JP5602937B2 - リレーノードと構成エンティティの間の接続性の確立 - Google Patents

Description

本発明は、ネットワークノードに関する。特に、本発明は、排他的な意味ではないが、リレーノードなどのネットワークノードと構成エンティティとの間に接続性を確立することに関する。

リレーノードは、移動端末などの顧客のユーザ装置（ＵＥ）へのアクセスを提供できるという点で、基地局と同様の機能を有する移動体ネットワーク要素である。また、リレーノードは、マイクロ波バックホールリンクなどの専用の有線又は無線バックホールリンクを使用する代わりに、基地局への帯域内無線バックホールリンクを介して移動体ネットワークに接続することができる。基地局からすれば、帯域内リレーは、リレーノードとＵＥの両方によって同じ無線リソースが使用されることを意味する。リレーノードを使用する目的は、高シャドウイング領域、又は専用バックホールリンクが展開されていない場所にカバレッジを拡張することにある。リレーノードを使用して容量を増やすこともできる。

リレーノードは、ＷｉＭＡＸ（ワールドワイド・インターオペラビリティ・フォー・マイクロウェーブ・アクセス）ネットワークに合わせて標準化されてきた。ＬＴＥ（ロングターム・エボリューション）ネットワークのためのリレーは、現在標準化中である。

ＬＴＥネットワークでは、リレーノード（ＲＮ）によってリレー機能が提供されるようになる。ＲＮは、エンハンストＮｏｄｅ Ｂ（ｅＮｏｄｅＢ又はｅＮＢ）に接続し、このｅＮｏｄｅＢは、この特定のＲＮのドナーｅＮｏｄｅＢ（ＤｅＮＢ）と呼ばれる。ＲＮとネットワークの間の通信は、ＤｅＮＢを介して行われる。ＲＮとＤｅＮＢの間の無線リンクは、リレーリンクと呼ばれる。移動端末は、ｅＮｏｄｅＢに直接接続すること又はＲＮに接続することができ、いずれの接続タイプもアクセスリンクと呼ばれる。

ＲＮには、例えば固定回線又はマイクロ波リンクの形の専用バックホールリンクを設ける必要はない。

リレーノードは、移動体ネットワークにおいて、基地局を含むノードよりも低い階層レベルでカバレッジを拡張することができる。図１に、移動端末（ＵＥ）と、ＤｅＮＢとして機能する基地局（ＢＳ）との間でユーザトラフィックをリレーするリレーノード（ＲＮ）を示す。

リレーノードを展開する方法は、コスト効率が良く柔軟であることが望ましい。従って、ＲＮの展開には、自己構成とも呼ばれる初期構成の自動化という利便性が重要であることが理解されよう。

通常、ＲＮは、移動体ネットワークにおいて最初に設定されている時には有線又は専用の無線バックホールリンクを有しておらず、従ってコアネットワーク又は保守運用管理（ＯＡＭ）システムに接続するためにこのような接続を利用することはできない。従って、最初の段階として、ＲＮの位置にカバレッジを提供するために利用できる基地局との無線接続を設定し、これを使用して通信用の無線ベアラを確立する必要がある。ＲＮは、まず初めに、ＵＥアクセスを可能にするように明確に構成された無線インターフェイス（Ｕｕインターフェイスとも呼ばれる）を介して移動体ネットワークに接続する。

装置管理のいくつかの側面はさておき、ＵＥは、ネットワーク管理を必要とせず、ネットワークのＯＡＭシステムとの接続を有しない。一方で、ネットワーク要素は、ＯＡＭシステムとの接続を有し、これを介してアラーム、構成及び再構成メッセージを転送する傾向にある。従って、現在のところ、ＲＮが、ＵＥアクセスを可能にするために設けられたインターフェイスを使用してＯＡＭシステムと容易に通信し、又はより具体的にはＯＡＭシステム内のノードにアクセスすることはできない（ＯＡＭシステムは、通常、物理的には分散システムであるが、論理的には１つのノードと見なすことができる）。

ｅＮＢなどの有線ネットワーク要素を構成するために、プラグアンドプレイと呼ばれる構成方法が使用される。これらの要素は、専用バックホールリンクを使用して、移動体ネットワークのコアネットワークに接続する。この専用リンクは、確立時に、ｅＮＢとコアネットワークの間にレイヤ２接続性を提供する。これは、適当なゲートウェイ及びセキュリティ機能を介してｅＮＢをコアネットワークに接続するイーサネットケーブルを差し込むのと同じくらい簡単なことである。このような接続方法を使用して、（例えば、動的ホスト構成プロトコル（ＤＨＣＰ）を使用することにより）ＩＰ接続性を取得することができる。しかしながら、ＲＮに関しては、コアネットワークへの専用バックホールリンクが存在せず、レイヤ２接続性が提供されていないので、プラグアンドプレイ方式は機能しない。Ｕｕインターフェイスは、（例えば、インターネットにアクセスするための）ユーザプレーンサービスへの接続性しか提供せず、コアネットワーク自体への接続性は提供しない。

本発明の第１の態様によれば、通信ネットワークにおいてネットワークノードと構成エンティティの間に接続性を確立する方法が提供され、この方法は、
通信ネットワークのネットワークノードとユーザプレーンの間に接続を確立するステップと、
構成エンティティサブネット内に存在すると定義される構成エンティティに通信をアドレス指定するステップと、
この通信をユーザプレーンから構成エンティティサブネットにルーティングするステップと、
を含む。

接続は、ユーザプレーン内のゲートウェイに対して確立されることが好ましい。ＰＤＮゲートウェイに対して接続を確立することもできる。

接続性は、構成エンティティによってネットワークノードを構成できるように確立されることが好ましい。

ネットワークノードはリレーノードであることが好ましい。このネットワークノードは、帯域内無線バックホールリンクを介して基地局に接続する能力を有するネットワークノードとすることができる。このネットワークノードは、ドナーｅＮｏｄｅＢ（ＤｅＮＢ）に接続することができる。ネットワークノードは、ＤｅＮＢとの接続を確立しようとする前に所望のＤｅＮＢアソシエーションが提供されないように構成されることが好ましい。ＤｅＮＢアソシエーションは、ネットワークノードがＯＡＭシステムへの接続を確立した時点でＯＡＭシステムにより計算することができる。

ネットワークノードは、移動端末へのアクセスリンクを提供することが好ましい。

構成エンティティは、ＯＡＭサブネットを含むことが好ましい。構成エンティティは、ＯＡＭシステムを含むことが好ましい。

ネットワークノードは、ＵＥアクセスを可能にするように明確に構成された無線インターフェイスを介して移動体ネットワークに接続することができる。このインターフェイスは、Ｕｕインターフェイスとすることができる。

ネットワークノードは、その自己構成中に、任意のｅＮＢへの初期接続を行えることが好ましく、このｅＮＢは、コンフィギュレータｅＮＢ又は初期ｅＮＢと呼ばれる。

ネットワークノードは、ネットワークアドレスが割り当てられるように要求することが好ましい。このネットワークアドレスは、ＩＰアドレスとすることができる。このネットワークアドレスは、ＤＨＣＰによって割り当てることができる。ＤＨＣＰトラフィックは、ユーザプレーンＧＴＰトンネルを通る経路に沿ってコアネットワークに至ることができる。

本発明による方法は、準備段階と、ＵＥとしての接続性確立段階と、ネットワークノードとしての接続性確立段階と、ＯＡＭサブネットへのセキュアな接続性の確立段階とを含むことができる。

これらの段階後に、ＤｅＮＢへの接続の確立を行うことができる。

準備段階は、自動接続性を可能にすることができる。自動接続性とは、ネットワークノードが構成エンティティへの接続を確立する能力のことであり、その後、この接続を使用してネットワークノードを構成することができる。

ネットワークエンティティは、構成エンティティをＰＤＮとして定義するＡＰＮを含むように構成することができる。ゲートウェイは、構成エンティティにトラフィックをルーティングできるように、このＡＰＮをホストするように構成することができる。数多くのＰＤＮを区別するために数多くのＡＰＮが存在することができる。

多くのネットワークノードが、共通の事前設定動作を受けることができ、この動作では、各々のためのそれぞれの加入データエントリが生成され、その後、関連するネットワークノードの構成においてこれらの加入データエントリを使用することができる。この動作は、加入データエントリに、通常の移動端末であるか又はネットワークノードであるかを示すネットワークノードインジケーションを提供することを伴うことができる。

このネットワークノードインジケーションを、接続要求に含めてモビリティ管理エンティティに送信して、モビリティ管理エンティティが、ネットワークノードとして動作することを許可されていないＵＥに関して接続要求を拒否できるようにすることができる。

ネットワーク通信事業者を認証してデフォルトベアラを確立するために、アタッチ手順を使用することが好ましい。このアタッチ手順により、ユーザプレーンＧＴＰトンネルを設定し、特定のＰＤＮへのアクセスを提供することができる。これは、ネットワークノードにサービスを提供するネットワークのネットワーク要素からゲートウェイにユーザトラフィックを搬送するためのものとすることができる。

ネットワークノードは、プロトコル構成要素を使用して、ネットワークノードのアドレスを取得すべき方法を示すことができる。ネットワークノードは、ＤＨＣＰサーバがアドレスを提供すべきである旨を示すことができる。このようにして、ゲートウェイがベアラ確立の一部として自動アドレス割り当てを実行する必要性をなくすことができる。

ネットワークノードとしての接続性の確立を使用してＩＰ接続性を確立することが好ましい。これには、ネットワークノード内のＤＨＣＰクライアントがＤＨＣＰ要求を送信し、これが構成エンティティ内の構成されたＤＨＣＰサーバに搬送されることを伴うことができる。

ネットワークノードのアイデンティティが検証されることが好ましい。ネットワークノードは、ネットワーク管理との相互に認証されたＴＬＳセッションを確立することができる。セキュアな接続を確立するにあたり、セキュアなトンネルの確立及び暗号化が存在し得る。しかしながら、本発明の１つの実施形態では、セキュアなトンネルを省くことができる。

方法は、自動接続及び認証を含むことが好ましい。ネットワークノードは、ネットワークの認証機関（ＣＡ）サーバによって認証することができる。次に、ネットワークノードが、セキュリティゲートウェイとの間にトンネルを確立できるようにすることができる。

このトンネルが確立された後に、暗号化された接続を確立することができる。

自動接続性は、ＴＬＳを使用して、セキュアなトランスポート接続性の上にＩＰｓｅｃトンネルが確立されることを含むことができる。

構成エンティティへのセキュアなリンクが確立されると、ネットワークノードは、このリンクを使用して、ネットワークノードの自動試運転及び統合を含む、自己構成手順におけるさらなるステップを実行することができる。

本発明によれば、セキュアなトンネルが、ゲートウェイを通過してユーザプレーンまで延び、その後ゲートウェイに戻ってそこで終端することができる。このゲートウェイは、セキュリティゲートウェイとすることができる。

ネットワークノードにエンドポイントを有するトンネル内には、ネットワークの特定の地点間で延びる暗号化されたデータリンクが存在することができ、このトンネルは、ユーザプレーン内にエンドポイントを有する別のトンネル内に存在することが好ましい。これらの様々なリンク及びトンネルは、ネットワーク内の異なる地点で、例えば異なるノード内で終端することができる。

ユーザプレーンから構成エンティティへの接続は、構成エンティティに接続を提供するように明確に構成されたゲートウェイを使用することによって行うことができる。

通信ネットワークは、移動体ネットワークであることが好ましい。

本発明の第２の態様によれば、ネットワークノードと、ユーザプレーンと、構成エンティティサブネット内の構成エンティティとを含む通信ネットワークが提供され、この通信ネットワークは、ネットワークノードとユーザプレーンの間に接続を確立するように構成され、ネットワークノードは、構成エンティティサブネット内に存在すると定義される構成エンティティに通信をアドレス指定することができ、通信ネットワークは、ネットワークノードと構成エンティティの間に接続性を確立するために、この通信をユーザプレーンから構成エンティティサブネットにルーティングするように構成される。

本発明の第３の態様によれば、通信ネットワークにおいて構成エンティティとの間に接続性を確立できるネットワークノードが提供され、このネットワークノードは、
通信ネットワークのネットワークノードとユーザプレーンの間に接続を確立するように構成されたプロトコル機能と、
ユーザプレーンから構成エンティティサブネットに通信をルーティングするために、構成エンティティサブネット内に存在すると定義される構成エンティティにこの通信をアドレス指定するように構成されたアドレス指定機能と、
を含む。

本発明の第４の態様によれば、コンピューティングシステム上で実行された時に、通信ネットワークにおいてネットワークノードと構成エンティティの間に接続性を確立する方法を実行するソフトウェアコードを含むコンピュータプログラム製品が提供され、この方法は、
通信ネットワークのネットワークノードとユーザプレーンの間に接続を確立するステップと、
構成エンティティサブネット内に存在すると定義される構成エンティティに通信をアドレス指定するステップと、
この通信をユーザプレーンから構成エンティティサブネットにルーティングするステップと、
を含む。

このコンピュータプログラム製品は、本方法のステップを実行できる実行可能コード部分を有することが好ましい。

このコンピュータプログラム製品は、コンピュータ可読媒体に記憶されることが好ましい。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態をほんの一例として説明する。

ネットワーク構成を示す図である。 トラフィックパス、並びにプロトコルスタック及びレイヤを示す図である。 アタッチ手順を示す図である。 別のトラフィックパス、並びにプロトコルスタック及びレイヤを示す図である。 自動接続及び認証手順を示す図である。 別の自動接続及び認証手順を示す図である。 リレーノードの自動接続性のために拡張されたＬＴＥバックホール構成を示す図である。

図１については既に説明した。ＲＮを、割り当てられたＤｅＮＢアソシエーションを既に有しておくように事前に構成することは可能であるが、全ての状況においてこのように構成するのは困難な場合があり、従って本発明の１つの実施構成では、ＲＮの構成中には所望のＤｅＮＢアソシエーションが事前に分からない。これにより、ＲＮを慎重に手動で構成する必要性が避けられる。ＲＮがＤｅＮＢを選択する方法によっては、（ＴＸ電力、アンテナの傾斜／方位角などの）動的無線パラメータ、（ＲＮセルの物理／グローバルセルＩＤなどの）セルパラメータ、さらにはＤｅＮＢアソシエーションとすることができる関連する動的パラメータを構成処理自体において計算し終えるまで、このＤｅＮＢに関する情報を入手できないこともある。一般に、このような計算は、ＲＮがそのＯＡＭ接続を確立した時点でＯＡＭシステム自体によって行われる。このため、ＲＮは、その自己構成中に任意のｅＮＢに初期接続を行い、このｅＮＢは、コンフィギュレータｅＮＢ又は初期ｅＮＢと呼ばれるようになる。

ここで図２を参照しながら、移動体ネットワークにリレーノードを組み込むことについて説明する。図２には、ユーザプレーン（Ｕ−プレーン）ＧＴＰ（ＧＰＲＳトンネリングプロトコル）トンネルを通じたコアネットワークへのＤＨＣＰトラフィックパスを示し、異なるネットワーク要素に関与するプロトコルスタックのレイヤも示している。

上述したように、ＲＮは、最初にＵｕインターフェイスを介してｅＮＢに接続することができる。通常、この接続はＵＥアクセスのために使用され、一般にネットワーク要素が使用するためのものではない。従って、Ｕｕインターフェイスを介して接続するために、ＲＮはＵＥとして機能する。このことは、ＲＮが、ＵＥとしての動作を可能にするＵＥ機能と、ＲＮとしての動作を可能にするＲＮ機能という２つの機能を有することを意味する。

ＲＮを組み込む手順は、準備段階、ＵＥとしての接続性確立段階、ＲＮとしての接続性確立段階、及びＯＡＭサブネットへのセキュアな接続性の確立段階を含む。以下、これらの段階について順に説明する。

なお、「サブネット」（又は「サブネットワーク」）という用語を使用している場合、これは、単一のインターネットプロトコル（ＩＰ）ネットワークの論理的に有形の明確にアドレス指定された部分を意味する。サブネット化とは、ネットワークを、共通の指定されたＩＰアドレスルーティングプレフィクスを有する要素グループに分割するものである。

１．準備
自動接続性を可能にするには、以下で説明するような準備が必要となる。自動接続性とは、ＲＮがＯＡＭシステムへの接続を確立する能力のことであり、その後、この接続を使用してＲＮを構成することができる。より具体的には、自動接続性とは、ＲＮとＯＡＭシステムの間のレイヤ２（無線／ＥＰＳベアラレベル）及びレイヤ３（ＩＰレベル）接続性が自動機能によって設定されることを意味する。自動接続性は、この段階１、並びに以下の段階２及び３を伴う。

ＲＮは、ＯＡＭサブネットをＰＤＮ（パケットデータネットワーク）として定義するＡＰＮ（アクセスポイント番号）「ＡＰＮ−ＯＡＭ」を含んで構成される。これにより、ＲＮがＵＥとして動作できるようになる。

ＰＧＷ（ＰＤＮゲートウェイ）は、ＡＰＮ「ＡＰＮ−ＯＡＭ」をホストするように構成される。この構成は、「ＡＰＮ−ＯＡＭ」とＯＡＭ ＰＤＮの間に関連性を提供し、これによりＰＧＷがＯＡＭサブネットにトラフィックをルーティングできるようになる。ＰＧＷは、各々が一意のＡＰＮによって識別される複数のＰＤＮへの接続を提供することができる。ＵＥは、ＰＤＮへの接続を設定したいと望む場合、所望のＰＤＮを示すＡＰＮを送信する。また、各加入に関連するデフォルトのＰＤＮも存在し、これは、ＡＰＮがＵＥによって指定されない場合に使用される（従って、ＵＥは最初にいずれかのＡＰＮを知っておく必要はない）。デフォルトＰＤＮのＡＰＮは、ホーム加入者サーバ（ＨＳＳ）内に加入データの一部として記憶される。この結果、ＰＧＷは、「ＡＰＮ−ＯＡＭ」として定義されたＯＡＭサブネットにトラフィックをルーティングできるように構成される。

ＲＮの加入データ、すなわちＵＥアイデンティティは、ＨＳＳ内に事前設定される。この設定は、いくつかのＲＮに関して、各ＲＮのそれぞれの加入データエントリを生成し、後で関連するＲＮの構成において使用できるようにする共通の事前設定動作内で行うことができる。

本発明の１つの実施形態では、ＨＳＳに記憶されたＵＥデータレコードを、通常のＵＥを示す０の値又はＲＮを示す１の値のいずれかを含む追加フィールドであるＲＮインジケーションを含むように修正する。本発明の別の実施形態では、ＲＮ ＵＥデータレコードに関してのみ、ＨＳＳに記憶されたＵＥデータレコード内にこのような追加フィールドを設け、このようなフィールドが無い場合には０値と見なし、１を含む追加フィールドが存在する場合には１値と見なす。このようにして、既存の加入データを修正する必要性をなくす。１に設定されたＲＮインジケーションは、ＵＥがＲＮとして動作することが可能でありかつ許可されていることを示す。

２．ＵＥとしての接続性確立
この段階では、自動接続性が開始される。ＲＮは、例えばＬＴＥシステムにおいてＵＥが使用するアタッチ手順などの既知のアタッチ手順を使用する。アタッチ手順を使用して、ＵＥとして動作しているＲＮを認証し、デフォルトベアラを確立する。認証は、ＨＳＳにシグナリングを行うことによりＭＭＥによって行われる。デフォルトベアラは、ＲＮとコンフィギュレータｅＮＢの間のＤＲＢ（データ無線ベアラ）、及びｅＮＢとコアネットワークの間のＥＰＳ（進化型パケットシステム）ベアラの連結から成る。

しかしながら、アタッチ手順が開始される前に、ＲＮとコンフィギュレータｅＮＢの間にＲＲＣ接続を確立する。これにより、（有線ネットワーク内のイーサネットレイヤに相当する）物理無線接続を確立する。ＲＮインジケーションは、最初のＲＲＣ接続要求メッセージに含めて、又はＲＲＣ接続が設定された後に送信されるメッセージに含めて送信することができる。後者の場合、やはりＲＲＣレベルのメッセージであるＵＥ能力メッセージに含めて、ＵＥアタッチ手順の前に送信する。ＲＲＣを確立し、ＲＮインジケーションを送信した後、ＲＮによりアタッチ要求メッセージが送信される。ＲＮインジケーション情報は、最初はＲＮからコンフィギュレータｅＮＢへ送信されるが、ｅＮＢによってＵＥアタッチ要求メッセージに入れられ、従ってＭＭＥへ伝搬される。ＭＭＥは、ＨＳＳを参照して、アタッチ要求メッセージに含めてＲＮインジケーションを送信したＵＥが本当にＲＮであるか、又は通常の（誤って構成された／悪意ある）ＵＥにすぎないかを確認する。これにより、ＭＭＥは、ネットワーク要素として動作することを許可されていないＵＥについては、アタッチ要求メッセージを拒否することができる。従って、ＲＮのように見える誤って構成されたＵＥを、段階２において拒否することができる。

本発明では、ＬＴＥと同様に、ユーザプレーンＧＴＰトンネルによってＥＰＳベアラを実現し、その目的は、特定のＰＤＮへのアクセスを提供することである。ＵＥにとっては、このようなＰＤＮは、インターネット又はＩＭＳ（インターネットマルチメディアサブシステム）サービスである。各ＰＤＮは、ＰＤＮを区別するための特定のＡＰＮを提供するＰＧＷを介してアクセスされる。ユーザトラフィックは、ＵＥにサービスを提供するｅＮＢから対応するＰＧＷへのＧＴＰトンネル内で搬送される。

ＰＧＷは、ＥＰＳベアラの確立の一部として設定されるＰＤＰコンテキストを保持する。ＰＤＰコンテキストは、（とりわけ）ＰＧＷからサービングゲートウェイ（ＳＧＷ）にまで及ぶＧＴＰトンネルエンドポイント識別子、このトンネルが対応するＵＥ／ＲＮのＩＰアドレス（入手可能な場合）を含み、このＧＴＰトンネルを通じてアクセスされるターゲットＰＤＮも含む。ＰＧＷは、ＧＴＰトンネルから受け取ったパケットからＧＴＰヘッダを除去し、ＩＰルーティングを使用して、このパケットを所望のＰＤＮへ送信する。ＰＤＮから到着したＵＥ／ＲＮ宛てのパケットは、対応するＵＥ／ＲＮアドレスを含むＰＤＰコンテキストにマッピングされ、これらのパケットは、選択されたＰＤＰコンテキストに記憶されたトンネルエンドポイント識別子に関連するＧＴＰトンネル内で送信される。

ＵＥ／ＲＮがＩＰアドレスを受け取るまで、ＵＥ／ＲＮは、ＤＨＣＰ ＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージなどの（送信元ＩＰアドレスが０．０．０．０に設定された）同報パケットを送信するしかない。これらのメッセージは、（同報要求への応答として）ＰＤＮから到着するパケットを正しいＰＤＰコンテキスト及びＧＴＰトンネルにマッピングするためにＰＧＷが使用できる他の識別子を含む。

アタッチ手順中、ＲＮのＵＥ機能は、プロトコル構成オプション（ＰＣＯ）要素を使用して、ＲＮのＩＰアドレスを取得すべき方法を示す。通常、ＰＣＯ要素は、ＭＭＥに、ＵＥ／ＲＮのＩＰアドレスを自動的に取得すべきか、或いはこのエンティティのＤＨＣＰサーバを参照してＩＰアドレスを提供すべきかを示す。この場合、ＰＣＯ要素は、ＤＨＣＰサーバがＩＰアドレスを提供すべきである旨を示す。ＰＣＯ要素は、ＲＮがＭＭＥに送信する初期ＮＡＳアタッチ要求メッセージ内のプロトコル情報エンティティ内に存在する。ＰＣＯ要素は、ＥＰＳベアラの確立中にＧＴＰ−Ｃセッション生成要求メッセージ内で、ＭＭＥによりＳＧＷへ、ＳＧＷによりＰＧＷへ伝搬される。従って、ＰＧＷは、ベアラ確立の一部として自動アドレス割り当てを行うことはない。

図３にアタッチ手順を示す。

なお、各ＵＥ、すなわちＲＮは、独自のＧＴＰトンネルを有する。さらに、ｅＮＢなどのネットワーク要素又はネットワークノードは、ネットワークと接続するためのＧＴＰを有していない。

アタッチ手順が正常に行われ、ＲＮが移動体ネットワークにアタッチされると、すなわち段階１及び２が完了すると、ＲＮは、ＯＡＭサブネットへの物理（レイヤ２）接続性を有するようになるが、ＩＰ（レイヤ３）接続性はまだ有していない。従って、次の段階ではＩＰ接続性を確立する。

レイヤ２及びレイヤ３を調べる１つの方法としては、レイヤ２ではノード間にリンクが確立されるので、これらのノードが、相互にデータを通信できるようにする手段を有しており、レイヤ３通信は、ノードにアドレスが提供される結果、任意のノード間で発生し得るという点が挙げられる。

３．ＲＮとしての接続性確立
ＲＮがＯＡＭシステムによってＲＮとして扱われるように接続性を確立するために、ここではＲＮが従来のＤＨＣＰプロトコル手順に従う。

ＲＮ上のＤＨＣＰクライアントが、無線リンクを介してｅＮＢに同報ＤＨＣＰ ＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージを送信する。ｅＮＢにおいては、ＤＨＣＰ ＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージが確立済みのＧＴＰトンネルを介してＳＧＷに送信され、ＳＧＷがこれをさらにＰＧＷに転送する。ＰＧＷにおいては、ＤＨＣＰ ＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージがＤＨＣＰリレー処理によって受け取られ、これによりこのメッセージが、ＯＡＭサブネット内の構成されたＤＨＣＰサーバへ送信される。（ＤＨＣＰリレーからＤＨＣＰサーバへのメッセージの送信は、上記の段階１で説明したようにＰＧＷへのＧＴＰトンネルを前もって確立しておくこと及びＰＧＷを構成することによって可能となる。）このＯＡＭサブネット内のＤＨＣＰサーバにおいて、ＤＨＣＰ ＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージが処理される。

ＲＮにＩＰアドレスを提供できる場合、例えば、ＤＨＣＰサーバが、アクセスできるＩＰアドレスのプール内に入手可能なＩＰアドレスが存在すると判断した場合、ＤＨＣＰ ＯＦＦＥＲメッセージがＤＨＣＰサーバからＤＨＣＰリレーに戻され、さらにこれがＲＮに戻される。ＤＨＣＰサーバは、移動体ネットワーク内の通信事業者固有のネットワーク要素のＩＰアドレスなどの追加情報を戻すこともできる。なお、本発明によれば、ＤＨＣＰでは、別個の異なるＩＰアドレス空間に異なるＰＤＮが割り当てられ、例えば、ＰＤＮ１には、１つのアドレスから上位のアドレスまでのアドレス空間が割り当てられ、ＰＤＮ２には、１つのアドレスから上位のアドレスまでの非重複アドレス空間が割り当てられる。

図２に、従来のＤＨＣＰプロトコル手順に伴うプロトコルエンティティを示しており、この図には、Ｕ−プレーンＧＴＰトンネルを通ってコアネットワークに至るＤＨＣＰトラフィックパスを示している。この図では、ＤＨＣＰメッセージがＩＰパケットに含まれて送信される（プロトコルスタックは、ＤＨＣＰ／ＵＤＰ／ＩＰである）。これらのＩＰパケットは、特定のアドレスを一切含まず、０．０．０．０などのホストアドレス、及び（全てのホストに同報通信される）２５５．２５５．２５５．２５５などの同報アドレスを単純に使用する。

ＲＮにおいては、ＤＨＣＰ ＯＦＦＥＲメッセージに含まれる受け取ったＩＰアドレスが、例えばＲＮからＯＡＭシステムへ送信される登録メッセージ又はＯＡＭシステムからＲＮへ送信される構成データなどの、ＲＮとＯＡＭシステムの間で交換されるあらゆるアプリケーションレベルのトラフィックなどのＯＡＭ関連トラフィックのためにさらに構成され使用される。これらのメッセージは、ＤＨＣＰサーバから受け取ったＩＰアドレスを使用して、ＴＣＰ／ＩＰ（ＳＣＴＰ／ＩＰ）を介してＩＰレイヤで送信される。

ＤＨＣＰ ＯＦＦＥＲメッセージ内で受け取った、例えばＯＡＭシステムなどの通信事業者固有のネットワーク要素のＩＰアドレスなどの追加情報は、さらに使用できるようにＲＮ内で処理され記憶される。

ＲＮがＤＨＣＰ ＯＦＦＥＲメッセージを受け取り、このＤＨＣＰ ＯＦＦＥＲメッセージに含まれる、受け取ったＩＰアドレス及びその他の情報を含むデータを構成すると、システムの動作は図２から図４に変化する。

図４には、Ｕ−プレーンＧＴＰトンネルを通ってコアネットワークに至るＯＡＭトラフィックパスを示している。この図には、異なるネットワーク要素に関与する様々なプロトコルスタックのレイヤも示している。ＲＮは、受け取ったＩＰアドレスを、ＯＡＭトラフィックの送信時に使用するように構成し終えている。すなわち、ＩＰパケットは、同報ではなく明確にＩＰアドレスを割り当てている。ＲＮが送信するＩＰパケットの送信元アドレスは、ＤＨＣＰサーバから受け取ったアドレスであり、宛先アドレスは、ＲＮが通信するＯＡＭノードのＩＰアドレスである。従って、「ＩＰ−ｍ」は、（ＯＡＭサブネットとの、ＩＰアドレス、ルーティングエントリなどの）接続性を意味する。なお、図示の「ＯＡＭ」は、下りインターフェイス（（ＲＮ又はｅＮＢなどの）ネットワーク要素と要素管理システム（ＥＭＳ）の間の管理インターフェイス）のための、ＩＰよりも上にあるＯＡＭプロトコルスタックである。ＩＰ接続性が確立されると、この確立された接続を介してあらゆるＩＰトラフィックを交換することができ、例えばトラフィックは、ＲＮとＯＡＭシステムの間で（ＴＣＰ／ＩＰよりも上にある）アプリケーションレイヤで送信される。

４．ＯＡＭサブネットへのセキュアな接続性の確立
段階２及び３で初期接続が設定された後、ＲＮは、ＯＡＭサブネットへのＩＰ接続性を有するとともに、自己構成処理のさらなるステップに関与する１又は複数のＯＡＭノードへのセキュアな接続を確立できる状態になっている。

次のステップは、ＲＮのアイデンティティの検証、並びに通信事業者ネットワーク及びその他のネットワーク要素内でセキュアな通信を行うための通信事業者の証明書の提供である。これは、通常、ＰＫＩインフラストラクチャで実現される。次に、ＲＮは、ネットワーク管理との間に相互認証されたＴＬＳセッションを確立する。段階４を行うにあたり、セキュアな接続を確立するための選択肢は２つ存在する。
１） 選択肢１：ＩＰｓｅｃ及びＴＬＳを使用すること、又は
２） 選択肢２：ＴＬＳのみを使用すること

図５に、自動接続及び認証５００に関するメッセージフローを示し、選択肢１を示している。（ＤＨＣＰに関する）最初のステップ５１０はＩＰ接続性の確立に関し、段階３に関連して上述した。以降のステップ５２０、５３０、５４０及び５５０は段階４を示す。最後のステップ５６０（トポロジマネージャへの登録）は、この後のイベント、すなわち段階４（セキュアな接続の確立）の後のイベントに関連する。最初の５１０及び最後のステップ５６０は、段階４を大局的に見る目的でのみ含めたものである。

ステップ５２０において、ネットワークの認証機関（ＣＡ）サーバによりＲＮが認証される。このステップは、ＣＡサーバに、鍵を取得してＲＮ証明書に署名するように求める要求を含む。ステップ５３０において、ＣＡサーバが、証明書リポジトリとの協力によりＲＮ証明書を作成してこれに署名し、これをＲＮに提供する。次にステップ５４０において、ＲＮは、ＲＮとセキュリティゲートウェイの間にＩＰｓｅｃトンネルを確立することができる。これが完了すると、ステップ５５０において、ＲＮがＯＡＭシステムとのＴＬＳ接続を確立する。

段階４は、ＲＮがネットワーク要素として機能し、ＯＡＭサブネットへのセキュアな接続を確立することに関するものであると理解されよう。従って、ＨＳＳに関連して上述したＲＮインジケーションは、１つの実施形態では完全に省略できるという意味において任意と見なすことができる。しかしながら、ＲＮインジケーションを使用しない場合には、ＲＮとして機能していないＵＥが「ＡＰＮ−ＯＡＭ」ＡＰＮを与えられ、その後に上述の段階２及び３を実行することができる。これがサービス妨害攻撃の原因となる恐れもあり、このようなイベントが発生している間は、ＲＮが独自の自動接続手順を実行できなくなる場合がある。従って、移動体ネットワーク内でＲＮインジケーションを使用して、特定のＵＥがＲＮであるという状況を実際に有していることを確認することには利点がある。

選択肢１には以下の特徴がある。
この選択肢は、ｅＮＢが使用するＯＡＭサブネットへのセキュアな接続性を確立するためにたどる手順と同じである。
セキュアな自動接続性は、ＴＬＳを使用するセキュアなトランスポート接続性の上のＩＰｓｅｃトンネルの形をとる。ＩＰｓｅｃトンネルは、ユーザプレーンサブネットを介して到着するセキュリティゲートウェイにエンドポイントを有する。セキュリティゲートウェイが、ｅＮＢからＩＰｓｅｃ接続を受け取る場合のように、信頼できるドメインの外部からのみＩＰｓｅｃ接続を受け入れるように構成されている場合、セキュリティゲートウェイを、信頼できるドメイン内からのＩＰｓｅｃ接続の確立を明確に可能にするように構成する必要がある。そうでない場合、セキュリティゲートウェイを修正する必要は全くない。

図６に、別の手順による自動接続及び認証に関するメッセージフローを示し、選択肢２を示している。

（ＤＨＣＰに関する）第１のステップ６１０はＩＰ接続性確立に関し、段階３に関連して上述した。以降のステップ６２０、６３０及び６４０は段階４を示す。最後のステップ６６０（トポロジマネージャへの登録）は、この後のイベント、すなわち段階４（セキュアな接続の確立）の後のイベントに関連する。最初の６１０及び最後のステップ６６０は、段階４を大局的に見る目的でのみ含めたものである。

ステップ６２０において、ネットワークの認証機関（ＣＡ）サーバによってＲＮが認証される。このステップは、ＣＡサーバに、鍵を取得してＲＮ証明書に署名するように求める要求を含む。ステップ６３０において、ＣＡサーバが、証明書リポジトリとの協力によりＲＮ証明書を作成してこれに署名し、これをＲＮに提供する。次にステップ６５０において、ＲＮは、暗号化されたＴＬＳ通信を確立することができ、この通信を、ＲＮ自体とセキュリティゲートウェイの間のＴＬＳトンネルと呼ぶことができる。

選択肢１とは対照的に、選択肢２では、ＲＮが、Ｕ−プレーンサブネットに接続することによって、信頼できるドメインへのアクセスを実際に既に有しているので、セキュリティゲートウェイへのＩＰｓｅｃ接続（及びＳＥＧノードのＩＰアドレスのＲＮへの送信）を省くことができる。従って、選択肢２は、信頼できるドメイン内に存在する通信事業者のユーザプレーンサブネットへの接続をＲＮが既に有していることによってＩＰｓｅｃトンネルの確立を省いた構成を意味すると理解されよう。選択肢１と同様に、ＲＮは、ＰＫＩインフラストラクチャを使用してＲＮ自体を認証し、ＴＬＳを使用してＯＡＭサブネットとの、特にＯＡＭシステムとの暗号化された通信を行う。

選択肢２には以下の特徴がある。
この選択肢は、通常のｅＮＢが使用するＯＡＭサブネットへのセキュアな接続性を確立するためにたどる手順と互換性はあるが、同じではない。
Ｕ−プレーンのためのセキュアなトランスポート接続性のみを使用する。
セキュリティゲートウェイを使用しないので、これを特に構成する必要はない。

ＯＡＭサブネットへのセキュアなリンクが確立されると、ＲＮはこのリンクを使用して、ＲＮの自動試運転及びセルラーネットワークへの統合を含む、自己構成手順におけるさらなるステップを実行することができる。

段階１〜４が完了した時点での結果を図７に示す。この図は、コアネットワークのＩＰサブネット構成及びレイアウトを示すＬＴＥバックホール構成の概観を示しており、ＩＰｓｅｃエンティティの位置及び（サブネット間のルーティングなどの）ＩＰルーティングが従うポリシを含む。

図７には、ＬＴＥバックホール構成７００を示しており、この構成は、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）などのアクセスネットワーク７１０、ユーザプレーンサブネット７２０、コントロールプレーンサブネット７３０、ＯＡＭサブネット７４０、セキュリティゲートウェイ７５０、及びプロバイダエッジルータ７６０を含む。セキュリティゲートウェイ７５０は、ＲＡＮ７１０と様々なサブネット７２０、７３０及び７４０との間にセキュアな通信を提供する。プロバイダエッジルータ７６０は、セキュリティゲートウェイと様々なサブネット７２０、７３０及び７４０との間、並びに様々なサブネット７２０、７３０及び７４０自体の間で通信をルーティングする。

ＲＡＮ７１０は、ＲＮ７１２、コンフィギュレータｅＮＢ（ＣｅＮＢ）として指定されるｅＮＢ７１４、及びルータ７１６を含む。ＲＮ７１２及びｅＮＢ７１４は、リレー支援バックホールリンク７１８によりリンクされる。

ＣｅＮＢは、ＩＰｓｅｃトンネル７１９を介してセキュリティゲートウェイ７５０との間にＩＰｓｅｃリンクを確立することができる。

ユーザプレーンサブネット７２０は、ＳＧＷ７２２及びＰＧＷ７２４を含む。

コントロールプレーンサブネット７３０は、ＭＭＥ７３２及びＨＳＳ７３４を含む。これらの要素は、上述した様々なアイデンティティ及び認証ステップで使用したものである。

ＯＡＭサブネット７４０は、ＯＡＭサブシステム７４２、ＯＡＭ ＤＨＣＰサーバ７４４、ＣＡサーバ７４６及びリポジトリ７４８を含む。

ＲＮ７１２は、上述したように、ＰＧＷ７２４へのＧＴＰトンネルを確立することができる。

ここで、上記選択肢１について説明する。ｅＮＢ７１４とＰＧＷ７２４の間にＧＴＰトンネルが設定された後、ＲＮ７１２は、このＧＴＰトンネル内にセキュリティゲートウェイ７５０へのＩＰｓｅｃトンネルを確立することができる。これには、エンドポイント間の、すなわちＲＮ７１２とセキュリティゲートウェイ７５０の間のネゴシエーションが必要であり、ＰＧＷ７２４は、ネゴシエーションメッセージを受け取り、必要に応じてこれらのメッセージをセキュリティゲートウェイ７５０に、又はＲＮ７１２に達するようにＧＴＰトンネル内にルーティングすることができる。ネゴシエーションが完了すると、ＲＮ７１２及びセキュリティゲートウェイ７５０は、直接ＩＰｓｅｃトンネルを介してＰＧＷと通信し、ＩＰパケットを単純に自動的にルーティングする。この時点で重要なことは、ＩＰｓｅｃトンネル７１９が、通常のｅＮＢとしてのＣｅＮＢ７１４がセキュリティゲートウェイ７５０への接続を最初に行った時に、このＣｅＮＢ７１４によって確立されたものであるという点である。ＲＮ７１２とＰＧＷ７２４の間のＩＰｓｅｃトンネルは、ＣｅＮＢ７１４とセキュリティゲートウェイ７２４の間のＩＰｓｅｃトンネル内に存在する。以下、これらをそれぞれバックホールＩＰｓｅｃトンネル及び構成ＩＰｓｅｃトンネルと呼ぶ。

従って、コンフィギュレータＩＰｓｅｃトンネルは、ユーザプレーンサブネット７２０内のＧＴＰトンネルの端部から出現し、ユーザプレーンサブネット７２０を離れ、セキュリティゲートウェイ７５０にループバックすることになる。このＩＰｓｅｃトンネルからのＩＰパケットがセキュリティゲートウェイ７５０において出現すると、これらをプロバイダエッジルータに提供し、次にこれらのルータが必要に応じてルーティングすることができる。

このように、ＲＮ７１２から搬送されるＯＡＭサブネット宛てのＩＰパケットは、セキュリティゲートウェイを２度通過し、１度目はＧＴＰトンネル内で、２度目はセキュリティゲートウェイに到着してＩＰｓｅｃコンフィギュレータトンネルから出現した時であることが分かる。

ここで、上記選択肢２について説明する。ｅＮＢ７１４とＰＧＷ７２４の間にＧＴＰトンネルが設定された後、ＲＮ７１２は、ＰＫＩインフラストラクチャを使用してＲＮ７１２自体を認証し、ＴＬＳを使用してＯＡＭサブネット７４０との、及び特にＯＡＭシステム７４２との暗号化された通信を行うことができる。これを行うために、ＲＮ７１２は、ＯＡＭシステム７４２へのＴＬＳ「トンネル」を確立し、その範囲の少なくとも一部はＧＴＰトンネル内に存在する。これには、エンドポイント間の、すなわちＲＮ７１２とＯＡＭシステム７４２の間のネゴシエーションが必要であり、ＰＧＷ７２４は、ネゴシエーションメッセージを受け取り、必要に応じてこれらのメッセージをＯＡＭシステム７４２に、又はＲＮ７１２に達するようにＧＴＰトンネル内にルーティングすることができる。ネゴシエーションが完了すると、ＲＮ７１２及びＯＡＭシステム７４２は、暗号化されたＴＬＳ接続を介して通信する。

選択肢２によれば、ＰＧＷ７２４は、ネットワークの実施構成に応じて異なる接続／異なるインターフェイスを介してＯＡＭサブネットと通信することができる。上述したように、ＰＧＷ７２４は、必要なサブネット情報を含んで構成されている。例えば、ＰＧＷ７２４のＡＰＮ−ＯＡＭに関連するルーティングテーブル内に特別なルーティングエントリを追加して、ＯＡＭサブネットにメッセージを送信するように指示された時に、関連するインターフェイスを通じ、次に特定のＩＰアドレスにより識別される関連するＩＰルータを介して、単純にメッセージを転送すれば済むようにすることができる。

図７には２つの実施構成を示しており、これらを（ａ）及び（ｂ）とする。実施構成（ａ）の例では、既存のユーザプレーンサブネット−ＯＡＭサブネットが配置されている場合、ＰＧＷは、正しくアドレス指定された通信をこのインターフェイスを介してＯＡＭサブネットに単純に送信する。実施構成（ｂ）の例では、既存のユーザプレーンサブネット−ＯＡＭサブネットが配置されておらず、又は存在はするものの使用しない方が単純に好ましい場合、ＰＧＷは、正しくアドレス指定された通信をプロバイダエッジルータ７６０を介してＯＡＭサブネットに送信し、この通信が、ＯＡＭサブネット内の正しいエンティティにルーティングされる。

上述の説明及び図７を参照すると、互いの内部に又はその上に様々なトンネル及び様々なレベルのセキュリティが存在すると理解されよう。例えば、ｅＮＢとセキュリティゲートウェイの間には、ＲＮにエンドポイントを有するＩＰｓｅｃトンネル内にＴＬＳ暗号化データが存在し、このトンネルがＧＴＰトンネル内に存在し、このＧＴＰトンネルは、ｅＮＢにエンドポイントを有する別のＩＰｓｅｃトンネル内に存在する。これらの様々なトンネル及び暗号化されたリンクは、ネットワークを通じて異なる程度で拡張する。例えば、ｅＮＢにより確立されるＩＰｓｅｃトンネルは、これ自体とセキュリティゲートウェイの間でのみ拡張し、ＧＴＰトンネルは、ｅＮＢとＰＧＷの間で拡張し、ＲＮにより確立されるＩＰｓｅｃトンネルは、これ自体とセキュリティゲートウェイの間で（ユーザプレーンサブネットを介して）拡張し、ＴＬＳ暗号化リンクは、ＲＮからＯＡＭサブネットまでの経路全てにおいて拡張する。

リレーノードを組み込む手順によれば、ネットワーク通信事業者のユーザプレーンサブネットとネットワーク通信事業者のＯＡＭサブネットの間に接続が確立されている。ＲＮからＯＡＭシステムへ向かうトラフィックは、通信事業者のユーザプレーンサブネット内でＧＴＰトンネルを離れ、ＯＡＭシステムからＲＮへ向かうトラフィックは、通信事業者のユーザプレーンサブネット内でＧＴＰトンネルに入るため、これらの２つのサブネット間に接続性が存在する必要があると理解されるであろう。従って、理解できるように、ＲＮは、通信事業者のユーザプレーンサブネットへの接続を確立し、そこからＯＡＭシステムに接続する。ＲＮは、ＵＥがアクセスを取得する方法と同様の方法で通信事業者のユーザプレーンサブネットへの接続を確立する。ＵＥとして機能するＲＮは、（１又はそれ以上のＧＴＰトンネルを通じて）通信事業者のユーザプレーンサブネット内への接続を、特定のＰＧＷに対して確立する。ユーザプレーンサブネットからＯＡＭへの接続は、ＯＡＭサブネットへの接続を提供するようにＰＧＷを構成することにより行われる。

ＤｅＮＢへの接続の確立は、ＲＮの自己構成後に行われる。これを、ネットワーク統合と呼ぶ。これは、ＲＮの存続期間中に、ＲＮがそのＤｅＮＢアソシエーションを変更した時に定期的に起こり得る。ＲＮは、初期ｅＮＢを使用し続けるよりもむしろ特定のＤｅＮＢに切り替えることができるが、その必要があるわけではない。例えば、ＤｅＮＢが、既にコンフィギュレータｅＮＢとして使用されているｅＮＢと実際には同じｅＮＢであることが（ＤｅＮＢ選択処理後に）判明した場合、このコンフィギュレータｅＮＢを使用することに問題はない。

本発明は、現場におけるサービス技術者の手動による構成作業の複雑性を事前構成段階に移行させるものである。従って、展開／検査官担当者は、ＲＮがＯＡＭサブネットにアクセスできるようにするだけのために、ＲＮノードが起動して手動構成を行うまで待つ必要がない。本発明によれば、ＲＮがＯＡＭシステム自体に接続を確立することにより、この構成が自動的に行われる。これにより、ＲＮをネットワークに素早く追加できるようになる。自動構成はＤＨＣＰに基づき、ＤＨＣＰサーバは数千ものＤＨＣＰクライアントを処理できる能力があるので、本発明は拡張可能である。

本発明は、コンフィギュレータｅＮＢにいずれの追加要件も課さない。このことは、ＲＮのＵＥ機能によってアクセスできるあらゆるｅＮＢをコンフィギュレータｅＮＢとして使用できることを意味する。（ＤｅＮＢアソシエーションの選択を含む）自己構成が行われた後、ＲＮは、このＤｅＮＢへの接続を確立し、コンフィギュレータｅＮＢがＤｅＮＢと異なることが判明した場合、このコンフィギュレータｅＮＢから完全に離れることができる。

本発明は、ＰＧＷとＯＡＭサブネットの間の接続性に依存し、これは既に存在していることもあり、従って特に構成する必要がないこともある。

ＯＡＭをサブネットとして定義し、ＡＰＮ−ＯＡＭを使用することによりＰＧＷを介してこのＯＡＭサブネットにアクセスできるようにすることにより、一方では標準化されたＵＥ関連手順を使用できるようになり、他方では通常のＵＥが使用するこれらの手順の例がＲＮの例に干渉するのを防ぐことができるようになる。換言すれば、これにより、ＲＮ ＤＨＣＰトラフィックをＯＡＭサブネット内のＤＨＣＰサーバに転送するために使用されるＰＧＷにおけるＤＨＣＰリレー処理が、通常のＵＥのためのＤＨＣＰベースのアドレス割り当てに干渉することが回避される。

なお、Ｕｕインターフェイスは、無線装置（ＵＥ又はＲＮ）を基地局に接続できるようにする唯一のインターフェイスである。ＲＮは、自己構成処理全体、すなわち段階１〜４、並びにソフトウェアのダウンロード及び構成データのダウンロードを含む後続ステップを完了した後、ユーザプレーンデータを基地局にリレーするために別の同様のインターフェイスを使用するが、これがＵｎインターフェイスである。Ｕｎインターフェイスを接続の確立に利用することはできない。

本発明の１つの利点は、例えば、進化型ユニバーサル地上波無線アクセスネットワークとコアネットワークノードの間のインターフェイスであるＳ１インターフェイスのユーザプレーンをＲＮ又はＤｅＮＢにおいて終端させることなどの、ＲＡＮインフラストラクチャにリレーを統合する方法に関する３ＧＰＰ内での議論中に提案された様々な代替アーキテクチャと互換性がある点である。

本発明の好ましい実施形態を図示し説明したが、このような実施形態の説明はほんの一例にすぎないと理解するであろう。当業者には、本発明の範囲から逸脱することなく、数多くの変形例、変更例及び置換例が浮かぶであろう。従って、以下の特許請求の範囲は、本発明の思想及び範囲に該当するこのような全ての変形例又は同等物も対照とする。

７００ ＬＴＥバックホール構成
７１０ アクセスネットワーク
７１２ リレーノード（ＲＮ）
７１４ コンフィギュレータｅＮＢ（ＣｅＮＢ）
７１６ ルータ
７１８ リレー支援バックホールリンク
７１９ ＩＰｓｅｃトンネル
７２０ ユーザプレーンサブネット
７２２ サービングゲートウェイ（ＳＧＷ）
７２４ ＰＤＮゲートウェイ（ＰＧＷ）
７３０ コントロールプレーンサブネット
７３２ モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）
７３４ ホーム加入者サーバ（ＨＳＳ）
７４０ ＯＡＭサブネット
７４２ ＯＡＭシステム
７４４ ＯＡＭ ＤＨＣＰサーバ
７４０ ＯＡＭシステム
７４６ ＣＡサーバ
７４８ リポジトリ
７５０ セキュリティゲートウェイ（ＳＥＧ）
７６０ プロバイダエッジルータ

Claims (13)

1. 通信ネットワークにおいてリレーノードと構成エンティティの間に接続性を確立する方法であって、
   前記リレーノードは、初期基地局を介して前記通信ネットワークに初期アタッチメントを行い、該アタッチメントは、所望のドナー基地局アソシエーションを用いて構成された前記リレーノードが存在しない場合であって、そのようなドナー基地局との接続を確立しようとする前に生じ、
   前記通信ネットワークの前記リレーノードとユーザプレーンの間に接続を確立するステップと、
   構成エンティティサブネット内に存在すると定義される前記構成エンティティに通信をアドレス指定するステップと、
   前記通信を前記ユーザプレーンから前記構成エンティティサブネットにルーティングするステップと、
   を含むことを特徴とする方法。
2. 前記接続が、前記ユーザプレーン内のゲートウェイに対して確立される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記リレーノードが、該リレーノードにネットワークアドレスが割り当てられることを要求する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記リレーノードが、初期基地局への初期接続を行う、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の方法。
5. ネットワークエンティティが前記構成エンティティにトラフィックをルーティングできるように、前記ネットワークエンティティが、前記構成エンティティをパケットデータネットワークとして定義するアクセスポイント番号を含むように構成される、
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の方法。
6. 認証ステップを実行してデフォルトベアラを確立するためにアタッチ手順を使用する、ことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の方法。
7. ネットワークノードインジケーションを接続要求に含めてモビリティ管理エンティティへ送信し、該モビリティ管理エンティティが、リレーノードとして動作することを許可されていない移動端末に関して接続要求を拒否できるようにする、
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の方法。
8. 前記構成エンティティへのセキュアなリンクが確立されると、前記リレーノードがこのリンクを使用して自己構成手順におけるさらなるステップを実行することができる、
   ことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の方法。
9. ゲートウェイを通過して前記ユーザプレーンまで延び、その後前記ゲートウェイに戻ってそこで終端するセキュアなトンネルが確立される、
   ことを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の方法。
10. 準備段階、移動端末としての接続性確立段階、リレーノードとしての接続性確立段階、及びセキュアな接続性の確立段階を含む、
    ことを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の方法。
11. 前記接続性を確立して、前記リレーノードを前記構成エンティティによって構成できるようにする、
    ことを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の方法。
12. リレーノードと、ユーザプレーンと、構成エンティティサブネット内の構成エンティティとを含む通信ネットワークであって、前記リレーノードは、前記構成エンティティと接続性を確立することができ、且つ、初期基地局を介して前記通信ネットワークに初期アタッチメントを行うためにアタッチメント手段を有し、該アタッチメントは、所望のドナー基地局アソシエーションを用いて構成された前記リレーノードが存在しない場合であって、そのようなドナー基地局との接続を確立しようとする前に生じ、前記通信ネットワークが、前記リレーノードと前記ユーザプレーンの間に接続を確立するように構成され、前記リレーノードが、前記構成エンティティに通信をアドレス指定することができ、前記通信ネットワークが、前記リレーノードと前記構成エンティティの間に接続性を確立するために、前記通信を前記ユーザプレーンから前記構成エンティティサブネットにルーティングするように構成される、
    ことを特徴とする通信ネットワーク。
13. 通信ネットワークにおいて構成エンティティとの間に接続性を確立できるリレーノードであって、
    初期基地局を介して前記通信ネットワークに初期アタッチメントを行うアタッチメント手段であって、前記アタッチメントは、所望のドナー基地局アソシエーションを用いて構成された前記リレーノードが存在しない場合であって、そのようなドナー基地局との接続を確立しようとする前に生じる、前記アタッチメント手段と、
    前記通信ネットワークの前記リレーノードとユーザプレーンの間に接続を確立するように構成されたプロトコル機能と、
    前記ユーザプレーンから前記構成エンティティサブネットに通信をルーティングするために、構成エンティティサブネット内に存在すると定義される前記構成エンティティに前記通信をアドレス指定するように構成されたアドレス指定機能と、
    を含むことを特徴とするリレーノード。

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