JP2018519750A - 接続性管理のためのシステム及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
この出願は、「SYSTEM AND METHOD FOR CONNECTIVITY MANAGEMENT FOR WIRELESS DEVICES」という名称で2015年6月29日に出願された米国仮特許出願第62/186,168号、及び2016年6月28日に出願された米国非仮特許出願第15/195,673号の優先権を主張し、これらの双方の内容を参照により援用する。
本発明は、無線通信の分野に関し、特に、無線通信ネットワークにおいて無線デバイスを見つけて通信するためのシステム及び方法に関する。
この方式では、位置トラッキングは、エッジCM機能、例えば、V-u-CM230aにより実行される周期的DL測定及び報告により実行される。DL測定及びフィードバックは、デバイスがアクティブモードにあるか非アクティブ(すなわち、アイドル)モードにあるかに依存する。アクティブモードでは、CM機能は、レイヤ1チャネル測定を実行し、送信する(Tx)潜在的な或いは候補のサービングAPとしてネットワークノード(NN:Network Node)のセットを選択する。非アクティブモードでは、CM機能は、3G/4Gシステムにおいて使用される同期及びTA IDを使用することを含むトラッキングエリア(TA:tracking area)を使用した既存の手法と同様に、UEのレイヤ3位置トラッキングを実行する。エッジCM機能はまた、以下の動作を実行する。エッジCM機能は、AP DL測定及び報告を構成する。さらに、エッジCM機能は、デバイスからの報告を受信して解析する。エッジCM機能は、潜在的な或いは候補のサービングAPに関するこの情報を、サービス最適化ネットワーク自動生成及びソフトウェア・デファインド・リソース割り振りのようなソフトウェア管理エンティティに提供する。
CM-LT方式Bでは、位置トラッキングは、エッジCMインスタンス、例えば、V-u-CM230aにより実行される周期的UL測定(例えば、デバイスにより送信されたビーコンを使用する)を実行することにより実行される。これは、デバイス毎のビーコン系列送信と、その後のネットワークによる測定とを含むことができる。このようなUL測定及びフィードバック方式は、デバイスがアクティブモードにあるか非アクティブモードにあるかに依存する。デバイスがアクティブモードにあるときに、ネットワークは、ビーコン系列送信についてULレイヤ1チャネルパラメータを測定し、デバイスに送信するNNのセットを選択する。デバイスが非アクティブモードにあるときに、規則的なTA位置トラッキングが実行される。エッジCM機能はまた、以下の動作を実行する。エッジCM機能は、適切な命令を各デバイスに送信することにより、UL送信(タイミング、電力、符号等)を構成する。エッジCM機能はまた、潜在的な或いは候補のサービングAPを決定し、この情報を、サービス最適化ネットワーク自動生成及びソフトウェア・デファインド・リソース割り振りのようなソフトウェア管理エンティティに提供する。エッジCM機能はまた、各デバイスの位置トラッキング信号受信のための適切なパラメータ(タイミング、電力、符号等)によって、候補のサービングAPに命令する。
CM-LT方式Cでは、位置トラッキングは、CMネットワーク又はCMインスタンスによるデバイス支援の位置予測を伴う。例えば、システムは、予測アルゴリズムを使用して位置を予測し、次に予測されたモデルを訂正するために周期的な検査を実行するために、デバイスの履歴の位置を評価することができる。方式Cでは、ネットワーク側のCM-LT機能は、サービングAPとデバイスとの間で送信されるCM-LTメッセージを使用して予測方式(位置予測アルゴリズム及びパラメータ)をネゴシエーションし、デバイスをトラッキングするために予測アルゴリズムも実行する。いくつかの実施例では、CM-LTメッセージは、レイヤ3メッセージである。いくつかの実施例では、予測方式は周期的に再ネゴシエーションされる。ネットワークのCM機能はまた、潜在的な或いは候補のサービングAPを決定し、この情報を、サービス最適化ネットワーク自動生成及びソフトウェア・デファインド・リソース割り振りのようなソフトウェア管理エンティティに提供する。
CM-LT方式Dでは、位置トラッキングは、予め規定されたDL送信と一致する周期的なロケーションアップデートを使用することにより実行される。いくつかの実施例では、これは、ロケーションアップデートが行われて予め規定されたDL送信の前に接続が確立されるため、ページング無しの送信を可能にする。予め規定されたDL送信は、そのタイミングに関して予め規定されるが、内容において変化することができる。例えば、予め規定されたDL送信は、スケジュールに従って予め取り決められることができる。例えば、ネットワーク顧客(例えば、多数の配置されたMTCデバイスを備えた公益企業会社)は、予め取り決められたDL送信(例えば、毎時又は毎週の深夜)によって、MTCデバイスのためのサービスクラスの位置を指定することができる。デバイスは、DLメッセージの直前にロケーションアップデートを提供するULメッセージを送信し、これにより、DL送信のための接続が確立されることができる。いくつかの実施例では、ネットワーク側のCM-LT機能は、デバイス/サービスのDL送信計画(これはネットワーク顧客により決定されてもよい)を維持管理する。ネットワーク側のCM-LT機能はまた、各デバイスがロケーションアップデートメッセージを送信するためのL2又はL1 ULロケーションアップデート信号送信計画を含むことができるロケーションアップデート方式を構成する。いくつかの実施例では、デバイスアップデート計画は、ネットワーク顧客により提供されてもよく、これは、他の手段(例えば、GPS等)によりデバイスの位置をトラッキングする。ネットワークのCM機能はまた、潜在的な或いは候補のサービングAPを決定し、この情報を、サービス最適化ネットワーク自動生成及びソフトウェア・デファインド・リソース割り振りのようなソフトウェア管理エンティティに提供し、これは、デバイスへのパケットをバッファして転送するために、v-s-SGWを確立してもよい。さらに、ネットワーク側のCM-LT機能は、受信(提供タイミング、符号等を含む)について設定されるように、サービングAPを構成する。
CM-LT方式Eでは、位置トラッキングは、ULデータ送信のソースを見つけることにより実行される。例えば、デバイスは、規則的又は不規則的なULメッセージ送信を行ってもよい。送信の間隔及びデバイスの移動速度が、送信の間にデバイスが移動する距離を比較的短くする場合(例えば、デバイスが規則的に通信する場合、及び/又はデバイスが遅く移動している場合)、ネットワークは、そのUL送信からデバイスの位置を常に習得することができる。例えば、ネットワークは、複数の異なるAPにおける受信信号強度を評価することにより、デバイスをトラッキングすることができる。このような状況では、ネットワークが各UL送信によってロケーションアップデートを実際に受信するため、専用の位置トラッキング方式の必要は存在しなくてもよい。さらに、いくつかの実施例では、デバイスのためのページングサイクルは延長されることができるか、或いはいくつかの場合に、DL送信がUL送信に常に依存する場合には除去されることができる。これは、ネットワークが専用のトラッキング方式を必要としないか、或いはULが受信されるまでリソースを割り当てる必要がないため、リソースを節約することができる。DLは、DLがULに応じてのみ行われる場合に、UL送信に依存することができる点に留意する。しかし、DLは、十分に遅延に敏感である場合、すなわち、ULが行われるまでDLが待機することができる場合、ULに依存すると考えられることができる。ネットワークのCM-LT機能は、デバイスから受信したUL送信から、デバイスのトラッキングエリアを維持管理する。いくつかの実施例では、ネットワークのCM-LT機能は、デバイスのトラッキングエリアについての情報を、要求時にサービス最適化ネットワーク自動生成及びソフトウェア・デファインド・リソース割り振りのようなソフトウェア管理エンティティに提供することができる。
CM-LT方式Fでは、位置トラッキングは、帯域外の位置情報を使用して実行される。例えば、デバイス又はネットワークアプリケーションからのGPS位置を送信要求に埋め込む。ネットワークのCM-LT機能は、デバイスから受信したロケーションアップデート報告(位置及び位置の予測の双方を含むことができる)からデバイスのトラッキングエリアを維持管理する。
このCM-LT方式Gでは、位置トラッキングは、複数のネットワークインタフェースの間での協調により実行され、これは、垂直ネットワークの協調又は収束した位置トラッキングと呼ばれることができる。これは、複数のネットワークインタフェース(図6及び7を参照して説明するようなRANインタフェース及びWi-Fiインタフェース等)を使用することができるデバイスに適用されることができる。従来のネットワークでは、デバイスは、典型的には、一度に単一のインタフェースを介して接続するように構成される。例えば、データ接続のために、データがWi-Fiを介して接続する場合、デバイスは、典型的には、LTEネットワークから切断する(しかし、音声呼のためにGSM又は他のネットワークに接続され続けてもよい)。しかし、いずれかのアクティブなインタフェースは、暗示的又は明示的な位置情報を提供する。このCM-LT方式Gは、複数のインタフェースのネットワーク位置決定能力を利用する。したがって、実施例は、デバイスにより使用されるインタフェースに拘わらず、単にデバイスをトラッキングすることができ、これにより、デバイスは常に到達可能である。したがって、実施例は、複数のCM-LT機能(例えば、1つ以上のRANネットワーク側のCM-LT機能及び1つ以上の非無線アクセスネットワーク(例えば、WiFi)のCM-LT機能)の間の相互作用を可能にし得る。いくつかの実施例では、ネットワーク側のCM-LT機能(グローバルCM機能でもよい)は、現在サービス提供されているデバイスについてのネットワークノード報告を受信し、これは、ネットワークノードがRANであるかWi-Fi APであるかに拘わらず、デバイス毎のデバイスID又はネットワークノード位置情報若しくはネットワークノードのネットワークアドレス(NA:Network Address)を含む。ネットワーク側のCM-LT機能は、デバイスのTA情報を維持管理し、DLページング又はデータ送信のために、デバイスのTA情報を他のネットワーク機能(例えば、ソフトウェア制御)に提供する。デバイスは、そのデバイスID及び/又はその位置若しくはネットワークアドレス(例えば、そのIPアドレス)をネットワークのCM-LTに報告する。例えば、デバイスは、そのIPアドレスをドメインCMに報告し、これは、その情報を、V-u-CM機能をインスタンス化する適切なエッジノードに転送する。いくつかの実施例では、デバイス側のCM-LT機能は、少なくとも1つのインタフェースに接続され且つこのGM-LT方式Gが実現されている場合、ロケーションアップデートのメッセージングを無効にするように、内部のロケーションアップデートルールを構成する。
このCM-LT方式Hでは、位置トラッキングは、グループに基づくロケーションアップデートを使用して実行される。例えば、同期ベクトルにおいて近くに複数のデバイスが存在する場合(例えば、全てのデバイスが家の中に存在する場合、又は電車、バス若しくは他の車両内で一緒に移動している場合)、個々のデバイスは、グループを見つけることにより見つけられることができる。いくつかの実施例では、デバイスは、アドホックグループのためのロケーションアップデートを送信するアドホックエージェントとして指定されることができる。いくつかの実施例では、アドホックエージェントについてのデバイス側のCM-LT機能は、アドホックエージェントのCM-LT機能によって構成されることができる。アドホックエージェントのCM-LT機能は、グループの代わりにネットワークとネゴシエーションし、グループの代わりにロケーションアップデート(他の方式により決定される)を送信し、帯域外(又はD2D)グループ生成することを含むことができる。いくつかの実施例では、ネットワーク側CM-LT機能は、グループから(例えば、アドホックエージェントから)受信したロケーションアップデート毎に、全てのデバイスの位置/TAをアップデートする。いくつかの実施例では、ネットワーク側のCM-LT機能は、アドホックグループ(これは、例えば、パケットヘッダ内に埋め込まれたフィールドにより識別されてもよい)内のデバイスのためのアドホックエージェントとネゴシエーションする。いくつかの実施例では、ネットワーク側のCM-LT機能は、例えば、他の方式を参照して記載したような他の機能を更に実行することができる。いくつかの実施例では、グループ内の各デバイスのデバイス側のCM-LT機能は、グループ生成のために構成され、次に、デバイスがグループに属する間にエージェントがロケーションアップデート動作を提供することを可能にする。いくつかの実施例では、ユーザは、他の方法でトラッキングされる選択肢を与えられることができ、すなわち、グループの一部としてトラッキングされない(例えば、プライバシーの理由で)。
このCM-LT方式Iでは、位置トラッキングは、顧客支援の位置トラッキングにより実行される。例えば、MTC顧客は、帯域外リソースを介してデバイスの位置情報を取得してもよい。例えば、デバイスが固定の位置を備えたWi-Fi APに接続する場合、そのAPは、APの位置に基づいてUEの位置を暗示的に提供する。したがって、DLパケットは、デバイスに基づくCMインスタンスがネットワークのCMインスタンスに中継することができるAPの位置情報を搬送する。いくつかの実施例では、ソフトウェア・デファインド・リソース割り振り−支援位置は、UEが帯域外ロケーションアップデートを提供することを可能にするために使用されることができる。
このCM-AT方式Aでは、アクティビティトラッキングは、アクティビティパターンのネゴシエーションを通じて実行される。「ネゴシエーション」は一方的にすることができ、いつアイドルから立ち上がるかをネットワークがモバイルデバイスに単に通知する点に留意する。これは、3G/4Gネットワークにより現在適用されている方式である。いくつかの実施例では、ネットワーク及びデバイスは、いつモバイルデバイスがアイドルから立ち上がるかについてアクティビティ計画をネゴシエーションしてもよい。いくつかの実施例では、このようなネゴシエーションは、例えば、非ピーク時間中に割り引きが提供される需要に基づく価格設定を可能にすることにより、拡張されることができる。このような実施例では、UEがより頻繁な立ち上がりを有すること、又はオフピーク時間の間により高速なダウンロードのための更なる帯域幅を有することの要求が行われることができる。いくつかの実施例では、ネットワーク側のCM-AT機能は、デバイスとネゴシエーションし、デバイスアクティビティパターンを構成し、このパターンを、サービス最適化ネットワーク自動生成及びトラヒックエンジニアリングエンティティのようなソフトウェア管理エンティティに提供することができる。いくつかの実施例では、デバイス側のCM-AT機能は、ネットワークとネゴシエーションし、デバイスアクティビティパターンを構成し、このパターンをローカルのデバイスアクティビティスケジューラに提供することができる。
このCM-AT方式Bでは、アクティビティトラッキングは、顧客支援と共に実行される。例えば、公益企業会社は、いつその数千ものメーターのそれぞれが報告するかのスケジュールを提供し、これにより、ネットワークは、スケジューリングされた時間にこれらのデバイスをリスンしさえすればよい。この例では、顧客は、DL/UL信号送信計画をネットワークのCM-AT機能に提供し、これは、それに従ってネットワークリソースを割り当てる。
このCM-AT方式Cでは、アクティビティトラッキングは、デバイス内のインタフェース間通信により実行される。これは、1つのインタフェースが他のインタフェースにより立ち上がるように命令されることを含むことができる。例えば、デバイスは、複数のインタフェースを有してもよく、1つのインタフェースは、他のものを構成するために使用され得る。例えば、図6及び7のデバイス600とすることができるUE-AがWi-Fiを使用しており、UE-Bがより安全な媒体を使用してUE-Aとのセッションを要求することを仮定する。この場合、ネットワークに基づくCM機能は、アクティブなWi-Fiインタフェースを使用して構成メッセージ(例えば、インタフェース立ち上げメッセージ)をUE-Aに送信することができる。このメッセージは、LTE又は5Gの暗号化されたチャネルがUE-Bとの要求されたセッションに使用されることができるように、UE-Aに対してRANインタフェースを使用するように命令する。更なる詳細は、図6及び7を参照して以下に提供される。
このCM-AT方式Dでは、アクティビティトラッキングは、顧客により提供されたDL配信のタイミングに基づく。アプリケーションサーバは、デバイスの位置を認識してもよく、位置フィールドを備えたパケットを送信することができ、次に、ネットワークは、これを評価し、関係するAPに転送することができる。例えば、DLパケットは、時間/位置情報についての情報を搬送してもよい。ネットワークに基づくソフトウェア・デファインド・リソース割り振り機能は、タイミング/位置情報に基づいてDLパケットを配信する。
CM-AT方式Eでは、デバイスのCM機能は、ネットワーク利用を予測すること、又は少なくともその見込みの事前の警告を提供することを支援することができる。例えば、いくつかのハイエンドUEは、多くのアプリケーション(以降、App)を実行し、これらのうちいくつかは、他のものより高いネットワークアクティビティの可能性を有する。例えば、ユーザがワードプロセッシングAppを実行した場合、中間のネットワークアクティビティの可能性は小さい。しかし、ユーザがブラウザAppを実行した場合、ネットワークアクティビティの可能性はより高い。さらに、いくつかの実施例では、デバイスのCM機能は、予測されるアクティビティについてネットワークに通知する際に更なる詳細を提供することができる。例えば、いくつかの実施例では、デバイスのCM機能は、想定されるネットワークアクティビティの想定される遅延感度についてネットワークに通知することができる。例えば、ユーザがテレビ会議Appを実行した場合、デバイスのCM機能は、おそらく遅延に敏感なセッションのためのリソースを割り当てるようにネットワークに通知し、App自体がこのようなセッションを要求する前にこれを行うことができる。これに対して、ユーザが電子メールAppを実行した場合、デバイスのCM機能は、遅延に敏感でないセッションの可能性をネットワークに通知することができる。したがって、デバイスのCM機能は、アプリケーションのうち少なくとも1つに関するユーザ入力に基づいて、ネットワーク送信の可能性についての情報を含むことができるデバイス状態情報を提供することができる。他の実施例では、デバイスは、位置に基づいて異なるトラヒックプロファイルを有することができる。1つのこのような例では、ユーザは、所与の時間に予測可能なトラヒックプロファイルを有するが、位置に依存して、アクセスモードは変化する。ユーザが仕事中である場合、アクセスネットワークはRANでもよいが、ユーザが家にいる場合、アクセスネットワークはW-Fiでもよい。ユーザに依存して、各位置について統計的に予測可能なトラヒック(すなわち、アクティビティ)パターンが存在してもよい。これは、同じユーザプロファイルがネットワークに異なる影響を有することを生じる。
Claims (24)
- 無線ネットワークにおける使用のための接続性管理(CM:connectivity management)の方法であって、
デバイス能力と、サービスによりサポートされるデバイスに関連する位置予測可能性とを含む前記サービスの特性に従って、前記無線ネットワークにおける前記サービスのための接続性管理ポリシーを選択するステップと、
前記選択された接続性管理ポリシーを示す命令を、前記サービスに関連する接続性管理機能に送信するステップと
を含む方法。 - 顧客から前記サービスの前記特性を受信するステップを更に含む、請求項1に記載の方法。
- 前記デバイス能力は、前記サービスによりサポートされるデバイスによりサポートされる無線インタフェースについての情報を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記選択するステップは、前記サービスに関連するアクティビティプロファイルに従って実行される、請求項1に記載の方法。
- 前記位置予測可能性は、固定位置と、範囲内での予測可能と、予測不可能とを含む位置予測可能性の程度を示す、請求項1に記載の方法。
- 前記選択するステップは、前記サービスに関連するアクティビティプロファイル及び位置予測可能性プロファイルに従って、予め規定されたポリシーのセットからポリシープロファイルを選択することにより実行される、請求項1に記載の方法。
- 前記アクティビティプロファイルは、アクティブと、アイドルと、アクティブになる予測とを含むアクティビティ状態を示す、請求項6に記載の方法。
- 前記アクティブになる予測状態は、いつ前記デバイスがアクティブになると予測されるかの指示を含む、請求項7に記載の方法。
- 前記アクティビティプロファイル及び位置予測可能性プロファイルは、顧客から受信される、請求項6に記載の方法。
- 前記無線ネットワークにおけるコンピューティングプラットフォーム上で前記接続性管理機能をインスタンス化するための命令を送信するステップを更に含む、請求項1に記載の方法。
- 前記選択されたポリシーに従って接続性管理機能のセットから前記接続性管理機能を選択するステップを更に含む、請求項1に記載の方法。
- 前記サービスを監視することを通じて取得された位置予測可能性及びアクティビティトラッキング情報に従って、接続性管理ポリシーを再選択するステップと、
前記再選択された接続性管理ポリシーを示す命令を、前記サービスに関連する前記接続性管理機能に送信するステップと
を更に含む、請求項1に記載の方法。 - 無線ネットワークにおける使用のための接続性マネージャであって、
前記無線ネットワークにおいて他のノードと通信するためのネットワークインタフェースと、
命令を記憶するための非一時的なメモリと、
前記記憶された命令を実行するためのプロセッサであり、前記命令を実行するときに、前記命令は、前記接続性マネージャに対して、
デバイス能力と、サービスによりサポートされるデバイスに関連する位置予測可能性とを含む前記サービスの特性に従って、前記無線ネットワークにおける前記サービスのための接続性管理ポリシーを選択させ、
前記ネットワークインタフェース上で、前記選択された接続性管理ポリシーを示す命令を、前記サービスに関連する接続性管理機能に送信させるプロセッサと
を含む接続性マネージャ。 - 前記プロセッサは、顧客から前記サービスの前記特性の受信に応じて前記選択及び送信を実行するように更に構成される、請求項13に記載の接続性マネージャ。
- 前記デバイス能力は、前記サービスによりサポートされるデバイスによりサポートされる無線インタフェースについての情報を含む、請求項13に記載の接続性マネージャ。
- 前記プロセッサは、前記サービスに関連するアクティビティプロファイルに従って、前記接続性管理プロファイルを選択するように更に構成される、請求項13に記載の接続性マネージャ。
- 前記位置予測可能性は、固定位置と、範囲内での予測可能と、予測不可能とを含む位置予測可能性の程度を示す、請求項13に記載の接続性マネージャ。
- 前記プロセッサは、前記サービスに関連するアクティビティプロファイル及び位置予測可能性プロファイルに従って、予め規定されたポリシーのセットからポリシープロファイルを選択することにより、前記接続性管理プロファイルを選択するように更に構成される、請求項13に記載の接続性マネージャ。
- 前記アクティビティプロファイルは、アクティブと、アイドルと、アクティブになる予測とを含むアクティビティ状態を示す、請求項18に記載の接続性マネージャ。
- 前記アクティブになる予測状態は、いつ前記デバイスがアクティブになると予測されるかの指示を含む、請求項19に記載の接続性マネージャ。
- 前記アクティビティプロファイル及び位置予測可能性プロファイルは、顧客から受信される、請求項18に記載の接続性マネージャ。
- 前記プロセッサは、前記接続性マネージャに対して、前記ネットワークインタフェース上で、前記無線ネットワークにおけるコンピューティングプラットフォーム上で前記接続性管理機能をインスタンス化するための命令を送信させるように更に構成される、請求項13に記載の接続性マネージャ。
- 前記プロセッサは、前記接続性マネージャに対して、前記選択されたポリシーに従って前記ネットワークにおける接続性管理機能のセットから前記接続性管理機能を選択させるように更に構成される、請求項13に記載の接続性マネージャ。
- 前記プロセッサは、前記接続性マネージャに対して、
前記サービスを監視することを通じて取得された位置予測可能性及びアクティビティトラッキング情報に従って、接続性管理ポリシーを再選択させ、
前記ネットワークインタフェース上で、前記再選択された接続性管理ポリシーを示す命令を、前記サービスに関連する前記接続性管理機能に送信させるように更に構成される、請求項13に記載の接続性マネージャ。
Applications Claiming Priority (5)
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