モバイルホットスポット

様々な実施形態は、アクセスポイントノード、セルラーネットワークのコアのユーザプレーンゲートウェイノード、制御ノード、及び方法に関する。特に、様々な実施形態は、ユーザプレーンゲートウェイノードとのエンドツーエンド接続を確立する技法に関する。

モバイル通信の分野では、モバイルホットスポットを介してユーザにブロードバンド接続を提供することが知られている。モバイルホットスポットは、無線リンクを介してセルラーネットワークの無線アクセスノードと通信するように構成された第1のインターフェースを含み、モバイルホットスポットは、更なる無線リンクを介してユーザの端末と通信するように構成された第2のインターフェースを更に含む。ここで、範囲拡張のための中継シナリオと比較すると、第1のインターフェースは、第2のインターフェースとは異なる無線アクセス技術に従って動作する。これは、典型的には、モバイルホットスポットが、トラフィックの単なる転送及び/又はリソース割振り以上の機能を提供することを必要とする。モバイルホットスポットの例には、車両に組み込まれるセルラーネットワークモデム、テザリングホットスポット、及び他のモバイルルータがある。

しかし、このようなモバイルホットスポットの機能は、しばしばブロードバンド接続に限られる。

したがって、ブロードバンド接続以上の高度な機能を可能にするモバイルホットスポットを提供する必要がある。

この必要性は、独立クレームの特徴によって満たされる。従属クレームは、実施形態を定義する。

一態様によれば、アクセスポイントノードが提供される。アクセスポイントノードは、無線リンクを介してセルラーネットワークの無線アクセスノードと通信するように構成された第1のインターフェースを含む。アクセスポイントノードは、更なる無線リンクを介して端末と通信するように構成された第2のインターフェースを更に含む。アクセスポイントノードは、第2のインターフェースを介して、端末から、アタッチメッセージを受信するように構成された少なくとも1つのプロセッサを更に含む。少なくとも1つのプロセッサは、端末からアタッチメッセージを受信したことに応答して、第1のインターフェースを介してセルラーネットワークのコアのユーザプレーンゲートウェイノードとのエンドツーエンド接続を確立するように更に構成される。

一態様によれば、方法が提供される。この方法は、更なる無線リンクを介して、端末から、アタッチメッセージを受信することを含む。この方法は、アタッチメッセージを前記受信したことに応答して、無線リンクを介して、セルラーネットワークのコアのユーザプレーンゲートウェイノードとのエンドツーエンド接続を確立することを更に含む。

一態様によれば、セルラーネットワークのコアのユーザプレーンゲートウェイノードが提供される。ユーザプレーンゲートウェイノードは、インターフェースと、インターフェースを介して、無線リンクを介してセルラーネットワークに接続されたアクセスポイントノードとのエンドツーエンド接続を確立するように構成された少なくとも1つのプロセッサとを含む。エンドツーエンド接続は、アクセスポイントノードのIPアドレスによって識別される。少なくとも1つのプロセッサは、加入者識別子及びエンドツーエンド接続の識別子を含むポリシー及び課金制御メッセージを受信するように更に構成される。加入者識別子は、更なる無線リンクを介してアクセスポイントノードに接続された端末に関連付けられたセルラーネットワークの加入者を識別する。

一態様によれば、方法が提供される。この方法は、無線リンクを介してセルラーネットワークに接続されたアクセスポイントノードとのエンドツーエンド接続を確立することを含む。エンドツーエンド接続は、アクセスポイントノードのIPアドレスによって識別される。この方法は、加入者識別子及びエンドツーエンド接続の識別子を含むポリシー及び課金制御メッセージを受信することを更に含む。加入者識別子は、更なる無線リンクを介してアクセスポイントノードに接続された端末に関連付けられたセルラーネットワークの加入者を識別する。

一態様によれば、セルラーネットワークのコアのユーザプレーンゲートウェイノードが提供される。ユーザプレーンゲートウェイノードは、インターフェースと少なくとも1つのプロセッサとを含む。少なくとも1つのプロセッサは、インターフェースを介して、無線リンクを介してセルラーネットワークに接続されたアクセスポイントノードとのエンドツーエンド接続を確立するように構成される。少なくとも1つのプロセッサは、インターフェースを介して、エンドツーエンド接続の前記確立の一部として、更なる無線リンクを介してアクセスポイントノードに接続された端末のIPアドレスを送信するように更に構成される。エンドツーエンド接続は、端末のIPアドレスによって識別される。

一態様によれば、方法が提供される。この方法は、無線リンクを介してセルラーネットワークに接続されたアクセスポイントノードとのエンドツーエンド接続を確立することを含む。この方法は、エンドツーエンド接続の前記確立の一部として、更なる無線リンクを介してアクセスポイントノードに接続された端末のIPアドレスを送信することを更に含む。エンドツーエンド接続は、端末のIPアドレスによって識別される。

一態様によれば、セルラーネットワークのコアの制御ノードが提供される。制御ノードは、インターフェースと少なくとも1つのプロセッサとを含む。少なくとも1つのプロセッサは、インターフェースを介して、無線リンクを介してセルラーネットワークに接続されたアクセスポイントノードから、許可要求メッセージを受信するように構成される。許可要求メッセージは、更なる無線リンクを介してアクセスポイントノードに接続された端末に関連付けられたセルラーネットワークの加入者を識別する加入者識別子を含む。少なくとも1つのプロセッサは、無線リンクを介して通信するための加入者の許可をチェックするように構成される。少なくとも1つのプロセッサは、インターフェースを介してアクセスポイントノードへ、前記チェックに応じて許可応答メッセージを選択的に送信するように構成される。

一態様によれば、方法が提供される。この方法は、無線リンクを介してセルラーネットワークに接続されたアクセスポイントノードから、更なる無線リンクを介してアクセスポイントノードに接続された端末に関連付けられたセルラーネットワークの加入者を識別する加入者識別子を含む許可要求メッセージを受信することを含む。この方法は、無線リンクを介して通信するための加入者の許可をチェックすることを更に含む。この方法は、インターフェースを介してアクセスポイントノードへ、前記チェックに応じて許可応答メッセージを選択的に送信することを更に含む。

一態様によれば、アクセスポイントノードを含む車両が提供される。アクセスポイントノードは、無線リンクを介してセルラーネットワークの無線アクセスノードと通信するように構成された第1のインターフェースを含む。アクセスポイントノードは、更なる無線リンクを介して端末と通信するように構成された第2のインターフェースを更に含む。アクセスポイントノードは、第2のインターフェースを介して、端末から、アタッチメッセージを受信するように構成された少なくとも1つのプロセッサを更に含む。少なくとも1つのプロセッサは、端末からアタッチメッセージを受信したことに応答して、第1のインターフェースを介してセルラーネットワークのコアのユーザプレーンゲートウェイノードとのエンドツーエンド接続を確立するように更に構成される。

一態様によれば、コンピュータプログラム製品が提供される。コンピュータプログラム製品は、プログラムコードを含む。少なくとも1つのプロセッサによるプログラムコードの実行は、少なくとも1つのプロセッサに、更なる無線リンクを介して、端末から、アタッチメッセージを受信することを含む方法を実行させる。この方法は、アタッチメッセージを受信したことに応答して、無線リンクを介して、セルラーネットワークのコアのユーザプレーンゲートウェイノードとのエンドツーエンド接続を確立することを更に含む。

一態様によれば、コンピュータプログラム製品が提供される。コンピュータプログラム製品は、プログラムコードを含む。少なくとも1つのプロセッサによるプログラムコードの実行は、少なくとも1つのプロセッサに、無線リンクを介してセルラーネットワークに接続されたアクセスポイントノードとのエンドツーエンド接続を確立することを含む方法を実行させる。エンドツーエンド接続は、アクセスポイントノードのIPアドレスによって識別される。この方法は、加入者識別子及びエンドツーエンド接続の識別子を含むポリシー及び課金制御メッセージを受信することを更に含む。加入者識別子は、更なる無線リンクを介してアクセスポイントノードに接続された端末に関連付けられたセルラーネットワークの加入者を識別する。

一態様によれば、コンピュータプログラム製品が提供される。コンピュータプログラム製品は、プログラムコードを含む。少なくとも1つのプロセッサによるプログラムコードの実行は、少なくとも1つのプロセッサに、無線リンクを介してセルラーネットワークに接続されたアクセスポイントノードから、更なる無線リンクを介してアクセスポイントノードに接続された端末に関連付けられたセルラーネットワークの加入者を識別する加入者識別子を含む許可要求メッセージを受信することを含む方法を実行させる。この方法は、無線リンクを介して通信するための加入者の許可をチェックすることを更に含む。この方法は、インターフェースを介してアクセスポイントノードへ、前記チェックに応じて許可応答メッセージを選択的に送信することを更に含む。

上述した特徴及び以下に説明する特徴は、示されたそれぞれの組合せだけでなく、本発明の範囲から逸脱することなく、他の組合せで、又は単独で使用することができることを理解されたい。上述した態様及び実施形態の特徴は、他の実施形態において互いに組み合わせることができる。

本発明の前述及び追加の特徴及び効果は、添付の図面と併せて読むと、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。図面において、同様の参照番号は同様の要素を指す。

リファレンス実装に係る、無線リンクを介した及びアクセスポイントノードの更なる無線リンクを介した端末のアクセスを可能にするセルラーネットワークの従来技術のアーキテクチャを概略的に示す図である。

様々な実施形態に係る、無線リンクを介した及びモバイルアクセスポイントノードの更なる無線リンクを介した端末のアクセスを可能にするセルラーネットワークのアーキテクチャを概略的に示す図である。

エンドツーエンド接続が端末のIPアドレスによって識別される、端末とセルラーネットワークのコアのユーザプレーンゲートウェイノードとの間のエンドツーエンド接続を確立するアクセスポイントノードのシグナリング図である。

エンドツーエンド接続に加えて、所与のサービスに関連付けられ、端末のIPアドレスによって識別される更なるエンドツーエンド接続が確立され、更なるエンドツーエンド接続がエンドツーエンド接続にリンクされる、図3との関連のシグナリング図である。

エンドツーエンド接続がアクセスポイントノードのIPアドレスによって識別される、アクセスポイントノードとセルラーネットワークのコアのユーザプレーンゲートウェイノードとの間のエンドツーエンド接続を確立するアクセスポイントノードのシグナリング図である。

エンドツーエンド接続に加えて、所与のサービスに関連付けられ、アクセスポイントノードのIPアドレスによって識別される更なるエンドツーエンド接続が確立され、更なるエンドツーエンド接続がエンドツーエンド接続にリンクされる、図5との関連のシグナリング図である。

エンドツーエンド接続を確立するためのアクセスポイントノードの許可のネゴシエーションを示すシグナリング図である。

エンドツーエンド接続上のトラフィックについての、セルラーネットワークのコアのユーザプレーンゲートウェイノードのポリシー実施及び課金機能を示す図である。

無線リンクを介してセルラーネットワークの無線アクセスノードと通信するように構成された第1のインターフェースを含み、更なる無線リンクを介して端末と通信するように構成された第2のインターフェースを更に含むアクセスポイントノードを概略的に示す図である。

無線リンクを介して通信するための端末に関連付けられたセルラーネットワークの加入者の許可をチェックするように構成されたセルラーネットワークのコアの制御ノードを概略的に示す図である。

エンドツーエンド接続を確立するように構成されたセルラーネットワークのコアのユーザプレーンゲートウェイノードを概略的に示す図である。

端末からアタッチメッセージを受信したことに応答して、ユーザプレーンゲートウェイノードとのエンドツーエンド接続を確立することを含む、様々な実施形態に係る方法のフローチャートである。

無線リンクを介してセルラーネットワークと通信するための加入者の許可をチェックすることを含む、様々な実施形態に係る方法のフローチャートである。

アクセスポイントノードとのエンドツーエンド接続を確立することを含む、様々な実施形態に係る方法のフローチャートである。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。実施形態の以下の説明は、限定的な意味で解釈されないものとすることを理解されたい。本発明の範囲は、単に例示的なものに過ぎない、以下で説明する実施形態又は図面によって限定されることを意図したものではない。

図面は概略表現であるとみなされるものとし、図面に示される要素は、必ずしも縮尺通りに示されていない。むしろ、様々な要素は、それらの機能及び一般的目的が当業者に明らかになるように表される。図面に示されている、又は本明細書に記載されている機能ブロック、デバイス、構成要素、又は他の物理的又は機能的ユニット間の任意の接続又は結合は、間接的な接続又は結合によっても実装され得る。構成要素間の結合は、ワイヤレス接続を介して確立されてもよい。機能ブロックは、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又はそれらの組合せで実装され得る。

以下で、エンドツーエンド接続を確立する技法について説明する。エンドツーエンド通信は、一端では、セルラーネットワークのコアのユーザプレーンゲートウェイノードで終端する。ユーザプレーンゲートウェイノードの他に、アクセスポイントノード(AP)がエンドツーエンド通信の確立に参加する。APは、無線リンクを介してセルラーネットワークと接続される。他端では、エンドツーエンド通信は、アクセスポイントノードで、又は更なる無線リンクを介してアクセスポイントノードに接続された端末(UE)で終端し得る。特に、ユーザプレーンゲートウェイノードとのエンドツーエンド接続は、APがUEからアタッチメッセージを受信したことに応答して確立される。UEは、APを介した接続に加えて、セルラーネットワークに直接接続されていてもされていなくてもよい。

UEは、更なる無線リンクを介してAPと接続される。したがって、APは、モバイルAPと呼ぶことができる。UEへの及び/又はUEからのトラフィックは、エンドツーエンド接続に沿って転送されてもよい。それによって、トラフィックの送信は、モバイルAPの能力から利益を得る可能性があり、例えば、モバイルAPは、例えば、UEと比較すると高度なアンテナシステムを有することができ、それによって、比較的信頼できる方法でトラフィックの送信を提供することができる。

エンドツーエンド接続のエンドノード間のトラフィックをルーティングし、随意に暗号化するために、エンドツーエンド接続が使用され得る。エンドツーエンド接続をベアラと呼ぶことがある。エンドノード間の暗号化されたトラフィックの場合、エンドツーエンド接続は、トンネル又はセキュアトンネルと呼ぶことがある。異なるエンドツーエンド接続は、例えば、待ち時間、最大帯域幅、最大ビット誤り率、又はパケット誤り率などを含む、異なるサービス品質(QoS)要求に関連付けられる可能性がある。QoS要求は、サービス品質インジケータによって指定され得る。

一般的には、エンドツーエンド接続を確立するために、様々な概念及びシナリオが考えられる。例えば、上述したように、エンドツーエンド接続がモバイルAP又はUEで終端する可能性がある。エンドツーエンド接続は、モバイルAP又はUEのIPアドレスによって識別される可能性があり、したがって、エンドツーエンド接続がモバイルAP又はUEに関連付けられる可能性がある。例えば、エンドツーエンド接続の確立中に、それぞれのエンドツーエンド接続にそれぞれのIPアドレスをネゴシエート、リンク、又はさもなければ割り当てることが可能である。

エンドツーエンド接続上のトラフィックについてポリシー及び課金機能を提供することが可能である。例えば、ネットワークの加入者は、UEに関連付けられている可能性があり、そのとき、モバイルAPを介してルーティングされている場合でも、エンドツーエンド接続上のトラフィックについて加入者固有のポリシー及び課金を実装することが可能であり得る。

モバイルAPとセルラーネットワークとの間の無線リンクは、異なる無線アクセス技術(RAT)、次いで、UEとモバイルAPとの間の更なる無線リンクを使用する可能性がある。これは中継シナリオとは異なる。例えば、モバイルAPとセルラーネットワークとの間の無線リンクは、3GPP(Third Generation Partnership Project)によって指定されたRATを使用する可能性がある。同時に、UEとモバイルAPとの間の更なる無線リンクは非3GPP RATを使用する可能性がある。

以下で、単に説明の目的で、3GPP LTE(Long Term Evolution)RATに従って動作するモバイルAPとセルラーネットワークとの間の無線リンクとの関連で、様々なシナリオを説明する。同様の技法は、GSM(Global Systems for Mobile Communications)、WCDMA(Wideband Code Division Multiplex)、GPRS(General Packet Radio Service)、EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)、EGPRS(Enhanced GPRS)、UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)、及びHSPA(High Speed Packet Access)など、様々な種類の3GPP指定RATに容易に適用することができる。

更に、以下では、IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.11規格ファミリーに係る無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)RATに従って動作するUEとモバイルAPとの間の更なる無線リンクとの関連で、様々なシナリオを説明する。

図1を参照すると、UE130がAP141を介して、いわゆる発展型パケットシステム(EPS)アーキテクチャを実装する3GPP LTEプロトコルに従ってセルラーネットワーク110と接続されている、リファレンス実装に係るシナリオが示されている。UE130とAP141との間の対応する無線リンク192に、IEEE WLAN RATが採用される。無線リンク192の上に、3GPP SWw基準点が実装される。UE130は、3GPP LTE RATに従って無線リンク213を介してセルラーネットワーク110と直接通信することをもできる。これに関して、UE130は、セルラーネットワーク110の加入者に関連付けられている。eNB(evolved node B)112によって提供され得るE−UTRAN(evolved UMTS Terrestrial Radio Access)技術によって、図1のシナリオで実装される、UE130と無線アクセスノードとの間の無線リンク213は、LTe−Uu基準点によって実装される。ユーザプレーントラフィックを、無線リンク192、213上のアップリンク(UL)及び/又はダウンリンク(DL)方向に転送することができる。

図1のシナリオでは、AP141は、セルラーネットワーク110のコア111(発展型パケットコア;EPC)との固定ワイヤバックボーン接続を有し、したがって、AP141は静的APである。

eNB112は、基準点S1−Uを介してサービングゲートウェイ(SGW)117によって実装されるゲートウェイノードと接続される。SGW117は、UE130のハンドオーバの間、モビリティアンカーとして働くユーザプレーントラフィックをルーティング及び転送し得る。

SGW117は、S5プロトコルに従って動作する基準点を介して、パケットデータネットワークゲートウェイ(PGW)118によって実装される更なるゲートウェイノードに接続される。PGW118は、パケットデータネットワーク(PN;図1には図示せず)に向かうトラフィックについてのセルラーネットワーク110の入口点及び出口点として機能する。このために、PGWは、SGiプロトコルに従って動作する基準点を介してPNのアクセスポイントノード121と接続される。アクセスポイントノード121は、アクセスポイント名(APN)によって一意に識別される。APNは、PNへのアクセスを求めるためにUE130によって使用される。

PGW118は、UE130のパケット化されたユーザプレーントラフィックについてのエンドツーエンド接続のエンドポイントとすることができる。エンドツーエンド接続は、更なる無線リンク213を使用する。エンドツーエンド接続は、他端では、UE130において終端し得る。初期エンドツーエンド接続は、典型的には、PNとの間のUL及びDLトラフィックを可能にするデフォルトのEPSベアラと呼ばれる。デフォルトのEPSベアラは、通常、UE130が更なる無線リンク213を介してセルラーネットワーク110に接続するときに作成される。1つ以上の専用EPSベアラが、デフォルトのEPSベアラに関連付けられてもよく、又はリンクされてもよく、1つ以上の専用EPSベアラは、UE130とPGW118との間でユーザプレーントラフィックが生じる1つ以上のサービスについてサービス固有であり得る。専用EPSベアラをデフォルトのEPSベアラにリンクすることは、専用EPSベアラを確立するときに、デフォルトのEPSベアラのインジケータを含めることによって実装される可能性があり、例えば、3GPP LTE EPSフレームワークでは、LBI(Linked EPS Bearer Identity)であり、3GPP TS 23.401,V13.3.0(2015),section 5.4.1を参照されたい。デフォルトのEPSベアラと組み合わせた1つ以上の専用EPSベアラは、PN接続(PDN接続)と呼ばれ得る。各ベアラは、所与のQoSに関連付けられ得る。これは、例えば3GPP LTE EPSフレームワークでは、品質クラス識別子(QCI)によるなど、サービス品質インジケータによって達成され得る。

また、PGW118は、UE130のパケット化されたユーザプレーントラフィックについての更なるエンドツーエンド接続のエンドポイントとしても機能する。このエンドツーエンド接続は、AP141で終端し、S2aトンネルと呼ばれることがある。これは、無線リンク192を介したUE130とPGW118との間でのデータの送信を実行することを可能にする。

eNB112、SGW117、PGW118、及びアクセスポイントノード121は、セルラーネットワーク110のユーザプレーン又はデータプレーンを形成する。ユーザプレーンノードの制御機能は、セルラーネットワーク110の制御プレーンによって実行される。

セルラーネットワーク110に対するUE130のアクセス機能は、モビリティ管理エンティティ(MME)116によって実装される制御ノードによって制御され得る。MME116は、UE130とeNB112との間の無線リンクを介してセルラーネットワーク110にアクセスするための、UE130に関連付けられたネットワーク110の加入者の許可をチェックする。MME116は、S1−MEMEプロトコルに従って動作する基準点を介してeNB112と接続される。更に、MME116は、S11プロトコルに従って動作する基準点を介してSGW117と接続される。

セルラーネットワーク110へのUE130のアクセス機能は、AAA(Authentication Authorization and Accounting)エンティティ122によって実装される制御ノードによって更に制御され得る。AAA122は、UE130とAP141との間の無線リンク192を介してセルラーネットワーク110にアクセスするための、UE130に関連付けられたネットワーク110の加入者の許可をチェックする。AAA122は、STaプロトコルに従って動作する基準点を介してAP141と接続される。

ネットワーク110にアクセスするための、ネットワーク110の加入者の許可をチェックするために、MME116は、S6a基準点を介してホーム加入者サーバ(HSS)115と接続され、AAA112は、SWx基準点を介してHSS115と接続される。加入プランなど加入者固有のデータは、HSS115のリポジトリに記憶され得る。

ポリシー及び課金機能は、例えば、ポリシー及び課金ルール機能(PCRF)119によって実装される制御ノード119によって制御される。PCRF119は、Gxプロトコルに従って動作する基準点を介してPGW118と接続されている。ポリシーは、PGW118によって実施することができる。PGW118は、課金関連情報をPCRF119に報告することができる。

図1のアーキテクチャは、いわゆるWLANオフローディングのために使用され得る。WLANオフローディングによれば、S2aエンドツーエンド接続が、AP141とPGW118との間に確立される。図1のシナリオでは、AP141を介したいわゆるトラステッドWLANアクセスのアーキテクチャ、すなわちトラステッドWLANオフロードのシナリオが示されている。ここで、AP141は、AP141とPGW118との間のS2a基準点を介して、AP141とPGW118で終端するエンドツーエンドセキュアトンネルを確立する。3GPP技術仕様書(TS)23.402 V13 .2.0(2015)、図4.2.2−1を参照されたい。

更なるシナリオは、AP141を介した、いわゆるアントラステッドWLANアクセスを含む。ここで、発展型パケットデータゲートウェイ(ePDG;図1には図示せず)によって実装された更なるユーザプレーンノードは、アントラステッドAP141とPGW118との間の通信を仲介する。3GPP TS 23.402,V13.2.0(2015)section 7を参照されたい。

図2には、様々な実施形態に係る、AP240との組合せでセルラーネットワーク110のネットワークアーキテクチャの態様が示されている。図2のシナリオでは、AP240は、3GPP LTE RATに従って動作する無線リンク211を介してeNB112と接続され、すなわち、LTe−Uu基準点を実装する。一般的に、無線リンク211は、3GPP RATに従って動作し得る。APはモバイルホットスポットであり、それ自体、セルラーネットワーク110の加入者に関連付けられている。AP240の加入者は、UE130の加入者と異なっていても異なっていなくてもよい。UE130とAP240との間の更なる無線リンク212は、IEEE802.11 WLAN RATに従って動作する。

図2のシナリオでは、UE130とAP240との間の更なる無線リンク212は、IEEE802.11 WLAN RATに従って動作し、他のシナリオでは、Bluetooth、NFC(Near Field Communication)などの異なるRATに依拠することが可能である。特に、UE130とAP240との間の更なる無線リンク212は、非3GPP RATに従って動作し得る。

UE130は、AP240を介してセルラーネットワーク110に接続することができる。この接続は、単なるブロードバンド機能以上の高度な機能をUE130に提供し得る。例えば、ポリシー及び課金機能がUE130に提供され得る。更に、インターネット以外の他のPNへのアクセスは、アクセスポイントノード121を介して提供され得る。例えば、IPマルチメディアサブシステム(IMS;3GPP TS23.228及び3GPP TS23.002参照)へのアクセスは、AP140を介してセルラーネットワーク110との接続を確立するUE130に提供され得る。

このような高度な機能を提供するために、UE130に関連付けられたパケット化されたユーザプレーントラフィック251は、エンドツーエンド接続250を介してルーティングされる。ダイレクトE−UTRAN無線リンク213上のeNB112を介したUE130の更なるアクティブPDN接続の代わりに、又はそれに加えて、エンドツーエンド接続250が可能である。エンドツーエンド接続250は、UE130がAP240へアタッチメッセージを送信したことに応答して確立される。アタッチメッセージは、3GPP LTE EPSフレームワークでは拡張認証プロトコル(EAP)の一部であり得る。アタッチメッセージは、UE130がAP240を発見したことに応答して送信され得る。アタッチメッセージは、AP240を介してセルラーネットワーク110との接続を確立する旨のUE130の要求を示し得る。

次いで、AP240は、エンドツーエンド接続250を介してパケット化されたユーザプレーントラフィック251をルーティングするように構成されている可能性がある。パケット化されたユーザプレーントラフィック251は、例えばIMS又はインターネットのアクセスポイントノード121とUE130との間にある可能性がある。

エンドツーエンド接続250は、UE固有であり得る。これによって、ポリシー及び課金機能の実装が可能になる。エンドツーエンド接続250のQCIなどのサービス品質識別子を適切に設定することができる。例えば、サービス品質識別子の設定は、例えば、エンドツーエンド接続250の確立の一部として、AP240とEPC111との間でネゴシエートすることができる。例えば、サービス品質識別子は、エンドツーエンド接続250上のパケット化されたユーザプレーントラフィック251のタイプに応じて設定され得る。例えば、UE130は、送信及び/又は受信する予定のパケット化されたユーザプレーントラフィック251のタイプを報告し得る。

一般的には、エンドツーエンド接続を確立するために、様々な概念及びシナリオが考えられる。エンドツーエンド接続250は、一端で終端し、図2のシナリオでは、PGW118で終端する。更なるシナリオでは、エンドツーエンド接続250はセルラーネットワーク110のEPC111の異なるゲートウェイノード、例えばSGW117で終端するする可能性もある。図2のシナリオでは、エンドツーエンド接続250は、他端では、AP240で終端し、他のシナリオでは、他端において、エンドツーエンド接続250がUE130で終端する可能性もある。エンドツーエンド接続250は、ベアラ又はセキュアトンネルとして実装され得る。エンドツーエンド接続250がセキュアトンネルとして実装される場合、トラステッドWLANオフローディングシナリオ(図1参照)に従ってS2a基準点を模倣することが可能である。例えば、規格間の互換性を確実にするように、このようなシナリオでエンドツーエンド接続250としてセキュアトンネルを確立するために、対応する制御シグナリングが使用され得る。

エンドツーエンド接続250は、例えば3GPP LTE EPSの場合にはLBIを介して、AP240のデフォルトのEPSベアラに関連付けられた、又はそれにリンクされた専用EPSベアラとして実装される可能性があり、そのようなシナリオでは、エンドツーエンド接続250は、AP240のIPアドレスによって識別され、ネットワーク110においてAP240の加入を使用し得る。次いで、AP240は、更なる無線リンク212を介してエンドツーエンド接続250とUE130との間でデータを転送し得る。次いで、UE130に加えて、1つ以上の更なるUSがAP240に接続されている場合、UE固有のエンドツーエンド接続250を実装するために、それぞれの追加の専用EPSベアラが確立され得る。追加の専用EPSベアラの数の制限は、セルラーネットワーク110のEPSフレームワークによってのみ課され得る。異なるUEは、例えば、QCIによって実装されるサービス品質識別子を示すことによって、同じ又は異なる関連するQoSを有し得る異なる専用EPSベアラを有し得る。ポリシー制御及び課金については、AP240は、エンドツーエンド接続250の識別子を含み、更に加入者識別子を含む、ポリシー及び課金制御メッセージをセルラーネットワーク110へ送信する可能性がある。例えば、ポリシー及び課金制御メッセージが、加入者識別子を更に含む、3GPP TS 23.401 V.13.3.0(2015),section 5.4.5に係る要求ベアラリソース変更メッセージによって実装される可能性があり得る。次いで、PCRF190などの制御ノードは、エンドツーエンド接続250がAP240のIPアドレスによって識別されるとしても、ポリシー及び課金機能を使用するために、エンドツーエンド接続250をUE130の加入者と関連付けることができる。

一般的に、加入者識別子は、ネットワーク110の加入者を一意に識別し得る。例えば、加入者識別子は、IMSI(International Mobile Subscriber Identity)及びIMEI(International Mobile Equipment Identity)のうちの1つであり得る。

エンドツーエンド接続250は、UE130のデフォルトのEPSベアラとして実装される可能性もある。したがって、エンドツーエンド接続250は、UE130のIPアドレスによって識別され得る。このようなシナリオは、トラステッドWLANオフロードシナリオ(図1参照)及び/又はアントラステッドWLANオフロードシナリオに従ってS2a基準点を模倣し得る。ポリシー及び課金については、UE130のIPアドレスによるエンドツーエンド接続の識別に起因して、EPC111にそれぞれの加入者が通知される可能性がある。専用のポリシー及び課金制御メッセージは必要とされない場合がある。

図3には、エンドツーエンド接続250がUE130のIPアドレスによって識別される、UE130とPGW118との間のデフォルトのエンドツーエンド接続250を確立する態様が示されている。図3は、最初にUE130とAP240の両方がセルラーネットワーク110に接続されているシナリオを示し、特に、UE130は、無線リンク213を介してセルラーネットワーク110と接続され、AP240は、無線リンク211を介してセルラーネットワーク110と接続されている。AP240及びUE130は、同じ又は異なるeNB112に接続されていてよい。

したがって、UE130とPNとの間のPDN接続は、PGW118及びアクセスポイントノード121を介して確立される。このために、UE130は、セルラーネットワーク(図3には図示せず)で認証され得る。このために、IMSI又はIMEIなどの加入者識別子は、例えば、3GPP TS 23.401 V.13.3.0(2015),section 5.3.2に記載されているように、無線リンク213を介してMME116に提供され得る。トラフィックは、UE130とアクセスポイントノード121との間でUL及び/又はDLで送信及び/又は受信され得る。PDN接続は、UE130のIPアドレス(図3にはIPアドレスAとラベル付けされている)によって識別されるデフォルトのEPSベアラ301を含む。デフォルトのEPSベアラ301は、eNB112とUE130との間の無線リンク213上の無線ベアラと、eNB112とSGW117との間のS1−Uベアラとを含み、SGW117とPGW118との間のS5ベアラ(図3には図示せず)をさらに含む。PDN接続は、PGW118とAPN121との間に外部ベアラ302を更に含む。例えば、UE130のデフォルトのEPSベアラ301は、UE130がセルラーネットワーク110に接続するときに確立され得る。UE130は、デフォルトのEPSベアラ301の確立の一部として、そのIPアドレスを受信し得る。

更に、AP240とPGW118との間のPDN接続が確立される。トラフィックは、AP240とPGW118との間でUL及び/又はDLで送信され得る。このPDN接続は、AP240のIPアドレスによって識別されるデフォルトのEPSベアラ303を含む。デフォルトのEPSベアラ303は、eNB112とAP240との間の無線リンク211上の無線ベアラを含み、SGW117とPGW118との間のS5ベアラ(図3には図示せず)を更に含む。例えば、AP240のデフォルトのEPSベアラ303は、AP240がセルラーネットワーク110に接続するときに確立され得る。AP240は、デフォルトのEPSベアラ303の確立の一部として、そのIPアドレス(図3ではIPアドレスBとラベル付けされている)を受信し得る。

例えば、UE130のデフォルトのEPSベアラ301及び/又はAP240のデフォルトのEPSベアラ303は、3GPP TS 23.401 V13.3.0(2015)section 5.3.2に示される技法に基づいて確立される可能性がある。

次に、UE130は、AP240を発見する。例えば、これは、UE130がAP240の送信範囲に入ったことに応答し得る。いくつかのシナリオでは、UE130は、AP240に接続するようにEPC111によって指示され得る。次いで、UE130は、無線リンク212を介してAP240へアタッチメッセージ304を送信する。UE130がAP240へアタッチメッセージ304を送信することができるようにするために、IEEE 802.11 RATに係る第1の接続手順が実行される(図3には図示せず)可能性があり、次いで、アタッチメッセージ304は、IEEE WLAN RATを使用して送信され得る。アタッチメッセージ304は、UE130に関連付けられたネットワーク110の加入者を一意に識別する加入者識別子を含み、更なる実施形態では、加入者識別子を含み、専用制御メッセージが、無線リンク212を介してUE130からAP240へ送信される可能性がある。例えば、3GPPプロトコルに従って動作するセルラーネットワーク110の場合、加入者識別子は、IMSI又はIMEIのうちの1つであり得る。

次に、AP240は、許可要求メッセージ305をMME116又はAAA122へ送信する。許可要求メッセージ305は、UE130に関連付けられたネットワーク110の加入者の加入者識別子を含み、更に、AP240に関連付けられたネットワーク110の加入者の加入者識別子をも含み得る。

次いで、許可要求メッセージ305に基づいて、MME116又はAAA122は、セルラーネットワーク110において無線リンク211を介してHSS115と通信するための、UE130に関連付けられた加入者の許可をチェックする可能性がある。

許可のチェックの結果に応じて、MME116又はAAA122は、許可応答メッセージ306を送信してもしなくてもよい。許可応答メッセージ306は、許可のチェックの結果を示す可能性がある。例えば、許可応答メッセージ306は、加入者が、無線リンク211及びAP240を介してセルラーネットワーク110と通信することが許可されている、又は許可されていないことを明示的又は暗示的に示し得る。AP240は、許可応答メッセージ306を受信する。つまり、エンドツーエンド接続250の確立は、許可応答メッセージ306に応じて選択的に実行することができる。

許可応答メッセージ306は、AP140を介してセルラーネットワーク110と通信するためにUE130に関連付けられた加入者の与えられた許可を示すので、アタッチ応答メッセージ307がAP240によって送信され、UE130によって受信される。アタッチ応答メッセージ307は、UE130に関連付けられた加入者が、無線リンク211及びAP240を介して通信することが許可されることを示し得る。

いくつかのシナリオでは、許可要求メッセージ305は、アクセスポイントノード121のインジケータ、それぞれUE130が接続を求めるPNをも含む可能性があり、したがって、許可要求メッセージ305は、対応するAPNを含み得る。あるいは、デフォルトのAPNが使用されてもよい。いくつかのシナリオでは、許可要求メッセージ305は、UE130がトラフィックを送信及び/又は受信しようとするサービスのインジケータをも含む可能性がある。また、所望のサービス及び/又は所望のAPNは、例えばMME116及び/又はAAA122によって別のステップで許可され、チェックされてもよい。

図3のシナリオでは、UE130に関連付けられた加入者は、エンドツーエンド接続250を確立することが許可され、加入者識別子を含むバインディング要求メッセージ308が、AP240によって送信され、PGW118によって受信される。モビリティアンカーとして機能するPGW118が最終要求メッセージを受信したことに応答して、PGW118は、UE130にIPアドレスを割り当て、その後AP240によって受信されるバインディング応答メッセージ309に、割り当てられたIPアドレス(図3ではIPアドレスCとラベル付けされている)を含む。バインディングメッセージ308、309は、作成ベアラメッセージと呼ばれることもある。ここで、EPC111によってベアラコンテキストアクティブ化手順が実行され得る。AP240は、例えば、エンドツーエンド接続250の設定が完了したことをUEに通知するために、割り当てられたIPアドレスをUE130に通知する(図3には図示せず)可能性がある。わかるように、図3のシナリオでは、UE130は、グローバルIPアドレスが割り当てられている。これに関連して、グローバルIPアドレスは、EPS110に関して、すなわちEPS110のアドレスプールから選ぶことによって、UE130を一意に識別し得る。他のシナリオでは、グローバルIPアドレスは、EPS110を超えて、及びその外側でUE130を一意に識別し得る。

次いで、新たに確立されたUE130のIPアドレスによって識別されるデフォルトのEPSベアラによって実装されるエンドツーエンド接続250を確立することができ、トラフィックは、UE130及びアクセスポイントノード121から、及び/又はそこへ送信され得る。いくつかのシナリオでは、エンドツーエンド接続250がエンドツーエンド暗号化を使用する可能性があり、したがって、トンネル、例えば、プロキシモバイルIPv6(PMIPv6)トンネルと呼ばれることがある。図3からわかるように、AP240のデフォルトのEPSベアラ303とUE130のデフォルトのEPSベアラ250は共存することができ、互いにリンクされない。例えば、異なるLBIが使用されてもよく、及び/又は異なるIPアドレスをデフォルトのEpsベアラ303、250に関連付けることができる。これによって、数ある効果の中でも、デフォルトのEPSベアラ250上のトラフィックをUE130に関連付けられた加入者に明白に帰属させることができる。トラフィックは、AP240に関連付けられた加入者とUE130に関連付けられた加入者との間で分離することができる。これは、UE130の加入者の加入者固有のポリシー及び課金機能を実装することを可能にする。例えば、課金機能は、PN固有の課金を実装できるように、デフォルトのEPSベアラ250に関連付けられた特定のアクセスポイントノード121を考慮し得る。例えば、AP240にオフロードされた個々のUE130ごとにIMS関連トラフィックとインターネットトラフィックとを区別することが可能である。

1つ以上の他のUE(図3には図示せず)がAP240へアタッチメッセージを送信する場合、AP240は、1つ以上の他のUEのIPアドレスによって識別される対応するデフォルトのEPSベアラによって1つ以上の他のエンドツーエンド接続を確立するように構成することができる。したがって、デフォルトのEPSベアラ250は、UE固有とすることができる。ここで、1つ以上の他のUEは、PGW118によって一意のIPアドレスが割り当てられている可能性がある。これによって、一方ではUE130に関連付けられたトラフィックと、他方では1つ以上の他のUEに関連付けられたトラフィックとを区別することが可能になる。

随意に、UE130は、次いで、元のデフォルトのEPSベアラ301を解放できるように、無線リンク213を介してeNB122へデタッチメッセージ310を送信し得る。デフォルトのEPSベアラ301によって以前に処理されたトラフィックは、次いで、デフォルトのEPSベアラ250に移行又はオフロードすることができる。このため、図3に示されるシナリオは、WLANオフローディングとも呼ばれる。他のシナリオでは、デフォルトのEPSベアラ301と250が共存する可能性がある。

図3に関して、エンドツーエンド接続250がそれぞれUE130及びPGW118で終端するシナリオについて説明したが、他のシナリオでは、エンドツーエンド接続250は、それぞれAP240及びPGW118で終端する可能性もあることを理解されたい。これは、エンドツーエンド接続250上のトラフィックがS2a基準点を模倣して送信される場合に特に重要であり得る。

図4では、UE130に関連付けられたサービス固有の更なるエンドツーエンド接続251を確立する態様が示されている。図4は、AP240を介してUE130のIPアドレスによって識別されるデフォルトのEPSベアラ250がすでに確立されている(図3参照)状況を示す。そのような状況では、UE130は、所与のサービス450に関連付けられたユーザプレーントラフィックを送信及び/又は受信しようとする。例えば、所与のサービスは、特定の上位層アプリケーションに関連し得る。所与のサービスが特定のアクセスポイントノード121/PNに関連する可能性もある。何らかの理由で、例えば、特定のQoS制約又は特定の課金ルール又はそのトラフィックの特定のPNに起因して、所与のサービスについての専用EPSベアラが望ましい。

UE130は、特定のサービス450のトラフィックを送信する必要性に応じて、所与のサービス251のユーザプレーントラフィックの送信の必要性を示す制御メッセージ401を送信する。代替又は追加として、UE130は、所与のサービス251のユーザプレーントラフィックの送信の必要性を示す対応する制御メッセージを受信する可能性もある。

次に、AP240は、ベアラ変更要求メッセージ402をPGW118へ送信し、ベアラ変更応答メッセージ403をPGW118から受信することによって、更なるエンドツーエンド接続を確立する。例えば、ベアラ変更要求メッセージ402は、3GPP TS 23.401 TS 23.401,V13.3.0(2015)に係る要求ベアラリソース変更メッセージによって実装され得る。例えば、ベアラ変更要求メッセージ402は、UE130のユーザ及び/又はUE130のIPアドレス及び/又はデフォルトのEPSベアラ250のLBIに関連付けられた加入者識別子を含み得る。次いで、デフォルトのEPSベアラ250に加えて、サービス固有である専用EPSベアラ251を確立することが可能である。専用EPSベアラ251は、UE130のIPアドレスによって識別され、例えばLBIによってデフォルトのEPSベアラ250にリンクされる。しかし、他のシナリオでは、例えば、異なるLBI及び/又は異なるIPアドレスを使用することによって、サービス固有のエンドツーエンド接続251がデフォルトのEPSベアラ250にリンクされていない可能性もある。

図4のシナリオでは、専用EPSベアラ251は、UE130及びPGW118で終端する。他のシナリオでは、専用EPSベアラ251がAP240で終端し、他端ではPGW118及び/又はSGW117で終端する可能性がある。

上記では、図3及び図4に関して、PGW118へのエンドツーエンド接続が、UE130のIPアドレスによって識別されるデフォルトのEPSベアラ250によって実装されるシナリオが示されている。

図5及び図6に関して、PGW118へのエンドツーエンド接続が、AP250のIPアドレスによって識別され、AP240のデフォルトのEPSベアラ303にリンクされている専用EPSベアラ250によって実装されている態様が示されている。図5は、一般的には、図3のシナリオに対応するが、エンドツーエンド接続250は、UE130のIPアドレスではなく、AP250のIPアドレスによって識別される。

メッセージ504〜509はメッセージ304〜309に対応し、バインディングメッセージ308、309によって新しいデフォルトのEPSを作成する代わりに、デフォルトのEPSベアラ303を変更するために、ベアラ変更メッセージ508、509が使用される。

次に、AP240及びPGW118で終端する専用EPSベアラ250が設定され、UE130とアクセスポイントノード121との間のトラフィックは、AP240及び無線リンク211を介してルーティングすることができる。専用EPSベアラ250は、AP240のIPアドレスによって識別され、例えばLBIによってAP240のデフォルトのEPSベアラ303にリンクされる。

図5のシナリオでは、AP240は、例えば、アタッチ応答メッセージ507の一部として、又は別個のメッセージにおいて、ローカルIPアドレスをUE130に割り当てることができる。次いで、AP240は、UE130のローカルIPアドレスに基づいて専用EPSベアラ250上のユーザプレーントラフィック251をルーティングし得る。

1つ以上の他のUE(図5には図示せず)がAP240へアタッチメッセージを送信する場合、AP240は、AP240のIPアドレスによって識別される更なる専用EPSベアラをデフォルトのEPSベアラ303にリンクすることによって1つ以上の他のエンドツーエンド接続を確立するように構成することができる。したがって、専用EPSベアラ250は、UE固有とすることができる。ここで、1つ以上の他のUEは、AP240によって一意のローカルIPアドレスが割り当てられている可能性がある。

AP240のIPアドレスによって識別される専用EPSベアラ250上のトラフィックが属するUE130に関連付けられた特定の加入者についてセルラーネットワーク110に通知するために、ポリシー及び課金制御メッセージ510がAP240によって送信され、PGW118によって受信される。ポリシー及び課金制御メッセージ510は、UE130の加入者識別子を含み、例えばLBIを用いて暗黙的又は明示的に専用EPSベアラ250を示す。そのような情報に基づいて、ネットワーク110は、専用EPSベアラ250上のトラフィックに関連付けられた加入者に関する知識を達成し、これによって、加入者固有の方法でポリシー及び課金制御機能を実装することができる。

デタッチメッセージ511は、デタッチメッセージ310に対応する。

図6では、サービス固有の更なるエンドツーエンド接続251を確立する態様が示されている。図6は、一般的には、図4のシナリオに対応するが、エンドツーエンド接続250は、UE130のIPアドレスではなく、AP250のIPアドレスによって識別される。図6は、AP240のIPアドレスによって識別されるデフォルトのEPSベアラ250がすでに確立されている(図5参照)状況を示す。

601〜603は、一般的には、401〜403に対応する。

したがって、UE130は、特定のサービス450のトラフィックを送信する必要性に応じて、所与のサービス251のユーザプレーントラフィックの送信の必要性を示す制御メッセージ601を送信する。代替又は追加として、UE130は、所与のサービス251のユーザプレーントラフィックの送信の必要性を示す対応する制御メッセージを受信する可能性もある。

更に、AP240は、ベアラ変更要求メッセージ602をPGW118へ送信し、ベアラ変更応答メッセージ603をPGW118から受信することによって、更なるエンドツーエンド接続251を確立する。例えば、ベアラ変更要求メッセージ602は、加入者識別子及び/又はAP240のIPアドレス、並びに/或いは専用EPSベアラ250のLBI及び/又はデフォルトのEPSベアラ303のLBIを含み得る。次いで、専用EPSベアラ250に加えて、サービス固有である更なる専用EPSベアラ251を確立することが可能である。専用EPSベアラ251は、AP240のIPアドレスによって識別され、例えばLBIによってデフォルトのEPSベアラ303にリンクされる。しかし、他のシナリオでは、例えば、異なるLBI及び/又は異なるIPアドレスを使用することによって、サービス固有のエンドツーエンド接続251が専用EPSベアラ250にリンクされていない可能性もある。

図4及び図6のシナリオでは、専用EPSベアラ251は、エンドツーエンド暗号化を提供し、したがって、セキュアトンネルによって実装され、他のシナリオでは、専用EPSベアラ251上で暗号化された送信が可能である。

図4及び図6のシナリオでは、デフォルトのEPSベアラ250と専用EPSベアラ251の両方は、パケット化されたユーザプレーントラフィック251を1つの同じアクセスポイントノード121に向けてルーティングするが、様々なシナリオにおいて、デフォルトのEPSベアラ250及び専用EPSベアラ251がユーザプレーントラフィックを異なるアクセスポイントノードにルーティングする可能性がある。

図1のトラステッドAP141は、ネットワークオペレータによって操作される明確に定義されたノードである。そのようなトラステッドノードとして、トラステッドAPは、例えば、端末130の加入情報の処理を含み得る、特別なトラステッドタスクを実行し、端末130認証タスクを実行し、対応するポリシーおよび課金ポリシーでPGW118へのベアラをセットアップし、端末130との間でトラフィックを転送するように構成されている。図2のAP240は、同様のセキュリティセンシティブタスクを実行する必要がある。AP240がこれらのセキュリティ証明で事前構成されていない場合、対応する制御パラメータをEPC111 OTA(over-the-air)によって構成し、プロビジョニングすることができる。図7を参照すると、AP240のそのような構成の態様、及びエンドツーエンド接続250を確立するためのAP240の許可を交渉する態様が示されている。本明細書に示すモバイルホットスポット機能を提供する旨のAP240の要求を示す要求メッセージ701が送信される。例えば、要求メッセージ701は、AP240のセキュリティレベルを示す能力制御情報要素を実装することができる。例えば、セキュリティレベルは、エンドツーエンド暗号化のサポートなど、AP240の1つ以上のセキュリティク証明を示し得る。例えば、要求メッセージ701は、AP240がセルラーネットワーク110に接続したことに応答して、及び/又は端末130がAP240に接続したことに応答して送信することができる。例えば、モバイルホットスポット機能を提供するためのAP240の許可は、702において、例えばMME116、HSS115、及び/又はAAA122によって、EPC111の制御ノードによってチェックすることができる。許可のチェックは、例えば、メッセージ701の能力制御情報要素によって示されるセキュリティレベルに依存し得る。モバイルホットスポット機能を提供するためのAP240の許可が与えられた場合、EPC111からAP240へ構成メッセージ703が送信され、例えば、構成メッセージ703は、エンドツーエンド接続250の確立などに必要なセキュリティ証明などの制御パラメータを含むことができる。制御パラメータは、他の設定、例えば、好ましいサービス品質(QoS)要求などを含むことができる。例えば、構成メッセージ703は、OTA構成手順に依拠することができる。要求メッセージ701は、更に、AP240が、トラステッドアクセスポイントのタスクを実行するために必要なタスクを実行するためのソフトウェアで事前構成されていないことを示すことができる。この場合、構成メッセージ703は、AP240のためにコンパイルされたランタイムコードを含むことができる。

図7に関して上に例示したようなOTA構成手順の代わりに、AP240は、本明細書に示す技法に従ってモバイルホットスポットとして動作する可能性を常に有するように事前構成されている可能性もある。例えば、そのような事前構成は、AP240が割り当てられる特定のUEクラスに関連付けることができる。

図8には、PCRF119、及びPGW118によって実装されるポリシー及び課金施行機能(PCEF)118−1によるポリシー実施及び課金機能800の態様が示されている。図8からわかるように、エンドツーエンド接続250は、UE130のIPアドレスによって識別されるエンドツーエンド接続の形態、又はAP240のIPアドレスによって識別されるエンドツーエンド接続の形態であり、PGW118で終端する。PGW118は、パケット化されたユーザプレーントラフィック251を、エンドツーエンド接続250を介して端末130との間でルーティングするように構成される。トラフィック251について、PCRF119で提供されるポリシー及び課金ルールに応じて、トラフィックシェーピング及び/又は課金が実行され得る。例えば、PCEF118−1は、エンドツーエンド接続250上のトラフィックのデータ量をPCRF119に報告し、及び/又はPCRF119から受信された対応するコマンドに基づいてトラフィック制限を実装し得る。PCEF118−1は、ディープパケット検査(DPI)などを実装し得る。

図9は、AP240の概略図である。AP240は、メモリ240−2と結合されたプロセッサ240−1を含む。更に、AP240は、無線リンク211を介してセルラーネットワーク110のeNB112と通信するように構成された第1のインターフェース240−3を含む。第1のインターフェース240−3は、ULとDLの両方の送信をサポートする。また、AP240は、更なる無線リンク212を介してUE130と通信するように構成された第2のインターフェース240−4をも含む。AP240は、ユーザから命令を受信し、ユーザに情報を出力するように構成されたヒューマンマシンインターフェース(HMI)240−5を更に含む。メモリ240−2は、プロセッサ240−1によって実行できる制御命令を記憶し得る。例えば、プロセッサ240−1が制御命令を実行するとき、図12のフローチャートに従う方法が実行され得る。

図12を参照すると、A1において、アタッチメッセージ304、504が、第2のインターフェース240−4を介してUE130から受信される。次いで、A2において、PGW118とのエンドツーエンド接続250が確立される。A2は、許可要求メッセージ305、505の送信、許可応答メッセージ306、506の受信、要求メッセージ308、508の送信、応答メッセージ309、509の受信などを含み得る。

図10は、MME116の概略図である。MME116は、メモリ116−2に結合されたプロセッサ116−1を含む。更に、MME116は、S6a基準ノードを介してHSS115と、S1基準ノードを介してeNB112と、及びS11基準ノードを介してSGW117と通信するように構成されたインターフェース116−3を含む。MME116は、ユーザから命令を受信し、ユーザに情報を出力するように構成されたHMI116−5を更に含む。メモリ116−2は、プロセッサ116−1によって実行できる制御命令を記憶し得る。例えば、プロセッサ116−1が制御命令を実行するとき、図13のフローチャートに従う方法が実行され得る。

図13を参照すると、まず、C1で、プロセッサ116−1は、インターフェース116−3を介して、AP140から、端末130に関連付けられた加入者を一意に識別する加入者識別情報を含む許可要求メッセージ305、505を受信する。

次に、C2で、プロセッサ116−1は、無線リンク211を介して通信するための、すなわちセルラーネットワーク110にアクセスするための、端末130に関連付けられた加入者の許可をチェックする。

C3で、加入者が無線リンク211を介して通信することを許可されている場合、プロセッサ116−1は、インターフェース116−3を介して、AP240へ許可応答メッセージ306、506を送信する。

したがって、C1〜C3を実行することによって、MME116は、エンドツーエンド接続の確立に寄与する。

上記で、図10及び図13に関して、MME116に関して様々な技法が示されているが、対応する技法をAAA122に容易に適用できることを理解されたい。

図11は、PGW118の概略図である。PGW118は、メモリ118−2に結合されたプロセッサ118−1を含む。更に、PGW118は、パケット化されたユーザプレーントラフィック251を、S5基準点を介してSGW117との間で、及びSGi基準点を介してアクセスポイントノード121との間で送受信するように構成されたインターフェース118−3を含む。更に、インターフェース118−3は、Gx基準点を介してPCRF119との間で制御データを送受信するように構成されている。PGW118は、ユーザから命令を受信し、ユーザに情報を出力するように構成されたHMI118−5を更に含む。メモリ118−2は、プロセッサ118−1によって実行できる制御命令を記憶し得る。例えば、プロセッサ118−1が制御命令を実行するとき、図14のフローチャートに従う方法が実行され得る。

図14を参照すると、B1において、プロセッサ118−1は、エンドツーエンド接続250を確立する。これは、制御メッセージ308、508を受信し、応答メッセージ309、509を送信することを含み得る。

上記で、図11及び図14に関して、PGW118に関して様々な技法が示されているが、対応する技法をSGW117に容易に適用できることを理解されたい。

要約すると、モバイルホットスポットを含むエンドツーエンド接続を確立する上述の技法が例示されている。いくつかのシナリオでは、エンドツーエンド接続はモバイルホットスポットの加入に関連付けられ、すなわち、モバイルホットスポットのIPアドレスによって識別され、モバイルホットスポットのデフォルトのEPSベアラにリンクされた専用EPSベアラとして実装され得る。更なるシナリオでは、エンドツーエンド接続は、UEの加入に関連付けられ、すなわち、UEのIPアドレスによって識別され、ここで、エンドツーエンド接続は、UEのデフォルトのEPSベアラ及び/又はUEの専用EPSベアラによって実装することができる。

上述したような技法により、セルラーネットワーク110のネットワークオペレータは、APの動作と、APに接続されたUEとの間のトラフィックとの制御を得ることが可能である。特に、ポリシー及び課金制御機能が確実に実装され、ユーザが経験するQoSを向上させ、オペレータのビジネス面をサポートすることを確実にすることができる。特に、ポリシー及び課金制御機能は、UEの加入者に関連付けられたトラフィックと、APの加入者に関連付けられたトラフィックとを区別することができ、したがって、UEに関するポリシー及び課金制御機能は、APに関するポリシー及び課金制御機能に影響を与えない可能性がある。

異なるUEは、それぞれのUE固有のエンドツーエンド接続上のトラフィックについて同じQoS又は異なるQoSを有し得る。異なるサービスは、それぞれのサービス固有のエンドツーエンド接続上のトラフィックについて同じQoS又は異なるQoSを有し得る。

上記のような技法により、オペレータは、同じネットワークバックホールを使用するセルラーネットワークのコアとAPに接続されたUEとの間のトラフィックを集約する可能性があり、これは、いくつかのUEが互いに近接して配置されるシナリオにおいて、セルラーネットワークの無線リンク上のリソースをより効率的に使用することを可能にする。特に、シグナリング、チャネル品質測定、及び再送をより効率的に実装することができる。

本明細書に例示されるモバイルホットスポットを実装するような技法は、様々な用途を見出すことができる。例えば、乗用車、列車、飛行機、又は船舶などの車両に3GPP無線アクセスモジュールを統合する傾向によって、車両は、乗客及び乗り物内の他の装置にブロードバンド接続を提供することが可能になる。リファレンス実装によれば、統合された3GPP RATモジュールは、モバイルホットスポットとして機能し、接続されたUEへのブロードバンドインターネット接続を提供することに限定される。ここでは、モバイルホットスポットのIPアドレスに関連付けられた1つ以上のEPSベアラを介して、ローカルIPアドレスによって識別されるUEに向かってトラフィックがルーティングされる。

3GPP RATを提供するモバイルホットスポットのインターフェースの品質と、3GPP RATを提供するUEのインターフェースの品質との比較は、大きな違いをもたらす可能性がある。これは、特に、UEが車両の内部に位置する場合に当てはまり得る。例えば、シャーシによる伝搬損失に起因して、UEは、典型的には、車両の外部に配置されたアンテナへのアクセスを有し得るモバイルホットスポットと同じ送信品質を得るために、比較的高い送信電力で3GPP無線リンク上で送信を実行しなければならない。更に、典型的には、より大きなサイズの車両は、より高い効率を有するアンテナ設計を可能にする。したがって、モバイルホットスポットの送信品質は、UEの送信品質と比較すると、優れている可能性がある。更に、送信品質を更に向上させることができる高度な多入力多出力(MIMO)技術を車両に実装することが可能である。

本明細書に示す様々な技術によれば、車両のモバイルホットスポットは、3GPP無線リンク上の希少な無線リソースの使用を最適化できるように、機能が強化され得る。更に、UE単位でモバイルホットスポットを介して個々のトラフィックを分離することが可能である。適切なQoS及び課金は、モバイルホットスポットに接続された各UEに選択的に適用することができ、これは、リファレンス実装によれば、モバイルホットスポットによって不可能又は限られている可能性がある。

本発明は、いくつかの好ましい実施形態に関して図示され説明されているが、本明細書を読み、理解すると、当業者には均等物及び修正が心に浮かぶであろう。本発明は、そのような均等物及び修正のすべてを含み、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。

例えば、上記のシナリオは、APに接続できる複数のUEが同じHPLMN(Home Public Land Mobile Network)の加入者である場合に議論されている。しかし、本明細書で説明するような様々な技法は、異なるオペレータ間のローミング契約に拡張することができる。