(57)【要約】本システムおよび方法は、インターネットプロトコルネットワークにおいて、移動ノード用のパケットデータ提供ノード（ＰＤＳＮ）を選出するためのものである。ネットワークノードは、移動ノードに関連するメッセージを受け取る。このメッセージは、要求サービスに対応するサービス要求パラメータを含む。ネットワークノードは、このサービス要求パラメータを使用し、サービスを提供するパケットデータ提供ノード（ＰＤＳＮ）のアドレスを選ぶ。次にネットワークノードは、選出したＰＤＳＮとの接続を指示する回答メッセージを送出する。サービス要求パラメータは、国際移動電話加入者識別番号（ＩＭＳＩ）でも良く、これによって固定ＩＰアドレスを要求している加入者を識別する。この場合、ネットワークノードは、その固定ＩＰアドレスとのインターネット接続を提供するＰＤＳＮとの接続を指示する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークノードにおいて、移動ノードに関連する第１メッセージを受け取り、前記第１メッセージは少なくとも１つのサービス要求パラメータを含み、
前記サービス要求パラメータに関連するサービスを提供すべく選出したパケットデータ提供ノードのアドレスをコンピュータメモリから選出し、
前記第１メッセージへの回答として、前記選出したパケットデータ提供ノードとの接続を指示する第２メッセージを返すことを備える、インターネットプロトコルネットワークにおいて移動ノード用のパケットデータ提供ノードを選出する方法。
【請求項２】
前記選出したパケットデータ提供ノードにおいて、前記移動ノードに関連する第３メッセージを受け取り、
前記移動ノードと前記選出したパケットデータ提供ノードとの間に通信リンクを確立することをさらに備える、請求項１の方法。
【請求項３】
前記選出したパケットデータ提供ノードは、
前記移動ノードに関連する固定ＩＰアドレスを検索し、
前記移動ノードにネットワーク接続を提供し、このネットワーク接続において、前記ホームＩＰアドレスによって前記移動ノードをアドレス指定する各段階を実行することをさらに備える、請求項２の方法。
【請求項４】
前記第２メッセージは、前記選出したパケットデータ提供ノードのアドレスを含む登録回答である、請求項１の方法。
【請求項５】
前記第２メッセージは、前記選出したパケットデータ提供ノードへ送る登録要求である、請求項１の方法。
【請求項６】
前記第１メッセージは、Ａ１１登録要求メッセージである、請求項１の方法。
【請求項７】
前記第２メッセージは、Ａ１１登録回答メッセージである、請求項６の方法。
【請求項８】
前記第３メッセージは、Ａ１１登録要求メッセージである、請求項２の方法。
【請求項９】
前記サービス要求パラメータは、移動局識別子である、請求項１の方法。
【請求項１０】
前記サービス要求パラメータは、国際移動電話加入者識別番号である、請求項９の方法。
【請求項１１】
前記サービス要求パラメータは、電子シリアル番号である、請求項９の方法。
【請求項１２】
前記サービス要求パラメータは、前記パケット制御機能のＩＰアドレスである、請求項１の方法。
【請求項１３】
前記サービス要求パラメータは、基地局識別子である、請求項１の方法。
【請求項１４】
前記サービス要求パラメータはサービスオプションパラメータであり、前記サービスは前記サービスオプションパラメータに関連するリンクレイヤ接続プロトコルである、請求項１の方法。
【請求項１５】
前記選出する段階は、前記サービス要求パラメータに関連するサービスを提供する複数の合致パケットデータ提供ノードを特定し、その複数の合致パケットデータ提供ノードから前記選出したパケットデータ提供ノードを選出することを含む、請求項１の方法。
【請求項１６】
前記ホームＩＰアドレスを検索する段階は、前記移動装置の国際移動電話加入者識別番号に関連するＩＰアドレスを見つける段階を含む、請求項３の方法。
【請求項１７】
前記ホームＩＰアドレスを検索する段階は、前記移動装置のネットワークアクセス識別子に関連するＩＰアドレスを見つける段階を含む、請求項３の方法。
【請求項１８】
前記ネットワークノードは、パケット制御機能である、請求項１の方法。
【請求項１９】
前記ネットワークノードは、外部エージェント制御ノードである、請求項１の方法。
【請求項２０】
ネットワークノードにおいて、移動ノードに関連する第１メッセージを受け取り、前記第１メッセージは少なくとも１つのサービス要求パラメータを含み、
前記サービス要求パラメータに関連するサービスを提供すべく選出したパケットデータ提供ノードのアドレスを検索し、
前記移動ノードに関連する第２メッセージを前記選出したパケットデータ提供ノードへ送り、
前記移動ノードと前記選出したパケットデータ提供ノードとの間に通信リンクを確立することを備える、インターネットプロトコルネットワークにおいて移動ノード用のパケットデータ提供ノードを選出する方法。
【請求項２１】
前記検索段階は、
前記移動ノードに関連する第３メッセージを制御ノードへ送り、前記第２メッセージは前記サービス要求パラメータを含み、
前記制御ノードからの第４メッセージにおいて前記選出したパケットデータ提供ノードのアドレスを受け取る各段階を含む、請求項２０の方法。
【請求項２２】
前記検索段階は、前記サービス要求パラメータに関連する前記選出したパケットデータ提供ノードのアドレスをコンピュータメモリから見つけ出す段階を含む、請求項２０の方法。
【請求項２３】
前記第２メッセージは、登録要求メッセージである、請求項２０の方法。
【請求項２４】
前記第２メッセージは、Ａ１１登録要求メッセージである、請求項２３の方法。
【請求項２５】
前記サービス要求パラメータは、移動局識別子である、請求項２０の方法。
【請求項２６】
前記サービス要求パラメータは、国際移動電話加入者識別番号である、請求項２０の方法。
【請求項２７】
前記サービス要求パラメータは、電子シリアル番号である、請求項２０の方法。
【請求項２８】
前記ネットワークノードは、パケット制御機能である、請求項２０の方法。
【請求項２９】
前記ネットワークノードは、外部エージェント制御ノードである、請求項２０の方法。
【請求項３０】
制御ノードにおいて、移動ノードに関連する登録要求メッセージを受け取り、前記登録要求メッセージは前記移動ノードの国際移動電話加入者識別番号を含み、
前記移動ノードに関連する固定ＩＰアドレスを提供するホームパケットデータ提供ノードのアドレスを選択し、
登録回答メッセージによって前記登録要求メッセージに応答し、前記登録回答メッセージは前記選出したパケットデータ提供ノードとの接続を指示する、インターネットプロトコルネットワークにおいて移動ノード用のパケットデータ提供ノードを選出する方法。
【請求項３１】
前記登録回答メッセージは、登録否定と代替アドレスとを含むＡ１１登録回答メッセージであり、前記代替アドレスは前記ホームパケットデータ提供ノードのアドレスである、請求項３０の方法。
【請求項３２】
移動ノードに関連する第１メッセージを受け取るネットワークインタフェースと、前記第１メッセージは少なくとも１つのサービス要求パラメータを含み、
前記サービス要求パラメータに関連するサービスを提供すべく選出したパケットデータ提供ノードのアドレスを選択すべく動作するアドレス選択論理と、
前記第１メッセージに対し、前記選出したパケットデータ提供ノードとの接続を指示する第２メッセージを作成すべく動作する応答論理とを備える、インターネットプロトコルネットワークにおいて移動ノード用のパケットデータ提供ノードを選出するシステム。
【請求項３３】
前記第２メッセージは、前記選出したパケットデータ提供ノードのアドレスを含む、請求項３２のシステム。
【請求項３４】
前記アドレス選択論理は、前記選出したパケットデータ提供ノードのアドレスを制御ノードから検索すべく動作する、請求項３２のシステム。
【請求項３５】
サービス要求パラメータとパケットデータ提供ノードとを関連付けるコンピュータメモリをさらに備え、前記アドレス選択論理は、前記コンピュータメモリから前記選出したパケットデータ提供ノードのアドレスを検索すべく動作する、請求項３２のシステム。
【請求項３６】
前記サービス要求パラメータは国際移動電話加入者識別番号であり、前記サービス要求パラメータに関連するサービスは固定ＩＰアドレスである、請求項３２のシステム。
【請求項３７】
（ｉ）移動ノードに関連する第１メッセージを受け取り、前記第１メッセージは少なくとも１つのサービス要求パラメータを含み、（ｉｉ）前記サービス要求パラメータに関連するサービスを提供すべく選出したパケットデータ提供ノードのアドレスを選択し、（ｉｉｉ）前記移動ノードに関連する第２メッセージを前記選出したパケットデータ提供ノードへ送るべく動作するネットワークノードと、
前記第２メッセージを受け取り後、前記移動ノードとのリンクレイヤ接続を確立すべく動作するパケットデータ提供ノードとを備える、インターネットプロトコルネットワークにおいて移動ノード用のパケットデータ提供ノードを選出するシステム。
【請求項３８】
制御ノードをさらに備え、前記ネットワークノードは、前記選出したパケットデータ提供ノードのアドレスを選択する際、前記選出したパケットデータ提供ノードのアドレスを前記制御ノードから検索するよう動作する、請求項３７のシステム。
【請求項３９】
前記制御ノードは、サービス要求パラメータとパケットデータ提供ノードとを関連付けるコンピュータメモリを含む、請求項３８のシステム。
【請求項４０】
前記ネットワークノードは、サービス要求パラメータとパケットデータ提供ノードとを関連付けるコンピュータメモリを含む、請求項３７のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の参照
本出願は、２００３年１月３１日出願の米国特許出願第１０／３５５，４６８号への優先権を主張し、その全内容を参照によりここに組み込む。
【０００２】
技術分野
本発明は、移動インターネットプロトコル（ＩＰ）ネットワークにおける通信に関する。さらに詳しくは、移動ＩＰネットワークにおけるパケットデータ提供ノードの選出に関する。
【０００３】
背景技術
インターネットプロトコル（ＩＰ）は、ネットワーク内あるいはネットワーク間においてトラフィックを送るために設計されたアドレス指定プロトコルである。インターネットプロトコルは、インターネットやイントラネット等、多くのコンピュータネットワークで使用する。一般にインターネットプロトコルアドレスは、ネットワーク上の「固定」ノードに割り当てる。固定ノードは、別のコンピュータネットワークに移動することもあるが、一般に固定物理位置（例えばカリフォルニア州サンタクララのスリーコム社）および固定インターネットプロトコルアドレスに関連付けられている。
【０００４】
移動インターネットプロトコル（以下では移動ＩＰ）は、異なるインターネットプロトコルサブネットワーク（サブネット）間を「移動」ノードが透明な形で移動することを可能にする。一般に移動ノードへのインターネットプロトコルアドレスの割り当ては、当該移動ノードのホームインターネットプロトコルサブネットに基づく。ホームサブネットは、当該サブネットのゲートウエイルータとして働く「ホームエージェント」により、外部ネットワーク（例えばインターネットまたはイントラネット）に接続する。当業者の知る通り、ゲートウエイは、異なるネットワークプロトコルを使用するコンピュータネットワーク同士または異なる伝送容量で動作するコンピュータネットワーク同士を接続する。当業者の知る通り、ルータは、ネットワークプロトコル間の相違を変換し、適切なネットワークノードまたはネットワーク装置へデータパケットを送る。
【０００５】
移動ノードは、「ローミング」する時（すなわちその物理位置を動的に変える時）、他のゲートウエイルータへ「エージェント要請」メッセージを周期的に送信する。また移動ノードは、他のゲートウエイルータから「エージェント公示」メッセージを受ける。移動ノードは、それが外部サブネット上にいることを示すエージェント公示メッセージを受け取ると、その外部ゲートウエイルータまたは「外部エージェント」とホームエージェントとに登録する。このホームエージェントへの登録は、当該移動ノードが「ホーム」から離れている（すなわち、そのホームサブネットから離れている）ことを示す。外部エージェントへの登録は、移動ノードがその外部サブネットにおいてデータを受け取ることを可能にする。
【０００６】
移動インターネットプロトコルは、移動ノードがそのネットワーク接続性を動的に変えることを可能にし、インターネットプロトコルレイヤより高位のプロトコルレイヤに対して透明な方法でこれを可能にする。この時、例えば、伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）セッションまたはユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）セッションの再確立を必要としない。当業者の知る通り、伝送制御プロトコルおよびユーザデータグラムプロトコルは、コンピュータネットワークのインターネットプロトコル上で使用することが多い。伝送制御プロトコルは、接続指向端末間高信頼性プロトコルを提供し、マルチネットワーク用途を支援するプロトコルレイヤ階層に適合する設計である。ユーザデータグラムプロトコルは、トランザクション指向データグラムプロトコルを提供し、配信および複写パケット保護は保証しない。
【０００７】
移動ノードは、ホームネットワークから外部ネットワークへ移動した後、音声、映像、および／またはデータ呼の確立を望むことが多い。このような音声、映像、またはデータ呼の確立には、呼制御プロトコル、セッション開始プロトコル（ＳＩＰ）、Ｈ．３２３、例えば請求のための認証・許可・課金（ＡＡＡ）、例えばＩＰアドレス復号のためのドメイン名前システム（ＤＮＳ）等のプロトコルを使用する。
【０００８】
移動ノードは、ホームエージェントへの登録にあたり、移動ＩＰ登録要求メッセージを使用する。その結果、ホームエージェントは、その移動ノードに関する移動拘束レコードを作成または変更できる。移動拘束レコードは、移動通信情報の追跡に使用する。この情報は、ホームネットワークにおける移動ノードのホームネットワークアドレス、外部ネットワークにおける移動ノードの気付けアドレス、ホームネットワークアドレスと気付けネットワークアドレス間の関連付けの存続期間タイマ、およびその他移動通信情報である。
【０００９】
移動インターネットプロトコルは、移動ノードと外部エージェントとの間にリンクレイヤ接続性を必要とする。しかしながら、システムによって、移動ノードからのリンクレイヤは、外部エージェントから離れた点において終了できる。このようなネットワークは、一般に第３世代（３Ｇ）ネットワークと呼ぶ。第３世代ネットワークは、１４４Ｋビット秒から２Ｍビット秒にわたるデータ速度と、ＩＰトラフィックを含むパケット交換サービスと、ビデオ会議およびストリーミングビデオを含むマルチメディアサービスと、異なる第３世代動作環境間の国際ローミング等を支援する。第３世代ネットワークは、デジタル化した音声、データ、および映像のパケットベース伝送を含み、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションサービス（ＵＭＴＳ）、広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）等の無線技術範囲をカバーする。
【００１０】
当業者の知る通り、ＣＤＭＡはデジタル通信技術であり、スペクトル拡散通信技術を使用する。ＣＤＭＡは、各ユーザに特定周波数を割り当てない。全てのＣＤＭＡ通信チャンネルは、利用可能な全ての通信スペクトルを使用でき、各通話は疑似ランダムデジタル系列によって符号化する。
【００１１】
ＵＭＴＳは、第３世代技術であり、２Ｍｂｐｓまでの速度でブロードバンド情報を配信する。ＵＭＴＳは、音声およびデータに加え、音響および映像を世界中のどの無線装置へも、固定システム、無線システム、および衛星システムを経由して配信する。
【００１２】
ＷＣＤＭＡは、国際電気通信連合（ＩＴＵ）規格であり、符号分割多元接続に由来し、移動装置に高速データを提供する。ＷＣＤＭＡは、２Ｍｂｐｓまでにおいて、移動／携帯の音声、画像、データ、および映像通信を支援する。入力信号はデジタル化し、符号化スペクトル拡散モードにおいて送信する。この時の周波数は広範囲であり、５ＭＨｚ幅のキャリアを使用する。これに対し、狭帯域ＣＤＭＡは、２００ｋＨｚ幅のキャリアを使用する。
【００１３】
図１は、第３世代無線ネットワークに使用可能なネットワーク構成を示すブロック図である。図１を参照すると、移動ノードは、ＩＰネットワーク３０の相手先ホスト３４と通信するにあたり、３つの装置を使用する。すなわち、無線ネットワークノード１６と、パケットデータ提供ノード１８（すなわち外部エージェント）と、ホームエージェント２４である。移動ノード１０の物理レイヤは、無線ネットワークノード１６で終了する。外部エージェントの機能は、パケットデータ提供ノード１８に存在する。無線ネットワークノード１６は、移動ノード１０とパケットデータ提供ノード１８間において、リンクレイヤプロトコルデータを中継できる。パケットデータ提供ノード１８は、移動ノード１０へのリンクレイヤを確立し、維持し、終了する。例えば移動ノード１０は、無線アクセスネットワークの通信リンクを経由して無線ネットワークノード１６にリンクしても良い。
【００１４】
パケットデータ提供ノード１８は、ホームエージェント２４に登録されている間、移動ノード１０にルーティングサービスを提供する。パケットデータ提供ノード１８は、ホームエージェントノード２４からＩＰネットワーク２０を経由して移動ノード１０へ渡されるデータグラムを通過させ配信する。パケットデータ提供ノード１８とホームエージェント２４との間で交換する通信トラフィックは、データトラフィックと制御トラフィックとを含む。制御トラフィックは、例えば登録要求および登録回答メッセージを含む。制御トラフィックはホームエージェント２４で終了し、データトラフィックは移動ノード１０と相手先ホスト３４間に送出する。相手先ホスト３４は、例えばＩＰネットワーク２０、３０等の適当数のネットワークによってホームネットワーク２６に接続できるし、直接ホームネットワーク２６に存在しても良い。あるいは相手先ホスト３４は、他の種類のパケット交換ネットワークによってホームネットワークに接続しても良い。
【００１５】
ホームエージェント２４は、移動ノードのホームネットワーク２６上のルータに実現でき、パケットデータ提供ノード１６のネットワークアドレス、移動ノード１０に割り当てた移動ホームネットワークアドレス、ホームエージェント２４と移動ノード１０間で共有する秘密キー等の現在地情報データを維持する。一実施例において、ホームエージェント２４とパケットデータ提供ノード１６との間にトンネルを確立し、ホームエージェント２４とパケットデータ提供ノード１６とは、このトンネルを介してデータ通信しても良い。例えば、ホームエージェント２４とパケットデータ提供ノード１６とは、レイヤ２トンネリングプロトコル（Ｌ２ＴＰ）を用いて２地点間トンネルを確立しても良い。Ｌ２ＴＰに関する詳細情報は、ｗｗｗ．ｉｅｔｆ．ｏｒｇにおいて利用可能なリクエストフォーコメンツ（ＲＦＣ）のＲＦＣ２６６１を参照できる。
【００１６】
ホームエージェント２４は、移動ノード１０のために２つの異なるタスクを実行する。第１にホームエージェント２４は、登録認証処理を実行し、移動ノード１０がホームネットワーク２６上で許可されているか否かを決定する。認証処理は、移動ノード１０の一意の連続番号や製造番号を使っての識別、パスワード認証、移動ノードのアカウントの有効性および支払い状況のチェックを含む。ホームエージェントの登録認証機能は、第２装置と関連してまたはその補助により実行してもよい。第２装置は例えば、遠隔認証ダイヤルインユーザサービス（ＲＡＤＩＵＳ）サーバ等の認証・許可・課金サーバである。ＲＡＤＩＵＳサーバに関する詳しい情報は、ＲＦＣ−２１３８を参照できる。
【００１７】
パケットデータ提供ノード１８は、移動ノード１０のために２つの異なるタスクを実行する。パケットデータ提供ノード１８は、移動ノード１０のために、登録およびセッション制御を行う。これは、ホームエージェント２４へ登録要求メッセージを送り、ホームエージェント２４から受け取る登録回答メッセージを処理することを含む。さらにパケットデータ提供ノード１８は、本来の送信においてホームエージェント２４から相手先ホスト３４へデータパケットを送るため、および本来の配信においてホームエージェント２４から移動ノード１０へデータを通過させるため、トンネリング能力を有する。さらにパケットデータ提供ノード１８は、ＲＡＤＩＵＳサーバ等の認証・許可・課金サーバと関連してあるいはその補助によって認証、許可、課金機能を実行しても良い。
【００１８】
移動ノード１０は、無線ネットワークノード１６と通信セッションを開始する場合、例えば無線通信リンクを介して無線ネットワークノード１６へ呼設定指示を送る。無線ネットワークノード１６は、パケットデータ提供ノード１８への登録処理を開始する。無線ネットワークノード１６は、いくつかのパケットデータ提供ノードのネットワークアドレスを有し、その１つを無作為に選択し、移動ノード１０に提供することができる。
【００１９】
一従来方法によれば、無線ネットワークノードは、パケット制御機能（ＰＣＦ）を有し、例えば移動ノードの国際移動電話加入者インタフェース（電話番号等）に基づき、ハッシュ値を計算する。計算したハッシュを使ってパケットデータ提供ノードのＩＰアドレスを選択する。他の方法によれば、パケット制御機能は、総当たり機構を使用してパケットデータ提供ノードを選出する。この実施例において、パケット制御機能は、リスト中における次のパケットデータ提供ノードに各後続到着セッションを割り当て、最後のパケットデータ提供ノードに到達したら、最初のパケットデータ提供ノードに戻る。この総当たり機構は、パケットデータ提供ノード間に呼を分配するが、例えば各パケットデータ提供ノードへ送る呼セッションの種類を考慮しない。
【００２０】
このように、従来例の移動ＩＰネットワークに関連する問題点のいくつかは、無線ネットワークノードによるパケットデータ提供ノード選出が非効率的であることに関係している。例えば、無線ネットワークノードは、パケットデータ提供ノードを選出する際、選出するパケットデータ提供ノードの負荷情報を全く持たない。従って、このような選出方法を用いると、選出したパケットデータ提供ノードは、それが過負荷であれば、移動ノード１０からの登録要求を拒否することになり、移動ノード１０に対するサービスが遅延する。
【００２１】
無線ノードによるパケットデータ提供ノードの選出に関する問題を克服するため、外部の外部エージェント制御ノードを使用し、パケットデータ提供ノードを選出できよう。この選択は、例えばパケットデータ提供ノードのメモリ使用量あるいは処理能力利用率に基づけばよい。外部エージェント制御ノードの機能は、係属中の米国特許出願第０９／８８１，６４９号「移動インターネットプロトコルネットワークにおいて外部エージェント選出を管理するシステムおよび方法」に説明があり、その全内容は参照によりここに組み込む。
【００２２】
発明の概要
本システムおよび方法は、インターネットプロトコルネットワークにおいて、１以上のサービス要求パラメータに基づき、移動ノード用のパケットデータ提供ノード（ＰＤＳＮ）を選出するためのものである。ネットワークノードは、移動ノードに関連するメッセージ、例えば登録要求メッセージを受け取る。このメッセージは、要求サービスに対応するサービス要求パラメータを含む。ネットワークノードは、このサービス要求パラメータを使用し、サービスを提供するパケットデータ提供ノード（ＰＤＳＮ）のアドレスを選択する。次にネットワークノードは、選出したＰＤＳＮとの接続を指示する回答メッセージを送出する。この回答メッセージは、選出したＰＤＳＮのアドレスを含む登録拒否メッセージでも良い。あるいはその回答メッセージは、選出したＰＤＳＮとの接続を要求するものである。サービス要求パラメータは、国際移動電話加入者識別番号（ＩＭＳＩ）でも良く、これによって固定ＩＰアドレスを要求している加入者を識別する。この場合、ネットワークノードは、その固定ＩＰアドレスとのインターネット接続を提供するＰＤＳＮとの接続を指示する。
【００２３】
詳細な説明
図２は、ネットワーク構成の一実施例を示す機能ブロック図である。この構成は、移動ＩＰネットワークにおける移動ノード用の外部エージェントを選出するためのシステムに適している。図２は、代表的に第３世代移動ＩＰネットワークに使用するネットワーク実体を説明する。しかしながら本発明は、以下に説明するネットワーク構成に限定するものではなく、ここに説明する方法および装置は、既存のあるいは今後開発される移動ＩＰシステムの全てにおいて、外部エージェント選出を管理するために使用可能である。図２を参照すると、移動ノード２１０等のクライアント装置は、ＩＰネットワーク３０上の相手先ホスト３４等の遠方クライアント装置と通信する。移動ノード２１０は、無線アクセスネットワーク上の無線接続２３８を経由し、無線ノードまたはパケット制御機能（ＰＣＦ）２１６等の第１ネットワーク装置に接続する。一実施例において、無線ノードは、例えば無線ネットワークノード（ＲＮＮ）と、基地局制御（ＢＳＣ）ノードまたはパケット制御ノード（ＰＣＮ）とを含むことができる。図１に示した通り、無線ノードは以下において無線ネットワークノードと呼ぶ。本発明の一実施例において、無線ネットワークノードまたはＰＣＦ２１６は、第２ネットワーク装置である外部エージェント制御ノード（ＦＡＣＮ）２２０と、複数のパケットデータ提供ノード（ＰＤＳＮ）と通信する。ＦＡＣＮ２２０は、外部エージェント選出、例えばパケットデータ提供ノード選出を管理することにより、移動ＩＰ登録を助ける。ＦＡＣＮ２２０は、「制御ノード」または「外部エージェント制御ノード」とも呼ぶ。またＰＤＳＮは、外部エージェントとも呼ぶ。
【００２４】
ＦＡＣＮ２２０は、無線ノード移動ＩＰインタフェース２２４を含み、ＰＣＦ２１６等の無線ネットワークノードと通信する。無線ネットワークノード２１６は、移動ノード２１０からの呼設定要求を検出すると、無線ネットワークノードインタフェース２２４を介し、ＦＡＣＮ２２０に移動登録サービスを要求する。ＦＡＣＮ２２０は、登録要求を受け取ると、移動ノード２１０にネットワークサービスを提供するための第３ネットワーク装置を選出する。一実施例において、ＦＡＣＮ２２０は、所定基準を用いてＰＤＳＮを選出し、選出したＰＤＳＮネットワークアドレスを無線ネットワークノード２１６へ送る。ＦＡＣＮ２２０は、ＰＤＳＮインタフェース２３０をさらに含み、ＰＤＳＮ２３２、２３４、２３６等のＰＤＳＮグループと通信する。図２に示す実施例において、ＦＡＣＮ２２０は、ＰＤＳＮインタフェース２３０を介し、ＦＡＣＮ管理下のＰＤＳＮ２３２、２３４、２３６と通信する。ＰＤＳＮ２３２、２３４、２３６は、ＰＤＳＮインタフェース２３０を介し、現在の呼負荷係数、処理装置負荷係数、メモリ負荷係数等の容量情報を提供する。
【００２５】
一実施例において、ＰＤＳＮインタフェース２３０とＲＮＮインタフェース２２４とは、カリフォルニア州サンタクララのスリーコム社が販売するトータルコントロールエンタープライズネットワークハブで実現しても良い。トータルコントロール製品は、共通バスで接続した複数のネットワークインタフェースカードを含む。かかるインタフェースの説明は、デイル・エム・ウオルシュ等に付与された米国特許第５，５２８，５９５号「モデム入出力処理信号技術」を参照できる。前記インタフェースは、他のハードウエアおよびソフトウエア構成を有する他の装置においても実現できるので、トータルコントロール製品での実現に限定するものではない。
【００２６】
一実施例において、ＦＡＣＮ２２０は、管理下のＰＤＳＮの容量情報を使用し、ＰＤＳＮの新規移動ノード登録能力を決定する。無線ネットワークノード２１６がＦＡＣＮ２２０に移動ノード２１０を登録すると、ＦＡＣＮ２２０は、まず当該移動ノードに通信サービスを提供しているＰＤＳＮへ登録移動ノード２１０を割り当てようとする。しかしながら、ＦＡＣＮが移動ノード２１０に関する有効履歴を持っていない場合、あるいは移動ノード２１０に現在サービスを提供しているＰＤＳＮが利用不可あるいは無効である場合、無線ネットワークノード２１６に関連するＰＤＳＮグループから新しいＰＤＳＮを選出する。
【００２７】
図２に戻り、ＦＡＣＮ２２０はメモリ装置２２６をさらに含む。メモリ装置２２６は、揮発性メモリ２２６Ａと不揮発性メモリ２２６Ｂとを含む。一実施例において、ＦＡＣＮ２２０は、いくつかの構成レコードを備えて構成できる。構成レコードは、不揮発性メモリ２２６Ｂまたは構成ファイルに保存できる。不揮発性レコードを構成ファイルに保存する実施例において、ＦＡＣＮ起動毎にその構成ファイルを復元する。ＦＡＣＮ２２０の構成は、コマンドラインインタフェース（ＣＬＩ）または簡易ネットワーク管理プロトコル（ＳＮＭＰ）インタフェース２２８を介して行える。ＣＬＩ／ＳＮＭＰインタフェース２２８は、構成項目を追加、削除、および変更する手段を提供する。しかしながら、インタフェース２２６の代替として、構成レコードへのアクセスを提供する他のインタフェースを使用しても構わない。一実施例において、ＦＡＣＮ２２０用のハードウエアプラットフォームは、サンマイクロシステムズ社のネトラハードウエアプラットフォームを含む。しかしながら、他のハードウエアプラットフォームを使用しても構わない。
【００２８】
不揮発性メモリ２２６Ｂ内の構成テーブルの１つは、ＦＡＣＮ２２０とＰＤＳＮ２３２、２３４、２３６と無線ネットワークノード２１６との間で制御データを交換するためのポート番号を含む。例えば、ＦＡＣＮ２２０はユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）ポートを使用し、ＰＤＳＮおよび無線ネットワークノード２１６と制御データを交換する。ＦＡＣＮ２２０は、ＵＤＰポート番号６９７を使用して無線ネットワークノード２１６とデータ交換するように構成しても良い。さらにＦＡＣＮ２２０は、デフォルトのＵＤＰポート１５０００および１５００１を使用してＰＤＳＮと制御データ通信するように構成することもできる。しかしながら本発明は、これらポート番号の使用に限定するものではなく、ＦＡＣＮ２２０は別のポートを使用して無線ネットワークノードおよびＰＤＳＮと制御データを通信しても良い。
【００２９】
通信システムのネットワーク実体間での通信を確実にするため、受け側ネットワーク実体において送り側実体の認証を行うことが多い。ネットワーク実体間の確実な通信の一例は、通信を行うネットワーク実体によってデジタルキーを共有することを含む。かかる実施例において、送り側実体から受け側実体へメッセージを送信する場合、送り側実体は、秘密キーを使用するメッセージダイジェストアルゴリズムでメッセージを処理する。この秘密キーは、送り側実体と受け側実体とで共有する。そして前記アルゴリズムは、メッセージダイジェストとして共通に参照する値を発生する。送り側実体は、このメッセージダイジェストとメッセージとを受け側実体へ送る。受け側実体は、メッセージダイジェストを使用し、送り側実体が信用できる実体であるかを確認する。これを行うため、受け側実体は、受け取ったメッセージからメッセージダイジェストを抽出し、同一のメッセージダイジェストアルゴリズムによってメッセージを処理する。受け側実体において発生したメッセージダイジェストが受け取ったメッセージから抽出したものと一致すれば、そのユーザは信頼できる実体と見なすことができる。実体を認証するための処理の詳細は、ＲＦＣ−２００２（１９９６年１０月）の「ＩＰ移動支援」に説明がある。しかしながら、本発明の各実施例は、デジタルキーを使用することに限定するものではなく、別のあるいは同等の認証方法を使用しても良い。
【００３０】
再び図２を参照すると、不揮発性メモリ２２６Ｂは、いくつかのデジタル秘密キーを保存することが好ましい。前記した通り、ＰＤＳＮは、移動ノード２１０を認証する際、認証・許可・課金（ＡＡＡ）サーバ２４０の支援を受けることができる。このため、キーの１つはＡＡＡ−ＰＤＳＮ秘密キーを含んでも良い。このキーは、ＰＤＳＮとＡＡＡサーバ間で使用し、アクセス要求メッセージあるいはアクセス受諾メッセージ等のメッセージを認証する。これらメッセージは、認証処理において、２つの実体間で交換するものである。ＡＡＡサーバ２４０は、例えばサービスプロバイダ「ＦＵＮＫ」が提供するスチールベルテッドＲＡＤＩＵＳアドバンストワイヤレスエディション（ＳＢＲ−ＡＷＥ）である。一実施例において、ＦＡＣＮ２２０は、１つのＡＡＡ−ＰＤＳＮ秘密キーを格納し、ＡＡＡサーバとＦＡＣＮ２２０に関連したＰＤＳＮとの間でそれを使用する。しかしながら、１以上の秘密キーを使用しても良い。この場合、例えば所定セットのＰＤＳＮに複数の秘密キーを関連付け、１以上のＡＡＡサーバと通信する。例えば、１つのＡＡＡ−ＰＤＳＮ秘密キーレコードは、秘密キーと、そのキーに割り当てたＡＡＡサーバのＩＰアドレスとを含むことができる。表１は、ＡＡＡ−ＰＤＳＮ秘密キーレコードの一例を示す。
【表１】
2006516845.tif 000002
【００３１】
また、不揮発性メモリ２２６Ｂは、ＦＡＣＮ−ＰＤＳＮ秘密キーおよび無線ネットワークノード−ＰＤＳＮ秘密キーを格納しても良い。一実施例において、１つの汎用秘密キーを定義し、ＦＡＣＮ２２０とＦＡＣＮ２２０に関連した全ＰＤＳＮとの間に使用しても良い。表２は、ＦＡＣＮ−ＰＤＳＮ秘密キーレコードの一例を示す。
【表２】
2006516845.tif 000003
【００３２】
同様に、無線ネットワークノード２１６とＰＤＳＮは、同一の秘密キーを使用しても良い。表３は、無線ネットワークノード−ＰＤＳＮ秘密キーレコードの一例を示す。
【表３】
2006516845.tif 000004
【００３３】
また、一実施例において、ＰＤＳＮのＩＰアドレスは、例えばＰＤＳＮ能力に基づきグループ化することもできる。あるいは、所定ＦＡＣＮとの関連に基づき、ＰＤＳＮのＩＰアドレスをグループ化しても良い。一実施例において、システム管理者は、１以上のＰＤＳＮを所定グループに割り当てることができる。あるいは、ＰＤＳＮは、ＦＡＣＮ２２０に最初に登録する時、例えばデフォルトグループ等の１以上のグループに自動的にまとめても良い。この詳細は後述する。表４は、ＰＤＳＮをグループ化するためのレコードの一例を示す。ここでは、ＰＤＳＮのＩＰアドレスを所定グループ番号またはグループ識別子に割り当てる。
【表４】
2006516845.tif 000005
【００３４】
また、初回のＦＡＣＮ起動時、システムオペレータは、ＦＡＣＮ２２０でサービスを行う無線ネットワークノードを指定しても良い。さらに、無線ネットワークノードレコードは、ＰＤＳＮグループのリストを定義しても良い。これらグループから、無線ネットワークノードの要求に対してサービスを提供するものを選出する。例えば、オペレータが無線ネットワークノードに対し少なくとも１つのＰＤＳＮグループを割り当てられなかった場合、その無線ネットワークノードは、ＦＡＣＮ２２０への初回の登録試行時、デフォルトＰＤＳＮグループへ割り当てる。表５は、無線ネットワークノード−ＰＤＳＮグループ割り当てレコードの一例であり、不揮発性メモリ２２６Ｂに格納できる。無線ネットワークノードは、１以上のＰＤＳＮグループに割り当てても良い。
【表５】
2006516845.tif 000006
【００３５】
また、ＦＡＣＮ２２０は、ＦＡＣＮ２２０の動作中に作成するいくつかの揮発性レコードを保持できる。そのようなレコードは、揮発性メモリ２２６Ａに格納できる。ＦＡＣＮ２２０は、揮発性ＰＤＳＮプロファイルレコードと揮発性移動ノードレコードとを保持しても良い。ＦＡＣＮ２２０は、ＰＤＳＮがネットワークにおける存在を報告する際、ＰＤＳＮプロファイルレコードを作成しても良い。このＰＤＳＮプロファイルレコードは、ＰＤＳＮが活動を停止したり新しいＰＤＳＮがネットワークに加わる場合、動的に変化する。一実施例において、ＰＤＳＮは、周期メッセージにより、その負荷状態情報を提供すべく構成する。この周期メッセージは、以下においてハートビートメッセージと呼ぶ。各ＰＤＳＮは、例えば処理負荷係数、呼負荷係数、および／またはメモリ負荷係数を周期的にＦＡＣＮ２２０へ送るように構成する。例えば、ＰＤＳＮの処理負荷係数はＰＤＳＮの処理能力に関係し、呼負荷係数はＰＤＳＮが現在サービスを提供している呼の数に関係し、メモリ負荷係数はＰＤＳＮにおいて利用可能なあるいは使用中のメモリ資源に関係する。一実施例において、ＦＡＣＮ２２０は、ＣＬＩ／ＳＮＭＰインタフェース２２６を介し、いくつかの閾値レベルを参照する。これら閾値レベルは、ＰＤＳＮが選択不可になる時を定義する。例えば、呼バランス閾値は、呼レベルを定義する。呼レベルが閾値以下の時、ＰＤＳＮは選択可能であって新しい呼にサービスを提供できる。この選択可能性は、呼バランシング機構とは独立である。一実施例において、ＦＡＣＮ２２０は、いくつかのデフォルト閾値レベルを自動的に組み込む。例えば、１００％の処理負荷、１００％のメモリ負荷、および４０００呼の負荷レベルである。一実施例において、ＦＡＣＮ２２０は、ＰＤＳＮ間で異なるいくつかの閾値を有することもできる。また、異なる閾値レベルを使用しても良い。例えば、複数のＰＤＳＮを有するＰＤＳＮグループは、１以上の種類の高容量セッションにサービスを提供すべく構成しても良い。このような実施例の場合、グループ内のＰＤＳＮの呼負荷閾値レベルは、低容量セッションにサービスを提供するＰＤＳＮの呼負荷閾値レベルよりも低い。さらに別の実施例も可能である。
【００３６】
ＰＤＳＮの活動状態を報告するためのハートビート機構を使用すれば、ＰＤＳＮがハートビートメッセージを連続的に送らなくなると、ＦＡＣＮ２２０は、そのＰＤＳＮが活動を停止しているか、あるいは入りセッションを処理できないものと判断する。ＦＡＣＮ２２０は、「損失ハートビート」変数を持つことができる。この変数は、ＰＤＳＮが非活性であると判断するための損失ハートビート数を示す。また、各ＰＤＳＮプロファイルレコードは、存続期間タイマを含んでも良い。このタイマは、ＦＡＣＮ２２０がそのレコード内のＰＤＳＮから次のハートビートメッセージを受け取るべき予測時間間隔を定義する。表６は、ＰＤＳＮプロファイルレコードの一例を示す。このレコードは、ＦＡＣＮ２２０において各ＰＤＳＮについてＦＡＣＮ２２０の動作中に作成する。
【表６】
2006516845.tif 000007
【００３７】
また、ＦＡＣＮ２２０は、移動ノードプロファイルまたは移動ノードレコード内に移動ユーザ情報データを保持しても良い。これは、ＦＡＣＮ管理下のＰＤＳＮへのユーザ登録時にＦＡＣＮ２２０において作成する。ＦＡＣＮ管理下のＰＤＳＮの１つに移動ノードを登録する毎に、その登録ＰＤＳＮは、ＡＡＡプロファイルや移動セッション情報等の移動ノードのデータをＦＡＣＮ２２０へ送る。かかる実施例において、ＦＡＣＮ２２０は、当該移動ノードに関するレコードが存在しない場合、新しい移動ノードプロファイルレコードを作成する。あるいは、かかるレコードがすでに存在する場合、ＦＡＣＮ２２０は、当該移動ユーザに関する既存レコードを更新する。また、かかるレコードが存在するものの、更新データを送ったＰＤＳＮとは異なるＰＤＳＮに関するものである場合、「ＰＤＳＮハンドオフ」が発生している。すなわち、当該移動ノードは、１無線ノードから新しい無線ノードへ移動しており、その新しい無線ノードは元のＰＤＳＮに関連付けられていないか、あるいは何らかの理由で元のＰＤＳＮは利用不可になっている。何らかの理由とは、例えば呼負荷が過剰であったり、ハートビートメッセージを送信していないことである。一実施例において、ＦＡＣＮ２２０は、ハンドオフを検出すると、移動ノードプロファイルに記載のＰＤＳＮへ更新メッセージを送る。当該ＰＤＳＮは、そのメッセージを受け取ると、移動ノードをハンドオフした元の無線ノードとの通信リンクを終了する。
【００３８】
移動ノードプロファイルレコードは、移動電話番号または国際移動電話加入者識別番号（ＩＭＳＩ）、移動接続識別子（ＭＯＢＩＬＥ  ＮＯＤＥ−ＩＤ）、ネットワークアドレス識別子（ＮＡＩ）によってインデックス付けした１以上のセッション、またはＮＡＩユーザプロファイルを含む。表７は、移動ノードプロファイルレコードの一例を示す。このレコードは、移動ノードがＰＤＳＮへ登録を行う時、そのＰＤＳＮからの登録情報を受けてＦＡＣＮ２２０にて作成する。
【表７】
2006516845.tif 000008
【００３９】
本発明は、図２に示したシステム内での使用に限定するものではない。より多くのあるいはより少ないまたは異なる構成部品、接続、インタフェースを使用しても構わない。例えば、前記した揮発性および不揮発性レコードは、ＦＡＣＮ２２０に配置した１以上のデータベースに格納しても良いし、ＦＡＣＮ２２０と通信するネットワークサーバ上の揮発性または不揮発性媒体に格納しても良い。また、無線ノードは、無線ネットワークノードに限定する必要はなく、異なる種類の無線ノードを使用しても良い。例えば、基地局制御（ＢＳＣ）ノードやパケット制御機能（ＰＣＦ）ノードを使用しても良い。また前記構成は、例示のみを目的としており、当業者には明らかな通り、当業者に既知あるいは未知の構成および要素、例えばインタフェースや機能を代替利用することも可能であり、いくつかの要素を省略することも可能である。また、ほとんどの通信用途において、当業者には明らかな通り、ここに説明した要素の多くは、機能的実体であり、独立した構成部品として実現可能であると共に、他の構成部品との連係でも実現可能であり、ファームウエアまたはソフトウエアとして実現することも可能であり、あらゆる適切な組合せおよび場所において実現可能である。
【００４０】
図３は、ＰＤＳＮ発見処理等の外部エージェント発見処理のための方法３００を示すフローチャートである。一実施例において、外部エージェント発見処理は、外部エージェントとＦＡＣＮ２２０等の制御ノードとの間においてネットワークプロトコルを使用することにより実施する。外部エージェントは、それが見つかると、制御ノードへ初期化制御メッセージを送り、移動ノード登録要求を扱えることを知らせる。図３を参照すると、ステップ３０２において、制御ノードは、外部エージェントから初期化制御メッセージを受け取る。制御ノードは、初期化制御メッセージを受け取ると、秘密キーデータを含んだ初期化制御回答メッセージを作成する。例えば秘密キーデータは、外部エージェントが無線ネットワークノードと通信する時に使用する第１秘密キーと、外部エージェントが所定のＡＡＡネットワークサーバと通信する時に使用する第２秘密キーとを含む。ステップ３０４において、制御ノードは、初期化制御回答メッセージを外部エージェントへ送る。ステップ３０６において、制御ノードは、外部エージェントプロファイルを動的に作成し、当該外部エージェントを非活動外部エージェントとしてマークする。一実施例において、動的外部エージェントプロファイル項目は、揮発性レコードを格納するように構成したメモリに保存しても良い。しかしながら、他の実施例も可能である。例えば、制御ノードは、１以上のデータベースに前記揮発性レコードを格納するように構成しても良い。
【００４１】
外部エージェントは、制御ノードから初期化制御回答メッセージを受け取ると、通常動作を開始し、制御ノードへ周期制御メッセージを送る。一実施例において、外部エージェントが周期的に送る制御メッセージは、当該外部エージェントが活性であることを示し、当該外部エージェントに関する負荷データを含む。この負荷データは、外部エージェントが現在使用している呼資源、処理資源、およびメモリ資源に関する呼負荷係数、処理負荷係数、および／またはメモリ負荷係数等である。ステップ３０８において、制御ノードは、外部エージェントから第２制御メッセージを受信したかを決定する。第２メッセージを受信していなければ、方法３００は終了し、外部エージェントプロファイルレコード内の当該外部エージェントの非活性状態は変化しない。制御ノードは、第２制御メッセージを受信すると、ステップ３１０において外部エージェントのレコードにおける当該外部エージェントの非活性状態を活性状態に変更する。さらに、第２制御メッセージが外部エージェントに関する負荷係数を含んでいれば、制御ノードはステップ３１２において、その負荷係数を外部エージェントプロファイルレコードに保存する。さらに制御ノードは、回答確認メッセージを制御ノードへ送り、その活性状態と第２メッセージの受信とを示す。
【００４２】
方法３００において、制御ノードは前記したＦＡＣＮ２２０であり、外部エージェントはＰＤＳＮ２３２であっても良い。しかしながら、方法３００は、特定のハードウエアまたはソフトウエアの使用に限定するものではなく、より少ない、より多い、異なる、あるいは同等のネットワーク装置を使用できる。
【００４３】
一実施例において、制御ノード、例えばＦＡＣＮ２２０およびそれに関連する外部エージェント、例えばＰＤＳＮは、ハートビートメッセージ機構を使用し、外部エージェント利用可能性、制御ノード利用可能性、および外部エージェント負荷係数を搬送しても良い。図４は、メッセージシーケンスシナリオ４００の一例であり、外部エージェントと制御ノード間に使用可能なハートビートメッセージ構成を示す。ＰＤＳＮ２３２等の外部エージェントは、ハートビート初期化（ＩＮＩＴ）メッセージ４０２を介し、ＦＡＣＮ２２０等の制御ノードと通信を始める。制御ノードは、ハートビートＩＮＩＴメッセージ４０２を受け取ると、ハートビートＩＮＩＴ確認メッセージ４０４を作成する。このメッセージ４０４は、外部エージェントが無線ネットワークノード２１６および所定ＡＡＡサーバとの通信に使用する秘密キーを含む。メッセージ４０４は、外部エージェントへ送信する。すると外部エージェントは、制御ノードへ周期ハートビートメッセージ４０６を送る。このメッセージは、外部エージェントの処理負荷係数、メモリ負荷係数、呼負荷係数、または当該外部エージェントが利用不可であることを示す状態無効パラメータを含む。好適実施例において、ハートビートメッセージは、その性質上、周期的である。制御ノードは、各ハートビートメッセージに応答して、ハートビート確認メッセージ４０８を送る。一実施例において、ハートビート確認メッセージ４０８は、ＡＡＡサーバに関連した一意キータグ識別子と無線ネットワークノードキーとを含む。制御ノードは、外部エージェントが利用可能なキーを更新し、１以上のキーを更新した場合、ハートビート確認メッセージにおいて新しいキータグ識別子を定義しても良い。外部エージェントは、新しいキータグ識別子を受け取ると、ハートビートＩＮＩＴメッセージを介して、新しいキーを要求する。
【００４４】
一実施例において、周期ハートビートメッセージは、外部エージェントの活動をを示し、外部エージェントの負荷係数を含むことができる。前記した通り、制御ノードは、所定数の周期ハートビートメッセージを受け取らなかった場合、または所定数の周期ハートビートメッセージが制御ノードにおける認証に失敗した場合、活性外部エージェントのリストから当該外部エージェントを削除するように構成できる。他の実施例において、ハートビートＩＮＩＴメッセージや周期ハートビートメッセージ等のハートビートメッセージは、ハートビート間隔を含むことができる。これにより、制御ノードは、前のハートビートメッセージにおいて外部エージェントが明記したハートビート間隔に基づき、外部エージェントから次に受け取るハートビートメッセージを予測できる。
【００４５】
図５は、ハートビートメッセージの好適フォーマット５００を示すブロック図である。これは、例えばハートビートＩＮＩＴメッセージ４０２や周期ハートビートメッセージ４０６の好適フォーマットである。メッセージフォーマット５００は、複数のフィールドを含む。すなわち、ＩＰヘッダ５０２と、ＵＤＰヘッダ５０４と、メッセージタイプフィールド５０６と、予約フィールド５０８と、長さフィールド５１０と、ハートビート間隔フィールド５１２と、予約フィールド５１４と、ＰＤＳＮアドレスフィールド５１６と、複数のサブフィールドとである。ＩＰヘッダ５０２は、ＩＰヘッダのフォーマットを有しても良い。かかる実施例において、ＩＰヘッダ内の宛先フィールドは制御ノードのＩＰアドレスを含み、発信元アドレスフィールドは図２のＰＤＳＮ２３２等の発信元外部エージェントのＩＰアドレスを含むことができる。しかしながら、ＩＰヘッダは、前記ＩＰヘッダに限定するものではなく、異なるＩＰヘッダフォーマットを使用しても構わない。一実施例において、ＵＤＰヘッダフォーマット５０４は、例えばＵＤＰヘッダのフォーマットを有することができる。ハートビートメッセージ用の他のフォーマットを使用しても良い。例えば、ハートビートメッセージは、図５に示したよりも多くのあるいは少ないフィールドおよび／またはサブフィールドを含んでも良く、フィールドおよび／またはサブフィールドの構成を変えても構わない。
【００４６】
タイプフィールド５０６は、ハートビートメッセージのタイプを定義する。例えば、ＰＤＳＮ・ＩＮＩＴハートビート、あるいはＰＤＳＮ周期ハートビートである。表８は、これら２つのメッセージに関するメッセージタイプ値の一例を示す。他のタイプ値を使用しても構わない。
【表８】
2006516845.tif 000009
【００４７】
予約フィールド５０８および５１４は、将来用にブランクとして残すか、あるいは削除する。長さフィールド５１０は、例えば８ビットバイトでメッセージ長を定義する。ハートビート間隔５１２は、制御ノードが次のハートビートメッセージを受け取るべき時間間隔を定義する。外部エージェントアドレスフィールド５１６は、メッセージを送信している外部エージェントの例えばＩＰアドレスを含む。
【００４８】
複数のサブフィールドは、送信している外部エージェントの負荷係数を含む。図５に示すメッセージフォーマットにおいて、３つのサブタイプ負荷フィールドがある。すなわち、呼負荷フィールド５１８と、処理装置使用フィールド５２４と、メモリ使用フィールド５３６とである。これらフィールドは、各々長さフィールド５２０、５２６、５３８と、値フィールド５２２、５２８、５３４とを有する。これら値フィールドは、フィールド５１８、５２４、５３６で定義する変数の現在の負荷係数を定義する。表９は、サブタイプフィールド５１８、５２４、５３６で使用する値の一例を示す。しかしながら、呼負荷フィールド、処理装置使用フィールド、およびメモリ使用フィールドについて別の値を使うことも可能である。さらに、より少ない、より多い、異なる、あるいは同等の外部エージェント能力変数を使用しても構わない。
【表９】
2006516845.tif 000010
【００４９】
また、図５のメッセージフォーマットは、外部エージェントに対して使用する認証モードの識別子を有する認証タイプフィールド５３６と、認証フィールド５３６の長さを含む長さフィールド５３８と、安全パラメータインデックス（ＳＰＩ）フィールド５４０、５４２と、認証コードフィールド５４４とを含む。
【００５０】
図６は、ハートビートメッセージ用のメッセージフォーマット６００の一例を示す。このメッセージは、外部エージェントからハートビートメッセージを受け取った後、制御ノードが送るものであり、図４に示すＦＡＣＮハートビートＩＮＩＴ・ＡＣＫメッセージ４０４やＦＡＣＮ周期ハートビートＡＣＫメッセージ４０８等である。図６に示すメッセージフォーマットは、図５に示したものと類似であり、ＩＰヘッダフィールド６０２と、ＵＤＰヘッダフィールド６０４と、メッセージタイプフィールド６０６と、予約フィールド６０８と、長さフィールド６１０と、ＰＤＳＮアドレスフィールド６１２とを含む。図５のメッセージフォーマット５００のように、メッセージフォーマット６００は好適実施例の一例に過ぎず、別のフォーマットを使用しても構わない。例えば、ハートビートメッセージは、図６よりも多くのあるいは少ないフィールドおよび／またはサブフィールドを含んでも良い。あるいは、フィールドおよび／またはサブフィールドの構成を変えても良い。
【００５１】
図６において、ＩＰヘッダフィールド６０２は、ＦＡＣＮ２２０のＩＰアドレスを有する発信元アドレスフィールドと、宛先ＰＤＳＮのＩＰアドレスを有する宛先アドレスフィールドとを含む。メッセージタイプフィールドは、ＦＡＣＮ２２０が発生するハートビートメッセージのタイプを特定する。表１０は、ハートビートＩＮＩＴ・ＡＣＫメッセージおよび周期ＡＣＫメッセージのタイプを定義するために使用するタイプ値の一例を示す。
【表１０】
2006516845.tif 000011
【００５２】
メッセージフォーマット６００は、キータグ値フィールド６１４と、予約フィールド６１６と、サブタイプＰＤＳＮ−無線ネットワークノードキーフィールド６１８と、そのサブタイプキーフィールドに関連した長さフィールド６２０と、ＳＰＩフィールド６２２と、秘密フィールド６２４とをさらに含む。キータグ値フィールド６１４は、ＦＡＣＮ２２０に格納したＡＡＡキーおよび無線ネットワークノードキー用の連続キータグ識別子を含む。連続キータグ識別子は、一方または両方のキーが変わる毎にＦＡＣＮ２２０において変更できる。ＰＤＳＮは、ＦＡＣＮ２２０からハートビートＡＣＫメッセージを受け取り、受け取ったメッセージ中のキータグ識別子がＰＤＳＮに局所的に格納したキータグ識別子と異なることを検出した場合、ハートビートＩＮＩＴメッセージを送り、ＦＡＣＮ２２０にそのキーを更新させることができる。サブタイプＰＤＳＮ−無線ネットワークノードキーフィールド６１８は、秘密フィールド６２４内の秘密キーのタイプを特定する。図６の実施例において、サブタイプＰＤＳＮ−無線ネットワークノードキーフィールド６１８は、秘密キーフィールド６２４が含むＰＤＳＮ−無線ネットワークノードキーに関連する識別子を含む。
【００５３】
前記メッセージフォーマットは、サブタイプＰＤＳＮ−ＡＡＡキーフィールド６２６と、長さフィールド６２８と、ＡＡＡＩＰアドレスフィールド６３０と、秘密フィールド６３２と、認証タイプフィールド６３４と、長さフィールド６３６と、ＳＰＩフィールド６３８と、ＳＰＩ認証コードフィールド６４０とをさらに含む。サブタイプＰＤＳＮ−ＡＡＡキーフィールド６２６は、秘密フィールド６３２がＡＡＡキーを含むことを識別する。このＡＡＡキーは、ＰＤＳＮとＡＡＡサーバとの間で使用できる。一実施例において、ＡＡＡサーバのネットワークアドレス、例えばＩＰアドレスは、ＡＡＡＩＰアドレスフィールド６３０において指定する。表１１は、サブタイプフィールド６１８および６２６において使用できるタイプ値の一例を示す。しかしながら別の値を使用しても構わない。
【表１１】
2006516845.tif 000012
【００５４】
図７は、一実施例に基づく、無線ネットワークノードの動作方法７００を示すフローチャートである。ステップ７０２において、無線ネットワークノードは、好適外部エージェントネットワークアドレスとして、制御ノードのネットワークアドレスを有して構成する。この実施例において、無線ネットワークノードは、そのサービスエリア内に移動ノードを検出すると、他の外部エージェントへの移動ノードの登録を試みる前に、当該制御ノードに問い合わせを行う。無線ネットワークノードは、当該無線ネットワークノードのサービスエリア内において移動ノードにサービスを提供できるいくつかの外部エージェントのネットワークアドレスを持つこともできる。ステップ７０４において、無線ネットワークノードは、そのサービスエリア内に新しい移動ノードを検出したかを決定する。無線ネットワークノードは、そのサービスエリア内に新しい移動ノードを検出すると、ステップ７０６において、前記制御ノードのネットワークアドレスへ登録要求を送る。そうでない場合は、ステップ７０４へ戻る。
【００５５】
ステップ７０８において、無線ネットワークノードは、制御ノードから登録回答メッセージを受け取る。好適実施例において、この登録回答メッセージは、制御ノードにおいて選出した外部エージェントのネットワークアドレスを含む。この選出は、図８Ａおよび８Ｂを参照して説明するいくつかの選出基準に基づく。あるいは、登録回答メッセージは拒否コードを含む。これは例えば、無線ネットワークノードが制御ノードにおける認証処理に失敗する場合である。かかる実施例の場合、無線ネットワークノードは、それが関連する複数の外部エージェントの１つへ登録要求メッセージを送ることができる。
【００５６】
ステップ７１０において、無線ネットワークノードは、制御ノードからの登録回答メッセージに記載された外部エージェントノードへ登録要求メッセージを送る。この登録要求メッセージは、例えば移動ノードに関連するホームエージェントの移動識別子やネットワークアドレス等の移動ノードのデータを含む。ステップ７１２において、無線ネットワークノードは、外部エージェントから登録回答メッセージを受け取る。この無線ネットワークノードで受け取る登録回答メッセージは、登録確認パラメータまたは登録拒否パラメータを含む。登録回答メッセージが登録確認パラメータを含む場合、移動ノードは外部エージェントとの間に、２地点間通信リンク等の通信リンクの確立を開始できる。登録回答メッセージが登録拒否パラメータを含む場合、無線ネットワークノードは、外部エージェント制御ノードに対し、登録を再試行できる。あるいは、設定リストにある別の外部エージェントに登録する。
【００５７】
図７を参照して説明した方法７００において、移動ノードは移動ノード２１０を含み、無線ネットワークノードは無線ネットワークノード２１６を含み、外部エージェント制御ノードはＦＡＣＮ２２０を含み、外部エージェントはＰＤＳＮ２３２を含むことができる。これらは図２に示した通りである。しかしながら、本方法はこれら装置に限定するものではなく、より少ない、より多い、あるいは異なる装置を使用して図７で説明したステップを実行しても良い。
【００５８】
前記した通り、制御ノードの機能の１つは、無線ネットワークノードの移動クライアント登録要求に対し、サービスを提供するための外部エージェントを選出することである。制御ノードは、無線ネットワークノード２１６から登録要求メッセージを受け取ると、一般的な外部エージェントが通常行う方法でその登録要求を処理しない。代わりに、制御ノードは、移動クライアント登録を処理する外部エージェント、例えば図２に示したＰＤＳＮ２３２、２３４、２３６の１つを選出する。制御ノードは、いずれかの適切な選出アルゴリズムを使用し、移動クライアント登録を処理するために適した外部エージェントを決定する。
【００５９】
図８Ａおよび８Ｂは、方法８００を示すフローチャートであり、制御ノードにおいて実行することで、移動クライアントの登録要求を処理するための外部エージェントを選出する。ステップ８０２において、制御ノードは、無線ネットワークノードから登録要求メッセージを受け取る。このメッセージは、無線ネットワークノードのサービスエリアにおいて検出した移動ノードからのものである。登録要求メッセージは、移動ノードの情報を含む。例えば、移動ノードのホームエージェントデータ、無線ネットワークノードのデータ、移動ノードの登録要求等を含む。一実施例において、登録要求メッセージは、ＲＦＣ２００２記載のメッセージフォーマットを有する。しかしながら、別のメッセージフォーマットを使用しても構わない。
【００６０】
ステップ８０４において、制御ノードは、登録要求メッセージを受信すると、無線ネットワークノードの認証を行う。無線ネットワークノードの認証が成功すると、ステップ８０６において、制御ノードは、移動ノードに関連する少なくとも１つのセッションが活性であるかを決定する。これを行うため、制御ノードは、移動ノードに関するユーザ情報が制御ノード上で有効かを決定する。一実施例において、制御ノードは、移動ユーザ情報レコードを検索し、登録要求メッセージに記載された移動ユーザのレコードが存在するかを決定する。一実施例において、移動ユーザ情報は、表７を参照して説明したパラメータの他に、外部エージェント−移動ユーザ拘束情報を含む。好適実施例において、外部エージェント−移動ユーザ情報は、新しい外部エージェントに移動ノードを割り当てる毎に制御ノードにおいて更新する。従って、移動ノードの状態が活性であれば、レコード内の外部エージェントは、移動ノードに現在サービスを提供している外部エージェントである。
【００６１】
一実施例において、制御ノードは、有効な移動ユーザ情報レコードを持っている場合、移動ノードに現在サービスを提供している外部エージェントを選出しようとする。ステップ８０８において、制御ノードは、移動ユーザ情報レコードを使用し、移動ノードに関連する外部エージェントを決定する。ステップ８１０において、制御ノードは、移動ノードに関連する外部エージェントが移動ノード登録要求を処理できるかを決定する。これを行うため、制御ノードは、外部エージェントに関する情報レコードを参照し、外部エージェントの負荷係数を決定する。一実施例において、負荷係数は、外部エージェントに関連したメモリ負荷係数、処理負荷係数、および呼負荷係数を含む。制御ノードは、これら負荷係数の各々について閾値レベルを有することができる。これら閾値レベルは、当該外部エージェントのメモリ使用、処理使用、および呼負荷それぞれの最大限度を定義する。次に制御ノードは、外部エージェントの利用可能性を検証する。すなわち、外部エージェントの各負荷係数が閾値レベルを超えていないかを決定する。
【００６２】
外部エージェントが移動ノードの登録要求等を処理可能であれば、ステップ８１２において、制御ノードは、ステップ８０８で決定した特定の外部エージェントが無線ネットワークノードに関して有効な外部エージェントであるかを決定する。これを行うため、制御ノードは、無線ネットワークノード情報レコードを検索する。このレコードは、当該無線ネットワークノードに関連する外部エージェントグループを定義する。検証した外部エージェントが無線ネットワークノードに関する有効外部エージェントの１つであれば、ステップ８１４において制御ノードは、登録回答メッセージを作成する。このメッセージは、無線ネットワークノード要求を処理するために選出した外部エージェントの例えばＩＰアドレス等のネットワークアドレスを含む。
【００６３】
しかしながら、移動クライアントが非活性であるか（ステップ８０６）、外部エージェントが利用不可であるか（ステップ８１０）、外部エージェントが無線ネットワークノードに関して無効であるかすると、制御ノードは、探索・選出アルゴリズムを使用し、無線ネットワークノード要求を処理できる外部エージェントを決定する。好適実施例において、制御ノードは、無線ネットワークノードに関連する１以上の外部エージェントグループに対して探索・選出アルゴリズムを適用できる。各無線ネットワークノード用の外部エージェント構成は、例えばいくつかの基準に基づいて作成できる。例えば、無線ネットワークノードと外部エージェント間の地理的近接性、方向条件（すなわち東から西等）、無線ネットワークノードと外部エージェント間の最短ネットワーク経路等である。一実施例において、無線ネットワークノードは、いくつかの外部エージェントグループに関連付けても良い。各グループは、いくつかの外部エージェントを含むことができる。かかる実施例において、無線ネットワークノード要求を処理する外部エージェントを選出するための探索・選出アルゴリズムは、所定順序において、無線ネットワークノードに関連する各外部エージェントグループに適用し、所定順序において、各検証した外部エージェントグループ内の各外部エージェントを探索する。一実施例において、外部エージェント負荷係数を検証するための探索・選出アルゴリズムは、設定した呼バランス閾値まで外部エージェントをロードし、ロードバランシングを使用して外部エージェントを決定する。この詳細は後述する。
【００６４】
移動クライアントが非活性である（ステップ８０６）、外部エージェントが利用不可である（ステップ８１０）、あるいは外部エージェントが登録無線ネットワークノードに関して無効である（ステップ８１２）と制御ノードが決定した場合、方法８００はステップ８１６を実行する。このステップにおいて制御ノードは、無線ネットワークノードに関連する少なくとも１つの外部エージェントグループを決定する。ステップ８１８において、制御ノードは、当該グループの各外部エージェントが所定呼バランス閾値まで先行ロードされているかを決定する。少なくとも１つの外部エージェントが所定呼バランス閾値よりも低い呼負荷を有していると判断すると、制御ノードは、最初のかかる外部エージェントを選出し、無線ネットワークノードの登録要求を処理させることが好ましい。１以上の外部エージェントは、高速セッションあるいは高帯域セッション等の所定タイプの通信セッションを処理するように設定できるものである。かかる外部エージェントの呼バランス閾値は、他の外部エージェントのものより低くしても良い。ステップ８２０において、制御ノードは、登録回答メッセージを作成する。このメッセージは、呼バランス閾値よりも低い呼負荷を有する外部エージェントのネットワークアドレス、例えばＩＰアドレスを含む。
【００６５】
無線ネットワークノードの外部エージェントグループ中の全外部ノードが、例えば所定呼バランス閾値負荷まですでに先行ロードされていれば、制御ノードは、負荷バランシング方法を適用し、無線ネットワークノード用の外部エージェントを選出する。あるいは、通信セッションのタイプに基づいて外部エージェントを選出しても良い。しかしながら本発明は、所定呼バランス閾値負荷まで外部エージェントを先行ロードすることに限定するものではない。異なる実施例も可能である。負荷バランシング方法は、無線ネットワークノードに関連する外部エージェントの負荷係数に基づくこともできる。ステップ８２２において、制御ノードは、負荷バランシング方法を適用し、無線ネットワークノードの登録要求を処理するための外部エージェントを決定する。制御ノードは、外部エージェントを決定するにあたり、各外部エージェントに関連する負荷係数を使用する。一実施例において、制御ノードは、呼数が最小の外部エージェントを選出できる。しかしながら、異なる実施例も可能である。例えば、外部エージェントの選択は、最高処理能力あるいは最大メモリ利用可能量に基づいても良い。別の探索・選出アルゴリズムを使用することもできる。例えば、外部エージェントの選出は、負荷バランシング技術を使用するが、先行ロードは行わない。別の例として、探索・選出アルゴリズムを外部エージェントに適用する際、特定の順序を使用しない。これらおよびその他代替案は、本明細書を読むことにより、当業者には明らかとなろう。
【００６６】
ステップ８２４において、制御ノードは、登録回答メッセージを作成し、それを無線ネットワークノードへ送る。この登録回答メッセージは、負荷バランシング方法を使用して決定した外部エージェントのネットワークアドレス、例えばＩＰアドレスを含む。
【００６７】
図８Ａおよび８Ｂを参照して説明した方法８００において、移動ノードは移動ノード２１０を含み、無線ネットワークノードは無線ネットワークノード２１６を含み、外部エージェント制御ノードはＦＡＣＮ２２０を含み、外部エージェントはＰＤＳＮ２３２、２３４、または２３６を含むことができる。これらは図２に示した通りである。しかしながら、方法８００は、これらネットワーク装置に限定するものではなく、より少ない、より多い、あるいは異なる装置を使用しても良い。ただしこれら装置は、図８Ａおよび８Ｂに示した各ステップを実行すべく動作しなければならない。
【００６８】
図９は、メッセージシーケンスシナリオ９００を示すブロック図であり、外部エージェント選出方法を示す。このブロック図は、図２に示した移動ノード２１０と、無線ネットワークノード２１６と、ＦＡＣＮ２２０と、ＰＤＳＮ２３２とを含む。移動ノード２１０は、無線ネットワークノード２１６のサービスエリアに移動すると、サービス開始（ＳＯ）メッセージ９０２を無線ネットワークノード２１６へ送る。無線ネットワークノード２１６は、それに答えて、基地開始（ＢＳ）要求確認メッセージ９０４を送る。移動ノード２１０は、ＢＳ確認メッセージ９０４を受け取ると、無線ネットワークノード２１６との間に、参照番号９０６で示すようなトンネル通信リンク等の通信リンクを設定する。
【００６９】
登録要求メッセージ
移動ノード２１０と無線ネットワークノード２１６との間に通信リンクが確立すると、無線ネットワークノード２１６は、登録要求メッセージ９０８をＦＡＣＮ２２０へ送る。図９に示す通り、登録要求メッセージ９０８は、例えば、当該メッセージに関連する存続期間値を定義する存続期間パラメータと、ユーザプロファイルパラメータを定義する移動ノード−ホームエージェント拡張部とを含む。ＦＡＣＮ２２０は、登録要求メッセージ９０８を受け取ると、移動ノード２１０用のＰＤＳＮを選出する。これは、ブロック９１０に示す通り、例えば負荷および／または処理係数、移動ノード２１０の国際移動電話加入者識別番号、最後にサービスを提供したＰＤＳＮ等に基づき行う。ＦＡＣＮ２２０は、登録要求を処理するＰＤＳＮを選出すると、登録回答メッセージ９１２を作成して無線ネットワークノード２１６へ送る。本発明の一実施例において、ＦＡＣＮ２２０は、外部エージェント機能を提供せず、その代わりに、図８Ａおよび８Ｂを参照して説明した所定基準を使用してＰＤＳＮを選出する。このため、登録回答メッセージ９１２は、例えば登録拒否コード１３６を含み、適切な外部エージェントを特定しない。あるいは登録回答メッセージ９１２は、ＦＡＣＮ２２０が選出したＰＤＳＮのネットワークアドレス、例えばＩＰアドレス（本例ではＰＤＳＮ２３２のＩＰアドレス）を含む。
【００７０】
無線ネットワークノード２１６は、選出ＰＤＳＮのネットワークアドレスを含む登録回答メッセージ９１２を受け取ると、当該回答メッセージに記載のＰＤＳＮに対し、登録要求メッセージ９１４を送る。図９の実施例において、無線ネットワークノード２１６が送る登録要求メッセージ９１４は、存続期間パラメータと移動ノード−ホームエージェント拡張部とを含み、このメッセージをＰＤＳＮ２３２へ送る。後述する移動ノード２１０の認証が終わると、ＰＤＳＮ２３２は、登録回答メッセージ９１６を無線ネットワークノード２１６へ送る。無線ネットワークノード２１６が登録受諾回答を含む登録回答メッセージ９１６をＰＤＳＮ２３２から受け取ると、移動ノード２１０はＰＤＳＮ２３２への通信リンクを確立できる。これは、例えば９１８に示すような２地点間通信リンクである。移動ノード２１０は、通信リンクを確立すると、ＰＤＳＮ２３２への登録を行い、ＰＤＳＮ２３２を経由して相手先ホストへユーザデータの送信を開始する。
【００７１】
移動ノード２１０がＰＤＳＮ２３２との通信リンクを確立しＰＤＳＮ２３２へ登録要求メッセージ９１４を送ると、ＰＤＳＮ２３２はその要求を認証する。一実施例において、ＦＡＣＮ２２０は、例えば表７に示すようなデータベースレコードを維持し、前の登録において認証が成功した移動クライアントの記録を保持する。移動クライアントが登録を行い、その移動クライアントの記録がＦＡＣＮデータベースに保存されていない場合、その移動クライアントを登録するＰＤＳＮは、ＡＡＡプロファイル情報をＦＡＣＮ２２０へ送る。一実施例において、移動クライアントの認証が済んでおり、その移動クライアントが活性状態であれば、ＦＡＣＮ２２０は、移動ノード２１０を処理するＰＤＳＮへ保存ＡＡＡプロファイル情報を提供し、そのＰＤＳＮがＡＡＡ認証をスキップできるようにしても良い。
【００７２】
図１０Ａ、１０Ｂ、および１０Ｃは、本発明の一実施例に基づく、移動ノードの初回登録方法１０００を示すフローチャートである。図１０Ａを参照すると、無線ネットワークノードは、新しい移動ノードを検出し、制御ノード上で選出した外部エージェントへの登録を成功させる。するとステップ１００２において、移動ノードと、制御ノードが指定した外部エージェントとの間に、通信リンクが確立する。例えば移動ノードは、外部エージェントとの間に、２地点間通信リンクを確立する。ステップ１００４において、移動ノードは、登録要求メッセージを当該外部エージェントへ送る。一実施例において、外部エージェントは訪問者リストレコードを格納し、当該外部エージェントがサービスを提供した移動ノードに関連する移動セッションのリストを記録する。この外部エージェントの訪問者リストレコード内の移動セッションは、当該外部エージェントがサービスを提供した移動ノードに関連するものであるため、認証が済んでいる。ステップ１００６において、外部エージェントは、登録する移動ノードに関する訪問者リストレコードが存在するかを決定する。外部エージェントの訪問者リストレコードにその移動ノードが存在すれば、方法１０００はステップ１０３０へ進む。このステップの詳細は後述する。外部エージェント制御ノードが訪問者リストレコード内に当該移動ノードを有さなければ、ステップ１００８において、外部エージェントは、認証データ要求を含む訪問者リスト登録要求メッセージを制御ノードへ送る。
【００７３】
制御ノードは、外部エージェントから訪問者リスト登録要求メッセージを受け取ると、移動ノードが認証済みかを決定する。すなわち、制御ノードが当該移動ノード用の認証データを持っているかを決定する。これを行うため、制御ノードは、移動ユーザのレコードを検索する。このレコードは、移動ノードのユーザに関するデータを含む。制御ノードは、移動ユーザのデータベースレコードを使用し、当該移動ノードの活性状態を決定する。一実施例において、制御ノードは、移動ノードが活性セッション状態を持つかを決定する。制御ノードは、移動ノード用の認証データが無いと判断すると、あるいはレコード中の移動ユーザセッションが非活性であると定義されていれば、訪問者リスト登録要求を拒否し、ステップ１０１６において、認証データ拒否パラメータを含む訪問者リスト回答メッセージを外部エージェントへ送る。
【００７４】
外部エージェントは、認証データ拒否パラメータを含む回答メッセージを受け取ると、他の手段を使用して移動ノードのクライアントを認証する。一実施例では、ステップ１０１８において、外部エージェントは、認証ネットワークサーバに問い合わせを行い、移動ノードの認証を依頼する。次にステップ１０２０において、外部エージェントは、移動ノードクライアントが認証に成功したかを決定する。移動ノードの認証に失敗すると、方法１０００は終了する。移動ノードの認証処理が成功すれば、ステップ１０２２において、外部エージェントは、制御ノードへ、移動ノードの認証データを含む登録更新メッセージを送る。制御ノードは、登録更新メッセージを受け取ると、ステップ１０２４において、受信した移動ノードの認証データによって移動ユーザのレコードを更新するか新しく作成する。制御ノードが受け取る登録更新メッセージは、移動ノードの認証データを含み、外部エージェントを指示するが、この外部エージェントは、登録移動ノード用の元の更新メッセージを送った元の外部エージェントとは異なることがある。これは外部エージェントのハンドオフを示す。ステップ１０２６において、制御ノードは、更新メッセージ中の外部エージェントが前に認証した外部エージェントと同一であるかを決定する。外部エージェントが異なっていれば、ステップ１０２８において、制御ノードは、前に当該移動ノードにサービスを提供していた外部エージェントへ登録更新メッセージを送る。前にサービスを提供していた外部エージェントは、制御ノードからその登録更新メッセージを受け取る。そのメッセージは、移動ノードが新しい外部エージェントに登録されたことを示している。するとステップ１０３０において、前にサービスを提供していた外部エージェントは、移動ノードにサービスを提供していた前の無線ノードとの通信リンクを終了できる。かかる外部エージェントのハンドオフは、様々な理由で発生する。例えば、移動ノードが無線ノードへ移動し、その無線ノードが前にサービスを提供していた外部エージェントと通信するように定義されていない場合、あるいは前にサービスを提供していた外部エージェントが負荷閾値の１つを超えてしまった場合等である。外部エージェントのハンドオフの詳細は、図１３を参照して後述する。
【００７５】
ステップ１０１０に戻り、制御ノードは、移動ノードユーザの認証データが利用可能であり、移動ユーザのレコード内の移動ノード状態が活性であると判断すると、認証データを外部エージェントへ戻す。これにより、外部エージェントは、認証処理をスキップできる。かかる実施例では、ステップ１０１２において、制御ノードは、訪問者リスト登録回答メッセージを外部エージェントへ送る。このメッセージは、移動ノードに関連する認証データを含む。ステップ１０１４において、外部エージェントは制御ノードからその訪問者リスト回答メッセージを受け取る。
【００７６】
外部エージェントは、移動ノード用の認証データを有していれば、ステップ１０３２において、当該移動ノードのホームエージェントに登録を行う。一実施例において、ホームエージェントへの登録処理は、外部エージェントからホームエージェントへ登録要求メッセージを送り、外部エージェントにおいてホームエージェントからの登録回答メッセージを受け取ることを含む。外部エージェントは、ホームエージェントへの登録が成功すると、ステップ１０３４において、登録回答メッセージを移動ノードへ送る。移動ノードは、外部エージェントからその登録回答メッセージを受け取ると、ホームエージェントを経由し、外部エージェントと相手先ホストへのデータ通信を開始する。
【００７７】
図１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃを参照して説明した方法１０００において、移動ノードは移動ノード２１０を含み、外部エージェント制御ノードはＦＡＣＮ２２０を含み、ホームエージェントはホームエージェント２４を含み、認証サーバはＲＡＤＩＵＳサーバを含み、外部エージェントはＰＤＳＮ２３２、２３４、または２３６を含むことができる。これらは図２に示した通りである。しかしながら本方法は、これら装置に限定するものではなく、より少ない、より多い、あるいは異なる装置を使用しても良い。ただしこれら装置は、図１０Ａ、１０Ｂ、および１０Ｃに示した各ステップを実行すべく動作しなければならない。
【００７８】
図１１は、メッセージシーケンスシナリオ１１００のブロック図であり、移動ノードの外部エージェントへの初回登録を示す。この外部エージェントは、制御ノードが選出し、当該移動ノードにネットワークサービスを提供するものである。このブロック図は、移動ノード２１０と、無線ネットワークノード２１６と、ＦＡＣＮ２２０と、ＰＤＳＮ２３２と、ＨＡ２４と、ＡＡＡサーバ２４０とを含む。これらは図２に示した通りである。図１１のメッセージシーケンスシナリオの実施例において、移動ノード２１０は、ＰＤＳＮ２３２とのＰＰＰ通信リンクを確立する。ＦＡＣＮ２２０は、移動ノード２１０にサービスを提供するＰＤＳＮ２３２を選出する。移動ノード２１０は、ＰＤＳＮ２３２とのＰＰＰ通信リンクをネゴシエーションし、エージェント発見処理を開始する。これらはステップ１１０４および１１０６に示す通りである。ＰＰＰ通信リンクを確立すると、移動ノード２１０は、ＰＤＳＮ２３２へ登録要求メッセージ１１０８を送る。好適実施例において、登録要求（存続期間）メッセージ１１０８は、ＲＦＣ２００２に基づくメッセージフォーマットを有することができる。しかしながら、異なるあるいは同等のメッセージフォーマットを使用しても構わない。
【００７９】
ＰＤＳＮ２３２は、登録要求メッセージ１１０８を受け取り、その訪問者リストに当該移動ノードを有さなければ、ＦＡＣＮ２２０へ訪問者登録要求メッセージ１１１０を送り、ＦＡＣＮ２２０が移動ノードの認証データを持っているかを判断する。一実施例において、登録要求メッセージ１１１０は、いくつかの拡張フィールドを含み、それらフィールドにおいて例えばセッション固有パラメータ、移動ノードＮＡＩパラメータ、認証パラメータ等を定義する。前記セッション固有拡張部は、移動ノード２１０とＰＤＳＮ２３２間の通信セッションに関する情報を含む。前記移動ノードＮＡＩ拡張は、移動ノード２１０とＰＤＳＮ２３２との間で使用するユーザプロファイルに関する情報を含む。前記認証拡張は、ＰＤＳＮ−ＦＡＣＮ秘密キーを使用してＰＤＳＮ２３２上で計算する認証値を含む。より多くの、より少ない、あるいは同等の拡張フィールドを使用しても構わない。
【００８０】
ＦＡＣＮ２２０は、登録要求メッセージ１１１０を受け取ると、移動ノード２１０用の認証データを持っているかを判断する。図１１の実施例において、ＦＡＣＮ２２０は、ブロック１１１２に示す通り、移動ノード２１０に関する前の認証状態を持っていない。ＦＡＣＮ２２０は、移動ノード２１０の認証データを持っていないため、訪問者リスト登録要求を拒否し、ＰＤＳＮ２３２へ訪問者リスト登録拒否回答メッセージ１１１４を送る。この訪問者リスト登録拒否回答メッセージ１１１４は、ＰＤＳＮ２３２に対し、その要求の状態を知らせるいくつかのパラメータを含む。例えば、移動ノード２１０の認証データがＦＡＣＮ２２０で利用可能なら、訪問者リスト登録回答メッセージは、認証データ利用可能パラメータを含む。ＦＡＣＮ２２０が認証データ要求を拒否すれば、訪問者リスト登録回答メッセージは、認証データをＰＤＳＮ２３２へ提供しない理由を含む。例えば、ＦＡＣＮ２２０は、外部エージェント認証処理失敗パラメータ、登録識別不一致パラメータ、要求形式不十分パラメータ、認証データ利用不可パラメータ等を記述できる。
【００８１】
ＰＤＳＮ２３２は、訪問者リスト登録拒否回答メッセージ１１１４を受け取ると、ＡＡＡネットワークサーバ１１０２に対し、移動ノード２１０の要求認証データについて問い合わせを行う。これは１１１６で示す通りである。移動ノード２１０が認証されると、ＰＤＳＮ２３２は、ホームエージェント２４への登録を行う。一実施例において、ホームエージェント２４への登録処理は、ＰＤＳＮ２３２からホームエージェント２４へ登録要求メッセージ１１１８を送ること、ＰＤＳＮ２３２においてホームエージェント２４からの登録回答受諾メッセージ１１２０を受け取ることを含む。ホームエージェント２４への登録が成功すると、ＰＤＳＮ２３２は、移動ノード２１０へ登録回答受諾メッセージ１１２２を送る。これによって移動ノード２１０の登録処理は完了する。
【００８２】
一実施例において、移動ノード２１０の認証とホームエージェント２４への登録が完了すると、ＰＤＳＮ２３２は、ＦＡＣＮ２２０に訪問者リスト更新を知らせる。これを行うため、ＰＤＳＮ２３２は、訪問者リスト登録更新メッセージ１１２４を送る。このメッセージは、ＰＤＳＮ２３２がＡＡＡサーバ１１０２を使用して決定したＡＡＡプロファイルを含むことが好ましい。訪問者リスト登録要求メッセージ１１１０に関連して説明した拡張フィールドに加え、訪問者リスト登録更新メッセージ１１２４は、移動ノード２１０のＡＡＡプロファイルを含むいくつかの拡張フィールドを有する。一実施例において、この拡張フィールドは、２つの８ビットバイト長である。
【００８３】
ＦＡＣＮ２２０は、訪問者リスト登録更新メッセージ１１２２をＰＤＳＮ２３２から受け取ると、移動ノード２１０の移動ユーザレコードを更新する。さらにＦＡＣＮ２２０は、メッセージ１１２２を受け取ると、ＰＤＳＮ２３２へ訪問者リスト登録確認メッセージ１１２６を送り、図１１に示すメッセージシーケンスシナリオを終了する。移動ノード２１０の登録が成功すると、移動ノード２１０は、遠方の実体とデータ通信を開始する。これは、双方向パケットデータ呼び出しブロック１１２８に示す。
【００８４】
図１１に関連して説明したメッセージシーケンス１１００は、移動ＩＰ初回登録処理に関する。しかしながら、好適実施例は、移動ＩＰに限らず、移動ノード２１０が簡易ＩＰセッションを確立する際にも適用可能である。図１２は、メッセージシーケンスシナリオ１２００のブロック図であり、外部エージェントとの初回簡易ＩＰ登録を示す。この外部エージェントは、制御ノードが選出する。本ブロック図は、移動ノード２１０と、無線ネットワークノード２１６と、ＦＡＣＮ２２０と、ＰＤＳＮ２３２と、ＡＡＡサーバ２４０とを含む。これらは図２に示す通りである。ＦＡＣＮ２２０は、移動ノード２１０にサービスを提供するためにＰＤＳＮ２３２を選出する。無線ネットワークノード２１６は、ＰＤＳＮ２３２への登録を行う。これらは図９を参照して説明した通りである。移動ノード２１０は、ＰＤＳＮ２３２との通信リンクを確立する。図１２の実施例において、移動ノード２１０は、ＰＤＳＮ２３２との通信リンクを確立するにあたり、リンク制御プロトコル（ＬＣＰ）ネゴシエーション１２０４を使用する。また、移動ノード２１０は、ＰＤＳＮ２３２へアクセス要求メッセージを送ることができる。このメッセージは、例えばパスワード認証プロトコル（ＰＡＰ）／チャレンジハンドシェイク認証プロトコル（ＣＨＡＰ）要求メッセージ１２０６である。このＰＡＰ／ＣＨＡＰ要求メッセージ１２０６は、移動ノード２１０に関する登録要求と情報データとを含む。ＰＤＳＮ２３２は、ＰＡＰ／ＣＨＡＰ要求メッセージ１２０６を受け取り、その訪問者リストに移動ノード２１０を持たなければ、ＦＡＣＮ２３２へ訪問者リスト登録要求メッセージ１２０８を送り、ＦＡＣＮ２３２が移動ノード２１０の認証データを有するかを判断する。訪問者リスト登録要求メッセージ１２０８は、いくつかの拡張フィールドを含むことが好ましい。これら拡張フィールドは、セッション固有パラメータ、移動ノードＮＡＩパラメータ、ＰＤＳＮ２３２の認証パラメータ等を含む。
【００８５】
ＦＡＣＮ２２０は、訪問者リスト登録要求メッセージ１２０８を受け取ると、移動ノード２２０に関する認証データを格納しているか判断する。図１２の実施例のブロック１２１０において、ＦＡＣＮ２２０は、移動ノード２１０に関する認証データを持っていない。ＦＡＣＮ２１０は、ＰＤＳＮ２３２の前の認証データを持っていないため、訪問者リスト登録要求を拒否し、ＰＤＳＮ２３２へ訪問者リスト登録拒否回答メッセージ１２１２を送る。図１１の訪問者リスト登録拒否回答メッセージ１１１４と同様、訪問者リスト登録拒否回答メッセージ１２１２は、認証データ利用不可パラメータ等の拒否理由パラメータを含むことができる。ＰＤＳＮ２３２は、訪問者リスト登録拒否回答メッセージ１２１２をＦＡＣＮ２２０から受け取ると、ＡＡＡサーバ１１０２に対し、移動ノード２１０の認証データを問い合わせる。これはブロック１２１４に示す通りである。ＰＤＳＮ２３２は、ＡＡＡサーバ１１０２から移動ノード２１０の認証データを受け取ると、移動ノード２１０とのＰＡＰ／ＣＨＡＰネゴシエーション１２１６を開始し、移動ノード２１０とＰＤＳＮ２３２間の通信リンクを確立する。
【００８６】
一実施例において、ＰＤＳＮ２３２は、移動ノード２１０を認証すると、ＦＡＣＮ２１０へ移動ノード２１０の認証データを送信する。これによりＦＡＣＮ２１０は、ＰＤＳＮ２３２から受信した認証データによって移動ノード２１０の既存移動ユーザレコードを更新するか、移動ノード２１０用の新しい移動ユーザレコードを作成できる。図１２の実施例において、ＰＤＳＮ２３２は、ＦＡＣＮ２２０へ訪問者リスト登録更新メッセージ１２１８を送る。このメッセージは、移動ノード２１０の認証データを含む。ＦＡＣＮ２２０は、移動ノード２１０の認証データを受け取ると、移動ノード２１０のユーザ情報レコードに受け取ったデータを保存し、ＰＤＳＮ２３２へ訪問者リスト登録確認メッセージ１２２０を送る。これにより、図１２のメッセージシーケンスシナリオは終了する。ＰＤＳＮ２３２への移動ノード２１０の登録が成功すると、移動ノード２１０は、ＩＰ通信リンクを介してデータ通信を開始する。
【００８７】
移動ノード２１０が新しい無線ネットワークノードへ移動し、その新しい無線ネットワークノード用に定義したＰＤＳＮグループが最後にサービスを提供したＰＤＳＮを含んでいなければ、ＦＡＣＮ２２０は、移動ノード２１０にサービスを提供するための新しいＰＤＳＮを選出する。このシナリオは、移動ＩＰ通信セッションまたはＩＰ通信セッション等の通信セッションを、移動ノード２１０に現在サービスを提供していないＰＤＳＮへハンドオフする。このシナリオは、「ＰＤＳＮハンドオフ」と呼ぶ。ＦＡＣＮ２１０は、更新メッセージセットを介してＰＤＳＮハンドオフを支援できる。これらメッセージは、ＰＤＳＮとＦＡＣＮ２１０との間で交換する。図１３は、メッセージシーケンスシナリオ１３００のブロック図であり、一実施例に基づくＰＤＳＮハンドオフを示す。このブロック図は、移動ノード２１０と、無線ネットワークノード２１６Ａと、ＦＡＣＮ２２０と、ＰＤＳＮ２３２等の古いＰＤＳＮと、ＰＤＳＮ２３４等の新しいＰＤＳＮと、移動ノード２１０のホームエージェント２４とを含む。無線ネットワークノード２１６Ａのサービスエリアへの移動に先立ち、ＰＤＳＮ２３２は、ブロック１３０２に示すように、移動ノード２１０にネットワークサービスを提供する。移動ノード２１０が新しい無線ネットワークノード２１６Ａのサービスエリアへ移動すると、無線ネットワークノード２１６Ａは、ＦＡＣＮ２２０へ登録要求メッセージ１３０４を送り、移動ノード２１０に通信サービスを提供する外部エージェントを決定する。登録要求メッセージ１３０４は、移動ノード２１０に関するいくつかのパラメータを含む。例えば、セッション固有パラメータや移動ノード２１０の識別データである。図１３の実施例において、ＰＤＳＮ２３２は、無線ネットワークノード２１６Ａに関連するＰＤＳＮグループのいずれにも含まれていない。そのため、ＦＡＣＮ２２０は、登録要求メッセージ１３０４を受け取ると、移動ノード２１０にサービスを提供するための新しいＰＤＳＮ、すなわちＰＤＳＮ２３４を選出する。移動ノード２１０用のＰＤＳＮ２３４を選出すると、ＦＡＣＮ２２０は、登録回答メッセージ１３０６を送る。このメッセージは、登録拒否パラメータ（ＦＡＣＮ２２０は移動ノード２１０の登録サービス提供を拒否するので）とＰＤＳＮ２３４のネットワークアドレスとを含む。
【００８８】
無線ネットワークノード２１６Ａは、ＦＡＣＮからＰＤＳＮ２３４のアドレスを有する登録回答メッセージ１３０６を受け取ると、ＰＤＳＮ２３４への通信リンクを確立する。これは、例えばＰＰＰ通信リンク上のＲＰトンネルであり、ブロック１３０８に示す。次に移動ノード２１０は、ＦＡＣＮ２２０で選出した新しいＰＤＳＮ２３４へ登録要求メッセージ１３１０を送る。移動ノード２１０が新しいＰＤＳＮ２３４へ渡される時、ＰＤＳＮ２３４は、その訪問者リストに移動ノード２１０に関連する移動セッション情報を持っていない。新しいＰＤＳＮ２３４は、移動ノード２１０の認証データを持っていないので、ＦＡＣＮ２２０へ訪問者リスト登録要求メッセージ１３１２を送り、ＦＡＣＮ２２０が移動ノード２１０の認証データを持っているかを判断する。図１３に示す実施例において、移動ノード２１０は、別の無線ネットワークノードのサービスエリアから無線ネットワークノード２１６Ａのサービスエリアへ移動した。従って、移動ノード２１０は、以前に認証が成功しており、ＦＡＣＮ２２０は、ブロック１３１４に示すように、前の登録時の移動ノード２１０の認証データを持っている。ＦＡＣＮ２２０は、移動ノードが活性であると判断すると、訪問者リスト登録回答メッセージ１３１６と共に移動ノード２１０の認証データを返す。一実施例において、この訪問者リスト登録回答メッセージ１３１６は、いくつかの拡張フィールドを有し、その中に移動ノード２１０の認証データを含む。
【００８９】
ＦＡＣＮ２２０が新しいＰＤＳＮ２３４へ認証データを提供すると、新しいＰＤＳＮ２３４は、ＡＡＡ処理をスキップし、ホームエージェント２４に直接登録できる。従って新しいＰＤＳＮ２３４は、訪問者リスト登録回答メッセージ１３１６内に認証データを受け取ると、ホームエージェント２４と通信し、移動ＩＰ再登録要求処理を行う。ＰＤＳＮ２３４とホームエージェント２４間の再登録処理は、ホームエージェント２４へ登録要求メッセージ１３１８を送ることと、登録処理の完了時にホームエージェント２４から登録回答受諾メッセージ１３２０を受け取ることを含む。
【００９０】
新しいＰＤＳＮ２３４は、ホームエージェント２４への登録が成功すると、移動ノード２１０へ登録回答メッセージ１３２２を送り、登録処理の完了を知らせる。本発明の一実施例において、新しいＰＤＳＮ２３４は、ＦＡＣＮ２２０へ登録更新メッセージ１３２４を送ることができる。しかしながら、新しいＰＤＳＮ２３４は、移動ノード２１０を認証するためにＡＡＡサーバを使っておらず、その代わりにＦＡＣＮ２１０から移動ノード２１０の認証データを受け取っているため、新しいＰＤＳＮ２３４で作成する登録更新メッセージ１３２４は、ＦＡＣＮ２２０から受け取った認証データを含まなくとも良い。一実施例において、新しいＰＤＳＮ２３４は、ＦＡＣＮ２２０へ登録更新メッセージ１３２４を送った場合、登録更新メッセージ１３２４は、いくつかの拡張フィールドを含むことができ、これらはセッション固有拡張、移動ノードＮＡＩ拡張、および外部エージェント−ホームエージェント認証拡張を含む。
【００９１】
ＦＡＣＮ２２０は、移動ノード２１０用認証データ無しの登録更新メッセージ１３２４を受け取ると、格納した移動ノード２１０用認証プロファイルを更新しない。それに代えてＦＡＣＮ２２０は、当該メッセージに記載された通信セッションを活性セッションとしてマークし、ＦＡＣＮ２２０へ登録確認メッセージ１３２６を送る。一実施例において、ＦＡＣＮ２２０は、移動ノード２１０に関連する移動ユーザレコードを使用し、前の移動セッション状態がローミング前に活性であったかを判断し、最後に訪問したＰＤＳＮのＩＰアドレスが登録更新メッセージ１３２４内に記載のものと異なるかを判断する。図１３の実施例において、移動ノード２１０は新しいＰＤＳＮ２３４へ引き渡されるため、新しいＰＤＳＮ２３４のＩＰアドレスは、最後にサービスを提供したＰＤＳＮ（古いＰＤＳＮ２３２）のＩＰアドレスとは異なる。この場合、ＦＡＣＮ２２０は、最後にサービスを提供したＰＤＳＮ２３２へ登録更新メッセージ１３２８を送る。このメッセージは、移動ノード２１０の移動セッションがすでに非活性であることを示す拡張フィールドを含む。古いＰＤＳＮ２３２は、ＦＡＣＮ２２０から登録更新メッセージ１３２８を受け取ると、そのメッセージに記載の移動セッション用ＲＰトンネルを削除する。これは、そのセッションに関連する存続期間タイマが期限切れになるのを待たずに行う。古いＰＤＳＮ２３２は、登録更新メッセージ１３２８を受け取ると、ＦＡＣＮ２２０へ登録確認メッセージ１３３０を送り、通信セッションを非活性化したことを知らせる。ホームエージェント２４へのＰＤＳＮ２３４の再登録が成功すると、移動ノード２１０は、ブロック１３３０に示すように、新しいＰＤＳＮ２３４を外部エージェントとして使用することにより、データ通信を続行する。
【００９２】
サービス要求パラメータによるＰＤＳＮ割り当て
移動ノードにサービスを提供するためのパケットデータ提供ノード（ＰＤＳＮ）の選出は、当該移動ノードに関連する１以上のサービス要求パラメータに基づいて行うことができる。この場合、サービス要求パラメータは、制御ノード、パケット制御機能（ＰＣＦ）、または他のネットワークノードによって使用し、サービス要求パラメータに関連するサービスを提供するためのＰＤＳＮを選出する。一例として、所定ＰＤＳＮは、固定ＩＰアドレスグループを持つことができる。移動ノードがＰＤＳＮとの接続を求めると、制御ノードは、その移動ノードに固定ＩＰアドレスが割り当てられているかを判定する。割り当てられていれば、その移動ノードにＰＤＳＮを割り当てる。このＰＤＳＮは、当該移動ノードに割り当てられたＩＰアドレスを提供するものである。制御ノードは、データベースへのアクセスを有しても良い。このデータベースは、各移動ノード用の国際移動電話加入者識別番号（ＩＭＳＩ）等のサービス要求パラメータとＰＤＳＮアドレスとを関連付ける。移動ノードがＰＤＳＮへの接続を要求すると、制御ノードは、その移動ノードのＩＭＳＩがデータベースにおいてＰＤＳＮアドレスに関連しているかを決定し、関連しているなら、その関連ＰＤＳＮをその移動ノードに割り当てる。移動ノードがＰＤＳＮとの接続を確立すると、ＰＤＳＮは、移動ノードにネットワーク接続を提供し、その中で移動ノードは固定ＩＰアドレスの提供を受ける。
【００９３】
ＩＭＳＩは、ＰＤＳＮの選出において参照可能なサービス要求パラメータであるが、それに代えて、あるいはそれに加えて他のサービス要求パラメータを使用しても良い。例えば、無線ネットワークノードまたはパケット制御機能と、制御ノード、ＦＡＣＮ、またはＰＤＳＮとの間の接続を設定するにあたり、エアリンクレコードデータを共有しても良い。このデータは、例えば、米国電気通信工業会中間規格「ＣＤＭＡ２０００無線ＩＰネットワーク規格」ＴＩＡ．ＩＳ−８３５−Ｂ（２００２年９月）に記載のＲ−Ｐ接続設定エアリンクレコード（後述の表１１）およびアクティブスタートエアリンクレコード（後述の表１２）等である。これら規格は、参照によりここに組み込む。Ｒ−Ｐ接続設定エアリンクレコードおよび／またはアクティブスタートエアリンクレコード内のパラメータを使用し、１以上のＰＤＳＮが提供するサービスを特定する場合、そのパラメータがサービス要求パラメータである。
【表１２】
2006516845.tif 000013
【表１３】
2006516845.tif 000014
【００９４】
一例において、異なるＰＤＳＮは、異なる会社の加入者である顧客にサービスを提供できる。この場合、顧客の移動装置がＰＤＳＮとの接続を探すと、ＥＳＮ（電子シリアル番号）、ＩＭＳＩ、および／または他の移動局識別子をサービス要求パラメータとして使用し、その顧客が加入者となっている会社が運営する１以上のＰＤＳＮを決定する。そして移動装置は、その会社の顧客にサービスを提供しているＰＤＳＮへ接続するよう、指示を受ける。他の例として、サービスオプション値（表１３）を使用し、ＣＤＭＡ２０００（１ｘＲＴＴまたは３Ｇ１ｘ）、１ｘＥＶ、または１ｘＥＶ−ＤＯ等の特定タイプのリンクレイヤ接続を指定する。この場合、サービスオプション値は、サービス要求パラメータとして使用し、要求タイプの接続を提供する１以上のＰＤＳＮを特定する。サービス要求パラメータとして使用可能な他のフィールドは、例えばパケット制御機能のＩＰアドレス、基地局識別子、ユーザ領域識別子等である。
【００９５】
ＦＡＣＮ等の制御ノードを利用するシステムにおいて、制御ノードは、サービス要求パラメータに関連するＰＤＳＮアドレスのデータベースにアクセスでき、適切なＦＡＣＮとの移動ノードの接続を指示できる。または、サービス要求パラメータを使用してのＰＤＳＮの選出は、無線ネットワークノードまたはパケット制御機能により、制御ノードを参照することなく行うこともできる。
【００９６】
図１４に示す通り、サービス要求パラメータに基づいてＰＤＳＮを選出するシステムは、ネットワークノード１４００を利用できる。このネットワークノードは、プロセッサ１４０２とネットワークインタフェース１４０４とを含む。ネットワークノード１４００は、例えば無線ネットワークノード、ＰＣＦ、またはＦＡＣＮである。ネットワークインタフェース１４０４は、ネットワーク接続を探す移動ノードに関連したメッセージを受け取るべく動作する。ネットワークインタフェース１４０４で受け取るメッセージは、例えばＡ１１登録要求メッセージである。Ａ１０およびＡ１１インタフェースは、ＴＩＡ／ＥＩＡ中間規格「ＣＤＭＡ２０００アクセスネットワークインタフェース用相互動作規格（ＩＯＳ）」、ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−２００１．７−Ｂ（２００２年５月）に説明がある。これは、参照によりここに組み込む。ネットワークノード１４００で受け取るメッセージは、サービス要求パラメータを含む。このパラメータは、表１２および１３に記載の１以上のパラメータ等である。このノードにおいて、アドレス選択論理１４０４は、１以上のサービス要求パラメータを使用し、１以上のＰＤＳＮアドレスを特定する。これらＰＤＳＮは、前記サービス要求パラメータに関連したサービスを提供するものである。１以上のサービス要求パラメータに関連したサービスを提供するＰＤＳＮのアドレスは、コンピュータメモリ１４０６に格納しても良い。このメモリは、サービス要求パラメータでインデックス付けしたＰＤＳＮアドレスのデータベースを含んでも良い。一実施例において、コンピュータメモリ１４０６内のデータベースは、ＰＤＳＮのＡ１０／Ａ１１アドレスと、移動ノードのＩＭＳＩとを関連付ける。これは表１４に概略を示す通りである。アドレス選択論理１４０４は、コンピュータメモリ１４０６を参照してＰＤＳＮアドレスを選択するように動作しても良い。アドレス選択論理１４０４と回答論理１４０８とは、プロセッサ１４０２が実行するソフトウエアで実現しても良い。また、ネットワークノード１４００の構成部品は、バス１４００を介して通信できる。
【表１４】
2006516845.tif 000015
【００９７】
ネットワークノード１４００が制御ノードであるような一実施例において、当該ネットワークノードは、ＰＤＳＮとのＲ−Ｐ接続を要求するパケット制御機能または無線ネットワークノードからの登録要求メッセージを受け取る。かかるメッセージは、例えばＡ１１登録要求メッセージの形式を取る。この場合、ネットワークノード１４００は、そのメッセージ内に少なくとも１つのサービス要求パラメータを特定し、そのパラメータを使ってＰＤＳＮを選出する。例えばコンピュータメモリ１４０６内のデータを参照し、当該サービス要求パラメータに関連するＰＤＳＮアドレスを選択する。ネットワークノード１４００は、回答論理１４０８を有し、回答メッセージを作成する。このメッセージは、選択したＰＤＳＮアドレスを含む。ネットワークインタフェース１４０４は、そのメッセージを送信する。前記回答メッセージは、Ａ１１登録回答メッセージでも良い。このメッセージは、結果コード「Ｈ８８」と、代替提案ＰＤＳＮアドレスとして選択したＰＤＳＮアドレスとを含む。結果コード「Ｈ８８」は、受信側によって登録否定回答と解釈され、その回答メッセージを受け取ったＰＣＦは、選択したＰＤＳＮアドレスを有するＰＤＳＮとのＲ−Ｐ接続の確立を試行する。これは、そのＰＤＳＮへ例えばＡ１１登録要求を送ることによって行う。
【００９８】
一実施例において、ネットワークノード１４００はＰＣＦまたは無線ネットワークノードであり、サービス要求パラメータを含むメッセージを移動ノードから受け取る。この場合、アドレス選択論理１４０４は、ＰＤＳＮを選出する際、コンピュータメモリ１４０６においてサービス要求パラメータに関連したＰＤＳＮを特定するか、あるいはＦＡＣＮ等の他のネットワークノードを参照してＰＤＳＮアドレスを検索する。ネットワークノード１４００は、ＦＡＣＮを参照する場合、例えば前記サービス要求パラメータを含むＡ１１登録要求メッセージをＦＡＣＮへ送り、ＰＤＳＮのアドレスを含むＡ１１登録回答を受け取る。ネットワークノード１４００がＰＤＳＮのアドレスを特定すると、回答論理１４０８はＲ−Ｐ接続を要求するメッセージを当該ＰＤＳＮへ送るべく動作する。
【００９９】
アドレス選択論理１４０４は、１以上の合致するＰＤＳＮを特定することもある。これらＰＤＳＮは、受け取ったサービス要求パラメータに関連したサービスを提供するものである。この場合、アドレス選択論理１４０４は、前記負荷バランシングアルゴリズム等の技術を用い、ＰＤＳＮアドレスのグループから１つのＰＤＳＮアドレスを選ぶ。
【０１００】
図１５ａは、ＰＤＳＮを選出するための方法の一例を示す。この例において、ネットワークノードは制御ノードである。当該ノードは、ステップ１５００において、無線ネットワークノードまたはＰＣＦから移動ノードに関連するメッセージを受け取る。このメッセージは、例えば登録要求メッセージであり、サービス要求パラメータを含む。ステップ１５０２において、前記ノードは、サービス要求パラメータを使用し、当該サービス要求パラメータに関連したサービスを提供するＰＤＳＮのアドレスを選ぶ。ステップ１５０４において、前記ノードは、回答メッセージを送る。このメッセージは、ＰＣＦに対し、選出したＰＤＳＮとの接続を指示する。またこのメッセージは、登録拒否メッセージであって選出したＰＤＳＮのアドレスを含むものでも良い。するとＰＣＦは、選出したＰＤＳＮへ登録要求メッセージを送り、当該ＰＤＳＮはそれをステップ１５０６において受け取る。次に選出ＰＤＳＮは、ステップ１５０８において、ＰＣＦとのＲ−Ｐ接続を確立し、ステップ１５１０において移動ノードとＰＰＰセッションを確立する。移動ノードとのＰＰＰセッションの確立は、前記チャレンジハンドシェイク認証プロトコル（ＣＨＡＰ）の使用、および／またはＲＦＣ−１３３２「ＰＰＰインターネットプロトコル制御プロトコル（ＩＰＣＰ）」（１９９２年５月）に記載のインターネットプロトコル制御プロトコルの使用を必要とする。
【０１０１】
図１５ｂは、ＰＤＳＮ選出方法の別の例を示す。本例においてネットワークノードはＰＣＦである。ステップ１５１２において、ＰＣＦは、移動ノードから通信リンク要求メッセージを受け取る。このメッセージは、サービス要求パラメータを含む。前記ノードは、これを使用してステップ１５１４においてＰＤＳＮを選出する。これは、サービス要求パラメータに関連するＰＤＳＮアドレスのデータベースを参照し、ＦＡＣＮからＰＤＳＮアドレスを検索することによって行う。ステップ１５１６において、前記ノードは、選出ＰＤＳＮとの接続を指示する。これは例えば、ＰＤＳＮへＡ１１登録要求を送ることによって行う。図１５ａのステップ１５０６、１５０８、および１５１０のように、ＰＤＳＮは、ステップ１５１８において前記登録要求メッセージを受け取り、ステップ１５２０においてＰＣＦとのＲ−Ｐ接続を確立し、ステップ１５２２において移動ノードとのＰＰＰセッションを確立する。
【０１０２】
ステップ１５１０（図１５ａ）または１５２２（図１５ｂ）における移動ノードとのＰＰＰ接続の確立において、ＰＤＳＮは、ＡＡＡ（例えばＦＡＡＡ）サーバおよび／またはＲＡＤＩＵＳサーバを参照しても良い。これは既に説明した通りである。一実施例において、ＰＤＳＮに関連するサービスが移動ノードに固定ＩＰアドレスを提供する場合、ＰＤＳＮはその固定ＩＰアドレスと他のユーザプロファイル情報とをＦＡＡＡサーバから取得できる。ＦＡＡＡサーバは、正しい固定ＩＰアドレスを決定するため、例えば移動ノードのＩＭＳＩまたはＮＡＩ等の移動局識別子によってインデックス付けしたユーザプロファイルデータベース項目を探し出す。ＰＰＰセッションが確立すれば、移動ノードは、通信ネットワークへのアクセスを確保し、その通信ネットワークにおいて移動ノードはその固定ＩＰアドレスによってアドレス指定できる。
【０１０３】
なお、ユーザプロファイルデータベースは、サービス要求パラメータでインデックス付けする必要はない。例えば、固定ＩＰアドレスに関連したサービス要求パラメータがＩＭＳＩである場合、本方法はＩＭＳＩを参照してＰＤＳＮを選出するが、ＰＤＳＮを選出してしまえば、前記固定ＩＰアドレスは、例えばＮＡＩ等の別の識別パラメータに基づいて割り当てても良い。
【０１０４】
ネットワークノードは、サービス要求パラメータに関連したサービスを提供するＰＤＳＮを１つも見つけられないことがある。この場合、前記ネットワークノードは、前記移動ノードへのアクセスを否定するか、あるいは代替ＰＤＳＮへの接続を指示できる。
【０１０５】
ここに説明したプログラム、処理、方法、およびシステムは、特に明記しない限り、特定タイプのコンピュータやネットワークシステム（ハードウエアまたはソフトウエア）に関係しておらず、それらに限定するものでもない。ＩＰネットワーキングを支援する様々なタイプの汎用または特定用途コンピュータシステムを使用して、本発明の教唆に基づく動作を実行できる。
【０１０６】
本発明原理を適用可能な実施例は多様であり、ここに示した実施例は一例に過ぎず、本発明の範囲を制限するものではない。例えば、フローチャートの各ステップは、説明した順序以外の順序が可能であり、より多いあるいはより少ないステップの使用も可能であり、各ブロック図においてはより多いあるいはより少ない要素の使用も可能である。好適実施例の様々な要素は、ソフトウエアで実行すべく説明したが、ハードウエアまたはファームウエアでの実施も可能である。あるいはその逆も可能である。特許請求の範囲は、特に明記しない限り、記載順序または記載要素に限定するような読み方をすべきではない。従って、特許請求の範囲およびその等価物に準拠する全ての実施例は、本発明として請求する。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】従来の移動ＩＰネットワーク構成の一例を示すブロック図である。
【図２】移動ＩＰネットワーク構成の一例を示すブロック図である。
【図３】外部エージェント制御ノードにおける外部エージェント発見処理方法の一例を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施例に基づく、ハートビートメッセージを使用して外部エージェント制御ノードにおいて外部エージェントを発見するためのメッセージの流れの一例を示すメッセージシーケンスシナリオである。
【図５】外部エージェントから外部エージェント制御ノードへ送るメッセージ用のハートビートメッセージフォーマットの一例を示すブロック図である。
【図６】外部エージェント制御ノードから外部エージェントへ送るメッセージ用のハートビートメッセージフォーマットの一例を示すブロック図である。
【図７】無線ネットワークノードの設定を示すフローチャートである。
【図８】図８Ａ及び図８Ｂは、外部エージェント制御ノードにおいて外部エージェントを選出するための方法を示すフローチャートである。
【図９】外部エージェント制御ノードにおいて外部エージェントを選出するためのメッセージフローの一例を示すメッセージシーケンスシナリオである。
【図１０】図１０Ａ、図１０Ｂ及び図１０Ｃは、外部エージェントに関連する移動ノードの認証方法の一例を示すフローチャートである。
【図１１】制御ノードで選出した外部エージェントに対する移動ノードの初回移動インターネットプロトコル登録のメッセージフローの一例を示すメッセージシーケンスシナリオである。
【図１２】制御ノードで選出した外部エージェントに対する移動ノードの初回簡易インターネットプロトコル登録のメッセージフローの一例を示すメッセージシーケンスシナリオである。
【図１３】外部エージェント間の移動ノードハンドオフを示すメッセージシーケンスシナリオである。
【図１４】ＰＤＳＮを選出するシステムを示す概略ブロック図である。
【図１５】図１５ａ及び図１５ｂは、ＰＤＳＮを選出するためにシステムが実行するステップを示す図である。
【図１】
2006516845.tif 000016
【図２】
2006516845.tif 000017
【図３】
2006516845.tif 000018
【図４】
2006516845.tif 000019
【図５】
2006516845.tif 000020
【図６】
2006516845.tif 000021
【図７】
2006516845.tif 000022
【図８Ａ】
2006516845.tif 000023
【図８Ｂ】
2006516845.tif 000024
【図９】
2006516845.tif 000025
【図１０Ａ】
2006516845.tif 000026
【図１０Ｂ】
2006516845.tif 000027
【図１０Ｃ】
2006516845.tif 000028
【図１１】
2006516845.tif 000029
【図１２】
2006516845.tif 000030
【図１３】
2006516845.tif 000031
【図１４】
2006516845.tif 000032
【図１５】
2006516845.tif 000033
【国際調査報告】
2006516845.tif 000034
2006516845.tif 000035