JP6259841B2

JP6259841B2 - 移動体ネットワークを介するｉｐ接続によって伝送されるアプリケーション層トラフィックの最適化

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Inventors: ランドリアマスィー，クレール・サビーヌ; メリア，テレマコ
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Description

本発明は、一般に通信全体に関し、より詳細には移動体ネットワークを介する通信に関する。

移動体ネットワークおよびシステムの詳細な説明は、文献において、具体的には、たとえば３ＧＰＰ（３^ｒｄＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＰａｒｔｎｅｒｓｈｉｐＰｒｏｊｅｃｔ、第３世代パートナーシッププロジェクト）などの標準化団体によって発行された技術仕様書において見出され得る。

移動体通信システムの例として、具体的には３ＧＰＰＴＳ２３．４０１、および３ＧＰＰＴＳ２３．４０２で規定される進化型パケットシステムＥＰＳ（ＥｖｏｌｖｅｄＰａｃｋｅｔＳｙｓｔｅｍ）がある。たとえばＥＰＳのようなシステムにおいて、ユーザ装置（ＵＥ、ＵｓｅｒＥｑｕｉｐｍｅｎｔ）とも呼ばれる移動体端末は、ＬＴＥネットワークとも呼ばれる移動体ネットワークを介して、ＩＰネットワーク（パケットデータネットワークＰＤＮとも呼ばれる）などの外部ネットワークにアクセスしている。ＬＴＥネットワークは、多重アクセス技術の移動体ネットワークである。ＬＴＥネットワークは、３ＧＰＰアクセス（Ｅ−ＵＴＲＡＮまたはＧＥＲＡＮ／ＵＴＲＡＮなど）および非３ＧＰＰアクセス（信頼性のあるＷｉＦｉまたは信頼性のないＷｉＦｉなど）を含む多重アクセスによってアクセスされ得る進化型パケットコアＥＰＣ（ＥｖｏｌｖｅｄＰａｃｋｅｔＣｏｒｅ）を含む。

ＰＤＮ接続、具体的にはＩＰ接続などは、たとえばＬＴＥネットワークなどの移動体ネットワークを介してＩＰネットワーク（たとえばインターネットなど）にアクセスするユーザ装置と、前記ＩＰネットワーク内のＩＰ接続のエンドポイントとの間で確立され得る。さまざまなアプリケーションに関わるトラフィックは、そのようなＩＰ接続によって伝送され得る。たとえばピアツーピア（Ｐ２Ｐ）およびコンテンツ配信など、接続のエンドポイントの選択を可能にするアプリケーションもある。たとえばアプリケーション層トラフィック最適化（ＡＬＴＯ、ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＬａｙｅｒＴｒａｆｆｉｃＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ）サービスなどのサービスは、とりわけ、たとえばトラフィックの局所性を高め、ユーザ経験を向上させるための、接続のエンドポイントの選択などのために用いられ得る。ＡＬＴＯサービスおよびプロトコルに関するさらなる詳細は、たとえば、ＡＬＴＯプロトコル、［ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ａｌｔｏ−ｐｒｏｔｏｃｏｌ−１３］「ＡＬＴＯＰｒｏｔｏｃｏｌ」、Ｒ．ＡｌｉｍｉＥｄ．、Ｒ．ＰｅｎｎｏＥｄ．、ＹＹａｎｇＥｄ．、ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ａｌｔｏ−ｐｒｏｔｏｃｏｌ−１３．ｔｘｔ（作業は進行中）、２０１２年９月７日に見出され得る。

３ＧＰＰＴＳ２３．４０１３ＧＰＰＴＳ２３．４０２「ＡＬＴＯＰｒｏｔｏｃｏｌ」、Ｒ．ＡｌｉｍｉＥｄ．、Ｒ．ＰｅｎｎｏＥｄ．、ＹＹａｎｇＥｄ．、ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ａｌｔｏ−ｐｒｏｔｏｃｏｌ−１３．ｔｘｔ、２０１２年９月７日

以下でより詳細に説明されるように、たとえばＡＬＴＯサービスを用いるアプリケーション層トラフィックの最適化を向上させる必要がある。

本発明の実施形態は、そのような必要について具体的に対処する。

一態様において、これらの目的および他の目的は、ユーザ装置ＵＥとＩＰネットワーク内のＩＰ接続のエンドポイントとの間の多重アクセス技術の移動体ネットワークを介するＩＰ接続によって伝送されるアプリケーション層トラフィックの最適化のための方法によって達成され、前記最適化はネットワーク情報サービスを用いて提供されるネットワーク情報に基づき、前記ネットワーク情報は前記ＩＰ接続用のネットワークパスの観点からのプリファレンスを示すことができるパスコストを含み、前記ネットワークパスの観点からのプリファレンスはアクセス技術の観点からのプリファレンスを含む。

他の態様においては、これらの目的および他の目的は、そのような方法を実行するための異なるエンティティによって達成される。そのようなエンティティは、具体的には、ユーザ装置ＵＥ、ＡＬＴＯサーバなどのネットワーク情報サーバ（ローカルサーバおよびコアサーバを含む）、ＡＬＴＯクライアントなどのネットワーク情報クライアント（ローカルクライアントおよびコアクライアントを含む）、ネットワーク情報エージェント、ＰＤＮ接続性の確立においてＵＥと対話する移動体ネットワークエンティティを含んでよい。

ここで、単に例として、添付の図面を参照して、本発明の実施形態による装置および／または方法のいくつかの実施形態が記述される。

移動体ネットワークのインフラストラクチャの一例、および接続のエンドポイントの選択を可能にするアプリケーションの一例に関して、本発明の実施形態が回避できるある種の欠点を有するトラフィック層の最適化に関する可能な解決策を示す図である。移動体ネットワークのインフラストラクチャの一例、および接続のエンドポイントの選択を可能にするアプリケーションの一例に関して、本発明の実施形態による、ネットワーク情報サービスのアーキテクチャの一例を示す図である。移動体ネットワークのインフラストラクチャの一例、および接続のエンドポイントの選択を可能にするアプリケーションの一例に関して、本発明の実施形態による、ネットワーク情報サービスの一例を示す図である。移動体ネットワークのインフラストラクチャの一例、および接続のエンドポイントの選択を可能にするアプリケーションの一例に関して、本発明の実施形態によって実行され得るステップの一例を示す図である。移動体ネットワークのインフラストラクチャの一例、および接続のエンドポイントの選択を可能にするアプリケーションの一例に関して、本発明の実施形態による、ネットワーク情報サービスを用いるパスコスト値の例を示す図である。移動体ネットワークのインフラストラクチャの一例、および接続のエンドポイントの選択を可能にするアプリケーションの一例に関して、本発明の実施形態による、ネットワーク情報サービスを用いるパスコスト値の例を示す図である。

インターネットを使用するマーケットは今や、いつでもどこでも、移動性とシームレスに結合される大量のダウンロードを対象としている。同時に、ネットワークオペレータは、自身が漸次的にコンテンツの配信および管理を操作するようになるので、人気のあるコンテンツへの容易なアクセスを提供することを望む。これらのアプリケーションは、たとえば待ち時間、スループットまたはパケット損失の点で、ユーザがアプリケーションセッションの質をどのように感じるかという体感品質（ＱｏＥ、ＱｕａｌｉｔｙｏｆＥｘｐｅｒｉｅｎｃｅ）に高度の要求をしている。今日、移動体ネットワークオペレータにとっての課題は、そのネットワークオペレーションに誘発されるコストを最小限に抑えつつ、顧客にＱｏＥを提供することである。

ブロードバンドグリーディ（ｂｒｏａｄｂａｎｄｇｒｅｅｄｙ）および極めてバースト的なセッションは任意に起こり得るので、これらは十分に準備および維持される必要がある。ＬＴＥネットワークとも呼ばれる進化型パケットシステム（ＥＰＳ）は、異なる可能なアクセス技術を介するインターネットへの接続をサポートし、その能力はＱｏＥおよびネットワーク性能に多大な影響を与える。移動体端末で動作するアプリケーションは、そのアクセスからインターネット全体にわたるネットワークトポロジーに対する認識によってそのエンドポイントを選択できる場合、ＱｏＥおよびネットワーク性能を向上させることができる。つまり、端末は、そのエンドツーエンド接続とＰＤＮゲートウェイへのパスの両方のルーティングコストを認識している必要がある。

３ＧＰＰは、セルラーネットワークの次世代コアネットワークである進化型パケットコア（ＥＰＣ）を規定している。このＥＰＣは次の主要機能を定義する：サービングゲートウェイ（Ｓ−ＧＷ）、ＰＤＮゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ）、および移動性管理エンティティ（ＭＭＥ、ＭｏｂｉｌｉｔｙＭａｎａｇｅｍｅｎｔＥｎｔｉｔｙ）である。これらの３つの機能は、コアおよびアクセスネットワークのトラフィック転送能力を規定するために、安全のためのホーム加入者サーバ（ＨＳＳ、ＨｏｍｅＳｕｂｓｃｒｉｂｅｒＳｅｒｖｅｒ）ならびにポリシーおよび課金制御（ＰＣＣ、ＰｏｌｉｃｙａｎｄＣｈａｒｇｉｎｇＣｏｎｔｒｏｌ）のインフラストラクチャと連携する。詳細には、ＥＰＣは、ＷＩＦＩなどの非３ＧＰＰネットワークへの無線アクセスを提供する。３ＧＰＰは、進化型パケットデータゲートウェイ（ｅＰＤＧ）、すなわち各ＵＥが保護された接続を介して接続しなければならないＶＰＮコンセントレータによって、非３ＧＰＰの信頼性のないＷＬＡＮアクセスを既に規定した。非３ＧＰＰの信頼性のあるネットワーク（信頼性のあるＷＩＦＩアクセスとも呼ばれる）に関してもＷＩＦＩアクセスを定義するために、類似の作業が開始されている。各無線アクセス技術は、特定の能力および制限を有し、それゆえ、別のアクセスコストを生じる。

映像のダウンロードまたはストリーミングなどのアプリケーションに対するＱｏＥを向上させるために、ＵＥは、［ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ａｌｔｏ−ｐｒｏｔｏｃｏｌ−１３］に記述されるＩＥＴＦＡＬＴＯプロトコルを用いることができ、その設計目標は、可能な最良のリソース位置を選択する助けとなることができる。実際、ＩＥＴＦＡＬＴＯワーキンググループはＰ２Ｐまたはコンテンツ配信ネットワーク（ＣＤＮ、ＣｏｎｔｅｎｔＤｅｌｉｖｅｒｙＮｅｔｗｏｒｋｓ）などのコンテンツ配信アプリケーションに対してガイダンスを示し、コンテンツ配信アプリケーションは、所望のデータリソースを提供することのできる１組の候補から１つまたはいくつかのホストまたはエンドポイントを選択しなければならない。このガイダンスは、ホスト間のデータ伝送の性能および効率に影響を及ぼすパラメータ、たとえばトポロジー距離に基づくべきである。究極の目標は、基礎をなすネットワークインフラストラクチャにおけるリソース消費を減少させつつ、アプリケーションのＱｏＥを向上させることである。この目的のために、ネットワークオペレータ（ＮＯ）によって配備されるＡＬＴＯサーバは、現時点で、ネットワークトポロジーに対するＮＯ中心の視点、そのルーティングコストまたは接続性のタイプなどの属性を備える候補エンドポイントなどの情報を、要求する側のＡＬＴＯクライアントに提供する。

現在、ＵＥと接続ノード（またはエンドポイントという）との間のパスにおけるＡＬＴＯ情報からの理解では、図１に示すように、特に拡張性の理由で、ＩＰホップより下の詳細が得られない。しかしながら、無線ネットワークユーザの主なＱｏＥの課題はアクセスネットワーク、すなわちＵＥとその１つまたは複数のサービングＰＧＷとの間の第１のホップにおいて現れる。サービングＰＤＮ（複数可）へのＵＥのパスは、コンテンツへのパス、したがって関連するＱｏＥに影響を与える。それゆえ、ＵＥに通知することが必要であり、このことは利用されるアクセスパスに関して適切な決定を行うことを可能にする。

移動体ネットワークオペレータ（ＭＮＯ、ＭｏｂｉｌｅＮｅｔｗｏｒｋＯｐｅｒａｔｏｒ）およびそのユーザにとって、３Ｇまたは信頼性のあるＷｉｆｉを介して接続されることは、ＱｏＥおよびルーティングコストに非常に大きな差を生ずる。ＭＮＯはまた、そのネットワークの負荷バランスを最適化しようとする。

両者にとって、無線ネットワーク内にいるユーザのために、ＡＬＴＯ認識のＲＡＴ間ハンドオーバー、またはＲＡＴ認識のエンドポイント選択を可能にするように、ＡＬＴＯ情報のアクセス技術（ＡＴ、ＡｃｃｅｓｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）認識を一歩先に進めることが必要である。

本発明の実施形態は、アクセス技術のコストに対する認識によって、エンドポイントへのエンドツーエンドのルーティングコストに関する情報を（この情報は同時に拡張性を保つべきであるということを考えるとして）、移動体端末で動作するアプリケーションに提供する。

本発明の実施形態は、移動体ユーザ装置（ＵＥ）の接続を管理すること、コンテンツのダウンロードまたは分散アプリケーションなどの、複数の候補エンドポイントの中で選択を行うアプリケーションを動作させることを助けるための層連携の解決策を提供する。本発明の実施形態は、インターネットにおける所与の対応ノード（ＣＮ、ＣｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｔＮｏｄｅ）の選択に関連するコストを評価する手段を提供し、アクセスパスとエンドツーエンドパスの両方に責任をもつ。そのようにする一方、本発明の実施形態は拡張性を保つように設計される。

本発明の実施形態は、ＩＥＴＦプロトコルのアプリケーション層トラフィック最適化（ＡＬＴＯ）を含み、現在のＡＬＴＯプロトコルの拡張から利点を得るであろう。

本発明の実施形態は、ＡＬＴＯが第１のホップにおいて用いられるアクセス技術に応じたコスト値を提供することを提示する。本発明の実施形態は、ＡＬＴＯ要求が適用可能なコスト値カテゴリの認識によってなされることを必要とする。

本発明の実施形態は、ＡＬＴＯクライアントがＰＧＷへのパスの適切なコスト値を要求することができるように、ＵＥがその接続属性を提供する手段を提示する。

拡張性を維持するために、本発明の実施形態は、ＡＬＴＯの対象領域が、第１のホップの範囲をカバーする１つの「ローカルの」部分と、その他の部分、すなわち残りのＩＳＰネットワークのビューとに分解されると仮定する。

最後に、現在のＡＬＴＯプロトコルおよび拡張プロポーザルは、複数の可能な値を、パスコスト（つまり、時間または空間のような量的パラメータに対するものとして、アクセス技術などの質的パラメータによる異なる可能な値を取ることができるコスト）メトリックに対して（同期間に）サポートしていないことに、留意されたい。本発明の実施形態は、ＡＬＴＯコスト値の類別を可能にするＡＬＴＯプロトコルの拡張プロポーザルを必要とする。

ＡＬＴＯクライアントが、ＥＰＳ内に位置するユーザ装置（ＵＥ）とインターネット内に位置するアプリケーションのエンドポイント（ＥＰ）との間のパスのコストを要求する必要があると仮定する。この目的のために、ＡＬＴＯクライアントはＡＬＴＯエンドポイントコストサービス（ＥＣＳ）を要求する。

ＵＥに情報を提供するＡＬＴＯサーバは、ＵＥが加入者であるＩＳＰによって操作されるＡＬＴＯサーバであると仮定する。ＡＬＴＯＥＣＳは、ＵＥとＥＰに関連する接続ノード（ＣＮ、ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｎｏｄｅ）との間のエンドツーエンドパスのコストを提供する。ＬＴＥネットワークでは、このパスのラストホップは、いくつかの可能なアクセス技術を介して物理的に進む、ＵＥとＰＧＷとの間の論理リンクである。たとえば、セルラー基地局、信頼性のあるＷｉＦｉアクセスポイント、信頼性のないＷｉＦｉアクセスポイントである。

本発明の実施形態は、本明細書において「拡張されたＡＬＴＯコストサービス（ＥＡＣＳ）サポート」と呼ばれ、これは、このラストホップに提供されるＡＬＴＯ情報に焦点を合わせ、ラストホップのパスコストをエンドツーエンドのパスコストと、拡張性のある方法で統合する機構を提示する。本発明の実施形態は、移動体ネットワークのパスコストで特殊化されたＥＡＣＳにサポート特性を与える。その目的は、ホストされるＵＥアプリケーションがそのサービングＰＧＷへのパスの認識でそのＥＰを選択するのを、ＭＮＯが支援できるようにすることである。

ＥＡＣＳのサポート特性の一例は図２に示される：

ＵＥにサービス提供するＡＬＴＯクライアントはいくつかのＥＡＣＳの選択肢を有し、質的な方法でコスト値を識別し、かつＡＬＴＯサーバにおいて特定された名称に関するコスト値を選択できるようにする。例示の名称は、「セルラー」、「３ｇ」、「信頼性のあるＷｉｆｉ」を含む。

ＡＬＴＯサービスは、下記のように、２つのＡＬＴＯサーバ間で分散されるのが好ましい：

（１）ローカルサービングＡＬＴＯサーバ（ＬＡＯＳ）は：
（ｉｉ）ローカルＥＰＳネットワークに関する情報をホストし、ＵＥとＰＧＷとの間のパスをカバーする。ＵＥからＰＧＷへのパスに関する情報を提供する。
（ｉｉｉ）ＡＬＴＯ要求を「一般の（ｇｅｎｅｒａｌ）」ＡＬＴＯサーバに送信するＡＬＴＯクライアントをホストし、ＰＧＷを越える範囲をカバーする。可能なら、要求された情報をローカルキャッシュから（まだ有効ならば）取得することができる。
（ｉ）ＵＥにサービス提供するＡＬＴＯクライアントによって発行されるＡＬＴＯ要求を受信する。

（２）「ローカルＡＬＴＯサービス」が利用できない場合または作動されていない場合にはＩＳＰネットワークのビュー全体をカバーする、「コア」または「通常（ｒｅｇｕｌａｒ）」ＡＬＴＯサーバ。これは、ＵＥにサービス提供するＡＬＴＯクライアントがＥＡＣＳの選択肢を有しない、または使用しない場合である。

ＬＡＯＣと呼ばれる、ＵＥにサービス提供するＡＬＴＯクライアントは、ＵＥ内またはネットワーク内に配置され得る。

ＥＡＣＳサポートは、２つの新たな特性を与える：
− たとえばＰＤＮ接続性またはＰＤＰコンテクストが確立されるときに、ＵＥおよびローカルＡＬＴＯクライアントに、サービングローカルＡＬＴＯサーバのアドレスを提供する。
− ＵＥの接続タイプに関連してＡＬＴＯコスト情報を取得するために、ＵＥが、その接続属性をローカルＡＬＴＯクライアントに関連する機能に提供できるようにし、ここでは：
（ｉ）たとえばＡＬＴＯエージェントと呼ばれる機能によって接続属性が受信される。この機能はＵＥに配置され、かつＡＬＴＯクライアントに関連付けられ、接続属性をＡＬＴＯサーバに登録されたコスト値名称に対応付け、これらをＡＬＴＯクライアントに送信する。ＡＬＴＯエージェントはＡＬＴＯプロトコルの範囲外にあり、（ａ）ＡＬＴＯ、（ｂ）ＵＥおよび（ｃ）アプリケーションの意味を認識することである。

こうして、ＡＬＴＯクライアントは、適切なＡＬＴＯコスト値名称のＡＬＴＯ要求を送信することができる。

図３は、ローカルＡＬＴＯサーバがそのアクセス技術に関して論理パスコストをどのように表すことができるかについての例を示す。

図４において、ＥＡＣＳサポートを備える拡張されたＡＬＴＯコストサービスを実行するときに用いられ得るステップおよび特性の例が示される。

特性

Ａ）「ローカルＭＮＯＡＬＴＯサーバ」（ＬＡＯＳ）はＥＰＳをカバーし、ＵＥとＰＧＷとの間の第１のＩＰホップであるＥＰＳパスに関するきめ細かな情報を提供する。

Ｂ）ＵＥは、ＵＥに組み込まれ、またはＥＰＳに配置され得るローカルＡＬＴＯクライアント（ＬＡＯＣ）に関連付けられる。

Ｃ）ＡＬＴＯクライアントは、ローカルであってもなくても、ＡＬＴＯエージェント（ＡＡ）に結合されるのが好ましく、これは（ｉ）ＵＥ、アプリケーションまたは他のコンテクストに関する情報を取得し、（ｉｉ）この情報をＡＬＴＯの意味に対応付け（マッピングし）、これを入力としてＡＯＣに渡してＡＬＴＯ要求を作成し、（ｉｉｉ）ＡＬＴＯコストタイプのＩＤなどの他のＡＬＴＯ要求の入力を渡し、（ｉｖ）場合によっては、最適化パラメータを提供する、フィルタリングする、または逆に対応付けする（リバースマッピングする）など、ＡＬＴＯの応答において受信された情報について何らかの処理を実行することができる機能エンティティである。

Ｄ）ＬＡＯＳは、ＡＬＴＯ要求を処理する別のＡＯＣを、コアネットワークに配置され、「通常」ＡＬＴＯサービスを提供する１つまたは複数のＡＬＴＯサーバに組み込む。ＥＰＳパスに関するＡＬＴＯ情報はＬＡＯＳによって提供され、コアネットワークパスに関するＡＬＴＯ情報はローカルＡＯＳに組み込まれたＡＯＣを介してコアＡＯＳから取り出される。

Ｅ）ローカルＡＬＴＯルーティングコスト情報、または任意の他の適用可能なＡＬＴＯコスト情報は、ＲＡＴの種類（３ｇｐｐ、信頼性のあるＷｉＦｉ）、ＳＬＡを含む接続属性の影響を受けやすい。そのため、ＥＰＳパスのコストは、ＵＥの接続属性によって異なる値を取り得る。

Ｆ）ＵＥの接続属性の影響を受けやすいローカルＡＬＴＯコスト値は、ＬＡＯＳにおいて、ＡＬＴＯコスト値名称によって識別される。たとえば、ＡＬＴＯコスト値名称は、｛「３ｇｐｐ」、「信頼性のあるＷｉＦｉ」、「ＳＬＡタグ」、・・・｝を含んでよい。

Ｇ）適用可能なＡＬＴＯサービスは、本事例では、ＡＬＴＯのエンドポイントコストサービス（ＥＣＳ）である。

拡張されたＡＬＴＯコストのトランザクションステップ

１）ＵＥおよびローカルＡＬＴＯクライアントは、たとえばＰＤＮ接続性またはＰＤＰコンテクストが確立されるときに、サービングローカルＡＬＴＯサーバのアドレスを取得する。

２）ＵＥは、好ましくはＬＡＡを介して、ＡＬＴＯエンドポイントコストサービスの要求の他の「通常」属性とともに、その接続属性をＬＡＯＣに提供する。ＵＥの接続属性は、ＡＬＴＯコスト値のプロパティを明確に特徴付ける識別子である。たとえば、「３ｇｐｐ」に対するセルＩＤ、「ｔＷｉＦｉ」に対する「ＳＳＩＤ」またはＷｉＦｉアクセスポイントのＭＡＣアドレス、ＳＬＡクラスまたはＩＤである。

３）ローカルＡＬＴＯエージェント（ＬＡＡ）は、ＵＥの接続属性を、ＡＬＴＯサーバ情報リソースディレクトリ（ＩＲＤ）においてアドバタイズされたＡＬＴＯコスト値名称の識別子とマッチさせる。ローカルＡＬＴＯエージェントは、ＡＬＴＯコスト値名称を他のＡＬＴＯ要求属性とともに、ローカルＡＬＴＯクライアント（ＬＡＯＣ）に提供する。

４）ローカルＡＬＴＯサーバ（ＬＡＯＳ）は、受信したＡＬＴＯ要求を２つの部分に分ける：ローカルＡＬＴＯサーバがカバーするＵＥとＰＧＷとの間のＥＰＳパスについての第１の部分と、コアＡＬＴＯサーバによってカバーされるＰＧＷとＥＰとの間のコアネットワーク（ＣＮ、ＣｏｒｅＮｅｔｗｏｒｋ）パスについての第２の部分である。ローカルＡＬＴＯサーバは、それ自体のデータベースから、ＵＥとＰＧＷとの間のパスのコストを取得する。ローカルＡＬＴＯサーバは、コアＡＬＴＯサーバへのＡＬＴＯ要求を介してコアネットワークにおけるコストを取得するか、または、局所的にキャッシュされた応答を（まだ有効ならば）取得する。

５）ローカルＡＬＴＯサーバは、コアサービングＡＬＴＯサーバとＬＡＯＳの応答を統合し、これをＡＬＴＯクライアントに送り返す。

属性「ＡＬＴＯコスト値名称」は、ＡＬＴＯプロトコルにはまだ存在しない。それはプロトコルの拡張を要し、このことによって、たとえば本明細書において記述されるような使用事例をサポートするための属性を導入する。

実施形態の例（実施形態１という）：ＥＰ１、ＥＰ２、ＥＰ３に、３ｇｐｐを介して接続され、ＡＬＴＯコスト値名称「３ｇｐｐ」および「ｗｉｆｉ」、ＡＬＴＯコストタイプ「ルーティングコスト」についてＥＣＳを要求するＵＥ。ＬＡＯＣはＵＥに組み込まれる。

ＵＥ接続中心の多値ＡＬＴＯＥＣＳトランザクションを特徴付けるステップ：

（１）ＰＤＮ接続性の確立またはＰＤＰコンテクストの起動の間、ＵＥは、サービングローカルＡＬＴＯサーバのアドレスを取得し、

（２）ＵＥは、ＡＬＴＯエージェントに接続属性を提供する：たとえば、｛ＣｅｌｌＩＤまたはＷｉＦｉＳＳＩＤまたはＷｉＦｉＡＰＭＡＣアドレス）である。
ＡＬＴＯエージェントは、（ｉ）セルＩＤとＡＬＴＯ値名称「３ｇｐｐ」、およびＷｉｆｉＳＳＩＤと「ＷｉＦｉ」を対応付け、（ｉｉ）ＥＰ１、ＥＰ２、ＥＰ３のＩＰアドレス、およびたとえば「ＣｏｓｔＴｙｐｅ＝ｒｏｕｔｉｎｇｃｏｓｔ」を含む他のＥＣＳ入力をローカルＡＬＴＯクライアント（ＬＡＯＣ）に送信する。

（３）ＬＡＯＣは、ＬＡＯＳに次のものを送信する：＠ＵＥから［＠ＥＰ１、＠ＥＰ２、＠ＥＰ３］へのＡＬＴＯＥＡＣＳ要求を、コスト値名称［「３ｇｐｐ」、「ＷｉＦｉ」］、および他の必要なＡＬＴＯ要求属性とともに。

（４）ＬＡＯＳは：
（ｉ）ＡＬＴＯ要求を、ＵＥとＰＷＧ間およびＰＷＧとＥＰ間に分解し、
（ｉｉ）組み込まれたＡＬＴＯクライアントを通じて、エンドポイントコストサービスを介してコアＡＬＴＯサーバに、ＰＧＷから［＠ＥＰ１、＠ＥＰ２、＠ＥＰ３］への「ルーティングコスト」値を要求し、これを取得するか、または、キャッシュされた応答を（まだ有効ならば）取得し、
（ｉｉｉ）そのデータベースからＥＡＣＳを介して、ＡＬＴＯ値名称［「３ｇｐｐ」、「ＷｉＦｉ」に関して、ＵＥからＰＧＷへのルーティングコスト値を取得する。

（５）３つのパス、２つの値のそれぞれについて、ＵＥからＥＰへの統合されたＡＬＴＯ応答をＬＡＯＣに送信する。

ステップ４（ｉｉ）は、基本のＡＬＴＯプロトコルにおいて現時点で特定されている通り実行され得る。ＬＡＯＣは、１つまたは複数のＡＬＴＯ値名称の値を要求することができる。本発明の実施形態は、１つまたは複数の値の名称について値を要求し、取得する可能性に関する。

図５において、パスコスト値がＬＡＯＳによってどのように分解および統合され得るかが示される。

実施形態の例（実施形態２という）−多変量のエンドポイントおよびパスの選択を達成するためのＥＡＣＳサポート。ＬＡＯＣはＵＥに組み込まれる。

図５に示される通り、ＵＥはアクセス技術の認識によって既にそのＥＰを選択することができ、したがって、たとえば、そのアプリケーションのエンドポイントへのルーティングコストに注目しつつ、セルラーとＷｉｆｉとの間で切替えを行う。

その上、ＥＡＣＳサポートは、とりわけＥＡＣＳがいくつかのＡＬＴＯコストタイプと合わせて効果的に用いられ得るときには、最適化されたＱｏＥ、ＯＰＥＸおよび負荷バランシングに対して別のステップを追加する可能性を与える。多値のＡＬＴＯコストは、アプリケーションのエンドポイントとアクセスパスとを一緒に選択する手段を提供する。図１において行われるように、２つの異なるパスの帯域幅値を単一の値に「統合する」ことが意味をなさないということを考えるなら、別個のパスは、帯域幅に関連するコストなど他のコストのメトリックを追加することによってさらに区別され得る。

図６は、ルーティングコストと帯域幅コストを一緒に用いることによって、図５に示すように２つのコスト値を用いるがコストタイプは１つだけであるのに比べて、さらに有利なエンドポイントの選択がいかにして可能になるかについて示す。図６においては、ルーティングコスト値に加えて、ＢＷとしてタグ付けされ、利用可能な帯域幅を示す値が提供される。パスにわたって「連結された」帯域幅値は極小値に等しい。このことは４つのコストベクトルをもたらし、したがって、４つの「エンドポイントプラスパス（Ｅｎｄｐｏｉｎｔｐｌｕｓｐａｔｈ）」の選択肢をもたらす。対応するＡＬＴＯコストは、利用可能な帯域幅に反比例する抽象化された値であると仮定される。正規化されたコスト値（ゼロから１００の間）は４つの選択肢ごとに計算され、「Ｎｃｏｓｔ」のタグ付けがされる。図６を参照すると、最小コストの解（Ｎｃｏｓｔ＝１２）はＳＧＷ２（ｗｉｆｉアクセス）を介してＥＰ２を選択することに対応することが分かり、それは、僅かに高いルーティングコスト（ＲＣ＝１３）であるが、かなり高い帯域幅（ＢＷ＝２０）を有する。ルーティングコストのみを用いると、ＳＧＷ２を介してＥＰ１（ＲＣ＝１０、ＢＷ＝１２）を選択することになる。

したがって、ＥＡＣＳサポートの特性は、たとえば複数のコストタイプの使用を介するなど、アプリケーションのエンドポイントをより良く選択するためのＡＬＴＯプロトコルの効果的かつ拡張性のある拡張を可能にする。ＥＡＣＳサポートは、ネットワークアクセスおよびエンドポイントの選択を一緒に最適化することを可能にする。このことはまた、ネットワークアクセスの選択時の、エンドポイントの選択を更新するための機構の使用を容易にする。

一態様において、ユーザ装置ＵＥとＩＰネットワーク内のＩＰ接続のエンドポイントとの間の多重アクセス技術の移動体ネットワークを介するＩＰ接続によって伝送されるアプリケーション層トラフィックの最適化のための方法が提供される。

さまざまな組合せによって、単独で、または組み合わせて用いられ得るさまざまな実施形態が提供される。

一実施形態において、前記最適化はネットワーク情報サービスを用いて提供されるネットワーク情報に基づき、前記ネットワーク情報は前記ＩＰ接続用のネットワークパスの観点からプリファレンスを示すことができるパスコストを含み、前記ネットワークパスの観点からのプリファレンスは、アクセス技術の観点からのプリファレンスを含む。

一実施形態において、前記アクセス技術を識別する接続属性は、前記ネットワーク情報サービスによる使用のために前記ＵＥによって提供される。

一実施形態において、移動体ネットワークのレベルで前記アクセス技術を識別する接続属性は、ネットワーク情報サービスのレベルで前記アクセス技術を識別するパスコスト属性に対応付けられる。

一実施形態において、クライアント−サーバベースのネットワーク情報サービスに関して、前記クライアントによって前記サーバに送信される要求は、前記アクセス技術を識別するパスコスト属性を含む。

一実施形態において、クライアント−サーバベースのネットワーク情報サービスに関して、前記サーバによって前記クライアントに送信される応答は、異なるアクセス技術を識別する異なるパスコスト属性について異なるパスコスト値を含む。

一実施形態において、前記ネットワークパスの観点からのプリファレンスは、ＩＰ接続のエンドポイントの選択を可能にするアプリケーションに関するＩＰ接続のエンドポイントの観点からのプリファレンスをさらに含む。

一実施形態において、前記ネットワークパスの観点からのプリファレンスは、ＩＰ接続のエンドポイントの選択を可能にするアプリケーションに関するＩＰ接続のエンドポイントの観点からのプリファレンスをさらに含み、クライアント−サーバベースのネットワーク情報サービスに関して、前記サーバによって前記クライアントに送信される応答は、ＩＰ接続のエンドポイントのアドレスの異なる組合せに関する異なるパスコスト値、および異なるアクセス技術を識別する異なるパスコスト属性を含む。

一実施形態において、クライアント−サーバベースのネットワーク情報サービスに関して、前記サーバは２つのサーバに分散される：移動体ネットワークパスの観点からプリファレンスを示すことができるパスコストを提供するローカルサーバと、ＩＰネットワークパスの観点からプリファレンスを示すことができるパスコストを提供するコアサーバである。

一実施形態において、クライアント−サーバベースのネットワーク情報サービスに関して、前記サーバは２つのサーバに分散される：異なるアクセス技術を介する前記ＵＥと移動体ネットワークゲートウェイとの間の移動体ネットワークパスの観点からプリファレンスを示すことができるパスコストを提供するローカルサーバと、前記移動体ネットワークゲートウェイと、ＩＰ接続のエンドポイントの選択を可能にするアプリケーションに関する異なるＩＰ接続のエンドポイントとの間のＩＰネットワークパスの観点からプリファレンスを示すことができるパスコストを提供するコアサーバである。

一実施形態において：
− 前記ＵＥと対話する移動体ネットワークエンティティによるＩＰ接続性の確立のような、前記ＰＤＮ接続性の確立において、サービングローカルサーバのアドレス情報は前記ＵＥに提供される。

一実施形態において：
− 移動体ネットワークのレベルで前記アクセス技術を識別する接続属性は、前記ＵＥによって、前記ＵＥと関連付けられた移動体ネットワーク情報サービスのエージェントに提供される。

一実施形態において：
− 移動体ネットワークのレベルで前記アクセス技術を識別する接続属性は、前記ＵＥと関連付けられた移動体ネットワーク情報サービスのエージェントによって、移動体ネットワークサービス情報のレベルで前記アクセス技術を識別するパスコスト属性に対応付けられる。

一実施形態において：
− ローカルクライアントによって前記ローカルサーバに送信される要求は、前記アクセス技術を識別するパスコスト属性を含む。

一実施形態において：
− 前記ローカルサーバは、前記アクセス技術を識別するパスコスト属性を含む要求を受信すると、前記ローカルサーバに結合されたコアクライアントを介してＩＰネットワークパスコストの要求を前記コアサーバに送信するか、またはキャッシュされたＩＰネットワークパスコストを（まだ有効ならば）取得し、かつ、前記ローカルサーバと関連付けられたデータベースから移動体ネットワークパスコストを取得する。

一実施形態において：
− ＩＰネットワークパスコストと統合された移動体ネットワークパスコストを含む応答は、前記ローカルサーバによってローカルクライアントに送信される。

一実施形態において、前記パスコストは、帯域幅の観点からプリファレンスを示すことができる帯域幅コストをさらに含む。

他の態様において、これらの方法を実行するための異なるエンティティが提供される。これらのエンティティは、具体的には、ユーザ装置ＵＥ、ＡＬＴＯサーバなどのネットワーク情報サーバ（ローカルサーバおよびコアサーバを含む）、ＡＬＴＯクライアントなどのネットワーク情報クライアント（ローカルクライアントおよびコアクライアントを含む）、ネットワーク情報エージェント、ＰＤＮ接続性の確立においてＵＥと対話する移動体ネットワークエンティティを含んでよい。

上述の手段の詳細な実装形態は、当業者に何ら特別な問題をもたらさず、したがって、当業者にとって、その機能によって、それらの手段が上述されている以上に十分に開示される必要はない。

プログラム化されたコンピュータによってさまざまな上述の方法のステップが実行され得ることは、当業者であれば容易に理解するであろう。本明細書において、いくつかの実施形態はまた、機械可読またはコンピュータ可読であり、かつ、命令の機械実行可能またはコンピュータ実行可能なプログラムを符号化する、たとえばデジタルデータ記憶媒体などのプログラム記憶デバイスも包含することを意図し、前記命令は、前記上述の方法のいくつかのまたはすべてのステップを実行する。プログラム記憶デバイスは、たとえば、デジタルメモリ、磁気ディスクおよび磁気テープなどの磁気記憶媒体、ハードドライブまたは光学的に読取り可能なデジタルデータ記憶媒体であってよい。実施形態はまた、上述の方法の前記ステップを実行するようにプログラムされたコンピュータを包含することを意図する。

Claims

ユーザ装置ＵＥとＩＰネットワーク内のＩＰ接続のエンドポイントとの間の多重アクセス技術の移動体ネットワークを介するＩＰ接続によって伝送されるアプリケーション層トラフィックの最適化のための方法であって、前記最適化はＡＬＴＯサービスを用いて提供されるＡＬＴＯ情報に基づき、前記ＡＬＴＯ情報は前記ＩＰ接続用のネットワークパスの観点からのプリファレンスを示すことができるパスコストを含み、前記ネットワークパスの観点からのプリファレンスがアクセス技術の観点からのプリファレンスを含む、最適化のための方法。
前記アクセス技術を識別する接続属性が、前記ＡＬＴＯサービスによる使用のために前記ＵＥによって提供される、請求項１に記載の方法。
移動体ネットワークのレベルで前記アクセス技術を識別する接続属性が、ＡＬＴＯサービスのレベルで前記アクセス技術を識別するパスコスト属性に対応付けられる、請求項１または２に記載の方法。
ＡＬＴＯクライアントによってＡＬＴＯサーバに送信される要求が、前記アクセス技術を識別するパスコスト属性を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
ＡＬＴＯサーバによってＡＬＴＯクライアントに送信される応答が、異なるアクセス技術を識別する異なるパスコスト属性について異なるパスコスト値を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
前記ネットワークパスの観点からのプリファレンスが、ＩＰ接続のエンドポイントの選択を可能にするアプリケーションに関するＩＰ接続のエンドポイントの観点からのプリファレンスをさらに含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
前記ネットワークパスの観点からのプリファレンスが、ＩＰ接続のエンドポイントの選択を可能にするアプリケーションに関するＩＰ接続のエンドポイントの観点からのプリファレンスをさらに含み、ＡＬＴＯサーバによってＡＬＴＯクライアントに送信される応答が、異なるアクセス技術を識別する異なるパスコスト属性およびＩＰ接続のエンドポイントのアドレスの異なる組合せに関する異なるパスコスト値を含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
ＡＬＴＯサーバが、移動体ネットワークパスの観点からプリファレンスを示すことができるパスコストを提供するローカルサーバと、ＩＰネットワークパスの観点からプリファレンスを示すことができるパスコストを提供するコアサーバとの２つのサーバに分散される、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
ＡＬＴＯサーバが、異なるアクセス技術を介する前記ＵＥと移動体ネットワークゲートウェイとの間の移動体ネットワークパスの観点からプリファレンスを示すことができるパスコストを提供するするローカルサーバと、前記移動体ネットワークゲートウェイと、ＩＰ接続のエンドポイントの選択を可能にするアプリケーションに関する異なるＩＰ接続のエンドポイントとの間のＩＰネットワークパスの観点からプリファレンスを示すことができるパスコストを提供するコアサーバとの２つのサーバに分散される、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
前記ＵＥと対話する移動体ネットワークエンティティによるＩＰ接続性の確立のような、前記ＰＤＮ接続性の確立において、サービングローカルサーバのアドレス情報が前記ＵＥに提供される、請求項８または９に記載の方法。
移動体ネットワークのレベルで前記アクセス技術を識別する接続属性が、前記ＵＥによって、前記ＵＥと関連付けられた移動体ネットワーク情報サービスのエージェントに提供される、請求項８から１０のいずれか一項に記載の方法。
移動体ネットワークのレベルで前記アクセス技術を識別する接続属性が、前記ＵＥと関連付けられた移動体ネットワーク情報サービスのエージェントによって、移動体ネットワークサービス情報のレベルで前記アクセス技術を識別するパスコスト属性に対応付けられる、請求項８から１１のいずれか一項に記載の方法。
ローカルクライアントによって前記ローカルサーバに送信される要求が、前記アクセス技術を識別するパスコスト属性を含む、請求項８から１２のいずれか一項に記載の方法。
前記ローカルサーバが、前記アクセス技術を識別するパスコスト属性を含む要求を受信すると、前記ローカルサーバに結合されたコアクライアントを介してＩＰネットワークパスコストの要求を前記コアサーバに送信するか、またはキャッシュされたＩＰネットワークパスコストをまだ有効ならば取得し、かつ、前記ローカルサーバと関連付けられたデータベースから移動体ネットワークパスコストを取得する、請求項８から１３のいずれか一項に記載の方法。
ＩＰネットワークパスコストと統合された移動体ネットワークパスコストを含む応答が、前記ローカルサーバによってローカルクライアントに送信される、請求項８から１４のいずれか一項に記載の方法。
前記パスコストが、帯域幅の観点からプリファレンスを示すことができる帯域幅コストをさらに含む、請求項１から１５のいずれか一項に記載の方法。
請求項１から１６のいずれか一項に記載の方法の関連するステップを実行するように構成された、エンティティ。