JP2015523028A - デバイストリガメッセージを効率的に送信するための装置及び方法 - Google Patents

デバイストリガメッセージを効率的に送信するための装置及び方法 Download PDF

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Abstract

マシンタイプ通信(MTC)の普及により、ロングタームエボリューション(LTE)ネットワークにおけるデバイストリガメッセージの過剰な使用が、ユーザ機器(UE)に否定的な複数の影響を及ぼし得る。これらの影響は、アイドルモードからアクティブモードへの頻繁な変化に起因する過剰なシグナリング、及び/又はUEの電池寿命の短縮を含み得る。MTC‐IWF(MTC Interworking Function)は、デバイストリガメッセージが意図されているUEのステータスを判断するように構成されることができる。デバイストリガメッセージが低い優先度であり、UEがアイドル状態にある場合、MTC‐IWF又はモバイル管理エンティティ(MME)/サービングGPRSサポートノード(SGSN)/モバイルスイッチングセンタ(MSC)は、デバイストリガメッセージをバッファできる。

Description

本願は、2012年7月2日に出願された米国仮特許出願61/667,325に対する優先権の利益を主張する、2013年1月31日に出願された米国特許出願13/755,166に対する優先権の利益を主張し、それらの全体における参照によってここで全て組み込まれる。
複数の実施形態は、無線通信に関する。いくつかの実施形態は、ロングタームエボリューション(LTE)ネットワークにおいて用いられる無線通信に関する。
デバイストリガは、サービス能力サーバ(SCS)が、UEが複数のアプリケーション固有動作を実行することをトリガするために、ネットワークを介してユーザ機器(UE)の要素に情報を送信するための手段である。
少ないデータリクエストを伴う多数のデバイストリガメッセージは、ネットワークにおけるシグナリングサージの原因になり得、UEがアイドル状態と接続状態との間を切り替える場合に、UEの電池寿命に影響を与える。これは、少量のデータを有する複数のデバイストリガメッセージを頻繁に送信する複数のモバイルデータアプリケーションに特に当てはまる。
本発明の実施形態の概略を示す。
本発明の実施形態の動作を示すフローチャートである。
本発明の他の実施形態の動作を示すフローチャートである。
本発明の他の実施形態の動作を示すフローチャートである。
本発明の他の実施形態の動作を示すフローチャートである。
本発明の他の実施形態の動作を示すフローチャートである。
本発明の他の実施形態の動作を示すフローチャートである。
以下の説明及び図面は、特定の実施形態を十分に示し、当業者がそれらを実施することを可能にする。他の複数の実施形態は、構造上の、論理的な、電気的な、処理、及び他の変化を組み込んでよい。複数の例は、可能性があるバリエーションの代表例に過ぎない。個別のコンポーネント及び機能は、明示的に要求されない限り、任意選択的であり、一連の動作は、変化してよい。いくつかの実施形態の部分及び特徴は、他の複数の実施形態のものに含まれ又は置き換えられてよい。請求項に記載された複数の実施形態は、これらの請求項の全ての利用可能な均等物を包含する。
以下の詳細な説明において、本発明の深い理解を提供するために、多数の特定の詳細が記載される。しかし、本発明がこれらの特定の詳細なしに実施されてよいことが、当業者によって理解されるだろう。他の例において、既知の方法、手順、コンポーネント、及び回路は、本発明をわかりにくくしないように、詳述されない。
本発明の複数の実施形態は、この点で限定されないが、ここで用いられる用語「複数(plurality)」及び「多数(a plurality)」は、例えば「複数の(multiple)」又は「2又は3以上の(two or more)」を含んでよい。用語「複数(plurality)」又は「多数(a plurality)」は、2又は3以上のコンポーネント、デバイス、素子、ユニット、パラメータ、及びその類のものを説明するために、明細書を通して用いられてよい。例えば、「複数の局」は、2又は3以上の局を含んでよい。
第3世代パートナシッププロジェクト(3GPP)は、「組織パートナ(Organizational Partners)」として知られる多数の電気通信の標準化団体をまとめるために、1998年12月に制定された提携契約であり、現在、社団法人電波産業会(ARIB)、中国通信規格協会(CCSA)、欧州電気通信標準化機構(ETSI)、電気通信標準化連合(ATIS)、通信技術協会(TTA)、及び情報通信技術委員会(TTC)を含む。3GPPの制定は、「第3世代パートナシッププロジェクト合意」の調印によって、1998年12月に正式なものにされた。
3GPPは、サポートする進化型GSM(登録商標)コアネットワーク及び無線アクセス技術(例えば、周波数分割複信(FDD)及び時分割複信(TDD)のモードの両方のためのユニバーサル地上波無線アクセス(UTRA))に基づく第3世代モバイルシステムのための技術仕様及び技術レポートとして、世界的に適用可能な規格を提供する。3GPPは、進化型無線アクセス技術(例えば、汎用パケット無線サービス(GPRS)及びGSM(登録商標)進化型データレート(EDGE))を含む技術仕様及び技術レポートとして、GSM(登録商標)(Global System for Mobile communication)の維持及び開発のための規格も提供する。携帯電話通信のための現行の規格のための技術仕様は、ほとんどの場合、3GPP団体から一般に公開されている。
3GPPは、現在、3Gモバイルシステムの進化を研究しており、UTRAネットワーク(UTRAN)の進化に向けた貢献(見解及び提案)を検討する。ビット毎の低減されたコスト、増大したサービスプロビジョニング(すなわち、より良い品質のより低いコストのより多くのサービス)、既存の及び新しい周波数バンドの使用のフレキシビリティ、オープンインタフェースの単純化されたアーキテクチャ、及び低減された/合理的な端末の電力消費を含む高レベルの要件のセットが、3GPP研究会によって特定された。UTRA及びUTRANロングタームエボリューション(UTRAN−LTE、また3GPP−LTE及びE−UTRAとしても知られる)に関する研究は、高データレート、低レイテンシ、及びパケット最適化無線アクセス技術に向けて、3GPP無線アクセス技術の進化のためのフレームワークを開発する目的で2004年12月に開始された。その研究は、20MHzまでのフレキシブルな送信帯域幅をサポートする手段、新しい送信スキームの採用、及び高度マルチアンテナ技術のような無線インタフェース物理層(ダウンリンク及びアップリンク)の修正を考慮した。
3GPP−LTEは、直交周波数分割多重(OFDM)技術を組み込む無線インタフェースに基づく。OFDMは、それぞれのユーザのデータチャネルを搬送するための多数の密集した直交サブキャリアを使用するデジタルマルチキャリア変調方式である。各サブキャリアは、無線周波数(RF)送信レートに比べて(比較的)低い符号レートで、直交振幅変変調(QAM)のような従来の変調スキームで変調される。実際には、OFDM信号は、高速フーリエ変換(FFT)アルゴリズムを用いて生成される。
機械は、少しの又は全くの人間の介入なしで、他の機械と通信する必要がよくある。従来、そのような通信は、ワイヤを介して行われた。時間が経つにつれて、無線通信が用いられ始めた。モバイルブロードバンドの増大した有用性により、ブロードバンドを介するマシンタイプ通信(MTC)が、ますます人気になっている。MTCは、人間の介入の必要なしに情報を交換してコマンドを操作する遠隔の機械の間の通信を可能にする。マシンタイプ通信の使用の例は、遠隔のセンサ、Eヘルス、遠隔制御需要計器、監視カメラ、通行料金支払い、生産チェーン自動化、及びその類のものを含む。例えば、デバイスは、他のデバイスの動作ステータスをモニタし、ステータスを中央サーバにレポートできる。又は、デバイスは、需要計器を読み取り、データを毎月の公共料金の準備のための経理部門に提供できる。
サーバが特定のMTCデバイスをアクティブにする又はトリガすることを望むときに、それは、サービスネットワークを通じてデバイストリガメッセージを送信してよい。デバイストリガメッセージは、MTCデバイスとサーバとの間の通信を開始するように構成されてよい。
複数のデバイストリガメッセージを送信することは、サービス能力サーバ(SCS)が、ユーザ機器(UE)が複数のアプリケーション固有動作を実行することをトリガするために、3GPPネットワークを介してUEに情報を送信する手段である。これらの動作は、インダイレクトモデルのSCS、又はハイブリッドモデルのネットワークにおけるアプリケーションサーバ(AS)との通信を開始することを含んでよい。デバイストリガは、UEのIPアドレスがSCS/ASによって利用可能又は到達可能でないときに要求されてよい。
デバイストリガメッセージは、典型的に、ネットワークがメッセージを適切なUEにルーティングすること及びUEのためにメッセージを適切なアプリケーションにルーティングすることを許可する情報(例えば、IMSI、アプリケーションポートID、及びその類のもの)を含む。アプリケーションを宛先とする情報は、デバイストリガペイロードと呼ばれる。UEは、デバイストリガ情報を含むメッセージを任意の他のタイプのメッセージと区別できるように構成される。
UEによって受信されると、デバイストリガペイロードは、アプリケーション関連の複数の動作をトリガする情報を判断するために調べられる。UEにおけるアプリケーションは、トリガペイロードの中の情報に基づいて、即時の接続を開始する又はSCS又はASとの後の通信を生成するためのような、特定の示された複数の動作を実行してよい。
課金データ記録(CDR)は、デバイストリガに対して収集されてよい。つまり、プロバイダは、将来の請求の目的のために、データ送信のコストを記録してよい。
図1を参照して、3GPPに従うマシンタイプ通信(MTC)のためのアーキテクチャを示すブロック図が示される。
UE102は、MTC UEアプリケーション104を実行するように示される。UEは、無線アクセスネットワーク(RAN)106に結合される。RAN106を介して、UEは、モバイルスイッチングセンタ(MSC)108、モバイル管理エンティティ(MME)110、サービングGPRSサポートノード(SGSN)111、及びサービングゲートウェイ(S−GW)112のような、進化型パケットコアの様々なコンポーネントに結合される。複数のコンポーネントは、共に、VPLMN(Visited Public Land Mobile Network)を備える。HPLMN(Home Public Land Mobile Network)における複数のコンポーネントは、いくつかの基準点を介して上記の複数のコンポーネントに結合される。
MME110は、SGSN111と共に存在し、以下の機能性を実行するように構成されてよく、デバイストリガメッセージをMTC‐IWFから受信し、MTCのために用いられるUEに送信されたNASメッセージの中のデバイストリガ情報をカプセル化し、デバイストリガ肯定応答をトリガしているUEから受信し、デバイストリガ配信成功/失敗ステータスをMTC‐IWFにレポートし、SGSN/MME輻輳/ロード情報をMTC‐IWFに提供する。
基準点Tsp(120)は、MTC‐IWF(MTC Interworking Function)130と通信するために、サービス能力サーバによって用いられる。基準点T5a(122)は、MTC‐IWFとSGSN111とを結合するために用いられる。基準点T5b(124)は、MTC‐IWFとサービングMMEとを結合するために用いられる。基準点T5c(126)は、MTC‐IWFとサービングMSCとを結合するために用いられる。基準点S6m(128)は、MTC‐IWFとホーム加入者サーバとを結合するために用いられる。
MTC‐IWF130は、他のネットワークエンティティ内に位置付けられた機能エンティティ又はスタンドアローンエンティティであってよい。MTC‐IWFは、HPLMN(Home Public Land Mobile Network)の中に存在してよい。MTC‐IWFは、多くの異なる機能を有してよく、これらに限定されるものではないが、Tsp、S6m、及びRf/Ga基準点の終端、T4、T5a、T5b、及びT5cの中の1又は複数の基準点の終端、3GPPネットワークとの通信確立の前にSCSに権限を与える能力、SCSからの複数の制御プレーンリクエストに権限を与える能力を含む。
MTC‐IWF130は、以下のデバイストリガの複数の機能性をサポートしてもよく、デバイストリガリクエストをSCSから受信し、SCSにデバイストリガリクエストの承諾又は不承諾をレポートし、SCSにデバイストリガ配信の成功又は失敗をレポートし、複数のトリガリクエストへの応答の一部として、MTC‐IWF及び/又はSGSN/MME誘導輻輳/ロード制御を適用してよく、UEがデバイストリガ情報を搬送するMTメッセージを任意の他のタイプのメッセージと区別するために標準識別子(例えば、アプリケーションポートID)を使用する。
MTC‐IWF130は、複数の及び別々にアドレス可能なHSSがネットワークオペレータによって配備されているときに使用するためのホーム加入者サーバ(HSS)解決メカニズム、a)E.164 MSISDN又は外部識別子をIMSIにマッピングし、b)UEに対するサービングノード情報(例えば、サービングSGSN/MME/MSC識別子)を取得し、c)SCSがデバイストリガを特定のUEに送信することを許可されているか否かを判断するために、デバイストリガに対して必要とされるときの適切なHSSのインタロゲーションをサポートしてもよい。
MTC‐IWF130は、HSS/HLRからの現行のUEのサービングノード情報(例えば、サービングMME/SGSN/MSC/識別子)、UEによってサポートされる複数のデバイストリガ配信メカニズム、HPLMNによってサポートされる複数の可能なデバイストリガ配信サービス及びローミングのときのVPLMN、もしあれば複数のオペレータ定義デバイストリガ配信ポリシ、及び/又は、任意選択的に、SCSから受信した任意の情報、もし必要であればプロトコル変換及び選択されたトリガ配信メカニズムを合致させるためのデバイストリガリクエストの関連のネットワークエンティティ(例えば、HPLMNドメインの内部のサービングSGSN/MME/MSC又はSMS−SC)への転送、外部識別子及びSCS識別子を有するデバイストリガの複数のCDRの生成及びRf/GaのインスタンスをわたるCDF/CGFへの転送、及び3GPPネットワークとSCSとの間のセキュアな通信に対する能力に基づいて、最も効率的で効果的なデバイストリガ配信メカニズムの選択及びSCSからのこの詳細の遮蔽をサポートしてもよい。
単一のMTC−IWFだけが図1に示されるが、当然のことながら、複数のMTC−IWFが単一のHPLMN内で動作してよい。
ホーム加入者サーバ(HSS)150は、以下の複数の機能性をサポートするように構成されてよく、複数のMTC−IWFがHLR(Home Location Register)/HSSに接続するS6m基準点の終端であり、IMSI(International Mobile Subscriber Identify)に対するMSISDN(Mobile Station International Subscriber Data Number)又は(複数の)外部識別子のマッピング/ルックアップ及びデバイストリガに対してMTC‐IWFによって用いられるサブスクリプション情報を格納してMTC‐IWF(及び任意選択的にMTC AAA)に提供し、IMSIに対してMSISDN又は複数の外部識別子をマッピングし、任意選択的に、複数の外部識別子からMSISDNがないSMSをサポートしていないレガシーSMSインフラストラクチャにも提供されるMSISDNへマッピングし、UEに対して利用可能な場合にサービングノード情報(例えば、サービングSGSN/MME/MSC識別子)を含む「ルーティング情報」をHSSが保存し、SCSがデバイストリガを特定のUEに送信することを許可されているか否かを判断し、S6n基準点の終端であり、MTC−AAAにIMSIと(複数の)外部識別子との間のマッピングを提供する。
サービス能力サーバ132は、インダイレクトモデルにおいて、アプリケーションサーバ134をMTC‐IWF130に結合するように構成される。ダイレクトモデルにおいて、アプリケーションサーバ136は、外部のSCSを使用することなく、UEとのダイレクトユーザプレーン通信を実行するために、オペレータネットワークに直接結合される。
上記の説明のように、少ないデータリクエストを伴う多数のデバイストリガは、ネットワークにおけるシグナリングサージの原因になり得る。UEは、要求されるより頻繁に、アイドル状態と接続状態との間を切り替えなければならない可能性があるので、これは、ユーザ機器(UE)の要素の電池寿命に対する否定的な影響につながり得る。いくつかの可能な解決策がある。
図2を参照して、実施形態を提示するフローチャートが示される。本実施形態において、MTC‐IWF(MTC Interworking Function)は、インダイレクトモデルを用いて、ホーム加入者サービス(HSS)からUEの状態を取得する。
サービス能力サーバ(SCS)は、デバイスをトリガする必要性を判断する(202)。SCSがMTC‐IWFに対するコンタクトの詳細情報を有しない場合、それは、第1に、外部識別子を用いて又はローカル構成MTC−IWF識別子を用いて、DNSクエリを実行することによって、MTC‐IWFの(複数の)IPアドレス/(複数の)ポートを判断してよい(204)。
その後、SCSは、デバイストリガリクエストメッセージをMTC‐IWFに送信する(206)。そのメッセージは、外部識別子又はMSISDNのような情報、SCS識別子、トリガ参照番号、有効期間、優先度、アプリケーションポートID、トリガペイロード、及びその類のものを含んでよい。SCSは、MTCアプリケーションにそれをルーティングするための情報と共に、MTCアプリケーションを宛先とする情報を含んでよいトリガペイロードを含む。アプリケーションポートIDは、UE内のトリガ機能をアドレスするものである。
「デバイストリガリクエスト」メッセージのような用語は、説明のために用いられるにすぎないことに留意するべきである。用いられるメッセージの実際の名前は、異なってよい。
MTC‐IWFは、SCSが複数のトリガリクエストを送信することが許可されていること、及びSCSがTspをわたるトリガ提示のそれの割当量又は割合を超えていないことをチェックする(208)。このチェックが失敗した場合、MTC‐IWFは、失敗状態の理由を示す原因値を有するデバイストリガ確認メッセージを送信し、フローはこのステップで終了する。
MTC‐IWFは、SCSがUEをトリガすることが許可されているか否かを判断するために、加入者情報リクエスト(SIR)メッセージをHSSに送信する。(外部識別子又はMSISDN及びSCS識別子、UE状態情報リクエスト)外部識別子又はMSISDNをIMSIに変換するために、UEの(複数の)サービングCNノードの複数のアイデンティティを取得する(210)。UE状態情報リクエストフラグは、HSSからの(アイドル、接続、及び登録のような)UE状態情報をリクエストするものである(212)。この情報は、また、UEが到達可能でない場合、到達可能性通知を登録することをHSSに伝える。
MTC‐IWFは、キャッシュ許可及びUEに対するルーティング情報を実行するように構成されてよい。しかし、キャッシュされたサービングノード情報が古いとき、これは、トリガ配信の試みの失敗の可能性を高める可能性がある。
HSSは、加入者情報回答(IMSI及び(複数の)サービングノードの複数のアイデンティティ、UE状態情報)メッセージを送信する(214)。HSSポリシは、どのサービングノードアイデンティティが戻されるかに影響し得る。SCSがトリガメッセージをこのUEに送信することが許可されていないことを原因値が示す、又は有効なサブスクリプション情報がHSSによって戻されなかった場合、MTC‐IWFは、失敗状態の理由を示す原因値を有するデバイストリガ確認メッセージを送信し、フローは終了する。そうでなければ、このフローは継続する。
UEが到達可能でない場合、HSSは、UEが到達可能でないという黙示的な指標を提供する複数のサービングノードアイデンティティ又は状態情報を送信しなくてよく、MTC‐IWFは、この場合、有効期間が単一の試み配信を示さない場合、トリガを格納する。
その後、MTC‐IWFは、加入者情報回答メッセージの中のUEの状態を取得し、トリガメッセージをバッファするかそれを配信するかを決定する(216)。この処理は、いくつかの異なるやり方のうちの1つで行われてよい。1つの例は、図3に関連してさらに詳述される。MTC‐IWFがデバイストリガメッセージを送信することを決定するとき、それは、HSSから受信した情報及びローカルポリシに基づいて、トリガ配信手順を選択する。配信手順が選択され、MTC‐IWFは、トリガ配信手順を試みる(218)。
MTC‐IWFは、トリガ配信が成功したか失敗したかを示す原因値及び失敗の理由と共に、デバイストリガレポート(外部識別子又はMSISDN及びトリガ参照番号)メッセージをSCSに送信する(220)。MTC‐IWFは、外部識別子又はMSISDN及びSCS識別子を含む必要なCDR情報を生成する(222)。
受信されたデバイストリガに応答して、UEは、トリガペイロードのコンテンツを考慮に入れる特定の複数の動作を行う(224)。この応答は、典型的には、SCS又はASとの即時の又は後の通信の開始を伴う。この動作は、タスクが課されているUEの特質によって決まる。
図3を参照すると、フローチャートは、UE状態情報を受信した場合のMTC‐IWFの挙動を提示する。加入者情報回答メッセージを受信した(302)後、MTC‐IWFは、その加入者を有効にし、UEの状態をチェックする(304)。そして、デバイストリガの優先度がチェックされる(306)。優先度が高い場合(308)、その後、デバイストリガが配信される(310)。優先度が低い場合(312)、その後、UEの状態がチェックされる(314)。UEが接続されている場合(316)、その後、デバイストリガが配信される(310)。UEがアイドルの場合(318)、その後、デバイストリガがバッファされる(320)。そして、カウンタがインクリメントされる(322)。カウンタが最大量に達している場合、デバイストリガが配信される(310)。そうでなければ、UEの状態をチェックする処理が繰り返えされる(314)。カウンタは、複数のデバイストリガメッセージの効果的な送信を可能にする任意の数に設定されることができる。このような手順に従って、UEにデバイストリガメッセージを受信するために接続状態に入らせる前に、デバイストリガメッセージの宛先UEが単独でアイドル状態から接続状態に変化することを待つ。
上で提供された解決策に基づいて、UE状態情報リクエストフラグは、SIR(加入者情報リクエスト)にも新しいUSIR(ユーザ状態情報リクエスト)メッセージにも含まれることができる。それに応じて、SIA(加入者情報回答)又は新しいUSIA(ユーザ状態情報回答)は、現在のUE状態情報回答を含む。
SIR及びSIAは、3GPP規格のリリース11のTS29.336で定義された既存の複数のメッセージである。これらのメッセージは、以下のように、UE状態情報を反映するために強化される。SIRは、UE状態情報リクエストフラグに対する新しい属性値ペア(AVP)を有し、SIAは、UE状態情報回答に対する新しいAVPを有する。USIR及びUSIAは、将来の文書で定義される新しい複数のメッセージである。
ユーザ状態情報は、UEの以下の複数の状態の1つであり得る。
DETACHED
ATTACHED_NOT_REACHABLE_FOR_PAGING
ATTACHED_REACHABLE_FOR_PAGING
CONNECTED_NOT_REACHABLE_FOR_PAGING
CONNECTED_REACHABLE_FOR_PAGING
NETWORK_DETERMINED_NOT_REACHABLE
新しい状態情報は、必要に応じて追加されることもできる。例えば、EMM_IDLE及びEMM_CONNECTED。HSSは、UE MM状態情報を知らない可能性がある。そのような場合、HSS通知手順は、UE MM、SM状態、及びその類のもののような、他のUE状態情報を格納するために強化されることができる。
図4を参照すると、フローチャートは、MTC‐IWFがUEの状態をモビリティ管理エンティティ(MME)から取得する実施形態の動作を提示する。
サービス能力サーバ(SCS)は、デバイスをトリガする必要性を判断する(402)。SCSがMTC‐IWFに対するコンタクトの詳細情報を有しない場合、それは、第1に、外部識別子を用いて又はローカル構成MTC−IWF識別子を用いて、DNSクエリを実行することによって、MTC‐IWFの(複数の)IPアドレス/(複数の)ポートを判断してよい(404)。
その後、SCSは、デバイストリガリクエストメッセージをMTC‐IWFに送信する(406)。そのメッセージは、外部識別子又はMSISDNのような情報、SCS識別子、トリガ参照番号、有効期間、優先度、トリガペイロード、及びその類のものを含んでよい。SCSは、MTCアプリケーションにそれをルーティングするための情報と共に、MTCアプリケーションを宛先とする情報を含んでよいトリガペイロードを含む。
MTC‐IWFは、SCSが複数のトリガリクエストを送信することが許可されていること、及びSCSがTspをわたるトリガ提示のそれの割当量又は割合を超えていないことをチェックする(408)。このチェックが失敗した場合、MTC‐IWFは、失敗状態の理由を示す原因値を有するデバイストリガ確認メッセージを送信し、フローはこのステップで終了する。
MTC‐IWFは、外部識別子又はMSISDNをIMSIに変換し、関連するHSSが保存するUEの(複数の)サービングCNノードの複数のアイデンティティを含む「ルーティング情報」を取得するために、SCSがUEをトリガすることが許可されているか否かを判断すべく、加入者情報リクエスト(外部識別子又はMSISDN及びSCS識別子)メッセージをHSS/HLRに送信する(410)。
HSS/HLRは、加入者情報レスポンス(IMSI及び/又はMSISDN及び(複数の)サービングノードの複数のアイデンティティを含む関連する「ルーティング情報」、原因)メッセージを送信する(412)。(場合によりVPLMN IDによって決まる)HSS/HLRポリシは、どのサービングノードアイデンティティが戻されるかに影響し得る。SCSがトリガメッセージをこのUEに送信することが許可されていないことを原因値が示す、又は有効なサブスクリプション情報がない場合、MTC‐IWFは、失敗状態の理由を示す原因値を有するデバイストリガ確認メッセージを送信し、フローはこのステップで終了する。
ユーザ状態情報リクエストメッセージは、MTC‐IWFからMMEに送信され、UEの状態をリクエストする(414)。このメッセージに含まれる情報は、図2に関して上で説明されたとおりである。
ユーザ状態情報回答メッセージは、MMEからのリクエストに対する返信として送信され、UEの状態をそれに通知する(416)。このメッセージに含まれる情報は、同様に、図2に関して上で説明されたとおりである。
MTC‐IWFは、ここで、図3に関して上で説明された方法を用いて、トリガメッセージをバッファするかそれを配信するかを決定する(418)。MTC‐IWFがトリガを送信することを決定した後、それは、HSSから受信した情報及びローカルポリシに基づいて、トリガ配信手順を選択する。T5配信手順が選択され、MTC‐IWFは、T5トリガ配信手順を試みる。
図5を参照すると、フローチャートは、MTC‐IWFがUEの状態をプレゼンスサーバから取得する実施形態の動作を提示する。
サービス能力サーバ(SCS)は、デバイスをトリガする必要性を判断する(502)。SCSがMTC‐IWFに対するコンタクトの詳細情報を有しない場合、それは、第1に、外部識別子を用いて又はローカル構成MTC−IWF識別子を用いて、DNSクエリを実行することによって、MTC‐IWFの(複数の)IPアドレス/(複数の)ポートを判断してよい(504)。
その後、SCSは、デバイストリガリクエストメッセージをMTC‐IWFに送信する(506)。そのメッセージは、外部識別子又はMSISDNのような情報、SCS識別子、トリガ参照番号、有効期間、優先度、トリガペイロード、及びその類のものを含んでよい。SCSは、MTCアプリケーションにそれをルーティングするための情報と共に、MTCアプリケーションを宛先とする情報を含んでよいトリガペイロードを含む。
MTC‐IWFは、SCSが複数のトリガリクエストを送信することが許可されていること、及びSCSがTspをわたるトリガ提示のそれの割当量又は割合を超えていないことをチェックする(508)。このチェックが失敗した場合、MTC‐IWFは、失敗状態の理由を示す原因値を有するデバイストリガ確認メッセージを送信し、フローはこのステップで終了する。
MTC‐IWFは、外部識別子又はMSISDNをIMSIに変換し、関連するHSSが保存するUEの(複数の)サービングCNノードの複数のアイデンティティを含む「ルーティング情報」を取得するために、SCSがUEをトリガすることが許可されているか否かを判断すべく、加入者情報リクエスト(外部識別子又はMSISDN及びSCS識別子)メッセージをHSS/HLRに送信する(510)。
HSS/HLRは、加入者情報レスポンス(IMSI及び/又はMSISDN及び(複数の)サービングノードの複数のアイデンティティを含む関連する「ルーティング情報」、原因)メッセージを送信する(512)。(場合によりVPLMN IDによって決まる)HSS/HLRポリシは、どのサービングノードアイデンティティが戻されるかに影響し得る。SCSがトリガメッセージをこのUEに送信することが許可されていないことを原因値が示す、又は有効なサブスクリプション情報がない場合、MTC‐IWFは、失敗状態の理由を示す原因値を有するデバイストリガ確認メッセージを送信し、フローはこのステップで終了する。
ユーザ状態情報リクエストメッセージは、MTC‐IWFからプレゼンスサーバに送信され、UEの状態をリクエストする(514)。このメッセージに含まれる情報は、上で説明されたとおりである。MTC‐IWFは、プレゼンスサーバのアドレスを事前に設定されることができる。このステップは、510と並行に行われることができる。
ユーザ状態情報回答メッセージは、プレゼンスサーバからのリクエストに対する返信として送信され、UEの状態をそれに通知する(516)。このメッセージに含まれる情報は、上で説明されたとおりである。
MTC‐IWFは、ここで、トリガメッセージをバッファするかそれを配信するかを決定する(518)。これは、図3に関して上述された以下の方法でなされてよい。MTC‐IWFがトリガを送信することを決定した後、MTC−IWFは、T5トリガ配信手順を試みる(520)。
いくつかの実施形態において、MTC‐IWFは、UEと直接に通信し、UE状態情報を格納するように構成されてよい。この場合、UEは、状態情報をMTC‐IWFに直接に送信し、UEによるMTC‐IWF発見メカニズムは、UEによるプレゼンスサーバ発見メカニズムと同一であり得る。いくつかの実施形態において、MTC‐IWF及びプレゼンスサーバは、同じ場所に配置され、又は同一のボックスの中に実装されることができる。そのような実施形態において、すべての機能性が同一のボックスの中に実装されることが必要とは限らない。言い換えると、MTC‐IWFの中にプレゼンスサーバの機能性の部分を実装することが可能であってよい。
図6を参照すると、フローチャートは、MTC‐IWFがトリガをMMEにバッファする実施形態の動作を提示する。MMEは例にすぎないことに留意するべきである。バッファリングノードは、SGSN又はMSCでもあり得る。
サービス能力サーバ(SCS)は、デバイスをトリガする必要性を判断する(602)。SCSがMTC‐IWFに対するコンタクトの詳細情報を有しない場合、それは、第1に、外部識別子を用いて又はローカル構成MTC−IWF識別子を用いて、DNSクエリを実行することによって、MTC‐IWFの(複数の)IPアドレス/(複数の)ポートを判断してよい(604)。
その後、SCSは、デバイストリガリクエストメッセージをMTC‐IWFに送信する(606)。そのメッセージは、外部識別子又はMSISDNのような情報、SCS識別子、トリガ参照番号、有効期間、優先度、トリガペイロード、及びその類のものを含んでよい。SCSは、MTCアプリケーションにそれをルーティングするための情報と共に、MTCアプリケーションを宛先とする情報を含んでよいトリガペイロードを含む。
MTC‐IWFは、SCSが複数のトリガリクエストを送信することが許可されていること、及びSCSがTspをわたるトリガ提示のそれの割当量又は割合を超えていないことをチェックする(608)。このチェックが失敗した場合、MTC‐IWFは、失敗状態の理由を示す原因値を有するデバイストリガ確認メッセージを送信し、フローはこのステップで終了する。
MTC‐IWFは、外部識別子又はMSISDNをIMSIに変換し、関連するHSSが保存するUEの(複数の)サービングCNノードの複数のアイデンティティを含む「ルーティング情報」を取得するために、SCSがUEをトリガすることが許可されているか否かを判断すべく、加入者情報リクエスト(外部識別子又はMSISDN及びSCS識別子)メッセージをHSS/HLRに送信する(610)。
HSS/HLRは、加入者情報レスポンス(IMSI及び/又はMSISDN及び(複数の)サービングノードの複数のアイデンティティを含む関連する「ルーティング情報」、原因)メッセージを送信する(612)。(場合によりVPLMN IDによって決まる)HSS/HLRポリシは、どのサービングノードアイデンティティが戻されるかに影響し得る。SCSがトリガメッセージをこのUEに送信することが許可されていないことを原因値が示す、又は有効なサブスクリプション情報がない場合、MTC‐IWFは、失敗状態の理由を示す原因値を有するデバイストリガ確認メッセージを送信し、フローはこのステップで終了する。
MTC‐IWFは、UEの複数の機能、HSSから取得されたサービングコアネットワーク(CN)の(複数の)ノードの複数の機能を使用し、T5トリガが可能な適したサービングCNノードを選択する(614)。MTC‐IWFは、提示リクエストをサービングCNノードに送信する。提示リクエストは、IMSI、メッセージ優先度、MTC‐IWF ID、参照番号、単一の配信試みフラグ(任意選択的)、有効時間(任意選択的)、リクエストタイプ(トリガアプリケーション)、アプリケーションPDUを含んでよい。1より多いサービングCNノードがある場合、MTC‐IWFは、UEが現在キャンプしている可能性が最も高いサービングCNノードにメッセージを送信すべきである。これは、例えば、HSSから受信した情報又は前の複数のトリガ試みからのキャッシュされた情報に基づいてよい。
サービングCNノードは、リクエストタイプ(トリガアプリケーション)、アプリケーションPDU、MTC‐IWF ID、NASメッセージ内の参照番号を示し、それをUEに配信する(616)。サービングCNノードは、必要なCDR情報を生成する(618)。UEは、トリガコンテンツ及びトリガタイプを対応するアプリケーションに提供する(620)。
UEがアイドルモードにある場合、サービングCNノードは、トリガを配信するためにNASメッセージを送信する前に、UEを呼び出してよい(622)。UEがアイドルモードにない場合、それは、トリガを配信する(624)。
UEがアイドルモードにある場合、MMEは、トリガメッセージをバッファするかそれを配信するかを決定する。これは、図7において後で詳述される方法に従って、又は様々な他の異なる手法で達成されてよい。
サービングCNノードは、配信レポートメッセージをMTC‐IWFに送信する(626)。配信レポートは、IMSI、原因、参照番号、CNノードによって配信されたもの、レスポンスタイプ(トリガアプリケーション)、及びもし受信すれば、アプリケーションPDU、MMEにおけるバッファについての情報を含む情報のいくつかの要素を含んでよい。原因は、トリガメッセージが成功裏にUEに配信されたかどうか、又はそれがバッファされたか否か、又は失敗した場合には失敗の理由を示す。
そして、MTC‐IWFは、行われた複数の動作をそれに通知するSCSにレポートを送信する(628)。
図7を参照すると、フローチャートは、UEのステータスに応じたMMEの挙動を示す。トリガを受信した(702)後、MMEは、UEの状態をチェックする(704)。そして、デバイストリガの優先度がチェックされる(706)。優先度が高い場合(708)、その後、デバイストリガが配信される(710)。優先度が低い場合(712)、その後、UEの状態がチェックされる(714)。UEが接続されている場合(716)、その後、デバイストリガが配信される(710)。UEがアイドルの場合(718)、その後、デバイストリガがMMEにバッファされる(720)。そして、カウンタがインクリメントされる(722)。カウンタが最大量に達している場合、デバイストリガが配信される(710)。そうでなければ、UEの状態をチェックする処理が繰り返えされる(714)。カウンタは、複数のデバイストリガメッセージの効果的な送信を可能にする任意の数に設定されることができる。以下のような手順は、UEにデバイストリガメッセージを受信するために接続状態に入らせる前に、デバイストリガメッセージの宛先UEが単独でアイドル状態から接続状態に変化することを待つ。
以下の複数の例は、さらなる実施形態に関する。
LTEネットワークにおけるMTC‐IWF(Machine Type Communication Interworking Function)は、LTEネットワークを介してデバイストリガリクエストを受信し、デバイストリガリクエストを有効にし、デバイストリガが送信されるべきユーザ機器(UE)のステータス情報をリクエストし、UEのステータス情報を受信し、ステータス情報に基づいてデバイストリガを送信するように構成されたプロセッサを備えてよく、ステータス情報は、UEの接続ステータスについての情報を備える。ステータス情報は、UEがアイドル状態にあるか接続状態にあるかを示してよい。MTC‐IWFは、デバイストリガリクエストの優先度を判断し、デバイストリガリクエストの優先度が高いときにデバイストリガメッセージを送信するようにさらに構成されてよい。MTC‐IWFは、デバイストリガリクエストの優先度を判断し、デバイストリガリクエストの優先度が低いときには、UEが接続状態にあるときにデバイストリガリクエストを送信し、UEがアイドル状態にあるときにデバイストリガリクエストをバッファするようにさらに構成されてよい。
他の実施形態において、LTEネットワークにおいてデバイストリガメッセージを宛先ユーザ機器(UE)に送信する方法は、デバイストリガメッセージを送信するリクエストを受信する段階と、デバイストリガメッセージの優先度を判断する段階と、デバイストリガメッセージの優先度が高い場合にデバイストリガメッセージを送信する段階と、デバイストリガメッセージの優先度が低い場合にデバイストリガメッセージの宛先UEが接続状態にあるか否かをチェックする段階と、宛先UEが接続状態にあるときにデバイストリガメッセージを送信する段階と、さもなければ宛先UEが接続状態になるまでデバイストリガメッセージをバッファする段階とを備えてよい。
一実施形態において、方法は、MTC‐IWF(Machine Type Communications Interworking Function)によって実行される。一実施形態において、方法は、モバイル管理エンティティ(MME)によって実行される。
他の実施形態において、LTEネットワークにおいてデバイストリガメッセージを送信する方法は、デバイストリガリクエストを受信する段階と、デバイストリガリクエストを有効にする段階と、デバイストリガが送信されるべきユーザ機器(UE)のステータス情報をリクエストする段階と、UEのステータス情報を受信する段階と、ステータス情報に基づいてデバイストリガを送信する段階とを備えてよく、ステータス情報は、UEの接続ステータスについての情報を備える。
一実施形態において、ステータス情報は、UEがアイドル状態にあるか接続状態にあるかを示す。
一実施形態において、ステータス情報に基づいてデバイストリガを送信する段階は、デバイストリガリクエストの優先度を判断する段階と、デバイストリガリクエストの優先度が高いときにデバイストリガメッセージを送信する段階とを備える。
一実施形態において、ステータス情報に基づいてデバイストリガを送信する段階は、デバイストリガリクエストの優先度を判断する段階と、デバイストリガリクエストの優先度が低いときには、UEが接続状態にあるときにデバイストリガリクエストを送信する段階と、UEがアイドル状態にあるときにデバイストリガリクエストをバッファする段階とを備える。一実施形態において、デバイストリガリクエストをバッファする段階は、モバイル管理エンティティ(MME)によって実行される。
一実施形態において、方法は、デバイストリガの送信を詳述するレポートを生成する段階と、デバイストリガの送信に基づいて課金データ記録(CDR)を生成する段階とをさらに備えてよい。
一実施形態において、方法は、MTC‐IWF(Machine Type Communication Interworking Function)によって実行される。
一実施形態において、デバイストリガが送信されるべきユーザ機器(UE)のステータス情報をリクエストする段階は、加入者情報リクエスト(SIR)メッセージをホーム加入者サーバ(HSS)に送信する段階を備えてよく、UEのステータス情報を受信する段階は、加入者情報回答(SIA)メッセージをHSSから受信する段階を備えてよい。
一実施形態において、SIRメッセージは、UEの状態情報リクエストを備え、SIAメッセージは、UEの状態情報を備えてよい。
一実施形態において、状態情報は、UEがアイドル状態にあるか接続状態にあるかに関する情報を備える。
一実施形態において、状態情報は、detached、Attached_Not_Reachable_For_Paging、Attached_Reachable_For_Paging、Connected_Not_Reachable_For_Paging、Connected_Reachable_For_Paging、及びNetwork_Determined_Not_Reachableから選択される。
一実施形態において、デバイストリガが送信されるべきユーザ機器(UE)のステータス情報をリクエストする段階は、加入者情報リクエスト(SIR)メッセージをモバイル管理エンティティ(MME)に送信する段階を備えてよく、UEのステータス情報を受信する段階は、加入者情報回答(SIA)メッセージをMMEから受信する段階を備える。
一実施形態において、デバイストリガが送信されるべきユーザ機器(UE)のステータス情報をリクエストする段階は、加入者情報リクエスト(SIR)メッセージをプレゼンスサーバに送信する段階を備え、UEのステータス情報を受信する段階は、加入者情報回答(SIA)メッセージをプレゼンスサーバから受信する段階を備える。
一実施形態において、デバイストリガが送信されるべきユーザ機器(UE)のステータス情報をリクエストする段階は、加入者情報リクエスト(SIR)メッセージをホーム加入者サーバ(HSS)に送信する段階を備えてよく、UEのステータス情報を受信する段階は、加入者情報回答(SIA)メッセージをHSSから受信する段階を備える。
他の実施形態において、方法は、デバイストリガリクエストを受信する段階と、デバイストリガリクエストを有効にする段階と、デバイストリガが送信されるべきユーザ機器(UE)のステータス情報をリクエストする段階と、UEのステータス情報を受信する段階と、デバイストリガリクエストを処理するようにモバイル管理エンティティにリクエストを提示する段階とを備えてよい。
一実施形態において、方法は、MTC‐IWF(Machine Type Communication Interworking Function)によって実行される。
本発明の特定の特徴がここで示されて説明されたが、多くの修正、置き換え、変化、及び均等物が当業者に想定される。したがって、添付の請求項は、本発明の範囲内に含まれる全てのそのような修正及び変化をカバーすることが意図されていることが理解される。

Claims (24)

  1. ロングタームエボリューションネットワーク(LTEネットワーク)におけるMTC‐IWF(Machine Type Communication Interworking Function)であって、
    前記LTEネットワークを介してデバイストリガメッセージを送信するリクエストを受信し、
    デバイストリガメッセージを送信する前記リクエストを有効にし、
    前記デバイストリガメッセージが送信されるべきユーザ機器(UE)のステータス情報をリクエストし、
    前記UEの前記ステータス情報を受信し、
    前記ステータス情報に基づいて前記デバイストリガメッセージを送信するように構成されたプロセッサを備え、
    前記ステータス情報は、前記UEの接続ステータスについての情報を備えるMTC‐IWF。
  2. 前記ステータス情報は、前記UEがアイドル状態にあるか接続状態にあるかを示す請求項1に記載のMTC‐IWF。
  3. 前記MTC‐IWFは、
    デバイストリガメッセージを送信する前記リクエストの優先度を判断し、
    デバイストリガメッセージを送信する前記リクエストの前記優先度が高いときに、前記デバイストリガメッセージを送信する
    ようにさらに構成された請求項1又は2に記載のMTC‐IWF。
  4. 前記MTC‐IWFは、
    前記リクエストの優先度を判断し、
    前記リクエストの前記優先度が低いときには、
    前記UEが接続状態にあるときに前記デバイストリガメッセージを送信し、
    前記UEがアイドル状態にあるときに前記デバイストリガメッセージをバッファする
    ようにさらに構成された請求項1又は2に記載のMTC‐IWF。
  5. LTEネットワークにおいてデバイストリガメッセージを宛先ユーザ機器(宛先UE)に送信する方法であって、
    デバイストリガメッセージを送信するリクエストを受信する段階と、
    前記デバイストリガメッセージの優先度を判断する段階と、
    前記デバイストリガメッセージの前記優先度が高い場合に、前記デバイストリガメッセージを送信する段階と、
    前記デバイストリガメッセージの前記優先度が低い場合に、前記デバイストリガメッセージの前記宛先UEが接続状態にあるか否かをチェックする段階と、
    前記宛先UEが接続状態にあるときに前記デバイストリガメッセージを送信する段階と、
    前記宛先UEが接続状態にないときに、前記宛先UEが接続状態になるまで前記デバイストリガメッセージをバッファする段階と
    を備える方法。
  6. 前記方法は、MTC‐IWF(Machine Type Communications Interworking Function)によって実行される請求項5に記載の方法。
  7. 前記方法は、モバイル管理エンティティ(MME)によって実行される請求項5又は6に記載の方法。
  8. ロングタームエボリューション(LTE)ネットワークにおいてデバイストリガメッセージを送信する方法であって、
    デバイストリガメッセージを送信するリクエストを受信する段階と、
    前記デバイストリガメッセージを送信する前記リクエストを有効にする段階と、
    前記デバイストリガメッセージが送信されるべきユーザ機器(UE)のステータス情報をリクエストする段階と、
    前記デバイストリガメッセージが送信されるべき前記UEの前記ステータス情報を受信する段階と、
    前記ステータス情報に基づいて前記デバイストリガメッセージを送信する段階と
    を備え、
    前記ステータス情報は、前記UEの接続ステータスについての情報を備える方法。
  9. 前記ステータス情報は、前記UEがアイドル状態にあるか接続状態にあるかを示す請求項8に記載の方法。
  10. 前記ステータス情報に基づいて前記デバイストリガを送信する段階は、
    デバイストリガメッセージを送信する前記リクエストの優先度を判断する段階と、
    デバイストリガメッセージを送信する前記リクエストの前記優先度が高いときに前記デバイストリガメッセージを送信する段階と
    を備える請求項8又は9に記載の方法。
  11. 前記ステータス情報に基づいて前記デバイストリガメッセージを送信する段階は、
    デバイストリガメッセージを送信する前記リクエストの優先度を判断する段階と、
    デバイストリガメッセージを送信する前記リクエストの前記優先度が低いときには、
    前記UEが接続状態にあるときに前記デバイストリガメッセージを送信する段階と、
    前記UEがアイドル状態にあるときに前記デバイストリガメッセージをバッファする段階と
    を備える請求項8又は9に記載の方法。
  12. 前記デバイストリガメッセージをバッファする段階は、モバイル管理エンティティ(MME)によって実行される請求項11に記載の方法。
  13. 前記デバイストリガメッセージの前記送信を詳述するレポートを生成する段階と、
    前記デバイストリガの前記送信に基づいて課金データ記録(CDR)を生成する段階と
    をさらに備える請求項8から12のいずれか一項に記載の方法。
  14. 前記方法は、MTC‐IWF(Machine Type Communication Interworking Function)によって実行される請求項8から13のいずれか一項に記載の方法。
  15. 前記デバイストリガメッセージが送信されるべき前記ユーザ機器(UE)のステータス情報をリクエストする段階は、加入者情報リクエストメッセージ(SIRメッセージ)をホーム加入者サーバ(HSS)に送信する段階を備え、
    前記デバイストリガメッセージが送信されるべき前記UEの前記ステータス情報を受信する段階は、加入者情報回答メッセージ(SIAメッセージ)を前記HSSから受信する段階を備える請求項14に記載の方法。
  16. 前記SIRメッセージは、前記UEの状態情報リクエストを備え、さらに、前記SIAメッセージは、前記UEの状態情報を備える請求項15に記載の方法。
  17. 前記状態情報は、前記UEがアイドル状態にあるか接続状態にあるかに関する情報を備える請求項16に記載の方法。
  18. 前記状態情報は、detached、Attached_Not_Reachable_For_Paging、Attached_Reachable_For_Paging、Connected_Not_Reachable_For_Paging、Connected_Reachable_For_Paging、及びNetwork_Determined_Not_Reachableから選択される請求項17に記載の方法。
  19. 前記SIRメッセージは、ユーザ状態情報リクエスト(USIR)メッセージであり、
    前記SIAメッセージは、ユーザ状態情報回答(USIA)メッセージである請求項15から18のいずれか一項に記載の方法。
  20. 前記デバイストリガメッセージが送信されるべき前記ユーザ機器(UE)のステータス情報をリクエストする段階は、加入者情報リクエスト(SIR)メッセージをモバイル管理エンティティ(MME)に送信する段階を備え、
    前記UEの前記ステータス情報を受信する段階は、加入者情報回答(SIA)メッセージを前記MMEから受信する段階を備える請求項14に記載の方法。
  21. 前記デバイストリガが送信されるべき前記ユーザ機器(UE)のステータス情報をリクエストする段階は、加入者情報リクエスト(SIR)メッセージをプレゼンスサーバに送信する段階を備え、
    前記UEの前記ステータス情報を受信する段階は、加入者情報回答(SIA)メッセージを前記プレゼンスサーバから受信する段階を備える請求項14に記載の方法。
  22. 前記デバイストリガメッセージが送信されるべき前記ユーザ機器(UE)のステータス情報をリクエストする段階は、加入者情報リクエスト(SIR)メッセージをホーム加入者サーバ(HSS)に送信する段階を備え、
    前記UEの前記ステータス情報を受信する段階は、加入者情報回答(SIA)メッセージを前記HSSから受信する段階を備える請求項14に記載の方法。
  23. デバイストリガメッセージを送信するリクエストを受信する段階と、
    デバイストリガメッセージを送信する前記リクエストを有効にする段階と、
    前記デバイストリガが送信されるべきユーザ機器(UE)のステータス情報をリクエストする段階と、
    前記UEの前記ステータス情報を受信する段階と、
    デバイストリガメッセージを送信する前記リクエストを処理するようにモバイル管理エンティティにリクエストを提示する段階と
    を備える方法。
  24. 前記方法は、MTC‐IWF(Machine Type Communication Interworking Function)によって実行される請求項23に記載の方法。
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