JP4841245B2 - 無線ネットワークとの永続的接続を可能にする方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、通信ネットワークの分野に関し、具体的には、無線ネットワークを介してサービスにアクセスするための接続の確立に関する。

一般に、既存の無線ネットワークは、無線ユーザにさまざまなサービスを提供するのにかなりの時間を必要とする。たとえば、ユーザが、モバイル・デバイス（たとえば、セル電話機、携帯情報端末（ＰＤＡ）、および類似物）の電源を入れた後に、モバイル・デバイスは、通常、無線ネットワークのチャネルを獲得することによって無線ネットワークへの接続を試みる。モバイル・デバイスは、認証され、無線ネットワークに登録される。モバイル・デバイスの登録に続いて、ユーザが認証され、ＩＰアドレスがデバイスに割り当てられ、リンクレベル接続（たとえば、Ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｐｏｉｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＰＰＰ）接続）が、モバイル・デバイスと無線ネットワークの間で確立される。ユーザが無線ネットワークに接続されたならば、ユーザは、さまざまなアプリケーション（たとえば、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｘｐｌｏｒｅｒ（商標）、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｏｕｔｌｏｏｋ（商標）、および類似物）および関連サービスにアクセスすることができる。

一般に、シグナリング、登録、認証、および無線ネットワークを介するサービスへのアクセスに必要な関連処理に関連するかなりの遅延がある。この比較的遅いサービス・アクセス処理は、本来エラーの多い無線リンク（たとえば、マルチパス条件およびフェージング条件に起因する）、無線サービス・プロバイダによる不適切な無線カバレッジ、インアクティブ・ユーザ・デバイスを突き止めることのむずかしさ、および類似する条件によって悪化する。さらに、サービスは、しばしば、ユーザが加入したサービス・プロバイダ・ネットワークからのみ使用可能であり、ユーザが管理境界（すなわち、サービス・プロバイダの間）をまたいでサービスにアクセスすることができない。同様に、既存のサービス解決策は、ネットワーク・テクノロジ（たとえば、ＣＤＭＡ、ＷＩＦＩネットワーク、および類似物）にまたがってそのようなサービスにアクセスすることを妨げる。

したがって、当技術分野には、ユーザ・デバイスがネットワークとの永続的接続を確立し、維持することを可能にし、これによって、ユーザが管理境界にかかわりなく、ネットワーク・テクノロジにまたがってネットワーク・サービスにアクセスすることを可能にする方法および装置の必要が存在する。

従来技術のさまざまな不足は、ユーザ・デバイスとサービス・ゲートウェイの間の永続的接続を確立する方法および装置という本発明によって対処される。具体的にいうと、この方法に、接続要求に応答して状態情報を入手することと、状態情報を使用してユーザ・デバイスとサービス・ゲートウェイの間の接続を確立することと、接続が少なくとも１つのネットワーク状態変化を通じて永続するように接続に関連する状態情報を維持することが含まれる。

本発明の技法は、添付図面と共に次の詳細な説明を検討することによってたやすく理解することができる。
理解を容易にするために、可能な場合に、複数の図面に共通する同一の要素を指定するのに、同一の符号を使用した。

本発明を、通信サービス・オーバーレイ・ネットワーク（ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｓｅｒｖｉｃｅｓ ｏｖｅｒｌａｙ ｎｅｔｗｏｒｋ）および複数のアクセス・ネットワークの文脈で説明するが、本発明の方法は、他のネットワークおよびネットワーク・トポロジにたやすく適用することができる。一般に、本発明は、ユーザ・デバイスが、状態情報を入手し、ネットワーク内で状態情報を維持することによって、ネットワークとの永続的接続を確立し、維持することを可能にする。本発明自体は、ユーザが接続／サービス要求を開始するたびにさまざまなセッション確立アクションおよび認証アクションを実行する必要をなくし、顧客が経験する接続／サービス要求応答時間を大きく減らす。ユーザがネットワークとの永続的接続を維持することを可能にすることによって、本発明は、これによって、サービス・プロバイダがユーザにさまざまなネットワーク・サービスを提供することを可能にする。

図１に、通信ネットワークの高水準ブロック図を示す。具体的にいうと、図１の通信ネットワーク１００には、オーバーレイ・ネットワーク（ＯＮ）１０２、複数のリダイレクタ要素（ＲＥ）１１２１〜１１２４、複数のアクセス・ネットワーク（ＡＮ）１０４１〜１０４４（集合的にＡＮ １０４）、複数のユーザ・デバイス（ＵＤ）１０６１〜１０６４（集合的にＵＤ １０６）、および複数のサーバ１２０１〜１２０Ｎ（集合的にサーバ１２０）が含まれる。ＯＮ １０２に、複数のサービス・ゲートウェイ（ＳＧ）１１０１〜１１０６（集合的にＳＧ １１０）が含まれる。

図１からわかるように、サーバ１２０は、めいめいの複数の通信リンク（ＣＬ）１２２（集合的にＣＬ １２２）を介してＯＮ １０２と通信する。図示されていないが、サーバ１２０のそれぞれは、ＳＧ １１０の少なくとも一部からアクセス可能である。一般に、サーバ１２０に、サービス要求に応答してサービスを提供することのできるコンピュータ・システムが含まれる。したがって、一実施形態で、サーバ１２０に、当技術分野で既知のように、メディア・サーバ、ウェブ・サーバ、および類似するサーバが含まれる。たとえば、サーバ１２０に、ＡＯＬのインスタント・メッセージング・サーバ、Ｇｏｏｇｌｅのサーバ、Ａｍａｚｏｎのサーバ、および類似物を含めることができる。

一般に、サービス要求に、目録を見る要求、オンラインで購入を開始する要求、インターネットを検索する要求、および類似物が含まれる。一実施形態で、サービス要求に、少なくとも１つの「常時オン（ａｌｗａｙｓ−ｏｎ）」サービスに関する要求が含まれる。一実施形態で、サーバ１２０は、ＵＤ １０６によって開始されたサービス要求に応答する。もう１つの実施形態で、サーバ１２０は、ＳＧ １１０によって開始されたサービス要求に応答する。もう１つの実施形態で、サーバ１２０は、ローカルにトリガされたサービス要求（たとえば、気象情報サービスに加入しているＵＤに気象情報を周期的にプッシュする、ＵＤ位置情報に従ってＵＤに交通情報をプッシュする、および類似物）に応答する。

図１からわかるように、ＵＤ １０６１〜１０６４は、それぞれ、めいめいの複数のアクセス通信リンク（ＡＣＬ）１０８１〜１０８４（集合的にＡＣＬ １０８）を介してＡＮ １０４１〜１０４４にアクセスする。ＡＮ １０４は、めいめいのＲＥ １１２および関連する複数の通信リンク（ＣＬ）１１６（集合的にＣＬ １１６）を介してＯＮ １０２にアクセスする。ＳＧ １１０およびＲＥ １１２は、めいめいの複数のオーバーレイ・ネットワーク通信リンク（ＯＮＣＬ）１１４（集合的にＯＮＣＬ １１４）を介して通信する。ＡＮ １０４に、ＵＤ １０６の間の通信を可能にし、ＵＤ １０６がＯＮ １０２を介してアプリケーションおよびサービスにアクセスすることを可能にするのに適するアクセス・ネットワークが含まれる。

一実施形態で、ＡＮ １０４のうちの少なくとも１つに、３Ｇ無線ネットワーク、４Ｇ無線ネットワーク、ＷＩＦＩホットスポット無線ネットワーク、ＣＤＭＡ２０００無線ネットワーク、ならびに無線ＵＤがＲＥ １１２およびＳＧ １１０を介してアプリケーションおよびサービスにアクセスすることを可能にする類似する無線ネットワークなどの無線アクセス・ネットワークが含まれる。この実施形態では、無線ＡＮに関連するＵＤ １０６に、携帯電話機、携帯情報端末（ＰＤＡ）、コンピュータ、および類似する無線ＵＤなどの無線ＵＤが含まれる。この実施形態では、ＡＣＬ １０８に、無線ＡＣＬが含まれる。

もう１つの実施形態で、ＡＮ １０４のうちの少なくとも１つに、インターネット・プロトコル（ＩＰ）ネットワーク、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）、ならびにワイヤラインＵＤがＲＥ １１２およびＳＧ １１０を介してアプリケーションおよびサービスにアクセスすることを可能にする類似するワイヤライン・ネットワークなどのワイヤライン・アクセス・ネットワークが含まれる。この実施形態では、ワイヤラインＡＮに関連するＵＤ １０６に、時分割多重（ＴＤＭ）電話機、ＩＰ電話機、Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＳＩＰ）電話機、サービス総合ディジタル網（ＩＳＤＮ）電話機、コンピュータ、および類似するワイヤラインＵＤなどのワイヤラインＵＤが含まれる。この実施形態では、ＡＣＬ １０８に、ワイヤラインＡＣＬが含まれる。

ＲＥ １１２に、ＡＮ（実例として、ＡＮ １０４）からシグナリングおよびメディア・トラフィックを受信し、ＳＧ １１０のうちの少なくとも１つにトラフィックを向けるように動作するネットワーク要素が含まれる。同様に、ＲＥ １１２に、ＳＧ １１０からシグナリングおよびメディア・トラフィックを受信し、少なくとも１つの関連するＡＮにトラフィックを向けるように動作するネットワーク要素が含まれる。一実施形態で、ＲＥ １１２は、トラフィックのソースに透過的（すなわち、ＵＤ １０６に透過的）な形でＡＮ １０４とＯＮ １０２の間でトラフィックを転送する。一実施形態で、ＲＥは、そのＲＥによってサービスされる関連するＡＮ内でホスティングされる。もう１つの実施形態で、ＲＥは、ＯＮ（実例として、ＯＮ １０２）内でホスティングされる。

一実施形態で、ＲＥ １１２は、ＳＧ １１０の少なくとも一部とのシグナリング・セッションおよびベアラ・セッション（ｂｅａｒｅｒ ｓｅｓｓｉｏｎ）をサポートし、ＳＧ １１０が、ＵＤ １０６と確立する永続的セッションの完全な制御を維持するようにする。そのような実施形態の１つで、ＳＧ １１０は、ＵＤ １０６へのＩＰアドレス割当を実行する。ＲＥ １１２は、さまざまなＡＮと通信するように動作するので、ＲＥとＡＮの間のインターフェースに関連するインターフェース特性は、そのＲＥによってサポートされるＡＮのタイプ（たとえば、３Ｇ ＡＮ、４Ｇ ＡＮ、ＰＳＴＮ ＡＮ、ＣＤＭＡ２０００ ＡＮ、および類似物）に依存する。

たとえば、ＣＤＭＡ２０００ ＡＮをサポートして、関連するＲＥは、ＣＤＭＡ２０００アクセス・ネットワークのＰａｃｋｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ（ＰＣＦ）に対してはＰａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎｏｄｅ（ＰＤＳＮ）として動作し、少なくとも１つの関連するＳＧに対してはＰＣＦとして動作する。１つの実施形態で、ＲＥは、未登録ＵＤがネットワーク・サービスにアクセスできなくするセキュリティ機能を提供する。たとえば、このセキュリティ機能は、ＰＤＳＮとしてプロキシするようにＲＥを構成することによって、Ａ１１シグナリングおよびＰＣＦからの類似するシグナリングを終わらせるようにＲＥを構成することによって、ＲＥとモバイルＵＤの間のＰＰＰネゴシエーションのＬｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＬＣＰ）フェーズを終わらせるようにＲＥを構成することによって、および類似物によって実装することができる。一実施形態で、ＲＥは、モバイルＵＤとのユーザ認証を開始し、関連するユーザ識別子を使用して、特定のサービスがそのモバイルＵＤのユーザから使用可能であるかどうかを判定する。

この例を続けると、モバイルＵＤが要求されたサービスに加入していると判定された時に、ＲＥは、関連するサービス要求に応答するのに最も適する最適ＳＧを選択する。一実施形態で、ＲＥは、少なくとも１つのパラメータ（たとえば、現在のＳＧ負荷統計、関連するサービス要求タイプ、および類似物）に従って最適ＳＧを選択する。モバイルＵＤが要求されたサービスに加入していないとＲＥが判定した場合には、そのＲＥは、ＣＤＭＡ２０００ネットワーク内でＰＳＤＮとのセッションを確立する。どの場合でも、ＳＧが、モバイルＵＤとのデータ接続を完了し、ＲＥが、要素の間の通信を容易にすることを継続する。

もう１つの例で、ＷＩＦＩホットスポットＡＮをサポートして、ＲＥは、ＰＰＴＰ（Ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｐｏｉｎｔ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）プロキシを実装する。モバイルＵＤは、関連するアクセス・ポイント（図示せず）によって割り当てられためいめいのＩＰアドレスを用いて構成される。特定のサービスに加入しているモバイルＵＤが、ＲＥとのめいめいのＰＰＴＰセッションを開始し、これによって、モバイルＵＤが、アクセス・ポイントによって供給されたＩＰアドレスを使用してＲＥへのＰＰＰフレームをトンネリングすることを強制される。

本発明の方法を使用すると、ＲＥは、ＰＰＰフレームを、セッションを終端し、めいめいのＩＰアドレスを割り当てる責任を負う最適ＳＧにトンネリングする。したがって、各モバイルＵＤは、２つのＩＰアドレスを割り当てられる。アクセス・ポイントによって割り当てられたＩＰアドレスは、ＰＰＰフレームのトンネリングに使用される。最適ＳＧによって割り当てられたＩＰアドレスは、データ通信をサポートする永続的接続を維持するのに使用される。一実施形態で、ＲＥは、ＰＰＴＰプロキシではなく、Ｌ２ＴＰ（Ｌａｙｅｒ−２ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）プロキシを実装することができる。

図１からわかるように、ＳＧ １１０に、本発明の方法に従って、ＵＤとの永続的接続を確立し、少なくとも１つのネットワーク状態変化を通じて永続的接続を維持するように動作するネットワーク要素が含まれる。一実施形態で、ＳＧ １１０は、そのＳＧ １１０によってサービスされるＵＤの少なくとも一部に関する複数の層の状態（複数の層の状態情報を含む）を維持する。一実施形態で、ＳＧ １１０は、データリンク層状態情報、ネットワーク層状態情報、トランスポート層状態情報、およびアプリケーション層状態情報を、単独でまたは組み合わせてのいずれかで、接続が確立されたＵＤごとに維持する。

さらに、ＳＧ １１０には、本発明の方法に従って、サービス要求（「常時オン」サービスに関する要求を含む）に応答するように動作するネットワーク要素が含まれる。図１からわかるように、ＳＧ １１０は、サーバ１２０から使用可能なさまざまなサービスへのゲートウェイとして動作する。一実施形態で、ＳＧ １１０の少なくとも一部に、サービス機能性が含まれる。たとえば、ＳＧ １１０の少なくとも一部に、「常時オン」サービス機能性が含まれ、「常時オン」サービスをサポートするように既存のサービス・プロバイダ・ネットワーク要素およびサービス要素を変更する必要がなくなる。

ＵＤとの永続的接続を維持することによって、ＳＧ １１０は、ＵＤに複数の機能を提供することができる。一実施形態で、ＳＧは、モバイルＵＤの代わりにプロキシすることによって、モバイルＵＤに高められたサービス品質（たとえば、ユーザ経験）を提供する。モバイルＵＤの代わりにプロキシすることによって、ＳＧは、有線ネットワーク内でモバイルＵＤ機能の少なくとも一部を実行することができる。したがって、この実施形態は、セッション確立、ドメイン・ネーム・サーバ（ＤＮＳ）照会、および類似する機能に必要な、モバイルＵＤとＡＮの間の時間集中型の無線トランザクションを大幅に減らす。

もう１つの実施形態では、ＳＧが、複数のオーバーラップするＡＮを管理することによって、マルチモード動作をサポートする。たとえば、特定の地理的領域内で、モバイルＵＤが、広域３Ｇ無線ＡＮおよびＷＩＦＩホットスポットＡＮなど、複数のＡＮへのアクセスを有する場合がある。そのような地理的領域内で、各使用可能なＡＮが、そのＡＮにアクセスする対応するインターフェースを備えたモバイルＵＤによってアクセス可能である。たとえば、モバイルＵＤに、ＷＩＦＩホットスポットＡＮにアクセスする組込みＷＩＦＩインターフェースならびに広域３Ｇ無線ＡＮにアクセスする３Ｇ ＰＣＭＣＩＡカードが含まれる場合がある。

この実施形態では、最適ＳＧが、モバイルＵＤによって使用されるネットワーク・インターフェースを選択し、そのモバイルＵＤに、選択されたネットワーク・インターフェースを使用するようにシグナリングする。したがって、最適ＳＧは、ＷＩＦＩホットスポットＡＮと３Ｇ無線ＡＮの間で永続的接続をシームレスに切り替える。したがって、ＷＩＦＩホットスポットＡＮは、より高いデータ・レートを提供するように設計されているが、最適ＳＧは、トラフィック負荷、使用可能なＡＮのそれぞれに関連するサービス応答遅延時間、および類似する情報の知識に基づいて、３Ｇ無線ＡＮを選択することができる。一実施形態で、永続的接続のシームレスな切替は、管理境界にまたがって実行される（たとえば、Ｃｉｎｇｕｌａｒ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＡＮからＶｅｒｉｚｏｎ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＡＮに永続的接続を切り替える）。

この実施形態は、通信に使用されるＡＮをモバイルＵＤが選択する必要をなくす。したがって、ＳＧは、高い質のユーザ経験を提供する。というのは、モバイルＵＤによるＡＮの選択が、現在は、モバイルＵＤとＡＮの間の通信の時により高いデータ・レートを提供できる使用可能なＡＮの選択ではなく、より高いデータ・レートを提供するように設計された使用可能なＡＮの選択をもたらすからである。言い換えると、モバイルＵＤによるＡＮの選択は、信号の強度、トラフィック量、ネットワーク輻輳、および類似する要因などのネットワーク状態に無関係に実行される。さらに、この実施形態は、モバイルＵＤからのＡＮ選択インテリジェンスの除去を可能にし、これによって、モバイルＵＤの設計および製造のコストを減らす。

一実施形態で、ＳＧは、ＡＮ内およびＡＮにまたがるモバイルＵＤの移動を監視し、モバイルＵＤに関連するコンテキスト情報を動的に準備する。一実施形態で、このコンテキスト情報に、少なくとも１つのコンテキスト・パラメータが含まれる。一実施形態で、少なくとも１つのコンテキスト・パラメータに、ネットワーク識別パラメータ、使用可能帯域幅パラメータ、少なくとも１つの仲介ＩＰアドレス、および類似するコンテキスト・パラメータのうちの少なくとも１つが含まれる。たとえば、少なくとも１つの仲介ＩＰアドレスに、ローカル・ウェブ・オブジェクト・キャッシュ、ローカルＳＩＰプロキシ、ローカルＤＮＳサーバ、および類似物のうちの少なくとも１つに関連するＩＰアドレスが含まれる。

一実施形態で、ＳＧは、モバイルＵＤコンテキスト通知をサポートする。一実施形態で、ＳＧは、少なくとも１つのコンテキスト・パラメータを含む動的に準備されたコンテキスト情報をモバイルＵＤに送信する。一実施形態で、コンテキスト情報は、事前定義の間隔でモバイルＵＤに送信される。もう１つの実施形態で、コンテキスト情報は、第１ＡＮから第２ＡＮへのモバイルＵＤの移動に応答してモバイルＵＤに送信される。一実施形態で、モバイルＵＤは、受信したコンテキスト情報の少なくとも一部を使用して、それ自体を再構成する。

たとえば、モバイルＵＤは、そのウェブ・ブラウザを再構成して、そのモバイルＵＤが永続的接続を確立した最適ＳＧ内のプロキシ・キャッシュを明示的に使用することができる。これによって、ローカル・キャッシュを用いて永続的セッションを維持し、無線ＤＮＳ動作を減らすことによって、ユーザのウェブ・ブラウジング経験が改善される。同様に、無線ＤＮＳ動作を減らすために、モバイルＵＤ内でＳＩＰプロキシ・アドレスを構成することができる。

もう１つの実施形態で、ＳＧは、サーバ・コンテキスト通知をサポートする。一実施形態で、動的に準備されるコンテキスト情報の少なくとも一部が、少なくとも１つのサーバ（実例として、サーバ１２０のうちの１つ）に供給される。そのような実施形態の１つで、コンテキスト情報の少なくとも一部が、パーソナライズされたサービス、位置に敏感なサービス、ネットワーク帯域幅に敏感なサービス、および類似するサービスをＵＤに供給するために、サーバによって使用される。ＳＧがモバイルＵＤ位置情報を維持するもう１つの実施形態で、ＳＧは、ＵＤを突き止めるためにＵＤをページングする。一実施形態で、たとえば、ページングは、アクティブなモバイルＵＤおよびインアクティブなモバイルＵＤ（たとえば、休眠中のモバイルＵＤ）を突き止めるのに使用される。

一実施形態で、ＳＧは、ＵＤのＩＰアドレス、ユーザ・バディ・リスト、ならびに類似する接続情報およびサービス情報を維持し、これによって、サービス要求に応答するＤＮＳおよび類似するサーバへの照会の数を減らす。もう１つの実施形態で、ＳＧは、時間に敏感な「常時オン」サービスに、メディア・サーバ、ＤＮＳ、および類似するサーバへのアクセスを必要とする遅延を許容するアプリケーションおよびサービスより高い優先順位を与える傾向がある形でネットワーク・リソースへの共用アクセスを調停する。もう１つの実施形態で、ＳＧは、よりパーソナライズされたサービスを提供するために、ＵＤのユーザに関連するユーザ・プロファイル情報をキャッシングする。

一実施形態で、制御情報およびシグナリング情報が、あるＯＮ内のＳＧの少なくとも一部にまたがって分散される。もう１つの実施形態で、ベアラ情報およびトランスポート情報が、あるＯＮ内のＳＧの少なくとも一部にまたがって分散される。制御パスとデータ・パスの両方が１つのＳＧをトラバースするもう１つの実施形態で、要求されたサービスを供給するＳＧに直接に接続できないＵＤが経験する待ち時間を減らすために、少なくとも１つのセッションが、ＳＧの間で確立される。１つの例で、ＵＤが経験する待ち時間を減らすためにＳＧの間で確立されるセッションに、ＳＧの間のＭｕｌｔｉ−Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ（ＭＰＬＳ）トンネルの確立が含まれる。

特定の個数のＡＮ １０４、ＵＤ １０６、ＡＣＬ １０８、ＳＧ １１０、ＲＥ １１２、ＯＮＣＬ １１４、ＣＬ １１６、サーバ １２０、およびＣＬ １２２が図示されているが、当業者は、より少数またはより多数のＡＮ １０４、ＵＤ １０６、ＡＣＬ １０８、ＳＧ １１０、ＲＥ １１２、ＯＮＣＬ １１４、ＣＬ １１６、サーバ １２０、およびＣＬ １２２を使用することができ、これらをさまざまな異なるネットワーク構成で配置できることを諒解するであろう。さらに、１つのＯＮ １０２が、図示され、図１に関して説明されたが、本発明の方法を、ＯＮ １０２と通信する追加のＯＮを使用してサポートできることに留意されたい。

図２に示し、これに関して詳細に説明する一実施形態で、本発明に、ユーザ・デバイスとサービス・ゲートウェイの間の永続的接続を確立する方法が含まれる。一実施形態で、この方法に、接続要求に応答して状態情報を入手することと、状態情報を使用してユーザ・デバイスとサービス・ゲートウェイの間の接続を確立することと、接続が少なくとも１つのネットワーク状態変化を通じて永続するように接続に関連する状態情報を維持することが含まれる。一実施形態で、少なくとも１つのネットワーク状態変化に、ＵＤに関連する少なくとも１つの状態変化、ＳＧに関連する少なくとも１つの状態変化、および類似物のうちの少なくとも１つが含まれる。

一実施形態で、ＵＤに関連する少なくとも１つの状態変化に、アクティブとインアクティブの間の変化（たとえば、休眠、ＡＮにアクセスする信号を入手できない、および類似物）、第１ＲＥによってサービスされることから第２ＲＥによってサービスされることへの変化、第１ＡＮによってサービスされることから第２ＡＮによってサービスされることへの変化、および類似する状態変化が含まれる。たとえば、本明細書に記載されているように、最適ＳＧは、第１ＡＮによってサービスされることから第２ＡＮによってサービスされることへのＵＤの切替中に永続的接続をシームレスに維持する。

一実施形態で、少なくとも１つのＳＧ状態変化が、永続的接続の維持に最適のＳＧの変化を含む。一実施形態で、ＳＧが他のＵＤとの永続的接続を確立するので、そのＳＧが、過負荷になり、永続的接続の少なくとも一部を、その永続的接続の維持により適するＳＧにオフロード（すなわち移行）する。同様に、もう１つの例で、最適ＳＧが、その最適ＳＧと特定のサービスを提供するサーバ（実例として、サーバ１２０のうちの１つ）の間の接続性が失われたことに応答して、その特定のサービスを要求するＵＤに関連する永続的接続をオフロードする。

図２に、本発明の一実施形態による方法のブロック図を示す。具体的にいうと、図２の方法２００に、ユーザ・デバイスとサービス・ゲートウェイの間の永続的接続を確立する方法が含まれる。順次実行されるものとして図示されているが、当業者は、方法２００のステップの少なくとも一部を同時に実行できることを諒解するであろう。方法２００には、ステップ２０２で入り、ステップ２０４に進む。ステップ２０４で、接続要求を、リダイレクタ要素によって入手する。

一実施形態で、接続要求は、ＵＤ（実例として、ＵＤ １０６のうちの１つ）から入手される。一実施形態で、接続要求は、ネットワークとの最初の接続確立中（たとえば、ネットワークとのＵＤの認証の前）にＵＤから受信される。もう１つの実施形態で、接続要求は、ネットワークとの最初の接続確立に続いてＵＤから受信される。もう１つの実施形態で、接続要求は、ＵＤを突き止めるためにリダイレクタ要素によって開始される少なくとも１つのポーリング・メッセージに応答して、そのＵＤから受信される。

一実施形態で、接続要求は、ＵＤがインアクティブからアクティブに状況を変更することに応答して受信される。たとえば、接続要求は、モバイルＵＤがサービス・カバレッジがない領域からサービス・カバレッジを有する領域へ移る時に受信される。もう１つの実施形態で、接続要求は、第１ＲＥ（たとえば、ＲＥ １１２１）によってサービスされることから第２ＲＥ（たとえば、ＲＥ １１２３）によってサービスされることへのＵＤの移動に応答して受信される。一実施形態で、第１ＲＥによってサービスされることから第２ＲＥによってサービスされることへのＵＤの移動は、複数の条件のうちの少なくとも１つに応答してトリガされる。

一実施形態で、ＵＤは、ＡＮ内でのＵＤの移動に応答して、第１ＲＥによるサービスから第２ＲＥによるサービスに変えられる。もう１つの実施形態で、ＵＤは、ＡＮの間でのＵＤの移動に応答して、第１ＲＥによるサービスから第２ＲＥによるサービスに変えられる。１つの例で、ＵＤは、同一の地理的領域内で第１ＡＮによるサービスから第２ＡＮによるサービスに変えられる（たとえば、ＡＮが、ネットワーク障害に起因して使用不能になる）。もう１つの例で、ＵＤは、ＵＤが第１ＡＮによってサービスされる地理的領域から第２ＡＮによってサービスされる地理的領域に移動することに応答して、第１ＡＮによるサービスから第２ＡＮによるサービスに変えられる。

そのような実施形態の１つで、第１ＡＮに、第１アクセス・テクノロジ（たとえば、３Ｇ無線）が含まれ、第２ＡＮに、第２アクセス・テクノロジ（たとえば、４Ｇ無線）が含まれ、第１アクセス・テクノロジと第２アクセス・テクノロジが異なる。もう１つのそのような実施形態で、第１ＡＮに、第１管理領域（たとえば、Ｃｉｎｇｕｌａｒ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＡＮ）が含まれ、第２ＡＮに、第２管理領域（たとえば、Ｖｅｒｉｚｏｎ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＡＮ）が含まれ、第１管理領域と第２管理領域が異なる（すなわち、ＵＤが管理境界をまたぐ）。

もう１つの実施形態で、接続要求が、関連する永続的接続を現在サポートしているＲＥ（すなわち、現在のＲＥ）、関連する永続的接続を現在サポートしているＳＧ（すなわち、現在の最適ＳＧ）、関連する永続接続をサポートする責任を負うと仮定される新たに識別されたＲＥ（すなわち、新しいＲＥ）、および永続接続を維持する責任を負うと仮定される新たに識別されたＳＧ（すなわち、新しいＳＧ）のうちの少なくとも１つによって開始される。

ステップ２０６で、リダイレクタ要素が、最適サービス・ゲートウェイを選択する。一実施形態で、最適ＳＧの選択は、少なくとも１つの要因に従って実行され、少なくとも１つの要因に、少なくとも１つのネットワーク・パラメータおよび少なくとも１つのサービス・パラメータのうちの少なくとも１つが含まれる。一実施形態で、ＲＥは、接続要求を受信し、ＵＤとの永続的接続をサポートする最適ＳＧを選択する。受信された接続要求に少なくとも１つのサービスにアクセスするサービス要求が含まれるもう１つの実施形態で、ＲＥは、少なくとも１つのサービス要求に応答している間に達成されるサービス品質を最適化する傾向がある形で最適ＳＧを選択する。

たとえば、ネットワーク・パラメータに、ＳＧのそれぞれに関連するトラフィック負荷、使用可能なＳＧのＲＥへの近さ、サービス要求ソース（たとえばＵＤ）に関連する位置、サービス要求ソースに関連するＡＮ識別子、サービス要求ソースに関連するＡＮテクノロジ・タイプ、および類似するネットワーク・パラメータのうちの少なくとも１つが含まれる。たとえば、サービス・パラメータに、サービス要求に関連するサービス・タイプ、要求されたサービスをサポートするのに必要な機能性、要求された機能性を供給するために使用可能なＳＧのそれぞれの関連する機能、要求されたサービスに関連するＱｏＳ要件、および類似するサービス・パラメータのうちの少なくとも１つが含まれる。

ステップ２０８で、認証が前に実行されたかどうかに関する判定を行う。一実施形態で、この判定は、ＵＤ認証、ユーザ認証、アプリケーション認証、サービス認証、および類似物のうちの少なくとも１つに関して行われる。言い換えると、ＵＤに関連する永続的接続がネットワークに存在するかどうかに関する判定を行う。認証が前に行われていない（すなわち、永続的接続が、現在ＵＤとＳＧの間に存在しない）場合には、方法２００はステップ２１０に進む。認証が前に行われた（すなわち、永続的接続が、現在ＵＤとＳＧの間に存在する）場合には、方法２００はステップ２２０に進む。

ステップ２１０で、ＲＥが、接続要求を最適ＳＧにリダイレクトする。一実施形態で、最適ＳＧへの接続要求のリダイレクションに、ＵＤとＲＥの間で確立されたＰＰＰセッションを最適ＳＧにリダイレクトすることが含まれる。たとえば、ＵＤ １０６１のうちで受信された接続要求に関連するＵＤが、ＳＧ １１０の１つとの永続的接続を有しないと判定された時に、ＲＥ １１２１は、ＵＤ １０６とＲＥ １１２１の間で確立されたＰＰＰセッションを最適ＳＧ（たとえば、ＳＧ １１０１）にリダイレクトする。

ステップ２１２で、最適ＳＧが、リダイレクトされたサービス要求に応答して、ＵＤに関連する状態情報を入手する。一実施形態で、このＳＧは、ＵＤに関連する複数の層の状態情報を入手する。たとえば、一実施形態で、ＳＧは、データリンク層状態情報、ネットワーク層状態情報、トランスポート層状態情報、およびアプリケーション層状態情報のうちの少なくとも１つを入手する。一実施形態で、最適ＳＧは、状態情報を使用して、ＵＤと最適ＳＧの間の永続的接続を確立する。もう１つの実施形態で、最適ＳＧは、状態情報を使用して、少なくとも１つのネットワーク状態変化を通じてＵＤとその最適ＳＧの間で確立された永続的接続を維持する。

一実施形態で、ＳＧは、そのＳＧによってサービスされるＵＤの少なくとも一部のデータリンク層状態を維持する。たとえば、ＯＮ １０２との最初の接続確立中に、ＵＤは、ＳＧ １１０の１つとのＰＰＰセッションを確立する。一実施形態で、ＰＰＰセッションは、ステートフルであり、ＳＧが、モバイルＵＤとの各ＰＰＰセッションに関連するデータリンク層状態を維持する。一実施形態で、データリンク層状態情報に、リンク状態特性パラメータ、圧縮プロトコル、圧縮プロトコル状態、モバイル・ユーザ・デバイスＩＰアドレス、および類似する情報のうちの少なくとも１つが含まれる。

もう１つの実施形態で、ＳＧは、そのＳＧによってサービスされるＵＤの少なくとも一部のネットワーク層状態を維持する。たとえば、ネットワーク層でＭｏｂｉｌｅ ＩＰを利用するモバイルＵＤについて、ＳＧは、ネットワーク層状態情報を維持することによって、そのモバイルＵＤのＦｏｒｅｉｇｎ Ａｇｅｎｔ（ＦＡ）として働く。一実施形態で、ネットワーク層状態情報に、少なくとも１つのＦＡからＨｏｍｅ Ａｇｅｎｔ（ＨＡ）へのトンネリング状態、少なくとも１つのＩＰＳｅｃパラメータ、モバイルＵＤに関連するデータリンク層到達可能性情報、および類似する情報のうちの少なくとも１つが含まれる。

もう１つの実施形態で、ＳＧは、そのＳＧによってサービスされるＵＤの少なくとも一部のトランスポート層状態を維持する。たとえば、一実施形態で、ＳＧは、あるアプリケーションに関連するＴＣＰスタートアップ遅延を減らすために、モバイルＵＤとの永続的ＴＣＰセッションを維持する（永続的接続の一部として）。サーバ１２０のうちの１つとのアクティブ・セッションを含むモバイルＵＤがネットワークによって（たとえば、ＡＮによって、ＲＥによって、など）到達不能になるもう１つの実施形態で、到達不能なモバイルＵＤとサーバの間のセッションをサポートするＳＧは、そのモバイルＵＤになりすまし、そのモバイルＵＤがもう一度到達可能になるまで、そのモバイルＵＤとサーバの間のセッションがアクティブのままになるようにする。

たとえば、モバイルＵＤが到達不能であることを検出した時に、到達不能なモバイルＵＤとサーバの間のセッションをサポートするＳＧは、ＴＣＰセッション・タイムアウト状態を避けるために、そのサーバにＴＣＰ「キープアライブ」メッセージを送信することができる。到達可能になった時に、モバイルＵＤは、そのモバイルＵＤが到達不能になった点から始めて、サーバとの情報の送受信を再開する。したがって、モバイルＵＤが到達不能である間に永続的接続を維持することによって、本発明は、モバイルＵＤが、到達可能になった時にサーバとの接続を再確立し、情報交換を再開始する必要をなくす。

もう１つの実施形態で、ＳＧは、そのＳＧによってサービスされるＵＤの少なくとも一部のアプリケーション層状態を維持する。たとえば、一実施形態で、ＳＧは、モバイルＵＤが一時的にＳＧによって到達不能になったとの判定に応答して、モバイルＵＤ挙動の少なくとも一部を模倣するために少なくとも１つのアプリケーション層状態を監視する。言い換えると、最適ＳＧは、モバイルＵＤになりすまし、そのモバイルＵＤがもう一度到達可能になるまで、そのモバイルＵＤとサーバの間のアプリケーション・セッションがアクティブのままになるようにする。

ステップ２１４で、最適ＳＧが、認証を実行する。一実施形態で、最適ＳＧは、デバイス認証を実行する（たとえば、ＵＤがネットワークおよび関連するネットワーク・サービスへのアクセスを許可されることを検証するためにＵＤを認証する）。もう１つの実施形態で、最適ＳＧは、ユーザ認証を実行する（たとえば、認証されたＵＤを介してネットワークへのアクセスを試みるユーザを認証する）。もう１つの実施形態で、最適ＳＧは、アプリケーション認証を実行する（たとえば、ネットワーク・サービスへのアクセスに使用されるアプリケーションを認証する）。もう１つの実施形態で、最適ＳＧは、サービス認証を実行する（たとえば、認証されたアプリケーションを介してユーザによって開始された少なくとも１つのサービス要求を認証する）。

ステップ２１６で、最適ＳＧは、ＵＤとの接続を確立する。一実施形態で、接続に、永続的接続（すなわち、少なくとも１つのネットワーク状態変化を通じてアクティブのままになる接続）が含まれる。一実施形態で、永続的接続に、少なくとも１つのセッションが含まれる。たとえば、少なくとも１つのセッションに、少なくとも１つのデータリンク層セッション、少なくとも１つのネットワーク層セッション、少なくとも１つのトランスポート層セッション、少なくとも１つのアプリケーション層セッション、ならびに永続的接続の確立および維持のための類似するセッションのうちの少なくとも１つが含まれる。したがって、永続的接続に、ＵＤ状況、ＳＧ状況、および類似物と関わりなくネットワーク内で維持される接続が含まれる。方法２００は、次に、ステップ２１８に進み、この点で、最適ＳＧが、ステップ２１２で入手された状態情報を維持する。

たとえば、一実施形態で、状態情報の少なくとも一部が、ＵＤがネットワークによって到達可能であるかどうかにかかわりなく、最適ＳＧによって維持される。たとえば、モバイルＵＤが、そのＵＤにサービスするＡＮとの物理的接続を失った（たとえば、モバイルＵＤがトンネルに入った、モバイルＵＤがフェージングに起因して無線信号を失った、および類似物）場合に、そのモバイルＵＤが前に接続を確立したＳＧが、そのモバイルに関連する状態情報の少なくとも一部を維持する。たとえば、もう１つの実施形態で、状態情報の少なくとも一部が、ＡＮ内、ＡＮ間、管理境界にまたがる、および類似するＵＤからの移動にかかわりなく、最適ＳＧによって維持される。

ステップ２２０で、永続的接続に関連する状態情報を維持する現在の最適ＳＧを識別する。接続情報がＯＮ内のＳＧの間でアクティブに交換される一実施形態で、現在の最適ＳＧは、少なくとも１つの接続テーブルに照会することによって識別される。一実施形態で、接続テーブルは、接続要求を受信したＲＥの記憶構成要素（たとえば、メモリ、データベース、および類似する記憶構成要素）に保管される。もう１つの実施形態で、接続テーブルは、ＲＥと通信する少なくとも１つの他のシステムに保管される。一実施形態で、現在の最適ＳＧは、ＯＮ内のＳＧのそれぞれに照会することによって識別される。

一実施形態で、ローカル・テーブル照会およびネットワーク照会が、ＵＤに関連するＵＤ識別子、既存の永続的接続に関連する接続識別子、および特定のＵＤとＳＧの間の接続の存在を識別する類似する識別子のうちの少なくとも１つを使用して実行される。一実施形態で、永続的接続をサポートする現在の最適ＳＧの識別が、ステップ２０８で実行される処理の一部として実行される。

ステップ２２２で、ステップ２２０で識別された現在のＳＧと、ステップ２０６で選択された最適ＳＧが同一であるかどうかに関する判定を行う。現在のＳＧと最適ＳＧが同一である場合には、方法２００はステップ２１８に進み、この点で、上で説明したように、最適ＳＧが、ステップ２１２で入手された状態情報を維持する。現在のＳＧと最適ＳＧが同一でない（すなわち、ステップ２０６で選択された最適ＳＧに新しい最適ＳＧが含まれる）場合に、方法２００はステップ２２４に進む。ステップ２２４で、現在のＳＧが、本明細書に記載の認証アクションの少なくとも一部を再実行する必要をなくす形で、現在のＳＧから最適ＳＧに状態情報を転送する。

一実施形態で、状態情報は、現在のＳＧによって新しい最適ＳＧに送信される。もう１つの実施形態で、モバイルＵＤを検出したＲＥが、現在の最適ＳＧにシグナリングし、モバイルＵＤ状態情報をそのＲＥによって選択された新しい最適ＳＧに転送することの指示を現在の最適ＳＧに供給する。もう１つの実施形態で、状態情報が、新しい最適ＳＧによって、現在の最適ＳＧから取り出される。もう１つの実施形態で、モバイルＵＤを検出したＲＥが、新しい最適ＳＧにシグナリングし、永続的接続に関連する状態情報を現在の最適ＳＧから取り出す指示を新しい最適ＳＧに供給するために、この新しい最適ＳＧに、永続的接続状態情報が移行される。

一実施形態で、接続要求に、特定の永続接続に関連する状態情報を移行する状態情報移行要求が含まれる。一実施形態で、状態情報の転送が、現在のＲＥ、現在の最適ＳＧ、新しいＲＥ、新しい最適ＳＧ、ＯＮに関連する少なくとも１つの他のネットワーク構成要素、および類似物のうちの少なくとも１つによって開始された状態情報移行要求に応答して開始される。次に、方法２００は、ステップ２１８に進み、この点で、上で説明したように、最適ＳＧが状態情報を維持する。

本明細書に記載されているように、ステップ２１６および２２４の完了時に、方法２００は、ステップ２１８に進み、この点で、方法２００は、永続的接続に関連する状態情報の維持を継続する。その後、方法２００は、ステップ２２６に進む。ステップ２２６で、新しい接続要求が検出されたかどうかに関する判定を行う。新しい接続要求が検出されていない場合には、方法２００はステップ２１８に戻り、この点で、方法２００は、永続的接続に関連する状態情報の維持を継続する。新しい接続要求が検出された場合には、方法２００はステップ２２８に進む。

ステップ２２８で、新しい接続要求が同一のＲＥに関連するかどうかに関する判定を行う。新しい接続要求が同一のＲＥに関連しない場合には、方法２００はステップ２０４に戻る。新しい接続要求が同一のＲＥに関連する場合には、方法２００はステップ２３０に進む。ステップ２３０で、新しい最適ＳＧを識別する。ステップ２３２で、永続的接続（状態情報を含む）が、本明細書に記載の方法の少なくとも１つを使用して、現在の最適ＳＧから新しい最適ＳＧへ移行される。その後、方法２００はステップ２１８に戻り、この点で、方法２００は、永続的接続に関連する状態情報の維持を継続する。

本明細書に記載されているように、ＵＤ状態情報は、ＵＤの電源投入時にＳＧで作成される。ネットワーク状態は、継続的に変化しているので、モバイルＵＤが最初に永続的接続を確立した現在の最適ＳＧが、永続的接続を最もよく維持できるＳＧでなくなる場合がある。同様に、モバイルＵＤはしばしば移動するので、モバイルＵＤが最初に永続的接続を確立した現在の最適ＳＧが、永続的接続を最もよく維持できるＳＧでなくなる場合がある。

新しい接続要求が現在のＲＥに関連しない一実施形態で、新しい接続要求が、新しいＲＥによって検出される。そのような実施形態の１つで、新しい接続要求は、インアクティブからアクティブへのＵＤ状況変化、ＡＮ内でのＵＤの移動、ＡＮ間でのＵＤの移動、管理境界にまたがるＵＤの移動、および既存の永続的接続をサポートする現在のＲＥ以外のＲＥを介してＵＤがＯＮにアクセスすることをもたらす類似する条件のうちの少なくとも１つに応答して検出される。

新しい接続要求が同一のＲＥに関連する一実施形態で、新しい接続要求は、別のＳＧ（たとえば、特定の永続的接続を維持する現在の最適ＳＧ以外のＳＧ）が永続的接続を維持するよりよい資格を有することの判定に応答して開始される。そのような実施形態の１つで、新しい接続要求は、現在のＲＥ、新しいＲＥ、現在の最適ＳＧ、新しい最適ＳＧ、および類似物のうちの少なくとも１つによって開始される。新しい接続要求が同一のＲＥに関連するもう１つの実施形態で、新しい接続要求は、ＵＤがインアクティブからアクティブに状況を変化させることに応答して開始される。

たとえば、１つのＵＤ １０６１が、ＡＮ １０４１によってサービスされる領域（モバイルＵＤがＲＥ １１２１およびＳＧ １１０２によってサービスされる）から、ＡＮ １０４２によってサービスされる領域に移動すると仮定する。このモバイルＵＤを検出した時に、ＲＥ １１２２が、そのモバイルＵＤをサポートする最適ＳＧを判定する。一実施形態で、最適ＳＧがＳＧ １１０２でると判定した時に、ＲＥ １１２２は、モバイルＵＤが現在ＯＮ １０２内のＳＧ １１０の１つとの既存の接続を有するかどうかを判定する。この例では、ＲＥ １１２２は、モバイルＵＤがＳＧ １１０２との既存セッションを有すると判定し、ＳＧ １１０２にシグナリングして、そのモバイルＵＤに関連する状態情報の維持を継続することの指示をＳＧ １１０２に供給する。

もう１つの例で、最適ＳＧがＳＧ １１０３であると判定した時に、ＲＥ １１２２は、モバイルＵＤが現在ＯＮ １０２内のＳＧとの既存セッションを有するかどうかを判定する。この例では、ＲＥ １１２２は、モバイルＵＤがＳＧ １１０２との既存セッションを有すると判定する。一実施形態で、ＲＥ １１２２は、永続的接続状態情報をＳＧ １１０３に送信するようにＳＧ １１０２にシグナリングする。もう１つの実施形態で、ＲＥ １１２２は、ＳＧ １１０２にモバイルＵＤ状態情報を要求するようにＳＧ １１０３にシグナリングする。同様に、永続的接続状態情報の移行を開始するためのシグナリングを、ＲＥ、ＯＮに関連する別のネットワーク構成要素、および類似物のうちの少なくとも１つによって開始することができる。

本明細書に記載のように、新しい接続要求のソースおよび新しい接続要求をトリガする責任がある条件にかかわりなく、永続的接続（永続的接続を維持するように動作する関連する状態情報を含む）の移行は、複数の方法のうちの少なくとも１つを使用して達成される。したがって、接続要求の開始／検出および永続的接続移行開始は、ＵＤ、その永続的接続をサポートする現在のＲＥ、その永続的接続をサポートするように動作する新しいＲＥ、現在の最適ＳＧ、その永続的接続を維持するように動作する新しい最適ＳＧ、およびＯＮに関連するさまざまな他のネットワーク構成要素のうちの少なくとも１つによって実行される。

図２からわかるように、本発明は、ＵＤ状況変化およびさまざまなサービス要求に応答するために必要な多数の時間集中型アクションを除去することによって、サービス要求応答時間の大幅な削減を可能にする。たとえば、ＵＤとＳＧの間で永続的接続を確立するために必要な最初の認証の後に、本発明は、各ＵＤ状況変化（たとえば、捨てられた接続、あるＡＮから別のＡＮへのハンドオフ、および類似物）に応答してステップ２１０、２１２、２１４、および２１６を再実行する必要をなくす傾向がある形で、接続をネットワークによって維持することを可能にする。同様に、ＵＤとＳＧの間で永続的接続を確立するために必要な最初の認証の後に、本発明は、各サービス要求に応答して、図２に示し、これに関して説明した方法を再実行する必要をなくす傾向がある形で、接続をネットワークによって維持することを可能にする。

図３に、本発明の一実施形態による方法のブロック図を示す。具体的にいうと、図３の方法３００には、ユーザ・デバイスとサービス・ゲートウェイの間で確立された永続的接続を使用して少なくとも１つのサービス要求に応答する方法が含まれる。順次実行されるものとして図示されているが、当業者は、方法３００のステップの少なくとも一部を同時に実行できることを諒解するであろう。方法３００には、ステップ３０２で入り、ステップ３０４に進む。ステップ３０４で、永続的接続を維持する。ＵＤとＳＧの間の永続的接続を維持する例示的な方法に、図２に示し、これに関して説明した方法２００が含まれる。

ステップ３０６で、最適サービス・ゲートウェイが、少なくとも１つのサービス要求を検出する。本明細書に記載のように、サービス要求に、インターネットから情報を取り出す要求、インスタント・メッセージングを介して少なくとも１つの他のユーザとチャットする要求、カタログをオンラインで見る要求、品目をオンラインで購入する要求、「常時オン」サービスにアクセスする要求、およびユーザ・デバイスを介して開始できる類似するサービス要求のうちの少なくとも１つが含まれる。ステップ３０８で、最適サービス・ゲートウェイが、永続的接続を使用して、その少なくとも１つのサービス要求に応答する。その後、方法３００はステップ３０４に戻る。

一実施形態で、少なくとも１つのサービス要求が、それとの永続的接続が維持されるＵＤから受信される。一実施形態で、それとの永続的接続が維持されるＵＤから受信されたサービス要求に、情報を見る要求が含まれる。一実施形態で、最適ＳＧは、少なくとも１つのサーバから少なくとも１つのサービス・レコードを取り出し、関連する永続的接続を使用して、その少なくとも１つのサービス・レコードをＵＤに送信する。一実施形態で、それとの永続的接続が維持されるＵＤから受信されたサービス要求に、少なくとも１つの他のＵＤと通信する要求が含まれる。一実施形態で、最適ＳＧは、永続的接続を使用して、ＵＤと少なくとも１つの他のＵＤの間の通信を容易にする。

もう１つの実施形態で、少なくとも１つのサービス要求が、サーバ（実例として、サーバ１２０のうちの１つ）から受信される。一実施形態で、最適ＳＧは、サーバからのサービス要求の受信に応答して、少なくとも１つのサービス・レコードを取り出す。もう１つの実施形態で、最適ＳＧによって受信されたサービス要求に、少なくとも１つのサービス・レコードが含まれる。一実施形態で、最適ＳＧは、関連する永続的接続を使用して、その少なくとも１つのサービス・レコードをＵＤに送信する。そのような実施形態で、サーバによって開始されるサービス要求に、本質的に、ＵＤに情報を自動的に供給するための「サービス・プッシュ」（たとえば、周期的な気象情報、位置ベースの交通更新、および類似物）が含まれる。

もう１つの実施形態で、少なくとも１つのサービス要求が、最適ＳＧによって検出される。一実施形態で、最適ＳＧは、少なくとも１つのサービス・パラメータを入手し、関連する永続的接続を使用して、その少なくとも１つのサービス・パラメータをＵＤに送信する。一実施形態で、その少なくとも１つのサービス・パラメータに、ＵＤにコンテキスト通知を供給するための少なくとも１つのコンテキスト・パラメータ、ＵＤをページングするための少なくとも１つのページング・パラメータ、および類似するサービス・パラメータのうちの少なくとも１つが含まれる。本明細書に記載のように、コンテキスト・パラメータは、ＵＤがそれ自体を構成するのに使用され、ページング・パラメータは、ＵＤがその位置を最適ＳＧに通知するのに使用される。

もう１つの実施形態で、少なくとも１つのサービス要求が、少なくとも１つの他のＵＤ、少なくとも１つの他のＳＧ、少なくとも１つの他のＲＥ、およびＯＮに関連する類似する構成要素のうちの少なくとも１つから受信される。この実施形態で、少なくとも１つのサービス要求に、既存のチャット・セッションに参加する要求、それとの永続的接続が最初に確立されたＵＤと通信する要求、およびそれとのオリジナルの永続的接続が確立された最適ＳＧとの通信を要求する類似する要求のうちの少なくとも１つが含まれる。サービス要求が少なくとも１つの他のＵＤから受信される実施形態を、図４に示し、図４の方法４００に関して説明する。

図４に、本発明の一実施形態による方法のブロック図を示す。具体的にいうと、図４の方法４００に、少なくとも１つの他のＵＤから受信された少なくとも１つのサービス要求に応答する方法が含まれる。順次実行されるものとして図示されているが、当業者は、方法４００のステップの少なくとも一部を同時に実行できることを諒解するであろう。方法４００には、ステップ４０２で入り、ステップ４０４に進む。

ステップ４０４で、永続的接続を維持する。ＵＤとＳＧの間の永続的接続を維持する例示的方法に、図２に示し、これに関して説明した方法２００が含まれる。ステップ４０６で、少なくとも１つのサービスへのアクセスに関する、ＵＤから受信された少なくとも１つのサービス要求に応答する。少なくとも１つのサービス要求に応答する例示的方法に、図３に示し、これに関して説明した方法３００が含まれる。ステップ４０８で、その少なくとも１つのサービスに関する少なくとも１つの追加サービス要求を、少なくとも１つの他のＵＤ（すなわち、それとの永続的接続が確立されたＵＤ以外のＵＤ）から受信する。たとえば、追加サービス要求に、別のＵＤによる、既存のインスタント・メッセージング・チャット・セッションにアクセスする要求を含めることができる。

ステップ４１０で、少なくとも１つのパラメータを使用して、最適ＳＧを識別する。一実施形態で、少なくとも１つのパラメータに、永続的接続に関連する少なくとも１つの接続パラメータ、サービス要求に関連する少なくとも１つのサービス・パラメータ、および類似物のうちの少なくとも１つが含まれる。一実施形態で、少なくとも１つの接続パラメータに、少なくとも１つの接続識別子、少なくとも１つの最適ＳＧ識別子、少なくとも１つのセッション識別（たとえば、ＴＣＰセッション識別子）、および類似物のうちの少なくとも１つが含まれる。

ステップ４１２で、少なくとも１つの追加サービス要求を、最適ＳＧにリダイレクトする。一実施形態で、追加サービス要求が、ＲＥによってリダイレクトされる。もう１つの実施形態で、追加サービス要求が、少なくとも１つの他のＵＤのうちの１つに関連する別の最適ＳＧによってリダイレクトされる。ステップ４１４で、リダイレクトされた少なくとも１つの追加サービス要求を受信する。一実施形態で、リダイレクトされた少なくとも１つの追加サービス要求が、最適ＳＧによって受信される。ステップ４１６で、少なくとも１つのセッションを、最適ＳＧと、それから少なくとも１つの追加サービス要求が受信された少なくとも１つの他のＵＤとの間で確立する。

ステップ４１８で、最適ＳＧと少なくとも１つの他のＵＤの間で確立された少なくとも１つのセッションを使用して、少なくとも１つの追加サービス要求に応答する。一実施形態で、少なくとも１つのセッションに、オリジナルＵＤに関連する最適ＳＧと少なくとも１つの追加サービス要求がそれから受信された他のＵＤに関連する最適ＳＧとの間で確立されたＭｕｌｔｉ−Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ（ＭＰＬＳ）トンネルが含まれる。その後、方法４００はステップ４０４に戻る。

一実施形態で、ＯＮとの永続的接続の確立および継続的維持によって、ＵＤが、本発明の方法を使用してサービス・アプリケーションおよび関連する「常時オン」サービスにアクセスすることが可能になる。一実施形態で、「常時オン」サービスに、プッシュトゥコネクト（ｐｕｓｈ−ｔｏ−ｃｏｎｎｅｃｔ）サービス、ネットワークによってプッシュされるサービス、および類似するサービスのうちの少なくとも１つが含まれる。一実施形態で、プッシュトゥコネクトサービスに、プッシュトゥトーク（ｐｕｓｈ−ｔｏ−ｔａｌｋ）サービス、プッシュトゥカンファレンス（ｐｕｓｈ−ｔｏ−ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ）サービス、プッシュトゥコネクト（ｐｕｓｈ−ｔｏ−ｃｏｎｎｅｃｔ）サービス、プッシュトゥビュー（ｐｕｓｈ−ｔｏ−ｖｉｅｗ）サービス、プッシュトゥゲーム（ｐｕｓｈ−ｔｏ−ｇａｍｅ）サービス、および類似物のうちの少なくとも１つが含まれる。

常時オン・サービス自体は、ユーザが、ボタンを押すことによって、インターネットからの情報を見、他のユーザからの情報を見、他のユーザと共にゲームをプレイし、他のユーザとデータを交換し、複数のユーザとのテキストベース・チャット会議を確立し、複数のユーザとの音声ベース会議を確立し、他のユーザとの接続を確立し、ネットワークによってプッシュされる情報を受信し、他のユーザと話し、類似物を行うことを可能にする。

常時オン・サービスのそれぞれ自体は、特定のネットワークまたは特定のユーザとの接続を確立する（たとえば、電話番号をダイヤルすることによって）必要をなくすと同時に、情報の取出、情報の受信、および複数のユーザの間の通信を可能にする。言い換えると、ネットワークが、ユーザの存在を意識したままである（かつ、各ユーザの状態情報を保持する）ので、「常時オン」サービスは、ユーザが、ネットワークとの接続を確立するためにネットワークに明示的にダイヤルする必要なしで、ネットワークに接続されたままになることを可能にする。

一実施形態で、本発明の方法を使用して、ネットワーク・サービス（常時オン・サービスを含む）をサポートして、ＵＤは、休止モードからアプリケーションをアクティブ化（すなわち、ウェイクアップ）し、そのアプリケーションを使用して少なくとも１つのサービスに接続し、その少なくとも１つのサービスにアクセスする（たとえば、少なくとも１つの使用可能な「常時オン」サービスを使用する）。本発明の方法自体は、ＵＤが、オペレーティング・システムのブート、接続の確立、ユーザの認証、アプリケーションの開始、アプリケーションの認証、および類似する機能などの機能を実行する必要をなくす。

一実施形態で、本発明の方法を使用して、ＡＮが、チャネルを選択し、獲得し、ＵＤと関連するＯＮとの間の永続的セッションを維持する。本発明の方法自体は、ＡＮが、ＵＤ認証、ＵＤ登録、リンクレベル接続の確立、ＩＰアドレスの認証、および類似する機能性などの機能を実行する必要をなくす。一実施形態で、本発明の方法を使用して、ネットワーク・サーバが、ＵＤとの永続的セッションを維持し、ＵＤからのサービス要求に応答する。本発明の方法自体は、ネットワーク・サーバが、ＵＤ認証、接続確立、および類似する機能などの機能を実行する必要をなくす。

一実施形態で、本発明は、サービス・プロバイダが、休止ＵＤの状態情報を維持することを可能にし、休止ＵＤがサービス・ネットワーク（実例として、ＯＮ １０２）との接続を維持することを可能にする。さらに、本発明は、ＯＮ １０２が、ネットワーク状態変化に応答して、ネットワーク要素の間（実例として、ＳＧ １１０の間）で状態情報を転送することを可能にする。それ自体で、ＯＮが、ＵＤ状態変化（すなわち、アクティブと休止の間の変化、地理的位置の変化、および類似物）に関わりなくＵＤとの接続維持することを可能にすることによって、本発明は、ネットワーク接続が壊される可能性を最小にする。さらに、本発明は、永続的ネットワーク接続に関する質を高められたＱＯＳを実現する。

たとえば、本発明の方法を使用して、ＯＮが、別のリンク層テクノロジ（たとえば、３Ｇ、４Ｇ、ＷＩＦＩ、および類似物）にまたがって特定のサービス・プロバイダのユーザ（たとえば、Ｖｅｒｉｚｏｎ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ加入者）に「常時オン」サービスを与えることができる。同様に、たとえば、本発明の方法を使用して、ＯＮが、別のリンク層テクノロジ（たとえば、３Ｇ、４Ｇ、ＷＩＦＩ、および類似物）にまたがって異なるサービス・プロバイダのユーザに「常時オン」サービスを与える（たとえば、Ｖｅｒｉｚｏｎ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ加入者とＮｅｘｔｅｌ加入者の間のＰＴＴを可能にする）ことができる。

説明された機能の少なくとも一部を、より少数の機能要素／デバイスに組み合わせることができることが企図されている。同様に、さまざまな機能を、他の機能要素によって実行できること、またはさまざまな機能を異なる形でさまざまな機能要素の間で分散できることを、本発明人は企図している。たとえば、ＲＥ １１２によって実行される機能の少なくとも一部を、ＳＧ １１０およびＡＮ １０４によって実行することができる。同様に、ＳＧ １１０によって実行される機能の少なくとも一部を、ＲＥ １１２およびＡＮ １０４によって実行することができる。

図５に、本明細書に記載の機能を実行する際に使用するのに適する汎用コンピュータの高水準ブロック図を示す。図５からわかるように、システム５００に、プロセッサ要素５０２（たとえば、ＣＰＵ）と、メモリ５０４、たとえばランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）および／または読取専用メモリ（ＲＯＭ）と、永続的接続モジュール５０５と、さまざまな入出力デバイス５０６（たとえば、テープ・ドライブ、フロッピ・ドライブ、ハード・ディスク・ドライブ、またはコンパクト・ディスク・ドライブを含むがこれに制限されない記憶デバイス、受信器、送信器、スピーカ、ディスプレイ、出力ポート、およびユーザ入力デバイス（キーボード、キーパッド、マウス、および類似物））が含まれる。

本発明を、ソフトウェアで、および／またはたとえば特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、汎用コンピュータ、または他のハードウェア同等物など、ソフトウェアとハードウェアの組合せで実施できることに留意されたい。一実施形態で、本永続的接続モジュールまたはプロセス５０５を、上で述べた機能を実装するために、メモリ５０４にロードし、プロセッサ５０２によって実行することができる。本発明の本永続的接続モジュール５０５自体（関連するデータ構造を含む）は、たとえばＲＡＭメモリ、磁気ドライブ、光ドライブ、磁気ディスケット、光ディスケット、および類似物などのコンピュータ可読媒体または担体に保管することができる。

本発明の教示を組み込んださまざまな実施形態を図示し、本明細書で詳細に説明したが、当業者は、これらの教示を組み込んだ多数の他の変化した実施形態をたやすく考案することができる。

通信ネットワークを示す高水準ブロック図である。 本発明の一実施形態による方法を示すブロック図である。 本発明の一実施形態による方法を示すブロック図である。 本発明の一実施形態による方法を示すブロック図である。 本明細書に記載の機能を実行する際に使用するのに適する汎用コンピュータを示す高水準ブロック図である。

Claims (10)

1. 複数のサービス・ゲートウェイを含むサービス・オーバーレイ・ネットワークを使用するユーザ・デバイスにサービスを提供する方法であって、
   前記サービス・オーバーレイ・ネットワークの第１のサービス・ゲートウェイで、前記ユーザ・デバイスと前記サービス・オーバーレイ・ネットワークとの間の永続的接続をサポートする要求を受信するステップであって、前記永続的接続は前記永続的接続に関連する状態情報を有し、前記ユーザ・デバイスの前記永続的接続をサポートするように、前記永続的接続をサポートするための要求は前記第１のサービス・ゲートウェイを選択するように構成された第１のリダイレクタ要素に関連するステップと、
   前記第１のサービス・ゲートウェイで前記永続的接続に関連した前記状態情報を維持するステップと、
   前記第１のサービス・ゲートウェイで、前記第１のサービス・ゲートウェイから前記サービス・オーバーレイ・ネットワークの第２のサービス・ゲートウェイに前記永続的接続の状態情報を移行する要求を受信するステップであって、前記ユーザ・デバイスの前記永続的接続をサポートするように、前記永続的接続の状態情報を移行するための要求は前記第２のサービス・ゲートウェイを選択するように構成された第２のリダイレクタ要素に関連するステップと、
   前記第１のサービス・ゲートウェイから前記第２のサービス・ゲートウェイに前記状態情報を伝送するステップ
   からなる方法。
2. 請求項１記載の方法において、前記サービス・オーバーレイ・ネットワークが１つ又は複数の異なるアクセステクノロジ及び前記アクセステクノロジに関連する異なるサービス・プロバイダを有する複数のアクセスネットワークを介して前記ユーザ・デバイスにアクセスでき、
   前記第１のリダイレクタ要素は第１のアクセステクノロジ及び前記第１のアクセステクノロジに関連する第１のサービス・プロバイダを有する第１のアクセスネットワークに関連して、前記第２のリダイレクタ要素は第２のアクセステクノロジ及び前記第２のアクセステクノロジに関連する第２のサービス・プロバイダの少なくとも１つを有する第２のアクセスネットワークに関連する方法。
3. 請求項１記載の方法であって、さらに、
   前記第１のサービス・ゲートウェイで、前記第１のサービス・ゲートウェイでサポートされるサービスのサービス要求を受信するステップ、及び
   前記永続的接続を使用して前記サービス要求に応答するステップ
   からなる方法。
4. 請求項１記載の方法において、前記ユーザ・デバイスは第１のユーザ・デバイスであり、さらに、
   前記第１のサービス・ゲートウェイで、前記第２のリダイレクタ要素から、サービスにアクセスするための前記第１のユーザ・デバイスによって開始された第１のサービス要求を受信するステップと、
   前記第１のサービス・ゲートウェイで、第３のリダイレクタ要素から、前記サービスにアクセスするための第２のユーザ・デバイスによって開始された第２のサービス要求を受信するステップ、
   からなる方法。
5. 請求項１記載の方法において、前記ユーザ・デバイスは第１のユーザ・デバイスであり、さらに、
   前記第１のサービス・ゲートウェイで、前記第２のリダイレクタ要素から、サービスにアクセスするための前記第１のユーザ・デバイスによって開始された第１のサービス要求を受信するステップと、
   前記第１のサービス・ゲートウェイで、第３のサービス・ゲートウェイから、前記サービスにアクセスするための第２のユーザ・デバイスによって開始された第２のサービス要求を受信するステップであって、前記第３のサービス・ゲートウェイは前記第２のユーザ・デバイスの永続的接続を維持するように構成されるステップ、
   からなる方法。
6. 請求項１記載の方法であって、さらに、
   前記永続的接続をサポートする前記要求を受信することに応答して、前記第１のサービス・ゲートウェイで前記ユーザ・デバイスを認証するステップ
   からなり、
   前記第１のサービス・ゲートウェイから前記第２のサービス・ゲートウェイへの前記状態情報の移行は前記第２のサービス・ゲートウェイによって前記ユーザ・デバイスの認証の必要をなくす方法。
7. 請求項１記載の方法であって、さらに、
   前記第１のサービス・ゲートウェイによって、前記ユーザ・デバイスが休止しているかどうかを判定するための前記ユーザ・デバイスのページングを開始するステップ
   からなる方法。
8. 請求項１記載の方法であって、さらに、
   前記ユーザ・デバイスに関連するコンテキスト情報を準備するステップであって、前記コンテキスト情報は前記第１のサービス・ゲートウェイによって動的に準備されるステップと、
   前記ユーザ・デバイスによって使用されるように、前記ユーザ・デバイスに前記コンテキスト情報の少なくとも一部をそれ自身の構成のために送信するステップ、及び前記サーバによってサービスを前記ユーザ・デバイスに提供するよう使用するために、前記サーバに前記コンテキスト情報の少なくとも一部を送信するステップのうち少なくとも１つを実行するステップ
   からなる方法。
9. コンピュータに、複数のサービス・ゲートウェイを含むサービス・オーバーレイ・ネットワークを使用するユーザ・デバイスにサービスを提供する方法を実行させる指示を記憶するコンピュータ記憶媒体であって、
   前記方法が、
   前記サービス・オーバーレイ・ネットワークの第１のサービス・ゲートウェイで、前記ユーザ・デバイスと前記サービス・オーバーレイ・ネットワークとの間の永続的接続をサポートする要求を受信するステップであって、前記永続的接続は前記永続的接続に関連する状態情報を有し、前記ユーザ・デバイスの前記永続的接続をサポートするように、前記永続的接続をサポートするための要求は前記第１のサービス・ゲートウェイを選択するように構成された第１のリダイレクタ要素に関連するステップと、
   前記第１のサービス・ゲートウェイで前記永続的接続に関連した前記状態情報を維持するステップと、
   前記第１のサービス・ゲートウェイで、前記第１のサービス・ゲートウェイから前記サービス・オーバーレイ・ネットワークの第２のサービス・ゲートウェイに前記永続的接続の状態情報を移行する要求を受信するステップであって、前記ユーザ・デバイスの前記永続的接続をサポートするように、前記永続的接続の状態情報を移行するための要求は前記第２のサービス・ゲートウェイを選択するように構成された第２のリダイレクタ要素に関連するステップと、
   前記第１のサービス・ゲートウェイから前記第２のサービス・ゲートウェイに前記状態情報を伝送するステップ
   からなるコンピュータ記憶媒体。
10. 複数のサービス・ゲートウェイを含むサービス・オーバーレイ・ネットワークを使用するユーザ・デバイスにサービスを提供する装置であって、
    前記サービス・オーバーレイ・ネットワークの第１のサービス・ゲートウェイで、前記ユーザ・デバイスと前記サービス・オーバーレイ・ネットワークとの間の永続的接続をサポートする要求を受信する手段であって、前記永続的接続は前記永続的接続に関連する状態情報を有し、前記ユーザ・デバイスの前記永続的接続をサポートするように、前記永続的接続をサポートするための要求は前記第１のサービス・ゲートウェイを選択するように構成された第１のリダイレクタ要素に関連する手段と、
    前記第１のサービス・ゲートウェイで前記永続的接続に関連した前記状態情報を維持する手段と、
    前記第１のサービス・ゲートウェイで、前記第１のサービス・ゲートウェイから前記サービス・オーバーレイ・ネットワークの第２のサービス・ゲートウェイに前記永続的接続の状態情報を移行する要求を受信する手段であって、前記ユーザ・デバイスの前記永続的接続をサポートするように、前記永続的接続の状態情報を移行するための要求は前記第２のサービス・ゲートウェイを選択するように構成された第２のリダイレクタ要素に関連する手段と、
    前記第１のサービス・ゲートウェイから前記第２のサービス・ゲートウェイに前記状態情報を伝送する手段
    からなる装置。

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