JP5427958B2 - ローカルｉｐアクセスのための相関ｉｄ - Google Patents

Description

本発明は、ＬＩＰＡ（Ｌｏｃａｌ ＩＰ Ａｃｃｅｓｓ）として知られているローカルＩＰアクセスに関する。ＬＩＰＡは、移動通信ネットワークの特徴であり、３ＧＰＰのリリース１０（特に、３ＧＰＰ ＴＳ ２２．２２０ Ｖ１０．０．０，２００９−０９の５．７．１章を参照）で紹介された。

インターネットの世界と電気通信の世界の漸進的な統合により、インターネットで提供されるほとんどのサービスが携帯電話で利用可能になり、逆に音声サービスはインターネット（ボイスオーバーＩＰ）で利用可能になった。また、固定通信と移動通信の融合は、セルラネットワーク（例えば、移動する場合）及びローカルネットワーク（例えば、家にいる場合のホームネットワーク、又は企業ネットワーク、又はホットスポットなど）のどちらにも接続可能な単一の通信機器を提案することを目的とする。固定通信と移動通信の融合が広く普及しているわけではないが、多くの通信機器が既にセルラネットワークにアクセスするための無線インタフェース、及びローカルネットワークにアクセスするための無線インタフェースの両方を有する。しかしながら、前記２つの無線インタフェースはほとんどが独立して用いられる（すなわち、ユーザはユーザ自身が用いる無線技術を、明示的であれ黙示的であれ、手動で選択する）。２つの無線インタフェースを有するには、通信機器が２つの異なる通信技術（例えば、ＷＬＡＮインタフェース及びセルラ無線インタフェース）を内蔵することが求められ、これは、よりコストがかかり、より多くの空間を占め（大きさ及び重さは重要な特徴であるにもかかわらず）、２つの無線インタフェースに電源を供給する必要があるので多くのエネルギーを消費し、これは通信機器の自律性を減少させる（また、バッテリ寿命を短縮させる）。

セルラネットワークは、非常に広いカバレッジを提供するので、非常に便利である（例えば、ＧＳＭ（登録商標）ユーザは一般的にほぼ全世界で電話をかけることができる）。しかしながら、その帯域幅は、一般的に（一般的にホームネットワークのための光ファイバ、ＤＳＬ又はケーブルなどの高速接続によりインターネットに接続される）ローカルネットワークのユーザに提供される帯域幅に比べて低い。また、これらは一般的に使用するにはより高価である。広範囲なカバレッジにもかかわらず、セルラネットワークは常に利用できるわけではない。例えば、ある遠隔地（農村地域や非常に小さな村など）、又はセルラネットワークの信号が届かない屋内位置（地下室、多くの壁に囲まれた部屋など）では利用することができない。

代替ネットワークアクセス（一般的に有線ネットワーク）が利用可能な場合、セルラネットワークの利用不可能地域を緩和するために、フェムトセルと呼ばれる小さいセルラ基地局を使用することができる。フェムトセルは、一般的にエンドユーザ自身により設置される単純な機器である。フェムトセルは、（これらと通信するために正規のセルラネットワークの無線インタフェースを使用することのできる）通信機器に対してセルラネットワークのように動作し、代替ネットワークアクセス（光ファイバ、ＤＳＬ又はケーブル加入によるインターネットアクセスなど）によりセルラネットワークオペレータのコアネットワークにアクセスする。フェムトセルは、いかなるタイプのセルラネットワーク技術（例えば、ＷＣＤＭＡ、ＧＳＭ（登録商標）、ＣＤＭＡ２０００、ＴＤ−ＳＣＤＭＡ、ＷｉＭＡＸ又はＬＴＥ技術）のためにも開発可能である。３ＧＰＰはＨｅＮＢ（Ｈｏｍｅ ｅＮｏｄｅ Ｂ）などの３Ｇフェムトセルを示し、ＬＴＥにおいてフェムトセルの適切な用語はＨｅＮＢ（Ｈｏｍｅ ｅＮｏｄｅ Ｂ）である。フェムトセルは事実上「ホーム」セルラ基地局である。

音声サービスにおける固定通信と移動通信の融合の観点から、フェムトセルを使用することは、通信機器に２つの無線技術を内蔵することに比べて好ましい代替技術であるが、これは、通信機器が、より実現が簡単になり、より小さく軽く安価になり、さらなるバッテリ自律性をもたらすからである。

ＬＩＰＡは、さらに一歩進んで、フェムトセルにより（音声だけでなく、様々な種類のＩＰベースのサービスのための）ホームベースのネットワークに通信機器からのアクセスを提供することを目的とする。ホームベースのネットワークは、事実上任意のローカルネットワーク（例えば、住居地域若しくはオフィス環境、又は共用のホットスポットで使用可能）であるため、個人の家庭（ホーム）にあるネットワークである必要はない（「ホーム」という用語は広範囲な意味で理解されるべきであり、同じことは「ホーム」セルラ基地局などの他の表現にも適用される）。

ＬＩＰＡの初期仕様は既に利用可能であるが、全ての問題が解決されたわけではないので、ＬＩＰＡの仕様は拡張を続けている。よって、ＬＩＰＡは３ＧＰＰにおける標準化活動の課題である。ＬＩＰＡの様々な側面が、これらの目標を達成する方法についての言及もなく、まだ解決しなければならない課題として示されている。

３ＧＰＰで現在研究されているＬＩＰＡソリューションの一分類は「ローカルＰＤＮ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）接続に依存するソリューション」と呼ばれる。このタイプのソリューションでは解決されていない様々な問題がある。

技術報告書３ＧＰＰ ＴＲ ２３．８ｘｙ ｖ０．２．０（「Ｌｏｃａｌ ＩＰ Ａｃｃｅｓｓ ａｎｄ Ｓｅｌｅｃｔｅｄ ＩＰ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｏｆｆｌｏａｄ」）は、フェムトセルとマクロセルの両方のためのＳＩＰＴＯ（Ｓｅｌｅｃｔｅｄ ＩＰ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｏｆｆｌｏａｄ）に関する構造的ソリューションの研究であるだけでなく、フェムトセル（ホームＮｏｄｅＢ又はホームｅＮｏｄｅＢ）からホームベースのネットワークへのＬＩＰＡのための構造的ソリューションの研究である。前記技術報告書の番号２３．８ｘｙは、本特許出願において主張する優先権のうち最初の特許出願（ＵＳ６１／３７５，０１６）が行われた際（２００９年１１月２日）、ＬＩＰＡに関する技術報告書のための臨時番号であった。これには、後で３ＧＰＰ委員会により永久的なＴＲ番号が与えられた（ＴＲ ２３．８２９）。この文書の全てのバージョンは３ＧＰＰウェブサイトに永久的な名前で保存されている。ＴＲ ２３．８２９ ｖ０．２．０は、本出願の優先日以降、本発明の発明者により３ＧＰＰに提出された技術的な貢献により更新された。最初の優先権明細書が出願された際に当該技術報告書で研究されていたＬＩＰＡソリューションは大きく２つのカテゴリーに要約することができる。第一は、ローカルＰＤＮ接続を利用してＨｅＮＢ内で行われるトラフィックブレイクアウトに基づいたソリューションに関するものであり、第二は、ＮＡＴ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）に依存するソリューションに関するものである。

第一のカテゴリーは本発明の観点から特に関係のあるものである。前記技術報告書は、研究段階にあったので、本出願の優先日には前記標準で合意した完全な構造を含んでいない。その代わりに、構造的要求事項のリスト、構造的原理、解決されていない問題、及び当該問題に対して提案されたソリューションを含む。図１は、前記技術報告書によるローカルＰＤＮ接続を利用したＨｅＮＢのためのＬＩＰＡソリューションに対する実行可能な構造的要求事項を強調している。

以下、図１による実行可能なＬＩＰＡ要求事項を記述する。ローカルＰＤＮゲートウェイ（Ｌ−ＧＷ（Ｌｏｃａｌ Ｇａｔｅｗａｙ））機能は、ＨｅＮＢに結び付けられれている（例えば、これはＨｅＮＢに内蔵されてもよく、各機能が該当機器に内蔵されてもよく、両機器は同じ地理的位置にある）。ローカルＰＤＮゲートウェイは、ホームベースのネットワークに対する直接ＩＰアクセスを提供する。ＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）及びＳＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ ＧａｔｅＷａｙ）ノードは、オペレータのＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）に位置する。ＳｅＧＷ（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｇａｔｅｗａｙ）ノードは、オペレータのコアネットワークのエッジに位置する。その役割は、一般的に異なるプロバイダによって所有されるので不安定であると考えられるＩＰバックホールネットワークを介してＨｅＮＢと安定した結合を維持するためのものである。（一般的にＮＡＴ装置として動作する）ホームルータは、通常、現在のＤＳＬ又はケーブル接続配置から分かるように、ホームベースのネットワーク及びＩＰバックホールネットワークのエッジに位置する。オペレータのコアネットワークに位置する外部のＰＧＷ（ＰＤＮ Ｇａｔｅｗａｙ）からなる図１に示すエレメント（選択可能）を有することも可能である。当該エレメントは、ホームベースのネットワークへのアクセスと並行して、ユーザがオペレータにより提供されるサービスへのアクセスを必要とする場合に使用される。

３ＧＰＰ ＴＲ ２３．８ｘｙ ｖ０．２．０は、前述した構造形態を有する以下の解決されていない問題を特定するものである。

このような観点から解決する必要がある１つの問題は、最適のデータ経路の確立に必要な信号情報の定義を含む（これは、「最適のルーティング」又は「最適化されたルーティング情報の問題」と呼ばれる）。より具体的には、アクティブ状態のＵＥにおいて、ＬＩＰＡトラフィックに使用されるＥＰＳ／ＵＭＴＳベアラのルーティングを最適化してユーザプレーンがコアＳＧＷ及びＳＧＳＮを迂回するようにするためのメカニズムを発見する必要があった。まだ解決されていない問題は、特に直接経路を確立するためにＨｅＮＢ及びＬ−ＧＷにより使用可能な情報の形態である（「最適化されたルーティング情報の問題」）。具体的には、特定のＵＥにおいては、ホームベースのネットワーク（すなわち、Ｌ−ＧＷ）に向かうアップリンクパケットと外部のＰＧＷに向かうアップリンクパケットを区別するためにＨｅＮＢにより使用可能な情報の種類が分からなかった。特定のＵＥにおいては、適切な無線ベアラでＬ−ＧＷから受信したダウンリンクパケットをマッピングするためにＨｅＮＢにより使用される情報の種類も分からなかった。

他の問題は、前記提案されたソリューションにおいては、ローカルブレイクアウト地点（Ｌ−ＧＷ）がプライベートアドレス領域、例えばＮＡＴゲートウェイの背後に位置する場合に動作すると予想されるという点である（これは、「ＮＡＴ問題」又は「ＮＡＴ装置の背後での動作」と呼ばれる）。

さらに他の問題は、バックホールオペレータが合法的な遮断を行うようにサポートする方法である（「合法的な遮断の問題（Ｌａｗｆｕｌ Ｉｎｔｅｒｃｅｐｔ ｉｓｓｕｅ）」と呼ばれる）。

このような構造でページングが動作する方法は、ＴＲ ２３．８ｘｙから抜粋したようにまだ解決されていない問題である。「ＩＤＬＥモードのダウンリンクパケットバッファリング及びネットワークトリガサービス要求手順の開始がＨ（ｅ）ＮＢに対してローカルであるべきか否か、又はその機能がコアネットワークにあるべきか否かはＦＦＳであり、１つのＵＥ当たり２つのＳＧＷ（一方はコアネットワークにあり、他方はＨ（ｅ）ＮＢサブシステムにある）に至るので、これは現在のＴＳ ２３．４０１構造の原理とは合わない」
リリース９９以降は、３ＧＰＰ規格は、任意のマクロセルからプライベート企業ネットワーク（イントラネット）へのアクセスのための規定を提供する。これは、ネットワークベースのＶＰＮアクセスとも呼ばれる。

ＬＩＰＡにより、企業から離れず、企業ネットワークに対する全てのトラフィックがローカルルーティングされる方法で、フェムトセルから企業ネットワークにアクセスすることが可能になった。

マクロシナリオとフェムトシナリオの主な相違点は、イントラネットの進入地点を示すゲートウェイにある。マクロシナリオにおいて、端末は、オペレータのＥＰＣの一部であり、イントラネットの進入地点に第２層トンネルを予め確立したＰＧＷに対するＰＤＮ接続を確立する。逆に、フェムトセルシナリオにおいて、端末は、企業ネットワーク内に存在するＬ−ＧＷへの接続を確立する。

どちらの場合も同じＡＰＮ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ Ｎａｍｅ）が企業ネットワークにアクセスするために使用されると仮定すると、端末が企業のフェムトセル又は他の所から接続を確立しているか否かによって、正しいゲートウェイを選択する際にＥＰＣをサポートするためにいくつかの追加情報が要求される。

図２は、ＵＥがマクロセル（ｅＮｏｄｅＢ−ｅＮＢ）又はフェムトセル（ホームｅＮｏｄｅＢ−ＨｅＮＢ）のいずれか一方を介して企業ネットワークにアクセスするシナリオを示すものである。

マクロセルを介したＶＰＮアクセスにおいて、ＰＤＮ接続の確立のための信号経路は、ＵＥからＰＧＷまでの（二重実線の）矢印で示す。ＭＭＥは、ＵＥから受信したＰＤＮ接続要求に基づいて、３ＧＰＰ ＴＳ ２３．４０１（「Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ ｆｏｒ ３ＧＰＰ ａｃｃｅｓｓ」）に記述されたようなＨＳＳの加入レコードに対して、ＵＥにより要求されたＡＰＮを確認する。前記ＵＥが前記要求されたＡＰＮにアクセスするために認証されると、前記ＭＭＥは、ＡＰＮ−ＦＱＤＮ、すなわち、３ＧＰＰ ＴＳ ２３．００３（「Ｎｕｍｂｅｒｉｎｇ， Ａｄｄｒｅｓｓｉｎｇ ａｎｄ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ」）及び３ＧＰＰ ＴＳ ２９．３０３（「Ｄｏｍａｉｎ Ｎａｍｅ Ｓｙｓｔｅｍ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ； Ｓｔａｇｅ ３」）に規定されたＡＰＮサブストリングで構成された完全修飾ドメイン名（Ｆｕｌｌｙ Ｑｕａｌｉｆｉｅｄ Ｄｏｍａｉｎ Ｎａｍｅ）のＤＮＳ解決に依存してＰＧＷ選択を行う。

例えば、ＶＰＮアクセスのためのＡＰＮが「ｃｏｍｐａｎｙＡＢＣｖｐｎ」の場合、ＤＮＳ解決に使用される該当ＡＰＮ−ＦＱＤＮは一般的に次のように構成される。

「ｃｏｍｐａｎｙＡＢＣｖｐｎ．ｅｐｃ．ｍｎｃ０１５．ｍｃｃ２３４．３ｇｐｐｎｅｔｗｏｒｋ．ｏｒｇ」
逆に、ＬＩＰＡを介した企業アクセスにおいて、ＰＤＮ接続の確立のための信号経路は、ＵＥからＬ−ＧＷまでの（二重点線の）矢印で示す。この場合、ＭＭＥは、ＡＰＮ−ＦＱＤＮに基づいて通常のＤＮＳ解決を無効にし、前記ＡＰＮ以外の又は前記ＡＰＮに追加される情報に基づいてＬ−ＧＷ選択を行う必要がある。

最初の優先権明細書が出願された時点では、３ＧＰＰ ＴＲ ２３．８２９ ｖ１．１．０（「ＬＩＰＡ ａｎｄ ＳＩＰＴＯ」）に記述されたＬ−ＧＷ選択のための２つの選択方法があったが、どちらを規格化すべきかについての合意はなかった。一方の提案は、ＲＡＮ（Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）（すなわち、ＨｅＮＢ）からシグナリングされたＬ−ＧＷアドレスを有することである。他方の提案は、フェムトセルのＣＳＧ（Ｃｌｏｓｅｄ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｇｒｏｕｐ）識別子を含むＦＱＤＮからなるＤＮＳベースの解決を使用することである。

単純化のために、図２はＬＩＰＡアクセスにおいてもＳＧＷが企業ネットワークの外部に位置すると仮定する。これは１つの可能性であるが、図３に示すように、ＬＩＰＡアクセスにおいて、システムは企業ネットワーク（図３のＬ−ＳＧＷ）内に存在してＬ−ＧＷに結び付けられているＳＧＷを選択する可能性がある。

現在のソリューションは、同じＡＰＮがマクロセルとフェムトセルの両方を介して企業ネットワークにアクセスするために使用される場合に問題がある。事実上、ゲートウェイ選択は、端末が企業のフェムトセル又は他の所からＰＤＮ接続の確立を要求しているか否かによるため、ＰＧＷ／ＬＧＷ選択を行うＭＭＥは、どのゲートウェイを選択するかが分からない。ＡＰＮは、ＰＤＮ接続要求が発信されるＣＳＧに関係なく、「ＬＩＰＡ ｏｎｌｙ」であるか、「ＬＩＰＡ ｐｒｏｈｉｂｉｔｅｄ」であるか、「ＬＩＰＡ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｌ」であるか識別される。

ＭＭＥは、全てのＵＥ関連信号メッセージにおいてＲＡＮから提供されるＣＳＧ ＩＤにより、端末がフェムトセル内にあるか否かが分かる。しかしながら、（最初の優先権明細書が出願された時点では、）ユーザの加入レコードは、前記要求されたＡＰＮと前記ＵＥが現在存在するフェムトセルのＣＳＧ ＩＤ間の可能性のある関連に関するいかなる情報も提供しない。

ＵＥがフェムトセルから企業ＡＰＮを要求する毎にＭＭＥが企業Ｌ−ＧＷを選択する場合は、図４に示すようなエラーが発生し得る。つまり、ユーザがユーザのホームフェムトセル（居住地のフェムトセル）を介して企業ＡＰＮにＰＤＮ接続を要求するシナリオを考えてみる。この場合、ＭＭＥは、企業ネットワーク（ＵＥからＬ−ＧＷまでの二重点線の矢印）に存在するＬ−ＧＷを選択してはならず、その代わりに、ＵＥがマクロセルにある場合と同様の方式でＰＧＷ（ＵＥからＰＧＷまでの二重実線の矢印）を選択しなければならない。

特定のＨＳＳデータを説明する３ＧＰＰ ＴＳ ２３．４０１の表５．７．１−１も本発明の理解のために有用であるので以下に示す。

本発明は、上記状況を改善するためのものである。

本発明は、特にホームセルラ基地局（ＬＴＥ環境のホームｅＮｏｄｅＢ）に関し、前記ホームセルラ基地局は、ユーザ装置（セルラフォンなど）と通信する無線インタフェースと、ローカルＩＰネットワークへのアクセスを提供するローカルゲートウェイと通信するローカルインタフェースと、サービングゲートウェイと通信するユーザプレーンインタフェースと、制御ノードと通信する制御プレーンインタフェースとを含む。前記ホームセルラ基地局は、前記ホームセルラ基地局と前記ローカルゲートウェイ間の直接ユーザプレーン経路を許容する第１相関ＩＤを得るために設定された選択モジュールをさらに含み、前記第１相関ＩＤは、前記ローカルＩＰネットワークへのアクセスを提供するベアラを確立する毎に、前記制御プレーンインタフェース（Ｓ１−ＭＭＥ）を介して得られる。ユーザプレーンは実際のユーザデータの送信を扱うのに対して、制御プレーンはユーザプレーン機能の制御及びサポートのためのプロトコルで構成される（これは特に通信を確立するために信号を扱う）。ＬＴＥコンテキストにおいて、制御プレーンは３ＧＰＰ ＴＳ ２３．４０１ Ｖ１０．０．０の５．１．１章に定義されている。ＬＩＰＡコンテキストにおいて前記ホームセルラ基地局での改善されたルーティングを可能にするので、前記ホームセルラ基地局は有利である。通信を確立する際にはどうしても「トロンボーン」経路を必要とするが、一旦通信が設定されるとトロンボーン経路は使用されなくなるため、トロンボーンでユーザプレーンパケットを前後移動させる必要がないので、有利である。

可能な一実施形態によれば、前記ホームセルラ基地局の選択モジュールは、前記無線インタフェースを介して前記ユーザ装置にダウンリンクＩＰパケットを送信する無線ベアラを決定するために、前記ローカルインタフェースで第２相関ＩＤと共に前記ダウンリンクＩＰパケットを受信する際に、前記第１相関ＩＤと前記第２相関ＩＤがマッチするように設定される。前記第１相関ＩＤは、一般的に通信を確立する際に全体を通じて１回受信されるが、前記第２相関ＩＤは、各パケットに含まれており、パケットを適切にルーティングするために相関ＩＤのマッチングを可能にする。前記パケットは、（ユーザ装置からのアップリンクパケットとは反対に）ダウンリンクパケット、すなわち受信先がユーザ装置であるパケットである。前記ホームセルラ基地局から前記ユーザ装置までは多数の無線ベアラがあり得る。本実施形態においては、適切なベアラの選択を可能にする。また、本実施形態は、単純な相関ＩＤにより、パケットフィルタの一種であるＤＬ−ＴＦＴ（ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｔｒａｆｆｉｃ ｆｌｏｗ ｔｅｍｐｌａｔｅ）などの複雑な機能を必要としないため、有利である。このような複雑な作業（従来のＨｅＮＢの第２層の機能とは対照的に、第３層の機能を必要とする作業など）は、例えばＰＧＷ（ＬＩＰＡのＬ−ＧＷ）及び／又はＵＥにさせることができる。

他の実施形態によれば、前記ホームセルラ基地局の選択モジュールは、前記無線インタフェースを介して前記ユーザ装置にダウンリンクＩＰパケットを送信する無線ベアラを決定するために、前記ローカルＩＰネットワークへのアクセスを提供するベアラを確立する毎に、前記第１相関ＩＤを前記ローカルインタフェースを介して前記ローカルゲートウェイに送信し、前記ダウンリンクＩＰパケットのベアラバインディング時に前記ローカルゲートウェイにより識別された第２相関ＩＤと前記第１相関ＩＤのマッチングを前記ローカルゲートウェイに委任するように設定される。前記第２相関ＩＤは、前記ローカルゲートウェイ内で識別されるが、前記第１相関ＩＤは、前記ホームセルラ基地局に受信される。また、本実施形態は、前記ローカルゲートウェイが前記ホームセルラ基地局の代わりにマッチングを行った後にそれに応じて前記ホームセルラ基地局に通知するようにするため、有利である。前記第１及び第２相関ＩＤを（前記ホームセルラ基地局及び前記ローカルゲートウェイ以外の）第三者に送信して前記第三者にマッチングを行わせることができる。全ての変形例において、前記パケットを前記第１相関ＩＤに（マッチするように）リンクすることにより、前記マッチングを前記ホームセルラ基地局に通知することができる。前記ホームセルラ基地局は、前記第１相関ＩＤを知っていてこれを特定のベアラ（問題となる通信の確立時に生成されたベアラ）にリンクさせることができるので、前記パケットを適切なベアラに送信することができる。ＧＴＰを用い、ＥＰＳベアラはＵＥとＨｅＮＢ間の無線ベアラ、ｅＮＢとＳＧＷ間のＳ１ベアラ、及びＳＧＷとＰＧＷ（又は、ＬＩＰＡの場合はＬ−ＧＷ）間のＳ５／Ｓ８ベアラなどの異なるベアラを含むことに留意すべきである。これらのベアラ間にはそれぞれ一対一の関係がある。最新技術において、前記ＨｅＮＢは単にＳ１ベアラ及び無線ベアラをマッピングするが、本発明においては、（例えば、Ｓ５ ＰＧＷ ＴＥＩＤ相関ＩＤにより）前記ＨｅＮＢ内で無線ベアラ、Ｓ１ベアラ、及びＳ５ベアラをマッピングすることができる。マッピングを行う方法は様々であり、例えば、無線ベアラはＳ５ベアラに直接マッピングしてもよく、前記マッピングは中間Ｓ１ベアラを介して行われるようにしてもよい。共に関連する全てのベアラは、表で１ラインに異なる項目（例えば、ベアラＩＤ）で示すことができるので、そのラインの任意のいかなるエレメントもそのラインの他のエレメントとマッピングすることができる（当該マッピングは前記エレメントが同じラインに属することに基づく）。

可能な一実施形態によれば、前記ホームセルラ基地局の選択モジュールは、前記無線インタフェースの無線ベアラでアップリンクＩＰパケットを受信する際に、前記無線ベアラのための前記第１相関ＩＤの存在を確認するように設定される。次に、前記第１相関ＩＤが存在する場合、前記ローカルインタフェースを介して前記アップリンクＩＰパケットを送信し、前記第１相関ＩＤが存在しない場合、前記ユーザプレーンインタフェースを介して前記アップリンクＩＰパケットを送信する。特に、ＬＴＥコンテキストにおいて、本実施形態を次の方式で実現することもできる。ベアラを確立する際に、前記ＭＭＥは、前記ユーザ装置にベアラの選択のためのパケットフィルタを提供し、前記ＨｅＮＢに確立中のベアラのための相関ＩＤを提供することができる。前記ユーザ装置がパケット（アップリンクパケット）を送信する場合、適切なベアラを使用するために前記パケットフィルタを適用する。次に、前記パケットは、前記ホームセルラ基地局に受信され、ベアラのリスト及び関連第１相関ＩＤ（存在する場合）を維持する。従って、前記ホームセルラ基地局は、その特定のパケットのための相関ＩＤがあるか否かを（それが送信された特定のベアラに依存して）確認することができる。従って、前記ホームセルラ基地局は、前記ローカルゲートウェイ又は前記サービングゲートウェイに前記パケットを送信することができる。本実施形態は、アップリンクパケットの改善されたルーティングを可能にするため、有利である。

可能な一実施形態によれば、前記無線ベアラは、前記ローカルゲートウェイ上のＧＴＰベアラに該当し、前記第１相関ＩＤは、ＰＤＮ ＧＷ ＴＥＩＤ（Ｔｕｎｎｅｌ Ｅｎｄｐｏｉｎｔ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）（これは、実質的にはＰＧＷ ＴＥＩＤであり得る）を含むようにしてもよい。ＴＥＩＤは、受信ＧＴＰ−Ｕ（ＧＰＲＳ Ｔｕｎｎｅｌｌｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ − Ｕｓｅｒ）又はＧＴＰ−Ｃ（ＧＰＲＳ Ｔｕｎｎｅｌｌｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ − Ｃｏｎｔｒｏｌ）プロトコルエンティティのトンネルエンドポイントを明確に識別する。ＧＴＰトンネルの受信側は、一般的に用いる送信側に対するＴＥＩＤ値を局所的に割り当てる。ＴＥＩＤ値は、一般的にＵＴＲＡＮ（ＵＭＴＳ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）のＧＴＰ−Ｃメッセージ（又はＲＡＮＡＰ（Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐａｒｔ））を利用してトンネルエンドポイント間で交換される。ＬＩＰＡであるので、前記ＰＧＷは、事実上、前記ホームセルラ基地局に結び付けられているローカルゲートウェイである。前記ＰＧＷ ＴＥＩＤは、ベアラを確立する際に、前記サービングゲートウェイから（Ｓ１１を介して）前記ＭＭＥに送信した後、前記ＭＭＥからＳ１−ＭＭＥを介して前記ホームセルラ基地局（ＨｅＮＢ）に送信することができる。そして、前記ＰＧＷ ＴＥＩＤは、前記ホームセルラ基地局で第１相関ＩＤとして使用可能である。これは、有力なプロトコルになる可能性のあるプロトコル（ＧＴＰプロトコル）の観点から効果的なソリューションを構成するので有利である。

また、前記無線ベアラは、前記ローカルゲートウェイ上のＰＭＩＰトンネルに該当し、前記第１相関ＩＤは、ＰＧＷ ＧＲＥキーを含む（又は、ＰＧＷ ＧＲＥキーで構成される）ようにしてもよい。３ＧＰＰ ＴＳ ２３．４０１（「Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｆｏｒ ３ＧＰＰ ａｃｃｅｓｓｅｓ； Ｓｔａｇｅ ２」）に定義されたＥＰＳ構造においては、Ｓ５：ＧＴＰ（３ＧＰＰ ＴＳ ２９．２７４，「ＧＰＲＳ Ｔｕｎｎｅｌｌｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ； Ｓｔａｇｅ ３」に定義）及びＰＭＩＰ（３ＧＰＰ ＴＳ ２９．２７５，「Ｐｒｏｘｙ Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ ｐｒｏｔｏｃｏｌ； Ｓｔａｇｅ ３」に定義）に対する２つの異なるプロトコルを許容する。同じプロトコルの選択はＬＩＰＡ環境で用いることができる。ＬＴＥにおいては、ＰＭＩＰを用い、（ＧＴＰの場合とは異なり）ＰＧＷではパケットフィルタリング（「インテリジェント」作業）を行うことができないが、ＳＧＷでは可能である。ＰＭＩＰは、用語「ベアラ」を用いないが、カプセル化に基づいて同じメカニズムを実行する。よって、ＰＭＩＰで「ベアラ」を識別することが（それらが同様の方法と呼ばれないが）依然として要求される。従って、ＰＧＷ ＧＲＥを相関ＩＤとして使用するために、ＰＧＷ ＧＲＥをＳＧＷからＳ１１を介してＭＭＥに送信し、ＰＧＷ ＧＲＥをＭＭＥからＳ１−ＭＭＥを介してＨｅＮＢに送信することができる。

また、本発明は、制御ノード（ＬＴＥコンテキストにおけるＭＭＥなど）に関し、前記制御ノードは、所定のパケットデータネットワーク接続がローカルＩＰアクセスのために確立されるか否かを確認し、肯定確認時（すなわち、確立が要求される接続がＬＩＰＡアクセスとなることが推定される場合）にパケットデータネットワーク接続を管理するホームセルラ基地局に第１相関ＩＤを送信するＰＤＮ管理モジュールを含み、前記第１相関ＩＤは、前記ホームセルラ基地局とそれに結び付けられてローカルＩＰネットワークへのアクセスを提供するローカルゲートウェイ間の直接ユーザプレーンを可能にするために使用される。このような制御ノードは、移動経路を（トロンボーニングなしに）短縮することにより、データパケットのルーティングを改善するのに有用である。

さらに、本発明は、パケットデータネットワーク接続に関連するＡＰＮを受信し、前記ホームセルラ基地局に関連する限定加入者グループ（ＣＳＧ）のために許可されたＡＰＮのリストから当該ＡＰＮを確認するように設けられた許可モジュールを含む制御ノードに関する。これは、所定のＣＳＧ（例えば、企業のＣＳＧ）から所定のＡＰＮに接続するように許可されたユーザが、当該ＡＰＮに接続するように許可されていないＣＳＧ（例えば、家にある個人のＣＳＧ）から当該ＡＰＮに接続することを防止するので、有利である。これは、ＰＤＮ接続、特にホームユーザのローカルＩＰアクセスによる会社のイントラネットへのアクセスの望ましくない確立を防止するので、有利である。このような試みはどうしても失敗するが、これは会社のイントラネットに対するローカルＩＰアクセスはユーザが会社のＣＳＧ内に位置する場合にのみ可能であるからである。

前述した全ての制御ノードの実施形態の特徴を組み合わせて、前記制御ノードでＰＤＮ接続がＡＰＮ及びＣＳＧに基づいて許可されたか否かをまず確認し、その後、許可された場合、ＬＩＰＡのために確立されたか否かを確認し、それに応じて相関ＩＤを送信するようにしてもよい。

さらに、本発明は、ローカルＩＰアクセス構成情報と共に制御ノード（ＬＴＥコンテキストにおけるＭＭＥなど）を提供するように設定されたローカルＩＰアクセス管理モジュールを含むホーム加入者サーバ（ＨＳＳ）に関する。特に、前記ローカルＩＰアクセス構成情報は、各ＣＳＧに対して、前記ＣＳＧからローカルＩＰアクセスにより接続可能なパケットデータネットワークに対応するアクセスポイント名のリストを含んでもよい。前記ホーム加入者サーバは、最新技術のホーム加入者サーバに代替し、有用な情報、特に適切なＬＩＰＡアクセスのみ確立されるように制御するのに特に有用なＡＰＮ及びＣＳＧ情報を提供することにより、本発明による制御ノードと共に動作可能である。

さらに、本発明は、ホームセルラ基地局において前記ホームセルラ基地局とローカルＩＰネットワークへのアクセスを提供するローカルゲートウェイ間の直接ユーザプレーン経路を許容する第１相関ＩＤを得る段階を含む直接経路許容方法に関する。前記第１相関ＩＤは、前記ローカルＩＰネットワークへのアクセスを提供するベアラを確立する毎に、前記ホームセルラ基地局の制御プレーンインタフェース（ＬＴＥにおけるＳ１−ＭＭＥなど）を介して得られる。これは、データパケットのルーティングを改善する。

前記方法は、前記ホームセルラ基地局の無線インタフェースを介してユーザ装置にダウンリンクＩＰパケットを送信する無線ベアラを決定するために、前記ダウンリンクＩＰパケットのベアラバインディング時に前記ダウンリンクＩＰパケットを受信し、前記ローカルゲートウェイにより第２相関ＩＤを識別する段階と、前記第１相関ＩＤを前記第２相関ＩＤとマッチさせる段階とを含んでもよい。

前記方法は、前記ダウンリンクＩＰパケットが前記ホームセルラ基地局のローカルインタフェースで受信されると、前記ホームセルラ基地局が前記マッチさせる段階を行う段階を含んでもよい。また、前記方法は、前記ローカルＩＰネットワークへのアクセスを提供するベアラを確立する毎に、前記第１相関ＩＤを前記ホームセルラ基地局から前記ホームセルラ基地局のローカルインタフェースを介して前記ローカルゲートウェイに送信する段階と、前記ホームセルラ基地局に代わって前記ローカルゲートウェイにより前記第１相関ＩＤを前記第２相関ＩＤとマッチさせる段階とを含んでもよい。

前記方法は、前記ホームセルラ基地局の無線インタフェースの無線ベアラでアップリンクＩＰパケットを受信する段階と、前記無線ベアラのための第１相関ＩＤの存在を確認する段階と、前記第１相関ＩＤが存在する場合、前記ホームセルラ基地局のローカルインタフェースを介して前記アップリンクＩＰパケットを送信し、前記第１相関ＩＤが存在しない場合、前記ホームセルラ基地局のユーザプレーンインタフェース（Ｓ１−Ｕなど）を介して前記アップリンクＩＰパケットを送信する段階とを含んでもよい。

さらに、本発明は、パケットデータネットワーク接続を確立する際に制御ノードをサポートするために、ローカルＩＰアクセス構成情報をホーム加入者サーバから前記制御ノードに提供する段階を含むＰＤＮ管理方法に関する。

特に、前記ローカルＩＰアクセス構成情報は、各限定加入者グループに対して前記限定加入者グループからローカルＩＰアクセスにより接続可能なパケットデータネットワークに対応するアクセスポイント名のリストを示す情報を含んでもよい。
例えば、本願発明は以下の項目を提供する。
（項目１）
ユーザ装置（ＵＥ）と通信する無線インタフェース（ＲＩ）と、
ローカルＩＰネットワークへのアクセスを提供するローカルゲートウェイ（Ｌ−ＧＷ）と通信するローカルインタフェース（ＬＩ）と、
サービングゲートウェイ（ＳＧＷ）と通信するユーザプレーンインタフェース（Ｓ１−Ｕ）と、
制御ノード（ＭＭＥ）と通信する制御プレーンインタフェース（Ｓ１−ＭＭＥ）とを含むホームセルラ基地局（ＨｅＮＢ）であって、
前記ホームセルラ基地局（ＨｅＮＢ）は、前記ホームセルラ基地局（ＨｅＮＢ）と前記ローカルゲートウェイ（Ｌ−ＧＷ）間の直接ユーザプレーン経路を許容する第１相関ＩＤを得るために設定された選択モジュール（ＳｅｌＭｏｄ）をさらに含み、前記第１相関ＩＤは、前記ローカルＩＰネットワークへのアクセスを提供するベアラを確立する毎に、前記制御プレーンインタフェース（Ｓ１−ＭＭＥ）を介して得られることを特徴とするホームセルラ基地局（ＨｅＮＢ）。
（項目２）
前記選択モジュール（ＳｅｌＭｏｄ）は、前記無線インタフェース（ＲＩ）を介して前記ユーザ装置（ＵＥ）にダウンリンクＩＰパケットを送信する無線ベアラを決定するために、前記ローカルインタフェース（ＬＩ）で第２相関ＩＤと共に前記ダウンリンクＩＰパケットを受信する際に、前記第１相関ＩＤと前記第２相関ＩＤがマッチするように設定されることを特徴とする項目１に記載のホームセルラ基地局（ＨｅＮＢ）。
（項目３）
前記選択モジュール（ＳｅｌＭｏｄ）は、前記無線インタフェース（ＲＩ）を介して前記ユーザ装置（ＵＥ）にダウンリンクＩＰパケットを送信する無線ベアラを決定するために、前記ローカルＩＰネットワークへのアクセスを提供するベアラを確立する毎に、前記第１相関ＩＤを前記ローカルインタフェース（ＬＩ）を介して前記ローカルゲートウェイ（Ｌ−ＧＷ）に送信し、前記ダウンリンクＩＰパケットのベアラバインディング時に前記ローカルゲートウェイ（Ｌ−ＧＷ）により識別された第２相関ＩＤと前記第１相関ＩＤのマッチングを前記ローカルゲートウェイ（Ｌ−ＧＷ）に委任するように設定されることを特徴とする項目１に記載のホームセルラ基地局（ＨｅＮＢ）。
（項目４）
前記選択モジュール（ＳｅｌＭｏｄ）は、前記無線インタフェース（ＲＩ）の無線ベアラでアップリンクＩＰパケットを受信する際に、前記無線ベアラのための前記第１相関ＩＤの存在を確認し、前記第１相関ＩＤが存在する場合、前記ローカルインタフェース（ＬＩ）を介して前記アップリンクＩＰパケットを送信し、前記第１相関ＩＤが存在しない場合、前記ユーザプレーンインタフェース（Ｓ１−Ｕ）を介して前記アップリンクＩＰパケットを送信するように設定されることを特徴とする項目１〜３のいずれか１項に記載のホームセルラ基地局（ＨｅＮＢ）。
（項目５）
前記無線ベアラは、前記ローカルゲートウェイ（Ｌ−ＧＷ）上のＧＴＰベアラに該当し、前記第１相関ＩＤは、ＰＤＮ ＧＷ ＴＥＩＤを含むことを特徴とする項目２又は３に記載のホームセルラ基地局（ＨｅＮＢ）。
（項目６）
前記無線ベアラは、前記ローカルゲートウェイ（Ｌ−ＧＷ）上のＰＭＩＰトンネルに該当し、前記第１相関ＩＤは、ＰＧＷ ＧＲＥキーを含むことを特徴とする項目２又は３に記載のホームセルラ基地局（ＨｅＮＢ）。
（項目７）
所定のパケットデータネットワーク接続がローカルＩＰアクセスのために確立されるか否かを確認し、肯定確認時に当該パケットデータネットワーク接続を管理するホームセルラ基地局（ＨｅＮＢ）に第１相関ＩＤを送信するＰＤＮ管理モジュールを含む制御ノード（ＭＭＥ）であって、前記第１相関ＩＤは、前記ホームセルラ基地局（ＨｅＮＢ）とそれに結び付けられてローカルＩＰネットワークへのアクセスを提供するローカルゲートウェイ（Ｌ−ＧＷ）間の直接ユーザプレーンを可能にするために使用されることを特徴とする制御ノード（ＭＭＥ）。
（項目８）
パケットデータネットワーク接続に関連するＡＰＮを受信し、前記ホームセルラ基地局（ＨｅＮＢ）に関連する限定加入者グループ（ＣＳＧ）のために許可されたＡＰＮのリストから当該ＡＰＮを確認するように設けられた許可モジュールを含むことを特徴とする制御ノード（ＭＭＥ）。
（項目９）
ローカルＩＰアクセス構成情報と共に制御ノード（ＭＭＥ）を提供するように設定されたローカルＩＰアクセス管理モジュール（ＬＩＰＡ＿ＭＧＴ）を含むことを特徴とするホーム加入者サーバ（ＨＳＳ）。
（項目１０）
前記ローカルＩＰアクセス構成情報は、各限定加入者グループ（ＣＳＧ）に対して、前記限定加入者グループ（ＣＳＧ）からローカルＩＰアクセスにより接続可能なパケットデータネットワーク（ＰＤＮ）に対応するアクセスポイント名（ＡＰＮ）のリストを含むことを特徴とする項目９に記載のホーム加入者サーバ（ＨＳＳ）。
（項目１１）
ホームセルラ基地局（ＨｅＮＢ）において前記ホームセルラ基地局（ＨｅＮＢ）とローカルＩＰネットワークへのアクセスを提供するローカルゲートウェイ（Ｌ−ＧＷ）間の直接ユーザプレーン経路を許容する第１相関ＩＤを得る段階を含む直接経路許容方法であって、前記第１相関ＩＤは、前記ローカルＩＰネットワークへのアクセスを提供するベアラを確立する毎に、前記ホームセルラ基地局（ＨｅＮＢ）の制御プレーンインタフェース（Ｓ１−ＭＭＥ）を介して得られることを特徴とする直接経路許容方法。
（項目１２）
前記ホームセルラ基地局（ＨｅＮＢ）の無線インタフェース（ＲＩ）を介してユーザ装置（ＵＥ）にダウンリンクＩＰパケットを送信する無線ベアラを決定するために、前記ダウンリンクＩＰパケットのベアラバインディング時に前記ダウンリンクＩＰパケットを受信して前記ローカルゲートウェイ（Ｌ−ＧＷ）により第２相関ＩＤを識別する段階と、前記第１相関ＩＤを前記第２相関ＩＤとマッチさせる段階とを含むことを特徴とする項目１１に記載の直接経路許容方法。
（項目１３）
前記ダウンリンクＩＰパケットが前記ホームセルラ基地局（ＨｅＮＢ）のローカルインタフェース（ＬＩ）で受信され、前記マッチさせる段階が前記ホームセルラ基地局（ＨｅＮＢ）により行われることを特徴とする項目１２に記載の直接経路許容方法。
（項目１４）
前記ローカルＩＰネットワークへのアクセスを提供するベアラを確立する毎に、前記第１相関ＩＤを前記ホームセルラ基地局（ＨｅＮＢ）から前記ホームセルラ基地局（ＨｅＮＢ）のローカルインタフェース（ＬＩ）を介して前記ローカルゲートウェイ（Ｌ−ＧＷ）に送信する段階と、前記ホームセルラ基地局（ＨｅＮＢ）に代わって前記ローカルゲートウェイ（Ｌ−ＧＷ）により前記第１相関ＩＤを前記第２相関ＩＤとマッチさせる段階とを含むことを特徴とする項目１２に記載の直接経路許容方法。
（項目１５）
前記ホームセルラ基地局（ＨｅＮＢ）の無線インタフェース（ＲＩ）の無線ベアラでアップリンクＩＰパケットを受信する段階と、前記無線ベアラのための第１相関ＩＤの存在を確認する段階と、前記第１相関ＩＤが存在する場合、前記ホームセルラ基地局（ＨｅＮＢ）のローカルインタフェース（ＬＩ）を介して前記アップリンクＩＰパケットを送信し、前記第１相関ＩＤが存在しない場合、前記ホームセルラ基地局（ＨｅＮＢ）のユーザプレーンインタフェース（Ｓ１−Ｕ）を介して前記アップリンクＩＰパケットを送信する段階とを含むことを特徴とする項目１１〜１４のいずれか１項に記載の直接経路許容方法。
（項目１６）
パケットデータネットワーク（ＰＤＮ）接続を確立する際に制御ノード（ＭＭＥ）をサポートするために、ローカルＩＰアクセス構成情報をホーム加入者サーバ（ＨＳＳ）から前記制御ノードに提供する段階を含むことを特徴とするＰＤＮ管理方法。
（項目１７）
前記ローカルＩＰアクセス構成情報は、各限定加入者グループ（ＣＳＧ）に対して前記限定加入者グループ（ＣＳＧ）からローカルＩＰアクセスにより接続可能なパケットデータネットワーク（ＰＤＮ）に対応するアクセスポイント名（ＡＰＮ）のリストを示す情報を含むことを特徴とする項目１６に記載のＰＤＮ管理方法。

本発明の他の態様及び利点は、後述する本発明の具体的な実施形態の詳細な説明及び添付図面によりさらに明確になるであろう。
ローカルＰＤＮ接続を利用したＨｅＮＢのためのＬＩＰＡソリューションの一例を示す図である。 マクロセルからの企業アクセスとフェムトセルからの企業アクセスとを比較する図である。 Ｌ−ＳＧＷを有する図２の代替方法であって、マクロセルからの企業アクセスとフェムトセルからの企業アクセスとを比較する図である。 フェムトセルからの企業アクセスが許容されないエラーの場合を示す図である。 Ｓ５−ＧＴＰを有する最適化されたルーティング情報を示す図である。 Ｓ５−ＰＭＩＰを有する最適化されたルーティング情報を示す図である。 ＧＴＰベースのＳ５を有するユーザプレーンプロトコルスタックを示す図である。 ステップ１７に付加的なパラメータを有する接続手順（３ＧＰＰ ＴＳ ２３．４０１「Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｆｏｒ ３ＧＰＰ ａｃｃｅｓｓｅｓ； Ｓｔａｇｅ ２」から）を示す図である。 ステップ４に付加的なパラメータを有する専用ベアラアクティブ化手順（３ＧＰＰ ＴＳ ２３．４０１「Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｆｏｒ ３ＧＰＰ ａｃｃｅｓｓｅｓ； Ｓｔａｇｅ ２」から）を示す図である。 ステップ７に付加的なパラメータを有するＵＥ要求ＰＤＮ接続（３ＧＰＰ ＴＳ ２３．４０１「Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｆｏｒ ３ＧＰＰ ａｃｃｅｓｓｅｓ； Ｓｔａｇｅ ２」から）を示す図である。 ステップ５に付加的なパラメータを有するＳ１ベースのハンドオーバー（３ＧＰＰ ＴＳ ２３．４０１「Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｆｏｒ ３ＧＰＰ ａｃｃｅｓｓｅｓ； Ｓｔａｇｅ ２」から）を示す図である。 ステップ４に付加的なパラメータを有するＵＥトリガサービス要求手順（３ＧＰＰ ＴＳ ２３．４０１「Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｆｏｒ ３ＧＰＰ ａｃｃｅｓｓｅｓ； Ｓｔａｇｅ ２」から）を示す図である。 ステップ２ａに付加的なパラメータを有するネットワークトリガサービス要求手順（３ＧＰＰ ＴＳ ２３．４０１「Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｆｏｒ ３ＧＰＰ ａｃｃｅｓｓｅｓ； Ｓｔａｇｅ ２」から）を示す図である。 ＨｅＮＢとＳｅＧＷ間のＩＰｓｅｃトンネルの確立（３ＧＰＰ ＴＳ ３３．３２０ ｖ１．０．０「３ＧＰＰ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ａｓｐｅｃｔ ｏｆ Ｈｏｍｅ ＮｏｄｅＢ ａｎｄ Ｈｏｍｅ ｅＮｏｄｅＢ」から）のためのＩＫＥｖ２シグナリングを示す図である。 付加的なパラメータを有するＵＥコンテキスト修正手順（３ＧＰＰ ＴＳ ３６．４１３「Ｓ１ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（Ｓ１−ＡＰ）」から）を示す図である。 ローカルＰＤＮ接続を利用したＨＮＢのための等価のＬＩＰＡソリューションを示す図である。

図１に示すように、ＬＴＥコンテキストにおいて、ユーザ装置又は単にＵＥと呼ばれる通信装置がホームベースのネットワークと能動的に通信する場合、トラフィックは次のように短縮経路に従う。ＵＥにより送信されてＨｅＮＢにより受信されるアップリンクパケットは結び付けられているＬ−ＧＷ機能に直接伝達され、これは前記アップリンクパケットをホームベースのネットワークで中継する。Ｌ−ＧＷ機能により受信されるダウンリンクパケットは結び付けられているＨｅＮＢに直接伝達され、これは前記ダウンリンクパケットを無線インタフェースでＵＥに中継する。

すなわち、ＵＥが能動的な通信に参加する場合、「トロンボーニング」とも呼ばれるＳ１−Ｕ及びＳ５基準点を介した環状のトラフィックエクスチェンジ（ｃｉｒｃｕｌａｒ ｔｒａｆｆｉｃ ｅｘｃｈａｎｇｅ）はない。

図５の上部は、ＧＴＰベースのＳ５（Ｓ５−ＧＴＰという）を有するネットワーク内でパケット転送のために用いられる最新技術による様々なＥＰＳノードに保存されているユーザプレーン情報を示すものである。前記保存されている情報は次の通りである。Ｓ１ ｅＮＢ ＴＥＩＤは、Ｓ１上のＧＴＰ−Ｕプロトコルに使用され、ｅＮＢにより割り当てられ、ｅＮＢ及びＳＧＷに保存されるトンネルエンドポイント識別子である。Ｓ１ ＳＧＷ ＴＥＩＤは、Ｓ１上のＧＴＰ−Ｕプロトコルに使用され、ＳＧＷにより割り当てられ、ｅＮＢ、ＳＧＷ及びＭＭＥに保存されるトンネルエンドポイント識別子である。Ｓ５ ＳＧＷ ＴＥＩＤは、Ｓ５上のＧＴＰ−Ｕプロトコルに使用され、ＳＧＷにより割り当てられ、ＳＧＷ及びＰＧＷに保存されるトンネルエンドポイント識別子である。Ｓ５ ＰＧＷ ＴＥＩＤは、Ｓ５上のＧＴＰ−Ｕプロトコルに使用され、ＰＧＷにより割り当てられ、ＳＧＷ、ＰＧＷ及びＭＭＥに保存されるトンネルエンドポイント識別子である。

図５の下部は、ＰＧＷ（ローカルゲートウェイではＬ−ＧＷという）がＨｅＮＢに結び付けられる本発明の一実施形態による該当ＬＩＰＡシナリオに焦点を合わせたものである。図５に示すように、結び付けられている最新技術のノードのＬ−ＧＷ機能及びＨｅＮＢ機能は共通の情報を共有しない。

結合されたＨｅＮＢ／Ｌ−ＧＷノードにＩＰパケットと該当ＥＰＳベアラ（又はＥ−ＲＡＢ）間のマッピングを識別させるために、次のようにＳ５ ＰＧＷ ＴＥＩＤパラメータを使用するように提案する。

Ｓ５ ＰＧＷ ＴＥＩＤは、ＭＭＥが知っており、ＩＮＩＴＩＡＬ ＣＯＮＴＥＸＴ ＳＥＴＵＰ ＲＥＱＵＥＳＴ又はＥ−ＲＡＢ ＳＥＴＵＰ ＲＥＱＵＥＳＴなどのメッセージ内でＥ−ＲＡＢコンテキスト設定の一部としてＳ１−ＭＭＥを介してＨｅＮＢに発信される。従って、ＰＧＷ ＴＥＩＤと略称される前記Ｓ５ ＰＧＷ ＴＥＩＤは、本発明の一実施形態において第１相関ＩＤとして使用することができる。

可能な一実施形態において、ダウンリンクパケットのために、Ｌ−ＧＷ機能は、ＥＰＳベアラに対して通常のベアラバインディングを行い、これは基本的なＳ５ ＰＧＷ ＴＥＩＤパラメータを識別させる。次に、Ｌ−ＧＷ機能は、（内部で）Ｓ５ ＰＧＷ ＴＥＩＤパラメータをＩＰパケットと共にＨｅＮＢ機能に伝達する。これは、Ｌ−ＧＷとＨｅＮＢが結び付けられているという意味で内部動作である（従って、情報が外部ネットワークを介して移動する必要がない）。しかし、Ｌ−ＧＷとＨｅＮＢ間のインタフェースは、（例えば）ＨｅＮＢに結び付けられていない通常のＰＧＷのために開発されたソフトウェアブリックを再使用するために、ネットワークプロトコルに依存することがある。

ＨｅＮＢ機能は、Ｓ５ ＰＧＷ ＴＥＩＤを該当Ｓ１ ｅＮＢ ＴＥＩＤにマッピングするので、適切なＥ−ＲＡＢコンテキスト及びパケットをＵＥに送信する該当無線ベアラを識別する。

可能な一実施形態において、アップリンクパケットのために、無線ベアラコンテキストでのＳ５ ＰＧＷ ＴＥＩＤパラメータの存在は、前記パケットがＳ１−Ｕ（ユーザプレーンインタフェース）を介してではなく、Ｌ−ＧＷ機能に伝達されなければならないことを示す。Ｓ５ ＰＧＷ ＴＥＩＤパラメータは、ＩＰパケットと共に（内部で）伝達され、これは、例えばベアラバインディング検証を行うためにＬ−ＧＷ機能により使用可能である。

図６は、ＧＴＰベースのＳ５の代わりに、ＰＭＩＰベースのＳ５（Ｓ５−ＰＭＩＰ）に関する同じ問題を考慮したものである。

図６の上部は、Ｓ５−ＰＭＩＰを有するネットワーク内でパケット転送のために用いられる既知の構造による様々なＥＰＳノードに保存されているユーザプレーン情報を示すものである。Ｓ５に関する前記保存されている情報は、Ｓ５−ＧＴＰの場合とは異なり、次の通りである（図６ではＰＭＩＰに限られた情報にボールドイタリック体を使用する）。

Ｓ５ ＳＧＷ ＧＲＥは、Ｓ５上のＧＲＥカプセル化ＩＰパケットに使用され、ＳＧＷにより割り当てられ、ＳＧＷ及びＰＧＷに保存されるＧＲＥキーである。ＧＲＥは、Ｇｅｎｅｒｉｃ Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎの略であり、ＩＰトンネル内で広範囲な種類のネットワーク層プロトコルパケット形態をカプセル化できるトンネリングプロトコルである。Ｓ５ ＰＧＷ ＧＲＥは、Ｓ５上のＧＲＥカプセル化ＩＰパケットに使用され、ＰＧＷにより割り当てられ、ＳＧＷ、ＰＧＷ及びＭＭＥに保存されるＧＲＥキーである。

図６の下部は、ＰＧＷ（Ｌ−ＧＷという）がＨｅＮＢに結び付けられる該当ＬＩＰＡシナリオに焦点を合わせたものである。図６に示すように、結び付けられているノードのＬ−ＧＷ機能及びＨｅＮＢ機能は共通の情報を共有しない。結合されたＨｅＮＢ／Ｌ−ＧＷノードにＩＰパケットと該当ＥＰＳベアラ（又はＥ−ＲＡＢ）間のマッピングを識別させるために、次のようにＳ５ ＰＧＷ ＧＲＥパラメータを使用するように提案する。

Ｓ５ ＰＧＷ ＧＲＥは、ＭＭＥが知っており、ＩＮＩＴＩＡＬ ＣＯＮＴＥＸＴ ＳＥＴＵＰ ＲＥＱＵＥＳＴ又はＥ−ＲＡＢ ＳＥＴＵＰ ＲＥＱＵＥＳＴなどのメッセージ内でＥ−ＲＡＢコンテキスト設定の一部としてＳ１−ＭＭＥを介してＨｅＮＢに発信される。

ダウンリンクパケットにおいて、Ｌ−ＧＷ機能は、ＵＥに対してローカルＰＤＮ接続に対応するＳ５ ＰＧＷ ＧＲＥキーを識別する。Ｌ−ＧＷ機能は、（内部で）Ｓ５ ＰＧＷ ＧＲＥパラメータをＩＰパケットと共にＨｅＮＢ機能に伝達する。ＨｅＮＢ機能は、Ｓ５ ＰＧＷ ＧＲＥを該当Ｓ１ ｅＮＢ ＴＥＩＤにマッピングするので、適切なＥ−ＲＡＢコンテキスト及び該当無線ベアラを識別する。

アップリンクパケットにおいて、無線ベアラコンテキストでのＳ５ ＰＧＷ ＧＲＥパラメータの存在は、前記パケットがＳ１−Ｕを介してではなく、Ｌ−ＧＷ機能に伝達されなければならないことを示す。前記提案されたＰＭＩＰのためのソリューションは、ＰＤＮ接続（すなわち、デフォルトＥＰＳベアラ）毎にＥＰＳベアラが１つしかない場合にのみ動作し、これは最も一般的なＬＩＰＡ配置シナリオであると予想される。

前述した実施形態又はその変形例の一部は、例えば次の方式で３ＧＰＰ標準に組み込むことができる。

図８は、前記手順（すなわち、３ＧＰＰ ＴＳ ３６．４１３「Ｓ１ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（Ｓ１−ＡＰ）」に規定されたＳ１−ＡＰプロトコルのＩＮＩＴＩＡＬ ＣＯＮＴＥＸＴ ＳＥＴＵＰ ＲＥＱＵＥＳＴメッセージ）のステップ１７に（Ｓ５−ＧＴＰのための）Ｓ５ ＰＧＷ ＴＥＩＤパラメータ及び（Ｓ５−ＰＭＩＰのための）Ｓ５ ＰＧＷ ＧＲＥパラメータが付加される本発明の実施形態に従って変形された３ＧＰＰ ＴＳ ２３．４０１（「Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｆｏｒ ３ＧＰＰ ａｃｃｅｓｓｅｓ； Ｓｔａｇｅ ２」）による接続手順を示す。前記接続／承認はＮＡＳ（Ｎｏｎ−Ａｃｃｅｓｓ−Ｓｔｒａｔｕｍ）（コアネットワークとユーザ装置間の無線電気通信プロトコルスタックの機能層）、すなわち異なるプロトコルに基づく（最初のコンテキスト設定要求はＳ１−ＡＰに基づく）が、Ｓ１制御メッセージにピギーバック方式で付加されている。ステップ１７において、ＭＭＥは必要な場合にのみ相関ＩＤに接続するように決定する。確立が要求された接続がＬＩＰＡアクセスではない場合は、相関ＩＤを必要としない。ステップ１１において、前記要求された接続がＬＩＰＡであるか否かを判断することができ、もし現在のＣＳＧがＬＩＰＡのために許可されていないと、前記要求された接続は拒絶されなければならない。ＬＩＰＡアクセスの許可とＬＩＰＡアクセスの単なる要求を区別することが有用である。

図９は、前記手順（すなわち、Ｓ１−ＡＰプロトコルのＢＥＡＲＥＲ ＳＥＴＵＰ ＲＥＱＵＥＳＴメッセージ）のステップ４にＳ５ ＰＧＷ ＴＥＩＤパラメータが付加される本発明の実施形態に従って変形された３ＧＰＰ ＴＳ ２３．４０１からの専用ベアラアクティブ化手順を示す図である。この場合は、単にＳ５−ＧＴＰのみ適用可能である（ＭＰＩＰは可能でない）。

図１０は、前記手順（すなわち、Ｓ１−ＡＰプロトコルのＢＥＡＲＥＲ ＳＥＴＵＰ ＲＥＱＵＥＳＴメッセージ）のステップ７に（Ｓ５−ＧＴＰのための）Ｓ５ ＰＧＷ ＴＥＩＤパラメータ及び（Ｓ５−ＰＭＩＰのための）Ｓ５ ＰＧＷ ＧＲＥパラメータが付加される本発明の実施形態に従って変形された３ＧＰＰ ２３．４０１からのＵＥ要求ＰＤＮ接続手順を示す図である。

図１１は、前記手順（すなわち、Ｓ１−ＡＰプロトコルのＨＡＮＤＯＶＥＲ ＲＥＱＵＥＳＴメッセージ）のステップ５に（Ｓ５−ＧＴＰのための）Ｓ５ ＰＧＷ ＴＥＩＤパラメータ及び（Ｓ５−ＰＭＩＰのための）Ｓ５ ＰＧＷ ＧＲＥパラメータが付加される本発明の実施形態に従って変形された３ＧＰＰ ２３．４０１からのＳ１ベースのハンドオーバー手順を示す図である。

図１２は、前記手順（すなわち、Ｓ１−ＡＰプロトコルのＩＮＩＴＩＡＬ ＣＯＮＴＥＸＴ ＳＥＴＵＰ ＲＥＱＵＥＳＴメッセージ）のステップ４に（Ｓ５−ＧＴＰのための）Ｓ５ ＰＧＷ ＴＥＩＤパラメータ及び（Ｓ５−ＰＭＩＰのための）Ｓ５ ＰＧＷ ＧＲＥパラメータが付加される本発明の実施形態に従って変形された３ＧＰＰ ２３．４０１からのサービス要求手順を示す図である。

図１に示すように、「ＮＡＴ問題」を扱うために、Ｓ１−ＭＭＥ及びＳ１−Ｕ基準点を３ＧＰＰ ＴＳ ３３．３２０ ｖ１．０．０「３ＧＰＰ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ａｓｐｅｃｔ ｏｆ Ｈｏｍｅ ＮｏｄｅＢ ａｎｄ Ｈｏｍｅ ｅＮｏｄｅＢ」に規定されたＨｅＮＢとＳｅＧＷ間に確立されたＩＰｓｅｃトンネル内のトンネリングにより確保できる。このような標準化された確保メカニズムに加えて、図１は（ＳＧＷとＬ−ＧＷ間の）Ｓ５基準点もＨｅＮＢとＳｅＧＷ間に確立された同一のＩＰｓｅｃトンネル内のトンネリングにより確保されるように提案する。

このような準備はＬ−ＧＷ機能達成度に関して便利なソリューションを提供する。すなわち、Ｌ−ＧＷ機能は、ホームネットワークに属し、プライベートＩＰアドレスを用いる。このように、Ｌ−ＧＷ機能は、外部で例えばＳＧＷにより開始されたトランザクションをＳ５でシグナリングすることは容易に達成することができない。

ＩＰｓｅｃトンネル内のＳ５のトンネリングにより、Ｌ−ＧＷ機能は、進化型パケットコアネットワークから割り当てられたＩＰアドレスで達成することができる。理論的には、Ｓ５はＳ１のために使用されるのとは異なるＩＰｓｅｃトンネルでトンネリングすることができるが、そのようにしないことが有利である。永久的に動作するＳ１のためのＩＰｓｅｃトンネルとは異なり、Ｓ５ ＩＰｓｅｃトンネルは、フェムトセルユーザがホームベースのネットワークにアクセスする必要がある場合にのみ必要である。また、２つのＩＰｓｅｃトンネルの開放は、一般的に２つ以上の資格証明を要することがあり（異なるＩＰｓｅｃトンネルにより当事者を認証するためには一般的に異なる資格証明を要する）、複雑性を増加させると共に、拡張性の問題を引き起こすことがある。同一の資格証明は、可能な場合もあり得るが、特定の環境においてはセキュリティを弱体化させることがある。

Ｓ５−ＧＴＰを使用する場合、ＩＰｓｅｃトンネル内には２つのＧＴＰ−Ｕ、すなわちＳ１−Ｕを介したＧＴＰ−Ｕ及びＳ５を介したＧＴＰ−Ｕがある。これは図７で説明する問題を発生させる。

図７は、Ｓ１−Ｕ及びＳ５上のユーザプレーンプロトコルスタックを示すものである。ＧＴＰ−Ｕプロトコルは、ＵＤＰを介して転送され、周知のＵＤＰポート番号（ポート番号２１５２）を有する。前記結合されたＨｅＮＢ／Ｌ−ＧＷノードがＳ１−Ｕ及びＳ５のどちらに対しても同一のＩＰアドレスを用いる場合、ＳＧＷはＳ１−Ｕ上で移動するパケットとＳ５上で移動するパケットを区分できないであろう。

ＳＧＷがＳ１−Ｕ上で移動するパケットとＳ５上で移動するパケットを区分するために、前記結合されたＨｅＮＢ／Ｌ−ＧＷノードの可能な一実施形態においては２つの異なるアドレスを用いるが、一方はＨｅＮＢ機能のためのものであり、他方はＬ−ＧＷ機能のためのものである。例えば、ＨｅＮＢとＳｅＧＷ間のＩＰｓｅｃトンネルは、ＩＫＥｖ２プロトコル（ＩＥＴＦ ＲＦＣ ４３０６「Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｋｅｙ Ｅｘｃｈａｎｇｅ ＩＫＥｖ２ ｐｒｏｔｏｃｏｌ」）を有する３ＧＰＰ ＴＳ ３３．３２０ ｖ１．０．０（「３ＧＰＰ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ａｓｐｅｃｔ ｏｆ Ｈｏｍｅ ＮｏｄｅＢ ａｎｄ Ｈｏｍｅ ｅＮｏｄｅＢ」）に従って確立される。可能な一実施形態においては、ＩＫＥｖ２プロトコルが「イニシエータ」に最初のＩＫＥｖ２交換時にＣＦＧ−ＲＥＱＵＥＳＴ構成ペイロードを介して複数の「内部ＩＰアドレス」を要求させるという事実を利用するように提案する（ＲＦＣ ４３０６の３．１５．１節参照）。前記「イニシエータ」の役割において、前記結合されたＨｅＮＢ／Ｌ−ＧＷノードがその後に少なくとも２つの内部ＩＰアドレスを要求すると、一方はＨｅＮＢに割り当てられて他方はＬ−ＧＷ機能に割り当てられる。Ｓ１−ＭＭＥインタフェースを設定する際に、Ｌ−ＧＷアドレスは、３ＧＰＰ ＴＳ ３６．４１３（「Ｓ１ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（Ｓ１−ＡＰ）」）に定義されたＳ１ ＳＥＴＵＰ ＲＥＱＵＥＳＴメッセージの一部としてＭＭＥに送られる。また、Ｌ−ＧＷアドレスは、ＴＳ ３６．４１３に定義されたＩＮＩＴＩＡＬ ＵＥ ＭＥＳＳＡＧＥメッセージにより送ることができるが、これは一般的にＳ１ ＳＥＴＵＰ ＲＥＱＵＥＳＴメッセージにより送るより非効率的である。

また、ＨｅＮＢ機能及びＬ−ＧＷ機能が同一のＩＰアドレスを共有し、ＨｅＮＢ及びＬ−ＧＷにＴＥＩＤ割り当てロジックを構成してＳ５及びＳ１−Ｕの両方で同一のＴＥＩＤを同時に使用しないようにすることができる。例えば、これは、ＴＥＩＤ値の範囲をＨｅＮＢ及びＬ−ＧＷ機能にそれぞれ指定された２つの排他的下位範囲（ｄｉｓｊｏｉｎｔ ｓｕｂｒａｎｇｅ）に分けることにより達成することができる。前記下位範囲は隣接していることが好ましいが、いかなる下位範囲も原則的には可能であり、例えば奇数のＴＥＩＤをＳ５に使用し、偶数のＴＥＩＤをＳ１−Ｕに使用するように決定してもよく、逆にしてもよい。前記ＴＥＩＤを割り当てるエンティティは、ＳＧＷではなく、ＨｅＮＢ／Ｌ−ＧＷである。

ＰＭＩＰがＳ５に使用される場合、ＨｅＮＢ及びＬ−ＧＷ機能に２つの異なるＩＰアドレスを用いることができるが、そのようにすることが要求されるわけではない。これは、Ｓ１−Ｕ及びＳ５のユーザプレーンプロトコルが異なる（ＧＴＰ−ＵとＧＲＥカプセル化ＩＰパケットとで異なる）ため、単一のＩＰアドレスでもデータストリームを区分できるからである。しかしながら、２つのＩＰアドレスを有することは、２つのプロトコルの区分を単純化することができる。

前述した実施形態又はその変形例の一部は、例えば本発明の実施形態に従って変形された３ＧＰＰ ＴＳ ３３．３２０ ｖ１．０．０（「３ＧＰＰ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ａｓｐｅｃｔ ｏｆ Ｈｏｍｅ ＮｏｄｅＢ ａｎｄ Ｈｏｍｅ ｅＮｏｄｅＢ」）からＨｅＮＢとＳｅＧＷ間のＩＰｓｅｃトンネルの確立のためのＩＫＥｖ２シグナリングを示す図１４のように、３ＧＰＰ標準に組み込むことができる。つまり、コールフローは、２つの「内部」ＩＰアドレス（一方はＨｅＮＢ機能に関するものであり、他方はＬ−ＧＷ機能に関するものである）を要求するように変形された手順のステップ４のＣＦＰ＿ＲＥＱＵＥＳＴ構成ペイロードを含む。同様に、ステップ７のＣＳＦ＿ＲＥＰＬＹは、前記要求されたＩＰアドレスを提供するようにＳｅＧＷにより使用される。

「合法的な遮断の問題」に関しては、（トロンボーニングのない）短縮経路上のパケット移動がＥＰＣオペレータの権限外であるという事実に問題がある。

合法的な遮断をサポートするために、本明細書においては、ＥＰＣ要求に基づいて（短縮経路で交換される）各ＩＰパケットのコピーをそれぞれＳ１−Ｕ及びＳ５で送信するように提案する。このような手順の詳細は次の通りである。ローカルＰＤＮ接続の確立時又はその後いつでも、ＭＭＥは、ＨｅＮＢから（例えば、ＩＮＩＴＩＡＬ ＣＯＮＴＥＸＴ ＳＥＴＵＰ ＲＥＱＵＥＳＴメッセージ又はＥ−ＲＡＢ ＳＥＴＵＰ ＲＥＱＵＥＳＴメッセージ又はＵＥ ＣＯＮＴＥＸＴ ＭＯＤＩＦＩＣＡＴＩＯＮ ＲＥＱＵＥＳＴメッセージにより）各アップリンクパケットのコピーをＳ１−Ｕで送信するように要求することができる。各パケットのコピーは、ＧＴＰ−Ｕカプセル化ヘッダの新しいフラグでタグされ、Ｓ５で転送されずにＳＧＷで消耗することがある。ローカルＰＤＮ接続の確立時又はその後いつでも、ＭＭＥは、Ｌ−ＧＷ機能から（例えば、Ｃｒｅａｔｅ Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージ及びＳ５−ＧＴＰを有するＭｏｄｉｆｙ Ｂｅａｒｅｒ Ｒｅｑｕｅｓｔ；Ｓ５−ＰＭＩＰを有するＰｒｏｘｙ Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｕｐｄａｔｅ）各アップリンクパケットのコピーをＳ５で送信するように要求することができる。各パケットのコピーは、ＧＴＰ−Ｕ又はＧＲＥカプセル化ヘッダの新しいフラグでタグされ、Ｓ１−Ｕで転送されずにＳＧＷで消耗することがある。

ＨｅＮＢ機能とＬ−ＧＷ機能が同じノードで結び付けられている場合、単にＳ１−ＭＭＥ側の合法的な遮断の特徴をアクティブにするのに十分である。その後、前記結合されたＨｅＮＢ／Ｌ−ＧＷノードのＨｅＮＢ機能は、結び付けられているＬ−ＧＷ機能から合法的な遮断の特徴のアクティブ化を内部で要求することができる。

前述した実施形態又はその変形例の一部は、例えば本発明の実施形態に従って変形された３ＧＰＰ ＴＳ ３６．４１３（「Ｓ１ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（Ｓ１−ＡＰ）」）からＵＥコンテキスト修正手順を示す図１５のように、３ＧＰＰ標準に組み込むことができる。つまり、フローは、合法的な遮断の特徴のオン又はオフに使用されるＵＥ ＣＯＮＴＥＸＴ ＭＯＤＩＦＩＣＡＴＩＯＮ ＲＥＱＵＥＳＴメッセージを含む。その後、前記結合されたＨｅＮＢ／Ｌ−ＧＷノードのＨｅＮＢ機能は、Ｌ−ＧＷ機能に合法的な遮断の特徴をアクティブ化又は非アクティブ化するように通知することができる。

可能な一実施形態においては、多重ＰＤＮ接続のためのページングを最適化するためのソリューションを提案する。

ページングは、３ＧＰＰ Ｓ２−０９５３４８「Ｏｐｅｎ ｉｓｓｕｅｓ ａｎｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｆｏｒ ＳＩＰＴＯ ａｎｄ ＬＩＰＡ ｓｅｒｖｉｃｅｓ」に提案された方式で動作する。特に、ＵＥがアイドルモードにある場合、Ｌ−ＧＷとＨｅＮＢ間には直接経路が存在しない。よって、ダウンリンクパケットはＳ５を介してＳＧＷに送信される。ＳＧＷは、ダウンリンクパケットをバッファリングし、ＭＭＥによりページング手順をトリガする。３ＧＰＰ ＴＳ ２３．４０１（「Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｆｏｒ ３ＧＰＰ ａｃｃｅｓｓｅｓ； Ｓｔａｇｅ ２」）に記述された元のＥＰＣ構造においてページングが動作する方法と比較して何ら修正事項がない。ＵＥがページングに応答して接続モード（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｍｏｄｅ）に移行すると、ＨｅＮＢとＬ−ＧＷ間の直接経路はアクティブ化する。ＨｅＮＢとＬ−ＧＷ間のその後の全てのパケット交換は、ＵＥが再びアイドルモードに移行するまで直接経路で行われる。

図１に示すように、ＵＥは、確立された外部のＰＤＮ接続をＬＩＰＡ ＰＤＮ接続に加えて有する。ダウンリンクデータがＬ−ＧＷ又は外部のＰＧＷからＳＧＷに届き、かつＵＥがアイドルモードにある場合、ＳＧＷは、Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｄａｔａ Ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ（ＤＤＮ）メッセージを、後者をトリガするＭＭＥに送信して、ＵＥのページングを開始する。

現在、ＤＤＮメッセージは、ダウンリンクデータが届くＰＤＮ接続に関する情報を含まない。

あるＬＩＰＡシナリオでは、基本ＰＤＮ接続に関してＭＭＥに通知してよりよい決定ができるようにすることが有益である。

本発明が有利になる可能なシナリオは次の通りである。ユーザのフェムトセルが周囲のマクロセルと同じトラッキング領域にある。従って、ＭＭＥは待機状態のＵＥがフェムトセル又はマクロセルに存在するか否かが常に分からない。ダウンリンクデータがＬＩＰＡ ＰＤＮ接続で届いた場合、ユーザがマクロセルからユーザのホームネットワークにアクセスすることが許容されないと、理想的にはＵＥは全トラッキング領域よりはフェムトセルでのみページされなければならない。これは、Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｄａｔａ ＮｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎメッセージでＰＤＮ接続を示すことにより達成することができる。

本発明が有利になる他の可能なシナリオは次の通りである。（例えば、家にある）フェムトセルが不規則なカバレッジ（例えば、大きな家や厚い壁）を提供する。ユーザは頻繁にフェムトセルのカバレッジから離れ、この場合、通信はマクロセルにハンドオーバーされる。マクロセルにあるとき、ユーザはユーザのホームネットワークにアクセスすることは許容されないが、外部のＰＤＮ接続にアクセスされるように自然に許容される。ユーザがユーザのホームネットワークにアクセスすることはできないが、ＭＭＥは不要な信号を避けるためにＬＩＰＡ ＰＤＮ接続を解除しない。フェムトセル及びマクロセルのカバレッジを再選択する際に、ユーザはＴｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ Ｕｐｄａｔｅを送信するので、ＭＭＥは待機状態のＵＥがフェムトセルのカバレッジにあるかマクロセルのカバレッジにあるかが分かる。

ダウンリンクデータがローカルネットワークで届いた場合、ＵＥがマクロセルにあると、ＭＭＥは当該ＵＥをページする必要がない。これは、Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｄａｔａ ＮｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎメッセージでＰＤＮ接続を示すことにより達成することができる。

前述した実施形態又はその変形例の一部は、例えば図１３に示す方式で３ＧＰＰ標準に組み込むことができる。図１３は、本発明の実施形態に従って変形された３ＧＰＰ ２３．４０１のネットワークトリガサービス要求手順であって、前記手順（すなわち、３ＧＰＰ ＴＳ ２９．２７４「ＧＰＲＳ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ； Ｓｔａｇｅ ３」に定義されたＧＴＰｃ−ｖ２プロトコルのＤＯＷＮＬＩＮＫ ＤＡＴＡ ＮＯＴＩＦＩＣＡＴＩＯＮメッセージ）のステップ２ａにＬｉｎｋｅｄ ＥＰＳ Ｂｅａｒｅｒ Ｄ（ＬＢＩ）パラメータが付加されたものである。

本発明の実施形態によれば、ＨＳＳに保存されているユーザ加入情報は、ユーザがＬＩＰＡ原則に準拠してＰＤＮ接続を確立するように許容されたフェムトセルのＣＳＧ ＩＤを有するＰＤＮのＡＰＮと結合することにより改善される。具体的には、前記改善されたユーザ加入情報は、ＭＭＥが通常のＰＧＷ選択アルゴリズムをＬＩＰＡに限られたＬ−ＧＷ選択アルゴリズムでオーバーライドできるようにする。

最新技術によるＨＳＳの情報保存を記述する３ＧＰＰ ＴＳ ２３．４０１の表５．７．１−１から分かるように、ＣＳＧ加入データ、すなわち、ユーザがフェムトセル接続を行えるＣＳＧ ＩＤのリストは、ＰＤＮ加入コンテキストの外部で指定される。しかし、図４に示すようなエラーの場合を避けるために、可能な一実施形態においては、ＬＩＰＡアクセスに使用可能なＡＰＮは、ユーザがＬＩＰＡ方式で該当ＰＤＮに接続できるＣＳＧ ＩＤと明示的に結合されるように提案する。

可能な一実施形態においては、下記表に示すように、ＨＳＳにおいてユーザの加入レコードを改善するように提案する。すなわち、ＬＩＰＡを介して接続可能なＰＤＮと結合されるそれぞれのＡＰＮに対して、当該ＰＤＮがＬＩＰＡ方式で接続可能なフェムトセルのＣＳＧ ＩＤを示す選択可能なパラメータ「ＣＳＧ ＩＤｓ ｆｏｒ Ｌｏｃａｌ ＩＰ Ａｃｃｅｓｓ」を定義するように提案する。改善部分はボールドイタリック体で示す。

これは、好ましいシナリオである、ユーザ装置よりは（ＨＳＳを介した）ネットワークにＬ−ＧＷのアドレスを決定させることを可能にするので、有利である。

代替可能な実施形態において、ＬＩＰＡに使用可能なＣＳＧ加入データレコードの各ＣＳＧ ＩＤに対して、ＬＩＰＡ方式で接続可能なＰＤＮのＡＰＮを結合するように提案する。これは下記表に示す（改善部分はボールドイタリック体）。

前述したＨＳＳに保存されているユーザの加入レコードの改善は、特に前記要求されたＬＩＰＡを介したパケットデータへのアクセスをユーザに許可できるか否かの決定においてＭＭＥをサポートする能力により有利である。

本発明は、前述した例示的な実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例を含む。特に、ほとんどの実施形態がＥ−ＵＴＲＡＮの観点で（ＨｅＮＢを基準に）説明されたが、ＵＴＲＡＮの観点で（３ＧＰＰ ＴＳ ２３．４０１「Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｆｏｒ ３ＧＰＰ ａｃｃｅｓｓｅｓ； Ｓｔａｇｅ ２」に記述されたＳ４−ＳＧＳＮノードをサポートするＥＰＣネットワークに接続されたＨＮＢを基準に）直接的な方式で適用することもできる。ＨＮＢフェムトセルのための等価のＬＩＰＡ構造の例を図１６に示す。

図１に示すＨｅＮＢフェムトセルのための構造と比較して変更された事項の要約は次の通りである。

ＨｅＮＢとＭＭＥはそれぞれＨＮＢとＳＧＳＮで代替される。（３ＧＰＰ ＴＳ ２５．４６７「ＵＴＲＡＮ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｆｏｒ ３Ｇ Ｈｏｍｅ Ｎｏｄｅ Ｂ（ＨＮＢ）； Ｓｔａｇｅ ２」に規定された）ＨＮＢ ＧＷと呼ばれる追加ノードを加え、Ｉｕｈ及びＳ１２基準点を介してＨＮＢ及びＳＧＷにそれぞれ接続される。Ｓ１１インタフェースはＳ４インタフェースで代替される。Ｓ５ ＰＧＷ ＴＥＩＤ又はＳ５ ＰＧＷ ＧＲＥパラメータは、（３ＧＰＰ ＴＳ ２５．４１３「ＲＡＮＡＰ ｐｒｏｔｏｃｏｌ」に定義された）ＲＡＢ ＡＳＳＩＧＮＭＥＮＴ ＲＥＱＵＥＳＴメッセージにより送られる。Ｉｕインタフェースで、Ｌ−ＧＷアドレスは、（３ＧＰＰ ＴＳ ２５．４１３に定義された）ＩＮＩＴＩＡＬ ＵＥ ＭＥＳＳＡＧＥメッセージにより送られる。Ｉｕｈインタフェースで、Ｌ−ＧＷアドレスは、（３ＧＰＰ ＴＳ ２５．４６７に定義された）ＨＮＢ ＲＥＧＩＳＴＥＲ ＲＥＱＵＥＳＴメッセージにより送られる。また、（効率性は低いが、）Ｌ−ＧＷアドレスは、（３ＧＰＰ ＴＳ ２５．４６７に定義された）ＵＥ ＲＥＧＩＳＴＥＲ ＲＥＱＵＥＳＴメッセージにより送られる。

可能な一実施形態においては、合法的な遮断を目的とし、各アップリンクＩＰパケットのコピーがＩｕｈ／Ｓ１２を介して送られる。ユーザプレーンはＳ１−Ｕの場合（すなわち、ＧＴＰ−Ｕ）と同様であり、前述したＧＴＰ−Ｕカプセル化の新しいタグは全く同じである。合法的な遮断の特徴をオン又はオフにするためには、（３ＧＰＰ ＴＳ ２５．４１３に定義された）ＵＥ ＳＰＥＣＩＦＩＣ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ＩＮＤＩＣＡＴＩＯＮメッセージを（ＵＥ ＣＯＮＴＥＸＴ ＭＯＤＩＦＩＣＡＴＩＯＮ ＲＥＱＵＥＳＴメッセージの代わりに）使用することができる。

より一般的には、本発明は、ＷＣＤＭＡ、ＧＳＭ（登録商標）、ＣＤＭＡ２０００、ＴＤ−ＳＣＤＭＡ、又はＷｉＭＡＸなどの他の無線技術にも適用することができる。前述した実施形態に用いられる用語はＬＴＥコンテキストにおける通常の用語であるが、他の規格では他の用語が用いられる。本発明は、ＬＴＥ用語を用いたとしてもＬＴＥに限定されるものではない。例えば、ＧＳＭ（登録商標）規格では、ＳＩＭカードが設けられた「モバイル装置」（一般的に携帯電話）を含む移動局を言及する。前述した実施形態が一般的に「ユーザ装置」を言及するにもかかわらず、上記実施形態に関して説明された要求事項に準拠するいかなる通信装置にも適用することができ、ＧＳＭ（登録商標）通信装置にさえも適用することができる。

Claims (15)

1. ホームセルラ基地局であって、
   ローカルＩＰネットワークへのアクセスを提供するローカルゲートウェイと、
   ユーザ装置との無線ベアラを生成する無線インタフェースと、
   該ローカルゲートウェイと通信するローカルインタフェースと、
   サービングゲートウェイと通信するユーザプレーンインタフェースと、
   制御ノード（ＭＭＥ）と通信する制御プレーンインタフェースと
   を含み、
   該ホームセルラ基地局は、該ＭＭＥから設定要求メッセージを受信し、該ＭＭＥに設定応答メッセージを送信し、
   相関ＩＤが該受信された要求メッセージに含まれている場合、該相関ＩＤは、該無線ベアラを、該ホームセルラ基地局と該ローカルゲートウェイとの間のユーザプレーン経路とマッチングさせるために用いられ、
   該相関ＩＤは、該ローカルゲートウェイと該サービングゲートウェイとの間に構成されるＳ５インタフェースのＧｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ（ＧＰＲＳ） Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＧＴＰ）ベースのエンドポイント識別子、または、該ローカルゲートウェイと該サービングゲートウェイとの間に構成される該Ｓ５インタフェースのＧｅｎｅｒａｌ Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ（ＧＲＥ）キーを含む、ホームセルラ基地局。
2. 前記相関ＩＤは、前記ローカルゲートウェイと前記ホームセルラ基地局との間の情報を含む、請求項１に記載のホームセルラ基地局。
3. ローカルＩＰアクセス（ＬＩＰＡ）を提供する方法であって、該方法は、
   ＬＩＰＡ動作のためのローカルゲートウェイを有する装置によって、ベアラに対する要求メッセージをコアネットワーク内のサーバから受信することと、
   該要求メッセージに応答して、該装置によって、応答メッセージを該サーバに送信することと、
   相関ＩＤが該受信された要求メッセージに含まれている場合、該装置によって、該相関ＩＤを、該装置と該ローカルゲートウェイとの間のユーザプレーン送信のための識別子として、使用することと
   を含み、
   該相関ＩＤは、該ローカルゲートウェイとサービングゲートウェイとの間に構成されるＳ５インタフェースのＧｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ（ＧＰＲＳ） Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＧＴＰ）ベースのエンドポイント識別子、または、該ローカルゲートウェイと該サービングゲートウェイとの間に構成される該Ｓ５インタフェースのＧｅｎｅｒａｌ Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ（ＧＲＥ）キーを含む、方法。
4. 前記装置は、Ｈｏｍｅ ＮｏｄｅＢ（ＨＮＢ）、または、Ｈｏｍｅ ｅｖｏｌｖｅｄ ＮｏｄｅＢ（ＨｅＮＢ）である、請求項３に記載の方法。
5. 前記相関ＩＤは、前記装置と前記ローカルゲートウェイとの間のユーザプレーン経路を使用可能にする、請求項３に記載の方法。
6. 前記要求メッセージは、前記移動端末とのベアラを生成するためのものである、請求項３に記載の方法。
7. 前記要求メッセージは、ベアラ設定要求メッセージである、請求項３に記載の方法。
8. 前記ベアラ設定要求メッセージは、ＰＤＮ接続容認メッセージを含む、請求項７に記載の方法。
9. 前記サーバは、Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ（ＭＭＥ）である、請求項３に記載の方法。
10. 前記手順は、ＲＲＣ接続のためのものである、請求項３に記載の方法。
11. ローカルＩＰアクセス（ＬＩＰＡ）を提供する方法であって、該方法は、
    ＬＩＰＡ動作のためのローカルゲートウェイを有するＨｏｍｅ ＮｏｄｅＢまたはＨｏｍｅ ｅＮｏｄｅＢによって、最初のコンテキスト設定要求メッセージをＭｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ（ＭＭＥ）から受信することと、
    該Ｈｏｍｅ ＮｏｄｅＢまたは該Ｈｏｍｅ ｅＮｏｄｅＢによって、該Ｈｏｍｅ ＮｏｄｅＢまたは該Ｈｏｍｅ ｅＮｏｄｅＢとユーザ装置（ＵＥ）との間の無線ベアラを生成する手順を実行することと、
    該Ｈｏｍｅ ＮｏｄｅＢまたは該Ｈｏｍｅ ｅＮｏｄｅＢによって、該受信に応答して、最初のコンテキスト設定応答メッセージを該ＭＭＥに送信することと
    を含み、
    相関ＩＤが該受信された要求メッセージに含まれている場合、該相関ＩＤは、該無線ベアラを、該Ｈｏｍｅ ＮｏｄｅＢまたは該Ｈｏｍｅ ｅＮｏｄｅＢと該ローカルゲートウェイとの間の該ユーザプレーン経路とマッチングさせるために用いられ、
    該相関ＩＤは、該ローカルゲートウェイとサービングゲートウェイとの間に構成されるＳ５インタフェースのＧｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ（ＧＰＲＳ） Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＧＴＰ）ベースのエンドポイント識別子、または、該ローカルゲートウェイと該サービングゲートウェイとの間に構成される該Ｓ５インタフェースのＧｅｎｅｒａｌ Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ（ＧＲＥ）キーを含む、方法。
12. 前記相関ＩＤが前記受信された要求メッセージ内に存在しない場合、前記ＵＥからのユーザデータは、前記サービングゲートウェイに送達される、請求項１１に記載の方法。
13. 該相関ＩＤが該受信された要求メッセージに含まれている場合、前記ＵＥからのユーザデータは、前記ローカルゲートウェイに送達される、請求項１１に記載の方法。
14. 前記ＵＥからの前記ユーザデータは、前記ＬＩＰＡのためのものである、請求項１１に記載の方法。
15. 前記手順は、ＲＲＣ接続のためのものである、請求項１１に記載の方法。

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