JP5395932B1

JP5395932B1 - 移動通信システムにおけるユーザ装置及び通信方法

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Publication number: JP5395932B1
Application number: JP2012149594A
Authority: JP
Inventors: 正臣堀野; 晋也竹田; 博昭谷川
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2012-07-03
Filing date: 2012-07-03
Publication date: 2014-01-22
Anticipated expiration: 2032-07-03
Also published as: JP2014013952A

Abstract

【課題】LTE方式の移動通信システムに在圏しているユーザの利便性を向上させること。
【解決手段】移動通信システムにおけるユーザ装置は、第1の通信部と、第2の通信部と、ユーザ装置がLTEシステムに在圏している場合において、データ通信OFF設定の場合に、第1の通信部が、LTEシステムに対してデタッチを行い、3Gシステムに対してアタッチの手順を行うように制御を行う制御部と、前記第2の通信部による或る無線通信網での通信の可否を判定する判定部とを有し、LTEシステムに在圏している場合において、判定部が、或る無線通信網での通信が可能なことを検出した場合に、LTEシステムに対する位置登録を維持しつつ、ユーザ装置による通信が第2の通信部により行われるように、制御部がOSにおける処理を変更する。
【選択図】図4

Description

本発明は移動通信システムにおけるユーザ装置及び通信方法等に関連する。

現在の移動通信システムには、異なる方式を用いた複数の通信機能が搭載されている。例えば、第3世代パートナーシッププロジェクト(3rd Generation Partnership Project：3GPP)による標準規格で規定されているシステム(Radio Access Technology：RAT)や、電気電子技術者協会(例えば、IEEE 802.11)の標準規格で規定されているワイヤレスローカルエリアネットワーク(Wireless Local Area Network：WLAN)、IEEE802.15標準規格で規定されているブルートゥース(Bluetooth)等のようなシステムが存在する。上記のRAT(移動通信方式)には、第2世代の方式であるGSM(Global System for Mobile Communications)、第3世代の方式であるUMTS(Universal Mobile Telecommunications System)、第3．9世代の方式であるロングタームエボリューション(Long Term Evolution：LTE)、第4世代の方式であるLTEアドバンスト等のシステムがある。

GSMは、全世界に最も普及しているRATであり、広範囲にわたってエリアが提供されている。しかしながら、比較的古い通信方式であるために、パケット通信の伝送速度が比較的遅い。また、GSMにおいては、パケット通信以外にも回線交換を用いた音声サービスが提供されているのが一般的である。

第3世代方式のシステムであるUMTSは今後全世界に普及しつつある通信方式であるが、まだ普及が進んでいない国も存在する。UMTSは、HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)、HSUPA(High Speed Uplink Packet Access)といった技術を用いることで、パケット通信の伝送速度はGSMよりも速い。また、GSMと同様に回線交換を用いた音声サービスが提供されているのが一般的である。

LTEは、次世代の通信方式であり、導入されている国は比較的少ない。LTEは、パケット交換方式のみをサポートするRATであり、HSDPAやHSUPAを凌駕する高速のパケット通信を行うことが可能である。LTEに在圏するユーザ装置(UE)が音声サービスを受ける手段として、CSFB（Circuit Switching Fall Back）という方式が存在する。CSFBを利用するためには、前提条件として、LTEのパケット交換方式(Packet Switched Domain：PSドメイン)におけるコアノード(MME: Mobility Management Entity)とUMTS/GSMの回線交換方式(Circuit Switched Domain：CSドメイン)におけるコアノード(MSC: Mobile-services Switching Centre)との両方に対して、位置登録を実施する必要がある。PS及びCSの両ドメインに対して、位置登録を実施する動作については、非特許文献1に記載されている。

3GPP TS 24.301(Combined Attach Procedure、Combined TAU Procedure)

上述の通り、RATによって特徴は様々であるが、ユーザによってはモバイルネットワーク(例えば、上記の3GPP標準規格で規定されている通信網)経由でのPS(Packet Switching)サービスを利用したくない場合(ユースケースA)がある。例えば、パケットによるデータ通信をOFFに設定すること(データ通信OFF設定)が考えられる。このようなデータ通信OFF設定は、例えば、ユーザがパケット通信料を抑えること等を意図して設定される。ユーザは、ユーザインターフェース(UI)を用いて、このようなパケットによるデータ通信の機能をON又はOFFに設定することができる。また、ユーザは、WLAN接続のように、モバイルネットワーク以外のネットワークをモバイルネットワークよりも優先してパケット通信を行うことを希望するかもしれない(ユースケースB)。何れにせよ、従来の第3世代方式のUMTSネットワークでは、パケット通信に関するPSサービスを抑止することで、ユースケースA及びBに対応することができる。より具体的には、PSサービスを抑止するために、PDP(packet data protocol)コンテキスト情報を解放しても、位置登録情報は維持されているので、PSサービスを抑止しつつ、音声発着信やSMSの送受信を行うことが可能である。なお、PDPコンテキスト情報とは、ユーザIPパケットを転送する論理パスを構成するための設定情報であり、接続先のPDN（Packet Data Network）を示すAPN（Access Point name）やQoS情報などが含まれる。

ユースケースA及びBのような要請は、後継世代のLTE等においても生じることが予想される。しかしながら、LTEでPSサービスを抑止することは、LTEシステムに対してデタッチを行うこととなり、PSサービスを抑止しつつLTEにおける位置登録情報を維持し、CSFBによる音声発着信やSMSの送受信を行うことは不可能である。これはユーザの利便性等の観点からは必ずしも好ましいことではない。

本発明の課題は、LTE方式の移動通信システムに在圏しているユーザの利便性を向上させることである。

本発明によるユーザ装置は、
移動通信システムにおけるユーザ装置であって、
第1の仕様に従って無線通信を行う第1の通信部と、
第2の仕様に従って無線通信を行う第2の通信部と、
当該ユーザ装置がロングタームエボリューション(LTE)方式のシステムに在圏している場合において、パケットによるデータ通信の機能がOFFに設定された場合に、前記第1の通信部が、LTE方式のシステムに対してデタッチの手順を実行し、第3世代(3G)方式のシステムに対してアタッチの手順を実行するように制御を行う制御部と、
前記第2の通信部が或る無線通信網で通信可能な状態であるか否かを判定する判定部と
を有し、当該ユーザ装置がLTE方式のシステムに在圏している場合において、前記判定部が、前記或る無線通信網で通信可能な状態であることを検出した場合に、前記LTE方式のシステムに対する位置登録を維持しつつ、当該ユーザ装置による通信が前記第2の通信部により行われるように、前記制御部がオペレーティングシステムにおける処理を変更する、ユーザ装置である。

本発明によれば、LTE方式の移動通信システムに在圏しているユーザの利便性を向上させることができる。

UMTSにおけるアタッチ及びデータ通信ON設定に関するシーケンスを示す図。 UMTSにおけるデータ通信OFF設定に関するシーケンスを示す図。 LTEにおけるデタッチに関するシーケンスを示す図。ユースケースAに関する基本動作例のシーケンスを示す図。ユースケースAに関する変形動作例のシーケンスを示す図。ユースケースBに関する基本動作例のシーケンスを示す図。 UEのOS処理部の機能を説明するための図。ユースケースBに関する別の動作例のシーケンスを示す図。 UEの動作例を示すフローチャート。 UEの機能ブロック図。

添付図面を参照しながら以下の観点から実施形態を説明する。図中、同様な要素には同じ参照番号又は参照符号が付されている。

1．UMTSにおけるシーケンス
1．1 UMTSにおけるアタッチ及びデータ通信ON設定
1．2 UMTSにおけるデータ通信OFF設定
2．LTEにおけるデタッチ
3．ユースケースA
3．1 ユースケースAに関する基本動作例
3．2 ユースケースAに関する変形動作例
4．ユースケースB
4．1 ユースケースBに関する基本動作例
4．2 ユースケースBに関する別の動作例
5．UEの動作例
6．UEの構成
これらの項目の区分けは本発明に本質的ではなく、2以上の項目に記載された事項が必要に応じて組み合わせて使用されてよいし、ある項目に記載された事項が、別の項目に記載された事項に(矛盾しない限り)適用されてよい。

＜1．UMTSにおけるシーケンス＞
以下、LTE方式のシステムに在圏しているユーザの利便性を向上させる発明を説明する。本発明の理解を促すために、先ず、第3世代方式のネットワーク(3G-NW)であるUMTSにおける動作を説明する。

＜＜1．1 UMTSにおけるアタッチ及びデータ通信ON設定＞＞
図1は、UMTS(3G-NW)におけるアタッチ及びデータ通信ON設定に関するシーケンスを示す。

ステップS1において、3G-NWの通信エリアに入ったユーザ装置(UE)は、アタッチの手順を開始する。アタッチの手順により、3G-NWの交換機(不図示)に加入者情報が登録され、ユーザ装置(UE)と交換機との間に論理パスが設定される。更に、ユーザ装置(UE)について位置登録が行われる。

ステップS3において、ユーザ装置(UE)はアクセプトメッセージを受信する。

ステップS7において、ユーザ装置(UE)はパケット通信を行うための3G-NWに対してサービスリクエストを要求する。

ステップS9において、ユーザ装置(UE)はサービスリクエストに対するアクセプトメッセージを受信する。

ステップS11において、ユーザ装置(UE)はPDPコンテキストアクティベートリクエストのメッセージを3G-NWに送信する。PDPコンテキスト(packet data protocol context)は、アクセスポイントネーム(access point name：APN)と呼ばれる情報を含み、APNは加入者又はユーザが利用可能なIPサービス・ネットワーク、並びに使用されるサーバが何であるかを示す。APNは例えば加入者の契約時に決定されてもよいし、その後の任意の時点において加入者により決定されてよい。ステップS11においては、そのようなPDPコンテキストが3G-NWにおいて有効になることが要求されている。

ステップS13において、3G-NWの通信ノード(例えば、無線ネットワークコントローラ(RNC)又は交換機)は、ユーザ装置(UE)から受信したAPNが示すサーバにアクセスする。図示の簡明化のため詳細には描かれていないが、そのようにアクセスされたサーバはそのユーザ装置(UE)が正当な権限を有するか否かを確認し、確認結果を3G-NWの通信ノードに通知する。

ステップS15において、3G-NWの通信ノードはユーザ装置(UE)に確認結果を通知する。そのユーザ装置(UE)が適切に認証されていた場合、ステップS17において、ユーザ装置(UE)はAPNで指定されているサーバにより、ユーザプレーン(U-plane)におけるパケット通信を行うことができる。

＜＜1．2 UMTSにおけるデータ通信OFF設定＞＞
図2は、図1に示すような処理が行われた後に、ユーザが、UMTS(3G-NW)におけるデータ通信の機能をOFFに設定した場合又はWLANによる通信を優先する場合の動作を示す。

ステップS21において、ユーザはユーザ装置(UE)のユーザインターフェース(UI)により、UMTS(3G-NW)におけるデータ通信の機能をOFFに設定する又はWLANによる通信を優先するように設定する。このような設定を行う場合、3G-NWにおけるパケット通信を利用しないことを、ユーザは希望している。

ステップS23において、ユーザ装置(UE)は、PDPコンテキストデアクティベートリクエストのメッセージを3G-NWに送信する。これにより、図1のステップS11で3G-NWに通知されたPDPコンテキストを無効にすることが要求される。

ステップS25において、ユーザ装置(UE)は、3G-NWの通信ノード(RNC又は交換機)からアクセプトメッセージを受信し、PDPコンテキストの情報を使用しないようにする(ステップS27)。

以後、ユーザ装置(UE)はユーザプレーンにおけるパケット通信を行うことはできなくなり、3G-NWを経由するパケット通信を抑止することができる。ただし、ステップS23、S25、S27の手順により無効になるのは、図1のステップS11で3G-NWに通知されたPDPコンテキストであり、ステップS1、S3の手順による位置登録の情報は依然としてネットワークに保持されている。すなわち、図1に示されている「アタッチ手順」と「パケット通信準備手順」とは独立に実行され、独立に情報が管理されているので、「パケット通信準備手順」によるPDPコンテキストが無効になったとしても、「アタッチ手順」による位置登録の情報は依然として有効である。従って、図2のステップS27の後でも、ユーザ装置(UE)は、音声通信の発着信を行うことができる。

＜2．LTEにおけるデタッチ＞
図2に示すように、UMTS(3G-NW)においては、ユーザが、UMTS(3G-NW)におけるデータ通信の機能をOFFに設定した場合又はWLANによる通信を優先するように設定した場合、位置登録情報を維持しつつPDPコンテキストのみが無効にされる。これにより、3G-NWを経由するパケット通信を抑止しつつ、音声の発着信を実行できるようにし、ユーザの利便性を促すことができる。このような利用形態はLTE方式においても要求されることが予想される。

ところで、LTEでは常時IP接続状態(Always On IP)を行うために、アタッチが成功した時点でPDPコンテキストが確立される。すなわち、3G-NWの場合の「アタッチ手順」と「パケット通信準備手順」とが一連の手順で実行される。従って、LTEにおいて、パケット通信(PSサービス)を抑止するということは、デタッチを行うことになる。

図3は、LTEにおけるデタッチに関するシーケンスを示す。

ステップS31において、ユーザはユーザ装置(UE)のユーザインターフェース(UI)により、データ通信の機能をOFFに設定する又はWLANによる通信を優先するように設定する。ステップS33において、ユーザ装置(UE)は、デタッチリクエストのメッセージをLTE-NWに送信する。

ステップS35において、ユーザ装置(UE)は、LTE-NWの通信ノード(例えば、交換機)からアクセプトメッセージを受信する。これにより、ユーザ装置(UE)は、パケット通信だけでなく、LTE-NWにおける如何なる通信(例えば、CSFBによる音声通信やSMSの送受信)もできなくなってしまう。このように、UMTSで行われている手順に対応する処理をLTEにそのまま適用してもユーザの利便性は必ずしも向上しない。

このような問題に対処するため、本発明では、先ず、データ通信の機能をOFFに設定する場合と、WLANによる通信を優先する設定を行う場合とで同じ動作を行うのではなく、それぞれのユースケースに応じた動作を行うようにすることで、ユーザの利便性を向上させる。説明の便宜上、LTEに在圏しているユーザがデータ通信の機能をOFFに設定する場合を「ユースケースA」と言及し、LTEに在圏しているユーザがWLANによる通信を優先する場合を「ユースケースB」と言及する。以下、ユースケースA及びBの場合をそれぞれ説明する。

＜3．ユースケースA＞
＜＜3．1 ユースケースAに関する基本動作例＞＞
図4は、ユースケースAに関する基本動作例のシーケンスを示す。説明の前提として、LTE方式のネットワーク(LTE-NW)おいてアタッチ及び位置登録がなされ、ユーザ装置(UE)はLTE-NWに在圏しているものとする。

ステップS41において、ユーザはユーザ装置(UE)のユーザインターフェース(UI)により、データ通信の機能をOFFに設定する(データ通信OFF設定)。

データ通信OFF設定に応答して、ユーザ装置(UE)は、ステップS42において、デタッチリクエストのメッセージをLTE-NWに送信する。

ステップS43において、ユーザ装置(UE)は、LTE-NWの通信ノード(例えば、交換機)からアクセプトメッセージを受信する。これにより、ユーザ装置(UE)は、パケット通信だけでなく、LTE-NWにおける如何なる通信(例えば、CSFBによる音声通信やSMSの送受信)もできなくなる。

ステップS44において、ユーザ装置(UE)は、LTE方式で通信を行うための処理部をOFFに設定する(非活性化する、デアクティベートする又はディセーブルにする)。

ステップS45において、ユーザ装置(UE)は、3G-NWのセル(3Gセル)を選択する。ユーザ装置(UE)は、図示の動作とは別に、定期的に又は必要に応じて、同一周波数又は異周波数のセルを探索し(セルサーチを行い)、周辺のセルの状況を監視している。ステップS45においては、その時点でそのユーザ装置(UE)の位置で接続可能な3Gセルが特定される。以後、3G-NWにおいて通信を実行できるようにするための手順が実行される。

ステップS461において、3G-NWの通信エリアに入ったユーザ装置(UE)は、アタッチの手順を開始する。アタッチの手順により、3G-NWの交換機(不図示)にユーザ装置(UE)の加入者情報が登録され、ユーザ装置(UE)と交換機との間に論理パスが設定される。更に、ユーザ装置(UE)について位置登録が行われる。このアタッチ手順の際，端末はLTEの処理部がOFFとなっていることをNWへ通知するため、その後ユーザ装置（UE）がLTEセルエリアへ移動したとしてもLTE-NWへ遷移することはなく、3G-NWに留まり続ける。

ステップS462において、ユーザ装置(UE)はアクセプトメッセージを受信する。ここでユーザ装置（UE）はデータ通信OFFに設定されているため、PDPコンテキストアクティベートリクエストは送信しない。

以後、ユーザ装置(UE)はユーザプレーンにおけるパケット通信を行うことはできなくなり、3G-NWを経由するパケット通信を抑止することができる。「アタッチ手順」と「パケット通信準備手順」とは独立に実行され、独立に情報が管理されているので、「パケット通信準備手順」によるPDPコンテキストが無効になったとしても、「アタッチ手順」による位置登録の情報は依然として有効である。従って、ステップS462の後、ユーザ装置(UE)は、音声通信の発着信を行うことができる。

ステップS47において、ユーザが、データ通信の機能を再びONに設定した場合、ステップS48においてユーザ装置(UE)は、LTE方式で通信を行うための処理部をONに設定する(活性化する、アクティベートする又はイネーブルにする。)
ステップS49において、ユーザ装置(UE)は3G-NWに対してアタッチ等の手順を行う。このアタッチ手順の際に、ユーザ装置のLTE処理部がONとなっていることをNW側へ通知できるため、その後LTEエリアへ在圏することが可能となる。

このような処理を行うことで、データ通信OFF設定を希望するユーザの意向に適切に応じることができる。

＜＜3．2 ユースケースAに関する変形動作例＞＞
図5は、3GユースケースAに関する変形動作例のシーケンスを示す。説明の前提として、3G方式のネットワーク(3G-NW)おいて位置登録及びパケット通信準備（PDPコンテキスト確立）がなされ、ユーザ装置(UE)は3G-NWに在圏しているものとする。
図2に示す例の場合と同様に、ステップS41においてデータ通信をOFFに設定したことを契機に、ステップS23においてユーザ装置（UE）はPDPコンテキストデアクティベートリクエストを3G-NWに送信し、ステップS25においてアクセプトを受信する。そして、ステップS27において、ユーザ装置(UE)はPDPコンテキストの情報を使用しないようにする。これにより、ユーザ装置(UE)の位置登録情報を維持しつつPDPコンテキストのみを無効に設定することができる。このユーザ装置(UE)が移動して3Gセルから出てLTEセルに入ったとする。

ステップS51において、ユーザ装置(UE)は、セルサーチ結果に基づいて適切なLTEセルを選択する。

ステップS521において、ユーザ装置(UE)は、トラッキングエリアアップデート(TAU)を求めるメッセージをLTE-NWの通信ノード(例えば、交換機等)に送信する。トラッキングエリア(TA)は位置登録エリアと同様な概念である。ステップS521において、ユーザ装置(UE)は、報知信号により受信したトラッキングエリアが、記憶しているトラッキングエリアと相違しているので、トラッキングエリアを更新することをLTE-NWに求める。しかしながらこのユーザ装置(UE)は3G-NWでPDPコンテキスト情報を保持していないため、その要求には応じられない(ステップS522)。

ステップS531において、ユーザ装置(UE)はLTE-NWに対してアタッチを求めるメッセージを送信する。

ステップS532において、ユーザ装置(UE)は、アクセプトメッセージを受信する。上述したように、LTEでは常時IP接続状態(Always On IP)を行うために、アタッチが成功した時点でPDPコンテキストが確立される。すなわち、3G-NWの場合の「アタッチ手順」と「パケット通信準備手順」に相当する手順が一連の手順として実行される。

目下の例の場合、ステップS41において、ユーザはデータ通信OFF設定を希望している。これに応じるために、ユーザ装置(UE)は、ステップS541において、デタッチリクエストのメッセージをLTE-NWに送信する。

ステップS542において、ユーザ装置(UE)は、LTE-NWの通信ノード(例えば、交換機)からアクセプトメッセージを受信する。これにより、ユーザ装置(UE)は、パケット通信だけでなく、LTE-NWにおける如何なる通信(例えば、CSFBによる音声通信やSMSの送受信)もできなくなる。

ステップS55において、ユーザ装置(UE)は、LTE方式で通信を行うための処理部をOFFに設定する(非活性化する、デアクティベートする又はディセーブルにする)。

ステップS56において、ユーザ装置(UE)は、ステップS45の場合と同様に3Gセルを選択し、ステップS57において、ステップS45(図4のS461-S462)と同様な処理を行う。このアタッチ手順の際，端末はLTEの処理部がOFFとなっていることをNWへ通知するため、その後ユーザ装置（UE）がLTEセルエリアへ移動したとしてもLTE-NWへ遷移することはなく、3G-NWに留まり続ける。これにより、ユーザ装置(UE)は、3Gセルの中でデータ通信OFF設定を行いつつ音声発着信やSMS送受信を行うことができるようになる。

オペレーターが提供するLTEエリアが，3Gエリアと比較して著しく狭い場合は、そもそもLTEセルへ移動する頻度自体が少ないと考えられることから、図5に示す方法が望ましい。一方で、3GエリアとLTEエリアが同程度にカバーされている場合は、LTEセルへの移動が頻繁に発生すると考えられることから、LTE-NWへの不要なアタッチ，デタッチ処理を削減するために、3Gエリアでデータ通信OFFを設定した時点で即座にLTEの処理部をOFFにし、その後ステップS56、S57の動作を行ってもよい。

図5に示す例では、或る3GセルからLTEセルに移動した後、その場所で別の3Gセルに遷移してPDPコンテキストをディセーブルにすることで、データ通信OFF設定を行いつつ音声発着信やSMS送受信を行うユーザの意向に応じることができる。

＜4．ユースケースB＞
＜＜4．1 ユースケースBに関する基本動作例＞＞
図6は、ユースケースBに関する基本動作例のシーケンスを示す。上述したように、「ユースケースB」は、LTEに在圏している場合において、ユーザがWLANによる通信を優先することをユーザ装置(UE)に設定している場合である。この場合において、ユーザ装置(UE)が、WLANによる通信が可能な地域に入った場合、ステップS61において、ユーザ装置(UE)はWLANに接続する。

ステップS63において、ユーザ装置(UE)は、オペレーティングシステム(OS)に関する処理を変更することで、以後、LTE-NWによる通信ではなく、WLANによる通信が優先的に行われるようになる。ただし、ユーザ装置(UE)は、LTE-NWに対してデタッチを行ったわけではないので、LTE-NWにおけるアタッチの処理結果等(例えば、位置登録情報)は有効に維持されている。

図7はユーザ装置(UE)の機能的なブロック図を示し、特にステップS63において、OSに関する処理を変更することを説明するための図である。ユーザ装置(UE)の詳細な機能ブロックについては後述する。ユーザ装置(UE)は、アプリケーションレイヤ処理部71と、OS処理部73と、3GPP通信部75と、IEEE通信部77とを有する。

アプリケーションレイヤ処理部71はユーザ装置におけるアプリケーションレイヤに関する処理を行う。

3GPP通信部75は、第1の仕様に従って無線通信を行う第1の通信部の一例として機能し、実施の形態では携帯電話無線通信網を規定する3GPP標準仕様に従って無線通信を行う。具体的には、UMTS、LTE等の方式のシステムにおける無線通信等が行われる。

IEEE通信部77は、第2の仕様に従って無線通信を行う第2の通信部の一例として機能し、実施の形態ではIEEE標準仕様に従って無線通信を行う。具体的には、IEEE802.11標準規格に従うWLANにおける無線通信等が行われる。無線通信が可能な距離又は範囲の観点から言えば、第2の仕様に従う無線通信は、第1の仕様に従う無線通信よりも短い又は狭い。第2の仕様に従う無線通信は、典型的にはIEEE802.11標準規格に従うWLANにおける無線通信であるが、実施の形態はこれに限定されず、例えば、ブルートゥース(登録商標)、UWB(Ultra Wide Band)等による無線通信も含まれる。第1の仕様及び第2の仕様は上記の例に限定されず、将来規定される任意の仕様又は標準規格を含む。実施の形態によれば、第2の通信部(IEEE通信部77)が第1の通信部(3GPP通信部75)よりも短い距離又は狭い範囲で通信するので、携帯電話無線通信網での通信と比較して低消費電力で通信できる。このため、第2の通信部(IEEE通信部77)による通信は、消費電力、経済性及び実効上の通信速度等の観点から有利である。

OS処理部73は、3GPP通信部75やIEEE通信部77による低レイヤ(物理レイヤやMACレイヤ)の処理と、アプリケーションレイヤ処理部71のような高レイヤの処理との間の中間レイヤに関する処理を行う。ユーザ装置(UE)が3GPP通信部75による通信を行う場合、OS処理部73は、アプリケーション処理部71における処理結果を3GPP通信部75にルーティングし、かつ3GPP通信部75で受信した信号をアプリケーション処理部71にルーティングする。また、ユーザ装置(UE)がIEEE通信部77による通信を行う場合、OS処理部73は、アプリケーション処理部71における処理結果をIEEE通信部77にルーティングし、かつIEEE通信部77で受信した信号をアプリケーション処理部71にルーティングする。

図6のステップS61の前に、ユーザ装置(UE)はLTE-NWにおける通信を行うことができる。この場合、OS処理部73は、アプリケーション処理部71における処理結果を3GPP通信部75にルーティングし、かつ3GPP通信部75で受信した信号をアプリケーション処理部71にルーティングする。図6のステップS63において、OS処理部73は、アプリケーション処理部71における処理結果をIEEE通信部77にルーティングし、かつIEEE通信部77で受信した信号をアプリケーション処理部71にルーティングするように、ルーティングの仕方を変更する。このようにOS処理部73におけるルーティングの仕方を変更することで、ユーザ装置(UE)はLTE-NWにおける位置登録情報等を維持しつつ、検出されたWLANにおいて通信を行うことができるようになる。

＜＜4．2 ユースケースBに関する別の動作例＞＞
図8は、ユースケースBに関する別の動作例のシーケンスを示す。ユーザ装置(UE)が、WLANによる通信が可能な地域に入ると、ステップS61において、ユーザ装置(UE)はWLANに接続する。ここまでは、図6に示す例と同じである。

図4及び図5の場合と同様に、ステップS42-S45、S461、S462等を経て、ユーザ装置(UE)は、3Gセルの中でデータ通信OFF設定を行いつつ音声発着信やSMS送受信を行うことができるようになる。図示の簡明化のため、図8においても、図4のS461、S462がS46として簡略化されて示されている。PDPコンテキストはデアクティベートされ、3G-NWを経由するデータ通信は抑止されているので、ユーザ装置(UE)は音声通信を行うことはできるが3G-NWを経由してデータ通信を行うことはできない。この例の場合、データ通信はWLANで行われる。

ステップS81において、ユーザ装置(UE)が音声通信を開始したとする。

ステップS82において、ユーザが移動した結果、ユーザ装置(UE)がWLANの通信圏外に出てしまったとする。ユーザ装置(UE)は、WLANの通信圏外に出たことに応答して、LTE方式で通信を行うための処理部がONに設定される(活性化する、アクティベートする又はイネーブルにする)。パケットによるデータ通信はWLANにおいて行われていたが、WLANの通信圏外に出てしまったので、LTEに接続し直す手順(Re-Attach)が始まる。しかしながら、WLANの通信圏外に出た時点でLTEに接続し直す手順(Re-Attach)を開始すると、ステップS81以降行われている音声通話とRe-Attachとが競合してしまう。この場合にRe-Attachが優先されると、音声通信は強制的に切断されてしまう。音声通信が優先されるとLTE-NWに接続できなくなってしまうことが懸念される。このような不都合に対処するため、本発明では、ステップS83において、音声通信が終了するまで待機する。

ステップS83において、音声通信は終了したことが確認されると、ステップS841において、ユーザ装置(UE)はLTE-NWに対してアタッチを求めるメッセージを送信する。

ステップS842において、ユーザ装置(UE)は、アクセプトメッセージを受信する。上述したように、LTEでは常時IP接続状態(Always On IP)を行うために、アタッチが成功した時点でPDPコンテキストが確立される。すなわち、3G-NWの場合の「アタッチ手順」と「パケット通信準備手順」に相当する手順が一連の手順として実行される。

このようにステップS83において音声通信が終了するまでLTE-NWへのRe-Attachを待機することで、音声通信とRe-Attachが競合してしまう不都合を回避できる。

音声通話とRe-Attachによる競合を回避する手段としては、4.1に示す手順で動作することが望ましい。4.1の手順の場合はWLAN接続中であってもLTE-NWへ在圏しているため，WLAN圏外へ遷移してもRe-Attachが発生することない。一方、WLANの通信圏外及び圏内の間でばたつく場合にその都度Re-AttachやPDPコンテキストの確立・解放が行われると、ネットワーク側の負荷が過剰に重くなってしまうことが懸念される。例えば、駅構内のWLAN通信圏内エリアから出てきた列車の乗客全員が一斉にRe-Attachを試み、ネットワークが輻輳してしまうことが考えられる。4.1の手順の場合は、WLAN圏外エリアへ移動してもRe-AttachやPDP確立・解放手順が発生することはないため、このような不都合に対処できる。ネットワーク負荷の増加という観点では、 3G-NWとWLANの切替時にも同様の不都合が発生しうるため、その場合にも4.1の手順を実施してよい。

＜5．UEの動作例＞
図9は、ユーザ装置(UE)の動作例をフローチャートにより示す。ステップS90において、ユーザ装置(UE)はLTE-NWに在圏している。

ステップS91において、ユーザ装置(UE)は、パケットによるデータ通信の機能がOFFに設定されているか否かを判定する。すなわち、ユースケースAに該当するか否かが判定される。ユースケースAに該当する場合、フローはステップS92に進む。

ステップS92において、ユーザ装置(UE)はLTE-NWに対してデタッチの手順を開始する。この処理は、図4のステップS42、S43に対応する。

ステップS93において、ユーザ装置(UE)は、LTE方式のシステムで通信するための処理部をOFFにする。この処理は図4のステップS44に対応する。

ステップS94において、ユーザ装置(UE)は3Gセルを選択し、アタッチ等の処理を行い、3G-NWに在圏する。この処理は図4のステップS45-S462の処理に対応する。

一方、ステップS91において、パケットによるデータ通信の機能がOFFに設定されていなかった場合、フローはステップS95に進む。

ステップS95において、ユーザ装置(UE)は、WLANを優先することが設定されており、かつWLANにおいて通信できる状態であるか否かを判定する。すなわち、ユースケースBに該当するか否かが判定される。ユースケースBに該当する場合、フローはステップS96に進む。

ステップS96において、ユーザ装置(UE)は、OS処理部(図7の73)におけるルーティングの仕方を変更し、WLANにおいて通信を行う。

ステップS95において、WLANを優先することが設定されていなかった場合又はWLANが検出されていない等の場合、フローはステップS97に進む。

ステップS97において、ユーザ装置(UE)は、LTE-NWにおいて通信を行う。

一方、ステップS94の後、フローはステップS98に進む。

ステップS98において、ユーザ装置(UE)は、WLANを優先することが設定されており、かつWLANにおいて通信できる状態であるか否かを判定する。すなわち、ユースケースBに該当するか否かが判定される。ユースケースBに該当する場合、フローはステップS99に進む。

ステップS99において、ユーザ装置(UE)は、OS処理部(図7の73)におけるルーティングの仕方を変更し、WLANにおいて通信を行う。

ステップS100において、ユーザ装置(UE)は、3G-NWにおいてデータ通信OFF設定の状態で音声発着等の通信を行う。

＜6．UEの構成＞
図10は、ユーザ装置(UE)の機能ブロック図を示す。図10にはユーザ装置に備わる様々な処理部のうち本発明に特に関連するものが機能的に示されている。図示のユーザ装置(UE)は、図7に示すユーザ装置(UE)を機能的に詳細に描いたものである。ユーザ装置(UE)は、典型的には携帯電話であるが、他の装置でもよい。例えば、ユーザ装置(UE)の具体例は、携帯電話、情報端末、高機能携帯電話、スマートフォン、タブレット型コンピュータ、パーソナルディジタルアシスタント(PDA)、携帯用パーソナルコンピュータ、パームトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ等であるが、これらに限定されない。図示のユーザ装置(UE)は、3GPP通信部101、IEEE通信部102、ユーザインタフェース部(UI)103、判定部104及び制御部105を少なくとも有する。

3GPP通信部101は、3GPP標準仕様に従って無線通信を行う。3GPP通信部101は、例えば、GSM、UMTS、LTE、LTEアドバンスト等の方式による通信を行う。

IEEE通信部102は、IEEE標準仕様に従って無線通信を行う。IEEE通信部102は、例えば、IEEE802.11標準規格に従うWLANにおける通信を行う。

ユーザインタフェース部(UI)103は、ユーザに情報を提供する機能及びユーザから入力された情報を取得する機能を有する。ユーザインタフェース部103は、視覚的、聴覚的又は機械的な任意のユーザインタフェースとして機能してもよい。例えば、ユーザインタフェース部103は、典型的には選択可能なボタンを含むが、キーボード、マウス、トラックボール等のような任意の機械的な操作部を備えていてもよい。また、ユーザインタフェース部103は、ユーザが喋った操作を実行できるように、マイクロフォンのような音声入力部を備えていてもよいし、何らかの情報を音声でユーザに提供するスピーカのような音声出力部を備えていてもよい。例えば、3GPP又はIEEE通信部101、102により受信した通信信号の情報が音声で出力されてもよい。ユーザインタフェース部103は、情報を視覚的に出力する視覚的な表示部を備えていてもよい。そのような表示部は、例えば、ディスプレイ、キーパッドを備えた制御パネル、陰極線管(CRT)、液晶ディスプレイ(LCD)、有機ELパネル、タッチスクリーン等であるが、これらに限定されない。本発明において、ユーザインタフェース部103に備わる表示部は、接触感知式の透明パネルでカバーされており、通信端末の動作を制御するためのユーザの指の動きを検知することができる。

判定部104は、IEEE通信部102により受信した信号に基づいて、WLANの存否及びWLANにおいてユーザ装置(UE)が通信できるか否かを判定する。例えば、IEEE通信部102が、WLANのアクセスポイントから定期的に送信されているビーコンを受信し、その受信したビーコンに基づいてWLANの存在が検出される。

制御部105は、ユーザ装置(UE)における各種の処理部の動作を制御する。特に、制御部105は図4-9を参照しながら説明した本発明による動作を実行するように、各種の処理部を制御する。

なお、図10の3GPP通信部101は図6の3GPP通信部75に対応し、図10のIEEE通信部102は図6のIEEE通信部77に対応し、図10の判定部104及び制御部105は図6のアプリケーション処理部71及びOS処理部73に対応する。

上記において、ユースケースA及びBに関する実施形態を説明してきたが、本発明はそのような実施例に限定されず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。例えば、本発明は、データ通信OFF設定及び/又はWLANを優先させる設定を行う適切な如何なる移動通信システムに適用されてもよい。発明の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明がなされたが、特に断りのない限り、それらの数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる値が使用されてもよい。上記の説明における項目の区分けは本発明に本質的ではなく、2以上の項目に記載された事項が必要に応じて組み合わせて使用されてよいし、ある項目に記載された事項が、別の項目に記載された事項に(矛盾しない限り)適用されてよい。機能ブロック図における機能部又は処理部の境界は必ずしも物理的な部品の境界に対応するとは限らない。複数の機能部の動作が物理的には1つの部品で行われてもよいし、あるいは1つの機能部の動作が物理的には複数の部品により行われてもよい。説明の便宜上、通信端末及び情報処理装置は機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウェアで、ソフトウェアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明に従って動作するソフトウェアは、ランダムアクセスメモリ(RAM)、フラッシュメモリ、読み取り専用メモリ(ROM)、EPROM、EEPROM、レジスタ、ハードディスク(HDD)、リムーバブルディスク、CD−ROM、データベース、サーバその他の適切な如何なる記憶媒体に保存されてもよい。本発明は上記実施例に限定されず、本発明の精神から逸脱することなく、様々な変形例、修正例、代替例、置換例等が本発明に包含される。

71 アプリケーションレイヤ処理部
73 OS処理部
75 3GPP通信部
77 IEEE通信部
101 3GPP通信部
102 IEEE通信部
103 ユーザインタフェース部(UI)
104 判定部
105 制御部

Claims

移動通信システムにおけるユーザ装置であって、
第1の仕様に従って無線通信を行う第1の通信部と、
第2の仕様に従って無線通信を行う第2の通信部と、
当該ユーザ装置がロングタームエボリューション(LTE)方式のシステムに在圏している場合において、パケットによるデータ通信の機能がOFFに設定された場合に、前記第1の通信部が、LTE方式のシステムに対してデタッチの手順を実行し、第3世代(3G)方式のシステムに対してアタッチの手順を実行するように制御を行う制御部と、
前記第2の通信部が或る無線通信網で通信可能な状態であるか否かを判定する判定部と
を有し、当該ユーザ装置がLTE方式のシステムに在圏している場合において、前記判定部が、前記或る無線通信網で通信可能な状態であることを検出した場合に、前記LTE方式のシステムに対する位置登録を維持しつつ、当該ユーザ装置による通信が前記第2の通信部により行われるように、前記制御部がオペレーティングシステムにおける処理を変更する、ユーザ装置。
当該ユーザ装置が3G方式のシステムに在圏して音声通信を行いつつ前記第2の通信部による通信を行っていたが、前記或る無線通信網で通信可能な状態ではなくなったことを前記判定部が検出した場合、前記制御部は、前記LTE方式のシステムに対するアタッチの手順を開始することを、前記音声通信が終了するまで待機する、請求項1記載のユーザ装置。
前記第2の通信部による無線通信が可能な範囲は前記第1の通信部による無線通信が可能な範囲より狭い、請求項1又は2に記載のユーザ装置。
移動通信システムにおけるユーザ装置が行う通信方法であって、前記ユーザ装置は、第1の仕様に従って無線通信を行う第1の通信部と、第2の仕様に従って無線通信を行う第2の通信部とを有し、当該通信方法は、
当該ユーザ装置がロングタームエボリューション(LTE)方式のシステムに在圏している場合において、パケットによるデータ通信の機能がOFFに設定された場合に、前記第1の通信部が、LTE方式のシステムに対してデタッチの手順を実行し、第3世代(3G)方式のシステムに対してアタッチの手順を実行するステップと、
当該ユーザ装置がLTE方式のシステムに在圏している場合において、前記第2の通信部が或る無線通信網で通信可能な状態であることが検出された場合に、前記LTE方式のシステムに対する位置登録を維持しつつ、前記ユーザ装置による通信が前記第2の通信部により行われるように、オペレーティングシステムにおける処理を変更するステップと、
を有する通信方法。
前記ユーザ装置が3G方式のシステムに在圏して音声通信を行いつつ前記第2の通信部による通信を行っていたが、前記或る無線通信網で通信可能な状態ではなくなったことが検出された場合、前記LTE方式のシステムに対するアタッチの手順を開始することを、前記音声通信が終了するまで待機するステップを更に有する、請求項4記載の通信方法。
前記第2の通信部による無線通信が可能な範囲は前記第1の通信部による無線通信が可能な範囲より狭い、請求項4又は5に記載の通信方法。