(57)【要約】  データネットワーク通信のパケットデータトラフィックが含むデータパケットを処理するためのプラットフォーム（２００）を開示する。プラットフォーム（２００）は該プラットフォーム（２００）内でデータパケットを転送するバックプレーン（２７０）を含む。さらにプラットフォーム（２００）はバックプレーン（２７０）に接続したパケット交換カード（２２０）を含む。パケット交換カード（２２０）はプラットフォーム（２００）内のパケットデータトラフィックの流れをまとめる。さらにプラットフォーム（２００）はバックプレーン（２７０）に接続した複数のアプリケーションカード（２４０、２４５、２５０）を含む。複数のアプリケーションカード（２４０、２４５、２５０）の各々はネットワークインタフェースカードおよびネットワークアクセスカードの少なくとも１つとして選択的に動作する。複数のアプリケーションカード（２４０、２４５、２５０）の少なくとも１つはネットワークインタフェースカードとして動作し、前記ネットワークから前記パケット交換カード（２２０）へパケットデータトラフィックの流れの少なくとも一部を転送する。【選択図】図２Ｂ
2008522547.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データネットワーク内を流れるパケットデータトラフィックのデータパケットを処理するプラットフォームであって、
前記プラットフォーム内でデータパケットを転送するバックプレーンと、
前記バックプレーンに接続し、前記プラットフォーム内のパケットデータトラフィックをまとめるパケット交換カードと、
前記バックプレーンに接続した複数のアプリケーションカードであって、各々がネットワークインタフェースカードとネットワークアクセスカードの少なくとも１つとして選択的に動作するものとを備え、
前記複数のアプリケーションカードのうち少なくとも第１アプリケーションカードがネットワークインタフェースカードとして動作し、該第１アプリケーションカードは前記パケットデータトラフィックの少なくとも一部を前記ネットワークから前記パケット交換カードへ転送する、前記プラットフォーム。
【請求項２】
前記複数のアプリケーションカードの各々は、
パケットデータ処理ノード機能と、
ホームエージェント機能とを提供するためのサービス論理を含む、請求項１のプラットフォーム。
【請求項３】
前記アプリケーションカードの各々は、
前記データネットワークに接続したデータポートと、
前記データポートと前記バックプレーンとに接続したデータスイッチと、
前記データスイッチに接続したコントローラとを備え、
前記データスイッチは、
前記データポートと前記バックプレーンと、
前記コントローラと前記高速バックプレーンと、
前記データポートと前記コントローラとに対して前記データパケットを選択的に送受する、請求項１のプラットフォーム。
【請求項４】
前記データポートはイーサネット(登録商標)データポートである、請求項３のプラットフォーム。
【請求項５】
前記データスイッチはレイヤ２イーサネット(登録商標)プロトコルスイッチである、請求項３のプラットフォーム。
【請求項６】
前記コントローラはマイクロプロセッサである、請求項３のプラットフォーム。
【請求項７】
前記データスイッチに接続したシステム管理バスをさらに備え、前記データスイッチは前記コントローラに対してシステム管理データを選択的に送受する、請求項３のプラットフォーム。
【請求項８】
前記パケット交換カードは、
前記バックプレーンに接続したデータポートと、
前記バックプレーンに接続したデータスイッチと、
前記データスイッチに接続したプログラマブルコントローラとを備える、請求項１のプラットフォーム。
【請求項９】
前記データスイッチはレベル２イーサネット(登録商標)プロトコルスイッチである、請求項８のプラットフォーム。
【請求項１０】
前記パケットデータスイッチは、相互接続した複数のレベル２イーサネット(登録商標)プロトコルスイッチである、請求項８のプラットフォーム。
【請求項１１】
前記プログラマブルコントローラはマイクロプロセッサである、請求項８のプラットフォーム。
【請求項１２】
前記プログラマブルコントローラはネットワークプロセッサである、請求項８のプラットフォーム。
【請求項１３】
バックプレーンと前記バックプレーンに接続した複数のパケット処理装置と前記バックプレーンに接続したパケット交換カードとを備えてデータネットワーク内のデータパケットを処理するプラットフォームにおいて、
前記複数のパケット処理装置のうち第１パケット処理装置にて前記データネットワークからデータパケットを受け取り、
前記第１パケット処理装置から前記パックプレーンを経由して前記パケット交換カードへ前記データパケットを転送し、
前記データパケットを処理する第２パケット処理装置を前記パケット交換カードによって決定し、
前記パケット交換カードから前記バックプレーンを経由して前記第２パケット処理装置へ前記データパケットを転送し、
前記第２パケット処理装置にサービス論理を実行することにより前記データパケットから処理済みパケットを作成し、
前記第２パケット処理装置から前記パックプレーンを経由して前記パケット交換カードへ前記処理済みパケットを転送することを備える、データパケット処理方法。
【請求項１４】
前記パケット交換カードから前記第１パケット処理装置へ前記処理済みパケットを転送し、
前記第１パケット処理装置から前記ネットワークを経由して宛先ネットワークアドレスへ前記処理済みパケットを転送することをさらに備える、請求項１３の方法。
【請求項１５】
前記パケット交換カードから第３パケット処理装置へ前記処理済みパケットを転送し、
前記第３パケット処理装置から前記ネットワークを経由してネットワーク宛先アドレスへ前記処理済みパケットを転送することをさらに備える、請求項１３の方法。
【請求項１６】
前記第２パケット処理装置にサービス論理を実行することは、前記データパケットにホームエージェントサービスを実行することである、請求項１３の方法。
【請求項１７】
前記第２パケット処理装置にサービス論理を実行することは、前記データパケットにパケットデータ処理ノードサービスを実行することである、請求項１３の方法。
【請求項１８】
前記処理済みパケットをさらに処理するための第３パケット処理装置を前記パケット交換カードによって決定し、
前記パケット交換カードから前記バックプレーンを経由して前記第３パケット処理装置へ前記処理済みパケットを転送し、
前記第３パケット処理装置にサービス論理を実行して前記処理済みパケットをさらに処理し、さらに処理したパケットを作成し、
前記さらに処理したパケットを前記パケット交換カードへ返送することをさらに備える、請求項１３の方法。
【請求項１９】
前記パケット交換カードから前記第１パケット処理装置へ前記さらに処理したパケットを転送し、
前記第１パケット処理装置から前記ネットワークを経由して宛先ネットワークアドレスへ前記さらに処理したパケットを転送することをさらに備える、請求項１８の方法。
【請求項２０】
前記パケット交換カードから第３パケット処理装置へ前記さらに処理したパケットを転送し、
前記第３パケット処理装置から前記ネットワークを経由してネットワーク宛先アドレスへ前記さらに処理したパケットを転送することをさらに備える、請求項１８の方法。
【請求項２１】
前記データパケットを処理するサービス論理を実行することは、ホームエージェントサービスとパケットデータ処理ノードサービスの１つを実行することである、請求項１８の方法。
【請求項２２】
前記処理済みパケットをさらに処理するサービス論理を実行することは、暗号化および仮想プライベートネットワークサービスの１つを実行することである、請求項２１の方法。
【請求項２３】
前記データパケットを処理するサービス論理を実行することは、前記データパケットを復号することである、請求項１８の方法。
【請求項２４】
前記処理済みパケットをさらに処理するサービス論理を実行することは、ホームエージェントサービスおよびパケットデータ処理ノードサービスの１つを実行することである、請求項２３の方法。
【請求項２５】
複数のパケット処理装置と、
前記複数のパケット処理装置に動作的に接続したパケット交換カードと、
前記パケット交換カードと前記複数のパケット処理装置との間でデータパケットを通信するバックプレーンとを備え、
前記パケット交換カードと前記複数のパケット処理装置とは機械実行可能命令を含み、これら命令を実行すると全体的に、
前記複数のパケット処理装置のうち第１パケット処理装置にて前記データネットワークからデータパケットを受け取り、
前記第１パケット処理装置から前記パックプレーンを経由して前記パケット交換カードへ前記データパケットを転送し、
前記データパケットを処理する第２パケット処理装置を前記パケット交換カードによって決定し、
前記パケット交換カードから前記バックプレーンを経由して前記第２パケット処理装置へ前記データパケットを転送し、
前記第２パケット処理装置にサービス論理を実行することにより前記データパケットから処理済みパケットを作成し、
前記第２パケット処理装置から前記パックプレーンを経由して前記パケット交換カードへ前記処理済みパケットを転送することを提供する、データパケットを処理するためのネットワークプラットフォーム。
【請求項２６】
前記命令を実行すると、
前記パケット交換カードから前記第１パケット処理装置へ前記処理済みパケットを転送し、
前記第１パケット処理装置から前記ネットワークを経由して宛先アドレスへ前記処理済みパケットを転送することをさらに提供する、請求項２５のネットワークプラットフォーム。
【請求項２７】
前記命令を実行すると、
前記パケット交換カードから第３パケット処理装置へ前記処理済みパケットを転送し、
前記第３パケット処理装置から前記ネットワークを経由して宛先アドレスへ前記処理済みパケットを転送することをさらに提供する、請求項２５のネットワークプラットフォーム。
【請求項２８】
前記命令を実行すると、
前記処理済みパケットをさらに処理するための第３パケット処理装置を前記パケット交換カードによって決定し、
前記パケット交換カードから前記バックプレーンを経由して前記第３パケット処理装置へ前記処理済みパケットを転送し、
前記第３パケット処理装置にサービス論理を実行して前記処理済みパケットをさらに処理し、さらに処理したパケットを作成し、
前記第３パケット処理装置から前記パケット交換カードへ前記さらに処理したパケットを返送することをさらに提供する、請求項２５のネットワークプラットフォーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の参照
本出願は２００４年１２月３日出願の米国特許出願第１１／００３，８３１号への優先権を主張すると共にその全教示を参照によりここに組み込む。
【０００２】
背景
Ｉ．分野  
本発明はデータ通信に関し、さらに詳しくはデータネットワークにおいてデータパケットを処理するシステムおよび方法に関する。
【０００３】
II．関連技術の説明
インターネット、ワールドワイドウエブ、その他パケットデータネットワーク（例えば業務ネットワークやプライベートネットワーク）へアクセスする技術の利用は急速に増加している。無線電話、無線パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、無線ネットワークノートパソコン等の無線移動装置の出現は、それら装置のユーザに無線利用可能な場所ならどこからでもデータネットワークにアクセスすることを可能にした。このようなアクセスは移動インターネットプロトコル（移動ＩＰ）等のプロトコルを使って提供する。移動ＩＰ機能は符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）２０００規格に基づいて実現できる。この規格の詳細はテレコミュニケーション工業協会（ＴＩＡ）規格ＩＳ−９５ＡおよびＩＳ−９５Ｂが説明しており、それら全てを参照によりここに組み込む。またＣＤＭＡは国際電気通信連合（ＩＴＵ）ＩＭＴ−２０００シリーズ規格にも記述があり、それら全てを参照によりここに組み込む。さらにＣＤＭＡはＴＩＡのＩＳ−２０００シリーズ規格にも記載があり、それら全てを参照によりここに組み込む。ＩＳ−２０００シリーズ規格は一般にＣＤＭＡ２０００と呼ばれる。
【０００４】
このようなデータネットワークアクセス技術の利用は急成長し、データサービスをさらに大きな帯域幅で提供するネットワークシステムの開発を促進している。またこのようなネットワーク（例えば移動ＩＰネットワーク）の実施および維持に関する基盤コストおよび運営コストの上昇に伴い、複数のアプリケーションで使用できたり複数機能を同時提供できるネットワーク装置やシステム／プラットフォームの開発が進んでいる。例えば移動ＩＰネットワークにおいて同一ネットワークプラットフォームでパケットデータ処理ノード（ＰＤＳＮ）機能やホームエージェント（ＨＡ）機能を提供することである。ＰＤＳＮサービスおよびＨＡサービスの詳細はＣＤＭＡ２０００規格に記述されているためここでは説明しない。
【０００５】
ネットワークデータサービスを提供するために使用するプラットフォームの１つはミッドプレーンベースプラットフォームである。ミッドプレーンベースプラットフォームは、ラインカードと呼ぶ複数のネットワークインタフェースカード（ＮＩＣ）をミッドプレーンに接続する。各ＮＩＣはミッドプレーンを経由してアプリケーションカードと呼ぶ１以上のネットワークアクセスカード（ＮＡＣ）に接続する。このようなシステムにおいて、ＮＩＣはデータネットワークへの接続性を提供し、ＮＡＣは該システムが送受するデータパケットにネットワークサービス（例えばＰＤＳＮサービスやＨＡサービス）を実行する。
【０００６】
一般にこのようなミッドプレーンシステムは、システム管理用の低速信号バスを含む。このバスはシステム管理バスまたはシステム制御バスと呼ぶ。これら用語は本開示において互いに交換可能に使用する。１つのプラットフォームにおける各ネットワーク装置（例えばＮＩＣとＮＡＣの組み合わせ）は実質的に互いに独立で動作し、相互作用はほとんど無いか全く無い。この場合、ＮＩＣとＮＡＣの各組み合わせはスタンドアロン装置として動作する。従ってこの手法は一般にひと組のＮＩＣとＮＡＣにつき１つのネットワークアドレスと１本のネットワークケーブルを使用する。実質的にスタンドアロンであって並列動作するＮＩＣとＮＡＣの組み合わせを使用することは、ネットワークプラットフォームの利用可能入出力データ帯域幅を増加させる１つの方法である。
【０００７】
しかしながらミッドプレーン方式はいくつかの欠点を有する。例えばプラットフォーム内のＮＩＣとＮＡＣの各組み合わせは実質的に独立で動作するため、ＮＩＣとＮＡＣの各組み合わせには、個別のアドレス（本例ではＩＰアドレス）を割り当て個別のネットワークケーブルを接続する。従ってこのシステムには多数の障害発生点が存在し、システムの信頼性が低下する。またミッドプレーンシステム内の装置の１つ（例えばＮＩＣまたはＮＡＣ）が故障すると、その故障装置に関連するＩＰアドレスへ送る全データトラフィックは失われるであろう。さらにこの方式は、１つのネットワーク接続で利用可能なデータ帯域幅が増加してもそれを完全に利用することはできない。
【０００８】
さらにミッドプレーンシステムにおけるＮＩＣとＮＡＣの各組み合わせは個別のＩＰアドレスで動作するため、ネットワークデータサービスの種類は各組み合わせについてあらかじめ決めておかねばならない。例えばＰＤＳＮサービスを提供するためにあるＩＰアドレスを割り当てた場合、そのＩＰアドレスで動作するＮＩＣとＮＡＣの組み合わせはＰＤＳＮサービスを提供せねばならない。さもないとネットワークが適切に機能しなくなる。このようにＮＩＣとＮＡＣの組み合わせは一般に他の機能（例えばＨＡ機能）を提供できず、それを行うにはネットワークプラットフォームをサービスから切り離し、ＮＩＣとＮＡＣの各組み合わせが提供するサービスタイプを再構成しなければならない。従ってミッドプレーンシステムにおいてはハードウエア冗長性の実現が難しい。
【０００９】
概要
本開示はデータネットワークにおいてデータパケットを処理するための方法およびシステムである。方法の一例として分散方式にてデータパケットを処理することを含む。
【００１０】
この方法例は、ネットワークプラットフォーム／システムが含むパケット交換装置またはカードにおいてデータパケットを受け取ることを含む。このパケット交換カードはデータパケットを直接受け取ることができる（例えば該パケット交換カードが含むネットワークインタフェースを介して）。あるいはネットワークプラットフォームが含む第１パケット処理カード（ラインカードとして動作する）によってデータパケットを受け取っても良い。この場合、第１パケット処理カードはそのデータパケットをパケット交換カードへ転送する。パケット処理装置（またはカード）は無線アプリケーションカードとも呼ぶ。これら用語は本開示において互いに交換可能に使用する。このようなパケット処理装置は、ハードウエア、ソフトウエア、ファームウエアの組み合わせを使用して、あるいはその他適切な方法を使用して実現できる。ＰＤＳＮサービスやＨＡサービスを提供するネットワークプラットフォームの一例において、複数のパケット処理カードを配置し、高速バックプレーンを介してそれらをパケット交換カードに接続する。
【００１１】
パケット交換カードは、データパケットを受け取ると、そのデータパケットを処理するためのネットワークプラットフォームにおける第２パケット処理装置（該データパケットを受け取ったのは第１パケット処理装置と仮定して）を決定する。この決定は、受け取ったパケットの種類に基づいて行う。例えば受け取ったパケットが暗号データパケットであれば、パケット交換カードは暗号データパケットのヘッダの所定数ビットに対してハッシュ関数を実行し、その結果に基づいて（例えばルックアップテーブルを参照して）第２パケット処理装置を決定する。あるいは暗号データパケットヘッダの所定フィールドビットに基づいて前記決定を行っても良い。
【００１２】
パケットが非暗号パケットであれば、パケット交換カードはそのパケットのヘッダを調べ、どのパケット処理カードがそのパケットを処理するかを決定する。これはそのパケットのヘッダが含む通信セッション識別子（例えば該パケットの送信元装置のＩＰアドレス）によって決定できる。
【００１３】
前記方法は、パケット交換カードから第２パケット処理装置へ前記データパケットを転送し、第２パケット処理装置にて前記データパケットを処理することを含む。暗号パケットの場合、この処理はパケットを復号することを含む。非暗号パケットの場合、その処理はパケットに対してネットワークサービス（例えばＰＤＳＮサービスまたはＨＡサービス）を実行することを含む。次に第２パケット処理装置は、処理済みパケットをパケット交換カードへ返送する。他の種類のネットワークサービスを提供することもできる。例えばネットワークサービスは、仮想プライベートネットワーキング（ＶＰＮ）サービスでも良い。
【００１４】
パケット交換カードは、処理済みデータパケットを受け取ると、前記と同様方法にてパケットをさらに処理できる。例えばパケットが元々暗号化されていれば（そして非暗号パケットがパケット交換カードに返送されたのであれば）、パケット交換カードは非暗号データパケットにネットワークサービスを実施するための第３パケット処理装置を決定できる。またはパケット交換カードは、処理済みパケット（例えばネットワークサービスを実行したパケット）を暗号化するためのパケット処理装置を決定できる。そしてパケット交換カードは、さらに処理をするための適切なパケット処理装置へそのデータパケットを転送する。
【００１５】
ネットワークプラットフォームにおいて該パケットの全処理が完了したら、そのパケットは最終形体（例えば暗号化または非暗号化）においてパケット交換カードへ送る。するとパケット交換カードは、ネットワークインタフェースを介して、あるいは最初にパケットを受け取ったパケット処理カード等のパケット処理カードの１つを介して、次の宛先（パケットヘッダが示す）へ転送する。
【００１６】
ネットワークプラットフォーム内でデータパケットを通信するには様々なやり方がある。例えばパケット交換カードとパケット処理カードとの間でデータパケットを通信するため、マルチプロトコルラベルスイッチング（ＭＰＬＳ）プロトコルを使用できる。この方法の場合、各パケットにＭＰＬＳヘッダを含めてからネットワークプラットフォームでの通信を行う。ＭＰＬＳプロトコルの詳細はインターネットエンジニアリングタスクフォース（ＩＥＴＦ）のリクエストフォーコメンツ（ＲＦＣ）３０３１に記載があり、その全てを参照によりここに組み込む。もちろんネットワークプラットフォーム内でパケットを通信するための技術は他にもたくさんある。例えばユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）ヘッダを使用しても良い。あるいは汎用経路カプセル化（ＧＲＥ）やＩＰインＩＰ等のカプセル化技術を使用してネットワークプラットフォーム内の通信を行っても良い。このような技術は既知であり、ここではその詳細を説明しない。
【００１７】
前記方法例（およびデータパケットを処理しネットワークサービスを提供するその他方法）を実行するためのネットワークプラットフォーム／システムは複数のパケット処理カードを含む。該複数のパケット処理カードの少なくとも１つは暗号パケットを処理（復号）するための復号器を含む。この復号器はハードウエア、ソフトウエア、ファームウエアで実現できる。あるいはその他適切な技術を用いて復号器を実現しても良い。
【００１８】
またネットワークプラットフォームはパケット交換カードを含む。パケット交換カードは高速バックプレーンを介して前記複数のパケット処理カードと動作的に接続する。パケット交換カードとパケット処理カードは、高速バックプレーンを介して例えばＭＰＬＳプロトコルに基づきデータパケットを通信する。パケット交換カードとパケット処理カードは各々がプログラマブルコントローラを含む。このプログラマブルコントローラは命令を含む。これら命令は実行すると全体として前記方法（あるいはネットワークサービスを提供するためのその他適切な方法）を実行する。
【００１９】
本発明の前記およびその他態様は、添付図面を適宜参照しながら以下の詳細説明を読むことにより当業者には明らかとなろう。この概要に記載した実施例は例示に過ぎず、請求項に記載の本発明範囲を制限するものではない。
【００２０】
詳細な説明
ネットワークプラットフォームの実施例とネットワークデータサービスを提供する方法の実施例を無線通信システムおよびパケットデータネットワークに関連して広く説明する。しかしながら本発明はそのような態様に限定するものではなく、本発明の実施例は様々なタイプの通信システム、例えば有線ローカルエリアネットワークや有線ワイドエリアネットワーク等の適切なデータネットワーク、通信ネットワークにおいて実施可能である。ほとんどのテレコミュニケーションおよびデータアプリケーションにおけるように、ここに説明する各実施例の要素はその多くが機能実体であり、ハードウエア、ファームウエア、ソフトウエア、あるいはその他適切な技術を使用して実現可能である。またここに記載する要素の多くは、個別要素としてあるいは他の要素と関連して実現可能であり、あらゆる適切な組み合わせおよび場所において実施可能である。
【００２１】
開示の構成
本開示の構成を説明する。最初に図１を参照しながら様々なネットワークサービスを提供するためのバックプレーンベース・ネットワークプラットフォームを使用可能なデータネットワークを説明する。図１のネットワークは、ＣＤＭＡ２０００規格に基づくモバイルＩＰプロトコルを実施する無線データネットワークを含む。次に図２〜４を参照しながらバックプレーンベース・ネットワークプラットフォームを説明する。このネットワークプラットフォームは図１のシステムに使用することで、データネットワークにおける例えばパケットデータ処理ノードサービスやホームエージェントサービスを提供できる。第３に図５Ａ〜５Ｃを参照しながら様々なデータパケット構成を説明する。図５Ａ〜５Ｄに示すパケットデータ構成は、図２Ａおよび２Ｂに示すシステムによる各処理段階の単一データパケットを表す。第４に図６を参照しながら例えば図２Ａおよび２Ｂのネットワークプラットフォームにおけるデータパケット処理方法例を説明する。
【００２２】
データ通信ネットワーク
図１はパケットデータ通信に使用するデータ通信ネットワーク１００を示す。ネットワーク１００において移動局１１０は無線機器であり、例えば無線電話、無線パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、無線可能コンピュータ、または無線通信ネットワークを使用してデータ通信ができるその他機器である。
【００２３】
移動局１１０はエアインタフェース１１５を介して無線ネットワークと通信する。この無線ネットワークは送受基地局（ＢＴＳ）１２０を含む。この基地局はエアインタフェース１１５を介し無線周波信号を使用してクライアント局１１０と直接通信する。移動局１１０は様々なプロトコルを使用して基地局１２０と通信できる。例えばＣＤＭＡ２０００規格使用して通信を行える。他の無線プロトコルを使用することもできる。例えば移動局１１０と基地局１２０が通信に使用できるのは、広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）、時分割同期ＣＤＭＡ（ＴＤ−ＳＣＤＭＡ）、先進移動電話サービス（ＡＭＰＳ）、デジタルＡＭＰＳ（Ｄ−ＡＭＰＳ）、ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションズシステム（ＵＭＴＳ）、グローバルシステムフォーモバイルコミュニケーション（ＧＳＭ）、ＩＳ−１３６、時分割マルチアクセス（ＴＤＭＡ）、ＩＥＥＥ８０２．１１、ブルートゥース（例えば８０２．１５．１）、ＭＭＤＳ、ＤＥＣＴ、インテグレーテッドデジタルエンハンストネットワーク（ＩＤＥＮ）、汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）、またはその他プロトコルである。
【００２４】
基地局１２０は基地局コントローラ（ＢＳＣ）１２５に接続する。基地局コントローラ１２５は無線アクセスネットワーク／パケット制御機能装置１３０に接続する。この装置１３０はパケットデータ処理ノード（ＰＤＳＮ）１３５に接続する。ＰＤＳＮ１３５は公衆インターネット等のパケットデータネットワーク１４０に接続する。これら要素とその動作はＣＤＭＡ規格に詳細が説明されている。本明細書では簡潔および明解のため、それらの詳細説明を省略する。
【００２５】
このような接続により移動局１１０はパケットデータネットワーク１４０上の機器およびホームエージェント１４５、ウエブサーバ１５５、プライベートネットワーク１５０などパケットネットワーク１４０に接続した機器と通信できる。例えばウエブサーバ１５５は移動局１１０にワールドワイドウエブへのアクセスを提供する。
【００２６】
図１のデータネットワークは、パケットデータネットワーク１４０に接続した遠隔認証ダイヤルインユーザサービス（ＲＡＤＩＵＳ）サーバ１４７をさらに含む。知られているようにＲＡＤＩＵＳサーバ１４７は（例えばＰＤＳＮ１３５やＨＡ１４５と協力して）ユーザを認証し、プライベートネットワークへのアクセスを許可し、課金および請求（ユーザアクセス時間や料金）を目的とした情報を収集する。移動ＩＰ規格およびＣＤＭＡ規格を実施するデータネットワークにおけるＲＡＤＩＵＳサーバとその役割はＴＩＡＩＳ−８３５−Ｃ規格に詳細説明がある。
【００２７】
データネットワーク１００におけるデータ通信は、安全通信セッションまたは非安全通信セッションを使って行える。安全通信セッションを使ってデータ通信を行う場合、データパケットは暗号フォーマットにて送信する。例えば安全通信セッションの一部として送信するデータパケットは、インターネットプロトコルセキュリティ（ＩＰＳＥＣ）プロトコルに基づいて暗号化できる。ＩＰＳＥＣプロトコルはＩＥＴＦのリクエストフォーコメンツ（ＲＦＣ）２４０１、２４０２、２４０６に詳細が記述されており、これら全てを参照によりここに組み込む。もちろん他の暗号プロトコルを使用しても構わない。例えばデータ暗号規格（ＤＥＳ）およびトリプルＤＥＳ（３ＤＥＳ）を使用できる。しかしながら本開示の目的において、安全通信セッションはＩＰＳＥＣプロトコルの範疇で説明する。
【００２８】
暗号化データおよび非暗号化データはいずれも、ＩＰ規格、イーサネット(登録商標)規格（ＩＥＥＥ８０２．３）、移動ＩＰ規格、その他データパケット通信に合った規格に基づいてネットワーク１００で通信する。ネットワークサービスはネットワーク１００の各種プラットフォーム、例えばＰＤＳＮ１３５、ＨＡ１４５、ウエブサーバ１５５等が提供する。しかしながら本開示の目的において、ネットワークプラットフォームとネットワークサービスを提供する方法は、ＰＤＳＮ１３５とＨＡ１４５に関連して一般に説明する。もちろんＶＰＮサービス等別の種類のネットワークサービスをここに開示する実施例と同様の方法で提供することも可能である。
【００２９】
バックプレーンベース・ネットワークプラットフォーム
図２〜４はバックプレーンベース・ネットワークプラットフォーム２００を示す。これは例えば図１に示すネットワーク１００等の移動ＩＰ準拠データ通信ネットワークにおいてＰＤＳＮサービスやＨＡサービスを提供するために使う。プラットフォーム２００は、図１のＰＤＳＮ１３５や図１のＨＡ１４５を実施するためにも使用できる。プラットフォーム２００はそのバックプレーンベース設計により、ＰＤＳＮサービスとＨＡサービスとを同時に提供できる。このような場合、ＰＤＳＮサービスは第１ＩＰアドレスを使って提供し、ＨＡサービスは第２ＩＰアドレスを使って提供する。
【００３０】
１．概要
バックプレーンベース・ネットワークプラットフォームは、ミッドプレーン設計等の従来ネットワークプラットフォームの欠点の少なくともいくつかを克服できる。例えばミッドプレーンに基づく設計は、プラットフォーム内のＮＩＣとＮＡＣの各組み合わせ間に比較的低速のバックプレーンを含むが、この低速バックプレーンはシステム構成やシステム管理に使うだけである。このようなシステムにおいて、パケットデータはプラットフォーム内のあるネットワーク装置から他の装置へ通信されない。そのため各ネットワーク装置（例えばネットワークインタフェースカードまたはネットワークアクセスカード）は、１つのＩＰアドレスと個別のネットワークケーブルで動作する。これは前記したように好ましくない。
【００３１】
これに対しバックプレーンベースシステム／プラットフォームは、同一プラットフォーム内のあるパケット処理カードから他のカードへパケットデータを通信するため、高速バックプレーンを一般に有する。このようなネットワーク装置の一例は、カリフォルニア９４５０２、アラメダ、ハーバーベイパークウエイ１２７５のＵＴスターコム社が販売するトータルコントロール２０００（ＴＣ２Ｋ）である。バックプレーンベース設計は、ＴＣ２Ｋシステム内の全パケットデータトラフィックを単一のＩＰアドレスに統合することができる。
【００３２】
特にＴＣ２Ｋバックプレーンベースシステムは、複数の無線アプリケーションカード（パケット処理カード）を含み、これらを高速バックプレーンを介してパケット交換カードに接続する。パケット交換カードはＴＣ２Ｋシステム内でパケットルーティング機能とパケット転送機能とを実行する。パケット交換カードは各無線アプリケーションカードへのパケットルーティングが可能であるため、ＴＣ２Ｋシステムはそのシステムに関する全データトラフィックを、実施状況に応じて、１つのネットワークアドレス（例えば本例ではＩＰアドレス）あるいは少数のＩＰアドレスに統合できる。従ってＴＣ２Ｋシステム内の全アプリケーションカードは、同一ＩＰアドレスあるいはシステム内の無線アプリケーションカードの総数よりも少ない数のＩＰアドレスを使って動作できる。パケット交換カードは、各パケットの内容に基づいてパケットを各無線アプリケーションカードへ転送し、そこでパケットを処理する。
【００３３】
例えばパケットは各パケットのヘッダが含む通信セッション識別子（例えば該パケットのソースＩＰアドレス）に基づいて転送できる。パケット交換カードは各パケットの通信セッション識別子を決定すると、その通信セッションに関係したパケットを処理すべき無線アプリケーションカードを決定する。この決定を行う際、パケット交換カードはパケットの通信システム識別子と、通信セッション識別子と無線アプリケーションカードを関連付けるテーブルとを比較できる。
【００３４】
データネットワーキングハードウエア（例えばルータ、サーバ等）の改良により、１つのネットワーク接続で利用可能なデータ帯域は増加している。１本のケーブルにおける１ギガビット秒（１ギガビット＝１ｘ１０９ビット）のネットワーク速度は現在簡単に利用でき、１０ギガビット秒のネットワーク速度も簡単に利用できるようになりつつある。１つのネットワーク接続で利用可能なデータ帯域がこのように増加すると、単一ＩＰアドレス（またはシステム内のアプリケーションカードの総数よりも少ない数のＩＰアドレス）を実施するシステム（例えばＴＣ２Ｋ）は、以前のミッドプレーンシステムよりも極めて大きなデータ帯域を有する１本のネットワークケーブルを１つのＩＰアドレスに使用できる。しかしながらＩＰアドレスあたり２本のネットワークケーブルを使用してハードウエア冗長性をもたらし、システム信頼性を高めることが好ましい。例えばＰＤＳＮサービスに関してＮＩＣとして動作しているアプリケーションカードが故障した場合、冗長ネットワークケーブルに接続した第２アプリケーションカードを代わりに起動することにより、ネットワークサービスの損失を防止できる。
【００３５】
バックプレーンベースシステム（例えばＴＣ２Ｋシステム）は同一プラットフォーム内で複数のネットワークサービス（例えばＰＤＳＮ機能とＨＡ機能）を実施できる。この場合、各機能はそれぞれが１つのネットワークアドレスを使用する。この方法は、例えばＰＤＳＮ機能とＨＡ機能を実施する複数のパケット処理カード等の複数装置（例えば冗長）を各ネットワークアドレスに関連付けることを可能にする。この場合、１つの装置が故障すると、他の（冗長）装置はほぼシームレスに代替を行い、サービス中断をユーザに感じさせることなくネットワークサービスを提供し続ける。
【００３６】
単一ＩＰアドレス方法を実行するバックプレーンベース・ネットワークプラットフォームは、従来方法よりも優れている。従来方法は、複数のネットワーク装置（例えばＰＤＳＮ装置やＨＡ装置）を使用し、各装置に１つのＩＰアドレスと１つのネットワーク接続とを与える。特に単一ＩＰ方法は、ネットワーク接続数やケーブル数を低減し、ハードウエア冗長性の使用を可能にし、障害発生点の数を減らし、ネットワーク信頼性を高める。
【００３７】
２．構成
図２Ａおよび２Ｂは２つの異なるバックプレーンベース・ネットワークプラットフォーム／システム２００を示す。図２Ａはバックプレーンベース・ネットワークプラットフォーム２００用のシャシ配置例を示し、ＰＤＳＮサービスやＨＡサービスを提供する。このプラットフォーム２００は実質的にＵＴスターコムのＴＣ２Ｋ無線ネットワークプラットフォームに似ている。本説明の目的において、ネットワークサービスを提供するためのシステムおよび方法は、ＴＣ２Ｋシステムを念頭に置いて説明する（例えば図２Ａおよび２Ｂに示す構成）。もちろん他のシステム構成も可能である。
【００３８】
プラットフォーム２００はシェルフコントローラカード２１０を含む。図示のプラットフォーム２００は１つのシェルフコントローラ２１０を有するが、プラットフォーム２００にはシェルフコントローラカードを追加することもできる。例えばＵＴスターコムＴＣ２Ｋは２つのシェルフコントローラを含む。シェルフコントローラはプラットフォーム２００用のハードウエア管理を提供し、プラットフォーム２００の構成要素間に低速イーサネット(登録商標)接続（例えば１００Ｍｂｐｓ）を提供する。例えばシェルフコントローラはプラットフォーム２００にカード（例えばパケット交換やパケット処理）が挿入されたり取り外されたりするとそれを認識し、対応するカードスロットに電力を供給したり停止したりする。この機能はパケット処理カードおよびパケット交換カードの「ホットスワップ」（例えばシステム動作中における取り外しや取り替え）を可能にする。
【００３９】
プラットフォーム２００はシステムマネージャカード２３０をさらに含む。前記シェルフコントローラカード２１０と同様、図示のプラットフォーム２００は１つのシステムマネージャカード２３０を含む。しかしながらプラットフォーム２００は例えば冗長用のシステムマネージャカードを追加できる。システムマネージャカード２３０はシステム管理バス（図２Ａには示さず）と接続し、プラットフォーム２００の各要素を管理する。例えばシステムマネージャ２３０はプラットフォーム２００が提供するサービスの種類を確定する。システムマネージャ２３０を使用し、ＨＡサービスまたはＰＤＳＮサービス、あるいはそれら両方を提供するようにプラットフォーム２００を構成できる。ＵＴスターコムＴＣ２Ｋプラットフォームは１００Ｍｂｐｓデータバス（システム管理バス）を介してシステム管理を実現する。この時使用するのは、シンプルネットワーク管理プロトコル（その詳細はＩＥＴＦのＲＦＣ１１５７に記載）およびＵＴスターコム専用通信機構である。ＲＦＣ１１５７はその全てを参照によりここに組み込む。
【００４０】
プラットフォーム２００はパケット交換カード２２０をさらに含む。シェルフコントローラ２１０およびシステムマネージャ２３０と同様、図示のプラットフォーム２００は１つのパケット交換カード２００を有する。プラットフォーム２００は冗長パケット交換カードをさらに含むこともできる。ＴＣ２Ｋシステムは代表的に２つのパケット交換カードを含む。
【００４１】
パケット交換カード２２０はプラットフォーム２００においてデータパケットの分配点として動作する。パケット交換カード２２０は、パケットを受け取るとそれらを宛先へ転送または送出する（例えば処理するために、あるいはプラットフォーム２００からの出力として）。プラットフォーム２００内で処理するパケットについては、パケット交換カード２２０は各パケットを検査し、その検査結果に基づいて複数のアクセスゲートウエイ（ＡＧＷ）カード２４０、２４５、２５０（パケット処理装置／カードまたは無線アプリケーションカード）の対応するものに各パケットを送る。図２Ａの点線で示すように、プラットフォーム２００にはＡＧＷカードを追加できる。特定のパケットを受け取るＡＧＷカードは、そのパケットのタイプやパケットヘッダが含む情報に依存する。その情報は、例えばインターネットプロトコルパケットのレイヤ２ヘッダからレイヤ７ヘッダの１以上が含む情報である。
【００４２】
図２Ｂはプラットフォーム２００を示すブロック図である。図２Ｂのプラットフォーム２００は高速バックプレーン２７０とシステム管理バス２８０（あるいはシステム制御バス）をさらに含む。図２Ｂに示す通り、パケット交換カード２２０とＡＧＷカード２４０、２４５、２５０とはバックプレーン２７０に接続する。パケット交換カード２２０と高速バックプレーン２７０との組み合わせはＴＳ２Ｋプラットフォームにおいてメディアデータバス（ＭＤＢ）と呼ぶ。このＭＤＢはパケット交換カード２２０とＡＧＷカード２４０〜２５０間のギガビットイーサネット(登録商標)通信を扱う。プラットフォーム２００が処理するパケットはＭＤＢを介して通信する。
【００４３】
図２Ｂにおいてシェルフコントローラカード２１０とシステムマネージャカード２３０とはシステム管理バス２８０（システム制御バスとも呼ぶ）に接続し、管理バス２８０はＡＧＷカード２４０〜２５０の各々に接続する。前記したようにシェルフコントローラカード２１０はプラットフォーム２００用のハードウエア管理機能を実行し、プラットフォーム２００の構成要素間に低速イーサネット(登録商標)接続（例えば１００Ｍｂｐｓ）を提供する。やはり前記したように、システムマネージャ２３０は管理バス２８０を介して、プラットフォームが提供しようとするサービスに基づきプラットフォーム２００を構成する。
【００４４】
３．アクセスゲートウエイカード（パケット処理カード）
図３はプラットフォーム２００のアクセスゲートウエイ（ＡＧＷ）カード２４０を詳細に示す。図３に示すＡＧＷカード２４０は、前記したように高速バックプレーン２７０と管理バス２８０とに接続する。ＡＧＷカード２４０はレイヤ２（Ｌ２）イーサネット(登録商標)スイッチ３００を含む。このスイッチは高速バックプレーン２７０に接続する。Ｌ２スイッチ３００は、パケット交換カード２２０から（バックプレーン２７０を介して）ＡＧＷカード２４０へ転送されるパケットデータを受け取る。さらにＬ２スイッチ３００は、ＡＧＷカード２４０からパケット交換カード２２０へ送るパケットデータを高速バックプレーン２７０に転送する。この転送は例えばイーサネット(登録商標)規格等の各種データ通信プロトコルに基づいて実行する。ＡＧＷカード２４０をネットワークとパケット交換カードとの間でデータ通信するように構成する場合、ＡＧＷカードはＮＩＣとして機能する。
【００４５】
前記したようにプラットフォーム２００におけるデータパケットの処理は分散方式で行う。例えばパケット交換カード２２０は、プラットフォーム２００においてあるネットワークサービスを提供する専用のＡＧＷカードへデータパケットを送る。例えばパケット交換カード２２０は、プラットフォーム２００においてＮＩＣ等他の機能専用ではなく復号器を含むＡＧＷカードへ暗号パケットを送る。ＡＧＷカード２４０のＬ２スイッチ３００は暗号パケットを受け取ると、その暗号パケットのヘッダ情報に基づき、該パケットをコントローラ３１０へ転送する。一例としてパケット交換カード２２０は暗号パケットのイーサネット(登録商標)ヘッダを変更し（例えばＭＰＬＳヘッダを挿入することにより）、該暗号パケットの宛先はＡＧＷカード２４０であることを示す。
【００４６】
非暗号パケットについては、パケット交換カード２２０はプラットフォーム２００において該パケットを処理するＡＧＷカードを決定する。例えばパケット交換カード２２０は、データパケットのヘッダを調べ（例えば該パケットのソースＩＰアドレス）、該パケットはプラットフォーム２００が提供するＰＤＳＮサービスの通信セッションの一部であると決定する。パケット交換カードは、通信セッション識別子（例えばソースＩＰアドレス）に基づき、該通信セッション用のＰＤＳＮサービスを提供するＡＧＷカードへ該パケットを送る。
【００４７】
パケットヘッダに基づいてＡＧＷカード２４０がパケットを受け取ると、Ｌ２スイッチ３００はそのパケットをコントローラ３１０へ送る。コントローラ３１０はそのパケットを調べ、行うべき適切な処理を決定する。例えばパケットが暗号パケットであれば（例えばイーサネット(登録商標)ヘッダやＥＳＰヘッダ内のＭＰＬＳラベル情報とシーケンス番号とに基づき）、コントローラ３１０はその暗号パケットをＩＰＳＥＣハードウエア装置３２０へ送る。ＩＰＳＥＣハードウエア装置３２０は、その暗号パケットのＥＳＰヘッダが示すセキュリティ関係（例えばＩＰＳＥＣプロトコル）を使ってパケットの暗号化ペイロードを復号し、非暗号データパケットを作成する。ＩＰＳＥＣハードウエア装置３２０はその非暗号データパケットをコントローラ３１０に返す。コントローラ３１０は非暗号データパケットのＭＰＬＳヘッダを変更し、該非暗号データパケットの宛先がパケット交換カード２２０であることを示す。さらにコントローラ３１０は、前記変更したヘッダに（例えばイーサネット(登録商標)ヘッダの一部であるＭＰＬＳラベルに）例えば復号パケットのシーケンス番号等のＩＰＳＥＣ関連情報を含めることができる。コントローラ３１０はその非暗号データパケットをＬ２スイッチ３００へ送る。Ｌ２スイッチ３００はその非暗号データパケットを高速バックプレーン２７０経由でパケット交換カード２２０へ転送する。
【００４８】
ＡＧＷカード２４０が処理すべき（例えばＰＤＳＮ処理またはＨＡ処理）パケットが非暗号パケットであれば、Ｌ２スイッチ３００はその非暗号パケットのイーサネット(登録商標)ヘッダを調べ、ＡＧＷカード２４０が宛先であることを決定する。あるいはプラットフォーム２００内の別のＡＧＷカードがその非暗号パケットを受け取ることもあり得る。すると該ＡＧＷカード２４０のＬ２スイッチ３００は、その非暗号パケットをコントローラ３１０に送り、そのパケットを処理し（例えばＩＥＴＦのＲＦＣ１６６１、１６６２記載のポイントツーポイントプロトコル処理、またはＩＥＴＦのＲＦＣ２７８４に記載の汎用ルートカプセル化プロトコル処理）、処理済みパケットを作成する。そしてコントローラ３１０はその処理済みパケットをＬ２スイッチ３００へ送り、バックプレーン２７０経由でパケット交換カード２２０へ転送する。このようなネットワークサービス（例えばＰＤＳＮサービス、ＨＡサービス、復号化、暗号化）を提供するために使用するＡＧＷカードはＮＡＣとして動作すると言える。
【００４９】
ＡＧＷカード２４０はさらにイーサネット(登録商標)ポート３３０を含む。イーサネット(登録商標)ポート３３０は外部ネットワークケーブルに接続し、プラットフォーム２００に対してＡＧＷカード２４０がデータ入出力を提供できるようにする。この場合、ＡＧＷカード２４０はプラットフォーム２００内でラインカード（ＮＩＣ）として機能し、復号化サービスやパケット処理サービスは提供しない。この時、Ｌ２スイッチ３００は、イーサネット(登録商標)ポート３３０と高速バックプレーン２７０とを効果的に切り替える。前記したようにプラットフォーム２００内の全ＡＧＷカード（パケット処理カード）は１つのＩＰ（ネットワーク）アドレスを使用して動作できる。各ＡＧＷカードは、対応する通信セッションに関連した非暗号パケットを処理する。
【００５０】
ＡＧＷカード２４０はさらにパケットバッファ３４０を含む。このバッファはコントローラ３１０に接続する。パケットバッファ３４０は、非暗号パケットが順不同にＡＧＷカード２４０に到着した場合、ＡＧＷカード２４０においてそれらデータパケットを一時保存するために使用する。非暗号データパケットが順不同に到着するのは、同一通信セッションに関連する暗号パケットを復号するために複数のＡＧＷカードを使った場合であり、各ＡＧＷカードのローディングに応じて元の順序に関係なくＡＧＷカード２４０に送信されるためである。これが発生すると、バッファ３４０は連続パケットが存在するようになるまでパケットを保存する。その後、コントローラ３１０はパケットを並べ替え、順序通りに処理する。
【００５１】
プラットフォーム２００のＡＧＷカード（例えばＡＧＷカード２４０）はいくつかの方法で動作できる。ＡＧＷカードは同一システム内でＮＩＣのみとして、ＮＡＣのみとして、ＮＩＣおよびＮＡＣ両方として動作できる。ＡＧＷカード２４０はデータネットワークからデータパケットを受け取れる。そしてそのパケットをパケット交換カード２２０へ転送できる。するとパケット交換カード２２０はそのパケットをＰＤＳＮ処理またはＨＡ処理のためにＡＧＷカード２４０へ戻す。次にＡＧＷカード２４０は処理済みパケットをパケット交換カード２２０へ戻す。パケット交換カード２２０はそのパケットをプラットフォーム２００から出力するために（例えばネットワーク経由で宛先へ転送するために）ＡＧＷカード２４０へ返す。この場合、ＡＧＷカード２４０はＮＩＣとＮＡＣの両方として動作しネットワークサービスを提供する。このようなパケット処理装置の動作は仮想ＮＩＣ／ＮＡＣ実行と呼ぶことができる。
【００５２】
４．パケット交換カード
図４はプラットフォーム２００のパケット交換カード２２０の詳細を示す図である。図４に示すように、パケット交換カード２２０はスイッチファブリック４００を介して高速バックプレーン２７０に接続する。既に説明したようにパケット交換カード２２０はＭＤＢ（パケット交換カード２２０とバックプレーン２７０とを含む）を介してプラットフォーム２００のＡＧＷカードとパケットデータを通信（入出力）する。スイッチファブリック４００は１以上のＬ２スイッチ要素を使用して実現できる。これらＬ２スイッチはパケット交換カード内に適切な形で配置すればよい。スイッチファブリック４００はＭＤＢを介してプラットフォーム２００内でパケットデータを送受信する。
【００５３】
パケット交換カード２２０はプログラマブルコントローラ４２０をさらに備える。コントローラ４２０は適切な命令処理装置の形態を取れる。例えばマイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、ネットワークプロセッサ等であるが、これらに限定するものではない。コントローラ４２０は、パケット交換カード２２０が受け取ったデータパケット用の決定（暗号化および復号化）を転送し送出する。
【００５４】
パケット交換カード２２０はネットワークインタフェース４３０（例えばイーサネット(登録商標)ポートまたは光データポート）をさらに含む。これはプラットフォーム２００用のパケットデータ入出力点として働く。これに代えてプラットフォーム２００用のデータ入出力は前記したようにＮＩＣとして動作する１以上のＡＧＷカードで実現しても良い。いずれの場合もシステム２００にとってはプラットフォーム２００に入るデータパケットはパケット交換カード２２０へ転送する。パケット交換カード２２０がデータパケットを受け取ると、コントローラ４２０はそのパケットを調べ、プラットフォーム２００のどのＡＧＷカードへそのパケットを転送して処理させるかを決定する。
【００５５】
暗号データパケット（本例においてはＩＰＳＥＣ準拠パケット）がパケット交換カード２２０に到着すると（ネットワークインタフェース４３０を介してまたはバックプレーン２７０経由でＡＧＷカードから）、パケット交換カード２２０はパケットヘッダを検査する（例えばコントローラ４２０によって）。その検査により該パケットにＥＳＰヘッダが存在すれば、コントローラ４２０はそのパケットが入りＩＰＳＥＣパケットであると決定する。次にコントローラ４２０はどのＡＧＷカードにそのＩＰＳＥＣ準拠パケットを送るかを決定する。この決定は決定論的方法で行う。例えばＥＳＰヘッダの所定数のビットを使用しハッシュ関数を計算して決定する。ハッシュ関数の一例として、素数を使ってＥＳＰヘッダの所定数ビットのモデュラスを決定する。コントローラはそのハッシュ関数の結果に基づき、該結果にあらかじめ関連付けたＡＧＷカードへそのＩＰＳＥＣ準拠パケットを送る。決定論的方法を使ってどのＡＧＷカードへＩＰＳＥＣ準拠パケット（または他の暗号パケット）を送るかを決定することは望ましい方法である。このような決定方法は、全ての重複ＩＰＳＥＣパケットを確実に同一ＡＧＷカードへ送れるため、重複パケットを取り扱うためのＩＥＴＦのＲＦＣ２４０６条件に基づいて該ＡＧＷカードによってその重複パケットを処理できる。
【００５６】
適切なＡＧＷカードへＩＰＳＥＣ暗号パケットを送る際、パケット交換カード２２０はパケットヘッダに専用ヘッダを挿入し、該パケット交換カードが該パケットのソースであること、およびＡＧＷカードが宛先であることを示す。前記したように、このヘッダはＭＰＬＳヘッダであるか、または数多くのプロトコルのうちＵＤＰ、ＧＲＥ、ＩＰインＩＰ等の適切なプロトコルに基づくヘッダである。ＡＧＷカードはＩＰＳＥＣ準拠パケットを復号し、その復号パケットを非暗号データパケットとしてパケット交換カード２２０へ戻す（ＭＤＢ経由で）。
【００５７】
パケット交換カード２２０は非暗号データパケットを受け取ると（例えばネットワークからあるいはＡＧＷカードによる復号化の後）、非暗号データパケットのヘッダを調べ（例えばコントローラ４２０を使って）、例えば該非暗号データパケットが関連している通信セッションの通信セッション識別子を決定する。次にコントローラ４２０は、プラットフォーム２００のどのＡＧＷカードが、該通信セッションのパケットを処理するかを決定する。この決定を行うにあたり、プラットフォーム２００がサービスしている通信セッションとそれらセッションの責任を負う各ＡＧＷカードとを関連付けるテーブルを参照できる。このテーブルは例えばコントローラ４２０に保存し維持できる。あるいは通信セッションとそれに関連付けたＡＧＷカードとのリストをパケット交換カード２２０内の別の要素に格納しても良い。例えばコントローラ４２０に接続したメモリ装置（図示せず）に格納できる。非暗号データパケットのヘッダ内の他の情報を使用してどのＡＧＷカードが該パケット処理に責任を負うかを決定しても良い。パケット交換カード２２０は、どのＡＧＷカードが該非暗号データパケットの処理に責任を負うかを決定したら、そのＡＧＷカードへ該非暗号データパケットを転送し、処理させる（例えばＨＡ処理やＰＤＳＮ処理）。その後、該ＡＧＷカードは処理済みパケットをパケット交換カードへ返す。同様にして別のパケット処理を実行できる。
【００５８】
パケット処理が完了すると、パケット交換カード２２０は完了パケット（暗号化または非暗号化）を受け取る。パケット交換カード２２０は完了パケットのヘッダを調べ、パケット処理が完了したことを決定し、処理中に挿入したＭＰＬＳヘッダやラベルの残存物を取り除く。そしてパケット交換カード２２０はイーサネット(登録商標)ヘッダを適切に変更し、ヘッダが指示する宛先アドレスへパケット（処理済みまたは再暗号化）を転送する（各実施例に応じて例えばパケット交換カード２２０のネットワークインタフェース経由でまたはＡＧＷカード経由で）。
【００５９】
処理時のデータパケット形式
前記から理解できるように、データパケットはプラットフォーム２００（または分散パケット復号化技術を実施するあらゆるプラットフォーム）による処理の間、様々な形式を取る。図５Ａ〜５Ｄはプラットフォーム２００が処理するパケットのパケット構成例を示す。
【００６０】
図５Ａはイーサネット(登録商標)規格に基づく非暗号データパケット５００を示す。パケット５００はネットワーク１００内のプラットフォーム（例えばＨＡ１４５）が受け取るパケットであり非安全通信セッションの一部であるパケットの例である。パケット５００はイーサネット(登録商標)ヘッダ５０１とＩＰヘッダ５０２とペイロード５０４とを含む。パケット交換カード２２０はパケット５００を受け取るとパケット５００にＭＰＬＳヘッダ５１２を挿入してパケット５１０を作成する。パケット５１０はＡＧＷカードへ転送し、前記したような方法で処理する。パケット５００の他の部分はそのままパケット５１０に残す。
【００６１】
ＡＧＷカードはデータパケット５１０の処理を完了すると、パケット交換カード２２０へ処理済みパケット（図示せず）を戻す。パケット交換カード２２０は、残存する専用ヘッダ（例えば本例におけるＭＰＬＳ）を取り除き、最終パケット５２０を作成する。最終パケット５２０はイーサネット(登録商標)ヘッダ５０１とＩＰヘッダ５０２と処理済みペイロード５２２とを含む。最終パケット５２０は、イーサネット(登録商標)ヘッダ５０１やＩＰヘッダ５０２に基づき、宛先装置（または次の宛先装置）へ転送する。あるいは前記最終パケットをプラットフォーム２００のＡＧＷカードによって再暗号化し、暗号化形式にて次の宛先へ送ることもできる。
【００６２】
図５ＤはＩＰＳＥＣ暗号パケット５３０を示し、例えば図１のデータネットワーク１００においてＨＡ１４５のプラットフォーム２００がプライベートネットワーク１５０から受け取るものである。パケット５３０は完成した暗号パケットでもあり、プラットフォーム２００が処理後に宛先へ転送するものである。暗号パケット５３０は、イーサネット(登録商標)ヘッダ５３１と外側ＩＰヘッダ５３２とを含む。外側ＩＰヘッダはパケットのソースと暗号パケットの宛先（この場合、少なくとも中間宛先としてのプラットフォーム２００）とを示す。ＩＰＳＥＣプロトコルに基づき暗号パケット５３０はさらにＩＰＳＥＣ準拠ＥＳＰヘッダ５３４（シーケンス番号を含む）と暗号化ペイロード５３６とＥＳＰトレーラ５３８とを含む。パケット交換カード２２０はパケット５３０にＭＰＬＳヘッダを挿入し、その暗号パケットをＡＧＷカードへ送って復号させる。この復号は前記したような方法で行う。ＡＧＷカードはそのパケットを復号し、非暗号データパケットをパケット５１０と実質的に同じ形式にて送り返す。するとプラットフォーム２００はそのパケットに別のネットワークサービス（例えばＰＤＳＮサービスやＨＡサービス）を実行し、最終パケットをそのパケットの宛先へ転送する。
【００６３】
暗号データパケットを処理する方法
図６は例えば暗号化、復号化、ＰＤＳＮサービスやＨＡサービス等のネットワークサービスを提供する方法６００を示す。方法６００は前記した技術を使用してプラットフォーム２００内で実行できる。方法６００はブロック６１０において、パケット交換カードにてデータパケットを受け取る。このデータパケットは、ネットワークプラットフォーム内の第１パケット処理カード（例えばＮＩＣとして動作するＡＧＷカード）と高速バスとを介して受け取る。このネットワークプラットフォーム（例えばＴＣ２Ｋプラットフォーム）は前記パケット交換カードと前記第１パケット処理カードとを含む。
【００６４】
方法６００はブロック６１５において、前記パケットを処理するための第２パケット処理カードを決定する。暗号パケットの場合、前記したような方法でハッシュ関数を使用できる。ブロック６２０において暗号パケットを第２パケット処理カードへ送り、ブロック６２５において第２パケット処理カードはそのパケットを復号して非暗号データパケットを作成する。非暗号パケットの場合、パケット交換カードはブロック６１５において該パケットが関連する通信セッションを決定し、ブロック６２０において該通信セッション用のネットワークサービスを提供するＡＧＷカードへ該パケットを送る。
【００６５】
第２パケット処理カードは処理（例えば復号化、ＰＤＳＮサービスまたはＨＡサービスの実行）を完了すると、ブロック６３０においてパケット交換カードへデータパケットを返す。パケット交換カードはブロック６３５において、別の処理を実行するかを決定する。例えば暗号化されていたパケットに対してＰＤＳＮサービスまたはＨＡサービスを実行したり、非暗号パケットを暗号化したりするかを決定する。別のサービスを提供する場合、パケット交換カードは、前記したような方法でパケットを処理する（例えばＰＤＳＮサービスまたはＨＡサービスを実行したりパケットを暗号化する）ための第３パケット処理カードを決定し、ブロック６４０において第３パケット処理カードへデータパケットを送る。この時、ＡＧＷカードはＮＡＣとして動作する。ブロック６４５において第３パケット処理カードはパケットを処理し（例えばＨＡサービス、ＰＤＳＮサービス、または暗号化を実行）、処理済みパケットを作成する。
【００６６】
ブロック６５０において第３パケット処理カードは処理済みパケットをパケット交換カードへ送る。ブロック６５５においてパケット交換カードは第１パケット処理カードを介して処理済みパケットを宛先装置へ送る。
【００６７】
結論
各種構成および実施例を説明してきた。しかしながら当業者には明らかな通り、特許請求の範囲に定義する本発明の範囲および精神を逸脱することなく、これら構成および実施例には改変および変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
本発明の実施例で参照する図面は以下の通りである。
【図１】図２〜６に示すシステムおよび方法を使用可能な通信ネットワークを示す図である。
【図２Ａ】図２Ａは、移動ＩＰネットワークにおいてパケットデータ処理ノードサービスやホームエージェントサービスを提供するためのバックプレーンベース・ネットワークプラットフォームを示す図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、移動ＩＰネットワークにおいてパケットデータ処理ノードサービスやホームエージェントサービスを提供するためのバックプレーンベース・ネットワークプラットフォームを示す図である。
【図３】図２Ａおよび２Ｂに示したプラットフォームのパケット処理カード（例えば無線アプリケーションカード）を示すブロック図である。
【図４】図２Ａおよび２Ｂに示したプラットフォームのパケット交換カードを示すブロック図である。
【図５】図５Ａ〜５Ｄは、図２Ａおよび２Ｂに示したプラットフォームでの各処理段階におけるデータパケットを示す図である。
【図６】図２Ａおよび２Ｂに示したプラットフォームにて実行可能なネットワークデータサービス提供方法を示すフローチャートである。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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