JP4669002B2 - 異種ネットワークにおけるインターワーキングのための高速なコンテキスト確立 - Google Patents

Description

本発明は、異種無線アクセスネットワーク間のハンドオーバにおいて、モバイル端末と移動先無線アクセスネットワークとの間の接続の接続パラメータを設定する方法に関する。この方法では、モバイル端末が、開始側（ｏｒｉｇｉｎａｔｉｎｇ）無線アクセスネットワークから移動先無線アクセスネットワークにハンドオーバされる。さらに、本発明は、本設定方法のステップの一部に関わってそれらを実行するように適合されているパケットデータゲートウェイおよび認証サーバを提供する。

Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）は、第３世代の無線モバイル電気通信システムとして使用するために標準化されたＩＭＴ−２０００（International Mobile Communication）の無線インタフェースである。Ｗ−ＣＤＭＡは、音声サービスやマルチメディアモバイル通信サービスなどの各種のサービスを、柔軟かつ効率的な方式にて提供する。日本、ヨーロッパ、米国、その他の国の標準化団体は、Ｗ−ＣＤＭＡの共通の無線インタフェース規格を確立するために、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）と呼ばれるプロジェクトを共同して編成した。

ヨーロッパにおけるＩＭＴ−２０００の標準化バージョンは、一般にＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunication System）と呼ばれている。ＵＭＴＳ規格の初版は、１９９９年に公開された（リリース９９）。その後、３ＧＰＰによって、この標準のいくつかの改良がリリース４およびリリース５において標準化され、現在は、さらなる改良に関する検討がリリース６として進められている。

今後のモバイル通信ネットワークにとってますます重要になりつつある別の問題は、異種ネットワークにおける異なるアクセスネットワーク技術間のインターワーキング（ｉｎｔｅｒｗｏｒｋｉｎｇ）である。

ＷＬＡＮ（Wireless Local Area Networks）が独立した事業者によって配備され続けられること、ＷＬＡＮが３ＧＰＰシステムなどのモバイル通信システムとインターワーク（ｉｎｔｅｒｗｏｒｋｅｄ ｗｉｔｈ）できる場合とできない場合があることが認識されている。また、ＷＬＡＮは、ホームモバイル通信システムおよび／またはビジタモバイル通信システムとインターワークするＷＬＡＮと、部分的または完全に重なることがある。さらには、ホーム３ＧＰＰシステムおよびビジタ３ＧＰＰシステムとインターワークするＷＬＡＮが、互いに重なったり、各モバイル通信システムの無線アクセスネットワークと重なることもある。これらの状況により、サービスエリアおよびサービス状態の複数の組合せが生じ、これらは慎重に理解して管理する必要がある。

これに関して、３ＧＰＰにより、３ＧネットワークとＷＬＡＮのインターワーキングが標準化された（いずれもhttp://www.3gpp.orgで入手可能な非特許文献１、非特許文献２、および非特許文献３参照）。

３ＧＰＰシステムとＷＬＡＮのインターワーキングは、多数のさまざまな運用環境において望ましい。３ＧＰＰは、公衆環境、企業環境、住宅環境において普遍的に動作する。ＷＬＡＮも、これらのいずれの環境にも配備することができ、３ＧＰＰとＷＬＡＮのインターワーキングの標準がこれらの環境のすべてに対応できるならば好都合であろう。そのような機能性があれば、モバイルシステムのユーザにとっての使いやすさがさらに向上し、各システムの有効サービスエリアが実質的に拡大する。

環境が異なれば、管理ドメインが異なり、ＷＬＡＮの技術的機能もさまざまである。例えば、公衆ＷＬＡＮ、企業ＷＬＡＮ、住宅ＷＬＡＮの間では、セキュリティ能力およびセキュリティポリシが異なることがある。このような違いは、３ＧＰＰとＷＬＡＮの間の複数の異なるインターワーキング方式につながりうる。

異なるシナリオは、異なるインターワーキングレベルを記述することにより識別することができる。例えば、シナリオ２は、３ＧＰＰベースのアクセス制御および課金を記述しており、シナリオ３は、３ＧＰＰパケット交換ベースのサービス、例えばＩＭＳへのアクセスに関し、シナリオ４、５は、３ＧＰＰパケット交換ベースのサービスへのアクセスおよびサービスの継続性を扱っている。

プロトコルの細部は複数のドキュメントに分かれている。非特許文献４には、ＷＬＡＮユーザ機器（ＵＥ）とネットワークとの間のプロトコルの詳細が記載されている。非特許文献５には、複数のネットワーク基準点（ｎｅｔｗｏｒｋ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｐｏｉｎｔ）のプロトコルが規定されており、非特許文献６には、セキュリティアーキテクチャ、すなわち３ＧＰＰシステムとＷＬＡＮアクセスネットワークのインターワーキングのためのトラストモデルおよびセキュリティ要件が記載されている。

非特許文献３の第７．２節には、アーキテクチャの観点からのＷＬＡＮアクセス認証およびＷＬＡＮアクセス認可の手順の詳細が記述されている。非特許文献３の第７．９節には、Ｗ−ＡＰＮの解決策およびトンネルの確立が記載されている。

ＧＰＲＳアーキテクチャとそのエンティティおよび機能については、非特許文献７に説明されている。特に、第５．４節には論理アーキテクチャが、第６．５節にはＧＰＲＳ接続手順が、第６．１．２節には移動性管理状態が、第６．９．２節には位置管理手順が、第９．２節にはＰＤＰコンテキスト確立（ＰＤＰ ｃｏｎｔｅｘｔ ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）手順が、第１３節には適切なＨＬＲ ＧＰＲＳ加入契約データならびにＭＭコンテキストおよびＰＤＰコンテキストが説明されている。

現在、ＱｏＳ（サービス品質）予約のシグナリングのための新しいメカニズムがＩＥＴＦにおいて標準化されつつあり、非特許文献８に規定されている。このメカニズムは特に、予約を開始する前に経路上のリソースを問い合わせるために採ることができる方法を含んでいる。

３ＧＰＰシステムとＷＬＡＮのインターワーキングにおいては、ＷＬＡＮからの３ＧＰＰパケットベースのサービスが確立される場合、ＷＬＡＮアクセス認証およびＷＬＡＮアクセス認可が行われ（ユーザがＷＬＡＮの使用を許可される）、次いでパケットデータゲートウェイ（ＰＤＧ）までのＷＬＡＮトンネルが確立される。この動作は、３Ｇパケットベースサービスの起動とも呼ばれている。

３ＧネットワークからＷＬＡＮネットワークへのハンドオーバ、すなわち異種ネットワーク間のハンドオーバの場合、端末は同じ順序で手順を実行する必要があり、最初にＷＬＡＮアクセス認証、その後にＷＬＡＮトンネルの確立を実行する必要がある。ユーザによって要求されているサービスおよびＱｏＳ要件は、トンネル確立要求メッセージが到着するまでは認識されず、選択されるパケットデータゲートウェイも未知なので、ＱｏＳのネゴシエーションを事前に開始することができない。

これに対して、ユーザが３ＧＰＰパケットベースのサービスを３Ｇネットワークにおいて起動している場合、ＧＧＳＮ（Gateway GPRS Support Node）からＵＴＲＡＮ（UMTS Terrestrial Radio Access Network）までのトンネルが確立されており、ユーザに関連するコンテキスト情報（ＡＰＮ（アクセスポイント名）、ＱｏＳ要件などを含む）が、ＧＧＳＮおよびＳＧＳＮ（Serving GPRS Support Node）に格納されている。したがって、必要なサービス情報およびＱｏＳ情報は３Ｇエンティティにおいてすでに利用可能であるが、ＷＬＡＮ接続のリソースの設定および使用には遅延が生じる。ＷＬＡＮは、ＵＭＴＳよりデータ速度が高く遅延が短いが、セルのサービスエリアは一般的にはずっと小さい。
3GPP TR 22.934: "Feasibility study on 3GPP system to Wireless Local Area Network (WLAN) interworking" 3GPP TS 22.234: "Requirements on 3GPP system to Wireless Local Area Network (WLAN) interworking" 3GPP TS 23.234: "3GPP system to Wireless Local Area Network (WLAN) interworking; System Description" 3GPP TS 24.234: "3GPP system to Wireless Local Area Network (WLAN) interworking; UE to Network protocols" 3GPP TS 29.234: "3GPP system to Wireless Local Area Network (WLAN) interworking; Stage 3 description" 3GPP TS 33.234: "Wireless Local Area Network (WLAN) interworking security" 3GPP TS 23.060: "General Packet Radio Service (GPRS); Service Descriptions; Stage 2" Internet Draft by Van den Bosch et al. "NSLP for Quality-of-Service Signaling" (draft-ietf-nsis-qos-nslp-04.txt, available at http://www.ietf.org) RFC 2486: "The Network Access Identifier"

したがって、本発明の目的は、例えばＷＬＡＮのような無線アクセスネットワークとの接続をできるだけ高速に確立することのできる方法を提供することである。

この目的は、独立請求項の主題によって解決される。本発明の有利な実施形態は、従属請求項の主題である。

本発明の１つの主たる態様は、モバイル端末がＷＬＡＮなどの無線アクセスネットワークに接続するときに、認証サーバがモバイル端末を認証し、コアネットワーク内のネットワークエンティティのうち、モバイル端末によって受信されるパケットベースのサービスに関するコンテキスト情報を維持しているエンティティを判定できるようにすることである。関連するコンテキスト情報を、コアネットワークのゲートウェイと、モバイル端末が接続する無線アクセスネットワークとにシグナリングすることによって、ゲートウェイから無線アクセスネットワークを通じてモバイル端末までのトンネルを、コンテキスト情報に従って、そのトンネルを確立する前に事前に設定することができる。この事前設定によって、トンネルの確立（追加の認証手順および認可手順を伴うことがある）における待ち時間を大幅に改善することができる。

ＵＭＴＳとＷＬＡＮのインターワーキングに関する本発明の１つの例示的な実施形態によると、ＡＡＡ（認証、認可、課金管理）サーバは、サービスに関連するパケットデータを、３Ｇ無線アクセスネットワークを通じてユーザに送る役割を担っている、ユーザの現在の３Ｇ ＳＧＳＮを判定することができる。この判定は、例えば、ＷＬＡＮアクセス認証手順の実行時に行うことができる。トンネル確立要求が受信される前に、３Ｇ ＳＧＳＮにおけるユーザコンテキストを要求し、ＡＰＮの解決、サービス認可、およびＱｏＳ手順を実行する。これにより、ＱｏＳの確立と、３ＧからＷＬＡＮへのハンドオーバとを、より高速に開始することができる。

本発明の１つの実施形態は、異種の無線アクセスネットワーク間のハンドオーバにおいて、モバイル端末と移動先無線アクセスネットワークとの間の接続の接続パラメータを設定する方法に関する。モバイル端末は、開始側無線アクセスネットワークから移動先無線アクセスネットワークにハンドオーバされる。この実施形態によると、パケットデータサービスを、開始側無線アクセスネットワークを通じてモバイル端末に提供することができる。

少なくとも開始側無線アクセスネットワークに接続しているコアネットワークのネットワークノードは、パケットデータサービスに関するコンテキスト情報を維持することができ、このコンテキスト情報は、パケットデータサービスのＱｏＳ制約を少なくとも示す。

認証サーバは、移動先無線アクセスネットワークにおけるモバイル端末を認証することができる。認証サーバはさらに、コンテキスト情報を維持しているネットワークノードからコンテキスト情報を取得することができ、そのコンテキスト情報を示すデータをコアネットワーク内のパケットデータゲートウェイに提供することができる。

パケットデータサービスに関連するデータパケットを、移動先無線アクセスネットワークを通じて、モバイル端末とパケットデータゲートウェイとの間で伝送するための、例えばトンネルの形態における接続を確立することができる。トンネルは、少なくともＱｏＳ制約に対応させることができる。

パケットデータゲートウェイは、認証サーバから受信されるデータに基づいて、トンネルを確立する前に、少なくともトンネルのＱｏＳ制約の事前設定を行うことができる。

さらなる実施形態においては、コンテキスト情報を維持しているネットワークノードは、ＵＴＲＡＮとすることができる開始側無線アクセスネットワークを通じてモバイル端末にパケットデータサービスを提供する役割を担っているＳＧＳＮとすることができる。さらに、コンテキスト情報は、ＵＴＲＡＮと、そのＳＧＳＮのコアネットワークとにおいてパケットデータサービスに対して確立されているＰＤＰコンテキストにおける情報とすることができる。本発明によるコンテキスト情報は、モバイル無線サービスの呼またはセッションを記述する一連の情報を示す情報とすることができ、この情報は、ＧＰＲＳベースのネットワークにおいて呼またはセッションを識別するのにモバイルステーションおよびＧＳＮ（ＧＰＲＳサポートノード）によって使用されるものである。

本発明の別の実施形態によると、認証サーバは、コンテキスト情報を維持しているネットワークノードの識別情報を、モバイル端末に関する情報を含んでいるデータベースから取得することができる。

この実施形態の変形形態においては、データベースは、モバイル端末のホームネットワークのＨＬＲ／ＨＳＳである。したがって、このデータベースは、モバイルネットワークの契約者に関する情報を含んでいる任意のデータベースとすることができる。このデータベースは、特定のサービスの契約者を登録し、契約者情報、例えばモバイルユーザのサービスプロファイル、位置情報、および活動状態（ａｃｔｉｖｉｔｙ ｓｔａｔｕｓ）を格納することができる。

本発明のさらなる実施形態においては、認証サーバは、認証時に、モバイル端末のネットワークアクセス識別子をさらに受信することができ、そこからモバイル端末の唯一の識別子を導くことができる。変形形態においては、モバイル端末のこの唯一の識別子をデータベースに送信することができ、認証サーバは、コンテキスト情報を維持しているネットワークノードの識別情報をデータベースから受信することができる。この変形形態によると、唯一の識別子、例えばモバイル端末のＩＭＳＩを使用して、モバイル端末のコンテキスト情報を維持しているネットワークノードの識別情報を取得することができる。

さらに、認証サーバは、コンテキスト情報を取得するときに、ネットワークノードの識別情報を使用して、コンテキスト情報を維持しているネットワークノードにアドレッシングすることができる。

本発明の別の実施形態は、サービスを提供するために確立されるトンネルを事前設定するときに、移動先無線アクセスネットワークの利用可能なリソースを考慮することができるように、パケットデータゲートウェイの機能を強化することに関する。この実施形態によると、パケットデータゲートウェイは、移動先無線アクセスネットワークにおける利用可能なリソースに関する情報を取得することができ、この移動先無線アクセスネットワークにおける利用可能なリソースに基づいて、トンネルの事前設定を行うことができる。

本発明のさらなる実施形態においては、認証処理において、少なくとも１つの認証メッセージが移動先無線アクセスネットワークから認証サーバに伝送され、この少なくとも１つの認証メッセージは、移動先無線アクセスネットワークの識別子を含んでいる。認証サーバは、コンテキスト情報を維持しているネットワークノードを識別するルーティングエリア識別子を、移動先無線アクセスネットワークの識別子から導くことができる。さらに、このルーティングエリア識別子は、コンテキスト情報を維持しているネットワークノードからのコンテキスト情報を要求するメッセージに含めることができる。これによって、標準化されているコンテキスト要求メカニズムをそのまま使用することができる。しかし、認証サーバがコンテキスト情報を取得できるようにするための新しいメッセージおよび／または新しい処理を定義できることも明らかである。

本発明の別の実施形態においては、認証サーバからパケットデータゲートウェイに提供されるデータは、モバイル端末の識別情報、移動先無線アクセスネットワーク、モバイル端末によって要求されているサービス、およびトンネル確立時の相互認証のための情報のうちの少なくとも１つをさらに示している。

この実施形態の変形形態によると、この情報により、パケットデータゲートウェイは、少なくとも１つのセキュリティアソシエーションを含んでいるセキュリティコンテキスト、暗号鍵、およびトンネルを通じたパケットデータ交換のためにデータパケットのヘッダを圧縮するためのヘッダ圧縮方式のうちの少なくとも１つの事前設定を行うことができる。したがって、パケットデータゲートウェイには、パケットデータサービスのＱｏＳ関連情報のみならず、補足情報、すなわち移動先無線アクセスゲートウェイを通じたサービス提供時に使用するさまざまな処理あるいはパラメータ（例えば、ヘッダ圧縮、認証、認可、課金管理など）を事前設定できるようにする情報も提供できることが認識される。

本発明の別の実施形態は、開始側無線アクセスネットワークと移動先無線アクセスネットワークとの間でのモバイル端末のハンドオーバが、訪問先ネットワークにおいて起こる状況に関する。これにより、モバイル端末は、パケットデータゲートウェイと、コンテキスト情報を維持しているネットワークノードとを有する訪問先コアネットワーク内でローミングすることができ、訪問先の開始側無線アクセスネットワークから訪問先の移動先無線アクセスネットワークにモバイル端末をハンドオーバすることができる。したがって、移動先無線アクセスネットワークにおけるモバイル端末の認証は、訪問先コアネットワーク内のプロキシ認証サーバと、モバイル端末のホームコアネットワーク内の認証サーバとが関与する。これにより、認証プロキシサーバは、例えば、それぞれの訪問先ネットワークからの認証要求を、モバイル端末のホームネットワーク内の認証サーバに中継することができる。

なお、本明細書に説明した実施形態は、双方が訪問先ネットワークに属している異種ネットワーク間のハンドオーバに限定されないことを認識されたい。本発明の別の実施形態によると、パケットデータゲートウェイと、コンテキスト情報を維持しているネットワークノードは、同じコアネットワーク内に位置し、あるいはそれぞれ別々のコアネットワーク内に位置している。したがって、モバイル端末を、例えば、ホームコアネットワークに接続されているＵＴＲＡＮから、訪問先コアネットワークに接続されているＷＬＡＮにハンドオーバできるようにすることも可能である。

さらに認識されることとして、コアネットワークは、例えばＧＰＲＳネットワークとすることができ、開始側無線アクセスネットワークが、モバイル通信ネットワークの無線アクセスネットワーク（例えば、ＵＴＲＡＮ）であり、移動先無線アクセスネットワークが、ＷＬＡＮのような別の無線ネットワークである。

本発明のさらなる実施形態は、モバイル通信システムのコアネットワーク内に位置し、移動先無線アクセスネットワークを通じてモバイル端末に提供されるパケットデータサービスのための接続を設定するパケットデータゲートウェイを提供する。これによって、モバイル端末を、異種の無線アクセスネットワーク間において、開始側無線アクセスネットワークから移動先無線アクセスネットワークにハンドオーバすることができる。

この実施形態によると、パケットデータゲートウェイは、モバイル端末と、コアネットワーク内の認証サーバと通信する通信手段を有することができる。これらの通信手段は、移動先無線アクセスネットワークを通じてパケットデータサービスのデータパケットを交換するためのトンネルを、パケットデータゲートウェイとモバイル端末との間に確立するように適合することができ、トンネルは、少なくともＱｏＳ制約に対応している。

さらに、通信手段は、認証サーバからのデータを受信するようにすることができ、このデータは、提供されるパケットデータサービスの少なくともＱｏＳ制約を示している。

パケットデータゲートウェイは、認証サーバから受信されるデータに基づいて、トンネルが確立される前にトンネルの少なくともＱｏＳ制約の事前設定を行う設定手段もさらに有することができる。

本発明のさらなる実施形態においては、通信手段は、認証サーバから提供されるデータを受信するように適合することができ、このデータは、モバイル端末の識別情報、移動先無線アクセスネットワーク、モバイル端末によって要求されているサービス、およびトンネル確立時の相互認証のための情報のうちの少なくとも１つを示す。

本発明の別の実施形態においては、設定手段は、少なくとも１つのセキュリティアソシエーションを含んでいるセキュリティコンテキスト、暗号鍵、およびトンネルを通じたパケットデータ交換のためにトンネルを通じて伝送されるデータパケットのヘッダを圧縮するためのヘッダ圧縮方式のうちの少なくとも１つの事前設定を行うようにさらに適合されている。

さらに、本発明の別の実施形態によるパケットデータゲートウェイの通信手段は、移動先無線アクセスネットワークにおける利用可能なリソースに関する情報を、移動先無線アクセスネットワークのアクセスサーバから取得するようにさらに適合されており、設定手段は、移動先無線アクセスネットワークにおける利用可能なリソースに基づいて、トンネルを事前設定するように適合されている。

本発明のさらなる実施形態は、モバイル通信システムのコアネットワーク内に位置し、パケットデータゲートウェイと通信して移動先無線アクセスネットワークにおけるモバイル端末を認証する認証サーバを提供する。上述したように、モバイル端末は、異種の無線アクセスネットワーク間において、開始側無線アクセスネットワークから移動先無線アクセスネットワークにハンドオーバされる。

認証サーバは、移動先無線アクセスネットワークにおけるモバイル端末を認証する認証手段と、コアネットワーク内のネットワークノードからコンテキスト情報を取得する通信手段とを有することができる。このコンテキスト情報は、開始側無線アクセスネットワークを通じて提供されているパケットデータサービスの少なくともＱｏＳ制約を示すことができる。

通信手段は、データパケットサービスを、移動先無線アクセスネットワークを通じてモバイル端末に提供するためのトンネルの少なくともＱｏＳ制約を、パケットデータゲートウェイが事前設定できるようにするために、コンテキスト情報を示すデータをパケットデータゲートウェイに提供するように適合することができる。

変形形態においては、通信手段は、モバイル端末の認証時にネットワークアクセス識別子を受信するようにさらに適合されており、認証サーバは、このネットワークアクセス識別子からモバイル端末の唯一の識別子を導く処理手段をさらに有している。

別の変形形態においては、通信手段は、モバイル端末の唯一の識別子を、モバイル端末に関する情報を含んでいるデータベースに送信するように適合されており、コンテキスト情報を維持しているネットワークノードの識別情報をデータベースから受信するようにさらに適合されている。

本発明の別の実施形態によると、認証サーバの通信手段は、認証処理において、移動先無線アクセスネットワークから少なくとも１つの認証メッセージを受信するように適合されている。この少なくとも１つの認証メッセージは、移動先無線アクセスネットワークの識別子を含むことができ、認証サーバの処理手段は、コンテキスト情報を維持しているネットワークノードを識別するルーティングエリア識別子を、移動先無線アクセスネットワークの識別子から導くように適合することができる。

さらに、変形形態において、通信手段は、コンテキスト情報を取得するときに、導かれたルーティングエリア識別子によって、コンテキスト情報を維持しているネットワークノードにアドレッシングするように適合されている。

本発明の別の実施形態においては、認証サーバからパケットデータゲートウェイに提供されるデータは、モバイル端末の識別情報、移動先無線アクセスネットワーク、モバイル端末によって要求されているサービス、およびトンネル確立時の相互認証のための情報のうちの少なくとも１つをさらに示している。

本発明のさらなる実施形態は、上に概説した設定方法のさまざまな実施形態のソフトウェアへの実装に関する。ここでは、コアネットワークの異なるネットワークエンティティおよび無線アクセスネットワークが、それぞれの処理を実行して設定方法に参加するための個々のソフトウェアコンポーネントを有することができる。

例えば、本発明の１つの実施形態によると、命令を格納しており、この命令がモバイル通信システムのコアネットワーク内に位置しているパケットデータゲートウェイのプロセッサによって実行されると、異種の無線アクセスネットワーク間において、モバイル端末が開始側無線アクセスネットワークから移動先無線アクセスネットワークにハンドオーバされるときに、移動先無線アクセスネットワークを通じてモバイル端末に提供されるパケットデータサービスのための接続の設定が行われる、コンピュータ可読媒体が提供される。この手順は、モバイル端末と、コアネットワーク内の認証サーバと通信するステップと、移動先無線アクセスネットワークを通じてパケットデータサービスのデータパケットを交換するための、少なくともＱｏＳ制約に対応しているトンネルを、パケットデータゲートウェイとモバイル端末との間に確立するステップと、認証サーバからの、提供されるパケットデータサービスの少なくともＱｏＳ制約を示すデータを受信するステップと、認証サーバから受信されるデータに基づいて、トンネルを確立する前にトンネルの少なくともＱｏＳ制約の事前設定を行うステップとによって達成することができる。

本発明のさらなる実施形態は、命令を格納しており、この命令がパケットデータゲートウェイのプロセッサによって実行されたときに、パケットデータゲートウェイが、上に概説した本発明のさまざまな実施形態による設定方法に参加できるようにする、コンピュータ可読媒体、に関する。

別の実施形態は、命令を格納しており、この命令がモバイル通信システムのコアネットワーク内に位置している認証サーバのプロセッサによって実行されると、異種の無線アクセスネットワーク間において、モバイル端末が開始側無線アクセスネットワークから移動先無線アクセスネットワークにハンドオーバされるときに、認証サーバとパケットデータゲートウェイとの間の通信と、移動先無線アクセスネットワークにおけるモバイル端末の認証とが行われる、コンピュータ可読媒体を提供する。この手順は、例えば、移動先無線アクセスネットワークにおけるモバイル端末を認証するステップと、コアネットワーク内のネットワークノードから、開始側無線アクセスネットワークを通じて提供されるパケットデータサービスの少なくともＱｏＳ制約を示すコンテキスト情報を取得するステップと、データパケットサービスを、移動先無線アクセスネットワークを通じてモバイル端末に提供するためのトンネルの少なくともＱｏＳ制約を、パケットデータゲートウェイが事前設定できるようにするために、コンテキスト情報を示すデータをパケットデータゲートウェイに提供するステップとによって達成することができる。

さらに、本発明の別の実施形態は、命令を格納しており、この命令が認証サーバのプロセッサによって実行されたときに、認証サーバが、上に概説した本発明のさまざまな実施形態による設定方法に参加できるようにする、コンピュータ可読媒体に関する。

以下では、添付の図面を参照しながら、本発明についてさらに詳しく説明する。図面における類似または対応する細部は、同じ参照番号によって示してある。

以下では、本発明のさまざまな実施形態について説明する。実施形態のほとんどは、例示のみを目的として、ＷＬＡＮとインターワーキングするＵＭＴＳ通信システムに関連して概説してある。さらに、以下のセクションで使用している用語は、主としてＵＭＴＳ用語およびＷＬＡＮ用語に関連している。しかし、ＵＭＴＳとＷＬＡＮのインターワーキングアーキテクチャに関連する用語を使用していること、およびそのようなアーキテクチャに関連する実施形態を説明していることは、本発明の原理および概念をそのようなシステムに限定することを意図したものではない。

また、先の背景技術における説明は、以下に説明する、大部分がＵＭＴＳおよびＷＬＡＮに基づく特定の例示的な実施形態を深く理解することを目的としているに過ぎない。本発明は、以下に説明する、モバイル通信ネットワークまたはＷＬＡＮにおける処理および機能の特定の実施形態に限定されないことを理解されたい。

図１は、ハンドオーバがサポートされる３ＧＰＰシステムとＷＬＡＮのインターワーキングの１つの可能なアーキテクチャを示している。このアーキテクチャは、シナリオ２、３における、３ＧＰＰシステムとＷＬＡＮのインターワーキングの現在のアーキテクチャに加えて、ＧＧＳＮとパケットデータゲートウェイ（ＰＤＧ）との間でデータパケットを転送／中継するための、パケットデータゲートウェイとＧＧＳＮ間のインタフェースを備えている。なお、パケットデータゲートウェイの機能は、ＧＧＳＮの１つに極めて類似していることに留意されたい。

さらに、認証サーバ、例示的なアーキテクチャによるとＡＡＡサーバと、ＳＧＳＮとの間には、ユーザのＭＭ（移動性管理）コンテキストおよびＰＤＰ（パケットデータプロトコル）コンテキストを要求するためのインタフェースが含まれている。

３ＧＰＰ／ＷＬＡＮのデュアルモードモバイル端末の場合、能動的な３Ｇ接続および能動的なＷＬＡＮ接続から、３Ｇサービスにアクセスすることが可能である。

本発明の１つの実施形態においては、モバイル端末は、ＧＰＲＳサービスにアクセスするために、３ＧネットワークにおけるＧＰＲＳ接続手順を実行することができる。ＧＰＲＳ接続手順の完了後、モバイル端末は、いわゆる「ＰＭＭ接続状態」となり、ＳＧＳＮにおいてＭＭコンテキストを作成することができる。このコンテキストは、特に、ユーザのＩＭＳＩと、現在のＭＭ状態と、モバイル端末の現在の位置の１つ以上のセルを識別するルーティングエリアとを含むことができる。ルーティングエリア識別子（ＲＡＩ）は、ＲＲＣアイドルモードにあるモバイル端末にブロードキャストすることができ、ＲＲＣ接続モードにあるモバイル端末には、確立されているＲＲＣ（Radio Resource Control）接続を通知することができる。

ユーザがその端末において３Ｇサービス（例えば、ＳＭＳ、ＭＭＳ、ＩＭＳ）を開始することを望むと、ＰＤＰコンテキスト確立手順によってサービス確立を開始することができる。ＰＤＰコンテキスト確立手順においては、アクセスポイント名（ＡＰＮ）と、要求されているＱｏＳとがシグナリングされる。ＡＰＮは、ＧＧＳＮおよびパケットデータネットワークを識別することができ、選択的に、提供されるサービスを識別することができる。ＰＤＰコンテキスト確立が受け入れられると、例えばＳＧＳＮおよびＧＧＳＮにおいてＰＤＰコンテキストが確立され、モバイル端末とＧＧＳＮとの間で、ＰＤＰ ＰＤＵ（プロトコルデータユニット）を伝送することができる。

モバイル端末が３Ｇサービスを確立し、各ＷＬＡＮビーコンがそれぞれのＷＬＡＮを識別するＳＳＩＤを含む複数のＷＬＡＮビーコンの走査によってＷＬＡＮサービスエリアを検出する場合には、３ＧからＷＬＡＮへのハンドオーバを、高いデータ速度および短い遅延において有利に行うことができる。したがって、開始側無線アクセスネットワーク、本例においてはＵＴＲＡＮと、移動先無線アクセスネットワーク、本例においてはＷＬＡＮとの間でハンドオーバを実行することができる。

モバイル端末は、例えば、利用可能なＷＬＡＮの１つを、受信されたＳＳＩＤに基づいて選択することができる。さらに、モバイル端末には、モバイル端末が複数のビーコンを受信した場合に使用できる、好ましいＷＬＡＮのリストを提供することができる。モバイル端末は、移動先無線アクセスネットワーク、すなわち選択されたＷＬＡＮとの接続を確立することができる。ＷＬＡＮとのこの接続の確立は、モバイル端末とＷＬＡＮとの関連付けとも称される。

ＷＬＡＮとの関連付けの後、そのＷＬＡＮにおいてモバイル端末を認証する必要がある。例えば、この目的のために、ＷＬＡＮアクセス認証（再認証）を開始することができる。このＷＬＡＮアクセス認証手順では、一般に、モバイル端末と、ＷＬＡＮアクセスネットワーク（ＡＮ）と、３ＧＰＰ ＡＡＡサーバとの間で、ＥＡＰ（Extensible Authentication Protocol）メッセージが交換される。ユーザの認証のために、ユーザの識別情報を、ＮＡＩ形式においてＡＡＡサーバに提供することができる（ＮＡＩ＝Network Access Identifier：http://www.ietf.orgで入手可能な非特許文献９参照）。

ＷＬＡＮ内のＩＰアドレスは、一般には、認証後にモバイル端末に割り当てられることに留意されたい。したがって、この時点ではモバイル端末にＩＰアドレスがまだ割り当てられておらず、このことは、モバイル端末からＡＡＡサーバにＡＡＡメッセージを伝送する手段をＷＬＡＮがサポートすべきであることを意味する。ＷＬＡＮ側には、固有の手段、例えばＷＬＡＮ標準ＩＥＥＥ８０２．１１ｉに規定されている手段を使用することができる。ＷＬＡＮアクセスネットワークからＡＡＡサーバへのＥＡＰメッセージの伝送は、ＲＡＤＩＵＳまたはＤｉａｍｅｔｅｒを通じて達成することができる。

ＲＡＤＩＵＳまたはＤｉａｍｅｔｅｒを通じてＥＡＰメッセージを伝送するときには、メッセージにＷＬＡＮアクセスネットワークの識別子が含まれる。この識別子は、例えば、モバイル端末のＲＡＤＩＵＳクライアントとして機能しているネットワークアクセスサーバの選択的な送信元ＩＰアドレス（ＮＡＳ−ＩＰ）をＲＡＤＩＵＳメッセージに含めることによって、明示的に含めることができる。代替的には、例えば、モバイル端末、またはＷＬＡＮアクセスネットワーク内のエンティティによって、ＷＬＡＮアクセスポイントのＭＡＣアドレス（リンク識別子）またはアクセスルータのアドレス（ＡＰＩＤ）をＥＡＰメッセージに含めることにより、ＷＬＡＮアクセスネットワークの識別子を明示的に含めることもできる。

ＷＬＡＮアクセス認証の間、ＡＡＡサーバは、モバイル端末の唯一の識別子、例えばユーザのＩＭＳＩをＮＡＩから導くことができ、開始側ＵＴＲＡＮにおいて、モバイル端末の処理を行う現在のＳＧＳＮを、例えばＨＬＲ／ＨＳＳに要求することができる。ＨＬＲ／ＨＳＳからＳＧＳＮの識別情報を受信すると、ＡＡＡサーバは、パケットデータサービスの少なくともＱｏＳパラメータを定義するコンテキスト情報を要求するためのコンテキスト要求メッセージ（唯一の識別子を含むことができる）を、ＳＧＳＮに提供することができる。例えば、ＡＡＡサーバは、ユーザ（モバイル端末）のＭＭコンテキストおよびＰＤＰコンテキストを要求することができる。

代替的には、ＨＬＲ／ＨＳＳデータベースの問合せを省略することができる。また、ＷＬＡＮのアクセスネットワークの識別子をＳＧＳＮ識別子またはＳＧＳＮアドレスにマッピングすることのできるマッピングテーブルによって、開始側ＵＴＲＡＮにおけるモバイル端末の処理を行うＳＧＳＮ識別子またはＳＧＳＮアドレスを取得することも可能である。ＷＬＡＮアクセスネットワークの識別子は、上述したように、認証手順のＥＡＰメッセージに含まれている。ＡＡＡサーバは、ＷＬＡＮアクセスネットワークの識別子を、ＳＧＳＮ識別子またはＳＧＳＮアドレスに直接マッピングするか、または最初にＲＡＩにマッピングした後そのＲＡＩに対応するルーティングエリアを担当しているＳＧＳＮを求めることができる。

標準のＧＰＲＳ ＳＧＳＮコンテキスト要求メッセージには、ＩＭＳＩ以外に、古いＲＡＩと、確認されたモバイル端末とが含まれる。しかし、古いＲＡＩは、通常ではＡＡＡサーバに認識されない。現在の標準的な手順への変更を最小限にするために採り得る１つの方法は、ＡＡＡサーバがマッピング機能にアクセスすることにより、受信したＷＬＡＮアクセスネットワーク識別子を３Ｇネットワークの１つ以上のルーティングエリア識別子にマッピングできるようにすることである。この導かれたＲＡＩを、ＳＧＳＮへのコンテキスト要求メッセージに含める。したがって、この例示的な実施形態によると、すでに規定されているコンテキスト要求メッセージをそのまま使用してコンテキスト情報を問い合わせることができる。

しかし、標準のメッセージの変更を予測することもできる。なぜなら、標準化されている手順によるＳＧＳＮコンテキスト要求メッセージでは、ＳＲＮＳコンテキスト要求メッセージを古いＲＮＣに送るようにＳＧＳＮがトリガされるためである。ＳＲＮＳコンテキスト要求メッセージを受信すると、ＳＲＮＳは、開始側ＵＴＲＡＮを通じたモバイル端末へのダウンリンクＰＤＵをバッファに格納し、その送信を停止する。

このメカニズムを回避することが望ましいことがあり、なぜなら、モバイル端末は依然として開始側ＵＴＲＡＮを通じてダウンリンクＰＤＵを受信できるためである。したがって、ＳＧＳＮがＳＲＮＳコンテキスト要求メッセージを古いＲＮＣに送るべきではないことを示すフラグを、コンテキスト要求メッセージに含めることができる。１つの例示的な実施形態または方策として、ＡＡＡサーバからのコンテキスト要求メッセージを受信すると、モバイル端末の処理を行うＳＧＳＮが、新しいパケットを開始側ＵＴＲＡＮを通じて端末に提供するのを停止し、代わりに、処理を行うパケットデータゲートウェイにそれらのパケットを中継することができる。ＳＲＮＳのバッファに格納されているパケットのみが、開始側ＵＴＲＡＮを通じてモバイル端末に提供される。変形形態においては、開始側アクセスネットワーク内に確立されている無線ベアラと、そのコアネットワークとの接続とを、バッファに格納されているパケットを伝送した後に破棄することができる。

ＳＧＳＮは、要求に応答して、例えばＭＭコンテキストおよびＰＤＰコンテキストを含むコンテキスト応答メッセージを、ＡＡＡサーバに送ることができる。したがって、この時点で、前のＡＰＮと、モバイル端末の要求されるネゴシエート済みＱｏＳとがＡＡＡサーバに通知される。なお、選択される実施形態によっては、コンテキスト情報すべてをＡＡＡサーバに伝送する必要がない。例えば、ＱｏＳ制約の事前設定のみが予測される場合、ＱｏＳに関連する情報のみをＡＡＡサーバに提供することができる。

ＳＧＳＮとＡＡＡサーバとの間でコンテキストを伝送するために、すでに標準化されているメカニズム、あるいはその改良されたバージョンを使用することに代えて、開始側ＵＴＲＡＮにおけるモバイル端末の処理を行うＳＧＳＮからのコンテキスト情報をＡＡＡサーバが要求することのできる新しいメッセージおよび手順を予測することができる。

次の選択的なステップにおいて、ＡＡＡサーバは、それまでＵＴＲＡＮを通じてアクセスできていたサービスにＷＬＡＮネットワークを通じてアクセスすることをモバイル端末が許可されているかをさらに確認することができる。次いで、例えば、モバイル端末が許可されている場合、ＡＡＡサーバは、移動先アクセスネットワーク、すなわち例示的な本実施形態においてはＷＬＡＮを通じてサービスを提供するための、モバイル端末の処理を行うパケットデータゲートウェイを決定することができる。ＡＡＡサーバは、モバイル端末の識別情報と、ＷＬＡＮの識別情報と、要求され得るサービスと、関連するＱｏＳとを、パケットデータゲートウェイに通知することができる。変形形態においては、パケットデータゲートウェイには、トンネル確立の相互認証のための情報がさらに通知される。すなわち、パケットデータゲートウェイには、セキュリティコンテキスト、および／または使用されるヘッダ圧縮方式のパラメータを提供することができる。

受信したサービス情報およびＱｏＳ情報から、パケットデータゲートウェイは、移動先アクセスネットワーク、すなわち例示的な本実施形態においてはＷＬＡＮを通じたモバイル端末までのトンネルを事前に設定することができる。

さらに、本発明の別の実施形態においては、パケットデータゲートウェイは、パケットデータゲートウェイからＷＬＡＮまでのトンネリング経路に関するＱｏＳ問合せメッセージを、受信したサービス情報およびＱｏＳ情報を使用して、ＱｏＳメカニズムに適した形式において構築することができる。例えば、ＷＬＡＮアクセス認証手順においてＡＡＡサーバから受信されるＷＬＡＮ識別子を、経路の決定に使用することができる。

このメッセージを使用して、トンネルに利用可能なリソースを要求することができる。この要求は、例えば、フローごと、あるいは一連のフローごとに実行することができる。さらに、パケットデータゲートウェイによって割り当てられるトンネルフロー／セッション識別子を、問合せメッセージに含めることができる。

パケットデータゲートウェイからＷＬＡＮまでの経路にＮＳＩＳ ＱｏＳ−ＮＳＬＰが適用される場合には、ＱｏＳ−ＮＳＬＰ ＱＵＥＲＹメッセージを送ることができる。この問合せメッセージは、モバイル端末の認証手順を開始した側のＮＡＳに送ることができる。ＱｏＳ−ＮＳＬＰをサポートしているＮＳＩＳエンティティ（ＱＮＥ）が、ＮＡＳまでの経路上の利用可能なリソースを調べ、問合せメッセージに含める。この問合せメッセージがＮＡＳによって受信されると、この経路を通じて応答メッセージがパケットデータゲートウェイに送り返される。パケットデータゲートウェイは、この応答メッセージを受信した後、経路上の利用可能なＱｏＳを認識し、その情報を使用して、モバイル端末までのトンネルを事前に設定する。

経路を越えた（ａｃｒｏｓｓ）ドメイン内の境界ノードにおけるトラフィックを管理する（ｅｎｆｏｒｃｅ）ネットワーク管理エンティティが存在する場合、上記の方式に代えて、パケットデータゲートウェイは、これらのネットワーク管理エンティティと直接通信して、利用可能なリソースを問い合わせることができる。

ユーザが、非常に有用性の高いサービスに加入契約しており、使用されないリソースに対して課金されることを受け入れているシナリオにおいては、パケットデータゲートウェイは、トンネル確立要求が受信される前に、トンネルのリソースをあらかじめ予約することができる。このリソース予約は、トンネルの事前設定の一部とすることができる。

事前設定が完了すると、モバイル端末にＷＬＡＮ内のＩＰアドレスを割り当てることができる。さらに、モバイル端末は、パケットデータサービスを提供するためのネットワークエンティティ間のトンネルの確立を要求するために、トンネル確立メッセージをパケットデータゲートウェイに送信することができる。

サービス要求およびＱｏＳ要件が、取得されたＰＤＰコンテキストから決定されるサービスおよびＱｏＳ要件に類似している場合、従来のシステムより高速にトンネルを確立することができる。また、トンネル確立時のモバイル端末の認証も、より高速に処理することができる。なぜなら、パケットデータゲートウェイが、モバイル端末を認証するために必要な情報を、ＡＡＡサーバからすでに受け取っているからである。

さらに、パケットデータゲートウェイは、要求しているサービスのＷＬＡＮを通じた取得をモバイル端末が許可されていることを、あらかじめ認識していることができる。これにより、パケットデータゲートウェイは、必要なリソースおよびトンネル経路を、さらなるリソース要求なしにただちに確立することができる。

トンネル確立の完了後（または確立中）、パケットデータゲートウェイは、トラフィックをパケットデータゲートウェイにルーティングするようにＧＧＳＮに知らせることができる（ＰＤＰコンテキスト更新要求）。

次に、本発明の例示的な実施形態について、図２を参照しながら説明する。図２は、モバイル端末が、開始側アクセスネットワーク、例示を目的としてＵＴＲＡＮから、移動先アクセスネットワーク、同様に例示を目的としてＷＬＡＮにハンドオーバされるときの、モバイル端末とパケットデータゲートウェイとの間の接続の例示的な設定手順を示している。

最初に、モバイル端末に対するＧＰＲＳ接続手順２０１を実行する。モバイル端末はＰＭＭ接続状態となることができ、ＳＧＳＮにおいてＭＭコンテキストが確立される。さらに、ＵＴＲＡＮを通じたパケットデータサービスを起動するために、ＰＤＰコンテキスト確立手順２０２を開始する。これにより、ＳＧＳＮおよびＧＧＳＮにおいてＰＤＰコンテキストが確立される。

ＷＬＡＮアクセスネットワークの存在が検出されると、端末をＷＬＡＮアクセスネットワークに関連付けることができる（２０３）。ＷＬＡＮアクセス認証２０４では、ＮＡＩを使用してユーザを識別し、ＮＡＳ−ＩＰアドレスをＡＡＡサーバに送信する（選択的に、モバイル端末は、ＡＰ ＭＡＣアドレス、または通知されたＡＲアドレス（ＡＰＩＤ）をＥＡＰメッセージ交換に含めることができる）。

次に、ＡＡＡサーバが、ユーザを現在担当しているＳＧＳＮについての情報を、ＨＬＲ／ＨＳＳに要求する（２０５）。ＨＬＲ／ＨＳＳは、ＩＭＳＩに対する現在のＳＧＳＮのアドレスまたは番号をＡＡＡサーバに送ることができる（２０６）。

この情報を受信すると、ＡＡＡサーバは、３Ｇ ＳＧＳＮへのＳＧＳＮコンテキスト要求２０７を開始することができる。次に、ＳＧＳＮが、ＭＭコンテキストおよびＰＤＰコンテキストが含まれているＳＧＳＮコンテキスト応答２０８をＡＡＡサーバに送る。ＡＡＡサーバは、このコンテキスト情報から、処理を行うパケットデータゲートウェイ（ＡＰＮから）と、要求されているＱｏＳ（ＱｏＳプロファイルから）とを決定することができる（２０９）。

次に、ＡＡＡサーバは、次に起こり得るトンネル確立要求およびＱｏＳ要件と、選択的に認証パラメータとを、処理を行うパケットデータゲートウェイに通知することができる（２１０）。選択的に、処理を行うパケットデータゲートウェイは、トンネル確立要求を受信する前に、ＷＬＡＮ接続に利用可能なリソースを問い合わせることができる（２１１）。この問い合わせ時に、処理を行うパケットデータゲートウェイには、ＷＬＡＮからユーザ機器までの経路上の利用可能なリソースが通知される（２１２）。

さらに、パケットデータゲートウェイは、受信したコンテキスト情報と、選択的に移動先ＷＬＡＮにおけるリソースに関する利用可能な情報とに基づいて、モバイル端末のためのトンネルを事前設定することができる。すなわち、パケットデータゲートウェイは、関連するコンテキスト情報を作成し、および／または必要なリソースを予約することができる。

この時点で、パケットデータゲートウェイは、モバイル端末からトンネル確立メッセージ２１３を受信することができる。パケットデータゲートウェイは、ＰＤＰコンテキストから決定されるＱｏＳ要件と、トンネル確立時に受信されるＱｏＳ要件とを比較し、ＱｏＳ予約をただちに開始することができる（２１４）。さらに、確立されたトンネルがモバイル端末に通知され（２１５）、ＧＧＳＮにおけるＰＤＰコンテキストが更新され（２１６）、ＧＧＳＮからパケットデータゲートウェイにトラフィックが転送される。

図２を参照しながら上述した例示的な実施形態においては、認証サーバによるコンテキスト情報の問い合わせ、および処理を行うパケットデータゲートウェイへのそれらの情報の提供は、移動先アクセスネットワーク、すなわち上述した実施形態によるとＷＬＡＮにおけるモバイル端末の認証手順の一部として説明した。しかし前述したように、標準化されているメッセージをそのまま使用することによって、必要なメッセージ交換を認証手順に組み込むことも可能である。

代替的には、この目的のための新しい手順およびメッセージ形式を定義することができる。認証サーバがコンテキスト情報を要求および受信し、パケットデータゲートウェイにコンテキスト情報を提供する手順は、必ずしも認証手順の一部でなくてよいことに留意されたい。代わりに、これらのタスクを認証手順と並行して実行することもできる。しかしいずれの場合にも、トンネル確立の要求をモバイル端末から受信する前にパケットデータゲートウェイが事前設定を行うことのできるタイミングにおいて、パケットデータゲートウェイがコンテキスト情報を利用できるようにすべきである。

次に、図３に示した、ローミングシナリオに関する本発明の例示的な実施形態について説明する。この例示的な実施形態においては、前提として、ＷＬＡＮアクセスネットワークは、ＨＰＬＭＮとの直接的なローミング契約を持たず、ＶＰＬＭＮとのローミング契約のみを持っている。したがって、ＷＬＡＮアクセス認証手順は、ＷＬＡＮアクセスネットワークと、ＶＰＬＭＮ内のＡＡＡプロキシと、ＨＰＬＭＮ内のＡＡＡサーバとの間で実行される。これにより、ＡＡＡプロキシは、認証手順のメッセージを簡単に中継することができる。

ローミングしない場合と同様に、ＨＰＬＭＮのＡＡＡサーバは、ＨＰＬＭＮにおけるＨＬＲ／ＨＳＳに格納されている情報から、モバイル端末の実際のＳＧＳＮを決定することができる。このＳＧＳＮはＶＰＬＭＮ内に位置していることができる。ＡＡＡサーバは、ＶＰＬＭＮ内の古いＳＧＳＮにコンテキスト要求メッセージを送ることができる。そのＳＧＳＮは、コンテキスト応答メッセージ（ＭＭコンテキスト、ＰＤＰコンテキスト）を、ＡＡＡサーバに送る。この時点で、前のＡＰＮと、モバイル端末の要求されるネゴシエート済みＱｏＳとがＡＡＡサーバに通知される。ＡＡＡサーバは、ＷＬＡＮネットワークから同様のサービスにアクセスすることをモバイル端末が許可されていることを確認する。

ローミングする場合には、ＡＡＡサーバは、サービスをＨＰＬＭＮから提供できるか否かを調べる必要がある。提供できない場合、ＨＰＬＭＮのＡＡＡサーバは、ＶＰＬＭＮにおけるパケットデータゲートウェイおよびサービスにアクセスすることをモバイル端末が許可されているか否かを、加入契約情報に基づいて判定する。モバイル端末が許可されている場合、ＡＡＡサーバは、モバイル端末の識別情報と、ＷＬＡＮの識別情報と、要求されているサービスと、関連するＱｏＳと、トンネル確立の相互認証のための情報とを、ＶＰＬＭＮ内のＡＡＡプロキシ（またはＶＰＬＭＮ内のパケットデータゲートウェイ）に通知することができる。ＡＡＡプロキシは、これらの情報を適切なパケットデータゲートウェイに関連付け、そのパケットデータゲートウェイは、ローミングしない場合と同様に、トンネルのリソースを問い合わせる。

本発明の前の例示的な実施形態においては、双方が共通の訪問先コアネットワーク（ＶＰＬＭＮ）に接続されている異種のアクセスネットワーク間のハンドオーバについて検討した。しかし、本発明は、開始側無線アクセスネットワークがモバイル端末のホームコアネットワークの制御下にあり、移動先無線アクセスネットワークが訪問先コアネットワークの制御下にある、異種の無線アクセスネットワーク間のハンドオーバに適用することもできる。

本発明の別の実施形態は、上に説明したさまざまな実施形態をハードウェアおよびソフトウェアを使用して実装することに関する。上述したさまざまな方法、さまざまな論理ブロック、モジュール、および回路は、例えば、汎用プロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、あるいはその他のプログラマブルロジックデバイスなどとしての演算装置を使用して、実装または実行することができる。また、本発明のさまざまな実施形態は、これらの装置の組合せによって実行または具現化することもできる。

さらに、本発明のさまざまな実施形態は、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールによって実装し、あるいはハードウェアに直接実装することもできる。さらに、ソフトウェアモジュールとハードウェア実装の組合せも可能である。ソフトウェアモジュールは、あらゆる種類のコンピュータ可読記憶媒体、例えばＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、レジスタ、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなどに格納することができる。

異種ネットワーク間でのモバイル端末のハンドオーバをサポートする３ＧＰＰシステムとＷＬＡＮのインターワーキングのためのアーキテクチャを示す図 本発明の例示的な実施形態によるＱｏＳを高速に確立する手順を示すフローチャート 異種ネットワーク間でのモバイル端末のハンドオーバをサポートする３ＧＰＰシステムとＷＬＡＮのインターワーキングのためのローミングアーキテクチャを示す図

Claims (27)

1. 異種の無線アクセスネットワーク間において、モバイル端末が開始側無線アクセスネットワークから移動先無線アクセスネットワークにハンドオーバされるときに、前記モバイル端末と前記移動先無線アクセスネットワークとの間の接続の接続パラメータを設定する方法であって、
   パケットデータサービスを、前記開始側無線アクセスネットワークを通じて前記モバイル端末に提供するステップと、
   少なくとも前記開始側無線アクセスネットワークに接続されているコアネットワークのネットワークノードにおいて、前記パケットデータサービスの少なくともＱｏＳ制約を示す、前記パケットデータサービスに関するコンテキスト情報を維持するステップと、
   認証サーバによって、前記移動先無線アクセスネットワークにおける前記モバイル端末を認証するステップと、
   前記パケットデータサービスに関連するデータパケットを、前記移動先無線アクセスネットワークを通じて、前記モバイル端末とコアネットワーク内のパケットデータゲートウェイとの間で伝送するための、少なくともＱｏＳ制約に対応するトンネルを確立するステップとを有し、
   前記認証サーバが、前記コンテキスト情報を維持する前記ネットワークノードから前記コンテキスト情報を取得し、前記コンテキスト情報を示すデータを前記パケットデータゲートウェイに提供し、
   前記パケットデータゲートウェイが、前記認証サーバから受信される前記データに基づいて、前記トンネルを確立する前に、前記トンネルの少なくともＱｏＳ制約の事前設定を行う、方法。
2. 前記認証サーバが、前記コンテキスト情報を維持する前記ネットワークノードの識別情報を、前記モバイル端末に関する情報を含むデータベースから取得するステップをさらに有する、請求項１記載の方法。
3. 認証時に、前記認証サーバにおいて、前記モバイル端末のネットワークアクセス識別子を受信するステップと、
   前記認証サーバにおいて、前記ネットワークアクセス識別子から前記モバイル端末の唯一の識別子を導くステップとをさらに有する、請求項２記載の方法。
4. 前記モバイル端末の前記唯一の識別子を、前記データベースに送信するステップと、
   前記認証サーバにおいて、前記コンテキスト情報を維持する前記ネットワークノードの前記識別情報を、前記データベースから受信するステップとをさらに有する、請求項３記載の方法。
5. 前記認証サーバが、前記コンテキスト情報を取得するときに、前記ネットワークノードの前記識別情報を使用して、前記コンテキスト情報を維持する前記ネットワークノードにアドレッシングするステップをさらに有する、請求項４記載の方法。
6. 前記パケットデータゲートウェイが、前記移動先無線アクセスネットワークにおける利用可能なリソースに関する情報を取得するステップをさらに有し、
   前記トンネルの前記事前設定が、前記移動先無線アクセスネットワークにおける前記利用可能なリソースにも基づく、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の方法。
7. 前記認証処理において、前記移動先無線アクセスネットワークの識別子を含む少なくとも１つの認証メッセージを、前記移動先無線アクセスネットワークから前記認証サーバに伝送するステップと、
   前記認証サーバが、前記コンテキスト情報を維持する前記ネットワークノードを識別するルーティングエリア識別子を、前記移動先無線アクセスネットワークの前記識別子から導くステップとをさらに有する、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の方法。
8. 前記ルーティングエリア識別子が、前記コンテキスト情報を維持する前記ネットワークノードからの前記コンテキスト情報を要求するメッセージに含まれる、請求項７記載の方法。
9. 前記認証サーバから前記パケットデータゲートウェイに提供される前記データが、前記モバイル端末の識別情報、前記移動先無線アクセスネットワーク、前記モバイル端末によって要求されるサービス、およびトンネル確立時の相互認証のための情報のうちの少なくとも１つをさらに示す、請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の方法。
10. 前記パケットデータゲートウェイが、少なくとも１つのセキュリティアソシエーションを含むセキュリティコンテキスト、暗号鍵、および前記トンネルを通じたパケットデータ交換のためにデータパケットのヘッダを圧縮するためのヘッダ圧縮方式のうちの少なくとも１つの事前設定を行うステップをさらに有する、請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の方法。
11. 前記モバイル端末が、前記パケットデータゲートウェイと、前記コンテキスト情報を維持する前記ネットワークノードとを有する訪問先コアネットワーク内でローミングし、
    前記モバイル端末が、訪問先の開始側無線アクセスネットワークから訪問先の移動先無線アクセスネットワークにハンドオーバされ、
    前記移動先無線アクセスネットワークにおける前記モバイル端末の前記認証に、前記訪問先コアネットワーク内のプロキシ認証サーバと、前記モバイル端末のホームコアネットワーク内の認証サーバとが関与する、請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の方法。
12. 前記パケットデータゲートウェイと、前記コンテキスト情報を維持する前記ネットワークノードとが、同じコアネットワーク内に位置し、またはそれぞれ別々のコアネットワーク内に位置する、請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の方法。
13. 前記コアネットワークがＧＰＲＳネットワークである、請求項１乃至請求項１２のいずれかに記載の方法。
14. 前記開始側無線アクセスネットワークが、モバイル通信ネットワークの無線アクセスネットワークであり、前記移動先無線アクセスネットワークが、ＷＬＡＮである、請求項１乃至請求項１３のいずれかに記載の方法。
15. 異種の無線アクセスネットワーク間において、モバイル端末が開始側無線アクセスネットワークから移動先無線アクセスネットワークにハンドオーバされるときに、前記移動先無線アクセスネットワークを通じて前記モバイル端末に提供されるパケットデータサービスのための接続を設定する、モバイル通信システムのコアネットワーク内に位置するパケットデータゲートウェイであって、
    前記モバイル端末と、前記コアネットワーク内の認証サーバと通信する通信手段と、
    少なくとも前記開始側無線アクセスネットワークに接続されているコアネットワークのネットワークノードにおいて維持されており、前記パケットデータサービスの少なくともＱｏＳ制約を示す前記パケットデータサービスに関するコンテキスト情報であって、前記認証サーバから受信する前記コンテキスト情報に基づいて、前記パケットデータゲートウェイと前記モバイル端末との間のトンネルが確立される前に、前記トンネルの少なくともＱｏＳ制約の事前設定を行う設定手段とを有し、
    前記通信手段が、前記移動先無線アクセスネットワークを通じて前記パケットデータサービスのデータパケットを交換するための、少なくとも前記ＱｏＳ制約が設定された前記トンネルを確立するように適合されており、
    前記通信手段が、前記認証サーバから提供される前記パケットデータサービスの少なくともＱｏＳ制約を示す前記コンテキスト情報を受信するように適合されている、パケットデータゲートウェイ。
16. 前記通信手段が、前記認証サーバから提供される、前記モバイル端末の識別情報、前記移動先無線アクセスネットワーク、前記モバイル端末によって要求されているサービス、およびトンネル確立時の相互認証のための情報のうちの少なくとも１つを示す前記コンテキスト情報を受信するように適合されている、請求項１５記載のパケットデータゲートウェイ。
17. 前記設定手段が、少なくとも１つのセキュリティアソシエーションを含むセキュリティコンテキスト、暗号鍵、および前記トンネルを通じたパケットデータ交換のために前記トンネルを通じて伝送されるデータパケットのヘッダを圧縮するためのヘッダ圧縮方式のうちの少なくとも１つの事前設定を行うようにさらに適合されている、請求項１５または請求項１６記載のパケットデータゲートウェイ。
18. 前記通信手段が、前記移動先無線アクセスネットワークにおける利用可能なリソースに関する情報を、前記移動先無線アクセスネットワークのアクセスサーバから取得するように適合されており、
    前記設定手段が、前記移動先無線アクセスネットワークにおける前記利用可能なリソースに基づいて、前記トンネルを事前設定するように適合されている、請求項１５乃至請求項１７のいずれかに記載のパケットデータゲートウェイ。
19. 異種の無線アクセスネットワーク間において、モバイル端末が開始側無線アクセスネットワークから移動先無線アクセスネットワークにハンドオーバされるときに、パケットデータゲートウェイと通信して前記移動先無線アクセスネットワークにおけるモバイル端末を認証する、モバイル通信システムのコアネットワーク内に位置する認証サーバであって、
    前記移動先無線アクセスネットワークにおける前記モバイル端末を認証する認証手段と、
    前記コアネットワーク内のネットワークノードから、前記開始側無線アクセスネットワークを通じて提供されるパケットデータサービスの少なくともＱｏＳ制約を示すコンテキスト情報を取得する通信手段とを有し、
    前記通信手段が、前記データパケットサービスを、前記移動先無線アクセスネットワークを通じて前記モバイル端末に提供するためのトンネルの少なくとも前記ＱｏＳ制約を、前記パケットデータゲートウェイが事前設定できるようにするために、前記コンテキスト情報を示すデータを前記パケットデータゲートウェイに提供するように適合されている、認証サーバ。
20. 前記通信手段が、前記モバイル端末の認証時にネットワークアクセス識別子を受信するように適合されており、
    前記認証サーバが、前記ネットワークアクセス識別子から前記モバイル端末の唯一の識別子を導く処理手段をさらに有する、請求項１９記載の認証サーバ。
21. 前記通信手段が、前記モバイル端末の前記唯一の識別子を、前記モバイル端末に関する情報を含むデータベースに送信するように適合されており、
    前記通信手段が、前記コンテキスト情報を維持する前記ネットワークノードの前記識別情報を、前記データベースから受信するようにさらに適合されている、請求項２０記載の認証サーバ。
22. 前記通信手段が、前記認証処理において、前記移動先無線アクセスネットワークから、
    前記移動先無線アクセスネットワークの識別子を含む少なくとも１つの認証メッセージを受信するように適合されており、
    前記処理手段が、前記コンテキスト情報を維持する前記ネットワークノードを識別するルーティングエリア識別子を、前記移動先無線アクセスネットワークの前記識別子から導くように適合されている、請求項１９乃至請求項２１のいずれかに記載の認証サーバ。
23. 前記通信手段が、前記コンテキスト情報を取得するときに、導かれた前記ルーティングエリア識別子によって、前記コンテキスト情報を維持する前記ネットワークノードにアドレッシングするように適合されている、請求項２２記載の認証サーバ。
24. 前記認証サーバから前記パケットデータゲートウェイに提供される前記データが、前記モバイル端末の識別情報、前記移動先無線アクセスネットワーク、前記モバイル端末によって要求されているサービス、およびトンネル確立時の相互認証のための情報のうちの少なくとも１つをさらに示す、請求項１乃至請求項１４のいずれかに記載の方法。
25. 前記認証サーバから前記パケットデータゲートウェイに提供される前記データが、前記モバイル端末の識別情報、前記移動先無線アクセスネットワーク、前記モバイル端末によって要求されているサービス、およびトンネル確立時の相互認証のための情報のうちの少なくとも１つをさらに示す、請求項１９乃至請求項２３のいずれかに記載の認証サーバ。
26. 命令を格納しているコンピュータ可読媒体であって、前記命令が、モバイル通信システムのコアネットワーク内に位置しているパケットデータゲートウェイのプロセッサによって実行されると、異種の無線アクセスネットワーク間において、モバイル端末が開始側無線アクセスネットワークから移動先無線アクセスネットワークにハンドオーバされるときに、前記移動先無線アクセスネットワークを通じて前記モバイル端末に提供されるパケットデータサービスのための接続の設定が行われ、前記設定が、
    前記モバイル端末と、前記コアネットワーク内の認証サーバと通信するステップと、
    少なくとも前記開始側無線アクセスネットワークに接続されているコアネットワークのネットワークノードにおいて維持されており、前記パケットデータサービスの少なくともＱｏＳ制約を示す前記パケットデータサービスに関するコンテキスト情報であって、前記認証サーバから提供される前記コンテキスト情報を受信するステップと、
    前記認証サーバから受信する前記コンテキスト情報に基づいて、前記パケットデータゲートウェイと前記モバイル端末との間のトンネルを確立する前に、前記トンネルの少なくともＱｏＳ制約の事前設定を行うステップと、
    前記移動先無線アクセスネットワークを通じて前記パケットデータサービスのデータパケットを交換するための、少なくとも前記ＱｏＳ制約が設定された前記トンネルを、前記パケットデータゲートウェイと前記モバイル端末との間に確立するステップと、
    によって実行される、コンピュータ可読媒体。
27. 命令を格納しているコンピュータ可読媒体であって、前記命令が、モバイル通信システムのコアネットワーク内に位置している認証サーバのプロセッサによって実行されると、異種の無線アクセスネットワーク間において、モバイル端末が開始側無線アクセスネットワークから移動先無線アクセスネットワークにハンドオーバされるときに、前記認証サーバとパケットデータゲートウェイとの間の通信と、前記移動先無線アクセスネットワークにおける前記モバイル端末の認証とが行われ、前記通信および前記認証が、
    前記移動先無線アクセスネットワークにおける前記モバイル端末を認証するステップと、
    前記コアネットワーク内のネットワークノードから、前記開始側無線アクセスネットワークを通じて提供されるパケットデータサービスの少なくともＱｏＳ制約を示すコンテキスト情報を取得するステップと、
    前記データパケットサービスを、前記移動先無線アクセスネットワークを通じて前記モバイル端末に提供するためのトンネルの少なくともＱｏＳ制約を、前記パケットデータゲートウェイが事前設定できるようにするために、前記コンテキスト情報を示すデータを前記パケットデータゲートウェイに提供するステップとによって実行される、コンピュータ可読媒体。

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