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特表2022-517260動的割り当て機構によってＭＡＣアドレスのタイプを指定するための方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-03-07
(54)【発明の名称】動的割り当て機構によってＭＡＣアドレスのタイプを指定するための方法
(51)【国際特許分類】
H04L 61/50 20220101AFI20220228BHJP
H04W 76/11 20180101ALI20220228BHJP
H04L 101/604 20220101ALN20220228BHJP
H04L 101/622 20220101ALN20220228BHJP
【ＦＩ】
H04L61/50
H04W76/11
H04L101:604
H04L101:622
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021540858
(86)(22)【出願日】2020-01-17
(85)【翻訳文提出日】2021-09-10
(86)【国際出願番号】 US2020014115
(87)【国際公開番号】W WO2020150620
(87)【国際公開日】2020-07-23
(31)【優先権主張番号】62/794,148
(32)【優先日】2019-01-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＷＣＤＭＡ
２．３ＧＰＰ
(71)【出願人】
【識別番号】510030995
【氏名又は名称】インターデイジタル パテント ホールディングス インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100079108
【弁理士】
【氏名又は名称】稲葉 良幸
(74)【代理人】
【識別番号】100109346
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 敏史
(74)【代理人】
【識別番号】100117189
【弁理士】
【氏名又は名称】江口 昭彦
(74)【代理人】
【識別番号】100134120
【弁理士】
【氏名又は名称】内藤 和彦
(74)【代理人】
【識別番号】100108213
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 豊隆
(72)【発明者】
【氏名】ベルナルドス、カルロス ヘスス
(72)【発明者】
【氏名】モラド、アラン
【テーマコード（参考）】
5K067
【Ｆターム（参考）】
5K067DD17
5K067EE02
5K067EE10
(57)【要約】
ＷＴＲＵによって実行される方法は、インフラストラクチャ機器からコンテキスト情報を受信することと、ＭＡＣアドレス割り当て用のＳＬＡＰ象限を選択することとを備えることができる。選択は、ＷＴＲＵのブートストラップサーバとすることができるインフラストラクチャ機器から受信したコンテキスト情報に基づいて行うことができる。この方法は、ＤＨＣＰサーバに、選択されたＳＬＡＰ象限を示すＤＨＣＰメッセージを送信することをさらに備えることができる。送信されたＤＨＣＰメッセージに応答して、ＭＡＣアドレスが受信され、ＷＴＲＵに設定されることができる。コンテキスト情報は、これらに限定されるものではないが、ネットワーク内のノードの数、ネットワーク展開のタイプ、ネットワークのタイプ、モビリティ構成、デバイス管理のタイプ、バッテリ寿命、場所、またはプライバシー構成を含む。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
無線送信受信ユニット（ＷＴＲＵ）によって実行される方法であって、インフラストラクチャ機器からコンテキスト情報を受信することと、
前記コンテキスト情報に基づいて、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）アドレス割り当て用の構造化ローカルアドレスプラン（ＳＬＡＰ）象限を選択することと、
前記選択されたＳＬＡＰ象限を示すメッセージを送信することと、を含む方法。
【請求項2】
前記メッセージが、動的ホスト制御プロトコル（ＤＨＣＰ）メッセージである、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記コンテキスト情報が、ネットワーク内のノードの数、ネットワーク展開のタイプ、ネットワークのタイプ、モビリティ構成、デバイス管理のタイプ、バッテリ寿命、場所またはプライバシー構成を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項4】
前記インフラストラクチャ機器が、ブートストラップサーバである、請求項１に記載の方法。
【請求項5】
前記選択されたＳＬＡＰ象限が、拡張ローカル識別子（ＥＬＩ）象限であり、前記コンテキスト情報が、制限されたモビリティまたはモビリティがないことを示す、請求項１に記載の方法。
【請求項6】
前記選択されたＳＬＡＰ象限が、標準割り当て識別子（ＳＡＩ）象限であり、前記コンテキスト情報がモビリティを示す、請求項１に記載の方法。
【請求項7】
前記選択されたＳＬＡＰ象限が、管理上割り当て識別子（ＡＡＩ）象限であり、前記コンテキスト情報が、大規模展開を示す、請求項１に記載の方法。
【請求項8】
ＤＨＣＰサーバから、ＭＡＣアドレスを含むＤＨＣＰメッセージを受信することをさらに備え、前記ＭＡＣアドレスが、前記選択されたＳＬＡＰ象限のものである、請求項２に記載の方法。
【請求項9】
前記ＤＨＣＰメッセージが、少なくとも１つのＤＨＣＰバージョン６（ＤＨＣＰｖ６）リレーを通過する、請求項２に記載の方法。
【請求項10】
前記ＡＡＩ象限からランダムにＭＡＣアドレスを選択することをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項11】
無線送信受信ユニット（ＷＴＲＵ）であって、コンテキスト情報を記憶するように構成されたメモリと、
前記コンテキスト情報に基づいて、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）アドレス割り当て用の構造化ローカルアドレスプラン（ＳＬＡＰ）象限を選択するように構成された回路と、
メッセージを送信するように構成された送信機であって、前記メッセージが、前記選択されたＳＬＡＰ象限を示す、送信機と、を備えるＷＴＲＵ。
【請求項12】
前記メッセージが、動的ホスト制御プロトコル（ＤＨＣＰ）メッセージである、請求項１１に記載のＷＴＲＵ。
【請求項13】
前記コンテキスト情報が、ネットワーク内のノードの数、ネットワーク展開のタイプ、ネットワークのタイプ、モビリティ構成、デバイス管理のタイプ、バッテリ寿命、場所またはプライバシー構成を含む、請求項１１に記載のＷＴＲＵ。
【請求項14】
前記コンテキスト情報が、ブートストラップサーバから受信される、請求項１１に記載のＷＴＲＵ。
【請求項15】
前記選択されたＳＬＡＰ象限が、拡張ローカル識別子（ＥＬＩ）象限であり、前記コンテキスト情報が、制限されたモビリティまたはモビリティがないことを示す、請求項１１に記載のＷＴＲＵ。
【請求項16】
前記選択されたＳＬＡＰ象限が、標準割り当て識別子（ＳＡＩ）象限であり、前記コンテキスト情報が、モビリティを示す、請求項１１に記載のＷＴＲＵ。
【請求項17】
前記選択されたＳＬＡＰ象限が、管理上割り当て識別子（ＡＡＩ）象限であり、前記コンテキスト情報が、大規模展開を示す、請求項１１に記載のＷＴＲＵ。
【請求項18】
前記ＤＨＣＰサーバから、ＭＡＣアドレスを含むＤＨＣＰメッセージを受信するように構成された受信機をさらに備え、前記ＭＡＣアドレスが、前記ＳＬＡＰ象限のものである、請求項１２に記載のＷＴＲＵ。
【請求項19】
前記ＤＨＣＰメッセージが、少なくとも１つのＤＨＣＰバージョン６（ＤＨＣＰｖ６）リレーを通過する、請求項１２に記載のＷＴＲＵ。
【請求項20】
前記選択されたＡＡＩ象限からランダムにＭＡＣアドレスを選択するように構成された回路をさらに備える、請求項１７に記載のＷＴＲＵ。
【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、２０１９年１月１８日に出願された米国仮特許出願第６２／７９４，１４８号の利益を主張し、その内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、２０１９年１月１８日に出願された米国仮特許出願第６２／７９４，１４８号の利益を主張し、その内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
【発明の概要】
【0002】
無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）によって実行される方法は、インフラストラクチャ機器からコンテキスト情報を受信することと、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）アドレス割り当て用の構造化ローカルアドレスプラン（ＳＬＡＰ）象限を選択することとを備えることができる。選択は、ＷＴＲＵのブートストラップサーバとすることができるインフラストラクチャ機器から受信したコンテキスト情報に基づいて行うことができる。この方法は、動的ホスト制御プロトコル（ＤＨＣＰ）サーバに、選択されたＳＬＡＰ象限を示すＤＨＣＰメッセージを送信することをさらに備えることができる。送信されたＤＨＣＰメッセージに応答して、ＭＡＣアドレスが受信され、ＷＴＲＵに設定されることができる。コンテキスト情報は、これらに限定されるものではないが、ネットワーク内のノードの数、ネットワーク展開のタイプ、ネットワークのタイプ、モビリティ構成、デバイス管理のタイプ、バッテリ寿命、場所、またはプライバシー構成を含む。
【0003】
より詳細な理解は、添付の図面と併せて例として与えられた以下の説明から得ることができ、図中の同様の参照符号は同様の要素を示す。
【図面の簡単な説明】
【0004】
【発明を実施するための形態】
【0005】
図１Ａは、１つ以上の開示された実施形態が実装されることができる例示的な通信システム１００を示す図である。通信システム１００は、音声、データ、ビデオ、メッセージング、ブロードキャストなどのコンテンツを複数の無線ユーザに提供するマルチアクセスシステムとすることができる。通信システム１００は、複数の無線ユーザが、無線帯域幅を含むシステムリソースの共有を通じてそのようなコンテンツにアクセスすることを可能にすることができる。例えば、通信システム１００は、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）、周波数分割多重アクセス（ＦＤＭＡ）、直交ＦＤＭＡ（ＯＦＤＭＡ）、シングルキャリアＦＤＭＡ（ＳＣ－ＦＤＭＡ）、ゼロテールユニークワード離散フーリエ変換スプレッドＯＦＤＭ（ＺＴ－ＵＷ－ＤＦＴ－Ｓ－ＯＦＤＭ）、ユニークワードＯＦＤＭ（ＵＷ－ＯＦＤＭ）、リソースブロックフィルタリングＯＦＤＭ、フィルタバンクマルチキャリア（ＦＢＭＣ）などの１つ以上のチャネルアクセス方式を採用することができる。
【0006】
図１Ａに示すように、通信システム１００は、無線送信受信ユニット（ＷＴＲＵ）１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）１０４、コアネットワーク（ＣＮ）１０６、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）１０８、インターネット１１０、および他のネットワーク１１２を含むことができるが、開示された実施形態は、任意の数のＷＴＲＵ、基地局、ネットワーク、および／またはネットワーク要素を想定することが理解されよう。ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのそれぞれは、無線環境で動作および／または通信するように構成された任意の種類のデバイスとすることができる。例として、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ（これらのいずれもステーション（ＳＴＡ）と称されることができる）は、無線信号を送信および／または受信するように構成されてもよく、ユーザ機器（ＵＥ）、モバイルステーション、固定もしくはモバイルサブスクライバーユニット、サブスクリプションベースのユニット、ページャー、携帯電話、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、スマートフォン、ラップトップ、ネットブック、パーソナルコンピューター、無線センサ、ホットスポットもしくはＭｉ－Ｆｉデバイス、モノのインターネット（ＩｏＴ）デバイス、時計もしくはその他のウェアラブル、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）、車両、ドローン、医療機器およびアプリケーション（例えば、遠隔手術）、産業用デバイスおよびアプリケーション（例えば、産業用および／または自動処理チェーンのコンテキストで動作するロボットおよび／または他の無線デバイス）、家庭用電化製品デバイス、商用および／または産業用無線で動作するデバイスネットワークなどを含むことができる。ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、および１０２ｄのいずれも、交換可能にＵＥと称されることができる。
【0007】
通信システム１００はまた、基地局１１４ａおよび／または基地局１１４ｂを含むことができる。基地局１１４ａ、１１４ｂのそれぞれは、ＣＮ１０６、インターネット１１０、および／または他のネットワーク１１２などの、１つ以上の通信ネットワークへのアクセスを容易にするために、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうちの少なくとも１つと無線インターフェースするように構成された任意の種類のデバイスとすることができる。例として、基地局１１４ａ、１１４ｂは、基地トランシーバ局（ＢＴＳ）、ＮｏｄｅＢ、ｅＮｏｄｅ Ｂ（ｅＮＢ）、ホームＮｏｄｅ Ｂ、ホームｅＮｏｄｅ Ｂ、ｇＮｏｄｅ Ｂ（ｇＮＢ）、新無線（ＮＲ）Ｎｏｄｅ Ｂなどの次世代Ｎｏｄｅ Ｂ、サイトコントローラ、アクセスポイント（ＡＰ）、無線ルータなどとすることができる。基地局１１４ａ、１１４ｂは、それぞれ、単一の要素として示されているが、基地局１１４ａ、１１４ｂは、任意の数の相互接続された基地局および／またはネットワーク要素を含むことができることが理解されよう。
【0008】
基地局１１４ａは、基地局コントローラ（ＢＳＣ）、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、中継ノードなどの他の基地局および／またはネットワーク要素（図示せず）も含むことができるＲＡＮ１０４の一部とすることができる。基地局１１４ａおよび／または基地局１１４ｂは、セル（図示せず）と呼ばれることができる１つ以上の搬送周波数で無線信号を送信および／または受信するように構成されることができる。これらの周波数は、ライセンススペクトル、非ライセンススペクトル、またはライセンススペクトルと非ライセンススペクトルの組み合わせであってもよい。セルは、比較的固定されているか、時間の経過とともに変化する可能性がある特定の地理的領域に無線サービスのカバレッジを提供することができる。セルは、さらにセルセクタに分割されることができる。例えば、基地局１１４ａに関連するセルは、３つのセクタに分割されることができる。したがって、一実施形態では、基地局１１４ａは、３つのトランシーバ、すなわち、セルの各セクタに１つを含むことができる。実施形態では、基地局１１４ａは、多入力多出力（ＭＩＭＯ）技術を採用することができ、セルの各セクタに対して複数のトランシーバを利用することができる。例えば、ビームフォーミングが使用されて、所望の空間方向に信号を送信および／または受信することができる。
【0009】
基地局１１４ａ、１１４ｂは、任意の適切な無線通信リンク（例えば、無線周波数（ＲＦ）、マイクロ波、センチメートル波、マイクロ波、赤外線（ＩＲ）、紫外線（ＵＶ）、可視光など）とすることができるエアインターフェース１１６を介して、１つ以上のＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄと通信することができる。エアインターフェース１１６は、任意の適切な無線アクセス技術（ＲＡＴ）を使用して確立されることができる。
【0010】
より具体的には、上記のように、通信システム１００は、多元接続システムであってもよく、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＯＦＤＭＡ、ＳＣ－ＦＤＭＡなどのような１つ以上のチャネルアクセス方式を採用してもよい。例えば、ＲＡＮ１０４の基地局１１４ａおよびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ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）地上無線アクセス（ＵＴＲＡ）などの無線技術を実装することができ、これは、広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）を使用して、エアインターフェース１１６を確立することができる。ＷＣＤＭＡは、高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ）および／または発展型ＨＳＰＡ（ＨＳＰＡ＋）などの通信プロトコルを含んでもよい。ＨＳＰＡは、高速ダウンリンク（ＤＬ）パケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）および／または高速アップリンク（ＵＬ）パケットアクセス（ＨＳＵＰＡ）を含んでもよい。
【0011】
実施形態では、基地局１１４ａおよびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、発展型ＵＭＴＳ地上無線アクセス（Ｅ－ＵＴＲＡ）などの無線技術を実装することができ、これは、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）および／またはＬＴＥ－アドバンスト（ＬＴＥ－Ａ）および／またはＬＴＥ－アドバンストプロ（ＬＴＥ－Ａ Ｐｒｏ）を使用してエアインターフェース１１６を確立することができる。
【0012】
一実施形態では、基地局１１４ａおよびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ＮＲ無線アクセスなどの無線技術を実装することができ、これは、ＮＲを使用してエアインターフェース１１６を確立することができる。
【0013】
実施形態では、基地局１１４ａおよびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、複数の無線アクセス技術を実装することができる。例えば、基地局１１４ａおよびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、例えば、二重接続（ＤＣ）原理を使用して、ＬＴＥ無線アクセスおよびＮＲ無線アクセスを一緒に実装することができる。したがって、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃによって利用されるエアインターフェースは、複数の種類の基地局（例えば、ｅＮＢおよびｇＮＢ）との間で送受信される複数の種類の無線アクセス技術および／または送信によって特徴付けられることができる。
【0014】
他の実施形態では、基地局１１４ａおよびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ＩＥＥＥ８０２．１１（すなわち、無線フィデリティ（ＷｉＦｉ）、ＩＥＥＥ８０２．１６（すなわち、マイクロ波アクセスのための世界的相互運用性（ＷｉＭＡＸ））、ＣＤＭＡ２０００、ＣＤＭＡ２０００ １Ｘ、ＣＤＭＡ２０００ＥＶ－ＤＯ、暫定規格２０００（ＩＳ－２０００）、暫定規格９５（ＩＳ－９５）、暫定規格８５６（ＩＳ－８５６）、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ズ（ＧＳＭ）、ＧＳＭエボリューションの拡張データレート（ＥＤＧＥ）、ＧＳＭ ＥＤＧＥ（ＧＥＲＡＮ）などの無線技術を実装してもよい。
【0015】
図１Ａの基地局１１４ｂは、例えば、無線ルータ、ホームＮｏｄｅ－Ｂ、ホームｅＮｏｄｅ－Ｂ、またはアクセスポイントであってもよく、事業所、家庭、車両、キャンパス、産業施設、（例えば、ドローンが使用するための）空中回廊、道路などの局所領域における無線接続を容易にするために任意の適切なＲＡＴを利用してもよい。一実施形態では、基地局１１４ｂおよびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）を確立するために、ＩＥＥＥ８０２．１１などの無線技術を実装することができる。実施形態では、基地局１１４ｂおよびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）を確立するために、ＩＥＥＥ８０２．１５などの無線技術を実装することができる。さらに別の実施形態では、基地局１１４ｂおよびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、セルラーベースのＲＡＴ（例えば、ＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００、ＧＳＭ、ＬＴＥ、ＬＴＥ－Ａ、ＬＴＥ－Ａ Ｐｒｏ、ＮＲなど）を利用して、ピコセルまたはフェムトセルを確立することができる。図１Ａに示されるように、基地局１１４ｂは、インターネット１１０に直接接続することができる。したがって、基地局１１４ｂは、ＣＮ１０６を介してインターネット１１０にアクセスする必要がない場合がある。
【0016】
ＲＡＮ１０４は、ＣＮ１０６と通信することができ、これは、１つ以上のＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄに音声、データ、アプリケーション、および／またはボイスオーバーインターネットプロトコル（ＶｏＩＰ）サービスを提供するように構成された任意の種類のネットワークとすることができる。データは、異なるスループット要件、遅延要件、エラー許容要件、信頼性要件、データスループット要件、モビリティ要件など、様々なサービス品質（ＱｏＳ）要件を有することができる。ＣＮ１０６は、呼制御、課金サービス、モバイル位置ベースのサービス、プリペイド通話、インターネット接続、ビデオ配信などを提供し、および／またはユーザ認証などの高レベルのセキュリティ機能を実行することができる。図１Ａには示されていないが、ＲＡＮ１０４および／またはＣＮ１０６は、ＲＡＮ１０４と同じＲＡＴまたは異なるＲＡＴを使用する他のＲＡＮと直接または間接的に通信することができることが理解されよう。例えば、ＮＲ無線技術を利用し得るＲＡＮ１０４に接続されることに加えて、ＣＮ１０６はまた、ＧＳＭ、ＵＭＴＳ、ＣＤＭＡ２０００、ＷｉＭＡＸ、Ｅ－ＵＴＲＡ、またはＷｉＦｉ無線テクノロジーを使用する別のＲＡＮ（図示せず）と通信してもよい。
【0017】
ＣＮ１０６はまた、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄがＰＳＴＮ１０８、インターネット１１０、および／または他のネットワーク１１２にアクセスするためのゲートウェイとして機能することができる。ＰＳＴＮ１０８は、一般電話サービス（ＰＯＴＳ）を提供する回線交換電話網を含むことができる。インターネット１１０は、伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）、ユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）、および／またはＴＣＰ／ＩＰインターネットプロトコルスイートのインターネットプロトコル（ＩＰ）などの共通の通信プロトコルを使用する相互接続されたコンピュータネットワークおよびデバイスのグローバルシステムを含むことができる。ネットワーク１１２は、他のサービスプロバイダによって所有および／または運用される有線および／または無線通信ネットワークを含むことができる。例えば、ネットワーク１１２は、１つ以上のＲＡＮに接続された別のＣＮを含んでもよく、これは、ＲＡＮ１０４と同じＲＡＴまたは異なるＲＡＴを使用してもよい。
【0018】
通信システム１００内のＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの一部または全ては、マルチモード機能を含むことができる（例えば、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、異なる無線リンクを介して異なる無線ネットワークと通信するための複数のトランシーバを含むことができる）。例えば、図１Ａに示されるＷＴＲＵ１０２ｃは、セルラーベースの無線技術を採用することができる基地局１１４ａと、およびＩＥＥＥ８０２無線技術を採用することができる基地局１１４ｂと通信するように構成されてもよい。
【0019】
図１Ｂは、例示的なＷＴＲＵ１０２を示すシステム図である。図１Ｂに示されるように、ＷＴＲＵ１０２は、とりわけプロセッサ１１８、トランシーバ１２０、送信／受信要素１２２、スピーカ／マイクロフォン１２４、キーパッド１２６、ディスプレイ／タッチパッド１２８、非リムーバブルメモリ１３０、リムーバブルメモリ１３２、電源１３４、グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）チップセット１３６、および／または他の周辺機器１３８を含むことができる。ＷＴＲＵ１０２は、実施形態と一致性を保ちながら、前述の要素の任意のサブコンビネーションを含むことができることが理解されよう。
【0020】
プロセッサ１１８は、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、従来のプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアに関連する１つ以上のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、その他の種類の集積回路（ＩＣ）、ステートマシンなどとすることができる。プロセッサ１１８は、信号符号化、データ処理、電力制御、入力／出力処理、および／またはＷＴＲＵ１０２が無線環境で動作することを可能にする他の任意の機能を実行することができる。プロセッサ１１８は、トランシーバ１２０に結合され得、トランシーバ１２０は、送信／受信要素１２２に結合されることができる。図１Ｂは、プロセッサ１１８およびトランシーバ１２０を別個のコンポーネントとして示しているが、プロセッサ１１８およびトランシーバ１２０は、電子パッケージまたはチップに一体に集積されることができることが理解されよう。
【0021】
送信／受信要素１２２は、エアインターフェース１１６を介して基地局（例えば、基地局１１４ａ）に信号を送信するか、または基地局から信号を受信するように構成されることができる。例えば、一実施形態では、送信／受信要素１２２は、ＲＦ信号を送信および／または受信するように構成されたアンテナであってもよい。実施形態では、送信／受信要素１２２は、例えば、ＩＲ、ＵＶ、または可視光信号を送信および／または受信するように構成されたエミッタ／検出器であってもよい。さらに別の実施形態では、送信／受信要素１２２は、ＲＦ信号および光信号の両方を送信および／または受信するように構成されてもよい。送信／受信要素１２２は、無線信号の任意の組み合わせを送信および／または受信するように構成されることができることが理解されよう。
【0022】
送信／受信要素１２２は、単一の要素として図１Ｂに示されているが、ＷＴＲＵ１０２は、任意の数の送信／受信要素１２２を含んでもよい。より具体的には、ＷＴＲＵ１０２は、ＭＩＭＯ技術を採用することができる。したがって、一実施形態では、ＷＴＲＵ１０２は、エアインターフェース１１６を介して無線信号を送受信するための２つ以上の送信／受信要素１２２（例えば、複数のアンテナ）を含んでもよい。
【0023】
トランシーバ１２０は、送信／受信要素１２２によって送信される信号を変調し、送信／受信要素１２２によって受信される信号を復調するように構成されることができる。上記のように、ＷＴＲＵ１０２はマルチモード機能を有することができる。したがって、トランシーバ１２０は、ＷＴＲＵ１０２が、例えば、ＮＲおよびＩＥＥＥ８０２．１１などの複数のＲＡＴを介して通信することを可能にするための複数のトランシーバを含んでもよい。
【0024】
ＷＴＲＵ１０２のプロセッサ１１８は、スピーカ／マイクロフォン１２４、キーパッド１２６、および／またはディスプレイ／タッチパッド１２８（例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）ディスプレイユニットまたは有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイユニット）に結合され得、そしてそれらからユーザ入力データを受信することができる。プロセッサ１１８はまた、ユーザデータをスピーカ／マイクロフォン１２４、キーパッド１２６、および／またはディスプレイ／タッチパッド１２８に出力することができる。さらに、プロセッサ１１８は、非リムーバブルメモリ１３０および／またはリムーバブルメモリ１３２などの任意の種類の適切なメモリからの情報にアクセスし、データを記憶することができる。非リムーバブルメモリ１３０は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ハードディスク、または任意の他の種類のメモリ記憶装置を含むことができる。リムーバブルメモリ１３２は、加入者識別モジュール（ＳＩＭ）カード、メモリスティック、セキュアデジタル（ＳＤ）メモリカードなどを含むことができる。他の実施形態では、プロセッサ１１８は、サーバまたはホームコンピュータ（図示せず）など、ＷＴＲＵ１０２上に物理的に配置されていないメモリから情報にアクセスし、メモリにデータを記憶してもよい。
【0025】
プロセッサ１１８は、電源１３４から電力を受け取ることができ、ＷＴＲＵ１０２内の他のコンポーネントに電力を分配および／または制御するように構成されることができる。電源１３４は、ＷＴＲＵ１０２に電力を供給するための任意の適切なデバイスとすることができる。例えば、電源１３４は、１つ以上の乾電池（例えば、ニッケルカドミウム（ＮｉＣｄ）、ニッケル亜鉛（ＮｉＺｎ）、ニッケル金属水素化物（ＮｉＭＨ）、リチウムイオン（Ｌｉイオン）など）、太陽電池、燃料電池などを含んでもよい。
【0026】
プロセッサ１１８はまた、ＧＰＳチップセット１３６に結合されることができ、これは、ＷＴＲＵ１０２の現在の位置に関する位置情報（例えば、経度および緯度）を提供するように構成されることができる。ＧＰＳチップセット１３６からの情報に加えて、またはその代わりに、ＷＴＲＵ１０２は、基地局（例えば、基地局１１４ａ、１１４ｂ）からエアインターフェース１１６を介して位置情報を受信してもよく、および／または２つ以上の近くの基地局から受信される信号のタイミングに基づいてその位置を判定してもよい。ＷＴＲＵ１０２は、実施形態と一致性を保ちながら、任意の適切な位置決定方法によって位置情報を取得することができることが理解されよう。
【0027】
プロセッサ１１８は、追加の特徴、機能、および／または有線または無線接続を提供する１つ以上のソフトウェアおよび／またはハードウェアモジュールを含むことができる他の周辺機器１３８にさらに結合されることができる。例えば、周辺機器１３８は、加速度計、ｅコンパス、衛星トランシーバ、デジタルカメラ（写真および／またはビデオ用）、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポート、振動装置、テレビトランシーバ、ハンズフリーヘッドセット、ブルートゥース（登録商標）モジュール、周波数変調（ＦＭ）無線ユニット、デジタル音楽プレーヤ、メディアプレーヤ、ビデオゲームプレーヤモジュール、インターネットブラウザ、仮想現実および／または拡張現実（ＶＲ／ＡＲ）デバイス、アクティビティトラッカなどを含むことができる。周辺機器１３８は、１つ以上のセンサを含むことができる。センサは、ジャイロスコープ、加速度計、ホール効果センサ、磁力計、方向センサ、近接センサ、温度センサ、時間センサ、地理位置情報センサ、高度計、光センサ、タッチセンサ、磁力計、気圧計、ジェスチャセンサ、生体認証センサ、湿度センサなどのうちの１つ以上とすることができる。
【0028】
ＷＴＲＵ１０２は、ＵＬ（例えば、送信用）およびＤＬ（例えば、受信用）の双方の信号の一部または全て（例えば、特定のサブフレームに関連付けられる）の送信および受信が並列および／または同時に行われ得る全二重無線を含むことができる。全二重無線は、ハードウェア（例えば、チョーク）またはプロセッサ（例えば、別個のプロセッサ（図示せず）またはプロセッサ１１８を介した信号処理）のいずれかを介した自己干渉を低減および／または実質的に排除するための干渉管理ユニットを含むことができる。実施形態では、ＷＲＴＵ１０２は、信号の一部または全ての送信および受信（例えば、ＵＬ（例えば、送信用）またはＤＬ（例えば、受信用）のいずれかの特定のサブフレームに関連付けられる）のための半二重無線を含むことができる。
【0029】
図１Ｃは、実施形態にかかるＲＡＮ１０４およびＣＮ１０６を示すシステム図である。上記のように、ＲＡＮ１０４は、Ｅ－ＵＴＲＡ無線技術を使用して、エアインターフェース１１６を介してＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信することができる。ＲＡＮ１０４はまた、ＣＮ１０６と通信することもできる。
【0030】
ＲＡＮ１０４は、ｅＮｏｄｅ－Ｂ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃを含むことができるが、ＲＡＮ１０４は、実施形態と一致性を保ちながら、任意の数のｅＮｏｄｅ－Ｂを含むことができることが理解されるであろう。ｅＮｏｄｅ－Ｂ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃは、それぞれ、エアインターフェース１１６を介してＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信するための１つ以上のトランシーバを含むことができる。一実施形態では、ｅＮｏｄｅ－Ｂ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃは、ＭＩＭＯ技術を実装することができる。したがって、ｅＮｏｄｅ－Ｂ１６０ａは、例えば、複数のアンテナを使用して、ＷＴＲＵ１０２ａに無線信号を送信し、および／またはＷＴＲＵ１０２ａから無線信号を受信することができる。
【0031】
ｅＮｏｄｅ－Ｂ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃのそれぞれは、特定のセル（図示せず）に関連付けられることができ、無線リソース管理決定、ハンドオーバー決定、ＵＬおよび／またはＤＬにおけるユーザのスケジューリングなどを処理するように構成されることができる。図１Ｃに示されるように、ｅＮｏｄｅ－Ｂ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃは、Ｘ２インターフェースを介して互いに通信することができる。
【0032】
図１Ｃに示されるＣＮ１０６は、モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）１６２、サービングゲートウェイ（ＳＧＷ）１６４、およびパケットデータネットワーク（ＰＤＮ）ゲートウェイ（ＰＧＷ）１６６を含むことができる。前述の要素は、ＣＮ１０６の一部として示されているが、これらの要素のいずれも、ＣＮオペレータ以外のエンティティによって所有および／または操作され得ることが理解されよう。
【0033】
ＭＭＥ１６２は、Ｓ１インターフェースを介してＲＡＮ１０４内のｅＮｏｄｅ－Ｂ１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃのそれぞれに接続されてもよく、制御ノードとして機能してもよい。例えば、ＭＭＥ１６２は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのユーザの認証、ベアラのアクティブ化／非アクティブ化、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃなどの最初の接続中に特定のサービングゲートウェイを選択することを担当することができる。ＭＭＥ１６２は、ＲＡＮ１０４と、ＧＳＭおよび／またはＷＣＤＭＡなどの他の無線技術を使用する他のＲＡＮ（図示せず）との間で切り替えるための制御プレーン機能を提供することができる。
【0034】
ＳＧＷ１６４は、Ｓ１インターフェースを介して、ＲＡＮ１０４内のｅＮｏｄｅ－Ｂ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃのそれぞれに接続されることができる。ＳＧＷ１６４は、一般に、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとの間でユーザデータパケットをルーティングおよび転送することができる。ＳＧＷ１６４は、ｅＮｏｄｅ－Ｂ間ハンドオーバー中にユーザプレーンを固定する、ＤＬデータがＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに利用可能であるときにページングをトリガーする、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃなどのコンテキストを管理および記憶するなどの、他の機能を実行することができる。
【0035】
ＳＧＷ１６４は、ＰＧＷ１６６に接続されることができ、これは、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとＩＰ対応デバイスとの間の通信を容易にするために、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃにインターネット１１０などのパケット交換ネットワークへのアクセスを提供することができる。
【0036】
ＣＮ１０６は、他のネットワークとの通信を容易にすることができる。例えば、ＣＮ１０６は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと従来の固定電話通信デバイスとの間の通信を容易にするために、ＰＳＴＮ１０８などの回線交換ネットワークへのアクセスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに提供することができる。例えば、ＣＮ１０６は、ＣＮ１０６とＰＳＴＮ１０８との間のインターフェースとして機能するＩＰゲートウェイ（例えば、ＩＰマルチメディアサブシステム（ＩＭＳ）サーバ）を含んでもよく、またはそれと通信してもよい。さらに、ＣＮ１０６は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに、他のサービスプロバイダによって所有および／または運用される他の有線および／または無線ネットワークを含むことができる他のネットワーク１１２へのアクセスを提供することができる。
【0037】
ＷＴＲＵは、無線端末として図１Ａ～図１Ｄに記載されているが、特定の代表的な実施形態では、そのような端末が、通信ネットワークとの有線通信インターフェースを（例えば、一時的または恒久的に）使用することができることが想定される。
【0038】
代表的な実施形態では、他のネットワーク１１２は、ＷＬＡＮとすることができる。
【0039】
インフラストラクチャ基本サービスセット（ＢＳＳ）モードのＷＬＡＮは、ＢＳＳ用のアクセスポイント（ＡＰ）と、ＡＰに関連付けられた１つ以上のステーション（ＳＴＡ）とを有することができる。ＡＰは、ＢＳＳの中へ、および／またはＢＳＳの外へトラフィックを伝送する、ディストリビューションシステム（ＤＳ）または別の種類の有線／無線ネットワークへのアクセスまたはインターフェースを有することができる。ＢＳＳの外部から発信されたＳＴＡへのトラフィックは、ＡＰを介して到着してもよく、ＳＴＡに配信されてもよい。ＳＴＡからＢＳＳの外部の宛先に発信されるトラフィックは、ＡＰに送信され、それぞれの宛先に配信されてもよい。ＢＳＳ内のＳＴＡ間のトラフィックは、ＡＰを介して送信できる。例えば、送信元ＳＴＡがＡＰにトラフィックを送信してもよく、ＡＰが宛先ＳＴＡにトラフィックを配信してもよい。ＢＳＳ内のＳＴＡ間のトラフィックは、ピアツーピアトラフィックと見なされ、および／または参照されてもよい。ピアツーピアトラフィックは、ダイレクトリンクセットアップ（ＤＬＳ）を使用して、送信元ＳＴＡと宛先ＳＴＡとの間に（例えば、直接）送信することができる。特定の代表的な実施形態では、ＤＬＳは、８０２．１１ｅ ＤＬＳまたは８０２．１１ｚトンネルＤＬＳ（ＴＤＬＳ）を使用することができる。独立ＢＳＳ（ＩＢＳＳ）モードを使用するＷＬＡＮにはＡＰがない場合があり、ＩＢＳＳ内またはＩＢＳＳを使用するＳＴＡ（例えば、全てのＳＴＡ）は相互に直接通信する場合がある。ＩＢＳＳ通信モードは、本明細書では「アドホック」通信モードと称される場合がある。
【0040】
８０２．１１ａｃインフラストラクチャモードの動作または同様の動作モードを使用する場合、ＡＰはプライマリチャネルなどの固定チャネルでビーコンを送信することができる。プライマリチャネルは、固定幅（例えば、２０ＭＨｚの広い帯域幅）または動的に設定された幅とすることができる。プライマリチャネルは、ＢＳＳの動作チャネルであってもよく、ＡＰとの接続を確立するためにＳＴＡによって使用されてもよい。特定の代表的な実施形態では、衝突回避方式搬送波検知多重アクセス（ＣＳＭＡ／ＣＡ）は、例えば８０２．１１システムにおいて実装されてもよい。ＣＳＭＡ／ＣＡの場合、ＡＰを含むＳＴＡ（例えば、全てのＳＴＡ）がプライマリチャネルを検知することができる。プライマリチャネルが特定のＳＴＡによって検出／検出および／またはビジーであると判定された場合、特定のＳＴＡはバックオフする可能性がある。１つのＳＴＡ（例えば、１つのステーションのみ）は、特定のＢＳＳでいつでも送信することができる。
【0041】
高いスループット（ＨＴ）ＳＴＡは、例えば、一次２０ＭＨｚチャネルと隣接または非隣接の２０ＭＨｚチャネルとの組み合わせを介して、４０ＭＨｚ幅チャネルを形成するために、通信のために４０ＭＨｚ幅チャネルを使用することができる。
【0042】
非常に高いスループット（ＶＨＴ）ＳＴＡは、２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚ、８０ＭＨｚ、および／または１６０ＭＨｚ幅のチャネルをサポートすることができる。４０ＭＨｚ、および／または８０ＭＨｚのチャネルは、連続する２０ＭＨｚチャネルを組み合わせることによって形成されることができる。１６０ＭＨｚチャネルは、８つの連続する２０ＭＨｚチャネルを組み合わせることによって、または２つの非連続の８０ＭＨｚチャネルを組み合わせることによって形成されることができ、これは、８０＋８０構成と称されることができる。８０＋８０構成の場合、チャネルエンコード後、データは、データを２つのストリームに分割することができるセグメントパーサを通過することができる。逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）処理、および時間領域処理は、各ストリームで個別に実行されることができる。ストリームは、２つの８０ＭＨｚチャネルにマッピングされてもよく、データは送信ＳＴＡによって送信されてもよい。受信側ＳＴＡの受信機では、８０＋８０構成についての上記の動作を逆にすることができ、組み合わされたデータを媒体アクセス制御（ＭＡＣ）に送信することができる。
【0043】
サブ１ＧＨｚの動作モードは、８０２．１１ａｆおよび８０２．１１ａｈでサポートされている。チャネルの動作帯域幅とキャリアは、８０２．１１ｎと８０２．１１ａｃで使用されているものと比較して８０２．１１ａｆと８０２．１１ａｈで減少している。８０２．１１ａｆは、ＴＶホワイト空間（ＴＶＷＳ）スペクトルで５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、および２０ＭＨｚの帯域幅をサポートし、８０２．１１ａｈは、非ＴＶＷＳスペクトルを使用して１ＭＨｚ、２ＭＨｚ、４ＭＨｚ、８ＭＨｚ、および１６ＭＨｚの帯域幅をサポートする。代表的な実施形態によれば、８０２．１１ａｈは、マクロカバレッジエリア内のＭＴＣデバイスなどのメーター型制御／マシン型通信（ＭＴＣ）をサポートすることができる。ＭＴＣデバイスは、特定の機能、例えば、特定の帯域幅および／または制限された帯域幅のサポート（例えば、サポートのみ）を含む制限された機能を有していてもよい。ＭＴＣデバイスは、（例えば、非常に長いバッテリ寿命を維持するために）閾値を超えるバッテリ寿命を有するバッテリを含むことができる。
【0044】
複数のチャネルをサポートすることができるＷＬＡＮシステム、および８０２．１１ｎ、８０２．１１ａｃ、８０２．１１ａｆ、８０２．１１ａｈなどのチャネル帯域幅は、プライマリチャネルとして指定されることができるチャネルを含む。プライマリチャネルは、ＢＳＳ内の全てのＳＴＡでサポートされている最大の共通動作帯域幅に等しい帯域幅を有する場合がある。プライマリチャネルの帯域幅は、最小帯域幅の動作モードをサポートするＢＳＳで動作している全てのＳＴＡの中から、ＳＴＡによって設定および／または制限される場合がある。８０２．１１ａｈの例では、ＡＰおよびＢＳＳ内の他のＳＴＡが２ＭＨｚ、４ＭＨｚ、８ＭＨｚ、１６ＭＨｚ、および／またはその他のチャネル帯域幅の動作モードをサポートしている場合でも、１ＭＨｚモードをサポートする（例えば、サポートするだけの）ＳＴＡ（ＭＴＣ型のデバイスなど）のプライマリチャネルは１ＭＨｚ幅であってもよい。キャリア検知および／またはネットワーク割り当てベクトル（ＮＡＶ）設定は、プライマリチャネルのステータスに依存する場合がある。例えば、ＳＴＡ（１ＭＨｚの動作モードのみをサポート）がＡＰに送信しているために、プライマリチャネルがビジーである場合、利用可能な周波数帯域の大部分がアイドル状態のままであるとしても、利用可能な全周波数帯域がビジーであると見なされる場合がある。
【0045】
米国では、８０２．１１ａｈで使用されることができる利用可能な周波数帯域は、９０２ＭＨｚ～９２８ＭＨｚである。韓国では、利用可能な周波数帯域は９１７．５ＭＨｚ～９２３．５ＭＨｚである。日本では、利用可能な周波数帯域は９１６．５ＭＨｚ～９２７．５ＭＨｚである。８０２．１１ａｈで利用可能な合計帯域幅は、国コードに応じて６ＭＨｚ～２６ＭＨｚである。
【0046】
図１Ｄは、実施形態にかかるＲＡＮ１０４およびＣＮ１０６を示すシステム図である。上記のように、ＲＡＮ１０４は、ＮＲ無線技術を使用して、エアインターフェース１１６を介してＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信することができる。ＲＡＮ１０４はまた、ＣＮ１０６と通信することもできる。
【0047】
ＲＡＮ１０４は、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃを含むことができるが、ＲＡＮ１０４は、実施形態と一致性を保ちながら、任意の数のｇＮＢを含むことができることが理解されるであろう。ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃはそれぞれ、エアインターフェース１１６を介してＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信するための１つ以上のトランシーバを含むことができる。一実施形態では、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは、ＭＩＭＯ技術を実装することができる。例えば、ｇＮＢ１８０ａ、１０８ｂは、ビームフォーミングを利用して、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃに信号を送信し、および／またはｇＮＢから信号を受信することができる。したがって、ｇＮＢ１８０ａは、例えば、複数のアンテナを使用して、ＷＴＲＵ１０２ａに無線信号を送信し、および／またはＷＴＲＵ１０２ａから無線信号を受信することができる。実施形態では、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは、キャリアアグリゲーション技術を実装することができる。例えば、ｇＮＢ１８０ａは、複数のコンポーネントのキャリアをＷＴＲＵ１０２ａ（図示せず）に送信することができる。これらのコンポーネントキャリアのサブセットは、非ライセンススペクトル上にあってもよく、残りのコンポーネントキャリアは、ライセンススペクトル上にあってもよい。実施形態では、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは、協調マルチポイント（ＣｏＭＰ）技術を実装することができる。例えば、ＷＴＲＵ１０２ａは、ｇＮＢ１８０ａおよびｇＮＢ１８０ｂ（および／またはｇＮＢ１８０ｃ）から協調送信を受信することができる。
【0048】
ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、スケーラブルなヌメロロジに関連する送信を使用して、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃと通信することができる。例えば、ＯＦＤＭシンボル間隔および／またはＯＦＤＭサブキャリア間隔は、異なる送信、異なるセル、および／または無線送信スペクトルの異なる部分に対して変化してもよい。ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、様々なまたはスケーラブルな長さのサブフレームまたは送信時間間隔（ＴＴＩ）を使用して（例えば、様々な数のＯＦＤＭシンボルを含み、および／または持続する様々な長さの絶対時間）、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃと通信することができる。
【0049】
ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは、スタンドアロン構成および／または非スタンドアロン構成でＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信するように構成されることができる。スタンドアロン構成では、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、他のＲＡＮ（例えば、ｅＮｏｄｅ－Ｂ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃなど）にもアクセスすることなく、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃと通信することができる。スタンドアロン構成では、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、１つ以上のｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃをモビリティアンカーポイントとして利用することができる。スタンドアロン構成では、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ライセンスのない帯域の信号を使用して、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃと通信することができる。非スタンドアロン構成では、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ｅＮｏｄｅ－Ｂ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃなどの別のＲＡＮと通信／接続しながら、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃと通信／接続することができる。例えば、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、１つ以上のｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃおよび１つ以上のｅＮｏｄｅ－Ｂ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃと実質的に同時に通信するためのＤＣ原理を実装することができる。非スタンドアロン構成では、ｅＮｏｄｅ－Ｂ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃは、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのモビリティアンカーとして機能してもよく、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃにサービスを提供するための追加のカバレッジおよび／またはスループットを提供してもよい。
【0050】
ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃのそれぞれは、特定のセル（図示せず）に関連付けられてもよく、無線リソース管理決定、ハンドオーバー決定、ＵＬおよび／またはＤＬにおけるユーザのスケジューリング、ネットワークスライシングのサポート、ＤＣ、ＮＲとＥ－ＵＴＲＡ間のインターワーキング、ユーザプレーンデータのユーザプレーン機能（ＵＰＦ）１８４ａ、１８４ｂへのルーティング、コントロールプレーン情報のアクセスおよびモビリティ管理機能（ＡＭＦ）１８２ａ、１８２ｂへのルーティングなどを処理するように構成されてもよい。図１Ｄに示されるように、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは、Ｘｎインターフェースを介して互いに通信することができる。
【0051】
図１Ｄに示されるＣＮ１０６は、少なくとも１つのＡＭＦ１８２ａ、１８２ｂ、少なくとも１つのＵＰＦ１８４ａ、１８４ｂ、少なくとも１つのセッション管理機能（ＳＭＦ）１８３ａ、１８３ｂ、および場合によってはデータネットワーク（ＤＮ）１８５ａ、１８５ｂを含んでもよい。前述の要素は、ＣＮ１０６の一部として示されているが、これらの要素のいずれも、ＣＮオペレータ以外のエンティティによって所有および／または操作され得ることが理解されよう。
【0052】
ＡＭＦ１８２ａ、１８２ｂは、Ｎ２インターフェースを介してＲＡＮ１０４内の１つ以上のｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃに接続されてもよく、制御ノードとして機能してもよい。例えば、ＡＭＦ１８２ａ、１８２ｂは、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのユーザの認証、ネットワークスライシングのサポート（例えば、異なる要件を有する異なるプロトコルデータユニット（ＰＤＵ）セッションの処理）、特定のＳＭＦ１８３ａ、１８３ｂの選択、登録エリア、非アクセス層（ＮＡＳ）シグナリングの終了、モビリティ管理などを担当してもよい。ネットワークスライシングは、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃで利用されているサービスの種類に基づいて、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのＣＮサポートをカスタマイズするために、ＡＭＦ１８２ａ、１８２ｂによって使用されることができる。例えば、超高信頼性の低遅延（ＵＲＬＬＣ）アクセスに依存するサービス、拡張された大規模モバイルブロードバンド（ｅＭＢＢ）アクセスに依存するサービス、ＭＴＣアクセスのサービスなど、様々なユースケースに対して様々なネットワークスライスが確立されることができる。ＡＭＦ１８２ａ、１８２ｂは、ＲＡＮ１０４と、ＬＴＥ、ＬＴＥ－Ａ、ＬＴＥ－Ａ Ｐｒｏ、および／またはＷｉＦｉのような非３ＧＰＰアクセス技術などの他の無線技術を使用する他のＲＡＮ（図示せず）との間で切り替えるための制御プレーン機能を提供することができる。
【0053】
ＳＭＦ１８３ａ、１８３ｂは、Ｎ１１インターフェースを介してＣＮ１０６内のＡＭＦ１８２ａ、１８２ｂに接続されることができる。ＳＭＦ１８３ａ、１８３ｂはまた、Ｎ４インターフェースを介してＣＮ１０６内のＵＰＦ１８４ａ、１８４ｂに接続されることができる。ＳＭＦ１８３ａ、１８３ｂは、ＵＰＦ１８４ａ、１８４ｂを選択および制御し、ＵＰＦ１８４ａ、１８４ｂを通るトラフィックのルーティングを構成することができる。ＳＭＦ１８３ａ、１８３ｂは、ＵＥ ＩＰアドレスの管理および割り当て、ＰＤＵセッションの管理、ポリシー実施およびＱｏＳの制御、ＤＬデータ通知の提供などの他の機能を実行することができる。ＰＤＵセッション型は、ＩＰベース、非ＩＰベース、イーサネットベースなどとすることができる。
【0054】
ＵＰＦ１８４ａ、１８４ｂは、Ｎ３インターフェースを介してＲＡＮ１０４内の１つ以上のｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃに接続されることができ、これは、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとＩＰ対応デバイスとの間の通信を容易にするために、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに、インターネット１１０などのパケット交換ネットワークへのアクセスを提供することができる。ＵＰＦ１８４、１８４ｂは、パケットのルーティングおよび転送、ユーザプレーンポリシーの実施、マルチホームＰＤＵセッションのサポート、ユーザプレーンＱｏＳの処理、ＤＬパケットのバッファリング、モビリティアンカーの提供などの他の機能を実行することができる。
【0055】
ＣＮ１０６は、他のネットワークとの通信を容易にすることができる。例えば、ＣＮ１０６は、ＣＮ１０６とＰＳＴＮ１０８との間のインターフェースとして機能するＩＰゲートウェイ（例えば、ＩＰマルチメディアサブシステム（ＩＭＳ）サーバ）を含んでもよく、またはそれと通信してもよい。さらに、ＣＮ１０６は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに、他のサービスプロバイダによって所有および／または運用される他の有線および／または無線ネットワークを含むことができる他のネットワーク１１２へのアクセスを提供することができる。一実施形態では、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ＵＰＦ１８４ａ、１８４ｂへのＮ３インターフェースおよびＵＰＦ１８４ａ、１８４ｂとＤＮ１８５ａ、１８５ｂとの間のＮ６インターフェースを介して、ＵＰＦ１８４ａ、１８４ｂを介してローカルＤＮ１８５ａ、１８５ｂに接続されることができる。
【0056】
図１Ａ～図１Ｄおよび図１Ａ～図１Ｄの対応する説明を考慮して、ＷＴＲＵ１０２ａ～ｄ、基地局１１４ａ～ｂ、ｅＮｏｄｅ－Ｂ１６０ａ～ｃ、ＭＭＥ１６２、ＳＧＷ１６４、ＰＧＷ１６６、ｇＮＢ１８０ａ～ｃ、ＡＭＦ１８２ａ～ｂ、ＵＰＦ１８４ａ～ｂ、ＳＭＦ１８３ａ～ｂ、ＤＮ１８５ａ～ｂ、および／または本明細書に記載された任意の他のデバイス（複数可）のうちの１つ以上に関して、本明細書に記載された機能のうちの１つ以上の、または全ての機能は、１つ以上のエミュレーションデバイス（図示せず）によって実行することができる。エミュレーションデバイスは、本明細書に記載の機能の１つ以上、または全てをエミュレートするように構成された１つ以上のデバイスであってもよい。例えば、エミュレーションデバイスは、他のデバイスをテストするために、および／またはネットワークおよび／またはＷＴＲＵ機能をシミュレートするために使用されてもよい。
【0057】
エミュレーションデバイスは、ラボ環境および／またはオペレータネットワーク環境で他のデバイスの１つ以上のテストを実装するように設計されることができる。例えば、１つ以上のエミュレーションデバイスは、通信ネットワーク内の他のデバイスをテストするために、有線および／または無線通信ネットワークの一部として完全にまたは部分的に実装および／または展開されながら、１つ以上または全ての機能を実行することができる。１つ以上のエミュレーションデバイスは、有線および／または無線通信ネットワークの一部として一時的に実装／展開されている間に、１つ以上、または全ての機能を実行することができる。エミュレーションデバイスは、テストおよび／または無線経由（ｏｖｅｒ－ｔｈｅ－ａｉｒ）無線通信を使用したテストの実行の目的で別のデバイスに直接結合されることができる。
【0058】
１つ以上のエミュレーションデバイスは、有線および／または無線通信ネットワークの一部として実装／展開されていない間に、全てを含む１つ以上の機能を実行することができる。例えば、エミュレーションデバイスは、１つ以上のコンポーネントのテストを実装するために、テストラボでのテストシナリオおよび／または展開されていない（例えば、テスト）有線および／または無線通信ネットワークで利用されてもよい。１つ以上のエミュレーションデバイスは、テスト機器であってもよい。ＲＦ回路（例えば、１つ以上のアンテナを含むことができる）を介した直接ＲＦ結合および／または無線通信は、データを送信および／または受信するためにエミュレーションデバイスによって使用されることができる。
【0059】
ＩＥＥＥは、当初、アドレス空間の半分がローカルで使用するために予約されるように、４８ビットＭＡＣアドレス空間を構成していた。ユニバーサル／ローカル（Ｕ／Ｌ）ビットが１に設定されている場合、ローカル使用が構成される。オプションの構造化ローカルアクセスプラン（ＳＬＡＰ）にしたがって、このローカルＭＡＣアドレス空間の４つの指定された領域内で異なる割り当てアプローチが使用されることができる。ＳＬＡＰ象限と呼ばれるこれらの４つの領域は、拡張ローカル識別子（ＥＬＩ）象限、標準割り当て識別子（ＳＡＩ）象限、管理上割り当て識別子（ＡＡＩ）象限、および将来の使用のために予約された象限を含む。
【0060】
象限ＥＬＩ ＭＡＣアドレスは、２４ビットを使用する会社ＩＤ（ＣＩＤ）に基づいて割り当てられることができ、残りの２４ビットは、ユニキャスト（Ｍビット＝０）およびマルチキャスト（Ｍビット＝１）についての各ＣＩＤにローカルに割り当てられたアドレスのために残される。ＣＩＤは、ＩＥＥＥ登録認定機関（ＲＡ）によって割り当てられる。
【0061】
象限ＳＡＩ ＭＡＣアドレスは、ＩＥＥＥ８０２規格において指定されたプロトコルに基づいて割り当てられる。４８ビットＭＡＣアドレスの場合、４４ビットが利用可能である。ＳＡＩを割り当てるための複数のプロトコルは、ＩＥＥＥ規格において指定されることができる。複数のプロトコルの共存は、各プロトコルによる割り当てに利用可能な部分空間を制限することによってサポートされることができる。
【0062】
象限ＡＡＩ ＭＡＣアドレスは、管理者によってローカルに割り当てられる。マルチキャストＩＰｖ６パケットは、３３：３３で始まる宛先アドレスを使用し、これはこの空間内にあるため、ＩＰｖ６マルチキャストアドレスとの競合を回避するために、競合アドレスは使用されるべきではない。４８ビットＭＡＣアドレスの場合、４４ビットが利用可能である。
【0063】
将来の使用のために予約された象限は、ＭＡＣアドレスがまだ定義されていない新たな方法を使用して、または管理者によって、例えばＡＡＩ象限において行われた割り当てと同様に割り当てられることができる領域を定義する。
【0064】
図２Ａは、ＩＥＥＥ ４８ビット－ＭＡＣアドレス構造の例示的な構造である。この例では、４つの最下位ビット（ＬＳＢ）が識別される。ＬＳＢ Ｍ ２０２は、ＭＡＣアドレスがユニキャストＷＴＲＵまたはＷＴＲＵのグループのアドレスであるかどうかを示すＭビットの個別／グループ（Ｉ／Ｇ）インジケータを参照する。ＬＳＢ Ｘビット２０４は、ＭＡＣアドレスがローカルに割り当てられているかどうかを示す。ＬＳＢ Ｙ２０６は、ＳＬＡＰ Ｙビットを参照し、ＬＳＢ Ｚ２０８は、ＳＬＡＰ Ｚビットを参照する。ＳＬＡＰ ＹビットおよびＸビットは、図２Ｂに示される表２２０に詳述されている。
【0065】
図２Ｂは、４つのＳＬＡＰ象限の特徴を概説する表２２０である。表２２０は、象限２２２、Ｙビット２２４、Ｚビット２２６、ローカル識別子タイプ２２８、およびローカル識別子２３０に関して編成されている。象限０１ ２３２の場合、Ｙビットが０ ２４０に設定され、ｚビットが１ ２４８に設定される場合、ローカル識別子タイプは、ローカル２５６に拡張され、ローカル識別子は、ＥＬＩ２６４である。象限１１ ２３４の場合、Ｙビットが１ ２４２に設定され、Ｚビットが１ ２５０に設定される場合、ローカル識別子タイプは、標準割り当て２５８であり、ローカル識別子は、ＳＡＩ２６６である。象限００ ２３６の場合、Ｙビットが０ ２４４に設定され、Ｚビットが０ ２５２に設定される場合、ローカル識別子タイプは、管理上割り当て２６０であり、ローカル識別子は、ＡＡＩ２６８である。象限１０ ２３８の場合、Ｙビットが１ ２４６に設定され、Ｚビットが０ ２５４に設定される場合、ローカル識別子タイプは、予約２６２であり、ローカル識別子もまた、予約２７０である。
【0066】
ＩＥＥＥは、標準割り当て識別子（ＳＡＩ）象限にアドレスを割り当てる機構に取り組んでおり、併せて、インターネット・エンジニアリング・タスク・フォース（ＩＥＴＦ）は、ローカルＭＡＣアドレス割り当てを処理するために、動的ホスト制御プロトコルバージョン６（ＤＨＣＰｖ６）の動作を拡張する新たな機構の指定に取り組んでいる。このようにして、ＭＡＣ割り当ては、動的に処理されることができる。しかしながら、これらの標準化の取り組みは、端末またはクライアントユニットとすることができる要求側ＷＴＲＵへのＭＡＣアドレスの割り当てに使用するためにＳＬＡＰ象限を選択する方法をサポートする機構を提供しない。実施形態では、ＤＨＣＰｖ６プロトコルが拡張されて、ＤＨＣＰｖ６クライアントまたはＤＨＣＰｖ６リレーがサーバに優先ＳＬＡＰ象限を示すことができ、その結果、サーバは、それに応じてＭＡＣアドレスを特定のクライアントまたはリレーに割り当てることができる。優先ＳＬＡＰ象限にしたがってローカルＭＡＣアドレスを割り当てる必要が生じる２つの例示的なアプリケーションについて説明する：（１）個々のＷＴＲＵ、および（２）例えば、ハイパーバイザーまたは他の仮想化技術によって多くの仮想マシンが管理されるデータセンターなどの大規模仮想化環境。
【0067】
第１のアプリケーションに関しては、今日展開されているほとんどのＷＴＲＵは、ＩＥＥＥ ８０２インターフェースベンダーに割り当てられた２４ビット組織的固有識別子（ＯＵＩ）を使用してユニバーサルアドレス空間から割り当てられた、ＭＡＣアドレスにおいて「焼き付けられた」プリインストールされたインターフェースを備える。しかしながら、最近、ＷＴＲＵにローカル（ユニバーサルではなく）ＭＡＣアドレスを割り当てる必要性が、特にモノのインターネット（ＩｏＴ）システムおよびプライバシーにおいて明らかになっている。
【0068】
ＩｏＴシステムは、安価で、場合によっては寿命が短く、使い捨てのデバイスを多数組み込むことができる。これらのデバイスの場合、ＭＡＣアドレス空間を必要以上に拡張しないように、ＭＡＣアドレスの再利用が理想的である。これらのデバイスの例は、以下を含むことができる：ヘルスまたはホーム自動化アプリケーション用のセンサおよびアクチュエータ。これらのシステムでは、最初の起動時に、ＩｏＴデバイスが一時的なＭＡＣアドレスを使用して、利用可能なＤＨＣＰサーバに初期ＤＨＣＰパケットを送信するのが一般的である。ＩｏＴデバイスは、通常、利用可能なネットワークインターフェース、例えば、有線および無線インターフェースごとに単一のＭＡＣアドレスを要求する。サーバがＭＡＣアドレスを割り当てると、デバイスは、初期ＤＨＣＰパケットの送信に使用された一時的なＭＡＣアドレスを破棄する。このタイプのデバイスは、通常、移動デバイスまたはモバイル性の高いデバイスではない。一般に、アドレスの割り当てには任意のタイプのＳＬＡＰ象限が適しているが、割り当てられたアドレスがＩｏＴ通信デバイスベンダーに割り当てられた会社ＩＤ（ＣＩＤ）に属する必要がある場合など、いくつかのシナリオではＥＬＩ／ＳＡＩ象限がより適している場合がある。
【0069】
ＷＴＲＵのプライバシーの懸念に関しては、ＭＡＣアドレスを公開すると、ユーザの場所を公開することができるため、ユーザの移動の追跡を比較的簡単にすることができる。この問題を軽減するために検討されている機構の１つは、ユーザが異なるネットワークに接続するたびに変更されるローカルランダムＭＡＣアドレスの使用である。このシナリオでは、デバイスは、通常、モバイルである。ここで、ＡＡＩ象限は、アドレスのランダム化に最適であり、ネットワークを変更するときにアドレスが存続する必要がないため、アドレスを割り当てるのに最適なＳＬＡＰ象限とすることができる。
【0070】
図３Ａは、動的ホスト構成プロトコル（ＤＨＣＰ）アーキテクチャとインターフェースするいくつかのモノのインターネット（ＩｏＴ）ネットワーク３０２～３０６の描写３００である。ＩｏＴネットワーク３０２～３０６のそれぞれは、ＷＴＲＵ、家電製品、ドアロック、自転車、フィットネスセンサなどを含む１つ以上のＩｏＴデバイスを備えることができる。ＩｏＴネットワーク３０２～３０４は、ＤＨＣＰサーバ３１２に結合するためのＤＨＣＰリレー３０８、３１０を含む。ＩｏＴネットワーク３０６は、ＤＨＣＰリレーを含まなくてもよく、ＩｏＴネットワーク３０６のＩｏＴデバイスは、ＤＨＣＰサーバ３１２に直接到達することができる。この例では、単一のＥＬＩ３１４、ＳＡＩ３１６、およびＡＡＩ３１８が使用されることができる。
【0071】
第２のアプリケーションに関しては、仮想化がローカルＭＡＣアドレスの割り当てを促進することができる。例えば、大規模な仮想化環境では、何千もの仮想マシン（ＶＭ）がアクティブになっている。これらのＶＭは、通常、必要に応じてＶＭの生成および停止を担当するハイパーバイザーによって管理される。ハイパーバイザーはまた、通常、ＶＭへの新たなＭＡＣアドレスの割り当ても担当する。そのためのＤＨＣＰソリューションが導入されている場合、ハイパーバイザーは、ＤＨＣＰクライアントとして機能し、利用可能なＤＨＣＰサーバにアドレスブロックの１つ以上のＭＡＣアドレスを割り当てるように要求する。ハイパーバイザーは、それらのアドレスをそれ自体に使用するのではなく、適切なＭＡＣアドレスを有する新たなＶＭを作成するためにそれらを使用する。各ＶＭは、インスタンス化時に新たなＭＡＣアドレスを備えることができる。非常に大規模なデータセンター環境では、異なるネットワーク領域の分割が一般的である。異なるネットワーク領域のそれぞれは、独自のローカルアドレス空間を管理するように構成されている。図３Ｂに示されているこのシナリオでは、移行可能な機能と移行不可能な機能とを含む２つの要素がある。
【0072】
図３Ｂは、ＤＨＣＰアーキテクチャとインターフェースする大規模データセンター３３２の描写３３０である。大規模データセンター３３２は、複数の領域３３４～３４０から構成されることができる。領域のそれぞれは、移行可能なＶＭと移行不可能なＶＭとを備えることができる。各領域３３４～３４０は、ＤＨＣＰサーバ３５０との間でＤＨＣＰメッセージをリレーするためのＤＨＣＰリレー３４２～３４８を含むことができる。単一のＥＬＩ象限３５２およびＳＡＩ象限３５４が使用されることができる。あるいは、各領域は、ＡＡＩ象限３５６～３６２からアドレスを割り当てることができる。
【0073】
特定の機能を提供するＶＭが、メンテナンス、復元力、エンドユーザのモビリティなどのためにデータセンターの別の領域に潜在的に移行される必要がある場合、このＶＭがそのネットワークコンテキストを新たな領域に保持することを要件とすることができ、これは、ＭＡＣアドレスの保持を含む。したがって、このニーズを満たすために、ＤＨＣＰサーバによって一元的に割り当てられることができるＥＬＩ／ＳＡＩ ＳＬＡＰ象限からアドレスを割り当てることが適切な場合がある。
【0074】
一方、ＶＭがデータセンターの別の領域に移行されない可能性が高いことがわかっている場合、そのＭＡＣアドレスに関連付けられた要件がない場合がある。このシナリオでは、ＡＡＩ ＳＬＡＰ象限からＭＡＣアドレスを割り当てる方が効率的であり、これは、全てのデータセンターについて同じである必要はない。実施形態では、各領域は、重複をグローバルにチェックすることなく、それ自体のＭＡＣアドレスを管理することができる。
【0075】
使用するＭＡＣアドレスと割り当てられたＭＡＣアドレスをいつ変更するかとを決定するための端末からのＳＬＡＰ象限選択の機構は、例えばＷＴＲＵなどの端末、または例えば、基地局またはセルラーコアネットワークサーバなどのインフラストラクチャによって示されるコンテキスト情報および／またはプリファレンスに基づいて判定されることができる。本明細書で説明するように、これらの機構は、例えば、ＩｏＴアプリケーション、プライバシーに配慮した実装アプリケーション、およびデータセンターアプリケーションなど、上述した各アプリケーション内で実装されることができる。
【0076】
ＩｏＴアーキテクチャでは、ＩｏＴ端末は、焼き付けられた一時ＭＡＣアドレスを使用してＷＬＡＮネットワークに取り付けることができる。これは、端末が接続を取得し、適切にブートストラップすることを可能にする。このフェーズ中に、端末は、一時的な焼き付けられたアドレスよりも永続的なローカルＭＡＣアドレスを設定するために使用するＳＬＡＰ象限の決定を支援するための情報および／またはプリファレンスを取得することができる。図４に示されるように、ＩｏＴデバイスは、ローカルＭＡＣアドレスを取得するためにどのＳＬＡＰ象限を使用するかに関して、スタンドアロンの決定またはインフラストラクチャ支援の決定を行うことができる。
【0077】
図４は、スタンドアロン決定４００およびインフラストラクチャ支援決定４２０モードの双方におけるＩｏＴ象限選択のためのシグナリングを示す図である。スタンドアロンの決定４００を行う際に、ＩｏＴデバイス４０２は、これらに限定されるものではないが、例えば、産業的、国内、地方などのＩｏＴ展開のタイプ、モビリティ、デバイスが管理されているかまたは管理されていないか、および／または動作／バッテリ寿命を含むコンテキスト情報に依存することができる。国内展開などの小規模な展開の場合、ＩｏＴデバイス４０２自体がＡＡＩ象限を使用することを決定する場合がある。この決定は、実施形態では、端末自体によって計算されたランダムアドレスを構成する端末によるＤＨＣＰの使用を含まない場合がある。そうでなければ、ＤＨＣＰシグナリング４０６が使用されることができる。数千の端末が共存する可能性がある産業的または地方の展開などの大規模な展開の場合、ＩｏＴデバイス４０２は、ＥＬＩまたはＳＡＩ象限を使用することを決定する場合がある。ＩｏＴデバイス４０２が移動することができる場合、または移動する可能性がある場合、別のネットワークに移動するときのアドレスの衝突を最小限に抑えるために、ＳＡＩまたはＡＡＩ象限を選択することが好ましい場合がある。ＩｏＴデバイス４０２が固定されたままであることがわかっている場合、ＥＬＩ象限が使用に最も適している場合がある。ＩｏＴデバイス４０２がその寿命中に管理されているかまたは再構成されることができないかに応じて、選択された象限は、異なる場合がある。例えば、それが管理されることができる場合、これは、ネットワークトポロジの変更が、例えば、追加の端末を含む拡張などの展開の変更によって、その寿命中に発生する場合があることを意味し、これは、例えば、将来の潜在的な衝突を回避するために優先象限に影響を与える場合がある。端末の予測寿命に応じて、将来の潜在的なアドレス衝突を最小限に抑えるために、異なる象限が好ましい場合がある。これらは、ＩｏＴ端末が特定のＳＬＡＰ象限を選択するために使用することができるパラメータの例である。他のパラメータもまた、依存されることができる。ＩｏＴ端末は、通常、リソースに制約があるため、例えば、事前構成されたプリファレンスまたは事前構成された設定に基づいて、簡単な決定を行うことができる。
【0078】
ＩｏＴシナリオの場合、ほとんどの場合、選択された象限は、ＥＬＩであることがさらに予想される。この場合、端末に提供されるＭＡＣアドレスは、会社ＩＤ（ＣＩＤ）に基づいており、このＣＩＤは、通常、焼き付けられた一時アドレスとして端末において事前設定される。しかしながら、地方または産業的なものなどの大規模なＩｏＴ展開では、単一のＣＩＤからのアドレス空間が枯渇する場合がある。この場合、端末は、ＤＨＣＰサーバ４０４がＭＡＣアドレスを提供するために使用される優先ＣＩＤのリストを提供することができる。追加のＣＩＤは、ＩｏＴ端末メーカーがビジネス関係または契約を結んでいる他のベンダー（例えば、ＩｏＴ端末ベンダーの子会社）に属している場合がある。端末によって選択された象限がＥＬＩである場合、ＤＨＣＰサーバ４０４は、プライマリＣＩＤから、追加で提供されたＣＩＤのいずれかから、さらには異なるＣＩＤからアドレスを割り当てることができる。全ての場合において、ＤＨＣＰサーバ４０４は、端末にローカルＭＡＣアドレスを割り当てることができるＣＩＤをチェックすることができるかまたはチェックする可能性がある。これは、例えば、ＩｏＴ端末ごとに許可されたＣＩＤのリストを有するＤＨＣＰサーバ４０４によって行うことができる。ＩｏＴ端末がどのように象限を選択し、ローカルＭＡＣアドレス構成を実行することができるかを示す例示的な手順が、図５に示されている。
【0079】
インフラストラクチャ支援決定４２０を行う際に、ＩｏＴ端末４２２は、インフラストラクチャから、ローカルＭＡＣアドレスを取得するために使用すべきＳＬＡＰ象限に関するヒント／プリファレンス／要求４２６を受信する。ＩｏＴシナリオでは、このヒントは、ＩｏＴ端末４２２がその構成を完了するために使用するブートストラップ／構成サーバ４２４からシグナリング４２６される場合がある。サーバ４２４はまた、ＩｏＴ端末の展開環境／コンテキストに相関するパラメータを使用して、（１）ＩｏＴ展開のタイプ、（２）モビリティ、および／または（３）動作／バッテリ寿命を含む象限選択を実行することができる。
【0080】
図４の右側には、インフラストラクチャ支援決定４２０の一般的な動作が示されている。ＩｏＴ端末４２２は、クラウド上でまたはＩｏＴ端末４２２が展開されているローカルで実行されることができるブートストラップ／構成サーバ４２４に接続し、ブートストラップ／構成シグナリング４２６の一部として、ＤＨＣＰサーバ４２８によってＤＨＣＰシグナリング４３０において使用される選択されたＳＬＡＰ象限を受信する。
【0081】
図５は、ＩｏＴ端末の実施形態における象限選択の決定フローチャート５００である。実施形態では、ブートストラップＩｏＴデバイス５０２は、それが大規模展開５０４のコンポーネントであるかどうかを判定することができる。それが大規模展開のコンポーネントではない５０６と判定した場合、ＩｏＴ端末は、ＡＡＩ象限５０８を選択することができる。ＩｏＴデバイスは、ＡＡＩ象限からローカルにランダムアドレスを選択する５１０ように構成されることができる。ローカルでランダムアドレスを選択するように構成されている場合５１２、ＩｏＴは、ＡＡＩ象限からランダムアドレス５１４を選択することができる。反対に５１６、ＩｏＴデバイスは、ＤＨＣＰサーバまたは他のサーバを用いて、ＡＡＩ象限を示すＤＨＣＰシグナリング５１８を実行することができる。
【0082】
ＩｏＴデバイスが大規模展開５２０の一部である場合、ＩｏＴデバイスは、象限選択を実行する際の要因としてモビリティ５２２を考慮することができる。デバイスがモバイル５２４である可能性が高い場合、ＩｏＴデバイスは、ＳＡＩ象限５２６を使用することができ、ＳＡＩ５２８を示すＤＨＣＰを実行することができる。
【0083】
ＩｏＴデバイスが固定であり、モバイル５３０ではないと予想される場合、ＩｏＴデバイスは、ＥＬＩ象限５３２を選択することができ、ＣＩＤ５３４を含めるべきかどうかを判定することができる。ＩｏＴデバイスが５３６を含むＣＩＤを有する場合、ＩｏＴデバイスは、ＥＬＩ５３８を示すＤＨＣＰシグナリングを実行し、優先ＣＩＤを含めることができる。ＩｏＴデバイスには、必要に応じて、追加のＣＩＤを含めることができる。ＩｏＴデバイスがＣＩＤが使用されていない５５０と判定した場合５３４、ＩｏＴデバイスは、ＡＡＩ象限を示すＤＨＣＰシグナリング５５２を実行することができる。
【0084】
ＩｏＴデバイスが少なくとも１つのＣＩＤが示されたＤＨＣＰシグナリング５３８を実行すると仮定すると、ＤＨＣＰサーバは、アドレスがプライマリＣＩＤ５４０から利用可能であるかどうかを判定することができる。アドレスがプライマリＣＩＤ５４２から利用可能である場合、ＤＨＣＰサーバは、プライマリＣＩＤからローカルＭＡＣアドレスを提供することができる５４４。利用可能なアドレスがない場合５４６、ＤＨＣＰサーバは、追加のＣＩＤ５４８からローカルＭＡＣアドレスを提供することができる。
【0085】
ローカルＭＡＣアドレスをＷＴＲＵに割り当てるためのプライバシー強化ソリューションは、追加の手順を定義することができる。これらのシナリオでは、ラップトップやスマートフォンなどのＷＴＲＵは、組み込みのＭＡＣアドレスを使用してネットワークに接続する。プライバシー／セキュリティ上の懸念から、端末は、ローカルＭＡＣアドレスを設定したい場合がある。端末は、ローカルＭＡＣアドレス構成に使用するＳＬＡＰ象限だけでなく、アドレスの変更をいつ実行するかを決定するために、異なるパラメータおよびコンテキスト情報を使用することができる。いくつかの実施形態では、アドレスの変更は、デバイスの寿命にわたって数回実行されることができる。コンテキスト情報は、これらに限定されるものではないが、例えば、公共、職場、自宅などの端末が接続されているネットワークのタイプ、ネットワークが信頼されているかどうか、端末が初めてネットワークにアクセスしているかどうか、ネットワークの地理的位置、端末がモバイルかどうか、セキュリティ／信頼関連のパラメータを含むオペレーティングシステム（ＯＳ）ネットワークプロファイル、および／または場所のプライバシーに関してデバイス上で実行されているアプリケーションによって提供されるトリガーを含むことができる。ＯＳネットワークプロファイルに関して、最近のほとんどのＯＳは、例えばユーザまたは管理者がネットワークに割り当てる信頼のレベルなど、接続することができるかまたは接続する可能性のあるネットワークに関連付けられたメタデータを保持する。この情報は、ネットワーク上でのアドバタイズ自体、ファイアウォール設定などに関して端末がどのように動作するかを構成するために使用されることができる。しかしながら、この情報はまた、ローカルＭＡＣアドレスを構成するかどうか、どのＳＬＡＰ象限から構成するか、およびどのくらいの頻度でそのようにするかを決定するために使用されることができるかまたは使用される可能性がある。アプリケーショントリガーに関しては、アプリケーションは、例えばアプリケーションの性質により、ロケーションプライバシーを最大化するようにＯＳに要求を提供することができ、これは、ＯＳがローカルＭＡＣアドレスの使用または変更を強制することを意味することができる。
【0086】
この情報は、端末がＳＬＡＰ象限を選択するために使用されることができる。例えば、端末が移動している場合（例えば、空港のパブリックネットワークに接続している場合）、アクセスポイントが数回変更される可能性があるため、アドレスの衝突の可能性を最小限に抑えるために、ＳＡＩまたはＡＡＩ象限を使用することが最良である。端末が移動しておらず、信頼できるネットワーク（例えば、職場）に接続されていない場合、ＥＬＩ象限を選択することがおそらく最良である。これらは、この情報を使用して象限を選択する方法のほんの一例である。さらに、この情報はまた、ＭＡＣアドレスのその後の変更をトリガーし、場所のプライバシーを強化するために使用されることもできる。さらに、使用するＳＬＡＰ象限を変更することはまた、ユーザの場所を追跡しにくくするための追加の拡張機能としても使用されることができる。
【0087】
データセンターアプリケーションでは、ハイパーバイザーがローカルＭＡＣアドレスを仮想マシンに割り当てるように要求する場合がある。他の実施形態のように、ハイパーバイザーは、ハイパーバイザー上で実行されているクラウド管理システム（ＣＭＳ）または仮想化インフラストラクチャマネージャ（ＶＩＭ）によって提供される情報を使用して、優先ＳＬＡＰ象限を選択することができる。この情報は、これらに限定されるものではないが、ＶＭが移行可能または移行不可能なＶＭであるかどうか、および／または例えば、スタンドアロン、プールの一部、サービスグラフ／チェーンの一部などのＶＭ接続特性を含むことができる。ＶＭが移行可能であるかどうかは、大規模データセンターでの移行をサポートするには一部の象限（例えば、ＥＬＩ／ＳＡＩ）の方が適しているため、ＳＬＡＰ象限のプリファレンスに影響を与える。ＶＭ接続特性は、既知の場合、ハイパーバイザーが最適なＳＬＡＰ象限を選択するために使用されることができる。
【0088】
上記ＷＴＲＵまたはデータセンターアプリケーションのいずれかに関連して、要求元のＤＨＣＰｖ６クライアントの設定にしたがって、ローカルＭＡＣアドレスのＳＬＡＰ象限を選択することを可能にするステップの概要を示す様々なＤＨＣＰｖ６拡張機能が定義されることができる。そのようなステップは、ＳＬＡＰ象限が例えば端末／ＩｏＴデバイスなどのＤＨＣＰクライアントによって示されているのか、ＤＨＣＰリレーによって示されているのかによって異なる場合がある。
【0089】
図６は、優先ＳＬＡＰ象限がＤＨＣＰクライアントによって示されるときにアドレス割り当てを許可するための例示的な拡張において定義されたステップを示している。ステップ１では、リンク層アドレス（すなわち、ＭＡＣアドレス）がブロック単位で割り当てられる。最小のブロックは、単一のアドレスである。割り当てを要求するために、クライアントは、メッセージにＩＡ＿ＬＬオプションを含む要請メッセージ６０６を送信する。ＩＡ＿ＬＬオプションは、ＬＬＡＤＤＲオプションを含む必要がある。優先ＳＬＡＰ象限を示すために、ＩＡ＿ＬＬオプションは、優先象限を含む新たな象限ＩＡ－ＬＬオプションを含む。ステップ２では、サーバは、ＩＡ＿ＬＬオプションを受信すると、そのコンテンツを検査し、ポリシーにしたがって各ＬＬＡＤＤＲオプションのアドレスを提供することができる。サーバは、提供されているアドレスを指定するＬＬＡＤＤＲオプションを含むＩＡ＿ＬＬオプションを含むアドバタイズメッセージ６０８を返送する。サーバが新たな象限ＩＡ－ＬＬオプションをサポートし、要求された象限に属するアドレスのブロックを管理する場合、提供されるアドレスは、要求された象限に属する必要がある。サーバが要求された象限からのアドレスを有しない場合、サーバは、ステータスがＮｏＱｕａｄＡｖａｉｌに設定されたステータスコードオプションを含むＩＡ＿ＬＬオプションを返す必要がある。ステップ３では、クライアントは、利用可能なサーバがアドバタイズ応答を送信するのを待ち、１つのサーバを抽出する。次に、クライアントは、選択されたサーバによって送信されたアドバタイズメッセージからコピーされたＬＬＡＤＤＲオプションを備えたＩＡ＿ＬＬコンテナオプションを含む要求メッセージ６１０を送信する。それは、新たな象限ＩＡ－ＬＬオプションの優先ＳＬＡＰ象限を含む。ステップ４では、ＩＡ＿ＬＬコンテナオプションを備えた要求メッセージ６１０を受信すると、サーバは、要求されたアドレスを割り当てる。サーバは、この時点で割り当てを変更してもよい。次に、応答メッセージ６１２を生成し、クライアントに返送する。応答メッセージ６１２を受信すると、クライアントは、ＩＡ＿ＬＬコンテナオプションを解析６１４し、提供された全てのアドレスの使用を開始することができる。要請に迅速コミットオプションを含めたクライアントは、要請に応答して応答を受信し、上記アドバタイズおよびリクエストのステップをスキップする場合があることに留意されたい（標準のＤＨＣＰｖ６手順にしたがう）。ステップ５では、割り当てられたアドレスがまもなく満了するとき６１６、クライアントは、更新メッセージ６１８を送信する。ステップ６では、サーバは、延長された寿命を有するＬＬＡＤＤＲオプションを含む応答メッセージ６２０によって応答する。
【0090】
図７は、優先ＳＬＡＰ象限がＤＨＣＰリレーによって示されるときにアドレス割り当てを可能にするための例示的な拡張において定義されたステップを示している。これは、ＤＨＣＰサーバが、各領域が異なる要件を有する可能性がある、異なるネットワーク領域に分割された大規模なインフラストラクチャ上で動作している場合に役立つ。この例は、ＩｏＴと通常のＷｉＦｉ対応のエンドユーザ端末が共存しているが、それぞれが異なるＤＨＣＰｖ６リレーによって管理されている２つの異なるＷｉＦｉネットワークに分割されている展開である。ステップ１では、リンク層アドレス（すなわち、ＭＡＣアドレス）がブロックで割り当てられる。最小のブロックは、単一のアドレスである。割り当てを要求するために、クライアントは、メッセージにＩＡ＿ＬＬオプションを含む要請メッセージ７０８を送信する。ＩＡ＿ＬＬオプションは、ＬＬＡＤＤＲオプションを含む必要がある。ステップ２で、ＤＨＣＰリレーは、要請メッセージを受信し、それをリレー－転送メッセージ７１０にカプセル化する。ローカル知識およびポリシーに基づくリレーは、リレーエージェントリモートＩＤオプションに優先象限を含む。リレーは、ローカル構成（例えば、提供されるネットワークにＩｏＴデバイスのみが含まれているため、ＥＬＩ／ＳＡＩが必要）またはクライアントからの要請メッセージの分析に基づくなどの他の手段に基づいて、要求する象限を認識していることができる。ステップ３では、サーバは、ＩＡ＿ＬＬオプションを含む転送された要請メッセージを受信すると、そのコンテンツを検査し、そのポリシーにしたがって各ＬＬＡＤＤＲオプションのアドレスを提供することができる。サーバは、提供されているアドレスを指定するＬＬＡＤＤＲオプションを含むＩＡ＿ＬＬオプションを含むアドバタイズメッセージを返送する。このメッセージは、リレー－応答メッセージ７１２においてリレーに送信される。サーバがリレーエージェントリモートＩＤオプションに含まれる優先象限のセマンティクスをサポートし、要求された象限に属するアドレスのブロックを管理する場合、提供されるアドレスは、要求された象限に属する必要がある。ステップ４では、リレーは、受信したアドバタイズメッセージ７１４をクライアントに送信する。ステップ５では、クライアントは、利用可能なサーバがアドバタイズ応答を送信するのを待ち、１つのサーバを抽出する。次に、クライアントは、選択されたサーバによって送信されたアドバタイズメッセージからコピーされたＬＬＡＤＤＲオプションを備えたＩＡ＿ＬＬコンテナオプションを含む要求メッセージ７１６を送信する。ステップ６では、リレーは、受信した要求をリレー－転送メッセージ７１８において転送する。優先象限にリレーエージェントリモートＩＤオプションを追加する。ステップ７では、ＩＡ＿ＬＬコンテナオプションを使用して転送された要求メッセージを受信すると、サーバは、要求されたアドレスを割り当てる。サーバは、この時点で割り当てを変更してもよい。次に、応答メッセージを生成し、リレー－応答７２０においてリレーに返送する。ステップ８では、応答メッセージ７２２を受信すると、クライアントは、ＩＡ＿ＬＬコンテナオプションを解析し、提供された全てのアドレスの使用を開始することができる。ステップ９では、割り当てられたアドレス７２４がまもなく満了するとき７２６、クライアントは、更新メッセージ７２８を送信する。ステップ１０では、このメッセージは、リレー－転送メッセージ７３０においてリレーによって転送される。ステップ１１では、サーバは、延長された寿命を有するＬＬＡＤＤＲオプションを含む応答メッセージによって応答する。このメッセージは、リレー－応答メッセージ７３２において送信される。ステップ１２では、リレーは、応答メッセージ７３４をクライアントに返送する。
【0091】
本明細書でさらに開示されるのは、１つ以上の優先象限を示すために使用される様々な新たなＤＨＣＰｖ６オプションおよび値である。
【0092】
図８は、象限（ＩＡ－ＬＬ）オプション８００のフォーマット例を、フィールド例の説明とともに提供する。図４を参照して論じたように、象限（ＩＡ－ＬＬ）オプションを使用して、ＩＡ＿ＬＬ内の選択された象限のプリファレンスを指定することができる。オプションは、ＩＡ＿ＬＬオプションのＩＡ＿ＬＬ－オプションフィールドにカプセル化されることができる。この例では、１６ビットのオプション＿象限フィールド８０２を、インターネット割り当て番号機関（ＩＡＮＡ）によって割り当てられる値に設定されることができる。１６ビットのオプション－長フィールド８０４は、象限（ＩＡ－ＬＬ）オプション８００に含まれる象限およびプリファレンスの数を表すことができる。フィールド象限－１ ８０６およびプリファレンス－１ ８０８は、象限識別子およびプリファレンスを参照することができる。第２の象限およびプリファレンスは、象限－２ ８１０およびプリファレンス－２ ８１２フィールドによって示されることができる。３２ビット８１４は、将来の使用のために予約されることができるか、または追加の象限および／またはプリファレンスを示すために使用されることができる。実施形態では、象限は、プリファレンスの順序でリスト化されることができるため、プリファレンスは、明示的に示される必要はなくてもよい。
【0093】
図９は、含まれるフィールドの説明とともに、追加ＣＩＤ（ＩＡ－ＬＬ）オプション９００のフォーマット例を提供する。追加ＣＩＤオプション９００は、ＩＡ＿ＬＬ内のメッセージの送信元アドレスとして使用されるもの（すなわち、書き込まれた一時的なもの）に加えて、追加ＣＩＤを転送するために使用されることができる。このオプションは、ＥＬＩが象限ＩＡ＿ＬＬオプションの優先ＳＬＡＰ象限の１つとして含まれている場合に使用される必要がある。
【0094】
追加ＣＩＤ（ＩＡ－ＬＬ）オプション９００は、ＩＡＮＡによって割り当てられた値とすることができる１６ビットのオプション＿ＣＩＤフィールド９０２を含む。オプション－長フィールドは、追加ＣＩＤ（ＩＡ－ＬＬ）オプション９００に含まれるＣＩＤの数を示すために使用されることができる。示されている例では、ｃｉｄ－１ ９０６、ｃｉｄ－２ ９０８ａ～９０８ｂ、およびｃｉｄ－３ ９１０の３つのＣＩＤが含まれている。
【0095】
リレーエージェントリモートＩＤオプションはまた、ＤＨＣＰｖ６シグナリングに象限を含めるために使用されることができる。リレーエージェントリモートＩＤオプションにおいて使用される値の定義は、ベンダー固有である。ベンダーは、オプションの企業番号フィールドに示される。リモート－ｉｄフィールドは、優先ＳＬＡＰ象限を符号化するために使用されることができる。
【0096】
特徴および要素が特定の組み合わせで上記に説明されているが、当業者は、各特徴または要素が単独で、または他の特徴および要素と任意の組み合わせで使用されることができることを理解するであろう。さらに、本明細書に記載の方法は、コンピュータまたはプロセッサによって実行するために、コンピュータ可読媒体に組み込まれたコンピュータプログラム、ソフトウェア、またはファームウェアに実装することができる。コンピュータ可読媒体の例は、電子信号（有線接続または無線接続を介して送信される）およびコンピュータ可読記憶媒体を含む。コンピュータ可読記憶媒体の例は、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、レジスタ、キャッシュメモリ、半導体メモリデバイス、内部ハードディスクやリムーバブルディスクなどの磁気媒体、磁気光学媒体、ＣＤ－ＲＯＭディスクなどの光学媒体、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）などを含むが、これらに限定されるものではない。ソフトウェアに関連するプロセッサを使用して、ＷＴＲＵ、ＵＥ、端末、基地局、ＲＮＣ、または任意のホストコンピュータで使用するための無線周波数トランシーバを実装することができる。
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【図2A】
【図2B】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【国際調査報告】