(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザ装置が非アクセス層手順を有するローカルエリアスコープ型ネットワークにアクセスするための方法において、
ユーザ装置が、非アクセス層手順を有するローカルエリアスコープ型ネットワークの利用可能なアクセスポイントを識別し、
ユーザ装置が、認証及びネットワークへの実際の接続の前にネットワークから質問されるネットワーク情報の検索要求メッセージを、アクセスポイントへ送信し、
ユーザ装置が、アクセスのためにネットワークアイデンティティをサービスプロバイダーに結合するための受け取ったネットワーク情報に基づき、ネットワークのサービスプロバイダーを選択し、及び
ユーザ装置が、非アクセス層サービス要求をネットワークへ搬送して、ネットワークに、ユーザ装置がネットワークに接続するための認証を行わせる、
ことを含む方法。
【請求項２】
非アクセス層手順を有するローカルエリアスコープ型ネットワークへのユーザ装置のアクセスを可能にする方法において、
ローカルエリアスコープ型ネットワークのネットワーク要素が、ネットワークへの実際の接続の前にネットワークから質問されるネットワーク情報の検索要求メッセージを、ユーザ装置から受信し、
ローカルエリアスコープ型ネットワークのネットワーク要素が、前記要求を認証せずに受け容れてネットワークアクセス情報をユーザ装置へ送信し、
ユーザ装置によるサービスプロバイダーの選択に関する情報を受信すると、ローカルエリアスコープ型ネットワークのネットワーク要素が、ネットワークアイデンティティを選択されたサービスプロバイダーにアクセスのために結合し、及び
非アクセス層サービス要求をユーザ装置から受信すると、ローカルエリアスコープ型ネットワークのネットワーク要素が、ネットワークへ接続するためにユーザ装置の認証をする、
ことを含む方法。
【請求項３】
前記ネットワーク情報は、非アクセス層シグナリング及び無線リソースコントロールメッセージの少なくとも１つにおいてネットワークと交換される、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記ネットワーク情報は、アクセス情報、ネットワークの少なくとも１つのサービスプロバイダーの情報、及びネットワークメトリックの少なくとも１つを含む、請求項１から３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記メトリックは、
測定期間にわたりチャンネルが空きであると検出されたときと、チャンネルが占有されたと検出されたときの間の関係を示すフリーチャンネルエアタイムパーセンテージ、
多数のサブフレームにわたり平均化されたサブフレーム当りに使用される物理的リソースブロックのパーセンテージで示される物理的リソースブロック負荷、
占有される物理的リソースブロックの短期ピーク数を長期平均物理的リソースブロック使用量で除算した比率で示される物理的リソースブロックピーク対平均比、
アクセスポイントとユーザ装置との間の平均パケットデータ収斂プロトコルサービスデータユニット遅延、及び
ネットワークの干渉負荷を表わす、特定時間にわたり平均化されたチャンネルクオリティ指示子負荷、
の少なくとも１つを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
ユーザ装置がネットワークにアタッチされる間にはベアラの確立が許されない、請求項１から５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
ユーザ装置が非アクセス層手順を有するローカルエリアスコープ型ネットワークにアクセスする機能を含み、少なくとも１つのプロセッサ、及びプロセッサにより実行されるインストラクションを記憶する少なくとも１つのメモリを備えた装置において、少なくとも１つのメモリ及びインストラクションは、少なくとも１つのプロセッサとで、装置が、少なくとも、
非アクセス層手順を有するローカルエリアスコープ型ネットワークの利用可能なアクセスポイントを識別し、
認証及びネットワークへの実際の接続の前にネットワークから質問されるネットワーク情報の検索要求メッセージを、アクセスポイントへ送信し、
アクセスのためにネットワークアイデンティティをサービスプロバイダーに結合するための受け取ったネットワーク情報に基づき、ネットワークのサービスプロバイダーを選択し、及び
非アクセス層サービス要求をネットワークへ更に搬送して、ネットワークに、ユーザ装置がネットワークに接続するための認証を行わせる、
ように構成された、装置。
【請求項８】
ユーザ装置が非アクセス層手順を有するローカルエリアスコープ型ネットワークにアクセスするのを可能にする機能を含み、少なくとも１つのプロセッサ、及びプロセッサにより実行されるインストラクションを記憶する少なくとも１つのメモリを備えた装置において、少なくとも１つのメモリ及びインストラクションは、少なくとも１つのプロセッサとで、装置が、少なくとも、
ネットワークへの実際の接続の前にネットワークから質問されるネットワーク情報の検索要求メッセージを、ユーザ装置から受信し、
前記要求を認証せずに受け容れてネットワークアクセス情報をユーザ装置へ送信し、
ユーザ装置によるサービスプロバイダーの選択に関する情報を受信すると、ネットワークアイデンティティを選択されたサービスプロバイダーにアクセスのために結合し、及び
非アクセス層サービス要求をユーザ装置から受信すると、ネットワークへ接続するためにユーザ装置の認証をする、
ように構成された、装置。
【請求項９】
前記ネットワーク情報は、非アクセス層シグナリング及び無線リソースコントロールメッセージの少なくとも１つにおいてネットワークと交換される、請求項７又は８に記載の装置。
【請求項１０】
前記ネットワーク情報は、アクセス情報、ネットワークの少なくとも１つのサービスプロバイダーの情報、及びネットワークメトリックの少なくとも１つを含む、請求項７から９のいずれかに記載の装置。
【請求項１１】
前記メトリックは、
測定期間にわたりチャンネルが空きであると検出されたときと、チャンネルが占有されたと検出されたときの間の関係を示すフリーチャンネルエアタイムパーセンテージ、
多数のサブフレームにわたり平均化されたサブフレーム当りに使用される物理的リソースブロックのパーセンテージで示される物理的リソースブロック負荷、
占有される物理的リソースブロックの短期ピーク数を長期平均物理的リソースブロック使用量で除算した比率で示される物理的リソースブロックピーク対平均比、
アクセスポイントとユーザ装置との間の平均パケットデータ収斂プロトコルサービスデータユニット遅延、及び
ネットワークの干渉負荷を表わす、特定時間にわたり平均化されたチャンネルクオリティ指示子負荷、
の少なくとも１つを含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
ユーザ装置がネットワークにアタッチされる間にはベアラの確立が許されない、請求項７から１１のいずれかに記載の装置。
【請求項１３】
コンピュータのためのコンピュータプログラムであって、そのコンピュータプログラムがコンピュータ上で実行されるときに請求項１から７のいずれかに記載のステップを遂行するためのソフトウェアコード部分を含むコンピュータプログラム。
【請求項１４】
請求項１３に記載されたコンピュータプログラムが記憶されたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、ワイヤレス通信ネットワークに関するもので、より詳細には、非アクセス層手順（non-access-stratum procedures）を有するローカルエリアスコープ型(local area scoped)ネットワーク、特に、マルチファイア（ＭｕＬＴＥｆｉｒｅ）テクノロジーによるネットワークに改善型アクセスをするための方法、装置及びコンピュータプログラム製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動データ送信及びデータサービスは常時進歩しており、そのようなサービスは、ボイス、ビデオ、パケットデータ、メッセージ、ブロードキャスト、等の種々の通信サービスを提供する。近年、長期進化ＬＴＥTM、特に、ＬＴＥアドバンストTMは、進化型ユニバーサル地上無線アクセスネットワークＥ−ＵＴＲＡＮを３ＧＰＰ仕様による無線通信アーキテクチャーとして使用するものが指定された。
【０００３】
近年マルチファイア（ＭＦ）と称される初めてのテクノロジーが確立された。ＭＦは、ＬＴＥ無線テクノロジーがアンライセンスの無線帯域に適用される通信システムである。現在進行中のライセンス支援アクセス（ＬＡＡ／ＬＴＥ−Ｕ）活動との相違点は、ＭＦでは、マクロネットワークの使用もライセンスキャリアの使用も期待されず、むしろ、ＭＦは、アンライセンス帯域周波数で動作するように設計されたスタンドアローンシステムである。
【０００４】
ＭＦは、例えば、ＷＬＡＮと同じ５ＧＨｚ帯域で動作することができる。他のアンライセンス周波数も利用でき、或いはほぼ３．５ＧＨｚ、７ＧＨｚ、６０ＧＨｚ、及び／又は６ＧＨｚより高い多数の周波数帯域の周波数が利用できる。更に別のアンライセンススペクトルスライスは、１ＧＨｚより低い周波数と思われる。又、ＭＦテクノロジーは、「マルチファイアアライアンス(MulteFire Alliance)」の主題でもある。
【０００５】
しかしながら、非アクセス層手順を有するローカルエリアスコープ型ネットワーク、特に、マルチファイアシステム（これに限定されないが）では、ネットワーク選択を改善することが要望される。
【０００６】
ＷＬＡＮにおける関連従来技術として、デバイスが認証の前及び関連付けの前にＷＬＡＮネットワークから利用可能なサービスプロバイダーの情報を検索するのを許すために、質問プロトコル（アクセスネットワーク質問プロトコル（ＡＮＱＰ）［ＩＥＥＥ８０２．１１ｕ］）が指定されている。前もって得られるこの情報は、どのネットワークに接続するかＵＥが判断するのに重要である。典型的に、高密度のエリアでは、非常に多数の重畳するネットワークが利用でき、そして接続すべき非常に多数のアクセスポイントを見つけることができる。どのアクセスポイントがどのネットワークに属するか及び各ネットワークがどのサービスを提供するかを前もって知ることが重要である。ＡＮＱＰは、例えば、ホットスポット（パスポイント）プロトコルのセットにおいてこの目的で使用される。
【０００７】
関連が薄い別の従来技術では、ＬＴＥネットワークは、ＵＥが初期アタッチ要求の間に非常指示を与えることができるようにし、その場合、ネットワークは、認証なしに限定された非常サービスにアクセスすることができる。しかしながら、ＬＴＥ環境では、一般的に、ＵＥがアタッチ／認証の前にネットワークアクセス関連情報又はネットワークサービス情報を検索できる必要がなく、従って、そのような解決策はない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
それ故、従来技術の欠点を克服するため、本発明の根本的な目的は、非アクセス層手順を有するローカルエリアスコープ型ネットワーク、特に、マルチファイアテクノロジーによるネットワークへの改善型アクセスを与えることである。
【０００９】
特に、本発明の目的は、ＭＦネットワークにおけるサービスプロバイダーの質問改善のための方法、装置及びコンピュータプログラム製品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的は、特許請求の範囲に規定された方法、装置及びコンピュータプログラム製品により達成される。
【００１１】
本発明の第１の観点によれば、ユーザ装置が非アクセス層手順を有するローカルエリアスコープ型ネットワークにアクセスする方法で、ユーザ装置によって遂行される方法において、非アクセス層手順を有するローカルエリアスコープ型ネットワークの利用可能なアクセスポイントを識別し、ネットワーク情報を検索する要求を指示するメッセージをアクセスポイントへ送信し、その情報は、認証／許可及びネットワークへの実際の接続の前にネットワークから質問されるものであり、受け取ったネットワーク情報に基づきネットワークのサービスプロバイダーを選択し、その選択されたサービスプロバイダーに対するネットワークアイデンティティをアクセスのために結合し、及び非アクセス層サービス要求をネットワークへ更に搬送して、ネットワークに接続するためのユーザ装置の認証を行わせる、ことを含む方法が提供される。
【００１２】
本発明の第２の観点によれば、非アクセス層手順を有するローカルエリアスコープ型ネットワークへのユーザ装置のアクセスを可能にする方法で、ＭＦネットワークのネットワーク要素において遂行される方法において、ネットワーク情報を検索する要求を指示するメッセージをユーザ装置から受信し、その情報は、ネットワークへの実際の接続の前にネットワークから質問されるものであり、前記要求を認証せずに受け容れそしてネットワークアクセス情報をユーザ装置へ送信し、ユーザ装置によりサービスプロバイダーの選択に関する情報を受信する際に、選択されたサービスプロバイダーに対するネットワークアイデンティティをアクセスのために結合し、及び非アクセス層サービス要求をユーザ装置から受信する際に、ネットワークへ接続するためのユーザ装置の認証を許す、ことを含む方法が提供される。
【００１３】
本発明の第３の観点によれば、ユーザ装置が非アクセス層手順を有するローカルエリアスコープ型ネットワークにアクセスする機能を含み、少なくとも１つのプロセッサ、及びプロセッサにより実行されるインストラクションを記憶する少なくとも１つのメモリを備えた装置において、少なくとも１つのメモリ及びインストラクションは、少なくとも１つのプロセッサとで、装置が、少なくとも、非アクセス層手順を有するローカルエリアスコープ型ネットワークの利用可能なアクセスポイントを識別し、ネットワーク情報を検索する要求を指示する関連要求メッセージをアクセスポイントへ送信し、その情報は、認証及びネットワークへの実際の接続の前にネットワークから質問されるものであり、受け取ったネットワーク情報に基づきネットワークのサービスプロバイダーを選択し、その選択されたサービスプロバイダーに対するネットワークアイデンティティをアクセスのため結合するのを許可し、及び非アクセス層サービス要求をネットワークへ更に搬送して、ネットワークに接続するためのユーザ装置の認証を行わせる、ようにさせるよう構成された装置が提供される。
【００１４】
本発明の第４の観点によれば、ユーザ装置が非アクセス層手順を有するローカルエリアスコープ型ネットワークにアクセスするのを可能にする機能を含み、少なくとも１つのプロセッサ、及びプロセッサにより実行されるインストラクションを記憶する少なくとも１つのメモリを備えた装置において、少なくとも１つのメモリ及びインストラクションは、少なくとも１つのプロセッサとで、装置が、少なくとも、ネットワーク情報を検索する要求を指示する関連要求メッセージをユーザ装置から受信し、その情報は、ネットワークへの実際の接続の前にネットワークから質問されるものであり、関連要求を認証せずに受け容れそしてネットワークアクセス情報をユーザ装置へ送信し、ユーザ装置によりサービスプロバイダーの選択に関する情報を受信する際に、選択されたサービスプロバイダーに対するネットワークアイデンティティをアクセスのために結合し、及び非アクセス層サービス要求をユーザ装置から受信する際に、ネットワークへ接続するためのユーザ装置の認証を許す、ようにさせるよう構成された装置が提供される。
【００１５】
本発明の第５の観点によれば、プログラム実行時に第１又は第２の観点による方法を実行するように構成されたコンピュータ実行可能なコンポーネントを含むコンピュータプログラム製品が提供される。
【００１６】
本発明の上述した規範的観点の効果的な更に別の開発又は変更は、従属請求項に記載される。
【００１７】
本発明の幾つかの実施形態によれば、非アクセス層手順を有するローカルエリアスコープ型ネットワークは、マルチファイアテクノロジーによるネットワークである。
【００１８】
本発明の幾つかの実施形態によれば、ネットワーク情報は、アクセス情報、ネットワークの少なくとも１つのサービスプロバイダーの情報、及びＭＦネットワークのネットワークメトリックのような他の情報、の少なくとも１つを含む。即ち、サービスプロバイダー情報以外の情報、例えば、ＭＦネットワークのネットワークメトリックを質問することができる。
【００１９】
更に、本発明の幾つかの実施形態によれば、ネットワーク情報は、非アクセス層シグナリング及び無線リソースコントロールシグナリングメッセージの少なくとも１つにおいてネットワークと交換される。
【００２０】
更に、本発明の幾つかの実施形態によれば、ネットワークメトリックは、ネットワークの能力及び性能メトリックの少なくとも１つに関する情報を含む。
【００２１】
従って、本発明の幾つかの実施形態によれば、メトリックは、例えば、非常に多数のサブフレームにわたり平均化されたサブフレーム当りに使用される物理的リソースブロックのパーセンテージで示される物理的リソースブロック負荷、占有される物理的リソースブロックの短期ピーク数を長期平均物理的リソースブロック使用量で除算した比率で示される物理的リソースブロックピーク対平均比、アクセスポイントとユーザ装置との間の平均パケットデータ収斂プロトコルサービスデータユニット遅延、及びネットワークの干渉負荷を表わす、特定時間にわたり平均化されたチャンネルクオリティ指示子負荷、の少なくとも１つを含む。又、キャリアアグリゲーションによる使用帯域巾割り当ては、ＰＲＢ負荷のパーセンテージに影響し、即ち割り当てのための１つのコンポーネントキャリアを得る場合には、ＰＲＢ負荷は、多数のコンポーネントキャリアでの割り当てに比して高くなる。帯域巾及び／又はキャリア使用指示は、負荷メトリックに対しても含まれる。
【００２２】
アンライセンス帯域動作による他の負荷メトリックは、上述したものと一緒に又はそれを伴わずに、含まれる。負荷は、フリーエアタイムパーセンテージを、測定期間にわたるフリー／ビジー時間比として指示する。リッスン・ビフォア・トーク(Listen-Before-Talk)手順、競争ベースのアクセス原理及び衝突確率は、それらの測定に影響を及ぼす。上述したように、周波数使用量は、大きな影響を及ぼす。同じネットワークのＭＦ−ＡＰ間に周波数再使用１オペレーションの機会があり、同じネットワークの幾つかのＭＦ−ＡＰは、相互のチャンネル競合なく同じ周波数で同時に動作することができる一方、ＷＬＡＮのように、他の「エイリアン(alien)」ＭＦ−ＡＰ又は他の送信者に対してのみ空きチャンネルについて競合する。それ故、チャンネル競合は、ＰＲＢ負荷のように他のメトリックに影響を及ぼす。ＭＦ送信者がチャンネルを得ない場合、バッファには、その間により多くのデータが充填され（キューイング）、これは、次の段階に高いＰＲＢを招く。更に、コンポーネントキャリア当たりのチャンネルについて競合すると、高い帯域巾割り当てを伴う時間は、小さな帯域巾で負荷にサービスするのに比して、短い時間に大きな負荷にサービスすることができる。これは、その好ましい計算にもよるが、観察される負荷メトリックに影響を及ぼす。
【００２３】
本発明の幾つかの実施形態によれば、ユーザ装置が質問手順中に限定された仕方でネットワークに関連される（が、まだアタッチされない）間にはベアラの確立が許されない。
【００２４】
更に、本発明の幾つかの実施形態によれば、質問手順に必要な無線リソースの割り当てをシグナリングするために一時的なセル無線ネットワーク一時的識別子（Ｃ−ＲＮＴＩ）が使用される。Ｃ−ＲＮＴＩは、認証及びインターフェイス（ベアラ）設定後に通信使用へと有効化される。
【００２５】
更に、サービスプロバイダーを識別する規範的メカニズムは、ネットワークアイデンティティを、アクセスのために選択されたサービスプロバイダーの完全修飾ドメイン名ＦＱＤＮに結合し、ここでは、関係エンティティがそれを相互に理解するか又は比較を行って一致するアイデンティティを検出する限り任意のフォーマットが使用されてもよい。
【００２６】
本発明の規範的実施形態を完全に理解するために、添付図面と共に以下の説明を参照されたい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の幾つかの実施形態により、スマートフォン、ラップトップ、着用品、通信装置、パッド、マシン及びモノのインターネットを含む３ＧＰＰデバイスカテゴリーのようなユーザ装置において遂行される方法を示す。
【図２】非アクセス層手順を有するローカルエリアスコープ型ネットワーク、特に、マルチファイアＭＦテクノロジーによるネットワークのネットワーク要素において遂行される方法を示す。
【図３】ユーザ装置に含まれる装置であって、ユーザ装置が非アクセス層手順を有するローカルエリアスコープ型ネットワーク（例えば、ＭＦネットワーク）にアクセスするようにさせる機能を含む装置の一般的構造を示す。
【図４】ネットワーク要素に含まれる装置であって、ユーザ装置が非アクセス層手順を有するローカルエリアスコープ型ネットワーク（例えば、ＭＦネットワーク）にアクセスするのを可能にする機能を含む装置のブロック図である。
【図５】本発明の幾つかの実施形態によるプロトコルスタックを概略的に示す。
【図６】ＭＦネットワークにおける質問を伴う非アクセス層ＮＡＳ手順の一例である。
【図７ａ】ＭＦネットワークにおけるユーザ装置の概略状態図で、３ＧＰＰ状態とＭＦ状態の組み合わせを示す図である。
【図７ｂ】ＭＦネットワークにおけるユーザ装置の概略状態図で、スタンドアローンＭＦ状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の規範的観点を以下に説明する。より詳細には、本発明の規範的観点を、特定の非限定例を参照し及び本発明の想像できる実施形態と現在考えられるものを参照して以下に説明する。当業者であれば、本発明がそれらの例に何ら限定されずそしてより広範囲に適用できることが明らかであろう。
【００２９】
本発明及びその実施形態の以下の説明は、主として、ある規範的ネットワーク構成及び配備に対して非限定例として使用される仕様を参照することに注意されたい。即ち、本発明及びその実施形態は、主として、ある規範的ネットワーク構成及び配備に対して非限定例として使用される３ＧＰＰ及びマルチファイア仕様に関連して説明する。従って、ここに述べる規範的実施形態の説明は、特に、それに直接関係した用語を参照する。そのような用語は、ここに示す非限定例の文脈にのみ使用され、当然、本発明を何ら限定するものではない。むしろ、ここに述べる特徴に適合する限り他のネットワーク構成又はシステム配備等も利用できる。
【００３０】
本開示及び実施形態の幾つかの規範的態様を、図面を参照して説明する。以下、通信ネットワークの一例としてＬＴＥ又はマルチファイアベースのシステムのようなセルラーワイヤレス通信ネットワークを使用して、異なる規範的実施例を説明する。しかしながら、本発明は、そのようなタイプの通信システムを使用するアプリケーションに限定されず、他のタイプの通信システム、それがワイヤレスシステムであるか、ワイヤードシステムであるか又はその組み合わせを使用するシステムであるかに拘らず、にも適用できることに注意されたい。
【００３１】
以下、本発明の種々の実施形態及び具現化並びにその観点又は実施形態を、多数の代替例を使用して述べる。一般的に、ある必要性及び制約によれば、ここに述べる代替例は、全て、単独で設けられてもよいし、或いは種々の代替例の個々の特徴の組み合わせを含めて、任意の想像可能な組み合わせで設けられてもよい。又、特徴や手順の好ましい実行順序は、異なる展開又は具現化において異なってもよい。
【００３２】
特に、以下の規範的形態及び実施形態は、例示に過ぎないことを理解されたい。明細書の多数の位置に「一(an)」、「１つの(one)」又は「幾つかの(some)」規範的形態又は実施形態という表現が出てくるが、これは、必ずしも、各表現が同じ規範的形態又は実施形態に対するものであり、又はその特徴が１つの規範的形態又は実施形態のみに適用されることを意味していない。異なる実施形態の１つの特徴を合成して、別の実施形態とすることもできる。更に、「備える(comprising)」及び「含む(including)」という語は、ここに述べる実施形態を、記述した特徴のみで構成されるように限定すると理解されてはならず、そしてそのような規範的形態及び実施形態は、特に記述されなかった特徴、構造、ユニット、モジュール、等を含んでもよい。
【００３３】
一般的に、ワイヤレス通信ネットワークは、進化型ＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ；即ち、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａ環境におけるベースステーション）、ユーザ装置ＵＥ（例えば、移動電話、スマートフォン、コンピュータ、等）、コントローラ、インターフェイス、等の複数のネットワーク要素、並びに特に、通信サービスの提供に使用される装置を備えている。
【００３４】
実際のネットワークタイプにも依存するここに述べる要素の一般的な機能及び相互接続は、当業者に知られ、対応する仕様書に記載されているので、ここでは、その詳細な説明は省略する。しかしながら、以下に詳細に述べるものの他に、ベースステーション及び通信ネットワークへの又はそこからの通信のために、多数の付加的なネットワーク要素及びシグナリングリンクを使用してもよいことに注意されたい。
【００３５】
既に述べたように、本発明は、非アクセス層手順を有するローカルエリアスコープ型ネットワーク、特に、マルチファイアシステム（これに限定されないが）のための改良されたネットワーク選択を提供する。
【００３６】
現在、無線インターフェイスでは、ＭＦは、ＬＴＥテクノロジーに依存する。アンライセンススペクトルでの動作は、ＬＴＥテクノロジーへの変更を要求するが、設計上の目標は、変更をできるだけ少なくすることである。ＬＴＥ無線物理的レイヤ及び関連プロトコルは、システム間の公平なチャンネルアクセスのためにリッスン・ビフォア・トーク（ＬＢＴ）メカニズムを含むアンライセンススペクトル動作に対して変更される。現在規定されているＬＴＥアンライセンスアクセスは、ライセンスキャリアにおいて交換される制御情報及びシグナリングに依存する。ライセンスキャリアは、一次キャリア又は一次セル（ＰＣｅｌｌ）として働き、一方、アンライセンスキャリアは、二次キャリア又は二次セル（Ｓｃｅｌｌ）として働く。ＭＦは、完全にアンライセンスキャリアにおいて動作することが期待される。ＭＦが一次及び二次キャリアを有するか又は一次及び二次セルを有する場合には、それらは、全て、アンライセンススペクトルにある。ＭＦでは、一次キャリアを別のキャリアに又は二次キャリアを別のキャリアに変更するか、或いは一次キャリアを二次に及びその逆に交換することもできる。
【００３７】
ＭＦアーキテクチャーにおいて、無線インターフェイスは、ＵＥに、及びネットワーク側ではＭＦアクセスポイントに、終端する。簡単化のため、以下、ＭＦアクセスポイントは、ＭＦ−ＡＰとも称される。１つの代替例として、ＭＦ−ＡＰは、従来のコアネットワーク、即ち進化型パケットコア（ＥＰＣ）に接続することができる。別の展開代替例では、ＭＦ−ＡＰは、ＭＦコアネットワーク（ＭＦ  ＣＮ）に接続することができ、これは、ローカルネットワークドメインにおいてＭＦ動作のための必要なコアネットワーク機能の最小セットを実現する。ＭＦ  ＣＮは、できるだけ簡単であることが意図され、その目標は、１つの物理的ネットワーク装置（ＳＷ／ＨＷ）においてＭＦコアネットワークを実現できることである。ＭＦコアネットワークは、クラウド具現化を許すバーチャル具現化として実現することができる。ＭＦネットワークがＭＦコアネットワークと共に配備されるときには、ネットワークの設定は、ＷＬＡＮの配備に類似しているが、３ＧＰＰプロトコルで動作する。ＭＦ  ＣＮは、一例では、ミニＥＰＣと称される。
【００３８】
他の通信システムと同様に、ＭＦネットワークは、どのネットワークに接続するか及びどのサービスプロバイダーを選択するかをＵＥが選択するために独特に識別されねばならない。これは、初期のネットワークアクセスと、ネットワーク境界を横断したりしなかったりのハンドオーバーのような移動手順の間、の両方において重要である。例えば、３ＧＰＰネットワークは、実際にネットワークの（被免許者）運営者を識別する公衆地上移動ネットワーク（ＰＬＭＮ）識別子で識別される。ＭＦがＬＴＥ拡張として使用され、例えば、アンライセンスＬＴＥノードとして又はＬＴＥサブネットとして使用されるときは、ＰＬＭＮベースのＭＦネットワーク選択が可能であると仮定する。しかしながら、ＭＦはＬＴＥモードのみに限定されず、ＰＬＭＮとは独立したローカルサービスプロビジョニング、ここでは、ローカルＭＦモード称される、も有する。このように、ＭＦは、セルラーライセンスをもたず且つＰＬＭＮを運営せず、登録／ライセンスＰＬＭＮＩＤももたないアクセス運営者及びサービスプロバイダー（インターネットサービスプロバイダーＩＳＰのような）のための機会を与える。
【００３９】
単一のＭＦネットワークは、ＰＬＭＮＩＤを有する多数の運営者に、又はそれとは別にインターネットサービスプロバイダーに接続することができる。この点においてサービスプロバイダーとは、ネットワークに対するユーザの認証（及び課金）を遂行できる任意の「運営者(operator)」である。これは、サービスプロバイダーがホットスポットにおいてＷＬＡＮアクセスをどのように使用するのかと、ある程度、同様である。非アクセス層（ＮＡＳ）手順を有するローカルエリアスコープ型ネットワークでは、ユーザ装置ＵＥは、利用可能なサービスプロバイダーを学習し、そしてそれがネットワークにアタッチする前に好ましいサービスプロバイダーが利用できるかどうか知らねばならない。ＵＥは、認証のためにどのサービスプロバイダーを使用したいかＭＦに指示する必要がある。又、サービスプロバイダーの選択は、使用ＣＮネットワークも定義し、そしてそれは、認証を開始するＣＮである。
【００４０】
問題は、単一のアクセスネットワークからの接続を与えるサービスプロバイダーの数が多く且つそれらのアイデンティティが長いことである。上述したように、ＭＦのサービスプロバイダーは、ＰＬＭＮＩＤを有するセルラーネットワーク運営者であると期待することができない。むしろ、サービスプロバイダーは、一般的に、彼等の完全修飾ドメイン名（ＦＱＤＮ）により識別される。それらの理由で、ブロードキャストメッセージにおいて利用可能な全てのサービスプロバイダーの全識別子を宣伝することは、実現可能な解決策ではない。サービスプロバイダーの識別子の短いフォーマットの宣伝は、可能であるが、識別子の短いフォーマットは、エンドユーザにとって理解できず、従って、手動の選択はあまり便利なものではない。フォーマットが独特であるＦＱＤＮ用の短いフォーマットを指定することが課題である。特に、短いフォーマットを自動的に発生する場合には、それらの独特さを容易に保証することができない。
【００４１】
ＮＡＳアクセスにおいて、ネットワーキングのためにＩＰアドレスを得るのに加えて、登録に使用されるセルラーネットワークユーザ識別（顧客情報）が必要になる。これらは、一例として、プライバシー、セキュリティ及び課金を許す。
【００４２】
本発明の実施形態の以下の説明において、ネットワーク情報を検索する要求を指示するメッセージは、非限定例として、「関連(associate)要求」メッセージとも称される。この規範的な用語は、例えば、ネットワークに接続するために（ＭＦ）ネットワークにＵＥを関連させるという目的を表現する。
【００４３】
本発明の幾つかの実施形態では、３ＧＰＰ非アクセス層ＮＡＳプロトコルに従ってＭＦ：ＮＡＳ＿Ｓｅｒｖｉｃｅ＿ＲｅｑｕｅｓｔメッセージによりＭＦネットワークにアクセスするためのシグナリング手順が開示される。手順のセットは、ＭＦネットワークに実際に接続する前に且つネットワークＡＴＴＡＣＨを実行する前にＭＦネットワークから情報を質問するのに使用できるＭＦ：ＮＡＳ＿Ｑｕｅｒｙを含む。これらの手順は、適当なＰＬＭＮ又はサービスプロバイダーが利用できない場合にアクセス側ＵＥがアイドル状態からＭＦネットワークへの接続状態への切り換えを試みるのを回避するために必要である。更に、ＭＦ：ＮＡＳ＿Ｑｕｅｒｙは、ＡＴＴＡＣＨ試みの前にＭＦネットワークからネットワークメトリックを得て、予想されるネットワーク負荷及び与えられるクオリティに関してＭＦネットワークがＵＥに充分サービスできるかどうか評価するために、ＵＥにより使用される。
【００４４】
本発明の観点による解決策は、基本的に、次のステップを含む。第１に、ＵＥは、実際のＭＦ：ＮＡＳ＿Ｓｅｒｖｉｃｅ＿Ｒｅｑｕｅｓｔが実行される前に、ＵＥがアクセス情報（例えば、利用可能なアクセスネットワークプロバイダー又はサービスプロバイダーの名前）を検索することを示す新規な要求タイプのＭＦ：Ａｓｓｏｃｉａｔｅ＿Ｒｅｑｕｅｓｔを送信する。次いで、ネットワークは、ネットワーク質問情報エレメントの限定及び定義されたセットを交換するための認証を行わずにＭＦ：Ａｓｓｏｃｉａｔｅ＿Ｒｅｑｕｅｓｔを受け容れる。この情報は、暗号化せずに交換することができる。この段階において、ネットワークは、ＵＥが、質問のためのメッセージにおいて特殊タイプのメッセージ又は情報エレメントの限定セットだけ送信するのを許し、従って、ネットワークは、要求された情報を配送する。ネットワークにより供給される要求された情報は、ＵＥの質問に対する厳密な応答であるか、又はネットワークは、情報を適当な長さに添付する。又、ネットワークは、質問応答に対して任意の情報エレメントを含んでもよい。充分な情報を受け取った後に、ＵＥは、ネットワークアクセスを試みることを決定し、そして実際のＭＦ：ＮＡＳ＿Ｓｅｒｖｉｃｅ＿ＲｅｑｕｅｓｔをＮＡＳメッセージにおいて送信し、これで質問も終了する。ネットワーク内のＮＡＳ着信点（レガシーＬＴＥネットワークと同様のＭＭＥ、ＭＦのミニＥＰＣ、又はＭＦ  ＣＮ）は、ＮＡＳメッセージにおけるそれらの要求に対する応答を送信するか、又はＵＥとで他の専用シグナリングを開始することができる。
【００４５】
従って、ＵＥ及びネットワークは、短時間の質問の後にセッションを終了しなければならない。ＵＥが限定された仕方でネットワークに関連される（が、まだアタッチされない）間にはベアラ（ｅｐｓベアラ）の確立が許されない。ＭＦ：ＮＡＳ＿Ｓｅｒｖｉｃｅ＿Ｒｅｑｕｅｓｔがネットワークによりサービスされた後に及び認証が成功であった後に、ＵＥは、アタッチ（ＡＴＴＡＣＨＥＤ）状態へ変化する。
【００４６】
ＮＡＳサービス要求は、サービスプロバイダーにより与えられる用語でＵＥ又はユーザのアイデンティティを含むことができる。そのようなアイデンティティは、ビットフィールド、ユニフォームリソースネーム（ｕｒｎ）、一時的加入者アイデンティティ、サービスプロバイダーが与えるユーザアイデンティティ、例えば、番号、或いは所与のＭＦネットワークにおいて有効なアイデンティティの形態である。
【００４７】
図１は、非アクセス層手順を有するローカルエリアスコープ型ネットワーク（例えば、ＭＦネットワーク）にユーザ装置がアクセスする方法であって、本発明の幾つかの実施形態によりユーザ装置で遂行される方法を示す。
【００４８】
ステップＳ１１において、非アクセス層手順を有するローカルエリアスコープ型ネットワークの利用可能なアクセスポイントが定義される。
【００４９】
ステップＳ１２において、ネットワーク情報（例えば、ネットワークの少なくとも１つのサービスプロバイダーの情報、ネットワークメトリック及び任意のアクセス情報のうちの少なくとも１つを含む）を検索するための要求を指示する関連要求メッセージＭＦ：Ａｓｓｏｃｉａｔｅ＿Ｒｅｑｕｅｓｔのようなメッセージがアクセスポイントへ送信され、前記情報は、認証及びネットワークへの実際の接続の前にネットワークから質問されるものである。
【００５０】
更に、ステップＳ１３において、ネットワークのサービスプロバイダーは、受け取ったネットワーク情報に基づいて選択され、その選択されたサービスプロバイダーに対するネットワークアイデンティティ（例えば、完全修飾ドメイン名）をアクセスのために合成する。
【００５１】
次いで、ステップ１４において、非アクセス層サービス要求ＭＦ：ＮＡＳ＿Ｓｅｒｖｉｃｅ＿Ｒｅｑｕｅｓｔがネットワークへ搬送され、ネットワークに接続するためのユーザ装置の認証を行わせる。
【００５２】
図２は、非アクセス層手順を有するローカルエリアスコープ型ネットワーク（例えば、ＭＦネットワーク）へのユーザ装置のアクセスを可能にする方法であって、本発明の幾つかの実施形態により（例えば、ＭＦネットワークの）ネットワーク要素において遂行される方法を示す。
【００５３】
ステップＳ２１において、ネットワーク情報（例えば、ネットワークの少なくとも１つのサービスプロバイダーの情報、ネットワークメトリック及び任意のアクセス情報のうちの少なくとも１つを含む）を検索するための要求を指示する関連要求メッセージＭＦ：Ａｓｓｏｃｉａｔｅ＿Ｒｅｑｕｅｓｔのようなメッセージがユーザ装置から受け取られ、前記情報は、ネットワークへの実際の接続の前にネットワークから質問されるものである。
【００５４】
ステップＳ２２において、（関連）要求が認証なしに受け容れられ、ネットワークアクセス情報をユーザ装置へ送信する。
【００５５】
更に、ステップＳ２３において、ユーザ装置によるサービスプロバイダーの選択に関する情報を受け取ると、ネットワークアイデンティティがアクセスのためにその選択されたサービスプロバイダー（例えば、その完全修飾ドメイン名）に結合される。
【００５６】
次いで、ステップ２４において、非アクセス層サービス要求ＭＦ：ＮＡＳ＿Ｓｅｒｖｉｃｅ＿Ｒｅｑｕｅｓｔをユーザ装置から受け取ると、ネットワークに接続するためのユーザ装置の認証が許される。
【００５７】
図３は、本開示の幾つかの規範的な態様により、ユーザ装置に含まれて、非アクセス層手順を有するローカルエリアスコープ型ネットワーク（例えば、ＭＦネットワーク）にユーザ装置がアクセスするための機能を具現化する要素の構成を示す図である。この実施形態は、ユーザ装置において又はユーザ装置によって具現化される。ユーザ装置は、ユーザ装置の一部分であるか又はユーザ装置に個別の要素としてアタッチされるチップセット、チップ、モジュール、等の要素又は機能を含むことに注意されたい。各ブロック及びその組み合わせは、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、１つ以上のプロセッサ及び／又は回路のような種々の手段又はそれらの組み合わせにより具現化されることを理解されたい。
【００５８】
図３に示す装置３０は、ネットワーク要素制御手順に関連したプログラム等により与えられるインストラクションを実行するのに適したＣＰＵ等の処理機能、制御ユニット又はプロセッサ３１を備えている。
【００５９】
プロセッサ３１は、非アクセス層手順を有するローカルエリアスコープ型ネットワーク（例えば、ＭＦネットワーク）への前記アクセスに関連した処理を実行するように構成される。特に、プロセッサ３１は、非アクセス層手順を有するローカルエリアスコープ型ネットワークの利用可能なアクセスポイントを識別するように構成された識別ユニットとしてサブ部分３１０を備えている。この部分３１０は、図１のＳ１１による処理を遂行するように構成される。更に、プロセッサ３１は、ネットワーク情報を検索するための要求を指示するメッセージをアクセスポイントへ送信するように構成された送信ユニットとして使用可能なサブ部分３１０を備え、その情報は、認証及びネットワークへの実際の接続の前にネットワークから質問される。部分３１１は、図１のＳ１２による処理を遂行するように構成される。更に、プロセッサ３１は、受け取ったネットワーク情報に基づいてネットワークのサービスプロバイダーを選択して、その選択されたサービスプロバイダーに対するネットワークアイデンティティをアクセスのために結合するように構成された選択ユニットとして使用可能なサブ部分３１２を備えている。部分３１２は、図１のＳ１３による処理を遂行するように構成される。更に、プロセッサ３１は、ネットワークに非アクセス層サービス要求を搬送して、ネットワークに接続するためのユーザ装置の認証を行わせるように構成された処理ユニットとして使用可能なサブ部分３１３を備えている。この部分３１３は、図１のＳ１４による処理を遂行するように構成される。
【００６０】
図４は、ネットワーク要素に含まれて、非アクセス層手順を有するローカルエリアスコープ型ネットワーク（例えば、ＭＦネットワーク）へのユーザ装置のアクセスを可能にするための機能を含む装置のブロック図である。各ブロック及びその組み合わせは、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、１つ以上のプロセッサ及び／又は回路のような種々の手段又はそれらの組み合わせにより具現化されることを理解されたい。
【００６１】
図４に示すネットワーク要素４０は、ネットワーク要素制御手順に関連したプログラム等により与えられるインストラクションを実行するのに適したＣＰＵ等の処理機能、制御ユニット又はプロセッサ４１を備えている。
【００６２】
プロセッサ４１は、非アクセス層手順を有するローカルエリアスコープ型ネットワーク（例えば、ＭＦネットワーク）への前記アクセスに関連した処理を実行するように構成される。特に、プロセッサ４１は、ネットワーク情報を検索する要求を指示するメッセージをユーザ装置から受け取るように構成された受信ユニットとしてサブ部分４１０を備え、その情報は、ネットワークへの実際の接続の前にネットワークから質問される。部分４１０は、図２のＳ２１による処理を遂行するように構成される。更に、プロセッサ４１は、認証なしに要求を受け容れて、ネットワークアクセス情報をユーザ装置へ送信するように構成された受け容れユニットとして使用可能なサブ部分４１１を備えている。この部分４１１は、図２のＳ２２による処理を遂行するように構成される。部分４１０は、図２のＳ２１による処理を遂行するように構成される。更に、プロセッサ４１は、ユーザ装置によるサービスプロバイダーの選択に関する情報を受け取ると、その選択されたサービスプロバイダーに対するネットワークアイデンティティをアクセスのために結合するように構成された結合ユニットとして使用可能なサブ部分４１２を備えている。この部分４１２は、図２のＳ２３による処理を遂行するように構成される。更に、プロセッサ４１は、ユーザ装置から非アクセス層サービス要求を受け取ると、ネットワークへの接続のためにユーザ装置の認証を許すように構成された処理ユニットとして使用可能なサブ部分４１３を備えている。この部分４１３は、図２のＳ２４による処理を遂行するように構成される。
【００６３】
図３及び４において、参照符号３２、４２及び３３、４３は、プロセッサ３１、４１に接続されたトランシーバ又は入力／出力（Ｉ／Ｏ）ユニット（インターフェイス）を表わす。Ｉ／Ｏユニット３２、４２は、要素と通信するのに使用される。Ｉ／Ｏユニット３３、４３は、マネージメントアプリケーションと通信するのに使用される。参照符号３４、４４は、例えば、プロセッサ３１、４１により実行されるプログラム及びデータを記憶するために及び／又はプロセッサ３１、４１のワーキングストレージとして使用可能なメモリを表わす。
【００６４】
図５は、本発明の幾つかの実施形態によるプロトコルスタックを概略的に示す。ＵＥ５１は、ＭＦ−ＡＰ５２を経てＭＦネットワーク要素５３に接続される。ＵＥ５１は、無線レイヤ、無線リソースコントロールＲＲＣ及び非アクセス層ＮＡＳのようなレイヤを備え、一方、ＭＦネットワーク要素５３は、トランスポートレイヤ及び非アクセス層ＮＡＳを備えている。
【００６５】
新たなメッセージは、ＮＡＳシグナリングにおいてＵＥとＭＦネットワーク要素との間で転送される。それらは、ＭＦ−ＡＰ５２に対して透過的であり、暗号を適用して、あるレベルのセキュリティ（例えば、プライバシー）を与えることができる。これは、ＵＥ５１とネットワークが互いに認証することを意味していないことに注意されたい。
【００６６】
図６は、ＭＦネットワークにおける質問を伴う非アクセス層ＮＡＳ手順の一例である。その段階は、１）ネットワーク識別、２）質問、３）サービス要求、４）インターフェイス設定、及び５）移動性、を含む。
【００６７】
ネットワーク識別は、ＭＦに等しいネットワークタイプ及びネットワークアイデンティティを含み、これは、サービスプロバイダーに対して定義された関係を有する。サービスプロバイダーアイデンティティに対するＭＦアイデンティティの関係は、ＨＡＳＨ関数であり、或いはＭＦアイデンティティは、所与のサービスプロバイダー（例えば、ある組織により指定された）のための所与のアイデンティティである。
【００６８】
ＮＡＳ関連要求ＭＦ：ＮＡＳ＿Ａｓｓｏｃｉａｔｅ＿Ｒｅｑｕｅｓｔは、まったく次のような最小手順であり、即ちＵＥが、信号測定に基づいて、及び通信すべきその宣伝されたＭＦアイデンティティに基づいて、ＭＦ−ＡＰを選択した後に、ＭＦ−ＡＰは、一時的ｃＲＮＴＩ（セル無線ネットワーク一時的識別子）を使用して、質問段階に対する無線リソースの割り当てをシグナリングする。実際のｃ−ＲＮＴＩは、無線ベアラ設定中及びその後に使用するために後で指定することができる。新規性として、ｃ−ＲＮＴＩは、ＵＥの全アイデンティティがセル運営者により許可されるか又はサービスプロバイダーにより許可されるかに拘らず、ＭＦネットワークにおいてＵＥの動作を識別することができる。
【００６９】
質問段階は、サービスプロバイダーへのＭＦネットワークアイデンティティの結合を含む。ＭＦネットワークアイデンティティは、サービスプロバイダーと同じでもよいし又はサービスプロバイダーとは異なってもよいアクセスネットワークプロバイダーを指示することができる。単一のアクセスプロバイダーが複数のサービスプロバイダーのためのアクセスネットワークを形成することができる。サービスプロバイダーが適宜に選択された後に、ＵＥは、正しいＭＦアイデンティティを有するセルを選択すると共に、ＭＦアイデンティティが一致しないセルを省くことにより、ＭＦネットワーク内を移動する。この選択において、更に別の質問は、必要とされない。というのは、ＭＦネットワークアイデンティティは、最初に質問された情報が有効であり且つ同じサービスプロバイダーに到達できることを保証するのに充分だからである。この結合は、少なくとも次の全てを網羅する。即ち、アクセスネットワークプロバイダーは、サービスプロバイダーと同じであり、アクセスネットワークプロバイダーは、サービスプロバイダーとは異なり、アクセスネットワークプロバイダーは、多数のサービスプロバイダー又はそのリストを与える。
【００７０】
サービスプロバイダーを見つけるのに加えて、ＵＥは、ＭＦネットワーク又はネットワークセグメントの能力及び性能メトリックの少なくとも１つに関する更に別の情報を見つけることができる。このように、ＵＥは、既に、認証の前の初期段階で、このＭＦネットワークにアクセスするのを試みるかどうか判断することができる。
【００７１】
図６において、インターフェイス設定ＭＦ：Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ＿Ｓｅｔｕｐは、実際には、ＭＦネットワークにおいて必要な論理的インターフェイスを生成する手順であり、これは、ＭＦ−ＡＰとＵＥとの間に無線ベアラ設定を生じさせ、従って、ＵＥとネットワークとの間にインターフェイスを生成する。ＵＥとＭＦネットワークとの間の「インターフェイス」は、ＩＰアドレスである。
【００７２】
従って、図６に示されたプロセスは、実際には、２つ以上の基礎的手順で構成される。図６の「インターフェイス」は、それが実際にネットワークのＵＥのためのインターフェイスを生成する場合でも、ＵＥまで描かれないことに注目されたい。即ち、無線ベアラ設定において本発明により生じるもの、即ちＮＡＳレベルインターフェイスは、無線ベアラ確立の上に確立される。「インターフェイス」は、ＩＰアドレス、ネットワークインターフェイス識別子、アクセスサービスセット識別子である論理的上位レイヤインターフェイスであるか、又は例えば、ｅｐｓベアラと同様の概念である。上述した実施形態では、ベアラは、インターフェイスがネットワーク要素間の他の論理的関係により機能する場合には存在する必要がない。
【００７３】
インターフェイス設定及びベアラ設定の後、ＭＦネットワーク内の移動は、順方向タイプのハンドオーバーにより与えられるが、逆方向タイプのハンドオーバーも少なくとも頑健なバックアップ解決策として与えられる。更に、新たなターゲットセルに対する再確立手順を実行することもできる。というのは、ソースセルからのコンテクストフェッチは、高速であり、且つＭＦネットワークドメイン内で容易に実行できることが期待されるからである。
【００７４】
本発明の別の実施形態では、質問手順は、ＮＡＳメッセージに代って又はそれに加えて無線リソースコントロール（ＲＲＣ）メッセージのセットとして実行される。ＮＡＳメッセージは、ここでは、ＭＦ−ＡＰに関与して又は関与せずにＵＥとコアネットワークエンティティ（ＭＦ  ＣＮ）との間で交換されるメッセージである。ＲＲＣ手順は、メトリック情報のような、ＭＦ−ＡＰで利用可能な情報をフェッチするのに使用される。あるメトリック情報は、より遠くにあるネットワーク要素から、例えば、ミニＥＰＣ又はサーバーから、フェッチしなければならないと考えられる。サービスプロバイダー情報は、ＭＦ  ＣＮからフェッチすることが要求される。ＮＡＳ手順は、ＵＥとＭＦ  ＣＮとの間で働くことができ、従って、ＭＦ：ＮＡＳ＿Ｑｕｅｒｙと称される手順は、ＲＲＣ手順、ＮＡＳ手順又はその組み合わせのいずれかにおいて、ＮＡＳアクセスに対して実行される手順を意味する。従って、前記ＭＦ：ＮＡＳ＿Ｑｕｅｒｙは、それが実施される実際の手順レイヤに拘りなく、ＮＡＳに対して働く手順である。
【００７５】
一般的に、ＮＡＳアクセスは、非アクセス層シグナリング手順のセットの概念であり、即ちＵＥがＭＦネットワークのコアネットワーク要素にどのように接続及びアタッチされるかを意味する。ＮＡＳアクセスは、ＷＬＡＮとは明らかに異なり、これは、セルラーネットワークではなく、むしろ、ＷＬＡＮは、イーサネット（登録商標）の延長である。ＷＬＡＮは、その永久的デバイスのイーサネット（登録商標）ＭＡＣアドレスで機能し、そしてイーサネット（登録商標）の最初／最後の数十メーターとして動作する。ＮＡＳは、ＭＦがその手順において３ＧＰＰ適合のネットワークであることを具体的に定義する。
【００７６】
ＭＦ  ＮＡＳネットワークでは、ＵＥの識別は、ホーム契約（又は訪問先契約）としてＰＬＭＮのレジストリにリンクされるか、又はユニフォームリソースネーム（ｕｒｎ）に関してサービスプロバイダーのレジストリにリンクされる。そのようなｕｒｎは、例えば、ウェブページへの登録により得ることができる。
【００７７】
ここに述べるように、本発明によれば、ＭＦ：ＮＡＳ＿Ｑｕｅｒｙ手順は、ＬＴＥベースのアンライセンスＭＦネットワークからネットワークメトリックを検索するのに使用できる。幾つかの規範的メトリックを以下に述べる。
【００７８】
−ＰＲＢ負荷：
非常に多数のサブフレームにわたって平均化されたサブフレーム当りに使用される物理的リソースブロック（ＰＲＢ）のパーセンテージ。例えば、ＰＲＢ負荷５％対ＰＲＢ負荷６０％は、ＭＦネットワーク負荷の明確な相違をその平均リソース使用量に関して示すことができる。このメトリックは、セル当たり又はＭＦネットワーク当たり質問することができる。メトリックがＭＦネットワーク当たり質問されるときには、メトリックは、ＭＦネットワーク（又はサブネット）の全てのセルにわたる平均として返送される。ＭＦエリアの異なるセルでは負荷が著しく異なることがある。
【００７９】
−ＰＲＢピーク対平均比：
占有されるＰＲＢの短期ピーク数を長期平均ＰＲＢ使用量で除算した比。例えば、この比は、２０％、又は５００％であり、これは、ＰＲＢリソース使用量がかなりのピークであることを示す。例えば、２０％平均ＰＲＢ負荷については、各々、２０％のピークは、ＰＲＢの２４％を消費し、一方、５００％のピークは、ＰＲＢの１００％を消費する。ピーク計算の時間単位は、平均期間より短い単一のサブフレームから、既定数のサブフレームまでの値にセットされる。
【００８０】
−遅延：
定義にもよるが、ＭＦ−ＡＰとＵＥとの間又はゲートウェイとＵＥとの間の平均パケットデータ収斂プロトコル（ＰＤＣＰ）サービスデータユニット（ＳＤＵ）遅延（往復時間）。このメトリックは、サービスを受けるＵＥ（のポピュレーション）にわたり平均化されそしてＱｏＳクラスごとに区別され、即ち遅延は、ＱｏＳクラス識別子（ＱＣＩ）ごとに与えられる。ＰＤＣＰ  ＳＤＵは、典型的に、例えば、ＩＰパケットであることに注意されたい。ＩＰパケットは、例えば、ユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）の送信コントロールプロトコル（ＴＣＰ）セグメント又はユニットを搬送することができる。
【００８１】
−ＣＱＩ負荷：
チャンネルクオリティ指示子（ＣＱＩ）メトリックは、長時間にわたり平均化することができる。ＣＱＩは、信号対干渉比の尺度である。ＭＦ−ＡＰは、そのサービスを受けるＵＥのレポートからこれを知り、そしてそれは、セル又はＭＦネットワークにおける干渉負荷を表わす。このメトリックは、セルごとに又はＭＦネットワーク（又はサブネット）ごとに質問することができる。このメトリックは、それがＭＦネットワークごとに質問されるときは、ＭＦネットワークの全てのセルにおいて多数のＵＥレポート（リンククオリティの）にわたり平均化されたものとして返送される。ＭＦエリアの異なるセルにおけるＣＱＩ負荷には、以前、顕著な差がある。又、単一セルのＵＥは、セルエリアにおけるそれらの位置のためにかなり異なるＣＱＩ負荷をレポートすることがある。又、ＵＥの観察は、非常に異種なものであり、即ちＵＥがレポートするＣＱＩは、他の位置（スペア）よりもある位置から（濃密に）観察されることも考えられる。ｅＮＢは、ＵＥのセット又はサブセットからＣＱＩ観察のセット又はサブセットをＣＱＩ負荷メトリックに含ませることができ、その観察は、メトリックに関連するものと考えられる。
【００８２】
図７は、ＭＦネットワークにおけるＵＥの状態図である。ＭＦネットワークの状態は、３ＧＰＰ状態と同時に現われるか、又はその状態は、スタンドアローンである（他の３ＧＰＰネットワークを伴わない）。複合３ＧＰＰ状態・ＭＦ状態が図７ａに示され、そしてスタンドアローンＭＦ状態が図７ｂに示されている。
【００８３】
両方のケースにおいて、ＭＦネットワークにおけるＵＥの状態は、３ＧＰＰネットワークにおけるその状態とは独立している。従って、３ＧＰＰネットワークにおける状態がＭＦ接続状態を招くことがある。図７ａの参照符号７１は、Ｅ−ＵＴＲＡ（ＬＴＥ）ＲＲＣ接続状態にあるＵＥがＭＦ質問を行いそしておそらくＭＦ接続状態に入ることを示す。参照符号７２は、ＵＥがＥ−ＵＴＲＡ（ＬＴＥ）ＲＲＣアイドル状態にある間のＭＦ状態の遷移を示す。
【００８４】
ＭＦにおいて、３ＧＰＰネットワークの状態に拘りなく、関連付けが、先ず、状態遷移なく実行される。関連付けされる間に、ＵＥは、本発明の実施形態により、ＭＦネットワークへの接続を得るか否かに拘らず、質問を実行する。ＵＥが、質問に基づき、ＭＦネットワークへの接続を試みないと決定する場合に、ＵＥは、元の状態に留まり、そこから、別の候補ＭＦネットワークへの関連付けを行い、それに対する質問を実行することができる。これらの関連付けのいずれかにおいてＵＥが好ましい質問応答を得る場合には、ＵＥは、選択されたＭＦネットワークへの接続を試みると決定することができる。次のＮＡＳ手順が成功である場合に、ＵＥは、選択されたＭＦネットワークにおいて接続状態に到達することができる。又、ＮＡＳ手順は、例えば、ＵＥが実現可能なサービスプロバイダーを選択するにも拘らず認証エラーのために欠陥を招くことが考えられ、これは、ＵＥをＭＦ接続状態に到達させず、元の状態に復帰させる。ＭＦ接続状態に到達すると、その後、ＵＥは、それ自身の主導権又はＭＦネットワークの主導権でＭＦネットワークから解除されると考えられる。これは、図７ａに参照符号７３により示されている。
【００８５】
質問段階は、図７ａにパススルーボックスとして示され、これは、質問がそれ自身のＵＥ状態を形成せず、むしろ、本発明による情報質問のための中間的機能であることを指示し、これは、ＵＥが、質問を元の状態へ終了させるか、又はＭＦ接続状態に向けてＮＡＳサービス要求試みへ終了させると決定するようにさせ、ＭＦ接続状態へ、又は元の状態への欠陥返送へと終了させる。しかしながら、それ自身の明確に定義された状態で質問が行われる更に別の実施形態を想像することもできる。
【００８６】
図７ｂでは、ＵＥがスタンドアローンＭＦ状態で示されている。動作は、３ＧＰＰネットワークの現在観点を伴わないＭＦネットワークに関して図７ａと同様である。従って、アイドル状態のＵＥは、本発明によりＭＦ−ＡＰに関連付けされそして質問を行うと決定する。ＵＥが、質問に基づいて、ＭＦネットワークへの接続を試みないと決定する場合には、ＵＥは、元の状態に留まり、そこから、別の候補ＭＦネットワークへの関連付けを行いそしてそれに対して質問を実行することができる。それらの関連付けのいずれかにあるＵＥが好ましい質問応答を得る場合には、ＵＥは、選択されたＭＦネットワークへの接続を試みると決定する。次のＮＡＳ手順が成功である場合には、ＵＥは、選択されたＭＦネットワークにおいて接続状態に到達する。又、ＮＡＳ手順は、例えば、ＵＥが実現可能なサービスプロバイダーを選択するにも拘らず認証エラーのために欠陥を招くことが考えられ、これは、ＵＥをＭＦ接続状態に到達させず、元の状態に復帰させる。ＭＦ接続状態に到達すると、その後、ＵＥは、それ自身の主導権又はＭＦネットワークの主導権でＭＦネットワークから解除されると考えられる。これは、図７ｂに参照符号７４により示されている。
【００８７】
この場合も、質問段階は、図７ｂにパススルーボックスとして示され、これは、質問がそれ自身のＵＥ状態を形成せず、むしろ、本発明による情報質問のための中間的機能であることを指示し、これは、ＵＥが、質問を元の状態へ終了させるか、又はＭＦ接続状態に向けてＮＡＳサービス要求試みへ終了させると決定するようにさせ、ＭＦ接続状態へ、又は元の状態への欠陥返送へと終了させる。しかしながら、それ自身の明確に定義された状態で質問が行われる更に別の実施形態を想像することもできる。
【００８８】
本発明は、ＵＥに対して無線特徴及びシグナリング手順のセットとして具現化される。本発明は、ネットワークアーキテクチャー要素及びそこで実行されるプロトコルとして具現化される。ＵＥは、スマートフォン、ラップトップ、着用品、マシン及びモノのインターフェイスを含む３ＧＰＰデバイスカテゴリーを指す。
【００８９】
本発明は、多数の効果を発揮する。本発明は、アンライセンス周波数帯域で動作して、帯域巾占有、電力レベル及びリッスン・ビフォア・トークメカニズムのようなアンライセンススペクトルアクセス要求を満足する３ＧＰＰ適合のスタンドアローンネットワークを既定する。
【００９０】
本発明は、例えば、イーサネット（登録商標）接続を有するローカル規模ネットワークにアクセスするＵＥが、ローカルで到達可能なセルラーパケットコアネットワーク要素に接続するのを許す。ＬＴＥアグリゲーションＷＬＡＮ解決策に比して、この解決策は、ｅＮＢがＷＬＡＮアクセス、接続確立についてＵＥを構成する必要性を回避する。本発明は、ＵＥがその接続についてプロトコルの異なるセットを実行する必要性を回避する（即ち、ＵＥは、３ＧＰＰ＋ＷＬＡＮシステムではなく３ＧＰＰだけを実行できる）。更に、これは、３ＧＰＰ接続及びＷＬＡＮ接続を別々に制御するのに比して、ＲＲＣ接続再構成によるより簡単で且つ一貫した制御動作を許す。
【００９１】
ＭＦネットワークでは、ＵＥは、無線レベルにおいて両ＬＴＥ状態（アイドル状態及びＲＲＣ接続状態／ＬＴＥ接続状態）にあり、そしてコアネットワークに向かい、ＵＥは、アタッチ状態（又はデタッチ状態）にある。従って、ＭＦネットワークプロトコルを有すると、無線レベルで変更を導入する必要はない（仕様及び具現化）。ＷＬＡＮでは、これらの問題に直面せず、又、ＷＬＡＮではそれらの利益に到達しない。
【００９２】
質問を伴う本発明は、全サービスプロバイダーアイデンティティ（例えば、ＦＱＤＮ）と共に長いシステム情報メッセージをブロードキャストするのを回避し、好ましいサービス又は好ましいサービスプロバイダー選択を与えないアクセスポイントの選択を回避し、充分な性能及びクオリティでサービスできないネットワークの選択を回避し、アイドル状態からＬＴＥ接続状態への不要な切り換えを回避し、そしてｅｐｓベアラ、インターフェイス及びＡＴＴＡＣＨの不要な設定を回避する、等の付加的な利益をもたらす。
【００９３】
本発明の実施形態は、回路、ソフトウェア、ハードウェア、アプリケーションロジック又はそれらの組み合わせで具現化できることに注意されたい。規範的実施形態では、アプリケーションロジック、ソフトウェア又はインストラクションセットは、種々の従来のコンピュータ読み取り可能な媒体のいずれか１つに維持される。本書の文脈において、「コンピュータ読み取り可能な媒体」とは、インストラクション実行システム、装置又はデバイス、例えば、コンピュータ又はスマートフォン或いはユーザ装置により、又はそれらに関連して、使用するためにインストラクションを含み、記憶し、通信し、伝播し又は搬送することのできる媒体又は手段である。
【００９４】
本出願で使用する「回路」という用語は、次の全てを指す。即ち、（ａ）ハードウェア専用の回路実施（アナログ及び／又はデジタル回路のみでの実施のような）、（ｂ）回路及びソフトウェア（及び／又はファームウェア）の組み合わせ、例えば（該当するもの）、（ｉ）プロセッサの組み合わせ又は（ii）移動電話又はサーバーのような装置に種々の機能を遂行させるように一緒に働くプロセッサ／ソフトウェア（デジタル信号プロセッサを含む）、ソフトウェア及びメモリの一部分、並びに（ｃ）ソフトウェア又はファームウェアが物理的に存在しない場合でも動作のためにソフトウェア又はファームウェアを必要とするマイクロプロセッサ又はその一部分のような回路。「回路」のこの定義は、請求の範囲を含めて本出願におけるこの用語の全ての使用に適用される。更に別の例として、本出願で使用する「回路」という用語は、単にプロセッサ（又は多数のプロセッサ）の実施、又はプロセッサの一部分、及びそれ（又はそれら）に付随するソフトウェア及び／又はファームウェアも網羅する。又、「回路」という用語は、例えば、請求項の特定の要素に適用できる場合には、移動電話又はサーバーにおける同様の集積回路、セルラーネットワークデバイス、又は他のネットワークデバイスのための基本帯域集積回路又はアプリケーションプロセッサ集積回路も網羅する。
【００９５】
要望に応じて、ここに述べる異なる機能は、互いに異なる順序で及び／又は同時に遂行されてもよい。更に、要望に応じて、上述した機能の１つ以上は、任意であってもよいし、又は組み合わされてもよい。
【００９６】
本発明の種々の観点は、独立請求項に規定されるが、本発明の他の観点は、ここに述べる実施形態及び／又は従属請求項からの特徴と独立請求項の特徴との他の組み合わせを含み、請求の範囲に明確に述べられる組み合わせだけではない。
【００９７】
本発明の上述した規範的実施形態は、それに限定されるものではないことも理解されたい。むしろ、特許請求の範囲に規定された本発明の範囲から逸脱せずに多数の修正や変更がなされ得る。
【００９８】
本明細書に使用される略語は、次の意味が適用される。
３ＧＰＰ：第３世代パートナーシッププロジェクト
ＡＮＱＰ：アクセスネットワーク質問プロトコル
ＣＱＩ：チャンネルクオリティ指示子
ＥＰＣ：進化型パケットコアネットワーク又はネットワーク要素
ＥＰＳ：進化型パケットシステム、ここでは、ＥＰＳ及び／又はＭＦ  ＥＰＳを含む
ＦＱＮＤ：完全修飾ドメイン名
ＩＰ：インターネットプロトコル
ＬＡＡ：ＬＴＥのライセンス支援アクセス
ＬＢＴ：ＬＴＥによりアンライセンススペクトルにアクセスするためのリッスン・ビフォア・トークメカニズム
ＬＴＥ−Ｕ：アンライセンス周波数帯域で動作するＬＴＥ
ＭＭＥ：ＭＦ  ＣＮの管理エンティティ又はＥＰＣの移動管理エンティティ
ＭＦ：マルチファイア(MuLTEfire)；ＮＡＳアクセス手順を伴うローカルエリアスポーク型ネットワーク
ＭＦ−ＡＰ：ＭＦネットワークのアクセスポイント
ＭＦ  ＣＮ：ＭＦコアネットワーク要素
ＮＡＳ：非アクセス層
ＰＤＣＰ：パケットデータ収斂プロトコル
ＰＲＢ：物理的リソースブロック
ＱＣＩ：ＱｏＳクラス識別子
ＲＲＣ：無線リソースコントロール
ＳＤＵ：サービスデータユニット
ＴＣＰ：送信コントロールプロトコル
ＵＤＰ：ユーザデータグラムプロトコル
ＵＥ：ユーザ装置
【符号の説明】
【００９９】
３０：装置
３１：プロセッサ
３４：メモリ
３１０：識別ユニット
３１１：送信ユニット
３１２：選択ユニット
３１３：処理ユニット
４０：ネットワーク要素
４１：プロセッサ
４４：メモリ
４１０：受信ユニット
４１１：受け容れユニット
４１２：結合ユニット
４１３：処理ユニット
【図１】
0006663998.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0006663998.tif 000006
【図６】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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