JP2007528176A - 異種ネットワークシステム、ネットワークノード、および移動ホスト - Google Patents

Abstract

本発明は、一組の通信ネットワークを動的に統合して、異種ネットワークシステム全体の性能および能力を高めるシステムに関する。特に、本発明は、動的異種ネットワークシステムを提供し、かつネットワークノードエンティティおよび移動ホストエンティティをシステムに設けて、異種ネットワークをサポートする技術に関する。本発明によるネットワークシステムは移動ホスト（１）、アクセスネットワーク（７）、ネットワークノード（２）、ＡＡＡ（認証、許可、および課金）ノード（１３）、および外部ネットワーク（３）を含む少なくとも五つの構成ブロックを含むアーキテクチャを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、一組の通信ネットワークを動的に統合して、異種ネットワークシステム全体の性能および能力を高めるシステムに関する。特に、本発明は、独立請求項に記載する通り、動的異種ネットワークシステムを提供し、かつネットワークノードエンティティおよび移動ホストエンティティをシステムに設けて、異種ネットワークをサポートする技術に関する。

共通の目標、つまり市場で使用される様々なネットワーク技術の数を最小化することを認識している利益団体は多数存在しているにもかかわらず、標準化され局所的および大域的に使用される多数の有線および無線システムが今日存在し、かつ予測可能な未来にも存在するであろう。

これらのネットワーク技術の中には、はるか昔にその起源を有するものがあり、それらは使用されてきた長年の間に、かなりの量の広範な改善および最適化活動を圧倒してきたかもしれないが、中には、依然としてそれらの寿命の初期段階にあり、非常に精巧な新しい技術の使用に基づいて、それらに課せられた要求事項を満たすことができるものもある。

これらの上述した新しい方法の一部は、例えば回路技術および処理プラットフォーム能力の最近の進歩が利用可能になるまで、市販製品に実現することが不可能であった。

また、様々なネットワーク技術に課せられる要求事項の相違は、システムがその結果どのように実現されていくか、その野心の水準に深い影響を有している。一部は９９．９９９％をも超えるタイムアベイラビリティ要件および毎秒数十キロビットのデータスループットレートで、世界中の事実上どこでも動作するように開発され、一部は非常に低価格かつ非常に低電力消費要件および毎秒実に数百メガビットのデータスループットレートで小さいパーソナルエリアカバレッジを対象とし、システムの残りはこれらの両極端の中間に位置している。また、一部のシステムは音声のような回線交換サービス用に最適化され、一部はインターネットブラウジング、コンピュータネットワーキング、および電子メールのようなパケット交換サービス用に最適化される。

上述した散在状況で、各々の国際標準セルラシステム世代がその先行世代より著しく複雑化しかつ開発により高額の費用が掛かり、また新世代の完全なシステムの運転コスト構造を事前に推測することが難しい可能性があるという事実とあいまって、当該分野でますます増加する人数のエキスパートは、各々の新システム世代における完全なシステムの開発に代わる代替策を捜し求めている。一つの可能性は、既存および新ネットワーク技術を共に使用することであり、それは４Ｇ研究および標準化作業の傾向であり、かつ完全なシステムを特定のトラヒック状況で利用可能な核技術の最も適した部分と協調的に使用させ、そうした方法により経済的および技術的相乗効果を得ることである。本発明は一つのそのような手法である。

技術の現状として、有線および無線両方に多数のアクセス技術が存在する。無線の例としてセルラシステム（ＮＭＴ、ＧＳＭ、ＡＭＰＳ、ＣＤＭＡ、ＰＤＣ、ＧＰＲＳ、ＥＤＧＥ、ＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ−２０００、インマルサット）があり、無線ネットワークシステムの例として、限定された地理的領域サービスカバレッジ目的の規格（ＷＰＡＮ、ＷＬＡＮ、ＷＭＡＮ、ＷＢＭＡ、ＵＷＢ、ブルートゥース、ジグビー、赤外線）がある。次いで、有線アクセスのための幾つかのアクセス技術が存在し、例としてＡＤＳＬ、ＳＤＳＬ、ＶＤＳＬ、ケーブルＴＶをベースとするシステム、公衆電話回線でのモデムをベースとするシステム、ホームＰＮＡ、ＦＴＴＨがある。また、様々な技術を使用して種々のセルラに基づくシステムおよびローカルエリアに基づくシステムを一つに結合する幾つかの取組みも存在する。これらの手法の共通点は、システム間ローミングの実行またはシステム間ハンドオーバ（垂直ハンドオーバとしても知られる）の実行にさえ依存して、ユーザに最も適した方法でサービスを提供することである。この分野における非常に高度な方法は、米国特許出願公開第２００３／００４８７６２号、第２００３／００４８７７３号、第２００３／００５００６１号、および日本国特許出願公開第２００１‐２７２６６０号、第２００１‐２７２６６１号、第２００１‐３１７４７１号に記載されており、そこでは、別個の基本的アクセスネットワークを使用して様々なシステムを統合し、ＳＤＲ技術を使用して移動ホストが水平および垂直ハンドオーバを用いて主に一度に一つずつ様々な無線システムと通信することを可能にすることによって、多数の無線通信システムがシームレスに結合される。上述した特許に記載されたシステムは、文献的にＭＩＲＡＩアーキテクチャとしても知られている。また、先行技術で公知の異種ネットワークにおけるＩＥＴＦセッション開始プロトコル（ＳＩＰ）の使用に関する重要な文献として、Ｓｃｈｕｌｔｚｒｉｎｎｅらの「Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ ＳＩＰ ｓｅｓｓｉｏｎｓ ｉｎ ａ Ｍｏｂｉｌｅ Ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ Ａｃｃｅｓｓ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ」がある。Ｓ．Ｍａｎｇｏｌｄは、彼の論文「Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ＩＥＥＥ８０２．１１ｅ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｇａｍｅ Ｍｏｄｅｌｓ ｆｏｒ ｓｕｐｐｏｒｔ ｏｆ Ｑｕａｌｉｔｙ−ｏｆ−Ｓｅｒｖｉｃｅ ｉｎ Ｃｏｅｘｉｓｔｉｎｇ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ」に８０２．１１ｅのサービスの質の態様の包括的な研究について書いた。電気通信の歴史でかつて無かったほどの進化の混乱の中にある、かくも広大な領域の技術の現状について包括的に記述することが、特にそれを簡潔に行なわなければならない場合、困難であることは、当業者にとって明白である。上に列記した文書は、状況について読者に非常に簡単なガイドラインを提供するように選択されたものである。

本発明は、同時に任意の数のアクセス技術（無線または有線）による異種通信を可能にするものであり、接続は、ユーザへの要求されるサービスレベルを維持するために必要なときに動的に再構成される。最初にユーザにアクセスするために、先行技術で公知のアクセスネットワークに存在するモビリティ管理ならびに認証および許可機能が使用され、こうしてその目的のためだけに高価な別個のアクセスネットワークを構築する必要性が排除される。また、移動ホストは多種多様な能力を持つ幾つかの移動ホストユニットエンティティを合同する概念であり、次いでそれらは相互に夫々通信する。本発明はまた、ネットワーク間（垂直としても知られる）ハンドオーバが開発し、試験し、かつ充分に信頼して使用するには非常に高価かつ複雑であるので、それらをも回避し、通常の接続設定および解放メカニズムに依存し、ネットワーク再構成が実行されるときにユーザアプリケーションに通知するだけである。前記手順はまた、加入者がターゲットネットワーク内のリソースを使用し始めるときに実行される他の必要な準備、例えば問題のネットワークで使用される認証メカニズムを使用して前記ネットワークで加入者を認証することなどをも含む。

また、移動ホストは、ひとたび異種ネットワークのアクセス権を得ると、異種ネットワークにおけるトラヒックルーティングのためのマスタ制御エンティティとなり、この手法は、先行技術の異種ネットワーク内のより集中的なトラヒック制御に比較して、幾つかの利点を有する。すなわち、接続の（再）構成決定は、なぜ及びいかにして（再）構成動作が行なわれるかを示す情報源に近接して行なわれ、したがって帯域幅制限アクセスインタフェースでのシグナリングの節約、および応答時間のより小さい遅延をも達成することができる。また、回路技術および処理能力それぞれの進化の傾向のみならず、無線信号のデジタル信号処理の研究の進歩も同様に、ますます強力になりかつ機能的に高度化する携帯システムが将来市販されることを示唆しており、この種のシナリオで、ネットワーク制御関連の処理責任のより多くをネットワークの葉のより近くに移動させることが自然進化である。異種ネットワークにおけるトラヒックルーティングを制御する移動ホストを有することの別の主要な利点は、アクセスネットワークがほとんどの場合重複しているので、完全なシステムの全体的な頑健さが著しく増大することであり、本発明では、エンドユーザに可視の機能停止は通常、システム内の幾つかの同時の深刻な問題を必要とし、したがって異種手法は、先行技術のネットワークと比較して、そのような状況が発生する可能性を著しく低減する。

移動ホストは実際の接続の劣化を検出したときに動作の中心にあるので、即座に回復動作を開始することができ、それはシステム全体の頑健さを増大し、問題の劣化の期間を最小化するときに、非常に重要な要素である。また、異種ネットワークの制御のより多くの責任を本発明のアーキテクチャ内で移動ホストの方向に移動させることにより、異種ネットワーク内のトラヒックルーティングに関与するネットワークノードが、先行技術のネットワークの場合のように永久加入者関連データをその中に格納する必要が無いように、システムを開発する可能性が高まる。トラヒックネットワークノードに関与するネットワークノードに加入者関連データが含まれないことは、ネットワークの設置および運用を著しく容易にする。

本発明の一つの利点は、可能な限り標準的なシステム構成要素を使用すること、およびそれらにおける追加または変更の必要性が最小化されることである。これは競争力を高め、完全なシステムの設置および運用を安価にする。

本発明は、独立請求項の内容によって特徴付けられる。

以下に図面の簡単な説明を記載する。
図１は異種ネットワークがどのように個々のアクセスネットワークから構成され、かつ異種ネットワーク内で移動ホスト、アクセスネットワーク、ネットワークノード、および外部ネットワークがどのように接続されるかを示すアーキテクチャ説明図である。
図２は移動ホストの内部アーキテクチャの説明図である。
図３は移動ホストおよびネットワークノードが異種ネットワークでどのように相互接続されるかを示すアーキテクチャ説明図である。外部ネットワークおよびＡＡＡ（認証、許可、および課金）ノードへの接続も図示される。
図４はネットワークノードの内部アーキテクチャの説明図である。
図５はネットワークノードおよび移動ホスト内のエンティティ間のインタフェースのアーキテクチャ説明図である。
図６はネットワーク開始セッション確立手順を示すメッセージシーケンス図であり、この例では、接続が二つの別個のアクセスネットワークドメインで設定される。
図７は図６のシーケンスの続きである。
図８は図６のサブセットをより詳細に記述するメッセージシーケンスチャートである。この例では、移動ホストへの初期接続は、ＧＰＲＳネットワーク開始ＰＤＰコンテキストアクティベーション手順を使用して設定される。
図９は異種ネットワークにおける移動ホスト開始セッション確立手順を示すメッセージシーケンスチャートである。この例では、各アクセスネットワークドメイン内のユーザアイデンティティは、移動ホストで事前に分かる。
図１０は移動ホストおよび無線アクセスネットワークにおけるアクセスポイントの例を掲げるメッセージシーケンスチャートである。この場合、アクセスポイントは、８０２．１１ｅに規定された通りＱｏＳメカニズム原理をサポートする８０２．１１ｘＷＬＡＮ ＡＰである。
図１１は図１０に示された物理的無線インタフェースにおけるシグナリングの詳細のグラフ表現である。
図１２は移動ホストにおける制御および測定データベース機能内のデータ構造のアーキテクチャ概観である。
図１３は一つのアクセスネットワークの既存の接続が、劣化したサービスの品質の検出によって開始される別のアクセスネットワークに再ルーティングされる手順の一例を示すメッセージシーケンスチャートである。

図面のエンティティの識別は、次の通りである。１ 移動ホスト、２ ネットワークノード、３ 外部ネットワーク、４ 移動ホストユニットＸ、５ 移動ホストユニットＹ、６ 移動ホストユニットＸとＹとの間のインタフェース、７ アクセスネットワーク、Ａ〜Ｃ 移動ホストユニットＸがそれと通信することのできるアクセスネットワーク、ａ〜ｃ 前のネットワークへのアクセスインタフェース、Ｄ〜Ｇ 移動ホストユニットＹがそれと通信することのできるアクセスネットワーク、ｄ〜ｇ 前のネットワークへのアクセスインタフェース、８ 移動ホストにおける制御論理機能、９ 移動ホストにおけるトラヒックルーティング機能、１０ 移動ホストにおける制御および測定データベース機能、１１ 異種ネットワークの通信サービスを使用するアプリケーション、１２ 個々のアクセスネットワークのアクセスポイント（基地局または有線アクセスとも言う）、１３ 異種ネットワークのＡＡＡ認証、許可、および課金ノード、１４ ネットワークノードにおけるＡＡＡ認証、許可、および課金インタフェース機能、１５ ネットワークノードにおける制御論理機能、１６ ネットワークノードにおけるトラヒックルーティング機能、１７ セッション開始プロトコル（ＳＩＰ）ＩＮＶＩＴＥメッセージ、１８ ユーザのサブスクリプション情報を要求するためのＡＡＡプロトコル（ＤＩＡＭＥＴＥＲ）クエリ、１９ ＳＩＰ指示（ＳＩＰ：１００Ｔｒｙｉｎｇ）、２０ １８に対するＡＡＡプロトコル（ＤＩＡＭＥＴＥＲ）応答、２１ 移動ホストが接続されている一つのアクセスネットワークにおける移動ホストへの初期接続確立手順、２２ 移動ホストがそれを通して通信セッションを開始する一つのアクセスネットワークにおける登録、ＡＡＡ、およびユーザアイデンティティ割当のための手順、２３ ２２で割り当てられたユーザアイデンティティを含むメッセージ、２４ ＳＩＰ指示（ＳＩＰ：１８０リンギング）、２５ 別のアクセスネットワークドメインのための２２と同じ手順、２６ ２５で割り当てられたユーザアイデンティティを含むメッセージ、２８ ＳＩＰ指示（ＳＩＰ：２００ ＯＫ）、２９ ＳＩＰ肯定応答（ＳＩＰ：ＡＣＫ）、３０ 外部ネットワークと移動ホストにおいて２２および２５で割り当てられたユーザアイデンティティの各々との間でメディアセッションが設定される手順（この手順は本発明に関係が無いので、これ以上詳しくは示さない）、３１ ＳＩＰ終了メッセージ（ＳＩＰ：ＢＹＥ）、３３ ゲートウェイＧＰＲＳサポートノード（ＧＧＳＮ）、３４ ホームロケーションレジスタ（ＨＬＲ）、３５ サービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）、３６ パケットデータプロトコル（ＰＤＰ）ＰＤＵメッセージ、３７ ＧＰＲＳのためのモバイルアプリケーションパート（ＭＡＰ）送信ルーティング情報（ＳＲＩ）メッセージ、３８ ３７に対する肯定応答メッセージ、３９ ＰＤＵ通知要求メッセージ、４０ ＰＤＵ通知応答メッセージ、４１ ＰＤＰコンテキストアクティベーション要求メッセージ、４２ ＰＤＰコンテキストアクティベーション手順、４３ （ＰＡＮ）接続確立手順、４４ 利用可能なアクセスネットワークをスキャンし、それらのアイデンティティを得るための手順、４５ 利用可能なアクセスネットワークの情報、それらのＱｏＳ特性、ならびに移動ホスト制御および測定データベースから取り出された特定のアクセスネットワークに関する制御情報を含むメッセージ、４６ アクセスネットワーク候補リスト、各アクセスネットワークのＱｏＳ契約、各アクセスネットワークの認証情報を含むメッセージ、４７ ４６で受け取った情報を使用して、アクセスネットワークにローミングするために、前記アクセスネットワークにおける加入者の認証のような移動ホストの準備が実行され、ＩＰアドレスのようなアイデンティティおよび接続のＱｏＳ情報を得る手順、４８ ユーザアイデンティティ、接続のＱｏＳ情報、および移動ホストの制御および測定データベースから取り出された制御データを含むメッセージ、４９ ＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥをユーザアイデンティティにフォークする、５０ ＰＤＰコンテキスト起動要求メッセージ、５１ ＰＤＰコンテキスト作成要求メッセージ、５２ ＰＤＰコンテキスト作成応答メッセージ、５３ ＰＤＰコンテキスト起動受入れメッセージ、５４ ８０２．１１ｘアクセスポイント（ＡＰ）、５５ トラヒックストリームのためのＱｏＳ要求情報を含む８０２．１１ＭＡＣ管理行動メッセージＡＤＤＴＳ ＱｏＳ行動要求メッセージ、５６ ユーザが許可されＱｏＳ要求が分析される手順、５７ ８０２．１１ＭＡＣ管理行動メッセージＡＤＤＴＳ ＱｏＳ行動応答ＱｏＳオファリング情報、５８ ５７の応答コードが試みたトラヒックストリーム生成への切換えを示唆する場合の新しいトラヒックストリーム割当シーケンス、５９ 接続が確立され、ＱｏＳ制御および測定情報が移動ホストユニットＹ５とアクセスポイント５４との間で交渉される場合の手順、６０ ＡＰ５４側で行なわれたＱｏＳ測定の結果を含むＣＡＰ ＱｏＳ（＋）ＣＦポーリング、６１ ６０の結果を制御および測定データベース１０に格納、６２ 移動ホストユニットＹ５からのＱｏＳ測定を伴うＱｏＳ（＋）ＣＦ‐ＡＣＫ、６３ ＡＰ５）が６３の情報を処理、６４ ８０２．１１ｘＷＬＡＮ環境をサポートして８０２．１１ｅで行なわれる周期的ＱｏＳ交渉の手順例、６５ ターゲットビーコン伝送時間（ＴＢＴＴ）、６６ ビーコン、６７ ＱｏＳ（＋）ＣＦポーリング、６８ 送信要求（ＲＴＳ）、６９ 送信可（ＣＴＳ）、７０ データ（ＭＳＤＵ）、７１ データ（ＡＣＫ）、７２ ＣＦ終了、７３ 無競合期間（ＣＦＰ）、７４ 競合期間（ＣＰ）、７５〜８２ 様々なアクセスネットワーク技術、８３ 個々のアクセスネットワーク技術内の様々なアクセスネットワークドメイン（例えばネットワーク運用者）、８４ 一つのアクセスネットワーク例のデータレコード、８５ 最高のＱｏＳサービスクラスのデータレコード、８６ 高いＱｏＳサービスクラスのデータレコード、８７ 中程度のＱｏＳサービスクラスのデータレコード、８８ 低いＱｏＳサービスクラスのデータレコード、８９ 要件を満たさないとして検出された接続のＱｏＳ、９０ 接続再ルーティングに関して指示するメッセージ、９１ ＱｏＳ劣化接続を切断してリソースを解放し、それに応じて移動ホストの制御および測定データベースを更新するための手順。

以下で好適な実施形態について説明する。

上述した目的を達成するために、本発明は次の手段を使用する。

通信システムを統合する異種ネットワークシステムで、通信システム、ならびに複数のアクセスネットワークをサポートし、トラヒック機能ならびに認証、許可、および課金機能を移動ホストと協力して実行する共通ネットワークノードを統合する。

異種ネットワークシステムは、移動ホストが多数のアクセスネットワークで同時にローミングすることを可能にし、システムはアクセスネットワークの既存のモビリティ管理および認証／許可機能を使用して、ローミングする移動ホストの位置を決定し、ネットワークノードと移動ホストとの間の初期通信を確立する。

移動ホストは、有線および無線両方のアクセスネットワークから構成することのできる複数のアクセスネットワークで同時に通信する能力を有する。

ネットワークノードと移動ホストとの間で初期通信が確立されると、異種ネットワークにおける加入者の認証および許可が実行され、複数のアクセスネットワークでの複数の同時接続が確立される。移動ホストは、ネットワークノードから受信する情報に基づいて各々のアクセスネットワークで認証および許可され、各アクセスネットワークで移動ホストによって使用されるＩＰアドレスのようなアイデンティティが割り当てられ、移動ホストに格納され、セッションの開始時に伝達される。要求されたセッションの確立の実際の初期化は、接続に対するサービスの質要件、異種ネットワークにおける加入者の許可情報、移動ホストに格納された制御情報に基づく。

確立された接続のサービスの質は移動ホストおよび相手方のアクセスネットワークエンティティによって監視され、移動ホストにおける測定、および相手方のアクセスネットワークエンティティにおける測定の両方からの情報は、接続の設定、解放、およびソースネットワークからターゲットネットワークへのネットワーク遷移のための再構成決定のために、移動ホストで利用可能である。サービスの質は局所的に移動ホストによって、かつ相手方アクセスネットワークエンティティによって測定され、エンドツーエンドのサービスの質はユーザアプリケーションによって測定される。トラヒック中に異種ネットワーク内で接続の再構成を実行する決定に使用されるのは、局所的サービスの質の測定である。エンドツーエンドのサービスの質の観察結果は、影響を受けるアプリケーション次第である。

サービスの質はデータスループット、遅延、ジッタ、パケット誤り率、およびパケット損失率として測定される。接続に対するサービスの質要件はこれらの部分集合であり、接続のサービス優先度クラスが追加される。

接続再構成の本質は、動作中にターゲットネットワークにおける代替ルートでの特定の接続の再ルーティングを実行するときに、接続確立および切断メカニズムを使用することである。これにより、多数のアクセスネットワーク技術間の複雑なハンドオーバメカニズムを形成する必要性が排除され、また、ターゲットネットワークにおける加入者の認証のような他の必要な準備も、前記ネットワークで使用されるメカニズムにより、前記原理を使用して簡単な制御された方式で実行することができる。必要な場合には適切な是正行動を実行できるように、アプリケーションは再ルーティングについて通知される。

異種ネットワークシステムは、例えばサービスの質要件が満たされる限り、異種ネットワーク層がプロセスに参加する必要なく、水平ハンドオーバがアクセスネットワーク内で実行されることに依存する。

本発明の実施形態について、以下で図面を参照しながら説明する。

図面におけるアクセス技術は無線であるが、本発明の範囲内で有線アクセス技術も、無線アクセス技術と一緒に任意に組み合わせて使用することができることに留意されたい。

異種ネットワーク内のエンティティ間のアーキテクチャ関係を図１に示す。図１から分かるように、移動ホスト１は、ネットワークノード２および外部ネットワーク３に接続された多数のアクセスネットワーク７、Ａ〜Ｇ、ａ〜ｇと通信する。製図技術上の問題から、アクセスネットワークＡおよびＧだけが外部ネットワーク３に直接接続されているが、本発明では、任意の個数のアクセスネットワーク７を外部ネットワーク２に直接接続させることができる。

図１では、移動ホスト１は二つの移動ホストユニット、移動ホストユニットＸ４および移動ホストユニットＹ５から構成される。本発明は、異種ネットワークによってサポートされるアクセス技術の総数の部分集合をサポートすることができることを特徴とするユニットの個数を決して制限しない。ユニットは、異種ネットワークアーキテクチャの機能性をサポートする手段を持つことが必要なだけである。一例として、移動ホストユニットＸ４は、ＧＳＭ／ＧＰＲＳ／ＥＤＧＥ／ＵＭＴＳ等の機能を持つマルチバンド携帯電話ユニットとすることができ、移動ホストユニットＹ５は、多数のＷＬＡＮ／ＷＭＡＮ／ＷＢＭＡ／ＵＷＢ等の機能を備えたコンピュータ端末とすることができ、移動ホストユニット間のインタフェース６は、例えば有線、赤外線、ブルートゥース、ジグビー、または機器内部インタフェースとすることができる。本発明の移動ホスト機能の分散は、上述した移動ホスト複合体の移動ホストユニット例に限定されず、部分的に、または完全に他の適切なプラットフォームに割り当てることもできる。

図２は、移動ホストの内部アーキテクチャを示す。ユーザアプリケーション１１は、制御論理機能８にアクセスし、かつトラヒックルーティング機能９にアクセスすることにより、異種ネットワークのサービスを提供される。制御論理機能８は、異種ネットワーク内の接続の確立、切断、および再構成の主要な責任機能であり、トラヒックルーティング機能９は、制御論理機能８によって命令されたトラヒックペイロードの実際のルーティングを処理する。制御および測定データベース１０は、制御パラメータおよびサービスの質測定結果により、制御論理機能８およびトラヒックルーティング機能９を支援する。移動ホストユニットエンティティＸおよびＹ（この文脈でそれらは物理的ユニットではなく、インタフェースを表わすことに注目されたい）は、アクセスネットワークＡ〜Ｃ、Ｄ〜Ｇに通信する。アクセスネットワーク内のメディアアクセス制御層は接続のサービスの質を確実にすると共に、サービスの質の測定をも実行する。次いで測定結果は制御および測定データベース１０に格納される。

図３は、どのように移動ホスト１が個々のアクセスネットワーク７およびそれらのアクセスポイントまたは基地局または有線アクセス１２を通してネットワークノード２と通信し、次いでネットワークノード２が外部ネットワーク３およびＡＡＡ（認証、許可、および課金）ノード１３に接続されるかについてのアーキテクチャ概観を示す。また、個々のアクセスネットワーク７は外部ネットワーク３に直接接続することができる。

図４は、ネットワークノード２の内部アーキテクチャを示す。ＡＡＡノード１３は、ＡＡＡプロトコルインタフェース機能１４を使用して制御論理機能１５と通信する。制御論理機能は外部ネットワーク３およびトラヒックルーティング機能１６と通信し、トラヒックルーティング機能は外部ネットワーク３およびアクセスネットワーク７に接続される。

図５は、移動ホスト８内の制御論理機能と、ネットワークノード１５内の制御論理機能と、ネットワークノード１４のＡＡＡプロトコルインタフェース機能との間の通信インタフェースを示す。

図６および図７は、異種ネットワークにおけるネットワーク開始セッション確立手順のメッセージシーケンスチャートを示す。この例では、接続はＩＥＴＦプロトコル、例えばＳＩＰ、ＳＤＰ、および他の必要なプロトコルを使用して設定され、接続はまた、希望する場合、他の適切なプロトコルを使用して確立することもでき、接続は例えばパケットまたは回線交換することができる。該シーケンスは、本発明の可能な使用法を明瞭にするために使用するだけである。セッション開始プロトコルＳＩＰはＩＥＴＦ ＲＦＣ３２６１（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｔｆ．ｏｒｇ）に記載されており、ＤＩＡＭＥＴＥＲベースプロトコルはＩＥＴＦ ＲＦＣ３５８８に記載されている。外部ネットワーク３は、ユーザアイデンティティを含むＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥメッセージ１７をネットワークノード２に送信する。ユーザアイデンティティを使用して、ネットワークノード２はクエリメッセージ１８をＡＡＡノード１３に送信し、かつＳＩＰ１００ＴＲＹＩＮＧ応答を外部ネットワーク３の発呼者に送信する。ＡＡＡノード１３は、ユーザが異種ネットワークで許可されるか否かの情報を含むメッセージ２０、および移動ホストへの初期接続を確立するためにアクセスネットワークで使用されるユーザアイデンティティ付きの候補アクセスネットワークのリストで応答する。ネットワークノード２は、それが設定された順序でリストを検討し、各々のアクセスネットワーク７内の移動ホスト１への初期接続を確立しようと試みる機能を有する。これは、前記接続が確立されたとき、またはリスト内の全ての候補が試みられたときに停止される。手順２１で、初期通信が移動ホスト１に対して確立され、移動ホスト１は利用可能なアクセスネットワーク７をネットワークノード２に通知し、ネットワークノード２はＡＡＡノード１３からの支援により、適切なアクセスネットワーク７にアクセスすることができるために必要なデータを移動ホスト１に提供する。手順２２で、移動ホスト１は第一アクセスネットワーク７にアクセスし、前記ネットワークにおけるユーザの認証のような必要な準備が行なわれ、そのアクセスネットワークドメインにおけるユーザのアイデンティティが割り当てられる。該アイデンティティは２３で移動ホスト１からネットワークノード２に送信され、ネットワークノード２はＳＩＰ １８０リンギング応答２４を外部ネットワーク３の発呼者に送信する。２２および２３と同じ手順が２５および２６で別のアクセスネットワークで実行され、ＳＩＰ １８０リンギング応答２４を送信した後、ネットワークノード２は、ＳＩＰ ２００ ＯＫ応答２８を全てのアクセスネットワーク７ドメインのユーザアイデンティティと共に、外部ネットワーク３の発呼者に送信する。外部ネットワーク３内の発呼者は移動ホスト１内のユーザにＳＩＰ ＡＣＫメッセージ２９を送信し、手順３０でセッション記述プロトコルＳＤＰ（ＩＥＴＦ ＲＦＣ２３２７）およびリソース予約関連プロトコルを使用して、メディアセッションが移動ホスト１内の各々のユーザアイデンティティに対して確立される。この部分についてここではこれ以上詳述しない。メディアセッションが終わると、移動ホスト１のユーザは外部ネットワーク３の発呼者にＳＩＰ ＢＹＥメッセージ３１を送信し、発呼者はＳＩＰ ２００ ＯＫ応答２８を返す。

図８は、図６および図７におけるステップ２１〜３０に主に示されたシーケンスの例を詳細に示す。この例では、移動ホストとの初期接続がＧＰＲＳネットワークサービスを使用して設定される。この例では、移動ホストユニットＸ４はアクティブＧＰＲＳサブスクリプションを有し、かつ問題のＧＰＲＳネットワークへのネットワークカバレッジをも有し、そこにアクセスすることができる。ネットワークノード２はゲートウェイＧＰＲＳサポートノードＧＧＳＮ３３にＰＤＰ ＰＤＵ３６を送信し、ノードＧＧＳＮ３３はモバイルアプリケーションパート（ＭＡＰ）送信ルーティング情報（ＳＲＩ）メッセージ３７をホームロケーションレジスタ（ＨＬＲ）３４に送信し、それはＳＲＩ ＡＣＫメッセージ３８をＧＧＳＮ３３に送り返す。次いで、ＧＧＳＮ３３はＰＤＵ通知要求３９メッセージをサービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）３５に送信し、それはＰＤＵ通知応答４０メッセージを送り返す。次いで、ＳＧＳＮ（３５）はＰＤＰコンテキストアクティベーション要求メッセージ４１を移動ホストユニットＸ４に送信し、ＰＤＰコンテキストアクティベーション手順が実行される４２。今、移動ホストユニットＸ４および移動ホストユニットＹ５は接続を確立し４３、移動ホストユニットＹ５は利用可能なアクセスネットワークのスキャンニング４４を実行し、利用可能なアクセスネットワーク７の情報と共にそれらのＱｏＳ特性、および移動ホスト１内の制御および測定データベース１０からの制御信号を含んでいるメッセージ４５をＧＧＳＮ３３に送信する。ＧＧＳＮ３３はメッセージ４５をさらにネットワークノード２に送信する。ネットワークノード２はＡＡＡノード１３と共にメッセージ４５の内容を処理し、各ネットワークのＱｏＳ契約ならびに認証および許可情報と共にアクセスネットワーク７の候補のリストを含むメッセージ４６を移動ホストユニットＹ５に送り返す。移動ホストユニットＹ５は、前記情報を使用してアクセスネットワーク７にローミングするために、問題のアクセスネットワークにおけるユーザの認証のような準備を実行し、アクセスネットワークドメインにおけるユーザアイデンティティおよびＱｏＳ情報を４７で入手し、移動ホストユニットＹ５は次いでそれをメッセージ４８でネットワークノード２に送信し、ネットワークノードは４９でＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥメッセージを前記ユーザアイデンティティにフォークし、メディアセッションは確立され、必要とされるネットワークで前記ユーザアイデンティティ３０の全てにリソースが割り当てられる。

図９は、セッションが移動ホストで開始される例のメッセージシーケンスチャートを示す。この例で、移動ホストは、問題のアクセスネットワークで認証され許可されているなど、アクセスネットワークにローミングする準備がすでに整っており、各アクセスネットワークドメインで必要なユーザアイデンティティは移動ホストで事前に知られている。また、この特定の例では、ＧＰＲＳネットワークは移動ホストからネットワークノードへのメッセージのベアラとして使用され、本発明では、移動ホストとネットワークノードとの間の通信を確立することのできる任意の利用可能なアクセスネットワークを、異種ネットワークにおけるネットワークシグナリングのために、認証され許可された移動ホストに使用することができる。シーケンスが開始され、移動ホストユニットＹ５が移動ホストユニットＸ４との通信４３を開始し、ユニットＸ４がＰＤＰコンテキスト起動メッセージ５０をＳＧＳＮ３５に送信し、ＳＧＳＮ３５がＰＤＰコンテキスト作成要求メッセージ５１をＧＧＳＮ３３に送信する。ＧＧＳＮ（３３）はＳＧＳＮ３５にＰＤＰコンテキスト作成応答メッセージ５２を送り返し、ＳＧＳＮ３５はＰＤＰコンテキスト起動受入れメッセージ５３を移動ホストユニットＸ４に送信する。ここで移動ホストユニットＹ５およびネットワークノード２は、確立された通信を有する（一部の、通常の当業者にとっては自明のメッセージは、製図技術上の理由により、ここには図示されていない）。読者が以下のメッセージをＩＥＴＦ ＳＩＰ仕様ＲＦＣ３２６１でマッピングし易くするために、ＵＡＣとして移動ホスト１で各ユーザアイデンティティを持つというアナロジを使用することができ、ネットワークノード２をＵＡＳと見ることができる。これは単なる例であることに留意されたい。本発明は決してこのアナロジに限定されない。以下の例では、移動ホスト１におけるセッションは移動ホストユニットＹ５で開始される。移動ホストユニットＹ５はＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥメッセージ１７をネットワークノード２に送信し、該ノード２はＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥメッセージ１７を外部ネットワーク３に送信し、かつＳＩＰ １００ ＴＲＹＩＮＧ応答１９を移動ホストユニットＹ５に送信する。外部ネットワーク３はＳＩＰ １８０リンギング応答２４をネットワークノード２に送り返し、該ノード２はＳＩＰ １８０リンギング応答２４を移動ホストユニットＹ５に送信する。外部ネットワーク３はＳＩＰ ２００ ＯＫ応答２８をネットワークノード２に送信し、該ノード２はＳＩＰ ２００ ＯＫ応答２８を移動ホストユニットＹ５に送信する。移動ホストユニットＹ５からネットワークノード２へのＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥメッセージ１７から、ネットワークノード２から移動ホストユニットＹ５へのＳＩＰ ２００ ＯＫ応答２８までのここでのシーケンスは、全てのユーザアイデンティティに対して実行され、これが終了すると、移動ホストユニットＹ５はＳＩＰ ＡＣＫメッセージ２９を外部ネットワーク３に送信する。その後、手順３０で、実際のメディアセッションが移動ホスト１のユーザアイデンティティと外部ネットワーク３の被呼者との間で確立されるが、その詳細について、ここではこれ以上深く触れない。セッションは、外部ネットワーク３の被呼者がＳＩＰ ＢＹＥメッセージ３１を移動ホストユニットＹ５に送信し、それがＳＩＰ ２００ ＯＫ応答３２を外部ネットワーク３に送り返したときに停止される。

図１０は、移動ホストユニットＹ５と、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅ ＱｏＳメカニズム原理をサポートするＩＥＥＥ８０２．１１ｘＷＬＡＮアクセスポイント５４との間のシグナリングの一例のメッセージシーケンスチャートである。ＱｏＳメカニズムが（例えば８０２．１６、８０２．２０、８０２．１５ ＵＷＢおよびＵＭＴＳ ＰＳ ＲＡＢのような）他のアクセスネットワーク技術でどのようにサポートされるかの詳細は変化し得るが、この例で使用される基本原理は他のアクセスネットワーク技術でも使用することができる。この８０２．１１ｅイネーブルドＷＬＡＮアクセスネットワークにおいて、サービスの質イネーブルドステーションＱＳＴＡを含み、問題の８０２．１１アクセスネットワークで認証され、アクセスポイント５４に関連付けられた移動ホストユニットＹ５は、トラヒックストリームパラメータの形のＱｏＳ要求情報を含む８０２．１１ＭＡＣ管理行動メッセージＡＤＤＴＳ ＱｏＳ行動要求５５を８０２．１１ｅサービスの質イネーブルド（ＱＡＰ）アクセスポイント５４に送信し、アクセスネットワークはプロセス５６を実行し、そこでユーザは許可され、ＱｏＳ要求の内容が、当業者には周知の通り、アドミッション制御からの支援を得て解析される。次いでＱＡＰアクセスポイント５４は、８０２．１１ ＭＡＣ管理行動メッセージＡＤＤＴＳ ＱｏＳ行動応答５７をサポートされる利用可能なＱｏＳオファリング情報と共に移動ホストユニットＹ５に送り返し、応答ＡＤＤＴＳ ＱｏＳ行動応答５７において結果コードが要求されたトラヒックストリームの作成の変化を示唆している場合、該ユニットＹ５は要求されたＱｏＳ割当情報を含む新しいＡＤＤＴＳシーケンス５８を送り返すことができる。トラヒックストリームが正常に確立された後、次いで手順５９が実行され、そこで接続が確立され、ＱｏＳ制御および管理情報が移動ホストユニットＹ５とアクセスポイント５４との間で交渉される。８０２．１１ｅでサポートされる通りパラメータ化されたＱｏＳサービスを使用する例として、ここでは、アクセスポイントが項目６０〜６３から構成される被制御チャネルアクセス（ＨＣＣＡ）交渉６４を実行する、実際のセッションの動作中のシステムの挙動を説明する。メッセージ６０は、ＡＰ５４側で行なわれたＱｏＳ測定の結果を含むＣＡＰ ＱｏＳ（＋）ＣＦポーリングであり、その結果を移動ホストユニットＹ５は手順６１で制御および測定データベース１０に格納する。次いでメッセージ６２は、移動ホストユニットＹ５からのＱｏＳ測定結果を伴うＱｏＳ（＋）ＣＦ−ＡＣＫであり、次いでそれをＡＰ５４は６３で処理する。当業者は、８０２．１１ｅが、ここでこの例で説明しない分散チャネルアクセス（ＥＤＣＡ）のような他のＱｏＳメカニズムをもサポートすることを知っている。

図１１は、８０２．１１ｅの枠組構造内で情報が移動ホストユニット５とアクセスポイント５４との間でどのように送信されるかを、より詳細に示す。ターゲットビーコン送信時刻６５はビーコン６６で示される時点であり、ビーコン６６間の時間内に、無競合期間７３および競合期間７４がスーパーフレームと呼ばれる構造を形成する。周期的ＱｏＳ交渉は、リンクでの伝送が最優先され情報伝達が常に予め定められた時間内に行なわれることを保証する、無競合期間７３に実行される。該シーケンスは、アクセスポイント５４によって送信されるＣＦ‐ＱｏＳポーリング６７により開始され、移動ホストユニットＹ５はそれに対して送信要求（ＲＴＳ）６８で応答し、アクセスポイントは送信可（ＣＴＳ）６９を送信し、次いで移動ホストユニットＹ５はＭＳＤＵ７０でＱｏＳ情報を送信し、アクセスポイントはＡＣＫメッセージ７１にピギーバックされたそのデータを送信し、無競合期間はＣＦ終了７２で終了する。ＱｏＳイネーブルドトラヒックの送信は競合期間７４に行なわれる。無競合期間７３は随意であることに留意されたい。

図１２は、移動ホスト内の制御および測定データベースのアーキテクチャ構造を示す。この特定の例で、項目７５〜８２は異なるアクセスネットワーク技術を表わす。矢印８３は様々な重複ネットワークを示す。これは、技術によっては、希望するならば、移動ホストの能力がそのような手法を許す場合、幾つかの異なるアクセスネットワークに同時にアクセスすること、または代替的にそれらの一つを選択することが可能であることを意味する。問題の異なるネットワークは例えば、異なるネットワーク運用者によって運用されることもあり得る。一例として、アクセスネットワーク技術は、７５ＧＳＭ回線交換音声、７６ＧＳＭ回線交換データ、７７ＧＰＲＳ／ＥＤＧＥ、７８ ３Ｇ ＷＣＤＭＡ（ＵＭＴＳ）、７９ ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ｂ、ｇまたはｎ、８０ ＩＥＥＥ８０２．１６、８１ ＩＥＥＥ８０２．２０、および８２ ＩＥＥＥ ＵＷＢまたは有線アクセスとすることができる。項目８４はデータベースレコードの一例をさらに詳しく示し、アクセスネットワーク毎に格納されたデータの内部構造を示す。レコード８４は四つの要素８５〜８８から成る内部構造を有し、各要素が、この例では、ＱｏＳ優先度クラス毎にデータを格納する構成である。したがって８５は最高のＱｏＳ優先度クラスで格納されたデータであり、８６は高いＱｏＳ優先度クラスであり、８７は中程度のＱｏＳ優先度クラスであり、８８は低いＱｏＳ優先度クラスである。本発明はＱｏＳ優先度クラスの個数を限定しないが、４種類の優先度クラスを持つことが一般的に使用される慣行であり、ここでも四つのクラスを使用するのは、そのためである。要素８５〜８８の各々は、少なくとも次の情報、すなわち初期ＱｏＳパラメータ値、ＡＰおよび移動ホスト両方の測定ＱｏＳパラメータ値、閾ＱｏＳパラメータ値、限界ＱｏＳパラメータ値、クレジット値、運用者特定的クレジット率、および特定のアクセスネットワークドメイン内で使用されるユーザアイデンティティを格納する。ＱｏＳパラメータの最小限の組は、データスループット、遅延、およびジッタ値から構成される。データスループットは特定の期間内に接続を介して伝送されるデータの量を示し、遅延値は、データパケットが実際に送信をスケジュールされ正常に送信されるまで、アクセス技術実現の送信バッファ（例えば層２バッファ）に平均的に格納される時間の量を示し、ジッタ値は、遅延値の夫々のそのときの統計的分散を示す。要するに、上にリストしたＱｏＳパラメータ値は次のように取り扱われる。初期ＱｏＳパラメータ値は、特定のネットワークのＳＬＡ（サービスレベル契約）に基づくＱｏＳ情報を格納し、このデータは例えば、この特定のアクセスネットワークにおけるネットワーク接続の初期設定時にＡＡＡノードから取り出すか、あるいはエンドユーザが手動で格納することができる。測定ＱｏＳ値は、図１０および図１１の例で記述したように得られる。ＱｏＳ閾値の意味は、この特定の接続のクレジット値を上方または下方のどちらに計数すべきかを示すチェックポイントとして役立つことである。ＱｏＳ限界値は、接続のクレジットが即座に零に設定され、接続の再ルーティングが強制的に開始される、測定されたＱｏＳの状況を示す。クレジット値は、アクセスネットワークが上述の通りＱｏＳ要件をいかによく満たしているかを示す人工的な数字である。ＱｏＳ測定値がＱｏＳ閾値より上である場合、クレジットは上方に計数され、それ以外の場合、下方に計数される。また、計数速度は各方向に異なり、接続に起こり得る問題に備えて、高速回復を可能にする。エンドユーザが例えば異なる料金規定または他の理由から、ネットワークの個人化された選好を形成する手段を持つことができるように、運用者特定的なクレジット率が使用される。運用におけるクレジット値の利用法は次の通りである。接続の確立時に、移動ホストは利用可能なネットワークをスキャンし、クレジット値に運用者特定的なクレジット率を乗算し、最高結果を有するものが、図８に示すようにその後の接続確立の第一のアクセスネットワーク候補になる。動作中にクレジット値の乗算結果が特定の閾値より下に降下すると、図１３に示すように接続再ルーティングが開始され、値が限界値より低ければ、接続は即座に解放され、可能な接続再ルーティングが開始されるが、前の例の場合、新しい接続が最初に確立され、新しい接続がトラヒックを引き継いだ後で、古い接続が解放される。

図１３は、一つのアクセスネットワークにおける既存の接続がサービスの質の低下のために別のアクセスネットワークに再構成される状況の概要を示す、メッセージシーケンスチャートである。シーケンスは、問題のメディアセッション３０が、第一アクセスネットワークのアクセスポイント５４を通して、外部ネットワーク３と移動ホスト１との間に確立された状況で開始される。接続のサービス中に行なわれたＱｏＳの測定は、８９で、運用者特定的なクレジット率を乗算した接続のクレジットが閾値より下に降下し、接続再ルーティング行動が呼び出されたことを示す。移動ホスト１はネットワークノード２からメッセージ４５により、本書で第二アクセスネットワークと呼ばれる利用可能なアクセスネットワークを有する最良のクレジット値の許可情報を要求し、次いでネットワークノード２は、第二アクセスネットワークのＱｏＳ契約値、および第二アクセスネットワークの許可情報を含むメッセージ４６を応答し、移動ホストは、第二アクセスネットワークの許可情報およびＱｏＳ要求情報を含むメッセージ５５を第二アクセスネットワークのアクセスポイント５４に送信し、第二アクセスネットワークはプロセス５６を実行し、そこでユーザは許可され、ＱｏＳ要求の内容が解析される。次いで第二アクセスネットワークのアクセスポイント５４は、応答メッセージ５７と共にサポートされる利用可能なＱｏＳオファリング情報を移動ホスト１に応答し、移動ホスト１は要求されたＱｏＳ割当情報を含むメッセージ５８で応答する。次いで手順５９が実行され、そこで接続が確立され、ＱｏＳ制御および測定情報が、移動ホスト１と第二アクセスネットワークのアクセスポイント５４との間で交渉される。移動ホスト１はメッセージ９０を第二アクセスネットワークにより確立された新しい接続に関する情報と共に、外部ネットワークに送信する。手順３０で、接続は第一アクセスネットワークから第二アクセスネットワークに経路選択され、手順９１で第一アクセスネットワークによる接続は解放される。

異種ネットワークがどのように個々のアクセスネットワークから構成され、かつ異種ネットワーク内で移動ホスト、アクセスネットワーク、ネットワークノード、および外部ネットワークがどのように接続されるかを示すアーキテクチャ説明図である。 移動ホストの内部アーキテクチャの説明図である。 移動ホストおよびネットワークノードが異種ネットワークでどのように相互接続されるかを示すアーキテクチャ説明図である。 ネットワークノードの内部アーキテクチャの説明図である。 ネットワークノードおよび移動ホスト内のエンティティ間のインタフェースのアーキテクチャ説明図である。 ネットワーク開始セッション確立手順を示すメッセージシーケンス図である。 図６のシーケンスの続きである。 図６のサブセットをより詳細に記述するメッセージシーケンスチャートである。 異種ネットワークにおける移動ホスト開始セッション確立手順を示すメッセージシーケンスチャートである。 移動ホストおよび無線アクセスネットワークにおけるアクセスポイントの例を掲げるメッセージシーケンスチャートである。 図１０に示された物理的無線インタフェースにおけるシグナリングの詳細のグラフ表現である。 移動ホストにおける制御および測定データベース機能内のデータ構造のアーキテクチャ概観である。 一つのアクセスネットワークの既存の接続が、劣化したサービスの品質の検出によって開始される別のアクセスネットワークに再ルーティングされる手順の一例を示すメッセージシーケンスチャートである。

Claims (20)

1. 通信システムを統合した異種ネットワークシステムであって、前記ネットワークシステムが、移動ホスト（１）、アクセスネットワーク（７）、ネットワークノード（２）、ＡＡＡ（認証、許可、および課金）ノード（１３）、および外部ネットワーク（３）を含む少なくとも五つの構成ブロックを含むアーキテクチャを有し、
   − 前記移動ホスト（１）の構成ブロックが少なくとも一つのアクセスネットワーク（７）に接続することができ、かつ少なくとも一つの他のアクセスネットワーク（７）に接続することができ、かつ制御論理機能（８）、トラヒックルーティング機能（９）、ならびに制御および測定データベース機能（１０）を含む、異種ネットワーク用の三つの機能モジュールを有し、
   − 前記アクセスネットワーク（７）の構成ブロックが少なくとも一組の移動ホストアクセスインタフェースおよびネットワークノードアクセスインタフェースを備え、
   − 前記移動ホストアクセスインタフェースが前記移動ホスト（１）と前記アクセスネットワーク（７）との間のアクセスを可能にするアクセスメカニズムを実現し、
   − 前記ネットワークノードアクセスインタフェースが前記ネットワークノード（２）と前記アクセスネットワーク（７）との間のアクセスを可能にするアクセスメカニズムを実現し、
   − 前記外部ネットワーク（３）および少なくとも一つの前記アクセスネットワーク（７）が一つに接続され、
   − 前記ネットワークノード（２）および前記外部ネットワーク（３）が一つに接続され、
   − 前記ネットワークノード（２）および前記ＡＡＡノード（１３）が一つに接続され、
   − 前記ネットワークアクセスインタフェースが、前記移動ホスト（１）と前記ネットワークノード（２）との間のアクセスを可能にするアクセスメカニズムを実現し、
   − 前記ネットワークノード（２）の構成ブロックが認証、許可、および課金プロトコルインタフェース機能（１４）、制御論理機能（１５）、ならびにトラヒックルーティング機能（１６）を含む、異種ネットワーク用の三つの機能モジュールを有する、
   ことを特徴とするネットワークシステム。
2. − 前記移動ホストの前記制御論理機能（８）および前記ネットワークノードの前記制御論理機能（１５）が相互に通信し、
   − 前記ネットワークノードの前記制御論理機能（１５）ならびに前記ネットワークノードの前記認証、許可、および課金プロトコルインタフェース機能（１４）が相互に通信し、かつ
   − 前記移動ホストの前記制御論理機能（８）ならびに前記ネットワークノードの認証、許可、および課金プロトコルインタフェース機能（１４）が相互に通信する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
3. 前記異種ネットワークで認証され許可された移動ホスト（１）に対し、前記移動ホストの前記制御論理機能（８）ならびに前記移動ホストの前記制御および測定データベース機能（１０）が、前記異種ネットワークにおけるマスタトラヒックルーティング制御エンティティを実現することを特徴とする請求項１から２のいずれか一項に記載のネットワークシステム。
4. 通信システムを統合した異種ネットワークシステムにおけるネットワークノードであって、前記ネットワークノード（２）が複数のアクセスネットワーク（７）用の共通プラットフォームを提供し、それが、
   − ＡＡＡ（認証、許可、および課金）プロトコルインタフェース機能（１４）、制御論理機能（１５）、およびトラヒックルーティング機能（１６）と、
   − 複数のアクセスネットワーク（７）による前記ネットワークノード（２）と前記移動ホスト（１）との間の通信のためのサポートと、
   − 前記ネットワークノード（２）と外部ネットワーク（３）との間の通信のためのサポートと、
   − 前記異種ネットワークでの前記ネットワークノード（２）と前記ＡＡＡ（認証、許可、および課金）ノード（１３）との間の通信のためのサポートと、
   を備えることを特徴とするネットワークノード。
5. 前記異種ネットワークシステムが、複数のアクセスネットワーク（７）によって提供される初期接続の確立に必要な機能を使用することによって、異種ネットワークシステムにおいて前記移動ホスト（１）と前記ネットワークノード（２）との間の初期接続を確立する手段を有することを特徴とする請求項４に記載のネットワークノード。
6. 前記異種ネットワークにおいて移動ホスト（１）への通信の確立を開始した外部ネットワーク（３）で、前記ネットワークノード（２）が、初期接続を確立するためのアクセスネットワーク（７）の選択をサポートし、前記選択決定に必要な情報がＡＡＡプロトコルインタフェース機能（１４）によって前記制御論理機能（１５）に利用可能になることを特徴とする請求項４から５のいずれか一項に記載のネットワークノード。
7. 前記ネットワークノード（２）および前記移動ホスト（１）が、前記異種ネットワークシステムにおいて前記移動ホスト（１）と前記ネットワークノード（２）との間に確立された前記初期接続を暗号化する手段を有することを特徴とする請求項４から６のいずれか一項に記載のネットワークノード。
8. 前記ネットワークノード（２）と移動ホスト（１）との間の前記初期接続を使用して、前記移動ホスト（１）が複数のネットワーク（７）に対し通信を確立するように、前記ネットワークノード（２）が前記移動ホスト（１）にサポートを提供することを特徴とする請求項４から７のいずれか一項に記載のネットワークノード。
9. 前記ネットワークノード（２）が前記異種ネットワークにおいて前記移動ホスト（１）と前記ＡＡＡ（認証、許可、および課金）ノード（１３）との間の通信のためのサポートを提供することを特徴とする請求項４から８のいずれか一項に記載のネットワークノード。
10. 通信システムを統合した異種ネットワークシステムにおける移動ホストであって、前記移動ホスト（１）が複数のアクセスネットワーク（７）用の共通プラットフォームを提供し、それが、
    − 制御および測定データベース機能（１０）、制御論理機能（８）、ならびにトラヒックルーティング機能（９）と、
    − 前記移動ホスト（１）と複数のアクセスネットワーク（７）との間の同時の通信のためのサポートと、
    − 複数のアクセスネットワーク（７）による前記異種ネットワークでの前記移動ホスト（１）と前記ネットワークノード（２）との間の通信のためのサポートと、
    を備えることを特徴とする移動ホスト。
11. 前記異種ネットワークシステムが、複数のアクセスネットワーク（７）によって提供される初期接続の確立に必要な機能を使用することによって、前記異種ネットワークシステムにおいて前記移動ホスト（１）と前記ネットワークノード（２）との間に初期接続を確立する手段を有することを特徴とする請求項１０に記載の移動ホスト。
12. 前記移動ホスト（１）が、前記異種ネットワークシステムにおいて前記移動ホスト（１）と前記ネットワークノード（２）との間で確立された前記初期接続を使用することによって、前記異種ネットワークシステムで認証され許可されることを特徴とする請求項１０から１１のいずれか一項に記載の移動ホスト。
13. 前記移動ホスト（１）および前記ネットワークノード（２）が、前記異種ネットワークシステムにおいて前記移動ホスト（１）と前記ネットワークノード（２）との間に確立された前記初期接続を暗号化する手段を有することを特徴とする請求項１０から１２のいずれか一項に記載の移動ホスト。
14. 前記移動ホスト（１）と前記ネットワークノード（２）との間に確立された前記初期接続を使用して、前記ネットワークノード（２）から前記移動ホスト（１）に複数の許可および認証情報が提供され、前記複数の認証および許可情報が、前記異種ネットワークシステムをサポートする複数のアクセスネットワーク（７）に対する前記移動ホスト（１）の認証および許可のために前記移動ホスト（１）によって使用されることを特徴とする請求項１０から１３のいずれか一項に記載の移動ホスト。
15. 前記移動ホスト（１）が、前記異種ネットワークシステムで複数のアクセスネットワークにより確立された接続に対し周期的にかつ事象ベースでサービスの質測定を実行する手段を有し、前記サービスの質がビット／秒単位のデータスループット、データ伝送遅延、データ伝送ジッタ、データパケット損失率およびデータパケット誤り率、またはこれらのサービスの質要素の選択として測定され、前記サービスの質測定の結果が前記移動ホスト（１）の前記制御および測定データベース（１０）に格納されることを特徴とする請求項１０から１４のいずれか一項に記載の移動ホスト。
16. 前記移動ホスト（１）が、前記移動ホストのサービスの質イネーブルド送信エンティティと前記アクセスネットワークのサービスの質イネーブルド受信エンティティとの間のサービスの質の測定を実行する手段を有することを特徴とする請求項１５に記載の移動ホスト。
17. 前記移動ホスト（１）が、前記アクセスネットワークの前記サービスの質イネーブルド送信エンティティと前記移動ホストのサービスの質イネーブルド受信エンティティとの間で測定された、サービスの質測定結果を収集する手段を有することを特徴とする請求項１５に記載の移動ホスト。
18. 前記移動ホスト（１）が、前記異種ネットワークの前記ネットワークノード（２）からアクセスネットワークのサービスレベル契約の情報を要求する手段を有し、前記サービスレベル契約情報が前記サービスの質情報の選択から構成され、前記サービスレベル契約情報が前記移動ホスト（１）の前記制御および測定データベース（１０）に格納されることを特徴とする請求項１０から１７のいずれか一項に記載の移動ホスト。
19. 前記移動ホスト（１）の前記制御論理機能（８）が、前記移動ホスト（１）の前記トラヒックルーティング機能（９）を呼び出して前記異種ネットワークシステムをサポートする複数のアクセスネットワーク（７）で接続確立、接続解放、および接続再確立を実行する手段を有し、前記呼出しが、前記移動ホストの前記制御および測定データベース（１０）に格納された前記サービスの質情報に基づき、または前記移動ホスト（１）の前記制御および測定データベース（１０）に格納された前記サービスレベル契約情報に基づき、または前記情報要素の組合せに基づき、かつ前記移動ホスト（１）の前記制御および測定データベース（１０）に格納されたパラメータにより調整可能であることを特徴とする請求項１８に記載の移動ホスト。
20. 前記移動ホスト（１）が、前記アクセスネットワーク（７）のスキャンされたアイデンティティ、前記移動ホスト（１）の前記制御および測定データベース（１０）に格納された前記サービスの質情報、前記移動ホスト（１）の前記制御および測定データベース（１０）に格納された前記サービスレベル契約情報、前記ネットワークノードから受信した情報、または前記情報要素の組合せに基づいて、アクセスネットワーク（７）の選択を実行する手段を有し、前記選択が前記移動ホスト（１）の前記制御および測定データベース（１０）に格納されたパラメータにより調整可能であることを特徴とする請求項１８に記載の移動ホスト。

Images