(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワーク内のマイクロモビリティをモバイルノードへ提供するための、ネットワークエレメントにより実行される方法であって、マイクロモビリティとは、前記ネットワーク内の複数のアクセスルータのうち異なるアクセスルータ間で接続が変化する間の前記モバイルノードと対応ノードとの間の通信セッションの維持であり、前記ネットワークエレメントは、モビリティアンカーポイントとして機能し、前記モビリティアンカーポイントは、前記ネットワーク内の前記複数のアクセスルータと通信し、前記方法は、
前記モビリティアンカーポイントにおいて、前記複数のアクセスルータのうちの前記モバイルノードとその時点で結合されているアクセスルータから、前記モバイルノードのエンドポイント識別子及び前記モバイルノードのローカル気付アドレスを含む登録要求メッセージを受信するステップと、
前記モビリティアンカーポイントにおいて受信される前記モバイルノード宛てのデータパケットをハンドリングするために、前記モビリティアンカーポイントと前記アクセスルータとの間でラベルスイッチパス（ＬＳＰ）を確立するステップと、
前記モバイルノードの前記エンドポイント識別子を、前記モバイルノードの前記ローカル気付アドレス、前記モバイルノードの領域気付アドレス、前記ラベルスイッチパス及び前記モビリティアンカーポイントの出口インタフェースと共に、バインディングキャッシュ内のバインディングエントリ内に記憶するステップと、
前記モビリティアンカーポイント又はアクセスルータによって、前記ネットワーク上で、１つ以上の前記エンドポイント識別子を、前記モバイルノードの関連付けられる領域気付アドレス又はローカル気付アドレスと共に広告するステップと、
前記領域気付アドレス又はローカル気付アドレスを有する対応ノードから前記モビリティアンカーポイントにおいて受信されるデータパケットを、前記ＬＳＰを用いて前記モバイルノードへ転送するステップと、
を含み、
前記登録要求メッセージの受信に応じて、前記複数のアクセスルータ内の各アクセスルータへの別個のラベルスイッチパスが確立され、
静的なホームエージェントノード及び前記静的なホームエージェントノードと前記モバイルノードとの間のＩＰトンネリングにおけるＩＰを使用する場合よりも低減されたシグナリング及びトンネリングのオーバヘッドで、前記ネットワーク内で前記モバイルノードにマイクロモビリティが提供される、
方法。
【請求項２】
前記モビリティアンカーポイントにおいて、前記複数のアクセスルータのうちの前記モバイルノードとその時点で結合されている第２のアクセスルータから、別の登録要求メッセージを受信するステップと、
前記モビリティアンカーポイントと前記第２のアクセスルータとの間のＬＳＰのラベルを含むように、前記エンドポイント識別子の前記バインディングエントリを更新するステップと、
をさらに含む、請求項１の方法。
【請求項３】
前記モバイルノード宛ての、トラフィックエンジニアリングパラメータを特定するデータパケットを受信するステップと、
受信される前記トラフィックエンジニアリングパラメータに基づいて、前記モビリティアンカーポイントと前記アクセスルータとの間の前記ＬＳＰのトラフィックエンジニアリングパラメータを修正するステップと、
をさらに含む、請求項１の方法。
【請求項４】
前記アクセスルータへ、登録確認メッセージを送信するステップ、
をさらに含む、請求項１の方法。
【請求項５】
前記モビリティアンカーポイントにおいて、前記ＬＳＰ上で、前記モバイルノードからデータパケットを受信するステップと、
前記データパケットを前記対応ノードへ転送するステップと、
をさらに含む、請求項１の方法。
【請求項６】
ネットワーク内のマイクロモビリティをモバイルノードへ提供するように構成されるネットワークエレメントであって、マイクロモビリティとは、前記ネットワーク内の複数のアクセスルータのうち異なるアクセスルータ間で接続が変化する間の前記モバイルノードと対応ノードとの間の通信セッションの維持であり、前記ネットワークエレメントは、前記ネットワーク内の前記複数のアクセスルータと通信するように結合され、前記ネットワークエレメントは、前記ネットワークのためのモビリティアンカーポイントとして機能し、前記ネットワークエレメントは、
ネットワーク接続上でデータパケットを受信する入口モジュールと、
前記ネットワーク接続上でデータパケットを送信する出口モジュールと、
前記入口モジュール及び前記出口モジュールに通信可能に結合され、バインディングキャッシュ管理モジュール、ＭＰＬＳ（multi-protocol  label  switching）モジュール及びネットワークモビリティ管理モジュールを実行するように構成されるネットワークプロセッサと、
を備え、
前記バインディングキャッシュ管理モジュールは、前記モバイルノードの領域気付アドレス、前記モバイルノードのエンドポイント識別子、前記モバイルノードにその時点で結合されているアクセスルータと前記ネットワークエレメントとの間のラベルスイッチパス（ＬＳＰ）、及び前記モバイルノードのローカル気付アドレス、を相関付けるバインディングエントリを記憶するように構成され、
前記ＭＰＬＳ（multi-protocol  label  switching）モジュールは、前記アクセスルータからの登録要求メッセージに応じて、前記ＬＳＰを確立するように構成され、
前記ネットワークモビリティ管理モジュールは、前記アクセスルータから前記登録要求メッセージを受信し、前記モバイルノードのためのバインディングエントリを生成するように構成され、前記ネットワークモビリティ管理モジュールは、前記モバイルノードの前記領域気付アドレスでアドレッシングされたデータトラフィックを、前記ＬＳＰ上で前記アクセスルータへ転送し、前記モバイルノードの前記エンドポイント識別子と、前記ネットワークの外部の前記モバイルノードの関連付けられる前記領域気付アドレス又は前記ネットワーク内の関連付けられる前記ローカル気付アドレスとを、選択的に広告し、
前記ネットワークモビリティ管理モジュールは、前記登録要求メッセージに応じて、前記ＭＰＬＳモジュールを通じ、前記ネットワークエレメントと前記ネットワーク内の各アクセスルータとの間で、前記モバイルノードのための別個のラベルスイッチパスを確立するように構成され
静的なホームエージェントノード及び前記静的なホームエージェントノードと前記モバイルノードとの間のＩＰトンネリングにおけるＩＰを使用する場合よりも低減されたシグナリング及びトンネリングのオーバヘッドで、前記ネットワーク内で前記モバイルノードにマイクロモビリティが提供される、
ネットワークエレメント。
【請求項７】
前記ネットワークモビリティ管理モジュールは、前記アクセスルータへ登録確認メッセージを送信するように構成される、請求項６のネットワークエレメント。
【請求項８】
前記ネットワークモビリティ管理モジュールは、前記モバイルノードとその時点で結合されている第２のアクセスルータから、別の登録要求メッセージを受信するように構成され、及び、前記第２のアクセスルータについてのＬＳＰのラベルを含むように、前記モバイルノードの前記エンドポイント識別子を伴う前記バインディングエントリを更新するように構成される、請求項６のネットワークエレメント。
【請求項９】
前記ネットワークモビリティ管理モジュールは、前記モバイルノードからデータパケットを受信し、当該データパケットを対応ノードへ転送するように構成される、請求項６のネットワークエレメント。
【請求項１０】
前記ＭＰＬＳモジュールは、前記モバイルノードから、トラフィックエンジニアリングパラメータを特定するデータパケットを受信するように構成され、及び、前記モビリティアンカーポイントと前記アクセスルータとの間の前記ＬＳＰの前記トラフィックエンジニアリングパラメータを修正するように構成される、請求項６のネットワークエレメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、静的なホームエージェントの使用又はＩＰトンネリングにおけるＩＰの使用を伴うことなく、モバイルノードのためのＭＰＬＳドメイン内のモビリティを可能にするための、方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＩＰｖ６（mobile  Internet  protocol  version  6）は、モバイルデバイスがＩＰｖ６をサポートする（“対応ノード”として言及される）他のデバイスとの間で継続的な接続を維持することを可能とする。ＭＩＰｖ６では、双方向トンネリング（ＢＴ：bi-directional  tunneling）モード及びルート最適化（ＲＯ：route  optimization）モードという、２つの別個の通信モードがサポートされている。モバイルＩＰｖ６は、モバイルノードがホームネットワーク内に存在していない際のデータトラフィックの当該モバイルノードへの転送を管理するために、ホームエージェントノードを利用する。
【０００３】
モバイルノードが外部ネットワークへ移動する際、モバイルノードは、当該ネットワークへの登録を行い、ホームエージェントノードへ登録をレポートバックする。ホームエージェントノードは、対応ノードからデータトラフィックを受信し、ＢＴモードにおいて、ＩＰトンネリングにおけるＩＰを使用して外部ネットワーク内のモバイルノードへ当該トラフィックを転送する。ＲＯモードにおいて、モバイルノードと対応ノードとの間のＴＣＰ（transmission  control  protocol）接続が中断することなく、新たなロケーションが対応ノードへ通知され、外部ネットワーク内のモバイルノードのアドレスによって対応ノードが外部ネットワーク内のモバイルノードと直接的に通信することができるように、ホームエージェントは、対応ノードとモバイルノードとの間の通信を取りもつ。
【０００４】
モバイルＩＰｖ６のバリエーションは、ローカル又はマイクロモビリティとして言及される特定のドメイン内のモビリティを可能とし、ドメイン間のモビリティはグローバルモビリティとして言及される。モバイルＩＰｖ６標準のそれらバリエーションのいくつかは、高速ＭＩＰ（ＦＭＩＰ）、階層化ＭＩＰ（ＨＭＩＰ）及び領域ＭＩＰ（ＲＭＩＰ）を含む。これら技術の各々は、その効率性を減退させるシグナリングの多大なオーバヘッドを含む。
【発明の概要】
【０００５】
ネットワーク内のマイクロモビリティをモバイルノードへ提供するための、ネットワークエレメントにより実行される方法であって、マイクロモビリティとは、前記ネットワーク内の複数のアクセスルータのうち異なるアクセスルータ間で接続が変化する間の前記モバイルノードと対応ノードとの間の通信セッションの維持であり、前記ネットワークエレメントは、モビリティアンカーポイントとして機能し、前記モビリティアンカーポイントは、前記ネットワーク内の前記複数のアクセスルータと通信し、前記方法は、前記モビリティアンカーポイントにおいて、前記複数のアクセスルータのうちの前記モバイルノードとその時点で結合されているアクセスルータから、前記モバイルノードのエンドポイント識別子及び前記モバイルノードのローカル気付アドレスを含む登録要求メッセージを受信するステップと、前記モビリティアンカーポイントにおいて受信される前記モバイルノード宛てのデータパケットをハンドリングするために、前記モビリティアンカーポイントと前記アクセスルータとの間でラベルスイッチパス（ＬＳＰ）を確立するステップと、前記モバイルノードの前記エンドポイント識別子を、前記モバイルノードの前記ローカル気付アドレス、前記モバイルノードの領域気付アドレス、前記ラベルスイッチパス及び前記モビリティアンカーポイントの出口インタフェースと共に、バインディングキャッシュ内のバインディングエントリ内に記憶するステップと、前記モビリティアンカーポイント又はアクセスルータによって、前記ネットワーク上で、１つ以上の前記エンドポイント識別子を、前記モバイルノードの関連付けられる領域気付アドレス又はローカル気付アドレスと共に広告するステップと、前記領域気付アドレス又はローカル気付アドレスを有する対応ノードから前記モビリティアンカーポイントにおいて受信されるデータパケットを、前記ＬＳＰを用いて前記モバイルノードへ転送するステップと、を含み、静的なホームエージェントノード及び前記静的なホームエージェントと前記モバイルノードとの間のＩＰトンネリングにおけるＩＰを使用する場合よりも低減されたシグナリング及びトンネリングのオーバヘッドで、前記ネットワーク内で前記モバイルノードにマイクロモビリティが提供される。
【０００６】
ネットワーク内のマイクロモビリティをモバイルノードへ提供するように構成されるネットワークエレメントであって、マイクロモビリティとは、前記ネットワーク内の複数のアクセスルータのうち異なるアクセスルータ間で接続が変化する間の前記モバイルノードと対応ノードとの間の通信セッションの維持であり、前記ネットワークエレメントは、前記ネットワーク内の前記複数のアクセスルータと通信するように結合され、前記ネットワークエレメントは、前記ネットワークのためのモビリティアンカーポイントとして機能し、前記システムは、ネットワーク接続上でデータパケットを受信する入口モジュールと、前記ネットワーク接続上でデータパケットを送信する出口モジュールと、前記入口モジュール及び前記出口モジュールに通信可能に結合され、バインディングキャッシュ管理モジュール、ＭＰＬＳ（multi-protocol  label  switching）モジュール及びネットワークモビリティ管理モジュールを実行するように構成されるネットワークプロセッサと、を備え、前記バインディングキャッシュ管理モジュールは、前記モバイルノードの領域気付アドレス、前記モバイルノードのエンドポイント識別子、前記モバイルノードにその時点で結合されているアクセスルータと前記ネットワークエレメントとの間のラベルスイッチパス（ＬＳＰ）、及び前記モバイルノードの前記ローカル気付アドレス、を相関付けるバインディングエントリを記憶するように構成され、前記ＭＰＬＳ（multi-protocol  label  switching）管理モジュールは、前記アクセスルータからの登録要求メッセージに応じて、前記ＬＳＰを確立するように構成され、ネットワークモビリティ管理モジュールは、前記アクセスルータから前記登録要求メッセージを受信し、前記モバイルノードのためのバインディングエントリを生成するように構成され、前記ネットワークモビリティ管理モジュールは、前記モバイルノードの前記領域気付アドレスでアドレッシングされたデータトラフィックを、前記ＬＳＰ上で前記アクセスルータへ転送し、前記モバイルノードの前記エンドポイント識別子と、前記ネットワークの外部の前記モバイルノードの関連付けられる前記領域気付アドレス又は前記ネットワーク内の関連付けられる前記ローカル気付アドレスとを、選択的に広告し、静的なホームエージェントノード及び前記静的なホームエージェントと前記モバイルノードとの間のＩＰトンネリングにおけるＩＰを使用する場合よりも低減されたシグナリング及びトンネリングのオーバヘッドで、前記ネットワーク内で前記モバイルノードにマイクロモビリティが提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本発明は、限定の手法ではなく例示の手法で説明され、添付図面の図において、同等の参照は同様のエレメントを示す。本開示における“ある（an）”及び“１つの（one）”実施形態への異なる言及は必ずしも同一の実施形態でなくてよく、そうした言及は少なくとも１つを意味する。さらに、特定の特徴、構造又は特性がある実施形態との関連で説明される場合、明示的に説明されるか否かによらず、そうした特徴、構造又は特性を他の実施形態との関連で作用させることは、当業者の知識の範囲であるものとする。
【０００８】
【図１】ホーム無しマイクロモビリティシステムを実装するネットワークの１つの実施形態の図である。
【図２】モビリティアクセスポイントを実装するネットワークエレメントの１つの実施形態の図である。
【図３】ドメイン内のマイクロモビリティのトポロジーの１つの例の図である。
【図４】モビリティアクセスポイントの機能性の１つの実施形態のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下の説明において、多数の特定の詳細が説明される。しかしながら、本発明の実施形態はそれら特定の詳細が無くとも実践され得ることが理解される。他の例において、よく知られた回路、構造及び技法は、本説明の理解を不明瞭にしないために、詳細には示されていない。しかしながら、当業者には、本発明がそうした特定の詳細が無くとも実践され得ることが認識されるであろう。当業者は、ここに含まれる説明によって、過度の実験をせずとも適切な機能性を実装することができるであろう。
【００１０】
図１〜図３の例示的な実施形態を参照しながら、フロー図の動作が説明される。しかしながら、図１〜図３を参照して議論されるものとは別の本発明の実施形態によって、フロー図の動作を実行することができることが理解されるべきである。図１〜図３を参照して議論される実施形態は、図４のフロー図を参照して議論されるものとは異なる動作を実行することができる。
【００１１】
図に示される技法は、コード及び記憶されるデータを用いて実装され、１つ以上の電子デバイス（例えば、エンドステーション、ネットワークエレメントなど）上で実行されることができる。そうした電子デバイスは、例えば非一時的なマシン読取可能な又はコンピュータ読取可能な記憶媒体（例えば、磁気ディスク、光学ディスク、ランダムアクセスメモリ、リードオンリーメモリ、フラッシュメモリデバイス及び相変化メモリ）などの、非一時的なマシン読取可能な又はコンピュータ読取可能な媒体を用いて、コード及びデータを記憶し及び（内部的に、及び／又はネットワーク上で他の電子デバイスとの間で）通信する。加えて、そうした電子デバイスは、典型的には、例えば１つ以上の記憶デバイス、ユーザ入力／出力デバイス（例えば、キーボード、タッチスクリーン、及び／又はディスプレイ）及びネットワーク接続などの、１つ以上の他のコンポーネントに結合される１つ以上のプロセッサのセットを含む。プロセッサのセットと他のコンポーネントとの結合（coupling）は、典型的には、１つ以上のバス及び（バスコントローラとも称される）ブリッジを介する。記憶デバイスは、１つ以上の非一時的なマシン読取可能な又はコンピュータ読取可能な記憶媒体、及び非一時的なマシン読取可能な又はコンピュータ読取可能な通信媒体を表現する。よって、所与の電子デバイスの記憶デバイスは、典型的には、当該電子デバイスの１つ以上のプロセッサのセット上での実行のために、コード及び／又はデータを記憶する。当然ながら、ソフトウェア、ファームウェア及び／又はハードウェアの異なる組合せを用いて、本発明の実施形態の１つ以上の部分が実装されてもよい。
【００１２】
ここで使用されるように、ネットワークエレメント（例えば、ルータ、スイッチ、ブリッジなど）は、ハードウェア及びソフトウェアを含む１体のネットワーク機器であり、当該ハードウェア及びソフトウェアは、ネットワーク上の他の機器（例えば、他のネットワークエレメント、エンドステーションなど）と通信可能に相互接続される。いくつかのネットワークエレメントは、複数のネットワーキング機能（例えば、ルーティング、ブリッジング、スイッチング、レイヤ２統合、セッションボーダ制御、マルチキャスティング及び／若しくは加入者管理）のためのサポートを提供し、並びに／又は複数のアプリケーションサービス（例えば、データ、音声及び映像）のためのサポートを提供する、“マルチサービスネットワークエレメント”である。加入者エンドステーション（subscriber  end  station）（例えば、サーバ、ワークステーション、ラップトップ、パームトップ、携帯電話、スマートフォン、マルチメディアフォン、ＶｏＩＰ（Voice  Over  Internet  Protocol）フォン、ポータブルメディアプレーヤ、ＧＰＳ装置、ゲームシステム、セットトップボックス（ＳＴＢ）など）は、インターネット上で提供されるコンテンツ／サービス、及び／又はインターネットに重畳される仮想プライベートネットワーク（ＶＰＮ）上で提供されるコンテンツ／サービスへアクセスする。コンテンツ／サービスは、典型的には、サービスプロバイダ又はコンテンツプロバイダに属する１つ以上のエンドステーション（例えば、サーバエンドステーション）、又はピアツーピアサービスに参加するエンドステーションにより提供され、パブリックウェブアクセス（フリーコンテンツ、ストアフロント、検索サービスなど）、プライベートウェブアクセス（例えば、電子メールサービスを提供する、ユーザ名／パスワードでアクセスされるウェブページなど）、ＶＰＮ上の企業ネットワーク、ＩＰＴＶなどを含み得る。典型的には、加入者エンドステーションは、エッジネットワークエレメントへ（例えば、（有線又は無線で）アクセスネットワークへ結合される顧客構内機器を通じて）結合され、エッジネットワークエレメントは、他のエンドステーション（例えば、サーバエンドステーション）へ（例えば、他のエッジネットワークエレメントへの１つ以上のコアネットワークエレメントを通じて）結合される。
【００１３】
本発明の実施形態は、従来技術の不利益を回避するためのシステム、ネットワーク及び方法を提供し、その不利益とは、エンドホスト（即ち、モバイルノード）が改変されるという要件、かなりの量のモビリティシグナリング及びメッセージが利用され、又はかなりのシグナリングオーバヘッドが必要とされるという要件、静的なホームエージェントノードが利用されるという要件、及びＩＰ（Internet  Protocol）トンネリングのためのかなりのオーバヘッドが利用され及び対応してＩＰトンネリングのセキュリティのためのオーバヘッドもあるという要件を含む。従来技術の他の不利益は、トラフィックエンジニアリングのケイパビリティについてのサポートの欠落を含む。
【００１４】
本発明の実施形態は、シグナリング及びデータパケットのルーティングの双方のためにＭＰＬＳ（Multi-Protocol  Label  Switching）を使用するネットワークベースのマイクロモビリティプロトコルを提供することにより、従来技術の上記不利益を克服する。エンドホスト側で、識別子（identifier）／ロケータの分離（split）を実装することにより、モビリティアンカーポイント（ＭＡＰ）及びモバイルノードのアクセスルータ（ＡＲ）の間で確立される双方向のラベルスイッチパス（ＬＳＰ）を、当該ＬＳＰをモバイルノードの（ＭＮの）静的かつ一意な識別子へバインディングすることで、対応するモバイルノード（ＣＮ）に結び付けることができる。ＭＰＬＳのモビリティプロキシの特徴はアクセスルータ側にも実装され、それがモビリティアンカーポイントでのモバイルノードの登録と、恐らくはその内部的なロケータ（即ち、アクセスルータ上で構成されるもの）及びモビリティアンカーポイントに関連付けられるそれへの関連付けとを担う。
【００１５】
エンドホスト側での識別子／ロケーションの分離を実装することにより、多くのＩＰベースのモビリティソリューションにおいて主要な要件とされてきた静的なホームエージェント（ＨＡ）の必要性は除去され、それにより、専用の又は静的なホームエージェントの必要性が回避されるという観点で、モバイルノードの高度な柔軟性が可能となる。そうした分離は、モバイルノードが１つの（又は複数の）識別子を選択し、それら識別子を特定のドメイン内で移動し又は複数のドメイン間でローミングする間に維持することを可能とする。そうしたシナリオでは、ロケータの値は、モバイルノードのその時点の（current）アクセスルータによって及びドメインの関連付けられるモビリティアンカーポイントによって維持され及び追跡される。モバイルノードは、単にロケーションの値が除去され及び完全にインフラストラクチャへ委任されるために、そのモビリティを意識しない。このプロセスは、ＩＰレイヤでモビリティを可能にすることにフォーカスするという必要性を除去し、ＩＰレイヤより下層のより効率的で機能指向の（feature-oriented）スイッチングプロトコルの使用を可能とする。
【００１６】
特定のドメインのインフラストラクチャにおいて、ＭＰＬＳプロトコルは、モビリティアンカーポイントとモバイルノードのアクセスルータとの間で、トラフィックエンジニアリング（ＴＥ）のケイパビリティを取り入れた双方向の専用のＬＳＰの動的なセットアップを可能にすることができるために、使用される。モバイルノードのその時点のアクセスルータによりモビリティアンカーポイントへ送信される要求に応じて、オンデマンドで及びモバイルノードごとにＬＳＰを生成することができ、モビリティアンカーポイントは、アップストリームのＬＳＰを確立する。アクセスルータからの要求に続いて、モビリティアンカーポイントは、ダウンストリームＬＳＰを確立し、関連付けられるラベルをモバイルノードのアイデンティティにバインディングし、そのバインディングエントリーテーブル内にパラメータを（バインディングのライフタイム、ＴＥなどの他のパラメータと共に）記憶する。加えて、モバイルノードのアクセスルータは、外部から（例えば、ＤＮＳ（domain  name  system）を介して）到達可能になるように、モビリティアンカーポイントのロケーションをモバイルノードへ関連付け、及び、当該ドメインの内部から到達可能になるように（即ち、モビリティアンカーポイントを介してパケットをルーティングしなくてもよいように）、潜在的には自身のロケーションを関連付ける。モバイルノードのその時点のアクセスルータに隣接する他のアクセスルータとの間で、追加的なＬＳＰをモビリティアンカーポイントが確立することを可能にすることにより、高速モビリティ（fast  mobility）もまた可能となる。この場合、データトラフィックを新たなＬＳＰへスイッチングする際にＡＲからＭＡＰへの余計なシグナリングが要求されないことになり、ハンドオフの最中に新たなアクセスルータとモビリティアンカーポイントとの間でアップストリーム及びダウンストリームのＬＳＰを確立する際の低減された遅延を提供するであろう。
【００１７】
モビリティアンカーポイント及びアクセスルータは、モバイルノードへ１つ以上のロケータを関連付けることを担当し、それを広告する。ドメイン内及びドメイン間でのルーティングを行うそれらロケータは、モバイルノードから完全に非依存になる（及び分離される）。結果として、モバイルノードは、宛て先のロケーションをルックアップするタスクをモビリティアンカーポイント及びアクセルルータノードへ委任しつつ、自身の識別子及び宛先の識別子、ＦＱＤＮ（fully  qualified  domain  name）にのみフォーカスすることができる。このシステムにおいて、修正を確立するモビリティアンカーポイントは、モバイルノードのための一時的なホームエージェントとなる。
【００１８】
本方法及びシステムは、対応ノードもまた自身のドメイン内で移動する（即ち、異なるモビリティアンカーポイントを使用している）モバイルノードであるというデュアルモビリティにとって良好に適しており、それは、ドメインの対応するモビリティアンカーポイントの間で交換される潜在的なシグナリングが限定されるからである。例えば、本システム及び方法は、宛て先ノードへデータパケットをトンネリングするに先立って、モビリティアンカーとモバイルノードとの間で使用されたものと同じトラフィックエンジニアリングパラメータで、宛て先のモビリティアンカーポイントが修正ＬＳＰを確立することを可能とする。
【００１９】
１つの実施形態において、ドメイン間でデータパケットをルーティングすることを可能とするために、本方法及びシステム拡張し、（例えば、ＬＩＳＰ（Locator/ID  Separation  Protocolにより提案されているように）識別子／ロケータの分離のコンセプトをインフラストラクチャ側に適用することができる。ＬＩＳＰは、構成されるエンドポイントＩＰアドレスを（例えば、アクセスとエッジとの間の）ローカルのルーティングのために使用しつつ、２つのメインノード（即ち、入口トンネリングルータ（ＩＴＲ）及び出口トンネリングルータ（ＥＴＲ））の間でデータパケットをトンネリングすることからなる。この目的のために、モビリティアンカーポイントは、ＩＴＲ及び／又はＥＴＲの機能性を有することができる。当業者は、モバイルノードとモビリティアンカーポイントとの間でＭＰＬＳを使用することは要件ではないことを理解するであろう。イニシエータデバイス及び宛て先デバイスの双方についてドメイン内モビリティを提供するために、他の同様の技法を利用することができる。
【００２０】
この方法及びシステムにより提供される利点は、モバイルノード及び対応ノードなどのエンドノードの改変を回避すること、モバイルノードでのモビリティシグナリングの必要性を回避すること、モビリティ及びトラフィックエンジニアリングのシグナリングの組合せがハンドオフ遅延を最小化すること、並びに、モビリティアンカーポイントとモバイルノードのアクセスルータとの間の専用のパスについてのセットアップ、を含む。他の利点は、モビリティアンカーポイントと対応ノードとの間での、データパケットのトンネリングに先立つ専用のパスのセットアップの能力を含む。本方法及びシステムは、ＩＰトンネリングがなく、ソリューションが高速、スケーラブル、セキュアであって通信セッションの各端のモバイルエンドポイントに適していることから、帯域幅の利用と無線リンクのサポートとを最適化する。
【００２１】
図１は、ホーム無し（homeless）マイクロモビリティシステムを実装するネットワークの１つの実施形態の図である。図１のアーキテクチャは、単一のモバイルノード１０１が対応ノード１１５と通信しているという、簡略化された例を表現している。モバイルノード１０１は、そのローカルドメイン内のアクセスルータ（ＡＲ）／ラベルスイッチルータ（ＬＳＲ）１０３Ａ及びモビリティアンカーポイント１０７を通じて通信している。モビリティアンカーポイント１０７は、モバイルノード１０１からのデータをネットワーク１１１上で宛て先ドメインのモビリティアンカーポイント１０９へ転送し、そして、モビリティアンカーポイント１０９は、当該データを、対応ノード１１５が接続するアクセスルータ／ラベルスイッチルータ１１３Ａへ転送する。他の実施形態において、ドメイン内で任意の数のモバイルノードをサポートすることができる。ドメインは、アクセスルータ１０３Ａ〜１０３Ｄとモビリティアンカーポイント１０７との間に任意の数の中間的なマシンを含むことができる。また、コアネットワーク１１１内で、モビリティアンカーポイント１０７、１０９の間に任意の数のデバイスが存在し得る。提供された例では、双方のドメインがマルチプロトコルラベルスイッチベースのホーム無しマイクロモビリティを提供し、そこではあるドメイン内のアクセスルータの各々がラベルスイッチルータとして機能するケイパビリティを有する。モバイルノード１０１及び対応ノード１１５は、ここでエンドポイント識別子（ＥＩＤ）として言及される静的な識別子を各々割り当てられ、エンドポイント識別子は、それぞれのドメイン内で一意である。ドメインへアタッチされると、モバイルノード１０１、１１５は、それらのＥＩＤをそれぞれのアクセスルータへアナウンスする。ＥＩＤは、ドメイン内で一意であり、特定のアクセスルータにおいてＥＩＤとＬＳＰとの間には１：１のマッピングが存在する。ＥＩＤは、ドメイン内でノードを一意に識別するために十分な任意のフォーマット又はサイズを有することができる。
【００２２】
モバイルノード１０１は、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ハンドヘルドデバイス、コンソールデバイス、又は同様のコンピューティングデバイスを含む、いかなるタイプのコンピューティングデバイスであってもよい。モバイルノード１０１は、有線又は無線通信媒体を含むいかなるタイプの通信媒体を通じてアクセスルータ１０３Ａと接続されてもよい。
【００２３】
アクセスルータ１０３Ａ〜１０３Ｂは、有線通信ハブ、無線ルータ又は同様のネットワークデバイスを含む、いかなるタイプのアクセスデバイスであってもよい。ドメイン内には、任意の数のアクセスルータ１０３Ａ〜１０３Ｄが存在し得る。それらアクセスルータ１０３Ａ〜１０３Ｄは、マルチプロトコルラベルスイッチング（ＭＰＬＳ）をサポートし、ラベルスイッチルータとして機能する。アクセスルータ１０３Ａ〜１０３Ｄは、ドメイン内で、任意の数の中間的なマシンを通じて、及び有線又は無線通信ネットワークなどの任意の通信媒体を通じて、モビリティアンカーポイント１０７と通信している。
【００２４】
モビリティアンカーポイント１０７は、マルチプロトコルラベルスイッチング標準を実装可能な、及びここで説明するホーム無しマイクロモビリティネットワーキングの機能性を実装可能な、ネットワークルータ又は同様のデバイスなどの、任意のタイプのネットワーキングエレメントである。モビリティアンカーポイント１０７は、コアネットワーク１１１にわたる他のドメイン内の、モビリティアンカーポイント１０９などの他のモビリティアンカーポイントと通信することができる。コアネットワーク１１１は、インターネット又は同様のネットワークなどの、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）又はワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を含むいかなるタイプのネットワークであってもよい。コアネットワーク１１１は、モビリティアンカーポイント１０７とモビリティアンカーポイント１０９との間で任意の数の中間的なマシンを含むことができる。
【００２５】
対応ノード１１５もまた、アクセスルータ１１３Ａに接続されるモバイルノードであってもよい。アクセスルータ１１３Ａ〜１１３Ｄ及びセカンダリドメインのプロパティは、ファーストドメインのものと同様であっても異なってもよい。アクセスルータ１１３Ａ〜１１３Ｄの各々は、ドメインネットワークを通じて対応ノード１１５へアクセスを提供可能ないかなるタイプのコンピューティングデバイス又はネットワーキングデバイスであってもよい。対応ノード１１５は、有線又は無線接続を通じて、これらアクセスルータ１１３Ａ〜１１３Ｄと通信することができる。同様に、アクセスルータ１１３Ａ〜１１３Ｄは、有線及び無線接続の双方を用いて、セカンダリドメイン内の任意の数の中間的なコンピューティングデバイスを通じて、モビリティアンカーポイント１０９と通信する。他の実施形態において、対応ノード１１５は、モバイルデバイスではなく、宛て先ドメイン内で固定的なロケーションを有する。
【００２６】
１つの実施形態において、アクセスルータ１０３Ａ〜１０３Ｄ及び１１３Ａ〜１１３Ｄは、ラベルスイッチパス１０５Ａ〜１０５Ｄ及び１１７Ａ〜１１７Ｄのセットを通じて、それぞれのモビリティアンカーポイント１０７及び１０９と通信することができる。同様に、ラベルスイッチパス１０５Ａ〜１０５Ｄと、モビリティアンカーポイント１０７及び１０９の間の接続と、ラベルスイッチパス１１７Ａ〜１１７Ｄとの組合せによって、モバイルノード１０１から対応ノード１１５へ、エンドツーエンドの通信を提供することができる。１つの実施形態において、モビリティアンカーポイント１０７及び１０９は、コアネットワーク１１１上のトンネルを通じて又は同様の接続を通じて、互いに通信することができる。
【００２７】
図２は、モビリティアンカーポイント１０７及び１０９の１つの実施形態の図である。モビリティアンカーポイント１０７、１０９は、入口（ingress）モジュール２０１、出口（egress）モジュール２０５、及びネットワークプロセッサ２０３を含み得る。入口モジュール２０１は、物理リンク及びデータリンクレベルにおいて、モビリティアンカーポイント１０７、１０９により受信されるデータパケットの処理をハンドリングし得る。出口モジュール２０５は、物理リンク及びデータリンクレベルにおいて、当該ネットワークエレメントにより送信されるデータパケットの処理をハンドリングし得る。ネットワークプロセッサ２０３は、データトラフィックのルーティング、転送及びより上位レベルの処理をハンドリングする。プロセッサ２０３は、ＩＰｖ６ネットワークモビリティ管理モジュール２０７、変換（translation）バインディングテーブル又はキャッシュ２０９、変換バインディング管理モジュール２１３、及びＭＰＬＳモジュール２１５を実行し又は含み得る。ネットワークプロセッサ２０３は、ＣＰＵ（central  processing  unit）などの汎用プロセッサ、又は専用のネットワークプロセッサであり得る。当業者は、モビリティアンカーポイント１０７、１０９がいかなるタイプのコンピューティングデバイスであってもよく、メモリデバイス、永続的ストレージ、バス及び同様の標準的なコンピュータアーキテクチャを含むことを理解するであろう。これら要素は、簡明さのために省略されている。
【００２８】
ネットワークモビリティ管理モジュール２０７は、流入トラフィック及び流出トラフィックを、ＩＰ（Internet  Protocol）レベルを含むより上位のレベルで管理する。ネットワークモビリティ管理モジュールは、モビリティアンカーポイント１０７、１０９の範囲内の及びモビリティアンカーポイント１０７、１０９の外部の宛て先に向けたトラフィックの転送を促進する。ネットワークモビリティ管理モジュール２０７は、モバイルノードからのインカミングの登録要求をハンドリングし、モバイルノードから受信されるデータトラフィックについてのロケーションルックアップを調整し、及び同様のサービスを提供する。ネットワーク内のモバイルノードのモビリティを可能にする登録及びデータ転送サービスは、図４に関連してさらに詳細に議論される。これら機能は、ネットワークモビリティ管理モジュール２０７により実装される。ネットワークモビリティ管理モジュール２０７は、登録される各モバイルノードについてのＬＳＰを確立するために、ＭＰＬＳモジュール２１５とのインタフェースも有する。また、ネットワークモビリティ管理モジュール２０７は、ＭＰＬＳモジュール２１５と連携し、確立されたＬＳＰを通じてデータパケットを転送し得る。ネットワークモビリティ管理モジュール２０７は、バインディングテーブル又はキャッシュ２０９を維持するために、バインディング管理モジュール２１３とのインタフェースを有し、バインディングテーブル又はキャッシュ２０９は、登録される各モバイルノードについて、その領域気付アドレス（regional  care-of  address）２１１Ａと、ローカル気付アドレス（local  care-of  address）２１１Ｂと、そのエンドポイント識別子２１１Ｃと、アクティブなＬＳＰの標識を含むようにドメイン内でセットアップされたＬＳＰラベル２１１Ｄとを含むエントリを記憶する。
【００２９】
図３は、ドメイン内のマイクロモビリティトポロジーの１つの例の図である。１つの実施形態において、ローカルドメインは、図３に例示されたような階層的な構造を有し得る。ドメイン内のマイクロモビリティトポロジーは、階層的なＭＩＰｖ６の構造又は同様の構造であってもよい。モビリティアンカーポイント３０３は、外部ネットワークとの通信を提供するノードであってもよい。このドメインの階層群（domain  hierarchy）の中で、モバイルノード３０１は、任意のアクセスルータ３０５と接続することができる。モバイルノード３０１は、任意の所与の時点で、アクセスルータ３０５の１つ以上と接続されることができる。例えば、モバイルノード３０１は、アクセスルータ３０７Ａと接続し、その後にアクセスルータ３０７Ａとの接続を切断があってもなくてもアクセスルータ３０７Ｂと接続し得る。
【００３０】
ドメイン内で、モバイルノード３０１は、２つのＩＰｖ６アドレスを有することができる。モバイルノード３０１は、接続先のアクセスルータ３０７Ａにより広告されるプレフィックスを伴って構成されるローカル気付アドレスを有することができる。第２のアドレスは領域気付アドレスであり、領域気付アドレスは、モビリティアンカーポイント３０３により広告されるプレフィックスを伴って広告され得る。ローカル気付アドレスはモビリティアンカーポイント３０３と共に登録され、モビリティアンカーポイント３０３は、ローカル気付アドレス、領域気付アドレス、エンドポイント識別子、及びモバイルノードに固有のＬＳＰの間の相関をトラッキングする。
【００３１】
外部ネットワークから受信されるモバイルノード宛てのトラフィックは、領域気付アドレスを利用するであろう。そして、モビリティアンカーポイント３０３は、当該ドメインを通じたルーティングを可能とするローカル気付アドレスを利用するように、このトラフィックを変換することになる。加えて、モビリティアンカーポイント３０３は、ラベルスイッチパスを確立し、モビリティノード３０１の接続先のアクセスルータ３０７Ａへトラフィックを転送するための適切なラベルを決定する。１つの実施形態において、モビリティアンカーポイント３０３は、ドメイン内のアクセスルータ３０７Ａ、Ｂの各々への固有のラベルスイッチパスを確立しているであろう。それらは、モバイルノード３０１に固有である。それにより、モバイルノードがアクセスルータのうち任意のものに接続可能であって、最小限の遅延及びシグナリングオーバヘッドで接続性を維持することが可能となる。これは、モバイルノードの最初のモビリティアンカーポイント３０５での登録時に全ての又は近隣のアクセスルータについてのラベルスイッチパスが確立されることを理由とする。
【００３２】
図４は、モビリティアンカーポイントの機能性の１つの実施形態のフローチャートである。処理は、ネットワーク又はネットワーク内のアクセスルータへのモバイルノードの接続によって開始され得る。アクセスルータへの接続後に、当該アクセスルータは、モバイルノードについてのローカル気付アドレス及びエンドポイント識別子を含む登録要求メッセージを、モビリティアンカーポイントへ送信する（ブロック４０１）。登録要求を受信すると、モビリティアンカーポイントは、そのバインディングテーブルをチェックして、受信したエンドポイント識別子についてのエントリが既にないかを判定し得る（ブロック４０３）。チェックによってバインディングテーブル内に対応するエンドポイント識別子が無いことが判定されると、モビリティアンカーポイントは、登録しようとしているモビリティノードに関連付けられるアクセスルータへのラベルスイッチパスを確立するプロセスを開始し得る（ブロック４１３）。このＬＳＰは、モビリティノードに固有となり、ＥＩＤとＬＳＰとの間の１対１の対応が存在することになる。いくつかの実施形態において、モビリティアンカーポイントは、ドメイン内のアクセスルータ又は近隣のアクセスポイントの各々へのＬＳＰを確立してもよく、各ＬＳＰはモビリティノードに固有となる（ブロック４１５）。
【００３３】
モビリティノードのローカル気付アドレス、領域気付アドレス、ＬＳＰラベル及びエンドポイント識別子を含むことになるバインディングテーブルエントリが、モビリティノードのために生成される（ブロック４１７）。１つの実施形態において、エンドポイント識別子又はモバイルノードごとに１つのバインディングテーブルエントリが生成される。他の実施形態において、エンドポイント識別子に関連付けられるＬＳＰごとに別個のバインディングテーブルエントリが生成される。モバイルアンカーポイントは、モビリティノードについての領域気付アドレス及び／又はＥＩＤを広告し得る（ブロック４１９）。この広告は、当該ドメインのＤＮＳ及び他のＤＮＳサーバへ領域気付アドレス及び／又はＥＩＤを提供する形式をとってもよい。それにより、ネットワークの外部のノードがモバイルノードのアドレス及び／又はロケーションを判定することが可能となる。いくつかの実施形態において、ローカル気付アドレスもまたネットワーク内で広告されてもよい。
【００３４】
そして、モビリティアンカーポイントは、モバイルノードと結ばれているアクセスルータへ登録確認メッセージを送信し得る（ブロック４０７）。当該アクセスルータは、確立されたＬＳＰを利用して、上記ＥＩＤ及びモバイルノードに関連付けられるモビリティアンカーポイントへトラフィックを転送することができる。領域気付アドレス又はローカル気付アドレスを有するデータパケットがモビリティアンカーポイントにおいて受信されると、それらは、モバイルノードに関連付けられるアクセスルータへ転送され、究極的にはモバイルノードへ提供される（ブロック４０９）。モビリティアンカーポイントは、領域気付アドレスの場所内のローカル気付アドレスを利用するように、データパケットを変換することができる。いくつかのシナリオにおいて、モビリティアンカーポイントは、モビリティノードから又は対応ノードから、特定のサービス品質のレベルなどの特定のトラフィックエンジニアリング条件を確立するためのパラメータを含むデータトラフィックを受信し得る。そして、モビリティアンカーポイントは、当該モビリティアンカーポイントにおいてデータパケット内で受信されるパラメータに適合するように、モビリティノードに関連付けられるＬＳＰのパラメータを更新するであろう（ブロック４１１）。
【００３５】
同様に、モバイルノードがアウトゴーイングのトラフィックを有する場合、それは、確立されたＬＳＰを介してモビリティアンカーポイントへ送信される。モビリティアンカーポイントは、対応ノードの宛て先アドレスのロケーションをルックアップする。図１の例を参照すると、そうしたロケーションは、対応ノードが位置するドメインのモビリティアンカーポイントのアドレスになるであろう。当該ドメインのモビリティアンカーポイントのアドレスを取得した後、モバイルノードのドメイン内のモビリティアンカーポイントは、対応ノードのドメインのモビリティアンカーポイントへパケットをトンネリングする。このルックアップ交換もまた、モバイルノードの最初のモビリティアンカーポイントにより生成されるＬＳＰに関連付けられるトラフィックエンジニアリングのパラメータを含んでよく、対応ノード内のモビリティアンカーポイントと宛て先ドメインとの間のＬＳＰが確立され及び修正されることになる。
【００３６】
それぞれのドメイン内のアクセスルータ間でモバイルノードがスイッチングするどの時点においても、ＥＩＤは同一に維持される一方、新たに関連付けられるアクセスルータは、新たなモバイルノードのロケーションについて対応するモビリティアンカーポイントを更新し、それは登録要求を送信し及び登録確認を受信するというそのプロセスを開始することにより行われる。
【００３７】
この場合、モビリティアンカーポイントは、バインディングテーブルをチェックし、存在するＥＩＤを発見するであろう。この場合、発見されたバインディングテーブルエントリは、モビリティノードについてのその時点のＬＳＰ及びアクセスルータを指し示すように更新される（ブロック４０５）。当該プロセスは続行し、新たなアクセスルータへ登録確認メッセージが送信される（ブロック４０７）。そして、モビリティアンカーポイントは、受信したデータパケットの転送を開始し、当該データパケットは新たなロケーションにおけるモビリティノードの領域気付アドレスを有する（ブロック４０９）。同様に、当該ＬＳＰのトラフィックエンジニアリング及びパラメータは、モビリティアンカーポイントにより更新され、又は当該データトラフィック内で特定され得る。
【００３８】
よって、ＭＰＬＳベースのホーム無し通信を可能とする方法、システム及び装置が説明された。上述した説明は、限定ではなく例示を目的とすることが理解されるべきである。当業者にとっては、上述した説明を読み及び理解すれば、多くの他の実施形態が明白となるであろう。従って、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲を参照することで、特許請求の範囲に付与される均等物の全体的な範囲と共に、決定されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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