支援型/調整型宅内通信のための方法および装置
異なる無線アクセス技術を使用する複数のネットワークに渡って支援を提供することができるシステム、方法、および手段が開示される。集中ゲートウェイCGW(210、710)を用意し、ネットワーク(220)内のクライアントデバイスを介して支援を円滑にすることができる。CGW(210、710)とクライアントデバイスは、共通のプロトコル(311)および共通のインターフェースを使用し、支援(780)に関するアクションを起こすことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、支援型/調整型宅内通信のための方法および装置に関する。
【背景技術】
【0002】
関連出願の相互参照
本願は、2010年1月6日に出願された米国特許仮出願第61/292,708号明細書、および2010年10月14日に出願された米国特許仮出願第61/393,205号明細書に基づいており、その利益を主張し、それらの内容を参照により本明細書に組み込む。
【0003】
典型的な宅内または事務所内における電気通信の風景には、いくつかの独立に開発された無線アクセス技術および標準が包含されることがある。これらの技術は、当初、対象の応用分野のために設計されたものであり、それらの応用分野に関して比較的良好に機能する。
【発明の概要】
【0004】
異なる無線アクセス技術を使用する複数のネットワークに渡って支援(assistance)を円滑に提供することが求められる。
【0005】
異なる無線アクセス技術を使用する複数のネットワークに渡って支援(assistance)を提供することができるシステム、方法、および手段が開示される。集中ゲートウェイ(CGW)を用意し、ネットワーク内のクライアントデバイスを介して支援を円滑にすることができる。CGWとクライアントデバイスは、共通のプロトコルおよび共通のインターフェースを使用し、支援に関するアクションを起こすことができる。
【0006】
CGWは、第1のクライアントデバイスから第1の無線アクセス技術を介して共通のプロトコルを使用して情報を収集することができる。CGWは、第1のクライアントデバイスから収集された情報を、第2のクライアントデバイスに関連付けられた情報と融合することができる。たとえば、第1のクライアントデバイスから収集された情報を、第2のデバイス、他のデバイス、他のネットワークなどから受け取られた他の情報と組み合わせることができる。CGWは、融合済みの情報に基づいて、支援を提供するために第2の無線アクセス技術を介して第1のクライアントデバイスによって実施すべきアクションを決定することができる。支援は、制御機能および/または支援サービスとすることができる。CGWは、共通のプロトコルを使用して、アクションを実施するために第1のクライアントデバイスに命令を送ることができる。たとえば、第1のクライアントデバイスは、第1の無線アクセス技術を使用して動作するように構成された第1のネットワークに関連付けられたものとすることができ、第2のクライアントデバイスは、第2の無線アクセス技術を使用して動作するように構成された第2のネットワークに関連付けられたものとすることができる。この命令は、第1のクライアントデバイスに、第2の無線アクセス技術を活動化させ、第2の無線アクセス技術を介して第2のクライアントデバイスと通信するように指示し、支援を提供することができる。
【0007】
クライアントデバイスが、CGWに第1の無線アクセス技術を介して共通のプロトコルを使用して情報を提供することができる。たとえば、クライアントデバイスは、第1の無線アクセス技術を使用して動作するように構成されたネットワークに関連付けられたものとすることができる。さらに、クライアントデバイスは、CGWにアタッチし、このクライアントデバイスによってサポートされる(1つまたは複数の)無線アクセス技術、動作モード情報、位置情報、サービス/能力情報などのうちの1つまたは複数を提供することができる。クライアントデバイスは、第2の無線アクセス技術を介してアクションを実施し複数のネットワークに渡って支援を提供するために、CGWから命令を受け取ることができる。この命令は、第1の無線アクセス技術を介して共通のプロトコルを使用して受け取ることができる。クライアントデバイスは、第2の無線アクセス技術を介してアクションを実施することができる。たとえば、クライアントデバイスは、第2の無線アクセス技術を使用して動作するように構成された別のネットワークを支援することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
より詳細な理解を、添付の図面と共に、例として与えられている以下の説明から得ることができる。
【0009】
【図1】典型的な宅内ネットワーク環境の図である。
【図2】キャピラリネットワークおよび外部ネットワークと通信する例示的なCGWの図である。
【図3】複数のキャピラリネットワークおよび外部ネットワークに接続された例示的な集中ゲートウェイの図である。
【図4】例示的なアタッチ手順の図である。
【図5】直接リンクセットアップの例示的な調整の図である。
【図6】例示的な周波数帯域変更の図である。
【図7】例示的なシステム動作図である。
【図8】例示的なクライアントプロトコルスタックの図である。
【図9】ネットワーク支援の例示的なマッピングの図である。
【図10】例示的な無線通信システムの図である。
【図11】図10の例示的な無線通信システムのさらに詳細な図である。
【図12A】1つまたは複数の開示されている実施形態を実装することができる例示的な通信システムのシステム図である。
【図12B】図12Aに示されている通信システム内で使用することができる無線送信/受信ユニット(WTRU)のシステム図である。
【図12C】図12Aに示されている通信システム内で使用することができる例示的なアクセスネットワークおよび例示的なコアネットワークのシステム図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
図1ないし12は、開示されているシステム、方法、および手段を実施することができる例示的な実施形態に関連があり得る。しかし、本発明は、例示的な実施形態に関連して述べられていることがあっても、それらに限定されず、本発明から逸脱することなしに、本発明の同じ機能を実施するために他の実施形態を使用することができ、または述べられている実施形態に対して修正および追加を加えることができることを理解されたい。
【0011】
図1は、これらの技術の例と共に典型的な宅内ネットワーク環境100を示す。コンテンツ(たとえば、ウェブおよびビデオ)へのアクセスは、住宅所有者の(1つまたは複数の)インターネットプロトコル(IP)バックホール接続(たとえば、デジタル加入者線(DSL)、ケーブル、FTTH(fiber to the home)、衛星など)によりブロードバンドモデムを介して提供されることがある。移動サービス(たとえば、音声およびデータ)は、たとえばマクロセル(カバレージにより可能な場合)を介して、またはフェムトセルを介してセルラネットワークを通じて提供される。フェムトセルは、住宅所有者のIPバックホールを使用し、セルラネットワークに接続することができる。
【0012】
無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)アクセスポイント(AP)は、WIFI技術を使用して、PC、ラップトップ、他のネットワーク化されたデバイス(たとえば、プリンタおよびファックス)の間でのデータコネクティビティを実現することができる。Bluetoothをポイントトゥポイント技術(たとえば、カメラとPCの間、キーボード/マウスとPCの間、移動電話と無線ヘッドセットの間)のために使用することもできる。高スループットのポイントトゥポイントリンクを使用することもできる。そのような高速リンクの典型的なユースケースは、映像配信ケーブルの置き換え用(たとえば、セットトップボックス(STB)から高精細度テレビ(HDTV))である。たとえば暖房、換気および空調(HVAC)システム、照明システムの監視用の無線センサネットワークを使用することもできる。
【0013】
表1は、無線アクセス技術のそれぞれの、いくつかの特徴を列挙している。表1は、4つの主な基準(範囲、ピークスループット、チャネル帯域幅、および動作帯域)で表した特定の技術のハイレベル比較である。表1内のチャネル帯域幅は、典型的な送信によって占有されるスペクトルを示す。それぞれの技術に関する特定の詳細は、関連の適用可能な標準に見出すことができる。
【0014】
【表1−1】
【0015】
【表1−2】
【0016】
家庭内技術について以下のように評価することができる。すなわち、1)デバイスの範囲は、特定の技術に大きく依存する可能性がある、2)免許不要のスペクトルを使用するいくつかの技術は、2.4GHz帯で動作する、3)より高いデータスループットは、5GHz帯および60GHz帯の使用に依拠する可能性がある(後者は、映像トラフィックの送信に有用となり得る)、4)いくつかの技術は、ネットワーク形成前に手動介入を必要とする可能性がある(たとえば、WIFIネットワークのためのチャネル選択)、5)大抵の技術について、デバイス発見は、定期的なビーコンまたはプローブ/要求機構を可能となり得る。
【0017】
典型的な家庭には、いくつか例を挙げると、コードレス電話(5ないし10MHz帯域幅を有する可能性がある)、ベビーモニタ、電子レンジ(一部のより古い装置は、2.4GHz帯全体にわたって汚い信号を放出する)、無線ビデオカメラ、ゲームコントローラ、および蛍光灯を含めて、いくつかの混信源が存在する可能性がある。自宅またはオフィスにおける技術のそれぞれは、閉じたネットワークとなり得る。これらのネットワーク技術間では調和が図られない可能性がある。これらのネットワークは、ネットワーク形成、ネットワーク発見、サービス発見、および干渉管理のためにそれら自体の手順に依拠する可能性がある。これは非効率となり得る。
【0018】
「無線送信/受信ユニット(WTRU)」は、1つまたは複数の無線インターフェースを介してデータを送信および/または受信することが可能な任意の電子デバイスを含むことができる。「WTRU」という用語は、それだけには限らないが、ユーザ機器(UE)、移動局、固定型もしくは移動型加入者ユニット、ページャ、セルラ電話、携帯情報端末(PDA)、コンピュータ、または無線環境内で動作することが可能な任意の他のタイプのデバイスを含む。「MTC WTRU」または「M2M WTRU」は、MTC/M2M技術を使用して通信することが可能なWTRUである。「基地局」という用語は、以下で参照されたとき、それだけには限らないが、ノードB、サイトコントローラ、アクセスポイント(AP)、または無線環境内で動作することが可能な任意の他のタイプのインターフェース用デバイスを含む。「ネットワークノード」という用語は、以下で参照されたとき、それだけには限らないが基地局、ゲートウェイ、アクセスサーバ、または任意の他のエンティティなど、コアネットワークまたは無線アクセスネットワーク(RAN)内で機能を実施する論理エンティティまたは物理エンティティを含むことができる。
【0019】
様々な自宅/オフィスネットワーク技術を、キャピラリネットワークと呼ぶことができる。キャピラリネットワークを支援することができ、それによりキャピラリネットワーク内で性能を改善することができる。そのような支援を、たとえばキャピラリネットワーク内のクライアントデバイスを介して円滑にすることができる集中ゲートウェイ(CGW)が開示される。CGWは、収束ゲートウェイ、集中エンティティ、中央エンティティなどと呼ばれることがある。クライアントデバイスはクライアントと呼ばれることがある。
【0020】
図2は、例示的なCGW210を示し、CGW210は、キャピラリネットワーク220および外部ネットワーク230と通信することができる。CGW210は、外部ネットワーク230(たとえば、セルラ、インターネットなど)へのアクセスを提供することができる。CGW210は、「共通論理Aプロトコル」によって管理される1組の制御手順に対するシグナリングサポートを提供する論理「A」インターフェース215など、共通のインターフェースを介してキャピラリネットワーク220と通信することができる。CGW210は、キャピラリネットワーク220および/または外部ネットワーク230から情報を収集し、その情報を融合することができる。CGW210は、キャピラリネットワーク220、およびそれらのデバイスを支援する際に、融合済みの情報を使用することができる。支援は、限定することなしに以下の1つまたは複数、すなわち支援すること、(1つまたは複数の)アシスタントサービス、ネットワーク制御、調和を図ること、ルーティング、測定、サービスなどを含むことができ、またはそのように呼ぶことができる。支援は、別のキャピラリネットワークを支援するために、あるキャピラリネットワークを制御することを含むことができる。
【0021】
キャピラリネットワーク内の少なくとも1つのデバイスは、論理Aインターフェースを介して通信することが可能なものとすることができる。CGWは、たとえば1)スペクトル使用の調整(干渉管理)、2)ノード発見支援、3)キャピラリネットワーク間通信、4)キャピラリネットワーク内通信、5)支援型サービス発見(たとえば、ピアゲーミングのための継続中のセッションのブロードキャスト)、6)支援型負荷管理、7)移動デバイスを介したオポチュニスティック支援のセットアップ、8)支援型位置マッピングなどを介してキャピラリネットワークを支援することができる。
【0022】
アシスタントサービスは、集中ゲートウェイ(CGW)内に記憶された融合済みのデータおよび/または生データに依拠し、キャピラリネットワークを支援および調整することができるサービスを指す。アシスタントサービスは、CGWおよびアタッチされたデバイスに共に常駐することができる。アシスタントサービスは、CGWと、アタッチされたデバイスとの間の通信のために、共通論理Aプロトコル手順に依拠することができる。
【0023】
CGWは、キャピラリネットワークおよび外部ネットワークからの融合情報および生情報に基づいて、様々なキャピラリネットワークの間で支援を提供し調和を図ることができる。CGWは、共通論理Aプロトコルを実行し、論理Aインターフェースを使用してキャピラリネットワーク内のクライアントデバイスと通信することができる。さらに、CGWは、融合済みのデータおよび生データを使用するアシスタントサービスを実行することができる。
【0024】
キャピラリネットワーク(CN)は、CGWによって直接または間接的に管理されるネットワークを指すことができる。キャピラリネットワークは、ZigBeeネットワーク、WIFIネットワーク、Bluetoothネットワーク、直接リンク、インフラストラクチャネットワークなどを含むことができる。アタッチされたデバイス(AD)は、CGWにアタッチされた、またはCGWにその存在が知らされているデバイスを指すことができる。ADは、CGWと同期されてもよく、送信される制御情報を受け取ることができる。ADは、CGWに能力を示すことができる。
【0025】
物理的な位置は、物理的空間(たとえば、XYZ座標、部屋など)内におけるデバイスの位置を指すことができる。無線位置は、たとえばCGWと通信できることに関してそのデバイスの位置を指すことができる。カバレージゾーンは、CGWのカバーを指すことができる。カバレージゾーンは、オフィス環境、商業環境内などに当てはまる。
【0026】
図3は、複数のキャピラリネットワーク(キャピラリネットワークA320、キャピラリネットワークB322、およびキャピラリネットワークC324)および外部ネットワーク330に接続された、例示的な集中ゲートウェイCGW310を示す。これらのキャピラリネットワークおよび外部ネットワーク330から情報を収集し、CGW310内で融合することができる。CGW310は、融合済みの情報を使用し、1)この中央エンティティが接続されているキャピラリネットワークの1つに対して支援サービスおよびネットワーク制御を提供すること(たとえば、キャピラリネットワークA320からの無線周波数(RF)測定値、および位置情報など特性を収集し、中央エンティティ内で融合し、キャピラリネットワークB322を支援することができる)、2)別のキャピラリネットワークを支援する際にキャピラリネットワークの1つを制御する(たとえば、キャピラリネットワークA320およびキャピラリネットワークB322の位置およびデバイス能力を収集し、中央エンティティ内で融合し、CGWは、キャピラリネットワークA320内のデバイスを制御し、キャピラリネットワークB322を支援することができる)ことなどができる。
【0027】
キャピラリネットワークからの情報収集、ならびにこれらの複数のキャピラリネットワークに制御情報または支援情報を伝えるためのシグナリングは、論理Aインターフェースまたは共通論理Aインターフェースと呼ぶことができる共通の論理インターフェースによって可能とすることができる。このインターフェースは、CGW310とキャピラリネットワーク内のクライアントデバイスとに常駐することができる共通論理Aプロトコルをリンクすることができる。CGW310では、共通論理Aプロトコルは、複数の無線アクセス技術(RAT)(X、Y、およびZ)に共通の上位レイヤ311とすることができ、複数のキャピラリネットワークとの通信を可能にすることができる。論理Aインターフェースは、論理AインターフェースをサポートするRATのMACレイヤおよびPHYレイヤの修正を必要とする。
【0028】
CGWは、キャピラリネットワークを支援し調和を図り、キャピラリネットワーク間ルーティングのための能力を提供することができる。CGWは、たとえば無線セルラインターフェース、宅内IP接続(たとえば、DSL、ケーブル、FTTHを介する)、衛星接続などを介して、外部ネットワーク(たとえば、セルラ、インターネットなど)との通信を実現することができる。CGWは、拡張無線LANアクセスポイント、高度化H(e)NB、両機能(およびおそらくは他の機能)を有する収束デバイスなどとすることができる。移動電話は、たとえばマルチRAT機能を有する場合、CGWとして振る舞うことができる。
【0029】
キャピラリネットワーク内の各デバイスが物理リンクを介してCGWと通信することが必要となり得る。CGWと通信するデバイスは、CGWと連携することができ、アタッチされたデバイス(AD)と呼ぶことができる。通信は、同期、制御、データプレーン機能などを提供することができる論理Aインターフェースを介するものとすることができる。制御情報は、キャピラリネットワークデバイスとCGWの間のシグナリングを実現し、CGWによって管理された支援および調整を可能にすることができる。
【0030】
これらの機能は、各ADについて別個のチャネルとすることができる専用チャネルを介して、または共用チャネルを介して、たとえば搬送波感知多重アクセス/衝突回避方式(CSMA/CA)を使用して行うことができる。同期は、キャピラリネットワークデバイスに基準タイミング、制御情報をどこで見つけるかについての指示などを与えることができる。制御情報は、あるキャピラリネットワークデバイスとCGWの間のシグナリングを実現し、CGWによって管理された支援および調整を可能にすることができる。
【0031】
論理Aインターフェースは、特定の応用分野および条件(たとえば、自宅、オフィス、産業など)に合わせて最適化することができるエアインターフェースを使用して実装することができる。また、複数の既存のRATの上部にある共通のレイヤとすることができる論理Aプロトコルによって実装することもできる。論理Aインターフェースは、任意の他の技術に基づいてもよい。たとえば、CGWがH(e)NB機能およびWIFIを有する場合、論理Aプロトコルは、Uuインターフェース(高度化H(e)NBインターフェース)および802.11インターフェースの上部にあってもよい。
【0032】
ADは、CGWと通信することが可能なものとすることができる少なくとも1つのRATを有することができる。ADは、共通論理Aプロトコルを有し、共通論理Aプロトコルは、サポートされるRATの上部にあってもよく、論理Aインターフェース手順を管理する。また、アシスタントサービスのクライアントバージョンがAD内に存在してもよい。
【0033】
CGWとクライアントデバイスは、論理Aプロトコルなど共通のプロトコルを使用し、複数のRATを介してキャピラリネットワークから情報を収集しフォーマットすることができる。これは、複数のRATにわたって標準に基づく収集を可能にすることができる。たとえば、所与のクライアントについてRAT Xを介して、既存の標準に基づく手法を使用して収集された測定値を、各RATに共通のフォーマットを介して送信することができる。共通論理Aプロトコルは、複数のキャピラリネットワークからの融合済みのデータに基づく判断を、特定のRATのクライアントに送ることを可能にすることができ、マルチRATクライアントのために新しい手順を可能にすることができる。
【0034】
あるデバイスがネットワークに参加し、CGWが提供するサービスを利用するためにCGWと通信したいと望み、マルチRAT動作をすることができるとき、共通論理Aプロトコルを使用することにより、そのデバイスは、任意の使用可能なRAT技術を使用して、CGWにアタッチし、そのマルチRAT機能および他の能力についてCGWに通知することができる。
【0035】
図4は、例示的なアタッチ手順を示す。1では、クライアント420が、所与のRAT技術(たとえば、RAT Y)を使用してネットワークによってブロードキャストされる同期および制御情報を獲得することによって、ネットワーク(CGW410)を発見することができる。クライアント420は、サポートすることができるRAT技術、この場合にはRAT X、RAT Y、RAT Zのいずれかを使用することができる。2では、クライアント420は、RAT Yを使用してCGW410とアタッチすることができる。たとえば、クライアント420は、RAT Yを使用してネットワークとアタッチし、ネットワークアドレス、MACアドレスなどを取得することができる。3では、クライアント420は、つい最近活動化されたRAT Yを使用し、共通論理Aプロトコルを介してアタッチ要求を送ることができる。アタッチ要求は、クライアント420のマルチRAT機能を含むことができる。これにより、CGW410は、4で、または後で別のRATの活動化をトリガすることができる。アタッチ手順は、マルチRATサービス支援に関連する能力情報を含むことができる。
【0036】
アタッチ要求は、デバイスがモード1デバイス、モードIIデバイス、それとも感知専用デバイスであるかにかかわらず、a)クライアント420によってサポートされる各RAT、b)各RATについて、どの帯域がサポートされるか、c)各RATについて、同時にどの他のRATをサポートすることができるか(たとえば、GSM RATは、Bluetoothをサポートすることができるが、WCDMAまたはLTEをサポートすることができない)、d)各RATについて、RATが活動状態か否か、e)位置追跡機能、またはf)TVWS機能、のうちの1つまたは複数を含むことができる。アタッチ要求は、クライアント420によって提供されるサービスに関する情報(たとえば、ゲーミング、印刷、記憶、および物理的な位置など)を含むことができる。
【0037】
4では、CGW410は、アタッチ応答を送ることができ、この応答は、アタッチ要求が受け入れられたかどうか示すことができる。この手順は、認証手順およびセキュリティ手順で補完することができる。アタッチ応答は、アタッチ要求によって提供された能力に基づいて、代替または補足のRATとして別のRATを活動化するためのコマンドを含むことができる。このコマンドは、2次RAT活動化要求に担持される同じ情報を含むことができる。
【0038】
CGW410などCGWでの共通論理Aプロトコルは、どのRATが所与の時間に活動状態であるかという知識を、その動作帯域と共に維持するために、各クライアントについて状態機械を維持することができる。クライアント420などクライアントデバイスでの共通論理Aプロトコルは、どのRATが所与の時間にその周辺において活動状態であるかという知識を維持するために、そのネットワークについて状態機械を維持することができる。
【0039】
CGW内の論理Aプロトコルは、ネットワークによってサポートされる、使用可能なRATおよび関連の帯域をブロードキャストすることができる。この情報を、たとえば定期的に、任意の使用可能なRATを介してシグナリングすることができる。これにより、クライアントは、他の使用可能なRATを発見する必要なしに、別のRATを自律的に活動化させることができる。
【0040】
1次RATですでに動作している所与のデバイスの2次RATの活動化は、デバイスそれ自体によって、またはCGWによって開始することができる。デバイスは、ユーザ判断によってトリガされて、またはデバイスアプリケーション判断に基づいて活動化を開始することができる(たとえば、セルラネットワーク上で動作しているセル電話において、ユーザは、Bluetooth RATを使用可能にし、ファイルをPCに転送する)。CGWは、ネットワークデバイスを開始し、ネットワーク支援のコンテキストで2次RATを活動化するようにネットワークデバイスに指令することができる。たとえば、CGWは、主に2次RATで動作している別のネットワークを支援するために、2次RATを使用可能にし、感知を実施するようにデバイスに指令することができる。CGWは、これらの2つのデバイス間の直接リンクをある2次RATでセットアップするために、2つのデバイスにそのRATを使用可能にするように指令することができる(たとえば、CGWは、TVと、主に802.11/ISM帯でCGWにアタッチされたセットアップボックスとの間で802.11n/TVWS直接リンクを調整する)。
【0041】
デバイスによって開始された活動化か、それともCGWによって開始された活動化かにかかわらず、共通論理Aプロトコルは、2次RAT活動化をサポートするために手順を定義することができる。これらの手順は、デバイスが2次RAT活動化指示信号をCGWに送ることを含むことができ、この信号は、1)指示の性質(たとえば、デバイスがCGWにデバイスの判断について通知すること、RATの指定および/またはRAT構成を提供するようにデバイスがCGWに支援を要求すること、など)、2)活動化すべきRAT、または3)使用帯域、チャネル情報、電力設定、アンテナ設定などを含むことができるRAT構成のうちの1つまたは複数を含むことができる。指示の性質が支援を要求することである場合、CGWは、要求された情報と共に2次RAT活動化応答を返送することができる。RAT動作の終了時に、2次RAT非活動化指示および応答を送信することができる。
【0042】
共通論理Aプロトコルは、2次RAT活動化をサポートするための手順を定義することができ、この手順は、CGWが2次RAT活動化要求信号をデバイス、または1組のデバイスに送ることを含むことができる。この要求を送る前に、CGWでの共通論理Aプロトコルは、デバイスの能力、および、たとえば各デバイスについて状態機械を使用することによってそのRATがすでに活動状態か否かを確認することができる。この要求は、以下のうちの1つまたは複数を含むことができる。すなわち、1)感知、直接リンクセットアップ、位置追跡など活動化の原因、2)活動化すべきRAT、3)使用帯域、チャネル情報、電力設定、アンテナ設定などを含むことができるRAT構成(たとえば、Bluetooth RATを活動化するとき、デバイスは、チャネルホッピングシーケンスを指示される)、この機能を使用し、キャピラリネットワーク発見を高速化することができる、4)活動化すべき時間、5)デバイスの役割(たとえば、CGWは、WIFI RATを使用可能にするとき、デバイスにAPまたはクライアントの役割を果たすように要求することができる)、6)直接リンクセットアップまたはデバイス位置追跡が使用されるとき適用可能となり得るピアデバイス識別、または7)感知のための活動化の場合、CGWは、測定構成情報(たとえば、どのイベントを監視するか、いつ測定レポートを返送するか(定期的またはトリガ式)など)を提供することができる。
【0043】
デバイスは、活動化要求を受け入れても拒否指定もよく、2次RAT活動化確認を送ることができる。要求を拒否するとき、理由を含めることができる。RAT動作を終了するために、2次RAT非活動化要求および確認が必要とされる。CGWでの共通論理Aプロトコルは、RATの活動化または非活動化時に、各クライアントについて状態機械を動的に維持することができる。
【0044】
図5は、2つのクライアントデバイス間の直接リンクセットアップの例示的な調整を示す。図5では、異なる1次RAT、すなわちRAT YとRAT Zを介してそれぞれCGW510にすでにアタッチされている2つのデバイス、すなわちクライアントA520とクライアントB530の間で2次RAT Xでの直接リンクのセットアップを調整することができる。
【0045】
Aでは、CGW510は、クライアントA520に、RAT Xを活動化し、クライアント530と通信を確立するように指令することができる。Bでは、CGW510は、クライアントB530に、RAT Xを活動化し、クライアントA520と通信を確立するように指令することができる。Cでは、クライアントA520およびクライアントB530がRAT Xを活動化することができる。Dでは、クライアントA520は、RAT Xを使用してクライアントB530と連携することができる。
【0046】
キャピラリネットワーク全体の動作モードまたは特定のキャピラリネットワークデバイスの動作モードを変化させることができるいくつかの手順を、共通論理Aプロトコルによって使用可能にすることができる。「動作モード」という用語は、1)動作周波数帯域、2)動作周波数チャネル3)変調、符号化、電力、および指向性を含むことができる送信関連のパラメータ、4)キャピラリネットワークメディアアクセス構成パラメータ、または5)たとえばWIFI局が負荷平衡または範囲拡張のためにアクセスポイントとして働くように依頼されることがあるデバイスのクライアント役割(たとえば、ルータ、エンドデバイス、コーディネータなど)のうちの1つまたは複数を指すことができる。動作モードは、CGW510にて使用可能な融合済みのデータまたはアシスタントサービス論理に基づいて変更することができる。この判断は、対象のアタッチされたデバイスに送られ、次いでこのデバイスは、動作モード変更を開始する責任を担う。
【0047】
図6には、例示的な周波数帯域変更が示されている。これは、CGWが融合済みのデータを使用し、キャピラリネットワークが動作周波数帯域を変更することができると決定することができる手順である。同様の機構を他の手順に使用することができ、それらの手順は、異なるシグナリングを使用することを含むことができることを理解されたい。
【0048】
図6を参照すると、1では、CGW610が、融合済みのデータ情報に基づいてキャピラリネットワークA630について周波数帯域を変更する必要があり得ると決定する。判断アルゴリズムは、デバイス位置、キャピラリネットワーク負荷、干渉レベル、またはスペクトル可用性(たとえば、ホワイトスペース)のうちの1つまたは複数に関する融合済みの情報に依拠することができる。たとえば、CGW610内の支援サービスが、現在の動作周波数での干渉レベルが高いこと、またキャピラリネットワークA630に適切なサービス品質を維持するために帯域の変更が必要となり得ると決定することができる。別の例では、CGW610内のアシスタントサービスが、現在の帯域が輻輳を経験していると決定することができ、負荷平衡のために帯域変更を要求することができる。
【0049】
2では、CGW610は、キャピラリネットワークA630内のアタッチされたクライアントデバイス(クライアントA620)に制御メッセージを送ることができ、動作帯域の変更を要求する。このメッセージは、1)新しい動作帯域および周波数、2)デバイス送信関連のパラメータ(たとえば、変調、符号化、Tx電力など)、3)時間関連のパラメータ(たとえば、いつ変更が有効になるか、これが同期変更かどうか、変更を完了するための最大時間など)、4)失敗の場合の結果(たとえば、キャピラリネットワークが帯域変更を実施することができない場合どうするか、たとえば、キャピラリネットワークに、動作を停止するように、または異なる送信パラメータを使用して現在の帯域で続行するように指示することができる)、5)成功するように返すための結果のタイプ、のうちの1つまたは複数を含むことができる。
【0050】
3では、クライアントA620は、RAT Xを介してキャピラリネットワークプロトコルを開始し、動作帯域の変更を行うことができる。たとえば、キャピラリネットワークが802.15.4 ZigBee WPANネットワークである場合、アタッチされたデバイス、すなわちクライアントA620は、WPANネットワークマネージャと通信し、チャネルの変更を要求することができる。この動作に成功した場合、4でキャピラリネットワークA630は、動作帯域を変更することができる。5では、クライアントA620は、動作モード変更成功を示して応答することができる。そうでない場合には、クライアントAは、動作モード変更失敗を示して応答することができる。
【0051】
論理Aプロトコルは、表2に記載の手順のうちの1つまたは複数を含むことができる。2次RAT活動化および動作モード変更は、表2に記載の手順のうちの1つまたは複数を使用することができる。
【0052】
【表2−1】
【0053】
【表2−2】
【0054】
図7は、例示的なシステム動作図を示す。CGW710は、論理Aインターフェースを介して、キャピラリネットワーク720から、また外部ネットワーク730から情報(たとえば、RF測定値、ネットワーク動作測定値、トラフィックレート、負荷、デバイス位置、デバイス能力など)を収集することができる。この情報は、CGWに対するデバイスアタッチ中に収集されてもよい。この情報は、継続中のデバイス動作中、たとえば変更があったとき、または定期的に収集されてもよい。CGW710が情報を収集するために、CGW710は、情報をレポートするようにキャピラリネットワーク720のデバイスを制御および構成することができる。CGW710は、収集された情報から、ネットワーク(たとえば、キャピラリネットワークおよび外部ネットワーク)ごとの特定のデータベース760を作成することができる。CGW710は、1組のデータ融合アルゴリズム765を実行することができる。データ融合アルゴリズムは、キャピラリネットワーク720および/または外部ネットワーク730から収集された情報を融合することができる。CGW710は、情報融合アルゴリズムで動的に更新および構成されてもよい。例示的な情報融合データベース770は、それだけには限らないがデバイス位置マップ、サービス/能力リポジトリ、キャピラリネットワークカバレージマップ、または周波数可用性マップのうちの1つまたは複数を含むことができる。
【0055】
CGW710は、たとえば1つまたは複数のキャピラリネットワークから、デバイス位置情報をデバイス位置マップに収集および融合することができる。融合済みの情報は、物理的な位置または無線位置とすることができる、マルチネットワークのアタッチされたデバイスの位置のマップとすることができる。融合済みの情報は、CGW710によって使用され、本明細書に開示されている支援のいずれかを含むことができる、アシスタントサービス780などアシスタントサービスのうちの1つまたは複数を提供することができる。たとえば、アシスタントサービス780は、自宅またはオフィス内の緊急位置サービス、デバイス保守(たとえば、故障している移動デバイスの位置を知ること)、スペクトル使用の調整、ノード発見支援、キャピラリネットワーク間通信、支援型サービス発見、支援型負荷管理、移動デバイスを介したオポチュニスティック支援のセットアップ、支援型位置マッピングなどのうちの1つまたは複数を含むことができる。この融合済みのデータは、スペクトル管理を支援することができる。CGW710は、アタッチされたデバイスの密度に基づいてスペクトル管理判断を行うことができ、それにより、ある種の位置において激しく使用されるスペクトルを割り当てることを回避する。
【0056】
CGW710は、キャピラリネットワーク720から、デバイスの能力情報およびサービス情報を収集することができ、これをサービス/能力リポジトリ内に融合することができる。能力情報は、無線アクセス機能(たとえば、サポートされる技術、無線帯域、送受信ビットレート、送信電力制限など)、ならびに電源(たとえば、バッテリおよび商用電源)、使用可能な電力(たとえば、バッテリ動作型デバイス用)、記憶機能、使用可能なストレージなど、他の物理属性を扱う情報を含むことができる。サービス情報は、キャピラリネットワーク内のデバイスによって提供され得る継続中のサービスまたは潜在的なサービスの指示を含むことができる。プロキシデバイスのアタッチ手順の使用により、CGW710は、CGW710と直接通信しないデバイス(たとえば、それらのデバイスがAインターフェースを有していない)についてサービス/能力情報を追跡することができる。プロキシデバイスは、サービス/能力情報をCGW710に中継することができる。この情報は、デバイス位置マップを含めて、他のタイプの融合済みの情報と融合されてもよい。
【0057】
融合済みの情報は、情報融合データベース770に記憶することができる。情報融合データベース770は、たとえばデータ融合アルゴリズム765の実行によって、動的かつ定期的に更新されてもよい。新しいタイプの情報融合を情報融合データベースに追加することができる。
【0058】
CGW710は、キャピラリネットワーク720を制御、調整、および支援するために、1組のアシスタントサービス780を格納することができる。アシスタントサービス780は、融合済みの情報、ならびに特定のデータベース760で使用可能な情報など個々のネットワーク特有の、収集された生情報を使用することができる。様々なアシスタントサービスを定義することができる。CGW710は、新しいアシスタントサービスで動的に更新および構成されてもよい。CGW710は、1つのキャピラリネットワークを直接制御することによって制御および支援することができる。CGW710は、別のキャピラリネットワークを支援および制御する際にキャピラリネットワークのうちの1つを制御することができる。
【0059】
このシステムアーキテクチャは、様々なアシスタントサービス780を使用可能にする。各アシスタントサービスは、キャピラリネットワークを直接支援するために、かつ/または別のキャピラリネットワークを支援する際にキャピラリネットワークのうちの1つを制御するために、情報融合データベース770および個々のキャピラリネットワークのデータベースを使用することができる。CGW710は、キャピラリネットワークB722を支援するために、キャピラリネットワークA721、またはキャピラリネットワークA721に属する特定のデバイスに、キャピラリネットワークB722に適用可能な特定の感知アルゴリズムで動作チャネルを感知するように要求することができる。ZigBee/802.15.4キャピラリネットワークのような低電力の、複雑さの低いデバイスの状況では、デバイスは、電力を節約するために、ほとんどの時間をスリープモードで費やし、また感知能力が限られている。これらのタイプのネットワークは、積極的なRF測定を実施しない。これらのネットワークは、動的な干渉を受ける。その状況では、WIFIネットワークのような並置されたキャピラリネットワーク、すなわちキャピラリネットワークA721が感知測定を行い、ZigBeeネットワークを支援する。
【0060】
CGW710は、デバイス位置情報と、ZigBeeネットワークの動作チャネルを含むことができる、ZigBeeネットワークならびにWIFIネットワークの動作特性とを収集することができる。次いで、CGW710は、ZigBeeネットワークに適用可能な特定の感知アルゴリズムでZigBeeの動作チャネルに対して定期的なRF測定を実施するように、WIFIデバイスに指令することができる。これらのRF測定値は、CGW710で定期的に収集することができる。CGW710は、高干渉がZigBeeチャネルで発生していることを検出するために、WIFIデバイスごとのRF測定値を、WIFIデバイス位置マップならびにZigBeeデバイス位置マップと定期的に融合することができる。RF測定値の考慮は、ZigBeeデバイスと並置されたWIFIデバイスに限定されてもよい。干渉が検出された後で、CGW710は、ZigBeeネットワークに通知し、かつ/またはZigBee AD、すなわち論理Aプロトコルを介してCGW710にアタッチされたデバイスに、ネットワークチャネルスイッチを開始するように指令することによってZigBeeネットワークを制御することができる。
【0061】
CGW710は、WIFIデバイスに、ZigBeeネットワークについて有効な代替チャネルを監視するように指令することができる。高干渉が検出された後で、CGW710は、その有効な代替チャネルにチャネルを切り替えるように、ZigBeeネットワークを制御することができる。干渉の結果として生じるおそれがあるサービスの不連続を、ZigBeeネットワークで低減することができる。
【0062】
CGW710は、所与のキャピラリネットワークにオポチュニスティックなネットワーク修復支援を提供することによって、マルチRAT機能を有するプロキシデバイスをセットアップおよび制御することができる。CGW710は、複数の技術からADと通信するとき、1つまたは複数のキャピラリネットワークの動作を助けるようにデバイスに依頼することができる。この支援は、ADが対象のキャピラリネットワークの範囲内にある保証がない点でオポチュニスティックとすることができる。支援するかどうかの最終的な判断は、ADに委ねられる。たとえば、ADは、バッテリ電力を保存するためにオポチュニスティック支援を提供しないと判断する。
【0063】
やはり図7を参照すると、1では、CGW710は、キャピラリネットワーク720および外部ネットワーク730に関する情報を、たとえばそれらのコネクティビティ、それらの位置、それらのRAT機能などの点で収集することができる。情報は、2、3、4で示されているように収集および融合される。CGW710は、5でアプリケーションを実行し、必要とされるアシスタントサービスを決定する、たとえば所与のキャピラリネットワーク(たとえば、キャピラリネットワークA721)内のデバイスがキャピラリネットワークに接続されていない(このデバイスをシングルトンデバイス(singleton device)またはノードと呼ぶことができる)ことを検出または確認することができる。また、シングルトン検出アプリケーションは、キャピラリネットワーク内のデバイスのいつくかがCGW710に通知することによってトリガされてもよい。6では、CGW710は、キャピラリネットワーク720を支援することができる。
【0064】
ネットワーク修復支援アプリケーションをCGW710がトリガすることができる。CGW710は、情報融合データベース770を使用して、シングルトンノードの予測される位置の付近で、マルチRAT機能を有するデバイス(たとえば、キャピラリネットワークA721がRAT Yを使用すると仮定してRAT機能Yを有するデバイス)を識別することができる。このデバイスを、プロキシ修復(proxy healing)デバイスと呼ぶことができる。このデバイスは、キャピラリネットワークAによって使用されるRATを活動状態にしていないので、CGW710は、おそらくはそのデバイスの現在活動状態のRAT(たとえば、RAT X)を使用して、プロキシ修復デバイスにその必要性を通知することができる。これはRAT Yの活動化をトリガすることができ、このRAT Yがシングルトンノードによって使用される。プロキシ修復デバイスは、シングルトンノード、またはおそらくは隣接ノードと通信し、シングルトンノードをその隣接系と再接続させることができる。たとえば、キャピラリネットワークA721は、Bluetooth技術に基づくことができる(たとえば、BluetoothはRAT Yに対応することができる)。スキャッタネットでは、Bluetoothノードは、マスタノードまたはスレーブノードとすることができる。マスタノードは、別のマスタノードと接続することができず、したがってキャピラリネットワーク内でボトルネックを生み出す。プロキシ修復デバイスは、これらのノードと対話し、強制的にそれらの役割を変更させ、したがってノードを永続的に修復することができる。
【0065】
プロキシ修復デバイスは、CGW710にアタッチすることができないレガシーZigBeeネットワークと通信することにより、ネットワーク形成およびネットワーク参加を高速化するように情報をブロードキャストすることができる。そのような場合には、移動機は、キャピラリネットワークへの/キャピラリネットワークからのメッセージを制御するためのリレーとして働く。
【0066】
キャピラリネットワークに関する情報を収集し、この情報をCGW710にシグナリングすることによって、ネットワーク修復支援を提供することができる。この情報を修復デバイスで「フィルタリング」し、フィルタリングされたデータに基づいて、またいくつかの閾値に基づいて、指示をCGW710に送ることができる。ADおよびキャピラリネットワークは、必ずしも述べた場合に限定されない。
【0067】
例として、アタッチされたデバイスは、CGWにアタッチされたスマートフォンとすることができ、その能力情報内に、ZigBeeをサポートするという指示を備えることができる。次いで、CGWは、アタッチされたデバイスがZigBeeネットワークを支援することを要求することができる。この支援は、1)CGWのプロキシとして同期/制御チャネル情報を送信することによってCGWの到達範囲を延長すること、2)ZigBeeキャピラリネットワークに接続し、そのキャピラリネットワーク内の一時的なルータまたはCGWへのゲートウェイとして働くことのうちの1つまたは複数を含むことができる。
【0068】
プロキシ追跡サービスを提供することができる。キャピラリネットワークA721内で現在非活動状態の1つまたは複数のデバイスを使用し、キャピラリネットワークA721に属する、位置が不明の、または位置追跡機能を有していないデバイスの位置を追跡することができる。位置が既知の、または追跡位置機能を有する、かつ位置が不明のデバイスと適合するRAT機能を有する1つもしくは複数のデバイスを最初に識別することによって、位置が不明のデバイスを追跡するための要求をCGW710が処理することができる。識別されたデバイスは、適合するRATを活動化することができ、スキャンを開始し、位置が不明のデバイスの存在を能動的または受動的に検出することができる。あるデバイスが、位置が不明のデバイスを見つけた場合、そのデバイスはCGW710に通知し、信号強度など追加の観察特性を提供することができる。たとえば、Bluetooth対応カメラを見つけるための要求があり、家中に広がったスマートフォン、または位置が既知の他の家電デバイスに、Bluetooth無線を活動化し、Bluetooth技術を使用するカメラを求めてスキャンするように要求することができる。
【0069】
キャピラリネットワークのサービス発見支援を提供することができる。キャピラリネットワークの複数のRATでの使用可能な/継続中のサービスに関する情報を含めて融合済みの情報を使用して、CGW710は、キャピラリネットワークからのあるデバイス(または複数のデバイス)を、特定のRATを使用可能にしサービスを使用するように支援することができる。これは、ピアツゥピアアプリケーション(たとえば、ゲーミング)を共用するために有用となり得る。たとえば、自宅に入ったとき、またはスマートフォンをオンにした後で、そのデバイスは、共通論理Aインターフェース(たとえば、WIFI)を介してCGW710にアタッチすることができる。アタッチしたとき、スマートフォンは、そのサービス嗜好(preferences)およびその能力についてCGW710に通知することができる。CGW710は、情報融合データベース770内でサービス/能力リポジトリをデバイス位置マップと融合および使用し、デバイスの嗜好/能力に基づいてその付近のサービスを提供する、スマートフォンに対する有向の応答(directed response)を発行する。スマートフォンには、CGW710によるブロードキャスト情報を介して、サービスの提供に気付かせることができる。ユーザがゲームのような継続中のサービスを選択した後で、CGW710は、ゲームが行われている位置でスマートフォンを支援し、方向および/または距離を提供することができる。CGW710は、物理的な自宅のレイアウトで位置マップを提供することができる。ユーザが、Bluetoothネットワーク上でゲームが行われている位置(たとえば、宅内の部屋)に移動しつつある間、CGW710は、スマートフォンが、デフォルトで使用不能にされているそのBluetooth RATを使用可能にするのを支援し、使用すべきチャネル、およびチャネルホッピングシーケンスでスマートフォンを構成することができる。したがって、スマートフォンは、Bluetoothネットワークに高速で連携することができ、これはユーザに、高速でゲームが始まる体験をもたらすことができる。
【0070】
キャピラリネットワーク最適化支援サービスは、CGWがその融合済みのデータおよび生データを使用し、(たとえば、スループットを最大化すること、遅延を最小限に抑えることなどによって)キャピラリネットワークの性能を最適化するのを助けることができるサービスとすることができる。たとえば、多数のキャピラリネットワークが、媒体アクセスプロトコルの一部として搬送波感知の形態(たとえば、CSMA/CA)を使用することができる。CGWなど集中エンティティがある場合、それを使用し、いくつかの方法で媒体アクセス制御(MAC)アルゴリズムを支援することができ、それらの方法は、1)スロットCSMAを可能にするようにフレーム/スロット構造を提供すること、2)衝突が発生しているアタッチされたデバイスにジャム信号をブロードキャストすることであり、これは、送信要求(request−to−send:RTS)/送信許可(clear−to−send:CTS)伝送の必要をなくすることができる、3)スループットを最大化する、または干渉を最小限に抑えるために、CGWがAD位置の知識およびサービスプロファイルを使用し、パラメータを調整することができる場合、動的なMACパラメータをシグナリング/ブロードキャストすること(たとえば、802.11では、これはフレーム間間隔パラメータ、ビジーチャネルを感知した後のランダムバックオフパラメータを含むことができる)、または4)CGWがADからの容量要求を管理し、それだけには限らないが公平性およびトラフィック優先順位を含めて任意の数のメトリックに基づいて容量を割り当てることができる場合、デマンド割当てベースのアクセス制御に対してスペクトルリソースの一部分を予約することによって基本的なCSMA/CAアルゴリズムを増強すること、のうちの1つまたは複数を含むことができる。
【0071】
さらに、アシスタントサービスが、キャピラリネットワーク内の負荷管理を提供することができる。たとえば、CGWは、キャピラリネットワークを再配列しようと決めることができる。CGWは、キャピラリネットワークを2つ以上のより小さなキャピラリネットワークに分割し、それらのネットワーク間でキャピラリネットワーク間通信を実現しようと決めることができる。次いで、分割されたネットワークのそれぞれにおけるスループットを個々に最大化することができる。これは、CGWにキャピラリネットワーク内の負荷に気付かせることを必要とする(たとえば、ルーティング輻輳、遅延統計、スループット統計など)。CGWは、特定のデバイスに、それらの親ルータを別のより負荷の軽いルータに変更するように指令することができる。
【0072】
干渉管理支援サービスは、測定された干渉、デバイス位置、およびデバイス能力に関する融合済みの情報を使用し、デバイスに有向アンテナを使用するように要求し、それにより、エネルギーを所望の受信側に向け、同じ帯域を共用している他のデバイスから離すことができる。アシスタントサービスは、共通論理Aインターフェースを介して搬送されるブロードキャスト情報を通じて、必要な情報(たとえば、位置、送信電力など)をデバイスに提供することができる。これらのデバイス内の共通論理Aプロトコルは、ブロードキャスト情報を解釈し、伝送の方向を自律的に決定することができる。
【0073】
干渉管理アシスタントサービスは、周波数チャネルのタイムシェアリングを提供することができる。CGWは、K個のキャピラリネットワークに渡って周波数チャネルのタイムシェアリングを調整することができる。CGWは、これらのK個のキャピラリネットワークについて使用スケジュールを提供することができ、アタッチされたデバイス内の共通論理Aプロトコルは、このスケジュールに基づいてキャピラリネットワーク伝送を制御することができる。
【0074】
干渉管理アシスタントサービスは、スペクトル/干渉管理を支援することができる。干渉管理アシスタントサービスは、「高品質」(たとえば、低干渉)のものである宅内使用のために複数の帯域にわたってスペクトルを予約または割り当てることができる集中スペクトルマネージャエンティティ(セルラネットワークおよび/またはインターネットを介して到達可能)と対話することができる。スペクトルマネージャは、CGWからの要求に基づいて、スペクトルを動的に割り当てることができる。スペクトルマネージャは、他のメトリック、他のCGWからの受信された測定情報、ホワイトスペース使用などに基づいて、割当ておよび再割当ての判断をすることができる。
【0075】
CGWにスペクトルが割り当てられた後で、CGWは、宅内でスペクトルを管理する責任を担うことができる。たとえば、CGWは、受信された要求に基づいて、周波数チャネルを個々のキャピラリネットワークに割り当てることに決めることができる。割当てのサイズおよび周波数帯域は、キャピラリネットワーク上で搬送されるトラフィックの関数とすることができる。
【0076】
CGWは、デバイス位置情報および/またはカバレージゾーンの物理的なレイアウトを使用し、デバイスに有向アンテナを使用するように要求し、それにより、エネルギーを所望の受信側に向け、同じ帯域を共用している他のデバイスから離すことができる。CGWは、必要な情報(たとえば、位置、送信電力など)をデバイスに提供し、デバイスに伝送の方向を自律的に決定させることができる。
【0077】
また、CGWは、キャピラリネットワーク内のデバイスの送信電力を制限することによって干渉を制御することができる。CGWは、開ループ技法に基づいてADの初期送信電力を設定し、次いで、干渉条件が変化するにつれてこの制限を動的に変更することができる。CGWは、たとえばキャピラリネットワーク内のカバレージを保証するために、ADの最小送信電力を制限することができる。
【0078】
セッション転送支援サービスは、融合済みのデータを使用し、CGWがデバイス間でセッション転送を制御することができるようにすることができる。たとえば、ビデオセッションをスマートフォンからHDTVに転送することができる。セッション転送支援サービスは、セッションを転送すべきデバイス(たとえば、対象のデバイス)を選択するために、位置マップ、能力マップ、融合済みの負荷/干渉情報を使用することができる。CGWは、対象のデバイスをページングし、ブロードバンドモデム(またはコンテンツを受け取る他のデバイス)および対象のデバイスからの宅内経路をセットアップし、対象のデバイスのサービス表示要件を満たすようにデータを再フォーマットし、スマートフォンへのリンクを解体する責任を担うことができる。
【0079】
図8は、クライアントデバイス820内の例示的なクライアントプロトコルスタックを示す。CGWネットワーク支援の概念をサポートするために、クライアントデバイスは、2つのタイプのエンティティを必要とする。第1に、論理Aインターフェースの様々な手順を実施するためにクライアント論理Aプロトコル830が必要とされ、それらの手順は、a)CGWへのデバイスアタッチ、および情報融合データベース内のサービス/能力リポジトリを埋めることができるデバイスのサービス/能力を提供すること、b)測定構成およびレポート、c)たとえばCGWがスマートフォンのBluetooth RATを活動化し、Bluetoothネットワーク内の継続中のゲームに参加することができる場合、RAT活動化/非活動化、またはd)高干渉を経験しているネットワークのチャネルを切り替えるためにキャピラリネットワーク間感知支援サービスで使用され、または活動化されたBluetooth RATがチャネル情報で構成されるキャピラリネットワークサービス発見支援サービスで使用されるチャネル構成/再構成のうちの1つまたは複数を含むことができる。第2に、CGW支援を使用可能にするために、1つまたは複数のクライアントアシスタントアプリケーション840がCGWサービスと対話することができる。クライアントデバイス820は、新しいクライアントアシスタントアプリケーション840で動的に更新および構成されてもよい。クライアントアシスタントアプリケーションの一例が、キャピラリネットワークサービス発見支援サービスにおいて示されている。CGWが使用可能なゲームについてデバイスに通知するとき、ユーザは、ユーザインターフェースを有するクライアントアシスタントアプリケーションを介してゲームを選択することができる。ユーザインターフェースを有するクライアントアシスタントアプリケーションは、ゲームが行われている位置の位置マップをユーザに対して表示することができる。
【0080】
図9は、機械から機械(M2M)タイプのキャピラリネットワーク920内で、本明細書に記載の支援/調整機能および手順の例示的なマッピング900を示す。CGW910は、本明細書に記載の集中ゲートウェイ機能を実施することができる。
【0081】
図10は、図1ないし図9を参照して上述した方法および機能を実施するように構成可能とすることができる例示的な無線通信システム1000を示す。無線通信システム1000は、拡張ユニバーサル地上波無線アクセスネットワーク(E−UTRAN)1005を含む。E−UTRAN1005は、システムアーキテクチャエボリューション(SAE)コアネットワーク(図示せず)に接続されてもよい。E−UTRAN1005は、WTRU1010およびいくつかの高度化ノードB(eNB)1020を含み、高度化ノードB1020は、H(e)NBおよび/またはマクロノードBとすることができる。WTRU1010は、eNB1020と通信する。eNB1020は、X2インターフェースを使用して互いにインターフェースする。eNB1020のそれぞれは、SIインターフェースを介して無線通信移動管理装置(MME)/サービングゲートウェイ(S−GW)1030とインターフェースする。単一のWTRU1010と3つのeNB1020が図10に示されているが、無線デバイスと有線デバイスの任意の組合せが無線通信システム1000に含まれることは明らかなはずである。
【0082】
図11は、WTRU1110、eNB1020、およびMME/S−GW1030を含むLTE無線通信システム1100の例示的なブロック図である。図11に示されているように、WTRU1110、eNB1020、およびMME/S−GW1030は、図1ないし図9を参照して上述した方法および機能を実施するように構成することができる。
【0083】
典型的なWTRUに見出すことができる構成要素に加えて、WTRU1110は、任意選択のリンクされたメモリ1122を有するプロセッサ1116と、少なくとも1つのトランシーバ1114と、任意選択のバッテリ1120と、アンテナ1118とを含む。プロセッサ1116は、図1ないし図9を参照して上述したメッセージを生成、符号化、復号、および処理するように構成することができる。トランシーバ1114は、プロセッサ1116およびアンテナ1118と通信し、無線通信の送信および受信を円滑に進める。トランシーバ1114は、図1ないし図9を参照して上述したものなど、メッセージを生成、送信、および受信するように構成することができる。WTRU1110内でバッテリ1120が使用される場合、バッテリ1120は、トランシーバ1114およびプロセッサ1116に給電することができる。
【0084】
典型的なeNBに見出すことができる構成要素に加えて、eNB1020は、任意選択のリンクされたメモリ1115を有するプロセッサ1117と、トランシーバ1119と、アンテナ1121とを含む。プロセッサ1117は、図1ないし図9を参照して上述した方法および機能を実施するように構成することができる。トランシーバ1119は、プロセッサ1117およびアンテナ1121と通信し、無線通信の送信および受信を円滑に進める。トランシーバ1119は、図1ないし図9を参照して上述したものなど、メッセージを生成、送信、および受信するように構成することができる。eNB1020は、任意選択のリンクされたメモリ1134を有するプロセッサ1133を含む無線通信移動管理装置/サービングゲートウェイ(MME/S−GW)1030に接続される。
【0085】
図10には示されていないが、1つまたは複数のMTCサーバが図10の通信システム1000に接続されてもよい。図10ないし図11はLTEをベースとするシステムについて記載しているが、LTEは純粋に例として記載されているにすぎず、図1ないし図9を参照して上述した原理は、WiMax、ワイヤレスブロードバンド(WiBro)、グローバル移動体通信システム(GSM)、GSMエボリューション用の拡張データ転送速度(EDGE)無線アクセスネットワーク(GERAN)、米国電気電子技術者協会(IEEE)802.11x、米国電気電子技術者協会(IEEE)802.15、WLAN、UMTS/UMTS地上波無線アクセスネットワーク(UTRAN)、拡張LTE(LTE−A)、符号分割多元接続2000(CDMA2000)、またはM2M通信をサポートする任意の他の技術などの技術に基づくミクロセル、ピコセル、フェムトセル、および/またはマクロセル基地局、コアネットワーク、および/またはWTRUを含むアーキテクチャにも適用可能とすることができる。
【0086】
図12Aは、1つまたは複数の開示されている実施形態を実装することができる例示的な通信システム1200の図である。通信システム1200は、音声、データ、映像、メッセージング、ブロードキャストなど、コンテンツを複数の無線ユーザに送る多元接続システムとすることができる。通信システム1200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用によっ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。たとえば、通信システム1200は、符号分割多元接続(CDMA)、時分割多元接続(TDMA)、周波数分割多元接続(FDMA)、直交FDMA(OFDMA)、シングルキャリアFDMA(SC−FDMA)など、1つまたは複数のチャネルアクセス方法を使用することができる。
【0087】
図12Aに示されているように、通信システム1200は、無線送信/受信ユニット(WTRU)1202a、1202b、1202c、1202d、無線アクセスネットワーク(RAN)1204、コアネットワーク1206、公衆交換電話網(PSTN)1208、インターネット1210、および他のネットワーク1212を含むことができるが、開示されている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企図していることを理解されたい。WTRU1202a、1202b、1202c、1202d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タイプのデバイスとすることができる。たとえば、WTRU1202a、1202b、1202c、1202dは、無線信号を送信および/または受信するように構成することができ、ユーザ機器(UE)、移動局、固定型もしくは移動型加入者ユニット、ページャ、セルラ電話、携帯情報端末(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、無線センサ、家電などを含むことができる。
【0088】
また、通信システム1200は、基地局1214aおよび基地局1214bを含むことができる。基地局1214a、1214bのそれぞれは、WTRU1202a、1202b、1202c、1202dの少なくとも1つと無線でインターフェースし、コアネットワーク1206、インターネット1210、および/またはネットワーク1212など、1つまたは複数の通信ネットワークへのアクセスを円滑にするように構成された任意のタイプのデバイスとすることができる。たとえば、基地局1214a、1214bは、ベーストランシーバ基地局(BTS)、ノードB、高度化ノードB、ホームノードB、ホーム高度化ノード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1214a、1214bは、それぞれが単一の要素として示されているが、基地局1214a、1214b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を理解されたい。
【0089】
基地局1214aは、RAN1204の一部とすることができ、RAN1204もまた、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、他の基地局および/またはネットワーク要素(図示せず)を含むことができる。基地局1214aおよび/または基地局1214bは、セル(図示せず)と呼ばれることがある特定の地理的領域内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てもよい。さらに、セルは、セルセクタに分割されてもよい。たとえば、基地局1214aに関連付けられたセルを3つのセクタに分割することができる。したがって、一実施形態では、基地局1214aは、3つ、すなわちセルの各セクタごとに1つ、トランシーバを含むことができる。他の実施形態では、基地局1214aは、多重入力多重出力(MIMO)技術を使用することができ、したがって、セルの各セクタについて複数のトランシーバを使用することができる。
【0090】
基地局1214a、1214bは、任意の好適な無線通信リンク(たとえば、無線周波数(RF)、マイクロ波、赤外(IR)、紫外(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1216を介してWTRU1202a、1202b、1202c、1202dの1つまたは複数と通信することができる。エアインターフェース1216は、任意の好適な無線アクセス技術(RAT)を使用して確立することができる。
【0091】
より具体的には、上記で指摘したように、通信システム1200は、多元接続システムとすることができ、CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC−FDMAなど、1つまたは複数のチャネルアクセス方式を使用することができる。たとえば、RAN1204内の基地局1214a、およびWTRU1202a、1202b、1202cは、広帯域CDMA(WCDMA)を使用してエアインターフェース1216を確立することができるユニバーサル移動体通信システム(UMTS)地上波無線アクセス(UTRA)など無線技術を実装することができる。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、通信プロトコルを含むことができる。HSPAは、高速ダウンリンクパケットアクセス(HSDPA)および/または高速アップリンクパケットアクセス(HSUPA)を含むことができる。
【0092】
他の実施形態では、基地局1214a、およびWTRU1202a、1202b、1202cは、ロングタームエボリューション(LTE)および/または拡張LTE(LTE−A)を使用してエアインターフェース1216を確立することができる拡張UMTS地上波無線アクセス(E−UTRA)など無線技術を実装することができる。[0149]他の実施形態では、基地局1214a、およびWTRU1202a、1202b、1202cは、IEEE80216(すなわち、WiMAX(worldwide interoperability for microwave access))、CDMA2000、CDMA2000 1X、CDMA2000EV−DO、暫定標準2000(IS−2000)、暫定標準95(IS−95)、暫定標準856(IS−856)、グローバル移動体通信システム(GSM)、GSMエボリューション用の拡張データ転送速度(EDGE)、GSM EDGE(GERAN)など、無線技術を実装することができる。
【0093】
図12Aにおける基地局1214bは、たとえば、無線ルータ、ホームノードB、ホーム高度化ノードB、またはアクセスポイントとすることができ、事業所、自宅、乗物、キャンパスなど、局所的な領域での無線コネクティビティを円滑にするための任意の好適なRATを使用することができる。一実施形態では、基地局1214b、およびWTRU1202c、1202d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など無線技術を実装することができる。他の実施形態では、基地局1214b、およびWTRU1202c、1202d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など無線技術を実装することができる。他の実施形態では、基地局1214b、およびWTRU1202c、1202dは、ピコセルまたはフェムトセルを確立するために、セルラベースのRAT(たとえば、WCDMA、CDMA2000、GSM、LTE、LTE−Aなど)を使用することができる。図12Aに示されているように、基地局1214bは、インターネット1210に対する直接接続を有することができる。したがって、基地局1214bは、コアネットワーク1206を介してインターネット1210にアクセスすることが必要でない。
【0094】
RAN1204は、コアネットワーク1206と通信することができ、コアネットワーク1206は、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ネットワーク(VoIP)サービスを、WTRU1202a、1202b、1202c、1202dの1つまたは複数に提供するように構成された任意のタイプのネットワークとすることができる。たとえば、コアネットワーク1206は、呼制御、支払い請求サービス、移動体位置をベースとするサービス、プリペイド呼、インターネットコネクティビティ、映像配信などを提供することができ、かつ/またはユーザ認証などハイレベルセキュリティ機能を実施することができる。図12Aには示されていないが、RAN1204および/またはコアネットワーク1206は、RAN1204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を理解されたい。たとえば、EUTRA無線技術を使用しているRAN1204に接続されることに加えて、コアネットワーク1206はまた、GSM無線技術を使用する別のRAN(図示せず)と通信することができる。
【0095】
また、コアネットワーク1206は、WTRU1202a、1202b、1202c、1202dがPSTN1208、インターネット1210、および/または他のネットワーク1212にアクセスするためのゲートウェイとして働くことができる。PSTN1208は、基本電話サービス(POTS/plain old telephone service)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1210は、TCP/IPインターネットプロトコルスイートにおける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)、インターネットプロトコル(IP)など、一般的な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/または運営される有線もしくは無線通信ネットワークを含むことができる。たとえば、ネットワーク1212は、RAN1204と同じRATまたは異なるRATを使用することができる1つまたは複数のRANに接続された別のコアネットワークを含むことができる。
【0096】
通信システム1200におけるWTRU1202a、1202b、1202c、1202dの一部または全部がマルチモード機能を含むことができる。すなわち、WTRU1202a、1202b、1202c、1202d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に複数のトランシーバを含むことができる。たとえば、図12Aに示されているWTRU1202cは、セルラベースの無線技術を使用することができる基地局1214a、およびIEEE802無線技術を使用することができる基地局1214bと通信するように構成されてもよい。
【0097】
図12Bは、例示的なWTRU1202のシステム図である。図12Bに示されているように、WTRU1202は、プロセッサ1218、トランシーバ1220、送信/受信エレメント1222、スピーカ/マイクロフォン1224、キーパッド1226、ディスプレイ/タッチパッド1228、非取外し式メモリ1206、取外し式メモリ1232、電源1234、全世界測位システム(GPS)チップセット1236、および他の周辺機器1238を含むことができる。WTRU1202は、一実施形態と一貫したまま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を理解されたい。[0155]プロセッサ1218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コアに関連付けられた1つまたは複数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)回路、任意の他のタイプの集積回路(IC)、状態機械などとすることができる。プロセッサ1218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WTRU1202が無線環境で動作することを可能にする任意の他の機能を実施することができる。プロセッサ1218は、トランシーバ1220に結合され、トランシーバ1220は、送信/受信エレメント1222に結合され得る。図12Bは、プロセッサ1218とトランシーバ1220を別個の構成要素として示しているが、プロセッサ1218とトランシーバ1220は、電子パッケージまたはチップ内で共に集積されてもよいことを理解されたい。
【0098】
送信/受信エレメント1222は、エアインターフェース1216を介して基地局(たとえば、基地局1214a)に信号を送信する、または基地局から信号を受信するように構成することができる。たとえば、一実施形態では、送信/受信エレメント1222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とすることができる。他の実施形態では、送信/受信エレメント1222は、たとえばIR信号、UV信号、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/ディテクタとすることができる。他の実施形態では、送信/受信エレメント1222は、RF信号と光信号を共に送信および受信するように構成されてもよい。送信/受信エレメント1222は、任意の組合せの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いことを理解されたい。
【0099】
さらに、送信/受信エレメント1222は、図12Bに単一のエレメントとして示されているが、WTRU1202は、任意の数の送信/受信エレメント1222を含むことができる。より具体的には、WTRU1202は、MIMO技術を使用することができる。したがって、一実施形態では、WTRU1202は、エアインターフェース1216を介して無線信号を送信および受信するために2つ以上の送信/受信エレメント1222(たとえば、複数のアンテナ)を含むことができる。
【0100】
トランシーバ1220は、送信/受信エレメント1222によって送信しようとする信号を変調するように、また送信/受信エレメント1222によって受信される信号を復調するように構成することができる。上記で指摘したように、WTRU1202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1220は、たとえばUTRAおよびIEEE802.11など複数のRATを介してWTRU1202が通信することを可能にするために複数のトランシーバを含むことができる。
【0101】
WTRU1202のプロセッサ1218は、スピーカ/マイクロフォン1224、キーパッド1226、および/またはディスプレイ/タッチパッド1228(たとえば、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)に結合されてもよく、それらからユーザ入力データを受け取ることができる。また、プロセッサ1218は、ユーザデータをスピーカ/マイクロフォン1224、キーパッド1226、および/またはディスプレイ/タッチパッド1228に出力することができる。さらに、プロセッサ1218は、非取外し式メモリ1206および/または取外し式メモリ1232など、任意のタイプの好適なメモリからの情報にアクセスし、それらにデータを記憶させることができる。非取外し式メモリ1206は、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読出し専用メモリ(ROM)、ハードディスク、または任意の他のタイプのメモリ記憶装置を含むことができる。取外し式メモリ1232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1218は、サーバ上または家庭用コンピュータ(図示せず)上など、物理的にWTRU1202上に位置しないメモリからの情報にアクセスし、それらにデータを記憶させることができる。
【0102】
プロセッサ1218は、電源1234から電力を受け取ることができ、WTRU1202内の他の構成要素に電力を分配し、かつ/またはその電力を制御するように構成することができる。電源1234は、WTRU1202に給電するための任意の好適なデバイスとすることができる。たとえば、電源1234は、1つまたは複数の乾電池(たとえば、ニッケルカドミウム(NiCd)、ニッケル亜鉛(NiZn)、ニッケル水素(NiMH)、リチウムイオン(Li−ion)など)、太陽電池、燃料電池などを含むことができる。
【0103】
また、プロセッサ1218は、WTRU1202の現在位置に関する位置情報(たとえば、経度および緯度)を提供するように構成することができるGPSチップセット1236に結合されてもよい。GPSチップセット1236からの情報に加えて、またはその代わりに、WTRU1202は、エアインターフェース1216を介して基地局(たとえば、基地局1214a、1214b)から位置情報を受信し、かつ/または近くの2つ以上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決定することができる。WTRU1202は、一実施形態と一貫したまま任意の好適な位置決定方法により位置情報を獲得することができることを理解されたい。
【0104】
さらに、プロセッサ1218は他の周辺機器1238に結合されてもよく、それらの周辺機器1238は、追加の特徴、機能、および/または有線もしくは無線コネクティビティを提供する1つまたは複数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。たとえば、周辺機器1238は、加速度計、電子コンパス(e−compass)、衛星トランシーバ、デジタルカメラ(写真または映像用)、ユニバーサルシリアルバス(USB)ポート、振動デバイス、テレビトランシーバ、ハンドフリー用ヘッドセット、Bluetooth(登録商標)モジュール、周波数変換(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などを含むことができる。
【0105】
図12Cは、一実施形態によるRAN1204およびコアネットワーク1206のシステム図である。上記で指摘したように、RAN1204は、EUTRA無線技術を使用し、エアインターフェース1216を介してWTRU1202a、1202b、1202cと通信することができる。また、RAN1204は、コアネットワーク1206と通信することができる。
【0106】
RAN1204は、高度化ノードB1240a、1240b、1240cを含むことができるが、RAN1204は、一実施形態と一貫したまま任意の数の高度化ノードBを含むことができることを理解されたい。高度化ノードB1240a、1240b、1240cは、それぞれが、エアインターフェース1216を介してWTRU1202a、1202b、1202cと通信するために1つまたは複数のトランシーバを含むことができる。一実施形態では、高度化ノードB1240a、1240b、1240cは、MIMO技術を実装することができる。したがって、たとえば高度化ノードB1240aは、複数のアンテナを使用し、WTRU1202aに無線信号を送信し、WTRU1202aから無線信号を受信することができる。[0165]高度化ノードB1240a、1240b、1240c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、無線リソース管理判断、ハンドオーバ判断、アップリンクおよび/またはダウンリンク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することができる。図12Cに示されているように、高度化ノードB1240a、1240b、1240c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。
【0107】
図12Cに示されているコアネットワーク1206は、無線通信移動管理装置(MME)1242、サービングゲートウェイ1244、およびパケットデータネットワーク(PDN)ゲートウェイ1246を含むことができる。前述の要素のそれぞれはコアネットワーク1206の一部として示されているが、これらの要素のいずれか1つがコアネットワークオペレータ以外の企業体(entity)によって所有および/または運営されてもよいことを理解されたい。
【0108】
MME1242は、Siインターフェースを介してRAN1204内の高度化ノードB1242a、1242b、1242cのそれぞれに接続されてもよく、制御ノードとして働くことができる。たとえば、MME1242は、WTRU1202a、1202b、1202cのユーザを認証すること、ベアラの活動化/非活動化、WTRU1202a、1202b、1202cの初期アタッチ中に特定のサービングゲートウェイを選択することなどの責任を担うことができる。また、MME1242は、RAN1204と、GSMまたはWCDMAなど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。
【0109】
サービングゲートウェイ1244は、Siインターフェースを介してRAN1204内の高度化ノードB1240a、1240b、1240cのそれぞれに接続されてもよい。サービングゲートウェイ1244は、一般に、ユーザデータパケットをWTRU1202a、1202b、1202cに/WTRU1202a、1202b、1202cからルーティングおよび転送することができる。また、サービングゲートウェイ1244は、高度化ノードB間ハンドオーバ中にユーザプレーンをアンカリングすること、WTRU1202a、1202b、1202cにダウンリンクデータが使用可能であるときページングをトリガすること、およびWTRU1202a、1202b、1202cのコンテキストを管理および記憶することなど、他の機能を実施することもできる。
【0110】
また、サービングゲートウェイ1244はPDNゲートウェイ1246に接続されてもよく、PDNゲートウェイ1246は、WTRU1202a、1202b、1202cがインターネット1210などパケット交換ネットワークにアクセスすることを可能にし、WTRU1202a、1202b、1202cとIP対応デバイスの間の通信を円滑にすることができる。
【0111】
コアネットワーク1206は、他のネットワークとの通信を円滑にすることができる。たとえば、コアネットワーク1206は、PSTN1208など回線交換網に対するアクセスをWTRU1202a、1202b、1202cに提供し、WTRU1202a、1202b、1202cと従来の陸線通信デバイスとの間の通信を円滑にすることができる。たとえば、コアネットワーク1206は、コアネットワーク1206とPSTN1208の間のインターフェースとして働くIPゲートウェイ(たとえば、IPマルチメディアサブシステム(IMS)サーバ)を含むことができ、またはそのIPゲートウェイと通信することができる。さらに、コアネットワーク1206は、ネットワーク1212に対するアクセスをWTRU1202a、1202b、1202cに提供することができ、ネットワーク1212は、他のサービスプロバイダによって所有および/または運営される他の有線もしくは無線ネットワークを含むことができる。
【0112】
上記では特徴および要素が特定の組合せで述べられているが、各特徴および要素は、単独で、または他の特徴および要素との任意の組合せで使用することができることを、当業者なら理解するであろう。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のコンピュータ可読媒体内に組み込まれる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で実施することができる。コンピュータ可読媒体の例は、(有線接続または無線接続を介して伝送される)電子信号、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、それだけには限らないが、読取り専用メモリ(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取外し式ディスクなど磁気媒体、光磁気媒体、ならびにCD−ROMディスクおよびデジタル多目的ディスク(DVD)など光媒体を含む。ソフトウェアと関連付けられたプロセッサを使用し、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に、無線周波数トランシーバを実装することができる。
【技術分野】
【0001】
本発明は、支援型/調整型宅内通信のための方法および装置に関する。
【背景技術】
【0002】
関連出願の相互参照
本願は、2010年1月6日に出願された米国特許仮出願第61/292,708号明細書、および2010年10月14日に出願された米国特許仮出願第61/393,205号明細書に基づいており、その利益を主張し、それらの内容を参照により本明細書に組み込む。
【0003】
典型的な宅内または事務所内における電気通信の風景には、いくつかの独立に開発された無線アクセス技術および標準が包含されることがある。これらの技術は、当初、対象の応用分野のために設計されたものであり、それらの応用分野に関して比較的良好に機能する。
【発明の概要】
【0004】
異なる無線アクセス技術を使用する複数のネットワークに渡って支援(assistance)を円滑に提供することが求められる。
【0005】
異なる無線アクセス技術を使用する複数のネットワークに渡って支援(assistance)を提供することができるシステム、方法、および手段が開示される。集中ゲートウェイ(CGW)を用意し、ネットワーク内のクライアントデバイスを介して支援を円滑にすることができる。CGWとクライアントデバイスは、共通のプロトコルおよび共通のインターフェースを使用し、支援に関するアクションを起こすことができる。
【0006】
CGWは、第1のクライアントデバイスから第1の無線アクセス技術を介して共通のプロトコルを使用して情報を収集することができる。CGWは、第1のクライアントデバイスから収集された情報を、第2のクライアントデバイスに関連付けられた情報と融合することができる。たとえば、第1のクライアントデバイスから収集された情報を、第2のデバイス、他のデバイス、他のネットワークなどから受け取られた他の情報と組み合わせることができる。CGWは、融合済みの情報に基づいて、支援を提供するために第2の無線アクセス技術を介して第1のクライアントデバイスによって実施すべきアクションを決定することができる。支援は、制御機能および/または支援サービスとすることができる。CGWは、共通のプロトコルを使用して、アクションを実施するために第1のクライアントデバイスに命令を送ることができる。たとえば、第1のクライアントデバイスは、第1の無線アクセス技術を使用して動作するように構成された第1のネットワークに関連付けられたものとすることができ、第2のクライアントデバイスは、第2の無線アクセス技術を使用して動作するように構成された第2のネットワークに関連付けられたものとすることができる。この命令は、第1のクライアントデバイスに、第2の無線アクセス技術を活動化させ、第2の無線アクセス技術を介して第2のクライアントデバイスと通信するように指示し、支援を提供することができる。
【0007】
クライアントデバイスが、CGWに第1の無線アクセス技術を介して共通のプロトコルを使用して情報を提供することができる。たとえば、クライアントデバイスは、第1の無線アクセス技術を使用して動作するように構成されたネットワークに関連付けられたものとすることができる。さらに、クライアントデバイスは、CGWにアタッチし、このクライアントデバイスによってサポートされる(1つまたは複数の)無線アクセス技術、動作モード情報、位置情報、サービス/能力情報などのうちの1つまたは複数を提供することができる。クライアントデバイスは、第2の無線アクセス技術を介してアクションを実施し複数のネットワークに渡って支援を提供するために、CGWから命令を受け取ることができる。この命令は、第1の無線アクセス技術を介して共通のプロトコルを使用して受け取ることができる。クライアントデバイスは、第2の無線アクセス技術を介してアクションを実施することができる。たとえば、クライアントデバイスは、第2の無線アクセス技術を使用して動作するように構成された別のネットワークを支援することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
より詳細な理解を、添付の図面と共に、例として与えられている以下の説明から得ることができる。
【0009】
【図1】典型的な宅内ネットワーク環境の図である。
【図2】キャピラリネットワークおよび外部ネットワークと通信する例示的なCGWの図である。
【図3】複数のキャピラリネットワークおよび外部ネットワークに接続された例示的な集中ゲートウェイの図である。
【図4】例示的なアタッチ手順の図である。
【図5】直接リンクセットアップの例示的な調整の図である。
【図6】例示的な周波数帯域変更の図である。
【図7】例示的なシステム動作図である。
【図8】例示的なクライアントプロトコルスタックの図である。
【図9】ネットワーク支援の例示的なマッピングの図である。
【図10】例示的な無線通信システムの図である。
【図11】図10の例示的な無線通信システムのさらに詳細な図である。
【図12A】1つまたは複数の開示されている実施形態を実装することができる例示的な通信システムのシステム図である。
【図12B】図12Aに示されている通信システム内で使用することができる無線送信/受信ユニット(WTRU)のシステム図である。
【図12C】図12Aに示されている通信システム内で使用することができる例示的なアクセスネットワークおよび例示的なコアネットワークのシステム図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
図1ないし12は、開示されているシステム、方法、および手段を実施することができる例示的な実施形態に関連があり得る。しかし、本発明は、例示的な実施形態に関連して述べられていることがあっても、それらに限定されず、本発明から逸脱することなしに、本発明の同じ機能を実施するために他の実施形態を使用することができ、または述べられている実施形態に対して修正および追加を加えることができることを理解されたい。
【0011】
図1は、これらの技術の例と共に典型的な宅内ネットワーク環境100を示す。コンテンツ(たとえば、ウェブおよびビデオ)へのアクセスは、住宅所有者の(1つまたは複数の)インターネットプロトコル(IP)バックホール接続(たとえば、デジタル加入者線(DSL)、ケーブル、FTTH(fiber to the home)、衛星など)によりブロードバンドモデムを介して提供されることがある。移動サービス(たとえば、音声およびデータ)は、たとえばマクロセル(カバレージにより可能な場合)を介して、またはフェムトセルを介してセルラネットワークを通じて提供される。フェムトセルは、住宅所有者のIPバックホールを使用し、セルラネットワークに接続することができる。
【0012】
無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)アクセスポイント(AP)は、WIFI技術を使用して、PC、ラップトップ、他のネットワーク化されたデバイス(たとえば、プリンタおよびファックス)の間でのデータコネクティビティを実現することができる。Bluetoothをポイントトゥポイント技術(たとえば、カメラとPCの間、キーボード/マウスとPCの間、移動電話と無線ヘッドセットの間)のために使用することもできる。高スループットのポイントトゥポイントリンクを使用することもできる。そのような高速リンクの典型的なユースケースは、映像配信ケーブルの置き換え用(たとえば、セットトップボックス(STB)から高精細度テレビ(HDTV))である。たとえば暖房、換気および空調(HVAC)システム、照明システムの監視用の無線センサネットワークを使用することもできる。
【0013】
表1は、無線アクセス技術のそれぞれの、いくつかの特徴を列挙している。表1は、4つの主な基準(範囲、ピークスループット、チャネル帯域幅、および動作帯域)で表した特定の技術のハイレベル比較である。表1内のチャネル帯域幅は、典型的な送信によって占有されるスペクトルを示す。それぞれの技術に関する特定の詳細は、関連の適用可能な標準に見出すことができる。
【0014】
【表1−1】
【0015】
【表1−2】
【0016】
家庭内技術について以下のように評価することができる。すなわち、1)デバイスの範囲は、特定の技術に大きく依存する可能性がある、2)免許不要のスペクトルを使用するいくつかの技術は、2.4GHz帯で動作する、3)より高いデータスループットは、5GHz帯および60GHz帯の使用に依拠する可能性がある(後者は、映像トラフィックの送信に有用となり得る)、4)いくつかの技術は、ネットワーク形成前に手動介入を必要とする可能性がある(たとえば、WIFIネットワークのためのチャネル選択)、5)大抵の技術について、デバイス発見は、定期的なビーコンまたはプローブ/要求機構を可能となり得る。
【0017】
典型的な家庭には、いくつか例を挙げると、コードレス電話(5ないし10MHz帯域幅を有する可能性がある)、ベビーモニタ、電子レンジ(一部のより古い装置は、2.4GHz帯全体にわたって汚い信号を放出する)、無線ビデオカメラ、ゲームコントローラ、および蛍光灯を含めて、いくつかの混信源が存在する可能性がある。自宅またはオフィスにおける技術のそれぞれは、閉じたネットワークとなり得る。これらのネットワーク技術間では調和が図られない可能性がある。これらのネットワークは、ネットワーク形成、ネットワーク発見、サービス発見、および干渉管理のためにそれら自体の手順に依拠する可能性がある。これは非効率となり得る。
【0018】
「無線送信/受信ユニット(WTRU)」は、1つまたは複数の無線インターフェースを介してデータを送信および/または受信することが可能な任意の電子デバイスを含むことができる。「WTRU」という用語は、それだけには限らないが、ユーザ機器(UE)、移動局、固定型もしくは移動型加入者ユニット、ページャ、セルラ電話、携帯情報端末(PDA)、コンピュータ、または無線環境内で動作することが可能な任意の他のタイプのデバイスを含む。「MTC WTRU」または「M2M WTRU」は、MTC/M2M技術を使用して通信することが可能なWTRUである。「基地局」という用語は、以下で参照されたとき、それだけには限らないが、ノードB、サイトコントローラ、アクセスポイント(AP)、または無線環境内で動作することが可能な任意の他のタイプのインターフェース用デバイスを含む。「ネットワークノード」という用語は、以下で参照されたとき、それだけには限らないが基地局、ゲートウェイ、アクセスサーバ、または任意の他のエンティティなど、コアネットワークまたは無線アクセスネットワーク(RAN)内で機能を実施する論理エンティティまたは物理エンティティを含むことができる。
【0019】
様々な自宅/オフィスネットワーク技術を、キャピラリネットワークと呼ぶことができる。キャピラリネットワークを支援することができ、それによりキャピラリネットワーク内で性能を改善することができる。そのような支援を、たとえばキャピラリネットワーク内のクライアントデバイスを介して円滑にすることができる集中ゲートウェイ(CGW)が開示される。CGWは、収束ゲートウェイ、集中エンティティ、中央エンティティなどと呼ばれることがある。クライアントデバイスはクライアントと呼ばれることがある。
【0020】
図2は、例示的なCGW210を示し、CGW210は、キャピラリネットワーク220および外部ネットワーク230と通信することができる。CGW210は、外部ネットワーク230(たとえば、セルラ、インターネットなど)へのアクセスを提供することができる。CGW210は、「共通論理Aプロトコル」によって管理される1組の制御手順に対するシグナリングサポートを提供する論理「A」インターフェース215など、共通のインターフェースを介してキャピラリネットワーク220と通信することができる。CGW210は、キャピラリネットワーク220および/または外部ネットワーク230から情報を収集し、その情報を融合することができる。CGW210は、キャピラリネットワーク220、およびそれらのデバイスを支援する際に、融合済みの情報を使用することができる。支援は、限定することなしに以下の1つまたは複数、すなわち支援すること、(1つまたは複数の)アシスタントサービス、ネットワーク制御、調和を図ること、ルーティング、測定、サービスなどを含むことができ、またはそのように呼ぶことができる。支援は、別のキャピラリネットワークを支援するために、あるキャピラリネットワークを制御することを含むことができる。
【0021】
キャピラリネットワーク内の少なくとも1つのデバイスは、論理Aインターフェースを介して通信することが可能なものとすることができる。CGWは、たとえば1)スペクトル使用の調整(干渉管理)、2)ノード発見支援、3)キャピラリネットワーク間通信、4)キャピラリネットワーク内通信、5)支援型サービス発見(たとえば、ピアゲーミングのための継続中のセッションのブロードキャスト)、6)支援型負荷管理、7)移動デバイスを介したオポチュニスティック支援のセットアップ、8)支援型位置マッピングなどを介してキャピラリネットワークを支援することができる。
【0022】
アシスタントサービスは、集中ゲートウェイ(CGW)内に記憶された融合済みのデータおよび/または生データに依拠し、キャピラリネットワークを支援および調整することができるサービスを指す。アシスタントサービスは、CGWおよびアタッチされたデバイスに共に常駐することができる。アシスタントサービスは、CGWと、アタッチされたデバイスとの間の通信のために、共通論理Aプロトコル手順に依拠することができる。
【0023】
CGWは、キャピラリネットワークおよび外部ネットワークからの融合情報および生情報に基づいて、様々なキャピラリネットワークの間で支援を提供し調和を図ることができる。CGWは、共通論理Aプロトコルを実行し、論理Aインターフェースを使用してキャピラリネットワーク内のクライアントデバイスと通信することができる。さらに、CGWは、融合済みのデータおよび生データを使用するアシスタントサービスを実行することができる。
【0024】
キャピラリネットワーク(CN)は、CGWによって直接または間接的に管理されるネットワークを指すことができる。キャピラリネットワークは、ZigBeeネットワーク、WIFIネットワーク、Bluetoothネットワーク、直接リンク、インフラストラクチャネットワークなどを含むことができる。アタッチされたデバイス(AD)は、CGWにアタッチされた、またはCGWにその存在が知らされているデバイスを指すことができる。ADは、CGWと同期されてもよく、送信される制御情報を受け取ることができる。ADは、CGWに能力を示すことができる。
【0025】
物理的な位置は、物理的空間(たとえば、XYZ座標、部屋など)内におけるデバイスの位置を指すことができる。無線位置は、たとえばCGWと通信できることに関してそのデバイスの位置を指すことができる。カバレージゾーンは、CGWのカバーを指すことができる。カバレージゾーンは、オフィス環境、商業環境内などに当てはまる。
【0026】
図3は、複数のキャピラリネットワーク(キャピラリネットワークA320、キャピラリネットワークB322、およびキャピラリネットワークC324)および外部ネットワーク330に接続された、例示的な集中ゲートウェイCGW310を示す。これらのキャピラリネットワークおよび外部ネットワーク330から情報を収集し、CGW310内で融合することができる。CGW310は、融合済みの情報を使用し、1)この中央エンティティが接続されているキャピラリネットワークの1つに対して支援サービスおよびネットワーク制御を提供すること(たとえば、キャピラリネットワークA320からの無線周波数(RF)測定値、および位置情報など特性を収集し、中央エンティティ内で融合し、キャピラリネットワークB322を支援することができる)、2)別のキャピラリネットワークを支援する際にキャピラリネットワークの1つを制御する(たとえば、キャピラリネットワークA320およびキャピラリネットワークB322の位置およびデバイス能力を収集し、中央エンティティ内で融合し、CGWは、キャピラリネットワークA320内のデバイスを制御し、キャピラリネットワークB322を支援することができる)ことなどができる。
【0027】
キャピラリネットワークからの情報収集、ならびにこれらの複数のキャピラリネットワークに制御情報または支援情報を伝えるためのシグナリングは、論理Aインターフェースまたは共通論理Aインターフェースと呼ぶことができる共通の論理インターフェースによって可能とすることができる。このインターフェースは、CGW310とキャピラリネットワーク内のクライアントデバイスとに常駐することができる共通論理Aプロトコルをリンクすることができる。CGW310では、共通論理Aプロトコルは、複数の無線アクセス技術(RAT)(X、Y、およびZ)に共通の上位レイヤ311とすることができ、複数のキャピラリネットワークとの通信を可能にすることができる。論理Aインターフェースは、論理AインターフェースをサポートするRATのMACレイヤおよびPHYレイヤの修正を必要とする。
【0028】
CGWは、キャピラリネットワークを支援し調和を図り、キャピラリネットワーク間ルーティングのための能力を提供することができる。CGWは、たとえば無線セルラインターフェース、宅内IP接続(たとえば、DSL、ケーブル、FTTHを介する)、衛星接続などを介して、外部ネットワーク(たとえば、セルラ、インターネットなど)との通信を実現することができる。CGWは、拡張無線LANアクセスポイント、高度化H(e)NB、両機能(およびおそらくは他の機能)を有する収束デバイスなどとすることができる。移動電話は、たとえばマルチRAT機能を有する場合、CGWとして振る舞うことができる。
【0029】
キャピラリネットワーク内の各デバイスが物理リンクを介してCGWと通信することが必要となり得る。CGWと通信するデバイスは、CGWと連携することができ、アタッチされたデバイス(AD)と呼ぶことができる。通信は、同期、制御、データプレーン機能などを提供することができる論理Aインターフェースを介するものとすることができる。制御情報は、キャピラリネットワークデバイスとCGWの間のシグナリングを実現し、CGWによって管理された支援および調整を可能にすることができる。
【0030】
これらの機能は、各ADについて別個のチャネルとすることができる専用チャネルを介して、または共用チャネルを介して、たとえば搬送波感知多重アクセス/衝突回避方式(CSMA/CA)を使用して行うことができる。同期は、キャピラリネットワークデバイスに基準タイミング、制御情報をどこで見つけるかについての指示などを与えることができる。制御情報は、あるキャピラリネットワークデバイスとCGWの間のシグナリングを実現し、CGWによって管理された支援および調整を可能にすることができる。
【0031】
論理Aインターフェースは、特定の応用分野および条件(たとえば、自宅、オフィス、産業など)に合わせて最適化することができるエアインターフェースを使用して実装することができる。また、複数の既存のRATの上部にある共通のレイヤとすることができる論理Aプロトコルによって実装することもできる。論理Aインターフェースは、任意の他の技術に基づいてもよい。たとえば、CGWがH(e)NB機能およびWIFIを有する場合、論理Aプロトコルは、Uuインターフェース(高度化H(e)NBインターフェース)および802.11インターフェースの上部にあってもよい。
【0032】
ADは、CGWと通信することが可能なものとすることができる少なくとも1つのRATを有することができる。ADは、共通論理Aプロトコルを有し、共通論理Aプロトコルは、サポートされるRATの上部にあってもよく、論理Aインターフェース手順を管理する。また、アシスタントサービスのクライアントバージョンがAD内に存在してもよい。
【0033】
CGWとクライアントデバイスは、論理Aプロトコルなど共通のプロトコルを使用し、複数のRATを介してキャピラリネットワークから情報を収集しフォーマットすることができる。これは、複数のRATにわたって標準に基づく収集を可能にすることができる。たとえば、所与のクライアントについてRAT Xを介して、既存の標準に基づく手法を使用して収集された測定値を、各RATに共通のフォーマットを介して送信することができる。共通論理Aプロトコルは、複数のキャピラリネットワークからの融合済みのデータに基づく判断を、特定のRATのクライアントに送ることを可能にすることができ、マルチRATクライアントのために新しい手順を可能にすることができる。
【0034】
あるデバイスがネットワークに参加し、CGWが提供するサービスを利用するためにCGWと通信したいと望み、マルチRAT動作をすることができるとき、共通論理Aプロトコルを使用することにより、そのデバイスは、任意の使用可能なRAT技術を使用して、CGWにアタッチし、そのマルチRAT機能および他の能力についてCGWに通知することができる。
【0035】
図4は、例示的なアタッチ手順を示す。1では、クライアント420が、所与のRAT技術(たとえば、RAT Y)を使用してネットワークによってブロードキャストされる同期および制御情報を獲得することによって、ネットワーク(CGW410)を発見することができる。クライアント420は、サポートすることができるRAT技術、この場合にはRAT X、RAT Y、RAT Zのいずれかを使用することができる。2では、クライアント420は、RAT Yを使用してCGW410とアタッチすることができる。たとえば、クライアント420は、RAT Yを使用してネットワークとアタッチし、ネットワークアドレス、MACアドレスなどを取得することができる。3では、クライアント420は、つい最近活動化されたRAT Yを使用し、共通論理Aプロトコルを介してアタッチ要求を送ることができる。アタッチ要求は、クライアント420のマルチRAT機能を含むことができる。これにより、CGW410は、4で、または後で別のRATの活動化をトリガすることができる。アタッチ手順は、マルチRATサービス支援に関連する能力情報を含むことができる。
【0036】
アタッチ要求は、デバイスがモード1デバイス、モードIIデバイス、それとも感知専用デバイスであるかにかかわらず、a)クライアント420によってサポートされる各RAT、b)各RATについて、どの帯域がサポートされるか、c)各RATについて、同時にどの他のRATをサポートすることができるか(たとえば、GSM RATは、Bluetoothをサポートすることができるが、WCDMAまたはLTEをサポートすることができない)、d)各RATについて、RATが活動状態か否か、e)位置追跡機能、またはf)TVWS機能、のうちの1つまたは複数を含むことができる。アタッチ要求は、クライアント420によって提供されるサービスに関する情報(たとえば、ゲーミング、印刷、記憶、および物理的な位置など)を含むことができる。
【0037】
4では、CGW410は、アタッチ応答を送ることができ、この応答は、アタッチ要求が受け入れられたかどうか示すことができる。この手順は、認証手順およびセキュリティ手順で補完することができる。アタッチ応答は、アタッチ要求によって提供された能力に基づいて、代替または補足のRATとして別のRATを活動化するためのコマンドを含むことができる。このコマンドは、2次RAT活動化要求に担持される同じ情報を含むことができる。
【0038】
CGW410などCGWでの共通論理Aプロトコルは、どのRATが所与の時間に活動状態であるかという知識を、その動作帯域と共に維持するために、各クライアントについて状態機械を維持することができる。クライアント420などクライアントデバイスでの共通論理Aプロトコルは、どのRATが所与の時間にその周辺において活動状態であるかという知識を維持するために、そのネットワークについて状態機械を維持することができる。
【0039】
CGW内の論理Aプロトコルは、ネットワークによってサポートされる、使用可能なRATおよび関連の帯域をブロードキャストすることができる。この情報を、たとえば定期的に、任意の使用可能なRATを介してシグナリングすることができる。これにより、クライアントは、他の使用可能なRATを発見する必要なしに、別のRATを自律的に活動化させることができる。
【0040】
1次RATですでに動作している所与のデバイスの2次RATの活動化は、デバイスそれ自体によって、またはCGWによって開始することができる。デバイスは、ユーザ判断によってトリガされて、またはデバイスアプリケーション判断に基づいて活動化を開始することができる(たとえば、セルラネットワーク上で動作しているセル電話において、ユーザは、Bluetooth RATを使用可能にし、ファイルをPCに転送する)。CGWは、ネットワークデバイスを開始し、ネットワーク支援のコンテキストで2次RATを活動化するようにネットワークデバイスに指令することができる。たとえば、CGWは、主に2次RATで動作している別のネットワークを支援するために、2次RATを使用可能にし、感知を実施するようにデバイスに指令することができる。CGWは、これらの2つのデバイス間の直接リンクをある2次RATでセットアップするために、2つのデバイスにそのRATを使用可能にするように指令することができる(たとえば、CGWは、TVと、主に802.11/ISM帯でCGWにアタッチされたセットアップボックスとの間で802.11n/TVWS直接リンクを調整する)。
【0041】
デバイスによって開始された活動化か、それともCGWによって開始された活動化かにかかわらず、共通論理Aプロトコルは、2次RAT活動化をサポートするために手順を定義することができる。これらの手順は、デバイスが2次RAT活動化指示信号をCGWに送ることを含むことができ、この信号は、1)指示の性質(たとえば、デバイスがCGWにデバイスの判断について通知すること、RATの指定および/またはRAT構成を提供するようにデバイスがCGWに支援を要求すること、など)、2)活動化すべきRAT、または3)使用帯域、チャネル情報、電力設定、アンテナ設定などを含むことができるRAT構成のうちの1つまたは複数を含むことができる。指示の性質が支援を要求することである場合、CGWは、要求された情報と共に2次RAT活動化応答を返送することができる。RAT動作の終了時に、2次RAT非活動化指示および応答を送信することができる。
【0042】
共通論理Aプロトコルは、2次RAT活動化をサポートするための手順を定義することができ、この手順は、CGWが2次RAT活動化要求信号をデバイス、または1組のデバイスに送ることを含むことができる。この要求を送る前に、CGWでの共通論理Aプロトコルは、デバイスの能力、および、たとえば各デバイスについて状態機械を使用することによってそのRATがすでに活動状態か否かを確認することができる。この要求は、以下のうちの1つまたは複数を含むことができる。すなわち、1)感知、直接リンクセットアップ、位置追跡など活動化の原因、2)活動化すべきRAT、3)使用帯域、チャネル情報、電力設定、アンテナ設定などを含むことができるRAT構成(たとえば、Bluetooth RATを活動化するとき、デバイスは、チャネルホッピングシーケンスを指示される)、この機能を使用し、キャピラリネットワーク発見を高速化することができる、4)活動化すべき時間、5)デバイスの役割(たとえば、CGWは、WIFI RATを使用可能にするとき、デバイスにAPまたはクライアントの役割を果たすように要求することができる)、6)直接リンクセットアップまたはデバイス位置追跡が使用されるとき適用可能となり得るピアデバイス識別、または7)感知のための活動化の場合、CGWは、測定構成情報(たとえば、どのイベントを監視するか、いつ測定レポートを返送するか(定期的またはトリガ式)など)を提供することができる。
【0043】
デバイスは、活動化要求を受け入れても拒否指定もよく、2次RAT活動化確認を送ることができる。要求を拒否するとき、理由を含めることができる。RAT動作を終了するために、2次RAT非活動化要求および確認が必要とされる。CGWでの共通論理Aプロトコルは、RATの活動化または非活動化時に、各クライアントについて状態機械を動的に維持することができる。
【0044】
図5は、2つのクライアントデバイス間の直接リンクセットアップの例示的な調整を示す。図5では、異なる1次RAT、すなわちRAT YとRAT Zを介してそれぞれCGW510にすでにアタッチされている2つのデバイス、すなわちクライアントA520とクライアントB530の間で2次RAT Xでの直接リンクのセットアップを調整することができる。
【0045】
Aでは、CGW510は、クライアントA520に、RAT Xを活動化し、クライアント530と通信を確立するように指令することができる。Bでは、CGW510は、クライアントB530に、RAT Xを活動化し、クライアントA520と通信を確立するように指令することができる。Cでは、クライアントA520およびクライアントB530がRAT Xを活動化することができる。Dでは、クライアントA520は、RAT Xを使用してクライアントB530と連携することができる。
【0046】
キャピラリネットワーク全体の動作モードまたは特定のキャピラリネットワークデバイスの動作モードを変化させることができるいくつかの手順を、共通論理Aプロトコルによって使用可能にすることができる。「動作モード」という用語は、1)動作周波数帯域、2)動作周波数チャネル3)変調、符号化、電力、および指向性を含むことができる送信関連のパラメータ、4)キャピラリネットワークメディアアクセス構成パラメータ、または5)たとえばWIFI局が負荷平衡または範囲拡張のためにアクセスポイントとして働くように依頼されることがあるデバイスのクライアント役割(たとえば、ルータ、エンドデバイス、コーディネータなど)のうちの1つまたは複数を指すことができる。動作モードは、CGW510にて使用可能な融合済みのデータまたはアシスタントサービス論理に基づいて変更することができる。この判断は、対象のアタッチされたデバイスに送られ、次いでこのデバイスは、動作モード変更を開始する責任を担う。
【0047】
図6には、例示的な周波数帯域変更が示されている。これは、CGWが融合済みのデータを使用し、キャピラリネットワークが動作周波数帯域を変更することができると決定することができる手順である。同様の機構を他の手順に使用することができ、それらの手順は、異なるシグナリングを使用することを含むことができることを理解されたい。
【0048】
図6を参照すると、1では、CGW610が、融合済みのデータ情報に基づいてキャピラリネットワークA630について周波数帯域を変更する必要があり得ると決定する。判断アルゴリズムは、デバイス位置、キャピラリネットワーク負荷、干渉レベル、またはスペクトル可用性(たとえば、ホワイトスペース)のうちの1つまたは複数に関する融合済みの情報に依拠することができる。たとえば、CGW610内の支援サービスが、現在の動作周波数での干渉レベルが高いこと、またキャピラリネットワークA630に適切なサービス品質を維持するために帯域の変更が必要となり得ると決定することができる。別の例では、CGW610内のアシスタントサービスが、現在の帯域が輻輳を経験していると決定することができ、負荷平衡のために帯域変更を要求することができる。
【0049】
2では、CGW610は、キャピラリネットワークA630内のアタッチされたクライアントデバイス(クライアントA620)に制御メッセージを送ることができ、動作帯域の変更を要求する。このメッセージは、1)新しい動作帯域および周波数、2)デバイス送信関連のパラメータ(たとえば、変調、符号化、Tx電力など)、3)時間関連のパラメータ(たとえば、いつ変更が有効になるか、これが同期変更かどうか、変更を完了するための最大時間など)、4)失敗の場合の結果(たとえば、キャピラリネットワークが帯域変更を実施することができない場合どうするか、たとえば、キャピラリネットワークに、動作を停止するように、または異なる送信パラメータを使用して現在の帯域で続行するように指示することができる)、5)成功するように返すための結果のタイプ、のうちの1つまたは複数を含むことができる。
【0050】
3では、クライアントA620は、RAT Xを介してキャピラリネットワークプロトコルを開始し、動作帯域の変更を行うことができる。たとえば、キャピラリネットワークが802.15.4 ZigBee WPANネットワークである場合、アタッチされたデバイス、すなわちクライアントA620は、WPANネットワークマネージャと通信し、チャネルの変更を要求することができる。この動作に成功した場合、4でキャピラリネットワークA630は、動作帯域を変更することができる。5では、クライアントA620は、動作モード変更成功を示して応答することができる。そうでない場合には、クライアントAは、動作モード変更失敗を示して応答することができる。
【0051】
論理Aプロトコルは、表2に記載の手順のうちの1つまたは複数を含むことができる。2次RAT活動化および動作モード変更は、表2に記載の手順のうちの1つまたは複数を使用することができる。
【0052】
【表2−1】
【0053】
【表2−2】
【0054】
図7は、例示的なシステム動作図を示す。CGW710は、論理Aインターフェースを介して、キャピラリネットワーク720から、また外部ネットワーク730から情報(たとえば、RF測定値、ネットワーク動作測定値、トラフィックレート、負荷、デバイス位置、デバイス能力など)を収集することができる。この情報は、CGWに対するデバイスアタッチ中に収集されてもよい。この情報は、継続中のデバイス動作中、たとえば変更があったとき、または定期的に収集されてもよい。CGW710が情報を収集するために、CGW710は、情報をレポートするようにキャピラリネットワーク720のデバイスを制御および構成することができる。CGW710は、収集された情報から、ネットワーク(たとえば、キャピラリネットワークおよび外部ネットワーク)ごとの特定のデータベース760を作成することができる。CGW710は、1組のデータ融合アルゴリズム765を実行することができる。データ融合アルゴリズムは、キャピラリネットワーク720および/または外部ネットワーク730から収集された情報を融合することができる。CGW710は、情報融合アルゴリズムで動的に更新および構成されてもよい。例示的な情報融合データベース770は、それだけには限らないがデバイス位置マップ、サービス/能力リポジトリ、キャピラリネットワークカバレージマップ、または周波数可用性マップのうちの1つまたは複数を含むことができる。
【0055】
CGW710は、たとえば1つまたは複数のキャピラリネットワークから、デバイス位置情報をデバイス位置マップに収集および融合することができる。融合済みの情報は、物理的な位置または無線位置とすることができる、マルチネットワークのアタッチされたデバイスの位置のマップとすることができる。融合済みの情報は、CGW710によって使用され、本明細書に開示されている支援のいずれかを含むことができる、アシスタントサービス780などアシスタントサービスのうちの1つまたは複数を提供することができる。たとえば、アシスタントサービス780は、自宅またはオフィス内の緊急位置サービス、デバイス保守(たとえば、故障している移動デバイスの位置を知ること)、スペクトル使用の調整、ノード発見支援、キャピラリネットワーク間通信、支援型サービス発見、支援型負荷管理、移動デバイスを介したオポチュニスティック支援のセットアップ、支援型位置マッピングなどのうちの1つまたは複数を含むことができる。この融合済みのデータは、スペクトル管理を支援することができる。CGW710は、アタッチされたデバイスの密度に基づいてスペクトル管理判断を行うことができ、それにより、ある種の位置において激しく使用されるスペクトルを割り当てることを回避する。
【0056】
CGW710は、キャピラリネットワーク720から、デバイスの能力情報およびサービス情報を収集することができ、これをサービス/能力リポジトリ内に融合することができる。能力情報は、無線アクセス機能(たとえば、サポートされる技術、無線帯域、送受信ビットレート、送信電力制限など)、ならびに電源(たとえば、バッテリおよび商用電源)、使用可能な電力(たとえば、バッテリ動作型デバイス用)、記憶機能、使用可能なストレージなど、他の物理属性を扱う情報を含むことができる。サービス情報は、キャピラリネットワーク内のデバイスによって提供され得る継続中のサービスまたは潜在的なサービスの指示を含むことができる。プロキシデバイスのアタッチ手順の使用により、CGW710は、CGW710と直接通信しないデバイス(たとえば、それらのデバイスがAインターフェースを有していない)についてサービス/能力情報を追跡することができる。プロキシデバイスは、サービス/能力情報をCGW710に中継することができる。この情報は、デバイス位置マップを含めて、他のタイプの融合済みの情報と融合されてもよい。
【0057】
融合済みの情報は、情報融合データベース770に記憶することができる。情報融合データベース770は、たとえばデータ融合アルゴリズム765の実行によって、動的かつ定期的に更新されてもよい。新しいタイプの情報融合を情報融合データベースに追加することができる。
【0058】
CGW710は、キャピラリネットワーク720を制御、調整、および支援するために、1組のアシスタントサービス780を格納することができる。アシスタントサービス780は、融合済みの情報、ならびに特定のデータベース760で使用可能な情報など個々のネットワーク特有の、収集された生情報を使用することができる。様々なアシスタントサービスを定義することができる。CGW710は、新しいアシスタントサービスで動的に更新および構成されてもよい。CGW710は、1つのキャピラリネットワークを直接制御することによって制御および支援することができる。CGW710は、別のキャピラリネットワークを支援および制御する際にキャピラリネットワークのうちの1つを制御することができる。
【0059】
このシステムアーキテクチャは、様々なアシスタントサービス780を使用可能にする。各アシスタントサービスは、キャピラリネットワークを直接支援するために、かつ/または別のキャピラリネットワークを支援する際にキャピラリネットワークのうちの1つを制御するために、情報融合データベース770および個々のキャピラリネットワークのデータベースを使用することができる。CGW710は、キャピラリネットワークB722を支援するために、キャピラリネットワークA721、またはキャピラリネットワークA721に属する特定のデバイスに、キャピラリネットワークB722に適用可能な特定の感知アルゴリズムで動作チャネルを感知するように要求することができる。ZigBee/802.15.4キャピラリネットワークのような低電力の、複雑さの低いデバイスの状況では、デバイスは、電力を節約するために、ほとんどの時間をスリープモードで費やし、また感知能力が限られている。これらのタイプのネットワークは、積極的なRF測定を実施しない。これらのネットワークは、動的な干渉を受ける。その状況では、WIFIネットワークのような並置されたキャピラリネットワーク、すなわちキャピラリネットワークA721が感知測定を行い、ZigBeeネットワークを支援する。
【0060】
CGW710は、デバイス位置情報と、ZigBeeネットワークの動作チャネルを含むことができる、ZigBeeネットワークならびにWIFIネットワークの動作特性とを収集することができる。次いで、CGW710は、ZigBeeネットワークに適用可能な特定の感知アルゴリズムでZigBeeの動作チャネルに対して定期的なRF測定を実施するように、WIFIデバイスに指令することができる。これらのRF測定値は、CGW710で定期的に収集することができる。CGW710は、高干渉がZigBeeチャネルで発生していることを検出するために、WIFIデバイスごとのRF測定値を、WIFIデバイス位置マップならびにZigBeeデバイス位置マップと定期的に融合することができる。RF測定値の考慮は、ZigBeeデバイスと並置されたWIFIデバイスに限定されてもよい。干渉が検出された後で、CGW710は、ZigBeeネットワークに通知し、かつ/またはZigBee AD、すなわち論理Aプロトコルを介してCGW710にアタッチされたデバイスに、ネットワークチャネルスイッチを開始するように指令することによってZigBeeネットワークを制御することができる。
【0061】
CGW710は、WIFIデバイスに、ZigBeeネットワークについて有効な代替チャネルを監視するように指令することができる。高干渉が検出された後で、CGW710は、その有効な代替チャネルにチャネルを切り替えるように、ZigBeeネットワークを制御することができる。干渉の結果として生じるおそれがあるサービスの不連続を、ZigBeeネットワークで低減することができる。
【0062】
CGW710は、所与のキャピラリネットワークにオポチュニスティックなネットワーク修復支援を提供することによって、マルチRAT機能を有するプロキシデバイスをセットアップおよび制御することができる。CGW710は、複数の技術からADと通信するとき、1つまたは複数のキャピラリネットワークの動作を助けるようにデバイスに依頼することができる。この支援は、ADが対象のキャピラリネットワークの範囲内にある保証がない点でオポチュニスティックとすることができる。支援するかどうかの最終的な判断は、ADに委ねられる。たとえば、ADは、バッテリ電力を保存するためにオポチュニスティック支援を提供しないと判断する。
【0063】
やはり図7を参照すると、1では、CGW710は、キャピラリネットワーク720および外部ネットワーク730に関する情報を、たとえばそれらのコネクティビティ、それらの位置、それらのRAT機能などの点で収集することができる。情報は、2、3、4で示されているように収集および融合される。CGW710は、5でアプリケーションを実行し、必要とされるアシスタントサービスを決定する、たとえば所与のキャピラリネットワーク(たとえば、キャピラリネットワークA721)内のデバイスがキャピラリネットワークに接続されていない(このデバイスをシングルトンデバイス(singleton device)またはノードと呼ぶことができる)ことを検出または確認することができる。また、シングルトン検出アプリケーションは、キャピラリネットワーク内のデバイスのいつくかがCGW710に通知することによってトリガされてもよい。6では、CGW710は、キャピラリネットワーク720を支援することができる。
【0064】
ネットワーク修復支援アプリケーションをCGW710がトリガすることができる。CGW710は、情報融合データベース770を使用して、シングルトンノードの予測される位置の付近で、マルチRAT機能を有するデバイス(たとえば、キャピラリネットワークA721がRAT Yを使用すると仮定してRAT機能Yを有するデバイス)を識別することができる。このデバイスを、プロキシ修復(proxy healing)デバイスと呼ぶことができる。このデバイスは、キャピラリネットワークAによって使用されるRATを活動状態にしていないので、CGW710は、おそらくはそのデバイスの現在活動状態のRAT(たとえば、RAT X)を使用して、プロキシ修復デバイスにその必要性を通知することができる。これはRAT Yの活動化をトリガすることができ、このRAT Yがシングルトンノードによって使用される。プロキシ修復デバイスは、シングルトンノード、またはおそらくは隣接ノードと通信し、シングルトンノードをその隣接系と再接続させることができる。たとえば、キャピラリネットワークA721は、Bluetooth技術に基づくことができる(たとえば、BluetoothはRAT Yに対応することができる)。スキャッタネットでは、Bluetoothノードは、マスタノードまたはスレーブノードとすることができる。マスタノードは、別のマスタノードと接続することができず、したがってキャピラリネットワーク内でボトルネックを生み出す。プロキシ修復デバイスは、これらのノードと対話し、強制的にそれらの役割を変更させ、したがってノードを永続的に修復することができる。
【0065】
プロキシ修復デバイスは、CGW710にアタッチすることができないレガシーZigBeeネットワークと通信することにより、ネットワーク形成およびネットワーク参加を高速化するように情報をブロードキャストすることができる。そのような場合には、移動機は、キャピラリネットワークへの/キャピラリネットワークからのメッセージを制御するためのリレーとして働く。
【0066】
キャピラリネットワークに関する情報を収集し、この情報をCGW710にシグナリングすることによって、ネットワーク修復支援を提供することができる。この情報を修復デバイスで「フィルタリング」し、フィルタリングされたデータに基づいて、またいくつかの閾値に基づいて、指示をCGW710に送ることができる。ADおよびキャピラリネットワークは、必ずしも述べた場合に限定されない。
【0067】
例として、アタッチされたデバイスは、CGWにアタッチされたスマートフォンとすることができ、その能力情報内に、ZigBeeをサポートするという指示を備えることができる。次いで、CGWは、アタッチされたデバイスがZigBeeネットワークを支援することを要求することができる。この支援は、1)CGWのプロキシとして同期/制御チャネル情報を送信することによってCGWの到達範囲を延長すること、2)ZigBeeキャピラリネットワークに接続し、そのキャピラリネットワーク内の一時的なルータまたはCGWへのゲートウェイとして働くことのうちの1つまたは複数を含むことができる。
【0068】
プロキシ追跡サービスを提供することができる。キャピラリネットワークA721内で現在非活動状態の1つまたは複数のデバイスを使用し、キャピラリネットワークA721に属する、位置が不明の、または位置追跡機能を有していないデバイスの位置を追跡することができる。位置が既知の、または追跡位置機能を有する、かつ位置が不明のデバイスと適合するRAT機能を有する1つもしくは複数のデバイスを最初に識別することによって、位置が不明のデバイスを追跡するための要求をCGW710が処理することができる。識別されたデバイスは、適合するRATを活動化することができ、スキャンを開始し、位置が不明のデバイスの存在を能動的または受動的に検出することができる。あるデバイスが、位置が不明のデバイスを見つけた場合、そのデバイスはCGW710に通知し、信号強度など追加の観察特性を提供することができる。たとえば、Bluetooth対応カメラを見つけるための要求があり、家中に広がったスマートフォン、または位置が既知の他の家電デバイスに、Bluetooth無線を活動化し、Bluetooth技術を使用するカメラを求めてスキャンするように要求することができる。
【0069】
キャピラリネットワークのサービス発見支援を提供することができる。キャピラリネットワークの複数のRATでの使用可能な/継続中のサービスに関する情報を含めて融合済みの情報を使用して、CGW710は、キャピラリネットワークからのあるデバイス(または複数のデバイス)を、特定のRATを使用可能にしサービスを使用するように支援することができる。これは、ピアツゥピアアプリケーション(たとえば、ゲーミング)を共用するために有用となり得る。たとえば、自宅に入ったとき、またはスマートフォンをオンにした後で、そのデバイスは、共通論理Aインターフェース(たとえば、WIFI)を介してCGW710にアタッチすることができる。アタッチしたとき、スマートフォンは、そのサービス嗜好(preferences)およびその能力についてCGW710に通知することができる。CGW710は、情報融合データベース770内でサービス/能力リポジトリをデバイス位置マップと融合および使用し、デバイスの嗜好/能力に基づいてその付近のサービスを提供する、スマートフォンに対する有向の応答(directed response)を発行する。スマートフォンには、CGW710によるブロードキャスト情報を介して、サービスの提供に気付かせることができる。ユーザがゲームのような継続中のサービスを選択した後で、CGW710は、ゲームが行われている位置でスマートフォンを支援し、方向および/または距離を提供することができる。CGW710は、物理的な自宅のレイアウトで位置マップを提供することができる。ユーザが、Bluetoothネットワーク上でゲームが行われている位置(たとえば、宅内の部屋)に移動しつつある間、CGW710は、スマートフォンが、デフォルトで使用不能にされているそのBluetooth RATを使用可能にするのを支援し、使用すべきチャネル、およびチャネルホッピングシーケンスでスマートフォンを構成することができる。したがって、スマートフォンは、Bluetoothネットワークに高速で連携することができ、これはユーザに、高速でゲームが始まる体験をもたらすことができる。
【0070】
キャピラリネットワーク最適化支援サービスは、CGWがその融合済みのデータおよび生データを使用し、(たとえば、スループットを最大化すること、遅延を最小限に抑えることなどによって)キャピラリネットワークの性能を最適化するのを助けることができるサービスとすることができる。たとえば、多数のキャピラリネットワークが、媒体アクセスプロトコルの一部として搬送波感知の形態(たとえば、CSMA/CA)を使用することができる。CGWなど集中エンティティがある場合、それを使用し、いくつかの方法で媒体アクセス制御(MAC)アルゴリズムを支援することができ、それらの方法は、1)スロットCSMAを可能にするようにフレーム/スロット構造を提供すること、2)衝突が発生しているアタッチされたデバイスにジャム信号をブロードキャストすることであり、これは、送信要求(request−to−send:RTS)/送信許可(clear−to−send:CTS)伝送の必要をなくすることができる、3)スループットを最大化する、または干渉を最小限に抑えるために、CGWがAD位置の知識およびサービスプロファイルを使用し、パラメータを調整することができる場合、動的なMACパラメータをシグナリング/ブロードキャストすること(たとえば、802.11では、これはフレーム間間隔パラメータ、ビジーチャネルを感知した後のランダムバックオフパラメータを含むことができる)、または4)CGWがADからの容量要求を管理し、それだけには限らないが公平性およびトラフィック優先順位を含めて任意の数のメトリックに基づいて容量を割り当てることができる場合、デマンド割当てベースのアクセス制御に対してスペクトルリソースの一部分を予約することによって基本的なCSMA/CAアルゴリズムを増強すること、のうちの1つまたは複数を含むことができる。
【0071】
さらに、アシスタントサービスが、キャピラリネットワーク内の負荷管理を提供することができる。たとえば、CGWは、キャピラリネットワークを再配列しようと決めることができる。CGWは、キャピラリネットワークを2つ以上のより小さなキャピラリネットワークに分割し、それらのネットワーク間でキャピラリネットワーク間通信を実現しようと決めることができる。次いで、分割されたネットワークのそれぞれにおけるスループットを個々に最大化することができる。これは、CGWにキャピラリネットワーク内の負荷に気付かせることを必要とする(たとえば、ルーティング輻輳、遅延統計、スループット統計など)。CGWは、特定のデバイスに、それらの親ルータを別のより負荷の軽いルータに変更するように指令することができる。
【0072】
干渉管理支援サービスは、測定された干渉、デバイス位置、およびデバイス能力に関する融合済みの情報を使用し、デバイスに有向アンテナを使用するように要求し、それにより、エネルギーを所望の受信側に向け、同じ帯域を共用している他のデバイスから離すことができる。アシスタントサービスは、共通論理Aインターフェースを介して搬送されるブロードキャスト情報を通じて、必要な情報(たとえば、位置、送信電力など)をデバイスに提供することができる。これらのデバイス内の共通論理Aプロトコルは、ブロードキャスト情報を解釈し、伝送の方向を自律的に決定することができる。
【0073】
干渉管理アシスタントサービスは、周波数チャネルのタイムシェアリングを提供することができる。CGWは、K個のキャピラリネットワークに渡って周波数チャネルのタイムシェアリングを調整することができる。CGWは、これらのK個のキャピラリネットワークについて使用スケジュールを提供することができ、アタッチされたデバイス内の共通論理Aプロトコルは、このスケジュールに基づいてキャピラリネットワーク伝送を制御することができる。
【0074】
干渉管理アシスタントサービスは、スペクトル/干渉管理を支援することができる。干渉管理アシスタントサービスは、「高品質」(たとえば、低干渉)のものである宅内使用のために複数の帯域にわたってスペクトルを予約または割り当てることができる集中スペクトルマネージャエンティティ(セルラネットワークおよび/またはインターネットを介して到達可能)と対話することができる。スペクトルマネージャは、CGWからの要求に基づいて、スペクトルを動的に割り当てることができる。スペクトルマネージャは、他のメトリック、他のCGWからの受信された測定情報、ホワイトスペース使用などに基づいて、割当ておよび再割当ての判断をすることができる。
【0075】
CGWにスペクトルが割り当てられた後で、CGWは、宅内でスペクトルを管理する責任を担うことができる。たとえば、CGWは、受信された要求に基づいて、周波数チャネルを個々のキャピラリネットワークに割り当てることに決めることができる。割当てのサイズおよび周波数帯域は、キャピラリネットワーク上で搬送されるトラフィックの関数とすることができる。
【0076】
CGWは、デバイス位置情報および/またはカバレージゾーンの物理的なレイアウトを使用し、デバイスに有向アンテナを使用するように要求し、それにより、エネルギーを所望の受信側に向け、同じ帯域を共用している他のデバイスから離すことができる。CGWは、必要な情報(たとえば、位置、送信電力など)をデバイスに提供し、デバイスに伝送の方向を自律的に決定させることができる。
【0077】
また、CGWは、キャピラリネットワーク内のデバイスの送信電力を制限することによって干渉を制御することができる。CGWは、開ループ技法に基づいてADの初期送信電力を設定し、次いで、干渉条件が変化するにつれてこの制限を動的に変更することができる。CGWは、たとえばキャピラリネットワーク内のカバレージを保証するために、ADの最小送信電力を制限することができる。
【0078】
セッション転送支援サービスは、融合済みのデータを使用し、CGWがデバイス間でセッション転送を制御することができるようにすることができる。たとえば、ビデオセッションをスマートフォンからHDTVに転送することができる。セッション転送支援サービスは、セッションを転送すべきデバイス(たとえば、対象のデバイス)を選択するために、位置マップ、能力マップ、融合済みの負荷/干渉情報を使用することができる。CGWは、対象のデバイスをページングし、ブロードバンドモデム(またはコンテンツを受け取る他のデバイス)および対象のデバイスからの宅内経路をセットアップし、対象のデバイスのサービス表示要件を満たすようにデータを再フォーマットし、スマートフォンへのリンクを解体する責任を担うことができる。
【0079】
図8は、クライアントデバイス820内の例示的なクライアントプロトコルスタックを示す。CGWネットワーク支援の概念をサポートするために、クライアントデバイスは、2つのタイプのエンティティを必要とする。第1に、論理Aインターフェースの様々な手順を実施するためにクライアント論理Aプロトコル830が必要とされ、それらの手順は、a)CGWへのデバイスアタッチ、および情報融合データベース内のサービス/能力リポジトリを埋めることができるデバイスのサービス/能力を提供すること、b)測定構成およびレポート、c)たとえばCGWがスマートフォンのBluetooth RATを活動化し、Bluetoothネットワーク内の継続中のゲームに参加することができる場合、RAT活動化/非活動化、またはd)高干渉を経験しているネットワークのチャネルを切り替えるためにキャピラリネットワーク間感知支援サービスで使用され、または活動化されたBluetooth RATがチャネル情報で構成されるキャピラリネットワークサービス発見支援サービスで使用されるチャネル構成/再構成のうちの1つまたは複数を含むことができる。第2に、CGW支援を使用可能にするために、1つまたは複数のクライアントアシスタントアプリケーション840がCGWサービスと対話することができる。クライアントデバイス820は、新しいクライアントアシスタントアプリケーション840で動的に更新および構成されてもよい。クライアントアシスタントアプリケーションの一例が、キャピラリネットワークサービス発見支援サービスにおいて示されている。CGWが使用可能なゲームについてデバイスに通知するとき、ユーザは、ユーザインターフェースを有するクライアントアシスタントアプリケーションを介してゲームを選択することができる。ユーザインターフェースを有するクライアントアシスタントアプリケーションは、ゲームが行われている位置の位置マップをユーザに対して表示することができる。
【0080】
図9は、機械から機械(M2M)タイプのキャピラリネットワーク920内で、本明細書に記載の支援/調整機能および手順の例示的なマッピング900を示す。CGW910は、本明細書に記載の集中ゲートウェイ機能を実施することができる。
【0081】
図10は、図1ないし図9を参照して上述した方法および機能を実施するように構成可能とすることができる例示的な無線通信システム1000を示す。無線通信システム1000は、拡張ユニバーサル地上波無線アクセスネットワーク(E−UTRAN)1005を含む。E−UTRAN1005は、システムアーキテクチャエボリューション(SAE)コアネットワーク(図示せず)に接続されてもよい。E−UTRAN1005は、WTRU1010およびいくつかの高度化ノードB(eNB)1020を含み、高度化ノードB1020は、H(e)NBおよび/またはマクロノードBとすることができる。WTRU1010は、eNB1020と通信する。eNB1020は、X2インターフェースを使用して互いにインターフェースする。eNB1020のそれぞれは、SIインターフェースを介して無線通信移動管理装置(MME)/サービングゲートウェイ(S−GW)1030とインターフェースする。単一のWTRU1010と3つのeNB1020が図10に示されているが、無線デバイスと有線デバイスの任意の組合せが無線通信システム1000に含まれることは明らかなはずである。
【0082】
図11は、WTRU1110、eNB1020、およびMME/S−GW1030を含むLTE無線通信システム1100の例示的なブロック図である。図11に示されているように、WTRU1110、eNB1020、およびMME/S−GW1030は、図1ないし図9を参照して上述した方法および機能を実施するように構成することができる。
【0083】
典型的なWTRUに見出すことができる構成要素に加えて、WTRU1110は、任意選択のリンクされたメモリ1122を有するプロセッサ1116と、少なくとも1つのトランシーバ1114と、任意選択のバッテリ1120と、アンテナ1118とを含む。プロセッサ1116は、図1ないし図9を参照して上述したメッセージを生成、符号化、復号、および処理するように構成することができる。トランシーバ1114は、プロセッサ1116およびアンテナ1118と通信し、無線通信の送信および受信を円滑に進める。トランシーバ1114は、図1ないし図9を参照して上述したものなど、メッセージを生成、送信、および受信するように構成することができる。WTRU1110内でバッテリ1120が使用される場合、バッテリ1120は、トランシーバ1114およびプロセッサ1116に給電することができる。
【0084】
典型的なeNBに見出すことができる構成要素に加えて、eNB1020は、任意選択のリンクされたメモリ1115を有するプロセッサ1117と、トランシーバ1119と、アンテナ1121とを含む。プロセッサ1117は、図1ないし図9を参照して上述した方法および機能を実施するように構成することができる。トランシーバ1119は、プロセッサ1117およびアンテナ1121と通信し、無線通信の送信および受信を円滑に進める。トランシーバ1119は、図1ないし図9を参照して上述したものなど、メッセージを生成、送信、および受信するように構成することができる。eNB1020は、任意選択のリンクされたメモリ1134を有するプロセッサ1133を含む無線通信移動管理装置/サービングゲートウェイ(MME/S−GW)1030に接続される。
【0085】
図10には示されていないが、1つまたは複数のMTCサーバが図10の通信システム1000に接続されてもよい。図10ないし図11はLTEをベースとするシステムについて記載しているが、LTEは純粋に例として記載されているにすぎず、図1ないし図9を参照して上述した原理は、WiMax、ワイヤレスブロードバンド(WiBro)、グローバル移動体通信システム(GSM)、GSMエボリューション用の拡張データ転送速度(EDGE)無線アクセスネットワーク(GERAN)、米国電気電子技術者協会(IEEE)802.11x、米国電気電子技術者協会(IEEE)802.15、WLAN、UMTS/UMTS地上波無線アクセスネットワーク(UTRAN)、拡張LTE(LTE−A)、符号分割多元接続2000(CDMA2000)、またはM2M通信をサポートする任意の他の技術などの技術に基づくミクロセル、ピコセル、フェムトセル、および/またはマクロセル基地局、コアネットワーク、および/またはWTRUを含むアーキテクチャにも適用可能とすることができる。
【0086】
図12Aは、1つまたは複数の開示されている実施形態を実装することができる例示的な通信システム1200の図である。通信システム1200は、音声、データ、映像、メッセージング、ブロードキャストなど、コンテンツを複数の無線ユーザに送る多元接続システムとすることができる。通信システム1200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用によっ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。たとえば、通信システム1200は、符号分割多元接続(CDMA)、時分割多元接続(TDMA)、周波数分割多元接続(FDMA)、直交FDMA(OFDMA)、シングルキャリアFDMA(SC−FDMA)など、1つまたは複数のチャネルアクセス方法を使用することができる。
【0087】
図12Aに示されているように、通信システム1200は、無線送信/受信ユニット(WTRU)1202a、1202b、1202c、1202d、無線アクセスネットワーク(RAN)1204、コアネットワーク1206、公衆交換電話網(PSTN)1208、インターネット1210、および他のネットワーク1212を含むことができるが、開示されている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企図していることを理解されたい。WTRU1202a、1202b、1202c、1202d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タイプのデバイスとすることができる。たとえば、WTRU1202a、1202b、1202c、1202dは、無線信号を送信および/または受信するように構成することができ、ユーザ機器(UE)、移動局、固定型もしくは移動型加入者ユニット、ページャ、セルラ電話、携帯情報端末(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、無線センサ、家電などを含むことができる。
【0088】
また、通信システム1200は、基地局1214aおよび基地局1214bを含むことができる。基地局1214a、1214bのそれぞれは、WTRU1202a、1202b、1202c、1202dの少なくとも1つと無線でインターフェースし、コアネットワーク1206、インターネット1210、および/またはネットワーク1212など、1つまたは複数の通信ネットワークへのアクセスを円滑にするように構成された任意のタイプのデバイスとすることができる。たとえば、基地局1214a、1214bは、ベーストランシーバ基地局(BTS)、ノードB、高度化ノードB、ホームノードB、ホーム高度化ノード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1214a、1214bは、それぞれが単一の要素として示されているが、基地局1214a、1214b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を理解されたい。
【0089】
基地局1214aは、RAN1204の一部とすることができ、RAN1204もまた、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、他の基地局および/またはネットワーク要素(図示せず)を含むことができる。基地局1214aおよび/または基地局1214bは、セル(図示せず)と呼ばれることがある特定の地理的領域内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てもよい。さらに、セルは、セルセクタに分割されてもよい。たとえば、基地局1214aに関連付けられたセルを3つのセクタに分割することができる。したがって、一実施形態では、基地局1214aは、3つ、すなわちセルの各セクタごとに1つ、トランシーバを含むことができる。他の実施形態では、基地局1214aは、多重入力多重出力(MIMO)技術を使用することができ、したがって、セルの各セクタについて複数のトランシーバを使用することができる。
【0090】
基地局1214a、1214bは、任意の好適な無線通信リンク(たとえば、無線周波数(RF)、マイクロ波、赤外(IR)、紫外(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1216を介してWTRU1202a、1202b、1202c、1202dの1つまたは複数と通信することができる。エアインターフェース1216は、任意の好適な無線アクセス技術(RAT)を使用して確立することができる。
【0091】
より具体的には、上記で指摘したように、通信システム1200は、多元接続システムとすることができ、CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC−FDMAなど、1つまたは複数のチャネルアクセス方式を使用することができる。たとえば、RAN1204内の基地局1214a、およびWTRU1202a、1202b、1202cは、広帯域CDMA(WCDMA)を使用してエアインターフェース1216を確立することができるユニバーサル移動体通信システム(UMTS)地上波無線アクセス(UTRA)など無線技術を実装することができる。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、通信プロトコルを含むことができる。HSPAは、高速ダウンリンクパケットアクセス(HSDPA)および/または高速アップリンクパケットアクセス(HSUPA)を含むことができる。
【0092】
他の実施形態では、基地局1214a、およびWTRU1202a、1202b、1202cは、ロングタームエボリューション(LTE)および/または拡張LTE(LTE−A)を使用してエアインターフェース1216を確立することができる拡張UMTS地上波無線アクセス(E−UTRA)など無線技術を実装することができる。[0149]他の実施形態では、基地局1214a、およびWTRU1202a、1202b、1202cは、IEEE80216(すなわち、WiMAX(worldwide interoperability for microwave access))、CDMA2000、CDMA2000 1X、CDMA2000EV−DO、暫定標準2000(IS−2000)、暫定標準95(IS−95)、暫定標準856(IS−856)、グローバル移動体通信システム(GSM)、GSMエボリューション用の拡張データ転送速度(EDGE)、GSM EDGE(GERAN)など、無線技術を実装することができる。
【0093】
図12Aにおける基地局1214bは、たとえば、無線ルータ、ホームノードB、ホーム高度化ノードB、またはアクセスポイントとすることができ、事業所、自宅、乗物、キャンパスなど、局所的な領域での無線コネクティビティを円滑にするための任意の好適なRATを使用することができる。一実施形態では、基地局1214b、およびWTRU1202c、1202d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など無線技術を実装することができる。他の実施形態では、基地局1214b、およびWTRU1202c、1202d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など無線技術を実装することができる。他の実施形態では、基地局1214b、およびWTRU1202c、1202dは、ピコセルまたはフェムトセルを確立するために、セルラベースのRAT(たとえば、WCDMA、CDMA2000、GSM、LTE、LTE−Aなど)を使用することができる。図12Aに示されているように、基地局1214bは、インターネット1210に対する直接接続を有することができる。したがって、基地局1214bは、コアネットワーク1206を介してインターネット1210にアクセスすることが必要でない。
【0094】
RAN1204は、コアネットワーク1206と通信することができ、コアネットワーク1206は、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ネットワーク(VoIP)サービスを、WTRU1202a、1202b、1202c、1202dの1つまたは複数に提供するように構成された任意のタイプのネットワークとすることができる。たとえば、コアネットワーク1206は、呼制御、支払い請求サービス、移動体位置をベースとするサービス、プリペイド呼、インターネットコネクティビティ、映像配信などを提供することができ、かつ/またはユーザ認証などハイレベルセキュリティ機能を実施することができる。図12Aには示されていないが、RAN1204および/またはコアネットワーク1206は、RAN1204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を理解されたい。たとえば、EUTRA無線技術を使用しているRAN1204に接続されることに加えて、コアネットワーク1206はまた、GSM無線技術を使用する別のRAN(図示せず)と通信することができる。
【0095】
また、コアネットワーク1206は、WTRU1202a、1202b、1202c、1202dがPSTN1208、インターネット1210、および/または他のネットワーク1212にアクセスするためのゲートウェイとして働くことができる。PSTN1208は、基本電話サービス(POTS/plain old telephone service)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1210は、TCP/IPインターネットプロトコルスイートにおける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)、インターネットプロトコル(IP)など、一般的な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/または運営される有線もしくは無線通信ネットワークを含むことができる。たとえば、ネットワーク1212は、RAN1204と同じRATまたは異なるRATを使用することができる1つまたは複数のRANに接続された別のコアネットワークを含むことができる。
【0096】
通信システム1200におけるWTRU1202a、1202b、1202c、1202dの一部または全部がマルチモード機能を含むことができる。すなわち、WTRU1202a、1202b、1202c、1202d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に複数のトランシーバを含むことができる。たとえば、図12Aに示されているWTRU1202cは、セルラベースの無線技術を使用することができる基地局1214a、およびIEEE802無線技術を使用することができる基地局1214bと通信するように構成されてもよい。
【0097】
図12Bは、例示的なWTRU1202のシステム図である。図12Bに示されているように、WTRU1202は、プロセッサ1218、トランシーバ1220、送信/受信エレメント1222、スピーカ/マイクロフォン1224、キーパッド1226、ディスプレイ/タッチパッド1228、非取外し式メモリ1206、取外し式メモリ1232、電源1234、全世界測位システム(GPS)チップセット1236、および他の周辺機器1238を含むことができる。WTRU1202は、一実施形態と一貫したまま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を理解されたい。[0155]プロセッサ1218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コアに関連付けられた1つまたは複数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)回路、任意の他のタイプの集積回路(IC)、状態機械などとすることができる。プロセッサ1218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WTRU1202が無線環境で動作することを可能にする任意の他の機能を実施することができる。プロセッサ1218は、トランシーバ1220に結合され、トランシーバ1220は、送信/受信エレメント1222に結合され得る。図12Bは、プロセッサ1218とトランシーバ1220を別個の構成要素として示しているが、プロセッサ1218とトランシーバ1220は、電子パッケージまたはチップ内で共に集積されてもよいことを理解されたい。
【0098】
送信/受信エレメント1222は、エアインターフェース1216を介して基地局(たとえば、基地局1214a)に信号を送信する、または基地局から信号を受信するように構成することができる。たとえば、一実施形態では、送信/受信エレメント1222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とすることができる。他の実施形態では、送信/受信エレメント1222は、たとえばIR信号、UV信号、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/ディテクタとすることができる。他の実施形態では、送信/受信エレメント1222は、RF信号と光信号を共に送信および受信するように構成されてもよい。送信/受信エレメント1222は、任意の組合せの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いことを理解されたい。
【0099】
さらに、送信/受信エレメント1222は、図12Bに単一のエレメントとして示されているが、WTRU1202は、任意の数の送信/受信エレメント1222を含むことができる。より具体的には、WTRU1202は、MIMO技術を使用することができる。したがって、一実施形態では、WTRU1202は、エアインターフェース1216を介して無線信号を送信および受信するために2つ以上の送信/受信エレメント1222(たとえば、複数のアンテナ)を含むことができる。
【0100】
トランシーバ1220は、送信/受信エレメント1222によって送信しようとする信号を変調するように、また送信/受信エレメント1222によって受信される信号を復調するように構成することができる。上記で指摘したように、WTRU1202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1220は、たとえばUTRAおよびIEEE802.11など複数のRATを介してWTRU1202が通信することを可能にするために複数のトランシーバを含むことができる。
【0101】
WTRU1202のプロセッサ1218は、スピーカ/マイクロフォン1224、キーパッド1226、および/またはディスプレイ/タッチパッド1228(たとえば、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)に結合されてもよく、それらからユーザ入力データを受け取ることができる。また、プロセッサ1218は、ユーザデータをスピーカ/マイクロフォン1224、キーパッド1226、および/またはディスプレイ/タッチパッド1228に出力することができる。さらに、プロセッサ1218は、非取外し式メモリ1206および/または取外し式メモリ1232など、任意のタイプの好適なメモリからの情報にアクセスし、それらにデータを記憶させることができる。非取外し式メモリ1206は、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読出し専用メモリ(ROM)、ハードディスク、または任意の他のタイプのメモリ記憶装置を含むことができる。取外し式メモリ1232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1218は、サーバ上または家庭用コンピュータ(図示せず)上など、物理的にWTRU1202上に位置しないメモリからの情報にアクセスし、それらにデータを記憶させることができる。
【0102】
プロセッサ1218は、電源1234から電力を受け取ることができ、WTRU1202内の他の構成要素に電力を分配し、かつ/またはその電力を制御するように構成することができる。電源1234は、WTRU1202に給電するための任意の好適なデバイスとすることができる。たとえば、電源1234は、1つまたは複数の乾電池(たとえば、ニッケルカドミウム(NiCd)、ニッケル亜鉛(NiZn)、ニッケル水素(NiMH)、リチウムイオン(Li−ion)など)、太陽電池、燃料電池などを含むことができる。
【0103】
また、プロセッサ1218は、WTRU1202の現在位置に関する位置情報(たとえば、経度および緯度)を提供するように構成することができるGPSチップセット1236に結合されてもよい。GPSチップセット1236からの情報に加えて、またはその代わりに、WTRU1202は、エアインターフェース1216を介して基地局(たとえば、基地局1214a、1214b)から位置情報を受信し、かつ/または近くの2つ以上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決定することができる。WTRU1202は、一実施形態と一貫したまま任意の好適な位置決定方法により位置情報を獲得することができることを理解されたい。
【0104】
さらに、プロセッサ1218は他の周辺機器1238に結合されてもよく、それらの周辺機器1238は、追加の特徴、機能、および/または有線もしくは無線コネクティビティを提供する1つまたは複数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。たとえば、周辺機器1238は、加速度計、電子コンパス(e−compass)、衛星トランシーバ、デジタルカメラ(写真または映像用)、ユニバーサルシリアルバス(USB)ポート、振動デバイス、テレビトランシーバ、ハンドフリー用ヘッドセット、Bluetooth(登録商標)モジュール、周波数変換(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などを含むことができる。
【0105】
図12Cは、一実施形態によるRAN1204およびコアネットワーク1206のシステム図である。上記で指摘したように、RAN1204は、EUTRA無線技術を使用し、エアインターフェース1216を介してWTRU1202a、1202b、1202cと通信することができる。また、RAN1204は、コアネットワーク1206と通信することができる。
【0106】
RAN1204は、高度化ノードB1240a、1240b、1240cを含むことができるが、RAN1204は、一実施形態と一貫したまま任意の数の高度化ノードBを含むことができることを理解されたい。高度化ノードB1240a、1240b、1240cは、それぞれが、エアインターフェース1216を介してWTRU1202a、1202b、1202cと通信するために1つまたは複数のトランシーバを含むことができる。一実施形態では、高度化ノードB1240a、1240b、1240cは、MIMO技術を実装することができる。したがって、たとえば高度化ノードB1240aは、複数のアンテナを使用し、WTRU1202aに無線信号を送信し、WTRU1202aから無線信号を受信することができる。[0165]高度化ノードB1240a、1240b、1240c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、無線リソース管理判断、ハンドオーバ判断、アップリンクおよび/またはダウンリンク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することができる。図12Cに示されているように、高度化ノードB1240a、1240b、1240c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。
【0107】
図12Cに示されているコアネットワーク1206は、無線通信移動管理装置(MME)1242、サービングゲートウェイ1244、およびパケットデータネットワーク(PDN)ゲートウェイ1246を含むことができる。前述の要素のそれぞれはコアネットワーク1206の一部として示されているが、これらの要素のいずれか1つがコアネットワークオペレータ以外の企業体(entity)によって所有および/または運営されてもよいことを理解されたい。
【0108】
MME1242は、Siインターフェースを介してRAN1204内の高度化ノードB1242a、1242b、1242cのそれぞれに接続されてもよく、制御ノードとして働くことができる。たとえば、MME1242は、WTRU1202a、1202b、1202cのユーザを認証すること、ベアラの活動化/非活動化、WTRU1202a、1202b、1202cの初期アタッチ中に特定のサービングゲートウェイを選択することなどの責任を担うことができる。また、MME1242は、RAN1204と、GSMまたはWCDMAなど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。
【0109】
サービングゲートウェイ1244は、Siインターフェースを介してRAN1204内の高度化ノードB1240a、1240b、1240cのそれぞれに接続されてもよい。サービングゲートウェイ1244は、一般に、ユーザデータパケットをWTRU1202a、1202b、1202cに/WTRU1202a、1202b、1202cからルーティングおよび転送することができる。また、サービングゲートウェイ1244は、高度化ノードB間ハンドオーバ中にユーザプレーンをアンカリングすること、WTRU1202a、1202b、1202cにダウンリンクデータが使用可能であるときページングをトリガすること、およびWTRU1202a、1202b、1202cのコンテキストを管理および記憶することなど、他の機能を実施することもできる。
【0110】
また、サービングゲートウェイ1244はPDNゲートウェイ1246に接続されてもよく、PDNゲートウェイ1246は、WTRU1202a、1202b、1202cがインターネット1210などパケット交換ネットワークにアクセスすることを可能にし、WTRU1202a、1202b、1202cとIP対応デバイスの間の通信を円滑にすることができる。
【0111】
コアネットワーク1206は、他のネットワークとの通信を円滑にすることができる。たとえば、コアネットワーク1206は、PSTN1208など回線交換網に対するアクセスをWTRU1202a、1202b、1202cに提供し、WTRU1202a、1202b、1202cと従来の陸線通信デバイスとの間の通信を円滑にすることができる。たとえば、コアネットワーク1206は、コアネットワーク1206とPSTN1208の間のインターフェースとして働くIPゲートウェイ(たとえば、IPマルチメディアサブシステム(IMS)サーバ)を含むことができ、またはそのIPゲートウェイと通信することができる。さらに、コアネットワーク1206は、ネットワーク1212に対するアクセスをWTRU1202a、1202b、1202cに提供することができ、ネットワーク1212は、他のサービスプロバイダによって所有および/または運営される他の有線もしくは無線ネットワークを含むことができる。
【0112】
上記では特徴および要素が特定の組合せで述べられているが、各特徴および要素は、単独で、または他の特徴および要素との任意の組合せで使用することができることを、当業者なら理解するであろう。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のコンピュータ可読媒体内に組み込まれる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で実施することができる。コンピュータ可読媒体の例は、(有線接続または無線接続を介して伝送される)電子信号、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、それだけには限らないが、読取り専用メモリ(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取外し式ディスクなど磁気媒体、光磁気媒体、ならびにCD−ROMディスクおよびデジタル多目的ディスク(DVD)など光媒体を含む。ソフトウェアと関連付けられたプロセッサを使用し、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に、無線周波数トランシーバを実装することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
異なる無線アクセス技術を使用する複数のネットワークに渡って支援を提供するための方法であって、
第1のクライアントデバイスから第1の無線アクセス技術を介して共通のプロトコルを使用して情報を収集するステップと、
前記第1のクライアントデバイスから収集された前記情報を、第2のクライアントデバイスに関連付けられた情報と融合するステップと、
前記融合済みの情報に基づいて、前記支援を提供するために第2の無線アクセス技術を介して前記第1のクライアントデバイスによって実施すべきアクションを決定するステップと、
前記共通のプロトコルを使用して、前記アクションを実施するために前記第1のクライアントデバイスに命令を送るステップと
を具えたことを特徴とする方法。
【請求項2】
前記第1のクライアントデバイスは第1のネットワークに関連付けられ、前記第2のクライアントデバイスは第2のネットワークに関連付けられることを特徴とする請求項1記載の方法。
【請求項3】
前記アクションは、前記第1のクライアントデバイスが前記第2のクライアントデバイスと通信し、前記第2のクライアントデバイスに構成を切り替えさせることを含むことを特徴とする請求項2記載の方法。
【請求項4】
前記アクションは、前記第1のクライアントデバイスが、前記第2のクライアントデバイスに関連付けられた動作チャネルの測定を実施することを含むことを特徴とする請求項1記載の方法。
【請求項5】
前記アクションは、前記第1のクライアントデバイスが前記第2のクライアントデバイスからの信号を求めてスキャンし、前記スキャンからの結果をレポートすることを含むことを特徴とする請求項1記載の方法。
【請求項6】
前記第1のクライアントデバイスから前記第1の無線アクセス技術を介して前記共通のプロトコルを使用してアタッチ要求を受信するステップと、
前記アタッチ要求が受け入れられたという指示を送るステップと
をさらに具えたことを特徴とする請求項1記載の方法。
【請求項7】
前記アタッチ要求は、前記第1のクライアントデバイスに関連付けられた無線アクセス技術機能、前記第1のクライアントデバイスによって提供されるサービス、または前記第1のクライアントデバイスに関連付けられた位置のうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項6記載の方法。
【請求項8】
前記第1のクライアントデバイスに関連付けられた活動状態の無線アクセス技術のインジケータをブロードキャストするステップをさらに具えたことを特徴とする請求項7記載の方法。
【請求項9】
異なる無線アクセス技術を使用する複数のネットワークに渡って支援を提供するための方法であって、
集中ゲートウェイに第1の無線アクセス技術を介して共通のプロトコルを使用して情報を送るステップと、
第2の無線アクセス技術を介してアクションを実施し前記支援を提供するために、前記集中ゲートウェイから命令を受け取るステップであって、前記命令が前記第1の無線アクセス技術を介して前記共通のプロトコルを使用して受け取られる、ステップと、
前記第2の無線アクセス技術を介して前記共通のプロトコルを使用して前記アクションを実施するステップと
を具えたことを特徴とする方法。
【請求項10】
前記アクションは、クライアントデバイスと通信し、前記クライアントデバイスに構成を切り替えさせることを含むことを特徴とする請求項9記載の方法。
【請求項11】
前記アクションは、クライアントデバイスに関連付けられた動作チャネルの測定を実施することを含むことを特徴とする請求項9記載の方法。
【請求項12】
前記アクションは、クライアントデバイスからの信号を求めてスキャンし、前記スキャンからの結果を前記集中ゲートウェイにレポートすることを含むことを特徴とする請求項9記載の方法。
【請求項13】
前記集中ゲートウェイに前記第1の無線アクセス技術を介して前記共通のプロトコルを使用してアタッチ要求を送るステップと、
前記集中ゲートウェイから前記アタッチ要求が受け入れられたという指示を受け取るステップと
をさらに具えたことを特徴とする請求項9記載の方法。
【請求項14】
前記アタッチ要求は、無線アクセス技術機能、提供されるサービス、または位置のうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項13記載の方法。
【請求項1】
異なる無線アクセス技術を使用する複数のネットワークに渡って支援を提供するための方法であって、
第1のクライアントデバイスから第1の無線アクセス技術を介して共通のプロトコルを使用して情報を収集するステップと、
前記第1のクライアントデバイスから収集された前記情報を、第2のクライアントデバイスに関連付けられた情報と融合するステップと、
前記融合済みの情報に基づいて、前記支援を提供するために第2の無線アクセス技術を介して前記第1のクライアントデバイスによって実施すべきアクションを決定するステップと、
前記共通のプロトコルを使用して、前記アクションを実施するために前記第1のクライアントデバイスに命令を送るステップと
を具えたことを特徴とする方法。
【請求項2】
前記第1のクライアントデバイスは第1のネットワークに関連付けられ、前記第2のクライアントデバイスは第2のネットワークに関連付けられることを特徴とする請求項1記載の方法。
【請求項3】
前記アクションは、前記第1のクライアントデバイスが前記第2のクライアントデバイスと通信し、前記第2のクライアントデバイスに構成を切り替えさせることを含むことを特徴とする請求項2記載の方法。
【請求項4】
前記アクションは、前記第1のクライアントデバイスが、前記第2のクライアントデバイスに関連付けられた動作チャネルの測定を実施することを含むことを特徴とする請求項1記載の方法。
【請求項5】
前記アクションは、前記第1のクライアントデバイスが前記第2のクライアントデバイスからの信号を求めてスキャンし、前記スキャンからの結果をレポートすることを含むことを特徴とする請求項1記載の方法。
【請求項6】
前記第1のクライアントデバイスから前記第1の無線アクセス技術を介して前記共通のプロトコルを使用してアタッチ要求を受信するステップと、
前記アタッチ要求が受け入れられたという指示を送るステップと
をさらに具えたことを特徴とする請求項1記載の方法。
【請求項7】
前記アタッチ要求は、前記第1のクライアントデバイスに関連付けられた無線アクセス技術機能、前記第1のクライアントデバイスによって提供されるサービス、または前記第1のクライアントデバイスに関連付けられた位置のうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項6記載の方法。
【請求項8】
前記第1のクライアントデバイスに関連付けられた活動状態の無線アクセス技術のインジケータをブロードキャストするステップをさらに具えたことを特徴とする請求項7記載の方法。
【請求項9】
異なる無線アクセス技術を使用する複数のネットワークに渡って支援を提供するための方法であって、
集中ゲートウェイに第1の無線アクセス技術を介して共通のプロトコルを使用して情報を送るステップと、
第2の無線アクセス技術を介してアクションを実施し前記支援を提供するために、前記集中ゲートウェイから命令を受け取るステップであって、前記命令が前記第1の無線アクセス技術を介して前記共通のプロトコルを使用して受け取られる、ステップと、
前記第2の無線アクセス技術を介して前記共通のプロトコルを使用して前記アクションを実施するステップと
を具えたことを特徴とする方法。
【請求項10】
前記アクションは、クライアントデバイスと通信し、前記クライアントデバイスに構成を切り替えさせることを含むことを特徴とする請求項9記載の方法。
【請求項11】
前記アクションは、クライアントデバイスに関連付けられた動作チャネルの測定を実施することを含むことを特徴とする請求項9記載の方法。
【請求項12】
前記アクションは、クライアントデバイスからの信号を求めてスキャンし、前記スキャンからの結果を前記集中ゲートウェイにレポートすることを含むことを特徴とする請求項9記載の方法。
【請求項13】
前記集中ゲートウェイに前記第1の無線アクセス技術を介して前記共通のプロトコルを使用してアタッチ要求を送るステップと、
前記集中ゲートウェイから前記アタッチ要求が受け入れられたという指示を受け取るステップと
をさらに具えたことを特徴とする請求項9記載の方法。
【請求項14】
前記アタッチ要求は、無線アクセス技術機能、提供されるサービス、または位置のうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項13記載の方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12A】
【図12B】
【図12C】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12A】
【図12B】
【図12C】
【公表番号】特表2013−516912(P2013−516912A)
【公表日】平成25年5月13日(2013.5.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−548111(P2012−548111)
【出願日】平成23年1月6日(2011.1.6)
【国際出願番号】PCT/US2011/020331
【国際公開番号】WO2011/085073
【国際公開日】平成23年7月14日(2011.7.14)
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.ZIGBEE
2.GSM
3.WCDMA
【出願人】(510030995)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 (229)
【Fターム(参考)】
【公表日】平成25年5月13日(2013.5.13)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年1月6日(2011.1.6)
【国際出願番号】PCT/US2011/020331
【国際公開番号】WO2011/085073
【国際公開日】平成23年7月14日(2011.7.14)
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.ZIGBEE
2.GSM
3.WCDMA
【出願人】(510030995)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 (229)
【Fターム(参考)】
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