JP5693753B2 - 無線アクセス技術間ハンドオーバー中のデータ・パス切替えの方法 - Google Patents

Description

本発明は、一般に通信システムに関し、より詳細には、ワイヤレス通信システムに関する。

従来の通信システムは、１つまたは複数のモバイル・ノードに対するネットワークの接続性を提供するために、１つまたは複数のアクセス・ノードを使用する。アクセス・ノードは、アクセス・ポイント、アクセス・ネットワーク、基地局、基地局ルータ、セル、およびフェムトセルなどと称されることもある。例えば、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：Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ）規格に従って動作するセルラー方式通信システムにおいては、１つまたは複数のノードを使用して、モバイル・ノードに対するワイヤレス・ネットワーク接続性を提供することができる。モバイル・ノードは、セルラー方式電話、パーソナル・データ・アシスタント、スマート電話、テキスト・メッセージング・デバイス、全地球測位システム、ナビゲーション・システム、ネットワーク・インターフェース・カード、ノートブック・コンピュータ、およびデスクトップ・コンピュータなどを含むことができる。非常に多数のタイプおよび世代のワイヤレス通信システムが、モバイル・ノードに対するネットワーク接続性を提供するように開発され、展開されつつある。例示のワイヤレス通信システムは、マイクロ・セルに対するワイヤレス接続性を提供するシステム（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１規格、ＩＥＥＥ８０２．１５規格、またはＷｉ−Ｆｉ規格に従ってワイヤレス接続性を提供するシステム）と、マクロ・セルに対するワイヤレス接続性を提供するシステム（例えば、第３世代パートナーシップ・プロジェクト規格、すなわち、３ＧＰＰ、３ＧＰＰ２に従って動作するシステム、ならびに／またはＩＥＥＥ８０２．１６規格およびＩＥＥＥ８０２．２０規格に従って動作するシステム）とを含む。第２世代（２Ｇ）、第３世代（３Ｇ）、および第４世代（４Ｇ）を含めて、これらの複数の世代のシステムが、展開されている。

異機種通信システムにおいて、異なるサービス・プロバイダによって提供されるカバレッジは、交わり、かつ／またはオーバーラップし得る。例えば、ワイヤレス・ローカル・エリア・ネットワークについてのワイヤレス・アクセス・ノードは、セルラー方式通信システムの基地局に関連するマクロ・セル・カバレッジ・エリアの内部にあるコーヒー・ショップに関連するマイクロ・セルにおいて、モバイル・ノードに対するネットワーク接続性を提供する場合がある。別の例では、例えば、１つのサービス・プロバイダが、３Ｇシステムを実装し、別のサービス・プロバイダが、４Ｇシステムを実装するときに、複数のサービス・プロバイダからのセルラー方式電話カバレッジは、オーバーラップする可能性があり、モバイル・ノードは、それゆえに、異なる世代の無線アクセス技術を使用して、ワイヤレス通信システムにアクセスすることができる可能性がある。さらに別の例では、例えば、単一のサービス・プロバイダが、３Ｇシステムを展開しており、４Ｇシステムへと徐々にアップグレードするプロセスにあるときに、このサービス・プロバイダは、オーバーレイする無線アクセス技術を使用してカバレッジを提供する場合がある。

常に接続されたままでいたいというユーザの要望に加えて、異なる通信システムの急増は、異なる無線アクセス技術に従って動作するシステム間のハンドオーバーについての機会および／または可能性を劇的に増大させている。無線アクセス技術間（Ｉｎｔｅｒ−ＲＡＴ：ＲＡＴ間）ハンドオーバーは、通常、ハンドオフ中のシームレスなユーザ経験を容易にするメーク・ビフォア・ブレーク・プロシージャ（ｍａｋｅ−ｂｅｆｏｒｅ−ｂｒｅａｋ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ）を必要とする。例えば、ハンドオフの両方のレッグ（ｌｅｇｓ）は、ネットワークの中の共通のインターネット・プロトコル（ＩＰ：Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アンカー・ポイントと、共通の認証／認可メカニズムとを使用して、ソース・アクセス・ノードからターゲット・アクセス・ノードへのハンドオフ中にＩＰセッションの連続性を維持することができる。エンド・ユーザまたはモバイル・ノードの観点から、ＩＰセッションの連続性を維持することは、一般に、エンド・ユーザが、技術間ハンドオフ全体を通して同じＩＰアドレスを保持し、このＩＰアドレスを（ソース・アクセス・ノードおよびターゲット・アクセス・ノードを含む、ソースのパス、レッグ、またはリンクと、ターゲットのパス、レッグ、またはリンクとを介して）ネットワークに登録することを意味する。ネットワークの観点から、ＩＰセッションの連続性は、エンド・ユーザ・デバイスからのアップリンク・データ・パケット、およびエンド・ユーザ・デバイスへのダウンリンク・データ・パケットの配信をサポートする。例えば、ネットワーク側転送機能は、ターゲット・アクセス・ノードを介して、エンド・ユーザ・デバイスにＩＰセッションのＩＰアンカー・ポイントへの登録をさせることにより達成することができ、その結果、ダウンリンクＩＰパケットは、ＩＰアンカー・ポイントからターゲット・アクセス・ノードへとトンネルすることができる。

しかしながら、ＩＰセッションの連続性を提供することは、問題の半分だけを解決するにすぎない。短いが、かなりのハンドオーバー期間中にシームレスなユーザ経験を提供するために、現在アクティブなデータ・ストリームに対するハンドオーバーの影響を最小限にすべき大きな配慮が払われる必要がある。適切に処理されない場合、ＩＰセッション・データ・パケットは、失われ、複製され、かつ／または順序がバラバラに受信される可能性がある。ウェブ・ブラウジングなど、何らかのアプリケーションは、ハンドオフ中に起こるデータ・ストリームの中断によって（エンド・ユーザの観点から）大きな影響を受けないように見える可能性があるが、他のアプリケーションは、わずかな中断によってさえも影響を受ける可能性がある。例えば、エンド・ユーザは、電話コール、ライブ・ビデオ・ストリーミング、インターネット・ゲームなど、高データ・レートおよび／またはリアル・タイムのサービスにおけるいずれの混乱についても非常に強く知っている可能性がある。混乱は、誤って伝えられた、または中断された音声、ビデオのピクシレーション（ｐｉｘｉｌａｔｉｏｎ）および／またはフリーズ（ｆｒｅｅｚｅ）として、あるいは脱落したＴＣＰ接続としてさえも経験される可能性がある。現代のネットワークの増大されたネットワークの信頼性とスループットとは、リアル・タイム要件を用いてアプリケーションを配信すべきＩＰの広範囲の使用をもたらしており、これらのアプリケーションは、脱落したパケットを再送信することに関連する遅延を許容しないので、これらの弱点および／または不利点は、より明らかになる可能性が高い。

ソース・アクセス・パスと、ターゲット・アクセス・パスとの間のＩＰデータ・セッションをハンドオフすることに対する１つのアプローチは、データ・ストリーム切替えを使用することである。特別なアクションは、基本的なデータ・ストリーム切替えにおいて、モバイル・ノードまたはネットワークによって実行されない。ネットワークは、（ターゲット・アクセス・ノードを介した）モバイル・ノードの登録が受け入れられるとすぐに、ソース・アクセス・パスからターゲット・アクセス・パスへとデータ・パスを単に切り替える。ひとたびモバイル・ノードが、登録が受け入れられていることを示すネットワークからの応答を受信し、処理すると、モバイル・ノードは、ソース・アクセス・パスからターゲット・アクセス・パスへとそのデータ・パスを切り替える。このアプローチは、直接的に実装するという利点を有するが、それは、パケットが、アップリンク方向と、ダウンリンク方向との両方で脱落されることになることを実質的に保証する。例えば、ネットワークがデータ・パスを切り替えるときに開始され、モバイル・ノードがデータ・パスを切り替えるときまで継続する、ソース・レッグにおけるアップリンク・パケットは、脱落されることになる。モバイル・ノードがデータ・パスをターゲット・レッグに切り替えるときに開始される、ソース・レッグにおいて飛んでいる（ｉｎ−ｆｌｉｇｈｔ）ダウンリンク・パケットは、脱落されることになる。モバイル・ノードがデータ・パスをターゲット・レッグへと切り替える前に、モバイル・ノードに到着する、ターゲット・レッグにおけるダウンリンク・パケットもまた、脱落されることになる。

脱落したパケットの数は、バッファリング技法を使用することにより低減される可能性がある。例えば、ＩＰアンカー・ポイントは、ターゲット・レッグを介して受信されるパケットをバッファリングしながら、モバイル・ノード登録を受信した後に、データ・パスについてのソース・レッグを使用し続けることができる。次いで、データ・パスは、飛んでいるアップリンク・パケットが、ソース・レッグを介して到着する時間を可能にするように選択される所定の時間間隔の後にターゲット・レッグに切り替えられる可能性がある。ＩＰアンカー・ポイントはまた、データ・パスが、ターゲット・レッグに切り替えられるまで、ダウンリンクを介してパケットを送信することを停止することになる。しかしながら、すべての飛んでいるアップリンク・パケットが到着していることを保証する、より長い時間間隔と、ダウンリンク・パケットにおいて遅延および／またはジッタを低減させる、より短い時間間隔とについての競合する要求をバランスさせるように適切な時間間隔を決定することは難しい可能性がある。類似したバッファリング技法（これらは、類似した不利点を有する）を使用して、モバイル・ノードが、ターゲット・レッグを介して受信される情報をバッファリングしながら、ソース・レッグを監視し続けることを可能にすることができる。

ダウンリンクにおいて、ソース・レッグと、ターゲット・レッグとの両方に対するＩＰセッションの同時バインディング（ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ ｂｉｎｄｉｎｇ）が、パケット損失を低減させるために使用される場合がある。ＩＰアンカー・ポイントは、ソース・レッグと、ターゲット・レッグとを介して複製パケットをモバイル・ノードに対して送信することができる。しかしながら、遅延および／またはジッタは、複製パケットが、順序がバラバラに到着するようにさせる可能性があり、この場合には、モバイル・ノードは、パケットが正しい順序で処理され得るように順序変更し、かつ／またはソートする必要があることになる。さらに、モバイル・ノードと、ＩＰアンカー・ポイントとは、どれだけ長く同時バインディングを維持すべきか、およびいつ同時バインディングを脱落させるべきかを決定するためのシステムを実装する必要があることになる。持続時間に加えて、ノードは、２つのストリームを同期させようと（すなわち、同じパケットが、両方のストリームを介して受信されていることを決定しようと）試みる可能性がある。しかしながら、複数のストリームを同期させることは、必ずしも可能であるとは限らないこともある。例えば、データ・ストリームが、よく定義されたプロトコルを使用していない場合、またはプロトコルが、パケットの順序付けのためのメカニズムを含んでいない場合に、ノードは、異なるデータ・ストリームにおける同じパケットを識別することができない可能性がある。

開示される主題は、上記で説明された１つまたは複数の問題の影響に対処することを対象としている。以下は、開示された主題の簡略化された概要を提示して、開示された主題のいくつかの態様についての基本的な理解を提供するものである。この概要は、開示された主題の網羅的な概説ではない。開示された主題の重要な要素、または不可欠な要素を識別すること、あるいは開示された主題の範囲を示すことを意図してはいない。その唯一の目的は、後で考察されるさらに詳細な説明に対する前置きとしていくつかの概念を簡略化された形態で提示することである。

一実施形態においては、データ・パス切替えのための方法が、提供される。本方法の実施形態は、ソース・アクセス・ネットワークからターゲット・アクセス・ネットワークへのモバイル・ノードのハンドオフ中に通信システムにおけるノードから、パケットが、ソース・アクセス・ネットワークを経由して、モバイル・ノードとアンカー・ノードとの間のソース・リンクを介して、ハンドオフ中に送信される最後のパケットであることを示すエンド・マーカを含んだパケットを送信するステップを含んでいる。本方法の実施形態はまた、ノードにおいて、エンド・マーカを含んだパケットの伝送に続いて、ターゲット・アクセス・ネットワークを経由して、ソース・リンクからモバイル・ノードとアンカー・ノードとの間のターゲット・リンクに伝送データ・パスを切り替えるステップを含んでいる。

別の実施形態においては、アンカー・ノードにおけるデータ・パス切替えのための方法が、提供される。本方法の実施形態は、ソース・アクセス・ネットワークからターゲット・アクセス・ネットワークへのモバイル・ノードのハンドオフ中に通信システムにおけるアンカー・ノードから、パケットが、ソース・アクセス・ネットワークを経由して、モバイル・ノードとアンカー・ノードとの間のソース・リンクを介して、ダウンリンク・データ・パスを使用してハンドオフ中に送信される最後のパケットであることを示すエンド・マーカを含んだパケットを送信するステップを含んでいる。本方法の実施形態はまた、アンカー・ノードにおいて、エンド・マーカを含んだパケットの伝送に続いて、ターゲット・アクセス・ネットワークを経由して、ソース・リンクからモバイル・ノードとアンカー・ノードとの間のターゲット・リンクへとダウンリンク・データ・パスを切り替えるステップを含んでいる。

さらに別の実施形態においては、モバイル・ノードにおけるデータ・パス切替えのための方法が、提供される。本方法の実施形態は、ソース・アクセス・ネットワークからターゲット・アクセス・ネットワークへのモバイル・ノードのハンドオフ中に通信システムにおけるモバイル・ノードから、パケットが、ソース・アクセス・ネットワークを経由して、モバイル・ノードとアンカー・ノードとの間のソース・リンクを介して、アップリンク・データ・パスを使用してハンドオフ中に送信される最後のパケットであることを示すエンド・マーカを含んだパケットを送信するステップを含んでいる。本方法の実施形態はまた、エンド・マーカを含んだパケットの伝送に続いて、ターゲット・アクセス・ネットワークを経由して、ソース・リンクからモバイル・ノードとアンカー・ノードとの間のターゲット・リンクへとアップリンク・データ・パスを切り替えるステップを含んでいる。

開示された主題は、添付の図面と併せて解釈される以下の説明を参照することにより理解することができ、添付の図面においては、同様の参照番号は、同様の要素を識別している。

通信システムの第１の例示の実施形態を概念的に示す図である。 データ・パス切替え技法の第１の例示の実施形態を概念的に示す図である。 データ・パス切替え技法の第２の例示の実施形態を概念的に示す図である。 データ・パス切替え技法の第２の例示の実施形態における追加のイベントを概念的に示す図である。 独立したデータ・パス切替えと、エンド・マーカ・シグナリングとを要求するために使用され得る登録要求メッセージの例示の一実施形態を概念的に示す図である。 ソース・リンクのアップリンクおよび／またはダウンリンクを介して送信される最後のパケットを示すために使用され得るエンド・マーカ・メッセージ（ＥＭＭ：ｅｎｄ ｍａｒｋｅｒ ｍｅｓｓａｇｅ）の例示の一実施形態を概念的に示す図である。

開示される主題は、様々な修正形態および代替形態を受け入れることができ、その特定の実施形態が、図面において例として示されており、本明細書において詳細に説明される。しかしながら、特定の実施形態についての本明細書における説明は、開示される主題を開示される特定の形態だけに限定するようには意図されず、逆に、その意図は、添付の特許請求の範囲の範囲内に含まれるすべての修正形態、均等物、および代替形態を対象として含むことであることを理解すべきである。

例示の実施形態が、以下で説明される。明確にするために、実際の実装形態についての必ずしもすべての特徴が、本明細書において説明されるものとは限らない。そのような任意の実際の実施形態においては、非常に多数の実装形態特有の決定が、実装形態ごとに変化することになるシステムに関連した制約、およびビジネスに関連した制約との整合性など、開発者の特定の目標を達成するために行われるべきである。さらに、そのような開発努力は、複雑であり、時間がかかる可能性があるが、それにもかかわらず、本開示の恩恵を受ける当業者のための取り組むルーチンになることが、理解されるであろう。

開示される主題は、次に、添付された図面を参照して、説明されることになる。様々な構造、システムおよびデバイスが、説明の目的のためだけに、また当業者によく知られている詳細で本発明を曖昧にしてしまうことのないように、図面の中で概略的に示される。それにもかかわらず、添付の図面は、開示された主題の例証的な例を記述し、説明するために含められる。本明細書において使用される単語および慣用句は、関連技術分野における当業者によるこれらの単語および慣用句の理解と整合した意味を有するように、理解され、解釈されるべきである。用語または慣用句の特別な定義、すなわち、当業者によって理解されるような通常の慣例的な意味とは異なる定義は、本明細書における用語または慣用句の整合した使用によって暗示されるように意図されない。用語または慣用句が、特別な意味、すなわち、当業者によって理解される以外の意味を有することが意図される限りでは、そのような特別の意味は、用語または慣用句についての特別な定義を直接に、かつはっきりと提供する定義づけのやり方で、本明細書において明示的に説明されることになる。

概して、本出願は、例えば、ハンドオーバー中にデータ・パス切替えに関連するパケットの損失、遅延、および／またはジッタを低減させることにより、シームレスなハンドオーバーを容易にするために使用される技法を説明している。ＩＰセッション・ハンドオーバー中の従来のデータ・パス切替えは、パケットが、アップリンク方向とダウンリンク方向との両方において脱落されることになることを事実上、保証する。従来の実行におけるこれらの課題は、異なる無線アクセス技術の異なる特性によって悪化させられる可能性がある。技術内のハンドオーバーとは違って、技術間のハンドオーバーの２つのレッグ／リンクは、非常に異なるデータ・パス特性を有する可能性があり、例えば、１つのリンクのパス遅延は、他のリンクに沿ったパス遅延よりもかなり短い可能性がある。例えば、本明細書において説明される技法の発明者等は、改善された４Ｇ技術が、３Ｇシステムにおいて経験されるラウンド・トリップ遅延に対して５０％以上（ネットワークにおいてモバイル・ノードからアンカー・ポイントへ、かつその逆に）ラウンド・トリップ遅延を低減させることができることを実証する、３Ｇシステムおよび４Ｇシステムにおけるラウンド・トリップ遅延の実験室の測定を実行している。ラウンド・トリップ遅延における違いは、増大されたパケット損失をもたらす可能性がある。例えば、ソース・リンクが、ターゲット・リンクよりも遅いときに、パケットは、飛んでいるパケットのすべてが、ソース・リンクから流し出されているよりもずっと前に、ターゲット・リンクを介して到着し始める可能性がある。これらのパケットは、ソース・リンクと、ターゲット・リンクとの両方を介して広範囲に及ぶバッファリングまたは複製のパケットの伝送なしに、失われることになる。複数のレッグを介して複製パケットを送信することは、追加の乏しいエア・インターフェース・リソースを消費し、レシーバ側においてパケット再順序付け機能を必要とする。バッファリングが組み込まれている場合には、異なるシステム特性は、（同種のシステムに対する）より大きな範囲の可能性のあるラウンド・トリップ遅延が、異機種システムにおいて存在する可能性があるので、少なくとも部分的にソースからターゲットへとデータ・パスをいつ切り替えるべきかを推定することをずっと難しいものにする。本出願は、それらが、独立に切り替えられ得るようにするために、アップリンク・データ・パスと、ダウンリンク・データ・パスとを分離することにより、これらの問題の一部または全部に対処することができる技法の実施形態について説明している。エンド・マーカ・パケットは、アップリンク・データ・パスまたはダウンリンク・データ・パスをソース・リンクからターゲット・リンクへといつ切り替えるべきかを信号で伝える一方のピア（ｐｅｅｒ）から他方のピアへと送信されることもある。

図１は、通信システム１００の第１の例示の実施形態を概念的に示すものである。例証された実施形態においては、インターネット１０５に対するアクセスは、共通コア・ネットワーク１１５を経由してインターネット１０５に通信的に、かつ／または電子的に結合される無線アクセス・ネットワーク１１０（１〜２）を使用して提供される。図１において示される各無線アクセス・ネットワーク１１０は、ルータ１２０と、基地局またはｅＮｏｄｅＢ１２５とを組み込んでいる。しかしながら、本開示の恩恵を受ける当業者なら、無線アクセス・ネットワーク１１０の例示の実施形態が、例示的なものであり、特許請求の範囲の主題を限定するものでないことを意図していることを理解すべきである。通信システム１００の代替的な実施形態は、異なるタイプの有線および／またはワイヤレスのアクセス・ポイントおよび／またはネットワークを使用して、アクセスを提供することができる。さらに、いくつかの実施形態においては、無線アクセス・ネットワーク１１０は、異なる無線アクセス技術を実装することができる。例えば、無線アクセス・ネットワーク１１０（１）は、３Ｇ無線アクセス技術を実装することができ、無線アクセス・ネットワーク１１０（２）は、４Ｇ無線アクセス技術を実装することができる。

共通コア１１５は、無線アクセス・ネットワーク１１０（および場合によっては他のアクセス・ポイント）についての共通アンカー・ポイントとしての機能を果たす、インターネット・プロトコル（ＩＰ）アンカー・ノードなどのアンカー・ノード１３０を実装する。アンカー・ノード１３０は、登録されたユーザについての情報を保持し、この情報を使用して、ユーザのＩＰアドレスに基づいてインターネット・トラフィックをユーザに対してトンネルし、かつ／または転送することができる。様々な実施形態においては、アンカー・ノード１３０は、モバイルＩＰ（ＭＩＰ：ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ）を実装するホーム・エージェント、またはロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ：Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）などの第３世代パートナーシップ・プロジェクト３ＧＰＰネットワーク・アーキテクチャを実装するシステムにおけるパケット・データ・ノード・ゲートウェイとすることができる。これらのプロトコルに従って動作する様々なネットワーク実施形態においては、ローカル・アクセス・ルータ１２０は、ＭＩＰｖ４フォーリン・エージェント、汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ：Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ）トンネリング・プロトコル（ＧＴＰ：ＧＰＲＳ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ルータ、プロキシＭＩＰ（ＰＭＩＰｖ６）クライアント、または他のタイプのルーティング・デバイスとすることができる。

例証された実施形態においては、通信システム１００は、１つまたは複数のモバイル・ノード１３５に対するワイヤレス接続とネットワーク・アクセスとを提供する。例証された実施形態においては、モバイル・ノード１３５は、２つの異なるワイヤレス・アクセス技術に従ってワイヤレス通信リンクを形成することができるデュアル・モード・デバイスである。例えば、モバイル・ノード１３５は、３Ｇワイヤレス・アクセス技術、または４Ｇワイヤレス・アクセス技術のいずれかを使用して、動作することができる可能性がある。しかしながら、本開示の恩恵を受ける当業者なら、本発明は、これら２つのワイヤレス・アクセス技術に従って動作するモバイル・ノード１３５だけに限定されないことを理解すべきである。代替的な実施形態においては、モバイル・ノード１３５は、ワイヤレス・アクセス技術の他の組合せに従って動作することができるデュアル・モード・デバイスとすることができる。さらに、いくつかの実施形態においては、モバイル・ノード１３５は、２つ以上の異なる有線および／またはワイヤレスのアクセス技術に従って動作することができるマルチモード・デバイスとすることができる。

モバイル・ノード１３５は、無線アクセス・ネットワーク１１０（１）において基地局１２５（１）に対して、ワイヤレス接続またはリンク１４０（１）を確立することができる。ワイヤレス・リンク１４０（１）は、例えば、タイムスロット、周波数、チャネル・コードなどを使用して規定され得る１つまたは複数のアップリンク・チャネルおよび／またはダウンリンク・チャネルを使用して、アップリンク通信と、ダウンリンク通信とをサポートすることができる。無線アクセス・ネットワーク１１０（１）および／またはモバイル・ノード１３５は、ワイヤレス通信リンク１４０（１）に関連するチャネル状態を監視することができる。ワイヤレス通信リンク１４０（１）のチャネル状態が、悪化する場合、ネットワーク１１０（１）および／またはモバイル・ノード１３５は、例えば、無線アクセス・ネットワーク１１０（２）に対してハンドオーバーを開始することができ、このハンドオーバーは、異なるワイヤレス・アクセス技術に従って動作することもできる。例えば、ハンドオーバーは、パイロット信号強度、信号対雑音比、信号対雑音プラス干渉比、ビット・エラー・レートなどのパラメータを適切なしきい値と比較して、いつチャネル状態が、異なるワイヤレス・アクセス技術に対するハンドオーバーが、望ましく、かつ／または必要であるほどまで悪化しているかを決定することにより、開始されることもある。ハンドオフは、あらかじめ構成されたアプリケーション・ベースのポリシーの好み、および／またはあらかじめ構成されたユーザの好みに基づいてトリガされることもある。代わりにハンドオフは、負荷バランシング、サービス品質要件などをサポートするためにトリガされることもある。

ハンドオーバーが開始されているときに、モバイル・ノード１３５は、無線アクセス・ネットワーク１１０（２）を用いて第２のワイヤレス通信リンク１４０（２）を確立することができる。例えば、無線アクセス・ネットワーク１１０が、異なる無線アクセス技術に従って動作するときに、モバイル・ノード１３５は、技術間のハンドオーバーに備えて、第２のワイヤレス・アクセス技術に従って第２のワイヤレス通信リンク１４０（２）を確立することができる。ひとたびハンドオーバーすべき決定が行われており、第２のワイヤレス通信リンク１４０（２）が確立された後に、アンカー・ノード１３０と、モバイル・ノード１３５とは、無線アクセス・ネットワーク１１０（１）を通して伝わるデータ・パスから無線アクセス・ネットワーク１１０（２）を通して伝わるデータ・パスへとデータ・パスウェイをいつ切り替えるべきかを決定する。無線アクセス・ネットワーク１１０（１）を含むデータ・パスは、ソースのパス、レッグ、またはリンクと称されることもある。無線アクセス・ネットワーク１１０（２）を含むデータ・パスは、ターゲットのパス、レッグ、またはリンクと称されることもある。本明細書において説明される技法の実施形態は、アップリンク・データ・パスと、ダウンリンク・データ・パスとが、独立に切り替えられることを可能にする。

例えば、一実施形態においては、ハンドオーバーする決定を行ったすぐ後に、モバイル・ノード１３５は、エンド・マーカ・シグナリングにより、独立したアップリンク・データ・パス切替えおよびダウンリンク・データ・パス切替えを要求する登録メッセージをターゲット・リンク１４０（２）を介して送信することができる。モバイル・ノード１３５は、登録要求の伝送の前に、伝送の後に、かつ／または伝送と同時にターゲット・リンク１４０（２）を介してダウンリンク・トラフィックをバッファリングすることを開始することができる。この時点で、モバイル・ノード１３５は、ソース・リンク１４０（１）を介してトラフィックを送信し、受信し続けることができる。共通コア・ネットワーク１１５の中のアンカー・ノード１３０が、登録を受信し、受け入れるときに、アンカー・ノード１３０は、ダウンリンク・パスをターゲット・リンク１４０（２）に切り替えることができ、アンカー・ノード１３０はまた、ソース・リンク１４０（１）を介してエンド・マーカ・メッセージを送信して、ソース・リンク１４０（１）を介してネットワークによって送信されるべき最後のパケットにマーク付けすることもできる。代替的な実施形態においては、他の判断基準を使用して、登録を受信すること、および処理することに応答してエンド・マーカ・メッセージの伝送をトリガすることができる。例えば、アンカー・ノード１３０は、アンカー・ノード１３０（またはネットワーク側における他のエンティティ）が音声伝送における無音声または一時停止を検出するまで、音声通信セッションのダウンリンク・パスの、ターゲット・リンク１４０（２）への切替えを遅延させることができる。無音声／一時停止まで切替えを遅延させることは、さらに、遅延および／またはジッタを最小にすることができる。様々な実施形態においては、ダウンリンク・エンド・マーカ・メッセージは、１つまたは複数の専用のパケットの中にあってもよく、最後のデータ・パケットに含まれていてもよく、または他のフォーマットで送信されてもよい。さらに、アンカー・ノード１３０は、登録応答の伝送の前に、伝送の後に、かつ／または伝送と同時にターゲット・リンク１４０（２）を介してアップリンク・トラフィックをバッファリングすることを開始することもできる。

モバイル・ノード１３５が、登録応答を受信し、正常に処理するときに、それは、アップリンクをターゲット・リンク１４０（２）へと切り替え、ソース・リンク１４０（１）を介してエンド・マーカ・メッセージを送信して、ソース・リンク１４０（１）を介してモバイル・ノードによって送信されるべき最後のパケットにマーク付けする。代替的な実施形態においては、他の判断基準を使用して、登録応答を受信すること、および処理することに応答してエンド・マーカ・メッセージの伝送をトリガすることができる。例えば、モバイル・ノード１３５は、モバイル・ノード１３５が、音声伝送における無音声または一時停止を検出するまで、音声通信セッションのアップリンク・パスの、ターゲット・リンク１４０（２）への切替えを遅延させることができる。無音声／一時停止まで切替えを遅延させることは、さらに、遅延および／またはジッタを最小にすることができる。様々な実施形態においては、アップリンク・エンド・マーカ・メッセージは、１つまたは複数の専用のパケットの中にあってもよく、最後のデータ・パケットに含まれていてもよく、または他のフォーマットで送信されてもよい。アンカー・ノード１３０は、モバイル・ノード１３５からソース・リンク１４０（１）を介してエンド・マーカ・パケットを受信した後に、そのアップリンク・パスをターゲット・リンク１４０（２）へと切り替えることができ、この時点で、アンカー・ノード１３０は、ターゲット・リンク１４０（２）を介して任意のアップリンクのバッファリングされたパケットを同時にリリースすることができる。同様に、モバイル・ノード１３５は、アンカー・ノード１３０からソース・リンク１４０（１）を介してエンド・マーカ・パケットを受信した後に、そのダウンリンク・パスをターゲット・リンク１４０（２）へと切り替えることもでき、この時点で、モバイル・ノード１３５は、ターゲット・リンク１４０（２）を介して任意のダウンリンクのバッファリングされたパケットを同時にリリースすることもできる。

図２は、データ・パス切替え技法２００の第１の例示の実施形態を概念的に示すものである。例証された実施形態においては、モバイル・ノード（ＭＮ：ｍｏｂｉｌｅ ｎｏｄｅ）は、モバイル・ノードをソース無線アクセス・ネットワーク（Ｓ−ＲＡＮ：ｓｏｕｒｃｅ ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｎｅｔｗｏｒｋ）と接続する一部分２０５を含むワイヤレス通信リンク（またはソース・リンク）を確立している。ソース・リンク２０５は、方向矢印によって示されるソース・アップリンクと、ソース・ダウンリンクとを含む。本明細書においては、用語「リンク」は、まとめてアップリンクと、対応するダウンリンクとを意味している。用語「ダウンリンク」を使用して、排他的にリンクの下方、または順方向側を、例えば、「ソース・ダウンリンク」を意味している。同様にして、用語「アップリンク」を使用して、排他的にリンクの上方、または逆方向側を、例えば、「ソース・アップリンク」を意味している。プロシージャの中のこの時点で、矢印は、実線を使用して、パケットがアクティブに送信されていることを示すように描かれている。同じ慣例が、図面全体にわたって使用される。ソース・リンク２０５は、ソース無線アクセス・ネットワークをアンカー・ノード（ＡＮＣＨＯＲ）に結合する一部分２１０を含んでいる。一部分２１０はまた、アップリンクと、ダウンリンクとがアクティブにパケットを送信していることを示す実線方向矢印によって示されるアップリンクとダウンリンクとを含んでいる。最初に、モバイル・ノードと、ネットワークとは、ソース・リンク２０５、２１０を介して送信されるパケットをアクティブに受信し、処理している。ソース無線アクセス・ネットワークからターゲット無線アクセス・ネットワーク（Ｔ−ＲＡＮ：ｔａｒｇｅｔ ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｎｅｔｗｏｒｋ）へとモバイル・ノードをハンドオフする決定は、ボックス２１５によって示される時間に行われる。

モバイル・ノードおよびターゲット無線アクセス・ネットワークは、データ・パス切替えに備えて、ターゲット・ワイヤレス通信リンクの一部分２２０を確立する。例証された実施形態においては、一部分２２０は、モバイル・ノードと、ターゲット無線アクセス・ネットワークとの間のレベル−２（Ｌ２）接続である。Ｌ２接続は、オープン・システム相互接続（ＯＳＩ：Ｏｐｅｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ）モデルなどによって規定されるデータ・リンク・レイヤ接続と称されることもある。ターゲット・リンク２２０は、方向矢印によって示されるアップリンクと、ダウンリンクとを含む。例証された実施形態においては、方向矢印によって示されるアップリンクと、ダウンリンクとを使用してデータ・パケットを送信するが、制御パス・パケットは、ターゲット・リンクを介して送信されることもある。アップリンクおよびダウンリンクは、パケットをアクティブに送信するためにまだ使用されていない。図においては、矢印は、破線を使用して、対応するアップリンクと、ダウンリンクとが、アクティブにパケットを送信していないことを示すように描かれている。同じ慣例が、図面全体にわたって使用される。モバイル・ノードは、登録要求をターゲット無線アクセス・ネットワークに対して（２２５において）送信し、このターゲット無線アクセス・ネットワークは、登録要求をアンカー・ノードに対して（２３０において）転送する。アンカー・ノードは、登録要求を受け入れ、データ・パスをソース・リンク２０５、２１０からターゲット・リンクへと（２３５において）切り替え、このターゲット・リンクは、アンカー・ノードとターゲット無線アクセス・ネットワークとの間の一部分２２０および追加の一部分２４０を含む。

この時点で、モバイル・ノードは、ソース・リンク２０５、２１０を使用して、パケットを受信し、送信しており、一方、アンカー・ノードは、ターゲット・リンク２２０、２４０を使用して、パケットを受信し、送信している。ソース・アップリンク２０５、２１０は、それゆえに、パケットが、依然としてアップリンクに沿ってアクティブに送信されていることを示す実線矢印として示されている。しかしながら、これらのパケットは、アンカー・ノードが、もはやソース・リンク２０５、２１０を介してパケットを受信していないので、脱落される可能性がある。アンカー・ノードは、もはやソース・ダウンリンク２０５、２１０に沿ってパケットを送信していないこともあり、したがって（破線矢印によって示される）ダウンリンクの一部分は、もはや、モバイル・ノードと、アンカー・ノードとの間のこのセッションに関連するパケットを含んでいない。アンカー・ノードは、ターゲット・ダウンリンク２２０、２４０を介してパケットを送信し始めており、したがってターゲット・ダウンリンクの一部分を、アクティブに使用して、（実線矢印によって示される）パケットを送信している。モバイル・ノードは、（破線矢印によって示されるように）ターゲット・アップリンク２２０、２４０をアクティブに使用してはいない。

アンカー・ノードは、ターゲット無線アクセス・ネットワークに対して登録応答を（２４５において）送信することができる。様々な実施形態においては、登録応答は、データ・パスを切り替える前に、切り替えた後に、かつ／または切り替えるのと同時に、送信されることもある。次いで、ターゲット無線アクセス・ネットワークは、モバイル・ノードに対して登録応答を（２５０において）転送することができる。一実施形態においては、登録応答などの制御メッセージは、データ・パケットと同じ接続を介して送信されることもある。登録応答を受信および処理すると、モバイル・ノードは、データ・パスをターゲット・リンク２２０、２４０へと（２５５において）切り替えることができる。モバイル・ノードは、それゆえに、（破線矢印によって示されるように）ソース・アップリンクに沿ってパケットを送信することを停止し、（実線矢印によって示されるように）ターゲット・アップリンクに沿ってパケットを送信することを開始することができる。モバイル・ノードは、ソース・ダウンリンクに留まるパケットを脱落させることができ、ターゲット・ダウンリンクを介してダウンリンク・パケットを受信することを開始することができる。さらに、モバイル・ノードは、登録応答の受信（および処理）に先立って、ソース・ダウンリンク２０５、２１０の、ターゲット・ダウンリンク２２０、２４０への実際の切替えの前に、到着するターゲット・ダウンリンク２２０、２４０のパケットを脱落させることができる。ソース・リンクの一部分２０５は、次いで、（２６０において）破壊される可能性があり、ソース・リンクの一部分２１０は、（２６５において）破壊される可能性がある。この時点から、モバイル・ノードおよびアンカー・ノードは、ターゲットのアップリンクおよびダウンリンク２２０、２４０に沿ってパケットをアクティブに送信し、受信することができる。

図３Ａは、データ・パス切替え技法３００の第２の例示の実施形態を概念的に示すものである。例証された実施形態においては、モバイル・ノード（ＭＮ）は、モバイル・ノードをソース無線アクセス・ネットワーク（Ｓ−ＲＡＮ）と接続する一部分３０５を含むワイヤレス通信リンク（またはソース・リンク）を確立している。ソース・リンク３０５は、方向矢印によって示されるアップリンクと、ダウンリンクとを含んでおり、これらの方向矢印は、アップリンクと、ダウンリンクとがアクティブにパケットを送信していることを示すように、図の中のこの時点では実線である。ソース・リンク３０５は、ソース無線アクセス・ネットワークをアンカー・ノード（ＡＮＣＨＯＲ）に結合する一部分３１０を含んでいる。一部分３１０はまた、アップリンクと、ダウンリンクとがアクティブにパケットを送信していることを示す実線方向矢印によって示されるアップリンクとダウンリンクとを含んでいる。最初に、モバイル・ノードと、ネットワークとは、ソース・リンク３０５、３１０を介して送信されるパケットをアクティブに受信しており、処理している。ソース無線アクセス・ネットワークからターゲット無線アクセス・ネットワーク（Ｔ−ＲＡＮ）へとモバイル・ノードをハンドオフする決定は、ボックス３１５によって示される時間に行われる。異なる実施形態においては、ハンドオフする決定は、アップリンクおよび／またはダウンリンクのチャネル品質または他の判断基準の測定値に基づいて、モバイル・ユニットおよび／またはネットワークによって行われることもある。

例証された実施形態においては、モバイル・ノードと、ターゲット無線アクセス・ネットワークとは、データ・パス切替えに備えて、ターゲット・ワイヤレス通信リンクの一部分３２０を確立することにより、ハンドオフの決定に応答する。例証された実施形態においては、一部分３２０は、モバイル・ノードと、ターゲット無線アクセス・ネットワークとの間のレベル−２（Ｌ２）接続である。ターゲット・リンク３２０は、方向矢印によって示されるアップリンクと、ダウンリンクとを含む。アップリンクおよびダウンリンクは、パケットをアクティブに送信するためにまだ使用されておらず、したがってそれらは、破線矢印として示される。例証された実施形態においては、方向矢印によって示されるアップリンクと、ダウンリンクとを使用して、データ・パケットを送信するが、制御パス・パケットは、ターゲット・リンクを介して送信されることもある。モバイル・ノードは、モバイル・ユニットが、独立したアップリンク・データ・パス切替えと、ダウンリンク・データ・パス切替えとをサポートするように構成されていることを示す情報を含む登録要求メッセージを（３２５において）送信する。一実施形態においては、登録要求メッセージはまた、エンド・マーカ・シグナリングにより、独立したアップリンク・データ・パス切替えおよびダウンリンク・データ・パス切替えが、アップリンクおよび／またはダウンリンクにおいて送信される最後のパケットを示すために使用されるエンド・マーカを用いてモバイル・ユニットとアンカー・ノードとによって使用されることを要求する情報も含んでいる。

モバイル・ノードは、最後のデータ・パケット３５０を示すエンド・マーカが、ソース・ダウンリンクを介して送信されるためのソース・ダウンリンクを監視することを開始することができる。監視することは、登録メッセージを（３２５において）送信する前に、送信した後に、かつ／または送信するのと同時に、開始することができ、その結果、モバイル・ノードは、たとえソース・パス遅延が、ターゲット・パス遅延よりも短いとしてもソース・ダウンリンクを介して受信されるエンド・マーカ・メッセージを検出することができるようになり、その場合には、エンド・マーカ・メッセージは、アンカー・ノードから登録応答を受信する前に受信される可能性がある。モバイル・ノードは、例えば、ターゲット・パス遅延が、ソース・パス遅延よりも短いときに、エンド・マーカ・メッセージが、ソース・リンクに到着する前にターゲット・リンクに到着するダウンリンク・パケットを取り込むようにターゲット・リンクを介してダウンリンク・トラフィックをバッファリングすることを開始することもできる。一実施形態においては、バッファリングすることは、登録メッセージを（３２５において）送信することに関連して開始され、その結果、バッファリングすることは、ダウンリンク・パケットが、登録メッセージに応答してターゲット・リンクを介して受信される前に開始されるようになる。バッファリングは、それゆえに、登録メッセージの（３２５における）送信の前に、送信の後に、または送信と同時に開始される可能性がある。

登録要求メッセージは、ターゲット無線アクセス・ネットワークによって受信され、（３３０において）アンカー・ノードへと転送される。アンカー・ノードが、エンド・マーカ・シグナリングにより、独立したアップリンク・データ・パス切替えおよびダウンリンク・データ・パス切替えについての要求を含む登録要求メッセージを受信するときに、アンカー・ノードは、エンド・マーカ・シグナリングにより、独立したアップリンク・データ・パス切替えおよびダウンリンク・データ・パス切替えを利用する動作モードに（３３５において）切り替えることができる。このモードにおいては、アンカー・ノードは、ソース・リンク３０５、３１０からターゲット・リンクの一部分３２０へとアップリンク・データ・パスおよびダウンリンク・データ・パスを独立して変更することができる。

例証された実施形態においては、アンカー・ノードは、ソース・リンク３０５、３１０から、アンカー・ノードと、ターゲット無線アクセス・ネットワークとの間で確立される一部分３２０と一部分３４５とを含むターゲット・リンクへとダウンリンク・データ・パスを（３４０において）切り替える。アンカー・ノードはまた、アンカー・ノードがソース・ダウンリンクを介して送信するエンド・マーカを生成する。一実施形態においては、エンド・マーカは、例えば、ＭＩＰシステムにおいて実装されるエンド・マーカ・メッセージ（ＥＭＭ）が、エンド・マーカを含むときに、それ自体、最後のパケットとすることができる。代わりに、エンド・マーカ情報が、それが最後のパケットであることを示すように、パケットにアタッチされることもある。ひとたび最後のパケット３５０が、送信された後に、アンカー・ノードは、最後のパケットおよび／またはエンド・マーカ３５０に続く破線によって示されるように、ソース・ダウンリンクを介していずれの追加のパケットも送信することはない。次いで、アンカー・ノードは、一部分３４５において実線矢印によって示されるように、ターゲット・ダウンリンクを介してデータ・パケットを送信することを開始することができる。この時点では、アンカー・ノードは、依然としてソース・アップリンクを介してアップリンク・パケットを受信しており、モバイル・ノードは、ソース・アップリンクを介してパケットをアクティブに送信しており、ソース・ダウンリンクを介してパケットを受信している。一実施形態においては、アンカー・ノードは、ターゲット・アップリンクを介して受信されるアップリンク・パケットをバッファリングすることを開始することもできる。

アンカー・ノードは、登録応答をターゲット無線アクセス・ネットワークに対して（３５５において）送信し、このターゲット無線アクセス・ネットワークは、登録応答をモバイル・ノードに対して（３６０において）転送する。例証された実施形態においては、登録応答は、エンド・マーカ・シグナリングにより、独立したアップリンク・データ・パス切替えおよびダウンリンク・データ・パス切替えを使用しているという確認を含んでいる。一実施形態においては、バッファリングは、登録応答を（３５５において）送信することに関連して、アンカー・ノードにおいて開始され、その結果、バッファリングは、アップリンク・パケットが、登録応答に応答してターゲット・リンクを介して受信される前に開始されるようになる。バッファリングは、それゆえに、登録応答の（３５５における）伝送の前に、伝送の後に、または伝送と同時に開始されることもある。アンカー・ノードは、例えば、ターゲット・リンクにおける遅延が、ソース・リンクにおける遅延よりも実質的に短いときに、このバッファリングを使用して、エンド・マーカが、ソース・リンクを介して受信される前に到着する、ターゲット・アップリンクを介して受信されるアップリンク・パケットを取り込むことができる。登録応答の受信のすぐ後に、モバイル・ノードは、エンド・マーカ・シグナリングにより、要求された独立したアップリンク・データ・パス切替えおよびダウンリンク・データ・パス切替えが、使用されていることを知るようになる。モバイル・ノードは、ソース・アップリンクからターゲット・アップリンクへのアップリンク・データ・パスを（３６５において）切り替えるが、ソース・ダウンリンクを経由してダウンリンク・データ・パスを維持し続ける。モバイル・ノードはまた、エンド・マーカ３７０を含むパケットが、モバイル・ノードがソース・アップリンクを介して送信しようとしている最後のパケットであることを示すエンド・マーカ３７０を送信することになる。エンド・マーカ３７０に続いて、モバイル・ノードは、破線によって示されるように、ソース・アップリンクを介してパケットをアクティブに送信することはない。

例証された実施形態においては、エンド・マーカ３５０、３７０が、同時に飛んでいる可能性があるプロセスの中のこの時点で、ネットワークは、ソース・リンクを経由してアップリンク・データ・パスを維持しながら、ダウンリンク・データ・パスをターゲット・リンクへと切り替えており、モバイル・ノードは、ソース・リンクを経由してダウンリンク・データ・パスを維持しながら、アップリンク・データ・パスをターゲット・リンクへと切り替えている。しかしながら、本開示の恩恵を受ける当業者なら、本システムのイベントおよび状態についてのこの特定のシーケンスは、例示的なものであり、特許請求の範囲の主題を限定しないものであることを意図していることを理解すべきである。代替的な実施形態においては、および他との関連においては、本システムのイベントおよび／または状態の特定のシーケンスは、アップリンクおよび／またはダウンリンクのデータ・パスにおける時間遅延、モバイル・ノード、無線アクセス・ネットワーク、および／またはアンカー・ノードなどの内部の処理時間などのファクタに応じて変化する可能性がある。

図３Ｂは、データ・パス切替え技法３００の第２の例示の実施形態における追加のイベントを概念的に示すものである。例証された実施形態においては、モバイル・ノードは、受信されたパケットが、ソース・ダウンリンクを介してアンカー・ノードから送信される最後のパケットであることを示すエンド・マーカ・パケット３５０を（３７２において）受信する。エンド・マーカ・パケット３５０を受信することに応答して、モバイル・ノードは、ターゲット・ダウンリンクを介して受信された任意のバッファリングされたパケットを処理することを開始し、ダウンリンク・データ・パスをターゲット・ダウンリンクへと（３７４において）同時に切り替える。この時点で、ソース・ダウンリンクは、破線矢印によって示されるように、パケットを受信するためにアクティブに使用されない。例証された実施形態においては、エンド・マーカ・パケット３７０は、ソース・アップリンクを介して飛んでいるままの状態であり、したがってアンカー・ノードは、ソース・リンクを経由してアップリンク・データ・パスを維持する。

アンカー・ノードは、これが、モバイル・ノードがソース・アップリンクを介して送信した最後のパケットであることを示すアップリンク・エンド・マーカ・パケット３７０を（３７６において）受信する。エンド・マーカ・パケット３７０を受信することに応答して、アンカー・ノードは、バッファリングされた任意のターゲット・アップリンク・パケットを処理し、アップリンク・データ・パスをターゲット・アップリンクへと（３７８において）同時に切り替えることができる。この時点で、ソース・アップリンクは、セッションに関連するパケットが流し出されており、ソース・アップリンクも、ソース・ダウンリンクも使用しないで、モバイル・ノードと、アンカー・ノードとの間でパケットをアクティブに送信している。例証された実施形態においては、次いで、モバイル・ノードは、ソース・アップリンクを破壊する要求を（３８０において）送信し、この要求をソース無線アクセス・ネットワークは、受信し、アンカー・ノードに対して（３８２において）転送する。次いで、ソース・リンク３０５、３１０は、破壊される可能性がある。この時点で、ハンドオーバーは、完了され、モバイル・ノードおよびアンカー・ノードは、ターゲット・リンク３２０、３４５を介してアップリンク・データ・パスと、ダウンリンク・データ・パスとを使用して通信している。本開示の恩恵を受ける当業者なら、図３Ｂにおいて示されるイベントの特定のシーケンスが、例示的なものであり、特許請求の範囲の主題を限定するものでないことを意図していることを理解すべきである。代替的な実施形態および／または文脈においては、イベントのシーケンスは、図３Ｂにおいて示されるシーケンスとは異なっていてもよい。

図４は、エンド・マーカ・シグナリングにより、独立したアップリンク・データ・パス切替えおよびダウンリンク・データ・パス切替えを要求するために使用され得る登録メッセージ４００の例示の一実施形態を概念的に示すものである。登録メッセージ４００は、登録要求（ＲＲＱ：ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ ｒｅｑｕｅｓｔ）のために使用されることも、その登録についての登録応答（ＲＲＰ：ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ ｒｅｐｌｙ）として使用されることもある。一実施形態においては、登録メッセージ４００はまた、登録解除のために使用されることもある。登録と、登録解除との間の違いは、後者は、ゼロの寿命を有する登録要求であることである。例証された実施形態においては、登録要求メッセージ４００は、ＩＰヘッダ４０５と、ＵＤＰヘッダ４１０と、固定された要求／応答（ＲＲＱ／ＲＲＰ）ヘッダ４１５とを含む。ヘッダ・フィールド４０５、４１０、４１５には、１つまたは複数のオプションの拡張ヘッダ４２０と、認可イネーブリング拡張子４２５が続いている可能性がある。メッセージ４００において認可イネーブリング拡張子４２５に先行する情報は、メッセージを検証し、認可し、かつ／または認証するために使用され得るキーの情報を使用して保護される（少なくとも）完全性およびデータ起源である。例えば、認可イネーブリング拡張子４２５は、モバイル・ノードおよびホーム・エージェント（またはホーム・エージェントと通信している別のネットワーク認可／認証エンティティ）に知られている秘密キーを使用してフィールド４０５、４１０、４１５、４２０をハッシュすることにより形成される拡張子とすることができる。一実施形態においては、検証は、パケット４００が、修正されなかったこと、およびそれがピアに由来したものであることを保証することができる。

登録要求メッセージ４００はまた、ＭＩＰ登録メッセージと組み合わせて使用され得る独立したアップリンクとダウンリンクとに付随のエンド・マーカ・シグナリング拡張ヘッダ（ＩＵＤ−ＥＭＳ：Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｕｐｌｉｎｋ ａｎｄ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｗｉｔｈ Ｅｎｄ Ｍａｒｋｅｒ Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ｈｅａｄｅｒ）４３０を含んでいる。例証された実施形態においては、ヘッダ４３０は、ＭＮ−ＨＡ認可イネーブリング拡張子４２５の前に挿入され、その結果、この情報は、メッセージ４００の中の他のフィールドを認証する／認可するために使用される同じメカニズムを使用して認証され／認可されるようになる可能性がある。一実施形態においては、拡張子４３０は、オプションである、またはスキップ可能である（すなわち、値＞１２８）拡張タイプとすることができ、その結果、メッセージ４００は、エンド・マーカ・シグナリングにより、独立したアップリンク・データ・パス切替えおよびダウンリンク・データ・パス切替えをサポートしないノードによって使用されるようになる可能性がある。登録要求メッセージ４００の中の拡張子４３０の存在または値を使用して、ＭＮサポートを示すことができ、エンド・マーカ・シグナリングにより、独立したアップリンク・データ・パス切替えおよびダウンリンク・データ・パス切替えについてのＨＡサポートを要求する。登録応答メッセージ４００の中の拡張子４３０の存在または値を使用して、エンド・マーカ・シグナリングにより、独立したアップリンク・データ・パス切替えおよびダウンリンク・データ・パス切替えをサポートするＨＡの能力および意欲を示すことができる。メッセージ４００の実施形態は、それゆえに、エンド・マーカ・シグナリングによる、独立したアップリンク・データ・パス切替えおよびダウンリンク・データ・パス切替えをサポートしないノードとの後方互換のやり方で使用されることもある。

認可イネーブリング拡張子の前に拡張子４３０を挿入することは、拡張子４３０の内容が保護されることを可能にすることができる。さらに、ピアは、拡張子４３０が、リモート・ピアによって追加されたことを確信する。スキップ可能な／オプションの拡張タイプを使用することは、この能力を実装していないネットワーク・エンティティが、メッセージの残りを処理し続けながら拡張子４３０の内容を安全に無視することを可能にする（すなわち、アプローチは、後方互換性がある）。メッセージ４００の中に拡張子４３０を含めることは、ピアが、その能力および／またはこの能力をサポートする意欲を示すことを可能にする。一実施形態においては、拡張子４３０は、ハンドオフされているＭＩＰセッションを識別するセッション識別子を含んでいる。例えば、セッション識別子は、その能力がサポートされ、受け入れられる場合に、初期登録の時にモバイル・ノードによってランダムに生成され、ネットワークによってＲＲＰにおいて戻されることもある。後続の登録は、この同じセッション識別子を含むことができる。拡張子４３０は、ソースからターゲットへとデータ・パスを切り替える前に、どれだけ長く各ピアがエンド・マーカ・メッセージを待つべきかを示唆するヒントを含むこともできる。例えば、ヒントは、ソース・リンクのパス遅延を示すことができ、このパス遅延は、最後の登録についての測定されたラウンド・トリップ遅延の約１／２であるように決定され、または推定されることもある。ヒントを使用して、エンド・マーカ・メッセージが失われる場合についてのタイムアウト間隔の妥当な推定値を提供することができる。

図５は、ソースのアップリンクおよび／またはダウンリンクを介して送信される最後のパケットを示すために使用され得るエンド・マーカ・メッセージ（ＥＭＭ）５００の例示の一実施形態を概念的に示すものである。例証された実施形態においては、エンド・マーカ５００は、ネットワークとモバイル・ノードとによって使用されて、ダウンリンクまたはアップリンクをターゲット・リンクへとそれぞれ切り替える前に、ソース・リンクを介して送信される最後のメッセージにマーク付けすることができる。エンド・マーカ５００は、ＩＰヘッダ５０５と、ＵＤＰヘッダ５１０と、固定されたＥＭＭヘッダ５１５とを含む。ヘッダ・フィールド５０５、５１０、５１５には、認可イネーブリング拡張子５２０が続いている可能性がある。メッセージ５００において認可イネーブリング拡張子５２０に先行する情報は、メッセージを認可し、かつ／または認証するために使用され得るキーの情報を使用して保護される（少なくとも）完全性およびデータ起源である。例えば、認可イネーブリング拡張子５２０は、モバイル・ノードおよびホーム・エージェント（またはホーム・エージェントと通信している別のネットワークの認可および／または認証のエンティティ）に知られている秘密キーを使用してフィールド５０５、５１０、５１５をハッシュすることにより形成される拡張子とすることができる。

エンド・マーカ・メッセージ５００は、エンド・マーカ（ＥＭＭ）５２５も含んでいる。例証された実施形態においては、エンド・マーカ５２５は、初期登録中に識別されるようなセッション識別子など、現在のセッションに関連するセッション識別子を含むことができる。エンド・マーカ５２５は、最後に送信されたエンド・マーカ（最初は０）よりも大きな値を有するシーケンス番号と、エンド・マーカ５２５が、アップリンクに対して適用されるべきか、またはダウンリンクに対して適用されるべきかについて述べるインジケータとを含むこともでき、例えば、インジケータは、アップリンクの場合には１の値を有し、ダウンリンクの場合には０の値を有することができる。

例証された実施形態においては、エンド・マーカ・メッセージ５００は、反射、再生、なりすましなどのサービス拒否（ＤｏＳ：ｄｅｎｉａｌ ｏｆ ｓｅｒｖｉｃｅ）攻撃に対する保護を助けるようにデータ完全性およびデータ起源の認証を提供する。例えば、ＭＩＰフレームワークを活用して、エンド・マーカ・メッセージ（ＥＭＭ）ＭＩＰメッセージ５００を生成することができる。ＭＩＰメッセージ５００は、認可イネーブリング拡張子（例えば、図４において示されるＲＲＱ／ＲＲＰメッセージに類似した）によって保護され得るエンド・マーカ拡張子５２５を含むことができる。認可イネーブリング拡張子５２０の前に拡張子５２５を挿入することは、拡張子５２５の内容が、保護されることを可能にし、ピアに拡張子５２５が修正されていないこと（データ完全性）を示す保証を提供する。ピアはまた、拡張子５２５が、リモート・ピア（データ起源認証）によって生成されたことを検証することもできる。ひとたびメッセージが検証された後に、エンド・マーカ・メッセージの中の情報を使用して、データ・パスを切り替えるべきかどうかを決定することができる。例えば、セッションＩＤおよび／またはシーケンス番号を使用して、古いメッセージまたは再生のメッセージを識別することができるが、方向インジケータは、反射されたメッセージを検出することができ（例えば、インジケータは、ダウンリンク・パケットを示すが、パケットは、アップリンクを介して受信された）、そのような場合には、エンド・マーカは、受け入れられないことになり、データ・パスは、切り替えられない可能性がある。したがって、例えば、パケットが、正常に認証され、かつ／または認可されたときに、メッセージの中のデータを使用して、データ・パス切り替えが実行されるべきかどうかを、ただし、メッセージが有効であることを検証した後に、決定することができる。

これらの技法の実施形態は、モバイル・ノードが、適切なパーティへのＩＵＤ−ＥＭＳ拡張のために必要とされる情報を転送すること、および対応する応答を受信することを可能にすることにより、ＰＭＩＰ、ＧＴＰ（ＧＰＲＳトンネリング・プロトコル）などの他のモビリティ・アルゴリズムへと拡張される可能性がある。ＰＭＩＰの場合には、モバイル・ノードが、ＩＵＤ−ＥＭＳ拡張のために、およびモバイル・ノードが対応する応答を受信するために必要とされる情報を供給することができるように、変更がＤＨＣＰに対して行われることもある。例えば、モバイル・ノードが、動的ホスト制御プロトコル（ＤＨＣＰ：Ｄｙｎａｍｉｃ Ｈｏｓｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の信号またはメッセージングを通してＩＰアドレスを要求するときに、それは、それが、セッション識別子とタイムアウト・ヒントとをＰＭＩＰクライアントに対して渡すことを可能にするオプションを含むことができ、その結果、それはＩＵＤ−ＥＭＳ拡張子の中に配置されるようになる可能性がある。同様に、ＤＨＣＰオプションは、ホーム・エージェントの応答をモバイル・ノードに対して渡すために使用されることもある。例えば、ＤＨＣＰオプションは、ＨＡのＩＰアドレスと一緒に，要求についてのホーム・エージェントの受入れ／拒絶を示す情報を送信することをサポートすることができる。後者は、エンド・マーカ・メッセージが、ＰＭＩＰだけがソース・リンクと、ターゲット・リンクとの両方を介して使用されているときに、ＩＰアンカー・ポイント（ＨＡ）に対して送信されることを可能にすることができる。

開示された主題の部分と、対応する詳細な説明とは、コンピュータ・メモリの内部のソフトウェア、またはデータ・ビットに対する演算のアルゴリズムおよびシンボリック表現の観点から提示される。これらの説明および表現は、それにより当業者が、他の当業者に対して彼らの仕事の本質を効果的に伝える説明および表現である。用語がここで使用されるような、かつそれが概括的に使用されるようなアルゴリズムは、望ましい結果をもたらすステップの首尾一貫したシーケンスであるように考えられる。それらのステップは、物理量の物理的操作を必要とするステップである。通常は、必ずしもそうであるとは限らないが、これらの量は、記憶され、転送され、結合され、比較され、それ以外の方法で操作されることができる光学的信号、電気信号、または磁気信号の形態を取る。これらの信号をビット、値、要素、シンボル、文字、用語、数字などとして言及することは、時には、主として概括的な使用の理由のために、便利であることが分かっている。

しかしながら、これらの用語、および類似した用語のすべては、適切な物理量に関連づけられるべきであり、単にこれらの量に適用される便利なラベルであるにすぎないことを心に留めるべきである。具体的に他の方法で述べられていない限り、または考察から明らかであるように、「処理すること」、「計算すること」、「算出すること」、「決定すること」、または「表示すること」などの用語は、コンピュータ・システムのレジスタおよびメモリの内部の物理量、電子量として表されるデータをコンピュータ・システムのメモリまたはレジスタ、あるいは他のそのような情報ストレージ・デバイス、伝送デバイス、またはディスプレイ・デバイスの内部の物理量として同様に表される他のデータへと操作し、変換するコンピュータ・システム、または類似した電子コンピューティング・デバイスのアクションおよびプロセスを意味している。

開示された主題のソフトウェア実装された態様は、概括的に、何らかの形態のプログラム・ストレージ媒体において符号化され、または何らかのタイプの伝送媒体によって実装されることにも注意すべきである。プログラム・ストレージ媒体は、磁気的（例えば、フロッピー・ディスクまたはハード・ドライブ）あるいは光学的（例えば、コンパクト・ディスク・リード・オンリー・メモリ、または「ＣＤ ＲＯＭ」）とすることができ、リード・オンリーまたはランダム・アクセスとすることができる。同様に、伝送媒体は、ツイスト・ペア線、同軸ケーブル、光ファイバ、または当業者に知られている何らかの他の適切な伝送媒体とすることもできる。開示された主題は、所与の任意の実装形態のこれらの態様によって限定されない。

上記で開示された特定の実施形態は、開示された主題が、本明細書における教示の恩恵を受ける当業者にとって明らかな、異なるが同等な方法で修正され、実行され得るので、例示的なものにすぎない。さらに、添付の特許請求の範囲において説明される以外には、いかなる限定も、本明細書において示される構成または設計の詳細に対して意図されてはいない。それゆえに、上記で開示された特定の実施形態は、変更され、または修正されてもよく、すべてのそのような変形形態は、開示された主題の範囲内にあるものと考えられることは、明らかである。したがって、本明細書において求められる保護は、添付の特許請求の範囲において説明されるようなものである。

Claims (10)

1. ソース・アクセス・ネットワークからターゲット・アクセス・ネットワークへのモバイル・ノードのハンドオフ中に、通信システムにおいてアンカー・ノードからパケットを送信するステップであって、前記パケットは、前記パケットが、前記ハンドオフ中に送信されるべき最後のパケットであることを示すダウンリンク・エンド・マーカを含んでおり、前記ダウンリンク・エンド・マーカは、アップリンク・エンド・マーカを受信するより前に送信され、前記パケットは、前記ソース・アクセス・ネットワークを経由して前記モバイル・ノードと前記アンカー・ノードとの間のソース・リンクを介して送信される、ステップと、
   前記アンカー・ノードにおいて、前記ターゲット・アクセス・ネットワークを経由して前記ソース・リンクから前記モバイル・ノードと前記アンカー・ノードとの間のターゲット・リンクへと受信データ・パスを切り替えることとは独立して、前記ソース・リンクから前記ターゲット・リンクへと送信データ・パスを切り替えるステップと
   を含む方法。
2. 前記ダウンリンク・エンド・マーカを含む前記パケットを送信するステップは、ハンドオフされているセッションの識別子と、前記セッションに関連するシーケンス番号と、アップリンク／ダウンリンク・インジケータとを含むダウンリンク・エンド・マーカを含んだパケットを送信するステップを含み、
   前記ダウンリンク・エンド・マーカを含む前記パケットを送信するステップは、前記エンド・マーカの認可および認証のための秘密キーを使用して保護されるダウンリンク・エンド・マーカを含んだパケットを送信するステップを含む、
   請求項１に記載の方法。
3. 前記アンカー・ノードにおいて、前記ターゲット・リンクを介して受信されるパケットをバッファリングするステップであって、前記アンカー・ノードから登録メッセージを送信するステップに関連して開始され、その結果、パケットが前記登録メッセージに応答して前記ターゲット・リンクを介して受信される前に、開始されるようになる、ステップを含み、
   前記アンカー・ノードにおいて、前記パケットが、前記ソース・リンクを介して受信されるべき最後のパケットであることを示すアップリンク・エンド・マーカを含んだパケットを受信するステップを含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記ソース・リンクから前記ターゲット・リンクへの前記送信データ・パスの前記切り替えるステップとは独立して、前記ソース・リンクから前記ターゲット・リンクへと前記受信データ・パスを切り替えるステップと、
   前記受信データ・パスを切り替えるステップと同時に任意のバッファリングされたパケットを処理するステップとを含み、当該切り替えるステップおよび当該処理するステップは、前記パケットが、前記ソース・リンクを介して受信されるべき最後のパケットであることを示す前記アップリンク・エンド・マーカを含んだ前記パケットを受信するステップに応答して実行される、
   請求項３に記載の方法。
5. ソース・アクセス・ネットワークからターゲット・アクセス・ネットワークへのモバイル・ノードのハンドオフ中に、通信システムにおいてアンカー・ノードからパケットを送信するステップであって、前記パケットは、前記パケットが、前記ハンドオフ中に送信されるべき最後のパケットであることを示すダウンリンク・エンド・マーカを含んでおり、前記ダウンリンク・エンド・マーカは、アップリンク・エンド・マーカを受信するより前に送信され、前記パケットは、前記ソース・アクセス・ネットワークを経由して前記モバイル・ノードと前記アンカー・ノードとの間のソース・リンクを介してダウンリンク・データ・パスを使用して送信される、ステップと、
   前記アンカー・ノードにおいて、前記ターゲット・アクセス・ネットワークを経由して前記ソース・リンクから前記モバイル・ノードと前記アンカー・ノードとの間のターゲット・リンクへと前記ダウンリンク・データ・パスを切り替えるステップであって、前記切替えは、前記ソース・リンクから前記ターゲット・リンクへとアップリンク・データ・パスを切り替えることとは独立して、前記ダウンリンク・エンド・マーカを含んだ前記パケットの前記伝送と同時に行われる、ステップと
   を含む方法。
6. 前記ダウンリンク・エンド・マーカを含んだ前記パケットを送信するステップは、前記モバイル・ノードから、前記ダウンリンク・データ・パスが、エンド・マーカ・シグナリングを使用してアップリンク・データ・パスとは独立して切り替えられることを要求するハンドオフ登録メッセージを受信することに応答して前記ダウンリンク・エンド・マーカを含んだ前記パケットを送信するステップを含み、
   前記方法は、前記アンカー・ノードにおいて、前記ハンドオフ登録メッセージに応答して登録応答メッセージの伝送に関連して前記ターゲット・リンクを介して前記アップリンク・データ・パスにおいて受信されるパケットをバッファリングするステップであって、その結果、アップリンク・パケットが前記登録応答メッセージに応答して前記ターゲット・リンクを介して受信される前に、開始されるようになる、ステップを含む、請求項５に記載の方法。
7. 前記アップリンク・エンド・マーカを含んだ前記パケットを送信するステップは、前記パケットを検証する情報を前記モバイル・ノードに対して前記パケットで送信するステップを含む、請求項５に記載の方法。
8. ソース・アクセス・ネットワークからターゲット・アクセス・ネットワークへのモバイル・ノードのハンドオフ中に、通信システムにおいて前記モバイル・ノードからパケットを送信するステップであって、前記パケットは、前記パケットが、送信されるべき最後のパケットであることを示すアップリンク・エンド・マーカを含んでおり、前記パケットは、前記ソース・アクセス・ネットワークを経由した前記モバイル・ノードとアンカー・ノードとの間のソース・リンクを介してアップリンク・データ・パスを使用して送信され、前記アップリンク・エンド・マーカは、ダウンリンク・エンド・マーカを受信するより前に送信される、ステップと、
   前記モバイル・ノードにおいて、前記ターゲット・アクセス・ネットワークを経由して前記ソース・リンクから前記モバイル・ノードと前記アンカー・ノードとの間のターゲット・リンクへとダウンリンク・データ・パスを切り替えることとは独立して、前記ソース・リンクから前記ターゲット・リンクへと前記アップリンク・データ・パスを切り替えるステップと
   を含む方法。
9. 前記アップリンク・エンド・マーカを含んだ前記パケットを送信するステップは、前記ダウンリンク・データ・パスが、エンド・マーカ・シグナリングを使用してアップリンク・データ・パスとは独立して切り替えられることを要求するハンドオフ登録メッセージの受信を確認する登録応答をアンカー・ノードから受信することに応答して、前記アップリンク・エンド・マーカを含んだ前記パケットを送信するステップを含み、
   前記方法は、前記モバイル・ノードにおいて、前記ハンドオフ登録メッセージの伝送と同時に前記ターゲット・リンクを介して前記ダウンリンク・データ・パスにおいて受信されるパケットをバッファリングするステップであって、その結果、ダウンリンク・パケットが前記ハンドオフ登録メッセージに応答して前記ターゲット・リンクを介して受信される前に、開始されるようになる、ステップを含む、請求項８に記載の方法。
10. 前記ソース・リンクを介して前記ダウンリンク・データ・パスにおける前記モバイル・ノードにおいて、前記パケットが前記ソース・リンクを介して受信されるべき最後のダウンリンク・パケットであることを示すダウンリンク・エンド・マーカを含んだパケットを受信するステップと、
    前記ソース・リンクから前記ターゲット・リンクへの前記アップリンク・データ・パスの前記切り替えるステップとは独立して前記ソース・リンクから前記ターゲット・リンクへと前記ダウンリンク・データ・パスを切り替えるステップと、
    前記パケットを受信するステップに応答してバッファリングされたパケットを処理するステップと
    を含む、請求項９に記載の方法。

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