JP4654300B2 - マルチ無線アクセス技術機器用のモビリティミドルウェアアーキテクチャ - Google Patents

Description

本発明は、端末機器アーキテクチャに関する。より詳細には、本発明は、端末機器内部のマルチ無線アクセス技術（ＲＡＴ）を管理するモビリティミドルウェアに関する。

コンバージェンスとは、電気通信およびインターネット業界において、多くの異なるタイプのデバイスの機能性を単一のユニットに組み込むという新しい傾向に対して用いられる用語である。この用語は、ネットワーク、端末デバイス、およびサービスのコンバージェンスを含む。ワイヤレス通信のコンテキストでは、コンバージェンスデバイスは典型的には、無線アクセス技術（たとえば、ＩＥＥＥ８０２．１１、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、ブルートゥース（登録商標）など）や有線アクセス技術（たとえば、イーサネット（登録商標）ＩＥＥＥ８０２．３）など、異なるネットワークと通信するためのマルチアクセス技術をサポートする能力をもつ。

コンバージェンスデバイスに関連づけられた最も挑戦的な課題の１つは、異種ネットワークに渡るモビリティを維持することである。モビリティを促進するためのリンク層インテリジェンスを提供するＩＥＥＥ８０２．２１や、レイヤ３（Ｌ３）モビリティのためのインターネット技術タスクフォース（ＩＥＴＦ）のモバイルインターネットプロトコル（ＩＰ）など、一部の標準化グループが、こうしたモビリティ問題の様々な部分に対処している。

現時点で、携帯情報端末（ＰＤＡ）およびスマートフォンプラットフォームによって支配されている現在のハイエンド市場は、デュアルプロセッサハードウェアアーキテクチャ（１つはモデム用、もう１つはアプリケーション用）を主に使用する。

デュアルモードユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）の周波数分割複信（ＦＤＤ）／ワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）におけるハンドセットなどの３ＧＰＰハンドセットでは、無線伝送および関連機能を実施するのにモバイル終端（ＭＴ）モジュールが使われ、端末機器（ＴＥ）モジュールがエンドツーエンドのアプリケーションを含み、ユーザサービス識別モジュール（ＵＳＩＭ）が、ハンドセットを明確かつ安全に識別するデータおよび手順を含む。

ＩＥＴＦのモバイルＩＰやＩＥＥＥ８０２．２１などの現在の標準は、モビリティを可能にするためのメッセージ通信（messaging）を規定しているが、いかなる実装ソリューションも提供していない。さらに、こうしたモビリティエンティティの間には何らかの調整が必要とされる。しかし、この調整は、どの標準化グループによっても対処されていない。

さらに、アプリケーションプロセッサおよびＲＡＴネットワークが同じプラットフォーム内にはないモビリティミドルウェアアーキテクチャを提供することが有利であろう。

本発明は、ＦＤＤネットワークおよびＷＬＡＮなど、様々なＲＡＴネットワークへのアクセスをユーザに与えるモビリティミドルウェアを有する多様なＲＡＴ装置に関する。一実施形態では、このような装置は、モビリティミドルウェア、アプリケーション／プロトコルプロセッサおよび端末インタフェース（ＴＩ）を有するＴＥモジュールを含むデュアルモードＦＤＤ／ＷＬＡＮコンバージェンスワイヤレス通信ハンドセットである。デュアルモードＦＤＤ／ＷＬＡＮコンバージェンスワイヤレス通信ハンドセットは、複数のリンクを介してモビリティミドルウェアとインタフェースをとる、ＵＳＩＭ、ＭＴモジュールおよびプロトコルスタックをさらに含む。別の実施形態では、マルチ無線アクセス技術装置は、モビリティミドルウェアコアモジュール、モビリティミドルウェア通信モジュール、ドライバおよび端末機器内で稼動するアプリケーションに多様な無線トランスポート媒体を提供する挿脱可能なワイヤレス通信デバイスを含む端末機器である。

挿脱可能なワイヤレス通信デバイスは、ＦＤＤ／ワイヤレスブロードバンド（ＷｉＭＡＸ）パーソナルコンピュータ（ＰＣ）カードとすることができる。モビリティミドルウェアは、ネットワーク検出、ネットワーク選択、ネットワーク間ハンドオーバ（inter-network handover）、並列接続、測定、マルチアクセスサービス品質（ＱｏＳ）、セキュリティおよび電力制御を含む１組の機能を備える。

本発明のより詳細な理解は、例として与えられ、添付の図面と併せて理解されるべき、好ましい実施形態の以下の説明から得ることができよう。

これ以降において言及される場合、「ワイヤレス送受信ユニット（ＷＴＲＵ）」という用語は、ユーザ機器（ＵＥ）、移動局、固定または移動体加入者ユニット、ページャ、セルラー電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、コンピュータ、ラップトップあるいはワイヤレス環境内で動作することが可能な他のどのタイプのユーザデバイスも含むが、それに限定されない。

本発明は、異種ネットワーク内でのシームレスなモビリティおよび多数のサービスのサポートを可能にする１組の機能を指す、モビリティミドルウェアと呼ばれるクロスレイヤ機能を提唱する。こうした機能は、ネットワーク検出、ネットワーク選択、ネットワーク間ハンドオーバ、並列接続（デバイスが多元接続技術に同時に接続される場合）、測定、マルチアクセスＱｏＳ、セキュリティおよび電力制御を含み得る。

モビリティミドルウェアは、特定のどのプロトコル層にも収まらない。モビリティミドルウェアは、複数層に渡る相互作用を可能にする。アプリケーションおよびアクセス層との相互作用は、アプリケーションプログラムインタフェース（ＡＰＩ）を介して行われる。

図１は、本発明に従って構成されたモビリティミドルウェア機能を含む、セルラー電話の３ＧＰＰデュアルモードＦＤＤ／ＷＬＡＮコンバージェンスワイヤレス通信ハンドセット１００のハイレベルの概要図を示す。３ＧＰＰデュアルモードＦＤＤ／ＷＬＡＮコンバージェンスワイヤレス通信ハンドセット１００は、モバイル終端（ＭＴ）モジュール１０５、端末機器（ＴＥ）モジュール１１０およびユーザサービス識別モジュール（ＵＳＩＭ）１１５を含む。ＴＥモジュール１１０は、モビリティミドルウェア１２０を含む。実装形態に応じて、ＭＴモジュール１０５、ＴＥモジュール１１０およびＵＳＩＭ１１５は、同じまたは別個のチップまたはプロセッサ上に組み込むことができる。ＭＴモジュール１０５は、ＵＭＴＳ ＦＤＤチップ１２５を含み得る。さらに、３ＧＰＰデュアルモードＦＤＤ／ＷＬＡＮコンバージェンスワイヤレス通信ハンドセット１００は、ＷＬＡＮチップ１３０を含み得る。実現例として、ＵＭＴＳ ＦＤＤ（すなわち、セルラー）およびＷＬＡＮのみがそれぞれチップ１２５、１３０によって図１に表されているが、３ＧＰＰデュアルモードＦＤＤ／ＷＬＡＮコンバージェンスワイヤレス通信ハンドセット１００は、他の多くのタイプのアクセス技術（たとえば、ＩＥＥＥ８０２．１５、携帯機器向け地上デジタルテレビ放送規格（ＤＶＢ−Ｈ）など）をサポートすることができる。モビリティミドルウェア１２０は、アプリケーションおよび複数のネットワークアクセスを統合する。

モビリティミドルウェア１２０は、ミドルウェアが様々な技術に渡るハンドオーバを調整する際、エンドユーザアプリケーションがシームレスに稼動することを可能にする。たとえば、３ＧＰＰデュアルモードＦＤＤ／ＷＬＡＮコンバージェンスワイヤレス通信ハンドセット１００のユーザは、セルラーネットワークとＷＬＡＮの間のハンドオーバ中、ストリーミングビデオのいかなる中断にも気づかない。モビリティミドルウェア１２０は、モビリティを調整し、制御する。たとえば、モビリティミドルウェア１２０は、ＷＬＡＮ無線インタフェースが劣化していると判定し、ハンドオーバの前処理中にセルラースタックを開始することができる。モビリティミドルウェア１２０は次いで、ネットワークパスを変更するように、モバイルＩＰをトリガすることができる。

図２は、本発明に従って構成される３ＧＰＰデュアルモードＦＤＤ／ＷＬＡＮコンバージェンスワイヤレス通信ハンドセット２００のアーキテクチャを示す。ハンドセット２００は、ＴＥモジュール２０５、ＵＳＩＭ２１０、ＭＴモジュール２１５およびＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルスタック２２０を含む。

ＴＥモジュール２０５は、モビリティミドルウェア２２５、アプリケーション／プロトコルプロセッサ２３０および端末インタフェース（ＴＩ）２４０を含む。ＴＥモジュール２０５、ＵＳＩＭ２１０、ＭＴモジュール２１５およびＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルスタック２２０は、所望に応じて、同じまたは別個のチップまたはプロセッサ上に組み込むことができる。アプリケーション／プロトコルプロセッサ２３０は、ユーザが最終的に使用するアプリケーションであるエンドユーザアプリケーション２３１を稼動させる。エンドユーザアプリケーション２３１は、ボイスオーバーＩＰ（ＶｏＩＰ）、ビデオなどを含み得る。アプリケーション／プロトコルプロセッサ２３０は、セッション開始プロトコル（ＳＩＰ）クライアント２３２、ＩＰスイート２３３、モバイルＩＰクライアント２３４、およびリンク２８０₄を介してモビリティミドルウェア２２５とインタフェースをとるＩＥＥＥ８０２．２１インタフェース２３５をさらに含む。

３ＧＰＰ標準において定義されているように、ＵＳＩＭ２１０は、認証／暗号鍵配送方式（ＡＫＡ：authentication and key agreement）セルラーセキュリティモジュール２４５および拡張認証プロトコル（ＥＡＰ：extensible authentication protocol）ＡＫＡ ＷＬＡＮセキュリティモジュール２５０を含む。セキュリティモジュール２４５、２５０は、リンク２８０₆を介して、モビリティミドルウェア２２５との間で適切なセキュリティ情報を交換する。

ＭＴモジュール２１５は、３ＧＰＰ ＦＤＤ非アクセス階層（ＮＡＳ）２５５および３ＧＰＰ ＦＤＤアクセス階層（ＡＳ）２６５を含む。ＮＡＳ２５５は、３ＧＰＰ機能モバイルネットワーク（ＭＮ）２５６、呼制御（ＣＣ）２５７、セッションマネージャ（ＳＭ）２５８、汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）モビリティマネージャ（ＧＭＭ）２５９および無線アクセスベアラマネージャ（ＲＡＢＭ）２６０を含む。ＲＡＢＭ２６０は、無線アクセスベアラ（ＲＡＢ）のタイプすべてを扱う。ＮＡＳ２５５は、アテンションコマンドセットインタープリタ（ＡＴＣ）２６１、ＡＴＣアドバンストテクノロジーアタッチメント（ＡＴＡ）２６２、ＩＰリレー２６３およびビットストリームリレー２６４をさらに含む。ＡＴＡ２６２は、ＴＥモジュール２０５とＭＴモジュール２１５の間でＡＴＣコマンドが確実に交換されるようにする。

３ＧＰＰ ＦＤＤ ＡＳ２６５は、ＦＤＤ物理層（ＰＨＹ）２６６、ＦＤＤメディアアクセス制御層（ＭＡＣ）２６７、ＦＤＤ無線リンク制御（ＲＬＣ）２６８、パケットデータ圧縮プロトコル（ＰＤＣＰ）ユニット２６９、ブロードキャストおよびマルチキャスト制御（ＢＭＣ）ユニットおよび無線資源制御（ＲＲＣ）２７１などの３ＧＰＰ Ｌ１／Ｌ２／Ｌ３機能を含む。ＩＰリレー２６３は、ＰＤＣＰユニット２６９との間でＩＰパケット／ＲＡＢを交換する。ビットストリームリレー２６４は、非ＩＰベースのパケット／ビットストリームＲＡＢ（たとえば、音声データ、テレビ電話データなど）を、ＦＤＤ ＲＬＣ２６８との間で交換する。

ＮＡＳ２５５およびＡＳ２６５は両方とも、それぞれリンク２８０₃、２８０₂を介してモビリティミドルウェア２２５と通信するＩＥＥＥ８０２．２１インタフェース２３５を含む。

ＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルスタック２２０は、論理リンク制御（ＬＬＣ）層２２１、ＩＥＥＥ８０２．１１ＭＡＣ層１２２、ＩＥＥＥ８０２．１１ＰＨＹ層１２３およびセッション管理エンティティ（ＳＭＥ）２２４を含み、これらはすべて、ＩＥＥＥ８０２．２１インタフェース２３５およびリンク２８０₁を介してモビリティミドルウェア２２５とインタフェースをとる。

図２に示すように、モビリティミドルウェア２２５の機能は、リンク２８０₁〜２８０₆を介して、３ＧＰＰデュアルモードＦＤＤ／ＷＬＡＮコンバージェンスワイヤレス通信ハンドセット１００内部の他の様々なエンティティと相互作用する。上述したように、ＩＥＥＥ８０２．２１インタフェース２３５は、ＴＥモジュール２０５のブロック２３０、ＭＴモジュール２１５の３ＧＰＰ ＦＤＤ ＮＡＳ２５５および３ＧＰＰ ＦＤＤ ＡＳ２６５、ならびにＩＥＥＥ８０２．２１プロトコルスタック２２０に組み込まれる。

モビリティミドルウェア２２５は、異種ネットワーク内でのシームレスなモビリティを可能にし、多数のサービスをサポートする１組の機能を指す。

１つのこのような機能がネットワーク検出機能であり、周囲のネットワークの特性を端末に識別させる。

別の機能はネットワーク選択機能であり、多くのアクセスネットワーク内部で、たとえばＱｏＳ、システムオペレータ、ユーザプロファイル、アプリケーション要件などの特性に基づいて、加入者の要求に最も適したアクセスネットワークを選択する。

さらに別の機能はネットワーク間ハンドオーバ機能であり、直前のネットワークから選択された新たなネットワークへのシームレスなハンドオーバを実施し、その目的は、サービスの継続性をユーザに提供することである。この機能は、たとえばモバイルＩＰなど、その他のモビリティ機能と相互作用する。

さらに別の機能は並列接続機能であり、ある特定のＱｏＳアプリケーションを満たすように、複数のアクセス技術にデバイスが同時に接続されることを可能にする。たとえば、音声コールは、セルラーシステムを介して処理することができ、ファイル転送はＷＬＡＮを介して処理される。並列接続機能は、コンテキスト転送（context transfer）のために、ハンドオーバ管理およびＩＰ層と相互作用する。

さらに別の機能は測定機能であり、様々なＡＴネットワークから受信した測定結果を収集し、その他のモビリティミドルウェア機能、たとえば、ネットワーク選択、電力管理などを入力に与える。

さらに別の機能はマルチアクセスＱｏＳ機能であり、アプリケーションに対するＱｏＳ要件が、選択されたネットワークによって対処されることを保証する。

さらに別の機能はセキュリティ機能であり、ＡＴ全体の適切なセキュリティを提供しネットワーク間ハンドオーバを向上させるのに必要なセキュリティ操作を処理する。たとえば、セキュリティ機能は、ハンドオーバの遅延を低減させるために、ユーザを事前認証することができる。

さらに別の機能は電力制御機能であり、デバイスのバッテリ寿命を向上させるように、各アクセス技術の電力制御機能を調整する。

リンク２８０₁を介したＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルスタック２２０とのモビリティミドルウェア２２５の相互作用に関して、メディア独立ハンドオーバ（ＭＩＨ）サービス（たとえば、情報、イベントおよびコマンド）向けのＩＥＥＥ８０２．２１プリミティブをサポートするために、ＩＥＥＥ８０２．１１ＭＡＣ層２２２およびＩＥＥＥ８０２．１１ＰＨＹ層２２３に対してＩＥＥＥ８０２．１１標準化作業が現在行われている。ＩＥＥＥ８０２．２１プリミティブは、既存または新規のＩＥＥＥ８０２．１１プリミティブに組み込むことができる。

リンク２８０₃を介した３ＧＰＰ ＦＤＤ ＮＡＳ２５５とのモビリティミドルウェア２２５の相互作用は、ＩＥＥＥ８０２．２１プリミティブ（すなわち、情報、イベント、コマンド）と、既に存在するいくつかのＮＡＳ（ＳＭおよびＧＭＭ）プリミティブとの間の直接マッピングに依拠する。３ＧＰＰ ＦＤＤ ＮＡＳ１５５と連携するために、ＳＭ２５８およびＧＭＭ２５９によってモビリティミドルウェア１２５に対して要求される変更はない。

リンク２８０₂を介したモビリティミドルウェア２２５の３ＧＰＰ ＦＤＤアクセス階層（ＡＳ）２６５との相互作用のために、ＩＥＥＥ８０２．２１プリミティブとＦＤＤ無線資源制御（ＲＲＣ）２７１のプリミティブとの間に、マッピングが存在する。３ＧＰＰ ＦＤＤ ＡＳ２６５と連携するために、ＲＲＣ２７１によってモビリティミドルウェア２２５に対して要求される変更はない。

リンク２８０₄を介したモバイルＩＰクライアント２３４とのモビリティミドルウェア２２５の相互作用は、２つの側面を含む。１つの側面は、ＩＥＥＥ８０２．２１が、ハンドオーバをスピードアップするようにモバイルＩＰクライアント２３４をトリガできることである。たとえば、ＩＥＥＥ８０２．２１「ＭＩＨリンクダウン」イベントが起こると、モビリティミドルウェア２２５は、モバイルＩＰクライアントをトリガするこのイベントをフォワードすることができ、したがって、外部エージェントに登録し、気付アドレスを取得し、「バインディングアップデート」を送信するようにＴＩ２４０をトリガする。このことは、モバイルＩＰハンドオーバ手順における遅延を低減し得る。

別の側面は、リンク２８０_5bを介しＩＰを利用したＴＩ２４０とネットワークサイドの間のＩＥＥＥ８０２．２１メッセージ（たとえば、情報、イベントおよびコマンド）のトランスポートをサポートするための、ＩＥＴＦモバイルＩＰ標準化活動が進行中であることである。この方法は、移動端末とネットワークサイドの間でＩＥＥＥ８０２．２１メッセージを伝えるための「媒介手段」として、モバイルＩＰを使用し、したがって、両サイドにおける既存の機能に対する変更の要求を最小限にする。

モビリティミドルウェア２２５は、ハンドセット２００内の既存のセキュリティ機能２４５、２５０と、リンク２８０₆を介して相互作用して、ハンドオーバ中のセキュリティ問題に対処する。ＵＭＴＳとＷＬＡＮネットワークの間でハンドオーバが起こったとき、セキュリティの一貫性が保証されなければならない。したがって、ＵＭＴＳセキュリティ部（たとえば、ＡＫＡセルラーセキュリティ２４５）、およびＷＬＡＮセキュリティ部（たとえば、ＥＡＰ−ＡＫＡ ＷＬＡＮセキュリティ２５０）からの入力が、この一貫性を確実にするために、モビリティミドルウェア２２５によって要求される。

ＡＴＡ２６２からの既存のＡＴコマンドは、リンク２８０_5a、２８０_5bを介してモビリティミドルウェア２２５との間でコマンドを伝えるのに使うことができる。

モビリティミドルウェア２２５は、リンク２８０₄およびＩＥＥＥ８０２．２１インタフェース２３５を介して、ＳＩＰクライアント２３２など、アプリケーションおよびサービス実現プロトコルと相互作用する。たとえば、アプリケーションは、一定のＱｏＳ要件を有し得る。モビリティミドルウェア２２５は、このＱｏＳ要件を最も適切なネットワークにマップすることができよう。

モビリティミドルウェア２２５は、リンク２８０₁を介して、ＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルスタック２２０と相互作用して、ハンドオーバ手順を円滑にする。ＵＭＴＳ ＦＤＤネットワークによってカバーされるエリアからＩＥＥＥ８０２．１１ネットワークによってカバーされるエリアへ３ＧＰＰデュアルモードＦＤＤ／ＷＬＡＮコンバージェンスワイヤレス通信ハンドセット２００が移動することにより、ＦＤＤからＩＥＥＥ８０２．１１へのハンドオーバが差し迫る。ハンドオーバ中、モビリティミドルウェア２２５は、ＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルスタック２２０に、リンク２８０を確立するために要求される関連づけ手順を開始するようリクエストすることができる。

本発明は、アプリケーションプロセッサおよびＲＡＴネットワークが同じプラットフォーム内にないモビリティアーキテクチャを対象とする。ＰＣと挿脱可能なワイヤレス通信デバイスの間に分かれているこのアーキテクチャは、ある程度の複雑さをもたらし、モビリティミドルウェアに対して追加要件を課す。例としてある特定のデュアルモードＦＤＤ／ＷｉＭＡＸデバイスを含む、このようなデバイス向けのモビリティミドルウェアアーキテクチャが導入される。

図３は、異種ネットワーク内部でのシームレスなモビリティを可能にし、多数のサービスをサポートする機能性を含むモビリティエンティティ３０５およびサービスエンティティ３１０を含むモビリティミドルウェア２２５の特徴を示す。モビリティエンティティ３０５は、比較的独立したインテリジェントな意思決定部（すなわち、モビリティポリシー３１５）、およびインタフェース部（すなわち、モビリティイネイブラー３２０）を含む。サービスエンティティ３１０は、比較的独立したインテリジェントな意思決定部（すなわち、サービスポリシー３２５）、およびインタフェース部（すなわち、サービスイネイブラー３３０）も含む。サービスイネイブラー３３０は、オープンモバイルアライアンス（ＯＭＡ）または３ＧＰＰプロトコルおよび手順いずれかに従って定義される。

アーキテクチャのモジュール式設計は、モビリティミドルウェア２２５がより多くの異なるエンドユーザアプリケーション３３５、およびＲＡＴをサポートすることを可能にする。たとえば、ＷｉＭＡＸが新規のＲＡＴとしてデバイス内に追加された場合、モビリティイネイブラー３２０においてＷｉＭＡＸをサポートするためのインタフェースが追加され、モビリティミドルウェアのそれ以外は残る。

モビリティミドルウェア２２５は、トランスポートスタック３４０（たとえば、３ＧＰＰ、汎ヨーロッパデジタル移動通信システム（ＧＳＭ）、ＷＬＡＮ、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）など）の最上位にある。概して、モビリティミドルウェア２２５と相互作用する２つのタイプのアプリケーションがある。１つのタイプのアプリケーションは、エンドユーザアプリケーション（たとえば、ボイスオーバーＩＰ（ＶｏＩＰ）、インスタントメッセージなど）である。もう１つのタイプのアプリケーションは、上層プロトコル（たとえば、モバイルＩＰやＳＩＰ）である。こうしたアプリケーションは、モビリティおよびサービスミドルウェア機能の制御を調整済みである。たとえば、エンドユーザアプリケーション３３５は、サービスおよびモビリティアプリケーションプログラミングインタフェース（ＡＰＩ）を、オープンＡＰＩ３４５を介して調整されたやり方で使うことができる。

モビリティミドルウェア２２５は、特定のどのプロトコル層内にもない。そうではなく、モビリティミドルウェアは、複数の層に渡る相互作用を提供し、エンドユーザアプリケーション３３５およびトランスポートスタック３４０との相互作用は、それぞれオープンＡＰＩ３４５、３５０を介して実施される。

図４は、モビリティエンティティ３０５のモビリティポリシー３１５およびモビリティイネイブラー３２０の詳細な構成を示す。モビリティポリシー３１５は、マルチアクセスモビリティ問題を扱い、異種モビリティ用ポリシーおよびインテリジェンスならびにＲＡＴの間のサービス品質（ＱｏＳ）調整を提供するインテリジェントなエンティティである。ポリシー３１５は、モビリティイネイブラー３２０を介してアクセス層とインタフェースをとって、基底のアクセス技術スタックを監視し、制御する。モビリティポリシー３１５は、エンドユーザアプリケーション制御のために、オープンＡＰＩを使う。

モビリティポリシー３１５は、異種ネットワーク内部でのシームレスなモビリティを可能にし、多数のサービスをサポートする１組の機能を含む。こうしたサービスは、以下のものを含む。すなわち、１）ネットワーク検出機能３５２：端末に周囲のネットワークの特性を識別させる、２）ネットワーク選択機能３５４：加入者の要求に最も適した、多くのアクセスネットワークの１つを、たとえばＱｏＳ、システムオペレータ、ユーザプロファイル、アプリケーション要件などの特性に基づいて選択する、３）ネットワーク間ハンドオーバ機能３５６：直前のネットワークから、選択された新たなネットワークへのシームレスなハンドオーバを実施する（目的は、ユーザにサービスの継続性を提供することである。この機能は、モバイルＩＰなど、その他のモビリティ機能と相互作用する、４）並列接続機能３５８：ＱｏＳアプリケーションを満たすように、デバイスが同時に多数のＲＡＴに接続するのを円滑にする（たとえば、ファイル転送がＷＬＡＮを介して起こる間、音声コールは、セルラーを介して処理することができる）。並列接続機能は、コンテキスト転送のために、ハンドオフ（ＨＯ）管理およびＩＰ層と相互作用する、５）測定機能：様々なＲＡＴから受信した測定結果を収集し、その他のモビリティミドルウェア機能、たとえばネットワーク選択、電力管理などに入力を与える、６）マルチアクセスＱｏＳ機能：アプリケーションに対するＱｏＳ要件が、選択されたネットワークによって確実に対処されるようにする、７）セキュリティ機能３６４：ＲＡＴを経由して適切なセキュリティを提供し、ネットワーク間ハンドオーバを向上させるのに必要なセキュリティ操作を処理する（たとえば、セキュリティ機能は、ハンドオーバ遅延を削減するために、ユーザを事前認証することができる）、８）電力制御機能３６６：デバイスのバッテリ寿命を向上させるように、各アクセス技術の電力制御機能を調整する。

モビリティポリシー機能は、各ＲＡＴ内の既存のモビリティ機能とは置き換わらないことに留意されたい。たとえば、ネットワーク間ハンドオーバは、マルチアクセスハンドオーバに関連した問題を取り扱い、各アクセス技術のためにハンドオーバ機能と相互作用する。

モビリティイネイブラー３２０は、異なるＲＡＴとインタフェースをとる機能性からなる「薄い」層である。ＲＡＴから統計をモビリティイネイブラー３２０に収集させ、ＲＡＴへコマンドを伝送させるのに、オープンＡＰＩが使われる。オープンＡＰＩはまた、異なるＲＡＴから受信した情報を統合し、統一し、モビリティポリシーエンティティ３１５に制御／情報トリガインタフェースを提供することにより、ＲＡＴの制御を可能にする。

モビリティイネイブラー３２０は、トランスポートスタック３４０（図３参照）からの測定結果を受信し、処理し、処理された情報をモビリティポリシーエンティティ３１５にフォワードする。イネイブラー３２０は、コマンドおよびリクエストを、モビリティポリシーエンティティ２１０からエンドユーザアプリケーション３３５（図３参照）に送信することもできる。

モビリティイネイブラー３２０は、特定のどのアクセスネットワークからもモビリティポリシー３１５を分離するための薄い層を提供し、したがって、設計をモジュール式にし、異なるＲＡＴに拡張されやすくする。

図５は、サービスエンティティ３１０の例を示す。サービスイネイブラー３３０は、サードパーティのアプリケーション開発者がモバイルデバイスアプリケーションを基底のトランスポート技術とは独立して定義し、構築することを可能にする１組のソフトウェア機能および標準化されたＡＰＩである。こうした実現技術の典型的な例が、ＤＲＭ５０５、インスタントメッセージ５１０およびプレゼンス５１５である。こうした例だけを典型的な実装において使うと、エンドユーザアプリケーション開発者は、何らかのプレゼンス条件が整っている場合のみ、ＤＲＭ保護内容を、インスタントメッセージ機構を介して送信させるアプリケーションを開発することができよう。サービスイネイブラー３３０は、エンドユーザアプリケーションに、理論上、サポートするトランスポート技術に対して透過的に動作する無限のアプリケーションの開発を可能にするように標準化されたやり方で、実現機能性に対するアクションコールおよび問合せを行わせる。

サービスポリシー３２５は、サービスに関連した問題を扱い、サービスイネイブラー３３０によるサービスを受ける異なるアプリケーションの調整のためのポリシーを提供するインテリジェントなエンティティである。

図６に示す別の実施形態によると、本発明は、図１に示すＭＴモジュール１０５およびＷＬＡＮチップ１３０の機能と同様の機能を提供する挿脱可能なワイヤレス通信デバイス６０５を含む端末機器アーキテクチャ６００を対象とする。挿脱可能なワイヤレス通信デバイス６０５は、ＦＤＤ／ＷｉＭＡＸ ＰＣカードの形をとり得る。ＦＤＤ／ＷｉＭＡＸ ＰＣカードは、様々なアプリケーション、たとえばウェブ閲覧、ｅメール、ファイル転送などを使うために、端末機器アーキテクチャ６００がワイヤレスネットワークと接続することを可能にする。

上述した挿脱可能なワイヤレス通信デバイス６０５は、多数の無線アクセス技術（ＲＡＴ）をサポートすることができる。モビリティミドルウェアは、自分の可搬型コンピューティングデバイス、たとえばＰＣ、ノートブック、携帯情報端末（ＰＤＡ）などからアプリケーションを稼動させているユーザに対してシームレスなサービスの継続性を可能にする。

図７に示す本発明の一実施形態では、モビリティミドルウェア７００は、端末機器６００’内にのみ常駐する。図７は、本発明によるデュアルモードＦＤＤ／ＷｉＭＡＸ ＰＣカードアーキテクチャを有する挿脱可能なワイヤレス通信デバイス６０５’を示す。図７は、ＵＭＴＳモジュール７０５、ＷｉＭＡＸモジュール７１０および通信モジュール７１５を、実現例としての挿脱可能なワイヤレス通信デバイス６０５’の一部として示すに過ぎないが、挿脱可能なコンバージェンスワイヤレス通信デバイスが、多数の異なるアクセス技術（たとえば、ＩＥＥＥ８０２．１５、携帯機器向け地上デジタルテレビ放送規格（ＤＶＢ−Ｈ）など）をサポートしてもよい。

挿脱可能なワイヤレス通信デバイス６０５’は、端末機器６００’内のアプリケーションに多様な無線トランスポート媒体を提供する。図７では、ＵＭＴＳ７０５およびＷｉＭＡＸ７１０のみが例として示されている。ＵＭＴＳ７０５およびＷｉＭＡＸ７１０は、プロトコルソフトウェアおよびモデムからなる。こうした構成要素は、どの標準準拠実装でもよい。端末機器６００’内のアプリケーションは、基底の様々なトランスポート機構について知らない。アプリケーションは通常、データを全く変更せずに送受信する。トランスポートについての詳細は、モビリティミドルウェア７００によって隠される。モビリティミドルウェア７００は、端末機器６００’内のアプリケーションに、統一された、一貫性のあるインタフェースを提供する。モビリティミドルウェア７００は、データ転送のためにどの無線がアクティブにされ、使われるべきか判定する。モビリティミドルウェア７００は、端末機器６００’内に完全に実装され、このことが、ミドルウェア７００がより優れた計算能力、メモリおよび電力の可用性により、より多くの特徴、機能性およびポリシーをサポートすることを可能にする。モビリティミドルウェア７００は、挿脱可能なワイヤレス通信デバイス６０５’上に常駐するプロトコルソフトウェア構成要素（たとえば、ＵＭＴＳ７０５およびＷｉＭＡＸ７１０）と、ＵＳＢリンクを介して通信する。モビリティミドルウェア７００とプロトコルソフトウェアの間のコマンドおよび応答は、ＵＳＢリンクを介して搬送される。通信ドライバ７１５は、ＵＳＢトラフィックを受信し、次いで、モビリティミドルウェアコマンドおよび応答をプロトコルソフトウェア構成要素との間で経路指定する。

図８は、本発明による代替デュアルモードＦＤＤ／ＷｉＭＡＸ ＰＣカードアーキテクチャを示す。図８において、モビリティミドルウェア通信モジュール８００Ａは、端末機器６００’上に常駐し、モビリティミドルウェアコアモジュール８００Ｂは、通信ドライバ７１５とＵＭＴＳ７０５およびＷｉＭＡＸ７１０との間で、挿脱可能なワイヤレス通信デバイス６０５”上に常駐する。

モビリティミドルウェアコアモジュール８００Ｂは、端末機器６００”内のアプリケーションに、統一された、一貫性のあるインタフェースを提供する。モビリティミドルウェアコアモジュール８００Ｂは、データ転送のためにどの無線がアクティブにされ、使われるべきか判定する。モビリティミドルウェア通信モジュール８００Ａは、ＩＰメッセージなど、上位層メッセージの送受信をサポートする。モビリティミドルウェアコアモジュール８００Ｂは、端末機器６００”がリンクレベルイベントにより速くアクセスし、反応することを可能にする挿脱可能なワイヤレス通信デバイス６０５”内に実装され、したがって、ハンドオーバ効率を向上させる。モビリティミドルウェアコアモジュール８００Ｂは、挿脱可能なワイヤレス通信デバイス６０５”上に常駐するプロトコルソフトウェア構成要素（たとえば、ＵＭＴＳ４０５およびＷｉＭＡＸ４１０）と、ＡＰＩコールにより、またはＡＴコマンドを呼び出すことによって通信する。モビリティミドルウェア通信デバイス８００Ａとプロトコルソフトウェアとの間のコマンドおよび応答は、ＵＳＢリンクを介して搬送される。通信ドライバ７１５は、ＵＳＢトラフィックを受信し、次いで、モビリティミドルウェアコマンドおよび応答を、モビリティミドルウェアコアモジュール８００Ｂを介してプロトコルソフトウェア構成要素との間で経路指定する。

図９は、図７のアーキテクチャによる、端末機器６００’内のモビリティミドルウェアを示す機能ブロック図である。このシナリオでは、端末機器６００’上のオペレーティングシステム（ＯＳ）がマイクロソフト（ＭＳ）ウィンドウズ（登録商標）ＯＳであり、端末機器６００’と挿脱可能なワイヤレス通信デバイス６０５’との間のインタフェースがＵＳＢであると仮定される。

図９に示すように、モビリティミドルウェアは、端末機器６００’内に、２つのモジュールとして実装される。すなわち、モビリティミドルウェア通信モジュール８００Ａおよびモビリティミドルウェアコアモジュール８００Ｂであって、これは、ネットワークドライバインタフェース規約（ＮＤＩＳ）ワイドエリアネットワーク（ＮＤＩＳＷＡＮ）ミニポートドライバ９０５への拡張である。端末機器６００’内のエンドユーザアプリケーションは、ボイスオーバーＩＰ（ＶｏＩＰ）、ビデオなどを含み得る。端末機器６００’は、セッション開始プロトコル（ＳＩＰ）クライアント９２０、インターネットプロトコル（ＩＰ）スイート９３０およびモバイルＩＰ（ＭＩＰ）クライアント９３５をさらに含む。図４を参照して先に説明したように、モビリティミドルウェア８００Ａ、８００Ｂは、ＩＥＥＥ８０２．２１ＡＰＩなどのＡＰＩを介して通信する。

挿脱可能なワイヤレス通信デバイス６０５’は、ＵＳＩＭ９１０、ＵＭＴＳ７０５、ＷｉＭＡＸ７１０および通信ドライバ７１５を含む。ＵＭＴＳ７０５は、３ＧＰＰ ＦＤＤ ＮＡＳ９１５および３ＧＰＰ ＦＳＳ ＡＳ９２０を含む。ＷｉＭＡＸ７１０は、ＩＥＥＥ８０２．１６プロトコルスタックを含む。３ＧＰＰ標準で定義されているように、ＵＳＩＭ９１０は、認証／暗号鍵配送方式（ＡＫＡ）セルラーセキュリティモジュールおよび拡張認証プロトコル（ＥＡＰ）ＡＫＡ ＷＬＡＮセキュリティモジュールを含む。セキュリティモジュールは、モビリティミドルウェアコアモジュール８００Ｂと、ＵＳＢリンクを介して適切なセキュリティ情報を交換する。ＮＡＳ９１５は、ＧＳＭ ＣＣ／ＳＭ９４０、ＡＴＣアドバンストテクノロジーアタッチメント（ＡＴＡ）９４５およびＩＰリレーを含む。

ＮＡＳ９１５およびＡＳ９２０は両方とも、標準的な１組のＡＰＩを有する。モビリティミドルウェア８００は、標準ＡＰＩをコールすることによって通信を行う。標準ＡＰＩに加え、モビリティミドルウェア８００は、ＡＴコマンドを使って、ＮＡＳ９１５と通信する。ＡＰＩコールまたはＡＴコマンドは、通信リンク（たとえば、ＵＳＢリンク）によって、端末機器６００’と挿脱可能なワイヤレス通信デバイス６０５’との間で搬送される。

ＷｉＭＡＸ ＩＥＥＥ８０２．１６プロトコルスタック７１０は、ＩＥＥＥ８０２．１１ＭＡＣ層９５５、ＩＥＥＥ８０２．１１ＰＨＹ層９６０およびセッション管理エンティティ（ＳＭＥ）９６５を含み、これらはすべて、ＵＳＢリンクを介して標準ＡＰＩコールによりモビリティミドルウェア８００Ｂとインタフェースをとる。

端末機器６００’が初期化されるとき、モビリティミドルウェア８００は、ある特定のＲＡＴをデフォルトとして設定することができる。次いで、標準ＡＰＩコマンドを送信することによって、信号強度が絶えず監視される。モビリティミドルウェア８００は、測定報告を受信すると、任意選択で、ネットワークに報告を送信することも、報告をローカルに分析することもできる。定義されている信号強度およびハンドオーバアルゴリズムに応じて、モビリティミドルウェア８００は、潜在的ハンドオーバ用に他のＲＡＴを用意することができる。ハンドオーバが差し迫ると、他のＲＡＴが開始され、新規のリンクにセッションが転送される。モビリティミドルウェア８００は、セッションを維持するのに要求される信号通知すべての開始に責任がある。モビリティミドルウェア８００は、手順を開始するのに、ＡＰＩコール、ＡＴコマンドまたは他のどの定義済みのインタフェースも使うことができる。この構成において、モビリティミドルウェアコアモジュール８００Ｂは、端末機器６００’内に常駐する。モビリティミドルウェアコアモジュール８００Ｂは、強化された計算能力、メモリ、より多くの電力などにアクセスすることができよう。したがって、モビリティミドルウェアコアモジュール８００Ｂは、複合ハンドオーバポリシー、測定報告の分析をクライアントサイド上にローカルに実装することができ、したがって、性能を向上させるようにローカルに複合機能が実装され、決定が行われることを可能にする。

図１０は、図８のアーキテクチャによる、挿脱可能なワイヤレス通信デバイス６００”内のモビリティミドルウェアを示す機能ブロック図である。図１０に示すように、モビリティミドルウェアコアモジュール８００Ｂは、挿脱可能なワイヤレス通信デバイス６０５”内に実装され、モビリティミドルウェア通信モジュール８００Ａは、端末機器６００”内に常駐する。このオプションは、リンクレベルプロトコルスタックに近いという利点を有する。したがって、リンクレベルイベントにより迅速に応答することができる。

モビリティミドルウェアコアモジュール８００Ｂは、端末機器６００”からのネットワーク関連コマンドおよびデータを受諾する。したがって、端末機器６００”は、いかなる変更も考慮せず、通常のＷＡＮインタフェースを使って、リンクをセットアップ／破壊し（setup/teardown）、データを送受信する。端末機器６００”および挿脱可能なワイヤレス通信デバイス６０５”は、ＵＳＢリンクを介して接続される。このＵＳＢリンクは、端末機器６００”および挿脱可能なワイヤレス通信デバイス６０５”それぞれの中のドライバによって管理される。端末機器６００”からのＷＡＮコマンドは、ＵＳＢリンクを介して挿脱可能なワイヤレス通信デバイス６０５”に搬送され、モビリティミドルウェアコアモジュール８００Ｂによって傍受（intercept）される。モビリティミドルウェアコアモジュール８００Ｂは次いで、どのようにしてコマンドおよびデータを分散するか判定する。それに加え、モビリティミドルウェアコアモジュール８００Ｂは、リンク状況の監視、リンクの選択および将来のハンドオフに備えたリンクの用意などの管理機能を実施し、実際のハンドオフの場合、モビリティミドルウェアコアモジュール８００Ｂは、ハンドオフを実行する。

データセッションを継続するためには、端末機器６００”内のモビリティミドルウェア通信モジュール８００Ａによって、ＭＩＰおよびＳＩＰ手順のような他の高レベルプロトコルが開始される必要がある。モビリティミドルウェアコアモジュール５００Ｂからコマンドを受信すると、モビリティミドルウェア通信モジュール８００Ａは、このような手順を開始する。モビリティミドルウェア通信モジュール８００Ａは、効率的な通信を提供するため、端末機器６００”内に常駐する高レベルプロトコルと相互作用する。

図１０の構成において、モビリティミドルウェアコアモジュールは、ＭＴサイド上に常駐する。このモジュールは、リンクレベル活動に非常に高速にアクセスすることができよう。そのため、このモジュールは、このようなイベントおよびトリガ動作に素早く反応することができる。コアモジュールは、ＭＴプラットフォーム内に実装され、標準ＵＳＢ／ＷＡＮインタフェースを使ってＴＥとインタフェースをとるので、ＰＣサイドへの影響は比較的小さくなる。コアモジュールは、より持ち運びやすくなり、接続し、構成するのが容易になるはずである。

モビリティミドルウェアコア８００Ｂは、ネットワーク検出、ネットワーク選択などの重要なタスクを実施し、モビリティミドルウェア通信モジュール８００Ａは、ＩＰを利用したメッセージ交換を要求する機能性、および他の制御スタックに対するアプリケーションプログラムインタフェース（ＡＰＩ）の呼出しを実施する。モビリティミドルウェアコアモジュール８００Ｂおよびモビリティミドルウェア通信モジュール８００Ａモジュールは、別個のインタフェースを介してメッセージを交換する。

モビリティミドルウェアコアモジュール８００Ｂは、基本モビリティミドルウェア機能として働き、そうすることによって、多数のサービスが、制御機能とＩＥＥＥ８０２．２１リンクイベントおよびサービスとを実装することによってサポートされる。モビリティミドルウェアコアモジュール８００Ｂによって提供することができる１つのサービスは、周囲のネットワークの特性を端末に識別させるネットワーク検出を含む。

モビリティミドルウェアコアモジュール８００Ｂによって提供される別のサービスは、ネットワーク選択である。多くのアクセスネットワーク内部で、このサービスは、加入者の要求に最も適したネットワークを、たとえばＱｏＳ、システムオペレータ、ユーザプロファイル、アプリケーション要件などの特性に基づいて選択する。

モビリティミドルウェアコアモジュール８００Ｂによって提供されるさらに別のサービスは、ネットワーク間ハンドオーバを含む。この機能は、直前のネットワークから、選択された新たなネットワークへのシームレスなハンドオーバを実施する。その目的は、ユーザにサービスの継続性を提供することである。この機能は、モバイルＩＰなど、その他のモビリティ機能と相互作用する。

モビリティミドルウェアコアモジュール８００Ｂによって提供されるさらに別のサービスは、マルチアクセスＱｏＳを含む。このサービスは、アプリケーションに対するＱｏＳ要件が、選択されたネットワークによって対処されることを保証する。

モビリティミドルウェアコアモジュール８００Ｂによって提供されるさらに別のサービスは、ＱｏＳアプリケーションを満足させるために、多数のＡＴネットワークの同時接続を開始する並列接続サービスを含む。たとえば、ファイル転送がＷＬＡＮ経由で起こる間、音声コールは、セルラーネットワーク経由で処理することができる。並列接続サービスは、ハンドオーバ管理およびコンテキスト転送用のＩＰ層と相互作用する。

モビリティミドルウェアコアモジュール８００Ｂによって提供されるさらに別のサービスは、電力管理を含む。このサービスは、デバイスのバッテリ寿命を向上させるように、各アクセス技術の電力制御機能を調整する。

モビリティミドルウェアコアモジュール８００Ｂによって提供されるさらに別のサービスは、測定サービスを含む。このサービスは、様々なＡＴから受信した測定結果を収集し、その他のモビリティミドルウェア機能、たとえばネットワーク選択、電力管理などに入力を与える。

モビリティミドルウェアコアモジュール８００Ｂによって提供されるさらに別のサービスは、セキュリティを含む。このサービスは、ＡＴを介して適切なセキュリティを提供しネットワーク間ハンドオーバを向上させるのに必要なセキュリティ操作を処理する。たとえば、ハンドオーバの遅延を低減させるために、ユーザを事前認証することができる。

モビリティミドルウェアコアモジュール８００Ｂによって提供されるさらに別のサービスは、経路指定機能性を含む。モビリティミドルウェアコアモジュール８００Ｂは、端末機器６００内の制御アプリケーションおよび挿脱可能なワイヤレス通信デバイス６０５のＷｉＭＡＸ７１０内の通信プロトコルスタックの間で、制御メッセージおよびデータを経路指定する。

モビリティミドルウェア通信モジュール８００Ａは、ＭＩＨメッセージ通信を提供することができる。この機能は、ＩＰを利用して、モビリティミドルウェアコアモジュール８００ＢからＭＩＨサーバに送信されるべきＭＩＨメッセージを受諾することになる。モビリティミドルウェア通信モジュール８００Ａは次いで、端末機器６００のコンピューティングプラットフォームにおいて利用可能なＩＰスタックを介してメッセージを送信するために、適正なＡＰＩをコールすることになる。一方、モビリティミドルウェア通信モジュール８００Ａは、ＩＰを利用してＭＩＨサーバからＭＩＨメッセージを受信しメッセージをモビリティミドルウェアコアモジュール８００Ｂに送信することができるはずである。

モビリティミドルウェア通信モジュール８００Ａは、他の制御プロトコルと相互作用するために、モビリティミドルウェアコアモジュール８００Ｂをサポートする。この機能は、たとえばモビリティミドルウェアコアモジュール８００Ｂの要求によるＭＩＰ、ＳＩＰに対するＡＰＩの呼出しなど、モビリティミドルウェアコアモジュール８００Ｂにサービスを提供するべきである。モビリティミドルウェア通信モジュール８００Ａは、ＡＰＩコールをサポートしトランザクションを完了するための論理を実装することができる。

モビリティミドルウェアは、ＩＥＥＥ８０２．１６管理エンティティと相互作用して、ハンドオーバ手順を円滑にする。ＦＤＤからＩＥＥＥ８０２．１６へのハンドオーバが差し迫ると、モビリティミドルウェアは、８０２．１６管理エンティティに、８０２．１６リンクを確立するための関連づけ手順を開始するようリクエストすることができる。

ＩＥＥＥ８０２．２１プリミティブ（情報、イベント、コマンド）と、何らかのＮＡＳ（ＳＭおよびＧＭＭ）プリミティブとの間の直接マッピングが既に存在する。モビリティミドルウェアがＦＤＤ ＮＡＳと連携するために、ＳＭおよびＧＭＭに対して要求される変更はない。

ＦＤＤ ＮＡＳと同様に、上記マッピングは、ＩＥＥＥ８０２．２１プリミティブとＦＤＤ ＲＲＣプリミティブとの間に提供される。モビリティミドルウェアがＦＤＤ ＡＳと連携するために、ＲＲＣに対して要求される変更はない。

モバイルＩＰとのモビリティミドルウェアの相互作用は、２つの側面にある。１つの側面は、ＩＥＥＥ８０２．２１が、モバイルＩＰがハンドオーバをスピードアップするようにトリガできることである。たとえば、８０２．２１「ＭＩＨリンクダウン」イベントが起こると、モビリティミドルウェアは、移動端末内のモバイルＩＰクライアントにイベントトリガをフォワードすることができ、したがって、移動端末が外部エージェントに登録し、気付アドレスを取得し、「バインディングアップデート」を送信するようにトリガする。このことは、モバイルＩＰハンドオーバ手順における遅延を低減させ得る。

もう１つの側面は、ＩＰを利用した端末とネットワークの間のＩＥＥＥ８０２．２１メッセージ（情報、イベント、コマンド）のトランスポートをサポートするためのＩＥＴＦモバイルＩＰ標準化活動が進行中であることである。この方法は、モバイルＩＰを、移動端末とネットワークサイドの間でＩＥＥＥ８０２．２１メッセージを伝えるための「媒介手段」として使用し、したがって、両方のサイドにおける既存の機能への変更の要求を最小限にする。

モビリティミドルウェアは、ＳＩＰなどのアプリケーションおよびサービス実現プロトコルと相互作用する。たとえば、アプリケーションは、一定のＱｏＳ要件を有し得る。モビリティシムウェア（shimware）は、ＱｏＳ要件を最も適切なネットワークにマップできるようになる。モビリティシムウェアは、移動端末内の既存のセキュリティ機能と相互作用して、ハンドオーバ中のセキュリティ問題に対処する。現在のセキュリティ機能の変更は求められない。

既存のＡＴコマンドは、モビリティミドルウェアとの間でコマンドを伝えるのに使うことができる。

モビリティミドルウェア通信モジュール８００Ａは、ＩＰプロトコルスタックと相互作用して、ＩＰを利用してＭＩＨメッセージを送受信する。モビリティミドルウェアコアモジュール８００Ｂとモビリティミドルウェア通信モジュール８００Ａとの間に、「メッセージ交換」インタフェースが確立される。モビリティミドルウェアコアモジュール８００Ｂは、ＩＰを利用してＭＩＨサーバにＭＩＨメッセージを送信するために、モビリティミドルウェア通信モジュール８００Ａにリクエストを送信する。モビリティミドルウェア通信モジュール８００Ａは、ＩＰメッセージを送信し、応答を待つ。モビリティミドルウェア通信モジュール８００ＡがＭＩＨサーバから応答を受信した後、応答は、モビリティミドルウェアコアモジュール８００Ｂにフォワードされる。

モビリティミドルウェア通信モジュール８００Ａは、ＭＩＰおよびＳＩＰスタックと相互作用する。モビリティミドルウェアコアモジュール８００Ｂが、ＭＩＰまたはＳＩＰ相互作用を開始するための、「メッセージ交換」インタフェースに対するリクエストをモビリティミドルウェア通信モジュール８００Ａに送信してもよく、モビリティミドルウェア通信モジュール８００Ａが、単独でＭＩＰまたはＳＩＰ相互作用を開始してもよい。

本発明は、所望に応じて、どのタイプのワイヤレス通信システムにも実装することができる。例として、本発明は、どのタイプのＩＥＥＥ８０２タイプシステム、ＷｉＭＡＸ、ＬＴＥまたは他のどのタイプのワイヤレス通信システムにも実装することができる。本発明は、ソフトウェア中に、または特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、多数の集積回路、論理的プログラム可能ゲートアレイ（ＬＰＧＡ）、多数のＬＰＧＡ、離散構成要素、または集積回路（群）、ＬＰＧＡ（群）、および離散構成要素（群）の組合せなどの集積回路上にマルチ層アプリケーションとして実装することもできる。本発明は、将来のシステムアーキテクチャ、ミドルウェア、およびアプリケーションに適用される。

本発明は、ＷＴＲＵに実装することができ、広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）、時分割複信（ＴＤＤ）（高チップレート、低チップレート）、時間分割同期符号分割多元接続（ＴＤＳ−ＣＤＭＡ）、およびＦＤＤエアインタフェースに適用可能である。本発明は、次世代のＵＭＴＳ技術であるロングタームエボリューション（ＬＴＥ）にも適用可能である。

実施例
１．（ａ）モビリティミドルウェア、アプリケーション／プロトコルプロセッサおよび端末インタフェース（ＴＩ）を含む端末機器（ＴＥ）モジュールと、
（ｂ）ユーザサービス識別モジュール（ＵＳＩＭ）と、
（ｃ）モバイル終端（ＭＴ）モジュールと、
（ｄ）モビリティミドルウェアは、複数のリンクを介してＵＳＩＭ、アプリケーション／プロトコルプロセッサ、プロトコルスタックおよびＭＴモジュールとインタフェースをとるプロトコルスタックとを備えるワイヤレス通信ハンドセット。
２．プロトコルスタック（ｄ）は、
（ｄ１）論理リンク制御（ＬＬＣ）層と、
（ｄ２）ＩＥＥＥ８０２．１１メディアアクセス制御（ＭＡＣ）層と、
（ｄ３）ＩＥＥＥ８０２．１１物理（ＰＨＹ）層と、
（ｄ４）セッション管理エンティティ（ＳＭＥ）と、
（ｄ５）モビリティミドルウェアがプロトコルスタックとインタフェースをとるように少なくとも１つのリンクを確立するために経由する少なくともＩＥＥＥ８０２．２１インタフェースとを備えるＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルスタックである実施形態１に記載のワイヤレス通信ハンドセット。
３．ＭＴモジュール（ｃ）は、
（ｃ１）少なくとも１つのＩＥＥＥ８０２．２１インタフェースを含む第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）周波数分割複信（ＦＤＤ）非アクセス階層（ＮＡＳ）と、
（ｃ２）モビリティミドルウェアが、複数のリンクを介して３ＧＰＰ ＦＤＤ ＮＡＳおよび３ＧＰＰ ＦＤＤ ＡＳとインタフェースをとる、少なくとも１つのＩＥＥＥ８０２．２１インタフェースを含む３ＧＰＰ ＦＤＤアクセス階層（ＡＳ）とを備える実施形態１および２のいずれか１つに記載のワイヤレス通信ハンドセット。
４．３ＧＰＰ ＦＤＤ ＮＡＳは、
（ｉ）３ＧＰＰ機能モバイルネットワーク（ＭＮ）と、
（ｉｉ）呼制御（ＣＣ）ユニットと、
（ｉｉｉ）セッションマネージャ（ＳＭ）と、
（ｉｖ）汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）モビリティマネージャ（ＧＭＭ）と、
（ｖ）無線アクセスベアラマネージャ（ＲＡＢＭ）と、
（ｖｉ）アテンションコマンドセットインタープリタ（ＡＴＣ）と、
（ｖｉｉ）ＡＴＣアドバンストテクノロジーアタッチメント（ＡＴＡ）と、
（ｖｉｉｉ）インターネットプロトコル（ＩＰ）リレーと、
（ｉｘ）ビットストリームリレーとをさらに備える実施形態３に記載のワイヤレス通信ハンドセット。
５．ＡＴＣコマンドは、ＴＩおよびＡＴＣ ＡＴＡを介してＴＥモジュールとＭＴモジュールとの間で交換される実施形態３および４のいずれか１つに記載のワイヤレス通信ハンドセット。
６．３ＧＰＰ ＦＤＤ ＡＳは、
（ｉ）ＦＤＤ物理層（ＰＨＹ）と、
（ｉｉ）ＦＤＤメディアアクセス制御層（ＭＡＣ）と、
（ｉｉｉ）ＦＤＤ無線リンク制御（ＲＬＣ）と、
（ｉｖ）パケットデータ圧縮プロトコル（ＰＤＣＰ）ユニットと、
（ｖ）ブロードキャストおよびマルチキャスト制御（ＢＭＣ）ユニットと、
（ｖｉ）無線資源制御（ＲＲＣ）ユニットとを備える実施形態３〜５のいずれか１つに記載のワイヤレス通信ハンドセット。
７．モビリティミドルウェアは、モビリティエンティティおよびサービスエンティティを備える実施形態１〜６のいずれか１つに記載のワイヤレス通信ハンドセット。
８．モビリティエンティティは、少なくとも１つのモビリティポリシーおよび少なくとも１つのモビリティイネイブラーを含む実施形態１〜７のいずれか１つに記載のワイヤレス通信ハンドセット。
９．モビリティポリシーは、ネットワーク検出機能を実施する実施形態８に記載のワイヤレス通信ハンドセット。
１０．モビリティポリシーは、ネットワーク選択機能を実施する実施形態８に記載のワイヤレス通信ハンドセット。
１１．モビリティポリシーは、アクセス間ハンドオーバ機能を実施する実施形態８に記載のワイヤレス通信ハンドセット。
１２．モビリティポリシーは、並列接続機能を実施する実施形態８に記載のワイヤレス通信ハンドセット。
１３．モビリティポリシーは、測定機能を実施する実施形態８に記載のワイヤレス通信ハンドセット。
１４．モビリティポリシーは、サービス品質（ＱｏＳ）機能を実施する実施形態８に記載のワイヤレス通信ハンドセット。
１５．モビリティポリシーは、セキュリティ機能を実施する実施形態８に記載のワイヤレス通信ハンドセット。
１６．モビリティポリシーは、電力制御機能を実施する実施形態８に記載のワイヤレス通信ハンドセット。
１７．サービスエンティティは、少なくとも１つのサービスポリシーおよび少なくとも１つのサービスイネイブラーを含む実施形態１〜１６のいずれか１つに記載のワイヤレス通信ハンドセット。
１８．モビリティイネイブラーは、オープンアプリケーションプログラムインタフェース（ＡＰＩ）を介して異なる無線アクセス技術（ＲＡＴ）とインタフェースをとって、ＲＡＴネットワークから受信した統計または他の情報を収集し、統合し、統一し、ＲＡＴネットワークにコマンドを伝送し、モビリティポリシーに、ＲＡＴネットワークを制御する制御／情報トリガインタフェースを提供する実施形態８〜１７のいずれか１つに記載のワイヤレス通信ハンドセット。
１９．モビリティミドルウェアは、少なくとも１つのオープンアプリケーションプログラムインタフェースを介してサードパーティアプリケーションおよびトランスポートスタックとインタフェースをとる実施形態１〜１８のいずれか１つに記載のワイヤレス通信ハンドセット。
２０．モビリティミドルウェアコアモジュールと、
モビリティミドルウェアコアモジュールと通信するモビリティミドルウェア通信モジュールと、
モビリティミドルウェアコアモジュールと通信する第１のドライバと、
端末機器内で稼動するアプリケーションに多様な無線トランスポート媒体を提供する、第１のドライバと通信する挿脱可能なワイヤレス通信デバイスとを備える端末機器。
２１．第１のドライバは、ネットワークドライバインタフェース規約（ＮＤＩＳ）ワイドエリアネットワーク（ＮＤＩＳＷＡＮ）ミニポートドライバである実施形態２０に記載の端末機器。
２２．挿脱可能なワイヤレス通信デバイスは、
第１のドライバと通信する第２のドライバと、
第２のドライバに電気的に結合されたユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）と、
第２のドライバに電気的に結合されたプロトコルスタックとをさらに備える実施形態２０および２１のいずれか１つに記載の端末機器。
２３．プロトコルスタックは、
（ｉ）ＩＥＥＥ８０２．１６メディアアクセス制御（ＭＡＣ）層と、
（ｉｉ）ＩＥＥＥ８０２．１６物理（ＰＨＹ）層と、
（ｉｉｉ）セッション管理エンティティ（ＳＭＥ）とを備えるＩＥＥＥ８０２．１６プロトコルスタックである実施形態２２に記載の端末機器。
２４．ＵＭＴＳは、
（ｉ）第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）周波数分割複信（ＦＤＤ）非アクセス階層（ＮＡＳ）と、
（ｉｉ）３ＧＰＰ ＦＤＤアクセス階層（ＡＳ）とを備える実施形態２２および２３のいずれか１つに記載の端末機器。
２５．挿脱可能なワイヤレス通信デバイスは、周波数分割複信（ＦＤＤ）ワイヤレスブロードバンドパーソナルコンピュータ（ＰＣ）カードである実施形態２０〜２４のいずれか１つに記載の端末機器。
２６．モビリティミドルウェア通信モジュールと、
モビリティミドルウェア通信モジュールと通信する第１のドライバと、
端末機器内で稼動するアプリケーションに多様な無線トランスポート媒体を提供する、第１のドライバと通信する挿脱可能なワイヤレス通信デバイスであって、（ｉ）第２のドライバ、（ｉｉ）第２のドライバおよび第１のドライバを介してモビリティミドルウェア通信モジュールと通信するモビリティミドルウェアコアモジュールを含む挿脱可能なワイヤレス通信デバイスとを備える端末機器。
２７．第１のドライバは、ネットワークドライバインタフェース規約（ＮＤＩＳ）ワイドエリアネットワーク（ＮＤＩＳＷＡＮ）ミニポートドライバである実施形態２６に記載の端末機器。
２８．挿脱可能なワイヤレス通信デバイスは、
モビリティミドルウェアコアモジュールに電気的に結合されたユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）と、
モビリティミドルウェアコアモジュールに電気的に結合されたプロトコルスタックとをさらに備える実施形態２６および２７のいずれか１つに記載の端末機器。
２９．挿脱可能なワイヤレス通信デバイスは、モビリティミドルウェアコアモジュールおよびＵＭＴＳと通信するユーザサービス識別モジュール（ＵＳＩＭ）をさらに備える実施形態２８に記載の端末機器。
３０．挿脱可能なワイヤレス通信デバイスは、周波数分割複信（ＦＤＤ）ワイヤレスブロードバンドパーソナルコンピュータ（ＰＣ）カードである実施形態２６〜２９のいずれか１つに記載の端末機器。
３１．ＵＭＴＳは、
（ｉ）第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）周波数分割複信（ＦＤＤ）非アクセス階層（ＮＡＳ）と、
（ｉｉ）３ＧＰＰ ＦＤＤアクセス階層（ＡＳ）とを備える実施形態２８〜３０のいずれか１つに記載の端末機器。
３２．プロトコルスタックは、
（ｉ）ＩＥＥＥ８０２．１６メディアアクセス制御（ＭＡＣ）層と、
（ｉｉ）ＩＥＥＥ８０２．１６物理（ＰＨＹ）層と、
（ｉｉｉ）セッション管理エンティティ（ＳＭＥ）とを備えるＩＥＥＥ８０２．１６プロトコルスタックである実施形態２８〜３１のいずれか１つに記載の端末機器。

本発明の特徴および要素が、好ましい実施形態において特定の組合せで説明されたが、各特徴または要素は、好ましい実施形態の他の特徴および要素なしで単独でも、本発明の他の特徴および要素をもつ、またはもたない様々な組合せでも使うことができる。本発明において与えられた方法またはフローチャートは、汎用コンピュータまたはプロセッサによる実行用に、コンピュータ可読記憶媒体に有形に具体化さ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装することができる。コンピュータ可読記憶媒体の例は、読出し専用メモリ（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、半導体メモリ素子、内部ハードディスクおよび取外し可能ディスクなどの磁気媒体、光磁気媒体、ならびにＣＤ−ＲＯＭディスクおよびデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）などの光媒体を含む。

適切なプロセッサは、例として、汎用プロセッサ、特殊目的プロセッサ、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コアと関連づけられた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ム可能なゲートアレイ（ＦＰＧＡ）回路、他の任意のタイプの集積回路（ＩＣ）、および／または状態マシンを含む。

ソフトウェアと関連づけられたプロセッサは、ワイヤレス送受信ユニット（ＷＴＲＵ）、ユーザ機器、端末、基地局、無線ネットワークコントローラ、またはどのホストコンピュータ内でも使用するための無線周波数トランシーバを実装するのに使うことができる。ＷＴＲＵは、カメラ、ビデオカメラモジュール、テレビ電話、スピーカフォン、振動デバイス、スピーカ、マイクロホン、テレビトランシーバ、ハンズフリーヘッドセット、キーボード、ブルートゥース（登録商標）モジュール、周波数変調（ＦＭ）無線ユニット、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）表示ユニット、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）表示ユニット、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、および／または任意のワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）モジュールなど、ハードウェアおよび／またはソフトウェア中に実装されたモジュールと共に使うことができる。

本発明に従って構成されるモビリティミドルウェア機能を含む３ＧＰＰデュアルモードＦＤＤ／ＷＬＡＮコンバージェンスワイヤレス通信ハンドセットを示す上位図である。 図１の３ＧＰＰデュアルモードＦＤＤ／ＷＬＡＮコンバージェンスワイヤレス通信ハンドセットを示すより詳細な図である。 本発明の一実施形態によるモビリティミドルウェアアーキテクチャを示す例示的なブロック図である。 図３のモビリティミドルウェアアーキテクチャを示す詳細なブロック図である。 図３のモビリティミドルウェアアーキテクチャを示す詳細なブロック図である。 本発明の別の実施形態による挿脱可能なワイヤレス通信デバイスを有する端末機器アーキテクチャを示す図である。 本発明による挿脱可能なワイヤレス通信デバイスを示す図である。 本発明の代替実施形態による挿脱可能なワイヤレス通信デバイスを示す図である。 図７のアーキテクチャによる、挿脱可能なワイヤレス通信デバイス内のモビリティミドルウェアを示す機能ブロック図である。 図８のアーキテクチャによる、挿脱可能なワイヤレス通信デバイス内のモビリティミドルウェアを示す機能ブロック図である。

Claims (15)

1. モビリティミドルウェア、第１のＩＥＥＥ８０２．２１インタフェースを含むアプリケーション／プロトコルプロセッサおよび端末インタフェース（ＴＩ）を含む端末機器（ＴＥ）モジュールと、
   ユーザサービス識別モジュール（ＵＳＩＭ）と、
   第２のＩＥＥＥ８０２．２１インタフェースを含む第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）周波数分割複信（ＦＤＤ）非アクセス階層（ＮＡＳ）および第３のＩＥＥＥ８０２．２１インタフェースを含む３ＧＰＰ ＦＤＤ アクセス階層（ＡＳ）を含むモバイル終端（ＭＴ）モジュールと、
   第４のＩＥＥＥ８０２．２１インタフェースを含むＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルスタックとを備えたワイヤレス通信ハンドセットであって、前記モビリティミドルウェアが、前記ＵＳＩＭ、前記アプリケーション／プロトコルプロセッサ、前記第１，２，３および４のＩＥＥＥ８０２．２１インタフェースと複数のリンクを介してインタフェースをとることを特徴とするワイヤレス通信ハンドセット。
2. 前記ＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルスタックは、
   論理リンク制御（ＬＬＣ）層と、
   ＩＥＥＥ８０２．１１メディアアクセス制御（ＭＡＣ）層と、
   ＩＥＥＥ８０２．１１物理（ＰＨＹ）層と、
   セッション管理エンティティ（ＳＭＥ）と
   を備えることを特徴とする請求項１に記載のワイヤレス通信ハンドセット。
3. 前記３ＧＰＰ ＦＤＤ ＮＡＳは、
   ３ＧＰＰ機能モバイルネットワーク（ＭＮ）と、
   呼制御（ＣＣ）ユニットと、
   セッションマネージャ（ＳＭ）と、
   汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）モビリティマネージャ（ＧＭＭ）と、
   無線アクセスベアラマネージャ（ＲＡＢＭ）と、
   アテンションコマンドセットインタープリタ（ＡＴＣ）と、
   ＡＴＣアドバンストテクノロジーアタッチメント（ＡＴＡ）と、
   インターネットプロトコル（ＩＰ）リレーと、
   ビットストリームリレーとをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のワイヤレス通信ハンドセット。
4. ＡＴＣコマンドは、前記ＴＩおよび前記ＡＴＣ ＡＴＡを介して前記ＴＥモジュールと前記ＭＴモジュールとの間で交換されることを特徴とする請求項３に記載のワイヤレス通信ハンドセット。
5. 前記３ＧＰＰ ＦＤＤ ＡＳは、
   ＦＤＤ物理層（ＰＨＹ）と、
   ＦＤＤメディアアクセス制御層（ＭＡＣ）と、
   ＦＤＤ無線リンク制御（ＲＬＣ）と、
   パケットデータ圧縮プロトコル（ＰＤＣＰ）ユニットと、
   ブロードキャストおよびマルチキャスト制御（ＢＭＣ）ユニットと、
   無線資源制御（ＲＲＣ）ユニットとを備えることを特徴とする請求項１に記載のワイヤレス通信ハンドセット。
6. モビリティミドルウェアコアモジュールと、
   前記モビリティミドルウェアコアモジュールと通信するモビリティミドルウェア通信モジュールと、
   前記モビリティミドルウェアコアモジュールと通信する第１のドライバと、
   前記端末機器内で稼動するアプリケーションに多様な無線トランスポート媒体を提供する、前記第１のドライバと通信する挿脱可能なワイヤレス通信デバイスとを備え、前記挿脱可能なワイヤレス通信デバイスは、前記第１のドライバと通信する第２のドライバと、前記第２のドライバに電気的に結合されたユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）と、前記第２のドライバに電気的に結合されたプロトコルスタックとを備えることを特徴とする端末機器。
7. 前記第１のドライバは、ネットワークドライバインタフェース規約（ＮＤＩＳ）ワイドエリアネットワーク（ＮＤＩＳＷＡＮ）ミニポートドライバであることを特徴とする請求項６に記載の端末機器。
8. 前記プロトコルスタックは、
   ＩＥＥＥ８０２．１６メディアアクセス制御（ＭＡＣ）層と、
   ＩＥＥＥ８０２．１６物理（ＰＨＹ）層と、
   セッション管理エンティティ（ＳＭＥ）とを備えるＩＥＥＥ８０２．１６プロトコルスタックであることを特徴とする請求項６に記載の端末機器。
9. 前記ＵＭＴＳは、
   第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）周波数分割複信（ＦＤＤ）非アクセス階層（ＮＡＳ）と、
   ３ＧＰＰ ＦＤＤアクセス階層（ＡＳ）とを備えることを特徴とする請求項６に記載の端末機器。
10. モビリティミドルウェア通信モジュールと、
    前記モビリティミドルウェア通信モジュールと通信する第１のドライバと、
    前記端末機器内で稼動するアプリケーションに多様な無線トランスポート媒体を提供する、前記第１のドライバと通信する挿脱可能なワイヤレス通信デバイスであって、（ｉ）第２のドライバ、（ｉｉ）前記第２のドライバおよび前記第１のドライバを介して前記モビリティミドルウェア通信モジュールと通信するモビリティミドルウェアコアモジュールを含む前記挿脱可能なワイヤレス通信デバイスとを備えることを特徴とする端末機器。
11. 前記第１のドライバは、ネットワークドライバインタフェース規約（ＮＤＩＳ）ワイドエリアネットワーク（ＮＤＩＳＷＡＮ）ミニポートドライバであることを特徴とする請求項１０に記載の端末機器。
12. 前記挿脱可能なワイヤレス通信デバイスは、
    前記モビリティミドルウェアコアモジュールに電気的に結合されたユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）と、
    前記モビリティミドルウェアコアモジュールに電気的に結合されたプロトコルスタックとをさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載の端末機器。
13. 前記挿脱可能なワイヤレス通信デバイスは、前記モビリティミドルウェアコアモジュールおよび前記ＵＭＴＳと通信するユーザサービス識別モジュール（ＵＳＩＭ）をさらに備えることを特徴とする請求項１２に記載の端末機器。
14. 前記ＵＭＴＳは、
    第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）周波数分割複信（ＦＤＤ）非アクセス階層（ＮＡＳ）と、
    ３ＧＰＰ ＦＤＤアクセス階層（ＡＳ）とを備えることを特徴とする請求項１２に記載の端末機器。
15. 前記プロトコルスタックは、
    ＩＥＥＥ８０２．１６メディアアクセス制御（ＭＡＣ）層と、
    ＩＥＥＥ８０２．１６物理（ＰＨＹ）層と、
    セッション管理エンティティ（ＳＭＥ）とを備えるＩＥＥＥ８０２．１６プロトコルスタックであることを特徴とする請求項１２に記載の端末機器。

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