JP6055499B2

JP6055499B2 - アクセスネットワーク認識プレゼンスをアプリケーションに提供する方法および装置

Info

Publication number: JP6055499B2
Application number: JP2015026798A
Authority: JP
Inventors: コリン・レオン・カーン; アリステア・ユーリー
Original assignee: アルカテル−ルーセント
Priority date: 2010-02-12
Filing date: 2015-02-13
Publication date: 2016-12-27
Anticipated expiration: 2031-02-11
Also published as: US20110202641A1; JP2015136126A; EP2534791A1; CN102859943B; KR20120109619A; WO2011098920A1; US8972541B2; CN102859943A; KR101504809B1; JP2013520852A; JP5732477B2

Description

本出願は、参照により全体を本明細書に組み込まれ、「ＭｅｔｈｏｄＡｎｄＡｐｐａｒａｔｕｓＦｏｒＣｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇＡｃｃｅｓｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＳｅｌｅｃｔｉｏｎ」と題する、同時出願された米国特許出願第１２／７０５２１２号（整理番号ＡＬＵ／８０６３７４）に関する。

本発明は一般に、通信ネットワーク管理の分野に関し、限定的ではなく、より詳細には無線通信ネットワークの管理に関する。

スマートフォン、ネットブック、無線アクセスを備えるラップトップ、および類似するユーザ機器（ＥＵ）のようなアクセスデバイスは、ますます、複数の無線および有線接続オプション（たとえば、ＧＳＭ（登録商標）／ＧＰＲＳ、ＵＭＴＳ、ＬＴＥ、ＷｉＦｉ、ＵＳＢ／有線、イーサネット（登録商標）など）を使用することができるようになっている。単一デバイスにおいてサポートされうるサービスは、使用可能な接続に応じてますます多様化しつつある。特に３ＧＰＰコアネットワーク（ＧＳＭ／ＧＰＲＳ、ＥＧＰＲＳ、ＵＭＴＳ、ＬＴＥ、ＨＳＰＡ、ｅＨＲＰＤ、３ＧＰＰＷＬＡＮ）に固定された拡張スイート内で、アプリケーションによる無線接続技術の認識不足は、加入者の高い満足度を維持するために必要なサービス適応のサポートを困難にする。

アクセスデバイスによって使用される固有のアクセスネットワークおよび技術は、デバイスに格納されている固定のプリファレンスリストに従って、またはアクセスプロバイダによって伝送されるプリファレンスリストに従って選択される。プリファレンスは通常、サービスが加入者のアクセスプロバイダまたはパートナープロバイダを介して確実に提供されるように意図されている。アクセス技術は、主に信号強度（カバレッジ）考慮事項に従って選択され、選択された後、ユーザにより要求されるすべてのサービスをサポートするために使用される。

「プレゼンス」の概念は、ネットワークにアクセスするときのＵＥ到達可能性のネットワークおよび／またはアプリケーション認識を伴う。ユーザ機器が到達可能である場合、コンテンツおよびサービスは、アプリケーションサーバから配信されてもよく、ピアアプリケーションはＵＥと対話することができる。モバイルネットワークにおいて、プレゼンスは現在、ＵＥが（確立されたセッションのコンテキスト内のように）アプリケーションによって到達可能であるか、または到達可能ではない、というアプリケーションの観点からの２値の概念である。固有のアクセス技術および結果としてもたらされる能力は、共通ＩＰアンカーポイントの背後でアプリケーションから隠されている。

残念なことに、現在、特にアクセス技術が３ＧＰＰコアネットワークにおいてアンカーポイントにより隠されている場合、アプリケーションがその処理をアクセスネットワークの能力および／または制約に適応させることができるように、明示的なアクセス技術のフィードバックをアプリケーションに提供するためのメカニズムはない。

コンテンツ配信ネットワークにおけるアプリケーションサーバまたはそのプロキシは、一般に、ＯＳＩ基準モデルのネットワーク層の上位のＩＯＳ層においてプロトコルにより感知されるアクセスネットワークの使用可能な帯域幅に従ってその処理を適応させる。たとえば、トランスポート層において、ＴＣＰは、試行錯誤を使用して、使用可能な接続帯域幅を推定して、輻輳を回避する。ＴＣＰが、ラウンドトリップタイム（ＲＴＴ：ＲｏｕｎｄＴｒｉｐＴｉｍｅ）中の接続で送信するデータの量は、転送中であるパケットの数を制限する「輻輳ウィンドウ（ＣｏｎｇｅｓｔｉｏｎＷｉｎｄｏｗ）」のサイズに応じて異なる。ＴＣＰ輻輳回避は、パケット損失が発生する場合、輻輳ウィンドウを適応させ、ラウンドトリップパケット遅延に関連するタイムスケールに応じて帯域幅が変化すると継続的に調整を行なう。

もう１つの例は、アプリケーション層において帯域外で動作し、（通常ＵＤＰを介して）ＲＴＰストリームを制御するために使用されるＲＴＣＰ（ＲＴＰＣｏｎｔｒｏｌＰｒｏｔｏｃｏｌ：ＲＴＰ制御プロトコル）である。ＲＴＣＰは、パケット損失、ジッタ、およびメディア接続の遅延のような統計を収集する。アプリケーションサーバは、この情報を使用して、メディアストリームが伝送ネットワークにより適合するように、メディアストリームを制御することができる。適応ストリーミングのようなメカニズムは、これをサポートするために開発された。例は、特に、ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＳｉｌｖｅｒｌｉｇｈｔ、ＡｐｐｌｅｉＰｈｏｎｅＨＴＴＰＬｉｖｅＳｔｒｅａｍｉｎｇ、ＭｏｖｅＮｅｔｗｏｒｋｓＡｄａｐｔｉｖｅＳｔｒｅａｍｉｎｇ、Ａｄｏｂｅ：ＲｅａｌＴｉｍｅＭｅｓｓａｇｉｎｇＣｈｕｎｋＳｔｒｅａｍＰｒｏｔｏｃｏｌ（ＲＴＭＣＳＰ）を含む。

アクセスネットワークとのアプリケーション対話を制御するためのこれらの方法はいずれも、アプリケーションがアクセス技術およびその能力を明示的に認識できるような備えをもたらすことはない。その結果、以下の事項を含むいくつかの欠陥が生じる。

− 試行錯誤による適応。使用可能なアクセスネットワークの帯域幅が超過されて、エラー（パケットドロップ、過度の遅延など）が発生する場合に限り、アプリケーションはその処理を適応させることができる。
− パケットが転送されるまたはパケットが符号化されるのが困難な速度よりむしろサービスの特性の適応。これは特に、エンド間の測定が、技術選択の制限による系統的なスループット制約と、移動体配置およびＲＦフェーディングによる過渡速度変動を識別することができないので、無線ネットワークにおいて当てはまる。
− アプリケーションがそのアクセスネットワークと対話する仕方に対するアクセスプロバイダの制御は、さらに困難になる。たとえば、高帯域幅を必要とする「低価値」のアプリケーションは、より少ない帯域幅しか必要としない「高価値」なアプリケーションと、共有チャネル（たとえば、エアインターフェイス）で競合するかもしれない。これは、高価値アプリケーションのパフォーマンス低下に至る可能性もある。実際には、サービスプロバイダは、限られた帯域幅を有するエアインターフェイス技術でサポートされる高帯域幅アプリケーションを明示的に制限することを好む。これは、制御機能またはアプリケーションへのアクセス方法を明示的に指示するための手段が提供されない限り、複数技術対応のデバイスでは不可能である。

従来技術のさまざまな欠陥は、複数のアクセス技術を介して通信可能な無線アクセスデバイスと通信するアプリケーション、ピア、およびコンテンツ配信システムにアクセスおよびアクセスネットワーク固有情報を提供するための方法および装置の本発明により対処される。

１つの実施形態による方法は、対応するアプリケーションサービスのユーザ機器（ＵＥ）への配信をサポートするアクセスネットワークの能力の変化を指示する信号を、アプリケーションサーバおよび／またはアプリケーションクライアントに向けて通信することを備え、変化指示信号は、配信されるアプリケーションサービスを応答可能に変更するようにアプリケーションサーバおよび／またはアプリケーションクライアントを適応させるように構成される。方法は、ユーザ機器（ＵＥ）またはプロバイダ機器（ＰＥ）においてアクセスネットワークの能力の変化を検出することを含むことができる。アクセスネットワークは、無線アクセスネットワークを備えることができる。アプリケーションサーバおよび／またはアプリケーションクライアントは、アクセスネットワーク能力の増大に応答して、サービスレベルを増大させるまたは提供されるサービスのスイートを変更するか、もしくは、アクセスネットワーク能力の減少に応答して、サービスレベルを減少させるまたは提供されるサービスのスイートを変更することにより、そのサービスを適応させることができる。

１つの実施形態によるシステムは、対応するアプリケーションサービスのユーザ機器（ＵＥ）への配信をサポートするアクセスネットワークの能力の変化を指示する信号を、アプリケーションサーバおよび／またはアプリケーションクライアントに向けて通信するように適応された制御機能クライアントを含むネットワーク機器を備え、変化指示信号は、配信されるアプリケーションサービスを応答可能に変更するようにアプリケーションサーバおよび／またはアプリケーションクライアントを適応させるように構成される。

本発明の教示は、添付の図面と併せて以下の詳細な説明を検討することにより容易に理解されうる。

１つの実施形態によるシステムを示す高レベルブロック図である。１つの実施形態による方法を示す流れ図である。本明細書において説明される機能を実行する際の使用に適したコンピュータを示す高レベルブロック図である。

理解を容易にするため、図面に共通の同一の要素を指定するように、可能な場合、同一の参照数字表示が使用される。

本発明は、主として、複数のアクセス技術を介して通信可能な無線アクセスデバイスのコンテキスト内で説明される。しかし、本明細書における教示の知識を得た当業者であれば、本発明がまた、複数の通信の手段が使用可能であり、さまざまな通信要件を有するさまざまなアプリケーションが呼び出されてもよい任意の通信デバイスにも適用可能であることを理解するであろう。

本発明は、アプリケーションサーバ、アプリケーションクライアント、コンテンツ配信システム、および／またはピアツーピアアプリケーションが、変化する能力のアクセスネットワークとの各自の対話を制御することができるようにする。さまざまな実施形態は、アプリケーションが、エンドユーザデバイスに使用可能なアクセスネットワークのタイプおよび能力に従って、その処理およびサービス提供を適応させることができるようにする。アプリケーションサービスを、使用可能なアクセスネットワークの能力により良好に適合させることで、サービス提供は改善され、エンドユーザエクスペリエンスが高められてもよい。

さまざまな図面に図示され、本明細書においてさらに詳細に説明されるように、アクセス技術認識プレゼンスは、ユーザデバイスにより使用されているアクセス技術をアプリケーションに通知するためのメカニズムを提供し、アプリケーションがそのトランスポートおよび／またはサービス提供を、アクセスネットワークの能力にさらに良好に適応させることができるようにする。３ＧＰＰコアネットワーク（ＧＳＭ／ＧＰＲＳ、ＥＧＰＲＳ、ＵＭＴＳ、ＬＴＥ、ＨＳＰＡ、ｅＨＲＰＤ、３ＧＰＰＷＬＡＮなど）に固定される技術の場合、アプリケーションが、パケットヘッダを検査することにより、基礎をなすアクセスネットワークの技術を明示的に決定することはできない。これは、アプリケーションが、ＩＰアンカーポイントに関連付けられている共通ドメインとの間でパケットを送受信することに起因する。そのアンカーポイントは、ＬＴＥＥＰＣＰＧＷ、ＵＭＴＳ／ＧＰＲＳＧＧＳＮ、ＨｏｍｅＡｇｅｎｔ、またはその他のＩＰアンカーポイントにあってもよい。さまざまな実施形態は、アプリケーションがアクセスネットワークを認識できるようにするために、いくつかのメカニズムを提供する。

１つの実施形態において、明示的な技術の信号伝達は、アプリケーションと、アクセスネットワーク技術を認識するネットワーク内のサーバとの間に提供される。ネットワークサーバは、無線サービスプロバイダのコアネットワーク内にあってもよいか、またはコアネットワークの外部に常駐することもできる。いずれの場合においても、ネットワークサーバは、その他のネットワーク要素と同一プラットフォーム上に併置されて常駐しても、またはスタンドアロンのプラットフォームでホスティングされてもよい。

もう１つの実施形態において、明示的技術信号伝達は、アプリケーションとエンドユーザデバイス／クライアントとの間に提供され、信号伝達はオプションで、中継として動作しているネットワークサーバを介して提供される。

提供される信号伝達の結果として、アクセス技術認識アプリケーションは、ユーザデバイスが現在接続されているアクセスネットワークの能力にさらに良好に適合するようにその処理を自律的に適応させることができる。

図１は、１つの実施形態によるシステムを示す高レベルブロック図を図示する。具体的には、図１のシステム１００は、複数のアクセスネットワーク１１５Ａ、１１５Ｂ（集合的にアクセスネットワーク１１５）の各々、アクセスネットワーク多重接続（ＡＮＭＣ：ａｃｃｅｓｓｎｅｔｗｏｒｋｍｕｌｔｉ−ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ）サーバ１２０、複数（例示的に３つ）のアプリケーションサーバ１４０、コアネットワーク１５０、および本明細書において説明されるさまざまなネットワークを形成するさまざまなネットワーク要素およびリンクを管理するための１つまたは複数のネットワークマネージャ１６０と通信する単一の端末１１０を図示する。

図１のシステム１００において単一の端末１１０が図示されるが、そのようなシステムの通常の実施態様は、多数の端末１１０を含むこともあり、各端末１１０は、無線ネットワークアクセスプロバイダのユーザすなわち加入者に関連付けられているユーザ機器（ＵＥ）を表すことが理解されよう。端末１１０およびその他のユーザ機器は、ｅＮｏｄｅＢ、ルータ、ゲートウェイ、サブネット、サーバ、マネージャなどのような、無線ネットワークアクセスプロバイダに関連付けられているプロバイダ機器（ＰＥ）と対話する。使用される固有のアクセスプロバイダ機器は、使用されるアクセス技術の数およびタイプ、アクセスプロバイダネットワークのサイズ、アクセスプロバイダによってサービスを提供される加入者の数、アクセスプロバイダによってサポートされるアプリケーションの数、アクセスプロバイダネットワークの地理的範囲などを含む多数の要因に依存する。

さらに、制御信号伝達、ベアラトラフィックなどに関連する本明細書の説明が、明確にするために簡略化されていることが理解されよう。一般的に、制御信号およびベアラトラフィックは、アクセスネットワーク１１５の一方または両方を介して、端末１１０とＡＮＭＣサーバ１２０との間で通信される。一般的に、ＡＮＭＣサーバ１２０は、無線サービスアクセスプロバイダに関連付けられているサーバ側ネットワーク（図示せず）を介して、またはコアネットワーク１５０を介して、アプリケーションサーバ１４０と通信する。図１において、制御信号は全体を通じて破線で示され、ベアラ信号は全体を通じて実線で示される。

端末１１０は、スマートフォン（たとえば、ｉＰｈｏｎｅ、Ｂｌａｃｋｂｅｒｒｙなど）、ネットブック、ラップトップコンピュータ、自動車内のネットワークアクセスデバイスなどのような、さまざまなタイプのアクセス技術を使用することができるネットワークアクセスデバイスを備える。一般的に、端末１１０は、アクセスネットワーク１１５によって提供されるような、複数のタイプのアクセス技術を介して通信することができる任意のタイプの無線（または有線）デバイスを使用して実施されてもよい。

アクセスネットワーク１１５は、ＷｉＦｉ、ＵＭＴＳ、ＷｉＭａｘ、ＥＶ−ＤＯ、ＬＴＥなどのような、任意のタイプのアクセスネットワーク技術を備えることができる。アクセスネットワーク１１５の各々は、少なくとも端末１１０とコアネットワーク１５０および／またはその他のネットワーク要素との間の通信、ならびにアクセスネットワーク１１５との通信を容易にする。

端末１１０は、複数のユーザ機器（ＵＥ）アプリケーションクライアント１１２、アクセスネットワーク多重接続（ＡＮＭＣ）制御機能クライアント（ＣＦＣ）１１４、およびユーザ機器ベアラ処理コンポーネント（ＵＥ−ＢＨ：ｕｓｅｒｅｑｕｉｐｍｅｎｔｂｅａｒｅｒｈａｎｄｌｉｎｇｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）１１６を含む。

ＵＥアプリケーションクライアント１１２は、ＧＰＳ位置アプリケーション、ＶｏＩＰアプリケーション、ＶｉｄｅｏｏｖｅｒＩＰアプリケーション、リモートテレビジョンプログラミングアプリケーションなどのような、特定のアプリケーションを呼び出すために、端末１１０において実行されるソフトウェアを備える。各アプリケーションは通常、その各自の機能を実施するために、端末１１０と、さまざまなサーバ、ゲートウェイ、ルータ、ネットワーク要素、その他の端末などの間の対話を要求する。ＡＮＭＣ制御機能クライアント１１４およびベアラ処理コンポーネント（ＵＥ−ＢＨ）１１６は、ＵＥ内の別個のクライアントとして、ＵＥアプリケーションクライアント１１２内の機能エンティティとして実施されてもよいか、またはオペレーティングシステムカーネル内のＩＰおよびその下位層に組み入れられてもよい。

ＡＮＭＣ制御機能クライアント（ＣＦＣ）１１４は、ＡＮＭＣサーバ１２０内のＡＮＭＣ制御機能サーバ（ＣＦＳ）１２２から制御信号伝達を受信する。

ＡＮＭＣＣＦＣ１１４は、ＡＮＭＣサーバ１２０のＡＮＭＣＣＦＳ１２２、およびアプリケーションサーバ１４０のＡＮＭＣ制御機能エージェント（ＣＦＡ：ｃｏｎｔｒｏｌｆｕｎｃｔｉｏｎｓａｇｅｎｔ）１４２の１つまたは複数に制御信号伝達を提供する。ＡＮＭＣＣＦＣ１１４により提供される制御信号伝達は、アプリケーションが、アクセスネットワークおよび／または端末１１０により使用されるその他のネットワークのタイプまたは能力の変化に応じてそのサービス提供を調整することができるように、選択されたアクセスネットワークに関連する情報、アクセスネットワーク状態（たとえば、輻輳レベル、エラーレベルなど）、および／またはその他の動作パラメータ／特徴を含む。

ＵＥ−ＢＨ機能１１６は、アクセスネットワーク１１５を介して情報を送受信するように動作可能な端末１１０内のハードウェア／ソフトウェアを備える。ＵＥ−ＢＨ機能１１６は、端末１１０内の機能要素と、ＡＮＭＣサーバ１２０およびアプリケーションサーバ１４０のような外部機能要素との間で制御信号伝達およびベアラトラフィックを搬送する。ＵＥ−ＢＨ機能１１６は、適正なアクセスネットワーク１１５との間のアプリケーションパケットのマッピングを含むベアラ処理機能に責任を負う。

アクセスネットワーク多重接続（ＡＮＭＣ）サーバ１２０は、無線アクセス技術（ＲＡＴ）タイプまたは能力の変化を指示する端末１１０からのメッセージを搬送するなどのために、端末１１０のＡＮＭＣＣＦＣ１１４と通信するように動作可能なＡＮＭＣ制御機能サーバ（ＣＦＳ）１２２、およびアプリケーションサーバ１４０のＡＮＭＣ制御機能エージェント（ＣＦＡ）１４２を含む。

アプリケーションサーバ１４０−１、１４０−２、および１４０−３（集合的にアプリケーションサーバ１４０）の各々は、端末１１０のアプリケーションクライアント１１２による呼び出しが可能な対応するアプリケーションに関連付けられているハードウェア／ソフトウェアを備える。アプリケーションサーバ１４０は、ユーザコミュニティまたは固有のプロバイダネットワークなどにサービスを提供する複数のミラーサイトの各々において、アプリケーションプロバイダまたはコンテンツプロバイダのネットワークオペレーションセンターに位置するＡＮＭＣサーバ１２０のようなプロバイダ機器（ＰＥ）と共に配置されてもよい。一般的に、アプリケーションサーバ１４０は、ネットワークを介してユーザと対話するために必要な機器、ソフトウェアおよびファームウェアを備え、それによりアプリケーションサービス、コンテンツ配信、ＶｏＩＰサービスなどを提供する。

各アプリケーションサーバ１４０は、ＡＮＭＣ制御機能エージェント（ＣＦＡ）１４２、アプリケーションインスタンス１４４、およびアプリケーション機器ベアラ処理機能（ＡＥ−ＢＨ：ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｅｑｕｉｐｍｅｎｔｂｅａｒｅｒｈａｎｄｌｉｎｇｆｕｎｃｔｉｏｎ）１４６を含むものとして図示される。ＡＮＭＣ制御機能エージェント１４２およびアプリケーション機器ベアラ処理機能１４６は、アプリケーションサーバ１４０内の別個のアプリケーションコンポーネントとして、ＵＥ１１０にサービスを提供するアプリケーション１４４内の機能エンティティとして実施されてもよいか、またはアプリケーションサーバのオペレーティングシステムカーネル内のＩＰおよびその下位層に組み入れられてもよい。

アプリケーション１４４は、端末１１０のアプリケーションクライアント１１２と対話して、固有のアプリケーション（たとえば、位置サービス、ＶｏＩＰ、ビデオなど）に関連付けられているサービスを配信する。アプリケーション機器ベアラ処理機能（ＡＥ−ＢＨ）１４６は、オプションで、アプリケーションのトラフィックフローに関連付けられているパケットを、アクセスネットワーク１１５の１つまたは複数のような、適切なベアラチャネルにマップする。ＡＮＭＣ制御機能エージェント（ＣＦＡ）１４２は、アプリケーション１４４およびＡＥ−ＢＨ機能１４６の動作を、端末１１０に提供されるアプリケーションサービス、および端末１１０、アクセスネットワーク１１５、またはコアネットワーク１５０の能力に準じて制御して、提供されるサービスをサポートする。

一般的に、アプリケーション１４６は、端末１１０に提供されるサービスを、端末１１０によって使用される無線アクセス技術（ＲＡＴ）の能力またはタイプ（もしくは能力またはタイプの変化）を指示するＣＦＡ１４２により受信された制御信号伝達に応答して、提供されるアプリケーションをサポートするように適応させる。サービスは、品質、帯域幅使用量、使用される符号化技術、配信時間、終了（すなわち、ＲＡＴがサービスをサポートできなくなる）などに関して適応されてもよい。適応は、アプリケーション１４４において、またはアプリケーションサービスの配信をサポートするベアラ処理機能１４６において行なわれる変更を備えることができる。アプリケーションサーバの適応は、トランスポートプレーンおよび／または制御プレーンにおいて行なわれる。

アプリケーションプリファレンスは、端末１１０およびアプリケーションサーバ１４０内のアプリケーションクライアント１１２の１つまたは複数をサポートするアプリケーションプログラミングインターフェイス（ＡＰＩ）を介して提供／受信されてもよい。アプリケーションプリファレンスは、その他の手段により（たとえば、信号伝達／制御チャネルまたはベアラチャネルを介して）通信されてもよい。アプリケーションは、アクセスプロバイダ（いわゆる「ウォールドガーデン（ｗａｌｌｅｄｇａｒｄｅｎ）」アプリケーション）から、またはサードパーティプロバイダ（いわゆる「オーバーザトップ（ｏｖｅｒ−ｔｈｅ−ｔｏｐ）」アプリケーション）から直接加入者に提供されてもよい。いずれの場合も、加入者に提供される固有のアプリケーションは、比較的低コストまたは低ビットレートのネットワークによりサポート可能な要件、比較的高コストまたは高ビットレートのネットワークの使用を必要とする要件、非対称の順方向／逆方向帯域幅要件などを有することができる。

ネットワーク操作パラメータ（たとえば、輻輳状態および／またはその他の指標）は、ＡＰＩを介して、もしくは例示的に、アクセスネットワークの運用、管理および保守（ＯＡＭ）システム（図示せず）またはネットワーク監視装置（図示せず）からのその他の手段を介して受信されてもよい。ＡＮＭＣサーバ１２０は、使用可能なアクセスネットワークの１つまたは複数からの輻輳情報および／またはその他のネットワークオペレータパラメータ情報を集約する。この情報に基づいて、フィードバックは、アプリケーションがエンドユーザにさらに良好にサービスを配信するために活用できることを条件にアクセスネットワークで、アプリケーションに提供されてもよい。

上記で説明されるように、図１のシステム１００は、サービスプロバイダのポリシーに従って特定の仕方で動作する、端末、ネットワークサーバ、およびアプリケーションサーバにおけるさまざまな機能要素を含む。この機能は、説明されるように端末、アプリケーションなどによって選択された無線アクセス技術（ＲＡＴ）のタイプまたは能力の変化に関連する情報を収集する際に有用である。

アプリケーションプレゼンスの実施形態
さまざまな実施形態は、アプリケーションが、アプリケーションを実行する端末の１つまたは複数によって使用されるアクセスネットワーク技術のタイプまたは機能の変化を認識するように、モバイル端末のプレゼンスを有効にするのに十分な情報を提供することを意図する。このようにして、アプリケーションは、そのアプリケーション／サービス提供または操作パラメータを、アプリケーション／サービスを使用する端末のアクセスネットワーク能力に適応させることができる。

さまざまな実施形態において、端末１１０は、ＡＮＭＣ制御機能クライアント１１４内に、ＵＥアプリケーションクライアント１１２をサポートするアクセスネットワークのタイプまたは能力の変化を検出し、オプションで、アクセスネットワークのタイプまたは能力のそのような変化を指示する信号伝達を提供するメカニズムを含む。たとえば、ＡＮＭＣ制御機能クライアント１１４は、ＵＥアプリケーションクライアント１１２をサポートするアクセスネットワークのタイプまたは能力のあらゆる変化を監視して、コンテンツ配信システム、ＩＰマルチメディアシステム（ＩＭＳ）サーバ、ゲートウェイコントローラ、または特定のＵＥまたはアプリケーションをサポートするその他のネットワーク要素に通知するなど、ＡＮＭＣサーバ１２０、アプリケーションサーバ１４０、またはその他のネットワーク要素がそのような変化を認識することを確実にするように動作するユーザ要素無線アクセス技術（ＵＥＲＡＴ）制御クライアントを実施することができる。

さまざまな実施形態において、ＡＮＭＣサーバ１２０は、ＡＮＭＣ制御機能サーバ１２２内に、ＵＥアプリケーションクライアント１１２をサポートするアクセスネットワークのタイプまたは能力の変化を検出し、オプションで、アクセスネットワークのタイプまたは能力のそのような変化を指示する信号伝達を提供するメカニズムを含む。たとえば、ＡＮＭＣサーバ１２０は、ＵＥアプリケーションクライアント１１２をサポートするアクセスネットワークのタイプまたは能力のあらゆる変化を監視し、アプリケーションサーバおよび／またはアプリケーションクライアントがそのような変化を認識することを確実にするように動作するユーザ要素無線アクセス技術（ＵＥＲＡＴ）制御サーバを実施することができる。

さまざまな実施形態において、アプリケーションサーバ１４０は、ＵＥアプリケーションをサポートするアクセスネットワークのタイプまたは能力の変化に応答するために、ＡＮＭＣ制御機能エージェント１４２を含む。

進化型パケットコアネットワークに関連付けられているさまざまな機能要素が、本発明に関して例示的なコンポーネントとして本明細書において説明されるが、任意のタイプのネットワークトポロジーに関して類似するコンポーネントが存在することを当業者であれば理解するであろう。したがって、さまざまな実施形態は、端末またはユーザ機器が、例示的にリモートアプリケーションサーバを介して提供されるサービスを伴うアプリケーションを実行中に、端末またはその他のユーザ機器に提供されるアクセスネットワークの能力またはタイプが変更されうる任意のタイプの無線または有線ネットワークに適用可能である。

本明細書において説明されるさまざまな実施形態は、ユーザ端末または機器に提供されるアプリケーションをサポートするネットワーク要素およびリンクのチェーン内の１つまたは複数のコンポーネントが、引き続きアプリケーションをサポートすることができるかどうかに関する情報を、リモートアプリケーションサーバまたはその他のサービス提供要素が提供される、いくつかのメカニズムを提供する。場合によっては、アクセスネットワークの能力またはタイプの変化は、ＱｏＳの向上をもたらした。それは、使用可能なスループット、パケット遅延、ジッタ、パケット損失、トランザクションセットアップ遅延、および加入者のエクスペリエンスの品質に影響を及ぼすその他の要因のような、エンドユーザにとって重要なサービス配信の１つまたは複数の態様における改善を必要とすることがある。そうした必要が生じる場合、サービスプロバイダがサービスのレベルを増強するか、または何らかの方法でユーザエクスペリエンスを高めることが適切であってもよい。さまざまな実施形態はまた、アクセスネットワークの能力増強またはタイプ改善を考慮してそのような拡張サービス提供を意図する。

一般的に、アクセスネットワークの能力またはタイプの変化は、ネットワーク内の１つまたは複数の要素によって検出され、応答能力指示信号は関連する１つまたは複数のアプリケーションサーバまたはアプリケーションクライアントに向けて通信される。能力指示信号は、不十分なアクセスネットワーク能力が存在する場合、ユーザによって享受されるエクスペリエンス品質（ＱｏＥ）が最低レベルで維持されるか、追加のアクセスネットワーク能力に応答して拡張されるか、または単に終了されるように、アプリケーションサーバまたはアプリケーションクライアントが、サービス提供に関連付けられているパラメータを確実に調整できるように構成される。

図２は、１つの実施形態による方法を示す流れ図を図示する。具体的には、図２の方法２００は、適宜アプリケーションがその処理を適応させることができるように、クライアントアプリケーションを実行する各ＵＥが、ＵＥによって現在使用されている固有のアクセス技術を指示する情報を、対応するアプリケーションサーバに伝送することを意図する。

図２の方法２００は、ある無線アクセスネットワーク技術から別の無線アクセスネットワーク技術への変化のような、無線アクセス技術（ＲＡＴ）における変化のコンテキストの中で説明される。ＲＡＴの変化に加えて、さまざまな実施形態は、割り振られた帯域幅、ＱｏＳレベル、チャネルの数／品質、アプリケーションまたはユーザ優先度レベルなどの変化のような、単一のＲＡＴのコンテキスト内で行なわれる能力の変化に適応される。一般的に、さまざまな実施形態は、特定のアクセス技術のコンテキスト内の能力（割り振られた、エラー条件に関連するなど）のあらゆる増大または減少に留意し、そのような変化を指示する情報を関連アプリケーションサーバ（複数可）またはアプリケーションクライアントに提供する。

ＲＡＴ能力のタイプ、またはさらに一般的には、ＵＥに配信されるアプリケーションをサポートするアクセスネットワークにおける変化は、アクセスネットワークの輻輳またはその他のネットワーク条件に応答してもよい。さまざまな実施形態において、新しいアクセスネットワークは、ユーザ端末からの要求に応答して選択され、端末において実行中のアプリケーションおよびアプリケーションサーバは、ユーザ端末および／またはアプリケーションなどと連携する。一般的に、場合によっては、アプリケーションを実行する端末は、アクセスネットワークのタイプまたは能力の変化を、その変化に先立って認識している。そのような場合、アクセスネットワークのタイプまたは能力レベルの間の遷移は、アプリケーションサービスの配信ならびにアクセスネットワークのタイプまたは能力の変化により生じたそのようなサービスの変更を同期するために、本発明の実施形態の明示的な信号伝達を使用して管理されてもよい。

ステップ２１０において、アプリケーションをサポートするために使用される無線アクセス技術（ＲＡＴ）のタイプまたは能力の変化が生じる。ボックス２１５を参照すると、タイプまたは能力の変化は、新しいアクセスネットワークタイプ、新しいＱｏＳレベル／割り振り、新しい帯域幅割り振り、新しい優先度レベル、新しいチャネル割り振り、および／またはその他の変化を含むことができる。

ステップ２２０において、ＲＡＴタイプまたは能力の変化が生じた場合、ＵＥの制御クライアントは、ＵＥまたはサーバのインターフェイスを介してＲＡＴのタイプまたは能力の変化を信号伝達する。インターフェイスは、アプリケーションによってアクセスされるアプリケーションプログラミングインターフェイス（ＡＰＩ）であってもよい。ボックス２１５を参照すると、ＲＡＴのタイプまたは能力の変化の関連アプリケーションサーバへの信号伝達は、クライアントから直接に、アクセスネットワークサーバマネージャを介して、アクセスネットワークサーバを介して、ネットワーク内の１つまたは複数の中継サーバを介して、管理機能を介して、またはその他の信号伝達手段を介して提供される。

したがって、１つの実施形態において、ＵＥは、ＵＥアプリケーションクライアント１１２に関連付けられているＡＰＩを介してなど、直接にアプリケーションサーバに信号伝達する。もう１つの実施形態において、ＵＥは、ＡＮＭＣ制御機能サーバ１２２を通じてなど、間接的にアプリケーションサーバに信号伝達する。その他の実施形態において、ＵＥは、１つまたは複数の中継サーバを介して、または特定のアクセスネットワークに関連付けられている管理機能を介して、アプリケーションサーバに信号伝達する。たとえば、１つの実施形態において、アクセスネットワークのタイプが変化する場合、新しいアクセスネットワークは、ＵＥによって実行されているアプリケーションを検査し、新しいアクセスネットワークのタイプおよび／または能力を関連アプリケーションサーバに確実に信号伝達する。

ステップ２３０において、アプリケーションは、必要に応じ、ＲＡＴタイプまたは能力の変化を指示する明示的に信号伝達された情報に応答して、その処理またはサービス提供を適応させる。ＲＡＴのタイプまたは能力の変化に応じて、この適応は、アプリケーションに関連付けられている帯域幅を増大または減少させること、アプリケーションを終了すること（たとえば、アプリケーションのサポートには現在リソースが不十分である）、アプリケーションを別のアプリケーションサーバに移行させることなどを備えることができる。

アプリケーションのさまざまな適応が、本発明の実施形態のコンテキスト内で意図される。一般的に、アプリケーションは、受信したＲＡＴ情報に従ってそのサービスおよび／またはトランスポート態様を変更することができる。

アプリケーションサーバが、アクセスネットワークの能力の増大を指示する通信を受信する場合、アプリケーションサーバは、アプリケーションに関連付けられているサービスレベルを応答可能に増大させることができる。サービスレベルのこの増大は、例示的に、より高解像度のビデオイメージ、より高品質のオーディオ接続、符号化または復号化機能の品質改善、メタデータストリーミング、アドバタイジングなどのような補助機能をサポートするための帯域幅使用の増加を備えることができる。

アプリケーションサーバが、アクセスネットワークの能力の減少を指示する通信を受信する場合、アプリケーションサーバは、アプリケーションに関連付けられているサービスレベルを応答可能に減少させることができる。あるいは、アプリケーションサーバは、新しい能力レベルが、アプリケーションをサポートするために必要と見なされる能力の最低またはしきい値レベルを下回る場合など、アプリケーションを単に終了することができる。

いくつかの例示的なアプリケーションの改変が以下に示されるが、さらに多くのさまざまなアプリケーションが当業者により理解され、本発明の実施形態の教示により提示されるであろう。

電子メールサーバは、アクセス技術に従って、デバイスに送信する添付ファイルのサイズを評価することができる。たとえば、１ＭＢ未満の添付ファイルはＧＰＲＳで送信されてもよく、５ＭＢ未満の添付ファイルはＵＭＴＳで、１０ＭＢ未満の添付ファイルはＬＴＥで送信されてもよく、３ＧＰＰＷＬＡＮでは無制限で送信されてもよい。

テレビ電話（ＶＴ：ＶｉｄｅｏＴｅｌｅｐｈｏｎｙ）サービスは、ＵＥがＧＰＲＳおよびＵＭＴＳに接続される場合はオーディオ能力のみを提供し、フルＶＴサービスはＬＴＥおよびＷＬＡＮでのみ提供される。

複数の同時接続の存在は、バックアップトランスポートパスをセットアップするためにアプリケーションによって使用されてもよい。これは特に、医療およびセキュリティ領域内において高い信頼性を必要とするアプリケーションに有用である。

ビデオストリーミングまたはダウンロードのための初期コーデックレートの選択は、アクセス技術に従って行なわれてもよい。ＧＰＲＳは、最低レートを選択させ、増大されたレートはＵＭＴＳ、ＬＴＥ、および３ＧＰＰＷＬＡＮによりサポートされる。

コンテンツプッシュの決定は、アクセス技術に基づいて行なわれてもよい。たとえば、ＧＰＲＳの場合、コンテンツはプッシュされず、ＵＭＴＳの場合、低解像度のコンテンツがプッシュされてもよく、ＬＴＥでは中解像度、３ＧＰＰＷＬＡＮでは高解像度のコンテンツがプッシュされてもよい。

本明細書において無線アクセス技術に関して説明されるが、アクセスネットワーク能力またはタイプのあらゆる変化は、さまざまな実施形態のコンテキストの範囲内で使用されうることが理解されよう。さらに、アプリケーションへのＵＥアクセスをサポートするために複数のアクセスネットワークが並列または直列に結合される場合、それらのアクセスネットワークのいずれかの能力またはタイプの変化は、検出されて、その後のサービスレベル変更または適応のためにアプリケーションサーバに通信されてもよい。

図３は、本明細書において説明される機能を実行する際の使用に適したコンピュータ（コンピューティング要素）を示す高レベルブロック図を図示する。具体的には、図３に図示されるコンピュータ３００は、ユーザ機器（端末１１０など）、プロバイダ機器（ＡＮＭＣサーバ１２０など）、およびアプリケーション機器（アプリケーションサーバ１４０など）の少なくとも一部を実施するのに適した汎用のアーキテクチャおよび機能を提供する。

図３に図示されるように、コンピューティング要素３００は、プロセッサ要素３０２（たとえば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）および／またはその他の適切なプロセッサ（複数可））、メモリ３０４（たとえば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）など）、およびさまざまな入出力装置３０６（たとえば、（キーボード、キーパッド、マウスのような）ユーザ入力デバイス、（ディスプレイ、スピーカーのような）ユーザ出力デバイス、入力ポート、出力ポート、受信機／送信機（たとえば、エアカード、またはその他の適切なタイプの受信機／送信機）、および（たとえば、ハードディスクドライブ、コンパクトディスクドライブ、光ディスクドライブのような）ストレージデバイス）を含むさまざまな協働要素を含む。図３はまた、プロセッサ（複数可）３０２、メモリ３０４、および入出力デバイス３０６の機能を増大させるため、または本明細書に説明されるさまざまな機能または追加の機能のいずれかを実施するために使用されうる協働要素３０５をさらに図示する。さまざまな代替的実施形態において、協働要素３０５は、制御機能クライアント、制御機能サーバ、制御機能エージェント、ベアラ機能、管理機能などを備えることができる。

本明細書において図示され説明される機能が、たとえば汎用コンピュータ、１つまたは複数の特殊用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、および／または任意の他のハードウェア等価物を使用して、ソフトウェアにおいて、および／またはソフトウェアとハードウェアとの組み合わせで実施されうることに留意されたい。１つの実施形態において、方法を実施するソフトウェア、またはさまざまな実施形態をサポートするメカニズムは、メモリ３０４にロードされ、プロセッサ（複数可）３０２によって実行されて、本明細書において説明される機能を実施する。したがって、（関連するデータ構造を含む）さまざまな方法および機能は、たとえばＲＡＭメモリ、磁気または光ドライブまたはディスケットなどの、コンピュータ可読ストレージ媒体に格納されてもよい。

本明細書においてソフトウェア方法として説明される一部のステップが、たとえば、さまざまな方法ステップを実行するためにプロセッサと協働する回路として、ハードウェア内で実施されてもよいことが意図される。本明細書において説明される機能／要素の一部は、コンピュータプログラム製品として実施されてもよく、コンピュータ命令が、コンピュータによって処理されるとき、本明細書において説明される方法および／または技法が呼び出されるかまたは提供されるように、コンピュータの動作を適応させる。本発明の方法を呼び出すための命令は、有形の固定式または取り外し可能な媒体に格納され、有形または無形のブロードキャストまたはその他の信号搬送媒体でデータストリームを介して伝送され、および／または命令に従って動作するコンピューティングデバイス内のメモリ内に格納されてもよい。

さまざまな実施形態は、現在アプリケーションには使用可能ではないアクセスネットワーク情報を使用して、アプリケーションがサービスプロバイダネットワークとどのように対話するかを制御するためのメカニズムを提供する。実施形態はまた、アプリケーションに、複数アクセス技術対応のデバイスにより選択されたアクセス技術に従ってその処理を明示的に適応させる能力をもたらす。アクセス技術能力に従ってサービス選択およびサービス配信のトランスポート態様を最適化することにより、アプリケーションは顧客エクスペリエンスを改善することができ、アプリケーションの確実な成功に寄与する。無線サービスプロバイダにより管理されるアプリケーションの場合、本発明は、そうしたアプリケーションがアクセスネットワークに与える影響を制御できるようにする。この制御は、レガシーアクセス技術での影響があるため、制御がなければネットワークから禁じられることもあるアプリケーションを使用可能にすることができる。

ネットワーク認識のプレゼンスを提供するための方法、装置、システムなどのような、本明細書において提示される前述の教示および実施形態は、参照により全体として本明細書に組み込まれ、「ＭｅｔｈｏｄＡｎｄＡｐｐａｒａｔｕｓＦｏｒＣｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇＡｃｃｅｓｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＳｅｌｅｃｔｉｏｎ」と題する、米国特許出願第号（整理番号ＡＬＵ／８０６３７４）に開示されるアクセス技術選択の制御を提供するための方法、装置、システムなどのような教示および実施形態とのさまざまな組み合わせで適応されてもよい。

前述の説明は本発明のさまざまな実施形態を対象としているが、本発明のその他の実施形態およびさらなる実施形態が、本発明の基本的範囲を逸脱することなく考案されてもよい。そのようなものとして、本発明の適切な範囲が、以下の特許請求の範囲に従って決定されるものとする。

Claims

対応するアプリケーションサービスのユーザ機器（ＵＥ）のアプリケーションクライアントへの配信をサポートするアクセスネットワークのタイプの変化を指示する信号を、アプリケーションクライアントおよびアプリケーションサーバに向けて通信するステップであって、変化指示信号は、配信されるアプリケーションサービスを応答可能に変更するようにアプリケーションクライアントおよびアプリケーションサーバを適応させるように構成されるステップを備える、方法。
タイプの変化が、配信されるアプリケーションサービスをサポートするための異なる無線アクセスネットワークの選択を備える、請求項１に記載の方法。
ＵＥにおいてアクセスネットワークのタイプの変化を検出するステップをさらに備え、
変化指示信号が、アクセスネットワーク多重接続サーバおよびＵＥからアプリケーションクライアントおよびアプリケーションサーバに向けて直接に、または１つまたは複数の中継サーバを介して通信される、請求項１に記載の方法。
ＵＥにおいてアクセスネットワークのタイプの変化を検出するステップをさらに備え、
変化指示信号がネットワークマネージャを介してアプリケーションサーバに向けて通信される、請求項１に記載の方法。
アクセスネットワークが、ＷｉＦｉ、ＧＰＲＳ、ＵＭＴＳ、ＷｉＭａｘ、ＥＶ−ＤＯ、ＬＴＥ、および有線ベースのアクセスネットワークのうちの少なくとも１つを備える、請求項１に記載の方法。
変化指示信号に応答してサービス提供を適応させるステップをさらに備え、前記適応させるステップが、アクセスネットワーク能力の増大に応答してサービスレベルを増大させること、アクセスネットワーク能力の減少に応答してサービスレベルを減少させること、およびしきい値レベルを下回るネットワーク能力に応答してアプリケーションを終了することのうちの１つまたは複数を備える、請求項１に記載の方法。
変化指示信号が、アクセスネットワークおよびコアネットワークのいずれかに関連付けられている、請求項１に記載の方法。
対応するアプリケーションサービスのユーザ機器（ＵＥ）のアプリケーションクライアントへの配信をサポートするアクセスネットワークのタイプの変化を指示する信号をアプリケーションクライアントおよびアプリケーションサーバに向けて通信するように適応された制御機能を含み、変化指示信号が、配信されるアプリケーションサービスを応答可能に変更するようにアプリケーションクライアントおよびアプリケーションサーバを適応させるように構成される通信インフラストラクチャを備える、システム。
システムがＥｖｏｌｖｅｄＰａｃｋｅｔＣｏｒｅ（ＥＰＣ）ネットワークを含む、請求項８に記載のシステム。
プロセッサによって実行されるとき、プロセッサに、
対応するアプリケーションサービスのユーザ機器（ＵＥ）のアプリケーションクライアントへの配信をサポートするアクセスネットワークのタイプの変化を指示する信号をアプリケーションクライアントおよびアプリケーションサーバに向けて通信するステップであって、変化指示信号が、配信されるアプリケーションサービスを応答可能に変更するようにアプリケーションクライアントおよびアプリケーションサーバを適応させるように構成されるステップを備える方法を実行させる命令を格納する、コンピュータ可読ストレージ媒体。