(57)【要約】エンド・ノードとアクセス・ノードとの間を、別のアクセス・ノードを経由してルーティングする方法および装置が記述される。例えば、隣接しているような遠隔のアクセス・ノードをメッセージ宛先として識別する場合、物理レイヤ識別情報が使用される。従って、例えば、宛先アクセス・ノードから受信した１又は複数のダウンリンク信号から、１又は複数の物理レイヤ識別子に基づいた接続識別子が、無線端末に利用可能な場合、この無線端末は、確立されたアップリンク接続を有するアクセス・ノードを経由してメッセージをルーティングするために、宛先ノードに対応する接続識別子を使用することができる。この宛先アクセス・ノードに関連付けられた、例えばネットワーク・レイヤ・アドレス情報のようなその他のアドレシング情報が無線端末に利用可能ではない場合でさえ、そのような接続識別子情報を使用することができる。
2009521846.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンド・ノード、第１のアクセス・ノード、および第２のアクセス・ノードを含むシステムで使用される通信方法であって、
前記第２のアクセス・ノードからブロードキャスト情報を受信するように前記エンド・ノードを動作させることと、
前記ブロードキャスト情報から物理接続ポイント識別子を決定するように前記エンド・ノードを動作させることと、
前記物理接続ポイント識別子を含む第１の信号を、前記第１のアクセス・ノードへ送信するように前記エンド・ノードを動作させることと
を備える通信方法。
【請求項２】
前記第１の信号を送信することは、無線通信リンクを介して前記第１の信号を送信することを含む請求項１に記載の通信方法。
【請求項３】
前記エンド・ノードは、前記第１のアクセス・ノードと前記第２のアクセス・ノードとがおのおの信号をブロードキャストするブロードキャスト有効範囲領域内にある請求項２に記載の通信方法。
【請求項４】
前記エンド・ノードは、前記第１のアクセス・ノードとの双方向通信リンクと、少なくとも、前記第２のアクセス・ノードとのアップリンクとを有する請求項２に記載の通信方法。
【請求項５】
前記エンド・ノードは、前記第１のアクセス・ノードとの双方向通信リンクを有し、前記第２のアクセス・ノードとのアップリンクを有していない請求項２に記載の通信方法。
【請求項６】
前記ブロードキャスト情報は、複数のビーコン信号を含む請求項２に記載の通信方法。
【請求項７】
前記物理接続ポイント識別子を決定するように前記エンド・ノードを動作させるステップは、前記受信したビーコン信号から、セル識別子である第１の識別子を決定することを含む請求項６に記載の通信方法。
【請求項８】
前記物理接続ポイント識別子を決定するように前記エンド・ノードを動作させるステップは、前記受信したビーコン信号から第２の識別子を決定することを含み、前記第２の識別子はキャリア識別子である請求項７に記載の通信方法。
【請求項９】
前記物理接続ポイント識別子を決定するように前記エンド・ノードを動作させるステップは更に、前記受信したビーコン信号から、第３の識別子を決定することを含み、前記第３の識別子はセクタ識別子である請求項８に記載の通信方法。
【請求項１０】
前記物理接続ポイント識別子を決定するように前記エンド・ノードを動作させるステップは、前記受信したビーコン信号から、前記第２のアクセス・ノードに対応するｉ）セル識別子、ｉｉ）キャリア識別子、およびｉｉｉ）セクタ識別子の３つの識別子のうち少なくとも２つを決定することを含み、
前記第１の信号を送信するステップは、前記少なくとも２つの決定された識別子を含む物理接続ポイント識別子を前記第１のアクセス・ノードへ通信することを含む請求項６に記載の通信方法。
【請求項１１】
前記第１のアクセス・ノードから、メッセージ・ソース識別子を含む信号を受信するように前記エンド・ノードを動作させることを更に備え、
前記メッセージ・ソース識別子は、前記第２のアクセス・ノードに対応する前記少なくとも２つの決定された識別子を含む請求項１０に記載の通信方法。
【請求項１２】
前記物理接続ポイント識別子は、前記第２のアクセス・ノードにおける物理接続ポイントを識別し、前記物理接続ポイント識別子は、オーバラップしているエンド・ノード受信領域内でユニークである請求項１０に記載の通信方法。
【請求項１３】
前記第１および第２のアクセス・ノードは基地局であり、前記送信するように前記エンド・ノードを動作させることは、ＯＦＤＭ信号を送信するように前記エンド・ノードを動作させることを含む請求項１に記載の通信方法。
【請求項１４】
前記第１の信号を受信するように前記第１のアクセス・ノードを動作させることと、
前記第１の信号に含まれる物理接続ポイント識別子に対応するネットワーク・レイヤ・アドレスを決定するように前記第１のアクセス・ノードを動作させることと、
前記決定されたネットワーク・レイヤ・アドレスを宛先アドレスとして含み、前記第１の信号から得られた少なくとも幾つかの情報を含んでいるパケットを送信するように前記第１のアクセス・ノードを動作させることと
を更に備える請求項１０に記載の通信方法。
【請求項１５】
前記パケットは、前記第１の信号を送信したエンド・ノードを識別するエンド・ノード識別子を更に含む請求項１４に記載の通信方法。
【請求項１６】
前記第１の信号は、エンド・ノード識別子を含まない第１のメッセージであり、前記第１の信号は、前記エンド・ノードに専用のアップリンク・シグナリング・リソースを用いて通信され、
前記方法は、前記第１の信号に対応する前記エンド・ノード・識別子を決定するように前記第１のアクセス・ノードを動作させることを更に備え、
前記第１のアクセス・ノードは、前記決定されたエンド・ノード識別子を、前記送信されるパケット内に含める請求項１５に記載の通信方法。
【請求項１７】
前記第２のアクセス・ノードからパケットを受信するように前記第１のアクセス・ノードを動作させることを更に備え、
前記受信したパケットは、前記エンド・ノード識別子と、前記物理接続ポイント識別子とを含む請求項１６に記載の通信方法。
【請求項１８】
前記エンド・ノードへ信号を送信するように前記第１のアクセス・ノードを動作させることを更に備え、
前記信号は、前記第２のアクセス・ノードから受信したパケットから得られた少なくとも幾つかの情報と前記物理接続ポイント識別子とを含む請求項１７に記載の通信方法。
【請求項１９】
前記エンド・ノードへ送信された信号は、前記エンド・ノードに専用の通信リソースを用いて送信され、エンド・ノード識別子を含んでいない請求項１８に記載の通信方法。
【請求項２０】
前記第２のアクセス・ノードからブロードキャスト情報を受信する第１の受信機モジュールと、
前記ブロードキャスト情報から物理接続ポイント識別子を決定する物理接続ポイント識別子決定モジュールと、
前記物理接続ポイント識別子を含む第１の信号を、第１のアクセス・ノードへ送信する第１の送信機モジュールと
を備える無線端末。
【請求項２１】
前記送信機は、無線通信リンクを介して前記第１の信号をＯＦＤＭ信号として送信する無線送信機である請求項２０に記載の無線端末。
【請求項２２】
前記無線端末は、前記第１のアクセス・ノードと前記第２のアクセス・ノードとがおのおの信号をブロードキャストするブロードキャスト有効範囲領域内にあり、
前記無線端末は、前記第１のアクセス・ノードとの双方向通信リンクを有し、前記第２のアクセス・ノードとのアップリンクを有していない請求項２１に記載の無線端末。
【請求項２３】
前記ブロードキャスト情報は、複数のビーコン信号を含み、
前記物理接続ポイント識別子決定モジュールは、前記受信したビーコン信号のうちの１または複数から、第１の識別子を決定するセル識別子決定モジュールを含み、
前記第１の識別子は、セル識別子である請求項２１に記載の無線端末。
【請求項２４】
前記物理接続ポイント識別子決定モジュールは、前記受信したビーコン信号のうちの１または複数から第２の識別子を決定するキャリア識別子決定モジュールを更に含み、
前記第２の識別子はキャリア識別子である請求項２３に記載の無線端末。
【請求項２５】
前記物理接続ポイント識別子決定モジュールは、前記受信したビーコン信号のうちの１または複数から、第３の識別子を決定するセクタ識別子モジュールを更に含み、前記第３の識別子はセクタ識別子である請求項２４に記載の無線端末。
【請求項２６】
第１のアクセス・ノードを動作させる方法であって、
エンド・ノードから第１の信号を受信することと、
前記第１の信号に含まれる物理接続ポイント識別子に対応するネットワーク・レイヤ・アドレスを決定することと、
前記決定されたネットワーク・レイヤ・アドレスを宛先アドレスとして含み、前記第１の信号から得られた少なくとも幾つかの情報を含んでいるパケットを送信することと
を備える方法。
【請求項２７】
前記パケットは、前記第１の信号を送信したエンド・ノードを識別するエンド・ノード識別子を更に含む請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記第１の信号は、エンド・ノード識別子を含まない第１のメッセージであり、前記第１の信号は、前記エンド・ノードに専用のアップリンク・シグナリング・リソースを用いて通信され、
前記方法は、
前記第１の信号に対応する前記エンド・ノード・識別子を決定することと、
前記決定されたエンド・ノード識別子を、前記送信されるパケット内に含めることと
を更に備える請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記第２のアクセス・ノードからパケットを受信することを更に備え、
前記受信したパケットは、前記エンド・ノード識別子と、前記物理接続ポイント識別子とを含む請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記エンド・ノードに信号を送信することを更に備え、
前記信号は、前記第２のアクセス・ノードから受信したパケットから得られた少なくとも幾つかの情報と前記物理接続ポイント識別子とを含む請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記エンド・ノードへ送信された信号は、前記エンド・ノードに専用の通信リソースを用いて送信され、 エンド・ノード識別子を含んでいない請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
基地局であって、
物理接続ポイント識別子を含む第１の信号を無線端末から受信する受信機モジュールと、
少なくとも１つの物理接続ポイント識別子をネットワーク・レイヤ・アドレスへマップする情報を含むアドレス・リゾリューション・テーブルと、
前記アドレス・リゾリューション・テーブルから、前記第１の信号に含まれる前記物理接続ポイント識別子に対応するネットワーク・レイヤ・アドレスを決定するマッピング・モジュールと、
前記決定されたネットワーク・レイヤ・アドレスを宛先アドレスとして含み、前記第１の信号から得られた少なくとも幾つかの情報を含んでいるパケットを送信するネットワーク・インタフェース・モジュールと
を備える基地局。
【請求項３３】
前記決定されたネットワーク・レイヤ・アドレスを含むパケットを生成し、前記第１の信号を送信した前記無線端末を識別するエンド・ノード識別子を前記パケット内に含める信号生成モジュールを更に含む請求項３２に記載の基地局。
【請求項３４】
前記第１の信号は、エンド・ノード識別子を含まない第１のメッセージであり、
前記基地局は更に、
アップリンク・リソースが割り当てられたエンド・ノードを識別する、格納されたリソース割当情報を含むメモリと、
前記受信された第１の信号を通信するために用いられるアップリンク・リソースが専用的に用いられるエンド・ノードに対応するエンド・ノード識別子を決定するエンド・ノード識別モジュールとを更に含み、
前記信号生成モジュールは、前記決定されたエンド・ノード識別子を、前記送信されるパケット内に含める請求項３３に記載の基地局。
【請求項３５】
前記エンド・ノード識別子と、前記物理接続ポイント識別子とを、前記物理接続ポイント識別子の関数として含んでいるパケットをルーティングするパケット・ルーティング・モジュールを更に備える請求項３４に記載の基地局。
【請求項３６】
他のアクセス・ノードから受信した１または複数のパケットから得られた少なくとも幾つかの情報と前記物理接続ポイント識別子とを含む前記エンド・ノードへ信号を送信する送信モジュールを更に備える請求項３５に記載の基地局。
【請求項３７】
前記メモリは、ダウンリンク・リソース割当情報を更に含み、
前記エンド・ノードへ送信された信号は、前記エンド・ノードに専用のダウンリンク通信リソースを用いて送信され、エンド・ノード識別子を含んでいない請求項３６に記載の基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システムに関し、更に詳しくは、例えばセルラのような無線通信ネットワークにおける物理レイヤ情報に基づいてメッセージをルーティングする方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
オープン・システム・インターコネクション（ＯＳＩ）参照モデルは、様々な通信動作およびルーティング動作を説明する際に役に立つ。ＯＳＩ参照モデルは、最上部レイヤであるアプリケーション・レイヤと、最下部レイヤである物理レイヤとを備えた７つのレイヤを含む。物理レイヤは、システムにおける実際の物理的接続やその物理的接続の属性を取り扱うレイヤである。物理レイヤ上にはデータ・リンク・レイヤが存在する。これはしばしばリンク・レイヤと称される。このリンク・レイヤ（ＯＳＩモデル内のレイヤ２）はしばしば、技術特有の転送レイヤとして記述される。リンク・レイヤ上にはネットワーク・レイヤ（ＯＳＩレイヤ３）が存在し、ネットワーク・ルーティングおよび中継がサポートされる。ネットワーク・レイヤは、しばしばパケット・レイヤと称される。例えば、１または複数のパスにおいて、ネットワークを介したメッセージ／パケットのルーティングが実行されるのは、ネットワーク・レイヤにおいてである。異なるレベルにおけるメッセージおよび信号を検出するために異なるアドレシングが使用されうる。例えば、ネットワーク・レイヤ・レベルにおいて、メッセージ／パケットをルーティングするために、例えばＩＰアドレスのようなネットワーク・アドレスが使用されうる。データリンク・レイヤ・レベルにおいてメッセージのルーティングを制御するために、ＭＡＣアドレスが使用されうる。ＯＳＩモデルの最下部レベルである物理レベルでは、１または複数の物理識別子が、実際の物理属性に対する関係、または、ソース・デバイスあるいは宛先デバイスの特性を有する。異なる通信レイヤや、これら各レイヤのおのおののために使用される異なるアドレシング技術の理解は、本発明の理解を容易にするだろう。
【０００３】
通信システムはしばしば、例えばモバイル・デバイスのようなエンド・ノードがネットワークに接続されるアクセス・ノードに結合された複数のネットワーク・ノードを含む。ネットワーク・ノードは、階層状に構成されることができる。エンド・ノードは、一般に、アクセス・ノードとの間で確立された接続を介してアクセス・ノードと直接的に通信する。そのようなシステムは、アクセス・ノードとエンド・ノードとの間の双方向通信リンクの存在に依存して、エンド・ノードとアクセス・ノードとの間の２方式通信をサポートする。そのようなシステムでは、エンド・ノードは通常、目標とする宛先アドレス・ノードのネットワーク・レイヤ・アドレスを知らないが、通常はそのようなメッセージ・ルーティングのためのシステムには使用されないものの、一般に、ブロードキャスト・チャネルを介して受信することができる物理レイヤ識別子を含む情報を知ることができることに注目されたい。このアプローチによって、エンド・ノードが一度に１つのみの双方向通信リンクしか保持しない場合、ハンドオフ遅延とパケット喪失とが生じる。
【０００４】
目標アクセス・ノードに対するカレント・アップリンク通信リンクを持っていないエンド・ノードが、目標アクセス・ノードのネットワーク・アドレスを知らない場合でさえも、エンド・ノードがカレント・アップリンク通信リンクを持つアクセス・ノードを経由して、目標アクセス・ノードと通信することを可能にする方法および装置に対するニーズがあることが認識されるべきである。
【０００５】
幾つかのシステムでは、エンド・ノードは、異なるアクセス・ノード群との多くの双方向通信リンクを同時に保持することができる。しかしながら、そのようなシステムは、一般に、エンド・ノードが接続を持つ特定のアクセス・ノードに向けられたメッセージを、エンド・ノードが、その特定のアクセス・ノードに直接的に接続されたリンクを介して送ることを要求する。幾つかの場合、このアプローチは、非効率的である。なぜなら、リンクは、特に無線リンクである場合、品質（例えば、遅延や喪失といった特性）に関して変動する傾向にあるからである。その結果、目標とする宛先アクセスへのリンクは、この目標とする宛先アクセスへメッセージが送られる必要がある場合にエンド・ノードに利用可能な最良のリンクではないかもしれない。一般に、この制限は、ネットワーク・レイヤ・アドレス（例えばＩＰアドレス）を用いることによる多くのホップを経由してルーティングされるネットワーク・レイヤ通信に依存することによって克服される。ネットワーク・レイヤ・アドレスを用いるこのアプローチもまた、特に、メッセージングがリンク・レイヤ特有の機能を取り扱わねばならない場合には非効率的である。なぜなら、幾つかのシステムでは、ネットワーク・レイヤ・メッセージは、リンク・レイヤ・メッセージよりもはるかに大きい傾向にあるからである。そのような非能率的なシグナリングは、リソースが限定されたエア・リンクを介した通信には適していない。
【０００６】
エンド・ノードが、メッセージが向けられているアクセス・ノードとは独立して、利用可能な無線通信リンクの何れかを介してメッセージを送ることを可能にする方法に対するニーズもまた存在することが認識されるべきである。少なくとも幾つかの実施形態では、そのようなメッセージは、宛先アクセス・ノードへ情報をルーティングするために、例えばＩＰレイヤ・アドレスのようなネットワーク・レイヤ・アドレスの使用を含む通信のような、非効率的なネットワーク・レイヤ通信に依存する必要なく送られることが望ましいだろう。
【発明の開示】
【発明の概要】
【０００７】
本発明は、エンド・ノードとアクセス・ノードとの間で、別のアクセス・ノードを経由してメッセージをルーティングする方法および装置に関する。本発明の方法および装置は、例えば隣接しているような遠隔のアクセス・ノードをメッセージ宛先として識別する場合、物理レイヤ識別情報を用いることをサポートする。従って、例えば、宛先アクセス・ノードから受信した１または複数のダウンリンク信号から、１または複数の物理レイヤ識別子に基づく接続識別子が、無線端末に利用可能である場合、この無線端末は、無線端末との間の確立されたアップリンク接続を有するアクセス・ノードを経由してメッセージをルーティングするために、宛先ノードに対応する接続識別子を使用することができる。そのような接続識別子情報は、例えばネットワーク・レイヤ・アドレス情報のように、宛先アクセス・ノードに関連付けられたその他のアドレシング情報が無線端末に対して利用可能ではない場合でさえ、使用することができる。
【０００８】
様々な新規の特徴が、アクセス・ノードからブロードキャスト情報を受信し、例えば、アクセス・ノードに対応する接続識別子のような物理接続ポイント識別子を決定するエンド・ノード方法に向けられている。その他の特徴は、別のアクセス・ノードに対応する接続識別子を含む、１つのアクセス・ノードへ信号を送信することに向けられる。接続識別子は、物理レイヤ接続ポイントに関連する情報を提供する１または複数の情報単位に基づく。従って、本発明に従って、物理レイヤ情報を、接続識別子として使用することができる。
【０００９】
本発明に従って、アクセス・ノードは、物理レイヤ識別情報に基づく接続識別子を、１または複数のより高いレベル・アドレスへマップする情報を格納する。このマッピング情報は、アクセス・ノードに格納される。アクセス・ノードは、例えば隣接しているようなその他のアクセス・ノードの物理レイヤ接続ポイントに対応する接続識別子に加えて、アクセス・ノードにローカルである物理レイヤ接続ポイントに対応する接続識別子のためのマッピング情報を含む。これは、物理的に隣接した基地局間のルーティングが、現在無線端末となっているアクセス・ノードとの既存の接続を経由して近隣のアクセス・ノードに配信されることになっているメッセージを送る場合に、無線端末がエアを介してリンク・レイヤ・アドレスまたはネットワーク・レイヤ・アドレスを送信する必要なく、物理レイヤ接続識別子に基づいて行なわれることを可能にする。
【００１０】
本発明の様々な特徴は、アクセス・ノード・アドレス解決失敗に対する識別子を表すアクセス・ノードから信号を受信し、このエンド・ノードに対して、新たなアクセス・ノード近隣の確立のための近隣通知メッセージを送らせるエンド・ノード方法に向けられる。
【００１１】
幾つかの特徴が、無線端末に格納された本発明の斬新なメッセージと同様、無線端末方法および装置にも向けられている一方、その他の特徴が、斬新なアクセス・ノード方法および装置に向けられている。本発明はまた、本発明の斬新なメッセージのうちの１または複数を格納する、例えばメモリ・デバイスのようなデータ記憶デバイスにも向けられている。
【００１２】
様々な実施形態が上記要約で説明されている一方、必ずしも全ての実施形態が、同じ特徴を含んでいる必要は無く、また、上記特徴のうちの幾つかが幾つかの実施形態においては必ずしも望ましい訳ではないことが認識されるべきである。本発明の多くの追加機能、実施形態、および利点が、以下の詳細説明で述べられる。
【詳細な説明】
【００１３】
本発明の方法および装置は、例えばモバイル・デバイスのような１または複数のエンド・ノードとの通信セッションをサポートするために使用可能な、例えば物理レイヤ識別子のような物理レイヤ情報に基づいてメッセージをルーティングする。本発明の方法および装置は、広範囲の通信システムと共に使用することができる。例えば、本発明は、モデム、ＰＤＡ、あるいはデバイス移動のための無線インタフェースをサポートするその他の様々なデバイスが装備されたノートブック・コンピュータのようなモバイル通信デバイスをサポートするシステムと共に使用することができる。
【００１４】
図１は、例えばセルラ通信ネットワークのように、通信リンクによって相互接続された複数のノードを備え、本発明に従って実施される典型的な通信システム１００を図示する。典型的な通信システム１００は、例えば、多元接続スペクトラム拡散直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）無線通信システムである。この典型的な通信システム１００におけるノードは、例えばインターネット・プロトコル（ＩＰ）のような通信プロトコルに基づいて、例えばメッセージのようなシグナルを用いて情報を交換する。このシステム１００の通信リンクは、例えば、有線、光ファイバ・ケーブル、および／または無線通信技術を使用して実現されうる。この典型的な通信システム１００は、複数のエンド・ノード１４４、１４６、１４４’、１４６’、１４４”、１４６”を含んでいる。これらは、複数のアクセス・ノード１４０、１４０’、１４０”を経由して通信システムへアクセスする。エンド・ノード１４４、１４６、１４４’、１４６’、１４４”、１４６”は、例えば無線通信デバイスまたは端末であり、アクセス・ノード１４０、１４０’、１４０”は、例えば基地局である。基地局は、無線アクセス・ルータとして実現されうる。典型的な通信システム１００は更に、相互接続性を提供するため、または、特定のサービスまたは機能を提供するために使用される多くのその他のノード１０４、１０６，１１０、１１２をも含んでいる。特に、典型的な通信システム１００は、エンド・ノードに関する状態の転送および記憶をサポートするために使用されるサーバ１０４を含む。サーバ・ノード１０４は、例えばＡＡＡサーバでありうる。あるいは、コンテクスト転送サーバでありうる。あるいは、ＡＡＡサーバ機能とコンテクスト転送サーバ機能との両方を含むサーバでありうる。
【００１５】
図１に示す典型的なシステム１００は、対応するネットワーク・リンク１０５および１０７によってそれぞれ中間ネットワーク・ノード１１０へ接続されたサーバ１０４およびノード１０６を含むネットワーク１０２を示す。ネットワーク１０２内の中間ネットワーク・ノード１１０はまた、ネットワーク・リンク１１１を経由して、ネットワーク１０２に関して外部にあるネットワーク・ノードに対する相互接続性をも提供する。ネットワーク・リンク１１１は、ネットワーク・リンク１４１、１４１’、１４１”をそれぞれ経由して複数のアクセス・ノード１４０、１４０’、１４０”への接続性を提供する別の中間のネットワーク・ノード１１２にも接続されている。
【００１６】
各アクセス・ノード１４０、１４０’、１４０”は、それぞれ対応するアクセス・リンク（１４５、１４７）、（１４５’、１４７’）、（１４５”、１４７”）を経由して、Ｎ個の複数のエンド・ノード（１４４、１４６）、（１４４’、１４６’）、（１４４”、１４６”）に対する接続を提供するものとして示される。典型的な通信システム１００では、各アクセス・ノード１４０、１４０’、１４０”は、アクセスを提供するために、例えば無線アクセス・リンクのような無線技術を使用することとして示される。例えば、アクセス・ノード１４０、１４０’、１４０”それぞれの通信セル１４８、１４８’、１４８”のようなラジオ有効範囲領域は、対応するアクセス・ノードを包む円として図示される。
【００１７】
典型的な通信システム１００は、以下において、本発明の様々な実施形態の記述のためのベースとして使用される。本発明の代替実施形態は、ネットワーク・ノードの数とタイプ、アクセス・ノードの数とタイプ、エンド・ノードの数とタイプ、サーバおよびその他のエージェントの数とタイプ、リンクの数とタイプ、および、ノード間の相互接続性が、図１で示された典型的な通信システム１００のものと異なるうる様々なネットワーク・トポロジを含む。
【００１８】
本発明の様々な実施形態では、図１に示す機能エンティティのうちの幾つかを省略したり、結合したりすることができる。ネットワーク内のこれら機能エンティティの位置または配置もまた変わりうる。
【００１９】
図２は、本発明に従って実現される、例えばモバイル・ノードのような無線端末である典型的なエンド・ノード２００の詳細記載を与える。図２に示す典型的エンド・ノード２００は、図１に示すエンド・ノード１４４、１４６、１４４’、１４６’、１４４”、１４６”のうちの何れか１つとして使用することができる装置を詳細に示している。図２の実施形態では、エンド・ノード２００は、バス２０６によってともに接続されたプロセッサ２０４、無線通信インタフェース２３０、ユーザ入力／出力インタフェース２４０、およびメモリ２１０を含んでいる。従って、エンド・ノード２００の様々な構成要素は、バス２０６を経由して、情報、信号、およびデータを交換することができる。エンド・ノード２００の構成要素２０４、２０６、２１０、２３０、２４０は、ハウジング２０２の内部に配置されている。
【００２０】
無線通信インタフェース２３０は、エンド・ノード２００の内部構成要素が、例えばアクセス・ノードのようなネットワーク・ノードや外部デバイスとの間で信号を送受信することができるメカニズムを提供する。無線通信インタフェース２３０は、例えば、対応する受信アンテナ２３６を備えた受信機モジュール２３２と、エンド・ノード２００を、例えば無線通信チャネルのようなその他のネットワーク・ノードへ結合するために使用され、対応する送信アンテナ２３８を備えた送信機モジュール２３４とを含んでいる。幾つかの実施形態では、送信機モジュール２３４は、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）送信機を含んでいる。
【００２１】
典型的なエンド・ノード２００はまた、例えばキーパッドのようなユーザ入力デバイス２４２と、例えばディスプレイのようなユーザ出力デバイス２４４とをも含んでいる。これらは、入力／出力インタフェース２４０を経由してバス２０６に接続されている。従って、ユーザ入力／出力デバイス２４２、２４４は、ユーザ入力／出力インタフェース２４０およびバス２０６を経由して、エンド・ノード２００のその他の構成要素と情報、信号、およびデータを交換することができる。ユーザ入力／出力インタフェース２４０と関連するデバイス２４２、２４４は、様々なタスクを遂行するためにユーザがエンド・ノード２００を操作することができるメカニズムを提供する。特に、ユーザ入力デバイス２４２およびユーザ出力デバイス２４４は、ユーザが、エンド・ノード２００や、エンド・ノード２００のメモリ２１０で実行する例えばモジュール、プログラム、ルーチン、および／または機能のようなアプリケーションを制御することを可能にする機能を提供する。
【００２２】
メモリ２１０に含まれる例えばルーチンのような様々なモジュールによって制御されるプロセッサ２０４は、後述する様々なシグナリングおよび処理を実行するためエンド・ノード２００の動作を制御する。メモリ２１０に含まれるモジュールは、起動時、または、その他のモジュールによって呼び出されると実行される。実行された時、モジュールは、データ、情報、および信号を交換することができる。実行された時、モジュールは更に、データおよび情報を共有することができる。図２の実施形態では、本発明のエンド・ノード２００のメモリ２１０は、シグナリング／制御モジュール２１２およびシグナリング／制御データ２１４を含んでいる。
【００２３】
シグナリング／制御モジュール２１２は、状態情報記憶、検索、および処理の管理のために、例えばメッセージのようなシグナルの送受信に関する処理を制御する。シグナリング／制御データ２１４は、例えば、パラメータ、状態、および／またはエンド・ノードの動作に関するその他の情報のような状態情報を含んでいる。特に、シグナリング／制御データ２１４は、例えばエンド・ノード識別情報のような設定情報２１６と、現在の処理状態、未解決の応答の状態等に関する情報のような動作情報２１８とを含む。モジュール２１２は、データ２１４へのアクセス、および／または、例えば設定情報２１６や動作情報２１８の更新のような修正を行う。
【００２４】
メッセージ生成モジュール２５１は、エンド・ノード２００の様々な動作のためのメッセージを生成する。近隣通知メッセージ２８０およびシグナリング・メッセージ２８１は、本発明に従って生成される典型的なメッセージである。
【００２５】
リンク選択モジュール２１３は、エンド・ノード２００によって送信される準備ができている次のメッセージの送信のためにエンド・ノード２００に利用可能な複数のリンクから、リンク（例えば、最良のリンク）を選択する。リンク選択アルゴリズムは、限定される訳ではないが、リンク・レイテンシ要件、リンク・チャネル条件要件、リンク誤り率要件、およびリンク送信電力のうちの少なくとも幾つかを含む様々なリンク品質パラメータに基づく。
【００２６】
物理レイヤ接続ポイント識別子（ＰＩＤ）決定モジュール２７０は、アクセス・ノードから受信したブロードキャスト信号に対応するＰＩＤを決定する。ＰＩＤ決定モジュール２７０は、セル識別モジュール２７１、キャリア識別モジュール２７２、およびセクタ識別モジュール２７３を含んでいる。全てではないが幾つかの実施形態では、セル識別子、キャリア識別子、およびセクタ識別子の組合せが、物理接続ポイント識別子として使用される。これら識別子要素の各々は、物理レイヤ識別情報に対応する。例えば、セル識別子は、物理セルまたはセル・タイプを識別する。キャリア識別子は、例えば、キャリア周波数またはトーン・ブロックのような物理キャリアを識別する一方、セクタ識別子は、対応するセル内のセクタを識別する。ＰＩＤを実現するためにこの情報の全てが必要ではなく、ＰＩＤの特定の要素は、システム実装に依存して変わりうる。例えば、セクタ化されたセルを使用しないシステムでは、セクタＩＤに対する必要はないだろう。同様に、シングル・キャリア・システムでは、キャリアＩＤに対する必要はないだろう。１つの典型的なシステムにおいて、ＰＩＤ決定を行うことは、セル識別子の決定のためにセル識別モジュール２７１を動作させることと、キャリア識別子の決定のためにキャリア識別モジュール２７２を動作させることと、セクタ識別子の決定のためにセクタ識別子モジュール２７３を動作させることとからなる各ステップを含む。従って、例えばアンテナのような単一の物理的な送信要素を通過する異なる信号は、異なる物理レイヤ接続ポイントに対応し、例えば、異なる物理レイヤ接続ポイントの各々は、物理識別子の組み合わせによって、少なくともローカルな領域でユニークに識別されることが認識されるべきである。例えば、第１のキャリア識別子と組み合わされたアンテナ識別子またはセクタ識別子の組み合せが、第１の物理レイヤ接続ポイントを識別するために使用される一方、同じアンテナ識別子またはセクタ識別子と組み合わされた第２のキャリア識別子が、第２の物理レイヤ接続ポイントを識別するために使用されうることが認識されるべきである。
【００２７】
物理レイヤ接続ポイント識別子（ＰＩＤ）情報２６０は、ＰＩＤ決定モジュール２６０を用いて決定されたＰＩＤのリスト（ＰＩＤ１  ２６１、ＰＩＤ２  ２６２）である。物理レイヤ接続ポイント識別子（ＰＩＤ）の１つの典型的な実施は、メッセージの送信時および／または受信時にメッセージに含まれている接続識別子（ＣＩＤ）でありうる。特に典型的なＣＩＤを以下に説明する。
【００２８】
メモリ２１０は、近隣通知モジュール２９０、メッセージ送信制御モジュール２９２、およびリンク確立モジュール２９４をも含んでいる。近隣通知モジュール２９０は、例えば隣接通知メッセージ２８０のような近隣通知をアクセス・ノードに送信するために使用される。メッセージ送信制御モジュール２９２は、送信機モジュール２３４の制御のために使用される。リンク確立モジュール２９４は、アクセス・ノードとの無線通信リンクを確立するために使用される。
【００２９】
図３は、本発明に従って実現される典型的なアクセス・ノード３００の詳細な実例を提供する。図３に示す典型的なアクセス・ノード３００は、図１に示すアクセス・ノード１４０、１４０’、１４０”のうちの任意の１つとして使用されうる装置を詳細に示す。図３の実施形態では、アクセス・ノード３００は、バス３０６によって共に接続されたプロセッサ３０４、メモリ３１０、ネットワーク／インターネットワーク・インタフェース３２０、および無線通信インタフェース３３０を含んでいる。従って、アクセス・ノード３００の様々な構成要素は、バス３０６を経由して、情報、信号、およびデータを交換することができる。アクセス・ノード３００の構成要素３０４、３０６、３１０、３２０、３３０は、ハウジング３０２内部に配置される。
【００３０】
ネットワーク／インターネットワーク・インタフェース３２０は、アクセス・ノード３００の内部構成要素が外部装置およびネットワーク・ノードとの間で信号を送受信することができるメカニズムを提供する。ネットワーク／インターネットワーク・インタフェース３２０は、例えば銅線または光ファイバ線によってノード３００を他のネットワーク・ノードに接続するために使用される受信機モジュール３２２および送信機モジュール３２４を含む。また、無線通信インタフェース３３０は、アクセス・ノード３００の内部構成要素が、例えばエンド・ノードのようなネットワーク・ノードと外部デバイスとの間で信号を送受信することができるメカニズムを提供する。無線通信インタフェース３３０は、例えば、対応する受信アンテナ３３６を備えた受信機モジュール３３２と、対応する送信アンテナ３３８を備えた送信機モジュール３３４とを含む。インタフェース３３０は、例えば無線通信チャネルのような他のネットワーク・ノードへアクセス・ノード３００を結合するために使用される。
【００３１】
様々なシグナリングおよび処理を行なうために、メモリ３１０に含まれる例えばルーチンのような様々なモジュールの制御の下、プロセッサ３０４は、アクセス・ノード３００の動作を制御する。メモリ３１０に含まれる各モジュールは、起動時か、または、メモリ３１０内に存在可能な他のモジュールによって呼び出されると実行される。実行時、モジュールは、データ、情報、および信号を交換しうる。実行時、モジュールは更に、データおよび情報を共有しうる。
【００３２】
図３の実施形態では、本発明のアクセス・ノード３００のメモリ３１０は、信号生成のための信号生成モジュール３１４と、信号およびメッセージをルーティングするパケット・ルーティング・モジュール３５０と、ネットワーク・レイヤ・アドレスへＰＩＤをマップするマッピング・モジュール３１２と、ＩＰアドレス・マッピング３１７に対するＰＩＤを含むアドレス・リゾリューション・テーブル３１１とを含む。メモリ３１０は更に、アクセス・ノード３００が通信しているエンド・ノードを識別するエンド・ノード識別モジュール３５１と、アップリンク・リソースをエンド・ノードへ割り当て、エンド・ノードＸに割り当てられたリソース３４１を含むアップリンク・リソース割当情報３４０と、ダウンリンク・リソースをエンド・ノードへ割り当て、エンド・ノードＸに割り当てられたリソース３４６を含むダウンリンク・リソース割当情報３４５とも含む。
【００３３】
図９を用いて簡潔に説明すると、図９は、図３に示すアドレス・リゾリューション・テーブル３１１として使用可能なアドレス・リゾリューション・テーブル３１１’を例示している。アドレス・リゾリューション・テーブル３１１’は、ＰＩＤ９０２、９０４、９０６、９０８、９１０、９１２と、対応するＩＰアドレス９０３、９０５、９０７、９０９、９１１、９１３を示す情報をそれぞれ含んでいる。ＰＩＤは、ローカルにそれぞれユニークであり、例えば、ちょうど隣接しているセルのＰＩＤは、互いにユニークである。ＰＩＤの内容は、アクセス・ノードの物理特性と、ＰＩＤが対応するアクセス・ノードによってサポートされる物理レイヤ接続ポイントの数とに依存して変わりうることに留意されたい。図９の例において、ＰＩＤ９０２、９０４は、同じキャリアを用いる２つのセクタをサポートする第１のアクセス・ノード（ＡＮ１）に相当する。従って、ＡＮ１の場合、セル内の物理レイヤ接続ポイントをユニークに識別するために、ＰＩＤがセル識別子とセクタ・タイプ識別子とを含むことで十分である。ＰＩＤ９０６、９０８、９１０は、多数のキャリアおよび多数のセクタをサポートするセルに相当する。従って、アクセス・ノード２のＰＩＤは、本明細書で更に説明するような様々な典型的な実施形態で使用されているのと同様に、ＣＩＤとして実施される。ＰＩＤ９１２は、単一セクタを含み単一キャリアを用いる第３のアクセス・ノードに相当する。従って、例えばセクタ識別子および／またはキャリア識別子のような追加の物理レイヤ識別情報となるが、第３のアクセス・ノードに対応するＰＩＤ６は、セル識別子のみを含むことで十分である。そのような追加情報を含むことは、多くのセルに渡って一貫したＰＩＤフォーマットが望ましい場合、処理の観点から望ましい。
【００３４】
図４に示すように、図４は、本発明に従って実施される典型的な接続識別子（ＣＩＤ）４００を例示している。ＣＩＤ４００は、セル識別子であるスロープ４１０と、セクタ識別子であるセクタ４２０と、トーン・ブロック識別子としても知られているキャリア周波数識別子であるキャリア４３０とを含んでいる。
【００３５】
ＯＦＤＭ技術を使用する典型的な通信システムでは、物理レイヤにおいて、スペクトルが多くのトーンに分割され、近隣の地理的領域内のセルおよびセクタで再使用される。干渉特性を改善するために、時間にわたって各セル／セクタのホップで使用されるトーンと、近隣の地理的領域内の異なるセルおよびセクタとは、トーンがどのようにホップするかを特定する別のホッピング・シーケンスを用いる。このホッピング・シーケンスは、２つの入力変数、すなわち、例えばスロープ値のようなセル識別子と、セクタ識別子とによって制御される予め定めた関数を用いて生成される。セクタ識別子は、特定のセクタが、複数の可能なセクタ・タイプのうちのどれに対応するのかを示すセクタ・タイプ識別子として実施される。１つの実施形態では、スロープ値は、１から１１２までの整数であり、セクタ識別値は、０から５までの整数である。近隣セルおよびセクタは、生成されたホッピング・シーケンスが異なるものになるように、スロープおよびセクタ識別子からなる異なるペアを用いる。１つの実施形態では、セル内の全てのセクタは、同じスロープ値であるが異なるセクタ識別子を用い、例えば物理的に隣接した近隣セルは、異なるスロープ値を用いる。
【００３６】
更に、典型的なＯＦＤＭ通信システムは、幾つかの実施形態において、多数のキャリアまたはトーン・ブロックを用いる。これによって、利用可能なトーンが、多数のトーン・ブロックにグループ化される。トーン・ブロック内のトーンは好適には隣接している。１つの典型的なシステムでは、与えられたトーン・ブロックにおけるトーンのホッピングは、そのトーン・ブロックに限定される。すなわち、ホッピング・シーケンスは、トーンがトーン・ブロック内でホップすることができるが、多数のトーン・ブロックにわたってホップすることはできない。トーン・ブロックはキャリア識別子を用いてインデクスされる。１つの実施形態では、キャリア識別子は、整数０、１、あるいは２である。
【００３７】
無線ネットワーキング・サービスを得るためにエンド・ノードが接続をセット・アップする場合、ネットワーク側のエンティティは、例えばセル／セクタ内の基地局のようなアクセス・ノードであり、接続は、単一のトーン・ブロックに関して定義される。従って、上記の典型的なＯＦＤＭ通信システムでは、スロープ、セクタ識別子、およびキャリア識別子の組み合せは、無線端末の接続を識別するローカルにユニークな識別子として使用することができる。従って、この組み合せは、１または複数の物理レイヤ識別子に基づく接続識別子である。１つの実施形態では、多くの無線端末が、同じトーン・ブロック上の同じ基地局セル／セクタとの接続を有することができる。これら接続は、通常、同じ接続識別子を共有するだろう。なぜなら、これら接続は、セル、セクタ、およびトーン・ブロックの組み合わせによって定義された同じ物理レイヤ接続ポイントに接続されるからである。接続識別子と無線端末識別子との組み合せは、特定の無線端末との通信接続を示すために使用することができる。
【００３８】
一般に、接続識別子は、接続をローカルにユニークに識別する数字または数字の組み合わせである。様々な実施形態では、この数字は、物理レイヤ特性パラメータである。例えばＣＤＭＡ通信システムの典型的な実施形態のような別の実施形態では、接続識別子は、擬似雑音（ＰＮ）シーケンス・オフセットと、例えば多数のキャリアが使用されているのであればキャリア識別子のようなその他のパラメータとの組み合わせでありうる。
【００３９】
図５は、図４の接続識別子を使用する本発明に従った典型的なメッセージ５００を図示する。典型的なメッセージ５００は、ＣＩＤ宛先／ソース・アドレスを含んでいるリンク・レイヤ・メッセージである。ＣＩＤ宛先／ソース・アドレスは、本発明の幾つかの実施形態に従ったリンク・レイヤ・メッセージ内のオプション・フィールドである。リンク・レイヤ・メッセージ５００は、メッセージ５００に含まれるメッセージ・ボディ５３０のタイプを識別するリンク・レイヤ制御（ＬＬＣ）タイプ・フィールド５１０を含んでいる。ＣＩＤ５２０は、図４の接続ＩＤ４００の形式である接続ＩＤである。本発明の１つの実施形態では、ＣｌＤフィールド５２０は、本発明に従ってエンド・ノードからアクセス・ノードへ送られた場合、宛先物理接続ポイントを識別し、本発明に従ってアクセス・ノードからエンド・ノードへ送られた場合、ソース物理接続ポイントを識別する。
【００４０】
図６は、本発明の様々な典型的な実施形態に従って実行される典型的な通信方法および対応するシグナリングを図示する。図６では、エンド・ノード６３０は、エンド・ノード６３０とアクセス・ノード６２０との間の無線アップリンク・リンクなしで、かつ、エンド・ノードが、アクセス・ノード６２０のＩＰアドレスを知る必要なく、アクセス・ノード６１０を経由してアクセス・ノード６２０と通信する。シグナリングは、図１に図示された典型的なシステム１００に関して図示される。アクセス・ノード６１０、６２０は、図１のシステム１００のアクセス・ノード１４０、１４０’、１４０”に類似しており、図３のアクセス・ノード３００に従って実現される。エンド・ノード６３０は、図１のシステムのエンド・ノード１４４、１４６、１４４’、１４６’、１４４”、１４６”に類似しており、図２のエンド・ノード２００に従って実現される。
【００４１】
図６では、エンド・ノード６３０は、アクセス・ノード６１０との双方向リンクを保持する。それは、エンド・ノード６３０がアクセス・ノード６１０との間でメッセージを送受信できることを意味する。図６のエンド・ノード６３０は、アクセス・ノード６２０の送信範囲内であるが、アクセス・ノード６２０とのアップリンクを持っていない。これは、エンド・ノード６３０が、アクセス・ノード６２０（例えば、ブロードキャスト・メッセージ６４０）によって送られたブロードキャスト情報を受信し処理することができるが、エンド・ノード６３０は、エアを介してアクセス・ノード６２０にメッセージを送ることができず、アクセス・ノード６２０は、エア・インタフェースを介してエンド・ノード６３０によって送られたメッセージを受信することも処理することもできないことを意味する。本発明の１つの実施形態では、これは起こりうる。なぜなら、エンド・ノード６３０およびアクセス・ノード６２０は、十分なタイミング同期を持たないからである。例えば、制限されたハードウェア機能のようなある制限によって、エンド・ノード６３０は、アクセス・ノード６１０との間に現在、双方向接続を有しているものの、アクセス・ノード６２０とのアップリンク接続を確立することができないかもしれない。１つの実施形態では、アクセス・ノード６１０およびアクセス・ノード６２０によって使用されるアップリンクは、異なるキャリアにある。例えば、アクセス・ノード６１０によって使用されるアップリンクの周波数帯域は、アクセス・ノード６２０によって使用されるアップリンクの周波数帯域とは異なる。例えば、エンド・ノード６３０は、コストに対する考慮から１つの無線周波数（ＲＦ）チェーンしか持たないので、エンド・ノード６３０が、与えられた時間において、１つの帯域内でしかアップリンク信号を生成できない場合、エンド・ノード６３０は、２つの個別の周波数帯域において２つのアップリンク接続を同時に保持することはできない。別の実施形態では、アクセス・ノード６１０、６２０によって使用されるアップリンクが同じ帯域にある場合、２つのアップリンクは、時間同期されないかもしれない。なぜなら、２つのアクセス・ノードが時間同期していなかったり、あるいは、エンド・ノード６３０からのアクセス・ノード６１０および６２０に達する信号の伝播遅延の違いのためである。例えば、エンド・ノード６３０が、一度に１つのタイミング同期スキームに限定された単一のデジタル処理チェーンしか有しておらず、エンド・ノード６３０が、一度に１つのタイミング同期スキームに従って１つのみのアップリンク信号しか生成できないのであれば、２つのアップリンク接続が、互いに十分にタイミング同期されていない場合、エンド・ノード６３０は、これら２つのアップリンク接続を同時に保持することはできない。
【００４２】
エンド・ノード６３０は、アクセス・ノード６２０によって送信されたブロードキャスト信号６４０を受信する。本発明の実施形態に従う信号６４０は、ブロードキャスト信号６４０を送信するアクセス・ノード６２０の具体的物理接続に対応する、図４のＣＩＤ４００に類似した接続ＩＤを十分に決定することができる。信号すなわち信号６４０は、１または複数のシンボル送信期間にわたって送信されうるビーコン信号および／またはパイロット信号を含むことができる。
【００４３】
エンド・ノード６３０は、アクセス・ノード６１０にメッセージ６５０を送信する。本発明の典型的な実施形態では、メッセージ６５０は、図５の典型的なメッセージ５００と同一であるか、類似している。図５のＣＩＤ５２０と同一であるメッセージ６５０のＣＩＤフィールドは、信号６４０をブロードキャストするアクセス・ノード６２０の物理接続ポイントを識別する接続識別子に設定される。従って、このメッセージ６５０は、アクセス・ノード６１０へ送られていようとも、アクセス・ノード６２０に向けられている。例えば図６に示すようなエンド・ノード６３０は、アクセス・ノード６２０とのアップリンクを持たないので、アクセス・ノード６２０へと直接的にメッセージ６５０を送ることができないことに注目されたい。
【００４４】
アクセス・ノード６１０は、メッセージ６５０を受信し、図５のＣＩＤ５２０に対応するメッセージ６５０のＣＩＤフィールドを検査し、リンク・レイヤ識別情報に格納されたＣＩＤから、自身の物理接続ポイントのうちの１つを特定していないことを理解する。そのような場合、アクセス・ノード６１０は、アクセス・ノード６２０の対応する高次レイヤ識別子（例えば、ＩＰアドレス）に対するマッピングを得るために、メッセージ６５０のＣＩＤを求めてメモリを探索する。
【００４５】
例えば、単一のリンク・レイヤ・コントローラの下で動作する多くのセクタ、および／または、単一のリンク・レイヤ・コントローラの下で使用される多くのキャリアを含む基地局は、単一のリンク・レイヤ・コントローラに対応するリンク・レイヤ識別子に対応する多くのＣＩＤを有することができる。個別のリンク・レイヤ・コントローラが、各セクタおよび／またはキャリアのために使用される実施形態では、異なるセクタおよび／またはキャリアの各々のために、異なるリンク・レイヤ識別子を使用することができる。幾つかの実施形態では、物理接続ポイントとリンク・レイヤとの間に１対１のマッピングがある。しかし、これは必ずしも必要ではなく、単一のリンク・レイヤの下で動作する幾つかの物理接続ポイントが存在しうる。従って、多くの物理レイヤ識別子が、同じリンク・レイヤ・リンク識別子と一致しうるが、各物理レイヤ識別子接続識別子は、通常はせいぜい、単一のリンク・レイヤ・リンク識別子にマップする。
【００４６】
より高次のレイヤ・アドレスへのマッピングが見つかったと仮定すると、アクセス・ノード６１０は、アクセス・ノード６２０の識別子へ設定された宛先アドレスを含むネットワーク・レイヤ・メッセージ６６０の中へ、メッセージ６５０の少なくとも一部をカプセル化し、このメッセージ６６０をアクセス・ノード６２０へ送信する。この発明によれば、メッセージ６６０は更に、エンド・ノード６３０識別子を含む。この識別子は、実施形態に依存して、エンド・ノード６３０ＩＰアドレス、エンド・ノード６３０ネットワーク・アクセス識別子（ＮＡＩ）、およびテンポラリ識別子のうちの１つである。アクセス・ノード６２０は、このメッセージ６６０を受信し、このメッセージ６６０から、メッセージ６５０のカプセル化された部分を抽出する。アクセス・ノード６２０は、メッセージ６５０のカプセル化され抽出された部分のＣＩＤフィールドを検査し、このＣＩＤフィールドが、自身の物理接続ポイントのうちの１つを特定していることを認識する。
【００４７】
アクセス・ノード６２０は、メッセージ６６０内にカプセル化され、メッセージ６５０の少なくとも一部を含んでいる、アクセス・ノード６２０によって受信されたメッセージ６７０を送る。このメッセージ６７０はまた、メッセージ６６０に含まれるものと類似のエンド・ノード６３０識別子を含む。そして、アクセス・ノード６１０は、メッセージ６７０を受信し、含まれているエンド・ノード識別子を検査することによって、このメッセージ６７０が、エンド・ノード６３０に向けられたメッセージ６８０をカプセル化していると判定する。その後、アクセス・ノード６１０は、メッセージ６７０のうちの少なくとも一部を含んでいるメッセージ６８０を送る。本発明に従って、メッセージ６８０は、信号６４０をブロードキャストするアクセス・ノード６２０の物理接続ポイントのＣＩＤを含む。
【００４８】
エンド・ノード６３０は、アクセス・ノード６１０からメッセージ６８０を受信するが、例えばそれを、格納されたＣＩＤ情報と比較することによって、メッセージ６８０に含まれるＣＩＤフィールドを検査することによって、先に送ったメッセージ６５０に応答して、アクセス・ノード６２０からメッセージ６８０が来たものであると判定する。
【００４９】
図７は、本発明の様々な実施形態に従って行なわれる典型的なシグナリングを図示する。このシグナリングは、図１に例示する典型的なシステム１００に関して図示される。エンド・ノード７１０は、図２のエンド・ノード２００の簡略表示であり、図１のシステム１００のエンド・ノード１４４、１４６、１４４’、１４６’、１４４”、１４６”と同一または類似している。アクセス・ノード７４０、７５０は、図１のシステムのアクセス・ノード１４０、１４０’、１４０”と類似しており、これらは、図３のアクセス・ノード３００を用いて実現される。図７では、エンド・ノード７１０は、メッセージ生成モジュール７２０およびリンク選択モジュール７３０を含んでいる。図７のメッセージ生成モジュール７２０は、その目的のためのメッセージを生成するために、エンド・ノード７１０において動作するアプリケーションによって使用することができる。例えば、接続制御プロトコル・アプリケーションは、エンド・ノード７１０に含まれ、アクティブでありうる。これによって、エンド・ノード７１０は、アクセス・ノード７４０、７５０のうちの１つまたは両方と、エンド・ノード７１０との間のリンクの生成、切断、および／または変更を行う目的のためにアクセス・ノードと通信可能となる。他の例は、エンド・ノード７１０内に含まれうるサービス品質（ＱｏＳ）アプリケーションである。ＱｏＳアプリケーションは、存在する場合、エンド・ノード７１０の様々なリンクのＱｏＳ特性を変更することができる。図７のリンク選択モジュール７３０は、リンク・レイテンシ要件、リンク・チャネル条件要件、リンク誤り率要件、およびリンク送信電力要件を含む接続品質のための様々な指標を測定し、例えば、メッセージ毎ベースで、あるいは特定の時点において、利用可能なリンクのうちのどれが、次のメッセージの送信のために最も適しているのかを判定する。
【００５０】
結果として得られるリンク品質情報は、様々な実施形態において、複数の同時リンクのうち、特定の時点において、メッセージが送信されるべきものを判定するために使用することができる。
【００５１】
図７では、エンド・ノード７１０が、アクセス・ノード７４０，７５０との双方向リンクを保持する。これは、アクセス・ノード７４０，７５０とメッセージを送受信できることを意味する。本発明のこの実施形態では、エンド・ノード７１０のメッセージ生成モジュール７２０が、最終的な宛先アクセス・ノード７４０を持つメッセージ７５９を生成する。メッセージ７５９は、まずエンド・ノード７１０のリンク選択モジュール７３０内に送られる。リンク選択モジュール７３０は、次のメッセージが送信されるアクセス・ノード７４０，７５０とのリンクを選択する。このリンク決定機能は、リンク・レイテンシ要件、リンク条件要件、リンク誤り率要件、およびリンク送信電力要件のうちの少なくとも１つを含むリンク特性に基づく。
【００５２】
図７に示す本発明の典型的な実施形態では、リンク選択モジュール７３０がアクセス・ノード７４０へのリンクを選択し、このリンクを介してメッセージ７６０を送信する。メッセージ７６０は、メッセージ７５９のうちの幾つかの部分を含んでおり、本発明の幾つかの実施形態では、エンド・ノード７１０とアクセス・ノード７４０との間のリンクを介したメッセージの送信に使用される追加フィールドを含んでいる。例えば、この追加フィールドは、幾つかの実施形態では、リンク・フレーム・フィールドである。メッセージ７５９，７６０の最終的な宛先はアクセス・ノード７４０であるので、アクセス・ノード７４０は、メッセージ７６０を受信し、この受信したメッセージを処理し、例えば、エンド・ノード７１０にメッセージ７６５を送信することによって応答する。メッセージ７６５は、エンド・ノード７１０によって受信され、メッセージ７６６としてメッセージ生成モジュールに配信される。メッセージ生成モジュール７２０は、最終的な宛先としてアクセス・ノード７４０を有する第２のメッセージ７６９を生成する。メッセージ７６９は、メッセージ７６９が送信されるリンクを選択するリンク選択モジュール７３０へ送られる。本発明のこの実施形態では、アクセス・ノード７５０へのリンクが選択され、メッセージ７７０がアクセス・ノード７５０へ送信される。メッセージ７７０は、メッセージ７６９の少なくとも一部を含んでおり、本発明の幾つかの実施形態では、エンド・ノード７１０とエンド・ノード７５０と間のリンクを介したメッセージの送信のために使用される追加フィールドを含んでいる。例えば、この追加フィールドは、幾つかの実施形態では、リンク・フレーム・フィールドである。
【００５３】
本発明の１つの実施形態では、リンク選択モジュール７３０は、メッセージ７７０を構成する際に、例えば、物理接続ポイント識別子のようなアクセス・ノード７４０の識別子を、メッセージ７６９の少なくとも一部とともに加える。なぜなら、メッセージ７７０の送信のためにリンク選択モジュール７３０によって選択されたリンクは、アクセス・ノード７４０であるメッセージ７７０の最終的な宛先と一致していないからである。本発明の別の実施形態では、メッセージ７６０，７７０を、これらの送信のために選択されたリンクから独立して送信する前に、リンク選択モジュールは、メッセージ７６０，７７０の最終的な宛先の識別子を加える。本発明の更なる実施形態では、メッセージ７５９，７６９は、それらの最終的な宛先の識別子を含んでいる。例えば、図７の典型的な実施形態の例では、最終的な宛先の識別子は、アクセス・ノード７４０と一致する。
【００５４】
本発明の１つの典型的な実施形態では、メッセージ７７０は、ＣＩＤフィールド５２０がアクセス・ノード７４０を特定する図５のメッセージ５００に従って実施される。アクセス・ノード７５０は、メッセージ７７０を受信し、処理する。例えば、図５のメッセージ５００のＣＩＤフィールド５２０における物理接続ポイント識別子のような、メッセージの最終的な宛先を検査することによって、アクセス・ノード７５０は、メッセージ７７０が、自分自身ではなく、（例えば、ＣＩＤフィールド内のＣＩＤのような）最終宛先識別子によって識別されるその他のノードに向けられていると判定する。アクセス・ノード７５０は、メッセージ７７０に含まれたＰＩＤに対応するネットワーク・アドレス（例えば、ＩＰアドレス）を見つけるために、そのアドレス・リゾリューション・テーブル（図３のアクセス・ノード３００におけるアドレス・リゾリューション・テーブル３１１を参照）内のメッセージ７７０に含まれた物理接続ポイント識別子（ＰＩＤ）を調べる。
【００５５】
アクセス・ノード７５０は、メッセージ７７０のうちの少なくとも一部を、適切なネットワーク・レイヤ・ヘッダ内にカプセル化し、メッセージ７７５をアクセス・ノード７４０に送信する。メッセージ７７５は、少なくとも、メッセージ７７０の一部と、アクセス・ノード７４０のＩＰアドレスのうちの少なくとも幾つかとを含む。更に、メッセージ７７５は、幾つかの実施形態において、アクセス・ノード７５０のＩＰアドレス、メッセージ７７０に含まれたアクセス・ノード７４０のＰＩＤ、メッセージ７７０が受信されたアクセス・ノード７５０のＰＩＤ、エンド・ノード７１０識別子、および、アクセス・ノード７５０とアクセス・ノード７４０との間のメッセージのカプセル化（トンネリングとも称される）のためのセッション識別子のうちの幾つかまたは全てを含むことができる。アクセス・ノード７４０は、メッセージ７７５を受信し、メッセージ７７５に含まれる宛先ＰＩＤから、それが自身に向けられたメッセージであると認識する。
【００５６】
本発明の１つの実施形態では、アクセス・ノード７４０は、メッセージ７７５のうちの少なくとも一部を含むメッセージ７８０を送信することにより応答する。アクセス・ノード７５０は、エンド・ノード７１０を含むメッセージ７８０を受信し、メッセージ７８５をエンド・ノード７１０に送る。メッセージ７８５は、メッセージ７８０の少なくとも一部を含んでいる。エンド・ノード７１０は、メッセージ７８５を受信し、メッセージ７８６をメッセージ生成モジュール７２０へ転送する。
【００５７】
本発明の別の実施形態では、アクセス・ノード７４０は、メッセージ７７５のうちの少なくとも一部を含むメッセージ７８０’をエンド・ノード７１０に送信することによって応答する。メッセージ７８０’は、アクセス・ノード７４０とエンド・ノード７１０との間の直接的なリンクによって送信される。
【００５８】
図８は、本発明の典型的な実施形態に従って実行される典型的なシグナリングを例示しており、エンド・ノードが、近隣発見およびＣＩＤルーティング情報更新処理の一部として用いられる。シグナリングは、図１で示されたシステム１００のような典型的なシステムに関連して例示される。エンド・ノード８１０は、図２のエンド・ノード２００の単純化された図であり、図１のシステム１００のエンド・ノード１４４、１４６、１４４’、１４６’、１４４”、１４６”と同一または類似している。アクセス・ノード８４０、８５０は、図１のシステム１００のアクセス・ノード１４０、１４０’、１４０”と同一または類似しており、例えば図３に例示するタイプのアクセス・ノードを用いて実現される。図８では、例となるエンド・ノード８１０は、アクセス・ノード８４０との双方向通信リンクを持っており、これによって、アクセス・ノード８４０とのメッセージの送受信が可能となる。
【００５９】
図８では、エンド・ノード８１０は、メッセージ８６０を生成し、それをアクセス・ノード８４０へ送信する。メッセージ８６０は、アクセス・ノード８５０をこのメッセージの宛先であると識別する識別子を含んでいる。アクセス・ノード８４０は、メッセージ８６０を受信し、例えば図３のアクセス・ノード３００のアドレス・リゾリューション・テーブル３１１のようなアドレス・リゾリューション・テーブルを探索することによって、ネットワーク・アドレスへのメッセージに含まれるアクセス・ノード８５０識別子を決定することを試みる。図８の例では、アクセス・ノード８４０は、識別子を決定することに失敗する。そして、アクセス・ノード８４０は、エンド・ノード８１０へとメッセージ８６５を送信する。メッセージ８６５は、決定失敗によって、メッセージのルーティングができなかったことの表示を含む。
【００６０】
本発明の１つの実施形態では、この時点においてエンド・ノード８１０が、図８の２方向矢印メッセージ８７０として示されている様々なメッセージを交換することによって、アクセス・ノード８５０との双方向通信リンクを確立する。しかしながら、双方向リンクが既にアクセス・ノード８５０との間に存在するのであれば、これは必ずしも必要ではない。本発明が使用される別の一例において、エンド・ノード８１０は、アクセス・ノード８４０との双方向リンクに加えて、アクセス・ノード８５０との双方向リンクも既に有している。
【００６１】
アクセス・ノード８５０との双方向リンクを用いて、エンド・ノード８１０は、新たな近隣通知メッセージ８７５をアクセス・ノード８５０へ送信する。メッセージ８７５は、少なくとも、アクセス・ノード８４０の識別子と、アクセス・ノード８４０のネットワーク・レイヤ・アドレスとを含む。このように、アクセス・ノード８５０には、例えば、アクセス・ノード８４０のＰＩＤのような識別子と、例えば、アクセス・ノード８５０が物理レイヤの将来の決定のためにネットワーク・レイヤ識別子をアドレスし格納することができるＭＡＣアドレスのような、対応するリンク・レイヤ・アドレスとの両方が与えられる。本発明の１つの実施形態では、アクセス・ノード８４０識別子は、物理接続ポイント識別子であり、本発明の別の実施形態では、リンク・レイヤ識別子である。アクセス・ノード８４０のネットワーク・レイヤ識別子は、アクセス・ノード８４０とのリンクの確立中または確立後に、エンド・ノード８１０へ通信された通信メッセージ８９７からエンド・ノード８１０に知られている。
【００６２】
本発明の代替実施形態では、エンド・ノード８１０は、メッセージ８７５の代わりにメッセージ８７５’を送る。メッセージ８７５’は、メッセージ８７５と同じまたは類似のメッセージ内容を持つが、アクセス・ノード８５０へ直接送られる代わりに、アクセス・ノード８４０を経由してアクセス・ノード８５０へと送られる。アクセス・ノード８４０は、その後、メッセージ８７５’をメッセージ８７５”としてアクセス・ノード８５０へとルーティングする。メッセージ８６０とは異なり、メッセージ８７５’は、アクセス・ノード８５０ネットワーク・アドレスをその宛先として含むネットワーク・レイヤ・メッセージであることに留意されたい。アクセス・ノード８５０のネットワーク・アドレスは、アクセス・ノード８５０とのリンクの確立中に、あるいはその確立後に、通信された通信メッセージ８９９から、エンド・ノード８１０へ知られる。この理由により、アクセス・ノード８４０は、アドレス・リゾリューション動作に対してＣＩＤを実行する必要なく、例えばＩＰアドレスのようなアクセス・ノード８５０のネットワーク・アドレスを用いて、メッセージ８７５”をアクセス・ノード８５０へとルーティングすることができる。
【００６３】
アクセス・ノード８５０は、メッセージ８７５を受信し、メッセージ８７５から検索されたアクセス・ノード８４０のネットワーク・アドレスへ新たな近隣生成メッセージ８８０を送る。メッセージ８８０は、アクセス・ノード８５０に対するネットワーク・レイヤ・アドレス・マッピングへの接続識別子を含んでいる。本発明の別の実施形態では、メッセージ８８０は、アクセス・ノード８５０に対するネットワーク・レイヤ・アドレス・マッピングへのリンク・レイヤ識別子を含んでいる。本発明の別の実施形態では、メッセージ８８０は、限定される訳ではないが、アクセス・ノード８４０，８５０間のパケット転送のためのトンネル・アドレス識別子およびトンネル・セッション識別子と、サポートされているアプリケーション、プロトコル、負荷、およびサービス品質に関するアクセス・ノード８５０機能とを含むエンド・ノード・ハンドオフの収容のために使用される更なる近隣情報を含んでいる。アクセス・ノード８４０は、メッセージ８８０を受信し、例えばネットワーク・アドレス・リゾリューション動作に対するＣＩＤにおける将来の使用のために、メッセージ８８０に含まれている情報をメモリ内に格納する。アクセス・ノード８４０は、メッセージ８８０に含まれた情報の受信をアクノレッジするメッセージ８８２で応答する。
【００６４】
本発明の実施形態では、アクセス・ノード８４０は、メッセージ８８２内に、アクセス・ノード８５０のネットワーク・レイヤ・アドレス・マッピングに対する接続識別子と、アクセス・ノード８５０のネットワーク・レイヤ・アドレス・マッピングに対するリンク・レイヤ識別子と、限定される訳ではないがアクセス・ノード８４０，８５０間のパケット転送のためのトンネル・アドレス識別子とトンネル・セッション識別子、および／または、サポートされているアプリケーション、プロトコル、負荷、およびサービス品質に関するアクセス・ノード８４０の機能を示す情報を含むエンド・ノード・ハンドオフの収容のために使用される近隣情報とを含む。アクセス・ノード８４０は、メッセージ８８０を受信し、例えば、メッセージをルーティングする際における将来の使用のために、メッセージ８８０に含まれる情報をメモリ内に格納する。本発明の特定の実施形態では、メッセージ８８３，８８４は使用されない。
【００６５】
本発明の別の実施形態では、アクセス・ノード８４０メッセージ８８２は、メッセージ８８０に含まれた情報の受信のアクノレッジメントを含んでいる。本発明のこの実施形態では、アクセス・ノード８４０は、アクセス・ノード８５０のネットワーク・レイヤ・アドレス・マッピングに対する接続識別子と、アクセス・ノード８５０のネットワーク・レイヤ・アドレス・マッピングに対するリンク・レイヤ識別子と、限定される訳ではないがアクセス・ノード８４０，８５０間のパケット転送のためのトンネル・アドレス識別子とトンネル・セッション識別子、サポートされているアプリケーション、プロトコル、負荷、およびサービス品質に関するアクセス・ノード８４０の機能を含むエンド・ノード・ハンドオフの収容のために使用される近隣情報とのうちの少なくとも幾つかを含むメッセージ８８３を送る。アクセス・ノード８５０は、メッセージ８８３を受信し、メッセージ８８３に含まれた情報を、例えば将来の使用のために、メモリ内に格納する。アクセス・ノード８５０は、この情報の受信をアクノレッジするメッセージ８８４で応答する。
【００６６】
メッセージ８８０，８８２およびオプションとして８８３，８８４を介したアクセス・ノード８４０，８５０間でのアドレス・マッピングに対する識別子と近隣情報との交換の後、エンド・ノード８１０は、メッセージ８９０をアクセス・ノード８４０へ送る。メッセージ８９０と同様に、本発明の１つの実施形態では、メッセージ８９０はまた、図５のメッセージ５００と同一または類似である。メッセージ８９０は、その最終的な宛先をアクセス・ノード８５０として識別する。アクセス・ノード８４０は、メッセージ８９０を受信し、アクセス・ノード８５０のネットワーク・アドレスと、アクセス・ノード８５０識別子との間のマッピングを求めてメモリを探索し、メッセージ８８０によって既に占められたアドレス・リゾリューション・テーブルにおいてそのネットワーク・アドレスを見つける。アクセス・ノード８４０は、リゾリューション・テーブル内の情報に従ってメッセージ８９０をカプセル化し、それをメッセージ８９１の形式でアクセス・ノード８５０に送る。アクセス・ノード８５０は、再び、メッセージ８９１およびアドレス・リゾリューション・テーブル内の情報を用いたメッセージ８９２で応答する。アクセス・ノード８４０は、アクセス・ノード８５０から受信したメッセージ８９２のうちの少なくとも一部を含むメッセージ８９３をエンド・ノード８１０へ送り、アクセス・ノード８４０を経由したエンド・ノード８１０とアクセス・ノード８５０との間の通信交換を完了する。
【００６７】
上述した方式では、エンド・ノード８１０からのメッセージを用いることによって、アクセス・ノード８４０，８５０は、受信したメッセージのルーティングに使用することができる互いに関するアドレスおよび／またはＰＩＤ情報が提供される。従って、アクセス・ノードがネットワークに加えられると、エンド・ノードは、ブロードキャスト信号からそれらの存在を発見し、新たな近隣ノードにアクセス・ノードを通知することができる。この通知処理の一部として、この通知処理が完了した後、ネットワークＰＩＤベースのメッセージのルーティングを容易にするために十分なアドレス情報が配信される。
【００６８】
様々な実施形態において、本明細書で記載されたノードは、例えば信号処理ステップ、メッセージ生成ステップ、および／または送信ステップのような、本発明の１または複数の方法に対応したステップを実行するために、１または複数のモジュールを用いて実現される。したがって、幾つかの実施形態では、本発明の様々な機能はモジュールを使用して実施される。そのようなモジュールは、ソフトウェア、ハードウェア、あるいはソフトウェアとハードウェアの組み合わせを使用して実施されうる。上述された方法あるいは方法ステップの多くは、例えばＲＡＭ、フロッピー（登録商標）ディスク等のメモリ・デバイスのような機械読取可能媒体内に含まれるソフトウェアのような機械実行可能命令を用いて実現され、例えば、追加ハードウェアを備えているかあるいは備えていない汎用コンピュータのような機械が制御され、１または複数のノードのような上述した方法の全てまたは一部が実現される。従って、本発明は、例えばプロセッサや関連するハードウェアのような機械に対して、上述した方法のうちの１または複数のステップを実行させるための、機械実行可能命令を含む機械読取可能媒体に関する。
【００６９】
上述した本発明の方法および装置に関する多くの更なる変形例は、本発明の上記説明を考慮して当業者に明らかになるであろう。そのような変形例は、本発明の範囲内であると考えられよう。本発明の方法および装置は、様々な実施形態において、ＣＤＭＡ、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）、またはアクセス・ノードとモバイル・ノードとの間に無線通信リンクを提供するために使用されるその他様々なタイプの通信技術が用いられうる。幾つかの実施形態では、アクセス・ノードは、ＯＦＤＭおよび／またはＣＤＭＡを使用して、モバイル・ノードとの通信リンクを確立する基地局として実施される。様々な実施形態において、モバイル・ノードは、本発明の方法を実現するために、ノート型コンピュータ、パーソナル・デジタル・アシスタント、あるいは受信機／送信機回路およびロジックおよび／またはルーチンを含む他のポータブル・デバイスとして実施される。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】図１は、本発明に従って実施される典型的な通信システムのネットワーク図を図示する。
【図２】図２は、本発明に従って実施される典型的なエンド・ノードを図示する。
【図３】図３は、本発明に従って実施される典型的なアクセス・ノードを図示する。
【図４】図４は、本発明によって実施される典型的な接続識別子を図示する。
【図５】図５は、本発明によって実行される図４の接続識別子を用いた典型的なメッセージを例示する。
【図６】図６は、エンド・ノードが１つのアクセス・ノードへの双方向接続を保持しており、別のアクセス・ノードと通信したい時、本発明に従って行なわれる典型的なシグナリングを図示する。
【図７】図７は、エンド・ノードが多くの接続ノードとの双方向接続を保持する時、本発明に従って行なわれる典型的なシグナリングを図示する。
【図８】図８は、エンド・ノードが、２つのアクセス・ノード間の近隣発見処理を開始させた場合、本発明に従って行なわれる典型的なシグナリングを図示する。
【図９】図９は、ＰＩＤと対応する高レベル・アドレスとの間のマップのために使用される典型的なＰＩＤ対高レベル・アドレス・リゾリューション・テーブルを例示する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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