JP6010825B2 - ネットワーク検出および選択のためのシステムおよび方法 - Google Patents

Description

本願は、発明の名称を「アクセス・ネットワーク探索選択機能のためのシステムおよび方法」とした２０１２年５月１５日出願の米国仮特許出願第６１／６４７、２８７号、発明の名称を「サービス品質を考慮したネットワーク選択のためのシステムおよび方法」とした２０１２年６月２８日出願の米国仮特許出願第６１／６６５、７１２号、および発明の名称を「ネットワーク検出および選択のためのシステムおよび方法」とした２０１３年１月７日出願の米国非仮特許出願第１３／７３５、６２７号の利益を主張し、それらを引用により本明細書に取り込む。

本発明は、無線通信のためのシステムと方法に関し、具体的な実施形態において、ネットワーク検出および選択のためのシステムおよび方法に関する。

無線ネットワーク（例えば、ＷｉＦｉ）の使用は、運用者が市場の要求を満たしその優位性を高めるのを支援するセルラ動作の重要な部分になりつつある。セルラの運用者は、ＷｉＦｉアクセスを自らの既存のセルラ・ネットワークに統合しようとしており、多くの既存のモバイル装置がデュアル・モード（ＷｉＦｉとセルラ）接続機能を有している。ＷｉＦｉ可能な装置を使用する１つの態様は、適切なネットワーク接続を検出し選択することである。このネットワーク検出と選択の技術を、様々な技術標準を用いて促進することができる。例えば、ＷｉＦｉ Ａｌｌｉａｎｃｅは現在、デュアル・モード装置またはＷｉＦｉ専用装置が適切なＷｉＦｉネットワーク接続をより良く選択するのを支援するために、ホットスポット２．０仕様を定義している。ＩＥＥＥ８０２．１１ｕまたは３ＧＰＰのような他の標準も、装置が固定ネットワーク内の無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）のような適切なネットワークを検出し選択するのを支援する機構の定義の手助けとなるかもしれない。さらに、ユーザ機器（ＵＥ）の運用者により静的に事前構成するかまたはＵＥにネットワーク検出選択ポリシ（例えば、３ＧＰＰネットワークにおけるアクセス・ネットワーク探索選択機能（ＡＮＤＳＦ）ポリシ）を定期的に送信することにより運用者が動的に設定できるポリシを介して、これらのネットワーク検出および選択の技術を実装することができる。

ＩＥＥＥ８０２．１１−２００７

これらおよび他の問題は、ネットワーク検出および選択のためのシステムおよび方法である本発明の好適な諸実施形態により、一般的に解決または回避され、技術的利点が一般的に実現される。

１実施形態によれば、ネットワーク選択のための方法は、ユーザ機器（ＵＥ）により、負荷閾値要素を含むネットワーク検出選択ポリシを受信し、アクセス・ネットワーク（ＡＮ）に関連付けられた負荷情報要素を受信するステップと、当該ネットワーク検出選択ポリシを当該ＡＮに適用するステップとを含む。当該ネットワーク検出選択ポリシを適用するステップは、当該負荷情報要素を当該負荷閾値要素と比較するステップを含む。

別の実施形態によれば、ユーザ機器（ＵＥ）は、プロセッサと当該プロセッサにより実行するためのプログラムを格納したコンピュータ可読記憶媒体とを備える。当該プログラムは、負荷閾値要素を含むネットワーク検出選択ポリシを受信し、アクセス・ネットワーク（ＡＮ）に関連付けられた負荷情報要素を受信し、当該ネットワーク検出選択ポリシを当該ＡＮに適用するための命令を含む。当該ネットワーク検出選択ポリシを適用するための命令はさらに、当該負荷情報要素で示される負荷レベルを当該負荷閾値要素と比較するための命令を含む。

別の実施形態によれば、ネットワーク選択ポリシを設定するステップは、アクセス・ネットワーク（ＡＮ）に関連付けられた負荷情報要素で示される負荷レベルを当該負荷閾値要素と比較することによってネットワーク検出選択ポリシを適用する際に当該ＵＥにより使用するために、ネットワーク装置により、負荷閾値要素を含むネットワーク検出選択ポリシを送信するステップを含む。

別の実施形態によれば、ネットワーク装置が、プロセッサと当該プロセッサにより実行するためのプログラムを格納したコンピュータ可読記憶媒体とを備える。当該プログラムは、アクセス・ネットワーク（ＡＮ）に関連付けられた負荷情報要素で示される負荷レベルを当該負荷閾値要素と比較することによってネットワーク検出選択ポリシを適用する際に当該ＵＥにより使用するために、ＷＡＮトラフィック負荷閾値を含むネットワーク検出選択ポリシをユーザ機器（ＵＥ）に送信するための命令を含む。

別の実施形態によれば、ネットワーク選択ポリシを更新するための方法が、ユーザ機器（ＵＥ）により、タイマを含むネットワーク検出選択ポリシを受信するステップであって、当該タイマは、いつ当該ＵＥが更新されたネットワーク検出選択ポリシを次にチェックすべきかに関する更新間隔を指定するステップと、当該更新間隔の期間だけ待機するステップと、当該ＵＥにより、更新されたネットワーク検出選択ポリシをチェックするステップとを含む。

別の実施形態によれば、ユーザ機器（ＵＥ）がプロセッサと当該プロセッサにより実行するためのプログラムを格納したコンピュータ可読記憶媒体とを備える。当該プログラムは、いつ当該ＵＥが更新されたネットワーク検出選択ポリシを次にチェックすべきかに関する更新間隔を指定するタイマを含むネットワーク検出選択ポリシを受信し、当該更新間隔の期間だけ待機し、更新されたネットワーク検出選択ポリシをチェックするための命令を含む。

さらに別の実施形態によれば、ネットワーク装置がプロセッサと当該プロセッサにより実行するためのプログラムを格納したコンピュータ可読記憶媒体とを備える。当該プログラムは、いつ当該ＵＥが更新されたネットワーク検出選択ポリシを次にチェックすべきかに関する間隔を示すポリシ・タイマを含むネットワーク検出選択ポリシをユーザ機器（ＵＥ）に送信するための命令を含む。

本発明のより十分な理解とその利点に関して、添付図面とともに下記の詳細な説明を参照する。

当業界で公知な典型的なＵＥとネットワークの接続動作の流れ図である。 当業界で公知なアクセス・ネットワーク探索選択機能（ＡＮＤＳＦ）ポリシを受信するＵＥのブロック図である。 １実施形態に従う周波数帯選択ポリシを含むＡＮＤＳＦポリシを実装するＵＥの流れ図である。 １実施形態に従うＷＡＮトラフィック負荷閾値要素を含むＡＮＤＳＦポリシを実装するＵＥの流れ図である。 様々な実施形態に従うエア・インタフェース負荷閾値要素を含むＡＮＤＳＦポリシを実装するＵＥの流れ図である。 様々な実施形態に従うエア・インタフェース負荷閾値要素を含むＡＮＤＳＦポリシを実装するＵＥの流れ図である。 １実施形態に従うエア・インタフェース負荷閾値要素を含むＡＮＤＳＦポリシを実装するＵＥの流れ図である。 １実施形態に従うエア・インタフェースサービス品質（ＱｏＳ）閾値要素を含むＡＮＤＳＦポリシを実装するＵＥの流れ図である。 １実施形態に従う閾値要素を実装するネットワークの流れ図である。 １実施形態に従う負荷閾値要素を含むＡＮＤＳＦポリシを実装するＵＥの流れ図である。 １実施形態に従うネットワーク検出選択ポリシを更新するＵＥの流れ図である。 １実施形態に従う、例えば本明細書で説明した装置と方法を実装するために使用できるコンピューティング・プラットフォームを示すブロック図である。

以下では、現時点で好適な諸実施形態の実施と利用を説明する。しかし、本発明が、多種多様な具体的な状況で具体化できる多数の適用可能な革新的概念を提供することは理解される。説明する具体的な諸実施形態は本発明を実施し利用するための具体的な方法を示すにすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。

図１は、様々な標準、例えば、ホットスポット２．０、ＩＥＥＥ８０２．１１ｕ、３ＧＰＰ等に従う典型的なユーザ機器（ＵＥ１０２）とＷｉ−Ｆｉネットワーク接続動作を示す。列挙した標準または代替的な標準のうち１つまたは幾つかに従って様々な実施形態を動作させてもよい。ＵＥ１０２が無線ネットワーク（例えば、ＷｉＦｉ）に接続することを決定すると、当該ＵＥはまず利用可能なホットスポット（即ち、アクセス・ネットワーク）をスキャンする。図１では、当該アクセス・ネットワークをアクセス・ポイント（ＡＰ）１０４として示してあるが、当該アクセス・ネットワークがユニバーサル地上波無線アクセス・ネットワーク（ＵＴＲＡＮ）または発展型ＵＴＲＡＮ（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）のような別の形態のアクセス・ネットワークであってもよい。ＡＰ１０４は、当該ＵＥとネットワーク１０６（例えば、固定ネットワークまたは広域ネットワーク（ＷＡＮ）における無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ））の間の接続点の役割を果たす。利用可能なＡＰを、同一または複数の異なるネットワークに接続してもよい。この場合、各ＡＰは単一のネットワークに対する接続点の役割を果たす。ＩＥＥＥ８０２．１１ｕにより、ＡＰの汎用通知サービス（ＧＡＳ）を用いて適切なＡＰを探索することができる。ＧＡＳは、認証前にネットワーク１０６におけるＵＥ１０２とサーバの間で通知プロトコルのフレームのレイヤ２転送を提供する。ＧＡＳにより、未認証のＵＥが、ネットワーク１０６のタイプ（例えば、プライベート、パブリック、有償等）、ローミング・コンソーシアム、場所情報等のような一定の情報の通知を介して特定のＡＰの利用可能性および当該ＡＰに関する一般的な情報を決定することができる。したがって、ＧＡＳにより、ＵＥ１０２は、どのＡＰに接続できるかを判定することができる。

次いでＵＥ１０２は、ネットワーク検出選択ポリシを用いて接続すべき特定のＡＰを選択してもよい。ＵＥ１０２の運用者は、ネットワーク検出選択ポリシを定期的にＵＥ１０２に送信することによってこれらのポリシを設定してもよい。例えば、３ＧＰＰ標準では、運用者が、運用者のネットワーク内でアクセス・ネットワーク探索選択機能（ＡＮＤＳＦ）を用いてＵＥ１０２に対するネットワーク検出選択ポリシを設定してもよい。

次いでＵＥ１０２は、利用可能なＡＰに関する情報を収集し、運用者が設定したネットワーク検出選択ポリシを実装する。情報収集を、ＡＰ１０４のＩＥＥＥ８０２．１１ｕアクセス・ネットワーク問合せプロトコル（ＡＮＱＰ）、問合せ／応答動作を用いてＧＡＳ上で実施してもよい。当該ＡＮＱＰを介して提供された情報は一般に、ネットワーク１０６の様々な特徴と利用可能なサービスを含む。ＵＥ１０２はまた、ＡＰ１０４からの様々な他の制御メッセージ（例えば、ＡＰ１０４のビーコンまたは応答プローブ）を用いてＡＰ１０４自体の情報を収集してもよい。どのＡＰに接続すべきかをＵＥ１０２が判定した後、ＵＥ１０２は、認証プロセスを実行し、ＡＰに接続し、ＡＰのネットワークに参加する。ＡＮＤＳＦポリシのようなネットワーク検出選択ポリシにより、いつどのようにＵＥ１０２がＡＰおよび／またはネットワークへの接続を変更するかを判定するためのパラメータを設定してもよい。

今日のネットワーク検出選択ポリシ（例えば、ＡＮＤＳＦポリシ等）が過度に単純であり、適切なＡＮと対応するネットワークの選択においてＵＥに利用可能な全範囲の情報の利用に失敗することがある。さらに、ネットワーク検出選択ポリシを更新するための今日の方法は不十分であり不要なネットワーク・リソースを使用することがある。

様々な実施形態を、具体的な状況における好適な実施形態、即ち、様々なホットスポット２．０、ＩＥＥＥ８０２．１１ｕ、および／または３ＧＰＰ標準に従って動作する無線通信システムに関して説明する。ネットワーク検出選択ポリシを、３ＧＰＰ標準（即ち、ＡＮＤＳＦサーバにより送信されたＡＮＤＳＦポリシであるネットワーク検出選択ポリシ）を用いて実装してもよい。しかし、諸実施形態を、１組のホットスポット２．０、ＩＥＥＥ８０２．１１ｕ、３ＧＰＰ、または他の標準に従って動作できる他のシステムに適用してもよく、ネットワーク検出選択ポリシを、ホットスポット２．０標準等のような非３ＧＰＰ標準に従って実装してもよい。諸実施形態を、例えば、３ＧＰＰ ＳＡ２仕様（２３．４０２）またはＣＴ２４．４０２、２４．３１２で実装してもよい。さらに、様々な実施形態を、アクセス・ポイントを介した無線ネットワークへの接続に関して説明するが、他の様々な形態のアクセス・ネットワーク（例えば、ユニバーサル地上波無線アクセス・ネットワーク（ＵＴＲＡＮ）または発展型ＵＴＲＡＮ（Ｅ−ＵＴＲＡＮ））を使用して無線ネットワークに接続してもよい。様々な実施形態を、ＷｉＦｉアクセス・ポイント（ＡＰ）、アクセス・コントローラ、ＡＮＤＳＦサーバ、ＷｉＦｉおよびセルラ・デュアル・モードＵＥ、ホットスポット２．０サポート付きＵＥ等に適用してもよい。

図２は、ネットワーク検出選択ポリシを設定するための動作例を示す。与えた例は、３ＧＰＰ標準で定義されるＡＮＤＳＦ動作を示すものである。しかし、ホットスポット２．０のような他の標準を使用してネットワーク検出選択ポリシを設定してもよい。ＵＥ２０２はＳ１４インタフェースを介してＡＮＤＳＦ２０４と対話して、ネットワーク検出選択ポリシ（即ち、ＡＮＤＳＦポリシ）をネットワークから取得する。Ｓ１４インタフェースはＩＰレベルのシグナリングを可能とするものである。ＵＥ２０２に送信されたＡＮＤＳＦポリシがシステム間ルーティング・ポリシ（ＩＳＲＰ）を含んでもよい。一般に、ＩＳＲＰは、提供されたポリシが正当である間の時間フレームを示す正当性条件を含む。ＩＳＲＰはさらに、ＩＦＯＭ（ＩＰ ｆｌｏｗ ｍｏｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｓｅａｍｌｅｓｓ ｏｆｆｌｏａｄ）に対する１つまたは複数のフィルタ規則を含んでもよい。これらのフィルタ規則は、アクセス技術／アクセス・ネットワークの優先度付リストを生成してもよい。当該優先度付リストは、利用可能なときには、特定のアクセス・ポイント名（ＡＰＮ）または任意のＡＰＮ上の特定のＩＰフィルタにマッチするトラフィックを経路付けするためにＵＥにより使用されるべきである。フィルタ規則が、特定のＡＰＮまたは任意のＡＰＮ上の特定のＩＰフィルタにマッチするトラフィックに対してどの無線アクセスが制限されるか（例えば、ＷＬＡＮはＡＰＮ−ｘ上のリアルタイム転送プロトコル・トラフィックに対しては許可されない）を特定してもよい。

ＡＮ（例えば、ＡＰ）選択に関する今日のポリシは、あまりに広範囲に定義されており、適切な選択を行う際に今日の標準により利用できる全範囲の情報を利用できない可能性がある。例えば、ホットスポット２．０標準はＡＮに対する複数の周波数帯動作をサポートしており、これにより、ＵＥはＡＮによりサポートされる幾つかの周波数帯のうち１つで動作することができる。ＡＮＤＳＦポリシのような今日のネットワーク検出選択ポリシでは、周波数帯情報については考慮されていない。したがって、今日のネットワーク選択の最小粒度はＡＮごとであり、ＡＮがサポートする周波数帯ごとではない。

１実施形態では、アクセス技術選択の粒度を増大させ、利用可能なＡＮによりサポートされる様々な周波数帯にＵＥが接続できるようにする。周波数帯要素が、運用者により設定されたネットワーク検出選択ポリシに追加される。当該周波数帯要素が、ＡＮで利用可能な帯域の検出を含んでもよく、特定の周波数帯を選択するためのポリシを生成してもよい。

例えば、図３は、ＡＮＤＳＦポリシに適用される本実施形態に従う流れ図を示す。周波数帯選択ポリシが、ＡＮＤＳＦポリシに（例えば、当該ＡＮＤＳＦのシステム間モビリティ・ポリシ（ＩＳＭＰ）および／またはシステム間ルーティング・ポリシ（ＩＳＲＰ））に追加されている。当該周波数帯選択ポリシにより、ＵＥはＡＮによりサポートされる特定の帯域を選択することができる。ステップ３０２で、当該ＡＮＤＳＦポリシが、周波数帯選択ポリシを含み、運用者のセルラ・ネットワーク（例えば、ロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）ネットワーク）を介して運用者によりＵＥに送信される。ステップ３０４で、ＵＥが当該ポリシを受信し、周波数帯選択ポリシを実装して、利用可能なＡＮによりサポートされる周波数帯を選択する。

今日のネットワーク検出選択ポリシでは、ネットワークのトラフィック負荷を説明できないおそれがある。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｕ標準により、ＡＮ（例えば、ＡＰ）はＡＰのＡＮＱＰを介して広域ネットワーク（ＷＡＮ）のトラフィック負荷情報に関する情報を送信することができる。送信可能なＷＡＮトラフィック情報が、ＷＡＮバックホールのアップリンク負荷情報、バックホールのダウンリンク負荷情報、バックホールのアップリンク速度、バックホールのダウンリンク速度、バックホールのアップリンク帯域幅、バックホールのダウンリンク帯域幅等を含んでもよい。このＷＡＮトラフィック負荷情報により、ＵＥが高負荷ネットワークを選択するのを防ぐことによって、ネットワークにおける負荷共有の改善を支援することができる。しかし今日のネットワーク検出選択ポリシはネットワーク選択に関するトラフィック負荷情報を考慮しておらず、特に、負荷共有のケースの考慮が欠けている。さらに、今日のネットワーク検出選択ポリシでは、その現在関連付けられているネットワークが過負荷なために、ＵＥが有益に別のネットワークに移動するかまたは無線接続からＷｉＦｉに移動する状況を正確に説明することができない。

１実施形態では、ＷＡＮトラフィック負荷閾値要素をネットワーク検出選択ポリシ（例えば、ＡＮＤＳＦ ＩＳＲＰおよび／またはＩＳＭＰ）に取り込む。当該トラフィックＷＡＮトラフィック負荷閾値要素をセルラまたはＷＬＡＮ ＷＡＮトラフィック負荷の何れかに適用してもよい。実装される具体的な閾値は運用者ポリシにより決定されるが、閾値を含めることで、例えばＵＥが高負荷ネットワークを選択するのを防いで、ネットワーク間の負荷共有を改善してもよい。

図４はＡＮＤＳＦポリシに適用されるＷＡＮトラフィック負荷閾値を含むネットワーク検出選択ポリシの１実施形態を示す。ステップ４０２では、ネットワーク装置はＷＡＮ負荷閾値要素（例えば、最大アップリンク負荷閾値を８０％に設定する要素）を含むＡＮＤＳＦポリシを送信する。当該ネットワーク装置が、当該ＵＥのセルラ・ネットワーク上のＡＮＤＳＦポリシサーバであってもよい。当該ＷＡＮ負荷閾値要素が、アップリンク負荷閾値、バックホールのダウンリンク負荷閾値、バックホールのアップリンク速度閾値、バックホールのダウンリンク速度閾値、バックホールのアップリンク帯域幅閾値、バックホールのダウンリンク帯域幅閾値等のようなネットワーク負荷条件に関する１つまたは複数の閾値を含んでもよい。さらに、当該ネットワーク検出選択ポリシが複数のＷＡＮ負荷閾値要素を含んでもよい。図４に示す例では、当該ＡＮＤＳＦポリシのＷＡＮ負荷閾値要素は最大アップリンク負荷に対する１つの閾値を８０％に設定しているにすぎない。このＡＮＤＳＦポリシは運用者によりセルラ・ネットワークで送信されＵＥにより受信される。

ステップ４０４および４０６で、当該ＵＥが、ＡＮＱＰ問合せ／応答を使用してＷＡＮトラフィック負荷情報要素をＡＮから受信する。ＡＮが、ＷｉＦｉ ＡＰまたは他の何らかの形態のＡＮ（例えば、ＵＴＲＡＮまたはＥ−ＵＴＲＡＮ）であってもよい。このＷＡＮトラフィック負荷情報要素が、ＷＡＮトラフィック負荷レベルに関連する広範囲の情報を示してもよい。例えば、当該ＷＡＮトラフィック負荷情報が、ＡＮでのＷＡＮアップリンク負荷が９０％であることを当該ＵＥに通知してもよい。当該ＵＥは次いで、ステップ４０８で、ＷＡＮ負荷レベルをＷＡＮ負荷閾値と比較することによって、ＡＮＤＳＦポリシを実装する。アップリンク負荷が当該閾値を満たさない（実際のアップリンク負荷が９０％であり、８０％閾値より大きい）ので、ＵＥは当該ＡＮを選択すべきでないと判定する。本例における数字は例示の目的のためにすぎず、ネットワーク検出選択ポリシで設定した閾値の数とタイプに関する詳細事項は運用者の選択に依存する。

ＷＡＮトラフィック負荷閾値をネットワーク検出選択ポリシに含めることにより、当該ＵＥはどのＡＮが適切な選択候補であるかを判定することができる。閾値を満たすＡＮのトラフィック負荷は、必ずしも当該ＵＥが当該ＡＮを選択することを必要としない。当該ネットワーク検出選択ポリシにより設定した他の検討事項をなお適用してもよい。当該閾値は、当該ＵＥが選択できる潜在的な候補ＡＮのリストを生成するように作用するにすぎない。代替的な実施形態では、当該ＷＡＮトラフィック負荷閾値はまた、当該ＵＥが現在関連付けられているネットワークが過負荷になったため代替的なネットワークに参加するように変更することを当該ＵＥがいつ決定するかに関するトリガ点として作用する。

代替的な実施形態では、当該ＵＥが、ＷＡＮトラフィック負荷閾値に対して比較するためのＷＡＮトラフィック負荷レベルを計算する必要があってもよい。例えば、当該ネットワーク検出選択ポリシが最小の利用可能なＷＡＮバックホール帯域幅閾値を含んでもよい。しかし、ＡＮにより送信されたＷＡＮトラフィックの負荷情報要素が、ＷＡＮバックホール帯域幅に関する情報を含まなくともよい。当該ＡＮが、その代りにＷＡＮスループットに関するＵＥ情報を送信してもよい。当該ＵＥが、当該ＡＮに関連付けられた適切なＷＡＮ帯域幅負荷レベルを、公知な式とＷＡＮスループットに関して受信した情報とを用いて計算してもよい。１実施形態では、ＷＡＮ帯域幅負荷レベルを計算することは、期待されたＷＡＮ帯域幅負荷レベルを予測することを含む。当該ＵＥは次いで、計算されたＷＡＮ帯域幅負荷レベルを使用して閾値に対して比較してもよい。

さらに、今日のネットワーク検出選択ポリシでは、利用可能なエア・インタフェース負荷情報を説明できない。ＡＮが、例えばそのビーコンまたはプローブ応答を介して、当該エア・インタフェース負荷に関する情報を提供してもよい。当該ＡＮが、ＷｉＦｉ ＡＰまたは他の何らかの形態のＡＮ（例えば、ＵＴＲＡＮまたはＥ−ＵＴＲＡＮ）であってもよい。ＩＥＥＥ８０２．１１−２００７標準によれば、当該ＡＮは、そのビーコンまたはプローブ応答に関する基本サービス・セット（ＢＳＳ）負荷情報要素を含むことができる。当該エア・インタフェース負荷要素は、当該ＡＮに現在関連付けられているＵＥの数、チャネル利用率（当該ＡＮがビジーであったことが検出された時間の割合）、およびＵＥに割り当てることができる残存許可制御期間（ｒｅｍａｉｎｉｎｇ ａｄｍｉｓｓｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｉｍｅ）関する情報を含んでもよい。当該エア・インタフェース負荷情報が、ＵＥがＡＮに接続されている場合に、当該ＵＥに対して適用可能なサービス品質（ＱｏＳ）を示してもよい。今日、ネットワーク検出選択ポリシ（例えばＡＮＤＳＦ ＩＳＲＰ／ＩＳＭＰポリシ）では、ネットワーク選択に関してエア・インタフェース情報を考慮しない。

１実施形態では、エア・インタフェース負荷閾値要素を含むネットワーク検出選択ポリシを提供する。この拡張されたネットワーク検出選択ポリシが、ＵＥに関するエア・インタフェース負荷閾値を設定することによって良好なＡＮ／ネットワーク選択を提供する。当該エア・インタフェース負荷閾値が、ＢＳＳ負荷閾値、エア・インタフェースＱｏＳ閾値、ＡＮ閾値に関連付けられたユーザ機器（ＵＥ）の数、ＡＮ閾値のチャネル利用率、ＵＥ閾値に利用可能な残存許可制御期間等であってもよい。当該閾値を含めることで、適切な負荷レベルをサポートできるＡＮのみをＵＥが選択できるようにしてもよい。

代替的な実施形態では、評価期間を有するエア・インタフェース負荷閾値を、エア・インタフェース負荷評価に関するネットワーク検出選択ポリシに含める。評価期間を、ピン・ポン状況（即ち、ＵＥが複数のＡＮに同時に接続しようとする状況）を回避するために実装してもよい。当該評価期間は、当該ポリシを適用するときに適用可能なエア・インタフェース負荷情報を考慮するための時間フレームを構成する。当該時間フレーム外のエア・インタフェース負荷情報は考慮されない。例えば、評価期間を有するネットワーク検出選択ポリシにより、当該エア・インタフェース負荷閾値をＡＮからの評価期間中の平均ＢＳＳ負荷値と比較することをＵＥに要求してもよい。

図５Ａおよび５Ｂは、ＡＮＤＳＦポリシとＡＰに適用されるエア・インタフェース負荷閾値を含むネットワーク検出選択ポリシの１実施形態を示す。ステップ５０２で、ネットワーク装置が、（例えば、ＢＳＳ負荷閾値を設定する）エア・インタフェース負荷閾値要素を含むＡＮＤＳＦポリシを送信する。このＡＮＤＳＦポリシは、運用者によりそのセルラ・ネットワーク上で送信され、ＵＥにより受信される。

ステップ５０４で、ＵＥは、（図５Ａで示した）ＡＰのビーコンまたは（図５Ｂで示した）応答プローブを用いてエア・インタフェース負荷情報要素を受信する。例えば、図５Ａおよび５Ｂでは、当該エア・インタフェース負荷情報要素はＢＳＳ負荷情報要素である。前述したように、当該ＢＳＳ負荷情報要素が、ＡＰに現在関連付けられているＵＥの数、ＡＰのチャネル利用率、およびＡＰの残存許可制御期間に関して当該ＵＥに通知してもよい。当該ＵＥは次いで、ステップ５０６で、当該ＢＳＳ負荷情報要素で示されたＢＳＳ負荷レベルを当該ＢＳＳ負荷閾値要素と比較することによってＡＮＤＳＦポリシを実装する。当該ＢＳＳ負荷レベルが当該閾値を満たさない場合には、当該ＵＥは当該ＡＰを選択すべきでないと判定する。

図６は、ＡＮＤＳＦポリシに適用されるエア・インタフェース負荷閾値を含むネットワーク検出選択ポリシを実装するためのＵＥ動作の１実施形態を示す。ステップ６０２で、当該ＵＥが、上述のエア・インタフェース負荷閾値のようなエア・インタフェース負荷閾値を有するＡＮＤＳＦを受信する。ステップ６０４で、当該ＵＥがエア・インタフェース負荷情報をＡＮから受信する。当該情報を、ＢＳＳ負荷情報要素のようなエア・インタフェース負荷情報要素として受信してもよい。ステップ６０６で、当該ＵＥが、当該エア・インタフェース負荷情報で示されるエア・インタフェース負荷レベルがＡＮＤＳＦポリシからのエア・インタフェース負荷閾値を満たすかどうかを評価する。当該負荷レベルが当該閾値を満たさない場合には、当該ＵＥは適切な接続点としての当該ＡＮを拒絶し、そうでなければ、ステップ６０８で、当該ＵＥが当該ＡＮを選択してもよい。

図７は、ＡＮＤＳＦポリシに適用する際のＱｏＳを考慮したネットワーク検出選択ポリシ拡張に関する流れ図の例を示す。ステップ７０２で、ＵＥの運用者が、エア・インタフェースＱｏＳ閾値を含むＡＮＤＳＦポリシ（例えば、ベスト・エフォート・トラフィックのサポート）を当該ＵＥに提供する。ステップ７０４で、ＡＮが、例えば、当該ＡＮのビーコンまたは応答プローブを用いてエア・インタフェース負荷情報要素を当該ＵＥに提供する。説明したように、当該エア・インタフェース負荷情報要素がＢＳＳ負荷情報要素であってもよい。ステップ７０６で、当該ＵＥが、当該エア・インタフェース負荷情報要素に関する情報を用いて当該ＡＮを選択した場合に当該ＵＥに適用される期待ＱｏＳレベルを計算する。例えば、当該ＵＥは、当該ＡＮがバックグラウンド・トラフィックしかサポートできないと計算する。当該バックグラウンド・トラフィックはベスト・エフォート・トラフィックより小さい。１実施形態では、期待ＱｏＳレベルを計算することは期待ＱｏＳレベルを予測することを含む。したがって、当該ＵＥはこのＡＮが適切でないと判定し、別のネットワークを選択する。他方、当該ＵＥが、当該ＡＮがベスト・エフォート・トラフィックをサポートできる（即ち、当該閾値が満たされる）と計算した場合には、ステップ７１０で、当該ＵＥはこのネットワークを選択することを決定してもよい。

エア・インタフェース負荷閾値要素をネットワーク検出選択ポリシに含めることで、ＡＮが適切な選択候補であるかを当該ＵＥが判定することができる。ＷＡＮ閾値要素に関する場合と同様に、当該ネットワーク検出選択ポリシにより設定された他の検討事項も依然として適用できるので、当該閾値を満たすことで当該ＵＥが当該ＡＮを選択することが保証される。当該閾値は単に、当該ＵＥが選択できる潜在的な候補ＡＮのリストを生成するように作用する。代替的な実施形態では、当該エア・インタフェース負荷閾値はまた、当該ＵＥが現在関連付けられているＡＮがもはや所望のエア・インタフェース負荷をサポートできないため当該ＵＥが代替的なＡＮに参加する（または代替的なネットワーク）に参加するように変更することをいつ決定すべきかに関するトリガ点として作用してもよい。

図８は、様々な閾値要素が無線ネットワーク側で実装される代替的な実施形態を示す。ステップ８０２で、ＡＮが、ＷＡＮトラフィック負荷情報要素および／またはエア・インタフェース負荷情報要素を、当該ネットワークに接続を試みるＵＥに送信する。ステップ８０４で、当該ＡＮが、関連付け／ハンドオーバ要求を当該ＵＥから受信し、当該ネットワークがその負荷能力を評価する。この評価を、ネットワーク側の一定のＷＡＮトラフィック負荷またはエア・インタフェース負荷閾値を設定することにより実現してもよい。ステップ８０６で、ネットワークが現在過負荷であると当該ネットワークが判定した場合には、当該ネットワークは当該ＵＥからの接続要求を拒否する。しかし、当該ネットワークが当該ＵＥに対する負荷容量があると当該ネットワークが判定した場合には、当該ネットワークは、関連付け／ハンドオーバ要求と接続プロセスを進めることを許可する。

図９は、ＵＥが負荷情報（例えば、ＷＡＮトラフィック負荷情報またはエア・インタフェース負荷情報）を、当該ＵＥが接続されたセルラ・ネットワークに関連付けられたｅＮｏｄｅＢから受信する、代替的な実施形態を示す。ステップ９０２で、セルラ運用者は、ネットワーク装置（例えば、ｅＮｏｄｅＢ）を介してネットワーク検出選択ポリシ（例えば、ＡＮＤＳＦポリシ）をＵＥに送信する。当該ネットワーク検出選択ポリシは負荷閾値要素（例えば、ＷＡＮトラフィック負荷閾値またはエア・インタフェース負荷閾値）を含む。例えば、図９で、当該ネットワーク検出選択ポリシがＢＳＳ負荷閾値を設定する。ステップ９０４で、当該ネットワーク装置は、当該ＡＮの問合せ／応答プロトコルを用いて当該ＵＥに利用可能なＡＮ（例えば、ＡＰ）から負荷情報を取得する。図９では、ｅＮｏｄｅＢはＢＳＳ負荷情報を受信するが、ＷＡＮトラフィック負荷情報またはエア・インタフェース負荷情報のような他種の負荷情報も取得してもよい。ステップ９０６で、ｅＮｏｄｅＢが次いで当該ＡＮに関する負荷情報を当該ＵＥに送信する。ステップ９０８で、当該ＵＥはＡＮＤＳＦポリシを適用し、当該負荷閾値を当該負荷情報と比較して当該ＡＮを選択すべきかどうかを判定する。例えば、当該ＵＥが、当該負荷情報が示す負荷レベルが当該負荷閾値を満たさないと判定した場合には、当該ＵＥは、代替的なＡＮを選択するかまたはセルラ・ネットワークに留まるかを決定してもよい。

一般に、ポリシをＵＥに送信する方法が２つある。即ち、（ネットワークがポリシをＵＥにプッシュする）プッシュ・モードまたは（ＵＥがポリシをネットワークに要求する）プル・モードである。プッシュ方法はネットワーク・サーバの実装に依存し、これは移動するＵＥには不適切でありうるので、プル方法がより現実的であり一般には望ましい。プル方法を実装する１態様は、ＵＥをネットワーク・サーバと同期して最新のポリシを取得する。例えば、現在の３ＧＰＰ２４．３１２標準では、ＡＮＤＳＦポリシの更新を要求すべきかどうかをＵＥが判定するための更新ポリシ指示を定義する。このアプローチの問題は、どのポリシを当該ＵＥが現在使用しているかおよびどの更新が必要であるかをネットワーク・サーバが知らないことである。幾つかのケースでは、ＵＥが、ポリシ全体ではなくそのポリシの一部のみの更新を要求してもよい。１実施形態では、ネットワーク検出選択ポリシの更新に関連付けられた、新たなポリシ指示と手続きを生成する。

図１０は、ネットワーク検出選択ポリシ（例えば、ＡＮＤＳＦ ＩＳＲＰ／ＩＳＭＰ）における再同期タイマ要素を含む１実施形態を示す。ステップ１００２で、当該ネットワークが、再同期タイマを含むネットワーク検出選択ポリシのバージョン１．１を送信する。再同期タイマは、ＵＥがそのポリシをネットワークと再同期するためのトリガとして動作する。再同期タイマは、いつ当該ＵＥが更新されたネットワーク検出選択ポリシに関してネットワークを次にチェックすべきかを設定する更新間隔要素を有する。ステップ１００４で、当該ＵＥは当該更新間隔の期間だけ待機し、ステップ１００６で、当該ＵＥが、更新されたネットワーク検出選択ポリシに関してネットワークをチェックする。

１実施形態ではさらにステップ１００２を含む。当該ステップでは、ＵＥが、当該ＵＥでの現在の既存のポリシを示す、ネットワーク検出選択ポリシに沿ったポリシ・バージョン要素（バージョン１．１）をネットワークから受信する。ステップ１００８で、当該ＵＥが更新されたポリシをチェックするとき、当該ネットワークが、当該ネットワークに既知である直近のネットワーク検出選択ポリシを示す最新のポリシ・バージョン要素（バージョン１．２）を当該ＵＥに送信してもよい。当該ＵＥは、当該既存のポリシ・バージョン要素に対して比較するためにネットワークが返した最新のポリシ・バージョン要素を使用して、更新が必要であるかどうかを判定する。バージョン１．２はバージョン１．１より新しいので、ステップ１０１０で、当該ＵＥは最新のネットワーク検出選択ポリシ（バージョン１．２）をネットワークから引き出す。代替的な実施形態では、当該ＵＥが、当該ポリシ・バージョン要素を使用して、そのポリシのどの部分が古いかどうかを判定し、当該ＵＥでの既存のポリシと異なる更新されたポリシの部分のみを引き出すように当該ＵＥをトリガしてもよい。

あるいは、最新のポリシが当該ＵＥでの現在のポリシより新しくないことを最新のポリシ・バージョン要素が示す場合（図示せず）には、更新が必要でないと当該ＵＥが判定する。当該ＵＥは次いで、更新されたポリシを再度チェックするために当該更新間隔の期間だけ待機してもよい。再度更新が必要でない（即ち、最新のポリシ・バージョン要素が、ポリシが更新されていないことを示す）場合には、当該ＵＥは当該更新間隔の期間だけ待機し、ポリシの更新をチェックする。反復プロセスにおいて、当該ＵＥは、更新が必要であると当該ＵＥが判定するまで、更新間隔の後に、更新されたポリシに関してネットワークを定期的にチェックしてもよい。

代替的な実施形態では、ポリシ・バージョン要素をネットワークによって使用して、新たなポリシをＵＥにプッシュするかどうかを判定してもよい。さらに、当該ＵＥの問合せに基づいて、ネットワークが、当該ＵＥでの既存のポリシと異なるポリシの部分のみをプッシュしてもよい。

図１１は、本明細書で説明した装置と方法を実装するために使用できる処理システムのブロック図である。特定の装置が図示した構成要素の全てを利用してもよく、または、当該構成要素の一部のみを使用してもよく、統合のレベルは装置ごとに異なってもよい。さらに、装置が複数の処理ユニット、プロセッサ、メモリ、送信器、受信器等のような、複数の構成要素のインスタンスを含んでもよい。当該処理システムが、スピーカ、マイクロフォン、マウス、タッチスクリーン、キーパッド、キーボード、プリンタ、ディスプレイ等のような１つまたは複数の入出力装置を具備した処理ユニットを備えてもよい。当該処理ユニットが、中央演算装置（ＣＰＵ）、メモリ、大容量記憶装置、ビデオ・アダプタ、およびバスに接続されたＩ／Ｏインタフェースを備えてもよい。

当該バスが、メモリ・バスまたはメモリ・コントローラ、周辺バス、ビデオ・バス等を含む任意のタイプの幾つかのバス・アーキテクチャのうち１つまたは複数であってもよい。ＣＰＵが、任意の種類の電子データ・プロセッサを備えてもよい。メモリが、静的ランダム・アクセス・メモリ（ＳＲＡＭ）、動的ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）、同期ＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、それらの組合せ等のような任意の種類のシステム・メモリを含んでもよい。１実施形態では、メモリが、起動時に使用するためのＲＯＭ、プログラム実行中に使用するためにプログラムとデータを記憶するためのＤＲＡＭを含んでもよい。

大容量記憶装置が、データ、プログラム、および他の情報を格納しバスを介して当該データ、プログラム、および他の情報にアクセス可能にするように構成された任意の種類の記憶装置を含んでもよい。当該大容量記憶装置が、例えば、固体ドライブ、ハード・ディスク・ドライブ、磁気ディスク・ドライブ、光ディスク・ドライブ等のうち１つまたは複数を含んでもよい。

ビデオ・アダプタと入出力インタフェースは、処理ユニットに対する外部入力と出力装置を接続するインタフェースを提供する。示したように、入力装置と出力装置の例には、ビデオ・アダプタに接続されたディスプレイや、入出力インタフェースに接続されたマウス／キーボード／プリンタが含まれる。他の装置を処理ユニットに接続してもよく、それより多くのまたは少ないインタフェース・カードを利用してもよい。例えば、ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）（図示せず）のようなシリアル・インタフェースを使用してプリンタに対するインタフェースを提供してもよい。

処理ユニットはまた１つまたは複数のネットワーク・インタフェースを含み、当該インタフェースは、様々なネットワークにアクセスするための、イーサネット・ケーブル等のような有線リンクおよび／またはノードもしくは無線リンクを含んでもよい。当該ネットワーク・インタフェースにより、処理ユニットはネットワークを介してリモート・ユニットと通信することができる。例えば、当該ネットワーク・インタフェースが、１つまたは複数の送信器／送信アンテナおよび１つまたは複数の受信器／受信アンテナを介して無線通信を提供してもよい。１実施形態では、処理ユニットは、他の処理ユニット、インターネット、リモート記憶設備等のようなリモート装置とデータ処理および通信するためのローカル・エリア・ネットワークまたは広域ネットワークに接続される。

非特許文献１は本願の主題に関連するものである。当該文献は引用により全体として本明細書に組み込まれる。

例示的な実施形態を参照して本発明を説明したが、当該説明は限定的な意味として解釈するものではない。当該例示的な実施形態の様々な修正および組合せならびに本発明の他の実施形態は、本明細書を参照すれば当業者には明らかであろう。したがって、添付の特許請求の範囲は任意のかかる修正または実施形態を包含することを意図している。

１０６ ネットワーク

Claims (10)

1. ユーザ機器（ＵＥ）により、負荷閾値要素を含むネットワーク検出選択ポリシを受信するステップと、
   前記ＵＥにより、アクセス・ネットワーク（ＡＮ）に関連付けられた負荷情報要素を受信するステップと、
   前記ネットワーク検出選択ポリシを前記ＡＮに適用するステップであって、前記ネットワーク検出選択ポリシを適用するステップは、負荷情報要素により示される負荷レベルを前記負荷閾値要素と比較するステップを含むステップと、
   を含み、
   前記負荷閾値要素は広域ネットワーク（ＷＡＮ）トラフィック負荷閾値要素であり、前記負荷情報要素はＷＡＮトラフィック負荷情報要素であり、
   前記ＷＡＮトラフィック負荷閾値要素は、ＷＡＮバックホール・アップリンク負荷閾値、バックホール・ダウンリンク負荷閾値、バックホール・アップリンク速度閾値、バックホール・ダウンリンク速度閾値、バックホール・アップリンク帯域幅閾値、バックホール・ダウンリンク帯域幅閾値、またはそれらの組合せを含み、
   前記ＷＡＮトラフィック負荷情報要素は、ＷＡＮバックホール・アップリンク負荷情報、バックホール・ダウンリンク負荷情報、バックホール・アップリンク速度情報、バックホール・ダウンリンク速度情報、バックホール・アップリンク帯域幅情報、バックホール・ダウンリンク帯域幅情報、またはそれらの組合せを含む、ネットワーク選択のための方法。
2. 前記ＵＥにより、前記ＷＡＮトラフィック負荷情報要素を用いて前記負荷レベルを計算するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記ネットワーク検出選択ポリシを適用するステップは、前記負荷情報要素で示される前記負荷レベルが前記負荷閾値要素を満たすときに、前記ＡＮを、選択するのに適した候補ＡＮのリストに追加するステップをさらに含む、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記ネットワーク検出選択ポリシを適用するステップは、前記負荷情報要素で示される前記負荷レベルが前記負荷閾値要素を満たすまで、前記ＡＮを選択するステップをさらに含む、請求項１または２に記載の方法。
5. 前記アクセス・ネットワークは、アクセス・ポイント、ユニバーサル地上波無線アクセス・ネットワーク（ＵＴＲＡＮ）、または発展型ＵＴＲＡＮである、請求項１乃至４の何れか１項に記載の方法。
6. 請求項１乃至５の何れか１項に記載の方法の諸ステップを実施するように構成された手段を備える、ユーザ機器（ＵＥ）。
7. ネットワーク装置により、ネットワーク検出選択ポリシをユーザ機器（ＵＥ）に送信するステップであって、前記ネットワーク検出選択ポリシは負荷閾値要素を含み、前記負荷閾値要素は、前記負荷閾値要素をアクセス・ネットワーク（ＡＮ）に関連付けられた負荷情報要素で示される負荷レベルと比較することにより前記ネットワーク検出選択ポリシを適用する際に前記ＵＥにより使用されるものであるステップを含み、
   前記負荷閾値要素は広域ネットワーク（ＷＡＮ）トラフィック負荷閾値要素であり、前記負荷情報要素はＷＡＮトラフィック負荷情報要素であり、
   前記ＷＡＮトラフィック負荷閾値要素は、ＷＡＮバックホール・アップリンク負荷閾値、バックホール・ダウンリンク負荷閾値、バックホール・アップリンク速度閾値、バックホール・ダウンリンク速度閾値、バックホール・アップリンク帯域幅閾値、バックホール・ダウンリンク帯域幅閾値、またはそれらの組合せを含み、
   前記ＷＡＮトラフィック負荷情報要素は、ＷＡＮバックホール・アップリンク負荷情報、バックホール・ダウンリンク負荷情報、バックホール・アップリンク速度情報、バックホール・ダウンリンク速度情報、バックホール・アップリンク帯域幅情報、バックホール・ダウンリンク帯域幅情報、またはそれらの組合せを含む、ネットワーク選択ポリシを設定するための方法。
8. 前記負荷情報要素はデバイスによって前記ＵＥに送信され、前記デバイスは、アクセス・ポイント、ｅＮｏｄｅＢ、ユニバーサル地上波無線アクセス・ネットワーク（ＵＴＲＡＮ）、または発展型ＵＴＲＡＮである、請求項７に記載の方法。
9. 前記ネットワーク検出選択ポリシを適用するステップは、前記負荷情報要素で示される前記負荷レベルが前記負荷閾値要素を満たすまで、前記ＡＮを選択するステップをさらに含む、請求項７または８に記載の方法。
10. 請求項７乃至９の何れか１項に記載の方法の諸ステップを実施するように構成された手段を備える、ネットワーク装置。

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