(57)【要約】  マルチプロトコル・ラベル・スイッチング（ＭＰＬＳ）転送をネットワークの少なくとも一部で採用する移動通信網において移動ホスト（ＭＨ）にモビリティを提供する方法が開示される。ハンドオーバ中に、移動ホストはＭＰＬＳネットワークの新しい出口ノードからブロードキャスト・メッセージを受信する。ＭＨがこの新しい出口ノードにアタッチすることにより、出口ノードはＭＨの識別子を学習する。新しい出口ノードは、ＭＨの識別子と自ノードの識別子を含む要求メッセージをＭＰＬＳネットワークの一つまたは複数の入口ノードへ送信する。各入口ノードは、マッピング・テーブルに識別されたＭＨをサーブするラベル・スイッチド・パス（ＬＳＰｓ）があるか確認する。該当するパスが存在する場合は、入口ノードは各既存のＬＳＰに代わる新しいＬＳＰの新出口ノードへの設定を開始する。
2008518532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つのマルチプロトコル・ラベル・スイッチング入口ノード（１０２）と複数の無線アクセス・ネットワーク領域（１１２、１１３）をサーブする複数の出口ノード（３０２、３０３）との間のネットワークの少なくとも一部において転送技術としてマルチプロトコル・ラベル・スイッチングを使用する移動通信網（１００）において移動ホスト（１０１）にモビリティを提供するための方法であり、
ｂ）移動ホストがそこに位置している無線アクセス・ネットワーク領域（１１３）をサーブするマルチプロトコル・ラベル・スイッチング出口ノード（３０３）への無線接続（６０４）を移動ホストにより確立する（６０３）ステップと、
ｃ）前記移動ホストを識別する情報を前記移動ホスト（１０１）から前記出口ノード（３０３）へ送信する（６０５）ステップと、
ｄ）前記移動ホスト（１０１）と出口ノード（３０３）自身を識別する情報を含む少なくとも一つの要求メッセージを前記出口ノードから少なくとも一つのマルチプロトコル・ラベル・スイッチング入口ノード（１０２）へ送信する（６０６）ステップと、
ｅ）前記少なくとも一つの入口ノード（１０２）において、各入口ノード（１０２）を始点として前記移動ホスト（１０１）をサーブするマルチプロトコル・ラベル・スイッチング・トンネル（３０１）が存在するか否かを確認する（６０７）ステップと、
ｆ）該当するマルチプロトコル・ラベル・スイッチング・トンネルが存在すると判断する場合に、前記移動ホスト（１０１）に関係付けられたマルチプロトコル・ラベル・スイッチング・トンネル（３０４）の前記出口ノード（３０３）への設定を各入口ノード（１０２）により開始する（６０８）ステップと、
を含んでなる方法。
【請求項２】
ステップｆ）は、前記第一の入口ノードから前記第二の出口ノードへの新しいマルチプロトコル・ラベル・スイッチング・トンネルの設定を開始することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記マルチプロトコル・ラベル・スイッチング・ネットワークは、ポイント・ツー・マルチポイントのマルチプロトコル・ラベル・スイッチング・トンネルをサポートし、
ステップｆ）は、前記第一のラベル・スイッチング・トンネル内に含まれた中間ノードから第二の出口ノードへの新しい分岐マルチプロトコル・ラベル・スイッチング・トンネルを開始することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項４】
ステップｅ）で各入口ノード（１０２）を始点として前記移動ホスト（１０１）をサーブするマルチプロトコル・ラベル・スイッチング・トンネルが複数存在すると判定される場合、各入口ノードは各既存のトンネルに代わるマルチプロトコル・ラベル・スイッチング・トンネルの前記出口ノードへの設定を開始する、請求項１から請求項３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記要求メッセージは、前記少なくとも一つの入口ノードのそれぞれを宛先とするインターネット・プロトコル・ユニキャストによって送信される、請求項１から請求項４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記要求メッセージは、前記少なくとも一つの入口ノードのうちの少なくとも一部を宛先とするインターネット・プロトコル・マルチキャストによって送信される、請求項１から請求項４のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
マルチプロトコル・ラベル・スイッチング・ネットワークの出口ノード（３０２、３０３）としての役目を果たすように構成されたラベル・スイッチング・ルータであり、
マルチプロトコル・ラベル・スイッチング・ネットワークへ自身を接続するためのマルチプロトコル・ラベル・スイッチング・ネットワーク・インタフェース（８０５）と、
無線アクセス・ネットワークへ自身を接続し、かつ移動ホストとの無線接続を確立するための無線アクセス・ネットワーク・インタフェース（８０６）と、
移動ホストから前記移動ホストを識別する情報を受信するための移動ホスト識別手段（８０１）と、
前記移動ホストと出口ノード自身を識別する情報を含む、少なくとも一つの要求メッセージを前記マルチプロトコル・ラベル・スイッチング・ネットワークの少なくとも一つの入口ノードへ送信するための要求手段（８０１）と、
を具備するラベル・スイッチング・ルータ。
【請求項８】
マルチプロトコル・ラベル・スイッチング領域への各入口ノードのインターネット・プロトコル・アドレスを保持するデータベース（８０２）をさらに具備し、前記要求手段は前記データベースに保持されたインターネット・プロトコル・アドレスによって識別された入口ノードへ前記要求メッセージを送信するようにさらに構成される、請求項７記載のラベル・スイッチング・ルータ。
【請求項９】
マルチプロトコル・ラベル・スイッチング・ネットワークの出口ノード（３０２、３０３）としての役目を果たすように構成されたラベル・スイッチング・ルータを具備する無線アクセス制御装置（１０３、１０４）であって、、
前記ラベル・スイッチング・ルータは、
マルチプロトコル・ラベル・スイッチング・ネットワークへ自身を接続するためのマルチプロトコル・ラベル・スイッチング・ネットワーク・インタフェース（８０５）と、
無線アクセス・ネットワークへ自身を接続し、かつ移動ホストとの無線接続を確立するための無線アクセス・ネットワーク・インタフェース（８０６）と、
移動ホストから前記移動ホストを識別する情報を受信するための移動ホスト識別手段（８０１）と、
前記移動ホストと出口ノード自身を識別する情報を含む、少なくとも一つの要求メッセージを前記マルチプロトコル・ラベル・スイッチング・ネットワークの少なくとも一つの入口ノードへ送信するための要求手段（８０１）と、
を具備するラベル・スイッチング・ルータを具備する、
無線アクセス制御装置（１０３、１０４）。
【請求項１０】
マルチプロトコル・ラベル・スイッチング・ネットワークの出口ノード（３０２、３０３）としての役目を果たすように構成されたラベル・スイッチング・ルータを具備する基地局（１０５−１０８）であって、
前記ラベル・スイッチング・ルータは、
マルチプロトコル・ラベル・スイッチング・ネットワークへ自身を接続するためのマルチプロトコル・ラベル・スイッチング・ネットワーク・インタフェース（８０５）と、
無線アクセス・ネットワークへ自身を接続し、かつ移動ホストとの無線接続を確立するための無線アクセス・ネットワーク・インタフェース（８０６）と、
移動ホストから前記移動ホストを識別する情報を受信するための移動ホスト識別手段（８０１）と、
前記移動ホストと出口ノード自身を識別する情報を含む、少なくとも一つの要求メッセージを前記マルチプロトコル・ラベル・スイッチング・ネットワークの少なくとも一つの入口ノードへ送信するための要求手段（８０１）と、
を具備する、
基地局（１０５−１０８）。
【請求項１１】
マルチプロトコル・ラベル・スイッチング・ネットワークの入口ノード（１０２）としての役目を果たすように構成されたラベル・スイッチング・ルータであって、
マルチプロトコル・ラベル・スイッチング・ネットワークへ自身を接続するためのネットワーク・インタフェース（８０５）と、
外部パケット交換ネットワークへ自身を接続するための外部ネットワーク・インタフェース（８０８）と、
出口ノードから移動ホストと出口ノード自身を識別する情報を含む要求メッセージを受信するように構成された要求受信手段（８０１）と、
前記移動ホストに関係付けられたマルチプロトコル・ラベル・スイッチング・トンネルの前記出口ノードへの設定を開始するように構成されたパス始動手段（８０１）、
と、を具備するラベル・スイッチング・ルータ。
【請求項１２】
移動ホスト（１０１）を識別する情報を前記移動ホストに関係付けられたマルチプロトコル・ラベル・スイッチング・トンネルに対応付けるマッピング・テーブル（３０６、７０２）をさらに具備し、
前記パス始動手段は、前記マッピング・テーブルに前記要求メッセージ中で識別された移動ホストに関係付けられたマルチプロトコル・ラベル・スイッチング・トンネルがあるか確認し、前記マッピング・テーブルから取得した移動ホストに関係付けられた既存のマルチプロトコル・ラベル・スイッチング・トンネルの少なくとも一部に代わる前記移動ホストに関係付けられたマルチプロトコル・ラベル・スイッチング・トンネルを前記出口ノードへ設定するようにさらに構成される、請求項１１記載のラベル・スイッチング・ルータ。
【請求項１３】
少なくとも一つの第一のラベル・スイッチング・ルータと、少なくとも一つの第二のラベル・スイッチング・ルータと、を含む移動通信網であり、
前記第一のラベル・スイッチング・ルータは、第一のラベル・スイッチング・ルータがマルチプロトコル・ラベル・スイッチング・ネットワークの出口ノード（３０２、３０３）としての役目を果たすように構成され、
前記第一のラベル・スイッチング・ルータは、
マルチプロトコル・ラベル・スイッチング・ネットワークへ自身を接続するためのマルチプロトコル・ラベル・スイッチング・ネットワーク・インタフェース（８０５）と、
無線アクセス・ネットワークへ自身を接続し、かつ移動ホストとの無線接続を確立するための無線アクセス・ネットワーク・インタフェース（８０６）と、
移動ホストから前記移動ホストを識別する情報を受信するための移動ホスト識別手段（８０１）と、
前記移動ホストと出口ノード自身を識別する情報を含む、少なくとも一つの要求メッセージを前記マルチプロトコル・ラベル・スイッチング・ネットワークの少なくとも一つの入口ノードへ送信するための要求手段（８０１）と、
を具備し、
前記第二のラベル・スイッチング・ルータは、第二のラベル・スイッチング・ルータがマルチプロトコル・ラベル・スイッチング・ネットワークの入口ノード（１０２）としての役目を果たすように構成され、
前記第二のラベル・スイッチング・ルータは、
マルチプロトコル・ラベル・スイッチング・ネットワークへ自身を接続するためのネットワーク・インタフェース（８０５）と、
外部パケット交換ネットワークへ自身を接続するための外部ネットワーク・インタフェース（８０８）と、
出口ノードから移動ホストと出口ノード自身を識別する情報を含む要求メッセージを受信するように構成された要求受信手段（８０１）と、
前記移動ホストに関係付けられたマルチプロトコル・ラベル・スイッチング・トンネルの前記出口ノードへの設定を開始するように構成されたパス始動手段（８０１）と、
を具備する、
移動通信網。
【請求項１４】
コンピュータにより読取り可能な記憶媒体であり、そこに記憶された命令が、移動通信網のコア・ネットワーク中の出口ノードとしての役目を果たすラベル・スイッチング・ルータのプロセッサ上で実行されるとき、当該ラベル・スイッチング・ルータに
移動ホストから前記移動ホストを識別する情報を受信させ、
前記移動ホストを識別する情報を含む少なくとも一つの要求メッセージを前記移動通信網の複数の入口ノードへ送信させる、
コンピュータにより読取り可能な記憶媒体。
【請求項１５】
コンピュータにより読取り可能な記憶媒体であり、そこに記憶された命令が、移動通信網のコア・ネットワークへの入口ノードとしての役目を果たすラベル・スイッチング・ルータのプロセッサ上で実行されるとき、当該ラベル・スイッチング・ルータに
移動ホストを識別する情報を含む要求メッセージを出口ノードから受信させ、
前記入口ノードを始点として前記移動ホストをサーブするマルチプロトコル・ラベル・スイッチング・トンネルが存在するか否かを確認させ、
該当するマルチプロトコル・ラベル・スイッチング・トンネルが存在すると判定される場合に、前記移動ホストに関係付けられたマルチプロトコル・ラベル・スイッチング・トンネルの前記出口ノードへの設定を開始させる、
コンピュータにより読取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は移動通信網に関係する。特に、本発明は、移動通信網の有線部分（すなわち、集約ネットワークと部分的に無線アクセス・ネットワーク、ＲＡＮ）の全部または一部を介した転送技術として、マルチプロトコル・ラベル・スイッチング（ＭＰＬＳ）を有効に活用する移動通信網のシナリオを考察する。通信サービス品質（ＱｏＳ）要件を保証するために、ＭＰＬＳシグナリングのトラヒック・エンジニアリング（ＴＥ）オプションを活用して、ＭＰＬＳベースのトンネルが設定される。ローミング中のエンド受信機（移動ホスト、ＭＨ）に宛てたデータ・パケットは、ラベル・スイッチド・パス（ＬＳＰ）トンネルとも呼ばれる、上記の１つ以上のＭＰＬＳベースのトンネルによってトンネリングされる。ＬＳＰトンネルは、ポイント・ツー・ポイント（Ｐ２Ｐ）にも、さらにポイント・ツー・マルチポイント（Ｐ２ＭＰ）にもなり得る。
【背景技術】
【０００２】
例えば、２Ｇ（ＧＳＭ）や３Ｇ（ＵＭＴＳ）といったセルラー・ネットワークにおけるデータ通信用のモビリティ管理ソリューションは、特定の技術依存型及び／または回線交換型である。今後の第四世代（４Ｇ）では、パケット交換型の転送技術に基づく移動通信網のモビリティ・ソリューションが必要とされる。ＩＥＴＦは、モバイルＩＰ（ＭＩＰ）として知られる、ＩＰベースのパケット交換型ネットワーク向けのモビリティ管理を標準化した。この標準では、ＩＰルーティングは宛先ポイントに関する情報としてパケットのＩＰアドレスを利用する、すなわち、ＩＰアドレスが地理的なアタッチメント・ポイントを一義的に決定する。ＭＩＰは、古典的なＩＰルーティングを拡張し、移動ホストに、固定的な「ホーム」アドレスとＭＨの現在のアタッチメント・ポイントを反映する動的な「気付アドレス」（ＣｏＡ）の二つのＩＰアドレスを関係付けられるようにしている。ＭＩＰの機能に関する概要は、非特許文献１で知ることができる。
【０００３】
さらに本文書では以下に、ＭＩＰとは相反して、同一運営者のネットワーク内で移動する場合、移動ホストは同一ＩＰアドレスを維持するというシナリオを想定する。ＩＰパケットは、高速転送と共にＱｏＳ及びＴＥを保証する、トラヒック・エンジニアリング適用（ＴＥ）ＭＰＬＳを採用した移動通信網上でトンネリングされる。このＭＰＬＳの概念及びＭＰＬＳにおけるモビリティのための現行のアプローチをさらに以下に説明する。
【０００４】
システム・モデル
本発明は、第四世代（４Ｇ）移動通信網をカバーするように意図されたシステム・アーキテクチャに基づく。基盤として、第三世代（３Ｇ）が有効に活用される。本通信網は、コア・ネットワークと無線アクセス・ネットワーク（ＲＡＮ）に分けられる。ＲＡＮに要求される１つの重要な条件は、例えば、無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）、３Ｇ ＲＡＮ及び将来の４Ｇ ＲＡＮなどの多様なアクセス技術のそれぞれがサポートされなければならないことである。本発明は、異なる無線アクセス技術が無線アクセス領域として地域的に組織されるようなシステム・モデルを展開する。これらの領域を集中化したアーキテクチャが提案され、その制御及び管理エンティティは無線アクセス制御装置（ＲＡＣ）と呼ばれる。無線アクセス技術に応じて、ＲＡＣは、（ＩＥＥＥ８０２．１アーキテクチャに関しては）アクセス・ブリッジ、（ＩＥＴＦのＣＡＰＷＡＰ作業グループで想定された集中型ＷＬＡＮアクセス・アーキテクチャに関しては）アクセス制御装置、または無線ネットワーク制御装置（３Ｇで定義されたＲＮＣ）となり得る。ＲＡＣの主要な機能は、基地局（ＢＳｓ）及び基地局の無線リソースを制御、管理、監視することである。
【０００５】
想定されたシステム・モデルは、図１で概観できる。ネットワーク・ゲートウェイが、移動通信網をインターネット及びほかのプロバイダのネットワークに接続する。コア・ネットワークは、ネットワーク・ゲートウェイと複数のＩＰゲートウェイ間の接続性を確保する。一方、ＩＰゲートウェイはすべてのＲＡＣｓにとっての集約点になっていることから、ＩＰゲートウェイとＲＡＣ間のネットワークの名前は集約ネットワークと呼ばれる。
【０００６】
ＩＰゲートウェイは、ＭＰＬＳトランスポート層においては入口ＬＳＲの機能を、ＩＰ層においてはフォーリン・エージェント（ＦＡ）またはアクセス・ルータ（ＡＲ）の機能を実行するエンティティである。本発明ではＩＰｖ４とＩＰｖ６の両方のインターネット・プロトコル・バージョンがサポートされることを示すために、ＦＡとＡＲの両方の用語をわれわれは使用する。通常、ＦＡはモバイルＩＰｖ４プロトコルの要素であり、他方ＡＲはどちらかと言えばモバイルＩＰｖ６プロトコルに関係して使用される。ＦＡ機能の詳細な説明は、上記に引用したＲＦＣ  ３３４４の１．５節と３．７節に記載されている。入口ＬＳＲとＦＡ／ＡＲは物理的に同一エンティティに置かれる必要はなく、入口ＬＳＲとＦＡ／ＡＲが図４に示すような共通のＬ２技術を介して通信することのほうがむしろ重要である。この後者の図によれば、集約ネットワークとＲＡＮは、ＩＰゲートウェイとＭＨ間のＬ２接続性を提供する。ＩＰゲートウェイ（ＦＡ／ＡＲとしても）は、Ｌ３サービスをＭＨに提供する。ＭＨとＦＡ／ＡＲ間の通信、並びにモバイルＩＰ機能については、本文書ではさらに詳しく説明しない。本発明は、ＬＳＰトンネル（ＴＥ−ＬＳＰｓ）がＩＰ ＧＷとＲＡＣの間でＭＨのデータを運ぶ、集約ネットワークを中心に扱う。
【０００７】
本発明で想定されたシナリオによれば、入口ＬＳＲはＩＰ ＧＷに置かれ、出口ＬＳＲはＲＡＣに置かれる。ＩＰ ＧＷに到着した特定のＭＨに宛てたパケットは、入口ＬＳＲでカプセル化され（すなわち、ＭＰＬＳラベルを付加され）、予め設定されたＬＳＰトンネルを介して転送され、出口ＬＳＲで脱カプセル化され、ＲＡＮを介してＭＨへ向かってＬ２で転送される。図１に示した想定図について述べれば、ＲＡＣが、データ・プレーンにおいては、（ｉ）無線アクセス領域で使用されるＬ２プロトコル、及び（ｉｉ）エッジ／出口ＬＳＲ機能を実行するエンティティである。制御プレーンにおいては、ＲＡＣは，（ｉ）ＭＰＬＳ制御プロトコル、すなわちＲＳＶＰ−ＴＥ、及び（ｉｉ）いくつか追加されるＩＰベースのシグナリング・プロトコル、例えば、コア・ネットワーク内の中枢エンティティとＡＡＡを交換するためのプロトコル等を実行する。
【０００８】
図１において、ＬＳＰトンネルはＧＷから始まり、ＲＡＣで終端する。しかし、図２に示すように、ＬＳＰトンネルがＢＳで終端される別のシナリオも可能である。したがって、われわれは、システム・モデルを一般化し、図３に示すようなオーバーレイ・モデルを紹介したい。さらに、本文書では、ＲＡＣという用語は、ＭＨから見て最初のＭＰＬＳ機能をもつノードとして使用される。ＭＨはＭＰＬＳをサポートしていないので、ＲＡＣとＬ２で通信する。
【０００９】
本文書で使用される移動ホスト（ＭＨ）という用語は、ノートブックなどのモバイル・コンピュータ・デバイス、３Ｇユーザ装置（ＵＥ）、あるいは数台のパーソナル・デバイスで構成されるパーソナル・エリア・ネットワークをも含めて、これらを共通に言い表わしている。ＭＨは、無線通信を終端し、移動通信網内のさらなるエンティティとの有線のパケット交換方式の接続を確保するＢＳに無線リンクを介して接続される。
【００１０】
ＭＰＬＳ及びＭＰＬＳにおけるモビリティ
本節は、ＭＰＬＳ技術と移動通信網中のトンネリング・プロトコルとしてそれを応用する可能性について説明する。ＭＰＬＳの概念は、制御プレーンと転送プレーンという二つの異なった機能プレーンを採用する。制御プレーンでは、標準的なルーティング・プロトコル（例えば、「オープン・ショーテスト・パス・ファースト」ＯＳＰＦや「境界（ボーダー）ゲートウェイ・プロトコル」ＢＧＰ）を使用してほかのルータと情報を交換し、転送テーブルの作成と維持管理が行われる。転送プレーンでは、データ・パケットが到着すると、転送を実施する構成要素が転送テーブルを検索し、各パケットのルーティング決定を行う。各パケットには、同一ラベル転送クラス（ＦＥＣ）を識別する固定長の短いラベルが付けられる。ＭＰＬＳにおける転送プレーンは、いわゆるラベル・スワッピング・アルゴリズムに基づいている。ラベル・スイッチ（ラベル・スイッチ・ルータ、ＬＳＲとして知られる）は、ルーティング・テーブル検索を実行し、パケットをＦＥＣに対応付け、パケットにラベルを付与した後、ラベル・スイッチド・パス（ＬＳＰ）上の次のＬＳＲへパケットを転送する。ＭＰＬＳの概念の詳細な仕様は、非特許文献２の２節と３節に記載されている。
【００１１】
前述のＭＰＬＳは、標準的ＩＰルーティングから継承されたホップ・バイ・ホップ（中継点ごと）の転送パラダイムを依然として有する。ＭＰＬＳ領域におけるネットワーク動作の効率と信頼性を高め、同時にＱｏＳ要件を満たすために、ＭＰＬＳ向けのトラヒック・エンジニアリング（ＴＥ）機能が、非特許文献３の２、３、４節に主に明記されている。これらの機能は、ネットワーク・リソースの利用を最適化するために、並びにトラヒック指向性能特性を向上させるために使用できる。ＴＥの制約条件により設定されたＬＳＰは、ＬＳＰを通るフローはパスの入口ノードで付与されたラベルによって完全に識別されるので、ＬＳＰトンネルと呼ばれる。例えば、ＬＳＰトンネルをまとめたセット全体への再ルート付け処理を実行するために、ＬＳＰトンネルのセットを束にまとめるとすれば、同セットはトラヒック・エンジニアリング適用トンネル（ＴＥトンネル）と呼ばれる。「ＬＳＰトンネル」と「ＴＥトンネル」という用語の定義、並びにこれらの違いは、非特許文献４の２節と４節に明記されている。
【００１２】
現在、ＭＰＬＳは広く利用されている汎用な転送技術であるが、ＬＳＰに対してモビリティを提供するための仕様という点でのメカニズムは得られていない。最近の刊行物にはいくつか、移動通信網におけるＭＰＬＳの有効活用を考察したものある。非特許文献５の３節、及び非特許文献６の２節と３節は、移動通信運営者のネットワーク内でのマイクロモビリティを考察しており、また非特許文献７の４節と５節に記述された提案は、マイクロモビリティの機構である。ここに引用した文書に提示されたメカニズムは、モバイルＩＰとＭＰＬＳの両方を一緒に活用し、ハンドオーバ後にＭＨが新しいＩＰ ＣｏＡアドレスを取得するという想定に基づいている。本発明は、ほかのプロトコル（例えば、モバイルＩＰメッセージ）によるシグナリングに頼らない、ＭＰＬＳ技術自体に備わるモビリティの有効活用を促進するメカニズムを導入することを狙いとしている。
【００１３】
ここに引用した文書に提示されたメカニズムは、モバイルＩＰとＭＰＬＳの両方を一緒に活用し、ハンドオーバ後にＭＨが新しいＩＰ ＣｏＡアドレスを取得するという想定に基づいている。本文書に提示する発明は、ほかのプロトコル（例えば、モバイルＩＰメッセージ）によるシグナリングに頼らない、ＭＰＬＳ技術自体に備わるモビリティの有効活用を促進するメカニズムを導入することを狙いとしている。さらに、Chiussi ほかやYangほか、どちらも上記に引用した文書で述べられたメカニズムとは相反して、本文書で後述する方法により、複数のＲＡＣｓ内をローミングする間、ＭＨは同一ＩＰアドレスを保持することができる。これは、つまり、同一エリア内の異なる無線アクセス方式間のハンドオーバ（仮想ハンドオーバ）時に、ＩＰ ＧＷが同一である限り、ＭＨはそのＩＰアドレスを保持することを意味する。想定したシステム・アーキテクチャの説明は上記に述べている。このシナリオを念頭に置き、ユーザのデータ・フローを新しい出口ＬＳＲ（すなわち、新しいＲＡＣ）に向け直す(re-direct)ように、ＭＰＬＳにモビリティ・メカニズムを提供する必要がある。
【００１４】
ＲＳＶＰ−ＴＥ及びＬＳＰの識別
ＭＰＬＳアーキテクチャは、マルチラベル配布プロトコルの使用を可能にするので、制御プレーンにおいて、ラベル配布プロトコル（ＬＤＰ）やリソース予約プロトコル（ＲＳＶＰ）のような異なるシグナリング・プロトコルが使用できる。当初、ＲＳＶＰは、標準的なＩＰベースのネットワークにおいてＱｏＳを実行するための統合サービス（ＩｎｔＳｅｒｖ）概念を実現するために設計された。いくつかのオブジェクトを追加したＲＳＶＰの拡張では、ＭＰＬＳにおいてＴＥを提供するためのシグナリング・プロトコルとしてＲＳＶＰを使用できるようになっている。拡張ＲＳＶＰは、ＲＳＶＰ−ＴＥとして知られており、非特許文献８の２節と４節で詳細に説明されている。特に、拡張ＲＳＶＰプロトコルは、リソース予約を伴う、または伴わない明示的にルート決定されたＬＳＰｓのインスタンス化をサポートする。このプロトコルはまた、ＬＳＰトンネルのスムーズな再ルーティング、プリエンプション、及びループ検出をサポートする。
【００１５】
ＲＳＶＰ−ＴＥ (上記引用したＲＦＣ ３２０９の２節と４節を参照）においては、入口ＬＳＲ、出口ＬＳＲ及び送信元のＩＰアドレス、さらに識別子、トンネルＩＤとＬＳＰ ＩＤを含む、SESSIONオブジェクトとSENDER_TEMPLATEオブジェクトによってＬＳＰトンネルは一意に識別される。このＬＳＰトンネル識別により、本発明のシナリオで想定すると、出口ＬＳＲが変われば、新しい出口ＬＳＲへの新しいＬＳＰトンネルが設定されることになる。われわれは、 ＲＦＣ ３２０９の２節と４節で述べられているように、ＲＳＶＰ−ＴＥモードをポイント・ツー・ポイント（Ｐ２Ｐ）シグナリングと呼ぶ。
【００１６】
本文書に記述された発明は、ポイント・ツー・マルチポイント（Ｐ２ＭＰ）のＬＳＰｓも活用できるシナリオにも関係する。Ｐ２ＭＰ ＬＳＰを設定するためのメカニズムは、ＩＥＴＦ内でもまだ明示されていないが、一つの提案が検討中である。非特許文献９における３節は、Ｐ２ＭＰ ＬＳＰがどのように識別されるかを説明している。このメカニズムは標準化プロセス中に変わってくる可能性があるので、本文書ではさらに詳しくは論じない。
【００１７】
本発明で述べる方法は、Ｐ２ＰとＰ２ＭＰの両方のシグナリングを考慮する。Ｐ２Ｐシグナリングを利用する場合、新しい出口ＬＳＲへの新しいＬＳＰが設定されなければならない。Ｐ２ＭＰシグナリングを利用する場合、ＭＨのローミングの結果、新しい出口ＬＳＲへの新しい分岐ＬＳＰが設定されることになる。
【００１８】
特許文献１は、無線アクセス・ネットワーク向けの転送を改良することに的を絞っている。この無線アクセス・ネットワークは、どちらもＬ２で動作する無線ネットワーク層（ＲＮＬ）と転送ネットワーク層（ＴＮＬ）とを備える。この文書は、無線ネットワーク層（ＲＮＬ）と転送ネットワーク層ＴＮＬの２層における完全な分離を提示している。ＲＮＬにおけるＬ２は、イーサネット網として実現される。特許文献１は、本発明と同様の移動通信網の構成領域−ＢＳとＲＡＣ間のバックホール（中継回線）転送を対象としている。しかし、特許文献１はＢＳとＲＡＣ間のＲＮＬトンネルの設定にイーサネット手順を使用しているのに対し、本発明はトンネリング技術としてのＭＰＬＳの活用に基づく。
【００１９】
特許文献２は、地理的位置をネットワーク・アドレスに関係付ける方法を提供する。ネットワーク・アドレスに関する情報を取得後、そのネットワーク・アドレスに関係付けられる可能性のある複数の地理的位置を特定するために情報は処理される（ネットワーク・アドレスを区切り文字として使用されている文字によって分析する）。これにはＭＨのＩＤを分析する必要がある。さらに、ＭＨの新しい地理的位置に関する推定はただ、取得したＭＨのＩＤ情報に基づいて行われる。
【００２０】
特許文献３は、エンド端末（ＭＨ）がＭＰＬＳルータに自端末の一意のＭＰＬＳラベルを通知する方法を提供する。その後、ＭＰＬＳルータは、ラベル・スタッキングによりデータ・パケットをエンド端末へトンネリングする。これには、ＭＰＬＳシグナリング交換に移動端末がかかわる必要があり、ＭＨに一義的なラベルを付与する必要がある。
【００２１】
非特許文献１０は、６．９．２節（「位置管理手順（ｌｕモード）」）で、ＰＤＰコンテクスト設定に必要な手順を説明している。一方、非特許文献１１は、７．３節（「トンネル管理メッセージ」）で、ＰＤＰコンテクスト設定の結果としてＧＴＰ（ＧＰＲＳトンネリング・プロトコル）トンネル設定を説明している。３Ｇシステムでは、二つのＧＴＰトンネルがある。一つはＧＧＳＮとＳＧＳＮの間、二つ目はＳＧＳＮとＲＮＣの間にある。ＭＨがＧＧＳＮへの一つ以上のアクティブな接続をもち、新しいＲＮＣへ移動するとき、データは旧ＲＮＣから新ＲＮＣへ転送されることになる。これは、通常は、接続の継続中に新しいＧＴＰトンネルは設定されないことを意味する。新しいＧＴＰトンネルが設定されるケースが発生するとすれば、それは「ルーティング・エリア更新」メッセージをＳＧＳＮへ送信するＭＨによって開始される。これには、ハンドオーバ手順にＭＨがかかわる必要がある。
【００２２】
移動通信網へのＴＥ ＭＰＬＳの導入は、ネットワーク負荷を最適化するために必要なＱｏＳ（特にリアルタイムのサービスに関して）及びＴＥを提供できる可能性をもつパケット交換型のネットワークの利点を内包する。展開したシステム・モデルはＴＥ  ＭＰＬＳの適用を想定し、ＭＰＬＳフロー（すなわち、ＬＳＰトンネル）が各ＭＨごとに設定されるので、ＬＳＰトンネルの出口点を動的に変更する必要がある。つまり、新しい出口点（出口ＬＳＲ）へ新しいＰ２Ｐ ＬＳＰトンネルを設定すること、またはＰ２ＭＰ ＬＳＰトンネルの場合には、中間ＬＳＲから新しい出口ＬＳＲへ分岐ＬＳＰを設定することのいずれかを意味する。ＭＰＬＳにモビリティを適用するための現在知られている方式のほとんどは、モバイルＩＰに基づいており、ＭＨが出口ＬＳＲを変更時に新しいＣｏＡ ＩＰアドレスを受け取ることを前提としている。しかし、ＭＨが別個の出口ＬＳＲｓ間を移動時に同一ＩＰアドレスを保持する場合について接続を維持するための方法が必要とされる。したがって、先行技術においては、（１）ＭＨにデータを運んでいた、旧出口ＬＳＲへ向けられた既存のトンネルと（２）新しい出口ＬＳＲを入口ＬＳＲに知らせる方法が必要である。
【００２３】
特許文献４は、ＭＨのサービングＬＳＰｓと新出口ＬＳＲとの関係を確立し、入口ＬＳＲへ通知するために、旧出口ＬＳＲと新出口ＬＳＲの間で最初に情報を交換することを提案している。このアプローチは、新しいＬＳＰトンネルが前のものと同一のパラメータをもつこと、及びハンドオーバ手順がネットワーク側でだけ実行されることを確実に保証する。しかし、出口ＬＳＲ間の情報交換は次の二つの主な欠点をもつ。（１）ハンドオーバ処理でかなり長い遅延が生じる、（２）別途のシグナリング・プロトコル（例えば、拡張可能認証プロトコル、ＥＡＰ）が出口ＬＳＲ間で必要になる。本発明は、新しいＬＳＰトンネル状態を入口ＬＳＲに通知する手順を大幅に減少できる点で、これらの二つの欠点を確実に打開する。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００３／０１５２０６３Ａ１号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００３／００７４４７１Ａ１号明細書
【特許文献３】国際公開第２００３／０３０４６７Ａ２号パンフレット
【特許文献４】国際特許出願PCT/EP04/0O3421
【非特許文献１】C. Perkins et. al., "IP Mobility Support for IPv4", RFC 3344, August 2002, pp. 3-17
【非特許文献２】E. Rosen, Floyd, A. Viswanathan, and R. Callon, "Multiprotocol Label Switching Architecture", RFC 3031 , January 2001 , pp. 3-37
【非特許文献３】D. Awduche, J. Malcolm, J. Agogbua, M. O'Dell, J. McManus, "Requirements for Traffic Engineering Over MPLS", RFC 2702, September 1999, pp. 4-10
【非特許文献４】D. Awduche, I Berger, D. Gan, T. Li, V. Srinivasan, G. Swallow, "RSVP-TE: Extensions to RSVP for LSP Tunnels", RFC 3209, December 2001 , pp. 7-15 and 17-49
【非特許文献５】F. Chiussi, D. Khotimsky, and S. Krishnan, "A Network Architecture for MPLS-Based Micro-Mobility", in Proc. of the Wireless Communications and .Networking Conference (WCNC), March 2002
【非特許文献６】T. Yang, Y. Dong, Y. Zhang, and D. Makrakis, "Practical Approaches for Supporting Micro Mobility with MPLS", in Proc. of the International Conference on Telecommunications (ICT), June 2002
【非特許文献７】Z. Ren, C-K. Tham, C-C. Foo, C-C. Ko, "Integration of Mobile IP and Multi-Protocol Label Switching", in Proc. of the International Conference on Communications (ICC), June 2001
【非特許文献８】D. Awduche, I Berger, D. Gan, T. Li, V. Srinivasan, G. Swallow, "RSVP-TE: Extensions to RSVP for LSP Tunnels", RFC 3209, December 2001
【非特許文献９】R. Aggarwal, D. Papadimitriou and S.  Yasukawa, "Extensions to RSVP-TE for Point to Multipoint TE LSPs", Internet Draft, Work in Progress
【非特許文献１０】3GPP TS 23.060 v660
【非特許文献１１】3GPP TS 29.060 v650
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
したがって、本発明の目的は、ＭＰＬＳを採用した移動通信網において移動ホストに対するモビリティを確保するための改良された方法を提供することである。さらに、本発明の目的は、本発明による方法を採用したＭＰＬＳネットワークにおいて、出口ノードと入口ノードとしての役目を果たせるラベル・スイッチング・ルータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明は、入口ＬＳＲとＭＨ間の接続の少なくとも一部がトラヒック・エンジニアリング適用（ＴＥ）ＭＰＬＳ転送に基づく場合において、入口ＬＳＲとＭＨ間の接続性を維持するための方法を記述する。さらに、ＭＨは別個の出口ＬＳＲｓ間を移動時に同一ＩＰアドレスを保持することを前提とする。上記の必要条件を満たすために、各出口ＬＳＲがＭＰＬＳ領域に存在するすべての入口ＬＳＲｓに関する知識を得る方法が記述される。新しいＭＨが新しい出口ＬＳＲへのＬ２アタッチメントを開始後、新しい出口ＬＳＲは、ＭＨのＬ２アドレス（例えば、ＭＡＣアドレス）を学習し、（１）自（出口ＬＳＲ）ＩＰアドレスと（２）ＭＨのＬ２アドレス（ＭＨのＩＤと総称する) を通知するＲＳＶＰ−ＴＥ要求メッセージを生成し、すべての入口ＬＳＲｓへ送信する。各入口ＬＳＲでは、ＭＨのＩＤをＭＨをすでにサーブしている既存のＬＳＰｓに一義に対応付けるマッピング・テーブルが維持される。入口ＬＳＲ（ＭＨをサーブする）は、新しい出口ＬＳＲからの要求メッセージを取得後、どのＬＳＰトンネルがハンドオーバによって影響を受けるかを把握することができ、新しい出口ＬＳＲへの接続を確保するためのステップを実行する。
【００２６】
一つの態様によれば、本発明は、少なくとも一つのマルチプロトコル・ラベル・スイッチング入口ノードと複数の無線アクセス・ネットワーク領域をサーブする複数の出口ノード間のネットワークの少なくとも一部において転送技術としてマルチプロトコル・ラベル・スイッチングを使用する移動通信網において移動ホストにモビリティを提供するための方法を提供する。当該方法は、移動ホストがそこに位置している無線アクセス・ネットワーク領域をサーブするマルチプロトコル・ラベル・スイッチング出口ノードへの無線接続を移動ホスト側より確立するステップと、前記移動ホストを識別する情報を前記移動ホストから前記出口ノードへ送信するステップと、前記移動ホストと出口ノード自身を識別する情報を含む少なくとも一つの要求メッセージを前記出口ノードから少なくとも一つのマルチプロトコル・ラベル・スイッチング入口ノードへ送信するステップと、前記少なくとも一つの入口ノードにおいて、各入口ノードを始点として前記移動ホストをサーブするマルチプロトコル・ラベル・スイッチング・トンネルが存在するか否かを確認するステップと、該当するマルチプロトコル・ラベル・スイッチング・トンネルが存在すると判断する場合に、前記移動ホストに関係付けられたマルチプロトコル・ラベル・スイッチング・トンネルの前記出口ノードへの設定を各入口ノードにより開始するステップとを含んでなる。
【００２７】
本発明の別の態様によれば、マルチプロトコル・ラベル・スイッチング・ネットワークの出口ノードとしての役目を果たすように構成されたラベル・スイッチング・ルータは、マルチプロトコル・ラベル・スイッチング・ネットワークへ自身を接続するためのマルチプロトコル・ラベル・スイッチング・ネットワーク・インタフェースと、無線アクセス・ネットワークへ自身を接続し、かつ移動ホストとの無線接続を確立するための無線アクセス・ネットワーク・インタフェースと、移動ホストから前記移動ホストを識別する情報を受信するための移動ホスト識別手段と、前記移動ホストと出口ノード自身を識別する情報を含む少なくとも一つの要求メッセージを前記マルチプロトコル・ラベル・スイッチング・ネットワークの少なくとも一つの入口ノードへ送信するための要求手段とを具備する。
【００２８】
本発明のさらに別の態様によれば、無線アクセス制御装置は、マルチプロトコル・ラベル・スイッチング・ネットワークの出口ノードとしての役目を果たすように構成されたラベル・スイッチング・ルータを具備し、当該ラベル・スイッチング・ルータは、マルチプロトコル・ラベル・スイッチング・ネットワークへ自身を接続するためのマルチプロトコル・ラベル・スイッチング・ネットワーク・インタフェースと、無線アクセス・ネットワークへ自身を接続し、かつ移動ホストとの無線接続を確立するための無線アクセス・ネットワーク・インタフェースと、移動ホストから前記移動ホストを識別する情報を受信するための移動ホスト識別手段と、前記移動ホストと出口ノード自身を識別する情報を含む少なくとも一つの要求メッセージを前記マルチプロトコル・ラベル・スイッチング・ネットワークの少なくとも一つの入口ノードへ送信するための要求手段とを具備する。
【００２９】
本発明のさらにまた別の態様によれば、基地局は、マルチプロトコル・ラベル・スイッチング・ネットワークの出口ノードとしての役目を果たすように構成されたラベル・スイッチング・ルータを具備し、当該ラベル・スイッチング・ルータは、マルチプロトコル・ラベル・スイッチング・ネットワークへ自身を接続するためのマルチプロトコル・ラベル・スイッチング・ネットワーク・インタフェースと、無線アクセス・ネットワークへ自身を接続し、かつ移動ホストとの無線接続を確立するための無線アクセス・ネットワーク・インタフェースと、移動ホストから前記移動ホストを識別する情報を受信するための移動ホスト識別手段と、前記移動ホストと出口ノード自身を識別する情報を含む少なくとも一つの要求メッセージを前記マルチプロトコル・ラベル・スイッチング・ネットワークの少なくとも一つの入口ノードへ送信するための要求手段とを具備する。
【００３０】
本発明のさらにまた別の態様によれば、ラベル・スイッチング・ルータは、マルチプロトコル・ラベル・スイッチング・ネットワークの入口ノードとしての役目を果たすように構成され、マルチプロトコル・ラベル・スイッチング・ネットワークへ自身を接続するためのネットワーク・インタフェースと、外部パケット交換ネットワークへ自身を接続するための外部ネットワーク・インタフェースと、出口ノードから移動ホストと出口ノード自身を識別する情報を含む要求メッセージを受信するように構成された要求受信手段と、前記移動ホストに関係付けられたマルチプロトコル・ラベル・スイッチング・トンネルの前記出口ノードへの設定を開始するように構成されたパス始動手段とを具備する。
【００３１】
本発明のさらにまた別の態様によれば、移動通信網は、マルチプロトコル・ラベル・スイッチング・ネットワークの出口ノードとしての役目を果たすように構成された少なくとも一つの第一のラベル・スイッチング・ルータを含んでなる。当該第一のラベル・スイッチング・ルータは、マルチプロトコル・ラベル・スイッチング・ネットワークへ自身を接続するためのマルチプロトコル・ラベル・スイッチング・ネットワーク・インタフェースと、無線アクセス・ネットワークへ自身を接続し、かつ移動ホストとの無線接続を確立するための無線アクセス・ネットワーク・インタフェースと、移動ホストから前記移動ホストを識別する情報を受信するための移動ホスト識別手段と、前記移動ホストと出口ノード自身を識別する情報を含む少なくとも一つの要求メッセージを前記マルチプロトコル・ラベル・スイッチング・ネットワークの少なくとも一つの入口ノードへ送信するための要求手段を具備する。移動通信網はさらに、マルチプロトコル・ラベル・スイッチング・ネットワークの入口ノードとしての役目を果たすように構成された少なくとも一つの第二のラベル・スイッチング・ルータを含んでなる。当該第二のラベル・スイッチング・ルータは、マルチプロトコル・ラベル・スイッチング・ネットワークへ自身を接続するためのネットワーク・インタフェースと、外部パケット交換ネットワークへ自身を接続するための外部ネットワーク・インタフェースと、出口ノードから移動ホストと出口ノード自身を識別する情報を含む要求メッセージを受信するように構成された要求受信手段と、前記移動ホストに関係付けられたマルチプロトコル・ラベル・スイッチング・トンネルの前記出口ノードへの設定を開始するように構成されたパス始動手段とを具備する。
【００３２】
本発明のさらにまた別の態様によれば、コンピュータにより読取り可能な記憶媒体は、移動通信網のコア・ネットワーク中の出口ノードとしての役目を果たすラベル・スイッチング・ルータのプロセッサ上で実行されるとき、当該ラベル・スイッチング・ルータに移動ホストから前記移動ホストを識別する情報を受信させ、前記移動ホストを識別する情報を含む少なくとも一つの要求メッセージを前記移動通信網の複数の入口ノードへ送信させる命令をそこに記憶している。
【００３３】
本発明のさらにまた別の態様によれば、コンピュータにより読取り可能な記憶媒体は、移動通信網のコア・ネットワークへの入口ノードとしての役目を果たすラベル・スイッチング・ルータのプロセッサ上で実行されるとき、当該ラベル・スイッチング・ルータに移動ホストを識別する情報を含む要求メッセージを出口ノードから受信させ、前記入口ノードを始点として前記移動ホストをサーブするマルチプロトコル・ラベル・スイッチング・トンネルが存在するか否かを確認させ、該当するマルチプロトコル・ラベル・スイッチング・トンネルが存在すると判定される場合に、前記移動ホストに関係付けられたマルチプロトコル・ラベル・スイッチング・トンネルの前記出口ノードへの設定を開始させる命令をそこに記憶している。
【００３４】
添付の図面は、発明の原理を説明する目的で本明細書に組み込まれてその一部を形成する。図面は、発明がどのように構成され、使用できるかを図解し、説明したいくつかの例にのみ本発明を限定するものと理解してはならない。さらなる特徴と利点は、添付の図面に図解したように、以下の具体的な本発明の説明から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
本発明の例示的な実施形態を図面を参照して説明する。図面において、同様の要素は同じ参照番号を付けて示される。
【００３６】
図１に表わしたシステム・モデルに基づき、以下の仮定がなされる。
−  ＭＨ１０１が移動通信網中の別個の出口ＬＳＲｓ間を移動する間、同一ＩＰアドレスを保持する、マイクロモビリティのシナリオ 
−  ＩＰ ＧＷとＲＡＣ間のデータ転送はＭＰＬＳに基づく。要求ＱｏＳの履行を保証するために、ＭＰＬＳはＴＥモードで使用される。このため、移動通信運営者は集約ネットワーク中の負荷をより的確に設定できるようになる。
−  ＬＳＰトンネルは各ＭＨへのデータ・フローごとに設定される。これには、ＭＨがＲＡＣｓ間またはＢＳｓ間、ひいては出口ＬＳＲｓ間を移動する際にＬＳＰトンネルのルートを変更する必要がある。
【００３７】
本発明で想定された、図１に示した例では、ＬＳＰトンネルがＧＷ１０２とＲＡＣ１０３間に確立される。しかし、移動通信網の構成については、ほかのシナリオも可能である。その一つの例は、前述の先行技術に関する節で説明されており、図２に示される。この場合、ＬＳＰトンネルは、ＩＰ ＧＷ１０２から始まり、ＢＳ１０５で終端するようにできる。概して、本発明で記述される方法は、ＬＳＰトンネルの出口点がＭＨのモビリティにより変わっていくようなすべてのシナリオに適用可能である。
【００３８】
上記の条件のもとで、提示された発明は、ネットワークＧＷとＭＨ間のデータ転送の一部がトラヒック・エンジニアリング適用（ＴＥ）ＭＰＬＳ技術に基づいており、ＭＨのモビリティにより出口ＬＳＲが変わる場合において、入口ＬＳＲ１０２とＭＨ１０１間の接続性を維持するための方法を提供する。さらに、ＭＨは別個の出口ＬＳＲｓ間を移動時に同一ＩＰアドレスを保持するものとする。
【００３９】
インターネット・プロトコル（ＩＰ）に基づいたパケット交換型のコア・ネットワークを本発明では想定しているので、すべてのノードの識別はＩＰアドレスによって一意に行える。したがって、ノードのいずれかについて述べるときには、ノードのＩＰアドレスがそのノードを一義に識別する情報であることに留意すべきである。ＭＨは、そのＩＰアドレスにより、またはそのＬ２（例えば、ＭＡＣ）アドレスにより、そのどちらでも識別できる。本文書では、普遍性をもたせるために、ＭＨのＩＰアドレスまたはＭＨのＭＡＣアドレスよりもむしろＭＨのＩＤという用語が使用される。
【００４０】
図１は、本発明で提示される方法を適用することができる移動通信網１００のシステム構成の一例を説明する。例えば、ＭＨ１０１は移動先にある（foreign）移動通信網１００へアタッチ可能であり、そこで前述した気付アドレス（ＣｏＡ）を取得する必要がある。ＭＩＰｖ４フォーリン・エージェント（ＦＡ）は、例えば、ＩＰゲートウェイ・エンティティ１０２に置かれる。ＭＩＰｖ６の場合は、ＭＨ１０１は、ＩＰゲートウェイ１０２に置くことができるアクセス・ルータ（ＡＲ）の助けを得て自分でＣｏＡを生成する。ＣｏＡを取得するためのメカニズムは、本文書ではさらに説明しない。ＦＡ／ＡＲ１０２とＭＨ１０１間のデータ転送はＬ２で実行されるので、その結果生じるＬ２ネットワークは非常に大きくなり、管理しづらくなる。一つの可能な例（本発明で想定された）は、ＲＡＮｓをＲＡＣ１０３、１０４によって制御されるネットワークのようにＬＡＮに組織化したらどうかということである。この場合、スケラビリティがあるので、図１の下部に示すように、Ｌ２データ・トラヒックをＩＰゲートウェイ１０２とＲＡＣ１０３、１０４間のＬＳＰトンネルにトンネリングすることができる。
【００４１】
別の可能なオプションは、図２に示すように、Ｌ２パケットをＩＰゲートウェイからＢＳ１０５−１０８へトンネリングすることである。
【００４２】
第三の代替案では、集約ネットワークをなくして、出口ノードがコア・ネットワークと無線アクセス・ネットワーク領域との間のインタフェースに置かれる。
【００４３】
本発明は、ＩＰゲートウェイ１０２とＲＡＣ１０３、１０４間（任意選択でＩＰゲートウェイ１０２とＢＳ１０５−１０８間）のトンネリング技術として使用されるＭＰＬＳの改良に的を絞っている。ＩＰゲートウェイ１０２とネットワークＧＷ１０９（ＧＧＳＮ＋）は、コア・ネットワーク１１０を介して接続される。ＧＧＳＮ＋１０９は、インターネット１１１へのまたはその他の民間／公衆ネットワークへの接続を確保する。ＩＰゲートウェイ１０２、ＲＡＣ１０３、１０４、及びその他のエンティティ、並びにＭＰＬＳ関連の機能性についての詳細な説明は、前述の先行技術に関する節に記載されている。
【００４４】
図３は、図１及び図２に示したシステム構成に基づいた、シグナリング情報の交換ためのオーバーレイ・モデルを表わす。このオーバーレイ・モデルは、ＭＰＬＳＰの観点から見られる。当初の「旧ＬＳＰ」３０１は、入口ＬＳＲ１０２と旧出口ＬＳＲ３０２を接続している。前述したように、出口ＬＳＲ３０２はＲＡＣ１０３であることも、ＢＳ１０５であることもある。ＲＡＣ１０４または新しいＢＳ１０６のどちらでもあってよい出口ＬＳＲ３０３の領域へＭＨ１０１が移動すると、ＭＨ１０１と出口ＬＳＲ３０３は、ステップ（１）によって示したＬ２での通信を行う。出口ＬＳＲ３０３は、ＭＨのＬ２アドレス（総称的にＭＨ識別子、ＭＨのＩＤと呼ぶ）を学習する。ステップ（２）において、出口ＬＳＲ３０３は新たに指定されたＲＳＶＰ−ＴＥ「要求」メッセージを生成する。ステップ（３）では、出口ＬＳＲ３０３は、ＬＳＰトンネル３０４の確立のために、生成した要求メッセージを入口ＬＳＲ１０２へ送信する。入口ＬＳＲ１０２で維持されるマッピング・テーブル３０５のフォーマット例が、図３の左側に示してある。各ＭＨのエントリーに対して、すべてのＬＳＰｓと当該ＭＨをサーブするパラメータがリストされている。ステップ（４）では、入口ＬＳＲ１０２は、そのマッピング・テーブル３０５に該当のＭＨのＩＤをもつエントリーがあるか確認する。エントリーがある場合は、入口ＬＳＲ１０２は、このＭＨに関係付けられた既存のＬＳＰトンネルを出口ＬＳＲ３０３(新出口ＬＳＲ)へ向け直さ(re-direct)なければならないことを知る。ステップ（５）は、ＭＨ１０１に関係付けられたＬＳＰトンネルを新出口ＬＳＲ３０３へ向け直す(re-direct)ために入口ＬＳＲにより開始されたシグナリングを示す。これらの説明に関係したシグナリングは、図６に示してあり、後で詳しく説明する。
【００４５】
図４は、関与する各エンティティ、すなわち、ＩＰゲートウェイ１０２、中間ＬＳＲ３０７、出口ＬＳＲ３０２、３０３及びＭＨ１０１に備わるデータ・プレーンのプロトコル・スタックを示す。この図は、ＦＡ／ＡＲと入口ＬＳＲのプロトコル・スタック４０１と４０２を別々に示すが、本発明の説明ではＦＡ／ＡＲと入口ＬＳＲは同一エンティティ−ＩＰゲートウェイ１０２に置かれるものとする。ＩＰゲートウェイ１０２とＭＨ１０１間の通信がＬ２で行われることに言及することが重要である。ＩＰゲートウェイ１０２と出口ＬＳＲ３０２、３０３間のＬ２データは、ＬＳＰトンネル４０３を通じてトンネリングされる。出口ＬＳＲ３０２、３０３とＭＨ１０１間では、データ転送４０４はＬ２で行われるようにサポートされる。例えば、Ｌ２技術がイーサネットであったとすれば、集約ネットワーク上で結果的に生じるプロトコル・スタックは、ＭＰＬＳ上のイーサネット（Ｅｔｈｅｒ−ｏ−ＭＰＬＳ）となり、ＲＡＮ上では元のイーサネット・パケットがさらに処理されることになる。
【００４６】
図５は、制御プレーンにおけるプロトコル・スタックを示す。データ・プレーンと制御プレーンを分けているのは、使用プロトコルの差を表わすためである。前述の先行技術に関する節で述べたように、本発明で想定されたＭＰＬＳ制御プロトコルはＲＳＶＰ−ＴＥである。ＬＳＰトンネルを介した転送にかかわるすべてのエンティティ−入口１０２、出口３０３、３０４及び中間ＬＳＲｓ３０７−は、ＩＰパケット中にカプセル化されたＲＳＶＰ−ＴＥメッセージに基づいて通信する。図３の新しい出口ＬＳＲ３０３と入口ＬＳＲ（ＩＰゲートウェイ）１０２との間の通信は制御プレーンでも行われる。
【００４７】
図６は、本文書に記述した方法による、新しいＰ２Ｐ ＬＳＰトンネルを設定するためのシグナリング手順を表わす。この図は図３を補完するものであり、より詳細に手順を示す。
【００４８】
１．最初の時点で、ＭＨ１０１は、出口ノード３０２とのＬ２接続６０１を介して、さらに出口ノード３０２（旧出口ＬＳＲ）とＩＰ ＧＷ１０２（入口ＬＳＲ）間の「旧ＬＳＰトンネル」３０１を介して、そのＩＰ ＧＷ１０２への接続を確立していた。
【００４９】
２．ＭＨ１０１が新しい出口ノード３０３のエリアへ移動すると、ＭＨ１０１は、Ｌ２ブロードキャスト・メッセージ６０２を新出口ノード３０３（ＲＡＣ2 １０４またはＢＳ１０６）から受信する。次に、ＭＨ１０１は、アタッチメント手順６０３によって、出口ノード３０３へのＬ２接続６０４を確立する。ステップ６０３でのＭＨ１０１と出口ノード３０３間の情報交換により、出口ノード３０３はＭＨのＩＤ（例えば、ＭＨのＭＡＣアドレス）を学習する（ステップ６０５）。
【００５０】
３．次のステップとして、出口ノード３０３は、ＭＨのＩＤと新出口ＬＳＲ識別子（例えば、新出口ＬＳＲのＩＰアドレス）を含むＲＳＶＰ−ＴＥ「要求」メッセージを生成する。各出口ＬＳＲは、そのＭＰＬＳ領域における入口ＬＳＲ（ｓ）の情報を有する。しかし、集約ネットワークが階層化されている場合、入口ＬＳＲが一つしかない可能性が最も高い。出口ＬＳＲ３０３は、ステップ６０６で「要求」メッセージをＭＰＬＳ領域に存在するすべての入口ＬＳＲｓへ、（１）ユニキャスト・パケット、または（２）入口ＬＳＲｓが マルチキャスト・グループにまとめられている場合、マルチキャスト・パケットのいずれかを用いて送信する。マッピング・テーブル３０６中にＭＨのＩＤをもつ入口ＬＳＲ１０２はこの要求をさらに処理するが、すべてのほかの入口ＬＳＲｓは「要求」メッセージを廃棄する。
【００５１】
４．各入口ＬＳＲは、ＭＨのＩＤとＭＨのＩＤ別に設定されたＬＳＰトンネルとの関係を含むマッピング・テーブルを維持しなければならない。このマッピング・テーブルの例は、図３の左側に見ることができる。新出口ＬＳＲ３０３による要求を受信した後、入口ＬＳＲ１０２は、ステップ６０７で、マッピング・テーブルに該当するＭＨのＩＤをもつエントリーがあるか確認する。エントリーがある場合、入口ＬＳＲ１０２は、このＭＨ１０１に関係付けられたすべての既存のＬＳＰトンネル３０１の完全な知識を得る。入口ＬＳＲ１０２がそのマッピング・テーブルにＭＨのＩＤエントリーをもたない場合は、入口ＬＳＲ１０２は「要求」メッセージを廃棄し、その後のステップを実行しない。
【００５２】
５．マッピング・テーブルにＭＨのＩＤエントリーをもっていた入口ＬＳＲ１０２は、旧出口ＬＳＲ３０２への既存のＬＳＰトンネル３０１のパラメータと同一のパラメータを使用して、新出口ＬＳＲ３０３へのＬＳＰトンネル３０４を設定するためのステップ６０８を開始する。採用するＲＳＶＰ−ＴＥモード−標準Ｐ２ＰシグナリングまたはＰ２ＭＰシグナリング−に応じて、次のように異なる結果になる可能性がある。
【００５３】
- ＲＦＣ ３２０９の２節と４節による標準型どおりのシグナリングを採用する場合、出口ＬＳＲの変更により新出口ＬＳＲへ新しいＬＳＰトンネルが設定される。
【００５４】
- Ｐ２ＭＰシグナリングを採用する場合、前述の先行技術に関する節を参照、新出口ＬＳＲ３０３へ新しい分岐ＬＳＰが確立されることになる。この場合、入口ＬＳＲ１０２は、旧分岐上と新分岐上でトラヒックが二重化される分岐ＬＳＲ３０７を選択する。これは、データ・トラヒックが旧出口ＬＳＲと新出口ＬＳＲ３０２、３０３を介してＭＨ１０１へ着信するので、スムーズな損失のないハンドオーバを保証する。このケースは、本発明を実施するのに好ましい。
【００５５】
６．新出口ＬＳＲ３０３へのＬＳＰトンネル３０４の設定が完了すると、ステップ６０９で、ＭＨ１０１は旧出口ＬＳＲ３０２からデタッチ可能になり、入口ＬＳＲ１０２は、ステップ６１０で、旧出口ＬＳＲ３０２へのＬＳＰトンネルを切断する決定を行える。
【００５６】
上記の手順を実施するためには、既存のＭＰＬＳの機能性への以下に述べる変更が必要である。
【００５７】
- （１）ＭＨのＩＤ（例えば、ＭＡＣアドレス）と新出口ＬＳＲ識別子（例えば、出口ＬＳＲのＩＰアドレス）に関する情報を含む、新しいＲＳＶＰ−ＴＥ「要求」メッセージが定義される。
【００５８】
- 存在し得る入口ＬＳＲ（ｓ）への新しいメッセージ（「要求」メッセージ）を生成するための新しいＲＳＶＰ−ＴＥの機能性が、出口ＬＳＲ３０２、３０３において必要である。「要求」メッセージを送信するための異なる二つの方式が可能である。
- （１）出口ＬＳＲからすべての入口ＬＳＲｓへのＩＰユニキャスト、または 
- （２）出口ＬＳＲからすべての入口ＬＳＲｓへのＩＰマルチキャストが使用でき、これによりすべての入口ＬＳＲｓはマルチキャスト・グループにまとめられる。
- ＭＰＬＳ領域が一つの入口ノード（ＩＰゲートウェイ）しかもたないようにネットワークの構成を編成する場合を除き、ＭＰＬＳ領域に存在する可能性のあるすべての入口ＬＳＲｓのＩＰアドレスを含む新しいデータベースが出口ＬＳＲ３０２，３０３で必要である。
- 入口ＬＳＲ１０２は、ＭＨのＩＤをそのＭＨをすでにサーブしている既存のＬＳＰｓに一義に対応付けるマッピング・テーブル３０６を維持する必要がある（図３）。「要求」メッセージを受信後、各入口ＬＳＲはマッピング・テーブルを確認し、ＭＨのＩＤエントリーがテーブルに存在するかどうか判定する。入口ＬＳＲがそのマッピング・テーブルにＭＨのＩＤエントリーをもつ場合、入口ＬＳＲは「要求」メッセージをさらに処理する。それ以外のすべての入口ＬＳＲｓは「要求」メッセージを廃棄する。
- 入口ＬＳＲがそのマッピング・テーブルに該当するＭＨのＩＤをもつエントリーをもつ場合、入口ＬＳＲは次のステップを開始する。
- ＲＦＣ ３２０９の２節と４節による標準型どおりのＲＳＶＰ−ＴＥシグナリングを採用する場合、入口ＬＳＲ１０２は、新出口ＬＳＲ３０３への新しいＬＳＰトンネルの設定を開始する。
- Ｐ２ＭＰシグナリングを採用する場合、入口ＬＳＲ１０２は、新出口ＬＳＲ３０３への新しい分岐ＬＳＰの設定を開始する。
【００５９】
マッピング・テーブル中で複数のＬＳＰトンネルがＭＨのＩＤに関係付けられている場合は、入口ＬＳＲ１０２は、その既存のＬＳＰトンネルのすべてについて上記のように（図３のステップ５）新しいＬＳＰトンネルの設定を開始する。
【００６０】
提案された方法は、一方向、双方向のどちらのＭＰＬＳトンネルにも適用可能である。双方向トンネルの設定は、通常どおり入口ＬＳＲにより開始され、一方向トンネルとの相違はＲＳＶＰ−ＴＥメッセージ・フォーマットだけなので、上記の手順はどちらの場合でも同じである。
【００６１】
中間ＬＳＲと新出口ＬＳＲ間の新しい分岐Ｐ２ＭＰ ＬＳＰのシグナリング手順及び設定が図７に示される。二つのケースの違いはＬＳＰ設定にある、すなわち、Ｐ２Ｐ ＬＳＰシグナリングを使用するか、Ｐ２ＭＰシグナリングを使用するかである。Ｐ２ＭＰシグナリングの場合は、ステップ７０１で、入口ＬＳＲは適当な分岐ＬＳＲ３０７を決定する。ステップ６０８におけるパスのメッセージは、中間ＬＳＲ３０７から新出口ＬＳＲ３０３への分岐Ｐ２ＭＰ ＬＳＰ７０２を開始するのに適当な手段を含む。
【００６２】
図８は、ＭＰＬＳネットワーク中のあるノードとしての役目を果たし得るラベル・スイッチ・ルータ８００の構成例を示す。ルータ８００は、ネットワーク中のノードまたはＬＳＲの役割に応じて、前述の方法の各ステップをプログラムで制御可能に実行するプロセッサまたはＣＰＵ８０１を具備する。
【００６３】
ラベル・スイッチ・ルータが入口ノードとしての役割を果たすように構成される場合には、ＣＰＵ８０１は、移動ホストを識別する情報を含んだ、出口ノードからの要求メッセージを受信するように構成された要求受信手段を具備する。入口ノードのＣＰＵ８０１はさらに、前記移動ホストに関係付けられたマルチプロトコル・ラベル・スイッチング・トンネルの前記出口ノードへの設定を開始するためのパス始動手段を具備する。
【００６４】
ラベル・スイッチ・ルータが出口ノードとしての役割を果たすように構成される場合には、ＣＰＵ８０１は、移動ホストから当該移動ホストを識別する情報を受信するための移動ホスト識別手段を具備する。出口ノードのＣＰＵ８０１はさらに、図３のステップ（５）及び図６のステップ６０６による、少なくとも一つの要求メッセージをＭＰＬＳネットワークの一つ以上の入口ノードへ送信するための要求手段を具備する。
【００６５】
処理すべきデータと共に命令をプログラムの実行中にＲＡＭ８０２に予め記憶させることができる。
【００６６】
ラベル・スイッチ・ルータが入口ノードとしての役割を果たすように構成される場合には、ＲＡＭ８０２は、図３に示したマッピング・テーブル３０６をさらに含んでもよい。ラベル・スイッチ・ルータが出口ノードとしての役割を果たすように構成される場合には、なおかつＭＰＬＳネットワークが複数の入口ノードを有する場合には、ＲＡＭ８０２は、マルチプロトコル・ラベル・スイッチング領域への各入口ノードのインターネット・プロトコル・アドレスを保持するデータベースをさらに含んでもよい。
【００６７】
さらに、記述された方法を実行するプログラムの命令は、リード・オンリー・メモリ（ＲＯＭ）、プログラマブル・リード・オンリー・メモリ（ＰＲＯＭ）、消去可能プログラマブル・リード・オンリー・メモリ（ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュ）などの半導体メモリまたは磁気ハード・ディスクのどれであってもよい不揮発性メモリ８０３に永久的に記憶されもよい。代替的にまたは追加的に、命令は、使用媒体に対応するディスク・ドライブまたはテープ・ドライブ・ユニットとして搭載される媒体読取装置８０４に挿入される光ディスク、磁気ディスクまたは磁気テープなどのその他のコンピュータで読取り可能な媒体に記憶されてもよい。
【００６８】
ＬＳＲはまた、ＭＰＬＳネットワーク領域にあるその他のＬＳＲｓに自ＬＳＲを接続するためのＭＰＬＳネットワーク・インタフェース８０５を具備する。ＬＳＲが無線アクセス制御装置（ＲＡＣ）または基地局の役割を果たす場合、ＬＳＲはさらに、無線アクセス・ネットワークに対する専用インタフェース８０６を含む。ＬＳＲがゲートウェイとしての役割を果たす場合は、ＬＳＲはさらに、例えば移動通信網のコア・ネットワークまたはインターネットなどの外部のパケット交換型ネットワークに自ＬＳＲを接続するための一つ以上の外部ネットワーク・インタフェース８０８を具備する。すべての構成要素は、バス８０７または専用リンクによりほかの構成要素の一部または全部と接続され得る。
【００６９】
本発明の実施形態は、有利には、アクセス領域間のハンドオーバ（すなわち、出口ＬＳＲｓ間で想定される）の際にＭＨにとってシームレスなモビリティを可能にし得る。通信相手ノードとのデータ・フローは、ハンドオーバ中も生き続ける。ハンドオーバは、新出口ＬＳＲへの新たな接続をまず完了させてから旧出口ＬＳＲと新出口ＬＳＲ間のＬ２ハンドオーバを実行するという「切断前に接続する」原則を適用することにより、パケット損失がない迅速な方法で実行される。別の言い方をすれば、旧出口ＬＳＲへのトンネルを切断する前に新出口ＬＳＲへ新しいＬＳＰトンネルが先ず設定される。したがって、パケットの損失が回避される。
【００７０】
本発明の方法の別の利点は、提案された方法は旧出口ＬＳＲへの既存のトンネルのパラメータと同一のパラメータをもつＬＳＰトンネルの設定に基づくので、ハンドオーバ処理中にセッションのＱｏＳ（及びその他のコンテクスト）パラメータのネゴシエーションを回避することである。さらに、新出口ＬＳＲから旧出口ＬＳＲへのコンテクスト転送動作の必要がないので、本発明はハンドオーバ手順の期間を短縮する。
【００７１】
本発明の別の利点は、例えば、階層化ＭＩＰまたは高速ＭＩＰといったマイクロモビリティ・モバイルＩＰ拡張をネットワークのいずれのエンティティでも実行する必要がないことである。標準的なＭＩＰｖ４またはＭＩＰｖ６が、ＩＰゲートウェイ（ＦＡ／ＡＲ）とＭＨで実行されればよい（図４のシナリオによる）。現在市場で流通されているルータのほとんどはＭＰＬＳ機能を有するので、ハンドオーバ手順はネットワーク側でのみ実行されるということもあり、本文書で提示したＲＳＶＰ−ＴＥの拡張のほかに、入口及び出口ＬＳＲｓではほんの小さな修正をすればすむ。したがって、ＭＨはハンドオーバ手順にかかわらなくてすみ、その結果、無線リンク上のシグナリング負荷が減少する。
【００７２】
発明に従って構成された実施形態に関して発明を説明してきたが、上記の説明を踏まえて、発明の精神と意図された範囲を逸脱しない添付の請求項の範囲内で、本発明の修正、変形、改良が様々に行えることは当業者には明らかであろう。さらに、当該技術分野における通常の技術を有するものが精通していると考えられる分野は、ここに述べた発明を不必要に分かりにくくしないように、本文書では説明をひかえた。したがって、本発明は具体例として説明した実施形態により限定されず、添付の請求項の範囲によってのみ限定されるものと理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】移動通信網のシステム・アーキテクチャの例を説明する。
【図２】移動通信網の別の構成を示す。
【図３】シグナリング情報の交換のためのオーバーレイ・モデルを示す。
【図４】関与する各エンティティに備わるデータ・プレーンのプロトコル・スタックを示す。
【図５】制御プレーンにおけるプロトコル・スタックを示す。
【図６】新しいＰ２Ｐ ＬＳＰトンネルを設定するためのシグナリング手順を表わす。
【図７】新しい分岐Ｐ２ＭＰ ＬＳＰトンネルを設定するためのシグナリング手順を表わす。
【図８】ラベル・スイッチド・ルータの構成例を示す。
【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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【国際調査報告】
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