JP6363723B2 - カスタマイズされた第５世代（５ｇ）ネットワークのためのシステムおよび方法 - Google Patents

Description

本発明は、ワイヤレス通信のためのシステムおよび方法に関し、特定の実施形態では、カスタマイズされた第５世代（５Ｇ）ネットワークのためのシステムおよび方法に関する。

本願は、２０１４年３月５日に出願された「５Ｇ Ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（Ｓｏｆｔｗａｒｅ ｄｅｆｉｎｅｄ ＲＡＮ）」という名称の米国特許仮出願第６１／９４８，５０７号および２０１４年５月１６日に出願された「Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ａ Ｃｕｓｔｏｍｉｚｅｄ ５Ｇ Ｎｅｔｗｏｒｋ」という名称の米国特許仮出願第６１／９９４，６２６号に対する優先権を主張し、これらは共に、それらの全体が複製されているかのように言及することにより本明細書に組み込まれる。

第５世代（５Ｇ）ワイヤレスネットワークは、以前のワイヤレスネットワークからの大きなパラダイムシフトをもたらす可能性がある。たとえば、５Ｇワイヤレスネットワークは、先例のない数のアンテナと共に高搬送波周波数を使用する可能性がある。さらに、５Ｇワイヤレスネットワークは、非常に統一的なものであり、潜在的に新しい５ＧエアインターフェースをＬＴＥおよびＷｉＦｉと結び、シームレスなユーザ体験と共に広範な高速カバレッジを提供し得る。また、５Ｇワイヤレスネットワークは、ワイヤレスアクセスメッシュバックホールネットワークを介して相互接続されるマクロ基地局および低電力ノードを有する、密に展開された異種無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）をも含み得る。

技術的利点は、カスタマイズされた第５世代（５Ｇ）ネットワークのためのシステムおよび方法について述べる本開示の実施形態によって概して達成される。

一実施形態によれば、次世代ワイヤレスネットワークにおける制御機能を提供するための方法が提供される。この例では、この方法は、ソフトウェア定義のトポロジ（ＳＤＴ）論理エンティティによってサービスのための仮想データプレーン論理トポロジを確立するステップと、ソフトウェア定義のリソース割振り（ＳＤＲＡ）論理エンティティによって、ワイヤレスネットワークの上でサービス関連のトラフィックを移送するために、仮想データプレーン論理トポロジを物理データプレーンにマッピングするステップと、ソフトウェア定義のサービスごとのカスタマイズされたデータプレーンプロセス（ＳＤＰ）論理エンティティによって、ワイヤレスネットワークの物理データプレーンの上でサービス関連のトラフィックを移送するために、トランスポートプロトコルを選択するステップとを含む。

他の実施形態によれば、仮想ゲートウェイを確立するための方法が提供される。この例では、この方法は、ネットワークデバイス上で第１の仮想のユーザ特有のサービングゲートウェイ（ｖ−ｕ−ＳＧＷ）をインスタンス化するステップと、第１のローカルｖ−ｕ−ＳＧＷ ＩＤを第１のｖ−ｕ−ＳＧＷに割り当てるステップとを含む。ネットワークデバイスには、ホスト識別子（ＩＤ）が割り当てられる。ネットワークデバイス上の異なるｖ−ｕ−ＳＧＷには、異なるローカルｖ−ｕ−ＳＧＷ ＩＤが割り当てられる。この方法は、ホストＩＤと第１のローカルｖ−ｕ−ＳＧＷ ＩＤの両方を指定するパケットが第１のｖ−ｕ−ＳＧＷに転送されるようにネットワーク内でルーティングパラメータを構成するステップをさらに含む。

他の実施形態によれば、トラフィックをルーティングするための方法が提供される。この例では、この方法は、上流のネットワークノードからトラフィックフローを受信するステップを含む。トラフィックフローは、ネットワークデバイス上でインスタンス化された仮想のユーザ特有のサービングゲートウェイ（ｖ−ｕ−ＳＧＷ）に関連付けられたユーザ機器に宛てられる。この方法は、サービス関連のトラフィックによって指定されるアドレス情報を識別するステップと、アドレス情報に従ってトラフィックフローを下流のネットワークノードに転送するステップとを含む。アドレス情報は、ネットワークデバイスに割り当てられたホストＩＤ、およびｖ−ｕ−ＳＧＷに割り当てられたローカルＩＤを示す。

他の実施形態によれば、ネットワークサービスを管理するための方法が提供される。この例では、この方法は、ワイヤレス対応のデバイスのグループに提供されるサービスを識別するステップを含む。ワイヤレス対応のデバイスのグループは、ユーザ機器（ＵＥ）、マシンツーマシン（Ｍ２Ｍ）デバイス、またはそれらの組合せを含む。この方法は、仮想のサービス特有のサービングゲートウェイ（ｖ−ｓ−ＳＧＷ）をサービスに割り当てるステップをさらに含む。ｖ−ｓ−ＳＧＷは、ＵＥのグループによって通信されるサービス関連のトラフィックを集約する責任を担う。

他の実施形態によれば、ロケーション追跡のための方法が提供される。この例では、この方法は、ワイヤレスネットワーク内に配置されたユーザ機器（ＵＥ）を識別するステップと、ＵＥのロケーションを、サービスとしてのデバイスロケーション追跡（ＬＴａａＳ）レイヤを介して追跡するステップとを含む。ＵＥのロケーションは、ＵＥがワイヤレスネットワーク内で異なるロケーションに動いたとき動的に更新される。ＵＥの第１のものは、第１のワイヤレスネットワーク内に配置される。ＬＴａａＳレイヤを介してＵＥのロケーションを追跡することは、第１のＵＥが第１のワイヤレスネットワーク内で第１のネットワークデバイスに近いと決定するステップと、第１のＵＥが第１のワイヤレスネットワーク内で第１のネットワークデバイス近くに位置することを示すためにＬＴａａＳレイヤ内の中央制御センタを更新するステップとを含む。

他の実施形態によれば、コンテンツキャッシングのための方法が提供される。この例では、この方法は、コンテンツ転送サービスマネージャ（ＣＦＭ）によって使用可能なコンテンツの人気を検知するステップを含む。使用可能なコンテンツは、１または複数のアプリケーションサーバ内に記憶される。この方法は、使用可能なコンテンツの人気に基づいて、使用可能なコンテンツから、情報中心ネットワーキング（ＩＣＮ）仮想ネットワーク（ＶＮ）内でキャッシュするためにコンテンツを選択するステップと、ワイヤレスネットワークの無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）内のネットワークデバイスへ選択されたコンテンツを転送させるステップとをさらに含む。ネットワークデバイスは、ＩＣＮ ＶＮの仮想ＩＣＮサーバを含む。ネットワークデバイスは、要求を受けたときサービスを受けるユーザ機器（ＵＥ）の仮想のユーザ特有のサービングゲートウェイ（ｖ−ｕ−ＳＧＷ）に、選択されたコンテンツを提供するように適合される。

他の実施形態によれば、コンテンツキャッシングのための他の方法が提供される。この例では、この方法は、ワイヤレスネットワーク内のネットワークデバイスにてコンテンツを受信するステップを含む。ネットワークデバイスは、ＩＣＮ仮想ネットワーク（ＶＮ）の仮想情報中心ネットワーキング（ＩＣＮ）サーバを含む。この方法は、ＩＣＮフォーマットにあるコンテンツをキャッシュするステップと、サービスを受けるＵＥの仮想のユーザ特有のサービングゲートウェイ（ｖ−ｕ−ＳＧＷ）からコンテンツ要求を受信するステップと、ＩＣＮフォーマットにあるコンテンツをｖ−ｕ−ＳＧＷに転送するステップとをさらに含む。ｖ−ｕ−ＳＧＷは、転送されたコンテンツをサービスを受けるＵＥに中継する前に、選択されたコンテンツをＩＣＮフォーマットからユーザ特有のフォーマットに変換するように適合される。

次に、本開示、およびその利点をより完全に理解するために、添付の図面と共に以下の説明を参照する。
実施形態のワイヤレス通信ネットワークの図である。 実施形態の５Ｇネットワークアーキテクチャの図である。 次世代５Ｇワイヤレスネットワークのための実施形態の論理機能アーキテクチャの図である。 図２に示されている実施形態の５Ｇネットワークアーキテクチャの上で確立された仮想データプレーン論理トポロジの図である。 図２に示されている実施形態の５Ｇネットワークアーキテクチャの上で確立された物理データプレーン５５０トポロジの図である。 仮想ＳＧＷのための名前付け構造を示す実施形態の５Ｇネットワークアーキテクチャの図である。 仮想ＳＧＷのための名前付け構造を示す実施形態の５Ｇネットワークアーキテクチャの図である。 サービスとしてのロケーション追跡（ＬＴａａＳ）を提供するための実施形態の５Ｇネットワークアーキテクチャの図である。 コンテンツキャッシングのための実施形態の５Ｇネットワークアーキテクチャの図である。 実施形態の通信デバイスの図である。 実施形態のコンピューティングプラットフォームの図である。

異なる図における対応する数字および記号は、別段示されていない限り、概して対応する部分を指す。これらの図は、実施形態の関連の態様を明確に例示するために示されており、必ずしも原寸に比例して示されていない。

実施形態の構造、製造、および使用について、以下、詳細に論じられる。しかし、本発明は、広範な特定の状況において具体化され得る多数の適用可能な発明性のある概念を提供することを理解されたい。論じられている特定の実施形態は、本発明をなし、使用するための特定の方法を例示するものにすぎず、本発明の範囲を限定しない。本明細書で使用されるとき、「ワイヤレスネットワーク」という用語は、ワイヤレス対応のデバイスへのワイヤレスアクセスを提供するように適合されたネットワークを指す。ワイヤレスネットワークは、ワイヤレスおよび／またはワイヤラインリンクによって接続された複数のネットワーク側デバイスを含んでもよく、複数のネットワークドメイン、たとえば複数の無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）、１または複数の発展型パケットコア（ＥＰＣ）ネットワークなどを含んでもよい。別段指定されていない限り、「ワイヤレスネットワーク」という用語は、ネットワークが現在ワイヤレスアクセスを提供していることを暗示しない。たとえば、ワイヤレスネットワークは、オフライン（たとえば、保守のためなど）であってもよい。他の例では、ワイヤレスネットワークは、現在どのユーザにもサービスを提供せずオンラインであってもよい。

本開示の態様は、次世代５Ｇワイヤレスネットワークのための実施形態の論理機能アーキテクチャを提供する。この論理機能アーキテクチャは、データプレーン、制御プレーン、および管理プレーンを含む。制御プレーンは、サービスのために仮想データプレーン論理トポロジを確立するように構成されたソフトウェア定義のトポロジ（ＳＤＴ）論理エンティティと、サービス関連のトラフィックをワイヤレスネットワークの上で移送するために仮想データプレーン論理トポロジを物理データプレーンにマッピングするように構成されたソフトウェア定義のリソース割振り（ＳＤＲＡ）論理エンティティと、サービス関連のトラフィックをワイヤレスネットワークの物理データプレーンの上で移送するためにトランスポートプロトコルを選択するように構成されたソフトウェア定義のサービスごとのカスタマイズされたデータプレーンプロセス（ＳＤＰ）論理エンティティとを含む。管理プレーンは、様々な管理関連のタスクを実施するためのエンティティを含み得る。たとえば、管理プレーンは、異なる無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）および／または異なるワイヤレスネットワーク、たとえば異なるオペレータによって維持されるワイヤレスネットワーク間でスペクトル共有を管理するように適合されたインフラストラクチャ管理エンティティを含んでもよい。また、管理プレーンは、データおよび解析エンティティ、顧客サービス管理エンティティ、コネクティビティ管理エンティティ、およびコンテンツサービス管理エンティティのうちの１または複数をも含んでよく、これらについて下記でより詳細に述べる。

本開示の態様は、次世代５Ｇネットワークのための仮想サービス特有のサービングゲートウェイ（ｖ−ｓ−ＳＧＷ）をさらに提供する。ｖ−ｓ−ＳＧＷは、ワイヤレス対応のデバイスのグループによって提供されるサービスに特に割り当てられ、ワイヤレス対応のデバイスのグループによって通信されるサービス関連のトラフィックを集約する責任を担う。一実施形態では、ｖ−ｓ−ＳＧＷは、ｖ−ｓ−ＳＧＷとワイヤレス対応のデバイスとの間に延びるベアラチャネルの上で通信されるデータを暗号化／暗号化解除することによってサービス関連のトラフィックにアクセス保護を提供する。また、ｖ−ｓ−ＳＧＷは、グループのワイヤレス対応のデバイス間にレイヤ２（Ｌ２）アンカポイントを提供してもよい。たとえば、ｖ−ｓ−ＳＧＷは、ワイヤレス対応のデバイスによって使用される異なるワイヤレス通信プロトコル間、ならびにワイヤレス対応のデバイスによってアクセスされる異なるワイヤレスネットワークおよび／またはＲＡＮ間に収束をもたらしてもよい。さらに、ｖ−ｓ−ＳＧＷは、ワイヤレス対応のデバイスによって通信されるサービス関連のトラフィックのために少なくとも何らかのアプリケーションレイヤ処理を実施してもよい。本開示の態様は、実施形態のデバイス名前付け構造をさらに提供する。ｖ−ｓ−ＳＧＷの場合、具体的には、ネットワークデバイス上で開始されるｖ−ｓ−ＳＧＷには、ローカルｖ−ｕ−ＳＧＷ ＩＤが割り当てられる。ｖ−ｕ−ＳＧＷ ＩＤからの発信パケットは、ローカルｖ−ｕ−ＳＧＷ ＩＤおよびネットワークデバイスのホストＩＤを含む。したがって、これらの発信パケットの受信者は、特定のｖ−ｓ−ＳＧＷに関連付けられたローカルｖ−ｕ−ＳＧＷ ＩＤおよびホストＩＤを学習し、その後、ローカルｖ−ｕ−ＳＧＷ ＩＤおよびホストＩＤをパケットヘッダ内に含めることによってパケットをｖ−ｓ−ＳＧＷに送ることができる。

本開示の態様は、次世代５Ｇネットワークのためのサービスとしてのロケーション追跡（ＬＴａａＳ）をさらに提供する。ＬＴａａＳ機能は、ユーザ機器（ＵＥ）のロケーションを、ＵＥがワイヤレスネットワーク内の異なるロケーションに動いたときそれらのＵＥのロケーションがＬＴａａＳレイヤ内で動的に更新されるように、サービスとしてのデバイスロケーション追跡（ＬＴａａＳ）レイヤを介して追跡し得る。いくつかの実施形態では、ＬＴａａＳレイヤは、集中制御センタからなる。他の実施形態では、ＬＴａａＳレイヤは、ワイヤレスネットワーク内に配置された分散制御センタのセット、たとえば、ゲートウェイまたはＡＰなど、ネットワークデバイス上でインストールされたアプリケーションからなる。他の実施形態では、ＬＴａａＳレイヤは、中央制御センタおよび地域制御センタを共に含む。そのような実施形態では、中央制御センタは、ＵＥの動きをそれらのそれぞれのワイヤレスネットワーク内で監視し得る地域制御センタによって定期的に更新されてもよい。実施形態では、ＬＴａａＳレイヤは、ＵＥのおおまかなロケーションを監視してもよい。たとえば、ＬＴａａＳレイヤは、ＵＥのロケーションを特定のワイヤレスネットワーク内のネットワークデバイス、たとえば、アクセスポイント、サービングゲートウェイ（ＳＧＷ）などに関連付けてもよい。

本開示の態様は、次世代５Ｇワイヤレスネットワークのためのコンテンツキャッシング技法をも提供する。具体的には、コンテンツは、モバイルデバイスまたはユーザが将来コンテンツにアクセスしたいと望むであろうと予想してワイヤレスネットワークまたは無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）のネットワークデバイス内でキャッシングされてもよい。いくつかの実施形態では、コンテンツ転送サービスマネージャ（ＣＦＭ）が、１または複数のアプリケーションサーバ内に記憶された使用可能なコンテンツの人気に基づいてワイヤレスネットワーク内のキャッシングロケーションにプッシュされることになるコンテンツを選択してもよい。ネットワークデバイスは、ＩＣＮ仮想ネットワーク（ＶＮ）の仮想情報中心ネットワーキング（ＩＣＮ）サーバを含んでもよく、要求を受けたときサービスを受けるユーザ機器（ＵＥ）の仮想のユーザ特有のサービングゲートウェイ（ｖ−ｕ−ＳＧＷ）に、キャッシングされたコンテンツを提供するように適合されてもよい。とりわけ、キャッシングされたコンテンツは、ネットワークデバイスによって、情報中心ネットワーキング（ＩＣＮ）フォーマットで記憶され、ｖ−ｕ−ＳＧＷは、コンテンツ要求に従ってキャッシングされたコンテンツを受信したとき、キャッシングされたコンテンツをＩＣＮフォーマットからユーザ特有のフォーマットに変換してもよい。次いで、ｖ−ｕ−ＳＧＷは、ユーザ特有のフォーマットを有するキャッシングされたコンテンツを、サービスを受けるＵＥに中継してもよい。コンテンツがネットワークデバイスにプッシュされた後で、コンテンツ転送サービスマネージャ（ＣＦＭ）は、コンテンツキャッシュテーブルを更新し、コンテンツがネットワークデバイスにてキャッシングされたことを示してもよい。コンテンツキャッシュテーブルは、コンテンツの名前を、ネットワークデバイス、またはネットワークデバイス内に含まれる仮想ＩＶＮサーバのネットワークアドレスに関連付けてもよい。ＩＣＮ ＶＮは、サービスを受けるＵＥにとって透過であってもよく、ワイヤレスネットワークオペレータまたはサードパーティの１つによって操作されてもよい。これら、および他の態様について、下記でより詳細に述べる。

図１は、データを通信するためのネットワーク１００を示す。ネットワーク１００は、カバレッジエリア１０１を有するアクセスポイント（ＡＰ）１１０と、複数のモバイルデバイス１２０と、バックホールネットワーク１３０とを含む。図のように、ＡＰ１１０は、モバイルデバイス１２０とのアップリンク（破線）および／またはダウンリンク（点線）接続を確立し、これらは、データをモバイルデバイス１２０からＡＰ１１０に、およびその逆に搬送するように働く。アップリンク／ダウンリンク接続の上で搬送されるデータは、モバイルデバイス１２０間で通信されるデータ、ならびにバックホールネットワーク１３０によってリモートエンド（図示せず）に／から通信されるデータを含んでもよい。本明細書で使用されるとき、「アクセスポイント（ＡＰ）」という用語は、ｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）、マクロセル、フェムトセル、Ｗｉ−Ｆｉアクセスポイント（ＡＰ）、または他のワイヤレス対応のデバイスなど、ネットワークへのワイヤレスアクセスを提供するように構成された任意の構成要素（または構成要素の集まり）を指す。ＡＰは、１または複数のワイヤレス通信プロトコル、たとえば、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）、拡張ＬＴＥ（ＬＴＥ−Ａ）、高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ）、Ｗｉ−Ｆｉ、８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ／ａｃなどに従ってワイヤレスアクセスを提供してもよい。本明細書で使用されるとき、「モバイルデバイス」という用語は、ユーザ機器（ＵＥ）、移動局（ＳＴＡ）、および他のワイヤレス対応のデバイスなど、ＡＰとワイヤレス接続を確立することが可能な任意の構成要素（または構成要素の集まり）を指す。いくつかの実施形態では、ネットワーク１００は、リレー、低電力ノードなど、様々な他のワイヤレスデバイスを含んでもよい。

本開示の実施形態は、複数の無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）を含む５Ｇワイヤレスネットワーク内で実装されてもよい。図２は、複数の無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）２１０、２２０、２３０にサービスを提供するワイヤレスネットワークドメイン２０１を含む実施形態の５Ｇネットワークアーキテクチャ２００を示す。ワイヤレスネットワークドメイン２０１は、様々なゲートウェイデバイス、たとえば、パケットデータネットワーク（ＰＤＮ）ゲートウェイ、サービングゲートウェイ（ＳＧＷ）を含んでもよく、一方、ＲＡＮ２１０、２２０、２３０のそれぞれは、１または複数のアクセスポイント（ＡＰ）、たとえば、マクロ基地局、低電力ノードなどを含んでもよい。

本開示の態様は、次世代５Ｇワイヤレスネットワークのための実施形態の論理機能アーキテクチャを提供する。図３は、次世代５Ｇワイヤレスネットワークのための実施形態の論理機能アーキテクチャ３００を示す。図のように、実施形態の論理機能アーキテクチャ３００は、管理プレーン３１０、制御プレーン３２０、およびデータプレーン３３０を含む。

管理プレーン３１０は、様々な管理関連のタスクを実施するためのエンティティを含んでもよい。この例では、管理プレーン３１０は、データおよび解析エンティティ３１１と、インフラストラクチャ管理エンティティ３１２と、顧客サービス管理エンティティ３１３と、コネクティビティ管理エンティティ３１４と、コンテンツサービス管理エンティティ３１５とを含む。データおよび解析エンティティ３１１は、サービスとしてのデータ解析（ＤＡａａＳ）を提供するように構成される。これは、特定のサービスのためのオンデマンドネットワークステータス解析およびオンデマンドサービスＱｏＥステータス解析を管理すること、ならびにデータ解析サマリをクライアントに提供することを含んでもよい。インフラストラクチャ管理エンティティ３１２は、ワイヤレスネットワーク内の異なる無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）間、または異なるオペレータによって維持されるワイヤレスネットワーク間のスペクトル共有を管理し得る。これは、ワイヤレスネットワーク一体化、ＲＡＮバックホールおよびアクセスリンクリソースの管理、同じ場所に位置するワイヤレスネットワークの間でのスペクトル共有の調整、アクセス管理、エアインターフェース管理、ならびにデバイスアクセスの名前付けおよびネットワークノードの名前付けの責任を含んでもよい。

顧客サービス管理エンティティ３１３は、顧客のコンテキスト情報を管理すること、サービス特有の体感品質（ＱｏＥ）監視、および課金の責任を含む、顧客サービス機能を提供し得る。コネクティビティ管理エンティティ３１４は、ワイヤレスネットワークのデータプレーンの上でサービスとしてのロケーション追跡（ＬＴａａＳ）を提供し得る。また、コネクティビティ管理エンティティ３１４は、カスタマイズされた、シナリオアウェアのロケーション追跡方式を確立すること、ソフトウェア定義かつ仮想のモバイルごとのユーザ地理的ロケーション追跡方式を確立すること、およびユーザ特有のデータプレーントポロジ更新をトリガすることなど、他の責任を有してもよい。コンテンツサービス管理エンティティ３１５は、ワイヤレスネットワーク内のコンテンツキャッシングを管理し得る。これは、ＲＡＮ内でキャッシングされることになるコンテンツを選択すること、キャッシングロケーションを選択すること、キャッシュ対応ネットワークノードを構成すること、およびコンテンツ転送を管理することを含んでもよい。いくつかの実施形態では、管理プレーンは、ネットワークアクセスセキュリティ（たとえば、サービス特有のセキュリティ、顧客デバイスネットワークアクセス保護など）ならびにドメイン間およびドメイン内ワイヤレスネットワークセキュリティに責任を担うセキュリティ管理エンティティを含んでもよい。

制御プレーン３２０は、様々な制御関連のタスクを実施するためのエンティティを含み得る。この例では、制御プレーンは、ソフトウェア定義のトポロジ（ＳＤＴ）論理エンティティ３２２、ソフトウェア定義のリソース割振り（ＳＤＲＡ）論理エンティティ３２４、およびソフトウェア定義のサービスごとのカスタマイズされたデータプレーンプロセス（ＳＤＰ）論理エンティティ３２６を含む。ＳＤＴエンティティ３２２、ＳＤＲＡ論理エンティティ３２４、およびＳＤＰ論理エンティティ３２６は、共同で、サービス関連のトラフィックを搬送するためのサービス特有のデータプレーンを構成し得る。より具体的には、ソフトウェア定義のトポロジ（ＳＤＴ）論理エンティティ３２２は、サービスのための仮想データプレーン論理トポロジを確立するように構成される。これは、データプレーン３３０を形成するネットワークデバイスの集まりから、サービスを提供するために、ネットワークデバイスを選択することを含んでもよい。ソフトウェア定義のリソース割振り（ＳＤＲＡ）論理エンティティ３２４は、ワイヤレスネットワークの上でサービス関連のトラフィックを移送するために、仮想データプレーン論理トポロジを物理データプレーンにマッピングするように構成される。これは、仮想データプレーン論理トポロジの論理リンクをデータプレーンの物理経路にマッピングすることを含んでもよい。ソフトウェア定義のサービスごとのカスタマイズされたデータプレーンプロセス（ＳＤＰ）論理エンティティ３２６は、ワイヤレスネットワークの物理データプレーンの上でサービス関連のトラフィックを移送するために、トランスポートプロトコルを選択するように構成される。トランスポートプロトコルは、様々な基準に基づいて選択されてもよい。一例では、ＳＤＰ論理エンティティは、サービス関連のトラフィックの特性、たとえばビジネス特性、ペイロード量、サービス品質（ＱｏＳ）要件などに基づいてトランスポートプロトコルを選択する。別の例では、ＳＤＰ論理エンティティは、ネットワークに対する条件、たとえば、データ経路に対する負荷などに基づいてトランスポートプロトコルを選択する。

ＳＤＴエンティティ３２２、ＳＤＲＡ論理エンティティ３２４、およびＳＤＰ論理エンティティ３２６は、サービス特有のデータプレーンを確立するうえで、それらのそれぞれの役割を越えて他の責任を有してもよい。たとえば、ＳＤＴエンティティ３２２は、ｖ−ｓ−ＳＧＷ／ｖ−ｕ−ＳＧＷのための鍵となる機能を動的に定義し、ならびにモバイルＶＮ移動を可能にし、モビリティ管理サービスを提供してもよい。別の例として、ＳＤＲＡ論理エンティティ３２４は、仮想ネットワークセッションを埋め込み、ならびに無線送信の調整を提供してもよい。ＳＤＴエンティティ３２２およびＳＤＲＡ論理エンティティ３２４の一方または両方が、ポリシおよび課金規則機能（ＰＣＲＦ）サービスを提供してもよい。

上記で論じたように、ＳＤＴエンティティ３２２、ＳＤＲＡ論理エンティティ３２４、およびＳＤＰ論理エンティティ３２６は、共同で、サービス関連のトラフィックを搬送するためのサービス特有のデータプレーンを構成し得る。具体的には、ＳＤＴエンティティ３２２は、サービスのための仮想データプレーン論理トポロジを確立し、ＳＤＲＡ論理エンティティ３２４は、ワイヤレスネットワークの上でサービス関連のトラフィックを移送するために、仮想データプレーン論理トポロジを物理データプレーンにマッピングし、ＳＤＰ論理エンティティ３２６は、物理データプレーンの上でサービス関連のトラフィックを移送するために、トランスポートプロトコルを選択する。

図４は、図２に示されている実施形態の５Ｇネットワークアーキテクチャの上でサービスのために確立された仮想データプレーン論理トポロジ４５０を示す図４００を示す。図のように、仮想データプレーン論理トポロジ４５０は、サービスを提供するように適合されたネットワークデバイス４１１、４２２、４３３間に延びる一連の論理リンク４５１、４５２、４５３を含む。この例では、仮想サービス特有のサービングゲートウェイ（ｖ−ｓ−ＳＧＷ）４０１が、ネットワークデバイス４１１、４２２、４３３間で通信されるサービス関連のトラフィックを集約する責任を担う。いくつかの実施形態では、ＳＤＰ論理エンティティ３２６は、サービスを提供するためにネットワークデバイス４１１、４２２、４３３を、ならびにサービス関連のトラフィックを集約するためにｖ−ｓ−ＳＧＷ４０１を選択することによって仮想データプレーン論理トポロジ４５０を確立してもよい。

図５は、図２に示されている実施形態の５Ｇネットワークアーキテクチャの上でサービス関連のトラフィックを移送するための物理データプレーン５５０を示す図５００を示す。図のように、物理データプレーン５５０は、ｖ−ｓ−ＳＧＷ４０１と、サービスを提供するように構成されたネットワークデバイス４１１、４２２、４３３との間に延びる物理経路５１１〜５１３、５２１〜５２４、５３１〜５３４を含む。この例では、物理経路５１１〜５１３は、論理リンク４５１にマッピングされており、物理経路５２１〜５２４は、論理リンク４５２にマッピングされており、物理経路５３１〜５３４は、論理リンク４５３にマッピングされた。

本開示の態様は、次世代５Ｇワイヤレスネットワーク内のｖ−ｓ−ＳＧＷのための名前付け構造を提供する。図６Ａは、サービス特有のトラフィックを集約するために割り当てられたｖ−ｓ−ＳＧＷ６１２、６１４を含む実施形態の５Ｇネットワークアーキテクチャ６００を示す。図のように、ｖ−ｓ−ＳＧＷ６１２、６１４は、ネットワークデバイス６１０上でインスタンス化される。ｖ−ｓ−ＳＧＷ６１２、６１４は、異なるサービスに割り当てられる。具体的には、ｖ−ｓ−ＳＧＷ６１２は、デバイス６２２によって提供される、またはアクセスされるサービスに割り当てられ、ｖ−ｓ−ＳＧＷ６１４は、デバイス６４４によって提供される、またはアクセスされるサービスに割り当てられる。デバイス６２２、６４４はアクセスポイント（ＡＰ）として示されているが、任意のネットワークデバイス、たとえばユーザ機器（ＵＥ）、マシンツーマシン（Ｍ２Ｍ）デバイス、センサなどが、サービスにアクセスする、またはサービスを提供するために選択されてもよいことを理解されたい。ｖ−ｓ−ＳＧＷ６１２、６１４には、異なるローカルｖ−ｓ−ＳＧＷ識別子（ＩＤ）が割り当てられる。この例では、ｖ−ｓ−ＳＧＷ６１２には、第１のローカルｖ−ｓ−ＳＧＷ ＩＤ（ｖＩＤ−１）が割り当てられ、ｖ−ｓ−ＳＧＷ６１４には、第２のローカルｖ−ｓ−ＳＧＷ ＩＤ（ｖＩＤ−２）が割り当てられる。ローカルｖ−ｓ−ＳＧＷ ＩＤは、ネットワークデバイス６１０に割り当てられたＩＤ（ホストＩＤ−１）と組み合わせて、ｖ−ｓ−ＳＧＷ６１２、６１４と通信するために使用され得る。たとえば、ホストＩＤおよびｖＩＤ−１を指定するパケット（たとえば、データ、制御、管理、またはその他）は、ｖ−ｓ−ＳＧＷ６１２にルーティングされてもよく、一方、ホストＩＤおよびｖＩＤ−２を指定するパケットは、ｖ−ｓ−ＳＧＷ６１４にルーティングされてもよい。

本開示の態様は、次世代５Ｇワイヤレスネットワークにおけるｖ−ｕ−ＳＧＷのための名前付け構造をさらに提供する。図６Ｂは、ＵＥ６３３、６５５に（それぞれ）割り当てられたｖ−ｕ−ＳＧＷ６１３、６１５を含む実施形態の５Ｇネットワークアーキテクチャ６００を示す。ｖ−ｕ−ＳＧＷ６１３、６１５は、ネットワークデバイス６１１上でインスタンス化され、異なるローカルｖ−ｕ−ＳＧＷ識別子（ＩＤ）が割り当てられる。この例では、ｖ−ｕ−ＳＧＷ６１３には、第３のローカルｖ−ｕ−ＳＧＷ ＩＤ（ｖＩＤ−３）が割り当てられ、ｖ−ｕ−ＳＧＷ６１５には、第４のローカルｖ−ｕ−ＳＧＷ ＩＤ（ｖＩＤ−４）が割り当てられる。ローカルｖ−ｕ−ＳＧＷ ＩＤは、ネットワークデバイス６１１に割り当てられたＩＤ（ホストＩＤ ２）と組み合わせて、ｖ−ｕ−ＳＧＷ６１３、６１５と通信するために使用され得る。

本開示の態様は、次世代５Ｇネットワークのためのサービスとしてのロケーション追跡をさらに提供する。図７は、サービスとしてのロケーション追跡（ＬＴａａＳ）を提供するための実施形態の５Ｇネットワークアーキテクチャ７００を示す。図のように、実施形態の５Ｇネットワークアーキテクチャ７００は、ネットワークドメイン７０１、７０２、およびＬＴａａＳレイヤ７０５を含む。ネットワークドメイン７０１は、複数のゲートウェイ７１０、７１５と、複数のＡＰ７１２、７１４、７１６、７１８とを含む。同様に、ネットワークドメイン７０２は、複数のゲートウェイ７２０、７２５と、複数のＡＰ７２４、７２８とを含む。ゲートウェイ７１０、７１５、７２０、７２５は、任意のネットワークゲートウェイ、たとえば、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）内の仮想サービングゲートウェイ（ｖＳＧＷ）、発展型パケットコア（ＥＰＣ）内のＳＧＷまたはＰＧＷなどを含んでもよい。

この例では、ＬＴａａＳレイヤ７０５は、中央制御センタ７５０と、ネットワークドメイン７０１、７０２内に（それぞれ）配置された地域制御センタ７５１、７５２とを含む。他の例では、ＬＴａａＳレイヤ７０５は、中央制御センタ７５０を含むだけであるように完全に集中化されても、地域制御センタ７５１、７５２を含むだけであるように完全に分散されてもよい。

ＬＴａａＳレイヤ７０５は、ＵＥ７９１、７９２の位置を、それらがネットワークドメイン７０１、７０２を通って移動するとき、ネットワークドメイン７０１、７０２内のネットワーク構成要素（たとえば、ゲートウェイ７１０、７１５、７２０、７２５、ＡＰ７１２、７１４、７１６、７１８、７２４、７２８など）に対するＵＥ７９１、７９２の相対ロケーションを監視することによって追跡し得る。ＬＴａａＳレイヤ７０５がＵＥ７９１、７９２の位置を監視する粒度は、異なる実施形態にわたって様々であってもよい。一実施形態では、ＬＴａａＳレイヤ７０５は、ＵＥ７９１、７９２の位置を、ＡＰ７１２、７１４、７１６、７１８、７２４、７２８に対して監視する。そのような実施形態では、ＬＴａａＳレイヤ７０５は、ＵＥが１つのＡＰから別のＡＰに移動した、たとえばＵＥ７９１がＡＰ７１４からＡＰ７１２に移動したとき、更新されてもよい。他の実施形態では、ＬＴａａＳレイヤ７０５は、ＵＥ７９１、７９２の位置を、ゲートウェイ７１０、７１５、７２０、７２５に対して監視する。そのような実施形態では、ＬＴａａＳレイヤ７０５は、異なるゲートウェイに関連付けられたＡＰ間でＵＥが移動したとき更新されるが、同じゲートウェイに関連付けられたＡＰ間でＵＥが移動したときには更新されなくてもよい。例として、ＬＴａａＳレイヤ７０５は、ＵＥ７９１がＡＰ７１４からＡＰ７１６に移動したとき、これはＵＥ７９１をゲートウェイ７１５に関連付け直すことを必要とするので、更新されてもよい。しかし、ＵＥ７９１がＡＰ７１４からＡＰ７１２に移動したとき、これらのＡＰは共にゲートウェイ７１０に関連付けられているので、更新はトリガされなくてもよい。他の実施形態では、ＬＴａａＳレイヤ７０５は、ＵＥ７９１、７９２の位置を、ネットワークドメイン７０１、７０２に対して監視する。そのような実施形態では、ＬＴａａＳレイヤ７０５は、ワイヤレスネットワークドメイン間でＵＥが移動したとき更新されるが、同じネットワークドメイン内の異なるＡＰ間でＵＥが移動したときには更新されなくてもよい。たとえば、ＬＴａａＳレイヤ７０５は、ＵＥ７９２がＡＰ７２８からＡＰ７１８に移動したとき更新されるが、ＵＥ７９２がＡＰ７２８からＡＰ７２４に移動したときには更新されなくてもよい。

他の実施形態では、ＬＴａａＳ追跡の２つのレイヤがあり得る。たとえば、地域制御センタ７５１は、ＵＥ７９１、７９２のロケーションを、ワイヤレスネットワークドメイン７０１、７０２内のネットワークデバイスに対して追跡してもよく、中央制御センタ７５０は、どのワイヤレスネットワークドメインにＵＥ７９１、７９２がアタッチされるか追跡してもよい。他の実施形態では、中央制御センタ７５０は、地域制御センタ７５１、７５２によって維持されるロケーションテーブルの写しを記憶してもよい。

また、本開示の態様は、次世代５Ｇワイヤレスネットワークのためのコンテンツキャッシング技法をも提供する。図８は、コンテンツキャッシングのために適合された実施形態の５Ｇネットワークアーキテクチャ８００を示す。図のように、実施形態の５Ｇネットワークアーキテクチャ８００は、ネットワークドメイン８０１、８０２、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）８０３、およびコンテンツロケーション追跡レイヤ８０５を含む。ネットワークドメイン８０１は、キャッシング対応のネットワークデバイス８１０、８１１と、ゲートウェイ８１５と、複数のＡＰ８１２、８１４、８１６、８１８とを含む。同様に、ネットワークドメイン８０２は、キャッシング対応のネットワークデバイス８２０と、ゲートウェイ８２５と、複数のＡＰ８２４、８２８とを含む。キャッシング対応のネットワークデバイス８１０、８２０は、ゲートウェイなど任意のネットワークデバイスを含んでもよい。

アプリケーションサーバ８３１、８３２内に記憶されたコンテンツは、地域制御センタ８５１、８５２上で（それぞれ）インスタンス化されたコンテンツ転送サービスマネージャ（ＣＦＭ）によってネットワークドメイン８０１、８０２内のキャッシング対応のネットワークデバイス８１０、８１１、８２０にＷＡＮ８０３からプッシュされてもよい。たとえば、ＣＦＭは、アプリケーションサーバ８３１、８３２上に記憶された使用可能なコンテンツの人気を検知し、次いで人気のコンテンツを、キャッシング対応のネットワークデバイス８１０、８１１、８２０の１または複数へプッシュさせてもよい。いくつかの実施形態では、コンテンツは、ゲートウェイ８１５、８２５、および／またはＡＰ８１２、８１４、８１６、８１８の１または複数の中でキャッシングされてもよい。

キャッシング対応のネットワークデバイス８１０、８１１、８２０は、ＵＥ８９２、８９４、８９６、８９８にとって透過であってもよいＩＣＮ仮想ネットワーク（ＶＮ）の仮想情報中心ネットワーキング（ＩＣＮ）サーバを含んでもよい。ＩＣＮ ＶＮは、ワイヤレスネットワークオペレータまたはサードパーティの１つによって操作されてもよい。キャッシング対応のネットワークデバイス８１０、８１１、８２０は、要求を受けたときサービスを受けるユーザ機器（ＵＥ）の仮想のユーザ特有のサービングゲートウェイ（ｖ−ｕ−ＳＧＷ）に、キャッシングされたコンテンツを提供するように適合されてもよい。ｖ−ｕ−ＳＧＷは、ゲートウェイ８１５、８２５上でインスタンス化されてもよい。とりわけ、キャッシングされたコンテンツは、キャッシング対応のネットワークデバイス８１０、８１１、８２０によって、情報中心ネットワーキング（ＩＣＮ）フォーマットで記憶されてもよく、ｖ−ｕ−ＳＧＷは、コンテンツを要求したＵＥ８９２、８９４、８９６、８９８の１または複数に送る前に、キャッシングされたコンテンツをＩＣＮフォーマットからユーザ特有のフォーマットに変換してもよい。コンテンツがネットワークデバイスにプッシュされた後で、コンテンツ転送サービスマネージャ（ＣＦＭ）は、地域制御センタ８５１、８５２内のコンテンツキャッシュテーブルを更新し、ネットワークドメイン８０１、８０２内のどのネットワーク構成要素がコンテンツをキャッシングしているか示してもよい。いくつかの実施形態では、コンテンツロケーション追跡レイヤ８０５内の中央制御センタ８５０が、地域制御センタ８５１、８５２にて維持されるコンテンツキャッシュテーブルの中央バージョンを記憶してもよい。コンテンツキャッシュテーブルは、コンテンツの名前を、ネットワークデバイス、またはネットワークデバイス内に含まれる仮想ＩＶＮサーバのネットワークアドレスに関連付けてもよい。

実施形態のシステムおよび方法は、消費者に合わせてカスタマイズされる、本明細書ではＭｙＮＥＴと呼ばれる５Ｇネットワークを提供する。ＭｙＮＥＴは、ネットワークアーキテクチャおよび論理機能アーキテクチャを含む。

カスタマイズされたネットワーク、ＭｙＮＥＴのための実施形態のアーキテクチャは、マシンツーマシン（Ｍ２Ｍ）通信、プライベートソーシャルネットワーキング、仮想ネットワーク移動、セキュリティアーキテクチャ、コンテンツイン（ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ−）無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）、フェデレーションネットワーク、サービスとしての顧客ロケーション追跡、サービスとしてのネットワークステータス解析、サービスとしてのサービス配信体感品質（ＱｏＥ）統計、デバイス／モバイル／ユーザ名前付けアーキテクチャ、トランスポートプロトコルなどを提供する。各ＭｙＮＥＴネットワークのデータプレーンは、サービスごとにカスタマイズされてもよい。ＲＡＮネットワークは、サービストラフィックアウェアのデータプレーントポロジを有する。仮想のサービス特有のサービングゲートウェイ（ｖ−ｓ−ＳＧＷ）がオンデマンドで作成され、マシン分布およびトラフィック特性に基づいて動的に構成されてもよい。

仮想のモバイルユーザ特有のＳＧＷ（ｖ−ｕ−ＳＧＷ）およびコネクティビティマネージャ（ｖ−ｕ−ＣＭ）が、異なるネットワークデバイスに移動され得る。カスタマイズされたロケーション追跡方式が提供される。サービスとしてのロケーション追跡が可能にされる。ｖ−ｕ−ＳＧＷのロケーションおよび機能は、動的に構成される。モバイルの相対ロケーション（ＲＬ）が追跡される。

仮想のサービス特有のＳＧＷ（ｖ−ｓ−ＳＧＷ）が、パブリックソーシャルネットワークから独立であってもよく、サービスプライバシを提供してもよい。ｖ−ｓ−ＳＧＷには、ビデオ会議など様々なサービスが割り当てられてもよい。

本開示の態様は、ＭｙＮＥＴ最終顧客に、ワイヤレスネットワークインフラストラクチャの延長としてアドホックネットワークサポートを提供する。ＭｙＮＥＴ最終顧客アドホックネットワークは、顧客アドホックネットワークアウェアのデータプレーンアーキテクチャを有してもよい。ＷＮオペレータ（ＷＮＯ）は、１または複数のアドホック仮想クラウドＳＧＷ（ｖ−ｃ−ＳＧＷ）を構成し、クラウド内の最終顧客のトラフィックをアドホッククラウドＧＷに転送／集約し得る。

本開示の態様は、コンテンツ中心のネットワークの実施形態のＭｙＮＥＴサポートを提供する。キャッシュインＲＡＮがコンテンツサービス（ＣＳ）制御によって制御される。選択的ネットワークノード（ＮＮ）（ＣＣ対応ＮＮ）が、記憶および転送ならびにその後のバインディング機能と共に構成される。コンテンツロケーションは、コンテンツ顧客にとって透過である（ｖ−ｕ−ＳＧＷは、関心／要求をローカルＣＳコントローラまたは最も近いＣＣノードに転送する）。ＷＮＯは、コンテンツロケーション解決レイヤと通信し、コンテンツ名−ロケーション情報を入手する。ＷＮＯは、コンテンツ名キャッシュ−ＣＣノードアドレス情報をＲＡＮ内に保有する。

実施形態のＭｙＮＥＴセキュリティアーキテクチャは、多レイヤネットワークアクセス保護を提供し得る。実施形態のＭｙＮＥＴセキュリティアーキテクチャは、ユーザ／デバイス特有および非ユーザ特有のワイヤレスアクセス保護を提供する。予備的ＷＮアクセス保護材料が、顧客デバイス（ＷＮ特有）とは独立に、すべてのエッジノード内で保有され、予備的ＷＮアクセス保護を提供する。２次ＷＮ保護材料はｖ−ｕ−ＳＧＷ内で保有され、ユーザ／デバイス特有であり、より強いＷＮアクセス保護を提供する。顧客機器は、アクセスを得るために、ＷＮネットワークアクセス鍵材料を得る。ＶＮアクセス材料がＶＮのエッジＧＷまたはｖ−ｕ−ＳＧＷにて保有され、ＶＮ特有の保護を提供する。

協働エネルギー節約モードが周囲のアクティブなデバイス／ネットワークを使用し、ロケーション更新メッセージおよびページングメッセージを中継する。ＶＮは、アクティブでもアイドルでもよい。ＷＮオペレータは、モバイルＭＡＣ状態および状態移行を管理し、アクティブのＶＮおよびアイドルのＶＮならびに移行を管理し、カスタマイズされたアクセスＭＡＰを管理する。複数の地理的に同じ場所に位置する、分離されたネットワークの協働および共同作業が、同じ、または異なるオペレータによって進展される。デバイスは、オペレータから独立である。デバイスロケーション追跡は、協働および制御を使用する（顧客ＬＴａａＳ）。ＷＮＯは、顧客がそのＷＮおよび対応するＧＷアドレスを入力したとき、ロケーションをグローバル制御センタに登録する。ＷＮＯは、データ転送のために、モバイル顧客が現在いるＷＮ名を取り出す。グローバルな一意のユーザ／デバイス名は、動いている間、変化しない。ネットワークアクセスＩＤ（ＰＨＹＩＤ／ＭＡＣＩＤ）は、ローカルＲＡＮ一意であり、動いている間に更新される。それはインターネットプロトコル（ＩＰ）と完全に切り離される。

各デバイス／ＵＥ／ユーザ（１人のユーザが複数のデバイスを有することができる）については、デバイス名前付け登録（グローバル）はオフラインで行われ、ＰＨＹＩＤまたはネットワークアクセスＩＤは、オンラインで行われ、ローカルエリア内で一意である。各ユーザ／デバイスのｖ−ｕ−ＳＧＷについては、名前付け構造は、ｖ−ｕ−ＳＧＷが位置するネットワークノードのネットワークアドレスを含み、ｖ−ｕ−ＳＧＷ ＩＤ（ネットワークノード内で一意）が使用される。どのネットワークノードについても、名前付け構造は、ロケーション内ＲＡＮ：ＮＮ ＩＤ（ローカルＲＡＮ内で一意）を含み、境界ノード（一意のＩＤおよびグローバルＩＤ／ＩＰアドレス）が使用される。データ経路の各セグメントについては、フローＩＤ、宛先ノードＮＡ／サブフローＩＤ、または宛先ノードＩＰ／ＱｏＳなどが、フローを識別するために使用され得る。フローＩＤは、ローカルＲＡＮ／コア内で一意である。宛先ノードＮＡは、ローカルＲＡＮ／コア内で一意である。サブフローＩＤは、デバイス内で一意である。

図９は、上記で論じた１または複数のデバイス（たとえば、ＵＥ、ＮＢなど）と同等のものであってよい通信デバイス９００の一実施形態のブロック図を示す。通信デバイス９００は、プロセッサ９０４、メモリ９０６、および複数のインターフェース９１０、９１２、９１４を含んでもよく、これらは、図９のように配置されても（またはされなくても）よい。プロセッサ９０４は、計算および／または他の処理関連のタスクを実施することが可能な任意の構成要素であってよく、メモリ９０６は、プロセッサ９０４のためにプログラミングおよび／または命令を記憶することが可能な任意の構成要素であってよい。インターフェース９１０は、通信デバイス９００が他のデバイスと通信することを可能にする任意の構成要素または構成要素の集まりであってよい。

図１０は、本明細書に開示されているデバイスおよび方法を実装するために使用され得る処理システムのブロック図である。特定のデバイスが図の構成要素のすべてを使用しても、構成要素のサブセットだけを使用してもよく、一体化のレベルは、デバイス間で様々であってもよい。さらに、デバイスが、複数の処理ユニット、プロセッサ、メモリ、送信機、受信機など、構成要素の複数のインスタンスを含んでもよい。処理システムは、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、ディスプレイなど１または複数の入力／出力デバイスを備える処理ユニットを含んでもよい。処理ユニットは、バスに接続された中央処理ユニット（ＣＰＵ）、メモリ、大容量記憶デバイス、ビデオアダプタ、およびＩ／Ｏインターフェースを含んでもよい。

バスは、メモリバスまたはメモリコントローラ、周辺バス、ビデオバスなどを含む任意のタイプのいくつかのバスアーキテクチャの１または複数であってよい。ＣＰＵは、任意のタイプの電子データプロセッサを含んでもよい。メモリは、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、シンクロナスＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、それらの組合せなど、任意のタイプの非一時的システムメモリを含んでもよい。一実施形態では、メモリは、ブートアップ時に使用するためのＲＯＭと、プログラムを実行している間使用するためのプログラムおよびデータ記憶用のＤＲＡＭとを含んでもよい。

大容量記憶デバイスは、データ、プログラム、および他の情報を記憶するように、またデータ、プログラム、および他の情報をバスを介してアクセス可能にするように構成された任意のタイプの非一時的記憶デバイスを含んでもよい。大容量記憶デバイスは、たとえば、ソリッドステートドライブ、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などの１または複数を含んでもよい。

ビデオアダプタおよびＩ／Ｏインターフェースは、外部入力出力デバイスを処理ユニットに結合するためのインターフェースを提供する。示されているように、入力出力デバイスの例は、ビデオアダプタに結合されたディスプレイ、およびＩ／Ｏインターフェースに結合されたマウス／キーボード／プリンタを含む。他のデバイスが処理ユニットに結合されてもよく、追加の、またはより少ないインターフェースカードが使用されてもよい。たとえば、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）（図示せず）などシリアルインターフェースが、プリンタのためのインターフェースを提供するために使用されてもよい。

処理ユニットは、ノードまたは異なるネットワークにアクセスするために、イーサネットケーブルなど有線リンク、および／またはワイヤレスリンクを含んでもよい１または複数のネットワークインターフェースをも含む。ネットワークインターフェースは、処理ユニットがネットワークを介して遠隔ユニットと通信することを可能にする。たとえば、ネットワークインターフェースは、１または複数の送信機／送信アンテナと、１または複数の受信機／受信アンテナとを介してワイヤレス通信を提供してもよい。一実施形態では、処理ユニットは、他の処理ユニット、インターネット、遠隔記憶設備など遠隔デバイスとのデータ処理および通信のためにローカルエリアネットワークまたはワイドエリアネットワークに結合される。

現発明の一つの態様として、トラフィックをルーティングするための方法であって、
第１のネットワークデバイスによって、上流のネットワークノードからトラフィックフローを受信するステップであって、前記トラフィックフローは、ネットワークデバイス上でインスタンス化された仮想のユーザ特有のサービングゲートウェイ（ｖ−ｕ−ＳＧＷ）に関連付けられたユーザ機器（ＵＥ）に宛てられる、ステップと、
前記サービス関連のトラフィックによって指定されるアドレス情報を識別するステップと、
前記アドレス情報に従って前記トラフィックフローを下流のネットワークノードに転送するステップであって、前記アドレス情報は、前記ネットワークデバイスに割り当てられたホストＩＤ、および前記ｖ−ｕ−ＳＧＷに割り当てられたローカルＩＤを示す、ステップとを含むことを特徴とする方法が提供される。

一実施形態では、前記ローカルＩＤは、前記ネットワークデバイスによって前記ｖ−ｕ−ＳＧＷに割り当てられることを特徴とする。

現発明の別の態様として、ネットワークサービスを提供するための方法であって、
ワイヤレス対応のデバイスのグループに提供されるサービスを識別するステップであって、ワイヤレス対応のデバイスの前記グループは、ユーザ機器（ＵＥ）、マシンツーマシン（Ｍ２Ｍ）デバイス、またはそれらの組合せを含む、ステップと、
仮想のサービス特有のサービングゲートウェイ（ｖ−ｓ−ＳＧＷ）を前記サービスに割り当てるステップであって、前記ｖ−ｓ−ＳＧＷは、ＵＥの前記グループによって通信されるサービス関連のトラフィックを集約する責任を担う、ステップと
を含むことを特徴とする方法が提供される。

一態様として、前記ｖ−ｓ−ＳＧＷは、前記ｖ−ｓ−ＳＧＷとワイヤレス対応のデバイスの前記グループ内のワイヤレス対応のデバイスとの間に延びるベアラチャネルの上で通信される前記サービス関連のトラフィックのためのアクセス保護を提供することを特徴とする。別の実施形態では、前記ｖ−ｓ−ＳＧＷは、前記グループのワイヤレス対応のデバイス間にレイヤ２（Ｌ２）アンカポイントを提供することを特徴とする。別の実施形態では、ワイヤレス対応のデバイスの前記グループ内の少なくともいくつかのワイヤレス対応のデバイスは、互いに異なるワイヤレス通信プロトコルを使用し、前記ｖ−ｓ−ＳＧＷは、前記異なるワイヤレス通信プロトコル間に収束をもたらすためにレイヤ２（Ｌ２）アンカポイントを提供することを特徴とする。別の実施形態では、ワイヤレス対応のデバイスの前記グループ内の少なくともいくつかのワイヤレス対応のデバイスは、異なる無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）内に配置され、前記ｖ−ｓ−ＳＧＷは、前記異なるＲＡＮ間でのマルチＲＡＮ収束のためにレイヤ２（Ｌ２）アンカポイントを提供することを特徴とする。更なる実施形態として、前記ｖ−ｓ−ＳＧＷは、前記サービス関連のトラフィックのために少なくとも何らかのアプリケーションレイヤ処理を実施することを特徴とする。更なる実施形態として、前記ｖ−ｓ−ＳＧＷは、前記サービス関連のトラフィックに対応する少なくとも何らかの統計情報を計算し、前記統計情報を制御メッセージ内で、ＵＥの前記グループ内のＵＥ、１または複数のアプリケーションサーバ内の前記アプリケーションサーバ、またはそれらの組合せに通信することを特徴とする。別の実施形態では、前記ｖ−ｓ−ＳＧＷによって実施される前記アプリケーションレイヤ処理は、クライアントによって構成されることを特徴とする。別の実施形態では、前記ｖ−ｓ−ＳＧＷによって実施される前記アプリケーションレイヤ処理は、オペレータによって構成されることを特徴とする。

現発明の別の態様として、ロケーション追跡のための方法であって、
ワイヤレスネットワーク内に配置されたユーザ機器（ＵＥ）を識別するステップと、
前記ＵＥのロケーションを、サービスとしてのデバイスロケーション追跡（ＬＴａａＳ）レイヤを介して追跡するステップとを含み、
前記ＵＥの前記ロケーションは、前記ＵＥが前記ワイヤレスネットワーク内で異なるロケーションに動いたとき動的に更新され、前記ＵＥの第１のものは、第１のワイヤレスネットワーク内に配置され、前記ＬＴａａＳレイヤを介して前記ＵＥの前記ロケーションを追跡するステップは、前記第１のＵＥが前記第１のワイヤレスネットワーク内で第１のネットワークデバイスに近いと決定するステップと、前記第１のＵＥが前記第１のワイヤレスネットワーク内で前記第１のネットワークデバイス近くに位置することを示すために前記ＬＴａａＳレイヤ内の制御センタを更新するステップとを含むことを特徴とする方法が提供される。

別の実施形態では、前記ＬＴａａＳレイヤは、前記ワイヤレスネットワークの少なくとも１つのオペレータによって操作されることを特徴とする。更なる実施形態として、前記ＬＴａａＳレイヤは、前記ワイヤレスネットワークのオペレータとは異なるサードパーティによって操作されることを特徴とする。別の実施形態では、前記ＬＴａａＳレイヤは、前記ワイヤレスネットワークから独立である中央制御センタを含むことを特徴とする。別の実施形態では、前記第１のネットワークデバイスは、前記第１のワイヤレスネットワーク内のアクセスポイントを含むことを特徴とする。別の実施形態では、前記第１のネットワークデバイスは、前記第１のワイヤレスネットワーク内のサービングゲートウェイ（ＳＧＷ）を含むことを特徴とする。別の実施形態では、前記第１のＵＥは、前記第１のワイヤレスネットワークとは別個の第２のワイヤレスネットワーク内にあり、前記ＬＴａａＳレイヤ内の前記中央制御センタから前記第２のワイヤレスネットワーク内の地域制御センタに更新を送るステップをさらに含み、前記更新は、前記第１のＵＥが前記第１のワイヤレスネットワーク内で前記第１のネットワークデバイス近くに位置することを示し、前記第２のワイヤレスネットワーク内の前記地域制御センタは、要求を受けたとき前記第１のＵＥの相対ロケーションについて前記第２のＵＥに通知するように適合されることを特徴とする。別の実施形態では、前記第２のワイヤレスネットワークは、前記第１のワイヤレスネットワークとは異なるネットワークオペレータによって操作されることを特徴とする。別の実施形態では、前記ＬＴａａＳレイヤは、前記ワイヤレスネットワーク内に位置する分散された地域コントローラを含むことを特徴とする。別の実施形態では、ＵＥの第１のものは、第１のワイヤレスネットワーク内に配置され、前記ＬＴａａＳレイヤを介して前記ＵＥの前記ロケーションを追跡するステップは、前記第１のＵＥが前記第１のワイヤレスネットワーク内で第１のネットワークデバイス近くの位置に移動したと決定するステップと、前記第１のＵＥが前記第１のワイヤレスネットワーク内で前記第１のネットワークデバイス近くに位置することを示すために前記第１のワイヤレスネットワーク内の第１の地域制御センタを更新するステップとを含むことを特徴とする。別の実施形態では、前記ＵＥの第２のものは、第１のワイヤレスネットワークとは別個の第２のワイヤレスネットワーク内に配置され、前記第１の地域制御センタから前記第２のワイヤレスネットワーク内の第２の地域制御センタに更新を送るステップをさらに含み、前記更新は、前記第１のＵＥが前記第１のワイヤレスネットワーク内で前記第１のネットワークデバイス近くに位置することを示し、前記第２のワイヤレスネットワーク内の前記地域制御センタは、要求を受けたとき前記第１のＵＥの相対ロケーションについて前記第２のＵＥに通知するように適合されることを特徴とする。

別の実施形態では、前記第１のＵＥのロケーション情報を求める要求をサードパーティオペレータから受信するステップと、
前記第１のＵＥの相対ロケーションを示す応答を前記サードパーティオペレータに送るステップとをさらに含むことを特徴とする。

別の実施形態では、前記サードパーティオペレータは、前記第１のＵＥ宛のトラフィックが移送されているネットワークリソースを操作することを特徴とする。別の実施形態では、前記サードパーティオペレータは仮想オペレータであることを特徴とする。

本発明の別の態様として、コンテンツキャッシングのための方法であって、
コンテンツ転送サービスマネージャ（ＣＦＭ）によって、使用可能なコンテンツの人気を検知するステップであって、前記使用可能なコンテンツは、１または複数のアプリケーションサーバ内に記憶される、ステップと、
前記使用可能なコンテンツの人気に基づいて、前記使用可能なコンテンツから、情報中心ネットワーキング（ＩＣＮ）仮想ネットワーク（ＶＮ）内でキャッシュするためにコンテンツを選択するステップと、
ワイヤレスネットワークの無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）内のネットワークデバイスへ前記選択されたコンテンツを転送させるステップであって、前記ネットワークデバイスは、前記ＩＣＮ ＶＮの仮想ＩＣＮサーバを含み、前記ネットワークデバイスは、要求を受けたときサービスを受けるユーザ機器（ＵＥ）の仮想のユーザ特有のサービングゲートウェイ（ｖ−ｕ−ＳＧＷ）に、前記選択されたコンテンツを提供するように適合される、ステップとを含むことを特徴とする方法が提供される。

別の実施形態では、前記選択されたコンテンツは、前記ネットワークデバイスによって、情報中心ネットワーキング（ＩＣＮ）フォーマットで記憶されることを特徴とする。別の実施形態では、前記ｖ−ｕ−ＳＧＷは、前記選択されたコンテンツを前記ＩＣＮフォーマットからユーザ特有のフォーマットに変換してから、前記ユーザ特有のフォーマットを有する前記コンテンツを前記サービスを受けるＵＥに中継するように適合されることを特徴とする。別の実施形態では、前記ユーザ特有のフォーマットは、インターネットプロトコル（ＩＰ）フォーマットを含むことを特徴とする。別の実施形態では、前記選択されたコンテンツが前記ネットワークデバイスによってキャッシングされたことを示すために、前記ＣＦＭ内に記憶されたコンテンツキャッシュテーブルを更新するステップをさらに含むことを特徴とする。別の実施形態では、前記コンテンツキャッシュテーブルは、前記コンテンツの名前を前記仮想ＩＶＮサーバのネットワークアドレスに関連付けることを特徴とする。別の実施形態では、前記ＩＣＮ ＶＮは、前記サービスを受けるＵＥにとって透過であることを特徴とする。別の実施形態では、前記ＩＣＮ ＶＮは、前記ワイヤレスネットワークのオペレータによって操作されることを特徴とする。別の実施形態では、前記ＩＣＮ ＶＮは、前記ワイヤレスネットワークのオペレータとは異なるサードパーティオペレータによって操作されることを特徴とする。

現発明の別の態様として、コンテンツキャッシングのための方法であって、
ワイヤレスネットワーク内のネットワークデバイスにてコンテンツを受信するステップであって、前記ネットワークデバイスは、ＩＣＮ仮想ネットワーク（ＶＮ）の仮想情報中心ネットワーキング（ＩＣＮ）サーバを含む、ステップと、
ＩＣＮフォーマットにある前記コンテンツをキャッシュするステップと、
前記ネットワークデバイスによって、サービスを受けるＵＥの仮想のユーザ特有のサービングゲートウェイ（ｖ−ｕ−ＳＧＷ）からコンテンツ要求を受信するステップと、
前記ＩＣＮフォーマットにある前記コンテンツを前記ｖ−ｕ−ＳＧＷに転送するステップであって、前記ｖ−ｕ−ＳＧＷは、前記選択されたコンテンツを前記ＩＣＮフォーマットから、１つの実施態様としてインターネットプロトコル（ＩＰ）フォーマットであってもよいユーザ特有のフォーマットに変換してから、前記変換されたコンテンツを前記サービスを受けるＵＥに中継するように適合される、ステップと
を含むことを特徴とする方法が提供される。

現発明の別の態様として、リソース割振り論理エンティティにて実行するための方法であって、
ネットワーク内のノードによって提供されるサービスに関連付けられた仮想データプレーン論理トポロジを受信するステップであって、前記ネットワーク内の論理エンティティから受信される前記トポロジは、ソフトウェア定義のトポロジサービスを提供する、ステップと、
前記受信された仮想データプレーントポロジを前記ネットワーク内のノードのセットにマッピングし、前記サービスに関連付けられたトラフィックを移送するために前記ネットワーク内で物理データプレーンを作成するステップと、
前記物理データプレーンの上で前記サービスに関連付けられた前記トラフィックについて移送特性を選択するように、ソフトウェア定義のサービスごとの論理エンティティに命令するステップとを含むことを特徴とする方法が提供される。

本発明について例示的実施形態を参照して述べたが、この説明は、限定的な意味で解釈されることは意図されていない。この説明を参照すれば、例示的実施形態ならびに本発明の他の実施形態の様々な修正および組合せが当業者には明らかになろう。したがって、添付の特許請求の範囲は任意のそのような修正または実施形態を包含することが意図されている。

Claims (11)

1. ソフトウェア定義のトポロジ（ＳＤＴ）論理エンティティによって、サービスのための仮想データプレーン論理トポロジを確立するステップであって、前記仮想データプレーン論理トポロジは前記サービスに特有である、確立するステップと、
   ソフトウェア定義のリソース割振り（ＳＤＲＡ）論理エンティティによって、ワイヤレスネットワークの上でサービス関連のトラフィックを移送するために、前記サービスに特有の前記仮想データプレーン論理トポロジを物理データプレーンにマッピングするステップと、
   ソフトウェア定義のサービスごとのカスタマイズされたデータプレーンプロセス（ＳＤＰ）論理エンティティによって、前記ワイヤレスネットワークの物理データプレーンの上で前記サービス関連のトラフィックを移送するために、トランスポートプロトコルを選択するステップと
   を含むことを特徴とする方法。
2. 前記仮想データプレーン論理トポロジを確立するステップは、
   前記物理データプレーンを形成するネットワークデバイスの集まりから、前記サービスを提供するために、ネットワークデバイスを選択するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記仮想データプレーン論理トポロジを前記物理データプレーンにマッピングするステップは、前記仮想データプレーン論理トポロジの論理リンクを前記物理データプレーンの物理経路にマッピングするステップを含み、前記論理リンクは、前記サービスを提供するために選択された前記ネットワークデバイス間に延びることを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記物理データプレーンの上で前記サービス関連のトラフィックを移送するために、前記トランスポートプロトコルを選択するステップは、
   前記サービス関連のトラフィックの特性に従って前記トランスポートプロトコルを選択するステップを含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. インフラストラクチャ管理エンティティによって、前記ワイヤレスネットワーク内の異なる無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）間のスペクトル共有を管理するステップ
   をさらに含むことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記インフラストラクチャ管理エンティティによって、複数のワイヤレスネットワーク間のスペクトル共有を管理するステップ
   をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. データおよび解析エンティティによって、サービスとしてのデータ解析を提供するステップ
   をさらに含むことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の方法。
8. 顧客サービス管理エンティティによって、サービス契約に従ってデータプレーンの使用についてクライアントに課金するステップ
   をさらに含むことを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか一項に記載の方法。
9. コネクティビティ管理エンティティによって、前記ワイヤレスネットワークの前記データプレーンの上でサービスとしてのロケーション追跡（ＬＴａａＳ）を提供するステップ
   をさらに含むことを特徴とする請求項５乃至請求項８のいずれか一項に記載の方法。
10. コンテンツサービス管理エンティティによって、前記ワイヤレスネットワークの前記データプレーン内のコンテンツキャッシングを管理するステップ
    をさらに含むことを特徴とする請求項５乃至請求項９のいずれか一項に記載の方法。
11. 複数のプロセッサと、
    前記複数のプロセッサによって実行される時にワイヤレスネットワーク制御プレーンにインスタンス化させる命令を記憶するコンピュータが読み取り可能な複数のメモリと、
    サービスのための仮想データプレーン論理トポロジを定義するためのソフトウェア定義のトポロジ（ＳＤＴ）論理エンティティであって、前記仮想データプレーン論理トポロジは前記サービスに特有である、ソフトウェア定義のトポロジ（ＳＤＴ）論理エンティティと、
    ワイヤレスネットワークの上でサービス関連のトラフィックを移送するために、前記サービスに特有の前記仮想データプレーン論理トポロジを物理データプレーンにマッピングするためのソフトウェア定義のリソース割振り（ＳＤＲＡ）論理エンティティと、
    前記ワイヤレスネットワークの物理データプレーンの上で前記サービス関連のトラフィックを移送するために、少なくとも１つのトランスポートプロトコルを選択するためのソフトウェア定義のサービスごとのカスタマイズされたデータプレーンプロセス（ＳＤＰ）論理エンティティと
    を含むことを特徴とするワイヤレスネットワーク制御プレーン。
    

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