(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のホーム・ゲートウェイに関連付けられた第１のモバイル・デバイスに関与するルート最適化の方法であって、前記方法が、第１のモビリティ転送エンティティに実装され、
前記第１のモバイル・デバイスによって送信された登録メッセージ中に含まれるセッション鍵を使用して前記第１のモバイル・デバイスを前記第１のモビリティ転送エンティティに登録するステップであって、前記セッション鍵は、前記第１のモビリティ転送エンティティが前記第１のモバイル・デバイスのためのプロキシとして働くことを許可するために使用される、登録するステップと、
前記セッション鍵を使用して前記第１のモビリティ転送エンティティと終端ノードとの間に、前記第１のホーム・ゲートウェイをバイパスするセキュア・ルートを確立するステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記第１のモバイル・デバイスを前記第１のモビリティ転送エンティティに登録するステップが、
前記セッション鍵を使用して前記第１のモバイル・デバイスによって署名された結合登録を、前記第１のモバイル・デバイスから受信するステップと、
前記第１のモバイル・デバイスが前記第１のモビリティ転送エンティティに登録されており、したがって前記第１のモビリティ転送エンティティが、前記第１のモバイル・デバイスのためのプロキシとして働き、前記第１のモバイル・デバイスに対してルート最適化を行うことを許可されていることを示す結合確認応答を、前記第１のモバイル・デバイスに送信するステップと
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記終端ノードが、前記第１のモバイル・デバイスにウェブ・サービスを提供するように構成されたサーバであり、前記セキュア・ルートを確立するステップが、前記サーバまたは前記ウェブ・サービスに割り当てられたインターネット・プロトコル（ＩＰ）アドレスまたはドメイン名のうちの少なくとも１つを使用して前記セキュア・ルートを確立するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記終端ノードが、第２のモバイル・デバイスに関連付けられた第２のモビリティ転送エンティティであり、前記セキュア・ルートを確立するステップが、
前記第２のモビリティ転送エンティティに登録された前記第２のモバイル・デバイスへのルートを最適化したいという、前記第１のモバイル・デバイスからの要求に応答して、前記第２のモビリティ転送エンティティを発見するステップ
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記セキュア・ルートを確立するステップが、前記第１のモビリティ転送エンティティと前記終端ノードとを相互に認証するステップと、前記セキュア・ルートを使用して前記第１のモバイル・デバイスから前記終端ノードに少なくとも１つのパケットを転送するステップとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
第２の呼セッションに関連する少なくとも１つのパケットを転送するために前記セキュア・ルートを使用することができるように、前記第１のモバイル・デバイスと前記終端ノードとの間に第１の呼セッションを確立した後に、前記第１のモビリティ転送エンティティと前記終端ノードとの間の前記セキュア・ルートを保持するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
それぞれ、第１のホーム・ゲートウェイおよび第２のホーム・ゲートウェイに関連付けられた第１のモバイル・デバイスと第２のモバイル・デバイスとの間のルート最適化の方法であって、前記方法が、第１のモビリティ・ルーティング・エンティティに実装され、
前記第１のモビリティ・ルーティング・エンティティにおいて、前記第１のモビリティ転送エンティティが前記第１のモバイル・デバイスのためのプロキシとして働くことを許可するために前記第１のモバイル・デバイスから送信されたセッション鍵を使用して前記第１のモバイル・デバイスを登録した第１のモビリティ転送エンティティから、前記第２のモバイル・デバイスを登録した第２のモビリティ転送エンティティを発見したいという要求を受信するステップであって、前記要求が前記第２のモバイル・デバイスのアドレスを含む、受信するステップと、
前記第２のモバイル・デバイスの前記アドレスと、前記第１のモビリティ・ルーティング・エンティティによって維持されるデータベースとを使用して前記第２のモビリティ転送エンティティのアドレスまたは識別情報のうちの少なくとも１つを発見するステップと、
前記第１のホーム・ゲートウェイおよび前記第２のホーム・ゲートウェイをバイパスするセキュア・ルートを前記第１のモビリティ転送エンティティと前記第２のモビリティ転送エンティティとの間に確立することができるように、前記第１のモビリティ転送エンティティに前記第２のモビリティ転送エンティティの前記少なくとも１つのアドレスまたは識別情報を与えるステップと
を含む方法。
【請求項８】
前記第２のモビリティ転送エンティティの前記少なくとも１つのアドレスまたは識別情報を発見するステップが、
前記データベースが、前記第２のモビリティ転送エンティティの前記少なくとも１つのアドレスまたは識別情報と前記第２のモバイル・デバイスの前記アドレスとの間のあらかじめ決定された関連付けを含んでいるとき、前記第２のモバイル・デバイスの前記少なくとも１つのアドレスまたは識別情報を使用して前記データベースから前記第２のモビリティ転送エンティティの前記アドレスにアクセスするステップと、
前記データベースが、前記第２のモビリティ転送エンティティの前記少なくとも１つのアドレスまたは識別情報と前記第２のモバイル・デバイスの前記アドレスとの間のあらかじめ決定された関連付けを含んでいないとき、前記第２のモビリティ転送エンティティの前記少なくとも１つのアドレスまたは識別情報と前記第２のモバイル・デバイスの前記アドレスとを関連付ける情報を得るために、少なくとも１つの他のモビリティ・ルーティング・エンティティまたは少なくとも１つの他のエンティティに問い合わせるステップと、
前記第２のモビリティ転送エンティティの前記少なくとも１つのアドレスまたは識別情報と前記第２のモバイル・デバイスの前記アドレスとの間の前記関連付けを、前記データベースに追加するステップと、
前記第２のモビリティ転送エンティティの前記少なくとも１つのアドレスまたは識別情報を前記第１のモビリティ転送エンティティに与えるステップと
を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
第１のホーム・ゲートウェイに関連付けられた第１のモバイル・デバイスに関与するルート最適化の方法であって、前記方法が、前記第１のモバイル・デバイスに実装され、
前記第１のモバイル・デバイスによって送信された登録メッセージ中に含まれるセッション鍵を使用して前記第１のモバイル・デバイスを第１のモビリティ転送エンティティに登録するステップであって、前記セッション鍵は、前記第１のモビリティ転送エンティティが前記第１のモバイル・デバイスのためのプロキシとして働くことを許可するために使用される、登録するステップと、
前記セッション鍵を使用して前記第１のモビリティ転送エンティティと終端ノードとの間に、前記第１のホーム・ゲートウェイをバイパスするセキュア・ルートを確立することによって、前記終端ノードへのルートを最適化したいという要求を前記第１のモビリティ転送エンティティに送信するステップと
を含む方法。
【請求項１０】
前記第１のモバイル・デバイスを登録するステップが、前記セッション鍵を使用して前記第１のモバイル・デバイスによって署名された結合登録を、前記第１のモビリティ転送エンティティに与えるステップを含む、請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に通信システムに関し、より詳細には、ワイヤレス通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のワイヤレス通信システムは、無線アクセス・ネットワーク、またはアクセス・ポイント、基地局、基地局ルータなど、他のワイヤレス・エンティティを使用してワイヤレス接続性を与える。たとえば、モバイル・ユニットは、ネットワークに通信可能に結合された無線アクセス・ネットワークと、エア・インターフェースを介してワイヤレス通信リンクを確立し得る。モバイル・ユニットは、ワイヤレス通信リンクを使用して、別のモバイル・ユニットと通信セッションを確立することなど、ネットワークによって提供されるサービスにアクセスし得る。２つのモバイル・ユニット間の通信セッションを使用して送信される情報はアナログ情報またはデジタル情報であり得、モバイル・ユニット間の通信経路は回線交換アーキテクチャまたはパケット交換アーキテクチャを使用して形成され得る。回線交換アーキテクチャでは、専用通信経路が、たとえば、２つのモバイル・ユニット間に形成され、その２つのモバイル・ユニットによってのみ使用され得る。対照的に、パケット交換アーキテクチャは情報をパケットに分割し、パケットは、２つのモバイル・ユニットとそれらのネットワーク・ピアとの間でパケットを転送するための共通のパケット・ネットワーク・インフラストラクチャを使用して、２つのモバイル・ユニット間の多数の経路に沿って送信され得る。したがって、パケット交換ネットワーク・インフラストラクチャを介した経路の一部または全部は、ネットワーク・サーバまたは固定加入者など、パケット交換ネットワークに結合された他のモバイル・ユニットまたは他のエンティティによって共有され得る。その上、ほとんどすべてのパケット交換ワイヤレス・システムは、ルーティングおよび転送についてインターネット・プロトコル（ＩＰ）に依拠する。パケット交換ネットワークは、よりオープンであり、したがって攻撃に対して弱い。したがって、パケット交換ネットワークでは、セキュリティが何よりも重要である。
【０００３】
ワイヤレス通信システムは、多重レイヤ・モデルに概念的に構造化され得る。たとえば、開放型システム間相互接続（ＯＳＩ）参照モデルは、７つのレイヤ、すなわち、アプリケーション・レイヤと、プレゼンテーション・レイヤと、セッション・レイヤと、トランスポート・レイヤと、ネットワーク・レイヤと、データ・リンク・レイヤと、物理レイヤとを含む。アプリケーション・レイヤは「最上位」レイヤであり、したがってエンド・ユーザに最も近い。アプリケーション・レイヤは、様々なアプリケーションを提供するためのソフトウェアを含む。プレゼンテーション・レイヤは、コンテキストを設定し、異なるアプリケーション・レイヤ・エンティティ間の翻訳をする。セッション・レイヤは、異なるコンピュータ間で確立されたセッションを制御し、ローカル・アプリケーションとリモート・アプリケーションとの間の接続を管理する。トランスポート・レイヤは、エンド・ユーザ間の透過的なデータ転送を提供し、上位レイヤへの確実なデータ転送サービスをサポートする。ネットワーク・レイヤは、１つまたは複数のネットワークを介してソースから宛先に可変長データシーケンスを転送するための機能的および手続き的サポートを提供する。データ・リンク・レイヤは、ネットワーク・エンティティ間でデータを転送するための、ならびに誤り訂正を行うための機能的および手続き的サポートを提供する。物理レイヤは、電気的および物理的仕様、ならびにデバイス間のエラーのない送信のために必要とされる符号化および変調方式を定義する「最下位」レイヤである。
【０００４】
パケット・データ・アプリケーションをサポートするために物理レイヤおよびリンク・レイヤにおいて多数のワイヤレス・アクセス技術が実装され得る。いくつかの例示的なワイヤレス・アクセス技術は、ＨＲＰＤ、１Ｘ−ＥＶＤＯ、ＵＭＴＳ／ＨＳＰＡ、ＷＩＭＡＸ／ＩＥＥＥ−８０２．１６、３ＧＰＰ２−ＵＭＢ、および３ＧＰＰ−ＬＴＥなど、第２世代（２Ｇ）、第３世代（３Ｇ）、および第４世代（４Ｇ）技術を含む。これらのワイヤレス・アクセス技術は、第３世代パートナーシップ・プロジェクト（３ＧＰＰ、３ＧＰＰ２）およびＷｉＭＡＸフォーラムのネットワーク・ワーキング・グループ（ＮＷＧ）によって確立された規格および／またはプロトコルなど、規格および／またはプロトコルに従って動作する。すでに展開されている技術の異なる信号強度および既存のカバレージ・エリアを利用するために、機器ベンダは、複数のワイヤレス・アクセス技術を使用して通信することが可能であるデュアル・モード（またはマルチモード）モバイル・ユニットを開発し、展開している。たとえば、デュアルモード・モバイル・ユニットは、２つの異なるワイヤレス・アクセス技術に従って動作するＩＰ接続性の２つの独立した手段を実装し得る。同時に、サービス・プロバイダは、ワイヤレス接続性を与えるために２つ以上のワイヤレス・アクセス技術をますます使用しつつある。たとえば、いくつかのサービス・プロバイダは、オーバーレイ・メッシュ（overlaid mesh）および／または異なるアクセス技術との重複カバレージ・エリアを含む異種ネットワークを展開している。オーバーレイ・メッシュおよび重複カバレージ・エリアは、レガシー技術からより新しい技術への進化の一部として、または展開および／または運営コストの低減、全体的な通信スペクトル特性の改善など、他の理由で使用され得る。
【０００５】
アプリケーション・レイヤ技術も急速に発展している。たとえば、新しいブラウザ技術がより古いＷＡＰベースの方法に急速に取って代わりつつあり、モバイル加入者の要求に応えるために、ほとんどすべてのインターネット・アプリケーションが「モバイル化」を遂げようとしている。また、既存のセルラー・モバイル・ツー・モバイル・サービスを補完し、アップグレードするために、より多くのインターネット・プロトコル（ＩＰ）ベースのモバイル・ツー・モバイル・サービスが導入されつつある。これらのモバイル・ツー・モバイル・サービスの例には、既存のセルラー・ボイス・サービスを補完するモバイルＶｏＩＰ、および従来のセルラーＳＭＳのより豊富なバージョンを探求する、テキスト、オーディオ、およびビデオシェアリングを用いたモバイルＩＭがある。Ｖｏｉｃｅ  ｏｖｅｒ  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＶｏＩＰ）は、オーディオ信号（ボイス信号など）を、ネットワーク・レイヤにおいてインターネット・プロトコル（ＩＰ）を使用するパケット交換ネットワーク上での送信のためにパケットを形成するために使用できるデジタル・フォーマットに符号化するための技法である。送信機から受信機への送信中、または宛先ＶｏＩＰセッション・ピア（たとえば、モバイル・ユニット）における連続するパケット間の大きい遅延により、ソース・ピアによって生成されたオーディオ信号の品質が劣化し得るので、ＶｏＩＰパケットは、一般に、遅延耐性のない、ジッタ敏感情報と呼ばれる。したがって、ＶｏＩＰアプリケーションは、一般に、選択されたサービス品質（ＱｏＳ）レベルでＶｏＩＰパケットを与えるように制約される。たとえば、モバイル・ユニット中に実装されるＶｏＩＰアプリケーションは、ネットワーク上で送信されるパケットについて最小レベルの遅延、遅延ジッタなどを維持することが必要とされ得る。場合によっては、顧客は、いくつかのアプリケーションについて全体的により高いＱｏＳレベルを得るために、より高い料金を払うことがある。
【０００６】
典型的なワイヤレス・アクセス・ネットワークは、従来、２つの構成要素、すなわち、無線ネットワークとコア・ネットワークとに分けられる。図１に示す通信ネットワーク１００によって示されるように、従来のコア・ネットワークは、モバイル・ユニットがインターネットにアクセスすることを可能にする２つのレベルのＩＰゲートウェイを含む。訪問先ゲートウェイ（ＶＧＷ）は、基地局、基地局コントローラ、基地局ルータ、アクセス・ポイントなどのエンティティを含む、コア・ネットワークと無線ネットワークとの間のインターフェースを提供する。ホーム・ゲートウェイ（ＨＧＷ）は、訪問先ゲートウェイと通信し、コア・ネットワークとインターネットとの間のインターフェースを提供する。ホーム・ゲートウェイは、一般に、インターネットへのゲートウェイとして働くことに加えて、ＩＰアドレス割当ておよび管理を担当する。図２に示す通信ネットワーク２００によって示されるように、特にホーム・ゲートウェイと訪問先ゲートウェイとが異なるサービス・プロバイダによって運用されるとき、および／または２つのゲートウェイが互いから地理的にまたはトポロジー的に離れているとき、ホーム・ゲートウェイと訪問先ゲートウェイとは１つまたは複数のピアリング・ネットワークによって分離され得る。
【０００７】
ホーム・ゲートウェイ、訪問先ゲートウェイ、およびこれらのゲートウェイ間のピアリング・ネットワークは、インターネットとの間を行き来するパケットのためのチョーク・ポイント（choke point）になり得る。たとえば、２つのモバイル・ユニットが確立された呼セッションを有する場合、２つのモバイル・ユニットのためのコア・ネットワーク・ゲートウェイが２つの異なる都市にあることがある。また、エア・インターフェースを提供する基地局は、コア・ネットワーク・ゲートウェイのいずれかとはまったく異なる都市にあることがある。場合によっては、基地局とホーム・ゲートウェイとの間のルートが、バックボーン事業者にわたるピアリング関係により、異なる都市にある複数のピアリング・ネットワークを通ることがある。ネットワークのトポロジーに応じて、同じ訪問先ゲートウェイによってサービスされる呼でさえ、多数のゲートウェイおよび／またはピアリング・ネットワークを通ってルーティングされ得る。たとえば、シカゴで会議に参加している２人のユーザ（１人はニューヨーク市から、１人はロサンゼルスから）間の呼が、その呼が発せられたときにユーザが同じ建造物中にいたとしても、シカゴからニューヨーク市に、さらにロサンゼルスに行き、次いでシカゴに戻るようにルーティングされなければならないことがある。パケットが、インターネット・ホストからモバイル・ノードへの直接経路（すなわち、三角形の斜辺）があるにもかかわらず、インターネット・ホストからホーム・エージェントを通ってモバイル・ノードに（すなわち、三角形の斜辺以外の２つの辺に沿って）ルーティングされるので、このシナリオは「三角ルーティング問題」と呼ばれることがある。
【０００８】
現実の通信ネットワークの多様性は三角ルーティング問題を著しく複雑にする。ユーザのロケーション、無線ネットワーク、コア・ネットワークの訪問先ゲートウェイ、およびコア・ネットワーク内のトランスポートの地理的多様性により、事業者は、インターネットにトラフィックをルーティングするために様々なピアリング・ポイントを使用することを強いられる。事実上、様々な規格およびピアリング・ポリシーによって規定されるルーティングおよび転送経路とともにネットワークの複数のクラスタが作成され、これは非効率をもたらし得る。たとえば、複数のピアリング・ポイントを通るモバイル・ユニット呼の強制的ルーティングは、エンド・ユーザの不満につながるエンド・ツー・エンド・レイテンシの劇的な増加、ならびに運営費（ＯＰＥＸ）の追加に通じ得るトランスポートコストの増加を生じることがある。また、チョーク・ポイントは、固有のフォールト・トレランス欠如による非効率および大規模アウテージ（outage）を生じる潜在性を有する。これらの欠点は、物理レイヤおよびアプリケーション・レイヤ技術の進化によって与えられたネットワークへのアクセスの効率を損ない得る。これらの影響はまた、かなりの割合のモバイル・ツー・モバイル発呼が同じ訪問先ゲートウェイによって潜在的にサービスされる地理的領域内に限定され得ることによって悪化し得る。
【０００９】
様々なインターネット／ワイヤレス規格ドラフトおよび研究出版物が、三角ルーティング問題を改善するための手法を提案している。１つの技法は、モバイルＩＰｖ６の一部として採用されたクライアント・ベースのルート最適化技法である。ただし、この技法は、クライアント（たとえば、インターネット・ホストおよび／またはモバイル・ノード）の関与を必要とし、対応するノードごとに１回行われる。さらに、モバイル・ノードと対応するノードの両方がＩＰｖ６に準拠し、ＩＰｖ６ホームおよびケアオブ・アドレスを使用してアドレス指定され得るときのみに、プロトコルは適用される。クライアント・ベースのルート最適化技法は、複雑で、煩雑であり、セキュリティ喪失を起こしやすいので、広範には実装されていない。
【００１０】
三角ルーティング問題に対処する別の手法は、クライアント用に複数のＩＰアドレスを使用し、ポリシーに基づいて固有のフローをルーティングする、ポリシーベースのローカル・ブレークアウト（local breakout）技法である。ポリシーベースのローカル・ブレークアウト技法は、あるネットワークから別のネットワークに、および／または複数のサービス・プロバイダ間でローミングする加入者に対処することを主に目的とする。一例として、米国ネットワークを訪問しているアジアの加入者について考える。この場合、ポリシーベースのローカル・ブレークアウト技法は、１つはアジアにあり、もう１つは米国にある、２つの「ホーム」ゲートウェイに加入者を割り当てるであろう。その場合、呼がどのようにルーティングされるかを判断するために１つまたは複数のポリシーが使用され得る。たとえば、ポリシーは、米国ホーム・ゲートウェイによって割り当てられたＩＰアドレスを使用してレイテンシ敏感呼がローカルにルーティングされることを規定することができる。さらに、ポリシーは、他のアプリケーションがアジアにあるホーム・ゲートウェイを通ってのみルーティングされることを規定することができる（たとえば、加入者の言語での音楽サービス）。アジアのホーム・ゲートウェイを通ってルーティングされるアプリケーションは、アジアのホーム・ゲートウェイによって割り当てられたＩＰアドレスを使用して、ユーザのモバイルをアドレス指定することになる。
【００１１】
別の代替案は、様々なタイプのデバイス（ワイヤードとワイヤレスの両方）と通信する異種ネットワークにおいて使用できるメディア・アウェアなルーティング概念を利用することである。たとえば、メディア・アウェアなルーティングを実装するシステムは、送信されているメディアのタイプに基づいて最適なルートを与えることを試みることができる。たとえば、ＶｏＩＰ呼を１つのポリシーに従ってルーティングし、ストリーミング・ビデオを別のポリシーに従ってルーティングし、テキスト・メッセージをさらに別のポリシーに従ってルーティングすることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
開示する主題は、上記のうちの１つまたは複数の問題の影響に対処することを対象とする。以下で、開示する主題のいくつかの態様の基本的理解を与えるために、開示する主題の簡略化された概要を提示する。この概要は、開示する主題の網羅的な概観ではない。この概要は、開示する主題の主要または重要な要素を特定するものでも、開示する主題の範囲を定めるものでもない。その唯一の目的は、後述するより詳細な説明の前置きとして、いくつかの概念を簡略化された形で提示することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
一実施形態では、第１のホーム・ゲートウェイに関連付けられた第１のモバイル・デバイスに関与するルート最適化のための方法が提供される。本方法の一実施形態は、第１のモビリティ転送エンティティ中に実装され、第１のモバイル・デバイスを第１のモビリティ転送エンティティに登録するステップを含む。第１のモバイル・デバイスは、第１のモバイル・デバイスによって送信された登録メッセージ中に含まれるセッション鍵を使用して登録される。本実施形態はまた、セッション鍵を使用して第１のモビリティ転送エンティティと終端ノードとの間にセキュア・ルートを確立するステップを含む。セキュア・ルートは第１のホーム・ゲートウェイをバイパスする。
【００１４】
開示する主題は、同様の参照番号が同様の要素を識別する、添付の図面とともに行う以下の説明を参照することによって理解できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】例示的なワイヤレス通信システムを概念的に示す図である。
【図２】モバイル交換センターの従来のネットワークと様々なピアリング・ネットワークを通る相互接続とを概念的に示す図である。
【図３】セキュア・プロキシベースのルート最適化をサポートするワイヤレス通信システムの第１の例示的な実施形態を概念的に示す図である。
【図４】セキュア・プロキシベースのルート最適化をサポートするワイヤレス通信システムの第２の例示的な実施形態を概念的に示す図である。
【図５】セキュア・プロキシベースのルート最適化の方法の例示的な一実施形態を概念的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
開示する主題は様々な変更形態および代替の形態が可能であるが、本発明の具体的な実施形態は図面中に例として示されており、本明細書で詳細に説明される。しかしながら、具体的な実施形態の本明細書での説明は開示する主題を開示された特定の形態に限定するものではなく、むしろ、その意図は、添付の特許請求の範囲の範囲内に入るすべての変更形態、均等物、および代替形態を包含することであることを理解されたい。
【００１７】
例示的な実施形態について以下で説明する。見やすくするために、本明細書では、実際の実装形態のすべての特徴を説明するわけではない。そのようないかなる実際の実施形態の開発においても、実装形態ごとに変わることになる、システム関連および業務関連の制約への準拠など、開発者の固有の目的を達成するために、多くの実装形態固有の決定が行われるべきであることは当然理解されよう。さらに、そのような開発努力は、複雑で時間がかかることがあるが、とはいえ、この開示の恩恵を受ける当業者にとって日常的な仕事とすることができることを理解されたい。
【００１８】
次に、添付の図を参照しながら開示する主題を説明する。様々な構造、システムおよびデバイスは、単に説明のために、また、当業者によく知られている詳細により本発明を不明瞭にしないように、図面中では概略的に示される。とはいえ、添付の図面は、開示する主題の例示的な例を記述し、説明するために含まれる。本明細書で使用される語句は、当業者によるそれらの語句の理解と矛盾しない意味を有するように理解され、解釈されるべきである。本明細書の語または句の矛盾しない用法によって暗示されるものとされる、語または句の特別な定義、すなわち、当業者によって理解される通常の、および慣習的な意味とは異なる定義はない。語または句が特別な意味、すなわち、当業者によって理解される意味以外の意味を有するとされる限りにおいて、このような特別な定義は、語または句に特別な定義を直接かつ明解に提供する定義法で、明細書にはっきり記載されることになる。
【００１９】
概して、本出願の主題は、レイテンシを低減することによって高いエンド・ユーザ・エクスペリエンス品質（ＱｏＥ）を与えるセキュア・プロキシベースの（またはネットワークベースの）ルート最適化である。本明細書で説明する技法はまた、モバイル・インターネットと呼ばれることもある、本格的なパブリック・ランド・モバイル・データ・ネットワーク（ＰＬＭＮ）をもたらすネットワーク効率を改善することができる。本明細書で説明するセキュア・プロキシベースのルート最適化技法の実施形態は、以下の設計原理のうちの１つまたは複数を実装する。
・最適化ルートは、よく知られているサービス拒否（ＤｏＳ）攻撃を排除するセキュア・ルーティングを与える。さらに、セキュア・ルーティングは、最適な形で複数のモバイル事業者間で動作しなければならない。
・ネットワーク（またはプロキシ）ベースのルート最適化技法を採用して、クライアント入力、ならびに費用のかかるエア・インターフェースを介したトラフィックを最小限に抑えることができる。またネットワークベースの方法を使用することにより、クライアントに暗黙的保護を与え、クライアント・デバイスの役割を低減することができ、それによって、クライアント・デバイスの動作／設計を簡略化し、バッテリー電力を温存する。
・セキュア・ルート最適化技法は、既存の規格とのインターワーキング（inter-working）および／または後方互換性と、モバイル・ネットワークと、インターネットとをサポートする進化的手法を反映する。したがって、本明細書で説明するセキュア・ルート最適化技法の実施形態は、ＩＰｖ４などのレガシー・モバイルおよびインターネット・プロトコル、ならびにＩＰｖ６に対して働き、アクセス・ネットワークに実装されるマクロ・モビリティ管理プロトコルとは無関係に複数のアクセス・ネットワークにわたってシームレスに働くことができる。したがって、本明細書で説明するセキュア・ルート最適化技法のいくつかの実施形態は、既存の規格およびネットワークの強化として扱われ、それによってセキュア・ルート最適化技法の漸進的ロールアウトを可能にする。
【００２０】
一実施形態では、本明細書で説明するセキュア・ルート最適化技法は、本明細書ではモビリティ・ルーティング・エンティティ（ＭＲＥ）およびモビリティ転送エンティティ（ＭＦＥ）と呼ぶ、２つの新しい機能エンティティを導入することによって実装され得る。ただし、当業者は、これらの機能エンティティの異なる実施形態が異なる用語を使用して呼ばれ得ることを諒解されたい。新しい機能エンティティを使用することにより、既存のモバイル・データ・ネットワーキング規格、製品、ならびにインターネットとの容易な統合および相互運用が可能になる。本明細書で使用する「ルーティング」という用語は、ワイヤレス指示システムを通してデータをルーティングするために使用されるポリシー、テーブルおよび制御プレーン経路の生成を意味することを理解されよう。本明細書で使用する「転送」という用語は、ワイヤレス通信システムを通して（通常パケットの形態の）情報を移動するためのルーティング機能によって生成されるポリシーに基づいて働くプロセスを意味することを理解されよう。
【００２１】
セキュア・ルート最適化については、本明細書では主に、（場合によっては異種）ワイヤレス通信システムを通して通信する２つのモバイル・デバイスの文脈で論じる。モバイル・デバイスの両方とも、異なるエア・インターフェースを介してワイヤレス通信システムにアクセスすることができる。ただし、本開示の恩恵を受ける当業者は、本明細書で説明する技法を、ローミング・モバイル・デバイスと、ワイヤレス通信システム中のまたは外部のインターネット中の他のエンドポイントまたは終端ノードとの間にセキュア・ルートを確立するために使用することができることを諒解されよう。たとえば、本明細書で説明する技法を、ローミング・モバイル・デバイスに関連付けられたモビリティ転送エンティティと、ローミング・モバイル・デバイスによってアクセスされているウェブ・サービスを提供するサーバとの間にセキュア・ルートを確立するために使用することができる。このシナリオでは、セキュア・ルート最適化は、サーバのＩＰアドレスまたは他の識別子を使用してモビリティ転送エンティティとサーバとの間にセキュア・ルートを確立することができる。
【００２２】
本明細書で説明するセキュア・ルート最適化技法の実施形態は、既存の技法に勝るいくつかの利点を有する。セキュリティは、主に回路ネットワークの閉じられた性質によってボイス・ネットワークに与えられる。同様に、第２世代セルラー・ネットワークに実装されたローカル・ブレークアウト技法は、表面上は回路概念であるローカル・トランキング（local trunking）に基づく。したがって、これらの技法は、現在および将来のＩＰベースの（すなわち、オープンな）モバイル・データ・ネットワークに対して十分なセキュリティを与えない。本明細書で説明するセキュア・ルート最適化技法は、第３世代（３Ｇ）および後続のセルラー・ネットワークに実装される異種オープン・ネットワークを通るセキュア経路を与える。その上、第１世代セルラーの展開は当時ほとんどなかったので、第２世代セルラーは、既存のネットワークを顧慮せずにイノベーションを導入するというぜいたくをしていた。ただし、新生のセルラー・データ・ネットワークの状況は非常に異なっており、１０億人近くのモバイル・データ加入者の大きな中核をサポートする既存の規格およびネットワークを尊重しなければならない。本明細書で説明するセキュア・ルート最適化技法の後方互換性は、既存および新生のセルラー・データ・ネットワークとの統合を可能にするのに役立ち得る。
【００２３】
次に図３を参照すると、ワイヤレス通信システム３００の第１の例示的な実施形態が示されている。図示の実施形態では、ワイヤレス通信システム３００は、多数の相互接続されたプロバイダ・ネットワーク３０５（１〜１１）を含む。識別用指標（１〜１１）は、個々のプロバイダ・ネットワークまたはプロバイダ・ネットワークのサブセットを指すために使用され得る。ただし、プロバイダ・ネットワーク３０５を集合的に指す場合は、これらの指標を省くことがある。この慣例は、図面中に示され、数字および１つまたは複数の識別用指標によって識別される他の要素に適用され得る。本開示の恩恵を受ける当業者は、バックボーン・プロバイダ・ネットワーク３０５と呼ばれることもあるプロバイダ・ネットワーク３０５が様々な規格および／またはプロトコルに従って動作することができることを諒解されたい。たとえば、ワイヤレス通信システム３００は、２Ｇおよび３Ｇ規格および／またはプロトコルの混合に従って動作するプロバイダ・ネットワーク３０５を含む異種システムでもよい。さらに、プロバイダ・ネットワーク３０５の実装および運用のための技法は当技術分野で知られおり、明快のために、本出願で説明する主題に関係するプロバイダ・ネットワーク３０５の実装および運用のそれらの態様についてのみ本明細書でさらに説明する。
【００２４】
ワイヤレス通信システム３０５はまた、ワイヤレス接続性を与えるために使用されるワイヤレス・アクセス・ポイント３１０を含む。２つのワイヤレス・アクセス・ポイント３１０のみが図３に示されているが、本開示の恩恵を受ける当業者は、ワイヤレス通信システム３０５がより多くのアクセス・ポイント３１０を含むことができることを諒解されたい。さらに、アクセス・ポイント３１０は、基地局、基地局ルータ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈアクセス・ポイント、ＩＥＥＥ８０２プロトコルに従って動作するアクセス・ポイントなどを含むことができる。したがって、モバイル・ユニット３１５は、モバイル・ユニット３１５とアクセス・ポイント３１０との間のエア・インターフェース３２０を介してワイヤレス通信３０５にアクセスすることができる。モバイル・ユニット３１５はまた、モバイル・ノード、対応ノード、移動局、ユーザ機器、加入者機器、加入者局などの用語を使用して言及されることがある。
【００２５】
図示の実施形態では、モバイル・ユニット３１５（１）は基地局３１０（１）にアタッチ（attach）され、基地局３１０（１）は、プロバイダ・ネットワーク３０５（１）に実装された訪問先ゲートウェイ３２５（１）に接続される。モバイル・ユニット３１５（２）は、プロバイダ・ネットワーク３０５（３）に実装された訪問先ゲートウェイ３２５（２）に接続された基地局３１０（２）にアタッチされる。図示の実施形態では、モバイル・ユニット３１５（１〜２）の両方が、同じホーム・ゲートウェイ３３０にアンカー（anchor）される。訪問先ゲートウェイ３２５の数はホーム・ゲートウェイ３３０の数よりも一般にはるかに大きいので、訪問先ゲートウェイ３２５がホーム・ゲートウェイ３３０から地理的および／またはトポロジー的に分離されているこのシナリオは、ごく一般的である。その上、ホーム・ゲートウェイ３３０は、ホーム・ゲートウェイ３３０がＩＰアドレスおよびポリシーを割り当て、管理することをより容易にするために集中型とすることができる。ただし、本開示の恩恵を受ける当業者は、代替実施形態では、モバイル・ユニット３１５が異なるホーム・ゲートウェイ３３０にアンカーされ得ることを諒解されたい。
【００２６】
図３に示すように、ホーム・ゲートウェイ３３０を通る従来の経路３４０は、複数のバックボーン・ネットワーク３１０とピアリング・ポイントを通るトランスポートに関与する。従来の経路３４０中の複数のバックボーン・ネットワーク３１０および／またはピアリング・ポイントは、遅延、パケット損失、レイテンシ増加、およびユーザ・エクスペリエンス品質を劣化させ得る他の欠点をもたらし得る。動作中、セキュア・ルート最適化を使用して、訪問先ゲートウェイ３２５間のセキュア最適化経路３４５を生成することができる。図示の実施形態では、セキュア最適化経路３４５は、ホーム・ゲートウェイ３３０をバイパスし、したがって、従来の経路３４０と比較して、介在するプロバイダ・ネットワーク３０５の数を低減する。セキュア・ルート最適化は、モバイル・ユニット３１５（１）の登録、モバイル・ユニット３１５（２）に関連付けられた訪問先ゲートウェイ３２５（２）の発見、訪問先ゲートウェイ３２５間のセキュア・ルート３４５の確立、次いで、セキュア・ルート３４５を介したパケットの転送を含む。図示の実施形態では、モバイル・ユニット３１５（１）は、訪問先ゲートウェイ３２５（１）がセキュア・ルート最適化を行うことを許可し、次いで、モバイル・ユニット３１５（１）は、この機能に対する責任を訪問先ゲートウェイ３２５（１）に委任する。この場合、モバイル・ユニット３１５（１）のみが所与のフローに対する「権利」を有し、ルートの変更はモバイル・ユニット３１５（１）が許可することができ、次いで、モバイル・ユニット３１５（１）は、そのような行為を行うために訪問先ゲートウェイ３２５（１）に責任を委任する。
【００２７】
一実施形態では、訪問先ゲートウェイ３２５はそれぞれ、セキュア・ルート最適化機能を実装するために使用される論理エンティティであるモビリティ転送エンティティ（ＭＦＥ、図３に図示せず）をサポートすることができる。ＭＦＥはまた、モバイル・ユニット３１５間のパケットをトランスポートするために定義され、使用されるセキュア・ルートのためのエンドポイントとして使用できる他のＭＦＥを識別するために、モビリティ・ルーティング・エンティティ（ＭＲＥ）と対話する。一実施形態では、ＭＲＥは、モバイル・ユニット３１５の訪問先ロケーションに関する情報、ならびに訪問先ネットワーク３２５の識別情報を与える大きい分散データベースである。図３は２つのモバイル・ユニット３１５間の通信を示すが、本明細書で説明する技法は、１つのモバイル・ユニット３１５に関連付けられたモビリティ転送エンティティと、ＩＰアドレスによって識別されるウェブサイト用のサーバなど、他のネットワーク・エンドポイントまたは終端ノードとの間のセキュア・ルート最適化を与えるためにも使用され得ることを、当業者は諒解されたい。
【００２８】
図４に、ワイヤレス通信システム４００の第２の例示的な実施形態を概念的に示す。図示の実施形態では、ワイヤレス通信システム４００は、エア・インターフェース４１５を介してモバイル・ユニット４１０にワイヤレス接続性を提供するために使用される基地局４０５を含む。また、ワイヤレス通信システム４００の第２の例示的な実施形態は、基地局４０５に通信可能に結合された複数のモビリティ転送エンティティ４２０を含む。また、１つまたは複数のモビリティ・ルーティング・エンティティ４２５がワイヤレス通信システム４００中に含まれる。様々な代替実施形態では、モビリティ・ルーティング・エンティティ４２５は、独立していても、分散モビリティ・ルーティング・エンティティ４２５の一部でもよい。図３に示すエンティティの特定の数およびこれらのエンティティ間の相互接続は例示的なものであり、代替実施形態は、異なる様式で相互接続されるこれらのエンティティの異なる数を含み得ることを、本開示の恩恵を受ける当業者は諒解されたい。
【００２９】
図４に示す第２の例示的な実施形態に示す様々なエンティティは、場合によっては、図３に示すエンティティと重複するおよび／またはそれらのエンティティに実装され得る。たとえば、モビリティ転送エンティティ４２０および／またはモビリティ・ルーティング・エンティティ４２５のうちの１つまたは複数は、図３に示す訪問先ゲートウェイ３２５またはホーム・ゲートウェイ３３０のうちの１つまたは複数に実装され得る。ただし、これは、本明細書で説明する技法の実施のために必要なわけではないことを、本開示の恩恵を受ける当業者は諒解されたい。いくつかの実施形態では、モビリティ転送エンティティ４２０および／またはモビリティ・ルーティング・エンティティ４２５は、訪問先ゲートウェイ３２５およびホーム・ゲートウェイ３３０とは無関係に実装される独立型エンティティであり得、たとえば、モビリティ・エンティティは、異なる物理的ロケーションに展開され得る異なる「ボックス」に実装され得る。
【００３０】
図示の実施形態では、モバイル・ユニット４１０（１）は基地局４０５（１）にアタッチされ、基地局４０５（１）はモビリティ転送エンティティ４２０（１）と通信することができる。モバイル・ユニット４１０（１）はモバイル・ユニット４１０（２）との呼セッションを確立することを試み、モバイル・ユニット４１０（２）は基地局４０５（２）とモビリティ転送エンティティ４２０（２）とにアタッチされる。次いで、パケットがセキュア・ルート４３０にわたってモビリティ転送エンティティ４２０（１〜２）間を直接トンネリングされることを可能にするために、セキュア・ルート最適化を行う。
【００３１】
セキュア・ルート最適化技法は、モバイル・ユニット４１０（１）がモビリティ転送エンティティ４２０（１）に登録して開始する。一実施形態では、ポリシーベースのルート最適化を実施し、モバイル・ユニット４１０（１）がモビリティ転送エンティティ（または訪問先ゲートウェイ）４２０（１）にセキュア・ルート最適化を行う権限を委任することを可能にするためにマルチステップ登録プロセスが使用される。登録はまた、モバイル・ユニット４１０（１）がネットワークにおいてセキュア・ルート最適化サービスを呼び出すことを許可されるかどうかを、ワイヤレス通信システム４００が検証することを可能にする。たとえば、モバイル・ユニット４２０（１）は、モビリティ転送エンティティ４２０（２）が、セキュア・プロキシベースの（またはネットワークベースの）ルート最適化および／またはモビリティ転送エンティティ４２０（１）によって提供され得る他のサービスについての広告を送信することを要求する広告を要請することができる。次いで、モビリティ転送エンティティ４２０（１）は、提供されるルート最適化サービスを広告し、場合によっては、登録および委任のためにモバイル・ユニット４１０（１）とナンス（nonce）を交換する。さらに、モビリティ転送エンティティ４２０（１）は、他のサービスと、ヘッダ圧縮、ファイアウォール・サービス、暗号化などを含み得るパフォーマンス向上とを広告し得る。
【００３２】
次いで、モバイル・ユニット４１０（１）は、署名入り結合登録をモビリティ転送エンティティ４２０（１）に送信し、モビリティ転送エンティティ４２０（１）は結合確認応答を戻す。ただし、本技法は結合登録および／または結合確認応答の送信に限定されず、代替実施形態は他のメッセージの交換をサポートし得ることを、当業者は諒解されたい。モバイル・ユニット４１０（１）からの結合登録は、セキュア・ルート最適化サービスに関連付けられたサービスＩＤを含み得る。モバイル・ユニット４１０（１）は、同様に追加のサービスを選ぶことを選択し、結合登録中に追加のサービスを示し得る。モビリティ転送エンティティ４２０（１）からの結合確認応答は、モバイル・ユニット４１０（１）が後続の通信のために使用することができるナンスを含み得る。結合は有限の有効期間を有し、したがって、モバイル・ユニット４１０（１）は、結合を使用し続けることを希望する場合、登録の満了の前に再登録する必要があり得る。正常な結合登録および確認応答は、セキュア・ルート最適化（および、他のサービス）を行うためにモバイル・ユニット４１０（１）がネットワークに権限を委任し、ネットワークが、モバイル・ユニット４１０（１）がそのようなサービスについて許可されていることを確認応答することを示す。一実施形態では、モバイル・ユニット４１０（１）とモビリティ転送エンティティ４２０（１）とは、結合登録と確認応答の両方のために指定され、結合登録に署名するために使用することができるセッション鍵を共有する。一実施形態では、セッション鍵は、前のアクセス認証プロシージャから導出され得る。
【００３３】
モバイル・ユニット４１０（１）がモビリティ転送エンティティ４２０（１）に登録されると、モバイル・ユニット４１０（２）に最も近いモビリティ転送エンティティ４２０（２）の位置を特定するために発見が行われる。発見は、呼設定と同時に、またはトラフィック・フローが開始した後に行われ得る。一実施形態では、モバイル・ユニット４１０（１）は、結合確認応答中で送信されたナンスのリストからナンスを選び、宛先モバイル・ユニット４１０（２）のＩＰアドレスとセキュア・プロキシベースのルート最適化サービスＩＤとともに要求メッセージを送信する。要求メッセージは、セッション鍵を使用して署名され得る。モバイル・ユニット４１０（１）がすでに、同じ宛先モバイル・ユニット４１０（２）との進行中のフローを有する場合、ソース・モバイル・ユニット４１０（１）は、署名入りメッセージ中に（宛先ＩＰアドレスに加えて）新しいフローのためのソースおよび宛先ポート番号を含める。
【００３４】
プロトコル中のこの時点で、モビリティ転送エンティティ４２０（１）は、潜在的に、宛先モバイル・ユニット４１０（２）をアンカーする訪問先ネットワークに気づいていない。したがって、ソース・モビリティ転送エンティティ４２０（１）は、宛先モバイル・ユニット４１０（２）のＩＰアドレスとともに、セキュア要求をローカル・モビリティ・ルーティング・エンティティ４２５（１）に送信する。図示の実施形態では、モビリティ・ルーティング・エンティティ４２５（１）は、モバイルの訪問先ロケーションに関する情報ならびに訪問先ネットワークの識別情報を提供する分散データベースを維持する。したがって、モビリティ・ルーティング・エンティティ４２５（１）は、モビリティ転送エンティティ４２０（２）の宛先ＩＰアドレスの位置を特定するために宛先モバイル・ユニット４１０（２）のＩＰアドレスを使用して分散データベースを探索し得る。モビリティ・ルーティング・エンティティ４２５（１）はまた、モバイル・ユニット４１０（２）の訪問先座標（たとえば、宛先モビリティ転送エンティティ４２０（２）のＩＰアドレス）を得るために別のモビリティ・ルーティング・エンティティ（たとえば、４２５（２））と交信する必要があり得る。次いで、モビリティ・ルーティング・エンティティ４２５（１）は、宛先モビリティ転送エンティティ４２０（２）のＩＰアドレス、ならびに宛先モビリティ転送エンティティ４２０（２）のドメイン名または識別情報を戻す。
【００３５】
モバイル・ユニット４１０（１）がサーバ（図４に図示せず）によって提供されるウェブ・サービスにアクセスしているシナリオでは、セキュア・ルートの１つのエンドポイントがサーバであり、関連するモビリティ転送エンティティ４２０を有しないことがある。したがって、モバイル・ユニット４１０（１）とサーバとの間の通信経路は、第２のモビリティ転送エンティティ４２０を含まないことがある。代わりに、モビリティ転送エンティティ４２０（１）は、ルート最適化プロシージャのための適切なエンドポイントとしてサーバを識別するためにサーバの知られているＩＰアドレスまたは他の識別子を使用することができる。したがって、モビリティ転送エンティティ４２０（１）は、モビリティ・ルーティング・エンティティ４２５（１）と必ずしも通信することなしにサーバを識別することが可能である。
【００３６】
宛先モビリティ転送エンティティ４２０（２）を識別する情報は、将来の転送決定のためにソース・モビリティ転送エンティティ４２０（１）によってキャッシュされることがある。言い換えれば、ソース・モビリティ転送エンティティ４２０（１）がすでに宛先モビリティ転送エンティティ４２０（２）の識別情報およびＩＰアドレスに気づいている場合、このステップは実行される必要はない。識別する情報（たとえば、宛先モビリティ転送エンティティ４２０のＩＰアドレスおよび／またはドメイン名または識別情報）がソース・モビリティ転送エンティティ４２０にすでに提供されている場合、この情報をキャッシュすることにより、この情報に比較的迅速にアクセスすることが可能になる。したがって、識別する情報をキャッシュすることで、レイテンシを低減することによって、システムのパフォーマンスを著しく改善し得る。モビリティ・ルーティング・エンティティ４２５（１）は、そのデータベース中の宛先モビリティ転送エンティティ４２０（２）のＩＰアドレスの位置を特定することができない場合、他のモビリティ・ルーティング・エンティティ４２５（１）など、ワイヤレス通信システム４００内の他のエンティティに、この情報の要求を転送し、この情報を使用してデータベースをポピュレートし、要求された情報を戻し得る。
【００３７】
次いで、ソース・モビリティ転送エンティティ４２０（１）と宛先モビリティ転送エンティティ４２０（２）との間にセキュア・ルート４３０を確立することができる。一実施形態では、セキュア・ルート４３０をセットアップするために、ソース・モビリティ転送エンティティ４２０（１）と宛先モビリティ転送エンティティ４２０（２）との間で相互認証鍵合意が交渉される。宛先およびソース・モビリティに応じて、異なるプロシージャが続く
【００３８】
宛先モビリティ転送エンティティ４２０（２）とソース・モビリティ転送エンティティ４２０（１）とがそれ自体の間のアクティブ・セッションを確立していないシナリオでは、ソース・モビリティ転送エンティティ４２０（１）は、ソース・モビリティ転送エンティティ４２０（１）と宛先モビリティ転送エンティティ４２０（２）との識別情報に基づいて宛先モビリティ転送エンティティ４２０（２）とともに認証鍵交換プロシージャを実行する。転送エンティティは事前共有鍵を有しないことがあり、その場合、認証鍵交換は証明書または識別情報ベースの暗号化（ＩＢＥ）プロトコルを使用して行われることがある。ＩＢＥベースの相互認証鍵合意の利点は、（ＰＫＩにない）固有の簡単さであるが、キー・エスクローなしの完全転送秘密を維持することである。このステップが実行されると、ソース・モビリティ転送エンティティ４２０（１）は、ソースおよび宛先モバイル４１０（１〜２）のＩＰアドレスを含む署名入り結合登録を宛先モビリティ転送エンティティ４２０（２）に送信する。この登録は、フローのためのルートを最適化する意図を、宛先モビリティ転送エンティティ４２０（２）に効果的に通知する。それに応答して、宛先モバイル・ユニット４１０（２）が宛先モビリティ転送エンティティ４２０（２）にアンカーされる場合、宛先モビリティ転送エンティティ４２０（２）は結合を確認応答する。宛先モビリティ転送エンティティ４２０（２）はまた、宛先モバイル・ユニット４１０（１）が、セキュア・プロキシベースのルート最適化のために宛先モビリティ転送エンティティ４２０（２）に登録されていることを確認応答する。結合確認応答を送信する前に、宛先モビリティ転送エンティティ４２０（２）は、ローカル・モビリティ転送エンティティ４２０（１）と交信することによってソース・モバイル・ユニット４１０（１）のロケーションを検証することを随意に選択し得る。検証ステップにより、不正なＭＦＥが偽のフローをセットアップすることを防ぎ得る。
【００３９】
たとえば、潜在的に異なるモバイル間の何らかの他の呼のためのソース・モビリティ転送エンティティ４２０（１）と宛先モビリティ転送エンティティ４２０（２）との間の前のセキュア・プロキシベースのルート最適化要求により、同じモビリティ転送エンティティ４２０（１〜２）が互いを認証しており、セッション鍵を有するので、ソース・モビリティ転送エンティティ４２０（１）と宛先モビリティ転送エンティティ４２０（２）とがすでにアクティブ・セッションを共有するシナリオでは、結合登録と結合確認応答とは実行されるが、認証鍵合意ステップはスキップできる。ソースおよび宛先モバイル・ユニット４１０（１〜２）がすでにアクティブ・セッションを共有している場合、ソース・モビリティ転送エンティティ４２０（１）は、登録メッセージ中に（モバイルのＩＰアドレスに加えて）ソース・ポートおよび宛先ポートを含めることができる。
【００４０】
次いで、セキュア・ルート４３０にわたってパケットが転送される。ソース・モバイル・ユニット４１０（１）から受信されたパケットは宛先ＩＰアドレスとして宛先モバイル・ユニット４１０（２）のＩＰアドレスを含んでおり、したがって、経路の変更があると、中間ルータがパケットを拒否しないことを保証するためにパケットの修正を必要とすることになる。これは、トンネリング、ネットワーク・アドレス変換、およびルーティング・ヘッダの修正を含む複数の方法で達成できる。
【００４１】
トンネリングは、モビリティ転送エンティティ４２０（１〜２）間にＩＰ−ｉｎ−ＩＰ（またはＧＲＥ）トンネルを確立することによって達成できる。類似するトンネリング技法の例は、モバイルＩＰ、ＧＴＰ、ならびにプロキシ・モバイルＩＰにおいて使用されるトンネリング技法である。一実施形態では、パケットのカプセル化より前にパケット・オーバーヘッドを最小限に抑えるためにヘッダ圧縮を使用し得る。
【００４２】
ネットワーク・アドレス変換機構も実装され得る。たとえば、モビリティ転送エンティティ４２０（１〜２）が結合登録と確認応答とを交換するとき、訪問先領域に固有であるモバイル固有の訪問先アドレスを交換することができる。言い換えれば、両方のモビリティ転送エンティティ４２０（１〜２）は、それらのそれぞれのモバイルのためのモバイル固有の共設ケアオブ・アドレス（co-located care-of address）を作成し、それらを交換することができる。これが行われると、パケットがモバイルによってＭＦＥ（アップストリームまたはダウンストリームのいずれか）に送信されたとき、モバイルのＩＰアドレスがそれらの対応する共設ケアオブ・アドレスと置き換えられる適切なネットワーク・アドレス変換が行われる。同様に、ＭＦＥがモバイルにパケットを送信する準備ができると、共設ケアオブ・アドレスから（ホーム・ネットワークによって割り当てられる）モバイルのＩＰアドレスへの逆変換が行われる。そのようなプロシージャはＩＰｖ４モバイルとＩＰｖ６モバイルの両方に適用可能であり、所与のモバイルのための共設ケアオブ・アドレスはモバイルに知られている必要はない。
【００４３】
たとえば、ソースおよび宛先モバイル・ユニット４１０（１）の両方がＩＰｖ６対応である場合、ルータ・ヘッダが使用され得る。たとえば、ＭＦＥがモバイルからパケットを受信したとき、他のＭＦＥのＩＰアドレスは宛先に着く前の中間ホップとしてルート・ヘッダに追加される。
【００４４】
いくつかの実施形態では、モビリティ転送エンティティ４２０はまた、転送プロセス中のヘッダ圧縮およびトラフィック・フローの暗号化などのサービスのためのサポートを行うことができる。たとえば、ソースおよび宛先モビリティ転送エンティティ４２０は、トラフィック・フローを暗号化し、署名するために、認証鍵合意フェーズ中に、暗号化およびトラフィック認証鍵を導出することができる。同様の趣旨で、登録プロシージャは、モバイル・ユニット４１０が、そのようなパフォーマンス向上を与えることをネットワークに委任することを可能にし、ネットワークは、そのようなサービスがモバイルに対して許可されるかどうかを検証することができる。
【００４５】
モビリティ・ルーティング・エンティティ（ＭＲＥ）４２５の各々は、モバイル４１０の訪問先座標を記憶するデータベースを維持する。データベース座標は、各モバイル・ユニット４１０を登録したモビリティ転送エンティティ４２０のＩＰアドレスと、登録されたモビリティ転送エンティティ４２０のドメイン名または識別情報とを含む。したがって、各モバイル・ユニット４１０は、ホームＩＰアドレスを使用してアドレス指定可能であり、モビリティ・ルーティング・エンティティ４２５は、セキュア・プロキシベースのルート最適化動作に関係する訪問先ネットワークの座標を提供し得る。一実施形態では、モビリティ・ルーティング・エンティティ４２５は、異なるロケーションにおいて作成され、維持されるローカル・データベースからなる分散データベースとして実装され得る。とはいえ、分散モビリティ・ルーティング・エンティティ４２５は、問い合わせられたとき、１つの単一の統合データベースとして機能し得る。一般に、モビリティ・ルーティング・エンティティ４２５は、ＭＦＥ４２０からの問合せに応答し、別のＭＲＥ４２５からの問合せに応答し、モビリティ・イベントが生じたときにデータベースを更新する。
【００４６】
モビリティ・ルーティング・エンティティ４２５は、データベースを使用して、モバイル・ユニット４１０に関連付けられたモビリティ転送エンティティ４２０の位置を特定する。たとえば、モビリティ・ルーティング・エンティティ（ＭＲＥ）４２５（１）は、モバイル・ユニット４１０（２）に関連付けられた別のモビリティ転送エンティティ４２０（２）の識別情報および／またはロケーションについてモビリティ転送エンティティ４２０（１）から要求を受信することがある。情報がローカルに利用可能な場合、ＭＲＥ４２５（１）は、モバイル・ユニット４１０（２）の訪問先座標および／またはモビリティ転送エンティティ４２０（２）を示すアドレス指定情報とともに応答し得る。情報がローカルに利用不可能である場合、たとえば、モバイル・ユニット４１０（１）がモバイル・ユニット４１０（３）と交信することを試みている場合、ＭＲＥ４２５（１）はモバイル・ユニット４１０（３）および／またはモビリティ転送エンティティ４２０（３）の訪問先座標を得るためにモバイル・ユニット４１０（３）のホーム・ネットワーク中の別のＭＲＥ４２５（２）と交信し得る。次いで、この情報は、ＭＦＥ４２０（１）と共有され、また、将来のためにキャッシュされ得る。ＭＲＥ４２５（１）は、「妥当な」時間で問合せを解決することができない場合、ＭＦＥ４２０（１）に「座標不明」メッセージを戻し得る。モバイルのホーム・ゲートウェイを通る「デフォルト」ルートは排除されないので、この結果は破局的でないことがある。
【００４７】
一実施形態では、ＭＲＥ４２５（１）がモバイル・ユニットのホーム・ネットワーク中の別のＭＲＥ４２５（２）と交信するとき、ＭＲＥ４２５（２）のＩＰアドレス（またはドメイン名）はＭＲＥ４２５（１）によって知られていないことがある。たとえば、モバイル・ホストの事業者が交信するＭＲＥの事業者とは異なるとき、ＭＲＥ４２５は互いのＩＰアドレスまたはドメイン名を知らないことがある。この問題は、２つのステップ・プロセスによって解決できる。第１に、ローカルＭＲＥ４２５（１）は、ローカルＭＲＥ４２５（１）と同じ事業者によって維持されるそれ自体のホームＭＲＥに接触し、ＭＦＥ４２０（１）から受信した要求を転送する。情報は、ローカルに利用可能な場合、ローカルＭＲＥ４２５（１）に伝えられる。そうでない場合、「ホームＭＲＥ」は、（関係する事業者の領域中の）モバイルの「ホームＭＲＥ」に接触し、モバイルの訪問先座標を得る。上記の実施形態には、２つの基礎をなす仮定がある。第１に、ホーム・ネットワーク中のＭＲＥは、そのローカル・データベースを維持するためにホーム・ゲートウェイとともに動作すると仮定できる。第２に、各事業者は、１つまたは複数のＭＲＥを「ホームＭＲＥ」に指定することができ、さらに、これらの要素は、他の事業者ネットワーク中の様々な「ホームＭＲＥ」の座標を維持する。言い換えれば、ＭＲＥは、事業者境界上で動作する階層分散データベースに編成できる。これは、訪問先ネットワークごとに１つのローカルＭＲＥと、ホーム・ゲートウェイごとに１つの「ホームＭＲＥ」とを有することによって容易に達成できる。追加のＭＲＥが、ローカルに追加されるか、他の場合は冗長性目的で追加され得る。その上、訪問先ネットワークは、次いで、それらのネットワークにアタッチされたモバイルの座標を用いてローカルＭＲＥと情報を共有することができる。前述のように、この問合せプロセスを使用して得られる情報は、関与するＭＲＥの１つ１つが後で使用するためにキャッシュできる。一実施形態では、キャッシュされた情報に関連付けられた満了時間があり得る。
【００４８】
モバイル・ユニット４１０は、ワイヤレス通信システム４００全体にわたってローミングし続け得、したがって、ワイヤレス通信システム４００は、マクロ・モビリティ機能をサポートし得る。一実施形態では、モバイル・ユニット４１０が１つの訪問先ゲートウェイから別の訪問先ゲートウェイに切り替えるとき、モバイル・ユニット４１０のホーム・ゲートウェイは通知される。たとえば、新生のネットワークでは、ターゲット訪問先ゲートウェイとホーム・ゲートウェイとの間のプロキシ・モバイルＩＰ結合更新および確認応答を使用して、マクロ・モビリティをサポートすることができる。更新／確認応答の場合には、関与する訪問先ゲートウェイは対応するローカルＭＲＥデータベースを更新することができ、ホーム・ゲートウェイはホームＭＲＥを更新することができる。データベース更新の性質（すなわち、イベント・ベースのプッシュまたは周期的プル）は設計選択できる。
【００４９】
ＭＦＥ４２０がＭＲＥ４２５に情報を要求するとき、ＭＲＥ４２５中にキャッシュされた情報は潜在的に古いことがあり、ＭＲＥ４２５はキャッシュされた情報が古くなったことに気づかないことがある。ＭＦＥ４２０が古い情報を使用し、モバイル・ユニット４１０の訪問先ネットワークと交信するときに、情報が古いことが明らかになり得る。そのような状況の下で、ソースＭＦＥ４２０は、前の問合せで受信した情報が古いという追加の指示を用いて再びＭＲＥ４２５に問い合わせ得る。ＭＲＥ４２５は、キャッシュされた入力を削除し、モバイル・ユニット４１０のホーム・ネットワーク中のＭＲＥ４２５に戻って、モバイル・ユニット４１０の訪問先座標を得るために（前に説明したように）モバイル・ユニット４１０の座標を得ることができる。このイベントが生じたとき、デフォルト・ルートを通るモバイル・ユニット４１０間の「呼」は継続する。その後、最適なルートが確認され、セットアップされると、最適な経路に沿ったパケットの転送を行うことができる。
【００５０】
ワイヤレス通信システム４００は、セキュア・プロキシベースのルート最適化をサポートするために、様々なセキュリティ原理を実装し得る。一実施形態では、ネットワークベースのルート最適化は、許可されたフローに対してのみサポートされる。これは、ネットワークによってレンダリングされるサービスは、事業者ポリシーを実施し、（無許可の）敵対者が利用可能でないことを保証することを目的とする。その上、所与のモバイル・ユニット４１０のためのフローが、セキュア・プロキシベースのルート最適化によって与えられるパフォーマンス向上を受けることを許可されているとき、モバイル・ユニット４１０は必要に応じてパケットを変更（たとえば、カプセル化、またはネットワーク・アドレス変換など）するための責任をネットワークに委任することを必要とされ得、その後、ネットワークは、モバイル・ユニット４１０に関連付けられたフローについてセキュア・プロキシベースのルート最適化を行うことができる。ネットワークおよびモバイル・ユニット４１０は、特権を確立し、責任を委任するために、可能な場合、既存のリンク・レイヤ認証機構にピギーバックし得る。また、ルート最適化に関与するネットワーク要素は、シグナリング・イベントおよび情報の交換より前に、セキュリティ・アソシエーションを共有または確立し得る。これは、セッションが無許可の敵対者によって乗っ取られ得る可能性を低減することを目的とする。セッション・セットアップ、ならびに情報を取得し、更新を行うためのデータベースとの通信について、様々なセキュリティ要件を施行することができる。
【００５１】
ワイヤレス通信システム４００に実装できるセキュリティ・アーキテクチャの例示的な一実施形態では、モバイル・ユニット４１０は、自体を、規格の既存のプロトコルを使用してアクセス・ネットワークで認証し得る。したがって、認証および鍵合意のための方法は規格固有であり得る。正常な認証に続いて、モバイル・ユニット４１０と、認証センター（図４に示せず）とは、セキュア・プロキシベースのルート最適化のために使用される追加の鍵を導出することができる。追加の鍵は、既存の鍵導出プロセスを変更することによって、モバイル・ユニット４１０によって導出できる。ネットワーク中の認証センターは、同じ鍵を同時に導出し、それを訪問先ネットワークに配信することができる。たとえば、ＷｉＭＡＸおよびＵＭＢベースのネットワークでは、アクセス認証は様々なＥＡＰ方法に基づく。より最近では、同様に、進化型ＨＲＰＤシステムのためのアクセス認証プロトコルとしてＥＡＰ−ＡＫＡが採用されている。ＥＡＰ認証プロトコルは、２つの鍵、すなわち、ＭＳＫとＥＭＳＫとの生成を可能にする。ＭＳＫはアクセス・ネットワークに配信されるが、ＥＭＳＫは将来の使用のためにＡＡＡにおいて保持される。一実施形態では、セキュア・プロキシベースのルート最適化鍵をＥＭＳＫから導出することができる。次いで、セキュア・プロキシベースのルート最適化鍵は、訪問先ネットワーク中のＭＦＥに転送され、プロトコルの登録フェーズにおいて使用できる。別の例では、３ＧＰＰベースのＨＳＰＡネットワークおよびＬＴＥネットワークでは、アクセス認証はＡＫＡに基づき、それに従ってモバイル・ユニット４１０中のＳＩＭカードがセッション鍵のセットを導出した。ＨＳＰＡシステムの場合、そのネットワークにおいて、ＡＫＡは、サービングＧＰＲＳサポート・ノード（ＳＧＳＮ）と呼ばれる訪問先ゲートウェイに転送されるセッション鍵を含むベクトルを使用する。ＬＴＥシステムの場合、そのネットワークにおいて、ＡＫＡは、モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）に転送されるセッション鍵を含むベクトルを使用する。セキュア・プロキシベースのルート最適化鍵は、導出され、ワイヤレス通信システム４００内の適切なエンティティに転送される追加の鍵とすることができる。たとえば、次いで、ＭＭＥがセキュア・プロキシベースのルート最適化鍵をＭＦＥ４２０に転送する。
【００５２】
鍵（セキュア・プロキシベースのルート最適化鍵など）の転送に関与するトランザクションは、事前構成されたセキュリティ・アソシエーションに基づいてセキュア・トンネルを介して行われなければならない。ＭＲＥ４２５との通信、特にモビリティ・イベントによるデータベース更新も、セキュア・トンネルを介さなければならない。破局的であり得る「ルート・ポイズニング」と呼ばれるサービス拒否攻撃（ＤｏＳ）をもたらし得る、敵対者による誤った情報でデータベースが破損されることがないことを確実にするために、これは重要である。ソースＭＦＥと宛先ＭＦＥとの間のセキュリティ・アソシエーションは、認証された鍵合意プロトコルに基づき得る。一実施形態は、証明書、およびＩＫＥと同様の後続の鍵交換の使用を実装する。１つの代替実施形態は、識別情報ベースの暗号化（ＩＢＥ）プロトコルの使用である。ＩＢＥベースの相互認証鍵交換の利点は、（ＰＫＩにない）固有の簡単さであるが、キー・エスクローなしの完全転送秘密を維持することである。
【００５３】
ワイヤレス通信システム４００に実装されるセキュア・プロキシベースのルート最適化技法はまた、既存のネットワークに実装され、および／またはそれと一体化され得る。本明細書で説明するセキュア・プロキシベースのルート最適化技法の実施形態は、ＩＰｖ４フローとＩＰｖ６フローの両方に適用可能であり、アクセス・ネットワーク・アーキテクチャおよびプロトコルとは無関係に任意のモバイル・ネットワークに適用可能であり得る。たとえば、ローカルＭＲＥ４２５とＭＦＥ４２０との間に１対１の対応があり、いくつかの実施形態では、図３に示す訪問先ゲートウェイ３２５など、訪問先ゲートウェイごとに１つのＭＦＥ４２０があり得る。一実施形態では、図３に示すホーム・ゲートウェイ３３０など、ホーム・ゲートウェイごとに１つのホームＭＲＥ４２５があり得る。ＨＲＰＤネットワークの場合、ＭＦＥ４２０はＰＤＳＮに一体化され、ローカルＭＲＥ４２５はローカルＡＡＡ上の別々のデータベースとして保持され得る。ホームＭＲＥ４２５は既存のホームＡＡＡサーバに追加できる。ＨＳＰＡネットワークの場合、ローカルＭＲＥとＭＦＥとはＳＧＳＮに一体化でき、ホームＭＲＥはＨＳＳ複合体に一体化され得る。ＷｉＭＡＸネットワークの場合、ＭＦＥはＡＳＮゲートウェイに一体化でき、ＭＲＥはローカルＡＡＡ上の別々のデータベースとして保持できる。ホームＭＲＥは既存のホームＡＡＡサーバに追加できる。ＵＭＢ／ＣＡＮネットワークの場合、ＭＦＥはＡＧＷに追加でき、ＭＲＥはローカルＡＡＡに追加できる。ＨＲＰＤ、ＨＳＰＡ、ＷｉＭＡＸ、およびＵＭＢ／ＣＡＮネットワークの場合、ＭＲＥ４２５とＭＦＥ４２０とは、ダイアメータ・インターフェース（diameter interface）として実装でき、インターＭＲＥインターフェースもダイアメータ・インターフェースとして実装され得る。ＬＴＥ／ＳＡＥベースのＥＰＳネットワークの場合、ローカルＭＲＥはＭＭＥに追加でき、ＭＦＥはサービングＳＡＥゲートウェイに追加できる。ホームＭＲＥサーバは、３ＧＰＰ−ＡＡＡサーバまたはＨＳＳに一体化できる。
【００５４】
上記のインターフェースに加えて、証明書が採用される場合、ＭＦＥ４２０は証明書のプロビジョニング、失効、および更新について認証局とインターフェースする。ＩＢＥベースの認証鍵合意が使用される場合、鍵生成機能（ＫＧＦ）へのインターフェースが提供され得る。プロトコルの説明は典型的にモバイル・ツー・モバイル・アプリケーションを中心としたが、セキュア・プロキシベースのルート最適化はモバイル・ツー・インターネット・アプリケーションにも実装できる。その上、モバイル・ツー・インターネット・アプリケーションは、ネットワーク・アドレス変換後、ローカル・インターネットＰＯＰにトラフィックをオフロードする訪問先ＭＦＥで最適化するのがより容易であり得る。訪問先ＭＦＥによって割り当てられたＩＰアドレスが訪問先ゲートウェイによって管理されるルーティング領域に対応するので、インターネットからのパケットは訪問先ＭＲＥを通してルーティングされ得る。
【００５５】
図５に、セキュア・プロキシベースのルート最適化（ＳＰＲＯ）の方法５００の一実施形態を示す。図示の実施形態では、モバイル・ノード（ＭＮ）は、ソース・モビリティ転送エンティティ（Ｓ−ＭＦＥ）に、ＳＰＲＯ（同様に潜在的に他のサービス）の広告を要求する（５０５）。Ｓ−ＭＦＥは提供されるＳＰＲＯサービスを広告し（５１０）、図示の実施形態では、Ｓ−ＭＦＥはまた、登録および委任のためのナンスを広告する（５１０）。さらに、Ｓ−ＭＦＥは、ＭＮに提供される他のサービスおよび／またはパフォーマンス向上を広告する（５１０）。ＭＮは結合登録をＳ−ＭＦＥに送信する（５１５）。ＭＮからの結合登録はＳＰＲＯサービス識別子（ＩＤ）を含み得る。ＭＮは、同様に追加のサービスを選ぶことを選択し得る。Ｓ−ＭＦＥは、モバイルが後続の通信のために使用することができるナンスを含み得る結合確認応答を送信する（５２０）。矢印５２０の下に破線によって示される方法５００中のこの時点で、ＭＮはＳ−ＭＦＥに登録し得る。
【００５６】
方法５００の次の段階は、ターゲット・モビリティ転送エンティティ（Ｔ−ＭＦＥ）の発見を含む。ＭＮは、受信されたナンスを選び（５２０）、宛先対応モバイル（ＣＮ）のＩＰアドレスと、ＳＰＲＯサービスのためのネットワークと交渉されたセッション鍵を使用して署名されたＳＰＲＯサービスＩＤとともに要求メッセージをＳ−ＭＦＥに送信する（５２５）。Ｓ−ＭＦＥは、宛先モバイルが現在アンカーされている訪問先ネットワークに気づいていないので、Ｓ−ＭＦＥは宛先モバイル（ＣＮ）のＩＰアドレスとともにセキュア要求をローカルＭＲＥに送信する（５３０）。ＭＲＥは、適切なデータベースを使用してＴ−ＭＦＥの発見を行い（５３３）、Ｔ−ＭＦＥのＩＰアドレスならびにＴ−ＭＦＥのドメイン名または識別情報を戻す（５３５）。矢印５３５の下に破線によって示される方法５００中のこの時点で、Ｔ−ＭＦＥはＳ−ＭＦＥおよびＭＲＥによって発見される。本明細書で説明するように、ＭＮがサーバ（図５に図示せず）によって提供されるサービスにアクセスしている実施形態では、セキュア・ルートの他のエンドポイントはサーバであり得、モビリティ転送エンティティではない。したがって、方法５００のいくつかの実施形態は、サーバを識別または「発見」するためにＩＰアドレスまたは他の識別子を使用するように変更され得る。
【００５７】
Ｓ−ＭＦＥは、Ｔ−ＭＦＥと、それらの識別情報に基づいて認証鍵交換プロシージャを実行する（５４０）。たとえば、認証は、ＩＢＥ認証方式を使用して行われ得る（５４０）。認証時に、Ｓ−ＭＦＥは、ソース・モバイルおよび宛先モバイルのＩＰアドレスを含む署名入り結合登録をＴ−ＭＦＥに送信する（５４５）。結合確認応答を送信する前に、Ｔ−ＭＦＥは、ローカルＭＲＥと交信することによって（５５０）、ソース・モバイルのロケーションを検証することを随意に選択し得る。検証時に、（宛先モバイルが事実上ターゲットＭＦＥにアンカーされている場合）Ｔ−ＭＦＥは結合と、宛先モバイルがＳＰＲＯのためにターゲットＭＦＥに登録されていることとを確認応答する（５５５）。矢印５５５の下に破線によって示される方法５００中のこの時点で、Ｔ−ＭＦＥとＳ−ＭＦＥとは、ＭＮ／ＣＮまたは他の通信ノード間の現在のセッションまたは他の将来のセッションに関連するパケットを転送するために使用できるセキュア・ルートまたはトンネルを共有する。
【００５８】
ソース・モバイルと宛先モバイルとの間でパケットが転送される（５６０）。たとえば、パケットは、Ｔ−ＭＦＥとＳ−ＭＦＥとの間のセキュアＩＰ−ｉｎ−ＩＰトンネルを使用して転送され得る（５５５）。ただし、本開示の恩恵を受ける当業者は、代替セキュア・ルーティングおよび／またはトンネリング技法が使用され得ることを諒解されたい。
【００５９】
開示する主題および対応する詳細な説明の部分は、ソフトウェア、またはコンピュータ・メモリ内のデータ・ビット上の演算のアルゴリズムおよび記号表現で表される。これらの説明および表現は、当業者が自身の仕事の本質を他の当業者に効果的に伝えるためのものである。アルゴリズムは、本明細書で使用されるように、また一般に使用されるように、所望の結果に至る首尾一貫した一連のステップであると考えられる。ステップは、物理量の物理操作を必要とするステップである。必ずしもそうとは限らないが、通常、これらの量は、記憶、転送、組合せ、比較、あるいは操作が可能な、光信号、電気信号、または磁気信号の形態をとる。主に一般的な用法という理由で、これらの信号をビット、値、要素、記号、文字、項、数字などと呼ぶことは時々便利であることがわかっている。
【００６０】
しかし、これらおよび同様の用語はすべて、適切な物理量に関連付けられるべきであり、これら物理量に付けられる便利なラベルにすぎないことに留意されたい。特に別段の規定がない限り、または、考察から明らかなように、「処理」または「計算」または「算出」または「決定」または「表示」などの用語は、コンピュータ・システムのレジスタおよびメモリ内の物理的、電気的量として表現されるデータを操作し、コンピュータ・システムのメモリまたはレジスタ、あるいは他のそのような情報記憶デバイス、伝送デバイス、または表示デバイス内の物理的量として同様に表現される他のデータへ変換する、コンピュータ・システムまたは同様の電子計算デバイスの動作およびプロセスを指す。
【００６１】
開示する主題のソフトウェア実装態様はまた、一般に、何らかの形式のプログラム記憶媒体上で符号化されるか、またはあるタイプの伝送媒体を介して実装されることに留意されたい。プログラム記憶媒体は、磁気媒体（たとえば、フロッピ・ディスクまたはハード・ドライブ）でも、光学式媒体（たとえば、コンパクト・ディスク読取り専用メモリ、すなわち「ＣＤ  ＲＯＭ」）でもよく、読取り専用でもランダムアクセスでもよい。同様に、伝送媒体は、当技術分野に知られているツイスト・ワイヤ・ペア、同軸ケーブル、光ファイバ、または何らかの他の適切な伝送媒体でもよい。開示する主題は、所与の実装のこれらの態様によって限定されない。
【００６２】
上記に開示された具体的な実施形態は例示的なものにすぎず、開示する主題は、本明細書の教示の恩恵を受ける当業者にとって明らかな、異なるが均等な様態で変更および実施できる。さらに、本明細書に示された構成または設計の詳細には、下記の特許請求の範囲に記載されている場合を除いて、限定する意図はない。したがって、上記に開示された具体的な実施形態は改変または変更でき、すべてのそのような変形例は開示する主題の範囲内であると考えられることは明白である。したがって、本明細書で求められる保護は、以下の特許請求の範囲に記載するとおりである。
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図１】
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【図２】
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