インターネットプロトコルアドレスを求める要求を訪問先サービングゲートウェイに伝達するための装置および方法
電気通信システムは、ホームゲートウェイノードを含む第1のホームアクセスネットワークと、訪問先サービングゲートウェイノードを含む第2の訪問先アクセスネットワークと、インターネットプロトコルを使用してモバイルノードにおよびそれからデータを伝達するように動作可能な無線アクセスゲートウェイとを含む。モバイルノードは、インターネットプロトコルを使用して無線アクセスゲートウェイを介してバインディングアップデートメッセージを第2の訪問先アクセスネットワークの訪問先サービングゲートウェイノードに伝達するように動作可能である。バインディングアップデートメッセージは、モバイルノードの一意の識別子、および、モバイルノードがあたかも第1のホームアクセスネットワークに接続されているかのようにモバイルノードのためのインターネットプロトコルアドレス(ホームIPアドレス)を求める要求を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インターネットプロトコルを使用してモバイルノードにおよびモバイルノードからデータを伝達するための機能を提供するように設定された電気通信システムおよび方法に関するものである。より具体的には、本発明の諸実施形態は、インターネットプロトコルを使用して通信しているモバイルノードに典型的にローミングに関連するサービスを提供するための機能を提供する。
【背景技術】
【０００２】
モバイルアクセスネットワークは、モバイルノードがアクセスネットワークを介してローミングしている間に、例えば、音声通信またはインターネットブラウジングなどの通信サービスを提供するためにモバイルノードがデータを伝達する機能を提供する。さらに、第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)によって規定されているものなどの汎用パケット無線システムに準拠して動作するものなどのモバイルアクセスネットワークは、モバイルノードが3GPP規格に準拠して動作している別のモバイルアクセスネットワークにローミングし、モバイルノードがあたかもそのホームアクセスネットワークに接続されているかのようにネットワークを介してデータを伝達し続けるための機能を提供する。したがって、汎用パケット無線システム(GPRS)規格は、モバイルノードの別のネットワークへのローミングを容易にし、一方、そのモバイルノードがあたかもそれ自体のホームネットワークに接続されているかのようにそのモバイルノードがデータを伝達しサービスを受信できるようにするネットワーク要素を含む。
【０００３】
モバイルノードに通信サービスを提供するために、インターネットプロトコル、例えばインターネットエンジニアリングタスクフォース(IETF)によって定義されたインターネットプロトコルが使用されることが多くなってきている。したがって、WimaxおよびWi-Fiなどの無線アクセスインターフェース技術は、モバイルノードが無線アクセスゲートウェイを介してデータを伝達するための機能を提供する。したがって、無線アクセスゲートウェイは、非3GPPタイプネットワークのモバイルノードの最初のアクセスポイントを形成する。モバイルインターネットプロトコルは、モバイルノードが無線アクセスゲートウェイに接続されたときにインターネットプロトコルを使用してインターネットアドレスを取得しデータを伝達するための機能を提供するが、そのようなモバイルノードは、3GPP GPRSシステムなどの汎用パケット無線システムに準拠して動作しているネットワークに通常はより典型的に関連するローミングに関連するサービスを受信することが望ましく、通常は不可欠であろう。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明によれば、インターネットプロトコルを使用してモバイルノードにおよびそれからデータを伝達するための電気通信システムが提供されている。電気通信システムは、ホームゲートウェイノードを含む第1のホームアクセスネットワークと、訪問先サービングゲートウェイノードを含む第2の訪問先アクセスネットワークと、インターネットプロトコルを使用してモバイルノードにおよびそれからデータを伝達するように動作可能な無線アクセスゲートウェイとを含む。モバイルノードは、インターネットプロトコルを使用して無線アクセスゲートウェイを介して第2の訪問先アクセスネットワークの訪問先サービングゲートウェイノードにバインディングアップデートメッセージを伝達するように動作可能である。バインディングアップデートメッセージは、モバイルノードの一意の識別子、および、モバイルノードがあたかも第1のホームアクセスネットワークに接続されているかのようにモバイルノードのためのインターネットプロトコルアドレス(ホームIPアドレス)を求める要求を含む。一実施例では、一意の識別子は、国際モバイル加入者識別(IMSI)番号などである。第2の訪問先アクセスネットワークの訪問先サービングゲートウェイノードは、バインディングアップデートメッセージに応答して、モバイルノードの一意の識別子からモバイルノードの第1のホームアクセスネットワークを識別し、ホームインターネットプロトコルアドレスを求める要求をホームゲートウェイノードに伝達するように動作可能である。第1のホームネットワークのホームゲートウェイノードは、モバイルノードにホームインターネットプロトコルアドレスを割り当てるようにとの要求に応答する。
【０００５】
本発明の諸実施形態は、たとえモバイルノードがIETFプロトコルを使用して非3GPPネットワークに接続したとしても、例えば汎用パケット無線システム(GPRS)トンネリングプロトコルを使用して、訪問先サービングゲートウェイノードがモバイルノードのホームネットワーク内のホームゲートウェイノードに接続するように設定することにより、3GPPネットワークによって提供されるローミング機能をモバイルノードに提供できる。
【０００６】
本発明は、部分的には、配備された大多数の無線アクセスネットワークがモバイルノードにローミングサービスを提供するためにGPRSトンネリングプロトコル(GTP)などのトンネリングプロトコルを利用することを認識することにより考案された。したがって、たとえモバイルノードが非3GPP GPRSアクセスプロトコルに準拠して動作している無線アクセスゲートウェイを介してインターネットプロトコルを使用して通信しているとしても、本発明は、訪問先ネットワークがGTPを使用してモバイルノードのそのホームネットワークへの通信を可能にするように設定することにより、モバイルノードにそのようなローミングサービスを提供するための機能を提供する。通常、データは、モバイルノードのホームネットワークを介してモバイルノードにおよびそれから伝達される必要がある。したがって、モバイルノードがそのホームネットワークを介してデータを受信するためには、データはそのホームネットワークを介して伝達またはトンネリングされなければならない。モバイルノードのホームネットワークを介してデータを伝達するためには、モバイルノードは、モバイルノードがあたかもそのホームネットワークに接続されているかのようにインターネットプロトコルアドレス(ホームIPアドレス)を割り当てられなければならない。従来、モバイルノードがそのホームネットワークからローミングし、インターネットプロトコルを使用して無線アクセスゲートウェイに接続するとき、モバイルノードはインターネットプロトコルサービスを受信するために新しいIPアドレスを割り当てられるので、モバイルノードにそのホームIPアドレスを割り当てるための規定は何もない。ホームIPアドレスがなければ、モバイルノードは、課金および合法的傍受などの動作のためのホームネットワークを介してのホームルーテッドトラフィックによるローミングサービスを提供されえない。
【０００７】
本発明の諸実施形態は、モバイルノードが、IMSIなどのその一意のモバイル識別子をバインディングアップデートメッセージおよびホームIPアドレスを求める要求と共に無線アクセスゲートウェイに伝達するように設定する。無線アクセスゲートウェイは、訪問先ネットワークに、およびより具体的には訪問先サービングゲートウェイノードに接続されることになるので、無線アクセスゲートウェイは、要求を訪問先ネットワークのサービングゲートウェイに転送するように設定される。バインディングアップデートメッセージは、GTPなどのトンネリングプロトコルに準拠したクリエイトベアラ要求に変換されうる。本発明の一形態を実施する訪問先ネットワークのサービングゲートウェイは、一意のモバイル識別番号からモバイルノードのホームネットワークを識別し、モバイルノードのためのベアラを生成するようにとの要求がそのホームネットワークにIETFインターネットプロトコルを使用して伝達されるべきかまたはGTPを使用して伝達されるべきかを検出することになる。したがって、本発明の諸実施形態によれば、訪問先サービングゲートウェイは、モバイルノードのホームIPアドレスを要求する無線アクセスゲートウェイから受信されたインターネットプロトコルメッセージをGTPまたはインターネットプロトコルに準拠した同等のメッセージに変換する相互動作機能およびプロトコル選択機能として動作し、モバイルノードがあたかもそのホームネットワークに接続されているかのようにモバイルノードがIPアドレスを取得できるように、これらのメッセージをホームネットワークに伝達するように適応される。
【０００８】
本発明の諸実施形態によって提供される利点は、IETFプロトコルを使用して非3GPPネットワークに接続されたモバイルノードにGTPを使用してローミングサービスを提供できるが、本発明はまた、ローミング機能はまたモバイルノードのホームIPアドレスを必要とする将来のインターネットプロトコルを使用して提供されうると予想する。したがって、添付の特許請求の範囲で定義された本発明の諸実施形態は、モバイルノードのIPアドレスを求める要求を、インターネットプロトコルを使用してモバイルノードのホームネットワークに伝達するオプションを含む。しかし、上記で説明されたように、GTPを利用することは、既存のネットワークを使用するモバイルノードに、非3GPPネットワークに接続されたモバイルノードに、ローミングサービスを提供できる。
【０００９】
本発明の他の様々な態様および特徴が、添付の特許請求の範囲で定義されている。本発明による他の態様は、モバイルノード、サービングゲートウェイノード、ならびに電気通信システムおよび方法を含む。
【００１０】
本発明の諸実施形態は、次に、同様の構成要素は同一の英数字名称で識別される添付の図面を参照しながら説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態の全体的な説明図を提供する第1のホームアクセスネットワークおよび第2の訪問先アクセスネットワークを含む電気通信システムの概略ブロック図である。
【図２】本発明の一例示的実施形態に準拠して動作する図1に示された電気通信システムの構成要素を表す図である。
【図３】本発明の一実施形態に準拠して動作する図1に示された電気通信システムのより詳細な実施例を提供する図である。
【図４】モバイルノードからホームアクセスネットワークのサービングゲートウェイノードにルーティングするために必要とされる接続の説明図である。
【図５】あたかもホームネットワークに接続されているかのようにローミングモバイルノードにアドレスを提供するように設定された一連のメッセージを例示するメッセージ流れ図である。
【図６】プロキシモバイルインターネットプロトコルによって動作する場合の本発明の一例示的実施形態を例示する概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
概要
インターネットプロトコル(IP)ベースのアクセス技術の急速な発展によって、WLAN/WimaxなどのIPベースのアクセス技術のためのサポートを既存のGPRS/UMTSコアネットワークに導入する必要が生じてきた。しかし、この必要によって提示された技術的課題は、IPアクセス技術は非3GPPアクセスシステムのためのモビリティなどの機能のためのIETF定義のプロトコルに基づいており、一方、GPRS/UMTSネットワーク間のローミングサービスは3GPP定義のGTPプロトコルに基づいていることである。本発明の諸実施形態は、GPRS/UMTSネットワーク間でローミングし、IPベースのアクセスネットワークにアクセスするときにモバイルノードをサポートするための相互動作設定を定義する。既存の技術では、サービングゲートウェイは、IETFプロトコルまたは3GPPプロトコルをトリガおよび応答として処理できるだけである。したがって、サービングゲートウェイは、無線アクセスゲートウェイからプロキシバインディングアップデートを受信すると、プロキシバインディングアップデートをホームパケットデータゲートウェイノードに転送することになる。
【００１３】
解決されるべき問題は、サービングゲートウェイが、一方では非3GPPアクセスのためのIETFプロトコルと、他方ではホームネットワークとのローミングサービスのための3GPPプロトコル(GTP)との間で、「相互動作」できるようにすることである。これを実現するために、サービングゲートウェイがIETFプロトコルとGTPプロトコルとの間で「インターフェース」できるようにする相互動作機能が提供される。さらに、相互動作機能は、ローミングサポートのために、S8aインターフェースプロトコル(GTPベース)が選択されるべきか、またはS8bインターフェースプロトコル(IETFベース)が選択されるべきかを決定するように設定される。
【００１４】
本発明およびその解決策によって対処される技術的問題の全体的な説明図が、2つのモバイル無線ネットワークを含む電気通信システムを表す図1に例示されている。図1に示されている例示的実施形態によれば、第1のモバイル通信ネットワーク1は、モバイルノード(MN)2のためのホームネットワークを形成する。第2のモバイル通信ネットワーク4は、第1の位置6から第2の位置8にローミングして無線アクセスゲートウェイ10に接続するモバイルノードのための訪問先ネットワークとして働く。第1のモバイル通信ネットワーク1は、3GPP無線アクセスインターフェースおよびコアネットワークプロトコルに準拠してデータをモバイルノード2におよびそれから伝達するように設定される。したがって、ホームパケットデータネットワークゲートウェイ12、ホーム加入者サーバ14、および、一般に3GPP無線アクセスノード16の中に含まれる他の無線アクセスネットワーク構成要素などのネットワーク要素は、データをモバイルノード2におよびそれから伝達するために、3GPP規格によって規定されているように動作する。
【００１５】
同様に、モバイルノード2のための訪問先ネットワークを形成する第2のモバイル通信ネットワーク4は、3GPP技術仕様に準拠して動作するネットワーク要素を含むが、本発明の全体的な例示的説明図の表現を簡単にするために、図1にはサービングゲートウェイ20のみが示されている。ホームネットワーク1および訪問先ネットワーク4は両方とも3GPP技術仕様に準拠して動作するように設定されているので、ホームパケットデータネットワークゲートウェイ12と訪問先サービングゲートウェイ20との間のデータ、信号およびユーザプレーンデータの両方の伝達は、チャネル22によって表されているように汎用パケット無線システムトンネリングプロトコルに準拠している。
【００１６】
上記で説明されたように、多くのモバイル通信ネットワークは、ローミングプロトコルおよび手順が開発されてきた3GPP技術仕様に準拠するように開発されてきたが、IETFによって規定されているインターネットプロトコルをサポートする無線および固定有線両方の他のアクセスインターフェースが開発されてきた。したがって、将来、モバイルノードは、3GPPによって規定されていないが、例えば、WimaxまたはWi-Fiなどの非3GPPプロトコルに準拠して動作するインターフェースおよびプロトコルに準拠して動作するインターネットプロトコルネットワークに接続されるようになりうる。したがって、図1に例示されているように、モバイルノード2は、そのホームネットワークからローミングし、訪問先ネットワークで非3GPP無線アクセスゲートウェイ10に接続する。インターネットプロトコルはローミングプロトコルおよび手順のための規定を含まないので、モバイルノード2は、モバイルノードがあたかも3GPPネットワーク、例えば訪問先ネットワーク4に接続されているかのようにローミングサービスを提供されることが望ましいであろう。したがって、本発明によって対処される技術的問題は、モバイルノードが可能な場合はいつでもGTPタイプトンネリングプロトコルを利用することによりローミング機能にアクセスできるようにするために、モバイルノード2があたかもそのホームネットワーク1に接続されているかのようにモバイルノードMN2がインターネットプロトコルアドレスを取得できるようにすることにより、モバイルノードにそのようなプロトコルを提供することである。この目的のために、訪問先サービングゲートウェイ20は、モバイルノードのホームネットワーク内のモバイルノードのホームゲートウェイと通信するのに適したプロトコルを選択するように適応され設定されている。好ましくは、ローミング機能を受信するために、訪問先サービングゲートウェイはGTP22を選択する。さらに、モバイルノードは、モバイルノードが訪問先サービングゲートウェイ20からホームIPアドレスを受信するまで、ユーザに通信サービスを提供するアプリケーションの起動を遅延させる。したがって、図2に示されている例示的実施形態によれば、非3GPP無線アクセスゲートウェイ10は訪問先ネットワーク4の訪問先サービングゲー
トウェイ20への接続を提供され、接続22はインターネットプロトコルに準拠して動作するように設定される。
【００１７】
モバイルノードにホームインターネットプロトコルアドレス(ホームIPアドレス)を提供し、モバイルノードのホームネットワークへのおよびそれからのインターネットパケットのための通信ベアラを提供する方式としてGTPを選択するために、図1に示されている訪問先サービングゲートウェイ20は、図1に示されている構成要素をより詳細に例示する図2に示されているように適応される。図2に示されているように、訪問先サービングゲートウェイ20は、プロトコルスイッチング機能30およびプロトコル相互動作機能32を含む。プロトコルスイッチング機能30は、モバイルノードのホームネットワークのゲートウェイノード12におよびそれからシグナルリングおよびユーザデータを伝達するためにGTP22かまたはインターネットプロトコル通信ベアラかのどちらかを選択するように設定される。GTPかまたはインターネットプロトコルかのどちらかの適切なプロトコルの選択は、
・モバイルノードのホームネットワークがインターネットプロトコルに準拠して動作するかどうか、
・モバイルノードによって使用されるアクセスネットワークに依存する、または
・例えば、モバイルノードにローミング機能を提供するためにGTPが好まれるデフォルト選択
などのパラメータに依存する。
【００１８】
それとは対照的に、簡潔に説明されるように、プロトコル相互動作機能32は、チャネル24およびGTPチャネル22上で受信されたインターネットプロトコルデータおよび/またはインターネットプロトコル34の間でプロトコル変換を行うように設定される。この技法によれば、モバイルノード2は、アプリケーションがホームIPアドレスを取得するまで、アプリケーション36を起動しない。したがって、プロトコルスタック38は、モバイルノード2がそのホームネットワークからローミングして無線アクセスゲートウェイ10に接続されたときにモバイルノードにインターネットパケットのトンネリングを提供するように構成される。ホームIPアドレスを取得するために、モバイルノード2は、メッセージがバインディングアップデートであるとの表示50と、モバイルノードの一意の識別子52と、モバイルノードがそのホームIPアドレスを取得するようにとの要求54と、後で説明されるように、モバイルノードのホームIPアドレス(MN-HNPなど)を受信するためにモバイルノードに転送するのに必要とされうる他の情報とを含むバインディングアップデートメッセージ48を伝達する。次いで、バインディングアップデートメッセージ48は、モバイルノード2から非3GPP無線アクセスゲートウェイ10を介して訪問先サービングゲートウェイ20に伝達される。次いで、バインディングアップデートメッセージ48は、一意の識別子からモバイルノードのホームネットワークを識別するプロトコル相互動作機能32の中で受信される。例えば、一意の識別子は、国際モバイル加入者識別(IMSI)番号でよい。プロトコル相互動作機能がモバイルノードのホームネットワークを識別した後は、プロトコルスイッチング機能30は、モバイルノードのホームネットワークのゲートウェイと通信するのに適したプロトコルを選択することになる。次いで、プロトコル相互動作機能32は、ベアラチャネル24を介して受信されたインターネットプロトコル通信間で、ベアラチャネル22上でモバイルノードのホームネットワークのゲートウェイノードと通信するためにGTPなどの適切なプロトコルに変換することになる。簡潔に提供されるより詳細な説明で説明されるように、次いで、バインディングアップデートメッセージは、クリエイトベアラメッセージに変換され、モバイ
ルノードのホームネットワークに転送され、次いで、このホームネットワークは、ベアラを確立し、モバイルノードにホームIPアドレスを提供し、次いで、このホームIPアドレスは、アプリケーション36が起動されうるように、モバイルノード2に転送し戻される。以下のセクションは、図1および図2に関連して上記で説明された全体的な動作のより詳細な実施形態を提供する。
【００１９】
より詳細な実施例
図3は、図1に示されているネットワークのより詳細な実施例を提供する。ホームネットワークおよび訪問先ネットワークは、ホームネットワークおよび訪問先ネットワークの両方に示されているホームポリシ制御ルール機能50および訪問先ポリシ制御ルール機能52、ホームネットワークおよび訪問先ネットワークの両方のための3GPP AAAサーバ54、56、ならびに、3GPP進化システムアーキテクチャに準拠して動作できるS1からS11として示されている様々なインターフェースなどの他のネットワーク要素を含む。訪問先ネットワークはまた、拡張パケットデータゲートウェイ(ePDG)58、進化版UMTS地上無線アクセスネットワーク(e-UTRAN)60、2Gまたは3Gに準拠して動作できるサービングゲートウェイサポートノード62、およびモビリティ管理エンティティ(MME)64などの他のネットワーク要素を含む。同様に、非3GPPネットワークは、ネットワーク要素66、68、70によって表されている信頼されうるかそれとも信頼されえない様々なアクセスゲートウェイを含んでよいが、本質的に、図1に示されているアクセスゲートウェイとの唯一の違いは、信頼されない無線アクセスゲートウェイは、3GPP AAA(認可、アカウンティングおよび認証)サーバ56、54とのインターフェースを有する必要がありうることである。
【００２０】
図4は、モバイルノードがホームIPアドレスを求める要求をモバイルノードのホームネットワークに伝達するために行う接続を表す。モバイルノードは、訪問先ネットワークのサービングゲートウェイと通信するためにインターネットプロトコルに準拠したインターフェースS2a、S2b、S2cを使用して非3GPPシステムアクセスを使用する。簡潔に説明されるように、モバイルノードは、デュアルスタックモバイルIPv6、プロキシモバイルインターネットプロトコル、または外部エージェントを使用するモバイルIPv4プロトコルに準拠した無線アクセスゲートウェイに接続できる。これらの場合はそれぞれ、無線アクセスゲートウェイ10に接続されたときにモバイルノードのホームネットワークからモバイルノードにインターネットパケットデータをトンネリングすることにより、ホームIPアドレスの取得を完了し、ホームネットワークからローミング機能を受信するために、さらなるアドレス情報を必要とすることがある。図4に示されているように、プロトコル相互動作機能および選択機能は、訪問先ネットワークのサービングゲートウェイとモバイルノードのホームネットワークのゲートウェイノードとの間のGTPトンネリングプロトコルを選択できる。
【００２１】
図5は、モバイルノードがモバイルノードのホームネットワークからホームIPアドレスを取得する例示的メッセージ流れ図プロセスを提供する。第1の機能として図5に示されているように、モバイルノードは従来のインターネットプロトコルに準拠して認可および認証機能を実行するので、このステップのさらなる説明は提供されない。
【００２２】
図2に関連して上記ですでに説明されたように、モバイルノードは、モバイルノードの識別子およびIPアドレスを求める要求を含むバインディングアップデートを無線アクセスゲートウェイ10に伝達する。簡潔に説明されるように、バインディングアップデートメッセージはまた、ネットワークがプロキシモバイルIPに準拠して構成されている場合は、例えば、モバイルノードのホームネットワークプロキシ(MN-HNP)アドレスなどの他の情報を含む。したがって、メッセージM1では、無線アクセスゲートウェイ10は、訪問先ネットワークのサービングゲートウェイ20に、モバイルノードの一意の識別子、ホームIPアドレス要求、およびMN-HNPアドレスなどの他の情報を含むプロキシバインディングアップデートメッセージを伝達する。サービングゲートウェイ20がGTPベアラを選択した場合は、ゲートウェイ20の中の相互動作機能32は、バインディングアップデート要求を、サービングゲートウェイノード20とモバイルノードのホームネットワークのゲートウェイノード12との間のメッセージM2の形でのモバイルノードの識別子およびホームIPアドレス要求を含むことになるクリエイトデフォルトベアラ要求に変換することになる。メッセージ交換M3によって、ホームゲートウェイノード12は、いかなる品質のサービス交渉をも含めてモバイルノードが加入しているサービスを識別し、いかなる適切なビリング機能またはセキュリティ機能をも実行するようホームネットワークの中のポリシ制御ルール機能50と交渉することになる。メッセージM4では、ホームゲートウェイノード12は、モバイルノードが別のネットワーク、およびさらに別の無線アクセスゲートウェイに接続されていることを識別するために、ホーム加入者サービスおよび/またはAAAサーバを更新する。メッセージM5では、次いで、ホームネットワークのパケットデータゲートウェイ12は、ホームIPアドレスをクリエイトデフォルトベアラ応答メッセージと共に訪問先ネットワーク内のサービングゲートウェイノード20に伝達する。訪問先ネットワーク内のゲートウェイ20の中の相互動作機能32は、GTPプロトコルメッセージであるクリエイトデフォルトベアラ応答を、パケットデータゲートウェイによって割り当てられたホームIPアドレスを含むプロキシバインディング
アップデート確認応答メッセージM6に変換する。次いで、無線パケットデータゲートウェイ10は、メッセージ交換M7によって表されたIPsecトンネリングセットアップ完了交換を使用してモバイルノード2と無線アクセスゲートウェイ10との間のトンネリングプロトコルベアラ確立を完了する。最後に、IPアドレス構成メッセージも、メッセージM8でアドレス割当てを完了するために無線アクセスゲートウェイ10からモバイルノード2に送信される。したがって、図5に例示されているように、モバイルノードと無線アクセスゲートウェイ10との間には、IPsec(インターネットプロトコルセキュリティ)トンネル60が提供され、一方、無線アクセスゲートウェイ10と訪問先ネットワークのサービングゲートウェイノード20との間には、モバイルIPトンネル62が提供される。しかし、ゲートウェイノード20の後で、トンネリングプロトコルはGTP64に準拠しており、したがって、訪問先ゲートウェイノード20の右ではGTPトンネリングが使用されるが、一方、左ではインターネットプロトコルが使用される。
【００２３】
図3に戻ると、モビリティ管理エンティティ(MME)64によってまたはそれなしで動作する図2に示されているプロトコル相互動作機能32の2つの可能な実施形態がある。したがって、相互動作機能には、MMEによって動作するべきかまたはMMEなしで動作するべきかの2つのオプションがある。
【００２４】
上記で説明されたように、サービングゲートウェイノードの中のプロトコル選択機能(PSF)は、S8インターフェース上で使用されるべきローミングプロトコルを選択する役割を担う。手順は、以下のとおりである。
・訪問先サービングゲートウェイが、(3GPP/GTP)クリエイトデフォルトベアラ要求(メッセージタイプを調べることにより検出可能)を受信した場合は、デフォルトでGTPベースのローミング機能を選択しアクティブ化する。
・サービングゲートウェイプロトコル選択機能(PSF)がIETFプロトコルをディセーブルにし、その結果、プロトコル選択機能がローミングのためにGTPプロトコルをアクティブ化しない限り、
・訪問先サービングゲートウェイは、(IETF)バインディングアップデートメッセージ(例えば、PMIPを使用している場合はプロキシバインディングアップデート)を受信した場合は、IETFプロトコル(MIPかそれともPMIP)ベースのローミング機能を選択しアクティブ化する。
【００２５】
訪問先サービングゲートウェイ内のプロトコル相互動作機能(IWF)は、IETFプロトコルメッセージ(例えば、バインディングアップデートメッセージ)を受信するように設定される。プロトコル選択機能は、ローミングのためにIETFプロトコル機能をディセーブルにし、相互動作機能がアクティブ化される。
【００２６】
相互動作機能は、S2(a/b/c)インターフェース上でIETFメッセージ、次いでトンネル(MIPトンネル、PMIPトンネル)を終了し、S8aインターフェース上で3GPP/GTPメッセージおよびトンネルを生成/終了する。
【００２７】
プロトコル相互動作機能は、モビリティ管理機能によってまたはそれなしで動作できる。これらのオプションは、以下のとおりである。
・オプションI:MMEは関与するが、3GPP無線ベアラ/S1ベアラは確立されない。(ホームルーテッドトラフィックのためにHPLMNによって割り当てられるべき)IPアドレス要求を有するバインディングアップデートを受信するとすぐ、プロトコル相互動作機能は、サービス要求(エミュレートされたページング要求でありうる)を生成し、それをMMEに送信する。MMEは、訪問先サービングゲートウェイにクリエイト(デフォルト)ベアラ要求を送信することにより応答する。そうすることの利益は、既存の3GPPアクセスベースのベアラセットアップ機能およびローミング機能内の機能エンティティを再利用することである。しかし、MMEは、サービングゲートウェイからのサービス要求を非3GPPアクセスネットワークから発信された要求と区別できる必要がある。
・オプションII:MMEが関与しない場合、(ホームルーテッドトラフィックのためにHPLMNによって割り当てられるべき)IPアドレス要求を有するバインディングアップデートを受信するとすぐ、プロトコル相互動作機能は、バインディングアップデートを終了し、直ちにクリエイト(デフォルト)ベアラ要求を生成し、それをホームパケットデータゲートウェイに送信する。プロトコル相互動作機能32は、VPLMNとHPLMNとの間のS8aインターフェース上でGTPトンネルを首尾よくセットアップするためのホームパケットデータゲートウェイからの確認としてのクリエイト(デフォルト)ベアラ応答を受信した後に、ホームパケットデータゲートウェイによってモバイルノードに割り当てられたIPアドレスが含まれたバインディングアップデートACKメッセージを生成する。このオプションの利益は、MMEの関与をバイパスすることであり、制御プロセスを簡略化し、したがって、ベアラセットアップ時間を低減する。
【００２８】
図4は、モバイルノードがローミングしたときに、かつホームルーテッドトラフィックがサポートされているときに、関与するべきネットワーク要素、プロトコル、およびインターフェースの説明図を提供する。この図は、非3GPPアクセスシステムにアクセスするためのインターフェースについて考慮するが、共通のローミングインターフェースS8a(GTP)を使用するべき3つのオプションがあり、したがって、プロキシモバイルIPv6、デュアルスタックモバイルIP、および外部エージェントを有するモバイルIPv4など、他の相互動作シナリオが予想されうることを示す。
【００２９】
アドレス管理実施例
プロキシモバイルIPv6
図6は、非3GPP無線アクセスゲートウェイがプロキシモバイルIPv6に準拠して動作する本発明の一実施形態の動作のさらなる説明図を提供する。プロキシモバイルインターネットプロトコルバージョン6(PMIPv6)は、訪問先ネットワークの中でローカルにモビリティを管理するために開発された。したがって、MIPv6ドメインアドレスは、モバイルノードが、MNが現在接続されている訪問先ネットワークに対応するMIPv6ドメインにあるときに、「ホーム」アドレスとして割り当てられる。MIPv6ドメインアドレスは、MNのホームネットワークプレフィックス(MN-HNP)として表される。PMIPv6提案規格によれば、MN-HNPアドレスを割り当てるネットワーク要素は、MN-HNPのトポロジカルアンカを形成するローカルモバイルエージェント(LMA)である。非ローミングの場合、またはローカルブレイクアウトによるローミングでは、LMAは、VPLMNに配置される。MN-HNPは、(PMIPv6ドメインである)VPLMNドメイン内のアドレスである。MNに送信された全てのトラフィックは、LMAによって受信され、次いで、トンネルを介して無線アクセスゲートウェイに送信されることになり、それに続いてモバイルノードに送信される。
【００３０】
インターネットプロトコルに精通した人々には理解されるであろうように、モバイルIPv6は、訪問先ネットワークにローミングしたモバイルノードが、インターネットプロトコルパケットをそのホームネットワークにトンネリングし戻さなくてもよいように、訪問先ネットワークによって割り当てられた気付アドレスを使用してローカルにインターネットプロトコルパケットをトンネリングできるルート最適化を実行するために、外部エージェントを含まない。モバイルIPv6は、外部エージェントを使用しない。しかし、インターネットプロトコルパケットが訪問先ネットワークを介してモバイルノードにトンネリングされうるようにするために、モバイルノードが訪問先ネットワークの中の別の接続ポイントにローミングし、それらの別の接続ポイントで気付アドレスを取得できるように、訪問先ネットワークの中でモバイルノードのためのプロキシを使用することが提案されてきた。この目的のために、モバイルノードは、訪問先ネットワークの中のLMAを指すモバイルノードホームネットワークプロキシ(MN-HNP)を割り当てられる。その後、LMAは、モバイルノードが別の接続ポイントへ移動できるようにモバイルノードに気付アドレスを割り当てる。したがって、プロキシモバイルIPによって動作する本発明の他の実施例は、訪問先ネットワークに配置されたローカルモバイルエージェントを含む。この実施例のためのモバイルノードに送信されるトラフィックのルートは、トラフィックが、訪問先ネットワーク内のLMAによって受信される前に、ホームネットワーク内のホームゲートウェイノードを介してルーティングされなければならないという点で、上記で提示されたものとは異なる。この拡張が本発明の諸実施形態によって動作するために、プロトコル相互動作機能は、モバイルノードのホームネットワークを介してIPパケットをトンネリングするためにMN-HNPを考慮するトンネルスイッチングプロトコルを実行する。図6に一実施例が示されている。
【００３１】
モビリティをローカルに(効率よく)管理するために、LMA(ローカルモバイルエージェント)は、VPLMNに配置される、例えば、サービングゲートウェイに並置されるが、一方、無線アクセスゲートウェイ(WAG)は、VPLMN内の非3GPPアクセスネットワークに配置される。MNに送信されるトラフィックのルートは、この場合、トラフィックがVPLMN内のLMAによって受信される前に、すなわちモバイルノードが訪問先アクセスネットワークにローミングする前に、トラフィックがHPLMN内のホームゲートウェイを介してルーティングされなければならないが、トラフィックがHPLMNを介してルーティングされるという点で、一般の場合とは異なる。この目的のために、下記が確立されなければならない。
・アプリケーション/サービスによって使用されるアドレスは、HPLMN(対、前の場合には、VPLMNアドレス/PMIPv6ドメイン)に属しなければならない
・ホームサービングゲートウェイは、全てのトラフィックが、MNに送信される前にLMAにトンネリングされ、次いで無線アクセスゲートウェイにトンネリングされる前に送信されなければならないホームエージェントとしてサービスしていなければならない。
【００３２】
下記は、ダウンリンク方向の、すなわち通信相手ノード(CN)からMNへのトラフィック経路を示す。
CN=>HPLMN内のホームPDNゲートウェイ=>GTPトンネル(1つまたは複数)=>LMA(VPLMN)=>PMIPトンネル=>Mゲートウェイ=>MN
【００３３】
上記の問題に対処するために、以下の変更が行われる必要がある。
【００３４】
PMIP無線アクセスゲートウェイは、無線アクセスゲートウェイが配置されている非3GPPアクセスネットワークに接続されたMNにルート広告を広告するが、PMIPによるモバイルノードは、(PMIPの場合には別のやり方で使用されるであろう)このアドレスを使用してそのサービス/アプリケーションを構成し「ない」。広告されたホームネットワークプレフィックスを有するローカルアクセスネットワークリンク、すなわちMNは、HNPを「ホームアドレス」と認めない。
【００３５】
その代わりに、無線アクセスゲートウェイは、ホームIPアドレス要求およびPMIPドメインアドレスが含まれたプロキシバインディングアップデートをLMAに送信する。
【００３６】
LMAは、プロキシバインディングアップデートを受信すると、以下の動作を行う。
・LMAと無線アクセスゲートウェイとの間のPMIPトンネルのために使用されるべきPMIPドメインアドレス(MN-HNP)を登録する。
・ホームIPアドレス要求を含むクリエイト(デフォルト)ベアラ要求を生成し、訪問先サービングゲートウェイ内のプロトコル相互動作機能を介してHPLMN内のホームPDNゲートウェイに送信する。
【００３７】
ホームゲートウェイは、クリエイト(デフォルト)ベアラ要求を受信するとすぐ、QoSのためのhPCRFポリシ、および課金/サービスアクセスルールを調べた後に、モバイルノードのホームアドレスを割り当て、クリエイト(デフォルト)ベアラ応答を返し、それをVPLMN内の訪問先サービングゲートウェイに送信する。その結果として、ホームパケットデータゲートウェイと訪問先サービングゲートウェイとの間にGTPトンネルが確立される。
【００３８】
クリエイト(デフォルト)ベアラ応答を受信するとすぐ、LMA(VPLMN内の訪問先サービングゲートウェイ)は、その相互動作機能を使用して、割り当てられたホームIPアドレスを有するプロキシバインディングアップデート応答を生成し、無線アクセスゲートウェイ(S2bの場合は、PDGでありうる)に送信する。その結果として、無線アクセスゲートウェイとLMAとの間にPMIPトンネルがセットアップされる。
【００３９】
無線アクセスゲートウェイは、モバイルノードのホームIPアドレスをそのルータ広告にカプセル化し、次いで、このルータ広告はモバイルノードによって取得される。
【００４０】
一実施例として、CNからモバイルノードに送信されたパケットは、以下のとおりになる。
・MNはHPLMNアドレス(1つまたは複数)を使用するのでHPLMNに送信する。
・PDNゲートウェイは、(パケットが最初に到着するHPLMNのGGSNなので)パケットをインターセプトする。
PDNゲートウェイは、以下のように、パケットをGTPトンネルにカプセル化する。
・外部IPヘッダ:Dst Addr:VPLMN内の訪問先サービングゲートウェイ(LMA)、Src.Addr:PDN Addr
・UDPヘッダ:
・GTPヘッダ(エンドポイントとしての訪問先サービングゲートウェイおよびPDN WG)
・内部IPヘッダ:Dst.AddrモバイルノードのホームIPAddr、Src Addr.CNのAddr。
【００４１】
パケットがVPLMN内の訪問先サービングゲートウェイ(LMA)に到着すると、訪問先サービングゲートウェイは、パケットをGTPトンネルからデカプセル化し、次いで、内部IPパケットをPMIPトンネルにカプセル化する。
外部IPヘッダ:Dst.Addr.モバイルノードのプロキシCoA(無線アクセスゲートウェイ)、Src.Addr:LMA Addr。
内部IPヘッダ:Dst.Addr.モバイルノードのホームIPアドレス、Src.Addr:CNのAddr。
【００４２】
アップリンクデータ送信-リバーストンネリング
ソースアドレスがモバイルノードのホームPLMNのアドレスであり、発信ネットワークドメインのアドレスがVPLMNであるというミスマッチのために、モバイルノードがローカルアクセスネットワーク内の出口インターフェースによってブロックされずにパケットをCNに送信するとき、リバーストンネリングが必要とされる。
【００４３】
リバーストンネリングは、以下のとおりである。
MN=>無線アクセスゲートウェイ=>PMIPリバーストンネル=>訪問先サービングゲートウェイ(LMA)=>GTPトンネル=ホームパケットデータゲートウェイ。
【００４４】
リバーストンネルをセットアップするために、無線アクセスゲートウェイは、ソースアドレスとしてプロキシCoA、および宛先アドレスとして訪問先サービングゲートウェイ(LMA)アドレスを使用してモバイルノードから発信されたパケットをカプセル化する。
【００４５】
パケットが訪問先サービングゲートウェイに到着すると、訪問先サービングゲートウェイは、パケットをデカプセル化し、次いで、GTPトンネルを使用して内部IPパケットをカプセル化する。
【００４６】
上記で提示された全体的な説明が図6に例示されている。図6では、上記で説明された実施例に関して、モバイルノード2は、LMAの宛先アドレス82およびモバイルノードのプロキシ気付アドレスのソースアドレス84を有するIPパケット80を伝達する。IPパケット80はまた、パケットがバインディングアップデートを形成していることを示すフィールド86、モバイルノードの一意の識別子を提供するフィールド88、およびホームIPアドレスを求める要求を識別するフィールド90を含む。上記で説明されたように、モバイルノード2は、非3GPP無線アクセスゲートウェイ10を介して訪問先サービングゲートウェイノード20にバインディングアップデートパケットを伝達する。プロキシモバイルIPのこの実施例では、バインディングアップデートを表すIPパケット80は、IPパケット80の宛先アドレスをMN-HNP94、96としての訪問先ゲートウェイのアドレスおよびソースアドレスで置換し、訪問先サービングゲートウェイに伝達されるIPパケット80.1を形成するローカルモバイルエージェント92によって伝達される。その後、図5に関連して説明されたように、訪問先サービングゲートウェイは、プロキシバインディングアップデートパケット80.1をクリエイトデフォルトベアラ要求と解釈し、フィールド88内のモバイルノードの一意の識別子を使用してホームネットワーク、および、したがってホームパケットデータネットワークゲートウェイ12を識別する。前の諸実施例の場合のように、その後、ホームパケットデータゲートウェイは、モバイルノードの気付アドレスによって置換されたMN-HNPアドレスを使用してモバイルエージェント92を介してモバイルノード2に伝達されたホームIPアドレスを割り当てる。
【００４７】
ホームIPアドレスを取得すると、モバイルノードはアプリケーションを起動し、例えば通信相手ノード100と通信する。したがって、ホームネットワークを介して通信相手ノード100からのIPパケット102と通信している動作時に、通信相手ノードは、宛先フィールド内にモバイルノードの割り当てられたホームアドレス104、およびソースアドレスフィールド内に通信相手ノードのソースアドレス106を含み、ペイロードフィールド内にデータ108を含む。ホームゲートウェイノード12の中で、ホームゲートウェイは、モバイルノードホームIPアドレス110、112であるMN-HNPアドレスを有する宛先アドレスフィールドおよびソースアドレスフィールドを有するIPパケットにIPパケット102を入れることにより、IPパケット102を訪問先サービングゲートウェイ20に、次いでモバイルエージェント92にトンネリングすることにより、訪問先サービングゲートウェイを介してIPパケット102をローカルモバイルエージェント92にトンネリングする。ローカルモバイルエージェント92の中で、宛先アドレスフィールド110は、モバイルノードのプロキシ気付アドレスで置換され、ソースアドレス112は、ローカルモバイルエージェントのアドレスによって置換される。したがって、モバイルノード2は、トンネリングされたIPパケット114をデカプセル化することにより非3GPP無線アクセスゲートウェイ10からパケット102を受信する。
【００４８】
他の実施例
非3GPPアクセスシステムにアクセスするためにMIPv4 FAを使用したS2a上の最初の接続
【００４９】
非3GPPアクセスシステムにアクセスするためにCMIPを使用したS2c上の最初の接続
【００５０】
専用ベアラがセットアップされる場合では、サービングゲートウェイからのトリガメッセージが新規のIPアドレスを要求しないクリエイト専用ベアラ要求であるべきであること以外は同様である。
【００５１】
本発明の範囲から逸脱することなく、上記で説明された例示的実施形態に対して様々な変更が行われてよい。
【符号の説明】
【００５２】
1 第1のモバイル通信ネットワーク、ホームネットワーク、ホームPLMN
2 モバイルノード(MN)
4 第2のモバイル通信ネットワーク、訪問先ネットワーク、訪問先PLMN
6 第1の位置
8 第2の位置
10 非3GPP無線アクセスゲートウェイ、無線パケットデータゲートウェイ
12 ホームパケットデータネットワークゲートウェイ、モバイルノードのホームネットワークのゲートウェイノード
14 ホーム加入者サーバ
16 3GPP無線アクセスノード、オペレータのIPサービス(例えば、IMS、PSSなど)
20 訪問先サービングゲートウェイ
22 チャネル、接続、GTPチャネル、ベアラチャネル
24 チャネル、ベアラチャネル
30 プロトコルスイッチング機能
32 プロトコル相互動作機能
34 インターネットプロトコル
36 アプリケーション
38 プロトコルスタック
48 バインディングアップデートメッセージ
50 バインディングアップデート、ホームポリシ制御ルール機能
52 モバイルノードの一意の識別子、訪問先ポリシ制御ルール機能
54 モバイルノードIPアドレス要求、3GPP AAAサーバ、3GPP AAA(認可、アカウンティングおよび認証)サーバ
56 3GPP AAAプロキシ、3GPP AAA(認可、アカウンティングおよび認証)サーバ
58 拡張パケットデータゲートウェイ(ePDG)
60 進化版UMTS地上無線アクセスネットワーク(e-UTRAN)、IPsec(インターネットプロトコルセキュリティ)トンネル
61 IPSecトンネル
62 2Gまたは3Gに準拠して動作できるサービングゲートウェイサポートノード、モバイルIPトンネル
63 PMIPトンネル
64 GTP
64 モビリティ管理エンティティ(MME)
65 S8a-GTPトンネル
66 信頼された非3GPP IPアクセス
68 信頼されない非3GPP IPアクセス
70 信頼された/信頼されない非3GPPIPアクセスまたは3GPPアクセス
80 ＩPパケット
80.1 訪問先サービングゲートウェイに伝達されるIPパケット、プロキシバインディングアップデートパケット
82 LMAの宛先アドレス
84 モバイルノードプロキシ気付アドレスのソースアドレス
86 パケットがバインディングアップデートを形成していることを示すフィールド、バインディングアップ
88 モバイルノードの一意の識別子を提供するフィールド
90 ホームIPアドレスを求める要求を識別するフィールド、ホームIP要求
92 ローカルモバイルエージェント
94 訪問先ゲートウェイ
96 訪問先ゲートウェイ
100 通信相手ノード
102 パケット、IPパケット
104 モバイルノードの割り当てられたホームアドレス、MNホームアドレス
106 通信相手ノードのソースアドレス、CNアドレス
108 データ
110 モバイルノードホームIPアドレス、プロキシ気付アドレス
112 MNホームアドレス、ローカルモバイルエージェントのアドレス、LMAアドレス
114 トンネリングされたIPアドレス
M1 メッセージ
M2 メッセージ
M4 メッセージ
M5 メッセージ
M6 プロキシバインディングアップデート確認応答メッセージ
M7 メッセージ交換
M8 メッセージ
S1からS11 様々なインターフェース
S2a、S2b、S2c インターフェース
S8a インターフェースプロトコル(GTPベース)
S8b インターフェースプロトコル(IETFベース)
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インターネットプロトコルを使用してモバイルノードにおよびモバイルノードからデータを伝達するための機能を提供するように設定された電気通信システムおよび方法に関するものである。より具体的には、本発明の諸実施形態は、インターネットプロトコルを使用して通信しているモバイルノードに典型的にローミングに関連するサービスを提供するための機能を提供する。
【背景技術】
【０００２】
モバイルアクセスネットワークは、モバイルノードがアクセスネットワークを介してローミングしている間に、例えば、音声通信またはインターネットブラウジングなどの通信サービスを提供するためにモバイルノードがデータを伝達する機能を提供する。さらに、第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)によって規定されているものなどの汎用パケット無線システムに準拠して動作するものなどのモバイルアクセスネットワークは、モバイルノードが3GPP規格に準拠して動作している別のモバイルアクセスネットワークにローミングし、モバイルノードがあたかもそのホームアクセスネットワークに接続されているかのようにネットワークを介してデータを伝達し続けるための機能を提供する。したがって、汎用パケット無線システム(GPRS)規格は、モバイルノードの別のネットワークへのローミングを容易にし、一方、そのモバイルノードがあたかもそれ自体のホームネットワークに接続されているかのようにそのモバイルノードがデータを伝達しサービスを受信できるようにするネットワーク要素を含む。
【０００３】
モバイルノードに通信サービスを提供するために、インターネットプロトコル、例えばインターネットエンジニアリングタスクフォース(IETF)によって定義されたインターネットプロトコルが使用されることが多くなってきている。したがって、WimaxおよびWi-Fiなどの無線アクセスインターフェース技術は、モバイルノードが無線アクセスゲートウェイを介してデータを伝達するための機能を提供する。したがって、無線アクセスゲートウェイは、非3GPPタイプネットワークのモバイルノードの最初のアクセスポイントを形成する。モバイルインターネットプロトコルは、モバイルノードが無線アクセスゲートウェイに接続されたときにインターネットプロトコルを使用してインターネットアドレスを取得しデータを伝達するための機能を提供するが、そのようなモバイルノードは、3GPP GPRSシステムなどの汎用パケット無線システムに準拠して動作しているネットワークに通常はより典型的に関連するローミングに関連するサービスを受信することが望ましく、通常は不可欠であろう。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明によれば、インターネットプロトコルを使用してモバイルノードにおよびそれからデータを伝達するための電気通信システムが提供されている。電気通信システムは、ホームゲートウェイノードを含む第1のホームアクセスネットワークと、訪問先サービングゲートウェイノードを含む第2の訪問先アクセスネットワークと、インターネットプロトコルを使用してモバイルノードにおよびそれからデータを伝達するように動作可能な無線アクセスゲートウェイとを含む。モバイルノードは、インターネットプロトコルを使用して無線アクセスゲートウェイを介して第2の訪問先アクセスネットワークの訪問先サービングゲートウェイノードにバインディングアップデートメッセージを伝達するように動作可能である。バインディングアップデートメッセージは、モバイルノードの一意の識別子、および、モバイルノードがあたかも第1のホームアクセスネットワークに接続されているかのようにモバイルノードのためのインターネットプロトコルアドレス(ホームIPアドレス)を求める要求を含む。一実施例では、一意の識別子は、国際モバイル加入者識別(IMSI)番号などである。第2の訪問先アクセスネットワークの訪問先サービングゲートウェイノードは、バインディングアップデートメッセージに応答して、モバイルノードの一意の識別子からモバイルノードの第1のホームアクセスネットワークを識別し、ホームインターネットプロトコルアドレスを求める要求をホームゲートウェイノードに伝達するように動作可能である。第1のホームネットワークのホームゲートウェイノードは、モバイルノードにホームインターネットプロトコルアドレスを割り当てるようにとの要求に応答する。
【０００５】
本発明の諸実施形態は、たとえモバイルノードがIETFプロトコルを使用して非3GPPネットワークに接続したとしても、例えば汎用パケット無線システム(GPRS)トンネリングプロトコルを使用して、訪問先サービングゲートウェイノードがモバイルノードのホームネットワーク内のホームゲートウェイノードに接続するように設定することにより、3GPPネットワークによって提供されるローミング機能をモバイルノードに提供できる。
【０００６】
本発明は、部分的には、配備された大多数の無線アクセスネットワークがモバイルノードにローミングサービスを提供するためにGPRSトンネリングプロトコル(GTP)などのトンネリングプロトコルを利用することを認識することにより考案された。したがって、たとえモバイルノードが非3GPP GPRSアクセスプロトコルに準拠して動作している無線アクセスゲートウェイを介してインターネットプロトコルを使用して通信しているとしても、本発明は、訪問先ネットワークがGTPを使用してモバイルノードのそのホームネットワークへの通信を可能にするように設定することにより、モバイルノードにそのようなローミングサービスを提供するための機能を提供する。通常、データは、モバイルノードのホームネットワークを介してモバイルノードにおよびそれから伝達される必要がある。したがって、モバイルノードがそのホームネットワークを介してデータを受信するためには、データはそのホームネットワークを介して伝達またはトンネリングされなければならない。モバイルノードのホームネットワークを介してデータを伝達するためには、モバイルノードは、モバイルノードがあたかもそのホームネットワークに接続されているかのようにインターネットプロトコルアドレス(ホームIPアドレス)を割り当てられなければならない。従来、モバイルノードがそのホームネットワークからローミングし、インターネットプロトコルを使用して無線アクセスゲートウェイに接続するとき、モバイルノードはインターネットプロトコルサービスを受信するために新しいIPアドレスを割り当てられるので、モバイルノードにそのホームIPアドレスを割り当てるための規定は何もない。ホームIPアドレスがなければ、モバイルノードは、課金および合法的傍受などの動作のためのホームネットワークを介してのホームルーテッドトラフィックによるローミングサービスを提供されえない。
【０００７】
本発明の諸実施形態は、モバイルノードが、IMSIなどのその一意のモバイル識別子をバインディングアップデートメッセージおよびホームIPアドレスを求める要求と共に無線アクセスゲートウェイに伝達するように設定する。無線アクセスゲートウェイは、訪問先ネットワークに、およびより具体的には訪問先サービングゲートウェイノードに接続されることになるので、無線アクセスゲートウェイは、要求を訪問先ネットワークのサービングゲートウェイに転送するように設定される。バインディングアップデートメッセージは、GTPなどのトンネリングプロトコルに準拠したクリエイトベアラ要求に変換されうる。本発明の一形態を実施する訪問先ネットワークのサービングゲートウェイは、一意のモバイル識別番号からモバイルノードのホームネットワークを識別し、モバイルノードのためのベアラを生成するようにとの要求がそのホームネットワークにIETFインターネットプロトコルを使用して伝達されるべきかまたはGTPを使用して伝達されるべきかを検出することになる。したがって、本発明の諸実施形態によれば、訪問先サービングゲートウェイは、モバイルノードのホームIPアドレスを要求する無線アクセスゲートウェイから受信されたインターネットプロトコルメッセージをGTPまたはインターネットプロトコルに準拠した同等のメッセージに変換する相互動作機能およびプロトコル選択機能として動作し、モバイルノードがあたかもそのホームネットワークに接続されているかのようにモバイルノードがIPアドレスを取得できるように、これらのメッセージをホームネットワークに伝達するように適応される。
【０００８】
本発明の諸実施形態によって提供される利点は、IETFプロトコルを使用して非3GPPネットワークに接続されたモバイルノードにGTPを使用してローミングサービスを提供できるが、本発明はまた、ローミング機能はまたモバイルノードのホームIPアドレスを必要とする将来のインターネットプロトコルを使用して提供されうると予想する。したがって、添付の特許請求の範囲で定義された本発明の諸実施形態は、モバイルノードのIPアドレスを求める要求を、インターネットプロトコルを使用してモバイルノードのホームネットワークに伝達するオプションを含む。しかし、上記で説明されたように、GTPを利用することは、既存のネットワークを使用するモバイルノードに、非3GPPネットワークに接続されたモバイルノードに、ローミングサービスを提供できる。
【０００９】
本発明の他の様々な態様および特徴が、添付の特許請求の範囲で定義されている。本発明による他の態様は、モバイルノード、サービングゲートウェイノード、ならびに電気通信システムおよび方法を含む。
【００１０】
本発明の諸実施形態は、次に、同様の構成要素は同一の英数字名称で識別される添付の図面を参照しながら説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態の全体的な説明図を提供する第1のホームアクセスネットワークおよび第2の訪問先アクセスネットワークを含む電気通信システムの概略ブロック図である。
【図２】本発明の一例示的実施形態に準拠して動作する図1に示された電気通信システムの構成要素を表す図である。
【図３】本発明の一実施形態に準拠して動作する図1に示された電気通信システムのより詳細な実施例を提供する図である。
【図４】モバイルノードからホームアクセスネットワークのサービングゲートウェイノードにルーティングするために必要とされる接続の説明図である。
【図５】あたかもホームネットワークに接続されているかのようにローミングモバイルノードにアドレスを提供するように設定された一連のメッセージを例示するメッセージ流れ図である。
【図６】プロキシモバイルインターネットプロトコルによって動作する場合の本発明の一例示的実施形態を例示する概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
概要
インターネットプロトコル(IP)ベースのアクセス技術の急速な発展によって、WLAN/WimaxなどのIPベースのアクセス技術のためのサポートを既存のGPRS/UMTSコアネットワークに導入する必要が生じてきた。しかし、この必要によって提示された技術的課題は、IPアクセス技術は非3GPPアクセスシステムのためのモビリティなどの機能のためのIETF定義のプロトコルに基づいており、一方、GPRS/UMTSネットワーク間のローミングサービスは3GPP定義のGTPプロトコルに基づいていることである。本発明の諸実施形態は、GPRS/UMTSネットワーク間でローミングし、IPベースのアクセスネットワークにアクセスするときにモバイルノードをサポートするための相互動作設定を定義する。既存の技術では、サービングゲートウェイは、IETFプロトコルまたは3GPPプロトコルをトリガおよび応答として処理できるだけである。したがって、サービングゲートウェイは、無線アクセスゲートウェイからプロキシバインディングアップデートを受信すると、プロキシバインディングアップデートをホームパケットデータゲートウェイノードに転送することになる。
【００１３】
解決されるべき問題は、サービングゲートウェイが、一方では非3GPPアクセスのためのIETFプロトコルと、他方ではホームネットワークとのローミングサービスのための3GPPプロトコル(GTP)との間で、「相互動作」できるようにすることである。これを実現するために、サービングゲートウェイがIETFプロトコルとGTPプロトコルとの間で「インターフェース」できるようにする相互動作機能が提供される。さらに、相互動作機能は、ローミングサポートのために、S8aインターフェースプロトコル(GTPベース)が選択されるべきか、またはS8bインターフェースプロトコル(IETFベース)が選択されるべきかを決定するように設定される。
【００１４】
本発明およびその解決策によって対処される技術的問題の全体的な説明図が、2つのモバイル無線ネットワークを含む電気通信システムを表す図1に例示されている。図1に示されている例示的実施形態によれば、第1のモバイル通信ネットワーク1は、モバイルノード(MN)2のためのホームネットワークを形成する。第2のモバイル通信ネットワーク4は、第1の位置6から第2の位置8にローミングして無線アクセスゲートウェイ10に接続するモバイルノードのための訪問先ネットワークとして働く。第1のモバイル通信ネットワーク1は、3GPP無線アクセスインターフェースおよびコアネットワークプロトコルに準拠してデータをモバイルノード2におよびそれから伝達するように設定される。したがって、ホームパケットデータネットワークゲートウェイ12、ホーム加入者サーバ14、および、一般に3GPP無線アクセスノード16の中に含まれる他の無線アクセスネットワーク構成要素などのネットワーク要素は、データをモバイルノード2におよびそれから伝達するために、3GPP規格によって規定されているように動作する。
【００１５】
同様に、モバイルノード2のための訪問先ネットワークを形成する第2のモバイル通信ネットワーク4は、3GPP技術仕様に準拠して動作するネットワーク要素を含むが、本発明の全体的な例示的説明図の表現を簡単にするために、図1にはサービングゲートウェイ20のみが示されている。ホームネットワーク1および訪問先ネットワーク4は両方とも3GPP技術仕様に準拠して動作するように設定されているので、ホームパケットデータネットワークゲートウェイ12と訪問先サービングゲートウェイ20との間のデータ、信号およびユーザプレーンデータの両方の伝達は、チャネル22によって表されているように汎用パケット無線システムトンネリングプロトコルに準拠している。
【００１６】
上記で説明されたように、多くのモバイル通信ネットワークは、ローミングプロトコルおよび手順が開発されてきた3GPP技術仕様に準拠するように開発されてきたが、IETFによって規定されているインターネットプロトコルをサポートする無線および固定有線両方の他のアクセスインターフェースが開発されてきた。したがって、将来、モバイルノードは、3GPPによって規定されていないが、例えば、WimaxまたはWi-Fiなどの非3GPPプロトコルに準拠して動作するインターフェースおよびプロトコルに準拠して動作するインターネットプロトコルネットワークに接続されるようになりうる。したがって、図1に例示されているように、モバイルノード2は、そのホームネットワークからローミングし、訪問先ネットワークで非3GPP無線アクセスゲートウェイ10に接続する。インターネットプロトコルはローミングプロトコルおよび手順のための規定を含まないので、モバイルノード2は、モバイルノードがあたかも3GPPネットワーク、例えば訪問先ネットワーク4に接続されているかのようにローミングサービスを提供されることが望ましいであろう。したがって、本発明によって対処される技術的問題は、モバイルノードが可能な場合はいつでもGTPタイプトンネリングプロトコルを利用することによりローミング機能にアクセスできるようにするために、モバイルノード2があたかもそのホームネットワーク1に接続されているかのようにモバイルノードMN2がインターネットプロトコルアドレスを取得できるようにすることにより、モバイルノードにそのようなプロトコルを提供することである。この目的のために、訪問先サービングゲートウェイ20は、モバイルノードのホームネットワーク内のモバイルノードのホームゲートウェイと通信するのに適したプロトコルを選択するように適応され設定されている。好ましくは、ローミング機能を受信するために、訪問先サービングゲートウェイはGTP22を選択する。さらに、モバイルノードは、モバイルノードが訪問先サービングゲートウェイ20からホームIPアドレスを受信するまで、ユーザに通信サービスを提供するアプリケーションの起動を遅延させる。したがって、図2に示されている例示的実施形態によれば、非3GPP無線アクセスゲートウェイ10は訪問先ネットワーク4の訪問先サービングゲー
トウェイ20への接続を提供され、接続22はインターネットプロトコルに準拠して動作するように設定される。
【００１７】
モバイルノードにホームインターネットプロトコルアドレス(ホームIPアドレス)を提供し、モバイルノードのホームネットワークへのおよびそれからのインターネットパケットのための通信ベアラを提供する方式としてGTPを選択するために、図1に示されている訪問先サービングゲートウェイ20は、図1に示されている構成要素をより詳細に例示する図2に示されているように適応される。図2に示されているように、訪問先サービングゲートウェイ20は、プロトコルスイッチング機能30およびプロトコル相互動作機能32を含む。プロトコルスイッチング機能30は、モバイルノードのホームネットワークのゲートウェイノード12におよびそれからシグナルリングおよびユーザデータを伝達するためにGTP22かまたはインターネットプロトコル通信ベアラかのどちらかを選択するように設定される。GTPかまたはインターネットプロトコルかのどちらかの適切なプロトコルの選択は、
・モバイルノードのホームネットワークがインターネットプロトコルに準拠して動作するかどうか、
・モバイルノードによって使用されるアクセスネットワークに依存する、または
・例えば、モバイルノードにローミング機能を提供するためにGTPが好まれるデフォルト選択
などのパラメータに依存する。
【００１８】
それとは対照的に、簡潔に説明されるように、プロトコル相互動作機能32は、チャネル24およびGTPチャネル22上で受信されたインターネットプロトコルデータおよび/またはインターネットプロトコル34の間でプロトコル変換を行うように設定される。この技法によれば、モバイルノード2は、アプリケーションがホームIPアドレスを取得するまで、アプリケーション36を起動しない。したがって、プロトコルスタック38は、モバイルノード2がそのホームネットワークからローミングして無線アクセスゲートウェイ10に接続されたときにモバイルノードにインターネットパケットのトンネリングを提供するように構成される。ホームIPアドレスを取得するために、モバイルノード2は、メッセージがバインディングアップデートであるとの表示50と、モバイルノードの一意の識別子52と、モバイルノードがそのホームIPアドレスを取得するようにとの要求54と、後で説明されるように、モバイルノードのホームIPアドレス(MN-HNPなど)を受信するためにモバイルノードに転送するのに必要とされうる他の情報とを含むバインディングアップデートメッセージ48を伝達する。次いで、バインディングアップデートメッセージ48は、モバイルノード2から非3GPP無線アクセスゲートウェイ10を介して訪問先サービングゲートウェイ20に伝達される。次いで、バインディングアップデートメッセージ48は、一意の識別子からモバイルノードのホームネットワークを識別するプロトコル相互動作機能32の中で受信される。例えば、一意の識別子は、国際モバイル加入者識別(IMSI)番号でよい。プロトコル相互動作機能がモバイルノードのホームネットワークを識別した後は、プロトコルスイッチング機能30は、モバイルノードのホームネットワークのゲートウェイと通信するのに適したプロトコルを選択することになる。次いで、プロトコル相互動作機能32は、ベアラチャネル24を介して受信されたインターネットプロトコル通信間で、ベアラチャネル22上でモバイルノードのホームネットワークのゲートウェイノードと通信するためにGTPなどの適切なプロトコルに変換することになる。簡潔に提供されるより詳細な説明で説明されるように、次いで、バインディングアップデートメッセージは、クリエイトベアラメッセージに変換され、モバイ
ルノードのホームネットワークに転送され、次いで、このホームネットワークは、ベアラを確立し、モバイルノードにホームIPアドレスを提供し、次いで、このホームIPアドレスは、アプリケーション36が起動されうるように、モバイルノード2に転送し戻される。以下のセクションは、図1および図2に関連して上記で説明された全体的な動作のより詳細な実施形態を提供する。
【００１９】
より詳細な実施例
図3は、図1に示されているネットワークのより詳細な実施例を提供する。ホームネットワークおよび訪問先ネットワークは、ホームネットワークおよび訪問先ネットワークの両方に示されているホームポリシ制御ルール機能50および訪問先ポリシ制御ルール機能52、ホームネットワークおよび訪問先ネットワークの両方のための3GPP AAAサーバ54、56、ならびに、3GPP進化システムアーキテクチャに準拠して動作できるS1からS11として示されている様々なインターフェースなどの他のネットワーク要素を含む。訪問先ネットワークはまた、拡張パケットデータゲートウェイ(ePDG)58、進化版UMTS地上無線アクセスネットワーク(e-UTRAN)60、2Gまたは3Gに準拠して動作できるサービングゲートウェイサポートノード62、およびモビリティ管理エンティティ(MME)64などの他のネットワーク要素を含む。同様に、非3GPPネットワークは、ネットワーク要素66、68、70によって表されている信頼されうるかそれとも信頼されえない様々なアクセスゲートウェイを含んでよいが、本質的に、図1に示されているアクセスゲートウェイとの唯一の違いは、信頼されない無線アクセスゲートウェイは、3GPP AAA(認可、アカウンティングおよび認証)サーバ56、54とのインターフェースを有する必要がありうることである。
【００２０】
図4は、モバイルノードがホームIPアドレスを求める要求をモバイルノードのホームネットワークに伝達するために行う接続を表す。モバイルノードは、訪問先ネットワークのサービングゲートウェイと通信するためにインターネットプロトコルに準拠したインターフェースS2a、S2b、S2cを使用して非3GPPシステムアクセスを使用する。簡潔に説明されるように、モバイルノードは、デュアルスタックモバイルIPv6、プロキシモバイルインターネットプロトコル、または外部エージェントを使用するモバイルIPv4プロトコルに準拠した無線アクセスゲートウェイに接続できる。これらの場合はそれぞれ、無線アクセスゲートウェイ10に接続されたときにモバイルノードのホームネットワークからモバイルノードにインターネットパケットデータをトンネリングすることにより、ホームIPアドレスの取得を完了し、ホームネットワークからローミング機能を受信するために、さらなるアドレス情報を必要とすることがある。図4に示されているように、プロトコル相互動作機能および選択機能は、訪問先ネットワークのサービングゲートウェイとモバイルノードのホームネットワークのゲートウェイノードとの間のGTPトンネリングプロトコルを選択できる。
【００２１】
図5は、モバイルノードがモバイルノードのホームネットワークからホームIPアドレスを取得する例示的メッセージ流れ図プロセスを提供する。第1の機能として図5に示されているように、モバイルノードは従来のインターネットプロトコルに準拠して認可および認証機能を実行するので、このステップのさらなる説明は提供されない。
【００２２】
図2に関連して上記ですでに説明されたように、モバイルノードは、モバイルノードの識別子およびIPアドレスを求める要求を含むバインディングアップデートを無線アクセスゲートウェイ10に伝達する。簡潔に説明されるように、バインディングアップデートメッセージはまた、ネットワークがプロキシモバイルIPに準拠して構成されている場合は、例えば、モバイルノードのホームネットワークプロキシ(MN-HNP)アドレスなどの他の情報を含む。したがって、メッセージM1では、無線アクセスゲートウェイ10は、訪問先ネットワークのサービングゲートウェイ20に、モバイルノードの一意の識別子、ホームIPアドレス要求、およびMN-HNPアドレスなどの他の情報を含むプロキシバインディングアップデートメッセージを伝達する。サービングゲートウェイ20がGTPベアラを選択した場合は、ゲートウェイ20の中の相互動作機能32は、バインディングアップデート要求を、サービングゲートウェイノード20とモバイルノードのホームネットワークのゲートウェイノード12との間のメッセージM2の形でのモバイルノードの識別子およびホームIPアドレス要求を含むことになるクリエイトデフォルトベアラ要求に変換することになる。メッセージ交換M3によって、ホームゲートウェイノード12は、いかなる品質のサービス交渉をも含めてモバイルノードが加入しているサービスを識別し、いかなる適切なビリング機能またはセキュリティ機能をも実行するようホームネットワークの中のポリシ制御ルール機能50と交渉することになる。メッセージM4では、ホームゲートウェイノード12は、モバイルノードが別のネットワーク、およびさらに別の無線アクセスゲートウェイに接続されていることを識別するために、ホーム加入者サービスおよび/またはAAAサーバを更新する。メッセージM5では、次いで、ホームネットワークのパケットデータゲートウェイ12は、ホームIPアドレスをクリエイトデフォルトベアラ応答メッセージと共に訪問先ネットワーク内のサービングゲートウェイノード20に伝達する。訪問先ネットワーク内のゲートウェイ20の中の相互動作機能32は、GTPプロトコルメッセージであるクリエイトデフォルトベアラ応答を、パケットデータゲートウェイによって割り当てられたホームIPアドレスを含むプロキシバインディング
アップデート確認応答メッセージM6に変換する。次いで、無線パケットデータゲートウェイ10は、メッセージ交換M7によって表されたIPsecトンネリングセットアップ完了交換を使用してモバイルノード2と無線アクセスゲートウェイ10との間のトンネリングプロトコルベアラ確立を完了する。最後に、IPアドレス構成メッセージも、メッセージM8でアドレス割当てを完了するために無線アクセスゲートウェイ10からモバイルノード2に送信される。したがって、図5に例示されているように、モバイルノードと無線アクセスゲートウェイ10との間には、IPsec(インターネットプロトコルセキュリティ)トンネル60が提供され、一方、無線アクセスゲートウェイ10と訪問先ネットワークのサービングゲートウェイノード20との間には、モバイルIPトンネル62が提供される。しかし、ゲートウェイノード20の後で、トンネリングプロトコルはGTP64に準拠しており、したがって、訪問先ゲートウェイノード20の右ではGTPトンネリングが使用されるが、一方、左ではインターネットプロトコルが使用される。
【００２３】
図3に戻ると、モビリティ管理エンティティ(MME)64によってまたはそれなしで動作する図2に示されているプロトコル相互動作機能32の2つの可能な実施形態がある。したがって、相互動作機能には、MMEによって動作するべきかまたはMMEなしで動作するべきかの2つのオプションがある。
【００２４】
上記で説明されたように、サービングゲートウェイノードの中のプロトコル選択機能(PSF)は、S8インターフェース上で使用されるべきローミングプロトコルを選択する役割を担う。手順は、以下のとおりである。
・訪問先サービングゲートウェイが、(3GPP/GTP)クリエイトデフォルトベアラ要求(メッセージタイプを調べることにより検出可能)を受信した場合は、デフォルトでGTPベースのローミング機能を選択しアクティブ化する。
・サービングゲートウェイプロトコル選択機能(PSF)がIETFプロトコルをディセーブルにし、その結果、プロトコル選択機能がローミングのためにGTPプロトコルをアクティブ化しない限り、
・訪問先サービングゲートウェイは、(IETF)バインディングアップデートメッセージ(例えば、PMIPを使用している場合はプロキシバインディングアップデート)を受信した場合は、IETFプロトコル(MIPかそれともPMIP)ベースのローミング機能を選択しアクティブ化する。
【００２５】
訪問先サービングゲートウェイ内のプロトコル相互動作機能(IWF)は、IETFプロトコルメッセージ(例えば、バインディングアップデートメッセージ)を受信するように設定される。プロトコル選択機能は、ローミングのためにIETFプロトコル機能をディセーブルにし、相互動作機能がアクティブ化される。
【００２６】
相互動作機能は、S2(a/b/c)インターフェース上でIETFメッセージ、次いでトンネル(MIPトンネル、PMIPトンネル)を終了し、S8aインターフェース上で3GPP/GTPメッセージおよびトンネルを生成/終了する。
【００２７】
プロトコル相互動作機能は、モビリティ管理機能によってまたはそれなしで動作できる。これらのオプションは、以下のとおりである。
・オプションI:MMEは関与するが、3GPP無線ベアラ/S1ベアラは確立されない。(ホームルーテッドトラフィックのためにHPLMNによって割り当てられるべき)IPアドレス要求を有するバインディングアップデートを受信するとすぐ、プロトコル相互動作機能は、サービス要求(エミュレートされたページング要求でありうる)を生成し、それをMMEに送信する。MMEは、訪問先サービングゲートウェイにクリエイト(デフォルト)ベアラ要求を送信することにより応答する。そうすることの利益は、既存の3GPPアクセスベースのベアラセットアップ機能およびローミング機能内の機能エンティティを再利用することである。しかし、MMEは、サービングゲートウェイからのサービス要求を非3GPPアクセスネットワークから発信された要求と区別できる必要がある。
・オプションII:MMEが関与しない場合、(ホームルーテッドトラフィックのためにHPLMNによって割り当てられるべき)IPアドレス要求を有するバインディングアップデートを受信するとすぐ、プロトコル相互動作機能は、バインディングアップデートを終了し、直ちにクリエイト(デフォルト)ベアラ要求を生成し、それをホームパケットデータゲートウェイに送信する。プロトコル相互動作機能32は、VPLMNとHPLMNとの間のS8aインターフェース上でGTPトンネルを首尾よくセットアップするためのホームパケットデータゲートウェイからの確認としてのクリエイト(デフォルト)ベアラ応答を受信した後に、ホームパケットデータゲートウェイによってモバイルノードに割り当てられたIPアドレスが含まれたバインディングアップデートACKメッセージを生成する。このオプションの利益は、MMEの関与をバイパスすることであり、制御プロセスを簡略化し、したがって、ベアラセットアップ時間を低減する。
【００２８】
図4は、モバイルノードがローミングしたときに、かつホームルーテッドトラフィックがサポートされているときに、関与するべきネットワーク要素、プロトコル、およびインターフェースの説明図を提供する。この図は、非3GPPアクセスシステムにアクセスするためのインターフェースについて考慮するが、共通のローミングインターフェースS8a(GTP)を使用するべき3つのオプションがあり、したがって、プロキシモバイルIPv6、デュアルスタックモバイルIP、および外部エージェントを有するモバイルIPv4など、他の相互動作シナリオが予想されうることを示す。
【００２９】
アドレス管理実施例
プロキシモバイルIPv6
図6は、非3GPP無線アクセスゲートウェイがプロキシモバイルIPv6に準拠して動作する本発明の一実施形態の動作のさらなる説明図を提供する。プロキシモバイルインターネットプロトコルバージョン6(PMIPv6)は、訪問先ネットワークの中でローカルにモビリティを管理するために開発された。したがって、MIPv6ドメインアドレスは、モバイルノードが、MNが現在接続されている訪問先ネットワークに対応するMIPv6ドメインにあるときに、「ホーム」アドレスとして割り当てられる。MIPv6ドメインアドレスは、MNのホームネットワークプレフィックス(MN-HNP)として表される。PMIPv6提案規格によれば、MN-HNPアドレスを割り当てるネットワーク要素は、MN-HNPのトポロジカルアンカを形成するローカルモバイルエージェント(LMA)である。非ローミングの場合、またはローカルブレイクアウトによるローミングでは、LMAは、VPLMNに配置される。MN-HNPは、(PMIPv6ドメインである)VPLMNドメイン内のアドレスである。MNに送信された全てのトラフィックは、LMAによって受信され、次いで、トンネルを介して無線アクセスゲートウェイに送信されることになり、それに続いてモバイルノードに送信される。
【００３０】
インターネットプロトコルに精通した人々には理解されるであろうように、モバイルIPv6は、訪問先ネットワークにローミングしたモバイルノードが、インターネットプロトコルパケットをそのホームネットワークにトンネリングし戻さなくてもよいように、訪問先ネットワークによって割り当てられた気付アドレスを使用してローカルにインターネットプロトコルパケットをトンネリングできるルート最適化を実行するために、外部エージェントを含まない。モバイルIPv6は、外部エージェントを使用しない。しかし、インターネットプロトコルパケットが訪問先ネットワークを介してモバイルノードにトンネリングされうるようにするために、モバイルノードが訪問先ネットワークの中の別の接続ポイントにローミングし、それらの別の接続ポイントで気付アドレスを取得できるように、訪問先ネットワークの中でモバイルノードのためのプロキシを使用することが提案されてきた。この目的のために、モバイルノードは、訪問先ネットワークの中のLMAを指すモバイルノードホームネットワークプロキシ(MN-HNP)を割り当てられる。その後、LMAは、モバイルノードが別の接続ポイントへ移動できるようにモバイルノードに気付アドレスを割り当てる。したがって、プロキシモバイルIPによって動作する本発明の他の実施例は、訪問先ネットワークに配置されたローカルモバイルエージェントを含む。この実施例のためのモバイルノードに送信されるトラフィックのルートは、トラフィックが、訪問先ネットワーク内のLMAによって受信される前に、ホームネットワーク内のホームゲートウェイノードを介してルーティングされなければならないという点で、上記で提示されたものとは異なる。この拡張が本発明の諸実施形態によって動作するために、プロトコル相互動作機能は、モバイルノードのホームネットワークを介してIPパケットをトンネリングするためにMN-HNPを考慮するトンネルスイッチングプロトコルを実行する。図6に一実施例が示されている。
【００３１】
モビリティをローカルに(効率よく)管理するために、LMA(ローカルモバイルエージェント)は、VPLMNに配置される、例えば、サービングゲートウェイに並置されるが、一方、無線アクセスゲートウェイ(WAG)は、VPLMN内の非3GPPアクセスネットワークに配置される。MNに送信されるトラフィックのルートは、この場合、トラフィックがVPLMN内のLMAによって受信される前に、すなわちモバイルノードが訪問先アクセスネットワークにローミングする前に、トラフィックがHPLMN内のホームゲートウェイを介してルーティングされなければならないが、トラフィックがHPLMNを介してルーティングされるという点で、一般の場合とは異なる。この目的のために、下記が確立されなければならない。
・アプリケーション/サービスによって使用されるアドレスは、HPLMN(対、前の場合には、VPLMNアドレス/PMIPv6ドメイン)に属しなければならない
・ホームサービングゲートウェイは、全てのトラフィックが、MNに送信される前にLMAにトンネリングされ、次いで無線アクセスゲートウェイにトンネリングされる前に送信されなければならないホームエージェントとしてサービスしていなければならない。
【００３２】
下記は、ダウンリンク方向の、すなわち通信相手ノード(CN)からMNへのトラフィック経路を示す。
CN=>HPLMN内のホームPDNゲートウェイ=>GTPトンネル(1つまたは複数)=>LMA(VPLMN)=>PMIPトンネル=>Mゲートウェイ=>MN
【００３３】
上記の問題に対処するために、以下の変更が行われる必要がある。
【００３４】
PMIP無線アクセスゲートウェイは、無線アクセスゲートウェイが配置されている非3GPPアクセスネットワークに接続されたMNにルート広告を広告するが、PMIPによるモバイルノードは、(PMIPの場合には別のやり方で使用されるであろう)このアドレスを使用してそのサービス/アプリケーションを構成し「ない」。広告されたホームネットワークプレフィックスを有するローカルアクセスネットワークリンク、すなわちMNは、HNPを「ホームアドレス」と認めない。
【００３５】
その代わりに、無線アクセスゲートウェイは、ホームIPアドレス要求およびPMIPドメインアドレスが含まれたプロキシバインディングアップデートをLMAに送信する。
【００３６】
LMAは、プロキシバインディングアップデートを受信すると、以下の動作を行う。
・LMAと無線アクセスゲートウェイとの間のPMIPトンネルのために使用されるべきPMIPドメインアドレス(MN-HNP)を登録する。
・ホームIPアドレス要求を含むクリエイト(デフォルト)ベアラ要求を生成し、訪問先サービングゲートウェイ内のプロトコル相互動作機能を介してHPLMN内のホームPDNゲートウェイに送信する。
【００３７】
ホームゲートウェイは、クリエイト(デフォルト)ベアラ要求を受信するとすぐ、QoSのためのhPCRFポリシ、および課金/サービスアクセスルールを調べた後に、モバイルノードのホームアドレスを割り当て、クリエイト(デフォルト)ベアラ応答を返し、それをVPLMN内の訪問先サービングゲートウェイに送信する。その結果として、ホームパケットデータゲートウェイと訪問先サービングゲートウェイとの間にGTPトンネルが確立される。
【００３８】
クリエイト(デフォルト)ベアラ応答を受信するとすぐ、LMA(VPLMN内の訪問先サービングゲートウェイ)は、その相互動作機能を使用して、割り当てられたホームIPアドレスを有するプロキシバインディングアップデート応答を生成し、無線アクセスゲートウェイ(S2bの場合は、PDGでありうる)に送信する。その結果として、無線アクセスゲートウェイとLMAとの間にPMIPトンネルがセットアップされる。
【００３９】
無線アクセスゲートウェイは、モバイルノードのホームIPアドレスをそのルータ広告にカプセル化し、次いで、このルータ広告はモバイルノードによって取得される。
【００４０】
一実施例として、CNからモバイルノードに送信されたパケットは、以下のとおりになる。
・MNはHPLMNアドレス(1つまたは複数)を使用するのでHPLMNに送信する。
・PDNゲートウェイは、(パケットが最初に到着するHPLMNのGGSNなので)パケットをインターセプトする。
PDNゲートウェイは、以下のように、パケットをGTPトンネルにカプセル化する。
・外部IPヘッダ:Dst Addr:VPLMN内の訪問先サービングゲートウェイ(LMA)、Src.Addr:PDN Addr
・UDPヘッダ:
・GTPヘッダ(エンドポイントとしての訪問先サービングゲートウェイおよびPDN WG)
・内部IPヘッダ:Dst.AddrモバイルノードのホームIPAddr、Src Addr.CNのAddr。
【００４１】
パケットがVPLMN内の訪問先サービングゲートウェイ(LMA)に到着すると、訪問先サービングゲートウェイは、パケットをGTPトンネルからデカプセル化し、次いで、内部IPパケットをPMIPトンネルにカプセル化する。
外部IPヘッダ:Dst.Addr.モバイルノードのプロキシCoA(無線アクセスゲートウェイ)、Src.Addr:LMA Addr。
内部IPヘッダ:Dst.Addr.モバイルノードのホームIPアドレス、Src.Addr:CNのAddr。
【００４２】
アップリンクデータ送信-リバーストンネリング
ソースアドレスがモバイルノードのホームPLMNのアドレスであり、発信ネットワークドメインのアドレスがVPLMNであるというミスマッチのために、モバイルノードがローカルアクセスネットワーク内の出口インターフェースによってブロックされずにパケットをCNに送信するとき、リバーストンネリングが必要とされる。
【００４３】
リバーストンネリングは、以下のとおりである。
MN=>無線アクセスゲートウェイ=>PMIPリバーストンネル=>訪問先サービングゲートウェイ(LMA)=>GTPトンネル=ホームパケットデータゲートウェイ。
【００４４】
リバーストンネルをセットアップするために、無線アクセスゲートウェイは、ソースアドレスとしてプロキシCoA、および宛先アドレスとして訪問先サービングゲートウェイ(LMA)アドレスを使用してモバイルノードから発信されたパケットをカプセル化する。
【００４５】
パケットが訪問先サービングゲートウェイに到着すると、訪問先サービングゲートウェイは、パケットをデカプセル化し、次いで、GTPトンネルを使用して内部IPパケットをカプセル化する。
【００４６】
上記で提示された全体的な説明が図6に例示されている。図6では、上記で説明された実施例に関して、モバイルノード2は、LMAの宛先アドレス82およびモバイルノードのプロキシ気付アドレスのソースアドレス84を有するIPパケット80を伝達する。IPパケット80はまた、パケットがバインディングアップデートを形成していることを示すフィールド86、モバイルノードの一意の識別子を提供するフィールド88、およびホームIPアドレスを求める要求を識別するフィールド90を含む。上記で説明されたように、モバイルノード2は、非3GPP無線アクセスゲートウェイ10を介して訪問先サービングゲートウェイノード20にバインディングアップデートパケットを伝達する。プロキシモバイルIPのこの実施例では、バインディングアップデートを表すIPパケット80は、IPパケット80の宛先アドレスをMN-HNP94、96としての訪問先ゲートウェイのアドレスおよびソースアドレスで置換し、訪問先サービングゲートウェイに伝達されるIPパケット80.1を形成するローカルモバイルエージェント92によって伝達される。その後、図5に関連して説明されたように、訪問先サービングゲートウェイは、プロキシバインディングアップデートパケット80.1をクリエイトデフォルトベアラ要求と解釈し、フィールド88内のモバイルノードの一意の識別子を使用してホームネットワーク、および、したがってホームパケットデータネットワークゲートウェイ12を識別する。前の諸実施例の場合のように、その後、ホームパケットデータゲートウェイは、モバイルノードの気付アドレスによって置換されたMN-HNPアドレスを使用してモバイルエージェント92を介してモバイルノード2に伝達されたホームIPアドレスを割り当てる。
【００４７】
ホームIPアドレスを取得すると、モバイルノードはアプリケーションを起動し、例えば通信相手ノード100と通信する。したがって、ホームネットワークを介して通信相手ノード100からのIPパケット102と通信している動作時に、通信相手ノードは、宛先フィールド内にモバイルノードの割り当てられたホームアドレス104、およびソースアドレスフィールド内に通信相手ノードのソースアドレス106を含み、ペイロードフィールド内にデータ108を含む。ホームゲートウェイノード12の中で、ホームゲートウェイは、モバイルノードホームIPアドレス110、112であるMN-HNPアドレスを有する宛先アドレスフィールドおよびソースアドレスフィールドを有するIPパケットにIPパケット102を入れることにより、IPパケット102を訪問先サービングゲートウェイ20に、次いでモバイルエージェント92にトンネリングすることにより、訪問先サービングゲートウェイを介してIPパケット102をローカルモバイルエージェント92にトンネリングする。ローカルモバイルエージェント92の中で、宛先アドレスフィールド110は、モバイルノードのプロキシ気付アドレスで置換され、ソースアドレス112は、ローカルモバイルエージェントのアドレスによって置換される。したがって、モバイルノード2は、トンネリングされたIPパケット114をデカプセル化することにより非3GPP無線アクセスゲートウェイ10からパケット102を受信する。
【００４８】
他の実施例
非3GPPアクセスシステムにアクセスするためにMIPv4 FAを使用したS2a上の最初の接続
【００４９】
非3GPPアクセスシステムにアクセスするためにCMIPを使用したS2c上の最初の接続
【００５０】
専用ベアラがセットアップされる場合では、サービングゲートウェイからのトリガメッセージが新規のIPアドレスを要求しないクリエイト専用ベアラ要求であるべきであること以外は同様である。
【００５１】
本発明の範囲から逸脱することなく、上記で説明された例示的実施形態に対して様々な変更が行われてよい。
【符号の説明】
【００５２】
1 第1のモバイル通信ネットワーク、ホームネットワーク、ホームPLMN
2 モバイルノード(MN)
4 第2のモバイル通信ネットワーク、訪問先ネットワーク、訪問先PLMN
6 第1の位置
8 第2の位置
10 非3GPP無線アクセスゲートウェイ、無線パケットデータゲートウェイ
12 ホームパケットデータネットワークゲートウェイ、モバイルノードのホームネットワークのゲートウェイノード
14 ホーム加入者サーバ
16 3GPP無線アクセスノード、オペレータのIPサービス(例えば、IMS、PSSなど)
20 訪問先サービングゲートウェイ
22 チャネル、接続、GTPチャネル、ベアラチャネル
24 チャネル、ベアラチャネル
30 プロトコルスイッチング機能
32 プロトコル相互動作機能
34 インターネットプロトコル
36 アプリケーション
38 プロトコルスタック
48 バインディングアップデートメッセージ
50 バインディングアップデート、ホームポリシ制御ルール機能
52 モバイルノードの一意の識別子、訪問先ポリシ制御ルール機能
54 モバイルノードIPアドレス要求、3GPP AAAサーバ、3GPP AAA(認可、アカウンティングおよび認証)サーバ
56 3GPP AAAプロキシ、3GPP AAA(認可、アカウンティングおよび認証)サーバ
58 拡張パケットデータゲートウェイ(ePDG)
60 進化版UMTS地上無線アクセスネットワーク(e-UTRAN)、IPsec(インターネットプロトコルセキュリティ)トンネル
61 IPSecトンネル
62 2Gまたは3Gに準拠して動作できるサービングゲートウェイサポートノード、モバイルIPトンネル
63 PMIPトンネル
64 GTP
64 モビリティ管理エンティティ(MME)
65 S8a-GTPトンネル
66 信頼された非3GPP IPアクセス
68 信頼されない非3GPP IPアクセス
70 信頼された/信頼されない非3GPPIPアクセスまたは3GPPアクセス
80 ＩPパケット
80.1 訪問先サービングゲートウェイに伝達されるIPパケット、プロキシバインディングアップデートパケット
82 LMAの宛先アドレス
84 モバイルノードプロキシ気付アドレスのソースアドレス
86 パケットがバインディングアップデートを形成していることを示すフィールド、バインディングアップ
88 モバイルノードの一意の識別子を提供するフィールド
90 ホームIPアドレスを求める要求を識別するフィールド、ホームIP要求
92 ローカルモバイルエージェント
94 訪問先ゲートウェイ
96 訪問先ゲートウェイ
100 通信相手ノード
102 パケット、IPパケット
104 モバイルノードの割り当てられたホームアドレス、MNホームアドレス
106 通信相手ノードのソースアドレス、CNアドレス
108 データ
110 モバイルノードホームIPアドレス、プロキシ気付アドレス
112 MNホームアドレス、ローカルモバイルエージェントのアドレス、LMAアドレス
114 トンネリングされたIPアドレス
M1 メッセージ
M2 メッセージ
M4 メッセージ
M5 メッセージ
M6 プロキシバインディングアップデート確認応答メッセージ
M7 メッセージ交換
M8 メッセージ
S1からS11 様々なインターフェース
S2a、S2b、S2c インターフェース
S8a インターフェースプロトコル(GTPベース)
S8b インターフェースプロトコル(IETFベース)
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インターネットプロトコルを使用してモバイルノードにおよびそれからデータを伝達するための機能を提供するように設定された電気通信システムであって、前記システムは、
ホームゲートウェイノードを含む第1のホームアクセスネットワークと、
訪問先サービングゲートウェイノードを含む第2の訪問先アクセスネットワークと、
前記インターネットプロトコルを使用して前記モバイルノードにおよびそれからデータを伝達するように動作可能な無線アクセスゲートウェイと、を備え、
前記モバイルノードは、前記インターネットプロトコルを使用して前記無線アクセスゲートウェイを介して前記第2の訪問先アクセスネットワークの前記訪問先サービングゲートウェイノードにバインディングアップデートメッセージを伝達するように動作可能であり、前記バインディングアップデートメッセージは、前記モバイルノードの一意の識別子、および、前記モバイルノードがあたかも前記第1のホームアクセスネットワークに接続されているかのように前記モバイルノードのためのインターネットプロトコルアドレスを求める要求を含み、
前記第2の訪問先アクセスネットワークの前記訪問先サービングゲートウェイノードは、前記バインディングアップデートメッセージに応答して、前記モバイルノードの前記一意の識別子から前記第1のホームアクセスネットワークが前記モバイルノードの前記ホームネットワークであることを識別し、前記インターネットプロトコルアドレスを求める前記要求を前記ホームゲートウェイノードに伝達するように動作可能であり、前記ホームゲートウェイノードは、前記モバイルノードにホームインターネットプロトコルアドレスを割り当てるようにとの前記要求に応答する、
電気通信システム。
【請求項２】
前記第2の訪問先アクセスネットワークの前記訪問先サービングゲートウェイノードは、前記インターネットプロトコルに準拠して受信された前記バインディングアップデートメッセージを前記第1のアクセスネットワークの中の前記ホームゲートウェイノードへのおよびそれからのデータの伝達のために使用されるトンネリングプロトコルを介しての通信のための形に変換するように動作可能なプロトコル相互動作機能を含む、請求項1に記載の電気通信システム。
【請求項３】
前記第2の訪問先アクセスネットワークの前記訪問先サービングゲートウェイノードは、
前記第1のアクセスネットワークの構成に従って、前記訪問先サービングゲートウェイノードと前記第1のアクセスネットワーク内の前記ホームゲートウェイノードとの間で通信するために、インターネットプロトコルとトンネリングプロトコルとの間で選択するように動作可能なプロトコルスイッチング機能
を含む、請求項1または2に記載の電気通信システム。
【請求項４】
前記訪問先サービングゲートウェイノードは、前記モバイルノードから受信された前記バインディングアップデート要求に応答して、前記モバイルノードのホームインターネットプロトコルアドレスを求める要求と共に、前記トンネリングプロトコルを使用してクリエイトベアラ要求メッセージを前記第1のアクセスネットワークの前記ホームゲートウェイノードに送信するように動作可能であり、前記サービングゲートウェイノードは、前記モバイルノードの前記ホームインターネットプロトコルアドレスを提供するように応答して動作可能である、請求項2に記載の電気通信システム。
【請求項５】
前記第2の訪問先ネットワークは、モビリティ管理エンティティを含み、前記モバイルノードから前記バインディングアップデート要求メッセージを受信するとすぐ、前記プロトコル相互動作機能は、サービス要求メッセージを生成し、前記サービス要求メッセージを前記モビリティ管理エンティティに伝達するように動作可能であり、前記モビリティ管理エンティティは、前記訪問先サービングゲートウェイノードによって前記ホームゲートウェイノードに送信される前記クリエイトベアラ要求メッセージを生成するように動作可能である、請求項1から4のいずれか一項に記載の電気通信システム。
【請求項６】
前記トンネリングプロトコルは、第3世代パートナーシッププロジェクトによって規定されている汎用パケット無線システムトンネリングプロトコルである、請求項1から5のいずれか一項に記載の電気通信システム。
【請求項７】
モバイルノードが第1のホームアクセスネットワークから第2の訪問先アクセスネットワークにローミングし、無線アクセスゲートウェイに接続した後に、インターネットプロトコルを使用してユーザに通信サービスを提供するように設定されたモバイルノードであって、前記モバイルノードは、
前記インターネットプロトコルを使用して前記無線アクセスゲートウェイを介して前記第2の訪問先アクセスネットワークの訪問先サービングゲートウェイノードにバインディングアップデートメッセージを伝達するように設定され、前記バインディングアップデートメッセージは、前記モバイルノードの一意の識別子、および、前記モバイルノードがあたかも前記第1のホームアクセスネットワークに接続されているかのように前記モバイルノードのためのインターネットプロトコルアドレスを求める要求を含み、
前記バインディングアップデートメッセージに応答して、前記第2の訪問先アクセスネットワークの前記訪問先サービングゲートウェイノードからホームインターネットプロトコルアドレスを受信するように設定され、前記訪問先サービングゲートウェイノードは、前記モバイルノードの前記一意の識別子から前記第1のホームアクセスネットワークが前記モバイルノードの前記ホームネットワークであることをすでに識別しており、前記バインディングアップデートメッセージを前記ホームゲートウェイノードにすでに伝達しており、前記ホームゲートウェイノードは、前記モバイルノードに前記ホームインターネットプロトコルアドレスをすでに割り当てている、
モバイルノード。
【請求項８】
前記モバイルノードは、アプリケーションプログラムに準拠して前記通信サービスを前記ユーザに提供するように動作可能なアプリケーションプロセッサと、
前記バインディングアップデートメッセージを前記訪問先サービングゲートウェイノードに送信するために、前記無線アクセスゲートウェイから第1のインターネットプロトコルアドレスを取得し、
前記ホームゲートウェイノードによって割り当てられた前記ホームインターネットプロトコルアドレスを受信するように動作可能な無線通信インターフェース装置と、を含み、
前記アプリケーションプロセッサは、前記通信インターフェース装置とあいまって、前記ホームインターネットプロトコルアドレスを使用して前記通信サービスを前記ユーザに提供するように設定される、
請求項7に記載のモバイルノード。
【請求項９】
モバイルアクセスネットワークの一部分を形成するサービングゲートウェイノードであって、
バインディングアップデートメッセージに応答して、モバイルノードに、前記モバイルノードがあたかも前記モバイルノードのホームアクセスネットワークに接続されているかのようにインターネットプロトコルアドレスを提供するように動作可能であり、
前記バインディングアップデートメッセージは、前記モバイルノードの一意の識別子、および、ホームインターネットプロトコルアドレスを求める要求を含み、
前記サービングゲートウェイノードは、
モバイルノードが接続したインターネットプロトコルを使用する無線アクセスゲートウェイを介して前記モバイルアクセスネットワークの前記サービングゲートウェイノードに伝達された前記バインディングアップデートメッセージに応答して、前記モバイルノードの前記一意の識別子から前記モバイルノードの前記ホームネットワークを識別し、
前記インターネットプロトコルアドレスを求める前記要求を前記モバイルノードのホームアクセスネットワークのホームゲートウェイノードに伝達するように動作可能であり、前記ホームゲートウェイノードは、前記モバイルノードにホームインターネットプロトコルアドレスを割り当てるようにとの前記要求に応答し、さらに、
前記ホームアクセスネットワークから受信された前記ホームインターネットプロトコルアドレスを前記モバイルノードに伝達するように動作可能である、
サービングゲートウェイノード。
【請求項１０】
モバイルノードが第1のホームアクセスネットワークから第2の訪問先アクセスネットワークにローミングし、前記第2の訪問先アクセスネットワークに接続された無線アクセスゲートウェイに接続することに応答して、インターネットプロトコルを使用してデータを前記モバイルノードにおよびそれから伝達する方法であって、
前記インターネットプロトコルを使用して前記無線アクセスゲートウェイを介してバインディングアップデートメッセージを前記モバイルノードから前記第2の訪問先アクセスネットワークの訪問先サービングゲートウェイノードに伝達するステップを備え、前記バインディングアップデートメッセージは、前記モバイルノードの一意の識別子、および、前記モバイルノードがあたかも前記第1のホームアクセスネットワークに接続されているかのように前記モバイルノードのためのインターネットプロトコルアドレスを求める要求を含み、
前記バインディングアップデートメッセージに応答して、前記モバイルノードの前記一意の識別子から前記第1のホームアクセスネットワークが前記モバイルノードの前記ホームネットワークであることを識別するステップと、
前記インターネットプロトコルアドレスを求める前記要求を前記ホームゲートウェイノードに伝達するステップと、
前記ホームゲートウェイノードへの前記要求に応答して、前記モバイルノードにホームインターネットプロトコルアドレスを割り当てるステップと、
前記無線アクセスゲートウェイを介して前記ホームインターネットプロトコルアドレスを前記モバイルノードに伝達するステップと
を備える方法。
【請求項１１】
バインディングアップデートメッセージに応答して、モバイルノードに、前記モバイルノードがあたかも前記モバイルノードのホームアクセスネットワークに接続されているかのようにインターネットプロトコルアドレスを提供する方法をコンピュータに実施させるコンピュータプログラム命令を含むコンピュータ可読キャリアであって、
前記バインディングアップデートメッセージは、前記モバイルノードの一意の識別子、および、ホームインターネットプロトコルアドレスを求める要求を含み、
前記コンピュータ可読キャリアは、
-前記バインディングアップデートメッセージに応答して、前記モバイルノードの前記一意の識別子から前記モバイルノードの前記ホームネットワークを識別するために、モバイルノードが接続したインターネットプロトコルを使用する無線アクセスゲートウェイを介して前記モバイルアクセスネットワークの前記サービングゲートウェイノードに伝達するようにとの命令と、
-前記インターネットプロトコルアドレスを求める前記要求を前記モバイルノードのホームアクセスネットワークのホームゲートウェイノードに伝達するようにとの命令とを備え、前記ホームゲートウェイノードは、前記モバイルノードにホームインターネットプロトコルアドレスを割り当てるようにとの前記要求に応答し、さらに、
-前記ホームアクセスネットワークから受信された前記ホームインターネットプロトコルアドレスを前記モバイルノードに伝達するようにとの命令を備える、
コンピュータ可読キャリア。
【請求項１２】
前記モバイルノードが第1のホームアクセスネットワークから第2の訪問先アクセスネットワークにローミングし、無線アクセスゲートウェイに接続した後に、インターネットプロトコルを使用して通信サービスをユーザに提供する方法をモバイルノードに実施させるコンピュータプログラム命令を含むコンピュータ可読キャリアであって、前記可読キャリアは、
-前記インターネットプロトコルを使用して前記無線アクセスゲートウェイを介してバインディングアップデートメッセージを前記第2の訪問先アクセスネットワークの訪問先サービングゲートウェイノードに伝達するようにとの命令を備え、前記バインディングアップデートメッセージは、前記モバイルノードの一意の識別子、および、前記モバイルノードがあたかも前記第1のホームアクセスネットワークに接続されているかのように前記モバイルノードのインターネットプロトコルアドレスを求める要求を含み、さらに、
-前記バインディングアップデートメッセージに応答して、前記第2の訪問先アクセスネットワークの前記訪問先サービングゲートウェイノードからホームインターネットプロトコルアドレスを受信するようにとの命令を備え、前記訪問先サービングゲートウェイノードは、前記モバイルノードの前記一意の識別子から前記第1のホームアクセスネットワークが前記モバイルノードの前記ホームネットワークであることをすでに識別しており、前記バインディングアップデートメッセージを前記ホームゲートウェイノードにすでに伝達しており、前記ホームゲートウェイノードは、前記モバイルノードに前記ホームインターネットプロトコルアドレスをすでに割り当てている、
コンピュータ可読キャリア。
【請求項１】
インターネットプロトコルを使用してモバイルノードにおよびそれからデータを伝達するための機能を提供するように設定された電気通信システムであって、前記システムは、
ホームゲートウェイノードを含む第1のホームアクセスネットワークと、
訪問先サービングゲートウェイノードを含む第2の訪問先アクセスネットワークと、
前記インターネットプロトコルを使用して前記モバイルノードにおよびそれからデータを伝達するように動作可能な無線アクセスゲートウェイと、を備え、
前記モバイルノードは、前記インターネットプロトコルを使用して前記無線アクセスゲートウェイを介して前記第2の訪問先アクセスネットワークの前記訪問先サービングゲートウェイノードにバインディングアップデートメッセージを伝達するように動作可能であり、前記バインディングアップデートメッセージは、前記モバイルノードの一意の識別子、および、前記モバイルノードがあたかも前記第1のホームアクセスネットワークに接続されているかのように前記モバイルノードのためのインターネットプロトコルアドレスを求める要求を含み、
前記第2の訪問先アクセスネットワークの前記訪問先サービングゲートウェイノードは、前記バインディングアップデートメッセージに応答して、前記モバイルノードの前記一意の識別子から前記第1のホームアクセスネットワークが前記モバイルノードの前記ホームネットワークであることを識別し、前記インターネットプロトコルアドレスを求める前記要求を前記ホームゲートウェイノードに伝達するように動作可能であり、前記ホームゲートウェイノードは、前記モバイルノードにホームインターネットプロトコルアドレスを割り当てるようにとの前記要求に応答する、
電気通信システム。
【請求項２】
前記第2の訪問先アクセスネットワークの前記訪問先サービングゲートウェイノードは、前記インターネットプロトコルに準拠して受信された前記バインディングアップデートメッセージを前記第1のアクセスネットワークの中の前記ホームゲートウェイノードへのおよびそれからのデータの伝達のために使用されるトンネリングプロトコルを介しての通信のための形に変換するように動作可能なプロトコル相互動作機能を含む、請求項1に記載の電気通信システム。
【請求項３】
前記第2の訪問先アクセスネットワークの前記訪問先サービングゲートウェイノードは、
前記第1のアクセスネットワークの構成に従って、前記訪問先サービングゲートウェイノードと前記第1のアクセスネットワーク内の前記ホームゲートウェイノードとの間で通信するために、インターネットプロトコルとトンネリングプロトコルとの間で選択するように動作可能なプロトコルスイッチング機能
を含む、請求項1または2に記載の電気通信システム。
【請求項４】
前記訪問先サービングゲートウェイノードは、前記モバイルノードから受信された前記バインディングアップデート要求に応答して、前記モバイルノードのホームインターネットプロトコルアドレスを求める要求と共に、前記トンネリングプロトコルを使用してクリエイトベアラ要求メッセージを前記第1のアクセスネットワークの前記ホームゲートウェイノードに送信するように動作可能であり、前記サービングゲートウェイノードは、前記モバイルノードの前記ホームインターネットプロトコルアドレスを提供するように応答して動作可能である、請求項2に記載の電気通信システム。
【請求項５】
前記第2の訪問先ネットワークは、モビリティ管理エンティティを含み、前記モバイルノードから前記バインディングアップデート要求メッセージを受信するとすぐ、前記プロトコル相互動作機能は、サービス要求メッセージを生成し、前記サービス要求メッセージを前記モビリティ管理エンティティに伝達するように動作可能であり、前記モビリティ管理エンティティは、前記訪問先サービングゲートウェイノードによって前記ホームゲートウェイノードに送信される前記クリエイトベアラ要求メッセージを生成するように動作可能である、請求項1から4のいずれか一項に記載の電気通信システム。
【請求項６】
前記トンネリングプロトコルは、第3世代パートナーシッププロジェクトによって規定されている汎用パケット無線システムトンネリングプロトコルである、請求項1から5のいずれか一項に記載の電気通信システム。
【請求項７】
モバイルノードが第1のホームアクセスネットワークから第2の訪問先アクセスネットワークにローミングし、無線アクセスゲートウェイに接続した後に、インターネットプロトコルを使用してユーザに通信サービスを提供するように設定されたモバイルノードであって、前記モバイルノードは、
前記インターネットプロトコルを使用して前記無線アクセスゲートウェイを介して前記第2の訪問先アクセスネットワークの訪問先サービングゲートウェイノードにバインディングアップデートメッセージを伝達するように設定され、前記バインディングアップデートメッセージは、前記モバイルノードの一意の識別子、および、前記モバイルノードがあたかも前記第1のホームアクセスネットワークに接続されているかのように前記モバイルノードのためのインターネットプロトコルアドレスを求める要求を含み、
前記バインディングアップデートメッセージに応答して、前記第2の訪問先アクセスネットワークの前記訪問先サービングゲートウェイノードからホームインターネットプロトコルアドレスを受信するように設定され、前記訪問先サービングゲートウェイノードは、前記モバイルノードの前記一意の識別子から前記第1のホームアクセスネットワークが前記モバイルノードの前記ホームネットワークであることをすでに識別しており、前記バインディングアップデートメッセージを前記ホームゲートウェイノードにすでに伝達しており、前記ホームゲートウェイノードは、前記モバイルノードに前記ホームインターネットプロトコルアドレスをすでに割り当てている、
モバイルノード。
【請求項８】
前記モバイルノードは、アプリケーションプログラムに準拠して前記通信サービスを前記ユーザに提供するように動作可能なアプリケーションプロセッサと、
前記バインディングアップデートメッセージを前記訪問先サービングゲートウェイノードに送信するために、前記無線アクセスゲートウェイから第1のインターネットプロトコルアドレスを取得し、
前記ホームゲートウェイノードによって割り当てられた前記ホームインターネットプロトコルアドレスを受信するように動作可能な無線通信インターフェース装置と、を含み、
前記アプリケーションプロセッサは、前記通信インターフェース装置とあいまって、前記ホームインターネットプロトコルアドレスを使用して前記通信サービスを前記ユーザに提供するように設定される、
請求項7に記載のモバイルノード。
【請求項９】
モバイルアクセスネットワークの一部分を形成するサービングゲートウェイノードであって、
バインディングアップデートメッセージに応答して、モバイルノードに、前記モバイルノードがあたかも前記モバイルノードのホームアクセスネットワークに接続されているかのようにインターネットプロトコルアドレスを提供するように動作可能であり、
前記バインディングアップデートメッセージは、前記モバイルノードの一意の識別子、および、ホームインターネットプロトコルアドレスを求める要求を含み、
前記サービングゲートウェイノードは、
モバイルノードが接続したインターネットプロトコルを使用する無線アクセスゲートウェイを介して前記モバイルアクセスネットワークの前記サービングゲートウェイノードに伝達された前記バインディングアップデートメッセージに応答して、前記モバイルノードの前記一意の識別子から前記モバイルノードの前記ホームネットワークを識別し、
前記インターネットプロトコルアドレスを求める前記要求を前記モバイルノードのホームアクセスネットワークのホームゲートウェイノードに伝達するように動作可能であり、前記ホームゲートウェイノードは、前記モバイルノードにホームインターネットプロトコルアドレスを割り当てるようにとの前記要求に応答し、さらに、
前記ホームアクセスネットワークから受信された前記ホームインターネットプロトコルアドレスを前記モバイルノードに伝達するように動作可能である、
サービングゲートウェイノード。
【請求項１０】
モバイルノードが第1のホームアクセスネットワークから第2の訪問先アクセスネットワークにローミングし、前記第2の訪問先アクセスネットワークに接続された無線アクセスゲートウェイに接続することに応答して、インターネットプロトコルを使用してデータを前記モバイルノードにおよびそれから伝達する方法であって、
前記インターネットプロトコルを使用して前記無線アクセスゲートウェイを介してバインディングアップデートメッセージを前記モバイルノードから前記第2の訪問先アクセスネットワークの訪問先サービングゲートウェイノードに伝達するステップを備え、前記バインディングアップデートメッセージは、前記モバイルノードの一意の識別子、および、前記モバイルノードがあたかも前記第1のホームアクセスネットワークに接続されているかのように前記モバイルノードのためのインターネットプロトコルアドレスを求める要求を含み、
前記バインディングアップデートメッセージに応答して、前記モバイルノードの前記一意の識別子から前記第1のホームアクセスネットワークが前記モバイルノードの前記ホームネットワークであることを識別するステップと、
前記インターネットプロトコルアドレスを求める前記要求を前記ホームゲートウェイノードに伝達するステップと、
前記ホームゲートウェイノードへの前記要求に応答して、前記モバイルノードにホームインターネットプロトコルアドレスを割り当てるステップと、
前記無線アクセスゲートウェイを介して前記ホームインターネットプロトコルアドレスを前記モバイルノードに伝達するステップと
を備える方法。
【請求項１１】
バインディングアップデートメッセージに応答して、モバイルノードに、前記モバイルノードがあたかも前記モバイルノードのホームアクセスネットワークに接続されているかのようにインターネットプロトコルアドレスを提供する方法をコンピュータに実施させるコンピュータプログラム命令を含むコンピュータ可読キャリアであって、
前記バインディングアップデートメッセージは、前記モバイルノードの一意の識別子、および、ホームインターネットプロトコルアドレスを求める要求を含み、
前記コンピュータ可読キャリアは、
-前記バインディングアップデートメッセージに応答して、前記モバイルノードの前記一意の識別子から前記モバイルノードの前記ホームネットワークを識別するために、モバイルノードが接続したインターネットプロトコルを使用する無線アクセスゲートウェイを介して前記モバイルアクセスネットワークの前記サービングゲートウェイノードに伝達するようにとの命令と、
-前記インターネットプロトコルアドレスを求める前記要求を前記モバイルノードのホームアクセスネットワークのホームゲートウェイノードに伝達するようにとの命令とを備え、前記ホームゲートウェイノードは、前記モバイルノードにホームインターネットプロトコルアドレスを割り当てるようにとの前記要求に応答し、さらに、
-前記ホームアクセスネットワークから受信された前記ホームインターネットプロトコルアドレスを前記モバイルノードに伝達するようにとの命令を備える、
コンピュータ可読キャリア。
【請求項１２】
前記モバイルノードが第1のホームアクセスネットワークから第2の訪問先アクセスネットワークにローミングし、無線アクセスゲートウェイに接続した後に、インターネットプロトコルを使用して通信サービスをユーザに提供する方法をモバイルノードに実施させるコンピュータプログラム命令を含むコンピュータ可読キャリアであって、前記可読キャリアは、
-前記インターネットプロトコルを使用して前記無線アクセスゲートウェイを介してバインディングアップデートメッセージを前記第2の訪問先アクセスネットワークの訪問先サービングゲートウェイノードに伝達するようにとの命令を備え、前記バインディングアップデートメッセージは、前記モバイルノードの一意の識別子、および、前記モバイルノードがあたかも前記第1のホームアクセスネットワークに接続されているかのように前記モバイルノードのインターネットプロトコルアドレスを求める要求を含み、さらに、
-前記バインディングアップデートメッセージに応答して、前記第2の訪問先アクセスネットワークの前記訪問先サービングゲートウェイノードからホームインターネットプロトコルアドレスを受信するようにとの命令を備え、前記訪問先サービングゲートウェイノードは、前記モバイルノードの前記一意の識別子から前記第1のホームアクセスネットワークが前記モバイルノードの前記ホームネットワークであることをすでに識別しており、前記バインディングアップデートメッセージを前記ホームゲートウェイノードにすでに伝達しており、前記ホームゲートウェイノードは、前記モバイルノードに前記ホームインターネットプロトコルアドレスをすでに割り当てている、
コンピュータ可読キャリア。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公表番号】特表２０１０−５３１６００（Ｐ２０１０−５３１６００Ａ）
【公表日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５１３９２０（Ｐ２０１０−５１３９２０）
【出願日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００８／０５８１６１
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０００８８６
【国際公開日】平成２０年１２月３１日（２００８．１２．３１）
【出願人】（５９１０３４１５４）フランス・テレコム (290)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００８／０５８１６１
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０００８８６
【国際公開日】平成２０年１２月３１日（２００８．１２．３１）
【出願人】（５９１０３４１５４）フランス・テレコム (290)
【Ｆターム（参考）】
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