(57)【要約】      （修正有）【課題】所在位置トラッキング並びにページングに対する改善された方法および装置を提供する。【解決手段】無線リンクを介して第１のメッセージをアクセスノードへ送信することにより休止状態の移動ノードがその所在位置情報を更新する。アクセスノードは第１のメッセージに応答して第２の更新メッセージを生成する。第２のメッセージは移動ノード識別子を含む。第２のメッセージはトラッキングエージェントにより受信され、このトラッキングエージェントは移動ノードに対応する所在位置情報を更新する。モバイルＩＰを用いて、第２のメッセージがＩＰメッセージの形で移動ノードに経路指定された場合、モバイルＩＰホームエージェントによって、移動ノードの最後のネットワークアタッチメントポイントに対して第２のメッセージの経路指定が行われ、最後のポイントにトラッキングエージェントが配置され、メッセージの傍受が行われる。【選択図】図５
2011147150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動ノードの所在位置を示す所在位置情報の更新方法であって、
第１のノードにおいて所在位置更新エージェントを作動させて、前記移動ノードを特定する移動ノード識別子を含む信号を受信することと、
前記所在位置更新エージェントを作動させて、前記移動ノードへ向けられた所在位置更新信号を送信することと、を備える方法。
【請求項２】
所在位置更新信号を送信することが、移動ノード識別子を含む前記信号を受信した起点の通信路とは異なる通信路を介して前記信号を送信することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であって、
前記移動ノード識別子が前記移動ノードに対応するＩＰアドレスであり、
前記所在位置更新信号が、前記移動ノード識別子と同じ宛先ＩＰアドレスを有するＩＰメッセージである方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法であって、所在位置更新信号を送信するために前記所在位置更新エージェントを作動させることが、
移動ノードの所在位置情報を前記所在位置更新信号の中に組み込むことを備える方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法であって、
前記移動ノードへ向けられた前記所在位置更新信号を受信するために、トラッキングエージェントを備えた追加ノードを作動させることであって、前記追加ノードは前記所在位置更新信号が向けられた通信路に存在することをさらに含む方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法であって、
前記所在位置更新信号から得られる情報を利用して、格納済みの移動ノードの所在位置情報を更新するために前記トラッキングエージェントを作動させることをさらに備える方法。
【請求項７】
前記所在位置更新エージェントと、前記移動ノードとのうちの少なくとも一方へ所在位置更新応答メッセージを送信することにより、前記追加ノードが前記受信された所在位置更新信号に応答する請求項６に記載の方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法であって、
前記所在位置更新エージェントを作動させて、前記所在位置更新応答メッセージを受信するとともに、確認応答を前記移動ノードへ送信することであって、移動ノード識別子を含む前記受信信号との予め選択した送信関係に従って、前記確認応答を送信する、ことをさらに備える方法。
【請求項９】
前記予め選択した送信関係が固定されたタイミング関係であり、前記受信信号を受信した時刻から得られる固定時刻に前記確認応答を送信する請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記所在位置更新信号とは異なる通信路を介して前記所在位置更新応答メッセージを送信する請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記所在位置更新信号が前記移動ノードへアドレス指定される請求項５に記載の方法。
【請求項１２】
前記所在位置更新信号が、前記移動ノードへアドレス指定されたインターネットプロトコルメッセージである請求項５に記載の方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法であって、トラッキングエージェントを備えた追加ノードを作動させて、前記所在位置更新信号を受信することが、
前記トラッキングエージェントを作動させて、複数のインターネットプロトコルメッセージの各々の中の少なくとも１つのフィールドをチェックすることと、
所在位置更新メッセージを示す値を前記フィールド内に含むインターネットプロトコルメッセージを傍受することと、を含む方法。
【請求項１４】
請求項１２に記載の方法であって、
中間ノードを作動させて、前記第１のノードと前記追加ノードとの間で前記所在位置更新信号の経路指定を行うことをさらに含む方法。
【請求項１５】
前記移動ノードへアドレス指定されたパケットを再指向させる役割を果たすモバイルＩＰホームエージェントを前記中間ノードが備えた請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記追加ノードは、前記トラッキングエージェントに加えてモバイルＩＰ異種エージェントを備えた請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
請求項１に記載の方法であって、
前記移動ノード識別子がハードウェア識別子であり、
前記所在位置更新信号が、前記ハードウェア識別子の関数である宛先アドレスを有するＩＰメッセージである方法。
【請求項１８】
前記宛先アドレスが前記ハードウェア識別子と１対１の対応付けを有する請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
通信システムであって、
第１のノードであって、
移動ノードを特定する移動ノード識別子を含む信号を受信する受信装置と、
前記信号を受信する前記受信装置に応答して、前記移動ノードへ向けられた所在位置更新信号を送信する所在位置更新エージェントとを具備する第１のノードを備えた通信システム。
【請求項２０】
請求項１９に記載のシステムであって、
前記移動ノード識別子が前記移動ノードに対応するＩＰアドレスであり、
前記所在位置更新信号が、前記移動ノード識別子と同じ宛先アドレスを有するＩＰメッセージであるシステム。
【請求項２１】
前記所在位置更新エージェントは、
移動ノードの所在位置情報を前記所在位置更新信号の中に組み込む手段を備えた請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
請求項１９に記載のシステムであって、
前記第１のノードと接続された追加ノードであって、前記追加ノードは前記所在位置更新信号が向けられた通信路上に存在し、かつ、前記移動ノードへ向けられた前記所在位置更新信号を受信するトラッキングエージェントを含む、追加ノード
をさらに備えたシステム。
【請求項２３】
請求項２２に記載のシステムであって、前記トラッキングエージェントが、
前記所在位置更新信号から得られる情報を利用して、格納済みの移動ノードの所在位置情報を更新する手段を備えたシステム。
【請求項２４】
請求項２３に記載のシステムであって、前記追加ノードが、
前記所在位置更新メッセージの受信に応答して、前記所在位置更新エージェントと前記移動ノードとのうちの少なくとも一方へ所在位置更新応答メッセージを送信する手段を備えたシステム。
【請求項２５】
請求項２４に記載のシステムであって、前記第１のノード内の前記所在位置更新エージェントが、
前記所在位置更新応答メッセージを受信する手段と、
前記移動ノードへ確認応答を送信する手段であって、移動ノード識別子を含む前記受信信号との予め選択した送信関係に従って前記確認応答を送信する手段と、を備えたシステム。
【請求項２６】
請求項２２に記載のシステムであって、
前記第１のノードと前記追加ノードとの間で前記所在位置更新信号の経路指定を行う手段を備えた中間ノードをさらに備えたシステム。
【請求項２７】
前記中間ノードは、前記移動ノードへアドレス指定されたＩＰメッセージを再指向させる役割を果たすモバイルＩＰホームエージェントを備えた請求項２６に記載のシステム。
【請求項２８】
前記追加ノードが、前記トラッキングエージェントに加えてモバイルＩＰ異種エージェントを備えた請求項２６に記載のシステム。
【請求項２９】
前記移動ノードをさらに備えた請求項２８に記載のシステムであって、前記移動ノードが、前記移動ノードに格納されたセキュリティ保護キーと、前記移動ノードと前記第１のノードの双方のノードにとって既知の情報との双方から認証符号を計算する手段を備え、さらに、前記移動ノード識別子を含む前記信号の中に前記認証符号が含まれるシステムにおいて、
前記第１のノードが、
移動ノード識別子を含む前記信号の属性から前記既知の情報を確定する手段をさらに備えたシステム。
【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、特に、（セルラなどの）無線通信ネットワークにおいて所在位置のトラッキングおよびページングを行う方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
典型的セルラ通信ネットワークでは、１セットの地理的に分散した基地局によって、通信インフラストラクチャへの無線アクセスが行われる。無線通信機器や端末装置を有するユーザは適切な基地局と直接通信リンクを確立し、次いで、通信ネットワークを通じて他のユーザおよび／またはエンドシステムと情報の交換を行うことができる。一般に、このようなシステムは種々の異なるアプリケーション（例えば、電話、テキストメッセージング、ストリーミングオーディオ／ビデオ、ウェブブラウジング、ファイル転送など）をサポートすることも可能である。しかし、従来のシステムは主として電話向けに設計されたものである。ユーザデータ並びに制御シグナリングを含む、アクセスリンク上で交換される情報によって、アクセスリンク自体のサポートが行われ、送信が調整され、モビリティが可能となり、さらに、その他の多くの特徴が提供される。
【０００３】
一般に、セルラ通信システムのユーザは連続してアクティブな情報交換に関与することはない（例えば、エンドユーザが通信セッションに参加していない時間がかなりある場合もある）。所在位置トラッキングシステムとページングシステムとは、到着する信号の到達性をそのまま維持しながら、休止状態モードへ移行する無活動時間中に無線端末装置が消費電力を低減し、処理上の耐用期間を最大化することを可能にするものである。休止状態モードで作動しながら、無線端末装置は特別のページングチャネルをそのまま定期的にモニタして、到来通信セッションの確立を可能にすることができる。したがって、無線端末装置のユーザは休止状態モードのまま通話の受信が可能となる。しかし、到来する通信セッションについて休止状態の無線端末装置に警告報知を行うページシグナリングは、無線端末装置が、休止状態モードへ移行したり、所在位置が最後に報告されたりする地理上の近接領域内にサブセットの基地局を含む所在位置エリア（すなわちページングエリア）に限定される。したがって、休止状態の無線端末装置が移動する（例えば、セルすなわち所在位置領域／ページング領域を変える）につれて、所在位置情報（所在位置領域／ページング領域など）の更新を行うために、休止状態の無線端末装置に関連する追加制御シグナリングを利用する頻度が高くなる。システム設計に依存して、定期的におよび／またはセルあるいは所在位置領域の境界／ページング領域の境界を横切るような何らかのイベント時に、所在位置の更新シグナリングを行うようにしてもよい。
【０００４】
所在位置追跡情報の精度に関しては技術上の妥協が存在する。正確な所在位置追跡情報の保持はさらに頻繁な所在位置の更新シグナリングを必要とし、したがって、休止状態モード時の間、通信オーバヘッドの増加および無線端末装置の消費電力の増加が生じることになる。或いは、所在位置情報の正確さを少なくした状態で、さらに広いサブセットの基地局を通じてずっとページ・シグナリングの拡張を行う必要が生じる場合もある。その結果、無線端末装置をアクティブノードへ戻すことに関連する通信オーバヘッドの増加が生じることになる。さらに、ページング戦略に依存して、正確さが少ない所在位置情報によって、結果として一般にページング待ち時間の増加が生じることにもなる。
【０００５】
主として音声用電話向けに設計された従来の回線交換型セルラネットワークでは、数十のまたは数百もの基地局から成る比較的広い所在位置領域／ページング領域が用いられる場合が多い。このようなシステムでは、休止状態の無線端末装置は、所在位置の更新シグナリングの送信を必要とせずに、対応する地域エリアの周辺を自由に移動することができる。このアプローチの欠点として、休止状態の無線端末装置のページングを行う必要があるとき、所在位置領域／ページング領域内の多数の基地局、そして、おそらくすべての基地局が無線端末装置のシグナリングに参加することになるという点が挙げられる。
【０００６】
回線交換型のセルラネットワーク技術は、データ用アプリケーションをサポートするために現在拡張されている最中である。さらに、瞬時のメッセージ通信やオンラインゲームのような双方向型データ用アプリケーションを含む広範囲のアプリケーションをサポートするのにより適したパケット交換型セルラネットワーク技術が出現している。より広い範囲のアプリケーション、特に、さらに双方向型でかつ取引用途のアプリケーションをサポートする無線端末装置はアクティブモードと休止状態モードとの間でのさらに頻繁な移行を行う傾向がある。したがって、ページング試行周波数の顕著な増加が予想される。ページング試行周波数のこの顕著な増加は、さらに狭い所在位置領域／ページング領域をサポートする利点を示唆するものであり、上記に詳述したように、次に頻繁な所在位置の更新シグナリングを必要とすることが考えられる。したがって、通信オーバヘッドを過度に上げたり、消費電力を増やしたりする（処理上の耐用期間を短縮する）ことなく、所在位置領域／ページング領域のサイズの減少を可能にするための軽量の所在位置更新メカニズムとページングメカニズムとに対する必要性が存在することになる。
【０００７】
上記解説に照らして考慮すると、所在位置トラッキング並びにページングに対する改善された方法および装置に対する必要性が存在することは明白である。
【発明の概要】
【０００８】
休止状態の移動ノード端末装置／無線端末装置用の所在位置トラッキングとページングとを含むアプリケーションの範囲に適したメッセージ通信などの効率的シグナリングについて説明する。無線通信リンクを介してアクセスノードへ送信されるシグナリングに関するセキュリティを提供する方法および装置についても説明する。本発明のシグナリングおよびセキュリティ技術は、メッセージなどの所在位置更新信号に関して使用するのに特に適しているが、休止状態の移動ノード端末装置／無線端末装置用のシグナリングセッション層の存在情報などの多種多様のシグナリング用アプリケーションに利用することも可能である。
【０００９】
１つの実施形態では、メッセージなどの所在位置更新信号は移動ノード、無線端末装置あるいは無線インタフェースを備えた別のデバイスからアクセスノードへ送信される。上記メッセージのサイズを小さく保つために、例示の所在位置更新信号は単に移動ノード識別子を含むようにしてもよい。実施形態によってはセキュリティ上の理由のために、移動ノード識別子と共に信号の中に認証符号が含まれるものもある。所定のタイムスロット、周波数などを用いてこれらの信号を送信してもよい。このようにして、アクセスノードは、メッセージヘッダなどの信号フォーマットから決定を行う代わりに、周波数や、信号が所在位置の更新値となる別の信号属性をタイムスロットから決定することが可能となるが、これによって信号属性のサイズが大きくなる。信号属性情報を用いて、所在位置更新信号の一部として送信された認証符号の生成に利用した一方向ハッシュ関数への入力に関する情報を暗黙のうちに送信することも可能である。
【００１０】
１つの特別の実施形態によれば、信号を受信するアクセスノードは、メッセージなどの所在位置更新信号の受信に応答して、受信信号の中に含まれる移動ノード／無線端末装置識別子および／または認証符号のような受信信号から、少なくともいくつかの情報を含む第２の所在位置更新メッセージなどの第２の信号を生成する。所在位置情報および／またはアクセスノード識別情報のような追加情報を第２の信号の中に含むようにしてもよい。
【００１１】
実施形態によっては、アクセスノードが、メッセージや、受信済みの所在位置更新信号を送信した移動ノード／無線端末装置内のハッシュ関数への入力として用いた、アクセスノードにとって既知の情報などを第２の信号の中に含むものもある。この情報は、アクセスノードにとって既知のものであってもよく、例えば信号タイミング情報や、アクセスノード識別子および／または受信信号の属性から決定される別の情報などであってもよい。情報がアクセスノードにとって既知であるため、好適には、移動ノード／無線端末装置が、信号の一部としてアクセスノードへその情報を明示的に送信する必要がないことが望ましい。しかし、アクセスノード以外のエンティティによる認証を容易にするために、所在位置更新メッセージなどの既知の情報が第２の信号に追加され、その結果、第２の信号を受信するエンティティはこの既知の情報の利用が可能となる。
【００１２】
実施形態によっては、アクセスノードによって生成された所在位置更新メッセージなどの第２の信号は、受信済みの所在位置更新信号を送信した移動ノード／無線端末装置へ向けて送信されるおよび／またはアドレス指定されるものもある。移動ノードの最後の既知の所在位置へのＩＰメッセージ転送がモバイルＩＰによってサポートされている通信システムにとってこの技術は特に好適である。このような１つの実施形態では、個々のアクセスノードの中に所在位置トラッキングエージェントが配置されている。１つのセルから別のセルへの移動の一部として、あるいは、周期的インタバルで休止状態の移動ノードが１つのアクセスノードから別のアクセスノードへハンドオフするとき、移動ノードは新たなアクセスノードへ所在位置更新信号の送信を行う。第２の所在位置更新信号が新たなアクセスノードによって生成され、次いで移動ノードへ向けて送信される。この第２の所在位置更新信号はＩＰメッセージであってもよく、移動ノードが休止状態モードに移行した起点であるアクセスノードなどの移動ノードの最後の既知の所在位置へあるいはモバイルＩＰ異種エージェントへ通常のモバイルＩＰの経路指定を行うことによって、この第２の所在位置更新信号の転送を行うことも可能である。第１の所在位置更新信号を送信した移動ノードへ向けて送信されたＩＰメッセージのネットワーク経路に沿って配置されたモバイルＩＰホームエージェントは、場合に応じて、モバイルＩＰ異種エージェントなどの移動ノードが最後に発見されたアクセスノードへ向けて、したがって、該アクセスノードに含まれるトラッキングエージェントへ向けて第２の所在位置更新メッセージを送信する役割を果たすことになる。
【００１３】
種々の実施形態では、メッセージなどの所在位置更新信号を受信するトラッキングエージェントは、特定された移動ノード／無線端末装置に関連するローカルなセキュリティ保護キーと共に、移動ノード／無線端末装置識別子と、第２の所在位置更新信号の中に含まれる別の情報とを用いて第２の認証符号を生成する。この第２の認証符号は、セキュリティ処理の一部として移動ノード／無線端末装置から受信された第１の認証符号と比較される。第１の認証符号と第２の認証符号とが一致した場合、メッセージなどの信号が認証されたとみなされ、特定された移動ノード／無線端末装置に対応する所在位置情報が更新される。一致が検出されなかった場合、認証の失敗が宣言され、所在位置情報は変更さないか、認証チェックに失敗した所在位置更新の受信を反映するように変更される。
【００１４】
個々の移動ノード／無線端末装置に対して失敗した認証処理の件数および／またはメッセージ認証の失敗率のカウントを保持し、認証の失敗率が予め選択した或る比率を上回ったとき、トラッキングエージェントがセキュリティ処理を開始するようにしてもよい。
【００１５】
種々の実施形態では、トラッキングエージェントは、第２の所在位置更新信号を送信したアクセスノードへメッセージなどの所在位置の更新応答信号を送信する。第２の所在位置更新信号とは異なる経路を介して上記所在位置の更新応答信号の経路指定を行うようにしてもよい。例えば、移動ノードのホームエージェントの中を通って経路指定を行うことなく第２の所在位置信号を送信したアクセスノードへ上記所在位置の更新応答信号を直接転送するようにしてもよい。所在位置の更新応答信号は認証の失敗が生じたか否かに関する表示を含む場合が多い。所在位置の更新応答信号を受信するアクセスノードは報告された認証の失敗を追跡し、上記比率が予め選択した或るしきい値を上回った場合、セキュリティ処理を開始してもよい。アクセスノードを介して通信しているマルチ移動ノード／無線端末装置に対応して、アクセスノードがメッセージなどの所在位置の更新応答信号を受信することに起因して、アクセスノードは、異なる識別子を含むマルチ所在位置更新信号を送信する悪意のある移動ノード／無線端末装置の存在を検出することができる。このようなセキュリティに対するアタックはトラッキングエージェントによって気付かれない可能性がある。というのは、個々の試みられるセキュリティ違反が、異なる特定済みの移動ノード／無線端末装置に対応しているため、個々の移動ノード／無線端末装置に関連するトラッキングエージェント側の失敗カウンタや比率測定値が、トラッキングエージェント側で設定したしきい値を上回らないようになっていることが考えられるからである。トラッキングエージェントと、所在位置更新信号を送信するアクセスノードとの双方の側で失敗しきい値を用いることによって、種々のセキュリティに対するアタックに抗して比較的好適なセキュリティレベルの提供が可能となる。
【００１６】
メッセージなどの所在位置更新信号並びにこの所在位置更新信号の新規のフォーマットを単独であるいは本発明の種々のセキュリティ機能と組み合わせて利用することも可能である。以上、メッセージなどの所在位置更新信号の例示の状況について説明したが、メッセージなどの別のタイプの信号に対して本発明のセキュリティ機能を利用することが可能である。本発明の信号セキュリティ技術は、通信帯域が限定されている場合特に好適である。というのは、有効なセキュリティレベルをそのまま保持しながら、無線用アプリケーションなどにおいて短い認証符号の送信が可能となるからである。このようなケースでは、アクセスノードは、無線端末装置が利用した情報のうちのいくつかの情報を最終的に認証チェックを行うエンティティへ提供して、無線通信リンクを介して明示的に送信されるような情報を必要とせずに認証符号を生成するようにする。アクセスノードと、認証符号の生成時に使用される無線端末装置との双方にとって既知の情報は、信号の周波数および／または信号の転送時間などの属性であるメッセージや、無線リンクを介してアクセスノードへ送信されるメッセージなどである信号により決定してもよいし、実施形態によってはそのような信号により決定される。このような情報は、アクセスノードと無線端末装置とにとってすぐに利用可能である一方で、単に通信チャネルをモニタすることから決定するには簡単ではない場合がある。というのは、上記既知の情報は、メッセージ、属性などの信号から所定の方法で生成されたいくつかの数字値である場合があるからである。
【００１７】
したがって、本発明は新規の所在位置更新方法および装置の双方を提供することになる。本発明は、メッセージなどの信号、セキュリティ機能、並びに、無線用アプリケーションとして特に好適な技術も提供するものである。本発明の方法および装置の多数の追加の特徴、利点並びに応用について以下の詳細な説明で解説する。
【詳細な説明】
【００１８】
図１は、通信リンクによって相互に接続された複数のノードを備えたセルラ通信ネットワークなどの例示の通信システム１００を示す。例示通信システム１００のノードは、インターネットプロトコル（ＩＰ）などの通信プロトコルに基づいて情報をメッセージなどの信号と交換することができる。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用いて実現可能である。例示の通信システム１００は複数のエンドノード１３４、１３６、１４４、１４６、１５４、１５６を備え、これらのエンドノードは複数のアクセスノード１３０、１４０、１５０を介して通信システムへのアクセスを行う。エンドノード１３４、１３６、１４４、１４６、１５４、１５６は無線通信機器や端末装置などであってもよく、アクセスノード１３０、１４０、１５０はアクセスル−タや基地局などであってもよい。例示の通信システム１００には、相互接続性を設けたり、固有のサービスや機能を提供したりするのに必要となるような複数の別のノードも含まれる。詳細には、例示の通信システム１００は、アクセスノード間でのエンドノードのモビリティをサポートするのに必要となるようなモバイルＩＰホームエージェントノードなどの移動性エージェントノード１０８と、エンドノード間での通信セッションの確立と保守管理とをサポートするのに必要となるようなセッション開始プロトコル（ＳＩＰ）プロキシサーバなどのセッション・シグナリングサーバノード１０６と、固有のアプリケーション層サービスをサポートするのに必要となるようなマルチメディアサーバなどのアプリケーションサーバノード１０４とを備える。
【００１９】
図１の例示のシステム１００は、アプリケーションサーバノード１０４、セッション・シグナリングサーバノード１０６、並びに、移動性エージェントノード１０８を備えたネットワーク１０２を描くものであり、これらノードの各々は、それぞれ対応するネットワークリンク１０５、１０７、１０９によって中間ネットワークノード１１０と接続される。ネットワーク１０２における中間ネットワークノード１１０は、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との相互接続性をネットワークリンク１１１を介して提供するものである。ネットワークリンク１１１は別の中間ネットワークノード１１２と接続され、この中間ネットワークノード１１２はそれぞれ、ネットワークリンク１３１、１４１、１５１を介して複数のアクセスノード１３０、１４０、１５０とのさらに別の接続性を提供する。
【００２０】
個々のアクセスノード１３０、１４０、１５０は、それぞれ、対応するアクセスリンク（１３５，１３７）、（１４５，１４７）、（１５５，１５７）を介して、それぞれ、複数のＮ個のエンドノード（１３４，１３６）、（１４４，１４６）、（１５４，１５６）との接続性を提供するものとして描かれている。例示の通信システム１００では、個々のアクセスノード１３０、１４０、１５０は、アクセスを提供する無線アクセスリンクなどの無線技術を用いるものとして描かれている。個々のアクセスノード１３０、１４０、１５０の通信セル１３８、１４８、１５８などの無線カバーエリアは、それぞれ対応するアクセスノードを囲繞する円として示されている。
【００２１】
例示の通信システム１００は、本発明の実施形態を説明するベースとして後程用いるものである。本発明の代替実施形態には、ネットワークノードの数およびタイプと、リンクの数およびタイプと、ノード間での相互接続性が、図１に描かれている例示の通信システム１００の相互接続性とは異なるものであってもよい種々のネットワークトポロジが含まれる。
【００２２】
本発明に準拠して、例示のシステム１００におけるエンドノードの所在位置トラッキングとページングとに対するサポートは、１または２以上のモジュールなどで実現可能な以下の機能エンティティによって作動可能となる。
【００２３】
１. モニタエージェント（ＭＡ）：ＭＡは休止状態のエンドノード用メッセージなどの入力信号の受信およびフィルタリングを行って、エンドノード用としてページングを開始することが望ましいかどうかの判定を行うものである。
【００２４】
２. トラッキングエージェント（ＴＡ）：ＴＡはメッセージなどの所在位置更新信号を受信して、現在の所在位置領域／ページング領域などの休止状態のエンドノードの所在位置、アクセスノード、セルおよび／またはセクタの追跡を行うようにするものである。所在位置更新周波数と、ＴＡによって保持されている所在位置追跡情報の精度とは実施構成に依存することになる。
【００２５】
３. アンカ（anchor）ページングエージェント（ＡＰＡ）：ＡＰＡは、休止状態のエンドノード用としてページ要求メッセージを送るなどのページ・シグナリングの調整を行う。一般にＡＰＡは、ＭＡからのトリガ信号に応答してページ・シグナリングを開始し、ＴＡが保持している追跡情報に基づいて、アクセスノードなどの別のネットワークノードへ向けてページ信号を送信する。
【００２６】
４. ローカルページングエージェント（ＬＰＡ）：ＬＰＡは、休止状態のエンドノードとＴＡおよび／またはＡＰＡなどの別の機能エンティティとの間でシグナリングの調整を行うものであり、上記ＴＡおよび／またはＡＰＡは通信システムにおける別の場所に配置してもよい。ＬＰＡには、ページ・シグナリングを制御するページングエージェントと、所在位置の更新シグナリングなどの所在位置トラッキングシグナリングを制御する所在位置更新エージェントとが含まれる。ページングエージェントと所在位置更新エージェントとは、モジュールなどの別個のエンティティとして実現可能である。あるいはこれらのエージェントは、組み合わされて、双方の機能を実行するモジュールなどの単一のエンティティにされる。本願明細書では、用語ＬＰＡを使用するが、この用語はページングエージェント機能と、所在位置更新エージェント機能との双方の機能を組み合わせて単一のエンティティにするケースを意味するものである。
【００２７】
本発明の種々の実施形態では、上記機能エンティティのうちのいくつかの機能エンティティを省いたり、組み合わせたりする場合もある。異なる実施形態ではネットワークにおけるこれらの機能エンティティの所在位置や配置を変えてもよい。
【００２８】
一般に、ＭＡ、ＴＡ、ＡＰＡの機能は密接に関連しており、休止状態のエンドノードに関する状態情報をまとめて保持して、所在位置のトラッキングおよびページングを可能にするようになっている。したがって、これら３つの機能は同じノードの範囲内に在るあるいはトポロジの上で互いに近い近接性にあるノード内に置かれる場合が多い。従来のシステム設計では、同等の機能は通常ネットワークインフラストラクチャのコアの中心部に配置される。本発明はこの集中型の設計をサポートしているが、これらの機能がアクセスノードなどにおけるネットワークインフラストラクチャの端部に配置される分散型の設計もサポートしている。ＭＡ／ＴＡ／ＡＰＡとは異なり、ＬＰＡ機能は本質的に処理状態が把握されない性質を有している。ＬＰＡは本質的に、ＬＰＡの現在の所在位置領域／ページング領域、アクセスノード、セルおよび／またはセクタ、並びに、休止状態のエンドノードをサポートしているＭＡ／ＴＡ／ＡＰＡなどのＬＰＡの現在の所在位置内のエンドノード間でのシグナリングを調整するように機能するものである。ＭＡ／ＴＡ／ＡＰＡはネットワーク内のどこか別の場所に配置するものであってもよい。したがって、ＬＰＡ機能は典型的には分散されて、アクセスノードなどにおいてネットワークインフラストラクチャの端部に配置されることになる。本発明の種々の実施形態では、単一のＬＰＡは、ＬＰＡのローカルな範囲内へ画定される複数のアクセスノード／セル／セクタをサポートするものであってもよい。以下、ＭＡ、ＴＡ、ＡＰＡおよびＬＰＡ機能がすべてアクセスノード内に置かれている本発明の例示の実施形態について説明する。
【００２９】
図２は、本発明に準拠して実現される例示のエンドノード２００の詳細を示す図である。図２に描かれている例示のエンドノード２００は、図１に描かれているエンドノード１３４、１３６、１４４、１４６、１５４、１５６のうちの任意の１つエンドノードとして使用可能な装置の詳細図である。図２の実施形態では、エンドノード２００は、プロセッサ２０４、無線通信用インタフェース２３０、ユーザ入出力用インタフェース２４０およびバス２０６によって一体に接続されたメモリ２１０を備える。これに応じて、エンドノード２００の種々のコンポーネントは、バス２０６を介して情報、信号並びにデータの交換を行うことができる。エンドノード２００のコンポーネント２０４、２０６、２１０、２３０、２４０はハウジング２０２の内部に配置される。
【００３０】
無線通信用インタフェース２３０は、外部装置と、アクセスノードなどのネットワークノードとの間でエンドノード２００の内部コンポーネントが信号の送受信を行うことができるメカニズムを提供するものである。無線通信用インタフェース２３０は、対応する受信用アンテナ２３６を備えた受信回路２３２、および、無線通信チャネルなどを介してエンドノード２００を別のネットワークノードと接続するのに使用される対応する送信用アンテナ２３８を備えた送信回路２３４などを備える。
【００３１】
例示のエンドノード２００は、キーパッドなどのユーザ入力装置２４２、ユーザ入出力用インタフェース２４０を介してバス２０６と接続される表示装置などのユーザ出力装置２４４も備えている。したがって、ユーザ入出力装置２４２、２４４は、ユーザ入出力用インタフェース２４０およびバス２０６を介してエンドノード２００の別のコンポーネントと情報、信号並びにデータの交換を行うことが可能となる。ユーザ入出力用インタフェース２４０並びに関連するデバイス２４２、２４４は、ユーザがエンドノード２００を作動させて、或るタスクを行うようにすることができるメカニズムを提供する。特に、ユーザ入力装置２４２とユーザ出力装置２４４とは、ユーザがエンドノード２００を制御することを可能にする機能性、並びに、エンドノード２００のメモリ２１０中で実行するモジュール、プログラム、ルーチンおよび／または関数などのアプリケーションを提供する。
【００３２】
メモリ２１０の中に含まれるルーチンなどの種々のモジュールの制御下にあるプロセッサ２０４は、後述するようにエンドノード２００の動作を制御して、種々のシグナリングおよび処理を実行する。メモリ２１０の中に含まれるモジュールはスタートアップ時に、あるいは、別のモジュールによって呼び出された際に実行される。上記モジュールは、実行時にデータ、情報、並びに信号を交換することもできる。モジュールは実行時にデータと情報とを共有してもよい。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は休止状態モードモジュール２１２と休止状態モードデータ２１４とを備える。
【００３３】
休止状態モードモジュール２１２は、休止状態ではあるが、まだページングが可能な動作モードに関連するエンドノード２００の動作を制御するものである。したがって、モジュール２１２は、所在位置のトラッキング用およびページング用メッセージなどの信号の送受信に関連する処理を制御することになる。休止状態モードデータ２１４には、パラメータ、状態情報および／または休止状態モード時における動作に関する別の情報などが含まれる。特に、休止状態モードデータ２１４は、例えば、休止状態モードへの移行のタイミングに関する情報、ページ信号に対するモニタを行うチャネル、ページ信号に対するモニタに関連するタイミングなどの構成情報２１６と、現在の処理状態や保留中の応答状態などに関する情報などの処理情報２１８を含むことができる。休止状態モードモジュール２１２は、休止状態モードデータ２１４へのアクセスおよび／または構成情報２１６および／または処理情報２１８の更新を行うなどの休止状態モードデータ２１４の変更を行うことができる。
【００３４】
図３は本発明に準拠して実現される例示のアクセスノード３００の詳細を示す図である。図３に描かれている例示のアクセスノード３００は、図１に描かれているアクセスノード１３０、１４０、１５０のうちの任意の１つのアクセスノードとして使用可能な装置の詳細図である。図３の実施形態では、アクセスノード３００は、プロセッサ３０４、ネットワーク／インタネットワーク用インタフェース３２０、無線通信用インタフェース３３０およびバス３０６によって一体に接続されたメモリ３１０を備える。これに応じて、アクセスノード３００の種々のコンポーネントは、バス３０６を介して情報、信号並びにデータの交換を行うることができる。アクセスノード３００のコンポーネント３０４、３０６、３１０、３２０、３３０はハウジング３０２の内部に配置される。
【００３５】
ネットワーク／インタネットワークインタフェース３２０は、アクセスノード３００の内部コンポーネントが外部装置とネットワークノードとの間で信号の送受信を行うことができるメカニズムを提供するものである。ネットワーク／インタネットワーク用インタフェース３２０は、受信回路３２２と送信回路３２４とを備え、銅線や光ファイバ線などを介してノード３００を別のネットワークノードとの接続に用いられる。無線通信用インタフェース３３０も、エンドノードなどのアクセスノード３００の内部コンポーネントが外部装置とネットワークノードとの間で信号の送受信を行うことができるメカニズムを提供する。無線通信用インタフェース３３０は、対応する受信用アンテナ３３６を備えた受信回路３３２、および、無線通信チャネルなどを介してアクセスノード３００を別のネットワークノードと接続するのに使用される対応する送信用アンテナ３３８を備えた送信回路３３４などを備える。
【００３６】
メモリ３１０の中に含まれるルーチンなどの種々のモジュールの制御下にあるプロセッサ３０４は、後述するようにアクセスノード３００の動作を制御して、種々のシグナリングおよび処理を実行する。メモリ３１０の中に含まれるモジュールはスタートアップ時に、あるいは、別のモジュールによって呼び出された際に実行される。上記モジュールは、実行時にデータ、情報並びに信号を交換することもできる。モジュールは実行時にデータと情報とを共有してもよい。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、ＭＡモジュール３１２、ＴＡモジュール３１４、ＡＰＡモジュール３１６、およびＬＰＡモジュール３１８を備える。これらのエージェントモジュールの各々に対応して、メモリ３１０はＭＡデータ３１３、ＴＡデータ３１５、ＡＰＡデータ３１７およびＬＰＡデータ３１９を備える。
【００３７】
ＭＡモジュール３１２はアクセスノード３００の動作を制御して、例示のエンドノード２００などの休止状態のエンドノードのためのＭＡの機能性をサポートする。ＭＡモジュール３１２は、関連する休止状態のエンドノード宛てに宛先指定されたメッセージなどの入力信号を傍受し、オプションとしてこの入力信号を格納し、次いで、対応するエンドノードに対してページング処理手順を開始すべきかどうかの判定を行う。ＭＡモジュール３１２は、休止状態のエンドノード依存データの作成や更新に必要な、別のネットワークノードなどのエンティティや、ＡＰＡモジュール３１６などの別のモジュールから出される受信信号の処理と、関連する休止状態のエンドノード宛てに宛先指定された別のネットワークノードからの受信信号の傍受並びに処理と、対応するエンドノードに対するページ処理手順を開始すべきかどうかを判定するための、前記傍受した入力信号の類別並びにフィルタリングと、およびページ処理手順の開始のためにＡＰＡモジュール３１６をトリガする必要に応じて行われる後続信号の送信との制御を行う。ＭＡデータ３１３には、エンドノード識別子、パラメータ、フィルタリング情報および／または本明細書に記載のようなＭＡの機能性の提供に関する別の情報などが含まれる。ＭＡモジュール３１２はＭＡデータ３１３へのアクセスおよび／またはＭＡデータ３１３の変更を行うことができる。
【００３８】
トラッキングエージェントモジュール３１４は、アクセスノード３００の動作を制御して、例示のエンドノード２００などの休止状態のエンドノードのためにＴＡの機能性をサポートする。ＴＡモジュール３１４は、所在位置領域／ページング領域などの所在位置情報、アクセスノード、関連する休止状態のエンドノード用セルおよび／またはセクタを保持し、別のエンティティへ前記情報を提供する。エンドノードは、休止状態の間、所在位置更新要求信号をその対応するＴＡモジュールへ送信することができる。所在位置更新要求信号の周波数と、ＴＡが保持している所在位置情報の精度とは実施構成に依存する。ＴＡモジュール３１４は、休止状態のエンドノード依存データの作成や更新に必要な、別のネットワークノードなどの別のエンティティや、ＡＰＡモジュール３１６などの別のモジュールから出される受信信号の処理と、受信済みの所在位置更新要求信号の処理と対応するエンドノードの所在位置情報の更新と、現在の所在位置領域／ページング領域、アクセスノード、特定の休止状態のエンドノードに関連するセルおよび／またはセクタなどの所在位置情報の要求する、別のネットワークノードや、ＡＰＡモジュール３１６など別のモジュールなどの他のエンティティから出される受信信号の処理と、および確認応答や要求された情報の提供に必要となるような別のエンティティからの要求に応答して後続信号の送信との制御を行う。ＴＡデータ３１５には、エンドノードの所在位置情報と、ＴＡの機能性の提供に関する別の情報などが含まれる。ＴＡモジュール３１４はＴＡデータ３１５へのアクセスおよび／またはＴＡデータ３１５の変更を行うことができる。
【００３９】
ＡＰＡモジュール３１６は、例示のエンドノード２００などの休止状態のエンドノードのためにＡＰＡの機能性をサポートするアクセスノード３００の動作を制御する。ＡＰＡモジュール３１６は、論理回路と、休止状態のエンドノードへのページ送信に関連するシグナリングとを提供する。ＡＰＡモジュールは、別のネットワークノードなどの別のエンティティや、ＭＡモジュール３１２などの別のモジュールから受信したトリガ信号の処理であって、特定の休止状態のエンドノードのためのページ処理手順を開始すべきであることを示す処理と、休止状態のエンドノードの所在位置を決定するのに必要な、ＴＡモジュール３１４とのシグナリングの交換と、別のネットワークノードなどの別のエンティティや、ＬＰＡモジュール３１８などの別のモジュールへのその後のページ要求信号の送信と、および対応する任意の応答信号の処理との制御を行う。ＡＰＡデータ３１７には、個々の休止状態のエンドノードまたはエンドノードのクラスに対するページ処理手順自体に関する情報、例えば別のノードへ送信されるページ信号の周波数、エンドノードのページングを試みるアクセスノードによって無線インタフェースを介して送信されるページ信号の周波数、エンドノード応答の待ち時間のタイムアウト値、タイムアウト値に達した場合に取りかかるべき処理などが含まれる。ＡＰＡモジュール３１６は、ＡＰＡデータ３１７へのアクセスおよび／またはＡＰＡデータ３１７の変更を行うことができる。
【００４０】
ＬＰＡモジュール３１８は、例示のエンドノード２００などの休止状態のエンドノードのためにＬＰＡの機能性をサポートするアクセスノード３００の動作を制御する。ＬＰＡモジュール３１８は、ページ・シグナリングの調整、および、１セットの関連するアクセスノード／セル／セクタなどのローカルな範囲内での所在位置トラッキング用シグナリングをサポートする。ＬＰＡモジュール３１８は、同じアクセスノードまたはネットワーク内の或る別のアクセスノードに配置されるＡＰＡモジュール３１６などからの特定のエンドノードのための受信済みページ要求信号の処理と、無線通信用インタフェース３３０を介する特定のエンドノードのためのページ要求信号の送信またはリレーと、エンドノードがページに対して応答を行う場合のエンドノードからのページ応答信号の受信と、およびページ処理手順を開始したＡＰＡモジュールなどのエンティティへのページ応答信号の送信またはリレーとの制御を行う。ＬＰＡモジュール３１８は、無線通信用インタフェース３３０を介する休止状態のエンドノードからの受信済みの所在位置更新信号の処理と、特定の休止状態のエンドノードにＴＡの機能性を提供するＴＡモジュールなどのエンティティへの所在位置更新信号の送信またはリレーと、ＴＡの機能性を提供するエンティティからの所在位置の更新応答信号の受信と、および所在位置更新処理手順を開始した休止状態のエンドノードへの所在位置の更新応答信号の送信またはリレーとの制御も行う。ＬＰＡデータ３１９には、ページ信号の周波数、使用チャネル、タイムアウト時間などの無線インタフェースを介するページ処理手順の処理に関するエンドノード関連データなどが含まれる。ＬＰＡモジュール３１８は、ＬＰＡデータ３１９へのアクセスおよび／またはＬＰＡデータ３１９の変更を行うことができる。
【００４１】
図４、図５、図６は本発明の例示の実施形態に従って行われるシグナリングを例示する図である。このシグナリングは、図１に例示のシステム１００と類似した例示のシステム４００の多少単純化したバージョンのコンテキストで例示されている。例示のシステム４００では、システム１００から出たアクセスノード１３０、１４０、１５０は、アクセスノード３００、３００’、３００”によって置き換えられ、本発明に準拠して実現されている。図４、図５、図６に図示のアクセスノード３００、３００’、３００”の各々は、図３に描かれている例示のアクセスノード３００の単純化した図示である。さらに、例示のシステム４００では、システム１００から出ているエンドノード１３４、１３６、１４４、１４６、１５４、１５６（並びに対応するアクセスリンク１３５、１３７、１４５、１４７、１５５、１５７）は、本発明に準拠して実現された単一のエンドノードＸ２００よって置き換えられる。図４、図５、図６に図示のエンドノードＸ２００は、図２に描かれているエンドノード２００の単純化した図示である。
【００４２】
休止状態の動作モードへの移行
図４は、エンドノードがアクティブな動作モードから休止状態の動作モードへ移行するとき、本発明に準拠して行われる例示のシグナリングの詳細を示す図である。エンドノード２００がセル１４８に配置されたものとして描かれ、対応するアクセスノード３００’とシグナリングを交換できるものと想定されているが、エンドノード２００とアクセスノード３００’間のアクセスリンクが明示的に描かれていることに留意されたい。休止状態モード内へ移行するエンドノード２００のプロセスは、種々のイベントやトリガの結果生じるものであってもよい。そのようなイベントやトリガとして例えば、（１）アクセスノード３００’から送信し、無線通信用インタフェース２３０を介して休止状態モードモジュール２１２により受信する信号、（２）ユーザのアクションに応答してユーザ入力装置２４２が生成し、入出力インタフェース２４０を介して休止状態モードモジュール２１２が受信する信号、あるいは（３）休止状態モードモジュール２１２が保持している無活動タイマの期限切れ信号などがある。休止状態モードデータ２１４には、構成情報２１６、並びに、固有イベントの決定トリガや休止状態モードへの移行プロセスの開始トリガを決定するために休止状態モードモジュール２１２が利用する処理情報２１８が含まれる。
【００４３】
エンドノード２００が休止状態の動作モードへ移行すべきである旨が決定された時、かつ、このエンドノードが着信可能（ページ可能）な状態のままでなければならない場合、エンドノード２００は、休止状態モードにある間、ローカルアクセスノード３００’などの１または２以上のネットワークノードであって、ＭＡ／ＴＡ／ＡＰＡの機能性を提供することになるネットワークノードとシグナリングを交換することによって、移行の調整を行う。例示のシステム４００では、エンドノード２００が配置されている現在のセル１４８に対応して、ローカルアクセスノード３００’は、ＭＡモジュール３１２’、ＴＡモジュール３１４’およびＡＰＡモジュール３１６’を備える。本発明の例示の実施形態によれば、エンドノード２００内の休止状態モードモジュール２１２は、ローカルアクセスノード３００’においてＡＰＡモジュール３１６’とシグナリング４０２との交換を行い、ＡＰＡモジュール３１６’は、ローカルアクセスノード３００’の中に置かれているＭＡモジュール３１２’およびＴＡモジュール３１４’とそれぞれシグナリング４０４’、４０６’の交換を行う。シグナリングのいくつかの態様として、（１）終了時に、エンドノード２００が休止状態モードへ移行した旨がＭＡ、ＴＡおよびＡＰＡモジュールに通知される、（２）必要時に移動のページングを行う際に通る現在の所在位置領域／ページング領域、アクセスノード３００’、セル１４８、セクタおよび／またはＬＰＡモジュール３１８’などのエンドノード２００の現在の所在位置がＴＡモジュールに通知されるという態様が挙げられる。実際上同等の効果あるいは対応する効果が達成されるのであれば、本発明の代替実施形態は異なるシグナリング戦略を利用することができる。
【００４４】
エンドノード２００が休止状態モードへ移行した旨の通知がＭＡモジュール３１２’に対して行われるとすぐに、ＭＡモジュール３１２’は、エンドノード２００宛てに宛先指定されたメッセージなどの入力信号の傍受と検査とを開始して、エンドノード２００のページングを行うべきかどうかの判定を行うことが可能となる。本発明の例示の実施形態によれば、エンドノード２００宛てに宛先指定された信号経路に沿ってＭＡモジュール３１２’が配置されていることに留意されたい。したがって、エンドノード２００が休止状態の動作モードへ移行したとはいえ、移動性エージェントノード１０８および／または別のネットワークノードは、アクセスノード３００’などの最後の既知のアタッチメントポイントへ向けてエンドノード２００宛てに宛先指定された信号を送信するルーティング情報をそのまま含むことになる。休止状態のエンドノード２００は、定期的にアクティブノードへ戻って、そのルーティング情報並びにＭＡ、ＴＡ、ＡＰＡモジュール３１２’、３１４’、３１６’がそれぞれ保持している状態情報のリフレッシュを行う必要がある場合もある。
【００４５】
ＴＡモジュール３１４’は、エンドノード２００が休止状態モードへ移行した旨の通知を受けるとすぐに、必要時にエンドノード２００のページングを行う際に通る１または２以上のアクセスノード、セル、セクタおよび／またはＬＰＡを含む所在位置領域／ページング領域などの休止状態のエンドノード２００の所在位置に関する状態情報を保持する。ＴＡモジュール３１４’が保持している状態情報は、エンドノード２００が休止状態モードへ移行した起点である所在位置であって、ローカルな所在位置領域／ページング領域、アクセスノード３００’、セル１４８、セクタおよび／または対応するＬＰＡなどの所在位置を最初に示す。エンドノード２００が別の所在位置領域／ページング領域、セルあるいはセクタなどの中へ移動するにつれて、この状態情報を更新して、現在の所在位置をさらに正確に反映するようにしてもよい。本発明の実施形態によっては、エンドノード２００の現在の所在位置の表示に加えて、ＴＡモジュール３１４’が、エンドノード２００に関連する最後の１０の所在位置領域／ページング領域、アクセスノード、セルおよび／またはセクタの履歴リストなどのエンドノード２００に関連する以前の所在位置に関する情報を保持するものもある。本発明の例示の実施形態によれば、エンドノード２００宛てに宛先指定された信号経路に沿ってもＴＡモジュール３１４’が配置されることに留意されたい。この配置は、本願明細書で以下詳述するように、エンドノード２００からの所在位置の更新シグナリングの送信に関連する通信オーバヘッドと消費電力量との低減を可能にするものである。
【００４６】
所在位置更新処理手順
図５は、休止状態のエンドノードがその対応するＴＡモジュール３１４’を用いてエンドノードの所在位置情報を更新するとき、本発明に準拠して行われる例示のシグナリングの詳細を示す図である。エンドノード２００の対応するＴＡモジュール３１４’を用いて、エンドノード２００の所在位置情報を更新するエンドノード２００のプロセスは、種々のイベントやトリガの結果生じるものであってもよい。そのようなイベントやトリガとして例えば、（１）無線通信用インタフェース２３０を介して休止状態モードモジュール２１２がアクセスノード３００”から送受信する信号であって、上記エンドノードが新たな所在位置領域／ページング領域、セルあるいはセクタ内へ移動したことを示す信号、あるいは、（２）休止状態モードモジュール２１２が保持している所在位置更新タイマの期限切れ信号などがある。休止状態モードデータ２１４には、構成情報２１６、並びに、休止状態モードモジュール２１２が所在位置更新プロセスを開始するための特定のイベントやトリガを決定するために利用する処理情報２１８が含まれる。図５の例図では、二重矢印５０２を用いて、１つのセル１４８から別のセル１５８への休止状態のエンドノード２００の移動が描かれている。この図ではセル間の前記動きによって所在位置更新プロセスがトリガされる。セル１５８に入る際、休止状態のエンドノード２００は、ローカルアクセスノード３００”内のＬＰＡモジュール３１８”へ所在位置更新要求信号５０４を送信する。本発明の例示の実施形態では、エンドノード２００を特定できるほど十分な情報が所在位置更新要求信号５０４の中に含まれ、この信号５０４によって、対応するＴＡモジュール３１４’へ向けて所在位置更新要求信号５０６が送られる。本発明の実施形態によっては、休止状態のエンドノード２００が送信する所在位置更新要求信号５０４には、所在位置領域／ページング領域、アクセスノード、セルおよび／またはセクタなどのエンドノード２００の現在の所在位置を示す情報を含むものもある。
【００４７】
本発明の実施形態によっては、所在位置更新要求の送信に関連する通信オーバヘッドと消費電力との最少化を図るために、休止状態のエンドノード２００が送信する所在位置更新要求信号５０４内の単一のパラメータ（ＩＰアドレスなど）を利用して、エンドノード２００を特定するステップと、ＬＰＡモジュール３１８”から、対応するＴＡモジュール３１４’へ向けて、ＩＰデータグラムなどの後続する所在位置更新要求信号５０６を送るステップとの双方のステップを実行するものもある。エンドノード２００宛てに宛先指定された信号経路に沿って、対応するＴＡモジュール３１４’を配置することにより上記ステップの実行は容易になる。したがって、ＩＰｖ４相互接続の場合、例えば、休止状態のエンドノード２００が送信する所在位置更新要求信号５０４は、単にエンドノード２００のＩＰｖ４アドレスを含む場合のみに可能となり、実施形態によっては単にエンドノード２００のＩＰｖ４アドレスを含むものもある。休止状態のエンドノード２００から所在位置更新要求信号５０４の受信を行う際、並びに、この要求信号５０４の処理を行う際に、ＬＰＡモジュール３１８”は、エンドノード２００宛てに宛先指定されたＩＰデータグラムなどの所在位置更新要求信号５０６を送信し、この要求信号５０６が、対応するＴＡモジュール３１４’によって傍受されることになる。本発明の実施形態によっては、ＬＰＡモジュール３１８”によって対応するＴＡモジュール３１４’へ送信される所在位置更新要求信号の中に追加情報が含まれるものもある。その場合、前記追加情報は、ローカルな所在位置領域／ページング領域などの現在の所在位置、アクセスノード、セル、休止状態のエンドノード２００のセクタおよび／または対応するＬＰＡを示すものとなる。
【００４８】
ＬＰＡモジュール３１８”により送信された所在位置更新要求信号５０６は、例示の通信システム４００の中を通って進み、エンドノード２００へ宛てられた信号用としてルーティング情報により方向づけられたとき、この実施形態例では、エンドノード２００が前回休止状態モードへ移行したときに通ったアクセスノード３００’へ通じる移動性エージェントノード１０８などの中間ノードの中を上記所在位置更新要求信号５０６は潜在的に通過することになる。所在位置更新要求信号５０６が当該アクセスノード３００’に到達したとき、ＴＡモジュール３１４’はこの所在位置更新要求信号５０６を傍受する。１つの実施形態では、ＬＰＡモジュール３１８”が送信した所在位置更新要求信号５０６はエンドノード２００へアドレス指定されたＩＰデータグラムであり、このＩＰデータグラムはパケットヘッダ内のフィールドに基づいて、対応するＴＡモジュール３１４’によって傍受用として容易に特定できるものである。例えば、上記ＩＰデータグラムは、既知のプロトコル識別子、ポート番号および／または別のヘッダフィールドであってもよい。所在位置更新要求信号５０６を傍受するとき、ＴＡモジュール３１４’は信号５０６を処理して、エンドノード２００に関連する所在位置情報を更新すべきかどうかの判定を行う。本発明の実施形態によっては、エンドノード２００に関連する所在位置情報の更新前に、ＴＡモジュールが所在位置更新要求５０６の真正性をまず検証するものもある。この検証は、ＴＡモジュール３１４’によって直接行うか、あるいは、同じノードまたは別のサーバノード内の別のモジュールなどの別のエンティティを用いてシグナリングを介して行うか、のいずれかで行うようにしてもよい。すべての必要なチェックがパスした場合、ＴＡモジュール３１４’は、所在位置領域／ページング領域などの所在位置情報、アクセスノード３００”、セル１５８、ＴＡデータ３１５’内のエンドノード２００に関連するセクタおよび／または対応するＬＰＡを更新して、所在位置更新要求信号５０６で報告された休止状態のエンドノード２００の所在位置が反映されるようにする。
【００４９】
本発明の実施形態によっては、所在位置更新要求信号５０６の処理の終了時に、ＴＡモジュール３１４’が所在位置更新の試みの成功や失敗を示す所在位置の更新応答信号５０８を送信するものもある。図５に描かれている実施形態例では、ＴＡモジュールは、所在位置更新要求信号を受信した起点であるＬＰＡモジュール３１８”へ所在位置の更新応答信号５０８を送信する。所在位置の更新応答信号５０８の受信時並びに処理時に、ＬＰＡモジュール３１８”は所在位置の更新応答信号５１０をエンドノード２００へ送信する。本発明の実施形態によっては、エンドノード２００が前回送信した所在位置更新要求信号５０４との予め選択した送信関係に基づいて、所在位置の更新応答信号５１０をエンドノード２００へ送信するものもある。例えば、所在位置の更新応答信号５１０は、対応する所在位置更新要求信号５０４の送信後の一定時点におけるものであってもよい。このような実施形態では、所在位置の更新応答信号は例えば成功または失敗を示す１ビットの情報ほどのわずかの情報を有するものであってもよい。本発明の代替実施形態では、対応する所在位置更新要求信号５０４、５０６の成功／失敗に関する表示に加えて、所在位置の更新応答信号５０８、５１０はタイミング、周波数および後続する所在位置更新要求信号の内容を決定するためにエンドノード２００が利用できる別の情報も含むことになる。本発明の実施形態によっては、所在位置更新の試みが成功した場合、肯定の所在位置の更新応答信号をエンドノード２００へ返し、また、肯定の応答が受信されなければ、エンドノード２００は修正アクションを行って、所在位置更新の再試行を行うなどの継続到達性を保証するようにするか、アクティブな状態へ戻るようにすることが望ましいものもある。本発明の実施形態によっては、所在位置更新の試みが失敗した場合、例えば、所在位置更新要求信号の検証が不可能であれば、あるいは、ＴＡモジュールが特定のエンドノードの記録を有していなければ、ＴＡモジュールが否定の所在位置更新応答を返すものもある。
【００５０】
上述したこの所在位置更新処理手順アプローチは、ＩＰｖ６相互接続に対しても同様に適用可能である。また、実施形態によっては、エンドノード２００が送信する所在位置更新要求信号５０４の中に含まれる単一パラメータが、値またはＥＵＩ−６４などのＩＰアドレス以外の識別子あるいはエンドノード２００のＩＰアドレスの確認に用いることができる別のハードウェア識別子であるものもある。例えば、値またはエンドノード２００が送信した所在位置更新要求信号５０４の中に含まれる識別子と、エンドノード２００のＩＰアドレスとの間に１対１の対応付けが存在してもよく、および／または、値またはエンドノード２００が送信した所在位置更新要求信号５０４の中に含まれる識別子を用いてエンドノード２００のＩＰアドレスの計算を行うことも可能である。
【００５１】
代替実施形態によっては、休止状態のエンドノード２００が送信する所在位置更新要求信号５０４の形で、エンドノード２００の加入者電話番号と、対応するＴＡモジュール３１４’へ向けて所在位置更新要求信号を送信できるほど十分な情報とが別々のパラメータによって提供されるものもある。このような実施形態では、傍受を必要としないようにするために、ＬＰＡモジュール３１８”から出される所在位置更新要求信号５０６を対応するＴＡモジュール３１４’へ直接送信するようにしてもよい。また、本発明の代替実施形態によっては、対応するＴＡモジュールへ向けて所在位置更新要求信号を送信できるほど十分な情報が、アクセスノード３００”内のＬＰＡモジュール３１８”および／またはＬＰＡデータ３１９”など中に予め構成済みのものもある。このアプローチは、ネットワークインフラストラクチャのコアにおいてＴＡの機能性が中心部に配置される代替実施形態のケースでは特に有用となり得るものである。上記ケースの各々においてＴＡモジュール３１４’により利用することも可能なセキュリティ情報などの所在位置トラッキングとページングとに関する別の情報が所在位置更新要求信号５０４、５０６の中に含まれ、それによって所在位置更新要求信号を送信するエンドノード２００および／またはＬＰＡモジュール３１８”の真正性の検証を図ることが可能であり、実施形態によっては上記のようにするものもある。
【００５２】
ページング処理手順
図６は、休止状態のエンドノードのページングを行うとき、本発明に準拠して行われる例示のシグナリングの詳細を示す図である。休止状態のエンドノード２００のページングプロセスは、種々のイベントやトリガの結果生じるものであってもよい。そのようなイベントやトリガとして例えば、（１）前記データ信号が休止状態のエンドノード２００宛てに宛先指定されると共にＭＡモジュール３１２’によって傍受される、アクセスノード３００’へのデータ信号の到着、あるいは、（２）通信システムにおいて前記ページ要求信号が別のノードやサーバによって生成されたものであってもよいＡＰＡモジュール３１６’への明示的ページ要求信号の到着などがある。ＭＡデータ３１３’とＡＰＡデータ３１７’とは、固有のイベントを決定したり、ページングプロセスを開始するトリガを決定したりするために、対応するモジュール３１２’と３１６’とがそれぞれ利用する構成情報および／または処理情報を含むものであってもよく、実施形態によってはそのようにしているものもある。
【００５３】
図６の例図では、ページングプロセスはエンドノード２００宛てに宛先指定された入力信号６０２に応答して開始される。信号６０２は、例示の通信システム４００の中を通って進み、エンドノード２００へ向けて送信された信号用ルーティング情報により方向づけられたとき、この実施形態例では、エンドノード２００が前回休止状態モードへ移行したときに通ったアクセスノード３００’へ通じる移動性エージェントノード１０８などの中間ノードの中を潜在的に通過することになる。所在位置更新要求信号６０２が当該アクセスノード３００’に到達したとき、ＭＡモジュール３１２’は所在位置更新要求信号６０２を傍受し、この要求信号６０２を処理して、エンドノード２００のページングを行うべきかどうかの判定を行う。実施形態によってはＭＡモジュール３１２’によるこの判定が、ＭＡデータ３１３’の中に含まれる構成情報と処理情報とに部分的に基づいて行われるものもある。特に、ＭＡデータ３１３’は、ＭＡモジュール３１２’がページングプロセスをトリガする信号タイプの限定を可能にするフィルタリング情報を含むものであってもよい。実施形態によってはこのようなフィルタリング情報を含むものもある。例えばヘッダフィールドに基づいて従来のパケット類別技術を利用してＩＰデータグラムのフィルタリングを行うようにしてもよい。入力信号６０２がエンドノード２００のページングを保証することを決定する際に、ＭＡモジュール３１２’は、エンドノード２００のページングを行うべきである旨を示すページトリガ信号６０４をＡＰＡモジュール３１６’へ送信する。実施形態によってはＭＡモジュール３１２’がページをトリガした入力信号６０２を格納するものもあり、エンドノード２００は、アクティブノードへ戻るとき、上記入力信号６０２をエンドノード２００へ転送することができる。
【００５４】
ページトリガ信号６０４の受信と処理とを行う際に、ＡＰＡモジュール３１６’は所在位置要求信号６０６をＴＡモジュール３１４’へ送信する。ＴＡモジュール３１４’は、その対応するＴＡデータ３１５’へアクセスし、エンドノード２００に関連する所在位置情報を決定し、所在位置領域／ページング領域、アクセスノード、セル、セクタおよび／または対応するＬＰＡなどの情報を所在位置応答信号６０８の形でＡＰＡモジュール３１６’へ返す。本発明の実施形態によっては、ＡＰＡモジュール３１６’がＴＡデータ３１５’に直接アクセスして、ＡＰＡモジュール３１６’とＴＡモジュール３１４’間のシグナリング６０６、６０８を実際上不要とするものもあることに留意されたい。エンドノード２００に関連する所在位置情報は、エンドノード２００を配置することが可能な複数の所在位置領域／ページング領域、アクセスノード、セル、セクタおよび／またはＬＰＡを示すものであってもよいし、実施形態によっては、エンドノード２００に関連する所在位置情報が上記のような領域、アクセスノード、セル、セクタおよび／またはＬＰＡを示すものもある。所在位置情報がこのようなマルチエンティティを含むとき、ブランケット、拡張用リングあるいはシーケンシャルなどの種々のページング戦略を用いてエンドノード２００の探索を行うことができる。
【００５５】
所在位置応答信号６０８などを介してエンドノード２００に関連する所在位置情報の受信を行う際、ＡＰＡモジュール３１６’は、ページ要求信号を送信すべき送信先として１または２組以上のアクセスノードまたはＬＰＡモジュールを決定する。図６の例では、ＡＰＡモジュール３１６’はアクセスノード３００”に配置されたＬＰＡモジュール３１８”へページ要求信号６１０を送信する。ページ要求信号６１０には、ページングを行う対象エンドノード２００の表示、並びに、エンドノード２００のページングを行うべき場所であるセルあるいはセクタなどのエンドノード２００のページングに関連する別の情報が潜在的に含まれる。ＩＰインターネットワーキングのコンテキストでは、ページ要求信号６１０はＩＰデータグラムであってもよい。
【００５６】
ページ要求信号６１０の受信時に、ＬＰＡモジュール３１８”は信号の処理を行うが、指示されたエンドノード２００に対するページングの方法並びに該ページングの場所の明細を決定するために、実施形態によってはＬＰＡモジュール３１８”の関連するＬＰＡデータ３１９”へアクセスするものもある。ページ要求信号６１０は、エンドノード２００に対するページ要求信号６１２を送信する際に通るべき或る特定のセル、セクタおよび／またはインタフェースに関する情報を含むものであってもよく、実施形態によっては、ページ要求信号６１０が上記のような情報を含むものもある。エンドノード２００に対するページングが行われる場所の決定に従って、ＬＰＡモジュール３１８”は無線通信用インタフェース３３０”を介してエンドノード２００に対するページ要求信号６１２の送信を行う。
【００５７】
ページ要求信号６１２の受信時に、エンドノード２００内の休止状態モードモジュール２１２はアクションのコースを決定する。実施形態によっては、識別子、優先順位表示またはアクションコードなどの受信済みページ要求信号６１２の中に含まれる情報、並びに休止状態モードデータ２１３の中に含まれる情報に基づいて部分的にアクションのコースを決定するものもある。本発明の実施形態によっては、ページ要求シグナリング６１０、６１２が、ページングプロセスをトリガした信号６０２の少なくとも一部分を含むものもある。図６の例では、受信済みページ要求信号６１２の処理後、エンドノード２００はアクティブノードへ戻り、ページ応答信号６１４を送信するものもある。ページ応答信号６１４の受信と処理とを行う際に、ＬＰＡモジュール３１８”はページング処理を開始したＡＰＡモジュール３１６’へページ応答信号６１６を送信する。実施形態によっては、ＡＰＡモジュール３１６’によるページ応答信号６１６の受信を利用して、ページング処理と、前回の休止状態のエンドノード２００用のクリーンアップ状態情報とを終了させるものもある。たとえ待ち時間タイマの時間切れの際などにエンドノード２００からページ応答を受信しなくても、ＬＰＡモジュール３１８”は、ＡＰＡモジュール３１６’へこのような信号６１６を送信してもよいし、実施形態によってはＬＰＡモジュール３１８”が上記のような信号６１６を送信するものもある。実施形態によっては、ＬＰＡモジュール３１８”が送信したページ応答信号６１６が、そのセル／セクタのページングの成功または失敗に関する表示を含むものもある。
【００５８】
肯定のページ応答信号６１６の受信時に、ＡＰＡモジュールは、成功するページ処理手順に従う規定の別の処理にとりかかる。成功するページ処理手順とは、たとえば、ＭＡモジュール３１２’が格納済みの入力信号６０２をその新たな所在位置のエンドノード２００へ転送すべきである旨のＭＡモジュール３１２’への信号送信である。アクセスノード３００”はエンドノード２００がページ要求信号６１２を受信したセル１５８に関連している。本発明の実施形態によっては、エンドノード２００は、追加処理手順にとりかかり、および／または追加シグナリングを送信して、エンドノード２００へ宛先指定されたデータトラフィックなどの信号に対してその信号の経路指定の更新を行うようにするものもある。例えば、エンドノード２００はモビリティエージェント１０８へＭＩＰ登録要求を送信することも可能である。同様に、エンドノード２００は前回のＭＡモジュール３１２’が格納しているデータトラフィックなどの任意の入力信号や、前回のアクセスノード３００’にその後着信する入力信号の検索を行うために、追加処理手順にとりかかってもよいし、および／または、追加シグナリングの送信を行ってもよい。
【００５９】
所在位置情報のきめ細かさ
本明細書に記載の本発明の方法および装置は、１または２以上のアクセスノード、セル、セクタおよび／またはＬＰＡを含む所在位置領域／ページング領域などの所在位置情報の種々のきめ細かさを用いて適用可能である。
【００６０】
本発明の実施形態によっては、ＴＡによって保持され、所在位置更新要求信号の中に含まれている所在位置情報が非常にきめ細かく、例えば休止状態のエンドノードが着信可能（ページ可能）である旨が中に報告されているような個々のセルまたはセクタを示すものもある。このようなきめ細かな所在位置情報が利用可能であることによって、セル／セクタへ向けてページ・シグナリングを送信するなどの単一セル／セクタをターゲットとするページング操作が可能となり、これによってページング休止状態のエンドノードに関連する通信オーバヘッドおよびリソースの最小化が行われることになる。このアプローチは、休止状態のエンドノードの正確な位置が未知である場合、種々のページング戦略を利用して行われる休止状態のエンドノードの探索に関連する待ち時間を不要にするという利点も有している。次いで、休止状態のエンドノードの探索に関連する待ち時間を最小化することによって、ページング待ち時間全体に対するターゲットの上限を達成するのに必要なページ・シグナリングのモニタ周波数を下げることが可能となり、それによって、電力の節減が行われる、エンドノードの処理上の耐用期間が拡張されることになる。単一セル／セクタをターゲットとするページングシナリオで作動するとき、休止状態のエンドノードは、セルおよび／またはセクタの個々に変更が生じた場合に所在位置更新要求信号を送信してもよいし、実施形態によってはこのような送信を行うものもある。上記エンドノードは、対応する基地局またはアクセスノードから放送されるセル／セクタ識別情報の受信などの種々の既知の技術を利用して、セルおよび／またはセクタが変更された旨の判定を行うことができる。
【００６１】
本発明の代替実施形態によっては、ＴＡにより保持され、所在位置更新要求信号の中に含まれている所在位置情報が、さらにきめの粗い情報であって、例えば休止状態のエンドノードが着信可能（ページ可能）である旨を報告する手段である複数のアクセスノード、セル、セクタあるいはＬＰＡなどが示されている情報であるものもある。実施形態によっては、オーバーラップするセットのまたはオーバーラップしないセットの地理的に近いアクセスノード、セル、セクタあるいはＬＰＡのいずれかなどの、きめの粗い所在位置情報は、静的にまたは動的に画定された所在位置領域／ページング領域に基づくものであるものもあれば、特定可能な所在位置領域／ページング領域の中へ一体にグループ化されたものもある。面積ベースのページングシナリオで作動する場合、休止状態のエンドノードは、所在位置領域／ページング領域の個々に変更が生じたとき、所在位置更新要求信号の送信を行うことが可能であり、実施形態によっては、休止状態のエンドノードがそのような送信を行うものもある。上記エンドノードは、対応する基地局またはアクセスノードから放送される所在位置領域／ページング領域識別情報の受信などの種々の既知の技術を利用して、所在位置領域／ページング領域が変更された旨の判定を行うことができる。このような実施形態では、ＴＡへ送信される所在位置更新要求シグナリングが、エンドノードが着信可能（ページ可能）である旨が報告される特定可能な所在位置領域／ページング領域の表示を含むことが望ましい。特定の休止状態のエンドノードのためのページ・シグナリングの開始時に、休止状態のエンドノードが着信可能（ページ可能）である旨が報告される所在位置領域／ページング領域に対応するセットのアクセスノード、セル、セクタおよび／またはＬＰＡを通じてずっと、ブランケット、拡張用リングあるいはシーケンシャルなどの種々の周知のページング戦略を用いて休止状態のエンドノードの探索を行うことができる。
【００６２】
所在位置領域／ページング領域情報のきめ細かさに関係なく、本発明の実施形態のなかには、所在位置トラッキングおよびページ・シグナリングの調整や交換を行うことが可能なセットのアクセスノード、ＭＡ、ＴＡ、ＡＰＡおよび／またはＬＰＡに対する限度などの制限を設けた所在位置トラッキング／ページング範囲を含むものもある。このような制限は、アドレス指定のスケーラビリティ、経路指定あるいはセキュリティ・アーキテクチャなどの技術上の制約から、あるいは、個々に固有の操作対象ネットワークの管理などのポリシー制約から結果として生じる場合もある。このような実施形態では、休止状態のエンドノードは、このノードがそのＭＡ、ＴＡおよび／またはＡＰＡの所在位置トラッキング／ページング範囲を越えて移動する場合、アクティブノードへ戻るようにしてもよい。実施形態によっては、上記エンドノードが上記のようにアクティブノードへ戻るようになっているものもある。上記エンドノードは、通信事業者の識別子の受信あるいは対応する基地局やアクセスノードから放送される別のサービス対象エリア情報などの種々の既知の技術を利用して、このエンドノードが前回サポートされていた、上記エンドノードの所在位置トラッキング／ページング範囲を越えて移動した旨の判定を行うことができる。本発明の実施形態によっては、前回サポートされていたエンドノードの所在位置トラッキング／ページング範囲を越えて移動する際にエンドノードがとりかかるアクションには、認証、認可、登録、アドレスの割当ておよび／またはエージェントの割当てなどの種々の制御操作が含まれるものもある。いずれかの必要な制御操作に従って、上記エンドノードは元の休止状態の動作モードへ移行することができる。実施形態によってはこのエンドノードが上記のような移行を行うものもある。
【００６３】
所在位置更新の認証
図７、図８、図９は、エンドノードからその対応するＴＡへの所在位置更新要求信号の認証を可能にする、本発明に準拠して行われる例示の処理をまとめて示す図である。所在位置更新要求シグナリングの認証は、合法的休止状態のエンドノードを着信不能にすることを意図して、１または２以上の悪意のあるエンドノードによって違法な所在位置更新要求信号が送信されるスプーフ・アタックに対する保護を行うものである。図７〜図９に例示の革新的なアプローチは、送信タイミング情報および／またはエンドノードとアクセスノードの双方にとって既知の別の情報の可用性などの、エンドノードが送信する所在位置更新信号の属性を利用するものであり、再生アタックからの効率的保護を提供する所在位置更新信号が上記双方のノードを介してエンドノードによって送信される。図５の所在位置更新のコンテキストで図７〜図９に例示の処理について以下説明する。
【００６４】
図７は、図２に描かれている例示のエンドノード２００のような本発明に準拠して実現されるエンドノードによって所在位置更新要求信号が生成されるとき、本発明に準拠して行われる例示の処理の詳細を示す図である。エンドノード２００は、所在位置更新生成処理手順７００を実行して、前述したような種々のイベントやトリガに応答し、エンドノード２００の対応するＴＡを用いてエンドノード２００の所在位置情報の更新を行うようにすることができる。本発明のこの例示の実施形態では、エンドノード２００の休止状態モードモジュール２１２によって図７に詳細の所在位置更新生成処理手順７００が実行され、この処理手順７００は休止状態モードデータ２１４を利用する。図７の例では、休止状態モードデータ２１４には、エンドノード／ＴＡ共有化キー７０４のコピーが含まれるが、このエンドノード／ＴＡ共有化キー７０４は、一般にエンドノード２００とそのＴＡとにとってのみ既知の数バイトからなる擬似ランダムストリングなどのセキュリティキーである。実施形態によっては、セキュリティサーバなどの別の信頼されているエンティティによっても共有化キーが知られているものもある。次に詳述するように、エンドノード２００は上記キーを使用し、所在位置更新要求信号用の認証符号を計算して、受信信号の中に識別子を有するエンドノード２００によって所在位置更新要求信号が実際に送信されたことをＴＡが検証できるようにする。休止状態モードデータ２１４には、ハードウェアアドレス、ネットワークアドレスあるいはエンドノード２００に関連する休止状態モード識別子などのエンドノード識別情報７０８、７０８’も含まれる。
【００６５】
所在位置更新生成処理手順７００が処理の中へ呼び出されるすぐに、第１のステップ７０６にとりかかり、これによって、エンドノード２００は、エンドノード２００がそのＴＡへ所在位置更新要求信号を送信することを意図する手段であるアクセスノード３００”などのローカルアクセスノードから受信を行い、何らかの情報を取り出すことになる。アクセスノード３００”からの必要な信号が定期的に放送されるか、エンドノード２００からの信号に応答して非同期的に送信されるかのいずれかとなる。信号から取り出された情報には、ハードウェアアドレス、ネットワークアドレスあるいはアクセスノード３００”に関連する別の識別子などのアクセスノード識別情報７１０と、エンドノード２００が送信するタイムスタンプや所在位置更新要求信号の転送時間に関連するシーケンス番号などの所在位置更新送信タイミング情報７１２とが含まれる。例示のような所在位置更新要求信号の認証符号７２２内へこの情報７１０、７１２を一体化することにより、再生アタックからの保護が行われる。アクセスノード識別情報７１０と所在位置更新送信タイミング情報とが、エンドノード２００とアクセスノード３００との双方にとって既知のおよび／または利用可能な例示の情報を構成するものであることに留意されたい。この情報はエンドノード２００によって認証符号の計算時に利用されることになるが、後続する所在位置更新要求信号の形でアクセスノード３００へ送信する必要はない。というのは、アクセスノード３００は所在位置更新要求信号の受信から同じ情報を推論できるからである。本発明の実施形態によっては、既知の情報が周波数または拡散符号などの別の送信チャネル情報を含むものもある。
【００６６】
エンドノード識別情報７０８、アクセスノード識別情報７１０および所在位置更新送信タイミング情報７１２の連鎖と共に、エンドノード／ＴＡ共有化キー７０４は一方向の機密保護を施したハッシュ関数７１４へ入力される。当業で周知の機密保護を施した例示のハッシュ関数はＨＭＡＣ−ＭＤ５、ＨＭＡＣ−ＳＨＡ−１である。これらの関数は、ＭＤ５およびＳＨＡ−１などの当業で周知の一方向メッセージダイジェスト関数に基づくものであり、メッセージなどの、数バイトからなる任意の長さのストリングの形をとるものであり、固定長のランダムに見えるダイジェストを生成する。これらの関数は、ダイジェストから元のメッセージを確定することが困難であるため“一方向”と命名されている。機密保護を施した一方向ハッシュ関数は、基底を成すメッセージダイジェスト関数に対する１または２以上の呼出し時にセキュリティ保護キーを使用して、メッセージのダイジェストを生成する。本例では、エンドノード識別情報７０８、アクセスノード識別情報７１０および所在位置更新送信タイミング情報７１２の連鎖は“メッセージ”であり、エンドノード／ＴＡ共有化キー７０４は機密保護を施したハッシュ関数７１４に対して入力される“セキュリティ保護キー”である。数バイトからなるストリングであるハッシュ出力値７１６が対応する“ダイジェスト”である。本発明の実施形態によっては、ハッシュ出力値７１６は必要に応じてステップ７１８で切りつめられて、所在位置更新要求信号の認証符号７２２の規定の長さの範囲内にぴったり合うようにされる。したがって、認証符号７２２は本実施形態では、オプションとして切りつめられたハッシュ出力値７１６となる。
【００６７】
エンドノード識別情報７０８’と認証符号７２２の双方は、ステップ７２４でエンドノード２００が送信する図５に描かれている信号５０４などの、所在位置更新要求信号の中に含まれる。しかし、アクセスノード識別情報７１０および所在位置更新送信タイミング情報７１２などの、認証符号７２２の計算時に使用されるエンドノード２００とアクセスノード３００の双方にとって既知の情報は、所在位置更新要求信号の中に含まれる必要はない。というのは、これらの情報は、所在位置更新要求信号の受信時にアクセスノード３００によって決定できるからである。図７〜図９に例示のように、機密保護を施したハッシュ関数７１４へ入力されるエンドノード識別情報７０８と、所在位置更新要求信号の中に含まれるエンドノード識別情報７０８’とは同等の情報であることに留意されたい。しかし、代替実施形態によっては、所在位置更新要求信号の中に含まれるエンドノード識別情報７０８’が、機密保護を施したハッシュ関数７１４へ入力されたエンドノード識別情報７０８を確定するためにＴＡを作動可能にできるほど十分な情報であれば、これらの情報は異なるものであってもよいものもある。
【００６８】
図８は、図３に描かれている例示のアクセスノード３００などのような、エンドノードからの所在位置更新要求信号が受信され、本発明に準拠して実現されるローカルアクセスノードによって処理された場合本発明に準拠して行われる例示の処理の詳細を示す図である。本発明のこの例示の実施形態では、所在位置更新要求信号の受信と処理とは、ローカルアクセスノード３００”の範囲内のＬＰＡモジュール３１８”によって実行され、ＬＰＡデータ３１９”が利用される。エンドノード２００から出される図５に描かれている信号５０４などの所在位置更新要求信号の受信時に、ローカルアクセスノード３００”内のＬＰＡモジュール３１８”は詳細は図８のように所在位置更新リレー処理手順８００を実行する。
【００６９】
所在位置更新リレー処理手順８００は、ＬＰＡモジュール３１８”がエンドノード２００から出される図５に描かれている信号５０４などの所在位置更新要求信号を受信するステップ８０２からスタートする。この所在位置更新要求信号の中から、ＬＰＡモジュール３１８”はエンドノード識別情報７０８’と認証符号７２２とを取り出す。これらは、図７のステップ７２４でエンドノード２００が送信した所在位置更新要求信号の中に含まれる同じ２つの値であることに留意されたい。送信タイミングおよび／または送信チャネルなどの受信した所在位置更新要求信号の属性に基づいて、ＬＰＡモジュール３１９”は認証符号７２２の計算時にエンドノード２００が利用する既知の情報を決定する。実施形態によっては、ＬＰＡモジュール３１８”がハードウェアアドレス、ネットワークアドレス、あるいは、アクセスノードに関連する別のＩＤ、並びに、ＬＰＡデータ３１９”から出される所在位置更新送信タイミング情報７１２’などのアクセスノード識別情報７１０’を取り出すものもある。正しい所在位置更新要求信号用として、これら２つの値７１０’、７１２’は図７のステップ７１４で機密保護を施したハッシュ関数に対する入力値と同じ名称の７１０、７１２による値と同等の値であることに留意されたい。上記値はエンドノード２００が前回用いたものである。エンドノード識別情報７０８’、認証符号７２２、アクセスノード識別情報７１０’および所在位置更新送信タイミング情報７１２’は、ローカルアクセスノード３００”内のＬＰＡモジュール３１８”がステップ８１４で送信する、図５に描かれている信号５０６などの所在位置更新要求信号の中に含まれる。ステップ８１４でＬＰＡモジュール３１８によって送信され、図５に描かれている、信号５０６のような所在位置更新要求信号はエンドノード２００に関連するＴＡへ向けて送信される。
【００７０】
図９は、所在位置更新要求信号がエンドノードから受信され、図３に描かれている例示のアクセスノード３００のＴＡモジュール３１４のようなエンドノードのＴＡにより処理される場合の、本発明に準拠して行われる例示の処理の詳細を示す図である。本発明のこの例示の実施形態では、エンドノード２００のためのＴＡの機能性は、エンドノード２００が前回休止状態モードへ移行した際に通ったアクセスノード３００’のＴＡモジュール３１４’によって提供され、対応するＴＡデータ３１５’を利用するものである。関連するエンドノード２００用として図５に描かれている信号５０６などの所在位置更新要求信号の受信時に、図９に詳細に図示されているように、アクセスノード３００’のＴＡモジュール３１４’は所在位置更新検証処理手順９００を実行する。
【００７１】
所在位置更新検証処理手順９００はステップ９０６からスタートし、このステップ９０６では、エンドノード２００がその所在位置の更新を試みる際に通るローカルアクセスノード３００”のＬＰＡモジュール３１８”から、図５に描かれている信号５０６などの所在位置更新要求信号がＴＡモジュール３１４’によって受信される。図５に描かれている信号５０６などのこの所在位置更新要求信号の中から、ＴＡモジュール３１４’は受信した認証符号７２２、エンドノード識別情報７０８’、アクセスノード識別情報７１０’および所在位置更新送信タイミング情報７１２’を取り出す。これらの情報は、図８のステップ８１４でＬＰＡモジュール３１８”により送信された所在位置更新要求信号の中に含まれる同じ４つの値であることに留意されたい。
【００７２】
図９の例では、ＴＡデータ３１５’はエンドノード／ＴＡ共有化キー９０４のコピーを含み、このエンドノード／ＴＡ共有化キー９０４は一般にエンドノード２００とそのＴＡのみが知っている数バイトからなる擬似ランダムストリングなどのセキュリティキーである。エンドノード識別情報７０８’、アクセスノード識別情報７１０’、並びに、所在位置更新要求信号から取り出された所在位置更新送信タイミング情報７１２’の連鎖と共に、エンドノード／ＴＡ共有化キー９０４は、一方向機密保護を施したハッシュ関数９１４へ入力される。正しい所在位置更新要求を行うために、下の項目の各々が真になることが望ましいことに留意されたい：
１．機密保護を施したハッシュ関数９１４が、図７でエンドノード２００が使用している機密保護を施したハッシュ関数７１４と同じである。
【００７３】
２．エンドノード／ＴＡ共有化キー９０４が、図７でエンドノード２００が使用しているエンドノード／ＴＡ共有化キー７０４に一致する。
【００７４】
３．エンドノード識別情報７０８’、アクセスノード識別情報７１０’および機密保護を施したハッシュ関数９１４の中へ入力される所在位置更新送信タイミング情報７１２’の連鎖が、エンドノード識別情報７０８、アクセスノード識別情報７１０および図７で機密保護を施したハッシュ関数７１４の中へエンドノードが入力した所在位置更新送信タイミング情報７１２の連鎖に一致する。
【００７５】
機密保護を施したハッシュ関数９１４はハッシュ出力値９１６を生成し、このハッシュ出力値９１６は、計算済みの認証符号９２２の規定の長さの範囲内でぴったり合わせる必要などに応じて、オプションとしてステップ９１８で切りつめられる。切りつめプロセス９１８は、図７に図示のようにステップ７１８でエンドノードが採用したプロセスに一致することが望ましい。
【００７６】
ＴＡモジュール３１４’は、ステップ９２４で、例えばバイトによる比較などを利用することにより、所在位置更新要求信号５０６などから受信した認証符号７２２を（内部で）計算した認証符号９２２と比較する。この比較９２４の結果、２つの認証符号が一致するものであることが示された場合、所在位置更新要求信号は妥当なものであると考えられ、ＴＡモジュール３１４’はステップ９２６へ進むことになる。これにより、格納済みのエンドノード所在位置情報の更新が行われる。ステップ９２６に続いて、ＴＡモジュール３１４’はステップ９２８へ進み、これにより、ＴＡは図５に描かれている信号５０８などの所在位置更新応答信号を送信し、次いで、所在位置更新要求信号を受信した起点であるＬＰＡへ戻って、所在位置更新プロセスの成功を示す。さらに、比較９２４の結果、認証符号が一致するものであることが示されなかった場合、ＴＡモジュール３１４’は、オプションとして直接ステップ９２８へ進むことが可能となり、これにより、所在位置更新応答信号をＬＰＡへ返して、所在位置更新プロセスの失敗を示すことになる。
【００７７】
図７〜図９に例示し、上記記載した本発明の例示の実施形態は、エンドノード／ＴＡ共有化キーなどの予め定められた共有化キーを用いて、エンドノードとＴＡ間での所在位置更新要求シグナリングに対する認証の追加に焦点を合わせたものである。本発明のキーの態様は、認証符号の計算時に所在位置更新送信タイミング情報の中に一体化されたものである。当業者であれば、デジタル署名などの、公開キー／秘密キーのペアの利用に基づく技術を含むメッセージ認証のための別の既知の技術に対してこの技術革新を容易に適用することが可能である。
【００７８】
所在位置更新スプーフ・アタックの検出と軽減
本発明の実施形態では、帯域幅の節減を優先する場合などに、図５に描かれている信号５０４などの、休止状態のエンドノードが送信した所在位置更新要求信号の中に１または２バイトなどの比較的短い長さの認証符号のみが含まれているものもある。例えば、図７〜図９のコンテキストでは、ステップ７１８と９１８とでそれぞれ、認証符号７２２、９２２として利用するために１または２バイトの長さまでハッシュ出力値７１６、９１６を切りつめることができる。これは、図５に描かれている信号５０４と５０６などの所在位置更新要求信号のサイズ全体を小さくするという利点を有するものであるが、ランダムな認証符号を持つスプーフされた所在位置更新要求信号が合法的なものとして検知される可能性も高くなる。したがって、認証符号のサイズが小さくなるにつれて認証の強さも低下することになる。当該所在位置更新要求シグナリングの弱い認証のみをサポートする実施形態のような本発明の実施形態によっては、所在位置更新のスプーフ・アタックを検出し、所在位置トラッキングシステムとページングシステムとに対するスプーフ・アタックの影響を和らげるために以下の処理を採用するものもある。
【００７９】
図５に描かれている信号５０４と５０６などの所在位置更新要求信号が、上述のようなさらに弱い認証符号などの認証情報を含む場合、ＴＡおよび／またはＬＰＡは、認証に失敗するわずかの量（または比率）の所在位置更新要求の測定値または推定値などを計算することにより、或る一定タイプの所在位置更新スプーフ・アタックの検出が可能となる。実施形態によっては、ＴＡが、１または２以上の休止状態のエンドノードに対する認証に失敗するわずかの量（または比率）の所在位置更新要求信号の計算（測定または推定など）を直接行い、計算値を予め定めたしきい値と比較するものもある。その場合しきい値を上回る値はスプーフ・アタックを示すことになる。このような実施形態のなかには、ＴＡに関連する個々の特定の休止状態エンドノードに対する上記処理を別個に実行するものもある。また、実施形態のなかには、ＴＡが、特定のエンドノードに対する個々の所在位置更新要求信号の受信および処理時に推定値の再計算を行って、新たな推定値をしきい値と比較するものもある。指数的重み付き移動平均などの種々の周知のアルゴリズムを用いることにより、少数のサンプル値によって極端な影響を受けることのない推定値の計算が可能となるが、上記アルゴリズムによって、認証の失敗を示す有意のわずかな量（または比率）の変化のタイムリな表示が行われることになる。上記計算値が予め定めたしきい値を上回った場合、ＴＡは、ログエントリの作成や、スプーフ・アタックに関する情報についての詳細な警報信号の送信などの何らかの規定の処理にとりかかり、および／または一時的に対応する休止状態エンドノードに対する後続の所在位置更新要求信号の処理を作動不能にすることになる。
【００８０】
実施形態によっては、受信済みの所在位置更新要求信号の処理の一部として、ＴＡが、認証の合格／失敗の表示を含む図５に描かれている信号５０８などの所在位置更新応答信号をＬＰＡへ返すものもある。ＬＰＡは、対応する所在位置更新応答信号内のＴＡから受信した表示に基づいて特定の所在位置更新要求信号が認証に失敗した旨の判定を行うことができるし、実施形態によっては、ＬＰＡがそのような判定を行うものもある。このような実施形態のなかには、ＬＰＡが、１または２以上の休止状態エンドノードに対する認証に失敗するわずかの量（または比率）の所在位置更新要求信号の計算（測定または推定など）を行い、計算値を予め定めたしきい値と比較するものもある。その場合しきい値を上回る値はスプーフ・アタックを示すことになる。ＬＰＡは、ＬＰＡを介して所在位置更新要求信号を送信するすべての休止状態エンドノードなどの複数の休止状態エンドノードに対する総計を行う際に、上記処理を実行することができるし、実施形態によっては、ＬＰＡが上記処理を実行するものもある。また、実施形態のなかには、ＬＰＡが、個々の所在位置更新応答信号の受信および処理時に推定値の再計算を行って、新たな推定値をしきい値と比較するものもある。指数的重み付き移動平均などの種々の周知のアルゴリズムを用いることにより、少数のサンプル値によって極端な影響を受けることのない推定値の計算が可能となるが、上記アルゴリズムによって、認証の失敗を示す有意のわずかの量（または比率）の変化のタイムリな表示が行われることになる。上記計算値が予め定めたしきい値を上回った場合、ＬＰＡは、ログエントリの作成や、スプーフ・アタックに関する情報についての詳細な警報信号の送信などの何らかの規定の処理にとりかかり、および／または一時的に後続の所在位置更新要求信号の処理を作動不能にすることになる。
【００８１】
上述のＴＡおよびＬＰＡ所在位置更新スプーフ検出／軽減の双方の技術を個々にあるいは一体として利用してもよいことに留意されたい。ＴＡの検出／軽減技術が、特定の休止状態エンドノードでターゲットとするスプーフ・アタックの検出／軽減のためにより適していることが予想されるのに対して、ＬＰＡの検出／軽減の技術の方は、特定の悪意のあるエンドノードから発出するアタックの検出／軽減のためにより適したものとなることが予想される。
【００８２】
所在位置履歴情報を利用するページングのロバスト性の改善
本発明の実施形態では、帯域幅の節減を優先する場合などに、図５に描かれている信号５０４などの休止状態エンドノードが送信する所在位置更新要求信号が認証情報を含まない（または弱い認証情報しか含まない）ものもある。しかし、認証を受けていない（または弱い認証しか受けていない）所在位置更新要求シグナリングを有する所在位置トラッキング・ページングシステムは、合法的休止状態のエンドノードの到達性に影響を与え得るスプーフ・アタックを受け易い可能性がある。所在位置更新要求信号内の或るタイプのエラーも休止状態エンドノードの到達性に影響を与える可能性がある。実施形態によっては、所在位置トラッキング・ページングシステムのロバスト性の改善を図るために以下の処理を採用して、所在位置更新スプーフ・アタックに対する抵抗を追加するようにするものもある。
【００８３】
報告済みの最後の所在位置領域／ページング領域などの休止状態エンドノードの現在の所在位置の表示の保持、アクセスノード、セル、セクタおよび／またはＬＰＡの保持に加えて、ＴＡもまた休止状態エンドノードに関係する所在位置履歴を保持するようにする。本発明の１つの実施形態では、所在位置履歴は、報告済みの所在位置領域／ページング領域、アクセスノード、セル、セクタおよび／またはＬＰＡのリストなどの報告済みの所在位置のリストの形で保持される。このリストは、実施形態によっては、報告済みの所在位置情報を受信したソート順の表示を含むものもある。ＡＰＡが特定の休止状態エンドノードに対するページングプロセスを開始すると、ＡＰＡはＴＡから所在位置履歴情報を取得し、この情報を利用して、例えば図６に描かれているように、１または２以上のＬＰＡへ向けてページ要求シグナリングの送信を行う。探索アルゴリズムなどの種々の異なる戦略を用いて、所在位置履歴に基づいてＬＰＡへ向けてページ要求シグナリングの送信を行うことも可能である。本発明の実施形態によっては、ＡＰＡは最も新しく報告された、ＴＡが保持している所在位置情報に関連するＬＰＡへ向けて最初にページ・シグナリングを送信するものもある。次いで、待ち時間用タイマの期限が切れたときなどに、最も新しく報告された所在位置情報に関連するＬＰＡから肯定のページ応答信号が受信されなければ、ＡＰＡは前回報告された所在位置情報に関連するＬＰＡへ向けてページ要求シグナリングの送信を行うことになる。
【００８４】
実施形態によっては、ＴＡが最も新しく報告されたＮ個の所在位置の順序づけられたリストを保持するものもある。但しＮは、ＴＡおよび／または休止状態エンドノードにとって既知の規定のシステム構成パラメータなどの整数である。休止状態エンドノードに関連する前回報告された所在位置のリストは、エンドノードが休止状態モードへ移行した時点におけるエンドノードの所在位置を示す単一のエントリから始まる。有効な所在位置更新要求を受信すると、ＴＡは、後続するリストエントリの追加、削除および／またはリオーダを行う。以下の説明はリストの“頭部”が最も新しい所在位置情報を示し、リストの“末尾”が最も古い所在位置情報を示すことを想定したものであることに留意されたい。代替実現例は容易に明白であることが望ましい。ＴＡがリスト内にすでに存在する所在位置を示す有効な所在位置更新要求を受信する場合、リストは報告済みの所在位置がリストの頭部に配置されるようにリオーダされる（これは所在位置が最新のものであることを示す）が、リスト内のエントリの数は変らない状態のまま残っている。ＴＡがリスト内にすでに存在しない所在位置を示す有効な所在位置更新要求を受信した場合、報告済みの所在位置がリストの頭部に追加される（これは所在位置が最新のものであることを示す）。新しく報告された所在位置の追加によって、リストのサイズがＮを越えてＮ＋１以上に増加した場合、リストの末尾に在る（これは最も古い所在位置を示す）所在位置エントリは削除され、Ｎ個以内のエントリにリストサイズが保持されることになる。
【００８５】
代替実施形態によっては、ＴＡが最も新しいＮ個の報告済みの所在位置の順序づけられたリストを保持するものもある。但しＮは、ＴＡおよび／または休止状態エンドノードにとって既知の規定のシステム構成パラメータなどの整数であり、リストがＮ個のエントリに達するとすぐに、休止状態エンドノードがさらに強い認証情報を提供するまで、後続する所在位置更新要求を受け付けなくなる。例えば、ＴＡが所在位置更新要求信号を受信し、Ｎ個のエントリがすでにリストに含まれている場合、ＴＡは、所在位置更新応答を返さない（これは所在位置更新の失敗を暗黙のうちに示す）か、否定の所在位置更新応答を返すかのいずれかを行って、最大数の認証を受けていない（または弱い認証を受けた）所在位置更新要求が受信され、処理されたことを示すことになる。待ち時間用タイマの期限切れや否定の所在位置更新応答の受信を行う場合などの、所在位置更新処理手順が失敗した旨の判定を行う際に、休止状態エンドノードはアクティブノードへ戻り、認証、認可、登録、アドレス割当ておよび／またはエージェント割当てなどの種々の制御操作にとりかかる。何らかの必要な制御操作に従って、エンドノードは元の休止状態の動作モードへ移行することができる。実施形態によってはエンドノードがこのような移行を行うものもある。
【００８６】
変形例
本発明の実施形態によってはノード間での通信が、すべてまたは部分的にインターネットプロトコル（ＩＰ）に基づいて行われるものもある。したがって、ネットワークノード間でのデータシグナリングおよび／または制御シグナリングの双方の通信はデータグラムなどのＩＰパケットを利用することが可能となる。ＩＰパケットを利用する本発明の実施形態では、ユニキャストまたはマルチキャストアドレスメカニズムのいずれかのメカニズムおよび配信メカニズムを利用して、意図する宛先ノードへ前記ＩＰパケットの配信を行うことも可能である。ＩＰマルチキャストの利用は、１つのノードから複数の別のノードへ同じ情報を送信する場合特に有用である。本発明の実施形態によっては、１セットのアクセスノードやＬＰＡなどの複数のノードをターゲットとするページ要求信号であって、ＡＰＡから送信されるページ要求信号の配信を行うためにＩＰマルチキャストを利用するものもある。ユニキャスト配信を利用して複数のターゲット対象ノードへパケットペイロードデータなどの同じ情報を送信するケースでは、情報のコピーを含む別々のＩＰパケットがソースノードによって個々のターゲット対象ノードへ送信される。或いは、マルチキャスト配信を利用して複数のターゲット対象ノードへ同じ情報を送信する場合、上記情報を含む単一のＩＰパケットがソースノードおよびネットワークノードによって送信され、個々のターゲット対象ノードへの配信に必要な形でパケットの複製が行われる。したがって、ＩＰマルチキャストはソースノードから１グループの宛先ノードへのさらに効率的な情報の配信方法を提供することになる。
【００８７】
本発明の種々の特徴はモジュールを用いて実現される。こ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との組み合わせを用いて実現可能である。上記説明した方法あるいは方法ステップの多くは、上記説明した方法のすべてまたは一部を実行する追加ハードウェアを備えた、あるいは、このような追加ハードウェアを備えていない汎用コンピュータなどのマシーンを制御するための、ＲＡＭ、フロッピー（登録商標）ディスクなどのようなメモリデバイスなどの機械可読媒体に含まれるソフトウェアなどの機械で実行可能な命令を用いて実行可能である。これに応じて、特に、本発明はプロセッサおよび関連するハードウェアなどのマシーンに上記記載の方法のうちの１または２以上のステップを実行させるための機械で実行可能な命令を含む機械可読媒体を対象とするものである。
【００８８】
本発明の上記説明に照らして考慮するとき、本発明の方法および装置に対する多数の追加の変形例は当業者にとって明白である。このような変形例は本発明の範囲に属するものと考えられる。本発明の方法および装置は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、直交周波数分割多元（ＯＦＤＭ）、あるいは、移動ノードとアクセスノード間での無線通信リンクの提供のために利用することができる種々の別のタイプの通信技術と共に利用することが可能であり、種々の実施形態では、本発明の方法および装置のような利用が行われている。実施形態によっては、ＯＦＤＭおよび／またはＣＤＭＡを用いて移動ノードと通信リンクとを確立する基地局としてアクセスノードを実現するものもある。種々の実施形態では、本発明の方法を実現するためのノートブック型コンピュータ、個人用情報機器（ＰＤＡ）あるいは受信装置／送信装置回路並びに論理回路および／またはルーチンを備えた別の携帯用デバイスとして移動ノードが実現される。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の例示の通信システムのネットワーク結線図を示す。
【図２】本発明に準拠して実現される例示のエンドノードを示す。
【図３】本発明に準拠して実現される例示のアクセスノードを示す。
【図４】休止状態ではあるが、まだページングが可能な動作モードの中へエンドノードが移行するとき、本発明に準拠して行われるシグナリングを例示する。
【図５】エンドノードがその所在位置情報を更新するとき、本発明に準拠して行われるシグナリングを例示する。
【図６】エンドノードのページングが行われるとき、本発明に準拠して行われるシグナリングを例示する。
【図７】本発明に準拠して、認証済みの所在位置更新を生成するための例示のエンドノード処理手順を示す。
【図８】本発明に準拠して、認証済みの所在位置更新をリレーするための例示のローカルなページングエージェントによる処理手順を示す。
【図９】本発明に準拠して認証済みの所在位置更新を検証するための例示のトラッキングエージェントによる処理手順を示す。
【符号の説明】
【００９０】
１０２ ネットワーク
１０４ アプリケーションサーバノード
１０６ セッション・シグナリングサーバノード
１０８ 移動性エージェントノード
１１０ ノード
１１２ ノード
１３８ セル
１４８ セル
１５８ セル
２００ エンドノードＸ
３００ アクセスノード
３００’アクセスノード
３００”アクセスノード
【図１】
2011147150.tif 000003
【図２】
2011147150.tif 000004
【図３】
2011147150.tif 000005
【図４】
2011147150.tif 000006
【図５】
2011147150.tif 000007
【図６】
2011147150.tif 000008
【図７】
2011147150.tif 000009
【図８】
2011147150.tif 000010
【図９】
2011147150.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成23年3月22日(2011.3.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクセスノードに対し認証された所在位置更新を生成するためのエンドノードであって、
プロセッサと、
前記アクセスノードを介して、通信システムにアクセスする、
エンドノード識別情報、および共有化セキュリティキーを取り出す、
前記アクセスノードから、アクセスノード情報を受信する、
前記エンドノード識別情報、前記共有化セキュリティキー、および前記アクセスノード情報を、機密保護を施したハッシュ関数への入力として、提供する、
前記機密保護を施したハッシュ関数への入力に基づいて、ハッシュ出力を生成する、
前記アクセスノードへ、前記ハッシュ出力を送信し、前記ハッシュ出力は、前記アクセスノードによる認証で使用するように構成される、
ように構成された、前記プロセッサに結合された回路構成要素
とを含む、エンドノード。
【請求項２】
前記回路構成要素は、前記ハッシュ出力に基づいて、所在位置更新要求信号を生成するように、さらに構成されている、請求項１に記載のエンドノード。
【請求項３】
前記回路構成要素は、前記所在位置更新要求信号を生成するために、前記ハッシュ出力に、前記エンドノード識別情報を含むように、さらに構成されている、請求項２に記載のエンドノード。
【請求項４】
前記回路構成要素は、規定の長さに、前記ハッシュ出力を切りつめるように、さらに構成されている、請求項３に記載のエンドノード。
【請求項５】
前記アクセスノード情報は、アクセスノード識別情報、および所在位置更新送信タイムを含む、請求項２に記載のエンドノード。
【請求項６】
前記アクセスノードは、定期的に、前記アクセスノード情報を放送するように構成されている、請求項１に記載のエンドノード。
【請求項７】
前記アクセスノードは、前記エンドノードに応答して、非同期的に、前記アクセスノード情報を放送するように構成されている、請求項１に記載のエンドノード。
【請求項８】
前記機密保護を施したハッシュ関数は、ＨＭＡＣ−ＭＤ５、またはＨＭＡＣ−ＳＨＡ−１のどちらかである、請求項１に記載のエンドノード。
【請求項９】
前記共有化セキュリティキーは、前記アクセスノード内のトラッキングエージェントにとっても既知の情報を含む、請求項１に記載のエンドノード。
【請求項１０】
前記共有化セキュリティキーは、数バイトの擬似ランダムストリングである、請求項９に記載のエンドノード。
【請求項１１】
アクセスノードに対し認証された所在位置更新を生成するためのエンドノードであって、
前記アクセスノードを介して、通信システムにアクセスするための手段と、
エンドノード識別情報、および共有化セキュリティキーを取り出すための手段と、
前記アクセスノードから、アクセスノード情報を受信するための手段と、
前記エンドノード識別情報、前記共有化セキュリティキー、および前記アクセスノード情報を、機密保護を施したハッシュ関数への入力として、提供するための手段と、
前記機密保護を施したハッシュ関数への入力に基づいて、ハッシュ出力を生成するための手段と、
前記アクセスノードへ、前記ハッシュ出力を送信するための手段であって、前記ハッシュ出力は、前記アクセスノードによる認証で使用するように構成される、手段
とを含む、エンドノード。
【請求項１２】
前記ハッシュ出力に基づいて、所在位置更新要求信号を生成するための手段をさらに備える、請求項１１に記載のエンドノード。
【請求項１３】
前記所在位置更新要求信号を生成するために、前記ハッシュ出力に、前記エンドノード識別情報を含むための手段をさらに備える、請求項１２に記載のエンドノード。
【請求項１４】
規定の長さに、前記ハッシュ出力を切りつめるための手段をさらに備える、請求項１３に記載のエンドノード。
【請求項１５】
前記アクセスノード情報は、アクセスノード識別情報、および所在位置更新送信タイムを含む、請求項１２に記載のエンドノード。
【請求項１６】
前記アクセスノードは、定期的に、前記アクセスノード情報を放送するように構成されている、請求項１１に記載のエンドノード。
【請求項１７】
前記アクセスノードは、前記エンドノードに応答して、非同期的に、前記アクセスノード情報を放送するように構成されている、請求項１１に記載のエンドノード。
【請求項１８】
前記機密保護を施したハッシュ関数は、ＨＭＡＣ−ＭＤ５、またはＨＭＡＣ−ＳＨＡ−１のどちらかである、請求項１１に記載のエンドノード。
【請求項１９】
前記共有化セキュリティキーは、前記アクセスノード内のトラッキングエージェントにとっても既知の情報を含む、請求項１１に記載のエンドノード。
【請求項２０】
前記共有化セキュリティキーは、数バイトの擬似ランダムストリングである、請求項１９に記載のエンドノード。
【請求項２１】
アクセスノードを介して、通信システムにアクセスすることと、
エンドノード識別情報、および共有化セキュリティキーを取り出すことと、
前記アクセスノードから、アクセスノード情報を受信することと、
前記エンドノード識別情報、前記共有化セキュリティキー、および前記アクセスノード情報を、機密保護を施したハッシュ関数への入力として、提供することと、
前記機密保護を施したハッシュ関数への入力に基づいて、ハッシュ出力を生成することと、
前記アクセスノードへ、前記ハッシュ出力を送信することであって、前記ハッシュ出力は、前記アクセスノードによる認証で使用するように構成される、こと
とを含む、認証された所在位置更新を生成するための方法。
【請求項２２】
前記ハッシュ出力に基づいて、所在位置更新要求信号を生成することをさらに備える、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記所在位置更新要求信号を生成するために、前記ハッシュ出力に、前記エンドノード識別情報を含むことをさらに備える、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
規定の長さに、前記ハッシュ出力を切りつめることをさらに備える、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記アクセスノード情報は、アクセスノード識別情報、および所在位置更新送信タイムを含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
前記アクセスノードは、定期的に、前記アクセスノード情報を放送するように構成されている、請求項２１に記載の方法。
【請求項２７】
前記アクセスノードは、前記エンドノードに応答して、非同期的に、前記アクセスノード情報を放送するように構成されている、請求項２１に記載の方法。
【請求項２８】
前記機密保護を施したハッシュ関数は、ＨＭＡＣ−ＭＤ５、またはＨＭＡＣ−ＳＨＡ−１のどちらかである、請求項２１に記載の方法。
【請求項２９】
前記共有化セキュリティキーは、前記アクセスノード内のトラッキングエージェントにとっても既知の情報を含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項３０】
前記共有化セキュリティキーは、数バイトの擬似ランダムストリングである、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
アクセスノードを介して、通信システムにアクセスするためのプログラムコードと、
エンドノード識別情報、および共有化セキュリティキーを取り出すためのプログラムコードと、
前記アクセスノードから、アクセスノード情報を受信するためのプログラムコードと、
前記エンドノード識別情報、前記共有化セキュリティキー、および前記アクセスノード情報を、機密保護を施したハッシュ関数への入力として、提供するためのプログラムコードと、
前記機密保護を施したハッシュ関数への入力に基づいて、ハッシュ出力を生成するためのプログラムコードと、
前記アクセスノードへ、前記ハッシュ出力を送信するためのプログラムコードであって、前記ハッシュ出力は、前記アクセスノードによる認証で使用するように構成される、プログラムコード
とを備える、記憶されたプログラムコードを含むコンピュータ可読媒体。
【請求項３２】
前記ハッシュ出力に基づいて、所在位置更新要求信号を生成するためのプログラムコードをさらに備える、請求項３１に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項３３】
前記所在位置更新要求信号を生成するために、前記ハッシュ出力に、前記エンドノード識別情報を含むためのプログラムコードをさらに備える、請求項３２に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項３４】
規定の長さに、前記ハッシュ出力を切りつめるためのプログラムコードをさらに備える、請求項３３に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項３５】
前記アクセスノード情報は、アクセスノード識別情報、および所在位置更新送信タイムを含む、請求項３２に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項３６】
前記アクセスノードは、定期的に、前記アクセスノード情報を放送するように構成されている、請求項３１に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項３７】
前記アクセスノードは、前記エンドノードに応答して、非同期的に、前記アクセスノード情報を放送するように構成されている、請求項３１に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項３８】
前記機密保護を施したハッシュ関数は、ＨＭＡＣ−ＭＤ５、またはＨＭＡＣ−ＳＨＡ−１のどちらかである、請求項３１に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項３９】
前記共有化セキュリティキーは、前記アクセスノード内のトラッキングエージェントにとっても既知の情報を含む、請求項３１に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項４０】
前記共有化セキュリティキーは、数バイトの擬似ランダムストリングである、請求項３９に記載のコンピュータ可読媒体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９０】
１０２ ネットワーク
１０４ アプリケーションサーバノード
１０６ セッション・シグナリングサーバノード
１０８ 移動性エージェントノード
１１０ ノード
１１２ ノード
１３８ セル
１４８ セル
１５８ セル
２００ エンドノードＸ
３００ アクセスノード
３００’アクセスノード
３００”アクセスノード
以下に本件出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［Ｃ１］移動ノードの所在位置を示す所在位置情報の更新方法であって、
第１のノードにおいて所在位置更新エージェントを作動させて、前記移動ノードを特定する移動ノード識別子を含む信号を受信することと、
前記所在位置更新エージェントを作動させて、前記移動ノードへ向けられた所在位置更新信号を送信することと、を備える方法。
［Ｃ２］所在位置更新信号を送信することが、移動ノード識別子を含む前記信号を受信した起点の通信路とは異なる通信路を介して前記信号を送信することを含むＣ１に記載の方法。
［Ｃ３］Ｃ１に記載の方法であって、
前記移動ノード識別子が前記移動ノードに対応するＩＰアドレスであり、
前記所在位置更新信号が、前記移動ノード識別子と同じ宛先ＩＰアドレスを有するＩＰメッセージである方法。
［Ｃ４］Ｃ３に記載の方法であって、所在位置更新信号を送信するために前記所在位置更新エージェントを作動させることが、
移動ノードの所在位置情報を前記所在位置更新信号の中に組み込むことを備える方法。
［Ｃ５］Ｃ１に記載の方法であって、
前記移動ノードへ向けられた前記所在位置更新信号を受信するために、トラッキングエージェントを備えた追加ノードを作動させることであって、前記追加ノードは前記所在位置更新信号が向けられた通信路に存在することをさらに含む方法。
［Ｃ６］Ｃ５に記載の方法であって、
前記所在位置更新信号から得られる情報を利用して、格納済みの移動ノードの所在位置情報を更新するために前記トラッキングエージェントを作動させることをさらに備える方法。
［Ｃ７］前記所在位置更新エージェントと、前記移動ノードとのうちの少なくとも一方へ所在位置更新応答メッセージを送信することにより、前記追加ノードが前記受信された所在位置更新信号に応答するＣ６に記載の方法。
［Ｃ８］Ｃ７に記載の方法であって、
前記所在位置更新エージェントを作動させて、前記所在位置更新応答メッセージを受信するとともに、確認応答を前記移動ノードへ送信することであって、移動ノード識別子を含む前記受信信号との予め選択した送信関係に従って、前記確認応答を送信する、ことをさらに備える方法。
［Ｃ９］前記予め選択した送信関係が固定されたタイミング関係であり、前記受信信号を受信した時刻から得られる固定時刻に前記確認応答を送信するＣ８に記載の方法。
［Ｃ１０］前記所在位置更新信号とは異なる通信路を介して前記所在位置更新応答メッセージを送信するＣ７に記載の方法。
［Ｃ１１］前記所在位置更新信号が前記移動ノードへアドレス指定されるＣ５に記載の方法。
［Ｃ１２］前記所在位置更新信号が、前記移動ノードへアドレス指定されたインターネットプロトコルメッセージであるＣ５に記載の方法。
［Ｃ１３］Ｃ１２に記載の方法であって、トラッキングエージェントを備えた追加ノードを作動させて、前記所在位置更新信号を受信することが、
前記トラッキングエージェントを作動させて、複数のインターネットプロトコルメッセージの各々の中の少なくとも１つのフィールドをチェックすることと、
所在位置更新メッセージを示す値を前記フィールド内に含むインターネットプロトコルメッセージを傍受することと、を含む方法。
［Ｃ１４］Ｃ１２に記載の方法であって、
中間ノードを作動させて、前記第１のノードと前記追加ノードとの間で前記所在位置更新信号の経路指定を行うことをさらに含む方法。
［Ｃ１５］前記移動ノードへアドレス指定されたパケットを再指向させる役割を果たすモバイルＩＰホームエージェントを前記中間ノードが備えたＣ１４に記載の方法。
［Ｃ１６］前記追加ノードは、前記トラッキングエージェントに加えてモバイルＩＰ異種エージェントを備えたＣ１５に記載の方法。
［Ｃ１７］Ｃ１に記載の方法であって、
前記移動ノード識別子がハードウェア識別子であり、
前記所在位置更新信号が、前記ハードウェア識別子の関数である宛先アドレスを有するＩＰメッセージである方法。
［Ｃ１８］前記宛先アドレスが前記ハードウェア識別子と１対１の対応付けを有するＣ１７に記載の方法。
［Ｃ１９］通信システムであって、
第１のノードであって、
移動ノードを特定する移動ノード識別子を含む信号を受信する受信装置と、
前記信号を受信する前記受信装置に応答して、前記移動ノードへ向けられた所在位置更新信号を送信する所在位置更新エージェントとを具備する第１のノードを備えた通信システム。
［Ｃ２０］Ｃ１９に記載のシステムであって、
前記移動ノード識別子が前記移動ノードに対応するＩＰアドレスであり、
前記所在位置更新信号が、前記移動ノード識別子と同じ宛先アドレスを有するＩＰメッセージであるシステム。
［Ｃ２１］前記所在位置更新エージェントは、
移動ノードの所在位置情報を前記所在位置更新信号の中に組み込む手段を備えたＣ２０に記載のシステム。
［Ｃ２２］Ｃ１９に記載のシステムであって、
前記第１のノードと接続された追加ノードであって、前記追加ノードは前記所在位置更新信号が向けられた通信路上に存在し、かつ、前記移動ノードへ向けられた前記所在位置更新信号を受信するトラッキングエージェントを含む、追加ノード
をさらに備えたシステム。
［Ｃ２３］Ｃ２２に記載のシステムであって、前記トラッキングエージェントが、
前記所在位置更新信号から得られる情報を利用して、格納済みの移動ノードの所在位置情報を更新する手段を備えたシステム。
［Ｃ２４］Ｃ２３に記載のシステムであって、前記追加ノードが、
前記所在位置更新メッセージの受信に応答して、前記所在位置更新エージェントと前記移動ノードとのうちの少なくとも一方へ所在位置更新応答メッセージを送信する手段を備えたシステム。
［Ｃ２５］Ｃ２４に記載のシステムであって、前記第１のノード内の前記所在位置更新エージェントが、
前記所在位置更新応答メッセージを受信する手段と、
前記移動ノードへ確認応答を送信する手段であって、移動ノード識別子を含む前記受信信号との予め選択した送信関係に従って前記確認応答を送信する手段と、を備えたシステム。
［Ｃ２６］Ｃ２２に記載のシステムであって、
前記第１のノードと前記追加ノードとの間で前記所在位置更新信号の経路指定を行う手段を備えた中間ノードをさらに備えたシステム。
［Ｃ２７］前記中間ノードは、前記移動ノードへアドレス指定されたＩＰメッセージを再指向させる役割を果たすモバイルＩＰホームエージェントを備えたＣ２６に記載のシステム。
［Ｃ２８］前記追加ノードが、前記トラッキングエージェントに加えてモバイルＩＰ異種エージェントを備えたＣ２６に記載のシステム。
［Ｃ２９］前記移動ノードをさらに備えたＣ２８に記載のシステムであって、前記移動ノードが、前記移動ノードに格納されたセキュリティ保護キーと、前記移動ノードと前記第１のノードの双方のノードにとって既知の情報との双方から認証符号を計算する手段を備え、さらに、前記移動ノード識別子を含む前記信号の中に前記認証符号が含まれるシステムにおいて、
前記第１のノードが、
移動ノード識別子を含む前記信号の属性から前記既知の情報を確定する手段をさらに備えたシステム。
【外国語明細書】
2011147150000001.pdf