JP5244144B2 - ノード、通信システム及び通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、ノード、通信システム及び通信方法に関する。特に、本発明は、第１通信網内で移動局の第１通信網から第２通信網への切り替えを制御するノード、第２通信網内で移動局のパケット通信用ベアラを管理するノード、これらのノードを含む通信システム、及び通信システムにおける通信方法に関する。

３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）では、ＬＴＥ（Long Term Evolution）と呼ばれる次世代移動通信システムが検討されている。ＬＴＥでは、回線交換機能は用いられず、全てのサービスがパケット交換で提供される。

しかし、ＬＴＥ導入当初は、展開されるエリアの広さ等の理由から、第３世代通信網（３Ｇ網）の回線交換機能を用いて音声通信サービスをユーザに提供することが検討されている。このように、音声発着信時に３Ｇ網に切り替える機能をＣＳＦＢ（CS Fallback）機能と呼ぶ（非特許文献１参照）。

田中 威津馬他、「ＬＴＥと３Ｇ回線交換サービスの連携を実現するＣＳ Ｆａｌｌｂａｃｋ機能」、ＮＴＴ ＤＯＣＯＭＯテクニカル・ジャーナル、Ｖｏｌ．１７、Ｎｏ．３、１５〜２０ページ

図１は、ＣＳＦＢ機能の概念図である。移動局（ＵＥ：User Equipment）がＬＴＥ網に接続している場合、移動局の移動管理は、ＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ（Mobility Management Entity/Serving Gateway）で実施される。ＭＭＥ／Ｓ−ＧＷには、ハンドオーバ機能も含まれており、ＬＴＥ網から３Ｇ網への切り替えを制御する。

上記のように、ＬＴＥ網に接続している移動局が音声を発着信する場合、移動局は、ＬＴＥ網のＭＭＥ／Ｓ−ＧＷにハンドオーバを要求し、３Ｇ網に切り替える。このとき、３Ｇ網では、ＲＮＣ（Radio Network Controller）を介して、３Ｇ基地局（ＮｏｄｅＢ）とＭＳＣ／ＶＬＲ（Mobile Switching Center/Visited Location Register）との間にＣＳ（Circuit Switching）ベアラが設定され、３Ｇ基地局とＳＧＳＮ（Serving GPRS Support Node）との間にＰＳ（Packet Switching）ベアラが設定される。ＣＳベアラは、回線交換通信用ベアラであり、回線交換サービスを提供するための論理的なパスである。ＰＳベアラは、パケット通信用ベアラであり、パケット通信サービスを提供するための論理的なパスである。

一方、３Ｇ網では、パケット通信が実施されない場合には、ＣＳベアラのみを保持すればよい。具体的には、ＰＳユーザプレーン（PS U-Plane）にデータが存在しない場合、すなわち、パケット通信用データが存在しない場合、ＰＳベアラは保持する必要はない。しかし、ＣＳＦＢ時のハンドオーバに伴い、３Ｇ網内でＣＳベアラとＰＳベアラとが設定される。ＣＳベアラとＰＳベアラとが設定された後、ＰＳユーザプレーンにデータが存在しない場合には、一律の時間が設定された解放タイマによってＰＳベアラを解放できる。しかし、このような方法では、解放タイマによって一律の時間が経過するまでＰＳベアラの無線リソースが無駄に消費されるという問題が生じる。

本発明は、ＣＳＦＢ時にＰＳベアラの無線リソースを節約することを目的とする。

本発明の通信システムは、
第１通信網内で移動局の第１通信網から第２通信網への切り替えを制御する第１ノードと、第２通信網内で移動局のパケット通信用ベアラを管理する第２ノードとを含む通信システムであって、
前記第１ノードは、
移動局による第２通信網での通信サービス要求を示すサービス要求メッセージを受信する受信部；
受信したサービス要求メッセージに基づいて、パケット通信用ベアラの保持の要否を判断する判断部；及び
前記第２ノードに対して、パケット通信用ベアラの保持の要否が設定された切り替え要求メッセージを送信する送信部；
を有し、
前記第２ノードは、
前記第１ノードから切り替え要求メッセージを受信する受信部；及び
切り替え要求メッセージに設定されたパケット通信用ベアラの保持の要否に基づいて、パケット通信用ベアラの解放タイマを設定する設定部；
を有することを特徴とする。

本発明のノードは、
第２通信網内で移動局のパケット通信用ベアラを管理するノードであって、
移動局による第２通信網での通信サービス要求を示すサービス要求メッセージに基づいてパケット通信用ベアラの保持の要否が設定された切り替え要求メッセージを受信する受信部；及び
切り替え要求メッセージに設定されたパケット通信用ベアラの保持の要否に基づいて、パケット通信用ベアラの解放タイマを設定する設定部；
を有することを特徴とする。

本発明のノードは、
第１通信網内で移動局の第１通信網から第２通信網への切り替えを制御するノードであって、
移動局による第２通信網での通信サービス要求を示すサービス要求メッセージを受信する受信部；
受信したサービス要求メッセージに基づいて、パケット通信用ベアラの保持の要否を判断する判断部；及び
第２通信網内でパケット通信用ベアラを管理するノードに対して、パケット通信用ベアラの保持の要否が設定された切り替え要求メッセージを送信する送信部；
を有することを特徴とする。

本発明の通信方法は、
第１通信網内で移動局の第１通信網から第２通信網への切り替えを制御する第１ノードと、第２通信網内で移動局のパケット通信用ベアラを管理する第２ノードとを含む通信システムにおける通信方法であって、
前記第１ノードが、移動局による第２通信網での通信サービス要求を示すサービス要求メッセージを受信するステップ；
前記第１ノードが、受信したサービス要求メッセージに基づいて、パケット通信用ベアラの保持の要否を判断するステップ；
前記第１ノードが、前記第２ノードに対して、パケット通信用ベアラの保持の要否が設定された切り替え要求メッセージを送信するステップ；
前記第２ノードが、前記第１ノードから切り替え要求メッセージを受信するステップ；及び
前記第２ノードが、切り替え要求メッセージに設定されたパケット通信用ベアラの保持の要否に基づいて、パケット通信用ベアラの解放タイマを設定するステップ；
を有することを特徴とする。

本発明の実施例によれば、ＣＳＦＢ時にＰＳベアラの無線リソースを節約できる。

ＣＳＦＢ機能の概念図 本発明の実施例に係る通信システムの構成を示す図 本発明の実施例に係るＭＭＥ及びＳＧＳＮのブロック図 本発明の第１変形例に係るＭＭＥ、ＳＧＳＮ及びＲＮＣのブロック図 本発明の第２変形例に係るＵＥ、ＭＭＥ及びＳＧＳＮのブロック図 本発明の第３変形例に係るＵＥ、ＭＭＥ、ＳＧＳＮ及びＲＮＣのブロック図 本発明の実施例に係る通信方法のフローチャート 本発明の実施例に係る通信方法のシーケンス図

本発明の実施例では、パケット通信サービスを提供する第１通信網（ＬＴＥ網）と、パケット通信サービス及び回線交換サービスを提供する第２通信網（３Ｇ網）とが用いられる。以下、第１通信網がＬＴＥ網であり、第２通信網がＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）網のような３Ｇ網であると仮定して説明するが、本発明は、ＣＳＦＢ機能を実現する如何なる通信網にも適用可能である。

図１を参照して説明したように、移動局は、ＬＴＥ網に接続している場合、移動局の移動管理は、ＭＭＥ／Ｓ−ＧＷで実施される。ＭＭＥ／Ｓ−ＧＷには、ハンドオーバ機能も含まれており、ＬＴＥ網から３Ｇ網への切り替えを制御する。

ＬＴＥ網に接続している移動局が音声を発着信する場合、移動局は、ＬＴＥ網のＭＭＥ／Ｓ−ＧＷにハンドオーバを要求し、３Ｇ網に切り替える。このとき、３Ｇ網では、ＲＮＣを介して、３Ｇ基地局とＭＳＣ／ＶＬＲとの間にＣＳベアラが設定され、３Ｇ基地局とＳＧＳＮとの間にＰＳベアラが設定される。ＲＮＣは、３Ｇ基地局を管理するノードであり、３Ｇ基地局とＭＳＣ／ＶＬＲ及びＳＧＳＮとの間の中継機能を提供する。ＭＳＣ／ＶＬＲは、回線交換ドメインの交換機であり、回線交換機能や移動管理機能等を提供する。ＣＳベアラは、回線交換通信用ベアラであり、回線交換サービスを提供するための論理的なパスである。ＳＧＳＮは、パケット通信用の制御ノードであり、移動管理機能等を提供する。ＰＳベアラは、パケット通信用ベアラであり、パケット通信サービスを提供するための論理的なパスである。

このように、３Ｇ網内でＰＳベアラが設定されるが、ＰＳベアラが用いられない場合にはＰＳベアラを保持する必要はない。従って、３Ｇ網でＰＳベアラが所定の期間以上用いられない場合、ＰＳベアラは解放される。ＰＳベアラを解放するために、ＳＧＳＮ又はＲＮＣにおいて解放タイマが用いられる。

本発明の実施例では、３Ｇ網内でパケット通信が実施されるか否かに基づいて、ＰＳベアラの保持の要否を判断する。例えば、パケット通信用データが存在しない場合、ＰＳベアラを保持する必要はない。ＰＳベアラの保持の要否に基づいて、ＰＳベアラの解放タイマが設定される。例えば、パケット通信用データが存在しない場合、ＰＳベアラの解放タイマは、パケット通信用データが存在する場合に比べて短く設定される。

解放タイマの満了時に、ＰＳベアラが解放され、解放された無線リソースを有効活用できる。

以下、図面を参照して、本発明の実施例について詳細に説明する。

＜通信システムの構成＞
図２は、本発明の実施例に係る通信システムの構成を示す図である。通信システムは、移動局（ＵＥ）１０と、ＬＴＥ基地局（ｅＮＢ）２０と、ＭＭＥ３０と、ＳＧＳＮ４０と、ＲＮＣ５０とを有する。

移動局１０は、３Ｇ網及びＬＴＥ網に接続可能な装置であり、音声通信機能とパケット通信機能とを含む。ＬＴＥ網に接続している移動局１０が音声発着信する場合、移動局１０は、３Ｇ網に切り替えるためのサービス要求メッセージ（Extended Service Request）を送信する。このように、サービス要求メッセージは、３Ｇ網での回線交換サービスを要求するためのメッセージであり、ＣＳＦＢのトリガーとして送信される。移動局１０は、ＰＳユーザプレーン（PS U-Plane）にデータが存在しない場合、すなわち、パケット通信用データが存在しない場合、サービス要求メッセージにＰＳベアラ保持不要フラグを設定してもよい。

ＬＴＥ基地局２０は、ＬＴＥ網で移動局１０と通信可能な装置であり、パケット通信機能を提供する。ＬＴＥ基地局２０は、移動局１０からサービス要求メッセージ（Extended Service Request）を受信し、ＭＭＥ３０に転送する。移動局１０〜ＬＴＥ基地局（ｅＮＢ）２０間を流れる信号RRC Connection Setup CompleteまたはUL Information Transferの中にサービス要求メッセージ（Extended Service Request）はカプセル化され、ＬＴＥ基地局（ｅＮＢ）２０〜ＭＭＥ３０間ではＳ１ＡＰメッセージ（S1-AP-Initial UE MessageまたはS1-AP-Uplink NAS Transport）の中にサービス要求メッセージ（Extended Service Request）はカプセル化されて届く。

ＭＭＥ３０は、ＬＴＥ網内で移動局１０のＬＴＥ網から３Ｇ網への切り替えを制御するノードである。ＭＭＥ３０は、サービス要求メッセージ（Extended Service Request）を伝送するＳ１ＡＰメッセージ（S1-AP-Initial UE MessageまたはS1-AP-Uplink NAS Transport）の種別に基づいて、ＰＳベアラの保持の要否を判断する。例えば、ＰＳユーザプレーンにデータが存在しない場合、すなわち、パケット通信用データが存在しない場合、移動局１０はIdle状態であり、その場合はＳ１ＡＰメッセージのInitial UE Messageにてサービス要求メッセージ（Extended Service Request）が通知される。このような場合、ＭＭＥ３０は、ＰＳベアラの保持が不要であると判断し、ＰＳベアラ保持不要フラグを切り替え要求メッセージ（Forward Relocation Request）に設定してＳＧＳＮ４０に送信する。また、例えば、ＰＳユーザプレーンにデータが存在する場合、すなわち、パケット通信用データが存在する場合、移動局１０はActive状態であり、その場合はＳ１ＡＰメッセージのUplink NAS Transportにてサービス要求メッセージ（Extended Service Request）が通知される。このような場合、ＭＭＥ３０は、ＰＳベアラの保持が必要であると判断し、ＰＳベアラ保持不要フラグを切り替え要求メッセージ（Forward Relocation Request）に設定せずにＳＧＳＮ４０に送信する。なお、移動局１０自体がサービス要求メッセージ（Extended Service Request）にＰＳベアラ保持不要フラグを設定している場合、ＭＭＥ３０は、そのＰＳベアラ保持不要フラグに基づいて、ＰＳベアラの保持の要否を判断してもよい。

ただし、ＭＭＥ３０がＰＳベアラ保持不要フラグを切り替え要求メッセージ（Forward Relocation Request）に設定してＳＧＳＮ４０に送信した後に、パケット通信用データが発生する可能性がある。このような場合、ＭＭＥ３０は、ＳＧＳＮ４０又はＲＮＣ５０にＰＳベアラの保持が必要であることを通知してもよい。

ＳＧＳＮ４０は、３Ｇ網内でのパケット通信用の制御ノードであり、３Ｇ網内で移動局１０のＰＳベアラを管理する。ＳＧＳＮ４０は、ＰＳベアラが所定の期間以上用いられない場合、ＰＳベアラを解放するための解放タイマを有する。以下では、この所定の期間を初期設定値と呼ぶ。ＳＧＳＮ４０が、ＰＳベアラ保持不要フラグが設定された切り替え要求メッセージ（Forward Relocation Request）を受信すると、ＳＧＳＮ４０は、解放タイマを初期設定値より短い期間に設定する。なお、ＰＳベアラの解放と回線発信又は位置登録手順とが重なると、回線接続時間が遅延する可能性がある。従って、解放タイマは、回線発信又は位置登録の所要時間を考慮して設定される。例えば、ＰＳベアラの保持が不要である場合の解放タイマは、初期設定値より短い期間且つ回線発信又は位置登録の所要時間より長い期間に設定される。

ＲＮＣ５０は、３Ｇ基地局を管理するノードであり、ＳＧＳＮ４０の代わりに、３Ｇ網内で移動局１０のＰＳベアラを管理してもよい。具体的には、ＲＮＣ５０は、ＳＧＳＮ４０の代わりに、ＰＳベアラを解放するための解放タイマを有してもよい。この場合、ＰＳベアラの保持の要否は、ＳＧＳＮ４０からの切り替え要求メッセージ（Relocation Request）により通知される。ＲＮＣ５０が、ＰＳベアラ保持不要フラグが設定された切り替え要求メッセージを受信すると、ＲＮＣ５０は、解放タイマを初期設定値より短い期間に設定する。また、上記のように、解放タイマは、回線発信又は位置登録の所要時間を考慮して設定される。

上記のように、ＰＳベアラ保持不要フラグが設定された切り替え要求メッセージを受信した後に、ＳＧＳＮ４０又はＲＮＣ５０がＭＭＥ３０からＰＳベアラの保持が必要であることを通知された場合、ＳＧＳＮ４０又はＲＮＣ５０内の解放タイマは、初期設定値に戻される。

次に、これらの装置の構成について詳細に説明する。

図３は、本発明の実施例に係るＭＭＥ３０及びＳＧＳＮ４０のブロック図である。図３は、ＭＭＥ３０がＰＳベアラの保持の要否を判断し、ＳＧＳＮ４０がＰＳベアラの解放タイマを有する場合に相当する。

ＭＭＥ３０は、受信部３０１と、判断部３０３と、フラグ設定部３０５と、送信部３０７とを有する。

受信部３０１は、移動局１０からのサービス要求メッセージ（Extended Service Request）を伝送するＳ１ＡＰメッセージ（S1-AP-Initial UE MessageまたはS1-AP-Uplink NAS Transport）をＬＴＥ基地局（ｅＮＢ）２０から受信する。

判断部３０３は、サービス要求メッセージを伝送するＳ１ＡＰメッセージの種別に基づいて、ＰＳベアラの保持の要否を判断する。例えば、Ｓ１ＡＰメッセージのUplink NAS Transportによってサービス要求メッセージ（Extended Service Request）が通知された場合、ＰＳベアラの保持が必要であると判断し、Ｓ１ＡＰメッセージのInitial UE Messageによってサービス要求メッセージ（Extended Service Request）を受信した場合、ＰＳベアラの保持が不要であると判断する。また、判断部３０１は、ＰＳベアラの保持が不要であると判断した後にも、パケット通信用データが発生したか否かを判断してもよい。

フラグ設定部３０５は、ＰＳベアラの保持が不要である場合、ＳＧＳＮ４０に送信する切り替え要求メッセージ（Forward Relocation Request）にＰＳベアラ保持不要フラグを設定する。フラグ設定部３０５は、Ｓ１ＡＰメッセージのInitial UE Messageによってサービス要求メッセージ（Extended Service Request）を受信した場合、フラグ設定部３０５内に前状態はIdleであるという内部フラグを設定し、Ｓ１ＡＰメッセージのUplink NAS Transportによってサービス要求メッセージ（Extended Service Request）を受信した場合、フラグ設定部３０５内に前状態はActiveであるという内部フラグを設定してもよい。そして、切り替え要求メッセージにＰＳベアラ保持不要フラグを設定した後に、次のメッセージ処理のため、内部フラグを削除してもよい。

送信部３０７は、切り替え要求メッセージをＳＧＳＮ４０に送信する。なお、ＰＳベアラ保持不要フラグを切り替え要求メッセージに設定してＳＧＳＮ４０に送信した後に、パケット通信用データが発生した場合、送信部３０７は、ＳＧＳＮ４０又はＲＮＣ５０にＰＳベアラの保持が必要であることを通知してもよい。

ＳＧＳＮ４０は、受信部４０１と、判断部４０３と、タイマ設定部４０５とを有する。

受信部４０１は、ＭＭＥ３０から切り替え要求メッセージ（Forward Relocation Request）を受信する。また、受信部４０１は、切り替え要求メッセージを受信した後に、ＰＳベアラの保持が必要であるという通知を受信してもよい。

判断部４０３は、切り替え要求メッセージにＰＳベアラ保持不要フラグが設定されているか否かを判断する。

タイマ設定部４０５は、切り替え要求メッセージにＰＳベアラ保持不要フラグが設定されている場合、解放タイマを初期設定値より短い期間に設定し、切り替え要求メッセージにＰＳベアラ保持不要フラグが設定されていない場合、解放タイマを初期設定値に設定する。なお、解放タイマを初期設定値より短い期間に設定した後にパケット通信用データが発生したため、ＰＳベアラの保持が必要になった場合、タイマ設定部４０５は、解放タイマを初期設定値に戻してもよい。

図４は、図３の実施例の第１変形例に係るＭＭＥ３０、ＳＧＳＮ４０及びＲＮＣ５０のブロック図である。図４は、ＭＭＥ３０がＰＳベアラの保持の要否を判断し、ＲＮＣ５０がＰＳベアラの解放タイマを有する場合に相当する。

ＭＭＥ３０は、受信部３１１と、判断部３１３と、フラグ設定部３１５と、送信部３１７とを有する。受信部３１１、判断部３１３、フラグ設定部３１５及び送信部３１７は、それぞれ図３の受信部３０１、判断部３０３、フラグ設定部３０５及び送信部３０７と同様に構成される。

ＳＧＳＮ４０は、受信部４１１と、判断部４１３と、フラグ設定部４１５と、送信部４１７とを有する。

受信部４１１は、ＭＭＥ３０から切り替え要求メッセージ（Forward Relocation Request）を受信する。

判断部４１３は、切り替え要求メッセージにＰＳベアラ保持不要フラグが設定されているか否かを判断する。

フラグ設定部４１５は、切り替え要求メッセージにＰＳベアラ保持不要フラグが設定されている場合、ＲＮＣ５０に送信する切り替え要求メッセージ（Relocation Request）にＰＳベアラ保持不要フラグを設定する。フラグ設定部４１５は、フラグ設定部３０５のように内部フラグを使用してもよい。

送信部４１７は、ＲＮＣ５０に切り替え要求メッセージを送信する。

ＲＮＣ５０は、受信部５１１と、判断部５１３と、タイマ設定部５１５とを有する。

受信部５１１は、ＳＧＳＮ４０から切り替え要求メッセージ（Relocation Request）を受信する。また、受信部５１１は、切り替え要求メッセージを受信した後に、ＰＳベアラの保持が必要であるという通知を受信してもよい。

判断部５１３は、切り替え要求メッセージにＰＳベアラ保持不要フラグが設定されているか否かを判断する。

タイマ設定部５１５は、切り替え要求メッセージにＰＳベアラ保持不要フラグが設定されている場合、解放タイマを初期設定値より短い期間に設定し、切り替え要求メッセージにＰＳベアラ保持不要フラグが設定されていない場合、解放タイマを初期設定値に設定する。なお、解放タイマを初期設定値より短い期間に設定した後にパケット通信用データが発生したため、ＰＳベアラの保持が必要になった場合、タイマ設定部５１５は、解放タイマを初期設定値に戻してもよい。

図５は、図３の実施例の第２変形例に係るＵＥ１０、ＭＭＥ３０及びＳＧＳＮ４０のブロック図である。図５は、移動局１０がＰＳベアラの保持の要否を判断し、ＳＧＳＮ４０がＰＳベアラの解放タイマを有する場合に相当する。

移動局１０は、判断部１２１と、フラグ設定部１２３と、送信部１２５とを有する。

判断部１２１は、パケット通信用データの有無に基づいて、ＰＳベアラの保持の要否を判断する。具体的には、ＰＳユーザプレーンにデータが存在しない場合、ＰＳベアラの保持が不要であると判断する。

フラグ設定部１２３は、ＰＳベアラの保持が不要である場合、ＭＭＥ３０に送信するサービス要求メッセージ（Extended Service Request）にＰＳベアラ保持不要フラグを設定する。フラグ設定部１２３は、フラグ設定部３０５のように内部フラグを使用してもよい。

送信部１２５は、ＬＴＥ基地局（ｅＮＢ）を介して、サービス要求メッセージをＭＭＥ３０に送信する。

ＭＭＥ３０は、受信部３２１と、判断部３２３と、フラグ設定部３２５と、送信部３２７とを有する。

受信部３２１は、移動局１０からのサービス要求メッセージ（Extended Service Request）を伝送するＳ１ＡＰメッセージ（S1-AP-Initial UE MessageまたはS1-AP-Uplink NAS Transport）をＬＴＥ基地局（ｅＮＢ）２０から受信する。

判断部３２３は、サービス要求メッセージにＰＳベアラ不要フラグが設定されているか否かを判断する。また、判断部３０１は、ＰＳベアラ保持不要フラグが設定されていると判断した後にも、パケット通信用データが発生したか否かを判断してもよい。

フラグ設定部３２５は、サービス要求メッセージにＰＳベアラ保持不要フラグが設定されている場合、ＳＧＳＮ４０に送信する切り替え要求メッセージ（Forward Relocation Request）にＰＳベアラ保持不要フラグを設定する。フラグ設定部３２５は、フラグ設定部３０５のように内部フラグを使用してもよい。

送信部３２７は、切り替え要求メッセージをＳＧＳＮ４０に送信する。なお、ＰＳベアラ保持不要フラグを切り替え要求メッセージに設定してＳＧＳＮ４０に送信した後に、パケット通信用データが発生した場合、送信部３２７は、ＳＧＳＮ４０又はＲＮＣ５０にＰＳベアラの保持が必要であることを通知してもよい。

ＳＧＳＮ４０は、受信部４２１と、判断部４２３と、タイマ設定部４２５とを有する。受信部４２１、判断部４２３、タイマ設定部４２５は、それぞれ図３の受信部４０１、判断部４２３及びタイマ設定部４２５と同様に構成される。

図６は、図３の実施例の第３変形例に係るＵＥ１０、ＭＭＥ３０、ＳＧＳＮ４０及びＲＮＣ５０のブロック図である。図６は、移動局１０がＰＳベアラの保持の要否を判断し、ＲＮＣ５０がＰＳベアラの解放タイマを有する場合に相当する。

移動局１０は、判断部１３１と、フラグ設定部１３３と、送信部１３５とを有する。判断部１３１、フラグ設定部１３３及び送信部１３５は、それぞれ図５の判断部１２１、フラグ設定部１２３及び送信部１２５と同様に構成される。

ＭＭＥ３０は、受信部３３１と、判断部３３３と、フラグ設定部３３５と、送信部３３７とを有する。受信部３３１、判断部３３３、フラグ設定部３３５及び送信部３３７は、それぞれ図５の受信部３２１、判断部３２３、フラグ設定部３２５及び送信部３２７と同様に構成される。

ＳＧＳＮ４０は、受信部４３１と、判断部４３３と、フラグ設定部４３５と、送信部４３７とを有する。受信部４３１、判断部４３３、フラグ設定部４３５及び送信部４３７は、それぞれ図４の受信部４１１、判断部４１３、フラグ設定部４１５及び送信部４１７と同様に構成される。

ＲＮＣ５０は、受信部５３１と、判断部５３３と、タイマ設定部５３５とを有する。受信部５３１、判断部５３３及びタイマ設定部５３５は、それぞれ図４の受信部５１１、判断部５１３及びタイマ設定部５１５と同様に構成される。

＜通信方法のフローチャート＞
図７は、本発明の実施例に係る通信方法のフローチャートである。

まず、ＬＴＥ網に接続している移動局１０が音声発着信する場合、移動局１０は、３Ｇ網での通信サービス要求を示すサービス要求メッセージ（Extended Service Request）を送信する（Ｓ１１）。上記のように、サービス要求メッセージ（Extended Service Request）は、移動局１０〜ＬＴＥ基地局（ｅＮＢ）２０間を流れる信号RRC Connection Setup CompleteまたはUL Information Transferの中にカプセル化され、ＬＴＥ基地局（ｅＮＢ）２０〜ＭＭＥ３０間を流れるＳ１ＰＡメッセージ（S1-AP-Initial UE MessageまたはS1-AP-Uplink NAS Transport）の中にカプセル化されてもよい。

ＭＭＥ３０は、サービス要求メッセージを伝送するＳ１ＡＰメッセージに基づいて、ＰＳベアラの保持の要否を判断する（Ｓ１２）。このとき、Ｓ１ＡＰメッセージがInitial UE Messageである場合、ＭＭＥ３０内にIdleという内部フラグを設定し、Ｓ１ＡＰメッセージがUplink NAS Transportである場合、ＭＭＥ３０内にActiveという内部フラグを設定してもよい。

ベアラの保持が不要である場合、ＭＭＥ３０は、ＳＧＳＮ４０に送信する切り替え要求メッセージ（Forward Relocation Request）にＰＳベアラ保持不要フラグを設定する（Ｓ１３）。その後、ＭＭＥ３０内にIdleという内部フラグが設定されている場合、次のメッセージ処理のため、内部フラグを削除する。そして、ＳＧＳＮ４０又はＲＮＣ５０は、解放タイマを初期設定値より短い期間に設定する（Ｓ１４）。

一方、ベアラの保持が必要である場合、ＭＭＥ３０は、ＳＧＳＮ４０に送信する切り替え要求メッセージ（Forward Relocation Request）にＰＳベアラ保持不要フラグを設定しない（Ｓ１５）。その後、ＭＭＥ３０内にActiveという内部フラグが設定されている場合、次のメッセージ処理のため、内部フラグを削除する。そして、ＳＧＳＮ４０又はＲＮＣ５０は、長い期間（初期設定値）に設定する（Ｓ１６）。

解放タイマの満了時に、ＰＳベアラが解放される（Ｓ１７）。

なお、図７では、ＭＭＥ３０がＰＳベアラの保持の要否を判断しているが、図５及び図６を参照して説明したように、移動局１０がＰＳベアラの保持の要否を判断してもよい。この場合、ステップＳ１１において、移動局１０が、パケット通信用データの有無に基づいて、ＰＳベアラの保持の要否を判断し、ＭＭＥ３０に送信するサービス要求メッセージ（Extended Service Request）にＰＳベアラ保持不要フラグを設定する。

図８は、本発明の実施例に係る通信方法のシーケンス図である。

まず、ＬＴＥ網に接続している移動局１０が音声発着信する場合（Ｓ１０１）、移動局１０は、３Ｇ網での通信サービス要求を示すサービス要求メッセージ（Extended Service Request）を送信する（Ｓ１０３）。上記のように、サービス要求メッセージ（Extended Service Request）は、移動局１０〜ＬＴＥ基地局（ｅＮＢ）２０間を流れる信号RRC Connection Setup CompleteまたはUL Information Transferの中にカプセル化されてもよい。ＬＴＥ基地局（ｅＮＢ）２０は、サービス要求メッセージ（Extended Service Request）をＳ１ＡＰメッセージ（S1-AP-Initial UE MessageまたはS1-AP-Uplink NAS Transport）の中にカプセル化してＭＭＥ３０に送信する。

ＭＭＥ３０は、サービス要求メッセージ（Extended Service Request）を伝送するＳ１ＡＰメッセージの種別に基づいて、ＰＳベアラの保持の要否を判断する（Ｓ１０７）。このときに、ＭＭＥ３０内にIdle又はActiveの内部フラグが設定されてもよい。ＭＭＥ３０は、ＭＳＣ／ＶＬＲに対して３Ｇ網に切り替えるためのサービス要求メッセージ（Service Request）を送信する（着信時のみ）と共に（Ｓ１０９）、ＬＴＥ基地局２０に対してハンドオーバの初期設定を実施する（Ｓ１１１〜Ｓ１１５）。

ＭＭＥ３０は、ＰＳベアラの保持が不要である場合、ＳＧＳＮ４０に送信する切り替え要求メッセージ（Forward Relocation Request）にＰＳベアラ保持不要フラグを設定する（Ｓ１１７）。このときに、次のメッセージ処理のため、Idle又はActiveの内部フラグが削除されてもよい。そして、ＭＭＥ３０は、切り替え要求メッセージ（Forward Relocation Request）をＳＧＳＮ４０に送信する（Ｓ１１９）。

ＳＧＳＮ４０は、切り替え要求メッセージ（Forward Relocation Request）にＰＳベアラ保持不要フラグが設定されている場合、解放タイマを初期設定値より短い期間に設定する（Ｓ１２１）。その後、ハンドオーバ処理が実施される（Ｓ１２３）。

ＳＧＳＮ４０は、解放タイマが満了すると（Ｓ１２５）、ＰＳベアラを解放する要求メッセージ（Iu Release Command）をＲＮＣ５０に送信し（Ｓ１２７）、ベアラが解放されると、ＲＮＣ５０から完了メッセージ（Iu Release Complete）を受信する（Ｓ１２９）。

また、ステップＳ１１７からステップＳ１２５の間にパケット通信用データが発生した場合、ＭＭＥ３０は、ＳＧＳＮ４０にＰＳベアラの保持が必要であることを通知してもよい。この場合、ＳＧＳＮ４０は、解放タイマを初期設定値に戻す。

なお、図８では、ＭＭＥ３０がＰＳベアラの保持の要否を判断し、ＳＧＳＮ４０がＰＳベアラの解放タイマを有する場合に相当するが、移動局１０がＰＳベアラの保持の要否判断する場合又はＲＮＣ５０がＰＳベアラの解放タイマを有する場合も、ステップＳ１０７、Ｓ１１９及びＳ１２３の位置の変更だけで、同様の手順が用いられる。

上記の実施例では、ＬＴＥ網及び３Ｇ網で通信可能な移動局１０について説明したが、本発明の概念は、ＣＳＦＢ機能を実現する如何なる通信網にも適用可能である。

＜本発明の実施例の効果＞
以上のように、本発明の実施例によれば、ＣＳＦＢ時に、ＰＳベアラを短い期間で解放できるため、ＰＳベアラの無線リソースを節約できる。解放されたＰＳベアラは、他の用途に有効活用できるため、設備投資を低減できる。

また、ＣＳＦＢ時に用いられるメッセージで、ＰＳベアラの保持の要否が判断できる。更に、ＣＳＦＢ時に用いられるメッセージで解放タイマを設定できるため、既存のシーケンスを大幅に変更する必要はない。

また、解放タイマを設定した後でもパケット通信用データが発生したか否かを判断し、解放タイマを初期設定値に戻せるため、パケット通信用データの発生に伴うＰＳベアラの再設定を回避できる。

解放タイマが回線発信又は位置登録の所要時間を考慮して設定される場合、ＰＳベアラの解放と回線発信又は位置登録手順との重なりが回避される。従って、回線接続時間の遅延を回避できる。

１０ 移動局（ＵＥ）
２０ ＬＴＥ基地局（ｅＮＢ）
３０ ＭＭＥ
４０ ＳＧＳＮ
５０ ＲＮＣ

Claims (7)

1. 第１通信網内で移動局の第１通信網から第２通信網への切り替えを制御する第１ノードと、第２通信網内で移動局のパケット通信用ベアラを管理する第２ノードとを含む通信システムであって、
   前記第１ノードは、
   移動局による第２通信網での通信サービス要求を示すサービス要求メッセージを受信する受信部；
   受信したサービス要求メッセージに基づいて、パケット通信用ベアラの保持の要否を判断する判断部；及び
   前記第２ノードに対して、パケット通信用ベアラの保持の要否が設定された切り替え要求メッセージを送信する送信部；
   を有し、
   前記第２ノードは、
   前記第１ノードから切り替え要求メッセージを受信する受信部；及び
   切り替え要求メッセージに設定されたパケット通信用ベアラの保持の要否に基づいて、パケット通信用ベアラの解放タイマを設定する設定部；
   を有する通信システム。
2. 前記設定部は、パケット通信用ベアラの保持が不要である場合、パケット通信用ベアラの保持が必要である場合に比べて解放タイマの期間を短く設定する、請求項１に記載の通信システム。
3. 前記設定部は、解放タイマの期間を短く設定した後にパケット通信用データが発生したことを前記第１ノードから通知された場合、パケット通信用ベアラの保持が必要である場合の解放タイマを再設定する、請求項２に記載の通信システム。
4. 前記設定部は、回線発信又は位置登録の所要時間を考慮して、解放タイマを設定する、請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の通信システム。
5. 第２通信網内で移動局のパケット通信用ベアラを管理するノードであって、
   移動局による第２通信網での通信サービス要求を示すサービス要求メッセージに基づいてパケット通信用ベアラの保持の要否が設定された切り替え要求メッセージを受信する受信部；及び
   切り替え要求メッセージに設定されたパケット通信用ベアラの保持の要否に基づいて、パケット通信用ベアラの解放タイマを設定する設定部；
   を有するノード。
6. 第１通信網内で移動局の第１通信網から第２通信網への切り替えを制御するノードであって、
   移動局による第２通信網での通信サービス要求を示すサービス要求メッセージを受信する受信部；
   受信したサービス要求メッセージに基づいて、パケット通信用ベアラの保持の要否を判断する判断部；及び
   第２通信網内でパケット通信用ベアラを管理するノードに対して、パケット通信用ベアラの保持の要否が設定された切り替え要求メッセージを送信する送信部；
   を有するノード。
7. 第１通信網内で移動局の第１通信網から第２通信網への切り替えを制御する第１ノードと、第２通信網内で移動局のパケット通信用ベアラを管理する第２ノードとを含む通信システムにおける通信方法であって、
   前記第１ノードが、移動局による第２通信網での通信サービス要求を示すサービス要求メッセージを受信するステップ；
   前記第１ノードが、受信したサービス要求メッセージに基づいて、パケット通信用ベアラの保持の要否を判断するステップ；
   前記第１ノードが、前記第２ノードに対して、パケット通信用ベアラの保持の要否が設定された切り替え要求メッセージを送信するステップ；
   前記第２ノードが、前記第１ノードから切り替え要求メッセージを受信するステップ；及び
   前記第２ノードが、切り替え要求メッセージに設定されたパケット通信用ベアラの保持の要否に基づいて、パケット通信用ベアラの解放タイマを設定するステップ；
   を有する通信方法。

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