JP6400080B2 - 単一のｓｉｍによるｐｌｍｎをオフロードするためのパラレル登録 - Google Patents

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関連出願の相互参照
本出願は、本明細書に全体が明示的に組み込まれている、「PARALLEL REGISTRATION TO OFFLOAD PLMN WITH SINGLE SIM」という名称を有し2013年5月8日に出願された仮米国出願第61/821146号および「PARALLEL REGISTRATION TO OFFLOAD PLMN WITH SINGLE SIM」という名称を有し2013年11月7日に出願された非仮米国出願第14/074534号の利益を主張する。
本開示は、概して通信システムに関し、より詳細には、単一の加入者識別モジュール(SIM)によるパブリックランドモバイルネットワーク(PLMN: public land mobile network)をオフロードするためのパラレル登録に関する。
電話、ビデオ、データ、メッセージング、および放送などの様々な電気通信サービスを提供するために、ワイヤレス通信システムが広範囲に配備されている。通常のワイヤレス通信システムは、利用可能なシステムリソース(たとえば、帯域幅、送信電力)を共有することによって、複数のユーザとの通信をサポートすることが可能な多元接続技術を利用することができる。そのような多元接続技術の例には、符号分割多元接続(CDMA)システム、時分割多元接続(TDMA)システム、周波数分割多元接続(FDMA)システム、直交周波数分割多元接続(OFDMA)システム、シングルキャリア周波数分割多元接続(SC-FDMA)システム、および時分割同期符号分割多元接続(TD-SCDMA)システムが含まれる。
これらの多元接続技術は、様々なワイヤレスデバイスが自治体、国家、地域、さらには地球規模で通信することを可能にする共通プロトコルを提供するために、様々な電気通信規格において採用されている。新興の電気通信規格の一例は、Long Term Evolution(LTE)である。LTEは、第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)によって公表されたUniversal Mobile Telecommunications System(UMTS)のモバイル規格に対する拡張セットである。LTEは、スペクトル効率を改善することによってモバイルブロードバンドインターネットアクセスをより良くサポートすること、コストを下げること、サービスを改善すること、新しいスペクトルを利用すること、ならびに、ダウンリンク(DL)上のOFDMA、アップリンク(UL)上のSC-FDMA、および多入力多出力(MIMO)アンテナ技術を使用して、他のオープン規格とより良く統合することを行うように設計されている。しかしながら、モバイルブロードバンドアクセスに対する需要が増加し続けるのに伴い、LTE技術のさらなる改善が必要である。好ましくは、これらの改善は、他の多元接続技術、およびこれらの技術を利用する遠隔通信規格に適用可能であるべきである。
本開示の一態様では、方法、コンピュータプログラム製品、および装置が提供される。この装置は、ユーザ機器(UE)であり得る。装置は、加入者識別子に基づいて第1のセルラーネットワークとの第1のセルラー通信リンクを確立し、加入者識別子に基づいて第2のセルラーネットワークとの第2のセルラー通信リンクを確立し、第1のセルラー通信リンクを第2のセルラー通信リンクと同時に維持する。
本開示の一態様では、方法、コンピュータプログラム製品、および装置が提供される。この装置はPLMNであり得る。装置は、単一の加入者識別子を含み、第1のセルラー通信リンクを介して第1のセルラーネットワークと通信しているUEに関連する情報を受信し、少なくとも受信された情報に基づいて第2のセルラーネットワークとの通信のためにUEとの第2のセルラー通信リンクを確立し、UEが第1のセルラー通信リンクを介して第1のセルラーネットワークと通信している間、第2のセルラー通信リンクを維持する。
ネットワークアーキテクチャの一例を示す図である。 アクセスネットワークの一例を示す図である。 LTEにおけるDLフレーム構造の一例を示す図である。 LTEにおけるULフレーム構造の一例を示す図である。 ユーザプレーンおよび制御プレーン用の無線プロトコルアーキテクチャの一例を示す図である。 アクセスネットワーク中の発展型ノードBおよびユーザ機器の一例を示す図である。 ワイヤレス通信リンクを示す図である。 ワイヤレス通信システムを示す図である。 ワイヤレス通信の方法のフローチャートである。 ワイヤレス通信の方法のフローチャートである。 例示的な装置の中の様々なモジュール/手段/構成要素間のデータフローを示す概念的なデータフロー図である。 処理システムを利用する装置についてのハードウェア実装形態の一例を示す図である。 例示的な装置の中の様々なモジュール/手段/構成要素間のデータフローを示す概念的なデータフロー図である。 処理システムを利用する装置についてのハードウェア実装形態の一例を示す図である。
添付の図面に関して以下に記載する詳細な説明は、様々な構成の説明として意図されており、本明細書に記載される概念が実施され得る唯一の構成を表すことを意図していない。詳細な説明は、様々な概念の完全な理解をもたらす目的で、具体的な詳細を含んでいる。しかし、これらの概念がこれらの具体的な詳細なしに実践され得ることが、当業者には明らかであろう。場合によっては、そのような概念を曖昧にするのを回避する目的で、周知の構造および構成要素がブロック図の形式で示される。
次に、電気通信システムのいくつかの態様が、様々な装置および方法を参照して提示される。これらの装置および方法は、以下の発明を実施するための形態で説明され、様々なブロック、モジュール、コンポーネント、回路、ステップ、プロセス、アルゴリズムなど(「要素」と総称される)によって添付の図面に示される。これらの要素は、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、またはそれらの任意の組合せを使用して実装され得る。そのような要素をハードウェアとして実装するか、またはソフトウェアとして実装するかは、具体的な適用例およびシステム全体に課された設計制約に依存する。
例として、要素、もしくは要素の任意の部分、または要素の任意の組合せは、1つまたは複数のプロセッサを含む「処理システム」で実装され得る。プロセッサの例としては、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、プログラマブル論理デバイス(PLD)、状態機械、ゲート論理、個別ハードウェア回路、および本開示全体にわたって説明される様々な機能を実行するように構成された他の適切なハードウェアがある。処理システム内の1つまたは複数のプロセッサは、ソフトウェアを実行し得る。ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語、または他の名称で呼ばれるかどうかにかかわらず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、手順、機能などを意味するように広く解釈されるべきである。
したがって、1つまたは複数の例示的な実施形態では、記載される機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組合せに実装することができる。ソフトウェアに実装される場合、機能は、コンピュータ可読媒体上の1つまたは複数の命令またはコードとして、記憶または符号化することができる。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ記憶媒体を含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスされ得る任意の利用可能な媒体であり得る。限定ではなく例として、そのようなコンピュータ可読媒体は、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読取り専用メモリ(ROM)、電気消去可能プログラマブルROM(EEPROM)、コンパクトディスクROM(CD-ROM)もしくは他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置もしくは他の磁気記憶デバイス、または命令もしくはデータ構造の形態で所望のプログラムコードを搬送または記憶するために使用可能であり、コンピュータによってアクセス可能な他の任意の媒体を含むことができる。本明細書で使用する場合、ディスク(disk)およびディスク(disc)は、CD、レーザーディスク(登録商標)、光ディスク、デジタル多用途ディスク(DVD)、およびフロッピー(登録商標)ディスクを含んでおり、ディスク(disk)は、通常、磁気的にデータを再生するが、ディスク(disc)は、レーザーで光学的にデータを再生する。前述の組合せも、コンピュータ可読媒体の範囲内に含まれるべきである。
図1は、LTEネットワークアーキテクチャ100を示す図である。LTEネットワークアーキテクチャ100は、発展型パケットシステム(EPS)100と呼ばれる場合がある。EPS100は、1つまたは複数のユーザ機器(UE)102、発展型UMTS地上波無線アクセスネットワーク(E-UTRAN)104、発展型パケットコア(EPC)110、ホーム加入者サーバ(HSS)120、および事業者のインターネットプロトコル(IP)サービス122を含む場合がある。EPSは、他のアクセスネットワークと相互接続することができるが、簡単にするために、それらのエンティティ/インターフェースは図示されていない。図示のように、EPSはパケット交換サービスを提供するが、当業者が容易に諒解するように、本開示の全体を通して提示される様々な概念は、回線交換サービスを提供するネットワークに拡張され得る。
E-UTRANは、発展型ノードB(eNB)106および他のeNB108を含む。eNB106は、UE102に対してユーザプレーンプロトコル終端および制御プレーンプロトコル終端を提供する。eNB106は、バックホール(たとえば、X2インターフェース)を介して他のeNB108に接続される場合がある。eNB106は、基地局、ノードB、アクセスポイント、トランシーバ基地局、無線基地局、無線トランシーバ、トランシーバ機能、基本サービスセット(BSS)、拡張サービスセット(ESS)、または他の何らかの適切な用語で呼ばれる場合もある。eNB106は、UE102にEPC110へのアクセスポイントを提供する。UE102の例には、携帯電話、スマートフォン、セッション開始プロトコル(SIP)電話、ラップトップ、携帯情報端末(PDA)、衛星無線、全地球測位システム、マルチメディアデバイス、ビデオデバイス、デジタルオーディオプレーヤ(たとえば、MP3プレーヤ)、カメラ、ゲームコンソール、タブレット、または同様に機能する任意の他のデバイスが含まれる。UE102は、当業者によって、移動局、加入者局、モバイルユニット、加入者ユニット、ワイヤレスユニット、リモートユニット、モバイルデバイス、ワイヤレスデバイス、ワイヤレス通信デバイス、リモートデバイス、モバイル加入者局、アクセス端末、モバイル端末、ワイヤレス端末、リモート端末、ハンドセット、ユーザエージェント、モバイルクライアント、クライアント、または他の何らかの適切な用語で呼ばれることもある。
eNB106はEPC110に接続される。EPC110は、モビリティ管理エンティティ(MME)112、他のMME114、サービングゲートウェイ116、マルチメディアブロードキャストマルチキャストサービス(MBMS)ゲートウェイ124、ブロードキャストマルチキャストサービスセンター(BM-SC)126、およびパケットデータネットワーク(PDN)ゲートウェイ118を含む。MME112は、UE102とEPC110との間のシグナリングを処理する制御ノードである。一般に、MME112は、ベアラおよび接続の管理を行う。すべてのユーザIPパケットは、サービングゲートウェイ116を介して転送され、サービングゲートウェイ116自体は、PDNゲートウェイ118に接続される。PDNゲートウェイ118は、UEのIPアドレス割振りおよび他の機能を実現する。PDNゲートウェイ118は、事業者のIPサービス122に接続される。事業者のIPサービス122は、インターネット、イントラネット、IPマルチメディアサブシステム(IMS)、およびPSストリーミングサービス(PSS)を含む場合がある。BM-SC126は、MBMSユーザサービスのプロビジョニングおよび送達のための機能を実現することができる。BM-SC126は、コンテンツプロバイダのMBMS送信用のエントリポイントとして働くことができ、PLMN内のMBMSベアラサービスを認証し開始するために使用することができ、MBMS送信をスケジュールし送達するために使用することができる。MBMSゲートウェイ124は、特定のサービスを放送するマルチキャストブロードキャスト単一周波数ネットワーク(MBSFN)エリアに属するeNB(たとえば、106、108)にMBMSトラフィックを分配するために使用され得、セッション管理(開始/停止)に対する役割、およびeMBMS関連充電情報を収集することに対する役割を担うことができる。
図2は、LTEネットワークアーキテクチャにおけるアクセスネットワーク200の一例を示す図である。この例では、アクセスネットワーク200は、いくつかのセルラー領域(セル)202に分割される。1つまたは複数の低電力クラスeNB208は、セル202のうちの1つまたは複数と重なるセルラー領域210を有する場合がある。低電力クラスeNB208は、フェムトセル(たとえば、ホームeNB(HeNB))、ピコセル、マイクロセル、またはリモート無線ヘッド(RRH)であり得る。マクロeNB204は、各々がそれぞれのセル202に割り当てられ、セル202内のすべてのUE206にEPC110へのアクセスポイントを提供するように構成される。アクセスネットワーク200のこの例には集中型コントローラは存在しないが、代替構成では集中型コントローラが使用される場合がある。eNB204は、無線ベアラ制御、アドミッション制御、モビリティ制御、スケジューリング、セキュリティ、およびサービングゲートウェイ116への接続を含む、すべての無線関連機能に関与する。eNBは、1つまたは複数(たとえば、3つ)のセル(セクタとも呼ばれる)をサポートし得る。「セル」という用語は、特定のカバレージエリアにサービスしているeNBおよび/またはeNBサブシステムの最小カバレージエリアを意味し得る。さらに、「eNB」、「基地局」、および「セル」という用語は、本明細書では互換的に使用され得る。
アクセスネットワーク200によって用いられる変調方式および多元接続方式は、導入されている特定の電気通信規格に応じて異なり得る。LTEの適用例では、DL上ではOFDMが使用され、UL上ではSC-FDMAが使用されて、周波数分割複信(FDD)と時分割複信(TDD)の両方をサポートする。当業者が以下の発明を実施するための形態から容易に諒解するように、本明細書に提示される様々な概念は、LTEの適用例に好適である。しかしながら、これらの概念は、他の変調技法および多元接続技法を採用する他の電気通信規格に容易に拡張することができる。例として、これらの概念は、Evolution-Data Optimized(EV-DO)またはUltra Mobile Broadband(UMB)に拡張され得る。EV-DOおよびUMBは、CDMA2000規格ファミリーの一部として第3世代パートナーシッププロジェクト2(3GPP2)によって公表されたエアインターフェース規格であり、CDMAを利用してブロードバンドインターネットアクセスを移動局に提供する。これらの概念はまた、広帯域CDMA(W-CDMA)およびTD-SCDMAなどのCDMAの他の変形形態を利用するユニバーサル地上波無線アクセス(UTRA)、TDMAを利用するモバイル通信用グローバルシステム(GSM(登録商標))、ならびにOFDMAを利用する発展型UTRA(E-UTRA)、IEEE802.11(Wi-Fi)、IEEE802.16(WiMAX)、IEEE802.20、およびフラッシュOFDMに拡張することができる。UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE、およびGSM(登録商標)については、3GPP団体による文書に記載されている。CDMA2000およびUMBについては、3GPP2団体による文書に記載されている。採用される実際のワイヤレス通信規格および多元接続技術は、特定の適用例およびシステムに課された全体的な設計制約に依存する。
eNB204は、MIMO技術をサポートする複数のアンテナを有する場合がある。MIMO技術を使用すると、eNB204が空間領域を活用して、空間多重化、ビームフォーミング、および送信ダイバーシティをサポートすることが可能になる。空間多重化は、同じ周波数上で同時にデータの様々なストリームを送信するために使用することができる。データストリームは、単一のUE206に送信してデータレートを増大させることができ、または、複数のUE206に送信して全体的なシステム容量を増大させることができる。これは、各データストリームを空間的にプリコーディングし(すなわち、振幅および位相のスケーリングを適用し)、次いで、空間的にプリコーディングされた各ストリームをDL上で複数の送信アンテナを介して送信することによって実現される。空間的にプリコーディングされたデータストリームは、異なる空間シグネチャとともにUE206に到達し、これにより、UE206の各々が、そのUE206に向けられた1つまたは複数のデータストリームを復元することが可能になる。UL上では、各UE206は、空間的にプリコーディングされたデータストリームを送信し、これにより、eNB204が、空間的にプリコーディングされた各データストリームのソースを識別することが可能になる。
空間多重化は、一般に、チャネル状態が良好であるときに使用される。チャネル条件があまり良好でないとき、送信エネルギーを1つまたは複数の方向に集中させるために、ビームフォーミングが使用され得る。これは、複数のアンテナを介した送信のためにデータを空間的にプリコーディングすることによって達成され得る。セルの端部において良好なカバレージを達成するために、単一ストリームのビームフォーミング送信が、送信ダイバーシティと組み合わせて使用され得る。
以下の詳細な説明では、アクセスネットワークの様々な態様について、DL上でOFDMをサポートするMIMOシステムを参照しながら説明する。OFDMは、OFDMシンボル内でいくつかのサブキャリアにわたってデータを変調するスペクトル拡散技法である。サブキャリアは、寸分違わない周波数で間隔があけられる。間隔は、受信機がサブキャリアからのデータを復元することを可能にする「直交性」をもたらす。時間領域では、OFDMシンボル間干渉をなくすために、ガードインターバル(たとえば、サイクリックプレフィックス)を各OFDMシンボルに追加することができる。ULは、SC-FDMAをDFT拡散OFDM信号の形式で使用して、高いピーク対平均電力比(PAPR)を補償することができる。
図3は、LTEにおけるDLフレーム構造の一例を示す図300である。フレーム(10ms)は、等しいサイズの10個のサブフレームに分割することができる。各サブフレームは、連続する2つの時間スロットを含む場合がある。リソースグリッドは、2つの時間スロットを表すために使用することができるが、各時間スロットはリソースブロックを含む。リソースグリッドは、複数のリソース要素に分割される。LTEでは、リソースブロックは、周波数領域における連続する12個のサブキャリアを含み、各OFDMシンボル内の通常のサイクリックプレフィックスの場合、時間領域における連続する7個のOFDMシンボル、すなわち84個のリソース要素を含む。拡張サイクリックプレフィックスの場合、リソースブロックは、時間領域内の連続する6つのOFDMシンボルを含み、72個のリソース要素を有する。R302、R304として示されたリソース要素のうちのいくつかは、DL基準信号(DL-RS)を含む。DL-RSは、(共通RSと呼ばれることもある)セル固有RS(CRS)302、およびUE固有RS(UE-RS)304を含む。UE-RS304は、対応する物理DL共有チャネル(PDSCH)がマッピングされるリソースブロック上のみで送信される。各リソース要素によって搬送されるビット数は、変調方式に依存する。したがって、UEが受信するリソースブロックが多いほど、かつ変調方式が高いほど、UE向けのデータレートは高くなる。
図4は、LTEにおけるULフレーム構造の一例を示す図400である。ULに利用可能なリソースブロックは、データセクションおよび制御セクションに区分化される場合がある。制御セクションは、システム帯域幅の2つの縁部に形成される場合があり、構成可能なサイズを有する場合がある。制御セクション内のリソースブロックは、制御情報を送信するためにUEに割り当てられる場合がある。データセクションは、制御セクションに含まれないすべてのリソースブロックを含む場合がある。このULフレーム構造により、データセクションは連続するサブキャリアを含むことになり、これにより、単一のUEが、データセクション内の連続するサブキャリアのすべてを割り当てられることが可能になり得る。
UEは、制御情報をeNBに送信するために、制御セクション内のリソースブロック410a、410bを割り当てられる場合がある。UEはまた、データをeNBに送信するために、データセクション内のリソースブロック420a、420bを割り当てられる場合がある。UEは、制御セクション内の割り当てられたリソースブロック上の物理UL制御チャネル(PUCCH)内で、制御情報を送信することができる。UEは、データセクション内の割り当てられたリソースブロック上の物理UL共有チャネル(PUSCH)内で、データのみ、またはデータと制御情報の両方を送信することができる。UL送信は、サブフレームの両方のスロットにまたがる場合があり、周波数にわたってホッピングする場合がある。
1組のリソースブロックは、初期システムアクセスを実行し、物理ランダムアクセスチャネル(PRACH)430内でUL同期を実現するために使用される場合がある。PRACH430は、ランダムシーケンスを搬送し、いかなるULデータ/シグナリングも搬送できない。各ランダムアクセスプリアンブルは、連続する6個のリソースブロックに対応する帯域幅を占有する。開始周波数は、ネットワークによって指定される。すなわち、ランダムアクセスプリアンブルの送信は、ある特定の時間リソースおよび周波数リソースに制限される。PRACHの場合、周波数ホッピングは存在しない。PRACHの試行は、単一のサブフレーム(1ms)内で、または少数の隣接するサブフレームのシーケンス内で搬送され、UEは、フレーム(10ms)当たり単一のPRACHの試行しか行うことができない。
図5は、LTEにおけるユーザプレーンおよび制御プレーンの無線プロトコルアーキテクチャの例を示す図500である。UEおよびeNBの無線プロトコルアーキテクチャは、レイヤ1、レイヤ2、およびレイヤ3という3つのレイヤで示される。レイヤ1(L1レイヤ)は最下位レイヤであり、様々な物理レイヤ信号処理機能を実装する。本明細書では、L1レイヤは物理レイヤ506と呼ばれる。レイヤ2(L2レイヤ)508は物理レイヤ506の上にあり、物理レイヤ506を介したUEとeNBとの間のリンクに関与する。
ユーザプレーンでは、L2レイヤ508は、媒体アクセス制御(MAC)サブレイヤ510、無線リンク制御(RLC)サブレイヤ512、およびパケットデータコンバージェンスプロトコル(PDCP)514サブレイヤを含み、これらはネットワーク側のeNBで終端する。図示されていないが、UEは、L2レイヤ508の上にいくつかの上位レイヤを有する場合があり、これらは、ネットワーク側のPDNゲートウェイ118で終端するネットワークレイヤ(たとえば、IPレイヤ)と、接続の他端(たとえば、遠端UE、サーバなど)で終端するアプリケーションレイヤとを含む。
PDCPサブレイヤ514は、様々な無線ベアラと論理チャネルとの間の多重化を実現する。PDCPサブレイヤ514はまた、無線送信のオーバーヘッドを低減する上位レイヤのデータパケット用のヘッダ圧縮、データパケットを暗号化することによるセキュリティ、およびeNB間のUE用のハンドオーバのサポートを実現する。RLCサブレイヤ512は、上位レイヤのデータパケットのセグメント化および再アセンブリ、紛失したデータパケットの再送信、ならびに、ハイブリッド自動再送要求(HARQ)による順序の狂った受信を補償するデータパケットの並べ替えを実現する。MACサブレイヤ510は、論理チャネルとトランスポートチャネルとの間の多重化を実現する。MACサブレイヤ510はまた、1つのセルの中の様々な無線リソース(たとえば、リソースブロック)をUEの間で割り振ることに関与する。MACサブレイヤ510はまた、HARQ動作を受け持つ。
制御プレーンでは、UEおよびeNB用の無線プロトコルアーキテクチャは、制御プレーン用のヘッダ圧縮機能がないことを除き、物理レイヤ506およびL2レイヤ508について実質的に同じである。制御プレーンはまた、レイヤ3(L3レイヤ)内に無線リソース制御(RRC)サブレイヤ516を含む。RRCサブレイヤ516は、無線リソース(たとえば、無線ベアラ)を取得すること、および、eNBとUEとの間のRRCシグナリングを使用して下位レイヤを構成することを担う。
図6は、アクセスネットワーク中でUE650と通信しているeNB610のブロック図である。DLでは、コアネットワークからの上位レイヤパケットが、コントローラ/プロセッサ675に供給される。コントローラ/プロセッサ675は、L2レイヤの機能性を実装する。DLでは、コントローラ/プロセッサ675は、ヘッダ圧縮、暗号化、パケットのセグメント化および並べ替え、論理チャネルとトランスポートチャネルとの間の多重化、ならびに、様々な優先順位基準に基づくUE650への無線リソース割振りを実現する。コントローラ/プロセッサ675はまた、HARQ動作、紛失したパケットの再送信、およびUE650へのシグナリングに関与する。
送信(TX)プロセッサ616は、L1レイヤ(すなわち、物理レイヤ)のための様々な信号処理機能を実施する。信号処理機能には、UE650での順方向誤り訂正(FEC)を容易にするコーディングおよびインタリービング、ならびに様々な変調方式(たとえば、2位相シフトキーイング(BPSK)、直交位相シフトキーイング(QPSK)、M位相シフトキーイング(M-PSK)、M直交振幅変調(M-QAM))に基づく信号コンスタレーションへのマッピングが含まれる。次いで、コーディングされ変調されたシンボルは、並列ストリームに分割される。次いで、各ストリームは、OFDMサブキャリアにマッピングされ、時間領域および/または周波数領域で基準信号(たとえば、パイロット)と多重化され、次いで、逆高速フーリエ変換(IFFT)を使用して一緒に結合されて、時間領域のOFDMシンボルストリームを搬送する物理チャネルを生成する。OFDMストリームは、空間的にプリコーディングされて、複数の空間ストリームを生成する。チャネル推定器674からのチャネル推定値は、コーディング方式および変調方式を決定するために、ならびに空間処理のために使用される場合がある。チャネル推定値は、UE650によって送信された基準信号および/またはチャネル状態フィードバックから導出される場合がある。次いで、各空間ストリームは、別個の送信機618TXを介して異なるアンテナ620に供給され得る。各送信機618TXは、送信用のそれぞれの空間ストリームでRFキャリアを変調し得る。
UE650で、各受信機654RXは、そのそれぞれのアンテナ652を介して信号を受信する。各受信機654RXは、RFキャリア上に変調された情報を復元し、この情報を受信(RX)プロセッサ656に供給する。RXプロセッサ656は、L1レイヤの様々な信号処理機能を実施する。RXプロセッサ656は、情報に対して空間処理を実行して、UE650に宛てられた任意の空間ストリームを復元し得る。複数の空間ストリームがUE650を宛先とする場合、これらは、RXプロセッサ656によって単一のOFDMシンボルストリームに合成することができる。次いで、RXプロセッサ656は、高速フーリエ変換(FFT)を使用して、OFDMシンボルストリームを時間領域から周波数領域に変換する。周波数領域信号は、OFDM信号のサブキャリアごとに別個のOFDMシンボルストリームを含む。各サブキャリア上のシンボル、および基準信号は、eNB610によって送信された最も可能性の高い信号コンスタレーションポイントを決定することによって、復元され復調される。これらの軟判定は、チャネル推定器658によって計算されたチャネル推定値に基づく場合がある。次いで、軟判定は復号されデインタリーブされて、物理チャネル上でeNB610によって元々送信されたデータおよび制御信号を復元する。次いで、データおよび制御信号は、コントローラ/プロセッサ659に供給される。
コントローラ/プロセッサ659は、L2レイヤを実装する。コントローラ/プロセッサは、プログラムコードおよびデータを記憶するメモリ660に関連付けることができる。メモリ660は、コンピュータ可読媒体と呼ばれる場合がある。ULでは、コントローラ/プロセッサ659は、トランスポートチャネルと論理チャネルとの間の逆多重化、パケット再アセンブリ、暗号化解除、ヘッダ圧縮解除、制御信号処理を実現して、コアネットワークからの上位レイヤパケットを復元する。次いで、上位レイヤパケットはデータシンク662に供給され、データシンク662はL2レイヤの上のすべてのプロトコルレイヤを表す。様々な制御信号も、L3処理のためにデータシンク662に提供することができる。コントローラ/プロセッサ659はまた、HARQ動作をサポートするために、確認応答(ACK)および/または否定応答(NACK)のプロトコルを使用する誤り検出に関与する。
ULでは、コントローラ/プロセッサ659に上位レイヤパケットを供給するために、データソース667が使用される。データソース667は、L2レイヤの上のすべてのプロトコルレイヤを代表する。eNB610によるDL送信に関連して記載された機能と同様に、コントローラ/プロセッサ659は、ヘッダ圧縮、暗号化、パケットのセグメント化および並べ替え、ならびに、eNB610による無線リソース割振りに基づく論理チャネルとトランスポートチャネルとの間の多重化を実現することによって、ユーザプレーンおよび制御プレーンのためのL2レイヤを実装する。コントローラ/プロセッサ659はまた、HARQ動作、紛失したパケットの再送信、およびeNB610へのシグナリングに関与する。
適切な符号化および変調の方式を選択し、空間処理を容易にするために、eNB610によって送信された基準信号またはフィードバックからチャネル推定器658によって導出されたチャネル推定値が、TXプロセッサ668によって使用され得る。TXプロセッサ668によって生成された空間ストリームは、別個の送信機654TXを介して異なるアンテナ652に供給され得る。各送信機654TXは、送信用のそれぞれの空間ストリームでRFキャリアを変調し得る。
UL送信は、UE650での受信機機能に関連して記載された方式と同様の方式で、eNB610で処理される。各受信機618RXは、それぞれのアンテナ620を通じて信号を受信する。各受信機618RXは、RFキャリア上に変調された情報を復元し、この情報をRXプロセッサ670に供給する。RXプロセッサ670は、L1レイヤを実装することができる。
コントローラ/プロセッサ675は、L2レイヤを実装する。コントローラ/プロセッサ675は、プログラムコードおよびデータを記憶するメモリ676に関連付けることができる。メモリ676は、コンピュータ可読媒体と呼ばれる場合がある。ULでは、コントローラ/プロセッサ675は、トランスポートチャネルと論理チャネルとの間の逆多重化、パケット再アセンブリ、暗号化解除、ヘッダ圧縮解除、制御信号処理を実現して、UE650からの上位レイヤパケットを復元する。コントローラ/プロセッサ675からの上位レイヤパケットは、コアネットワークに供給される場合がある。コントローラ/プロセッサ675はまた、HARQ動作をサポートするために、ACKおよび/またはNACKのプロトコルを使用する誤り検出に関与する。
モバイルデータの需要が引き続き増大しているので、ローカルエリアネットワーク(たとえば、WiFiTM)は、LTEネットワークまたはW-CDMAネットワークなどのワイドエリアネットワーク(WAN)からデータトラフィックをオフロードするためにますます使用されるようになっている。したがって、たとえば、3GPP WiFiTMインターワーキングアーキテクチャおよび/またはホットスポット2.0規格に基づいて、モバイルネットワーク事業者(MNO)SIMを使用してWiFiTM接続が確立されるソリューションがますます実施されるようになっている。本明細書で使用する「MNO」という用語の代わりに、ワイヤレスサービスプロバイダ、ワイヤレス通信事業者、携帯電話会社、またはモバイルネットワーク通信事業者が使用されることもある。たとえば、MNO WANと通信しているUE(「MNO」デバイスとも呼ばれる)がWiFiTMネットワークに接続するときは、MNO WAN接続が維持され、(たとえば、WiFiTMがもはや利用できない環境における)フォールバックデータ接続として働くとともに、音声およびその他のMNOサービスをWiFiTMネットワークとは無関係に受信するための接続として働く。
一般に、MNOによってスモールセル(たとえば、フェムトセル、ピコセル、マイクロセル)が配備され、このようなセルはMNO WANの拡張と見なされる。MNOによって配備されたスモールセルは、MNOの2つのマクロセル間のハンドオーバと同様にMNOのスモールセルとMNOのマクロセルとの間のハンドオーバを実行してよい。スモールセルは、ケーブルテレビ会社などのMNO以外のエンティティによって独立したスモールセルネットワークとして配備されてよい。そのような独立したスモールセルネットワークは、WiFiTMネットワークによって提供されるオフロードデータサービスと同様に日和見性の低コストオフロードデータサービスをUEに提供することができる。たとえば、MNO WAN(たとえば、LTEネットワーク)と通信しているUEは、WiFiTMネットワークと同時に通信することによってデータサービスをオフロードすることが可能になり得る。
コストの削減は、MNO以外のエンティティにより、そのようなエンティティの既存のバックホールおよびサイト(たとえば、住宅)を再使用することによって、スモールセルの計画外の配備を介して実現されてよい。これらのスモールセルは、MNOマクロネットワークの拡張ではなく、独立した日和見性をもって利用可能なオフロードネットワークと見なされる。さらに、これらのスモールセルは主MNO WAN(たとえば、LTEネットワーク)接続には置き換わらない。たとえば、UEは、MNOとケーブルテレビエンティティとの間の卸売りローミング契約に基づいて、ケーブルテレビエンティティによって配備されたスモールセルに日和見性をもって接続し、接続されたときに、MNO WANネットワークではなくスモールセルを介して大部分のデータトラフィックをルーティングする。したがって、この例では、ケーブルテレビエンティティによって配備されたスモールセルが低コストオフロードネットワークとして働く。一構成では、UEは、MNO WAN接続に影響を与えずにそのようなオフロードネットワークとの間の接続および切断を行うことができる。そのような構成では、たとえば、UEとスモールセルとの間の無線接続とUEとMNO WANとの間の無線接続が共存することができる。
図7は、ワイヤレス通信システム700を示す図である。ワイヤレス通信システム700は、訪問先パブリックランドモバイルネットワーク(VPLMN)702と、ホームパブリックランドモバイルネットワーク(HPLMN)704と、オフロードパブリックランドモバイルネットワーク(OPLMN)706と、UE724とを含む。一態様では、HPLMN704は、第1のMNOによって配備されたWAN(たとえば、3GPP LTEネットワークまたはW-CDMAネットワーク)であってよく、VPLMN702は、第1のMNOとは異なる第2のMNOによって配備されたWAN(たとえば、3GPP LTEネットワークまたはW-CDMAネットワーク)であってよく、OPLMN706は、ケーブルテレビ会社などのMNO以外のエンティティによって配備されたWAN技術(たとえば、3GPP LTEネットワークまたはW-CDMAネットワーク)に基づくスモールセルの集合であってよい。
図7に示すように、HPLMN704は、ホーム加入者サーバ(HSS)712と、MME714と、無線アクセスネットワーク(RAN)716とを含む。VPLMN702は、MME708とRAN710とを含む。OPLMN706は、オフロード認証、許可、およびアカウンティング(AAA)/MMEサーバ718と、パケットデータネットワークゲートウェイ(PGW)/サービングゲートウェイ(SGW)720と、RAN722とを含む。図7に示すように、UE724は、無線ハードウェア732と、無線プロトコルスタック734と、IPデータパケットをHPLMN704に送信するかまたはHPLMN704から受信するためのIPインターフェース738と、IPデータパケットをOPLMN706に送信するかまたはOPLMN706から受信するためのIPインターフェース736と、SIMカード740とを含んでよい。一態様では、SIMカード740は、HPLMN704に関連する加入者識別子を含む。たとえば、加入者識別子は、SIMカード740に関連する3GPP国際モバイル加入者識別情報(IMSI)であってよい。
図7に示すように、HSS712は、S6インターフェースを介してVPLMN702のMME708と通信し得る。HSS712は、インターフェース730を介してOPLMN706のオフロードAAA/MMEサーバ718とさらに通信してよい。いくつかの態様では、インターフェース730では、S6インターフェースなど、従来2つのPLMNS間の通信に使用されるインターフェースを使用しない。たとえば、インターフェース730は、ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)アクセスのユーザがSIMカードを使用してWLANネットワークに接続するときにこのようなユーザを認証するのに使用されるWxインターフェースであってよい。そのような態様では、通常WLANインターワーキングに関して使用されるWxインターフェースが、WxインターフェースがWLANインターワーキングのために適用されるのと同様にHPLMN704とOPLMN706との間のインターワーキングのために適用されてよい。一態様では、RAN710、RAN716、およびRAN722の各々は、LTEまたはW-CDMAなどのワイヤレス通信プロトコルを使用してUE724と通信するように構成されたeNBを含んでよい。
図7に示すように、UE724は、RAN716を介してHPLMN704とのワイヤレス通信リンク726を確立し得る。「ワイヤレス通信リンク」という用語の代わりに「セルラー通信リンク」が使用されることもあることを理解されたい。たとえば、UE724は、3GPPネットワークにアタッチし(「登録する」とも言う)、インターネットアクセスポイント名(APN)に接続し、パケットデータプロトコル(PDP)コンテキストを確立し、デフォルトのベアラを確立することによって、ワイヤレス通信リンク726を確立してよい。図7の構成では、ワイヤレス通信リンク726はUE724の加入者識別子に基づいて確立されてよい。一態様では、UE724の加入者識別子は、HPLMN704のセルラーネットワークに関連付けられてよい。ワイヤレス通信リンク726は、3GPP LTEまたはW-CDMAワイヤレス通信プロトコルに基づいてRAN716とUE724との間のワイヤレス通信をサポートするように構成されてよい。
図7にさらに示すように、UE724は、RAN722を介してOPLMN706とのワイヤレス通信リンク728を確立し得る。一態様では、オフロードAAA/MMEサーバ718は、UE724に関する認証情報、UE724に関する許可情報、UE724に関する加入者情報、および/またはUE724に関するアカウンティング情報をWxインターフェース730を介してHSS712から受信してよい。UE724は、3GPPネットワークにアタッチし、インターネットAPNに接続し、PDPコンテキストを確立し、デフォルトのベアラを確立することによって、ワイヤレス通信リンク728を確立してよい。図7の構成では、ワイヤレス通信リンク728はUE724の同じ加入者識別子に基づいて確立されてよい。ワイヤレス通信リンク728は、3GPP LTEまたはW-CDMAワイヤレス通信プロトコルに基づいてRAN722とUE724との間のワイヤレス通信をサポートするように構成されてよい。
一態様では、HSS712は、OPLMN706がUE724をHPLMN704から切断せずにUE724とのワイヤレス通信リンク728を確立するのを可能にするためにオフロードAAA/MME718に情報を提供するように構成される。したがって、UE724は、ワイヤレス通信リンク726および728を同時に維持してよく、HPLMN704およびOPLMN706と同時に通信してよい。一態様では、UE724は、データトラフィックをHPLMN704からOPLMN706にオフロードしてよい。たとえば、UE724は、ワイヤレス通信リンク726を介してHPLMN704と通信してよく、一方、UE724は、ワイヤレス通信リンク728を介してOPLMN706とデータを通信する(たとえば、IPデータパケットの送信および/または受信)。HPLMN704が、UE724がOPLMN706とのワイヤレス通信リンク728を確立した後、引き続きUE724のサービングMNO WANとして働くことを理解されたい。
一態様では、OPLMN706は、UE724がOPLMN706とのワイヤレス通信リンクを確立するときにHPLMN704へのサービングPLMNとしてOPLMN706自体を登録しないように構成される。したがって、オフロードAAA/MMEサーバ718は、オフロードAAA/MMEサーバ718自体とUE724との間のワイヤレス通信リンク管理に関してHPLMN704またはHSS712による関与に依存せずに単独でUE724とのワイヤレス通信リンク状態を維持する。
一態様では、UE724の無線プロトコルスタック734は、UE724はHPLMN704に対するプロトコルスタック734の状態およびOPLMN706に対するプロトコルスタック734の状態を維持するように二重無線プロトコルスタックとして構成されてよい。したがって、UE724は、HPLMN704との通信に関する無線プロトコルスタック734の第1のインスタンスおよびOPLMN706との通信に関する無線プロトコルスタック734の第2のインスタンスを管理してよい。UE724は、IPインターフェース738を介してHPLMN704との間で第1のIPデータパケットを送受信してよく、IPインターフェース736を介してOPLMN706との間で第2のIPデータパケットを送受信してよい。一態様では、UE724は、IPデータパケットを送信するのにIPインターフェース736を使用すべきかそれともIPインターフェース738を使用すべきかを動的に選択してよい。たとえば、UE724によるそのような動的な選択は、IPインターフェース736および738の各々に関連する特性、第1および/または第2のワイヤレス通信リンク726、728の状態、IPインターフェースを介した予想される通信品質、ネットワーク使用状況およびユーザ入力に関するポリシーに少なくとも基づいてよい。無線ハードウェア732は、2つの異なるPLMN(たとえば、HPLMN704およびOPLMN706)に対してワイヤレス通信を同時にサポートするように構成された共有無線ハードウェアリソースであってよい。
一態様では、UE724は、HPLMN704との通信のための第1のセキュリティコンテキストを維持してよく、OPLMN706との通信のための第2のセキュリティコンテキストを維持してよい。たとえば、第1のセキュリティコンテキストは、UE724のSIMカード740内に維持されてよく、第2のセキュリティコンテキストはSIMカード740の外部に維持されてよい。
図7では、UE724がHPLMN704とOPLMN706によって同時にサービスされると仮定されるが、UE724がVPLMN702とOPLMN706との間で同時にサービスされる場合にも同じ原則が当てはまることに留意されたい。たとえば、UE724は、VPLMN702の対象となる領域に進入した場合、VPLMN702とのワイヤレス通信リンク(図7には示されていない)を確立してよい。この例では、HSS712は、そのようなワイヤレス通信リンクを確立するためにS6インターフェースを介してMME708に情報を供給してよく、VPLMN702とのワイヤレス通信リンクが確立された後ワイヤレス通信リンク726を切断してよい。一態様では、UE724は依然として、VPLMN702との間で確立されたワイヤレス通信リンクと同時にワイヤレス通信リンク728を維持してよい。
図8は、ワイヤレス通信システム800を示す図である。ワイヤレス通信システム800は、VPLMN802と、HPLMN804と、OPLMN806と、UE824とを含む。一態様では、HPLMN804は、第1のMNOによって配備されたWAN(たとえば、3GPP LTEネットワークまたはW-CDMAネットワーク)であってよく、VPLMN802は、第1のMNOとは異なる第2のMNOによって配備されたWAN(たとえば、3GPP LTEネットワークまたはW-CDMAネットワーク)であってよく、OPLMN806は、ケーブルテレビ会社などのMNO以外のエンティティによって配備されたWAN技術(たとえば、3GPP LTEネットワークまたはW-CDMAネットワーク)に基づくスモールセルの集合であってよい。
図8に示すように、HPLMN804は、HSS812と、MME814と、オフロード認証、許可、およびアカウンティング(AAA)サーバ833と、RAN816とを含む。VPLMN802は、MME808とRAN810とを含む。OPLMN806は、オフロードMME818と、PGW/SGW820と、RAN822とを含む。一態様では、RAN810、RAN816、およびRAN822の各々は、LTEまたはW-CDMAなどのワイヤレス通信プロトコルを使用してUE824と通信するように構成されたeNBを含んでよい。
図8に示すように、UE824は、無線ハードウェア832と、無線プロトコルスタック834と、IPデータパケットをHPLMN804に送信するかまたはHPLMN804から受信するためのIPインターフェース838と、IPデータパケットをOPLMN806に送信するかまたはOPLMN806から受信するためのIPインターフェース836と、SIMカード840とを含んでよい。一態様では、SIMカード840は、HPLMN804に関連する加入者識別子を含む。たとえば、加入者識別子は、SIMカード840に関連する3GPP IMSIであってよい。
図8に示すように、HSS812は、S6インターフェースを介してVPLMN802のMME808と通信し得る。HSS812は、インターフェース831を介してオフロードAAAサーバ833とさらに通信してよい。一態様では、HPLMN804は、OPLMN806に接続するUE824を認証してよい。したがって、オフロードAAAサーバ833はホームネットワーク内に配備され、UE824に関する認証情報、UE824に関する許可情報、UE824に関する加入者情報、および/またはUE824に関するアカウンティング情報をインターフェース831を介してHSS812から受信してよい。たとえば、インターフェース831は、Wxインターフェース、SWxインターフェース、または接続対象のUE824に関係する認証および許可情報をHSS812から取り込むための任意のそのような適切なインターフェースであってよい。
一態様では、HPLMN804とOPLMN806との間のインターフェース830は、STaインターフェース、SWaインターフェース、SWdインターフェース、またはUE824がOPLMN806を介して接続する間に、HPLMN804とUE824との間で認証を実行するのを可能にする任意の別のそのような適切なインターフェースであってよい。一態様では、インターフェース830は、許可および加入者関連情報をHPLMN804から取り込みOPLMN806に供給するのにも使用される。
オフロードMME818は、特にOPLMN806の目的向けに構成されたMMEである。オフロードMME818は、HPLMN804のHSS812と直接インターフェースするのではなく、AAAベースのインフラストラクチャを介してHPLMN804とインターフェースするように構成される。AAAインフラストラクチャは、WiFiTMアクセスシステムに接続するHPLMNデバイス(たとえば、UE824)を認証し許可するのに通常使用されるのと同じであってよい。従来のMMEと比較して、オフロードMME818はHPLMN804から認証ベクトルを取り込まず、したがって、実際のデバイス認証自体を実行しない。オフロードMME818は、その代わりに、UE824とHPLMN804のオフロードAAAサーバ833との間で実際の認証を行うことができるようにパススルーとして働く。一態様では、オフロードMME818は、AAAインフラストラクチャを介してHPLMN804からオフロードMME818に供給される加入者プロファイルに基づいてOPLMN806に接続されたUE824にサービスするように構成されてよい。この加入者プロファイルは、HPLMNまたはVPLMNにおけるMME(たとえば、MME808)によって利用される通常の加入者プロファイルとは異なってよい。一態様では、オフロードMME818によって利用される加入者識プロファイルは、WiFiTMネットワークに対して利用される加入者プロファイルと同じまたは同様であってよい。
図8に示すように、UE824は、RAN816を介してHPLMN804とのワイヤレス通信リンク826を確立し得る。たとえば、UE824は、3GPPネットワークにアタッチし、インターネットAPNに接続し、PDPコンテキストを確立し、デフォルトのベアラを確立することによって、ワイヤレス通信リンク826を確立してよい。図8の構成では、ワイヤレス通信リンク826はUE824の加入者識別子に基づいて確立されてよい。一態様では、UE824の加入者識別子は、HPLMN804のセルラーネットワークに関連付けられてよい。ワイヤレス通信リンク826は、3GPP LTEまたはW-CDMAワイヤレス通信プロトコルに基づいてRAN816とUE824との間のワイヤレス通信をサポートするように構成されてよい。
図8にさらに示すように、UE824は、RAN822を介してOPLMN806とのワイヤレス通信リンク828を確立し得る。UE824は、3GPPネットワークにアタッチし、インターネットAPNに接続し、PDPコンテキストを確立し、デフォルトのベアラを確立することによって、ワイヤレス通信リンク828を確立してよい。図8の構成では、ワイヤレス通信リンク828はUE824の同じ加入者識別子に基づいて確立されてよい。ワイヤレス通信リンク828は、3GPP LTEまたはW-CDMAワイヤレス通信プロトコルに基づいてRAN822とUE824との間のワイヤレス通信をサポートするように構成されてよい。
一態様では、オフロードAAAサーバ833は、OPLMN806が、UE824をHPLMN804から切断せずにUE824とのワイヤレス通信リンク828を確立するのを可能にするために、UE824に関連する加入者プロファイル情報をオフロードMME818に供給するように構成される。したがって、UE824は、ワイヤレス通信リンク826および828を同時に維持してよく、HPLMN804およびOPLMN806と同時に通信してよい。一態様では、UE824は、データトラフィックをHPLMN804からOPLMN806にオフロードしてよい。たとえば、UE824は、ワイヤレス通信リンク826を介してHPLMN804と通信していることがあり、一方、UE824は、ワイヤレス通信リンク828を介してOPLMN806とデータを通信する(たとえば、IPデータパケットの送信および/または受信)。HPLMN804が、UE824がOPLMN806とのワイヤレス通信リンク828を確立した後、引き続きUE824のサービングMNO WANとして働くことを理解されたい。
図9は、ワイヤレス通信の方法のフローチャート900である。この方法は、図7に関して説明したUE724などのUEによって実行され得る。ステップ902において、UEは、加入者識別子に基づいて第1のセルラーネットワーク(たとえば、HPLMN704)との第1のセルラー通信リンク(たとえば、セルラー通信リンク726)を確立する。一態様では、UEは、3GPPネットワークにアタッチし、インターネットAPNに接続すること、PDPコンテキストを確立すること、および/またはデフォルトのベアラを確立することによって、第1のセルラー通信リンクを確立する。
ステップ904において、UEは、同じ加入者識別子に基づいて第2のセルラーネットワーク(たとえば、OPLMN706)との第2のセルラー通信リンク(たとえば、セルラー通信リンク728)を確立する。一態様では、UEは、3GPPネットワークにアタッチすること、インターネットAPNに接続すること、PDPコンテキストを確立すること、および/またはデフォルトのベアラを確立することによって、第2のセルラー通信リンクを確立する。一態様では、加入者識別子が第1のセルラーネットワークに関連付けられる。たとえば、加入者識別子は、UE724に設置されたSIMカード(たとえば、SIMカード740)に関連する3GPP国際モバイル加入者識別情報(IMSI)であってよい。
ステップ906において、UEは、第2のセルラー通信リンクと同時に第1のセルラー通信リンクを維持する。
ステップ908において、UEは、第1のセルラーネットワークとの通信に関する無線プロトコルスタックの第1のインスタンスおよび第2のセルラーネットワークとの通信に関する無線プロトコルスタックの第2のインスタンスを管理する。
ステップ910において、UEは、第1のセルラーネットワークとの通信に関する第1のセキュリティコンテキストおよび第2のセルラーネットワークとの通信に関する第2のセキュリティコンテキストを維持する。一態様では、第1のセキュリティコンテキストは、SIMカード(たとえば、SIMカード740)内に維持されてよく、第2のセキュリティコンテキストはSIMカードの外部に維持される。
ステップ912において、UEは、IPデータパケットを送信するのに第1のIPインターフェースを使用すべきかそれとも第2のIPインターフェースを使用すべきかを動的に選択してよい。たとえば、図7を参照するとわかるように、第1のIPインターフェースはIPインターフェース736であってよく、第2のインターフェースはIPインターフェース738であってよい。一態様では、動的な選択は、第1および第2のIPインターフェースの各々に関連する特性、第1または第2のセルラー通信リンクの状態、第1または第2のIPインターフェースを介した予想される通信品質、ならびに／あるいはネットワーク使用状況およびユーザ入力に関するポリシーに基づく。
ステップ914において、UEは第1のIPインターフェースを介して第1のIPデータパケットを第1のセルラーネットワークに送信するかまたは第1のセルラーネットワークから受信する。最後に、ステップ916において、UEは第2のIPインターフェースを介して第2のIPデータパケットを第2のセルラーネットワークに送信するかまたは第2のセルラーネットワークから受信する。
図10は、ワイヤレス通信の方法のフローチャート1000である。この方法は、図7に関して説明したOPLMN706などのPLMNによって実行され得る。ステップ1002において、PLMNは、単一の加入者識別子を含み、第1のセルラー通信リンク(たとえば、セルラー通信リンク726)を介して第1のセルラーネットワーク(たとえば、HPLMN704)と通信しているUE(たとえば、UE724)に関連する情報を受信する。一態様では、UEに関連する情報は、UEに関する認証情報、UEに関する許可情報、UEに関する加入者情報、および/またはUEに関するアカウンティング情報を含む。一態様では、UEに関連する情報は、Wxインターフェースを通じて第1のセルラーネットワークのHSS(たとえば、HSS712)から受信される。一態様では、UEに関連する情報は、オフロードAAA/MMEサーバ(たとえば、図7のオフロードAAA/MMEサーバ718)において受信される。一態様では、加入者識別子が第1のセルラーネットワークに関連付けられる。たとえば、加入者識別子は、UE724に設置されたSIMカード(たとえば、SIMカード740)に関連する3GPP IMSIであってよい。
ステップ1004において、PLMNは、UEとオフロードAAAサーバ(たとえば、図8のオフロードAAAサーバ833)との間でUEの実際の認証を行うことができるようにパススルー機能を実行する。たとえば、図8を参照するとわかるように、UE824は、オフロードMME818を通じてHPLMN804のオフロードAAAサーバ833と通信してオフロードAAAサーバ833がUE824の認証を実行するのを可能にしてよい。そのような例では、OPLMN806のMME818がパススルー機能を実行してよい。
ステップ1006において、PLMNは、少なくとも受信された情報に基づいてUEと第2のセルラーネットワークとの間の通信のためにUEとの第2のセルラー通信リンク(たとえば、セルラー通信リンク728)を確立する。たとえば、図7を参照するとわかるように、PLMNは、UE724に関連する前に受信した情報を使用してPLMNによってUE724が認証されるときにUE724との第2のセルラー通信リンク728を確立する。
最後に、ステップ1008において、PLMNは、UEが第1のセルラー通信リンクを介して第1のセルラーネットワークと通信している間、第2のセルラー通信リンクを維持する。
開示されたプロセスにおけるステップの特定の順序または階層は、例示的な手法の一例であることを理解されたい。設計上の選好に基づいて、プロセスにおけるステップの特定の順序または階層は、再構成され得ることを理解されたい。さらに、いくつかのステップは、組み合わされるか、または省略される場合がある。添付の方法クレームは、様々なステップの要素を例示的な順序で提示したものであり、提示された特定の順序または階層に限定されることは意図されない。点線によって示されるステップ(たとえば、図9のステップ908、910、912、914、および916ならびに図10のステップ1004)が任意のステップを表すことを理解されたい。
図11は、例示的な装置1102の中の様々なモジュール/手段/構成要素の間のデータフローを示す概念的なデータフロー図1100である。この装置はUEであり得る。装置は、第1のIPインターフェースを介して第1のセルラーネットワーク(たとえば、HPLMN1118)から第1のIPパケットを受信し、第2のIPインターフェースを介して第2のセルラーネットワーク(たとえば、OPLMN1120)から第2のIPパケットを受信するモジュール1104と、加入者識別子に基づいて第1のセルラーネットワークとの第1のセルラー通信リンクを確立し、加入者識別子に基づいて第2のセルラーネットワークとの第2のセルラー通信リンクを確立するモジュール1106と、第2のセルラー通信リンクと同時に第1のセルラー通信リンクを維持するモジュール1108と、第1のセルラーネットワークとの通信に関する無線プロトコルスタックの第1のインスタンスおよび第2のセルラーネットワークとの通信に関する無線プロトコルスタックの第2のインスタンスを管理するモジュール1110と、第1のセルラーネットワークとの通信に関する第1のセキュリティコンテキストおよび第2のセルラーネットワークとの通信に関する第2のセキュリティコンテキストを維持するモジュール1112と、IPパケットを送信するのに第1のIPインターフェースを使用すべきかそれとも第2のIPインターフェースを使用すべきかを動的に選択するモジュール1114と、第1のIPインターフェースを介して第1のIPパケットを第1のセルラーネットワークに送信し、第2のIPインターフェースを介して第2のIPパケットを第2のセルラーネットワークに送信するモジュール1116とを含む。
装置は、上記の図9のフローチャート内のアルゴリズムのステップの各々を実行する追加のモジュールを含む場合がある。そのため、上述した図9のフローチャート内の各ステップは、モジュールによって実行されてよく、装置は、これらのモジュールの1つまたは複数を含むことができる。モジュールは、指定されたプロセス/アルゴリズムを実行するように明確に構成されるか、指定されたプロセス/アルゴリズムを実行するように構成されたプロセッサによって実施されるか、プロセッサによる実施のためにコンピュータ可読媒体内に記憶されるか、またはそれらの何らかの組合せである、1つまたは複数のハードウェア構成要素であり得る。
図12は、処理システム1214を利用する装置1102'についてのハードウェア実装形態の一例を示す図1200である。処理システム1214は、バス1224によって全体的に表されるバスアーキテクチャで実装することができる。バス1224は、処理システム1214の特定の適用例および全体的な設計制約に応じて、任意の数の相互接続バスおよびブリッジを含み得る。バス1224は、プロセッサ1204、モジュール1104、1106、1108、1110、1112、1114および1116、ならびにコンピュータ可読媒体1206によって表される、1つまたは複数のプロセッサおよび/またはハードウェアモジュールを含む様々な回路を互いにリンクさせる。バス1224は、タイミングソース、周辺機器、電圧調整器、および電力管理回路などの様々な他の回路をリンクさせることもできるが、これらの回路は当技術分野でよく知られており、したがってこれ以上は記載しない。
処理システム1214は、トランシーバ1210に結合される場合がある。トランシーバ1210は、1つまたは複数のアンテナ1220に結合される。トランシーバ1210は、伝送媒体上の様々な他の装置と通信するための手段を提供する。トランシーバ1210は、1つまたは複数のアンテナ1220から信号を受信して、受信された信号から情報を抽出して、抽出された情報を処理システム1214、具体的には受信モジュール1104に提供する。加えて、トランシーバ1210は、処理システム1214、具体的には送信モジュール1116から情報を受信して、受信された情報に基づいて、1つまたは複数のアンテナ1220に印加される信号を生成する。処理システム1214は、コンピュータ可読媒体1206に結合されたプロセッサ1204を含む。プロセッサ1204は、コンピュータ可読媒体1206上に記憶されたソフトウェアの実行を含む全般的な処理を担う。ソフトウェアは、プロセッサ1204によって実行されると、任意の特定の装置の上記で説明した様々な機能を処理システム1214に実行させる。コンピュータ可読媒体1206は、ソフトウェアを実行するときにプロセッサ1204によって操作されるデータを記憶するために使用されてもよい。処理システムは、モジュール1104、1106、1108、1110、1112、1114および1116のうちの少なくとも1つをさらに含む。モジュールは、コンピュータ可読媒体1206に存在する/記憶される、プロセッサ1204において動作するソフトウェアモジュール、プロセッサ1204に結合された1つもしくは複数のハードウェアモジュール、またはそれらの何らかの組合せであり得る。処理システム1214は、UE650の構成要素であり得、メモリ660、ならびに/または、TXプロセッサ668、RXプロセッサ656、およびコントローラ/プロセッサ659のうちの少なくとも1つを含み得る。
一構成では、ワイヤレス通信のための装置1102/1102'は、加入者識別子に基づいて第1のセルラーネットワークとの第1のセルラー通信リンクを確立するための手段と、加入者識別子に基づいて第2のセルラーネットワークとの第2のセルラー通信リンクを確立するための手段と、第2のセルラー通信リンクと同時に第1のセルラー通信リンクを維持するための手段と、第1のセルラーネットワークとの通信に関する無線プロトコルスタックの第1のインスタンスおよび第2のセルラーネットワークとの通信に関する無線プロトコルスタックの第2のインスタンスを管理するための手段と、第1のセルラーネットワークとの通信に関する第1のセキュリティコンテキストおよび第2のセルラーネットワークとの通信に関する第2のセキュリティコンテキストを維持するための手段と、第1のIPインターフェースを介して第1のIPパケットを第1のセルラーネットワークに送信するかまたは第1のセルラーネットワークから受信するための手段と、第2のIPインターフェースを介して第2のIPパケットを第2のセルラーネットワークに送信するかまたは第2のセルラーネットワークから受信するための手段と、IPパケットを送信するのに第1のIPインターフェースを使用すべきかそれとも第2のIPインターフェースを使用すべきかを動的に選択するための手段とを含む。
上記の手段は、装置1102の上記のモジュール、および/または上記の手段によって列挙された機能を実行するように構成された装置1102'の処理システム1214のうちの1つまたは複数であり得る。上記に記載されたように、処理システム1214は、TXプロセッサ668、RXプロセッサ656、およびコントローラ/プロセッサ659を含む場合がある。したがって、一構成では、上記の手段は、上記の手段によって列挙された機能を実行するように構成された、TXプロセッサ668、RXプロセッサ656、およびコントローラ/プロセッサ659であり得る。
図13は、例示的な装置1302における異なるモジュール/手段/構成要素間のデータフローを示す概念的なデータフロー図1300である。この装置は、OPLMN706などのオフロードPLMNであってよい。この装置は、単一の加入者識別子を含むUE(たとえば、UE 1314)に関連する情報を受信するモジュール1304と、パススルー機能を実行してUEと第1のセルラーネットワークとの間の認証を容易にするモジュール1306と、少なくとも受信された情報に基づいて第2のセルラーネットワークとの通信のためにUEとの第2のセルラー通信リンクを確立するモジュール1308と、UEが第1のセルラー通信リンクを介してセルラーネットワークと通信している間、第2のセルラー通信リンクを維持するモジュール1310と、UEに通信(たとえば、IPデータパケット)を送るための送信モジュール1312とを含む。
装置は、上記の図10のフローチャート内のアルゴリズムのステップの各々を実行する追加のモジュールを含む場合がある。そのため、上述した図10のフローチャート内の各ステップは、モジュールによって実行されてよく、装置は、これらのモジュールの1つまたは複数を含むことができる。モジュールは、指定されたプロセス/アルゴリズムを実行するように明確に構成されるか、指定されたプロセス/アルゴリズムを実行するように構成されたプロセッサによって実施されるか、プロセッサによる実施のためにコンピュータ可読媒体内に記憶されるか、またはそれらの何らかの組合せである、1つまたは複数のハードウェア構成要素であり得る。
図14は、処理システム1414を利用する装置1302'についてのハードウェア実装形態の一例を示す図1400である。処理システム1414は、バス1424によって全体的に表されたバスアーキテクチャで実装される場合がある。バス1424は、処理システム1414の特定の適用例および全体的な設計制約に応じて、任意の数の相互接続するバスおよびブリッジを含む場合がある。バス1424は、プロセッサ1404、モジュール1304、1306、1308、1310および1312、ならびにコンピュータ可読媒体1406によって表される、1つまたは複数のプロセッサおよび/またはハードウェアモジュールを含む様々な回路を互いにリンクさせる。バス1424は、タイミングソース、周辺機器、電圧調整器、および電力管理回路などの様々な他の回路をリンクさせることもできるが、これらの回路は当技術分野でよく知られており、したがってこれ以上は記載しない。
処理システム1414は、トランシーバ1410に結合される場合がある。トランシーバ1410は、1つまたは複数のアンテナ1420に結合される。トランシーバ1410は、伝送媒体上の様々な他の装置と通信するための手段を提供する。トランシーバ1410は、1つまたは複数のアンテナ1420から信号を受信し、受信された信号から情報を抽出し、抽出された情報を処理システム1414、詳細には受信モジュール1304に供給する。加えて、トランシーバ1410は、処理システム1414、具体的には、送信モジュール1312から情報を受信して、受信された情報に基づいて、1つまたは複数のアンテナ1420に印加される信号を生成する。処理システム1414は、コンピュータ可読媒体1406に結合されたプロセッサ1404を含む。プロセッサ1404は、コンピュータ可読媒体1406上に記憶されたソフトウェアの実行を含む全般的な処理を担う。ソフトウェアは、プロセッサ1404によって実行されると、任意の特定の装置の上記で説明した様々な機能を処理システム1414に実行させる。コンピュータ可読媒体1406は、ソフトウェアを実行するときにプロセッサ1404によって操作されるデータを記憶するために使用されてもよい。処理システムは、モジュール1304、1306、1308、1310および1312のうちの少なくとも1つをさらに含む。モジュールは、コンピュータ可読媒体1406に存在する/記憶される、プロセッサ1404において動作するソフトウェアモジュール、プロセッサ1404に結合された1つもしくは複数のハードウェアモジュール、またはそれらの何らかの組合せであり得る。処理システム1414は、eNB610の構成要素であり得、メモリ676、ならびに/または、TXプロセッサ616、RXプロセッサ670、およびコントローラ/プロセッサ675のうちの少なくとも1つを含み得る。
一構成では、ワイヤレス通信のための装置1302/1302'は、単一の加入者識別子を含み、第1のセルラー通信リンクを介して第1のセルラーネットワークと通信しているUEに関連する情報を受信するための手段と、パススルー機能を実行してUEと第1のセルラーネットワークとの間の認証を容易にするための手段と、少なくとも受信された情報に基づいてUEと第2のセルラーネットワークとの間の通信のためにUEとの第2のセルラー通信リンクを確立するための手段と、UEが第1のセルラー通信リンクを介して第1のセルラーネットワークと通信している間、第2のセルラー通信リンクを維持するための手段とを含む。
上記の手段は、装置1302の上記のモジュール、および/または上記の手段によって列挙された機能を実行するように構成された装置1302'の処理システム1414のうちの1つまたは複数であり得る。上記に記載されたように、処理システム1414は、TXプロセッサ616、RXプロセッサ670、およびコントローラ/プロセッサ675を含む場合がある。したがって、一構成では、上記の手段は、上記の手段によって列挙された機能を実行するように構成された、TXプロセッサ616、RXプロセッサ670、およびコントローラ/プロセッサ675であり得る。
前述の説明は、本明細書に記載された様々な態様を、いかなる当業者も実践することを可能にするために提供するものである。これらの態様への様々な変更は当業者には容易に明らかであり、本明細書で定義された一般的な原理は他の態様に適用することができる。したがって、特許請求の範囲は本明細書に示された態様に限定されるものではなく、文言通りの特許請求の範囲に整合するすべての範囲を与えられるべきであり、単数の要素への言及は、そのように明記されていない限り、「唯一無二の」を意味するものではなく、「1つまたは複数の」を意味するものである。「例示的な」という言葉は、例、事例、または例示として機能することを意味するように本明細書で使用される。「例示的な」ものとして本明細書で説明するいずれの態様も、必ずしも他の態様よりも好ましいか、または有利であると解釈されるわけではない。別段に明記されていない限り、「いくつかの」という用語は「1つまたは複数の」を指す。たとえば「A、B、またはCのうちの少なくとも1つ」、「A、B、およびCのうちの少なくとも1つ」、ならびに「A、B、C、またはそれらの任意の組合せ」などの組合せは、A、B、および/またはCの任意の組合せを含み、Aの倍数、Bの倍数、またはCの倍数を含み得る。具体的には、たとえば「A、B、またはCのうちの少なくとも1つ」、「A、B、およびCのうちの少なくとも1つ」、ならびに「A、B、C、またはそれらの任意の組合せ」などの組合せは、Aのみ、Bのみ、Cのみ、AおよびB、AおよびC、BおよびC、またはAおよびBおよびCとすることができ、任意のそのような組合せは、A、B、またはCの1つまたは複数のメンバーを含み得る。当業者には既知である、または後に当業者に既知になる本開示全体にわたって説明する様々な態様の要素に対するすべての構造的および機能的等価物は、参照により本明細書に明確に組み込まれ、請求項によって包含されるものとする。その上、本明細書で開示された内容は、そのような開示が特許請求の範囲で明示的に列挙されているかどうかにかかわらず、公に供されるものではない。いかなるクレーム要素も、要素が「ための手段(means for)」という語句を使用して明確に記載されていない限り、ミーンズプラスファンクションとして解釈されるべきではない。
100 LTEネットワークアーキテクチャ、発展型パケットシステム(EPS)
102 ユーザ機器(UE)
104 発展型UMTS地上波無線アクセスネットワーク(E-UTRAN)
106 発展型ノードB(eNB)
108 eNB
110 発展型パケットコア(EPC)
112 モビリティ管理エンティティ(MME)
114 他のMME
116 サービングゲートウェイ
118 パケットデータネットワーク(PDN)ゲートウェイ
120 ホーム加入者サーバ(HSS)
122 事業者のインターネットプロトコル(IP)サービス
124 マルチメディアブロードキャストマルチキャストサービス(MBMS)ゲートウェイ
126 ブロードキャストマルチキャストサービスセンター(BM-SC)
200 アクセスネットワーク
202 セルラー領域(セル)
204 マクロeNB、eNB
206 UE
208 低電力クラスeNB
210 セルラー領域
302 セル固有RS(CRS)
304 UE固有RS(UE-RS)
410a リソースブロック
410b リソースブロック
420a リソースブロック
420b リソースブロック
430 物理ランダムアクセスチャネル(PRACH)
506 物理レイヤ
508 レイヤ2(L2レイヤ)
510 媒体アクセス制御(MAC)サブレイヤ
512 無線リンク制御(RLC)サブレイヤ
514 パケットデータコンバージェンスプロトコル(PDCP)
516 無線リソース制御(RRC)サブレイヤ
610 eNB
616 送信(TX)プロセッサ
618 送信機、受信機
620 アンテナ
650 UE
652 アンテナ
654 受信機、送信機
656 受信(RX)プロセッサ
658 チャネル推定器
659 コントローラ/プロセッサ
660 メモリ
662 データシンク
667 データソース
668 TXプロセッサ
670 RXプロセッサ
674 チャネル推定器
675 コントローラ/プロセッサ
676 メモリ
700 ワイヤレス通信システム
702 訪問先パブリックランドモバイルネットワーク(VPLMN)
704 ホームパブリックランドモバイルネットワーク(HPLMN)
706 オフロードパブリックランドモバイルネットワーク(OPLMN)
708 モビリティ管理エンティティ(MME)
710 無線アクセスネットワーク(RAN)
712 ホーム加入者サーバ(HSS)
714 MME
716 RAN
718 オフロード認証、許可、およびアカウンティング(AAA)/MMEサーバ
720 パケットデータネットワークゲートウェイ(PGW)/サービングゲートウェイ(SGW)
722 RAN
726、728 ワイヤレス通信リンク
730 インターフェース
732 無線ハードウェア
734 無線プロトコルスタック
736 IPインターフェース
740 SIMカード
800 ワイヤレス通信システム
802 VPLMN
804 HPLMN
806 OPLMN
808 MME
810 RAN
812 HSS
814 MME
816 RAN
818 MME
820 PGW/SGW
822 RAN
826、828 ワイヤレス通信リンク
830、831 インターフェース
836、838 IPインターフェース
840 SIMカード
1102 装置
1102' 装置
1104 モジュール、受信モジュール
1106、1108、1110、1112、1114 モジュール
1116 モジュール、送信モジュール
1204 プロセッサ
1206 コンピュータ可読媒体
1210 トランシーバ
1214 処理システム
1220 アンテナ
1224 バス
1302 装置
1302' 装置
1304、1306、1308、1310、1312 モジュール
1314 UE
1404 プロセッサ
1406 コンピュータ可読媒体
1410 トランシーバ
1414 処理システム
1420 アンテナ
1424 バス

Claims (14)

  1. ワイヤレス通信の方法(1000)であって、
    単一の加入者識別子を含むユーザ機器(UE)に関連する情報を受信するステップ(1002)であって、前記UEが第1のセルラー通信リンクを介して第1のセルラーネットワークと通信している、ステップと、
    パススルー機能を実行して前記UEと前記第1のセルラーネットワークとの間の認証を容易にするステップと、
    少なくとも前記受信された情報に基づいて前記UEと第2のセルラーネットワークとの間の通信のために前記UEとの第2のセルラー通信リンクを確立するステップ(1006)と、
    前記UEが前記第1のセルラー通信リンクを介して前記第1のセルラーネットワークと通信している間、前記第2のセルラー通信リンクを維持するステップ(1008)とを含み、
    前記UEに関連する前記情報は、Wxインターフェースを通じて前記第1のセルラーネットワークのホーム加入者サーバ(HSS)から受信され、
    前記UEに関連する前記情報は、オフロード認証、許可、およびアカウンティング(AAA)/モビリティ管理エンティティ(MME)サーバにおいて受信される、方法。
  2. 前記UEに関連する前記情報は、前記UEに関する認証情報、前記UEに関する許可情報、前記UEに関する加入者情報、または前記UEに関するアカウンティング情報のうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の方法。
  3. 前記UEに関連する前記情報は、前記第1のセルラーネットワークからの前記UEの認証を含み、前記UEの認証は、UEを認証した結果の情報である、請求項1に記載の方法。
  4. 前記UEの前記認証は、前記第1のセルラーネットワークの認証、許可、およびアカウンティング(AAA)サーバから受信される、請求項3に記載の方法。
  5. 前記パススルー機能は、モビリティ管理エンティティ(MME)において実行される、請求項1に記載の方法。
  6. 前記第1のセルラーネットワークは、ホームパブリックランドモバイルネットワークを備え、前記第2のセルラーネットワークは、オフロードパブリックランドモバイルネットワークを備える、請求項1に記載の方法。
  7. 前記第1のセルラーネットワークは、3GPPロングタームエボリューション(LTE)ネットワークまたは広帯域符号分割多元接続(W-CDMA)ネットワークである、請求項1に記載の方法。
  8. 前記第2のセルラーネットワークは、3GPPロングタームエボリューション(LTE)ネットワークまたは広帯域符号分割多元接続(W-CDMA)ネットワークである、請求項1に記載の方法。
  9. 前記加入者識別子は、前記第1のセルラーネットワークに関連付けられる、請求項1に記載の方法。
  10. 前記加入者識別子は、加入者識別子モジュール(SIM)カードに関連する3GPP国際モバイル加入者識別情報(IMSI)である、請求項1に記載の方法。
  11. ワイヤレス通信のための装置(1300)であって、
    単一の加入者識別子を含むユーザ機器(UE)に関連する情報を受信するための手段(1304)であって、前記UEが第1のセルラー通信リンクを介して第1のセルラーネットワークと通信している、手段と、
    パススルー機能を実行して前記UEと前記第1のセルラーネットワークとの間の認証を容易にするための手段と、
    少なくとも前記受信された情報に基づいて前記UEと第2のセルラーネットワークとの間の通信のために前記UEとの第2のセルラー通信リンクを確立するための手段(1308)と、
    前記UEが前記第1のセルラー通信リンクを介して前記第1のセルラーネットワークと通信している間、前記第2のセルラー通信リンクを維持するための手段(1310)とを備え、
    前記UEに関連する前記情報は、Wxインターフェースを通じて前記第1のセルラーネットワークのホーム加入者サーバ(HSS)から受信され、
    前記UEに関連する前記情報は、オフロード認証、許可、およびアカウンティング(AAA)/モビリティ管理エンティティ(MME)サーバにおいて受信される装置。
  12. 前記UEに関連する前記情報は、前記UEに関する認証情報、前記UEに関する許可情報、前記UEに関する加入者情報、または前記UEに関するアカウンティング情報のうちの少なくとも1つを含む、請求項11に記載の装置。
  13. 前記UEに関連する前記情報は、前記第1のセルラーネットワークからの前記UEの認証を含み、前記UEの認証は、UEを認証した結果の情報である、請求項11に記載の装置。
  14. 請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法を実行するためのコードを含むコンピュータ可読記憶媒体。
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