JP2017510099A

JP2017510099A - 多接続通信用の統合副層

Info

Publication number: JP2017510099A
Application number: JP2016536689A
Authority: JP
Inventors: アリレザババエイ、
Original assignee: ケーブルテレビジョンラボラトリーズ，インク．
Priority date: 2013-12-06
Filing date: 2014-12-06
Publication date: 2017-04-06
Also published as: US9532090B2; US20170099508A1; US11843895B2; US11632517B2; US10111136B2; US20150163524A1; US20220038655A1; KR20160083928A; US11153530B2; US11128834B2; GB2535105A; KR101717892B1; CN105814941A; WO2015085280A2; CN109688559A; US9516356B2; US10206141B2; CN109688559B; JP2018057025A; GB2535105B

Abstract

多接続通信をもたらすインターネットプロトコル（ＩＰ）フローの管理が、例えば一つのＩＰフローを異種の物理層（ＰＨＹ）を介して管理するが必ずしもこれに限られないように意図される。統合副層が、ＩＰフローに含まれるＩＰパケットのパーティション分けを容易にするべくネットワーク層とデータリンク層及び／又は異種の物理層との論理インタフェイスとして構成される。

Description

本発明は、例えば一つのＩＰフローを、異種の物理層（ＰＨＹ）を通じて同時に管理することのような、ただし必ずしもこれに限られない、インターネットプロトコル（ＩＰ）フローを管理することに関する。

関連出願の相互参照
本願は、２０１３年１２月６日出願の米国仮出願第６１／９１２，７３３号の利益を主張する。その開示は、全体がここに参照として組み入れられる。

Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）アライアンスはＷｉ−Ｆｉを、米国電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）８０２．１１規格、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１：システム間の通信及び情報交換−地方及び都会エリアネットワーク−具体的要件−パート１１：無線ＬＡＮ媒体アクセス制御（ＭＡＣ）及び物理層（ＰＨＹ）仕様書２０１２であるが必ずしもこれに限られない、に整合する任意の無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）製品として定義する。その開示は、全体がここに参照として組み入れられる。ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）は、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）によって開発された、そのリリース８及び９ドキュメントシリーズ並びに／又はＴＳ３６．２０１、３６．３００、３６．３０４、３６．３０６、３６．３２１、３６．３２２、３６．３２３、３６．３３１、３６．４０１及び３６．３０６に特定されるモバイル通信用グローバルシステム（ＧＳＭ（登録商標））／ＧＳＭエボリューション用エンハンストデータレート（ＥＤＧＥ）及びユニバーサルモバイル通信システム（ＵＭＴＳ）／高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ）ネットワークテクノロジに基づく携帯電話及び他のデバイスの高速データ無線通信規格に関する。これらの開示は、全体がここに参照として組み入れられる。

統合されたＷｉ−Ｆｉ／ＬＴＥ小型セルが次第に一般的になっている。このアーキテクチャにおいては、Ｗｉ−Ｆｉアクセスポイント（ＡＰ）とＬＴＥのｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）とが恐らくは並列されてリソース（電力、可能であればアンテナ、その他）のいくつかを共有する。家庭環境においては、Ｗｉ−Ｆｉ及びＬＴＥトラフィック（ＤＯＣＳＩＳ、ＤＳＬ等）に対し同じバックホール（ｂａｃｋｈａｕｌ）を使用することができる。米国特許出願第１４／１８１，６４０号、第１４／１８１，６４１号、第１４／１８１，６４３号及び第１４／１８１，６４５号に関するような多入力多出力（ＭＩＭＯ）通信を参照のこと。これらの開示は、全体がここに参照として組み入れられる。統合されたアクセスポイントにおいてのようなＬＴＥラジオ及びＷｉ−Ｆｉラジオは、それぞれが認可帯域及び無認可帯域において独立して運用される。加えて、多くの無線デバイス（スマートフォン、４Ｇ／Ｗｉ−Ｆｉタブレット等）は、ＬＴＥチップ及びＷｉ−Ｆｉチップの双方が埋め込まれている。家庭環境において、かかるデバイスは、Ｗｉ−Ｆｉ専用デバイス（ラップトップ、スマートウォッチ、Ｗｉ−Ｆｉ専用タブレット等）及びＬＴＥ専用デバイス（通常の携帯電話等）と共存する。

国際公開第２０１３／０６８７８７（Ａ１）号米国特許出願公開第２０１２／０２６３０４１（Ａ１）号明細書国際公開第２０１２／０５８８２３（Ａ１）号米国特許出願公開第２０１０／０３２２０９０（Ａ１）号明細書米国特許出願公開第２０１３／００６４１９８（Ａ１）号明細書

デュアルラジオ無線デバイスは、シングルモード（ＬＴＥ専用又はＷｉ−Ｆｉ専用）にあるか、又は、双方のラジオが同時にアクティブな場合、異なるインターネットプロトコル（ＩＰ）フローを提供するかのいずれかである。前者の場合、ＩＰパケットは、Ｗｉ−Ｆｉ物理層／ＭＡＣ又はＬＴＥ物理層／ＭＡＣのいずれかによって配送されるサービスを使用する。後者の場合、双方のラジオが同時にアクティブになり得るにもかかわらず、２つの異なるＩＰ接続が必要となり（例えば、モバイルＩＰにおける２つの異なる気付けアドレス）、当該ラジオは異なるＩＰフローを提供する。典型的なアーキテクチャにおいて、双方のラジオ、すなわち認可及び無認可双方のスペクトルは、一つの又は同じＩＰフローを提供することができない。加えて、この２つのラジオは独立して動作するので、これらが選択するＰＨＹ及びＭＡＣのパラメータは、共同して決定されるわけではない。本発明の一つの非制限的な側面は、Ｗｉ−Ｆｉ及びＬＴＥラジオの双方が、関連ラジオパラメータを共同して決定できる能力によって、一つのＩＰ接続が配送するパケットを提供できるようにする統合副層を提案する。

本発明の一つの非制限的な側面に係るフロー管理システムを例示する。本発明の一つの非制限的な側面によって意図される異種の物理層の処理の概要を例示する。本発明の一つの非制限的な側面に係るＩＰフロー管理方法のフローチャートを例示する。

必要に応じて、本発明の詳細な実施形態がここに開示されるが、その開示の実施形態が、様々なかつ代替的な形態で具体化される本発明の単なる例示であることを理解すべきである。図面は必ずしも縮尺どおりではなく、特定の構成要素の詳細を示すべくいくつかの特徴が拡大又は縮小される。したがって、ここに開示される具体的な構造及び機能の詳細は、限定としてではなく、当業者が本発明を様々に用いるための教示の単なる代表的基本として解釈するべきである。

図１は、本発明の一つの非制限的な側面に係るフロー１２を管理するシステム１０を例示する。フロー１２は、インターネットプロトコル（ＩＰ）ベースのプロセスに係る一以上のネットワーク要素１４、１６、１８を介して搬送されるセッション、ストリーム又は他の信号伝達に応じた任意のデータ送信に対応する。インターネットエンジニアリングタスクフォース（ＩＥＴＦ）の、フロー情報交換用ＩＰフロー情報エクスポート（ＩＰＦＩＸ）プロトコル仕様書との名称のコメント要求（ＲＦＣ）７０１１が、データネットワーク上でパケット又はフレーム２０として搬送されるトラフィックのようなフローを記載する。その開示は、全体がここに参照として組み入れられる。留意されるのは、特定のフロー１２に属するパケットが、一以上のパケットヘッダフィールド（例えば宛先ＩＰアドレス）、トランスポートヘッダフィールド（例えば宛先ポート番号）、又はアプリケーションヘッダフィールド（例えばＲＴＰヘッダフィールド［ＲＦＣ３５５０］）のような一セットの共通特性を有することである。随意的に、フロー１２によって代表される一セットのパケット２０は、少なくとも当該フローがゼロ以上のパケットを代表する限り、空とすることができる。フロー記録は、観測ポイントとして十分に動作できる能力を有するネットワーク要素において観測された特定のフロー１２に関する情報を包含する。フロー記録は、フロー１２の測定された特性（例えばフローのパケットすべてに対する合計バイト数）、いくつかの場合はフローの特徴的な特性（例えば送信元／宛先ＩＰアドレス）、を包含する。

フロー１２を構築するべく様々なメカニズムを用いることができる。これは例えば、対応フローが、ＳＣＴＰアソシエーションとして周知のトランスポートセッションであるストリーム制御送信プロトコル（ＳＣＴＰ）、対応フローが、使用されるＩＰアドレスとＴＣＰポートとの組み合わせにより一意的に識別されるＴＣＰ接続として周知のトランスポートセッションであるトランスポート制御プロトコル（ＴＣＰ）、及び、対応フローが、使用されるＩＰアドレスとＵＤＰポートとの組み合わせにより一意的に識別されるＵＤＰセッションとして周知のトランスポートセッションであるユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）であるが必ずしもこれらに限られない。モバイルＩＰｖ６におけるフローバインディング及びネットワークモビリティ（ＮＥＭＯ）基本サポートとの名称のＩＥＴＦのＲＦＣ６０８９は、その開示の全体がここに参照として組み入れられ、ホームアドレスから他の箇所へとフローを向けることを十分に容易にする気付けアドレスのような、一以上のフローを特定ＩＰアドレスにバインディングするという概念を定義する（気付けアドレスの使用に関する付加的詳細については、ＩＥＴＦの、多重気付けアドレスレジストレーションとの名称のＲＦＣ５６４８を参照のこと。その開示は、全体がここに参照として組み入れられる）。

ＲＦＣ６０８９は、以下のフロー関連用語を記している。

フロー：フローは、モバイルノード（ＭＮ）がホームエージェント（ＨＡ）、対応ノード（ＣＮ）又はモビリティアンカーポイント（ＭＡＰ）のいずれかによる特別扱いを所望する一シーケンスのパケットである。

トラフィックセレクタ：パケットを分類する目的上、パケットのヘッダにおけるフィールドに対して整合し得る一以上のパラメータ。かかるパラメータの例は、送信元ＩＰアドレス及び宛先ＩＰアドレス、トランスポートプロトコル番号、送信元ポート番号及び宛先ポート番号、並びにＩＰ及び高い層のヘッダにおける他のフィールドを含む。

フローバインディング：これは、トラフィックセレクタ、及び一以上のバインディング識別子（ＢＩＤ）からなる。フローバインディングに関連付けられたトラフィックセレクタに整合する一以上のフローからのＩＰパケットが、同じフローバインディングに関連付けられたＢＩＤへと転送される。

フロー識別子：フロー識別子は、モバイルノードに関連付けられたフローバインディングを一意的に識別する。これは、モバイルノードによって生成され、ＭＮ、ＨＡ、ＣＮ又はＭＡＰによって維持されるフローバインディングエントリのテーブルにキャッシュされる。

図１は、ＩＰフロー１２を容易にするネットワーク要素１４、１６、１８が、ネットワーク１４、アクセスポイント１６及びデバイス１８に対応する典型的構成を例示する。ネットワーク１４は、任意数のサービスをデバイスへと、ＩＰフローをサポートするセッション又は他のメカニズムを介して与えることを十分容易にする能力を有する任意タイプのネットワークに対応する。当該セッション又は他のメカニズムは例えば、ボイスオーバーインターネットプロトコル（ＶｏＩＰ）、従来型ビデオ、非従来型ビデオ（例えばＨＤ、ＶＨＤ、ＵＨＤ）、ウェブトラフィック、ファイル又はデータのダウンロード（ファイルトランスファープロトコル（ＦＴＰ））、及び他のタイプのサービスであるが、必ずしもこれらに限られるわけではない。サービスは、ケーブルテレビプロバイダ、インターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）、セルラー電話プロバイダ、及びオーバーザトップ（ＯＴＴ）コンテンツプロバイダ、又は、ＩＰベース規格による付随サービスをサポートするのに必要なデータの送信を十分容易にできる能力を有する実質的に任意の他のタイプのサービスプロバイダを送信元とする。上述のＩＰフローへの参照は、ＩＰフローを定義しかつ差別化する本発明のメカニズムの一つの使用を実証する例示上の非制限的な目的のために与えられる。ＩＰフロー１２は、複数のパケットが同じＩＰアドレスにアドレス指定された任意のフローに対応する。当該ＩＰアドレスは例えば、デバイス若しくは他の宛先に関連付けられ又は共通に関連付けられた、ＩＰバージョン４（ＩＰｖ４）又はＩＰバージョン６（ＩＰｖ６）宛先アドレスである。

ＩＰフロー１２は、デバイス（ＩＰ＃１）１８のＩＰアドレスへとアドレス指定されたフロー識別子２４、一以上のトラフィックセレクタ２６、及び複数のＩＰパケット２０を含むように示される。フロー識別子２４は、アクセスポイント１６へ送信されるＩＰフロー１２を他のＩＰフローから差別化するのに十分な一意的な識別子を与えるべく上述されたものに対応する。トラフィックセレクタ又は多重トラフィックセレクタ２６は、対応ＩＰパケット２０、例えば、デバイスに多重のサービスを与えるべくフロー１２の中に含まれる同じ宛先アドレス（ＩＰ＃１）を有する複数のＩＰパケット２０、に関連付けられたサービスを差別化するべく上述されたものに対応する。本発明は主に、ネットワークに接続されたプロバイダ（例えばインターネット又はサービスプロバイダ）を送信元として、アクセスポイント１６を介してデバイス１８へと配送されるＩＰフロー１２に関連して記載される。その結果、ＩＰフロー１２の対応方向は下流側とみなすことができる。本発明は、必ずしもこれに限られるわけではなく、デバイス１８から、アクセスポイント１６を介してネットワーク１４に接続された送信元又は他の宛先へのように、同様のＩＰフローを上流方向に容易にする使用及びアプリケーションも十分に意図している。

本発明の一つの非制限的な側面は、アクセスポイント１６及びデバイス１６の異種の物理層（ＰＨＹ）３２、３４、３６、３８を使用してＩＰフロー１２を管理することを意図する。デバイス１８及びアクセスポイント１６物理層３２、３４、３６、３８は、物理的な信号交換を十分にできる能力を有するラジオインタフェイス又は他のインタフェイスに対応する。図１は、アクセスポイント２６が、Ｗｉ−Ｆｉ動作可能ＰＨＹ（Ｗｉ−Ｆｉ物理層）３２、３６及びＬＴＥ動作可能ＰＨＹ（ＬＴＥ物理層）３４、３８の一方又は双方を使用して無線信号をデバイス１８と交換することを容易にするのに十分な能力を有する無線信号伝達送信元として作用する典型的構成を例示する。Ｗｉ−Ｆｉ物理層３２、３６及びＬＴＥ物理層３４、３８は、Ｗｉ−Ｆｉ信号伝達及びＬＴＥ信号伝達、すなわちＷｉ−Ｆｉパケット及び／又はＬＴＥパケットの交換、を容易にするべくデバイス１８及びアクセスポイント１６のそれぞれに含まれる特徴に対応する。Ｗｉ−Ｆｉ及びＬＴＥ物理層３２、３４、３６、３８は、国際標準化機構（ＩＳＯ）が定義するオープンシステム間相互接続（ＯＳＩ）モデルに関連付けられた層と同様の層に対応する。これは、ＩＳＯ／ＩＥＣ７４９８−１として参照され、その開示は、全体がここに参照として組み入れられる。Ｗｉ−Ｆｉ及びＬＴＥ物理層３２、３４、３６、３８は、対応するＰＨＹ３２、３４、３６、３８を介しての物理的交換を目的として信号伝達（例えばパケット、フレーム等）を用意するのに必要な信号処理、アドレス指定及び他の動作を容易にするべく、対応するＷｉ−Ｆｉ及びＬＴＥのデータリンク層４０、４２、４４、４６（媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層）とともに動作することができる。

本発明の一つの非制限的な側面は、Ｗｉ−Ｆｉ物理層３２、３６及びＬＴＥ物理層３４、３８とネットワーク／トランスポート層５４、５６との論理インタフェイスとして構成される統合副層５０、５２を意図する。ネットワーク／トランスポート層５４、５６は、デバイス１８のプロセッサ、アプリケーション又は他の論理機能要素、及びそこに含まれたデータに応答して動作可能なアクセスポイント１６とともに使用されるＷｉ−Ｆｉ及びＬＴＥ物理層３２、３４、３６、３８を介して物理的に交換される信号伝達の処理を容易にするのに十分な能力を有するＩＰ層である。ネットワーク／トランスポート層５４、５６は、ＩＰ層として標識される。本発明の一つの非制限的な側面が、デバイス１８及びアクセスポイント１６の異種の物理層３２、３４、３６、３８、例えばＷｉ−Ｆｉ及びＬＴＥ物理層３２、３４、３６、３８を介してＩＰベースのプロトコルに従って通信されるＩＰフロー又はデータをトランスポートすることを意図するからである。ＩＰ層５４、５６は、フロー１２をサポートするべく他のネットワーク／トランスポートプロトコルが利用される場合においても、本発明の範囲及び意図から逸脱することなく非ＩＰ層として構成することができる。ＩＰ層５４、５６の使用は主に、ＩＰベースの通信、特に例示のＩＰフロー１２に依存する通信として記載され、比較的広く普及しかつ多くのデバイスとともに動作可能である。

統合層５０、５２は、Ｗｉ−Ｆｉ及びＬＴＥベースの通信に特有の能力を活用するべくここに意図されるパーティション分けプロセスによって、Ｗｉ−Ｆｉ及びＬＴＥのＭＡＣ４０、４２、４４、４６と物理層３２、３４、３６、３８との間のＩＰフローの処理を容易にするべく構成することができる。Ｗｉ−Ｆｉ及びＬＴＥベースの通信は主に、多くのデバイスにおいて使用されるインタフェイスの代表としての例示のために、必ずしも本発明の適用可能性を制限することなく言及される。異種の動作上の配慮を有する他の無線及び／又は有線インタフェイスも、本発明の範囲及び意図から逸脱することなく同様に使用できる。デバイス１８とアクセスポイント１６との間の無線信号伝達は、任意数の要因に応じて異なるレベルのスループット、サービス品質（ＱｏＳ）、信号伝達範囲、及び任意数の他の動作上の配慮を受ける。例えば、アクセスポイント１６が、Ｗｉ−Ｆｉのための無認可スペクトルにではなくＬＴＥ信号伝達のための限られた認可スペクトルに割り当てられ（又はＬＴＥ信号伝達のための限られた認可スペクトルにではなくＷｉ−Ｆｉのための無認可スペクトルに割り当てられ）、アクセスポイント１６が、他のＷｉ−Ｆｉ接続デバイスとの通信をサポートする場合（例えば、その開示の全体がここに参照として組み入れられる、ネットワークトラフィック優先順位付けとの名称の米国特許出願第１４，５３７，８４５号明細書に記載される態様でコミュニティＷｉ−Ｆｉをサポートする場合）にスループット劣化を受ける等の要因である。

統合副層５０、５２は、ＬＴＥ及びＷｉ−Ｆｉ物理層３２、３４、３６、３８に関連付けられた能力の利点を活用し及び／又はその不利点を最小限にするべく構成することができる。統合副層５０、５２は、Ｗｉ−Ｆｉ及びＬＴＥ物理層３２、３４、３６、３８のそれぞれに対して所望の動作条件を識別し、ＩＰフロー１２に含まれるＩＰパケット２０をその機能としてパーティションに区分けすることができる。統合副層５０、５２は、当該パーティション分けが、Ｗｉ−Ｆｉ及びＬＴＥ物理層３２、３４、３６、３８の対応する一つを介した引き続いての交換を支配するか否かに応じて、ＩＰパケット２０のバッファを行い、その後、ＩＰパケット２０全体を対応Ｗｉ−Ｆｉ及び／又はＬＴＥパケット６０、６２の中にカプセル化するべく構成することができる。統合副層５０、５２は、各ＩＰパケット２０の同じ宛先アドレス（ＩＰ＃１）へのアドレス指定を可能にする一方、いくつかのＩＰパケット２０がＷｉ−Ｆｉ物理層３２、３６を介して交換可能となりかつ他のＩＰパケット２０がＬＴＥ物理層３４、３８を介して交換可能となるというように、ＩＰフロー１２のアドレス指定上の制約内で動作するべく構成することができる。随意的に、パケット６０、６２は、Ｗｉ−Ｆｉ及びＬＴＥ物理層３２、３４、３６、３８それぞれを介して同時に交換される。ＩＰフロー２０のトランスポートを可能とするべくアクセスポイント１６及びデバイス１８の異種の物理層を使用を容易にできる能力は、ＩＰフロー１２を生じさせ又は受信する送信元又は他のデバイスに、一つの宛先／送信元アドレス（ＩＰ＃１）を利用させることができる点で特に有用である。

図２は、本発明の一つの非制限的な側面が意図する異種の物理層処理の概要７０を例示する。概要７０は、デバイス１８を送信元としてアクセスポイント１６へと向かう上流ＩＰフロー、及び／又はアクセスポイント１８を送信元としてデバイス１６へと向かう下流フローに適用される。上流フローは、ＩＰフローをネットワーク１４に関連付けられた宛先へと送信するべくデバイス１８が様々なプロセスを行い又は様々なコマンドを受信することと、デバイス１８において行われる付随プロセスが、Ｗｉ−Ｆｉ及びＬＴＥ物理層３２、３４、３６、３８を介した無線アクセスポイント１８への、対応ＩＰパケット２０の少なくとも一部分のトランスポートを容易にして、ネットワーク１４を経由するＩＰフロー１２として引き続き再結合して送信することとに対応する。下流フローは、アクセスポイント１８が、ネットワーク１４を経由してＩＰフロー１２を受信したことに応答し、デバイス１８へのトランスポートを目的として様々なプロセスを行うことと、付随プロセスが行われて、Ｗｉ−Ｆｉ及びＬＴＥ物理層３２、３４、３６、３８を介した対応ＩＰパケット２０の少なくとも一部分の、デバイス１８へのトランスポートを容易にし、関連アプリケーションとともに使用するべく引き続き再結合してＩＰフローにすることとに対応する。

図２に説明されるプロセスは例示上の非制限的な目的で示され、ＩＰフロー１２がアクセスポイント１６において受信されてデバイス１８へと無線送信される下流フローに対応する。上述されたようにかつ当業者にわかるように、デバイス１８において、デバイス１８からアクセスポイント１６への上流信号伝達及び逆順にＩＰフロー１２の再構築を容易にするべく同様のプロセスが行われる。ＩＰ層５４、５６は、ＩＰフロー１２の中に含まれる複数のＩＰパケット２０を識別するべく構成される。これは随意的に、各ＩＰパケット２０に関連付けられたフロー識別子、任意のトラフィックセレクタ、及び／又はアドレス指定を含む。受信された各ＩＰパケット２０、又は特定のフロー識別子に関連付けられたＩＰパケットは、パーティション分け／バッファプロセス７２を目的として統合層５０、５２へと引き回される。パーティション分け／バッファプロセス７２は、多重フローの識別、対応ＩＰパケット２０が引き続き、Ｗｉ−Ｆｉ及びＬＴＥ物理層３２、３４、３６、３８の一方又は双方を介してトランスポートされるか否かの識別を含む。本発明は、Ｗｉ−Ｆｉ及びＬＴＥ物理層３２、３４、３６、３８の一つのみを介して特定ＩＰフロー用のＩＰパケット２０をトランスポートすることを完全に意図するが、以下の例示的記載は、特定フロー１２用のＩＰパケット２０の少なくとも一部分がＷｉ−Ｆｉ及びＬＴＥ物理層３２、３４、３６、３８の双方を介してトランスポートされるパーティション分けを仮定する。

パーティション分け／バッファ動作７２のバッファ部分は、Ｗｉ−Ｆｉ及びＬＴＥ物理層３２、３４、３６、３８の一方を介した、引き続いての引き回しを識別するのに十分な時間にわたるＩＰパケット２０のバッファを含む。パーティション分け／バッファ動作７２のパーティション部分は、ＩＰパケット２０のどの部分が、Ｗｉ−Ｆｉ物理層３２、３６を使用してトランスポートされるのか、及びどの部分が、ＬＴＥ物理層３４、３８を使用してトランスポートされるのかを決定する統合層５０、５２に対応する。随意的に、ＩＰフロー１２がデバイス１８へと送信されている間、任意のパーティション調整又は変更が、条件の変更に応じて行われる。統合副層５０、５２は、Ｗｉ−Ｆｉ物理層３２、３６を介して送信されるＩＰパケット２０のためのＷｉ−Ｆｉパケット６０の生成を容易にするＷｉ−ＦｉのＭＡＣ層４０、４４とともに動作する。Ｗｉ−ＦｉのＭＡＣ層４０、４２は、一以上の対応Ｗｉ−Ｆｉパケット６０の中に各ＩＰパケット２０の全体をカプセル化することによって、例えばＷｉ−Ｆｉヘッダ７４を有する一つのＷｉ−Ｆｉパケット６０の中に一つのＩＰパケット全体をペイロードとして含むことによって、Ｗｉ−Ｆｉパケット６０を生成する。Ｗｉ−Ｆｉヘッダ７４は、順方向エラー訂正（ＦＥＣ）、アドレス指定、及び／又は、引き続いてのＷｉ−Ｆｉラジオ７６を介したＷｉ−Ｆｉパケット６０の送信を容易にするのに必要なデータを付加する。統合副層は、ＬＴＥヘッダ７８を有するＬＴＥパケット６２の中にＩＰパケット２０をペイロードとしてカプセル化するのを容易にするべく、ＬＴＥのＭＡＣ層４２、４６と同様に動作し、引き続いてのＬＴＥラジオ８０を介したＬＴＥパケット６２の送信を容易にする。

デバイス１８及び／又はアクセスポイント１６は、ＬＴＥモード、Ｗｉ−Ｆｉモード又はデュアルラジオモードで動作可能なデュアルラジオデバイスとして動作することができる。この決定を行うべく、ＬＴＥ専用デバイスの数、Ｗｉ−Ｆｉ専用デバイスの数、デュアルラジオデバイスの数、デバイスの互いに対するトポロジ及び相対位置、各デバイスに対するチャネル条件（デュアルラジオデバイスに対しては、認可及び無認可双方のスペクトルについてのチャネル条件）、並びにデバイス能力（ＭＩＭＯ等）のようなパラメータを、ＩＰパケットがＷｉ−Ｆｉ物理層のみへと（Ｗｉ−Ｆｉモード）、ＬＴＥ物理層のみへと（ＬＴＥモード）、又はＷｉ−Ｆｉ及びＬＴＥ物理層双方へと（デュアルラジオモード）引き回すべきか否かを決定することの考慮に入れることができる。いくつかの例示的な決定は以下のようになる。

アクセスポイント１６とデバイス１８との間のチャネル、又は同じチャネルに接続され若しくはアクセスポイント１６に関連付けられた付加デバイスが、認可及び無認可周波数双方において時間的に変化する場合、所与のフレーム／パケットに対し、無認可（認可）帯域のチャネル条件が認可（無認可）帯域のチャネル条件よりもずっと良好であれば、統合副層５０、５２は、ＩＰトラフィックのすべてを、有利なダイバーシティを与えるＷｉ−Ｆｉ及びＬＴＥラジオの一方に向ける。

認可及び無認可双方の周波数に関するチャネル条件が良好な場合、統合副層５０、５２は、ＩＰトラフィックをＷｉ−Ｆｉラジオ及びＬＴＥラジオ双方に分割させることができる。

デュアルラジオモードがＷｉ−Ｆｉ専用モードとして動作しており、かつ、一貫したスループットを必要とするアプリケーションを動かしている場合、デバイス１８がアクセスポイント１６から離れるように動いていると、デバイス１８のＬＴＥラジオは距離が離れるにつれてアクティブになる。その結果、ＬＴＥラジオ８０を介して多くのＩＰパケットを通信することによってＷｉ−Ｆｉスループット損失を補償するべく益々多数のサブキャリアが使用され得る。

デュアルラジオデバイス１８がアクセスポイント１６に近く、かつ、スループット集中型アプリケーションが動いているＬＴＥ専用デバイスが遠い場合のシナリオでは、統合副層５０、５２は、当該遠いデバイスのためにＬＴＥサブキャリアのすべてを使用して、当該デュアルラジオデバイスへの接続をＷｉ−Ｆｉによって行うことができる。

Ｗｉ−Ｆｉ専用デバイスの数が多い場合、統合副層５０、５２は、デュアルラジオデバイス宛てのトラフィックをＬＴＥラジオに向けることができる。

図３は、本発明の一つの非制限的な側面に係るＩＰフロー管理の方法のフローチャート８４を例示する。方法は、異種の無線及び／又は有線インタフェイスを介した信号伝達を容易にするのに十分な能力を有するデバイス、アクセスポイント又は他のネットワーク要素により動作可能な複数の非一時的指令を有する非一時的コンピュータ可読媒体に具体化することができる。当該デバイス、アクセスポイント又は他のネットワーク要素は例えば、Ｗｉ−Ｆｉ及びＬＴＥラジオを介した信号伝達の交換を容易にするのに十分な能力を有する上記デュアルモードデバイス及びアクセスポイントであるが、必ずしもこれらに限られない。ブロック８６は、本発明に係るトランスポートのために所望されるＩＰフローの決定に関する。ＩＰフローは、共通の宛先アドレスへとトランスポートされて共通フロー識別子に関連付けられる複数のパケットに対応する。例えば、当該フローの中に含まれる各ＩＰパケットは、同じ宛先アドレスを有し、かつ、同じフロー識別子に関連付けられる。

ブロック８８は、ＩＰフローの中に含まれる複数のＩＰパケットの決定に関する。ＩＰパケットは、当該パケットが、ＩＰフローの一部分として受信されているときに、及び／又はトランスポート用のＩＰフローを生成するタスクを有するエンコーダ又は他のプロセッサからの出力の機能として事前に受信されているときに、リアルタイムに識別することができる。ＩＰフローが、デバイス１８からアクセスポイント１６へのような上流送信に関する場合、当該ＩＰフローは、デバイス１８上のアプリケーション又は他の特徴から決定することができる。ＩＰフローが、アクセスポイント１６からデバイス１６へのような下流送信に関する場合、当該ＩＰフローは、ネットワーク１２に接続された送信元からアクセスポイント１６へとトランスポートされた信号伝達の機能として決定することができる。パケットは、ヘッダ及び／若しくはペイロード、又は対応コンテンツ／データのトランスポートを容易にするべくこれらの中に含まれた他の識別情報に応じて個別に識別することができる。パケットの代わりに又はパケットに加えてフレーム又は他のデータグループ分けが利用される場合、これらの付加的構築物は、ここに意図された動作に応じて同時に識別及び処理することができる。

ブロック９０は、ＩＰパケットの、Ｗｉ−Ｆｉ及びＬＴＥ物理層のような、ただし必ずしもこれらに限られない異種の物理層へのパーティション分けに関する。パーティション分けは、ＩＰフローから取得された各パケットが、Ｗｉ−Ｆｉ及びＬＴＥラジオの一方を使用して引き続きトランスポートされるべきか否かを決定する目的で個別に評価される進行中プロセスである。本発明の一つの非制限的な側面は、Ｗｉ−Ｆｉ及びＬＴＥラジオを経由した同時送信のために一つのＩＰフローをパーティション分けすることが望ましい場合のデュアルモードの動作を仮定する。上述のように、このデュアルモード動作を特定のＩＰフローのために実装することができる一方、非デュアルモード動作を他のＩＰフローのために実装することができる。すなわち、いくつかのＩＰフローは、Ｗｉ−Ｆｉ及びＬＴＥラジオの双方を介してトランスポートすることができ、他のＩＰフローは、Ｗｉ−Ｆｉ及びＬＴＥラジオの一方を介してトランスポートすることができる。パーティション分けの決定は、当該パーティションが、ネットワーク動作上の制約が変動するときに常に調整されるように動的かつ可変である。

ＩＰフローの中に、当該ＩＰパケットのトラフィックタイプ又は他の特徴を識別するべく含まれるトラフィックセレクタ又は他の識別子は随意的に、パーティション分けを容易にするべく利用することができる。トラフィックセレクタのパーティション分けは、一タイプのトラフィック（及び対応パケット）をＷｉ−Ｆｉ及びＬＴＥラジオの一方へと、並びに他タイプのトラフィック（及び対応パケット）をＷｉ−Ｆｉ及びＬＴＥラジオの他方へと引き回すべく使用することができる。トラフィックセレクタのパーティション分けはまた、所定の関係に応じてトラフィックタイプをパーティション分けするべく使用することもできる。例えば、一のトラフィックタイプが、Ｗｉ−Ｆｉ／ＬＴＥラジオへの２５／７５分割を含み、他のトラフィックタイプが、当該Ｗｉ−Ｆｉ／ＬＴＥラジオ同士間でのＩＰパケットの５０／５０分割を含む。多重クライアントのためのデータを搬送するべくＩＰフローが使用される場合、例えば（当該ＩＰフローが、各パケットに共通の宛先アドレスをアクセスポイントとして有する）アクセスポイントマルチキャストサービス多重デバイスの場合、一定のトラフィックタイプを有するパケットが、Ｗｉ−Ｆｉラジオへと、例えばＷｉ−Ｆｉ専用デバイスへと向けられ、及び／又は無認可スペクトルを利用し、一定のトラフィックタイプを有するパケットが、ＬＴＥラジオへと、例えばＬＴＥ専用デバイスへと向けられ、及び／又は認可スペクトル又はダイバーシティを利用する。

ブロック９２、９４は、ＩＰパケットをカプセル化して対応Ｗｉ−Ｆｉ及びＬＴＥパケットにし、これらを、対応Ｗｉ−Ｆｉ／ＬＴＥラジオを介して引き続き送信することに関する。カプセル化は、受信されたペイロード及びヘッダを含む各ＩＰパケットの全体を、Ｗｉ−Ｆｉ／ＬＴＥパケットの対応する一方のペイロードの中に収めることによって行うことができる。Ｗｉ−Ｆｉ／ＬＴＥヘッダはそれぞれ、関連規格に一致した送信を容易にするべくＷｉ−Ｆｉ／ＬＴＥのペイロードに付加される。ブロック９６は、ブロック９４において送信されたＷｉ−Ｆｉ／ＬＴＥパケットからＩＰパケットを回復させることに関する。ＩＰパケットの回復は、統合副層が、Ｗｉ−Ｆｉ／ＬＴＥパケットのカプセル化解除を容易にすることと、引き続いて、ＩＰベースの通信に付随するネットワーク／トランスポート層要件に従って当該ＩＰパケットを照合すること、すなわちＷｉ−Ｆｉ及びＬＴＥパケットのペイロードからＩＰパケットを取得することとを含む。

上記サポートのように、本発明の一つの非制限的な側面は、ＬＴＥ及びＷｉ−Ｆｉの上部に置かれる統合副層を意図する。この副層は、ＩＰ層からパケットを受信し、ＩＰトラフィックをパーティション分けし、及び当該パケットを２つの利用可能なラジオへと向ける。この統合副層を使用することにより、ＩＰ層は、利用可能なＬＴＥ及びＷｉ−Ｆｉ双方のラジオ／スペクトルを活用する。加えて、この副層は、２つのラジオから受信したＭＡＣ層フレームをマージしてＩＰ層へと配送する責任を有する。統合副層は、ＬＴＥ及びＷｉ−Ｆｉ物理層及びＭＡＣ層が話し合うことができるようにＷｉ−Ｆｉ物理層（ＭＡＣ）とＬＴＥ物理層（ＭＡＣ）との論理インタフェイスを与えるので、各ラジオが選択したパラメータを、全体的な性能を最適化するべく共同して選択することができる。

例示的実施形態が上述されたが、これらの実施形態は、本発明の可能な形態すべてを記載することが意図されるわけではない。むしろ、本明細書において使用される用語は、限定というよりも説明の用語であり、本発明の要旨及び範囲から逸脱しないように様々な変化形を作ることができる。加えて、実装のための様々な実施形態の特徴は、本発明のさらなる実施形態を形成するべく組み合わせることができる。

Claims

ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）物理層及びＷｉ−Ｆｉ（登録商標）物理層を有するデバイスのためのインターネットプロトコル（ＩＰ）フローの管理を容易にするべく動作可能な複数の非一時的指令を有する非一時的コンピュータ可読媒体であって、
前記非一時的指令は、
前記ＩＰフローに関連付けられるＩＰパケットを決定し、
前記ＩＰパケットの少なくとも第１部分を、前記ＬＴＥ物理層をＬＴＥパケットとしてトランスポートし、
前記ＩＰパケットの少なくとも第２部分を、前記Ｗｉ−Ｆｉ物理層をＷｉ−Ｆｉパケットとしてトランスポートする
のに十分な非一時的コンピュータ可読媒体。
ＬＴＥの媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層要件に従って前記ＩＰパケットの第１部分をカプセル化することにより前記ＬＴＥパケットを生成し、
Ｗｉ−ＦｉのＭＡＣ層要件に従って前記ＩＰパケットの第２部分をカプセル化することにより前記Ｗｉ−Ｆｉパケットを生成する
のに十分な非一時的指令をさらに含む請求項１の非一時的コンピュータ可読媒体。
前記ＬＴＥ物理層を介したペイロードとしてのトランスポートを目的として前記ＩＰパケットの各第１部分を、前記ＬＴＥパケットの対応する一以上の中にカプセル化し、
前記Ｗｉ−Ｆｉ物理層を介したペイロードとしてのトランスポートを目的として前記ＩＰパケットの各第２部分を、前記Ｗｉ−Ｆｉパケットの対応する一以上の中にカプセル化する
のに十分な非一時的指令をさらに含む請求項１の非一時的コンピュータ可読媒体。
前記ＩＰフローの中の各ＩＰパケットに対してトラフィックセレクタを決定し、
前記ＩＰパケットの第１部分及び第２部分を、対応するトラフィックセレクタに応じて前記ＬＴＥ及びＷｉ−Ｆｉパケットとしてそれぞれトランスポートすることを目的として選択する
のに十分な非一時的指令をさらに含む請求項１の非一時的コンピュータ可読媒体。
複数のＩＰフローから前記ＩＰフローを、一意的に関連付けられた第１フロー識別子の機能として決定するのに十分な非一時的指令をさらに含み、
前記ＩＰパケットの第１部分及び第２部分それぞれは同じフロー識別子を有する請求項４の非一時的コンピュータ可読媒体。
前記ＬＴＥ及びＷｉ−Ｆｉ物理層の一方のみを介して、関連付けられたトラフィックセレクタに応じて第２フロー識別子によって識別された、前記複数のＩＰフローの第２フローに関連付けられたＩＰパケットをトランスポートするのに十分な非一時的指令をさらに含む請求項５の非一時的コンピュータ可読媒体。
無線アクセスポイントであって、
インターネットプロトコル（ＩＰ）フローの外部ネットワークとの交換を容易にするべく構成されたネットワーク層と、
無線信号を、近接した無線デバイスと交換するべく構成された第１物理層と、
無線信号を、近接した無線デバイスと交換するべく構成された第２物理層と、
前記第１物理層を介した前記ＩＰフローの中で搬送される複数のＩＰパケットの少なくとも第１部分を第１パケットとしてパーティション分けすることと、前記第２物理層を介した前記ＩＰパケットの少なくとも第２部分を第２パケットとしてパーティション分けすることを容易にすることを含むように、前記ＩＰ層と前記第１物理層及び前記第２物理層との論理インタフェイスとして作用するべく構成された統合副層と
を含む無線アクセスポイント。
前記第１物理層は、前記第１パケットをセルラーパケットとしてトランスポートするべく構成されたセルラー物理層であり、
前記第２物理層は、前記第２パケットをＷｉ−Ｆｉパケットとしてトランスポートするべく構成されたＷｉ−Ｆｉ物理層である請求項７の無線アクセスポイント。
前記統合副層と前記セルラー物理層との間のセルラー媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層と、
前記統合副層と前記Ｗｉ−Ｆｉ物理層との間のＷｉ−ＦｉのＭＡＣ層と
をさらに含み、
前記セルラーＭＡＣ層は前記ＩＰパケットを、前記セルラーパケットとしてのトランスポートを目的としてカプセル化するべく構成され、
前記Ｗｉ−ＦｉのＭＡＣ層は前記ＩＰパケットを、前記Ｗｉ−Ｆｉパケットとしてのトランスポートを目的としてカプセル化するべく構成される請求項８の無線アクセスポイント。
前記セルラーＭＡＣ層は、各セルラーパケットのヘッダを、対応ＩＰパケットの中に含まれるＩＰ宛先アドレスの機能として第１デバイスへとアドレス指定し、
前記Ｗｉ−ＦｉのＭＡＣ層は、各Ｗｉ−Ｆｉパケットのヘッダを、対応ＩＰパケットの中に含まれるＩＰ宛先アドレスの機能として前記第１デバイスへとアドレス指定し、
前記セルラー物理層及びＷｉ−Ｆｉ物理層へとパーティション分けされた前記ＩＰフローの中の各ＩＰパケットが、同じＩＰ宛先アドレスを含む請求項９の無線アクセスポイント。
前記統合副層は、前記ＩＰパケットのパーティション分けを容易にするべく構成された結果、前記第１物理層が前記第１パケットの少なくとも一部分を第１デバイスへとトランスポートする一方、前記第２物理層が同時に、前記第２パケットの少なくとも一部分を前記第１デバイスへとトランスポートする請求項７の無線アクセスポイント。
前記統合副層と前記第１物理層との間の第１データリンク層と、
前記統合副層と前記第２物理層との間の第２データリンク層と
をさらに含み、
前記第１データリンク層は前記ＩＰパケットを、前記第１物理層からの前記第１パケットとしてのトランスポートを目的としてカプセル化するべく構成され、
前記第２データリンク層は前記ＩＰパケットを、前記第２物理層からの前記第２パケットとしてのトランスポートを目的としてカプセル化するべく構成される請求項７の無線アクセスポイント。
前記第１データリンク層及び第２データリンク層はそれぞれ、各ＩＰパケットのペイロード及びヘッダを、対応第１パケット及び第２パケットの一以上のペイロードの中にカプセル化するべく構成される請求項１２の無線アクセスポイント。
前記統合副層は、前記第１物理層及び第２物理層のそれぞれに関連付けられたチャネルのためのチャネル条件を決定し、前記ＩＰパケットを、対応チャネル条件に応じてそれぞれ前記第１パケット及び第２パケットとしてトランスポートするべく選択するべく構成され、
チャネル条件が正常であれば前記ＩＰパケットを前記第１物理層と前記第２物理層とに均等に分割し、
前記チャネル条件が異常であれば前記ＩＰパケットを不均等に分割する請求項７の無線アクセスポイント。
前記統合副層は前記チャネル条件を、対応チャネルのスループットが正常動作範囲内であれば正常と決定し、前記対応チャネルのスループットが前記正常動作範囲を超えていれば異常と決定するべく構成される請求項１４の無線アクセスポイント。
前記統合副層は、
前記ＩＰフローに含まれる各ＩＰパケットに関連付けられたＩＰアドレスに整合するＩＰアドレスを有する無線デバイスの一つの物理層能力を決定し、
前記物理層能力が、前記第１物理層及び第２物理層に準拠していれば前記第１パケット及び第２パケットのトランスポートを有効にし、
前記物理層能力が前記第２物理層に準拠していなければ前記第１物理層を使用して前記ＩＰパケットをトランスポートすべきことを選択し、前記物理層能力が前記第１物理層に準拠していなければ前記第２物理層を使用して前記ＩＰパケットをトランスポートすべきことを選択することを含むように、前記第１パケット及び第２パケットのトランスポートを無効にする代わりに前記第１物理層及び第２物理層の一方を使用して各ＩＰパケットをトランスポートするべく構成される請求項７の無線アクセスポイント。
多接続通信用のシステムであって、
宛先アドレスへと共通アドレス指定された複数のＩＰパケットを有するインターネットプロトコル（ＩＰ）フローをトランスポートするべく構成されたネットワークと、
引き続いての複数の無線パケットとしてのトランスポートを目的として、前記ＩＰフローに含まれる前記ＩＰパケットを処理するべく構成されたアクセスポイントであって、前記無線パケットをトランスポートするべく異種の物理層に応じて動作する少なくとも２つのラジオを含むアクセスポイントと、
前記無線パケットを受信するべく前記アクセスポイントの少なくとも２つのラジオに準拠する少なくとも２つのラジオを有するように前記宛先アドレスに関連付けられたデュアルモードデバイスと
を含むシステム。
前記アクセスポイントは、前記無線パケットを前記デュアルモードデバイスへとネットワークトランスポートするべく決定されたネットワーク特徴の機能として前記ＩＰパケットを前記異種の物理層の間にパーティション分けするべく構成される請求項１７のシステム。
前記アクセスポイントは前記ＩＰパケットを、ネットワーク特徴が正常であれば前記異種の物理層間で均等に分割し、前記ネットワーク特徴が異常であれば前記ＩＰパケットを不均等に分割するべく構成され、
前記ネットワーク特徴は、前記ネットワークのスループットが正常動作範囲内であれば正常であり、前記ネットワークのスループットが前記正常動作範囲を超えていれば異常である請求項１８のシステム。
前記アクセスポイントは、前記トラフィックセレクタの第１タイプに関連付けられたＩＰパケットを、前記異種の物理層の第１物理層へとパーティション分けすることと、前記トラフィックセレクタの第２タイプに関連付けられたＩＰパケットを、前記異種の物理層の第２物理層へとパーティション分けすることとを含むように前記ＩＰフローの中に含まれるトラフィックセレクタの機能として前記ＩＰパケットをパーティション分けするべく構成される請求項１８の無線アクセスポイント。