(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信システムであって、
第１のローカルゲートウェイおよび第１のホームネットワークゲートウェイを有する第１のホームネットワークと、
第２のホームネットワークゲートウェイを有する第２のホームネットワークと
を備え、
前記第１および第２のホームネットワークゲートウェイは、移動コアネットワークに関連付けられており、
前記第１のローカルゲートウェイは、前記第２のホームネットワーク上の無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）と、前記第１のホームネットワーク上のデバイスとの間で、前記移動コアネットワークのパケットデータネットワーク出口をバイパスするユーザデータプレーン通信を確立するように構成されており、前記移動コアネットワークの前記パケットデータネットワーク出口は、インターネットへの通信を提供するように構成されており、バイパスされた前記移動コアネットワークの前記パケットデータネットワーク出口は、前記移動コアネットワークの汎用パケット無線サービスサポートノード（ＧＧＳＮ）またはパケットデータネットワークゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ）の少なくとも１つを備えており、ならびに、前記第１のローカルゲートウェイは、バイパスされた前記ＧＧＳＮもしくは前記Ｐ−ＧＷによって提供される、ＷＴＲＵポリシをベースにしたパケットフィルタリング、レートポリシングもしくはシェーピングと、ＷＴＲＵ  ＩＰアドレス割当てと、前記第１のローカルゲートウェイと前記第１および第２のホームネットワークゲートウェイの少なくとも１つとの間の直接トンネリングとを含む機能のサブセットを実行するように構成されている
ことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記第１および第２のホームネットワークゲートウェイは、フェムトアクセスポイントであることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
第１のホームネットワーク上の無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）と第２のホームネットワーク上のユーザデバイスとの間で通信を可能にする方法であって、前記第１のホームネットワークは、第１のホームネットワークゲートウェイおよび第１のローカルゲートウェイを有し、前記第２のホームネットワークは、第２のホームネットワークゲートウェイを有し、ならびに、前記第１および第２のホームネットワークゲートウェイは、それぞれ移動コアネットワークに関連付けられており、
前記第１のローカルゲートウェイにおいて、第１の論理インターフェースでＷＴＲＵからユーザデータを受信するステップであって、前記ユーザデータは、前記第２のホームネットワーク上の前記ユーザデバイス向けである、ステップと、
前記第１のローカルゲートウェイにおいて、送信されている前記ユーザデータが前記移動コアネットワークのパケットデータネットワーク出口をバイパスすることを示すように、前記移動コアネットワークをシグナリングするステップであって、バイパスされた前記移動コアネットワークの前記ネットワーク出口は、前記移動コアネットワークの汎用パケット無線サービスサポートノード（ＧＧＳＮ）またはパケットデータネットワークゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ）の少なくとも１つを備えており、ならびに、前記第１のローカルゲートウェイは、バイパスされた前記ＧＧＳＮもしくは前記Ｐ−ＧＷによって提供される、ＷＴＲＵポリシをベースにしたパケットフィルタリング、レートポリシングもしくはシェーピングと、ＷＴＲＵ  ＩＰアドレス割当てと、前記第１のローカルゲートウェイと前記第１および第２のホームネットワークゲートウェイの少なくとも１つとの間の直接トンネリングとを含む機能のサブセットのいずれかを実行するように構成されている、ステップと、
前記ユーザデータを、前記第２のホームネットワーク上の前記ユーザデバイスに送信するステップと
を備えたことを特徴とする方法。
【請求項４】
前記第１および第２のホームネットワークゲートウェイは、フェムトアクセスポイントであることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第２のホームネットワーク上の前記ユーザデバイスに送信されるときに、前記ユーザデータをルーティングして、前記ユーザデータが前記移動コアネットワークをバイパスするステップをさらに備えたことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項６】
第１のホームネットワーク上の無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）と第２のホームネットワーク上のユーザデバイスとの間で通信を可能にするデバイスであって、前記第１のホームネットワークは、第１のホームネットワークゲートウェイを有し、前記第２のホームネットワークは、第２のホームネットワークゲートウェイを有し、ならびに、前記第１および第２のホームネットワークゲートウェイは、それぞれ移動コアネットワークに関連付けられており、
前記ＷＴＲＵへの第１の論理インターフェースと、
前記移動コアネットワークへの第２の論理インターフェースと、
前記第２の論理インターフェースを介して前記移動コアネットワークにシグナリングして、前記第２のホームネットワーク向けの前記第１の論理インターフェースにおいて受信されるユーザデータプレーン通信が、前記移動コアネットワークのパケットデータネットワーク出口をバイパスするように構成されたプロセッサであって、前記移動コアネットワークの前記ネットワーク出口は、インターネットへの通信を提供するように構成されており、バイパスされた前記移動コアネットワークの前記パケットデータネットワーク出口は、前記移動コアネットワークの汎用パケット無線サービスサポートノード（ＧＧＳＮ）またはパケットデータネットワークゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ）の少なくとも１つを備えており、ならびに、前記デバイスは、バイパスされた前記ＧＧＳＮもしくは前記Ｐ−ＧＷによって提供される、ＷＴＲＵポリシをベースにしたパケットフィルタリング、レートポリシングもしくはシェーピングと、ＷＴＲＵ  ＩＰアドレス割当てと、第１のローカルゲートウェイと前記第１および第２のホームネットワークゲートウェイの少なくとも１つとの間のトンネリングとを含む機能のサブセットを実行するように構成されている、プロセッサと
を備えたことを特徴とするデバイス。
【請求項７】
前記第１および第２のホームネットワークゲートウェイは、フェムトアクセスポイントであることを特徴とする請求項６に記載のデバイス。
【請求項８】
前記第１および第２のホームネットワークゲートウェイは、Ｈ（ｅ）ＮＢであることを特徴とする請求項６に記載のデバイス。
【請求項９】
前記プロセッサは、前記ユーザデータプレーン通信に対する経路を確立して、前記経路のルートが第１の移動コアネットワークエンティティにおいて前記ユーザデータプレーン通信を反映するようにさらに構成されていることを特徴とする請求項６に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記プロセッサは、前記第１のホームネットワークゲートウェイとのインターネットプロトコルベースのトンネルを確立するようにさらに構成されており、前記トンネルセットアップは、前記移動コアネットワークのデバイスによって構成されていることを特徴とする請求項６に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記プロセッサは、第１のローカルゲートウェイとのインターネットプロトコルベースのトンネルを確立するようにさらに構成されており、前記トンネルセットアップは、前記移動コアネットワークのデバイスによって構成されていることを特徴とする請求項６に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記移動コアネットワークの前記デバイスは、サービング汎用パケット無線サービスサポートノード（ＳＧＳＮ）であることを特徴とする請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記プロセッサは、ローカルゲートウェイ（ＬＧＷ）アグリゲータに登録するようにさらに構成されていることを特徴とする請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記ＬＧＷアグリゲータは、ＬＧＷアクセスポイント名（ＡＰＮ）とインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスとのマッピングを有していることを特徴とする請求項１３に記載のデバイス。
【請求項１５】
前記第１の移動コアネットワークエンティティは、セキュリティゲートウェイであることを特徴とする請求項９に記載のデバイス。
【請求項１６】
前記プロセッサは、前記第２の論理インターフェースを介して前記移動コアネットワークにシグナリングして、前記ユーザデータプレーン通信がインターネットを介してルーティングされ、および、前記移動コアネットワークをバイパスするようにさらに構成されていることを特徴とする請求項１０に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本願は、２００９年１２月４日に出願された「Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ  ｆｏｒ  Ｈｙｂｒｉｄ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｃｏｎｖｅｒｇｅｄ  Ｇａｔｅｗａｙ」という名称の米国特許仮出願第６１／２６６，７２６号、２０１０年１月２９日に出願された「Ｉｎｔｅｒ−ｂａｓｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ」という名称の米国特許仮出願第６１／２２９，７３８号、２０１０年４月８日に出願された「Ｃｏｎｖｅｒｇｅｄ  Ｇａｔｅｗａｙ  ｆｏｒ  Ｍ２Ｍ  ａｎｄ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  ｉｎ  ａ  Ｈｙｂｒｉｄ  Ｎｅｔｗｏｒｋ」という名称の米国特許仮出願第６１／３２２，２４５号、２０１０年５月２８日に出願された「Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ  ｆｏｒ  Ｈｏｍｅ  （ｅ）Ｎｏｄｅ  Ｂ  ｂａｓｅｄ  ｌｏｃａｌ  ａｎｄ  ｒｅｍｏｔｅ  ＩＰ  ａｃｃｅｓｓ／ｏｆｆｌｏａｄ  ｗｉｔｈ  ｒｏｕｔｉｎｇ  ａｎｄ  ｍｏｂｉｌｉｔｙ  ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｓ  ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ  ｅｘｔｅｎｓｉｏｎｓ  ｆｏｒ  ｃｏｎｖｅｒｇｅｄ  ｇａｔｅｗａｙ  ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｓ」という名称の米国特許仮出願第６１／３４９，５３１号の利益を主張するものであり、その内容を参照により本明細書に組み込む。
【背景技術】
【０００２】
フェムトセル（たとえば、ホームノードＢまたは高度化ホームノードＢ）は、セルラネットワークの無線エアインターフェース（たとえば、ＵＭＴＳ地上波無線アクセスネットワーク（ＵＴＲＡＮ）、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ））を介して、ブロードバンドＩＰバックホールを使用して携帯電話会社のネットワークに無線送信／受信ユニットを接続することができる顧客宅内機器（ＣＰＥ）とすることができる。顧客のブロードバンドＩＰバックホールのための有線選択肢は、２線ｘＤＳＬ（たとえば、ＡＤＳＬ、ＡＤＳＬ２、ＶＤＳＬ、ＶＤＳＬ２）、同軸ケーブル（たとえば、ＤＯＣＳＩＳ１．１、２．０、３．０を介したもの）、ＦＴＴＨ／ＦＴＴＰ（ｏｐｔｉｃａｌ  ｆｉｂｅｒ−ｔｏ−ｔｈｅ−ｈｏｍｅ／ｐｒｅｍｉｓｅｓ）、またおそらくは電力線ブロードバンド（ＢＰＬ）を含むことができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
現在、フェムトセルのための革新的な使用法が探し求められている。ゲートウェイシステムは、ローカルネットワーク、公共のインターネット、およびプライベートサービスプロバイダネットワークへのフェムトセルアクセスなど様々な機能を提供することができない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本明細書では、たとえば３ＧＰＰホームノードＢ（ＨＮＢ）を介して、ローカルネットワーク、公共のインターネット、およびプライベートサービスプロバイダネットワークへのフェムトセルアクセスなど様々な機能を提供するゲートウェイシステムが開示される。「収束ゲートウェイ（Ｃｏｎｖｅｒｇｅｄ  Ｇａｔｅｗａｙ／ＣＧＷ）」の設計のためのローカルＩＰアクセス（ＬＩＰＡ）、「拡張（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ）」ＬＩＰＡ（ＥＬＩＰＡ）、および選択ＩＰトラフィックオフロード（Ｓｅｌｅｃｔｅｄ  ＩＰ  Ｔｒａｆｆｉｃ  Ｏｆｆｌｏａｄ／ＳＩＰＴＯ）の実装について開示される。無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）がフェムトセル（フェムトアクセスポイント）を介してホームネットワークと通信することを可能にすることができるデバイスおよび構成が開示される。
【０００５】
この「発明の概要」は、下記「発明を実施するための形態」でさらに述べる選ばれた概念を簡単な形態で導入するために設けられている。この「発明の概要」は、特許請求されている主題の重要な特徴または本質的な特徴を識別するものでも、特許請求されている主題の範囲を限定するために使用されるものでもない。さらに、特許請求されている主題は、本開示の任意の部分に記載の任意の、またはすべての欠点を解決するという制限に拘束されない。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、「収束ゲートウェイ（ＣＧＷ）」の設計のためのローカルＩＰアクセス（ＬＩＰＡ）、「拡張」ＬＩＰＡ（ＥＬＩＰＡ）、および選択ＩＰトラフィックオフロード（ＳＩＰＴＯ）の実装について開示し、ゲートウェイシステムは、ローカルネットワーク、公共のインターネット、およびプライベートサービスプロバイダネットワークへのフェムトセルアクセスなど様々な機能を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
より詳細な理解を、添付の図面と共に、例として与えられている以下の説明から得ることができる。
【０００８】
【図１Ａ】１つまたは複数の開示されている実施形態を実装することができる例示的な通信システムのシステム図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示されている通信システム内で使用することができる例示的な無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）のシステム図である。
【図１Ｃ】図１Ａに示されている通信システム内で使用することができる例示的な無線アクセスネットワークおよび例示的なコアネットワークのシステム図である。
【図２】ＣＧＷ初期化のための手順の例示的な図である。
【図３】ＨＮＢ初期化のための手順の例示的な図である。
【図４】ＬＧＷ初期化のための手順の例示的な図である。
【図５】ＩＭＳクライアント初期化の手順の例示的な図である。
【図６】ＬＧＷ登録の例示的な図である。
【図７】プロキシ呼セッション制御機能（ＰＣＳＣＦ）発見手順の例示的な図である。
【図８】ＩＭＳ登録手順の例示的な図である。
【図９】「ｒｅｇ」イベント状態へのサブスクリプションのための手順の例示的な図である。
【図１０】デバイス登録のための手順の例示的な図である。
【図１１】ＵＥ登録（ＮＯＮ  ＣＳＧ  ＵＥ）のための手順の例示的な図である。
【図１２】ＵＥ登録（ＣＳＧ  ＵＥ）のための手順の例示的な図である。
【図１３】ＵＥとコアネットワークの間でデータサービスを確立するための手順の例示的な図である。
【図１４】１つのＨＮＢに接続されたＵＥが隣接系のホームネットワークに移動するための手順の例示的な図であり、隣接系は、別のＨＮＢに接続されている。
【図１５】ＢＷＭ初期化のための手順の例示的な図である。
【図１６】ＢＷＭの存在下でのＣＧＷ初期化のための手順の例示的な図である。
【図１７】ＨＮＢ登録のための手順の例示的な図である。
【図１８】ＵＥ（非限定加入者グループ（ＣＳＧ）ＵＥ）登録の例示的な図である。
【図１９】ＣＳＧ  ＵＥのためのＵＥ登録の例示的な図である。
【図２０】パケット交換（ＰＳ）データサービス確立の例示的な図である。
【図２１】セルラＰＤＰコンテキスト確立の例示的な図である。
【図２２Ａ】ＨＮＢＧＷ内移動（ＬＩＰＡからＥＬＩＰＡ）のための手順の例示的な図である。
【図２２Ｂ】ＨＮＢＧＷ内移動（ＬＩＰＡからＥＬＩＰＡ）のための手順の例示的な図であり、図２２Ｂは、図２２Ａの続きである。
【図２３】ＢＷＭとＳｅＧＷの間のＩＫＥ  ＩＰＳｅｃ手順の例示的な図である。
【図２４】１つのトンネル確立を伴うＲＡＢセットアップおよびユーザプレーン確立のための手順の例示的な図である。
【図２５】２つのトンネル確立を伴うＲＡＢセットアップおよびユーザプレーントンネル確立のための手順の例示的な図である。
【図２６】収束ゲートウェイハイブリッドネットワークの例示的な基本アーキテクチャである。
【図２７】ＣＧＷハイブリッドネットワークのアーキテクチャの例示的な図である。
【図２８】収束ゲートウェイのハイレベルアーキテクチャを示す例示的なブロック図である。
【図２９】ＬＩＰＡの一実施形態の例示的な図である。
【図３０】ＵＭＴＳをベースとするローカルＰＤＮ接続のためのＬＩＰＡ解決策の例示的な図である。
【図３１】ＨＮＢブレークアウト実装を伴う「単純」ＬＩＰＡおよびＳＩＰＴＯの例示的な図である。
【図３２】管理リモートアクセス（ＭＲＡ）実装の例示的な図である。
【図３３】隣接系のＨＮＢを介してＷＴＲＵのホームネットワークに接続されたＷＴＲＵの例示的な図である。
【図３４】移動コアネットワークからの最小限の関与でＩＰバックホール内でルーティングされるＷＴＲＵデータの例示的な図である。
【図３５】ＩＳＰネットワークを介した隣接系のＨＮＢとホームＬＧＷの間の直接トンネルの例示的な図である。
【図３６】ＩＳＰネットワークを介した２つのＬＧＷ間の直接トンネル実装の例示的な図である。
【図３７】それぞれのエンドポイント間のトンネルがＭＮＯのセキュリティゲートウェイを通過するユーザプレーン選択肢の例示的な図である。
【図３８】ＳｅＧＷを通過するＨＮＢとＬＧＷの間のユーザプレーンの例示的な図である。
【図３９】ＳｅＧＷを通過する２つのＬＧＷ間のユーザプレーンの例示的な図である。
【図４０】ＨＮＢ間インターフェースを介してリモートＨＮＢにアクセスするＷＴＲＵの例示的な図である。
【図４１】ＬＩＰＡ／ＳＩＰＴＯ移動を伴うＭＲＡの例示的な図である。
【図４２】ＩＰアドレッシング−ＨＮＢ登録の例示的な図である。
【図４３】ＩＰアドレッシング−データ経路（２トンネル）の例示的な図である。
【図４４】ＩＰアドレッシング−ＨＮＢでの単純ＬＩＰＡおよびＳＩＰＴＯの例示的な図である。
【図４５】ＩＰアドレッシング−ＥＬＩＰＡの例示的な図である。
【図４６】ＥＬＩＰＡまたはＬＩＰＡの実装に含むことができるネットワークの例示的な図である。
【図４７】ＬＩＰＡユースケースのための手順フローの例示的な図である。
【図４８】ＬＩＰＡセットアップおよびデータ転送のためのメッセージシーケンスチャート手順フローの例示的な図である。
【図４９】直接トンネルを使用するＲＡＢセットアップのためのメッセージシーケンスチャートの例示的な図である。
【図５０】２トンネル手法を使用するＲＡＢセットアップのためのメッセージシーケンスチャートの例示的な図である。
【図５１】ＰＤＰコンテキストが保存された状態でアイドルモードにＵＥ移行するための手順フローの例示的な図である。
【図５２】ＰＤＰコンテキスト保存を伴うＲＡＢ解放のためのメッセージシーケンスチャートの例示的な図である。
【図５３】ＰＤＰコンテキスト保存を伴うＩｕ解放のためのメッセージシーケンスチャートの例示的な図である。
【図５４】ＨＮＢネットワーク／ホームデバイスに以前アタッチされていたアイドルＵＥがデータ転送を開始するところの例示的な図である。
【図５５】ＬＩＰＡのためのＰＤＰコンテキスト活性化のメッセージシーケンスチャートの例示的な図である。
【図５６】ＥＬＩＰＡユースケースのための手順の例示的な図である。
【図５７】ＥＬＩＰＡセットアップおよびデータ転送のための手順フローの例示的な図である。
【図５８】直接トンネルを使用するＲＡＢセットアップのためのメッセージシーケンスチャートの例示的な図である。
【図５９】２トンネル手法を使用するＲＡＢセットアップのためのメッセージシーケンスチャートの例示的な図である。
【図６０】ＰＤＰコンテキストが保存された状態でアイドルモードにＵＥ移行するための手順フローの例示的な図である。
【図６１】ＰＤＰコンテキスト保存を伴うＲＡＢ解放のためのメッセージシーケンスチャートの例示的な図である。
【図６２】ＰＤＰコンテキスト保存を伴うＩｕ解放のためのメッセージシーケンスチャートの例示的な図である。
【図６３】ＨＮＢネットワーク／ホームデバイスに以前アタッチされていたアイドルＵＥがデータ転送を開始する、アイドルＵＥのメッセージシーケンスチャートの例示的な図である。
【図６４】ＥＬＩＰＡのためのＰＤＰコンテキスト活性化のためのメッセージシーケンスチャートの例示的な図である。
【図６５】ＬＩＰＡからＥＬＩＰＡへの移動のための手順の例示的な図である。
【図６６Ａ】ＨＮＢ−ＧＷ内移動−ＬＩＰＡからＥＬＩＰＡのためのメッセージシーケンスチャートの例示的な図である。
【図６６Ｂ】ＨＮＢ−ＧＷ内移動−ＬＩＰＡからＥＬＩＰＡのためのメッセージシーケンスチャートの例示的な図であり、図６６Ｂは図６６Ａから続く。
【図６６Ｃ】ＨＮＢ−ＧＷ内移動−ＬＩＰＡからＥＬＩＰＡのためのメッセージシーケンスチャートの例示的な図であり、図６６Ｃは図６６Ｂから続く。
【図６７】ＥＬＩＰＡからＬＩＰＡへの移動のための手順の例示的な図である。
【図６８Ａ】ＨＮＢ−ＧＷ内移動−ＥＬＩＰＡからＬＩＰＡのためのメッセージシーケンスチャートの例示的な図である。
【図６８Ｂ】ＨＮＢ−ＧＷ内移動−ＥＬＩＰＡからＬＩＰＡのためのメッセージシーケンスチャートの例示的な図であり、図６８Ｂは図６８Ａから続く。
【図６８Ｃ】ＨＮＢ−ＧＷ内移動−ＥＬＩＰＡからＬＩＰＡのためのメッセージシーケンスチャートの例示的な図であり、図６８Ｃは図６８Ｂから続く。
【図６９】ＬＩＰＡからリモート管理アクセス（ＲＭＡ）への移動のための手順の例示的な図である。
【図７０】ＬＩＰＡからＲＭＡへの移動のためのメッセージシーケンスチャートの例示的な図である。
【図７１】ＲＭＡからＬＩＰＡへの移動のための手順の例示的な図である。
【図７２Ａ】ＲＭＡからＬＩＰＡへの移動のためのメッセージシーケンスチャートの例示的な図である。
【図７２Ｂ】ＲＭＡからＬＩＰＡへの移動のためのメッセージシーケンスチャートの例示的な図であり、図７２Ｂは図７２Ａから続く。
【図７２Ｃ】ＲＭＡからＬＩＰＡへの移動のためのメッセージシーケンスチャートの例示的な図であり、図７２Ｃは図７２Ｂから続く。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、例示的な実施形態の詳細な説明について、様々な図を参照して述べる。この説明は、可能な実装の詳細な例を提供するが、これらの詳細は、例示的な例として働くにすぎないものとすることに留意されたい。
【００１０】
図１Ａは、１つまたは複数の開示されている実施形態を実装することができる例示的な通信システム１００の図である。通信システム１００は、音声、データ、映像、メッセージング、ブロードキャストなど、コンテンツを複数の無線ユーザに送る多元接続システムとすることができる。通信システム１００は、複数の無線ユーザが、無線帯域幅を含むシステムリソースの共用によってそのようなコンテンツにアクセスすることを可能にすることができる。たとえば、通信システム１００は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、直交ＦＤＭＡ（ＯＦＤＭＡ）、シングルキャリアＦＤＭＡ（ＳＣ−ＦＤＭＡ）など、１つまたは複数のチャネルアクセス方法を使用することができる。
【００１１】
図１Ａに示されているように、通信システム１００は、無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）１０４、コアネットワーク１０６、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）１０８、インターネット１１０、および他のネットワーク１１２を含むことができるが、開示されている実施形態は任意の数のＷＴＲＵ、基地局、ネットワーク、および／またはネットワーク要素を企図していることを理解されたい。ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのそれぞれは、無線環境で動作および／または通信するように構成された任意のタイプのデバイスとすることができる。たとえば、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、無線信号を送信および／または受信するように構成することができ、ユーザ機器（ＵＥ）、移動局、固定型もしくは移動型加入者ユニット、ページャ、セルラ電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、スマートフォン、ラップトップ、ネットブック、パーソナルコンピュータ、無線センサ、家電などを含むことができる。本明細書では、例示のためにＵＥを使用することがあるが、任意のＷＴＲＵを、本明細書における例に容易に適用可能なものとすることができる。
【００１２】
また、通信システム１００は、基地局１１４ａおよび基地局１１４ｂを含むことができる。基地局１１４ａ、１１４ｂのそれぞれは、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの少なくとも１つと無線でインターフェースし、コアネットワーク１０６、インターネット１１０、および／またはネットワーク１１２など、１つまたは複数の通信ネットワークへのアクセスを円滑にするように構成された任意のタイプのデバイスとすることができる。たとえば、基地局１１４ａ、１１４ｂは、ベーストランシーバ基地局（ＢＴＳ）、ノードＢ、高度化ノードＢ、ホームノードＢ、ホーム高度化ノードＢ、サイトコントローラ、アクセスポイント（ＡＰ）、無線ルータなどとすることができる。基地局１１４ａ、１１４ｂは、それぞれが単一の要素として示されているが、基地局１１４ａ、１１４ｂは、任意の数の相互接続された基地局および／またはネットワーク要素を含むことができることを理解されたい。
【００１３】
基地局１１４ａは、ＲＡＮ１０４の一部とすることができ、ＲＡＮ１０４もまた、基地局コントローラ（ＢＳＣ）、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、中継ノードなど、他の基地局および／またはネットワーク要素（図示せず）を含むことができる。基地局１１４ａおよび／または基地局１１４ｂは、セル（図示せず）と呼ばれることがある特定の地理的領域内で無線信号を送信および／または受信するように構成されてもよい。さらに、セルは、セルセクタに分割されてもよい。たとえば、基地局１１４ａに関連付けられたセルを３つのセクタに分割することができる。したがって、一実施形態では、基地局１１４ａは、３つ、すなわちセルの各セクタごとに１つ、トランシーバを含むことができる。他の実施形態では、基地局１１４ａは、多重入力・多重出力（ＭＩＭＯ）技術を使用することができ、したがって、セルの各セクタについて複数のトランシーバを使用することができる。
【００１４】
基地局１１４ａ、１１４ｂは、任意の好適な無線通信リンク（たとえば、無線周波数（ＲＦ）、マイクロ波、赤外（ＩＲ）、紫外（ＵＶ）、可視光など）とすることができるエアインターフェース１１６を介してＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの１つまたは複数と通信することができる。エアインターフェース１１６は、任意の好適な無線アクセス技術（ＲＡＴ）を使用して確立することができる。
【００１５】
より具体的には、上記で指摘したように、通信システム１００は、多元接続システムとすることができ、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＯＦＤＭＡ、ＳＣ−ＦＤＭＡなど、１つまたは複数のチャネルアクセス方式を使用することができる。たとえば、ＲＡＮ１０４内の基地局１１４ａ、およびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）を使用してエアインターフェース１１６を確立することができるユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）地上波無線アクセス（ＵＴＲＡ）など無線技術を実装することができる。ＷＣＤＭＡは、高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ）および／または発展型ＨＳＰＡ（ＨＳＰＡ＋）など、通信プロトコルを含むことができる。ＨＳＰＡは、高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）および／または高速アップリンクパケットアクセス（ＨＳＵＰＡ）を含むことができる。
【００１６】
他の実施形態では、基地局１１４ａ、およびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）および／または拡張ＬＴＥ（ＬＴＥ−Ａ）を使用してエアインターフェース１１６を確立することができる拡張ＵＭＴＳ地上波無線アクセスネットワーク（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）など無線技術を実装することができる。
【００１７】
他の実施形態では、基地局１１４ａ、およびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ＩＥＥＥ８０２．１６（すなわち、ＷｉＭＡＸ（ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ  ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  ａｃｃｅｓｓ））、ＣＤＭＡ２０００、ＣＤＭＡ２０００  １Ｘ、ＣＤＭＡ２０００ＥＶ−ＤＯ、暫定標準２０００（ＩＳ−２０００）、暫定標準９５（ＩＳ−９５）、暫定標準８５６（ＩＳ−８５６）、グローバル移動体通信システム（ＧＳＭ（登録商標））、ＧＳＭエボリューション用の拡張データ転送速度（ＥＤＧＥ）、ＧＳＭ  ＥＤＧＥ（ＧＥＲＡＮ）など、無線技術を実装することができる。
【００１８】
図１Ａにおける基地局１１４ｂは、たとえば、無線ルータ、ホームノードＢ、ホーム高度化ノードＢ、またはアクセスポイントとすることができ、事業所、自宅、乗物、キャンパスなど、局所的な領域での無線コネクティビティを円滑にするための任意の好適なＲＡＴを使用することができる。一実施形態では、基地局１１４ｂ、およびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）を確立するために、ＩＥＥＥ８０２．１１など無線技術を実装することができる。他の実施形態では、基地局１１４ｂ、およびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）を確立するために、ＩＥＥＥ８０２．１５など無線技術を実装することができる。他の実施形態では、基地局１１４ｂ、およびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、ピコセルまたはフェムトセルを確立するために、セルラベースのＲＡＴ（たとえば、ＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００、ＧＳＭ、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａなど）を使用することができる。図１Ａに示されているように、基地局１１４ｂは、インターネット１１０に対する直接接続を有することができる。したがって、基地局１１４ｂは、コアネットワーク１０６を介してインターネット１１０にアクセスすることが必要でない可能性がある。
【００１９】
ＲＡＮ１０４は、コアネットワーク１０６と通信することができ、コアネットワーク１０６は、音声、データ、アプリケーション、および／またはボイスオーバーネットワーク（ＶｏＩＰ）サービスを、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの１つまたは複数に提供するように構成された任意のタイプのネットワークとすることができる。たとえば、コアネットワーク１０６は、呼制御、支払い請求サービス、移動体位置をベースとするサービス、プリペイド呼、インターネットコネクティビティ、映像配信などを提供することができ、かつ／またはユーザ認証などハイレベルセキュリティ機能を実施することができる。図１Ａには示されていないが、ＲＡＮ１０４および／またはコアネットワーク１０６は、ＲＡＮ１０４と同じＲＡＴまたは異なるＲＡＴを使用する他のＲＡＮと直接または間接的に通信することができることを理解されたい。たとえば、Ｅ−ＵＴＲＡ無線技術を使用している可能性があるＲＡＮ１０４に接続されることに加えて、コアネットワーク１０６はまた、ＧＳＭ無線技術を使用する別のＲＡＮ（図示せず）と通信することができる。
【００２０】
また、コアネットワーク１０６は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄがＰＳＴＮ１０８、インターネット１１０、および／または他のネットワーク１１２にアクセスするためのゲートウェイとして働くことができる。ＰＳＴＮ１０８は、基本電話サービス（ＰＯＴＳ／ｐｌａｉｎ  ｏｌｄ  ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ  ｓｅｒｖｉｃｅ）を提供する回線交換電話網を含むことができる。インターネット１１０は、ＴＣＰ／ＩＰインターネットプロトコルスイートにおける伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）、ユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）、インターネットプロトコル（ＩＰ）など、一般的な通信プロトコルを使用する相互接続されたコンピュータネットワークおよびデバイスのグローバルシステムを含むことができる。ネットワーク１１２は、他のサービスプロバイダによって所有および／または運営される有線もしくは無線通信ネットワークを含むことができる。たとえば、ネットワーク１１２は、ＲＡＮ１０４と同じＲＡＴまたは異なるＲＡＴを使用することができる１つまたは複数のＲＡＮに接続された別のコアネットワークを含むことができる。
【００２１】
通信システム１００におけるＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの一部または全部がマルチモード機能を含むことができる。すなわち、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、相異なる無線リンクを介して相異なる無線ネットワークと通信するために複数のトランシーバを含むことができる。たとえば、図１Ａに示されているＷＴＲＵ１０２ｃは、セルラベースの無線技術を使用することができる基地局１１４ａ、およびＩＥＥＥ８０２無線技術を使用することができる基地局１１４ｂと通信するように構成されてもよい。
【００２２】
図１Ｂは、例示的なＷＴＲＵ１０２のシステム図である。図１Ｂに示されているように、ＷＴＲＵ１０２は、プロセッサ１１８、トランシーバ１２０、送信／受信エレメント１２２、スピーカ／マイクロフォン１２４、キーパッド１２６、ディスプレイ／タッチパッド１２８、非取外し式メモリ１３０、取外し式メモリ１３２、電源１３４、全世界測位システム（ＧＰＳ）チップセット１３６、および他の周辺機器１３８を含むことができる。ＷＴＲＵ１０２は、一実施形態と一貫したまま前述の要素の任意のサブコンビネーションを含むことができることを理解されたい。
【００２３】
プロセッサ１１８は、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、従来のプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアに関連付けられた１つまたは複数のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）回路、任意の他のタイプの集積回路（ＩＣ）、状態機械などとすることができる。プロセッサ１１８は、信号符号化、データ処理、電力制御、入力／出力処理、および／またはＷＴＲＵ１０２が無線環境で動作することを可能にする任意の他の機能を実施することができる。プロセッサ１１８は、トランシーバ１２０に結合され、トランシーバ１２０は、送信／受信エレメント１２２に結合され得る。図１Ｂは、プロセッサ１１８とトランシーバ１２０を別個の構成要素として示しているが、プロセッサ１１８とトランシーバ１２０は、電子パッケージまたはチップ内で共に集積されてもよいことを理解されたい。
【００２４】
送信／受信エレメント１２２は、エアインターフェース１１６を介して基地局（たとえば、基地局１１４ａ）に信号を送信する、または基地局から信号を受信するように構成することができる。たとえば、一実施形態では、送信／受信エレメント１２２は、ＲＦ信号を送信および／または受信するように構成されたアンテナとすることができる。他の実施形態では、送信／受信エレメント１２２は、たとえばＩＲ信号、ＵＶ信号、または可視光信号を送信および／または受信するように構成されたエミッタ／ディテクタとすることができる。他の実施形態では、送信／受信エレメント１２２は、ＲＦ信号と光信号を共に送信および受信するように構成されてもよい。送信／受信エレメント１２２は、任意の組合せの無線信号を送信および／または受信するように構成されてもよいことを理解されたい。
【００２５】
さらに、送信／受信エレメント１２２は、図１Ｂに単一のエレメントとして示されているが、ＷＴＲＵ１０２は、任意の数の送信／受信エレメント１２２を含むことができる。より具体的には、ＷＴＲＵ１０２は、ＭＩＭＯ技術を使用することができる。したがって、一実施形態では、ＷＴＲＵ１０２は、エアインターフェース１１６を介して無線信号を送信および受信するために２つ以上の送信／受信エレメント１２２（たとえば、複数のアンテナ）を含むことができる。
【００２６】
トランシーバ１２０は、送信／受信エレメント１２２によって送信しようとする信号を変調するように、また送信／受信エレメント１２２によって受信される信号を復調するように構成することができる。上記で指摘したように、ＷＴＲＵ１０２は、マルチモード機能を有することができる。したがって、トランシーバ１２０は、たとえばＵＴＲＡおよびＩＥＥＥ８０２．１１など複数のＲＡＴを介してＷＴＲＵ１０２が通信することを可能にするために複数のトランシーバを含むことができる。
【００２７】
ＷＴＲＵ１０２のプロセッサ１１８は、スピーカ／マイクロフォン１２４、キーパッド１２６、および／またはディスプレイ／タッチパッド１２８（たとえば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）ディスプレイユニット、または有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイユニット）に結合されてもよく、それらからユーザ入力データを受け取ることができる。また、プロセッサ１１８は、ユーザデータをスピーカ／マイクロフォン１２４、キーパッド１２６、および／またはディスプレイ／タッチパッド１２８に出力することができる。さらに、プロセッサ１１８は、非取外し式メモリ１０６および／または取外し式メモリ１３２など、任意のタイプの好適なメモリからの情報にアクセスし、それらにデータを記憶させることができる。非取外し式メモリ１０６は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ハードディスク、または任意の他のタイプのメモリ記憶装置を含むことができる。取外し式メモリ１３２は、加入者識別モジュール（ＳＩＭ）カード、メモリスティック、セキュアデジタル（ＳＤ）メモリカードなどを含むことができる。他の実施形態では、プロセッサ１１８は、サーバ上または家庭用コンピュータ（図示せず）上など、物理的にＷＴＲＵ１０２上に位置しないメモリからの情報にアクセスし、それらにデータを記憶させることができる。
【００２８】
プロセッサ１１８は、電源１３４から電力を受け取ることができ、ＷＴＲＵ１０２内の他の構成要素に電力を分配し、かつ／またはその電力を制御するように構成することができる。電源１３４は、ＷＴＲＵ１０２に給電するための任意の好適なデバイスとすることができる。たとえば、電源１３４は、１つまたは複数の乾電池（たとえば、ニッケルカドミウム（ＮｉＣｄ）、ニッケル亜鉛（ＮｉＺｎ）、ニッケル水素（ＮｉＭＨ）、リチウムイオン（Ｌｉ−ｉｏｎ）など）、太陽電池、燃料電池などを含むことができる。
【００２９】
また、プロセッサ１１８は、ＷＴＲＵ１０２の現在位置に関する位置情報（たとえば、経度および緯度）を提供するように構成することができるＧＰＳチップセット１３６に結合されてもよい。ＧＰＳチップセット１３６からの情報に加えて、またはその代わりに、ＷＴＲＵ１０２は、エアインターフェース１１６を介して基地局（たとえば、基地局１１４ａ、１１４ｂ）から位置情報を受信し、かつ／または近くの２つ以上の基地局から受信される信号のタイミングに基づいてその位置を決定することができる。ＷＴＲＵ１０２は、一実施形態と一貫したまま任意の好適な位置決定方法により位置情報を獲得することができることを理解されたい。
【００３０】
さらに、プロセッサ１１８は他の周辺機器１３８に結合されてもよく、それらの周辺機器１３８は、追加の特徴、機能、および／または有線もしくは無線コネクティビティを提供する１つまたは複数のソフトウェアおよび／またはハードウェアモジュールを含むことができる。たとえば、周辺機器１３８は、加速度計、電子コンパス（ｅ−ｃｏｍｐａｓｓ）、衛星トランシーバ、デジタルカメラ（写真またはビデオ用）、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポート、振動デバイス、テレビトランシーバ、ハンドフリー用ヘッドセット、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュール、周波数変換（ＦＭ）無線ユニット、デジタル音楽プレーヤ、メディアプレーヤ、ビデオゲームプレーヤモジュール、インターネットブラウザなどを含むことができる。
【００３１】
図１Ｃは、一実施形態によるＲＡＮ１０４およびコアネットワーク１０６のシステム図である。上記で指摘したように、ＲＡＮ１０４は、ＵＴＲＡ無線技術を使用し、エアインターフェース１１６ｃを介してＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信することができる。また、ＲＡＮ１０４は、コアネットワーク１０６と通信することができる。図１Ｃに示されているように、ＲＡＮ１０４は、ノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃを含むことができ、ノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃは、それぞれが、エアインターフェース１１６を介してＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信するために１つまたは複数のトランシーバを含むことができる。ノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃは、それぞれがＲＡＮ１０４内の特定のセル（図示せず）に関連付けられてもよい。また、ＲＡＮ１０４は、ＲＮＣ１４２ａ、１４２ｂを含むことができる。ＲＡＮ１０４は、一実施形態と一貫したまま任意の数のノードＢおよびＲＮＣを含むことができることを理解されたい。
【００３２】
図１Ｃに示されているように、ノードＢ１４０ａ、１４０ｂは、ＲＮＣ１４２ａと通信することができる。さらに、ノードＢ１４０ｃは、ＲＮＣ１４２ｂと通信することができる。ノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃは、Ｉｕｂインターフェースを介して、それぞれのＲＮＣ１４２ａ、１４２ｂと通信することができる。ＲＮＣ１４２ａ、１４２ｂは、Ｉｕｒインターフェースを介して互いに通信することができる。ＲＮＣ１４２ａ、１４２ｂのそれぞれは、接続されているそれぞれのノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃを制御するように構成することができる。さらに、ＲＮＣ１４２ａ、１４２ｂのそれぞれは、外部ループ電力制御、負荷制御、許可制御、パケットスケジューリング、ハンドオーバ制御、マクロダイバシティ、セキュリティ機能、データ暗号化など、他の機能を実施する、またはサポートするように構成することができる。
【００３３】
図１Ｃに示されているコアネットワークは、メディアゲートウェイ（ＭＧＷ）１４４、移動交換センタ（ＭＳＣ）１４６、サービング汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）サポートノード（ＳＧＳＮ）１４８、および／またはゲートウェイＧＰＲＳサポートノード（ＧＧＳＮ）１５０を含むことができる前述の要素のそれぞれはコアネットワーク１０６の一部として示されているが、これらの要素のいずれか１つがコアネットワークオペレータ以外の企業体（ｅｎｔｉｔｙ）によって所有および／または運営されてもよいことを理解されたい。
【００３４】
ＲＡＮ１０４内のＲＮＣ１４２ａは、ＩｕＣＳインターフェースを介してコアネットワーク１０６内のＭＳＣ１４６に接続されてもよい。ＭＳＣ１４６は、ＭＧＷ１４４に接続されてもよい。ＭＳＣ１４６およびＭＧＷ１４４は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃがＰＳＴＮ１０８など回線交換ネットワークにアクセスすることを可能にし、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと従来の陸線通信デバイスとの間の通信を円滑にすることができる。
【００３５】
また、ＲＡＮ１０４内のＲＮＣ１４２ａは、ＩｕＰＳインターフェースを介してコアネットワーク１０６内のＳＧＳＮ１４８に接続されてもよい。ＳＧＳＮ１４８は、ＧＧＳＮ１５０に接続されてもよい。ＳＧＳＮ１４８およびＧＧＳＮ１５０は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃがインターネット１１０などパケット交換ネットワークにアクセスすることを可能にし、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとＩＰ対応デバイスの間の通信を円滑にすることができる。ＧＧＳＮ１５０は、移動コアネットワーク１０６をインターネットなどパケットデータネットワークに接続するデバイスとすることができる。上記で指摘したように、コアネットワーク１０６はまた、他のサービスプロバイダによって所有および／または運営される他の有線もしくは無線ネットワークを含むことができるネットワーク１１２に接続されてもよい。
【００３６】
本明細書では多数の図がＵＭＴＳ構成要素を示しているが、本明細書における例は、ＣＤＭＡ、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａなど、他の移動通信技術に適用されてもよい。ＬＴＥの場合、たとえば、ＲＡＮ１０４は、高度化ノードＢを含むことができる。コアネットワーク１０６は、ＬＴＥ関連の無線通信移動管理装置（ＭＭＥ）、サービングゲートウェイ、およびパケットデータネットワーク（ＰＤＮ）ゲートウェイを含むことができる。ＰＤＮゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ）は、インターネットなど外部パケットデータネットワークへの接続点とすることができる。また、管理リモートアクセス（ＭＲＡ）とリモート管理アクセス（ＲＭＡ）という用語は、本明細書において交換可能に使用されることに留意されたい。
【００３７】
まとめてＨ（ｅ）ＮＢと呼ばれることがあるホームノードＢ（ＨＮＢ）およびホーム高度化ノードＢ（ＨｅＮＢ）は、自宅だけに限らず、企業および都市での配備にも適用可能である３ＧＰＰ用語である。「フェムトアクセスポイント（ＦＡＰ）」という用語は、Ｈ（ｅ）ＮＢと同義語とみなすことができる、より一般的な用語と考えることができる。別段示されていない限り、ＨＮＢ、ＨｅＮＢ、およびＨ（ｅ）ＮＢは、本開示において同義に使用される。
【００３８】
Ｈ（ｅ）ＮＢは、ＵＭＴＳ地上波無線アクセスネットワーク（ＵＴＲＡＮ）またはロングタームエボリューション（ＬＴＥ）無線エアインターフェースを介して、ブロードバンドＩＰバックホールを使用して携帯電話会社のネットワークにＷＴＲＵを接続することができる。顧客のブロードバンドＩＰバックホールのための有線選択肢は、２線ｘＤＳＬ（たとえば、ＡＤＳＬ、ＡＤＳＬ２、ＶＤＳＬ、ＶＤＳＬ２）、同軸ケーブル（たとえば、ＤＯＣＳＩＳ１．１、２．０、３．０を介したもの）、ＦＴＴＨ／ＦＴＴＰ（ｏｐｔｉｃａｌ  ｆｉｂｅｒ−ｔｏ−ｔｈｅ−ｈｏｍｅ／ｐｒｅｍｉｓｅｓ）、またおそらくは電力線ブロードバンド（ＢＰＬ）を含むことができる。
【００３９】
高度化ＨＮＢプラットフォームにおいて追加のインテリジェンスを提供し、ブロードバンドＩＰバックホールを介して新しい付加価値サービスを提供することにより、ＨＮＢプラットフォームと他のデジタル自宅／近隣／企業ネットワーク要素との一体化または対話を通して、機会が増す可能性がある。
【００４０】
付加価値サービスは、低コスト通信およびエンターテイメント選択肢（たとえば「クアドロプルプレイ」）、リモートアクセスを含む簡易ホームネットワーク管理、オーディオ／ビデオセッション転送およびユニバーサル遠隔制御機能を含む個人用デバイスに関する拡張用途、ＩＰマルチメディアセッション（ＩＭＳ）対応「ローカル」サービス、個人／自宅の安全の改善、およびオペレータによってサポートされるサイバーセキュリティの利用を含むことができる。
【００４１】
新しい機能は、３Ｇ技術、および／またはＷｉＭＡＸ、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａなど、より高い帯域幅の４Ｇ技術を含む無線ブロードバンドバックホール選択肢を含むことができる。「ネット中立性」規制もあるが、これは、地上波ＩＳＰプロバイダによって、そのブロードバンド有線／ケーブル／ファイバネットワークを携帯電話会社が利用するのを回避するために課される可能性がある将来の制約に対する障壁にもなり得る。
【００４２】
また、新しい機能は、多数の機械から機械への（Ｍ２Ｍ）デバイスおよび／またはＭ２Ｍゲートウェイに対するＨＮＢサポート、同時マルチＲＡＴ接続を含むマルチメディアデータの協調マルチＲＡＴ送達、およびローカルでキャッシュされたコンテンツに対するアクセスを含めてローカルＰ２Ｐ通信を促進することができる、隣接するＨＮＢを相互接続し近隣エリアまたは企業エリアネットワークを形成することを含むことができる。
【００４３】
さらに、新しい機能は、ＨＮＢと車両環境における無線アクセス（ＷＡＶＥ）対応車両とのインターフェースを含むことができる。このインターフェースは、ユーザが自宅に到着した、または自宅を出たとき車両内でユーザのためのセッション継続状態を支援することができる。また、このインターフェースに関して、車両データをネットワークに転送することなど他の使用法がある。
【００４４】
以下は、ＣＧＷハイブリッドネットワークアーキテクチャによってサポートされ得るサービス要件の例である。すなわち、１）自動構成を含めて、簡単な配備および運営、２）マクロセルへの／からの移動、ＩＭＳのサポート、Ｍ２Ｍゲートウェイなどを含めて、セルラネットワークオペレータによって提供されるすべてのＷＴＲＵサービス、３）ＣＧＷを介したシグナリングおよびデータを用いたローカルデバイス通信、４）ＣＧＷを介したシグナリング、およびローカルデバイス間のピア・ツゥ・ピア（Ｐ２Ｐ）接続を介したデータを用いたローカルデバイス通信、５）ＷＴＲＵからホームネットワークへのローカルＩＰアクセス、６）ＷＴＲＵからホームネットワークへのリモートアクセス、７）公衆警報システムのホームネットワークへの延長、および８）セルラネットワークテレビサービス（たとえば、マルチメディア放送マルチキャストサービス−ＭＢＭＳ）のホームネットワークへの延長。
【００４５】
以下は、ＣＧＷハイブリッドネットワークアーキテクチャによってサポートされ得るアクセス要件の例である。すなわち、１）携帯電話会社コアネットワークに向かうＩＰベースのブロードバンドバックホール、２）セルラアクセスおよびＷＬＡＮアクセスのための限定加入者グループ、オープン、およびハイブリッドの加入者グループのサポート、３）レガシー端末のサポートを含むＵＭＴＳエアインターフェース、４）ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａエアインターフェース、５）レガシー端末および８０２．１１ｐ  ＷＡＶＥデバイスのサポートを含む８０２．１１ベースのＷＬＡＮエアインターフェース、６）セルラ／ＷＬＡＮインターフェース／ゲートウェイを使用する、またはＺｉｇＢｅｅ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなど代替のＭ２Ｍインターフェースを介した直接のＭ２Ｍ、７）ＲＡＴ間およびＨＮＢ間アクセス／サービス転送のサポート、８）マルチＲＡＴアクセス／サービスのサポート、９）ローカル許可制御およびローカルリソース制御。
【００４６】
ＣＧＷ設計は、とりわけ以下の技術要素を含むことができる。すなわち、１）３ＧＰＰ  ＨＮＢ、ローカルＧＷ、ＩＥＥＥ８０２．１１ＡＰ、ＩＥＥＥ８０２．１５．４ＷＰＡＮ、ＲＦ検知モジュール、Ｍ２Ｍ  ＧＷを含むＣＧＷ構成要素、ならびに動的スペクトル管理（ＤＳＭ）を含むＣＧＷアプリケーションの初期化、２）ＩＭＳサービスおよび非ＩＭＳサービス、外部Ｍ２Ｍサーバなどを含む、ＣＧＷ構成要素の（１つまたは複数の）外部オペレータネットワークおよび／または（１つまたは複数の）サービスプロバイダへの登録、３）ＣＧＷを介したＷＴＲＵと宅内／企業ネットワークとの間のローカルＩＰアクセス（ＬＩＰＡ）、４）ＣＧＷを介した選択ＩＰトラフィックオフロード（ＳＩＰＴＯ）、５）ＢＷＭ拡張ＣＧＷを介したローカルおよび移動コアオペレータ（ＭＣＮ）サービスへのアクセス、６）アイドル、およびＨＮＢからＨＮＢ、ＨＮＢからマクロセル、マクロセルからＨＮＢへの能動的な移動、７）支援型自己組織化ネットワーク（ＳＯＮ）のための予防干渉管理（ＰＩＭ／ｐｒｏａｃｔｉｖｅ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）、および８）Ｍ２Ｍゲートウェイ機能。
【００４７】
様々なＩＰアドレッシングフォーマットを使用することができる。一実施形態では、ゲートウェイを、静的アドレッシングモードまたは動的アドレッシングモードでＩＰｖ４アドレッシングに準拠するように設計することができる。たとえば、ゲートウェイは、ＩＳＰ  ＤＨＣＰサーバからのパブリックＩＰアドレス、ゲートウェイ内のローカルＤＨＣＰサーバからのプライベートＩＰアドレス、および移動コアネットワーク（ＭＣＮ）内のリモートＤＨＣＰサーバからのプライベートＩＰアドレスを取得することができる。また、ゲートウェイには、公然とルーティング可能な、ＩＳＰによって割り当てられたＩＰアドレスと、プライベートな、ゲートウェイによって割り当てられたローカルＩＰアドレスとの間で変換するＮＡＴ機能を組み込むことができる。
【００４８】
ＷＰＡＮコーディネータ（ＷＰＡＮ−Ｃ）を介してゲートウェイと対話するＩＥＥＥ８０２．１５．４無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）デバイスを、ＷＰＡＮ−Ｃからの助けで、ＩＰｖ６アドレスで「自動構成」することができる。ＷＰＡＮデバイスは、そのＭＡＣアドレス、およびＷＰＡＮコーディネータ内のＩＰｖ６ルーティング機能によって提供されるＩＰｖ６ネットワークプレフィックスに基づいて自動構成することができる。ＣＧＷ内のＨＮＢ機能は、ＵＭＴＳ  ＨＮＢ標準に完全準拠するように選択されてもよく、公共のインターネットを介したＭＣＮとのＩＰＳｅｃトンネル確立をサポートすることができる。
【００４９】
既存の標準は、アイドルモビリティの問題に対処することができる。さらに、能動的なＨＮＢ移動は、組み合わせられたハードハンドオーバと、本明細書で述べるロスレスハンドオーバのサポートを含むサービング無線ネットワークサブシステム（ＳＲＮＳ）リロケーション手順をサポートすることができる。
【００５０】
ＣＧＷにおける帯域幅管理は、セルラ（たとえば、ＵＭＴＳ）と、マルチモード機能をサポートするＢＷＭクライアントを有するデバイスのための８０２．１１エアインターフェースとの間でＩＰパケットデータのマルチＲＡＴ配信を実現することができる帯域幅管理（ＢＷＭ）サーバを含むことができる。ＢＷＭサーバをＣＧＷと一体化するためのいくつかの選択肢は、ＢＷＭサーバ機能をＨＮＢ内で一体化すること、またはＢＷＭサーバを標準的なＨＮＢとＭＣＮの間のスタンドアロンのエンティティとして一体化することを含む。他の実施形態では、ＢＷＭサーバを複数のＨＮＢと一体化することができ、これは企業での配備で有用となり得る。
【００５１】
ＢＷＭサーバは、１）ＤＮＳサーバ（またはプロキシＤＮＳサーバ）、２）ＤＮＳクライアント、３）ＤＮＣＰクライアント、４）３ＧＰＰ  ＴＳ２９．０６０、ｖ９．１をサポートするＧＴＰエンティティ、および５）ＩＰＳｅｃサポートの機能を有することができる。さらに、ＢＷＭサーバは、とりわけ以下のアクション、すなわちａ）無線アクセスベアラ（ＲＡＢ）割当て要求、ｂ）ＲＡＢ割当て応答、ｃ）ＤＮＳ要求、ｄ）ＴＲ−０６９設定パラメータ値（Ｓｅｔ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒ  Ｖａｌｕｅ）、ｅ）ＲＡＮＡＰリロケーション、ｆ）ＲＡＮＡＰ先行ＳＲＮＳコンテキスト、およびｇ）移動中の転送ＤＬデータパケットを実施するためのディープパケットインスペクション機能を有することができる。
【００５２】
ホームネットワークまたは企業ネットワークは、公共のインターネットにケーブルモデムまたはデジタル加入者線（ＤＳＬ）接続するように構成されてもよい。また、同じホームエリアネットワーク（ＨＡＮ）または企業エリアネットワーク（ＥＡＮ）内で互いに、またＨＡＮまたはＥＡＮ上でＩＰアドレスを有するＨＮＢおよびＢＷＭサーバと接続することができるＨＮＢおよびＢＷＭサーバを有することができる。
【００５３】
ＨＮＢおよびＭＣＮは、とりわけ以下を有するように構成することができる。すなわち、１）ＨＮＢまたはＭＣＮ要素プロトコルに変更がない、２）ＨＮＢが、メモリに焼き付けられた初期ＨＭＳ完全修飾ドメイン名（ＦＱＤＮ）を有する、３）一次ＤＮＳサーバがＢＷＭサーバであるようにＨＮＢが構成される、４）ＩＰＳｅｃトンネル確立中および使用中に使用するためにＢＷＭサーバと共通の事前に共有されたキーを有するようにＨＮＢが構成される、４）ＩＰＳｅｃトンネル確立中および使用中に使用するためにＢＷＭサーバと共通の事前に共有されたキーを有するように初期ＳｅＧＷまたはサービングＳｅＧＷが構成される、５）ＨＮＢが、メモリに焼き付けられた初期ＳｅＧＷ  ＦＱＤＮを有するように構成される。
【００５４】
ＢＷＭサーバは、初期ＳｅＧＷ  ＦＱＤＮがメモリに焼き付けられているように、またそれがＨＮＢ内の初期ＳｅＧＷ  ＦＱＤＮと一致し得るように構成されてもよい。また、ＢＷＭサーバは、「外部」ＤＮＳサーバのロケーションが既知であるように構成されてもよく、これはローカルＩＰアドレスを割り当てるＤＨＣＰプロセスの一部として行うことができる。「外部」ＤＮＳサーバは、公共のインターネット上にあってもよいＤＮＳサーバであり、一方「内部」ＤＮＳサーバは、移動コアネットワーク内のＤＮＳサーバである。ＢＷＭサーバは、ＨＮＢが電源投入される前に電源投入され、ローカルＩＰアドレスを有することができる。ＢＷＭ解決策はマクロセルレベルで提供することができ、必ずしもすべてのＨＮＢに実装されなくてもよい。「ＢＷＭ」レイヤは、クライアントとサーバ両方でトランスポートレイヤとＩＰレイヤの間にあることができる。本明細書に記載の実施形態は、ロスレスデータサービスもロッシーデータサービスもサポートする。
【００５５】
ＢＷＭサーバをトリガし初期ＳｅＧＷまたはサービングＳｅＧＷとのＩＰＳｅｃトンネルを確立するための複数の方法がある。一般に、ＢＷＭサーバは、ＨＮＢとのＩＰＳｅｃトンネルの確立をサポートすることができ、ＢＷＭサーバは、サービングＳｅＧＷとのそのＩＰＳｅｃトンネルの確立中に初期ＳｅＧＷまたはサービングＳｅＧＷによって提供されるＭＣＮ  ＩＰアドレスを有することができる。ＢＷＭサーバをトリガしＩＰＳｅｃトンネルを確立するための可能な方法は、以下を含むことができる。すなわち、１）ＨＮＢがＤＮＳを介して初期ＳｅＧＷまたはサービングＳｅＧＷのＩＰアドレスを要求することによって、ＢＷＭサーバから初期ＳｅＧＷまたはサービングＳｅＧＷへのＩＰＳｅｃトンネルがトリガされる、２）ＢＷＭサーバがＨＮＢからのＩＫＥ＿ＳＡ＿ＩＮＩＴメッセージを聴取し、それ自体でトリガし、初期ＳｅＧＷまたはサービングＳｅＧＷとのＩＰＳｅｃトンネルを確立することができる、３）ＢＷＭサーバへの電力の印加により、ＩＰＳｅｃトンネルをトリガすることができる。
【００５６】
図２６は、ＣＧＷハイブリッドネットワークの例示的な基本アーキテクチャである。物理的な実装は、対象となる特定の機能に応じて変わる可能性がある。主な構成要素の説明について本明細書で手短に述べる。
【００５７】
図２６に示されているアーキテクチャの拡張部分（ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）は、図２６に示されている特定のインターフェース（これを発明者らは、論理インターフェースと呼ぶものとする）を複数の物理インターフェースによって実際に実装することができるところである。たとえば、携帯電話または電気器具２６０２などエンドデバイスが、ＷｉＦＩ２６０６およびセルラインターフェース２６０４を共に有することができる。この例では、論理インターフェースは、物理的なマルチ無線アクセス技術（マルチＲＡＴ）となる。これは、複数の伝送を使用し、データ転送速度を増大し、またはリンクロバスト性（すなわち、マルチＲＡＴダイバシティ）をもたらし、または転送されるデータに対するＲＡＴの適切性、すなわちセキュリティ、サポートされるデータ転送速度、サポートされるＱｏＳ、コストなどの諸側面とすることができる適切性に応じて適応的に各ＲＡＴが選択される柔軟性をもたらすことを容易にすることができる。機能のサブセットが実装される変形形態が可能である。たとえば、ある特定の変形形態では、ボディエリアネットワーク（ＢＡＮ）がなくてもよい。
【００５８】
ＣＧＷインフラストラクチャは、任意のハードウェア設備（たとえば、Ｃａｔ５ケーブル、同軸ケーブル、電話線、電力線、ファイバ）を含むホーム「コアネットワーク」要素からなることができる。インフラストラクチャ要素は、典型的には、一時的な停電の場合にバッテリバックアップを介して動作することもでき、それによりセキュリティ、健康管理、公衆安全を含む重要なサービスの継続性を確保する静的なライン給電型デバイスからなる。そのようなデバイスは、ケーブル／ＤＳＬモデム、アクセスポイント、ルータ、Ｍ２Ｍゲートウェイ、メディアサーバ、登録／セキュリティデータベースサーバ、およびＨＮＢを含むことができる。
【００５９】
図２６では、ＣＧＷプラットフォームのいくつかの機能が、ＣＧＷ機能というラベルが付けられたボックス内に示されている。これらの機能は、ＣＧＷプラットフォーム内に論理的に存在することができるが、集中的に、たとえばＨＮＢ内で実装されても、複数のノードの間で分散されてもよい。
【００６０】
本明細書では、一般的なアーキテクチャの理解を容易にするために、ＣＧＷインフラストラクチャネットワークのハイレベル構成要素を、別個のエンティティとみなすことができる。しかし、一般的なアーキテクチャの市場における実装は、様々な構成要素を組み合わせ、性能を改善し、サイズ／コスト／エネルギー消費を削減することができる。たとえば、ＨＮＢを宅内ゲートウェイ、ＷＬＡＮアクセスポイント、およびＴＶ  ＳＴＢと物理的に一体化し、単一ボックスの多技術「収束ゲートウェイ」を提供することができる。これをさらに維持するために、ＨＮＢ、ブロードバンドモデム、およびＳＴＢは、ブロードバンドフォーラムのＴＲ−０６９標準に基づいてリモート管理のための共通のアプリケーションレイヤプロトコルをすでに共有している可能性がある。さらに、一部のオペレータは、宅内ブロードバンドと移動サービスを共に提供し、その結果、それらのオペレータにとっては、フェムトセル基地局を宅内ゲートウェイおよびＷｉＦｉルータと一体化する動機があり得る。
【００６１】
発明者らのアーキテクチャ定義にとって特に重要なことは、ＨＮＢがＷＴＲＵ対応デバイスを、自宅をベースとするネットワークに、また外部のインターネットに「ローカルＩＰアクセス（ＬＩＰＡ）」させることができることである。さらに、ＨＮＢは、ＷＬＡＮ  ＡＰなどゲートウェイを介して、他のネットワークへの論理接続および／または物理接続、および／または他のネットワークとの一体化をサポートすることができる。
【００６２】
ＨＮＢは、イーサネット（登録商標）を介して顧客の宅内ゲートウェイに接続することができ、このゲートウェイは、ブロードバンドケーブル、ファイバ、またはＤＳＬを介して携帯電話会社のコアネットワークにアクセスすることを可能にする。固定式無線ブロードバンドアクセスもまた選択肢であり、たとえばＷｉＭＡＸまたはＬＴＥセルラ技術を使用することができる。これは、たとえば将来のポリシにより、ＩＳＰプロバイダが、それらのブロードバンド設備が競合携帯電話会社からのＨ（ｅ）ＮＢによって無差別に使用されることを制限および制御することができる場合、望ましい選択肢になり得る。
【００６３】
オペレータによって提供されたものでないＷＬＡＮ  ＡＰをホームネットワークで使用することができ、またＣＧＷは、携帯電話会社によって管理される８０２．１１ｎをベースとするＡＰを使用することもできる。これにより、制御機能（たとえば、セキュリティ、移動、ネットワーク管理、ＤＳＭなど）すべてのサポートを含めて、解決策全体との密な一体化が可能になり得る。
【００６４】
ＣＧＷドメイン内のＭ２Ｍデバイスが同じサブネット上にあってもよい。ＩＰｖ４／ＩＰｖ６変換は、ＷＰＡＮコーディネータでカバーすることができ、したがってホームサブネット内の通信すべてがＩＰｖ４をベースとするものであってもよい。ＷＰＡＮ内の通信は、ＩＰｖ６をベースとするものであってもよい。任意のＩＰバージョン（たとえば、ＩＰｖ４またはＩＰｖ６）を使用し、本明細書の実施形態を実装することができる。
【００６５】
Ｍ２Ｍゲートウェイは、複数のインターフェースをサポートすることができる。たとえば、短距離低電力インターフェースを介して無線キャピラリネットワーク内で通信することができ、一方ＣＧＷと情報を交換し、ＣＧＷは、その情報をＷＡＮにさらに伝播させることができる。（たとえば、ゲートウェイ間移動のための）Ｍ２Ｍ間ゲートウェイ通信は、ＣＧＷを介して行うことができ、または、たとえばＭ２Ｍゲートウェイが共通のＭ２Ｍ技術を共用しているとき直接的に行うことができる。センサなどエンドデバイスは、一般に電力消費が極端に低くなるように設計されるが、Ｍ２Ｍゲートウェイは、それ自体、電力コンセントに差し込むことができ、より高いデューティサイクルの通信で複数のエアインターフェースを容易にサポートすることができる。Ｍ２Ｍゲートウェイは、１つの機器を市販し、複数の標準をサポートすることができるように、ＦＰＧＡ、ＳＤＲ、およびソフトウェア構成可能なハードウェアに基づく再構成可能なハードウェア技術のための潜在的な候補であることに留意されたい。
【００６６】
マルチＲＡＴ移動端末は、Ｍ２Ｍゲートウェイとしても働くことができる。たとえば、セルラ、ＷｉＦｉ、およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ機能を有するハンドセットが、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈまたはＷｉＦｉを介して健康管理用身体センサと通信し、ＷｉＦｉまたはセルラを介してリモートネットワークに情報を伝えることができる。
【００６７】
セットトップボックス（ＳＴＢ）の従来の規則は、同軸ケーブル、デジタル加入者線（ｘＤＳＬ）、ＦＴＴＨ（ｏｐｔｉｃａｌ  ｆｉｂｅｒ−ｔｏ−ｔｈｅ−ｈｏｍｅ）、衛星を介して、あるいは、ＷｉＭＡＸもしくは将来のＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａなど無線セルラ技術を介して提供される双方向サブスクリプションＴＶサービスを制御および表示することである。本明細書では、主に、ＳＴＢへのＴＶ（主にデジタルＴＶ（ＤＴＶ））の送達を仮定する。ＤＴＶコンテンツは、変調無線周波数（ＲＦ）チャネルを介して、またはＩＰＴＶとして送達されてもよい。デジタルＴＶおよびデジタルラジオの選択肢は、インターネット、加入型衛星放送、および地上波無線を使用する「オーバーザトップ」トランスポートを含む。
【００６８】
マルチメディアネットワーク内のオーディオビジュアルデバイス（Ａ／Ｖデバイス）は、無線対応とすることができ、ＳＴＢ機能は、サービスプロバイダからの加入型Ａ／Ｖコンテンツ、ならびに一体化されたホームネットワーク（たとえば、メディアサーバ、ハンドセット、またおそらくはＨＮＢおよびＡＰを介したもの）からのローカルコンテンツを無線送信することができる。したがって、ＳＴＢの役割は、「メディアゲートウェイ」の役割に拡張することができる。
【００６９】
提案されているＣＧＷ機能をサポートするために、サーバ、データベース、および記憶設備など、様々なノードをもサポートする必要があり得る。たとえば、これらのノードは、個人用のメディアおよびデータコンテンツ、識別およびアドレッシングレジストリ、ならびにセキュリティおよびアクセス制御ポリシを含むことができる。
【００７０】
図２７は、ＣＧＷアーキテクチャの別の例示的な図である。図２７は、ＣＧＷと対話するネットワークを示す。ローカル分散ネットワーク２７０５は、ローカルネットワークノード間で、またはゲートウェイ対応デバイスを介して外部で他のネットワークに対して情報を交換する生産性デバイス（たとえば、コンピュータ、プリンタなど）を含むことができる。そのようなネットワークは、インフラストラクチャモード（たとえば、基地局またはアクセスポイントを介して）、または非インフラストラクチャモード（たとえば、ピア・ツゥ・ピアまたはマスタ−スレーブ）で動作することができ、ＷｉＦｉまたはセルラを含む様々な無線技術によって維持することができる。たとえば、用途は、とりわけファイル転送、ウェブブラウジング、および電子メールを含む。
【００７１】
このアーキテクチャのいくつかの変形形態がある。たとえば、インターフェースはイーサネット（登録商標）とすることができるが、バックプレーン、電力線ネットワーキングなど、他の手段によって実装されてもよい。同様に、「Ｍ」２７１０と呼ぶことができる図２７におけるインターフェースは、３ＧＰＰによって規定されたＸ２インターフェース、あるいは、その改良とすることができる。Ｍインターフェースは、ｎ  Ｈ（ｅ）ＮＢインターフェースとみなすことができる。
【００７２】
図２７は、低電力の機械から機械への（Ｍ２Ｍ）ネットワーク、ボディエリアネットワーク（ＢＡＮ）、マルチメディアネットワーク、およびローカルデータ／音声通信ネットワークなど、様々なローカルネットワークの一体化例を示す。図２７では、インターフェースが、ローカル分散ネットワーク内のデバイス間に示されている。インターフェースＡ’インターフェース２７０４は、高度化インフラストラクチャモードの８０２．１１のようなインターフェースとすることができ、集中アクセスポイント（ＡＰ）が、接続されたデバイスへの通信を制御する。論理Ｂ  ２７０２インターフェースを使用して、ピアデバイス間に直接リンクをセットアップすることができる。典型的には、Ｂ  ２７０２インターフェースは、高スループット、低レイテンシを実現する。
【００７３】
低電力Ｍ２Ｍネットワーク２７１５は、無線センサおよびホームオートメーションを含むことができる。そのようなセンサおよびホームオートメーションは、典型的には、ローカルネットワークノード間で生情報、処理済み情報、または集約された情報を伝えるデータ収集デバイスを含み、ゲートウェイ対応デバイスを介した他のネットワークとの外部通信を含むことができる。そのようなセンサは、通常、データ転送速度が低く、デューティサイクルが低い、電力の制約を受けるデバイスである。受動的な検知に加えて、一部のデバイスは、警報を鳴らす、またはスイッチを切り替えるなど、能動的な制御機能をサポートすることができる。センサネットワークのクラスタ形成は、デバイス発見手順を介して行うことができる。
【００７４】
Ｍ２Ｍネットワークは、インフラストラクチャモード（たとえば、基地局またはアクセスポイントを介して）、または非インフラストラクチャモード（たとえば、ピア・ツゥ・ピアまたはマスタ−スレーブ）で動作することができ、ＺｉｇＢｅｅ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＷｉＦｉまたはセルラを含む様々な無線技術によって維持することができる。図２７では、論理Ｌ  ２７１７インターフェースが、前述の技術（たとえば、ＷｉＦｉおよびＺｉｇＢｅｅ）のいずれかを表すことができる。このインターフェースは、典型的には低スループットをもたらし、デバイスが電力の制約を受けると仮定する。用途は、ホームセキュリティ、監視、健康監視、エネルギー管理、ＨＶＡＣ制御、ＷＡＶＥなどを含むことができる。
【００７５】
低電力Ｍ２Ｍネットワークに幾分似ているが、ボディエリアネットワーク（ＢＡＮ）２７２０は、情報をローカルでユーザに、またはＣＧＷを介して外部で他の関連のエンティティに対して伝えることができるウェアラブル／埋込み可能な無線センサを含むことができる。ゲートウェイデバイスは、無線センサからのコンテンツのアグリゲータとして働くこともできる。
【００７６】
無線マルチメディアネットワーク２７０６は、典型的には、ローカルネットワークノード間で、またはゲートウェイ対応デバイスを介して外部で他のネットワークとマルチメディア情報（たとえば、オーディオ、ビデオ、データ）を交換するホームエンターテイメント機器を含む。これらのデバイスは、一般に、センサネットワークよりはるかに高いデータ転送速度のサポートを必要とする。そのようなネットワークは、インフラストラクチャモード（たとえば、基地局またはアクセスポイントを介して）、または非インフラストラクチャモード（たとえば、ピア・ツゥ・ピアまたはマスタ−スレーブ）で動作することができ、ＷｉＦｉまたはセルラを含む様々な無線技術によって維持することができる。用途は、リアルタイムオーディオ／ビデオ、ローカル／リモートで記憶されたコンテンツのプレイバック、デバイス間の自動同期、デバイス間のセッションのライブ転送などを含む。図２７では、ローカルＢ  ２７０８インターフェースを、マルチメディアネットワーク内のデバイス間で使用することができる。
【００７７】
セルラネットワークは、前述のネットワークの一部と重なり合ってもよく、マクロセル、ホーム（ｅ）ノードＢ間要素、およびホーム（ｅ）ノードＢ内要素を含むことができる。デバイスは、限定加入者グループ（ＣＳＧ）ＷＴＲＵおよび非ＣＳＧのＷＴＲＵを含むことができ、音声、テキスト、および電子メールなど従来のサービスに使用することができる。従来の機能に加えて、携帯電話会社のコアネットワークは、高度化ＣＧＷプラットフォームによって可能になる将来の付加価値サービスのサポートを含むことが予想され得る。
【００７８】
ＣＧＷは、ローカルクラウド内のいくつかのデバイスと通信することができる。ローカルクラウド内のデバイスすべてがＣＧＷと通信する必要があるわけではないことに留意されたい。たとえば、一部のデバイスが必要な無線アクセス機能を有していなくてもよい。あるいは、一部のデバイスが、リソース（電力、記憶装置など）を保存するためにローカルクラウド内で通信を制限しようと判断することができる。ＣＧＷと通信することが可能である、また通信することをいとわないデバイスについては、この通信は、同期、制御、および任意選択でデータプレーン機能を提供する論理Ａ  ２７２１インターフェースを介してもよい。これらの機能は、専用の物理チャネルを介して、または共用チャネルを介して行われてもよい。同期は、ローカルクラウドデバイスに基準タイミングを与え、任意選択で、どこに制御情報があるかを示す。制御情報は、ローカルクラウドデバイスの登録、ローカルクラウドデバイスの（再）構成、ＣＧＷに対する測定レポート、ローカルクラウドデバイスの支援などを可能にするように（ローカルクラウドデバイスとＣＧＷの間で）シグナリングを送ることができる。Ａ  ２７２１インターフェースは、収束ゲートウェイ内で、干渉管理および負荷管理のために、あるレベルの集中制御を可能にすることができる。
【００７９】
Ａインターフェースは、特定の用途および条件（宅内、事務所、産業など）に対して最適化された新しいエアインターフェースを使用して実装されてもよい。あるいは、これらの機能は、Ｕｕインターフェース２７２２（たとえば、Ｈ（ｅ）ＮＢインターフェース）を介して、または８０２．１１のようなインターフェース（図２７にＡ’２７０４と示されているもの）を介して実施されてもよい。
【００８０】
図２８は、収束ゲートウェイのハイレベルアーキテクチャを示す例示的なブロック図である。
【００８１】
ＣＧＷは、ブロードバンドモデム、セルラＨ（ｅ）ＮＢ、ＷｉＦｉアクセスポイント、ＩＰルータ、ならびにおそらくは他の機能および物理エンティティを含み、一体化されたホームネットワーク（ＩＨＮ）内で様々なサブネットワークを一体化するように働く宅内（または企業）の中央エンティティとすることができる。ＣＧＷは、ちょうど移動電話が個人に対して論理的に結び付くことができるように、自宅に対して論理的に結び付くことができる。自宅は、すべてのそのデバイス、センサ、電気器具などと共に、ＣＧＷによって識別可能となることができ、その結果、個々のホームデバイスのそれぞれは、ＣＧＷを介して間接的にアドレッシング可能なものとすることができる。その代わりに、ＣＧＷは、各ホームデバイスがワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）と、またローカルでＩＨＮ内の他のデバイスと通信するためのゲートウェイとなることができる。
【００８２】
ＣＧＷは、一意の識別子を有することができ、この識別子には、ホームデバイスのリストを添付することができ、ホームデバイスのそれぞれは、それ自体の識別子を有することができる。さらに、ＣＧＷは通信エンティティであり得るので、通信サービスがネットワークオペレータによって提供される可能性がある場合、ＣＧＷ識別子は、ネットワークオペレータのアイデンティティをも含むことができる。ＣＧＷアイデンティティは、任意の英数字または２値とすることができるが、ユーザフレンドリなアイデンティティであってもよい。たとえば、住所を、ネットワークオペレータのアイデンティティと結合してＣＧＷアイデンティティとすることができる。住所が、１２３  Ｆｒｅｅｄｏｍ  Ｄｒｉｖｅ，Ｈａｐｐｙｖｉｌｌｅ，ＰＡ  １００１１，ＵＳＡであり、通信サービスがＵｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって提供されている場合には、ＣＧＷアイデンティティは、１２３＿Ｆｒｅｅｄｏｍ＿Ｄｒｉｖｅ，Ｈａｐｐｙｖｉｌｌｅ，ＰＡ  ｌ００１１，ＵＳＡ＠Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ＿Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ．ｃｏｍとすることができる。さらに、個々のサブネットワークおよびデバイスをこのアイデンティティに付加することができる。たとえば、Ｔｈｅｒｍｏｓｔａｔ＃１２３＿Ｆｒｅｅｄｏｍ＿Ｄｒｉｖｅ，Ｈａｐｐｙｖｉｌｌｅ，ＰＡ  ｌ００１１，ＵＳＡ＠Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ＿Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ．ｃｏｍであり、ここで＃記号は、住所内の切れ目を示すために使用することができる。
【００８３】
いくつかの機能エンティティを追加または削除することによって、ＣＧＷのための他のアーキテクチャが可能である。たとえば、ＺｉｇＢｅｅモデムを削除し、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモデムを追加することができる。
【００８４】
ＣＧＷアーキテクチャは、多数の要素を有することができる。たとえば、ＣＧＷアーキテクチャは、以下のローカルデバイス、すなわち８０２．１５．４デバイス（ＷＰＡＮ）、８０２．１１デバイス、ＷＴＲＵ、一般的なＩＰデバイス（たとえば、プリンタ、デジタル写真フレームなど）、ＢＷＭクライアント対応マルチモードデバイスを含むことができる。一部のＣＧＷエンティティは、とりわけＨＮＢ、ＷＬＡＮ−ＡＰ、ＷＰＡＮ−Ｃ、ＬＧＷ、ＢＷＭサーバ、ＲＦ検知モジュールを含むことができる。ＣＧＷアプリケーションは、とりわけＭ２Ｍ  ＩＷＦ、アプリケーションコーディネータ、ＩＭＳクライアント、ＳＴＵＮクライアント（たとえば、ＥＬＩＰＡモビリティ用）、およびＤＳＭスペクトル検知機能（ＳＳＦ）を含むことができる。
【００８５】
追加のＣＧＷアーキテクチャ要素は、Ｍ２Ｍゲートウェイ、Ｍ２Ｍサーバ、Ｍ２Ｍアプリケーション、システムサービス（たとえば、ローカルＤＨＣＰサーバ、ローカルＤＮＳサーバ、ＩＰｖ４ルータ、ＮＡＴ）、ＩＳＰネットワーク（たとえば、ＩＳＰ／「外部」ＤＮＳサーバ）、ＭＣＮ（ＭＮＣ／内部ＤＮＳサーバ、ＨＮＢ管理システム、ＳｅＧＷｓ、ＨＮＢゲートウェイ、ＬＧＷアグリゲータ、ＳＧＳＮ、ＧＧＳＮ、ＲＮＣ（たとえば、ＨＮＢとマクロセルの間のハンドオーバ用）、ＳＴＵＮサーバ）、およびＩＭＳコアネットワーク（たとえば、ＩＭＳ  ＣＮ  ＤＨＣＰ、ＩＭＳ  ＣＮ  ＤＮＳ、ＩＭＳ  ＣＮ  ｘ−ＣＳＣＦ）を含むことができる。
【００８６】
ホームネットワークマネージャは、自己組織化ネットワーク（ＳＯＮ）機能のサポートを含めて、ホームネットワークの半静的な管理を提供することができる。この機能は、収束ゲートウェイにとって使用可能なアクセス技術および関連の機能的能力を発見することができる。
【００８７】
セッションマネージャがＣＧＷプラットフォーム内にある。この機能は、図２７に示されている様々なネットワークまたはデバイス間のメディア、データ、および音声セッションの転送を制御することができる。この機能は、たとえばＨ（ｅ）ＮＢ内で集中化されても、（たとえば、「緩い」一体化の場合において）ホームインフラストラクチャノードの間で分散されてもよい。セッション転送の開始は、ユーザ対話に基づくものでも、移動、コンテキストアウェアネス、イベントドリブンのキュー、および記憶されたユーザプロファイルに基づく自動応答であってもよい。開始された後で、セッションマネージャは転送を制御することができ、おそらくは、たとえばデジタル著作権管理（ＤＲＭ）のために携帯電話会社、および携帯電話会社が自宅内の「登録済み」デバイスを知っていることを必要とする。この機能は、一部の転送についてコンテンツ管理機能と対話することができる。
【００８８】
コンテンツマネージャは、コンテンツ適合、たとえばホームネットワークと移動ハンドヘルドデバイスとの間で必要とされるメディアフォーマットを変換することなど、諸機能を扱うことができる。これは、コンテンツ分解機能を含むことができる。
【００８９】
図２６および図２７に示されている動的スペクトルマネージャ（ＤＳＭ）は、適切な（１つまたは複数の）ＲＡＴ／周波数／帯域幅を適切なときに適切なアプリケーションに割り当てることを容易にするエンティティと定義することができる。ＤＳＭは、局所干渉レベルを最小限に抑えるように使用可能なスペクトルの使用を最適化し、必要とされるＱｏＳを満たし、同じ、または異なる無線アクセス技術（ＲＡＴ）を使用してスペクトルアグリゲーションを可能にし、スペクトル検知および環境をベースとする情報融合を監督し、一方、ローカルデバイスの間で高スループット、リアルタイムのマルチメディアコンテンツを共有することを可能にすることができる。
【００９０】
ＣＧＷの状況では、動的スペクトル管理（ＤＳＭ）は、スペクトル検知機能（ＳＳＦ）および帯域幅管理機能（ＢＭＦ）を提供する共通サービスとみなすことができる。たとえば、８０２．１５．４をベースとするＷＰＡＮの自己組織化を支援するために、ＷＰＡＮコーディネータは、ＤＳＭと対話し、動作するための初期チャネルおよび代替チャネルを得ることができる。同様に、帯域幅管理（ＢＷＭ）サーバは、ＤＳＭと対話し、帯域幅アグリゲーションおよび／または交換ポリシについて判断することができる。
【００９１】
セキュリティマネージャは、認証、許可、アカウンティング（ＡＡＡ）機能を含むことができ、オペレータリソースの使用を容易にすることができる（たとえば、必要に応じてプロキシ機能を提供する）。また、ここでは、Ｈ（ｅ）ＮＢおよびＷＬＡＮ  ＡＰの動作のオープン／限定／ハイブリッドモードが考慮される。
【００９２】
ＩＭＳ網間接続機能は、ＶｏＩＰおよびＩＰＴＶのような管理されたＩＭＳをベースとするサービスを自宅に送達することを可能にすることができる。オペレータによって提供されるサービスには、リモートアプリケーションサーバを介してアクセスすることができ、また、ローカルアプリケーションサーバまたはキャッシュ記憶からアクセスすることができる。自宅内のＩＭＳ対応デバイスおよび非ＩＭＳ対応デバイスに対するサポートを提供することができる。非ＩＭＳ対応デバイスのサポートは、収束ゲートウェイ内のＩＭＳ網間接続機能によって提供され得る。
【００９３】
ＲＦ検知モジュールがある可能性がある。このモジュールは、ＣＧＷの一部としての集中化された単一のスキャナエンティティとすることができる。ある実施形態では、ＣＧＷ内で実施される検知で、ネットワーク全体によって見られる干渉を表すことができ、この場合、単一の検知ノードで十分となり得る。スキャナの結果は、干渉に対する予防的周波数を決定するように、ＳＷエンティティ（スペクトル検知機能）をＣＧＷの一部として駆動することができる。また、スキャナの結果は、干渉緩和および帯域幅アグリゲーションの判断をサポートすることができる。一実施形態では、ＲＦ検知モジュールは、約３ＧＨｚをスキャンすることができる。
【００９４】
ＣＧＷのシステム説明の例示的な図が、このシステムの技術要素間の対話を詳しく示すメッセージシーケンスチャート（ＭＳＣ）によって表されている。ＭＳＣは、ハイレベルフローを表し、一方、個々の手順ブロック内で例示的な、詳細なメッセージングを要約している。
【００９５】
図２から図９に示されているＣＧＷ初期化および登録ＭＳＣは、ＨＮＢ、ＷＬＡＮ−ＡＰ、ＷＰＡＮ−Ｃ、ＬＧＷ、Ｍ２Ｍ  ＧＷを含むＣＧＷエンティティ、およびＤＳＭスペクトル検知初期化およびＩＭＳクライアント登録を含むＣＧＷアプリケーションの初期化の例示的な図である。図２は、ＣＧＷ初期化のための手順の例示的な図である。図３は、ＨＮＢ初期化のための手順の例示的な図である。図４は、ＬＧＷ初期化のための手順の例示的な図である。ＬＧＷは論理エンティティとすることができ、そのプロビジョニングパラメータは、ＨＮＢのものと同様とすることができることに留意されたい。図５は、ＩＭＳクライアント初期化の手順の例示的な図である。図６は、ＬＧＷ登録の例示的な図である。図７は、プロキシ呼セッション制御機能（ＰＣＳＣＦ）発見手順の例示的な図である。図８は、ＩＭＳ登録手順の例示的な図である。図９は、「ｒｅｇ」イベント状態へのサブスクリプションのための手順の例示的な図である。
【００９６】
図１０から図１２に示されているデバイス登録ＭＳＣは、ＣＧＷ内で、また外部オペレータ／サービスプロバイダネットワークにＵＥ、ＷＬＡＮ、ＷＰＡＮを登録する例示的な図である。図１０は、デバイス登録のための手順の例示的な図である。図１１は、ＵＥ登録（ＮＯＮ  ＣＳＧ  ＵＥ）のための手順の例示的な図である。図１２は、ＵＥ登録（ＣＳＧ  ＵＥ）のための手順の例示的な図である。
【００９７】
本明細書に示されている単純ＬＩＰＡ  ＭＳＣは、ＬＩＰＡ経路のセットアップおよびローカルデータ転送の例示的な図であり、ＰＤＰコンテキストを保存したデータ不活性期間中におけるアイドルモードへの以降と、その後に続く、ダウンリンクで開始されるＬＩＰＡセッションの再開のための接続／トンネル再確立を伴うページングを含む。
【００９８】
本明細書に示されている「拡張（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ）」ＬＩＰＡ（ＥＬＩＰＡ）ＭＳＣは、Ｅ−ＬＩＰＡ経路のセットアップおよびローカルデータ転送の例示的な図であり、ＰＤＰコンテキストを保存したデータ不活性期間中におけるアイドルモードへの以降と、その後に続く、ダウンリンクで開始されるＥ−ＬＩＰＡセッションの再開のための接続／トンネル再確立を伴うページングを含む。
【００９９】
本明細書に示されているＨＮＢハンドオーバＭＳＣは、ＨＮＢ間、ＨＮＢからマクロセルへ、およびマクロセルからＨＮＢへのパケット交換（ＰＳ）セッションの能動的なハンドオーバの例示的な図である。
【０１００】
図１３から図２５に示されているＢＷＭ  ＭＳＣは、ＨＮＢとＭＣＮの間のＣＧＷ内におけるＢＷＭサーバの導入に関連する初期化、セッション確立、および移動手順の例示的な図である。図１３は、ＵＥとコアネットワークの間でデータサービスを確立するための手順の例示的な図である。図１４は、１つのＨＮＢに接続されたＵＥが隣接系のホームネットワークに移動するための手順の例示的な図であり、隣接系は、別のＨＮＢに接続されている。図１５は、ＢＷＭ初期化のための手順の例示的な図である。図１６は、ＢＷＭの存在下でのＣＧＷ初期化のための手順の例示的な図である。図１７は、ＨＮＢ登録のための手順の例示的な図である。
【０１０１】
図１８は、ＵＥ（非限定加入者グループ（ＣＳＧ）ＵＥ）登録の例示的な図である。図１８では、ＨＮＢとＭＣＮ要素の間のメッセージすべてが、ＨＮＢＧＷを通過することができる。ＢＷＭサーバの役割は、ＩＰＳｅｃトンネルからのメッセージを開封（ｕｎｐａｃｋ）し、次いで他のＩＰＳｅｃトンネル上でそれらを再度パックすることになる。図１９は、ＣＳＧ  ＵＥのためのＵＥ登録の例示的な図である。
【０１０２】
図２０は、パケット交換（ＰＳ）データサービス確立の例示的な図である。図２１は、セルラＰＤＰコンテキスト確立の例示的な図である。図２２Ａおよび図２２Ｂは、ＨＮＢＧＷ内移動（ＬＩＰＡからＥＬＩＰＡ）のための手順の例示的な図であり、図２２Ｂは、図２２Ａの続きである。図２３は、ＢＷＭとＳｅＧＷの間のＩＫＥ  ＩＰＳｅｃ手順の例示的な図である。図２４は、１つのトンネル確立を伴うＲＡＢセットアップおよびユーザプレーン確立のための手順の例示的な図である。図２５は、２つのトンネル確立を伴うＲＡＢセットアップおよびユーザプレーントンネル確立のための手順の例示的な図である。
【０１０３】
一意のＡＰＮを各ＬＧＷに割り当てると、ＳＧＳＮ  ＡＰＮデータベース内のエントリの数が多くなる可能性がある。したがって、一実施形態では、ＬＧＷのＩＰアドレスは、コアネットワークによって提供される論理に基づいて実行時に解決される。典型的には、各ＬＧＷは、ＨＮＢと同様にして事前に決定された一意のアイデンティティを有する。また、典型的には、ＨＬＲ内のユーザプロファイルは、ホームＨＮＢおよびホームＬＧＷに関するエントリを有する。この方式の下では、アドレス解決プロセスは、以下のシナリオを組み込むことができる。すなわち、１）ユーザは、自分のホームＨＮＢにラッチされており、自分のホームネットワークに接続したいと望む−ネットワークは、ユーザのホームＬＧＷのＩＰアドレスを解決する、２）ユーザは、隣接系ＡのホームＨＮＢにラッチされており、自分のホームネットワークに接続したいと望む−ネットワークは、ユーザのホームＬＧＷのＩＰアドレスを解決する、３）ユーザは、隣接系ＡのホームＨＮＢにラッチされており、Ａのネットワークに接続したいと望む−ネットワークは、隣接系のＬＧＷのＩＰアドレスを解決する。
【０１０４】
ハイブリッドネットワーク収束ゲートウェイアーキテクチャによって可能になる多数の様々な「デジタルホーム」ユースケースがある。一体化されたホームネットワーク内ではＷｉＦｉおよびセルラアクセスが使用可能であると予想されるので、１つのユースケースは、デバイスがマルチＲＡＴ（たとえば、デュアルモードＷｉＦｉ／セルラ）デバイスである場合である。そのようなデバイスとＣＧＷの間のデータ転送は、両ＲＡＴ上で平行に行うことができる。この平行送信を使用し、より高いデータ転送速度もしくは（マルチＲＡＴダイバシティを提供することにより）改善されたロバスト性をもたらし、または柔軟性をもたらす（それにより、セキュリティ、データ転送速度、ＱｏＳ、コスト、ロバスト性、チャネル品質など様々な特性に応じて、データパケットが各ＲＡＴに適切かつ適応的にマッピングされる）ことができる。
【０１０５】
別のユースケースでは、スマートフォンがセルラＲＡＴを使用してＣＧＷと通信することができ（その結果、ＷｉＦｉ  ＲＡＴとは対照的にＱｏＳが保証される）、ＣＧＷは、イーサネット（登録商標）を介してＳＴＢと通信することができる。スマートフォンユーザは、ＴＶ番組ガイドにアクセスした後で、視聴セッションを開始することができる。この例では、コンテンツは、ＷＡＮからのストリーミングである。このユースケースに対する変形形態は、コンテンツがＤＶＲユニットにあり、ＤＶＲユニットがＳＴＢに接続される場合である。この例では、ビデオ転送がＩＨＮにとってローカルである。
【０１０６】
ＣＧＷアーキテクチャは、以下のユースケース、すなわち、ローカルアクセス、リモートアクセス、合法的な傍受、移動、ホームセキュリティ、事業−小規模ビジネス、事業−ネットワークオペレータ、事業−ホームオフィス、自動設定（ｓｅｌｆ−ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）、記憶、担持および転送、ならびに帯域幅アグリゲーションを有する可能性がある。
【０１０７】
ローカルアクセスの例は、セッションプッシュ、（ＣＧＷおよびピア・ツゥ・ピアを介した）ＬＩＰＡサービスおよび非ＬＩＰＡサービスのためのネットワークへのローカルベースのアクセス、自宅／企業内での移動、ペアレンタルコントロールおよびゲストアクセス、レガシーデバイス（非ＩＭＳ）のサポート、セッション修正、コンテンツ共有／マルチキャスト、ＣＧＷ間調整、ならびに最も近いコピーの獲得（ｇｅｔ  ｎｅａｒｅｓｔ  ｃｏｐｙ）を含む。
【０１０８】
リモートアクセスの例は、メディアデータ、メディアサービス、および自宅内のメディアデバイスのリモートアクセス、自宅内のセキュリティデバイスのリモートアクセス、自宅内の電気器具のリモートアクセスを含む。
【０１０９】
合法的な傍受の例は、ＬＩＰＡシナリオ下での合法的な傍受、監視−在否、およびコンテンツ保護／デジタル著作権管理を含む。
【０１１０】
移動の例は、インバウンドモビリティ（ｉｎｂｏｕｎｄ  ｍｏｂｉｌｉｔｙ）（マクロセルからＣＧＷ）、アウトバウンドモビリティ（ｏｕｔｂｏｕｎｄ  ｍｏｂｉｌｉｔｙ）（ＣＧＷからマクロセル）、およびＣＧＷ間を含む。ホームセキュリティの例は、遠くの利害関係者に対する通知を含む。
【０１１１】
小規模ビジネス事業の例は、ＬＩＰＡアクセスを使用するショッピングセンタ内での顧客案内、ＩＰ−ＰＡＢＸ、および移動ＩＰ−ＰＡＢＸを含む。
【０１１２】
ネットワークオペレータ事業の例は、その機能がＩＭＳ機能（ＣＳドメインなし）だけであるＮＷを新しいオペレータが提供すること、オペレータがレガシーサービスを除去する（ＣＳドメインを除去する）こと、オープンアクセスモード、ハイブリッドアクセスモード、ＣＳドメイン輻輳のオフロード、ＰＳドメイン輻輳のオフロード−ＳＩＰＴＯ、改善されたカバレージ、およびプロバイダにわたる相互運用性を含む。
【０１１３】
ホームオフィス事業の例は、自宅をベースとするコンテンツおよびデバイスへのアクセス、および自宅外サービスへのアクセスを含む。
【０１１４】
自動設定の例は、組込み試験／診断、自己回復、エネルギー節約、ＣＧＷの電源投入時の自動設定、およびＣＧＷにアクセスすることになるデバイスの電源投入時の自動設定を含む。
【０１１５】
記憶、担持および転送の一例は、ＣＧＷがデータをその宛先に転送することができるまでそのＣＧＷを使用してデータを保持する静的なデバイスを含む。
【０１１６】
帯域幅アグリゲーションの例は、メガデータ転送、セキュリティ−トラフィックを隠すためにいくつかのＲＡＴにわたってデータを分解すること、最小限のエラー−冗長伝送を含む。
【０１１７】
セルラネットワークのトポロジは、ＨＮＢデバイスが大抵の家庭で使用可能となり配備され得るように変化しつつある。これらは、携帯電話会社によって最終消費者に提供される可能性があり、消費者のブロードバンドを使用し、ＨＮＢを移動コアネットワークに接続することができる。消費者のブロードバンドモデムは、いくつかの技術を使用することができ、それらの技術のすべてが、同様のものであり、ブロードバンドモデムから移動コアネットワークへの導管を提供する。ＵＭＴＳおよびＬＴＥがより普及するにつれて、移動コアネットワークからトラフィックをオフロードすることが求められる。ＬＩＰＡは、コアネットワーク上の使用中の帯域幅からローカルトラフィックをオフロードするための１つの方法である。近接している２つのＨＮＢデバイスが通信しなければならないときがあり得る。たとえば、各ＨＮＢは、互いに通信する必要があるデバイスに接続されてもよい。この通信中に渡されるデータは、多数の異なる経路をとることができる。
【０１１８】
標準的な実装では、ＨＮＢデバイス間で渡されるデータは、各ＨＮＢから、それぞれのブロードバンドモデム、ＩＰバックホールを介して移動し、次いで移動コアネットワークに入ることになる。移動コアネットワークに入った後で、データはＳＧＳＮ（またはＳＧＷ）にルーティングされることになり、ＳＧＳＮ（またはＳＧＷ）は、移動コアネットワークを介してＩＰバックホールにデータをルーティングして戻すことになる。ＩＰバックホールに入った後で、データは、適正なブロードバンドモデムにルーティングされ、次いでターゲットＨＮＢに送達されることになる。ターゲットＨＮＢは、その範囲内の適正なデバイスにデータを送達することになる。この手法は、他の活動専用となり得る帯域幅がこのリフレクトされた（ｒｅｆｌｅｃｔｅｄ）データに使用されるため、あまり効率的でない。さらに、より多くのネットワークノードを越えるので、データが遅延する、または全く送達されない可能性がより高くなるおそれがある。標準的な実装より少ないノードを越えることによりデータをその所期のターゲットにリフレクトされることを可能にする代替形態がある。これらの代替形態は、「拡張ＬＩＰＡ」または「ＥＬＩＰＡ」と呼ぶことができ、より効率的にＨＮＢ間通信を実施することができる。Ｅ−ＬＩＰＡは、様々なＨＮＢ上にキャンプするデバイスが、完全な移動コアネットワークからの関与を最小限にして通信することを可能にすることができる。
【０１１９】
ＬＩＰＡは、同じ宅内および／または企業インターネットプロトコル（ＩＰ）ネットワーク内の他のＩＰ対応エンティティにＨＮＢを介して（すなわち、ＨＮＢ無線アクセスを使用して）接続されたＩＰ対応ＷＴＲＵに対するアクセスを提供する。ＬＩＰＡ用のユーザデータトラフィックは、移動オペレータのネットワークを越えないことが期待される。本明細書で開示されている例は自宅をベースとするシナリオを参照することがあるが、本主題はまた、企業をベースとするシナリオに拡張することもできる。ＣＧＷは、自宅、企業、および公共の場（モール、公園、近隣など）など様々な場所に配置することができる。
【０１２０】
ＭＣＮに対するレガシーＩＰアクセスに加えて、ＨＮＢサブシステムが、ＨＮＢ無線アクセスを介して接続されたＩＰ対応ＷＴＲＵにＬＩＰＡのサポートを提供することができ、そのようなＷＴＲＵが、同じ宅内または企業ＩＰネットワーク内の他のＩＰ対応エンティティと通信することを可能にする。ＬＩＰＡ用のトラフィックは、移動オペレータのネットワークを越えても、越えなくてもよい。ＨＮＢサブシステムがＳＩＰＴＯをサポートし、ＨＮＢ無線アクセスを介して、確定されたＩＰネットワーク（たとえば、インターネット）に接続されたＷＴＲＵに対するアクセスを提供してもよい。さらに、ＨＮＢは、自宅をベースとするネットワークに接続されたＩＰ対応デバイスへのアクセスを提供するために、公衆陸上移動ネットワーク（ＰＬＭＮ）を介してＷＴＲＵから自宅をベースとするネットワークへ限定加入者グループ（ＣＳＧ）のためのリモートアクセス、換言すれば管理リモートアクセス（ＭＲＡ）をサポートすることができる。
【０１２１】
図２９は、ＬＩＰＡの一実施形態の例示的な図である。ここで、２９１５は、Ｈ（ｅ）ＮＢ２９２０を介して移動オペレータのコアネットワーク（ＭＣＮ）２９２５へ論理接続２９０５することができるＷＴＲＵとすることができる。また、ＷＴＲＵ２９１５は、Ｈ（ｅ）ＮＢ２９２０を介して宅内または企業ネットワーク２９３０に接続することができる。
【０１２２】
本開示の実施形態は、ＳＩＰＴＯのための以下のＨＮＢシナリオ、すなわち、同じオペレータによって提供されるＨＮＢサブシステムおよびバックホール、異なるオペレータによって提供されるＨＮＢサブシステムおよびバックホール、およびプライベートアドレスドメイン内（たとえば、ネットワークアドレス変換（ＮＡＴ）ゲートウェイの背後）に位置するＬＩＰＡ／ＳＩＰＴＯのためのＬＧＷのうちのいずれかを含むことができる。
【０１２３】
図３０は、ＵＭＴＳをベースとするローカルＰＤＮ接続のためのＬＩＰＡ解決策の例示的な一実施形態を示す。ＣＤＭＡ、ＬＴＥ、および拡張ＬＴＥなど、他の移動電気通信無線技術を使用することができることに留意されたい。接続するデバイスの名前は、他の移動無線技術に伴う名前においてわずかに異なる可能性がある。
【０１２４】
図３０に示されているように、ＬＩＰＡおよびＳＩＰＴＯは、トラフィックブレークアウトに基づいて、ローカルＰＤＮ接続を使用してＨＮＢで実施することができる。移動オペレータのコアネットワークを通過するトラフィックのために（１つまたは複数の）別個のＰＤＮ接続があり得る。ＬＩＰＡトラフィックの場合、ローカルパケットデータネットワーク（ＰＤＮ）ゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ）機能または高度化パケットシステム（ＥＰＳ）およびＵＭＴＳのためのローカルＧＧＳＮ機能は、それぞれ宅内または企業ネットワーク内に位置することができる。「ローカルゲートウェイ（ＬＧＷ）」は、Ｐ−ＧＷまたはＧＧＳＮ機能の以下のサブセット、すなわち１）パケットフィルタリングおよびレートポリシングまたはシェーピングに基づくＷＴＲＵごとのポリシ、２）ＷＴＲＵ  ＩＰアドレス割当て、および３）接続モードでのＬＧＷとＨＮＢの間の直接トンネリングのうちのいずれかを実施することができる。
【０１２５】
「サービス」から見ると、Ｈ（ｅ）ＮＢのためのＬＩＰＡおよびＳＩＰＴＯは、表１に要約されているように、互いに素な集合と見ることができる。たとえば、自宅／企業をベースとするサービストラフィックは、ＬＩＰＡ経路を介してルーティングされる可能性があり、一方、移動ネットワークオペレータ（ＭＮＯ）によって提供されないインターネットをベースとするサービス（たとえば、Ｙｏｕｔｕｂｅ．ｃｏｍビデオを観ること）は、ＨＮＢでのブレークアウトを伴うＳＩＰＴＯを必要とし得る。さらに、オペレータによって提供されるが一部のサードパーティによってホストされない付加価値サービスは、ＨＮＢ−ＧＷまたはＨＮＢでのブレークアウトを伴うＳＩＰＴＯを使用することができる。
【０１２６】
【表１】
0005555777.tif 000002
【０１２７】
本明細書では多数の図がＵＭＴＳ構成要素を示しているが、本願は、ＬＴＥおよびＬＴＥ−Ａなど、他の移動電気通信技術にもあてはまる。ＳＧＳＮ、ＨＮＢ−ＧＷ、ＨＮＢ、およびＬＧＷは、「直接トンネル」機能をサポートすることができる。接続モードでのＬＧＷとＲＡＮの間の直接トンネリングのサポートが、本明細書における例示的な実施形態にある。たとえば、直接トンネル手法は、ＲＮＣとＧＧＣＳの間で直接トンネルを確立するための手順を定義することができる。いくつかの実施形態では、ＳＧＳＮにとって、ＨＮＢがＲＮＣのように見える可能性があり、ＬＧＷがＧＧＳＮのように見える可能性がある。これは、ＳＧＳＮがトンネルをセットアップすることを可能にするために必要となり得る。
【０１２８】
以下のＬＩＰＡ／ＳＩＰＴＯ  ＩＰアドレス状況は、ＣＧＷ実装に適用することができる。ユーザがアクセスしたいと望むローカルネットワークへのゲートウェイとして働くＬＧＷによって、ＷＴＲＵのＩＰアドレスを割り当てることができる。ＩＰアドレスは、ホームサブセット内のＬＧＷによってＷＴＲＵに割り当てることができる。ＰＳセッションの継続中にユーザが移動しても（すなわち、無線インターフェースアタッチ点の変更）、ＷＴＲＵのＩＰアドレスの変更を引き起こさない可能性がある。ＰＳセッションの継続中にユーザが移動しても、アンカＬＧＷの変更を引き起こさない可能性がある。
【０１２９】
各ＬＧＷは、ＡＰＮ名によって一意に解決することができる。たとえば、ＬＧＷが一意の名前を有することができ、またはＳＧＳＮが、特定のＬＧＷを識別する知能を有することができる。管理リモートアクセス（ＭＲＡ）は、マクロセルから、またはリモートＨＮＢからユーザのホームネットワークへのリモートアクセスを含むことができる。管理リモートアクセス（ＭＲＡ）は、マクロセルから、またはリモートＨＮＢからユーザのホームネットワークへのリモートアクセスを含むことができる。
【０１３０】
ＬＧＷはＧＧＳＮのように振る舞うことができるが、ＧＧＳＮは一般に数が限られており、大量のトラフィックをまかなう可能性があり、一方、ＬＧＷは、数が膨大となる可能性があるが、各個々のＬＧＷは、非常に少量のトラフィックをまかなうことができる。したがって、（ＨＮＢ−ＧＷと同様の）ＬＧＷアグリゲータなど、コアネットワークに対してＧＧＳＮのふりをすることができる集中機能が、多数のＧＧＳＮ（ＬＧＷ）をその背後に隠すことができる。多数の実施形態では、ＬＧＷアグリゲータをＭＣＮ内で構成することができ、ＨＮＢ−ＧＷと同様である。
【０１３１】
ＭＮＯによって所有／管理されるすべてのインターフェース上のトラフィックの安全を確保することができる（たとえば、ＨＮＢからＬＧＷ、ＬＧＷからＭＮＣ）。ＭＮＯによって管理されないインターフェースもある可能性があり（ただし、そのようなインターフェースが、ＭＮＯによって管理される要素から始まることがある）、したがってセキュリティは重要でない可能性がある（たとえば、ＬＧＷからＬＩＰＡネットワーク、ＬＧＷからＳＩＰＴＯネットワークなど）。
【０１３２】
本明細書の図に示されているＨＮＢ、ＬＧＷ、ＳｅＧＷ、ＬＧＷアグリゲータ、ＳＧＳＮ、ＳＴＵＮサーバ、ＭＣＮ、隣接系ネットワーク、ホームネットワーク、ＲＮＣ、ならびに他のデバイスおよびシステムは、それらのデバイスの機能を１つまたは複数の異なる物理形態に組み合わせる様々な実施形態を有することができる。すべてのデバイスおよびシステムが、本明細書における定義および表現と一貫している。
【０１３３】
「単純ＬＩＰＡ」を使用し、ＬＩＰＡを「拡張ＬＩＰＡ（ＥＬＩＰＡ）」と区別する。本明細書では、自宅をベースとするＬＩＰＡシナリオについて主に論じられることになるが、本開示は、企業をベースとするＬＩＰＡシナリオにも適用することができる。図３１は、単純ＬＩＰＡ実施形態の一例であり、ＷＴＲＵ３１０４が、そのホームネットワークＨＮＢ３１０８にアタッチされ、ＬＧＷ３１０６を介してそのホームネットワーク３１０２にアクセスすることができる。
【０１３４】
たとえば、図３１では、以下の方法を例示的な単純ＬＩＰＡ実施形態で実施することができ、以下の方法は、必ずしも提示されている順序で行われなくてもよい。すなわち、１）ＷＴＲＵ３１０４は、ＷＴＲＵのホームＨＮＢ３１０８を介して、自宅−ＬＩＰＡ−ＡＰＮなど、自宅をベースとするネットワークへのＬＩＰＡを提供するＬＧＷを見つけるためにＭＣＮが解決することができるアクセスポイント名を使用して、ＰＤＰコンテキスト作成を要求することができる。２）ＳＧＳＮ３１３０またはＬＧＷアグリゲータ３１３２は、ＬＧＷ３１０６への自宅−ＬＩＰＡ−ＡＰＮを解決することができ、それを「ホームＧＧＳＮ」として選択することができる。３）ＬＧＷ３１０６は、プライベートホームＩＰアドレスをＷＴＲＵ３１０４に割り当てることができ、このアドレスは、ＨＮＢ３１０８によって提供されるエアインターフェースを使用して、制御プレーン上のＳＧＳＮ３１３０を介してＷＴＲＵ３１０４にエコーされ得る。４）ユーザプレーン経路（たとえば、ＧＰＲＳトンネリングプロトコル（ＧＴＰトンネル））（たとえば、３１２６または３１０７）、すなわち、４ａ）ＬＧＷ３１０６とＨＮＢ３１０８の間の直接トンネル経路３１０７がある好ましい経路、および／または４ｂ）ＨＮＢ３１０８からＳＧＳＮ３１３０へのトンネルおよびＳＧＳＮ３１３０からＬＧＷ３１０６（ホームＧＧＳＮ）へのトンネルで構成される従来の２レグトンネル３１２６がある、それほど最適でない経路をセットアップすることができる。５）ＷＴＲＵ３１０４に割り当てられたＩＰアドレスは内部ホームＩＰネットワーク３１０２内でルーティング可能とすることができるので、ＷＴＲＵ３１０４は、内部ホームＩＰネットワーク３１０２のデバイスにアクセスすることができる。
【０１３５】
ユーザプレーン経路は、様々な方法でセットアップすることができる。たとえば、図３１に示されているように、ユーザプレーン２レグトンネル３１２６およびユーザプレーン直接トンネル経路３１０７がある。直接トンネル経路３１０７は、ＬＧＷ３１０６とＨＮＢ３１０８の間にあり得る。２レグトンネル３１２６は、ＨＮＢ３１０８からＳＧＳＮ３１３０へのトンネルと、ＬＧＷ３１０６からＳＧＳＮ３１３０へのトンネルとを含むことができる。２レグトンネル経路３１２６を後で（たとえば、初期セットアップ後）使用し、ＬＩＰＡセッションのアンカリングを確立して、ＷＴＲＵ３１０４がマクロカバレージエリアに移動することに対処することができる。
【０１３６】
ＷＴＲＵ３１０４は、ＳＧＳＮ３１３０を介して通常のＰＤＰコンテキストを確立することができる。ＧＧＳＮ３１３４を割り当てる間、ＳＧＳＮ３１３０は、ＳＩＰＴＯの可能性を評価することができ、それに応じて、コアネットワークを通過することなしにユーザを所期のＰＤＮに接続することができるゲートウェイを割り当てることができる。たとえば、可能なブレークアウトは、ＨＮＢ３１０６、ＨＮＢ−ＧＷ３１３２、およびＲＮＣ３１２７のいずれかで行うことができる。図３１に示されているように、ＨＮＢでのブレークアウトを伴うＳＩＰＴＯについて考察されており、ＳＩＰＴＯ経路３１２３がＰＤＮ５２４に接続される（ＬＧＷ３１０６はＨＮＢ３１０８と並置される）。
【０１３７】
一実施形態では、図３２に示されているように、管理リモートアクセス（ＭＲＡ）を、マクロネットワークを介して、自宅をベースとするネットワーク３２０５（または企業をベースとするネットワーク）に実装することができる。そのような実施形態では、図３２に示されているように、ユーザは、マクロネットワークにアタッチすることができ、公衆陸上移動ネットワーク（ＰＬＭＮ）（すなわち、ＭＲＡ）を介して自分のホームネットワークにアクセスすることができる。以下の方法をこの実施形態の例示的な実装において実施することができ、以下の方法は、必ずしも提示されている順序で行われなくてもよい。すなわち、１）呼をＰＬＭＮを介してルーティングすることができる（ユーザプレーン経路３２３０は、ＳＧＳＮ３２４０からＨＮＢ−ＧＷ／ＬＧＷアグリゲータ３２３５からＳｅＧＷ３２３６からＬＧＷ−Ａ３２１５へのものとすることができる）。２）マクロネットワークにラッチされたＷＴＲＵ３２１０は、ホームＬＧＷ３２１５のＡＰＮ名を選択することによって自分のホームネットワークに接続することができる。３）ＳＧＳＮ３２４０は、ホームＬＧＷ３２１５からホームネットワーク３２０５内でルーティング可能なＩＰアドレスを取得することができる。４）ＳＧＳＮ３２４０を介してＧＴＰトンネルを（図３２に示されているように）セットアップし、またはＳＧＳＮ３２４０は、ＬＧＷ３２１５とマクロＲＮＣ３２２５の間の直接トンネル（図３２に図示せず）をセットアップすることができる。
【０１３８】
ＭＲＡは、リモートＨＮＢを介して、自宅をベースとするネットワーク（または企業をベースとするネットワーク）に実装されてもよい。ＬＩＰＡ対応ホームネットワークへのＵＥアクセスがリモートＨＮＢを介して実装されるシナリオを、本明細書では「拡張ＬＩＰＡ（ＥＬＩＰＡ）」と呼ぶことがある。ＥＬＩＰＡは、とりわけ企業、住居の近隣、および、より広いインターネットドメインに適用可能とすることができる。
【０１３９】
ＷＴＲＵは、隣接系のＨＮＢ／Ｌ−ＧＷを介してＷＴＲＵのホームネットワークに接続されてもよい。ユーザは、その隣接系の内部ＩＰネットワークに接続されなくてもよい。この実施形態では、ユーザは、ＨＮＢ間通信用に定義された専用インターフェースを有していなくてもよい（すなわち、ＩｕｒまたはＸ２タイプのインターフェースがそれぞれＨＮＢ間またはＨｅＮＢ間になくてもよい）。以下の方法は、この実施形態の例示的な実装について述べており、必ずしも提示されている順序で行われなくてもよい。すなわち、１）ＨＮＢ間通信用に専用のインターフェースを定義する必要はない。２）ＷＴＲＵを隣接系のＨＮＢにラッチすることができ、ＷＴＲＵは、そのホームＬＧＷのＡＰＮ名を、接続を確立するために選択することができる。３）制御プレーンを使用するＳＧＳＮが、ユーザプレーンをセットアップすることができる。
【０１４０】
図３３は、ＷＴＲＵ３３０２を、隣接系のＨＮＢ３３１５を介してＷＴＲＵのホームネットワーク３３０５に接続することができる一実施形態を示す。ユーザプレーン３３１８は、様々な方法でセットアップすることができる。たとえば、コアネットワークは、ＳＧＳＮ３３２５を介してＧＴＰトンネルを確立することができる。ユーザプレーン３３１８を介して接続するトンネルがこの場合にはＳＧＳＮ３３２５を通過することができるので、この選択肢は、「ローカル」アクセスに好ましくない可能性がある（オペレータのＭＣＮからトラフィックをオフロードすることができない）。図３３に示されているこのシナリオにおけるＳＧＳＮ３３２５の使用は、ＮＡＴトラバーサルおよびセキュリティ目的で再発明する必要がないという利点を有する可能性がある。課金、合法的な傍受などは、従来通り継続することができる。
【０１４１】
ＷＴＲＵデータを実際にルーティングする際に、ＷＴＲＵデータを、移動コアネットワークからの最小限の関与でＩＰバックホール内でルーティングすることができる。移動コアオペレータおよびＩＰバックホールプロバイダは、網間接続契約または提携を有する可能性があり、または同じ企業体である可能性がある。２つのＨＮＢ（たとえば、隣接系と自宅）間で交換することができるパケットを、ＩＰバックホール内で適正なＨＮＢにリフレクト（ルーティング）することができる。図３４は、ＩＰバックホール３４１０内のＤＳＬＡＭ３４１５（またＢＲＡ、ＣＭＴＳなど）がＩＰバックホール３４１０内のトラフィックをルーティング（リフレクト）することができることを示す。この再ルーティングは、ユーザデータパケット３４０５が移動コアに到達しないようにすることができる。この技法は、ＩＰバックホール技術がＤＳＬまたはケーブルをベースとするもの（または任意の他のアクセス技術）である場合に同じ技法を使用することができるので、ＩＰバックホール技術にとらわれないもの（ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ａｇｎｏｓｔｉｃ）である。ＩＰバックホールネットワーク要素は、パケットを受け取ったとき、テーブルルックアップを実施し、宛先がその範囲内にあるかどうか判定することができる。範囲内にある場合、そのＩＰバックホールネットワーク要素は、そのパケットを適切なブロードバンドモデム３４０７にリフレクトすることができる。ＩＰバックホール３４１０内でパケットをルーティングすることによって宛先に到達可能である場合、これは図３４に示されているように行うことができる。その宛先がＩＰバックホール３４１０を介して到達可能でない場合、そのパケットは、移動コアネットワーク３４２０に渡されてもよい。
【０１４２】
図３５では、たとえば、ＳＧＳＮ３５３５が、隣接系のＨＮＢ３５１５とＷＴＲＵのホームＬＧＷ３５２０との間で直接トンネルを確立することができ、ユーザプレーン３５２５は、ＭＣＮ３５３０ではなくバックホール３５２７を使用することができる。図３５は、隣接するＨＮＢ３５１５からホームネットワーク３５０５へのＷＴＲＵ３５１０アクセスを、直接トンネリングを使用して実装することができる一実施形態を示す。そのような実施形態は、コアネットワーク要素の最小限の変更を必要とすることも、その変更を必要としないこともある。そのような実施形態では、ＮＡＴトラバーサルが課題となり得る。安全が確保されない解決策の場合、ＳＴＵＮおよびＩＣＥなど、ＮＡＴトラバーサル機構を使用することができる。
【０１４３】
図３６では、たとえば、ＳＧＳＮ３６４０が、隣接系のＬＧＷ３６２５とＷＴＲＵのホームＬ−ＧＷ３６１５との間で直接接続を確立することができ、ユーザプレーン３６３０は、ＭＣＮ３５３５ではなくバックホール３６３２を使用する。これは、たとえばＭＣＮ３６３５ではなく隣接系のＨＮＢ３６１０でブレークアウトする（ここで、ブレークアウトは、ＷＴＲＵ３６０５または隣接系のＨＮＢ３６１０によって開始することができる）ＳＩＰＴＯ機構として分類することができる。この選択肢は、ユーザプレーン経路３６３０をサポートするために、ＳＧＳＮ３６４０から何らかの追加のシグナリングサポートを必要とする可能性がある。ＷＴＲＵ３６０５に対するＩＰアドレスは、ＷＴＲＵ３６０５がキャンプされるＨＮＢ３６１０と並置されたＬＧＷ３６２５によって与えられてもよいことが企図されている。
【０１４４】
図３６に示されているユーザプレーン選択肢は、２つのＬＧＷ（ＧＧＳＮ）間でトンネルの確立を必要とする可能性がある。この選択肢は、コアネットワーク要素に変化を引き起こす可能性がある。ＬＧＷとＧＧＳＮ／Ｐ−ＧＷの間の「延長トンネル」のセットアップを使用し、ＳＩＰＴＯのためのアイドルモビリティをサポートすることができる。
【０１４５】
ユーザプレーン選択肢は、図３７、図３８、図３９に示されているように、それぞれのエンドポイント間のトンネルがＭＮＯのセキュリティゲートウェイを通過する変形形態を有することができる。これは、セキュリティ問題およびＮＡＴトラバーサル問題を解決するための手段を提供することができ、また、ＭＮＯに、アカウンティング、課金、合法的な傍受などのための機能にプラグインすることができる制御点を提供することができる。図によって示されているシナリオでは、Ｈ（ｅ）ＮＢは、移動コアネットワークに対する導管を提供することができるＩＰバックホールに（おそらくはＬＧＷを介して）アクセスすることになる。たとえば、図３７に示されているように、２つのＨＮＢがパケットを交換する必要があるとき、それらのパケットは、ＳｅＧＷ３７０５の後でそれらのパケットを受け取る最初の移動コアエンティティ内でルーティング（リフレクト）することができる。これは、ネットワークの構成に応じて、ＨＮＢ−ＧＷ３７１０、Ｓ−ＧＷ３７１５または同様のデバイスとすることができる。ネットワークデバイスは、受け取るパケットを調べることができるＮＡＴまたはルックアップテーブルを有することができる。パケットの宛先が、移動コアネットワーク要素がその範囲内に有するデバイスである（たとえば、ソースＨＮＢと宛先ＨＮＢが共に同じＨＮＢ−ＧＷまたはＳ−ＧＷに接続されている）場合には、図３７に示されているように、そのネットワーク要素がパケットをルーティング（リフレクト）することができる。パケットの宛先が、移動コアネットワーク要素の範囲内でないデバイスである場合には、そのパケットを通常通りに処理し、パケットドメインネットワークに通過させてもよい。
【０１４６】
図３８では、たとえば、ＷＴＲＵ３８０５は、隣接系のＨＮＢ３８１５を介して接続し、ＷＴＲＵのホームネットワーク３８１０に到着することができる。ここで、隣接系のＨＮＢ３８１５は、ＭＣＮ３８３０のエッジ付近のＳｅＧＷ３８２５を介してユーザプレーン３８２０に接続することができ、ユーザプレーンデータをＷＴＲＵの内部ホームＩＰネットワーク３８１０に渡す。
【０１４７】
図３９では、たとえば、ＷＴＲＵ３９０５は、隣接系のＨＮＢ３９１５およびＬＧＷ３９２０を介して接続し、ＷＴＲＵの内部ホームＩＰネットワーク３９１０に到着することができる。ここで、隣接系の（ＨＮＢ３９１５ではなく）ＬＧＷ３９２０は、ＭＣＮ３９３５のエッジ付近のＳｅＧＷ３９３０を介してユーザプレーン３９２５をＷＴＲＵのホームＬＧＷ３９１１に、またＷＴＲＵの内部ホームＩＰネットワーク３９１０に接続することができる。
【０１４８】
図３８および図３９は、それぞれのエンドポイント間のトンネルがＭＮＯのセキュリティゲートウェイを通過することができる実施形態を示す。図３８および図３９の実施形態は、図３８および図３９がＩＰバックホールではなくＳｅＧＷを通過することを除いて、それぞれ図３５および図３６と概念が非常に似ている。ＳｅＧＷの違いのため、図１０および図１１は、異なるシグナリングの必要を有する可能性がある。図３８および図３９の実施形態は、ＭＮＯがアカウンティング、課金、合法的な傍受などのための機能にプラグインすることができる制御点をＭＮＯに提供することができる。この機能をＭＣＮのエッジに近づける、たとえばＳｅＧＷ内に移動することにより、ＳＧＳＮに対する負荷を削減することができる。機能を移動することは、他のデバイスの中でもとりわけＳｅＧＷおよび／またはＨＮＢ−ＧＷに対する変更を必要とする可能性がある。
【０１４９】
一方のＨＮＢが他方のＨＮＢ上でキャンプするＵＥとして働くことができるＨＮＢデバイス間で、ユーザデータを直接ルーティングすることができる。各ＨＮＢは、ＨＮＢとＵＥの機能を共に有することができる。２つのＨＮＢが通信する必要がある場合、これは、一方のＨＮＢがＵＥとして働き、他方のＨＮＢに接続することによって行うことができる。これは、スタンドアロンのＵＥがＨＮＢとどのように通信するかに似ている。これにより、２つのデバイス間のほぼ直接的な接続が可能になり、コアネットワーク要素をデータの転送に関与させることなしに情報の交換を完全に局所化することができる。一方のＨＮＢが他方のＨＮＢにアクセスするＵＥとして確立した後で、図４０に示されているように、これらの２つのエンドデバイス間で渡されるべきデータは、生み出された経路を越えることができる。
【０１５０】
図４０の実施形態について詳述すると、ＷＴＲＵは、隣接系のＨＮＢにアタッチされ、ＨＮＢ間インターフェースでそのホームネットワークにアクセスすることができる。この実施形態では、様々なＣＧＷの相互通信のために、インターフェース（有線または無線）を定義することができる。ＣＧＷは、自宅、企業、および公共の場（モール、公園、近隣など）など様々な場所に配置することができる。下記の方法は、この実施形態の例示的な実装について述べており、必ずしも提示されている順序で行われなくてもよい。すなわち、１）ユーザＵＥが隣接系のＬＧＷ上でラッチするとき、そのユーザＵＥは、隣接系のＬＧＷによってＵＥに割り当てられるＩＰアドレスをホームＬＧＷに伝えることができる。２）ホームＣＧＷのルータは、隣接系のＬＧＷのサブネットに気付かされ、それによりそのルータは、ホームＬＧＷと隣接系のＬＧＷの間でパケットをルーティングすることができる。３）内部ＩＰパケットがＵＥのＩＰアドレス（たとえば、隣接系サブネット）またはホームデバイスのＩＰアドレス（たとえば、ホームサブネット）を含むＬＧＷ間で、トンネルを確立することができる。
【０１５１】
ＬＩＰＡおよびＭＲＡについてＡＰＮを考慮することができる。ユーザのＷＴＲＵが隣接系のＨＮＢ上でキャンプされている間、ユーザは、隣接系の内部ＩＰホームネットワークを使用したいと望む可能性がある。たとえば、ユーザは、ユーザのＷＴＲＵから隣接系のローカルプリンタで何かを印刷したいと望むことも、ユーザのＷＴＲＵからクリップを再生するために隣接系のＴＶに接続したいと望むこともある。同時に、ユーザは、自分のホームネットワークにアクセスする必要もあり得る（たとえば、ユーザは、監視デバイスを制御したいと望む可能性がある）。実施形態では、隣接系のホームネットワーク内でユーザにＬＩＰＡを使用させてもよく、そのユーザが、ユーザのホームネットワークに対するＭＲＡを有することができてもよい。ユーザが隣接系のホームネットワークにアクセスすることを許される場合、ユーザのＷＴＲＵは、隣接系のＬＧＷと接続を確立することができる。ユーザのＷＴＲＵは、様々な方法で隣接系のＬＧＷのＡＰＮを発見することができる。
【０１５２】
一実施形態では、隣接系のネットワークにアクセスすることに関して、あらゆるＬＧＷが一意のＡＰＮを有することができる。このようにして、ユーザは、接続したいと望むＬＧＷを非常に正確に指定することができる。実装に応じて、この方法は、コアネットワークのＤＮＳサーバおよび／またはＳＧＳＮ  ＡＰＮデータベース内で数百、数千のＤＮＳエントリを作成することができる。ユーザが、接続したいと望むＡＰＮをタイプ入力することができるように「バディリスト（ｂｕｄｄｙ  ｌｉｓｔ）」をセットアップすることもできる。
【０１５３】
隣接系のネットワークにアクセスすることに関する他の実施形態では、ＬＧＷのＩＰアドレスは、コアネットワークによって何らかの論理に基づいて実行時に解決されてもよい。この手法の変形形態は、「ＬＧＷアグリゲータ」と呼ばれるＭＣＮ要素の導入を含むことができる。ＬＧＷは、一般にＧＧＳＮのように振る舞うことができる。違いは、ＧＧＳＮは一般に数が限られており、大量のトラフィックをまかなう可能性があり、一方、ＬＧＷは、数が非常に多くなる可能性があるが、個々のＬＧＷは、比較的少量のトラフィックをまかなうことができることである。したがって、集中機能、すなわちコアネットワークに対してＧＧＳＮのふりをし、多数のより小さなＧＧＳＮ（ＬＧＷ）をその背後に隠すことができる（ＨＮＢ−ＧＷと同様の）ＬＧＷアグリゲータが必要になり得る。ＬＧＷアグリゲータは、ＭＣＮ内に存在することができ、ＨＮＢ−ＧＷと同様である。
【０１５４】
一実施形態では、各ＬＧＷは、ＨＮＢと同様に、事前に焼き付けられた一意のアイデンティティをも有することができ、ＨＬＲにおけるユーザプロファイルが、ＨＮＢおよびホームＬＧＷに関するエントリを有することができる。ＨＮＢ−ＧＷは、そこに登録されたＨＮＢすべての、個々のＨＮＢ上にキャンプされたＷＴＲＵすべてに対するマッピングを維持することができる。ＳＧＳＮは、ＷＴＲＵが登録されているＨＮＢ−ＧＷを認識することができ、ＨＮＢ−ＧＷは、ＷＴＲＵがキャンプされているＨＮＢを認識することができる。その結果、パケットをＷＴＲＵに送達するために、ＳＧＳＮは、宛先ＨＮＢ−ＧＷに対するアドレスを解決することができ、その後で、ＨＮＢ−ＧＷは、そのＨＮＢを見つけ出し、ＨＮＢの解決されたＩＰアドレスでパケットを転送することができる。
【０１５５】
ＬＧＷアグリゲータは、以下の考慮すべき点と共に構成することができる。ＬＧＷアグリゲータの論理機能は、コアネットワークの一部とすることができ、ＨＮＢ−ＧＷそれ自体の一部として実装することができる。ＬＧＷアグリゲータは、ＨＮＢ対ＷＴＲＵのマッピングに関連する一部のデータを共有することができる。ＬＧＷアグリゲータは、ＳＧＳＮにとってＧＧＳＮのように見えてもよい。ＰＤＰコンテキスト活性化手順中には、ＳＧＳＮは、ＷＴＲＵが登録されているＨＮＢ−ＧＷに関連付けられたＬＧＷアグリゲータを決定する必要があり得る。各ＬＧＷは、その初期化シーケンスの一部として、ＨＮＢがＨＮＢ−ＧＷにどのように登録されるかと同様にＬＧＷアグリゲータに登録することができる。組み合わされたＨＮＢ−ＧＷとＬＧＷアグリゲータは、ＨＮＢ  ＩＤ対ＬＧＷ  ＩＤ対所与のＨＮＢ上にラッチされたＷＴＲＵの国際移動体加入者識別番号（ＩＭＳＩ）のマッピングを有することができる。
【０１５６】
ＬＧＷのためのＡＰＮ名は、予め定義されたスキーマに従うことができる。これらのＡＰＮは、ＬＧＷの発見およびプロビジョニング中に構成することができる。一実施形態では、このスキーマは、ＬＩＰＡ＿＜ＬＧＷ識別子＞＠＜関連のＬＧＷアグリゲータのＦＱＤＮ＞として定義することができる。ＳＧＳＮは、ＰＤＰコンテキスト活性化（ＡＣＴＩＶＡＴＥ＿ＰＤＰ＿ＣＯＮＴＥＸＴ）要求内で受け取られたＡＰＮのＦＱＤＮ部分を処理するように構成することができ、ＰＤＰコンテキスト作成（ＣＲＥＡＴＥ＿ＰＤＰ＿ＣＯＮＴＥＸＴ）要求をＬＧＷアグリゲータの解決されたＩＰアドレスに転送することができる。ＬＧＷアグリゲータは、ＡＰＮの＜Ｌ−ＧＷ識別子＞部分を処理するように構成することができ、宛先ＬＧＷのＩＰアドレスを見つけ出すことができる。
【０１５７】
隣接系のネットワークにアクセスすることに関する他の実施形態では、Ｌ−ＧＷは、共通ＡＰＮを共有することができる。ＰＤＰコンテキスト活性化手順中には、ＳＧＳＮは、ＵＥのＩＭＳＩ、またはＵＥがキャンプされるＨＮＢのようないくつかのパラメータに基づいて、ある特定のＩＰアドレスにこのＡＰＮを解決することができる。この方式を使用して、ユーザは、自分のホームネットワーク（ＩＰアドレスを解決するためにＩＭＳＩが使用される場合）または隣接系のネットワーク（ＩＰアドレスを解決するためにホストＨＮＢが使用される場合）に接続することができる。ＵＥは、両方に接続するための選択肢を有することがないように構成されてもよい。
【０１５８】
隣接系のネットワークにアクセスすることに関する他の実施形態では、ＬＧＷのための２つの「一般的な」ＡＰＮ名、たとえば「ホーム」および「ゲスト」を定義することができる。これにより、ユーザは、自宅のネットワークまたは他の許可されたネットワークに接続することができる。「ホームＬＧＷ」の場合、ユーザは、自分のホームネットワークに接続したいと望むとき、ホームＬＧＷ  ＡＰＮを選択することができる。これは、ＬＩＰＡおよびＥＬＩＰＡに使用することができる。ＩＭＳＩを使用して、ＳＧＳＮは、ＨＬＲからホームＬＧＷを取得することができる。「ゲストＬＧＷ」の場合、ユーザは、隣接系のＨＮＢにラッチされ、隣接系のホームネットワークに接続したいと望むとき、このＡＰＮを選択することができる。この場合には、ＬＧＷのアドレスは、ＰＤＰコンテキスト活性化要求が発せられつつあるＨＮＢ−ＧＷにとって既知であり得る（ＵＥは、このＨＮＢ−ＧＷに登録されたＨＮＢの１つにキャンプされ、したがってＬＧＷは、ピアＬＧＷアグリゲータ機能に登録していなければならない）。ＳＧＳＮは、ＨＮＢ−ＧＷによって開かれたＩｕ接続情報を使用して、ピアＬＧＷアグリゲータにＰＤＰコンテキスト作成（ＣＲＥＡＴＥ−ＰＤＰ＿ＣＯＮＴＥＸＴ）要求を転送することができる。Ｌ−ＧＷアグリゲータは、対応するＬ−ＧＷを見つけ出すことができ、アグリゲータは、そのＬ−ＧＷに要求を転送することができる。
【０１５９】
ＷＴＲＵ内で構成されたＬＩＰＡアウェア（ａｗａｒｅ）とＬＩＰＡアンアウェア（ｕｎａｗａｒｅ）のクライアントアプリケーションがあり得る。ＰＤＮ接続確立は、移動ＯＳ変型形態およびデバイス製造者で変わる可能性がある。ＷＴＲＵプラットフォームは、接続マネージャを有することができる。接続マネージャは、ＷＴＲＵ内のクライアントアプリケーションと無線レイヤの間のブリッジとすることができる。ＡＰＮは、接続マネージャによって「所有」されている可能性がある。クライアントアプリケーションは、接続マネージャからＰＤＮ接続を要求することができ、接続マネージャは、クライアントアプリケーションに代わってＰＤＮ接続をセットアップすることによって要求をかなえることができる。ＰＤＮ接続をセットアップするための挙動は、接続マネージャのタイプに、またサービスプロバイダの設定によって決まる可能性がある。
【０１６０】
いくつかのハンドセットは、デフォルトＡＰＮでパワーオンＰＤＮ接続の確立を可能にすることができる。別段の指定がない限り、接続マネージャは、クライアントアプリケーションすべてのトラフィックに対応するトラフィックをそのＰＤＮ接続上でルーティングすることができる。ハンドセットは、同時に使用することができる複数のＰＤＮ接続をサポートすることができる。
【０１６１】
いくつかのハンドセット内の接続マネージャは、使用されるＡＰＮを求めてクライアントアプリケーションを促すことができる（ＡＰＮは、初期のクライアントアプリケーション構成に従ってクライアントアプリケーションによって供給されてもよく、またはクライアントアプリケーションに応じてＡＰＮを提供するようにユーザを促してもよい）。ＡＰＮが、すでに確立済みのＰＤＮ接続に対応する場合、接続マネージャは、既存の接続上でトラフィックを多重化することができる。あるいは、新しいＰＤＮ接続が確立されてもよい。
【０１６２】
ＭＣＮ、ＳＩＰＴＯ、またはＬＩＰＡをＵＥ上に実装することができる。コアネットワークは、あるＷＴＲＵのためにＭＣＮ接続、別のＷＴＲＵのためにＳＩＰＴＯ、別のＷＴＲＵのためにＬＩＰＡなどをセットアップするように構成されてもよい。
【０１６３】
同じオペレータによって所有されていないＨＮＢおよびバックホールの問題は、ＱｏＳ、合法的な傍受（ＬＩ）、課金などのような問題に影響を及ぼす可能性があるが、本明細書で開示されている主題に必ずしも影響を及ぼさない。ホームデバイスは、ＮＡＴの背後にあり得ることに留意されたい。ＬＩＰＡおよびセキュアＥＬＩＰＡトラフィックの場合、ＮＡＴは必ずしも問題でないが、非セキュアＥＬＩＰＡの場合、ＳＴＵＮおよびＩＣＥなどＮＡＴトラバーサル機構を使用することができる。ＳＩＰＴＯを使用する実施形態では、要求がＵＥから発せられている可能性があるので、ＮＡＴは問題でないはずである。
【０１６４】
いくつかの実施形態では、ＬＩＰＡおよび／またはＳＩＰＴＯの状況でハンドオーバに対処することができる。ＬＩＰＡ−ＭＲＡ実施形態では、ＬＩＰＡによって接続されたユーザは、マクロ接続に移動することができ、ＬＩＰＡコネクティビティをＭＲＡとして保持することができ、逆もまた同様である。そのような実施形態では、ＨＮＢがハンドアウトを可能にする（一般にＨＮＢはハンドインを可能にする）場合、マクロ接続が可能になり得る。ＷＴＲＵがそのホームネットワークからマクロネットワークに移動するとき、ＷＴＲＵのＩＰは変わらない可能性がある。そのような実施形態では、実行中のアプリケーションセッションのシームレスなハンドオーバは可能でない可能性があり、その結果、ＬＧＷは、その経路内に留まらなければならない可能性があり、継続中のセッションのためにそのＩＰ経路をアンカすることができる。ハンドアウト実行プロセスの一部として、ＳＧＳＮは、２次ＧＴＰがＨＮＢと確立された状態でＧＴＰをマクロＲＮＣと接続することができる。他のＧＴＰはすべて分解されてもよい。
【０１６５】
ＭＲＡ（マクロおよびＨＮＢ間）およびＳＩＰＴＯの場合、合法的な傍受（ＬＩ）サポートが必要とされる可能性がある。この可能な選択肢は、１）ＬＧＷがＬＩインターフェースを実現することができる、２）トラフィックがＳＧＳＮを介して流れることができ、ＳＧＳＮは、ＬＩを実施すべきセッションについて、２つのトンネル経路をセットアップし、または直接トンネル経路を２つのトンネル経路に動的に切り替えることができる、３）ＳＧＳＮに対するトラフィック過負荷を省くことができるように、ＳｅＧＷを介してトラフィックを流し、またＳｅＧＷにＬＩインターフェースを提供させることを含むことができる。
【０１６６】
ＬＩＰＡに対してＬＩが使用される場合、おそらくはユーザの知らないうちにＭＣＮ内で監視するために、ＳＧＳＮは、図４１に示されているように、ケースバイケースで、あまり最適でない経路を介してＬＩＰＡ接続を強制することができる。たとえば、図４１では、最初にＨＮＢ−Ａ４１１２で接続されユーザプレーン経路４１１５を使用するＷＴＲＵ４１１０は、ＳＧＳＮ４１０５またはＬＩを可能にする何らかの他のデバイスを通過する異なるユーザプレーン経路（たとえば、経路４１２５または経路４１２０）をとるようにＳＧＳＮ４１０５によって切り替えられてもよい。このシナリオは、アカウンティング、課金サポートなどにも適用することができる。
【０１６７】
図４２から図４５は、本開示の様々な実施形態で実施されるＩＰアドレッシングを要約している。これらの図に示されているＩＰアドレッシングのシナリオは、ＬＩＰＡおよびＳＩＰＴＯの様々なシナリオについて、シグナリングおよびデータの転送中に様々なエンティティによって使用される可能性がある。
【０１６８】
図４６は、ＥＬＩＰＡまたはＬＩＰＡサービスを実施することができるネットワークの図である。ここで、ＨＮＢ−Ｂ４６２０、ＬＧＷ−Ｂ４６２５、隣接系内ＩＰネットワーク４６０３、ＮＡＴ−Ｂ４６２３、ならびに「−Ｂ」で終わる他のデバイスおよびサービスは、図４６に示されている「隣接系」のネットワーク４６２２に関連するＣＧＷエンティティまたはシステムサービスとすることができる。さらに、ＨＮＢ−Ａ４６１５、ＬＧＷ−Ａ４６１０、ホーム内ＩＰネットワーク４６０１、ＮＡＴ−Ａ４６１３、ＤＨＣＰ−Ａ、ならびに「−Ａ」で終わる他のデバイスおよびサービスは、図４６に示されている「ホーム」のネットワーク４６１２に関連するＣＧＷエンティティまたはシステムサービスとすることができる。また、ＳｅＧＷ４６３５、ＨＮＢ−ＧＷ４６３７、ＬＧＷアグリゲータ４６３８、ＧＧＳＮ４６４０、ＳＧＳＮ４６４５、およびＳＴＵＮサーバ４６５０は、図４６に示されているＭＣＮ４６３０エンティティとすることができる。ＲＮＣ４６１８およびノードＢ４６１７は、マクロネットワークの一部とすることができる。ＷＴＲＵ／ＵＥ４６０５は、ホームネットワーク４６１２を有し、本明細書で開示されている実施形態と一貫した様々なネットワーク要素にクランプ（ｃｌａｍｐｅｄ）することができる。
【０１６９】
ＨＮＢを介してローカルＩＰネットワークデバイス（たとえば、プリンタ）へのＵＥ  ＬＩＰＡ経路をセットアップすること、ＵＥが（たとえば、データ不活性により）アイドルモードに移行するときのＬＩＰＡ  ＰＤＰコンテキストの保存、およびネットワークによって開始されるデータ転送に基づく後続の無線ベアラセットアップおよびトンネル再確立のための例示的な手順フローが図４７に記載されている。たとえば、あるネットワーク要素がメッセージの経路内にない可能性があり、したがって図４７では、ここではプリンタ４７１０が特定のメッセージシーケンス４７１５の一部でない可能性があることを示すために、スペース４７０５があることに留意されたい。
【０１７０】
ＬＩＰＡユースケースの一実施形態では、図４８に示されているように、ＵＥアプリケーションがローカルＩＰネットワーク上の他のデバイスにデータを送り、そのデバイスからデータを受信することができるように、ＵＥのためのＬＩＰＡ経路をセットアップすることができる。この手順は、あるエンティティ、すなわちＨＮＢ−ＧＷと同様のものとすることができる「ＬＧＷアグリゲータ」をＭＣＮに導入することができる。ＨＮＢ−ＧＷは、そこに登録されたＨＮＢすべての、個々のＨＮＢ上にキャンプされたＵＥすべてに対するマッピングを維持することができることを想起されたい。ＳＧＳＮは、ＵＥを登録することができるＨＮＢ−ＧＷを認識することができ、ＨＮＢ−ＧＷは、ＵＥをラッチすることができるＨＮＢを認識することができる。パケットをＵＥに送達するために、ＳＧＳＮは、宛先ＨＮＢ−ＧＷに対するアドレスを解決することができ、その後で、ＨＮＢ−ＧＷは、そのＨＮＢを見つけ出し、ＨＮＢの解決されたＩＰアドレスでパケットを転送することができる。ＬＧＷのための同じアーキテクチャをも拡張して、論理機能「ＬＧＷアグリゲータ」を以下のように実装することができる。ＬＧＷアグリゲータは、コアネットワークの論理機能とすることができ、ＳＧＳＮにとってＧＧＳＮのように見えてもよい。ＰＤＰコンテキスト活性化手順中には、ＳＧＳＮは、ＵＥを登録することができるＨＮＢ−ＧＷに関連付けられたＬＧＷアグリゲータを決定する必要があり得る。各ＬＧＷは、それらの初期化シーケンスの一部として、ＨＮＢがＨＮＢ−ＧＷにどのように登録され得るかと同様にＬＧＷアグリゲータに登録することができる。このようにして、組み合わされたＨＮＢ−ＧＷとＬＧＷアグリゲータは、ＨＮＢ  ＩＤ−ＬＧＷ  ＩＤ−所与のＨＮＢ上にラッチされたＵＥのＩＭＳＩのマッピングを有することができる。その結果、このマッピングを用いて、ＳＧＳＮは、ＨＮＢ−ＧＷとＬＧＷアグリゲータの両方から情報を利用し、特定のＵＥについてＨＮＢとＬＧＷを相関させることができる。
【０１７１】
図４９は、ＲＡＢセットアップおよび直接トンネルユーザプレーン確立（好ましい経路）に関して、図４８におけるＬＩＰＡユースケースに関する例示的なメッセージシーケンスを示す。図４９では、ＬＧＷとＳＧＳＮの間のＰＤＰコンテキスト作成に成功したと仮定される。たとえば、図４９では、メッセージシーケンスの実行に成功したとき、そのデータセッションのための無線ベアラ、およびＨＮＢ４６１５とＬＧＷ４６１０の間の直接トンネルを確立することができる。たとえば、ＳＧＳＮ４６４５は、ＲＡＢ割当て要求をＨＮＢ−ＧＷ４６３７に送ることができる。ＲＡＢ割当て要求に応答して、ＨＮＢ−ＧＷ４６３７は、新しいＳＧＳＮ４６４５アドレス（すなわち、割り当てられたＬＧＷ４６１０のＩＰアドレス）と、ユーザデータプレーンのための割り当てられたトンネルエンドポイントＩＤ（ＴＥＩＤ）とを含むＲＡＢ割当て要求をＨＮＢ４６１５に送ることができる。次いで、ＨＮＢ４６１５は、ＵＥ４６０５と無線ベアラをセットアップすることができる。ＲＡＢ割当て応答をＨＮＢ４６１５からＨＮＢ−ＧＷ４６３７に送ることができる。
【０１７２】
図４９に示されているように、ＲＡＢ割当て応答は、ＨＮＢのホームネットワークに属する割り当てられたＨＮＢ  ＩＰアドレス（すなわち、ＲＮＣ  ＩＰアドレス）と、ユーザデータプレーンのためのＨＮＢ  ＴＥＩＤとを含むことができる。本明細書で開示されているユーザデータプレーン（ユーザプレーン）は、ＵＥまたは同様のデバイスから供給されたデータ（通常、制御データでない）を考慮することができることに留意されたい。ＲＡＢ割当て応答は、ＨＮＢ−ＧＷ４６３７からＳＧＳＮ４６４５に転送することができる。次いで、ＳＧＳＮ４６４５は、ＰＤＰコンテキスト更新要求をＬＧＷアグリゲータに送ることができ、ＬＧＷアグリゲータは、ＰＤＰコンテキスト更新要求をＬＧＷ４６１０に送ることができ、この要求は、ＨＮＢ  ＩＰアドレスと、ユーザデータプレーンのためのＨＮＢ  ＴＥＩＤとを含むことができる。ＬＧＷ４６１０は、ＰＤＰコンテキスト更新要求の確認応答をＬＧＷアグリゲータ４６３８に送ることができる。ＬＧＷアグリゲータ４６３８は、更新されたコンテキストをＳＧＳＮ４６４５に送ることができる。本明細書におけるこの手順は、必ずしも提示されている順序で行われなくてもよいことに留意されたい。図４９の実施形態に対する代替として、図５０は、ＲＡＢセットアップおよび２つのトンネルユーザプレーン確立のための例示的なメッセージシーケンスを示す。
【０１７３】
ＬＩＰＡユースケースの一実施形態では、図５１に示されているように、アタッチされたＵＥがアイドルモードに移行することができ、一方、ＰＤＰコンテキストを保存することができる。このデータセッションのために以前割り当てられたＲＡＢは、ＰＤＰコンテキストが保存されている間に解放することができる。ＬＧＷとＨＮＢの間の直接トンネルを解放することができ、ＬＧＷとＳＧＳＮの間のトンネルを確立することができる。ＲＲＣタイマＴ３０７の期間の間に、そのセッションのために割り当てられたＲＡＢでデータ交換が行われなかった場合、無線ベアラを解放することができるが、ＰＤＰコンテキスト、したがってＵＥに割り当てられたＩＰアドレスは保存される。図５２は、図５１で論じたＲＡＢ解放およびＰＤＰコンテキスト保存ＬＩＰＡユースケースのための、より詳細な例示的なメッセージシーケンスを示す。
【０１７４】
あるいは、図５１に示されているように、どのＲＡＢでも活動がない場合には、Ｉｕ解放手順が行われてもよい。図５３は、図５１で論じたＩｕ解放およびＰＤＰコンテキスト保存ＬＩＰＡユースケースのための、より詳細な例示的なメッセージシーケンスを示す。この実施形態では、ＬＧＷにおけるユーザプレーンＧＴＰトンネルエンドポイントを、ＨＮＢではなくＳＧＳＮを指すように修正することができる。
【０１７５】
図５４は、ＬＩＰＡユースケースの一実施形態を示す。図５４では、ネットワークまたはホームデバイスが、ＨＮＢに以前アタッチされていたアイドルＵＥのためのデータ転送を開始することができる。たとえば、保存されたＰＤＰコンテキストのためのデータを受け取ったとき、ＳＧＳＮは、ページング手順を開始することができる。
【０１７６】
ＬＩＰＡのためのＰＤＰコンテキスト活性化の例示的な一実施形態が図５５に示されている。そのような実施形態では、ＵＥが、接続したいと望むＬＧＷに対応するＡＰＮ名を送ることができる。このＡＰＮ名は、ＬＧＷに対して定義された２つの一般的なＡＰＮ名を使用することによって、ＬＧＷに割り当てられてもよい。ＵＥは、「ホームＬＧＷ」ＡＰＮを選択し、ＵＥの指定ホームネットワークに接続することができる。これは、ＬＩＰＡおよびＥＬＩＰＡに適用可能とすることができる。ＵＥは、ユーザが隣接系のＨＮＢにラッチされ、隣接系のホームネットワークに接続したいと望むとき、「ゲストＬＧＷ」ＡＰＮを選択することができる。ＬＧＷは、一意に解決可能なＡＰＮ名を有することができる。一実施形態では、名前のスキーマを＜ＬＧＷ識別子＞＠＜関連のＬＧＷアグリゲータのＦＱＤＮ＞とすることができる。
【０１７７】
図５６は、１）リモートＨＮＢを介してＵＥホームＩＰネットワークデバイスへのＵＥ  ＬＩＰＡ経路をセットアップすること、２）ＵＥが（たとえば、データ不活性により）アイドルモードに移行するときのＥＬＩＰＡ  ＰＤＰコンテキストの保存、３）ネットワークによって開始されるデータ転送に基づく後続の無線ベアラセットアップおよびトンネル再確立のための例示的な手順フローを示す。
【０１７８】
ＥＬＩＰＡ経路セットアップおよびデータ転送のハイレベル手順フローが図５７に示されている。この手順フローの実行に成功したとき、ＵＥのためのデータ経路がセットアップされ、ＵＥに常駐するアプリケーションは、ホームネットワーク上の他のデバイスにデータを送り、そのデバイスからデータを受信することができる。この実施形態では、ＮＡＴ（ＳＴＵＮ）クライアントおよびサーバのためのセッショントラバーサルユーティリティを、ＮＡＴ処理済みデバイスのパブリックＩＰアドレスを取り出すための機構として使用することができる。また、ＳＴＵＮクライアントおよびサーバ（および同様の機能を有するデバイス）を使用し、本明細書に記載の手順におけるＥＬＩＰＡ機能をサポートすることもできる。公然とホストされたＳＴＵＮサーバを使用することができ、および／またはコアネットワークがＳＴＵＮサーバをホストすることができる。ＳＴＵＮサーバは、ＬＧＷとリモートＨＮＢの間で直接トンネルを確立し、コアネットワークを完全にバイパスするために必要とされる可能性がある。トラフィックがコアネットワークのＳｅＧＷを介してルーティングされる実施形態では、ＳＴＵＮのようなサーバは、必要とされない可能性がある。
【０１７９】
図５８は、ＭＣＮをバイパスする、ＲＡＢセットアップおよび直接トンネルユーザプレーン確立（好ましい経路）に関して、図５７におけるＥＬＩＰＡユースケースに関する例示的なメッセージシーケンスを示す。図５８における実施形態の場合、メッセージシーケンスの実行に成功したとき、データセッションのための無線ベアラを確立することができ、ＨＮＢ−Ｂ４６２０とＬＧＷ−Ａ４６１０の間の直接トンネルを確立することができ、これは、リモートＨＮＢ−Ｂ４６２０を介してＵＥホームＩＰネットワークデバイス４６０１へのＵＥ４６０５のための経路を生み出す。たとえば、ＳＧＳＮ４６４５は、ＲＡＢ割当て要求をＨＮＢ−ＧＷ４６３７に送ることができる。ＲＡＢ割当て要求に応答して、ＨＮＢ−ＧＷ４６３７は、新しいＳＧＳＮアドレス（すなわち、割り当てられたＬＧＷ−Ａ４６１０のＩＰアドレス）と、ユーザデータプレーンのための割り当てられたＬＧＷ−Ａ４６１０のトンネルエンドポイントＩＤ（ＴＥＩＤ）とを含むＲＡＢ割当て要求をＨＮＢ−Ｂ４６２０に送ることができる。次いで、ＨＮＢ−Ｂ４６２０は、ＵＥ４６０５と無線ベアラをセットアップすることができる。ＨＮＢ−Ｂ４６２０は、ＳＴＵＮクライアント４６５１を介してＳＴＵＮサーバ４６５０から、ＩＳＰネットワーク内でルーティング可能なＩＰアドレスを取り出すことができる。ＳＴＵＮクライアントは、ＣＧＷ内で別個のエンティティとすることができる。図５８および本明細書における他の図に示されているＩＰアドレス取出しに関する２重矢印は、個々のメッセージとは対照的に、基本的な手順の実行を示すものとする。
【０１８０】
図５８に示されているように、ＲＡＢ割当て応答は、ＨＮＢ−Ｂ４６２０からＨＮＢ−ＧＷ４６３７に送ることができる。ＲＡＢ割当て応答は、ＩＳＰネットワーク内でルーティング可能なＨＮＢ−Ｂの割り当てられたＮＡＴ処理済みＩＰアドレス（ＲＮＣ  ＩＰアドレス）と、ユーザデータプレーンのためのＨＮＢ  ＴＥＩＤとを含むことができる。この場合も、本明細書で開示されているユーザデータプレーン（ユーザプレーン）は、ＵＥまたは同様のデバイスから供給されたデータ（通常、制御データでない）を考慮することができることに留意されたい。ＲＡＢ割当て応答は、ＨＮＢ−ＧＷ４６３７からＳＧＳＮ４６４５に転送することができる。次いで、ＳＧＳＮ４６４５は、ＰＤＰコンテキスト更新要求をＬＧＷアグリゲータ４６３８に送ることができ、ＬＧＷアグリゲータ４６３８は、ＰＤＰコンテキスト更新要求をＬＧＷ−Ａ４６１０に送ることができ、この要求は、ＨＮＢ  ＩＰアドレスと、ユーザデータプレーンのためのＨＮＢ  ＴＥＩＤとを含むことができる。ＬＧＷ−Ａ４６１０は、ＰＤＰコンテキスト更新要求の確認応答をＬＧＷアグリゲータ４６３８に送ることができる。ＬＧＷアグリゲータ４６３８は、更新されたコンテキストをＳＧＳＮ４６４５に送ることができる。本明細書におけるこの手順は、必ずしも提示されている順序で行われなくてもよいことに留意されたい。
【０１８１】
図５８の実施形態に対する代替として、図５９は、ＲＡＢセットアップおよび２つのトンネルユーザプレーン確立のための例示的なメッセージシーケンスを示す。たとえば、ＳＧＳＮ４６４５は、ＲＡＢ割当て要求をＨＮＢ−ＧＷ４６３７に送ることができる。ＲＡＢ割当て要求に応答して、ＨＮＢ−ＧＷ４６３７は、新しいＳＧＳＮアドレス（すなわち、割り当てられたＳＧＳＮ４６４５のネットワークＩＰアドレス）と、ユーザデータプレーンのための割り当てられたＳＧＳＮ４６４５のＴＥＩＤとを含むＲＡＢ割当て要求をＨＮＢ−Ｂ４６２０に送ることができる。次いで、ＨＮＢ−Ｂ４６２０は、ＵＥ４６０５とＲＡＢをセットアップすることができる。ＲＡＢ割当て応答をＨＮＢ−Ｂ４６２０からＨＮＢ−ＧＷ４６３７に送ることができる。ＲＡＢ割当て応答は、コアネットワークに属する割り当てられたＨＮＢ−Ｂ４６２０のＩＰアドレス（ＲＮＣ  ＩＰアドレス）と、ユーザデータプレーンのためのＨＮＢ  ＴＥＩＤとを含むことができる。ＲＡＢ割当て応答は、ＨＮＢ−ＧＷ４６３７からＳＧＳＮ４６４５に転送することができる。
【０１８２】
図６０は、ユーザがアイドル状態に移行するときＰＤＰコンテキストを保存するために使用されるハイレベル手順フローの例示的な実施形態を示す。このデータセッションのために以前割り当てられたＲＡＢは、ＰＤＰコンテキストが保存されている間に解放することができる。ＨＮＢ−ＢとＬＧＷ−Ａの間のトンネルを解放することができ、ＬＧＷ−ＡとＳＧＳＮの間のトンネルを確立することができる。
【０１８３】
図６１は、ＲＡＢ解放およびＰＤＰコンテキスト保存に関して、図６０におけるＥＬＩＰＡユースケースに関する例示的なメッセージシーケンスを示す。この実施形態では、ＬＧＷ−Ａ４６１０におけるユーザプレーンＧＴＰトンネルエンドポイントを、ＨＮＢ−Ｂ４６２０ではなくＳＧＳＮ４６４５を指すように修正することができる。たとえば、ＨＮＢ−Ｂ４６２０は、ＨＮＢ−ＧＷ４６３７に解放要求を送ることができ、ＨＮＢ−ＧＷ４６３７は、この要求をＳＧＳＮ４６４５に転送することができる。ＲＡＢ割当て要求をＳＧＳＮ４６４５からＨＮＢ−ＧＷ４６３７に送ることができる。ＨＮＢ−ＧＷは、ＲＡＢ割当て要求をＨＮＢ−Ｂ４６２０に送ることができる。次いで、ＨＮＢ−Ｂ４６２０は、無線ベアラ解放についてＵＥ４６０５とネゴシエーションすることができる。次いで、ＨＮＢ−Ｂは、ＲＡＢ割当て要求をＨＮＢ−ＧＷ４６３７に送ることができ、次いでＨＮＢ−ＧＷ４６３７は、ＳＧＳＮ４６４５に応答を転送し、無線ベアラ解放が完了したことを通知する。図６１に示されているように、ＳＧＳＮ４６４５が１つのトンネル手法を使用していた場合には、以下のことが行われる可能性がある。ＳＧＳＮ４６４５は、ＰＤＰコンテキスト更新要求をＬＧＷアグリゲータ４６３８に送ることができ、このＰＤＰコンテキスト要求は、ＳＧＳＮ４６４５のＩＰアドレス（新しいＳＧＳＮアドレス）と、ユーザデータプレーンのためのＳＧＳＮ４６４５のＴＥＩＤとを含むことができる。ＬＧＷアグリゲータ４６３８は、ＰＤＰコンテキスト更新要求をＬＧＷ−Ａ４６１０に送ることができる。ＬＧＷ−Ａ４６１０は、ＰＤＰコンテキスト更新応答をＬＧＷアグリゲータ４６３８に送ることができ、ＬＧＷアグリゲータ４６３８は、そのＰＤＰコンテキスト更新応答をＳＧＳＮ４６４５に転送することができる。
【０１８４】
図６２は、Ｉｕ解放およびＰＤＰコンテキスト保存に関して、図６０におけるＥＬＩＰＡユースケースに関する例示的なメッセージシーケンスを示す。この実施形態では、Ｌ−ＧＷにおけるユーザプレーンＧＴＰトンネルエンドポイントを、ＨＮＢではなくＳＧＳＮを指すように修正することができる。たとえば、ＨＮＢ−Ｂ４６２０は、ＳＧＳＮ４６４５にＩｕ解放要求を送ることができる。次いで、ＳＧＳＮ４６４５は、Ｉｕ解放コマンドをＨＮＢ−Ｂ４６２０に送ることができる。次いで、ＨＮＢ−Ｂ４６２０は、ＲＲＣ解放接続についてＵＥ４６０５とネゴシエーションすることができる。ＨＮＢ−Ｂは、ＳＧＳＮ４６４５にＩｕ解放完了メッセージを送ることができる。図６２に示されているように、ＳＧＳＮ４６４５が１つのトンネル手法を使用していた場合には、以下のことが行われる可能性がある。ＳＧＳＮ４６４５は、ＰＤＰコンテキスト更新要求をＬＧＷアグリゲータ４６３８に送ることができ、このＰＤＰコンテキスト要求は、ＳＧＳＮ４６４５のＩＰアドレス（新しいＳＧＳＮアドレス）と、ユーザデータプレーンのためのＳＧＳＮ４６４５のＴＥＩＤとを含むことができる。ＬＧＷアグリゲータ４６３８は、ＰＤＰコンテキスト更新要求をＬＧＷ−Ａ４６１０に送ることができる。ＬＧＷ−Ａ４６１０は、ＰＤＰコンテキスト更新応答をＬＧＷアグリゲータ４６３８に送ることができ、ＬＧＷアグリゲータ４６３８は、そのＰＤＰコンテキスト更新応答をＳＧＳＮ４６４５に転送することができる。
【０１８５】
本明細書では、トンネルエンドポイントがＨＮＢからＳＧＳＮに移動され得る理由を、ホームローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）内のローカルデバイスのうちの１つが、接続が解放された後でＵＥに接触したいと望む場合とすることができることに留意されたい。ＵＥ接続は、図３４および図３５に関して上述したように解放することができるが、たとえば、ＵＥが依然としてホームＬＡＮデバイスによって到達可能であり得るようにＰＤＰコンテキストを保存することができ、しかしローカルデバイスからＬＧＷを介してＳＧＳＮへのデータ転送を開始することにより、ＳＧＳＮがトリガされＵＥをページングすることができ、それによりＵＥをウェークアップし、１つのトンネル手法または２つのトンネル手法を使用して接続を再確立することができる。
【０１８６】
図６３は、以前そのホームＬＧＷ（ＬＧＷ−Ａ４６１０）にアタッチされていたＵＥ４６０５にネットワークがデータ転送を開始する一実施形態で使用される例示的なハイレベル手順フローを示す。保存されたＰＤＰコンテキストのためのデータを受け取ったとき、ＳＧＳＮ４６４５は、ページング手順を開始することができる。この実施形態では、図６３の手順フローを実行したとき、データセッションのために無線ベアラを割り当てることができ、ＬＧＷ−Ａ４６１０とＳＧＳＮ４６４５の間のトンネルを解放することができ、ＬＧＷ−Ａ４６１０とＨＮＢ−Ｂ４６２０の間の新しいトンネルを確立することができる。
【０１８７】
図６４は、ＥＬＩＰＡに関するＰＤＰコンテキスト作成のための例示的なメッセージシーケンスを示す。この実施形態では、ＵＥは、ホームＬ−ＧＷに対応するＡＰＮ名を送信することができる。このＡＰＮ名は、一般的なＡＰＮ名を使用することによって、ＬＧＷに割り当てられてもよい。たとえば、ユーザは、ユーザのホームネットワークに接続したいと望むとき、「ホームＬＧＷ」ＡＰＮを選択することができる。これは、ＬＩＰＡおよびＥＬＩＰＡに適用可能とすることができる。また、ユーザは、隣接系のＨＮＢにラッチされ、隣接系のホームネットワークに接続したいと望むとき、「ゲストＬＧＷ」ＡＰＮを選択することができる。各ＬＧＷは、一意に解決可能なＡＰＮ名を有することができる。ＡＰＮ名は、以下のスキーマ、すなわち＜ＬＧＷ識別子＞＠＜関連のＬＧＷアグリゲータのＦＱＤＮ＞を使用して構築することができる。
【０１８８】
図６４に示されている実施形態では、ＵＥのためのローカルＩＰアドレスが、ローカルＤＨＣＰからＬＧＷ−Ａによって割り当てられてもよい。また、Ｌ−ＧＷ−Ａは、外部のＳＴＵＮサーバによって見られるそれ自体のユーザプレーンＩＰアドレスを取り出すことができる。ＣＧＷアプリケーションは、ＩＰアドレスを取り出すために、ＳＴＵＮサーバに向かって要求を開始することができる。このＩＰアドレスを使用し、ＨＮＢ−ＢとＬ−ＧＷ−Ａの間でトンネルをセットアップすることができる。
【０１８９】
図６５は、ＵＥホームＨＮＢから隣接系のＨＮＢへ、どちらのＨＮＢも同じＨＮＢ−ＧＷ下にある状態でのＵＥセッションのリロケーションのための例示的なハイレベル手順フローを示す。図６５は、ＬＩＰＡからＥＬＩＰＡへの移動のための非限定的、例示的なハイレベル手順を示す。
【０１９０】
図６６Ａ乃至図６６Ｃは、ＬＩＰＡからＥＬＩＰＡへの実施形態におけるＨＮＢ−ＧＷ内移動に関して、図６５におけるＵＥホームＨＮＢから隣接系のＨＮＢへの場合のＵＥセッションのリロケーションに関する例示的なメッセージシーケンスを示す。たとえば、図６６Ａ乃至図６６Ｃでは、ＨＮＢ−Ａ４６１５が、リロケーション必要メッセージをＨＮＢ−ＧＷ４６３７に送ることによって手順を開始することができる。リロケーション必要メッセージは、ソースＨＮＢ−ＩＤ、ここではＨＮＢ−Ａ４６１５  ＩＤと、ターゲットＨＮＢ−ＩＤ、ここではＨＮＢ−Ｂ４６２０  ＩＤとを示すことができる。次いで、継続中のＰＳセッションのためにＬＧＷ−Ａ４６１０のトランスポートＩＰアドレスおよびＴＥＩＤを取り出すことができる。ＨＮＢ−ＧＷ４６３７は、リロケーション要求メッセージをＨＮＢ−Ｂ４６２０に送ることができる。直接トンネルをＬＧＷ−Ａ４６１０とＨＮＢ−Ｂ４６２０の間で確立するために、ＬＧＷ−ＡのＴＥＩＤおよびトランスポートＩＰアドレスが、データ転送のために選択される各ＲＡＢに対応するＨＮＢ−Ｂ４６２０に送られる。ＨＮＢ−ＧＷ４６３７内のエントリが、ＨＮＢ−Ｂ  ＩＤ４６２０を用いてＵＥ４６０５について作成されてもよい（ＵＥ登録およびリロケーションのためのリソース割当てが行われる）。リロケーション要求メッセージに応答して、ＨＮＢ−Ｂ４６２０は、そのトランスポートＩＰアドレスおよびＴＥＩＤを示すことができる。ＨＮＢ−Ａ４６１５には、直接トンネルを確立するために、ＨＮＢ−ＧＷ４６３８によってＨＮＢ−ＢのトランスポートＩＰアドレスおよびＴＥＩＤを提供することができる。ＨＮＢ−Ａ４６１５とＨＮＢ−Ｂ４６２０の間のデータ転送を行うことができ、ＨＮＢ−Ａ４６１５とＵＥ４６０５の間の無線ベアラ再構成を行うことができる。
【０１９１】
図６６Ａ乃至図６６Ｃに示されているように、ＨＮＢ−Ａ４６１５は、先行ＳＲＮＳコンテキストをＨＮＢ−ＧＷ４６３７に送ることができ、ＨＮＢ−ＧＷ４６３７は、それをＳＧＳＮ４６４５に送ることができる。先行ＳＲＮＳコンテキストは、ＤＬおよびＵＬのＧＴＰ−ＰＤＵシーケンス番号ならびにＤＬおよびＵＬのＮ−ＰＤＵシーケンス番号を含むことができる。次いで、ＳＧＳＮ４６４５は、先行ＳＲＮＳコンテキストをＨＮＢ−Ｂ４６２０に送ることができる。ＨＮＢ−Ｂ４６２０は、ＵＥ４６０５からＵＬ同期メッセージを受け取った後で、新しいＵＥ４６０５について通知を受けることができる。次いで、ＨＮＢ−Ｂ４６２０は、リロケーション検出メッセージを介してＨＮＢ−ＧＷ４６３７に通知することができる。無線ベアラ再構成がＵＥ４６０５とＨＮＢ−Ｂ４６２０の間で完了し、ＨＮＢ−ＧＷ４６３７およびＨＮＢ−Ｂ４６２０に送られたリロケーションメッセージが完了した後で、ＨＮＢ−ＧＷ４６３７は、ＰＤＰコンテキストを修正することができる。メッセージのＰＤＰコンテキスト更新要求をＨＮＢ−ＧＷ４６３７からＬＧＷアグリゲータに送り、ＬＧＷ−Ａ４６１０内で作成されたＰＤＰコンテキストを新しいトランスポートレベルＩＰアドレスおよびＴＥＩＤで更新することができる。ＰＤＰコンテキスト要求における更新の後で、ＤＬデータが、ＨＮＢ−Ｂ４６２０とＬＧＷ−Ａ４６１０の間に確立された新しいトンネルを介してＵＥに到達し始めてもよい。ＵＥ４６０５とＨＮＢ−Ａ４６１５の間のＩｕ接続を解放することができ、ＨＮＢ−Ａ４６１５（すなわち、旧ＨＮＢ）とのＨＮＢ−ＧＷ４６３７におけるＵＥ４６０５関連付けを解放することができる。
【０１９２】
図６７は、隣接系のＨＮＢからＵＥのホームＨＮＢへのＵＥのリロケーションのための例示的な手順フローを示す。図６８Ａ乃至図６８Ｃは、ＥＬＩＰＡからＬＩＰＡへの実施形態におけるＨＮＢ−ＧＷ内移動のための非限定的、例示的なメッセージシーケンスを示す。たとえば、図６７および図６８Ａ乃至図６８Ｃは、ＵＥ４６０５が自分の隣接系のＨＮＢ４６２０にアタッチされていてもよく、ＵＥのホームネットワーク４６０１上のデバイスにアクセスし、ＵＥ４６０５がＵＥのホームＨＮＢ４６１５に移動される例に関することができる。
【０１９３】
たとえば、図６８Ａ乃至図６８Ｃでは、ＨＮＢ−Ｂ４６２０が、リロケーション必要メッセージをＨＮＢ−ＧＷ４６３７に送ることによって手順を開始することができる。リロケーション必要メッセージは、ソースＨＮＢ−ＩＤ、ここではＨＮＢ−Ｂ４６２０  ＩＤと、ターゲットＨＮＢ−ＩＤ、ここではＨＮＢ−Ａ４６１５  ＩＤとを示すことができる。次いで、ＲＡＮＡＰリロケーション必要メッセージ内で受け取られたソースＩＤを使用してＬＧＷ−Ａ４６１０のトランスポートＩＰアドレスおよびＴＥＩＤを取り出すことができる。ＨＮＢ−ＧＷ４６３７は、リロケーション要求メッセージをＨＮＢ−Ａ４６１５に送ることができる。直接トンネルをＬＧＷ−Ａ４６１０とＨＮＢ−Ａ４６１５の間で確立するために、ＬＧＷ−ＡのＴＥＩＤおよびトランスポートＩＰアドレスが、データ転送のために選択される各ＲＡＢに対応するＨＮＢ−Ａ４６１５に送られる。ＨＮＢ−ＧＷ４６３７内のエントリが、ＨＮＢ−Ａ  ＩＤ４６１５を用いてＵＥ４６０５について作成されてもよい（ＵＥ登録およびリロケーションのためのリソース割当てが行われる）。リロケーション要求メッセージに応答して、ＨＮＢ−Ａ４６１５は、そのトランスポートＩＰアドレスおよびＴＥＩＤを示すことができる。ＨＮＢ−Ｂ４６２０には、直接トンネルを確立するために、ＨＮＢ−ＧＷ４６３７によってＨＮＢ−ＡのトランスポートＩＰアドレスおよびＴＥＩＤを提供することができる。ＨＮＢ−Ｂ４６２０とＨＮＢ−Ａ４６１５の間のデータ転送を行うことができ、ＨＮＢ−Ｂ４６２０とＵＥ４６０５の間の無線ベアラ再構成を行うことができる。
【０１９４】
図６８Ａ乃至図６８Ｃに示されているように、ＨＮＢ−Ｂ４６２０は、先行ＳＲＮＳコンテキストをＨＮＢ−ＧＷ４６３７に送ることができ、ＨＮＢ−ＧＷ４６３７は、それをＳＧＳＮ４６４５に送ることができる。先行ＳＲＮＳコンテキストは、ＤＬおよびＵＬのＧＴＰ−ＰＤＵシーケンス番号ならびにＤＬおよびＵＬのＮ−ＰＤＵシーケンス番号を含むことができる。次いで、ＳＧＳＮ４６４５は、先行ＳＲＮＳコンテキストをＨＮＢ−Ａ４６１５に送ることができる。ＨＮＢ−Ａ４６１５は、ＵＥ４６０５からＵＬ同期メッセージを受け取った後で、新しいＵＥ４６０５について通知を受けることができる。次いで、ＨＮＢ−Ａ４６１５は、リロケーション検出メッセージを介してＨＮＢ−ＧＷ４６３７に通知することができる。無線ベアラ再構成がＵＥ４６０５とＨＮＢ−Ａ４６１５の間で完了し、ＨＮＢ−ＧＷ４６３７およびＨＮＢ−Ａ４６１５に送られたリロケーションメッセージが完了した後で、ＨＮＢ−ＧＷ４６３７は、ＰＤＰコンテキストを修正することができる。メッセージのＰＤＰコンテキスト更新要求をＨＮＢ−ＧＷ４６３７からＬＧＷアグリゲータに送り、ＬＧＷ−Ａ４６１０内で作成されたＰＤＰコンテキストを新しいトランスポートレベルＩＰアドレスおよびＴＥＩＤで更新することができる。ＰＤＰコンテキスト要求における更新の後で、ＤＬデータが、ＨＮＢ−Ａ４６１５とＬＧＷ−Ａ４６１０の間に確立された新しいトンネルを介してＵＥ４６０５に到達し始めてもよい。ＵＥ４６０５とＨＮＢ−Ｂ４６２０の間のＩｕ接続を解放することができ、ＨＮＢ−Ｂ４６２０（すなわち、旧ＨＮＢ）とのＨＮＢ−ＧＷ４６３７におけるＵＥ４６０５関連付けを解放することができる。
【０１９５】
図６９は、ＵＥのＨＮＢからマクロネットワークへ（ＬＩＰＡからＭＲＡへの移動）のＵＥのリロケーションのためのハイレベル手順フローを示す。図６９および図７０は、最初にＵＥのホームＨＮＢにアタッチされており、ＵＥのホームネットワーク上のデバイスにアクセスするＵＥが、マクロネットワークに移動される一実施形態のための例示的なメッセージシーケンスを示す。
【０１９６】
図７０は、ＬＩＰＡからＲＭＡへの移動のための例示的なメッセージシーケンスを示す。たとえば、図７０では、ＨＮＢ−Ａ４６１５が、リロケーション必要メッセージをＨＮＢ−ＧＷ４６３７に送ることによってリロケーション手順を開始することができる。リロケーション必要メッセージは、ソースＨＮＢ−ＩＤ、ここではＨＮＢ−Ａ４６１５  ＩＤと、ターゲットＨＮＢ−ＩＤ、ここではＲＮＣ４６１８  ＩＤとを示すことができる。次いで、継続中のＰＳセッションのためにＬＧＷ−Ａ４６１０のトランスポートＩＰアドレスおよびＴＥＩＤを取り出すことができる。ＳＧＳＮ４６４５は、リロケーション要求メッセージをＲＮＣ４６１８に送ることができる。直接トンネルをＬＧＷ−Ａ４６１０とＲＮＣ４６１８の間で確立するために、ＬＧＷ−ＡのＴＥＩＤおよびトランスポートＩＰアドレスが、データ転送のために選択される各ＲＡＢに対応するＲＮＣ４６１８に送られる。リロケーション要求メッセージに応答して、ＲＮＣ４６１８は、そのトランスポートＩＰアドレスおよびＴＥＩＤを、リロケーション要求ＡＣＫメッセージ内で、ＳＧＳＮ４６４５に対して示すことができる。ＨＮＢ−Ａ４６１５には、直接トンネルを確立するために、ＨＮＢ−ＧＷ４６３８によってＲＮＣのトランスポートＩＰアドレスおよびＴＥＩＤを提供することができる。ＲＮＣのＩＰアドレスおよびＴＥＩＤは、データ転送に使用することができる。トンネルが確立されるまで、データを複製し、ＲＮＣ４６１８に送ってもよい。ＨＮＢ−Ａ４６１５とＲＮＣ４６１８の間のデータ転送を行うことができ、ＨＮＢ−Ａ４６１５とＵＥ４６０５の間の無線ベアラ再構成を行うことができる。
【０１９７】
図７０に示されているように、ＨＮＢ−Ａ４６１５は、先行ＳＲＮＳコンテキストをＨＮＢ−ＧＷ４６３７に送ることができ、ＨＮＢ−ＧＷ４６３７は、それをＳＧＳＮ４６４５に送ることができる。先行ＳＲＮＳコンテキストは、ＤＬおよびＵＬのＧＴＰ−ＰＤＵシーケンス番号ならびにＤＬおよびＵＬのＮ−ＰＤＵシーケンス番号を含むことができる。次いで、ＳＧＳＮ４６４５は、先行ＳＲＮＳコンテキストをＲＮＣ４６１８に送ることができる。ＨＮＢ−Ａ４６１５は、ＵＥ４６０５からＵＬ同期メッセージを受け取った後で、新しいＵＥ４６０５について通知を受けることができる。次いで、ＲＮＣ４６１８は、リロケーション検出メッセージを介してＳＧＳＮ４６４５に通知することができる。無線ベアラ再構成がＵＥ４６０５とＲＮＣ４６１８の間で完了し、ＳＧＳＮ４６４５およびＲＮＣ４６１８に送られたリロケーションメッセージが完了した後で、ＳＧＳＮ４６４５は、ＰＤＰコンテキストを修正することができる。メッセージのＰＤＰコンテキスト更新要求をＳＧＳＮ４６４５からＬＧＷアグリゲータに送り、ＬＧＷ−Ａ４６１０内で作成されたＰＤＰコンテキストを新しいＳＧＳＮ４６４５のアドレスおよびＴＥＩＤで更新することができる。ＰＤＰコンテキスト要求における更新の後で、ＤＬデータが、ＲＮＣ４６１８とＬＧＷ−Ａ４６１０の間に確立された新しいトンネルを介してＵＥに到達し始めてもよい。ＵＥ４６０５とＨＮＢ−Ａ４６１５の間のＩｕ接続を解放することができ、ＨＮＢ−Ａ４６１５（すなわち、旧ＨＮＢ）とのＨＮＢ−ＧＷ４６３７におけるＵＥ４６０５関連付けを解放することができる。その結果、ＵＥがマクロネットワークのノードＢにリロケーションされていることになり得る。
【０１９８】
図７１は、マクロネットワークからＵＥのＨＮＢへ（ＲＭＡからＬＩＰＡへの移動）のＵＥのリロケーションのためのハイレベル手順フローを示す。図７２Ａ乃至図７２Ｃは、ＲＭＡからＬＩＰＡへ移動のための非限定的、例示的なメッセージシーケンスを示す。図７１および図７２Ａ乃至図７２Ｃは、マクロネットワークにアタッチされており、ＵＥのホームネットワーク上のデバイスにアクセスするＵＥが、ＵＥのホームネットワークに移動される一実施形態のための例示的なメッセージシーケンスを示す。
【０１９９】
たとえば、図７２Ａ乃至図７２Ｃでは、ＲＮＣ４６１８が、リロケーション必要メッセージをＳＧＳＮ４６４５に送ることによって手順を開始することができる。リロケーション必要メッセージは、ソースＨＮＢ−ＩＤ、ここではＲＮＣ４６１８  ＩＤと、ターゲットＨＮＢ−ＩＤ、ここではＨＮＢ−Ａ４６１５  ＩＤとを示すことができる。次いで、継続中のＰＳセッションのためにＬＧＷ−Ａ４６１０のトランスポートＩＰアドレスおよびＴＥＩＤを取り出すことができる。トランスポートレイヤアドレス、ここではＬＧＷ−Ａ  ＩＰアドレスと、Ｉｕトランスポート関連付け、ここではＬＧＷ−Ａ  ＴＥＩＤとで構成されるリロケーション要求を、ＳＧＳＮ４６４５からＨＮＢ−ＧＷ４６３７に送ることができる。ＨＮＢ−ＧＷ４６３７は、リロケーション要求メッセージをＨＮＢ−Ａ４６１５に送ることができる。直接トンネルをＬＧＷ−Ａ４６１０とＨＮＢ−Ａ４６１５の間で確立するために、ＬＧＷ−ＡのＴＥＩＤおよびトランスポートＩＰアドレスが、データ転送のために選択される各ＲＡＢに対応するＨＮＢ−Ａ４６１５に送られる。ＨＮＢ−ＧＷ４６３７内のエントリが、ＨＮＢ−Ａ  ＩＤ４６１５を用いてＵＥ４６０５について作成されてもよい（ＵＥ登録およびリロケーションのためのリソース割当てが行われる）。リロケーション要求メッセージに応答して、ＨＮＢ−Ａ４６１５は、そのトランスポートＩＰアドレスおよびＴＥＩＤをＨＮＢ−ＧＷ１３３７示すことができる。トランスポートＩＰアドレスは、ホームネットワークのプライベートサブネットに属してもよい。ＨＮＢ−ＧＷ１３３７は、先のステップで提供されたプライベートＩＰをそれ自体で維持することができ、ＭＣＮに属するＨＮＢ  ＩＰアドレスを送ることができる。ＲＮＣ４６１８には、データ転送のために、ＳＧＳＮ４６４５によってＨＮＢ−ＡのトランスポートＩＰアドレスおよびＴＥＩＤを提供することができる。トンネルが確立されるまで、データを複製し、ＨＮＢ−Ａ４６１５に送ってもよい。ＲＮＣ４６１８とＨＮＢ−Ａ４６１５の間のデータ転送を行うことができ、ＲＮＣ４６１８とＵＥ４６０５の間の無線ベアラ再構成を行うことができる。
【０２００】
図７２Ａ乃至図７２Ｃに示されているように、ＲＮＣ４６１８は、先行ＳＲＮＳコンテキストをＳＧＳＮ４６４５に送ることができる。先行ＳＲＮＳコンテキストは、ＤＬおよびＵＬのＧＴＰ−ＰＤＵシーケンス番号ならびにＤＬおよびＵＬのＮ−ＰＤＵシーケンス番号を含むことができる。次いで、ＳＧＳＮ４６４５は、先行ＳＲＮＣコンテキストをＨＮＢ−ＧＷ４６３７に送ることができる。ＨＮＢは、そのＳＲＮＣコンテキストをＨＮＢ−Ａに転送することができる。ＨＮＢ−Ａ４６１５は、ＵＥ４６０５からＵＬ同期メッセージを受け取った後で、新しいＵＥ４６０５について通知を受けることができる。次いで、ＨＮＢ−Ａ４６１５は、リロケーション検出メッセージを介してＨＮＢ−ＧＷ４６３７に通知することができる。ＨＮＢ−ＧＷ４６３７は、リロケーション検出メッセージをＳＧＳＮ４６４５に送ることができる。ＵＥは、無線ベアラ再構成完了メッセージをＨＮＢ−Ａ４６１５に送ることができ、ＨＮＢ−Ａは、そのメッセージをＨＮＢ−ＧＷ４６３７に送ることができる。ＨＮＢ−ＧＷは、そのメッセージをＳＧＳＮ４６４５に送ることができる。ＳＧＳＮ４６４５は、ＰＤＰコンテキストを通知することができる。メッセージのＰＤＰコンテキスト更新要求をＳＧＳＮ４６４５からＬＧＷアグリゲータに送り、ＬＧＷ−Ａ４６１０内で作成されたＰＤＰコンテキストを新しいトランスポートレベルＩＰアドレスおよびＴＥＩＤで更新することができる。ＰＤＰコンテキスト要求における更新の後で、ＤＬデータが、ＨＮＢ−Ａ４６１５とＬＧＷ−Ａ４６１０の間に確立された新しいトンネルを介してＵＥ４６０５に到達し始めてもよい。ＵＥ４６０５とＲＮＣ４６１８の間のＩｕ接続を解放することができる。
【０２０１】
上記では特徴および要素が特定の組合せで述べられているが、各特徴および要素は、単独で、または他の特徴および要素との任意の組合せで使用することができることを、当業者なら理解するであろう。さらに、本明細書に記載の方法は、コンピュータまたはプロセッサによって実行するためのコンピュータ可読媒体内に組み込まれるコンピュータプログラム、ソフトウェア、またはファームウェアで実施することができる。コンピュータ可読媒体の例は、（有線接続または無線接続を介して伝送される）電子信号、およびコンピュータ可読記憶媒体を含む。コンピュータ可読記憶媒体の例は、それだけには限らないが、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、レジスタ、キャッシュメモリ、半導体メモリデバイス、内部ハードディスクや取外し式ディスクなど磁気媒体、光磁気媒体、ならびにＣＤ−ＲＯＭディスクおよびデジタル多目的ディスク（ＤＶＤ）など光媒体を含む。ソフトウェアと関連付けられたプロセッサを使用し、ＷＴＲＵ、ＵＥ、端末、基地局、ＲＮＣ、または任意のホストコンピュータで使用するために、無線周波数トランシーバを実装することができる。
【図１Ａ】
0005555777.tif 000003
【図１Ｂ】
0005555777.tif 000004
【図１Ｃ】
0005555777.tif 000005
【図２】
0005555777.tif 000006
【図３】
0005555777.tif 000007
【図４】
0005555777.tif 000008
【図５】
0005555777.tif 000009
【図６】
0005555777.tif 000010
【図７】
0005555777.tif 000011
【図８】
0005555777.tif 000012
【図９】
0005555777.tif 000013
【図１０】
0005555777.tif 000014
【図１１】
0005555777.tif 000015
【図１２】
0005555777.tif 000016
【図１３】
0005555777.tif 000017
【図１４】
0005555777.tif 000018
【図１５】
0005555777.tif 000019
【図１６】
0005555777.tif 000020
【図１７】
0005555777.tif 000021
【図１８】
0005555777.tif 000022
【図１９】
0005555777.tif 000023
【図２０】
0005555777.tif 000024
【図２１】
0005555777.tif 000025
【図２２Ａ】
0005555777.tif 000026
【図２２Ｂ】
0005555777.tif 000027
【図２３】
0005555777.tif 000028
【図２４】
0005555777.tif 000029
【図２５】
0005555777.tif 000030
【図２６】
0005555777.tif 000031
【図２７】
0005555777.tif 000032
【図２８】
0005555777.tif 000033
【図２９】
0005555777.tif 000034
【図３０】
0005555777.tif 000035
【図３１】
0005555777.tif 000036
【図３２】
0005555777.tif 000037
【図３３】
0005555777.tif 000038
【図３４】
0005555777.tif 000039
【図３５】
0005555777.tif 000040
【図３６】
0005555777.tif 000041
【図３７】
0005555777.tif 000042
【図３８】
0005555777.tif 000043
【図３９】
0005555777.tif 000044
【図４０】
0005555777.tif 000045
【図４１】
0005555777.tif 000046
【図４２】
0005555777.tif 000047
【図４３】
0005555777.tif 000048
【図４４】
0005555777.tif 000049
【図４５】
0005555777.tif 000050
【図４６】
0005555777.tif 000051
【図４７】
0005555777.tif 000052
【図４８】
0005555777.tif 000053
【図４９】
0005555777.tif 000054
【図５０】
0005555777.tif 000055
【図５１】
0005555777.tif 000056
【図５２】
0005555777.tif 000057
【図５３】
0005555777.tif 000058
【図５４】
0005555777.tif 000059
【図５５】
0005555777.tif 000060
【図５６】
0005555777.tif 000061
【図５７】
0005555777.tif 000062
【図５８】
0005555777.tif 000063
【図５９】
0005555777.tif 000064
【図６０】
0005555777.tif 000065
【図６１】
0005555777.tif 000066
【図６２】
0005555777.tif 000067
【図６３】
0005555777.tif 000068
【図６４】
0005555777.tif 000069
【図６５】
0005555777.tif 000070
【図６６Ａ】
0005555777.tif 000071
【図６６Ｂ】
0005555777.tif 000072
【図６６Ｃ】
0005555777.tif 000073
【図６７】
0005555777.tif 000074
【図６８Ａ】
0005555777.tif 000075
【図６８Ｂ】
0005555777.tif 000076
【図６８Ｃ】
0005555777.tif 000077
【図６９】
0005555777.tif 000078
【図７０】
0005555777.tif 000079
【図７１】
0005555777.tif 000080
【図７２Ａ】
0005555777.tif 000081
【図７２Ｂ】
0005555777.tif 000082
【図７２Ｃ】
0005555777.tif 000083