JP2013516857A

JP2013516857A - マシンタイプ通信におけるグループベースのモビリティ最適化の方法およびデバイス

Info

Publication number: JP2013516857A
Application number: JP2012547427A
Authority: JP
Inventors: レイ，ジェンシオン
Original assignee: アルカテル−ルーセント
Priority date: 2010-01-08
Filing date: 2010-01-08
Publication date: 2013-05-13
Anticipated expiration: 2030-01-08
Also published as: US20130021970A1; EP2523503A4; US9307390B2; WO2011082538A1; JP5478737B2; CN102714838A; KR101493716B1; CN102714838B; KR20120112752A; EP2523503A1

Abstract

本発明は、通信ネットワークにおけるマシンタイプ通信ＭＴＣデバイスのグループに対して追跡領域更新ＴＡＵを実行する、方法およびデバイスに関する。本発明の実施形態によれば、グループは第１のＭＴＣデバイス、および、同じグループＩＤおよび位置情報を有する少なくとも１つの第２のＭＴＣデバイスを含み、通信ネットワークは、ＭＴＣデバイスのグループにモビリティ管理を提供するために、ＴＡＵの前後にそれぞれ古いモビリティ管理エンティティＭＭＥおよび新しいモビリティ管理エンティティＭＭＥを含み、方法は、新しいＭＭＥが、第１のＭＴＣデバイスに関するＴＡＵ要求を受信した後に、古いＭＭＥから第１のＭＴＣデバイスのコンテキストを取得するステップ、新しいＭＭＥが、グループのグループＩＤを見つけるために、第１のＭＴＣデバイスのコンテキストをチェックするステップ、および、グループＩＤが第１のＭＴＣデバイスのコンテキストに含まれる場合、新しいＭＭＥが、グループＩＤを使用し、少なくとも１つの第２のＭＴＣデバイスのコンテキストを古いＭＭＥから取得するステップを含む。

Description

本発明は、通信ネットワークに関し、より詳細には、通信ネットワークにおけるマシンタイプ通信（Ｍａｃｈｉｎｅ−ＴｙｐｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）デバイスに関するモビリティ最適化メカニズムに関する。

ＭＴＣ（マシンタイプ通信、Ｍ２ＭまたはＭａｃｈｉｎｅｔｏＭａｃｈｉｎｅ通信とも呼ばれる）は、人間との対話を必要としない機械間のデータ通信に関係する。ＭＴＣは、１兆ドル・レベルの次期通信市場となるであろう。現在、３ＧＰＰＳＡ１は作業項目を設定しており、仕様書ＴＳ２２．３６８（マシンタイプ通信に関するサービス要件：ステージ１）に取り組んでいる。近年、３ＧＰＰＳＡ２も、ＭＴＣを検討するための検討項目（ＮｅｔｗｏｒｋＩｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｓｆｏｒＭａｃｈｉｎｅ−ＴｙｐｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）を設定している。

ＭＴＣは、既存の移動体ネットワーク通信サービスとは異なるため、現在の通信ネットワークをＭＴＣに適合するように改良する必要がある。ＴＳ２２．３６８は多くのＭＴＣ機能を定義しており、中でもグループベースのＭＴＣ機能は重要なタイプのＭＴＣ機能である。

ＴＲ２３．８８８も、グループベースの最適化を、ＭＴＣに関するネットワーク改良のための重要な問題として定義している。グループベースの最適化は、たとえば、グループベースの課金最適化、グループベースの信号節約（ｓｉｇｎａｌｉｎｇｓａｖｉｎｇ）などの、多くの面での最適化を含むことができる。中でも、グループベースのモビリティは重要な最適化である。こうしたグループの一例が、通常、単一のＭＴＣユーザに属し、ドライバ・セキュリティ、ナビゲーション、自動車診断などの、異なるアプリケーションで使用される、車両（たとえば自動車）内のいくつかのＭＴＣデバイスである。しかしながら、これらのＭＴＣデバイスは異なるアプリケーションによって使用可能であるため、異なるＭＴＣサーバに接続され、互いに独立して動作することが可能である。これらのＭＴＣデバイスは同じ車両に結び付けられているため、同じ動きパターンを有することになり、したがって同じｅＮＢ（ＥｖｏｌｖｅｄＮｏｄｅＢ）の到達範囲にあり、同時点で同じセル内にあることになる。この共通する移動の振る舞いの結果、モビリティ管理信号の急激な増加、ネットワーク負荷の上昇、ＭＴＣデバイス内の電力消費の増加などが生じることになる。これらの悪影響を克服するために、ネットワークまたはシステムに対する何らかの改良が必要である。

ＴＳ２２．３６８ＴＲ２３．８８８３ＧＰＰＴＳ２３．４０１

潜在的な改良は、ＭＴＣデバイスのこうしたグループに関するグループベースのモビリティ管理信号節約を可能にすることである。しかしながら、この問題に対する既存の解決策は、今のところまだ存在しない。ＴＲ２３．８８８では、グループベースの最適化の問題についてのみ記載しており、この問題に対する解決策は提示していない。また、このＴＲに対するすべてのＳＡ２の寄与によっても、解決策は提案されていない。

本明細書において、発明者は、従来技術における問題を克服するために、マシンタイプ通信におけるグループベースのモビリティ最適化問題を解決するためのメカニズムを提案する。

本発明の実施形態によれば、通信ネットワークにおけるマシンタイプ通信ＭＴＣデバイスのグループに対して、追跡領域更新ＴＡＵを実行する方法が提供され、グループは、第１のＭＴＣデバイス、ならびに同じグループＩＤおよび位置情報を有する少なくとも１つの第２のＭＴＣデバイスを含み、通信ネットワークは、ＭＴＣデバイスのグループにモビリティ管理を提供するために、ＴＡＵの前後にそれぞれ古いモビリティ管理エンティティＭＭＥおよび新しいモビリティ管理エンティティＭＭＥを含み、方法は、
ａ．新しいＭＭＥが、第１のＭＴＣデバイスに関するＴＡＵ要求を受信した後に、古いＭＭＥから第１のＭＴＣデバイスのコンテキストを取得するステップ、
ｂ．新しいＭＭＥが、グループのグループＩＤを見つけるために、第１のＭＴＣデバイスのコンテキストをチェックするステップ、および
ｃ．グループＩＤが第１のＭＴＣデバイスのコンテキストに含まれる場合、新しいＭＭＥが、グループＩＤを使用し、少なくとも１つの第２のＭＴＣデバイスのコンテキストを古いＭＭＥから取得するステップ
を含む。

本発明の実施形態によれば、ステップｂは、新しいＭＭＥが、少なくとも１つの第２のＭＴＣデバイスによって送信された同じ位置情報と共に他のＴＡＵ要求を受信した場合、他のＴＡＵ要求の処理を中断するステップをさらに含む。

本発明の実施形態によれば、ステップｃは、
ｃ１．グループＩＤが第１のＭＴＣデバイスのコンテキストに含まれる場合、新しいＭＭＥが、グループＩＤを使用し、第１のＭＴＣデバイス、およびグループに含まれる少なくとも１つの第２のＭＴＣデバイスの情報を照会するステップ、
ｃ２．新しいＭＭＥが、グループＩＤを含むコンテキスト要求メッセージを古いＭＭＥに送信するステップ
をさらに含む。

本発明の実施形態によれば、ステップｃは、
ｃ３．古いＭＭＥが、グループＩＤを使用し、第１のＭＴＣデバイス、およびグループに含まれる少なくとも１つの第２のＭＴＣデバイスの情報を照会するステップ、および、
ｃ４．古いＭＭＥが、少なくとも１つの第２のＭＴＣデバイスの情報に従って、少なくとも１つの第２のＭＴＣデバイスのコンテキストを新しいＭＭＥに提供するステップ
をさらに含む。

本発明の実施形態によれば、方法は、少なくとも１つの第２のＭＴＣデバイスのコンテキストを古いＭＭＥから取得した後、新しいＭＭＥが、第１のＭＴＣデバイスのコンテキストおよび少なくとも１つの第２のＭＴＣデバイスのコンテキストの受信を確認するために、グループＩＤを含むコンテキスト確認を、古いＭＭＥに送信するステップをさらに含む。

本発明の好ましい実施形態では、通信ネットワークは、ＴＡＵ手順の発生前にＭＴＣデバイスのグループにサービスを提供する、古いサービング・ゲートウェイＳＧＷをさらに含み、方法は、古いＭＭＥが、グループＩＤを含むセッション削除要求をＳＧＷに送信するステップ、および、ＳＧＷが、第１のＭＴＣデバイス、およびグループに含まれる少なくとも１つの第２のＭＴＣデバイスの情報を照会した後、グループＩＤを含むセッション削除応答を古いＭＭＥに送信するステップをさらに含む。

好ましくは、ＭＴＣデバイスが通信ネットワークに接続された場合、古いＭＭＥデバイスは、ＭＴＣデバイスに関するコンテキストを作成する際に、コンテキスト内にグループＩＤを追加する。

他の態様では、本発明は、通信ネットワークにおけるマシンタイプ通信ＭＴＣデバイスのグループに対してモビリティ管理を実行する、モビリティ管理エンティティＭＭＥも提供し、グループは、第１のＭＴＣデバイス、ならびに同じグループＩＤおよび位置情報を有する少なくとも１つの第２のＭＴＣデバイスを含み、通信ネットワークは、ＴＡＵ手順の実行前にＭＴＣデバイスのグループにモビリティ管理を提供するための、古いＭＭＥを含み、ＭＭＥは、
第１のＭＴＣデバイスに関するＴＡＵ要求を受信した後に、古いＭＭＥから第１のＭＴＣデバイスのコンテキストを取得するための、第１のＭＴＣデバイスのコンテキスト取得モジュールと、
グループのグループＩＤを見つけるために、第１のＭＴＣデバイスのコンテキストをチェックするためのチェック・モジュールと、
少なくとも１つの第２のＭＴＣデバイスのコンテキストを古いＭＭＥから取得するために、グループＩＤを使用するための、第２のＭＴＣデバイスのコンテキスト取得モジュールと
を含む。

本発明に従った実施形態では、ＭＭＥは、少なくとも１つの第２のＭＴＣデバイスによって送信された同じ位置情報と共に他のＴＡＵ要求を受信した場合、他のＴＡＵ要求の処理を中断するための、中断モジュールをさらに含む。

本発明の実施形態によれば、第２のＭＴＣデバイスのコンテキスト取得モジュールは、
グループＩＤが第１のＭＴＣデバイスのコンテキストに含まれる場合、第１のＭＴＣデバイス、およびグループに含まれる少なくとも１つの第２のＭＴＣデバイスの情報を照会するために、グループＩＤを使用するための、照会モジュールと、
グループＩＤを含むコンテキスト要求メッセージを古いＭＭＥに送信するための、コンテキスト要求モジュールと、
古いＭＭＥによって提供された少なくとも１つの第２のＭＴＣデバイスのコンテキストを受信するための、コンテキスト受信モジュールと
をさらに含む。

好ましくは、本発明の実施形態に従ったＭＭＥは、少なくとも１つの第２のＭＴＣデバイスのコンテキストを古いＭＭＥから取得した後、第１のＭＴＣデバイスのコンテキストおよび少なくとも１つの第２のＭＴＣデバイスのコンテキストの受信を確認するために、グループＩＤを含むコンテキスト確認を、古いＭＭＥに送信するための、コンテキスト確認モジュールをさらに含む。

さらに他の態様では、本発明は、通信ネットワーク用のＭＴＣモビリティ・グループ・サーバも提供し、サーバは記憶デバイスおよび照会デバイスを含み、記憶デバイスは、複数のＭＴＣデバイスを含むグループに関して、グループのグループＩＤとグループ内のＭＴＣデバイスの識別との間の関係を記憶し、グループ内のＭＴＣデバイスが通信ネットワークに接続されるかまたは切断された場合、ＭＴＣデバイスの識別はグループに追加されるかまたはグループから除去され、サーバは、サーバがグループ・メンバ情報取得要求を受信した場合、グループに含まれるＭＴＣデバイスの識別を提供するように構成された、照会デバイスも含む。

本発明の他の目的および利点については、図面に関して以下の説明を参照することで、より明白かつ容易に理解できるようになるであろう。

本発明の実施形態に従った、ネットワーク構造を示す図である。本発明の実施形態に従った、グループベースのモビリティ最適化メカニズムのための接続手順を示す図である。本発明の実施形態に従った、グループベースのモビリティ最適化メカニズムのための切断手順を示す図である。本発明の実施形態に従った、ＴＡＵ手順を示す図である。本発明の他の実施形態に従った、ＴＡＵ手順を示す図である。

図１は、本発明の実施形態に従った、ネットワーク構造を示す。図１では、進化型パケット・コア・ネットワークＥＰＣ内に、モビリティ管理エンティティＭＭＥ１０１、ホーム加入者サーバＨＳＳ１０２、サービング・ゲートウェイＳＧＷ１０３、およびＰＤＮゲートウェイＰＧＮ１０５などが示されている。もちろん、ＥＰＣは、他の異なるネットワーク要素を含むことも可能であるが、図１では、本発明に関係する部分のみを示している。マシンタイプ通信（ＭＴＣ）デバイス１１１、１１２、１１３は、ｅＮＢを介してコア・ネットワークＥＰＣに接続されている。話を簡単にするために、本明細書では、これらのネットワーク要素の従来の機能および構造については、これ以上説明しない。図１は例示のために３つのＭＴＣデバイスのみを示しているが、実際には、３つよりもはるかに多くの、おそらくは何十、あるいは何百を超えるＭＴＣデバイスが存在する可能性が非常に高いことに留意されたい。これらのＭＴＣデバイスは、たとえば同じ車両内、または任意の他の可能な同じ領域内に配置され、同じ位置情報を有し、同じｅＮＢに接続される。

本発明に従ったネットワーク構造では、新しいネットワーク要素１０４、すなわちＭＴＣモビリティ・グループ・サーバ（以下、ＭＭＧＳと呼ぶ）が提供される。ＭＭＧＳは、各グループおよびそのアクティブな／接続されたメンバの関係を記憶する。図１に示された例では、グループ・メンバはＭＴＣデバイス１１１〜１１３である。本発明の実施形態によれば、ＭＭＧＳは、通常、記憶デバイスおよび照会デバイスからなる。たとえば、ＭＴＣデバイスの各グループについて、ＭＭＧＳサーバは、少なくとも１つのグループＩＤからなる１つのテーブルと、グループに属するすべてのアクティブな／接続されたメンバの識別（ｉｄｅｎｔｉｔｙ）（または識別情報（ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ））（たとえばＧＵＴＩ（ＧｌｏｂａｌＵｎｉｑｕｅＴｅｍｐｏｒａｒｙＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）およびＩＭＳＩ（ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＭｏｂｉｌｅＳｕｂｓｃｒｉｂｅｒＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎＮｕｍｂｅｒ）など）とを、保持および維持することができる。ＨＳＳ１０２では、グループＩＤおよびグループベースのモビリティ最適化フラグが、各ＭＴＣデバイスの加入データ内に含められる。ＭＴＣデバイスがグループ内に含められ、そのグループにグループベースのモビリティ最適化を使用する必要がある場合、ＨＳＳはグループＩＤを含み、ＭＴＣデバイスの加入データ内にグループベースのモビリティ最適化フラグを設定することになる。ＭＴＣデバイスの同じグループは、同じグループＩＤおよびグループベースのモビリティ最適化フラグを有する。

ＭＴＣがネットワークに接続された場合、ＭＭＥ１０１はＭＭＧＳ１０４を更新する、すなわちこのＭＴＣデバイスをグループに追加するものとする。ＭＴＣデバイスがネットワークから切断された場合も、ＭＭＥはＭＭＧＳを更新する、すなわちＭＴＣデバイスの識別をグループから削除するものとする。したがって、記憶デバイス内に含められた何らかのグループに属するＭＴＣデバイスのメンバ情報は動的である。

図に示されたネットワーク構造内には、２つのインターフェース、すなわち、ＭＭＧＳ１０４とＭＭＥ１０１との間のインターフェースＳｍｍ、およびＭＭＧＳ１０４とＳＧＷ１０３との間のインターフェースＳｍｓも示されている。これらの２つのインターフェースは、グループ情報の照会および更新に使用することができる。たとえば、これら２つのインターフェースの助けにより、ＭＭＥ１０１およびＳＧＷ１０３は、ＭＭＧＳ１０４から、いずれかのグループ内のアクティブな／接続されたＭＴＣデバイスの情報を得ることができる。

本発明に従った追跡領域更新（ＴＡＵ）手順では、ＭＭＥに記憶されたＭＴＣデバイスのコンテキストが、このＭＴＣデバイスに関するグループベースのモビリティ最適化が活動化されたことを示す場合、ＭＭＥ１０１およびＳＧＷ１０３は、同じグループ内のアクティブな／接続されたＭＴＣデバイスに関するＴＡＵ手順内のいくつかの信号メッセージを、グループ化することができる。

本発明は、追跡領域更新の発生前後にＭＴＣデバイスが接続されている、古いＭＭＥデバイス（図１には図示せず）と新しいＭＭＥ１０１との間のインターフェースＳ１０（図１には図示せず）、および、ＭＭＥ１０１とＳＧＷ１０３との間のインターフェースＳ１１も提供し、これら２つのインターフェースは、複数の信号メッセージを１つのメッセージにグループ化するために使用される。

上記ネットワーク要素およびインターフェースの機能について、特定のワークフローに関連してさらに説明する。

図２は、本発明の実施形態に従った、グループベースのモビリティ最適化メカニズムに関する接続手順を示す。本発明の実施形態によれば、ＨＳＳ内のＭＴＣデバイスの加入データが、ＭＴＣデバイスが何らかのグループに属していること、およびグループベースのモビリティ最適化フラグが設定されていることを示す場合、ならびに、ＭＴＣデバイスがＥＰＣに正常に接続されている場合、ＭＭＥはＭＭＧＳをグループＩＤおよびＭＴＣデバイスの識別（たとえばＩＭＳＩおよびＧＵＴＩなど）で更新するものとし、ＭＭＧＳはＭＴＣデバイスの識別をグループに追加するものとする。

この図に示された接続手順は、３ＧＰＰＴＳ２３．４０１を基準とした改良である。何らかのＭＴＣデバイスがステップ２０１で「接続要求」を送信した場合、ｅＮＢノードはこの要求を新しいＭＭＥに転送し、新しいＭＭＥと古いＭＭＥ、サービング・ゲートウェイＳＧＷ、ＨＳＳなどがまとめて、一連の認証、セキュリティおよび位置更新動作を実行する。３ＧＰＰＴＳ２３．４０１の接続手順とは異なり、ステップ２１１では、新しいＭＭＥがＨＳＳから「位置更新確認」を受信し、このメッセージはＭＴＣデバイスのＩＭＳＩ番号および加入データを含む。すべてのチェックが正常に行われると、新しいＭＭＥはＭＴＣデバイスに関するコンテキストを構築する。コンテキストを構築する場合、ＭＭＥはＭＴＣデバイスの加入データをチェックする。ＭＭＥが、ＭＴＣデバイスの加入データ内にグループＩＤおよびグループベースのモビリティ最適化フラグが設定されている旨を見つけた場合、ＭＭＥはグループＩＤおよびグループベースのモビリティ最適化フラグをＭＴＣデバイスのコンテキスト内に含める。

加えて、ステップ２１６でセッションが正常に作成された後、新しいＭＭＥはＭＴＣデバイスのコンテキストをチェックする。ＭＭＥは、ＭＴＣデバイスのコンテキスト内にグループＩＤおよびグループベースのモビリティ最適化フラグが存在する旨を見つけた場合、ステップ２１６ａで、接続されたＭＴＣデバイスのグループＩＤおよびこのＭＴＣデバイスの識別（たとえばＩＭＳＩおよびＧＵＴＩなど）を含む、グループ更新要求を送信する。グループ更新要求を受信すると、ＭＭＧＳはグループＩＤとこのＭＴＣデバイスの識別との間の関係を記憶する。言い換えればＭＭＧＳは、このＭＴＣデバイスの識別をグループ内に追加する。

図３は、本発明の実施形態に従った、グループベースのモビリティ最適化メカニズムに関する切断手順を示す。

本発明の実施形態によれば、ＭＴＣデバイスがＥＰＣから切断される場合、ＭＭＥはこのＭＴＣデバイスの識別をグループから除去するようにＭＭＧＳを更新するものとする。

仕様書ＴＳ２３．４０１には、ＵＥ（またはＭＴＣデバイス）開始切断手順、ＭＭＥ開始切断手順、ＳＧＳＮ開始切断手順、およびＨＳＳ開始切断手順という、４タイプの切断手順が存在する。グループベースのモビリティ最適化に関するサブ手順は、異なるタイプの切断手順に対して同じであるため、本明細書ではＭＴＣデバイス開始切断手順のみが示されている。

図３に示されるように、ステップ３０１で、ＭＴＣデバイスは切断要求をＭＭＥデバイスに送信する。ＭＭＥはセッション削除要求をＳＧＷに送信し、ステップ３０３および３０４で、セッション削除のための処理手順がＳＧＷとＰＤＮＧＷとの間で実行される。仕様書３ＧＰＰＴＳ２３．４０１とは異なり、ステップ３１６でセッションが正常に削除された場合、ＭＭＥはＭＴＣデバイスのコンテキストをチェックする。ＭＭＥが、ＭＴＣデバイスのコンテキスト内にグループＩＤおよびグループベースのモビリティ最適化フラグが存在する旨を見つけた場合、ＭＭＥは、グループＩＤおよびＭＴＣデバイスの識別（たとえばＩＭＳＩおよびＧＵＴＩなど）と共にグループ更新要求を送信する。グループ更新要求を受信すると、ＭＭＧＳはＭＴＣデバイスの識別をグループから除去する。

図４は、本発明の実施形態に従ったＴＡＵ手順を示す。

本発明の実施形態によれば、グループ内の１つのＭＴＣデバイスがＴＡＵ手順をトリガした際に、ＭＭＥ内のこのＭＴＣデバイスのコンテキストが、グループベースのモビリティ最適化が必要であることを示す場合、信号処理コストを節約するために、このＭＴＣデバイスに関する新しいＭＭＥと古いＭＭＥとの間のコンテキスト要求メッセージおよびコンテキスト確認メッセージをグループ化することができる。

図４に示されたフローでは、ＴＡＵ手順はサービング・ゲートウェイＳＧＷの変更を含まず、ＴＡＵ手順はＥＰＳＴＡＵ手順を基準とした改良である（３ＧＰＰＴＳ２３．４０１ｖ９．２．０のセクション５．３．３．２に定義されている）。

前述のように、グループ内のＭＴＣデバイスはしばしば同じ領域にあり、同じ動きパターンを有するため、同時に同じＭＭＥおよびサービング・ゲートウェイ／ＰＤＮゲートウェイによってサービスが提供されることになる。したがって、リソースを節約するために、これらのネットワーク要素間の信号メッセージをグループ化することができる。図４が示すように、グループベースのモビリティ最適化を活動化する必要がある旨をＭＭＥが見つけた場合、ＭＭＥは、処理を統一するために、ＴＡＵ手順においてグループ内の複数のデバイスの複数の信号をグループ化する。次に、３ＧＰＰＴＳ２３．４０１とは異なる部分に着目してみる。

３ＧＰＰＴＳ２３．４０１と同様のステップ４０１から４０３では、１つのＭＴＣデバイスがＴＡＵ手順をトリガした場合、ＭＴＣデバイスは、新しいＭＭＥにＴＡＵ要求を送信することによって、ＴＡＵ手順を開始する。

この実施形態では、ＭＴＣデバイス１１１はグループ内のメンバであり、このグループにはグループベースのモビリティ最適化が適用されているものと想定される。

ステップ４０４で、ＭＴＣデバイス１１１からＴＡＵ要求を受信すると、古いＭＭＥからＭＴＣデバイス１１１のコンテキスト情報を取得するために、新しいＭＭＥは古いＭＭＥに「コンテキスト要求」を送信する。ステップ４０５で、古いＭＭＥは、ＭＴＣデバイス１１１のコンテキスト情報で新しいＭＭＥに応答する。これら２つのステップは、３ＧＰＰＴＳ２３．４０１内の対応するステップと同じである。

異なる点は、ＭＴＣデバイス１１１のコンテキストを受信した後、新しいＭＭＥは、このＭＴＣデバイス１１１のコンテキストをチェックおよび記憶することである。新しいＭＭＥは、グループＩＤおよびグループベースのモビリティ最適化フラグがコンテキスト内に含められている旨を見つけた場合、ステップ４０５ａで、グループＩＤと共に「グループ・メンバ情報取得要求」をＭＭＧＳに送信する。この要求を受信した後、ＭＭＧＳは、グループ・メンバの情報（グループ内の各ＭＴＣデバイスのＩＭＳＩ、ＧＵＴＩなどを含む）と共に、「グループ・メンバ情報取得応答」を新しいＭＭＥに送信する。新しいＭＭＥは、グループ・メンバ情報を記憶し、これを使用して、このグループの任意の既存のグループ・メンバ情報を置き換える。

好ましい実施形態として注目すべきことに、グループベースのモビリティ最適化フラグがＭＴＣデバイスのコンテキストに含められることから、結果としてＭＭＥはこのフラグに従って、対応するデバイスがグループベースのモビリティ最適化に加入したかどうかを決定することができる。しかしながら、グループベースのモビリティ最適化フラグは必ずしもＭＴＣデバイスのコンテキスト内に含められるものではないため、他の手段を使用して、ＭＭＥ対応端末デバイスがグループベースのモビリティ最適化に加入している旨を通知することもできる。

他方で、新しいＭＭＥは、グループの位置情報（たとえば、「最後に訪問したＴＡＩ」）を記憶する。グループ内の任意の他のＭＴＣデバイスからの、同じ位置情報を備えた任意の他のＴＡＵ要求は、新しいＭＭＥでは保留となり、ステップ４１６まで処理されない。次に、ステップ４１６で、新しいＭＭＥが（グループ内の他のＭＴＣデバイスから受信した）他のＴＡＵ要求への応答を送信することについて言及する。これらの応答の構築は、ステップ４０４から４１５で得られた他のＭＴＣデバイス１１２、１１３の情報に基づくものである。

新しいＭＭＥがグループ・メンバ情報を照会および取得するステップ（すなわちステップ４０５ａ）の完了に先立って、他のＭＴＣデバイス（たとえばＭＴＣデバイス１１２）によって送信された他のＴＡＵ要求が新しいＭＭＥに到達し、そのため、新しいコンテキスト要求メッセージが新しいＭＭＥから古いＭＭＥに送信されることになるという、非常に特殊なケースを考慮してみると、このケースでは、古いＭＭＥが、ＭＴＣデバイス１１２のコンテキスト内に、ＭＴＣデバイス１１１と同じモビリティ最適化フラグおよびグループＩＤが存在する旨を見つけるため、古いＭＭＥは、ＭＴＣデバイス１１２のコンテキスト要求を処理できないが、直接廃棄することができる。

ステップ４０５ｂでは、通常のＥＰＳＴＡＵ手順とは異なり、新しいＭＭＥは、グループＩＤおよびグループベースのモビリティ最適化フラグを含むものとし、新しいＭＭＥが古いＭＭＥから、同じグループＩＤの下ですべてのメンバ（アクティブな／アクティブ化されたＭＴＣデバイス）のコンテキストを取得することを希望する旨を示す、「コンテキスト要求」メッセージを送信するために、古いＭＭＥにグループＩＤを使用する。注目すべきことに、このステップでは、新しいＭＭＥはグループＩＤを使用して、異なるＭＴＣデバイスに対して１つずつではなく、ＭＴＣデバイスのグループにコンテキスト情報を要求する。

ステップ４０５ｃでは、新しいＭＭＥによって送信されたグループＩＤおよびグループベースのモビリティ最適化フラグを含むコンテキスト要求を受信した後、古いＭＭＥは、グループ・メンバ情報についてＭＭＧＳに照会する。古いＭＭＥによって送信されたグループ・メンバ情報を照会するための要求を受信した後、ＭＭＧＳは、古いＭＭＥに、グループ・メンバ情報（グループ内の各ＭＴＣデバイスのＩＭＳＩ、ＧＵＴＩなどを含む）と共に応答を送信する。古いＭＭＥは、グループ・メンバ情報を記憶し、これを使用してグループ内の任意の既存のグループ・メンバ情報を置き換える。

次のステップ４０５ｄでは、グループ内の他のＭＴＣデバイス（たとえば、ＭＴＣ１１２および１１３）について、古いＭＭＥは「コンテキスト応答」メッセージで新しいＭＭＥに応答する。さらに新しいＭＭＥは、グループ内の各ＭＴＣデバイスに対してコンテキストをセットアップする。

ステップ４０６は、通常のＥＰＳＴＡＵ内の対応するステップと同じである。

ステップ４０７で、新しいＭＭＥがグループ内の各ＭＴＣデバイスのコンテキスト・メッセージを受信した後、ＭＭＥは「コンテキスト確認」メッセージを古いＭＭＥに送信する。確認メッセージはグループＩＤを含む。注目すべきことに、各コンテキスト応答について１つのコンテキスト確認が送信される、通常のＥＰＳＴＡＵ手順とは異なり、グループ内のすべてのＭＴＣデバイスそれぞれのコンテキスト・メッセージを受信した後にのみ、新しいＭＭＥは、グループＩＤと共に「コンテキスト確認」メッセージを古いＭＭＥに送信する。

ステップ４０８から４１５は、ＥＰＳＴＡＵ手順における対応するステップと同じである。新しいＭＭＥは、グループ内の各ＭＴＣデバイスに対して、ステップ４０８から４１５の実行をトリガする。ステップ４０８から４１１で、新しいＭＭＥ、ＳＧＷ、およびＰＤＮＧＷは、各ＭＴＣデバイスに関するベアラを修正する。ステップ４１２から４１５で、ＨＳＳ上の各ＭＴＣデバイスに関するＭＭＥ情報が更新される。

加えて、図４に示されたステップ４０５ａ、４０５ｃでは、新しいＭＭＥおよび古いＭＭＥは、グループ・メンバ情報に関して新しいネットワーク要素ＭＭＧＳに照会し、当業者にとって、ＭＭＧＳは必ずしも必要でないことに留意されたい。本発明の基本的着想によれば、グループ・メンバ情報の記憶、更新、ならびに、グループ・メンバ情報のリアルタイムな提供が可能な、任意の他のネットワーク要素または機能モジュールは、ＭＭＧＳの機能とは独立して実施するか、または組み合わせて実施することが可能である。したがってＭＭＧＳは、集中化するか、または分散化することも可能である。

図５は、本発明の他の実施形態に従ったＴＡＵ手順を示す。

前述のように、このタイプのグループ内のＭＴＣデバイスは、しばしば同じ領域にあり、同じ動きパターンを有するため、同時に同じＭＭＥおよびサービング・ゲートウェイ／ＰＤＮゲートウェイによってサービスが提供される。したがって、リソースを節約するために、これらのネットワーク要素（ＭＭＥ、ＳＧＷ、およびＰＧＷ）間の信号メッセージをグループ化することができる。

図５に示されたＴＡＵ手順は、既存のＥＰＳＴＡＵ手順を基準とした改良である（３ＧＰＰＴＳ２３．４０１ｖ９．２．０のセクション５．３．３．２を参照のこと）。

この実施形態では、図４を参照しながらの説明と同様に、ＭＭＥ内のＭＴＣデバイス１１１のコンテキストが、グループベースのモビリティ最適化が必要である旨を示す場合、信号処理コストを節約するために、すべての接続されたＭＴＣデバイスに関する新しいＭＭＥと古いＭＭＥとの間のコンテキスト要求メッセージおよびコンテキスト確認メッセージをグループ化することができる。図５に示された実施形態は、ＴＡＵ手順がＳＧＷの変更を含むケースを、考慮の対象とする。リソースを節約するために、古いＭＭＥと新しいＭＭＥとの間の信号メッセージのグループ化を基準として、グループ内のすべての接続されたＭＴＣデバイスに関する古いＭＭＥと古いサービング・ゲートウェイＳＧＷとの間のセッション削除要求／応答メッセージをグループ化することが可能な旨を考慮の対象とすることができる。

図５に示されるように、ネットワーク要素ＭＭＧＳおよびＭＭＥ／ＳＧＷならびにそれらの間のインターフェースを使用して、ＭＭＥおよびＳＧＷが、グループベースのモビリティ最適化が必要であるかまたはアクティブ化された旨を見つけた場合、ＭＭＥおよびＳＧＷは、ＴＡＵ手順において、同じグループのいくつかの接続されたデバイスに関する何らかの信号をグループ化することができる。次に、３ＧＰＰＴＳ２３．４０１とは異なる部分に着目してみる。

図５では、ステップ５０１から５０６は図４のステップ４０１から４０６と同様であり、ステップ５０５ａ、５０５ｂ、５０５ｃ、５０５ｄはステップ４０５ａ、４０５ｂ、４０５ｃ、４０５ｄと同じであるため、ここではこれ以上説明しない。

ステップ５０７では、グループ内のすべてのＭＴＣデバイスそれぞれに関するコンテキストを受信した後にのみ、新しいＭＭＥはグループＩＤと共に「コンテキスト確認」を古いＭＭＥに送信する。

本実施形態のステップ５０７では、新しいＭＭＥから古いＭＭＥによって受信されるコンテキスト確認は、「サービング・ゲートウェイ変更指示」を含み、これは、ＴＡＵ手順において、グループにサービスを提供するＳＧＷが変更されることを意味する。したがって、ステップ５０８から５１０で、新しいＭＭＥは、新しいＳＧＷ上でＴＡＵを送信するすべてのＭＴＣデバイスに関するリソースを割り振ることが必要である。ステップ５１２から５１５で、新しいＭＭＥは、ＨＳＳ上の各ＭＴＣデバイスに関するＭＭＥ情報を更新する。

本発明の実施形態によれば、ステップ５１６および５１７において、複数の信号メッセージをグループ化すること、ならびにステップ５１６ａを追加することを、考慮の対象とすることができる。本発明の好ましい実施形態によれば、ステップ５１６で、古いＭＭＥがコンテキスト確認メッセージ内でＳＧＷ変更指示を受け取った場合、古いＭＭＥは、原因削除、グループＩＤ、グループベースのモビリティ最適化フラグなどを含む、「セッション削除要求」メッセージを古いＳＧＷに送信することによって、ＥＰＳベアラ・リソースを削除する。

ステップ５１６ａで、「セッション削除要求」を受信すると、古いＳＧＷは、グループＩＤおよびグループベースのモビリティ最適化フラグが存在するかどうかをチェックする。存在する場合、古いＳＧＷは、グループＩＤと共にグループ・メンバ情報取得要求をＭＭＧＳに送信する。この要求を受信した後、ＭＭＧＳは、グループ・メンバの情報（グループ内の各ＭＴＣデバイスのＩＭＳＩ、ＧＵＴＩなどを含む）と共に「グループ・メンバ情報取得応答」を古いＳＧＷに送信する。

後続のステップ５１７で、古いＳＧＷは、各ＭＴＣデバイスのコンテキストからグループ内の各ＭＴＣデバイスのＴＥＩＤを取得し、各ＭＴＣデバイスに対してＳＩ−Ｕベアラ・リソースを解放する。その後、古いＳＧＷは、グループＩＤと共にセッション削除応答を古いＭＭＥに送信する。

３ＧＰＰＴＳ２３．４０１とは異なり、ステップ５１６で、古いＭＭＥは各ＭＴＣデバイスに対してセッション削除要求を送信する必要はなく、同じグループＩＤを備えるすべてのＭＴＣデバイスのベアラ・リソースを削除するよう、古いＳＧＷに要求するために、グループＩＤを含むセッション削除コマンドを使用するのみである。またステップ５１７でも、古いＳＧＷはセッション削除要求に応答するために、グループＩＤを含む１つの応答メッセージのみを使用することができる。したがって、古いＭＭＥと古いＳＧＷとの間の信号メッセージは大幅に削減される。

後続のステップ５１８は、通常のＥＰＳＴＡＵ手順における対応するステップと同じであり、グループ内の各ＭＴＣデバイスについて、新しいＭＭＥはＴＡＵ受け入れメッセージを送信し、グループ内の各ＭＴＣデバイスについて、ＭＴＣデバイスからＴＡＵ要求を受信し、このＭＴＣデバイスについてステップ５１５で「位置更新確認」を受信した後、新しいＭＭＥは「ＴＡＵ受け入れ」メッセージを送信する。ステップ５１９で、通常のＥＰＳＴＡＵ手順の場合のように、各ＭＴＣデバイスは新しいＭＭＥを確認する。

図５を参照しながら説明した実施形態では、グループベースのモビリティ最適化フラグは必ずしもＭＴＣデバイスのコンテキスト内に含められるものではないため、他の手段を使用して、ＭＭＥ対応端末デバイスがグループベースのモビリティ最適化に加入している旨を通知することもできることに留意されたい。さらに、グループベースの最適化メカニズムはグループベースのモビリティ最適化に限定されず、グループベースの課金最適化などを含むことも可能である。当業者であれば、本発明の基本的な考え方によって教示された、他の異なる実装を企図することができる。

本発明の実施形態によれば、ＭＭＥ、ＳＧＷなどの関連ネットワーク要素の実装は、当業者にとってそれほど困難なものではなく、既存のネットワーク要素ハードウェア、ソフトウェア機能に基づくコンピュータ・ソフトウェア・モジュールによって達成可能である。たとえば、本発明の方法の実施形態に対応して、本発明の実施形態に従ったＭＭＥは、ａ）たとえばＴＡＵ要求をＭＴＣデバイス１１１から受信した後、古いＭＭＥからＭＴＣデバイス１１１のコンテキストを取得するための、第１のＭＴＣデバイスのコンテキスト取得モジュールと、ｂ）グループのグループＩＤを見つけるためにＭＴＣ１１１のコンテキストをチェックするためのチェック・モジュールと、ｃ）古いＭＭＥからＭＴＣ１１２およびＭＴＣ１１３（グループ内の他のＭＴＣデバイス）のコンテキストを取得するために、グループＩＤを使用するための、第２のＭＴＣデバイスのコンテキスト取得モジュールとの、モジュールのうちのいくつかを含むことができる。ここで、古いＭＭＥから少なくとも１つの第２のＭＴＣデバイスのコンテキストを取得するためのモジュール（発明者らはこれをモジュールｃと呼ぶ場合がある）は、グループＩＤがＭＴＣデバイス１１１のコンテキストに含まれる場合、グループに含まれるすべてのメンバ（すなわち、ＭＴＣデバイス１１１〜１１３）の情報を照会するためにグループＩＤを使用するための、照会モジュールと、グループＩＤを含むコンテキスト要求メッセージを古いＭＭＥに送信するための、コンテキスト要求モジュールと、ＭＴＣデバイス１１１に加えて、古いＭＭＥによって提供された他のＭＴＣデバイスのコンテキストを受信するための、コンテキスト受信モジュールと、をさらに含むことができる。加えて、本発明の実施形態によれば、好ましくは、ＭＭＥは、古いＭＭＥからグループ内のすべてのメンバのコンテキストを取得した後、すべてのメンバ（ＭＴＣデバイス１１１およびＭＴＣ１１２、１１３を含む）のコンテキストの受信を確認するために、グループＩＤを含むコンテキスト確認を古いＭＭＥに送信するための、コンテキスト確認モジュールも含む。

本発明について、諸実施形態に関して説明したが、本発明はいかなる実施形態にも限定されることはない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって定義され、様々なオプション、修正、および等価の置換を含む。したがって、本発明の保護の範囲は、添付の特許請求の範囲の内容によって決定されるべきである。

Claims

通信ネットワークにおけるマシンタイプ通信ＭＴＣデバイスのグループに対して、追跡領域更新ＴＡＵを実行する方法であって、前記グループは、第１のＭＴＣデバイス、ならびに同じグループＩＤおよび位置情報を有する少なくとも１つの第２のＭＴＣデバイスを含み、前記通信ネットワークは、ＭＴＣデバイスの前記グループにモビリティ管理を提供するために、ＴＡＵの前後にそれぞれ古いモビリティ管理エンティティＭＭＥおよび新しいモビリティ管理エンティティＭＭＥを含み、
ａ．前記新しいＭＭＥが、前記第１のＭＴＣデバイスに関するＴＡＵ要求を受信した後に、前記古いＭＭＥから前記第１のＭＴＣデバイスのコンテキストを取得するステップ、
ｂ．前記新しいＭＭＥが、前記グループの前記グループＩＤを見つけるために、前記第１のＭＴＣデバイスの前記コンテキストをチェックするステップ、および
ｃ．前記グループＩＤが前記第１のＭＴＣデバイスの前記コンテキストに含まれる場合、前記新しいＭＭＥが、前記グループＩＤを使用し、前記少なくとも１つの第２のＭＴＣデバイスのコンテキストを前記古いＭＭＥから取得するステップ
を含む、方法。
前記ステップｂは、前記新しいＭＭＥが、前記少なくとも１つの第２のＭＴＣデバイスによって送信された前記同じ位置情報と共に他のＴＡＵ要求を受信した場合、前記他のＴＡＵ要求の処理を中断するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
前記ステップｃは、
ｃ１．前記グループＩＤが前記第１のＭＴＣデバイスの前記コンテキストに含まれる場合、前記新しいＭＭＥが、前記グループＩＤを使用し、前記第１のＭＴＣデバイス、および前記グループに含まれる前記少なくとも１つの第２のＭＴＣデバイスの情報を照会するステップ、
ｃ２．前記新しいＭＭＥが、前記グループＩＤを含むコンテキスト要求メッセージを前記古いＭＭＥに送信するステップ
をさらに含む、請求項１または２に記載の方法。
前記ステップｃは、
ｃ３．前記古いＭＭＥが、前記グループＩＤを使用し、前記第１のＭＴＣデバイス、および前記グループに含まれる前記少なくとも１つの第２のＭＴＣデバイスの情報を照会するステップ、および、
ｃ４．前記古いＭＭＥが、前記少なくとも１つの第２のＭＴＣデバイスの情報に従って、前記少なくとも１つの第２のＭＴＣデバイスの前記コンテキストを前記新しいＭＭＥに提供するステップ
をさらに含む、請求項３に記載の方法。
前記少なくとも１つの第２のＭＴＣデバイスの前記コンテキストを前記古いＭＭＥから取得した後、前記新しいＭＭＥが、前記第１のＭＴＣデバイスの前記コンテキストおよび前記少なくとも１つの第２のＭＴＣデバイスの前記コンテキストの前記受信を確認するために、前記グループＩＤを含むコンテキスト確認を、前記古いＭＭＥに送信するステップをさらに含む、請求項１または２に記載の方法。
前記通信ネットワークは、ＴＡＵの前にＭＴＣデバイスの前記グループにサービスを提供する、サービング・ゲートウェイＳＧＷをさらに含み、
前記古いＭＭＥが、前記グループＩＤを含むセッション削除要求を前記ＳＧＷに送信するステップ、および、前記ＳＧＷが、前記第１のＭＴＣデバイス、および前記グループに含まれる前記少なくとも１つの第２のＭＴＣデバイスの情報を照会した後、前記グループＩＤを含むセッション削除応答を前記古いＭＭＥに送信するステップをさらに含む、請求項１または２に記載の方法。
ＭＴＣデバイスが前記通信ネットワークに接続された場合、前記古いＭＭＥデバイスは、前記ＭＴＣデバイスに関するコンテキストを作成する際に、前記コンテキスト内に前記グループＩＤを追加する、請求項１または２に記載の方法。
通信ネットワークにおけるマシンタイプ通信ＭＴＣデバイスのグループに対してモビリティ管理を実行する、モビリティ管理エンティティＭＭＥであって、前記グループは、第１のＭＴＣデバイス、ならびに同じグループＩＤおよび位置情報を有する少なくとも１つの第２のＭＴＣデバイスを含み、前記通信ネットワークは、ＴＡＵの前にＭＴＣデバイスの前記グループにモビリティ管理を提供するための、古いＭＭＥを含み、前記ＭＭＥは、
前記第１のＭＴＣデバイスに関するＴＡＵ要求を受信した後に、前記古いＭＭＥから前記第１のＭＴＣデバイスのコンテキストを取得するための、前記第１のＭＴＣデバイスのコンテキスト取得モジュールと、
前記グループのグループＩＤを見つけるために、前記第１のＭＴＣデバイスの前記コンテキストをチェックするためのチェック・モジュールと、
前記少なくとも１つの第２のＭＴＣデバイスのコンテキストを前記古いＭＭＥから取得するために、前記グループＩＤを使用するための、前記第２のＭＴＣデバイスのコンテキスト取得モジュールと
を含む、ＭＭＥ。
前記ＭＭＥは、前記少なくとも１つの第２のＭＴＣデバイスによって送信された同じ位置情報と共に他のＴＡＵ要求を受信した場合、前記他のＴＡＵ要求の処理を中断するための、中断モジュールをさらに含む、請求項８に記載のＭＭＥ。
前記第２のＭＴＣデバイスのコンテキスト取得モジュールは、
前記グループＩＤが前記第１のＭＴＣデバイスの前記コンテキストに含まれる場合、前記第１のＭＴＣデバイス、および前記グループに含まれる前記少なくとも１つの第２のＭＴＣデバイスの情報を照会するために、前記グループＩＤを使用するための、照会モジュールと、
前記グループＩＤを含むコンテキスト要求メッセージを前記古いＭＭＥに送信するための、コンテキスト要求モジュールと、
前記古いＭＭＥによって提供された前記少なくとも１つの第２のＭＴＣデバイスの前記コンテキストを受信するための、コンテキスト受信モジュールと
をさらに含む、請求項８または９に記載のＭＭＥ。
前記少なくとも１つの第２のＭＴＣデバイスの前記コンテキストを前記古いＭＭＥから取得した後、前記第１のＭＴＣデバイスの前記コンテキストおよび前記少なくとも１つの第２のＭＴＣデバイスの前記コンテキストの前記受信を確認するために、前記グループＩＤを含むコンテキスト確認を、前記古いＭＭＥに送信するための、コンテキスト確認モジュールをさらに含む、請求項８または９に記載のＭＭＥ。
通信ネットワーク用のＭＴＣモビリティ・グループ・サーバであって、前記サーバは記憶デバイスおよび照会デバイスを含み、
前記記憶デバイスは、複数のＭＴＣデバイスを含むグループに関して、前記グループのグループＩＤと前記グループ内の前記ＭＴＣデバイスの識別との間の関係を記憶し、前記グループ内のＭＴＣデバイスが前記通信ネットワークに接続されるかまたは切断された場合、前記ＭＴＣデバイスの前記識別は前記グループに追加されるかまたは前記グループから除去され、
前記サーバは、前記サーバがグループ・メンバ情報取得要求を受信した場合、前記グループに含まれる前記ＭＴＣデバイスの識別を提供するように構成された、照会デバイスも含む、ＭＴＣモビリティ・グループ・サーバ。