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特許6089101３ＧＰＰＬＴＥネットワークにおけるプーリングされるトランスポート機能及び制御機能
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6089101
(24)【登録日】2017年2月10日
(45)【発行日】2017年3月1日
(54)【発明の名称】３ＧＰＰＬＴＥネットワークにおけるプーリングされるトランスポート機能及び制御機能
(51)【国際特許分類】
H04W 92/12 20090101AFI20170220BHJP
H04W 88/08 20090101ALI20170220BHJP
H04W 88/12 20090101ALI20170220BHJP
【ＦＩ】
H04W92/12
H04W88/08
H04W88/12
【請求項の数】24
【全頁数】24
(21)【出願番号】特願2015-514620(P2015-514620)
(86)(22)【出願日】2013年5月7日
(65)【公表番号】特表2015-524200(P2015-524200A)
(43)【公表日】2015年8月20日
(86)【国際出願番号】IB2013053672
(87)【国際公開番号】WO2013179160
(87)【国際公開日】20131205
【審査請求日】2015年4月13日
(31)【優先権主張番号】13/484,903
(32)【優先日】2012年5月31日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】598036300
【氏名又は名称】テレフオンアクチーボラゲット エルエム エリクソン（パブル）
(74)【代理人】
【識別番号】100095957
【弁理士】
【氏名又は名称】亀谷 美明
(74)【代理人】
【識別番号】100096389
【弁理士】
【氏名又は名称】金本 哲男
(74)【代理人】
【識別番号】100101557
【弁理士】
【氏名又は名称】萩原 康司
(74)【代理人】
【識別番号】100128587
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 一騎
(72)【発明者】
【氏名】コモー、アドリアン
(72)【発明者】
【氏名】ドナルド、ディヴィッド
(72)【発明者】
【氏名】ミュラ、ラリー
(72)【発明者】
【氏名】リチャーズ、クリストファー
【審査官】
篠田 享佑
(56)【参考文献】
【文献】
特表２００９−５０４０４７（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１３−１９７８９５（ＪＰ，Ａ）
【文献】
3rd Generation Partnership Project，Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Overall description; Stage 2(Release 10)，3GPP TS 36.300 V10.7.0 (2012-03)，２０１２年 ３月１４日，５０、５１ページ
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｈ０４Ｂ ７／２４− ７／２６
Ｈ０４Ｗ ４／００−９９／００
３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１−４
ＳＡ ＷＧ１−４
ＣＴ ＷＧ１、４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
共有ネットワーク上で複数のｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）（８０２）についてのトランスポート及び制御機能を管理するためのトランスポート及び制御（Ｔ＆Ｃ）プールエンティティとして機能するように構成されるサーバであって、
前記サーバは、コンピュータ命令を実行するように構成されるプロセッサ（１５２０）と、前記コンピュータ命令を記憶するように構成されるメモリ（１５１０）と、を備え、前記コンピュータ命令は、Ｔプールコンポーネント及びＣプールコンポーネントへと分離され、
前記Ｃプールコンポーネントは、拡張制御プレーンで動作してユーザ機器（ＵＥ）と通信する第１のＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）コンポーネントと、前記拡張制御プレーンで動作してｅＮＢと通信するＲＲＣ（Radio Resource Controller）コンポーネントと、を含み、
前記Ｔプールコンポーネントは、拡張データプレーンで動作して前記ＵＥと通信する第２のＰＤＣＰコンポーネントと、前記拡張データプレーンで動作してサービングゲートウェイ（ＳＧＷ）と通信するＧＴＰ（General Packet Radio System Tunneling Protocol）コンポーネントと、を含む、
サーバ。
前記サーバは、コンピュータ命令を実行するように構成されるプロセッサ（１５２０）と、前記コンピュータ命令を記憶するように構成されるメモリ（１５１０）と、を備え、前記コンピュータ命令は、Ｔプールコンポーネント及びＣプールコンポーネントへと分離され、
前記Ｃプールコンポーネントは、拡張制御プレーンで動作してユーザ機器（ＵＥ）と通信する第１のＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）コンポーネントと、前記拡張制御プレーンで動作してｅＮＢと通信するＲＲＣ（Radio Resource Controller）コンポーネントと、を含み、
前記Ｔプールコンポーネントは、拡張データプレーンで動作して前記ＵＥと通信する第２のＰＤＣＰコンポーネントと、前記拡張データプレーンで動作してサービングゲートウェイ（ＳＧＷ）と通信するＧＴＰ（General Packet Radio System Tunneling Protocol）コンポーネントと、を含む、
サーバ。
【請求項2】
前記共有ネットワークは、ＩＰネットワーク（８０８）である、請求項１のサーバ。
【請求項3】
前記複数のｅＮＢ（８０２）に関連付けられる、前記サーバと他のトランスポート及び制御（Ｔ＆Ｃ）プールエンティティ（１１０２）との間のモビリティイベントを管理するように構成されるモビリティイベントコンポーネント、をさらに含む、請求項１又は請求項２のいずれかのサーバ。
【請求項4】
拡張される前記サーバは、他のトランスポート及び制御（Ｔ＆Ｃ）プールエンティティ（１１０２）との通信のための修正されたＸ２インタフェース（５０４）コンポーネント、をさらに含む、請求項１〜３のいずれかのサーバ。
【請求項5】
前記サーバは、前記サーバと前記複数のｅＮＢ（８０２）との間のセキュリティを管理するように構成されるデータプレーンセキュリティコンポーネント、をさらに含む、請求項１〜４のいずれかのサーバ。
【請求項6】
前記データプレーンセキュリティコンポーネントは、前記複数のｅＮＢ（８０２）への送信前にデータを暗号化し、前記複数のｅＮＢ（８０２）から受信されるデータを逆暗号化する、ように構成される暗号化／逆暗号化コンポーネント、をさらに含む、請求項５のサーバ。
【請求項7】
トランスポートパケットの送信前にデータ量を低減するように構成される圧縮コンポーネント、をさらに含む、請求項１〜６のいずれかのサーバ。
【請求項8】
前記圧縮コンポーネントは、ロバストヘッダ圧縮（ＲｏＨＣ）を使用するように構成される、請求項７のサーバ。
【請求項9】
前記ＧＴＰコンポーネントは、拡張される汎用トンネリングプロトコルを使用する、請求項１〜８のいずれかのサーバ。
【請求項10】
前記拡張される汎用トンネリングプロトコルは、パケットをＧＴＰｖ１−Ｐの拡張される汎用トンネリングプロトコルのパケットとして識別するように構成される未使用ヘッダ位置を有するＧＴＰｖ１−Ｕ仕様プロトコルである、請求項９のサーバ。
【請求項11】
前記拡張される汎用トンネリングプロトコルは、パケットをＧＴＰｖ１−Ｐの拡張される汎用トンネリングプロトコルのパケットとして識別するように構成されるメッセージタイプフィールドを有するＧＴＰｖ１−Ｕ仕様プロトコルである、請求項９のサーバ。
【請求項12】
前記サーバは、拡張されるサービングゲートウェイ（Ｓ−ＧＷ）ノード（７０４）である、請求項１〜１１のいずれかのサーバ。
【請求項13】
前記サーバは、汎用ハードウェアプラットフォーム及び前記共有ネットワーク内の既存のネットワークノードのうちの一方において実装される、管理用ｅＮＢサーバ（５０２）である、請求項１のサーバ。
【請求項14】
前記サーバは、拡張されるモビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）（９１０）である、請求項１のサーバ。
【請求項15】
前記サーバは、サービングゲートウェイ（Ｓ−ＧＷ）ノード（７０６）と組み合わせられる拡張されるＭＭＥである、請求項１４のサーバ。
【請求項16】
複数の拡張されるｎｏｄｅＢ（ｅＮＢ）（８０２）及び前記複数の拡張されるｎｏｄｅＢ（ｅＮＢ）（８０２）に関連付けられるセルの管理についてのトランスポート及び制御（Ｔ＆Ｃ）機能を一元化するための、メモリに記憶され、プロセッサ上で実行される方法であって、前記方法は、
前記複数のｅＮＢ（８０２）の各々に関連付けられる前記Ｔ＆Ｃ機能を１つ以上のＴ＆Ｃプールエンティティ（９０６）に配備することと、
前記複数のｅＮＢに関連付けられるモビリティイベントを、インタフェースを使用して前記１つ以上のＴ＆Ｃプールエンティティ（９０６）間で協調させることと、
制御シグナリング及びデータパケットを、前記制御シグナリング及びデータパケットに関連付けられる共有ネットワークにわたるプロトコルを使用して、前記複数のｅＮＢ（８０２）と前記１つ以上のＴ＆Ｃプールエンティティ（９０６）との間で送信することと
を含む、方法。
前記複数のｅＮＢ（８０２）の各々に関連付けられる前記Ｔ＆Ｃ機能を１つ以上のＴ＆Ｃプールエンティティ（９０６）に配備することと、
前記複数のｅＮＢに関連付けられるモビリティイベントを、インタフェースを使用して前記１つ以上のＴ＆Ｃプールエンティティ（９０６）間で協調させることと、
制御シグナリング及びデータパケットを、前記制御シグナリング及びデータパケットに関連付けられる共有ネットワークにわたるプロトコルを使用して、前記複数のｅＮＢ（８０２）と前記１つ以上のＴ＆Ｃプールエンティティ（９０６）との間で送信することと
を含む、方法。
【請求項17】
前記Ｔ＆Ｃプールエンティティ（９０６）は、既存のネットワークノードに組み込まれる、請求項１６の方法。
【請求項18】
前記Ｔ＆Ｃプールエンティティ（９０６）は、汎用ハードウェアノードに組み込まれる、請求項１６の方法。
【請求項19】
前記１つ以上のＴ＆Ｃプールエンティティ（９０６）により、前記複数のｅＮＢ（８０２）からのＰＨＹ、ＭＡＣ、及びＲＬＣの複数の測定値の間の相関をとることと、
前記１つ以上のＴ＆Ｃプールエンティティ（９０６）により、前記測定値に基づいて前記複数のｅＮＢ（８０２）にわたる第１段階の無線リソース割り当てを行うことと
をさらに含む、請求項１６〜１８のいずれかの方法。
前記１つ以上のＴ＆Ｃプールエンティティ（９０６）により、前記測定値に基づいて前記複数のｅＮＢ（８０２）にわたる第１段階の無線リソース割り当てを行うことと
をさらに含む、請求項１６〜１８のいずれかの方法。
【請求項20】
第１のノード（６１８）におけるトランスポート機能と第２のノード（６１６）における制御機能とによって前記Ｔ＆Ｃプールエンティティ（９０６）を構成すること、をさらに含む、請求項１６〜１９のいずれかの方法。
【請求項21】
前記インタフェースは、修正されたＸ２インタフェース（５０４）である、請求項１６〜２０のいずれかの方法。
【請求項22】
前記送信することは、ＩＰベースの共有ネットワーク（８０８）上で実行される、請求項１６〜２１のいずれかの方法。
【請求項23】
前記送信することの前に前記Ｔ＆Ｃプールエンティティ（９０６）によりパケット圧縮を実行すること、をさらに含む、請求項１６〜２２のいずれかの方法。
【請求項24】
前記パケット圧縮は、ロバストヘッダ圧縮（ＲｏＨＣ）である、請求項２３の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、一般に、電気通信システムに関し、具体的には、ｅＮｏｄｅＢエンティティからＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）機能及びＲＬＣ（Radio Link Control）プロトコル機能を切り離すための方法、システム、デバイス、及びソフトウェアに関する。
【背景技術】
【0002】
従来技術の図１に描かれた、ＷＣＤＭＡ（wideband code division multiple access）ネットワーク又はＵＭＴＳ（universal mobile telecommunications system）ネットワークといった、既存の３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Program）のＵＴＲＡＮ（universal terrestrial radio access networks）１００は、ＵＴＲＡＮ１０２を２つのエンティティに分ける。第１のエンティティは、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）１０４であり、第２のエンティティは、ｎｏｄｅＢ１０６である。ＲＮＣ１０４は、それが接続されたｎｏｄｅＢ１０６デバイスを、無線リソース管理機能とモビリティ管理機能の一部とを提供することにより制御する。ＲＮＣ１０４はまた、ユーザデータを、ユーザ機器（ＵＥ）１０８への及びユーザ機器（ＵＥ）１０８からの中継の間に損なわれることから保護するために、データ暗号化／逆暗号化サービスを提供する。ｎｏｄｅＢ１０６は、セルの定義されたエリア内のＵＥ１０８との通信のための送信機及び受信機を提供する。ＵＥ１０８が地理的な場所を変える際の１つのｎｏｄｅＢ１０６から異なるＲＮＣ１０４の制御下の別のｎｏｄｅＢ１０６へのＵＥ１０８のハンドオーバーを容易にするために、ＲＮＣ１０４は、コアネットワーク１１０と隣接ＲＮＣ１０６の双方と通信しなくてはならない。
【0003】
図１の３ＧＰＰ ＵＴＲＡＮ１００とは対照的に、従来技術の図２に描かれたＬＴＥ（Long Term Evolution）ベースのＥＵＴＲＡＮ（evolved universal terrestrial radio access networks）１００のアーキテクチャは、ＬＴＥネットワークからＲＮＣ１０４を取り除いている。ＲＮＣ１０４の機能は、モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）２０２及びｅＮＢ（evolved Node-B）２０４のような双方のコアネットワーク要素に分散させられている。複雑化の要因として、ＲＮＣ１０６の機能の一部のｅＮＢ２０４への導入は、ＵＥ１０８がセル内を動き回り及び１つのｅＮＢ２０４から別へと移行するために、ｅＮＢ２０４間で情報を交換するための新たなｅＮＢ間インタフェース２０６についての要件、及び複雑なハンドオフシグナリングプロトコル、という結果を生じさせている。
【0004】
さらに、従来のＬＴＥ無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）は、Ｓ１インタフェース２０８を介してＭＭＥ２０２／サービングゲートウェイ（Ｓ−ＧＷ）エンティティに接続された分散型ｅＮＢ２０４によって構成され、ｅＮＢ２０４は、Ｘ２インタフェース２０６により互いに接続される。ＬＴＥ ｅＮＢ２０４は、無線リソース管理（ＲＲＭ）（即ち、無線ベアラ制御、無線流入制御、接続モビリティ制御、及び上りリンクと下りリンクとの双方におけるＵＥ１０８へのリソースの動的な割り当て）、ユーザデータストリームのインターネットプロトコル（ＩＰ）ヘッダ圧縮及び暗号化、ＭＭＥ２０２へのルーティングがＵＥ１０８によって提供された情報から決定されることができない場合のＵＥ１０８のアタッチメントでのＭＭＥ２０２の選択、Ｓ−ＧＷ２０２へのユーザプレーンデータのルーティング、ＭＭＥ２０２から発信するページングメッセージのスケジューリング及び送信、ＭＭＥ２０２又はＯ＆Ｍ（Operations and Maintenance）から発信されるブロードキャスト情報のスケジューリング及び送信、モビリティ及びスケジューリングのための測定及び測定レポート構成、といったトランスポート及び制御（Ｔ＆Ｃ）ケイパビリティをサポートするための機能群をホスティングする。
【0005】
既存の３ＧＰＰ ｅＮＢ３０２の機能３００の従来技術の図３に描かれているように、ｅＮＢ３０２が、ＬＴＥネットワークにより要するＴ＆Ｃ機能を具現化するので、共通的な共有型のＵＴＲＡＮ１０２ＲＮＣ１０４は必要とされない。具体的には、ｅＮＢ３０２は、ｅＮＢ３０２のセルカバレッジエリアにおけるＵＥ１０８のためのモビリティと無線リソースとを管理する無線リソース制御（ＲＲＣ）３０４の機能と、ユーザプレーンメッセージ及び制御プレーンメッセージのためにより下位のレイヤにＬ３サービスを提供するＰＤＣＰ（Packet Data Coverage Protocol）３０６の機能とを含む。Ｌ３サービスの例は、重複検出及び削除を含むデータの順序性（in-sequence）デリバリ、ユーザプレーンデータ及び制御プレーンデータのユーザプレーンＩＰヘッダ圧縮及び暗号化、並びにユーザプレーンデータ及び制御プレーンデータの完全性保護である。各々のｅＮＢ３０２は従来、緊密に結合された地理的エリアをカバーする少数のセルをサポートする。１つのｅＮＢ３０２あたりのセルの個数は普通限られていて、例えば、１つのｅＮＢ３０２あたり３つのセルであり、ｅＮＢ３０２に組み込まれたＲＲＣ３０４の機能及びＰＤＣＰ３０６の機能は、ｅＮＢ３０２によって制御されるセルとそれらのセルに関連付けられるＵＥ１０８とをサポートすることに限られる。
【0006】
先に説明されたアーキテクチャに関連付けられる問題は、これらのサービスの使用において予想される成長によって強まる。ワイヤレスブロードバンドトラフィックは、さほど遠くない将来、毎年２倍を超えて増えることが予想される。この成長にペースを合わせることは、任意の所与の地理的エリアにおけるセルの数の比例的な増加を要するであろう。ヘテロジーニアスネットワークをサポートするＬＴＥアドバンストの特徴の導入と、より多くの数のセルの要件とにより、所与の地理的エリアにおけるセルの数は１００倍を上回る増加が予期され、これに伴いセル間モビリティイベントの数は比例的に増加する。
【0007】
モビリティ管理機能を提供するｅＮＢ３０２に関連付けられて浮かび上がってきている別の問題は、Ｍｕｌｔｉ−ＲＡＴ（Multiple Radio Access Technology）を含むネットワーク展開の進化傾向、即ち、ＷＣＤＭＡ、ＷｉＦｉ、及びＣＤＭＡといった異なる無線接続技術間のモビリティである。この問題は、ＬＴＥ ｅＮＢ３０２のアーキテクチャがモビリティ管理機能を含むがゆえに発生する。結果として、ハードウェア技術の各々を認識することをｅＮＢ３０２に要求するモビリティ協調の一部が、ｅＮＢ３０２レベルで分散させられる。
【0008】
増加するセル密度に関連付けられる既存のアーキテクチャに伴う問題に関連する別の問題は、ｅＮＢ３０２間でのユーザコンテキスト（例えば、セキュリティ鍵、ロバストヘッダ圧縮（ＲＯＨＣ）、ＲＲＣ３０４、及びセッションステート）の転送の数が、モビリティイベントの数の増加とともに増加することである。このデータが正常であること及び時間に敏感であることは、ＵＥ１０８が１つのｅＮＢ３０２のカバレッジエリアから別へと移行している間にユーザセッションを維持するのにクリティカルである。転送の要件を満たすことの失敗は、破棄された呼又はセッションという結果を生じる。しかしながら、この要件を満たすことは、複雑で、誤りを被りやすく、必要なハイレベルのモビリティ性能を提供するようにＲＡＮを設計することは、相対的に静的なネットワーク及び著しい動作オーバーヘッドを要する。一方で、ＬＴＥネットワークは今、それらのライフサイクルの成長過程にあるので、結果として、本質的に静的でないネットワークにおいてモビリティ性能を維持することは、ネットワークオペレータにとって問題が多く、高価であろう。さらに、ＭＭＥ／Ｓ−ＧＷノード２０２は現在、相対的に限られた数のＳ１インタフェースをハンドリングするように設計されている。結果として、これらのノードは、展開されるｅＮＢ３０２の数の１００倍効率的に機能しようと四苦八苦するであろう。
【0009】
従来技術の図４に描かれているように、ＰＤＣＰ４０６とＲＬＣ４０８との間のインタフェース４１０は、ｅＮＢ４０２に関連付けられる内部的なソフトウェアインタフェースとして定義されている。それに応じて、このインタフェースのために仕様化されたプロトコル又はトランスポートは無く、即ち、ｅＮＢ４０２の外側へＲＲＣ４０４及びＰＤＣＰ４０６の機能を分散させる手法は無い。描かれている従来技術のｅＮＢ４０２において、機能間のインタフェースは３ＧＰＰ仕様により定義されておらず、それら機能を物理的に別個のネットワーク要素に配置することを可能とする仕組みは存在しないことに留意すべきである。
【0010】
上で説明した条件下で効率的に機能し、上で説明した解決策と比較してより良好なネットワーク性能をより低い運用コスト及びより高い信頼性と共に可能とする解決策について、市場の圧力が高まりつつある。
【0011】
［略語／頭字語］３ＧＰＰ Third Generation Partnership Program
ＣＤＭＡ Code Division Multiple Access
ＤＲＢ Data Radio Bearer
ＥＵＴＲＡＮ Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network
ＧＰＲＳ General Packet Radio Service
ＧＴＰ GPRS Tunnelling Protocol
ＩＡＮＡ Internet Assigned Numbers Authority
ＩＰ Internet Protocol
ＬＴＥ Long Term Evolution
ＭＡＣ Medium Access Layer
ＭＭＥ Mobility Management Entity
Ｍｕｌｔｉ−ＲＡＴ Multiple Radio Access Technology
Ｏ＆Ｍ Operation and Maintenance
ＰＤＣＰ Packet Data Convergence Protocol
ＰＤＵ Protocol Data Unit
ＰＨＹ Physical Layer
ＲＡＮ Radio Access Network
ＲＢＳ Radio Base Station
ＲＬＣ Radio Link Control
ＲＮＣ Radio Network Controller
ＲＯＨＣ Robust Header Compression
ＲＲＣ Radio Resource Control
ＲＲＭ Radio Resource Management
ＳＣＴＰ Stream Control Transmission Protocol
Ｓ−ＧＷ Serving Gateway
ＳＲＢ Signal Radio Bearer
Ｔ＆Ｃ Transport and Control Functions
ＴＥＩＤ Tunnel Endpoint Identifier
ＵＤＰ User Datagram Protocol
ＵＥ User Equipment
ＵＭＴＳ Universal Mobile Telecommunications System
ＵＴＲＡＮ Universal Terrestrial Radio Access Network
ＷＣＤＭＡ Wideband Code Division Multiple Access
ＷｉＦｉ Trademark for Wireless IEEE 802.11 Standards
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0012】
一態様によると、共有ネットワーク上で複数のｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）についてのトランスポート機能を管理するためのサーバは、コンピュータ命令を実行するように構成されるプロセッサと上記コンピュータ命令を記憶するように構成されるメモリとを含み、上記コンピュータ命令は、さらに、複数のｅＮＢについてのトランスポート機能を、上記複数のｅＮＢから切り離される（decoupled）やり方で管理するように構成されるＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）コンポーネントと、上記共有ネットワーク上で上記サーバと上記複数のｅＮＢとの間でトランスポートパケットを送信するように構成されるシグナリングプロトコルコンポーネントとを含む。
【0013】
この態様によると、一実施形態では、共有ネットワークはＩＰネットワークである。一実施形態では、サーバは、モビリティイベントを管理するように構成されるモビリティイベントコンポーネントをさらに含む。モビリティイベントは、サーバと他のトランスポート及び制御プール（Ｔ＆Ｃ）エンティティとの間で上記複数のｅＮＢに関連付けられる。一実施形態では、拡張されるサーバは、他のＴ＆Ｃプールエンティティとの通信のための修正されたＸ２インタフェースコンポーネントをさらに含む。いくつかの実施形態では、サーバは、サーバと複数のｅＮＢとの間のセキュリティを管理するように構成されるデータプレーンセキュリティコンポーネントをさらに含む。これらの実施形態において、データプレーンセキュリティコンポーネントは、複数のｅＮＢへの送信前にデータを暗号化し、複数のｅＮＢから受信されたデータを逆暗号化するように構成される暗号化／逆暗号化コンポーネントをさらに含み得る。いくつかの実施形態では、サーバは、トランスポートパケットの送信前にデータ量を低減するように構成される圧縮コンポーネントをさらに含む。いくつかの実施形態において、圧縮コンポーネントは、ロバストヘッダ圧縮を使用するように構成される。一実施形態では、シグナリングプロトコルコンポーネントは、拡張される汎用トンネリングプロトコルを使用する。いくつかの実施形態では、拡張される汎用トンネリングプロトコルは、パケットをＧＴＰｖ１−Ｐの拡張される汎用トンネリングプロトコルのパケットとして識別するように構成される未使用ヘッダ位置を有するＧＴＰｖ１−Ｕ仕様プロトコルである。一実施形態では、拡張される汎用トンネリングプロトコルは、パケットをＧＴＰｖ１−Ｐの拡張される汎用トンネリングプロトコルのパケットとして識別するように構成されるメッセージタイプフィールドを有するＧＴＰｖ１−Ｕ仕様プロトコルである。一実施形態では、シグナリングプロトコルコンポーネントは、非標準的（nonstandard）で一意のポート番号又は非標準的で一意のペイロードプロトコル識別子が、パケットをＳ１ＡＰ−Ｐパケットとして識別するために使用される、拡張されるＳ１ＡＰ−Ｐプロトコルを使用する。一実施形態では、サーバは、拡張されるサービングゲートウェイ（Ｓ−ＧＷ）ノードである。一実施形態では、サーバは、複数のｅＮＢから切り離された制御機能を管理するように構成されるＲＲＣコンポーネントをさらに含む。この実施形態において、サーバは、複数のｅＮＢについてのトランスポート機能及び制御機能の双方を管理する。一実施形態では、サーバは、汎用ハードウェアプラットフォームと共有ネットワーク内の既存のネットワークノードとの１つにおいて実装される、管理用ｅＮＢサーバである。一実施形態において、サーバは、拡張されるモビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）である。別の実施形態では、サーバは、サービングゲートウェイ（Ｓ−ＧＷ）ノードと組み合わせられる拡張されるＭＭＥである。
【0014】
別の態様によると、複数の拡張されるｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）及びそれらに関連付けられるセルの管理についてのトランスポート及び制御（Ｔ＆Ｃ）機能を一元化するための、メモリに記憶され、プロセッサ上で実行される方法は、上記複数のｅＮＢの各々に関連付けられる上記Ｔ＆Ｃ機能を１つ以上のＴ＆Ｃプールエンティティに配備することと、上記複数のｅＮＢに関連付けられるモビリティイベントを、インタフェースを使用して上記１つ以上のＴ＆Ｃプールエンティティ間で協調させることと、制御シグナリング及びデータパケットを、上記制御シグナリング及びデータパケットに関連付けられる共有ネットワークにわたるプロトコルを使用して、上記複数のｅＮＢと上記１つ以上のＴ＆Ｃプールエンティティとの間で送信することとを含む。
【0015】
この態様によると、一実施形態では、トランスポート及び制御（Ｔ＆Ｃ）プールエンティティは、既存のネットワークノードに組み込まれる。別の実施形態では、Ｔ＆Ｃプールエンティティは、汎用ハードウェアノードに組み込まれる。いくつかの実施形態では、方法は、１つ以上のＴ＆Ｃプールエンティティにより、複数のｅＮＢからのＰＨＹ、ＭＡＣ、及びＲＬＣ測定値の間の相関をとることを含む。これらの実施形態において、方法は、１つ以上のＴ＆Ｃプールエンティティにより、測定値に基づいて複数のｅＮＢにわたる第１段階の無線リソース割り当てを行うことをさらに含む。一実施形態では、方法は、第１のノードにおけるトランスポート機能と第２のノードにおける制御機能とによってＴ＆Ｃプールエンティティを構成することをさらに含む。一実施形態において、インタフェースは、修正されたＸ２インタフェースである。一実施形態において、送信することは、ＩＰベースの共有ネットワーク上で実行される。別の実施形態では、方法は、送信することの前にＴ＆Ｃプールエンティティによりパケット圧縮を実行することをさらに含む。この実施形態において、パケット圧縮は、ロバストヘッダ圧縮であり得る。
【図面の簡単な説明】
【0016】
添付図面は、例示的な実施形態を示す。
【0017】
【発明を実施するための形態】
【0018】
例示的な実施形態の以下の詳細な説明は、添付図面を参照する。異なる図面における同一の参照番号は、同一の又は同様の要素を特定するものである。また、以下の詳細な説明は、本発明を限定するものではない。その代わりに、本発明の範囲は、添付された特許請求の範囲により定義される。
【0019】
本明細書全体を通しての「一実施形態」又は「実施形態」への言及は、実施形態に関連して説明された特定の特徴、構造、又は特性が、本発明の少なくとも一実施形態に含まれることを意味する。かくして、本明細書全体を通してのさまざまな箇所における「一実施形態において」又は「実施形態において」という句の出現は、必ずしもすべてが同一の実施形態に言及しているわけではない。さらに、特定の特徴、構造、又は特性は、１つ以上の実施形態において任意の適切な手法で組み合わせられることができる。
【0020】
本明細書において説明される複数の例示的な実施形態は、当該例示的な実施形態に関連付けられ得る共通する特性のセットを有する。ここで、図５及び１つの例示的な実施形態を見ると、ｅＮＢエンティティから、ＰＤＣＰ機能及びＲＲＣ機能を切り離すことができる。ネットワーク５００の例示的な実施形態の一態様では、ＲＲＣ機能及びＰＤＣＰ機能に関連付けられるコンピュータ処理が、ｅＮＢから間引かれる（depopulated）。例示的な実施形態において、複数のｅＮＢから間引かれるＰＤＣＰ機能及びＲＲＣ機能（Ｌ３）はＴ＆Ｃプールとしても知られることに留意すべきである。例示的な実施形態を続けると、ｅＮＢは、それらがＬ１機能及びＬ２機能のみにフォーカスさせられるので、管理がより単純になる。新たなエンティティである、管理用（managed）ｅＮＢ（Ｍ−ｅＮＢ）５０２が、Ｌ３Ｔ＆Ｃプール機能を取り扱う。次に、例示的な実施形態において、Ｌ３Ｔ＆Ｃプール機能は、汎用ハードウェアプラットフォームを使用して実装され得るか、又は、既存のネットワーク要素に組み込まれ得る。例示的な実施形態を続けると、Ｌ３Ｔ＆Ｃプール機能は一元化させられるので、それらは、はるかにより多くの数のｅＮＢに、またそれに対応して、はるかにより多くの数のセル５０６に、Ｌ３サービスを提供する。
【0021】
例示的な実施形態を続けると、Ｍ−ｅＮＢ５０２は、多数のｅＮＢ（セル）、キャリア、及びＲＡＴからの物理、媒体アクセス、及び無線リンクの複数の測定値の間の相関をとる（correlate）ことができ、それにより、Ｍ−ｅＮＢ５０２が多数のｅＮＢ（セル）にわたる第１段階の無線リソース割り当て（例えば、周波数選択的スケジューリング）を行うことが可能になる。例示的な実施形態において、リソース割り当てが、数百ミリ秒〜数秒オーダーの相対的に長寿命（long-lived）なものであることに留意すべきである。さらに、例示的な実施形態において、トランスポートトラフィックデータの量と制御トラフィックデータの量とが、並びにそれらに関連付けられるプロセッサ及びメモリの要件が対称的ではないという事実を利用して、トランスポート機能を制御機能から物理的に分離することができる、ということに留意すべきである。
【0022】
例示的な実施形態を続けると、Ｔ＆Ｃプール機能は、モビリティイベントの期間中の適正な送信エンドユーザステート及びエンドユーザトラフィックを管理し、従って、ステート及びトラフィックデータのｅＮＢ間の転送の要件が除去される。次に、例示的な実施形態では、相対的に少ない数のＴ＆Ｃ間接続と共に、修正されたインタフェースＸ２’５０４がＭ−ｅＮＢ５０２間に展開される。例示的な実施形態を続けると、ＩＰベースの共有ネットワークを通じてｅＮＢとＴ＆Ｃプール機能との間で制御シグナリングとデータパケットとを送信するためのプロトコルが定義される。例示的な実施形態において、既存の３ＧＰＰ仕様は、共有ネットワークを通じてＴ＆Ｃパケットを送信するためのシグナリングプロトコルを提供しない、ということに留意すべきである。
【0023】
次に、例示的な実施形態において、ＬＴＥ Ｔ＆Ｃ機能は、データプレーンのためのレイヤ３（ネットワークレイヤ）以上のＩＰパケット処理にとって専用である、ということに留意すべきである。例えば、データプレーンセキュリティは、セキュアで、無許可のアクセスから保護されるネットワーク位置で実行されるべきである。例示的な実施形態を続けると、ＬＴＥデータプレーン機能はまた、限定ではないものの、エンドユーザセッションのための暗号化及び完全性の鍵処理資材（keying material）の生成及び管理を含み、これに応じて、これらの機能を一元的に実行することにより、データプレーンパケットはｅＮＢへの送信の期間中にセキュアである。例示的な実施形態のこの特徴は、既存のＬＴＥネットワークよりも高いレベルのセキュリティを提供するものであり、既存のＬＴＥネットワークでは、ＭＭＥ５１０とｅＮＢとの間で上記機能性が分散され、それに伴ってオペレータのコアネットワークからｅＮＢへと完全性の鍵処理資材が送出されることになり、ユーザのデータパケットはｅＮＢに到達するまで３ＧＰＰセキュリティが適用されないままとされる。
【0024】
１つの例示的な実施形態によると、ＲｏＨＣを使用したＩＰパケット圧縮は、圧縮（信号オーバーヘッドの節約）が可能な限りオペレータのネットワークの近くで達成される場合、また、モビリティイベントが１つのｅＮＢから他への複雑なＲｏＨＣステートの転送を要しない状況において、より良好な性能を提供する。例示的な実施形態において、ＲｏＨＣステートのコンテキストは、ｅＮＢのモビリティイベントにとって透過的である、ということに留意すべきである。
【0025】
例示的な実施形態によると、Ｔ＆Ｃアーキテクチャは、１つ以上のｅＮＢのためのＰＤＣＰ機能及びＲＲＣ機能を含むＭ−ｅＮＢ５０２のようなＴ＆Ｃエンティティを備える。この例示的な実施形態において、Ｍ−ｅＮＢ５０２からＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ５１０への上方へ向かうＳ１インタフェース５０８は変わらないままである、ということに留意すべきである。
【0026】
ここで図６を見ると、Ｍ−ｅＮＢ６０２のような専用Ｔ＆Ｃプールエンティティのための３ＧＰＰ Ｅ−ＵＴＲＡＮソフトウェア階層分離（layering separation）６００の例示的な実施形態が描かれている。例示的な実施形態において、ソフトウェア階層分離６００は、進化型制御プレーン６０４と進化型データプレーン６０６との間で分割され、ＭＭＥ６０８からＵＥ６１２までが進化型制御プレーン６０４であり、Ｓ−ＧＷ６１０からＵＥ６１４までが進化型データプレーン６０６である、ということに留意すべきである。次に、例示的な実施形態において、Ｍ−ｅＮＢ６０２は、進化型制御プレーン６０４におけるＣプール６１６と、進化型データプレーン６０６におけるＴプール６１８とを備える。次に、例示的な実施形態において、Ｃプール６１６は、ＲＲＣコンポーネント６２０とＰＤＣＰコンポーネント６２２とを備える。例示的な実施形態を続けると、Ｔプール６１８は、ＧＴＰ６２４とＰＤＣＰ６２６とを備える。例示的な実施形態において、ＲｏＨＣ及び暗号化／完全性がＭ−ｅＮＢ６０２からＵＥ６１２、６１４までにわたる、ということに留意すべきである。
【0027】
例示的な実施形態を続けると、単一のｅＮＢが、ｅＮＢのグループのための専用Ｔ＆Ｃプロバイダであってもよい。この例示的な実施形態のアーキテクチャにおいて、グループにおけるｅＮＢのすべてではなく１つが、Ｔ＆Ｃ ｅＮＢのリソースを使用し得る。この例示的な実施形態は、ネットワークが既存のｅＮＢで構成され、異種型のスモールセルによって増強されている場合に特に有用である。この例示的な実施形態において、Ｔ＆Ｃ ｅＮＢは、より上位のレイヤの制御及びリソース管理のための単一ポイントとして動作しながら、より下位のレイヤの無線機能の分散を提供して、より小さくより単純な多数のｅＮＢ要素のために、コントローラとして動作し、Ｔ＆Ｃコンテキストを維持する。
【0028】
ここで図７を見ると、１つ以上のセルのためのＴ＆Ｃ機能（ＰＤＣＰ／ＲＲＣ）を統合することによって既存のＭＭＥ７０２、Ｓ−ＧＷ７０４、及びＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ７０６のノードの役割を拡張する例示的な実施形態が描かれている。例示的な実施形態において、これらのノードに関連付けられるＳ１インタフェースは、ＭＭＥ７０２、Ｓ−ＧＷ７０４、及びＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ７０６のノード内の内部的な論理インタフェースとなる、ということに留意すべきである。
【0029】
ここで例示的な実施形態の別の態様についての図８を見ると、共有ＩＰネットワーク上でＴ＆Ｃパケットを送信するためのシグナリングプロトコル８００である。例示的な実施形態は、ｅＲＢＳ８０２（即ち、ｅＮＢ）とＴ＆Ｃプール機能８０４との間の新たなインタフェースを含み、ＩＰネットワーク８０８上でのＰＤＣＰ−ＰＤＵ８０６のメッセージの交換のためのプロトコルを仕様化する。さらに、例示的な実施形態では、ユーザプレーントランスポート機能と制御プレーン機能と共設されない場合の応用例に関し、これらの機能の間でＰＤＣＰ制御データを交換するためのインタフェース及びプロトコル８１０が定義される。例示的な実施形態において、ＩＰネットワーク８０８はＩＰネットワーク８０８上でＵＤＰ８１２又はＳＣＴＰ８１４を使用し得る、ということに留意すべきである。
【0030】
ここで例示的な実施形態の別の態様についての図９を見ると、新たなインタフェース及びプロトコル９００が描かれている。例示的な実施形態を続けると、Ｅ−ＵＴＲＡＮネットワークを通じたＰＤＣＰ−ＰＤＵのトランスポート、即ち限定ではないもののＩＰネットワークといった共有通信ネットワークにわたるネットワークノード間のＰＤＣＰ−ＰＤＵメッセージの交換、をサポートするように、制御プレーンについては３ＧＰＰ ＴＳ３６．４１２“S1 Signaling Transport”及びＴＳ３６．４１３“S1 Application Protocol (S1AP)”（参照によりここに取り入れられる）が、ユーザプレーンについては３ＧＰＰ ＴＳ３６．４１４“S1 Data Transport”及びＴＳ２９．２８１“General Packet Radio System Tunneling Protocol User Plane (GTPv1-U)”（参照によりここに取り入れられる）が拡張される。例示的な実施形態において、これらの拡張されたインタフェース及びプロトコルは、制御プレーンについてはＳｘ−ＰＤＣＰ−ｃ９０２、ユーザプレーンについてはＳｘ−ＰＤＣＰ−ｕ９０４とラベリングされている、ということに留意すべきである。さらに、例示的な実施形態において、Ｓｘ−ＰＤＣＰ−ｃ９０２インタフェース及びプロトコルは、制御プレーンにおいてＴ＆Ｃプール機能９０６とｅＮＢ９１４との間の通信ケイパビリティを提供し、Ｓｘ−ＰＤＣＰ−ｕ９０４インタフェース及びプロトコルは、ユーザプレーンにおいてＴ＆Ｃプール機能９０８とｅＮＢ９１６との間の通信ケイパビリティを提供する、ということに留意すべきである。
【0031】
例示的な実施形態を続けると、Ｔ＆Ｃプール機能９０６とＭＭＥ９１０との間のＳ１−ＭＭＥインタフェース及びプロトコル、並びにＴ＆Ｃプール機能９０８とＳ−ＧＷ９１２との間のＳ１−Ｕインタフェース及びプロトコルは、変わらないままであるが、Ｔ＆Ｃプール機能９０６、９０８は、例えばＵＴＲＡＮ ＲＮＣ又はＵＴＲＡＮ ＭＭＥ及びＳ−ＧＷであるがこれに限定されない既存のネットワーク要素と統合され得る（例えば、制御機能のＲＲＣとＲＲＣのためのＰＤＣＰとがＲＮＣと共に統合されてもよく、ユーザプレーントラフィックのＰＤＣＰ機能群がＳ−ＧＷと共に統合されてもよい）。例示的な実施形態において、拡張されたインタフェース９０２、９０４が、同一の又は異なるプロトコルのいずれかを使用する単一の物理インタフェースとして存在してもよい、ということに留意すべきである。さらに、Ｔ＆Ｃプール９０６、９０８は物理ノードというよりもむしろ機能エンティティであり、別個のスタンドアロンノードに配置されてもよく、又は、例えばＭＭＥ９１０及びＳ−ＧＷ９１２であるがこれに限定されない既存のノード内に統合され及び共設されてもよいこと、に留意すべきである。
【0032】
ここで図１０を見ると、別々のノード１０００においてインスタンス化される制御プレーン機能及びユーザプレーン機能を有する、例示的な実施形態が描かれている。例示的な実施形態を続けると、制御ノード１００２とトランスポートノード１００４との間でＰＤＣＰ制御データを交換するためのインタフェースが定義される。例示的な実施形態において、このノードはＰＤＣＰ Ｃｔｒｌ１００６とラベリングされていることに留意すべきである。さらに、例示的な実施形態において、このインタフェースは、ノード１００２、１００４間でＰＤＣＰ制御データを交換するためにＧＴＰｖ１−Ｐプロトコル又はＳ１ＡＰ−Ｐプロトコルを使用し得るが、これに限定されるものではない、ということに留意すべきである。また、例示的な実施形態において、トランスポート及び／又は制御エンティティがＳ−ＧＷ又はＭＭＥノードへと統合される場合、既存のＳ１１インタフェース、即ち３ＧＰＰ ＴＳ２３．４０１（参照によりここに取り入れられる）及びＴＳ３６．３００（参照によりここに取り入れられる）内の新たな情報要素として、ＰＤＣＰ制御データを含むことができる、ということに留意すべきである。
【0033】
例示的な実施形態を続けると、ＰＤＣＰ−ＰＤＵは、修正を伴う既存のＧＴＰｖ１−Ｕプロトコル及び／又はＳ１ＡＰプロトコルを使用して、カプセル化され、トランスポートされ得る。例示的な実施形態において、インタフェース上で送出される制御メッセージ及びユーザプレーントラフィックメッセージは、ここで説明されている修正された３ＧＰＰ ＴＳ３６．４１４のＳ１−Ｕインタフェースプロトコルを使用して送出され得る、ということに留意すべきである。代替の例示的な実施形態において、Ｓｘ−ＰＤＣＰ−ｃインタフェース及びＳｘ−ＰＤＣＰ−ｕインタフェース上で送出される制御メッセージ及びユーザプレーントラフィックメッセージは、ここで説明されているように、修正された３ＧＰＰ ＴＳ３６．４１２のシグナリングトランスポート及びＴＳ３６．４１３のＳ１ＡＰインタフェースプロトコルを使用して送出され得る。例示的な実施形態の別の態様では、Ｓｘ−ＰＤＣＰ−ｃインタフェース上で送出される制御メッセージが、ここで説明されている、修正された３ＧＰＰ ＴＳ３６．４１２のＳ１ＡＰインタフェースプロトコル上で送出され得る一方で、Ｓｘ−ＰＤＣＰ−ｕインタフェース上で送出されるユーザプレーンメッセージは、ここで説明されている、修正された３ＧＰＰ ＴＳ３６．４１４のＳ１−Ｕインタフェースプロトコル上で送出され得る。例示的な実施形態において、Ｔ＆ＣプールとＲＢＳ（ｅＮＢ）との間のメッセージシーケンスは、Ｓ１ＡＰ仕様及びＧＴＰｖ１−Ｕ仕様のメッセージシーケンスと一致する、ということに留意すべきである。
【0034】
例示的な実施形態の別の態様において、Ｔ＆Ｃプールエンティティは、標準的なＳ１−Ｕ及びＳ１−Ｃインタフェースを使用する既存の従来のｅＮＢセルからのトラフィックを、ここで説明されているＭ−ｅＮＢセルから効率的に区別することができ、この能力は、Ｔ＆Ｃプールエンティティに対してインタフェースする全ての既存のｅＮＢセル及びＭ−ｅＮＢセルからのトラフィックを多重化することを可能とすることによって、より単純なネットワーク展開を提供する。さらに、例示的な実施形態では、ｅＮＢセルがそれらのＰＤＣＰ及びＲＲＣ機能についてＴ＆Ｃプールを使用するためにアップグレードされることで、Ｔ＆Ｃプールは、対象のｅＮＢに対するそのインタフェースについていかなる再構成をも要しない。
【0035】
ここで図１１を見ると、ＰＤＣＰ−ＰＤＵを交換するための例示的な実施形態のＧＴＰｖ１−Ｐプロトコルエンティティ１１００が描かれている。ＧＴＰｖ１−Ｕプロトコルに基づいた例示的な実施形態のプロトコルエンティティ１１００は、ＧＴＰｖ１−Ｐエンティティの所与のペア間でカプセル化されるＰＤＣＰ−ＰＤＵメッセージを搬送するためのＧＴＰｖ１−Ｐトンネルを定義するために使用される。例示的な実施形態を続けると、ＧＴＰｖ１−Ｐプロトコルエンティティ１１００は、Ｔ＆Ｃプール１１０２におけるＰＤＣＰ１１０６エンティティ及びＭ−ｅＮＢ１１０４におけるＲＬＣ１１０８エンティティに、パケット送受信サービスを提供する。次に、例示的な実施形態において、ＧＴＰｖ１−Ｐプロトコルエンティティは、ある数のＧＴＰｖ１−Ｐトンネルエンドポイントからトラフィックを受信し、ある数のＧＴＰｖ１−Ｐトンネルエンドポイントにトラフィックを送信する。例示的な実施形態において、留意すべきこととして、既存のＧＴＰｖ１−Ｕインタフェースとここで説明されているＧＴＰｖ１−Ｐインタフェースとの共存を想定して、メッセージのヘッダはメッセージ内容の標識を含み、それにより既存のＧＴＰｖ１−ＵメッセージをＧＴＰｖ１−Ｐメッセージから区別することができる。
【0036】
【表1】
【0037】
例示的な実施形態を続けると、表１に示されているように、ＧＴＰｖ１−Ｐパケットは、第１のオクテットのうち４番目のビットを１に設定することによって、ＧＴＰｖ１−Ｕパケットから区別され得る。例示的な実施形態の別の態様において、第２のオクテット内で示されるメッセージタイプフィールドは、ＧＴＰｖ１−Ｐパケットに含まれるＰＤＣＰ−ＰＤＵのタイプを示すために使用されることができ、例えば、ＳＲＢ ＰＤＣＰデータＰＤＵ、７ビット又は１２ビットのシーケンス番号のＤＲＢ ＰＤＣＰデータＰＤＵ、ＲｏＨＣフィードバックパケットＰＤＣＰ制御ＰＤＵ、又はＰＤＣＰステータスレポートＰＤＣＰ制御ＰＤＵなどである。例示的な実施形態を続けると、ＧＴＰｖ１−Ｐヘッダに存在するＴＥＩＤが、どのＰＤＣＰ及びＲＬＣインスタンスが所与のＴＥＩＤを維持するかを曖昧性無く識別し、即ち、ＴＥＩＤは無線ベアラを一意に識別する。
【0038】
別の例示的な実施形態において、各ＰＤＣＰ−ＰＤＵは、送出ノードでＧＴＰｖ１−Ｐヘッダ内にカプセル化される。例示的な実施形態の一態様において、ＧＴＰｖ１−Ｐヘッダの第１のオクテットのうち４番目のビットは、このＧＴＰｖ１−ＰパケットがＰＤＣＰ−ＰＤＵペイロードを含むことを示すために１に設定される。例示的な実施形態において、このビット位置は現在は予約されており未使用であること、Ｍ−ｅＮＢ及びＴ＆Ｃプールエンティティのみによって検査されるであろうことに留意すべきである。例示的な実施形態を続けると、ＧＴＰｖ１−Ｐパケットが続いて、パケットの宛先への送信前に、ＧＴＰｖ１−Ｕ仕様に従いＵＤＰ及びＩＰの中にさらにカプセル化される。
【0039】
次に、例示的な実施形態において、宛先ＵＤＰポートは、ＧＴＰｖ１−Ｕ仕様（３ＧＰＰ ＴＳ２９．２８１、参照によりここに包含される）と同一であってもよく、即ち、ＵＤＰポート２１５２又は異なるポート、例えば、１０２４〜４９１５１のＩＡＮＡ登録ポート範囲内から選ばれたポートが使用され得る。例示的な実施形態において、ＧＴＰｖ１−Ｕプロトコルによって使用されるポートとは異なる宛先ポートを選ぶことで、受信ノード、例えば、Ｔ＆Ｃプールエンティティ又はＳ−ＧＷは、ＵＤＰネットワークレイヤでメッセージを区別して、より効率的な処理のためにノード内で内部的にメッセージをルーティングするフレキシビリティを可能にし得る、ということに留意すべきである。さらに、例示的な実施形態において、留意すべきこととして、ＩＰ及びＵＤＰヘッダは通信の受信エンドで取り除かれ、ＰＤＣＰ−ＰＤＵを交換することについて相互に合意済みのポートでＧＴＰｖ１−Ｐパケットが受信される場合、受信エンティティは、受信されるパケットがＰＤＣＰ−ＰＤＵを含むことを前提とすることができる。
【0040】
例示的な実施形態を続けると、ＧＴＰｖ１−Ｐヘッダは、パケットのペイロードがＰＤＣＰ−ＰＤＵを含むことを示すこともできる。次に、例示的な実施形態において、ペイロードのコンテンツは、ＰＤＣＰ−ＰＤＵの処理を担うＰＤＣＰ機能エンティティに渡され、パケットヘッダ内のメッセージタイプ及びＴＥＩＤフィールドに基づいて、ＰＤＣＰ−ＰＤＵは、そのＰＤＣＰ−ＰＤＵのための一意のＰＤＣＰ又はＲＬＣインスタンスに関連付けられ得る。
【0041】
ここで図１２を見ると、Ｓ１ＡＰ／Ｓ１−ＭＭＥプロトコル１２００に基づいたＰＤＣＰ−ＰＤＵメッセージングの図が描かれている。例示的な実施形態は、ＭＭＥノード１２０２、Ｔ＆Ｃプールノード１２０４、Ｍ−ｅＮＢノード１２０６、及びＵＥノード１２０８を備える。例示的な実施形態において、Ｍ−ｅＮＢノードが進化型ＲＢＳノード又は進化型ｅＮＢノードとしても知られることに留意すべきである。例示的な実施形態を続けると、Ｔ＆Ｃプールと進化型ｅＮＢとが既存のＳ１ＡＰプロトコル及びＳ１−ＭＭＥインタフェースを用いてＰＤＣＰ−ＰＤＵを交換するために、Ｓ１ＡＰプロトコルについて、及びオプションでＳ１−ＭＭＥインタフェースについて複数の拡張を要する。例示的な実施形態において、拡張されたプロトコルがここでＳ１ＡＰ−Ｐと呼ばれることに留意すべきである。
【0042】
例示的な実施形態の別の態様において、Ｓ１ＡＰプロトコルは、メッセージタイプ、ＭＭＥ ＵＥ Ｓ１ＡＰ ＩＤ及びｅＮＢ ＵＥ Ｓ１ＡＰ ＩＤというフィールドを含むシグナリングメッセージを有し、それらは、Ｓ１ＡＰ／Ｓ１−ＭＭＥを用いてＰＤＣＰ−ＰＤＵを交換するためにペイロードがＰＤＣＰ−ＰＤＵデータを含む場合に、拡張された形で構成され及び解釈されることになる。次に、例示的な実施形態において、ＳＣＴＰポートは、Ｓ１ＡＰ仕様（３ＧＰＰ ＴＳ３６．４１２、参照によりここに包含される）と同一であってよく、即ち、ＵＤＰポート３６４１２又は異なるポート、例えば、１０２４〜４９１５１のＩＡＮＡ登録ポート範囲内から選ばれたポートが使用され得る。例示的な実施形態において、Ｓ１ＡＰプロトコルによって使用されるポートとは異なる宛先ポートを選ぶことで、受信ノード、例えば、Ｔ＆Ｃプールエンティティ又は進化型ｅＮＢは、ＵＤＰネットワークレイヤでメッセージを区別して、より効率的な処理のためにノード内で内部的にメッセージをルーティングするフレキシビリティを可能にし得る、ということに留意すべきである。
【0043】
例示的な実施形態を続けると、ＳＣＴＰペイロードプロトコル識別子を相違させることができ、ＰＤＣＰ−ＰＤＵはＡＳＮ．１で符号化されないものとする。例示的な実施形態において、留意すべきこととして、ＰＤＣＰ−ＰＤＵは、修正されたＳ１ＡＰパケット内で、未修正のバイト配列データ（byte aligned data）として含まれるものとする。さらに、例示的な実施形態において、既存のＳ１ＡＰヘッダフィールドに対する修正は、Ｓ１ＡＰ及びＳ１ＡＰ−Ｐトラフィックが、同一のエンティティ、例えばＴ＆Ｃプールエンティティによって別個に終端され処理されることを可能にする、ということに留意すべきである。
【0044】
ここで図１３を見ると、トランスポート及び制御エンティティが共有ネットワークによって分離された、４つの例示的なＰＤＣＰ制御インタフェースが描かれている。例示的な実施形態において、ＰＤＣＰ制御データがＧＴＰｖ１−Ｐ、Ｓ１ＡＰ−Ｐ、及びｓ１１インタフェースプロトコルのいずれか１つ又は組み合わせによって交換され得ることに留意すべきである。例示的な実施形態を続け、図１３Ａを見ると、ＰＤＣＰ制御データは、ＧＴＰｖ１−Ｐ又はＳ１ＡＰ−Ｐメッセージング１３０２のいずれかを使用して、Ｔ１３０４ノードとＣ１３０６ノードとの間で交換される。次に、例示的な実施形態の図１３Ｂを見ると、ＰＤＣＰ制御データは、Ｔノード１３０８とＳ−ＧＷノード１３１２との間のＧＴＰｖ１−Ｐメッセージング１３１４と、Ｓ−ＧＷノード１３１２とＭＭＥ＋Ｃノード１３１０との間のＳ１１インタフェースメッセージング１３１６とを使用して、Ｔノード１３０８とＭＭＥ＋Ｃノード１３１０との間で交換される。例示的な実施形態の図１３Ｃを続けると、ＰＤＣＰ制御データは、Ｃノード１３２０とＭＭＥノード１３２２との間のＳ１ＡＰ−Ｐプロトコルメッセージング１３２４と、ＭＭＥノード１３２２とＳ−ＧＷ＋Ｔノード１３１８との間のＳ１１インタフェースメッセージング１３２６とを使用して、ＳＧＷ＋Ｔ１３１８とＣノード１３２０との間で交換される。次に、例示的な実施形態の図１３Ｄを見ると、ＰＤＣＰ制御データは、Ｓ−ＧＷ＋Ｔノード１３２４とＭＭＥ＋Ｃノード１３２６との間のＳ１１プロトコルメッセージング１３２８を使用して、Ｓ−ＧＷ＋Ｔノード１３２４とＭＭＥ＋Ｃノード１３２６との間で交換される。例示的な実施形態において、上述された構成の各々についてトランスポート及び制御機能が同様にＵＴＲＡＮ ＲＮＣノードと統合され得ることに留意すべきである。例示的な実施形態を続けると、ＲＮＣがＬＴＥネットワークのための制御機能群を統合し得る一方で、トランスポートは、当該トランスポート機能を含むＳ−ＧＷとｅＮＢとの間で直接、最適にルーティングされる。例示的な実施形態の別の態様において、トランスポート機能は、ｅＮＢに統合され得る。
【0045】
ここで説明されている実施形態は、さまざまな利点及び恩恵を提供し得る。例えば、Ｔ＆Ｃ機能は、非常に多数のｅＮＢセル、潜在的には何万もの、より小さくより簡易的でより安価なｅＮＢをサポートするようにスケーリングされることができ、その理由は次の通りである：より少ない機能がｅＮＢに存在する；エンドユーザデータプレーンセキュリティが、遠隔で潜在的にセキュアでないｅＮＢサイトへのセンシティブな鍵処理資材の分散なしに、一元化されたエンティティで適用され、即ち、Ｔ＆Ｃ機能からＵＥまでデータプレーンパケットがセキュア化される；限定ではないもののＲｏＨＣといったＩＰレイヤ３及びレイヤ４のサービスを、オペレータのコアネットワークのより近くで適用することができ、ｅＮＢまでのＩＰネットワークにこれらのサービスからの恩恵を受けさせることができ、ＲｏＨＣが提供するデータ圧縮からの恩恵をネットワークのより多くが受けることが可能となり、例えば、オペレータのネットワーク内のトラフィックが低減される；Ｔ＆Ｃエンティティが、多数のｅＮＢからのＰＨＹ、ＭＡＣ、及びＲＬＣの測定値の相関をとって、第１段階の無線リソース割り当て、例えば周波数選択的スケジューリングを行うことを可能とし、これらリソース割り当ては相対的に長寿命（数百ミリ秒〜数秒）であり、より効率的なやり方で無線リソースを利用することを可能とし、それによりＴ＆Ｃプールによって管理されるｅＮＢセルのキャパシティは増加することになる；このアーキテクチャは、ユーザトラフィックを転送するか又はユーザセッション及びセルリソースを制御するかのいずれかに専用の別個のハードウェアプラットフォームの開発を可能にし、ユーザトラフィック及び制御トラフィックの非対称性により、ハードウェアプラットフォームが特定のタスクのためにコスト最適化されることを可能にする。さらに留意すべきこととして、本プロトコルは、Ｔ＆ＣプールエンティティをＭＭＥ及びＳ−ＧＷノードに統合すること、又は別個のノードに配置することを可能とする。
【0046】
ここで図１４を見ると、複数のｅＮＢ及びそれらに関連付けられるセルの効率的な管理のためにトランスポート及び制御機能を一元化するための例示的な方法の実施形態１４００が描かれている。まず、例示的な方法の実施形態１４００のステップ１４０２で、ｅＮＢに含まれるトランスポート及び制御機能が複数のｅＮＢの各々から切り離され、Ｔ＆Ｃプールエンティティに再配置される。例示的な方法の実施形態１４００において、Ｔ＆Ｃプールエンティティは既存のネットワークノード又は汎用ハードウェアノードであることができるがこれに限定されない、ということに留意すべきである。
【0047】
次に、例示的な方法の実施形態のステップ１４０４で、Ｔ＆Ｃプールエンティティ間の通信及びＴ＆Ｃプールエンティティ間の協調モビリティイベントのために、Ｔ＆Ｃプールエンティティへのインタフェースが生成され、展開される。例示的な方法の実施形態において、留意すべきこととして、生成されるプロトコルは、既存のｅＮＢからのパケットとここで説明されている拡張されたｅＮＢからのパケットとをノードが同時に処理することを可能にする、既存のプロトコルの拡張版（enhancements）とすることができる。
【0048】
次に、例示的な方法の実施形態のステップ１４０６で、共有ネットワーク上でｅＮＢと１つ以上のＴ＆Ｃプールエンティティとの間で制御シグナリング及びデータパケットを送信するためのプロトコルが生成され、ｅＮＢ及びＴ＆Ｃプールエンティティへ展開される。例示的な方法の実施形態において、留意すべきこととして、生成されるプロトコルは、既存のプロトコルの拡張版とすることができる。さらに、例示的な実施形態において、共有ネットワークがＩＰネットワークであり得ることに留意すべきである。
【0049】
ここで図１５を見ると、クレーミングされる主題が実装され得る適切なコンピューティングシステム環境１５００の例であるが、上で明確にされたように、コンピューティングシステム環境１５００は、例示的な実施形態のための適切なコンピューティング環境の一例にすぎず、クレーミングされる主題の使用又は機能の範囲についていかなる限定をも示唆することを意図しない。さらに、コンピューティング環境１５００は、クレーミングされる主題に関連し、及び例示的なコンピューティング環境１５００において示されるコンポーネントの任意の１つ又は組み合わせに関連する、いかなる依存関係又は要件をも示唆することを意図しない。
【0050】
図１５を続けると、先に説明されたイノベーションを実装するためのデバイスの例は、コンピュータ１５１０の形態の汎用コンピューティングデバイスを含む。コンピュータ１５１０のコンポーネントは、処理ユニット１５２０、システムメモリ１５３０、及びシステムメモリを含むさまざまなシステムコンポーネントを処理ユニット１５２０に結合するシステムバス１５９０を含み得るが、これに限定されない。システムバス１５９０は、さまざまなバスアーキテクチャのいずれかを使用したメモリバス又はメモリコントローラ、周辺機器用バス、及びローカルバスを含むいくつかのタイプのバス構造のいずれかであり得る。
【0051】
コンピュータ１５１０は、さまざまなコンピュータ読取可能な媒体を含み得る。コンピュータ読取可能な媒体は、コンピュータ１５１０によってアクセスされ得る任意の利用可能な媒体であり得る。限定ではなく例として、コンピュータ読取可能な媒体は、コンピュータ記憶媒体及び通信媒体を含み得る。コンピュータ記憶媒体は、コンピュータ読取可能な命令、データ構造、プログラムモジュール、又は他のデータといった情報の記憶のために任意の方法又は技術において実装される、揮発性及び不揮発性の並びに取り外し可能な及び取り外し不可能な媒体を含む。コンピュータ記憶媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、又は他のメモリ技術、ＣＤＲＯＭ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、又は他の光学ディスクストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージ、又は他の磁気記憶デバイス、又は、所望の情報を記憶するために使用されることができ、かつコンピュータ１５１０によってアクセスされ得る、任意の他の媒体を含むが、これに限定されない。通信媒体は、コンピュータ読取可能な命令、データ構造、プログラムモジュール、又は、搬送波若しくは他のトランスポートメカニズムといった変調データ信号における他のデータを具現化することができ、任意の適切な情報伝達媒体を含み得る。
【0052】
システムメモリ１５３０は、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）及び／又はランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）のような揮発性及び／又は不揮発性メモリの形態のコンピュータ記憶媒体を含み得る。例えばスタートアップ中にコンピュータ１５１０内の要素間で情報を転送するのに役立つ基本的なルーチンを含むＢＩＯＳ（basic input/output system）が、メモリ１５３０に記憶され得る。メモリ１５３０はまた、処理ユニット１５２０によって直ちにアクセス可能な及び／又は現在動作されているデータ及び／又はプログラムモジュールを含み得る。非限定的な例として、メモリ１５３０はまた、オペレーティングシステム、アプリケーションプログラム、他のプログラムモジュール、及びプログラムデータを含み得る。
【0053】
コンピュータ１５１０はまた、他の取り外し可能／取り外し不可能で揮発性／不揮発性のコンピュータ記憶媒体を含み得る。例えば、コンピュータ１５１０は、取り外し不可能で不揮発性の磁気媒体に読み書きするハードディスクドライブ、取り外し可能で不揮発性の磁気ディスクに読み書きする磁気ディスクドライブ、及び／又は、ＣＤ−ＲＯＭ又は他の光学媒体のような取り外し可能で不揮発性の光学ディスクに読み書きする光学ディスクドライブを含み得る。例示的な動作環境において使用され得る、他の取り外し可能／取り外し不可能で揮発性／不揮発性のコンピュータ記憶媒体は、磁気テープカセット、フラッシュメモリカード、デジタル多用途ディスク、デジタルビデオテープ、ソリッドステートＲＡＭ、ソリッドステートＲＯＭ、等を含むが、これに限定されない。ハードディスクドライブは、インタフェースのような取り外し不可能なメモリインタフェースを通じてシステムバス１５９０に接続されることができ、磁気ディスクドライブ又は光学ディスクドライブは、インタフェースのような取り外し可能なメモリインタフェースによってシステムバス１５９０に接続され得る。
【0054】
ユーザは、キーボード、若しくは、マウス、トラックボール、タッチパッドのようなポインティングデバイス及び／又は他のポインティングデバイス、といった入力デバイスを通じてコンピュータ１５１０にコマンド及び情報を入力し得る。他の入力デバイスは、マイクロフォン、ジョイスティック、ゲームパッド、サテライトディッシュ、スキャナ、又は同様のデバイスを含み得る。これらの及び／又は他の入力デバイスは、ユーザ入力１５４０、及びシステムバス１５９０に結合された関連付けられるインタフェース（単数又は複数）によって、処理ユニット１５２０に接続され得るが、パラレルポート、ゲームポート、又はユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）のような他のインタフェース及びバス構造によって接続されることもできる。
【0055】
グラフィックスサブシステムもまた、システムバス１５９０に接続され得る。加えて、モニタ又は他のタイプのディスプレイデバイスが、出力インタフェース１５５０のようなインタフェースによってシステムバス１５９０に接続されることができ、出力インタフェース１５５０がまた、ビデオメモリと通信し得る。モニタに加えて、コンピュータはまた、スピーカー及び／又は印刷デバイスのような他の周辺出力デバイスを含むことができ、スピーカー及び／又は印刷デバイスもまた、出力インタフェース１５５０によって接続され得る。
【0056】
処理ユニット１５２０は、より高い計算パワー及び並列演算ケイパビリティを提供する複数の処理コアを含むことができる。さらに、コンピューティング環境１５００は、より高い計算パワー及び並列演算ケイパビリティを提供する複数の処理ユニットを含み得る。コンピューティング環境１５００は、マルチプロセッサ及びマルチコアプロセッサケイパビリティの組み合わせであることもできる、ということに留意すべきである。
【0057】
コンピュータ１５１０は、リモートサーバ１５７０のような１つ以上の他のリモートコンピュータへの論理接続を使用して、ネットワーク化され又は分散された環境において動作することができ、リモートサーバ１５７０はまた、デバイス１５１０とは異なる媒体ケイパビリティを有し得る。リモートサーバ１５７０は、パーソナルコンピュータ、サーバ、ルータ、ネットワークＰＣ、ピアデバイス、又は他の共通ネットワークノード、及び／又は、任意の他のリモート媒体消費デバイス又は送信デバイスであることができ、コンピュータ１５１０について上述された要素のいずれか又はすべてを含み得る。図１５に描かれた論理接続は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）又は広域ネットワーク（ＷＡＮ）といったネットワーク１５８０を含むが、他のネットワーク／バスを含むこともできる。
【0058】
ＬＡＮネットワーキング環境において使用される場合、コンピュータ１５１０は、ネットワークインタフェース１５６０又はアダプタによってＬＡＮ１５８０に接続される。ＷＡＮネットワーキング環境において使用される場合、コンピュータ１５１０は、モデムのような通信コンポーネント、又はインターネットのようなＷＡＮ上で通信を確立するための他の手段を含み得る。モデムのような通信コンポーネントは、内部的又は外部的であり得るが、入力１５４０のユーザ入力インタフェース及び／又は他の適切なメカニズムによってシステムバス１５９０に接続され得る。
【0059】
ネットワーク化された環境において、コンピュータ１５１０に関し描かれたプログラムモジュール、又はその一部は、リモートメモリ記憶デバイスに記憶され得る。示され説明されたネットワーク接続は例示的なものであり、コンピュータ間で通信リンクを確立する他の手段が使用され得ることに留意すべきである。
【0060】
加えて、本願において使用される場合、「コンポーネント」、「ディスプレイ」、「インタフェース」といった用語、及び他の同様の用語は、コンピューティングデバイス、いずれかのハードウェア、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせ、ソフトウェア、又は仮想キーボードを実装するコンピューティングデバイスに適用された場合に実行されるソフトウェアのことを言うように意図される、ということに留意すべきである。例えば、コンポーネントは、プロセッサ上で実行中のプロセス、プロセッサ、オブジェクト、実行ファイル、実行スレッド、プログラム、及びコンピューティングデバイスであり得るが、これに限定されない。例として、コンピューティングデバイスで実行中のアプリケーションもコンピューティングデバイスも、どちらもコンポーネントであり得る。１つ以上のコンポーネントが、プロセス及び／又は実行スレッドの中に存在することができ、コンポーネントは、１つのコンピューティングデバイス上に局所化されることができ、及び／又は、２つ以上のコンピューティングデバイス及び／又は通信可能に接続されたモジュール間で分散させられ得る。さらに、本願において使用される場合、「システムユーザ」、「ユーザ」といった用語、及び同様の用語は、上述されたコンピューティングデバイスを操作する人間のことを言うように意図される、ということに留意すべきである。
【0061】
さらに、「推論する（infer）」又は「推論（inference）」という用語は、概して、イベント及び／又はデータから捕捉される観測結果のセットから、システム、環境、ユーザ、及び／又は意思の状態を論理解釈し又は推論する処理をいう。捕捉されるイベント及びデータは、ユーザデータ、デバイスデータ、環境データ、振る舞いデータ、アプリケーションデータ、明示及び暗示データ、等を含み得る。推論は、例えば、特定のコンテキスト又は動作を識別するために用いられることができ、又は、複数の状態にわたる確率分布を生成し得る。推論は、対象の複数の状態にわたる確率分布の演算がデータ及びイベントの考慮に基づいているという点で確率的であり得る。推論はまた、イベント及び／又はデータのセットからより高いレベルのイベントを構成するために用いられる技法のことをいうこともできる。そのような推論は、イベントが時間的にごく近接して互いに関連付けられようとそうでなかろうと、及び、イベント及びデータが１つのイベント及びデータソースに由来しようといくつかのイベント及びデータソースに由来しようと、観測されるイベント及び／又は記憶されるイベントデータのセットからの新たなイベント又は動作の構築という結果を生じる。
【0062】
上述された例示的な実施形態は、本イノベーションの限定ではなく、すべての態様における例示であるように意図される。かくして、本イノベーションについて、本明細書に含まれる説明から当業者により導き出され得る、詳細な実装の多くの変形が可能である。すべてのそのような変形及び修正は、以下の特許請求の範囲によって定義される本イノベーションの範囲及び思想内にあるとみなされる。本出願の説明において使用された要素、動作、又は命令は、そのようなものとして明示的に説明されない限り、本発明にとって重要なもの又は不可欠なものと解釈されるべきではない。また、本明細書において使用される場合、冠詞の「ａ」は、１つ以上の項目を含むように意図される。