JP6612935B2 - 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

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 Download PDF

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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。
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。
本発明のさらなる実施形態が以下に提供される。以下のセクションにおける番号付けは、本発明において使用される番号付けに従うことを必ずしも必要としないことに留意されるべきである。
実施形態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り、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り当て(SDRA)論理エンティティにより、仮想データプレーントポロジを、ワイヤレスネットワーク上でのサービス関連のトラフィックを伝送するための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にカスタム化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り、ワイヤレスネットワークの物理データプレーン上でのサービス関連のトラフィックを伝送するための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、方法。
実施形態2.実施形態1の方法において、仮想データプレーントポロジを確立するステップは、
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合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ステップを含む。
実施形態3.実施形態2の方法において、仮想データプレーン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は、仮想データプレーントポロジの論理リンクを物理データプレーンの物理パスにマッピングするステップを含み、論理リンクは、サービスを提供するために選択されたネットワークデバイスの間に延びる。
実施形態4.実施形態3の方法において、物理データプレーン上でサービス関連のトラフィックを伝送するためのトランスポートプロトコルを選択するステップは、
サービス関連のトラフィックの特性に従ってトランスポートプロトコルを選択するステップを含む。
実施形態5.実施形態1の方法は、さらに、
インフラストラクチャ管理エンティティにより、ワイヤレスネットワークにおける異なる無線アクセスネットワーク(RAN)間でのスペクトル共有を管理するステップを含む。
実施形態6.実施形態5の方法は、さらに、
インフラストラクチャ管理エンティティにより、マルチワイヤレスネットワーク間でのスペクトル共有を管理するステップを含む。
実施形態7.実施形態5の方法は、さらに、
データおよび解析エンティティにより、サービスとしてデータ解析を提供するステップを含む。
実施形態8.実施形態5の方法は、さらに、
顧客サービス管理エンティティにより、サービス契約に従うデータプレーンの利用について、クライアントに課金するステップを含む。
実施形態9.実施形態5の方法は、さらに、
接続管理エンティティにより、ワイヤレスネットワークのデータプレーン上でのサービス(LTaaS)として、ロケーション追跡を提供するステップを含む。
実施形態10.実施形態5の方法は、さらに、
コンテンツサービス管理エンティティにより、ワイヤレスネットワークのデータプレーン内でキャッシュしているコンテンツを管理するステップを含む。
実施形態11.仮想ゲートウェイを確立するための方法であって、方法は、
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)をネットワークデバイス上でインスタンス化するステップであって、ネットワークデバイスは、ホスト識別子(ID)に割り当てられる、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であって、ネットワークデバイス上の異なるv−u−SGWは、異なるローカルv−u−SGW IDに割り当てられる、ステップと、
ホストIDおよび第1のローカルv−u−SGW IDの両方を特定するパケットが第1のv−u−SGWに転送されるように、ネットワークにおけるルーティングパラメータを設定するステップと、を含む。
実施形態12.実施形態11の方法は、さらに、
ネットワークデバイス上で第2のv−u−SGWをインスタンス化するステップであって、第1のv−u−SGWおよび第2のv−u−SGWは、異なるユーザ機器に関連付けられる、ステップと、
第2のローカルv−u−SGW IDを第2のv−u−SGWに割り当てるステップであって、ホストIDおよび第2のローカルv−u−SGW IDの両方を特定するパケットは、第2のv−u−SGWに転送される、ステップと、を含む。
実施形態13.実施形態11の方法であって、ネットワークデバイスは、無線アクセスネットワーク内のネットワークデバイスである。
実施形態14.実施形態11の方法において、ネットワークデバイスは、発展型パケットコア(EPC)内のネットワークデバイスである。
実施形態15.トラフィックをルーティングするための方法であって、方法は、
第1のネットワークデバイスにより、上流ネットワークノードからのトラフィックフローを受信するステップであって、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る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)に向けられる、ステップと、
サービス関連のトラフィックによって特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下流ネットワークノードへとトラフィックフローを転送するステップであって、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、ステップと、を含む、方法。
実施形態16.実施形態15の方法において、ローカルIDは、ネットワークデバイスによりv−u−SGWに割り当てられる。
実施形態17.ネットワークサービスを提供するための方法であって、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であって、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、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)をサービスに割り当てるステップであって、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ために割り当てられる、ステップと、を含む、方法。
実施形態18.実施形態17の方法において、v−s−SGWは、v−s−SGWと、ワイヤレス対応のデバイスの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上で通信される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。
実施形態19.実施形態17の方法において、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する。
実施形態20.実施形態17の方法において、ワイヤレス対応のデバイスの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利用し、v−s−SGWは、異なるワイヤレス通信プロトコル間における収束のためのレイヤ2(L2)アンカポイントを提供する。
実施形態21.実施形態17の方法において、ワイヤレス対応のデバイスの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、v−s−SGWは、異なるRAN間におけるマルチRAN収束のためのレイヤ2(L2)アンカポイントを提供する。
実施形態22.実施形態17の方法において、v−s−SGWは、サービス関連のトラフィックのための少なくともいくつかのアプリケーションレイヤ処理を実行する。
実施形態23.実施形態22の方法において、v−s−SGWは、サービス関連のトラフィックに対応する少なくともいくつかの統計情報を計算し、統計情報を、制御メッセージ内で、UEのグループ内のUE、1つまたは複数のアプリケーションサーバ、またはそれらの組合せと通信する。
実施形態24.実施形態17の方法において、v−s−SGWにより実行されるアプリケーションレイヤ処理は、クライアントによって設定される。
実施形態25.実施形態17の方法において、v−s−SGWにより実行されるアプリケーションレイヤ処理は、オペレータによって設定される。
実施形態26.ロケーション追跡のための方法であって、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、
サービス(LTaaS)レイヤとしてのデバイスロケーション追跡を介してUEの位置を追跡するステップとを含み、UEの位置は、UEがワイヤレスネットワーク内の異なる位置に移動するにつれて動的に更新され、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、LTaaSレイヤを介してUEの位置を追跡するステップは、第1のUEが第1のワイヤレスネットワーク内の第1のネットワークデバイスの近くにいることを判定するステップと、第1のUEが第1のワイヤレスネットワーク内の第1のネットワークデバイスの近くに配置されることを示すようにLTaaSレイヤ内の制御センタをアップデートするステップと、を含む。
実施形態27.実施形態26の方法において、LTaaSレイヤは、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。
実施形態28.実施形態26の方法において、LTaaSレイヤは、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。
実施形態29.実施形態26の方法において、LTaaSレイヤは、ワイヤレスネットワークから独立している中央制御センタを含む。
実施形態30.実施形態26の方法において、第1のネットワークデバイスは、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。
実施形態31.実施形態26の方法において、第1のネットワークデバイスは、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。
実施形態32.実施形態26の方法において、第1のUEは、第1のワイヤレスネットワークと離れた第2のワイヤレスネットワーク内にあり、方法は、
アップデートを、LTaaSレイヤ内の中央制御センタから、第2のワイヤレスネットワーク内の地域制御センタへと送信するステップであって、アップデートは、第1のUEが第1のワイヤレスネットワーク内の第1のネットワークデバイスの近くに位置することを示し、第2のワイヤレスネットワーク内の地域制御センタは、要求時に、第2のUEに対し、第1のUEの相対的な位置を通知するように適合される。
実施形態33.実施形態32の方法において、第2のワイヤレスネットワークは、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り操作される。
実施形態34.実施形態26の方法において、LTaaSレイヤは、ワイヤレスネットワーク内に配置される分散地域コントローラを含む。
実施形態35.実施形態26の方法において、UEのうち第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、LTaaSレイヤを介してUEの位置を追跡するステップは、
第1のUEが、第1のワイヤレスネットワーク内の第1のネットワークデバイスの近くの位置に移動完了したことを判定するステップと、
第1のUEが、第1のワイヤレスネットワーク内の第1のネットワークデバイスの近くに位置することを示すように、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アップデートするステップと、を含む。
実施形態36.実施形態35の方法であって、UEのうち第2のものは、第1のワイヤレスネットワークから離れた第2のワイヤレスネットワーク内に配置され、方法は、さらに、
第1の地域制御センタから、第2のワイヤレスネットワーク内の第2の地域制御センタへアップデートを送信するステップであって、アップデートは、第1のUEが、第1のワイヤレスネットワーク内の第1のネットワークデバイスの近くに配置されていることを示し、第2のワイヤレスネットワーク内の地域制御センタは、第2のUEに対し、要求時に、第1のUEの相対的な位置を通知するように適合される。
実施形態37.実施形態26の方法は、さらに、
サードパーティオペレータから、第1のUEのロケーション情報の要求を受信するステップと、
第1のUEの相対的な位置を示す応答をサードパーティオペレータに送信するステップと、を含む。
実施形態38.実施形態37の方法において、サードパーティオペレータは、第1のUEに向けたトラフィックが伝送されるネットワークリソースを操作する。
実施形態39.実施形態37の方法において、サードパーティオペレータは、仮想的なオペレータである。
実施形態40.コンテンツキャッシングのための方法であって、方法は、
コンテンツ転送サービスマネージャ(CFM)により、利用可能なコンテンツの人気(popularity)を検知するステップであって、利用可能なコンテンツは、1つまたは複数のアプリケーションサーバに格納される、ステップと、
利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)内にキャッシュするコンテンツを、利用可能なコンテンツの人気に基づいて選択するステップと、
選択されたコンテンツが、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と転送されるように促すステップであって、ネットワークデバイスは、ICN VNの仮想ICNサーバを構成し、ネットワークデバイスは、要求時に、選択されたコンテンツを、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)に提供するように適合される。
実施形態41.実施形態40の方法において、選択されたコンテンツは、情報中央ネットワーキング(ICN)フォーマットでネットワークデバイスにより格納される。
実施形態42.実施形態41の方法において、v−u−SGWは、ユーザ特有のフォーマットを有するコンテンツがサービスを受けるUEに中継される前に、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。
実施形態43.実施形態42の方法において、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。
実施形態44.実施形態40の方法は、さらに、
選択されたコンテンツがネットワークデバイスによりキャッシュされていることを示すように、CFMに格納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含む。
実施形態45.実施形態44の方法において、コンテンツキャッシュテーブルは、コンテンツの名前と、仮想IVNサーバのネットワークアドレスとを関連付ける。
実施形態46.実施形態40の方法において、ICN VNは、サービスを受けるUEに見えない。
実施形態47.実施形態40の方法において、ICN VNは、ワイヤレスネットワークのオペレータにより操作される。
実施形態48.実施形態40の方法であって、ICN VNは、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り操作される。
実施形態49.コンテンツキャッシングのための方法であって、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でコンテンツを受信するステップであって、ネットワークデバイスは、ICN仮想ネットワーク(VN)の仮想的な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フォーマットのコンテンツをキャッシュするステップと、
ネットワークデバイスにより、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フォーマットのコンテンツをv−u−SGWに転送するステップであって、v−u−SGWは、変換されたコンテンツがサービスを受けるUEに中継されるまでに、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へと変換するように適合される、ステップと、を含む。

Claims (30)

  1. ネットワークサービスを提供するためのシステムであって、前記システムは、メモリに接続されるプロセッサを備え、前記プロセッサは、
    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ことであって、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、ことと、
    識別された前記サービスに対して仮想のサービス特有のサービングゲートウェイ(v−s−SGW)を割り当てることであって、前記v−s−SGWは、ワイヤレス対応のデバイス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ように割り当てられる、ことと、を行う
    ように構成される、システム。
  2. 前記プロセッサは、さらに、
    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ために前記v−s−SGWを割り当てる
    ように構成される、請求項1に記載のシステム。
  3. 前記プロセッサは、さらに、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ために前記v−s−SGWを割り当てる
    ように構成される、請求項1または2に記載のシステム。
  4. 前記プロセッサは、さらに、
    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のための、異なるワイヤレス通信プロトコルを選択し、また、前記異なるワイヤレス通信プロトコル間における収束のためのレイヤ2(L2)アンカポイントを提供するために前記v−s−SGWを割り当てる
    ように構成される、請求項1〜3のいずれか1項に記載のシステム。
  5. 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、前記プロセッサは、さらに、前記異なるRAN間におけるマルチRAN収束のためのレイヤ2(L2)アンカポイントを提供するために前記v−s−SGWを割り当てる
    ように構成される、請求項1〜4のいずれか1項に記載のシステム。
  6. 前記プロセッサは、さらに、前記サービス関連のトラフィックのための少なくともいくつかのアプリケーションレイヤ処理を実行するために前記v−s−SGWを割り当てる
    ように構成される、請求項1〜5のいずれか1項に記載のシステム。
  7. 前記プロセッサは、さらに、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いくつ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、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、アプリケーションサーバ、またはそれらの組合せと通信するために前記v−s−SGWを割り当てる
    ように構成される、請求項6に記載のシステム。
  8. 前記プロセッサは、さらに、ローカルv−s−SGW IDを有する前記v−s−SGWを割り当てる
    ように構成される、請求項1〜7のいずれか1項に記載のシステム。
  9. 前記プロセッサは、さらに、
    前記ローカルv−s−SGW ID、および、前記v−s−SGWがインスタンス化されるネットワークデバイスのホストIDをルーティングする
    ように構成される、請求項8に記載のシステム。
  10. 前記v−s−SGWに割り当てられる前記ローカルv−s−SGW IDは、前記ネットワークデバイス上でインスタンス化される他のv−s−SGWに割り当てられるローカルv−s−SGW IDとは異なる
    請求項9に記載のシステム。
  11. ネットワークサービスを提供するための方法であって、前記方法は、
    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、
    識別された前記サービスに対して仮想のサービス特有のサービングゲートウェイ(v−s−SGW)を割り当てるステップであって、前記v−s−SGWは、ワイヤレス対応のデバイス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ために割り当てられる、ステップと、
    を含む、方法。
  12. 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、前記v−s−SGWにより提供するステップ
    をさらに含む、請求項11に記載の方法。
  13. 前記v−s−SGWにより、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ステップ
    をさらに含む、請求項11または12に記載の方法。
  14. 前記v−s−SGWにより、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のための、異なるワイヤレス通信プロトコルを選択するステップと、前記v−s−SGWにより、前記異なるワイヤレス通信プロトコル間における収束のためのレイヤ2(L2)アンカポイントを提供するステップと、
    をさらに含む、請求項11〜13のいずれか1項に記載の方法。
  15. 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、前記方法は、前記v−s−SGWにより、前記異なるRAN間におけるマルチRAN収束のためのレイヤ2(L2)アンカポイントを提供するステップをさらに含む、
    請求項1114のいずれか1項に記載の方法。
  16. 前記v−s−SGWにより、前記サービス関連のトラフィックのための少なくともいくつかのアプリケーションレイヤ処理を実行するステップ
    をさらに含む、請求項11〜15のいずれか1項に記載の方法。
  17. 前記v−s−SGWにより、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いくつかの統計情報を計算するステップと、前記v−s−SGWにより、前記統計情報を、制御メッセージ内で、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、アプリケーションサーバ、またはそれらの組合せと通信するステップと、
    をさらに含む、請求項16に記載の方法。
  18. ローカルv−s−SGW IDを有する前記v−s−SGWを割り当てるステップ
    をさらに含む、請求項1117のいずれか1項に記載の方法。
  19. 前記ローカルv−s−SGW ID、および、前記v−s−SGWがインスタンス化されるネットワークデバイスのホストIDをルーティングするステップ
    をさらに含む、請求項18に記載の方法。
  20. 前記v−s−SGWに割り当てられる前記ローカルv−s−SGW IDは、前記ネットワークデバイス上でインスタンス化される他のv−s−SGWに割り当てられるローカルv−s−SGW IDとは異なる
    請求項19に記載の方法。
  21. 前記v−s−SGWにより、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ステップを含む、
    請求項11〜20のいずれか1項に記載の方法。
  22. 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、前記v−s−SGWにより提供するステップ
    をさらに含む、請求項21に記載の方法。
  23. 前記v−s−SGWにより、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ステップ
    をさらに含む、請求項21または22に記載の方法。
  24. 前記v−s−SGWにより、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のための、異なるワイヤレス通信プロトコルを選択するステップと、前記v−s−SGWにより、前記異なるワイヤレス通信プロトコル間における収束のためのレイヤ2(L2)アンカポイントを提供するステップと、
    をさらに含む、請求項21〜23のいずれか1項に記載の方法。
  25. 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、前記方法は、前記v−s−SGWにより、前記異なるRAN間におけるマルチRAN収束のためのレイヤ2(L2)アンカポイントを提供するステップをさらに含む、
    請求項21〜24のいずれか1項に記載の方法。
  26. 前記v−s−SGWにより、前記サービス関連のトラフィックのための少なくともいくつかのアプリケーションレイヤ処理を実行するステップ
    をさらに含む、請求項21〜25のいずれか1項に記載の方法。
  27. 前記v−s−SGWにより、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いくつかの統計情報を計算するステップと、前記v−s−SGWにより、前記統計情報を、制御メッセージ内で、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、アプリケーションサーバ、またはそれらの組合せと通信するステップと、
    をさらに含む、請求項26に記載の方法。
  28. 前記v−s−SGWに割り当てられるローカルv−s−SGW ID、および、前記v−s−SGWがインスタンス化されるネットワークデバイスのホストIDを、前記v−s−SGWにより取得するステップ
    をさらに含む、請求項21〜27のいずれか1項に記載の方法。
  29. 前記取得されたローカルv−s−SGW IDは、前記ネットワークデバイス上でインスタンス化される他のv−s−SGWに割り当てられるローカルv−s−SGW IDとは異なる
    請求項28に記載の方法。
  30. ネットワークサービスを提供するためのデバイスであって、前記デバイスは、プロセッサおよびメモリを備え、前記プロセッサは、請求項2129のいずれか1項に記載の方法を実行するように構成される、デバイス。
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