JP2008521366A - ワイヤレスネットワークを介して移動しながら一貫性のあるネットワーク接続の維持 - Google Patents
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Abstract
プロキシサーバーがワイヤレス環境におけるアクセスネットワーク変化に対するアンカーポイントを提供する。1つの例示的実施例はハンドオーバーメカニズムを介して異なるネットワークにわたってローミングする間にゲートウエイサービスノードへの一様な接続性を保存するためにプロキシサーバーの概念を使用する。1実施例においては、クライエントが1つのアクセスネットワークを介してプロキシサーバーへ接続し、且つ該プロキシサーバーはゲートウエイサービスノードに対してユーザセッションを管理し且つそれを追跡する。次いで、クライエントはプロキシを介してインターネットを含むいずれかのパケットサービスネットワークへ接続する。クライエントが1つのネットワークから別のネットワークへ移動する場合には、それはプロキシに対する変化を表わし、且つプロキシは、ハンドオーバーメカニズムを使用して、アクセスネットワークをスイッチし、一方ゲートウエイサービスノードに対するユーザセッションを維持する。関与するハンドオーバーメカニズムは効率的であり、メッセージングオーバーロードは最小であり、且つクライエントのアプリケーション層IPアドレスを保存する。従って、データ接続は異なるネットワークを介してのローミングに起因する中断に影響されることはなく且つサービスはシームレスに継続される。
【選択図】 図2
【選択図】 図2
Description
本発明は、大略、ワイヤレスデータ移動に関するものであって、更に詳細には、1個を超えるネットワークが存在する場合にどのようにしてワイヤレス装置が一貫性のあるネットワーク接続を維持するかに関するものである。
ワイヤレスネットワークは単純なポイントツーポイントリンクから異なるデータ転送レートにおける異なるカバレッジ区域を網羅するものへ進化している。例えば、短距離ネットワーク(例えばブルトース可能装置等の接続装置から構成されている)は小さな部屋をカバーする3Mb/sを超えるデータレートを提供し、中間距離ネットワーク(例えばWi−Fi又は802.11)は幾つかの部屋をカバーする25Mbpsのデータレートを提供し、長距離ネットワーク(例えばモバイルテレコミュニケーション用のグローバルシステム(GSM))は街をカバーする数百キロビット/sを与えるセルを有しており、且つ最長距離接続装置、衛星ネットワークは幾つかの国にわたるデータカバレッジを与える。マルチモードモバイル端子は、購入されるか又は提供される特定のソース等のネットワーク及びユーザの方針に基づいて異なるネットワークへ接続する能力を有している。これらのネットワークがオーバーラップしていることに起因して、ユーザは単一のセッション期間中に複数のネットワークを介してローミングすることが可能である。全てのローミングの場合において、これらのハイブリッドネットワーク間でのハンドオーバーメカニズムは肝要なトピックである。
ジェネラルパケットラジオサービス(GPRS)は、パケットデータを転送し且つ無線及びネットワーク資源の使用を最適化しながらGSM無線ネットワークを介して費用効果的態様で信号処理することが可能なデータ通信技術である。ボイストラフィック及びデータパケットは同一の物理的チャンネルを共用するが新たな論理的GPRS無線チャンネルが定義されている。最大で171.2Kbpsまでのデータ転送レートがGPRSを介して可能であり、従ってモバイル装置にわたりインターネットアプリケーションのようなモバイルデータサービスを可能とする。データトラフィックは隔離されており且つBSCからサービングGPRSサポートノード(SGSN)へ送信される。SGSNノードは外部パケットデータネットワークとの通信のためにゲートウエイGPRSサポートノード(GGSN)へ接続する。次世代のこの技術は、より高いデータ転送レートを与えるUMTSである。典型的に、GPRS及びUMTSネットワークは許可された周波数にわたって動作し且つモバイルオペレータによって所有されている。幾つかの事業体がサービス、アーキテクチャ及びプロトコルを定義する責務がある3GPPと呼ばれるパートナーシッププロジェクトを創設した。これらの仕様はワイヤレスアクセスネットワーク、コアネットワークノード及び相互接続プロトコル等をカバーしている。
ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)はイーサーネットLAN技術に対するワイヤレス拡張である。IEEE802.11委員会はこれらのスタンダードの幾つかを定義しており且つそれらを802.11p、802.11g及び802.11aと命名している。WLANにおいて、各サービスアクセスポイント(AP)は1個のセルをカバーする。IEEE802.11においては、各単一のセルは基本サービスセット(BSS)として定義される。幾つかのBSSが拡張したサービスセット(ESS)を形成することが可能である。IEEE802.11はクライエント(モバイル端子(MT)又はモバイルノード(MN)とも呼称される)とアクセスポイント(AP)(物理層及びデータリンク層)との間の通信を定義するに過ぎない。クライエントはより高い信号品質を有しているAPへ接続し且つワイヤレスによってAPと通信を行う。そのデータ通信は、物理層及び媒体アクセスを除いて有線型イーサーネット通信と類似している。
一般的に、Wi−Fiとして知られている802.11xWLAN技術は、データ転送レートが妥当な程度により高く且つその技術が手頃な価格であるために、制限された移動ワイヤレスデータネットワークにおいて支配的なものとなっている。実際に、3GPPは、どのようにしてWLANをGPRS/UMTSネットワークと相互作用させるかに関する仕様(TS23.234)を考え出している。これらの両方のワイヤレス技術は幾つかの側面において相補的である。従って、多くのオペレータは両方のサービスを提供しており、GPRSはグローバルローミングのために、且つWi−Fiはホットスポットとして一般的に知られている制限された移動区域に対してである。パーベイシブコンピューティング(pervasive computing)に対してこれらの二重の技術が道を切り開くことをサポートする幾つかの装置が存在している。該ホットスポットは重要な地形的位置に散乱されているWLANアイランドである。モバイルユーザはGPRSカバレッジ区域とWi−Fiカバレッジ区域との間を非常に頻繁にローミングし、従って高速且つ効率的なハンドオーバー手順を必要とする。
シームレスなモビリティ即ち移動性を達成するために、クライエントは中断することなしにGPRSネットワークからWLANへ又はその逆に高速のハンドオーバーを行うべきである。このローミングの場面に対して幾つかの方法が提案されている。この問題に対処する2つの異なる方法について以下に説明する。
背景:モバイルIP
モバイルIP(MIP)はネットワーク層におけるモビリティ即ち移動性を提供し、従って異なるネットワーク間でのローミングを可能とする。MIPはインターネットエンジニアリングタスクフォース(IETF)共同体によるRequest for Comments(RFC)3344(IPv4の場合)及び3775(IPv6の場合)において特定されている。MIPは2つのノード、即ちホームエージェント(HA)及びフォーリンエージェント(FA)を定義している。HAはユーザのホームネットワーク上のコオーディネーティング(coordinating)ノードである。モバイルノードは、ホームネットワークへ接続されている場合に、通常のIPルーチングを使用して直接的にHAノードへ通信を行う。フォーリンエージェントは、ローミングされるIPユーザがフォーリンネットワーク上に登録することを可能とするMIPネットワークにおける1個のノードである。FAはHA(ホームエージェント)と通信を行ってIPデータがホームIPネットワークとフォーリンネットワーク上のローミングされるIPユーザとの間で転送されることを可能とする。該ノードがフォーリンネットワーク上に接続されている場合には、それは気付きアドレス(COA)を獲得し且つそのCOAを提供するHAで登録する。モバイルノードを宛先としている対応するノード(CN)により送信されたデータパケットはホームネットワークにおけるHAによりキャプチャされ且つCOAへトンネル動作される。該パケットはFAか又はクライエントのいずれかにおいて脱カプセル化される。クライエントが別のネットワークへローミングする場合には、それは新たなCOAを獲得し且つその新たな位置についてHAで登録する。今やこのモバイルノードを宛先とされている全てのデータパケットが新たなCOAへトンネル動作される。
モバイルIP(MIP)はネットワーク層におけるモビリティ即ち移動性を提供し、従って異なるネットワーク間でのローミングを可能とする。MIPはインターネットエンジニアリングタスクフォース(IETF)共同体によるRequest for Comments(RFC)3344(IPv4の場合)及び3775(IPv6の場合)において特定されている。MIPは2つのノード、即ちホームエージェント(HA)及びフォーリンエージェント(FA)を定義している。HAはユーザのホームネットワーク上のコオーディネーティング(coordinating)ノードである。モバイルノードは、ホームネットワークへ接続されている場合に、通常のIPルーチングを使用して直接的にHAノードへ通信を行う。フォーリンエージェントは、ローミングされるIPユーザがフォーリンネットワーク上に登録することを可能とするMIPネットワークにおける1個のノードである。FAはHA(ホームエージェント)と通信を行ってIPデータがホームIPネットワークとフォーリンネットワーク上のローミングされるIPユーザとの間で転送されることを可能とする。該ノードがフォーリンネットワーク上に接続されている場合には、それは気付きアドレス(COA)を獲得し且つそのCOAを提供するHAで登録する。モバイルノードを宛先としている対応するノード(CN)により送信されたデータパケットはホームネットワークにおけるHAによりキャプチャされ且つCOAへトンネル動作される。該パケットはFAか又はクライエントのいずれかにおいて脱カプセル化される。クライエントが別のネットワークへローミングする場合には、それは新たなCOAを獲得し且つその新たな位置についてHAで登録する。今やこのモバイルノードを宛先とされている全てのデータパケットが新たなCOAへトンネル動作される。
MIPを使用するGPRS及びWLANモビリティ即ち移動性に対する1つの一般的な解決法は、ゲートウエイGPRSサポートノード(GGSN)においてホームエージェント(HA)機能性を提供することである。このFA機能性は、GPRSネットワーク用のサービングGPRSサポートノード(SGSN)及びワイドエリアローカルネットワーク(WLAN)用のワイヤレスゲートウエイ(WG)におけるものとすることが可能である。そうでない場合には、クライエントがMIPをサポートする場合には共に位置されている気付きアドレス(COA)を使用することが可能である。
図1はこのタイプの通信ネットワークを例示している。GGSN102がSGSN104及びWLANゲートウエイ106の両方へ接続されている。GGSN、SGSN、WLANゲートウエイの間には通常コンスタントな接続が存在している。HA112はGGSNの北側に位置されており、それは、この実施例においては、HAがクライエントネットワーク104及び106へ接続されているGGSNへ直接的に接続されることを意味している。クライエント108,110はSGSNか又はWLANゲートウエイのいずれかを介してGGSNへ接続することが可能である。GGSNはインターネット等のIPネットワークへの接続性を提供する。クライエントがGPRSネットワークを介して接続されると、それはGGSNからリモートIPアドレスを獲得する。このGGSNが割当てたIPアドレスはCOAとして動作し且つクライエントはこのCOAをHAに対して登録する。クライエントがWLAN区域内へ移動し且つWLANへ接続されると、それはNASか又はWLANゲートウエイのいずれかからIPアドレスを獲得する。このIPアドレスはGGSNが割当てたIPアドレスとは異なっており且つそれは新たなCOAとして作用する。クライエントはこのIPアドレスをHAに対して登録する。クライエントのホームアドレスは同一のままであり且つCOAのみが変化するので、モビリティ即ち移動性はサービス接続性を持ってサポートすることが可能である。
MIPがこれら2つのネットワークの間のモビリティを与えるものであるが、クライエントが異なるネットワークへ移動し且つHAとの登録が完了する点からの時間遅延のためにハンドオーバーはシームレスなものではない。このフェーズ期間中に、HAはクライエントに対する全てのパケットを古いCOAに対して送信し且つこれらのパケットは喪失される場合がある。これは、WLAN接続がなくなり且つこのネットワークを介して送信されたパケットはクライエントに到達することがないのでWLANからGPRSネットワークへのローミングの場合の問題である。このソリューションのその他の欠点はMIPにおいて本来的であるデータパケットの三角ルーチング(クライエントからコレスポンデントノード(CN)へのパケットは直接的に経路付けされるがCNからのパケットは最初にHAへ送信され、次いで、クライエントへトンネル動作される)である。この問題を解決するために経路最適化方法が提案されている。最後に、オペレータにとって価値があり且つエンドユーザにとって有用な3GPPサービスがある。このようなサービスはGGSNにおいてアクセス可能であり且つモバイルIP層がこの作業を複雑なものとしている。換言すると、アンカーポイントがHAであり且つ全てのパケットはHAにおいて脱カプセル化されるべきであるので、GGSNにおいてのAPN(アクセスポイントネーム)を使用してのサービスの区別化は簡単なものではない。GGSNは、又、幾つかのサービス、例えば内容に基づいた課金業務(content−based billing)を実施することが可能であり、且つこのことはMIPトンネリングのために一層複雑なものとなる。全てのパケット(GPRS及びWLANの両方)におけるMIPパケットオーバーヘッド及び登録のためのメッセージオーバーヘッドも1つの欠点である。
背景:インターSGSNのようなハンドオーバーアプローチ
WLANカバレッジセルはGSM区域のセルと比較して小さい。これら2つのネットワークを統合する1つの方法は、WLANをGSMネットワーク内のより小さなネットワークとして取扱うことによるものである。WGへ接続している幾つかのアクセスポイント(AP)は小さなカバレッジ区域を表わしている。「WLAN無線アクセスネットワークをGPRS/GSMコアネットワーク内にトランスペアレントに且つ確実に相互接続させるための方法及びシステム」において、どのようにしてWGがSGSNに類似した態様で機能することが可能であり且つそれによりGPRSコアネットワーク内への相互接続を与えるかを証明している。ローミングの場合はGPRS仕様において記載されているインターSGSNルーチングアップデートプロセスのようなものである。クライエントがWLAN区域内のローミングする場合には、そのクライエントはWGに対してルーチング区域アップデート要求を送信する。クライエントに対する全てのMM及びPDPコンテキストを検索するために、WGは前に働いていたSGSNからこれらのコンテキストを要求する。該コンテキストがWGへ転送された後に、SGSNは、それがGGSNから何等かのパケットを受信する場合には、WGに対して全てのパケットの転送を開始する。WGは、今や、存在するGPRS PDPコンテキストの情報に基づいて、アップデートPDPコンテキストをGGSNへ送信し、そのことは存在するGPRSセッションをこのネットワークへ転送する。
WLANカバレッジセルはGSM区域のセルと比較して小さい。これら2つのネットワークを統合する1つの方法は、WLANをGSMネットワーク内のより小さなネットワークとして取扱うことによるものである。WGへ接続している幾つかのアクセスポイント(AP)は小さなカバレッジ区域を表わしている。「WLAN無線アクセスネットワークをGPRS/GSMコアネットワーク内にトランスペアレントに且つ確実に相互接続させるための方法及びシステム」において、どのようにしてWGがSGSNに類似した態様で機能することが可能であり且つそれによりGPRSコアネットワーク内への相互接続を与えるかを証明している。ローミングの場合はGPRS仕様において記載されているインターSGSNルーチングアップデートプロセスのようなものである。クライエントがWLAN区域内のローミングする場合には、そのクライエントはWGに対してルーチング区域アップデート要求を送信する。クライエントに対する全てのMM及びPDPコンテキストを検索するために、WGは前に働いていたSGSNからこれらのコンテキストを要求する。該コンテキストがWGへ転送された後に、SGSNは、それがGGSNから何等かのパケットを受信する場合には、WGに対して全てのパケットの転送を開始する。WGは、今や、存在するGPRS PDPコンテキストの情報に基づいて、アップデートPDPコンテキストをGGSNへ送信し、そのことは存在するGPRSセッションをこのネットワークへ転送する。
GGSNはパケットデータプロトコル/モビリティ管理コンテキストスタンバイコマンドを古いSGSNへ送信する。そのメッセージは、クライエントがUMPSへ戻るか又は離脱するまでSGSNがPDP/MMコンテキストを保持することを要求することである。該パケットはWLANにわたってWGを介してGGSNへ送信され且つそのセッションのIPアドレスは未だに同じままである。クライエントがGPRSネットワークへローミングして戻って来る場合には、ルーチングエリア(RA)アップデート手順がトリガされ、そのことは古いGPRSセッションを活性化させる。このプロセスにおけるハンドオーバー遅延は前に説明したモバイルIP方法のものよりも一層低い。このソリューションのタイトな集積化した性質のために、WLAN上のLANをベースとしたアーキテクチャはこのソリューションを受け入れるために幾つかの変更を必要とする。特に、WGはスタンダードのGPRS GSGN機能性の殆どをサポートすべきである。又、クライエントはGPRSセッションパラメータを獲得し且つそれをWGへ送信するのに充分にインテリジェントなものであるべきである。それはオープンアーキテクチャソリューションではないので、この方法は好適なものではない。
ワイヤレスネットワークを介して移動する間の一貫性のあるネットワーク接続の維持
異なるワイヤレスアクセスネットワーク(例えば、GPRSアクセスネットワーク及びWLANアクセスネットワーク)の間のハンドオーバーは例えばGPRSネットワーク及び/又はWLANのノード等のあるネットワークのその他のノードと通信するために好適に適合されているプロキシサーバー(本明細書においては、プロキシサーバー又はプロキシとも呼称され、それはオプションとしてグローバルワイヤレスゲートウエイノードと結合させることが可能である)によって容易化される。(注意すべきことであるが、以後、SGSNという用語はサーバーGSNのことを意味する場合があり、且つGGSNはゲートウエイGSNとして言及される場合がある。)
異なるワイヤレスアクセスネットワーク(例えば、GPRSアクセスネットワーク及びWLANアクセスネットワーク)の間のハンドオーバーは例えばGPRSネットワーク及び/又はWLANのノード等のあるネットワークのその他のノードと通信するために好適に適合されているプロキシサーバー(本明細書においては、プロキシサーバー又はプロキシとも呼称され、それはオプションとしてグローバルワイヤレスゲートウエイノードと結合させることが可能である)によって容易化される。(注意すべきことであるが、以後、SGSNという用語はサーバーGSNのことを意味する場合があり、且つGGSNはゲートウエイGSNとして言及される場合がある。)
1つの例示的なクラスの実施例において、多機能(例えば、デュアルモード)クライエントがGPRSクライエントとして動作している場合に(即ち、それがGPRSアクセスネットワークを使用している場合に)、DNSサーバーは選択されたAPNをプロキシサーバーのハイレベルアドレスに対して解決する形態とされており、従って全ての制御トラフィックは、好適には例えばGGSN等の別のノードへ送信される前に、プロキシサーバーへ送信される。
ユーザ装置又はモバイルノードがGPRSアクセスネットワークを介して該ネットワークへアクセスする実施例においては、ユーザトラフィックはSGSNからプロキシサーバーを介してGGSNへ流れる場合があり、又はユーザトラフィックは最初にプロキシサーバーを介して通過することなしに直接的にGGSNへ流れる場合があり、従ってユーザデータに対するホップの数を減少させる。別のタイプのアクセスネットワークへのハンドオーバーが発生する場合には(例えば、WLANアクセスネットワークに対して)、好適実施例は少なくとも2つのオプションのうちの1つを実施し、即ち、制御トラフィックのみがプロキシサーバーにおいてアンカーされていた場合には、プロキシサーバーはGGSNをアップデートさせてSGSNからのユーザトラフィックをプロキシサーバーへスイッチさせることが可能である。GGSNは、典型的に、このことをそのアカウンティングにおいて反映させる。代替的に、制御及びユーザトラフィックの両方がプロキシサーバーにおいてアンカーされていた場合には、プロキシサーバーはアカウンティングの目的のためにGGSNに対して単純なアップデートを行うことが可能であり、何故ならば、データ及び制御の流れは既にプロキシサーバーを介してGGSNについて確立されているからである。
いずれの場合においても、ハンドオーバーに関して(例えば、GPRSからWLANアクセスネットワークへの)、クライエントは、好適には、そのワイヤレスゲートウエイとしてプロキシサーバーへのトンネルを確立する。ハンドオーバーが発生すると、プロキシサーバーは、既に、GPRSセッションの制御情報の全てを有しており、何故ならば、好適には、どのアクセスネットワークが使用される場合であっても、制御トラフィックはプロキシサーバーを介して通過するからである。
ユーザ装置がWLANアクセスネットワークを使用する実施例においては、制御及びユーザトラフィックの両方がプロキシサーバーを介して経路付けされ、且つプロキシサーバーがワイヤレスゲートウエイサーバーとして動作することが望ましい。
従って、プロキシサーバーの「アクセス側」上のトラフィックは、ユーザ装置により使用されるアクセスネットワークに依存して異なるパス即ち経路を取ることが可能である。プロキシサーバーの反対側のトラフィック(例えば、GGSN又はその他のノードに対して)は、好適には、ユーザ装置がアクセスネットワークを変化させる場合に変化することはない。アクセスネットワーク間のこのハンドオーバーの効率的な手段は、そのセッションに対する制御トラフィックを受取るためにプロキシサーバーの好適実施例の使用により簡単化される。
好適実施例においては、このイノベーションは、プロキシサーバー及びDNSサーバー(DPRSネットワークの一部として)等の別のノード内部のアドレスマッピングメカニズムを使用して実現される。通常はGGSNに対してトラフィックを指向させるDNSサーバーは、その代わりに、プロキシサーバーに対して指向する。プロキシサーバーはGGSNに対して指向するアドレスマッピングメカニズムを包含している。上述したように、制御トラフィック又は制御及びユーザトラフィックの両方のいずれかが特定の実現例に依存してこのようにプロキシ動作される。
従って、本イノベーションは、好適実施例においては、2つのタイプのアクセスネットワークの間での効率的なハンドオーバーを提供し、少なくともターゲット即ち宛先ネットワークへの接続の部分を維持する。
従って、プロキシサーバーは経路における変化をGGSNに対して見えないものとすることを可能とする。従って、一貫した接続を同一のアプリケーション層アドレスで維持させることが可能であり且つデータが異なるネットワークを介して経路付けされる場合であっても最適化される。
本発明は、種々の実施例において、少なくとも以下の利点を提供する。
・クライエントのローカルIPアドレスにおける変化は少なくとも幾つかのプロセスから隠すことが可能であり且つ同一のアプリケーション層IPアドレスを異なるアクセスネットワークにわたって使用することが可能であるので、各アプリケーションのデータ接続は移動により乱されることはない。
・アクセス変化に起因する複雑性はアプリケーションから隠されている。
・GGSNは未だに通常に動作することが可能であり、且つプロキシサーバーが何をしているかを知ることは必要ではなく、従って既存のGGSNノード自身に対する変化がないか又は最小でのハンドオーバーをサポートしている。
・クライエントは未だに通常に動作することが可能であり、且つプロキシサーバーについて知ることは必要ではなく、従って既存のクライエント自身に対する変化がないか又は最小でのハンドオーバーをサポートしている。
・選択したAPNに対するDNSサーバーがプロキシサーバーに対して指向するものでない場合には、従来の動作が発生し、且つネットワークの残部は影響を受けることはない。
・プロキシサーバーにより可能なものとされ且つ本発明の幾つかの実施例において見出されるハンドオーバーメカニズムは最小のメッセージングオーバーヘッドでもってクライエントのアドレスを保存する。
・従って、データが異なるネットワークを介して経路付けされる場合であっても、一貫性のある接続を維持し且つ最適化させることが可能である。
・集中型プロキシサーバーは、全ての異なるサービスに対しビリング請求業務及び利用目的のための記録をオプションとして維持することが可能である(特に、プロキシサーバーがデータと制御の両方を取扱う場合において)。
・集中型プロキシサーバーは広範囲のネットワークにわたりトラフィックの流れを最適化させることが可能である。
・集中型プロキシサーバーは、クライエントが異なるISPを介して移動する間に一意的識別子を維持することが可能である。
本願の種々のイノベーションを現在好適な実施例(制限としてではなく例として)を特に参照して説明する。
本イノベーションは多数の異なるコンテキストで実現することが可能である。説明の便宜上、好適実施例を説明するために特定の例を使用し、即ち携帯電話ネットワーク等のワイヤレスネットワークのコンテキストにおけるユーザ装置によりGPRSアクセスネットワーク及びWLANアクセスネットワークが使用される。これらの例は本イノベーションの潜在的な適用例又は範囲を制限するために意図されているものではない。これらのイノベーションの範囲は特許請求の範囲において記載されている。
図2は好適実施例と一貫性のある例示的具体例の概観を示している。この例において、GPRSアクセスネットワーク204は携帯電話等のユーザ装置202によって使用される。例えば、GPRSアクセスネットワーク信号はユーザ装置により検知されるがWLAN信号は検知されない。従って、ユーザはGPRSアクセスネットワークを使用して接続する。GPRSアクセスネットワーク204は制御トラフィック216とユーザトラフィック214の両方をSGSN206へ送信する。SGSNは、GPRS認証、APN選択、及び好適にプロキシサーバー208をGGSNとして出現されるAPN(それはGGSN210に対して直接的ではなくプロキシサーバー208に対して指向している)のDNS解決を含む幾つかの機能を実施する。DNSサーバー218はSGSN及びプロキシサーバーの両方へ接続されている。この好適実施例においては、使用されるプロトコルはRADIUSであるが、この他の実施例においてはその他のプロトコルを使用することが可能である。
プロキシサーバー208において、GGSN210を解決するためにマッピングメカニズムを使用してAPN変換が実施される。この例においては、プロキシサーバー208はGGSN210に対してSGSN206と表われる。GGSNに対する接続を形成すると、プロキシサーバーは制御及びユーザトラフィックの両方に対しルート即ち経路を特定することが可能である。プロキシサーバーが制御及びユーザトラフィックの全てをアンカーさせると、全てのトラフィックはSGSNからプロキシサーバーを介してGGSNへ経路付けされる。プロキシサーバーが制御トラフィックのみをアンカーする場合には、プロキシサーバーはSGSNをGGSNに対するトラフィック端点として特定し、その結果制御トラフィックはSGSNからプロキシサーバーを介してGGSNへ流れ、一方ユーザトラフィックはSGSNからGGSNへ直接的に流れることとなる。この例におけるプロキシサーバーは制御トラフィック216に対するアンカーポイントとして動作し、一方ユーザトラフィックは直接的にGGSN214へ経路付けされる。
ユーザ装置202がWLANアクセスネットワーク212等の別のアクセスネットワークの範囲内で移動する場合には、ハンドオーバープロセスが開始する。プロキシサーバー208は、そのユーザに対し既にセッションが存在することをチェックし且つ新たなネットワークに対するPDPコンテキストをアップデートする。制御及びユーザトラフィックは新たなアクセスネットワーク212へ渡され且つ古いアクセスネットワーク204への接続が除去される.好適実施例においては、制御トラフィック及びユーザトラフィックの両方がGGSN210(又はその他の適宜のノード)へ送られる前にプロキシサーバー208を介して送信される。
従って、1つの例示的具体例においては、好適実施例のコール(call)の流れはGPRSアクセスネットワークにおいて開始する。制御トラフィックはアクセスネットワークからSGSNへ流れ、次いでプロキシサーバーへ、次いでGGSNへ流れる。ユーザトラフィックはこのパス即ち経路を流れるか、又はSGSNから直接的にGGSNへ行くことが可能である。
ユーザがWLANアクセスネットワークを使用している場合には、制御及びデータは、好適には、両方共プロキシサーバーにおいてアンカーされ、且つそこからGGSNへ経路付けされる。
好適実施例においては、プロキシサーバーは、SGSNへ接続される場合にGGSNとして動作する。同様に、それはGGSNへ接続する場合にSGSNとして動作する。モバイルがGPRSネットワークにわたり接続する場合には、SGSNはGGSNとして動作するプロキシサーバーへ接続する。プロキシサーバーはAPN情報をマッピングしてAPNマッピングテーブルから実際のGGSNを識別する。プロキシサーバーはSGSNから実際のGGSNへの接続要求をプロキシ即ち代理動作を行う。従って、PDPコンテキストがプロキシサーバーを介してSGSNとフォームGGSNとの間においてセットアップされる。このPDPコンテキストの制御及びデータの流れの全てはプロキシサーバーを介して流れる。GTPは制御及びデータトラフィックの分離を可能とするので、1つの最適化はプロキシサーバーに対して制御トラフィック及びデータトラフィック経路(又はGPT−Uトンネル)のみがSGSNとGGSNとの間に直接的にセットアップされることである。WLAN接続の場合に、プロキシサーバーはトンネル終端ゲートウエイとして動作し、クライエントからプロキシサーバーへのIPSecトンネルである。この場合には、プロキシサーバーはSGSNとして動作し且つ実際のGGSNへ接続する。プロキシサーバーはこの場合においては制御及びユーザデータの両方を取扱う。
プロキシサーバーを使用してのハンドオーバー
以下にプロキシサーバーを含む本発明システムを使用したアクセスネットワーク間のハンドオーバーを示した1つの例示的実施例について説明する。好適実施例においては、セッションが共通のゲートウエイノードGGSNへのプロキシサーバーを介してセットアップされるので、異なるワイヤレスアクセスデータネットワーク間においてシームレスなハンドオーバーを達成することが可能である。モバイルノードが、例えば、GPRSネットワークとWLANとの間を移動する場合のイベントのシーケンスは以下の通りである。
以下にプロキシサーバーを含む本発明システムを使用したアクセスネットワーク間のハンドオーバーを示した1つの例示的実施例について説明する。好適実施例においては、セッションが共通のゲートウエイノードGGSNへのプロキシサーバーを介してセットアップされるので、異なるワイヤレスアクセスデータネットワーク間においてシームレスなハンドオーバーを達成することが可能である。モバイルノードが、例えば、GPRSネットワークとWLANとの間を移動する場合のイベントのシーケンスは以下の通りである。
1.クライエントがGPRSネットワークへ取付けた後に基本的なPDPコンテキストセットアップを開始する。
2.プロキシシーバーは選択されたAPNに対するGGSNノードとして形態特定されているので、SGSNはプロキシサーバーに対してPDPコンテキスト作成要求を送信することによりGTPトンネルセットアップを実施する。
3.プロキシサーバーはAPNマッピングを実施して要求されたサービスをサポートする実際のGGSNを識別する。PDPコンテキスト作成要求はこの実際のGGSNに対してプロキシされる。
4.このプロセスにおけるネットワークは3GPP仕様TS24.008において記載されているような承認及び認証を実施する。PDPコンテキストは、制御プレーンにおいて動作しているプロキシサーバーを介してSGSNとGGSNとの間でセットアップされる。IPアドレスがGGSNによりクライエントに対して割当てられる。
5.クライエントは、GGSNが割当てたPDPアドレスを使用して外部ネットワークと通信することが可能である。全てのトラフィックはSGSNを介してGGSNとクライエントの間で流れる。
6.WLANカバレッジ区域に入ると、クライエントとWLANネットワークとの間に接続セットアップが開始される。
7.プロキシサーバーがWLANアクセスに対する加入者の承認/認証を実施し且つ実際のGGSNに対してのPDPコンテキストスイッチオーバーを開始する。
8.既存のPDPコンテキストGTP−UトンネルがSGSNからプロキシサーバーへスイッチオーバーされる。その点以後、全てのトラフィックはプロキシサーバーを介してWLANにわたり流れる。
9.モバイルノードがWLANカバレッジ区域から離れると、GPRSセッションが取付けられているSGSNに関してアップデートされる。SGSNはプロキシサーバーに対してPDPコンテキストを作成又はアップデートする。
10.プロキシサーバーはGGSNに関するPDPコンテキスト情報をアップデートし、そのことはGTP−UトンネルをプロキシサーバーからSGSNへ転送する。トラフィックはその点以後SGSNを介して流れる。
シームレスなローミング
この場合におけるコール即ち発呼の流れは図3に示した通りである。図中に示したステップの各々について以下に説明する。
この場合におけるコール即ち発呼の流れは図3に示した通りである。図中に示したステップの各々について以下に説明する。
GPRS接続セットアップ
1.モバイルノードがGSM空気インターフェースを超えてアタッチ即ち取り付き、GPRSセッションを開始する。GPRSアタッチ(attach)即ち取り付きは、MNのパケットTMSI又はIMSI及びRAIを供給することによりSGSNに対して為される。GPRSアタッチを実行した後に、MNはPDPコンテキストを活性化させるためのレディ状態となる。
1.モバイルノードがGSM空気インターフェースを超えてアタッチ即ち取り付き、GPRSセッションを開始する。GPRSアタッチ(attach)即ち取り付きは、MNのパケットTMSI又はIMSI及びRAIを供給することによりSGSNに対して為される。GPRSアタッチを実行した後に、MNはPDPコンテキストを活性化させるためのレディ状態となる。
2.MNは、全ての所要のパラメータ、即ちMSATI、TI、PDPタイプ、オプションのPDPアドレス、オプションのAPN、QoS要求済及びPDPコンフィギュレーションオプションと共にActivate PDPコンテキストRequestメッセージをSGSNへ送信する。SGSNは図面には示していないHLRと相互作用することによりユーザを承認し且つ認証するためのセキュリティ機能を実施する。これらのセキュリティ機能が完了した後に、DNS解決(図3においてステップ2a及び2bとして示してある)があり、その場合に、入力にはAPNがあり、且つDNSからの応答はプロキシサーバーアドレスである。
3.SGSNはAPN選択/GGSN解決を実施し、その結果、プロキシサーバーがGGSNとして考慮し、PDPコンテキスト作成要求メッセージをGGSNとして動作しているプロキシサーバーへ送信する。以下の最小のパラメータが作成要求において送信され、即ちPDPタイプ、APN、QoS Negotiated、TEID、NSAPI、MSISDN、選択モード、チャージング特性である。
4.プロキシサーバーは該要求におけるAPN値を識別し且つ内部のAPNマッピングテーブルを使用して実際のAPNに対してマッピングする。このマッピングされたAPNはこのサービスに対し実際のGGSNを識別するために使用される。2番目のDNS解決が発生し(図3においてステップ3a及び3bに示してある)、その場合にマッピングされたAPNは入力であり且つDSNからの応答はGGSNアドレスである。次いで、プロキシサーバーはこのGGSNに対するオリジナルのPDPコンテキスト作成要求をプロキシする。データトンネルがSGSNとGGSNとの間で直接的である場合のデータ経路最適化の場合には、プロキシサーバーは実際のSGSNのIPアドレスとしてデータに対するSGSNノードに対する値を明示的に特定する。この場合は図4において明示的に示してある。図4において、2つの別個のデータトンネルが示されており、それを介してユーザ及び制御トラフィックが移動することが可能である。プロキシサーバーはユーザ及び制御トラフィックを分離することによりデータ経路最適化を実施することが可能である。
5.GGSNはその要求を検証し且つそのPDPコンテキストテーブル内に新たなエントリを作成し且つチャージングIdを発生する。このことはGGSNがPDP PDUをSGSNと外部パケットデータネットワークとの間で経路付けすることを可能である。GGSNは動的に割当てられたIPアドレスを含む承認された値と共にPDPコンテキスト作成応答をリターンする。
6.プロキシサーバーはGGSNから受信した応答を検証し且つSGSNに対してプロキシを行う。
7.SGSNはQoS negotiatedに基いてラジオプライオリティ(Radio Priority)即ち無線優先度及びパケットフローIdを選択する。ネゴシエートされたパラメータ(PDPタイプ、PDPアドレス、PI、QoS negotiated、Radio Priority、パケットフローId及びPDPコンフィギュレーションオプション)と共にPDPコンテキスト受付活性化メッセージがMNへ送られる。SGSNは、今や、GGSNとMNとの間にPDP PDUを経路付けすることが可能である。
GPRSデータフロー
8.クライエントはGGSNが割当てたPDPアドレスをIPアドレスとして使用して他のノードに対して通信を行う。クライエントとSGSNとの間のトラフィックはスタンダードのGPRSメカニズムを使用して転送される。2つのGTPトンネルが存在しており、即ちSGSNとプロキシサーバーとの間のGTPトンネル及び制御及びユーザトラフィックの両方に対してのプロキシサーバーとGGSNとの間のGTPトンネルである。
8.クライエントはGGSNが割当てたPDPアドレスをIPアドレスとして使用して他のノードに対して通信を行う。クライエントとSGSNとの間のトラフィックはスタンダードのGPRSメカニズムを使用して転送される。2つのGTPトンネルが存在しており、即ちSGSNとプロキシサーバーとの間のGTPトンネル及び制御及びユーザトラフィックの両方に対してのプロキシサーバーとGGSNとの間のGTPトンネルである。
WLANホットスポット内へのローミング
クライエントは、WLANへのハンドオーバーを開始させるために自動的に(好適なWLANを検知することにより)又は手動的に(明示的な開始)のいずれかによりトリガされる。WLAN接続のセットアップ及び接続のハンドオーバーのプロセスは以下の通りである。
クライエントは、WLANへのハンドオーバーを開始させるために自動的に(好適なWLANを検知することにより)又は手動的に(明示的な開始)のいずれかによりトリガされる。WLAN接続のセットアップ及び接続のハンドオーバーのプロセスは以下の通りである。
WLAN接続セットアップ
9.クライエントは802.11無線を介してWLANアクセスポイントへ関連付けする。AP(又はホットスポットゲートウエイ)は付加的なセキュリティのためにEAPOL、WPAを含む任意の承認及びセキュリティ機能を実施することが可能である。
9.クライエントは802.11無線を介してWLANアクセスポイントへ関連付けする。AP(又はホットスポットゲートウエイ)は付加的なセキュリティのためにEAPOL、WPAを含む任意の承認及びセキュリティ機能を実施することが可能である。
10.クライエントはプロキシサーバーへ要求を送信してIMSI値及びオプションのAPN情報を包含することにより安全な接続をセットアップする。プロキシサーバーはスタンダードの手順を介してWLANアクセスに対するクライエントの認証を実施する。
11.プロキシサーバーは、GGSNに対して、このIMSI及びAPNに対しGTPトンネルが存在することを識別する。トンネルスイッチオーバーを実施するために、プロキシサーバーは3GPP仕様TS29.060において定義されているコンテキストパラメータと共にPDPコンテキストアップデート要求を送信する。
12.GGSNはアップデート要求を検証し且つプロキシサーバーへアップデート応答を送信する。このプロセスにおいて、アクセスネットワークの変化に起因して新たなQoS値をネゴシエートすることが可能である。
13.プロキシサーバーは、GPRSを介してのGTPトンネルセットアップ期間中にGGSNにより割当てられたIPアドレスを含むセッションセットアップ応答をクライエントへ送信する。このことが可能となるのは、プロキシサーバーがGPRS及びWLANトラフィックに対するアンカーとして動作しているからである。
14.今や、クライエントは異なるアクセスネットワークを介して異なるプライオリティレベルで同一のGGSNに対する流れ経路を有している。プロキシサーバーはクライエントに対して同一のIPアドレスを維持しているのでクライエントのIPアドレスにおいて何等の変化が存在することはなく、従ってより高い層のプロトコルに対し影響が及ぶことはない。プロキシサーバーとGGSNとの間には唯1つのGTPトンネルが存在しているに過ぎず且つ制御及びユーザトラフィックの両方がこのGTPトンネル内にデリバーされる。パケットはWLANを介してプロキシサーバーへ送信され、該プロキシサーバーはそれらをGGSNへトンネル動作させる。GGSNは該パケットを脱カプセル化し且つ外部ネットワークへ経路付けさせる。GGSNに到着するクライエントを宛先とされているパケットはGTPトンネルを介してプロキシサーバーへトンネル動作される。該パケットはプロキシサーバーにおいて脱カプセル化され且つWLAN接続を介してクライエントへ転送される。プロキシサーバーはトラフィック経路をGPRSとWLANとの間でスイッチさせる。このように、トラフィックの流れ全体がシームレスにWLAN接続へわたされる。
WLANホットスポットからの脱出−GPRSへの帰還
15.MNがWLANホットスポットの外へ移動し且つWLAN信号強度がスレッシュホールドレベルより下に一層弱くなると、クライエントは上のステップ1において定義したようなGPRSアタッチ動作を行うことによりGPRS接続を開始する。注意すべきことであるが、モバイルが既にGPRSにアタッチされている場合にはこのステップはオプションである。モバイルがGPRSにアタッチされており且つGPRSへ戻って来る場合には、モバイルはルーチング区域アップデート手順を実施する。
15.MNがWLANホットスポットの外へ移動し且つWLAN信号強度がスレッシュホールドレベルより下に一層弱くなると、クライエントは上のステップ1において定義したようなGPRSアタッチ動作を行うことによりGPRS接続を開始する。注意すべきことであるが、モバイルが既にGPRSにアタッチされている場合にはこのステップはオプションである。モバイルがGPRSにアタッチされており且つGPRSへ戻って来る場合には、モバイルはルーチング区域アップデート手順を実施する。
16.クライエントはGPRSセッション作成要求をSGSNへ送信する。これは上のステップ2と同様である。
17.SGSNは、上のステップ3におけるようにプロキシサーバーとして動作しているプロキシサーバーに対しPDPコンテキスト作成要求を送信する。
18.プロキシサーバーは該要求を検証し且つこのIMSIに対し既存のPDPコンテキスト(又はGTPトンネル)をチェックする。IMSIと関連しているコンテキストが存在しているので、プロキシサーバーは対応するGGSNに対しPDPコンテキストアップデート要求を送信する。プロキシサーバーIPアドレスは制御及びユーザプレーントンネル端点の両方に対して使用される。
19.GGSNはPDPコンテキスト情報をアップデートし且つそのアップデートPDPコンテキスト応答をプロキシサーバーへ送信する。
20.プロキシサーバーはPDPコンテキスト作成応答をSGSNへ送信する。
21.SGSNはプロキシサーバーから受信したメッセージでクライエントに対して応答する。これは上のステップ7と同じである。
22.クライエントからのデータは、今や、GPRS接続を介して、SGSN及びプロキシサーバーを介し、同じGGSNノードへ転送される。いずれかの外部ノードから観察されるようにそのセッションは変化しないので、そのセッションはシームレスにGPRSネットワークへ戻される。2つのGTPトンネルが存在しており、即ちSGSNとプロキシサーバーとの間のGTPトンネル及びプロキシサーバーとGGSNとの間のGTPトンネルである。再度注意すべきことであるが、ユーザ及び制御トラフィックを分離することが可能であり、それにより別個の経路を追従するか、又はそれらを同一の経路に沿って送信することが可能である。
このプロキシサーバーの1実施例のデータフローの例示を図3に示してある。別個のデータトンネルなしでのプロキシをベースとしたハンドオーバーにおいて、第一ステップは、クライエントをしてPDPコンテキストへ接続させ且つ作成させ、該プロキシサーバーは制御及びユーザプレーンデータの両方に対してである(ステップ310)。次のステップはプロキシサーバーをして制御及びユーザプレーンデータの両方に対しGGSNへのGTPトンネルを確立させることである。この手順でもって、制御及びユーザトラフィックの両方のデータ全てがプロキシサーバーを介してSGSNからGGSNへ転送される。クライエントがWLAN区域へ入ると、PDPコンテキストアップデート要求がプロキシサーバーからGGSNに対してなされ、その場合にクライエントが入ったWLAN区域に関する情報が送信される(ステップ330)。制御及びユーザプレーンデータの両方の経路がSGSNからプロキシサーバーへハンドオーバー即ち手渡され、且つデータフローはプロキシサーバーを介してクライエントからGGSNへなされる(ステップ340)。クライエントがそのWLAN区域から離れると、それは再度GPRSシステムへアタッチ即ち取り付き且つPDPコンテキストをアップデートし、従ってデータフローはSGSN及びプロキシサーバーを介してクライエントからGGSNに対して開始する。
このプロキシの別の実施例の別のデータフローの例示が図4に示されている。別個のデータ経路とのこのプロキシを基礎としたハンドオーバーにおいては、最初のステップは、クライエントをしてプロキシサーバーとの基本的なPDPコンテキストを接続させ且つ作成させることである(ステップ410)。次のステップは、プロキシサーバーをしてGGSNとのGTPトンネルを確立させることである(ステップ420)。プロキシサーバーは、GGSNに対して、SGSNがユーザプレーンデータに対するトンネル端点であり且つプロキシサーバー自身が制御プレーンデータに対するトンネル端点であることを表示する。次いで、プロキシサーバーは、GGSNがユーザプレーンデータに対するトンネル端点であり且つプロキシサーバー自身が制御プレーンデータに対するトンネル端点であることをSGSNに対して表示する(ステップ430)。この手順の後に、制御及びユーザプレーンデータに対して別々の経路が存在している。制御トラフィックは2つのGTPトンネル、即ちSGSNとプロキシサーバーとの間のGTPトンネル及びプロキシサーバーとGGSNとの間のGTPトンネルにおいて経路付けされる。ユーザトラフィックはSGSNとGGSNとの間の1つのGTPトンネルにおいて経路付けされる(ステップ430)。クライエントがWLAN区域内に入ると、クライエントはプロキシサーバーに対してWLANセッションを作成することを要求し、その場合にクライエントが入ったWLAN区域に関する情報が送信される(ステップ440)。次いで、プロキシサーバーがこの要求を受取ると、それは、このユーザ及びこのAPNに対しセッションが存在するか否かをチェックする。存在する場合には、プロキシサーバーはGGSNに対して「PDPコンテキストアップデート要求」を送信する。このPDPコンテキストアップデート要求において、プロキシサーバーはSGSNからユーザプレーンデータを引き受け、従って制御及びユーザプレーンデータの両方がプロキシサーバーを介して転送される。この方法を使用する利点は、ユーザがGPRSへ接続される場合には、プロキシサーバーにとってプロキシサーバーを介して制御トラフィックのみであるということである。データトラフィックはスタンダードのGPRSアーキテクチャにおけるようにSGSNとGGSNとの間で直接的にトンネル動作され、従ってユーザデータに対し1つのホップを減少させる。ユーザがWLANへ接続されると、プロキシサーバーは制御及びユーザプレーントラフィックの両方を取扱う。クライエントがWLAN区域から離れると、それはGPRSシステムへアタッチ即ち取り付き且つPDPコンテキストをアップデートせねばならず、その結果ユーザデータフローはSGSNを介してクライエントからGGSNに対して開始し、プロキシサーバーをバイパスすることとなる。制御トラフィックの場合には、データはクライエントからSGSN及びプロキシサーバーを介してGGSNへ流れ、プロキシサーバーを制御メッセージに対するアンカーポイントとさせる。
1つの例示的な実施例においては、セッションがプロキシサーバーを介して共通ゲートノード、GGSNに対してセットアップされ、且つシームレスハンドオーバーが異なるワイヤレスデータネットワーク間において達成することが可能である。図5はこの実施例を実現するために追従することが可能なイベントからなる1つのシーケンスを例示している。これらは本発明を実現するために使用することが可能な唯一のステップではなく、使用可能な異なるタイプのステップの例示的なものである。
第一に、GPRSネットワークへアタッチ即ち取り付いた後にクライエントは基本的なPDPコンテキストセットアップを開始する(ステップ510)。次いで、SGSNはPDPコンテキスト作成要求をWGへ送信することによりGTPトンネルセットアップを実施する。何故ならば、それはこのモバイルノードに対するGGSNノードとして形態構成されるからである(ステップ520)。この好適実施例におけるネットワークは3GPP仕様TS24.008に記載されているような承認及び認証を実施する。次に、WGはAPNマッピングを実施してユーザが加入している実際のGGSNを識別する。PDPコンテキスト作成要求がこの実際のGGSNへプロキシされる(ステップ530)。PDPコンテキストが制御プレーンにおいて動作するWGを介してSGSNとGGSNとの間にセットアップされる。IPアドレスがGGSNによりクライエントに対して割当てられる(ステップ540)。次いで、クライエントはGGSNが割当てたPDPアドレスを使用して外部ネットワークと通信することが可能である。全てのトラフィックはプロキシサーバーを介してGGSNとクライエントの間で流れる(ステップ550)。この例示的実施例においては、プロキシサーバーはトラフィックに対するアンカーポイントとなり且つユーザセッションに関する情報の全てを有している。代替的に、ルーチング即ち経路付けの最適化のために、プロキシサーバーは制御トラフィックのみをアンカーすることが可能である。この場合には、ユーザトラフィックはSGSNからGGSNへ直接的に経路付けされる。プロキシサーバーは、未だにユーザセッションの必要な情報の全てを有しているが、それは制御トラフィックをアンカー動作しているからである。WLANカバレッジ区域内に入ると、クライエントはWLANの存在を検知し且つプロキシサーバーに対しての接続セットアップを開始し、該プロキシサーバーは、IMSIを含む認証クリデンシャルを供給することによりWLANネットワークにわたってのWGとして動作する(ステップ560)。プロキシサーバーはWLANアクセスに対する加入者の承認/認証を実施し且つGGSNに対してのPDPコンテキストスイッチオーバーを開始する(ステップ570)。ユーザ及び制御トラフィックの両方に対しての既存のGTPトンネル端点がプロキシサーバーとしてアップデートされる。その点から以後、全てのユーザ及び制御トラフィックはプロキシサーバーを介してWLAN上(ステップ580)をGGSNへ流れる。モバイルノードがWLANカバレッジ区域から出ると、GPRSセッションはアタッチ即ち取り付けられているSGSNに関してアップデートされる(ステップ590)。SGSNはプロキシサーバーに対してのPDPコンテキストを作成するか又はアップデートする。次いで、プロキシサーバーはGGSNに関してのPDPコンテキスト情報をアップデートする(ステップ595)。プロキシサーバーがユーザ及び制御トラフィックの両方をアンカーしている場合には、アクセスネットワークの変更に関してGGSNに通知をする以外プロキシサーバーから必要とされる付加的な動作はない。何故ならば、それは既にGGSNに対してのユーザ及び制御トラフィックの両方に対してのトンネル端点として動作しているからである。プロキシサーバーが制御トラフィックのみをアンカーしている場合には、それはGGSNをアップデートしてユーザトラフィックトンネル端点がSGSNとなるように変更させる。
開示したクラスの本発明実施例によれば、ワイヤレス通信方法であって、多機能モバイルクライエントがGPRSセッションにある場合に、GPRS制御及びユーザトラフィックをSGSNへルーチング即ち経路付けし、プロキシサーバーを介してトランスペアレントにクライエントに対してGGSNへの少なくともGRPS制御トラフィックをルーチングし、且つSGSNから直接的に又はプロキシサーバーを介してのいずれかによりGPRSユーザトラフィックをGGSNに対して経路付けする、上記各ステップを有するワイヤレス通信方法が提供される。
開示したクラスの本発明実施例によれば、ワイヤレス通信方法であって、多機能モバイルクライエントがIPを基礎としたアクセス技術を使用してGPRSネットワークへアクセスする場合に、制御トラフィック及びユーザトラフィックをプロキシサーバーに対してルーチングし、且つモバイルクライエントに対してはトランスペアレント的に、プロキシサーバーからの制御トラフィック及びユーザトラフィックをGGSNに対してルーチングする、上記各ステップを有するワイヤレス通信方法が提供される。
開示したクラスの本発明実施例によれば、ワイヤレスネットワークシステムであって、GPRSトラフィック及びモバイルクライエントからの非GPRS及びIPを基礎としたトラフィックの両方をサポートし且つGPRSプロトコルを介してGGSNと通信を行うべく適合されているプロキシサーバーを有しており、モバイルクライエントがGPRSアクセスネットワークを使用する場合には、GPRS制御トラフィックがモバイルクライエントに対してはトランスペアレント的にプロキシサーバーを介してGGSNへ送信され、且つGPRSユーザトラフィックはプロキシサーバーを介してか又はSGSNから直接的のいずれかによりGGSNへ送信され、且つモバイルクライエントが非GPRS、IPを基礎としたアクセスネットワークを使用する場合には、制御トラフィック及びユーザトラフィックの両方がプロキシサーバーへ送信され、且つモバイルクライエントに対してはトランスペアレント的に、制御トラフィックとユーザトラフィックの両方がGGSNへ経路付けされるワイヤレスネットワークシステムが提供される。
修正及び変形
当業者により認識されるように、本願において記載されている本発明概念は巨大な範囲の適用例にわたり修正且つ変形させることが可能であり、従って、特許された要旨の範囲はここに与えられた特定的な例示的教示のいずれかにより制限されるものではない。
当業者により認識されるように、本願において記載されている本発明概念は巨大な範囲の適用例にわたり修正且つ変形させることが可能であり、従って、特許された要旨の範囲はここに与えられた特定的な例示的教示のいずれかにより制限されるものではない。
例えば、本発明はネットワークカバレッジ区域内又は外へ移動する場合に一貫性のある接続性を維持するための任意の数のネットワークタイプを使用してここに開示した概念と一貫性があり且つその範囲内において実現することが可能である。
ここに開示した概念と一貫性があり且つその範囲内において本発明を実現することが可能な別の例は一貫性のある接続性を可能とするためのエッジ(EDGE)ネットワークWiFiMAX技術である。
ここに開示した概念を使用し、それと一貫性があり且つその範囲内において本発明を実現することが可能な別の例は、GGSNから離れたスタンドアローン装置としてのプロキシサーバーとして動作するためのルーター又はその他の装置の使用である。
ここに開示した概念を使用し、それと一貫性があり且つその範囲内において本発明を実現することが可能な別の例は、GGSNから離れたプロキシサーバーとして動作するための統合化テレコミュニケーションシステムの使用である。
ここに開示した概念を使用し、それと一貫性があり且つその範囲内において本発明を実現することが可能な別の例は、データが2つの別々のストリームへ分離され且つそれらのストリームが特定の接続のためのプロキシサーバーによって最適化されるデータ分配点としてのプロキシサーバーの使用である。
変形及び実現を示すのに役立つ付加的な一般的な背景は、以下の出版物において見出すことが可能であり、その全てはここに引用により取り込む。その出版物は3Gモバイルネットワーク(3G Mobile Networks)、S. Kasera、N. Narang、マッグローヒル、2005である。
略語
以下のものは本願から決定した略語及びその意味のリストである。これらの略語は明確性の源としてのみ意図したものであって本願の範囲を制限することを意図したものではなく、当業者にとっての通常の意味と矛盾するものであることを意図したものでもない。
以下のものは本願から決定した略語及びその意味のリストである。これらの略語は明確性の源としてのみ意図したものであって本願の範囲を制限することを意図したものではなく、当業者にとっての通常の意味と矛盾するものであることを意図したものでもない。
本願における記載のいずれもがいずれかの特定の要素、ステップ又は機能が特許請求の範囲内に包含されねばならない必須の要素として読み取られるべきではなく、特許された要旨の範囲は許可された特許請求の範囲によってのみ定義されるものである。更に、これらの特許請求の範囲のいずれもが「ための手段」という正確な要素が分詞により追従されていない限り35USCセクション112のパラグラフ6を喚起することを意図したものではない。
出願した特許請求の範囲は可及的に包括的なものであることが意図されており、且つどの要旨も意図的に捨てられたり献呈されたり又は放棄されているものではない。
Claims (28)
- ワイヤレス通信方法において、
多機能モバイルクライエントがGPRSセッション中にある場合に、GPRS制御及びユーザトラフィックをSGSNに対してルーチングさせ、
前記クライエントに対してトランスペアレントにプロキシサーバーを介して少なくとも前記GPRS制御トラフィックをGGSNに対してルーチングさせ、
前記SGSNから直接的に又は前記プロキシサーバーを介してのいずれかにより前記GPRSユーザトラフィックをGGSNに対してルーチングさせる、
上記各ステップを有している方法。 - 請求項1において、前記ユーザトラフィックの経路が前記プロキシサーバーにおいて決定され且つこの情報が前記プロキシサーバーにより前記SGSN及び前記GGSNに対して使用可能なものとなる方法。
- 請求項2において、前記ユーザトラフィックの経路が前記プロキシサーバーにより与えられるトンネル端点により特定され、前記SGSNがユーザトラフィックに対するトンネル端点として特定される場合には、前記プロキシサーバーをバイパスして前記SGSNから直接的にGGSNに対して経路付けされ、且つ前記プロキシサーバーがユーザトラフィックに対するトンネル端点として特定される場合には、前記ユーザトラフィックは前記プロキシサーバーを介して前記SGSNから前記GGSNに対して経路付けされる方法。
- 前記SGSNから前記プロキシサーバーへのGPRS制御トラフィックか又はGPRS制御及びユーザトラフィックのいずれかのルーチングはSGSNによりアクセスされるアドレス解決ノード内部のアドレス解決メカニズムを介して行われる方法。
- 請求項1において、前記プロキシから前記GGSNへのGPRS制御トラフィック又はGPRS制御及びユーザトラフィックのいずれかのルーチングは、プロキシによりアクセス可能なアドレス解決ノード及びプロキシ内部のアドレスマッピングメカニズム及びアドレス解決メカニズムを介して行われる方法。
- 請求項1において、ユーザトラフィックトンネル端点を前記プロキシサーバーか又は前記SGSNのいずれかにアップデートさせることにより前記GPRSユーザトラフィック経路を任意の時間に変化させることが可能である方法。
- 請求項1において、前記モバイルクライエントが非GPRSへスイッチすると、GPRSセッション期間中のIPをベースとしたアクセス技術は、前記プロキシサーバーを介して少なくとも何等かのGPRS制御及びユーザトラフィックにおいて通信を継続しながら前記クライエントに対するワイヤレスゲートウエイとして前記プロキシサーバーを使用する方法。
- 請求項7において、前記IPをベースとしたアクセス技術がワイヤレスローカルエリアネットワークである方法。
- 請求項7において、アクセスネットワークが変化した場合にクライエントのアプリケーションレイヤーIPアドレスは変化することはなく、前記プロキシサーバーがユーザセッションの制御を維持し且つIPアドレスを同じものに維持する方法。
- 請求項7において、前記プロキシサーバーがアクセスネットワークをスイッチさせながら前記GGSNに対するユーザセッションの制御を維持することにより、サービスの連続性を維持しながらアクセスネットワークを変化させることが可能である方法。
- ワイヤレス通信方法において、
多機能モバイルクライエントがIPをベースとしたアクセス技術を使用してGPRSネットワークへアクセスする場合に、
プロキシサーバーへの制御トラフィック及びユーザトラフィックをルーチングし、前記モバイルクライエントに対してトランスペアレントに前記プロキシサーバーからGGSNに対して前記制御トラフィック及びユーザトラフィックをルーチングする、
上記各ステップを有している方法。 - 請求項11において、更に、
前記モバイルクライエントがGPRSアクセス技術へスイッチする場合に、前記モバイルクライエントからSGSNに対して制御及びユーザトラフィックをルーチングし、
前記モバイルクライエントに対してトランスペアレントに、前記SGSNから前記プロキシサーバーへ少なくともGPRS制御トラフィックをルーチングし、且つ前記SGSNから直接的に又は前記プロキシサーバーを介してのいずれかにより前記GGSNに対する前記GPRSユーザトラフィックをルーチングする、
上記各ステップを有している方法。 - 請求項12において、前記ユーザトラフィックの経路が前記プロキシサーバーにおいて決定され、且つこの情報が前記プロキシサーバーにより前記SGSN及び前記GGSNに対して使用可能となる方法。
- 請求項12において、前記ユーザトラフィックトンネル端点を前記プロキシサーバーか又は前記SGSNのいずれかにアップデートさせることにより前記GPRSユーザトラフィック経路を任意の時間に変化させることが可能である方法。
- 請求項12において、前記ユーザトラフィックの経路が前記プロキシサーバーにより与えられるトンネル端点により特定され、前記SGSNがユーザトラフィックに対するトンネル端点として特定される場合には、前記ユーザトラフィックは前記プロキシサーバーをバイパスして前記SGSNから直接的に前記GGSNへ経路付けされ、且つ前記プロキシサーバーがユーザトラフィックに対するトンネル端点として特定される場合には、前記ユーザトラフィックは前記プロキシサーバーを介して前記SGSNから前記GGSNへ経路付けされ、それにより前記制御及びユーザトラフィックを分離している方法。
- 請求項2において、前記プロキシから前記GGSNへのトラフィックのルーチングは前記プロキシサーバー及びアドレス解決ノード内部のアドレスマッピングメカニズム及びアドレス解決メカニズムを使用して前記モバイルクライエントに対してトランスペアレントに行われる方法。
- 請求項12において、前記クライエントのアプリケーションレイヤーIPアドレスは、ハンドオーバーによるユーザセッションの制御を維持し且つIPアドレスを同一に維持する前記プロキシサーバーによりアクセスネットワークが変化される場合に変化することがない方法。
- 請求項12において、前記GGSNに対するユーザセッションの制御を維持し且つハンドオーバー時にアクセスネットワークをスイッチングさせる前記プロキシサーバーによりサービスの連続性を維持しながらアクセスネットワークを変化させることが可能である方法。
- ワイヤレスネットワークシステムにおいて、
モバイルクライエントからのGPRSトラフィック及び非GPRS及びIPをベースとしたトラフィックの両方をサポートし且つGPRSプロトコルを介してGGSNと通信すべく適合されているプロキシサーバーを有しており、
前記モバイルクライエントがGPRSアクセスネットワークを使用する場合には、
GPRS制御トラフィックが前記モバイルクライエントに対してトランスペアレントにプロキシサーバーを介して前記GGSNへ送信され、且つ
GPRSユーザトラフィックが前記プロキシサーバーを介してか又はSGSNから直接的のいずれかにより前記GGSNへ送信され、且つ
前記モバイルクライエントが非GPRSでIPをベースとしたアクセスネットワークを使用する場合には、
制御トラフィック及びユーザトラフィックの両方が前記プロキシサーバーへ送信され、且つ
前記モバイルクライエントに対してトランスペアレントに制御トラフィック及びユーザトラフィックの両方が前記GGSNに対して経路付けされる、
システム。 - 請求項19において、前記プロキシサーバーへのルーチングはアドレス解決ノード内部のアドレス解決メカニズムの使用によるものであり、且つ前記プロキシサーバーから前記GGSNへのルーチングは、前記プロキシ及び前記アドレス解決ノード内部のアドレスマッピングメカニズム及びアドレス解決メカニズムの使用によるものであるシステム。
- 請求項19において、前記モバイルクライエントがGPRSアクセスネットワークを使用する場合には、前記ユーザトラフィックのルーチングは前記ユーザトラフィックのトンネル端点を特定することの使用によりプロキシにより決定されるシステム。
- 請求項19において、前記モバイルクライエントがGPRSアクセスネットワークを使用する場合には、前記プロキシサーバーが前記ユーザトラフィックのトンネル端点として特定されている場合には前記プロキシサーバーを介して前記トラフィックが前記GGSNへ経路付けされ、且つ前記SGSNが前記ユーザトラフィックのトンネル端点として特定されている場合には前記ユーザトラフィックが前記GGSNに対して直接的に経路付けされるシステム。
- 請求項19において、前記モバイルクライエントがGPRSアクセスネットワークを使用する場合には、前記ユーザトラフィック経路は前記ユーザトラフィックのトンネル端点をアップデートすることにより任意の時間に変化させることが可能であり、前記ユーザトラフィックのトンネル端点はプロキシか又はSGSNのいずれかであることが可能であるシステム。
- 請求項19において、前記モバイルクライエントが第一タイプの第一アクセスネットワークから第二タイプの第二アクセスネットワークへ変化する場合には、前記プロキシサーバーが少なくとも前記制御トラフィックに対してアンカーポイントとして作用し且つ前記GGSNに対する経路を維持し且つ前記制御経路を2つのアクセスネットワークの間でスイッチさせるシステム。
- 請求項19において、前記モバイルクライエントが第一タイプの第一アクセスネットワークから第二タイプの第二アクセスネットワークへ変化する場合に、前記ユーザトラフィックが前記アクセスネットワークのタイプに従って経路付けされるシステム。
- 請求項20において、前記第一アクセスネットワークのタイプがGPRSアクセスネットワークであり、且つ前記第二アクセスネットワークタイプがWLANアクセスネットワークであるシステム。
- 請求項19において、アンカーポイントとして作用し且つアクセスネットワーク変化時にユーザセッションの制御を維持し且つIPアドレスを同一に維持する前記プロキシサーバーによりアクセスネットワークが変化される場合に前記クライエントのIPアドレスが変化することがないシステム。
- 請求項19において、アンカーポイントとして作用し且つ前記GGSNに対するユーザセッションの制御を維持し且つアクセスネットワーク間でスイッチングさせるプロキシサーバーによりサービス連続性を維持しながらアクセスネットワークを変化させることが可能であるシステム。
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