JP2020523807A - コアリソースの分配 - Google Patents

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Abstract

本発明に係るネットワークデバイスは、ユーザ装置からソースコアネットワークに接続するための接続要求を受信する受信部と、前記ソースコアネットワークとは異なるターゲットコアネットワークとのユーザ装置の互換性を判定し、前記ユーザ装置が前記ターゲットコアネットワークと互換性がある場合、前記ユーザ装置が前記ターゲットコアネットワークに登録するための指示を生成する判定部を具備する。

Description

本開示における様々な実施形態は、一般に、無線アクセスネットワークとの通信に関する。
無線アクセス技術ネットワーク上で複数のネットワークコアが利用可能である場合、1つ以上のユーザ装置を第1のネットワークコアから第2のネットワークコアに移行することによりコアリソースを分配することが望ましい場合がある。コアリソースの分配を実行する現在の方法は、成功しないか、望ましくない結果をもたらしている。
本明細書で開示するネットワークデバイスは、ユーザ装置から接続要求を受信するように構成される受信部と、ユーザ装置とターゲットコアネットワークの互換性を判断し、ユーザ装置がターゲットコアネットワークと互換性がある場合、ユーザ装置がターゲットコアネットワークに接続するための指示を生成するように構成される決定部を有する。
図面において、同様の参照文字は、一般に、異なる図を通して同じ部分を指す。図面は必ずしも縮尺どおりではなく、一般に開示の原則を説明することに重点が置かれている。以下の説明では、開示のさまざまな側面を以下の図面を参照して説明する。
4G/EPCネットワークと5G/5GCネットワークを含む無線アクセス技術に接続するユーザ装置を示す。 4G/EPCネットワークへのアクティブな接続で無線アクセス技術に接続されたユーザ装置を示す。 5G/NextGen Coreネットワークへのアクティブな接続で無線アクセス技術に接続されたユーザ装置を示す。 本開示の第1の態様によるコアリソース分配の手順を示す。 本開示の第2の態様による、5Gネットワークへのコアリソース分配の手順を示す。 本開示の第3の態様による、5Gネットワークからのコアリソース分配の手順を示す。 本開示の第4の態様による、5Gネットワークからのコアリソース分配の手順を示す。 無線アクセスネットワークと2つのネットワークコアの構成を示す。 ネットワークデバイスの構成を示す。 本開示の一態様によるコアリソース分配の方法を示す。 本開示の別の態様によるコアリソース分配の方法を示す。
以下の詳細な説明は、開示を実施することができる特定の詳細および態様を例示として示す添付の図面を参照する。
本明細書において「例示的」という用語は、「例、事例、または実例として役立つ」ことを意味するために使用される。「例示的」として本明細書に記載される任意の実施形態または設計は、必ずしも他の実施形態または設計よりも好ましいまたは有利であると解釈されるべきではない。
本明細書および特許請求の範囲における「複数の」という用語は、明示的に1より大きい量を示す。したがって、前述の単語を明示的に用いるフレーズ(たとえば、「複数の(対象物))は、一つ以上の複数の対象物を明示的に参照する。「グループ」、「セット」、「集まり」、「一連の」、「シーケンス」、「グループ」などの単語が、本明細書および特許請求の範囲にある場合、1以上の量を示す。「適切なサブセット」、「削減されたサブセット」、および「より少ないサブセット」という用語は、セットに等しくないセットのサブセット、つまりセットよりも少ないエレメントを含むセットのサブセットを示す。
本明細書で使用される「回路」は、特殊用途のハードウェアまたはソフトウェアを実行するプロセッサを含み得る、あらゆる種類の論理実装エンティティとして理解される。したがって、回路は、アナログ回路、デジタル回路、混合信号回路、論理回路、プロセッサ、マイクロプロセッサ、中央処理装置(CPU)、グラフィックス処理装置(GPU)、デジタル信号プロセッサ(DSP)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、集積回路、特定用途向け集積回路(ASIC)など、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。以下でさらに詳細に説明するそれぞれの機能の他の種類の実装も「回路」として理解することができる。本明細書で詳述する任意の2つ(またはそれ以上)の回路は、実質的に同等の機能を備えた単一回路として実現できることを理解されたい。また逆に、本明細書で詳述される任意の単一回路は、実質的に同等の機能を備えた2つ(またはそれ以上)の別個の回路として実現できることを理解されたい。さらに、「回路」という言葉は、集合的に単一の回路を形成する2つ以上の回路を指す場合がある。
本明細書で使用される「メモリ」は、検索のためにデータまたは情報を格納できる非一時的なコンピュータ可読媒体として理解され得る。したがって、本明細書における「メモリ」は、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読み取り専用メモリ(ROM)、フラッシュメモリ、ソリッドステートストレージ、磁気テープ、ハードディスクドライブ、光学ドライブなど、またはそれらの任意の組み合わせを含む、揮発性または不揮発性メモリを指すと理解できる。さらに、レジスタ、シフトレジスタ、プロセッサレジスタ、データバッファなどもメモリという用語に含まれることが理解される。「メモリ」と呼ばれる単一のコンポーネントは、複数の異なるタイプのメモリで構成されてもよく、したがって、1つまたは複数のタイプのメモリを含む集合的なコンポーネントを示してもよい。単一のメモリコンポーネントは、集合的に等価な複数のメモリコンポーネントに分離でき、逆もまた同様であることが容易に理解される。さらに、メモリは(図面などで)1つまたは複数の他のコンポーネントとは別個に描かれてもよいが、メモリは、共通の統合チップなどの別のコンポーネント内に統合されてもよいことが理解される。
移動通信ネットワークのアクセスポイントに関して使用される用語「基地局」は、マクロ基地局、マイクロ基地局、NodeB、evolved NodeB(「eNB」)、ホームeNodeB、リモートラジオヘッド(「RRH」)、中継ポイントなどとして理解され得る。また「基地局」は、従来の基地局アーキテクチャ(分散型、「オールインワン」など)で実装された基地局、及び、集中基地局アーキテクチャ(例えば、クラウド無線アクセスネットワーク(「Cloud−RAN」)または仮想RAN(「vRAN」))を含み得る。本明細書で使用されるように、電気通信関連の文章における「セル」は、基地局によってサービスされるセクタとして理解され得る。したがって、セルは、基地局の特定のセクタ化に対応する地理的に同じ場所に配置されたアンテナのセットであり得る。したがって、基地局は、1つまたは複数のセル(またはセクタ)にサービスを提供することができ、各セルは異なる通信チャネルによって特徴付けられる。さらに、「セル」という用語は、マクロセル、マイクロセル、フェムトセル、ピコセルなどのいずれかを指すために利用され得る。
本開示の目的のために、無線通信技術は、短距離無線通信技術、メトロポリタンエリアシステム無線通信技術、またはセルラーワイドエリア無線通信技術のうちの1つとして分類され得る。短距離無線通信技術には、Bluetooth(登録商標)、WLAN(IEEE 802.11規格など)、およびその他の同様の無線通信技術が含まれる。メトロポリタンエリアシステムの無線通信技術には、マイクロ波アクセスの世界的な相互運用性(WiMax)(例えば、IEEE 802.16無線通信規格、例えば、固定WiMaxまたはモバイルWiMax)および他の同様の無線通信技術が含まれる。セルラーワイドエリア無線通信技術には、GSM(登録商標)、UMTS、LTE、LTE−Advanced(LTE−A)、New Radio(NR)、CDMA、WCDMA(登録商標)、LTE−A、General Packet Radio Service(GPRS)、Enhanced DataGSM Evolution(EDGE)、High Speed Packet Access(HSPA)、HSPA Plus(HSPA +)、およびその他の同様の無線通信技術が含まれる。セルラーワイドエリア無線通信技術には、マイクロセル、フェムトセル、ピコセルなどの「スモールセル」も含まれる。セルラーワイドエリア無線通信技術を一般に「セルラー」通信技術と呼ぶ場合がある。本明細書で詳述される例示的なシナリオは本質的に実証的であり、したがって、特に以下の例に関して開示されるような同様の特徴を共有する移動通信技術の場合、既存および未定の両方の様々な他の移動通信技術に同様に適用され得ることが理解される。
本明細書で利用される「ネットワーク」という用語、例えば移動通信ネットワークなどの通信ネットワークに関して、ネットワークのアクセスセクション(無線アクセスネットワーク(RAN)セクションなど)とネットワークのコアセクション(コアネットワークセクションなど)の両方が含まれる。本明細書で移動端末に関して使用される「無線アイドルモード」または「無線アイドル状態」という用語は、移動通信ネットワークの少なくとも1つの専用通信チャネルが移動端末に割り当てられていない無線制御状態を示す。移動端末に関して使用される用語「無線接続モード」または「無線接続状態」は、移動端末が移動通信ネットワークの少なくとも1つの専用アップリンク通信チャネルを割り当てられている無線制御状態を示す。
明示的に指定されない限り、「送信する」という用語は、直接送信(ポイントからポイントへ)および間接送信(1つまたは複数の中間点を介する)の両方を包含する。同様に、「受信」という用語には、直接受信と間接受信の両方が含まれる。「通信する」という用語は、送信および受信の一方または両方、すなわち、着信方向および発信方向の一方または両方における単方向または双方向通信を包含する。
無線アクセス技術が開発されるにつれて、複数の無線アクセス技術がユーザ装置に同時に利用可能になり得る。新しい無線アクセス技術が開発され、以前の無線アクセス技術がまだ陳腐化の状態に達していない場合、ユーザ装置は両方の無線アクセス技術で動作するように構成される。さらに、無線アクセスネットワークでは、複数の無線アクセス技術へのアクセスを消費者に提供することが望ましい場合がある。そのため、単一の無線アクセスネットワークに接続されたユーザ装置が複数の無線アクセス技術を利用できることが一般的である。
5Gネットワークがより広く利用可能になるにつれて、消費者のユーザ装置は、4Gネットワーク、5Gネットワーク、またはその両方で動作するように構成され得ることが予想される。ユーザ装置が4Gと5Gの両方で動作できる場合、無線アクセスネットワークに接続されたユーザ装置は、4Gコアまたは5Gコアのいずれかにリンクできる。
例えば、4Gおよび5Gなどの複数のコアネットワークを提供するネットワークは、利用可能なリソース全体にユーザの要求をよりよく分散するため、定期的な負荷分散を必要とするか、特定のユーザーデバイス(スマートフォンデバイスなど)を5Gに接続したまま、他のデバイス(IoTデバイスなど)を4Gに移動することがある。つまり、4Gコアと5Gコアの両方が利用可能な場合、不均衡な数のユーザ装置が他のコアと比較して1つのコアに接続される可能性がある。同様に、接続されたデバイスには、1つのコアからの不均衡な数のリソースが必要になる場合がある。これが発生した場合、負荷分散によりユーザ装置またはコアに対する要求をより適切に分散することが望ましい場合がある。
4Gコアでの負荷分散の1つの既知の方法は、トラッキングエリアアップデート(「TAU」)を必要とする。RRC接続解放コマンドがユーザ装置に送信され、そのコマンドには、「loadBalancingTAURequired」の解放理由が含まれている。これは、RRCの解放後にTAUを実行するようユーザ装置に通知する。RANは、TAUに続いて新しいモビリティ管理エンティティ(MME)を選択する。特定の既知の方法では、MMEは「load-balancing TAU required」という理由でRRC接続の解放を開始する。eNodeBは「core resource distribution TAU required」という理由でRRC接続の解放を開始する。RRCの解放はユーザ装置において、RRCにMMEコードなしで、TAUをトリガする。eNodeBは、TAUを受信した後、新しいMMEを選択する。したがって、「load-balancing TAU required」コマンドによって新しいMMEが選択される場合があるが、必ずしもシステムの変更に使用できるわけではない。つまり、追加の手順を実行しない限り、TAU手順の結果として必ずしも別のシステムが選択されるとは限らない。
4Gと5Gとの間の負荷分散のための第2の既知の方法は、N1モードを無効にすることを伴う。この方法では、第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)技術仕様24.501の条項4.9に基づくコマンドがユーザ装置によって送信され、そのコマンドはN1モード無線機能の無効化を要求するものである。シングル登録モードで動作するユーザ装置は、N1モード無線機能を無効にし、Evolved Packet Coreの添付されたリクエストメッセージとトラッキングエリアアップデートリクエストメッセージにおけるユーザ装置ネットワーク機能情報エレメント(3GPP技術仕様24.301で詳細に説明)のN1モードビットを「Ni mode not supported」に設定する。ユーザ装置の非アクセス層(non−access stratum)レイヤは、アクセス層レイヤにN1モードの無効化を示す。N1モードは、5G内で動作するユーザ装置の機能に対応しているため、N1モードを無効にすると、5Gが動作しなくなる。したがって、N1モードを無効にすると、4Gネットワークから5Gネットワークに負荷をシフトするのに効果的である。ただし、この方法を使用すると、ユーザ装置が再起動するか、パブリックランドモバイルネットワーク(PLMN)が選択されるまでN1ノードは有効にならない。これは好ましい状態ではない。注目すべきは、N1モードを無効にすると、ユーザ装置が後で4Gから5Gに再配布される可能性が低くなることである。
所定のRANに接続されたユーザ装置が4Gコアと5Gコアの両方を利用できる場合、負荷分散のための改善された手順を作成することが望ましい場合がある。以下の図は、本開示の様々な態様による負荷分散手順を説明する。
図1は、4G/EPCネットワークおよび5GCネットワークを含む無線アクセス技術に接続されたユーザ装置を示す。この場合、ユーザ装置102は、所定のRAT104を動作させる無線アクセスネットワークに接続されている。RAT104は、LTE RATまたはNR RATを含むが、これらに限定されない任意のRATであり得る。このRATは、第1のネットワーク106および第2のネットワーク110へのアクセスを有し得る。第1のネットワークは、4Gネットワークであってもよく、そのネットワーク接続は、Evolved Packet Core106などのコアを通じて確立される。第2のネットワークは、5GCネットワークであってもよく、そのネットワーク接続は、5G Core110を通じて確立される。第1のネットワークは、とりわけネットワーク内で様々なページングおよびシグナリング制御機能を実行することができるモビリティ管理エンティティ(「MME」)108をさらに含んでもよい。第2のネットワークは、アクセスおよびモビリティ管理機能(「AMF」)ユニット112をさらに含むことができ、これは、UEベースの認証、認可、モビリティ管理などの様々なモビリティ管理機能を含むことができる。ここでは、わかりやすく、参照しやすいように「第1のネットワーク」及び「第2のネットワーク」と言及するが、この順序に限定されるものではない。すなわち、RAT104は、第1のネットワークおよび第2のネットワークに接続するように構成されてもよく、それにより、第1のネットワークは5Gネットワークであり、第2のネットワークは4Gネットワークであってもよい。
図2は、4G/EPCネットワークへのアクティブな接続をすると共に、無線アクセス技術に接続されたユーザ装置を示す。ユーザ装置202はRAT(この場合はLTE RAT204)に接続され、このRAT自体は4Gネットワーク(EPCとして表示)208または5Gネットワーク(NextGenCoreとして表示)210との接続を確立する可能性がある。この場合、ユーザ装置202は、破線で示されるように、LTE RAT204を介して4G/EPCネットワーク208に接続されている。この図が示すように、ユーザ装置202は、4Gネットワーク208に現在接続またはサービスされている他のユーザ装置とともに、4Gネットワーク208に接続され、サービスされている。4Gネットワーク208が過負荷になった場合、またはその他の負荷分散の目的で要求される場合、ユーザ装置202は4Gネットワーク208から5Gネットワーク210に切り替えることができる。これはLTEネットワーク204への直接接続を維持しながら実行することができる。
図3は、5G/NextGenCoreネットワーク310へのアクティブな接続をすると共に無線アクセス技術に接続されたユーザ装置を示す。この場合、ユーザ装置302は破線で示すように、5G/NextGenCore310に接続されたLTE RAT304に接続される。この構成によれば、ユーザ装置302は、5Gネットワーク310との間でサービスを提供するLTEネットワーク304に接続されている。5Gネットワーク310は、5Gに現在接続されている他のデバイスとともにユーザ装置302にサービスを提供する。たとえば、コアリソースの分散を目的として、1つまたは複数のユーザ装置を5Gネットワーク310から4Gネットワーク308にオフロードする必要がある場合がある。
図4は、本開示の第1の態様による、コアリソース分配の手順を示している。この図に示すように、負荷分散の手順に従って、5G対応ユーザ装置402、無線アクセスネットワーク(RAN)404、アクセス及びモビリティ管理機能(AMF)エレメント406、モビリティ管理エンティティ(MME)408、およびホーム加入者サーバ(HSS)/統合データ管理(UDM)エレメント410を含むさまざまな通信エレメント間で通信が実行される。本開示の第1の態様では、MME408および/またはAMF406が、負荷分散412を適用することを決定する。AMF406は、次のモビリティ登録を待つ。次に、UEは登録要求414を送信する。AMFは登録要求を受け入れ(418)、応答はRANへのRAT/周波数選択優先度(RFSP)インデックスも搬送する(420)。その後、AMFはある理由(たとえば、理由=「システム間負荷分散が必要」)でN2接続を解放する(422)。上記理由は、適用される公開された規格内で現在見つかっていない新しい理由であってもよく、または、この目的のために特定された既存の理由を再利用してもよい。RANは、「システム間負荷分散が必要」という理由でRRC接続を解放する(424)。上記理由も、適用される公開された規格内で現在見つかっていない新しい理由であってもよく、または、この目的のために特定された既存の理由を再利用してもよい。ユーザ装置のRRCレイヤは、この理由に関して非アクセススペクトルレイヤに通知する。非アクセススペクトルレイヤは、マッピングされたGlobally Unique Temporary Identification(GUTI)を使用して、ターゲットシステム(EPSなど)でトラッキングエリアの更新を開始する。非アクセススペクトルレイヤは、RRCレイヤに対して、マッピングされたGlobally Unique MME識別子をRRC接続要求に含めないことを示す(426)。RANは新しいMMEを選択し、トラッキングエリアの更新をMMEに送信する(428)。MMEは古いAMFから(マッピングされたGUTIに基づいて)コンテキストを取得する(430)。前記コンテキストは、RAT/周波数選択優先度インデックスを含んでもよい。MMEは、ロケーションをホーム加入者サービス/統合データ管理に更新する(432)。ホーム加入者サービス/統合データ管理は、AMFへの登録をキャンセルする(434)。MMEは、トラッキングエリアアップデートを受け入れ(436)、応答はRAT/周波数選択もインデックスをRANに運ぶ。RANは、ユーザ装置がEPC内に留まるように、アイドルモードのキャンピング優先度とハンドオーバ制限を設定し、RANは5Gへのシステム間ハンドオーバを開始しない。この方法を使用すると、RAT/周波数選択優先度インデックスが設定され、ユーザ装置がアイドルモード中に正しいRATに留まり、RANが古いシステムへのハンドオーバを実行しないことが保証される。AMF/MMEは、UDM/HSSからRAT/周波数選択優先度インデックスを取得する。
図5に本開示の第2の態様による、5Gネットワークへのコアリソース分配の手順を示す。この手順は、5G対応ユーザ装置502、eNB504、MME506、およびAMF508の間の通信を含む。この手順では、5G対応ユーザ装置502が、接続要求510をMME506に送信する。MMEは、負荷分散に従って、ユーザ装置を5Gネットワークに再ルーティングすることを決定する(510)。MMEは次に、5Gネットワークに登録するコマンドである拒否理由とともに、接続拒否512を5G対応ユーザ装置502に送信する。5G対応のユーザ装置502は、登録要求514をAMF508に送信する。
本開示の第2の態様によれば、本明細書で説明されるように、ユーザ装置を5Gコアにオフロードすることが決定される場合、MMEは、ユーザ装置の接続要求を拒否する。拒否に加えて、ユーザ装置が5Gコアへの登録を実行する必要があることを示す理由が含まれている。このような指示の後、ユーザ装置は5Gパラメータとともに5Gコアで登録手順を実行する。この手順では、現在公開されている標準に含まれていない新しい理由コードの定義が必要になる場合がある。
図6に本開示の第3の態様による、5Gネットワークからのコアリソース分配の手順を示す。この手順は、5G対応ユーザ装置602と、eNB604、AMF606、およびMMR608との間の通信を含む。この手順では、5G対応ユーザ装置602は、登録要求610をAMF606に送信する。AMFは、ユーザ装置をEPC612に再ルーティングする決定をする(612)。AMF606は、EPCに登録する必要があるという拒否理由とともに、登録拒否614を5G対応ユーザ装置602に送信する。次に、5G対応のユーザ装置602は、接続要求616をMME608に送信する。
本開示の第3の態様によれば、本明細書で説明するように、ユーザ装置をEPC(4G)にオフロードすることが決定されると、AMFはユーザ装置の登録要求を拒否する。拒否に加えて、ユーザ装置がEPCへの接続手順を実行する必要があることを示す理由が含まれる。このような指示の後、ユーザ装置は、4GパラメータとともにEPCへの接続手順を実行する。この手順では、現在公開されている標準に含まれていない新しい理由コードの定義が必要になる場合がある。
図7は、本開示の第4の態様による負荷分散の手順を示している。この図によれば、5G対応ユーザ装置702、RAN704、およびMME/AMF706の間で通信が行われる。このケースでは、MME/AMF706は負荷分散を反対側のコア708に適用することを決定する。つまり、5Gコアはユーザ装置を4Gコアに再分配するか、4Gコアはユーザ装置を5Gコアに再分配する。MME/AMF706は、ユーザ装置グループID、接続スライスまたはスライスタイプ、専用コアネットワークID、1つまたは複数の特定のユーザ装置などの1つまたは複数のカテゴリに基づいて、5G/EPSに負荷分散を適用する(710)。5G対応ユーザ装置は、接続要求712をRAN704に送信し、RAN704は、EPSが利用可能でなく、5Gが利用可能であること、またはその逆を示すRRC拒否714で応答する。次に、5G対応ユーザ装置702は、登録要求を代替ネットワーク、このケースではMME/AMF716に送信する。
図8は、本開示の一態様による無線ネットワークシステムを示し、前記システムは、第1のネットワークコア804に接続するための接続要求をユーザ装置から受信するように構成された無線アクセスネットワーク802と、無線アクセスネットワークからユーザ装置806からの接続要求を受信し、ユーザ装置と第2のネットワークコア808の互換性を判断し、ユーザ装置が第2のネットワークコア808と互換性がある場合、ユーザ装置806への第2のネットワークコア808に接続するための命令を生成するように構成された第1のネットワークコア804と、第1のネットワークコア804からユーザ装置806に対応するネットワーク優先度値を取得し、ユーザ装置806と第2のネットワークコア808との間の接続を維持するためにネットワーク優先度値を更新し、更新されたネットワーク優先度値を無線アクセスネットワーク802に送信するように構成された第2のネットワークコア808と、を備える。
図9は、本開示の一態様によるネットワークデバイス900を示し、前記ネットワークデバイスは、ユーザ装置から接続要求を受信するように構成された受信部902と、ユーザ装置のターゲットコアネットワークとの互換性を決定し、ユーザ装置がターゲットコアネットワークと互換性がある場合、ユーザ装置がターゲットコアネットワークに接続するための命令を生成するように構成された判定部904と、を備える。
図10は、ユーザ装置から接続要求を受信し(1002)、ユーザ装置のターゲットコアネットワークとの互換性を判断し(1004)、ユーザ装置がターゲットコアネットワークと互換性がある場合、ユーザ装置がターゲットコアネットワークに接続するための指示を生成する(1006)ことを含むコアリソース分配の方法を示す。
ソースネットワークコアへの接続のための接続要求をネットワークデバイスに送信し、ターゲットネットワークコアとのユーザ装置互換性を送信し(1102)、ターゲットネットワークコアに接続する指示を受信し(1104)、指示に従って、ターゲットネットワークコアに接続するための接続要求をネットワークデバイスに送信する(1106)ことを含むコアリソース分配の方法が開示されている。
本明細書に記載される本開示の第3の態様によれば、負荷分散は積極的に実行され得る。そのため、MMEまたはAMFが負荷分散を希望するときはいつでも、MMEまたはAMFは、EPS(4G)または5Gコアのいずれかで負荷分散を適用することをRANに通知する。ユーザ装置がEPCなどのコアネットワークにサービスを要求すると、RANはユーザ装置に、要求されたコアネットワーク(この場合はEPC)は利用できないが、別のコアネットワーク(この例では、5G)などがサービスに利用可能でであることを通知する。これには、新しい理由値によるRRC拒否が含まれてもよい。これを受信した後、ユーザ装置は他のネットワーク(この場合は5Gネットワーク)で登録要求を実行する。これには、ユーザ装置に既に割り当てられている、Globally Unique Temporary Identification(GUTI)変換が含まれてもよい。
本開示の第1、第2、および第3の態様に従って説明された手順とは対照的に、この手順は、特定のユーザ装置、または特定のグループに属するすべてのユーザ装置で実行され得る。このようなグループには、ネットワークスライスにおける特定のDedicated Core Network上のデバイス、またはその他のユーザ装置グループが含まれるが、これらに限定されない。EPC転送の場合、これにはS1構成内の新しいパラメータまたはS1−APの新しいメッセージタイプが必要になる場合がある。5Gでは、これは既存のAMFリダイレクション手順(AMFロードリバランシングなど)を新しいパラメータで利用できる。
一般的な問題として、接続されたユーザ装置が第2のコアをサポートするとき、所定のコアが知っていると想定される。より具体的には、MMEは一般に、ユーザ装置が5Gコアもサポートしていることを認識し、AMF(5Gの)はユーザ装置がEPC(4Gの)をサポートしていることを知っている。たとえば、ユーザ装置は、接続要求でMMEに、N1モード(5G)をサポートすることを通知し、ユーザ装置は登録要求でAMFに、S−1モード(4G)をサポートすることを通知する。この手順は、運用と保守および統合データ管理(Operation & Maintenance and Unified Data Management)/ホーム加入者サービス(Home Subscriber Service)手順などによりトリガされてもよい。ユーザ装置がアイドルモードの場合、ネットワークは、ユーザ装置に指示を送信する前に、ユーザ装置が接続されるまで待機できてもよい。
本開示の一態様によれば、第1のネットワークコアは、第4世代無線システム(4G)コアまたは第5世代無線システム(5G)コアのいずれか一方であり、第2のネットワークコアは、4Gまたは5Gのいずれか他方であってよい。主要な無線アクセステクノロジー間の移行期間中には、複数のネットワークコアがユーザ装置で利用できると想定される。さらに、ユーザ装置は、複数のネットワークコア仕様に従って動作するように一般的に構成され得る。たとえば、4Gが市場で十分に確立されており、5Gが市場で出現している場合、4Gと5Gの両方のネットワークが利用できる移行フェーズが発生する可能性が高いといえる。そのようなネットワークは、4Gまたは5Gネットワークへの接続を容易にする単一のRANを介してユーザ装置からアクセスできる。
このような状況下では、ユーザ装置は、例えば、所定のネットワークとの互換性、または特定のネットワークへの優先性に基づいて、4Gネットワークまたは5Gネットワークのいずれかに割り当てられ得る。これらの要因はネットワーク容量を考慮していない可能性があるため、ユーザ装置の要求を利用可能なネットワークコア間でより適切に分散できるように、1つ以上のリソース分散メカニズムを実装することが必要または望ましい場合がある。
本明細書で説明される負荷分散方法および原理は、明確にするために、4Gおよび5Gネットワーク向けに記載されているが、ここで説明する原理と方法は、他のネットワーク設定にも適用でき、4Gおよび5Gネットワークに特に限定されない。本明細書で説明される原理および方法は、5Gネットワークに続くネットワークおよび/または4Gネットワークより前のレガシーネットワークに適用され得ることが予想される。
負荷分散手順が成功し、それによりユーザ装置が第1のネットワークコアとの接続または接続試行を中断させ、第2のネットワークコアとの接続を確立させる場合、第2のネットワークコアとの継続的な接続を促進するために一つ以上のステップを実行する必要がある。すなわち、ネットワークコアまたはRANからユーザ装置への、第1のネットワークコアに戻るという指示を回避することが望ましい場合がある。ネットワーク優先度の変更により、第2のネットワークコアへの継続的な接続を促進できる。ユーザ装置と、RANまたはネットワークコアの少なくとも1つとの間の通信中に、ネットワーク優先度が送信され得ることが予想される。このネットワーク優先度は、1つまたは複数のネットワーク識別子と、そのネットワーク識別子の優先度とを含んでもよい。たとえば、4Gネットワークおよび5Gネットワークの場合、4Gネットワークの識別子は5Gネットワークの識別子とともにリストされ、そのような識別子は接続の優先度を与えるようにリストされる。本開示の一態様によれば、ネットワーク優先度は、RAT/周波数選択インデックス(RAT/Frequency Selection Index)であってもよい。負荷分散操作によってユーザ装置が第1のネットワークコアから第2のネットワークコアに移行する場合であって、両方のネットワークコアがネットワーク優先度内に存在する場合、第1のネットワークコアネットワークの優先度を削除するか、第1のネットワークコアの優先度を下げて第2のネットワークコアがより高い優先度を維持するようにする。このようにすることで、第1のネットワークコアに戻る可能性が低くなる。
本開示の一態様によれば、RANは、トラッキングエリアアップデートに応じて第2のネットワークコアを選択することにより、負荷分散を支援することができる。これは、たとえば、ロードバランシング手順により、ユーザ装置が5Gネットワークコアから4Gネットワークコアに移行する場合に起こり得る。このような状況では、AMF(5G)は、4Gネットワークコアおよび/またはRRC接続とのN2(5G)接続を解放し、それにより、たとえば「システムコア間のリソースの分配が必要」との解放理由を提供できる。ここで提供される例は、現在公開されている仕様に含まれていないが、負荷分散を実行するために作成および/または利用できる新しい理由であり得る。このようなコマンドの提案されたテキストは、例として提供されているだけであり、テキストは必要に応じて変更してもよい。
N2接続またはRRC接続が解放され、ユーザ装置が、例えば「システム間の負荷分散が必要」などの理由を受信すると、ユーザ装置のNAS層は、GUTIがマップされたターゲットシステム内でのトラッキングエリアアップデートを開始することができる。NAS層は、RRC接続要求にマッピングされたGUMMEIを含めないようにRRC層に示すことができる。RANは、トラッキングエリアアップデート応答を受信し、新しいネットワークコアを選択する。新しいネットワークコアは、RRC接続要求にGUMMEIがないこと、および/または負荷分散手順のRANによる知識に基づいて選択できる。
本開示の別の態様によれば、ユーザ装置は、第1のネットワークコアへの接続要求に応じて第2のネットワークコアにリダイレクト(redirect)されてもよい。たとえば、4Gコアへ接続しようとするユーザ装置は、接続要求を送信し、それが5Gコアへの登録を実行する指示で拒否される場合がある。同様に、5Gコアに接続しようとするユーザ装置は、登録要求を送信し、それが4Gコアで接続手順を実行する指示で拒否される場合がある。これらの拒否には、ユーザ装置に負荷分散手順をアドバイスする理由が伴う場合がある。発行された仕様書内で理由が定義されていない場合、またはそれが望まれない場合、新しい理由コードが定義される場合がある。
本開示の別の態様によれば、負荷分散は、反応的または先を見越して実行され得る。反応的な実行は、接続要求に応じて実行される負荷分散を意味すると理解される。すなわち、負荷分散を実行する決定が行われると、ユーザ装置の第1のネットワークコアに接続する努力に応答して、ユーザ装置は第2のネットワークコアにリダイレクトされる。負荷分散の見込みは、必ずしも接続要求を待つことなく負荷分散をすることを意味すると理解される。すなわち、1つ以上のユーザ装置が第1のネットワークコアから第2のネットワークコアに移動されるべきであると決定され得る。前記1つまたは複数のユーザ装置は、一意のユーザ装置識別子またはグループ内のユーザ装置のメンバーシップによって特定されてもよい。前記グループには、ユーザ装置グループ識別、動的回路ネットワーク、ネットワークスライス、または特定のユーザ装置が含まれるが、これらに限定されない。すなわち、グループが負荷分散のためのグループとして識別される場合、そのグループのメンバーであるユーザ装置が確認され、各ユーザ装置は、開示の態様の1つに従って第2のネットワークコアに登録するように指示される。
なお、本明細書で説明される負荷分散手順は、N1モード機能を維持しながら実行され得る。上記で説明したように、5Gネットワークから4Gネットワークへの負荷分散切り替えをトリガする従来の方法は、ユーザ装置内のN1モード互換性を無効にする。5G接続にはN1モードの互換性が必要であるため、N1モードの互換性を無効にすると、ユーザ装置が5Gネットワークで通信できなくなる。この場合、ユーザ装置は4Gコアなどの別のネットワークコアへの接続を余儀なくされる。これに関連する欠点のため、N1互換性を維持しながら負荷分散を実行することが望まれている。本明細書で説明される方法および手順は、1つの互換性が維持されている間に実行されることが予想される。
ユーザ装置は、1つ以上の更新されたパラメータをネットワークデバイスに送信するように促されてもよい。それは、ネットワークデバイスによる明示的な要求、接続要求の拒否、または接続の解放が理由であってもよい。
1つ以上の更新されたパラメータは、EPS更新タイプ、NASキーセット識別子、以前のGUTI、GPRS暗号化キーシーケンス番号、以前のP−TMSI署名、追加のGUTI、UEのネットワーク機能、最後にアクセスした登録済みTAI、DRXパラメータ、EPSベアラコンテキストステータス、MSネットワーク機能、以前のロケーションエリアID、1つ以上のサポートされているコーデック、1つ以上のデバイスプロパティ、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。本開示の一態様によれば、1つまたは複数の更新されたパラメータは、トラッキングエリアアップデートを介して実行され得る。
本明細書のデバイスおよび方法は、4Gコアおよび5Gコアに関して説明されているが、4Gおよび5Gとの関係は、例示のみを目的として提示されている。本明細書で説明されるデバイスおよび方法は、制限内で他の無線アクセス技術に適用され得ることが含まれる。
これらのコアリソース分配方法および手順は、本明細書に記載の動作のいずれかを1つまたは複数のプロセッサに実行させるように構成されたコンピュータ可読媒体によって実行され得る。
以下の例は、本開示の1つ以上の追加の態様として提供される。
実施例1では、ユーザ装置から接続要求を受信するように構成された受信部と、ユーザ装置とターゲットコアネットワークの互換性を判定し、ユーザ装置がターゲットコアネットワークと互換性がある場合、ユーザ装置がターゲットコアネットワークに登録するための指示を生成するように構成された判定部を備えるネットワークデバイスが開示されている。
実施例2では、実施例1に開示されるネットワークデバイスであって、ユーザ装置との接続の接続解放メッセージを送信するようにさらに構成されるネットワークデバイスが開示されている。
実施例3では、実施例2に開示されるネットワークデバイスであって、接続解放メッセージには理由が含まれ、その理由にはターゲットコアネットワークに登録するための要件が含まれているネットワークデバイスが開示されている。
実施例4は、実施例1に開示されるネットワークデバイスであって、1つ以上の更新されたパラメータを送信するためのユーザ装置に対する指示を生成するようにさらに構成されるネットワークデバイスが開示されている。
実施例5は、実施例4に開示されるネットワークデバイスであって、1つ以上の更新パラメータには、ユーザ装置のネットワーク互換性が含まれているネットワークデバイスが開示されている。
実施例6は、実施例4又は5に開示されるネットワークデバイスであって、1つ以上の更新パラメータには、所定のエリアを有する基地局の検索結果が含まれているネットワークデバイスが開示されている。
実施例7は、実施例4から6のいずれかに開示されるネットワークデバイスであって、1つ以上の更新パラメータには、エリア更新のトラッキングの結果が含まれているネットワークデバイスが開示されている。
実施例8は、実施例4から7のいずれかに開示されるネットワークデバイスであって、ユーザ装置から1つ以上の更新されたパラメータを受信し、1つ以上の更新されたパラメータに基づいてターゲットコアネットワークを選択するように構成される無線アクセスネットワークをさらに備えるネットワークデバイスが開示されている。
実施例9は、実施例8に開示されるネットワークデバイスであって、1つ以上の更新されたパラメータをターゲットコアネットワークに転送するようにさらに構成されるネットワークデバイスが開示されている。
実施例10は、実施例1から9のいずれかに開示されるネットワークデバイスであって、受信部は、1つ以上の更新されたパラメータを受信するようにさらに構成されるネットワークデバイスが開示されている。
実施例11は、実施例1から10のいずれかに開示されるネットワークデバイスであって、受信部が1つ以上の更新されたパラメータを受信するようにさらに構成されるネットワークデバイスが開示されている。
実施例12は、実施例1から10のいずれかに開示されるネットワークデバイスであって、MMEとして構成されるネットワークデバイスが開示されている。
実施例13は、実施例1に開示されるネットワークデバイスであって、指示が接続要求の拒否および理由を含むネットワークデバイスが開示されている。
実施例14は、実施例13に開示されるネットワークデバイスであって、理由は、ターゲットネットワークコアに登録する指示を含むネットワークデバイスが開示されている。
実施例15は、実施例1に開示されるネットワークデバイスであって、ユーザ装置をコアネットワークに接続するように構成されるネットワークデバイスが開示されている。
実施例16は、実施例1から15のいずれかに開示されるネットワークデバイスであって、コアリソース分配デバイスカテゴリ内のユーザ装置のメンバーシップに基づいて指示を生成するようにさらに構成されるネットワークデバイスが開示されている。
実施例17は、実施例16に開示されるネットワークデバイスであって、コアリソース分配デバイスカテゴリが、ユーザ装置グループ識別、動的回路ネットワーク、ネットワークスライス、または特定のユーザ装置のうちの少なくとも1つを含む、ネットワークデバイスが開示されている。
実施例18は、実施例1又は15から17のいずれかに開示されるネットワークデバイスであって、無線アクセスネットワークデバイスであるネットワークデバイスが開示されている。
実施例19は、実施例1から18のいずれかに開示されるネットワークデバイスであって、別のネットワークデバイスから送信されたネットワーク優先度値を受信するようにさらに構成されるネットワークデバイスが開示されている。
実施例20は、実施例19に開示されるネットワークデバイスであって、別のネットワークデバイスはAMFまたはMMEであるネットワークデバイスが開示されている。
実施例21は、実施例20に開示されるネットワークデバイスであって、ネットワーク優先度値を登録して、ユーザ装置とターゲットネットワークコアとの間の接続を維持するようにさらに構成されるネットワークデバイスが開示されている。
実施例22は、実施例20又は21に開示されるネットワークデバイスであって、ネットワーク優先度値は、無線アクセス技術/周波数選択優先度識別であるネットワークデバイスが開示されている。
実施例23は、実施例20又は21に開示されるネットワークデバイスであって、ネットワーク優先度値内のソースネットワークコアの優先度がターゲットネットワークコアと比較して低減されるか、または除去されるネットワークデバイスが開示されている。
実施例24は、実施例1から23のいずれかに開示されるネットワークデバイスであって、ターゲットネットワークコアへの接続中にユーザ装置内でN1モード能力を維持するようにさらに構成されるネットワークデバイスが開示されている。
実施例25は、実施例1から24のいずれかに開示されるネットワークデバイスであって、第4世代無線システムネットワークコアであるネットワークデバイスが開示されている。
実施例26は、実施例1から24のいずれかに開示されるネットワークデバイスであって、第5世代無線システムネットワークコアであるネットワークデバイスが開示されている。
実施例27は、ソースネットワークコアへの接続のための接続要求をネットワークデバイスに送信し、ターゲットネットワークコアとのユーザ装置の互換性を送信し、ターゲットネットワークコアへの接続指示を受信し、指示に従ってターゲットネットワークコアに接続するための接続要求をネットワークデバイスに送信するように構成された1つ以上のプロセッサを含むユーザ装置が開示されている。
実施例28は、実施例27に開示されるユーザ装置であって、1つまたは複数の更新されたパラメータをネットワークデバイスに送信するようにさらに構成されるユーザ装置が開示されている。
実施例29は、実施例28に開示されるユーザ装置であって、1つ以上の更新されたパラメータは、所定のエリアを有する基地局の検索の1つ以上の結果を含むユーザ装置が開示されている。
実施例30は、実施例28又は29に開示されるユーザ装置であって、指示に従って更新手順を実行するようにさらに構成されるユーザ装置が開示されている。
実施例31は、実施例27から30のいずれかに開示されるユーザ装置であって、指示に従って、ソースネットワークコアを省略するようにトラッキングエリアアップデートを修正して、修正されたトラッキングエリアアップデートをネットワークデバイスへ送信するようにさらに構成されるユーザ装置が開示されている。
実施例32は、ユーザ装置から接続要求を受信し、ユーザ装置とターゲットコアネットワークの互換性を判断し、ユーザ装置がターゲットコアネットワークと互換性がある場合、ユーザ装置がターゲットコアネットワークに接続するための指示を生成することを含む、コアリソースの分配方法が開示される。
実施例33は、ソースネットワークコアへの接続のための接続要求をネットワークデバイスに送信し、ターゲットネットワークコアとのユーザ装置の互換性を送信し、ターゲットネットワークコアへの接続指示を受信し、指示に従ってターゲットネットワークコアに接続するための接続要求をネットワークデバイスに送信することを含む、コアリソースの分配方法が開示される。
実施例34は、1つまたは複数のプロセッサに実施例30または31の方法を実行させるように構成されたコンピュータ可読媒体が開示されている。
実施例35は、接続解放メッセージは理由を含み、理由は、負荷バランシング動作を実行するための要件を含む、実施例2のネットワークデバイスが開示されている。
上記の実施例のいずれかの特徴の1つまたは複数は、他の実施例のいずれかと組み合わせることができることに留意されたい。
特定の態様について説明したが、添付の特許請求の範囲によって定義される本開示の態様の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態および詳細の様々な変更を行うことができることを当業者は理解すべきである。したがって、権利範囲は添付の特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の均等の意味および範囲内にあるすべての変更は、包含されることを意図している。

Claims (15)

  1. ユーザ装置からソースコアネットワークに接続するための接続要求を受信する受信部と、
    前記ソースコアネットワークとは異なるターゲットコアネットワークとのユーザ装置の互換性を判定し、前記ユーザ装置が前記ターゲットコアネットワークと互換性がある場合、前記ユーザ装置が前記ターゲットコアネットワークに登録するための指示を生成する判定部を具備するネットワークデバイス。
  2. 前記ユーザ装置との接続の接続解放メッセージを送信するようにさらに構成され、前記理由は、前記ターゲットコアネットワークに登録する指示を含む、請求項1に記載のネットワークデバイス。
  3. 1つ以上の更新されたパラメータを送信するための前記ユーザ装置に対する指示を生成するようにさらに構成され、前記1つ以上の更新パラメータは、ユーザ装置ネットワーク互換性、所定のエリアの基地局の検索結果、またはトラッキングエリアアップデートの結果の少なくとも1つを含む請求項1または2に記載のネットワークデバイス。
  4. 前記ユーザ装置から前記1つ以上の更新されたパラメータを受信し、前記1つ以上の更新されたパラメータに基づいて前記ターゲットコアネットワークを選択する無線アクセスネットワークをさらに具備する請求項3に記載のネットワークデバイス。
  5. 前記受信部は、前記1つ以上の更新されたパラメータを受信する請求項1ないし4のいずれかに記載のネットワークデバイス。
  6. 前記ネットワークデバイスは、AMFまたはMMEとして構成される請求項1ないし5のいずれかに記載のネットワークデバイス。
  7. 前記指示は、前記接続要求の拒否および理由を含み、前記理由は、前記ターゲットネットワークコアに登録する指示を含む、請求項1に記載のネットワークデバイス。
  8. 前記ネットワークデバイスは、前記ユーザ装置をコアネットワークに接続するように構成される請求項1または7に記載のネットワークデバイス。
  9. 前記ネットワークデバイスは、コアリソース分配デバイスカテゴリ内の前記ユーザ装置のメンバーシップに基づいて前記指示を生成するようにさらに構成され、前記コアリソース分配デバイスカテゴリは、ユーザ装置グループ識別、動的回線ネットワーク、ネットワークスライス、または特定のユーザ装置の少なくとも1つを含む請求項1ないし8のいずれかに記載のネットワークデバイス。
  10. 前記ネットワーク優先度値を登録して、前記ユーザ装置と前記ターゲットネットワークコアとの間の接続を維持するようにさらに構成される請求項1ないし9のいずれかに記載のネットワークデバイス。
  11. 前記ネットワーク優先度値内の前記ソースネットワークコアの優先度は、前記ターゲットネットワークコアと比較して低減されているか、又は除去されている請求項10に記載のネットワークデバイス。
  12. ソースネットワークコアへの接続のための接続要求をネットワークデバイスに送信し、
    ターゲットネットワークコアとのユーザ装置の互換性を送信し、
    前記ターゲットネットワークコアへの接続指示を受信し、
    前記接続指示に従って前記ターゲットネットワークコアに接続するための接続要求を前記ネットワークデバイスに送信するように構成された1つ以上のプロセッサを含むユーザ装置。
  13. ユーザ装置からソースコアネットワークに接続するための接続要求を受信し、
    前記ソースコアネットワークとは異なるターゲットコアネットワークと前記ユーザ装置の互換性を判定し、
    前記ユーザ装置が前記ターゲットコアネットワークと互換性がある場合、前記ユーザ装置が前記ターゲットコアネットワークに接続するための指示を生成するコアリソースの分配方法。
  14. ソースネットワークコアへ接続するための接続要求をネットワークデバイスに送信し、
    ターゲットネットワークコアとユーザ装置との互換性を送信し、
    前記ターゲットネットワークコアへの接続指示を受信し、
    前記接続指示に従って、前記ターゲットネットワークコアへの接続要求を前記ネットワークデバイスに送信するコアリソースの分配方法。
  15. 請求項13または14に記載の方法を1つまたは複数のプロセッサに実行させるように構成されるコンピュータ可読媒体。
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