(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気通信ネットワーク（１００）と少なくとも１つのユーザ機器（２０）との間の少なくとも１つの通信交換のハンドリングを向上させる方法であって、前記通信交換が、前記電気通信ネットワーク（１００）と前記少なくとも１つのユーザ機器（２０）との間のデータパケット（２００）の送信及び受信に基づき、前記電気通信ネットワーク（１００）が複数のゲートウェイエンティティ（１１１，１１２）を備え、前記複数のゲートウェイエンティティ（１１１，１１２）が少なくとも第１のゲートウェイエンティティ（１１１）及び第２のゲートウェイエンティティ（１１２）を備え、前記方法が以下のステップを備え、
−第１のステップでは、前記通信交換が、前記第１のゲートウェイエンティティ（１１１）を含む前記電気通信ネットワーク（１００）に前記ユーザ機器（２０）のアタッチメント手順を実行することによって可能となり、前記アタッチメント手順中に初期データパケット（２１０）が送信され、前記電気通信ネットワーク（１００）によってトークン情報（２５０）が生成され、前記トークン情報（２５０）が前記電気通信ネットワーク（１００）から前記ユーザ機器（２０）に送信され、前記トークン情報（２５０）が、電気通信ネットワーク（１００）で確立される前記ユーザ機器（２０）の前記通信交換を示しており、
−前記第１のステップに続いて第２のステップでは、前記ユーザ機器（２０）が、少なくとも１つの後続データパケット（２２０）を送信し、前記少なくとも１つの後続データパケット（２２０）が前記第１のゲートウェイエンティティ（１１１）に代えて前記第２のゲートウェイエンティティ（１１２）によって受信され、前記少なくとも１つの後続データパケット（２２０）は、変更トークン情報（２５１）又は該変更トークン情報（２５１）から復元可能であるトークン情報（２５０）を備え、前記第２のゲートウェイエンティティ（１１２）が、前記ユーザ機器（２０）から受信した前記トークン情報（２５０）又は前記変更トークン情報（２５１）に基づいてパケット処理規則情報（２６０）を生成し、該パケット処理規則情報（２６０）によって、前記少なくとも１つの後続データパケット（２２０）のハンドリング及び前記通信交換の継続が提供される、方法。
【請求項２】
前記第１のステップに続くが前記第２のステップの前の第３のステップの間には、さらなる後続データパケット（２２１）が前記第２のゲートウェイエンティティ（１１２）によって受信され、前記さらなる後続データパケット（２２１）には前記トークン情報（２５０）がなく、前記第３のステップに続くが前記第２のステップの前の第４のステップの間には、前記第２のゲートウェイエンティティ（１１２）が前記ユーザ機器（２０）に対して前記トークン情報（２５０）又は前記変更トークン情報（２５１）の送信を要求する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記トークン情報（２５０）及び／又は前記変更トークン情報（２５１）が、以下の、
−前記ユーザ機器（２０）によって用いられ、又は前記少なくとも１つの後続データパケット（２２０）によってシグナリングされるＩＰアドレスに特に対応するＩＰアドレス情報、
−前記ユーザ機器（２０）によって用いられ、又は前記少なくとも１つの後続データパケット（２２０）によってシグナリングされるＩＰアドレスに特に対応するＩＰアドレス情報のハッシュ値情報、
−前記ユーザ機器（２０）のデバイス識別情報又は前記ユーザ機器（２０）の前記ユーザの識別情報、
−前記ユーザ機器（２０）のデバイス識別情報又は前記ユーザ機器（２０）の前記ユーザの識別情報のハッシュ値情報、
−前記通信交換に対応付けられた１以上のサービス品質関連パラメータ、特に許可され及び／又は使用可能なブロードバンド情報に関連する表示、
−ルーティング情報に関連し又はルーティング関連情報に関連する表示、
−前記トークン情報（２５０）又は前記変更トークン情報（２５１）に基づいて実行されるセキュリティチェックを可能とする署名部情報、
−前記電気通信ネットワーク（１００）の受信用ノードによって適用する１以上の方針に関連する表示、
−前記ユーザ機器（２０）と対応付けられ、前記通信交換中に適用される１以上のユーザ機器性能関連パラメータに関連する表示、
−前記通信交換に対応付けられた１以上のアカウンティング関連パラメータに関連する表示、
−前記通信交換に対応付けられた１以上のネットワークアクセス権関連パラメータに関連する表示、
−前記通信交換に対応付けられた１以上のコンテンツアクセス権関連パラメータに関連する表示
の情報のうち少なくとも１つを備える、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
存続期間の表示が前記トークン情報（２５０）又は前記変更トークン情報（２５１）に対応付けられる、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記トークン情報（２５０）又は前記変更トークン情報（２５１）が、前記ユーザ機器（２０）によって、前記データパケットのヘッダ情報の部分として、特にＩＰｖ６データパケットのＩＰｖ６ヘッダのオプションの部分として、ネットワークサービスヘッダ（ＮＳＨ）の部分として、ＶＬＡＮヘッダの部分として及び／又はＭＡＣアドレスの部分として送信され、前記トークン情報（２５０）又は前記変更トークン情報（２５１）の前記送信が、特に、各データパケット内に、又は前記それぞれのゲートウェイエンティティ（１１１，１１２）から周期的にのみ又は要求に応じてのみ提供される、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
−前記トークン情報（２５０）又は前記変更トークン情報（２５１）は、前記パケット処理規則情報（２６０）が前記第２のゲートウェイエンティティ（１１２）によってそれぞれ前記トークン情報（２５０）又は前記変更トークン情報（２５１）にのみ基づいて生成されるような内蔵型トークン情報であり、又は
−前記トークン情報（２５０）又は前記変更トークン情報（２５１）は、前記パケット処理規則情報（２６０）が、それぞれ前記トークン情報（２５０）又は前記変更トークン情報（２５１）に基づくが前記電気通信ネットワーク（１００）の問合せハンドリングネットワークエンティティを使用して前記第２のゲートウェイエンティティ（１１２）によって生成されるような抽象的トークン情報である、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
−前記第２のゲートウェイエンティティが前記通信交換を知得しない可能性があり、及び／又は
−前記第２のゲートウェイエンティティ（１１２）がアップストリームルーティングアップデートをトリガし、前記アップストリームルーティングアップデートは、前記ユーザ機器（２０）への戻り経路が前記第１のゲートウェイエンティティ（１１１）に代えて前記第２のゲートウェイエンティティ（１１２）を介してアップストリームネットワークノード、特にロードバランサ及び／又はルータエンティティに送信されることを保証する、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記第１のゲートウェイエンティティ（１１１）又は前記第２のゲートウェイエンティティ（１１２）のいずれが前記少なくとも１つの後続データパケット（２２０）を受信するかの決定が、
−前記第１のゲートウェイエンティティ（１１１）及び／又は前記第２のゲートウェイエンティティ（１１２）の全体的利用可能性、
−前記電気通信ネットワーク（１００）内のロードバランシングエンティティのロードバランシング決定、及び／又は
−前記ユーザ機器（２０）の異なる移動性状況に関連する前記ユーザ機器（２０）に対する前記第１及び／又は第２のゲートウェイエンティティ（１１１，１１２）の利用可能性
に依存する、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
電気通信ネットワーク（１００）と少なくとも１つのユーザ機器（２０）との間の少なくとも１つの通信交換のハンドリングを向上させる電気通信ネットワーク（１００）であって、前記通信交換が、前記電気通信ネットワーク（１００）と前記少なくとも１つのユーザ機器（２０）との間のデータパケット（２００）の送信及び受信に基づき、前記電気通信ネットワーク（１００）が複数のゲートウェイエンティティ（１１１，１１２）を備え、前記複数のゲートウェイエンティティ（１１１，１１２）が少なくとも第１のゲートウェイエンティティ（１１１）及び第２のゲートウェイエンティティ（１１２）を備え、前記電気通信ネットワーク（１００）が、
−前記通信交換が、前記第１のゲートウェイエンティティ（１１１）を含む前記電気通信ネットワーク（１００）に前記ユーザ機器（２０）のアタッチメント手順を実行することによって可能となり、前記アタッチメント手順中に初期データパケット（２１０）が送信され、前記電気通信ネットワーク（１００）によってトークン情報（２５０）が生成され、前記トークン情報（２５０）が前記電気通信ネットワーク（１００）から前記ユーザ機器（２０）に送信され、前記トークン情報（２５０）が、電気通信ネットワーク（１００）で確立される前記ユーザ機器（２０）の前記通信交換を示しており、
−前記ユーザ機器（２０）が、少なくとも１つの後続データパケット（２２０）を送信し、前記少なくとも１つの後続データパケット（２２０）が前記第１のゲートウェイエンティティ（１１１）に代えて前記第２のゲートウェイエンティティ（１１２）によって受信され、前記少なくとも１つの後続データパケット（２２０）は、変更トークン情報（２５１）又は該変更トークン情報（２５１）から復元可能であるトークン情報（２５０）を備え、前記第２のゲートウェイエンティティ（１１２）が、前記ユーザ機器（２０）から受信した前記トークン情報（２５０）又は前記変更トークン情報（２５１）に基づいてパケット処理規則情報（２６０）を生成し、該パケット処理規則情報（２６０）によって、前記少なくとも１つの後続データパケット（２２０）のハンドリング及び前記通信交換が継続可能となるように構成された電気通信ネットワーク（１００）。
【請求項１０】
さらなる後続データパケット（２２１）が、前記少なくとも１つの後続データパケット（２２０）の前に前記第２のゲートウェイエンティティ（１１２）によって受信され、前記さらなる後続データパケット（２２１）には前記トークン情報（２５０）がなく、前記第２のゲートウェイエンティティ（１１２）が、前記さらなる後続データパケット（２２１）と前記少なくとも１つの後続データパケット（２２０）との間で、前記ユーザ機器（２０）に対して前記トークン情報（２５０）又は前記変更トークン情報（２５１）の送信を要求するように構成された、請求項９に記載の電気通信ネットワーク（１００）。
【請求項１１】
前記電気通信ネットワーク（１００）が固定回線電気通信ネットワーク又は移動体通信ネットワークであり、
−前記電気通信ネットワーク（１００）がアクセスネットワーク（１１０）及びコアネットワーク（１２０）を備え、前記アクセスネットワーク（１１０）が前記複数のゲートウェイエンティティ（１１１，１１２）を備え、前記複数のゲートウェイエンティティ（１１１，１１２）が移動体通信ネットワークの基地局エンティティであり、
−前記複数のゲートウェイエンティティ（１１１，１１２）が、固定回線通信ネットワークの前記アクセスネットワーク（１１０）又は前記コアネットワーク（１２０）の部分としての集約ネットワークのリモートアクセスサーバエンティティであり、
−前記複数のゲートウェイエンティティ（１１１，１１２）が、アクセスネットワーク（１１０）、集約ネットワーク又はコアネットワーク（１２０）のいずれかに位置するノードであり、及び／又は
−前記複数のゲートウェイエンティティ（１１１，１１２）が、これらのインスタンス間のロードシェアリングが、前記トークン情報、又はＩＰアドレス情報などの前記通信交換に直接関連する情報に基づいて適用されるデータセンタに存在するインスタンスである、請求項９又は１０に記載の電気通信ネットワーク（１００）。
【請求項１２】
電気通信ネットワーク（１００）とユーザ機器（２０）との間の少なくとも１つの通信交換のハンドリングを向上させるユーザ機器（２０）であって、前記通信交換が、前記電気通信ネットワーク（１００）と前記ユーザ機器（２０）との間のデータパケット（２００）の送信及び受信に基づき、前記電気通信ネットワーク（１００）が複数のゲートウェイエンティティ（１１１，１１２）を備え、前記複数のゲートウェイエンティティ（１１１，１１２）が少なくとも第１のゲートウェイエンティティ（１１１）及び第２のゲートウェイエンティティ（１１２）を備え、前記ユーザ機器（２０）が、
−前記通信交換が、前記第１のゲートウェイエンティティ（１１１）を含む前記電気通信ネットワーク（１００）に前記ユーザ機器（２０）のアタッチメント手順を実行することによって可能となり、前記アタッチメント手順中に初期データパケット（２１０）が送信され、前記電気通信ネットワーク（１００）によってトークン情報（２５０）が生成され、前記トークン情報（２５０）が前記電気通信ネットワーク（１００）から前記ユーザ機器（２０）に送信され、前記トークン情報（２５０）が、電気通信ネットワーク（１００）で確立される前記ユーザ機器（２０）の前記通信交換を示しており、
−前記ユーザ機器（２０）が、少なくとも１つの後続データパケット（２２０）を送信し、前記少なくとも１つの後続データパケット（２２０）が前記第１のゲートウェイエンティティ（１１１）に代えて前記第２のゲートウェイエンティティ（１１２）によって受信され、前記少なくとも１つの後続データパケット（２２０）は、変更トークン情報（２５１）又は該変更トークン情報（２５１）から復元可能であるトークン情報（２５０）を備え、前記第２のゲートウェイエンティティ（１１２）が、前記ユーザ機器（２０）から受信した前記トークン情報（２５０）又は前記変更トークン情報（２５１）に基づいてパケット処理規則情報（２６０）を生成し、該パケット処理規則情報（２６０）によって、前記少なくとも１つの後続データパケット（２２０）のハンドリング及び前記通信交換が継続可能となるように構成されたユーザ機器（２０）。
【請求項１３】
電気通信ネットワーク（１００）と少なくとも１つのユーザ機器（２０）との間の少なくとも１つの通信交換のハンドリングを向上させるシステムであって、前記システムが前記電気通信ネットワーク（１００）及び前記ユーザ機器（２０）を備え、前記通信交換が、前記電気通信ネットワーク（１００）と前記少なくとも１つのユーザ機器（２０）との間のデータパケット（２００）の送信及び受信に基づき、前記電気通信ネットワーク（１００）が複数のゲートウェイエンティティ（１１１，１１２）を備え、前記複数のゲートウェイエンティティ（１１１，１１２）が少なくとも第１のゲートウェイエンティティ（１１１）及び第２のゲートウェイエンティティ（１１２）を備え、前記システムが、
−前記通信交換が、前記第１のゲートウェイエンティティ（１１１）を含む前記電気通信ネットワーク（１００）に前記ユーザ機器（２０）のアタッチメント手順を実行することによって可能となり、前記アタッチメント手順中に初期データパケット（２１０）が送信され、前記電気通信ネットワーク（１００）によってトークン情報（２５０）が生成され、前記トークン情報（２５０）が前記電気通信ネットワーク（１００）から前記ユーザ機器（２０）に送信され、前記トークン情報（２５０）が、電気通信ネットワーク（１００）で確立される前記ユーザ機器（２０）の前記通信交換を示しており、
−前記ユーザ機器（２０）が、少なくとも１つの後続データパケット（２２０）を送信し、前記少なくとも１つの後続データパケット（２２０）が前記第１のゲートウェイエンティティ（１１１）に代えて前記第２のゲートウェイエンティティ（１１２）によって受信され、前記少なくとも１つの後続データパケット（２２０）は、変更トークン情報（２５１）又は該変更トークン情報（２５１）から復元可能であるトークン情報（２５０）を備え、前記第２のゲートウェイエンティティ（１１２）が、前記ユーザ機器（２０）から受信した前記トークン情報（２５０）又は前記変更トークン情報（２５１）に基づいてパケット処理規則情報（２６０）を生成し、該パケット処理規則情報（２６０）によって、前記少なくとも１つの後続データパケット（２２０）のハンドリング及び前記通信交換が継続可能となるように構成されたシステム。
【請求項１４】
コンピュータ可読プログラムコードを備えるプログラムであって、コンピュータ、ゲートウェイエンティティ（１１１，１１２）、ユーザ機器（２０）、及び／若しくは電気通信ネットワーク（１００）のネットワーク要素、又はゲートウェイエンティティ（１１１，１１２）の部分、ユーザ機器（２０）の部分、及び／若しくは前記電気通信ネットワーク（１００）の前記ネットワーク要素の部分で実行された場合に、前記コンピュータ、前記ゲートウェイエンティティ（１１１，１１２）、前記ユーザ機器（２０）、及び／又は前記電気通信ネットワーク（１００）の前記ネットワーク要素に、請求項１乃至８のいずれか一項の方法を実行させるプログラム。
【請求項１５】
電気通信ネットワーク（１００）と少なくとも１つのユーザ機器（２０）との間の少なくとも１つの通信交換のハンドリングを向上させるコンピュータプログラムを格納する記憶媒体であって、前記コンピュータプログラムが、コンピュータ、ゲートウェイエンティティ（１１１，１１２）、ユーザ機器（２０）、及び／若しくは電気通信ネットワーク（１００）のネットワーク要素、又はゲートウェイエンティティ（１１１，１１２）の部分、ユーザ機器（２０）の部分、及び／若しくは前記電気通信ネットワーク（１００）の前記ネットワーク要素の部分で実行された場合に、前記コンピュータ、前記ゲートウェイエンティティ（１１１，１１２）、前記ユーザ機器（２０）、及び／又は前記電気通信ネットワーク（１００）の前記ネットワーク要素に、請求項１から８のいずれか一項の方法を実行させるプログラムコードを備える、記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本発明は、電気通信ネットワークと少なくとも１つのユーザ機器との間の少なくとも１つの通信交換のハンドリングを向上させる方法に関し、通信交換は電気通信ネットワークと少なくとも１つのユーザ機器との間のデータパケットの送信及び受信に基づき、電気通信ネットワークは複数のゲートウェイエンティティを備える。
【０００２】
また、本発明は、電気通信ネットワークと少なくとも１つのユーザ機器との間の少なくとも１つの通信交換のハンドリングを向上させる電気通信ネットワークに関し、通信交換は電気通信ネットワークと少なくとも１つのユーザ機器との間のデータパケットの送信及び受信に基づき、電気通信ネットワークは複数のゲートウェイエンティティを備える。
【０００３】
さらに、本発明は、電気通信ネットワークと少なくとも１つのユーザ機器との間の少なくとも１つの通信交換のハンドリングを向上させるユーザ機器及びシステムに関し、システムは、電気通信ネットワーク及びユーザ機器を含み、通信交換は電気通信ネットワークと少なくとも１つのユーザ機器との間のデータパケットの送信及び受信に基づき、電気通信ネットワークは複数のゲートウェイエンティティを備える。
【０００４】
また、本発明は、プログラム及びコンピュータプログラム製品に関する。
【０００５】
ブロードバンド通信システム又は電気通信ネットワークにおけるパケット化情報の交換は、固定回線と無線通信システムの双方（すなわち、固定回線通信ネットワーク及び移動体通信ネットワーク）で既に劇的に成長しており、そのような通信ネットワークにおける異なるデータサービスの急速な普及により、将来的にも成長する可能性がある。
【０００６】
ブロードバンドネットワークは、クライアント、通常はユーザ機器と、ゲートウェイデバイス（又はゲートウェイエンティティ）との間でセットアップ及び維持される加入者セッションを広く利用する。セッションは、データパケット、通常はＩＰ（インターネットプロトコル）データパケット（すなわち、ＩＰパケット）を搬送し、セッションのセットアップ及び周期的キープアライブメッセージのような帯域制御プレーンアクティビティを利用するトンネルとして、一般的には実施される。固定回線ネットワークでは、一般的な配備は、例えば、ユーザ機器（この場合は通常、ホームゲートウェイ）と、通常はＢＲＡＳ（ブロードバンドリモートアクセスサーバ）又はＢＮＧ（ブロードバンドネットワークゲートウェイ）であるゲートウェイとの間のＰＰＰｏＥプロトコル（イーサネット（登録商標）上のポイントツーポイントプロトコル、ＲＦＣ２５１６）を利用する。ＰＰＰｏＥを用いる代わりに、ＤＨＣＰ（動的ホスト構成プロトコル、ＲＦＣ２３６１）が用いられることもある。ＩＰｖ６（インターネットプロトコルバージョン６）が存在する場合には、ＤＨＣＰｖ６（ＲＦＣ３３１５など）又はＳＬＡＡＣ（ステートレスアドレス自動初期化（ＳＬＡＡＣ）、ＲＦＣ４８６２など）及びＩＰｏＥ（イーサネット（登録商標）上のインターネットプロトコル）も一般的である。
【０００７】
現在最も使用される技術は、電気通信ネットワークにおけるＩＰルーティングのための専用エンドポイント、通常はネットワークプロバイダのインフラストラクチャを有する「スプリットホライズン」を保証しなくてはならない。それによって、ＩＰレイヤ（インターネットプロトコルレイヤ）におけるａｎｙ−ｔｏ−ａｎｙ接続性がＩＰルーティングのためのこのエンドポイントの北行き（すなわち、アップストリーム）でのみ利用可能であり、ユーザトラフィックは、特定のセッショントンネルに関連するデータパケットが他のセッショントンネルに関連するデータパケットから分離されるという意味においてアクセスネットワークにおいて確実に分離される。この分離は、用いるアクセスネットワークの技術に依存する。
【０００８】
同様に、移動体通信ネットワークにおけるアクセス技術について、すなわちモバイルアクセスについても、プロトコル及びトンネルは類似しているが、追加的特徴として、移動性機能が（固定回線電気通信ネットワークと比べて）付加される。トンネルは、デバイス（又はユーザ機器）がある場所から他へと移動する場合にハンドオーバーされている。そのようなハンドオーバーは、それぞれのセッション（すなわち、それぞれのデータ送信トンネル）をハンドリングするゲートウェイ（又はゲートウェイエンティティ）の変化を意味することもあればしないこともある。そのようなゲートウェイエンティティの変化が要求される場合には、多数の異なるハンドオーバーステップ（ハンドオーバー状態とも呼ばれる）が、例えば、ハンドオーバー準備フェーズ、ハンドオーバー実行フェーズ及びハンドオーバー完了フェーズが、通常は用いられる。例えば、（Ｘ２ハンドオーバーの）ハンドオーバー準備フェーズでは、通常はソースゲートウェイエンティティ（又は移動体通信ネットワークにおけるｅＮｏｄｅＢなどのソース基地局エンティティ）は、ユーザ機器をターゲットゲートウェイエンティティ（又はターゲット基地局エンティティ）にハンドオーバーするように決定し、とりわけ、ソースとターゲット基地局エンティティの間のダウンリンクデータパケットのためのトンネルを形成すること、ダウンリンク及びアップリンクのデータパケット状態のターゲット基地局エンティティへの移行を実行することなどに関与する。移動体通信ネットワークにおいて通常用いられるプロトコルは、ＧＴＰ（ＧＰＲＳ（汎用パケット無線システム）トンネリングプロトコル）及びプロキシモバイルＩＰである。プロキシモバイルＩＰｖ６は、特に多重ＲＡＮ（無線アクセスネットワーク）配備におけるハンドオーバーシナリオで用いられる。
【０００９】
基本的には、これは、（トンネルを備える）セッションを用いることによって、電気通信ネットワークが、（１）レイヤ３（すなわち、インターネットプロトコル）のアクセスを提供するネットワークアタッチメント／デタッチメント、（２）ユーザ機器の移動性のためのアンカリング、（３）キープアライブ（ＯＡＭ、オペレーション、登録及び管理）、（４）故障の場合のセッション再確立、（５）サービスプロファイル／情報を提供するセッションセットアップ中の後端システムとの相互作用、及び（６）トンネル識別子を用いる加入者の識別を提供可能であることを意味する。
【００１０】
したがって、そのようなトンネリング技術が電気通信ネットワークで広く用いられ、３ＧＰＰエボルブドパケットコア（ＥＰＣ）などのこの原理を踏まえて、いくらか複雑なアーキテクチャが設計及び標準化されてきた。
【００１１】
しかしながら、これら全てのアプローチは、セッションが、ＩＰアンカーポイントとして作用するゲートウェイ（又はゲートウェイエンティティ）にピン留めされているので、単一の故障ポイントの原因となる（すなわち、実行可能な冗長方式がない）。これらのゲートウェイは、状態情報の書込み及び複製が比較的低速である高価なハードウェアによるルータとして普通は実施されるので、そのようなゲートウェイ（又はゲートウェイエンティティ）に冗長性を与えることは困難であり、及び／又は費用が掛かる。移動性をサポートするには、ユーザ機器とＩＰアンカーポイントの間のレイヤ３のパケットをトンネリングするのに膨大な量のシグナリングを要する。
【００１２】
デバイスが移動して異なるゲートウェイに接続される必要がある場合には、加入者のセッショントンネルをソースからターゲットゲートウェイ（又はゲートウェイエンティティ）に移動するように、非常に複雑なハンドオーバー手順が実行される。
【発明の概要】
【００１３】
本発明の課題は、電気通信ネットワークと少なくとも１つのユーザ機器との間の少なくとも１つの通信交換のハンドリングを向上させるための、技術的に単純で効率が良く費用対効果の高い解決手段を提供することである。本発明のさらなる課題は、対応する電気通信ネットワーク、対応するユーザ機器、並びに電気通信ネットワーク及び少なくとも１つのユーザ機器を備える対応するシステムを提供することである。
【００１４】
本発明の課題は、電気通信ネットワークと少なくとも１つのユーザ機器との間の少なくとも１つの通信交換のハンドリングを向上させる方法によって達成され、通信交換は電気通信ネットワークと少なくとも１つのユーザ機器との間のデータパケットの送信及び受信に基づき、電気通信ネットワークは複数のゲートウェイエンティティを備え、複数のゲートウェイエンティティは少なくとも第１のゲートウェイエンティティ及び第２のゲートウェイエンティティを備え、方法は、以下のステップを備える：
−第１のステップにおいて、通信交換が、第１のゲートウェイエンティティを含む電気通信ネットワークにユーザ機器のアタッチメント手順を実行することによって可能となり、アタッチメント手順中に初期データパケットが送信され、電気通信ネットワークによってトークン情報が生成され、トークン情報は電気通信ネットワークからユーザ機器に送信され、トークン情報は電気通信ネットワークで確立されるユーザ機器の通信交換を示しており、
−第１のステップに続いて第２のステップにおいて、ユーザ機器が、少なくとも１つの後続データパケットを送信し、少なくとも１つの後続データパケットは第１のゲートウェイエンティティに代えて第２のゲートウェイエンティティによって受信され、トークン情報は、変更されたトークン情報（変更トークン情報）又は当該変更トークン情報から復元可能であるトークン情報を備え、第２のゲートウェイエンティティは、ユーザ機器から受信されたトークン情報又は変更トークン情報に基づいてパケット処理規則情報を生成し、当該パケット処理規則情報によって、少なくとも１つの後続データパケットのハンドリング及び通信交換の継続を可能とする。
【００１５】
これにより、本発明によると、有利なことに実際の（又は少なくともほぼ）ステートレスなネットワークコア又はゲートウェイシステムが実現可能となる。
【００１６】
ステートレス技術を利用してそれを固定及び移動体ブロードバンドアクセス、すなわち、固定回線電気通信ネットワーク又は移動体通信ネットワークに適用することによって、有利なことに単一の故障ポイントを正確に回避し、特に電気通信ネットワーク内のゲートウェイエンティティの冗長性を比較的容易に与え、−特に、移動体通信ネットワークである電気通信ネットワークの場合に−、さらに比較的容易な態様で移動性及びハンドオーバー機能性を与えることが可能となる。
【００１７】
例えば、ネットワーク機能仮想化に基づく他の従来のアプローチは、「リーン移動性管理」又は「リーンコア」について言及する。基本的には、これらの提案された解決手段には、（任意のユーザ機器の）セッション状態が中央サーバエンティティに複製されるという共通点がある。ゲートウェイインスタンスが故障した場合には、例えば、データセンタ内の他のインスタンスにその状態を書き込み、トラフィックを進路変更することは容易である。他の配備では、（セッション、すなわち、ユーザ機器とゲートウェイエンティティの間の）状態は、複数のゲートウェイインスタンスの間で即座に共用される。いずれの場合も、フェイルオーバーの場合には、トラフィックは、（動作している）ゲートウェイ、及び構成可能／プログラム可能なロードバランサエンティティによって実施される現在主流の手順に向かって進路変更される必要がある。このアプローチは、状態移行及び冗長性などの複雑なセッションを用いて技術のいくらかの問題を解決するが、単一の故障ポイントとして状態及びハンドオーバー管理を提供してクラウドパラダイムを実際には活用しない他の中央エンティティを犠牲にして成り立つ。
【００１８】
本発明によると、（対応して複雑なセッションコンテキストを含む）複雑なセッションの使用が回避され、それにもかかわらず電気通信ネットワークにおいて他のレベル若しくはポイントに単一の故障ポイントを規定することが回避される。
【００１９】
特に本発明によると、中央状態管理システムは不要であり、ネットワーク状態のロードシェアリング又は復旧は、中央集中状態サーバの関与なしに完全に実施され得る。したがって、本発明によると、有利なことに電気通信ネットワークの新たなネットワーク要素に対する管理及び動作、費用及びサービス時間を大幅に向上させることが可能となる。
【００２０】
本発明によると、電気通信ネットワークと少なくとも１つのユーザ機器との間の少なくとも１つの通信交換の向上したハンドリングは、電気通信ネットワークによって初期に生成され、ユーザ機器によって、電気通信ネットワークに少なくとも周期的に又は要求に応じて再送信されたトークン又はトークン情報を用いることによって達成され得る。
【００２１】
本発明による電気通信ネットワークは、固定回線電気通信ネットワーク又は移動体通信ネットワークであればよい。ただし、本発明によると、固定回線電気通信ネットワークの態様（又は部分）（すなわちそのような部分における固定回線電気通信ネットワークである）及び移動体通信ネットワークの態様（又は部分）（すなわちそのような部分における移動体電気通信ネットワークである）の双方を有する電気通信ネットワークにおけるトークン情報の交換の使用を実施することは除外されず、そのようなネットワークは、固定−移動体コンバージェンスネットワーク（ＦＭＣネットワーク）の用語でも周知である。
【００２２】
もちろん、発明の課題は、進歩的方法及び進歩的電気通信ネットワーク又はユーザ機器若しくはシステムによって、電気通信ネットワークに接続あるいは関連する複数のユーザ機器に向けて通信サービスの強化を実現することである。
【００２３】
本発明によると、一方の電気通信ネットワークと他方のユーザ機器（ただし好ましくは複数のユーザ機器）との間の通信交換は、電気通信ネットワークと少なくとも１つのユーザ機器との間のデータパケットの送信及び受信に基づく。電気通信ネットワークによって送信され、それぞれのユーザ機器（又は少なくとも１つのユーザ機器）によって受信されているデータパケットの方向はダウンリンク又はダウンストリーム方向と呼ばれるのに対して、それぞれのユーザ機器によって電気通信ネットワークに向けて送信されているデータパケットの方向はアップリンク又はアップストリーム方向と呼ばれる。
【００２４】
少なくとも１つのユーザ機器（ただし、通常は複数のユーザ機器）からの及びそれへのトラフィックをハンドリングするために、電気通信ネットワークは複数のゲートウェイエンティティを備える。本発明の背景では、特に第１のゲートウェイエンティティ及び第２のゲートウェイエンティティが明示される。第１のステップでは、本発明の進歩的方法は、（電気通信ネットワークと１つのユーザ機器との間の）通信交換を確立することを含む。これは、第１のゲートウェイエンティティを含む電気通信ネットワークへのユーザ機器のアタッチメント手順を実行することによって可能となる。アタッチメント手順中に、初期データパケット（すなわち、アタッチメント手順を実行するために交換が要求されるデータパケット）が送信される。さらに、トークン情報が電気通信ネットワークによって生成され、そのトークン情報が、電気通信ネットワークからユーザ機器に、すなわち、初期データパケットの一部として送信される。本発明によると、トークン情報は、電気通信ネットワークで確立されるユーザ機器の通信交換を示す。
【００２５】
第１のステップに続いて第２のステップでは、ユーザ機器は少なくとも１つの後続データパケット（すなわち、想定によると、ユーザ機器と第１のゲートウェイエンティティとの間の通信を含むアタッチメント手順が完了した後に送信されたデータパケット）を送信し、少なくとも１つの後続データパケットは、理由のいかんにかかわらず、第１のゲートウェイエンティティに代えて第２のゲートウェイエンティティによって受信される。後続データパケットが第１のゲートウェイエンティティに代えて第２のゲートウェイエンティティによって受信されている典型的な理由は、（それに限定されないが）第１のゲートウェイエンティティ若しくは第１のゲートウェイエンティティに向けた送信チャネルの故障状況及び／若しくは過負荷状況、並びに／又は第１のゲートウェイエンティティに対するユーザ機器の移動を含む。
【００２６】
本発明によると、少なくとも１つの後続データパケットは、変更トークン情報又は当該変更トークン情報から復元可能であるトークン情報を備える必要がある。第２のゲートウェイエンティティは、ユーザ機器から受信されたトークン情報又は変更トークン情報に基づいてパケット処理規則情報を生成し、当該パケット処理規則情報によって、少なくとも１つの後続データパケットのハンドリング及び通信交換の継続を可能とする。第２のゲートウェイエンティティは、好ましくは、（パケット処理規則情報を生成するために）ユーザ機器から受信されたトークン情報又は変更トークン情報から、少なくとも、
−通信交換のためにユーザ機器によって使用されるＩＰアドレス情報、若しくはＩＰアドレス情報のハッシュ値、並びに／又は
−ユーザ機器の（デバイス）識別子情報、並びに／又はユーザ機器のユーザの及び／若しくは少なくとも１つの後続データパケットの送信先の識別子情報を導出することができる。
【００２７】
したがって本発明によると、電気通信ネットワークへの任意のユーザ機器のアタッチメント中（又はその完了前）に、トークン情報は、電気通信ネットワークによって生成され、（具体的には）それぞれのユーザ機器に送信される。時間の後続ポイントでは、すなわち、ユーザ機器と電気通信ネットワークの間の通信交換の背景では、データパケットを送信する時間にトークン情報又は変更トークン情報が電気通信ネットワークに送信される。そのようなデータパケットは、ユーザ機器によって、電気通信ネットワークにアタッチされているユーザ機器に続いて送信されており、少なくとも１つの後続データパケットと呼ばれる。時間の後続ポイントは、必ずしもアタッチメント手順の完了直後である必要はなく、同様に、少なくとも１つの後続データパケットは、必ずしもアタッチメント手順の完了直後に送信される必要はなく、アタッチメント手順の完了直後に送信されてもよい。本発明によると、ユーザ機器は、第１のゲートウェイエンティティを含む電気通信ネットワークにアタッチされる。通信交換は、第１のゲートウェイエンティティ（のみ）に関与して、より長い又はより短い時間間隔のアタッチメント後に継続し得る。しかしながら、通信交換が、（いかなる理由においても）第１のゲートウェイエンティティとの関与を継続し得ない場合には、第２のゲートウェイエンティティが関与される必要がある。そのような状況では、すなわち、（必ずしも、ユーザ機器によって送信され、第２のゲートウェイエンティティによって受信される第１のデータパケットではない）少なくとも１つの後続データパケットが第２のゲートウェイエンティティに送信されることについて、トークン情報又は変更トークン情報がユーザ機器によって送信される必要がある。
【００２８】
本発明によると、ユーザ機器と電気通信ネットワークの間のトークン情報（又は変更トークン情報）の交換の異なる変形例も可能である。代替的な一解決手段によると、全ての後続データパケット（すなわち、アタッチメント手順の完了後の、又はユーザ機器へのトークン情報の送信後でも）は、トークン情報又は変更トークン情報を備えるように要求される。さらなる代替的解決手段によると、全ての後続データパケットがトークン情報又は変更トークン情報を備える必要はなく、ただし、本発明によると、少なくとも周期的に又は（それぞれのゲートウェイエンティティによって）要求に応じて、ユーザ機器は、トークン情報又は変更トークン情報を備える後続データパケットを送信することを要求される。これは、第１のゲートウェイエンティティから第２のゲートウェイエンティティに変化する場合に特に関係し、全ての後続データパケットがトークン情報（又は変更トークン情報）を備える必要がないような実施の場合には、第２のゲートウェイエンティティは、トークン情報も変更トークン情報も備えないデータパケットを正確に管理できないことがある。そのような状況では、本発明の変形例によると、第２のゲートウェイエンティティは、ユーザ機器からのトークン情報又は変更トークン情報を備えるデータパケットの送信を要求する。以下では、そのようなデータパケットは、トークン情報も変更トークン情報も備えず、さらなる後続データパケットとも呼ばれる。
【００２９】
したがって、本発明の好適な実施形態によると、第１のステップに続くが第２のステップの前の第３のステップの間に、さらなる後続データパケットが第２のゲートウェイエンティティによって受信され（すなわち、少なくとも１つの後続データパケットの前に）、さらなる後続データパケットにはトークン情報（すなわち、トークン情報及び変更トークン情報の双方）がなく、第３のステップに続くが第２のステップの前の第４のステップの間に、第２のゲートウェイエンティティはユーザ機器に対してトークン情報又は変更トークン情報の送信を要求する。
【００３０】
したがって、上記で詳述したように、有利なことに進歩的方法の様々な変形例及び様々な代替例を実施することが可能となる。したがって、特に、ユーザ機器によって電気通信ネットワークに向けて送信された各々全てのデータパケットの部分としてのトークン情報又は変更トークン情報の送信が常に確実でない可能性がある。
【００３１】
本発明のさらなる好適な実施形態によると、トークン情報及び／又は変更トークン情報は、以下の：
−特にユーザ機器によって用いられ、又は少なくとも１つの後続データパケットによってシグナリングされるＩＰアドレスに対応するＩＰアドレス情報、
−特にユーザ機器によって用いられ、又は少なくとも１つの後続データパケットによってシグナリングされるＩＰアドレスに対応するＩＰアドレス情報のハッシュ値情報、
−ユーザ機器のデバイス識別情報又はユーザ機器のユーザの識別情報、
−ユーザ機器のデバイス識別情報又はユーザ機器のユーザの識別情報のハッシュ値情報、
−通信交換に対応付けられた１以上のサービス品質関連パラメータ、特に許可され及び／又は使用可能な帯域幅情報に関連する表示、
−ルーティング情報に関連し、又はルーティング関連情報に関連する表示、
−トークン情報又は変更トークン情報に基づいて実行されるセキュリティチェックを可能とする署名部情報、
−電気通信ネットワークの受信用ノードによって適用する１以上の方針に関連する表示、
−ユーザ機器に対応付けられ、通信交換中に適用される１以上のユーザ機器性能関連パラメータに関連する表示、
−通信交換に対応付けられた１以上のアカウンティング関連パラメータに関連する表示、
−通信交換に対応付けられた１以上のネットワークアクセス権関連パラメータに関連する表示、
−通信交換に対応付けられた１以上のコンテンツアクセス権関連パラメータに関連する表示
の情報のうち少なくとも１つを備える。
【００３２】
これにより、ユーザ機器によってトークン情報（又は変更トークン情報）を送信することによって、それぞれのデータパケットは、場合によっては、中央ネットワークノードに関与する複数の問合せを実行し及び／又は中央ネットワークノードに関与する包括的問合せを実行することに依存せず、電気通信ネットワークの任意のゲートウェイエンティティによって、ユーザ機器がこのゲートウェイエンティティを備える電気通信ネットワークにアタッチされたのか又は他のゲートウェイエンティティを備える電気通信ネットワークにアタッチされたかに関わらず管理され得る。特にユーザ機器によって用いられ若しくは少なくとも１つの後続データパケットによってシグナリングされるＩＰアドレスに対応するＩＰアドレス情報のハッシュ値情報、及び／又はユーザ機器のデバイス識別情報若しくはユーザ機器のユーザの識別情報についてのハッシュ値情報を提供することによって、有利なことに、トークン情報（又は変更トークン情報）による（ハッシュ化）送信と平行して、少なくとも１つの後続データパケットによって及び／又は通信交換の背景で送信された他のデータパケットによっても送信されるこれらの情報（すなわち、ＩＰアドレス、デバイス識別情報、及び／又はユーザ機器のユーザの識別情報）を検証することが可能となる。
【００３３】
本発明のさらなる好適な実施形態によると、存続期間の表示は、トークン情報又は変更トークン情報と対応付けられる。
【００３４】
これにより、有利なことに、トークン情報の（又は変更トークン情報の）使用は、時間において制限可能となる。
【００３５】
さらに、本発明の実施形態によると、トークン情報又は変更トークン情報は、ユーザ機器によって、データパケットのヘッダ情報の部分として、特に、ＩＰｖ６データパケットのＩＰｖ６ヘッダのオプションの部分として、ネットワークサービスヘッダ（ＮＳＨ）の部分として、ＶＬＡＮヘッダ（仮想ローカルエリアネットワークヘッダ）の部分として及び／又はＭＡＣアドレス（媒体アクセス制御アドレス）の部分として送信されることが好ましく、トークン情報又は変更トークン情報の送信は、特に、各データパケット内に、又はそれぞれのゲートウェイエンティティから周期的にのみ若しくは要求に応じてのみ提供される。
【００３６】
本発明のさらなる好適な実施形態によると、
−トークン情報若しくは変更トークン情報は、パケット処理規則情報が、第２のゲートウェイエンティティによって、トークン情報若しくは変更トークン情報にのみ基づいてそれぞれ生成されるような内蔵型トークン情報であり、又は
−トークン情報若しくは変更トークン情報は、パケット処理規則情報が、それぞれトークン情報若しくは変更トークン情報に基づくが電気通信ネットワークの問合せハンドリングネットワークエンティティを使用して第２のゲートウェイエンティティによって生成されるような抽象的トークン情報である。
【００３７】
本発明によると、さらに、
−第２のゲートウェイエンティティは、通信交換を知得しない可能性があり、及び／又は
−第２のゲートウェイエンティティは、アップストリームルーティングアップデートをトリガすることが好ましく、アップストリームルーティングアップデートは、ユーザ機器への戻り経路が、第１のゲートウェイエンティティに代えて第２のゲートウェイエンティティを介して、アップストリームネットワークノードに、特に、ロードバランサ及び／又はルータエンティティに送信されることを保証にする。
【００３８】
さらに、本発明によると、少なくとも１つの後続データパケットを第１のゲートウェイエンティティが受信するのか又は第２のゲートウェイエンティティが受信するのかの決定は、
−第１のゲートウェイエンティティ及び／若しくは第２のゲートウェイエンティティの全体的利用可能性、
−電気通信ネットワーク内のロードバランシングエンティティのロードバランシング決定、並びに／又は
−ユーザ機器の異なる移動性状況に関連するユーザ機器に対する第１及び／若しくは第２のゲートウェイエンティティの利用可能性
に依存することが好ましい。
【００３９】
さらに、本発明は、電気通信ネットワークと少なくとも１つのユーザ機器との間の少なくとも１つの通信交換のハンドリングを向上させる電気通信ネットワークに関し、通信交換は電気通信ネットワークと少なくとも１つのユーザ機器との間のデータパケットの送信及び受信に基づき、電気通信ネットワークは複数のゲートウェイエンティティを備え、複数のゲートウェイエンティティは少なくとも第１のゲートウェイエンティティ及び第２のゲートウェイエンティティを備え、電気通信ネットワークは、
−通信交換が、第１のゲートウェイエンティティを含む電気通信ネットワークにユーザ機器のアタッチメント手順を実行することによって可能となり、アタッチメント手順中に初期データパケットが送信され、電気通信ネットワークによってトークン情報が生成され、トークン情報は電気通信ネットワークからユーザ機器に送信され、トークン情報は電気通信ネットワークで確立されるユーザ機器の通信交換を示し、
−ユーザ機器が、少なくとも１つの後続データパケットを送信し、少なくとも１つの後続データパケットは第１のゲートウェイエンティティに代えて第２のゲートウェイエンティティによって受信され、少なくとも１つの後続データパケットは、変更トークン情報又は当該変更トークン情報から復元可能であるトークン情報を備え、第２のゲートウェイエンティティは、ユーザ機器から受信されるトークン情報又は変更トークン情報に基づいてパケット処理規則情報を生成し、該パケット処理規則情報によって、少なくとも１つの後続データパケットのハンドリング及び通信交換の継続を可能とするように構成される。
【００４０】
本発明によると、特に電気通信ネットワークについて、ただしそれに限定されることなく、後続データパケットが、少なくとも１つの後続データパケットより先に第２のゲートウェイエンティティによって受信されることが特に好ましく、さらなる後続データパケットにはトークン情報がなく、第２のゲートウェイエンティティは、さらなる後続データパケットと少なくとも１つの後続データパケットとの間で、第２のゲートウェイエンティティがユーザ機器からのトークン情報又は変更トークン情報の送信を要求するように構成される。
【００４１】
本発明によると、特に電気通信ネットワークについて、ただしそれに限定されることなく、電気通信ネットワークは、固定回線通信ネットワーク又は移動体通信ネットワークであることがさらに好ましく、
−電気通信ネットワークはアクセスネットワーク及びコアネットワークを備え、アクセスネットワークは複数のゲートウェイエンティティを備え、複数のゲートウェイエンティティは移動体通信ネットワークの基地局エンティティであり、
−複数のゲートウェイエンティティは、固定回線通信ネットワークのアクセスネットワーク若しくはコアネットワークの部分としての集約ネットワークのリモートアクセスサーバエンティティであり、
−複数のゲートウェイエンティティは、アクセスネットワーク、集約ネットワーク若しくはコアネットワークのいずれかに位置するノードであり、並びに／又は
−複数のゲートウェイエンティティは、これらのインスタンス間のロードシェアリングが、トークン情報、若しくはＩＰアドレス情報などの通信交換に直接関連する情報に基づいて適用されるデータセンタに存在するインスタンスである。
【００４２】
さらに、本発明は、電気通信ネットワークとユーザ機器の間の少なくとも１つの通信交換のハンドリングを向上させるユーザ機器に関し、通信交換は電気通信ネットワークとユーザ機器の間のデータパケットの送信及び受信に基づき、電気通信ネットワークは複数のゲートウェイエンティティを備え、複数のゲートウェイエンティティは少なくとも第１のゲートウェイエンティティ及び第２のゲートウェイエンティティを備え、ユーザ機器は、
−通信交換が、第１のゲートウェイエンティティを含む電気通信ネットワークにユーザ機器のアタッチメント手順を実行することによって可能となり、アタッチメント手順中に初期データパケットが送信され、電気通信ネットワークによってトークン情報が生成され、トークン情報は電気通信ネットワークからユーザ機器に送信され、トークン情報は電気通信ネットワークで確立されるユーザ機器の通信交換を示し、
−ユーザ機器は、少なくとも１つの後続データパケットを送信し、少なくとも１つの後続データパケットは第１のゲートウェイエンティティに代えて第２のゲートウェイエンティティによって受信され、少なくとも１つの後続データパケットは、変更トークン情報又は当該変更トークン情報から復元可能であるトークン情報を備え、第２のゲートウェイエンティティは、ユーザ機器から受信されるトークン情報又は変更トークン情報に基づいてパケット処理規則情報を生成し、該パケット処理規則情報によって、少なくとも１つの後続データパケットのハンドリング及び通信交換の継続を可能とするように構成される。
【００４３】
さらに、本発明は、電気通信ネットワークと少なくとも１つのユーザ機器との間の少なくとも１つの通信交換のハンドリングを向上させるシステムに関し、システムは電気通信ネットワーク及びユーザ機器を備え、通信交換は電気通信ネットワークと少なくとも１つのユーザ機器との間のデータパケットの送信及び受信に基づき、電気通信ネットワークは複数のゲートウェイエンティティを備え、複数のゲートウェイエンティティは少なくとも第１のゲートウェイエンティティ及び第２のゲートウェイエンティティを備え、システムは、
−通信交換が、第１のゲートウェイエンティティを含む電気通信ネットワークにユーザ機器のアタッチメント手順を実行することによって可能となり、アタッチメント手順中に初期データパケットが送信され、電気通信ネットワークによってトークン情報が生成され、トークン情報は電気通信ネットワークからユーザ機器に送信され、トークン情報は電気通信ネットワークで確立されるユーザ機器の通信交換を示し、
−ユーザ機器は、少なくとも１つの後続データパケットを送信し、少なくとも１つの後続データパケットは第１のゲートウェイエンティティに代えて第２のゲートウェイエンティティによって受信され、少なくとも１つの後続データパケットは、変更トークン情報又は当該変更トークン情報から復元可能であるトークン情報を備え、第２のゲートウェイエンティティは、ユーザ機器から受信されるトークン情報又は変更トークン情報に基づいてパケット処理規則情報を生成し、該パケット処理規則情報によって、少なくとも１つの後続データパケットのハンドリング及び通信交換の継続を可能とするように構成される。
【００４４】
またさらに、本発明は、コンピュータ、ゲートウェイエンティティ、ユーザ機器、及び／若しくは電気通信ネットワークのネットワーク要素、又はゲートウェイエンティティの部分、ユーザ機器の部分、及び／若しくは電気通信ネットワークのネットワーク要素の部分において実行された場合に、コンピュータ、ゲートウェイエンティティ、ユーザ機器、及び／又は電気通信ネットワークのネットワーク要素に進歩的方法を実行させるコンピュータ可読プログラムコードを備えるプログラムに関する。
【００４５】
さらに、本発明は、電気通信ネットワークと少なくとも１つのユーザ機器との間の少なくとも１つの通信交換のハンドリングを向上させるコンピュータプログラム製品に関し、コンピュータプログラム製品は記憶媒体に記憶されたコンピュータプログラムを備え、コンピュータプログラムは、コンピュータ、ゲートウェイエンティティ、ユーザ機器、及び／若しくは電気通信ネットワークのネットワーク要素、又はゲートウェイエンティティの部分、ユーザ機器の部分、及び／若しくは電気通信ネットワークのネットワーク要素の部分において実行された場合に、コンピュータ、ゲートウェイエンティティ、ユーザ機器、及び／又は電気通信ネットワークのネットワーク要素に進歩的方法を実行させるプログラムコードを備える。
【００４６】
本発明のこれらの及び他の特徴、構成及び効果は、例として、発明の原理を示す添付図面と共に、以下の詳細な説明から明らかになる。説明は、発明の範囲を限定することなく、例示に過ぎない。以下で引用される参照図面は、添付図を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１は、第１のゲートウェイエンティティとしての第１の基地局エンティティ、第２のゲートウェイエンティティとしての第２の基地局エンティティ、ユーザ機器、コアネットワーク及びアクセスネットワークを有する発明の電気通信ネットワークの例としての移動体通信ネットワークを概略的に示す。
【図２】図２は、固定回線電気通信ネットワークのユーザ機器、第１のゲートウェイエンティティ、第２のゲートウェイエンティティ及び第３のゲートウェイエンティティ、さらにコアネットワークの例として複数の顧客の構内機器を有する発明の電気通信ネットワークの例としての固定回線通信ネットワークを概略的に示す。
【図３】図３は、本発明の第１の変形例による、ユーザ機器と第１及び第２のゲートウェイエンティティとの間の通信図を概略的に示す。
【図４】図４は、本発明の第２の変形例による、ユーザ機器と第１及び第２のゲートウェイエンティティとの間の通信図を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
本発明を特定の実施形態及び特定の図面を参照して説明するが、発明はそれに限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。説明する図面は、概略的なものに過ぎず非限定的である。図面では、ある要素のサイズは、例示を目的として誇張され、縮尺通りでないことがある。
【００４９】
単数名詞に言及する場合に不定冠詞又は定冠詞、例えば「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」が用いられ、これは特に断りがない限り複数名詞を含む。
【００５０】
さらに、説明及び請求項における用語の第１、第２、第３などは、同様の要素を区別するために用いられ、連続的又は時間的な順序を必ずしも区別しない。このように用いられる用語は適切な状況下で置換え可能であり、ここで説明する発明の実施形態は、ここで説明又は図示するもの以外の他の順序でも動作可能であることが分かるはずである。
【００５１】
図１では、移動体通信ネットワーク、特に、公衆地上移動体ネットワークを、発明の電気通信ネットワーク１００の例として概略的に示す。図１の例示の実施形態では、電気通信ネットワーク１００は、アクセスネットワーク１１０及びコアネットワーク１２０を備える。コアネットワーク１２０は、クラウドの表示によって概略的にのみ示される。電気通信ネットワーク１００は、好適には、通常は複数のネットワークセル又は無線セルを備えるセルラ電気通信ネットワーク１００であり、図１にその２つを点線並びに符号１１（第１の無線セル）及び１２（第２の無線セル）によって示す。電気通信ネットワーク１００では、通常、複数のユーザ機器が、ネットワークセル１１、１２内の電気通信ネットワーク１００でキャンプオンし、すなわち、ユーザ機器は、図１に示す例示の実施形態によると、第１のゲートウェイエンティティ１１１として第１の無線セル１１をサービングする第１の基地局エンティティにおいて、又は図１に示す例示の実施形態によると、第２の無線セル１２をサービングする第２のゲートウェイエンティティ１１２として第２の基地局エンティティにおいて接続され又はキャンプオンする。第１及び第２のゲートウェイエンティティ１１１、１１２は、通常は基地局エンティティであり、ＬＴＥの場合には通常は、トランシーバ基地局、例えば、ｅＮｏｄｅＢである。さらなる実施形態によると、図１には示していないが、第１のゲートウェイエンティティ１１１は１以上の基地局エンティティをサービングするパケットデータゲートウェイに対応し、第２のゲートウェイエンティティ１１２は他の１以上の基地局エンティティをサービングするさらなるパケットデータゲートウェイに対応する。
【００５２】
図２では、発明の電気通信ネットワーク１００の例として、固定回線電気通信ネットワーク１００の異なるユーザ機器２０の例としての複数の顧客の構内機器、第１のゲートウェイエンティティ１１１、第２のゲートウェイエンティティ１１２及び第３のゲートウェイエンティティ１１３、さらにコアネットワーク１２０を備える固定回線通信ネットワークを概略的に示す。ユーザ機器２０は、アクセスネットワーク又は集約ネットワーク１１０’によってコアネットワーク１２０に接続される。集約ネットワーク１１０’は、ネットワークノード２５を備える。
【００５３】
図３は、本発明の第１の変形例による、ユーザ機器と第１及び第２のゲートウェイエンティティとの間の通信図を概略的に示す。
【００５４】
図４は、本発明の第２の変形例による、ユーザ機器と第１及び第２のゲートウェイエンティティとの間の通信図を概略的に示す。
【００５５】
本発明の両変形例によると、第１のステップ（図３に示す第１の変形例による第１の処理ステップ３０１及び第２の処理ステップ３０２を含み、図４に示す第２の変形例による第１の処理ステップ４０１及び第２の処理ステップ４０２を含む）では、ユーザ機器２０と電気通信ネットワーク１００の間の通信交換は、ユーザ機器２０のアタッチメント手順を第１のゲートウェイエンティティを含むユーザ機器２０に実行することによって可能となる。アタッチメント手順中に、初期データパケット２１０は、ユーザ機器２０と電気通信ネットワーク１００の間で送信される。特に、第１の処理ステップ３０１／４０１では、第１のデータパケットは、ユーザ機器２０から第１のゲートウェイエンティティ１１１に送信され、通常は、電気通信ネットワーク１００へのアタッチメントを要求する。第２の処理ステップ３０２／４０２では、トークン情報２５０は、電気通信ネットワーク１００によって（特に、第１のゲートウェイエンティティ１１１によって）生成された後にユーザ機器２０に送信される。トークン情報は、電気通信ネットワーク１００で確立されるユーザ機器２０の通信交換を示す。
【００５６】
第２のステップ（図３に示す第１の変形例による第３の処理ステップ３０３を含み、図４に示す第２の変形例による第５の処理ステップ３０５を含む）では、第１のステップに続いて、ユーザ機器２０は少なくとも１つの後続データパケット２２０を送信し、少なくとも１つの後続データパケット２２０は、第１のゲートウェイエンティティ１１１に代えて第２のゲートウェイエンティティ１１２によって受信される。少なくとも１つの後続データパケット２２０は、変更されたトークン情報（変更トークン情報２５１）又は当該変更トークン情報２５１から復元可能であるトークン情報２５０を備える。第２のゲートウェイエンティティ１１２は、パケット処理規則情報２６０を生成する。当該パケット処理規則情報２６０によって、少なくとも１つの後続データパケット２２０のハンドリング及びユーザ機器２０と電気通信ネットワーク１００（特に、第２のゲートウェイエンティティ１１２）との間の通信交換が継続可能となる。パケット処理規則情報２６０は、ユーザ機器２０から受信されたトークン情報２５０又は変更トークン情報２５１に基づいて生成される。トークン情報２５０又は変更トークン情報２５１は、少なくとも、通信交換のためにユーザ機器によって用いられるＩＰアドレス、並びにユーザ機器の識別子情報及び／又は少なくとも１つの後続データパケットの送信先の識別子情報を備える。
【００５７】
図３に示す第１の変形例によると、好ましくは、各（少なくとも１つの）後続データパケット２２０は、トークン情報２５０又は変更トークン情報２５１を備える。これに対して、図４に示す第２の変形例によると、トークン情報２５０も変更トークン情報２５１も備えない、ユーザ機器２０から第２のゲートウェイエンティティ１１２に送信されたデータパケットがある。特に、第１のステップに続くが第２のステップの前の第３のステップの間に、さらなる後続データパケット２２１が、第２のゲートウェイエンティティ１１２によって受信される（第３の処理ステップ４０３を含む）。さらなる後続データパケット２２１にはトークン情報２５０が（及び変更トークン情報２５１も）ない。これは、第２のゲートウェイエンティティ１１２が、（トークン情報２５０又は変更トークン情報２５１に少なくとも基づかずに）パケット処理規則情報２６０を生成できないことを意味する。そのため、第３のステップに続くが第２のステップの前の第４のステップの間に、ゲートウェイエンティティ１１２は、ユーザ機器２０からのトークン情報２５０又は変更トークン情報２５１の送信を要求する（第４の処理ステップ４０４を含む）。
【００５８】
したがって、本発明によると、第１のゲートウェイエンティティ１１１の故障の場合には（理由のいかんにかかわらず）、ユーザ機器２０の通信交換は、トークン情報２５０又は変更トークン情報２５１を第２のゲートウェイエンティティ１１２に送信することによってのみ、第２のゲートウェイエンティティ１１２を介して継続され得る。（前提によると第１のゲートウェイエンティティ１１１との）初期アタッチメントは、エニーキャストを使用する第１の相互作用を含めばよく、引き続き、特に認証部分又はステップを含むアタッチメント手順が実行され、この後半の部分又はステップは、電気通信ネットワーク１００内で第１のゲートウェイエンティティ１１１とＡＡＡ機能（認証、認可及び課金）との間の通信を含み又は要求し得る。（アタッチメントの）第１のステップでも依然として、トークン情報２５０は、生成されてユーザ機器２０に送信される。本発明の第１の変形例によると、任意の後続データパケットは、トークン情報２５０又は変更トークン情報２５１を備える。第２のゲートウェイエンティティ１１２がそのようなデータパケットを受信する場合には、パケット処理規則２６０（又はフローエントリ）を生成し、ユーザ機器２０との通信交換をハンドリングすることが可能となる。本発明の第２の変形例によると、全ての後続データパケット２２０がトークン情報２５０又は変更トークン情報２５１を備えるわけではなく、したがって、トークン情報２５０又は変更トークン情報２５１の送信が第２のゲートウェイエンティティ１１２によって要求される。移動体通信ネットワーク及びハンドオーバーのための必要となる場合には、同じ原理が適用される。特に、トークン情報２５０は、用いられるＩＰアドレスのハッシュ及び用いられるユーザＩＤのハッシュを備える。
【００５９】
ユーザ機器２０はネットワークにアタッチし、その認証トラフィックは、ゲートウェイ（又はゲートウェイエンティティ）をホスティングするデータセンタ内のロードバランサエンティティによって、ゲートウェイプラットフォームのインスタンスに向けられる。それは、認証のための専用ゲートウェイ、又はその後ユーザトラフィックを転送する同じタイプのゲートウェイであればよい。認証の成功（初期アタッチメント）後に、ユーザ機器２０は、１以上のＩＰアドレスを受信している。さらに、ユーザ機器は、後端システムによって（すなわち、電気通信ネットワーク１００によって）生成されてセッションの存続期間で有効なトークン（すなわちトークン情報）を受信する。このトークン（すなわちトークン情報２５０）によって、ユーザ機器は割り当てられたＩＰアドレスを使用することができる。トークンは、ロードシェアリングが促進されるように、例えば、ルーティング関連情報を含み得るように構成され得る。
【００６０】
トークン情報はまた、それを受信する電気通信ネットワーク１００における任意のデバイスが、このトークン（すなわちトークン情報２５０）が許可されたものであるのかを直ちに判断すること（セキュリティチェック）を容易にする署名部を含み得る。このチェックは、送信元のＩＰアドレスが有効なものであるとチェックすることを含み得る。
【００６１】
さらに、トークン情報２５０はまた、（第２のゲートウェイエンティティ１１２などの）受信用ノードがデータパケットを処置するのに必要な方針を直ちに適用するように記述可能であってもよい。
【００６２】
第１の変形例によると、ユーザ機器２０が生成する全てのパケットは、トークン（すなわち、トークン情報２５０又は変更トークン情報２５１）を含む（例えば、ＩＰｖ６ヘッダのオプションとして又はネットワークサービスヘッダ（ＮＳＨ）の部分として）。ロードバランサエンティティは、トークン情報２５０若しくは変更トークン情報２５１又はそのハッシュ値に基づいて平衡を保ち得る。さらに、ロードバランサエンティティは、さらに、ロードバランシングを実施するためのパラメータとしてＩＰ送信元アドレスも使用することができる。ゲートウェイエンティティ１１１、１１２は、ローカル検索を実施し及び／又はパケット処理規則２６０（又は、例えば、直ちに検索され動作が適用され得るキャッシュメモリ又はＴＣＡＭ（三値連想メモリ）メモリに保存されたフローエントリ）を生成することによって、トークン情報２５０又は変更トークン情報２５１をチェックすることができる。
【００６３】
第２の変形例によると、データパケットは、必ずしもトークン（及びそれらの全て）を含まない。ゲートウェイエンティティがそのようなデータパケットを受信すると、そのいずれかはフローエントリ（すなわち、パケット処理規則情報２６０）を有し、それを単に転送して、トークン情報についてユーザ機器に定期的に尋ねる。このプロセスは、キープアライブ機構として用いられ得る。
【００６４】
未知のＩＰアドレスから（すなわち、それが未出現の物理的又は仮想的ポートのＩＰアドレスから）パケットが受信される場合、トークン情報が求められている。トークンが有効である場合には、それぞれのゲートウェイエンティティは転送／パケット処理規則（パケット処理規則情報２６０）をインストールする。これは、ゲートウェイが、故障直後のゲートウェイから引き継ぐことを必要とする場合に実行される簡単な方法である。状態が、直ちに作成される。代替的解決手段によると、ゲートウェイエンティティはトークンが有効であるか／どの方針が適用される必要があるかを後端システムでチェックし、又はゲートウェイエンティティは、事前構成がこれを可能とする場合にはこれらのタスクを局所的に実施し得る。
【００６５】
双方の場合において、インターネットへのアップストリームパケットは、それが（実施固有の）ゲートウェイによって取り除かれない場合の送信元ＩＰアドレスとトークン情報のいずれかに基づいて、ロードバランサにフローエントリを作成する。
【００６６】
上記の原理を用いて、ＩＰ移動は容易に実施され得る。ユーザ機器が移動し、その移動に起因して、そのパケットがアクセス側のローカルハンドオーバー後に、同じＩＰルータアップストリームを使用して同じ場所で異なるゲートウェイに到達した場合に、上記方法が当てはまる。未知の送信元アドレスを受信するゲートウェイは、説明したようにトークンをチェックし、そしてパケットを転送し、アップストリームロードバランサにおいてフローエントリのアップデートを作成する。
【００６７】
異なるデータセンタ又はデータセンタドメインが用いられる場合には、アップストリーム方向のＩＰルータは、ＩＰアドレスに対してホスト経路を作成し、それをＩＰネットワークの内部ルーティングプロトコル（ＩＧＰ）に直ちに注入することが必要である。これは、高速収束を使用し、ここ数年にわたってＩＰルータのルーティングテーブルエントリにおける多大な増加を考慮することで可能となる。
【００６８】
本発明によると、有利なことに、ＩＰアドレス及び／又はトークンなどのセッション識別子は一意的であり、使用され得るので、アカウンティングは依然として作用することになる。
【００６９】
セキュリティの方針は、トークンを含む任意のパケットが受け入れられるものであればよい。すなわち、トークンとＩＰアドレスがともに、受け入れ可能な結果をもたらす値（例えば、関数を通じて）を形成する。
【００７０】
スプーフィング攻撃に対して、以下の２つのシナリオが考えられる。
【００７１】
ＩＰアドレスが、他人よって使用される。この場合には、ネットワークエントリポイントで保護が用いられ得る。ＩＰアドレスが以前に使用されていない仮想ポートで出現する場合には、システムは再認証又は少なくともトークンを求める。
【００７２】
ＩＰアドレス及びトークンが、他人によって使用される。この場合については、例えば、トラフィックを盗聴し、トークン及びＩＰアドレスを知ることによって、セッションを乗っ取る必要がある。しかしながら、２つの異なる可能性が考えられる。１つには、トークン情報２５０の再ネゴシエーションをより頻繁に求め、さらに、古いものに加えて共有秘密情報に基づいて、新たなトークンを計算する方法を用いることが提案される。もう１つには、より冗長とする可能性が、短い間隔の認証にある。
【００７３】
トークンが変化する場合には、単数のロードバランサエンティティ（又は複数のエンティティ）は、以前とは異なるゲートウェイインスタンスにデータパケットを再度方向付けし得る。これは、トークン情報又は変更トークン情報（移動性とともに同じ手順）を用いて新たなゲートウェイエンティティの状態が作成され得るので問題とはならない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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