(57)【要約】  階層的移動通信ネットワークにおいて用いるローカルブレークアウトゲートウェイ・ノードを提供する。ノードは、複数のローカルブレークアウトポリシー・ルールを格納するデータベースを備える。ノードはさらに、ノードが位置するネットワークに接続している移動ノードからＩＰパケットを受信するための受信器を備え、そのネットワークは、移動ノードにとっては在圏ネットワークである。ノードはさらに、複数のローカルブレークアウトポリシー・ルールの中からローカルブレークアウトポリシーを選択するための手段と、選択されたローカルブレークアウトポリシーを、受信したＩＰパケットに適用する手段とを備える。ノードはさらに、ネットワークアドレス変換を、受信したＩＰパケットに適用するネットワークアドレス変換機能と、適用されたローカルブレークアウトポリシーに従ってＩＰパケットを着信先（あて先）へ送信するための送信器とを備える。
2010537526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
階層的移動通信ネットワークにおいて使用するためのローカルブレークアウトゲートウェイ・ノードであって、
複数のローカルブレークアウトポリシー・ルールを含むデータベースと、
前記ローカルブレークアウトゲートウェイ・ノードが位置するネットワークに接続している移動ノードからＩＰパケットを受信する受信器と、
を備え、
前記ネットワークは前記移動ノードにとって在圏ネットワークであり、
前記ローカルブレークアウトゲートウェイ・ノードは、
前記複数のローカルブレークアウトポリシー・ルールからローカルブレークアウトポリシーを選択する手段と、
前記受信したＩＰパケットに前記ローカルブレークアウトポリシーを適用する手段と、
前記受信したＩＰパケットにネットワークアドレス変換を適用するネットワークアドレス変換機能と、
前記適用されたローカルブレークアウトポリシーに従って前記ＩＰパケットをあて先へ送信する送信器と、
を備えることを特徴とするローカルブレークアウトゲートウェイ・ノード
【請求項２】
アプリケーションレイヤーゲートウェイ処理を実行するアプリケーションレイヤーゲートウェイ機能を更に備えることを特徴とする請求項１に記載のローカルブレークアウトゲートウェイ・ノード。
【請求項３】
前記移動ノードのホームネットワーク内のローカルブレークアウトゲートウェイ・ノードから、ローカルブレークアウトポリシー交渉に関するシグナリングを受信する手段と、
前記ローカルブレークアウトポリシー交渉の結果として前記データベースを更新する手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のローカルブレークアウトゲートウェイ・ノード。
【請求項４】
前記シグナリングは、前記在圏ネットワーク内の前記ローカルブレークアウト・ノードと前記ホームネットワーク内の前記ローカルブレークアウト・ノードとの間で、拡張されたモビリティプロトコルを使用して送信されることを特徴とする請求項３に記載のローカルブレークアウトゲートウェイ・ノード。
【請求項５】
ホームネットワーク内のローカルブレークアウトゲートウェイ・ノードへローカルブレークアウトポリシー情報を送信する手段であって、当該情報は、ローカルブレークアウトを実行する前記在圏ネットワークの能力を示すＰｒｏｘｙ  Ｂｉｎｄｉｎｇ  Ｕｐｄａｔｅメッセージの中で送信される、手段と、
ホームネットワーク内のローカルブレークアウトゲートウェイ・ノードからローカルブレークアウトポリシー情報を受信する手段であって、当該情報はＰｒｏｘｙ  Ｂｉｎｄｉｎｇ  Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔメッセージの中で送信される、手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項４に記載のローカルブレークアウトゲートウェイ・ノード。
【請求項６】
前記シグナリングは、前記ホームネットワーク内の前記ローカルブレークアウト・ノードと前記在圏ネットワーク内の前記ローカルブレークアウト・ノードとの間で、前記ホームネットワーク内のＰｏｌｉｃｙ  ａｎｄ  Ｃｈａｒｇｉｎｇ  Ｒｕｌｅｓ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎノードおよび前記在圏ネットワーク内のＰｏｌｉｃｙ  ａｎｄ  Ｃｈａｒｇｉｎｇ  Ｒｕｌｅｓ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎノードをそれぞれ介して送信されることを特徴とする請求項３に記載のローカルブレークアウトゲートウェイ・ノード。
【請求項７】
適用された前記ローカルブレークアウトポリシーに従う前記ＩＰパケットのルーティングパスを示すタグを前記ＩＰパケットのヘッダに挿入する手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のローカルブレークアウトゲートウェイ・ノード。
【請求項８】
前記データベースは、
前記移動ノードを識別するデータエントリと、
各エントリについて、前記移動ノードに割り当てられた恒久的なＩＰアドレスおよび一時的なＩＰアドレスと、
前記移動ノードに適用される少なくとも１つのローカルブレークアウトポリシーと、
を含むことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のローカルブレークアウトゲートウェイ・ノード。
【請求項９】
前記データベースは、各ローカルブレークアウトポリシーに関連付けられた優先度の指標を更に含み、
前記優先度の指標は、２以上のローカルブレークアウトポリシーが前記ＩＰパケットに適合する場合に当該ＩＰパケットのためのローカルブレークアウトポリシーを選択するために使用される
ことを特徴とする請求項８に記載のローカルブレークアウトゲートウェイ・ノード。
【請求項１０】
ＩＰパケットにローカルブレークアウトを適用する方法であって、在圏ネットワーク内に位置するローカルブレークアウト・ノードにおいて、
前記在圏ネットワークに接続している移動ノードからＩＰパケットを受信するステップと、
データベースに格納された複数のローカルブレークアウトポリシー・ルールからローカルブレークアウトポリシーを選択するステップと、
前記受信したＩＰパケットに前記ローカルブレークアウトポリシーを適用するステップと、
前記受信したＩＰパケットにネットワークアドレス変換を適用するステップと、
前記適用されたローカルブレークアウトポリシーに従って前記ＩＰパケットをあて先へ送信するステップと、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記ＩＰパケットにアプリケーションレイヤーゲートウェイ処理を適用するステップを更に備えることを特徴とする、請求項１０に記載の、ＩＰパケットにローカルブレークアウトを適用する方法。
【請求項１２】
前記移動ノードのホームネットワーク内のローカルブレークアウトゲートウェイ・ノードから、ローカルブレークアウトポリシー交渉に関するシグナリングを受信するステップと、
前記ローカルブレークアウトポリシー交渉の結果として前記データベースを更新するステップと、
を更に備えることを特徴とする、請求項１０又は１１に記載の、ＩＰパケットにローカルブレークアウトを適用する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信ネットワークにおけるローカルブレークアウトの分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動通信ネットワークでは、ユーザが自分のホームネットワークの外にあるネットワークを使用している場合、ユーザは「ローミング」していると判断される。在圏ネットワークの中のユーザの移動ノードから送信されたメディアはいずれも、在圏領域のゲートウェイを経由してホーム領域のゲートウェイへと送信される。ホーム領域のゲートウェイは、ユーザのホームネットワークの中に位置している。次いでメディアは、前方への伝送のためのネットワークノード、またはメディアの最終着信先としてのネットワークノードに渡される。
【０００３】
「ローカルブレークアウト（ｌｏｃａｌ  ｂｒｅａｋｏｕｔ：ＬＢＯ）」という用語は、在圏ネットワークの中の移動ノード（ｍｏｂｉｌｅ  ｎｏｄｅ：ＭＮ）からのトラヒックが、ユーザのホームネットワークを経由してルーティングされるのではなく、代わりに、別のやり方でルーティングされる状況を言うのに用いられる。ローカルブレークアウトに関するいずれかの関連ポリシーを適用するためには、ホームネットワークに留まることがこのルーティングの制御と管理にとって有利である。メディアがホームネットワークを経由してルーティングされるのではない場合、ＬＢＯは、ホームネットワークにかかる負荷を軽減することができる。
【０００４】
様々なメカニズムを使ってローカルブレークアウトを提供することが可能だが、多くの移動通信ネットワークにはＬＢＯが導入されていない。ＬＢＯを採用することが有利であると考えられるネットワークの一例は、３ＧＰＰ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＳＡＥ）アーキテクチャであり（３ＧＰＰ  ＴＲ  ２３．８８２  Ｖ１．９．０、Ｓｙｓｔｅｍ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎを参照）、これは階層的な移動通信ネットワークである。ＳＡＥアーキテクチャは、モビリティプロトコルとしてＰｒｏｘｙ−Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰ（Ｐ−ＭＩＰ）を用いることがある。
【０００５】
３ＧＰＰ  ＳＡＥのローミングアーキテクチャは、ＭＮにサービス提供する２つのＳＡＥゲートウェイを提供する。１つめは、ホーム・パケットデータネットワーク（ＰＤＮ）  ＳＡＥゲートウェイであり、２つめは、在圏ＰＤＮ  ＳＡＥゲートウェイである。それらのＰＤＮ  ＳＡＥゲートウェイはそれぞれ、そのゲートウェイに関連するＰＤＮに対するインタフェース（ＳＧｉ）を有する。
【０００６】
その結果、ＳＡＥアーキテクチャはＩＰモビリティ管理を階層的に適用するように設計されていることが理由で、２つのＩＰアドレスをＭＮに割り当てることができる。ホーム公衆陸上移動通信網（ＨＰＬＭＮ）によって割り当てられるＩＰアドレスは、グローバル通信用として使用することができる。在圏ＰＬＭＮ（ＶＰＬＭＮ）によって割り当てられる追加のＩＰアドレスは、ＭＮがＬＢＯ用として使用する。各ＩＰアドレスは、異なる役割と特性と意味とを有しており、ＨＰＬＭＮによって提供される前者のＩＰアドレスは、恒久的なＩＰアドレスであり、他方、ＶＰＬＭＮによって提供されるＩＰアドレスは、ＭＮがＶＰＬＭＮに接続している間だけ用いられる一時的なＩＰアドレスである。
【０００７】
ＶＰＬＭＮによって提供されるＩＰアドレスはＬＢＯ用として用いられる。しかし、どちらのＩＰアドレスを使うことができ、そして何のために使うことができるのかが常に明確であるとはいえないため、ＭＮにとって２つのＩＰアドレスを使うことは煩わしい。
【０００８】
モバイルＩＰ（ＭＩＰ）は、ＩＥＴＦ  ＲＦＣ３３４４の中で記述されているが、それによって移動通信デバイスのユーザは、彼らが現在どのネットワークの中にいるのかを問わず、恒久的なＩＰアドレスを維持したままで或るネットワークから別のネットワークへ移動することができる。これによって、ユーザは、移動中も接続を維持することができる。例えば、ユーザがボイス・オーバーＩＰ（ＶｏＩＰ）セッションに参加しており、そしてそのセッション中にユーザが或るのネットワークから別のネットワークへ移動した場合、ＭＩＰサポートがなければユーザのＩＰアドレスは変わることがある。これではＶｏＩＰセッションに問題が生じるであろう。
【０００９】
移動ノード（ＭＮ）には２つのＩＰアドレス、すなわち恒久的なホームアドレスと気付アドレス（ＣｏＡ）が割り当てられる。ＣｏＡは、ユーザが現在在圏中のネットワークの中のノードに関連付けられる。ＭＮと通信するには、パケットはＭＮのホームアドレスへ送信される。これらのパケットは現在のＣｏＡを知っている、ホームネットワーク内のホームエージェントによってインターセプトされる。次いでホームエージェントは、元のＩＰヘッダを維持しつつ、新しいＩＰヘッダを使ってＭＮのＣｏＡへとパケットをトンネルする。ＭＮは、パケットを受信すると、新しいＩＰヘッダを除去して元のＩＰヘッダを入手する。ＭＮはパケットを、在圏ネットワーク内の外部エージェント（ｆｏｒｅｉｇｎ  ａｇｅｎｔ）を経由して、別のノードへ直接送信する。外部エージェントは、在圏ＭＮの各々のＣｏＡを含んだ、在圏ＭＮについての情報を維持する。
【００１０】
上述のとおり、ＩＰモビリティ管理のため、ＳＡＥネットワーク内でＰ−ＭＩＰネットワーク（ＩＥＴＦ  ｄｒａｆｔ−ｓｇｕｎｄａｖｅ−ｍｉｐ６−ｐｒｏｘｙｍｉｐ６−０１）を使用することができる。Ｐ−ＭＩＰネットワークは、ＭＩＰネットワークと似ているが、プロキシ・モバイルエージェント（ＰＭＡ）機能を用いる。この機能は、ＭＮが自分のホームネットワークにいるかのようにＭＮに振舞わせるために、ホームのリンクプロパティをエミュレートし、かつ、普通ならＭＩＰｖ６をサポートしないはずのネットワーク上でのモビリティのサポートを可能にする。
【００１１】
ＰＭＡは通常、アクセスルータに実装される。ＰＭＡは、ＭＮの代わりにモビリティ関連のシグナリングを送受信する。ＭＮは、ＰＭＡを有するアクセスルータに接続すると、アクセス認証手順の一部としてネットワーク・アクセス識別子（ＮＡＩ）の形で自分のＩＤを提示する。ＭＮが認証されると、ＰＭＡは、ポリシーストアからユーザのプロフィールを入手する。ユーザプロフィールおよびＮＡＩの知識を有するＰＭＡは、今度はＭＮのホームネットワークをエミュレートすることができる。その後ＭＮは、自分のホームアドレスをＰＭＡから入手する。またＰＭＡは、バインド更新メッセージを用いてＭＮの現在位置をＭＮのホームエージェントに知らせる。バインド更新メッセージは、ＭＮのＮＡＩを用いる。バインド更新メッセージを受信した時点で、ホームエージェントは、ＰＭＡへのトンネルを設定して、バインド肯定応答をＰＭＡへ送信する。バインド肯定応答を受信した時点で、ＰＭＡは、ホームエージェントへのトンネルを設定する。ＭＮからのすべてのトラヒックは、トンネルを経由してホームエージェントへとルーティングされる。
【００１２】
ホームエージェントは、ＭＮへ送信されたあらゆるパケットを受信し、そして、受信したパケットをトンネルを通してＰＭＡへ転送する。パケットを受信した時点で、ＰＭＡはトンネルヘッダを除去し、パケットをＭＮへ送信する。ＰＭＡは、アクセスリンク上のデフォルトルータとして動作する。ＭＮから送信されたパケットはいずれもＰＭＡを経由してホームエージェントへ送信され、次いでホームエージェントがパケットを最終着信先へさらに送信する。
【００１３】
ＳＡＥと共にＰ−ＭＩＰネットワークが用いられる場合、ＭＮのために２つのＩＰアドレスを用いることに起因する諸問題の可能性がない状態でＬＢＯを提供することが有利であろう。これらの問題には、複数のＩＰプレフィックスをＭＮに通知することが含まれる。ＭＮは、複数のＩＰアドレスを使うことができるかもしれないが、各ＩＰアドレスがどのように使われるべきかを知らないかもしれない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、階層的なモビリティ管理の協調を用いる移動通信ネットワークにおいてローカルブレークアウトを制御するための方法および装置を提供する。本発明の一実施形態によれば、階層的に管理される移動通信ネットワーク内で用いる、ローカルブレークアウトゲートウェイ（ＬＢＯ  Ｇａｔｅｗａｙ）という名の新たなノードが提案される。ＬＢＯゲートウェイは、モビリティアンカーの内部の機能要素として実装されてもよい。グローバル・モビリティ管理（ＧＭＭ）アンカーの中のＬＢＯゲートウェイは、ピア・ツー・ピアのやり方でローカル・モビリティ管理（ＬＭＭ）の中のＬＢＯゲートウェイと対話して、ＬＢＯの管理に必要な情報を交換する。ＧＭＭアンカーとＬＭＭアンカーとの間で実行されるモビリティプロトコルは、ＬＢＯに関連する情報をＬＢＯゲートウェイ間で伝送するのに用いられてもよい。ＬＢＯゲートウェイを用いることによって、ホームネットワークオペレータは、ＬＢＯの最中のユーザトラヒックのルーティングパスをホームネットワークオペレータのＬＢＯポリシーに従って管理することができる。本発明は、複数のＩＰアドレスを有するモバイルノードの問題を含めて、上述の諸問題の一部を除去する。
【００１５】
本発明の第１の態様によって、階層的移動通信ネットワーク内で用いるローカルブレークアウトゲートウェイ・ノードを提供する。ノードは、複数のローカルブレークアウトポリシー・ルールを含むデータベースと、ノードが位置するネットワークに接続している移動ノードからＩＰパケットを受信するための受信器とを備えており、そのネットワークは、その移動ノードにとっては在圏ネットワークである。ノードはさらに、複数のローカルブレークアウトポリシー・ルールの中からローカルブレークアウトポリシーを選択するための手段と、選択されたローカルブレークアウトポリシーを受信したＩＰパケットに適用する手段とを備える。ノードはさらに、受信したＩＰパケットにネットワークアドレス変換を適用するネットワークアドレス変換機能と、適用されたローカルブレークアウトポリシーに従ってＩＰパケットを着信先（あて先）へ送信するための送信器とを備える。
【００１６】
ノードはさらに、ＩＰパケットにアプリケーションレイヤーゲートウェイ処理を実行するためのアプリケーションレイヤーゲートウェイ機能を備えることが望ましい。
【００１７】
ノードが、適用可能なポリシーを使って更新され続け、特定のＭＮに関するＬＢＯポリシーを入手できるということを保証することを目的として、ノードが、移動ノードのホームネットワーク内のローカルブレークアウトゲートウェイ・ノードからローカルブレークアウトポリシー交渉に関連するシグナリングを受信するための手段と、そして、ローカルブレークアウトポリシー交渉の結果としてデータベースを更新するための手段とを備えることが望ましい。
【００１８】
シグナリングは、在圏ネットワーク内のローカルブレークアウト・ノードとホームネットワーク内のローカルブレークアウト・ノードとの間で、拡張されたモビリティプロトコルを用いて送信されてもよい。この場合、ノードは、ローカルブレークアウトポリシー情報をホームネットワーク内のローカルブレークアウトゲートウェイ・ノードへ送信するための手段を備えてもよい。ここで、この情報はＰｒｏｘｙ  Ｂｉｎｄｉｎｇ  Ｕｐｄａｔｅメッセージの中で送信され、Ｐｒｏｘｙ  Ｂｉｎｄｉｎｇ  Ｕｐｄａｔｅメッセージはローカルブレークアウトを実行するための在圏ネットワークの能力を示す。また、ノードは、ローカルブレークアウトポリシー情報をホームネットワーク内のローカルブレークアウトゲートウェイ・ノードから受信するための手段を備えてもよい。ここで、ローカルブレークアウトポリシー情報はＰｒｏｘｙ  Ｂｉｎｄｉｎｇ  Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔメッセージの中で送信される。
【００１９】
あるいは、シグナリングは、ホームネットワーク内のローカルブレークアウト・ノードと在圏ネットワーク内のローカルブレークアウト・ノードとの間で、それぞれホームネットワーク内のＰｏｌｉｃｙ  ａｎｄ  Ｃｈａｒｇｉｎｇ  Ｒｕｌｅｓ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎノードおよび在圏ネットワーク内のＰｏｌｉｃｙ  ａｎｄ  Ｃｈａｒｇｉｎｇ  Ｒｕｌｅｓ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎノードを経由して、送信されてもよい。
【００２０】
さらにノードには、ＩＰパケットのヘッダの中にタグを挿入する手段が含まれてもよい。タグは、適用されるローカルブレークアウトポリシーに従うＩＰパケットのルーティングパスを示す。
【００２１】
データベースには、以下の情報、すなわち、
移動ノードを識別するデータエントリと、
各データエントリについて、移動に割り当てられた恒久的なＩＰアドレスおよび一時的なＩＰアドレスと、そして、
移動ノードに適用されることになる少なくとも１つのローカルブレークアウトポリシーとが含まれることが望ましい。
【００２２】
２以上のＬＢＯポリシーが適用されうる場合を考慮に入れるため、データベースにはさらに、各ローカルブレークアウトポリシーに関連する優先度の指標が含まれてもよい。そして、優先度の指標は、２以上のローカルブレークアウトポリシーがＩＰパケットに当てはまる場合にそのＩＰパケットのためのローカルブレークアウトポリシーを選択するために使用される。
【００２３】
本発明の第２の態様によって、ローカルブレークアウトをＩＰパケットに適用する方法を提供する。本方法には、在圏ネットワーク内に位置するローカルブレークアウト・ノードにおいて、在圏ネットワークに接続している移動ノードからＩＰパケットを受信することが含まれる。次いで、データベースの中に格納された複数のローカルブレークアウトポリシー・ルールからローカルブレークアウトポリシーが選択され、そのローカルブレークアウトポリシーが、受信されたＩＰパケットに適用される。また、ネットワークアドレス変換が、受信されたＩＰパケットに適用され、ＩＰパケットは、適用されたローカルブレークアウトポリシーに従って着信先（あて先）へ送信される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態によるアーキテクチャを略示する図である。
【図２】階層的モビリティ管理ネットワークの制御プレーンおよびユーザプレーンにおけるシグナリングを略示する図である。
【図３】ローカルブレークアウトゲートウェイの機能要素を略示する図である。
【図４】本発明の一実施形態によるローカルブレークアウトゲートウェイの構成要素を略示する図である。
【図５】本発明の一実施形態によるＬＢＯゲートウェイによって実行されるパケット処理を図解するフロー図である。
【図６】ＬＢＯポリシーデータベースのコンテンツ間の関係を略示する図である。
【図７】３ＧＰＰ  ＳＡＥローミングアーキテクチャを用いる場合の本発明の一実施形態のアーキテクチャを略示する図である。
【図８】図６に示すアーキテクチャを用いる場合のＬＢＯポリシー交渉およびプロキシバインド登録のためのシグナリングを略示する図である。
【図９】同じＶＰＬＭＮに在圏している２つのＭＮ間の例示的なルートパスを略示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１では、移動ノード（ＭＮ）が、ＭＮユーザのホームネットワークオペレータとは異なるネットワークによって運用される、在圏ネットワーク（Ｖｉｓｉｔｅｄ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）に接続している。ホームネットワーク領域では、ＧＭＭアンカーが、グローバルなモビリティアンカーとしてＭＮにサービス提供する。在圏ネットワーク領域では、ＬＭＭアンカーが、ローカルなモビリティアンカーとしてＭＮにサービス提供する。各ネットワークでは、一意のＩＰアドレスが移動ノードに割り当てられ、ＩＰアドレスはそれぞれ、グローバル・ホームアドレス（ＧｈｏＡ）とローカル・ホームアドレス（ＬｈｏＡ）とである。移動ノードは、自分の通信には自分のＧＨｏＡを用いる。ＬＢＯゲートウェイ(ＬＢＯ  ＧＷ）が、ＧＭＭアンカーとＬＭＭアンカーとのそれぞれに位置している。
【００２６】
ＧＭＭアンカーとＬＭＭアンカーの間のモビリティプロトコルを用いて、ＬＢＯゲートウェイ間で交換された情報、たとえばＬＢＯポリシー情報、ＭＮに割り当てられたＩＰアドレスのリスト等を伝送する。また、ＬＢＯポリシーの交渉も、ＬＢＯゲートウェイ間で行われる。
【００２７】
ユーザトラヒックは、ローカルにブレークアウトされるかまたはそのホームネットワークにトンネリングで戻されてもよい。ＬＢＯの場合、自分のピアに対するルーティングパスをショートカットすることが、ＭＮにとって有利であるかもしれない。ＭＮは、ＬＢＯが行われた場合には、通信用として自分のＬｈｏＡを用いるのではなく、自分のＧＨｏＡを維持する。
【００２８】
図２に、階層的モビリティ管理ネットワークの中の制御プレーンおよびユーザプレーンのフローシーケンスを示す。この例では、ＭＮが、ローカル・モビリティ管理を処理するためにＬＭＭアンカーが移動ノードにサービス提供するような在圏ネットワークに接続し、従って、図１に示すアーキテクチャに実装されてもよいだろう。在圏ネットワークおよびホームネットワーク内のＬＢＯゲートウェイは、それぞれが在圏ネットワークおよびホームネットワーク内のＬＭＭアンカーおよびＧＭＭアンカーの機能要素であるから、図示しない。
【００２９】
ＭＮが在圏ネットワークに接続する場合、ＭＮは、ネットワークによって認証され、ローミングクライアントとしてホーム移動通信オペレータおよび在圏移動通信オペレータによってサービス提供されることを許可される。ＭＮが認証されると、ＭＮは、ＬＭＭアンカーへのバインド登録を行う。従って、ＬＭＭアンカーで、ＭＮのためのＢＣＥが作成される。また、ＬＭＭアンカーは、ＬＢＯをサポートすることから、ＬＢＯデータベース（後述）の中に新規エントリを作成する。ＬＭＮアンカーは、ＭＮの代理して動作しているＧＭＭアンカーに対してバインド登録を行う。ＧＭＭアンカーは、ＭＮのＢＣＥを更新し、すなわち、ＬＭＭアンカーによって行われたバインド登録要求に従ってＭＮの現在位置を更新する。Ｂｉｎｄｉｎｇ  Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔは、ＬＭＭアンカーがＬＢＯをサポートすることを示すことから、ＧＭＭアンカーの内部のＬＢＯゲートウェイの機能要素が、ＭＮのＬＢＯポリシーを判定する。次いで、ポリシー情報が、ＬＭＭアンカーへ送信されたＢｉｎｄｉｎｇ  Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージに追加される。従って、ＬＭＭアンカーは、ＭＮのためのＬＢＯポリシーのエントリを更新する。その後、ＭＮによって生成されたかまたはＭＮへ宛てられたユーザトラヒックは、ＬＢＯの対象となりうる。
【００３０】
留意すべきだが、ネットワークベースのモビリティプロトコル（例えばプロキシ・モバイルＩＰｖ６）を使用することもできる。この場合、モビリティシグナリングメッセージを送信または受信するエンティティは、図２に示すものとは違っていてもよい。ＰＭＩＰｖ６ネットワークでは、ＰＭＡが、ＭＮの代わりにモビリティシグナリングメッセージを送信または受信する。
【００３１】
ＬＢＯゲートウェイは、ネットワークオペレータ各社によって交渉されたポリシーによるＬＢＯを可能にする。ＬＢＯゲートウェイには、図３に示す各種の機能要素が含まれる。これらの要素とは、以下のとおりである。
・ポリシー実行１およびポリシーデータベース２
・ＬＢＯポリシーベースのルーティング３
・ネットワークアドレス変換（ＮＡＴ）４
・アプリケーションレベルゲートウェイ（ＡＬＧ）５
【００３２】
ＬＢＯポリシー管理機能は、ルーティングの決定を支配することから、ＬＢＯにおいて重要な役割を果たす。アドレス指定とルーティングとは、ＩＰネットワークモデルの中で相互に関連しているため、ポリシーベースのＩＰルーティングとＮＡＴ要素とは、密接に関連している。また、例えばＩＰアドレスやポート番号のようなＮＡＴによって修正されたネットワーク情報を処理するのにＡＬＧが必要になることがあるという意味で、ＮＡＴとＡＬＧ要素とは関連している。
【００３３】
ＬＢＯゲートウェイは複数の機能要素の統合体であるが、各機能要素は別個のノードに個別に実装することができる。あるいは、ＬＢＯゲートウェイは、例えば３ＧＰＰ  ＳＡＥネットワークアーキテクチャにおけるサービングＳＡＥゲートウェイまたは在圏ＰＤＮ  ＳＡＥゲートウェイのような、別のネットワークノードと統合されてもよい。図４に、１つのボックス６の中に実装されたＬＢＯゲートウェイを示す。ＬＢＯは、ＩＰパケットを送受信するための受信器７と送信器８とを備えている。さらにＬＢＯは、ＬＢＯポリシーデータベースを格納するためのメモリ９と、必要に応じて、着信パケットを分析し、データベース９を参照し、そして、ＬＢＯポリシーをパケットに適用するためのプロセッサ１０とを備えている。
【００３４】
図５は、ＬＢＯゲートウェイによって行われるパケット処理を示すフローチャートである。ＬＢＯゲートウェイは、ＬＢＯポリシーデータベースに基づいてパケットフィルタリングを行い、そして、ＬＢＯを行うかどうかを決定する。
【００３５】
ＩＰパケットが受信されると（１１）、ポリシー実行要素が、ＩＰパケットからフロー情報（５タプル）を抽出し（１２）、そして、合致するポリシーがあるかどうか確認するためにＬＢＯポリシーデータベースがチェックされる（１３）。ＬＢＯの対象とならないＩＰパケットについては、特別の処理は行われず、ＬＢＯゲートウェイによって通常のＩＰルーティング（１４）が行われる。ＩＰパケットがＬＢＯの対象である場合、合致するポリシーがＡＬＧを必要とするかどうか、チェックが行われる（１５）。ＡＬＧが必要でない場合には、ＮＡＴがパケットに適用され（１６）、パケットはルーティングされる（１７）。ＡＬＧが必要である場合には、ＡＬＧが適用され（１８）、ＮＡＴが適用され（１９）、パケットがルーティングされる（２０）。
【００３６】
ＬＢＯゲートウェイは、１つのインタフェースから別のインタフェースへとＩＰパケットを転送するという意味で、ルータであると考えてもよい。ＬＢＯゲートウェイは、ポリシーに基づくルーティングを行うと同時に、ＬＢＯポリシーデータベースに従ってアドレス変換を行う。
【００３７】
ＬＢＯゲートウェイによって処理されることになるすべての上りリンクおよび下りリンクのＩＰパケットが処理されることを保証することを目的として、ポリシー実行ポイントが適切に設置されなければならない。ポリシー実行ポイントにおいて、フロー情報がＩＰパケットから抽出されて、ＬＢＯポリシーデータベースの中に含まれるエントリと比較される。フロー情報（５タプル）と、サポートされるＡＬＧアプリケーションタイプの詳細情報とが、ＩＰパケットから抽出されてＬＢＯポリシーデータベースのエントリと比較される。ポリシーデータベースは、各ポリシーエントリが異なる基準に基づいた優先度値を有するようなかたちで実装されてもよい。所与のフローと合致するポリシーエントリが２つ以上ある場合、最高の優先度値を持つエントリが選択され、その後のパケット処理が実行されるであろう。
【００３８】
ＮＡＴに関してであるが、ＩＰパケットを送受信するためにＭＮによって用いられることになるＩＰアドレスは、ＩＰパケットがそこを介してルーティングされるモビリティアンカーのトポロジ上の位置と一致しなければならないことから、ネットワーク環境でＬＢＯを行うためにはアドレス変換が必要である。ネットワーク内で行われることになるソースＩＰアドレスの検査（例えば発側フィルタリング）がまったく行われない場合でも、リターンパスについての問題がある。すなわち、ピアは通常、前回の通信におけるＩＰパケットのソースＩＰアドレスへの応答を送信するであろう。
【００３９】
ＬＢＯゲートウェイは、通常のＮＡＴデバイスが行うのと同じ形で、アドレスマッピングテーブルを維持する。マッピングテーブルの各エントリには、ＭＮについての恒久的なＩＰアドレスと一時的なＩＰアドレスとの間の関連性が含まれる。
【００４０】
ＬＢＯゲートウェイにおけるアドレス変換は、ＬＢＯポリシーデータベースに従って行われる。
【００４１】
留意すべきだが、アプリケーションが例えばＩＰアドレスおよび／またはポート番号のようなネットワーク情報を処理する必要があるような一部の例では、アドレス変換の結果がＡＬＧに影響を与えることがある。
【００４２】
また、ＬＢＯゲートウェイが、ＬＢＯポリシーデータベースに基づいてＡＬＧとして機能してもよい。ＡＬＧはもともと各アプリケーションについて定義されているのだから、ＡＬＧの振舞いはアプリケーション固有のものである。ＬＢＯゲートウェイにおけるＡＬＧ処理は、ＬＢＯポリシーデータベースに従って行われる。
【００４３】
ＲＦＣ２６９４の中で説明されるＤＮＳ−ＡＬＧは、ＤＮＳサーバからのＤＮＳ応答をＡＬＧがＬＢＯポリシーデータベースに従って修正することを保証するために拡張されてもよい。これによって、ホームネットワークオペレータが名前の変換（名前からアドレスへ）に関してＭＮの振舞いを制御できることが保証される。ＤＮＳデータベースでは、Ｆｕｌｌｙ  Ｑｕａｌｉｆｉｅｄ  Ｄｏｍａｉｎ  Ｎａｍｅ（ＦＱＤＮ）が、冗長性のため、２つ以上のＩＰアドレス（ＤＮＳリソースレコードのタイプである、ＡレコードまたはＡＡＡＡレコード）と関連付けられてもよい。ＡＬＧによって行われる修正の一例として、ＤＮＳ要求への応答の中に含まれる候補ＩＰアドレスの数を減らすことがある。
【００４４】
ＬＢＯポリシーの管理はＬＢＯゲートウェイの重要な役割であるが、それは、ＩＰルーティング、アドレス変換、そしてＡＬＧの決定はすべて、ＬＢＯゲートウェイによって用いられるポリシーに従って行われるからである。ＬＢＯポリシーデータベースは、ＬＢＯポリシーが格納されているデータベースである。
【００４５】
ＬＢＯポリシーは、ＭＮのためのホームネットワークオペレータと在圏ネットワークオペレータの間で行われる交渉に従って判定され、構成される。ホームネットワークおよび在圏ネットワークにあるＬＢＯゲートウェイは、ＬＢＯポリシー交渉の間にＬＢＯポリシー情報について交渉する。ＬＢＯポリシー交渉は、帯域外シグナリングによってかまたはホームネットワーク領域と在圏ネットワーク領域の間のモビリティプロトコルを用いてかいずれか一方で行われてもよい。ＬＢＯポリシー交渉は、ＬＭＭアンカーによってかまたはＧＭＭアンカーによってかいずれか一方で開始することができる。ＬＢＯポリシー交渉は、例えばＬＭＭアンカーが上りリンクトラヒックをＭＮから受信することのような、各種のイベントによってトリガすることができる。ＬＢＯポリシーデータベースは、ＬＢＯポリシー交渉の結果に従って動的に更新される。
【００４６】
トラヒックフローは、下記の情報を用いてＬＢＯデータベースの中に記述されてもよい。
・ソーストラヒック選択器（開始ＩＰアドレス、最終ＩＰアドレス、開始ポート番号、最終ポート番号）
・着信先トラヒック選択器（開始ＩＰアドレス、最終ＩＰアドレス、開始ポート番号、最終ポート番号）
・ＩＰプロトコル（例えばＴＣＰ）
・ＬＢＯレベル（１−５）
【００４７】
この情報を用いて、所与のトラヒックフローがＬＢＯの対象であるべきか否かを判定する。
【００４８】
トラヒック選択器の概念は、ＩＫＥｖ２仕様（Ｃ．Ｋａｕｆｍａｎ他「Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｋｅｙ  Ｅｘｃｈａｎｇｅ（ＩＫＥｖ２）Ｐｒｏｔｏｃｏｌ」ＲＦＣ４３０６、２００６年１２月）から導出される。
【００４９】
ＬＢＯレベルは、１から５への降順でローカルブレークアウトを求める希望の程度を示す。ＬＢＯポリシー交渉は、在圏ネットワークオペレータが、ホームネットワークオペレータによって提示されるいかなるポリシーにも従わなければならないようなかたちで行われる。
【００５０】
いったん在圏ネットワークの中でＬＢＯポリシーデータベースが形成されると、ＬＢＯの決定は、ホームネットワーク領域に相談することなく、在圏ネットワーク領域でローカルに行うことができる。しかし、環境によっては、所与のトラヒックフローについて採用されることになるポリシーに関してホームネットワーク領域からの入力を在圏ネットワーク領域が要求することが望ましいこともある。
【００５１】
在圏ネットワークのＬＢＯポリシーデータベースの論理構造に関して、データベースの第１のレベルは、登録されたＭＮのリストである。ＭＮが在圏ネットワーク領域に接続する場合、ＭＮのためのＬＢＯサポートを起動することを目的としてＬＢＯポリシーゲートウェイへの登録が行われなければならない。留意すべきだが、登録の実際の手順は、ＭＮ自身によって行われるのではなく、他のネットワークエンティティ（例えばＧＭＭアンカーおよび／またはＬＭＭアンカー）によって行われる。各エントリには、各ＭＮを識別するのに十分な情報が含まれる。各ＭＮのための恒久的なＩＰアドレスおよび一時的なＩＰアドレスは、リストの各エントリに含まれる。
【００５２】
ＬＢＯポリシーデータベースの第２のレベルは、ポリシーテーブルであり、これは、所与のＭＮについてのポリシーの集合である。各々のポリシーエントリには、以下の情報が含まれる。
・ＭＮのＩＤ
・ポリシーの方向（上りリンクか下りリンクか）
・フロー情報。５タプル（ソースＩＰアドレス、あて先ＩＰアドレス、ソースポート、あて先ポート、上位レイヤプロトコル）を用いてフローを識別する。上位レイヤプロトコル情報には、ＩＰプロトコル番号が含まれ、また、ＡＬＧのためのフローを多重化するのに役立つ、アプリケーション固有情報も含まれる。
・ＮＡＴおよびＡＬＧの予想される処理のテンプレート。テンプレートには、ＮＡＴとＡＬＧとがパケットフロー上でどのようにして実行されなければならないかについての命令が含まれる。テンプレートは、下記の情報で構成される。
・ＮＡＴ  −  ＩＰアドレス、すなわち、所与のＭＮについての恒久的なＩＰアドレスおよび一時的なＩＰアドレス、のマッピング。
・ＡＬＧ  −  予想されるＡＬＧ処理に必要なアプリケーション固有情報。
【００５３】
図６は、ＬＢＯポリシーデータベースの第１のレベルと第２のレベルの関係を示す。図に示すように、ＭＮ  ＩＤと恒久的なアドレスと一時的なアドレスとを有する第１のレベルのエントリは各々、関連するポリシーテーブルへのリンクを有する。
【００５４】
本発明は、さまざまなタイプのネットワークに実装されてもよい。本発明の一実施形態によると、本発明は、（３ＧＰＰ  ＴＳ  ２３．４０２  ３ＧＰＰ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ  Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｓ  ｆｏｒ  ｎｏｎ−３ＧＰＰ  ａｃｃｅｓｓｅｓ、リリース８に記述するような）３ＧＰＰ  ＳＡＥネットワークに適用されてもよい。３ＧＰＰ  ＳＡＥローミングアーキテクチャは、ＩＰモビリティ管理の観点からは階層的モビリティ管理ネットワークとみなすことができ、従って、本発明を３ＧＰＰ  ＳＡＥネットワークに実装することができる。
【００５５】
図７は、ＬＢＯゲートウェイを用いた３ＧＰＰ  ＳＡＥローミングアーキテクチャの例示的なネットワークシナリオを示す。ホーム公衆陸上移動通信網（ＨＰＬＭＮ）では、ホーム・パケットデータネットワーク（ＰＤＮ）ＳＡＥゲートウェイが、ＧＭＭアンカーとしてＭＮにサービス提供する。ホームＰＤＮ  ＳＡＥゲートウェイによって、ＩＰアドレスプールからＭＮにＧＨｏＡが割り当てられる。ＭＮがローミングしている在圏公衆陸上移動通信網（ＶＰＬＭＮ）では、２つのネットワークエンティティ、すなわち、在圏ＰＤＮ  ＳＡＥゲートウェイとサービングＳＡＥゲートウェイとがＭＮにサービス提供している。在圏ＰＤＮ  ＳＡＥゲートウェイによって、ＩＰアドレスプールからＭＮにＬＨｏＡが割り当てられる。在圏ＰＤＮ  ＳＡＥゲートウェイとサービングＳＡＥゲートウェイとの組み合わせは、１つのＬＭＭアンカーに相当する。留意すべきだが、在圏ＰＤＮ  ＳＡＥゲートウェイとサービングＳＡＥゲートウェイとは、別個であってもよいし、１つのボックスの中に配置されてもよい。この例では、ローミングインタフェース（Ｓ８ｂ）のためのプロトコルとしてプロキシ・モバイルＩＰｖ６が用いられることを想定している。
【００５６】
ＬＢＯゲートウェイをホームＰＤＮ  ＳＡＥゲートウェイ及びサービングＳＡＥゲートウェイの中に統合することによって、ＬＢＯ機能をＭＮに提供することができる。プロキシ・モバイルＩＰｖ６がローミングインタフェースプロトコルとして用いられる場合、ＶＰＬＭＮにおいてＬＢＯゲートウェイとＬＢＯポリシーデータベースとを設定するための情報を搬送する目的で、プロキシ・モバイルＩＰｖ６に一連の拡張が行われる。
【００５７】
ＬＢＯポリシー交渉は、多様なやり方で行うことができる。交渉を行う１つのやり方は、ＧＭＭアンカーとＬＭＭアンカーの間で実行されるモビリティプロトコルを用いることである。従って、この例では、ＬＢＯポリシー情報はプロキシ・モバイルＩＰｖ６シグナリングメッセージによって搬送される。あるいは、ＬＢＯポリシー情報は、３ＧＰＰアーキテクチャの中のＰｏｌｉｃｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ａｎｄ  Ｃｈａｒｇｉｎｇ（ＰＣＣ）機能上で、すなわち、ホーム・Ｐｏｌｉｃｙ  ａｎｄ  Ｃｈａｒｇｉｎｇ  Ｒｕｌｅｓ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ（ｈＰＣＲＦ）と在圏Ｐｏｌｉｃｙ  ａｎｄ  Ｃｈａｒｇｉｎｇ  Ｒｕｌｅｓ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ（ｖＰＣＲＦ）とによって、搬送される。図７に示すように、ホームＰＤＮ  ＳＡＥゲートウェイとサービングＳＡＥゲートウェイとは、それぞれｈＰＣＲＦとｖＰＣＲＦとに対するインタフェース（Ｓ７インタフェース）を有する。従って、それらのＬＢＯゲートウェイが、Ｓ７およびＳ９上でＬＢＯポリシー情報を交換することが可能である。
【００５８】
図８に、プロキシバインド登録を伴うＬＢＯポリシー交渉に必要なシグナリングを示す。話を簡単にするためにＭＮを認証して許可する手順は、図８には示していない。サービングＳＡＥゲートウェイは、プロキシ・モバイルエージェント（ＰＭＡ）の役割を果たしており、Ｐｒｏｘｙ  Ｂｉｎｄｉｎｇ  Ｕｐｄａｔｅ（ＰＢＵ）メッセージを、ローカル・モビリティアンカー(ＬＭＡ)であるホームＰＤＮ  ＳＡＥゲートウェイへ送信する。関連するＬＢＯポリシー情報が、ＰＢＵメッセージの中に含まれる。情報は、上述のとおり、ＬＢＯポリシーデータベースについてフォーマットされる。ＬＭＡがＰＢＵメッセージを処理して、ＭＮのためのＢＣＥを作成する。加えて、ＬＢＯポリシー情報が、ＰＢＵメッセージから抽出されて、ホームネットワーク内のＬＢＯゲートウェイへと渡される。ホームＬＢＯゲートウェイは、ＬＢＯポリシー情報を検査して、自分のＬＢＯポリシーデータベースに従って応答メッセージを作成する。応答メッセージはＰＢＡメッセージの中に含まれ、サービングＳＡＥゲートウェイへと送信される。サービングＳＡＥゲートウェイは、応答メッセージで受信したＬＢＯポリシー情報に従って在圏ＬＢＯポリシーデータベースを更新する。その後、ＭＮからのユーザトラヒックが、サービングＳＡＥゲートウェイでローカルにブレークアウト可能である。そのようなＬＢＯユーザトラヒックは、Ｓ５インタフェースによって在圏ＰＤＮ  ＳＡＥゲートウェイへとルーティングされる。
【００５９】
別の実施形態では、本発明は、プロキシ・モバイルＩＰｖ６（ＰＭＩＰｖ６）（Ｓ．Ｇｕｎｄａｖｅｌｌｉ、Ｋ．Ｌｅｕｎｇ、Ｖ．Ｄｅｖａｒａｐａｌｌｉ、Ｂ．Ｐａｔｉｌ、「Ｐｒｏｘｙ  Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰｖ６」、ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｎｅｔｌｍｍ−ｐｒｏｘｙｍｉｐ６−００、ｉｎｔｅｒｎｅｔ−ｄｒａｆｔ、ｗｏｒｋ−ｉｎ−ｐｒｏｇｒｅｓｓを参照のこと。）がＧＭＭプロトコルとＬＭＭプロトコルの両方に用いられるネットワーク内に実装されてもよい。
【００６０】
そのようなネットワークでは、ホームネットワーク内のＬＭＡは、ＭＮのためのＧＭＭアンカーとして機能する。在圏ネットワーク領域には、ＬＭＡとＰＭＡの両方の能力を有するＬＭＭアンカーが存在する。ＬＭＭアンカーは、それがＭＮのＧＭＭアンカーへのバインドを登録するという意味で、ＰＭＡの役割を果たす。他方、在圏領域内では、ＬＭＭアンカーは、ＭＮが接続しているＰＭＡからのプロキシバインド登録を受信することで、ＬＭＡの役割を果たす。ＭＮは、２つのＩＰアドレス、すなわち、ＧＨｏＡとＬＨｏＡとを有する。ＧＨｏＡとＬＨｏＡとはそれぞれ、ＧＭＭアンカーとＬＭＭアンカーのＩＰアドレスプールから入手される。
【００６１】
ＭＮのためにＬＢＯ機能を提供することを目的として、ＧＭＭアンカーとＬＭＭアンカーのそれぞれにおいて、ＬＢＯゲートウェイが統合される。上りリンクトラヒックについてＬＢＯを実行することを目的として、ＬＭＭアンカーの内部のＬＢＯゲートウェイが、ＭＮのためのソースＩＰアドレス（ＧｈｏＡ）をＬＨｏＡで上書きすることによってアドレス変換を行い、そして必要に応じて、上位レイヤのプロトコル情報を修正する。下りリンクトラヒックについては、ＬＭＭアンカーの中のＬＢＯゲートウェイが、ＧｈｏＡをＬＨｏＡと置換することによって、ＩＰパケットの着信先ＩＰアドレスを書き換える。
【００６２】
ＬＭＭアンカーの中のＬＭＡは、ＭＮのための固有のバインドデータベースを作成する必要がある。バインドはＧＨｏＡ−ＬＨｏＡとＬＨｏＡ−ＣｏＡという２つのレベルで行われる。移動アクセスゲートウェイ（ＭＡＧ）は、複数のＩＰアドレスという先行技術における諸問題を未然に防ぐことを目的として、ＧＨｏＡが導出される元であるホームプレフィックスをＭＡＧが通知するようなかたちで構成される。
【００６３】
更に別の実施形態では、本発明は、階層的モバイルＩＰｖ６（ＨＭＩＰｖ６）ネットワークの中に実装されてもよい（Ｈ．Ｓｏｌｉｍａｎ、Ｃ．Ｃａｔｅｌｌｕｃｃｉａ、Ｋ．Ｅｌ  Ｍａｌｋｉ、Ｌ．Ｂｅｌｌｉｅｒ「Ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰｖ６  ｍｏｂｉｌｉｔｙ  ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ（ＨＭＩＰｖ６），ＲＦＣ４１４０を参照のこと）。
【００６４】
ＨＭＩＰｖ６によると、ホームネットワーク内のモバイルＩＰｖ６ホームエージェントは、ＧＭＭアンカーとして機能し、そして、在圏ネットワーク内のモビリティアンカーポイント（ＭＡＰ）は、ＭＮのためのＬＭＭアンカーとして機能する。ＭＮには、２つのＩＰアドレス、すなわち、ホームアドレス（ＨｏＡ）と地域的気付アドレス（ＲｃｏＡ）とが割り当てられている。ＨｏＡは、ＭＩＰｖ６ホームアドレスであり、ＲｃｏＡは、地域的気付アドレスであって、在圏ネットワーク内でＭＮによって用いられる。
【００６５】
ＬＢＯゲートウェイは、在圏領域内のＭＡＰに統合することができる。ＬＢＯゲートウェイは、ＭＮに割り当てられた２つのＩＰアドレスを認識しており、ＬＢＯポリシーデータベースに従ってＬＢＯを行う。
【００６６】
上りリンクトラヒックのためにローカルブレークアウトを実行することを目的として、ＬＢＯゲートウェイは、ＨＭＩＰｖ６固有のやり方でアドレス変換を行う。すなわち、ＬＢＯゲートウェイは、ＨＡ−ＭＮトンネルのためのトンネリングヘッダである外側ヘッダ（ｓｒｃ：ＲＣｏＡ、ｄｓｔ：ＨＡ）を除去し、そして元のＩＰヘッダ（ｓｒｃ：ＨｏＡ、ｄｓｔ：ＣＮ）のためのアドレス変換を行う。ソースＩＰアドレス（ＨｏＡ）はＲＣｏＡによって上書きされ、そして、必要に応じて、上位レイヤプロトコル情報が修正される。
【００６７】
各種の実施形態において上述したような各種の拡張が本発明に対して行われうる。ネットワークオペレータは、多様な情報に基づいてＬＢＯポリシーデータベースを構成することができる。その情報は動的であってもよいし、静的であってもよい。この情報には以下が含まれてもよいが、それらに限定されない。
・ＨＳＳの中に記憶されたユーザプロファイル（加入者情報）
・入力データに基づいて動的にユーザによって行われたユーザの選好
・ＭＮ上で現在アクティブである無線アクセスのタイプ
・ＭＮが実行しているアプリケーションのタイプ
・ＭＮの通信相手であるピアのタイプ
・ＭＮの位置、そして、
・通信ピアのホームネットワークオペレータおよび／または在圏ネットワークオペレータと、ＭＮのホームネットワークオペレータおよび／または在圏ネットワークオペレータとの間の契約
【００６８】
さらに、ＨＰＬＭＮとＶＰＬＭＮによるＬＢＯポリシー交渉が、何らかの拡張を伴うローミングインタフェースを用いて行われてもよい。例えば、ＬＢＯポリシー交渉をサポートするため、拡張されたＰＭＩＰｖ６を用いることも可能である。ＰＭＩＰｖ６では、ＰＢＵメッセージおよびＰＢＡメッセージを、ＬＢＰポリシー情報を搬送するように拡張することができる。
【００６９】
ＡＡＡインフラストラクチャのサポートがあってもなくても、ＬＢＯポリシー交渉を実行することは可能である。さらに、ＬＢＯポリシー交渉は、ＰＣＣエンティティ（ｈＰＣＲＦとｖＰＣＲＦ）を含めて実行することも可能である。
【００７０】
ＰＭＩＰｖ６がＬＭＭプロトコルとして用いられるようなネットワーク環境では、ＬＢＯポリシーデータベースおよびＰＭＩＰｖ６バインドデータベースの一部が共有されてもよい。ＭＮを識別する情報は、ＧＨｏＡとＬＨｏＡであってもよい。
【００７１】
ＬＢＯゲートウェイは、上記のプロトコルによってＬＭＭアンカーと対話することができる。ＬＢＯゲートウェイは、ＩＰパケットにタグを挿入して、ルーティングパスに関して行われた選択を示してもよい。ＬＢＯゲートウェイは、タグ情報に従ってパケットをルーティングするであろう。パケットの処理が行われた後で、タグは除去される。あるいは、ＬＢＯゲートウェイは、ソースルーティングを利用（ｌｅｖｅｒａｇｅ）してもよい。
【００７２】
本発明の別の態様は、ＬＢＯゲートウェイがＩＰパケットのルーティングパスを選択できるということである。ＬＢＯゲートウェイによって、ネットワークオペレータがＬＢＯポリシーデータベースに基づいてきめの細かいルーティングパス選択を行えるようになる。図９は、同じＶＰＬＭＮに在圏している２つのＭＮの間のさまざまなルートパスを示す。この例では、ＭＮ１もＭＮ２も、そのＨＰＬＭＮの中に１つ、そしてＶＰＬＭＮの中に１つという、２つのＩＰアドレスを有することが想定されている。留意すべきだが、図９に描かれているパケットルーティングパスはいずれも、図を見やすくするため、ＬＢＯゲートウェイを通り抜けるように示されていないが、すべての上りリンクおよび下りリンクのトラヒックは、上記のようにＬＢＯゲートウェイを通り抜けなければならない。
【００７３】
ＬＢＯゲートウェイは、技術を組み合わせることによって、ＭＮからのＩＰパケットのフローを効率よくリダイレクトすることができる。これらの技術とは、アドレス変換、および、予想されるルーティングパスをＬＭＭアンカーに知らせるためのＬＭＭアンカーへのシグナリングである。アドレス変換は、その後のルーティングパスをリダイレクトする目的でＬＢＯゲートウェイによって行われるが、それは、中間ルータが、ＩＰパケットの着信先ＩＰアドレスを参照しながらＩＰルーティングを行うからである。場合によっては、ソースアドレスおよび／または着信先アドレスが、ＩＰパケットをリダイレクトする際に効力を生じないことがある。そのような場合、ＬＢＯゲートウェイは、ＬＭＭアンカーにシグナルを送って、ＩＰパケットがどのルーティングパスをとるべきかをＬＭＭアンカーに知らせる。留意すべきだが、このルート最適化スキームにはモビリティプロトコルは関与していない。
【００７４】
ＭＮ１がＩＰパケットをＭＮ２へ送信すると仮定する。パケットルーティングパスに関して主として以下の４つの選択肢がある。
・パス１は、最適なパスである。サービングＳＡＥゲートウェイがパケットをＭＮ１から直接ＭＮ２へルーティングする。サービングＳＡＥゲートウェイは、パケットをＭＮ２へのモビリティトンネルに投入すると想定される。
・パス２は、次善のパスである。ＭＮ２のＨＰＬＭＮは、ＭＮ２の着信トラヒックのルートを最適化することに合意するが、ＭＮ１のＨＰＬＭＮは、ＭＮ１の発信トラヒックのルートを最適化することに合意しない。
・パス３も次善のパスである。ＭＮ１のＨＰＬＭＮは、ＭＮ１の発信トラヒックのルートを最適化することに合意するが、ＭＮ２のＨＰＬＭＮは、ＭＮ２の着信トラヒックのルートを最適化することに合意しない。
・パス４は、最も冗長なパスである。どちらのＨＰＬＭＮも、パケットのルートを最適化することに合意しない。ＩＰパケットは、ＭＮ１から、サービングＳＡＥゲートウェイへ、ＭＮ１のＨＰＬＭＮへ、ＭＮ２のＨＰＬＭＮへ、そしてまたサービングＳＡＥゲートウェイを通ってＭＮ２まで延々と移動する。デフォルトでは、このルーティングパスが選択される。
【００７５】
ＬＢＯゲートウェイは、ＭＮにサービス提供する各ＨＰＬＭＮと交渉されたＬＢＯポリシーに従って、選択的にルーティングパスの選択を行うことができる。すべてのＩＰパケットは、ＬＢＯゲートウェイによって検査される。ルート最適化は、アドレス変換メカニズムと併せてポリシーベースのＩＰルーティングメカニズムを使って、ＬＢＯゲートウェイによって行われる。また、ＬＢＯゲートウェイは、選択されたパスを進むようにＩＰパケットルーティングを実行する際、他の技術も利用してもよい。例えば、ＬＢＯゲートウェイが、タグを挿入し、それが、パケットが着信先までにどのルーティングパスをとるべきかを示してもよい。また、ＬＢＯゲートウェイは、ソースルーティングメカニズムを利用（ｌｅｖｅｒａｇｅ）してもよい。
【００７６】
留意すべきだが、このメカニズムは、両方の通信ピアが同じＶＰＬＭＮに在圏している場合の選択的ルーティングパス選択の場合に限って有効である。いずれかのピアが別のＶＰＬＭＮに在圏している場合には、別のメカニズムが必要である。この場合、関連するＶＰＬＭＮの中のＬＢＯゲートウェイ間での対話が必要となる。
【００７７】
本発明は、ネットワークオペレータとユーザの両方にいくつもの利点を提供する。下記は、利点のリストである。本発明は、階層的なモビリティ管理ネットワークにおいてＭＮが複数のＩＰアドレスを有するという問題を解決する。また本発明は、ネットワークオペレータによって全体的に制御されうるローカルブレークアウトを可能にする。さらに、本発明によって、ＭＮが１つのＩＰアドレスを有することが可能になり、しかもＭＮを変更する必要がない。
【００７８】
当業者であれば、本発明の範囲から逸脱することなく、上記の諸実施形態に対して各種の修正が行われうることを理解するであろう。
【００７９】
本明細書では、下記の略語が用いられる。
ＡＬＧ  アプリケーションレベルゲートウェイ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｌｅｖｅｌ  Ｇａｔｅｗａｙ）
ＤＮＳ  ドメイン名システム（Ｄｏｍａｉｎ  Ｎａｍｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）
ＧＨｏＡ  グローバル・ホームアドレス（Ｇｌｏｂａｌ  Ｈｏｍｅ  Ａｄｄｒｅｓｓ）
ＧＭＭ  グローバル・モビリティ管理（Ｇｌｏｂａｌ  Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）
ＨＭＩＰｖ６  階層的モバイルＩＰｖ６（Ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰｖ６）
ＨＰＬＭＮ  ホームＰＬＭＮ（Ｈｏｍｅ  ＰＬＭＮ）
ＨＡ  ホームエージェント（Ｈｏｍｅ  Ａｇｅｎｔ）
ＨＳＳ  ホーム加入者サーバ（Ｈｏｍｅ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｓｅｒｖｅｒ）
ＩＫＥｖ２  インターネット・キー・エクスチェンジ・プロトコル  バージョン２（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｋｅｙ  Ｅｘｃｈａｎｇｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ｖｅｒｓｉｏｎ  ２）
ＬＢＯ  ローカルブレークアウト（Ｌｏｃａｌ  Ｂｒｅａｋｏｕｔ）
ＬＨｏＡ  ローカル・ホームアドレス（Ｌｏｃａｌ  Ｈｏｍｅ  Ａｄｄｒｅｓｓ）
ＬＭＡ  ローカル・モビリティアンカー（Ｌｏｃａｌ  Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ａｎｃｈｏｒ）
ＬＭＭ  ローカル・モビリティ管理（Ｌｏｃａｌ  Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）
ＭＡＧ  モバイルアクセスゲートウェイ（Ｍｏｂｉｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｇａｔｅｗａｙ）
ＭＡＰ  モビリティアンカーポイント（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ａｎｃｈｏｒ  Ｐｏｉｎｔ）
ＭＩＰ  モバイルＩＰ（Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰ）
ＭＩＰｖ６  モバイルＩＰｖ６（Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰｖ６）
ＭＮ  移動ノード（Ｍｏｂｉｌｅ  Ｎｏｄｅ）
ＮＡＴ  ネットワークアドレス変換器（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ａｄｄｒｅｓｓ  Ｔｒａｎｓｌａｔｏｒ）
ＰＣＣ  （Ｐｏｌｉｃｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ａｎｄ  Ｃｈａｒｇｉｎｇ）
ＰＣＲＦ  （Ｐｏｌｉｃｙ  ａｎｄ  Ｃｈａｒｇｉｎｇ  Ｒｕｌｅｓ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）
ＰＭＡ  プロキシ・モバイルエージェント（Ｐｒｏｘｙ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ａｇｅｎｔ）
ＰＭＩＰｖ６  プロキシ・モバイルＩＰｖ６（Ｐｒｏｘｙ  Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰｖ６）
ＰＬＭＮ  公衆陸上移動通信網（Ｐｕｂｌｉｃ  Ｌａｎｄ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）
ＶＰＬＭＮ  在圏ＰＬＭＮ（Ｖｉｓｉｔｅｄ  ＰＬＭＮ）
【図１】
2010537526.tif 000003
【図２】
2010537526.tif 000004
【図３】
2010537526.tif 000005
【図４】
2010537526.tif 000006
【図５】
2010537526.tif 000007
【図６】
2010537526.tif 000008
【図７】
2010537526.tif 000009
【図８】
2010537526.tif 000010
【図９】
2010537526.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成21年9月22日(2009.9.22)
【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】
階層的移動通信ネットワークにおいて使用するためのローカルブレークアウトゲートウェイ・ノードであって、
複数のローカルブレークアウトポリシー・ルールを含むデータベースと、
前記ローカルブレークアウトゲートウェイ・ノードが位置するネットワークに接続している移動ノードからＩＰパケットを受信する受信器と、
を備え、
前記ネットワークは前記移動ノードにとって在圏ネットワークであり、
前記移動ノードは、グローバル・ホームアドレスおよびローカル・ホームアドレスを持ち、
前記ローカルブレークアウトゲートウェイ・ノードは、
前記複数のローカルブレークアウトポリシー・ルールからローカルブレークアウトポリシーを選択する手段と、
前記受信したＩＰパケットに前記ローカルブレークアウトポリシーを適用する手段と、
前記適用されたローカルブレークアウトポリシーに従って、前記受信したＩＰパケットにネットワークアドレス変換を適用するネットワークアドレス変換機能と、
前記適用されたローカルブレークアウトポリシーに従って前記ＩＰパケットをあて先へ送信する送信器と、
を備えることを特徴とするローカルブレークアウトゲートウェイ・ノード。
【請求項２】
アプリケーションレイヤーゲートウェイ処理を実行するアプリケーションレイヤーゲートウェイ機能を更に備えることを特徴とする請求項１に記載のローカルブレークアウトゲートウェイ・ノード。
【請求項３】
前記移動ノードのホームネットワーク内のローカルブレークアウトゲートウェイ・ノードから、ローカルブレークアウトポリシー交渉に関するシグナリングを受信する手段と、
前記ローカルブレークアウトポリシー交渉の結果として前記データベースを更新する手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のローカルブレークアウトゲートウェイ・ノード。
【請求項４】
前記シグナリングは、前記在圏ネットワーク内の前記ローカルブレークアウト・ノードと前記ホームネットワーク内の前記ローカルブレークアウト・ノードとの間で、拡張されたモビリティプロトコルを使用して送信されることを特徴とする請求項３に記載のローカルブレークアウトゲートウェイ・ノード。
【請求項５】
ホームネットワーク内のローカルブレークアウトゲートウェイ・ノードへローカルブレークアウトポリシー情報を送信する手段であって、当該情報は、ローカルブレークアウトを実行する前記在圏ネットワークの能力を示すＰｒｏｘｙ  Ｂｉｎｄｉｎｇ  Ｕｐｄａｔｅメッセージの中で送信される、手段と、
ホームネットワーク内のローカルブレークアウトゲートウェイ・ノードからローカルブレークアウトポリシー情報を受信する手段であって、当該情報はＰｒｏｘｙ  Ｂｉｎｄｉｎｇ  Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔメッセージの中で送信される、手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項４に記載のローカルブレークアウトゲートウェイ・ノード。
【請求項６】
前記シグナリングは、前記ホームネットワーク内の前記ローカルブレークアウト・ノードと前記在圏ネットワーク内の前記ローカルブレークアウト・ノードとの間で、前記ホームネットワーク内のＰｏｌｉｃｙ  ａｎｄ  Ｃｈａｒｇｉｎｇ  Ｒｕｌｅｓ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎノードおよび前記在圏ネットワーク内のＰｏｌｉｃｙ  ａｎｄ  Ｃｈａｒｇｉｎｇ  Ｒｕｌｅｓ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎノードをそれぞれ介して送信されることを特徴とする請求項３に記載のローカルブレークアウトゲートウェイ・ノード。
【請求項７】
適用された前記ローカルブレークアウトポリシーに従う前記ＩＰパケットのルーティングパスを示すタグを前記ＩＰパケットのヘッダに挿入する手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のローカルブレークアウトゲートウェイ・ノード。
【請求項８】
前記データベースは、
前記移動ノードを識別するデータエントリと、
各エントリについて、前記移動ノードに割り当てられた恒久的なＩＰアドレスおよび一時的なＩＰアドレスと、
前記移動ノードに適用される少なくとも１つのローカルブレークアウトポリシーと、
を含むことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のローカルブレークアウトゲートウェイ・ノード。
【請求項９】
前記データベースは、各ローカルブレークアウトポリシーに関連付けられた優先度の指標を更に含み、
前記優先度の指標は、２以上のローカルブレークアウトポリシーが前記ＩＰパケットに適合する場合に当該ＩＰパケットのためのローカルブレークアウトポリシーを選択するために使用される
ことを特徴とする請求項８に記載のローカルブレークアウトゲートウェイ・ノード。
【請求項１０】
ＩＰパケットにローカルブレークアウトを適用する方法であって、在圏ネットワーク内に位置するローカルブレークアウト・ノードにおいて、
前記在圏ネットワークに接続している、グローバル・ホームアドレスおよびローカル・ホームアドレスを持つ移動ノードからＩＰパケットを受信するステップと、
データベースに格納された複数のローカルブレークアウトポリシー・ルールからローカルブレークアウトポリシーを選択するステップと、
前記受信したＩＰパケットに前記ローカルブレークアウトポリシーを適用するステップと、
前記適用されたローカルブレークアウトポリシーに従って、前記受信したＩＰパケットにネットワークアドレス変換を適用するステップと、
前記適用されたローカルブレークアウトポリシーに従って前記ＩＰパケットをあて先へ送信するステップと、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記ＩＰパケットにアプリケーションレイヤーゲートウェイ処理を適用するステップを更に備えることを特徴とする、請求項１０に記載の、ＩＰパケットにローカルブレークアウトを適用する方法。
【請求項１２】
前記移動ノードのホームネットワーク内のローカルブレークアウトゲートウェイ・ノードから、ローカルブレークアウトポリシー交渉に関するシグナリングを受信するステップと、
前記ローカルブレークアウトポリシー交渉の結果として前記データベースを更新するステップと、
を更に備えることを特徴とする、請求項１０又は１１に記載の、ＩＰパケットにローカルブレークアウトを適用する方法。
【国際調査報告】
2010537526.tif 000012
2010537526.tif 000013
2010537526.tif 000014