JP5010028B2 - ハンドオーバの状況における制御信号送信削減方法 - Google Patents

Description

本発明は、電気通信ネットワークにおけるモビリティ管理に対する解決手段に関し、特に、ハンドオーバの状況に関連したネットワークにおける制御信号送信の削減に対する解決手段に関する。本発明は、アクティブモードの移動体に対するモビリティ管理およびユーザデータの処理の分野に関する。

ＬＴＥ（Ｅ‐ＵＴＲＡＮ）などのシステムにおけるモビリティ管理には、ユーザのアイドルモード管理とアクティブモード管理とが含まれる。アイドルモードの移動体装置は、データを送信することも受信することもなく、移動体ネットワーク内を動き回っており、その位置はネットワークがおおよそ把握している。例えば、移動体装置が位置するトラッキング／ルーティングエリアならわかるが、そのセルまで正確にはわからないのである。

アクティブモードのＵＥは、動き回りながら、同時にデータの送信および受信を（連続的または断続的に）行っている。ＵＥの位置については、まさにそのセルおよび基地局に至るまでネットワーク（ＮＷ：ｎｅｔｗｏｒｋ）が把握している必要がある。システム、特にセルが小さいＬＴＥ（長期発展型）などのシステムについて、アクティブモードのユーザ装置（ＵＥ）には、ＮＷをＵＥの現在位置で更新するためにＮＷにおいて非常に多く信号送信が行われるという問題があり得る。例えばＧＰＲＳやモビテクス（Ｍｏｂｉｔｅｘ）などの階層的ＮＷシステムにおいては、ＮＷ分配ツリーの上方にて信号送信を行い、に新セルおよび旧セルに共通の最下のノードにおいてのみルーティング情報を更新することとなる。したがって、ＮＷ信号送信は制限されることになる。一方でＳＡＥ／ＬＴＥについてはフラットＩＰアーキテクチャシステムとして規定され、同時に第１共通ノードは最上のノードとなる。トンネル交換および関連の信号送信は、最上のコアＮＷノードにおいて非常に頻繁に行われることになる。

したがって、ＳＡＥ／ＬＴＥなどのフラットアーキテクチャシステムにおいてアクティブモードのＵＥに対してより効率の良いモビリティの信号送信を実現する解決手段を規定する必要がある。

本発明の課題は、アクティブモードに対して、より効率の良いモビリティ管理を提供することである。

本発明における多くの観点のうち、第１の観点によれば、インターネットプロトコル、すなわちＩＰ、可能無線通信ネットワークにおけるモビリティ管理の方法であって、通信ゲートウェイに接続され、アクティブモードに移行しようとしているユーザ装置、すなわちＵＥ、に対するユニキャストセッションのデータ伝送にＩＰマルチキャストを使用するステップと、外部ＩＰネットワークと通信ネットワークとの間のネットワークゲートウェイ、すなわちＳＡＥＧＷ、においてＩＰマルチキャストアドレスを割り当てるステップと、 モビリティ管理体、すなわちＭＭＥ、にＩＰマルチキャストアドレスを通知するステップと、ＵＥとインフラストラクチャネットワーク（２）との間の通信ゲートウェイに前記ＩＰマルチキャストアドレスを通知するステップと、通信ゲートウェイからインフラストラクチャネットワークにおけるルータへ制御メッセージを送信し、これらに、通信ゲートウェイが、割り当てられたＩＰマルチキャストアドレスに対するマルチキャストデータを受信しようとしている、ということをわからせるステップと、ネットワークゲートウェイにおいて、ユーザプレーンデータダウンリンクをＵＥへ送信するためにＩＰマルチキャストアドレスを使用するステップと、インフラストラクチャネットワークにおけるＩＰ可能ルータを使用して、ユーザプレーンデータを通信ゲートウェイへ伝送するステップとを含む方法が提供される。

当該方法は、少なくとももう１つの通信ゲートウェイが同一のＩＰマルチキャストアドレスに対するデータを受信することを可能にするステップをさらに含んでもよい。当該方法は、ＭＭＥにおいて、ＵＥが第２の通信ゲートウェイへ接続を変更したという信号をＵＥから受信するステップと、ＭＭＥから、ＩＰマルチキャストアドレスを新通信ゲートウェイに通知するステップとをさらに含んでもよい。

当該方法は、第２の通信ゲートウェイにおいて、ＵＥからＩＰマルチキャストアドレスを受信するステップと、第２の通信ゲートウェイからインフラストラクチャネットワークにおけるルータへ制御メッセージを送信し、これらに、通信ゲートウェイが、割り当てられたＩＰマルチキャストアドレスに対するマルチキャストデータを受信しようとしているということをわからせるステップとをさらに含んでもよい。

当該方法は、ＵＥが目下接続中の通信ゲートウェイに隣接する少なくとも１つの通信ゲートウェイの情報を獲得するステップと、割り当てられたマルチキャストアドレスに対するデータを受信することに、隣接する通信ゲートウェイを含めるステップとをさらに含んでもよい。

当該方法は、セッションと、何のマルチキャストデータを受信するかとを識別するために、ネットワークゲートウェイのＩＰマルチキャストアドレスおよびソースＩＰアドレスの両方を使用するステップをさらに含んでもよい。

本発明の別の観点によれば、インターネットプロトコル可能無線通信ネットワークにおけるインフラストラクチャゲートウェイ装置であって、命令組を操作する処理部と、命令組とデータとを記憶するメモリと、アップリンク通信インタフェースと、ダウンリンク通信インタフェースとを備えるインフラストラクチャゲートウェイ装置が提供される。処理部は、通信ゲートウェイに接続されるアクティブモードへ移行しようとしているユーザ装置、すなわちＵＥ、に対するユニキャストセッションのデータ伝送にＩＰマルチキャストを使用し、ＩＰマルチキャストアドレスを割り当て、ＩＰマルチキャストアドレスをモビリティ管理体、すなわちＭＭＥ、に通知し、ＩＰマルチキャストアドレスをＵＥとインフラストラクチャネットワークとの間の通信ゲートウェイに通知し、ユーザプレーンデータダウンリンクをＵＥへ送信するためにＩＰマルチキャストアドレスを使用する。

本発明のさらに別の観点によれば、インターネットプロトコル可能無線通信ネットワークにおける移動体端末であって、処理部と、メモリと、通信ゲートウェイと通信する通信インタフェースとを備える移動体端末が提供される。移動体端末は、インターネットプロトコルマルチキャストアドレスを取得し、第１の通信ゲートウェイから第２の通信ゲートウェイへ接続を変更するときに、このアドレスを通信ゲートウェイへ通信する。

本発明のさらに別の観点によれば、少なくとも１つのネットワークゲートウェイと、 少なくとも１つのモビリティ管理体と、移動体端末と通信ネットワークとの間に少なくとも１つの通信ゲートウェイとを備えるインターネットプロトコル可能無線通信ネットワークが提供される。ネットワークは、請求項１に記載の方法を操作する。

本発明においては、通信ネットワークインフラストラクチャ装置において使用するコンピュータプログラムであって、通信ゲートウェイに接続されるアクティブモードへ移行しようとしているユーザ装置、すなわちＵＥ、に対するユニキャストセッションのデータ伝送にＩＰマルチキャストを使用することと、ＩＰマルチキャストアドレスを割り当てることと、マルチキャストアドレスを移動体管理体、すなわちＭＭＥ、に通知することと、ＩＰマルチキャストアドレスをＵＥとインフラストラクチャネットワークとの間の通知ゲートウェイに通知することと、ユーザプレーンデータダウンリンクをＵＥへ送信するために、ネットワークゲートウェイにおいてＩＰマルチキャストを使用することとに対する命令組を含む、コンピュータプログラムが提供される。

本発明のさらに別の観点、インターネットプロトコル可能無線通信ネットワークにおけるインフラストラクチャモビリティ管理装置であって、命令組を操作する処理部と、命令組とデータとを記憶するメモリと、通信インタフェースとを備えるインフラストラクチャモビリティ管理装置が提供される。処理部は、通信ゲートウェイに接続される移動体端末に使用されるインターネットプロトコルマルチキャストアドレスの情報を獲得し、ＩＰマルチキャストアドレスをＵＥとインフラストラクチャネットワークとの間の通信ゲートウェイに通知する。

本発明における解決手段は、一般に、３ＧＰＰシステムおよび非３ＧＰＰシステムのモビリティ管理に適用可能である。その利点は、主に、フラットＩＰアーキテクチャを有するシステムに対して明らかである。本発明は、ここでは、フラットＩＰアーキテクチャであるとしてＳＡＥ／ＬＴＥに適用するが、他のフラットＩＰアーキテクチャにも適用可能なものとしてもよい。

さらなる利点は、ユニキャスト、バイキャスト、マルチキャスト（ＭＢＭＳ）トラフィックの統一処理である。

本発明は、ソフトハンドオーバを可能とするバイキャスティングモードも提供する。

本発明は、例えばＳＡＥＧＷのような制御トラフィックのネットワークゲートウェイを救援し、インフラストラクチャネットワークにおける障害を得るリスクを軽減する効果も提供する。

図１は、本発明に係るネットワークを概略的に示している。 図２は、本発明に係るインフラストラクチャ装置を概略的に示している。 図３は、本発明に係る移動体端末を概略的に示している。 図４は、本発明に係るセッション始動の間の方法を概略的に示している。 図５は、本発明に係るハンドオーバの間の方法を概略的に示している。 図６は、ハンドオーバの状況における本発明に係るネットワークを概略的に示している。

以下、添付図面に示す例示的実施形態を参照しながら、本発明についてより詳細に説明するが、本発明は以下の説明に限定されるものではない。

図１において、参照番号１０は、一般に、本発明に係るネットネットワークを示す。ネットワークは、無線端末６をインフラストラクチャネットワークと接続する少なくとも１つのｅＮｏｄｅＢ１または何か他の適当な相互接続装置と、少なくとも１つのルータまたはスイッチ３を有するインフラストラクチャバックボーンＩＰネットワーク２とを備える。ＳＡＥ（システムアーキテクチャ発展型）ゲートウェイ４（ＧＷ）が、Ｓ１Ｕインタフェースを通じてバックボーンＩＰネットワークへ接続されている。モビリティ管理体（ＭＭＥ）５が、ＳＡＥＧＷ４へ接続されて通信可能であるが、Ｓ１ＭＭＥインタフェース９を通じてバックボーンＩＰネットワークへも接続されて通信可能である。ＩＰネットワークがＳＡＥＧＷへ接続されている。ｅＮｏｄｅＢ１は、何か適当な通信プロトコルを用いて、移動体端末６（ＵＥ、ユーザ装置）と無線通信を行うものである。移動体端末６としては、相互接続装置１が目下使用している通信プロトコルに適当な無線通信インタフェースを有する携帯電話、ノート型パソコン、ＰＤＡ（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｄｉｇｉｔａｌ ａｓｓｉｓｔａｎｔ）スマートフォン、その他がある。

本発明は、処理部２０１と、少なくとも１つのメモリ２０２と、装置２００を動作させる他の構成に対するインタフェース２０３とを備える（図２に示すような）１または複数のインフラストラクチャ装置２００におけるソフトウェアとして実現可能である。しかしながら、上記他の構成については、当業者ならば周知のものであり、ここでは説明に含めない。さらに、装置２００は、少なくとも１つのダウンリンク２０４通信インタフェースと、アップリンク２０５通信インタフェースとを有することができる（なお、これらは、イーサネット接続など、同一の物理的通信インタフェースに組み込むことができる）。メモリには、揮発性メモリ型および／または不揮発性メモリ型が含まれ、ＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ハードディスク、フラッシュなどが含まれるが、上記に限定されない。処理部２０１は、動作プログラム命令組に対して適当なものであれば、いかなる計算装置を備えてもよく、計算装置には、マイクロプロセッサ、ＦＰＧＡ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ：電界プログラム可能ゲートアレイ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：特定用途向け集積回路）デジタル信号プロセッサが含まれるが、上記に限定されない。

同様に、図３は、本発明に係る移動体端末６、３００を示している。当該移動体端末６、３００は、処理部３０１と、メモリ３０２と、端末６、３００の他の構成に対するインタフェース３０３と、例えばｅＮｏｄｅＢ１を介したインフラストラクチャネットワーク２（それ以上も）との無線通信用の通信インタフェース３０４とを有し、インフラストラクチャ装置２００と同様に動作する。メモリおよびプロセッサは、インフラストラクチャ装置２００に関して述べたものと同様の型としてもよい。

端末３００とインフラストラクチャ装置２００との間の通信インタフェース３０４および２０４は、例えば２．５Ｇや３Ｇ、またそれ以降のものなど、適当であればいかなる型の（さらなるインフラストラクチャ装置（図示せず）を直接的または非直接的に用いた）無線インタフェースとしてもよい。

アイドルモードのＵＥ６は動き回るものであり、その位置はトラッキング／ルーティングエリアでＭＭＥ５が把握している。アクティブモードのＵＥは、例えばインターネットなどの外部ＰＤＮ（パケットデータネットワーク）のエンドポイントに対して、データの送受信を行っている。ＳＡＥＧＷ４は、外部ＰＤＮ７に対するＧＷであり、ユーザプレーンパスがＳＡＥＧＷおよび目下のｅＮｏｄｅＢ１を介してＰＤＮとＵＥとの間に確立される。ＵＥが新セルへ移動すると、新ｅＮｏｄｅＢに接続されたＵＥへＤＬ（ダウンリンク）データを送信可能とするには、ＳＡＥＧＷにおいてパスを交換しなければならない。従来（例えばＧＰＲＳで）は、ＰＤＰ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ：パケットデータプロトコル）コンテキストおよびＮＷ（ネットワーク）を通るＧＴＰ（ＧＰＲＳトンネルプロトコル）トンネルを維持することを通じたセッション管理にて行う。しかしながらこの解決手段には問題がある。セルが小さく、アーキテクチャがフラットである場合、ＵＥごとに全トンネルを正しいｅＮｏｄｅＢへ更新するために、ＳＡＥＧＷに対して広範囲の信号送信を行うこととなるのである。

本解決手段においては、ＩＰマルチキャストを、ＳＡＥＧＷ４とｅＮｏｄｅＢ１との間の伝送機構として、アクティブモードのＵＥ６に対するユーザプレーン伝送に用いる。すなわち、当該ＩＰマルチキャストは、ユニキャストデータに対する伝送プロトコルとして用いるのである。ユニキャストモードのユーザパケットは、バックボーンにおいてカプセル化され、ＩＰマルチキャスト伝送を用いて伝送される。ＧＴＰユーザプレーンプロトコルが用いられないであろう。手順としては、ＵＥはアクティブモードになるとＳＡＥＧＷ４またはＭＭＥ５へ信号送信を行い、ＵＰ（ユーザプレーン）を始動させる。ＭＭＥまたはＳＡＥＧＷは、ＩＰマルチキャストアドレスを割り当てる。あるいは、ＩＰマルチキャストアドレスが、選択したＳＡＥＧＷから要求され、受信される。ＳＳＭ（特定ソース向けマルチキャスト）を用いて、さらに、ＳＡＥＧＷソースアドレスがベアラ確立信号送信において提供され、ＩＧＭＰＪｏｉｎにおいてｅＮｏｄｅＢにより用いられる。ＩＰマルチキャストのＳＳＭ拡張（ＲＦＣ４６０７）を用いれば、ＳＡＥＧＷとｅＮｏｄｅＢとの間のＩＰマルチキャストパスの確立をより高速にすることが可能となり、セル間の移動の際のモビリティに対して重要である。ＩＰＭＣアドレスを含む始動メッセージは、ＳＡＥＧＷへ送信され（またはＩＰマルチキャストアドレスを提供するものであればＳＡＥＧＷが把握し）、ｅＮｏｄｅＢへ（あるいはＵＥへ）送信される。ＳＡＥＧＷは、割り振られたＩＰＭＣアドレスへＵＥＤＬデータを送信する。ｅＮｏｄｅＢは、ＩＰＭＣアドレスへ送信されたデータを受信し、ＩＧＭＰＪｏｉｎ（または、例えばＩＧＭＰｖ３で用いるメンバシップ報告メッセージなど、特定のマルチキャストへの参入希望をネットワークにわからせる同様の制御メッセージ）をバックボーンＮＷへ送信する。バックボーンＩＰＮＷ２はマルチキャスト可能のものであり、ルータ３はＩＰマルチキャスティングに準拠したものである。ルータはＩＧＭＰＪｏｉｎを受信し、メッセージを転送して、バックボーンへの特定のＩＰＭＣアドレスへ送信された全パケットが、Ｊｏｉｎを行ったｅＮｏｄｅＢへ配信される。ＳＡＥＧＷは、ＵＥの位置も、どのｅＮｏｄｅＢでＵＰが終了するかも実際に把握せずに、ＤＬＵＰデータをＩＰＭＣアドレスへ送信する。

ＵＥは、新ｅＮｏｄｅＢへ移動すると、ＮＷへ、例えばＭＭＥへ信号送信を行い、新位置（ｅＮｏｄｅＢ）を示し、ＭＭＥは新ｅＮｏｄｅＢへＵＥセッションのユーザプレーンのＩＰＭＣアドレスを送信する。ここで、新ｅＮｏｄｅＢは、ＩＧＭＰＪｏｉｎをバックボーンへ送信することで、ＩＰＭＣセッションにＪｏｉｎを行っている。バックボーンは新送信パスを設立し、トラフィックはここで新ｅＮｏｄｅＢへ送信され、ＵＥはセッションデータを受信することができる。なお、ＵＥの位置がわかっていないＳＡＥＧＷへは、信号送信が行われないが、ＩＰＭＣ可能バックボーン上へＵＰトラフィックを送信することだけは必要である。別の方法としては、始動するＩＰＭＣアドレスについてＭＭＥがＵＥに通知する。この場合、ＵＥが新ｅＮｏｄｅＢへ移動すると、ＵＥは、新ｅＮｏｄｅＢがＩＧＭＰＪｏｉｎを行うことを開始できる。ＵＥはＩＰＭＣアドレスについて新ｅＮｏｄｅＢに通知し、新ｅＮｏｄｅＢはバックボーンへのＩＧＭＰジョインを行う。ＭＭＥはセル変更について通知しても、通知しなくてもよい。

提案する方法のさらなる可能性は、ＵＥがまたＩＰＭＣ伝送にＪｏｉｎを行おうと目下位置しているセルの周辺のセルに対して通知を行うことで、効率のよいＨＯ（Ｈａｎｄ Ｏｖｅｒ：ハンドオーバ）を容易にするということである。すなわち、ＵＥが隣接セルへ移動する場合、新ｅＮｏｄｅＢはＤＬトラフィックストリームをすでに有しており、中断することなく、ＵＥへ配信可能である。このことについては、この文書において、後に図６に関連してより詳細に説明する。

なお、ＩＰマルチキャストへの特定ソース向けマルチキャスト（ＳＳＭ）拡張（ＩＥＴＦＲＦＣ４６０７、４６０４、４６０８）では、ソースアドレスを用いてＩＰＭＣルーティングを行う。この場合、ルーティングや、ルーティングテーブルの設立の効率がさらによくなる。また、ソースアドレスが、伝送先で、すなわちｅＮｏｄｅＢで常に入手可能となり、ｅＮｏｄｅＢも、目下のセッションにおいてＵＬ（アップリンク）トラフィックを送信するのにソースアドレスを使用し、ＵＬは正しいＳＡＥＧＷへと通じ、ＳＡＥＧＷはＵＬトラフィックおよびＤＬトラフィックに対するアンカポイントとして動作することとなる。

ここで概観するモビリティは、きわめて一般的なものであり、非３ＧＰＰモビリティにも用いることが可能であり、また、ＳＳＭＩＰＭＣＲＦＣにしたがったＩＰマルチキャスト可能のものであれば、いかなるＮＷにも一般的に用いることが可能である。

ＳＡＥＧＷについては、ユニキャストＤＬトラフィックおよびＭＢＭＳマルチキャストＤＬトラフィックの対処が同一であり、主にトラフィックのソースにおいて異なるだろう（ＳＧｍｂ＆ＳＧｉのＭＢＭＳトラフィックにはＢＳ‐ＳＣ、ユニキャストトラフィックにはＳＧｉの外部／内部ＰＤＮ）。ＧＴＰを用いない場合、ＧＴＰＴＥＩＤではなくＩＰＭＣアドレスを用いる。

ここで、図４を参照して、セッション始動の方法の例を与える。

４０１．ＵＥはネットワークに付随する（ＭＭＥに登録される、認証されるなど）。ＵＥは、データセッションを始動しようとして、始動メッセージをＭＭＥへ送信する。

４０２．ＭＭＥは、ＱｏＳやモードなどの正しいベアラ特性で（何らかの方法を用いるのだが、ここでの議論の文脈上、関連がないものである）ベアラを割り当てる。ＭＭＥは、（例えばＡＰＮを用いて）ＳＡＥＧＷを選択し、また、ＳＡＥＧＷとｅＮｏｄｅＢとの間にて伝送ベアラを割り振る（ＧＰＲＳに用いるＧＴＰトンネルと同等のものである）。すなわち、ＭＭＥはＩＰマルチキャストアドレスを割り振るのであり、ＳＡＥＧＷは、そのＩＰマルチキャストアドレスを用いて、ｅＮｏｄｅＢへＵＰデータＤＬをこのＵＰ伝送チャネルについて送信することとなる。また、ＩＰマルチキャストアドレスの割り振りについては、ＳＡＥＧＷにおいて、手順の一部として、またはＭＭＥからの要求の上で行うこともあるいは可能である。

４０３．ＭＭＥは、ＩＰＭＣアドレスを含むベアラパラメータをＳＡＥＧＷへ送信する。ＳＡＥＧＷは、ＵＥに対するセッションについてのコンテキストを作成する。

４０４．ＭＭＥは、ＩＰＭＣアドレスを含むベアラパラメータをｅＮｏｄｅＢへ送信する。ｅＮｏｄｅＢは、ＵＥに対するセッションについてのコンテキストを作成する。

４０５．ｅＮｏｄｅＢは、ＩＧＭＰＪｏｉｎをＩＰＭＣ可能バックボーンＮＷへ送信する。ＩＰＭＣ可能バックボーンＮＷは、ＳＡＥＧＷとｅＮｏｄｅＢとの間に伝送パスを作成する。

４０６．ＵＥは、例えばインターネットなどの外部ＰＤＮを相手に、ｅＮｏｄｅＢおよびＳＡＥＧＷを介してＵＰパス上のデータ送受信を開始することができる。ＳＡＥＧＷは、ＵＥの位置に注意する必要はなく、ＩＰＭＣバックボーンへＤＬデータを送信するだけであり、ＩＰＭＣバックボーンが、正しいｅＮｏｄｅＢへデータを配信することを監督することとなる。

ここで、図５を参照して、アクティブモードの新セルへのハンドオーバを対処する方法の例を与える。

５０１．ＵＥはアクティブモードであり、進行中のユーザプレーンセッションを有し、新セルへ移動し、新ｅＮｏｄｅＢを介して到達可能である。

５０２．ＵＥはセル変更をＭＭＥに信号通知する。

５０３．ＭＭＥは、ＳＡＥＧＷがＤＬＵＰデータトラフィックを伝送するのに用いたＩＰＭＣアドレスを新ｅＮｏｄｅＢに示す。またソースＩＰアドレスも示す。ＳＳＭを用いる場合、ｅＮｏｄｅＢはそのソースＩＰアドレスをＩＧＭＰＪｏｉｎにおいて用いて、このＵＥに対するセッションについてのＵＬユーザプレーントラフィックを送信する。

５０４．新ｅＮｏｄｅＢは、バックボーンへＩＧＭＰＪｏｉｎを送信して、セッションの伝送に参加し、このＵＥについてのＵＰトラフィックの受信を開始する。

５０５．ＩＰＭＣ可能ＮＷは、このセッションに対するＤＬデータパスについて（すなわちＩＰＭＣアドレスについて）の分配ツリーを設立する。

５０６．新ｅＮｏｄｅＢは、ＵＥへ送信されたＤＬデータの受信を開始する。

５０７．旧ｅＮｏｄｅＢに対して通知が行われ（またはセッションがタイムアウトし）、旧ｅＮｏｄｅＢは、旧ｅＮｏｄｅＢに対するペイロードの配信を中止するため、ＩＧＭＰＬｅａｖｅを送信する。

なお、ＨＯ手順においては、ＳＡＥＧＷへの信号送信は行われない。ＳＡＥＧＷはＵＥの位置を把握しておらず、ＩＰＭＣバックボーンへのＤＬデータの送信のみを行い、ＩＰＭＣバックボーンがパケットを正しいｅＮｏｄｅＢへルーティングすることとなる。

なお、ベアラ伝送情報（すなわちＩＰＭＣ伝送アドレス）をＵＥへ送信するという別の方法では、ＭＭＥの関与がなくなり、新ｅＮｏｄｅＢに対して、ＩＰＭＣアドレスの通知がＵＥによって直接行われるというように、上のチャートが単純化される。

図６は、本発明に係るネットワークにおけるハンドオーバの場合を示しており、アプリケーションサーバ６０１からのデータは、ＵＥ６へダウンリンク伝送されることとなる。しかしながら、この処理中、ＵＥ６は新位置へ移動し、そして別のｅＮｏｄｅＢ１’へ接続する。したがって、データは、新ｅＮｏｄｅＢ１’へ再導引する必要がある。データはＳＡＥＧＷ４へ伝送され、ＵＥ１宛のＭＣアドレスへ、ＳＡＥＧＷ４から転送される。この場合、データは、ルータ６０６、ルータ６０７、およびｅＮｏｄｅＢ１への最後の接続６０３を通って、６０２最新既知ｅＮｏｄｅＢ１’に向けて転送される。しかしながら、ＭＣアドレスへのデータがここでｅＮｏｄｅＢ１’に（も）向けて転送されることが、ルータ６０６に通知される。ここで、ｅＮｏｄｅＢ１’には、代わりにＵＥが接続されている。ＵＥが移動した際、新ｅＮｏｄｅＢ１’は（適当なＭＣ制御メッセージを用いて）新状況をアップストリームルータ６０８および６０６に通知しており、したがって、ルータ６０６は新パス６０４でデータを転送することもできる。ＵＥが旧ｅＮｏｄｅＢを去り、完全に接続を切断してしまうと、旧ｅＮｏｄｅＢは（適当なＭＣ制御メッセージを用いて）新状況をアップストリームルータ６０７および６０６に通知する。したがって、ルータ６０６は６０３パスでのデータの転送を中止することができる。

本発明の一実施形態では、適当なレベルのアップストリームルータ６０６に対し、少し先の時刻におけるＵＥ１のｅＮｏｄｅＢ変更についてある尤度があるということと、どのｅＮｏｄｅＢがＵＥに接続されそうかということとが通知される。この場合、同時に２つ（以上）の方向へデータを送信すること、いわゆるバイキャスト解決手段をとることが可能である。かかる方向のうちの１つは、ＵＥが目下位置しているところであり、もう１つは、近い将来ＵＥが接続しそうなｅＮｏｄｅＢ１’へ向かう方向である。このようにして、ＵＥ６の動きを予測し、データ損失のリスクを減らす。ＵＥがあるｅＮｏｄｅＢ１からｅＮｏｄｅＢ１’へ移動中であると実際にわかっている場合にも、同じバイキャスト解決手段を使用して、本発明のマルチキャスト解決手段を用いた効率のよいソフトハンドオー場を提供することができる。

ＩＰマルチキャストアドレスの割り当ては、一般に２２４．０．０．０から２３９．２５５．２５５．２５５であり、特定ソース向けマルチキャスト用に割り当てるサブレンジは、２３２．０．０．０から２３２．２５５．２５５．２５５（２３２／８）である。ＩＰｖ６に対応するのはＦＦ３ｘ：：／３２である。ＲＦＣ４６０７、４６０４、４６０８にしたがって特定ソース向けマルチキャスティングを用いる場合、レンジ内のアドレスはいくつか予約しておくが、ソースアドレスごとに１６，０００，０００アドレスまでは使用可能とすることができる。特定ＳＳＭ向けＩＰマルチキャストアドレスレンジはＳＡＥＧＷごとに再利用することができる。つまり、この解決手段はスケール可能であり、追加ＳＡＥＧＷを追加するだけで、いくつでもセッションを支援することができる。各ＳＡＥＧＷは固有のＩＰアドレス（すなわちＳＭＭソースアドレス）を有する。

本発明の効果としては、ＩＰマルチキャスト可能のフラットアーキテクチャ移動体ＮＷにおいて、信号送信を効率よく行うことや、モビリティ管理を単純化することなどがある。

なお、“含む、備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）”という言葉は、列挙したもの以外のエレメントやステップの存在を排除するものではなく、エレメントの前の“ａ”や“ａｎ”という言葉は、そのエレメントが複数存在することを排除するものではないことに留意されたい。また、いかなる参照番号も特許請求の範囲を限定するものではなく、本発明は少なくとも部分的にハードウェアとソフトウェアとの両方で実施可能であり、いくつかの“手段（ｍｅａｎｓ）”をハードウェアにおける同一アイテムで表すことが可能であるということにも留意されたい。

上述の実施形態は例として与えたものでしかなく、本発明を限定するべきものではない。以下に記載する特許請求の範囲において請求する本発明の範囲内の他の解決手段、用途、課題、機能は、当業者にとっては明らかであろう。

定義および略語
ＢＳ Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ
基地局
ＤＬ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ
ダウンリンク
ｅＮｏｄｅＢ Ｅ‐ＵＴＲＡＮ Ｎｏｄｅ Ｂ
Ｅ‐ＵＴＲＡＮ Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＭＴＳ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ
発展ＵＭＴＳ地上波無線アクセスネットワーク
ＧＰＲＳ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ
汎用パケット無線サービス
ＧＴＰ ＧＰＲＳ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ
ＧＰＲＳトンネリングプロトコル
ＧＷ Ｇａｔｅｗａｙ
ゲートウェイ
ＩＰ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ
インターネットプロトコル
ＬＴＥ Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ
長期発展型
ＭＡＣ Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ
媒体アクセス制御
ＭＢＭＳ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｓｅｒｖｉｃｅ
マルチメディアブロードキャストマルチキャストサービス
ＭＣ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ
マルチキャスト
ＭＣＣＨ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ
マルチキャスト制御チャネル
ＭＣＨ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ
マルチキャストチャネル
ＭＭＥ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ
モビリティ管理体
ＭＳ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ
移動局
ＮｏｄｅＢ ＵＴＲＡＮ ｂａｓｅ ｓｔａｔｉｏｎ
ＵＴＲＡＮ基地局
ＰＤＮ Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ
パケットデータネットワーク
ＰＤＵ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ
プロトコルデータユニット
ＲＮＣ Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ
無線ネットワーク制御装置
ＳＡＥ Ｓｙｓｔｅｍ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ
システムアーキテクチャ発展型
ＳＳＭ Ｓｏｕｒｃｅ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ
特定ソース向けマルチキャスト
ＴＥＩＤ Ｔｕｎｎｅｌ Ｅｎｄｐｏｉｎｔ ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ
トンネルエンドポイント識別子
ＵＥ Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ
ユーザ装置
ＵＬ Ｕｐｌｉｎｋ
アップリンク
ＵＬ‐ＳＣＨ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ
アップリンク共有チャネル
ＵＭＴＳ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ
ユニバーサル移動電気通信システム
ＵＰ Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ
ユーザプレーン
ＵＰＥ Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ Ｅｎｔｉｔｙ
ユーザプレーン体
Ｕ‐ｐｌａｎｅ Ｕｓｅｒ ｐｌａｎｅ
ユーザプレーン
ＵＴＲＡ ＵＭＴＳ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ
ＵＭＴＳ地上波無線アクセス
ＵＴＲＡＮ ＵＭＴＳ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ
ＵＭＴＳ地上波無線アクセスネットワーク
ＶｏＩＰ Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ＩＰ
ボイスオーバＩＰ
ＷＣＤＭＡ Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ
広帯域符号分割多元アクセス
ＷＬＡＮ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ
無線ローカルエリアネットワーク

Claims (11)

1. インターネットプロトコル、すなわちＩＰ、可能無線通信ネットワークにおけるモビリティ管理の方法であって、
   通信ゲートウェイ（１）に接続され、アクティブモードに移行しようとしているユーザ装置（６）、すなわちＵＥ、対するユニキャストセッションのデータ伝送にＩＰマルチキャストを使用するステップと、
   外部ＩＰネットワークと前記通信ネットワークとの間のネットワークゲートウェイ（４）、すなわちＳＡＥＧＷ、において、ＩＰマルチキャストアドレスを割り当てるステップと、
   モビリティ管理体（５）、すなわちＭＭＥ、に前記ＩＰマルチキャストアドレスを通知するステップと、
   前記ＵＥと前記インフラストラクチャネットワーク（２）との間の前記通信ゲートウェイ（１）に前記ＩＰマルチキャストアドレスを通知するステップと、
   前記通信ゲートウェイから前記インフラストラクチャネットワークにおけるルータ（３）へ制御メッセージを送信し、これらに、前記通信ゲートウェイが、割り当てられた前記ＩＰマルチキャストアドレスに対するマルチキャストデータを受信しようとしている、ということをわからせるステップと、
   前記ネットワークゲートウェイにおいて、ユーザプレーンデータダウンリンクを前記ＵＥへ送信するために前記ＩＰマルチキャストアドレスを使用するステップと、
   前記インフラストラクチャネットワークにおける前記ＩＰ可能ルータを使用して、前記ユーザプレーンデータを前記通信ゲートウェイへ伝送するステップと
   を含む、方法。
2. 少なくとももう１つの通信ゲートウェイが同一のＩＰマルチキャストアドレスに対するデータを受信することを可能にするステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記ＭＭＥにおいて、前記ＵＥが第２の通信ゲートウェイ（１'）へ接続を変更したという信号を前記ＵＥから受信するステップと、
   前記ＭＭＥから、前記ＩＰマルチキャストアドレスを前記新通信ゲートウェイに通知するステップと
   をさらに含む、請求項２に記載の方法。
4. 第２の通信ゲートウェイにおいて、前記ＵＥからＩＰマルチキャストアドレスを受信するステップと、
   前記第２の通信ゲートウェイから前記インフラストラクチャネットワークにおけるルータへ制御メッセージを送信し、これらに、前記通信ゲートウェイが、割り当てられた前記ＩＰマルチキャストアドレスに対するマルチキャストデータを受信しようとしているということをわからせるステップと
   をさらに含む、請求項２に記載の方法。
5. 前記ＵＥが目下接続中の前記通信ゲートウェイに隣接する少なくとも１つの通信ゲートウェイの情報を獲得するステップと、
   割り当てられた前記マルチキャストアドレスに対するデータを受信することに前記隣接する通信ゲートウェイを含めるステップと
   をさらに含む、請求項２に記載の方法。
6. セッションと、何のマルチキャストデータを受信するかとを識別するために、前記ネットワークゲートウェイのＩＰマルチキャストアドレスおよびソースＩＰアドレスの両方を使用するステップをさらに含む、請求項２〜５のいずれか１項に記載の方法。
7. インターネットプロトコル可能無線通信ネットワーク（２）におけるインフラストラクチャゲートウェイ装置（４）であって、
   命令組を操作する処理部（２０１）と、
   命令組とデータとを記憶するメモリ（２０２）と、
   アップリンク通信インタフェース（２０５）と、
   ダウンリンク通信インタフェース（２０４）と
   を備え、
   前記処理部は、
   通信ゲートウェイ（１）に接続されるアクティブモードへ移行しようとしているユーザ装置（６）、すなわちＵＥ、に対するユニキャストセッションのデータ伝送にＩＰマルチキャストを使用し、
   ＩＰマルチキャストアドレスを割り当て、
   前記ＩＰマルチキャストアドレスをモビリティ管理体（５）、すなわちＭＭＥ、に通知し、
   前記ＩＰマルチキャストアドレスを前記ＵＥと前記インフラストラクチャネットワークとの間の前記通信ゲートウェイに通知し、
   ユーザプレーンデータダウンリンクを前記ＵＥへ送信するために前記ＩＰマルチキャストアドレスを使用する、
   インフラストラクチャゲートウェイ装置（４）。
8. インターネットプロトコル可能無線通信ネットワークにおける移動体端末（６）であって、
   処理部（３０１）と、
   メモリ（３０２）と、
   通信ゲートウェイ（１）と通信する通信インタフェース（３０４）と
   を備え、
   前記移動体端末は、インターネットプロトコルマルチキャストアドレスを取得し、第１の通信ゲートウェイ（１）から第２の通信ゲートウェイ（１'）へ接続を変更するときに、このアドレスを通信ゲートウェイへ通信する、
   移動体端末（６）。
9. インターネットプロトコル可能無線通信ネットワーク（２）であって、
   少なくとも１つのネットワークゲートウェイ（４）と、
   少なくとも１つのモビリティ管理体（５）と、
   移動体端末（６）と前記通信ネットワーク（２）との間に少なくとも１つの通信ゲートウェイ（１）と
   を備え、
   前記ネットワークは、請求項１に記載の方法を操作する、
   インターネットプロトコル可能無線通信ネットワーク（２）。
10. 通信ネットワークインフラストラクチャ装置（４）において使用するコンピュータプログラムであって、
    通信ゲートウェイ（１）に接続されるアクティブモードへ移行しようとしているユーザ装置（６）、すなわちＵＥ、に対するユニキャストセッションのデータ伝送にＩＰマルチキャストを使用することと、
    ＩＰマルチキャストアドレスを割り当てることと、
    前記マルチキャストアドレスを移動体管理体（５）、すなわちＭＭＥ、に通知することと、
    前記ＩＰマルチキャストアドレスを前記ＵＥ（６）と前記インフラストラクチャネットワーク（２）との間の前記通知ゲートウェイ（１）に通知することと、
    ユーザプレーンデータダウンリンクを前記ＵＥ（６）へ送信するために、前記ネットワークゲートウェイ（４）において前記ＩＰマルチキャストを使用することと
    に対する命令組を含む、コンピュータプログラム。
11. インターネットプロトコル可能無線通信ネットワーク（２）におけるインフラストラクチャモビリティ管理装置（５）であって、
    命令組を操作する処理部と、
    命令組とデータとを記憶するメモリと、
    通信インタフェースと
    を備え、
    前記処理部は、
    通信ゲートウェイに接続される移動体端末に使用されるインターネットプロトコルマルチキャストアドレスの情報を獲得し、
    前記ＩＰマルチキャストアドレスを前記ＵＥと前記インフラストラクチャネットワークとの間の前記通信ゲートウェイに通知する、
    インフラストラクチャモビリティ管理装置（５）。

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