(57)【要約】  ゲートウェイ発見およびレイヤ2移動性のためのシステムおよび方法は、アクセスポイントに接続するアクセス端末によって操作可能である。アクセス端末は、セキュリティ資格証明と前に使用されたアドレス指定および経路指定構成とを判定する。アクセス端末は、アクセスネットワークで認証を実行するために、セキュリティ資格証明がアクセス端末によって再使用され得るかどうかを判定し、そしてまた、アドレス指定および経路指定構成がそのアクセス端末によって再使用され得るかどうかを判定する。関連システムおよび方法では、ネットワークエンティティは、前の信頼できるワイヤレスアクセスゲートウェイ(TWAG)が現在のTWAGとしてそのアクセス端末によって再使用可能であるかどうかに関するアクセス端末からの問合せを受信する。ネットワークエンティティは、前のTWAGが再使用可能であるかどうかを判定し、前のTWAGが再使用可能であるかどうかを指示する応答をアクセス端末に送ることができる。
2016524836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレス通信ネットワークにおいてアクセス端末によって操作可能な方法であって、
アクセスポイントに接続するステップと、
セキュリティ資格証明と、前記アクセス端末によって前に使用されたアドレス指定および経路指定構成とを判定するステップと、
前記セキュリティ資格証明が、アクセスネットワークで認証を実行するために、前記アクセス端末によって再使用され得るかどうかを判定するステップと、
前記アドレス指定および経路指定構成が前記アクセス端末によって再使用され得るかどうかを判定するステップと
を含む、方法。
【請求項２】
前記セキュリティ資格証明と前記アドレス指定および経路指定構成の両方が再使用可能であることに応答して、前の信頼できるワイヤレスアクセスゲートウェイ(TWAG)が現在のTWAGとして前記アクセス端末によって再使用され得るかどうかを判定するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記前のTWAGが前記現在のTWAGとして再使用可能ではないことに応答して、各アクティブなPDN接続について、制御プロトコルを使用し、パケットデータネットワーク(PDN)接続確立要求を前記アクセスネットワークに送るステップをさらに含む、請求項2に記載の方法。
【請求項４】
前記PDN接続確立要求が、前記要求が新しいPDN接続を求めるものではないことを指示するハンドオーバ指示を備える、請求項3に記載の方法。
【請求項５】
前記前のTWAGが再使用され得るかどうかを判定するステップが、前記アクセスネットワークに問合せを送るステップを含む、請求項2に記載の方法。
【請求項６】
前記問合せが、前記現在のTWAGのアドレスを備える、請求項5に記載の方法。
【請求項７】
前記問合せを送るステップが、ブロードキャストレイヤ2アクセスを介して前記問合せを送るステップを含む、請求項5に記載の方法。
【請求項８】
(a)前記セキュリティ情報が再使用可能ではないこと、または(b)前記アドレス指定および経路指定構成が再使用可能ではないことのうちの少なくとも1つに応答して、各アクティブなPDN接続について、制御プロトコルを使用し、パケットデータネットワーク(PDN)接続確立要求を前記アクセスネットワークに送るステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項９】
前記PDN接続確立要求が、前記要求が新しいPDN接続を求めるものではないことを指示するハンドオーバ指示を備える、請求項8に記載の方法。
【請求項１０】
前記アクセスポイントに接続するステップが、別のアクセスポイントから前記アクセスポイントにハンドオーバするステップを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項１１】
前記アクセスポイントが、ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)のためのものである、請求項1に記載の方法。
【請求項１２】
前記アクセスネットワークが、前記現在のTWAGを備える、請求項1に記載の方法。
【請求項１３】
前記アクセスネットワークが、進化型パケットコア(EPC)に接続された、請求項1に記載の方法。
【請求項１４】
前記セキュリティ資格証明が、暗号化キーまたは認証キーのうちの少なくとも1つを備える、請求項1に記載の方法。
【請求項１５】
前記アドレス指定および経路指定構成が再使用され得るかどうかを判定するステップが、ネットワークアッタチメントの検出(DNA: Detecting Network Attachment)手順を使用するステップを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項１６】
ワイヤレス通信装置であって、
アクセスポイントに接続するように構成された無線周波数(RF)送受信機と、
少なくとも1つのプロセッサとを備え、前記少なくとも1つのプロセッサが、
セキュリティ資格証明と、前記装置によって前に使用されたアドレス指定および経路指定構成とを判定することと、
前記セキュリティ資格証明が、アクセスネットワークで認証を実行するために、前記装置によって再使用され得るかどうかを判定することと、
前記アドレス指定および経路指定構成が前記装置によって再使用され得るかどうかを判定することと
を行うように構成される、ワイヤレス通信装置。
【請求項１７】
前記少なくとも1つのプロセッサがさらに、前記セキュリティ資格証明と前記アドレス指定および経路指定構成の両方が再使用可能であることに応答して、前の信頼できるワイヤレスアクセスゲートウェイ(TWAG)が現在のTWAGとして前記装置によって再使用され得るかどうかを判定するように構成された、請求項16に記載の装置。
【請求項１８】
前記少なくとも1つのプロセッサがさらに、前記前のTWAGが前記現在のTWAGとして再使用可能ではないことに応答して、各アクティブなPDN接続について、制御プロトコルを使用し、前記アクセスネットワークにパケットデータネットワーク(PDN)接続確立要求を送るように構成された、請求項17に記載の装置。
【請求項１９】
前記少なくとも1つのプロセッサがさらに、(a)前記セキュリティ情報が再使用可能ではないこと、または(b)前記アドレス指定および経路指定構成が再使用可能ではないことのうちの少なくとも1つに応答して、各アクティブなPDN接続について、制御プロトコルを使用し、前記アクセスネットワークにパケットデータネットワーク(PDN)接続確立要求を送るように構成された、請求項16に記載の装置。
【請求項２０】
ワイヤレス通信装置であって、
アクセスポイントに接続するための手段と、
セキュリティ資格証明と、前記装置によって前に使用されたアドレス指定および経路指定構成とを判定するための手段と、
前記セキュリティ資格証明が、アクセスネットワークで認証を実行するために、前記装置によって再使用され得るかどうかを判定するための手段と、
前記アドレス指定および経路指定構成が前記装置によって再使用され得るかどうかを判定するための手段と
を備える、ワイヤレス通信装置。
【請求項２１】
前記セキュリティ資格証明と前記アドレス指定および経路指定構成の両方が再使用可能であることに応答して、前の信頼できるワイヤレスアクセスゲートウェイ(TWAG)が現在のTWAGとして前記装置によって再使用され得るかどうかを判定するための手段をさらに備える、請求項20に記載の装置。
【請求項２２】
前記前のTWAGが前記現在のTWAGとして再使用可能ではないことに応答して、各アクティブなPDN接続について、制御プロトコルを使用し、パケットデータネットワーク(PDN)接続確立要求を前記アクセスネットワークに送るための手段をさらに備える、請求項21に記載の装置。
【請求項２３】
(a)前記セキュリティ情報が再使用可能ではないこと、または(b)前記アドレス指定および経路指定構成が再使用可能ではないことのうちの少なくとも1つに応答して、各アクティブなPDN接続について、制御プロトコルを使用し、パケットデータネットワーク(PDN)接続確立要求を前記アクセスネットワークに送るための手段をさらに備える、請求項20に記載の装置。
【請求項２４】
アクセスポイントに接続することと、
セキュリティ資格証明と、コンピュータによって前に使用されたアドレス指定および経路指定構成とを判定することと、
前記セキュリティ資格証明が、アクセスネットワークで認証を実行するために前記コンピュータによって再使用され得るかどうかを判定することと、
前記アドレス指定および経路指定構成が前記コンピュータによって再使用され得るかどうかを判定することと
を前記コンピュータに行わせるためのコードを備える非一時的コンピュータ可読記録媒体。
【請求項２５】
前記セキュリティ資格証明と前記アドレス指定および経路指定構成の両方が再使用可能であることに応答して、前の信頼できるワイヤレスアクセスゲートウェイ(TWAG)が現在のTWAGとして前記コンピュータによって再使用され得るかどうかを前記コンピュータに判定させるためのコードをさらに備える、請求項24に記載の非一時的コンピュータ可読記録媒体。
【請求項２６】
前記コンピュータに、前記前のTWAGが前記現在のTWAGとして再使用可能ではないことに応答して、各アクティブなPDN接続について、制御プロトコルを使用し、前記アクセスネットワークにパケットデータネットワーク(PDN)接続確立要求を送らせるためのコードをさらに備える、請求項25に記載の非一時的コンピュータ可読記録媒体。
【請求項２７】
前記コンピュータに、(a)前記セキュリティ情報が再使用可能ではないこと、または(b)前記アドレス指定および経路指定構成が再使用可能ではないことのうちの少なくとも1つに応答して、各アクティブなPDN接続について、制御プロトコルを使用し、前記アクセスネットワークにパケットデータネットワーク(PDN)接続確立要求を送らせるためのコードをさらに備える、請求項24に記載の非一時的コンピュータ可読記録媒体。
【請求項２８】
ワイヤレス通信ネットワークにおいてネットワークエンティティによって操作可能な方法であって、
前の信頼できるワイヤレスアクセスゲートウェイ(TWAG)が現在のTWAGとしてアクセス端末によって再使用可能であるかどうかに関する前記アクセス端末からの問合せを受信するステップと、
前記前のTWAGが再使用可能であるかどうかを判定するステップと、
前記前のTWAGが再使用可能であるかどうかを指示する応答を前記アクセス端末に送るステップと
を含む、方法。
【請求項２９】
前記ネットワークエンティティが、前記現在のTWAGを備える、請求項28に記載の方法。
【請求項３０】
前記アクセス端末からパケットデータネットワーク(PDN)接続確立要求を受信するステップと、
前記前のTWAGのためのGPRSトンネリングプロトコル(GTP)トンネルが、前記現在のTWAGに対応するアドレスに移動されるべきかどうかを判定するステップと、
PDN確立手順が完了したことを指示する確認を前記アクセス端末に送るステップと
をさらに含む、請求項28に記載の方法。
【請求項３１】
前記確認を送るステップが、制御プロトコルを使用するステップを含む、請求項30に記載の方法。
【請求項３２】
前記前のTWAGの前記GTPトンネルが移動されるべきであるという判定に応答して、前記前のTWAGの前記GTPトンネルを前記現在のTWAGに対応する前記アドレスに移動するステップをさらに含む、請求項30に記載の方法。
【請求項３３】
前記GTPトンネルを移動するステップが、パケットデータネットワークゲートウェイ(PDN-GW)に向けて信号伝達するGTPを使用するパケットデータネットワーク(PDN)接続のハンドオーバをトリガするステップを含む、請求項32に記載の方法。
【請求項３４】
前の信頼できるワイヤレスアクセスゲートウェイ(TWAG)が現在のTWAGとしてアクセス端末によって再使用可能であるかどうかに関する前記アクセス端末からの問合せを受信することと、
前記前のTWAGが再使用可能であるかどうかを判定することと、
前記前のTWAGが再使用可能であるかどうかを指示する応答を前記アクセス端末に送ることと
を行うように構成された、少なくとも1つのプロセッサ
を備える、ワイヤレス通信装置。
【請求項３５】
前記少なくとも1つのプロセッサがさらに、
前記アクセス端末からパケットデータネットワーク(PDN)接続確立要求を受信することと、
前記前のTWAGのためのGPRSトンネリングプロトコル(GTP)トンネルが、前記現在のTWAGに対応するアドレスに移動されるべきかどうかを判定することと、
PDN確立手順が完了したことを指示する確認を前記アクセス端末に送ることと
を行うように構成された、請求項34に記載の装置。
【請求項３６】
前記少なくとも1つのプロセッサがさらに、前記前のTWAGの前記GTPトンネルが移動されるべきであるという判定に応答して、前記前のTWAGの前記GTPトンネルを前記現在のTWAGに対応する前記アドレスに移動するように構成された、請求項35に記載の装置。
【請求項３７】
前の信頼できるワイヤレスアクセスゲートウェイ(TWAG)が現在のTWAGとして再使用可能であるかどうかに関するアクセス端末からの問合せを受信するための手段と、
前記前のTWAGが再使用可能であるかどうかを判定するための手段と、
前記前のTWAGが再使用可能であるかどうかを指示する応答を前記アクセス端末に送るための手段と
を備える、ワイヤレス通信装置。
【請求項３８】
前記ネットワークエンティティが、前記現在のTWAGを備える、請求項37に記載の装置。
【請求項３９】
前記アクセス端末からパケットデータネットワーク(PDN)接続確立要求を受信するための手段と、
前記前のTWAGのためのGPRSトンネリングプロトコル(GTP)トンネルが、前記現在のTWAGに対応するアドレスに移動されるべきかどうかを判定するための手段と、
PDN確立手順が完了したことを指示する確認を前記アクセス端末に送るための手段と
をさらに備える、請求項37に記載の装置。
【請求項４０】
前記確認を送るための手段が、制御プロトコルを使用するための手段を備える、請求項39に記載の装置。
【請求項４１】
前記前のTWAGの前記GTPトンネルが移動されるべきであるという判定に応答して、前記前のTWAGの前記GTPトンネルを前記現在のTWAGに対応する前記アドレスに移動するための手段をさらに備える、請求項39に記載の装置。
【請求項４２】
前記GTPトンネルを移動するための手段が、パケットデータネットワークゲートウェイ(PDN-GW)に向けて信号伝達するGTPを使用するパケットデータネットワーク(PDN)接続のハンドオーバをトリガするための手段を備える、請求項41に記載の装置。
【請求項４３】
前の信頼できるワイヤレスアクセスゲートウェイ(TWAG)が現在のTWAGとしてアクセス端末によって再使用可能であるかどうかに関する前記アクセス端末からの問合せを受信することと、
前記前のTWAGが再使用可能であるかどうかを判定することと、
前のTWAGが再使用可能であるかどうかを指示する応答を前記アクセス端末に送ることと
をコンピュータに行わせるためのコードを備える非一時的コンピュータ可読記録媒体。
【請求項４４】
前記アクセス端末からパケットデータネットワーク(PDN)接続確立要求を受信することと、
前記前のTWAGのためのGPRSトンネリングプロトコル(GTP)トンネルが、前記現在のTWAGに対応するアドレスに移動されるべきかどうかを判定することと、
PDN確立手順が完了したことを指示する確認を前記アクセス端末に送ることと
を前記コンピュータに行わせるためのコードをさらに備える、請求項43に記載の非一時的コンピュータ可読記録媒体。
【請求項４５】
前記コンピュータに、前記前のTWAGの前記GTPトンネルが移動されるべきであるという判定に応答して、前記前のTWAGの前記GTPトンネルを前記現在のTWAGに対応する前記アドレスに移動させるためのコードをさらに備える、請求項44に記載の非一時的コンピュータ可読記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、2013年5月1日に出願した、米国仮特許出願第61/818,347号、表題「MECHANISM FOR GATEWAY DISCOVERY AND LAYER 2 MOBILITY IN WLAN NETWORKS CONNECTED TO AN EPC」の利益を主張するものである。前述の出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれている。
【０００２】
本開示の態様は、概して、ワイヤレス通信システムに関し、より詳細には、ゲートウェイ発見のための技法に関する。
【背景技術】
【０００３】
本出願は、ワイヤレス通信システムを対象とし、より詳細には、ゲートウェイ発見およびレイヤ2移動性のための方法および装置を対象とする。
【０００４】
ワイヤレスネットワークは、定義された地理的エリアに配備されて、その地理的エリア内のユーザに様々なタイプのサービス(たとえば、音声、データ、マルチメディアサービスなど)を提供することができる。ワイヤレス通信ネットワークは、いくつかのユーザ機器(UE)のための通信をサポートすることができるいくつかの基地局を含み得る。UEは、ダウンリンクおよびアップリンクを介して基地局と通信することができる。
【０００５】
第3世代パートナシッププロジェクト(3GPP)ロングタームエボリューション(LTE)高度セル方式技術は、グローバルシステムフォーモバイルコミュニケーション(GSM(登録商標): Global System for Mobile Communications)およびユニバーサルモバイルテレコミュニケーションシステム(UMTS)の進化である。LTE物理レイヤ(PHY)は、進化型ノードB(eNB)などの基地局とUEなどのモバイルエンティティとの間でデータと制御情報の両方を運ぶための非常に効率的な方法を提供する。先行出願では、マルチメディアのための高帯域幅通信を円滑化するための方法は、単一周波数ネットワーク(SFN: single frequency network)動作であった。SFNは、たとえば、eNBなどの無線送信機を利用して、加入者UEと通信する。
【０００６】
進化型パケットコア(EPC: Evolved Packet Core)ネットワークに接続された信頼できるワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)において、複数の信頼できるワイヤレスアクセスゲートウェイ(TWAG: Trusted Wireless Access Gateway)は、複数のアクセスポイントサービスすることができる。信号メッセージをTWAGに送るUEは、TWAGのアドレスを発見する必要があり得る。UEが異なるアクセスポイントの間を移動するとき、そのUEサービスするTWAGは変わっている可能性がある。3GPPネットワークにおけるデバイス移動性とは違って、明示的信号伝達を介する明示的TWAG再配置は存在しないことがある。異なるTWAGによってサービスをトリガし得る異なるアクセスポイント間をUEが移動することの影響を最小限に抑えることは、有益であり得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下は、1つまたは複数の例の簡略化された概要をそのような例の基本的理解を促すために提示する。本概要は、すべての意図された例の広範な概説ではなく、すべての例の主要なまたは重大な要素を識別することも任意のまたはすべての例の範囲を線引きすることも意図されていない。その唯一の目的は、後から提示されるより詳細な説明の前置きとして、簡易化された形で1つまたは複数の例のいくつかの概念を提示することである。
【０００８】
本明細書に記載される例の1つまたは複数の態様によれば、ゲートウェイ発見およびレイヤ2移動性のためのシステムおよび方法が提供される。例示的一態様では、アクセス端末は、アクセスポイントに接続し、セキュリティ資格証明と前に使用されたアドレス指定および経路指定構成とを判定することができる。アクセス端末は、セキュリティ資格証明が、アクセスネットワークで認証を実行するために、そのアクセス端末によって再使用され得るかどうかを判定することができる。アクセス端末はまた、そのアドレス指定および経路指定構成がそのアクセス端末によって再使用され得るかどうかも判定することができる。
【０００９】
第2の例示的態様では、ネットワークエンティティは、前の信頼できるワイヤレスアクセスゲートウェイ(TWAG)が現在のTWAGとしてアクセス端末によって再使用可能であるかどうかに関するアクセス端末からの問合せを受信することができる。ネットワークエンティティは、前のTWAGが再使用可能であるかどうかを判定することができ、前のTWAGが再使用可能であるかどうかを指示する応答をアクセス端末に送ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】電気通信システムの一例を概念的に示すブロック図である。
【図２】電気通信システム内のダウンリンクフレーム構造の一例を概念的に示すブロック図である。
【図３】基地局およびUEの例示的設計を概念的に示すブロック図である。
【図４】信頼できる非3GPP WLANアクセスのための例示的非ローミング参照モデルを示す図である。
【図５】信頼できる非3GPP WLANアクセスのための例示的ローミング参照モデルを示す図である。
【図６】信頼できるWLANにおけるEAP認証の例示的プロセスを示す呼フロー図である。
【図７】信頼できるWLANにおける、UEにより開始された接続性の例示的プロセスを示す呼フロー図である。
【図８】ゲートウェイ発見およびレイヤ2移動性のための例示的方法論の態様を示す図である。
【図９】図8の方法論による、ゲートウェイ発見およびレイヤ2移動性のための装置(たとえば、モバイルデバイスなど)の一実装形態を示す図である。
【図１０】ゲートウェイ発見およびレイヤ2移動性のための別の例示的方法論の態様を示す図である。
【図１１】図10の方法論による、ゲートウェイ発見およびレイヤ2移動性のための装置(たとえば、ネットワークエンティティなど)の別の実装形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
ゲートウェイ発見およびレイヤ2移動性のための技法が、本明細書で説明される。進化型パケットコア(EPC: Evolved Packet Core)ネットワークに接続された信頼できるワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)において、複数の信頼できるワイヤレスアクセスゲートウェイ(TWAG)が、複数のアクセスポイントにサービスし得る。TWAGに信号メッセージを送るUEは、TWAGのアドレスを発見する必要があり得る。UEが異なるアクセスポイント間を移動するとき、そのUEサービスするTWAGは、変わっている可能性がある。UEは、同TWAGがそのUEにサービスしているかどうかを発見する必要があり得る。本開示は、ユーザ機器(UE)が異なるアクセスポイントの間を移動することを最適化するための技法を提供する。
【００１２】
本開示では、「例示的」という言葉は、例、事例、または例示の働きをすることを意味するために使用される。「例示的」として本明細書に記載されるどの態様または設計も、必ずしも他の態様または設計よりも好ましいまたは有利なものとして解釈されるわけではない。そうではなくて、例示的という言葉の使用は、具体的な形で概念を提示することが意図されている。
【００１３】
ワイヤレスワイドエリアネットワーク(WWAN)およびワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)など、様々なワイヤレス通信ネットワークのための技法が使用され得る。「ネットワーク」および「システム」という用語は、しばしば互換的に使用される。WWANは、符号分割多元接続(CDMA)、時分割多元接続(TDMA)、周波数分割多元接続(FDMA)、直交周波数分割多元接続(OFDMA)、シングルキャリア周波数分割多元接続(SC-FDMA)および/または他のネットワークでもよい。CDMAネットワークは、汎用地上波無線アクセス(UTRA: Universal Terrestrial Radio Access)、cdma2000などの無線技術を実装することができる。UTRAは、広帯域CDMA(WCDMA(登録商標))およびCDMAの他の変形形態を含む。cdma2000は、IS-2000、IS-95、およびIS-856規格をカバーする。TDMAネットワークは、グローバルシステムフォーモバイルコミュニケーション(GSM(登録商標))などの無線技術を実装し得る。OFDMAネットワークは、進化型UTRA(E-UTRA)、ウルトラモバイルブロードバンド(UMB)、IEEE802.16(WiMAX)、IEEE802.20、Flash-OFDM(登録商標)などの無線技術を実装し得る。UTRAおよびE-UTRAは、ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションシステム(UMTS)の部分である。3GPPロングタームエボリューション(LTE)およびLTEアドバンスト(LTE-A)は、ダウンリンクではOFDMAを採用し、アップリンクではSC-FDMAを採用する、E-UTRAを使用するUMTSの新リリースである。UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE、LTE-AおよびGSM(登録商標)は、「第3世代パートナシッププロジェクト(3rd Generation Partnership Project)」(3GPP)という名称の組織からの文書に記載されている。cdma2000およびUMBは、「第3世代パートナシッププロジェクト2(3rd Generation Partnership Project 2)」(3GPP2)という名称の組織からの文書に記載されている。WLANは、たとえば、IEEE802.11(Wi-Fi)、Hiperlanなどの無線技術を実装し得る。
【００１４】
本明細書で使用される場合、ダウンリンク(または順方向リンク)は、基地局からUEへの通信リンクを指し、そして、アップリンク(または逆方向リンク)は、UEから基地局への通信リンクを指す。基地局は、マクロセルまたはマイクロセルでもよく、または、それを含み得る。マイクロセル(たとえば、ピコセル、フェムトセル、ホームノードB、小さいセル、および小さいセル基地局)は、マクロセルよりもずっと低い送信電力を一般に有することによって特徴付けられ、中央計画なしにしばしば配備され得る。対照的に、マクロセルは、一般に、計画されたネットワークインフラストラクチャの部分として固定された場所に設置され、比較的大きなエリアをカバーする。
【００１５】
本明細書で説明される技法は、前述のワイヤレスネットワークおよび無線技術、ならびに他のワイヤレスネットワークおよび無線技術に用いられ得る。明確にするために、本技法のある種の態様は、以下で3GPPネットワークおよびWLANに関して説明され、以下の説明の大部分で、LTEおよびWLAN用語が使用される。
【００１６】
図1は、LTEネットワークでもよい、ワイヤレス通信ネットワーク100を示す。ワイヤレスネットワーク100は、いくつかのeNB110と他のネットワークエンティティとを含み得る。eNBは、UEと通信する局でもよく、基地局、ノードB、アクセスポイント、または他の用語でも呼ばれ得る。各eNB110a、110b、110cは、特定の地理的エリアのための通信カバレッジを提供することができる。3GPPで、「セル」という用語は、その用語が使用される文脈に応じて、eNBのカバレッジエリアおよび/またはこのカバレッジエリアサービスするeNBサブシステムを指すことがある。
【００１７】
eNBは、マクロセル、ピコセル、フェムトセル、および/または他のタイプのセルのための通信カバレッジを提供することができる。マクロセルは、比較的大きい地理的エリア(たとえば、半径数キロメートル)をカバーすることができ、サービスに加入しているUEによる無制限のアクセスを可能にし得る。ピコセルは、比較的小さい地理的エリアをカバーすることができ、サービスに加入しているUEによる無制限のアクセスを可能にし得る。フェムトセルは、比較的小さい地理的エリア(たとえば、自宅)をカバーすることができ、そのフェムトセルとの関連性を有するUE(たとえば、クローズド加入者グループ(CSG: Closed Subscriber Group)内のUE、自宅内のユーザのUEなど)による制限されたアクセスを可能にし得る。マクロセルのためのeNBは、マクロeNBと呼ばれ得る。ピコセルのためのeNBは、ピコeNBと呼ばれ得る。フェムトセルのためのeNBは、フェムトeNBまたはホームeNB(HNB)と呼ばれ得る。図1に示される例では、eNB110a、110bおよび110cは、それぞれマクロセル102a、102bおよび102cのマクロeNBでもよい。eNB110xは、ピコセル102xのピコeNBでもよい。eNB110yおよび110zは、それぞれ、フェムトセル102yおよび102zのためのフェムトeNBでもよい。eNBは、1つまたは複数(たとえば、3つ)のセルをサポートすることができる。
【００１８】
ワイヤレスネットワーク100はまた、中継局110rを含み得る。中継局は、アップストリーム局(たとえば、eNBまたはUE)からのデータおよび/または他の情報の送信を受信し、ダウンストリーム局(たとえば、UEまたはeNB)へのデータおよび/または他の情報の送信を送る局である。中継局はまた、他のUEのための送信を中継するUEでもよい。図1に示される例では、中継局110rは、eNB110aとUE120rとの間の通信を円滑化するために、eNB110aおよびUE120rと通信することができる。中継局はまた、リレーeNB、リレーなどとも呼ばれ得る。
【００１９】
ワイヤレスネットワーク100は、異なるタイプのeNB、たとえば、マクロeNB、ピコeNB、フェムトeNB、リレーなどを含む、異種ネットワークでもよい。これらの異なるタイプのeNBは、異なる送信電力レベル、異なるカバレッジエリア、およびワイヤレスネットワーク100での干渉に対する異なる影響を有し得る。たとえば、マクロeNBは高い送信電力レベル(たとえば、20ワット)を有することがあり、一方、ピコeNB、フェムトeNBおよびリレーはより低い送信電力レベル(たとえば、1ワット)を有し得る。
【００２０】
ワイヤレスネットワーク100は、同期または非同期動作をサポートすることができる。同期動作について、eNBは、同様のフレームタイミングを有することができ、そして、異なるeNBからの送信は、時間で凡そ配列させられ得る。非同期動作について、eNBは、異なるフレームタイミングを有することができ、そして、異なるeNBからの送信は、時間で配列させられ得ない。本明細書に記載の技法は、同期と非同期動作の両方に使用することができる。
【００２１】
ネットワークコントローラ130は、1セットのeNBに結合し、これらのeNBの協調および制御を実現することができる。ネットワークコントローラ130は、バックホールを介してeNB110と通信することができる。eNB110はまた、たとえば、直接またはワイヤレスもしくはワイヤラインバックホールを介して間接的に、互いに通信することができる。
【００２２】
UE120は、ワイヤレスネットワーク100全体に分散してもよく、そして、各UEは静的またはモバイルでもよい。UEはまた、アクセス端末、モバイルデバイス、移動局、加入者ユニット、局などとも呼ばれ得る。UEは、携帯電話、携帯情報端末(PDA)、ワイヤレスモデム、ワイヤレス通信デバイス、ハンドヘルドデバイス、ラップトップコンピュータ、コードレス電話、ワイヤレスローカルループ(WLL)局、または他のモバイルエンティティでもよい。UEは、マクロeNB、ピコeNB、フェムトeNB、リレー、または他のネットワークエンティティと通信することが可能であり得る。図1では、両側に矢印がある実線は、UEと、ダウンリンクおよび/またはアップリンクでUEにサービスするように指定されたeNBである、サービスするeNBとの間の所望の送信を示す。両方向の矢印を有する破線は、UEとeNBとの間の干渉する送信を示す。
【００２３】
LTEは、ダウンリンクで直交周波数分割多重化(OFDM)を利用し、アップリンクでシングルキャリア周波数分割多重化(SC-FDM)を利用する。OFDMおよびSC-FDMは、より一般にはトーン、ビンなどと呼ばれる、複数の(K)直交副搬送波に、システム帯域幅を区切る。各副搬送波は、データで変調され得る。一般に、変調シンボルは、OFDMでは周波数領域で、SC-FDMでは時間領域で送られる。隣接する副搬送波間の間隔は、固定でもよく、副搬送波の総数(K)は、システム帯域幅に依存し得る。たとえば、Kは、1.25、2.5、5、10、または20メガヘルツ(MHz)のシステム帯域幅に対して、それぞれ、128、256、512、1024、または2048に等しくてもよい。システム帯域幅はまた、サブバンドに区切られ得る。たとえば、サブバンドは1.08MHzをカバーすることができ、1.25、2.5、5、10または20MHzのシステム帯域幅に対して、それぞれ、1、2、4、8または16のサブバンドが存在し得る。
【００２４】
図2は、LTE内で使用されるダウンリンクフレーム構造を示す。ダウンリンクのための送信タイムラインは、無線フレーム200を単位にして区切ることができる。各無線フレーム、たとえば、フレーム202は、所定時間幅(たとえば、10ミリ秒(ms))を有することができ、0から9の索引を有する10個のサブフレーム204に区切ることができる。各サブフレーム、たとえば「サブフレーム0」206、は、2つのスロット、たとえば、「スロット0」208および「スロット1」210、を含み得る。したがって、各無線フレームは、0から19の索引を有する20個のスロットを含み得る。各スロットは、「L」個のシンボル期間、たとえば、図2に示すように、正規のサイクリックプレフィックス(CP)のための7個のシンボル期間212、または、拡張されたサイクリックプレフィックスのための6個のシンボル期間、を含み得る。正規のCPおよび拡張されたCPは、本明細書で、異なるCPタイプと呼ばれ得る。各サブフレーム内の2L個のシンボル期間は、0から2L-1の索引を割り当てられ得る。使用可能な時間周波数資源は、資源ブロックに区切られ得る。各資源ブロックは、1スロット中の「N」個の副搬送波(たとえば、12個の副搬送波)をカバーすることができる。
【００２５】
LTEでは、eNBは、そのeNB内の各セルの1次同期化信号(PSS)および2次同期化信号(SSS)を送ることができる。1次および2次同期化信号は、図2に示すように、正規のサイクリックプレフィックスを有する各無線フレームのサブフレーム0および5の各々で、それぞれ、シンボル期間6および5内に送られ得る。同期化信号は、セル検出および獲得のためにUEによって使用され得る。eNBは、サブフレーム0のスロット1内のシンボル期間0から3内に物理ブロードキャストチャネル(PBCH)を送ることができる。PBCHは、ある種のシステム情報を運ぶことができる。
【００２６】
eNBは、図2の第1のシンボル期間214全体に示されるが、各サブフレームの第1のシンボル期間の一部においてのみ物理制御フォーマットインディケータチャネル(PCFICH: Physical Control Format Indicator Channel)を送ることができる。PCFICHは、制御チャネルのために使用されるシンボル期間の数(M)を伝えることができ、Mは、1、2または3と等しくてもよく、サブフレームごとに変化してもよい。Mはまた、たとえば10個未満の資源ブロックを有する、小さいシステム帯域幅について4と等しくてもよい。図2に示される例では、M=3である。eNBは、各サブフレームの第1のM個のシンボル期間(図2でM=3)内に物理H-ARQインディケータチャネル(PHICH)および物理ダウンリンク制御チャネル(PDCCH)を送ることができる。PHICHは、ハイブリッド自動反復要求(H-ARQ: hybrid automatic repeat request)をサポートするために、情報を運ぶことができる。PDCCHは、UEのための資源割当ての情報と、ダウンリンクチャネルのための制御情報とを運ぶことができる。図2では第1のシンボル期間に示されないが、PDCCHおよびPHICHもまた第1のシンボル期間に含まれることが、理解されよう。同様に、図2ではそのように示されないが、PHICHおよびPDCCHはまた、第2のシンボル期間と第3のシンボル期間の両方にある。eNBは、各サブフレームの残りのシンボル期間内に物理ダウンリンク共用チャネル(PDSCH)を送ることができる。PDSCHは、ダウンリンクでのデータ送信のためにスケジュールされたUEのためのデータを運ぶことができる。LTE内の様々な信号およびチャネルは、公的に入手可能な、3GPP TS 36.211、表題「Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation」に記載されている。
【００２７】
eNBは、eNBによって使用されるシステム帯域幅の中央の1.08MHzでPSS、SSSおよびPBCHを送ることができる。eNBは、これらのチャネルが送られる各シンボル期間にシステム帯域幅全体にわたりPCFICHおよびPHICHを送ることができる。eNBは、システム帯域幅のある特定の部分内でUEのグループにPDCCHを送ることができる。eNBは、システム帯域幅の特定の部分内で特定のUEにPDSCHを送ることができる。eNBは、ブロードキャスト方式で、PSS、SSS、PBCH、PCFICHおよびPHICHをすべてのUEに送ることができ、ユニキャスト方式で、PDCCHを特定のUEに送ることができ、ユニキャスト方式でPDSCHを特定のUEに送ることもできる。
【００２８】
いくつかの資源要素が、各シンボル期間に使用可能であり得る。各資源要素は、1つのシンボル期間中に1つの副搬送波をカバーすることができ、実数値または複素数値でもよい、1つの変調シンボルを送るために使用され得る。各シンボル期間内に基準信号のために使用されない資源要素は、資源要素グループ(REG)に配列され得る。各REGは、1つのシンボル期間中に4つの資源要素を含み得る。PCFICHは、シンボル期間0内の、周波数にわたりほぼ等間隔で配置され得る、4つのREGを占有し得る。PHICHは、1つまたは複数の構成可能シンボル期間内の、周波数にわたり広がり得る、3つのREGを占有し得る。たとえば、PHICHの3つのREGは、シンボル期間0にすべて属し得る、またはシンボル期間0、1および2に広がり得る。PDCCHは、第1のM個のシンボル期間内の、使用可能なREGから選択され得る、9、18、32または64個のREGを占用し得る。REGのある特定の組合せのみが、PDCCHについて許されてもよい。
【００２９】
UEは、PHICHおよびPCFICHのために使用される特定のREGを理解し得る。UEは、PDCCHのREGの異なる組合せを探索することができる。探索する組合せの数は、通常は、そのPDCCHについて許される組合せの数よりも少ない。eNBは、UEが探索することになる組合せのいずれかにおいてUEにPDCCHを送ることができる。
【００３０】
UEは、複数のeNBのカバレッジ内にあってもよい。これらのeNBのうちの1つが、UEにサービスするために選択され得る。サービスするeNBは、受信電力、経路損失、信号対雑音比(SNR)などの様々な基準に基づいて選択され得る。
【００３１】
図3は、基地局/eNBのうちの1つおよび図1のUEのうちの1つでもよい、基地局/eNB110およびUE120の設計のブロック図である。基地局110はまた、何らかの他のタイプの基地局でもよい。基地局110は、アンテナ334aから334tを備えることができ、そして、UE120は、アンテナ352aから352rを備えることができる。
【００３２】
基地局110では、送信プロセッサ320は、データソース312からのデータと、コントローラ/プロセッサ340からの制御情報とを受信することができる。制御情報は、PBCH、PCFICH、PHICH、PDCCHなどに関するものでもよい。データは、PDSCHなどに関するものでもよい。プロセッサ320は、データと制御情報とを処理(たとえば、符号化およびシンボルマッピング)して、それぞれデータシンボルと制御シンボルとを取得することができる。プロセッサ320はまた、たとえば、PSS、SSS、およびセル特有の基準信号の、参照シンボルを生成することができる。送信(TX)多出力多入力(MIMO)プロセッサ330は、該当する場合、データシンボル、制御シンボル、および/または参照シンボルで空間的処理(たとえば、プリコーディング)を実行することができ、出力シンボルストリームを変調装置(MOD)332aから332tに提供することができる。各変調装置332は、それぞれの出力シンボルストリーム(たとえば、OFDMのなど)を処理して出力サンプルストリームを取得することができる。各変調装置332は、ダウンリンク信号を取得するために、出力サンプルストリームをさらに処理する(たとえば、アナログに変換する、増幅する、フィルタをかける、およびアップコンバートする)ことができる。変調装置332aから332tからのダウンリンク信号は、それぞれ、アンテナ334aから334tを介して送信することができる。
【００３３】
UE120において、アンテナ352aから352rは、基地局110からダウンリンク信号を受信することができ、それぞれ、受信された信号を復調装置(DEMOD)354aから354rに提供することができる。各復調装置354は、入力サンプルを取得するために、それぞれの受信信号を調整する(たとえば、フィルタをかける、増幅する、ダウンコンバートする、およびデジタル化する)ことができる。各復調装置354はさらに、入力サンプル(たとえば、OFDMのなど)を処理して、受信シンボルを取得することができる。MIMO検出器356は、復調装置354aから354rのすべてから受信シンボルを取得し、該当する場合、受信シンボルにMIMO検出を実行し、検出されたシンボルを提供することができる。受信プロセッサ358は、検出されたシンボルを処理する(たとえば、復調する、デインターリーブする、および復号する)し、データシンク360にUE120のための復号されたデータを提供し、復号された制御情報をコントローラ/プロセッサ380に提供することができる。プロセッサ380は、メモリ382に保持された命令を実行することによって、本明細書に記載された方法の動作を実行するためのモジュールを含み得る。そのようなモジュールは、たとえば、データ品質の測定、資源制約の感知、およびeNB110に送信するための制御チャネル内の制御信号の提供のためのモジュールを含み得る。
【００３４】
アップリンクでは、UE120で、送信プロセッサ364が、データソース362からのデータ(たとえば、物理アップリンク共用チャネル(PUSCH)のための)と、コントローラ/プロセッサ380からの制御情報(たとえば、物理アップリンク制御チャネル(PUCCH)のための)を受信し、処理することができる。プロセッサ364はまた、基準信号のための参照シンボルを生成することができる。送信プロセッサ364からのシンボルは、該当する場合、TX MIMOプロセッサ366によりプリコーディングされ、変調装置354aから354rによってさらに処理され(たとえば、SC-FDMなどのために)、基地局110に送信され得る。基地局110では、UE120からのアップリンク信号は、アンテナ334によって受信され、復調装置332によって処理され、該当する場合、MIMO検出器336によって検出され、受信プロセッサ338によってさらに処理されて、復号されたデータおよびUE120によって送信された制御情報を取得することができる。プロセッサ338は、復号されたデータをデータシンク339に提サービスし、復号された制御情報をコントローラ/プロセッサ340に提供することができる。
【００３５】
コントローラ/プロセッサ340および380は、それぞれ、基地局110およびUE120で動作を指図することができる。たとえば、UE120にあるプロセッサ380および/または他のプロセッサおよびモジュールは、図8に示すブロックおよび/または本明細書に記載の技法のための他のプロセスの実行を行うまたは指図することができる。UE120は、図9に関して図示および説明される構成要素のうちの1つまたは複数を含み得る。同様に、基地局110にあるプロセッサ340および/または他のプロセッサおよびモジュールは、図10に示されたブロックおよび/または本明細書に記載の技法のための他のプロセスの実行を行うまたは指図することができる。基地局110は、図11に関して図示および説明される構成要素のうちの1つまたは複数を含み得る。メモリ342および382は、それぞれ、基地局110およびUE120のためのデータおよびプログラムコードを記憶することができる。スケジューラ344は、ダウンリンクおよび/またはアップリンクにおけるデータ送信についてUEをスケジュールすることができる。
【００３６】
図4は、非ローミングワイヤレス通信ネットワーク内の信頼できる非3GPPワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)アクセスの例示的アーキテクチャを示す。UE410は、WLANアクセスネットワーク420を介して3GPPホームネットワーク430に接続することによって、パケットデータネットワーク(PDN)接続を確立することができる。WLANアクセスネットワーク420は、信頼できるWLANアクセスゲートウェイ(TWAG)426および信頼できるWLAN AAAプロキシ(TWAP)424を含み得る。3GPPホームネットワーク430は、ホーム加入者サーバ(HSS)432、3GPP認証許可および課金(AAA: Authentication Authorization and Accounting)サーバ434、およびPDNゲートウェイ(PDN-GW)436を含み得る。
【００３７】
TWAG426は、ルータの役割を果たし、UEメディアアクセス制御(MAC)アドレスとUEのGPRSトンネリングプロトコル(GTP)トンネルとの間のパケットの経路指定を実施することができ、UE410へのおよびUE410からのトラフィックのUEごとのレイヤ2(L2)カプセル化を実施することができる。TWAG426は、L2内でP2Pトンネルを介してUE410に、そしてGTPトンネルを介してPDN-GW436に接続することができる。
【００３８】
TWAP424は、WLAN422と3GPP AAAサーバ434(またはローミングの場合にはプロキシ)との間でAAA情報を中継することができる。TWAP424は、拡張可能認証プロトコル-認証および鍵共有(EAP-AKA: Extensible Authentication Protocol-Authentication and Key Agreement)交換を運ぶAAAプロトコルを詮索することによってWLANアクセスネットワーク420上でUE MACアドレスとUE国際移動電話加入者識別番号(IMSI)の結合を確立することができる。TWAP424は、EAP成功メッセージについてのAAAプロトコルの詮索を介してWLANアクセスネットワーク420へのUE410のL2アタッチを検出することができ、TWAG426にUE410のWLANアタッチおよびデタッチ事象を知らせる。
【００３９】
図5は、ローミングワイヤレス通信ネットワークにおける信頼できる非3GPP WLANアクセスのための例示的アーキテクチャを示す。図4の非ローミングワイヤレス通信ネットワークでの信頼できる非3GPP WLANアクセスネットワークの例示的アーキテクチャと比較して、図5のローミングアーキテクチャはさらに、3GPP訪問先ネットワーク540を含み得る。3GPP訪問先ネットワーク540は、3GPP AAAプロキシ542を含み得る。TWAP524は、図5のアーキテクチャで、3GPP AAAプロキシ542を介して3GPP AAAサーバ534に経路指定され得る。
【００４０】
IEEE802.11(WLAN)ネットワーク内のUEは、いつ引き渡すかおよびどのアクセスポイントにそれが引渡しを望むかに関するそれ自体の決定を行うことができる。IEEE802.11rは、セキュリティキー交渉プロトコルを再定義することによってアクセスポイント間の高速基本サービスセット(BSS: Basic Service Set)遷移を指定し、ワイヤレス資源の交渉および要求が並行して生じることを可能にすることができる。IEEE802.11iは、クライアントがキーをリモート認証ダイヤルインユーザサービス(RADIUS: Remote Authentication Dial In User Service)あるいは拡張可能認証プロトコル(EAP)などをサポートする別の認証サーバと、各ハンドオーバ、時間のかかるプロセス、について、再交渉するための802.1Xベースの認証について指定することができる。IEEE802.11rは、いくつかのその後の接続がキャッシュキーに基づき得るように、サーバから導出されるキーの部分がワイヤレスネットワーク内でキャッシュされることを可能にすることができ、それによって802.1Xプロセスを回避する。
【００４１】
ゲートウェイ発見およびL2移動性のための例示的方法で、TWAGプロトコルへのUEが、PDNごとの二地点間リンクをセットアップおよび分解するために使用され得る。たとえば、WLAN制御プロトコル(WLCP)または他の同様の/適切なプロトコルなど、制御プロトコルが、TWAGプロトコルへのUEとして選択され得る。制御プロトコルは、3GPPによって定義することができ、L2レイヤより上、IPレイヤより下に移送され得る。制御プロトコルは、たとえば次のような、PDN接続のためのセッション管理機能を提供することができる:(a)PDN接続の確立、(b)PDN接続のハンドオーバ、(c)UEによるPDN接続の解放の要求、(d)PDN接続の解放のUEの通知、(e)非アクセス階層(NAS: Non-Access Stratum)のために定義されるIPv4およびIPv6アドレス割当て機構などのIPアドレス割当て、および/または、(f)アクセスポイント名(APN)、PDNタイプ、アドレス、プロトコル構成オプション(PCO)、要求タイプ、L2移送識別子、および/または同様のものなどのPDNパラメータ管理。制御プロトコルが、複数のPDN接続をサポートするために適用され、セル方式リンクを介するUE動作と同様の動作を可能にする。制御プロトコルは、UEとTWAGとの間のアクセスポイントなどの中間ノードがその制御プロトコルをサポートする必要がないような、UEとTWAGとの間で実行するプロトコルでもよい。
【００４２】
図6は、信頼できるWLANなどにおけるEAP認証の例示的プロセスを示す呼フロー図である。ホームパブリックランドモバイルネットワーク(HPLMN: Home Public Land Mobile Network)内のUE、信頼できるWLANアクセス、および3GPP AAAサーバは、それらすべてが、進化型パケットコア(EPC)への信頼できるWLANアクセスをサポートするかどうかを判定することができる。
【００４３】
図6を参照すると、ステップ1では、UE610は、信頼できるWLANアクセスネットワーク(TWAN)620を発見することができ、TWAN620と関連付けることができる。このステップは、非3GPP特有の手順を含み得る。ステップ2では、TWAN620は、UE610と認証することができる。ステップ3では、TWAN620は、HSS/AAAサーバ640と認証および認可を実施することができる。TWAN620は、IEEE802.1X認証手順などの部分としてEAP要求メッセージを送ることによって、EAP交換を開始することができる。EAP交換の部分として、HPLMN内のUE610、TWAN620、および/または3GPP AAAサーバ640は、それらがEPCへの信頼できるWLANアクセスをサポートするかどうか(すなわち、それらが並行する複数のPDN接続と、IPアドレス保存と、並行する非シームレスWLANオフロードおよびEPCアクセスとをサポートするかどうか)を発見することができる。UE610、TWAN620、およびHPMLNがすべてEPCへの信頼できるWLANアクセスをサポートする場合、PDN接続および非シームレスWLANオフロード(NSWO)は、UE610からの明示的要求なしにTWAN620によって自動的に提供されなくてもよい。
【００４４】
UEにより開始された接続性は、UE610がWLANに前もって接続し、UE610がWLANを介して1つまたは複数のPDN接続を確立しようとするときに、使用することができる。この手順はまた、UE610がWLANを介して1つまたは複数のPDN接続を既に有し、WLANを介する1つまたは複数の追加のPDN接続の確立を望むときに、使用することができる。この手順はさらに、UE610がWLANおよび3GPPアクセスネットワークに同時に接続され、UE610が既に、両方のアクセスを介してアクティブなPDN接続を有するときに、WLANを介する追加のPDN接続への接続性を要求するために使用することができる。UE610は、各PDN接続のTWAGへの別個の二地点間リンクを確立することができる。
【００４５】
図7は、WLANなどにおけるUEにより開始された接続性の例示的プロセスを示す呼フロー図である。UE710は、第1のPDN-GW(PDN-GW1)730への既存のPDN接続を有することができ、第2のPDN-GW(PDN-GW2)740への新しいPDN接続の確立を望む。ステップ1では、UE710は、たとえばWLCPまたは同様のものなど、制御プロトコルを利用することによって、新しいUEおよびPDNごとの二地点間リンクの確立をトリガすることができる。これは、TWAGと新しいUEおよびPDN接続ごとの二地点間リンクをセットアップすることができる。UE710は、APNなどを指示することができる。UE710は、ハンドオーバインディケータを提供することによって、既存のPDN接続性の再確立をトリガすることができる。ステップ2〜6では、TWAN720は、PDN-GW選択を実行してPDN-GW1 730からPDN-GW2 710を確立することができる。ステップ2では、TWAN720は、作成セッション要求をPDN-GW2 730に送ることができる。ローミングのシナリオでは、ステップ3および4が適用され得る。ステップ3では、訪問ポリシ課金およびルール機能(hPCRF: visiting Policy Charging and Rules Function)750は、ホームPCRF(hPCRF)770とIP接続アクセスネットワーク(IP-CAN: IP Connectivity Access Network)セッション確立手順を実施することができる。ステップ4では、PDN-GW2 740は、HSS/AAAサーバ780でPDN-GWアドレスを更新することができる。ステップ5では、PDN-GW2 740は、TWAN720に作成セッション応答を送り返すことができる。ステップ6では、GTPトンネルが、TWAN720とPDN-GW2 710との間に確立され得る。ステップ7では、制御プロトコルを使用することによって、TWAN720は、新しいUEおよびPDNごとの二地点間リンクの確立への応答を返すことができる。UE710が、その要求内でAPNを指示しなかった場合、次いで、その応答は、選択されたデフォルトAPNを指示することができる。ステップ8では、UEがこのステップにおいてIPv4アドレスを受信しない場合、UE710は、動的ホスト構成プロトコルバージョン4(DHCPv4: Dynamic Host Configuration Protocol version 4)でIPv4アドレスを交渉することができる。
【００４６】
進化型パケットコア(EPC)ネットワークに接続された信頼できるワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)では、複数の信頼できるワイヤレスアクセスゲートウェイ(TWAG)は、複数のアクセスポイントにサービスすることができる。TWAGに信号メッセージを送るUEは、TWAGのアドレスを発見する必要があり得る。UEが異なるアクセスポイント間を移動するとき、そのUEサービスするTWAGは、変わっている可能性がある。3GPPネットワークにおけるデバイス移動性とは違って、明示的信号伝達を介する明示的TWAG再配置は存在しないことがある。UEが、同じTWAGがそのUEにサービスしているかどうかを発見するための技法が使用され得る。
【００４７】
異なるTWAGによってサービスをトリガし得る異なるアクセスポイント間をUEが移動することの影響を最小限に抑えることは、有益であることがある。具体的には、TWAGの変更が、UEが新しいTWAGで再認証することを必要としないことを保証することは、有益であることがある。たとえば、UEが、EAP認証の成功を受けてTWAGのアドレスを取得または発見した場合、TWAGの変更は、新しいTWAGアドレスを取得するために、UEが新しいTWAGで再認証することを必要とし得る。その再認証プロセスは、時間および資源を要し得る。
【００４８】
UEがTWAGのアドレスを発見するための知られている解決法は、EAP認証の成功を受けて、TWAGに、デバイスがそのTWAGと信号伝達を交換するために使用することになるTWAG MACアドレスをUEに提供させることでもよい。本解決法は、常に使用されるとは限らないことがある。いくつかの起こり得る配備では、デバイスを認証するネットワークエンティティは、認証中にTWAGとの接続を有しないことがある。場合によっては、UEは、(たとえば、DHCPv4要求をTWAGに送ることによって)認証の後に認証エンティティに単に連絡することがある。場合によっては、TWAG MACは、認証中に認証エンティティ(たとえば、TWAP)に知られていないことがある。TWAGは、事前構成(たとえば、すべてのアクセス回線x〜yがTWAP zによって供される)に基づいてTWAPを見つけることができる。
【００４９】
UEがTWAGのアドレスを発見するための第2の知られている解決法は、TWAGのブロードキャストアドレスを使用し、TWAGに第1の信号メッセージ(たとえば、PDN接続を確立するための要求)を送ることでもよい。そのような要求を受信したとき、そのTWAG(または別の使用可能なTWAG)は、手順が完了したときにUEに応答することができる。UEは、その後の信号メッセージの応答を送るTWAGのアドレスを使用および記憶することができる。
【００５０】
UEがTWAGのアドレスを発見するための第3の知られている解決法は、使用されることになるTWAGのアドレスを要求するアクセスポイントの後方のネットワークに要求を送ること(たとえば、新しいL2プロトコルを使用しておよびブロードキャストでメッセージを送って)でもよい。その要求を受信したとき、ネットワーク(たとえば、TWAGのうちの1つ)は、TWAGのアドレスを含む指示をUEに返すことができる。
【００５１】
本明細書に記載の実装形態の1つまたは複数の態様によれば、図8を参照すると、アクセス端末によって操作可能な、ゲートウェイ発見およびL2移動性のための例示的方法論800が示される。方法800は、810において、アクセスポイントに接続するステップを含み得る。例示的一態様で、そのアクセスポイントに接続するステップは、別のアクセスポイントからそのアクセスポイントにハンドオーバするステップを指す。いくつかの実装形態では、アクセスポイントはWLAN向けである。
【００５２】
方法800は、820において、セキュリティ資格証明(たとえば、暗号化および認証キー)とそのアクセス端末によって前に使用されたアドレス指定および経路指定構成とを判定するステップを含み得る。例示的一態様では、セキュリティ資格証明は、暗号化キーまたは認証キーあるいは他のそのような資格証明を含む。
【００５３】
方法800は、830において、セキュリティ資格証明が、そのアクセスネットワークとの認証を実行するために、そのアクセス端末によって再使用され得るかどうかを判定するステップを含み得る。例示的一態様では、アクセスネットワークは、現在のTWAGを含む。いくつかの実装形態では、アクセスネットワークは、EPCに接続される。
【００５４】
方法800は、840において、そのアドレス指定および経路指定構成がそのアクセス端末によって再使用され得るかどうかを判定するステップを含み得る。例示的一態様では、そのアドレス指定および経路指定構成が再使用され得るかどうかを判定するステップは、DNA手順を使用するステップを含む。
【００５５】
続けて図8を参照すると、任意選択であり、モバイルデバイスまたはその構成要素によって実行することができる、さらなる動作または態様も示される。方法800は、示され得る任意の後続のダウンストリームブロックを必ずしも含む必要なく、示されたブロックのうちのいずれかの後に、終了することができる。ブロックの番号は、そのブロックが方法800に従って実行され得る特定の順番を暗示しないことに、さらに留意されたい。
【００５６】
方法800は、任意選択で、850において、セキュリティ資格証明とアドレス指定および経路指定構成とが再使用可能であることに応答して、前の信頼できるワイヤレスアクセスゲートウェイ(TWAG)が現在のTWAGとしてそのアクセス端末によって再使用され得るかどうかを判定するステップを含み得る。前のTWAGが再使用可能である場合、次いで、さらなるステップは必要とされないことがある。例示的一態様では、前のTWAGが再使用され得るかどうかを判定するステップは、アクセスネットワークに問合せを送るステップを含む。その問合せは、たとえば、現在のTWAGのアドレスを含み得る。いくつかの実装形態では、その問合せは、ブロードキャストレイヤ2アクセスを介して送ることができる。
【００５７】
方法800は、任意選択で、860において、前のTWAGが現在のTWAGとして再使用可能ではないことに応答して、各アクティブなPDN接続について、制御プロトコルを使用し、パケットデータネットワーク(PDN)接続確立要求をアクセスネットワークに送るステップを含み得る。例示的一態様では、PDN接続確立要求は、その要求が新しいPDN接続を求めるものではないことを指示するハンドオーバ指示を含む。例示的一態様では、PDN接続確立要求は、その要求が新しいPDN接続のためではないことを指示するハンドオーバ指示を含む。
【００５８】
方法800は、任意選択で、870において、次のことに応答して、各アクティブなPDN接続について、制御プロトコルを使用し、パケットデータネットワーク(PDN)接続確立要求をアクセスネットワークに送るステップを含み得る:(a)そのセキュリティ情報が再使用可能ではないこと、または(b)そのアドレス指定および経路指定構成が再使用可能ではないこと。
【００５９】
本明細書に記載の実装形態の1つまたは複数の態様によれば、図9は、ゲートウェイ発見およびL2移動性のための例示的装置900のブロック図である。例示的装置900は、モバイルコンピューティングデバイスとしてあるいは中で使用するためのプロセッサまたは同様のデバイス/構成要素として構成され得る。一例では、装置900は、プロセッサ、ソフトウェア、またはその組合せ(たとえば、ファームウェア)によって実装される機能を表すことができる機能ブロックを含み得る。別の例では、装置900は、システムオンチップ(SoC)または同様の集積回路(IC)でもよい。
【００６０】
一実装形態では、装置900は、アクセスポイントに接続するための電気的構成要素またはモジュール910を含み得る。装置900は、セキュリティ資格証明と前に使用されたアドレス指定および経路指定構成とを判定するための電気的構成要素920を含み得る。装置900は、セキュリティ資格証明が、そのアクセスネットワークとの認証を実行するために、そのアクセス端末によって再使用され得るかどうかを判定するための電気的構成要素930を含み得る。装置900は、アドレス指定および経路指定構成がそのアクセス端末によって再使用され得るかどうかを判定するための電気的構成要素940を含み得る。
【００６１】
さらなる関連態様では、装置900は、任意選択で、セキュリティ資格証明とアドレス指定および経路指定構成とが再使用可能であることに応答して、前の信頼できるワイヤレスアクセスゲートウェイ(TWAG)が現在のTWAGとしてそのアクセス端末によって再使用され得るかどうかを判定するための電気的構成要素950を含み得る。装置900は、任意選択で、前のTWAGが現在のTWAGとして再使用可能ではないことに応答して、各アクティブなPDN接続について、制御プロトコルを使用し、パケットデータネットワーク(PDN)接続確立要求をアクセスネットワークに送るための電気的構成要素960を含み得る。装置900は、任意選択で、次のことに応答して、各アクティブなPDN接続について、制御プロトコルを使用し、パケットデータネットワーク(PDN)接続確立要求をアクセスネットワークに送るための電気的構成要素970を含み得る:(a)セキュリティ情報が再使用可能ではないこと、または(b)アドレス指定および経路指定構成が再使用可能ではないこと。
【００６２】
さらなる関連態様で、装置900は、任意選択で、プロセッサ構成要素902を含み得る。プロセッサ902は、バス901または同様の通信結合を介して構成要素910〜970と作動している通信中でもよい。プロセッサ902は、電気的構成要素910〜970によって実行されるプロセスまたは機能の開始およびスケジューリングをもたらすことができる。
【００６３】
よりさらなる関連態様で、装置900は、無線送受信機構成要素903を含み得る。独立型受信機および/または独立型送信機が、送受信機903の代わりにまたはそれとともに使用され得る。装置900は、任意選択で、たとえば、メモリデバイス/構成要素904など、情報を記憶するための構成要素を含み得る。コンピュータ可読媒体またはメモリ構成要素904は、バス901などを介して装置900の他の構成要素に動作可能なように結合され得る。メモリ構成要素904は、構成要素910〜970、およびその副構成要素、またはプロセッサ902、あるいは本明細書で開示される方法のプロセスおよび動作に影響を及ぼすためのコンピュータ可読命令およびデータを記憶するように適合され得る。メモリ構成要素904は、構成要素910〜970に関連する機能を実行するための命令を保持することができる。メモリ904の外部にあるものとして示されるが、構成要素910〜970はメモリ904内に存在し得ることを理解されたい。図9の構成要素は、プロセッサ、電子デバイス、ハードウェアデバイス、電子副構成要素、論理回路、メモリ、ソフトウェアコード、ファームウェアコードなど、またはその任意の組合せを備え得ることに、さらに留意されたい。
【００６４】
本明細書に記載の実装形態の1つまたは複数の態様によれば、図10を参照すると、ネットワークエンティティによって操作可能な、ゲートウェイ発見およびL2移動性のための例示的方法論1000が示される。方法1000は、1010において、前の信頼できるワイヤレスアクセスゲートウェイ(TWAG)が現在のTWAGとしてそのアクセス端末によって再使用可能であるかどうかに関するアクセス端末からの問合せを受信するステップを含み得る。例示的一態様では、ネットワークエンティティは、現在のTWAGを含む。
【００６５】
方法1000は、1020において、前のTWAGが再使用可能であるかどうかを判定するステップを含み得る。
【００６６】
方法1000は、1030において、前のTWAGが再使用可能であるかどうかを指示する応答をアクセス端末に送るステップを含み得る。
【００６７】
図10を続けて参照すると、任意選択であり、モバイルデバイスまたはその構成要素によって実行され得る、さらなる動作または態様も示されている。方法1000は、示され得る任意の後続のダウンストリームブロックを必ずしも含む必要なく、示されたブロックのうちのいずれかの後に、終了することができる。ブロックの番号は、そのブロックが方法1000に従って実行され得る特定の順番を暗示しないことに、さらに留意されたい。
【００６８】
方法1000は、任意選択で、1040において、アクセス端末からパケットデータネットワーク(PDN)接続確立要求を受信するステップを含み得る。
【００６９】
方法1000は、任意選択で、1050において、前のTWAGのためのGPRSトンネリングプロトコル(GTP)トンネルが、現在のTWAGに対応するアドレスに移動されるべきかどうかを判定するステップを含み得る。
【００７０】
方法1000は、任意選択で、1060において、PDN確立手順が完了したことを指示する確認をアクセス端末に送るステップを含み得る。例示的一態様では、その確認を送るステップは、制御プロトコル(たとえば、WLCPなど)を使用するステップを含む。
【００７１】
方法1000は、任意選択で、1070において、前のTWAGのGTPトンネルが移動されるべきであるという判定に応答して、前のTWAGのGTPトンネルを現在のTWAGに対応するアドレスに移動するステップを含み得る。
【００７２】
本明細書に記載の実装形態の1つまたは複数の態様によれば、図11は、ゲートウェイ発見およびL2移動性のための例示的装置1100のブロック図である。例示的装置1100は、ネットワークエンティティとしてまたはその中で使用するためのプロセッサもしくは同様のデバイス/構成要素として構成され得る。一例では、装置1100は、プロセッサ、ソフトウェア、またはその組合せ(たとえば、ファームウェア)によって実装される機能を表し得る機能ブロックを含み得る。別の例では、装置1100は、システムオンチップ(SoC)または同様の集積回路(IC)でもよい。
【００７３】
一実装形態では、装置1100は、前の信頼できるワイヤレスアクセスゲートウェイ(TWAG)が現在のTWAGとしてアクセス端末によって再使用可能であるかどうかに関するアクセス端末からの問合せを受信するための電気的構成要素またはモジュール1110を含み得る。装置1100は、前のTWAGが再使用可能であるかどうかを判定するための電気的構成要素1120を含み得る。装置1100は、前のTWAGが再使用可能であるかどうかを指示する応答をアクセス端末に送るための電気的構成要素1130を含み得る。
【００７４】
さらなる関連態様では、装置1100は、任意選択で、アクセス端末からPDN接続確立要求を受信するための電気的構成要素1140を含み得る。装置1100は、任意選択で、前のTWAGのためのGPRSトンネリングプロトコル(GTP)トンネルが、現在のTWAGに対応するアドレスに移動されるべきかどうかを判定するための電気的構成要素1150を含み得る。装置1100は、任意選択で、PDN確立手順が完了したことを指示する確認をアクセス端末に送るための電気的構成要素1160を含み得る。装置1100は、任意選択で、前のTWAGのGTPトンネルが移動されるべきであるという判定に応答して、前のTWAGのGTPトンネルを現在のTWAGに対応するアドレスに移動するための電気的構成要素1170を含み得る。
【００７５】
簡潔さを目的として、装置1100に関する残りの詳細はさらに詳述されないが、装置1100の残りの特徴および態様は、図10の装置1000に関して前述されたものとほぼ同様であることを理解されたい。装置1100の各構成要素の機能は、本システムの任意の適切な構成要素内で実装するまたは任意の適切な形で組み合わせることができることが、当業者には理解されよう。
【００７６】
本明細書の開示に関して記載された様々な例示的論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、またはその両方の組合せとして実装され得ることが、当業者にはさらに理解されよう。ハードウェアおよびソフトウェアのこの互換性を明確に示すために、様々な例示的構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップは、概して、それらの機能に関して前述された。そのような機能がハードウェアとして実装されるかソフトウェアとして実装されるかは、特定の適用例およびシステム全体に課される設計制約に応じて決まる。熟練した職人は、各特定の適用例について変化する方法で、記載された機能を実装することができるが、そのような実装の決定は、本開示の範囲からの逸脱をもたらすものとして解釈されるべきではない。
【００７７】
本明細書の開示に関して記載された方法またはアルゴリズムの動作は、直接ハードウェアにおいて、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールにおいて、またはその2つの組合せにおいて実施され得る。ソフトウェアモジュールは、RAMメモリ、フラッシュメモリ、ROMメモリ、EPROMメモリ、EEPROMメモリ、レジスタ、ハードディスク、取外し可能ディスク、CD-ROM、または当技術分野で知られている任意の他の形態の記憶媒体に存在し得る。例示的な記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み取り、記憶媒体に情報を書き込むことができるように、プロセッサに結合される。代替で、記憶媒体は、プロセッサに不可欠でもよい。プロセッサおよび記憶媒体は、ASIC内に存在してもよい。ASICは、ユーザ端末内に存在してもよい。代替で、プロセッサおよび記憶媒体は、ユーザ端末内の個別の構成要素として存在してもよい。
【００７８】
1つまたは複数の例示的設計では、記載された機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはその任意の組合せにおいて実装され得る。ソフトウェアにおいて実装される場合、それらの機能は、非一時的コンピュータ可読媒体上の1つまたは複数の命令またはコードとして記憶するまたは送信することができる。非一時的コンピュータ可読媒体は、ある場所から別の場所へのコンピュータプログラムの転送を円滑化する任意の媒体を含む、コンピュータ記憶媒体と通信媒体の両方を含む。記憶媒体は、汎用または専用コンピュータによってアクセスされ得る任意の利用可能な媒体でもよい。限定ではなく例として、そのようなコンピュータ可読媒体は、RAM、ROM、EEPROM、CD-ROMもしくは他の光ディスクストレージ、磁気ディスクストレージもしくは他の磁気ストレージデバイス、または、命令もしくはデータ構造の形態の所望のプログラムコード手段を搬送または記憶するために使用され得、汎用もしくは専用コンピュータまたは汎用もしくは専用プロセッサによってアクセスされ得る、任意の他の媒体を含み得る。本明細書で使用される場合、ディスク(disk)およびディスク(disc)は、コンパクトディスク(disc)(CD)、レーザディスク(登録商標)(disc)、光ディスク(disc)、デジタル多用途ディスク(disc)(DVD)、フロッピー(登録商標)ディスク(disk)およびブルーレイディスク(disc)を含み、ディスク(disk)は、通常、データを磁気的に再生し、ディスク(disc)は、データをレーザで光学的に再生する。上記の組合せもまた、非一時的コンピュータ可読媒体の範囲内に含まれるべきである。
【００７９】
本開示の前述の説明は、当業者が本開示を行うまたは使用することを可能にするために提供される。本開示への様々な修正が当業者には容易に明らかになり、本明細書で定義する一般原理は、本開示の範囲を逸脱することなく他の変形形態に適用され得る。したがって、本開示は、本明細書で説明される例および設計に限定されるものではなく、本明細書で開示される原理および新規の特徴に一致する最大の範囲を与えられるものである。
【符号の説明】
【００８０】
100  ワイヤレス通信ネットワーク
102a  マクロセル
102b  マクロセル
102c  マクロセル
102x  ピコセル
102y  フェムトセル
102z  フェムトセル
110  eNB
110r  中継局
120  ユーザ機器
200  無線フレーム
202  フレーム
204  サブフレーム
206  サブフレーム0
208  スロット0
210  スロット1
212  シンボル期間
214  第1のシンボル期間
312  データソース
320  送信プロセッサ
330  送信多出力多入力プロセッサ
332  変調装置
334  アンテナ
336  MIMO検出器
338  受信プロセッサ
339  データシンク
340  コントローラ/プロセッサ
342  メモリ
344  スケジューラ
352  アンテナ
354  復調装置
356  MIMO検出器
358  受信プロセッサ
360  データシンク
362  データソース
364  送信プロセッサ
366  TX MIMOプロセッサ
380  コントローラ/プロセッサ
382  メモリ
410  UE
420  WLANアクセスネットワーク
422  WLAN
424  信頼できるWLAN AAAプロキシ
426  信頼できるWLANアクセスゲートウェイ
430  3GPPホームネットワーク
432  ホーム加入者サーバ
434  3GPP認証許可および課金サーバ
436  PDNゲートウェイ
450  3GPP訪問先ネットワーク
534  3GPP AAAサーバ
540  3GPP訪問先ネットワーク
542  3GPP AAAプロキシ
610  UE
620  信頼できるWLANアクセスネットワーク
640  HSS/AAAサーバ
720  信頼できるWLANアクセスネットワーク
730  第1のPDN-GW
740  第2のPDN-GW
750  訪問ポリシ課金およびルール機能
770  ホームポリシ課金およびルール機能
780  HSS/AAAサーバ
900  装置
901  バス
902  プロセッサ
903  無線送受信機構成要素
904  メモリデバイス/構成要素
910  電気的構成要素
920  電気的構成要素
930  電気的構成要素
940  電気的構成要素
950  電気的構成要素
960  電気的構成要素
970  電気的構成要素
1100  装置
1110  電気的構成要素またはモジュール
1120  電気的構成要素
1130  電気的構成要素
1140  電気的構成要素
1150  電気的構成要素
1160  電気的構成要素
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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