(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレス・ネットワークにおけるモビリティ管理のための方法であって、
ネットワーク制御装置においてワイヤレス・デバイスのデバイス・タイプ又はアプリケーション毎に規定された少なくとも１つのアクティブ・モビリティ設定と少なくとも１つのアイドル・モビリティ設定とを含むモビリティ・プロファイルを識別するステップと、
前記モビリティ・プロファイルから、第１のアクティブ・モビリティ設定と、第１のアイドル・モビリティ設定とを選択するステップと、
前記ワイヤレス・デバイスが、電気通信ネットワークを経由してパケット・データ・ネットワーク（ＰＤＮ）とデータのパケットを交換するアクティブ状態にある間に、第１の１つまたは複数のネットワーク要素が前記ワイヤレス・デバイスについてのモビリティ管理に従事するための第１の１組の命令を前記第１のアクティブ・モビリティ設定に基づいて決定するステップと、
前記ワイヤレス・デバイスが、前記電気通信ネットワークを経由して前記ＰＤＮとデータのパケットを交換しないアイドル状態にある間に、第２の１つまたは複数のネットワーク要素が前記ワイヤレス・デバイスについてのモビリティ管理に従事するための第２の１組の命令を前記第１のアイドル・モビリティ設定に基づいて決定するステップと、
前記ワイヤレス・デバイスが前記アクティブ状態にあるときに、前記第１のアクティブ・モビリティ設定に従って、前記第１の１つまたは複数のネットワーク要素に前記第１の１組の命令を提供するステップと、
前記ワイヤレス・デバイスが前記アイドル状態にあるときに、前記第１のアイドル・モビリティ設定に従って、前記第２の１つまたは複数のネットワーク要素に前記第２の１組の命令を提供するステップと、
を含み、
前記モビリティ・プロファイルから前記第１のアクティブ・モビリティ設定と前記第１のアイドル・モビリティ設定とを選択するステップは、
前記ワイヤレス・デバイスから、前記ワイヤレス・デバイスのデバイス・タイプ、または前記ワイヤレス・デバイス上でのアクティブなアプリケーションを示すアプリケーション識別子を含む情報を取得するステップと、
取得した前記情報に基づいて、前記第１のアクティブ・モビリティ設定と前記第１のアイドル・モビリティ設定とを選択するステップと、
を含む、
方法。
【請求項２】
前記モビリティ・プロファイルは複数のアクティブ・モビリティ設定を含み、前記複数のアクティブ・モビリティ設定のそれぞれのアクティブ・モビリティ設定が前記ワイヤレス・デバイスのそれぞれのアプリケーションに対応しており、
前記第１のアクティブ・モビリティ設定を選択するステップは、前記第１のアクティブ・モビリティ設定として、第１のアプリケーションに対応している前記複数のアクティブ・モビリティ設定のうちの１つを選択するステップを含み、
前記電気通信ネットワークの前記第１の１つまたは複数のネットワーク要素に前記第１の１組の命令を提供するステップは、前記第１のアプリケーションについての前記第１のアクティブ・モビリティ設定に基づいている、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ワイヤレス・デバイスの状態の前記アクティブ状態または前記アイドル状態への変化を決定するステップと、
前記変化が前記アクティブ状態に変わるものであるときに、前記第１のアクティブ・モビリティ設定に従って、１組のネットワーク要素に１組の命令を提供するステップと、
前記変化が前記アイドル状態に変わるものであるときに、前記第１のアイドル・モビリティ設定に従って、１組のネットワーク要素に１組の命令を提供するステップと
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１のアクティブ・モビリティ設定を選択するステップは、前記電気通信ネットワークについて規定され前記ワイヤレス・デバイスに関連づけられるオペレータ・ポリシーと、前記ワイヤレス・デバイスの動作を示す前記電気通信ネットワークについての加入者分析と、前記電気通信ネットワークにおけるトラフィックのレベルを示す前記電気通信ネットワークについてのネットワーク分析とからなる群から選択されるコンテキスト情報に基づいている、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
ワイヤレス・デバイスのデバイス・タイプ又はアプリケーション毎に規定された少なくとも１つのアクティブ・モビリティ設定と少なくとも１つのアイドル・モビリティ設定とを含むモビリティ・プロファイルを識別する接続要求を取得するように構成されたインターフェースと、
前記モビリティ・プロファイルから第１のアクティブ・モビリティ設定と第１のアイドル・モビリティ設定とを決定し、前記ワイヤレス・デバイスが、電気通信ネットワークを経由してパケット・データ・ネットワーク（ＰＤＮ）とデータのパケットを交換するアクティブ状態にある間に、第１の１つまたは複数のネットワーク要素が前記ワイヤレス・デバイスについてのモビリティ管理に従事するための第１の１組の命令を前記第１のアクティブ・モビリティ設定に基づいて決定し、前記ワイヤレス・デバイスが、前記電気通信ネットワークを経由して前記ＰＤＮとデータのパケットを交換しないアイドル状態にある間に、第２の１つまたは複数のネットワーク要素が前記ワイヤレス・デバイスについてのモビリティ管理に従事するための第２の１組の命令を前記第１のアイドル・モビリティ設定に基づいて決定するように構成された制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記ワイヤレス・デバイスが前記アクティブ状態にある場合に、選択されたアクティブ・モビリティ設定に従って、前記第１の１つまたは複数のネットワーク要素に前記第１の１組の命令を提供し、前記ワイヤレス・デバイスが前記アイドル状態にある場合に、選択されたアイドル・モビリティ設定に従って、前記第２の１つまたは複数のネットワーク要素に前記第２の１組の命令を提供するように構成され、
前記制御装置は、
前記ワイヤレス・デバイスから、前記ワイヤレス・デバイスのデバイス・タイプ、または前記ワイヤレス・デバイス上でのアクティブなアプリケーションを示すアプリケーション識別子を含む情報を取得し、
取得した前記情報に基づいて、前記モビリティ・プロファイルから前記第１のアクティブ・モビリティ設定と、前記第１のアイドル・モビリティ設定とを選択する
ように構成される、
ネットワーク制御装置。
【請求項６】
前記モビリティ・プロファイルは複数のアクティブ・モビリティ設定を含み、前記複数のアクティブ・モビリティ設定のそれぞれのアクティブ・モビリティ設定が前記ワイヤレス・デバイスのそれぞれのアプリケーションに対応しており、前記制御装置は、前記第１のアクティブ・モビリティ設定として、第１のアプリケーションに対応している前記複数のアクティブ・モビリティ設定のうちの前記それぞれのアクティブ・モビリティ設定を選択し、前記第１のアプリケーションについての前記第１のアクティブ・モビリティ設定に基づいて、前記電気通信ネットワークの前記第１の１つまたは複数のネットワーク要素をプログラムするように構成される、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記制御装置は、前記ワイヤレス・デバイスの状態の前記アクティブ状態または前記アイドル状態への変化を決定し、前記変化が、前記アクティブ状態に変わるものであるときに、前記第１のアクティブ・モビリティ設定に従って、１組のネットワーク要素に１組の命令を提供し、また前記変化が、前記アイドル状態に変わるものであるときに、前記第１のアイドル・モビリティ設定に従って、１組のネットワーク要素に１組の命令を提供するように構成される、請求項５に記載の装置。
【請求項８】
前記制御装置は、前記電気通信ネットワークについて規定され前記ワイヤレス・デバイスに関連づけられるオペレータ・ポリシーと、前記ワイヤレス・デバイスの動作を示す前記電気通信ネットワークについての加入者分析と、前記電気通信ネットワークにおけるトラフィックのレベルを示す前記電気通信ネットワークについてのネットワーク分析とからなる群から選択されるコンテキスト情報に基づいて、前記第１のアクティブ・モビリティ設定を選択するように構成される、請求項５に記載の装置。
【請求項９】
ワイヤレス・ネットワークにおけるモビリティ管理のための方法であって、
接続要求をワイヤレス・デバイスから電気通信ネットワークへ送信するステップであって、前記接続要求内のモビリティ・プロファイルは、ネットワーク制御装置においてワイヤレス・デバイスのデバイス・タイプ及びアプリケーション毎に規定された少なくとも１つのアクティブ・モビリティ設定および少なくとも１つのアイドル・モビリティ設定を含み、前記少なくとも１つのアクティブ・モビリティ設定は、前記ワイヤレス・デバイスが前記電気通信ネットワークを経由してパケット・データ・ネットワーク（ＰＤＮ）とデータのパケットを交換するアクティブ状態にある間、前記ワイヤレス・デバイスのロケーションがどのように追跡されるかを示し、前記少なくとも１つのアイドル・モビリティ設定は、前記ワイヤレス・デバイスが前記電気通信ネットワークを経由して前記ＰＤＮとデータのパケットを交換しないアイドル状態にある間、前記ワイヤレス・デバイスの前記ロケーションがどのように追跡されるかを示すステップと、
前記ネットワーク制御装置が、前記モビリティ・プロファイルから第１のアクティブ・モビリティ設定および第１のアイドル・モビリティ設定を、前記ワイヤレス・デバイスから提供された前記ワイヤレス・デバイスのデバイス・タイプ及び前記ワイヤレス・デバイス上でのアクティブなアプリケーションを示すアプリケーション識別子に基づいて選択するのを待つステップと、
前記ワイヤレス・デバイスを前記第１のアクティブ・モビリティ設定に基づいて前記電気通信ネットワークと通信するように動作させるステップであって、前記ワイヤレス・デバイスが前記アクティブ状態にある間、前記ワイヤレス・デバイスに対するモビリティ管理において前記モビリティ・プロファイルにおける第１の１組の命令が生じるステップと、
前記ワイヤレス・デバイスを前記第１のアイドル・モビリティ設定に基づいて前記電気通信ネットワークと通信するように動作させるステップであって、前記ワイヤレス・デバイスが前記アイドル状態にある間、前記ワイヤレス・デバイスに対するモビリティ管理において前記モビリティ・プロファイルにおける第２の１組の命令が生じるステップと
を含む方法。
【請求項１０】
ワイヤレス・デバイスであって、
モビリティ・プロファイルを格納するメモリを含み、前記モビリティ・プロファイルはネットワーク制御装置において前記ワイヤレス・デバイスのデバイス・タイプ及びアプリケーション毎に規定された少なくとも１つのアクティブ・モビリティ設定および少なくとも１つのアイドル・モビリティ設定を含み、前記少なくとも１つのアクティブ・モビリティ設定は、前記ワイヤレス・デバイスが電気通信ネットワークを経由してパケット・データ・ネットワーク（ＰＤＮ）とデータのパケットを交換するアクティブ状態にある間、前記ワイヤレス・デバイスのロケーションがどのように追跡されるかを示し、前記少なくとも１つのアイドル・モビリティ設定は、前記ワイヤレス・デバイスが前記電気通信ネットワークを経由して前記ＰＤＮとデータのパケットを交換しないアイドル状態にある間、前記ワイヤレス・デバイスの前記ロケーションがどのように追跡されるかを示し、
前記ワイヤレス・デバイスはさらに、
前記モビリティ・プロファイルを含む接続要求を前記電気通信ネットワークへ送信するように構成されるインターフェースと、
制御装置と、
を含み、
前記制御装置は、
前記ネットワーク制御装置が、前記モビリティ・プロファイルから第１のアクティブ・モビリティ設定および第１のアイドル・モビリティ設定を、前記ワイヤレス・デバイスから提供された前記ワイヤレス・デバイスのデバイス・タイプ及び前記ワイヤレス・デバイス上でのアクティブなアプリケーションを示すアプリケーション識別子に基づいて選択するのを待ち、
前記ワイヤレス・デバイスを前記第１のアクティブ・モビリティ設定に基づいて前記電気通信ネットワークと通信するように動作させ、前記ワイヤレス・デバイスが前記アクティブ状態にある間、前記ワイヤレス・デバイスに対するモビリティ管理において前記モビリティ・プロファイルにおける第１の１組の命令が生じるように構成され、および、
前記ワイヤレス・デバイスを前記第１のアイドル・モビリティ設定に基づいて前記電気通信ネットワークと通信するように動作させ、前記ワイヤレス・デバイスが前記アイドル状態にある間、前記ワイヤレス・デバイスに対するモビリティ管理において前記モビリティ・プロファイルにおける第２の１組の命令が生じるように構成される、
ワイヤレス・デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気通信の分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤレス・ネットワークは、スマートフォン、ラップトップ、タブレット、スマート・ウォッチなどのユーザ機器（ＵＥ：Ｕｓｅｒ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）に対して音声サービスおよび／またはデータ・サービスを提供する。ワイヤレス・ネットワークは、モビリティ管理サービスとして知られているものを提供することもできる。ＵＥが、ネットワークを横切って移動するときに、モビリティ管理サービスを使用して、ＵＥとネットワークとの間の接続を追跡／管理する。例えば、ＵＥが、都市を横切って進むときに、ＵＥは、第１の基地局にアタッチして、データ・セッションを開始することができ、ネットワークは、ＵＥが第１の基地局の範囲外へと移動するときに、セッションを第２の基地局に対してハンドオーバすることができる。
【０００３】
モビリティ管理設定は、現在、ネットワーク規模に基づいて実装される。例えば、４Ｇロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ：Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）ネットワークにおいては、ＵＥが、基地局と通信するためのアクティブな無線リソース制御（ＲＲＣ：Ｒａｄｉｏ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）状態にある場合、汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ：Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒａｄｉｏ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）トンネリング・プロトコル（ＧＴＰ：ＧＰＲＳ  Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を使用して、基地局と、サービング・ゲートウェイ（ＳＧＷ：Ｓｅｒｖｉｎｇ  Ｇａｔｅｗａｙ）などのモビリティ・アンカー・ノードとの間にＧＴＰトンネルを確立する。ＧＴＰトンネルはまた、ＳＧＷと、パケット・データ・ネットワーク（ＰＤＮ：Ｐａｃｋｅｔ  Ｄａｔａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）ゲートウェイ（ＰＧＷ：ＰＤＮ  Ｇａｔｅｗａｙ）などのインターネット・プロトコル（ＩＰ：Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アンカー・ノードとの間に確立されることもある。アクティブなＵＥが新しい基地局にアタッチするときはいつでも、ＵＥについてのＩＰアドレスを保存するために、ＧＴＰトンネルがＳＧＷと新しい基地局との間に確立される。しかしながら、ＧＴＰトンネリングは、本質的なオーバーヘッドの負担に関連づけられ、またＧＴＰトンネリングのカプセル化とカプセル解除とが、ネットワークの中の特定のタイプのルータ・ノードによってのみ実行される可能性がある。
【０００４】
代わりに、ＵＥが、アイドル状態のＲＲＣ状態にある場合に、ＬＴＥネットワークは、モビリティ管理サービスを使用して、異なるやり方でＵＥを追跡する。具体的には、コア・ネットワークは、無線アクセス・ネットワーク（ＲＡＮ：Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）をそれぞれ１組の地理的に近接した基地局を含むトラッキング・エリア（ＴＡ：Ｔｒａｃｋｉｎｇ  Ａｒｅａ）へと分割する。アイドル状態のＵＥが、１つのＴＡと別のＴＡとの間の境界を横切る場合、この変化は、コア・ネットワークに報告される。アイドル状態のＵＥとのアクティブな接続が、そのときに（例えば、ＵＥに対してデータのパケットを送信するために）望ましい場合に、コア・ネットワークは、ＵＥが存在する場所のＴＡの知識を使用してブロードキャスト（ページ）メッセージをトリガして、アイドル状態のＵＥを見つけ出す。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本明細書において説明される実施形態は、個別のワイヤレス・デバイスのモビリティの必要性に動的に対処する電気通信ネットワークを提供する。グローバル・ベースの代わりに、個別ベースで、ワイヤレス・デバイス（および／またはそれらのアプリケーション）についてのモビリティ管理に対処するために、ネットワークの要素をプログラムすることにより、ネットワークは、顧客にサービスする際にその効率と、有効性との両方を高める。これは、異なるアプリケーションとワイヤレス・デバイスとについてのロケーションにおける変化が、異なる技法を使用して取り扱われ得ることを意味している。例えば、ネットワークは、トンネリングなしで済まし、また主として静止しており、またはノマディックであるデバイスについてのローカルＩＰアドレスを割り当てることができる。これは、トンネリングが、必要でもなく、役にも立たない状況において、ネットワーク・リソースを節約することに役に立つが、それから利益を得ることができる他のワイヤレス・デバイスまたはアプリケーションのためにトンネリングを依然として保存しておく。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態は、ワイヤレス・ネットワークにおけるモビリティ管理のための方法である。本方法は、電気通信ネットワークにおいて、ワイヤレス・デバイスについての少なくとも１つのアクティブ・モビリティ設定と少なくとも１つのアイドル・モビリティ設定とを含むモビリティ・プロファイルを識別するステップと、そのモビリティ・プロファイルから、第１のアクティブ・モビリティ設定と、第１のアイドル・モビリティ設定とを選択するステップと、ワイヤレス・デバイスが、電気通信ネットワークを経由してパケット・データ・ネットワーク（ＰＤＮ）とデータのパケットを交換するアクティブ状態にある間に、第１の１つまたは複数のネットワーク要素がワイヤレス・デバイスについてのモビリティ管理に従事するための第１の１組の命令を第１のアクティブ・モビリティ設定に基づいて決定するステップと、を含む。本方法はまた、ワイヤレス・デバイスが、電気通信ネットワークを経由してＰＤＮとデータのパケットを交換しないアイドル状態にある間に、第２の１つまたは複数のネットワーク要素がワイヤレス・デバイスについてのモビリティ管理に従事するための第２の１組の命令を第１のアイドル・モビリティ設定に基づいて決定するステップを含んでいる。さらに、本方法は、ワイヤレス・デバイスが、アクティブ状態にあるときに、第１のアクティブ・モビリティ設定に従って、第１の１つまたは複数のネットワーク要素に第１の１組の命令を提供するステップと、ワイヤレス・デバイスが、アイドル状態にあるときに、第１のアイドル・モビリティ設定に従って、第２の１つまたは複数のネットワーク要素に第２の１組の命令を提供するステップとを含む。
【０００７】
さらなる一実施形態においては、モビリティ・プロファイルから第１のアクティブ・モビリティ設定と、第１のアイドル・モビリティ設定とを選択するステップは、ワイヤレス・デバイスのデバイス・タイプ、またはワイヤレス・デバイス上のアプリケーションのアプリケーション識別子に基づいている。
【０００８】
さらなる一実施形態においては、モビリティ・プロファイルは複数のアクティブ・モビリティ設定を含み、複数のアクティブ・モビリティ設定のそれぞれのアクティブ・モビリティ設定が、ワイヤレス・デバイスのそれぞれのアプリケーションに対応している。第１のアクティブ・モビリティ設定を選択するステップは、第１のアクティブ・モビリティ設定として、第１のアプリケーションに対応している複数のアクティブ・モビリティ設定のうちの１つを選択するステップを含んでいる。電気通信ネットワークの第１の１つまたは複数のネットワーク要素に第１の１組の命令を提供するステップは、第１のアプリケーションについての第１のアクティブ・モビリティ設定に基づいている。
【０００９】
さらなる一実施形態においては、本方法は、ワイヤレス・デバイスの状態のアクティブ状態またはアイドル状態への変化を決定するステップと、その変化が、アクティブ状態に変わるものであるときに、第１のアクティブ・モビリティ設定に従って、１組のネットワーク要素に１組の命令を提供するステップと、その変化が、アイドル状態に変わるものであるときに、第１のアイドル・モビリティ設定に従って、１組のネットワーク要素に１組の命令を提供するステップとをさらに含む。
【００１０】
さらなる一実施形態においては、第１のアクティブ・モビリティ設定を選択するステップは、電気通信ネットワークについて規定されワイヤレス・デバイスに関連づけられるオペレータ・ポリシーと、ワイヤレス・デバイスの動作を示す電気通信ネットワークについての加入者分析と、電気通信ネットワークにおけるトラフィックのレベルを示す電気通信ネットワークについてのネットワーク分析とからなる群から選択されるコンテキスト情報に基づいている。
【００１１】
さらなる一実施形態においては、モビリティ・プロファイルは、ワイヤレス・デバイスから受信される接続要求の中で識別される。
【００１２】
さらなる一実施形態においては、第１のアイドル・モビリティ設定は、ワイヤレス・デバイスが、データを送信していない間に、ワイヤレス・デバイスのロケーションが、電気通信ネットワークによって追跡されるべきではないことを示している。
【００１３】
さらなる一実施形態においては、第１のアクティブ・モビリティ設定は、ワイヤレス・デバイスが、ＰＤＮとデータのパケットを交換しながら、新しい基地局へと移動するときに、電気通信ネットワークが、インターネット・プロトコル（ＩＰ）セッション連続性を提供するトンネルをセットアップすることを示している。
【００１４】
さらなる一実施形態においては、第１のアクティブ・モビリティ設定は、トンネルが、電気通信ネットワークの制限された地理的エリアをカバーすることを示している。
【００１５】
さらなる一実施形態においては、第１のアクティブ・モビリティ設定は、ワイヤレス・デバイスが、ＰＤＮとデータのパケットを交換しながら、新しい基地局へと移動するときに、電気通信ネットワークが、インターネット・プロトコル（ＩＰ）セッション連続性を提供するトンネルをセットアップしないことを示している。
【００１６】
さらなる一実施形態においては、第１のアイドル・モビリティ設定は、ＵＥがＰＤＮとパケットを交換していない間に、ワイヤレス・デバイスがＰＤＮとデータのパケットを交換していた間に割り当てられたワイヤレス・デバイスについてのインターネット・プロトコル（ＩＰ）アドレスを保持すべきかどうかを示している。
【００１７】
さらなる一実施形態においては、第１のアクティブ・モビリティ設定に基づいて電気通信ネットワークをプログラムするステップは、ワイヤレス・デバイスについてのインターネット・プロトコル（ＩＰ）アンカーとして、プログラマブル・ネットワーク要素を選択するステップを含んでいる。
【００１８】
さらなる一実施形態においては、第１のアクティブ・モビリティ設定に基づいて電気通信ネットワークをプログラムするステップは、ワイヤレス・デバイスについてのモビリティ・アンカーとしてサービスするネットワーク要素を選択するステップを含んでいる。
【００１９】
別の実施形態は、インターフェースと、制御装置とを含む装置である。インターフェースは、ワイヤレス・デバイスについての少なくとも１つのアクティブ・モビリティ設定と少なくとも１つのアイドル・モビリティ設定とを含むモビリティ・プロファイルを識別する接続要求を取得することができる。制御装置は、モビリティ・プロファイルから第１のアクティブ・モビリティ設定と、第１のアイドル・モビリティ設定とを決定し、ワイヤレス・デバイスが、電気通信ネットワークを経由してパケット・データ・ネットワーク（ＰＤＮ）とデータのパケットを交換するアクティブ状態にある間に、第１の１つまたは複数のネットワーク要素がワイヤレス・デバイスについてのモビリティ管理に従事するための第１の１組の命令を第１のアクティブ・モビリティ設定に基づいて決定し、ワイヤレス・デバイスが、電気通信ネットワークを経由してＰＤＮとデータのパケットを交換しないアイドル状態にある間に、第２の１つまたは複数のネットワーク要素がワイヤレス・デバイスについてのモビリティ管理に従事するための第２の１組の命令を第１のアイドル・モビリティ設定に基づいて決定することができる。制御装置はまた、ワイヤレス・デバイスが、アクティブ状態にある場合に、選択されたアクティブ・モビリティ設定に従って、第１の１つまたは複数のネットワーク要素に第１の１組の命令を提供し、またワイヤレス・デバイスが、アイドル状態にある場合に、選択されたアイドル・モビリティ設定に従って、第２の１つまたは複数のネットワーク要素に第２の１組の命令を提供することもできる。
【００２０】
別の実施形態は、プロセッサによって実行されるときに、方法を実行するために動作可能であるプログラムされた命令を実施する非一時的コンピュータ読取り可能媒体である。本方法は、電気通信ネットワークにおいて、ワイヤレス・デバイスについての少なくとも１つのアクティブ・モビリティ設定と少なくとも１つのアイドル・モビリティ設定とを含むモビリティ・プロファイルを識別するステップと、そのモビリティ・プロファイルから、第１のアクティブ・モビリティ設定と、第１のアイドル・モビリティ設定とを選択するステップと、ワイヤレス・デバイスが、電気通信ネットワークを経由してパケット・データ・ネットワーク（ＰＤＮ）とデータのパケットを交換するアクティブ状態にある間に、第１の１つまたは複数のネットワーク要素がワイヤレス・デバイスについてのモビリティ管理に従事するための第１の１組の命令を第１のアクティブ・モビリティ設定に基づいて決定するステップと、を含む。本方法はまた、ワイヤレス・デバイスが、電気通信ネットワークを経由してＰＤＮとデータのパケットを交換しないアイドル状態にある間に、第２の１つまたは複数のネットワーク要素がワイヤレス・デバイスについてのモビリティ管理に従事するための第２の１組の命令を第１のアイドル・モビリティ設定に基づいて決定するステップを含んでいる。さらに、本方法は、ワイヤレス・デバイスが、アクティブ状態にあるときに、第１のアクティブ・モビリティ設定に従って、第１の１つまたは複数のネットワーク要素に第１の１組の命令を提供するステップと、ワイヤレス・デバイスが、アイドル状態にあるときに、第１のアイドル・モビリティ設定に従って、第２の１つまたは複数のネットワーク要素に第２の１組の命令を提供するステップとを含む。
【００２１】
他の例示の実施形態（例えば、上述の実施形態に関連した方法およびコンピュータ読取り可能媒体）が、以下で説明されることもある。
【００２２】
本発明のいくつかの実施形態が、次に、例だけとして、また添付の図面を参照して説明される。同じ参照番号は、すべての図面の上で同じ要素、または同じタイプの要素を表している。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】例示の一実施形態における電気通信（テレコム）システムのブロック図である。
【図２】例示の一実施形態における、ワイヤレス・デバイスのモビリティ・プロファイルを送信するための方法を示すフローチャートである。
【図３】例示の一実施形態における、ワイヤレス・デバイスのモビリティ・プロファイルを利用するための方法を示すフローチャートである。
【図４】例示の一実施形態におけるモビリティ命令を示すテーブルである。
【図５】例示の一実施形態におけるワイヤレス・デバイスに適用されるモビリティ・プロファイルを示すテーブルである。
【図６】例示の一実施形態におけるヘルス監視システムをサポートするテレコム・ネットワークのブロック図である。
【図７】例示の一実施形態におけるビデオ・ストリーミングをサポートするテレコム・ネットワークのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図面と以下の説明とは、本発明の特定の例示の実施形態を示すものである。したがって、当業者なら、本明細書において明示的に説明されても、または示されてもいないが、本発明の原理を実施し、また本発明の範囲内に含まれる様々な構成を考案することができるようになることが、理解されるであろう。さらに、本明細書において説明されるどのような例も、本発明の原理を理解する際に、助けとなることを意図しており、またそのように具体的に列挙された例および状態だけに限定することのないように解釈されるべきである。結果として、本発明は、以下で説明される特定の実施形態または例だけに限定されないが、特許請求の範囲とそれらの同等物とによって限定される。
【００２５】
図１は、例示の一実施形態における電気通信（テレコム）ネットワーク１００のブロック図である。ネットワーク１００は、ワイヤレス・デバイス１１０とデータを交換して、ワイヤレス・デバイス１１０に対して音声サービスおよび／またはデータ・サービスを提供するように動作可能な任意のシステムを備えている。ネットワーク１００は、機能強化されてきており、その結果、その様々なネットワーク要素（これは、通常、スイッチ／ルータとして動作することができる）は、個別のワイヤレス・デバイス（例えば、スマートフォン、タブレット、スマート・サーモスタットなど）についてのモビリティ・プロファイルに従って、動的にプログラムされる。例えば、ネットワーク制御要素１７０は、１つまたは複数のネットワーク要素１５２に対して命令（例えば、プログラム）を提供して、特定のワイヤレス・デバイスについてのモビリティ・アンカーおよびＩＰアンカーとしての機能を果たすことができる。
【００２６】
この実施形態においては、テレコム・ネットワーク１００は、複数のネットワーク要素を利用して、ワイヤレス・デバイス１１０と、ＰＤＮ１６０との間でデータを交換する。具体的には、ワイヤレス・デバイス１１０は、無線アクセス・ネットワーク（ＲＡＮ）プロトコルを経由して、基地局１２０のうちの１つにアタッチして、エア・インターフェース接続を確立する。ワイヤレス・デバイス１１０がアタッチされている基地局１２０は、次いで、ネットワーク制御要素１７０によって決定されるように、他のネットワーク要素と通信して、基地局１２０からＰＤＮ１６０へと通信を搬送するベアラを確立する。
【００２７】
ネットワーク制御要素１７０は、ネットワーク１００の要素に対して命令を提供して、モビリティ・プロファイルからのモビリティ設定を適用することができる。それゆえに、ベアラを適切に確立し、また維持するために、ネットワーク制御要素１７０（およびより具体的には、制御装置１７２）は、モビリティ・プロファイルについての設定、ネットワークについてのオペレータ・ポリシー、加入者についての加入者分析、および／またはネットワークについてのネットワーク分析に従って、ネットワーク機能１８０のうちのモビリティ管理ネットワーク機能（ＭＭＮＦ：Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）をプログラムして、ワイヤレス・デバイス１１０が現在、アンカーされている基地局１２０を追跡することができる。例えば、ＭＭＮＦは、制御要素１７０によって提供されるモビリティ・プロファイルと設定とに関連する状態情報をさらに記憶し、また処理することができる。アイドル・モビリティ設定が、ワイヤレス・デバイス１１０についてのアイドル・モード・モビリティを指定する場合、制御装置１７２は、ワイヤレス・デバイス１１０についての選択されたモビリティ・アンカーリング要素１３０としてサービスするネットワーク要素を割り当て、またワイヤレス・デバイス１１０が移動する、いくつかの基地局１２０を備えているエリアを追跡するようにＭＭＮＦに指示することができる。モビリティ・アンカーリング要素１３０の責務を実行するように選択されるときに、ワイヤレス・デバイス１１０が、ＭＭＮＦによって位置を突き止められる間に、ネットワーク要素は、ワイヤレス・デバイス１１０についてのＰＤＮ１６０から到着するパケットをバッファする。その一方で、アクティブ・モビリティ設定が、アプリケーションについてのアクティブ・モード・モビリティを指定する場合、制御装置１７２によって割り当てられる選択されたインターネット・プロトコル（ＩＰ）アンカーリング要素１４０は、ワイヤレス・デバイス１１０と、ＰＤＮ１６０の中のアプリケーションとの間のＩＰ接続についてのトンネルを終了させる。
【００２８】
エア・インターフェースとベアラとが、ワイヤレス・デバイス１１０のために確立されて／予約されて、ＰＤＮとデータを交換する場合の、上記で説明されるデータ交換のタイプは、「セッション」と称され、またワイヤレス・デバイス１１０がアクティブ状態にある間に、それによって利用される。
【００２９】
ＰＤＮ１６０は、インターネット、所有権のある企業ネットワークなどを備えていることができる。ネットワーク１００は、ネットワーク制御要素１７０によってプログラムされ得る複数のネットワーク要素１５２と、上記で説明される様々なネットワーク要素の間に通信チャネルを提供する相互接続ネットワーク１５０とをさらに含む。
【００３０】
この実施形態においては、ネットワーク制御要素１７０は、ハードウェアの制御装置１７２（例えば、プロセッサおよびメモリ）と、インターフェース１７４（例えば、イーサネット接続）とを利用して、複数の機能モジュールを実装する。例えば、ネットワーク・ポリシー・モジュールは、ネットワーク１００のワイヤレス・デバイスに対してネットワークのルール／ポリシーを適用することができ、ワイヤレス・ネットワーク・モジュールは、基地局１２０についてのエア・インターフェース・ロジックをプログラムすることができ、ネットワーク分析モジュールは、ネットワーク負荷とリソース・使用とを追跡することができ、またソフトウェア規定ネットワーキング（ＳＤＮ：Ｓｏｆｔｗａｒｅ  Ｄｅｆｉｎｅｄ  Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ）モジュールは、テレコム・ネットワーク１００のスイッチング要素の間の経路をプログラムすることができる。
【００３１】
ネットワーク制御要素１７０は、ネットワークの中に実装されるネットワーク機能１８０（例えば、モビリティ管理、セキュリティ、サービス品質（ＱｏＳ：Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）、ネットワークの制御および監視、最適化などの機能）と、通信し、かつ／またはそのネットワーク機能１８０からの命令を受け入れることができる。ネットワーク制御要素１７０が、ネットワーク機能１８０をプログラムするときに、ネットワーク制御要素１７０は、モビリティ・アンカーとＩＰアンカーとが、ワイヤレス・デバイス１１０について選択されるべきであるか否かに基づいて、ワイヤレス・デバイス１１０が、アクティブ状態にある間に、基地局１２０の間を移動するときに、ワイヤレス・デバイス１１０のＩＰアドレスが保存されるかどうかなどに基づいて、そのように行うことができる。
【００３２】
ワイヤレス・デバイス１１０は、それが、アプリケーションとアクティブに通信して、ＰＤＮ１６０を経由して、データのパケット（例えば、アプリケーション・レイヤ・パケット）を交換しているときに、アクティブ状態にあるのに対して、ワイヤレス・デバイス１１０は、パケットが、デバイスと、ＰＤＮ１６０の上のアプリケーションとの間で交換されていないときに（すなわち、ワイヤレス・デバイス１１０が、外部デバイスとの通信に関与していないときに）、アイドル状態にある。これは、ワイヤレス・デバイス１１０が、アイドル状態において、何らかの信号方式を実行し続けることができるが、この信号方式は、アプリケーション・レイヤ内容に関連してはいないことを意味する。アイドル状態にいる間に、ワイヤレス・デバイス１１０は、省電力モードに入ることができ、それによってモビリティ管理ネットワーク機能１８０は、多数の基地局１２０から構成される細分性（例えば、トラッキング・エリアなど）に対するデバイス１１０のロケーションを追跡することができるだけである。４Ｇネットワークにおいては、「アクティブ」状態は、アクティブＲＲＣ状態に対応している可能性があり、また「アイドル」状態は、アイドルＲＲＣ状態に対応している可能性がある。
【００３３】
本明細書において使用されるように、「アプリケーション」は、オープン・システム相互接続（ＯＳＩ：Ｏｐｅｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ）モデルのアプリケーション・レイヤを利用しており、またトランスポート・レイヤ、ネットワーク・レイヤ、データ・リンク・レイヤ、物理レイヤなど、ネットワーク１００の他のレイヤの動作を変更することはない。
【００３４】
さらに、ネットワーク１００のオペレーションの詳細が、図２〜３に関して考察されるであろう。この実施形態については、ワイヤレス・デバイス１１０は、テレコム・ネットワーク１００の基地局１２０の範囲内で、ちょうど電源投入されてきていることを仮定する。
【００３５】
図２は、例示の一実施形態における、ワイヤレス・デバイス１１０についてのモビリティ・プロファイルを送信するための方法２００を示すフローチャートである。方法２００〜３００のステップは、図１のネットワーク１００を参照して説明されるが、当業者なら、方法２００〜３００が、他の電気通信ネットワークにおいて実行され得ることを正しく理解するであろう。本明細書において説明されるフローチャートのステップは、すべてを包含してはおらず、図示されていない他のステップを含むことができる。本明細書において説明されるステップは、代替的な順序で実行される可能性もある。図２は、どのようにしてモビリティ・プロファイルが、ネットワーク制御要素に対して示され得るかについての一実施形態を示す例として提供される。
【００３６】
ステップ２０２において、ワイヤレス・デバイス１１０の制御装置は、基地局１２０を検出する。例えば、制御装置は、トランシーバを動作させて、基地局１２０を識別する定期的に送信されたメッセージを基地局１２０から検出することができる。
【００３７】
ひとたび基地局１２０が検出された後に、ワイヤレス・デバイス１１０は、ネットワーク１００が、接続するために使用可能であることを知る。それゆえに、ワイヤレス・デバイス１１０の制御装置は、ネットワーク１００と通信するときに、どのモビリティ設定が使用されることをそれが望むかを決定する。この目的を達成するために、ワイヤレス・デバイス１１０の制御装置は、どのようにしてネットワークがワイヤレス・デバイス１１０についてのモビリティ管理を実行することができるかを示しているモビリティ・プロファイルを識別する（ステップ２０４）。これらの設定は、ワイヤレス・デバイス１１０の能力などに基づいて、例えば、アプリケーションごとに規定される可能性がある。
【００３８】
ステップ２０６において、ワイヤレス・デバイス１１０の制御装置は、ステップ２０２において検出された基地局１２０についての接続要求（または他の信号メッセージ）を生成する。制御装置は、接続要求（例えば、アタッチ要求）の内部にモビリティ・プロファイルを挿入して／含めて、どのようにしてモビリティが取り扱われ得るかをネットワークに通知する。例えば、接続要求は、ワイヤレス・デバイス１１０（またはそのアプリケーション）についての好ましいモビリティ設定を明示的にリストアップすることができる。一実施形態においては、要求は、複数の望ましいモビリティ設定を明示的にリストアップするモビリティ・プロファイルを含んでいる。
【００３９】
ステップ２０８において、ワイヤレス・デバイス１１０の制御装置は、トランシーバを動作させて、基地局１２０に対して接続要求を送信する。接続要求が送信された後に、ワイヤレス・デバイス１１０は、対応する基地局１２０からの応答を待って、ネットワーク１００から選択されたモビリティ・オプションを受信する。
【００４０】
図３は、例示の一実施形態における、ワイヤレス・デバイスのモビリティ・プロファイルを利用するための方法３００を示すフローチャートである。方法３００は、ワイヤレス・デバイス１１０が、接続要求に対する応答を待っている間に実行されることもあり、また基地局１２０がネットワーク制御要素１７０に対して接続要求のすべてまたは一部分を転送することに応じて、トリガされることもある。さらなる実施形態においては、方法３００は、ネットワーク１００における変化に応じて、ネットワーク制御要素１７０によって内部においてトリガされることもある。
【００４１】
ステップ３０２においては、ネットワーク制御要素１７０は、ワイヤレス・デバイスについての少なくとも１つのアクティブ・モビリティ設定と少なくとも１つのアイドル・モビリティ設定とを含むモビリティ・プロファイルを識別する。一実施形態においては、モビリティ・プロファイルは、ワイヤレス・デバイス１１０から送信される接続要求と共に含められ、またはワイヤレス・デバイス１１０から送信される接続要求によって識別され、またインターフェース１７４において受信される。ネットワーク制御要素１７０は、基地局１２０から直接に、またはネットワーク１００の介在する要素を経由してのいずれかで、接続要求を受信することができる。さらなる一実施形態においては、モビリティ・プロファイルは、ネットワーク１００の上でイベントを検出すること、およびイベントに関連する、メモリに記憶されるモビリティ・プロファイルを選択することにより、識別される。
【００４２】
ステップ３０４において、制御装置１７２は、識別されたモビリティ・プロファイルから第１のアクティブ・モビリティ設定と、第１のアイドル・モビリティ設定とを選択する。選択プロセスは、ちょうど１つのアクティブ・モビリティ設定を選択すること／アクティブにすることだけには限定されず、もっと正確に言えば、モビリティ・プロファイルと準拠することが望ましい複数のモビリティ設定を選択することを含むことができる。アクティブ・モビリティ設定と、アイドル・モビリティ設定とについての選択は、様々なファクタに基づいたものとすることができる。例えば、選択される設定は、どのアプリケーション（単数または複数）が現在ワイヤレス・デバイス１１０の上でアクティブであるか（１つまたは複数のアプリケーション識別子によって示されるような）、ネットワークについて規定されワイヤレス・デバイス１１０についての加入者に関連づけられるオペレータ・ポリシー、ワイヤレス・デバイス１１０についての加入者の動作を示すネットワークについての加入者分析、ワイヤレス・デバイス１１０についてのデバイス・タイプ、ネットワークにおけるトラフィックのレベルを示すネットワークについてのネットワーク分析などに依存する可能性がある。
【００４３】
ステップ３０６において、制御装置１７２は、ワイヤレス・デバイス１１０が、ＰＤＮ１６０とデータのパケットを交換するアクティブ状態にある間に、第１の１つまたは複数のネットワーク要素がモビリティ管理に従事するための第１の１組の命令を第１のアクティブ・モビリティ設定に基づいて決定する。例えば、制御装置１７２は、どのようにしてネットワーク要素をプログラムすべきかを決定することができる。これは、ワイヤレス・デバイス１１０についてのモビリティ・アンカーおよび／またはＩＰアンカーとして動作するように１つまたは複数のネットワーク要素１５２をプログラムすべきかどうかを決定することと、これらの役割においてサービスするべきネットワーク要素１５２を選択することと、ワイヤレス・デバイス１１０とＰＤＮ１６０との間のデータ・トラフィックをサービスすることに関連のある他のモビリティ設定とを含むことができる。ステップ３０８において、制御装置１７２は、ワイヤレス・デバイス１１０がＰＤＮ１６０とデータのパケットを交換しないアイドル状態にある間に、第２の１つまたは複数のネットワーク要素がワイヤレス・デバイスについてのモビリティ管理に従事するための第２の１組の命令を第１のアイドル・モビリティ設定に基づいて決定する。
【００４４】
このポイントにおいて、また通信が、ワイヤレス・デバイス１１０と、ＰＤＮ１６０との間で変化するときに将来において反復して、制御装置１７２は、ワイヤレス・デバイス１１０が、現在、アクティブ状態にあるか、またはアイドル状態にあるかをステップ３１０において決定する。ワイヤレス・デバイス１１０が、アクティブ状態にあるときに、ステップ３１４において、制御装置１７２は、第１のアクティブ・モビリティ設定に従って、第１の１つまたは複数のネットワーク要素に第１の１組の命令を提供する。これは、アクティブ・モビリティ設定に従って、ネットワーク要素をプログラムするステップを含むことができる。ワイヤレス・デバイス１１０が、アイドル状態にあるときに、ステップ３１２において、制御装置１７２は、第１のアイドル・モビリティ設定に従って、第２の１つまたは複数のネットワーク要素に第２の１組の命令を提供する。一実施形態においては、ネットワーク要素に対して命令を提供するステップは、ワイヤレス・デバイス１１０に対してＩＰアドレスを割り当てることになる基地局またはアップストリーム・アンカー・ルータ・ノードを（例えば、動的ホスト構成プロトコル（ＤＨＣＰ：Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｈｏｓｔ  Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）など、適切なメカニズムを使用して）選択するステップを含む。ネットワーク要素をプログラムするステップは、選択されたモビリティ設定を実装するためのオペレーションを含むことができ、またこれらのオペレーションは、例えば、上記で考察されたオペレータ・ポリシーと、加入者分析と、ネットワーク分析とに基づいたものとすることができる。
【００４５】
このようなやり方で使用されるときに、方法３００は、それらが、個別のワイヤレス・デバイス（例えば、ワイヤレス・デバイスの個別のアプリケーションを含む）がネットワーク・リソースの観点からそれらのフットプリントをダイナミックに低減させることを可能にする点で、先行するシステムに優る利益を提供している。これは、ネットワーク１００が提供するサービスを不当に妨害することなく、ネットワーク１００における使用可能なリソースの量を向上させる。さらなる一実施形態においては、モビリティ設定は、ワイヤレス・デバイス１１０のアプリケーション（またはアプリケーションの全体のグループ）に関連づけられることもあり、また制御装置１７２は、複数のモビリティ設定（例えば、ワイヤレス・デバイス１１０の各アプリケーションについての１つまたは複数の設定）に準拠するネットワーク要素を選択し、かつ／またはプログラムすることができる。
【００４６】
例示のモビリティ設定およびプロファイル
図４は、例示の一実施形態におけるモビリティ設定を示すテーブル４００である。図４によれば、モビリティ設定は、アクティブ・モビリティ設定と、アイドル・モビリティ設定とにグループ分けされる。この実施形態においては、アクティブ状態モビリティ設定は、「非アクティブ・モビリティ」と、「制限されたアクティブ・モビリティ」と、「高アクティブ・モビリティ」とを含み、またアイドル・モビリティ設定は、「非アイドル・モビリティ」と、「アイドル・モビリティ」とを含む。
【００４７】
図４によれば、アクティブであるアプリケーションまたはデバイスについてのモビリティ設定は、「非アクティブ・モビリティ」、「制限されたアクティブ・モビリティ」または「高アクティブ・モビリティ」とすることができる。「非アクティブ・モビリティ」は、静的なデバイスの場合に、またはシームレスなモビリティを（例えば、ＧＴＰトンネリングを経由して）必要とするデバイスによって動作させられているアプリケーションが存在していないときに使用される。「制限されたアクティブ・モビリティ」は、知られているグループの基地局によってサービスされる制限された地理的エリア（例えば、１平方マイル、都市など）の内部のシームレスなモビリティ（およびそれゆえにＧＴＰトンネリング）を示しており、また「高アクティブ・モビリティ」は、デバイスが移動する車の中に位置しているときなど、広いエリアの上のシームレスなモビリティを示している。
【００４８】
図４によれば、アイドル状態にあるデバイスについてのモビリティ設定は、「非アイドル・モビリティ」または「アイドル・モビリティ」とすることができる。「非アイドル・モビリティ」設定は、デバイスがデータを送信していないときに、デバイスが、ネットワークによって追跡されないことを意味している。「非アイドル・モビリティ」設定は、静止しているデバイスの場合に、常にアクティブであり、またそれゆえにアイドル状態モビリティ管理スキームのための必要がないデバイスの場合に、またネットワークから到達される必要がないデバイスの場合に、適切である。例えば、通信が、常に、デバイスからトリガされる／開始される場合、ネットワークが、デバイスのアイドル状態にある間に、デバイスを追跡する必要はない。「アイドル・モビリティ」設定は、デバイスがアイドル状態にあるときに、デバイスが、ネットワークによって追跡されることになることを意味しており、デバイスが、トリガ・アプリケーション・プログラミング・インターフェース（ＡＰＩ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を経由して、またはデバイスに以前に割り当てられたＩＰアドレスを通してのいずれかで到達可能であることを意味している。「アイドル・モビリティ−トリガ・オンリー（Ｔｒｉｇｇｅｒ  Ｏｎｌｙ）」設定は、ＡＰＩを経由して到達可能にデバイスを保持することを意味しており、また「アイドル・モビリティ−ＩＰ保持（Ｒｅｔａｉｎ  ＩＰ）」設定は、ＩＰアドレスを経由して到達可能にデバイスを保持することを意味している。トリガＡＰＩコールは、アイドル状態においてそのＩＰアドレスを保持することを必要とするデバイスの場合でさえも、使用可能とすることができる。さらに、複数のＩＰアドレスが、デバイスに対して（例えば、各アクティブ・アプリケーションについて１つ）割り当てられることもあるので、複数のＩＰアドレスが、デバイスについての「アイドル・モビリティ−ＩＰ保持」設定の場合に、ネットワークの中に保持されることもある。
【００４９】
いくつかのファクタが、どのようにしてモビリティ設定が、デバイス／アプリケーションについて使用されるかに影響を及ぼす。アクティブ状態モビリティ設定は、ＩＰアドレスが、デバイスが移動するときに保存されるかどうかを決定し、またそれゆえにトンネリングが使用されることになるかどうかを決定する。これは、ネットワークの中のどのノードが、モビリティ・アンカーと、ＩＰアンカー（これは、基地局からのトンネルが、終了される場所である）としての役割を果たすことになるかに影響を及ぼす。「非アクティブ・モビリティ」設定は、ＩＰアドレスの保存またはトンネリングが使用されないことを意味している。「制限されたアクティブ・モビリティ」設定は、デバイスが、小規模の１組の基地局を越えて移動することが予想され、またそれゆえにモビリティおよびＩＰのアンカーとは、ローカル・ルータとすることができる。すなわち、モビリティ・エリアの内部のすべての基地局が、イーサネットなどのレイヤ２ネットワークによって相互に接続される場合に、トンネリングは、必要とされないこともある。「高アクティブ・モビリティ」設定は、デバイスが、広いエリアの上で移動することになり、またそれゆえにコア・ネットワークの中のモビリティおよびＩＰのアンカーが、割り当てられるべきであることを意味している。
【００５０】
一実施形態においては、モビリティ・プロファイルは、２つのサブプロファイル、すなわち、アクティブ状態に対応しているサブプロファイルと、アイドル状態に対応しているサブプロファイルとを含む。アクティブ状態モビリティ・プロファイルは、デバイスが、アクティブ状態にある（すなわち、アプリケーションとパケット化されたデータをアクティブに交換している）ときに、適用されるが、アイドル状態モビリティ・プロファイルは、デバイスがアイドル状態であるときに（すなわち、デバイス上のアプリケーションが、ＰＤＮとデータをアクティブに交換していないときに）、適用される。一実施形態においては、アイドル状態プロファイルは、全体としてデバイスに適用されるちょうど１つの設定を含んでいるのに対して、アクティブ状態プロファイルは、デバイスと、デバイスにおける１つまたは複数のアプリケーションとの両方についての設定を含むことができる。個別のモビリティ設定は、全体としてのデバイスについて、かつ／またはデバイスの内部の特定のアプリケーション（またはアプリケーションのクラス）について決定されることもある。例えば、モビリティ設定は、音声などの会話アプリケーションを除いて、デバイス上のすべてのアプリケーションについて「非アクティブ・モビリティ」とすることができる。このようにして、デバイスの内部の異なるアプリケーション・カテゴリは、デバイスのモビリティ・プロファイルの内部の異なるアクティブ・モビリティ設定を使用することができる。
【００５１】
アクティブ状態プロファイルと、アイドル状態プロファイルとは、独立して規定されることもある。例えば、ワイヤレス・デバイスが、静止しており、またネットワークから到達可能である必要がない場合に、「非アイドル・モビリティ」というアイドル・モード・モビリティ設定が、使用されることもあるが、アプリケーションが、ワイヤレス・デバイスの上でアクティブになるときに、「高」アクティブ・モビリティ管理スキームまたは「制限された」アクティブ・モビリティ管理スキームが、ワイヤレス・デバイスに対してシームレスなサービスを提供するために望ましいこともある。同様に、モバイル・マシン・ツー・マシン（Ｍ２Ｍ：Ｍａｃｈｉｎｅ  ｔｏ  Ｍａｃｈｉｎｅ）デバイスは、ネットワークから到達可能となり、バッテリ電力を節約するアイドル・モビリティのレベルを要求する可能性があるが、そのアプリケーション・フローが瞬間的なリンク中断の影響を受けない場合に、アクティブ・モビリティを要求しないことを選択する可能性がある。最後に、消費電力の影響をあまり受けないワイヤレス・デバイスでは、デバイスを常にアクティブに保持することが、望ましいこともある。
【００５２】
図５は、例示の一実施形態における、ワイヤレス・デバイスに対して適用されるモビリティ・プロファイルを示すテーブル５００である。図５によれば、各ワイヤレス・デバイスは、少なくとも１つのアイドル・モビリティ・プロファイルと、少なくとも１つのアクティブ・モビリティ・プロファイルとを含むモビリティ・プロファイルに関連づけられる。アクティブ・モビリティ・プロファイルは、それらが適用されるアプリケーション（またはアプリケーション・カテゴリ）によってインデックスが付けられる複数のアクティブ・モビリティ設定を含んでいる。例えば、スマートフォン用のボイス・オーバー・インターネット・プロトコル（ＶＯＩＰ：Ｖｏｉｃｅ  ｏｖｅｒ  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アプリケーションは、「高アクティブ・モビリティ」というアクティブ・モビリティ設定を有することができるが、同じスマートフォン用のゲーム・アプリケーションは、「非アクティブ・モビリティ」というアクティブ・モビリティ設定を有することができる。
【００５３】
さらなる一実施形態においては、ネットワーク制御要素１７０は、ネットワークに関するデバイスおよび／またはアプリケーションの動作に基づいて、デバイスおよび／またはアプリケーションについてのモビリティ設定をアクティブに変更する。したがって、一般に静止したままであるアイドル・デバイスが、移動し始め、またシームレスなモビリティを必要とするアプリケーションを利用している場合、ネットワーク制御要素１７０は、「アイドル・モビリティ」を開始し、またデバイスのロケーションを追跡することを開始するために、ネットワーク１００の要素を動的に再プログラムする。デバイスが、アクティブ状態へと移動する場合、ネットワーク制御要素１７０は、「高アクティブ・モビリティ」を動的に開始し、デバイスに対してＩＰアンカーを割り当て、またデバイスによって使用されるアプリケーションについてのパケットのトンネリングを開始する。同様に、ある一定の期間にわたって、アクティブ・デバイスからのデータ・フローが存在していない場合、ネットワーク制御要素１７０は、デバイスについてのＩＰアンカーを解放し、デバイスに対して新しいローカルＩＰアドレスを割り当て、またデバイスについてのアクティブ・モビリティ設定のための「非アクティブ・モビリティ」を設定することができる。デバイスは、次いで、対応するアプリケーションと相互作用するときに、その新しいＩＰアドレスを使用することができる。
【００５４】
さらなる例示の一実施形態においては、デバイスのアイドル状態設定が、「アイドル・モビリティ」であることが、ネットワーク制御要素１７０によって決定される場合、モビリティ管理制御アプリケーション（ＭＭＣＡ：Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）（ネットワーク機能１８０のうちの１つ）は、デバイスがアイドル状態にある間に、デバイスを追跡するようにネットワーク制御要素１７０によって構成されている。これは、デバイスから送信される定期的な、またはロケーション・ドリブンのトラッキング・エリア（ＴＡ）アップデートを通して行われる。アイドル・モビリティ設定が、「非アイドル・モビリティ」である場合、デバイスに割り当てられたＩＰアドレス（単数または複数）は、デバイスが、アイドル状態であり、またデバイスが、もはやネットワークから到達可能でないときに、解放される。モビリティ設定と、モビリティ管理とのさらなる例示の詳細が、以下で提供される。
【００５５】
モビリティ・プロファイル決定
モビリティ・プロファイル（アイドル・プロファイルとアクティブ・プロファイルとを含む）は、デバイスが、最初にネットワークに接続するときに、デバイスによって明示的に、またはネットワークの中に保持されるプロファイルを参照して、のいずれかで示される可能性がある。例えば、デバイスは、ネットワーク制御要素１７０に対して信号リンクを通して（例えば基地局１２０と、対応するワイヤレス・ネットワーク制御装置とを通して）、接続を要求することができ、またその要求は、モビリティ・プロファイルを含むことができる。さらに、各デバイスについてのデフォルト・モビリティ・プロファイルは、ネットワークにおいて保持される（また初期要求によって参照され、あるいはそうでなければ、例えば、デバイス識別子に基づいて、デバイスに関連づけられる）可能性がある。例えば、スマート・メーターなどのＭ２Ｍデバイスでは、デバイスのモビリティ・プロファイルによって許可されるモビリティ設定は、「非アクティブ・モビリティ」と、「非アイドル・モビリティ」だけである可能性がある。これは、スマート・メーターが、変化する無線状態などのために、隣接する基地局へと移動することができないことを意味してはいないが、もっと正確に言えば、新しい基地局に対するハンドオフが起こるときに、新しいＩＰアドレスが、その時にデバイスのために割り当てられる可能性があるので、進行中の接続は、終了されることになることを意味している。
【００５６】
モビリティ設定の決定
ひとたびモビリティ・プロファイルが、決定された後に、多数のファクタが、そのプロファイルからのどのモビリティ設定が、デバイス（および／またはそのアプリケーション）に適用されるかに影響を及ぼす可能性がある。ネットワーク制御要素１７０は、これらのファクタを考慮し、適用可能なモビリティ設定を決定し、またどのように進むべきかをＭＭＣに指示する。例えば、ロケーションおよび時刻のパラメータを使用して、デバイスについてのモビリティ設定を選択することができる。それゆえに、早朝に、または深夜に加入者の家からネットワークに接続するスマートフォンは、デバイスが家の外側を移動することが予想されないので、最初に、アクティブ・モビリティについての「非アクティブ・モビリティ」設定を割り当てられる可能性があり、この家は、一般的に、単一の基地局によってカバーされる。
【００５７】
さらに、履歴情報を使用して、モビリティ・プロファイルの内部に含まれるデフォルト・モビリティ設定から最も適切なデフォルト・モビリティ設定を予測することができる。例えば、履歴情報は、推定されるように、デバイスのユーザが、ほとんどの就業日に、ユーザのオフィスにおいて仕事をしているので、特定のデバイスが、午前９時から午後５時の間にすべての就業日に小規模の１組の基地局から常に接続されることを示すことができる。
【００５８】
特定のアクティブ・モビリティ設定はまた、アプリケーションがトリガされるときに、明示的に要求される可能性もある。次いで、ネットワーク制御要素１７０は、アプリケーションが実行されるデバイスについてのプロファイルにおける許容可能なモビリティ設定に基づいて、要求を受け入れるか、または拒否するかを選択する。
【００５９】
以下の説明は、各モビリティ設定のために使用され得る例示のモビリティ管理プロシージャを例証している。これらの節は、接続のための初期要求が、デバイスから受信される場合の実施形態において、アクティブ・モビリティ設定の使用に対処している。アイドル状態モビリティ設定と、アイドル状態からアクティブ状態への遷移とは、アクティブ・モビリティ設定の後に考察される。
【００６０】
「非アクティブ・モビリティ」設定のためのモビリティ管理
本節は、ネットワークの制御および監視の機能（ネットワーク機能１８０のうちの１つ）が、デバイス／アプリケーションについてのアクティブ・モビリティ設定が、「非アクティブ・モビリティ」であることを決定する場合の状況についてのプロシージャを説明している。この場合に、ネットワーク制御要素１７０は、基地局のＩＰサブネットにおけるグローバルにルーティング可能なＩＰアドレスをデバイスに割り当てる。アドレスは、ネットワーク制御要素１７０それ自体によって割り当てられることもあり、またはネットワーク制御要素１７０は、基地局１２０（または基地局１２０がレイヤ３でない場合に最も近くのレイヤ３ルータ）にＩＰアドレスを割り当てるように指示することができる。次いで、パケット転送は、ＩＰルーティング技法に基づいて（例えば、インターネットの上のＩＰルーティングに類似したやり方で）実行される。具体的には、基地局は、次のホップ・ルータに向かってアップストリーム・パケットを転送し、また境界ルータは、デバイスの宛先ＩＰアドレスを使用することにより、基地局に向かってダウンストリーム・パケットをルーティングする。デバイスが、隣接する基地局へと移動する場合に、その新しい基地局は、デバイスからの新しいフローを見て、またネットワーク制御要素１７０をトリガして、フローを取り扱うためのルールを提供する。ネットワーク制御要素１７０は、フローのＩＰ５タプル（ＩＰ  ｆｉｖｅ  ｔｕｐｌｅ）を以前の基地局におけるフローのＩＰ５タプルにマッチさせ、デバイスが認可されることを認証し、またデバイスに割り当てられるべき新しい基地局のサブセットに属する新しいＩＰアドレスの割り当てをトリガする。新しいＩＰアドレスが割り当てられるときに、進行中のフローは、終了され、またデバイスは、新しいＩＰアドレスを使用して、そのアプリケーションとの新しい接続を確立する。
【００６１】
課金の目的のために、基地局１２０は、フローを測定し、またネットワーク制御要素１７０に対して、１つまたは複数のパケット総数と、バイト総数と、フロー持続時間情報とを定期的に報告するように、ネットワーク制御要素１７０によって指示される。オフライン課金の場合には、ネットワーク制御要素１７０は、フロー／デバイスについての課金レコードを生成し、またそのレコードを課金アプリケーションに対して送信する。オンライン課金の場合には、ネットワーク制御要素１７０は、オンライン課金アプリケーションによって提供されるクレジット制御限度に対してパケット／バイトの総数を比較する。限度を超過するとすぐに、ネットワーク制御要素１７０は、さらなるクレジットが使用可能になるまで、追加のクレジットを要求するか、またはフローを低下させるように基地局に要求するかのいずれかとなるであろう。
【００６２】
「高アクティブ・モビリティ」設定のためのモビリティ管理
ネットワークの制御および監視の機能が、デバイス／アプリケーションが高スピード・シームレス・モビリティを使用することになることを決定する場合、ネットワーク１００の中のより多数の基地局１２０をカバーするルータ・ノードが、モビリティ・アンカーとしてネットワーク制御要素１７０によって選択される。ネットワーク制御要素１７０は、そのドメインのうちの１つからデバイスについてのＩＰアドレスを割り当てるようにこのアンカー・ルータ・ノードに指示するか、またはネットワーク制御要素１７０は、アドレスをそれ自体に割り当てる。デバイスからのパケットが、アンカー・ノードに対してトンネルされることになるので、ＩＰドメインは、現在の基地局ＩＰアドレスに対応している必要はない。トンネリングが、基地局とアンカー・ルータとにおけるフロー・テーブルを構成するように、ネットワーク制御要素１７０によって確立される。アンカーと、トンネルとは、初期接続要求の直後にデバイスのために構成される。モビリティ・アンカーは、アプリケーションまたはデバイスについて予想されるモビリティのドメインに基づいて、選択されることもある。例えば、先行する履歴が、デバイスが都市の特定の近隣地域の内部で移動することを示す場合、その領域についてのトラフィックにサービスするルータは、シームレス・モビリティを必要とするアプリケーションについてのモビリティ・アンカーとして選択されることもある。デバイスからのパケットは、宛先としてアンカーのアドレスを使用して、基地局においてカプセル化され、またパケットがカプセルを解かれるアンカー・ノードへと転送され、また境界ルータに向かって転送される。ダウンストリーム方向においては、デバイスのＩＰアドレスが、アンカーのＩＰドメインから割り当てられるので、デバイスに向かうことになっているパケットは、アンカーに向かってルーティングされる。アンカーにおいて、パケットは、それらの宛先として、基地局を示すようにカプセル化され、また次いで基地局に向かってネットワークの上で送信される。基地局において、パケットはカプセルを解かれ、デバイスに対して無線で送信される。
【００６３】
アクティブ・デバイスが、１つの基地局から次の基地局へと移動するときに、エア・インターフェース・ハンドオフが、実行される。次いで、デバイスは、新しい基地局に接続し、また以前のＩＰアドレスを用いてＩＰパケットを送信することを開始する。新しい基地局のレイヤ２／レイヤ３のスイッチ部分は、（デバイスによって使用されている以前のＩＰアドレスに対応しているフロー・テーブル・エントリが存在しないので）どのようにして新しいフローを処理するべきかを決定するために、クエリを制御装置に対して送信する。これは、ネットワーク制御要素１７０をトリガして、新しい基地局に対するトンネリングを取り扱う新しい構成をアンカー・ルータに対して提供し、また適切なフロー・テーブル情報を用いて新しい基地局のスイッチを構成して、アンカー・ノードに向かうパケットをカプセル化し、またカプセルを解く。
【００６４】
代替的な一実施形態においては、成功したハンドオフを保証するために、プロトコルは、設計されることもあり、その結果、ハンドオフは、以前の基地局がモビリティ管理機能に対して要求を送信することにより、トリガされて、新しい基地局を構成する。この場合には、モビリティ管理機能は、新しい基地局においてリソースの使用可能性を検証し、また次いで、ネットワーク制御要素１７０が、新しい基地局におけるフロー・テーブルを構成することを要求する。次いで、ネットワーク制御要素１７０は、以前の基地局から新しい基地局への送信されていないパケットの転送をトリガする。このプロセスは、基地局の間の特殊化されたハンドオフ信号プロトコルを使用することができる。
【００６５】
デバイスが、アンカー・ルータによってサービスされるエリアの外側を移動する場合、新しいルータのさらなるアップストリームが、トンネル終了ポイントとして選択されることもある。これは、パケット・フローの効率を改善し、また三角形ルーティング・シナリオが、起こらないようにする。この場合には、フローについてのフロー・テーブル入力が、ソース・ルータ終了ポイントと、ターゲット・ルータ終了ポイントとにおいてアップデートされる。
【００６６】
「制限されたアクティブ・モビリティ」設定のためのモビリティ管理
この状況は、デバイスのアクティブ・モビリティが、制限された地理的領域（例えば、都市、近隣地域、建物など）をカバーし、またゲートウェイ・ルータに対してローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ：Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）によって相互接続される、１組の基地局だけに制限されるときに当てはまる可能性がある。この場合には、パケットが、基地局と、ゲートウェイとの間でトンネルされたアンカーとしてゲートウェイ・ルータ・ノードを確立する代わりに、モビリティは、ＬＡＮの上にアタッチされるデバイスのために広告すること／ブロードキャストすることにより取り扱われることもある。そのようなシナリオは、企業環境において適用可能である。具体的には、デバイスが、ＬＡＮの上で１つの基地局から次の基地局へと移動するときに、新しい基地局は、アドレス解決プロトコル（ＡＲＰ：Ａｄｄｒｅｓｓ  Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を使用して、デバイスが今やそれにアタッチされていることをＬＡＮの上の他のノード（ゲートウェイ・ノードを含む）に通知する。これにより、ゲートウェイ・ルータは、ＬＡＮの中の正しい基地局に対して、パケットを転送することができるようになる。
【００６７】
「非アイドル・モビリティ」設定のためのモビリティ管理
アイドル・モビリティ設定（例えば、ネットワークの制御および監視の機能によって決定されるような）が、「非アイドル・モビリティ」である場合、デバイスは、アイドル期間中にネットワークによって追跡されることはない。ネットワーク・ベースのアプリケーションから任意の以前に確立されたＩＰアドレスを有するデバイスへのパケットが、脱落させられるであろう。デバイスがネットワークを通して移動するときにネットワークによって到達可能であるために、デバイスは、新しい基地局に接続し、またアクティブ・モビリティに関連するプロシージャのうちの１つを実行する。
【００６８】
「アイドル・モビリティ」設定のためのモビリティ管理
バッテリを節約し、またネットワーク信号を低減させるために、ワイヤレス・デバイスは、「アイドル・モビリティ」設定をサポートすることができる。デバイスが、ネットワークにアタッチするときに、アイドル・モビリティ管理は、サービスについてのデバイスの要求に含まれ、かつ／または記憶されたプロファイルの中で使用可能なモビリティ・プロファイルに従って、ネットワークの制御および監視の機能によってインスタンス化されることもある。さらに、モビリティ・プロファイルは、デバイスがアイドル状態にあるときにデバイスのＩＰアドレスを保持するための必要性を示すアイドル・モビリティ設定、またはアプリケーションが、ネットワークＡＰＩを使用して接続を確立して、デバイスをトリガするべきであることを示すアイドル・モビリティ設定、あるいはデバイスについてのＩＰアドレスが、保持されるべきではないことを示すモビリティ設定を含むことができる。第２のシナリオは、「アイドル・モビリティ−ＩＰ保持」と称されるが、第１のシナリオは、「アイドル・モビリティ−トリガ・オンリー」と称される。ネットワークの制御および監視の機能によって認可される場合、この要求のインスタンス化が、デバイスについてのセッションを生成するＭＭＣＡにおいて起こる。いずれの場合にも、アイドル状態にある各デバイスについて、ＭＭＣＡは、ＬＴＥにおけるトラッキング・エリアに類似したサービス・エリアを保持する。次いで、情報が、デバイスの現在のサービス・エリア（通常、多数の基地局を包含する）を示しているＭＭＣＡにおいて追跡される。アイドル・デバイスが、新しいサービス・エリアの中へと交差するときに、そのアイドル・デバイスは、ＭＭＣＡとの交換を開始して、ＭＭＣＡにおける情報をアップデートする。そうでない場合には、デバイスは、アイドル状態である間に、ネットワークと情報を交換することを必要とされない。
【００６９】
「アイドル・モビリティ−ＩＰ保持」設定のためのモビリティ管理
このシナリオにおいては、デバイスが、最初にアタッチするときに、あるいはそのアクティブ・モビリティ設定が「非アクティブ・モビリティ」であるときに、デバイスが、新しい基地局に再アタッチするときに、デバイスには、アンカー・スイッチのドメインからグローバルＩＰアドレスを割り当てられ、その結果、デバイスに対してアドレス指定されるネットワーク１００からやってくるパケットが、アンカー・ノードに到達する。いくつかの状況においては、デバイスが、最後にアクティブであった基地局は、アンカーであり、それゆえに、アンカーからサービング基地局に対してはトンネルが存在してはいない。デバイスが、アクティブからアイドルへと遷移するときに、ネットワーク制御要素１７０のＳＤＮモジュールは、デバイス・フローに関連するフロー・テーブルを取り除くようにネットワーク１００のスイッチに指示する。その後にパケットが、デバイス／アプリケーションについてのネットワークの中に到着するときに、パケットは、アンカー・スイッチに到着し、またスイッチは、転送命令についてＳＤＮモジュールに問い合わせる。ＳＤＮモジュールは、ＭＭＣＡに問い合わせを行うことができ、このＭＭＣＡは。デバイスにページングするメッセージをブロードキャストすることにより、適切な基地局を見つける。
【００７０】
そこからデバイスが応答するアクセス・ノードに基づいて、ＭＭＣＡは、ＳＤＮモジュールに現在のデバイス・ロケーションと、そのデバイス上のアプリケーションに関連する他のアンカーのロケーションとを送信する。次いで、ＳＤＮモジュールは、スイッチに対して転送命令を送信する。この段階において、デバイスは、中間の「再アクティベーション状態（Ｒｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎ  Ｓｔａｔｅ）」にあり、またすべてのアンカー（例えば、他の休止状態のアプリケーションに対応しているアンカーを含む）のフロー・テーブルは、デバイスが現在アタッチされている基地局に対してパケットをルーティングするようにアップデートされる。新しいＩＰアドレスは、割り当てられない。
【００７１】
「アイドル・モビリティ−トリガ・オンリー」設定のためのモビリティ管理
この場合には、デバイスに到達しようと試みるアプリケーションは、ＭＭＣＡに対するデバイスを識別するＡＰＩコールを呼び出す。これは、アプリケーションが、デバイス（またはそのアプリケーション）とのアクティブ・セッションを有しておらず、また新しいセッションを確立しようと試みるときはいつでも、起こる可能性がある。ＡＰＩコールにおいては、デバイスがセッションを確立しようと試みている場所のサーバのユニフォーム・リソース・ロケータ（ＵＲＬ：Ｕｎｉｆｏｒｍ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｌｏｃａｔｏｒ）などのアプリケーション識別子が、ＡＰＩにおけるパラメータとしてＭＭＣＡに対して渡される。アプリケーションからＡＰＩコールを受信するとすぐに、ＭＭＣＡは、サービス・エリアを通してブロードキャスト・メッセージを用いてデバイスにページングし、またメッセージの中にアプリケーション識別子を含んでいる。ひとたびデバイスが、このメッセージを受信した後に、デバイスは、デバイスの上でアプリケーション・クライアントをトリガして、サーバとのアクティブ・セッションを確立する。第１のパケットが、デバイスから送信されるときに、基地局のスイッチング・コンポーネントは、対応するフロー・フィルタを有していない。それゆえに、基地局は、ネットワーク制御要素１７０のＳＤＮモジュールに対してクエリを送信し、このＳＤＮモジュールは、次には、アプリケーションと共に使用されるべきモビリティ状態についてＭＭＣＡに問い合わせる。フローにサービスするべきネットワーク制御要素１７０からの命令のすぐ後に、新しいＩＰアドレスが、デバイスに割り当てられ、またアクティブ・モビリティ設定が、呼び出される／適用される。
【００７２】
（ＩＰアドレスを保持することに対する）トリガ・オンリーの場合の利点は、それが、中央アンカー・ノードから恒久的ＩＰアドレスを割り当てることに関連するオーバーヘッドを回避することである。トリガ・オンリーの場合はまた、休止状態のアプリケーションについてのサポートを提供しており、グーグル・クラウド・メッセージングと、アップル・プッシュ通知サービスとに類似したプッシュ・サービスとモビリティ管理を組み合わせている。
【００７３】
アイドルからアクティブへの遷移
デバイス上のアプリケーションのうちの１つが、ネットワーク側のアプリケーションと通信しようと試みるとき、またはトリガが、ＭＭＣＡによって受信されるときに、デバイスは、アイドルからアクティブへと遷移することになる。「非アイドル・モビリティ」設定、または「アイドル・モビリティ−トリガ・オンリー」設定からアクティブ状態へと遷移するときに、上記のアクティブ・モビリティ・プロシージャのうちのいずれかが、デバイス／アプリケーションについてのアクティブ・モビリティ設定に従って、（デバイス／アプリケーションに対する新しいＩＰアドレスの割り当てを含めて）適用される可能性がある。
【００７４】
ネットワーク・ベースのアプリケーションが、アイドル・デバイスに対してパケットを送信するときに、デバイスは、ページングされ、また新しい基地局と接続する。次いで、パケットは、モビリティ・アンカーと、デバイスが位置している基地局との間で送信される。モビリティ・アンカーが、基地局と同一場所に位置していないときに、トンネルが、フロー・テーブル入力を修正することにより、確立される。デバイスは、この点において「再アクティベーション」状態にあるように言われる。ネットワーク制御要素１７０は、デバイスについての（他の休止状態のアプリケーションに対応している）ネットワークの中の任意の他のアンカーのフロー・テーブルをアップデートし、その結果、任意の他の休止状態のアプリケーションについてのネットワークからの任意のパケットが、デバイスに対してルーティングされる。その後に、「非アクティブ・モビリティ」設定を有するデバイス上のアプリケーションのうちのどれかがトリガされるときに、新しいＩＰアドレスが、ローカルに割り当てられ、また上記で説明される適切なプロシージャが、後続のハンドオフにおいて実行される。「高アクティブ・モビリティ」設定と、「制限されたアクティブ・モビリティ」設定との場合には、アイドル状態中に保持されるＩＰアドレスは、使用され続けることになり、また上記のプロシージャは、後続のハンドオフに適用されることになる。ＭＭＣＡによって、すべてのフロー・テーブルに関連するアプリケーション・アンカー・ポイントがＳＤＮモジュールによってアップデートされてきていることが通知された後に、デバイスは、再アクティベーション状態からアクティブ状態へと遷移する。
【００７５】
一実施形態においては、使用されるアクティブ・モビリティ設定とは独立して、トンネルが、アンカーから新しい基地局へとセットアップされる。これは、アプリケーション・サーバからのパケットが、デバイスに対して配信されることを可能にする。これは、アプリケーションのアクティブ・モビリティ設定に依存している後続の動作に影響を及ぼさない。アプリケーションが、そのアクティブ・モビリティ設定として「非アクティブ・モビリティ」を有する場合、アプリケーション・サーバとの初期接続性を提供するために確立されるトンネルを通しての接続が、後で脱落される。しかしながら、アプリケーションが、そのアクティブ・モビリティ設定として「高アクティブ・モビリティ」または「制限されたアクティブ・モビリティ」を有する場合、アプリケーション・サーバとの初期接続を提供するために確立されるトンネルを通しての接続は、デバイスが移動するときに維持される。この場合には、ＳＤＮモジュールは、アンカーにおけるフロー・テーブルをアップデートし、その結果、パケットは、新しい基地局に対して転送される。
【００７６】
モビリティ設定の動的修正
さらなる実施形態においては、ネットワーク制御要素１７０は、デバイス／アプリケーションの動作に基づいて、デバイス／アプリケーションについてのモビリティ設定および／またはプロファイルを変更することができる。例えば、デバイスが、最初に、「非アクティブ・モビリティ」設定を用いて動作することを開始し、またその後に新しいアプリケーションについての「高アクティブ・モビリティ」設定を要求することを仮定する。この課題に対処するために使用され得るいくつかの技法が、存在している。
【００７７】
第１の技法によれば、アプリケーションが、既にアクティブである場合、ネットワーク制御要素１７０は、現在の基地局に向かう経路の上にある、ネットワークにおける適切なアンカーを選択し、またそのノードにおけるフロー・テーブルを動的に修正して、現在の基地局に向かうパケットのトンネリングをアクティブにする。例えば、アンカーは、パケットが、基地局において受信されていた境界ルータとすることができる。同時に、ネットワーク制御要素１７０はまた、基地局におけるフロー・テーブルをアップデートして、デバイスに対する、またデバイスからのフローについてのカプセル化とカプセル解除とを実行する。ひとたびアンカーが、所定の位置にあり、また適切に構成された後に、デバイスが移動するときに、以前の節において説明されたモビリティ管理アルゴリズムが、適用される。
【００７８】
第２の技法によれば、アプリケーションが、既にアクティブである場合、ネットワーク制御要素１７０は、現在の基地局をアンカーとして選択する。デバイスが、移動するときに、ネットワーク制御要素１７０は、以前の基地局におけるフロー・テーブルをアップデートし、そのようにしてパケットは、新しい基地局に対して転送される。新しい基地局から受信されるパケットは、以前の基地局においてカプセルを解かれ、またアプリケーション・サーバへと転送される。
【００７９】
第３の技法によれば、ネットワーク制御要素１７０は、ネットワークにおけるアンカーに対応している新しいＩＰアドレスを使用するようにアプリケーションに指示する。ＩＰアドレスは、新しく割り当てられることもあり、または他のアプリケーションによる使用のために、デバイスに前もって割り当てられていることもある。アプリケーションは、そのアプリケーション・サーバを用いて、新しいセッションを確立することができるが、ＩＰセッション連続性が、後続のハンドオフのためにサポートされる。
【００８０】
例
以下の例においては、さらなるプロセス、システム、および方法が、ベッドサイド・スリープ・モニタについての一例と、携帯電話についての一例との関連で説明される。
【００８１】
ベッドサイド・スリープ・モニタ
図６のブロック図６００の中に示されるこの例においては、ベッドサイド・スリープ・モニタ６１０は、ネットワーク６６０を経由して、病院におけるヘルスケア・アプリケーションにリモートに接続する。モニタの役割は、病院において維持される対応するアプリケーションに対してデータを定期的にアップロードすることである。この例においては、モニタ６１０は、ハイパーテキスト転送プロトコル（ＨＴＴＰ：Ｈｙｐｅｒｔｅｘｔ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を使用して、このタスクを実行する。接続が、監視データのアップロード中に中断する場合に、新しい接続が、実質的な遅延なしに、モニタ６１０と、基地局６２２との間に確立されることもある。それゆえに、シームレス・モビリティは、ベッドサイド・モニタ６１０のためには必要とされない。モニタ６１０は、モビリティ・プロファイルを含んでおり、またそのモビリティ・プロファイルは、デバイスについての「非アクティブ・モビリティ」設定を示している。これは、モニタ６１０が、アクティブのままであり、移動することが予期されておらず、また患者を監視するときにネットワークに接続されたままであるからである。モニタ６１０が、アイドルである他の時に、ネットワークにより開始された接続性は、必要とされない。それゆえに、モビリティ・プロファイルは、モニタ６１０が、「非アイドル・モビリティ」設定を使用するべきであることを示している。提案されたモビリティ管理スキームによるネットワーク図が、図６に示されている。
【００８２】
モニタ６１０を取り扱うためのプロセスは、以下のようである。第１に、モニタ６１０は、検出された基地局６２２との信号接続を確立し、また「非アイドル・モビリティ」と、「非アクティブ・モビリティ」とについての設定を有するモビリティ・プロファイルを含む接続要求を送信する。第２に、基地局６２２のワイヤレス管理コンポーネント（レイヤ１、レイヤ２、無線リソース制御（ＲＲＣ）など）は、ネットワーク制御要素６７０のワイヤレス・ネットワーク・モジュール６７４に対して要求を送信する。次いで、モニタ６１０に対する接続が、確立される（モニタ６１０のための認証プロセスを含んでいる）。これは、モビリティ管理機能６８１と、セキュリティ機能６８２とを含む、ネットワーク機能６８０と、情報を交換することを必要とする。
【００８３】
第３のステップにおいては、モビリティ管理機能６８１は、接続要求を分析するとすぐに、要求されるモビリティを認可し、またモニタ６１０についての「非アクティブ・モビリティ」プロシージャを実行する際に、ネットワーク制御要素６７０に指示する。モビリティ管理機能６８１はまた、モビリティ状態情報を記憶しないことにより、「非アイドル・モビリティ」を実行する。第４のステップは、ＳＤＮモジュール６７８が、デバイスのためのレイヤ３接続を確立するように、必要とされる情報を用いて基地局６２２の中のレイヤ３スイッチを構成する／プログラムするステップを含んでいる。これは、ＩＰアドレス割り当てルールを含んでおり、パケット転送のためのフロー・テーブルをセットアップし、またアカウンティングを実行するためのフロー測定をセットアップしている。次いで、基地局６２２は、必要なタスクを実行して、モニタ６１０と、ヘルスケア・ネットワーク６６０との間のパケット・フローを可能にする。
【００８４】
第５のステップにおいて、パケットは、集約ルータ６３０と、プロバイダ・エッジ・サービス・ルータ６５０とを通して、モニタ６１０と、ヘルスケア・ネットワーク６６０のアプリケーションとの間を流れる。モニタ６１０から定期的に送信される測定報告は、無線状態の変化のために、新しい基地局６２４が、好ましいことを基地局６２２に対して示すことができる。これは、元の基地局６２２と、新しい基地局６２４との間のエア・インターフェース・ハンドオフ信号の第６のステップを開始する。ハンドオフ信号は、新しい基地局６２４においては十分なリソースが存在していることを確認し、また新しい基地局６２４に対して、どのような未送信のエア・インターフェース・パケットも転送する。このステップはまた、デバイスにハンドオーバするように通知する信号も含んでいる。
【００８５】
第７のステップにおいて、ハンドオーバ・プロセスが開始した後に、モニタ６１０は、ＩＰアドレスが、元の基地局６２２によって割り当てられる新しい基地局６２４に対してパケットを送信し始める。基地局６２４のスイッチング・コンポーネントは、新しいフローを認識し、また第８のステップにおいてフローを取り扱う命令についてクエリをネットワーク制御要素６７０に対して送信する。
【００８６】
第９のステップにおいて、ネットワーク制御要素６７０の中のＳＤＮ制御モジュール６７８は、それが、ステップ３において受信されるモビリティ管理機能６８１から受信される命令の結果として、そのポリシー・ベースにおけるフローについての「非アクティブ・モビリティ」ポリシーを利用していることを決定する。それゆえに、ネットワーク制御要素６７０は、基地局６２４に対して命令を送信して、フローを脱落させ、また新しいＩＰアドレスを基地局６２４のサブネットからモニタ６１０に対して再割り当てする。これが行われ、その結果、新しい着信パケットが、基地局６２４に対して直接にルーティングされる。
【００８７】
第１０のステップにおいて、新しい接続をセットアップするとすぐに、パケットは、新しい基地局を通して流れ始める。次いでモニタ６１０は、新しいＩＰアドレスを用いてネットワーク側アプリケーションに対する新しい送信制御プロトコル（ＴＣＰ：Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）接続を確立する。
【００８８】
「非アクティブ・モビリティ」から「高アクティブ・モビリティ」へと遷移するスマートフォン
図７のブロック図７００に示される実施形態においては、スマートフォン７１０のユーザは、ビデオ・ストリーミング・サービス７６０との家庭内の接続を開始する。動作パターンは、ユーザが、長い期間にわたって家にとどまっており、また同じ基地局７２２にアタッチされたままである可能性が高いことを示すことが、決定されるものと仮定する。この決定は、基地局７２２の１つまたは複数の識別情報と、初期接続が要求される時間（例えば、就業時間の後の）と、ユーザについてのプロファイルに記憶される先行履歴とに基づいて、ネットワークに対して知らされることもある。それゆえに、初期接続では、「非アクティブ・モビリティ」プロシージャが、続いている。しかしながら、モビリティ管理機能７８１（ネットワーク機能７８０のうちの）は、異なる基地局に対する第１のハンドオーバのすぐ後に（これが、ユーザが、家を離れて、新しいロケーションへと移動している可能性があることを示すので）、「高アクティブ・モビリティ」設定に対してスマートフォン７１０を遷移させるようにネットワーク制御要素７７０に指示する。
【００８９】
第１から第８のステップは、図６（例えば、図６の中のそれらの対応する要素に関して説明されるような要素７７０、７７４、７７８、７３０、７５０、および７２２、ならびに７２４の間で）の場合に説明されるものと同じやり方で実行される。しかしながら、第３のステップにおいて、モビリティ管理機能７８１は、「非アクティブ・モビリティ」が、第１のハンドオフ・イベントのすぐ後に、「高アクティブ・モビリティ」へと切り替えられるべきであるというルールを提供する。
【００９０】
この例についての第９のステップにおいて、要求が、新しい基地局７２４からやってくるときに、ネットワーク制御要素１３０は、スマートフォン７１０からのフローについて適切なモビリティ・アンカーを選択する。アンカーについての２つの可能性のあるオプションが、存在している。第１の実施形態においては、以前の基地局７２２が、アンカーとして選択され、またＳＤＮモジュール７７８は、以前の基地局７２２と、新しい基地局７２４とを構成して、ダウンリンクと、アップリンクとの上でパケットを転送するトンネルを確立する。ＩＰアドレスと、エンド・ツー・エンド接続とは、スマートフォン７１０と、ビデオ・ストリーミング・サービス７６０の上のアプリケーションとの間に維持される。第２の実施形態においては、アップストリーム集約ルータ７３０が、アンカーであるように選択される。この実施形態においては、新しい基地局７２４が、スマートフォン７１０からのフローについてのフロー・テーブル・アップデートを提供されて、集約ルータ７３０に向かってのＩＰインＩＰ（ＩＰ−ｉｎ−ＩＰ）トンネルにおいてカプセル化される。この場合には、ＩＰアドレス（以前の基地局７２２によって割り当てられる）と、エンド・ツー・エンド接続とは、スマートフォン７１０と、ビデオ・ストリーミング・サーバ７６０のアプリケーションとの間に維持される。ほとんどのパケットは、アンカーにおいて傍受されるが、集約ルータ７３０を通過することなく以前の基地局７２２に対して配信されるパケットが、アンカーに対して転送される。それゆえに、アンカーを選択することに加えて、以前の基地局７２２は、それが、スマートフォン７１０のために受信する任意のパケットを集約ルータ７３０に対してトンネルするように構成されている。
【００９１】
いずれの場合にも、以前の基地局７２２は、割り当てられたＩＰアドレスを含めて、スマートフォン７１０についての設定を保持する。その後に、ＩＰフローが、そのＩＰアドレスを使用したすべてのアプリケーションについて終了するときに、またはスマートフォン７１０が、アイドルに進むときに、新しいＩＰアドレスおよび／またはアンカーが、割り当てられる可能性があり、またスマートフォン７１０の上のクライアント・アプリケーションは、ビデオ・ストリーミング・サービス７６０の対応するアプリケーションに再登録することになる。
【００９２】
この例についての第１０のステップにおいては、新しいアンカーは、現在の基地局に向かって送信されるパケットをカプセル化し、また反対の方向に送信されるパケットのカプセルを解く命令を提供することにより、ネットワーク制御要素７７０によって構成されている。アンカーはまた、ネットワーク制御要素７７０によって構成されて、測定を実行する。
【００９３】
この例に関して、第１１のステップにおいては、スマートフォン７１０に対する、またスマートフォン７１０からのパケットは、基地局と、アンカーとの間でトンネルされる。次いで、第１２のステップにおいては、スマートフォン７１０が、移動し続けるときに、追加のハンドオフ・イベントが、トリガされる。次いで、新しい基地局７２６は、ネットワーク制御要素７７０に問い合わせを行って、第１３のステップにおいて基地局７２４からのフローをどのように処理すべきかを決定する。第１４のステップにおいて、ネットワーク制御要素７７０は、新しい基地局７２６に対するアンカーの中のトンネル・エンド・ポイントを再構成する。次いで、第１５のステップにおいては、ネットワーク制御要素１３０は、基地局７２６にアンカー・アドレスと、トンネリング・命令とを提供する。スマートフォン７１０のＩＰアドレスは、それゆえに保存され、またデータのフローは、シームレスに継続する。
【００９４】
図面に示され、または本明細書において説明される様々な要素のうちのどれもが、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの何らかの組合せとして実装される可能性がある。例えば、ある要素は、専用のハードウェアとして実装されることもある。専用のハードウェア要素は、「プロセッサ」、「制御装置」、または何らかの類似した専門用語と称されることもある。プロセッサによって提供されるときに、それらの機能は、単一の専用プロセッサにより、単一の共用プロセッサにより、または複数の個別プロセッサによって提供されることもあり、これらの個別プロセッサのうちのうちのいくつかは、共用されることもある。さらに、「プロセッサ」または「制御装置」という用語の明示的な使用は、ソフトウェアを実行することができるハードウェアだけを排他的に意味するように解釈されるべきではなく、また限定することなく、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：ｄｉｇｉｔａｌ  ｓｉｇｎａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）のハードウェア、ネットワーク・プロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）または他の回路、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ：ｆｉｅｌｄ  ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｇａｔｅ  ａｒｒａｙ）、ソフトウェアを記憶するためのリード・オンリー・メモリ（ＲＯＭ：ｒｅａｄ  ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ）、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ：ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）、不揮発性記憶装置、ロジック、あるいは何らかの他の物理的なハードウェアのコンポーネントまたはモジュールを暗黙のうちに含むことができる。
【００９５】
また、ある要素は、プロセッサまたはコンピュータによって実行可能な命令として実装されて、その要素の機能を実行することができる。命令のいくつかの例は、ソフトウェアと、プログラム・コードと、ファームウェアとである。それらの命令は、プロセッサによって実行されるときに、要素の機能を実行するようにプロセッサに指示するように、動作可能である。それらの命令は、プロセッサによって読み取り可能である非一時的媒体または記憶デバイスの上に記憶されることもある。記憶デバイスのいくつかの例は、デジタル・メモリまたはソリッド・ステート・メモリ、磁気ディスクや磁気テープなどの磁気記憶媒体、ハード・ドライブ、あるいは光学的に読み取り可能なデジタル・データ記憶媒体である。
【００９６】
特定の実施形態が、本明細書において説明されたが、本発明の範囲は、これらの特定の実施形態だけに限定されることはない。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲と、その任意の同等物とによって規定される。
【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５】
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【図６】
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【図７】
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