージに応答し、受信したＩＰ登録応答メッセージを格納するメモリを具備し、前記ＩＰ登録応答メッセージは、前記無線端末に応答するホームアドレスを含む、請求項１９に記載の無線端末。
28. 前記最初の登録の指標値が、１ビットのフラグである請求項１９に記載の無線端末。
29. 接続要求メッセージを目標基地局に送信する手段と、
    前記接続要求メッセージに応答して、前記目標基地局から接続応答メッセージを受信する手段と、
    前記受信した接続応答メッセージに応答して、最初のインターネットプロトコル（ＩＰ）登録メッセージを識別するメッセージ型識別子と、前記インターネットプロトコル（ＩＰ）登録メッセージがネットワークレイヤーの最初の登録メッセージであることを示す最初の登録指標値を含む最初のＩＰ登録メッセージを生成する手段と、前記ＩＰ登録メッセージはモバイルＩＰｖ４登録要求メッセージよりも少ないビットを有し
    を備える無線端末。
30. 前記接続要求メッセージを格納する手段をさらに具備し、前記接続要求メッセージは無線端末を識別する端末識別子を含む請求項２９に記載の無線端末。
31. 前記登録メッセージを生成する手段は、前記登録メッセージにおいて、
    前記ＩＰ登録メッセージの中に含まれるビットの総数が４８０ビットよりも少ない、前記無線端末によって生成されるメッセージ識別子とを含む請求項２９に記載の無線端末。
32. 前記メッセージ識別子が、少なくともシーケンス番号とタイムスタンプとの組み合わせである請求項３１に記載の無線端末。
33. 前記最初の登録指標値が、前記ＩＰ登録メッセージが最初の登録メッセージであることを示し、前記無線端末は、さらに、
    前記ＩＰ登録メッセージに応答して、受信ＩＰ登録応答メッセージを格納する手段を具備し、前記ＩＰ登録応答メッセージが、前記無線端末に対応するホームアドレスを含む請求項２９に記載の無線端末。
34. コンピュータ実行可能な命令を含む非一時的なコンピュータ読み取り可能な媒体において、
    無線端末に接続要求メッセージを目標基地局に送信させる命令と、
    前記無線端末に、前記接続要求メッセージに応答して、前記目標基地局から接続応答メッセージを受信させる命令と、
    前記無線端末に、前記受信した接続応答メッセージに応答して、最初のインターネットプロトコル（ＩＰ）登録メッセージを識別するメッセージ型識別子と、前記インターネットプロトコル（ＩＰ）登録メッセージがネットワークレイヤーの最初の登録メッセージであることを示す最初の登録指標値を含む最初のＩＰ登録メッセージを生成させる命令と、前記ＩＰ登録メッセージはモバイルＩＰｖ４登録要求メッセージよりも少ないビットを有し、
    を具備する非一時的なコンピュータ読み取り可能な媒体。
35. 前記無線端末に、前記ＩＰ登録メッセージに、
    前記ＩＰ登録メッセージの中に含まれるビットの総数が４８０ビットよりも少ない、前記無線端末によって生成されるメッセージ識別子
    を含ませる請求項３４記載の非一時的なコンピュータ読み取り可能な媒体。
36. 前記メッセージ識別子が、少なくともシーケンス番号とタイムスタンプとの組み合わせである請求項３５記載の非一時的なコンピュータ読み取り可能な媒体。
37. 無線端末を、
    接続要求メッセージを目標基地局に送信し、
    前記接続要求メッセージに応答して、前記目標基地局から接続応答メッセージを受信し、
    前記受信した接続応答メッセージに応答して、最初のインターネットプロトコル（ＩＰ）登録メッセージを識別するメッセージ型識別子と、前記インターネットプロトコル（ＩＰ）登録メッセージがネットワークレイヤーの最初の登録メッセージであることを示す最初の登録指標値を含む最初のＩＰ登録メッセージを生成し、前記ＩＰ登録メッセージはモバイルＩＰｖ４登録要求メッセージよりも少ないビットを有し、
    前記ＩＰ登録メッセージを送信するように構成されたプロセッサと、
    前記生成されたＩＰ登録メッセージを格納するための前記プロセッサに接続されたメモリと
    を具備する無線端末。
38. 前記プロセッサは、前記ＩＰ登録メッセージにおいて、
    前記ＩＰ登録メッセージの中に含まれるビットの総数が４８０ビットよりも少ない、前記無線端末によって生成されるメッセージ識別子を含むように構成されている請求項３７に記載の無線端末。
39. 前記メッセージ識別子が、少なくともシーケンス番号とタイムスタンプとの組み合わせである請求項３８に記載の無線端末。
40. 前記ＩＰ登録メッセージメッセージを送信することは、前記ＩＰ登録メッセージを前記送信されたＩＰ登録メッセージから標準モバイルＩＰ登録メッセージを生成するアクセスノードに送信することを含む請求項１記載の方法。
41. 前記接続要求メッセージを目標基地局に送信することは、リンクレイヤ接続要求メッセージを前記目標基地局に送信し、リンクレイヤ通信と目標基地局の確立を要求し、前記目標基地局はアクセスノードである請求項４０記載の方法。
42. 前記ＩＰ登録メッセージが最初のＩＰ登録メッセージであり、前記最初の登録指標値が前記ＩＰ登録メッセージがネットワークレイヤーの最初の登録メッセージである請求項１記載の方法。
43. 前記ＩＰ登録メッセージを前記送信されたＩＰ登録メッセージから標準モバイルＩＰ登録メッセージを生成するアクセスノードに送信する手段をさらに具備し、前記目標基地局はアクセスノードである請求項２９記載の無線端末。
44. 前記接続要求メッセージを送信する手段は、前記ＩＰ登録メッセージの送信に先立ち、前記アクセスノードとのリンクレイヤ通信の確立を要求するリンクレイヤ接続要求メッセージを送信するように構成されている請求項４３記載の無線端末。
45. 前記ＩＰ登録メッセージが最初のＩＰ登録メッセージであり、
    前記最初の登録指標値が前記ＩＰ登録メッセージがネットワークレイヤの最初の登録メッセージである請求項２９記載の無線端末。

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