JP4820952B2 - セルラ通信システムにおける無線ベアラの管理 - Google Patents

Description

本発明は、セルラ通信システムにおける無線ベアラの管理に関し、限定されるものではないが、特にユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）での無線ベアラの管理に関する。

現在、最も広く使用されているセルラ通信システムは、移動通信用グローバル・システム（ＧＳＭ）と呼ばれる第二世代通信システムである。ＧＳＭ ＴＤＭＡの詳細については、非特許文献１を参照されたい。

ＧＳＭ通信システムのサービスおよび性能をさらに向上するために、多年にわたって多数の改善および追加がＧＳＭ通信システムに対して行われてきた。
このような改善のうちの１つが、ＧＳＭ通信システムでパケット・データ・ベースの通信を可能にするために開発されたシステムであるＧＰＲＳ(General Packet Radio System)である。それ故、ＧＰＲＳシステムは、ＧＳＭ（音声）システムに対して互換性を有し、従来の通信システムの回線交換通信を増強し補足するパケット・データ通信の提供を含む多数の追加サービスを提供する。さらに、パケット・ベースのデータ通信は、またパケット・ベースの音声サービスもサポートする。ＧＰＲＳシステムは、既存のＧＳＭ通信システムへのアドオンとして標準化されており、新しいネットワーク要素を導入することにより、既存のＧＳＭ通信システムに導入することができる。より詳細には、多数のサービス提供ＧＰＲＳサポート・ノード（ＳＧＳＮ）およびゲートウェイＧＰＲＳサポート・ノード（ＧＧＳＮ）を、パケット・ベースの固定ネットワーク通信を提供するために導入することができる。

モバイル・ユーザに提供される通信サービスをさらに改善するために、第三世代システムが現在開発されている。このようなシステムのうちの１つが、現在展開中のユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）である。ＵＭＴＳのＣＤＭＡ、特に、広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）モードの詳細については、非特許文献２を参照されたい。ＵＭＴＳのコア・ネットワークは、ＳＧＳＮおよびＧＧＳＮを使用することにより構成され、それによりＧＰＲＳとの共通性ができる。

セルラ通信システムは、通常、論理的および物理的無線ベアラの生成および割り当てによるサービスをサポートする。例えば、無線ベアラを、ユーザ装置に提供される所与のサービスのためのシグナリングおよびユーザ・データ通信をサポートしながら構成することができる。

より詳細には、ＵＭＴＳおよびＧＰＲＳは、ユーザ装置からコア・ネットワークへの通信接続を提供する無線アクセス・ベアラ（ＲＡＢ）のコンセプトで動作する。これらのＲＡＢは、ＵＭＴＳシグナリング情報をサポートするＵＭＴＳシグナリング・プレーンＲＡＢであってもよいし、ユーザ・データ・トラヒックをサポートするＵＭＴＳユーザ・プレーンＲＡＢであってもよい。ＵＭＴＳでは、ＵＭＴＳシグナリング・プレーンＲＡＢが、ＵＭＴＳシステムの動作および管理に必要な標準化ＵＭＴＳシグナリング・データをサポートする。例えば、移動管理および呼制御は、ＵＭＴＳシグナリング・プレーンＲＡＢを使用したシグナリングによりサポートされる。対照的に、ＵＭＴＳユーザ・プレーンＲＡＢは、特定のサービスにより任意のデータに対して自由に使用することができるベアラを提供する。それ故、ＵＭＴＳユーザ・プレーンＲＡＢ上で送信されたデータは、ＵＭＴＳセルラ通信システムから独立しており、任意の適当な方法で用途に使用することができる（ＵＭＴＳユーザ・プレーンＲＡＢは、サービスのユーザ・データに対するビット・パイプであるとみなすことができる）。

ＵＭＴＳのようないくつかのシステムでは、所与のユーザ装置またはサービスを、ＵＭＴＳシグナリング・プレーンＲＡＢおよび１つまたは複数のＵＭＴＳユーザ・プレーンＲＡＢによりサポートすることができる。ＵＭＴＳシグナリング・プレーンＲＡＢは、ＵＭＴＳセルラ通信システムによるサービスを制御し、かつ管理するために使用される。ＵＭＴＳユーザ・プレーンＲＡＢは、専らサービスにより使用され、複数のＵＭＴＳユーザ・プレーンＲＡＢを、例えば同じ通信をサポートする異なる複数のデータ・タイプのために使用することができ、例えばあるベアラをビデオ通信に使用し、別のベアラを音声通信用に使用することができる。さらに、多くのサービスのためには、例えば、サーバとユーザ装置上で稼働しているアプリケーションの間に追加のシグナリングが必要になる。このような場合、あるＵＭＴＳユーザ・プレーンＲＡＢを、そのシグナリングをサポートするために特に割り当て、別のＵＭＴＳユーザ・プレーンＲＡＢをアプリケーション・ユーザ・データ自身のために使用することができる。それ故、所与のサービスに対するＵＭＴＳユーザ・プレーンＲＡＢを、１つまたは複数のサービス・シグナリング・プレーンＲＡＢおよび１つまたは複数のサービス・ユーザ・プレーンＲＡＢに分割することができる。

より詳細には、ＵＭＴＳセルラ通信システムのユーザ装置が効率的なマルチメディア・インターネット・アクセスできるようにするために、ＩＭＳ（ＩＰマルチメディア・サブシステム）と呼ばれるサービスが開発された。ＩＭＳサービスを構成するために、１つのＵＭＴＳシグナリング・プレーンＲＡＢと２つのＵＭＴＳユーザ・プレーンＲＡＢが最低必要になる。ＵＭＴＳシグナリング・プレーンＲＡＢは、必要なＵＭＴＳシグナリングをサポートする一方、１つのＵＭＴＳユーザ・プレーンＲＡＢはＩＭＳサービスに対するシグナリングをサポートするＩＭＳシグナリング・プレーンＲＡＢとして使用され、他のＵＭＴＳユーザ・プレーンＲＡＢはユーザ・データを通信するためのＩＭＳユーザ・プレーンＲＡＢとして使用される。

しかし、複数のＵＭＴＳユーザ・プレーンＲＡＢによれば、所与のサービスの種々の態様をサポートするための柔軟なシステムを提供することができるが、無線ベアラおよびエア・インタフェース・リソースの管理が複雑になり、非効率になる傾向がある。より詳細には、各ＵＭＴＳユーザ・プレーンＲＡＢは、別々に管理および制御され、その結果、複数のＵＭＴＳユーザ・プレーンＲＡＢを使用するサービスを設定し、かつ終了する手順が複雑になる。また、その結果、管理が非効率的になる傾向があり、システムがエラーまたは障害状態に影響を受けやすくなる。

それ故、改良形無線ベアラ管理が有利であり、特に柔軟性を増し、効率を改善し、無線ベアラの管理を容易にし、および／または無線ベアラ管理を改善することができる無線ベアラ管理が有利である。
Ｍｉｃｈｅｌ ＭｏｕｌｙおよびＭａｒｉｅ Ｂｅｒｎａｄｅｔｔｅ Ｐａｕｔｅｔ、「移動体通信のためのＧＳＭシステム（Ｔｈｅ ＧＳＭ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）」、Ｂａｙ Ｆｏｒｅｉｇｎ Ｌａｎｇｕａｇｅ Ｂｏｏｋｓ、１９９２年、ＩＳＢＮ ２９５０７１９００７ Ｈａｒｒｉ Ｈｏｌｍａ編、Ａｎｔｔｉ Ｔｏｓｋａｌａ編、「ＵＭＴＳのためのＷＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ ｆｏｒ ＵＭＴＳ）」、Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ、２００１年、ＩＳＢＮ ０４７１４８６８７６

したがって、本発明の目的は、好適には、上記欠点のうちの１つまたはいくつかを、単独でまたは任意の組合せで、緩和し、軽減し、または除去することにある。

本発明の第１の態様によれば、ネットワーク・ベースの無線ベアラ・コントローラを備えるセルラ通信システムであって、無線ベアラ・コントローラが、ユーザ装置のための共通のサービスをサポートする複数のユーザ・プレーン無線ベアラを設定する手段と、複数のユーザ・プレーン無線ベアラをリンクする手段とを備える、セルラ通信システムが提供される。

かかる発明によれば、無線ベアラの管理を改善することができる。特に、かかる発明によれば、共通のサービスをサポートしているユーザ・プレーン無線ベアラの管理を改善することができ、例えば、管理を容易にし、複雑さを軽減し、エラー性能を改善し、および／またはエア・インタフェース・リソースの利用を改善することができる。

例えば、共通のサービスは、シグナリング・データのための第１のユーザ・プレーン無線ベアラおよびユーザ・データのための第２のユーザ・プレーン無線ベアラを使用するサービスであってもよい。第１のユーザ・プレーン無線ベアラが障害を起こし、シグナリング・データがないときに共通のサービスをサポートできない場合には、無線ベアラ・コントローラは、第２のユーザ・プレーン無線ベアラを自動的に終了し、それにより第２のユーザ・プレーン無線ベアラが使用するリソース割り当てを解放することができる。

本発明のオプションとしての機能によれば、リンキングは、ユーザ・プレーン無線ベアラ間の依存性の表示である。
これにより、無線ベアラの管理を改善および／または容易にすることができる。依存性は、１つまたは複数の別の無線ベアラの存在に対する１つまたは複数の無線ベアラの依存性を表示することができる。例えば、依存性は、どの特定の他の無線ベアラが存在しない場合には共通のサービスがどの無線ベアラを有用に使用することができないのかを反映することができる。

本発明のオプションとしての機能によれば、リンキングは、複数のユーザ・プレーン無線ベアラ間の階層的相互関係を表す。
これにより、無線ベアラの管理を改善および／または容易にすることができる。階層的相互関係は、共通のサービスにより使用するために、異なる無線ベアラがどのように他の無線ベアラを必要としているのかを表示することができる。

本発明のオプションとしての機能によれば、無線ベアラ・コントローラは、複数のユーザ・プレーン無線ベアラのうちの第２のユーザ・プレーン無線ベアラの特性の変化を検出したことに応答して複数のユーザ・プレーン無線ベアラのうちの第１のユーザ・プレーン無線ベアラパラメータを修正する手段を備える。

これにより、無線ベアラの管理を改善および／または容易にすることができる。特に、これにより、現在の状態への融合通信の提供の適合を改善することができる。第１のユーザ・プレーン無線ベアラのパラメータの修正は、なんら他の外部入力なしで行うことができ、第２のユーザ・プレーン無線ベアラの局所的に決定した特性に基づいて決定することができる。それ故、ユーザ・プレーン無線ベアラのリンキングは、第２のユーザ・プレーン無線ベアラの変化が、第１のユーザ・プレーン無線ベアラのパラメータを自動的に変更するようなものであってもよい。

第１のユーザ・プレーン無線ベアラのパラメータの修正は、第２のユーザ・プレーン無線ベアラの特性の変化の検出に対して遅らせることができる。
本発明のオプションとしての機能によれば、第２のユーザ・プレーン無線ベアラの特性の変化は、第２のユーザ・プレーン無線ベアラの終了に対応する。

これにより、無線ベアラの管理を改善および／または容易にすることができる。この機能によれば、例えば、柔軟性を増し、および／または性能を改善することができる。例えば、第２のユーザ・プレーン無線ベアラの終了の場合（例えば、無線状態が不良であるための障害）には、第１のユーザ・プレーン無線ベアラを、前は第２のユーザ・プレーン無線ベアラによりサポートされていた通信をサポートすることができるように再構成することができる。

本発明のオプションとしての機能によれば、第１のユーザ・プレーン無線ベアラのパラメータの修正は、第１のユーザ・プレーン無線ベアラの終了に対応する。
これにより、無線ベアラの管理を改善および／または容易にすることができる。この機能によれば、例えば、他のユーザ・プレーン無線ベアラの終了のために共通のサービスによりある無線ベアラを使用できない場合にはその無線ベアラを終了することができるようにすることにより、リソースの使用をより効率的にすることができる。第２のユーザ・プレーン無線ベアラの終了は、無線ベアラ・コントローラによる自動的な終了であってもよい。

本発明のオプションとしての機能によれば、修正手段は、第２のユーザ・プレーン無線ベアラの終了を検出したことに応じて第１のユーザ・プレーン無線ベアラの解放を要求する手段を備える。

これにより、効率的な性能が得られ、および／またはＵＭＴＳのようなセルラ通信システムの既存のネットワーク要素との互換性が得られる。例えば、ＵＭＴＳセルラ通信システムの無線ベアラ・コントローラは、無線ネットワーク・コントローラで実施することができ、ＳＧＳＮおよび／またはＧＧＳＮにＲＡＢ解放要求メッセージを送信することができる。

本発明のオプションとしての機能によれば、セルラ通信システムは、複数のユーザ・プレーン無線ベアラのそれぞれに対するパケット・データ・コンテキストを設定するコンテキスト手段を備える。各パケット・データ・コンテキストは、同じインターネット・アクセス・ポイントに関連する。

これにより、効率的な性能が得られ、および／またはＵＭＴＳのようなセルラ通信システムの既存のネットワーク要素との互換性が得られる。パケット・データ・コンテキストは、例えば、ＳＧＳＮまたはＧＧＳＮが設定したパケット・データ・プロトコル（ＰＤＰ）コンテキストであってもよい。

本発明のオプションとしての機能によれば、ユーザ装置は、最初に第１のパケット・データ・コンテキストを要求し、かつ、第１のパケット・データ・コンテキストに対する第一次ユーザ・プレーン無線ベアラの割り当ての後で第２のパケット・データ・コンテキストを要求することにより、共通のサービスを開始する手段を備える。

これにより、効率的な性能が得られ、および／またはＵＭＴＳのようなセルラ通信システムの既存のネットワーク要素との互換性が得られる。
本発明のオプションとしての機能によれば、コンテキスト手段は、第１のパケット・データ・コンテキストに対するアクセス・ポイント識別子に対応する第２のパケット・データ・コンテキストに対するアクセス・ポイント識別子を検出したことに応じて、無線ベアラ・コントローラから二次ユーザ・プレーン無線ベアラの設定を要求する。

この機能により、効率的な性能が得られ、リンク可能な無線ベアラを検出する、特に効率的で、実際的および／または信頼できる方法を得ることができる。この機能によれば、効率的な性能が得られ、および／またはＵＭＴＳのような既存のセルラ通信システムとの互換性を改善することができる。

本発明のオプションとしての機能によれば、コンテキスト手段は、二次ユーザ・プレーン無線ベアラに対する無線ベアラ設定要求メッセージ内の一次ユーザ・プレーン無線ベアラおよび二次ユーザ・プレーン無線ベアラに対するリンキング表示を含む。

この機能により、効率的な性能が得られ、および／またはＵＭＴＳのような既存のセルラ通信システムとの互換性を改善することができる。無線ベアラ設定要求メッセージは、コンテキスト手段から無線ベアラ・コントローラに送ることができる。ＵＭＴＳセルラ通信システムにおいては、無線ベアラ・コントローラはＲＮＣであってもよいし、コンテキスト手段はＳＧＳＮ／ＧＧＳＮであってもよいし、無線ベアラ設定要求メッセージはＲＡＮＡＢ ＲＡＢ割り当て要求メッセージであってもよい。

本発明のオプションとしての機能によれば、セルラ通信システムは、さらに、シグナリング無線ベアラとして、複数のユーザ・プレーン無線ベアラのうちの少なくとも１つを使用する共通のサービスのためのサーバを備える。

かかる発明によれば、入れ子状にされ、独立しているシグナリングをサポートするための特に有利な性能を得ることができる。この場合、セルラ通信システムは、サービス・シグナリングにさらに分割するのに適しているユーザ・プレーン無線ベアラ、およびサービス・ユーザ・データ・プレーン無線ベアラを提供する。これにより、セルラ通信システム管理機能およびシグナリングおよび特定のサービス管理機能およびシグナリングの分割を増大することにより、動作および管理を容易に行うことができる。

本発明のオプションとしての機能によれば、セルラ通信システムは、第三世代セルラ通信システムである。
かかる発明によれば、ＵＭＴＳのような第三世代セルラ通信システムで特に有利な性能を得ることができる。

本発明のオプションとしての機能によれば、複数のユーザ・プレーン無線ベアラは、ＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラである。
かかる発明によれば、ＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラの管理を特に大きく改善することができる。

本発明のオプションとしての機能によれば、共通のサービスは、ＩＰマルチメディア・サブシステム（ＩＭＳ）サービスである。
かかる発明によれば、ＩＭＳサービスを特に有利にサポートすることができ、その結果、サービスを改善することができ、動作を容易にすることができ、および／またはリソースの使用を低減することができる。

本発明の第２の態様によればセルラ通信システムの固定網のための無線ベアラ・コントローラであって、ユーザ装置のための複数のユーザ・プレーン無線ベアラを設定する手段であって、上記複数のユーザ・プレーン無線ベアラが共通のサービスをサポートする手段と、複数のユーザ・プレーン無線ベアラをリンクする手段と、を備えた無線ベアラ・コントローラが提供される。

本発明の第２の態様によれば、ネットワーク・ベースの無線ベアラ・コントローラを備えたセルラ通信システムのための無線ベアラ管理方法であって、無線ベアラ・コントローラにおいて、ユーザ装置のための、共通のサービスをサポートする複数のユーザ・プレーン無線ベアラを設定するステップと、複数のユーザ・プレーン無線ベアラをリンクするステップとを実行することを含む方法が提供される。

本発明の上記のおよび他の態様、機能および利点は、以下に説明する実施形態を参照すれば理解することができるだろう。
添付の図面を参照しながら本発明の実施形態について説明するが、これは単に例示に過ぎない。

以下の説明においては、ＵＭＴＳセルラ通信システムに適用できる本発明の実施形態について重点的に説明する。しかし、本発明はこのような用途に限定されるものではなく、例えば、ＧＳＭ／ＧＰＲＳセルラ通信システムを含む多くの他の通信システムにも適用する。

図１は、本発明のある実施形態によるＵＭＴＳセルラ通信システム１００の一例である。
セルラ通信システムでは、地理的領域が、それぞれが基地局からサービスを受ける多数のセルに分割される。基地局は、基地局間でデータを通信することができる固定網により相互接続している。ユーザ装置（例えば、第三世代ユーザ装置（ＵＥ）または移動局）は、ユーザ装置が位置するセルの基地局により、無線通信リンクを介してサービスを受ける。

ユーザ装置が移動すると、ユーザ装置は、１つの基地局の通信範囲から他の基地局の通信範囲に移動することができる。すなわち、あるセルから他のセルに移動することができる。ユーザ装置がある基地局の方向に移動すると、ユーザ装置は、２つの基地局の重なっている通信範囲の領域に入り、この重なり領域内において新しい基地局によりサポートされるよう変化する。ユーザ装置がその新しいセル内にさらに移動すると、ユーザ装置は引き続き新しい基地局によりサポートされ続ける。このことは、セル間のユーザ装置のハンドオーバまたはハンドオフと呼ばれる。

典型的なセルラ通信システムは、通信範囲を通常は全国に広げ、数千または数百万ものユーザ装置をサポートしている数百または数千ものセルを備える。ユーザ装置から基地局への通信は、アップリンクと呼ばれ、基地局からユーザ装置への通信はダウンリンクと呼ばれる。

図１の例の場合には、第１のユーザ装置１０１および第２のユーザ装置１０３は、第１の基地局１０５によりサポートされている第１のセル内に位置する。
第１の基地局１０５は、第１のＲＮＣ１０７と結合している。ＲＮＣは、無線リソース管理、および適当な基地局へのおよび基地局からのデータ経路指定を含むエア・インタフェースに関連する制御機能の多くを実行する。

第１のＲＮＣ１０７は、コア・ネットワーク１０９と結合している。コア・ネットワークは、ＲＮＣと相互に接続していて、任意の２つのＲＮＣ間でデータを経路指定するために動作し、それによりセル内のユーザ装置は任意の他のセル内のユーザ装置と通信することができる。さらに、コア・ネットワークは、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）のような外部のネットワークと相互接続するためのゲートウェイ機能を備え、それによりユーザ装置は、陸線電話（ｌａｎｄｌｉｎｅ ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ）および陸線により接続している他の通信端末と通信することができる。さらに、コア・ネットワークは、データを経路指定するための機能、アドミッション制御、リソース割り当て、加入者課金、ユーザ装置の認証等を含む従来のセルラ通信ネットワークを管理するのに必要な機能の多くを備える。

コア・ネットワーク１０９は、さらに、第２の基地局１１３と結合している第２のＲＮＣ１１１と結合している。第２の基地局１１３は、第３のユーザ装置１１５をサポートする。

図面を簡単にし、分かりやすくするために、図１には２つのＲＮＣ、２つの基地局、および３つのユーザ装置しか図示していないが、実際のセルラ通信システムは、通常、多数のＲＮＣ、多数の基地局および多数のユーザ装置を備えている。

図１の例の場合には、第１のユーザ装置１０１は、ＵＭＴＳ通信システムがサポートしているＩＭＳサービスを開始する。ＩＭＳサービスは、音声呼または任意のマルチメディア呼／セッションであってもよい。また、同じインターネット・アクセス・ポイントからの１つのＩＭＳシグナリング接続を有するユーザ装置毎に２つ以上のアプリケーションを使用することができる。

ＩＭＳサービスをサポートするために、セルラ通信システム１００は、コア・ネットワーク１０９と結合しているＩＭＳサーバ１１７を備える。より詳細には、図１の例の場合には、ＩＭＳサーバ１１７は、ＧＧＳＮ１１９と結合している。ＧＧＳＮ１１９は、第１のＲＮＣ１０７に対するサービス提供ＳＧＳＮであるＳＧＳＮ１２１と結合している。

この例の場合には、第１のＲＮＣ１０７は、基地局、および第１のＲＮＣによりサポートされているユーザ装置に対する無線ベアラの設定、管理および終了を制御するＲＡＢコントローラ１２３を備える。

より詳細には、第１のユーザ装置１０１に対するＩＭＳサービスを開始した場合、第１のユーザ装置１０１に対する第１のＵＭＴＳシグナリング・プレーン無線ベアラを設定するために標準ＵＭＴＳシグナリングが使用される。このＵＭＴＳシグナリング・プレーン無線ベアラは、次に、より詳細にはユーザ・データ・トラヒックのためのアプリケーションまたはサービスにより使用することができるＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラである第２の無線ベアラを設定するシグナリングのために使用される。このＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラは、アプリケーションの制御の下で任意のデータをサポートするために使用することができ、ＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラにより運ばれるデータの特定の性質は、ＵＭＴＳセルラ通信システム自身の動作に影響を与えない。

この例の場合には、第１のＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラは、ＩＭＳサービスをサポートするように設定され、データをシグナリングするために、第１のユーザ装置１０１およびＩＭＳサーバ１１７により使用される。それ故、第１のＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラは、第１のユーザ装置１０１およびＩＭＳサーバ１１７間のＩＭＳサービスの動作および保守をサポートするＩＭＳシグナリング・プレーン無線ベアラとして使用される。

第１のＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラは、次に、ＩＭＳユーザ・プレーン無線ベアラの設定を刺激するシグナリングのために使用される。より詳細には、ＩＭＳサーバ１１７は、第２のＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラがＲＡＢコントローラ１２３により設定されるように要求する。この第２のＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラは、次に、ＩＭＳサービスのユーザ・データのために使用される。第１のユーザ装置１０１および／またはＩＭＳサーバ１１７は、ＩＭＳユーザ・プレーン無線ベアラとして使用することができる他のＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラの設定を刺激するために引き続き使用することができる。

図２は、本発明のある実施形態によるＲＡＢコントローラ１２３の一例である。
ＲＡＢコントローラ１２３は、第１のＲＮＣ１０７によりサポートされている基地局の無線ベアラを管理し、かつ制御するＲＡＢプロセッサ２０１を備える。より詳細には、ＲＡＢプロセッサ２０１は、ＩＭＳサービスをサポートしている第１のユーザ装置のために、複数のＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラを設定することができる。

ＲＡＢプロセッサ２０１は、複数のＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラをリンクするリンク・プロセッサ２０３と結合している。特に、ＲＡＢプロセッサ２０１が新しいＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラを設定すると、ＲＡＢプロセッサは、この情報をリンク・プロセッサ２０３に提供する。リンク・プロセッサ２０３は、次に、この新しいＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラをすでに存在するＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラにリンクすべきか否かを決定する。例えば、ＩＭＳシグナリング・プレーン無線ベアラが、第１のＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラとしてすでに設定されている場合には、ＩＭＳサービスに対する第２のＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラを設定すると、リンク・プロセッサ２０３により、２つのＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラは同じサービスに対するものであり、一緒にリンクすべきであるとの決定が行われる。

リンク・プロセッサ２０３は、リンク情報を格納しているリンク・メモリ２０５と結合している。それ故、リンク・プロセッサ２０３が、第１および第２のＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラが一緒に結合していると判定した場合には、２つのＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラの識別情報をリンク・メモリ２０５内に一緒に格納することができる。

それ故、ＲＡＢコントローラ１２３は、その後２つのＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラを一緒に処理することもできるし、または一方のＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラへの変化が、もう一方のＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラの管理にどのような影響を与えるかを自動的に判定することができる。

例えば、（ＩＭＳシグナリング・プレーン無線ベアラとして使用される）第１のＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラが、伝搬状態の不良のために障害を起こした場合には、このことはＲＡＢプロセッサ２０１により検出され、ＲＡＢプロセッサ２０１はそれに従って第１のＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラを終了させる。しかし、ＩＭＳシグナリング・プレーン無線ベアラがなければＩＭＳサービスをサポートすることができないため、第２のＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラを維持する際に有利にならない。それ故、ＲＡＢプロセッサ２０１が第１のＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラが障害を起こしたことを検出した場合には、ＲＡＢプロセッサ２０１はこの無線ベアラの識別情報をリンク・プロセッサ２０３に送る。リンク・プロセッサ２０３は、障害を起こしたＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラにリンクしている他のＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラが存在するか否かを判定するために、リンク・メモリ２０５にアクセスする。特定の例の場合には、リンク・メモリ２０５は、第２のＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラの識別情報を返送する。この識別情報は、次に、リンク・プロセッサ２０３からＲＡＢプロセッサ２０１に送られる。これに応じて、ＲＡＢプロセッサ２０１は、第２のユーザ・プレーン無線ベアラの終了を行う（または終了を要求する）。第２のＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラが使用したリソースは、次に、他のサービスのために使用することができる。

それ故、図１および図２のシステムによれば、ユーザ・プレーン無線ベアラを相互に維持しまた管理することができるように、ＲＮＣ内でユーザ・プレーン無線ベアラを論理的にリンクすることができる。より詳細には、無線ベアラ管理は、あるＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラ上の無線性能が、リンクしているＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラに影響を与える場合があることを考慮に入れることができる。

図３は、ＵＭＴＳセルラ通信システム内のＩＭＳサービスの設定のための簡単なシグナリングの流れ図の一例である。下記の説明においては、例示としての設定について、図１の第１のユーザ装置１０１を参照しながら説明する。図面を分かりやすくし、簡単にするために、図３の場合には、説明のために必要なシグナリングだけを図示してあること、および実際のＵＭＴＳ ＩＭＳ設定は、より詳細なおよび／または追加のシグナリングを含むことができる。

最初に、第１のユーザ装置１０１がオンになった場合には、ユーザ装置１０１は、ＵＭＴＳシグナリング・プレーン無線ベアラを設定するためにＵＭＴＳ固定網に信号を送る。その後で、ユーザ装置１０１がＩＭＳサービスを開始する場合には、ユーザ装置１０１は同ＵＭＴＳシグナリング・プレーン無線ベアラを使用してコア・ネットワークにＰＤＰコンテキスト要求を送信する（図３では、ＵＭＴＳ ＧＧＳＮおよびＳＧＳＮの機能は、コア・ネットワークの１つのエンティティにマージされる。機能の任意の適当な分割も使用することができる）。

それ故、ユーザ装置１０１は、コア・ネットワークに、ＰＤＰコンテキストがＩＭＳサービスに対して設定されることを要求するＰＤＰコンテキスト要求を送る。このＰＤＰコンテキストは、第１のＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラと関連する一次ＰＤＰコンテキストである。

各ＰＤＰコンテキストは、１つのＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラと関連していて、インターネットへのアクセス・ポイントを提供する。より詳細には、ＰＤＰコンテキスト要求は、インターネットへのアクセス・ポイントに対するアクセス・ポイント名（ＡＰＮ）を含む。

ＰＤＰコンテキスト要求を受信したことに応じて、コア・ネットワークは、第１のＲＮＣ１０７のＲＡＢコントローラ１０３に、適切なＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラを設定するように要求する。より詳細には、コア・ネットワークは、第１のＲＮＣ１０７に（ＲＡＮＡＰ）ＲＡＢ割り当て要求を送信する。このＲＡＢ割り当て要求メッセージは、任意の他のリンクしているＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラの任意の表示を含んでいない。

ＲＡＢコントローラ１０３は、次に、今後第１ＲＡＢと呼ぶ第１のＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラを設定する。この設定に成功した場合には、ＲＡＢコントローラ１０３は、コア・ネットワークにＲＡＢ割り当て応答を送信する。

ＲＡＢ割り当て応答を受信したことに応じて、コア・ネットワークは、ユーザ装置１０１にＰＤＰコンテキストの設定に成功したことを知らせるＰＤＰコンテキスト応答メッセージを送信する。このＰＤＰコンテキストは、一次ＰＤＰコンテキストであり、第１のＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラと関連する。これは後で、第１のユーザ装置１０１とＩＭＳサーバ１１７との間のシグナリングのためのＩＭＳシグナリング・プレーン無線ベアラとして使用される。

ＰＤＰコンテキスト要求メッセージの受け取りは、第１のユーザ装置１０１に、システムがＩＭＳサービス要求に対して準備ができていること、およびＩＭＳシグナリング・プレーン無線ベアラが設定されたことを示す。これに応じて、第１のユーザ装置１０１は、ＩＭＳシグナリング・プレーン無線ベアラ（第１ＲＡＢ）を使用して、ＩＭＳサーバ１１７にＩＭＳサービス要求を送信する。これに応じて、ＩＭＳサーバ１１７は、ＩＭＳサービスを開始することができることを表示するサービス許可を送信する。

第１のユーザ装置１０１がＩＭＳサービス許可を受信すると、ユーザ装置１０１は、第２のＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラに対する第２のＰＤＰコンテキストを要求する。この第２のＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラは、ＩＭＳユーザ・プレーントラヒック（例えば、音声データ）をトランスポートするＩＭＳユーザ・プレーン無線ベアラとして使用される。

それ故、この例の場合には、第１のユーザ装置１０１は、第２のＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラ 第２ＲＡＢに対する第２のＰＤＰコンテキストを送信する。コア・ネットワークがこのＰＤＰコンテキストを受信した場合には、コア・ネットワークは、第１のＲＮＣ１０７へＲＡＢ割り当て要求を送信し、これに応じてＲＡＢコントローラ１２３は、ＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラを設定し、コア・ネットワークにＲＡＢ割り当て応答を送信することにより応答する。

しかし、第２のＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラの設定の他に、ＲＡＢコントローラ１２３は、また第１のユーザ・プレーン無線ベアラと同じサービスのためにこの第２のＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラが使用されることも検出する。したがって、このＲＡＢコントローラ１２３は、第１および第２のＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラをリンクし、２つの無線ベアラの識別情報を、関連する識別情報としてリンク・メモリ２０７内に格納する。

それ故、新しいＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラ 第２ＲＡＢが確立され、第１のＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラ 第１ＲＡＢにリンクされる。
ＲＡＢ割り当て応答を受信した場合には、コア・ネットワークは、第１のユーザ装置１０１にＰＤＰコンテキスト応答を送信する。このＰＤＰコンテキストは、サービスに対する二次ＰＤＰコンテキストである。その後で、ＩＭＳサービスは、シグナリング無線ベアラとして第１のＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラ 第１ＲＡＢを使用し、ユーザ・トラヒックをトランスポートするために第２のＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラ 第２ＲＡＢを使用する。

どの無線ベアラをリンクすべきかを判定するための任意の適切なアルゴリズムまたは方法は、本発明から逸脱することなしに適用することができる。
図１〜図３の例の場合には、コア・ネットワークは、すべてのＰＤＰコンテキスト要求に対するＡＰＮを評価する。すでに存在するＰＤＰコンテキストと同じＡＰＮと一緒に第２のＰＤＰコンテキストを受信した場合には、これらは同じ共通のサービスに関連するものであって、リンクすべきであると見なされる。この情報は、結果的に、第１のＲＮＣ１０７に供給され、そこでリンク・プロセッサ２０３によりさらに処理される。

それ故、以降のＲＡＢ確立が前のＲＡＢ確立にリンクされるという情報は、第１のＲＮＣ１０７に送られる。
ＵＭＴＳの実施形態では、（図３のＲＡＢ割り当て要求に対応する）ＵＭＴＳ ＲＡＮＡＰ ＲＡＢ要求メッセージが、特定の情報要素（ＩＥ）内にそのような情報を含むことができる。一例を挙げて説明すると、第１のＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラが確立されると、その識別情報は、コア・ネットワーク（より詳細には、ＳＧＳＮ）からＲＡＮＡＰ ＲＡＢ要求およびＲＲＣ無線ベアラ設定メッセージの形で第１のＲＮＣ１０７および第１のユーザ装置１０１に送られる。これにより、第１のＲＮＣ１０７および第１のユーザ装置１０１に、今設定されたばかりのＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラに対する識別情報が提供される。次に、前に確立したＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラに関連する任意の以降のＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラ確立では、新しいＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラが結果として依存してリンクしなければならないＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラの識別情報を含むＲＡＮＡＰ ＲＡＢ要求メッセージに、オプションとしてのＩＥが追加され得る。

特定の例を挙げて説明すると、ＲＡＮＡＰ ＲＡＢ要求メッセージを、ＳＧＳＮからＲＮＣに関連情報を送る情報要素を含むように増強することができる。
ある実施形態の場合には、すべてまたは選択した関連ＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラを、例えば、コア・ネットワークが１つのＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラを解放した場合にはすべてのリンクしているＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラも自動的に解放することができるように、解放すべき複数のＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラを識別する１つのメッセージで解放することもできる。

種々のＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラのリンキングは、複数のＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラが共通のグループとして処理されるべきであることを示す簡単なリンキングであってもよい。しかし、他の実施形態の場合には、リンキングはもっと複雑なものであってもよく、特にＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラ間の従属性を反映することができる。例えば、リンキングは、ＩＭＳユーザ・プレーン無線ベアラが対応するＩＭＳシグナリング・プレーン無線ベアラなしでは使用できないが、ＩＭＳシグナリング・プレーン無線ベアラが（例えば、新しいＩＭＳユーザ・プレーン無線ベアラを設定するための）対応するＩＭＳユーザ・プレーン無線ベアラなしでも使用することができるということを反映することができる。

実際、ある実施形態の場合には、リンキングは、種々のＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラ間の相互関係および相互依存性の複雑な階層を示すことができる。例えば、リンキング・メモリ２０７内に格納されているリンキング情報は、ツリー構造として構成することができ、ツリーの所与のノードの下のすべての無線ベアラは、ノードであるＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラの存在を必要とする。それ故、あるＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラが障害を起こした場合には、ツリー構造のそのＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラに依存するすべてのＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラを自動的に終了することができる。

特定の例を挙げて説明すると、第３のＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラ 第３ＲＡＢは、種々のタイプのユーザ・プレーントラヒック（例えば、音声と一緒に送られる提示）のトランスポートのために確立することができる。この新しい無線ベアラは、ＩＭＳシグナリング・プレーン無線ベアラ 第１ＲＡＢおよび第１のＩＭＳユーザ・プレーン無線ベアラ 第２ＲＡＢの両方に依存するように生成することができる。このことは下記のように行うことができる。ＲＡＢ割り当て要求メッセージが、第３ＲＡＢを生成するために使用される。イネーブリング無線ベアラのリストは、第１ＲＡＢおよび第２ＲＡＢのＩＤを含むことができる。従属無線ベアラのリストは存在しない。また、同じメッセージ内で、第２ＲＡＢを、第３ＲＡＢを従属無線ベアラとして有するように修正することができるし、第１ＲＡＢを、第２ＲＡＢおよび第３ＲＡＢの両方を従属無線ベアラとして有するように修正することもできる。

ＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラのリンキングによれば、無線ベアラの管理を現在の状態に容易に自動的に適合することができる。
例えば、１つのＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラの測定または計算された動作特性の変化によって、他のリンクしているＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラのパラメータを自動的に修正することができる。

より詳細には、あるＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラが、ＵＭＴＳユーザ・トラヒックをサポートすることができないような無線状態の不良を経験した場合には、リンクしている他のＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラのパラメータをそれに応じて修正することができる。より詳細には、障害を起こしたＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラが存在しないときに共通のサービスにより使用することができないすべての従属ＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラを自動的に終了することもできる。

例えば、上記を考慮した特定の例の場合には、以降の障害動作が実施され得る。
１．第１ＲＡＢが障害を起こす。第１ＲＡＢが障害を起こした場合には、第２ＲＡＢおよびＲＡＢ＃３の両方を使用することができず、それらが同様に終了する。

２．第２ＲＡＢが障害を起こす。第２ＲＡＢが障害を起こした場合には、第３ＲＡＢを使用することができず、終了するが、第１ＲＡＢは依然として使用することができ、終了しない。

３．第３ＲＡＢが障害を起こす。この場合、他の無線ベアラは影響を受けないし、それ故、第３ＲＡＢだけが終了し、第１ＲＡＢおよび第２ＲＡＢは影響を受けない。
修正した状態を反映するためにこれらの動作によりリンク情報を修正することができる。

ＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラの終了である他のもっと複雑なまたは柔軟なパラメータ修正を使用することができる。例えば、データ・レートのような無線ベアラの不具合は、既存のＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラが、障害を起こしたＵＭＴＳユーザ・プレーン無線ベアラにより正常にサポートされているデータのうちのあるものまたは全てをトランスポートすることができるように修正することができる。

分かりやすくするための上記説明は、種々の機能ユニットおよびプロセッサを参照しながら本発明の実施形態を説明したものである。しかし、本発明から逸脱することなしに、種々の機能ユニットまたはプロセッサ間の機能を任意に適切に分配することができることは明らかであろう。例えば、別々のプロセッサまたはコントローラにより実行するように説明した機能を、同じプロセッサまたはコントローラにより実行することができる。それ故、特定の機能ユニットへの参照は、厳格な論理的または物理的構造または組織を示すものではなく、説明した機能を提供するための適切な手段への単なる参照にすぎないと見なすべきである。

本発明は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの任意の組合せを含む任意の適切な形で実施することができる。本発明を、少なくとも一部は、１つまたは複数のデータ・プロセッサおよび／またはデジタル信号プロセッサ上で稼働しているコンピュータ・ソフトウェアとして実施することができる。本発明のある実施形態の要素および構成要素は、任意の適切な方法により物理的、機能的および論理的に実施することができる。実際、機能は、１つのユニット内、複数のユニット内または他の機能ユニットの一部として実施することができる。それ故、本発明は、１つのユニット内で実施することもできるし、種々のユニットおよびプロセッサ間で物理的および機能的に分配することもできる。

本発明をいくつかの実施形態を参照しながら説明してきたが、本発明は本明細書に記載した特定の形に限定されない。そうではなく、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ制限される。さらに、ある機能は特定の実施形態に関連して説明されていても、当業者であれば、説明された実施形態の種々の機能を本発明に従って組み合わせることができる。特許請求の範囲においては、「備える」という用語は、他の要素またはステップの存在を排除しない。

さらに、複数の手段、要素または方法のステップは、別々に記載されていても、例えば、１つのユニットまたはプロセッサにより実施することができる。個々の機能が異なる請求項に含まれるが、これらの機能を有利に組み合わせることができ、異なる請求項に記載されていても、機能の組合せが実施できないこと、および／または有利でないことを意味するものではない。また、請求項のあるカテゴリ内にある機能が記載されていても、このカテゴリへの限定を意味するものではなく、そうではなく、その機能を、適宜、他の請求項のカテゴリに同様に適用することができることを意味する。さらに、請求項内の機能の順序は、機能が機能しなければならない任意の特定の順序を意味するものではなく、特に、方法についての請求項内の個々のステップの順序は、ステップをこの順序で実行しなければならないことを意味するものでもない。そうではなく、ステップは任意の適当な順序で実行することができる。

本発明のある実施形態によるＵＭＴＳセルラ通信システムの一例。 本発明のある実施形態による無線ベアラ・コントローラの一例。 セルラ通信システム内のＩＭＳサービスの設定のための簡単なシグナリングの流れ図の一例。

Claims (8)

1. ネットワーク・ベースの無線ベアラ・コントローラを備えるセルラ通信システムであって、
   前記無線ベアラ・コントローラが、
   ユーザ装置のための共通のサービスをサポートする複数のユーザ・プレーン無線ベアラを設定する手段と、
   前記複数のユーザ・プレーン無線ベアラをリンクする手段と、を備え、
   前記無線ベアラ・コントローラが、前記複数のユーザ・プレーン無線ベアラのうちの第２のユーザ・プレーン無線ベアラの特性の変化を検出した場合に前記複数のユーザ・プレーン無線ベアラのうちの第１のユーザ・プレーン無線ベアラのパラメータを修正する手段を備える、セルラ通信システム。
2. 前記第２のユーザ・プレーン無線ベアラの前記特性の前記変化が、前記第２のユーザ・プレーン無線ベアラの終了に対応し、前記修正手段が、前記第２のユーザ・プレーン無線ベアラの終了を検出したことに応答して、前記第１のユーザ・プレーン無線ベアラの解放を要求する手段を備える請求項１に記載のセルラ通信システム。
3. 前記第１のユーザ・プレーン無線ベアラの前記パラメータの修正が、前記第１のユーザ・プレーン無線ベアラの終了に対応する請求項２に記載のセルラ通信システム。
4. 前記複数のユーザ・プレーン無線ベアラのそれぞれに対するパケット・データ・コンテキストを設定するコンテキスト手段を備え、各パケット・データ・コンテキストが同じインターネット・アクセス・ポイントに関連している請求項１に記載のセルラ通信システム。
5. 前記ユーザ装置が、最初に第１のパケット・データ・コンテキストを要求し、かつ、第１のパケット・データ・コンテキストに対する一次ユーザ・プレーン無線ベアラの割り当ての後で第２のパケット・データ・コンテキストを要求することにより、前記共通のサービスを開始する手段を備える請求項４に記載のセルラ通信システム。
6. 前記コンテキスト手段が、前記第１のパケット・データ・コンテキストに対するアクセス・ポイント識別子に対応する前記第２のパケット・データ・コンテキストに対するアクセス・ポイント識別子を検出したことに応じて、前記無線ベアラ・コントローラから二次ユーザ・プレーン無線ベアラの設定を要求する請求項５に記載のセルラ通信システム。
7. 前記コンテキスト手段が、前記二次ユーザ・プレーン無線ベアラに対する無線ベアラ設定要求メッセージ内の前記一次ユーザ・プレーン無線ベアラおよび前記二次ユーザ・プレーン無線ベアラに対するリンキング表示を含む請求項６に記載のセルラ通信システム。
8. ネットワーク・ベースの無線ベアラ・コントローラを備えたセルラ通信システムのための無線ベアラ管理方法であって、無線ベアラ・コントローラにおいて、
   ユーザ装置のための、共通のサービスをサポートする複数のユーザ・プレーン無線ベアラを設定するステップと、
   前記複数のユーザ・プレーン無線ベアラをリンクするステップと、
   を実行することを含み、
   前記無線ベアラ・コントローラが、前記複数のユーザ・プレーン無線ベアラのうちの第２のユーザ・プレーン無線ベアラの特性の変化を検出した場合に前記複数のユーザ・プレーン無線ベアラのうちの第１のユーザ・プレーン無線ベアラのパラメータを修正する手段を備える、方法。

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