(57)【要約】  モバイル通信装置は、モバイル通信ネットワークを介してデータパケットを通信するように構成される。モバイル通信ネットワークは無線ネットワーク部を含み、無線ネットワーク部は、複数の異なる無線アクセスインタフェースを提供する複数の基地局を含み、複数の異なる無線アクセスインタフェースから、データパケットをモバイル通信装置から通信する複数の異なる無線アクセスベアラタイプを形成することができ、モバイル通信ネットワークはコアネットワーク部を含み、コアネットワーク部は、無線ネットワーク部からデータパケットを通信する複数の基盤機器を含む。モバイル通信装置は、無線ベアラコントローラを含み、無線ベアラコントローラは、所定の可能なトラフィックプロファイルセットのうちの１つから、モバイル通信ネットワークを介して通信すべきデータパケットのトラフィックプロファイルを決定し、データパケットの決定されたトラフィックプロファイルに従ってモバイル通信装置からデータパケットを通信するために最も適したタイプの無線アクセスベアラを提供する、複数の異なる無線アクセスインタフェースのうちの１つを選択するように構成される。それにより、ベアラコントローラは、通信すべきデータパケットの観測されたトラフィックプロファイルに基づいて、データパケットをモバイル通信装置に通信するのに最も適切な通信ベアラを識別し、利用可能な通信リソースを効率的に利用するように構成される。
2014526163.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モバイル通信装置とデータを通信する複数の基地局を含む無線ネットワーク部と、
複数の基盤機器を含むコアネットワーク部と、
を含むモバイル通信ネットワークであって、前記基盤機器は、前記無線ネットワーク部を介して前記データパケットを前記モバイル通信装置に通信するとともに、前記データパケットを前記モバイル通信装置から受信するように構成され、前記コアネットワークの前記基盤機器の１つはベアラコントローラを含み、前記ベアラコントローラは、
前記モバイル通信装置の１つに通信する、前記基盤機器により受信されたデータパケットを識別し、
所定の可能なトラフィックプロファイルセットのうちの１つから、前記受信データパケットのトラフィックプロファイルを決定し、
前記受信データパケットの前記決定されたトラフィックプロファイルに従って前記モバイル通信装置に前記データパケットを通信する、複数の異なるベアラタイプのうちの１つを選択する
ように構成される、モバイル通信ネットワーク。
【請求項２】
前記無線ネットワーク部は、
前記モバイル通信装置に前記データを通信するために前記複数の異なるベアラタイプを確立する複数の異なる無線アクセスインタフェースを提供する複数の基地局を含み、前記複数の異なるベアラタイプは異なる無線アクセスベアラタイプを含み、前記ベアラコントローラは、
前記モバイル通信装置の１つに通信する、前記基盤機器により受信されたデータパケットを識別し、
前記モバイル通信装置に通信すべき前記受信データパケットの所定の可能なトラフィックプロファイルセットのうちの１つから、前記受信データパケットのトラフィックプロファイルを決定し、
前記受信データパケットの前記決定されたトラフィックプロファイルに従って、前記モバイル通信装置に前記データを通信するために最も適するタイプの無線アクセスベアラを提供する、前記複数の異なる無線アクセスベアラタイプのうちの１つを選択する
ように構成される、請求項１に記載のモバイル通信ネットワーク。
【請求項３】
前記コアネットワーク部の前記基盤機器の１つはゲートウェイ機器であり、前記ゲートウェイ機器は、異なるタイプの通信ベアラを含む複数の異なるベアラタイプのうちの１つを使用して、前記コアネットワークを介して前記モバイル通信装置からデータパケットを受信するとともに、データパケットを前記モバイル通信装置に通信するように構成され、前記ゲートウェイ機器は前記ベアラコントローラを含み、前記ベアラコントローラは、
前記モバイル通信装置の１つに通信する、前記基盤機器により受信されたデータパケットを識別し、
前記モバイル通信装置に通信すべき前記受信データパケットの所定の可能なトラフィックプロファイルセットのうちの１つから、前記受信データパケットのトラフィックプロファイルを決定し、
前記モバイル通信装置に前記データパケットを通信する、前記モバイル通信装置に通信されている前記データパケットの所定のプロファイルタイプに最もよく一致するように選択される前記複数の異なるタイプの通信ベアラのうちの１つを選択する
ように構成される、請求項１に記載のモバイル通信ネットワーク。
【請求項４】
前記トラフィックプロファイルタイプは、前記モバイル通信装置が接続状態にある場合に決定され、前記接続状態では、前記データパケットを前記モバイル通信ネットワークとやりとりする通信ベアラが確立されており、前記コアネットワークの前記基盤機器の１つ又は複数は、前記通信ベアラを介して通信される前記データパケットに基づいて前記トラフィックプロファイルタイプを決定するように構成される、請求項１、２、又は３に記載のモバイル通信ネットワーク。
【請求項５】
前記トラフィックプロファイルタイプは、
時間に関する前記データパケットの相対受信レートを特定し、
前記データパケットの前記相対受信レートを所定の相対レートセットと比較し、
前記データパケットの前記観測された相対受信レートを、異なるトラフィックプロファイルに対応する所定の相対レートセットのうちの１つとマッチングさせることにより、前記トラフィックプロファイルを決定する
ことにより決定される、請求項１〜４のいずれか一項に記載のモバイル通信ネットワーク。
【請求項６】
前記所定の相対レートセットのそれぞれは、所定の時間期間内で受信し得るデータパケット数の閾値に対応し、前記データパケットの前記相対受信レートを特定することは、
前記所定の時間期間中、前記モバイル通信装置に通信される前記データパケットをバッファリングすること、
前記所定の時間期間内に受信したデータパケット数を特定すること、及び
前記所定の期間内に受信したデータパケット数を前記所定の閾値セットの１つと比較して、前記所定の時間期間内のデータの前記相対受信レートの指示を提供すること、
を含む、請求項５に記載のモバイル通信ネットワーク。
【請求項７】
前記所定の時間期間は可変である、請求項６に記載のモバイル通信ネットワーク。
【請求項８】
前記データパケットは、送信元アドレス、宛先アドレス、及びポート番号を有するインターネットパケットを含み、前記トラフィックプロファイルは、
前記ポート番号、前記送信元アドレス、又は前記宛先アドレスのうちの少なくとも１つを、前記所定のプロファイルタイプのうちの１つにマッピングする
ことにより決定される、請求項１〜７のいずれか一項に記載のモバイル通信ネットワーク。
【請求項９】
前記マッピングすることは、前記送信元アドレスに対して逆ドメイン名サーバクエリを実行することを含む、請求項８に記載のモバイル通信ネットワーク。
【請求項１０】
前記ベアラコントローラは、前記データパケットを前記モバイル通信装置に通信する論理接続の指示に関して、前に決定されたトラフィックプロファイルタイプを記憶するデータ記憶装置を含む、請求項８又は９に記載のモバイル通信ネットワーク。
【請求項１１】
前記論理接続の前記指示は、一意のインデックス、送信元アドレス、宛先アドレス、又は国際モバイル加入者識別番号のうちの少なくとも１つを含む、請求項１０に記載のモバイル通信ネットワーク。
【請求項１２】
モバイル通信ネットワークを介して通信する方法であって、前記モバイル通信ネットワークは、モバイル通信装置とデータを通信する複数の基地局を含む無線ネットワーク部と、複数の基盤機器を含むコアネットワーク部と、を含み、前記基盤機器は、前記無線ネットワーク部を介して前記データパケットを前記モバイル通信装置に通信するとともに、前記データパケットを前記モバイル通信装置から受信するように構成され、方法は、
前記モバイル通信装置の１つに通信する、前記基盤機器により受信されたデータパケットを識別すること、
所定の可能なトラフィックプロファイルセットのうちの１つから、前記受信データパケットのトラフィックプロファイルを決定すること、及び
前記モバイル通信装置への前記受信データパケットの前記決定されたトラフィックプロファイルに従って前記モバイル通信装置に前記データパケットを通信する、複数の異なるベアラタイプのうちの１つを選択すること、
を含む、方法。
【請求項１３】
前記無線ネットワーク部は、前記モバイル通信装置に前記データを通信するために異なる前記複数のベアラタイプを提供する複数の異なる無線アクセスインタフェースを提供する複数の基地局を含み、前記複数の異なるベアラタイプは異なる無線アクセスベアラタイプを含み、前記データパケットを前記モバイル通信装置に通信する、前記複数の異なるベアラタイプのうちの１つを選択することは、
前記受信データパケットの前記決定されたトラフィックプロファイルに従って前記モバイル通信装置に前記データを通信するために最も適したタイプの無線アクセスベアラを提供する、前記複数の異なる無線アクセスベアラタイプのうちの１つを選択することを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記コアネットワーク部の前記基盤機器の１つはゲートウェイ機器であり、前記ゲートウェイ機器は、前記無線ネットワークへの複数の異なるベアラタイプのうちの１つを使用して、前記コアネットワークを介して前記モバイル通信装置からデータパケットを受信するとともに、データパケットを前記モバイル通信装置に通信するように構成され、前記複数の異なるベアラタイプは異なる通信ベアラタイプを含み、前記データパケットを前記モバイル通信装置に通信する、前記複数の異なるベアラタイプのうちの１つを選択することは、
前記データを前記モバイル通信装置に通信する、前記複数の通信ベアラタイプのうちの１つを選択することを含み、通信ベアラの前記選択されるタイプは、前記モバイル通信装置に通信されている前記データパケットの前記所定のプロファイルタイプに一致するように選択される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記トラフィックプロファイルタイプは、前記モバイル通信装置が接続状態にある場合に決定され、前記接続状態では、前記データパケットを前記モバイル通信ネットワークとやりとりする通信ベアラが確立されており、前記コアネットワークの前記基盤機器の１つ又は複数は、前記通信ベアラを介して通信される前記データパケットに基づいて前記トラフィックプロファイルタイプを決定するように構成される、請求項１２、１３、又は１４に記載のモバイル通信ネットワーク。
【請求項１６】
前記トラフィックプロファイルタイプは、
時間に関する前記データパケットの相対受信レートを特定し、
前記データパケットの前記相対受信レートを所定の相対レートセットと比較し、
前記セットからの前記所定の相対レートのうちの１つに最もマッチングする１つ又は前記所定の相対レートセットからの前記データパケットの前記観測された相対受信レートをマッチングさせることにより、前記トラフィックプロファイルを決定する
ことにより決定される、請求項１２〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
モバイル通信ネットワークの基盤機器であって、前記モバイル通信ネットワークは、モバイル通信装置とデータを通信する複数の基地局を含む無線ネットワーク部と、複数の基盤機器を含むコアネットワーク部と、を含み、前記基盤機器は、
前記無線ネットワーク部を介して前記データパケットを前記モバイル通信装置に通信するとともに、前記データパケットを前記モバイル通信装置から受信し、
前記モバイル通信装置の１つに通信する、前記基盤機器により受信されたデータパケットを識別し、
前記モバイル通信装置に通信すべき前記受信データパケットの所定の可能なトラフィックプロファイルセットのうちの１つから、前記受信データパケットのトラフィックプロファイルを決定し、
前記受信データパケットの前記決定されたトラフィックプロファイルに従って前記モバイル通信装置に前記データパケットを通信する、複数の異なるベアラタイプのうちの１つを選択する
ように構成される、基盤機器。
【請求項１８】
前記無線ネットワーク部は、
前記モバイル通信装置に前記データを通信するために前記複数の異なるベアラタイプを確立する複数の異なる無線アクセスインタフェースを提供する複数の基地局を含み、前記複数の異なるベアラタイプは異なる無線アクセスベアラタイプを含み、前記基盤機器は、
前記モバイル通信装置の１つに通信する、前記基盤機器により受信されたデータパケットを識別し、
前記モバイル通信装置に通信すべき前記受信データパケットの所定の可能なトラフィックプロファイルセットのうちの１つから、前記受信データパケットのトラフィックプロファイルを決定し、
前記受信データパケットの前記決定されたトラフィックプロファイルに従って、前記モバイル通信装置に前記データを通信するために最も適するタイプの無線アクセスベアラを提供する、前記複数の異なる無線アクセスベアラタイプのうちの１つを選択する
ように構成される、請求項１７に記載の基盤機器。
【請求項１９】
前記基盤機器はゲートウェイ機器であり、前記ゲートウェイ機器は、複数の異なるタイプの通信ベアラから形成された前記複数の異なるベアラタイプのうちの１つを使用して、前記コアネットワークを介して前記モバイル通信装置からデータパケットを受信するとともに、データパケットを前記モバイル通信装置に通信し、前記基盤機器は、
前記モバイル通信装置の１つに通信する、前記基盤機器により受信されたデータパケットを識別し、
前記モバイル通信装置に通信すべき前記受信データパケットの所定の可能なトラフィックプロファイルセットのうちの１つから、前記受信データパケットのトラフィックプロファイルを決定し、
前記モバイル通信装置に前記データパケットを通信する、前記モバイル通信装置に通信されている前記データパケットの所定のプロファイルタイプに最もよくマッチングするように選択される前記複数の異なるタイプの通信ベアラのうちの１つを選択する
ように構成される、請求項１７に記載の基盤機器。
【請求項２０】
前記トラフィックプロファイルタイプは、前記モバイル通信装置が接続状態にある場合に決定され、前記接続状態では、前記データパケットを前記モバイル通信ネットワークとやりとりする通信ベアラが確立されており、前記コアネットワークの前記基盤機器の１つ又は複数は、前記通信ベアラを介して通信される前記データパケットに基づいて前記トラフィックプロファイルタイプを決定するように構成される、請求項１７、１８、又は１９に記載のモバイル通信ネットワーク。
【請求項２１】
前記トラフィックプロファイルタイプは、
時間に関する前記データパケットの相対受信レートを特定し、
前記データパケットの前記相対受信レートを所定の相対レートセットと比較し、
前記データパケットの前記観測された相対受信レートを、異なるトラフィックプロファイルに対応する所定の相対レートセットのうちの１つとマッチングさせることにより、前記トラフィックプロファイルを決定する
ことにより決定される、請求項１７〜２０のいずれか一項に記載の基盤機器。
【請求項２２】
前記所定の相対レートセットのそれぞれは、所定の時間期間内で受信し得るデータパケット数の閾値に対応し、前記データパケットの前記相対受信レートを特定することは、
前記所定の時間期間中、前記モバイル通信装置に通信される前記データパケットをバッファリングすること、
前記所定の時間期間内に受信したデータパケット数を特定すること、及び
前記所定の期間内に受信したデータパケット数を前記所定の閾値セットの１つと比較して、前記所定の時間期間内のデータの前記相対受信レートの指示を提供すること、
を含む、請求項２１に記載の基盤機器。
【請求項２３】
前記所定の時間期間は可変である、請求項２２に記載の基盤機器。
【請求項２４】
前記データパケットは、送信元アドレス、宛先アドレス、及びポート番号を有するインターネットパケットを含み、前記トラフィックプロファイルは、
前記ポート番号、前記送信元アドレス、又は前記宛先アドレスのうちの少なくとも１つを、前記所定のプロファイルタイプのうちの１つにマッピングする
ことにより決定される、請求項１７〜２３のいずれか一項に記載の基盤機器。
【請求項２５】
前記マッピングすることは、前記送信元アドレスに対して逆ドメイン名サーバクエリを実行することを含む、請求項２４に記載の基盤機器。
【請求項２６】
前記基盤機器は、前記データパケットを前記モバイル通信装置に通信する論理接続の指示に関して、前に決定されたトラフィックプロファイルタイプを記憶するデータ記憶装置を含む、請求項２４又は２５に記載の基盤機器。
【請求項２７】
前記論理接続の前記指示は、一意のインデックス、送信元アドレス、宛先アドレス、又は国際モバイル加入者識別番号のうちの少なくとも１つを含む、請求項２６に記載の基盤機器。
【請求項２８】
添付図面を参照して実質的に本明細書に記載されたモバイル通信ネットワーク又は基盤機器。
【請求項２９】
添付図面を参照して実質的に本明細書に記載された通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、データパケットをモバイル通信装置に通信し、且つ／又はデータパケットをモバイル通信装置から通信するモバイル通信ネットワーク、基盤機器、及びデータパケットを通信する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
モバイル通信システムは過去十数年にわたり、ＧＳＭ（登録商標）システム（モバイルグローバルシステム）から３Ｇシステムに進化し、今ではパケットデータ通信並びに回線交換通信を含む。第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）は現在、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）と呼ばれる第４世代モバイル通信を開発中であり、ＬＴＥでは、コアネットワーク部が、初期のモバイル通信ネットワークアーキテクチャの構成要素と、下りリンクでは直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）に基づき、上りリンクでは単一搬送波周波数分割多元アクセス（ＳＣ−ＦＤＭＡ）に基づく無線アクセスインタフェースとの統合に基づく、より簡易化されたアーキテクチャを形成するように進化した。コアネットワーク構成要素は、改良されたパケット通信システムに従ってデータパケットを通信するように構成される。他のモバイル通信システムと同様に、音声、基本データサービス、及びショートメッセージサービスを使用する単純なメッセージングのみを提供した第２世代ＧＳＭシステムの進化以来、ＬＴＥシステムは、より高度なサービスをサポートするように発展した。
【０００３】
例えば、ＬＴＥシステムにより提供される無線インタフェースの向上及びデータレートの改良により、ユーザは、以前は固定回線データ接続を介してのみ利用可能であったモバイルビデオストリーミング及びモバイルビデオ会議等の高データレートアプリケーションを享受することが可能である。したがって、第３及び第４世代モバイル通信ネットワークは通常、より複雑で高価な無線送受信器を実施する必要があり得る高度データ変調技法を無線インタフェースにおいて利用する。しかし、全ての通信が、例えば、ＬＴＥシステムの全帯域幅能力を必要とする性質のものであるわけではない。
【０００４】
従来、ＬＴＥネットワークは、スマートフォン及びパーソナルコンピュータ（例えば、ラップトップ、タブレット等）等のモバイル装置に通信サービスを提供することが予期される。これらのタイプの通信サービスは通常、ビデオデータストリーミング等の高帯域幅アプリケーションに最適化された高性能専用データ接続を用いて提供される。しかし、マシンタイプ通信（ＭＴＣ）（マシン−マシン（Ｍ２Ｍ）通信と呼ばれることもある）の分野での最近の発展により、モバイル通信ネットワークの増大しつつあるユビキタス性を利用するように、より多様なアプリケーションが開発されることになった。したがって、ＬＴＥネットワークも、スマートメータ、スマートセンサ等のより単純なネットワーク装置又は電子書籍リーダ等の高度な通信を必要としないさらに単純な装置の通信サービスをサポートすることが予期される可能性がますます高まっている。一般に「ＭＴＣ装置」として分類されるこれらのような装置は通常、スマートフォン及びパーソナルコンピュータ等の従来のモバイル通信装置よりも設計が単純であり、比較的小量のデータを比較的長い間隔を空けて送信することを特徴とする。したがって、データを通信する場合、通信すべきデータの特徴に従って通信リソースを効率的に使用することができる技法を利用することがより適切であり得る。
【発明の概要】
【０００５】
本発明によれば、モバイル通信装置とデータを通信する複数の基地局を含む無線ネットワーク部と、複数の基盤機器を含むコアネットワーク部とを含むモバイル通信ネットワークが提供され、基盤機器は、無線ネットワーク部を介してデータパケットをモバイル通信装置に通信するとともに、データパケットをモバイル通信装置から受信するように構成され、コアネットワークの基盤機器の１つはベアラコントローラを含み、ベアラコントローラは、モバイル通信装置の１つに通信する、基盤機器により受信されたデータパケットを識別し、所定の可能なトラフィックプロファイルセットのうちの１つから、受信データパケットのトラフィックプロファイルを決定し、受信データパケットの決定されたトラフィックプロファイルに従ってモバイル通信装置にデータパケットを通信する、複数の異なるベアラタイプのうちの１つを選択するように構成される。
【０００６】
例えば、３ＧＰＰ内で、無線アクセスインタフェースタイプの異種構成を提供し、それにより、例えば、ＧＳＭベースのシステム、ＵＭＴＳ、及びＬＴＥが一緒に存在することを可能にするモバイル通信システムの無線アクセスネットワークを提供することが提案されている。通常、マルチモーダルであるモバイル通信装置は、ネットワークにより与えられる方向に基づいて無線アクセスインタフェースの１つを提供する複数のシステムの１つに接続することにより、異なる無線アクセスインタフェースを介して通信することができる。ネットワークにより与えられる方向は、トラフィックの属性又は履歴データに基づかない。トラフィックタイプについてのそのような情報は通常、負荷平衡のために使用される。モバイル通信装置は、１つのみのシステムにキャンプするにも拘わらず、これらの無線アクセスシステムのそれぞれに登録されているように見える。通常、下りリンク（ＤＬ）データが、モバイル装置への通信のために到着した場合、モバイルはアイドルモードである。ネットワークは、モバイル通信装置が登録された全ての無線アクセスシステムでのページングを即座に開始することに進む。通常、提案されているトラフィックタイプ間の差別化は、モバイルが、回線交換音声サービスをサポートしないＬＴＥシステムに現在キャンプしている場合、ＧＳＭ／ＵＭＴＳを使用するように言われるという点で、回線交換フォールバック特徴が使用される場合、回線交換データ（音声）のみに関してである。
【０００７】
本発明の実施形態は、モバイル通信ネットワークのコアネットワーク部の基盤機器内のベアラコントローラが、モバイル通信装置に通信すべきデータパケットを識別し、これらのパケットを解析して、モバイル通信装置に通信すべきこれらのデータパケットのトラフィックプロファイルを識別するように構成される構成を提供することができる。したがって、ベアラコントローラは、一例では、データパケットの到着レートを解析して、データパケットの相対到着レートを所定の値と照合することにより、複数の異なるトラフィックプロファイルの１つに関して、データパケットの通信プロファイルを特徴付ける。一例では、所定の期間内に到着するデータパケット数は、複数の閾値と比較され、数がある閾値を超えるが、さらなる閾値未満である場合、その送信元からモバイル通信装置へのデータパケットの通信を対応するトラフィックプロファイルにマッピングすることができる。他の例では、例えば、データパケットを受信する平均時間及びその平均時間からの標準偏差を識別する統計的解析を実行し得る。次に、コントローラは、データパケットをモバイル通信装置に通信するために最も適切な通信ベアラを識別するように構成される。
【０００８】
一例では、ベアラコントローラは、例えば、ロングタームエボリューションアーキテクチャのサービングゲートウェイ内の基盤機器の部分を形成し、基盤機器は、トラフィックプロファイルに基づいて、データパケットをモバイル通信装置に通信する、複数の異なる無線ベアラタイプのうちの１つを選択する。例えば、ベアラコントローラは、ＬＴＥネットワーク、ＧＰＲＳネットワークを介してデータパケットを通信すべきであり、又は実際には、ベアラコントローラがパケットデータネットワークゲートウェイの部分を形成する場合、ＷｉＦｉネットワークを介してデータパケットを通信すべきであると判断し得る。
【０００９】
別の例では、ベアラコントローラは、コアネットワークの基盤機器の部分を形成し、コアネットワークを介してデータパケットを通信する通信ベアラのタイプを決定するように構成される。例えば、ベアラコントローラは、パケットデータゲートウェイの部分を形成し得、モバイル通信装置に通信するデータパケットの到着を解析することにより、コアネットワークを介して無線ネットワーク部に可能な限り効率的にデータパケットを通信する、所定のサービス品質を提供する特定のベアラを選択する。
【００１０】
別の例では、モバイル通信装置はベアラコントローラを含み、ベアラコントローラは、モバイル通信ネットワークを介してモバイル通信装置から宛先アドレスに通信するデータパケットの生成を解析し、生成されたデータパケットのトラフィックプロファイルを、所定の複数の異なるトラフィックプロファイルタイプにマッチングさせることに応じて、特定の無線アクセスベアラタイプを選択するように構成される。
【００１１】
したがって、本発明の別の態様によれば、モバイル通信ネットワークを介してデータパケットを通信するように構成されたモバイル通信装置が提供される。モバイル通信ネットワークは無線ネットワーク部を含み、無線ネットワーク部は、データパケットをモバイル通信装置から通信するために異なる無線アクセスベアラタイプを提供する複数の異なる無線アクセスインタフェースを介してデータパケットを通信する複数の基地局を含み、モバイル通信ネットワークは、データパケットを無線ネットワーク部に通信する複数の基盤機器を含むコアネットワーク部を含む。モバイル通信装置は無線ベアラコントローラを含み、無線ベアラコントローラは、所定の可能なトラフィックプロファイルセットのうちの１つから、モバイル通信ネットワークを介して通信すべきデータパケットのトラフィックプロファイルを決定し、データパケットの決定されたトラフィックプロファイルに従ってモバイル通信装置からデータパケットを通信するために最も適するタイプの無線アクセスベアラを提供する、複数の異なる無線アクセスインタフェースのうちの１つを選択するように構成される。
【００１２】
本発明の実施形態は、無線ネットワーク部が、コネクションレス型で大量のデータ又は小量のデータの両方を通信可能であるが、それぞれが、幾つかのカテゴリのデータの搬送を他よりも適するものにする異なる属性を有する、様々な無線アクセスインタフェースタイプを提供するモバイル通信ネットワークに適用される。異なる無線アクセスインタフェースの例としては、例えば、ＬＴＥ−Ｍ、ＧＳＭ、ＵＭＴＳ、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａが挙げられる。
【００１３】
本発明のさらなる態様例及び特徴は、添付の特許請求の範囲において規定され、モバイル通信装置、基盤機器、及びモバイル通信装置、基盤機器、及びモバイル通信ネットワークの動作方法を含む。
【００１４】
本発明の実施形態例について、同様の部分が同じ名称参照を有する添付図面を参照してこれより説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明が適用される無線アクセスベアラの異種構成を提供するモバイル通信ネットワークの概略ブロック図である。
【図２】図１に示しているモバイル通信ネットワークのサービングゲートウェイ内のベアラコントローラの動作を示す概略ブロック図である。
【図３】本技法による図２に示されるベアラコントローラの動作を示す一部概略ブロック図及び一部流れ図である。
【図４】図１に示されるモバイル通信ネットワークの基地局からページングメッセージを受信した後、図１に示されるモバイル通信装置がアイドル状態から接続状態に変わる構成を示す概略ブロック図である。
【図５ａ】データパケットをモバイル通信装置に通信するのに適する無線ベアラを選択する、パケットデータネットワークゲートウェイ内のベアラコントローラの動作を示す流れ図を提供する。
【図５ｂ】データパケットをモバイル通信装置に通信するのに適する無線ベアラを選択する、パケットデータネットワークゲートウェイ内のベアラコントローラの動作を示す流れ図を提供する。
【図６】可能な複数のベアラタイプのうちの１つを介してデータパケットを通信する、パケットデータネットワークゲートウェイ内のベアラコントローラの動作を示す概略ブロック図である。
【図７】モバイル通信装置に通信するデータパケットが対応し得る、可能なトラフィックプロファイルセットのうちの１つからトラフィックプロファイルを識別する可能な一構成を示す一部グラフ一部流れ図である。
【図８】本技法により構成されるモバイル通信装置の概略ブロック図である。
【図９】図８に示されるモバイル通信装置の部分を形成するベアラコントローラの概略ブロック図である。
【図１０ａ】本技法によりモバイル通信装置内のベアラコントローラにより決定される無線アクセスベアラを介してデータパケットを通信する図８に示されるモバイル通信装置の動作を示す流れ図である。
【図１０ｂ】本技法によりモバイル通信装置内のベアラコントローラにより決定される無線アクセスベアラを介してデータパケットを通信する図８に示されるモバイル通信装置の動作を示す流れ図である。
【図１１】本技法によりモバイル通信装置から宛先にデータパケットを通信する無線アクセスベアラを選択する際のモバイル通信装置のさらに詳細な動作例を提供する概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
実施形態例の説明
本発明の実施形態が適用されるモバイル通信ネットワークの一例を図１に示す。図１では、モバイル通信ネットワークは、パケットデータネットワーク（ＰＤＮ）ゲートウェイ１と、１つ又は複数のサービングゲートウェイ２とを含むコアネットワーク構成要素を含む。図１では、この例示的な説明のために、１つのみのサービングゲートウェイ２が示される。モバイル通信ネットワークは、一般に「基地局」と呼ばれるものにより形成される無線ネットワーク部も含む。後述するように、異なるタイプの基地局が示される。図１に示されるモバイル通信ネットワークの無線ネットワーク部は大まかにロングタームエボリューション（ＬＴＥ）規格に従って動作し、異なる無線アクセスインタフェース規格に従って無線アクセス通信を提供するように動作する基地局を含む。したがって、異なるタイプの無線アクセスベアラが、データパケットをモバイル通信装置４に通信し、且つ／又はモバイル通信装置４から通信するために利用可能である。したがって、図１に示される例では、サービングゲートウェイ２は、改良ＬＴＥ規格に従って動作する基地局である２つのｅノードＢ６に接続される。したがって、サービングゲートウェイ２とｅノードＢ６との間のインタフェースは、Ｓ１インタフェース８を介する。サービングゲートウェイ２にはサービングゲートウェイサポートノード（ＳＧＳＮ）１０も接続され、ＳＧＳＮ１０は、無線ネットワークコントローラ１２及びノードＢ１５と組み合わせて、例えば、Ｗ−ＣＤＭＡ又はＴＤ−ＣＤＭＡに従って無線アクセスインタフェースを提供する３Ｇ／ＵＭＴＳＴＳ又はＧＰＲＳ規格に従って動作する。さらに、ＳＧＳＮ１０は、２Ｇ又はＧＳＭ規格に従って動作する、Ｉｕｐｓインタフェース１６経由での基地局コントローラ１４と、Ａｂｉｓインタフェース２０経由での基地局送受信器１８とに接続される。
【００１７】
異なるタイプの各基地局６、１５、１８及び各基地局６、１５、１８の動作に必要な対応する基盤機器の説明から理解されるように、図１に示されるモバイル通信ネットワークの無線ネットワーク部は、複数の異なる無線アクセスベアラタイプを提供することができ、したがって、異種無線アクセスネットワークであると言える。幾つかのアクセス規格の従来の定義によれば、無線ネットワークコントローラ１２並びにノードＢ１５及びＢＳＣ１２も無線アクセスネットワークの部分を形成する。
【００１８】
本技法に関連し得る別種の基地局は、ＷｉＦｉ基地局又はアクセスゲートウェイ２２である。しかし、ＷｉＦｉ基地局２２はＰＤＮゲートウェイ１に接続され、したがって、サービングゲートウェイ２を介するのではなく、ＰＤＮゲートウェイ１からモバイル通信装置４に通信するデータパケットを受信する。
【００１９】
本技法によれば、モバイル通信ネットワークは、データパケットをサーバ３０から受信し、パケットデータネットワーク２８を介してモバイル通信装置４の１つに通信する。図１に示されるように、データパケット３２はＰＤＮゲートウェイ１において受信され、ＰＤＮゲートウェイ１は、Ｓ５〜Ｓ８インタフェース３４を介してデータパケットをサービングゲートウェイ２に通信する。サービングゲートウェイ２は従来、データパケットがアドレス指定されたモバイル通信装置４に無線アクセスベアラを介して通信するように構成される。従来、ＬＴＥネットワークアーキテクチャは、モビリティ管理エンティティＭＭＥ２４も含み、ＭＭＥ２４はｅノードＢ６及びサービングゲートウェイ２に接続され、特に、モバイル通信装置４のページングのトリガー及び調整を担当する。
【００２０】
従来、無線アクセスベアラは、呼セットアップ中、恐らくはパケットデータコンテキストアプリケーション要求ルーチンを介して確立される。接続が確立された後、送信又は受信するデータパケットがない場合、モバイル通信装置はアイドルモードに移る。サービングゲートウェイは、下りリンク統合ノードを形成する場合、従来、下りリンクデータをバッファリングし、モバイル通信装置が登録された全てのシステムへのページングを即座にトリガーする。これは最適未満であり得る。
【００２１】
それとは対照的に、本技法によれば、パケットデータゲートウェイ１又はサービングゲートウェイ２のうちの一方又は両方は、受信データパケットを解析して、特定のモバイル通信装置４に通信すべきデータパケットを識別し、特定のモバイル通信装置に生成されたデータパケットのトラフィックプロファイルを識別するように構成し得る。トラフィックプロファイルは、通信ベアラの選択がトラフィック特徴に合うことができるように、データパケットの観測された特徴を、所定の複数の異なる特徴のうちの１つに関してマッチングさせることにより決定される。
【００２２】
ベアラコントローラがパケットデータゲートウェイ１内に含まれる場合、パケットデータゲートウェイ１は、トラフィックプロファイルに従ってデータパケットを通信する、それぞれが異なる所定のサービス品質（ＱｏＳ）を有する複数の異なるベアラタイプのうちの１つを選択するように構成することができる。
【００２３】
サービングゲートウェイ２がベアラコントローラを含む場合、ベアラコントローラは、異なるタイプの基地局６、１５、１８から利用可能な異なる無線通信規格により提供される無線アクセスベアラの利用可能な異なるタイプに従って、無線アクセスベアラを選択するように構成される。
【００２４】
定期的又は非定期的に比較的低頻度の送信を必要とする小さなデータパケットを生成する多くのアプリケーションがある。例えば、幾つかのアプリケーションは、接続が確立されると、クライアント−サーバ−クライアントモデルが使用されるか、それともクライアント−ピアツーピアモデルが使用されるかに関係なく、定期的な情報を生成し送信する。マシンタイプ通信（ＭＴＣ）のアプリケーションサーバも、異なるトラフィックプロファイルにより記述することができるように、要求を生成し、データパケットを送信し得る。幾つかのトラフィックプロファイルを用いて生成されるデータパケットは、ある無線アクセスインタフェースタイプにより、より効率的に通信することができ、又は通信リソースが効率的に使用されることを保証するために、特定の無線アクセスシステムの使用を要求し得る。パケットデータトラフィックは、モバイル通信装置４又はサーバ３０により定期的に生成することができる。Ｔｗｅｅｔｅｒ、Ｓｋｙｐｅ等の幾つかのアプリケーションは通常、いわゆる「ハートビート」シグナリングを実施して、装置がまだ接続されていることを保証する。これは、モバイル又はネットワークにより開始することができる。ネットワークにより開始される通信は、例えば、行うべき測定を開始するトリガーを提供するデータの処理／受信を必要とするシナリオでトリガーされることもある。あるいは、モバイル装置は、これらのリポート、例えば、放射線レベルの測定の送信をトリガーすることもできる。ネットワークにより開始される通信は、リポートを回収すべき場合をネットワークが判断するという利点を有し、その一方で、モバイルにより開始される通信はより自律的であり、ネットワークがモバイル装置と交信するために行う必要があるシグナリングの量が低減される。
【００２５】
ウェブ閲覧も、トラフィックプロファイルを生成することができる小量のデータを生成することができ、トラフィックプロファイルは、生成されたデータパケットのパターンを調べる以外の手段では特徴付けが難しい。Ｔｗｉｔｔｅｒのフィードは通常、小さなパケットトラフィックを生成することができ、新規メールについてメールサーバを定期的にチェックする電子メールクライアントは通常、定期的なトラフィックを生成し、サーバの応答に基づくシステムは、小さなデータ伝送に最適化されたシステムを使用する必要があるか（例えば、新規電子メールが存在せず、確認のみが送信される場合）、それともより大きな容量を提供するシステムをデータの検索に使用可能かを判断することが可能である。
【００２６】
異なる実施形態例により構成されたベアラコントローラの実施例について、例えば、サービングゲートウェイ２の部分を形成する無線ベアラコントローラから始めて以下に説明する。
【００２７】
サービングゲートウェイ
図２は、解析されたトラフィックプロファイルに基づくタイプの無線アクセスベアラを選択するように構成された、図１に示されるモバイル通信装置の部分の例示的な表現を提供する。複数の異なる所定のタイプのうちの１つへ、通信するデータパケットの特徴を解析する技法のさらなる例について以下に説明する。
【００２８】
図２では、図１のサービングゲートウェイ２は、異なる無線アクセスインタフェースを提供する異なるタイプの基地局と共に示される。本技法によれば、モバイル通信装置４に通信されるデータパケットは、サービングゲートウェイ２において受信される。サービングゲートウェイ２内の無線ベアラコントローラ４０は、データパケットを解析して、データパケットの通信の特徴を複数の異なるトラフィックプロファイルのうちの１つにマッチングさせるように構成される。トラフィックプロファイルが識別されると、無線ベアラコントローラ４０は、データパケットをモバイル通信装置４に通信するために適切な無線アクセスベアラを選択する。トラフィックプロファイルにマッチングするように選択された無線アクセスベアラに応じて、データパケットは、異なる無線アクセス規格に従って動作して、異なる無線ベアラタイプを提供する基地局６、１５、１８のうちの１つにルーティングされる。
【００２９】
無線ベアラコントローラ４０が、適する無線アクセスベアラタイプを決定すると、モバイル通信装置には、データパケットをモバイル通信装置に通信するために使用すべき好ましい無線アクセスベアラの指示がページングされる。
【００３０】
図２に示される無線ベアラコントローラ４０の動作の説明例は、図３により詳細に示される。図３に示されるように、データパケットはプロセッサ４２により受信され、プロセッサ４２はデータパケットを解析し、受信データパケットに対応するトラフィックプロファイルタイプを識別する。次に、プロセッサ４は、データパケットをモバイル通信装置４に通信する、複数の異なるベアラタイプ４４のうちの１つを選択する。モバイル通信装置４に好ましい無線アクセスベアラを警告するために、無線ベアラコントローラ４０内の通信装置４６はページングメッセージ４８を生成し、ページングメッセージ４８は、データパケットを受信すべきことをモバイル通信装置４に対して識別するフィールド５０を含む。さらに、ページングメッセージ４８は、ベアラコントローラ４０により決定される順序で、データパケットを受信するためにモバイル通信装置を接続すべき好ましい無線アクセスインタフェースを指定するさらなるフィールド５２を含む。したがって、ページングメッセージ４８を受信すると、モバイル通信装置４は、モバイル通信装置がデータパケットを受信するために無線ベアラコントローラ４０が好む無線ベアラへのアクセスに関係する無線ネットワーク構成要素又はシステムへの接続手順を実行することにより、アイドル状態から接続状態に変わり、特定の無線アクセスベアラを提供する基地局に「キャンプ」する。
【００３１】
したがって、図４に示されるように、ｅノードＢ６からページングメッセージ４８を受信すると、モバイル通信装置４はアイドル状態６０から接続状態６２に変わり、ページングメッセージ４８において示される無線アクセスインタフェースを介してデータパケットを受信する。ｅノードＢ６は、モバイル通信装置４が現在接続されているが、制御プレーンシグナリングのみがモバイル通信装置４に、又はモバイル通信装置４から通信されているという点でアイドル状態である基地局の一例である。
【００３２】
したがって、実施形態例によれば、サービングゲートウェイは、以下の動作のうちの１つ又は複数を実行し得る。
−トラフィックタイプを評価することができるように、ページングのトリガーを遅延させる。
−可能性の高いトラフィックタイプを検出する。すなわち、これが分離された小さなパケットであるか、それとも通常の定期的な小さなパケットであるか、それとも大量データのバースト伝送であるか。この検出は、時間Ｔ１において到着しているデータパケットを統合し、この量のデータパケットを閾値セットと突き合わせてチェックする。
−集計時間Ｔ１及び閾値（ＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３）は、ターゲットシステム及びターゲットシステムのタイプに依存する、アイドル等に遷移するためのタイマ等のパラメータを反映するように、オペレータにより変更可能である。
−集計されたデータ量が、時間Ｔ１において閾値未満の場合、Ｓ−ＧＷはＭＭＥ及びＳＧＳＮに、ＧＰＲＳシステムをデフォルトとして使用すべきことの指示をモバイル装置にページングするように要求する。あるいは、システムは、小さなパケットの効率的な送信を促進するために、ＬＴＥ拡張を使用するように取り決め得る。
−時間Ｔ１において集計されたデータ量が閾値（ＴＨ１）を超える場合、システムは、ＵＭＴシステム又はＬＴＥシステムを介してデータを送信するように取り決める。第２の閾値（ＴＨ２）が集計データサイズ未満の場合、ＬＴＥシステムが使用され、ＴＨ２＞ＴＨ１である。
−適するターゲットシステムが選択されるように、幾つかの閾値を有することが可能であり、又は幾つかの任意選択的なシステム拡張が使用される。
−システムが現在受信しているトラフィックの属性又は履歴データに基づいて、アイドル←→接続モード遷移タイマを適宜変更することができるように、時間Ｔ１における到着の定期性も考慮に入れることができる。これも、Ｓ−ＧＷによりトリガーされ、ＳＧＳＮ又は／又はＭＭＥのうちの一方又は両方により実行されるＣプレーンシグナリング（例えば、ＮＡＳシグナリング）においてモバイル装置に通信される。
−Ｓ−ＧＷが使用すべきターゲット無線アクセスシステムについて判断すると、モバイル装置に、適切なターゲットシステムを使用し、アイドルから接続状態に遷移する命令がページングされる。モバイル装置は、誤ったシステムにキャンプする場合、ページングメッセージの内容に基づいて、ターゲットシステムにキャンプし、データを受信することができるように、接続状態への遷移を開始する。
−Ｓ−ＧＷが、トラフィック属性が変わり、ある時間にわたり同じままであることを検出する場合、システムは、アイドルに遷移し、より適するターゲットシステムを使用して再接続するか、又はハンドオーバ手順を開始するようにモバイル装置に命令することができる。判断する際、履歴トラフィックパラメータを考慮に入れることもでき、プロファイリングに基づく幾つかの予測技法を使用することもできる。
【００３３】
モバイル通信装置４及びサービングゲートウェイ内の無線ベアラコントローラ４０の動作は、これより以下に説明する図５ａ及び図５ｂにより形成される流れ図により示される。
【００３４】
Ｓ１：プロセスの開始後、モバイル通信装置４が現在、システム１と呼ばれる無線アクセスインタフェースに接続されていると仮定する。
【００３５】
Ｓ２：図５ａに示されるように、ネットワーク側で、モバイル通信装置４に通信されるデータが到着し、次に、例えば、ベアラコントローラ４０がデータを評価して、どの無線アクセスベアラが、データパケットをモバイル通信装置４に通信するために最も有用であるかを判断する。
【００３６】
Ｓ４：手短に説明するように、次に、ベアラコントローラ４０は、パケットデータの測定された属性に基づいて、データパケットの通信に使用すべき無線アクセスシステムを決定する。次に、ページングメッセージＭ１が生成され、モバイル通信装置４に通信され、ページングメッセージにおいて、例えば、図３及び図４に示されるように、好ましい無線アクセスベアラのリストを示す。ページングメッセージは、モバイル通信装置が現在接続されているシステム、すなわち、システム１を介して送信される。ページングメッセージＭ１は、異なるシステム、この場合、システム３、システム２、システム１に好ましい無線アクセスベアラのリストを示す。モバイル通信装置４が現在接続されているシステムをベアラコントローラが知らない場合、ページングメッセージはシステム２及び３も介して送信される。
【００３７】
Ｓ６：次に、モバイル通信装置は、ネットワークからデータパケットを受信するのに好ましいシステムであるシステム３に接続を変更する。次に、ステップ８（Ｓ８）及びステップ１０（Ｓ１０）において、モバイル通信装置４及びネットワークの両方が接続モードに遷移する。したがって、ネットワークは、データパケットをモバイル通信装置４に通信する準備ができる。
【００３８】
ネットワークは、データパケット（データ２）をモバイル通信装置４に引き続き通信する。
【００３９】
Ｓ１２：モバイル通信装置４及びネットワーク８０が接続モードになった後、ベアラコントローラ４０を使用して、モバイル通信装置に通信されているデータパケットの特徴を監視する。
【００４０】
Ｓ１４：次に、ベアラコントローラ４０は、トラフィックプロファイルが、選択されたシステムに適するか否かを判断する。システムが適さない場合、ベアラコントローラは、より適切なシステムへのシステム間ハンドオーバ又はアイドルモードへの強制遷移、その後に、異なるシステム、例えば、システム２に再接続する、モバイル通信装置への要求を実行するように、メッセージ交換Ｍ２を介してモバイル通信装置４に命令する。
【００４１】
Ｓ１６：データパケットのトラフィックパターンが、モバイル通信装置が現在接続されている無線アクセスインタフェースにより適する場合、ステップＳ１６において、ベアラコントローラは、現在のシステムで任意の最適化が可能か否かを判断する。
【００４２】
Ｓ１８：最適化が可能な場合、システムパラメータは基盤側から調整される。
【００４３】
Ｓ２０：次に、ベアラコントローラは、モバイル通信装置に新しいパラメータを通知すべきか否かを判断する。
【００４４】
Ｓ２２：新しいパラメータをモバイル通信装置に通信すべき場合、ステップＳ２２において、ベアラコントローラは、メッセージ交換Ｍ４を使用して、モバイル通信装置側でのシステムパラメータの調整を要求する。
【００４５】
通信パラメータの調整が要求されない場合、ステップＳ２４において、ベアラコントローラ４０は、送信すべきデータがまだあるか否かを判断する。送信すべきデータがある場合、流れはステップＳ１２に戻る。送信すべきデータがない場合、流れはステップＳ２６において終了し、ステップＳ２６は、接続状態からアイドル状態に移るようにモバイル通信ネットワークに命令する。同様に、モバイル通信機器４の側で、転送すべきデータがもうない場合、流れはステップＳ３０に移り、モバイル通信装置４はアイドル状態になる。
【００４６】
トラフィックプロファイルの識別
幾つかの例によれば、ベアラコントローラは、例えば、送信元アドレスから宛先への接続である特定の接続の受信データパケットを解析することにより、複数の異なるトラフィックプロファイルから１つを識別するように構成し得る。したがって、本技法によれば、ベアラコントローラ、例えば、無線ベアラコントローラ４０により受信されるデータパケットが解析されて、宛先アドレスが識別される。したがって、宛先アドレスは、モバイル通信装置４への特定の接続にマッピングされる。したがって、特定のモバイル通信装置４を宛先としたデータパケットを識別すると、ベアラコントローラ４０は、一例では、所定の時間期間Ｔ１にわたりデータパケットをバッファリングし得る。所定の時間期間Ｔ１以内で、予め定義された部分間隔内で到着したパケット数が数えられる。次に、予め定義された部分間隔内に到着したパケット数は、対応する閾値と比較される。パケットが第１の閾値（ＴＨ１）を超えるが、第２の閾値（ＴＨ２）未満である場合、ベアラコントローラは、部分間隔内に、閾値間に形成される、その閾値に対応するデータパケットの特定の受信レートが、関わる接続に関して存在することを確認することができる。それに対応して、パケット数がさらなる閾値、例えば、ＴＨ２を超える場合、その到着レートでの対応する量のデータパケットを識別することができる。
【００４７】
所定の時間期間Ｔ１内の時間に関するデータパケットの到着レートを解析することにより、複数の部分間隔毎に、データパケットを通信するためのプロファイルを確立することができる。閾値を超える部分間隔数及び同じレベル間の時間ギャップを数えるなど、プロファイルを所定のプロファイルセットのそれぞれ１つと照合することにより、ベアラコントローラは、対応するパラメータ値からの所定のプロファイルセットを有する１つに関して、特定のトラフィックプロファイルを識別することができる。それにより、ベアラコントローラは、接続に特定のトラフィックプロファイルを識別することができる。
【００４８】
他の例では、ベアラコントローラは、データパケットの到着レートを監視し、あるデータパケットの受信時間と別のデータパケットの受信時間との時間差を比較する。次に、データパケットの平均到着時間及び／又は標準偏差に基づいてトラフィックプロファイルを形成することができる。ポアソン分布到着レート等の他の統計的測定を使用することもできる。測定された特徴を、トラフィックプロファイルの所定の特徴と比較することにより、予め定義されるトラフィックプロファイルのセットのうちの１つを特定の接続に割り当てることができ、このトラフィックプロファイルに基づいて、ベアラタイプを選択することができる。
【００４９】
ＰＤＮゲートウェイベアラコントローラ
ＰＤＮゲートウェイ１の部分を形成するベアラコントローラの同様の構成を図６及び図７に示す。上述したように、一実施形態例によるベアラコントローラは、ＰＤＮゲートウェイ１の部分を形成することもでき、Ｓ５、Ｓ８インタフェース１００を介してデータパケットを通信するのに適切な通信ベアラを選択する。上述したように、データパケットは、インタフェース１０２を介してパケットデータネットワーク１０４から受信される。一例では、データパケットはインターネットパケットであり、したがって、宛先アドレス、送信元アドレス、並びにＩＰヘッダ１０６内のペイロードデータを含む。
【００５０】
上述した無線ベアラコントローラ４０の動作と同様にして、ベアラコントローラ１０８は、動作に際して、インタフェース１０２を介してＰＤＮゲートウェイから受信したデータパケット１１０を解析し、データトラフィックの特定のプロファイルを決定するように構成される。次に、ベアラコントローラ１０８は、特定の送信元装置から特定のモバイル通信装置を宛先としたデータパケットのトラフィックの特定のプロファイルに一致するサービス品質を有するベアラを選択する。したがって、図６に示されるように、４つの異なる通信ベアラ１１２を形成する４つの異なるサービス品質タイプＱｏＳ１、ＱｏＳ２、ＱｏＳ３、ＱｏＳ４が、データパケットの通信に利用可能である。特定の宛先アドレスのデータパケットのトラフィックプロファイルに最良に一致するタイプの通信ベアラの１つを選択することにより、データパケットの通信は、Ｓ５／Ｓ８インタフェース１００に提供される利用可能な通信リソースを最も効率的に利用するように構成することができる。このマッピングは、上述され、プロファイル１１６により示されるようなデータパケットの到着レートの測定と共に、図７に示されるような、プロトコルヘッダから抽出される以下のデータ（送信元／宛先ＩＰアドレス、送信元／宛先ポート番号、プロトコルタイプ）に基づく。ディープパケットインスペクションが使用される場合（ＤＰＩ）、幾つかのさらなる統計的パラメータを使用することができる。したがって、この実施形態例によれば、ＰＤＮ−ＧＷは、トラフィックを動的に検出し、特定のサービス品質を提供するベアラへの特定の接続のトラフィックタイプをマッピングするように構成される。マッピングは、データ記憶装置１１４に記憶し得る履歴データを考慮に入れることができ、ベアラコントローラは履歴データを使用して、例えば、コアネットワークでのベアラＩＤに基づいて最も適するベアラタイプを識別することができる。この技法をＰＤＮ−ＧＷを利用することにより、システムは潜在的に、異種（非３ＧＰＰ）、例えば、Ｗｉ−Ｆｉ、ＷｉＭＡＸであり、集計点としてＰＤＮ−ＧＷを使用する他のタイプの無線アクセスインタフェースを使用する他の技術を使用することができる。
【００５１】
モバイル通信装置
上述した実施形態例は、ネットワーク側からモバイル通信装置４へのデータパケット通信に関する。しかし、それに対応して、本発明の実施形態は、データパケットをモバイル通信装置４からモバイル通信ネットワークに通信する場合、すなわち、上りリンクでの通信の場合に適用することもできる。同様のトラフィック検出及び区別技法は、トラフィックフローテンプレートＴＦＴフィルタに基づいてモバイル通信装置で実施することができ、ＴＦＴフィルタは、送信元／宛先ＩＰアドレス、送信元／宛先ポート番号、プロトコルＩＤ等のパラメータを含むことができるが、従来、トラフィック形状を考慮に入れない。各ＴＦＴはベアラにリンクされる。ＴＦＴ規則に一致するトラフィックをさらに区別する必要があり、したがって、技法が、上述したパケットデータプロファイルの解析を使用することが要求される。モバイル装置でのベアラコントローラは、ＴＦＴ規則に一致するトラフィックが、適する無線アクセスシステムにマッピングされるか否かを判断する必要がある。特定の改良、例えば、ＬＴＥ／ＥＰＳシステム、ＧＰＲＳシステム等での専用ベアラ又は共有ベアラを使用すべきである。
【００５２】
データパケットをモバイル通信装置からモバイル通信ネットワークに上りリンクで通信することに適用される場合の本発明の実施形態例を図８及び図９に示す。図８では、モバイル通信装置４の実施形態例は、ベアラコントローラ２０２に接続された送受信器ユニット２００を含んで示される。モバイル通信装置４はオペレーティングシステム２０４も含み、オペレーティングシステム２０４は、アプリケーションプログラマインタフェース２０６と相互作用して、１つ又は複数のアプリケーションプログラム２０８を実行する。図８に示されるモバイル通信装置例は、ベアラコントローラ２０２の存在以外は従来の装置に略対応する。上記例と同様に、ベアラコントローラ２０２は、例えば、モバイル通信ネットワークを介してアプリケーションプログラム２０８から対応するサーバに通信すべきデータパケットのトラフィックプロファイルに最も適切に一致するタイプの無線アクセスベアラを提供する無線アクセスインタフェースを有する通信システムの選択を制御する。このために、ベアラコントローラ２０２の一例を図９に示す。図９では、ベアラコントローラ２０２は、データ記憶装置２１２を利用するプロセッサ２１０を含むとともに、トラフィックフローテンプレート（ＴＦＴ）２１４も含む。
【００５３】
プロセッサ２１０は、モバイル通信装置からネットワークに通信すべきデータパケットが監視されて、トラフィックプロファイルを識別し、トラフィックプロファイルに従って、トラフィックプロファイルに最良に一致する無線アクセスベアラタイプが選択されるという点で、実質的に、他の実施形態例で説明されたベアラコントローラのように、ベアラコントローラを制御するように動作する。しかし、上に示される実施形態とは対照的に、ベアラコントローラ２０２に、モバイル通信装置で実行中のアプリケーションプログラム２０８についてのさらなる情報を提供し得、このさらなる情報は、トラフィックプロファイルをさらに特徴付け、したがって、データパケットの通信に最も適切なベアラの選択を支援することができる。このために、ベアラコントローラ２０２は、オペレーティングシステム２０４を介してアプリケーションプログラマインタフェース２０６からアプリケーションタイプの指示を受信し、図９に示されるように、インタフェース２２０を介してアプリケーションタイプを受信する。アプリケーションタイプは、データパケットの通信に最も適切な無線アクセスベアラを選択するために、プロセッサ２１０が使用する追加情報であることができる。例えば、データパケットが、例えば、電子メールタイプアプリケーションであるＦａｃｅｂｏｏｋ又はＴｗｉｔｔｅｒのポーリングメッセージとして散発的に生成されることになることがアプリケーションタイプにより示される場合、プロセッサ２１０は低容量ネットワークを選択し、さらには専用メッセージングをサポートするように構成し得るネットワークを選択し得る。
【００５４】
図９に示されるように、ベアラコントローラ２０２は、呼セットアップ時に通信ベアラを選択するための制御パラメータセット及び仕様を提供するトラフィックフローテンプレート２１４を含むように構成される。さらに、接続が確立されると、トラフィックフローテンプレートは、通信ベアラを介してデータパケットを通信するためのパラメータを指定する。したがって、プロセッサ２１０は、トラフィックフローテンプレート２１４において提供される情報を使用して、最も適切な無線アクセスベアラを選択することができる。
【００５５】
この実施形態例によるモバイル通信装置及びネットワークの動作のさらなる詳細は、図１０ａ及び図１０ｂの流れ図に提示され以下のように提供される。
【００５６】
Ｓ１００：プロセスの開始後、モバイル通信装置４がすでに特定の通信ネットワークに接続されていると仮定する。例えば、モバイル通信装置４は、アイドル状態であり、システム１に現在接続されていると仮定される。
【００５７】
Ｓ１０２：本技法によれば、ベアラコントローラ２０２は、特定の宛先アドレスに通信される、モバイル通信装置４で実行中のアプリケーションにより生成されるデータパケットを監視するように構成される。データパケットの生成を監視した後、ベアラコントローラ２０２は、パケットの生成が所定のトラフィックプロファイルセットのうちの１つに対応することを識別し得るか、又はデータパケットが生成されるアプリケーションの解析に基づいて、特定の無線アクセスベアラを使用すべきであることを指定する。
【００５８】
ステップＳ１０４において、ベアラコントローラ２０２は、モバイル装置がアイドル状態から接続状態に変わる場合に、モバイル通信装置４が現在利用可能な無線アクセスベアラが、宛先アドレスへのデータパケットの通信に適するか否かを判断する。
【００５９】
Ｓ１０６：モバイル通信装置が現在利用可能な無線アクセスベアラが、トラフィックプロファイル又はデータパケットが生成されたアプリケーションが、異なる無線アクセスベアラを介してより適切に送信されるという点で、適さない場合、ベアラコントローラ２０２は、異なる無線アクセスインタフェース、例えば、システム３への接続を確立するように送受信器ユニット２００を制御する。任意選択的に、これは、異なる無線アクセスシステムへの登録及び接続手順を実行することを含み得る。
【００６０】
Ｓ１０８：次に、モバイル通信装置はアイドル状態から接続状態に変わる。このために、モバイル通信装置４は、アクセス及びｃプレーンシグナリングを含むメッセージＭ１００をモバイル通信ネットワークと交換する。加えて、この時点でネットワークが、より適するシステムに変更するようにモバイル通信装置に命令し得ることがさらに考えられる。
【００６１】
Ｓ１１０：モバイル通信ネットワークも、このモバイル通信装置４に接続するために、アイドル状態からアクティブ状態に変わる。モバイル通信装置及びネットワークが接続状態になると、データは、従来の動作に従ってモバイル通信装置からＰＤＮに通信される。
【００６２】
Ｓ１１２：任意選択的に、モバイル通信ネットワーク内のベアラコントローラは、モバイル通信装置により生成されたデータパケットを監視し、例えば、モバイル通信装置により生成されたトラフィックが、モバイル通信装置が接続された現在の無線アクセスネットワークにより最も適切に処理されるか否かを確立するために、サービングゲートウェイにおいて受信する。
【００６３】
Ｓ１１４：次に、モバイル通信ネットワークの基盤機器内のベアラコントローラは、モバイル通信装置により生成されるトラフィックプロファイルが、データパケットの通信に現在使用されている無線アクセスインタフェースにより最も適切に処理されるか否かを判断する。現在の無線アクセスインタフェースが、データパケットの通信に使用するには最良のものではない場合、メッセージ交換Ｍ１０２により、モバイル通信装置は、システム間ハンドオーバを実行するように命令されるか、又はアイドル状態に遷移し、異なるシステム、例えば、システム２への再接続を要求するように強制される。
【００６４】
Ｓ１１６：モバイル通信ネットワーク内のベアラコントローラは、測定を実行して、現在使用されている無線アクセスインタフェースが、データパケットの通信に利用可能な最良の無線アクセスインタフェースであるか否かを判断するようにも命令される。
【００６５】
Ｓ１１８：無線アクセスインタフェースが最適に使用されていない場合、ベアラコントローラ又は無線アクセスインタフェースは、基盤側で通信パラメータを変更するように調整される。
【００６６】
Ｓ１２０：ベアラコントローラは、新しいシステムパラメータをモバイル通信装置に通知すべきか否かを判断し、通知すべき場合、ステップＳ１２２において、ベアラコントローラは、メッセージ交換Ｍ１０４を通信することによりシステムパラメータの調整を要求するが、その他の場合、処理はステップＳ１２４に進み、送信するデータパケットがまだあるか否かを判断する。まだある場合、処理はステップＳ１１２に進み、モバイル通信装置により生成されるトラフィックの監視を続ける。
【００６７】
Ｓ１２６：送信するパケットがまだある場合、ネットワークはアイドル状態に遷移し、モバイル側でステップＳ１２８において実行されるように、メッセージ交換Ｍ１０６を介し、シグナリングはネットワークとモバイル通信装置との間で交換して、モバイル通信装置をアイドル状態に移す。
【００６８】
上記例では、モバイル通信装置は、他のパラメータを利用して、使用に最も適切な無線アクセスベアラを決定するように構成されたベアラコントローラを含む。上述したように、実施形態は、どのアプリケーションがデータパケットを生成したか等の先験的情報を利用することができる。アプリケーションタイプは暗黙的に、ベアラに割り振られたＱｏＳパラメータにリンクされるため、そのような情報は基盤ノードで利用することが可能である。しかし、ネットワークではアプリケーションタイプについての明示的な情報はない。アプリケーションレイヤが、ネットワーク外部に配置されたサーバにおいて終端し、ＰＬＭＮにより制御されるネットワーク側ではなく、モバイル装置に存在するため、モバイル装置はこの情報にアクセスすることが可能である。トラフィック区別プロセスをより効率的に実行するために、さらなる変更を考えることができる。
−アプリケーションタイプが下位レイヤにシグナリングされ、それにより、モバイル装置は、どのシステムにキャンプして使用すべきかについてよりよく判断することが可能である。
−既存のＱｏＳパラメータセットは、
・トラフィック遅延が許容されるか、
・アプリケーショントラフィックが低頻度送信の属性を有すると予期されるか、
・アプリケーションが小さなパケットを生成すると予期されるか
等の追加情報を含むように拡張することができる。
【００６９】
この情報を使用して、どのシステムを使用すべきかを区別し判断するために、ネットワーク及びモバイル装置を支援することができる。追加のベアラ／アプリケーション情報が利用可能な場合、トラフィック区別プロセスにかかる時間は通常、より短い。この実施形態例によるベアラコントローラの一例の動作の説明は図１１に提供され、図１１は、最も適切な無線アクセスベアラが使用されているか否かを判断する改良プロセスを含む。流れ図は以下のように説明される。
【００７０】
Ｓ２００：開始状態後、ベアラコントローラ２０２は、モバイル通信ネットワークを介して通信するためのデータパケットを受信する。ベアラコントローラ２０２は、データパケットの生成に使用されているアプリケーションを識別し、且つ／又は宛先アドレス若しくは送信元アドレスを識別し、ベアラコントローラ２０２のデータ記憶装置２１２に記憶されているアプリケーション又はベアラ情報が利用可能か否かを判断する。
【００７１】
Ｓ２０２：アプリケーション又はベアラ情報が利用可能ではない場合、アプリケーションにより生成されるデータパケットは、モバイル通信装置がアイドルモードである間にデータパケットをバッファリングすることにより監視され、データパケットの生成レート及び／又は他の統計的測定を推定する。次に、モバイル通信装置内のベアラコントローラは、所定のデータプロファイルセットのうちの１つから、データパケットの生成を最も適切に特徴付けるトラフィックプロファイルを識別する。
【００７２】
Ｓ２０４：次に、ベアラコントローラは、最も適切な１つ又は複数のターゲットシステムを決定するか、又はデータパケットの通信に最も適する無線アクセスインタフェースの優先順位を生成する。
【００７３】
Ｓ２０６：生成中のパケットのタイプ、必要とされるサービス品質パラメータ、又は通信に生成されているパケットのサイズのいずれかを意味するアプリケーション情報又はベアラ情報をベアラコントローラに提供し得る。次に、ベアラコントローラは、アプリケーションタイプを含む利用可能な情報、又は指定されるベアラ情報、及び／又はデータ記憶装置内の前の接続について事前に記憶された情報に基づいて、適する好ましい無線アクセスインタフェースを判断し得る。
【００７４】
Ｓ２０８：ベアラコントローラからの判断に基づいて、モバイル通信装置は、好ましい無線アクセスインタフェース／システムにキャンプ又は接続し、接続モードに遷移するように命令される。モバイル通信装置は、
・モバイル装置が新しいシステムにまだ登録されていない場合、任意選択的に新しいシステムに登録することを含み得る、ターゲットシステムにキャンプする能動的ステップを実行し、次に、モバイル装置によりトリガーされるか、若しくはページングに応答してトリガーされる接続モードへの遷移を行うモバイル通信装置、又は
・モバイル装置が再キャンプする（必要な場合には接続もする）システムを指示し、接続モードに遷移するように指示する新しいシステムページング
のいずれかにより、新しいシステムにキャンプ又は接続するように構成し得る。
【００７５】
Ｓ２１０：次に、生成されたデータパケットの測定が、所定の期間内、続けられる。
【００７６】
Ｓ２１２：ベアラコントローラはデータパケットを引き続き監視し、データパケットに適するトラフィックプロファイルを決定する。次に、ベアラコントローラは、現在の無線アクセスインタフェースが、データパケットの通信に最も適切な無線アクセスベアラを介しているか否かを評価する。
【００７７】
Ｓ２１４：現在の無線アクセスインタフェースが、データパケットを通信する無線アクセスベアラを提供するために最も適するものではない場合、モバイル通信装置は、好ましいターゲットシステムへのハンドオーバを実行するように命令されるか、又は再接続若しくはシステムパラメータの調整を行うように指示される。
【００７８】
Ｓ２１６：ステップＳ２１６において、ベアラコントローラは、送信すべきデータパケットがまだあるか否かを判断する。まだある場合、処理はステップ２１０に進む。その他の場合、処理はステップ２１８に進み、モバイル通信装置は接続状態からアイドル状態に変わる。次に、処理は開始状態に戻る。
【００７９】
本発明の様々なさらなる態様及び特徴が、添付の特許請求の範囲において規定される。本発明の範囲から逸脱せずに、上述した実施形態に様々な変更を行い得る。例えば、本発明の実施形態は、他のタイプのモバイル通信ネットワークに適用され、ＬＴＥに限定されない。さらに、実施形態は、アイドル並びに接続モードのモバイル装置へのデータ搬送にどのベアラを使用すべきかについて判断するように構成することができ、システムタイマは可変であり得、トラフィックの幾つかの属性に関連して調整し得、ページングメッセージを、モバイル装置がデータ受信に選ぶべきシステムの指示と共に提供し得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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【図８】
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【図９】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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