(57)【要約】本発明は、インターネットプロトコルに基づいて動作されるテレコミュニケーションネットワークにおいて移動ユーザターミナルのルート更新を実行するための方法であって、上記ネットワークは、少なくとも１つの移動ユーザターミナルと通信するように各々構成された少なくとも２つのネットワークトランシーバ装置ゲートウェイと、移動第１ユーザターミナルと第２ユーザターミナルとの間の通信接続のためのルートを与えるように構成された少なくとも１つのルーティング要素とを備え、上記第２ユーザターミナルは、境界ゲートウェイ及び上記少なくとも１つのルーティング要素を経て上記移動第１ユーザターミナルと通信し、そして各ユーザターミナルは、インターネットプロトコルアドレスにより識別され、上記方法は、上記移動第１ユーザターミナルに対するハンドオフ状態の発生を、上記少なくとも２つのネットワークトランシーバ装置ゲートウェイの第１のものから第２のものへのハンドオフとして検出し、上記移動第１ユーザターミナル、上記第１及び第２ネットワークトランシーバ装置ゲートウェイ、及び上記境界ゲートウェイにおいてハンドオフ手順を開始し、そしてハンドオフ手順が完了する前に、ハンドオフ後に各ターミナルに関連されるべき対応ゲートウェイにより互いに通信するターミナルを識別する各インターネットプロトコルアドレスを送信するという段階を備えた方法を提案する。又、本発明は、対応的に適応される制御装置も提案する。
2004501589.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インターネットプロトコルに基づいて動作されるテレコミュニケーションネットワーク（６）において移動ユーザターミナルのルート更新を実行するための方法であって、上記ネットワークは、少なくとも１つの移動ユーザターミナル（１）と通信するように各々構成された少なくとも２つのネットワークトランシーバ装置ゲートウェイ（３，５）と、移動第１ユーザターミナル（１）と第２ユーザターミナル（８）との間の通信接続のためのルートを与えるように構成された少なくとも１つのルーティング要素（６ａ）とを備え、上記第２ユーザターミナル（８）は、境界ゲートウェイ（７；７３，７１，７２）及び上記少なくとも１つのルーティング要素（６ａ）を経て上記移動第１ユーザターミナル（１）と通信し、そして各ユーザターミナル（１，８）は、インターネットプロトコルアドレスにより識別され、上記方法は、
上記移動第１ユーザターミナル（１）に対するハンドオフ（４）状態の発生を、上記少なくとも２つのネットワークトランシーバ装置ゲートウェイの第１のもの（３）から第２のもの（５）へのハンドオフとして検出し、
上記移動第１ユーザターミナル（１）、上記第１及び第２ネットワークトランシーバ装置ゲートウェイ（３，５）、及び上記境界ゲートウェイ（７；７３，７１，７２）においてハンドオフ手順を開始し、そして
ハンドオフ手順が完了する前に、ハンドオフ後に各ターミナルに関連されるべき対応ゲートウェイ（５）により互いに通信するターミナル（１，８）を識別する各インターネットプロトコルアドレスを送信する、
という段階を備えた方法。
【請求項２】
上記ネットワークは、インターネットプロトコル無線アクセスネットワーク（６；６，６１，６２，６３）である請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記境界ゲートウェイ（７，７３）は、更に別のネットワークトランシーバ装置ゲートウェイであり、そして上記第２ユーザターミナル（８）は、更に別の移動ユーザターミナルである請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
上記ルーティング要素（６ａ）は、スイッチである請求項１、２又は３に記載の方法。
【請求項５】
上記送信段階は、上記移動第１ユーザターミナル（１）に関連したインターネットプロトコルアドレスが、ハンドオフを実行すべきところのネットワークトランシーバ装置ゲートウェイ（５）から、境界ゲートウェイ（７；７３）へ送信され、そして第２ユーザターミナル（８）に関連したインターネットプロトコルアドレスが、境界ゲートウェイ（７３）から、ハンドオフを実行すべきところのネットワークトランシーバ装置ゲートウェイ（５）に送信されることを含む請求項４に記載の方法。
【請求項６】
上記各ターミナルに関連した上記インターネットプロトコルアドレスは、単一のインターネットプロトコルデータパケット内に送信される請求項５に記載の方法。
【請求項７】
上記ルーティング要素（６ａ）は、ルーターである請求項１、２又は３に記載の方法。
【請求項８】
上記送信段階は、上記移動第１ユーザターミナル（１）に関連したインターネットプロトコルアドレスが、ハンドオフを実行すべきところのネットワークトランシーバ装置ゲートウェイ（５）から、ルーター（６ａ）へ送信され、そして第２ユーザターミナル（８）に関連したインターネットプロトコルアドレスが、境界ゲートウェイ（７；７３）からルーター（６ａ）に送信されることを含む請求項７に記載の方法。
【請求項９】
上記各ターミナルに関連した上記インターネットプロトコルアドレスは、ルーティング情報更新メッセージ内に送信される請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
通信ターミナル（１，８）間の通信にはＩｐｖ６アドレッシングが使用される請求項１ないし９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
請求項１ないし６及び１０に記載の方法を実行するように構成された制御装置。
【請求項１２】
請求項１ないし３及び請求項７ないし１０に記載の方法を実行するように構成された制御装置。
【請求項１３】
上記制御装置は、ゲートウェイにわたって分散された制御手段と、ネットワークの制御平面を含む請求項１１又は１２に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、インターネットプロトコルに基づいて動作されるテレコミュニケーションネットワークにおいて移動ユーザターミナルのルート更新を実行する方法に係る。
【０００２】
【背景技術】
将来、テレコミュニケーションネットワーク、特に、その無線アクセスネットワークは、ここでネットワークトランシーバ装置ゲートウェイとも称するセルラーベーストランシーバステーションが、移動ユーザターミナルに向かってインターネットの「最終ホップゲートウェイ（Ｌａｓｔ Ｈｏｐ Ｇａｔｅｗａｙ）」として振舞うような完全なインターネットプロトコル（ＩＰ）解決策を採用するように変化するであろう。即ち、それらは、インターネットへの及び／又はインターネットからの入口点及び／又は出口点として働く。ＩＰ無線アクセスネットワークは、移動ユーザターミナルを使用することによりインターネットへのアクセスを与える自律的システムとして考えることができる。
【０００３】
「移動ＩＰ」ワークグループの現在の標準化活動の基礎となる基本的仮定は、移動ユーザターミナルが、インターネットへのそのアクセスポイントに関わりなく、常に同じＩＰアドレスを使用して通信できねばならないことである。
現在、ＩＰｖ４アドレッシングスキムが使用されているが、将来は、ＩＰｖ６アドレッシングスキムに置き換えられ、これは、将来予想できるＩＰｖ４アドレッシングスキムのアドレススペース問題を解消するものである。
【０００４】
ＩＰｖ４アドレッシングスキムを伴う移動ＩＰ解決策は、やや複雑であり、そしていわゆるトンネリング、ホームエージェント及びフォーリンエージェントの使用を必要とする。というのは、インターネットホストコンピュータが最初にそれらのホームネットワークにしか接続されないと仮定されるからである。即ち、ＩＰｖ４パケットは、ターミナルがそのホームネットワーク以外のどこかでインターネットに接続された場合にトンネリングされねばならない。
これとは対照的に、ＩＰｖ６アドレッシングスキムは、インターネットに対する移動ターミナルのホストの現在取り付けポイントに関わりなく、アドレス変換やトンネリングを伴わずに、ネットワーク全体にわたりターミナルのＩＰアドレスを使用するだけで移動ターミナルのホストがインターネットを経てホスト接続を行えるようにする。
【０００５】
無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）内では、移動ターミナル（移動ユーザターミナル）は、アクティブな接続（移動ユーザターミナルと別の固定又は移動ユーザターミナルとの間の）中に、あるベースステーションセルエリアから他のベースステーションセルエリアへ迅速に移動することができ、従って、新たなサービスベースステーションへのハンドオフを行わねばならず、即ち移動ユーザターミナルに到着するＩＰパケットは、ＩＰ無線アクセスネットワーク（ＩＰ  ＲＡＮ）において新たなベースステーション（最終ホップゲートウェイ）へ向けられねばならない。
【０００６】
ここで使用する「ベースステーション」という表現は、無線アクセスネットワークのベーストランシーバステーションを意味するものであり、そして移動ユーザターミナルからＩＰ無線アクセスネットワークへの一種のインターフェイスという意味でゲートウェイを表わすので、ネットワークトランシーバ装置ゲートウェイとも称されることに注意されたい。又、このようなネットワークトランシーバ装置ゲートウェイは、無線アクセスネットワークが、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）において現在定義されているＵＭＴＳシステムに合致する場合には、いわゆるノードＢも意味するものとする。同様に、ユーザターミナルは、移動ユーザターミナル（及び／又は移動ステーションとしても知られている移動ターミナルホスト）及び固定ユーザターミナル（及び／又はホスト）でもよい。上記と同様に、「ユーザターミナル」という表現は、その最も広い意味において理解されるべきであり、従って、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）において現在定義されているＵＭＴＳに合致するシステム内でユーザ装置（ＵＥ）がターミナル装置である場合もカバーする。
【０００７】
ハンドオフ手順は、特に、音声コールの場合のようにあるサービスクオリティ（ＱｏＳ）を維持しなければならないときに通信にあまりに長い中断が生じるのを防止するために、充分に迅速に行わねばならない。
ＩＰ  ＲＡＮのベーストランシーバステーション間のハンドオフ手順の結果として、移動ユーザターミナルに対する到着ＩＰｖ６パケットの行先を、ＩＰ  ＲＡＮのルーティング要素において変更しなければならず、即ちルーティング要素は、パケットを新たなベーストランシーバステーションへ転送するように学習しなければならない。他方、ベースステーションから境界（ボーダー）ゲートウェイ（ＩＰ  ＲＡＮの）に向かうルートであって、移動ユーザターミナル（移動ホスト）が遠方端ホスト（固定又は移動の通信パートナー）へ通信するときに通るルートは、ＩＰ  ＲＡＮのルーティング要素においても変更されねばならず、即ちネットワークのルーティング要素において接続の両方向を更新しなければならない。
【０００８】
この点について、本明細書で使用する「ルーティング要素」という表現は、その最も広い意味で理解されるべきであり、ルーティング要素の特定の形式に限定されるものでないことに注意されたい。ルーティング要素とは、ゲートウェイに接続されたターミナル間、及び／又はゲートウェイ間で、それらゲートウェイ間に存在するＩＰネットワークを経て情報の流れをルーティング及び／又は指向する要素である。より詳細には、「ルーティング要素」という表現は、層３スイッチ及びいわゆるルーターを意味し、従って、本明細書は、スイッチ付きネットワーク（層３スイッチをルーティング要素として含む）、及びルーター付きネットワーク（ルーターをルーティング要素として含む）に対して有効である。又、本明細書において、ルーティング要素として単に「スイッチ」のみを引用する場合には、当然、ルーティング要素として層３スイッチも指すものとする。
【０００９】
スイッチ付きネットワーク又はルーター付きネットワークを使用することによるＩＰ  ＲＡＮ実施に基づき、ルート学習プロセス（ルート更新プロセス）は、若干異なる。
スイッチ付きネットワークの解決策では、ホストがＩＰ  ＲＡＮを経て互いに通信するときに通るゲートウェイ（トランシーバゲートウェイ及び／又は境界ゲートウェイ）を経て、各ホストのＩＰアドレスをソースアドレスとしてもつ１つのＩＰパケットのみをスイッチ付きネットワークに向かって送信すれば充分である。
ルーター付きネットワークの解決策では、ホストのＩＰアドレスへの新たなルーティング方向を更新するために、ルーティングテーブル更新メッセージを送信しなければならない。
【００１０】
しかしながら、ハンドオフプロセス中には迅速なパケット交換が必要とされるために、ＩＰ  ＲＡＮにおけるルート更新プロセスのための既知のメカニズムは満足なものでない。というのは、それらは、パケット交換時間に比して若干時間がかかるからである。
全ての既知のＩＰ無線アクセスネットワーク解決策において、インターネットに対する移動ターミナルの現在取り付け点に関わりなく、アドレス変換又はトンネリングなしに、ネットワーク全体にわたり移動ユーザターミナルのＩＰｖ６アドレスを使用するだけで、インターネットを経てホスト対ホスト接続を実施することができる。
【００１１】
トンネル式のホスト対ホスト接続の解決策では、ベースステーションがトンネルへの終端点として振る舞い、トンネルは、ネットワークにおける移動ターミナルの取り付け点が移動するときに無線アクセスネットワークの制御のもとで変更することができる。
しかしながら、トンネル式の解決策では、ホスト対ホスト接続のＩＰデータグラムを、トンネリングプロトコルのデータグラム内にカプセル化しなければならないという欠点がある。これは、次いで、データグラムのパケットサイズを増加し、ＩＰ無線アクセスネットワークのサービスにおいてサービスクオリティ（ＱｏＳ）を維持しなければならないときには余計なオーバーヘッドが生じるために重大な問題となる。
【００１２】
それ故、ＩＰｖ６アドレッシングスキムがインターネットにおいて使用に供されるときにトンネリングの使用を廃止及び／又は省略するのが便利である。
ＩＰ無線アクセスネットワークのホスト対ホスト接続においてトンネリングを破棄することは、ネットワークの観点から接続管理が容易であることを意味するが、他方では、ＩＰｖ６データグラムを移動ホストへルーティングするのに関連して新たな問題状態が発生する。
トンネル式解決策では、ベースステーションに対するトンネル終端点ＩＰアドレスがネットワークに知られ、即ちそれらへのルートが、ＩＰ無線アクセスネットワークの当該ルーティング要素において静的である。
【００１３】
ここで、移動ターミナルのＩＰｖ６アドレス（それに関連したＩＰアドレス、即ちそれ自身のアドレス又は一時的に割り当てられたアドレス）を使用しなければならないときには、移動ホストがアクティブな接続中に移動する間に、新たな位置（新たなベーストランシーバステーションセルエリア）へのハンドオフを実行しなければならないたびに、インターネットへの移動ホストの取り付け点をネットワークのルーティング要素に通知しなければならないという問題が生じる。さもなければ、ハンドオフが行われている間にネットワークのルーティング要素において移動ホストの正しい位置が一時的に分からなくなる。
【００１４】
ＩＰ無線アクセスネットワークのハンドオフ手順における主たる問題は、移動ホストに転送されたＩＰｖ６データグラムが、新たなワイヤレス接続を確立しそしてＩＰ無線アクセスネットワーク内にＩＰデータグラムのための新たなルートを設定する間に失われることである。
ハンドオフ手順の間に、移動ホストへ転送されそしてそこに到着することが意図されたＩＰパケットは、ネットワークのルーティング要素に新たなルートが通知されてそれらのルーティングテーブルが更新状態にならない限り、ハンドオフの前に移動ホストが「接続」された（エアインターフェイスを経て）ベースステーションへルーティングされる。
【００１５】
特に、この問題は、移動ホスト自体がこのルート更新手順においてアクティブであるとき、即ちネットワークに向かうルート更新制御の役割を果たすときに更に悪くなる。これを行うために、移動ホストは、新たなベースステーションへのワイヤレス接続が確立されるまで待機しなければならず、これは、最も早くて、移動ホスト自体が、新たなベースステーション、即ち移動ホストの新たな最後のゲートウェイを経て、ＩＰ無線アクセスネットワークに向かってルート更新アクティビティをスタートできるときである。
【００１６】
これは、ハンドオフ手順の間にＩＰｖ６パケットが失われるのを回避するために、移動ホストの制御によるネットワークのルーティング要素に対するルート更新を著しく遅れて行うしかないことを意味する。従って、ハンドオフ手順によりＩＰｖ６データパケットある程度が失われそしてサービスクオリティ（ＱｏＳ）が低下することは不可避である。
上述した問題に対する初期の解決策は、ＩＰデータグラムを移動ホストにルーティングできるようにする特定のプロトコルを規定するＩＥＴＦドラフト「移動ＩＰセルラーＩＰ−００」に見ることができる。そこに説明されたプロトコルは、ローカル移動及びハンドオフサポートを与えるように意図される。導入されるハンドオフ解決策は、ルート更新パケットを送信しそして当該移動ホストに対し古いベースステーションから新たなベースステーションへ行先が決められたパケットを再指向する移動ホストによるアクティビティをベースとする。
【００１７】
又、ハンドオフにおいて移動ホストがアクティブでなければならないという同じ仮定を、ＩＥＴＦドラフト「ハイアラーキー移動Ｉｐｖ４／ｖ６及び高速ハンドオフ」及び「Ｉｐｖ６における移動サポート」でも見ることができる。
しかしながら、移動ＩＰにおいて移動ホストにルート更新の負担を課することは、インターネットの基礎となる概念的な考え方に完全に適合しない。というのは、ネットワークが、その基礎となるネットワーク技術とは独立した透過的プラットホームをホスト対ホスト通信に与えねばならないからである。
【００１８】
【発明の開示】
そこで、本発明の目的は、インターネットプロトコルに基づいて動作されるテレコミュニケーションネットワークにおいて移動ユーザターミナルのルート更新を実行するための更に改良された方法であって、公知解決策の上記欠点をもたない方法を提供することである。
本発明によれば、この目的は、例えば、インターネットプロトコルに基づいて動作されるテレコミュニケーションネットワークにおいて移動ユーザターミナルのルート更新を実行するための方法であって、上記ネットワークは、少なくとも１つの移動ユーザターミナルと通信するように各々構成された少なくとも２つのネットワークトランシーバ装置ゲートウェイと、移動第１ユーザターミナルと第２ユーザターミナルとの間の通信接続のためのルートを与えるように構成された少なくとも１つのルーティング要素とを備え、上記第２ユーザターミナルは、境界ゲートウェイ及び上記少なくとも１つのルーティング要素を経て上記移動第１ユーザターミナルと通信し、そして各ユーザターミナルは、インターネットプロトコルアドレスにより識別され、上記方法は、上記移動第１ユーザターミナルに対するハンドオフ状態の発生を、上記少なくとも２つのネットワークトランシーバ装置ゲートウェイの第１のものから第２のものへのハンドオフとして検出し、上記移動第１ユーザターミナル、上記第１及び第２ネットワークトランシーバ装置ゲートウェイ、及び上記境界ゲートウェイにおいてハンドオフ手順を開始し、そしてハンドオフ手順が完了する前に、ハンドオフ後に各ターミナルに関連されるべき対応ゲートウェイにより互いに通信するターミナルを識別する各インターネットプロトコルアドレスを送信するという段階を備えた方法によって達成される。
【００１９】
更に別の各技術的解決策によれば、
−  上記ネットワークは、インターネットプロトコル無線アクセスネットワークであり、
−  上記境界ゲートウェイは、更に別のネットワークトランシーバ装置ゲートウェイであり、そして上記第２ユーザターミナルは、更に別の移動ユーザターミナルであり、
−  上記ルーティング要素は、スイッチであり、そして
−  スイッチの場合に、上記送信段階は、移動第１ユーザターミナルに関連したインターネットプロトコルアドレスが、ハンドオフを実行すべきところのネットワークトランシーバ装置ゲートウェイから、境界ゲートウェイへ送信され、そして第２ユーザターミナルに関連したインターネットプロトコルアドレスが、その境界ゲートウェイから、ハンドオフを実行すべきところのネットワークトランシーバ装置ゲートウェイに送信されることを含み、そして
−  スイッチの場合に、上記各ターミナルに関連した上記インターネットプロトコルアドレスは、単一のインターネットプロトコルデータパケット内で送信され、
−  上記ルーティング要素は、ルーターであり、そして
−  ルーターの場合に、上記送信段階は、移動第１ユーザターミナルに関連したインターネットプロトコルアドレスが、ハンドオフを実行すべきところのネットワークトランシーバ装置ゲートウェイから、ルーターへ送信され、そして第２ユーザターミナルに関連したインターネットプロトコルアドレスが、境界ゲートウェイからルーターに送信されることを含み、そして
−  ルーターの場合に、上記各ターミナルに関連した上記インターネットプロトコルアドレスは、ルーティング情報更新メッセージ内で送信され、
−  スイッチ又はルーターのいずれの場合にも、通信ターミナル間には、Ｉｐｖ６アドレッシングが使用される。
【００２０】
又、本発明によれば、スイッチ又はルーターがルーティング要素である場合に上記方法を実行するように構成される各制御装置が提案され、この制御装置は、ゲートウェイにわたって分散された制御手段と、ネットワークの制御平面とを備えている。
従って、制御装置及びその制御手段は、ＩＰベースステーション、制御平面、及びＩＰ無線アクセスネットワークの境界ゲートウェイにおいて実施され、一方、既存のハンドオフ筋書きに追加されるルート更新方法は、適当な時間に行うように構成される。
【００２１】
上述したように、本発明によれば、スイッチ付きネットワーク及びルーター付きネットワークの解決策に適用できる同じ自律的システム内においてベースステーション間のＩＰ無線アクセスネットワークハンドオフ筋書きの移動ホストルート更新プロセスをスピードアップするための一般的な解決策が提案される。
本発明によれば、新たなベースステーションへの移動ホストハンドオフの間に、即ちハンドオフを開始したがハンドオフがまだ完了しないときに、ＩＰ無線アクセスネットワークのルーティング要素は、以前のベースステーション方向から新たなベースステーション方向に（移動している）移動ホストへ転送されるＩＰｖ６データグラムをスイッチ／ルーティングする。他方、移動ホスト自体から送信されるＩＰｖ６データグラムは、ＩＰ無線アクセスネットワークの境界ゲートウェイへのルートを見出し、これを経て、遠方端ホストは、これらデータグラムを受け取る。これらルート更新、即ち方向の変化は、非常に迅速に生じ、そしてネットワーク（制御平面）によって同期され、これにより、ＱｏＳ要件を維持しながら移動ホストの通信の中断を回避する。
【００２２】
換言すれば、本発明によれば、スイッチ付きネットワークで実施されるＩＰ無線アクセスネットワークのための解決策は、例えば、次の通りである。
Ａ）移動ホストと、移動ホストに対する新たなゲートウェイとなるべくそれ自身準備しているベースステーションとの間のワイヤレス接続確立（ハンドオフ）がまだ進行中であるときに、その当該（将来の新たな）ベースステーションは、移動ホストに関連したＩＰアドレスをソースアドレスとしてもつ１つのＩＰパケットを着信ポイント（境界ゲートウェイ）へ送信し、そこから、遠方端ホストのＩＰｖ６データグラムがＩＰ無線アクセスネットワークへ転送され、自律的ＩＰ無線アクセスネットワーク内の全ての当該スイッチを経て移動した移動ホストへ新たなルートが通知される。即ち、（将来の新たな）ベースステーションは、１つのＩＰパケットのみに対して移動ホストの認識を盗用し、新たなルート設定をスピードアップする。
【００２３】
Ｂ）同じハンドオフ筋書き中に、従って、実質的に同時に、ＩＰ無線アクセスネットワークの制御平面は、当該境界ゲートウェイが、遠方端ホストに関連したＩＰアドレスをソースアドレスとしてもつ１つのＩＰパケットを新たなベースステーション（ハンドオフが実行されるところの）へ送信し始めるようにし、そこから、移動ホストのＩＰｖ６データグラムがハンドオフ後に境界ゲートウェイへ転送され、自律的ＩＰ無線アクセスネットワーク内の全ての当該スイッチを経て移動した移動ホストへ新たなルートが通知される。即ち、境界ゲートウェイは、１つのＩＰパケットのみに対して遠方端ホストの認識を盗用し、新たなルート設定をスピードアップする。
【００２４】
ルーター付きネットワークにおける筋書きは、ルーターが、スイッチとは異なる一種のルーティング要素として、単に隣接ルーターからルーティング情報更新メッセージを受け取るか又はその構成により、新たなルートを学習するという点で、上記とは相違する。それ故、換言すれば、ルーター付きネットワークで実施されるＩＰ無線アクセスネットワークのための本発明により提案された解決策は、例えば、次の通りである。
【００２５】
Ａ）この筋書きは、スイッチ付きネットワークの場合と同様であるが、当該ベースステーション（移動ホストがハンドオフされるところ）は、移動ホストに関連したＩＰアドレスをもつルート更新メッセージをＩＰ無線アクセスネットワークに送信して、自律的ＩＰ無線アクセスネットワーク内の全ルーターを経て移動ホストへ新たなルートについて通知する。
【００２６】
Ｂ）この筋書きは、スイッチ付きネットワークの場合と同様であるが、当該境界ゲートウェイは、遠方端ホストに関連したＩＰアドレスをもつルート更新メッセージをＩＰ無線アクセスネットワークに送信して、自律的ＩＰ無線アクセスネットワーク内の全ルーターを経て境界ゲートウェイへ移動した移動ホストから新たなルートについて通知する。
【００２７】
当該ベースステーション及び境界ゲートウェイには、ハンドオフ筋書きにおいて、例えば、ネットワーク制御平面により、ホストの識別に関する情報と、ＩＰ無線アクセスネットワーク内のホスト間の進行中トラフィックの終端ポイントに関する情報が供給され、ルート更新パケットにおいて適切なアドレスが設定される。自律的システムにおける全てのアクティブな接続を知っている無線アクセスネットワークの制御平面は、それらに関する情報を、ハンドオフ手順に含まれるベースステーション及び境界ゲートウェイに供給することができる。
【００２８】
従って、本発明は、上述したように、ハンドオーバー（ハンドオフ）中に前もって、即ち移動ホストの通信が新たなベースステーションを経てワイヤレスで続く前に、移動ホストのデータ流のルートを予め更新することができる。これは、ベースステーションのエアインターフェイスを通る最終ホップ接続が確立される前に、ネットワークの当該ルーティング要素においてホストに向かう新たなルートが設定されることを意味する。従って、新たなベースステーションは、移動ホストをターゲットとする／移動ホストに転送される到来するＩＰパケットをほとんど失うことがなく（以前の解決策に比して）、又は全く失うことがない。他方、本発明は、移動ホスト（ユーザターミナル）によって実行されるべきアクティビティを必要とせず、又、ＩＰ無線アクセスネットワークからの必要とされる制御の努力も最小限に保たれる。
【００２９】
従って、本発明によれば、少なくとも次のような改善を達成できる。
−  ハンドオフ筋書き中に必要とされるルート更新の制御は、ＩＰ無線アクセスネットワークにおいて維持されそしてＩＰ移動ターミナルから隠され、即ちアクティブな接続中の移動ＩＰターミナルに対する不所望な付加的なタスクは排除される。この原理は、インターネットの最初の考え方に良く適している。
−  移動ＩＰターミナルは、基礎的な無線アクセスネットワーク技術の標準的な位置管理及びハンドオフメカニズムを、変更せずに使用することができる。
【００３０】
−  この解決策は、ＩＰネットワークの標準的なルート更新メカニズムが適用されるので簡単である。従って、新たなプロトコルを考慮しそして実施する必要はない。
−  本発明は、ハンドオフ中にルート更新制御が著しく遅れて、ＱｏＳ要件に関して移動ホストのＩＰｖ６データグラムを相当に失うことになる問題を克服する。
【００３１】
更に、本発明は、少なくとも次のような効果を与える。
−  セルラーＩＰのローカル移動即ちＩＰ無線アクセスネットワーク内の移動が容易になる。一般に、セルラーＩＰサポートのために移動ＩＰに対して必要とされる拡張は、現在の提案に比して更に簡単なやり方で解決することができる。
−  ＩＰ無線アクセスネットワークにおけるセルラーベースステーションは、インターネットへの移動ＩＰターミナルの最終ホップゲートウェイであって、移動するユーザターミナルに対して自動的な移動サポートを与えるゲートウェイとして考えることができる。
【００３２】
−ベースステーションのワイヤレス接続（エアインターフェイス）における無線リソースの管理は、ＩＰ無線アクセスネットワークの制御平面、即ち既存の無線アクセスネットワーク解決策において永久的であった場所において維持することができる。
−  移動ＩＰターミナルは、基礎となる無線アクセスネットワーク技術の現在の位置管理及びハンドオフメカニズムに、変更なく、依存できる。従って、充分に機能する既存の技術は、セルラーＩＰにより変更される必要がない。
【００３３】
−  又、ここに述べる方法は、ＩＰ無線アクセスネットワークにより一時的ＩＰアドレスに関連した移動ターミナルサービス、例えば、非ＩＰ移動ターミナルに対する従来のスピーチサービスと共に適用され、この場合、ネットワークは、移動ターミナルを識別する一時的ＩＰアドレスを割り当てて、ＩＰを経、ＩＰベースの無線アクセスネットワークを経てスピーチを搬送しなければならない。
−  ＩＰ無線アクセスネットワークのベースステーションにおける必要な変更は最小に保持され、従って、ルート更新制御タスクを既存のハンドオフ筋書きに容易に接合することができる。
【００３４】
−  本発明による方法及びそれに対応する装置は、インターネットに対するターミナルの現在の取り付け点に関わりなく、アドレス変換又はトンネリングを伴わずに、ネットワーク全体にわたりターミナルＩＰアドレスを使用するだけで、インターネットを経て移動ターミナルのホスト対ホスト接続を使用できるようにするＩＰｖ６用の解決策を与える。
−  本発明による方法及びそれに対応する装置は、既存のＩＰｖ４移動ＩＰメカニズムと並列に使用できるようにＩＰ無線アクセスネットワークにおいて実施することができる。
【００３５】
−  スイッチ付き又はルーター付きネットワークで実施されるＩＰ無線アクセスネットワーク用の解決策が提供される。
−  本発明は、各ルート更新コマンド（ルート更新メッセージ）後の所定時間中に古いベースステーション及び新しいベースステーションにＩＰパケットを自動的に転送するようにＩＰ無線アクセスネットワークのインテリジェントルーティング要素が設定された場合には、「セミ・ソフト」ハンドオフにおいて変更なしに適用することができる。従って、「セミ・ソフト」ハンドオフの実施が非常に容易になる。
【００３６】
−  本発明によるルート更新メカニズムは、自律的ＩＰ無線アクセスネットワーク内でのハンドオフに関連して必要とされるだけであり、従って、位置管理、セッションの初期化、及び他の自律的ＩＰ無線アクセスネットワークへのハンドオフに対して移動ＩＰにおける既存のメカニズムを変更なく使用することができる。
【００３７】
本発明は、その実施時に、少なくとも次のような変更を必要とする。
−  移動ＩＰターミナルのホスト対ホスト接続には、ＩＰｖ６アドレッシングスキムを使用しなければならない。（しかしながら、もちろん、本発明は、ＩＰｖ６アドレッシングスキムの単独の使用に限定されるものではなく、他のアドレッシングスキムでも、本発明に関して特定のＩＰｖ４に勝るＩＰｖ６の利点を保持する限り、適用することができ、即ちトンネリングを回避する他のアドレッシングスキムを本発明に関連して使用することができる。）
【００３８】
−  新たなルート更新制御タスクは、ＩＰ無線アクセスネットワークのベースステーションにおいて実施されねばならず、従って、既存のハンドオフ筋書きをビットで変更しなければならない。
−  新たなルート更新制御タスクは、ＩＰ無線アクセスネットワークの境界ゲートウェイにおいて実施されねばならず、これは、ルート更新メッセージを送信するよう指令するためにＩＰ無線アクセスネットワークの制御平面から境界ゲートウェイへの制御インターフェイスが必要とされることを意味する。
【００３９】
【発明を実施するための最良の形態】
本発明、その特徴及び効果は、添付図面を参照した以下の詳細な説明から容易に明らかとなろう。
添付図面は、本発明にとって重要なテレコミュニケーションネットワークの部分のみを示し、そして図示及び説明を簡単化するために、図示する各部分の数を最小にすることに注意されたい。
図１は、インターネットプロトコルをベースとして動作されるテレコミュニケーションネットワークとしてのＩＰ無線アクセスネットワークのローカルエリア内のハンドオフ筋書きを示す。
【００４０】
移動ユーザターミナル（又はＵＭＴＳターミナルの場合にはユーザ装置）である移動ホストは、参照番号１で示されている。この移動ホストは、参照番号２で示されたエアインターフェイスを経て、参照番号３で示された第１ベーストランシーバステーションＢＴＳ１と通信し、これは、ネットワークトランシーバ装置ゲートウェイを表わす。移動する移動ユーザターミナル１に対してハンドオフを実行するために、番号５で示された少なくとも１つの他のネットワークトランシーバ装置ゲートウェイ（図中のベーストランシーバステーションＢＴＳ２）がネットワークにおいて必要とされる。
【００４１】
図１は、移動ホスト１がベーストランシーバステーション３のサービスエリアからベーストランシーバステーション５のサービスエリアへ移動することによりハンドオフ状態（番号４の矢印で示された）が検出された状態を示す。（しかしながら、本発明では他の既知のハンドオフ状態も適用できる。）両ベーストランシーバステーション３及び５は、各ポート即ちポート１及びポート２において、ＩＰ無線アクセスネットワーク６のルーティング要素６ａに接続される。このルーティング要素６ａは、いわゆるスイッチ付きネットワークの場合にはスイッチであり、又はいわゆるルーター付きネットワークの場合にはルーターである。図１は、両方の状態をカバーする。第３ポート即ちポート３において、ルーティング要素６ａは、境界ゲートウェイ７に接続され、これを経て移動ユーザターミナル１は、ホスト８（遠方端ターミナル、例えば、通信パートナー）と通信する。もちろん、ルーティング要素は、４つ以上のポートを有してもよい。しかしながら、１つの送信方向内で、情報流が別の行先（エンド・ターミナル）へ選択的に向けられるという意味でルーティングを行えるようにするために、３つのポートが、ルーティング要素の最小ポート数である。
【００４２】
図１を参照し、本発明による方法を、スイッチ付きネットワーク及びルーター付きネットワークの両方の場合について以下に説明する。
スイッチ付きネットワークの場合：
通常、ルーティング要素である層３スイッチ６ａは、層３アドレスに基づいてトラフィックを転送し、スイッチングを実行し、そしてルート処理を実行してもしなくてもよい。層３スイッチが、受け取ったデータに基づいてルートを学習できるようにする多数の異なる技術が存在する。
【００４３】
スイッチ付きユーザ平面（Ｕ平面）用のデータネットワークにおけるハンドオフは、次の必須条件（上述した）を仮定したときに、次のように作用することができる（図１を参照）。スイッチ６ａは、ポート１を経てＢＴＳ１（番号３）に接続されると共に、ポート２を経てＢＴＳ２（番号５）に接続され、そしてポート３を経て境界ゲートウェイ７に接続され、この境界ゲートウェイ７は、次いで、ホストターミナル２のようなネットワークの他部分への別の接続を有する。移動ホスト１及び遠方端ホスト２（番号８）は、ＱｏＳクラス接続をアクティブにしている。
【００４４】
ステップ１：このような状態では、最初に、移動ホスト１がエアインターフェイス２を経てＢＴＳ１（番号３）に接続される。ＢＴＳ１は、ルーティング要素であるスイッチ６ａにデータを通す。次いで、スイッチテーブルは、次のようなコンテンツを有する。
ポート１  移動ホスト１に指定
ポート２  −−（非指定）
ポート３  ホスト２（番号８）に指定
ステップ２：次いで、移動ホスト１は、矢印４で示すように、新たなネットワークトランシーバ装置ゲートウェイ５（ＢＴＳ２）のエリアへ移動し、そしてネットワーク６（例えば、無線ネットワーク制御（ＲＮＣ）装置（図示せず）において実施されたネットワーク制御平面）は、ＢＴＳ２へのハンドオフが要求されたことを検出する。
【００４５】
ステップ３：次いで、ネットワークは、移動ホスト１、ＢＴＳ１、ＢＴＳ２、及び境界ゲートウェイ７をハンドオフに対して準備し、従って、ハンドオフ手順を開始する。
ステップ４：ハンドオフが開始されたがそれが完了する前に、ＢＴＳ２はＩＰパケットを送信し、このＩＰパケットは、移動ホスト１に関連したＩＰアドレスを、着信ポイント（境界ゲートウェイ７）をターゲットとし及び／又はそこに向けられるソースアドレスとして含むものであり、着信ポイントから、遠方端ホスト（８で示す）のトラフィックがＩＰ無線アクセスネットワークへ到着する。
【００４６】
ステップ５：スイッチ６ａは、移動ホスト１がここでスイッチのポート２を経て接続されることを学習する（即ちそのことが通知される）。というのは、ハンドオフが完了したときにそれがＢＴＳ２と通信するからである。
次いで、スイッチテーブルは、次のコンテンツを有する。
ポート１  −−（非指定）
ポート２  移動ホスト１に指定
ポート３  ホスト２に指定
ステップ６：ホスト２から受け取ったデータは、次いで、移動ホストのハンドオフのターゲットであるＢＴＳ２へ転送され、即ち移動ホスト１は、そこへのハンドオフを実行する。
【００４７】
ステップ７：境界ゲートウェイ７は、ホスト２に関連したＩＰアドレスを、ＢＴＳ２（対応する新たな着信ポイント）をターゲットとし及び／又はそこに向けられたソースアドレスとしてもつＩＰパケットを送信する。
ステップ８：スイッチ６ａは、ホスト２が接続されるべきであり及び／又はポート３を経て接続される（ハンドオフの完了後に）ことを学習する。この場合に、何も変化しないが、２つ以上のスイッチと、それらの間にブランチがある場合には、このルート更新も必要である。
【００４８】
即ち、例えば、２レベルのスイッチ構成体（図示せず）で、各スイッチがスイッチ６ａのような構成をもつ（即ち、各スイッチが３つのポートしかもたない）ものを仮定する。従って、境界ゲートウェイは、第１レベルスイッチに接続されると仮定され、これは、２つの第２レベルスイッチへのブランチを与える。そして、各第２レベルスイッチは、２つのネットワークトランシーバ装置ゲートウェイへの各ブランチを与えると仮定する。異なる第２レベルスイッチに関連したネットワークトランシーバ装置ゲートウェイ間でハンドオフが生じそしてホスト２が上記ケースと同様に境界ゲートウェイに接続される場合には、ホスト２に対して上記のルート更新が必要となる。
【００４９】
ステップの上記説明は、個々のステップの若干直列で且つ連続的な実行を主張するが、ルート更新（あるＩＥＴＦドラフト（ＩＥＴＦ＝インターネット・エンジニアリング・タスク・フォース）では「ルート・ディスカバリー」とも称される）は、両ゲートウェイ方向から実行され、即ち境界ゲートウェイ及び最終ホップゲートウェイから始められる。従って、上記ステップの実行は、ネットワーク制御平面の制御のもとで並列に行うことができる。特に、ネットワーク制御平面は、ＧＳＭ又はＵＭＴＳに定義されたように既存のハンドオフ筋書きに個々の事象を適応できるように、ステップの実行をスケジュールしなければならない。その結果、ネットワークにおいてサービスとして存在する機能とみなすことのできる本発明は、異なる規格にも適合し得る。
【００５０】
ルーター付きネットワークの場合：
通常、基本的なルーター機能は、ルート処理（経路決定及びテーブルの維持）及びトラフィック転送（アドレス分析、カウンタ維持及びヘッダ書き直し）を含む。ルーティングは、トポロジー指向であり、そしてルーターは、全てのブロードキャストトラフィックをフィルタする。
ルーター付きネットワークにおける上記筋書き（図１を参照して説明した）は、単に隣接ルーターからルート情報更新を受け取るか又は構成によりルーターが新たなルートを学習することにより、上記と相違したものになる。
【００５１】
従って、ＢＴＳ２（５で示された）がハンドオフに対して準備される上記ステップ３の後に、ＢＴＳ２は、ルート情報更新メッセージを、ルーティング要素であるルーターへ送信する（ルーター付きネットワークの場合、スイッチがルーター６ａに置き換えられる）。このようにして、ルーター６ａは、データが失われないように充分早期に正しい行先への新たなルートを学習する。
【００５２】
このルーター解決策は、ペイロード以外のデータを送信して、ある程度オーバーヘッドを発生するという若干の欠点がある。しかしながら、これは、ハンドオフアクティビティがあまり頻繁でない（ハンドオフアクティビティは、ほぼ１秒に１回より速い場合には非常に頻繁であると考えられる）場合には、問題とならず、従って、これらの問題を生じないためには、ハンドオフの頻度が毎秒１回のハンドオフより低くなければならない。
【００５３】
上述したように、スイッチ付きネットワークであるかルーター付きネットワークであるかに関わらず、境界ゲートウェイ７は、ＩＰ無線アクセスネットワークにおいて別のベースステーション即ちトランシーバ装置ゲートウェイでもよい。但し、これは、ホスト２（番号８で示す）が移動ユーザターミナルであってそのベースステーションを経てネットワークに接続される場合である。又、ホスト２が移動ターミナルであって他の何らかのベースステーションを経て同じＩＰ無線アクセスネットワークに接続され、そして移動していて、移動ホスト１と同時にハンドオフを必要とする場合には、ＩＰ無線アクセスネットワークの制御平面は、ネットワークのルーティング要素が正しく設定されるようにタイミングを合わせてこれら２つのハンドオフ筋書きを生じさせるようにスケジュールしなければならない。
【００５４】
図２は、同じオペレータの２つのＩＰ無線アクセスネットワークローカルエリア間のハンドオフを示す。この図は、ここに提案する解決策が拡張し得るものであることを示すのに役立つ。
【００５５】
より詳細には、図２において、同じ又は同様のネットワーク部分及び／又は装置が同じ参照番号で示されている。図示されたように、移動ユーザターミナルである移動ホスト１は、エアインターフェイス２を経て、ネットワークトランシーバ装置ゲートウェイ３であるベーストランシーバステーションＢＴＳ１と通信する。このネットワークトランシーバ装置ゲートウェイ３は、６１で示された第１のＩＰ無線アクセスネットワーク（ＩＰ  ＲＡＮ  Ａ）に関連された１つ（図示簡単化のために１つしか示されていないが複数のゲートウェイの１つ）である。同様に、ネットワークトランシーバ装置ゲートウェイ５は、６２で示された第２のＩＰ無線アクセスネットワーク（ＩＰ  ＲＡＮ  Ｂ）に関連されている。移動ホスト／移動ユーザターミナル１が、矢印４で示すように、ＢＴＳ１のサービスエリアからＢＴＳ２のサービスエリアへ移動すると、ハンドオフ状態が検出され、その結果、移動ホスト１は、破線の双頭矢印で示すように、エアインターフェイス２を経てＢＴＳ２と通信するようになる。ＩＰ  ＲＡＮ  Ａ及びＢ（６１及び６２）の内部構成は、図１を参照して上述した通りであり、即ちスイッチ又はルーターであるルーティング要素を備えている。又、異なるＩＰ  ＲＡＮは、必ずしも、両方がスイッチ付きネットワークであるか又は両方がルーター付きネットワークである必要がないことに注意されたい。換言すれば、６で示された全ＩＰ  ＲＡＮは、ＩＰ  ＲＡＮ  Ａ及びＢのようなサブネットワークを備え、その一方がスイッチ付きネットワークで、そしてその他方がルーター付き（サブ）ネットワークでもよい。又、２つのサブネットワークの図示された数は、説明上、図示の簡単さを保つために選択されたものに過ぎない。もちろん、ＩＰ無線アクセスネットワーク６は、３つ以上の複数のサブネットワークを備えてもよい。
【００５６】
各サブネットワークＩＰ  ＲＡＮ６１及び６２には、図１を参照して述べたゲートウェイ７と同様に働く境界ゲートウェイ７１及び７２が各々設けられる。これらの境界ゲートウェイ７１及び７２を各々経て、各関連ＩＰ無線アクセスネットワーク６１及び６２が全無線アクセスネットワークのコアネットワーク６３と通信する。このコアネットワークは、サブネットワークの制御を実行する。コアネットワーク６３には、境界ゲートウェイ７３が設けられ、これを経て遠方端ホスト８への通信接続が確立される。又、コアネットワークは、関連するＩＰ  ＲＡＮサブネットワークの１つへのルートを選択するためのルーティング要素（図示せず）を含む。
【００５７】
換言すれば、最初、移動ホストは、エアインターフェイス２、ＢＴＳ１  ３、ＩＰ  ＲＡＮ６１、境界ゲートウェイ７１、コアネットワーク６３及び境界ゲートウェイ７３を経て、遠方端ホスト（ホスト２）８と通信する。ハンドオフが実行された後に、ルートは、移動ホスト１、エアインターフェイス２、ＢＴＳ２  ５、ＩＰ  ＲＡＮ６２、境界ゲートウェイ７２、コアネットワーク６３、境界ゲートウェイ７３、遠方端ホスト（ホスト２）８へと変更される。もちろん、この示された順序は、移動ユーザターミナルからターミナル８に向かって通信するためのものであるが、もちろん、ホスト８から移動ユーザターミナル１へ通信するためには、逆の順序が有効である。
【００５８】
インターネットプロトコルをベースとして動作されるこのようなテレコミュニケーションネットワークにおいて移動ユーザターミナルのルート更新を実行するための方法は、図１を参照して上記で詳細に述べたものと同様である。その相違は、コアネットワーク６３が適切なサブネットワーク（ＩＰ  ＲＡＮ６１及び／又は６２）へのルートを選択しなければならないので、少なくとも別のルーティングレベルを追加しなければならないことだけである。
又、本発明は、上述したように、異なる製造者のネットワーク間で相違する特定のルーティングプロトコルとは独立している。従って、本発明は、特定の製造者のネットワークに採用されたいかなるルーティングプロトコルにも適用することができる。
【００５９】
又、いわゆる「セミ・ソフト」ハンドオフに対する本発明の変更（スイッチ付き及びルーター付きネットワークに関連した）も考えられる。即ち、ＩＰ無線アクセスネットワークのインテリジェントルーティング要素が設けられ、そして各ルート更新コマンド（ルート更新メッセージ）の後に所定時間中、新旧のベースステーションにＩＰパケットを自動的に転送するように設定された場合には、このような「セミ・ソフト」ハンドオフの実施が非常に容易になる。
【００６０】
従って、ここに述べる方法を、ＩＰ無線アクセスネットワークによる一時的ＩＰアドレスに関連された移動ターミナルサービス（例えば、ＩＰを経、ＩＰベースの無線アクセスネットワークを経てスピーチパケットを搬送するために、移動ターミナルを識別する一時的ＩＰアドレスをネットワークに割り当てねばならないような非ＩＰ移動ターミナルのための従来のスピーチサービス）と共に適用できるときには、永久的なＩＰアドレス以外のＩＰアドレスの使用が許される。換言すれば、本発明は、移動ターミナル自体が永久的なＩＰアドレスを有する（即ちＩＰ移動ターミナルである）ケースに適用できるだけでなく、ＩＰネットワークを経て非ＩＰサービスデータを搬送するために、ある一時的なＩＰアドレスを移動ターミナル（即ち非ＩＰ移動ターミナル）に割り当てることがＩＰ  ＲＡＮに要求されるケースにも適用できる。
【００６１】
上述したように、本発明は、インターネットプロトコルに基づいて動作されるテレコミュニケーションネットワークにおいて移動ユーザターミナルのルート更新を実行するための方法であって、上記ネットワークは、少なくとも１つの移動ユーザターミナルと通信するように各々構成された少なくとも２つのネットワークトランシーバ装置ゲートウェイと、移動第１ユーザターミナルと第２ユーザターミナルとの間の通信接続のためのルートを与えるように構成された少なくとも１つのルーティング要素とを備え、上記第２ユーザターミナルは、境界ゲートウェイ及び上記少なくとも１つのルーティング要素を経て上記移動第１ユーザターミナルと通信し、そして各ユーザターミナルは、インターネットプロトコルアドレスにより識別され、上記方法は、上記移動第１ユーザターミナルに対するハンドオフ状態の発生を、上記少なくとも２つのネットワークトランシーバ装置ゲートウェイの第１のものから第２のものへのハンドオフとして検出し、上記移動第１ユーザターミナル、上記第１及び第２ネットワークトランシーバ装置ゲートウェイ、及び上記境界ゲートウェイにおいてハンドオフ手順を開始し、そしてハンドオフ手順が完了する前に、ハンドオフ後に各ターミナルに関連されるべき対応ゲートウェイにより互いに通信するターミナルを識別する各インターネットプロトコルアドレスを送信するという段階を備えた方法を提案する。又、本発明は、対応的に適応される制御装置も提案する。
【００６２】
上記説明及び添付図面は、本発明を一例として例示するものに過ぎないことを理解されたい。従って、本発明の好ましい実施形態は、特許請求の範囲内で種々変更し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＩＰ無線アクセスネットワークのローカルエリア内でのハンドオフ筋書きを示す図である。
【図２】同じネットワークオペレータのＩＰ無線アクセスネットワークのローカルエリア間でのハンドオフ筋書きを示す図である。
【図１】
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【図２】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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