JP2012100321A - 相互作用情報を用いてネットワークと相互作用通信を行う端末のための方法及び装置 - Google Patents

相互作用情報を用いてネットワークと相互作用通信を行う端末のための方法及び装置 Download PDF

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Abstract

【課題】本発明は、端末(UE)が相互作用情報に従ってネットワークと相互作用通信を行うための通信ネットワークに関する。
【解決手段】ネットワークにおける通信ネットワーク及び端末(UE)の動作方法は、少なくとも1つの入力パラメータに従う複数の相互作用情報を得るための少なくとも1つの入力パラメータとともに使用可能なアルゴリズムを端末に提供し、ネットワークから上記少なくとも1つの入力パラメータを端末に送信し、上記受信された少なくとも1つのパラメータに従う複数の相互作用情報を得るために、上記受信された少なくとも1つの入力パラメータとともに上記アルゴリズムを使用し、上記端末と上記ネットワークとの間の少なくとも1つの相互作用を決定するために上記得られた複数の相互作用情報を使用することを含む。
【選択図】図3

Description

本発明は、一般的に移動通信での方法及び装置に関し、特に、端末(UE)が相互作用情報に従ってネットワークと相互作用通信を行うための通信ネットワークに関する。
システムアーキテクチャワーキンググループ2(SA2)、無線アクセスネットワーク2(RAN2)及びCT1の第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)技術仕様化グループ(TSG)ワーキンググループ(WG)は、端末(以下、“UE”と称する。)が向上したパケットシステム(EPS)に登録するか又はその登録をアップデートする際にトラッキングエリア(TA)のリストの提供を受けることに同意した。マルチTA(複数のTA)というTAのリストは、UEがマルチTAリストに含まれているTA内で移動する間に、UEがEPSへの登録を維持するために周期的なTA更新手続きを実行すべきことをUEに通知する。このような概念は、3GPP TS 23.401に記述されている。
RAN2及びCT1について、ホームE−UTRANノードB(ホームeNB)特性の認識及びキャンパスNB特性は、UEが登録された“許可された”TAの“ホワイトリスト”の使用を介してなされなければならない。ホームeNB及びキャンパスNBの概念とこれらの配置シナリオに対する背景は、ホワイトTAリストのワーキングに関する議論を提供するC1−071669とともに、3GPP文書C1−071667、C1−071668で論議される。
TS23.401及びTR24.801から、UEの移動性制御は、UEが登録されており、サービスを得ることができるTAリストをUEに導入することにより可能となることが明白である。UEがTAリストにより区分されるTA内で移動する間に、UEは、周期的なアップデートを実行するもの以外に新たな位置の向上したパケットコア(EPC)を更新する必要がない。このTAリストは、UEがTAリストに含まれていない他のTAに移動する際に更新されるはずである。TAリストは、マルチTAリストというすべてのTA内で拡張された移動性を許可する。
その上、RAN2及びCT1の3GPP TSG WGsは、ホームeNB及びキャンパスNBシナリオの要求を解決するために、UEがホームeNB(すなわち、ロングタームエボルーション(LTE)システムの基地局)及び/又はキャンパス/ビジネス機関NBに関するサービスを希望する場合に、UEがアクセスすることができるTAの識別情報(identity)を認識しなければならない。特に、TAリストUEがホームeNB及び/又はキャンパス/ビジネス機関NBにキャンプし、これに関連したサービスを受信するTAを識別する。このリストは、UEがキャンプすることができないTAに対するリストではなく、UEがキャンプすることができるTAの肯定的な暗示(positive indication)であるためにホワイトTAリストという。
したがって、目標は、マルチTAリスト及びホワイトTAリストをUEに提供するものであるため、例えば、どのようにこのTAリストが構成され、どのくらい多くのTAがこのようなTAリストに含まれなければならず、どのシグナリングプロトコルメッセージがこのTAリストを送信しなければならないかを決定するための作業がなされなければならない。
従来技術の問題点、特に、どのくらい多くのTAがTAリストに含まれなければならないかに関する問題をさらによく理解するためにホワイトTAリストを分析する。C1−071668で論議された通りに、ホームeNB配置が数百万内にあり、キャンパス配置が数十万内にあるものと予想される。
個々のホームオーナーは、6個以上のホームeNBを有し駆動する可能性が低いが、ホテル前提又は商業用事業は、約数百個のeNBを有するキャンパス配置を有する可能性が高い。数百個のTA識別情報を含むリストをUEに提供することは、リストがあまり膨大であり、送信遅延を誘発し、UE及びEPCの管理及び維持に難しさがあるために非現実的である。
同一の問題がマルチTAリストにも適用される。UEがマルチTAリストにより識別されるTA内にある際には、トラッキングエリアアップデート(TAU)手続きを実行する必要がない。したがって、より大きいマルチTAリストは、UEがTAU(アイドルモードにある場合に周期的なTAUを除外する)を実行せずに移動することができる物理的な領域がさらに大きい。LTEセルが非常に大きくないことを考慮すると、TAのサイズは、ロケーションエリア(LA)のサイズと同一でなく、TA識別情報が1つ以上のLTEセルで共有されることができるとしてもルーティングエリア(RA)のサイズより大きい。
このような考えは、汎用パケット無線サービス(General Packet Radio Service:GPRS)及びユニバーサル移動通信システム(Universal Mobile Telecommunication System:UMTS)での頻繁なルーティングエリアアップデート(RAU)を引き起こすことができるために、UEからの過度なTAU問題を解決するためのマルチTAに対する要求に基づく。与えられたTA識別情報が少数のLTEセル間のみで共通であり、全LTEセルの個数が非常に大きい場合に、マルチTAを効率的に使用するために、マルチTAリストは、幾つかのTAだけで保持されるのでなく、数十個以上のTAを有しなければならない。このようなマルチTAリストを伝達するシグナリングメッセージは、非常に大きい可能性がある。
標準ワーキンググループでは、各eNBが相異なる(unique)TAを有するものと見なされる。
問題を悪化させることは、EPCからUEに伝達されなければならないTAリストが1つ以上、すなわち、マルチTAリスト及びホワイトTAリストが存在するのにある。また、付加のリストがUEに伝達されることがある。例えば、禁止TAリストを提供するための提案が出された。その上、同一のNAS(Non-Access Stratum)シグナリングメッセージに提供されなければならないePLMN(equivalent Public Land Mobile Network)のリストがすでに存在する。
問題をさらに悪化させるために、マルチTA及び/又はホワイトTAリストに対するTAの個数が固定されると、無線プランニングの場合を使用することができず、どのくらい多くの又は少ないLTEセル又はTAが必要であるかに対する新たな配置シナリオがネットワークの異なる部分に供給される。すなわち、固定された個数のTAは、すべてのネットワークの動作状況に合わないかもしれない。
現在、このような従来技術の問題点に対する解決方案がない。例えば、3GPP TR 24.801、バージョン0.3.0において、UE当たり割り当てられることができるトラッキングエリアの最大個数が定義されなければならないことが知られている。
コアネットワーク(CN)がUEに伝達するePLMNの個数及び従来の送信技術に関連して、現在の3GPP TR 24.008は、LOCATION_UPDATING_ACCEPT、ATTACH_ACCEPT、及びROUTING_AREA_UPDATE_ACCEPTを介してePLMNのリストを提供する。ePLMNのリストに提供されることができるePLMNの個数は、最大15エントリーである。3GPP TR 23.401及びC1−071879において、TAリストがTMSI REALLOCATION COMMANDメッセージを調整する移動体加入者の一時的な識別(Temporary Mobile Subscriber Identity)(以下、“TMSI”と称する。)再割り当て手続き(すなわち、S−TMSI再割り当て手続き)のようなシステムアーキテクチャエボルーション(System Architecture Evolution:SAE)で提供されることができることが論議された。しかしながら、3GPP TR 24.401だけでなく、C1−071879も意図されたTAリスト又はTAリストのサイズの符号化については提供しない。
したがって、本発明の目的は、従来技術と関連した問題点の中の少なくとも1つを解決することにある。
上記のような目的を達成するために、本発明の実施形態の一態様によれば、通信ネットワークと相互作用情報に従って相互作用する端末(UE)の動作方法は、少なくとも1つの入力パラメータに従う複数の相互作用情報を得るようにするために、上記少なくとも1つの入力パラメータとともに使用可能なアルゴリズムを上記端末に提供するステップと、上記ネットワークから上記少なくとも1つの入力パラメータを上記端末に送信するステップと、上記受信した少なくとも1つの入力パラメータとともに上記アルゴリズムを用いて複数の相互作用情報を決定するステップと、上記決定された複数の相互作用情報を用いて上記端末と上記ネットワークとの間に少なくとも1つの相互作用を決定するステップとを具備することを特徴とする。
“相互作用情報”という用語は、端末がネットワークと相互作用するのに影響を及ぼすか又はどのように相互作用するかを決定する情報又はデータを示すために使用される。上記相互作用情報は、端末と他の端末又はネットワークによりリレイされる他の宛先間のメッセージのコンテンツ(又はペイロード)を形成する情報又はデータと区分される。上記相互作用情報は、ネットワークと端末の動作と関連があり、コールのコンテンツ及びデータ送信とは関連がない。
相互作用情報(又はデータ)の例は、ネットワークの構成、ネットワークエレメントの位置及び/又はアドレス、ある処理のために使用されるプロトコル、使用可能なチャネル又は使用されるチャネル、端末が動作のために登録したネットワークの特定の位置、領域、又は一部分のための特定の環境に対するアクセスが許可されるか又は拒否されるかを示すシステムへのアクセス、端末がアクセスが許可されたネットワークへのeNB、アクセスが拒否された領域、端末が登録されるか端末が再登録要請なしに移動するか又はアップデートメッセージをシステムに送信することができるTAのリスト、マルチTAリスト、TA及び/又は端末に対するネットワークへのアクセスが許可されたCSG(Closed Subscriber Group)のホワイトリスト、“端末の現在のTAが現在の登録領域内にあるか又は領域外にあるか?”のような質問に対する応答、そして、現在の登録領域内にある端末の相対的な位置と関連した情報を含む。
上記決定された複数の相互作用情報は、様々な方法で使用される。例えば、端末が自身の登録をアップデートするか又は自身の位置に対するアップデートを提供するためにメッセージをネットワークに送信するか否かを決定するために使用される。したがって、上記決定された相互作用情報は、メッセージの送信をトリガーするために使用されることもある。
本発明の実施形態により提供される長所は、アルゴリズム及び受信されたパラメータを使用する端末で相互作用情報を決定することによりネットワークから端末に送信するデータ量が減少されることである。登録領域を定義するTAを識別する長いリストでありうる相互作用情報を送信する代わりに、ネットワークは、端末が情報を決定することができるパラメータを送信すればよい。
また、端末の特定の実施形態では、TAの長いリストを格納することが要求されない。その代りに、それが簡単に特定のTA(例えば、現在のTA)が登録領域外にあるか否かを決定するために、受信されたパラメータを用いて予めプログラムされたアルゴリズムを使用することができる際に、TAU要請をネットワークに送信するか否かを決定する。メモリは、それにより減少される。
入力パラメータは、複数の相互作用情報を計算するためにアルゴリズムを使用することができる。本発明の実施形態において、このような入力パラメータは、ネットワーク“領域”の形態、サイズ、及び一部分の中の少なくとも1つを示すパラメータを含み、eNBに対応するTAs、CSGs、又はIPアドレスを定義する。このようなパラメータから、このアルゴリズムは、特定の位置が定義された“領域”内にあり、これに従ってネットワークと相互作用するか否かを決定する。しかしながら、このようなものが必要でない実施形態では、アルゴリズムが明示的にリストを生成せず決定するために、このアルゴリズムは、このような決定のために受信されたパラメータからTAs/CSGs/IPアドレスのリストを生成する。
本発明において、送信された入力パラメータは、ネットワークの領域又は一部分のサイズ、形態、又は位置の中の少なくとも1つを示す入力パラメータを含む。これは、例えば、端末が登録された(そして、登録が上記方法の一部分からなされた)ネットワークの一部分であってもよく、様々な方法で定義されてもよい。例えば、TAの個数又は他のセル形態について定義されてもよい。
本発明において、上記決定された複数の相互作用情報は、特定の位置、領域、又は地域が上記ネットワークの領域又は一部分内にあるか否かを示す情報を含む。例えば、このような“特定の位置、領域又は地域”は、端末が現在位置している位置又は領域でありうる。
本発明において、上記決定された複数の相互作用情報は、また、ネットワークの領域又は一部分を定義するTA識別コードのリストを含む。実施形態において、このような決定が端末とネットワーク間の少なくとも1つの相互作用を決定するために上記決定された複数の相互作用情報を使用するステップで実行されることができるとしても、上記決定された複数の相互作用情報は、また特定のTA(例えば、UEが現在位置しているTA)が上記定義された領域又は一部分内にあるかを示す情報を含む。
言い換えれば、上記パラメータからリストを生成した後に、予めプログラムされたアルゴリズムを用いて、端末は、現在のTAが定義された領域内にあるか否かを決定し、そうでなければ、再登録及び/又は端末の位置に対するアップデートをネットワークに要請するメッセージを送信する。したがって、このような再登録/アップデートメッセージの送信(又は送信しない)は、上記決定された複数の相互作用情報により決定されたUEとネットワーク間の相互作用の一例である。
したがって、本発明において、上記決定された複数の相互作用情報を使用するステップは、上記端末が上記ネットワークの領域又は一部分内に位置しない場合に上記端末からメッセージを上記ネットワークに送信するステップを含む。上記ネットワークの領域又は一部分は、上記端末が登録された領域又は一部分であり、上記端末からメッセージを送信するステップは、上記ネットワークとともに上記端末が登録された位置をアップデートするためにメッセージを送信するステップを含むことができる。
本発明において、上記送信された入力パラメータは、TA識別コードの範囲を示す入力パラメータを含む。そして、上記決定された複数の相互作用情報は、上記範囲にある上記TA識別コードのリストを含むことができる。付加的に、上記決定された複数の相互作用情報は、特定のTA識別コードが上記範囲内にあるか否かを示す指示を含む。本発明において、上記特定のTA識別コードは、UEが現在位置しているTAの識別コードである。
本発明によれば、上記送信された入力パラメータは、ネットワークのeNBの各々に対応するインターネットプロトコル(IP)アドレスの範囲を示す入力パラメータを含む。そして、上記決定された複数の相互作用情報は、上記範囲内にある上記IPアドレスのリストを含む。付加的に、上記決定された複数の相互作用情報は、特定のIPアドレスが上記範囲内にあるか否かを示す指示を含む。上記特定のIPアドレスは、上記端末が現在相互作用しているeNBのIPアドレスである。
本発明によれば、複数のトラッキングエリア(TA)を含むセルラー通信ネットワーク及び端末(UE)の動作方法は、上記端末が複数のTAにより定義された登録領域内で動作のために上記ネットワークに登録するステップと、現在のTAが登録領域内にあるか否かを決定するために使用することができるアルゴリズムを上記端末に提供するステップと、上記ネットワークから上記アルゴリズムのための少なくとも1つのパラメータを上記端末に送信するステップと、上記端末の現在のTA(すなわち、上記端末が現在ネットワークと通信することができる位置にあるTA)を決定するステップと、上記現在のTAが上記登録領域内にあるか否かを決定するために上記端末で上記アルゴリズム及び上記パラメータを使用するステップと、上記現在のTAが上記登録領域外にある場合に登録をアップデートするために上記ネットワークと通信するステップとを含むことを特徴とする。
さらに、本発明の実施形態は、上述した方法の中のいずれか1つで使用される通信ネットワークを提供する。したがって、本発明の実施形態での通信ネットワークは、端末がアルゴリズムを使用することにより誘導することができる相互作用情報から得られるパラメータである少なくとも1つの入力パラメータを端末に送信することができる。本発明の実施形態において、通信ネットワークは、上記アルゴリズムを上記端末に提供することができる。あるいは、上記端末は、予めプログラムされるもののような方法で上記アルゴリズムの提供を受けることができる。
本発明によれば、端末は、アルゴリズムをプログラムに入力することができ、相互作用情報を得るためにネットワークから受信した少なくとも1つのパラメータとともに上記アルゴリズムを使用して上記情報に従ってネットワークとの相互作用を行うことができる。
本発明の実施形態の他の態様によれば、複数のトラッキングエリア(TA)を含むセルラー通信ネットワーク及び端末(UE)の動作方法は、上記端末が複数のTAにより定義された登録領域内で動作のために上記ネットワークに登録するステップと、上記登録領域を定義する上記複数のTAを識別する第1のリストを上記ネットワークから上記端末に送信するステップとを具備し、上記第1のリストを送信するステップは、E−UTRAN基地局(eNB)に対する上記第1のリストを含むシグナリングインターフェース(S1)メッセージを送信するステップと、上記基地局から上記第1のリストを含む複数のデータパケットを上記端末に送信するステップとを含むことを特徴とする。
本発明において、上記リストは、上記登録領域を形成するすべてのTA(例えば、TAコードを用いて)を識別する。しかしながら、他の実施形態において、上記リストは、上記登録領域を形成するすべてのTAを識別しないこともある。このような実施形態において、上記リストは、最大長さを有するシングルシグナリングインターフェースS1インターフェースメッセージに合うように(すなわち、送信されるように)サイズ調整によりある程度制限されることができる。
本発明において、上記S1インターフェースメッセージは、S1(eNBとEPCとの間の制御プレーンのシグナリングインターフェース)−AP信号又はS1直接送信メッセージである。
本発明の実施形態において、上記方法は、上記S1インターフェースメッセージに合せるために上記第1のリストのサイズを調整するステップをさらに具備する。上記送信されたS1インターフェースメッセージは、付加のデータを有する。特に、上記リストのサイズは、上記付加のデータとともに上記S1インターフェースメッセージに合せるために調整されてもよい(例えば、上記リストの終わり部分が切れてもよい。)。すなわち、上記送信されたTAリストのサイズは、付加のデータを有し、残っているS1メッセージの一部分に合せるために調整されることができる。上記リストサイズは、存在するものと要請されるか又は希望される付加のデータを考慮してシングルメッセージの容量に従って調整されてもよい。
したがって、従来技術とは異なり、UEに提供されるTAリストのサイズは固定されず、本発明に従って流動的に調整されてもよい。
本発明による方法は、付加の複数のTAと上記ネットワークにアクセスするように上記端末に許可する複数の限定加入者グループを識別する第2のリストを上記ネットワークから上記端末に送信するステップをさらに含み、上記第2のリストを送信するステップは、上記第1のリストと同一のS1インターフェースメッセージに含まれている上記第2のリストを送信し、上記複数のデータパケットは、上記第1のリストと上記第2のリストとを有する。
上記方法は、上記第1のリスト及び上記第2のリストを上記シングルS1インターフェースメッセージに合せるように、上記第1のリスト及び上記第2のリストの中の少なくとも1つのサイズを調整するステップをさらに含む。
上述したように、上記S1インターフェースメッセージは、付加のデータを有し、上記調整するステップは、上記付加のデータとともに上記第1のリスト及び上記第2のリストを上記S1インターフェースメッセージに合せるように上記第1のリスト及び上記第2のリストの中の少なくとも1つのサイズを調整するステップを含む。本発明の実施形態でのこのような調整は、上記第1のリスト及び上記第2のリストのサイズをそれぞれ調整するステップを含む。
したがって、本発明に従って、上記ネットワークは、固定されたサイズのリスト(マルチTAリスト又はいわゆる複数のTA及び/又は複数のCSGのホワイトリスト)を端末に送信するように制限されない。その代わりに、上記ネットワークは、シングルS1メッセージ内に上記リストを合せる間に、上記リストのサイズを調節し、必要に応じて予め定められた又は進化した基準に従ってこれらを調整することができる。これは、上記リストを上記UEに伝達するための唯一の目的を有するメッセージであってもよく、あるいは、上記リストは、他の目的(事実上、上記メッセージの余分の容量を用いる)を有するメッセージ内に挿入されてもよい。
本発明において、上記S1インターフェースメッセージは、最大長さを有し、上記方法は、上記第2のリスト及び付加のデータとともに上記第1のリストが上記最大長さ以下を占める場合に、上記S1インターフェースメッセージの長さを切り捨てるステップを含む。上記長さを切り捨てるステップは、例えば、終了指示子とともに上記S1インターフェースメッセージを終了するステップを含むことができる。
本発明の実施形態は、メッセージの長さを切り捨てることにより、eNBから端末に送信されたパケット又はブロックの個数を減少させる効果を提供する。したがって、ブロックは、“ダミー”又は“フィラー”TA識別子を含んで不必要に送信されない。
上記リスト又は複数のリストは、本発明に従って様々な方法でデータパケットに分配されうる。したがって、一般的に、特定のパケット又はブロックは、リストエントリーの一部分、全体リストエントリー、又は一部分及び全体エントリーの組合せを有する。
上記ネットワークは、第1のリスト又は第1のリスト及び第2のリストをS1メッセージ内に送信するように制限されない。本発明の実施形態において、上記S1メッセージは、付加のリスト又は複数のリストを有してもよい。
本発明は、上記UEが上記リスト又は複数のリストを有する上記データパケットを受信するステップと、上記UEで上記受信されたリスト又は複数のリストを処理するステップとをさらに含む。UEでのこのような過程は、特定のTAが上記複数のリストの中の1つで識別されたTAであるか否かを決定するステップを含むことができる。上記UEが現在位置しているTAが上記第1のリストで識別されるか否かを決定し、現在のTAが上記第1のリストで識別されない場合に、上記UEからメッセージを上記ネットワークに送信するステップをさらに含む。このようなメッセージは、例えば、TAU要請でありうる。
本発明によれば、セルラー通信ネットワークは、モビリィティ管理エンティティ(MME)から上記第1のリストを有するS1インターフェースメッセージをeNBに送信し、第1のリストを含む複数のデータパケットをeNBから端末に送信することにより複数のTAを識別する第1のリストを端末に送信する。
本発明によれば、UEは、eNBから送信される複数のデータパケット又はブロックに含まれている1つ以上のTAリストを受信し、上記受信されたリストを処理する。上記UEは、現在のTAを受信されたリスト内で識別するか否かを決定し、これに従って、アップデート要請メッセージをネットワークに送信するもののような方法により応答する。
本発明の実施形態による効果は、UEでアルゴリズム及び受信されたパラメータを用いて相互作用情報を導出することにより、ネットワークからUEに送信されなければならない多い量のデータを減少させることができることである。登録領域を定義するTAを識別する長いリストとなる相互作用情報を送信しなければならないものの代わりに、ネットワークは、ただUEが情報を導出することができるパラメータを送信すればよい。
また、本発明の実施形態において、UEは、TAの長いリストを格納する必要がない。その代りに、必要な場合に、簡単に特定のTA(例えば、現在のTA)が登録領域外にあるか否かを決定するために、受信されたパラメータとともに予めプログラムされたアルゴリズムを使用し、この後に、TAU要請をネットワークに送信するか否かを決定することができる。したがって、メモリの要求量が減少される。
本発明が適用される通信ネットワーク及びUEを含む通信システムのアーキテクチャを示す図である。 本発明が適用される通信ネットワーク及びUEを含む通信システムのアーキテクチャを示す図である。 本発明に従ってUEでのアルゴリズム及び受信された入力パラメータを使用してTAリストの形態で相互作用情報の導出を示す図である。 本発明によるアルゴリズムをUEに提供する方法を示す図である。 本発明によるアルゴリズムをUEに提供する方法を示す図である。 本発明による方法が適用されるセルラーUE通信ネットワークでのTAの配列を示す図である。 図6に示したTA配列のようなTAを有するネットワークでの登録領域を示す図である。 本発明による方法でネットワークからUEへのTAコードまたは識別子リストの送信、S1インターフェースメッセージを用いたMMEからeNBへの送信、及びeNBからUEへの無線インターフェースレイヤー2ブロックを示す図である。 本発明に従って送信された複数のTAリスト及び付加のデータを含むS1インターフェースメッセージを示す図である。 本発明による任意のUEで実行される第1の方法を示すフローチャートである。 本発明による任意のUEで実行される第2の方法を示すフローチャートである。
本発明の他の目的、利点、及び顕著な特徴は、添付された図面との結合を考慮すれば、後述する詳細な説明を参照してよりよく理解することができる。
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。図面中、同一の参照符号は、同一の構成要素を示すのに使用される。本発明の下記の説明において、明瞭性と簡潔性の観点から、本発明に関連した公知の機能や構成に関する具体的な説明が本発明の要旨を不明瞭にすると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。
図1は、3GPPにより定義されたように本発明が適用されるSAE/LTE参照アーキテクチャを示す図である。
また、図1には、2G GSM/GPRSシステム(GERAN+SGSN)及び3G UMTSシステム(UTRAN+SGSN)が図示される。図1から、3GPP 2G及び3Gシステム及び3GPPのSAE/LTEから/への“リンクアップ”を見ることができる。
図2は、本発明が適用されるEPC及びEPSと関連した通信ネットワーク及びUEを含む通信システムのアーキテクチャを示す。図2は、EPCの範囲の可視化を助ける。また、EPCは、図2でHSSを含む。
“シードを埋め込む(implanting a seed)”1番目の方法は、直接複数のTAのリスト又はTAの複数のリストをUEに通知しないのである。この方法において、UEは、例えば、カスタマイズされたソフトウェアの形態であるアルゴリズムを有する。さらに、アルゴリズム又はソフトウェア(又はこのシード)への入力パラメータの供給とともに、UEは、複数のTAのリスト又は複数のTAの複数のリストを自然生成することができる。
図3は、シードを埋め込む方法を示し、特に、本発明に従ってUEでのアルゴリズム及び受信された入力パラメータを使用してTAリストの形態で相互作用情報の導出を示す。アルゴリズム又は実行可能なコードである情報の一部分がUEに与えられ、明確なTAのリスト(又は複数のリスト)は、与えられない。
UEへの“シード”の送信は、“オフライン”技術を介してなされることができる。オフラインによれば、NAS(Non-Access Stratum)は、実際の送信に含まれないことを意味する。複数のTAリストは、NASのためのものであり、NASにより使用されため、ここでは、NASが引用される。従来技術において、EPCのNASは、UEにあるNASに送信されるのであろう。ここで、図4に示すように、オフラインによれば、“シード”の送信又はアルゴリズム又は実行可能なコードは、応用レベルでオペレータ又はアプリケーション又は短文メッセージサービス(SMS)又は非構造化補助サービスデータ(Unstructured Supplementary Service Data:USSD)によりUEの初期供給の時点で実行される。
また、オフライン送信は、シード、例えば、登録シグナリングの間に又はUEが登録されたキャンパスに特定のシードのためのオフラインシグナリングで検索されることができるサーバのアドレスをダウンロードするためにサーバを尋問するUEを含む。
他の実施形態において、シードの送信は、プロトコルシグナリングを介してなされてもよい。図5に示すように、このような技術において、シード(又はアルゴリズム又は実行可能なコード)は、登録又は登録アップデートの間にUEとEPCとの間で実行されるNAS手続きの一部分として伝達されることができる。
図3に示すように、このようなシードへの幾つかの入力パラメータがあり得る。このような入力は、シードそれ自体として同一の方法で、すなわち、図4及び図5に示すような技術によりUEに提供されることができる。
図10は、UEがネットワークへのTA位置をアップデートしなければならないか否かを決定するためにチェックされることができるTA識別コードのリストを生成するためにUEで入力パラメータが使用される論理的なフローの例を示す。
図11は、UEがネットワークへのTA位置をアップデートしなければならないか否かを決定するためにeNBによりブロードキャストされるTA識別コードとともに入力パラメータがUEでシードにより使用される論理的なフローの例を示す。
図6は、本発明による方法が適用される通信ネットワークを示す。図6は、基本的なネットワークプランニングのために使用され得る類型のUEシステムのための簡素なTAレイアウト(6角形アレイ)を示す。TAは、中央TAから同心円レイヤーで時計方向に0からnまで番号付けされる。
このようなTAレイアウトを使用すると、それぞれの識別子を明示的にシグナリングする必要なしにシードフォーミュラを使用してレイヤーの個数又はTAグループのサイズを明示することにより、TAのダイナミックグループを表現することができる。
例えば、各レイヤーは、中央TAから移動する6つのコーナーTA(cTAs)(例えば、{1,2,3,4,5,6}、{7,9,11,13,15,17}{19,22,25,28,31,34}…。)を有する。このcTAがcTA..cTAで番号が付けられる場合に、各レイヤーのコーナーシーケンスは、次の数式(1)のように表現されることができる。
数式(1)
cTA(n)=3n+(i−3)n+1
ここで、“n”は、論議中であるレイヤーの個数であり、“i”は、このレイヤーでのi番目のコーナー位置である。
この場合に、上記のようなシーケンスディスクリプターは、中央TA“0”及び中央TAから移動する各同心円レイヤーのcTAからすべての隣りを識別するシードを構成する。このレイヤーでの他のTAは、次の数式(2)のようにcTAに関連した位置として表現されることができる。
数式(2)
TA X=cTA(n)−y
ここで、Xは、TA個数であり、yは、最も近接した高い値のcTAからのオフセットである。
第1のTA(cTA)が各レイヤーで開始TA又はsTAといわれる場合に、sTAが位置した値を確認することにより現在のTAが位置するレイヤーを識別することができる。TAが位置するレイヤーの他の側でのTA値は、数式(3)及び数式(4)で決定される。
数式(3)
Inner Layer cTAs=cTA(n−1)=3(n−1)+(i−3)(n−1)+1
数式(4)
Outer Layer cTAs=cTA(n+1)=3(n+1)+(i−3)(n+1)+1;
内部及び外部レイヤーでのcTA及びTA値を認識すると、各TAのための隣接TAを計算することができる。
cTAに対して、この過程は、かなり簡素である。同一のレイヤーに位置する隣接TAは、次の通りに表現される。
cTA(n)−1;
cTA(n)+1
cTAに対して、内部レイヤーに位置する1つの隣接TAのみが存在し、これは、次の通りに表現されることができる。
cTA(n−1);
また、外部レイヤーにある3個の隣りの中の1つは、cTAとして表現される。
cTA(n+1);
そして、残りは、これと他の側に位置する。
cTA(n+1)−1;
cTA(n+1)+1
したがって、cTA(R)であるTA45を考慮すると、その隣りは、次の通りに表現される。
cTA(4)−1;cTA(4)+1;cTA(3);cTA(5);cTA(5)−1;&cTA(5)+1;
このような表現は、次の通りに計算されることができる。
44,46,25,71,70&72
non−cTAsに対して、この過程は、ほんの少し複雑である。例えば、TA32に関連して、シードがすでに知られているため、TA32がsTAs19&36の間に位置し、したがって、3レイヤーに位置すると決定することができる。同一のレイヤーに位置している隣りの中の2つがTAs31&33であることは暗示的に知られている。このシードを使用すると、TA31がcTA(3)であることが計算されることができ、cTAに関連したTA32の位置を認識することは、内部レイヤー及び外部レイヤーにそれぞれ位置した2個の残った隣りを計算することにより可能である。
したがって、数式(4)で次の数式(5)のようであれば、内部レイヤーに位置した隣りは、数式(6)及び数式(7)のように計算されることができる。
数式(5)
TA32=cTA(3)+1;
数式(6)
cTA(2)+1=3(2)+(4−3)2+2=16;
数式(7)
cTA(2)=3(2)+(4−3)2+1=16=15;
同様に、外部レイヤーに位置した隣りは、数式(8)及び(9)で計算されることができる。
数式(8)
cTA(4)+1=3(4)+(4−3)4+2=54;
数式(9)
cTA(4)+2=3(4)+(4−3)4+2=55;
中央TAに対しては、数式(10)に示すように、cTAx(0)が常に同一であるために一般的なシードのルールに従わない問題点がある。
数式(10)
3(0)2+(0−3)0+1=1;
したがって、cTA(0)=0のような特定の条件を含まなければならない。
上記のような条件が与えられると、ネットワークがTAレイヤーの個数でTAグループサイズをシグナリングすることにより端末により簡素に使用されるTAのリストを示すことが可能である。例えば、端末が現在TA3にキャンプされており、ネットワークがTAグループサイズ3をシグナリングする場合に、端末は、TA3の隣接TA及びその隣りのそれぞれの識別子を識別することによりグループ内のすべてのTAの識別子を計算することができる。
図7は、現在のTA=3及びグループサイズ=3のアルゴリズムに対する入力パラメータから計算された登録領域に対応するTAのセットの例を示す。このセットは、TA=3の中心にある3レイヤー6角形に対応する。したがって、UEがアルゴリズムを使用することによりただ2個の入力パラメータから登録領域に位置した他のTAの個数を計算することができる。このセットには、37個のTAが含まれる。
一般的に、入力パラメータを提供することにより中央TA及びレイヤーの個数を識別することは、TAのグループに対する6角形のカバレッジ領域を伝達する。しかしながら、他の実施形態において、特定のTAの間の範囲内にある1つのレイヤー内のセルをマスキングすることによりカバレッジ領域の全体的な形態を合せるために(1つ以上の付加のパラメータの形態で)付加の情報がUEにシグナリングされることができる。したがって、カバレッジ領域の形態を示すパラメータは、特定の実施形態で送信される。このような修正されたカバレッジ領域は、図7に示す(TA3に中心をおいた元来の6角形の領域は、TAs 31−36、19、49−60、及び37−41を含むように拡張される。)。
この例は、規則的なTAレイアウトと関連があってもかなり複雑である。このような種類のレイアウトがeNBの位置及び局所地形により相互に異なるカバレッジ領域を有するTAを含むオーバーレイとして使用されることができるとしても、フィールドネットワークは、このような方式で計画されないのであろう。しかしながら、これは、シードを有し、動的にTAリストを生成するために最小の情報を提供する一般的な概念を示すために設計される。
以下では、一般的なシード概念(すなわち、アルゴリズムをUEに提供した後に、このアルゴリズムが相互作用情報を生成するか又は得るのに使用する1つ以上のパラメータを送信する。)を用いる本発明による他の方法を説明する。また、これは、キャンパス配置の場合にIPサブネットを再使用する例として説明される。
シード概念に従うこのような他の実施形態は、UEがTAU/再登録を実行する必要がないTAのグループがどんなものであるかをキャンパス配置のために特に効率的であり得る。事実上、UEが“non−update”グループの一部分として考慮すべきTAがどんなものであるかを識別することができるようにするためのインターネット技術を実際に使用し、このTAグループ内にあるUEは、TAU/再登録を実行する必要がない。
このような例において、各eNBがIPアドレスを有すると仮定すると、キャンパス配置において、このアドレスは、IPサブネットに対して割り当てられるものと類似した方法で割り当てられることができる。同一のグループ内に位置したTAを識別するために又は特定の現在のTAが同一のアップデートしない(non-update)又は許可されたグループ内に位置するか否かを識別するために、端末でサブネットマスキングタイプソリューションを使用することが可能である。
例えば、説明の便宜上、IPv4アドレスフォーマットを使用する場合に(事実上、IPv6アドレスが使用される可能性が高いが、キャンパス内にある1024TAまでのグループは、136.168.0.0と136.168.3.255との間の範囲のIPアドレスが割り当てられる。255.255.252.0サブネットマスクとTAアドレスの範囲内にある1番目のアドレスを使用すると、端末は(ビットANDingにより)、アップデートが必要でない(すなわち、同一のキャンパス内に位置する)TAを迅速に識別することができる。
例えば、
255.255.252.0 bitANDed with 136.168.2.24=136.168.0.0;
すなわち、このTAは、“許容された(permitted)グループ”内にある。
255.255.252.0 bitANDed with 136.168.4.0=136.168.4.0
すなわち、このTAは、許容されたグループの外にある。
したがって、(入力パラメータとともに提供される)このアルゴリズムを用いて誘導されたサブネットマスク形態の相互作用情報と(TAのIPアドレス形態の)TA識別子は、TAが許容されたグループ内にあるか否かを示す情報の一部分である。次いで、TAが、UEがアップデートを実行する許容されたグループ外にある場合に、UEは、この誘導された情報に従ってネットワークと相互作用し、TAが許容されたグループ内にある場合に、UEは、ネットワークと相互作用しない。
したがって、このような実施形態において、ネットワークは、UEが許可されたTAを識別するようにするために現在のTAのIPアドレス及びサブネットマスク(キャンパスサイズ)だけをUEに提供すればよい。
これは、キャンパスの外で実行するのがさらに難しいかもしれない。しかしながら、このような方法でTAのさらに広いネットワークを配置することができる。
以下では、本発明によるもう1つの方法について説明する。まず、MMEがTAのリストを提供することは自明である。これは、S1インターフェースを介してMMEにより提供され、無線レイヤー2データブロックにより無線インターフェースを介して伝達される。無線インターフェースレイヤー2ブロックの各々が約72ビット程度で小さい方であれば、これは、多くの無線インターフェース無線レイヤー2ブロックでありうる。図8は、複数の無線インターフェースレイヤー2ブロックを誘導するS1インターフェースメッセージを示す。
複数の無線インターフェースレイヤー2ブロックが必要であっても、分割されたS1−アプリケーションパート(AP)メッセージを使用する可能性が低い。S1−APデータ送信手続きが現在のUMTS及び/又はGSM/GPRS(それぞれIu及び/又はA/Gb手続き)と適正に維持される場合には、S1−AP及びS1直接送信メッセージは、256バイトに維持されうる。これは、SCCP接続要請メッセージのサイズの制約のためである。
このような方法が説明することは、MMEがS1メッセージの分割なしにS1−AP直接送信メッセージサイズに対する物理的な限界に対してマルチTAリスト及びホワイトリストで提供されるTAの個数をダイナミックに調節するようにするのである。
したがって、MMEは、マルチTAリストに含まれているTAの個数とMMEがプログラムされた判断又は基準に基づくホワイトTAリストに含まれているTAの個数の全体的な調節及び制御が可能である。
この方法において、マルチTAリスト及びホワイトTAリストに含まれているTAの個数は、流動的であり、全体的にそれ以外に伝達される必要があることを供給した後に−S1インターフェースを介した分割なしにシングルS1−AP又はS1直接送信メッセージの最大サイズまで満たす。
他の情報だけでなくTAの総個数がシングルS1−APメッセージ又はS1直接送信メッセージのサイズより小さくて使用されない場合に、S1−APメッセージ又はS1直接送信メッセージの不必要な空間は、“フィラー”ダミーTAに付け加えられるべきではない。これは、無線インターフェースレイヤー2ブロックを介して個数を減少させるために提供しうる。
提供された複数のTAのエンドに到達することを示すためにテール終了指示子が導入される。これは、マルチTAの長さ指示子及びホワイトTAの長さ指示子の必要を除去した。例えば、このようなテール終了指示子は、使用可能なTA識別子、例えば、H’FFFE(16進数FFFE)として解釈されることができない識別子を有するTAである。あるいは、TAリストの各々に対して2個のテール終了指示子が使用されることができる。
マルチTAとホワイトTAとの間の分配、すなわち、どこでマルチTAが終了され、どこでホワイトTAリストが開始されるか(又はその反対)は、情報エレメント(IE)識別子、例えば、H’FFFE(FFFEの16進符号化)の前端を有する次のTAリストの情報エレメント識別子(IEI)を通る。
図9は、上述した方法、特に、本発明に従ってネットワークで生成され(例えば、MMEからeNBに)送信されたS1メッセージのコンテンツを示す方法を示す。上記図面は、無線インターフェースを介して送信される部分を示し、終わりの部分ではない。
上述した内容から本発明の実施形態で関連TAリストを“グロー(grow)”するためのシードを使用する方法は非常に柔軟性があり、(シグナリングメッセージで占めるバイトの形態で)非常に少ないシグナリングペイロードを使用することをわかる。
また、シグナリングメッセージ内で全体的に可変的なTAサイズを使用する方法は、情報エレメントの最大サイズを限定するが、むしろ全体シグナリングメッセージの最大サイズまで限定することをわかる。
また、本発明の実施形態は、ネットワークによりUEに完壁なTAに関する情報を提供し、ネットワークにより意図された通りにUEが完壁なTAを得るようにするもののような様々なアプリケーションで使用されうる。
本発明は、UEがこの意図された完壁な全体TAリストを得るようにする関連した明示的又は暗示的な情報をネットワークが提供することができる方法を開示する。
本発明は、受信された関連した明示的又は暗示的な情報を有するUEが、ネットワークがUEが有することを希望するこの意図された完壁な全体TAリストを得ることができる方法を開示する。
本発明は、UEが明示的な意図された情報を得るようにする関連した明示的又は暗示的な情報をネットワークが提供することができる方法を開示する。本明細書で提供されるこのような情報の例は、意図されたTAリストを含む。しかしながら、このような方法は、主にネットワークがUEに受信するように要請する情報のタイプに適用されることができる。
本発明は、受信された関連した明示的又は暗示的な情報を有するUEがネットワークがUEが有することを希望するこの意図された拡張された完壁な量の情報を得ることができる方法を開示する。本明細書で提供されるこのような情報の例は、意図されたTAリストを含む。しかしながら、このような方法は、主にUEがネットワークから必要とする情報のタイプに適用されることができる。
本明細書の詳細な説明及び請求項を介して文章が異なるように要求されない限り、単数は、複数を含む。特に、文章が異なるように要求されない限り、不定冠詞が使用されたところで、本明細書は、単数だけでなく複数を考慮するものと理解されなければならない。
本発明の特定の側面又は実施形態とともに説明された図面、整数、または特徴は、これらが両立することができない限り本明細書で記述された他の側面又は実施形態にも適用されることができる。

Claims (15)

  1. 複数のトラッキングエリア(TA)を含むセルラー通信ネットワーク及び端末(UE)の動作方法であって、
    前記端末が複数のTAにより定義された登録領域内で動作のために前記ネットワークに登録するステップと、
    前記登録領域を定義する前記複数のTAを識別する第1のリストを前記ネットワークから前記端末に送信するステップとを具備し、
    前記第1のリストを送信するステップは、E−UTRAN基地局(eNB)に対する前記第1のリストを含むシグナリングインターフェース(S1)メッセージを送信するステップを含むことを特徴とする動作方法。
  2. 前記S1インターフェースメッセージは、S1−アプリケーションパート(AP)信号又はS1直接送信メッセージであることを特徴とする請求項1に記載の動作方法。
  3. 前記S1インターフェースメッセージに合わせるために前記第1のリストのサイズを調整するステップをさらに具備することを特徴とする請求項1に記載の動作方法。
  4. 前記送信されたS1インターフェースメッセージは、付加データを含むことを特徴とする請求項1に記載の動作方法。
  5. 前記付加データとともに前記S1インターフェースメッセージに合わせるために前記第1のリストのサイズを調整するステップをさらに具備することを特徴とする請求項4に記載の動作方法。
  6. 更なる複数のTAと、前記端末に前記ネットワークにアクセスするようにする複数の限定加入者グループとを識別する第2のリストを前記ネットワークから前記端末に送信するステップをさらに具備し、
    前記第2のリストを送信するステップは、前記第1のリストと同一のS1インターフェースメッセージに含まれている前記第2のリストを送信し、前記複数のデータパケットは、前記第1のリストと前記第2のリストとを含むことを特徴とする請求項3に記載の動作方法。
  7. 前記第1のリスト及び前記第2のリストを前記S1インターフェースメッセージに合せるように前記第1のリスト及び前記第2のリストの中の少なくとも1つのサイズを調整するステップをさらに具備することを特徴とする請求項6に記載の動作方法。
  8. 前記S1インターフェースメッセージは、付加のデータを具備し、前記調整するステップは、前記付加のデータとともに前記第1のリスト及び前記第2のリストを前記S1インターフェースメッセージに合せるように前記第1のリスト及び前記第2のリストの中の少なくとも1つのサイズを調整するステップをさらに含むことを特徴とする請求項7に記載の動作方法。
  9. 前記第1のリスト及び前記第2のリストのサイズをそれぞれ調整するステップをさらに具備することを特徴とする請求項7に記載の動作方法。
  10. 前記S1インターフェースメッセージは、最大長さを有し、前記第2のリスト及び付加のデータとともに前記第1のリストが前記最大長さ以下を占める場合に、前記S1インターフェースメッセージの長さを切り捨てるステップをさらに具備することを特徴とする請求項1に記載の動作方法。
  11. 前記長さを切り捨てるステップは、終了指示子とともに前記S1インターフェースメッセージを終了するステップを具備することを特徴とする請求項10に記載の動作方法。
  12. 前記端末が前記リスト又は複数のリストを含む前記複数のデータパケットを受信するステップと、前記端末で前記受信されたリスト又は複数のリストを処理するステップとをさらに具備することを特徴とする請求項1に記載の動作方法。
  13. 前記処理するステップは、特定のTAが前記リストの中の1つで識別されたTAであるか否かを決定するステップを具備することを特徴とする請求項12に記載の動作方法。
  14. 前記端末が現在位置しているTAが前記第1のリストで識別されるか否かを決定し、現在のTAが前記第1のリストで識別されない場合には、前記端末からメッセージを前記ネットワークに送信するステップを具備することを特徴とする請求項13に記載の動作方法。
  15. 前記第1のリストを送信するステップは、前記基地局から前記第1のリストを含む複数のデータパケットを前記端末に送信するステップを含むことを特徴とする請求項1に記載の動作方法。
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