JP2011211710A

JP2011211710A - ステートフルな（通信状態を維持する）地理的冗長性を有するモビリティ管理エンティティ（ｍｍｅ）の効率的な配備

Info

Publication number: JP2011211710A
Application number: JP2011070371A
Authority: JP
Inventors: Srinivas Eswara; ヨスワラシュリーニヴァス; Michael Brown; ブラウンマイケル; Carlos Molina; モリーナカルロス; Haibo Chen; チェンハイボ
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2010-03-29
Filing date: 2011-03-28
Publication date: 2011-10-20
Also published as: US20110235505A1

Abstract

【課題】３ＧＰＰＥ−ＵＴＲＡＮの進化したパケット・コア（ＥＰＣ）のＬＴＥＭＭＥ（モビリティ管理エンティティ）機能にステートフルな地理的冗長性を提供すること
【解決手段】サービス中のＭＭＥを変更する必要なく、ＵＥ（ユーザー装置）にサービスを提供できるエリアとして、ＭＭＥプール・エリアを定めることを可能にするＳ１−Ｆｌｅｘアーキテクチャを構築することにより、ＭＭＥの多数対１（「ｎ：１」）のステートフルな冗長性を提供する。スタンバイＭＭＥノードは、プール内のＭＭＥノードからのジャーナリング・メッセージまたは同期化メッセージを取り扱うように設計される。スタンバイＭＭＥノードは、故障したＭＭＥノードによってサービスを提供されていた加入者への影響を最小にしながら、プール内の故障したＭＭＥノードのパーソナリティおよび役割を引き継ぐ。故障したＭＭＥノードがサービスを再開すると、スタンバイの役割を引き受ける。
【選択図】図１

Description

本開示は、進化したユニバーサル地上無線アクセス・ネットワーク（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）を使用してＩＰ接続性を提供する進化した３ＧＰＰパケット交換ドメイン等のモバイル・ブロードバンド・ネットワーク技術一般に関する。

進化したパケット・コア（ＥＰＣ）とは、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ−ＴｅｒｍＥｖｏｌｕｔｉｏｎ）およびその他の無線ネットワーク・アクセス技術用に、３ＧＰＰリリース８によって定められたインターネット・プロトコル（ＩＰ）ベースのコア・ネットワークのことである。このＥＰＣの目的は、種々のサービスに効率的にアクセスするためのオールＩＰコア・ネットワーク・アークテクチャを提供することにある。ＬＴＥＭＭＥ（モビリティ管理エンティティ）機能は、モバイル・デバイス（ユーザー装置、すなわちＵＥ）がＭＭＥノードによりカバーされる地理的エリア内でシステムを横断する際に、モバイル・デバイスのためのアンカーとなるので、ネットワークの重要な部分である。ＥＰＣは、ＭＭＥと、ユーザーのデータグラムをルーティングするための１組のアクセス・アグノスティック（ａｇｎｏｓｔｉｃ）・ゲートウェイとを含む。より一般的には、Ｅ−ＵＴＲＡＮアクセスのための汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）エンハンスメントは、３ＧＰＰモバイル・ブロードバンド規格レファレンス仕様の３ＧＰＰＴＳ２３．４０１ｖ８．９．０（２０１０−０３）に記載されている。この規格および関連する規格に精通しているものと想定する。

モバイル・ネットワークで提供されるサービスは、ますますクリティカルなものとなっているが、モバイル事業者は、加入者当たりの収益が低下しているので、極めて信頼性がありながら、コスト的に効率的なネットワークを望んでいる。モバイル無線ネットワークが今日の有線ネットワークと同じレベルの信頼性を示すことが期待されている。

最近の３ＧＰＰ規格は、地理的冗長性のために分散配備を可能にする機構、例えばＳ１−Ｆｌｅｘを定めた。ＭＭＥノードが故障した場合であっても、ユーザーが新しいＭＭＥノードで再登録して再度アクティベートされ、Ｓ１−Ｆｌｅｘによって、利用可能になる。それにもかかわらず、ユーザーが新しいＭＭＥノードに移ったとき、存在するセッション、進行中の通話等のすべてが停止される。このようなケースとなる理由は、Ｓ１−Ｆｌｅｘ機構がステートフルな冗長性を備えていないからである。この問題を解決する１つの可能な解決方法は、各ＭＭＥノードをバックアップするスタンバイ・ノードを動作させることである。しかし、配備された各ＭＭＥノードに対し、１つのバックアップＭＭＥノードを配備することは、資本支出と運用経費の双方の点で、非常に費用がかかる。

本発明は、この問題を解決するものである。

本明細書では、３ＧＰＰＥ−ＵＴＲＡＮの進化したパケット・コア（ＥＰＣ）のＬＴＥＭＭＥ（モビリティ管理エンティティ）機能にステートフルな地理的冗長性を提供する方法について述べる。この方法は、サービス中のＭＭＥを変更する必要がなく、ＵＥ（ユーザー装置）にサービスを提供できるエリアとして、ＭＭＥプール・エリアを定めることを可能にするＳ１−Ｆｌｅｘアーキテクチャを構築することにより、ＭＭＥの多数対１（「ｎ：１」）のステートフルな冗長性を提供する。本明細書で使用する「ステートフル」なる用語は、ネットワークとの接続に関係する各加入者ＵＥおよび加入者ＵＥに関連付けられたセッションのステートを意味する。ＭＭＥノードのプールをバックアップするために配備されたスタンバイＭＭＥノードを利用することにより、地理的な冗長性が得られており、この場合、スタンバイＭＭＥノードは、プール内のＭＭＥノードのすべてからの多量のジャーナリング・メッセージまたは同期化メッセージを取り扱うように設計される。スタンバイＭＭＥノードは、故障したＭＭＥノードによってサービスを提供されていた加入者への影響を最小にしながら、プール内の故障したＭＭＥノードのパーソナリティおよび役割を引き継ぐ。別の特徴によれば、故障したＭＭＥノードがサービスを再開すると、このＭＭＥノードはスタンバイの役割を引き受ける。

次に、本発明の、より適切ないくつかの特徴の概略を述べる。これらの特徴は、単に説明のためのものであると見なすべきである。本明細書に開示した発明を別の態様で実施するか、または後述するようにその発明を変形することによっても、他の多くの有益な結果を得ることができる。

本明細書の開示による関連付けられたスタンバイＭＭＥを有するＭＭＥプールの簡略化されたブロック図である。バックアップＭＭＥ内の代表的なメモリの割り当ておよびそこに記憶されるジャーナル・データ構造を示す。ＭＭＥが正常に動作しているときのＭＭＥジャーナリングを示すタイム・シーケンス図である。本明細書の開示による故障したＭＭＥの役割を引き継ぐＭＭＥバックアップを示すタイム・シーケンス図である。

３ＧＰＰ規格によれば、ＭＭＥプール・エリアは、サービス中のＭＭＥを変更することなく、ＵＥにサービスを提供できるエリアとして定義される。１つのＭＭＥプール・エリアでは、１つ以上のＭＭＥ（「ＭＭＥのプール」）によってサービスが並列的に提供される。図１は、「ｎ」個のＭＭＥ、例えばＭＭＥ１０２と１０４とを含むＳ１−ＦｌｅｘＭＭＥプール・エリア１００を示す。このネットワークは、多数の発展型基地局（ｅＮＢ）を含み、これらのノードのうちの２つが１０６および１０８で示されている。ｅＮＢは、セル内の多数のデバイスとの無線通信を取り扱うと共に、無線リソース管理およびハンドオーバー決定を実行する基地局である。ＭＭＥは、ＥＰＣ内の主要な信号ノードである。ＭＭＥは、ＬＴＥアクセス・ネットワークのためのキーとなる制御ノードである。ＭＭＥは、モバイル・デバイスのページングおよび認証を開始する役割を有する。更にＭＭＥは、各ユーザーについて、トラッキング・エリア・レベルのロケーション情報も維持し、初期登録プロセス中の正しいゲートウェイの選択に関与する。より詳細に説明すれば、ＭＭＥは、アイドル・モードのＵＥ（ユーザー装置）のトラッキングおよび再送信を含むページング手順のための役割を有する。ＭＭＥは、ベアラーのアクティブ化／非アクティブ化プロセスにも関与し、初期のアタッチ時およびＣＮノード・リロケーションに関与するイントラＬＴＤハンドオーバー時におけるＵＥのためのサービング・ゲートウェイ（Ｓ−ＧＷ）を選択する役割も有する。図１に示すように、ＭＭＥは、Ｓ１−ＭＭＥインターフェースを通してｅＮＢに接続し、Ｓ１１インターフェースと称される標準インターフェースを通して、サービング・ゲートウェイ（Ｓ−ＧＷ）プール１１０に接続する。Ｓ１とは、ｅＮＢと進化したパケットコア（ＥＰＣ）との間の標準化されたインターフェースであり、Ｓ１には２つのタイプがある。すなわちｅＮＢとＭＭＥとの間のシグナリングの交換用のＳ１−ＭＭＥと、ｅＮＢとサービング・ゲートウェイ（Ｓ−ＧＷ）との間のユーザー・データグラムのトランスポート用のＳ１−Ｕとがある。サービング・ゲートウェイは、ＥＰＣ内の主なパケット・ルーティングおよび転送ノードである。このサービス中のゲートウェイは、ｅＮＢ間のハンドオーバーにおいてモビリティ・アンカーの役割も果たす。ネットワーク内の増大する信号負荷に対応するために、プール内では多数のＭＭＥがグループ化されている。ＭＭＥは、ＬＴＥと２Ｇ／３Ｇネットワーク間のハンドオーバー・シグナリングも容易にする。

図１に示すように、本開示によれば、「ｎ」個のＭＭＥノードに対し、「ｎ」個のＭＭＥノードのどれでも引き継ぐことができるスタンバイ・ノードとして、少なくとも１つのＭＭＥ１１２が指定される。「ｎ」個のＭＭＥノードが、ＭＭＥプール・エリア１００内で動作し（そうでなければＭＭＥプール・エリア１００に関連付けられて）、図示されるようにスタンバイＭＭＥノード１１２はプール・カバー・エリア内のすべてのｅＮｏｄｅＢ１０６および１０８に対するインターネット・プロトコル（ＩＰ）接続性を有する。各スタンバイ・ノードに対するアクティブＭＭＥの所定の比が存在することが好ましく、この比はプール内でサービスを提供される加入者の数および各ｅＮＢのサポートするＳ１インターフェース接続の数によって決定される。動作中に、プール・エリア内のアクティブな「ｎ」個のＭＭＥノードは、スタンバイＭＭＥ１１２に安定している登録ユーザー状態または他の同期化メッセージをジャーナルする。スタンバイＭＭＥ１１２は、ノーダル（ｎｏｄａｌ）故障を検出するために、すべてのアクティブＭＭＥとハートビートを維持する。このために、その他の「アライブ」検出またはリクエスト応答機構を使用できる。スタンバイＭＭＥリンクにＭＭＥの故障検出があると、スタンバイＭＭＥ１１２は「引き継ぎ」フェーズを開始する。引き継ぎフェーズでは、スタンバイＭＭＥが故障したＭＭＥのパーソナリティを引き受け、故障したＭＭＥのＩＰアドレスを使用してｅＮｏｄｅＢとのＳ１ＳＣＴＰ（ストリーム制御送信プロトコル）による接続を再確立する。この動作中、アクティブＵＥがｅＮｏｄｅＢによってリリースされないことを保証するのに、ＩＮＩＴメッセージが使用される。この引き継ぎプロセスは、アクティブ・ユーザーに対して最小の影響しか与えない。

故障したＭＭＥノードがリカバーすると、そのノードは、サービスを再開することができる。本開示の別の特徴によれば、前に故障したＭＭＥノードは、プールのためのスタンバイ・ノードとしてサービスを再開する。代りに、配備プランが正常な状態のスタンバイ・ノードと同じノードを使用することを求めている場合、制御された態様（例えばｅＮｏｄｅＢ上でＳ１−Ｆｌｅｘの重み付けされた分散機構を利用し、ＭＭＥ負荷分散アルゴリズムを利用して新たにリカバーしたＭＭＥに迅速に負荷をかけること）により、ユーザーは、新しくリカバーしたノードに戻される。

本開示によれば、スタンバイＭＭＥノード１１２は、いくつかのアプローチ、すなわちＢＧＰルーティング・データまたはＳＣＰＰマルチホームミングのうちの１つを使用することにより故障したＭＭＥノードのパーソナリティを引き継ぐ。

第１実施形態では、関与するＢＧＰ、バックアップ・サイトおよびその他のサイトがＢＧＰルータを介してアクセス・ネットワークに接続され、バックアップＭＭＥは、Ｓ１１で、故障したＭＭＥのＳ１ＩＰアドレスを引き継ぐ。このアプローチでは、ＭＭＥサイトとＢＧＰルータとの間のルーティング情報伝搬のレイテンシーは、（ｅＮｏｄｅＢがＳＣＴＰによる接続をリリースすることを防止するために）ｅＮｏｄｅＢにおけるＳ１ＳＣＴＰによる接続のタイムアウト未満でなければならない。

第２実施形態では、ｅＮＢからアクティブＭＭＥとスタンバイＭＭＥの双方に対するＳＣＴＰマルチホーミングが利用され、Ｓ１インターフェースではＢＧＰルータが不要である。Ｓ１１インターフェースでは、ＭＭＥとＳ−ＧＷとの間の独自のシグナリングが利用され、このインターフェースでもＢＧＰルータが不要である。

次に、上記技術に関する更なる細部について述べる。３ＧＰＰＴＳ２３．４０１、セクション５．７．２によれば、ＭＭＥは、いくつかのステート、すなわちＥＣＭ−ＩＤＬＥステート、ＥＣＭ−ＣＯＮＮＥＣＴＥＤステートおよびＥＭＭ−ＤＥＲＥＧＩＳＴＥＲＥＤステートのうちの１つで、ＵＥのためのモビリティ管理（ＭＭ）コンテキストおよびＥＰＳベアラー・コンテキスト情報を維持する。アクティブＭＭＥの初期化中に、本開示によれば、バックアップＭＭＥに（すべてのインターフェース上のＩＰアドレス、サポートされたトラッキング・エリア（ＴＡ）、ＳＣＴＰによる接続情報などを含むがこれに限定されない）ＭＭＥのコンフィギュレーション情報が送られる。正常な動作中では、本発明で意図するように、コンフィギュレーション情報の他にアクティブＭＭＥのすべて（またはその一部のサブセット）が次の付加的情報、すなわち登録されたＵＥのＭＭ「コンテキスト」、例えば関連付けられたＨＳＳ、認証ベクトルなどだけでなく、安定したステートにあるＵＥのためのＥＰＳセッション管理（ＳＭ）情報、例えばＰＤＮ接続およびベアラー（ｂｅａｒｅｒ）・コンテキスト情報もバックアップＭＭＥにプッシュすることが好ましい。アクティブＭＭＥを引き継いでバックアップＭＭＥがサービス中になる場合、バックアップＭＭＥからのサービス中表示が返送されると、すべてのアクティブＭＭＥからバックアップＭＭＥへバルク・ジャーナリング情報（コンフィギュレーション情報、ｅＮＢおよびＵＥＭＭおよびＥＰＳベアラー・コンテキスト情報）が送られる。

図２は、内部に記憶されているジャーナル・データ構造のためのバックアップＭＭＥ内の代表的なメモリ割り当てを示す。ジャーナル・データ構造のインメモリ記憶装置が示されているが、バックアップＭＭＥに関連付けられた１つのデータ記憶装置（または複数のデータ記憶装置）内にこのデータ構造のすべてまたは一部を持続的に記憶してもよい。メモリ２００は、ＭＭＥプール共通プロビジョニング・データが記憶されている第１部分２０２と、「ｎ」個の第２部分２０４とを備え、第２部分の各々は、バックアップＭＭＥに対して情報をジャーナルしている特定のＭＭＥに対応する。一般に、バックアップＭＭＥにジャーナルされる情報は、非共通プロビジョニング・データを示す初期バルク更新２０６と、ｅＮＢ、外部ノード情報、ＵＥ情報等の上記のようなコンフィギュレーション更新２０８だけでなく、更に上記のようなＭＭコンテキストおよびＳＭ更新２１０も含む。

一般に（ＭＭＥに対してジャーナルされる）ＵＥのためのコンテキスト・フィールドは、ＩＭＳＩおよび関連ステータス、ＭＳＩＳＤＮ、ＭＭステート（例えば、ＥＣＭ−ＩＤＬＥ、ＥＣＭ−ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ、ＥＭＭ−ＤＥＲＥＧＩＳＴＥＲＥＤ）、ＧＵＴＩ、ＭＥアイデンティティ、トラッキング・エリア・リスト、最後のＴＡＵのＴＡＩ、Ｅ−ＵＴＲＡＮセル・グローバル・アイデンティティ、Ｅ−ＵＴＲＡＮセル・アイデンティティ・エイジ、ＣＳＧＩＤ、ＣＳＧメンバーシップ、アクセス・モード、認証ベクトル、ＵＥ無線アクセス能力、ＭＳクラスマーク、サポートされたコーデック、ＵＥおよびＭＳネットワーク能力、ＵＥ固有のＤＲＸパラメータ、選択されたＮＡＳおよびＡＳアルゴリズム、キーセット識別子およびキー、ＣＮオペレータＩＤ、リカバリー・インジケータ、アクセス制限情報、ＰＳパラメータのためのＯＤ、ＡＰＮ−ＯＩ交換データ、Ｓ１１のためのＭＭＥＩＰアドレス、Ｓ１１のためのＭＭＥＴＥＩＤ、Ｓ１１／Ｓ４のためのＳ−ＧＷＩＰアドレス、Ｓ１１／Ｓ４のためのＳ−ＧＷＴＥＩＤ、Ｓ３のためのＳＧＳＮＩＰアドレス、Ｓ３のためのＳＧＳＮＴＥＩＤ、使用中のｅＮｏｄｅＢアドレス、ＥＮＢＵＥＳ１ＡＰＩＤ、ＭＭＥＵＥＳ１ＡＰＩＤ、加入しているＵＥ−ＡＭＢＲ、ＵＥ−ＡＭＢＲ、ＥＰＳの加入している課金特性、加入しているＲＳＦＰインデックス、使用中のＲＦＳＰインデックス、トレース・レファレンス、トレース・タイプ、トリガーＩＤ、ＯＭＣアイデンティティ、ＵＲＲＰ−ＭＭＥおよびＣＳＧ加入データのうちの１つ以上を含む。各アクティブなＰＤＮ接続に対し、ＵＥデータは、使用中のＡＰＮ、ＡＰＮ制限、加入しているＡＰＮ、ＰＤＮタイプ、ＩＰアドレス、ＥＳＰＰＤＮ課金特性、ＡＰＮ−ＯＩ交換、許可されたＶＰＬＭＮアドレス、使用中のＰＤＮＧＷアドレス（制御プレーン）、Ｓ５／Ｓ８のためのＰＤＮＧＷＴＥＩＤ（制御プレーン）、ＭＳ情報変更レポート・アクション、ＣＳＧ情報レポート・アクション、ＥＰＳ加入ＱｏＳプロファイル、加入しているＡＰＮ−ＡＭＢＲ、ＡＰＮ−ＡＭＢＲ、アップリンク・トラヒックのためのＰＤＮＧＷＧＲＥキー（ユーザー・プレーン）およびデフォルト・ベアラーのうちの１つ以上を含んでもよい。ＰＤＮ接続内の各ベアラーに対し、ＥＰＳベアラーＩＤ、ＴＩ、Ｓ１−ｕのためのＩＰアドレス、Ｓ１−ｕのためのＴＥＩＤ、Ｓ５／Ｓ８のためのＰＤＤＧＷＩＰアドレス（ユーザー・プレーン）、ＥＰＳベアラーＱｏＳおよびＴＦＴのうちの１つが提供される。

図３は、ＭＭＥが正常に動作しているときのＭＭＥのジャーナリングを示す（上から下への）タイム・シーケンス図である。この例では、「ＭＭＥ１」および「ＭＭＥ２」は、図１に示すＭＭＥ１０２および１０４を示し、「バックアップＭＭＥ」が図１内のＭＭＥ１１２を示す。この例では、バックアップＭＭＥがサービス中となっている時、ＭＭＥ１およびＭＭＥ２はアクティブであり、この時はタイム・シーケンスの最初（図の上部）に示されている。ＭＭＥ３は、後述するようにシーケンスの後にサービス中となる。最初に、バックアップＭＭＥは、バックアップとしてのステータスを各ＭＭＥに公示する。これらの公示イベントは３０２および３０４として示されている。次に、（図３に示す）各アクティブＭＭＥは、図内のイベント３０６および３０８として示されるようにそのコンフィギュレーションおよびバルク更新をジャーナルする。イベント３１０および３１２は、バックアップＭＭＥから各アクティブＭＭＥ（この場合はＭＭＥ１およびＭＭＥ２）に発行されるキープアライブ・メッセージを示す。正常に動作中、ＥＵアタッチおよびデタッチとして、１つ以上のｅＮＢがＭＭＥに、上記のようなＭＭおよびＳＭ情報を提供する。この動作は、図３にイベント３１４および３１６として示されている。本開示によれば、上記のように、ＭＭＥ２は、次にジャーナル・イベント３１８としてこのＭＭおよびＳＭデータをバックアップＭＭＥにジャーナルし、ＭＭＥ１は、ジャーナル・イベント３２０としてＭＭおよびＳＭデータをバックアップＭＭＥにジャーナルする。タイム・シーケンスが続行されるにつれ、バックアップＭＭＥは、再度イベント３２２および３２４でキープアライブ・メッセージを発行する。その後、この例では、ＭＭＥ３はサービス中になる。それはイベント３２６である。ＭＭＥ３は、次に他のアクティブなＭＭＥと同じように、イベント３２８でそのコンフィギュレーションおよびバルク・ジャーナル・データを提供する。このとき、３つのアクティブＭＭＥが存在するので、イベント３３０、３３２および３３４として示されるように、バックアップＭＭＥからかかる各アクティブＭＭＥへキープアライブ・メッセージが送られる。次に、後に記載するように、機能停止が生じるような時まで、上記シーケンスが続く。

図４は、本開示に従い、バックアップＭＭＥが故障したＭＭＥの役割を引き継ぐことを示すタイム・シーケンス図である。この例では、ＭＭＥ１およびＭＭＥ２は現在、時系列の上部のキープアライブ・イベント４０２および４０４が示すようにアクティブである。その後、バックアップＭＭＥが再度そのキープアライブ・メッセージ４０６および４０８を発行する。ＭＭＥ１がアクティブであり、バックアップＭＭＥに適当な応答を提供する。しかし、ＭＭＥ２は、機能停止している。キープアライブ・タイムアウト時、「ｎ」回の試行がなされると、バックアップＭＭＥは、次にＭＭＥ２の役割を引き継がなければならないと決定する。したがって、イベント４１２および４１４において、バックアップＭＭＥは、故障したＭＭＥに関連付けられたすべてのｅＮＢにＩＮＩＴメッセージを送る。この動作は、ＳＣＴＰ接続を無傷にすませることを可能にする。イベント４１６において、バックアップＭＭＥは、プール内の他のＭＭＥ（ＭＭＥ１）にジャーナリングの停止を命令する。その理由は、バックアップＭＭＥはもはやプールに対するバックアップとして動作していないからである。ＩＮＩＴメッセージがｅＮＢに送られる前後に、イベント４１６が生じ得る。（もはやプールに対するバックアップでない）バックアップＭＭＥは、プール内でバックアップＭＭＥが代りをするＭＭＥ２のパーソナリティを引き受ける。一実施形態では、上記のように、このことはＭＭＥと標準的なＢＧＰ更新を利用してトランスペアレントなＩＰアドレスの引き継ぎを可能にする周辺ノードとの間のＢＧＰルータによって達成される。（このとき、故障したＭＭＥ２を引き継いだ）バックアップＭＭＥは、必須ではないが他のアクティブなＭＭＥに属す以前のジャーナルされたデータのすべてを削除する。

リカバリー時に、この例では、（図４に示されるような）故障したＭＭＥ２は、バックアップＭＭＥのパーソナリティを引き受け、プール内のアクティブなＭＭＥ（この場合はＭＭＥ１および以前のバックアップＭＭＥ）に通知することにより、ジャーナリング・プロセスを再度スタートする。このために（この場合はバックアップ動作中の）ＭＭＥ２は、イベント４２０でバックアップ公示メッセージを送る。プール内の各アクティブＭＭＥは、イベント４２２および４２４でそのコンフィギュレーションおよびバルク・ジャーナル・データを送る。イベント４２６および４２８でキープアライブ・メッセージングが始まり、前に説明したように、通常のジャーナリング動作が続く。図３および４に示すジャーナリングおよびバックアップ引き継ぎ機能は、上記動作を実施するのに必要なマシンの各々において、ソフトウェア、例えばプロセッサで実行されるプログラム命令として実施することが好ましい。各マシンは、通信制御および記憶機能を容易にするのに必要な関連するデータ構造およびユーティリティ（例えば通信ルーチン、データベース・ルーチンなど）を含む。

本明細書に説明した機能を奏するスタンバイＭＭＥは、ハードウェア・システムとソフトウェア・システムとを含むマシン内で実現される。上記ＭＭＥの引き継ぎ機能は、１つ以上のかかるマシン上で一般にソフトウェアで実施できる。一般的には、マシンは、ハードウェアおよびソフトウェアと、記憶装置（例えばディスク、ディスク・アレイ等）並びにメモリ（ＲＡＭ、ＲＯＭ等）で構成する。ネットワーク内で使用される特定のマシンには制限はない。特定のマシンは、マシンを通常の態様で無線アクセス・ネットワーク内の他のコンポーネントに接続するための（Ｓ１およびＳ１１インターフェースを含むがそれに限定されない）上記ネットワーク・インターフェースとソフトウェアとを含む。より一般的には、本明細書記載の技術は、上記本発明の機能を共に容易にするか、または提供する一組の１つ以上の計算に関連するエンティティ（システム、マシン、プロセス、プログラム、ライブラリ、機能等）を使って提供される。一般的に実現する際は、ＭＭＥは１つ以上のコンピュータを含む。代表的なマシンは、所定のシステムまたはサブシステムの機能を提供する、ハードウェア、オペレーティング・システム、アプリケーション・ランタイム環境、および一組のアプリケーションまたはプロセスと関連データで構成する。上記のように、この機能は１つのスタンドアローン・ノード内または一組の分散したマシンにわたって実現できる。

ゲートウェイ・ノード等のネットワーク内の他のノードにステートフルな冗長技術を実装できる。

所定のスタンバイＭＭＥノードに特定の数「ｎ」（のアクティブＭＭＥ）を関連付ける必要はなく、上記のように「ｎ」の値（１より大）は、ＭＭＥプール内でサービスを提供される加入者の数および各ｅＮＢがサポートするＳ１インターフェース接続の数による。適当な条件では、所定のスタンバイＭＭＥノードと、「ｎ」個のＭＭＥの多数の異なる組とを関連付けてもよい。ＭＭＥプールごとに複数のスタンバイＭＭＥが存在してよい。

本発明について説明したが、請求するものは、特許請求の範囲に記載されている。

本願は、２０１０年３月２９日に米国特許商標庁に出願された米国特許出願第６１／３１８，３９９号に基づくと共に、この出願に基づく優先権を主張するものである。

Claims

進化したパケット・コア（ＥＰＣ）ネットワークにおいて、ステートフルな冗長性を提供する方法において、
ＭＭＥプール内において、スタンバイ・モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）と他の「ｎ」個のＭＭＥとを関連付けるステップと、
前記ＭＭＥプール内において、前記他のＭＭＥから前記スタンバイＭＭＥに安定している登録ユーザー状態をジャーナルするステップと、
前記ＭＭＥプール内において、前記「ｎ」個のＭＭＥのうちの１つの故障時、前記故障したＭＭＥの役割を前記スタンバイＭＭＥに引き継がせるステップとを備える方法。
前記スタンバイＭＭＥは、前記故障を検出するよう、前記プール内の前記「ｎ」個のＭＭＥの各々に対する接続を維持する、請求項１に記載の方法。
前記スタンバイＭＭＥは、前記故障したＭＭＥのＩＰアドレスを使用して前記ネットワーク内の１つ以上のｅＮＢとのＳ１インターフェースＳＣＴＰによる接続を再確立することにより、前記故障したＭＭＥの役割を引き継ぐ、請求項１に記載の方法。
前記故障したＭＭＥは、Ｓ１インターフェースを有し、前記スタンバイＭＭＥは、前記故障したＭＭＥの役割を引き継ぐのにＢＧＰデータを使用する、請求項１に記載の方法。
前記故障したＭＭＥは、Ｓ１インターフェースを有し、前記スタンバイＭＭＥは、前記故障したＭＭＥの役割を引き継ぐのにＳＣＴＰマルチホーミングを使用する、請求項１に記載の方法。
前記故障したＭＭＥノードにサービスを再開させるステップと、この故障したＭＭＥを前記ＭＭＥプールのための新しいスタンバイ・ノードとして使用するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
前記「ｎ」の値は、前記ＭＭＥプール内でサービスを提供される加入者数および前記スタンバイＭＭＥに関連付けられた各ｅＮＢがサポートするＳ１インターフェース接続の数によって決定される、請求項１に記載の方法。
プロセッサと、
前記プロセッサによって実行されるときに、ある方法を実行するコンピュータ・プログラム命令を保持するコンピュータ・メモリとを備え、
進化したパケット・コア（ＥＰＣ）ネットワークで使用するためのモビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）であって、
前記方法は、前記モビリティ管理エンティティと他の「ｎ」個のＭＭＥとを関連付けるステップと、
前記他のＭＭＥから、登録ユーザーのステート・データを受信するステップと、
前記ＭＭＥプール内の前記「ｎ」個のＭＭＥのうちの１つの故障検出時、前記故障したＭＭＥの役割を引き継ぐステップとを含む、モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）。
前記方法は、他のＭＭＥの各々の動作ステートをモニタするステップを含む、請求項８に記載のＭＭＥ。
前記「ｎ」の値は、前記他のＭＭＥがサービスを提供する加入者数および前記スタンバイＭＭＥに関連付けられた各ｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）がサポートするＳ１インターフェース接続の数によって決定される、請求項８に記載のＭＭＥ。
ＭＭＥプール内において、「ｎ］個のＭＭＥを有する進化したパケット・コア（ＥＰＣ）ネットワークにおいて、ステートフルな冗長性を提供する方法において、
前記ＭＭＥプールにおいて、前記他のＭＭＥから前記スタンバイＭＭＥに所定のデータをジャーナルするステップと、
前記ＭＭＥプール内において、前記「ｎ」個のＭＭＥのうちの１つの故障時、前記故障したＭＭＥの役割を前記スタンバイＭＭＥに引き継がせるステップとを備える方法。
前記所定のデータは、前記ＭＭＥプール内のアクティブなＭＭＥに関連付けられたユーザーのステート・データである、請求項１１に記載の方法。
前記ユーザーのステート・データは、登録されたユーザー装置（ＵＥ）のモビリティ管理（ＭＭ）コンテキストおよびユーザー装置のためのＥＰＳセッション管理（ＳＭ）情報のうちの１つを含む、請求項１２に記載の方法。
前記所定のデータは、前記ＭＭＥプール内のアクティブＭＭＥに関連付けられたコンフィギュレーション・データである、請求項１１に記載の方法。
前記所定のデータは、接続されたｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）のコンテキストおよびステート情報である、請求項１１に記載の方法。
前記故障したＭＭＥを新しいスタンバイＭＭＥとしてサービスを再開させるステップを更に含む、請求項１１に記載の方法。
前記新しいスタンバイＭＭＥを使用して前記ジャーナルするステップを続行するステップを更に含む、請求項１６に記載の方法。
前記スタンバイＭＭＥは、第２のＭＭＥプールにも関連付けられている、請求項１１に記載の方法。
前記ＭＭＥプールは、第２のスタンバイＭＭＥを含む、請求項１１に記載の方法。
前記「ｎ」の値は、前記他のＭＭＥがサービスを提供する加入者数および前記スタンバイＭＭＥに関連付けられた各ｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）がサポートするＳ１インターフェース接続の数によって決定される、請求項１１に記載の方法。