特許 6635482 スモールセルを介して大衆化セルラネットワークへの接続

(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】6635482

(24)【登録日】2019年12月27日

(45)【発行日】2020年1月29日

(54)【発明の名称】スモールセルを介して大衆化セルラネットワークへの接続

(51)【国際特許分類】

   H04W 76/15 20180101AFI20200120BHJP

   H04W 88/06 20090101ALI20200120BHJP

   H04W 48/16 20090101ALI20200120BHJP

   H04W 84/10 20090101ALI20200120BHJP

【ＦＩ】

   H04W76/15

   H04W88/06

   H04W48/16 136

   H04W48/16 132

   H04W84/10

   H04W48/16 131

【請求項の数】17

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2018-507546(P2018-507546)

(86)(22)【出願日】2016年11月9日

(65)【公表番号】特表2018-534798(P2018-534798A)

(43)【公表日】2018年11月22日

(86)【国際出願番号】US2016061115

(87)【国際公開番号】WO2017087232

(87)【国際公開日】20170526

【審査請求日】2018年6月1日

(31)【優先権主張番号】62/258,128

(32)【優先日】2015年11月20日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】15/187,880

(32)【優先日】2016年6月21日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】502208397

【氏名又は名称】グーグル エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】100142907

【弁理士】

【氏名又は名称】本田 淳

(72)【発明者】

【氏名】カラパタプ，ダット

(72)【発明者】

【氏名】ジェイン，アンクール

(72)【発明者】

【氏名】シプラ，ハッサン

(72)【発明者】

【氏名】トロット，ミッチェル

【審査官】 望月 章俊

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１５−５２７７７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−９５７８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１６８１２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−８２８３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平６−２９６１６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−４５８２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１０９５０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１６７２６６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｗ４／００−Ｈ０４Ｗ９９／００

Ｈ０４Ｂ７／２４−Ｈ０４Ｂ７／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

システムであって、
メモリと、
前記メモリと通信する１つ以上のプロセッサとを備え、
前記１つ以上のプロセッサは、
利用可能なネットワークを特定し、
第１アプリケーションを介して通信を行うために、第１セルラネットワークを選択し、前記第１セルラネットワークは、第１進化パケットコア（ＥＰＣ）によってサポートされ、
前記１つ以上のプロセッサは、
前記選択された第１セルラネットワークに接続し、
前記第１セルラネットワークを介してトラフィックを導くための第１インターフェイスをセットアップし、前記第１インターフェイスは、前記第１セルラネットワークに対応する第１のＩＰアドレスを有し、
第２アプリケーションを介して通信を行うために、前記第１セルラネットワークとは異なる第２セルラネットワークを選択し、前記第２セルラネットワークは、前記第１ＥＰＣとは異なる第２ＥＰＣによってサポートされ、
前記１つ以上のプロセッサは、
前記選択された第１セルラネットワークから切り離す必要なく、前記選択された第２セルラネットワークに接続し、
前記第２セルラネットワークを介してトラフィックを導くための第２インターフェイスをセットアップし、前記第２インターフェイスは、前記第２セルラネットワークに対応する第２のＩＰアドレスを有し、
前記１つ以上のプロセッサは、
前記第１セルラネットワークおよび前記第２セルラネットワークとの接続を維持すると共に、前記第１インターフェイスを用いて前記選択された第１セルラネットワークを介して前記第１アプリケーションの第１トラフィックを導き、
前記第１セルラネットワークおよび前記第２セルラネットワークとの接続を維持すると共に、前記第２インターフェイスを用いて前記選択された第２セルラネットワークを介して前記第２アプリケーションの第２トラフィックを導き、
前記第１トラフィックは、前記第２トラフィックとは異なり、
前記第１トラフィックのトラフィック量は、前記第２トラフィックのトラフィック量よりも大きく、
前記第１セルラネットワークの関連費用は、前記第２セルラネットワークの関連費用よりも低い、システム。

【請求項2】

前記第１セルラネットワークの選択は、ネットワークの接続品質または前記第１セルラネットワークを介してデータを受信する費用のうち少なくとも１つに基づいて行われる、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記１つ以上のプロセッサは、
ジオタグ付きの前記利用可能なネットワークのリストを定期的に要求し、
前記利用可能なネットワークのリストを定期的に受信し、
前記利用可能なネットワークのリストは、前記第１セルラネットワークおよび前記第２セルラネットワークを特定するための情報を含む、請求項１または２に記載のシステム。

【請求項4】

前記第１アプリケーションは、前記第２アプリケーションとは異なる、請求項１から３のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項5】

前記第１セルラネットワークは、セルラモバイルネットワーク通信業者（ＭＮＯ）無線アクセスネットワークであり、
前記第１ＥＰＣは、ＭＮＯ ＥＰＣであり、
前記第２セルラネットワークは、独立して運営されているスモールセルロングタームエボリューション(ＬＴＥ)ネットワークのためのモバイル仮想ネットワーク通信業者（ＭＶＮＯ）ネットワークである、請求項１から４のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項6】

フローセレクタをさらに備え、
前記フローセレクタは、ユーザ入力、ネットワーク費用設定、トラフィックの種類、トラフィック量、ネットワーク信号強度、信号品質、統計データ、履歴データ、ユーザ機器の状態、前記ユーザ機器の移動の種類、またはユーザ機器の周囲状況のうち１つ以上に基づいて、適切なアプリケーションとネットワークとの間にトラフィックを振り分ける、請求項１から５のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項7】

前記第１セルラネットワークの選択または前記第２セルラネットワークの選択のうち少なくとも一方は、前記ネットワークの検出、および前記第１アプリケーションまたは前記第２アプリケーションが所定の基準セットを満たしているという判定に応答して自動的に行われる、請求項１から６のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項8】

前記第１トラフィックおよび前記第２トラフィックを導くための複数のルールを含むポリシーエンジンをさらに備え、
前記複数のルールは、独立したネットワークにトラフィックを導くための少なくとも１つのルールを含む、請求項１から７のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項9】

前記第１セルラネットワークに接続するための第１サブスクリプションプロファイル、および前記第２セルラネットワークに接続するための第２サブスクリプションプロファイルは、前記システムに格納されており、前記第１サブスクリプションプロファイルおよび前記第２サブスクリプションプロファイルの各々はそれぞれのパスワードを有する、請求項８に記載のシステム。

【請求項10】

前記ポリシーエンジンは、複数の前記ネットワークの性能の統計データをリモートのデータベースから受信する、請求項８に記載のシステム。

【請求項11】

方法であって、
１つ以上のプロセッサが、利用可能なネットワークを特定するステップと、
前記１つ以上のプロセッサが、第１アプリケーションを介して通信を行うために、第１セルラネットワークを選択するステップを含み、前記第１セルラネットワークは、第１進化パケットコア（ＥＰＣ）によってサポートされ、
前記方法は、さらに、
前記１つ以上のプロセッサが、前記選択された第１セルラネットワークに接続するステップと、
前記１つ以上のプロセッサが、前記第１セルラネットワークを介してトラフィックを導くための第１インターフェイスをセットアップするステップと、
前記１つ以上のプロセッサが、第２アプリケーションを介して通信を行うために、前記第１セルラネットワークとは異なる第２セルラネットワークを選択するステップとを含み、
前記第１インターフェイスは、前記第１セルラネットワークに対応する第１のＩＰアドレスを有し、前記第２セルラネットワークは、前記第１ＥＰＣとは異なる第２ＥＰＣによってサポートされ、前記方法は、さらに、
前記１つ以上のプロセッサが、前記選択された第１セルラネットワークから切り離す必要なく、前記選択された第２セルラネットワークに接続するステップと、
前記１つ以上のプロセッサが、前記第２セルラネットワークを介してトラフィックを導くための第２インターフェイスをセットアップするステップとを含み、前記第２インターフェイスは、前記第２セルラネットワークに対応する第２のＩＰアドレスを有し、
前記方法は、さらに、
前記１つ以上のプロセッサが、前記第１セルラネットワークおよび前記第２セルラネットワークとの接続を維持すると共に、前記第１インターフェイスを用いて前記選択された第１セルラネットワークを介して前記第１アプリケーションの第１トラフィックを導くステップと、
前記１つ以上のプロセッサが、前記第１セルラネットワークおよび前記第２セルラネットワークとの接続を維持すると共に、前記第２インターフェイスを用いて前記選択された第２セルラネットワークを介して前記第２アプリケーションの第２トラフィックを導くステップとを含み、
前記第１トラフィックは、前記第２トラフィックとは異なり、
前記第１トラフィックのトラフィック量は、前記第２トラフィックのトラフィック量よりも大きく、
前記第１セルラネットワークの関連費用は、前記第２セルラネットワークの関連費用よりも低い、方法。

【請求項12】

前記第１セルラネットワークを選択するステップは、ネットワークの接続品質または前記第１セルラネットワークを介してデータを受信する費用のうち少なくとも１つに基づいて行われる、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

前記第１アプリケーションは、前記第２アプリケーションとは異なる、請求項１１または１２に記載の方法。

【請求項14】

前記第１セルラネットワークを選択するステップまたは前記第２セルラネットワークを選択するステップのうち少なくとも一方は、前記ネットワークの検出、および前記第１アプリケーションまたは前記第２アプリケーションが所定の基準セットを満たしているという判定に応答して自動的に行われる、請求項１１から１３のいずれか１項に記載の方法。

【請求項15】

前記第１トラフィックおよび前記第２トラフィックを導くステップは、格納された複数のルールに基づいて行われる、請求項１１から１４のいずれか１項に記載の方法。

【請求項16】

前記複数のルールは、条件に応じて生成される、請求項１５に記載の方法。

【請求項17】

請求項１１から１６のいずれか１項に記載の方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【背景技術】

【0001】

関連出願との相互参照
本願は、２０１５年１１月２０日に出願された米国仮特許出願第６２／２５８１２８号の出願日の利益を主張し、２０１６年６月２１日に出願された米国特許出願第１５／１８７８８０号の継続出願であり、その開示が参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

背景
現在では、スモールセルおよびフェムトセルは、モバイル通信業者の通信範囲を拡張している。

【発明の概要】

【0003】

しかしながら、ネットワーク上のユーザは、大手通信業者からの許可がない場合、ネットワークにアクセスできない。この運用モデルによって、ユーザが大手通信業者に縛られ、小規模の通信業者が独立のサービスを提供することができない。

【0004】

簡単な要約
ユーザ機器（ＵＥ）またはＵＥのサブスクライバー（subscriber）は、種々の利用可能なネットワークから、ＵＥがアクセス権を有する特定種類のネットワークを選択することができる。

【0005】

ネットワークから得られた忠実度の高い測定値および過去性能の統計データに基づいて、ＵＥ上で１つ以上のサブスクリプションプロファイル（subscription profile）を動的に配置することができる。この装置は、所定の時間および所定の位置で、最適な接続モードを決定する必要がある。１つの装置は、同時に２つ以上の接続を維持することができる。

【0006】

ＵＥのネットワーク接続および認証は、ユーザの認証およびネットワークの使用費用に依存しなくてもよい。ユーザは、ネットワークの接続方法に依存せず、複数の認証ドメインを保有することができ、認証される装置上の資格情報を変更することなく、認証ドメインを動的に変更することができる。

【0007】

ＵＥは、現在のネットワーク状況に基づいて、ネットワークを切換えることができる。ＵＥ上のアプリケーションは、現在最良のネットワークを介して、トラフィックを送受信することができる。

【0008】

連合アクセス（federated access）および閉合モビリティドメイン（例えば、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）における相互無線アクセス技術（ＲＡＴ）および相互ＲＡＴモビリティ）において、ローカル最適化を継続的に行う必要がある。一方、連合していないネットワークドメイン間の一貫性およびモビリティは、ＵＥ上の接続管理によって達成される。この場合、ネットワーク自体が独立しているため、ネットワーク構成は、非常に単純である。ＵＥは、いくつかの種類のトラフィックに対して小規模通信業者を使用すると共に、他の種類のトラフィックに対して地方／国内通信業者を使用することができる。

【0009】

本開示の一態様は、メモリと、メモリと通信する１つ以上のプロセッサとを備えるシステムを提供する。１つ以上のプロセッサは、利用可能なネットワークを特定し、第１アプリケーションを介して通信を行うために、第１ネットワークを選択し、選択された第１ネットワークに接続し、第２アプリケーションを介して通信を行うために、第１ネットワークとは異なる第２ネットワークを選択し、選択された第１ネットワークから切り離す必要なく、選択された第２ネットワークに接続するように構成されている。また、１つ以上のプロセッサは、選択された第１ネットワークを介して第１アプリケーションのトラフィックを導き、選択された第２ネットワークを介して第２アプリケーションのトラフィックを導くように構成されている。

【0010】

本開示の別の態様は、方法を提供する。この方法は、１つ以上のプロセッサを用いて、利用可能なネットワークを特定するステップと、１つ以上のプロセッサを用いて、第１アプリケーションを介して通信を行うために、第１ネットワークを選択するステップと、選択された第１ネットワークに接続するステップと、１つ以上のプロセッサを用いて、第２アプリケーションを介して通信を行うために、第１ネットワークとは異なる第２ネットワークを選択するステップと、選択された第１ネットワークから切り離す必要なく、選択された第２ネットワークに接続するステップと、１つ以上のプロセッサを用いて、選択された第１ネットワークを介して第１アプリケーションのトラフィックを導くステップと、１つ以上のプロセッサを用いて、選択された第２ネットワークを介して第２アプリケーションのトラフィックを導くステップとを含む。

【0011】

本開示のさらに別の態様は、ユーザ機器を提供する。ユーザ機器は、複数のサブスクリプションプロファイルを格納するメモリを含む。各々のサブスクリプションプロファイルは、異なるネットワーク通信業者に対応し、ネットワーク通信業者に接続するための情報を含む。ユーザ機器は、同時に複数のネットワークに接続し、異なる種類の利用可能なネットワークを特定する情報を周期的に受信するように構成されたモデムと、メモリおよびモデムと通信するプロセッサとをさらに含み、プロセッサは、少なくとも格納されたサブスクリプションプロファイルに基づいて、特定されたネットワークのうち一方を選択し、選択されたネットワークに接続するようにモデムに指示する。また、ユーザ機器は、ポリシーエンジンと、ポリシーエンジンと通信するフローセレクタとを含むことができる。ポリシーエンジンは、モデムが接続されている複数のネットワークから、データを送信するために使用するネットワークを決定するように構成されている。当該ネットワークの決定は、データおよび複数のネットワークに関連する１つ以上の条件に基づいて行われる。フローセレクタは、ポリシーエンジンによるネットワークの決定に基づいて、データを振り分けるように構成されている。

【0012】

本開示の更なる態様は、方法を実行するようにプロセッサによって実行可能な命令を格納する非一時的なコンピュータ可読媒体を提供する。当該方法は、利用可能なネットワークを特定するステップと、第１アプリケーションを介して通信を行うために、第１ネットワークを選択するステップと、選択された第１ネットワークに接続するステップとを含む。命令は、第２アプリケーションを介して通信を行うために、第１ネットワークとは異なる第２ネットワークを選択するステップと、選択された第１ネットワークから切り離す必要なく、選択された第２ネットワークに接続するステップとを規定する。また、命令は、選択された第１ネットワークを介して第１アプリケーションのトラフィックを導くステップと、選択された第２ネットワークを介して第２アプリケーションのトラフィックを導くステップとを規定する。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本開示の態様に係る例示的なシステムを示すブロック図である。

【図2】本開示の態様に係る別の例示的なシステムを示すブロック図である。

【図3】本開示の態様に係る別の例示的なシステムを示すブロック図である。

【図4】本開示の態様に係るサブスクリプションプロセスを示す図である。

【図5】本開示の態様に係るネットワーク検出プロセスを示す図である。

【図6】本開示の態様に係るネットワーク接続の一例を示す図である。

【図7】本開示の態様に係るトラフィック誘導の一例を示す図である。

【図8】本開示の態様に係る例示的な方法を示すフローチャートである。

【図9】本開示の態様に係る例示的なユーザ機器を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

詳細な説明
マクロネットワークの通信範囲内にＬＴＥスモールセルネットワークを配置すると、ユーザがマクロネットワークとスモールセルネットワークとの間に切換える場合、音声トラフィックおよびビデオトラフィックをリアルタイムに処理するために、シームレスモビリティが必要である。しかしながら、通信業者から中立なスモールセルネットワークおよびマクロネットワークが異なる運営管理ドメインに属しているため、ネットワークのシームレスモビリティの調整は、２つの自律ネットワークの間に高レベルの信頼および情報交換が必要である。１つの解決策は、モバイルネットワーク通信業者（mobile network operator、ＭＮＯ）中心方法である。別の解決策は、ＵＥ中心方法である。

【0015】

図１は、ＭＮＯ中心方法の一例を示す。システム１００は、ＭＮＯ無線アクセスネットワーク（Radio Access Network、ＲＡＮ）６０をサポートするＭＮＯ進化パケットコア（Evolved Packet Core、ＥＰＣ）２０と、別のネットワーク、例えばスモールセルＬＴＥ７０をサポートする第２ＥＰＣ４０とを含む。ユーザ装置８０は、第１種類の装置、例えば、ＭＮＯにより管理されているＳＩＭを保有する装置であってもよい。ユーザ装置９０は、第２種類の装置、例えば、スモールセルネットワークにより管理されているＳＩＭを保有する装置であってもよい。

【0016】

ＥＰＣ２０およびＥＰＣ４０の各々は、多くの素子を含む。例えば、ＭＮＯ ＥＰＣ２０は、モビリティ管理エンティティ（Mobility Management Entity、ＭＭＥ）２２、ホームサブスクライバーサーバ（Home Subscriber Server、ＨＳＳ）２４、およびインターネット３０に接続しているサービングゲートウェイ／ＰＤＮゲートウェイ（ＳＰＧＷ）２６を含む。第２ＥＰＣ４０は、例えば、ＭＭＥ４２、ＨＳＳ４４、インターネット５０に接続しているＳＰＧＷ４６、およびポリシーおよび課金ルール機能（Policy and Charging Rule Function、ＰＣＲＦ）４８を含む。これらの素子を用いて、各ネットワーク６０、７０にサポートを提供することができる。例えば、図１に示すように、ＭＮＯ ＥＰＣ２０のＭＭＥ２２およびＳＰＧＷ２６は、ＭＮＯ ＲＡＮ６０のｅＮｏｄｅ−Ｂ（ｅＮＢ）６２に接続すると共に、スモールセルネットワーク７０のｅＮＢ７２にも接続している。同様に、スモールセル７０をサポートする第２ネットワーク４０のＭＭＥ４２およびＳＰＧＷ４６は、ＭＮＯ ＲＡＮ６０のｅＮＢ６２に接続してもよい。これによって、ユーザ装置９０は、スモールセルネットワークにより管理されているＳＩＭのみを保有しても、ＭＮＯ ＲＡＮ６０に接続することができる。例えば、ＳＩＭは、モバイル仮想ネットワーク通信業者（ＭＶＮＯ）と提携することができる。スモールセルネットワークにより管理されているＳＩＭおよび国際モバイルサブスクライバーＩＤ（ＩＭＳＩ）を有するユーザの場合、スモールセルネットワーク７０は、提携先ＭＮＯ上で汎用ＭＶＮＯとして示され、第２コアネットワーク４０まで広げられる。したがって、汎用ＭＶＮＯを用いて、ＩＭＳＩ範囲を各委託下位ＭＶＮＯに分割することによって、汎用ＭＶＮＯの上で動作する他のＭＶＮＯにサービスを提供する。装置ロジックを用いて、ＭＶＮＯユーザに適切なＲＡＮを選択することができ、またはＭＮＯは、ネットワーク６０上のスモールセル公衆陸上モバイルネットワーク（ＰＬＭＮ）にサービスを提供することができる。このようにして、ＭＮＯの観点から単一のスモールセルが存在するが、汎用ＭＶＮＯを下位ＭＶＮＯに逆多重化することは、ＰＣＲＦ４８内で行われる。

【0017】

同様に、前述した例において、ユーザ装置８０がＭＮＯによって管理されているＳＩＭのみを保有するが、それにもかかわらず、ユーザ装置８０は、スモールセルＬＴＥネットワーク７０に接続することができる。ユーザ装置８０は、汎用ＭＶＮＯ内の別のＭＶＮＯとして見なされてもよい。これは、例えば、ネットワーク７０上の公衆陸上モバイルネットワーク（ＰＬＭＮ）の同等物、およびｅＮＢ７２上のＰＬＭＮに基づくＭＭＥの選択によって達成されてもよい。

【0018】

上記の例において、第２コアネットワーク４０およびＭＮＯコア２０は、ｅＮＢ６２および７２上でスペクトルアクセスを共有するが、ネットワークモビリティとポリシーおよび課金の実施とを別々に管理している。しかしながら、このことは、ｅＮＢ６２および７２上で緊密な統合を必要とする。ネットワーク６０および７０の各々に対して、対応するネットワークは、異なる管理ドメインの下で、自身の対称的な拡張として現れる。このＭＮＯ中心方法の実施は、よりインテリジェントなセル選択手順によって、例えば、一度に複数のネットワークからＵＥを呼び出すこと（例えば、汎用型アイドルモードシグナリング低減（Idle Mode Signaling Reduction））を可能にするまたは１つのＲＡＮが他のＲＡＮを代表して、ＵＥを呼び出すことを可能にすることによって促進されてもよい。

【0019】

ＭＮＯドメインに接続した装置は、無線ノード間の切換えが装置上のアプリケーションに対して透明になるように、シームレスモビリティを有することが望ましい。一例において、ネットワークおよびＵＥは、共同で一連の厳密な管理手順を編成することができる。このような手順の例として、ハンドオーバ決定を行うための測定レポートの転送、ネットワークおよび無線リソースのハンドオーバを調整するためのメッセージの送信、通信範囲の切換えが一致するように不可視シーム間のＲＡＮの共同管理を含む。しかしながら、モノリシックセルラネットワークのモビリティ管理に参加せず、大量のユーザモバイルデータを運ぶ平行な独立の無線ネットワークも大量に存在する。したがって、アプリケーションは、アプリケーション層のバッファリングまたは再送信を使用することによって適応する。モノリシックモバイルネットワークを構築することによってシームレスモビリティを促進するが、このようなモビリティは、主に、数の少ない低損失トランザクションアプリケーション（例えば、音声／ビデオ通話、オンラインゲームなど）のみに対して有用である。

【0020】

一例によれば、無線インターネットコールは、ネットワークトランスポート層において、セルラネットワークと無線インターネットネットワークとの間の切換えを改善することができる。この例において、無線インターネットコールを用いて、ネットワークトランスポート層において、セルラネットワークと無線インターネットネットワークとの間の切換えを促進する。

【0021】

シームレスネットワークのハンドオーバを維持するための他の方法は、ＵＥが別個のネットワークコンテキストを維持し、２つ以上のネットワークに同時に接続し、独自のトラフィック誘導を実現することを要求する。ＵＥは、ネットワークの選択を管理することができる。

【0022】

この方法において、ＵＥは、ネットワークのインテリジェント検出および接続を行うことができる。軽量型方法は、ＵＥ上で１つ以上のサブスクリプションプロファイル（subscription profile）を動的に配置する。ＵＥは、ネットワークから得られた忠実度の高い測定値および過去性能の統計データに基づいて、所定の時間および所定の位置で、最適な接続モードを決定する必要がある。１つの装置は、同時に２つ以上の接続を維持することができる。サブスクリプションおよび資格情報の動的管理によって、ユーザは、ネットワークの接続方法に依存せず、複数の認証ドメインを保有することができ、認証される装置上の資格情報を変更することなく、認証ドメインを動的に変更することができる。現在のネットワーク状況に基づいて、ネットワークを切換えることができる。その結果、アプリケーションが現在最良のネットワークを使用するように、トラフィックを導くことができる。

【0023】

図２は、大衆化セルラネットワーク接続を行うためのＵＥ中心システムの一例を示す。この例において、ＭＮＯコアネットワーク２２０は、ｅＮＢ２６２を含むＭＮＯ無線アクセスネットワーク２６０をサポートする。別のコアネットワーク２４０は、ｅＮＢ２７２を含むスモールセルＬＴＥネットワーク２７０をサポートする。別のコアネットワーク２４０は、多くの構成素子を含むＥＰＣであってもよいが、ＭＮＯコアネットワーク２２０と異なる所有権を有する。別のコアネットワーク２４０において、１つ以上のＭＶＮＯ２４２および２４４を運営することができる。ＭＶＮＯ２４２および２４４は、例えば、ケーブル会社、企業、公益事業、地方自治体またはＯＥＭ（Original Equipment Manufacturer）であってもよい。１つ以上のＭＶＮＯ２４２および２４４は、ＭＮＯマクロセルラネットワーク、例えば、ＭＮＯ ＲＡＮ２６０から独立して運営する大衆化ＬＴＥスモールセルネットワーク、例えば、スモールセルネットワーク２７０上で、サービスを提供することができる。一例によれば、大衆化スモールセルネットワークの各々は、同一のエンティティによって運営されてもよい。

【0024】

ユーザ装置２８０および２９０の各々は、ＭＮＯ ＲＡＮ２６０またはスモールセルＬＴＥ２７０のいずれか一方または両方と通信するように動作可能である。例えば、ＵＥ２８０および２９０の各々は、ネットワーク２６０および２７０の各々に接続する接続権を与えるまたは許可する複数のサブスクリプションプロファイルを保有する。これらのネットワークは、互いに独立していると予想され、ＵＥ２８０および２９０は、ネットワークのインテリジェントな検出およびトラフィックの切換え／誘導を行うことができる。

【0025】

図３は、ＵＥ４８０の一例を示す。ＵＥ４８０は、アプリケーションによって、低遅延でネットワークを切換える（例えば、高速ＵＳＰインターネット接続（ＱＵＩＣ）ゼロ往復時間（ＲＴＴ）の再送信）ことができ、個別のアクセスドメインのセットを連合するようにネットワーク層上に重なっているトランスポート層またはアプリケーション層のマルチパスによって、複数のネットワーク（例えば、ＴＣＰマルチパスまたはＱＵＩＣマルチパス）を同時に使用することができる。

【0026】

ＵＥ４８０は、任意の種類のモバイルコンピューティング装置、例えば、スマートフォン、タブレット、ラップトップまたはゲーム機であってもよい。ＵＥ４８０は、１つ以上のアプリケーション３１０および３１２を動作させることができる。また、ＵＥ４８０は、複数のネットワークに接続している。例えば、ＵＥ４８０は、インターフェイス３８２を介してＭＮＯネットワーク３６０に接続し、インターフェイス３８２または３８４を介してスモールセルＬＴＥ無線ネットワーク３７０に接続する。さらに、ＵＥ４８０は、インターフェイス３８４を介して１つ以上の提携先ＭＮＯネットワーク３７５に接続してもよい。提携先ＭＮＯネットワーク３７５とスモールセルＬＴＥ無線ネットワーク３７０とは、同一のコアネットワーク３４０を共有するような関係を有することができる。例えば、提携先ＭＮＯネットワーク３７５は、コアネットワーク３４０内の機器を所有する大手携帯電話キャリアであって、スモールセルＬＴＥネットワーク３７０は、大手携帯電話キャリアとのサブスクリプションを結ぶことによって、コアネットワーク３４０内の機器を共有することができる。

【0027】

アプリケーション３１０および３１２の各々は、異なる種類および量のデータを使用することができる。例えば、一方のアプリケーションは、ビデオストリーミングアプリケーションまたはインターネットプロトコルを使用する音声アプリケーションであり、他方のアプリケーションは、ソーシャルネットワークアプリケーションもしくは健康アプリケーションまたはニュースアプリケーションである。異なる種類および量のトラフィックに加えて、ユーザによって使用されるアプリケーション３１０および３１２の頻度および持続時間も変化し得る。したがって、望ましくは、アプリケーション３１０および３１２の各々は、異なるネットワークを使用する。例えば、ネットワークは、異なる費用でデータを提供することがある。したがって、望ましくは、安価または無料でデータを提供するネットワーク上で高容量のトラフィックを必要とするアプリケーションを使用し、比較的高価でデータを提供する任意のネットワーク上で低容量のトラフィックを必要とする他のアプリケーションを使用する。

【0028】

フローセレクタ３１４は、特定のアプリケーション３１０または３１２にサービスを提供するために使用されるネットワーク３６０、３７０または３７５を決定することができる。フローセレクタ３１４は、例えば、ＵＥ４８０上でプログラムされたソフトウェアモジュールであってもよい。フローセレクタ３１４は、例えば、ユーザ入力、ネットワーク費用設定、トラフィックの種類、トラフィック量、ネットワーク信号強度、信号品質、統計／履歴データ、ＵＥの状態、ＵＥの周囲状況、これらの条件の組み合わせまたは他の条件の組み合わせに基づいて、判断を行うことができる。以下の表にいくつかの例示的なパラメータを示すが、この表は、可能なパラメータの網羅的なリストではないことを理解すべきである。

【0029】

【表1-1】

【0030】

【表1-2】

【0031】

いくつかの例によれば、ポリシーエンジン３１６は、使用するネットワークを決定するための基準を設定し、フローセレクタ３１４は、これらの基準に基づいて、適切なアプリケーションとネットワークとの間にトラフィックを振り分ける。例えば、ポリシーエンジン３１６は、トラフィックを導くための複数のルールを含むことができる。ルールは、予め決められてもよく、ユーザによって生成されてもよく、特定の条件に応じて作成されてもよい。この場合、ポリシーエンジン３１６は、データベース３０２と通信することによって、統計データまたは履歴データなどの関連情報を取得することができる。２つの互いに独立しているネットワークが共にＬＴＥであるか、または共に無線インターネットであるか、またはその組み合わせであるかに関わらず、同様のルールおよびポリシーに準拠して、両者を取り扱うことができる。

【0032】

一例として、データの費用に基づいて、トラフィックを導くことができる。装置は、２つの異なるネットワークに接続することができ、各ネットワークは、装置による送受信したバイト毎のデータに異なる費用を課金する。例えば、装置は、１ギガバイトのデータに１０ドルを課金する第１モバイルネットワーク通信業者（ＭＮＯ１）に接続することができ、１ギガバイトのデータに５ドルを課金する第２ＭＮＯ（ＭＮＯ２）に接続することもできる。ユーザまたは製造業者は、例えば、最低費用のネットワークを選択するように、ポリシーエンジンをプログラムすることができる。

【0033】

別の例によれば、ネットワーク品質に基づいて、トラフィックを導くことができる。遅延に敏感な応用、例えば音声またはビデオの場合、ＲＳＲＰ、ＳＩＮＲまたはルールの組み合わせを選択して、トラフィックを導くための最高品質のネットワークを決定することができる。例えば、ＵＥは、ＭＮＯ１およびＭＮＯ２に接続することができる。特定の時間、位置などにおいて、ＭＮＯ１の無線測定値は、ＭＮＯ２の無線測定値よりも高い。したがって、ポリシーエンジンは、無線の特徴に基づいて、ＭＮＯ１を選択することができる。

【0034】

ＵＥ中心且つ通信業者に中立なスモールセルＬＴＥネットワークにおいて、ユーザは、各々が潜在的に異なるビジネスモデルを有するサービスを提供する一組のキャリアから、サービスを選択することができる。ユーザは、スモールセルＭＶＮＯおよびマクロＭＮＯなどの複数の通信業者と同時にサブスクライブ（subscribe）することができ、オンデマンドで大衆化ネットワークのサブスクリプションを変更することができる。大衆化アクセスモデルにおいて、サブスクリプションを新しいユーザに動的に提供すべきである。

【0035】

ネットワークのサブスクリプションは、認証／承認キー、サブスクライバーＩＤおよびプロファイル情報を含む。サブスクリプション情報は、電子ユニバーサル集積回路カード（ｅＵＩＣＣ）、ソフトＳＩＭ、またはセキュア素子に格納される。

【0036】

図４は、ＵＥサブスクリプションの提供を説明する単純な無線通信（over-the-air、ＯＴＡ）フローを示す。ＵＥ４８０は、サブスクリプションマネージャアプリケーション４１０を含む。サブスクリプションマネージャアプリケーション４１０は、サブスクリプションマネージャサービス４２５にサブスクリプション要求を送信する。いくつかの例によれば、サブスクリプションマネージャサービス４２５は、１つ以上のスモールセルネットワークの通信業者によって運営されてもよい。サブスクリプションマネージャサービス４２５は、その要求に応答して、サブスクリプションマネージャアプリケーション４１０にサブスクリプション情報を送信する。サブスクリプション情報は、例えば、通信業者に接続するためのパスワードおよび他の情報を含むプロファイルを含むことができる。このサブスクリプション情報は、ｅＵＩＣＣ４１５または別の改ざん防止セキュア素子、例えばセキュア素子に設けられたソフトＳＩＭまたはｅＵＩＣＣに格納されてもよい。セルラインターネットモデムおよび無線インターネットモデムは、例えば、接続手順および認証手順を行うために、このサブスクリプション情報にアクセスすることができる。

【0037】

図５は、ＵＥ４８０によるネットワーク検出の一例を示す。サブスクリプションプロファイルがＵＥに送信された後、ＵＥ４８０は、接続可能なネットワークを検出することができる。アプリケーションプロセッサ（ＡＰ）ネットワーク選択アプリケーション６１０は、ＵＥ４８０上で動作し、利用可能なネットワークのリストを定期的に要求する。この要求は、例えば、格納されたサブスクリプションプロファイルおよびジオキャッシュデータを含み得るデータベース３０２からの情報を活用することができる。この要求に応答して、ＡＰネットワーク選択アプリケーション６１０は、ジオタグ付きネットワークＩＤのリストを受信する。このリストは、スモールセルＬＴＥネットワークおよびマクロセルＲＡＮなどの様々な種類のネットワークを特定するための情報を含むことができる。

【0038】

ＡＰネットワーク選択アプリケーション６１０は、格納されたサブスクリプションプロファイルおよびジオキャッシュデータに基づいて、接続するネットワークをモデム５５５に指示する。例えば、ＵＥ４８０は、周波数間スキャンを最小限にし、省電力の方法で検出を行うために、サブスクライブしているネットワーク上の帯域スキャンを優先させることができる。また、省電力の方法でネットワーク選択ロジックをトリガするために、サブスクライブしているＰＬＭＮおよびＥＣＧＩなどの対象ネットワークを定期的にスキャンし、通知イベントをＡＰに公開するように、モデム５５５を構成することができる。ＡＰ６１０による利用可能なスモールセルネットワークの検出により、セルラモデム５５５は、マクロネットワークによるセル選択決定を無効にし、それ自身のセル選択およびＰＬＭＮ選択を実行することができる。

【0039】

図６は、ネットワークの接続および切断の例を示す。ネットワークを選択すると、ＵＥ４８０は、特定のネットワークまたはノードに接続する。ネットワークの検出に使用されたいくつかのパラメータ、例えば、信号強度、費用および品質に基づいて、ネットワークの接続および切断を行うことができる。

【0040】

ネットワークを検出すると、アプリケーションは、（例えば、ｅＵＩＣＣに格納された）サブスクリプションプロファイルの一部として提供されたサブスクリプションプロファイルを用いて、ネットワークに接続することができる。図７に示すように、ＵＥは、ネットワーク１に接続されている。ネットワーク１は、任意種類のネットワーク、例えば、マクロＲＡＮ、スモールセルＬＴＥネットワークであってもよい。ネットワーク１に接続されている間に、ＵＥは、ネットワーク２を検出した。ＵＥは、ネットワーク２に自動的に接続することができる。別の例において、ＵＥは、ネットワーク２との接続に関する情報を入力するようにユーザを促すことができる。ネットワーク１およびネットワーク２に接続されている間に、ＵＥは、アクセスネットワーク３をさらに検出し、同様に接続する。また、ＵＥは、自動的にまたは指示に従って、１つ以上の接続しているネットワークから切り離すことができる。例えば、ネットワーク２が不安定であると判定された場合、ＵＥは、ネットワーク２から切り離す。

【0041】

いくつかの例によれば、ネットワークの選択／非選択は、判断を行う条件を決定するためのユーザスペースポリシーシステムによって管理される。例えば、ポリシーシステムは、最低ネットワーク品質基準に基づいて、ＵＥを接続または切断するか否かを判断することができる。

【0042】

ネットワークに接続すると、各ネットワークは、パケットの送受信に使用できるＩＰアドレスｖ４／ｖ６／ｖ４ｖ６を提供する。所定のアクセスネットワークにおいてシームレスＩＰモビリティ（例えば、ＲＡＴ内モビリティまたはＲＡＴ間モビリティ）が存在することがあるが、各独立のネットワークは、ＵＥ上で異なるＩＰセッションとして示される。

【0043】

図７は、特定のアプリケーションのために選択されたネットワークに応じて、ＵＥの異なるパケット経路を示す。例えば、ＵＥ７８０は、複数のアプリケーション７１０、７１２を実行している。ＵＥ７８０は、インターネット７５０を介してサーバ７６２、７６４に通信可能に接続された複数のネットワーク７４２、７４４、７４６に接続している。また、ＵＥは、複数のインターフェイス７３２、７３４および７３６を含む。ネットワークに接続すると、各ネットワークは、パケットを送受信するためのＩＰアドレスを提供する。したがって、インターフェイス７３２、７３４および７３６の各々は、特定のネットワークに対応するＩＰアドレスを有する。

【0044】

アプリケーションからのパケットは、適切なネットワークを介してエンドサーバに到達するようにルーティングされる。フローセレクタプロセスを作成することによって、アプリケーションソケットにアプリケーションプログラミングインターフェイス（ＡＰＩ）コールを送信し、ネットワークエージェントＡＰＩ ７２２によって提供された情報を用いて、アプリケーションソケットを適切なネットワークにバインドすることができる。ネットワークエージェントＡＰＩ７２２は、ルータ７２４を介してまたは直接に、アプリケーション７１０、７１２およびインターフェイス７３２、７３４、７３６と通信することができる。ネットワークエージェントＡＰＩ７２２は、接続された各ネットワークコンテキストに関する基準情報を保有する。アプリケーションは、ネットワークエージェントＡＰＩ７２２からネットワーク状況情報を直接に照会することができ、（例えば、ＶｏＬＴＥトラフィックを導くために）必要なネットワークにバインディングする明示的なソケットを作成することもできる。

【0045】

トランスポート層プロトコル、例えば、ＱＵＩＣ、マルチパス伝送制御プロトコル（ＭＰＴＣＰ）を用いて、ネットワークをシームレスに切換えることができる。一例として、様々な方法で、ＱＵＩＣをモジュールとしてインフラストラクチャに追加することができる。例えば、アプリケーションは、ゼロＲＴＴ再送信を用いて、ネットワークの状況に基づいて、ネットワークを素早く切換えることができる。例えば、ＲＳＲＰがネットワークエージェントＡＰＩ７２２によって公開された特定の閾値を下回った場合、代替のネットワークインターフェイスを用いて再送信を行うことができる。別の例として、ＱＵＩＣマルチパスが利用可能な場合、アプリケーションは、複数の使用可能なネットワークパスを同時に使用することによって、変動するネットワーク状況に素早く適応することができる。ＱＵＩＣを追加する別の例として、ＱＵＩＣ−ＴＣＰプロキシをコアネットワークに実装することによって、サーバ側ＱＵＩＣをサポートしていないアプリケーションに後方互換性（backward compatibility）を与えることができる。

【0046】

図８は、ユーザ装置による大衆化ネットワークのアクセスを示す例示的な方法８００である。以下のステップを記載の順序通りに実行する必要がないことを理解すべきである。むしろ、様々なステップを異なる順序でまたは同時に実行することができ、ステップを追加または省略することもできる。

【0047】

ブロック８１０において、動的サブスクリプションを行うようにユーザ装置を用意する。例えば、サブスクリプションは、ユーザ装置上のアプリケーションによって、サブスクリプションマネージャサービスから要求されてもよい。その要求に応じて、装置をサブスクライブすることができる。例えば、パスワードなどのサブスクリプション情報は、装置のセキュア素子、例えばｅＵＩＣＣにダウンロードすることができる。

【0048】

ブロック８２０において、所定の時間および／または場所で利用可能なネットワークを特定する。例えば、ユーザ装置が現在では特定の地理区域に位置する場合、ユーザ装置は、現在では特定の地理区域にサービスを提供しているネットワークを特定することができる。例えば、定期的なポーリングを行うことによって、ネットワークを特定することができる。

【0049】

ブロック８３０において、ユーザ装置は、ネットワークを選択し、それに接続する。ネットワークの選択は、いくつかの基準、例えば、品質または費用のいずれかに基づいて行うことができる。なお、複数のネットワークを同時に選択し、接続することができる。また、例えば、ネットワークから受信した信号の品質が所定の閾値を下回った場合、ネットワークからユーザ装置を切り離すこともできる。

【0050】

ブロック８４０において、ＵＥは、選択されたネットワークに基づいて、トラフィックを導く。例えば、第１アプリケーションは、通信を行うために第１ネットワークを選択し、第２アプリケーションは、通信を行うために第２ネットワークを選択する。第１ネットワークと第２ネットワークとは、ＭＮＯ ＲＡＮおよびスモールセルＬＴＥなどの異なる種類のネットワークであってもよく、同一種類のネットワークであってもよい。トラフィックを導くために、ユーザ装置上で、ネットワークと選択されたネットワークを使用する１つ以上のアプリケーションとの間に各ネットワークのＩＰアドレスに対応するインターフェイスをセットアップすることができる。したがって、選択されたネットワークのインターフェイスを介して、全てのトラフィックを１つ以上のアプリケーションに送信することができ、１つ以上のアプリケーションからの全てのトラフィックを送信することができる。

【0051】

図９は、複数の異なる種類のネットワークに通信可能に接続されたモバイル装置１１０を含む例示的なシステムを示す。ネットワークおよび介在ノードは、インターネット、ワールドワイドウェブ、イントラネット、仮想プライベートネットワーク、広域ネットワーク、ローカルネットワーク、１つ以上の企業に専用の通信プロトコルを使用するプライベートネットワーク、イーサネット（登録商標）、ＷｉＦｉ（登録商標）（８０２．１１、８０２．１１ｂ、ｇ、ｎ、または他の標準）、ＨＴＴＰ、および前述したものの様々な組み合わせを含むことができる。

【0052】

装置１１０は、ネットワークを介して通信することができる任意種類のコンピューティング装置またはコンピューティング装置システムとすることができる。装置１１０は、１つ以上のプロセッサ１４０、メモリ１３０、および汎用コンピューティング装置に通常存在する他の素子を含むことができる。メモリ１３０は、１つ以上のプロセッサ１４０によってアクセス可能な情報を格納することができる。この情報は、１つ以上のプロセッサ１４０によって実行可能な命令１３８を含んでもよい。

【0053】

また、メモリ１３０は、プロセッサ１４０によって読出され、操作され、または格納され得るデータ１３４を含むことができる。メモリは、プロセッサによってアクセス可能な情報を格納することができる任意の非一時的な媒体、例えば、ハードドライブ、メモリカード、ＲＡＭ、ＤＶＤ、他の書き込み可能な媒体であってもよい。

【0054】

命令１３８は、１つ以上のプロセッサによって、直接に実行できる命令のセット、例えば機械コードであってもよく、または間接に実行できる命令のセット、例えばスクリプトであってもよい。本明細書において、用語「命令」、「アプリケーション」、「ステップ」および「プログラム」は、交換可能に使用することができる。命令は、プロセッサによって直接に処理できるオブジェクトコード形式で格納することができ、または要求に応じて翻訳されるまたは事前にコンパイルされるスクリプトまたは独立のソースコードモジュールの集合を含む他のコンピューティング装置言語で格納することができる。以下、命令の機能、方法およびルーチンをより詳細に説明する。

【0055】

１つ以上のプロセッサ１４０は、命令１３８に従って、データ１３４を読み出し、格納し、または変更することができる。一例において、データ１３４は、ネットワークの選択、接続、およびトラフィックの誘導を行うためのポリシー１３６を含むことができる。また、データ１３４は、ネットワークの接続に使用され得る１つ以上のサブスクリプションプロファイル１３７を含むことができる。本明細書に記載の主題が特定のデータ構造に制限されていないが、データは、内部または外部メモリ、コンピュータレジスタ、多くの異なるフィールドおよびレコードまたはＸＭＬ文書を有するテーブルとしての関係データベースに格納することができる。データは、バイナリ値、ＡＳＣＩＩまたはユニコードを含むがこれらに限定されないコンピュータ可読フォーマットにフォーマットされてもよい。さらに、データは、数字、記述テキスト、専用コード、ポインタ、他のネットワーク位置などの他のメモリに格納されたデータへの参照、または関連データを計算するためにある関数に使用される情報などの関連情報を特定するのに十分な情報を含むことができる。

【0056】

命令１３８は、利用可能なネットワークを特定し、特定のアプリケーションのためにネットワークを選択して接続し、選択されたネットワークを介してトラフィックを導くことを規定することができる。装置１１０は、ポリシーエンジン１１６、フローセレクタ１１４、サブスクリプションマネージャ１７２、およびネットワーク選択アプリケーション１７４を用いて、これらのタスクを実行することができる。また、装置１１０は、異なるネットワークと通信するために、モデム１５５および１つ以上のインターフェイス１６０を含むことができる。

【0057】

１つ以上のプロセッサ１４０は、市販ＣＰＵなどの従来のプロセッサであってもよい。一方、プロセッサは、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）または他のハードウェア系プロセッサなどの専用素子であってもよい。サーバ１３０は、必ずしも必要ではないが、特定のコンピューティングプロセスを実行するための専用ハードウェア素子を含むことができる。

【0058】

図９は、コンピューティング装置１１０のプロセッサ、メモリおよび他の要素を同一のブロック内に機能的に示しているが、プロセッサ、コンピュータ、コンピューティング装置またはメモリは、実際には各々複数であり、同一の物理的ハウジングに格納されなくてもよい。例えば、メモリは、コンピューティング装置１１０のハウジングとは異なるハウジングに配置されたハードドライブまたは他の記憶媒体であってもよい。したがって、プロセッサ、コンピュータ、コンピューティング装置またはメモリを言及する場合、並列に動作するまたは並列に動作しないプロセッサ、コンピュータ、コンピューティング装置またはメモリの集合であってもよい。例えば、コンピューティング装置１１０は、負荷分散サーバファーム、分散システムなどとして動作するサーバコンピューティング装置を含むことができる。また、説明したいくつかの機能が単一のプロセッサを有する単一のコンピューティング装置上で行われると示しているが、本明細書に記載された主題の様々な態様は、例えば、ネットワーク１５０を介して情報を通信する複数のコンピューティング装置によって実現することができる。

【0059】

前述した技術は、効率の良いインターネットアクセスをユーザに提供することができる。例えば、スモールセルＬＴＥネットワークを介してインターネットに接続し、特定種類のインターネットアクセスのために使用するネットワークを選択することを可能にすると、ワイヤレスローカルエリアネットワークが利用できない場合でも、データを送受信する別の可能性を提供することができる。

【0060】

特許請求の範囲によって定義される主題から逸脱することなく、上述した特徴の様々な変形および組合せを行うことができる。上述した実施形態の説明は、例示であり、特許請求の範囲によって定義される主題を限定するものではない。一例として、前述した操作は、記載の順序通りに実行する必要がない。むしろ、様々なステップは、異なる順序でまたは同時に実行することができる。別段の記載がない限り、ステップを省略することもできる。さらに、本明細書に記載された実施例および「例えば」、「含む」などの表現は、特許請求の範囲の主題を特定の実施例に限定するとして解釈すべきではない。むしろ、これらの実施例は、多くの可能な実施形態の１つのみを例示することを意図している。さらに、異なる図面において、同様の参照番号は、同様または類似の要素を示すことができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】