(57)【要約】  無線ネットワークにおいてモバイル端末のシームレスな再配置を実施する方法が、複数のサービス提供ゲートウェイ（ＳＧＷ）の中から第１のＳＧＷを選択し、複数のパケットデータネットワークゲートウェイ（ＰＧＷ）の中から第１のＰＧＷを選択するステップであって、第１のＳＧＷは第１のＰＧＷに接続して第１のセッションをセットアップする、ステップと、端末と第１のＰＧＷとの間に第１の通信チャネルを確立し、端末にインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスを割り当てるステップと、端末が、第１のＳＧＷからサービスを提供されているエリアから出ようとしたときに、複数のＳＧＷの中から第２のＳＧＷを選択するステップと、複数のＰＧＷの中の第２のＰＧＷが第１のＰＧＷよりも第２のＳＧＷに近い場合には、第２のＳＧＷを第２のＰＧＷに接続して新たなＳ５セッションをセットアップし、第１のＰＧＷよりも第２のＳＧＷに近いＰＧＷがない場合には、第２のＳＧＷを第１のＰＧＷに接続して第１のＳ５セッションを修正するステップと、端末に割り当てられているＩＰアドレスを使用して、端末と第２のＳＧＷとの間に第２の通信チャネルを確立するステップと、端末ＩＰ宛先へのルーティングを再構成するステップと、端末と第１のＰＧＷとの間の第１の通信チャネルを終了させるステップと、を含む。
2019511157.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線環境において端末のシームレスな再配置を実施する方法であって、
複数のサービス提供ゲートウェイ（ＳＧＷ）の中から第１のＳＧＷを選択し、複数のパケットデータネットワークゲートウェイ（ＰＧＷ）の中から第１のＰＧＷを選択するステップであって、前記第１のＳＧＷは前記第１のＰＧＷに接続して第１のセッションをセットアップする、前記ステップと、
前記端末と前記第１のＰＧＷとの間に第１の通信チャネルを確立し、前記端末にインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスを割り当てるステップと、
前記端末が、前記第１のＳＧＷからサービスを提供されているエリアから出ようとしたときに、前記複数のＳＧＷの中から第２のＳＧＷを選択するステップと、
前記複数のＰＧＷの中の第２のＰＧＷが前記第１のＰＧＷよりも前記第２のＳＧＷに近い場合には、前記第２のＳＧＷを前記第２のＰＧＷに接続して新たなセッションをセットアップし、前記第１のＰＧＷよりも前記第２のＳＧＷに近いＰＧＷがない場合には、前記第２のＳＧＷを前記第１のＰＧＷに接続して前記第１のセッションを修正するステップと、
前記端末と前記第２のＰＧＷとの間に第２の通信チャネルを確立し、前記端末にあらかじめ割り当てられている前記ＩＰアドレスを維持するステップと、
前記端末にあらかじめ割り当てられている前記ＩＰアドレスに関するルーティングを、前記第２のＰＧＷを通るように再構成するステップと、
前記端末と前記第１のＰＧＷとの間の前記第１の通信チャネルを終了させるステップと、
を含む方法。
【請求項２】
モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）が、前記複数のＳＧＷの中から前記第１のＳＧＷ及び前記第２のＳＧＷを選択し、前記複数のＰＧＷの中から前記第１のＰＧＷ及び前記第２のＰＧＷを選択する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ＭＭＥは、前記端末にあらかじめ割り当てられている前記ＩＰアドレスをＰＤＮアドレス割り当てとして、前記第２のＳＧＷに対し、前記第２のＳＧＷと前記第２のＰＧＷとの間にＧＴＰトンネルを生成するようシグナリングする新しい方法を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ＭＭＥは、ＳＤＮコントローラと通信するＭＭＥエージェントを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記ＭＭＥは、前記端末が、前記第１のＰＧＷからサービスを提供されているエリアから出るときに、前記ＳＤＮコントローラにＰＧＷ再配置イベントを通知し、前記第２のＰＧＷとの通信チャネルを確立する、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の通信チャネルが確立されている場合に、前記端末にあらかじめ割り当てられている前記ＩＰアドレスへのコンテンツのルーティングを、前記第１のＰＧＷを通るように動的に構成するステップと、
前記第２の通信チャネルが確立されている場合に、前記端末にあらかじめ割り当てられている前記ＩＰアドレスへのコンテンツのルーティングを、前記第２のＰＧＷを通るように再構成するステップと、
を更に含む、請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記第１の通信チャネルが前記端末と前記第１のＰＧＷとの間に確立されている場合には前記第１の通信チャネルに接続している前記デフォルトベアラを、前記第２の通信チャネルが前記端末と前記第２のＰＧＷとの間に確立されている場合には前記第２の通信チャネルの前記デフォルトベアラにマイグレートするステップ
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記第１のセッションはＳ５セッションである、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記端末と前記第１のＰＧＷとの間の前記第１の通信チャネルに接続している専用ベアラを、サービス品質（ＱｏＳ）要件を満たすために追加サービスが必要とされる場合に、前記端末と前記第２のＰＧＷとの間の前記第２の通信チャネルにマイグレートするステップ
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
無線環境において端末のハンドオーバを実施する装置であって、処理回路を含み、
前記処理回路は、
複数のサービス提供ゲートウェイ（ＳＧＷ）の中から第１のＳＧＷを選択し、複数のパケットデータネットワークゲートウェイ（ＰＧＷ）の中から第１のＰＧＷを選択するステップであって、前記第１のＳＧＷは前記第１のＰＧＷに接続して第１のセッションをセットアップする、前記ステップと、
前記端末と前記第１のＰＧＷとの間に第１の通信チャネルを確立し、前記端末にインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスを割り当てることを前記端末に要求するステップと、
前記端末が、前記第１のＳＧＷからサービスを提供されているエリアから出ようとしたときに、前記複数のＳＧＷの中から第２のＳＧＷを選択するステップと、
前記複数のＰＧＷの中の第２のＰＧＷが前記第１のＰＧＷよりも前記第２のＳＧＷに近い場合には、前記第２のＰＧＷに接続して新たなセッションをセットアップすることを前記第２のＳＧＷに要求し、前記第１のＰＧＷよりも前記第２のＳＧＷに近いＰＧＷがない場合には、前記第１のＰＧＷに接続して前記第１のセッションを修正することを前記第２のＳＧＷに要求するステップと、
前記端末にあらかじめ割り当てられている前記ＩＰアドレスを使用して、前記端末と前記第２のＰＧＷとの間に第２の通信チャネルを確立することを前記端末に要求するステップと、
前記端末にあらかじめ割り当てられている前記ＩＰアドレスへのコンテンツのルーティングを、前記第２のＰＧＷを通るように再構成することを前記端末に要求するステップと、
前記端末と前記第１のＰＧＷとの間の前記第１の通信チャネルを終了させることを前記端末に要求するステップと、
を実施するように構成されている、
装置。
【請求項１１】
モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）が、前記複数のＳＧＷの中から前記第１のＳＧＷ及び前記第２のＳＧＷを選択し、前記複数のＰＧＷの中から前記第１のＰＧＷ及び前記第２のＰＧＷを選択する、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）は、前記端末にあらかじめ割り当てられている前記ＩＰアドレスをＰＤＮアドレス割り当てとして、前記第２のＳＧＷに対し、前記第２のＳＧＷと前記第２のＰＧＷとの間にＧＴＰトンネルを生成するようシグナリングする新しい方法を含む、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記ＭＭＥは、ＳＤＮコントローラと通信するＭＭＥエージェントを含む、請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
前記ＭＭＥは、前記端末が、前記第１のＰＧＷからサービスを提供されているエリアから出るときに、前記ＳＤＮコントローラにＰＧＷ再配置イベントを通知し、前記第２のＰＧＷとの通信チャネルを確立する、請求項１１に記載の装置。
【請求項１５】
前記処理回路は更に、
前記第１の通信チャネルが確立されている場合に、前記端末にあらかじめ割り当てられている前記ＩＰアドレスへのコンテンツのルーティングを、前記第１のＰＧＷを通るように動的に構成するステップと、
前記第２の通信チャネルが確立されている場合に、前記端末にあらかじめ割り当てられている前記ＩＰアドレスへのコンテンツのルーティングを、前記第２のＰＧＷを通るように再構成するステップと、
を実施するように構成されている、
請求項１０に記載の装置。
【請求項１６】
前記処理回路は更に、
前記第１の通信チャネルが前記端末と前記第１のＰＧＷとの間に確立されている場合には前記第１の通信チャネルに接続している前記デフォルトベアラを、前記第２の通信チャネルが前記端末と前記第２のＰＧＷとの間に確立されている場合には前記第２の通信チャネルの前記デフォルトベアラにマイグレートするステップ
を実施するように構成されている、
請求項１０に記載の装置。
【請求項１７】
前記第１のセッションはＳ５セッションである、請求項１０に記載の装置。
【請求項１８】
前記処理回路は更に、前記端末と前記第１のＰＧＷとの間の前記第１の通信チャネルに接続している専用ベアラを、サービス品質（ＱｏＳ）要件を満たすために追加サービスが必要とされる場合に、前記端末と前記第２のＰＧＷとの間の前記第２の通信チャネルにマイグレートするステップを実施するように構成されている、請求項１０に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、参照によってその全内容が完全に本明細書に組み込まれている、２０１６年２月８日に出願された米国特許出願第１５／０１８，２７８号の優先権を主張するものである。
【０００２】
例示的実施形態は、全般的には無線通信に関し、特に、無線ネットワークにおいて端末を別のパケットデータネットワークゲートウェイ（ＰＧＷ）にシームレスに再配置する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
現代社会では、高速データ通信と、そのような通信を可能にする装置とが広く普及している。これらの装置は、多くのユーザがインターネット及び他の通信ネットワークとのほぼ途切れない接続を維持することを可能にする。これらの高速データ接続は、電話回線、ケーブルモデム、又は他のそのような、物理的有線接続を有する装置により利用可能であるが、無線接続という大変革によって、我々は移動性を犠牲にすることなく接続を維持できるようになった。
【０００４】
しかしながら、人々は、地上ではネットワークに途切れなく接続したままであることが当たり前であっても、概して、いったん飛行機に乗り込んだら容易且つ／又は廉価な接続はできなくなるものと考えている。航空プラットフォームは、少なくとも乗客に関してはまだ、通信ネットワークに容易且つ／又は廉価には接続されていない。空で接続を維持する試みは、典型的には高コストであり、帯域幅が制限されており、或いは高レイテンシの問題がある。今後、乗客が地上で享受する接続性と同等の接続性を空でも乗客に提供するようにネットワークが構築されるのは間違いないであろう。しかしながら、空対地（ＡＴＧ）ネットワークを構築することは、従来の地上ネットワークの場合には全く問題にならない何らかの固有の問題に遭遇することを必然的に意味する。例えば、地上３ＧＰＰ規格ネットワークでは、端末は、ネットワークに接続した時点で、利用可能な最善の基地局に基づいてサービス提供セルを選択する。特定のサービス提供ゲートウェイ（ＳＧＷ）の割り当ては、ほぼネットワークトポロジに基づいて行われる。ＳＧＷはパケットデータネットワークゲートウェイ（ＰＧＷ）に接続し、端末は、割り当てられたＰＧＷに「ホーミング」及び「アンカリング」される。端末から発せられるユーザデータ、又は端末に宛てられたユーザデータは全て、端末がネットワークに接続されたままである限り、割り当てられたＰＧＷを通して伝送される。端末のＩＰアドレスは、端末がネットワークから離脱するまで、そのＰＧＷに関連付けられている。
【０００５】
端末は、ネットワーク内を移動する際に、ほぼ信号強度に基づいて、異なるセル間でハンドオーバしてよい。セルサイトのハンドオーバは、端末が現在のＳＧＷサービスエリアから出るときに、別のＳＧＷへのハンドオーバをトリガしてもよい。しかしながら、端末が「ホーミング」及び「アンカリング」されているＰＧＷは変化しない。結果として、端末からインターネットへ向かうエンドユーザデータは、常に「ホーム」ＰＧＷを通ってネットワークから出て、エンドユーザに宛てられたデータは、端末を「見つける」方法を、常に端末とＰＧＷとの関連付けから知る。これは、比較的小さい地理的エリアにほぼとどまっている典型的な地上ネットワークユーザに対しては良好に動作する。しかしながら、端末が長い地理的距離を移動すると、端末と割り当てられたＰＧＷとの間のデータが長い距離を行ったり来たりすることになり、これによって発生する往復レイテンシがユーザエクスペリエンスに悪影響を及ぼす可能性がある。一方、万一端末が処理中にその「ホーミング」されたＰＧＷを変更して新しいＩＰアドレスを取得しようとすると、端末とそのサービス提供者との間でソースＩＰアドレス及び宛先ＩＰアドレスに基づいて確立されている全ての接続が解除されることになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、背景技術の課題を解決するためのものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこで、端末のＩＰアドレスを維持しながら端末を別のＰＧＷにシームレスに再配置することを可能にする幾つかの例示的実施形態があってよい。一例示的実施形態では、無線ネットワークにおいてモバイル端末のシームレスな再配置を実施する方法が提供され、この方法は、複数のサービス提供ゲートウェイ（ＳＧＷ）の中から第１のＳＧＷを選択し、複数のパケットデータネットワークゲートウェイ（ＰＧＷ）の中から第１のＰＧＷを選択するステップであって、第１のＳＧＷは第１のＰＧＷに接続して第１のＳ５セッションをセットアップする、ステップと、端末と第１のＰＧＷとの間に第１の通信チャネルを確立し、端末にインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスを割り当てるステップと、端末が、第１のＳＧＷからサービスを提供されているエリアから出ようとしたときに、複数のＳＧＷの中から第２のＳＧＷを選択するステップと、複数のＰＧＷの中の第２のＰＧＷが第１のＰＧＷよりも第２のＳＧＷに近い場合には、第２のＳＧＷを第２のＰＧＷに接続して新たなＳ５セッションをセットアップし、第１のＰＧＷよりも第２のＳＧＷに近いＰＧＷがない場合には、第２のＳＧＷを第１のＰＧＷに接続して第１のＳ５セッションを修正するステップと、端末と第２のＰＧＷとの間に第２の通信チャネルを確立し、端末にあらかじめ割り当てられているＩＰアドレスを維持するステップと、端末ＩＰ宛先へのルーティングを再構成するステップと、端末と第１のＰＧＷとの間の第１の通信チャネルを終了させるステップと、を含む。
【０００８】
この方法は更に、第１の通信チャネルが確立されている場合に、ソフトウェア定義ネットワーキング（ＳＤＮ）コントローラにより、端末のＩＰ宛先のルーティングを、第１のＰＧＷを通るように動的に構成するステップと、第２の通信チャネルが確立されている場合に、ＳＤＮコントローラにより、端末のＩＰ宛先のルーティングを、第２のＰＧＷを通るように再構成するステップと、を含む。
【０００９】
場合によっては、この方法は更に、ＵＥと第１のＰＧＷとの間に第１の通信チャネルが確立されている場合に、第１のデフォルトベアラを第１の通信チャネルに接続するステップと、サービス品質（ＱｏＳ）要件を満たすために追加サービスが必要とされる場合に、通信チャネルに接続しているデフォルトベアラに加えて、専用ベアラを通信チャネルに接続するステップと、を含んでよい。
【００１０】
ここまで本発明を大まかに説明してきたが、ここからは添付図面を参照する。添付図面は、必ずしも正確な縮尺では描かれておらず、以下のとおりである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】現行の３ＧＰＰ規格の機能アーキテクチャを示す図である。
【図２】現行の３ＧＰＰ規格による、移動中の端末と「ホーム」ＰＧＷとの間の通信チャネルの一例示的視覚表現を示す図である。
【図３】一例示的実施形態による、シームレスＰＧＷ再配置の為の一例示的機能アーキテクチャを示す図である。
【図４】一例示的実施形態による、割り当てられたＩＰアドレスを維持したまま、端末を別のＰＧＷに再配置する一例示的実施形態を示すフローチャートである。
【図５】一例示的実施形態による、無線ネットワークのエンティティ間のデータ及び信号のフローの例示的視覚表現を示す図である。
【図６】一例示的実施形態による、無線ネットワークのエンティティ間のイベントシーケンス及びデータフローの例示的視覚表現を示す図である。
【図７】一例示的実施形態による、モバイル端末のシームレスな再配置を実施する装置の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下では、幾つかの例示的実施形態を、添付図面を参照しながら、より詳細に説明する。添付図面には、全てではないが幾つかの例示的実施形態を示している。実際には、本明細書に記載及び図示された各実施例は、本開示の範囲、適用可能性、又は構成に関する限定として解釈されるべきではない。むしろ、これらの例示的実施形態は、本開示が適用可能な法的要件を満たすように提供されている。図面全体を通して、類似の参照符号は類似の要素を参照する。更に、本明細書では、「又は（ｏｒ）」という語は、１つ以上のオペランドが真であれば必ず結果が真である論理演算子として解釈されるべきである。本明細書では、「データ」、「コンテンツ」、「情報」という用語、並びに同様の用語は、例示的実施形態に従って送信、受信、及び／又は記憶されることが可能なデータを意味するために区別なく使用されてよい。従って、任意のそのような語の使用は、例示的実施形態の趣旨及び範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
【００１３】
本明細書では、「コンポーネント」、「モジュール」、「システム」、「装置」などの用語は、例えば、ハードウェア、ファームウェア、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせ、ソフトウェア、又は実行中のソフトウェアであってこれらに限定されないコンピュータ関連エンティティを包含するものとする。例えば、コンポーネントは、プロセッサで実行中のプロセス、プロセッサ、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、プログラム、及び／又はコンピュータであってよく、これらに限定されない。例えば、コンピューティング装置で実行中のアプリケーション、及び／又はそのコンピューティング装置は、両方ともコンポーネントであってよい。１つ以上のコンポーネントがプロセス及び／又は実行スレッドに常駐してよく、コンポーネントは１つのコンピュータに集中配置されてよく、且つ／又は２つ以上のコンピュータに分散配置されてよい。更に、これらのコンポーネントは、様々なデータ構造体が記憶されている様々なコンピュータ可読媒体から実行されてよい。コンポーネントは、ローカルプロセス及び／又はリモートプロセスを介して、例えば、１つ以上のデータパケット（例えば、ローカルシステムにおいて、分散システムにおいて、且つ／又はインターネットなどのネットワークを介して別のコンポーネントと相互作用している１つのコンポーネントからのデータ）を有する信号に従って、その信号を介して他のシステムと通信してよい。
【００１４】
「端末」という用語は、本明細書では、移動局（ＭＳ）、ユーザ機器（ＵＥ）、ユーザ端末（ＵＴ），無線端末、アクセス端末（ＡＴ）、端末、加入者装置、加入者局（ＳＳ）、無線装置、無線通信装置、無線送受信装置（ＷＴＲＵ）、モバイルノード、モバイル、又は他の用語で呼ばれることがある。端末の各種実施形態は、携帯電話、無線通信機能を有するスマートフォン、無線通信機能を有する個人用携帯情報端末（ＰＤＡ）、無線モデム、無線通信機能を有するポータブルコンピュータ、無線通信機能を有する、デジタルカメラのようなキャプチャ装置、無線通信機能を有するゲーム装置、無線通信機能を有する音楽記録再生機器、無線によるインターネットのアクセス及びブラウジングを可能にするインターネット機器、これらの機能の組み合わせを有する端末又はポータブル装置などであってよいが、本発明の例示的実施形態はこれらに限定されない。
【００１５】
「基地局」という用語は、本明細書では、無線ネットワークにおいて端末と通信する固定要素を意味するものと解釈されるべきである。基地局は、ノードＢ、ｅノードＢ、基地送受信機システム、アクセスポイントなどの総称であってよい。基地局は、モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）とシグナリングデータを交換してよく、サービス提供ゲートウェイ（ＳＧＷ）とシグナリングデータ及びエンドユーザ（ベアラ）データを交換してよい。
【００１６】
「モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）」という用語は、本明細書では、ＬＴＥアクセスネットワークに対するプライマリ制御機能を意味するものと解釈されるべきである。ＭＭＥは、複数のＳＧＷにサービスを提供し、端末がネットワークに最初に接続したときに適切なＰＧＷを選択する役割を有する。ＭＭＥは又、端末が接続していて、且つ端末が別のセルにハンドオーバする間に、最適なＳＧＷを選択する役割を有する。
【００１７】
「サービス提供ゲートウェイ（ＳＧＷ）」という用語は、本明細書では、複数の基地局にサービスを提供するゲートウェイを意味する。ＳＧＷは、Ｅ−ＵＴＲＡＮに対するインタフェースをターミネートする。どの時点における、どの端末にも、それぞれ１つのＳＧＷだけが関連付けられている。端末がネットワークに接続していて、ハンドオーバイベントが行われている間に、ＭＭＥは、その端末をサポートするのに最適のＳＧＷを（一般にはネットワークトポロジに基づいて）割り当てる。ＳＧＷは、局間ハンドオーバの為のユーザプレーンアンカポイントとして機能する。ＳＧＷは、Ｓ５インタフェースを介してエンドユーザ（ベアラ）データをＰＧＷにルーティングする。
【００１８】
「パケットデータネットワークゲートウェイ（ＰＧＷ）」という用語は、本明細書では、Ｅ−ＵＴＲＡＮに対するインタフェースをターミネートするゲートウェイを意味するものと解釈されるべきである。ＰＧＷは、外部パケットデータネットワーク（ＰＤＮ）に対するＳＧｉインタフェースをターミネートする。ＰＧＷは、端末に宛てられるトラフィック、又は端末から発せられるトラフィックの入口と出口を単一点とすることにより、端末と外部ＰＤＮとの間の接続性を提供する。ＰＧＷは、端末がネットワークに接続した時点でＭＭＥによって選択される。端末は、ネットワークから離脱するか、そのデフォルトベアラが削除されるまで、割り当てられたＰＧＷにアンカリングされたままである。ＰＧＷは又、その数ある機能的役割の中でも特に、端末のＩＰアドレスの割り当ての役割を有してよい。
【００１９】
「ホーム加入者サーバ（ＨＳＳ）」という用語は、本明細書では、全てのユーザ関連データ及び関連する通信チャネル情報を収容する中央データベースを意味するものと解釈されるべきである。ＨＳＳは、端末の認証及びアクセス許可と、セッションの確立と、モビリティ管理とをサポートする。ＩＰアドレス割り当ては、ＨＳＳによって実施されてよい。
【００２０】
「ソフトウェア定義ネットワーク（ＳＤＮ）コントローラ」及び「エージェント」という用語は、本明細書では、ネットワーク及びトランスポートされるトラフィックのニーズの変化（これは、例えば、トラフィックの量及びフロー又はパフォーマンスの最適化によって特定されてよい）に応じてフロー制御とネットワークの動的な構成、再構成、及び最適化とを行う機能要素、ロジック、処理、プロトコル、及びインタフェースを意味するものと解釈されるべきである。
【００２１】
「Ｓ５／Ｓ８インタフェース」は、本明細書では、ＳＧＷとＰＧＷとの間のプライマリインタフェースを意味するものと解釈されるべきである。（Ｓ５とＳ８は、機能的には同一と考えてよいが、Ｓ８は、２つ／複数のキャリアの間のローミングをサポートしており、本文書には関連しない。）Ｓ５インタフェースは、ＳＧＷとＰＧＷとの間のユーザプレーントンネリング及びトンネル管理を提供する。Ｓ５インタフェースは、異なる複数のＩＰサービスをＵＥに提供する為にＳＧＷが複数のＰＧＷと接続すること（例えば、必要とされるＰＤＮ接続性の為に、同じ場所にないＰＧＷと接続すること）を可能にする。Ｓ５インタフェースは又、端末のモビリティの結果としてのＳＧＷ再配置（例えば、別のＳＧＷによってサポートされるｅＮＢに端末がハンドオーバすること）を可能にする。
【００２２】
本明細書で使用される「ベアラ−デフォルトベアラ及び専用ベアラ」という用語に関しては、ＬＴＥ規格では、ベアラは全てのデータ及びシグナリングトラフィックを搬送する。デフォルトベアラは、端末がネットワークに接続したときに端末に割り当てられる。デフォルトベアラは、ＩＰアドレスを割り当てられ、端末がネットワークに接続している限り、端末に関連付けられたままである。全てのシグナリング及びデータのトラフィックがデフォルトベアラを使用する。（通常はサービス品質（ＱｏＳ）に関連付けられる）デフォルトベアラの範囲を越える特殊なハンドリング（例えば、ボイスオーバＬＴＥ（ＶｏＬＴＥ）、特定のビデオストリーミングなど）が必要になった場合は、専用ベアラが端末に割り当てられる。専用ベアラは、デフォルトベアラと同じＩＰアドレスを使用するが（専用ベアラは基本的にデフォルトベアラに便乗している）、使用されるプロトコルの特定のＱｏＳ要件を与える。特別要求のＩＰセッションが終了すると、専用ベアラは終了になる。
【００２３】
図１は、現行の３ＧＰＰ規格の機能アーキテクチャを示す。図１を参照すると、この図は、例示的実施形態に関連していて３ＧＰＰエンハンストパケットコア（ＥＰＣ）規格で定義されている機能性の高レベル概要を示している。この図は、ＬＴＥ規格の無線コンポーネントと、ＬＴＥ規格のシグナリング及びデータ機能コンポーネントであるＥＰＣとを構成する３ＧＰＰ  ＬＴＥ  Ｅ−ＵＴＲＡＮ（発展型ユニバーサル地上無線アクセスネットワーク（Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ））の機能概要を示す。この図は又、具体的な機能間インタフェースを明らかにしている。
【００２４】
端末は、ネットワークに接続した時点で、利用可能な最善の基地局に従ってサービス提供セルを選択することになる。接続プロセスの間に、ＭＭＥは特定のＳＧＷを端末に割り当てる。この選択は、ほぼネットワークトポロジに基づいて行われ、典型的には、特定のｅＮＢ群が特定のＳＧＷにトポロジ的に関連付けられ、そのＳＧＷによってサポートされる。ＭＭＥは又、端末にＰＧＷを割り当てる。端末は、割り当てられたＰＧＷに「ホーミング」及び「アンカリング」される。ＳＧＷとＰＧＷとの間で、Ｓ５インタフェースにより、トラフィックがトンネリングされる。端末がネットワークに接続されたままである限り、端末から発せられる、又は端末に宛てられる全てのユーザデータが、その割り当てられたＰＧＷを通ってネットワークを出入りする。端末のＩＰアドレスは、端末がネットワークから離脱するまで、そのＰＧＷに関連付けられている。
【００２５】
端末は、ネットワーク内を移動する際に、一般には信号強度に基づいて、異なる基地局間でハンドオーバしてよい。端末が、最初に割り当てられたＳＧＷによってもはやサポートされていない基地局にハンドオーバしようとすると、ＭＭＥの指揮でＳＧＷ再配置が行われ、新しいＳＧＷが端末に割り当てられる。ＳＧＷは変更されるが、端末が「ホーミング」及び「アンカリング」されているＰＧＷは変更されない。その結果、Ｓ５インタフェースは再配置を実施し、新しく割り当てられたＳＧＷと、端末がアンカリングされている同じＰＧＷとの間でユーザデータがトンネリングされる。結果として、ネットワークから送出されるデータは、常にその割り当てられたＰＧＷから出ていき、端末に宛てられたデータは、端末を「見つける」方法を、端末と特定の割り当てられたＰＧＷとの関連付けから知る。
【００２６】
図２は、現行の３ＧＰＰ規格による、移動中の端末と「ホーム」ＰＧＷとの間の通信チャネルの一例示的視覚表現を示す。現行の３ＧＰＰ  ＬＴＥ規格は、比較的短期間に長い地理的距離を移動する間の途切れない接続を必要とする端末を想定していない。最も一般的なＬＴＥ／セルラサービスが想定しているモバイル加入者は、その日常生活において、そのモバイル装置が接続している「ホーム」ＰＧＷからあまり遠くに移動しない加入者である。端末は、あちこちに移動することが可能であり、時には、特定のＳＧＷのカバレッジエリアから出て別のＳＧＷのカバレッジエリアに入ること（ＳＧＷ再配置）が可能であるが、端末は、最初に割り当てられたＰＧＷに「ホーミング」されたままである。この結果として、最適化されていないトラフィックパターンが発生する可能性があるが、発生率は比較的低い。
【００２７】
しかしながら、ユーザが高速列車や航空機で移動する使用事例がある。ＬＴＥベースの空対地（ＡＴＧ）ネットワークを使用する航空機が、数時間のうちの何百マイルも移動する場合がある。航空機が国内を横断する間、ユーザ端末は、信号強度に基づいて、連続するｅＮＢ（セルサイト）にハンドオーバし、時には、より近いＳＧＷに再割り当てされる。しかしながら、端末は、最初に割り当てられたＰＧＷに「ホーミング」及び「アンカリング」されたままになる。端末と割り当てられたＰＧＷとの間隔が広がるにつれて、レイテンシや他のパフォーマンスの問題点も増えてくる。
【００２８】
例えば、図２では、ニューヨークを出発してロサンゼルスに向かう航空機にある端末が、最初は、（数ある中でも特に）最大信号強度に基づいて最寄りの最善のサービス提供セルに接続されている。端末にはＳＧＷとＰＧＷが割り当てられており、そうして端末がＳ５インタフェースによって「ホーミング」されるそのＰＧＷにデータトラフィックがトランスポートされる。
【００２９】
航空機が国内を移動するにつれて、端末は、必要に応じて、ｅＮＢ（セルサイト）間及びＳＧＷ間でハンドオーバする。この事例では、ロサンゼルスにある最終ＳＧＷに達する前に、ミズーリとニューメキシコとで新しいＳＧＷが割り当てられている。しかしながら、端末とインターネットとの間のデータトラフィックは、端末が「ホーミング」されているＰＧＷを通らなければならない。ＳＧＷ再配置が行われるたびに、データトラフィックを「ホーム」ＰＧＷにルーティングする為にＳ５トンネルが再配置され、この結果、最適化されていないトラフィックパターンが発生する。具体的には、ＳＧＷがミズーリ、ニューメキシコ、又はロサンゼルスにある場合でも、ニューヨークにあるＰＧＷにデータをトランスポートバックしなければならない。従って、インクリメンタルな往復レイテンシが発生して、ユーザエクスペリエンスに悪影響を及ぼす可能性がある。
【００３０】
図３は、一例示的実施形態による、シームレスなＰＧＷ再配置の為の一例示的機能アーキテクチャを示す。この図では、標準的な３ＧＰＰ  ＥＰＣアーキテクチャがＳＤＮルーティング構造と一体化されている。図３を参照すると、このアーキテクチャは、標準的な３ＧＰＰ  ＥＰＣアーキテクチャに以下の改良を導入することが可能である。一例示的実施形態によるシームレスなＰＧＷ再配置は、接続される端末の為のトンネル（例えば、ＧＰＲＳトンネリングプロトコル（ＧＴＰ）トンネル）を新しいＳＧＷと新しいＰＧＷとの間に確立することにより端末のＰＧＷ接続再配置を推進する、新しいＭＭＥシグナリング方法を提供し、再配置の前後で同じＩＰアドレスが維持される、端末のＰＧＷ再配置に応じてＩＰネットワークルーティングを再構成する実現技術としてＳＤＮを用いる。従って、ユーザセッションの間の端末のＩＰアドレスは、再配置の前後で不変である。このことは、端末セッションがＰＧＷ再配置中に中断されない為の重要な要件である。ＰＧＷ再配置の最終結果は、新しいＰＧＷとエンドユーザＩＰセッションとの連続性を用いた、より最適化されたトラフィックパターンである。従って、幾つかの例示的実施形態は、高速移動する通信機器（例えば、航空機、又は他の、長距離を移動する高速プラットフォーム）のＰＧＷのシームレス且つ動的な再割り当て又は再配置を提供することが可能であり、この場合、ＰＧＷ及びＳＧＷの１回以上の移行の間にそのような機器のＩＰアドレスを変更することが全く不要である。
【００３１】
図３を参照すると、一例示的実施形態では、上述の機能は、新しいシグナリング方法を生成し、ＳＤＮエージェントを３ＧＰＰ  ＭＭＥ４１に追加することにより、実現可能である。ＭＭＥがユーザ端末の、基地局１から基地局２へのハンドオーバを推進しているときに、３ＧＰＰ  ＭＭＥ４１にある新しい方法により、ＳＧＷ２とＰＧＷ２との間のＧＴＰトンネルがシグナリングされる。この事例では、ユーザ端末は、ハンドオーバの開始時には基地局１、ＳＧＷ１、及びＰＧＷ１によってサービスが提供され、ハンドオーバの終了時には基地局２、ＳＧＷ２、及びＰＧＷ２によってサービスが提供される。ＭＭＥエージェント４２は、ＳＤＮコントローラ４０と通信して端末のＰＧＷ接続リロケーションイベントを報告し、ＳＤＮコントローラ４０から命令を受け取って、本明細書に記載のように、ＰＧＷのシームレス且つ動的な再割り当て又は再配置を実現するように構成されてよい。
【００３２】
基地局１から基地局２へのハンドオーバの前には、端末３１はＳＧＷ１及びＰＧＷ１からサービスを提供されており、その端末の為のＧＴＰトンネルが、ＳＧＷ１とＰＧＷ１との間でＭＭＥ４１によって指揮されている。３ＧＰＰ  ＴＳ  ２３．４０１によれば、ＳＧＷ再配置を伴うＳ１又はＸ２ハンドオーバにより、ＭＭＥが新しいＳＧＷと既存のＰＧＷとの間のＧＴＰトンネルを指揮することがトリガされる。ＵＥのＩＰアドレスを維持するＰＧＷ再配置を推進する為に、以下の手順を追加することにより、ＭＭＥが新しいＳＧＷとターゲット再配置ＰＧＷとの間のＧＴＰトンネルを指揮することが可能になる。３ＧＰＰ  ＴＳ  ２３．４０１によれば、ソースＭＭＥとターゲットＭＭＥは別物であってよいが、ここでは、ＭＭＥ４１はソースＭＭＥと宛先ＭＭＥの両方であるものとする。ＳＧＷ２とＰＧＷ２との間でＧＴＰをシグナリングする為に、ＭＭＥ４１は、ＰＧＷ２をコントロールプレーン用ＰＧＷ  Ｓ５アドレスとし、既存ＵＥのＩＰアドレスをＰＤＮアドレス割り当てとして、ＳＧＷ２に対してセッション生成要求を開始する。ＳＧＷ２は、ＭＭＥ４１からのセッション生成要求を受けると、ＰＧＷ２をコントロールプレーン用ＰＧＷ  Ｓ５アドレスとし、既存ＵＥのＩＰアドレスをＰＤＮアドレス割り当てとして、ＰＧＷ２に対してセッション生成要求を開始する。ＰＧＷ２は、端末３１向けのデータフローを生成し、ＳＧＷ２に対してセッション生成応答を生成する。ＳＧＷ２は、セッション生成応答メッセージにより、ＭＭＥ３１に応答する。
【００３３】
ＳＤＮ対応ルータ３８及び３９が、ＰＧＷ機能に組み込まれてよく、或いは、データトラフィックの「ネクストホップ」として独立に実施されてよい。ＳＤＮコントローラ４０又は機能的に同様のロジックがＭＭＥ機能に組み込まれてよく、或いは独立に実施されてよい。ＭＭＥとＳＤＮコントローラとが１つのコンポーネントとして統合されている場合には、ＭＭＥ機能とＳＤＮコントローラ機能との間に内部通信チャネルがある。ＭＭＥとＳＤＮコントローラとが別々の機能である場合、ＭＭＥは、ＴＣＰ／ＩＰ通信チャネルを介してＳＤＮコントローラと通信可能なＳＤＮエージェントを有する。ＭＭＥは、ＳＤＮコントローラにＰＧＷ再配置イベントを通知する。端末のＩＰアドレスは、ＭＭＥからＳＤＮコントローラへの通知に含まれる。ＳＤＮコントローラは、ネットワーク内での現在の端末接続点をアナウンスする為に、（現在ＳＤＮルーティングアーキテクチャ内で実施されている）ＳＤＮルータのルーティングを動的に構成及び再構成することが可能である。
【００３４】
ＭＭＥ４１は、ＳＧＷ２とＰＧＷ２との間のＧＴＰトンネルを指揮した直後に、新しいＰＧＷ再配置イベントをＳＤＮコントローラ４０に通知する。ＳＤＮコントローラは、ルーティングの再構成が成功したか失敗したかを通知する。ルーティングの再構成が成功した場合、ＭＭＥは、ＳＧＷ１とＳＧＷ２との間の一時的ＧＴＰトンネルと、ＳＧＷ１とＰＧＷ１との間の既存のＧＴＰトンネルとを削除する。ルーティングの再構成が失敗した場合、ＭＭＥは、ＳＧＷ２とＰＧＷ２との間に確立されたＧＴＰトンネルと、ＳＧＷ１とＳＧＷ２との間の一時的ＧＴＰトンネルとを削除する。
【００３５】
図４は、一例示的実施形態による、割り当てられたＩＰアドレスを維持したまま、端末を別のＰＧＷに再配置する一例示的実施形態を示すフローチャートである。図４を参照すると、端末が無線通信ネットワークに接続したときに、複数のＳＧＷの中から第１のＳＧＷが選択され、複数のＰＧＷの中から第１のＰＧＷが選択される（Ｓ４００）。第１のＳＧＷは、第１のＰＧＷと接続されて第１のＳ５セッションをセットアップする。端末と第１のＰＧＷとの間に第１の通信チャネルが確立される（Ｓ４１０）。この通信チャネルの為のＩＰアドレスが端末に割り当てられる。
【００３６】
端末が、第１のＳＧＷからサービスが提供されているエリアから出ようとすると、第２のＳＧＷが、ほぼネットワークトポロジに基づいて選択される（Ｓ４２０）。第２のＳＧＷにより近い第２のＰＧＷがある場合には（Ｓ４３０）、第２のＳＧＷは第２のＰＧＷに接続して（Ｓ４５０）、新しいＳ５セッションをセットアップする。第１のＰＧＷよりも近いＰＧＷがない場合には、第２のＳＧＷは第１のＰＧＷに接続して（Ｓ４４０）、最初のＳ５セッションを修正する。このＰＧＷ再選択のロジックは、ＭＭＥにおいて実施可能である。
【００３７】
図５は、一例示的実施形態による、無線ネットワークのエンティティ間のデータ及び信号のフローの例示的視覚表現を示す。図５を参照すると、このソリューションには３つの主要実行フェーズがあり、各フェーズは、前のフェーズの結果に依存する。第１に、ＭＭＥが、ＰＧＷ再配置（又は他の、適切なインタフェース及びロジックを有するコアコンポーネント又はネットワーク要素）によりハンドオーバを指揮し、ＳＤＮコントローラにＰＧＷ再配置イベントをタイミングよく通知し、この通知には、関与する端末、端末に割り当てられているＩＰアドレス、及びターゲットＰＧＷに関する情報が含まれる。第２に、ＳＤＮコントローラが、ＳＤＮ対応ルータに対し、端末に戻るトラフィックが新しいＰＧＷに配信されるように、端末のＩＰアドレスに関するルーティングを再構成するよう指示する。第３に、ＳＤＮコントローラがＭＭＥに、ルーティングの再構成が成功したことを通知し、ＭＭＥが、ハンドオーバを支援する為に確立された一時的ＧＴＰ、並びにハンドオーバの前に使用されていた最初のＧＴＰの削除を開始する。
【００３８】
ＳＤＮコントローラは、ＩＰルーティングを再構成してＰＧＷ再配置をサポートすることが可能になる為には、再配置が行われたことを知っていなければならず、且つ、少なくともイベントに関する以下の情報、即ち、端末及びＩＰアドレスが再配置されているかどうかの情報、並びにＰＧＷのソース及び宛先の情報を受け取っていなければならない。この情報の生成は、ＥＰＣドメインから行われなければならず、ＭＭＥは、この情報を提供するロジックＥＰＣコンポーネント（或いは、ＳＤＮコントローラ又は同等のロジックによって使用される為に必要な、ＥＰＣからの情報を取得する何らかの要素）である。従って、提案されている機能アーキテクチャに示されるように、ＰＧＷ再配置イベントを監視し、そのようなイベントが発生した場合にＳＤＮコントローラに通知する為に、ＭＭＥ内にＳＤＮエージェントが実施されている。
【００３９】
ＭＭＥは、ＰＧＷ再配置をトリガする為の最も論理的な機能配置を提供するが、再配置ロジックは、ＭＭＥ内に局所的に実施されてよく、或いは、外部の管理機能又は指揮エンティティ（例えば、独立したＳＤＮコントローラ）から、又はＳＤＮコントローラより上位のロジック層にある外部の管理アプリケーション又は指揮アプリケーションから取り出されてよい。
【００４０】
ＰＧＷ再配置ロジックがＳＤＮコントローラ内で実施されている場合、ＭＭＥは、与えられたＳＧＷと与えられた端末に関して、最適なＰＧＷをＳＤＮコントローラに照会する。ＳＤＮコントローラ（又は他の適用可能なロジックソース）は、ＰＧＷ再配置を決定すると、ＭＭＥ内のＳＤＮエージェントとの通信チャネルを利用して、ＭＭＥに対し、全ての既存ベアラに関してＰＧＷ再配置をトリガするように指示する。この手順の間に、ベアラの終了の為に、より近いＰＧＷが選択され、同じＩＰアドレスが端末にアタッチされる。あるＵＥに関連付けられた全てのベアラのマイグレーションが完了すると、その報告が、ＭＭＥ内のＳＤＮエージェントによってＳＤＮコントローラに返される。
【００４１】
ＳＤＮネットワークは、１つの設計であらゆるネットワークシナリオに適合するようにはできない。ＳＤＮルータのセットアップの全般的な原理は、ＰＧＷ再配置をサポートする為のルーティングの再構成に必要なＳＤＮコントローラの作業を最小化／最適化する（ネットワーキングの複雑さ、レイテンシ、ＣＰＵの利用率、運用上のリスクを低減する）ように設計されなければならない。ここで提示している構成例は、全てのＳＤＮルータが、それらの間でトラフィックを１回のホップでルーティングできるように、ＭＰＬＳ  ＬＳＰ又はＧＲＥトンネルで完全にメッシュ化されることを提案している。このように、ルーティングの再構成は、これらのＳＤＮルータに対してのみ必要であり、これらのＳＤＮルータの間にある中間ルータのいずれに対しても不要である。
【００４２】
ＳＤＮコントローラは、ＰＧＷ再配置が通知されたら、上記提案のＳＤＮルータのセットアップに基づいて、ＳＤＮルータに対してルーティングの再構成を行うことが可能である。この再構成により、新しいＰＧＷに直接接続されている特定のＳＤＮルータをポイントしている全てのＳＤＮルータに対する、関与している端末のホストルートが同期される。ＳＤＮコントローラの実質的な作用は、ＳＤＮルータに対する端末のホストルートをリアルタイムで構成することと、ＭＰＬＳ  ＬＳＰ又はＧＲＥトンネルを利用して端末のトラフィックを正しいＰＧＷに配信することである。インターネットルータは、ＰＧＷが配置されるたびにインターネットへのルートをアナウンスするが、ＰＧＷ再配置の間は変化を認識しない。インターネットルータは、全ての端末に対して同じ集約されたルートをアナウンスする。
【００４３】
図６は、一例示的実施形態においてソースｅＮＢからターゲットｅＮＢへのＵＥハンドオーバによって引き起こされるシームレスなＰＧＷ再配置による、無線ネットワークのエンティティ間のイベントシーケンス及びデータフローの例示的視覚表現を示す。図６を参照すると、無線ネットワークの各エンティティは、以下の高レベルステップを実行する。この例示的表現では、ソースＭＭＥとターゲットＭＭＥとを同じものとして扱う。
【００４４】
１．新たな端末接続要求があるたびに、その端末の為のＳＧＷ及びＰＧＷが選択される。ＰＧＷは、ＳＧＷと同じ場所にあってよい。図６は、既存のｅＮＢ、ＳＧＷ、ＰＧＷと、第１のホップルータであるｅＮＢ１、ＳＧＷ１、ＰＧＷ１、及びルータ１とを表している。
【００４５】
２．ＵＥと（Ｇｏｏｇｌｅウェブサイトとして示されている）インターネットとの間の通信セッションが、アップリンクトラフィック（ＵＥからインターネットへのトラフィック）についてはｅＮＢ１、ＳＧＷ１、ＰＧＷ１、及びルータ１において処理され、ダウンリンクトラフィック（インターネットからＵＥへのトラフィック）についてはルータ１、ＰＧＷ１、ＳＧＷ１、及びｅＮＢ１において処理される。
【００４６】
３．ｅＮＢ１は、ＭＭＥに対するＳ１ハンドオーバ要求をｅＮＢ１からｅＮＢ２に送信する。
【００４７】
４．ＭＭＥは、ソースＭＭＥ及びターゲットＭＭＥの両方として機能する。ＭＭＥは、ゲートウェイ選択ロジックを実行し、ＳＧＷ２をターゲットＳＧＷとし、ＰＧＷ２をターゲットＰＧＷとするＰＧＷ再配置によるＳ１ハンドオーバを指揮するかどうかを決定する。ＭＭＥは、ＳＧＷ２に対し、端末ＥＰＳベアラコンテキストにより、ＰＧＷ２とのＧＴＰセッションを生成するようシグナリングする。
【００４８】
５．ＳＧＷ２は、端末ベアラコンテキストにより、セッション生成要求をＰＧＷ２に送信する。ＳＧＷ２とＰＧＷ２はＧＴＰトンネルを確立し、ＰＧＷ２は、同じ端末ＩＰアドレスに基づくＩＰフローを生成する。
【００４９】
６．ＭＭＥは、ｅＮＢ２にハンドオーバ要求を送信し、ｅＮＢ２は、３ＧＰＰ  ＴＳ  ２３．４０１で規定されているようにＭＭＥハンドオーバ応答により返信する。
【００５０】
７．ＭＭＥは、ＳＧＷ２に対し、３ＧＰＰ  ＴＳ  ２３．４０１に記載されているように、ＳＧＷ１とのデータ転送の為の間接トンネルを生成するようシグナリングする。
【００５１】
８．ＭＭＥは、ＳＧＷ１に対し、３ＧＰＰ  ＴＳ  ２３．４０１に記載されているように、ＳＧＷ２とのデータ転送の為の間接トンネルを生成するようシグナリングする。
【００５２】
９．ＭＭＥはｅＮＢ１にハンドオーバコマンドを送信し、ｅＮＢ１は端末ハンドオーバコマンドを送信する。端末はｅＮＢ１へのハンドオーバを確認し、ｅＮＢ１はＭＭＥにハンドオーバステータスを通知する。
【００５３】
１０．ｅＮＢ２は、端末へのサービス提供を開始し、ＭＭＥにハンドオーバ通知を送信する。
【００５４】
１１．この時点では、ＰＧＷ再配置によるハンドオーバは完了しているが、ルーティングはまだ収束されていない。アップリンクユーザトラフィックは、ｅＮＢ２、ＳＧＷ２、ＰＧＷ２、及びルータ２を通って進む。
【００５５】
１２．ダウンリンクトラフィックは、ルータ１、ＰＧＷ１、ＳＧＷ１、ＳＧＷ２、ｅＮＢ２を通って進む。ダウンリンクトラフィックは、ＳＧＷ１とＳＧＷ２との間のデータ転送トンネルを使用する。
【００５６】
１３．ＭＭＥは、３ＧＰＰ  ＴＳ  ２３．４０１で規定されているように、ＳＧＷ２にベアラ修正要求を送信する。
【００５７】
１４．ＭＭＥは、ＳＤＮコントローラに対し、ＰＧＷ再配置イベントを、ルータ１、ルータ２、及び端末のＩＰアドレス情報とともに通知する。
【００５８】
１５．ＳＤＮコントローラは、ルータ１に関するルーティング再構成を実施する。
【００５９】
１６．ＳＤＮコントローラは、ルータ２に関するルーティング再構成を実施する。
【００６０】
１７．ＳＤＮコントローラは、ＭＭＥに対して、ルーティング再構成の完了を通知する。
【００６１】
１８．この時点では、端末に関するルーティングが収束されている。アップリンクユーザトラフィックは、ｅＮＢ２、ＳＧＷ２、ＰＧＷ２、及びルータ２を通って進む。
【００６２】
１９．ダウンリンクユーザトラフィックは、ルータ２、ＰＧＷ２、ＳＧＷ２、及びｅＮＢ２を通って進む。
【００６３】
２０．トラッキングエリア更新。
【００６４】
２１．ＭＭＥはＳＧＷ１に対し、古いセッションを削除するようシグナリングする。
【００６５】
２１．ＭＭＥはｅＮＢ１に対し、ＵＥコンテキストをリリースするようシグナリングする。
【００６６】
２３．ＭＭＥはＳＧＷ１に対し、間接データ転送トンネルを削除するようシグナリングする。
【００６７】
２４．ＭＭＥはＳＧＷ２に対し、間接データ転送トンネルを削除するようシグナリングする。
【００６８】
図７は、一例示的実施形態による、モバイル端末のシームレスな再配置を実施する装置の機能ブロック図を示す。ここで図７を参照すると、モバイル端末のシームレスな再配置を実施するように構成された装置が示されている。一例示的実施形態では、本装置は、図６を参照して上述された動作を実施してよい。
【００６９】
本装置は、本発明の一例示的実施形態によるデータ処理、アプリケーション実行、及び他の処理及び管理サービスを実施するように構成された処理回路７０を含んでよい。一実施形態では、本装置は、モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）であってよい。処理回路７０は、プロセッサ７１、記憶装置７２、及びネットワークインタフェース７３を含んでよい。従って、処理回路７０は、本明細書に記載の動作を実施するように（例えば、ハードウェア、ソフトウェア、又はハードウェアとソフトウェアの組み合わせにより）構成された回路チップ（例えば、集積回路チップ）として実施されてよい。しかしながら、幾つかの実施形態では、処理回路７０は、サーバ、コンピュータ、ラップトップ、ワークステーションの一部分として、更には様々なモバイルコンピューティング装置の１つの一部分として実施されてもよい。
【００７０】
プロセッサ７１は、様々な様式で実施されてよい。例えば、プロセッサ７１は様々な処理手段として実施されてよく、例えば、マイクロプロセッサ又は他の処理要素、コプロセッサ、コントローラ又は他の様々なコンピューティング装置又は処理装置として実施されてよく、これは、例えば、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）、ハードウェアアクセラレータなどのような集積回路を含んでよい。一例示的実施形態では、プロセッサ７１は、記憶装置７２に記憶されている命令、又は他の方法でプロセッサ７１からアクセス可能な命令を実行するように構成されてよい。従って、プロセッサ７１は、ハードウェア又はソフトウェアによる方法で構成されたものであれ、これらの組み合わせによって構成されたものであれ、本発明の実施形態による動作を実施することが可能な、そのように構成された（例えば、回路として物理的に実施される）エンティティを表していてよい。従って、例えば、プロセッサ７１がＡＳＩＣ、ＦＰＧＡなどとして実施される場合には、プロセッサ７１は、本明細書に記載の動作を実施することに特化して構成されたハードウェアであってよい。或いは別の例として、プロセッサ７１がソフトウェア命令の実行装置として実施される場合には、これらの命令は、プロセッサ７１を、本明細書に記載の動作を実施することに特化して構成してよい。
【００７１】
一例示的実施形態では、記憶装置７２は、１つ以上の非一時的記憶装置又はメモリ装置を含んでよく、例えば、固定であってもリムーバブルであってもよい揮発性及び／又は不揮発性のメモリを含んでよい。記憶装置７２は、本発明の例示的実施形態に従って本装置が様々な機能を実施することを可能にする情報、データ、アプリケーション、命令などを記憶するように構成されてよい。例えば、記憶装置７２は、入力データを、プロセッサ７１による処理に備えてバッファリングするように構成されてよい。追加又は代替として、記憶装置７２は、命令を、プロセッサ７１による実行に備えて記憶するように構成されてよい。更に別の代替として、記憶装置７２は、様々なファイル、コンテンツ、又はデータセットを記憶できる複数のデータベースのうちの１つを含んでよい。記憶装置７２のコンテンツの中でも特に、複数のアプリケーションが、プロセッサ７１による実行に備えて記憶されてよく、これは、個々のアプリケーションのそれぞれに関連付けられた機能性を実施するためである。
【００７２】
ネットワークインタフェース７３は、他の装置及び／又はネットワークとの通信を可能にする１つ以上のインタフェース機構を含んでよい。場合によっては、ネットワークインタフェース７３は、処理回路７０と通信しているネットワーク及び／又は他の任意の装置又はモジュールとの間でデータの受信及び／又は送信を行うように構成された、ハードウェア、ソフトウェア、又はハードウェアとソフトウェアの組み合わせの形で実施される、装置や回路などの任意の手段であってよい。この点において、ネットワークインタフェース７３は、例えば、無線通信ネットワークとの通信を可能にするアンテナ（又は複数のアンテナ）及びサポートするハードウェア及び／又はソフトウェア、及び／又は、ケーブル、デジタル加入者線（ＤＳＬ）、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、イーサネット（登録商標）、又は他の方法による通信をサポートする通信モデム又は他のハードウェア／ソフトウェアを含んでよい。ネットワークインタフェース７３がネットワークと通信する状況では、ネットワークは、無線又は有線の通信ネットワークの様々な例のうちの任意のものであってよく、例えば、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、メトロポリタンエリアネットワーク（ＭＡＮ）、及び／又はワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）（例えば、インターネット）のようなデータネットワークなどであってよい。
【００７３】
本明細書に記載の発明が関連する技術分野の当業者であって、上述の説明及び関連図面に示された教示の恩恵を受ける当業者であれば、これらの発明の様々な修正形態及び他の実施形態を思いつかれるであろう。従って、本発明は、開示された特定の実施形態に限定されないこと、並びに添付の請求項の範囲には修正形態及び他の実施形態が包含されるものとすることを理解されたい。更に、上述の説明及び関連図面は、要素及び／又は機能の特定の例示的組み合わせのコンテキストにおける例示的実施形態を示しているが、当然のことながら、添付の請求項の範囲から逸脱しない限り、要素及び／又は機能の別の組み合わせが代替実施形態によって与えられてよい。この点において、例えば、上記に置いて明示的に説明されたものと異なる要素及び／又は機能の組み合わせも、添付の請求項のうちの幾つかの請求項において説明されているように考えられる。問題に対する利点、恩恵、又は解決策が本明細書に記載されている場合、当然のことながら、そのような利点、恩恵、及び／又は解決策は、幾つかの例示的実施形態には適用可能かもしれないが、必ずしも全ての例示的実施形態に適用可能であるとは限らない。従って、本明細書に記載のどの利点、恩恵、又は解決策も、全ての実施形態にとって、或いは本明細書において特許請求されている実施形態にとってクリティカル、必須、又は不可欠であるように考えられるべきではない。本明細書では具体的な用語を使用しているが、これらの用語は、限定を目的とはしておらず、あくまで一般的且つ説明的な意味で使用している。
【図１】
2019511157.tif 000003
【図２】
2019511157.tif 000004
【図３】
2019511157.tif 000005
【図４】
2019511157.tif 000006
【図５】
2019511157.tif 000007
【図６】
2019511157.tif 000008
【図７】
2019511157.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成30年9月12日(2018.9.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線環境において端末のシームレスな再配置を実施する方法であって、
複数のサービス提供ゲートウェイ（ＳＧＷ）の中から第１のＳＧＷを選択し、複数のパケットデータネットワークゲートウェイ（ＰＧＷ）の中から第１のＰＧＷを選択するステップであって、前記第１のＳＧＷは前記第１のＰＧＷに接続して第１のセッションをセットアップする、前記ステップと、
前記端末と前記第１のＰＧＷとの間に第１の通信チャネルを確立し、前記端末にインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスを割り当てるステップと、
前記端末が、前記第１のＳＧＷからサービスを提供されているエリアから出ようとしたときに、前記複数のＳＧＷの中から第２のＳＧＷを選択するステップと、
前記複数のＰＧＷの中の第２のＰＧＷが前記第１のＰＧＷよりも前記第２のＳＧＷに近い場合には、前記第２のＳＧＷを前記第２のＰＧＷに接続して新たなセッションをセットアップし、前記第１のＰＧＷよりも前記第２のＳＧＷに近いＰＧＷがない場合には、前記第２のＳＧＷを前記第１のＰＧＷに接続して前記第１のセッションを修正するステップと、
前記端末と前記第２のＰＧＷとの間に第２の通信チャネルを確立し、前記端末にあらかじめ割り当てられている前記ＩＰアドレスを維持するステップと、
前記端末にあらかじめ割り当てられている前記ＩＰアドレスに関するルーティングを、前記第２のＰＧＷを通るように再構成するステップと、
前記端末と前記第１のＰＧＷとの間の前記第１の通信チャネルを終了させるステップと、
を含む方法。
【請求項２】
モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）が、前記複数のＳＧＷの中から前記第１のＳＧＷ及び前記第２のＳＧＷを選択し、前記複数のＰＧＷの中から前記第１のＰＧＷ及び前記第２のＰＧＷを選択する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ＭＭＥは、前記端末にあらかじめ割り当てられている前記ＩＰアドレスをＰＤＮアドレス割り当てとして、前記第２のＳＧＷに対し、前記第２のＳＧＷと前記第２のＰＧＷとの間にＧＰＲＳトンネリングプロトコル（ＧＴＰ）トンネルを生成するようシグナリングする新しい方法を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ＭＭＥは、ソフトウェア定義ネットワーキング（ＳＤＮ）コントローラと通信するＭＭＥエージェントを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記ＭＭＥは、前記端末が、前記第１のＰＧＷからサービスを提供されているエリアから出るときに、前記ＳＤＮコントローラにＰＧＷ再配置イベントを通知し、前記第２のＰＧＷとの通信チャネルを確立する、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の通信チャネルが確立されている場合に、前記端末にあらかじめ割り当てられている前記ＩＰアドレスへのコンテンツのルーティングを、前記第１のＰＧＷを通るように動的に構成するステップと、
前記第２の通信チャネルが確立されている場合に、前記端末にあらかじめ割り当てられている前記ＩＰアドレスへのコンテンツのルーティングを、前記第２のＰＧＷを通るように再構成するステップと、
を更に含む、請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記第１の通信チャネルが前記端末と前記第１のＰＧＷとの間に確立されている場合には前記第１の通信チャネルに接続しているデフォルトベアラを、前記第２の通信チャネルが前記端末と前記第２のＰＧＷとの間に確立されている場合には前記第２の通信チャネルのデフォルトベアラにマイグレートするステップ
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記第１のセッションはＳ５セッションである、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記端末と前記第１のＰＧＷとの間の前記第１の通信チャネルに接続している専用ベアラを、サービス品質（ＱｏＳ）要件を満たすために追加サービスが必要とされる場合に、前記端末と前記第２のＰＧＷとの間の前記第２の通信チャネルにマイグレートするステップ
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
無線環境において端末のハンドオーバを実施する装置であって、処理回路を含み、
前記処理回路は、
複数のサービス提供ゲートウェイ（ＳＧＷ）の中から第１のＳＧＷを選択し、複数のパケットデータネットワークゲートウェイ（ＰＧＷ）の中から第１のＰＧＷを選択するステップであって、前記第１のＳＧＷは前記第１のＰＧＷに接続して第１のセッションをセットアップする、前記ステップと、
前記端末と前記第１のＰＧＷとの間に第１の通信チャネルを確立し、前記端末にインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスを割り当てることを前記端末に要求するステップと、
前記端末が、前記第１のＳＧＷからサービスを提供されているエリアから出ようとしたときに、前記複数のＳＧＷの中から第２のＳＧＷを選択するステップと、
前記複数のＰＧＷの中の第２のＰＧＷが前記第１のＰＧＷよりも前記第２のＳＧＷに近い場合には、前記第２のＰＧＷに接続して新たなセッションをセットアップすることを前記第２のＳＧＷに要求し、前記第１のＰＧＷよりも前記第２のＳＧＷに近いＰＧＷがない場合には、前記第１のＰＧＷに接続して前記第１のセッションを修正することを前記第２のＳＧＷに要求するステップと、
前記端末にあらかじめ割り当てられている前記ＩＰアドレスを使用して、前記端末と前記第２のＰＧＷとの間に第２の通信チャネルを確立することを前記端末に要求するステップと、
前記端末にあらかじめ割り当てられている前記ＩＰアドレスへのコンテンツのルーティングを、前記第２のＰＧＷを通るように再構成することを前記端末に要求するステップと、
前記端末と前記第１のＰＧＷとの間の前記第１の通信チャネルを終了させることを前記端末に要求するステップと、
を実施するように構成されている、
装置。
【請求項１１】
モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）が、前記複数のＳＧＷの中から前記第１のＳＧＷ及び前記第２のＳＧＷを選択し、前記複数のＰＧＷの中から前記第１のＰＧＷ及び前記第２のＰＧＷを選択する、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）は、前記端末にあらかじめ割り当てられている前記ＩＰアドレスをＰＤＮアドレス割り当てとして、前記第２のＳＧＷに対し、前記第２のＳＧＷと前記第２のＰＧＷとの間にＧＰＲＳトンネリングプロトコル（ＧＴＰ）トンネルを生成するようシグナリングする新しい方法を含む、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記ＭＭＥは、ソフトウェア定義ネットワーキング（ＳＤＮ）コントローラと通信するＭＭＥエージェントを含む、請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
前記ＭＭＥは、前記端末が、前記第１のＰＧＷからサービスを提供されているエリアから出るときに、前記ＳＤＮコントローラにＰＧＷ再配置イベントを通知し、前記第２のＰＧＷとの通信チャネルを確立する、請求項１１に記載の装置。
【請求項１５】
前記処理回路は更に、
前記第１の通信チャネルが確立されている場合に、前記端末にあらかじめ割り当てられている前記ＩＰアドレスへのコンテンツのルーティングを、前記第１のＰＧＷを通るように動的に構成するステップと、
前記第２の通信チャネルが確立されている場合に、前記端末にあらかじめ割り当てられている前記ＩＰアドレスへのコンテンツのルーティングを、前記第２のＰＧＷを通るように再構成するステップと、
を実施するように構成されている、
請求項１０に記載の装置。
【請求項１６】
前記処理回路は更に、
前記第１の通信チャネルが前記端末と前記第１のＰＧＷとの間に確立されている場合には前記第１の通信チャネルに接続しているデフォルトベアラを、前記第２の通信チャネルが前記端末と前記第２のＰＧＷとの間に確立されている場合には前記第２の通信チャネルのデフォルトベアラにマイグレートするステップ
を実施するように構成されている、
請求項１０に記載の装置。
【請求項１７】
前記第１のセッションはＳ５セッションである、請求項１０に記載の装置。
【請求項１８】
前記処理回路は更に、前記端末と前記第１のＰＧＷとの間の前記第１の通信チャネルに接続している専用ベアラを、サービス品質（ＱｏＳ）要件を満たすために追加サービスが必要とされる場合に、前記端末と前記第２のＰＧＷとの間の前記第２の通信チャネルにマイグレートするステップを実施するように構成されている、請求項１０に記載の装置。
【請求項１９】
前記端末は、空中線端末を備え、前記無線環境は、空対地ネットワークを備える、
請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
前記端末は、空中線端末を備え、前記無線環境は、空対地ネットワークを備える、
請求項１０に記載の装置。
【国際調査報告】
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