JP2013535851A - 通信システム - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、ドナー基地局5−1によってサービングされる複数の移動電話3−1〜3−5を含むユーザー機器3と、別の基地局5−2によってサービングされる複数の他の移動電話4−1〜4−3を含むユーザー機器4とを含む、移動(セルラー)電気通信システム1を概略的に示す。その電気通信システム1は、ドナー基地局5−1に無線接続する中継ノード7と、とりわけ、複数の移動管理エンティティ(MME)9−1、9−2、9−3(包括的に9で参照される)を含むコアネットワーク8とを更に含む。
・移動電話発信の(mobile originated)非緊急のデータ転送のための全ての接続確立試行を拒否する。
・全てのシグナリング接続確立試行を拒否する。及び、
・緊急セッション及び移動電話着信の(mobile terminated)サービスのための接続確立試行のみを許可する。
図2は、図1に示されるドナー基地局5−1内の主要構成要素を示すブロック図である。図に示されるように、ドナー基地局5−1は、少なくとも1つのアンテナ3を介して、直接MT3−1及び3−2、並びに中継ノード7に対して信号を送受信するように動作可能である送受信機回路部31を含む。また、ドナー基地局5−1は、ネットワークインターフェース35を介して、コアネットワーク8のMME9に対して信号を送受信するように動作可能である。送受信機回路部31の動作は、メモリ39に格納されるソフトウェアに従って、コントローラー37によって制御される。
図3は、図1に示される中継ノード7の主要構成要素を概略的に示す。中継ノード7は、基地局5のような固定通信ノードとすることができるか、又はそれ自体が移動デバイスとすることができる。実際には、幾つかの移動電話3、4が中継サービスを提供し、それゆえ、中継ノードとしての役割を果たすことができる。図示されるように、中継ノード7は、少なくとも1つのアンテナ53を介して、中継MT3−3〜3−5及び基地局5−1に対して信号を送受信するように動作可能である送受信機回路部51を含む。送受信機回路部51の動作は、メモリ59に格納されるソフトウェアに従って、コントローラー57によって制御される。
図4は、MME9が過負荷状況を経験するときに、電気通信システム1の主要な構成要素が従う通常の手順を概括的に示す。
・移動電話発信の非緊急のデータ転送のための接続確立試行を拒否する。
・シグナリング接続確立試行を拒否する。又は、
・緊急セッション及び移動電話着信のサービスのための接続確立試行を許可する。
図5は、過負荷状況を以前に経験していたMME9が、過負荷状態でなくなり、サービングする基地局によって実行されている任意の過負荷手順が中止されることを必要とするときに、電気通信システム1の主要構成要素が従う通常の手順を概括的に示す。
図6は、特定の過負荷状態のMME9−1(図示される例ではMME1)が過負荷手順を要求したときに、電気通信システム1の中継ノード7が従う例示的な過負荷手順を概括的に示す。
・「moデータ」−試行された接続確立が移動電話発信(mo)のデータ転送のための接続確立であることを示す。
・「moシグナリング」−試行された接続確立が移動電話発信(mo)のシグナリングのための接続確立であることを示す。
・「mtアクセス」−試行された接続確立が移動電話着信(mt)のサービスのための接続確立であることを示す。
・「緊急」−試行された接続確立が緊急セッションのための接続確立であることを示す。又は、
・「高優先順位アクセス」−試行された接続確立が高優先順位アクセスのための接続確立であることを示す。
・移動電話発信の非緊急のデータ転送のための接続確立試行を拒否する。→確立理由が「moデータ」である場合には接続試行を拒否し、それ以外の場合には許可する。
・シグナリング接続確立試行を拒否する。→確立理由が「moデータ」又は「moシグナリング」である場合には接続試行を拒否し、それ以外の場合には許可する。又は、
・緊急セッション及び移動電話着信のサービスのための接続確立試行を許可する。→確立理由が「緊急」又は「mtアクセス」である場合には接続試行を許可し、それ以外の場合には拒否する。
詳細な実施形態が上記で説明された。当業者であれば理解するように、上記の実施形態に対し、複数の変更及び代替を行うことができ、変形及び代替において具現化される発明から依然として利益を受けることができる。
・上記で言及されたように、中継ノードが初期UEメッセージを送信する時までに、RRC接続が確立されてしまうであろう。したがって、この解決策は、適切な待ち時間タイマーを用いてRRC接続を無条件に拒否することを伴うのが理想的であるMME過負荷機能の原理には適合しない。さらに、RRC接続解放は、更なる接続試行がなされるべきでない期間を設定可能にするためのタイマー情報を含まない。
・理想的には、エラー表示は、過負荷機能に対応するためではなく、受信するメッセージ内で検出されたエラーを報告するためにのみ用いられるべきである。
・「エラー表示」を使用する場合と同様に、中継ノード7が初期UEメッセージを送信する時までに、RRC接続が確立されてしまうであろう。したがって、この解決策は、適切な待ち時間タイマーを用いてRRC接続を無条件に拒否することを伴うのが理想的であるMME過負荷機能の原理には適合しない。さらに、RRC接続解放は、更なる接続試行がなされるべきでない期間を設定可能にするためのタイマー情報を含まない。
・UEコンテキスト解放手順の目的は、種々の理由に起因してMMEがUE関連の論理的接続の解放を指令できるようにすることである。しかしながら、UE関連の論理的接続は、ドナー基地局5が初期UEメッセージを受信する時点では、完全には確立されない。
本論文の目的は、MME過負荷機能がRN展開シナリオにおいていかに機能するかを分析することである。本論文は、関連する課題を際立たせて、種々の解決策(例えば、DeNB又はRNにおいてMME過負荷を終了する)を解析する。また、本論文は種々の解決策の賛否を浮き彫りにし、それに応じて今後の方策を提案する。
MME過負荷
MME過負荷手順は、MMEにおける過負荷状況を制御するために導入された。MMEが過負荷状況を経験するとき、そのMMEは、MME過負荷手順が送信される幾つかのeNBをランダムに選択することになる。MMEはeNBに、過負荷表示時にeNBがどの動作を行うべきであるかを示すことになる。
−「移動電話発信の非緊急のデータ転送のための全てのRRC接続確立を拒否」すべきである(すなわち、RRC理由「moデータ」に対応するトラフィックを拒否すべきである)か、又は、
−「シグナリングのための全てのRRC接続確立を拒否」すべきである(すなわち、RRC理由「moデータ」及び「moシグナリング」に対応するトラフィックを拒否すべきである)か、又は
−「緊急セッション及び移動電話着信のサービスのためのRRC接続確立のみを許可」すべきである(すなわち、RRC理由「緊急」及び「mtアクセス」に対応するトラフィックのみを許可すべきである)。
合意された中継アーキテクチャによれば、DeNBはRNから見てMMEと見なされることになる。結果として、RNは、どのMMEが或る特定の非UE関連手順をトリガーしたかに関するいかなる知識も有さないことになる。
図7では、RNがUE1及びUE2をサービングしており、UE1がMME1によってサービングされており、UE2がMME2によってサービングされている。MME1が過負荷状態になると仮定すると、そのMMEはDeNBに過負荷メッセージを送信することになる。DeNBは、S1AP過負荷開始を受信すると、措置を講じる、例えば、MMEによって示されるような確立理由によってRRC接続を拒否する必要がある。
・DeNBは、或る特定のMMEが過負荷状態にあることをRNに通知しない。これは、UEが過負荷状態のMMEによってサービングされており、かつアクティブ状態に移行する理由が過負荷状態のMMEによって与えられる表示と一致している場合に、アクティブ状態に移行するための任意のUE試行を拒否するかどうかはDeNB次第であることを意味する。DeNBは、S1AP初期UEメッセージ内のRRC確立理由IEから、RRC接続確立要求の理由を知ることになる。しかしながら、S1AP初期UEメッセージはクラス2手順であり、障害メッセージは規定されない。以下で2つの可能な返答が検討される。
・エラー表示
・エラー表示を使用する際の問題
○RNが初期UEメッセージを送信する時までに、RRC接続が確立されてしまうであろう。したがって、この解決策は、適切な待ち時間タイマーによってRRC接続の拒否を見越すMME過負荷機能の原理と一致していない。RRC接続解放は待ち時間タイマー情報を含まない。
○エラー表示は、CP機能、例えば、過負荷機能に対応するためではなく、1つの受信するメッセージ内で検出されたエラーを報告するときにのみ用いられるべきである。
○エラー表示を選ぶことに決める場合には、RNがしばらくの間更なるRRC接続要求を制限する適切なタイマー値を表示できるように、DeNBが適切な理由を示す必要があることを明確にするために、テキスト手順が必要とされることになる。
・UEコンテキスト解放
・UEコンテキスト解放を用いる際の問題
○RNが初期UEメッセージを送信する時までに、RRC接続が確立されてしまうであろう(エラー表示の場合と同じ問題)。したがって、この解決策は、適切な待ち時間タイマーによってRRC接続の拒否を見越すMME過負荷機能の原理と一致していない。RRC接続解放は待ち時間タイマー情報を含まない。
○UEコンテキスト解放手順の目的は、種々の理由に起因して、MMEがUE関連の論理的接続の解放を指令できるようにすることである。しかしながら、UE関連の論理的接続は、DeNBが初期Ueメッセージを受信する時点ではまだ確立されていない[2]。
・DeNBがRNに過負荷メッセージを転送する。
○起こり得る問題
・RNは、どのMMEが現在過負荷状態にあるかを知らないので、結局、試行される全てのRRC接続確立を不必要に拒否する場合があり、例えば、実際にはMME2だけが過負荷状態であるときに(図2)、結局、UE1及びUE2の両方からのRRC接続確立を拒否する場合がある。
○解決策
・この課題を克服するために、S1AP過負荷開始及びS1AP過負荷停止を転送する際に、DeNBは、RNに対して、どのMMEが過負荷状態にあるかを示すべきである。この情報は、例えば、2つのMMEが過負荷状態になる場合にも役に立つ場合がある(S1AP過負荷メッセージ内のUu又はMME idのリストにおいて並列の手順を許可することによる)。
提案
・過負荷メッセージがDeNBによってRNに転送されることが提案される。
・RNが影響を及ぼされたRRC接続要求を識別できるように、S1AP過負荷関連メッセージ内に新たなオプションのIEを追加することが提案される。
本論文は、RNを展開する場合のMME過負荷機能に関連する課題を分析した。本論文を検討し、第3章の提案に同意することが提案される。
[1]23.401:General Packet Radio Service (GPRS) enhancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) access
[2]36.401:Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Architecture description
Claims (24)
- 複数の移動管理エンティティ(MME)を含む通信システムのための中継ノードであって、該中継ノードは、
複数の移動デバイスを該中継ノードに関連付けるための手段であって、各移動デバイスは前記複数のMMEのうちの1つのMMEによってサービングされる、関連付けるための手段と、
基地局から、過負荷動作実行要求と、該過負荷動作を要求したMMEの識別を表す識別情報とを受信するための手段と、
前記過負荷動作を要求したMMEの識別を表す前記識別情報に基づいて、該中継ノードに関連付けられた前記移動デバイスに対して、前記要求された過負荷動作を選択的に実行するための手段とを備える、複数の移動管理エンティティを含む通信システムのための中継ノード。 - 前記要求された過負荷動作は過負荷手順を開始することを含む、請求項1に記載の中継ノード。
- 前記過負荷手順は、
前記中継ノードに関連付けられた移動電話から接続確立要求を受信することと、
前記要求を出した前記移動電話が、前記識別情報によって表される前記識別を有する前記MMEによってサービングされるか否かを判断することと、
前記要求を出した前記移動電話が、前記識別情報によって表される前記識別を有する前記MMEによってサービングされるか否かに基づいて、前記接続確立要求を拒否するためのメッセージを生成するか、又は前記接続確立要求を承認するためのメッセージを生成することと、
前記接続確立要求を出した前記移動電話に前記生成されたメッセージを送信することとを含む、請求項2に記載の中継ノード。 - 前記実行する手段によって開始される前記過負荷手順は、前記要求された接続確立要求の理由を判断することを更に含み、前記生成するステップは、前記要求された接続の前記判断された理由に基づいて、前記接続確立要求を拒否するためのメッセージを生成するか、又は前記接続確立要求を承認するためのメッセージを生成することを更に含む、請求項3に記載の中継ノード。
- 前記要求された過負荷動作は過負荷手順を終了することを含む、請求項1に記載の中継ノード。
- 複数の移動管理エンティティ(MME)を含む通信システムのための基地局であって、該基地局は、
MMEから、過負荷動作実行要求を受信するための手段と、
前記過負荷動作を要求した前記MMEの識別を表す識別情報を生成するための手段と、
前記中継ノードに、前記過負荷動作実行要求と、該過負荷動作を要求した前記MMEの識別を表す前記情報とを送信するための手段とを備える、複数の移動管理エンティティを含む通信システムのための基地局。 - 前記過負荷動作を要求した前記MMEの識別を表す前記情報を、前記過負荷動作実行要求に挿入するための手段を更に備え、前記過負荷動作を要求した前記MMEの識別を表す前記情報は、前記過負荷動作実行要求の一部として送信される、請求項6に記載の基地局。
- 前記過負荷動作実行要求は、過負荷手順開始要求を含む、請求項6又は7に記載の基地局。
- 前記過負荷動作実行要求は、過負荷手順終了要求を含む、請求項6又は7に記載の基地局。
- 複数の移動管理エンティティ(MME)を含む通信システム内の中継ノードによって実行される方法であって、該方法は、
複数の移動デバイスを前記中継ノードに関連付けることであって、各移動デバイスは前記複数のMMEのうちの1つのMMEによってサービングされる、関連付けることと、
基地局から、過負荷動作実行要求と、該過負荷動作を要求したMMEの識別を表す識別情報とを受信することと、
前記過負荷動作を要求したMMEの識別を表す前記識別情報に基づいて、前記中継ノードに関連付けられた前記移動デバイスに対して、前記要求された過負荷動作を選択的に実行することとを含む、複数の移動管理エンティティを含む通信システム内の中継ノードによって実行される方法。 - 複数の移動管理エンティティ(MME)を含む通信システム内の基地局によって実行される方法であって、該方法は、
MMEから、過負荷動作実行要求を受信することと、
前記過負荷動作を要求した前記MMEの識別を表す識別情報を生成することと、
中継ノードに、前記過負荷動作実行要求と、該過負荷動作を要求した前記MMEの識別を表す前記情報とを送信することとを含む、複数の移動管理エンティティを含む通信システム内の基地局によって実行される方法。 - 複数の移動管理エンティティ(MME)と、基地局と、中継ノードと、該中継ノードに関連付けられた複数の移動デバイスとを含む通信システムのための通信デバイスであって、該通信デバイスは、
前記複数のMMEのうちの少なくとも1つに関する過負荷動作実行要求と、該過負荷動作を要求したMMEの識別を表す識別情報とを受信するための手段と、
前記過負荷動作を要求したMMEの識別を表す前記識別情報に基づいて、前記中継ノードに関連付けられた前記移動デバイスに対して前記要求された過負荷動作を選択的に実行するための手段とを備える、複数の移動管理エンティティと、基地局と、中継ノードと、該中継ノードに関連付けられた複数の移動デバイスとを含む通信システムのための通信デバイス。 - 前記通信デバイスは前記中継ノードである、請求項12に記載の通信デバイス。
- 前記要求された過負荷動作は過負荷手順を開始することを含み、前記過負荷手順は
前記中継ノードに関連付けられた移動電話から接続確立要求を受信することと、
前記要求を出した前記移動電話が、前記過負荷動作が要求された前記MMEによってサービングされるか否かを判断することと、
前記要求を出した前記移動電話が、前記過負荷動作が要求された前記MMEによってサービングされるか否かに基づいて、前記接続確立要求を拒否するためのメッセージを生成するか、又は前記接続確立要求を承認するためのメッセージを生成することと、
前記生成されたメッセージを、前記接続確立要求を出した前記移動電話に送信することとを含む、請求項13に記載の通信デバイス。 - 前記通信デバイスは前記基地局である、請求項12に記載の通信デバイス。
- 前記要求された過負荷動作は過負荷手順を開始することを含み、前記過負荷手順は、
前記中継ノードに関連付けられた移動電話と前記中継ノードとの間の接続が確立されているという表示を受信することと、
前記接続が確立された前記移動電話が、前記過負荷動作が要求された前記MMEによってサービングされるか否かを判断することと、
前記接続が確立された前記移動電話が、前記過負荷動作が要求された前記MMEによってサービングされるか否かに基づいて、前記確立された接続を終了するためのメッセージを選択的に生成することと、
そのように生成された任意のメッセージを前記中継ノードに送信することとを含む、請求項15に記載の通信デバイス。 - 前記確立された接続を終了するためのメッセージはエラー表示を含む、請求項16に記載の通信デバイス。
- 前記確立された接続を終了するための前記メッセージは前記移動電話のコンテキストを解放するためのメッセージを含む、請求項16に記載の通信デバイス。
- 複数の移動管理エンティティ(MME)と、基地局と、中継ノードと、該中継ノードに関連付けられた複数の移動デバイスとを含む通信システム内の通信デバイスによって実行される方法であって、該方法は、
前記複数のMMEのうちの少なくとも1つに関する過負荷動作実行要求と、該過負荷動作を要求したMMEの識別を表す識別情報とを受信することと、
前記過負荷動作を要求したMMEの識別を表す前記識別情報に基づいて、前記中継ノードに関連付けられた前記移動デバイスに対して前記要求された過負荷動作を選択的に実行することとを含む、複数の移動管理エンティティと、基地局と、中継ノードと、該中継ノードに関連付けられた複数の移動デバイスとを含む通信システム内の通信デバイス。 - 複数の移動管理エンティティ(MME)を含む通信システムのための通信ノードであって、該通信ノードは、
複数の移動デバイスを該通信ノードに関連付けるための手段であって、各移動デバイスは前記複数のMMEのうちの1つのMMEによってサービングされる、関連付けるための手段と、
更なる通信ノードから、過負荷動作実行要求と、該過負荷動作を要求したMMEの識別を表す識別情報とを受信するための手段と、
前記過負荷動作を要求したMMEの識別を表す前記識別情報に基づいて、該通信ノードに関連付けられた前記移動デバイスに対して前記要求された過負荷動作を選択的に実行するための手段とを備える、複数の移動管理エンティティを含む通信システムのための通信ノード。 - 複数の移動管理エンティティ(MME)を含む通信システムのための通信ノードであって、前記基地局は、
MMEから、過負荷動作実行要求を受信するための手段と、
前記過負荷動作を要求した前記MMEの識別を表す識別情報を生成するための手段と、
更なる通信ノードに、前記過負荷動作実行要求と、該過負荷動作を要求した前記MMEの識別を表す前記情報とを送信するための手段とを備える、複数の移動管理エンティティを含む通信システムのための通信ノード。 - 複数の移動管理エンティティ(MME)を含む通信システム内の通信ノードによって実行される方法であって、該方法は、
複数の移動デバイスを前記通信ノードに関連付けることであって、各移動デバイスは前記複数のMMEのうちの1つのMMEによってサービングされる、関連付けることと、
更なる通信ノードから、過負荷動作実行要求と、該過負荷動作を要求したMMEの識別を表す識別情報とを受信することと、
前記過負荷動作を要求したMMEの識別を表す前記識別情報に基づいて、前記通信ノードに関連付けられた前記移動デバイスに対して、前記要求された過負荷動作を選択的に実行することとを含む、複数の移動管理エンティティを含む通信システム内の通信ノードによって実行される方法。 - 複数の移動管理エンティティ(MME)を含む通信システム内の通信ノードによって実行される方法であって、該方法は、
MMEから、過負荷動作実行要求を受信することと、
前記過負荷動作を要求した前記MMEの識別を表す識別情報を生成することと、
更なる通信ノードに、前記過負荷動作実行要求と、該過負荷動作を要求した前記MMEの識別を表す前記情報とを送信することとを含む、複数の移動管理エンティティを含む通信システム内の通信ノードによって実行される方法。 - コンピュータープログラム製品であって、プログラマブルコンピューターデバイスが、請求項1〜5のいずれか一項に記載の前記中継ノードとして、請求項6〜9のいずれか一項に記載の前記基地局として、請求項12〜18のいずれか一項に記載の前記通信デバイスとして、又は請求項20若しくは21に記載の通信ノードとして構成されるようになるためのコンピューター実行可能命令を含む、コンピュータープログラム製品。
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