(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体通信ネットワークとワイヤレスデバイスとの間のメッセージのルーティングを可能とする方法であって、
モバイルルータと、ＩＰアドレスを割り当てられる前記モバイルルータを含む前記移動体通信ネットワークとの間の通信セッションを確立することと、
前記移動体通信ネットワークにとって前記ワイヤレスデバイスが一意に識別可能となるように、前記移動体通信ネットワークに対して、前記ワイヤレスデバイスが前記移動体通信ネットワークについて有するサブスクリプションに基づき前記モバイルルータを通じてワイヤレスデバイスを認証することと、
前記移動体通信ネットワークにより前記ワイヤレスデバイスに一意に割り当てられるＩＰアドレスに基づいて、前記移動体通信ネットワークとの間で確立される前記通信セッション上で、前記ワイヤレスデバイスと前記移動体通信ネットワークとの間の新たなパケットデータネットワーク（ＰＤＮ）接続を確立することと、
を含む方法。
【請求項２】
前記移動体通信ネットワークに対して前記モバイルルータを通じて前記ワイヤレスデバイスを認証することは、
前記移動体通信ネットワークによりサポートされる同じワイヤレスアクセス技術を用いて、前記モバイルルータにおいて前記ワイヤレスデバイスを認証することと、
前記モバイルルータを介して、前記移動体通信ネットワークの基地局へ、前記ワイヤレスデバイスからの認証リクエストを転送することと、
を含む、請求項１の方法。
【請求項３】
前記認証リクエストは、ＮＡＳ（non-access  stratum）メッセージコンテナにおいて前記モバイルルータから前記基地局へ送信される、請求項２の方法。
【請求項４】
前記移動体通信ネットワークとの間で確立される前記通信セッション上で前記ワイヤレスデバイスと前記移動体通信ネットワークとの間の前記新たなＰＤＮ接続を確立することは、
前記移動体通信ネットワークに対して前記ワイヤレスデバイスが認証された後に、前記モバイルルータから前記基地局へＰＤＮ接続性リクエストを送信することと、
前記移動体通信ネットワークが前記ＰＤＮ接続性リクエストを受け入れたという標識の前記モバイルルータによる受信に応じて、前記ワイヤレスデバイスと前記モバイルルータとの間の無線リソース制御接続を再構成することと、
を含む、請求項２の方法。
【請求項５】
前記移動体通信ネットワークに対して前記モバイルルータを通じて前記ワイヤレスデバイスを認証することは、
前記移動体通信ネットワークによりサポートされるワイヤレスアクセス技術とは異なるワイヤレスアクセス技術を用いて、前記モバイルルータにおいて前記ワイヤレスデバイスを認証することと、
前記モバイルルータを介して、前記移動体通信ネットワークの基地局へ、前記ワイヤレスデバイスからの認証リクエストを転送することと、
を含む、請求項１の方法。
【請求項６】
前記認証リクエストは、前記ワイヤレスデバイスから前記モバイルルータへＥＡＰＯＬ（EAP  encapsulation  over  LAN）メッセージとして送信され、前記モバイルルータは、ＮＡＳメッセージコンテナにおいて前記認証リクエストを前記基地局へ転送する、請求項５の方法。
【請求項７】
前記移動体通信ネットワークとの間で確立される前記通信セッション上で前記ワイヤレスデバイスと前記移動体通信ネットワークとの間の前記新たなＰＤＮ接続を確立することは、
前記移動体通信ネットワークに対して前記ワイヤレスデバイスが認証された後に、前記ワイヤレスデバイスからの前記モバイルルータによるＤＨＣＰ発見メッセージの受信に応じて、前記モバイルルータから前記基地局へＰＤＮ接続性リクエストを送信することと、
前記移動体通信ネットワークが前記ＰＤＮ接続性リクエストを受け入れたという標識の前記モバイルルータによる受信に応じて、前記モバイルルータから前記ワイヤレスデバイスへ、前記移動体通信ネットワークにより前記ワイヤレスデバイスに一意に割当てられる前記ＩＰアドレスを含むＤＨＣＰ確認メッセージを送信することと、
を含む、請求項５の方法。
【請求項８】
前記ワイヤレスデバイスに一意に割当てられる前記ＩＰアドレスは、前記移動体通信ネットワークにより前記モバイルルータへ割り振られるサブネットから導出される、請求項１の方法。
【請求項９】
あるタイプの複数のワイヤレスデバイスから受信されるメッセージを、前記モバイルルータから前記移動体通信ネットワークへのリレーのために、単一のセッションへ統合すること、をさらに含む、請求項１の方法。
【請求項１０】
前記移動体通信ネットワークにとって前記ワイヤレスデバイスが一意に識別可能となるように前記移動体通信ネットワークに対して前記モバイルルータを通じて前記ワイヤレスデバイスを認証することは、前記ワイヤレスデバイスに一意に関連付けられるサービス加入キーを前記モバイルルータを介して前記移動体通信ネットワークへ転送すること、を含む、請求項１の方法。
【請求項１１】
前記ワイヤレスデバイスに関連付けられるサブスクリプションプロファイルに従って、前記ワイヤレスデバイスと前記移動体通信ネットワークとの間で確立される前記新たなＰＤＮ接続についてのサービス品質を提供すること、をさらに含む、請求項１０の方法。
【請求項１２】
移動体通信ネットワークとワイヤレスデバイスとの間のメッセージのルーティングを可能とするためのモバイルルータであって、
ＩＰアドレスを割り当てられる前記モバイルルータを含む前記移動体通信ネットワークとの間の通信セッションを確立し、
前記移動体通信ネットワークにとって前記ワイヤレスデバイスが一意に識別可能となるように、前記移動体通信ネットワークに対して、前記ワイヤレスデバイスが前記移動体通信ネットワークについて有するサブスクリプションに基づき前記ワイヤレスデバイスを認証し、
前記移動体通信ネットワークにより前記ワイヤレスデバイスに一意に割り当てられるＩＰアドレスに基づいて、前記通信セッション上で、前記ワイヤレスデバイスと前記移動体通信ネットワークとの間の新たなパケットデータネットワーク（ＰＤＮ）接続を確立する、
ように動作可能な１つ以上の処理回路、を備えるモバイルルータ。
【請求項１３】
前記１つ以上の処理回路は、前記移動体通信ネットワークによりサポートされる同じワイヤレスアクセス技術を用いて前記ワイヤレスデバイスを認証し、前記移動体通信ネットワークの基地局へ前記ワイヤレスデバイスから受信される認証リクエストを転送する、ように動作可能である、請求項１２のモバイルルータ。
【請求項１４】
前記１つ以上の処理回路は、前記認証リクエストを、ＮＡＳ（non-access  stratum）メッセージコンテナにおいて前記モバイルルータから前記基地局へ転送する、ように動作可能である、請求項１３のモバイルルータ。
【請求項１５】
前記１つ以上の処理回路は、前記移動体通信ネットワークに対して前記ワイヤレスデバイスが認証された後に前記基地局へＰＤＮ接続性リクエストを送信し、前記移動体通信ネットワークが前記ＰＤＮ接続性リクエストを受け入れたという標識の前記モバイルルータによる受信に応じて、前記ワイヤレスデバイスとの間の無線リソース制御接続を再構成する、ように動作可能である、請求項１３のモバイルルータ。
【請求項１６】
前記１つ以上の処理回路は、前記移動体通信ネットワークによりサポートされるワイヤレスアクセス技術とは異なるワイヤレスアクセス技術を用いて前記ワイヤレスデバイスを認証し、前記ワイヤレスデバイスから受信される認証リクエストを前記移動体通信ネットワークの基地局へ転送する、ように動作可能である、請求項１２のモバイルルータ。
【請求項１７】
前記認証リクエストは、前記モバイルルータにおいてＥＡＰＯＬ（EAP  encapsulation  over  LAN）メッセージとして受信され、前記１つ以上の処理回路は、ＮＡＳメッセージコンテナにおいて前記認証リクエストを前記基地局へ転送するように動作可能である、請求項１６のモバイルルータ。
【請求項１８】
前記１つ以上の処理回路は、前記移動体通信ネットワークに対して前記ワイヤレスデバイスが認証された後に、前記ワイヤレスデバイスから受信されるＤＨＣＰ発見メッセージに応じて、前記基地局へＰＤＮ接続性リクエストを送信し、前記移動体通信ネットワークが前記ＰＤＮ接続性リクエストを受け入れたという標識の前記モバイルルータによる受信に応じて、前記移動体通信ネットワークにより前記ワイヤレスデバイスに一意に割当てられる前記ＩＰアドレスを含むＤＨＣＰ確認メッセージを前記ワイヤレスデバイスへ送信する、ように動作可能である、請求項１６のモバイルルータ。
【請求項１９】
前記１つ以上の処理回路は、あるタイプの複数のワイヤレスデバイスから受信されるメッセージを、前記モバイルルータから前記移動体通信ネットワークへのリレーのために、単一のセッションへ統合するようにさらに動作可能である、請求項１２のモバイルルータ。
【請求項２０】
前記１つ以上の処理回路は、前記ワイヤレスデバイスに一意に関連付けられるサービス加入キーを前記移動体通信ネットワークへ転送するように動作可能である、請求項１２のモバイルルータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［優先権の主張］
本出願は、２０１１年２月１８日に提出された米国仮特許出願第６１／４４４，５８４号からの優先権を主張し、当該出願の内容は全体として参照によりここに取り入れられる。
【０００２】
［技術分野］
本出願はモバイルルータに関し、特に、移動体通信ネットワークとモバイルルータに接続されるワイヤレスデバイスとの間のメッセージのルーティングを可能とするモバイルルータに関する。
【背景技術】
【０００３】
今日存在する機能は、ＥｒｉｃｓｓｏｎのＧＧＳＮ−ＭＰＧ（Gateway  GPRS  Support  Node-Mobile  Packet  Gateway）によりサポートされる“ＭＳの背後のルーティング（Routing  behind  MS）”という特徴であり、単一のＵＥ（User  Equipment）が複数のデバイスのためにルータとして動作し、サービスするＲａｄｉｕｓはこのＵＥ／ルータへ単一のＩＰアドレスの代わりにサブネットを割り当てる。サブネットは、ＵＥ／ルータに接続するデバイスにより使用される。ＮＡＴ（Network  Address  Translation）ケイパビリティを伴うゲートウェイとして動作するデバイスもまた存在し、上り（northbound）インタフェースはＨＳＰＡ（High  Speed  Packet  Access）又はＬＴＥ（long  term  evolution）を通じて移動体通信ネットワークと接続し、下り（southbound）インタフェースはＷｉＦｉベースであってワイヤレスデバイスと接続する。こうしたゲートウェイは、下りに接続されるデバイスの存在を隠蔽し、移動体ネットワークからは単一の移動機（mobile）に見える。
【０００４】
上で説明した実装は、ＬＴＥ基地局に接続されるＵＥルータのサブスクリプションを活用する。モバイルルータが使用される場合、下りインタフェースに位置する全てのユーザは、モバイルルータのサブスクリプションを共有する。
【０００５】
他の別個の概念として、ＥＰＳ（3GPP  Evolved  Packet  System）は、ＬＴＥリレーをサポートするドナーｅＮＢ（donor  enhanced  NodeBあるいは単にDeNB）の概念をサポートすることができる。ＤｅＮＢは、Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Evolved  UMTS  Terrestrial  Radio  Access  Network）無線インタフェースの修正バージョンを有し、当該修正バージョンはＵｎインタフェースとして言及される。これは、３ＧＰＰ  ＬＴＥベースのデバイスがＤｅＮＢを通じてｅＮＢと接続することを可能とする。
【０００６】
他のモバイルデバイスを介してＵＥが接続をする代わりにリレーモデルが使用される場合、当該モデルは、モバイルデバイスがＥ−ＵＴＲＡＮ無線インタフェースを使用することを前提とする。そうした中で、各デバイスが自身のサブスクリプションを通じて接続しつつ、但しＷｉＦｉなどの異なる無線インタフェースを使用するようなリレー機能を達成することが望ましい。
【発明の概要】
【０００７】
モバイルルータには、少なくとも２つの異なるタイプのインタフェースが提供される。１つのインタフェースは、その上りリンクにおいてＬＴＥネットワークなどの無線アクセスネットワークへモバイルルータを接続するための、Ｅ−ＵＴＲＡＮインタフェースなどの無線アクセスネットワークインタフェースである。モバイルルータは、その下りリンクにおいて、８０２．１ｘインタフェースなどの非無線アクセスネットワークインタフェースをも有する。モバイルルータは、ＷｉＦｉ、又はＺｉｇｂｅｅ若しくはＬＴＥでさえあり得る他の無線技術を介して当該モバイルルータの下りリンクに接続するＵＥのために、例えば８０２．１ｘアクセスポイント（ＡＰ）として動作する。モバイルルータは、アタッチしたデバイスが一意に認証され無線アクセスネットワークによりサービスされることを可能とする。そのようにして、モバイルルータへ下りリンク（即ち、非無線アクセスネットワークインタフェース）で接続したデバイスは、無線アクセスネットワークからはモバイルルータにアタッチした個々のデバイスとして見え、ネットワークにより割り当てられたそれぞれのＩＰアドレスを通じてアクセス可能となる。モバイルルータの下りリンクに接続したデバイスは、従って、無線アクセスネットワークにより個別に識別可能であってサービスを提供可能となる。
【０００８】
移動体通信ネットワークとワイヤレスデバイスとの間のメッセージのルーティングを可能とする方法の１つの実施形態によれば、当該方法は、モバイルルータと、ＩＰアドレスを割り当てられる前記モバイルルータを含む前記移動体通信ネットワークとの間の通信セッションを確立することと、前記移動体通信ネットワークにとって前記ワイヤレスデバイスが一意に識別可能となるように、前記移動体通信ネットワークに対して、前記モバイルルータを通じてワイヤレスデバイスを認証することと、前記移動体通信ネットワークにより前記ワイヤレスデバイスに一意に割り当てられるＩＰアドレスに基づいて、前記移動体通信ネットワークとの間で確立される前記通信セッション上で、前記ワイヤレスデバイスと前記移動体通信ネットワークとの間の新たなパケットデータネットワーク（ＰＤＮ）接続を確立することと、を含む。
【０００９】
移動体通信ネットワークとワイヤレスデバイスとの間のメッセージのルーティングを可能とするためのモバイルルータの１つの実施形態によれば、当該モバイルルータは、ＩＰアドレスを割り当てられる前記モバイルルータを含む前記移動体通信ネットワークとの間の通信セッションを確立し、前記移動体通信ネットワークにとって前記ワイヤレスデバイスが一意に識別可能となるように、前記移動体通信ネットワークに対して、ワイヤレスデバイスを認証し、前記移動体通信ネットワークにより前記ワイヤレスデバイスに一意に割り当てられるＩＰアドレスに基づいて、前記通信セッション上で、前記ワイヤレスデバイスと前記移動体通信ネットワークとの間の新たなパケットデータネットワーク（ＰＤＮ）接続を確立する、ように動作可能な１つ以上の処理回路、を備える。
【００１０】
当業者は、以下の詳細な説明を読み、添付図面を見れば、追加的な特徴及び利点を認識するであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
図面の要素は、必ずしも互いに相対的に同縮尺ではない。類似の参照番号は、対応する同様の部分を指定する。図示される様々な実施形態の特徴は、互いを排除しない限り組合せ可能である。実施形態は、図面に描かれ、後に続く説明において詳述される。
【００１２】
【図１】移動体通信ネットワークにワイヤレスデバイスを接続するためのモバイルルータの一実施形態を例示している。
【図２】移動体通信ネットワークに対してＬＴＥワイヤレスデバイスを認証し、モバイルルータを介して認証するＵＥを接続する間の、モバイルルータの一実施形態を例示している。
【図３Ａ】移動体通信ネットワークに対してＬＴＥワイヤレスデバイスを認証し接続させるための、モバイルルータにより実装されるメッセージング手続の一実施形態を例示している。
【図３Ｂ】移動体通信ネットワークに対してＬＴＥワイヤレスデバイスを認証し接続させるための、モバイルルータにより実装されるメッセージング手続の一実施形態を例示している。
【図４】。移動体通信ネットワークに対してＷｉＦｉワイヤレスデバイスを認証する間のモバイルルータの一実施形態を例示している。
【図５Ａ】移動体通信ネットワークに対してＷｉＦｉワイヤレスデバイスを認証し接続させるための、モバイルルータにより実装されるメッセージング手続の一実施形態を例示している。
【図５Ｂ】移動体通信ネットワークに対してＷｉＦｉワイヤレスデバイスを認証し接続させるための、モバイルルータにより実装されるメッセージング手続の一実施形態を例示している。
【図６】モバイルルータに接続するデバイスについて個別のＰＤＮ接続を搬送するための、モバイルルータと移動体通信ネットワークとの間で確立されるＬＴＥリンクの一実施形態を例示している。
【図７】モバイルルータに接続される他のデバイスについての個別のＰＤＮ接続を搬送するための、モバイルルータと移動体通信ネットワークとの間で確立されるＬＴＥリンクの一実施形態を例示しており、当該ＬＴＥリンク上で複数のデバイスのためのメッセージが単一のＰＤＮ接続へ統合される。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、移動体通信ネットワーク１１０とワイヤレスデバイス１２０との間でメッセージのルーティングを可能とするモバイルルータ１００の一実施形態を例示している。モバイルルータ１００は、ワイヤレスデバイス１２０が移動体通信ネットワーク１１０によって一意に認証されサービスを提供される形での、ワイヤレスデバイス１２０と移動体通信ネットワーク１１０との間のインタフェースを提供する。この目的のために、モバイルルータ１００は、移動体通信ネットワーク１１０との間の通信セッションを確立するように動作可能な１つ以上の処理回路１０２を含む。セッションの確立の一部として、モバイルルータ１００には、ＩＰアドレスが割当てられる。さらに、処理回路１０２は、移動体通信ネットワーク１１０にとってワイヤレスデバイス１２０が一意に識別可能となるように、移動体通信ネットワーク１１０に対して、ワイヤレスデバイス１２０を認証するように動作可能である。また、処理回路１０２は、移動体通信ネットワーク１１０によりワイヤレスデバイス１２０に一意に割り当てられるＩＰアドレスに基づいて、上記通信セッション上で、ワイヤレスデバイス１２０と移動体通信ネットワーク１１０との間の新たなパケットデータネットワーク（ＰＤＮ）接続を確立するように動作可能である。
【００１４】
モバイルルータ１１０に含まれる処理回路１０２は、これら手続を実装するために適したいかなるタイプのハードウェア及び／又はソフトウェアをも含むことができる。例えば、処理回路１０２は、１つ以上のベースバンドプロセッサ、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、ＡＳＩＣ（application  specific  integrated  circuit）及びプログラムロジックデバイスなどの特定目的ハードウェア、コントローラ、メモリ、ファームウェア、ソフトウェア、並びに／又はそれらの任意の組合せを含み得る。
【００１５】
モバイルルータ１００を介する移動体通信ネットワーク１１０へのアクセスの提供は、トラフィックの認証及び暗号化の観点で、クライアントであるワイヤレスデバイス１２０に最小限の要件を与える。モバイルルータ１００は、そうしたアクセスを提供するために、少なくとも２つの異なるタイプのインタフェースを有する。１つのインタフェースは、自身の下りリンク、即ちモバイルルータ１００とワイヤレスデバイス１２０との間のリンクにおける、８０２．１ｘインタフェース（例えば、ＷｉＦｉ）などの非無線アクセスネットワークインタフェースである。また、モバイルルータ１００は、自身の上りリンク、即ちモバイルルータ１００と移動体通信ネットワーク１１０との間のリンクにおける、Ｅ−ＵＴＲＡＮインタフェースなどの無線アクセスネットワークインタフェースを有する。本実施形態によれば、モバイルルータ１００は、ＷｉＦｉ、又はＺｉｇｂｅｅ若しくはＬＴＥでさえあり得る他の無線技術を介してモバイルルータ１００に接続するワイヤレスデバイス１２０のために、例えば８０２．１ｘアクセスポイント（ＡＰ）として動作する。
【００１６】
モバイルルータ１００により可能とされるワイヤレスデバイスのアタッチ及び認証の手続は、アタッチされるワイヤレスデバイス１２０が移動体通信ネットワーク１１０により一意に認証され及びサービスを提供されることを可能とする。そのようにして、ルータの下りインタフェース（即ち、非無線アクセスネットワークインタフェース）でモバイルルータ１００に接続したワイヤレスデバイス１２０は、移動体通信ネットワーク１１０によって、モバイルルータ１００にアタッチしている個別のデバイスとして理解され、ネットワークにより割り当てられるそれぞれのＩＰアドレスを通じて到達可能となる。１つの実施形態において、それぞれのワイヤレスデバイス１２０へ一意に割当てられるＩＰアドレスは、移動体通信ネットワーク１１０によりモバイルルータ１００へ割り振られるサブネットから導出される。
【００１７】
モバイルルータ１００は、様々なタイプのワイヤレスデバイス１２０へサービスを提供することができる。例えば、モバイルルータ１００は、ＷｉＦｉインタフェースを伴う携帯電話を含む、ＷｉＦｉアクセス技術を使用する通常のコンピューティングデバイスなどのワイヤレスデバイス１２０に、サービスを提供することができる。モバイルルータ１００によりサービスされる他のタイプのワイヤレスデバイス１２０は、ＭＴＣ（machine-type  communication）デバイスを含む、ＷｉＦｉ又は他の無線アクセス技術を用いてモバイルルータ１００へアタッチする、低電力及び／又は機能限定型のデバイスである。モバイルルータ１００に当該ルータ１００の下りインタフェースにおいて接続される各デバイス１２０は、ネットワークレベルで可視的になり、移動体通信ネットワーク１１０は、対応する個々のデバイス１２０のサブスクリプションに関連付けられるサービスのセットを提供する。
【００１８】
次に、モバイルルータ１００の動作がＬＴＥ無線アクセスネットワーク１１０の文脈でより詳細に説明されるが、これは任意の無線アクセス技術に容易に適用可能である。その中で、モバイルルータ１００を、ＭＬＲ（モバイルＬＴＥルータ）ともいう。ＭＬＲ１００は、ＬＴＥ無線ネットワーク１１０のｅＮＢ（enhanced  NodeB）などの基地局１１２にワイヤレスに接続するために、例えば物理レイヤ、レイヤ２及びＲＲＣ（radio  resource  control）の機能性を含む、ＬＴＥ無線ネットワーク１１０に向けての無線リンクをハンドリングする。また、ＭＬＲ１００は、下りインタフェースにおいてＭＬＲ１００に接続する様々なワイヤレスデバイス１２０からの異なるＩＰフローを正確なＥＰＳベアラへマッピングするためのＴＦＴ（traffic  flow  templates）を維持しつつ、ＥＰＳベアラを終端する。
【００１９】
図１において、例えば、ＬＴＥ無線アクセス技術を用いてＭＬＲ１００の下りインタフェースに３ＧＰＰデバイス（例えば、ＵＥ  Ａ）が接続する場合、ＭＬＲ１００は、ＬＴＥ無線ネットワーク１１０との間でＭＬＲ１００について過去に確立されたメインセッションのサブセッションの範囲内で、３ＧＰＰデバイスのシグナリングを中継（relay）する。他のデバイス（例えば、ＵＥ  Ｂ）がＷｉＦｉ又は他の無線技術を用いてＭＬＲ１００の下りインタフェースに接続する場合、ＭＬＲ１００は、ＬＴＥネットワーク１１０に向けて既に確立されたメインセッションのサブセッションへ、ＷｉＦｉ（又は他の）セッションからの関連するパラメータをマッピングする。特定の実装は、ＭＬＲ１００がＵＥ１２０へのサービスを開始し又は停止する場合を規定（dictate）する。また、好適には、ＭＬＲ１００は、ＬＴＥネットワーク１１０への接続のために他のＭＬＲを使用せず、即ちＭＬＲのカスケーディングは好ましくない。
【００２０】
ＭＬＲ１００は、自身の上り（例えば、ＬＴＥベースの）インタフェースを通じて、ワイヤレスデバイス１２０へネットワーク接続性を提供する。ＷｉＦｉアクセスを伴う携帯電話などのＷｉＦｉベースのＵＥデバイス１２０にとって、ＭＬＲ１００は、移動体コアネットワーク１１０とのリレー／インターワーキング機能として動作する。１つの実施形態において、ＭＬＲ１００は、ＭＬＲ１００がＬＴＥネットワーク１１０との間で生成するメインセッションに加えて、サブセッションを生成する。これらサブセッションは、ＬＴＥネットワーク１１０との間で確立される通信セッション上でＵＥデバイス１２０とＬＴＥネットワーク１１０との間で確立される新たなＰＤＮ接続を表し又は当該ＰＤＮ接続に対応する。
【００２１】
図２は、ワイヤレスデバイス（ＵＥ  Ａ及びＵＥ  Ｂ）が３ＧＰＰデバイスであるという一実施形態を示している。ＭＬＲ１００は、ＬＴＥネットワーク１１０のｅＮＢ１１２を介して、ＭＬＲ１００の上りインタフェース上で、ＬＴＥネットワーク１１０との間の従来のアタッチ及び認証手続を実行する（図２におけるステップ１）。例えば、それは図３Ａの領域３００に示した典型的なリクエスト及びレスポンスのシーケンスによって例示される通りであり、ここでＭＭＥ１１４はＬＴＥネットワーク１１０の移動性管理エンティティ、ＳＧＷ１１６はＬＴＥネットワーク１１０のサービングゲートウェイ、ＰＧＷ１１８はＬＴＥネットワーク１１０のパケットデータネットワークのゲートウェイ、ＰＣＲＦ１２０はＬＴＥネットワーク１１０のポリシー課金及びルール機能、ＨＳＳ１２２はＬＴＥネットワーク１１０のホーム加入者サーバである。
【００２２】
ＵＥ  Ａは、ＬＴＥ無線アクセス技術を用いてＭＬＲ１００の下りインタフェースに接続し、ＭＬＲ１００は、例えば図３Ｂの領域３１０においてリクエスト及びレスポンスのシーケンスによって示されているように、例えばＳＩＭ（subscriber  identity  module）カード又はソフトＳＩＭの使用を通じて認証を実行する（図２におけるステップ２）。特に、ＭＬＲ１００は、ルータの下りインタフェース上で、ＵＥ  ＡからＲＲＣ接続セットアップリクエスト及びアタッチリクエストを受信する。ＭＬＲ１００は、ルータの上りインタフェース上で、ＬＴＥネットワーク１１０のｅＮＢ１１２へアタッチリクエストを転送する。そして、ｅＮＢ１１２は、ＬＴＥネットワーク１１０のための制御ノードであるＭＭＥ１１４へ、当該リクエストを転送する。認証／セキュリティ手続はＵＥ  Ａ、ＭＬＲ１００及びＬＴＥネットワーク１１０の間で実装され、そこでＵＥ  Ａは認証される。１つの実施形態において、ＭＬＲ１００は、ＥＡＰ−ＳＩＭ（extensible  authentication  protocol  method  for  GSM  subscriber  identity  module）を用いてＵＥを認証する。ＥＡＰ−ＳＩＭは、ＧＳＭ（global  system  for  mobile  communications）のＳＩＭ（subscriber  identity  module）を用いる認証及びセッションキー配布のための拡張可能な認証プロトコル（ＥＡＰ）の仕組みであり、ＲＦＣ４１８６において説明されている。例えば、ＵＥ  Ａ及びＵＥ  Ｂは、各加入者を一意に識別するサービス加入キー（ＩＭＳＩ）を格納するＳＩＭカードを使用してよく、これはユーザ認証を実装するためにＭＬＲ１００へ送信可能である。ＭＬＲ１００は、ＬＴＥネットワーク１１０へコンテナであるＮＡＳ（non-access  stratum）メッセージにおいて認証リクエストを送信する（図２におけるステップ３）。同様に、ＭＬＲは、ＵＥ  Ｂについて、ＳＩＭ認証及び認証リクエストの転送を実行する（図２におけるステップ４及びステップ５）。
【００２３】
ＵＥが認証された後、ＭＬＲ１００は、ｅＮＢ１１２を介してＭＭＲ１１４へ、ＰＤＮ接続性リクエストを送信する。ＭＭＥ１１４はセッションリクエストを生成し、セッションリクエストはＳＧＷ１１６を介してＰＧＷ１１８へ転送される。ＳＧＷ１１６は、ユーザデータパケットをルーティングし及び転送し、インターｅＮｏｄｅＢハンドオーバの間のユーザプレーンについてのモビリティアンカーとして、及びＬＴＥと他の３ＧＰＰ技術との間のモビリティについてのアンカーとして動作する。ＰＧＷ１１８は、ＵＥについてのトラフィックの入出力点として動作することにより、ＵＥから外部ＰＤＮへの接続性を提供する。
【００２４】
セッション生成リクエストへの応答として、ＰＧＷ１１８及びＰＣＲＦ１２０は、ＵＥが音声電話やストリーミングなどのセッションを開始することを可能とするＩＰ−ＣＡＮ（IP  Connectivity  Access  Network）セッションを確立する。ＰＧＷ１１８は、セッション生成レスポンスをＳＧＷ１１６へ送信し、ＳＧＷ１１６は、当該レスポンスをＭＭＥ１１４へ転送する。ＭＭＥ１１４は、ＩＰ−ＣＡＮセッションが確立されたことを示すＰＤＮ接続性受入れメッセージを生成し、当該受入れメッセージをｅＮＢ１１２へ送信する。応答として、ｅＮＢ１１２は、ベアラセットアップを実行し、ＭＬＲ１００とのＲＲＣ接続再構成を開始する。ＭＬＲ１００は、同様に、対応するＵＥとのＲＲＣ接続再構成を開始する。ＲＲＣ接続再構成の完了の後、ルータの下りインタフェース上でＵＥからＭＬＲ１００へ、及びルータの上りインタフェース上でＭＬＲ１００とｅＮＢ１１２との間で、メッセージの直接的な伝達が可能となる。ｅＮＢ１１２は、ＰＤＮ接続性が完了したことをＭＭＥ１１４へ通知する。各ケースにおいて、各ＬＴＥ  ＵＥに関連付けられるサブセッションについて、メインのＭＬＲセッションがアンカーである。ＭＭＥ１１４及びＳＧＷ１１６は、望まれる場合にはベアラの修正を実行することができ、ベアラの実施（enforcement）及びマッピングは個別のデバイスに依存して異なってよい。
【００２５】
図４は、ワイヤレスデバイス１２０がＷｉＦｉデバイス（ＵＥ  Ａ及びＵＥ  Ｂ）であるという一実施形態を示している。ＭＬＲ１００は、ＬＴＥネットワーク１１０のｅＮＢ１１２を介して、ルータの上りインタフェース上で、ＬＴＥネットワーク１１０との間の従来のアタッチ及び認証手続を実行する（図４におけるステップ１）。例えば、それは図５Ａの領域５００に示した典型的なリクエスト及びレスポンスのシーケンスによって例示される通りである。
【００２６】
Ｗｉ−Ｆｉを通じてＭＬＲ１００へ接続するデバイスは、例えば、ＳＩＭ（subscriber  identity  module）カード又はソフトＳＩＭの使用を通じて認証を実行することができる。ＭＬＲ１００は、例えば図５Ｂの領域５１０に示したリクエスト及びレスポンスのシーケンスによって例示されるように、これらデバイスを８０２．１ｘを用いて認証することができる。１つの実施形態において、認証リクエストは、個別のＵＥからＭＬＲ１００へＥＡＰＯＬ（EAP  encapsulation  over  LAN）メッセージとして送信され、ＭＬＲ１００は、ＮＡＳ（non-access  stratum）メッセージコンテナにおいて当該認証リクエストをｅＮＢ１１２へ転送する。
【００２７】
概して、ＩＰ−ＣＡＮの確立及びＭＬＲ１００とＬＴＥネットワーク１１０との間のＰＤＮ接続性は、図２及び図３を参照しながらここで前に説明した通りにハンドリングされることができる。ＩＰ−ＣＡＮの確立及びＭＬＲ１００とＬＴＥネットワーク１１０との間のＰＤＮ接続に続いて、ＭＬＲ１００は、ルータの下りインタフェース上で個別のＷｉＦｉデバイスから受信される対応するＤＨＣＰ（dynamic  host  configuration  protocol）リクエストを、上りインタフェース上の適切なＮＡＳ（non-access  stratum）メッセージへ、ｅＮＢ１１２への送信のためにマッピングする（図４におけるステップ２〜５）。そうすることで、ＬＴＥネットワーク１１０のＭＭＥ１１４及びＰＧＷ１１８がＰＤＮ接続を生成し対応するＷｉＦｉデバイスへＩＰアドレスを割り当てることが可能となる。ＷｉＦｉデバイスからの各接続は、ＭＬＲ１００によりセットアップされる新たなＰＤＰ接続として把握することができる。複数のＰＤＮ接続が、同じ又は異なるＡＰＮ（access  point  names）についてセットアップされてもよい。異なるデバイス１２０による複数の（別個の）ＰＤＮへのアタッチは、ＭＬＲ１００の下りインタフェース上の複数のＳＳＩＤの使用によって達成されることができる。各ケースにおいて、ＷｉＦｉのＵＥに関連付けられるサブセッションについて、メインのＭＬＲセッションがアンカーである。
【００２８】
図６は、ＭＬＲ１００とＬＴＥネットワーク１１０との間の（外部ＰＤＮ１３０への）ＬＴＥリンクがＭＬＲ１００の下りインタフェースに接続される異なるワイヤレスデバイス（ＵＥ  Ａ及びＵＥ  Ｂ）についての異なるＰＤＮ接続を搬送するという一実施形態を示している。第１のＰＤＮ接続はＵＥ  Ａに関連付けられ、第２のＰＤＮ接続はＵＥ  Ｂに関連付けられる。ＵＥ  Ａ及びＵＥ  Ｂは、ＬＴＥネットワーク１１０によってＭＬＲ１００にアタッチしている個々のデバイスとして見えており、ネットワークにより割り当てられるそれぞれのＩＰアドレスを通じて到達可能である。ＩＰアドレスは、ここで前に説明したように、例えば異なるＵＥについてそれぞれＩＰ−ＣＡＮセッションを確立することにより決定される通りである。
【００２９】
図７は、ワイヤレスデバイス（ＵＥ  Ｂ及びＵＥ  Ｃ）のいくつかがセンサ又は単一機能に特化したデバイスなど、電力及び／又は制限された機能性のデバイスであるという一実施形態を示しており、当該デバイスは、限定されたＩＰスタックを実行し、非常に低い電力消費要件を有し得る。これらデバイスは、通常は、少ししかトラフィックを発生させない。これらタイプのデバイスにとって、又は携帯電話などのフル機能のコンピューティングデバイスにとってさえ、ＭＬＲ１００はプロキシとして動作し、ある数のこれらデバイスを図７に示したような単一のセッションへ統合させることができる。ＬＴＥリンクは、ＵＥ  Ａについて１つのＰＤＮ接続を搬送し、従って、ＵＥ  ＡはＬＴＥネットワーク１１０によって一意に識別可能でありサービス提供可能となる。ＵＥ  Ｂ及びＵＥ  Ｃに関連付けられるトラフィックは、ＭＬＲ１００により単一のサブセッションへ統合され、ＬＴＥネットワーク１１０によって単一のＰＤＮ接続を割り当てられる。ＭＬＲ１００は、ＭＬＲ１００とＬＴＥネットワーク１１０との間で確立されるメインセッションへのサブセッションを生成することにより、ＷｉＦｉデバイスが接続される際と同様の機能を実行する。そのようにして、ＵＥ  Ｂ及びＵＥ  Ｃは、ＬＴＥネットワーク１１０の視点からは１つのデバイスとして現れる。その代わりに、ＭＬＲ１００は、ＵＥ  Ｂ及びＵＥ  Ｃの観点でパススルー型のデバイスとして動作することができ、それにより各デバイスはＬＴＥネットワーク１１０で別個に一意に登録を行うことが可能となる。
【００３０】
ＱｏＳマッピングに関連する特徴は、ＭＬＲレベルで実行される。異なるトラフィックフローに、デバイス／ユーザに関連付けられるポリシーに基づいて、異なるＱｏＳが割当てられてもよい。依然として、ＭＬＲ１００は、ＭＬ１００の下りインタフェースにアタッチする複数のデバイスに属するサブセッションのＮＡＳメッセージを搬送し及びリレーする。
【００３１】
ここで説明した実施形態は、モバイルルータがアタッチしたデバイスのためにサブセッションのＮＡＳメッセージを開始することを可能とするインターワーキング機能を提供し、その結果として移動体通信ネットワークにおいて当該デバイスのためにセッションが生成される。下りのデバイスが異なるＰＤＮへの接続の確立を望む場合、モバイルルータは、ここで前に説明したように、まず、移動体ネットワークとの間のルータのメインセッションにサブセッションがアンカリングされる間に、そのＰＤＮへの接続を確立する。従って、個々のＬＴＥ及び／又はＷｉ−Ｆｉデバイスは、そのそれぞれのサブスクリプションの資格（credential）で、Ｗｉ−Ｆｉ又は同様のリンクを用いて、ＬＴＥ又は他の移動体通信ネットワークへアクセスすることができる。よって、これらデバイスは、モバイルルータに関連付けられるメインのゲートウェイのサブスクリプションを使用しなくてよい。全てのサブスクリプションのポリシーは個別のデバイスにとって利用可能であり、ＷｉＦｉリンクの特徴にマッピングされる。
【００３２】
“下（under）”、“下（below）”、“より低い（lower）”、“上（over）”、“upper（上）”などの空間的関係の用語は、１つの要素の位置を第２の要素に対して相対的に説明する記述の容易さのために使用されている。これら用語は、図に描かれたもの以外の向きに加えて、デバイスの異なる向きを包含することを意図している。さらに、“第１の”、“第２の”などの用語は、様々な要素、領域、セクションなどを説明するためにも使用され、限定を意図するものではない。説明を通じて、同様の用語は同様の要素に言及する。
【００３３】
ここで使用されている通り、“有する（having）”、“含む（containing）”、“含む（including）”、“備える／含む（comprising）”などの用語は、記述された要素又は特徴の存在を示しつつも追加的な要素又は特徴を排除しない開放型（open  ended）の用語である。冠詞“a”、“an”及び“the”は、文脈が明示的にそうでないことを示していなければ、単数と共に複数を含むことを意図される。
【００３４】
ここで説明した様々な実施形態の特徴は、そうでないとする特段の記述が無ければ、互いに組合せられてよい。
【００３５】
ここで特定の実施形態が例示され説明されたが、当業者は、本発明の範囲から外れることなく、多様な変形例及び／又は等価的な実装が図示され説明された特定の実施形態に代用され得ることを理解するであろう。本出願は、ここで議論した特定の実施形態のいかなる適応又は変形をもカバーすることを意図する。従って、本発明は特許請求の範囲及びそれらの均等物によってのみ制限されることを意図する。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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