JP5263559B2 - 通信システム - Google Patents
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Description
・ネットワークに保留中のダウンリンクシグナリングがある場合、
・UEに保留中のアップリンクシグナリングがある場合、
・UE又はネットワークに保留中のユーザーデータがあり、かつUEがECMアイドル(ECM-IDLE)モードである場合、
・ECM接続(ECM-CONNECTED)モードのUEに、送信されるべきアップリンクユーザーデータがあり、ユーザープレーン無線ベアラが確立されていない場合、又は
・ECMアイドルモード又はECM接続モードのUEが、移動局発信(mobile originating)/移動局着信(mobile terminating)CSフォールバックを実行するように要求した場合である。
移動通信装置は、サービス要求を生成する手段と、サービス要求を基地局に送信する手段と、基地局からサービス受付メッセージを受信する手段と、既存の無線ベアラを用いて基地局にデータを転送する手段であって、サービス要求で要求されたサービスを提供する、転送する手段と、を備え、
基地局は、移動通信装置からサービス要求を受信する第1の受信機と、サービス要求をネットワーク通信ノードに送信する第1の送信機と、ネットワーク通信ノードからサービス受付メッセージを受信する第2の受信機と、サービス受付メッセージを移動通信装置に送信する第2の送信機と、既存の無線ベアラを使用して移動通信装置にデータを転送する手段であって、サービス要求で要求されたサービスを提供する、転送する手段とを備え、
ネットワーク通信ノードは、基地局からサービス要求を受信する手段と、サービス要求の目的によって決まるパラメーター値を取得する手段と、パラメーター値に基づいて、要求されたサービスに対してセキュリティを起動する必要があるか否かを確定する手段と、確定する手段が、セキュリティを起動する必要がないと確定した場合に、基地局にセキュリティパラメーターなしでサービス受付メッセージを送信する手段とを備える、移動通信システムを提供する。
図1は、移動電話(MT)3、基地局5及びコアネットワーク7を有する移動(セルラー)通信システム1の一部を概略的に示す。移動電話3のユーザーは、基地局5及びコアネットワーク7を介して他のユーザーと通信することができる。図示するように、コアネットワーク7は、移動管理エンティティ(MME)8を有し、MME8は、特に、移動電話3の追跡、移動電話が1つの基地局5から別の基地局5に移動しているときのハンドオーバのための制御シグナリング、ベアラ活性化及び非活性化等に関与する。非アクセス層(NAS)シグナリングはMME8で終端し、MME8は、NASシグナリングに使用されるセキュリティキーを管理することにも関与する。
図2は、この実施形態で使用する基地局5の主な構成要素を示すブロック図である。図示するように、基地局5は送受信回路21を有しており、それは、1つ又は複数のアンテナ23を介して移動電話3に対し信号を送受信するように動作可能であると共に、ネットワークインタフェース25を介してコアネットワーク7に対し信号を送受信するように動作可能である。コントローラー27が、メモリ29に記憶されているソフトウェアに従って送受信回路21の動作を制御する。ソフトウェアには、特に、オペレーティングシステム31、MTシグナリングモジュール33、MMEシグナリングモジュール34及びSMSモジュール35がある。MTシグナリングモジュール33は、移動電話3とのシグナリングを制御し、MMEシグナリングモジュール34は、MME8とのシグナリングを制御し、SMSモジュール35は、移動電話3とコアネットワーク7との間のSMSメッセージのための転送を制御する。
図3は、図1に示す移動電話3の主な構成要素を概略的に示す。図示するように、移動電話3は送受信回路71を有し、送受信回路71は、1つ又は複数のアンテナ73を介して基地局5に対し信号を送受信するように動作可能である。図示するように、移動電話3はコントローラー75も有し、コントローラー75は、移動電話3の動作を制御し、送受信回路71と、スピーカー77、マイクロフォン79、ディスプレイ81及びキーパッド83とに接続されている。コントローラー75は、メモリ85に記憶されているソフトウェアモジュールに従って動作する。図示するように、これらソフトウェアモジュールには、特に、オペレーティングシステム87、シグナリングモジュール89及びSMSモジュール91が含まれる。シグナリングモジュール89は、基地局5との制御メッセージのシグナリングを制御し、SMSモジュール91は、ユーザーインタフェースと、基地局5に対するSMSメッセージの送受信とを制御する。
図4は、この実施形態で使用するMME8の主な構成要素を示すブロック図である。図示するように、MME8は送受信回路101を有し、送受信回路101は、基地局インタフェース103を介して基地局5に対し信号を送受信するように動作可能であると共に、ネットワークインタフェース105を介してコアネットワーク7に対し信号を送受信するように動作可能である。コントローラー107は、メモリ109に記憶されているソフトウェアに従って送受信回路101の動作を制御する。ソフトウェアには、特に、オペレーティングシステム111、BSシグナリングモジュール113、ASセキュリティモジュール115及びサービス要求モジュール117が含まれる。BSシグナリングモジュール113は、基地局5とのシグナリングを制御し、ASセキュリティモジュール115は、ASセキュリティを提供し、サービス要求モジュール117は、受信したサービス要求を処理して、要求されたサービスに対してASセキュリティが必要か否かを確定し、必要である場合、ASセキュリティモジュール115を起動する。
図5は、SMSメッセージが移動電話3からコアネットワーク7に送信されるときの変更されたシグナリングを示す。図示するように、移動電話3は、最初に、RRC接続要求を基地局5に送信する。これに応じて、基地局5は、シグナリング無線ベアラ1(SRB1)をセットアップするために必要な情報を提供するRRC接続セットアップメッセージを返す。確立すると、移動電話3は、NAS、すなわち、要求の目的を識別するパラメーターを含むサービス要求メッセージを発行する。この場合、目的はSMSメッセージである。このNASメッセージは、基地局5に転送され、S1AP、すなわち初期UEメッセージでMME8にさらに転送される。MME8は、このメッセージを受信し、移動電話3からのサービス要求を処理して、要求の目的がASセキュリティの起動を必要とするか否かを確定する。MME8は、これを、サービス要求のパラメーター値(目的を識別する)を、あり得るパラメーター値毎にASセキュリティが必要であるか否かを定義するデータと比較することによって行う。
詳細な実施形態について上述した。当業者は理解するように、上記実施形態に対し、該実施形態に具現化される発明から利益を受けながら複数の変更形態及び代替形態を構成することができる。ここで、単に例として、これらの代替形態及び変更形態のいくつかについて説明する。
この論文の目的は、UE−EPCシグナリング転送機構に関し標準規格における現状を要約し、資源が最適化されていないシナリオを特定し、この問題を克服する解決法を提案することである。
・SMS転送は、デフォルトベアラセットアップもASセキュリティ起動も必要としない。
24.301の状況
サービス要求手続きでは、EMMアイドル状態からEMM接続状態への遷移をトリガし、すでに起動されているベアラに対して無線ベアラ及びS1べアラを確立する必要がある。特に、この手続きは、以下の場合に必要である。
・UEに保留中のアップリンクシグナリングがある場合、
・UE又はネットワークに保留中のユーザーデータがあり、UEがEMMアイドルモードである場合、
・EMM接続モードのUEに、送信されるべきアップリンクユーザーデータがあり、ユーザープレーン無線ベアラが確立されていない場合、又は
・EMMアイドルモード又はEMM接続モードのUEが、移動局発信/移動局着信CSフォールバックを実行するように要求した場合である。
SA2は、ユーザープレーンソリューションを使用する代わりに、LTE NASメッセージを介してCS SMSを転送するように判断した。23.272のセクション8.2を参照されたい。
図8に示すメッセージシーケンスチャートは、MSが、ECMアイドルモードでネットワークに送信されるシグナリングメッセージのみを有する場合、たとえばSMS、3GPP2事前登録手続き等のような使用事例の場合に適用される。
セクション2では、MSが、ECMアイドルモードでネットワークに送信されるべきいかなるシグナリングメッセージでも有している場合はいつでも、サービス要求手続きが最初に実行される必要があることが明らかになった。サービス要求手続きの目的は、すでに起動されているベアラ、特にデフォルトベアラに対して資源を確立すること、及びECMアイドル状態からECM接続状態への遷移をトリガすることの両方である。この手続き中に、ASセキュリティも起動される。
・CDMA2000事前登録手続きは、デフォルトベアラに対する資源の確立を必要としないが、ASセキュリティが起動される必要がある(図9)。
・ショートメッセージ転送サービス転送は、デフォルトベアラに対する資源の確立が不要であり、NASセキュリティがすでに実施されているため、ASセキュリティ起動も不要である(図10)。
・既存のサービス要求NASメッセージにおける新たなIEが導入される必要がある。
・初期コンテキストセットアップ要求(INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST)メッセージにおいて「集約的な最大ビットレート」及び「セットアップされるべきSAEベアラのリスト」が任意である必要があるか、又は代替的に、新たなS1AP手続きを、eNBにおいてセキュリティコンテキストをセットアップする目的のみで定義してもよい。
この論文では、本発明者らは、UEが、現在、アイドル状態にあるときにUE−EPCシグナリング転送機構をいかに実行するかを明確にし、その手続きを最適化するための解決法を提案した。
[1]R3−081995、「Resource Optimization for UE-EPC Signalling transfer」(NEC)
Claims (29)
- 移動通信装置、基地局及びネットワーク通信ノードを備える移動通信システムであって、
前記移動通信装置は、
サービス要求を生成する手段と、
前記サービス要求にて要求されたサービスを提供するためにセキュリティを起動する必要があるか否かに応じたパラメーター値を生成する手段と、
前記サービス要求及び前記パラメーター値を前記基地局に送信する手段と、
前記基地局からサービス受付メッセージを受信する手段と、
前記サービス受付メッセージに再構成データがない場合、既存の無線ベアラを用いて前記基地局にデータを転送する手段であって、前記サービス要求で要求されたサービスを提供する、転送する手段と、を備え、
前記基地局は、
前記移動通信装置から前記サービス要求を受信する第1の受信機と、
前記サービス要求を前記ネットワーク通信ノードに送信する第1の送信機と、
前記ネットワーク通信ノードからサービス受付メッセージを受信する第2の受信機と、
前記サービス受付メッセージにセキュリティパラメーターがない場合、再構成データがない前記サービス受付メッセージを前記移動通信装置に送信する第2の送信機と、
前記サービス受付メッセージを受信した前記移動通信装置に既存の無線ベアラを使用してデータを転送する手段であって、前記サービス要求で要求されたサービスを提供する、転送する手段と、を備え、
前記ネットワーク通信ノードは、
前記基地局から前記サービス要求を受信する手段と、
前記移動通信装置から前記基地局に送信された前記パラメーター値を取得する手段と、
前記パラメーター値に基づいて、前記サービス要求で要求されたサービスに対してセキュリティを起動する必要があるか否かを確定する手段と、
前記確定する手段が、セキュリティを起動する必要がないと確定した場合に、前記基地局にセキュリティパラメーターがないサービス受付メッセージを送信する手段と、
を備える、移動通信システム。 - 移動通信システムで使用される移動通信装置であって、
サービス要求を生成する手段と、
前記サービス要求にて要求されたサービスを提供するためにセキュリティを起動する必要があるか否かに応じたパラメーター値を生成する手段と、
前記サービス要求及び前記パラメーター値を基地局に送信する手段と、
前記サービス要求を受信した前記基地局から再構成データなしにサービス受付メッセージを受信する手段と、
前記サービス受付メッセージに再構成データがない場合、既存の無線ベアラを用いて前記基地局にデータを転送する手段であって、前記サービス要求で要求されたサービスを提供する、転送する手段と、
を備える、移動通信装置。 - 前記サービス要求の目的によって決まるパラメーター値を生成する手段を具備し、前記送信する手段は、前記生成されたパラメーター値を前記基地局に送信するように動作可能である、請求項2に記載の移動通信装置。
- 前記送信する手段は、前記基地局に前記パラメーター値及び前記サービス要求を共に送信するように動作可能である、請求項3に記載の装置。
- 前記生成する手段は、前記要求されたサービスを提供するためにセキュリティを起動しなければならないか否かに応じて、前記パラメーター値を生成するように動作可能である、請求項3又は4に記載の装置。
- 前記生成する手段は、前記要求されたサービスを提供するためにセキュリティを起動しなければならないか否かに応じて、2値であるパラメーター値を生成するように動作可能である、請求項5に記載の装置。
- 前記サービス要求は、ショートメッセージサービスに対するものである、請求項2〜6のいずれか1項に記載の装置。
- 前記送信する手段は、第1のシグナリング無線ベアラを使用して前記サービス要求を送信するように動作可能であり、前記転送する手段は、同じシグナリング無線ベアラを使用して前記データを前記基地局に転送するように動作可能である、請求項2〜7のいずれか1項に記載の装置。
- 移動通信システムで使用される基地局であって、
移動通信装置からサービス要求を受信する第1の受信機と、
前記サービス要求をネットワーク通信ノードに送信する第1の送信機と、
前記ネットワーク通信ノードからサービス受付メッセージを受信する第2の受信機と、
前記ネットワーク通信ノードから受信した前記サービス受付メッセージにセキュリティパラメーターがない場合、再構成データがない前記サービス受付メッセージを前記移動通信装置に送信する第2の送信機と、
前記サービス受付メッセージを受信した前記移動通信装置に既存の無線ベアラを使用してデータを転送する手段であって、前記サービス要求で要求されたサービスを提供する、転送する手段と、
を備え、
前記第1の受信機は、前記移動通信装置から前記基地局に送信され、前記サービス要求の目的によって決まるパラメーター値を受信するように動作可能であり、前記第1の送信機は、前記ネットワーク通信ノードに前記パラメーター値を送信するように動作可能である、
基地局。 - 前記第1の受信機は、前記サービス要求及び前記パラメーター値を共に受信するように動作可能である、請求項9に記載の基地局。
- 前記第1の送信機は、前記サービス要求及び前記パラメーター値を共に送信するように動作可能である、請求項9又は10に記載の基地局。
- 前記第1の受信機及び前記第2の受信機は、第1のシグナリング無線ベアラを使用するように動作可能である、請求項9〜11のいずれか1項に記載の基地局。
- 前記転送する手段は、前記第1のシグナリング無線ベアラを使用して前記データを前記移動通信装置に転送するように動作可能である、請求項12に記載の基地局。
- 前記サービス要求はショートメッセージサービスに対するものである、請求項9〜13のいずれか1項に記載の基地局。
- 移動通信システムで使用されるネットワーク通信ノードであって、
基地局からサービス要求を受信する手段と、
前記移動通信装置から前記基地局に送信され、前記サービス要求の目的によって決まるパラメーター値を取得する手段と、
前記パラメーター値に基づいて、前記サービス要求で要求されたサービスに対してセキュリティを起動する必要があるか否かを確定する手段と、
前記確定する手段が、セキュリティを起動する必要がないと確定した場合に、前記基地局にセキュリティパラメーターがないサービス受付メッセージを送信する手段と、
を備えるネットワーク通信ノード。 - 前記受信する手段は、前記基地局から前記パラメーター値を受信するように動作可能であり、前記取得する手段は、前記受信する手段から前記パラメーター値を取得するように動作可能である、請求項15に記載のネットワーク通信ノード。
- 前記受信する手段は、前記サービス要求及び前記パラメーター値を共に受信するように動作可能である、請求項16に記載のネットワーク通信ノード。
- 前記パラメーター値は前記要求されたサービスを識別し、前記確定する手段は、前記パラメーター値を記憶されているデータと比較して、セキュリティを起動する必要があるか否かを確定するように動作可能である、請求項15〜17のいずれか1項に記載のネットワーク通信ノード。
- 前記パラメーター値は2値であり、前記確定する手段は、前記パラメーターの前記2値に基づいてセキュリティを起動する必要があるか否かを確定するように動作可能である、請求項16〜17のいずれか1項に記載のネットワーク通信ノード。
- 前記確定する手段が、セキュリティを起動するべきであると確定した場合、前記基地局に対し、前記基地局と前記移動通信装置との間で転送されるべきデータが搬送される別のシグナリング無線ベアラを、前記移動通信装置と確立させるように動作可能である、請求項15〜19のいずれか1項に記載のネットワーク通信ノード。
- 前記サービス要求はショートメッセージサービスに対するものであり、前記確定する手段は、前記パラメーター値から、前記要求されたサービスを提供するためにセキュリティを起動する必要がないと確定するように動作可能である、請求項15〜20のいずれか1項に記載のネットワーク通信ノード。
- 移動通信装置、基地局及びネットワーク通信ノードを備える移動通信システムにおいて実行される移動通信方法であって、
前記移動通信装置において、
サービス要求を生成すること、
前記サービス要求が要求するサービスを提供するためにセキュリティを起動する必要があるか否かに応じたパラメーター値を生成すること、
前記サービス要求及び前記パラメーター値を前記基地局に送信すること、
前記基地局からサービス受付メッセージを受信すること、及び
前記サービス受付メッセージに再構成データがない場合、既存の無線ベアラを用いて前記基地局にデータを転送する手段であって、前記サービス要求で要求されたサービスを提供する、転送すること、
を含み、
前記基地局において、
前記移動通信装置から前記サービス要求を受信する第1の受信するステップ、
前記サービス要求を前記ネットワーク通信ノードに送信する第1の送信するステップ、
前記ネットワーク通信ノードからサービス受付メッセージを受信する第2の受信するステップ、
前記サービス受付メッセージにセキュリティパラメーターがない場合、再構成データがない前記サービス受付メッセージを前記移動通信装置に送信する第2の送信するステップ、及び
前記サービス受付メッセージを受信した前記移動通信装置に既存の無線ベアラを使用してデータを転送することであって、前記サービス要求で要求されたサービスを提供する、転送すること、
を含み、
前記ネットワーク通信ノードにおいて、
前記基地局から前記サービス要求を受信すること、
前記移動通信装置から前記基地局に送信された前記パラメーター値を取得すること、
前記パラメーター値に基づいて、前記サービス要求で要求されたサービスに対してセキュリティを起動する必要があるか否かを確定すること、及び
前記確定するステップが、セキュリティを起動する必要がないと確定した場合に、前記基地局にセキュリティパラメーターがないサービス受付メッセージを送信すること、
を含む、移動通信方法。 - 移動通信装置によって実行される方法であって、
サービス要求を生成すること、
前記サービス要求にて要求されたサービスを提供するためにセキュリティを起動する必要があるか否かに応じたパラメーター値を生成すること、
前記サービス要求及び前記パラメーター値を基地局に送信すること、
前記基地局から再構成データなしにサービス受付メッセージを受信すること、及び
前記サービス受付メッセージに再構成データがない場合、既存の無線ベアラを用いて前記基地局にデータを転送する手段であって、前記サービス要求で要求されたサービスを提供する、転送すること、
を含む、方法。 - 移動通信システムの基地局によって実行される方法であって、
移動通信装置からサービス要求、及び、前記サービス要求の目的によって決まるパラメーター値を受信する第1の受信するステップ、
前記サービス要求及び前記パラメーター値をネットワーク通信ノードに送信する第1の送信するステップ、
前記ネットワーク通信ノードからサービス受付メッセージを受信する第2の受信するステップ、
前記ネットワーク通信ノードから受信した前記サービス受付メッセージにセキュリティパラメーターがない場合、再構成データがない前記サービス受付メッセージを前記移動通信装置に送信する第2の送信するステップ、及び
前記サービス受付メッセージを受信した前記移動通信装置に既存の無線ベアラを使用してデータを転送することであって、前記サービス要求で要求されたサービスを提供する、転送すること、
を含む、方法。 - 移動通信システムのネットワーク通信ノードによって実行される方法であって、
基地局からサービス要求を受信すること、
前記移動通信装置から前記基地局に送信され、前記サービス要求の目的によって決まるパラメーター値を取得すること、
前記パラメーター値に基づいて、前記サービス要求で要求されたサービスに対してセキュリティを起動する必要があるか否かを確定すること、及び
前記確定するステップが、セキュリティを起動する必要がないと確定した場合に、前記基地局にセキュリティパラメーターがないサービス受付メッセージを送信すること、
を含む、方法。 - 移動通信装置であって、
サービス要求を生成し、
前記サービス要求にて要求されたサービスを提供するためにセキュリティを起動する必要があるか否かに応じたパラメーター値を生成し、
前記サービス要求及び前記パラメーター値を基地局に送信し、
前記サービス要求を受信した前記基地局からサービス受付メッセージを受信すると共に、
前記サービス受付メッセージに再構成データがない場合、既存の無線ベアラを用いて前記基地局にデータを転送して、前記サービス要求で要求されたサービスを提供する
ように動作可能な制御回路を備える、移動通信装置。 - 移動通信システムで使用される基地局であって、
移動通信装置からサービス要求を受信する第1の受信するステップ、
前記サービス要求をネットワーク通信ノードに送信する第1の送信するステップ、
前記ネットワーク通信ノードからサービス受付メッセージを受信する第2の受信するステップ、
前記ネットワーク通信ノードから受信した前記サービス受付メッセージにセキュリティパラメーターがない場合、再構成データがない前記サービス受付メッセージを前記移動通信装置に送信する第2の送信するステップ、及び
前記サービス受付メッセージを受信した前記移動通信装置に既存の無線ベアラを使用してデータを転送するステップであって、前記サービス要求で要求されたサービスを提供する、転送するステップ、
を実行するように動作可能な制御回路を備える、基地局。 - 移動通信システムで使用されるネットワーク通信ノードであって、
基地局からサービス要求を受信し、
前記移動通信装置から前記基地局に送信され、前記サービス要求の目的によって決まるパラメーター値を取得し、
前記パラメーター値に基づいて、前記サービス要求で要求されたサービスに対してセキュリティを起動する必要があるか否かを確定すると共に、
前記確定するステップが、セキュリティを起動する必要がないと確定した場合に、前記基地局にセキュリティパラメーターがないサービス受付メッセージを送信する
ように動作可能なコントローラーを備える、ネットワーク通信ノード。 - プログラム可能コンピューター装置を、請求項2〜8若しくは26のいずれか1項に記載の移動通信装置として構成されるように、又は請求項9〜14若しくは27のいずれか1項に記載の基地局として構成されるように、又は請求項15〜21若しくは28のいずれか1項に記載のネットワーク通信ノードとして構成されるようにする、コンピューター実施可能命令を含む、コンピューター実施可能命令製品。
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