説明

アクセスネットワークとコアネットワークとの間の通信技術

ユーザデバイスをコアネットワークに接続する技術を開示する。例えばユーザデバイスから、無線アクセスネットワークに、コアネットワークへの接続を要求する要求メッセージを送信する。そして、ユーザデバイスで、前記要求が許可されたかを示す応答メッセージを前記アクセスネットワークから受信する。要求メッセージには、接続種類を示すフィールドと、アクセスポイント名を示すフィールドと、デバイスの移動モード機能を示すフィールドとが含まれる。無線アクセスネットワークはWiMAXネットワークであり、コアネットワークは3GPP進化型パケットコア(EPC)である。

【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
ラップトップコンピュータ、ハンドヘルドデバイス(携帯情報端末(PDA)等)、およびモバイルフォン等の携帯デバイスに無線通信機能が組み込まれることが益々増えてきている。これら機能が組み込まれることにより、ユーザは、いつでもどこでも情報リソースに接続することができるようになる。
【0002】
通常、モバイルデバイスのユーザは、自身のデバイスでパケットサービスを受けることを望む。パケットサービスの例には、VoIP電話通信(Voice over Internet Protocol:インターネットプロトコル上での音声通信)、メッセージング、ウェブ閲覧、コンテンツ(ビデオおよび/またはオーディオ)配信、および双方向ゲームが含まれる。これらサービスが、モバイルデバイスの無線アクセスネットワーク外のネットワークにより提供されることも多い。
【0003】
この場合、外部ネットワークからのサービスへのアクセスは、コアネットワークを介して行われる。従って、このアクセスを行うためには、モバイルデバイスの無線アクセスネットワークとコアネットワークとインターネットワーク技術を利用する必要がある。
【0004】
図面間で同様の参照番号は、大概、同一の、機能的に類似した、および/または、構造的に類似した部材を示している。部材が最初に利用される図番は、参照番号の左端の桁で示している。本発明を、以下に簡単に説明する図面を参照しながら記載する。
【図面の簡単な説明】
【0005】
【図1】動作環境の一例を示す。
【図2】ネットワーク処理の一例を示すフロー図である。
【図3】ネットワーク間のやりとりの一例を示す。
【図4】ネットワーク間のやりとりの一例を示す。
【図5】ユーザデバイスで利用可能な実装例を示す。
【図6】アクセスサービスネットワークゲートウェイで利用可能な実装例を示す。
【発明を実施するための形態】
【0006】
実施形態は、ユーザデバイスがコアネットワークに接続する技術を提供する。例えば、ユーザデバイスが、無線アクセスネットワークに、コアネットワークへの接続を要求する要求メッセージを送信するとする。これに対して、ユーザデバイスは、無線アクセスネットワークから、要求を許可するかについての応答メッセージを受信する。要求メッセージには、例えば接続種類を示すフィールド、アクセスポイント名を示すフィールド、および、デバイスの移動モード機能を示すフィールドといった、様々な情報フィールドが含まれていてよい。無線アクセスネットワークは、IEEE802.16eWiMAXネットワークであってよく、コアネットワークは、3GPP進化型パケットコア(EPC)であってよい。しかし、他の種類のネットワークも利用可能である。
【0007】
従って、実施形態は、非アクセス層(NAS)情報を送信するメカニズムを提供してよい。このメカニズムには、ユーザデバイスとアクセスサービスネットワーク(ASN)と伝達される新たな信号メッセージが含まれる。実施形態によってはこの機能が拡張可能である。例えば必要に応じて、追加および/または代替として、情報エレメントをこの新たな信号メッセージに搬送させることができる。
【0008】
本明細書にわたり、「一実施形態」、「1つの実施形態」といった言い回しは、その実施形態に関して記載されている特定の特徴、構造、または特性が、少なくとも1つの実施形態に含まれていることを示している。従って、「一実施形態」、「1つの実施形態」といった言い回しが本明細書の随所に利用されていようとも、これらが必ずしも全て同じ実施形態のことを言及しているわけではない。さらに、特定の特徴、構造、または特性は、1以上の実施形態において任意の適切な方法で組み合わせることができる。
【0009】
図1は、ここに記載する技術を利用可能な動作環境100の一例を示す。図1に示すように、この環境は、ユーザデバイス102、アクセスネットワーク104、コアネットワーク106、インターネット108、および私用ネットワーク110を含む。
【0010】
ユーザデバイス102は、ユーザにモバイル通信機能を提供する。従って、ユーザデバイス102は、モバイルフォン、スマートフォン、携帯情報端末(PDA)、モバイルインターネットデバイス(MID)、ノートブックコンピュータ、ネットブック、ネットトップ等であってよい。実施形態はこれらの例に限定はされない。
【0011】
ユーザデバイス102のモバイル通信は、1以上の無線アクセスネットワークの利用により促される。一例として、図1では、ユーザデバイス102がアクセスネットワーク104と無線通信を行っている。実施形態では、アクセスネットワーク104は、IEEE(米国電気電子学会)802.16eのWiMAXネットワーク等の無線ネットワークであってよい。しかし、他の種類のネットワークを利用することもできる。他の種類のネットワークの例には、(これらに限定されないが)IEEE802.16mネットワーク、および、IEEE802.11無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)が含まれる。
【0012】
アクセスネットワーク104は、ハードウェアおよび/またはソフトウェアの任意の組み合わせで実装される1以上のエレメントを含んでよい。例えば、アクセスネットワーク104は、無線信号をユーザデバイスと交換する1以上の基地局(BS)を含んでよい。一例として、図1では、アクセスネットワーク102が複数のBS114a―114nを有している。これらの中で、図1は、ユーザデバイス102がBS114aと無線信号を交換する様子を示している。しかし、ユーザデバイス102は、任意の組み合わせの基地局と信号を交換してよい。
【0013】
1以上の基地局を有することに加えて、アクセスネットワーク104は、アクセスサービスネットワークゲートウェイ(ASN−GW)116を含んでよい。ASN−GW116は、ユーザデバイス102とアクセスネットワーク104との相互作用に係る様々な特徴を提供することができる。例えば、ASN−GW116は、認証処理の実行、モバイルインターネットプロトコル(IP)(プロキシー・モバイルIP(PMIP)、モバイルIP(MIP)、クライアントモバイルIP(CMIP)等)の処理、ページングの実行、暗号鍵の配信、および/または、ハンドオーバ機能の実行を行ってよい。これらのフィーチャは例示として提供されており、限定ではない。従ってASN−GW116は、これらの任意の組み合わせ、および、その他のフィーチャを提供してもよい。
【0014】
加えて、ASN−GW116は、ユーザデバイス102のコアネットワーク106への接続に関する処理を実行してよい。この接続により、ユーザデバイス102は、コアネットワーク106を介して外部ネットワーク(またはアクセスポイント)にアクセスを提供する。ここに記載するように、これらの接続処理には、ユーザデバイス102とASN−GW116との間の特定のメッセージの交換が含まれる。
【0015】
コアネットアーク106は、ユーザデバイスに対して様々なサービスを利用可能にすることができる。例えばコアネットワーク106は、ユーザデバイス102に、インターネット108および私用ネットワーク110等のネットワーク(アクセスポイントと称される場合もある)で提供されているサービスにアクセスを提供することができる。サービスの例には、(これらに限られはしないが)VoIP電話通信(Voice over Internet Protocol:インターネットプロトコル上での音声通信)、メッセージング、ウェブ閲覧、コンテンツ(ビデオおよび/またはオーディオ)配信、および双方向ゲーム等が含まれる。
【0016】
一実施形態では、コアネットワーク106は、第三世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)のロングタームエボリューション(LTE)仕様(例えばLTEリリース8)の進化型パケットコア(EPC)に従って実装することができる。しかし、実施形態はこのコアネットワーク実装例に限定はされない。
【0017】
コアネットワーク106は、ハードウェアおよび/またはソフトウェアの任意の組み合わせで実装される1以上のエレメントを含んでよい。例えば図1では、パケットデータネットワークゲートウェイ(PDN−GW)118を含むコアネットワーク106が示されている。PDN−GW118は、ユーザデバイス102へのトラフィック・インタフェース・ポイントとして動作することで、ユーザデバイス102を外部パケットデータネットワーク(またはアクセスポイント)に接続させる。加えて、PDN−GW118は、1以上のさらなる様々な処理(例えばローカル移動アンカー(LMA)、ホームエージェント(HA)、パケットフィルタリング、ユーザデバイス102へのポリシー実行、および/またはユーザデバイス102への課金(charging))を実行することができる。しかし実施形態はこれらの処理例に限定はされない。
【0018】
図1はさらに、(アクセスネットワーク104の)ASN−GW116が、(コアネットワーク106の)PDN−GW118に連結されていることも示している。従って実施形態では、ユーザデバイス102は、ASN−GW116を介してPDN−GW118にアクセスすることができる。
【0019】
さらに図1は、コアネットワーク106が認証、承認および会計AAAサーバ120を含むことも示している。AAAサーバ120は、ASN−GW116および/またはPDN−GW118に認証サービスを提供してよい。図1はさらに、AAAサーバ120がASN−GW116およびPDN−GW118に連結されていることを示している。これら接続は、1以上の専用ネットワーク、私用ネットワークおよび/または公共ネットワーク(例えばインターネット)を介して提供されてよい。さらに、AAAサーバ120は、ハードウェアおよび/またはソフトウェアの任意の組み合わせにより実装されてよい。
【0020】
実施形態では、AAAサーバ120は、ユーザデバイス102の認証関連の処理を実行してよい。ユーザデバイス102がローミングしている場合には(例えばアクセスネットワーク104がユーザデバイス102のホームアクセスネットワークではない場合)、AAAサーバ120が代理(プロキシー)として機能してよい。これには、AAAサーバ120が認証関連のトラフィックを、ユーザデバイス102に関連する別のAAAサーバに中継することが含まれる。AAAサーバ120との通信は、様々な認証プロトコルに従って行われてよい。プロトコルの例には、(これらに限定はされないが)拡張認証プロトコル(EAP)、DIAMETER、および/または、ラディウス(remote authentication dial in user service:RADIUS)が含まれる。
【0021】
上述したように、ユーザデバイス102は、コアネットワーク106を介して1以上の外部のパケットネットワークにアクセスすることができる。図1は、インターネット108(グローバルインターネット)および私用ネットワーク110を、パケットネットワークの例として示している。私用ネットワーク110は、例えば、アクセス制限ネットワーク(例えば企業ネットワーク)であってよい。これらの外部ネットワークは、あくまで例示であり限定ではない。従って他の外部ネットワークを利用することもできる。
【0022】
一般的な処理においては、ユーザデバイス102は、アクセスネットワーク104内の1以上の基地局114a−114nと無線信号を交換することができる。これにより、ユーザデバイス102は、コアネットワーク106を介して(例えばPDN−GW118を介して)外部パケットネットワークと通信することができる。上述したように、これらの通信は、(これらに限定はされないが)VoIP電話通信(Voice over Internet Protocol:インターネットプロトコル上での音声通信)、メッセージング、ウェブ閲覧、コンテンツ(ビデオおよび/またはオーディオ)配信、および双方向ゲームが含まれるサービスに関したものであってよい。
【0023】
これらの通信は、インターネットプロトコル(IP)パケットの転送を含む。さらに、これらの通信は、モバイルIPプロトコル(例えばプロキシー・モバイルIP(PMIP等)を利用してよい。これらのプロトコルは、モバイルデバイス(例えばユーザデバイス102)が、永久IPアドレスを維持しつつ、ネットワーク(例えばアクセスネットワーク)間でローミングすることを許可する。これらの通信には、IPトンネルの構築が含まれる。上述したように、他のモバイルIPプロトコルの例には、(これらに限定はされないが)MIPおよびCMIPが含まれる。
【0024】
ユーザデバイス102は、アクセスネットワーク104との通信を構築すると、外部ネットワークから(例えばネットワーク110および/または112から)サービスを取得することができるようになる前に、コアネットワーク106とのパケットデータネットワーク(PDN)接続を得る必要がある。これには、アクセスネットワーク104への一定の情報の提供が含まれる。
【0025】
例えば、アクセスネットワーク104がWiMAXネットワークであり、コアネットワーク106が3GPP EPCである場合、ユーザデバイス102は、3GPPアクセスポイント名(APN)およびASN−GW116への接続種類パラメータ等の情報を伝達する必要がある。APNは、外部ネットワークが提供するサービスを特定して、DNSクエリによるPDN−GWのIPアドレスの解決(resolve)を助ける。接続種類パラメータは、要求される接続の種類を示す(例えば、最初の接続もしくはハンドオーバ接続、またはさらなるPDN接続)。現在のWiMAX規格は、ユーザデバイス(移動局と称される場合もある)およびアクセスネットワーク(アクセスサービスネットワーク(ASN)と称される場合もある)から送信される情報に対するメカニズムを特定していない。
【0026】
実施形態では、2つのメッセージを利用してこのメカニズムを提供する。第1のメッセージは、ユーザデバイスからアクセスネットワークに送られる要求メッセージである。このメッセージは、コアネットワークに接続するときに必要な情報を含む。第2のメッセージは、アクセスネットワークがユーザデバイスに対して、接続が行われているか否かを示す、対応する応答メッセージである。これらのメッセージは、技術間非アクセス層(NAS)情報(例えばアクセスポイント名、接続種類パラメータ、および移動モード情報等)を伝達する目的を有する一般コンテナとして機能する。しかし実施形態はこの情報に限定はされない。例えばメッセージは、他のNAS情報を伝達することができる。
【0027】
実施形態における処理を、以下の図面および例を参照しながら以下で説明する。幾つかの図面は論理フローを含んでいる。ここに提示する図面は、特定の論理フローを含むかもしれないが、論理フローはあくまでもここに記載する一般的な機能の実装例である点に留意されたい。さらに、提示されている論理フローは、そうではないと明示されていない限りは、必ず提示されている順序で実行されねばならないというわけではない。加えて、所与の論理フローは、ハードウェアエレメント、プロセッサが実行するソフトウェアエレメント、またはこれらの組み合わせにより実装可能である。実施形態はこの点に限定はされない。
【0028】
図2は、論理フローの一実施形態を示す。特に、図2は、ここに記載する1以上の実施形態が実行する処理を代表するものであってよい論理フロー200を示す。このフローを図1のコンテキストに従って記載する。しかし、このフローは他のコンテキストで利用されてもよい。図2は特定のシーケンスを表しているが、他のシーケンスを利用することもできる。さらに、図示されている処理は、様々な並列の、および/または連続した組み合わせで実行されてよい。
【0029】
ブロック202で、ユーザデバイス102は、アクセスネットワーク104との接続を構築する。これには、(これらに限定はされないが)ダウンリンク(DL)およびアップリンク(UL)パラメータの構築、メディアアクセス制御(MAC)同期の構築、レンジングおよび物理層(PHY)調節の実行、基本機能メッセージの交換、認証処理、暗号鍵の構築、ネットワーク登録等の様々な処理が含まれてよい。これらの処理の例を、図3を参照して説明する。この接続の結果、ユーザデバイス102は、1以上の基地局114a―nと通信を行うことができる。
【0030】
ブロック204で、ユーザデバイス102は、アクセスネットワーク104に要求メッセージを送信する。特に、このメッセージはコアネットワーク106への接続要求である。このメッセージは、様々な情報フィールドを含んでよい。例えばこのメッセージは、接続種類フィールド、アクセスポイント名(APN)フィールド、および移動モード(MM)機能フィールドを含んでよい。
【0031】
接続種類フィールドは、この要求が最初の接続、ハンドオーバ接続、またはさらなるPDN接続であるかを示している。APNフィールドは、ユーザデバイス102がアクセスを望む特定の外部ネットワークが提供するサービスを特定する。例えば、図1のコンテキストでは、APNフィールドは、外部ネットワーク108および/または外部ネットワーク110が提供するサービスを特定することができる。実施形態では、APN情報は、点で区切られたラベルを有するストリングの形態(例えば「Label1.Label2.Label3」)であってよい。
【0032】
MM機能フィールドは、ユーザデバイス102が利用可能な1以上の移動プロトコルを示している。このプロトコルの例には、PMIP(例えばPMIPバージョン6アドレス保存)、MIP(例えばMIPバージョン4、アドレスのFAケア(CoA))、および、クライアントモバイルIP(CMIPバージョン6)が含まれる。
【0033】
ブロック206で、この要求メッセージはユーザデバイス102と通信する基地局により受信される。そして、要求メッセージは、アクセスネットワーク104内のASN−GW116にトランスペアレントに転送される。
【0034】
受信すると、ASN−GW116は、ブロック207で、ユーザデバイス102が要求メッセージに特定されているAPNを許可されているかを判断(または検証)する。これには、1以上のAAAサーバ(例えばAAAサーバ120)から受信した情報の照合が含まれる。
【0035】
ブロック208−210に示されているように、ASN−GW116は、ユーザデバイス102がAPNを許可されているかに基づいて、ユーザデバイス102対する応答メッセージを準備して送信する。例えば、ユーザデバイス102が許可されている場合、ASN−GW116は、成功を示す応答メッセージ(つまり「要求許可」)を準備して送信する(ブロック209)。または、ASN−GW116は、ブロック210で、失敗を示す応答メッセージ(つまり「要求却下」)を準備して送信する。
【0036】
ブロック209および210における応答メッセージは、特定のフォーマットを共有してもよい。例えば、これら応答メッセージには、複数の情報フィールドが含まれてよい。情報フィールドの例には、(これらに限定はされないが)応答種類フィールドおよび選択された移動モード(MM)機能フィールドが含まれる。
【0037】
応答種類フィールド(RSP種類)は、要求が却下された(「失敗」)か、許可された(「成功」)かを示す。選択された移動モード機能は、ユーザデバイス102が利用する移動プロトコル(PMIP、MIP、CMIP等)を示す。
【0038】
ブロック211が示すように、要求が許可された場合には、処理はブロック212に進んでよい。ブロック212で、ユーザデバイス102は、コアネットワーク106に接続する。実施形態では、これには、ユーザデバイス102が、対応する基地局とメッセージを交換すること、および、ASN−GW116およびPDN−GW118を介してアクセスポイント(外部ネットワーク)との間にデータ経路を構築することが含まれる。
【0039】
上述したように、実施形態では、アクセスネットワーク104は、WiMAXネットワークであってよく、コアネットワーク106は3GPP EPCであってよい。図3は、このコンテキストにおけるやりとりの一例を示す。特に、この図面は、WiMAXアクセスネットワーク350内の各エレメントと3GPP EPC360とのやりとり(時間軸301に沿った)を示している。この図では、各やりとりには、例えば1以上の動作、アクション、交換、および/またはイベントが含まれてよい。
【0040】
図3に示すように、WiMAXアクセスネットワーク350は、移動局(MS)302、基地局(BS)304、およびASN−GW306を含む。さらに図3は、3GPP EPC360内に、外部からの(visited)AAAプロキシー308と、ホームAAAサーバ310とが含まれていることを示している。これらのエレメントは、ハードウェアおよび/またはソフトウェアの任意の組み合わせで実装可能である。
【0041】
これらのやりとりは、図1の環境下で行われてよい。例えばMS302がユーザデバイス102として、BS304が基地局114a―nのいずれかとして、ASN―GW308がASN−GW116として、外部からのAAAサーバ310がAAAサーバ120として実装されているとしてよい。しかし実施形態はこのコンテキストに限定はされない。
【0042】
やりとり320で、移動局302は、ダウンリンク(DL)チャネルを取得して、メディアアクセス制御(MAC)同期を得て(例えば、DL−MAPメッセージを受信することにより)、アップリンク(UL)リンクパラメータを得てよい。
【0043】
やりとり322において、最初のレンジングおよび物理層(PHY)調節を行ってよい。WiMAXのコンテキストでは、これは、RNG−REQおよびRNG−RSPメッセージを基地局304と交換することに関していてよい。
【0044】
これに続き、移動局302と基地局304とは、やりとり324で、SBC REQおよびSBC RSPメッセージを交換する。これらメッセージは、MS302の基本機能に関したものであってよい。さらにやりとり326で、BS304とASN−GW306との間でMSコンテキスト初期化プロセスが行われる。
【0045】
図3はさらに、認証プロセス(例えばEAPプロセス)を行うやりとり328を示している。特に図3では、このやりとりが、MS302、BS304、ASN−GW306、外部からのAAAサーバ308(プロキシーとして機能する)、およびホームAAAサーバ310に関していることが示されている。
【0046】
ブロック330で、認証プロセスにおける成功が示されている。この結果、安全なコンテキストが達成されている。従ってやりとり332では、MS302およびASN−GW306が、認証鍵(AK)を生成している。
【0047】
次いで、MS302およびBS304は、やりとり334で、セキュリティアソシエーション(SA)およびトラフィック暗号鍵(TEK)を生成して転送する。
【0048】
やりとり336で、MS302は、BS304に登録する。これには、WiMAX REG−REQメッセージおよびREG−RSPメッセージの交換が含まれる。さらにやりとり338は、ASN−GW306への登録を示している。
【0049】
図2のコンテキストでは、やりとり320から336がブロック202に含まれていてよい。上述したように、ブロック202は、ユーザデバイスとアクセスネットワークとの接続の構築に関する。
【0050】
図3の参照に戻ると、やりとり340が、やりとり336および338の後に示されている。やりとりにより、移動局302は、コアネットワーク(例えば3GPP EPC)に接続する際に必要となる情報をASN−GW306に提供する機能を得る。特に図3は、メッセージ342および344を含むやりとり340を示している。
【0051】
メッセージ342は、MS302が送信する要求メッセージである。このメッセージはBS304により受け取られ、ASN−GW306にトランスペアレントに転送される。図3では、3GPP EPCに対する接続を要求することから、メッセージ342がEPC_ATTACH_REQとして称されている。しかし、実施形態では、これらのメッセージに他の名称をつけてもよい。さらに実施形態はWiMAXおよび/または3GPP EPC実装に限定されない。
【0052】
メッセージ344は、要求メッセージ342に対応する応答メッセージである。図3では、応答メッセージ344がEPC_ATTACH_RSPと称されている。しかし、実施形態では、これらのメッセージに他の名称をつけてもよい。さらに実施形態はWiMAXおよび/または3GPP EPC実装に限定されない。
【0053】
図3に示すように、メッセージ342は、接続種類フィールド、APNフィールド、およびMM機能フィールドを含む。図3では、メッセージ344が、RSP種類フィールドおよびMM機能フィールドを示す。メッセージ342および344のこれらフィールドは、図2を参照して記載した方法で実装することができる。しかし、実施形態はこれらの実装に限定はされない。
【0054】
メッセージ342および344の交換に続いて、MS302とBS304との間でサービス追加プロセス346を行ってよい。WiMAXのコンテキストでは、これは、DSA−REQ、DSA−RSP、および、DSA−ACKメッセージの交換を含んでよい。さらに、データ経路構築プロセス348をBS304とASN−GW306との間で行ってよい。さらに、セッション構築信号伝達を、EPC360内でASN−GW306とPDN−GWの間で行ってよい。これら信号伝達には、例えば、プロキシー拘束更新(PBU:proxy binding update)メッセージおよびプロキシー拘束受領確認(PBA:proxy binding acknowledgment)メッセージの交換が含まれてよい。
【0055】
これらプロセスに続いて、MS302は、自身が選択したアクセスポイント(外部ネットワーク)との通信を構築してよい。ここで記載するように、これには、モバイルIPトンネル(例えばPMIPトンネル)の構築が含まれてよい。
【0056】
ここに記載する技術はさらに、複数の外部パケットデータネットワーク(PDN)に接続するのに利用することもできる。従って図4では、ユーザデバイス(例えば移動局)が、2つの異なるPDN−GWを介して2つのPDNに接続を構築する様子が示されている。特に図4は、WiMAXアクセスサービスネットワーク(ASN)450内の実体と3GPP EPC460とのやりとり(時間軸401に沿った)を示している。この図では、各やりとりには、例えば1以上の動作、アクション、交換、および/またはイベントが含まれてよい。
【0057】
図4に示すように、ASN450は、移動局(MS)402およびWiMAX ASN−GW404を含んでよい。さらに図4は、EPC460に、第1のPDN−GW406、第2のPDN−GW408、vPCRF410、AAAプロキシー412、hPCRF414、およびHSS/AAA416が含まれてよいことが示されている。
【0058】
やりとり420において、MS402はEPCコア460に接続する。この接続は、図3を参照して説明した方法で実行することができる。しかし、他の接続法を利用することもできる。図4に示すように、この接続により、PMIPトンネル422がASN−GW404とPDN−GW406との間に形成される。
【0059】
この接続の後で、MS402は、後続して接続を構築することを望む。従ってMS402は、接続要求メッセージ424(EPC_ATTACH_REQ424として示されている)を送信し、これはASN−GW404により受信される。MS402は、接続種類を「さらなるPDN接続」に設定する。
【0060】
図4に参照番号425で示す通り、この要求メッセージは、WiMAX ASN−GW404とEPC460内のエレメントとの間でセッション構築信号伝達を開始する。この信号伝達には、プロキシー拘束更新(PBU:proxy binding update)メッセージおよびプロキシー拘束受領確認(PBA:proxy binding acknowledgment)メッセージの交換が含まれてよい。
【0061】
この信号伝達の結果、応答メッセージ426(EPC_ATTACH_RSP426として示されている)がMS402に送信される。応答メッセージが、要求が許可されたと示している場合には、新たなPMIPトンネル428を第2のPDN−GW408との間に構築する。従ってMS402は、EPC460に対して複数の同時接続を有してよいことになる。
【0062】
図5は、ユーザデバイス(例えば図1のユーザデバイス102、図3のMS302、および/または図4のMS402)に含まれてよい実装例500を示す。しかしこの実装例は、他のコンテキストで利用されてもよい。実装例500は、様々なエレメントを含んでよい。例えば図5に示されている実装例500は、アンテナ502、トランシーバモジュール504、およびホストモジュール506を含む。さらに図5では、ホストモジュール506内に接続管理モジュール508が存在している。これらエレメントは、ハードウェア、ソフトウェア、またはこれらの任意の組み合わせにより実装可能である。
【0063】
アンテナ502は、遠隔デバイス(例えば基地局)と無線信号を交換する。単一のアンテナが示されている場合でも、複数のアンテナを利用することができる。例えば、実施形態では、1以上の送信アンテナおよび1以上の受信アンテナを利用することができる。この代わりにまたはこれに加えて、実施形態では、ビームフォーミング用に複数のアンテナ、および/または、フェーズドアレイ方式のアンテナ構成を利用することもできる。
【0064】
図5に示すように、トランシーバモジュール504は、制御モジュール509、送信部510、および受信部512を含む。動作中に、トランシーバモジュール504は、アンテナ502とホストモジュール506との間にインタフェースを提供する。例えば、送信部510は、制御モジュール509からシンボル520を受信して、アンテナモジュール502からの無線送信のために対応する信号522を生成する。これは、変調、増幅、および/または、フィルタリングといった処理を伴う。しかし、他の処理を利用することもできる。
【0065】
逆に、受信部512は、アンテナ502が受信した信号524を取得して、対応するシンボル526を生成する。そしてトランシーバモジュール504は、このシンボル526を制御モジュール509に提供する。このシンボル526の生成は、(これらに限られないが)復調、増幅、および/またはフィルタリングといった処理を伴う。
【0066】
信号522および524は、様々なフォーマットであってよい。例えばこれらの信号は、IEEE802.16WiMAXネットワークでの送信用にフォーマットされてよい。しかし、実施形態は、これらのネットワークまたは信号フォーマットの例に限定はされない。送信部510および受信部512は、それぞれ様々なコンポーネントを含んでよい。コンポーネントの例には、変調器、復調器、増幅器、フィルタ、バッファ、アップコンバータ、および/またはダウンコンバータを含む。これらのコンポーネントは、ハードウェア(例えば電子機器)、ソフトウェア、またはこれらの任意の組み合わせで実装されてよい。
【0067】
制御モジュール509は、トランシーバモジュール504の様々な処理を管理する。例えば、制御モジュール509は、様々な物理層およびメディアアクセス制御技術の利用を管理する。さらに上述したように、制御モジュール509は、送信部510と受信部512とシンボルを交換する。代わりに、制御モジュール509は、対応する情報(例えばメッセージおよび/またはシンボル)をホストモジュール506と交換してもよい。
【0068】
ホストモジュール506と制御モジュール509との間で交換される情報は、1以上のプロトコルおよび/または1以上のユーザアプリケーションに関連付けられたメッセージまたは情報を形成してよい。従ってホストモジュール506は、これらプロトコル(1または複数)および/またはユーザアプリケーション(1または複数)に対応する処理を実行してよい。プロトコルの例には、様々なメディアアクセス制御、ネットワーク、トランスポート、信号伝達、および/または、セッション層プロトコルが含まれる。ユーザアプリケーションの例には、電話通信、メッセージング、電子メール、ウェブ閲覧、コンテンツ(ビデオおよび/またはオーディオ)配信/受信等が含まれる。
【0069】
図5は、一例として、トランシーバモジュール504内の制御モジュール509とメッセージを交換する接続管理モジュール508を示す。特に、接続管理モジュール508は、接続要求メッセージ530(例えばEPC_ATTACH_REQメッセージ)を送信する、として示されている。さらに、接続管理モジュール508は、対応する接続応答メッセージ532(例えばEPC_ATTACH_RSPメッセージ)を受信する、としても示されている。ここで記載するこれらのメッセージは、遠隔実体と(トランシーバモジュール504およびアンテナ502を介して)交換される。
【0070】
従って接続管理モジュール508は、接続要求メッセージを生成してよい。この生成は、ユーザ起動または選択といった様々なイベントに呼応して行われてよい。さらに、接続管理モジュール508は、接続応答メッセージを受信して処理する。この処理に基づいて、外部ネットワーク(さらにアクセスポイントとも称される)との通信が行われる。
【0071】
図6は、ASN−GW(例えば図1のASN−GW116、図3のASN−GW306、および/または図4のASN−GW404)に含まれうる実装例600を示す。しかしこの実装例は、他のコンテキストで利用することもできる。実装例600は、様々なエレメントを含んでよい。例えば図6が示す実装例600は、プロセッサ602、格納媒体604、および通信インタフェースモジュール606を含む。
【0072】
格納媒体604は、プロセッサ602が実行する命令を格納してよい。格納媒体の一例を以下に詳述する。プロセッサ602は、格納媒体604に格納されている命令を実行してよい。この命令は、ここに記載するASN−GWの特徴部を提供してよい。例えば図6で、プロセッサ602は、接続要求メッセージ620を受信して、対応する接続応答メッセージ622を送信するとして示されている。プロセッサ602は、このメッセージを、ここで記載するASN−GW技術に従って処理および生成してよい。
【0073】
プロセッサ602は、通信インタフェース606とメッセージ620および622を交換する。そして通信インタフェースモジュール606は、これらメッセージを基地局と交換する。ここで記載するように、基地局はこれらメッセージをユーザデバイスと交換する。さらに、通信インタフェースモジュールは、他の実体(例えばAAAサーバ、PDN−GW等)と情報を交換する。通信インタフェース606は、トランシーバ(1または複数)、ネットワークインタフェースカード(1または複数)等の様々なコンポーネントを含んでよい。これらのコンポーネントは、ハードウェアおよび/またはソフトウェアの任意の組み合わせにより実装されてよい。
【0074】
ここで記載するように、様々な実施形態は、ハードウェアエレメント、ソフトウェアエレメント、またはこれらの任意の組み合わせを利用して実装可能である。ハードウェアエレメントの例には、プロセッサ、マイクロプロセッサ、回路、回路エレメント(例えばトランジスタ、抵抗、コンデンサ、インダクタ等)、集積回路、特定用途向け集積回路(ASIC)、プログラマブル論理デバイス(PLD)、デジタル信号プロセッサ(DSP)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、論理ゲート、レジスタ、半導体素子、チップ、マイクロチップ、チップセット等が含まれてよい。
【0075】
ソフトウェアの例には、ソフトウェアコンポーネント、プログラム、アプリケーション、コンピュータプログラム、アプリケーションプログラム、システムプログラム、機械プログラム、オペレーティングシステムソフトウェア、ミドルウェア、ファームウェア、ソフトウェアモジュール、ルーチン、サブルーチン、機能、方法、プロシージャ、ソフトウェアインタフェース、アプリケーションプログラムインタフェース(API)、命令セット、コンピューティングコード、コンピュータコード、コードセグメント、コンピュータコードセグメント、ワード、値、シンボル、またはこれらの任意の組み合わせが含まれてよい。
【0076】
一部の実施形態は、例えば、機械可読格納媒体または物品を利用して実装されてよい。格納媒体は、機械により実行されると、機械に実施形態による方法および/または処理を実行させる命令または命令セットを格納してよい。これら機械は、例えば、任意の適切な処理プラットフォーム、コンピューティングプラットフォーム、コンピューティングデバイス、処理デバイス、コンピューティングシステム、処理システム、コンピュータ、プロセッサ等であってよく、ハードウェアおよび/またはソフトウェアの任意の適切な組み合わせを利用して実装されてよい。
【0077】
格納媒体および物品は、例えば、任意の適切な種類のメモリユニット、メモリデバイス、メモリ物品、メモリ媒体、格納デバイス、格納物品、格納媒体、および/または格納ユニット(例えば、メモリ、取り外し可能または取り外し不可能媒体、消去可能または消去不可能媒体、書き込み可能または書き換え可能媒体、デジタルまたはアナログ媒体、ハードディスク、フロッピー(登録商標)ディスク、CD−ROM、CD−R、CD−RW、光ディスク、磁気媒体、光磁気媒体、取り外し可能メモリカードまたはディスク、様々な種類のDVD、テープ、カセット等)を含んでよい。命令は、任意の適切な高レベル、低レベル、オブジェクト指向、ビジュアル、コンパイル済み、および/または、解釈済みプログラミング言語により実装される、ソースコード、コンパイル済みコード、解釈済みコード、実行可能コード、静的コード、動的コード、暗号化コード等の任意の適切な種類のコードを含んでよい。
【0078】
本発明の様々な実施形態を記載してきたが、これらはあくまで例示を目的としたものであり、限定は意図していない点を理解されたい。例えば、ここに記載する技術は、IEEE802.16eネットワークまたは3GPP EPCネットワークに限定はされない。
【0079】
従って当業者には、本発明の精神および範囲から逸脱せずに、形態および詳細において様々な変更を加えることが可能であることが明らかである。故に、本発明の範囲、全域は、上述した実施形態の例に限定されるべきではなく、以下の請求項およびその均等物によってのみ定義されるべきである。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
無線アクセスネットワークと無線信号を交換するトランシーバと、
接続制御モジュールと
を備え、
前記接続制御モジュールは、
接続種類を示すフィールド、アクセスポイント名を示すフィールド、及びユーザデバイスの移動モード機能を示すフィールドを含み、前記トランシーバから前記無線アクセスネットワークへのコアネットワークへの接続を要求する無線送信要求メッセージを生成し、
前記トランシーバを介して前記無線アクセスネットワークから応答メッセージを受信する、装置。
【請求項2】
前記応答メッセージは、
対応する要求が許可されたかを示すフィールドと、
前記ユーザデバイスについて選択された移動モードを示すフィールドと
を含む請求項1に記載の装置。
【請求項3】
前記無線アクセスネットワークはWiMAXネットワークであり、前記コアネットワークは3GPP進化型パケットコア(EPC)である請求項1に記載の装置。
【請求項4】
前記接続種類を示すフィールドは、最初の接続、さらなるPDN接続、およびハンドオーバ接続のうち1つを示す請求項1に記載の装置。
【請求項5】
前記ユーザデバイスの移動モード機能を示すフィールドは、モバイルインターネットプロトコル(IP)を示す請求項1に記載の装置。
【請求項6】
前記アクセスポイント名を示すフィールドは、外部ネットワークが提供するサービスを特定する請求項1に記載の装置。
【請求項7】
前記応答メッセージが、前記要求が許可されたことを示している場合には、前記トランシーバは、第1のゲートウェイおよび第2のゲートウェイとのデータ経路を構築し、
前記第1のゲートウェイは前記無線アクセスネットワーク内にあり、前記第2のゲートウェイは前記コアネットワーク内にある請求項1に記載の装置。
【請求項8】
接続種類を示すフィールド、アクセスポイント名を示すフィールド、及びユーザデバイスの移動モード機能を示すフィールドを含み、コアネットワークへの接続を要求する要求メッセージを、ユーザデバイスから無線アクセスネットワークに送信する段階と、
前記ユーザデバイスで、前記要求が許可されたかを示す応答メッセージを前記アクセスネットワークから受信する段階と
を備える方法。
【請求項9】
前記無線アクセスネットワークはWiMAXネットワークであり、前記コアネットワークは3GPP進化型パケットコア(EPC)である請求項8に記載の方法。
【請求項10】
前記アクセスポイント名は、外部ネットワークが提供するサービスを特定する請求項8に記載の方法。
【請求項11】
前記応答メッセージは、
対応する要求が許可されたかを示すフィールドと、
前記ユーザデバイスについて選択された移動モードを示すフィールドと
を含む請求項8に記載の方法。
【請求項12】
前記応答メッセージが、前記要求が許可されたことを示している場合には、第1のゲートウェイおよび第2のゲートウェイとのデータ経路を構築する段階をさらに備え、
前記第1のゲートウェイは前記無線アクセスネットワーク内にあり、前記第2のゲートウェイは前記コアネットワーク内にある請求項8に記載の方法。
【請求項13】
前記第1のゲートウェイはWiMAXアクセスサービスネットワークゲートウェイ(ASN−GW)であり、前記第2のゲートウェイは、3GPPパケットデータネットワークゲートウェイ(PDN−GW)である請求項12に記載の方法。
【請求項14】
前記第2のゲートウェイは、前記要求メッセージに示されているアクセスポイント名に対するアクセスを提供する請求項12に記載の方法。
【請求項15】
前記無線アクセスネットワークで、
前記要求メッセージを受信する段階と、
前記応答メッセージを生成する段階と、
前記応答メッセージを前記ユーザデバイスに送信する段階と
をさらに備える請求項8に記載の方法。
【請求項16】
前記無線アクセスネットワークで、
前記ユーザが前記アクセスポイント名について許可されているかを判断する段階をさらに備える請求項15に記載の方法。
【請求項17】
命令を格納するコンピュータアクセス可能媒体を備える物品であって、前記命令は、コンピュータに実行されると前記コンピュータに、
接続種類を示すフィールド、アクセスポイント名を示すフィールド、及びユーザデバイスの移動モード機能を示すフィールドを含み、コアネットワークへの接続を要求する要求メッセージを、ユーザデバイスから無線アクセスネットワークに送信する段階と、
前記ユーザデバイスで、前記要求が許可されたかを示す応答メッセージを前記アクセスネットワークから受信する段階と
を実行させる物品。
【請求項18】
前記命令は、コンピュータにより実行されると、前記コンピュータに、
前記応答メッセージが、前記要求が許可されたことを示している場合には、前記無線アクセスネットワーク内にある第1のゲートウェイ、および前記コアネットワーク内にある第2のゲートウェイとのデータ経路を構築する段階をさらに実行させる請求項17に記載の物品。
【請求項19】
前記無線アクセスネットワークはWiMAXネットワークであり、前記コアネットワークは3GPP進化型パケットコア(EPC)である請求項17に記載の物品。
【請求項20】
前記アクセスポイント名は、外部ネットワークが提供するサービスを特定する請求項17に記載の物品。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公表番号】特表2012−525777(P2012−525777A)
【公表日】平成24年10月22日(2012.10.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−508547(P2012−508547)
【出願日】平成22年4月23日(2010.4.23)
【国際出願番号】PCT/US2010/032181
【国際公開番号】WO2010/126787
【国際公開日】平成22年11月4日(2010.11.4)
【出願人】(591003943)インテル・コーポレーション (1,101)
【Fターム(参考)】