JP2022523026A - アップリンクデータパケットにマーキングすること - Google Patents

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Abstract

セルラ通信システムの端末デバイス用のベアラを確立し、端末デバイスから、ベアラ上で、アップリンクデータパケットに関連したサービスを示す情報要素を含むアップリンクデータパケットを受信し、受信された情報要素を含むクエリを、ネットワークのコントローラに送信し、ネットワークのコントローラから、クエリに対する応答として、アップリンクデータパケットのルーティング情報を受信し、ルーティング情報を用いてアップリンクデータパケットにマーキングすることを引き起こし、アップリンクデータパケットを転送ネットワークにフォワードする:ための装置、方法およびコンピュータプログラム製品。

Description

本出願は、一般に、アップリンクデータパケットにマーキングすることに関する。より具体的には、本出願は、ルーティング情報を用いてアップリンクデータパケットにマーキングすることに関する。
ユーザは、共有ネットワークまたはパブリックネットワークにわたって安全なやり方でデータを送受信する必要がある。既存のモバイルネットワークは、ユーザが通信したいゲートウェイおよびパケットデータネットワーク(PDN)を識別するためにアクセスポイント名(APN)を利用する。5Gでは、データネットワークはデータネットワーク名(DNN)を使用して識別される。DNNは、一般的にはAPNの形態である。
本発明の例の様々な態様は、請求項において提示される。
本発明の第1の態様によれば、セルラ通信システムの端末デバイス用のベアラを確立することと、端末デバイスから、ベアラ上で、アップリンクデータパケットに関連したサービスを示す情報要素を含むアップリンクデータパケットを受信することと、受信された情報要素を含むクエリをネットワーキングコントローラに送信することと、ネットワーキングコントローラから、クエリに対する応答として、アップリンクデータパケットのルーティング情報を受信することと、ルーティング情報を用いてアップリンクデータパケットにマーキングすることを引き起こし、アップリンクデータパケットを転送ネットワークにフォワードすることと:を行うための手段を備える装置が提供される。
本発明の第2の態様によれば、セルラ通信システムの端末デバイス用のベアラを確立することと、端末デバイスから、ベアラ上で、アップリンクデータパケットに関連したサービスを示す情報要素を含むアップリンクデータパケットを受信することと、受信された情報要素を含むクエリを、ネットワーキングコントローラに送信することと、ネットワーキングコントローラから、クエリに対する応答として、アップリンクデータパケットのルーティング情報を受信することと、ルーティング情報を用いてアップリンクデータパケットにマーキングすることを引き起こし、アップリンクデータパケットを転送ネットワークにフォワードすることと:を含む方法が提供される。
本発明の第3の態様によれば、装置に、少なくとも以下のこと:セルラ通信システムの端末デバイス用のベアラを確立することと、端末デバイスから、ベアラ上で、アップリンクデータパケットに関連したサービスを示す情報要素を含むアップリンクデータパケットを受信することと、受信された情報要素を含むクエリをネットワーキングコントローラに送信することと、ネットワーキングコントローラから、クエリに対する応答として、アップリンクデータパケットのルーティング情報を受信することと、ルーティング情報を用いてアップリンクデータパケットにマーキングすることを引き起こし、アップリンクデータパケットを転送ネットワークにフォワードすることとを行わせる命令を含むコンピュータプログラムが提供される。
本発明の第4の態様によれば、少なくとも1つのプロセッサとコンピュータプログラムコードを含む少なくとも1つのメモリとを備える装置が提供され、少なくとも1つのメモリおよびコンピュータプログラムコードは、少なくとも1つのプロセッサを用いて、装置に、少なくとも:セルラ通信システムの端末デバイス用のベアラを確立することと、端末デバイスから、ベアラ上で、アップリンクデータパケットに関連したサービスを示す情報要素を含むアップリンクデータパケットを受信することと、受信された情報要素を含むクエリをネットワーキングコントローラに送信することと、ネットワーキングコントローラから、クエリに対する応答として、アップリンクデータパケットのルーティング情報を受信することと、ルーティング情報を用いてアップリンクデータパケットにマーキングすることを引き起こし、アップリンクデータパケットを転送ネットワークにフォワードすることとを行わせるように構成されている。
本発明の第5の態様によれば、装置に、少なくとも以下のこと:セルラ通信システムの端末デバイス用のベアラを確立することと、端末デバイスから、ベアラ上で、アップリンクデータパケットに関連したサービスを示す情報要素を含むアップリンクデータパケットを受信することと、受信された情報要素を含むクエリをネットワーキングコントローラに送信することと、ネットワーキングコントローラから、クエリに対する応答として、アップリンクデータパケットのルーティング情報を受信することと、ルーティング情報を用いてアップリンクデータパケットにマーキングすることを引き起こし、アップリンクデータパケットを転送ネットワークにフォワードすることとを行わせるプログラム命令を含む、非一時的コンピュータ可読媒体が提供される。
本発明の第6の態様によれば、装置に、少なくとも以下のこと:セルラ通信システムの端末デバイス用のベアラを確立することと、端末デバイスから、ベアラ上で、アップリンクデータパケットに関連したサービスを示す情報要素を含むアップリンクデータパケットを受信することと、受信された情報要素を含むクエリをネットワーキングコントローラに送信することと、ネットワーキングコントローラから、クエリに対する応答として、アップリンクデータパケットのルーティング情報を受信することと、ルーティング情報を用いてアップリンクデータパケットにマーキングすることを引き起こし、アップリンクデータパケットを転送ネットワークにフォワードすることとを行わせるプログラム命令を含む、コンピュータ可読媒体が提供される。
本発明の例示の実施形態のより完全な理解のために、次に、添付図面に関連して解釈される以下の説明が参照される。
開示された実施形態の例が適用され得る例示の無線アクセスネットワークの一部を示す図である。 開示された実施形態の例が適用され得る例示の装置のブロック図である。 開示された実施形態の例が適用され得る例示の全体アーキテクチャのブロック図である。 本発明の例の態様を組み込む例示の方法を示す図である。 本発明の例の態様を組み込む例示のシグナリング図である。 本発明の例の態様を組み込む例示のシグナリング図である。 本発明の例示の実施形態によるマッピングテーブルの一例を示す図である。
以下の実施形態は例示である。本明細書は、本文のいくつかの場所において、「1つの(an)」「一(one)」、または「いくつかの(some)」実施形態を参照することがあるが、これは、必ずしも、各参照が同一の実施形態(複数可)になされること、または特定の特徴が単一の実施形態のみに適用されることを意味するわけではない。異なる実施形態の単一の特徴は、他の実施形態を提供するように組み合わせされてもよい。
例示の実施形態は、アップリンクデータパケットにマーキングすることに関するものである。例示の実施形態によれば、装置は、セルラ通信システムの端末デバイス用のベアラを確立し、端末デバイスから、ベアラ上で、アップリンクデータパケットに関連したサービスを示す情報要素を含むアップリンクデータパケットを受信するように構成されている。装置は、受信された情報要素を含むクエリをネットワーキングコントローラに送信し、ネットワーキングコントローラから、クエリに対する応答として、アップリンクデータパケットのルーティング情報を受信するようにさらに構成されている。装置は、ルーティング情報を用いてアップリンクデータパケットにマーキングすることを引き起こし、アップリンクデータパケットを転送ネットワークにフォワードするようにまたさらに構成されている。
以下では、実施形態が適用され得るアクセスアーキテクチャの一例としてロングタームエボリューションアドバンスト(long term evolution advanced)(LTE Advanced、LTE-A)または新無線(NR、5G)に基づく無線アクセスアーキテクチャを使用して異なる例示の実施形態が説明されるが、実施形態をそのような構造に限定するわけではない。実施形態は、パラメータおよび手順を適切に調節することにより、適切な手段を有する他の種類の通信ネットワークにも適用され得ることが、当業者には明白である。適切なシステムの他の選択肢のいくつかの例は、ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションシステム(universal mobile telecommunications system)(UMTS)無線アクセスネットワーク(UTRANまたはE-UTRAN)、ロングタームエボリューションアドバンスト(long term evolution)(LTE、E-UTRAと同一のもの)、ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLANまたはWi-Fi)、マイクロ波アクセスのための世界的相互運用性(worldwide interoperability for microwave access)(WiMAX)、Bluetooth(R)、個人通信サービス(PCS)、ZigBee(R)、広帯域符号分割多元接続(WCDMA)、超広帯域(UWB)技術を使用するシステム、センサネットワーク、モバイルアドホックネットワーク(MANET)およびインターネットプロトコルマルチメディアサブシステム(IMS)またはそれらの任意の組合せである。
図1は、すべてが論理ユニットであるいくつかの要素および機能エンティティを示すのみである、簡素化されたシステムアーキテクチャの例を表し、その実装形態は、示されたものと異なることもある。図1に示された接続は論理的接続であり;その実際の物理的接続は異なり得る。システムが、一般的には、図1に示されたものとは別の機能および構造をも備えることは当業者には明らかである。
しかしながら、実施形態は、一例として与えられたシステムに限定されるわけではないが、当業者なら、必要な性質が提供されている他の通信システムに解決策を適用し得る。
図1の例は、例示の無線アクセスネットワークの一部を示すものである。
図1は、セルにおける1つ以上の通信チャネル上で、セルを提供するアクセスノード((e/g)NodeBなど)104とワイヤレス接続するように構成されているユーザデバイス100および102を示す。ユーザデバイスから(e/g)NodeBへの物理リンクはアップリンクまたはリバースリンクと呼ばれ、(e/g)NodeBからユーザデバイスへの物理リンクはダウンリンクまたはフォワードリンクと呼ばれる。(e/g)NodeBまたはそれらの機能性は、任意のノード、ホスト、サーバ、アクセスポイントなど、そのような使用法のために適切なエンティティを使用することによって実装され得ることを認められたい。
通信システムは一般的に2つ以上の(e/g)NodeBを備え、その場合には、(e/g)NodeBは、互いに通信する目的のために設計された有線または無線のリンク上で互いに通信するようにも構成され得る。これらのリンクは、シグナリング目的のためばかりでなく、1つの(e/g)NodeBから別のNodeBへとデータをルーティングするためにも使用され得る。(e/g)NodeBは、それが結合された通信システムの無線リソースを制御するように構成されたコンピューティングデバイスである。NodeBは、基地局、アクセスポイント、アクセスノード、またはワイヤレス環境で動作することができる中継局を含む任意のその他のタイプのインターフェーシングデバイスとも称され得る。(e/g)NodeBは、トランシーバを含むかまたはトランシーバに結合されている。ユーザデバイスに対する双方向無線リンクを確立するアンテナユニットに対して、(e/g)NodeBのトランシーバから接続が提供される。アンテナユニットは複数のアンテナまたはアンテナ素子を備え得る。(e/g)NodeBは、さらに、コアネットワーク110(CNまたは次世代コア(NGC))に接続されている。CN側の相手方は、システムに応じて、サービングゲートウェイ(S-GW、ユーザデータパケットをルーティングし、フォワードする)、外部パケットデータネットワークに対するユーザデバイス(UE)の接続性を提供するためのパケットデータネットワークゲートウェイ(P-GW)、またはモバイル管理エンティティ(MME)などであり得る。
ユーザデバイス(UE、ユーザ機器、ユーザ端末、端末デバイスなどとも呼ばれる)は、エアインターフェース上のリソースが割り振られ、割り当てられる1つのタイプの装置を示すものであり、したがって、ユーザデバイスに対して本明細書で説明された任意の特徴が、中継ノードなどの対応する装置とともに実装され得る。そのような中継ノードの一例は、基地局に向けたレイヤ3中継器(セルフバックホーリング中継器)である。
ユーザデバイスは、一般的には加入者識別モジュール(SIM)を用いて/用いることなく動作する無線モバイル通信デバイスを含む携帯用コンピューティングデバイスを指すものであり、以下のタイプのデバイス:移動局(携帯電話)、スマートフォン、携帯情報端末(PDA)、ハンドセット、無線モデムを使用するデバイス(警報または測定デバイスなど)、ラップトップコンピュータおよび/またはタッチスクリーンコンピュータ、タブレット、ゲーム機、ノート型パソコン、およびマルチメディアデバイスを含むが、これらに限定されない。ユーザデバイスは、ネットワークに画像またはビデオクリップをロードするカメラまたはビデオカメラといった、ほぼアップリンクのみのデバイスでもありえることを認められたい。ユーザデバイスは、オブジェクトが人対人または人対コンピュータの相互作用を必要とせずにネットワーク上でデータを伝達する能力を備えるというシナリオであるモノのインターネット(IoT)のネットワークで動作する能力があるデバイスでもよい。ユーザデバイスはクラウドをも利用し得る。いくつかの用途では、ユーザデバイスは、無線部を伴う小型の携帯用デバイス(腕時計、イヤホンまたは眼鏡など)を備えてよく、計算はクラウドで実行される。ユーザデバイス(またはいくつかの実施形態ではレイヤ3中継ノード)は、ユーザ機器の機能性のうちの1つ以上を行うように構成されている。ユーザデバイスは、装置の名前を少し記述するだけでも、加入者ユニット、移動局、遠隔端末、アクセス端末、ユーザ端末またはユーザ機器(UE)と呼ばれることもある。
ワイヤレスデバイスは、アクセスノードと端末デバイスの両方を包含する総称である。
本明細書で説明された様々な技術は、サイバーフィジカルシステム(CPS)(物理エンティティを制御する、協働する計算要素のシステム)にも適用され得る。CPSは、異なる場所の物理オブジェクトに組み込まれている大量の相互接続されたICTデバイス(センサ、アクチュエータ、プロセッサ、マイクロコントローラなど)の実装および利用を可能にし得る。問題とする物理システムが生来の移動性を有するモバイルサイバーフィジカルシステムは、サイバーフィジカルシステムのサブカテゴリである。モバイルフィジカルシステムの例は、モバイルロボティクスならびに人間または動物によって移送される電子機器を含む。
加えて、装置は単一のエンティティとして表されてきたが、いろいろなユニット、プロセッサおよび/またはメモリユニット(どれも図1には示されていない)が実装され得る。
5Gは、多重入出力(MIMO)アンテナを使用し、マクロサイトを含む、LTEよりもさらに多くの基地局またはノード(いわゆるスモールセルの概念)が、より小さいステーションと協力して動作し、サービスニーズ、ユースケースおよび/または使用可能なスペクトルに応じて種々の無線技術を採用することを可能にする。5Gモバイル通信は、ビデオストリーミング、拡張現実、データ共有のいろいろなやり方、およびマシン型アプリケーションの様々な形態(乗物の安全性、いろいろなセンサおよびリアルタイム制御を含む(大規模)マシン型通信(mMTC)などを含む広範なユースケースおよび関連用途をサポートする。5Gは、多数の無線インターフェース、すなわち6GHz未満、cm波、およびmm波を有し、また、LTEなどの既存のレガシー無線アクセス技術と統合可能であると予期されている。少なくとも初期の段階では、システムとしてLTEとの統合が実施され、その場合、マクロカバレッジはLTEよって提供され、5G無線インターフェースアクセスは、LTEとのアグリゲーションにより、スモールセルによってもたらされる。言い換えれば、5GはインターRATオペラビリティ(inter-RAT operability)(LTE-5Gなど)とインターRIオペラビリティ(inter-RI operability)(6GHz未満-cm波、6GHz未満-cm波-mm波などの無線間インターフェースオペラビリティ)の両方をサポートするように計画されている。5Gネットワークにおいて使用されると考えられる概念のうちの1つはネットワークスライシングであり、ネットワークスライシングでは、レイテンシ、信頼性、スループットおよび移動性に関していろいろな要件を有するサービスを走らせるために、同一のインフラストラクチュアの内部で多数の独立した専用の仮想サブネットワーク(ネットワークインスタンス)が生成され得る。
LTEネットワークにおける現在のアーキテクチャは、無線において全体的に分散であり、コアネットワークにおいて全体的に集中型である。5Gにおける低レイテンシのアプリケーションおよびサービスは、コンテンツが無線に接近することを必要とするものであり、これは、ローカルブレークアウトおよびマルチアクセスエッジコンピューティング(MEC)につながる。5Gは、データのソースにおいてアナリティクスおよび知識発生が生じることを可能にする。この手法は、ネットワークに連続的に接続されなくてもよいラップトップコンピュータ、スマートフォン、タブレットおよびセンサなどのリソースを活用する必要がある。MECは、アプリケーションおよびサービスホスティングのための分散型コンピューティング環境を提供する。MECは、より速い応答時間のために、携帯電話加入者のすぐ近くでコンテンツを記憶し処理する能力をも有する。エッジコンピューティングは、ワイヤレスセンサネットワーク、モバイルデータ収集、モバイル署名解析、ローカルクラウド/フォグコンピューティングおよびグリッド/メッシュコンピューティングとしても分類可能な協調的かつ分散型ピアツーピアのアドホックネットワーキングおよび処理、デューコンピューティング、モバイルエッジコンピューティング、クラウドレット、分散型のデータストレージおよび検索、自律型自己回復ネットワーク、リモートクラウドサービス、拡張現実および仮想現実、データキャッシング、モノのインターネット(大規模接続性および/またはレイテンシクリティカル)、クリティカル通信(自律車両、交通安全、リアルタイム分析性、タイムクリティカル制御、医療用途)などの広範な技術をカバーする。
通信システムは、公衆交換電話網またはインターネット112などの他のネットワークと通信するかまたはそれらによって提供されるサービスを利用することもできる。通信ネットワークは、クラウドサービスの使用をサポートすることも可能になり得、たとえばコアネットワーク動作の少なくとも一部はクラウドサービス(これは図1の「クラウド」114によって表されている)として実行され得る。通信システムは、いろいろなオペレータのネットワークにたとえばスペクトル共有において協働するファシリティを提供する中央制御エンティティまたは同種のものをも備え得る。
エッジクラウドは、ネットワーク機能仮想化(NVF)およびソフトウェア定義ネットワーキング(SDN)を利用することによって、無線アクセスネットワーク(RAN)に組み入れられ得る。エッジクラウドの使用は、アクセスノード動作が、リモート無線ヘッドまたは無線部を備える基地局に対して動作可能に結合されたサーバ、ホストまたはノードにおいて、少なくとも部分的に実行されることを意味し得る。ノードの動作が、複数のサーバ、ノードまたはホストの間で分散されることもあり得る。cloudRANアーキテクチャの適用は、RANのリアルタイム機能はRAN側において(分散型ユニットDU 104において)実行され、非リアルタイム機能は(集中型ユニットCU 108において)集中したやり方で実行されることを可能にする。
コアネットワーク動作と基地局動作の間の機能の分散が、LTEのものとは異なるか、さらには存在しない可能性もあることを理解されたい。おそらく利用されることになるいくつかの他の技術進歩は、ビッグデータおよびオールIPであり、これらは、ネットワークが構築され管理されるやり方を変化させる可能性がある。5G(または新無線、NR)ネットワークは、多数の階層構造をサポートするように設計されており、MECサーバはコアと基地局またはノードB(gNB)との間に設置され得る。MECは、4Gネットワークにも同様に適用され得ることを認められたい。
5Gは、5Gサービスのカバレッジを強化するかまたは補完するために、たとえばバックホーリングを提供することによって衛星通信をも利用し得る。可能なユースケースは、マシンツーマシン(M2M)デバイスもしくはモノのインターネット(IoT)デバイスまたは車両の搭乗者にサービスの連続性を提供すること、またはクリティカル通信に対してサービス可用性を保証すること、ならびに将来の鉄道、海運、および/または航空の通信である。衛星通信は、静止地球軌道(GEO)衛星システムを利用し得るが、地球低軌道(LEO)衛星システム、詳細にはメガコンステレーション(何百もの人工(ナノ)衛星が配備されるシステム)をも利用し得る。メガコンステレーションにおける各人工衛星106は、地上(on-ground)セルを生成するいくつかの人工衛星対応ネットワークエンティティをカバーし得る。地上セルは、地上中継ノード104または地上もしくは人工衛星に配置されたgNBによって生成され得る。
表されたシステムは無線アクセスシステムの一部の一例でしかなく、実際には、システムは複数の(e/g)NodeBを備えてよく、ユーザデバイスは複数の無線セルにアクセスし得、システムは物理レイヤ中継ノードまたは他のネットワーク要素などの他の装置をも備え得ることが当業者には明白である。(e/g)NodeBのうちの少なくとも1つはHome(e/g)nodeBでよい。加えて、無線通信システムの地理的エリア内では、複数の無線セルばかりでなく複数の異なる種類の無線セルも提供され得る。無線セルは、通常数十キロメートルまでの直径を有するラージセルであるマクロセル(またはアンブレラセル)でよく、またはマイクロセル、フェムトセルもしくはピコセルなどのより小さいセルでもよい。図1の(e/g)NodeBは、これらのセルのうちの任意の種類を提供し得るものである。セルラ無線システムは、数種類のセルを含む多層ネットワークとして実装され得る。一般的には、多層ネットワークでは、1つのアクセスノードは1種類のセル(複数可)を提供し、そのためネットワーク構造を提供するには複数の(e/g)NodeBが必要とされる。
通信システムの配備およびパフォーマンスを改善するための必要性を満たすために、「プラグアンドプレイ」(e/g)NodeBの概念が導入されている。一般的には、「プラグアンドプレイ」(e/g)NodeBを使用することができるネットワークは、Home(e/g)NodeB(H(e/g)nodeB)に加えて、ホームノードBゲートウェイすなわちHNB-GW(図1には示されていない)を含む。一般的にはオペレータのネットワークの内部にインストールされているHNBゲートウェイ(HNB-GW)は、コアネットワークに戻るたくさんのHNBからトラフィックをアグリゲートし得る。
ワイヤレス通信システムに関連して一般に知られているように、制御情報または管理情報は、無線インターフェース上で、たとえば端末デバイス100とアクセスノード104の間で伝達される。
既存のモバイルネットワークは、UEが通信するために用いるサービングパケットゲートウェイおよびパケットデータネットワークを識別するためにアクセスポイント名(APN)を利用する。APNは、モバイルサービス識別子として、たとえばインターネットアクセス、マルチメディアメッセージングサービス(MMS)、ボイスオーバーLTE(VoLTE)および企業固有のアクセスためにも使用される。しかしながら、APNは、それゆえモバイルサービスも、サービング基地局および転送ネットワークにとって可視でなく、トラフィックは、基地局(たとえばeNodeB)によって、トラフィックに関連したサービスには関係なくゲートウェイ(たとえばセキュリティゲートウェイ、S-GW、およびパケットデータネットワークゲートウェイ(P-GW))にフォワードされる。基地局は、異なるモバイルサービスを区別することができないので、サービスおよび関連するサービス品質パラメータに関するいかなるインディケーションも、転送ネットワークに提供することができない。これが、たとえば既存のモバイルネットワークにおける仮想プライベートネットワーキング(VPN)サービスを劣化させる。
図3は、本発明の例示の実施形態による全体アーキテクチャを表すブロック図300である。この例では、装置200は、図1のアクセスノード104に類似の基地局などのアクセスノードである。基地局は、たとえばeNodeBまたはgNodeBでよい。
装置200はセルラ通信システムの端末デバイス用のベアラを確立するように構成されている。ベアラは、2つの機器の間でユーザデータおよび/または制御信号を伝達するために使用される電気通信サービスである。異なるタイプのベアラ:データを伝達するように構成されたデータベアラ、シグナリングデータを搬送するように構成されたシグナリングベアラ、および基地局とユーザ機器の間の無線ベアラがある。言い換えれば、ベアラは、ユーザ機器をインターネットなどのパケットデータネットワーク(PDN)に接続するために使用されるトンネルである。異なるベアラサービスは、それらの情報伝達特性(たとえばデータ伝達速度、データフローの方向(複数可)、伝達のタイプおよび/または他の物理的特性)、サービスにアクセスする方法、相互動作要件および他の一般属性によって異なり得る。
端末デバイスは、ハンドポータブルデバイス、携帯電話または携帯情報端末(PDA)、パーソナルコンピュータ(PC)、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、タブレット型コンピュータ、ワイヤレス端末、通信端末、ゲーム機、音楽プレーヤ、電子ブックリーダ(eブックリーダ)、位置決めデバイス、デジタルカメラ、家電製品、CD、DVDもしくはブルーレイプレーヤ、またはメディアプレーヤなどの電子デバイスでよい。
装置200は、端末デバイスから、ベアラ上で、サービスを示す情報要素を含むアップリンクデータパケットを受信するようにさらに構成されている。アップリンクデータパケットは、端末デバイスから基地局に受信されたデータパケットを含む。
例示の実施形態によれば、アップリンクデータパケットは情報要素を含む。例示の実施形態では、情報要素は、異なるアプリケーション、ユーザおよび/またはデータフローに対して異なる優先順位を提供することを可能にするサービス品質(QoS)情報を含む。QoS情報は、LTEのQoSクラス識別子(QCI)または5GのQoS識別子(5QI)などの品質識別子による、サービスへの割り当て優先順位を含む。QoS識別子は、データフローの特定のQoSフォワーディング処理を識別するために使用される整数値でよい。言い換えれば、基地局や転送ネットワークなどのアクセスノードは、異なるQoSクラスに属するトラフィックに対して異なる処理を提供し得る。
例示の実施形態によれば、情報要素はサービス品質(QoS)識別子を含む。別の例示の実施形態では、QoS識別子は3GPP規格のQCIまたは5QIを含む。
上記のように、情報要素は、アップリンクデータパケットに関連したサービスを示す。例示の実施形態では、サービスは仮想プライベートネットワーク(VPN)サービスを含む。VPNサービスは、物理ネットワークを多数の論理ネットワークへと分割するように構成されている。言い換えれば、VPNサービスは、ユーザが、プライベートネットワークに安全にアクセスして、パブリックネットワークを通じてデータを遠隔で共有することを可能にする。
図3の例を継続して、装置200は、受信された情報要素を含むクエリ303をネットワーキングコントローラ301に送信するようにさらに構成されている。例示の実施形態によれば、装置200は、識別されない情報要素を受信したことに応答してクエリを送信するように構成されている。
例示の実施形態では、装置200は、ネットワーキングコントローラ301とインターフェースするように構成されたネットワークエージェントを備え、ネットワーキングエージェントはクエリ303に送信することを引き起こすように構成されている。
例示の実施形態では、ネットワーキングコントローラ301はソフトウェア定義ネットワーキング(SDN)コントローラである。SDNでは、ネットワークのデータプレーンと制御プレーンは切り離され、制御プレーンはソフトウェアで実装される。言い換えれば、SDNは、意思決定能力をSDNコントローラなどの別個のソフトウエアコンポーネントに移すことによって、ネットワークコンポーネントのインテリジェンスを分離することを可能にする。SDNコントローラは、ネットワークオペレータによって定義されたフォワーディングポリシーに従ってトラフィックを導くように構成されたアプリケーションである。SDNコントローラは、1つ以上の物理エンティティ上に存在する1つ以上のソフトウエアコンポーネントとして実装され得る。
ネットワーキングコントローラ301は、サービス品質情報および対応するルーティング情報を含むマッピングテーブル302を維持するように構成されている。マッピングテーブル302は、管理システム(たとえば運用保守システム(OAM))を介し、またはたとえばSDNアプリケーションを使用して、プロビジョニングされ維持され得る。さらに、ネットワーキングコントローラ301は、ネットワーク要素に対してマッピングテーブルをサーブするように構成され得る。例示の実施形態によれば、ネットワーキングコントローラ301は、マッピングテーブル302が変化したことを装置200に通知するように構成されており、装置は情報に基づいてクエリ303を送信するように構成されている。
装置200は、ネットワーキングコントローラ301から、クエリ303に対する応答として、アップリンクデータパケットのルーティング情報304を受信するように構成されている。ルーティング情報はネットワーキングエージェントによって受信され得る。
例示の実施形態によれば、ルーティング情報304は、802.1Qパラメータなどのイーサネットパラメータを含む。802.1Qは、イーサネット上で仮想ローカルエリアネットワーク(VLAN)トラフィックを搬送するためのプロトコルである。VLANは、それ自体専用の物理的インフラストラクチュアを有しないが、その代わりに、そのトラフィックを搬送するために別のローカルエリアネットワークを使用するローカルエリアネットワークである。802.1Qパラメータは802.1Pサービスクラス(PCP)、ドロップ資格インディケータ(drop eligible indicator)(DEI)および/またはVLAN識別子(VID)を含み得る。
別の例示の実施形態によれば、ルーティング情報304はVLAN識別子(VID)を含む。VLAN識別子は、各パケットがどのVLANに属するかを識別する。
さらなる例示の実施形態によれば、ルーティング情報304はヘッダ情報を含み、装置200は、転送ネットワークにフォワードすることに先立ってアップリンクデータパケットにヘッダ情報を加えるように構成されている。
またさらなる例示の実施形態によれば、ルーティング情報304は仮想識別子を含み、装置は、仮想識別子に基づいてアップリンクデータパケット用の出力ポートを選択し、アップリンクデータパケットを出力ポートに出力するように構成されている。
装置200は、ルーティング情報を用いてアップリンクデータパケットにマーキングすることを引き起こし、アップリンクデータパケットを転送ネットワークにフォワードするようにさらに構成されている。
例示の実施形態によれば、装置200は、ネットワークコントローラから、クエリに対する応答としてルーティング情報304を受信するように構成されている。ルーティング情報はアップリンクデータパケットに対するフォワーディングポリシーを示す情報要素を含み得、装置200は、ルーティング情報に基づいてアップリンクデータパケットに関する伝送パラメータを選択してよい。ルーティング情報は、たとえばイーサネット802.1Qヘッダを含み得る。伝送パラメータは、たとえば、装置がアップリンクパケットをフォワードする転送ネットワークにおいてアップリンクパケットに適用されるQoSパラメータを特徴づけ得る。
例示の実施形態では、装置は、ルーティング情報を用いてアップリンクパケットにマーキングするようにさらに構成されている。アップリンクパケットにマーキングすることは、たとえばトンネルタギングもしくは転送タギング、または仮想ローカルエリアネットワーク(VLAN)タギングを含み得る。たとえば、VLANは、ネットワークパケットにタグを適用し、ネットワーキングシステムにおいてタグを扱うことによって作用する。VLANは、物理的には単一のネットワーク上にあるがあたかも別個のネットワークの間で分割されているかのように作用するネットワークトラフィックの外観および機能性を生成する。このようにして、VLANは、ケーブリングデバイスおよびネットワーキングデバイスの多数のセットが配備されることを必要とすることなく、同一の物理ネットワークに接続されているにもかかわらず、ネットワークアプリケーションを個別に保つことができる。この解決策は、既存のQoS機構の使用を、基地局に関するVLAN情報を含めるように拡張するものである。
マーキングは、仮想拡張可能LAN(VXLAN)、ジェネリックルーティングカプセル化(Generic Routing Encapsulation)(GRE)、マルチプロトコルラベルスイッチング(MPLS)、インターネットプロトコルセキュリティ(IPSEC)などのいくつかの他のトンネリングまたは転送機構を使用して行われてよく、または特定のIPアドレス指定をスライスしてもよい。そのような場合には、ネットワーキングコントローラ301は、データパケットにマーキングするための適切なトンネル識別子/マッピングタグを提供するために、マッピングテーブルの中に追加の列/異なる列を含んでよい。
図2の例は例示の装置を示すものである。
図2は、本発明の例示の実施形態に従って動作する装置200を表すブロック図である。装置200は、たとえばチップ、チップセットなどの電子デバイス、電子デバイス、または基地局などのアクセスノードでよい。図2の例では、装置はeNodeBまたはgNodeBなどの基地局である。装置200はプロセッサ210およびメモリ260を含む。他の例では、装置200は多数のプロセッサを備え得る。
図2の例では、プロセッサ210は、メモリ260から読み出しメモリ260へ書き込むように動作可能に接続された制御ユニットである。プロセッサ210は、入力インターフェースを介して受信された制御信号を受信し、および/または出力インターフェースを介して制御信号を出力するようにも構成され得る。例示の実施形態では、プロセッサ210は、装置の機能性を制御するために、受信された制御信号を適切なコマンドに変換するように構成されてよい。
メモリ260はコンピュータプログラム命令220を記憶し、コンピュータプログラム命令220は、プロセッサ210にロードされたとき、以下で説明されるように装置200の動作を制御する。他の例では、装置200は、2つ以上のメモリ260または異なる種類のストレージデバイスを備え得る。
本発明の例示の実施形態の実装を可能にするためのコンピュータプログラム命令220またはそのようなコンピュータプログラム命令の一部は、装置200の製造業者によって、装置200のユーザによって、またはダウンロードプログラムに基づいて装置200自体によって、装置200にロードされ得、あるいは命令は外部デバイスによって装置200にプッシュされ得る。コンピュータプログラム命令は、電磁気搬送波信号を介して装置200に達してよく、あるいはコンピュータプログラム製品などの物理エンティティ、コンパクトディスク(CD)、コンパクトディスク読出し専用メモリ(CD-ROM)、デジタル多用途ディスク(DVD)もしくはブルーレイディスクなどのメモリデバイスまたは記録媒体からコピーされてもよい。
例示の実施形態によれば、装置200は行うための手段を備え、行うための手段は、少なくとも1つのプロセッサ210と、コンピュータプログラムコード220を含む少なくとも1つのメモリ260とを備え、少なくとも1つのメモリ260およびコンピュータプログラムコード220は、少なくとも1つのプロセッサ210を用いて装置200のパフォーマンスを引き起こすように構成されている。
基地局は、ユーザ機器(UE)100、およびソフトウェア定義ネットワーキング(SDN)コントローラまたは他のネットワーク管理システムなどのネットワーキングコントローラと通信するように構成されている。基地局は、SDNコントローラなどのネットワーキングコントローラとインターフェースするように構成されたSDNエージェントなどのネットワーキングエージェントを備え得る。eNodeBまたはgNodeBなどの基地局はサービングゲートウェイ(S-GW)と通信するようにも構成されており、S-GWは、所望のサービスに従って、たとえばサービスに関して決定されたサービス品質に従って、基地局とやりとりするデータパケットをフォワードし、ルーティングするように構成されている。
図4は、以前に開示された実施形態の態様を組み込む例示の方法400を示すものである。より具体的には、例示の方法400はアップリンクデータパケットにマーキングすることを示す。
この方法は、セルラ通信システムの端末デバイス用のベアラを確立すること401で始まる。この方法は、端末デバイスから、ベアラ上で、アップリンクデータパケットに関連したサービスを示す情報要素を含むアップリンクパケットを受信すること402を続ける。例示の実施形態では、情報要素はQoS情報を含む。
この方法は、受信された情報要素を含むクエリをネットワーキングコントローラに送信すること403と、ネットワーキングコントローラから、クエリに対する応答として、アップリンクデータパケットのルーティング情報を受信すること404とをさらに続ける。この方法は、ルーティング情報を用いてアップリンクデータパケットにマーキングすることを引き起こし、アップリンクデータパケットを転送ネットワークにフォワードすること405をさらに含む。
図5は、アップリンクデータパケットにマーキングすることを表す例示のシグナリング図を示すものである。この実施形態では、ネットワーキングコントローラ301はSDNコントローラであり、ネットワーキングエージェントはSDNエージェントである。GPRSトンネリングプロトコル制御(GTP-C)は、標準的なベアラのセットアップ中にQCIを含むQoS情報を受信する。GTP-Cは、QCIを含むQoS情報をSDNエージェントに渡す。装置200にはSDNエージェントが実装されており、SDNコントローラとインターフェースする。SDNエージェントは、QCIを含む受信されたQoS情報を含むクエリをSDNコントローラに送信する。SDNエージェントは、クエリに対する応答として、データパケットのルーティングのためのVIDを含む802.1Qパラメータを受信する。SDNコントローラは、QoS情報および対応するルーティング情報を含むマッピングテーブルに基づいて、SDNエージェントに送信される802.1Qパラメータを選択する。次いで、SDNエージェントは、SDNコントローラから受信された情報を、GPRSトンネリングプロトコルユーザGTP-Uパケット処理に渡す。例示の実施形態によれば、装置200にはGTP-CおよびGTP-Uが実装されている。
図6は、アップリンクデータパケット用の出力ポートを選択することを示す例示のシグナリング図を表すものである。GTP-Uは、データパケットを処理してルーティングに渡す。例示の実施形態によれば、装置200にはGTP-Uが実装されている。ルーティングは、VIDなどの802.1Qパラメータに基づいて、送出ポートを少なくとも部分的に決定する。
図7は、SDNコントローラによって維持されるマッピングテーブルの一例を示すものである。テーブルは、サービス品質情報(QCI/5Q1)および対応するルーティング情報(PCP、DEI、VID)を含む。
請求項を制限することなく、アップリンクデータパケットにマーキングすることの利益は、転送ネットワークにとってルーティング情報が可視であるということである。これは、基地局および転送ネットワークが、異なるデータパケットに異なるサービスを提供することを可能にする。さらに、ルーティング情報は、既存のモバイルネットワークでVPNサービスを提供することを可能にする。
以下に挙げる請求項の範囲、解釈、または適用を、いかなる方法によっても制限することなく、本明細書で開示された例示の実施形態のうちの1つ以上の技術的効果は、ユーザ機器によって提供された情報要素によって示されるサービスを、基地局(たとえばeNodeBまたはgNodeB)が、たとえ識別しないとしても、ユーザ機器によって提供されたQoSパラメータが転送ネットワークに伝送され得るということである。別の技術的効果は、VPNサービスが既存のモバイルネットワークで提供され得ることである。
例示の実施形態はアップリンクトラフィックを開示しているが、ダウンリンクトラフィックも同一の論理的接続/インターフェースにルーティングされ得ることにも留意されたい。
本発明の実施形態は、ソフトウェア、ハードウェア、アプリケーションロジックまたはソフトウェアと、ハードウェアと、アプリケーションロジックとの組合せで実装され得る。ソフトウェア、アプリケーションロジックおよび/またはハードウェアは、装置、別個のデバイスまたは複数のデバイス上に存在し得る。必要に応じて、ソフトウェア、アプリケーションロジックおよび/またはハードウェアの一部は、装置上、別個のデバイス上、または複数のデバイス上に存在してよい。例示の実施形態では、アプリケーションロジック、ソフトウェアまたは命令セットは、様々な従来のコンピュータ可読媒体のうちのいずれか1つに維持される。この文書のコンテキストでは、「コンピュータ可読媒体」は、コンピュータなどの、命令実行システム、装置、またはデバイスによって、またはこれらに関連して、使用される命令を、含む、記憶する、通信する、伝搬する、または転送することができる任意の媒体または手段でよく、コンピュータの一例は、図2において説明され、表されている。コンピュータ可読媒体はコンピュータ可読記憶媒体を備え得、コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータなどの、命令実行システム、装置またはデバイスによって使用される命令またはこれらに関連して使用される命令を、含むかまたは記憶することができる任意の媒体または手段でよい。
本明細書で論じられた異なる機能は、必要に応じて、異なる順序で、および/または互いに同時に、行われてよい。さらに、必要に応じて、前述の機能のうちの1つ以上が、任意選択でよく、または組み合わされてもよい。
本発明の様々な態様は、独立請求項において提示されるが、本発明の他の態様は、請求項において明示的に提示された特徴の組合せばかりなく、説明された実施形態および/または従属請求項からの特徴の独立請求項の特徴との他の組合せをも含む。
技術が進歩するにつれ発明概念が様々なやり方で実装され得ることが、当業者には明白であろう。本発明およびその実施形態は、上記で説明された例に限定されることなく、請求項の中で変化し得るものである。

Claims (15)

  1. セルラ通信システムの端末デバイス用のベアラを確立することと、
    端末デバイスから、ベアラ上で、アップリンクデータパケットに関連したサービスを示す情報要素を含むアップリンクデータパケットを受信することと、
    受信された情報要素を含むクエリを、ネットワーキングコントローラに送信することと、
    ネットワーキングコントローラから、クエリに対する応答として、アップリンクデータパケットのルーティング情報を受信することと、
    ルーティング情報を用いてアップリンクデータパケットにマーキングすることを引き起こし、アップリンクデータパケットを転送ネットワークにフォワードすることと
    を行うための手段を備える、装置。
  2. 情報要素がサービス品質情報を含む、請求項1に記載の装置。
  3. 情報要素がサービス品質識別子を含む、請求項1または2に記載の装置。
  4. 情報要素が3GPP規格のQCI/5QIを含む、請求項3に記載の装置。
  5. ルーティング情報が802.1Qのパラメータを含む、請求項1から4のいずれか一項に記載の装置。
  6. ルーティング情報が仮想ローカルエリアネットワーク識別子を含む、請求項1から5のいずれか一項に記載の装置。
  7. ルーティング情報がヘッダ情報を含み、手段が、フォワードすることに先だってアップリンクデータパケットにヘッダ情報を加えるように構成されている、請求項1から6のいずれか一項に記載の装置。
  8. ルーティング情報が仮想識別子を含み、手段が、仮想識別子に基づいてアップリンクデータパケット用の出力ポートを選択し、出力ポートにアップリンクデータパケットを出力するように構成されている、請求項1から7のいずれか一項に記載の装置。
  9. ネットワーキングコントローラがソフトウェア定義ネットワークコントローラである、請求項1から8のいずれか一項に記載の装置。
  10. 装置が、ネットワーキングコントローラとインターフェースするように構成されたネットワークエージェントを備える、請求項1から9のいずれか一項に記載の装置。
  11. 情報要素によって示されるサービスが仮想プライベートネットワークサービスを含む、請求項1から10のいずれか一項に記載の装置。
  12. 装置が基地局である、請求項1から11のいずれか一項に記載の装置。
  13. 行うための手段が、少なくとも1つのプロセッサ、コンピュータプログラムコードを含む少なくとも1つのメモリを備え、少なくとも1つのメモリおよびコンピュータプログラムコードが、少なくとも1つのプロセッサを用いて装置のパフォーマンスを引き起こすように構成される、請求項1から12のいずれか一項に記載の装置。
  14. セルラ通信システムの端末デバイス用のベアラを確立することと、
    端末デバイスから、ベアラ上で、アップリンクデータパケットに関連したサービスを示す情報要素を含むアップリンクデータパケットを受信することと、
    受信された情報要素を含むクエリを、ネットワーキングコントローラに送信することと、
    ネットワーキングコントローラから、クエリに対する応答として、アップリンクデータパケットのルーティング情報を受信することと、
    ルーティング情報を用いてアップリンクデータパケットにマーキングすることを引き起こし、アップリンクデータパケットを転送ネットワークにフォワードすることと
    を含む方法。
  15. 装置に、少なくとも以下のこと、
    セルラ通信システムの端末デバイス用のベアラを確立することと、
    端末デバイスから、ベアラ上で、アップリンクデータパケットに関連したサービスを示す情報要素を含むアップリンクデータパケットを受信することと、
    受信された情報要素を含むクエリを、ネットワーキングコントローラに送信することと、
    ネットワーキングコントローラから、クエリに対する応答として、アップリンクデータパケットのルーティング情報を受信することと、
    ルーティング情報を用いてアップリンクデータパケットにマーキングすることを引き起こし、アップリンクデータパケットを転送ネットワークにフォワードすることと
    を行わせるための命令を含むコンピュータプログラム。
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