(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信ネットワーク上でデータ・パケットをモバイル・デバイスに向かって地理的にルーティングするためのネットワーク・エンティティであって、前記データ・パケットは前記モバイル・デバイスの識別および前記モバイル・デバイスの地理的位置を示す地理座標を含み、前記ネットワーク・エンティティは、
前記通信ネットワーク上で前記データ・パケットを受信し、前記モバイル・デバイスの前記識別を前記データ・パケットから抽出するように構成された通信インタフェースと、
幾つかのモバイル・デバイスの幾つかの識別を前記幾つかのモバイル・デバイスの地理的位置を示す幾つかの地理座標とともに格納するように構成されたデータベースであって、各識別は地理座標に関連付けられる、データベースと、
前記モバイル・デバイスの前記抽出された識別を前記幾つかの識別と比較し、前記抽出された識別が前記識別に対応する場合、前記データ・パケット内の前記地理座標を前記識別に関連付けられた地理座標により置き換えて、修正されたデータ・パケットを取得するように構成されたプロセッサと、
を備え、
前記通信インタフェースは、前記修正されたデータ・パケットを前記モバイル・デバイスに向かって送信するように構成される、
ネットワーク・エンティティ。
【請求項２】
前記モバイル・デバイスは別のネットワーク・エンティティに関連付けられ、前記通信インタフェースは、前記修正されたデータ・パケットを他のネットワーク・エンティティに向かって送信するように構成される、請求項１に記載のネットワーク・エンティティ。
【請求項３】
前記通信インタフェースは、幾つかのビーコン信号を幾つかのモバイル・デバイスから受信するように構成され、前記プロセッサは、前記幾つかのビーコン信号に基づいて前記幾つかのモバイル・デバイスの幾つかの識別を前記幾つかのモバイル・デバイスの地理的位置を示す幾つかの地理座標とともに決定するように構成され、前記プロセッサは、前記決定された幾つかの識別を前記決定された幾つかの地理座標とともに前記データベースに格納するように構成される、請求項１および２の何れか１項に記載のネットワーク・エンティティ。
【請求項４】
前記通信ネットワークはゲートウェイ・エンティティを含み、前記プロセッサは、識別を地理座標とともに前記データベースから取り出すように構成され、前記通信インタフェースは、前記取り出された識別を前記取り出された地理座標とともに前記ゲートウェイ・エンティティに向かって送信するように構成される、請求項１乃至３の何れか１項に記載のネットワーク・エンティティ。
【請求項５】
前記通信インタフェースは、前記識別を前記地理座標とともに前記データベースから取り出すこと、および前記取り出された識別を前記取り出された地理座標とともに前記ゲートウェイ・エンティティに向かって送信することを要求する要求信号を前記ゲートウェイ・エンティティから受信するように構成され、前記プロセッサは、前記要求信号を受信した際に前記識別を前記地理座標とともに前記データベースから取り出すように構成され、前記通信インタフェースは、前記要求信号を受信した際に前記取り出された識別を前記取り出された地理座標とともに前記ゲートウェイ・エンティティに向かって送信するように構成される、請求項４に記載のネットワーク・エンティティ。
【請求項６】
前記ネットワーク・エンティティはバックホール・ノードおよびアクセス・ノードを含み、前記バックホール・ノードは前記通信ネットワークの複数の別のネットワーク・エンティティまたはゲートウェイ・エンティティと通信するように構成され、前記アクセス・ノードは前記幾つかのモバイル・デバイスと通信するように構成される、請求項１乃至５の何れか１項に記載のネットワーク・エンティティ。
【請求項７】
通信ネットワーク上でデータ・パケットをモバイル・デバイスに向かって地理的にルーティングするためのゲートウェイ・エンティティであって、前記データ・パケットは前記モバイル・デバイスの識別を含み、前記ゲートウェイ・エンティティは、
前記データ・パケットを受信し、前記モバイル・デバイスの前記識別を前記データ・パケットから抽出するように構成された通信インタフェースと、
前記モバイル・デバイスの前記抽出された識別を幾つかのモバイル・デバイスの幾つかの識別と比較し、前記抽出された識別が前記識別に対応する場合に、地理座標を前記識別に関連付けられた前記データ・パケットに追加して、修正されたデータ・パケットを取得し、前記幾つかのモバイル・デバイスの将来の地理的位置を示す幾つかの将来の地理座標を前記幾つかのモバイル・デバイスの地理的位置を示す幾つかの地理座標に基づいて決定するように構成されたプロセッサと、
を備え、
前記通信インタフェースは、前記データ・パケットに追加された前記地理座標に基づいて前記修正されたデータ・パケットを前記モバイル・デバイスに向かって送信するように構成される、
ゲートウェイ・エンティティ。
【請求項８】
前記幾つかのモバイル・デバイスの前記幾つかの識別を前記幾つかの地理座標とともに格納するように構成されたデータベースであって、各識別は地理座標に関連付けられる、データベースをさらに備える、請求項７に記載のゲートウェイ・エンティティ。
【請求項９】
前記通信ネットワークは複数のネットワーク・エンティティを含み、前記通信インタフェースは、識別を地理座標とともに前記複数のネットワーク・エンティティの或るネットワーク・エンティティから受信するように構成され、前記プロセッサは、前記受信された識別を前記受信された地理座標とともに前記データベースに格納するように構成される、請求項８に記載のゲートウェイ・エンティティ。
【請求項１０】
前記通信インタフェースは、前記識別を前記地理座標とともに前記複数のネットワーク・エンティティの前記ネットワーク・エンティティから取り出すこと、および前記受信された識別を前記受信された地理座標とともに前記データベースに格納することを要求する要求信号を前記複数のネットワーク・エンティティの前記ネットワーク・エンティティに向かって送信するように構成され、前記通信インタフェースは、前記要求信号を送信する際に前記識別を前記地理座標とともに前記複数のネットワーク・エンティティの前記ネットワーク・エンティティから受信するように構成され、前記プロセッサは、前記要求信号を送信する際に前記受信された識別を前記受信された地理座標とともに前記データベースに格納するように構成される、請求項９に記載のゲートウェイ・エンティティ。
【請求項１１】
前記プロセッサは、前記決定された幾つかの将来の地理座標を前記データベースに格納するように構成され、各識別は将来の地理座標に関連付けられる、請求項８乃至１０の何れか１項に記載のゲートウェイ・エンティティ。
【請求項１２】
前記プロセッサは、前記モバイル・デバイスの前記抽出された識別を前記幾つかの識別と比較し、前記抽出された識別が前記識別に対応する場合に、前記識別に関連付けられた将来の地理座標を前記データ・パケットに追加して、さらに修正されたデータ・パケットを取得するように構成され、前記通信インタフェースは、前記データ・パケットに追加された前記将来の地理座標に基づいて、前記修正されたデータ・パケットに加えて前記さらに修正されたデータ・パケットを前記モバイル・デバイスに向かって送信するように構成される、請求項１１に記載のゲートウェイ・エンティティ。
【請求項１３】
通信ネットワーク上でデータ・パケットをモバイル・デバイスに向かって地理的にルーティングするための方法であって、前記データ・パケットは前記モバイル・デバイスの識別および前記モバイル・デバイスの地理的位置を示す地理座標を含み、前記方法は、
前記通信ネットワーク上で前記データ・パケットを受信するステップと、
前記モバイル・デバイスの前記識別を前記データ・パケットから抽出するステップと、
幾つかのモバイル・デバイスの幾つかの識別を前記幾つかのモバイル・デバイスの地理的位置を示す幾つかの地理座標とともに格納するステップであって、各識別は地理座標に関連付けられる、ステップと、
前記モバイル・デバイスの前記抽出された識別を前記幾つかの識別と比較するステップと、
前記抽出された識別が前記識別に対応する場合に、前記データ・パケット内の前記地理座標を前記識別に関連付けられた地理座標により置き換えて、修正されたデータ・パケットを取得するステップと、
前記修正されたデータ・パケットを前記モバイル・デバイスに向かって送信するステップと、
を含む、方法。
【請求項１４】
通信ネットワーク上でデータ・パケットをモバイル・デバイスに向かって地理的にルーティングするための方法であって、前記データ・パケットは前記モバイル・デバイスの識別を含み、前記方法は、
前記データ・パケットを受信するステップと、
前記モバイル・デバイスの前記識別を前記データ・パケットから抽出するステップと、
前記モバイル・デバイスの前記抽出された識別を幾つかのモバイル・デバイスの幾つかの識別と比較するステップと、
前記抽出された識別が前記識別に対応する場合に、地理座標を前記識別に関連付けられた前記データ・パケットに追加して、修正されたデータ・パケットを取得するステップと、
前記データ・パケットに追加された前記地理座標に基づいて、前記修正されたデータ・パケットを前記モバイル・デバイスに向かって送信するステップと、
前記幾つかのモバイル・デバイスの将来の地理的位置を示す幾つかの将来の地理座標を前記幾つかのモバイル・デバイスの地理的位置を示す幾つかの地理座標に基づいて決定するステップと、
を含む、方法。
【請求項１５】
コンピュータで実行されたときに請求項１３または１４の何れか１項に記載の方法を実施するためのプログラム・コードを含むコンピュータ・プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信ネットワークにおけるデータ・パケット・ルーティングおよび可動性管理の分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
近代の通信ネットワークを階層構造に従って設計することができる。外部ＩＰネットワークに向かって、例えば、アクセス・ノード（基地局）とサービング・ゲートウェイの間に多対１関係があり、例えば、サービング・ゲートウェイとデータ・パケット・ゲートウェイの間に１対１関係がある。
【０００３】
通信ネットワークの可動性管理機能は、例えば、入ってくるデータ・パケットまたは呼に関してモバイル・デバイスに通知するために、通信ネットワークに追加されたモバイル・デバイスに到達できることを保証する責任を負うことができる。通信ネットワークがカバーする全領域を追跡領域（ＴＡ）に細分割することができる。送信または受信すべきデータ・パケットがないとき、モバイル・デバイスは、エネルギおよびネットワーク・リソースを節約するためにアイドル・モードにあることができる。アイドル・モードでは、通信ネットワークはもはや、モバイル・デバイスがＴＡ内で或る基地局から別の基地局に移動するたびに、モバイル・デバイスに通信ネットワークに通知させる必要はなくてもよく、モバイル・デバイスはエネルギ節約状態にあることができる。
【０００４】
アイドルなモバイル・デバイスを検索し通信リンクを確立するために、ページング手続きを適用することができる。ページング・メッセージを、この目的のために共通ページング・チャネル上で周期的にブロードキャストすることができる。ページング・メッセージは、例えば、幾つかの追跡領域（ＴＡ）と、当該追跡領域（ＴＡ）内にあるかまたはありうるモバイル・デバイスの識別とを備えることができる。当該ページング手続きを、例えば、データ・パケット・ゲートウェイからサービング・ゲートウェイに到着するダウンリンク・データ・パケットによりトリガすることができる。モバイル・デバイスが、当該ページング・メッセージを受信するために起動してもよい。その結果、通信リンクを確立し、データ・パケットをモバイル・デバイスに配送することができる。
【０００５】
しかし、密に構造化された通信ネットワークでは、このアプローチは、通信ネットワークにわたる大規模なシグナリング・オーバヘッドに起因する効率低下につながりうる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
通信ネットワーク上でモバイル・デバイスに向かってデータ・パケットをルーティングするための効率的な概念を提供することが本発明の目的である。
【０００７】
この目的は、独立請求項の特徴により達成される。さらなる実装形式は従属請求項、説明、図面から明らかである。
【０００８】
本発明の諸実施形態は、データ・パケットの地理的ルーティングを使用できるという発見に基づく。当該データ・パケットは、モバイル・デバイスの識別およびモバイル・デバイスの地理的位置を示す地理座標を含む。
【０００９】
データ・パケットを受信するネットワーク・エンティティは、モバイル・デバイスの識別を当該データ・パケットから抽出でき、モバイル・デバイスの識別を当該ネットワーク・エンティティの地理的な／無線の近傍内部で配置された幾つかのモバイル・デバイスの幾つかの識別と比較することができる。当該ネットワーク・エンティティはさらに、モバイル・デバイスのより最新の地理座標によりデータ・パケット内の地理座標を置き換えることができ、当該更新された地理座標に基づいてデータ・パケットをモバイル・デバイスに向かってルーティングすることができる。ゲートウェイ・エンティティを使用して、モバイル・デバイスへ向かって地理的にルーティングするためのデータ・パケットを提供することができる。
【００１０】
第１の態様によれば、本発明は、通信ネットワーク上でモバイル・デバイスに向かってデータ・パケットを地理的にルーティングするためのネットワーク・エンティティに関し、データ・パケットは、モバイル・デバイスの識別およびモバイル・デバイスの地理的位置を示す地理座標を含み、当該ネットワーク・エンティティは、通信ネットワーク上でデータ・パケットを受信し、モバイル・デバイスの識別をデータ・パケットから抽出するように構成された通信インタフェースと、幾つかのモバイル・デバイスの幾つかの識別を当該幾つかのモバイル・デバイスの地理的位置を示す幾つかの地理座標とともに格納するように構成されたデータベースであって、各識別は地理座標に関連付けられる、データベースと、モバイル・デバイスの当該抽出された識別を当該幾つかの識別と比較して、当該抽出された識別が当該識別に対応する場合、当該データ・パケット内の地理座標を当該識別に関連付けられた地理座標により置き換えて、修正されたデータ・パケットを取得するように構成されたプロセッサであって、当該通信インタフェースは、当該修正されたデータ・パケットをモバイル・デバイスに向かって送信するように構成される、プロセッサとを備える。したがって、通信ネットワーク上でモバイル・デバイスに向かってデータ・パケットをルーティングするための効率的な概念を実現することができる。
【００１１】
ネットワーク・エンティティは、アクセス・ノードおよびバックホール・ノード、または、結合されたアクセス・ノードおよびバックホール・ノードを備えることができる。当該ネットワーク・エンティティは、ルータ、またはスイッチを備えることができる。当該ネットワーク・エンティティは、例えば、発展型ノードＢ（ｅＮｏｄｅＢ）、基地局、または（例えば、小型セルをカバーするための）小型低電力アクセス・ノードを備えることができる。データ・パケットは、モバイル・デバイスの識別およびモバイル・デバイスの地理的位置を示す地理座標を含むデータ・パケット・ヘッダを備えることができる。モバイル・デバイスを例えば、ユーザ・ノード（ＵＮｄ）、ユーザ機器（ＵＥ）、またはユーザ端末により形成することができる。モバイル・デバイスの識別はモバイル・デバイスの識別子またはｉｄエンティティであることができる。
【００１２】
通信インタフェースをさらに、地理座標をデータ・パケットから抽出するように構成することができる。プロセッサを、当該抽出された地理座標と当該識別に関連付けられた地理座標が異なる場合、データ・パケット内の地理座標を当該識別に関連付けられた地理座標により置き換えるように構成することができる。
【００１３】
ネットワーク・エンティティのデータベースを、ローカル・データベースと称することができる。幾つかのモバイル・デバイスの地理的位置は、当該幾つかのモバイル・デバイスの現在の地理的位置または当該幾つかのモバイル・デバイスに関連付けられたローカル・クラスタの中心の地理的位置であることができる。モバイル・デバイスの地理的位置または地理座標が既知ではないかまたは利用可能でない場合には、データ・パケットを、モバイル・デバイスに関連付けられたローカル・クラスタの中心の地理的位置に向かって送信することができる。モバイル・デバイスに関連付けられたローカル・クラスタは、安定なネットワーク・エンティティを備えることができる。当該幾つかのモバイル・デバイスは、少なくとも１つのモバイル・デバイスに関連することができる。
【００１４】
通信ネットワークは、上流の通信ネットワークおよび下流の通信ネットワークを備えることができる。通信ネットワークはさらに、バックホールまたはバックボーンの通信ネットワークおよびモバイル通信ネットワークを備えることができる。モバイル・デバイスに向かう修正されたデータ・パケットの送信は、更新された地理座標に関連付けられた別のネットワーク・エンティティに向かって当該修正されたデータ・パケットをルーティングすることを含むことができる。
【００１５】
当該地理的ルーティングを、地理的ルーティング・プロトコルに基づいて実施することができる。当該地理的ルーティング・プロトコルは、データ・パケット配送のためにデータ・パケット内の地理座標を使用することができる。当該地理的ルーティング・プロトコルは、結合された地理的およびトポロジ的なルーティング・プロトコルを含むことができる。当該地理的ルーティング・プロトコルを、地理的転送プロトコルと称することができる。当該地理的ルーティング・プロトコルは、貪欲転送プロトコル、フェース・ルーティング・プロトコル、貪欲境界ステートレス・ルーティング（ＧＰＳＲ）プロトコル、制限方向フラッディング・プロトコル、および／または結合された地理的およびトポロジ的なルーティング・プロトコルを含むことができる。
【００１６】
全体的なアプローチは、基盤となるルーティング戦略および／または地理的情報を用いたルーティング・プロトコルによりデータ・パケットを成功裏にモバイル・デバイスに配送するための地理的位置を提供することができる。異なるタイトルのこれらのプロトコル、例えば、貪欲転送、またはフェース・ルーティングがある。ルーティングおよび転送という用語は均等に適用することができる。位置管理方式は、基盤となるデータ・パケット・ルーティングおよび／または転送戦略の視点から透過的および／または直交的であることができる。
【００１７】
上記第１の態様に従うネットワーク・エンティティの第１の実装形式では、通信インタフェースは、抽出された識別が幾つかの識別のうち１つの識別に対応しない場合、データ・パケットをモバイル・デバイスに向かって送信するように構成される。したがって、モバイル・デバイスに向かう未修正のデータ・パケットの地理的ルーティングを実現することができる。
【００１８】
上記第１の態様または第１の態様の第１の実装形式に従うネットワーク・エンティティの第２の実装形式では、モバイル・デバイスは別のネットワーク・エンティティに関連付けられる。通信インタフェースは、修正されたデータ・パケットを当該他のネットワーク・エンティティに向かって送信するように構成される。したがって、データ・パケットのモバイル・デバイスへ向かう地理的ルーティングを、例えば、パケット迂回により、効率的に実施することができる。
【００１９】
上記第１の態様または第１の態様の任意の先行する実装形式に従うネットワーク・エンティティの第３の実装形式では、通信インタフェースは、幾つかのビーコン信号を幾つかのモバイル・デバイスから受信するように構成され、プロセッサは、当該幾つかのビーコン信号に基づいて当該幾つかのモバイル・デバイスの幾つかの識別を当該幾つかのモバイル・デバイスの地理的位置を示す幾つかの地理座標とともに決定するように構成され、当該プロセッサは、当該決定された幾つかの識別を当該決定された幾つかの地理座標とともにデータベースに格納するように構成される。したがって、当該データベースの更新を効率的に実現することができる。当該データベースを、ローカル・データベースと称することができる。
【００２０】
当該プロセッサを、幾つかのビーコン信号に基づいて幾つかのモバイル・デバイスを識別および／または局所化するように構成することができる。
【００２１】
上記第１の態様または第１の態様の任意の先行する実装形式に従うネットワーク・エンティティの第４の実装形式では、通信ネットワークはゲートウェイ・エンティティを含み、当該プロセッサは、識別を地理座標とともにデータベースから取り出すように構成され、当該通信インタフェースは、当該取り出された識別を当該取り出された地理座標とともに当該ゲートウェイ・エンティティに向かって送信するように構成される。したがって、当該ゲートウェイ・エンティティに関連付けられたデータベースの更新を効率的に実現することができる。
【００２２】
当該ネットワーク・エンティティは、プライマリ・ネットワーク・エンティティ、例えば、プライマリ・アクセス・ノードおよび対応するプライマリ・バックホール・ノードを備えることができる。当該プライマリ・ネットワーク・エンティティを、ゲートウェイ・エンティティにより複数のネットワーク・エンティティから選択することができる。
【００２３】
第１の態様の第４の実装形式に従うネットワーク・エンティティの第５の実装形式では、通信インタフェースは、要求信号をゲートウェイ・エンティティから受信するように構成され、プロセッサは、当該要求信号を受信した際に識別を地理座標とともにデータベースから取り出すように構成され、当該通信インタフェースは、当該要求信号を受信した際に当該取り出された識別を当該取り出された地理座標とともに当該ゲートウェイ・エンティティに向かって送信するように構成される。したがって、当該ゲートウェイ・エンティティに関連付けられたデータベースの更新を効率的に実現することができる。
【００２４】
当該ゲートウェイ・エンティティに関連付けられた当該データベースの更新をトリガするために当該要求信号を使用することができる。当該ネットワーク・エンティティのデータベースおよび当該ゲートウェイ・エンティティに関連付けられたデータベースは、更新するための異なるトリガ条件を有することができる。通信ネットワークを通じたシグナリング・オーバヘッドを減らすために、当該ゲートウェイ・エンティティに関連付けられたデータベースを、当該ネットワーク・エンティティのデータベースよりも少ない頻度で更新することができる。
【００２５】
第１の態様の第４の実装形式に従うネットワーク・エンティティの第６の実装形式では、プロセッサは、識別を地理座標とともにデータベースから周期的に取り出すように構成され、通信インタフェースは、当該取り出された識別を当該取り出された地理座標とともにゲートウェイ・エンティティに向かって周期的に送信するように構成される。したがって、当該ゲートウェイ・エンティティに関連付けられたデータベースの更新を効率的に実現することができる。
【００２６】
上記第１の態様または第１の態様の任意の先行する実装形式に従うネットワーク・エンティティの第７の実装形式では、通信ネットワークは複数の別のネットワーク・エンティティを含み、プロセッサは、識別を地理座標とともにデータベースから取り出すように構成され、当該通信インタフェースは、当該取り出された識別を当該取り出された地理座標とともに当該複数の別のネットワーク・エンティティの別のネットワーク・エンティティに向かって送信するように構成される。したがって、当該別のネットワーク・エンティティに関連付けられたデータベースの更新を効率的に実現することができる。
【００２７】
当該ネットワーク・エンティティおよび当該別のネットワーク・エンティティは、モバイル・デバイスに関連付けられたローカル・クラスタを形成することができる。当該ローカル・クラスタは、幾つかのモバイル・デバイスの地理的なおよび／または無線の近傍内のネットワーク・エンティティを備えることができる。当該ローカル・クラスタを、当該幾つかのモバイル・デバイスからの受信されたビーコン信号の信号強度に基づいて決定することができる。モバイル・デバイスが移動する場合、関連付けられたローカル・クラスタは、当該モバイル・デバイスとともに移動することができる。当該モバイル・デバイスの近傍内のネットワーク・エンティティは、変化することができる。
【００２８】
上記第１の態様または第１の態様の任意の先行する実装形式に従うネットワーク・エンティティの第８の実装形式では、通信ネットワークは複数の別のネットワーク・エンティティを含み、当該通信インタフェースは、識別を地理座標とともに当該複数の別のネットワーク・エンティティの別のネットワーク・エンティティから受信するように構成され、プロセッサは、当該受信された識別を当該受信された地理座標とともにデータベースに格納するように構成される。したがって、当該別のネットワーク・エンティティによる当該ネットワーク・エンティティのデータベースの更新を効率的に実現することができる。当該ネットワーク・エンティティおよび当該別のネットワーク・エンティティは、モバイル・デバイスに関連付けられたローカル・クラスタを形成することができる。
【００２９】
上記第１の態様または第１の態様の任意の先行する実装形式に従うネットワーク・エンティティの第９の実装形式では、当該ネットワーク・エンティティはバックホール・ノードおよびアクセス・ノードを含み、当該バックホール・ノードは、通信ネットワークの複数の別のネットワーク・エンティティまたはゲートウェイ・エンティティと通信するように構成され、当該アクセス・ノードは幾つかのモバイル・デバイスと通信するように構成される。したがって、当該ネットワーク・エンティティの、当該複数の別のネットワーク・エンティティ、当該ゲートウェイ・エンティティ、および当該幾つかのモバイル・デバイスとの通信を効率的に実施することができる。
【００３０】
当該バックホール・ノードおよび当該アクセス・ノードを論理的におよび／または物理的に関連付けることができる。当該バックホール・ノードおよび当該アクセス・ノードを有線接続および／または無線接続により接続することができる。当該アクセス・ノードおよび当該関連するバックホール・ノード（複数可）を、１つの物理的機器内で物理的に実装することができる。
【００３１】
第２の態様によれば、本発明は、通信ネットワーク上でモバイル・デバイスに向かってデータ・パケットを地理的にルーティングするためのゲートウェイ・エンティティに関する。当該データ・パケットはモバイル・デバイスの識別を含み、当該ゲートウェイ・エンティティは、データ・パケットを受信し、モバイル・デバイスの識別をデータ・パケットから抽出するように構成された通信インタフェースと、モバイル・デバイスの当該抽出された識別を幾つかのモバイル・デバイスの幾つかの識別と比較し、当該抽出された識別が当該識別に対応する場合に、地理座標を当該識別に関連付けられたデータ・パケットに追加して、修正されたデータ・パケットを取得するように構成されたプロセッサとを備え、当該通信インタフェースは、当該データ・パケットに追加された地理座標に基づいて当該修正されたデータ・パケットをモバイル・デバイスに向かって送信するように構成される。したがって、通信ネットワーク上でモバイル・デバイスに向かってデータ・パケットをルーティングするための効率的な概念を実現することができる。
【００３２】
当該通信インタフェースを、当該修正されたデータ・パケットを複数のネットワーク・エンティティに向かって送信するように構成することができる。当該プロセッサを、モバイル・デバイスの当該抽出された識別に関連付けられた地理座標を導出するように構成することができる。データ・パケットは、ゲートウェイ・エンティティで外部ＩＰネットワークから到着することができる。
【００３３】
上記第２の態様に従うゲートウェイ・エンティティの第１の実装形式では、当該ゲートウェイ・エンティティはさらに、当該幾つかのモバイル・デバイスの幾つかの識別を当該幾つかのモバイル・デバイスの地理的位置を示す幾つかの地理座標とともに格納するように構成されたデータベースであって、各識別は地理座標に関連付けられる、データベースを備える。したがって、当該幾つかのモバイル・デバイスの幾つかの識別を当該幾つかの地理座標とともに効率的に提供することができる。
【００３４】
当該データベースをリモート・データベースと称することができる。当該幾つかのモバイル・デバイスの地理的位置は現在の地理的位置であることができる。当該幾つかのモバイル・デバイスの地理的位置は古い可能性がある。
【００３５】
第２の態様の第１の実装形式に従うゲートウェイ・エンティティの第２の実装形式では、通信ネットワークは複数のネットワーク・エンティティを含み、当該通信インタフェースは、識別を地理座標とともに当該複数のネットワーク・エンティティのうちの１つのネットワーク・エンティティから受信するように構成され、プロセッサは、当該受信された識別を当該受信された地理座標とともに当該データベースに格納するように構成される。したがって、当該ネットワーク・エンティティにより当該ゲートウェイ・エンティティに関連付けられた当該データベースの更新を効率的に実現することができる。
【００３６】
第２の態様の第２の実装形式に従うゲートウェイ・エンティティの第３の実装形式では、通信インタフェースは、要求信号を複数のネットワーク・エンティティの当該ネットワーク・エンティティに向かって送信するように構成され、当該通信インタフェースは、当該要求信号を送信する際に、識別を地理座標とともに当該複数のネットワーク・エンティティの当該ネットワーク・エンティティから受信するように構成され、プロセッサは、当該要求信号を送信する際に当該受信された識別を当該受信された地理座標とともに当該データベースに格納するように構成される。したがって、当該ゲートウェイ・エンティティに関連付けられた当該データベースの更新を、当該ゲートウェイ・エンティティによりトリガすることができる。
【００３７】
第２の態様の第１の実装形式乃至第３の実装形式に従うゲートウェイ・エンティティの第４の実装形式では、プロセッサは、幾つかのモバイル・デバイスの将来の地理的位置を示す幾つかの将来の地理座標を当該幾つかの地理座標に基づいて決定し、当該決定された幾つかの将来の地理座標をデータベースに格納するように構成され、各識別は将来の地理座標に関連付けられる。したがって、将来の地理座標を、データ・パケットをモバイル・デバイスに向かってルーティングすることに対して考慮することができる。
【００３８】
当該幾つかの将来の地理座標を、位置予測技術を用いて決定することができる。当該幾つかの将来の地理座標をさらに、当該幾つかのモバイル・デバイスの移動方向および／または移動速度に基づいて決定することができる。
【００３９】
第２の態様の第４の実装形式に従うゲートウェイ・エンティティの第５の実装形式では、プロセッサは、モバイル・デバイスの抽出された識別を幾つかの識別と比較し、当該抽出された識別が当該識別に対応する場合に、当該識別に関連付けられた将来の地理座標をデータ・パケットに追加して、さらに修正されたデータ・パケットを取得するように構成される。通信インタフェースは、データ・パケットに追加された将来の地理座標に基づいて、当該修正されたデータ・パケットに加えて当該さらに修正されたデータ・パケットをモバイル・デバイスに向かって送信するように構成される。したがって、データ・パケットの迂回を効率的に実現することができる。
【００４０】
データ・パケットをプロセッサにより複製することができる。当該修正されたデータ・パケットを、モバイル・デバイスの現在の地理的位置に向かってルーティングすることができる。当該さらに修正されたデータ・パケットを、モバイル・デバイスの将来の地理的位置に向かってルーティングすることができる。
【００４１】
第３の態様によれば、本発明は、通信ネットワーク上でモバイル・デバイスに向かってデータ・パケットを地理的にルーティングするための方法に関する。当該データ・パケットは、モバイル・デバイスの識別およびモバイル・デバイスの地理的位置を示す地理座標を含み、当該方法は、通信ネットワーク上でデータ・パケットを受信するステップと、モバイル・デバイスの識別をデータ・パケットから抽出するステップと、幾つかのモバイル・デバイスの幾つかの識別を当該幾つかのモバイル・デバイスの地理的位置を示す幾つかの地理座標とともに格納するステップであって、各識別は地理座標に関連付けられる、ステップと、モバイル・デバイスの当該抽出された識別を当該幾つかの識別と比較するステップと、当該抽出された識別が当該識別に対応する場合に、データ・パケット内の地理座標を当該識別に関連付けられた地理座標により置き換えて、修正されたデータ・パケットを取得するステップと、当該修正されたデータ・パケットをモバイル・デバイスに向かって送信するステップとを含む。したがって、通信ネットワーク上でモバイル・デバイスに向かってデータ・パケットをルーティングするための効率的な概念を実現することができる。
【００４２】
当該方法をネットワーク・エンティティにより実施することができる。当該方法のさらなる特徴は、当該ネットワーク・エンティティの機能から直接もたらされうる。
【００４３】
上記第３の態様に従う方法の第１の実装形式では、当該方法は、当該抽出された識別が当該幾つかの識別の或る識別に対応しない場合に、データ・パケットをモバイル・デバイスに向かって送信するステップを含む。したがって、モバイル・デバイスに向かう未修正のデータ・パケットの地理的ルーティングを実現することができる。
【００４４】
上記第３の態様または第３の態様の第１の実装形式に従う方法の第２の実装形式では、モバイル・デバイスは別のネットワーク・エンティティに関連付けられ、当該方法は、修正されたデータ・パケットを当該他のネットワーク・エンティティに向かって送信するステップを含む。したがって、データ・パケットのモバイル・デバイスへ向かう地理的ルーティングを効率的に実施することができる。
【００４５】
上記第３の態様または第３の態様の任意の先行する実装形式に従う方法の第３の実装形式では、当該方法は、幾つかのビーコン信号を幾つかのモバイル・デバイスから受信するステップと、当該幾つかのモバイル・デバイスの幾つかの識別を当該幾つかのモバイル・デバイスの地理的位置を示す幾つかの地理座標とともに当該幾つかのビーコン信号に基づいて決定するステップと、当該決定された幾つかの識別を当該決定された幾つかの地理座標とともにデータベースに格納するステップとを含む。したがって、当該データベースの更新を効率的に実現することができる。
【００４６】
上記第３の態様または第３の態様の任意の先行する実装形式に従う方法の第４の実装形式では、通信ネットワークは、ゲートウェイ・エンティティを含み、当該方法は、識別を地理座標とともにデータベースから取り出すステップと、当該取り出された識別を当該取り出された地理座標とともに当該ゲートウェイ・エンティティに向かって送信するステップとを含む。したがって、当該ゲートウェイ・エンティティに関連付けられたデータベースの更新を効率的に実現することができる。
【００４７】
第３の態様の第４の実装形式に従う方法の第５の実装形式では、当該方法は、要求信号をゲートウェイ・エンティティから受信するステップと、当該要求信号を受信した際に識別を地理座標とともにデータベースから取り出すステップと、当該要求信号を受信した際に当該取り出された識別を当該取り出された地理座標とともに当該ゲートウェイ・エンティティに向かって送信するステップとを含む。したがって、当該ゲートウェイ・エンティティに関連付けられたデータベースの更新を効率的に実現することができる。
【００４８】
第３の態様の第４の実装形式に従う方法の第６の実装形式では、当該方法は、識別を地理座標とともにデータベースから周期的に取り出すステップと、当該取り出された識別を当該取り出された地理座標とともにゲートウェイ・エンティティに向かって周期的に送信するステップとを含む。したがって、当該ゲートウェイ・エンティティに関連付けられたデータベースの更新を効率的に実現することができる。
【００４９】
上記第３の態様または第３の態様の任意の先行する実装形式に従う方法の第７の実装形式では、通信ネットワークは複数の別のネットワーク・エンティティを含み、当該方法は、識別を地理座標とともにデータベースから取り出すステップと、当該取り出された識別を当該取り出された地理座標とともに当該複数の別のネットワーク・エンティティの別のネットワーク・エンティティに向かって送信するステップとを含む。したがって、当該別のネットワーク・エンティティに関連付けられたデータベースの更新を効率的に実現することができる。
【００５０】
上記第３の態様または第３の態様の任意の先行する実装形式に従う方法の第８の実装形式では、通信ネットワークは複数の別のネットワーク・エンティティを含み、当該方法は、識別を地理座標とともに当該複数の別のネットワーク・エンティティの別のネットワーク・エンティティから受信するステップと、当該受信された識別を当該受信された地理座標とともにデータベースに格納するステップとを含む。したがって、当該別のネットワーク・エンティティによる当該ネットワーク・エンティティの当該データベースの更新を効率的に実現することができる。
【００５１】
上記第３の態様または第３の態様の任意の先行する実装形式に従う方法の第９の実装形式では、当該方法は、通信ネットワークの複数の別のネットワーク・エンティティまたはゲートウェイ・エンティティと通信するステップと、当該幾つかのモバイル・デバイスと通信するステップとを含む。したがって、当該複数の別のネットワーク・エンティティ、当該ゲートウェイ・エンティティ、および当該幾つかのモバイル・デバイスとの通信を効率的に実施することができる。
【００５２】
第４の態様によれば、本発明は、通信ネットワーク上でモバイル・デバイスに向かってデータ・パケットを地理的にルーティングするための方法に関する。データ・パケットはモバイル・デバイスの識別を含み、当該方法は、データ・パケットを受信するステップと、モバイル・デバイスの識別をデータ・パケットから抽出するステップと、モバイル・デバイスの当該抽出された識別を幾つかのモバイル・デバイスの幾つかの識別と比較するステップと、当該抽出された識別が当該識別に対応する場合に、地理座標を当該識別に関連付けられたデータ・パケットに追加して、修正されたデータ・パケットを取得するステップと、データ・パケットに追加された地理座標に基づいて当該修正されたデータ・パケットをモバイル・デバイスに向かって送信するステップとを含む。したがって、通信ネットワーク上でモバイル・デバイスに向かってデータ・パケットをルーティングするための効率的な概念を実現することができる。
【００５３】
当該方法をゲートウェイ・エンティティにより実施することができる。当該方法のさらなる特徴は、当該ゲートウェイ・エンティティの機能から直接もたらされうる。
【００５４】
上記第４の態様に従う方法の第１の実装形式では、当該方法は、当該幾つかのモバイル・デバイスの幾つかの識別を当該幾つかのモバイル・デバイスの地理的位置を示す幾つかの地理座標とともに格納するステップであって、各識別は地理座標に関連付けられる、ステップを含む。したがって、当該幾つかのモバイル・デバイスの幾つかの識別を当該幾つかの地理座標とともに効率的に提供することができる。
【００５５】
第４の態様の第１の実装形式に従う方法の第２の実装形式では、通信ネットワークは複数のネットワーク・エンティティを含む。当該方法は、識別を地理座標とともに当該複数のネットワーク・エンティティの或るネットワーク・エンティティから受信するステップと、当該受信された識別を当該受信された地理座標とともにデータベースに格納するステップとを含む。したがって、当該ネットワーク・エンティティによりゲートウェイ・エンティティに関連付けられた当該データベースの更新を効率的に実現することができる。
【００５６】
第４の態様の第２の実装形式に従う方法の第３の実装形式では、当該方法は、要求信号を当該複数のネットワーク・エンティティの当該ネットワーク・エンティティに向かって送信するステップと、当該要求信号を送信する際に当該識別を当該地理座標とともに当該複数のネットワーク・エンティティの当該ネットワーク・エンティティから受信するステップと、当該要求信号を送信する際に当該受信された識別を当該受信された地理座標とともにデータベースに格納するステップとを含む。したがって、ゲートウェイ・エンティティに関連付けられた当該データベースの更新を当該ゲートウェイ・エンティティによりトリガすることができる。
【００５７】
第４の態様の第１の実装形式乃至第３の実装形式に従う方法の第４の実装形式では、当該方法は、当該幾つかのモバイル・デバイスの将来の地理的位置を示す幾つかの将来の地理座標を当該幾つかの地理座標に基づいて決定するステップと、当該決定された幾つかの将来の地理座標をデータベースに格納するステップであって、各識別は将来の地理座標に関連付けられる、ステップとを含む。したがって、将来の地理座標を、データ・パケットをモバイル・デバイスに向かってルーティングすることに対して考慮することができる。
【００５８】
第４の態様の第４の実装形式に従う方法の第５の実装形式では、当該方法は、モバイル・デバイスの当該抽出された識別を当該幾つかの識別と比較するステップと、当該抽出された識別が当該識別に対応する場合に当該識別に関連付けられた将来の地理座標をデータ・パケットに追加して、さらに修正されたデータ・パケットを取得するステップと、データ・パケットに追加された将来の地理座標に基づいて当該修正されたデータ・パケットに加えて当該さらに修正されたデータ・パケットをモバイル・デバイスに向かって送信するステップとを含む。したがって、データ・パケットの迂回を効率的に実現することができる。
【００５９】
第５の態様によれば、本発明は、コンピュータで実行されたときに第３の態様または第４の態様に従う方法を実施するためのプログラム・コードを含むコンピュータ・プログラムに関する。したがって、当該方法を自動的かつ反復可能な方式で実施することができる。
【００６０】
ネットワーク・エンティティおよびゲートウェイ・エンティティを、当該コンピュータ・プログラムを実施するようにプログラム的に構成することができる。当該ネットワーク・エンティティおよび当該ゲートウェイ・エンティティをハードウェアおよび／またはソフトウェアで実装することができる。
【００６１】
本発明のさらなる実施形態を以下の図に関して説明する。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】１実施形態に従う通信ネットワーク上でモバイル・デバイスに向かってデータ・パケットを地理的にルーティングするためのネットワーク・エンティティの図である。
【図２】１実施形態に従う通信ネットワーク上でモバイル・デバイスに向かってデータ・パケットを地理的にルーティングするためのゲートウェイ・エンティティの図である。
【図３】１実施形態に従うデータ・パケットをモバイル・デバイスに向かって地理的にルーティングするための通信ネットワークの図である。
【図４】１実施形態に従う通信ネットワーク上でモバイル・デバイスに向かってデータ・パケットを地理的にルーティングするための方法の図である。
【図５】１実施形態に従う通信ネットワーク上でモバイル・デバイスに向かってデータ・パケットを地理的にルーティングするための方法の図である。
【図６】１実施形態に従うデータ・パケットをモバイル・デバイスに向かってルーティングするための通信ネットワークの図である。
【図７】１実施形態に従うデータ・パケットをモバイル・デバイスに向かって地理的にルーティングするための通信ネットワークの図である。
【図８】１実施形態に従う通信ネットワークのゲートウェイ・エンティティに関連付けられたデータベースの更新を示す図である。
【図９】１実施形態に従う通信ネットワークのゲートウェイ・エンティティによるデータ・パケットの提供を示す図である。
【図１０】１実施形態に従うデータ・パケットを通信ネットワーク上でモバイル・デバイスに配送することを示す図である。
【図１１】１実施形態に従うネットワーク・エンティティおよびモバイル・デバイスのデプロイメント・シナリオの図である。
【図１２】諸実施形態に従うアクセス・ノードおよびバックホール・ノードを含むネットワーク・エンティティの図である。
【発明を実施するための形態】
【００６３】
図１は、１実施形態に従う通信ネットワーク上でモバイル・デバイスに向かってデータ・パケットを地理的にルーティングするためのネットワーク・エンティティ１００の図を示す。当該データ・パケットは、モバイル・デバイスの識別およびモバイル・デバイスの地理的位置を示す地理座標を含む。
【００６４】
ネットワーク・エンティティ１００は、通信ネットワーク上でデータ・パケットを受信し、モバイル・デバイスの識別をデータ・パケットから抽出するように構成された通信インタフェース１０１と、幾つかのモバイル・デバイスの幾つかの識別を当該幾つかのモバイル・デバイスの地理的位置を示す幾つかの地理座標とともに格納するように構成されたデータベース１０３であって、各識別は地理座標に関連付けられる、データベース１０３と、モバイル・デバイスの当該抽出された識別を当該幾つかの識別と比較して、当該抽出された識別が当該識別に対応する場合、データ・パケット内の地理座標を当該識別に関連付けられた地理座標により置き換えて修正されたデータ・パケットを取得するように構成されたプロセッサ１０５であって、通信インタフェース１０１は、当該修正されたデータ・パケットをモバイル・デバイスに向かって送信するように構成される、プロセッサ１０５とを備える。
【００６５】
１実施形態では、通信インタフェース１０１は、幾つかのビーコン信号を幾つかのモバイル・デバイスから受信するように構成される。プロセッサ１０５は、当該幾つかのビーコン信号に基づいて当該幾つかのモバイル・デバイスの幾つかの識別を当該幾つかのモバイル・デバイスの地理的位置を示す幾つかの地理座標とともに決定するように構成され、プロセッサ１０５は、当該決定された幾つかの識別を当該決定された幾つかの地理座標とともにデータベース１０３に格納するように構成される。
【００６６】
さらなる実施形態では、通信ネットワークはゲートウェイ・エンティティを含む。プロセッサ１０５は、識別を地理座標とともにデータベース１０３から取り出すように構成され、通信インタフェース１０１は、当該取り出された識別を当該取り出された地理座標とともに当該ゲートウェイ・エンティティに向かって送信するように構成される。１実施形態では、通信ネットワークは別のゲートウェイ・エンティティを含む。通信インタフェース１０１は、当該取り出された識別を当該取り出された地理座標とともに当該他のゲートウェイ・エンティティに向かって送信するように構成される。
【００６７】
図２は、１実施形態に従う通信ネットワーク上でモバイル・デバイスに向かってデータ・パケットを地理的にルーティングするためのゲートウェイ・エンティティ２００の図を示す。データ・パケットはモバイル・デバイスの識別を含む。
【００６８】
ゲートウェイ・エンティティ２００は、データ・パケットを受信し、モバイル・デバイスの識別を当該データ・パケットから抽出するように構成された通信インタフェース２０１と、モバイル・デバイスの当該抽出された識別を幾つかのモバイル・デバイスの幾つかの識別と比較し、当該抽出された識別が当該識別に対応する場合に、地理座標を当該識別に関連付けられたデータ・パケットに追加して、修正されたデータ・パケットを取得するように構成されたプロセッサ２０３であって、通信インタフェース２０１は、データ・パケットに追加された当該地理座標に基づいて当該修正されたデータ・パケットをモバイル・デバイスに向かって送信するように構成された、プロセッサ２０３とを備える。
【００６９】
１実施形態では、ゲートウェイ・エンティティ２００はさらに、当該幾つかのモバイル・デバイスの幾つかの識別を当該幾つかのモバイル・デバイスの地理的位置を示す幾つかの地理座標とともに格納するように構成されたデータベースであって、各識別は地理座標に関連付けられる、データベースを備える。
【００７０】
さらなる実施形態では、通信ネットワークは複数のネットワーク・エンティティを含む。通信インタフェース２０１は、識別を地理座標とともに当該複数のネットワーク・エンティティの或るネットワーク・エンティティから受信するように構成され、プロセッサ２０３は、当該受信された識別を当該受信された地理座標とともに当該データベースに格納するように構成される。
【００７１】
図３は、１実施形態に従う、データ・パケットをモバイル・デバイス３０１に向かって地理的にルーティングするための通信ネットワーク３０３の図を示す。
【００７２】
通信ネットワーク３０３は、ネットワーク・エンティティ１００、ゲートウェイ・エンティティ２００、および複数の別のネットワーク・エンティティ３０５、３０７、３０９を含む。モバイル・デバイス３０１は別のネットワーク・エンティティ３０５に関連付けられる。
【００７３】
ネットワーク・エンティティ１００は、図１と関連して説明したネットワーク・エンティティ１００の可能な実装を形成する。ゲートウェイ・エンティティ２００は、図２と関連して説明したゲートウェイ・エンティティ２００の可能な実装を形成する。複数の別のネットワーク・エンティティ３０５、３０７、３０９は、図１と関連して説明したネットワーク・エンティティ１００の可能な実装を形成する。
【００７４】
図４は、１実施形態に従う通信ネットワーク上でモバイル・デバイスに向かってデータ・パケットを地理的にルーティングするための方法４００の図を示す。当該データ・パケットは、モバイル・デバイスの識別およびモバイル・デバイスの地理的位置を示す地理座標を含む。
【００７５】
方法４００は、通信ネットワーク上でデータ・パケットを受信するステップ（４０１）と、モバイル・デバイスの識別を当該データ・パケットから抽出するステップ（４０３）と、幾つかのモバイル・デバイスの幾つかの識別を当該幾つかのモバイル・デバイスの地理的位置を示す幾つかの地理座標とともに格納するステップであって、各識別は地理座標に関連付けられる、ステップ（４０５）と、モバイル・デバイスの当該抽出された識別を当該幾つかの識別と比較するステップ（４０７）と、当該抽出された識別が当該識別に対応する場合に、データ・パケット内の地理座標を当該識別に関連付けられた地理座標により置き換えて、修正されたデータ・パケットを取得するステップ（４０９）と、当該修正されたデータ・パケットをモバイル・デバイスに向かって送信するステップ（４１１）とを含む。方法４００をネットワーク・エンティティ１００により実施することができる。
【００７６】
図５は、１実施形態に従う通信ネットワーク上でモバイル・デバイスに向かってデータ・パケットを地理的にルーティングするための方法５００の図を示す。データ・パケットはモバイル・デバイスの識別を含む。
【００７７】
方法５００は、データ・パケットを受信するステップ（５０１）と、モバイル・デバイスの識別を当該データ・パケットから抽出するステップ（５０３）と、モバイル・デバイスの当該抽出された識別を幾つかのモバイル・デバイスの幾つかの識別と比較するステップ（５０５）と、当該抽出された識別が当該識別に対応する場合に地理座標を当該識別に関連付けられたデータ・パケットに追加して、修正されたデータ・パケットを取得するステップ（５０７）と、データ・パケットに追加された当該地理座標に基づいて当該修正されたデータ・パケットをモバイル・デバイスに向かって送信するステップ（５０９）とを含む。
【００７８】
図６は、１実施形態に従うデータ・パケットをモバイル・デバイス３０１に向かってルーティングするための通信ネットワーク３０３の図を示す。当該図は、ロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）／発展型パケット・コア（ＥＰＣ）通信ネットワークの簡略化されたアーキテクチャを示す。
【００７９】
通信ネットワーク３０３は、外部ＩＰネットワーク６０１、コア・ネットワーク６０３、アクセス・ネットワーク６０５、およびモバイル通信ネットワーク６０７を含む。コア・ネットワーク６０３は、パケット・データ・ネットワーク・ゲートウェイ６０９およびサービング・ゲートウェイ／可動性管理エンティティ６１１を含む。アクセス・ネットワーク６０５は、複数の発展型ノードＢ（ｅＮＢ）６１３乃至６２３を含む。モバイル通信ネットワーク６０７は幾つかのユーザ機器（ＵＥ）６２５乃至６４７を含む。
【００８０】
ネットワーク・エンティティ１００は、発展型ノードＢ、例えば、発展型ノードＢ６１３を含むことができる。別のネットワーク・エンティティ３０５は、発展型ノードＢ、例えば、発展型ノードＢ６１５を備えることができる。別のネットワーク・エンティティ３０７は、発展型ノードＢ、例えば、発展型ノードＢ６１７を備えることができる。別のネットワーク・エンティティ３０９は、発展型ノードＢ、例えば、発展型ノードＢ６１９を備えることができる。ゲートウェイ・エンティティ２００は、サービング・ゲートウェイを例えば可動性管理エンティティ６１１と組み合わせて備えることができる。ゲートウェイ・エンティティ２００はさらにパケット・データ・ネットワーク・ゲートウェイ６０９を備えることができる。サービング・ゲートウェイ／可動性管理エンティティ６１１およびパケット・データ・ネットワーク・ゲートウェイ６０９を１つの物理的機器において実装することができる。モバイル・デバイス３０１は、ユーザ機器、例えば、ユーザ機器６３１であることができる。
【００８１】
ネットワーク・エンティティ１００は、図１と関連して説明したネットワーク・エンティティ１００の可能な実装を形成する。ゲートウェイ・エンティティ２００は、図２と関連して説明したゲートウェイ・エンティティ２００の可能な実装を形成する。複数の別のネットワーク・エンティティ３０５、３０７、３０９は、図１と関連して説明したネットワーク・エンティティ１００の可能な実装を形成する。
【００８２】
現在のＬＴＥ／ＥＰＣ通信ネットワークを、外部ＩＰネットワーク６０１に向かって、ネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、発展型ノードＢ（ｅＮＢ）６１３乃至６２３、およびゲートウェイ・エンティティ２００、例えば、サービング・ゲートウェイ／可動性管理エンティティ（Ｓ−ＧＷ／ＭＭＥ）６１１の間に多対１関係があり、ゲートウェイ・エンティティ２００、例えば、サービング・ゲートウェイ／可動性管理エンティティ（Ｓ−ＧＷ／ＭＭＥ）６１１および別のゲートウェイ・エンティティ、例えば、パケット・データ・ネットワーク・ゲートウェイ（ＰＤＮ−ＧＷ）６０９の間に１対１関係がある、階層ネットワークとして設計することができる。
【００８３】
通信ネットワーク３０３に対する可動性管理、特にアクセス・ネットワーク６０５およびコア・ネットワーク６０３に対する可動性管理を、例えば、第３世代パートナシップ・プロジェクト（３ＧＰＰ）標準化団体の技術的仕様で定義することができる。特に、当該可動性管理機能は、通信ネットワーク３０３が、モバイル・デバイス３０１に到達して、例えば、入ってくるデータ・パケットまたは呼に関してモバイル・デバイス３０１に通知できることを保証する責任を負うことができる。無線モバイル通信ネットワーク、特にアクセス・ネットワーク６０５によりカバーされる全領域を、例えば、第２世代（２Ｇ）／第３世代（３Ｇ）の技術用語に従って追跡領域または位置領域に細分割することができる。これらの領域の各々は、連続的な物理的カバレッジを提供できる幾つかのネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９を含むことができる。
【００８４】
送信または受信すべきアプリケーションまたはユーザのデータがないとき、モバイル・デバイス３０１は、大部分の時間、エネルギを節約するためにアイドル・モードにあることができる。当該モードでは、モバイル・デバイス３０１の無線回路、例えば、送受信器はエネルギ節約または休眠状態にあることができ、ページング・メッセージを受信するためにのみ起きてもよい。
【００８５】
ページングを、アイドルなモバイル・デバイス３０１を検索しシグナリング接続リンクを確立する目的のために使用することができる。当該ページング・メッセージを、共通ページング・チャネル上で周期的にブロードキャストすることができる。当該ページング・メッセージは、モバイル・デバイス、例えば、モバイル・デバイス３０１の幾つかの追跡領域および識別を含むことができ、モバイル・デバイスがその追跡領域内にあるかまたはその追跡領域内にあってもよく、当該追跡領域に対して入ってくるトラフィックがある。
【００８６】
アイドル・モードにあるモバイル・デバイス３０１が、様々な方法で当該ページング・メッセージに応答してもよい。最初に、モバイル・デバイス３０１の識別が当該ページング・メッセージ内に存在する場合、入ってくるデータ・パケットまたはトラフィックがありうる。次いで、モバイル・デバイス３０１は、当該入ってくるデータ・パケットまたはトラフィックを受信するために通信ネットワーク３０３とのデータ接続性をサポートするための手続きを開始することができる。第２に、モバイル・デバイス３０１がそのトラフィック領域が変化したことを通知する場合、例えば、最後から二番目のページング・メッセージ内の追跡領域フィールドを最新のページング・メッセージ内の追跡領域フィールドと比較することによって、モバイル・デバイス３０１は位置更新メッセージを通信ネットワーク３０３に送信することができる。
【００８７】
当該ページング手続きを、例えば、別のゲートウェイ・エンティティ、例えば、パケット・データ・ネットワーク・ゲートウェイ（ＰＤＮ−ＧＷ）６０９からゲートウェイ・エンティティ２００、例えば、サービング・ゲートウェイ（Ｓ−ＧＷ）に到着するダウンリンク・データ・パケットによりトリガすることができる。ゲートウェイ・エンティティ２００、例えば、サービング・ゲートウェイ（Ｓ−ＧＷ）がアイドルなモバイル・デバイス３０１宛てのダウンリンク・データ・パケットを受信するとき、ゲートウェイ・エンティティ２００が、ゲートウェイ・エンティティ２００がデータ・パケットを送信できるネットワーク・エンティティのアドレス、例えば、ｅＮＢのアドレスを有さなくてもよい。ゲートウェイ・エンティティ２００、例えば、サービング・ゲートウェイ（Ｓ−ＧＷ）はその代り、ダウンリンク・データ・パケットが到着したことを、例えば、ダウンリンク・データ通知メッセージを用いて可動性管理エンティティ（ＭＭＥ）に知らせることができる。可動性管理エンティティ（ＭＭＥ）は、可動性およびセキュリティに関するシグナリングを制御するための他の機能のうち、追跡領域（ＴＡ）管理およびページングに対するサポートを含めて、アイドル・モードにある全てのモバイル・デバイスを管理することができる。可動性管理エンティティ（ＭＭＥ）は、追跡領域（ＴＡ）モバイル・デバイス３０１がどこにあるかを知ることができ、当該追跡領域（ＴＡ）リスト内の全てのネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、発展型ノードＢ６１３乃至６２３にページング要求を送信することができる。ページング・メッセージを受信した際、モバイル・デバイス３０１は可動性管理エンティティ（ＭＭＥ）に応答することができ、モバイル・デバイス３０１が取り付けられるネットワーク・エンティティ３０５、例えば、発展型ノードＢ６１５に、換言すれば、モバイル・デバイス３０１に現在サービス提供しているネットワーク・エンティティ３０５にダウンリンク・データ・パケットを転送できるように、可動性管理エンティティ（ＭＭＥ）はサービング・ゲートウェイ（Ｓ−ＧＷ）に知らせることができる。
【００８８】
ネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、小型低電力アクセス・ノードの大規模デプロイメントは、特に密集した都市環境におけるモバイル・トラフィックの増大に対処するための有望な解決策であることができる。ネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９を、マクロカバレッジ有りおよび無しの両方で展開することができる。さらに、柔軟な構成ならびに動作および保守に対するより低いコストをサポートするためのプラグ・アンド・プレイのプロビジョニングのような自動機構を、これらのデプロイメントに対して無線計画がない可能性を考慮して、オペレータ展開型およびユーザ展開型のシナリオの両方に対して考慮することができる。
【００８９】
将来のアーキテクチャは、街灯デプロイメント・シナリオにおいて５０乃至１５０メートルまたは２０乃至５０メートルのエンティティ間距離を有する、ネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、アクセス・ノードの屋外デプロイメントの密度が高まることにより特徴付けることができる。これは、ネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、小型のアクセス・ノードを、マクロネットワーク・エンティティまたはマクロ基地局よりも何十倍または何百倍ものオーダで密に分散できることを意味しうる。各ネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、発展型ノードＢ６１３乃至６２３がコア・ネットワーク６０３のゲートウェイ・エンティティ２００、例えば、サービング・ゲートウェイ／可動性管理エンティティ（Ｓ−ＧＷ／ＭＭＥ）６１１に対して１対１の関係を有する従来のアーキテクチャと比較して、これらのネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば小型のアクセス・ノードはコア・ネットワーク６０３に無線および／または有線のメッシュ・バックホール・ネットワークを通じて接続できることが広く受け入れられている。
【００９０】
大規模に展開されたネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、アクセス・ノードを含む無線アクセス・ネットワーク（ＲＡＮ）、および大規模メッシュ・バックホール・ネットワークを動作的に効率的とすることは、現在の位置管理原理をこれらの環境において分かりやすく適用できない可能性があるので、困難な作業でありうる。１００倍密に分散したネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、アクセス・ノードを考慮すると、これは、ブロードキャスト・ページングまたは追跡領域（ＴＡ）更新登録メッセージに関する通信ネットワーク３０３にわたる大規模なシグナリング・オーバヘッドにつながりうる。前者は追跡領域（ＴＡ）が多数のセルを説明する場合に発生する可能性があり、したがって、モバイル・デバイス３０１を見つけ出すためのページング・コストおよび遅延が増大する。反対に、より少数のセルを説明するために追跡領域（ＴＡ）がより小型とされている場合には、モバイル・デバイスが当該追跡領域（ＴＡ）を変更する可能性がより高く、したがって、追跡領域（ＴＡ）更新シグナリングが増大する。さらに、モバイル・デバイスに対してページングを任意とする可能性を、モバイル・デバイス３０１のエネルギ消費を減らすための将来の無線アクセス・ネットワークにおける望ましい特徴と考えることができる。結果として、位置管理に対する新たなアプローチが望まれている可能性がある。
【００９１】
図７は、１実施形態に従う地理的にデータ・パケットをモバイル・デバイス３０１に向かってルーティングするための通信ネットワーク３０３の図を示す。当該図は、通信ネットワーク３０３の参照アーキテクチャを示す。説明した可動性管理機構を当該参照アーキテクチャ内部で適用することができる。
【００９２】
通信ネットワーク３０３は、外部ＩＰネットワーク７０１、コア・ネットワーク７０３、メッシュ・バックホール・ネットワーク（ＢＮｗ）７０５、およびアクセス・ネットワーク（ＡＮｗ）７０７を含む。メッシュ・バックホール・ネットワーク７０５は、複数のバックホール・ノード（ＢＮｄ）７０９乃至７２９、複数のバックホール境界ゲートウェイ（ｂＧＷ）７３１乃至７３５、および複数の接続バックホール・ノード（ＣＢＮｄ）７３７乃至７４３を含む。アクセス・ネットワーク７０７は複数のアクセス・ノード（ＡＮｄ）７４５乃至７６５を含む。ユーザ・ノード（ＵＮｄ）７６７乃至７６９はアクセス・ネットワーク７０７に取り付けられる。図７は、第１の位置（参照符号７６７）および第２の位置（参照符号７６９）にある参照符号７６７および７６９により示された１つのユーザ・ノードを示すことは指摘されるべきである。
【００９３】
バックホール・ノード７０９およびアクセス・ノード７４５は、例えば、ネットワーク・エンティティ１００により備えられることができる。バックホール・ノード７１１およびアクセス・ノード７４７は、例えば、別のネットワーク・エンティティ３０５により備えられることができる。バックホール・ノード７１３およびアクセス・ノード７４９は、例えば、別のネットワーク・エンティティ３０７により備えられることができる。バックホール・ノード７１５およびアクセス・ノード７５１は、例えば、別のネットワーク・エンティティ３０９により備えられることができる。複数のバックホール境界ゲートウェイ７３１乃至７３５は、例えば、ゲートウェイ・エンティティ２００により備えられることができる。
【００９４】
ユーザ・ノード７６７乃至７６９は、例えば、モバイル・デバイス３０１により備えられることができる。当該図において、モバイル・デバイス３０１が移動し、結果として、その地理的位置は変化している。ユーザ・ノード７６７乃至７６９は、或る地理的位置（参照符号７６７）から別の地理的位置（参照符号７６９）に移動する１つのモバイル・デバイス３０１を参照する。
【００９５】
ネットワーク・エンティティ１００は、図１と関連して説明したネットワーク・エンティティ１００の可能な実装を形成する。ゲートウェイ・エンティティ２００は、図２と関連して説明したゲートウェイ・エンティティ２００の可能な実装を形成する。複数の別のネットワーク・エンティティ３０５、３０７、３０９は、図１と関連して説明したネットワーク・エンティティ１００の可能な実装を形成する。
【００９６】
当該アプローチは位置または位置管理の態様をカバーする。目的は、密に展開されたネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、屋外アクセス・ノード７４５乃至７６５、および大規模メッシュ・バックホール・ネットワーク７０５を含む無線アクセス・ネットワーク（ＲＡＮ）に対して効率的なデータ・パケット配送を提供することである。モバイル・デバイス３０１の現在のおよび予測された位置情報を、ページング手続きなしに、コア・ネットワーク７０３、メッシュ・バックホール・ネットワーク７０５、およびアクセス・ネットワーク７０７を通じたデータ・パケット配送に使用することができる。当該アプローチは、モバイル・デバイス３０１の地理的位置に向かう適切なデータ・パケットのルーティングおよび／または転送に当該地理的位置情報を使用できる基盤となるルーティング・プロトコルに対して最新の位置情報を提供できる、位置管理機構の利用に基づくことができる。これにより、モバイル・デバイス３０１のエネルギ消費を減らし、この密な環境におけるページングを回避することができる。加えて、当該位置管理機構により、通信ネットワーク３０３にわたるシグナリング・オーバヘッド、および通信ネットワーク３０３にわたる遅延またはレイテンシを最小化することができる。
【００９７】
当該アプローチは、密な屋外無線アクセス・ネットワークにおけるモバイル・デバイス３０１への効率的なデータ・パケット配送のための可動性管理機構または位置管理機構を実現することができる。異なるアプローチと対照的に、通信ネットワーク３０３がページング手続きを使用しなくてもよい。当該機構は、通信ネットワーク３０３におけるモバイル・デバイスの現在のおよび予測された地理的位置に関する位置更新および位置ルックアップ手続きを含む。
【００９８】
アイドル・モードのモバイル・デバイス３０１、例えば、ユーザ・ノード７６７に対してアドレス指定された新たなデータ・パケットが通信ネットワーク３０３内、特にコア・ネットワーク７０３内にあり、例えばモバイル・デバイス３０１が移動したためモバイル・デバイス３０１、例えば、ユーザ・ノード７６７がどこにいるかが知られていないとき、通信ネットワーク３０３が、ネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、アクセス・ノード７４５乃至７６５にページング・メッセージを送り付けなくてもよい。その代り、これらのデータ・パケットを受信したネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９を、モバイル・デバイス３０１、例えば、ユーザ・ノード７６７の最後に知られた位置にリダイレクトすることができる。ネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、アクセス・ノード７４５乃至７６５は、その位置の周囲で、以前に遭遇したモバイル・デバイスに関する情報を、何等かの時間だけ、例えば、図１と関連して説明したデータベース１０３に格納することができる。この情報は、モバイル・デバイス３０１が移動した方向を推論するのに十分でありうる。したがって、当該宛先に接近するデータ・パケットを、移動するモバイル・デバイス３０１がそれに到達するための痕跡上の次のホップに転送することができる。
【００９９】
通信ネットワーク３０３は、モバイル・デバイス３０１、例えば、ユーザ・ノード７６７の位置、およびモバイル・デバイス３０１、例えば、ユーザ・ノード７６７が移動する方向を大よそ知ることができるので、通信ネットワーク３０３はモバイル・デバイス３０１の将来の位置を予測することができる。モバイル・デバイス３０１の将来の位置はユーザ・ノード７６９により示される。システムの堅牢性を高めるために、通信ネットワーク３０３に到着したデータ・パケットを、移動するモバイル・デバイス３０１に前面から出会うための予測された位置に向かって、例えば、図１と関連して説明した通信インタフェース１０１により送信するために複製することができる。
【０１００】
当該アプローチの基本動作を、モバイル・デバイスに近いネットワーク・エンティティがそのモバイル・デバイスの周囲で、例えば、モバイル・デバイスからのアップリンク・ビーコン信号に基づいて形成するローカル・クラスタにより、実装することができる。当該ローカル・クラスタは、例えば、アクセス・ノード７５５、７４５、７４９および関連するバックホール・ノード７１９、７０９、７１３を備えることができる。モバイル・デバイス、例えば、ユーザ・ノード７６７が移動するとき、これらのノードは変化することができる。モバイル・デバイスが移動すると、当該ローカル・クラスタはモバイル・デバイスとともに移動することができる。即ち、例えば当該ローカル・クラスタ内部のアクセス・ノードを含むネットワーク・エンティティは変化することができる。
【０１０１】
当該図は、複数のアクセス・ノード７４５乃至７６５および大規模メッシュ・バックホール・ネットワーク７０５を含むアクセス・ネットワーク７０７を示す。メッシュ・バックホール・ネットワーク７０５は、バックホール・ノードまたはメッシュ・ルータ、およびバックホール・ゲートウェイを含む。２種類のバックホール・ノードを考慮することができる。第１のタイプは対応するアクセス・ノード７４５乃至７６５に関連付けられたバックホール・ノード（ＢＮｄ）７０９乃至７２９を含み、第２のタイプは主に接続の目的のために使用されるバックホール・ノードを含む。当該バックホール・ノードは接続バックホール・ノード（ＣＢＮｄ）７３７乃至７４３である。アクセス・ノード７４５乃至７６５とバックホール・ノード７０９乃至７２９の間の論理的関連付けを図１２に示す。
【０１０２】
各ネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、バックホール・ノード７０９乃至７２９は、地理的（ｘ、ｙ）座標の点でその位置、例えば、その地理的位置を知ることができる。例えば全地球測位システム（ＧＰＳ）を用いることで、仮想座標空間、またはさらなる技術によりバックホール・ノード識別に位置を割り当てることができる座標空間がありうる。エネルギを節約するために、モバイル・デバイス３０１は、その居場所で通信ネットワーク３０３にわたるシグナリングからモバイル・デバイス３０１を解放するアイドル・モードに入ることができる。ページング手続きは任意選択であることができる。
【０１０３】
諸実施形態は、密に展開されたネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、アクセス・ノード７４５乃至７６５、および有線および／または無線のメッシュ・バックホール・ネットワーク７０５を含む無線アクセス・ネットワーク（ＲＡＮ）内の可動性管理または位置管理および効率的なデータ・パケット配送をサポートするためのローカル・クラスタの概念に基づくことができる。当該ローカル・クラスタ（ＬｏＣｌｕｓｔｅｒ）は、モバイル・デバイス３０１のビーコン・サービス範囲内の、ネットワーク・エンティティ、例えば、アクセス・ノードのサブセットにより形成されたモバイル・デバイス３０１周囲の地理的なおよび／または無線の近傍を示すことができ、ネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、関連するバックホール・ノード７０９乃至７２９は、モバイル・デバイス３０１に対する位置テーブルを扱うことができ、ルーティングおよび／または転送機能を有することができる。
【０１０４】
モバイル・デバイス３０１が移動するとき、そのローカル・クラスタはそれとともに移動することができる。即ち、モバイル・デバイス３０１の近傍の内部のネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、アクセス・ノード７４５乃至７６５および関連するバックホール・ノード７０９乃至７２９は、このデプロイメント・シナリオにおいて、変化することができる。当該ローカル・クラスタは、ネットワーク・エンティティ、例えば、バックホール・ノード７０９乃至７２９によりデータ・パケットを、宛先に接近する際に適切な位置に迂回させることによって効率的なデータ・パケット配送をサポートすることができる。
【０１０５】
モバイル・デバイス３０１とともに移動するローカル・クラスタ（ＬｏＣｌｕｓｔｅｒ）の概念をまた、可動性管理の目的のために他の通信ネットワークのデプロイメント・シナリオに適用することができる。例えば、当該ローカル・クラスタ（ＬｏＣｌｕｓｔｅｒ）が、例えば、モバイル通信ネットワーク内のアクセス・ノードのみ、またはリモート・データ・センタ、所謂クラウド無線アクセス・ネットワーク（クラウドＲＡＮ）内のアクセス・ノードおよび関連する仮想ネットワーク要素を備えてもよい。
【０１０６】
諸実施形態は、モバイル通信ネットワーク内で大規模メッシュ・バックホール・ネットワーク７０５を通じてデータ・パケットを配送するための位置ベースの、例えば、地理的ルーティング・プロトコルの利用に基づくことができる。
【０１０７】
位置ベースのルーティング・プロトコルを、トポロジ的ルーティング・プロトコルと比較して、大規模ネットワークのスケーラビリティを高めるために、大規模無線メッシュ・ネットワークおよびアドホック・ネットワークで使用することができる。加えて、可動性の問題に関して、アーキテクチャ・レベルで、研究組織における共通の信念は、インターネット・プロトコル（ＩＰ）のコンテキストとは異なり、モバイル・デバイスの通信ネットワーク３０３における識別および／またはアドレス、例えば、現在の地理座標を単一の識別に統合すべきではないということである。この主な目的は、効率的な可動性管理方式を設計できるようにすることである。これは、２つのビルディング・ブロック、即ち位置ベースのルーティングおよび／または転送自体および当該位置情報を提供できる位置管理および／またはサービスを備えうる、位置ベースのルーティングの概念によく適合することができる。
【０１０８】
例えば、地理座標系の観点からの地理座標をデータ・パケットのデータ・パケット・ヘッダに含めることができ、位置ベースのルーティングは、修正されたデータ・パケットを宛先に向かってルーティングおよび／または転送することができる。位置決めは、モバイル・デバイスを含む、通信に関与する全てのエンティティに対する座標空間を提供するための、将来の通信ネットワーク内のデフォルトの機能であることができる。この視点から、この通信ネットワーク機能に対するアプリケーションとして位置ベースのルーティング・プロトコルを使用することも現実的であるかもしれない。
【０１０９】
緯度、経度および高度を表現できる１組の数字または文字により地理的位置を示す様々な地理座標系がありうる。様々な座標形式、例えば、度、分、秒、即ち、６０°１０′１５″Ｎ、２４°５６′１５″Ｅ、十進角、即ち、６０．１７０８３３、２４．９３７５、または、例えば、ＲＦＣ５８７０のインターネット技術タスク・フォースで定義された、ジオＵＲＩ方式、即ち、６０．１７０８３３、２４．９３７５を当該地理座標系で使用することができる。形式間の変換を、空間にわたり、かつ、時間とともに当該形式を使用するのが望ましい場合には、実施することができる。
【０１１０】
諸実施形態は、プロトコルデータ・パケット・ヘッダで使用され、モバイル・デバイス３０１の識別、例えば、モバイル・デバイス識別（ＩＤ）、例えば現在の位置アドレス（ＣＰＡ）を用いた通信ネットワーク３０３内のその現在の地理的位置、および、例えば、通信ネットワーク３０３が予測された可動性機構をサポートする場合には予測された位置アドレス（ＰＰＡ）を用いたその予測された地理的位置の間の位置データベース内部のマッピングにより取得された地理座標に基づくことができる。
【０１１１】
諸実施形態は、ゲートウェイ・エンティティ２００、例えば、サービング・ゲートウェイ６１１またはバックホール・ゲートウェイ７３１、７３３、７３５に配置されたリモート位置データベース、および、モバイル・デバイス３０１のローカル・クラスタに属する、ネットワーク・エンティティ内に配置されたローカル位置データベース、例えば、図１と関連して説明したデータベース１０３に送信できる位置更新に基づくことができる。位置更新をリモートおよびローカルのデータベースに送信するための閾値およびトリガが、シグナリングにおいて節約するために異なることができる。
【０１１２】
諸実施形態は、モバイル・デバイス識別（ＩＤ）、モバイル・デバイス３０１の現在の地理的位置、当該現在の地理的位置に対するタイムスタンプ、モバイル・デバイス３０１の予測された地理的位置、当該予測された地理的位置に対するタイムスタンプ、無線リンク品質測定値、および別のパラメータを含みうる位置更新に基づくことができる。モバイル・デバイス３０１の現在のおよび予測された地理的位置を、モバイル・デバイス３０１、および／または無線環境マップから受信したビーコン信号に基づくネットワーク・レベルで推定することができる。当該ビーコン信号を、例えば、図１と関連して説明した通信インタフェース１０１により受信することができる。
【０１１３】
諸実施形態は、プライマリ・ネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、ローカル・クラスタ（ＬｏＣｌｕｓｔｅｒ）のプライマリ・アクセス・ノード７４５、７４９または７５５により送信できるゲートウェイ・エンティティ２００のリモート位置データベースに対する位置更新に基づくことができる。プライマリ・ネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９は、例えば、モバイル・デバイス３０１により送信されネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、ローカル・クラスタ（ＬｏＣｌｕｓｔｅｒ）内部のアクセス・ノード７４５乃至７６５により受信されるアップリンク・ビーコン信号の無線品質（ＲＱ）測定値の分析に基づいて、ネットワーク側により選択することができる。当該ビーコン信号を、例えば、図１と関連して説明した通信インタフェース１０１により受信することができる。
【０１１４】
実施形態は、成功裏のデータ・パケット配送を保証するための、モバイル・デバイス３０１の現在のおよび予測された地理的位置と並行したデータ・パケット配送に基づくことができる。無線メッシュ・ネットワークにおける位置サービス概念原理を、将来の通信ネットワークの仕様に対して、適用し、拡張し、適合させることができる。
【０１１５】
以下では、機能エンティティおよびコンポーネントをより詳細に説明する。モバイル・デバイス３０１のローカル・クラスタ（ＬｏＣｌｕｓｔｅｒ）は、エンドユーザのモバイル・デバイス３０１周囲のクラスタの観点から地理的なおよび／または無線の近傍を形成する、ネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、アクセス・ノード７４５乃至７６５および関連するバックホール・ノード７０９乃至７２９のサブセットであることができる。したがって、各モバイル・デバイス３０１はその独自のローカル・クラスタ（ＬｏＣｌｕｓｔｅｒ）を有することができる。
【０１１６】
１例として、モバイル・デバイス３０１の周囲のローカル・クラスタ（ＬｏＣｌｕｓｔｅｒ）の形成を無線条件に基づいて決定することができる。モバイル・デバイス３０１に対して、ダウンリンク参照信号に十分な信号強度、または他の基準を提供するネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、アクセス・ノード７４５乃至７６５が、このモバイル・デバイス３０１に対してローカル・クラスタ（ＬｏＣｌｕｓｔｅｒ）を構成することができる。別の例として、十分な品質でアップリンク参照信号またはビーコン信号を受信する１組のネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、アクセス・ノード７４５乃至７６５が、このモバイル・デバイス３０１に対して実現可能なローカル・クラスタ（ＬｏＣｌｕｓｔｅｒ）を構成してもよい。
【０１１７】
ローカル・クラスタ（ＬｏＣｌｕｓｔｅｒ）内部の全てのネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、アクセス・ノード７４５乃至７６５に関連付けられたバックホール・ノード７０９乃至７２９は、モバイル・デバイス３０１に対して、それらのローカル位置データベースまたは位置サーバ内の、例えば、図１と関連して説明したデータベース１０３内のエントリを有することができる。それらは、位置情報およびローカル情報更新を、例えば、近傍内部の別のローカル位置データベースまたは位置サーバを含む、別のネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９に広めることができる。モバイル・デバイス３０１が移動する場合、そのローカル・クラスタ（ＬｏＣｌｕｓｔｅｒ）はそれとともに移動することができる。即ち、モバイル・デバイス３０１の近傍内部のネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、アクセス・ノード７４５乃至７６５およびバックホール・ノード７０９乃至７２９は変化する。
【０１１８】
各モバイル・デバイス３０１は、モバイル・デバイス３０１がアクセス・ネットワーク７０７内を移動するとき変化できないモバイル・デバイス識別（ＩＤ）を有することができ、即ち、この意味で永続的な識別または識別子を形成する。モバイル・デバイス３０１の一時的な地理的位置を現在の位置アドレス（ＣＰＡ）により定義することができる。モバイル・デバイス３０１の将来の予測された地理的位置を予測された位置アドレス（ＰＰＡ）により定義することができる。
【０１１９】
ローカル位置データベース、例えば、図１と関連して説明したデータベース１０３は、エントリを含む位置テーブルを含むことができる。即ち、モバイル・デバイス３０１のローカル・クラスタ（ＬｏＣｌｕｓｔｅｒ）内部のネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、バックホール・ノード７０９乃至７２９は、対応する位置テーブルを含む、ローカル位置データベースまたは位置サーバ、例えば、図１と関連して説明したデータベース１０３を含むと考えることができる。当該位置テーブルの各エントリに格納されたフィールドは、モバイル・デバイス識別（ＩＤ）、モバイル・デバイス３０１の現在の地理的位置、例えば、ＩＤ−ＣＰＡペア、および位置更新に関連するタイムスタンプを備えることができる。加えて、無線リンク品質測定値を、例えば、リモート位置更新の目的のために当該フィールドに含めることができる。ルーティングが、ローカル・クラスタ内部の位置データベースまたは位置サーバへの到達を可能とすることを仮定しうる。
【０１２０】
リモート位置データベースをゲートウェイ・エンティティ２００内に配置することができる。実装オプション、ネットワーク・デプロイメント・シナリオ、および接続モード、例えば、接続指向またはコネクションレス接続モードに応じて、当該リモート位置データベースを、例えば、サービング・ゲートウェイ（Ｓ−ＧＷ）またはバックホール境界ゲートウェイ７３１乃至７３５に配置することができる。当該リモート位置データベースを、通信ネットワーク３０３にわたってシグナリング・オーバヘッドを最小化するために当該ローカル位置データベースより低い頻度で更新することができる。即ち、異なる方式を更新のトリガに使用することができる。
【０１２１】
当該リモート位置データベースの各エントリに格納されたフィールドは、位置更新が送信されたローカル・クラスタ（ＬｏＣｌｕｓｔｅｒ）内部の、モバイル・デバイス識別（ＩＤ）、モバイル・デバイス３０１の現在の地理的位置、およびモバイル・デバイス３０１が移動するとき予測された位置機構が通信ネットワーク３０３によりサポートされる場合には、モバイル・デバイス３０１の予測された地理的位置、現在のおよび予測された地理的位置に対するタイムスタンプ、および例えばバックホール・ノード７０９乃至７２９内のローカル・データベースまたはローカル・データベース・サーバの識別および位置を含むことができる。任意選択で、どれくらい長くモバイル・デバイス３０１がアクティブ状態または受信状態にあるかを知らせる妥当性時間を使用して、例えば当該データベースから古いエントリを除去し、モバイル・デバイス３０１がもはやアクティブでない場合にこれらのデータ・パケットをモバイル・デバイス３０１に転送するのを回避することができる。
【０１２２】
図８は、１実施形態に従う通信ネットワーク３０３のゲートウェイ・エンティティ２００に関連付けられたデータベースの更新の図を示す。当該図は、ユーザ・ノード（７６７、７６９）が移動しそのローカル・クラスタが変化するときの、ゲートウェイ・エンティティ２００、例えば、バックホール・ゲートウェイに配置されたリモート位置データベースの位置更新手続きを示す。
【０１２３】
通信ネットワーク３０３は、外部ＩＰネットワーク７０１、コア・ネットワーク７０３、メッシュ・バックホール・ネットワーク（ＢＮｗ）７０５、およびアクセス・ネットワーク（ＡＮｗ）７０７を含む。メッシュ・バックホール・ネットワーク７０５は、複数のバックホール・ノード（ＢＮｄ）７０９乃至７２９、複数のバックホール境界ゲートウェイ（ｂＧＷ）７３１乃至７３５、および複数の接続バックホール・ノード（ＣＢＮｄ）７３７乃至７４３を含む。アクセス・ネットワーク７０７は、複数のアクセス・ノード（ＡＮｄ）７４５乃至７６５を含む。ユーザ・ノード（ＵＮｄ）７６７乃至７６９はアクセス・ネットワーク７０７に取り付けられる。
【０１２４】
バックホール・ノード７０９およびアクセス・ノード７４５は、例えば、ネットワーク・エンティティ１００により備えられることができる。バックホール・ノード７１１およびアクセス・ノード７４７は、例えば、別のネットワーク・エンティティ３０５により備えられることができる。バックホール・ノード７１３およびアクセス・ノード７４９は、例えば、別のネットワーク・エンティティ３０７により備えられることができる。バックホール・ノード７１５およびアクセス・ノード７５１は、例えば、別のネットワーク・エンティティ３０９により備えられることができる。
【０１２５】
複数のバックホール境界ゲートウェイ７３１乃至７３５は、例えば、ゲートウェイ・エンティティ２００により備えられることができる。ユーザ・ノード７６７乃至７６９は、例えば、モバイル・デバイス３０１により備えられることができる。２つの地理的位置にあるモバイル・デバイス３０１の対応するローカル・クラスタは図８における円で示される。この例では、モバイル・デバイスが、アクセス・ノード７４５、７４９、７５５により形成されたローカル・クラスタを有する第１の位置（７６７）からアクセス・ノード７４９、７５１、７５７により形成されたローカル・クラスタを有する第２の位置（７６９）に移動すると仮定する。
【０１２６】
ネットワーク・エンティティ１００は、図１と関連して説明したネットワーク・エンティティ１００の可能な実装を形成する。ゲートウェイ・エンティティ２００は、図２と関連して説明したゲートウェイ・エンティティ２００の可能な実装を形成する。複数の別のネットワーク・エンティティ３０５、３０７、３０９は、図１と関連して説明したネットワーク・エンティティ１００の可能な実装を形成する。
【０１２７】
以下では、リモート位置データベースの位置更新手続きをより詳細に説明する。ゲートウェイ・エンティティ２００に関連付けられたリモート位置データベースに向かうモバイル・デバイスの位置の位置更新を、例えば、以下のケースで開始することができる。最初に、モバイル・デバイス３０１がオンにされた場合。第２に、モバイル・デバイス３０１が移動している場合。第３に、モバイル・デバイス３０１が移動しないが、ソフト状態リフレッシュが望まれる場合。
【０１２８】
位置更新を、選択された方式に応じてトリガすることができる。実際、位置更新の開始に使用できる幾つかの方式、例えば、距離ベースの方式、タイマ・ベースの方式、移動ベースの方式、および／または速度ベースの方式がありうる。１例として、移動ベースの方式の場合、ローカル・クラスタ（ＬｏＣｌｕｓｔｅｒ）のローカル・データベース、例えば、図１と関連して説明したデータベース１０３内の異なるタイムスタンプに対するモバイル・デバイスのエントリに関連付けられた無線品質（ＲＱ）測定値を、例えば、通信ネットワーク側で分析することができる。後続の無線品質（ＲＱ）測定値が単調な変化、例えば、厳密に増大または減少することを示す場合、これが、モバイル・デバイス３０１がこの特定の領域に向かってまたはこの特定の領域から離れて移動しており、リモート位置データベースを更新すべきとの指示を与えてもよい。次いで、例えばゲートウェイ・エンティティ２００または制御エンティティを備える通信ネットワーク３０３は、例えば最大信号強度を有するローカル・クラスタ（ＬｏＣｌｕｓｔｅｒ）内のプライマリ・ネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、プライマリ・アクセス・ノード７４５乃至７６５を選択して、対応する別のネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、バックホール・ノード７０９乃至７２９を通じてゲートウェイ・エンティティ２００、例えば、サービング・ゲートウェイまたはバックホール・ゲートウェイ内のリモート位置データベースに対する位置更新を開始することができる。
【０１２９】
リモート位置更新は、通信ネットワーク３０３がモバイル・デバイス３０１の宛先を予測するための機構をサポートする場合には、モバイル・デバイス３０１の現在の地理的位置およびモバイル・デバイス３０１の予測された位置に関する情報を含むことができる。例えば、現在のおよび予測された地理的位置を、モバイル・デバイス３０１から受信したビーコン信号を用いて、例えば、図１と関連して説明した通信インタフェース１０１および／または無線環境マップにより、推定することができる。任意選択として、予測機構はまた、どのペースおよび方向でモバイル・デバイス３０１が移動するかを示す、ローカル・クラスタ（ＬｏＣｌｕｓｔｅｒ）の異なるネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、アクセス・ノード７４５乃至７６５から受信した無線品質（ＲＱ）測定値に基づくことができる。
【０１３０】
堅牢性を増大させることが望ましいケースでは、プライマリ・ネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、プライマリ・アクセス・ノード７４５乃至７６５により初期化された更新メッセージを、図８で点線および鎖線で示すように、リモート位置データベースに向かう並列な２つまたはそれより多くの経路においてプライマリ・ネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、関連するバックホール・ノード７０９乃至７２９により分割できるが、これは追加のシグナリング・オーバヘッドにつながりうる。
【０１３１】
図８は、改善された信頼性のために、ゲートウェイ・エンティティ２００に関連付けられたリモート・データベースが異なるエンティティ、例えば、バックホール境界ゲートウェイ７３１乃至７３５内で複製される位置更新手続きを示す。任意選択として、異なるエンティティ、例えば、バックホール境界ゲートウェイ７３１乃至７３５の間の協調および／または同期を、本図における実線により示すように、対応する位置テーブル内に同一の最新のエントリを有するように構成することができる。
【０１３２】
以下では、ローカル位置データベース、例えば、図１と関連して説明したデータベース１０３の位置更新をより詳細に説明する。ローカル・クラスタ（ＬｏＣｌｕｓｔｅｒ）内部の、ネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、アクセス・ノード７４５乃至７６５および対応するバックホール・ノード７０９乃至７２９のローカル位置テーブルの位置情報の更新またはリフレッシュの手続きは、ゲートウェイ・エンティティ２００、例えば、バックホール境界ゲートウェイ７３１乃至７３５またはサービング・ゲートウェイ内に配置されたリモート位置テーブルの手続きと異なることができる。当該ローカル・クラスタ（ＬｏＣｌｕｓｔｅｒ）内部で、モバイル・デバイス３０１は、本図の下部に示すように、近傍またはビーコン・サービスの範囲内で、アップリンク・ビーコン信号をネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、アクセス・ノード７４５乃至７６５にブロードキャストすることができる。当該ビーコン信号は、例えば、図１と関連して説明した通信インタフェース１０１により受信することができる。モバイル・デバイスの位置は、例えば、受信されたビーコン信号および／または無線環境マップ上の情報を用いて、通信ネットワーク・レベルで推定することができる。結果として、当該ローカル・クラスタ（ＬｏＣｌｕｓｔｅｒ）内のネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、関連するバックホール・ノード７０９乃至７２９は、対応するローカル位置データベース、例えば、図１と関連して説明したデータベース１０３内のそれらのローカル位置テーブルを更新することができる。
【０１３３】
通信ネットワーク３０３にわたる位置更新オーバヘッドを制限するために、位置更新手続きを局所化することができる。即ち、ローカル・クラスタ（ＬｏＣｌｕｓｔｅｒ）内部のネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９を、ゲートウェイ・エンティティ２００、例えば、バックホール境界ゲートウェイ７３１乃至７３５またはサービング・ゲートウェイに関連付けられたリモート位置データベースまたは位置サーバよりも、それらのローカル位置データベース、例えば、図１と関連して説明したデータベース１０３に関して頻繁に更新することができる。換言すれば、異なる閾値を、ローカルおよびリモートの位置データベースに対する更新をトリガするために使用することができる。モバイル・デバイス３０１が移動しない場合、当該ローカル・クラスタ（ＬｏＣｌｕｓｔｅｒ）のリフレッシュ手続きを、モバイル・デバイス３０１がスイッチオフされておらず到達可能でありうることを通信ネットワーク３０３に通知するために、ビーコン信号を用いて周期的に実行することができる。モバイル・デバイス３０１のローカル・クラスタ（ＬｏＣｌｕｓｔｅｒ）を、ゲートウェイ・エンティティ２００に関連付けられたリモート位置データベースよりも頻繁にリフレッシュすることができる。
【０１３４】
図９は、１実施形態に従う通信ネットワーク３０３のゲートウェイ・エンティティ２００によるデータ・パケットの提供の図を示す。当該図はルックアップ手続きを示す。
【０１３５】
通信ネットワーク３０３は、外部ＩＰネットワーク７０１、コア・ネットワーク７０３、メッシュ・バックホール・ネットワーク（ＢＮｗ）７０５、およびアクセス・ネットワーク（ＡＮｗ）７０７を含む。コア・ネットワーク７０３は、パケット・データ・ネットワーク・ゲートウェイ７７１、サービング・ゲートウェイ７７３、および可動性管理エンティティ７７５を含む。メッシュ・バックホール・ネットワーク７０５は、複数のバックホール・ノード（ＢＮｄ）７０９乃至７２９、複数のバックホール境界ゲートウェイ（ｂＧＷ）７３１乃至７３５、および複数の接続バックホール・ノード（ＣＢＮｄ）７３７乃至７４３を含む。アクセス・ネットワーク７０７は複数のアクセス・ノード（ＡＮｄ）７４５乃至７６５を含む。ユーザ・ノード（ＵＮｄ）７６７乃至７６９はアクセス・ネットワーク７０７に取り付けられる。
【０１３６】
バックホール・ノード７０９およびアクセス・ノード７４５は、例えば、ネットワーク・エンティティ１００により備えられることができる。バックホール・ノード７１１およびアクセス・ノード７４７は、例えば、別のネットワーク・エンティティ３０５により備えられることができる。バックホール・ノード７１３およびアクセス・ノード７４９は、例えば、別のネットワーク・エンティティ３０７により備えられることができる。バックホール・ノード７１５およびアクセス・ノード７５１は、例えば、別のネットワーク・エンティティ３０９により備えられることができる。
【０１３７】
複数のバックホール境界ゲートウェイ７３１乃至７３５、パケット・データ・ネットワーク・ゲートウェイ７７１、サービング・ゲートウェイ７７３、および可動性管理エンティティ７７５は、例えば、ゲートウェイ・エンティティ２００により備えられることができる。ユーザ・ノード７６７乃至７６９は、例えば、モバイル・デバイス３０１により備えられることができる。２つの地理的位置にあるモバイル・デバイス３０１の対応するローカル・クラスタは図９における円で示される。
【０１３８】
ネットワーク・エンティティ１００は、図１と関連して説明したネットワーク・エンティティ１００の可能な実装を形成する。ゲートウェイ・エンティティ２００は、図２と関連して説明したゲートウェイ・エンティティ２００の可能な実装を形成する。複数の別のネットワーク・エンティティ３０５、３０７、３０９は、図１と関連して説明したネットワーク・エンティティ１００の可能な実装を形成する。
【０１３９】
以下では、ルックアップ手続きをより詳細に説明する。特定のモバイル・デバイス識別（ＩＤ）に対するデータ・パケットがゲートウェイ・エンティティ２００、例えば、サービング・ゲートウェイ７７３および／またはサービング・ゲートウェイ７７３とコロケートされたリモート位置データベースに到着したとき、ゲートウェイ・エンティティ２００、例えば、サービング・ゲートウェイ７７３は、モバイル・デバイス３０１の現在の地理的位置および予測された地理的位置をゲートウェイ・エンティティ２００に関連付けられたリモート・データベースのその独自の位置テーブルから知ることができ、プロアクティブなアプローチを実現する。ゲートウェイ・エンティティ２００、例えば、サービング・ゲートウェイ７７３に関連付けられたリモート・データベースの位置テーブルのエントリは、モバイル・デバイス３０１のモバイル・デバイス識別（ＩＤ）、現在の地理的位置、および／または予測された地理的位置の間のマッピングを含むことができる。
【０１４０】
当該現在の地理的位置および当該予測された地理的位置が一致する場合、これは、モバイル・デバイス３０１が移動せず、ゲートウェイ・エンティティ２００、例えば、サービング・ゲートウェイ７７３がデータ・パケットを単一のまたは一意な宛先に送信すべきであることを意味することができる。当該地理的位置が異なる場合、ゲートウェイ・エンティティ２００、例えば、サービング・ゲートウェイ７７３は、複製されたデータ・パケットを、通信ネットワーク３０３、例えば、メッシュ・バックホール・ネットワーク７０５を通じて、２つの宛先に向かって送信することができる。これを、例えば、図２と関連して説明した通信インタフェース２０１により実施することができる。
【０１４１】
位置データベースがゲートウェイ・エンティティ２００、例えば、バックホール境界ゲートウェイ７３１乃至７３５内に配置される場合、ゲートウェイ・エンティティ２００、例えば、サービング・ゲートウェイ７７３は、制御エンティティ、例えば、可動性管理エンティティ７７５に位置情報を提供するよう問い合わせることができる（１）。この場合、データ・パケットを送信して、反応的なアプローチを実現するべきである。当該制御エンティティは、その機能を例えば可動性管理エンティティ（ＭＭＥ）７７５内で追加でき、ユニキャスト位置要求をバックホール境界ゲートウェイ７３１乃至７３５に送信し、位置応答を受信し、それをサービング・ゲートウェイ７７３に転送することができる。例えばゲートウェイ・エンティティ２００のバックホール境界ゲートウェイ７３１乃至７３５内に複数のデータベースがある場合、位置要求（２）を、本図に示すように、改善した堅牢性が望まれる場合は並列に送信することができる。当該制御エンティティ、例えば、可動性管理エンティティ（ＭＭＥ）７７５が異なる位置応答（３）を受信した場合、当該制御エンティティは、より最新のものを選択してサービング・ゲートウェイ７７３（４）に知らせることができる。
【０１４２】
図１０は、１実施形態に従う通信ネットワーク３０３上でデータ・パケットをモバイル・デバイス３０１に配送することの図を示す。当該図は、データ・パケット配送プロセスを示す。
【０１４３】
通信ネットワーク３０３は、コア・ネットワーク７０３、メッシュ・バックホール・ネットワーク（ＢＮｗ）７０５、およびアクセス・ネットワーク（ＡＮｗ）７０７を含む。コア・ネットワーク７０３は、サービング・ゲートウェイ７７３および可動性管理エンティティ７７５を含む。メッシュ・バックホール・ネットワーク７０５は、複数のバックホール・ノード（ＢＮｄ）７０９乃至７２９、および複数のバックホール境界ゲートウェイ（ｂＧＷ）７３１乃至７３５を含む。アクセス・ネットワーク７０７は複数のアクセス・ノード（ＡＮｄ）７４５乃至７６５を含む。ユーザ・ノード（ＵＮｄ）７６７乃至７６９はアクセス・ネットワーク７０７に取り付けられる。
【０１４４】
バックホール・ノード７０９およびアクセス・ノード７４５は、例えば、ネットワーク・エンティティ１００により備えられることができる。バックホール・ノード７１１およびアクセス・ノード７４７は、例えば、別のネットワーク・エンティティ３０５により備えられることができる。バックホール・ノード７１３およびアクセス・ノード７４９は、例えば、別のネットワーク・エンティティ３０７により備えられることができる。バックホール・ノード７１５およびアクセス・ノード７５１は、例えば、別のネットワーク・エンティティ３０９により備えられることができる。
【０１４５】
複数のバックホール境界ゲートウェイ７３１乃至７３５、サービング・ゲートウェイ７７３、および可動性管理エンティティ７７５は、例えば、ゲートウェイ・エンティティ２００により備えられることができる。ユーザ・ノード７６７乃至７６９は、例えば、モバイル・デバイス３０１により備えられることができる。２つの地理的位置にあるモバイル・デバイス３０１の対応するローカル・クラスタは図１０における円で示される。
【０１４６】
ネットワーク・エンティティ１００は、図１と関連して説明したネットワーク・エンティティ１００の可能な実装を形成する。ゲートウェイ・エンティティ２００は、図２と関連して説明したゲートウェイ・エンティティ２００の可能な実装を形成する。複数の別のネットワーク・エンティティ３０５、３０７、３０９は、図１と関連して説明したネットワーク・エンティティ１００の可能な実装を形成する。
【０１４７】
プライマリ・ネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、プライマリ・アクセス・ノード７４５乃至７６５は、図１０において点線で示される位置更新パケットによりゲートウェイ・エンティティ２００に関連付けられたリモート・データベースに、モバイル・デバイス３０１の位置に関する情報を送信することができる。これを、例えば、図１と関連して説明した通信インタフェース１０１により実施することができる。この例では、位置データベースは、ゲートウェイ・エンティティ２００、例えば、サービング・ゲートウェイ７７３とコロケートされる。
【０１４８】
モバイル・デバイス３０１が移動すると、その周囲のオリオールとしてのローカル・クラスタ（ＬｏＣｌｕｓｔｅｒ）は、本図において点線の円で示すようにそれとともに移動することができる。即ち、モバイル・デバイス３０１のオリオール内部の、ネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、アクセス・ノード７４５乃至７６５および関連するバックホール・ノード７０９乃至７２９は変化することができる。このように、当該ローカル・クラスタ（ＬｏＣｌｕｓｔｅｒ）は、ゲートウェイ・エンティティ２００に関連付けられたリモート位置データベースから受信された潜在的に古い情報を補償するためのルーティング機能を有する、ネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、バックホール・ノード７０９乃至７２９により、データ・パケット迂回を可能とすることができる。即ち、効果的なデータ・パケット配送を当該ローカル・クラスタ（ＬｏＣｌｕｓｔｅｒ）によりサポートすることができる。
【０１４９】
ゲートウェイ・エンティティ２００、例えば、サービング・ゲートウェイ７７３が、例えば、図２と関連して説明した通信インタフェース２０１により、アイドルなモバイル・デバイス３０１宛てのダウンリンク・データ・パケットを受信すると、ゲートウェイ・エンティティ２００は、ゲートウェイ・エンティティ２００に関連付けられたリモート・データベースのリモート位置データベース・エントリから宛先の地理座標を使用することができる。ゲートウェイ・エンティティ２００を、例えば、モバイル・デバイス識別（ＩＤ）に対応して、サービング・ゲートウェイ７７３内またはバックホール境界ゲートウェイ７３１乃至７３５内に配置することができる。ゲートウェイ・エンティティ２００、例えば、サービング・ゲートウェイ７７３は、当該地理座標をデータ・パケットのデータ・パケット・ヘッダに追加して、修正されたデータ・パケットを取得し、基盤となる地理的および／またはトポロジ的なルーティング・プロトコルを用いて、中間ネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、バックホール・ノード７０９乃至７２９、および／またはバックホール境界ゲートウェイ７３１、７３３、７３５を通じて、当該修正されたデータ・パケットをモバイル・デバイス３０１に向かって送信することができる。当該修正されたデータ・パケットを、ゲートウェイ・エンティティ２００とモバイル・デバイス３０１の間の複数のノード上で送信することができる。モバイル・デバイス３０１の現在の地理的位置および予測された地理的位置の両方が利用可能であり同一でない場合、データ・パケットを、図１０において実線および鎖線として示したように、信頼性を高めるために、例えば、それぞれ当該現在の地理的位置および当該予測された地理的位置に向けられた当該修正されたデータ・パケットおよびさらに修正されたデータ・パケットを用いて、２つの異なる宛先に送信することができる。
【０１５０】
モバイル・デバイス３０１の現在の地理的位置へのデータ・パケット配送の手続きは以下の通りであることができる。中間ネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、バックホール・ノード７０９乃至７２９が、例えば、図１と関連して説明した通信インタフェース１０１により、データ・パケットを受信すると、中間ネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９は、先ず、当該宛先がそのインラインされたアクセス・ノード７４５乃至７６５に追加されたモバイル・デバイス３０１の地理的位置に対応するかどうかをチェックすることができる。そうである場合、データ・パケットを配送することができる。そうでない場合、ネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、バックホール・ノード７０９乃至７２９は、当該宛先のモバイル・デバイス識別（ＩＤ）がローカル位置データベース、例えば、図１と関連して説明したデータベース１０３のそのローカル位置テーブル・エントリの間にあるかどうかをチェックして、データ・パケットを適切に迂回させることができる。この場合、データ・パケットのデータ・パケット・ヘッダ内の宛先地理座標フィールドを、当該ローカル位置データベース・テーブル内の当該エントリから取得されたより最新の値で置換および／または上書きすることができる。次いで、地理的ルーティングおよび／または地理的転送は、モバイル・デバイス３０１、例えば、ユーザ・ノード７６７、および／またはそのローカル・クラスタ（ＬｏＣｌｕｓｔｅｒ）の痕跡を辿ることによって正確な宛先にデータ・パケットを配送することができる。他方、当該ローカル位置データベース・テーブル内に当該宛先のモバイル・デバイス識別（ＩＤ）に対するエントリがない場合には、データ・パケットを、ゲートウェイ・エンティティ２００に関連付けられたリモート位置データベースから取得されたデータ・パケット・ヘッダ内のその現在の地理座標に基づいてルーティングおよび／または転送することができる。
【０１５１】
モバイル・デバイス３０１の予測された地理的位置へのデータ・パケット配送の手続きは以下の通りであることができる。データ・パケットが当該予測された地理的位置に到達し、モバイル・デバイス３０１および／またはそのローカル・クラスタ（ＬｏＣｌｕｓｔｅｒ）が当該領域に到達したとき、データ・パケットを、上述したのと同一の方法により配送することができる。そうでない場合、データ・パケットは、モバイル・デバイス３０１がその後配送されるために到着できる特定の時間だけ、例えば図１と関連して説明したプロセッサ１０５に配置された、ネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、バックホール・ノード７０９乃至７２９の最も近いバッファ内で待機することができる。タイマが切れ、モバイル・デバイス３０１がまだ到着していない場合には、データ・パケットを破棄することができる。データ・パケット・ヘッダが、予測された地理座標だけでなく、ゲートウェイ・エンティティ２００に関連付けられたリモート・データベースから取得された現在の地理座標も含む場合には、ネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、バックホール・ノード７０９乃至７２９は、当該バッファ内にデータ・パケットを保持するのではなく、移動するモバイル・デバイス３０１に出会うために、それを現在の地理的位置にルーティングおよび／または転送することができる。データ・パケットがモバイル・デバイス３０１のローカル・クラスタ（ＬｏＣｌｕｓｔｅｒ）に到達するとすぐに、データ・パケットを配送することができる。
【０１５２】
モバイル・デバイス３０１がデータ・パケットを受信した後、モバイル・デバイス３０１および対応するエンティティ、例えば、ネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９またはゲートウェイ・エンティティ２００の間の通信リンクを確立することができる。モバイル・デバイス３０１が、現在の位置および予測された位置のデータ・パケット配送手続きにより同一のデータ・パケットを２回受信した場合、データ・パケットのうち一方を破棄することができる。モバイル・デバイス３０１および当該対応するエンティティ、例えば、ネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９またはゲートウェイ・エンティティ２００が互いに通信するとき、位置追跡をゲートウェイ・エンティティ２００または通信ネットワーク３０３により使用することができる。
【０１５３】
ネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９および／またはゲートウェイ・エンティティ２００は、ページング手続きを用いることなく、通信ネットワーク３０３内部でモバイル・デバイス３０１への効率的なデータ・パケット配送を可能とすることができる。モバイル通信ネットワークを、高いデータ速度をエンドユーザに提供して無制限の容量の認識を生成するように展開することができる。モバイル・デバイスのユーザの体感品質（ＱｏＥ）は、現在のホーム・ファイバ・ネットワーク環境と同様であるべきである。密集した都市環境におけるネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、小型低電力アクセス・ノード７４５乃至７６５の大規模デプロイメントはこれらの仕様を満たすことができる。
【０１５４】
ネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、小型屋外アクセス・ノード７４５乃至７６５が、街灯デプロイメント・シナリオにおいて、各５０乃至１５０メートル離れて、または２０乃至５０メートル離れて配置されてもよく、マクロネットワーク・エンティティ、例えば、マクロ基地局の支援とともにまたは当該支援なしに動作することができる。かかる多数のネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、小型のアクセス・ノード７４５乃至７６５をコア・ネットワークに接続する方法の１つは、有線および／または無線のメッシュ・バックホール・ネットワーク７０５を通じたものであることができる。これらの通信ネットワークのドメインを動作的に効率的とすることは困難な作業でありうる。特に、特定のセルラ通信ネットワーク内とは異なり、ページング手続きは、アーキテクチャを簡略化しモバイル・デバイス３０１のエネルギ消費を減らすために将来の無線アクセス・ネットワーク（ＲＡＮ）においては任意選択的でありうるという、研究組織における共通信念を考慮する。結果として、新たな可動性管理およびデータ・パケット配送方式が望まれる。
【０１５５】
一般に、可動性管理を、２つの主な機能、即ちハンドオフまたはハンドオーバ管理、および位置管理に分割することができる。前者は、新たなネットワーク・エンティティまたは接続ポイントに取り付けまたは再取り付けしつつモバイル・デバイスのシームレスな通信を維持するのを扱うことができ、一方で、後者は、通信が確立または再確立されるべきとき、即ち、モバイル・デバイス３０１がアイドル・モードでありうるときに、通信ネットワーク３０３内にモバイル・デバイスを配置することを扱うことができる。
【０１５６】
諸実施形態は、ページング手続きを用いることなく、密に展開されたネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、小型のアクセス・ノード７４５乃至７６５および大規模メッシュ・バックホール・ネットワーク７０５を含む無線アクセス・ネットワーク（ＲＡＮ）内のアイドル・モードのモバイル・デバイス３０１に対する効率的なデータ・パケット配送を可能とすることができる。モバイル・デバイス３０１に関連付けられたローカル・クラスタ内部のネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、アクセス・ノード７４５乃至７６５のページングおよびアプリケーションが無いことにより、この密集した都市環境におけるモバイル・デバイス３０１のエネルギ消費を減らすことができる。加えて、提案した位置管理機構は、通信ネットワーク３０３にわたる位置更新シグナリング・オーバヘッドを最小化することができる。当該アプローチは、例えば車またはバスに取り付けられたモバイル・ネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、アクセス・ノード７４５乃至７６５を有するシナリオで動作することもできる。この場合、ネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、アクセス・ノード７４５乃至７６５の機能を、例えば図１と関連して説明した通信インタフェース１０１により、ダウンリンク・ビーコン信号を送信するように少々拡張して、近傍のネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９からローカル・クラスタ（ＬｏＣｌｕｓｔｅｒ）を形成することができる。
【０１５７】
諸実施形態は、モバイル・デバイスへのデータ・パケット配送を可能としうる密な屋外無線アクセス通信ネットワーク内の位置管理に対するアプローチを実現することができる。通信ネットワーク３０３が採用するページング手続きが任意選択的であってもよい。アイドル・モードのモバイル・デバイス３０１宛ての新たなデータ・パケットが通信ネットワーク３０３内にあり、かつ、例えばモバイル・デバイス３０１が移動したためにモバイル・デバイス３０１がどこにあるか分からないとき、通信ネットワーク３０３は、ネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、アクセス・ノード７４５乃至７６５にページング・メッセージを送り付けなくてもよい。その代り、これらのデータ・パケットを受信したネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９は、それらをモバイル・デバイス３０１の最後に知られた位置へリダイレクトすることができる。ネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、アクセス・ノード７４５乃至７６５は、その位置の周囲で、以前に遭遇したモバイル・デバイスに関する情報を幾つかの時間だけ、例えば図１と関連して説明したデータベース１０３に格納することができる。この情報は、モバイル・デバイス３０１が移動した方向を推論するのに十分でありうる。したがって、当該宛先に接近するデータ・パケットを、移動するモバイル・デバイス３０１がそれに到達するための痕跡上の次のホップにルーティングおよび／または転送することができる。
【０１５８】
位置管理をより効率的にするために、ネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、アクセス・ノード７４５乃至７６５は、ゲートウェイ・エンティティ２００に関連付けられたリモート位置管理データベース内のモバイル・デバイス３０１の最後に知られた位置を周期的に更新することができる。モバイル・デバイス３０１宛ての新たなデータ・パケットが密な屋外無線アクセス・ネットワークに到達したときに、このデータベースを参照することができる。最後の更新から経過した時間に加えて、当該位置更新は、例えば、モバイル・デバイス３０１により到達された距離および／または速度に基づくことができる。当該更新のためのトリガを、アップリンク・ビーコン信号を用いて、ネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、アクセス・ノード７４５乃至７６５により受信されたモバイル・デバイス３０１からの無線信号の強度から推論することができる。ゲートウェイ・エンティティ２００または通信ネットワーク３０３は、モバイル・デバイス３０１の位置およびモバイル・デバイス３０１が移動する方向を大よそ知ることができるので、ゲートウェイ・エンティティ２００または通信ネットワーク３０３は、モバイル・デバイス３０１の将来の地理的位置を予測することができる。堅牢性を高めるために、ゲートウェイ・エンティティ２００または通信ネットワーク３０３に到着したデータ・パケットをまた、予測された地理的位置に向かって送信されるように複製して、移動するモバイル・デバイス３０１に前面から出会うようにすることができる。上述の動作を、モバイル・デバイス３０１に近いネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９がモバイル・デバイス３０１の周囲に形成する、ローカル・クラスタ（ＬｏＣｌｕｓｔｅｒ）により実装することができる。
【０１５９】
モバイル・デバイス３０１が移動すると、当該ローカル・クラスタは、モバイル・デバイス３０１とともに移動することができる。即ち、当該ローカル・クラスタ内部のネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９が変化することができる。デプロイメント・シナリオおよび所望の目的に依存して、当該ローカル・クラスタが、ネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、アクセス・ノード７４５乃至７６５および関連するバックホール・ノード７０９乃至７２９、例えばクラウド無線アクセス・ネットワーク（クラウドＲＡＮ）の観点からリモート・データ・センタ内のアクセス・ノード７４５乃至７６５のみ、および／またはアクセス・ノード７４５乃至７６５および関連する仮想ネットワーク要素を含んでもよい。当該ローカル・クラスタは、モバイル・デバイス３０１の現在の地理的位置を含む、ローカル位置データベースを有するネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、図１と関連して説明したデータベース１０３を備えることができる。ネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９のローカル・データベースおよびゲートウェイ・エンティティ２００に関連付けられたリモート・データベースに対する位置更新のための閾値およびトリガは、通信ネットワーク３０３にわたってシグナリング・オーバヘッドを制限するために異なることができる。
【０１６０】
ゲートウェイ・エンティティ２００、例えば、サービング・ゲートウェイ７７３がアイドルなモバイル・デバイス３０１宛てのダウンリンク・データ・パケットを受信すると、ゲートウェイ・エンティティ２００は、モバイル・デバイス３０１の地理的位置をゲートウェイ・エンティティ２００に関連付けられたリモート位置データベースのリモート位置データベース・エントリから導出することができる。ゲートウェイ・エンティティ２００を、モバイル・デバイス識別（ＩＤ）に対応して、例えば、サービング・ゲートウェイ７７３内またはバックホール境界ゲートウェイ７３１乃至７３５内に配置してもよい。ゲートウェイ・エンティティ２００、例えば、サービング・ゲートウェイ７７３は、地理座標をデータ・パケット・ヘッダに追加して、修正されたデータ・パケットを取得することができ、基盤となる地理的ルーティング・プロトコルを用いて、中間ネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９、例えば、バックホール・ノード７０９乃至７２９を通じて、当該修正されたデータ・パケットをモバイル・デバイス３０１に向かって送信することができる。データ・パケットが無線アクセス・ネットワーク外から、例えば、外部インターネット・プロトコル（ＩＰ）ネットワークから到着し、当該到着したデータ・パケットのヘッダ内にモバイル・デバイス３０１の地理的座標がない、例えば、モバイル・デバイス３０１の識別のみがデータ・パケット・ヘッダ内に存在するとき、ゲートウェイ・エンティティ２００、例えば、サービング・ゲートウェイ７７３は、モバイル・デバイス３０１の地理座標をデータ・パケット・ヘッダに挿入することができる。
【０１６１】
図１１は、１実施形態に従うネットワーク・エンティティ１００、３０５、３０７、３０９およびモバイル・デバイス３０１のデプロイメント・シナリオの図を示す。当該図は、モバイル・デバイス３０１がそれに沿って移動しうる可能な経路を有するデプロイメント・シナリオを示す。
【０１６２】
当該図は、複数のアクセス・ノード（ＡＮｄ）７４５乃至７６１、およびユーザ・ノード（ＵＮｄ）７６７を含む。ネットワーク・エンティティ１００はアクセス・ノード、例えば、アクセス・ノード７４５を備えることができる。別のネットワーク・エンティティ３０５は、アクセス・ノード、例えば、アクセス・ノード７４７を備えることができる。別のネットワーク・エンティティ３０７は、アクセス・ノード、例えば、アクセス・ノード７４９を備えることができる。別のネットワーク・エンティティ３０９は、アクセス・ノード、例えば、アクセス・ノード７５１を備えることができる。モバイル・デバイス３０１をユーザ・ノード７６７により形成することができる。
【０１６３】
ネットワーク・エンティティ１００は、図１と関連して説明したネットワーク・エンティティ１００の可能な実装を形成する。複数の別のネットワーク・エンティティ３０５、３０７、３０９は、図１と関連して説明したネットワーク・エンティティ１００の可能な実装を形成する。
【０１６４】
通信ネットワーク内に予測可動性機構がある場合には、モバイル・デバイス３０１が移動するとき、モバイル・デバイス３０１の予測された地理的位置を、例えば、モバイル・デバイス３０１の速度、および／またはモバイル・デバイス３０１の移動方向に応じて推定することができる。図１１は、モバイル・デバイス３０１がそれに沿って移動しうる可能な経路を有するデプロイメント・シナリオを示す。
【０１６５】
モバイル・デバイス３０１が真っすぐ移動するシナリオを考える。モバイル・デバイス３０１が最初に通信ネットワークに参加するとき、モバイル・デバイス３０１は、アップリンク・ビーコン信号をその近傍にあるネットワーク・エンティティ、例えばアクセス・ノード（ＡＮｄ）７４５、７４７、７５７に送信することができる。当該アップリンク・ビーコン信号を、例えば、図１と関連して説明した通信インタフェース１０１により受信することができる。即ち、ネットワーク・エンティティ、例えば、アクセス・ノードＡＮｄ１  ７４５、アクセス・ノードＡＮｄ２  ７４７、アクセス・ノードＡＮｄ７  ７５７、および関連するバックホール・ノードは、モバイル・デバイス３０１の現在のローカル・クラスタ（ＬｏＣｌｕｓｔｅｒ）を形成することができる。通信ネットワークまたは当該通信ネットワークのゲートウェイ・エンティティは、プライマリ・ネットワーク・エンティティ、例えば、アクセス・ノードを当該ローカル・クラスタ（ＬｏＣｌｕｓｔｅｒ）から選択することができる。これを、最も強いビーコン信号を受信するネットワーク・エンティティ、例えば、アクセス・ノード、例えば、アクセス・ノードＡＮｄ７  ７５７、または、幾つかの時間間隔内での無線経路損失が最小であると予測されたネットワーク・エンティティ、例えば、アクセス・ノードを選択することにより実現することができる。
【０１６６】
モバイル・デバイス３０１の経路が右を向いて停止するシナリオでは、アクセス・ノード７４５、７４７、７４９が、ローカル・クラスタ（ＬｏＣｌｕｓｔｅｒ）により含まれてもよい。モバイル・デバイス３０１の経路が左を向くシナリオでは、アクセス・ノード７４５、７４７、７５３、７５５が当該ローカル・クラスタ（ＬｏＣｌｕｓｔｅｒ）により含まれてもよい。モバイル・デバイス３０１の経路が真っすぐ進むシナリオでは、アクセス・ノード７４５、７４７、７５３、７５７、７５９、７６１が当該ローカル・クラスタ（ＬｏＣｌｕｓｔｅｒ）により含まれてもよい。当該ローカル・クラスタ（ＬｏＣｌｕｓｔｅｒ）が全ての示されたアクセス・ノードを同時に含まなくてもよい。最初に、当該ローカル・クラスタ（ＬｏＣｌｕｓｔｅｒ）はアクセス・ノード７４５、７４７、７５７を備えることができる。次いで、当該ローカル・クラスタ（ＬｏＣｌｕｓｔｅｒ）が移動すると、当該ローカル・クラスタ（ＬｏＣｌｕｓｔｅｒ）は、アクセス・ノード７４７、７５７、７５９を備えることができる。その後、当該ローカル・クラスタ（ＬｏＣｌｕｓｔｅｒ）はアクセス・ノード７５７、７５９、７６１等を備えることができる。当該ローカル・クラスタ（ＬｏＣｌｕｓｔｅｒ）が、所定数のアクセス・ノード、例えば、３つのアクセス・ノードを備えてもよい。
【０１６７】
図１２は、諸実施形態に従うアクセス・ノード７４５、７４７およびバックホール・ノード７０９を備えたネットワーク・エンティティ１００の図を示す。左の図は、アクセス・ノード７４５とバックホール・ノード７０９の間の論理的関連付けを示す。残りの図は、アクセス・ノード７４５、７４７とバックホール・ノード７０９の間の物理的関連付けを示す。
【０１６８】
ネットワーク・エンティティ１００は、図１と関連して説明したネットワーク・エンティティ１００の可能な実装を形成する。
【０１６９】
通信ネットワークにおいて、アクセス・ノード７４５、７４７とバックホール・ノード７０９の物理的実装を、異なる変形を用いて実現することができる。可能な実装の幾つかの例を図１２に示す。例えば、対応するアクセス・ノード７４５およびバックホール・ノード７０９がコロケート、即ち、同一の物理的なインフラストラクチャ機器に存在してもよく、１対多の関係を有してもよく、または中継関係を有してもよい。データ・パケットが対応するバックホール・ノード７０９、例えば、ルータに到達すると、バックホール・ノード７０９は、どのように当該データ・パケットを関連するアクセス・ノード７４５または関連するアクセス・ノード７４５、７４７に配送するかを知ることができ、その逆も成り立つ。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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