JP6564934B2 - 分散型ソフトウェア定義ネットワークパケットコアシステムにおけるモビリティ管理のためのシステムおよび方法 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本願は、「分散型ソフトウェア定義無線パケットコアシステム（DISTRIBUTED SOFTWARE DEFINED WIRELESS PACKET CORE SYSTEM）」と題される２０１５年９月２３日に出願された米国仮出願番号第６２／２２２，４０６号、「分散型ソフトウェア定義ネットワークパケットコアシステムにおけるモビリティ管理のためのシステムおよび方法（SYSTEMS AND METHODS FOR MOBILITY MANAGEMENT IN A DISTRIBUTED SOFTWARE DEFINED NETWORK PACKET CORE SYSTEM）」と題される２０１５年１０月１６日に出願された米国仮出願番号第６２／２４２，６６８号、および「分散型ソフトウェア定義ネットワークパケットコアシステムにおける負荷分散のためのシステムおよび方法（SYSTEMS AND METHODS FOR LOAD BALANCING IN A DISTRIBUTED SOFTWARE DEFINED NETWORK PACKET CORE SYSTEM）」と題される２０１５年１０月１６日に出願された米国仮出願番号第６２／２４２，６７７号に対する優先権を主張し、これら全ての内容は引用によって本明細書に援用される。

開示の分野
本開示は、一般に、無線通信ネットワークの分野に関する。

背景
インターネットにアクセスして通信を行うためにモバイルネットワークに切り替えるユーザが多くなっている（または、モバイルネットワークを使用することが多くなっている）。多くのモバイルデバイスは、さまざまな無線アクセス技術に関連付けられた通信機能を備えているので、ユーザは、たとえば可用性、コスト、ネットワーク性能またはそれらの組み合わせに基づいて個別の無線アクセスネットワークを切り替える柔軟性を有している。

概要
本開示の少なくとも１つの局面によれば、分散型ソフトウェア定義ネットワーク（ＳＤＮ）パケットコアシステムは、複数の相互接続されたローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンスを含む。各ローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンスは、それぞれのローカルモビリティドメイン（ＬＭＤ）に対応し、複数のプロセッサを含み、上記複数のプロセッサは、複数の無線アクセス技術（ＲＡＴ）に特有のアクセスポイントのそれぞれに地理的に近接して配置され、上記複数のＲＡＴに特有のアクセスポイントのそれぞれに通信可能に結合される。各ローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンスのための上記プロセッサは、複数のＲＡＴに特有のフロントエンドモジュールとモビリティマネージャとを実行するように構成される。上記複数のＲＡＴに特有のフロントエンドモジュールは、少なくとも１つのＲＡＴに関連付けられる。各々のＲＡＴに特有のフロントエンドモジュールは、上記ローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンスに結合されかつ第１の共通のＲＡＴに関連付けられた２つの無線アクセスポイント間のクライアントデバイスの接続を切り替えることを含むＲＡＴ内モビリティイベントおよびＬＭＤ内モビリティイベントを処理するように構成され、上記第１の共通のＲＡＴも、当該ＲＡＴに特有のフロントエンドモジュールに関連付けられる。上記モビリティマネージャは、上記フロントエンドモジュールに結合され、別々のローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンスに結合されかつ第２の共通のＲＡＴに関連付けられた２つの無線アクセスポイント間のクライアントデバイスの接続を切り替えることを含むＲＡＴ内モビリティイベントおよびＬＭＤ間モビリティイベントを処理するように構成される。

本開示の少なくとも１つの局面によれば、分散型ソフトウェア定義ネットワーク（ＳＤＮ）パケットコアシステムにおいてモビリティイベントを管理する方法は、ＳＤＮモビリティコントローラが、第１の無線アクセスポイントと第２の無線アクセスポイントとの間の接続を切り替えるクライアントデバイスに関連付けられたハンドオーバ要求を受信するステップを含む。上記ＳＤＮモビリティコントローラは、上記分散型ＳＤＮパケットコアシステムの複数のローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンスの中のローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス内に位置する。上記第１および第２の無線アクセスポイントは、個別の無線アクセス技術（ＲＡＴ）に関連付けられ、上記ローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンスによって利用される（served）。上記方法はさらに、上記ハンドオーバ要求に応答して、上記ＳＤＮモビリティコントローラが、上記クライアントデバイスのインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスと上記クライアントデバイスを利用する第１のフロントエンドモジュールの第１のＩＰアドレスとの間の第１のバインディングを更新する要求を上記ローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンスのモビリティマネージャに送信するステップを含む。また、上記方法は、上記モビリティマネージャが、上記第１のＲＡＴに特有のフロントエンドモジュールの上記第１のＩＰアドレスを第２のＲＡＴに特有のフロントエンドモジュールの第２のＩＰアドレスで修正するステップを含む。上記第１および第２のＲＡＴに特有のフロントエンドモジュールは、上記ローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス内に位置し、異なるＲＡＴに関連付けられる。また、上記方法は、上記ＳＤＮモビリティコントローラが、上記クライアントデバイスの識別子と上記第１の無線アクセスポイントの第１の識別子との間の第２のバインディングの更新を要求する上記第２のＲＡＴに特有のフロントエンドモジュールに対する要求を送信するステップを含む。また、上記方法は、上記第２のＲＡＴに特有のフロントエンドモジュールが、上記第１のアクセスポイントの上記第１の識別子を上記第２のアクセスポイントの第２の識別子と取り替えることによって上記第２のバインディングを更新するステップを含む。また、上記方法は、上記ＳＤＮモビリティコントローラが、上記第１の無線アクセスポイントを介してハンドオーバ応答を上記クライアントデバイスに送信するステップを含む。

分散型ソフトウェア定義ネットワーク（ＳＤＮ）パケットコアシステムを利用する例示的な通信環境の概要を示すブロック図である。 図１に示される分散型ＳＤＮパケットコアシステム内でモビリティイベントを処理するための例示的な階層型モビリティモデルを示すブロック図である。 図１に示される分散型ＳＤＮパケットコアシステム内でモビリティイベントを処理するための例示的な階層型モビリティモデルを示すブロック図である。 ティア１モビリティイベントを処理するための例示的な方法を示すフロー図である。 ＬＭＤ間モビリティイベントを処理するための例示的な方法を示すフロー図である。 ＬＭＤ間モビリティイベントを処理するための例示的な方法を示すフロー図である。 ＲＡＴ間モビリティイベントを処理するための方法を示すフロー図であり、ＵＥは、第１のＲＡＴに関連付けられた第１のＡＰから第２のＲＡＴに関連付けられた第２のＡＰにローミングを行っている。

詳細な説明
モバイルユーザ数が増加し、モバイルデータトラフィック量が増加しつつあることにより、ネットワークインフラストラクチャへの連続的で費用のかかる投資がモバイルネットワークオペレータによって要求されるようになっている。モバイルユーザは、さらに頻繁にさまざまな無線アクセスネットワークを介してコンテンツプロバイダデータにアクセスするようになっている。モバイルデバイスは、第３世代（３Ｇ）モバイルテレコミュニケーション技術、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）モバイルテレコミュニケーション技術、Ｗｉ−Ｆｉ、独占的な高高度プラットフォーム、または他の無線アクセス技術などのさまざまな無線アクセス技術（ＲＡＴ）に関連付けられたさまざまな無線アクセスネットワークにアクセスするための機能を備え得る。

モバイルユーザは、インターネットにアクセスする際、それぞれのユーザコンテキストに応じてさまざまな接続モードを切り替えることができる。たとえば、モバイルユーザは、家ではＷｉ−Ｆｉを介してインターネットにアクセスし、屋外ではセルラーアクセスネットワークを介してインターネットにアクセスし、または小売スペース、空港もしくは他の公共の場ではゲストＷｉ−Ｆｉサービスを介してインターネットにアクセスしてもよい。ユーザは、通常、個別のアクセスネットワーク、さまざまな課金契約、およびさまざまなセキュリティ保証またはポリシーに対して身分を証明するためのさまざまな方法を有している。また、個別のアクセスネットワーク間でのローミングは、接続の中断を生じさせる。これらの要因は、ユーザエクスペリエンスの断片化につながる。モバイルユーザは、異種の無線アクセスソリューションとさまざまなＲＡＴ間のシームレスモビリティとの組み合わせを提供する統合サービスを高く評価するであろう。

ユーザエクスペリエンスを向上させる１つの方法は、異種の無線アクセスネットワークを単一のサービスドメインに結合することを可能にするシステムアーキテクチャを提供するというものである。このようなシステムアーキテクチャを設計する際には、（たとえば、新たなＲＡＴに対する、またはネットワーク容量の増加に対する）システムスケーラビリティ、システムの複雑性、インフラストラクチャコスト、ＲＡＴ内モビリティおよびＲＡＴ間モビリティを含むさまざまな要因を考慮に入れるべきである。特にモビリティに関して、少なくとも２つの個別のＲＡＴに関連付けられた複数の無線アクセスネットワークにわたってシームレスモビリティを提供することは、いくつかの技術的課題を提起する。第１に、個別のＲＡＴに関連付けられた通信ネットワークは、個別のモビリティ機能およびさまざまなアンカーポイントを利用する傾向がある。このようなモビリティ機能は、通常、計算集約的である。したがって、個別のＲＡＴのために別々のモビリティ機能を実装することは、サポートされるＲＡＴの数の増加に伴ってシステムアーキテクチャの複雑性およびコストを大幅に増大させることになる可能性がある。また、シームレスなＲＡＴ間モビリティを提供することは、別々のモビリティ機能間の通信および個別のＲＡＴに関連付けられたアンカーポイント間の連携を可能にするようにインターワーキングソリューションを実装することを必要とする場合がある。このようなインターワーキングソリューションの実装は、複雑である可能性があり、新たなＲＡＴに対するシステムアーキテクチャのスケーラビリティを妨げる可能性もある。第２に、システムアーキテクチャのスケーラビリティは、さまざまなＲＡＴに関連付けられたモビリティ機能のスケーラビリティに左右される。たとえば、モビリティ機能によって維持され処理される状態情報の量は、システムによって利用されるクライアントデバイスの数とともに線形に増加する。モビリティ機能がスケーラブルでなければ、利用されるクライアントデバイスの数が増加することでサービス待ち時間が受け入れ難いものになる可能性がある。第３に、モビリティは、待ち時間に影響されやすいネットワーク機能である。たとえば、クライアントデバイスとモビリティ機能を実行するネットワークデバイスとの間の通信リンクの長さは、サービス待ち時間に実質的な影響を及ぼし得る。したがって、異種の無線アクセスネットワークの結合を可能にするシステムアーキテクチャを設計することは、サービス待ち時間に対するシステム内でのモビリティ機能の分散の影響を考慮に入れることを含み得る。

本開示では、分散型ソフトウェア定義ネットワーク（ＳＤＮ）パケットコアシステムは、異種の無線アクセスネットワークの結合を提供する大規模な単一のサービスドメインとして動作するように構成される。分散型ＳＤＮパケットコアシステムは、エンドユーザが接続するアクセスネットワークから独立してエンドユーザにシームレスな接続を提供することができ、別々のアクセスネットワーク間のトランスペアレントなモビリティを可能にする。本明細書では、分散型ＳＤＮパケットコアシステムは、分散仮想エボルブドパケットコア（virtual evolved packet core：ｖＥＰＣ）システムとも呼ばれる。

図１は、分散型ソフトウェア定義ネットワーク（ＳＤＮ）パケットコアシステムを利用する通信環境１０の概要を示すブロック図である。通信環境１０は、近接するモバイルデバイス２０を利用する複数の無線アクセスポイント（ＡＰ）３０と、複数のローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０と、中央ＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１２０と、１つ以上のメトロポリタンエリアネットワーク１２と、第１のトランジットネットワーク１５と、１つ以上の第２のトランジットネットワーク１８と、１つ以上のデータセンタ９０とを含み得る。各ローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０は、当該ＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０に近接するモバイルデバイス２０を利用するためのネットワーク機能を実行するように構成された複数のコンピュータデバイス１１５を含み得る。

モバイルデバイス２０としては、携帯電話、スマートフォン、タブレット、ラップトップ、スマートウォッチ、通信機能を有するウェアラブルアイテム、音声再生デバイス（ＭＰ３プレーヤなど）、画像再生デバイス、ゲーム機、グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）デバイス、自動車コンピュータ、または通信機能を有するその他のクライアントデバイスを挙げることができるが、それらに限定されるものではない。モバイルデバイス２０は、それぞれのアクセスポイント３０において無線リンクを介してモバイルアクセスネットワークに接続することができる。いくつかの実現例では、モバイルデバイス２０は、分散型ＳＤＮパケットコアシステムを介して、コンテンツプロバイダネットワークに関連付けられたコンテンツを要求して当該コンテンツにアクセスするように構成され得る。たとえば、モバイルデバイス２０で実行されるアプリケーション（ブラウザ、メディアプレーヤ、ゲームアプリケーション／プラットフォーム、ｅメールアプリケーション、エンタープライズアプリケーション、ソーシャルメディアアプリケーション、クラウドアプリケーションなど）が、データセンタ９０から入手可能なコンテンツを要求して、モバイルデバイス２０の画面上に表示してもよい。

無線アクセスポイント（ＡＰ）３０は、無線リンクを介してモバイルデバイス２０と通信するように構成され得る。ＡＰ３０は、３Ｇ、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａ、Ｗｉ−Ｆｉ、または他のＲＡＴなどの少なくとも２つの個別の無線アクセス技術（ＲＡＴ）に関連付けられた別々の無線アクセスネットワーク（Ｗｉ−Ｆｉホットスポットネットワーク、ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）ネットワーク、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）ネットワーク、またはその他の移動体通信ネットワークなど）の一部であってもよい。たとえば、ＡＰ３０としては、ノードＢ、エボルブドノードＢ（evolved Node B：ｅＮｏｄｅＢ）、Ｗｉ−Ｆｉホットスポットアクセスポイント、または他のタイプの無線アクセスポイントを挙げることができる。ＡＰ３０は、１つ以上の州、国または複数の国を定義する大きな地理的領域に分散され得る。各ＡＰ３０は、それぞれ地理的に近いモバイルデバイス２０を利用するように構成され得る。各ＡＰ３０は、エアインターフェイスを介して近くのモバイルデバイス２０と直接通信するように構成され得て、メトロＩＳＰネットワーク１２を介してそれぞれのローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０に結合され得る。モバイルデバイス２０は１つの地理的位置から別の地理的位置に移動するので、それぞれの無線接続は、個別のＡＰ３０に対するモバイルデバイス２０の近接性に基づいて１つのＡＰ３０から別のＡＰ３０に移すことができる（または、引き継ぐことができる）。

複数のローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０は、それらの無線アクセスネットワークまたはＡＰ３０に非常に近接して配備され、かつ、それらの無線アクセスネットワークまたはＡＰ３０を利用する一組の分散型コンピューティングまたはネットワーク処理リソースプールを表わす。たとえば、各ＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０は、それぞれの都市圏に関連付けられてもよく、当該都市圏内のモバイルデバイス２０を利用するＡＰ３０に結合されてもよい。各ローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０は、コンピュータサーバまたはサーバラックなどの複数の（１ダース、数ダース、または他の数などの）コンピュータデバイス１１５のそれぞれを含み得て、当該複数のコンピュータデバイス１１５は、ＳＤＮ要素として実装されるネットワークオペレーションまたは機能を実行して、当該ローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０によって結合される（または、利用される）ＡＰ３０に関連付けられたデータトラフィックを提供するように構成される。いくつかの実現例では、それぞれのローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０に関連付けられたコンピュータデバイス１１５は、待ち時間に影響されやすいネットワーク機能を実行するように構成され得る。たとえば、コントロールプレーンシグナリング、データプレーンアンカリング、およびモビリティオペレーションが、それぞれのコンピュータデバイス１１５によって実行可能な（または、それぞれのコンピュータデバイス１１５で実行される）ＳＤＮ要素として実装されてもよい。

いくつかの実現例では、各ローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０は、それぞれのコンピュータデバイス１１５間またはそれらで実行されるＳＤＮ要素間で負荷を分散させるように構成された負荷分散エンティティを含み得る。いくつかの実現例では、各ローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０は、１つ以上のコンテンツプロバイダ、クラウドデータ、イントラネットデータ、またはそれらの組み合わせに関連付けられたインターネットデータを局所的にキャッシュするように構成され得る。たとえば、各ローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０は、１つ以上のキャッシングサーバを含み得る。ローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０は、要求されたインターネットデータが局所的にキャッシュされるたびに、モバイルデバイス２０からの要求に応答して、ローカルキャッシュからインターネットデータを提供するように構成され得る。インターネットデータとしては、ウェブページ、オンラインサービス（ｅメール、ソーシャルメディアなど）に関連付けられたデータ、ゲームに関連付けられたデータ、ビデオストリーミングデータ（ＮｅｔｆｌｉｘまたはＹｏｕＴｕｂｅ（登録商標）など）などを挙げることができる。いくつかの実現例では、ローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０は、インターネットデータ、イントラネットデータ、クラウドデータ、またはそれらの組み合わせを局所的にキャッシュする（および提供する）ように構成され得る。

中央ＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１２０は、ＳＤＮ要素を有する１つ以上のコンピュータデバイスを含み得て、当該ＳＤＮ要素は、中央ＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１２０で実行され、待ち時間に影響されない（もしくは、少なくともそれほど影響されない）ネットワーク機能、または複数のローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０を含むネットワーク機能を実行するように構成される。中央ＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１２０で実行されるＳＤＮ要素としては、たとえば、サブスクリプションポリシーモジュール、ローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０間のモビリティ（または、ローミング）を管理するためのグローバルモジュール、またはそれらの組み合わせを挙げることができる。サブスクリプションポリシーモジュールとしては、承認・認証および課金（ＡＡＡ）サーバ、サブスクリプションプロファイルリポジトリ（ＳＰＲ）、ポリシーおよび課金制御モジュール、またはサブスクリプションポリシーを管理するための他のモジュールを挙げることができる。モバイルデバイス２０を分散型ＳＤＮパケットコアシステムに接続している間に、ローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０は、中央ＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１２０に関連付けられたサブスクリプションおよびポリシーモジュールからモバイルデバイス２０（または、そのユーザ）の認証または承認を要求し得る。中央ＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１２０は、複数のローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０間で負荷を分散させるためのグローバル負荷分散モジュールも含み得る。中央ＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１２０は、ホストデータセンタ９１内などのクラウド内に配置され得る。

各ローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０は、それぞれのメトロポリタンエリアネットワーク１２を介して、近接するＡＰ３０に結合され得る。メトロポリタンエリアネットワーク１２は、ローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０ごとに異なっていてもよい。いくつかの実現例では、ローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンスは、１つ以上のメトロポリタンエリアネットワーク１２を介してそれぞれのＡＰ３０に結合され得る。所与のローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０では、それぞれのメトロポリタンエリアネットワーク１２は、当該ローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０に関連付けられた都市圏を利用する１つ以上の通信ネットワークであり得る。いくつかの実現例では、メトロポリタンエリアネットワーク１２のうちの１つ以上は、それぞれの第三者ネットワークプロバイダによって所有または管理され得て、分散型ＳＤＮパケットコアネットワークの一部でなくてもよい。いくつかの実現例では、１つのメトロポリタンエリアネットワーク１２は、複数のローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０を利用し得る。いくつかの実現例では、各ＡＰ３０は、地理的に最も近いローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０に結合され得る（および、地理的に最も近いローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０によって利用され得る）。いくつかの実現例では、ＡＰ３０とローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０内のエンティティ（コンピュータデバイス１１５またはそれらで実行されるＳＤＮ要素など）との間の結合は、メトロポリタンエリアネットワーク１２を介してそれぞれのトランスポートトンネル３５を通じて実現することができる。たとえば、イーサネット（登録商標）・オーバー・ＩＰ（ＥｏＩＰ）トンネルなどのトランスポートトンネル３５が、ローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０にＩＰ接続を提供するメトロポリタンエリアネットワーク１２を介して使用されてもよい。いくつかの実現例では、トランスポートトンネル３５としては、イーサネット・オーバー・ＩＰトンネル、ジェネリックユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）カプセル化（ＧＵＥ）トンネル、ジェネリックルートカプセル化（ＧＲＥ）トンネル、８０２．１１オーバーＧＵＥトンネル、ＧＰＲＳトンネリングプロトコル（ＧＴＰ）トンネル、インターネットプロトコル（ＩＰ）セキュリティ（ＩＰＳｅｃ）トンネル、他のタイプのトンネル、またはそれらの組み合わせを挙げることができる。

いくつかの実現例では、複数のローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０は、第１のトランジットネットワーク１５を介して相互接続され得る。第１のトランジットネットワーク１５は、たとえば別々のローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０間の通信を可能にして、ローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０間のモビリティ（または、ローミング）およびシグナリングを処理する。いくつかの実現例では、第１のトランジットネットワーク１５は、ローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０を中央ＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１２０に結合するように構成され得る。第１のトランジットネットワーク１５としては、光ファイバデータネットワーク、インターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）ネットワーク、または他の通信ネットワークを挙げることができる。第１のトランジットネットワーク１５および複数のローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０は、単一のエンティティによって管理（もしくは、所有）されてもよく、または別々のエンティティによって管理（もしくは、所有）されてもよい。いくつかの実現例では、第１のトランジットネットワーク１５は、ローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０とは別に所有または管理されてもよい。すなわち、第１のトランジットネットワーク１５は、分散型ＳＤＮパケットコアシステムの一部ではなく、ローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０を互いに通信可能に結合するために使用される外部ネットワークであってもよい。

通信環境１０は、複数のデータセンタ９０を含み得る。各データセンタ９０は、コンテンツプロバイダデータ、ウェブページ、クラウドデータ、またはそれらの組み合わせを格納してそれらに対するアクセスを提供するためのコンピューティングデバイスを含み得る。たとえば、データセンタ９０は、ローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０からデータ要求を受信し、それに応答して、要求されたデータを提供するように構成され得る。データセンタ９０は、ウェブページおよびそれぞれのコンテンツ、ＹｏｕＴｕｂｅもしくはＮｅｔｆｌｉｘなどのビデオストリーミングアプリケーション、ソーシャルメディアアプリケーションおよびコンテンツ、ゲームアプリケーション、エンタープライズアプリケーション、またはその他のクラウドアプリケーションもしくはサービスを提供するように構成され得る。いくつかの実現例では、中央ＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１２０は、ホストデータセンタ９１内に実装され得る。

各ローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０は、１つ以上の第２のトランジットネットワーク１８を介してデータセンタ９０に通信可能に結合され得る。第２のトランジットネットワーク１８は、第１のトランジットネットワーク１５を介してローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０に結合され得る。いくつかの実現例では、第２のトランジットネットワーク１８は、ローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０に直接結合されてもよい。いくつかの実現例では、第２のトランジットネットワーク１８は、中央ＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１２０をローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０に結合するように構成され得る。いくつかの実現例では、第２のトランジットネットワーク１８は任意であってもよい。このような実現例では、データセンタ９０が第１のトランジットネットワーク１５に直接結合され得る。いくつかの実現例では、第１および第２のトランジットネットワーク１５および１８は、単一の通信ネットワークの一部であってもよい。

いくつかの実現例では、分散型ＳＤＮパケットコアシステムは、ローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０と中央ＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１２０との組み合わせと見なしてもよい。いくつかの実現例では、分散型ＳＤＮパケットコアシステムは、第１のトランジットネットワーク１５も含み得る。いくつかの実現例では、分散型ＳＤＮパケットコアシステムは、第２のトランジットネットワーク１８も含み得る。（図１を参照して説明する）分散型ＳＤＮパケットコアシステムのアーキテクチャにより、データトラフィックをルーティングして、局所的に、たとえばローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０で、発生させることができる。ＡＰ３０に非常に近接してローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０を配置し、そこでデータトラフィックを処理することにより、高速データパケット処理が可能になり、そのため性能を向上させてネットワークリソース消費量を減少させることができる。

分散型ＳＤＮパケットコアシステムは、広い地理的領域（１つ以上の州または１つ以上の国など）に広く分散され、当該広い地理的領域に分散された多数のモバイルデバイス２０のモビリティを追跡して管理するように構成され得る。モビリティの追跡および管理は、分散型ＳＤＮパケットコアシステム内に実装されるＳＤＮベースのモビリティ機能によって行うことができる。モビリティ機能のソフトウェア実装は、このような機能のスケーラビリティおよび最適化を可能にする。しかし、モビリティ機能に関連付けられた待ち時間およびスケーラビリティは、利用されるそれぞれのソフトウェア実装に左右される可能性がある。たとえば、ネットワーク機能仮想化（ＮＦＶ）を利用して、クラウド（データセンタ９０または９１など）内の個別のＲＡＴのために別々のモビリティ機能（ＬＴＥのためのモビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）など）を実装する際、所与のＲＡＴのスケーラビリティは、通常、当該ＲＡＴに関連付けられた全てのモビリティ機能を再現することによって実現される。特にローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンスのサブセット内でより多くのモビリティ処理リソースが必要である場合には、大量の維持された状態に関連付けられた非常に複雑な機能を再現することにより、電力および計算リソースの使用が非効率になる可能性がある。また、モビリティ機能の再現は、それぞれの状態の同期を必要とし、そのためパケットコアシステムの複雑性をさらに増加させることになるであろう。さらに、クラウド内にモビリティ機能を実装することにより、モビリティ処理待ち時間が長くなる可能性がある。特に、ローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０は、（ユーザまたはそれぞれのモバイルデバイス２０の大きな集合体に関連付けられた）人口中心地に近接して配置され得るが、データセンタ（データセンタ９０および９１など）は、遠隔の地理的位置に位置している傾向がある。したがって、モビリティ機能がクラウド内に実装される場合、各モビリティイベントの処理は、データセンタ９１と１つ以上のローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０との間の長い通信リンクを介するシグナリングを含むことになる。

本開示では、分散型ＳＤＮパケットコアシステム内でモビリティイベントを処理するために階層型モビリティモデルが利用される。階層型モビリティモデルは、２つ以上のローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０にわたるモビリティイベントに対する同一のローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０によって利用されるＡＰ３０にわたるモビリティを示すモビリティイベントなどの異なるタイプのユーザモビリティイベントを区別するように構成され得る。また、階層型モビリティモデルは、分散型ＳＤＮパケットコアシステムが複数のＲＡＴをサポートする実現例において異なる無線アクセス技術（ＲＡＴ）に関連付けられたアクセスポイント間のユーザデバイス接続を切り替えることを含むＲＡＴ間モビリティイベントを区別して処理することを可能にする。このような実現例は、限定的に解釈されるべきではない。なぜなら、一般に、分散型ＳＤＮパケットコアシステムおよびそれぞれのローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０は、１つ以上のＲＡＴをサポートするように構成され得るからである。

図２Ａおよび図２Ｂは、図１に示される分散型ＳＤＮパケットコアシステム内でモビリティイベントを処理するための例示的な階層型モビリティモデル２００を示すブロック図である。図２Ａは、階層型モビリティモデル２００の概要を示すブロック図である。階層型モビリティモデル２００は、クラウドベースの中央ＳＤＮモビリティインスタンス２９０と、複数のローカルモビリティドメイン（ＬＭＤ）２１０と、複数のローカルモビリティドメイン（ＬＭＤ）２１０を含む拡張モビリティドメイン（ＥＭＤ）２２０とを含む。クラウドベースの中央ＳＤＮモビリティインスタンス２９０は、中央ＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１２０（図１に図示）の一部であってもよい。クラウドベースの中央ＳＤＮモビリティインスタンス２９０は、グローバルＳＤＮモビリティコントローラ２９２と、ホームサブスクライバサーバ（ＨＳＳ）モジュール２９４と、ポリシーおよび課金ルール機能（ＰＣＲＦ）モジュール２９６と、クラウド認証・承認および課金（ＡＡＡ）モジュール２９８とを含む。各ＬＭＤ２１０は、それぞれのローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０（図１に図示）に対応するのに対して、ＥＭＤ２２０は、分散型ＳＤＮパケットコアシステム内のＬＭＤ２１０のサブセットの組み合わせを表わす。示されているように、各ＬＭＤ２１０は、複数のＷｉ−Ｆｉフロントエンド（ＷＦＥ）モジュール２１２ａおよびＬＴＥフロントエンド（ＬＦＥ）モジュール２１２ｂ（個々にまたはまとめてＲＡＴに特有のフロントエンド（ＦＥ）モジュール２１２とも称される）を含む。各ＷＦＥモジュール２１２ａは、メトロポリタンエリアネットワーク１２を介して１つ以上のそれぞれのＷｉ−Ｆｉ ＡＰ２３０ａに通信可能に結合され得る。各ＬＦＥモジュール２１２ｂは、メトロポリタンエリアネットワーク１２を介して１つ以上のエボルブドノードＢ（ｅＮｏｄｅＢ）２３０ｂに通信可能に結合され得る。いくつかの実現例では、ＬＭＤ２１０は、ＷＦＥモジュール２１２ａ、ＬＦＥモジュール２１２ｂ、３Ｇ ＦＥモジュール、または他のＲＡＴに関連付けられた他のＦＥモジュールを含むＦＥモジュール２１２のいずれかの組み合わせを含み得る。ＬＭＤ２１０は、第１のトランジットネットワーク１５を介して互いに通信可能に結合され得る。ＬＭＤ２１０は、１つ以上の第２のトランジットネットワーク１８を介して１つ以上のデータセンタ９０およびクラウドベースの中央ＳＤＮモビリティインスタンス２９０に通信可能に結合され得る。

階層型モビリティモデル２００は、２層モビリティモデルと見なしてもよい。特に、階層型モビリティモデル２００は、ＥＭＤ２００内の複数のＬＭＤ２１０にわたるＲＡＴに特有のＦＥモジュール２１２を含む第１層（ティア１とも称される）モビリティ層と、ＥＭＤ２２０内の複数のＬＭＤ２１０にわたるモビリティマネージャ２１４を含む第２層（ティア２とも称される）モビリティ層とを含む。ティア１モビリティは、本明細書ではレイヤ２（Ｌ２）モビリティとも称される。なぜなら、ティア１モビリティイベントは、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）アドレスなどのモバイルデバイスのＬ−２（開放型システム間相互接続（ＯＳＩ）レイヤ２）識別子に基づいて追跡されるからである。ティア１モビリティは、本明細書ではＭＡＣ層モビリティとも称される。ティア１（またはＬ２）モビリティイベントは、階層型モビリティモデルによってサポートされるいずれかの単一のＲＡＴのためのＬＭＤ内モビリティイベントを含む。すなわち、Ｌ２モビリティイベントは、単一のＬＭＤ内の所与のＲＡＴに関連付けられたＡＰ２３０間でモバイルデバイス２０がローミングを行うイベントを含む。ティア２モビリティは、本明細書ではレイヤ３（Ｌ３）モビリティとも称される。なぜなら、ティア２モビリティイベントは、ＩＰアドレスなどのモバイルデバイスのＬ３（ＯＳＩ Ｌ３）識別子に基づいて追跡されるからである。ティア２（またはＬ３）モビリティイベントは、ＬＭＤ間モビリティイベントと、ＲＡＴ間モビリティイベントとを含む。ＬＭＤ間モビリティイベントは、所与のＲＡＴに関連付けられかつ２つの別々のＬＭＤ２１０に位置する２つのＡＰ２３０間でモバイルデバイスがローミングを行うことを含むモビリティイベントである。ＲＡＴ間モビリティイベントは、個別のＲＡＴに関連付けられるが単一のＬＭＤ２１０に位置する２つのＡＰ２３０間のモビリティイベントである。

以下でさらに詳細に説明するように、Ｌ２モビリティイベントの管理および処理は、ティア１モビリティ層２０２を形成するＲＡＴに特有のＦＥモジュール２１２内で自己完結的であり、当該ＲＡＴに特有のＦＥモジュール２１２に対して最適化され得る。ＲＡＴに特有のＦＥモジュール２１２は、ＲＡＴに特有のＡＰ２３０のためのモビリティアンカーの役割を果たすように構成され得る。ティア２モビリティイベントは、ティア２モビリティ層２０４を形成するモビリティマネージャ２１４によって処理され得る。モビリティマネージャ２１４は、ＥＭＤ２２０によって利用されるモバイルデバイス２０のためのインターネットプロトコル（ＩＰ）アンカーの役割を果たすように構成される。階層型モビリティモデルは、ＬＭＤ内モビリティイベントおよびＬＭＤ間モビリティイベント間の区別ならびにＬＭＤ内モビリティイベントおよびＬＭＤ間モビリティイベントの別々の処理を可能にし得る。ハンドオーバ（またはモビリティ）イベントの大部分は狭い地理的領域（都市圏など）内で生じる傾向があるので、ＬＭＤ２１０は、ユーザモビリティイベントの大半がＬＭＤ内モビリティイベントとして処理されるように配置され得る。たとえば、各ＬＭＤ２１０（またはローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンス１１０）は、それぞれの都市圏を利用するように配置されてもよい。所与の都市圏に居住するユーザに関連付けられたモバイルデバイス２０は、当該都市圏を利用するＬＭＤ２１０に接続し得て、当該ＬＭＤ２１０をそれぞれのホームＬＭＤ（ｈＬＭＤ）として関連付け得る。したがって、ユーザモビリティイベントの大半（８５％、９０％、９５％、または他の割合など）は、それぞれのユーザのｈＬＭＤによって処理され得る。

図２Ｂは、ＳＤＮ構成要素、ならびに、ローカルモビリティドメイン（ＬＭＤ）２１０およびクラウドベースの中央ＳＤＮモビリティインスタンス２９０のための構成要素間相互作用を示すブロック図である。ＬＭＤ２１０は、モビリティコントローラ２１１と、１つ以上のＷＦＥモジュール２１２ａと、１つ以上のＬＴＥフロントエンド（ＬＦＥ）モジュール２１２ｂと、モビリティマネージャ２１４と、認証・承認および課金（ＡＡＡ）プロキシモジュール２１５と、ポリシーモジュール２１６と、内部でまたはＬＭＤ２１０外でデータパケットを誘導するための１つ以上のネットワークスイッチ２１３とを含む。ＬＭＤ２１０は、任意に、インターネットデータまたはクラウドデータを局所的に格納するためのオンネットワーク（on-network）キャッシュ２１８と、ドメイン名をオンネットワークキャッシュ２１８内のそれぞれのキャッシュデータのインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスにマッピングするためのドメイン名システム（ＤＮＳ）モジュール２１９とを含み得る。

図２Ａおよび図２Ｂを参照して、各ＬＭＤ２１０は、複数のＲＡＴに特有のＡＰ２３０のそれぞれを利用するように構成され得る。一般に、各ＬＭＤ２１０は、１つ以上のＲＡＴをサポートし得る。いくつかの実現例では、ＬＭＤは、複数のＲＡＴをサポートし得る。ＲＡＴに特有のＡＰ２３０は、Ｗｉ−Ｆｉ ＡＰ（またはＷｉ−ＦｉホットスポットＡＰ）２３０ａ、ＬＴＥに関連付けられたエボルブドノードＢ（ｅＮｏｄｅＢ）２３０ｂ、３Ｇネットワークに関連付けられたノードＢ（ＮｏｄｅＢ）、他の無線アクセスポイント、またはそれらの組み合わせを含み得る。すなわち、図２Ａおよび図２ＢはＷｉ−Ｆｉ ＡＰ２３０ａおよびｅＮｏｄｅＢ２３０ｂを示しているが、一般に、分散型ＳＤＮパケットコアシステムは、ＡＰ２３０のいずれかの組み合わせを利用し得る。モバイルデバイス２０は、ＲＡＴに特有のＡＰ２３０のうちの１つを介して分散型ＳＤＮパケットコアネットワークに接続し得る。たとえば、モバイルデバイス２０は、たとえばＬＭＤ２１０によってサポートされる各ＲＡＴに関する信号強度、通信コストまたはユーザサブスクリプションに基づいて、所与のＲＡＴに関連付けられた所与のＲＡＴに特有のＡＰ２３０に接続してもよい。所与のＲＡＴに関連付けられた各々のＲＡＴに特有のＡＰ２３０は、メトロポリタンエリアネットワーク１２を介して、当該ＲＡＴに関連付けられた対応するＲＡＴに特有のＦＥモジュール２１２に通信可能に結合され得る。たとえば、ＬＭＤ２１０によって利用されるＷｉ−Ｆｉ ＡＰ２３０ａは、当該ＬＭＤ２１０内のＷＦＥモジュール２１２ａに通信可能に結合されてもよい。同様に、ＬＭＤ２１０によって利用されるｅＮｏｄｅＢ２３０ｂは、当該ＬＭＤ２１０のＬＦＥモジュール２１２ｂに通信可能に結合されてもよい。一般に、分散型ＳＤＮパケットコアシステム内の少なくとも２つのＬＭＤ２１０の各々は、１つ以上のＲＡＴに関連付けられたＲＡＴに特有のＦＥモジュール２１２を含む。

いくつかの実現例では、各々のＲＡＴに特有のＦＥモジュール２１２は、１つ以上のオーバーレイトランスポートトンネル２３５を介して、対応するＲＡＴに特有のＡＰ２３０と通信するように構成され得る。たとえば、各ＷＦＥモジュール２１２ａは、イーサネット・オーバー・ＩＰ（ＥｏＩＰ）トンネルを介してＷｉＦｉ ＡＰ２３０ａと通信するように構成されてもよい。このような例では、ＷＦＥモジュール２１２ａは、ＷｉＦｉ ＡＰ２３０ａによって使用されるエニーキャストＥｏＩＰエンドポイントのそれぞれの組を維持して、当該ＷＦＥモジュール２１２ａとのＥｏＩＰトンネルを確立するように構成され得る。いくつかの実現例では、ＥｏＩＰトンネルは、疑似ステートレスモデルに従ってＷＦＥモジュール２１２ａとＷｉＦｉ ＡＰ２３０ａとの間に確立され得る。たとえば、グローバルＳＤＮモビリティコントローラ２９２は、メトロポリタンエリアネットワーク１２を介して、それぞれのネットワーク位置、それぞれのエニーキャストトンネルエンドポイント、またはそれらの組み合わせをＷＦＥモジュール２１２ａに通知するように構成され得る。ＷｉＦｉ ＡＰ２３０ａは、通知されたデータを受信し、ＥｏＩＰトンネルを確立するＷＦＥモジュール２１２ａを決定し得る。ＥｏＩＰトンネルを使用して、ＷｉＦｉ ＡＰ２３０ａは、ＵＥ８０２．３フレームなどのデータがＷＦＥモジュール２１２ａを自律的に通り抜けるようにし得る。いくつかの実現例では、ＲＡＴに特有のＡＰ２３０をそれぞれのＲＡＴに特有のＦＥモジュール２１２に結合するオーバーレイトランスポートトンネル２３５としては、ジェネリックＵＤＰカプセル化（ＧＵＥ）トンネル、ジェネリック経路カプセル化（ＧＲＥ）トンネル、イーサネット・オーバー・ＧＲＥトンネル、８０２．１１・オーバー・ＧＵＥトンネル、汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）トンネリングプロトコル（ＧＴＰ）トンネル、インターネットプロトコルセキュリティ（ＩＰＳｅｃ）トンネル、または他の通信トンネルを挙げることができる。

いくつかの実現例では、各々のＲＡＴに特有のＦＥモジュール２１２は、当該ＲＡＴに特有のＦＥモジュール２１１によって利用されるモバイルデバイス２０のためのレイヤ２（Ｌ２）バインディングのリストを維持するように構成され得る。すなわち、第１のＲＡＴに特有のＦＥモジュール２１２によって利用される各モバイルデバイス２０について、第１のＲＡＴに特有のＦＥモジュール２１２は、モバイルデバイス２０のレイヤ２（Ｌ２）識別子（ＵＥ−ＩＤ）とそれぞれのＲＡＴに特有のサービングＡＰのＬ２識別子（serving-AP-IDなど）とのバインディングを維持するように構成され得る。モバイルデバイス２０のＬ２識別子（ＵＥ−ＩＤ）は、モバイルデバイス２０のそれぞれのＭＡＣアドレスを含み得る。サービングＡＰ２３０のＬ２識別子（serving-AP-ID）は、サービングＡＰ２３０と第１のＲＡＴに特有のＦＥモジュール２１２との間のトランスポートトンネル２３５に関連付けられたトンネルエンドポイント識別子（ＴＥＩＤ）を含み得る。他のＲＡＴに特有のＦＥモジュール２１２（第１のＦＥモジュール２１２とは異なるが、第１のＦＥモジュール２１２と同一のＲＡＴに関連付けられた第２のＦＥモジュール２１２など）によって利用されるモバイルデバイス２０では、第１のＲＡＴに特有のＦＥモジュール２１２は、各モバイルデバイス２０を利用するＲＡＴに特有のＦＥモジュール２１２の表示を維持し得る。

いくつかの実現例では、各々のＲＡＴに特有のＦＥモジュール２１２は、モバイルデバイス２０から受信された（またはモバイルデバイス２０に仕向けられた）データパケット（またはデータフレーム）を転送する際に使用されるテーブルなどのフォワーディングデータベース（ＦＤＢ）を維持するように構成され得る。いくつかの実現例では、それぞれのＲＡＴに関連付けられた所与のＲＡＴに特有のＦＥモジュール２１２によって維持されるＦＤＢは、当該ＲＡＴを使用してＥＭＤ２２０によって利用される全てのモバイルデバイス２０（またはそのサブセット）に関連する転送情報（または転送ルール）を含み得る。たとえば、ＷＦＥモジュール１１２ａにおいて維持されるＦＤＢは、Ｗｉ−Ｆｉを介してＥＭＤ２２０によって利用される１つ以上のモバイルデバイスのための転送ルールを含み得る。例示的な例として、表１は、ＷＦＥモジュール２１２ａに関連付けられたＦＤＢの一例を示す。

以下の例を検討する。モバイルデバイスＵＥ−１は、それぞれのＷｉＦｉアクセスポイントＡＰ−１−１−１を介して（ＬＭＤ−１ ２１０内の）ＷＦＥモジュールＷＦＥ−１によって利用される。ＵＥ−２およびＵＥ−３が、ＬＭＤ−Ｎ２１０によって利用されるモバイルデバイス２０であるとする。モバイルデバイスＵＥ−２は、それぞれのＷｉＦｉアクセスポイントＡＰ−Ｎ−１−１を介して（ＬＭＤ−Ｎ ２１０内の）ＷＦＥモジュールＷＦＥ−Ｎ−１によって利用される。モバイルデバイスＵＥ−３は、それぞれのＷｉＦｉアクセスポイントＡＰ−Ｎ−２−１を介して（ＬＭＤ−Ｎ ２１０内の）ＷＦＥモジュールＷＦＥ−Ｎ−２によって利用される。表１は、ＷＦＥモジュールＷＦＥ−１−１において維持されるＦＤＢ（またはその一部）の一例を示す。ＷＦＥモジュールＷＦＥ−１−１によって利用される各モバイルデバイス２０（ＵＥ−１など）について、ＦＤＢは、それぞれのＬ−２ ＵＥ−ＩＤ、それぞれのserving-AP-IDのＩＤ、およびそれぞれのアクションを含み得る。（ＷＦＥ−１−１によって利用されるモバイルデバイス２０の）サービングＷｉＦｉ ＡＰは、ＷＦＥ−１−１からモバイルデバイス２０にデータを転送する際の次のホップを表わす。ＷＦＥ−１−１以外の別のＷＦＥモジュール２１２ａ（ＷＦＥ−Ｎ−１およびＷＦＥ−Ｎ−２など）によって利用される各モバイルデバイスについて、ＦＤＢは、それぞれのＬ−２ ＵＥ−ＩＤ、それぞれのサービングＷＦＥモジュール２１２ａのＩＤ、およびそれぞれのアクションを含み得る。（ＷＦＥ−１−１以外のＷＦＥモジュール２１２ａによって利用されるモバイルデバイス２０の）サービングＷＦＥモジュール２１２ａは、ＷＦＥ−１−１から当該モバイルデバイス２０にデータを転送する際の次のホップを表わす。所与のモバイルデバイス２０では、ＦＤＢに指定されるそれぞれのアクションは、当該モバイルデバイス２０の方にデータを転送するためのトランスポートトンネル（または、それぞれのカプセル化／脱カプセル化プロセス）を示し得る。

各々のＲＡＴに特有のＦＥモジュール２１２において維持される（ＵＥ−ＩＤ、serving-AP-ID）バインディングは、別々に格納されてもよく、または当該ＲＡＴに特有のＦＥモジュール２１２に関連付けられたＦＤＢの一部として格納されてもよい。いくつかの実現例では、ＦＤＢは、各モバイルデバイス２０について、ＵＥ−ＩＤ以外の他の情報、次のホップのＩＤ、およびそれぞれのアクションを含み得る。表１に示される例示的なＦＤＢはＷＦＥモジュール２１２ａに関連付けられているが、他のＲＡＴに特有のＦＥモジュール（ＬＦＥ２１２ｂなど）のＦＤＢも表１に示されているのと同様に定義され得る。いくつかの実現例では、ＲＡＴに特有のＦＥモジュール２１２は、たとえばモビリティイベントに応答してそれぞれのＦＤＢを動的に調整するように構成され得る。

いくつかの実現例では、各々のＲＡＴに特有のＦＥモジュール２１２は、ＲＡＴに特有のＦＥコントロールプレーン（Ｃ−プレーン）アプリケーションと、ＲＡＴに特有のＦＥデータプレーン（Ｄ−プレーン）アプリケーションとを含み得る。ＲＡＴに特有のＦＥ Ｄ−プレーンアプリケーションは、本明細書ではＲＡＴに特有のＦＥユーザ空間パケットスイッチング（ＵＳＰＳ）Ｄ−プレーンアプリケーションとも称されるのだが、それぞれのＲＡＴに特有のＦＥモジュール２１１において維持されるＦＤＢに基づいてＥＭＤ２２０のそれぞれのＡＰ２３０または他のエンティティ（他のＲＡＴに特有のＦＥモジュール２１２）の方にデータパケット（またはデータフレーム）を転送するように構成され得る。ＲＡＴに特有のＦＥコントロールプレーン（Ｃ−プレーン）アプリケーションは、ＬＭＤ２１０内またはＬＭＤ２１０外で他のエンティティとのシグナリングを処理して、ＲＡＴに特有のＦＥモジュール２１２においてＣ−プレーン機能（モビリティ機能など）を実行するように構成され得る。たとえば、各ＬＦＥモジュール２１２ｂは、サービングゲートウェイ（Ｓ−ＧＷ）に関連付けられたものを再現するステートマシンを含み得る。したがって、ＬＦＥ Ｃ−プレーンアプリケーションおよびＬＦＥ Ｄ−プレーンアプリケーションは、Ｓ−ＧＷ Ｃ−プレーンアプリケーションおよびＳ−ＧＷ Ｄ−プレーンアプリケーションと見なすことができる。Ｌ２モビリティイベントを処理する際にＬ２バインディングを維持してそれぞれのティア２ＦＤＢを更新することによって、ＲＡＴに特有のＦＥモジュール２１２は、無線アクセスタイプを抽象化してモビリティマネージャ２１４からのＬ２モビリティイベントを曖昧にするように構成され得る。

（それぞれのＲＡＴに特有のＦＥモジュール２１２内の）各々のＲＡＴに特有のＣ−プレーンアプリケーションは、Ｌ２モビリティイベントを検出して処理するように構成され得る。特に、ＲＡＴに特有のＦＥモジュール２１２とＲＡＴに特有のＡＰ２３０との間のトランスポートトンネル２３５は、ＲＡＴに特有のＡＰ２３０がそれぞれのＲＡＴに特有のサービングＦＥモジュール２１２にＬ２モビリティイベントを知らせないようにステートレスであり得る。各々のＲＡＴに特有のＣ−プレーンアプリケーション（またはＲＡＴに特有のＦＥモジュール２１２）は、ＲＡＴに特有のＦＥモジュールにおいて維持される（ＵＥ−ＩＤ、serving-AP-ID）バインディングおよびＲＡＴに特有のＦＥモジュール２１２において受信されたデータフレーム（またはデータパケット）に関連付けられた情報に基づいて、利用されるＲＡＴに特有のＡＰ２３０に関連付けられたＬ２モビリティイベントを推測するように構成され得る。ティア１モビリティイベントは、高周波短距離ハンドオーバとして特徴付けられ得て、当該高周波短距離ハンドオーバは、セッションセットアップの際に短い待ち時間を必要とし、またそれぞれのＬＭＤ２１０外では必ずしも関連性がない大量の局所的な状態を必要としやすい。したがって、所与のＬＭＤ２１０内のティア１モビリティイベントの処理を当該ＬＭＤ内のＲＡＴに特有のＦＥモジュール２１２およびモビリティコントローラ２１１に限定することにより、分散型ＳＤＮパケットコアシステム内でのハードウェアリソースの使用が効率的になり、セッション開始に対する待ち時間が減少する。

各ＬＭＤ２１０は、それぞれのＳＤＮモビリティコントローラ２１１（本明細書ではモビリティコントローラ２１１とも称される）を含む。ＳＤＮモビリティコントローラ２１１は、各ＬＭＤ２１０内で、当該ＬＭＤ２１０におけるＲＡＴに特有のＦＥモジュール２１２、モビリティマネージャ２１４、ＡＡＡプロキシモジュール２１５およびポリシーモジュール２１６に通信可能に結合され得る。ＡＡＡプロキシモジュール２１５は、グローバルＡＡＡモジュール２２６と通信して、そこからユーザ認証・承認または課金情報を取得するように構成され得る。グローバルＡＡＡモジュール２２６は、分散型ＳＤＮパケットコアシステムによって利用されるユーザ（またはそれぞれのモバイルデバイス２０）のために認証・承認および課金のための情報を格納するデータベースであってもよい。いくつかの実現例では、ＳＤＮモビリティコントローラ２１１は、モバイルデバイス２０（またはそれぞれのユーザ）を認証する際にＡＡＡプロキシモジュール２１５またはＨＳＳモジュール２９４にアクセスして認証・承認または課金情報を取得するように構成され得る。いくつかの実現例では、ＳＤＮモビリティコントローラ２１１は、たとえばポリシーモジュール２１６またはＰＣＲＦモジュール２９６にアクセスしてモバイルデバイス２０（またはそれぞれのユーザ）のための１つ以上のサービスポリシーを取得するように構成され得る。

各モビリティコントローラ２１１は、各々がそれぞれのＲＡＴに関連付けられた複数のＲＡＴに特有のモビリティ制御アプリケーションを含み得る。たとえば、ＬＴＥに関連付けられたモビリティ制御アプリケーションは、モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）に対応し得る（または、モビリティ管理エンティティに関連付けられた機能を含み得る）。各ＲＡＴについて、所与のＬＭＤ２１０内のＳＤＮモビリティコントローラ２１１（またはそれぞれのＲＡＴに特有のモビリティ制御アプリケーション）は、当該ＬＭＤ２１０におけるＬＭＤ内モビリティイベントを追跡して、（当該ＲＡＴのための）ＲＡＴに特有のＦＥモジュール２１２およびモビリティマネージャ２１４に関連付けられたデータ転送ルールの更新を生じさせるように構成され得る。図３に関してさらに詳細に説明するように、所与のＬＭＤ２１０内のＳＤＮモビリティコントローラ２１１は、Ｌ２モビリティイベントの表示を受信し、それに応答して、当該ＬＭＤ２１０内の１つ以上のＲＡＴに特有のＦＥモジュール２１２ａにそれぞれのティア１ＦＤＢを更新させるように構成され得る。Ｌ２モビリティイベントが、モバイルデバイス２０が別々のＲＡＴに特有のＦＥモジュール２１２によって利用されるＡＰ２３０間のローミングを行うことを含む場合、ＳＤＮモビリティコントローラ２１１は、モビリティマネージャにそれぞれのティア２ＦＤＢを更新させることもし得る。いくつかの実現例では、ＳＤＮモビリティコントローラ２１１は、ＳＤＮモビリティコントローラ２１１のＬＭＤ２１０内のさまざまなＲＡＴに特有のＦＥモジュール２１２に関連付けられた転送ルールのコピーを維持するように構成され得る。図４および図５に関してさらに詳細に説明するように、ＳＤＮモビリティコントローラ２１１は、ＬＭＤ間モビリティイベントおよびＲＡＴ間モビリティイベントを追跡して、ＲＡＴに特有のＦＥモジュール２１２およびモビリティマネージャ２１４に関する転送ルールの更新を生じさせるように構成され得る。

各ＬＭＤ２１０は、ティア２モビリティイベント（レイヤ３（Ｌ３）モビリティイベントとも称される）を処理するように構成されたそれぞれのモビリティマネージャ２１４も含む。ティア２モビリティは、モビリティマネージャ２１４に固定され得る。特に、各モビリティマネージャ２１４は、Ｌ３ ＵＥ識別子（ＩＰアドレスなど）とそれぞれのＲＡＴに特有のサービングＦＥモジュール２１２の識別子（ＩＰアドレスなど）との間のバインディングを維持し得る。各モビリティマネージャ２１４は、Ｌ３転送ルールを管理するように構成されたモビリティゲートウェイＣ−プレーンアプリケーションと、モビリティマネージャ２１４において維持されるＬ３転送ルールを使用するデータ転送エンティティの役割を果たすように構成されたモビリティゲートウェイＤ−プレーンアプリケーションとを含み得る。たとえば、ＬＴＥ内ＬＭＤ間モビリティを処理するために、各ＬＭＤのためのモビリティマネージャ２１４は、パケットデータネットワーク（ＰＤＮ）ゲートウェイ（ＰＧＷ）のＣ−プレーンおよびＤ−プレーンを再現するステートマシンを含み得る。Ｌ３モビリティイベントは、たとえばモビリティコントローラ２１１によってモビリティマネージャ２１４に明確に知らせられる。モビリティゲートウェイＣ−プレーンアプリケーションは、モビリティコントローラ２１１（同一のＬＭＤ２１０内のモビリティコントローラなど）からＬ３モビリティイベントの表示を受信し、モビリティマネージャ２１４において維持されるＬ３転送ルールを更新してＬ３モビリティイベントを反映するようにそれぞれのモビリティゲートウェイＤ−プレーンアプリケーションに指示するように構成され得る。

上記の表１に関して説明した例に鑑みて、表２は、ＬＭＤ−１のモビリティマネージャ２１４において維持されるティア２ＦＤＢまたはその一部（Ｌ３転送ルールなど）を示す。各ＵＥついて、ティア２ＦＤＢは、当該ＵＥのＩＰアドレスの表示、（ＵＥの方への次のホップを表わす）ＲＡＴに特有のサービングＦＥモジュールのＩＰアドレス、およびトランスポートトンネル（またはそれぞれのカプセル化／脱カプセル化プロセス）を示すアクションを含み得る。別々のＬＭＤに関連付けられたまたは同一のＬＭＤ内の個別のＲＡＴに関連付けられた２つのＲＡＴに特有のＦＥモジュール２１２間でＵＥがローミングを行う際に、ターゲットモビリティマネージャ２１４は、当該ＵＥのためのＲＡＴに特有のサービングＦＥモジュール２１２の変更を反映するようにそのティア２ＦＤＢを更新し得る。当該変更は、グローバルＳＤＮモビリティコントローラ２９２を介して他のＬＭＤ内の他のモビリティマネージャにも伝えられ得る。

グローバルＳＤＮモビリティコントローラ２９２は、ＬＭＤ間モビリティイベントを追跡して、モビリティマネージャ２１４におけるＬ３データ転送ルール（またはティア２ＦＤＢ）の更新を生じさせるように構成され得る。いくつかの実現例では、ＬＭＤ間モビリティイベントに応答して、モビリティマネージャ２１４がそれぞれのティア２ＦＤＢを更新すると、モビリティマネージャ２１４は、このような更新の表示をグローバルＳＤＮモビリティコントローラ２９２に送信し得る。それに応答して、グローバルＳＤＮモビリティコントローラ２９２は、次いで、当該更新の表示を他のＬＭＤ２１０内の他のモビリティマネージャ２１４に転送し得る。したがって、別々のＬＭＤ２１０のモビリティマネージャ２１４は、同様のティア２ＦＤＢを維持するように構成され得る。

図３は、ティア１モビリティイベントを処理する方法３００を示すフロー図である。図３に示されるティア１モビリティイベントは、同一のＬＭＤ２１０によって利用され、かつ、同一のＲＡＴに関連付けられた２つのＡＰ（ＡＰ−１およびＡＰ−Ｎなど）間のハンドオーバを含む（たとえば、ＡＰは両方ともＷｉＦｉ ＡＰであるか、または両方ともｅＮｏｄｅＢである）。ＵＥは、ＲＡＴに特有のＦＥモジュールＦＥ−１によってアクセスポイントＡＰ−１を介して利用される。方法３００は、モバイルデバイス２０などのユーザ機器（ＵＥ）「ＦＯＯ」が最初に第１のアクセスポイントＡＰ−１に接続される第１の局面３１０と、ＵＥが第１のアクセスポイントＡＰ−１から第２のアクセスポイントＡＰ−Ｎにローミングを行う第２の局面３２０とを含み得る。第１の局面３１０の間、ＵＥは、たとえばＡＰ−１を介してインターネットデータまたはクラウドデータを要求して受信し得る。第２の局面の間、ＵＥは、ＡＰ−Ｎにローミングを行った後でインターネットデータまたはクラウドデータにアクセスし続ける。

いくつかの実現例では、ＵＥは、インターネットデータまたはクラウドデータに対する要求を生成する。いくつかの実現例では、当該要求は、データフレーム（ＵＥ８０２．１１フレームなど）またはデータパケットとして生成され得る。当該要求は、ＵＥのＩＤおよびＵＥが接続されるアクセスポイントＡＰ−１を含み得る。たとえば、当該要求（またはデータフレーム）は、ＵＥのＭＡＣアドレスの表示およびアクセスポイントＡＰ−１を含み得る。当該要求を受信すると、ＡＰ−１は、アクセスポイントＡＰ−１とＲＡＴに特有のＦＥモジュールＦＥ−１との間で利用されるトランスポートトンネル（ＥｏＩＰトンネルなど）に従ってデータ要求をカプセル化する。カプセル化の一部として、アクセスポイントＡＰ−１は、そのＩＰアドレスを（ソースＩＰアドレスとして）挿入し、ＦＥモジュールのＩＰアドレスを（宛先ＩＰアドレスとして）挿入し得る。いくつかの実現例では、アクセスポイントＡＰ−１は、カプセル化の一部として、ＵＥのＩＰアドレス（初期ソースＩＰアドレス）および最終宛先ＩＰアドレスも挿入し得る。初期ソースＩＰアドレスおよび最終宛先ＩＰアドレスは、ＵＥから受信した要求から検索され得る。カプセル化された要求を受信すると、ＲＡＴに特有のＦＥモジュールＦＥ−１は、当該要求をＬＭＤ２１０のモビリティマネージャ（ＭｏｂＭｇｒ）に転送する。いくつかの実現例では、要求の転送は、それぞれのデータフレームを脱カプセル化して、ＲＡＴに特有のＦＥモジュールＦＥ−１とモビリティマネージャとの間で利用されるトランスポートプロトコル（ＧＲＥプロトコルなど）に従って別のカプセル化を利用することを含み得る。たとえば、ＦＥモジュールＦＥ−１は、そのＩＰアドレスを（ソースアドレスとして）追加し、モビリティマネージャＩＰアドレスを（宛先ＩＰアドレスとして）追加してもよい。モビリティマネージャは、当該要求を受信して脱カプセル化し、次いで、それぞれのＵＥデータパケットを最終宛先（図２Ａおよび図２Ｂに示されるデータセンタ９０またはオンネットワークキャッシュ２１８など）に転送する。最終宛先から応答（１つ以上のデータパケットなど）を受信すると、モビリティマネージャは、データパケットをカプセル化して、ＲＡＴに特有のＦＥモジュールＦＥ−１に転送する。次いで、ＲＡＴに特有のＦＥモジュールＦＥ−１は、適切な脱カプセル化および／またはカプセル化を適用した後に、データパケットをアクセスポイントＡＰ−１に転送する。アクセスポイントＡＰ−１は、受信したデータパケットをＵＥに送信する。

第２の局面３２０の間、ＵＥは、アクセスポイントＡＰ−１から切り離され、アクセスポイントＡＰ−Ｎに接続する。いくつかの実現例では、アクセスポイントＡＰ−Ｎへの接続は、ＵＥの認証を含み得る。いくつかの実現例では、認証プロセスは、任意であってもよい。認証プロセスは、アクセスポイントＡＰ−ＮがＵＥを認証するようにモビリティコントローラ（ＭｏｂＣｔｒｌ）に要求することを含み得る。モビリティコントローラは、ＡＡＡプロキシモジュール（図２Ｂに示されるＡＡＡプロキシモジュール２１５など）からＵＥ認証情報を要求する。次いで、モビリティコントローラは、認証応答をアクセスポイントＡＰ−Ｎに送信する。

アクセスポイントＡＰ−Ｎに接続した後、ＵＥは、データセンタ９０またはオンネットワークキャッシュ２１８に関連付けられたデータを要求するためのデータ要求を生成して送信する。第１の局面３１０と同様に、データ要求は、データフレーム（ＵＥ８０２．１１フレームなど）またはデータパケットとして生成され得る。そのティア１ＦＤＢに基づいて、アクセスポイントＡＰ−Ｎは、ＲＡＴに特有のＦＥモジュールＦＥ−１を、ＵＥを利用するものとして識別し得る。アクセスポイントＡＰ−Ｎは、データ要求を受信すると、ＡＰ−ＮとＲＡＴに特有のＦＥモジュールＦＥ−１との間で利用されるトランスポートトンネルに従ってデータ要求をカプセル化し、カプセル化されたデータ要求をＲＡＴに特有のＦＥモジュールＦＥ−１に転送する。

データ要求を受信すると、ＲＡＴに特有のＦＥモジュールＦＥ−１（またはそれぞれのＦＥ Ｃ−プレーンアプリケーション）は、（ｉ）受信したデータフレームからＵＥ−ＩＤ（ＭＡＣアドレスなど）およびＡＰ−ＮのＩＤ（ＡＰ−Ｎに関連付けられたＴＥＩＤなど）を検索し、（ｉｉ）検索した（ＵＥ−ＩＤ、ＡＰ−Ｎ−ＩＤ）とＦＥモジュールＦＥ−１において維持される（ＵＤ−ＩＤ、serving-AP-ID）バインディングのリストとを比較する。当該比較に基づいて、ＲＡＴに特有のＦＥモジュールＦＥ−１（またはそれぞれのＦＥ Ｃ−プレーンアプリケーション）は、ＵＥ「ＦＯＯ」がＡＰ−１によって利用されることを、ＲＡＴに特有のＦＥモジュールＦＥ−１によって維持（またはアクセス）される（ＵＥ−ＩＤ、serving-AP-ID）バインディングが示すのに対して、ＵＥ「ＦＯＯ」がＡＰ−Ｎによって利用されることを、データフレームから検索された（ＵＥ−ＩＤ、ＡＰ−Ｎ−ＩＤ）が示すことを判断し得る。このような判断に基づいて、ＲＡＴに特有のＦＥモジュールＦＥ−１は、Ｌ２モビリティイベントの発生を推測する。すなわち、ＲＡＴに特有のＦＥモジュールＦＥ−１は、ＵＥ「ＦＯＯ」がＡＰ−１から切り離された直後にＡＰ−Ｎに接続されることを推測する。このような推測に応答して、ＲＡＴに特有のＦＥモジュールＦＥ−１は、たとえばさらなる脱カプセル化／カプセル化の後に、受信した要求をモビリティコントローラ（ＭｏｂＣｔｒｌ）に転送し、ＵＥとＡＰ−Ｎとの間のバインディングの検証（または許可）を要求する。それに応答して、モビリティコントローラ（ＭｏｂＣｔｒｌ）は、（ＵＥ−ＩＤ、serving-AP-ID）バインディングのそれぞれのリストを更新し、ＵＥ「ＦＯＯ」とＡＰ−Ｎとの間の新たなＬ２バインディングの作成を要求する（または示す）要求をＲＡＴに特有のＦＥモジュールＦＥ−２に送信する。次いで、ＲＡＴに特有のＦＥモジュールＦＥ−１は、ＵＥ「ＦＯＯ」とＡＰ−Ｎとの間の新たなＬ２バインディングを含むようにＬ２バインディングのそれぞれのリストおよび／またはそれぞれのＦＤＢを更新し、同一のＵＥとアクセスポイントＡＰ−１との間の以前のＬ２バインディングを除去する。次いで、ＲＡＴに特有のＦＥモジュールＦＥ−１は、確認メッセージをモビリティコントローラに送信する。いくつかの実現例では、モビリティコントローラは、（モビリティコントローラによって更新された）Ｌ２バインディングの更新された組またはその一部をＲＡＴに特有のＦＥモジュールＦＥ−１に送信し得て、ＲＡＴに特有のＦＥモジュールＦＥ−１は、次いで、それに従ってそのＬ２バインディングのリストおよびそのティア１ＦＤＢを更新し得る。

次いで、モビリティコントローラは、たとえばモビリティマネージャ（ＭｏｂＭｇｒ）を介してデータ要求を最終宛先に転送する。いくつかの実現例では、モビリティコントローラ（ＭｏｂＣｔｒｌ）は、データ要求を最終宛先に直接転送し得る。いくつかの実現例では、データ要求は、モビリティマネージャを介してＲＡＴに特有のＦＥモジュールＦＥ−１によって転送され得る。次いで、最終宛先からのデータパケットは、モビリティマネージャ、ＲＡＴに特有のＦＥモジュールＦＥ−１およびアクセスポイントＡＰ−Ｎを介してＵＥ「ＦＯＯ」に転送され得る。また、ＵＥ「ＦＯＯ」から生じたデータは、現時点では、ＡＰ−Ｎを介してルーティングされる。ＵＥで生じたデータに対する要求に関して方法３００を説明したが、方法３００は、別のＵＥと通信しながらＵＥが２つのＡＰ間でローミングを行う際にも利用されてもよい。

ＲＡＴに特有のＡＰ２３０がＬＭＤ内モビリティイベントを明確に知らせるようにする代わりにＲＡＴに特有のＦＥモジュール２１２によって（ＵＥ−ＩＤ、serving-AP-ID）バインディングのモニタリングに基づいてＬ２モビリティイベントを推測することにより、分散型ＳＤＮパケットコアシステム内でのＵＥ追跡の制御を保持することができる。すなわち、無線アクセスネットワークおよびそれぞれのＲＡＴに特有のＡＰ２３０は、ＵＥ ＩＰアドレス割り当て情報に対するアクセスを持たず、そのため分散型ＳＤＮパケットコアシステム内での安定したＵＥ ＩＰアドレス割り当てを保証する。その結果、ＲＡＴに特有のＡＰ２３０の複雑性およびコストを減少させることができる。言い換えれば、ＲＡＴに特有のＡＰ２３０は、トランスポート（イーサネットなど）ブリッジとして機能するように構成され得る。いくつかの実現例では、ＲＡＴに特有のＦＥモジュール２１２は、トランスポートトンネル２３５をそれぞれのＲＡＴに特有のＡＰ２３０で終端させるように構成され得る。

図４は、ＬＭＤ間モビリティイベントを処理するための方法４００を示すフロー図であり、ＵＥは、第１のＬＭＤ（ＬＭＤ−１など）から第２のＬＭＤ（ＬＭＤ−２など）にローミングを行っている。いくつかの実現例では、ＵＥは、たとえばＬＭＤ−１およびＬＭＤ−２にそれぞれ関連付けられた第１および第２のＲＡＴに特有のアクセスポイントＡＰ−１−１およびＡＰ−２−１から受信した信号の強度に基づいて、ハンドオーバ決定を行う。ローミング決定がなされると、ＵＥが現在接続されているアクセスポイントＡＰ−１−１は、ＬＭＤ−１のＳＤＮモビリティコントローラにハンドオーバ要求を送信する。当該ハンドオーバ要求は、ＵＥのＩＤ，第１の（またはソース）アクセスポイントＡＰ−１、第２の（またはターゲット）アクセスポイントＡＰ−２を含み得る。当該ハンドオーバ要求に応答して、ＬＭＤ−１のＳＤＮモビリティコントローラは、ＬＭＤ−２のＳＤＮモビリティコントローラにＦＥコンテキストリロケーション要求（FE relocation context request）を送信する。ＦＥコンテキストリロケーション要求は、ＵＥ−ＩＤ、serving-AP-ID（ＡＰ−１に関連付けられたＴＥＩＤなど）、１つ以上のデータフロールール、またはそれらの組み合わせを含み得る。いくつかの実現例では、ＦＥコンテキストリロケーション要求は、ターゲットアクセスポイントＡＰ−２−１のＩＤも含み得る。

いくつかの実現例では、ＦＥコンテキストリロケーション要求を受信すると、ＳＤＮモビリティコントローラは、たとえばＬＭＤ−２のＳＤＮモビリティコントローラによって維持される情報に基づいて、ターゲットアクセスポイントＡＰ−２−１を利用するＲＡＴに特有のＦＥモジュール（すなわち、ＦＥ−２−１）を判断する。次いで、ＬＭＤ−２におけるＳＤＮモビリティコントローラ（ＭｏｂＣｔｒｌ−２）は、ＦＥコンテキストリロケーション要求（FE context relocation request）をＬＭＤ−２におけるモビリティマネージャ（ＭｏｂＭｇｒ−２）に転送し、そのティア１ＦＤＢを更新する要求をＲＡＴに特有のターゲットＦＥモジュールＦＥ−２−１に送信する。転送されたＦＥコンテキストリロケーション要求に応答して、モビリティマネージャＭｏｂＭｇｒ−２は、ＵＥが現時点ではＲＡＴに特有のターゲットＦＥモジュールＦＥ−２−１によって利用されていることを反映するようにそれぞれのティア２ＦＤＢを更新する。たとえば、モビリティマネージャＭｏｂＭｇｒ−２の（ＦＥ−２−１と同一のＲＡＴに関連付けられた）モビリティゲートウェイＣ−プレーンアプリケーションは、ＦＥコンテキストリロケーション要求を受信し、それに応答して、それぞれのゲートウェイＤ−プレーンアプリケーションに、モビリティマネージャＭｏｂＭｇｒ−２によって維持されるティア２ＦＤＢ（またはＬ３バインディング）を更新させ得る。ティア２ＦＤＢにおけるルール（またはＬ３バインディング）が更新されると、モビリティマネージャＭｏｂＭｇｒ−２は、確認をＳＤＮモビリティコントローラＭｏｂＣｔｒｌ−２に送信する。ＲＡＴに特有のターゲットＦＥモジュールＦＥ−２−１は、ＳＤＮモビリティコントローラＭｏｂＣｔｒｌ−２から要求を受信したことに応答して、それぞれのティア１ＦＤＢ（またはＬ２バインディング）を更新する。たとえば、ＲＡＴに特有のＦＥモジュールＦＥ−２−１のＦＥ Ｃ−プレーンアプリケーションは、ＳＤＮモビリティコントローラＭｏｂＣｔｒｌ−２から要求を受信して、ＦＥ−２−１によって維持されるティア１ＦＤＢを更新するようにそれぞれのＦＥ Ｄ−プレーンアプリケーションに指示し得る。ＦＥ−２−１によって維持されるティア１ＦＤＢにおけるルール（またはＬＥバインディング）が更新されると、ＲＡＴに特有のＦＥモジュールＦＥ−２−１は、確認をＳＤＮモビリティコントローラＭｏｂＣｔｒｌ−２に送信する。次いで、ＳＤＮモビリティコントローラＭｏｂＣｔｒｌ−２は、ＬＭＤ−２におけるＦＥコンテキストリロケーションプロセスが完了したことをＬＭＤ−１に関連付けられたＳＤＮモビリティコントローラＭｏｂＣｔｒｌ−１に通知する。いくつかの実現例では、ＬＭＤ−１に関連付けられたＳＤＮモビリティコントローラＭｏｂＣｔｒｌ−１は、ＵＥが現時点ではＦＥ−２−１によって利用されていることを示すように、ＲＡＴに特有のソースＦＥモジュールＦＥ−１−１にそのティア１ＦＤＢを更新させ得る。

ＦＥコンテキストリロケーションプロセスがＬＭＤ−２において完了したという確認を、ＬＭＤ−１に関連付けられたモビリティコントローラＭｏｂＣｔｒｌ−１が受信すると、モビリティコントローラＭｏｂＣｔｒｌ−１は、ソースＬＭＤ（ＬＭＤ−１）におけるモビリティマネージャＭｏｂＭｇｒ−１にアンカーコンテキストリロケーション要求を送信する。モビリティマネージャＭｏｂＭｇｒ−１は、アンカーコンテキストリロケーション要求をターゲットモビリティマネージャＭｏｂＭｇｒ−２に転送する。アンカーコンテキストリロケーション要求は、ＵＥのＩＤ（それぞれのＩＰアドレスなど）、既存のデータフローのためのルール、ソースおよびターゲットモビリティマネージャＭｏｂＭｇｒ−１およびＭｏｂＭｇｒ−２のＩＤ、ならびに／または、他の情報を含み得る。アンカーコンテキストリロケーション要求に応答して、ターゲットモビリティマネージャＭｏｂＭｇｒ−２は、既存のセッションに関連付けられたデータフローをソースモビリティマネージャＭｏｂＭｇｒ−１を介してルーティングすることを示す１つ以上の間接上流トンネル転送ルールを構成する。アンカーコンテキストリロケーションプロセスがターゲットモビリティマネージャＭｏｂＭｇｒ−２において完了すると、ターゲットモビリティマネージャＭｏｂＭｇｒ−２は、それぞれの確認をソースモビリティマネージャＭｏｂＭｇｒ−１に送信する。受信した確認に応答して、ソースモビリティマネージャＭｏｂＭｇｒ−１は、既存のセッションに関連付けられた下流へのデータトラフィックをターゲットモビリティマネージャＭｏｂＭｇｒ−２を介してルーティングすることを示す間接下流トンネル転送ルールを構成する。ソースおよびターゲットモビリティマネージャＭｏｂＭｇｒ−１およびＭｏｂＭｇｒ−２におけるアンカーコンテキストリロケーションプロセスが完了すると、ソースモビリティマネージャＭｏｂＭｇｒ−１は、確認をソースモビリティコントローラＭｏｂＣｔｒｌ−１に送信し、ソースモビリティコントローラＭｏｂＣｔｒｌ−１は、次いで、ハンドオーバ応答をソースアクセスポイントＡＰ−１−１に送信する。ソースアクセスポイントＡＰ−１−１は、ハンドオーバコマンドをＵＥに送信する。いくつかの実現例では、ＵＥのＩＰアドレスは、ソースおよびターゲットモビリティマネージャにおけるアンカーコンテキストリロケーションプロセスが実行された後は変化しない。この段階では、新たなセッションのためのターゲットモビリティマネージャＭｏｂＭｇｒ−２を通る直接トンネルおよび既存のセッションのためのソースモビリティマネージャＭｏｂＭｇｒ−１とターゲットモビリティマネージャＭｏｂＭｇｒ−２との間の間接トンネルが、ＵＥに関連付けられたデータトラフィックをルーティングするために既に構築されている。

いくつかの実現例では、ターゲットアクセスポイントＡＰ−２−１およびＲＡＴに特有のターゲットＦＥモジュールＦＥ−２−１におけるティア１およびティア２ＦＤＢが更新されると、ソースＳＤＮモビリティコントローラＭｂＣｔｒｌ−１は、ＵＥを利用しているＲＡＴに特有のＦＥモジュールに対する変更の表示をグローバルＳＤＮモビリティコントローラ２９２（図２Ａおよび図２Ｂに図示）に送信する。それに応答して、グローバルＳＤＮモビリティコントローラ２９２は、ＵＥがＲＡＴに特有のＦＥモジュールＦＥ−２−１によって利用されることを反映するようにティア２ＦＤＢを更新するように指示する要求を他のＬＭＤにおけるモビリティマネージャに送信する。

ハンドオーバコマンドに応答して、ＵＥは、ソースアクセスポイントＡＰ−１−１から切り離され、ターゲットアクセスポイントＡＰ−２−１に接続する。ターゲットモビリティマネージャＭｏｂＭｇｒ−２は、ユニキャストメッセージをＵＥに送信する。ユニキャストメッセージは、以前に使用された古いＩＰｖ６プレフィックスの代わりに、ＵＥが使用する新たなＩＰｖ６プレフィックスの表示を含み得る。ユニキャストメッセージは、以前に使用されたＩＰｖ４プレフィックスを維持するためのＵＥに対する表示も含み得る。この段階で、ＵＥは、既存のセッションに関連付けられたデータを送受信し続けてもよく、またはＲＡＴに特有のターゲットアクセスポイントＡＰ−２−１を介して新たなセッションを開始させてもよい。特に、既存のセッション（ローミングプロセス後に開始され、その後継続されるセッション）に関連付けられた下流へのデータフローは、ソースモビリティマネージャＭｏｂＭｇｒ−１からターゲットモビリティマネージャＭｏｂＭｇｒ−２の方にルーティングされ、ターゲットモビリティマネージャＭｏｂＭｇｒ−２は、このようなトラフィックをＲＡＴに特有のターゲットＦＥモジュールＦＥ−２−１に転送する。ＲＡＴに特有のターゲットＦＥモジュールＦＥ−２−１は、既存のセッションに関連付けられた下流へのトラフィックをターゲットアクセスポイントＡＰ−２−１を介してＵＥに転送する。また、既存のセッションに関連付けられた上流へのトラフィックは、ターゲットアクセスポイントＡＰ−２−１を介してＵＥからＲＡＴに特有のターゲットＦＥモジュールＦＥ−２−１にルーティングされる。ＲＡＴに特有のターゲットＦＥモジュールＦＥ−２−１は、上流へのデータフローをターゲットモビリティマネージャＭｏｂＭｇｒ−２に転送し、ターゲットモビリティマネージャＭｏｂＭｇｒ−２は、同一の上流へのデータフローをソースモビリティマネージャＭｏｂＭｇｒ−２に転送する。新たなセッション（ローミングプロセス後に開始されたセッションなど）のための上流および下流へのデータフローは、ソースモビリティマネージャＭｏｂＭｇｒ−１の関与なしに、確立された直接トンネルを介してルーティングされる。

図５は、ＲＡＴ間モビリティイベントを処理するための方法５００を示すフロー図であり、ＵＥは、第１のＲＡＴ（ＲＡＴ１）に関連付けられた第１のＡＰ（ＡＰ−ＲＡＴ１など）から第２のＲＡＴ（ＲＡＴ２）に関連付けられた第２のＡＰ（ＡＰ−ＲＡＴ２など）にローミングを行っている。第１および第２のＡＰ ＡＰ−ＲＡＴ１およびＡＰ−ＲＡＴ２は、それぞれＦＥ−ＲＡＴ１、ＦＥ−ＲＡＴ２によって利用される。ＲＡＴに特有のＦＥモジュールＦＥ−ＲＡＴ１、ＦＥ−ＲＡＴ２は、同一のＬＭＤに位置し、それぞれＲＡＴ１およびＲＡＴ２に関連付けられる。たとえば、ＲＡＴ１はＷｉ−Ｆｉであってもよく、ＲＡＴ２はＬＴＥであってもよく、または逆であってもよい。一般に、ＲＡＴ１およびＲＡＴ２は、分散型ＳＤＮパケットコアシステムによってサポートされるいずれか２つのＲＡＴであってもよい。

ＡＰ ＡＰ−ＲＡＴ１によって利用されるＵＥは、ＲＡＴ１を使用することからＲＡＴ２を使用することに切り替える判断を行う。たとえば、ＬＴＥまたは３Ｇを介してＬＭＤに接続されＬＭＤによって利用されている間、ＵＥは、近接するＷｉ−Ｆｉ ＡＰを示すＷｉ−Ｆｉ信号を検出するとＷｉ−Ｆｉに切り替えることを決定してもよい。他の例では、ＵＥは、Ｗｉ−Ｆｉ信号強度の実質的な減少を検出するとＷｉ−ＦｉからＬＴＥ（または３Ｇ）に切り替えることを決定してもよい。ＲＡＴ１とＲＡＴ２とを切り替える決定は、それぞれのユーザからの入力によってＵＥにおいてトリガされてもよく、またはたとえば１つ以上のＲＡＴのための検出された信号強度、ＵＥの設定、アプリケーション設定、またはそれらの組み合わせに基づいてＵＥによって自動的にトリガされてもよい。

切り替え（またはハンドオーバ）決定がなされると、ＵＥは、ハンドオーバ要求を送信し、ＵＥが現在接続されているアクセスポイントＡＰ−ＲＡＴ１は、当該ハンドオーバ要求をＳＤＮモビリティコントローラ（ＭｏｂＣｔｒｌ）に転送する。ハンドオーバ要求は、ＵＥが切り替えたい第２の無線アクセス技術ＲＡＴ２の表示、ＵＥのＩＤ，第１の（またはソース）アクセスポイントＡＰ−ＲＡＴ１のＩＤ、第２の（またはターゲット）アクセスポイントＡＰ−ＲＡＴ２のＩＤ、またはそれらの組み合わせを含み得る。無線アクセス技術ＲＡＴ１に関連付けられたＳＤＮモビリティコントローラＭｏｂＣｔｒｌのモビリティ制御アプリケーションがハンドオーバ要求を受信する。ハンドオーバ要求に応答して、ＲＡＴ１に関連付けられたモビリティ制御アプリケーションは、ＲＡＴ２に関連付けられたＳＤＮモビリティコントローラの別のモビリティ制御アプリケーションにＦＥコンテキストリロケーション要求を送信する。ＦＥコンテキストリロケーション要求は、ＵＥ−ＩＤ、serving-AP-ID（ＡＰ−ＲＡＴ１に関連付けられたＴＥＩＤなど）、１つ以上のデータフロールール、またはそれらの組み合わせを含み得る。いくつかの実現例では、ＦＥコンテキストリロケーション要求は、ターゲットアクセスポイントＡＰ−ＲＡＴ２のＩＤも含み得る。

ＲＡＴ１およびＲＡＴ２に関連付けられたモビリティ制御アプリケーションは、シグナリング、またはそれぞれ無線アクセス技術ＲＡＴ１およびＲＡＴ２に関連付けられた他のモビリティ制御機能を処理するように構成される。たとえば、このようなモビリティ制御アプリケーションは、ＲＡＴ１またはＲＡＴ２がＬＴＥに対応する場合には、モビリティ機能を実装するアプリケーションまたはＭＭＥに対応するステートマシンを含んでもよい。いくつかの実現例では、分散型ＳＤＮパケットコアシステムによってサポートされるさまざまなＲＡＴン関連付けられたモビリティ制御アプリケーションは、別々のＳＤＮエンティティとして実装され得る。このような実現例では、ＳＤＮモビリティコントローラＭｏｂＣｔｒｌは、別々のＲＡＴに関連付けられた別々のＳＤＮモビリティモジュールの集合体であり得る。

いくつかの実現例では、ＦＥリロケーション要求を受信すると、ＲＡＴ２に関連付けられたモビリティ制御アプリケーションは、たとえばＳＤＮモビリティコントローラＭｏｂＣｔｒｌによって維持される情報に基づいて、ターゲットアクセスポイントＡＰ−ＲＡＴ２を利用するＲＡＴに特有のＦＥモジュール（すなわちＦＥ−ＲＡＴ２）を判断し得る。次いで、ＲＡＴ２に関連付けられたモビリティ制御アプリケーションは、同一のＬＭＤ内のモビリティマネージャ（ＭｏｂＭｇｒ）にＦＥコンテキストリロケーション要求を転送する。転送されたＦＥコンテキストリロケーション要求に応答して、モビリティマネージャＭｏｂＭｇｒは、ＵＥが現時点でＲＡＴに特有のターゲットＦＥモジュールＦＥ−ＲＡＴ２によって利用されていることを反映するようにそのティア２ＦＤＢを更新する。たとえば、ＲＡＴ２に関連付けられたモビリティマネージャＭｏｂＭｇｒのモビリティゲートウェイＣ−プレーンアプリケーションは、ＦＥコンテキストリロケーション要求を受信し、それに応答して、それぞれのゲートウェイＤ−プレーンアプリケーションに、モビリティマネージャＭｏｂＭｇｒに関連付けられたティア２ＦＤＢ（またはＬ３バインディング）を更新させ得る。いくつかの実現例では、モビリティマネージャＭｏｂＭｇｒは、各々がそれぞれのＲＡＴに関連付けられた複数のティア２ＦＤＢに関連付けられ得る。ティア２ＦＤＢ（またはＬ３バインディング）におけるルールが更新されると、モビリティマネージャＭｏｂＭｇｒは、ＲＡＴ２に関連付けられたモビリティ制御アプリケーションに確認を送信する。

また、ＲＡＴ２に関連付けられたモビリティ制御アプリケーションは、ＦＥ−ＲＡＴ２のそのティア１ＦＤＢを更新する要求をＲＡＴに特有のターゲットＦＥモジュールＦＥ−ＲＡＴ２に送信する。ＲＡＴに特有のターゲットＦＥモジュールＦＥ−ＲＡＴ２は、ＲＡＴ２に関連付けられたモビリティ制御アプリケーションから要求を受信したことに応答して、それぞれのティア１ＦＤＢ（またはＬ２バインディング）を更新する。たとえば、ＲＡＴに特有のＦＥモジュールＦＥ−ＲＡＴ２のＦＥ Ｃ−プレーンアプリケーションは、ＲＡＴ２に関連付けられたモビリティ制御アプリケーションから要求を受信し、ＦＥ−ＲＡＴ２によって維持されるティア１ＦＤＢを更新するようにそれぞれのＦＥ Ｄ−プレーンアプリケーションに指示してもよい。更新されたティア１ＦＤＢは、ターゲットアクセスポイントＡＰ−ＲＡＴ２がＵＥを利用していることを示す。ＦＥ−ＲＡＴ２によって維持されるティア１ＦＤＢ（またはＬＥバインディング）におけるルールが更新されると、ＲＡＴに特有のＦＥモジュールＦＥ−ＲＡＴ２は、ＲＡＴ２に関連付けられたモビリティ制御アプリケーションに確認を送信する。次いで、ＲＡＴ２に関連付けられたモビリティ制御アプリケーションは、ターゲットアクセスポイントＡＰ−ＲＡＴ２およびＲＡＴに特有のターゲットＦＥモジュールＦＥ−ＲＡＴ２における転送ルールが完了したことを、ＲＡＴ１に関連付けられたモビリティ制御アプリケーションに通知する。

次いで、ＲＡＴ１に関連付けられたモビリティ制御アプリケーションは、ハンドオーバ要求をソースアクセスポイントＡＰ−ＲＡＴ１に送信し、ソースアクセスポイントＡＰ−ＲＡＴ１は、ハンドオーバコマンドをＵＥに送信する。また、ＲＡＴ１（またはＳＤＮモビリティコントローラＭｏｂＣｔｒｌ）に関連付けられたモビリティ制御アプリケーションは、ＵＥとＡＰ−ＲＡＴ１との間のいかなるバインディングも削除することによってそのティア１ＦＤＢを更新するようにＲＡＴに特有のソースＦＥモジュールＦＥ−ＲＡＴ１に指示し得る。ＲＡＴに特有のソースＦＥモジュールＦＥ−ＲＡＴ１は、このようなバインディングを、ＵＥがＦＥ−ＲＡＴ２によって利用されることを示す情報で更新し得る。ハンドオーバコマンドに応答して、ＵＥは、ソースアクセスポイントＡＰ−ＲＡＴ１から切り離され、ターゲットアクセスポイントＡＰ−ＲＡＴ２に接続する。モビリティマネージャＭｏｂＭｇｒは、ユニキャストメッセージをＵＥに送信する。ユニキャストメッセージは、以前に使用された古いＩＰｖ６プレフィックスの代わりに、ＵＥが使用する新たなＩＰｖ６プレフィックスの表示を含み得る。ユニキャストメッセージは、以前に使用されたＩＰｖ４プレフィックスを維持するためのＵＥに対する表示も含み得る。

いくつかの実現例では、ターゲットアクセスポイントＡＰ−ＲＡＴ２およびＲＡＴに特有のターゲットＦＥモジュールＦＥ−ＲＡＴ２におけるティア１およびティア２ＦＤＢが更新されると、ＳＤＮモビリティコントローラＭｂＣｔｒｌ（たとえば、ＲＡＴ１に関連付けられたモビリティ制御アプリケーション）は、ＵＥを利用しているＲＡＴに特有のＦＥモジュールに対する変更の表示をグローバルＳＤＮモビリティコントローラ２９２（図２Ａおよび図２Ｂに図示）に送信する。それに応答して、グローバルＳＤＮモビリティコントローラ２９２は、ＵＥがＲＡＴに特有のＦＥモジュールＦＥ−ＲＡＴ２によって利用されることを反映するようにティア２ＦＤＢを更新する要求を他のＬＭＤ内のモビリティマネージャに送信する。

図３および図４は、ＬＭＤ２１０の個別のＳＤＮエンティティ間のシグナリングのためのトランスポートプロトコルを参照するが、このようなシグナリングは、遠隔手続き呼び出し（ＲＰＣ）によって実現されてもよい。したがって、モビリティイベントは、シグナリングのために特別なプロトコル層（ＧＴＰ、ＰＭＩＰｖ６など）を必要とすることなく、またはメッセージ検証（ＩＰＳｅｃなど）のためのいかなるさらなる層も必要とすることなく、有効なＲＰＣとして伝えることができる。

本明細書に記載されている主題および動作の実現例は、デジタル電子回路で実現されてもよく、または本明細書に開示されている構造およびそれらの構造的等価物を含む、有形の媒体、ファームウェアもしくはハードウェアに組み入れられたコンピュータソフトウェアで実現されてもよく、またはそれらの１つ以上の組み合わせで実現されてもよい。本明細書に記載されている主題の実現例は、有形の媒体に組み入れられた１つ以上のコンピュータプログラム、すなわちコンピュータプログラム命令の１つ以上のモジュールとして実現されてもよく、当該コンピュータプログラム命令は、１つ以上のコンピュータ記憶媒体上で符号化されて、データ処理装置によって実行され、またはデータ処理装置の動作を制御する。コンピュータ記憶媒体は、コンピュータ読取可能な記憶装置、コンピュータ読取可能な記憶基板、ランダムもしくはシリアルアクセスメモリアレイもしくはデバイス、またはそれらの１つ以上の組み合わせであってもよく、またはそれらに含まれてもよい。また、コンピュータ記憶媒体は、１つ以上の別々のコンポーネントまたは媒体（たとえば、複数のＣＤ、ディスク、または他の記憶装置）であってもよく、またはそれらに含まれてもよい。コンピュータ記憶媒体は、有形であってもよく、非一時的であってもよい。

本明細書に記載されている動作は、１つ以上のコンピュータ読取可能な記憶装置に格納されるかまたは他のソースから受信されるデータに対してデータ処理装置によって実行される動作として実現されてもよい。また、プロセスおよび論理フローは、特殊目的論理回路、たとえばＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）またはＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）によって実行されてもよく、装置もこのような特殊目的論理回路として実現されてもよい。

本明細書は多くの具体的な実現例の詳細を含んでいるが、これらは、いずれの発明または記載され得る内容の範囲に対しても限定として解釈されるべきではなく、特定の発明の特定の実現例に特有の特徴を説明するものとして解釈されるべきである。別々の実現例の文脈の中で本明細書に記載されている特定の特徴は、組み合わせて単一の実現例において実現されてもよい。逆に、単一の実現例の文脈の中で記載されているさまざまな特徴は、複数の実現例において別々に実現されてもよく、または任意の好適なサブコンビネーションで実現されてもよい。さらに、特徴は特定の組み合わせで機能するものとして上記され、当初はそのようなものとしてクレームされていたが、記載の組み合わせからの１つ以上の特徴は、場合によっては当該組み合わせから削除されてもよく、記載の組み合わせは、サブコンビネーションまたはサブコンビネーションの変形例に向けられてもよい。

「または」への言及は、「または」を使用して記載されているいかなる用語も、記載されている用語のうちの１つ、２つ以上および全てのいずれかを示すように包括的であるものとして解釈され得る。「第１の」、「第２の」、「第３の」などの表示は、必ずしも順序付けを示すよう意図されているわけではなく、一般に同様または類似の項目または要素を区別するために使用しているに過ぎない。

このように、主題の特定の実現例について説明してきた。他の実現例も以下の特許請求の範囲の範囲内である。場合によっては、特許請求の範囲に記載されている動作は、異なる順序で実行されてもよく、それでもなお望ましい結果を達成することができる。また、添付の図面に示されているプロセスは、望ましい結果を達成するために、必ずしも示されている特定の順序またはシーケンシャルな順序を必要とするわけではない。特定の実現例では、マルチタスクまたは並列処理が使用されてもよい。

Claims (15)

1. 分散型ソフトウェア定義ネットワーク（ＳＤＮ）パケットコアシステムであって、
   複数の相互接続されたローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンスを備え、各ローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンスは、それぞれのローカルモビリティドメイン（ＬＭＤ）に対応し、複数のプロセッサを含み、前記複数のプロセッサは、複数の無線アクセス技術（ＲＡＴ）に特有のアクセスポイントのそれぞれに地理的に近接して配置され、前記複数のＲＡＴに特有のアクセスポイントのそれぞれに通信可能に結合され、各ローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンスのための前記プロセッサは、
   ２以上のＲＡＴに関連付けられた複数のＲＡＴに特有のフロントエンドモジュールを実行するように構成され、各々のＲＡＴに特有のフロントエンドモジュールは、前記ローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンスに結合されかつ第１の共通のＲＡＴに関連付けられた２つの無線アクセスポイント間のクライアントデバイスの接続を切り替えることを含むＲＡＴ内モビリティイベントおよびＬＭＤ内モビリティイベントを処理するように構成され、前記第１の共通のＲＡＴは、第１のＲＡＴに特有のフロントエンドモジュールに関連付けられ、前記プロセッサはさらに、
   前記フロントエンドモジュールに結合されたモビリティマネージャを実行するように構成され、前記モビリティマネージャは、
   別々のローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンスに結合され、かつ、第２のＲＡＴに特有のフロントエンドモジュールに関連付けられた第２の共通のＲＡＴに関連付けられた２つの無線アクセスポイント間のクライアントデバイスの接続を切り替えることを含むＲＡＴ内モビリティイベントおよびＬＭＤ間モビリティイベントを処理し、
   前記ローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンスに結合され、かつ、個別のＲＡＴに関連付けられた２つの無線アクセスポイント間のクライアントデバイスの接続を切り替えることを含むＲＡＴ間モビリティイベントおよびＬＭＤ内モビリティイベントを処理するように構成されており、前記第１のＲＡＴに特有のフロントエンドモジュールおよび前記第２のＲＡＴに特有のフロントエンドモジュールは、単一のＬＭＤに位置しており、異なるＲＡＴに関連付けられている、分散型ＳＤＮパケットコアシステム。
2. 各ローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンスは、さらに、
   ＳＤＮモビリティコントローラを実行するように構成され、前記ＳＤＮモビリティコントローラは、
   前記ローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンスに結合された２つの無線アクセスポイントを切り替えることを含むＬＭＤ内モビリティイベントを追跡するように構成され、
   前記ローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンスの前記複数のＲＡＴに特有のフロントエンドモジュールおよび前記モビリティマネージャによる前記ＬＭＤ内モビリティイベントの処理を連携させるように構成される、請求項１に記載の分散型ＳＤＮパケットコアシステム。
3. 各々のＲＡＴに特有のフロントエンドモジュールは、当該ＲＡＴに特有のフロントエンドモジュールによって利用される各クライアントデバイスについて前記クライアントデバイスの識別子と前記クライアントデバイスを利用する無線アクセスポイントの識別子との間のバインディングを含むデータ構造を維持するように構成される、請求項１または２に記載の分散型ＳＤＮパケットコアシステム。
4. 前記クライアントデバイスの前記識別子は、前記クライアントデバイスのメディアアクセス制御（ＭＡＣ）アドレスを含む、請求項３に記載の分散型ＳＤＮパケットコアシステム。
5. 前記クライアントデバイスを利用する前記無線アクセスポイントの前記識別子は、前記無線アクセスポイントと前記ＲＡＴに特有のフロントエンドモジュールとの間のトランスポートトンネルに関連付けられたトンネルエンドポイント識別子（ＴＥＩＤ）を含む、請求項３または４に記載の分散型ＳＤＮパケットコアシステム。
6. 前記無線アクセスポイントと前記ＲＡＴに特有のフロントエンドモジュールとの間の前記トランスポートトンネルは、
   イーサネット・オーバー・インターネットプロトコル（ＩＰ）トンネル、
   ジェネリックユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）カプセル化（ＧＵＥ）トンネル、
   ジェネリックルートカプセル化（ＧＲＥ）トンネル、
   ８０２．１１オーバーＧＵＥトンネル、
   汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）トンネリングプロトコル（ＧＴＰ）トンネル、または
   インターネットプロトコル（ＩＰ）セキュリティ（ＩＰＳｅｃ）トンネル、のうちの少なくとも１つを含む、請求項５に記載の分散型ＳＤＮパケットコアシステム。
7. 前記データ構造は、前記クライアントデバイスおよび前記クライアントデバイスを利用する前記アクセスポイントに関連付けられたデータパケットに適用するためのデータパケット転送ルールを含む、請求項３から６のいずれか１項に記載の分散型ＳＤＮパケットコアシステム。
8. 前記クライアントデバイスの前記識別子は、第１のクライアントデバイス識別子であり、前記クライアントデバイスを利用する前記無線アクセスポイントの前記識別子は、第１の無線アクセスポイント識別子であり、ＲＡＴ間モビリティイベントおよびＬＭＤ内モビリティイベントを処理することは、
   前記ＲＡＴに特有のフロントエンドモジュールによって、前記クライアントデバイスから受信したデータフレームから第２のクライアントデバイス識別子および第２の無線アクセスポイント識別子を検索することと、
   前記ＲＡＴに特有のフロントエンドモジュールによって、前記第１および第２のクライアントデバイス識別子および前記第１および第２の無線アクセスポイント識別子に基づいて、前記ローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンスに結合されかつ前記第１の共通のＲＡＴに関連付けられた２つの別々の無線アクセスポイントを前記クライアントデバイスが切り替えたことを判断することと、
   前記ＲＡＴに特有のフロントエンドモジュールによって、前記第１のクライアントデバイス識別子と前記第２の無線アクセスポイント識別子との間のバインディングを反映するように前記第１のクライアントデバイス識別子と前記第１の無線アクセスポイント識別子との間の前記バインディングを更新することとを含む、請求項３から７のいずれか１項に記載の分散型ＳＤＮパケットコアシステム。
9. ＲＡＴ内モビリティイベントおよびＬＭＤ内モビリティイベントを処理することは、さらに、
   前記ＲＡＴに特有のフロントエンドモジュールによって、前記ローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンスに結合されかつ前記第１の共通のＲＡＴに関連付けられた２つの別々の無線アクセスポイントを前記クライアントデバイスが切り替えたことを示す情報を前記ローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンスのＳＤＮモビリティコントローラに送信することと、
   前記第１のクライアントデバイス識別子と前記第２の無線アクセスポイント識別子との間の新たなバインディングを作成する要求を前記ＳＤＮモビリティコントローラから受信することとを含み、
   前記第１のクライアントデバイス識別子と前記第１の無線アクセスポイント識別子との間の前記バインディングを更新することは、前記要求に応答して前記第１のクライアントデバイス識別子と前記第２の無線アクセスポイント識別子との間の新たなバインディングを作成することを含む、請求項８に記載の分散型ＳＤＮパケットコアシステム。
10. 前記モビリティマネージャは、前記分散型ＳＤＮパケットコアシステムに接続された各クライアントデバイスについて前記クライアントデバイスのインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスと前記クライアントデバイスを利用するフロントエンドモジュールのＩＰアドレスとの間のバインディングを含むデータ構造を維持するように構成されており、
    前記データ構造は、前記クライアントデバイスで生じるデータパケットまたは前記クライアントデバイスに向けられるデータパケットに適用するためのデータパケット転送ルールを含む、請求項１から９のいずれか１項に記載の分散型ＳＤＮパケットコアシステム。
11. ＲＡＴ内モビリティイベントおよびＬＭＤ間モビリティイベントを処理することは、
    前記モビリティマネージャによって、前記クライアントデバイスに関連付けられたハンドオーバ要求に応答してそのデータ構造を更新する要求を前記ローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンスのＳＤＮモビリティコントローラから受信することと、
    以前に前記クライアントデバイスを利用した前記第１のＲＡＴに特有のフロントエンドモジュールの第１のＩＰアドレスを第２のＲＡＴに特有のフロントエンドモジュールの第２のＩＰアドレスと取り替えることによって前記データ構造を更新することとを含み、前記第２のＲＡＴに特有のフロントエンドモジュールは、前記第１のＲＡＴに特有のフロントエンドモジュールとは異なるＬＭＤに位置している、請求項１０に記載の分散型ＳＤＮパケットコアシステム。
12. 前記データ構造は、第１のデータ構造であり、前記ＳＤＮモビリティコントローラは、
    前記第２のＲＡＴに特有のフロントエンドモジュールの第２のデータ構造への更新を要求する要求を前記第２のＲＡＴに特有のフロントエンドモジュールに送信するように構成され、前記第２のデータ構造は、前記第２のＲＡＴに特有のフロントエンドモジュールによって利用されるクライアントデバイスの識別子とそれらのクライアントデバイスを利用する無線アクセスポイントの識別子との間のバインディングを含む、請求項１１に記載の分散型ＳＤＮパケットコアシステム。
13. 前記第２のＲＡＴに特有のフロントエンドモジュールは、
    前記クライアントデバイスに関連付けられた第１のアクセスポイントの第１のアクセスポイント識別子を第２のアクセスポイントの第２のアクセスポイント識別子と取り替えることによって前記第２のデータ構造を更新するように構成され、前記第１および第２のアクセスポイントは、共通のＲＡＴに関連付けられ、異なるＬＭＤに結合される、請求項１２に記載の分散型ＳＤＮパケットコアシステム。
14. ＲＡＴ間モビリティイベントおよびＬＭＤ内モビリティイベントを処理することは、
    前記モビリティマネージャによって、前記クライアントデバイスに関連付けられたハンドオーバ要求に応答してそのデータ構造を更新する要求を前記ローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンスのＳＤＮモビリティコントローラから受信することと、
    以前に前記クライアントデバイスを利用した第１のＲＡＴに特有のフロントエンドモジュールの第１のＩＰアドレスを第２のＲＡＴに特有のフロントエンドモジュールの第２のＩＰアドレスと取り替えることによって前記データ構造を更新することとを含み、前記第１および第２のＲＡＴに特有のフロントエンドモジュールは、単一のＬＭＤに位置し、異なるＲＡＴに関連付けられており、前記データ構造は第１のデータ構造であり、前記ＳＤＮモビリティコントローラは、
    前記第２のＲＡＴに特有のフロントエンドモジュールの第２のデータ構造の更新を要求する要求を前記第２のＲＡＴに特有のフロントエンドモジュールに送信するように構成されており、前記第２のデータ構造は、前記第２のＲＡＴに特有のフロントエンドモジュールによって利用されるクライアントデバイスの識別子とそれらのクライアントデバイスを利用する無線アクセスポイントの識別子との間のバインディングを含み、
    前記第２のＲＡＴに特有のフロントエンドモジュールは、
    前記クライアントデバイスに関連付けられた第１のアクセスポイントの第１のアクセスポイント識別子を第２のアクセスポイントの第２のアクセスポイント識別子と取り替えることによって前記第２のデータ構造を更新するように構成されており、前記第１および第２のアクセスポイントは、異なるＲＡＴに関連付けられている、請求項１〜１３のいずれかに記載の分散型ＳＤＮパケットコアシステム。
15. グローバルＳＤＮモビリティコントローラをさらに備え、前記グローバルＳＤＮモビリティコントローラは、
    ＬＭＤ間モビリティイベントを追跡するように構成され、
    別々のローカルＳＤＮインフラストラクチャインスタンスに関連付けられたモビリティマネージャによるＲＡＴ内モビリティイベントおよびＬＭＤ間モビリティイベントの処理を連携させるように構成される、請求項１から１４のいずれか１項に記載の分散型ＳＤＮパケットコアシステム。

Images