JP5646771B2 - 電気通信ネットワークにおいてサービス要求をハンドリングするための方法およびシステム。 - Google Patents

電気通信ネットワークにおいてサービス要求をハンドリングするための方法およびシステム。 Download PDF

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Description

本発明は、全般的に電気通信の技術分野に関するものである。より具体的には、本発明は、電気通信ネットワークのサービス要求をハンドリングすることに関するものである。
従来技術
無線アクセス(例えばGSM(登録商標)、UMTS、WiMax、LTE)を提供する電気通信ネットワークは、過去何年にもわたり甚だ発展してきた。このようなネットワークでは、音声およびデータ・サービスは、例えば特定の位置に拘束されずにネットワークがカバーする領域にわたって通信デバイスが自由に移動可能というような、高可動性を有する通信デバイスに提供することができる。電気通信ネットワークのゲートウェイ・ノードは、別のネットワーク、例えばインターネットのようなIPベースのネットワークへの接続を可能にする。
電気通信ネットワークの利用に関する1つの特定の例では、これはまた、マシン・タイプ通信(MTC)と称されることもあるが、所謂マシン・ツー・マシン(M2M)通信に関するサービスを必要とする。M2Mは、3GPP(例えばTS 22.368参照)において、現在標準化されたものである。MTCアプリケーションは、通例、各々がデータ通信ネットワークに対する通信デバイスとして振る舞う、何百、数千または何百万もの通信デバイスを伴う。このような通信デバイスは、固定(stationary)でもよく、または非固定(non-stationary)でもよい。一例では、別のネットワークに接続されるサーバから、電気通信ネットワークを介して大規模カスタマ・ベースの家庭における、例えば「スマート」電気メータといった電気読み出し(electronic reading)を含む。他の例として、センサ、メータ、自動販売機またはコーヒー・マシン、ルート値付け(pricing)アプリケーション用の自動車メータ、ナビゲーション機器その他を含み、これらは、通信モジュールを具備し、電気通信ネットワークを通じて、データ処理センタのような他の機器と情報を交換するのを可能にする。このようなデバイスはまた、データ処理センタによりモニタされてもよい。データ処理センタは、例えばデータを格納することができ、および/または保守要員のためのスケジュールを提供して、マシン、メータまたはセンサを修理または補充することができ、デバイス内の情報を更新することができる。また、データ処理センタは、例えば道路値付けアプリケーションについて、移動体通信から受信したデータを処理するように構成されてもよい。
一般的に、デバイスからネットワークに対する潜在的な多くの同時要求がある場合には、ある形態のネットワーク資源の使用を制御することが望まれる。例えば、多くのモバイル・デバイスは、今日ではeメール・メッセージをネットワークから取り出すことが可能である。多くのデバイスは、一日に何度も、適時の同一時点において、正確にeメール・メッセージを抽出するようにプログラムされるのがよい。実際のところ、これらデバイスまたはアプリケーションがそれらの要求を即時にハンドリングさせる必要はない。アプリケーションの性質として、適時の同一時点においてサービス要求を発出する。
電気通信ネットワークでは、通常、データは、即時の処理が可能でないときに、一時的にバッファされる。しかしながら、輻輳によりネットワーク・エレメントが特定の時間フレーム内のサービス要求をハンドリング(付与または拒絶)できない場合は、ペンディング中のこれら要求の維持は任意ではない。主に、これらのタイプの手順は、タイムアウト機構を使用している。そして、何らの応答も受信されない場合に、この要求手順は中止されることになり、おそらくは、新規な要求が発生されることになる。このことにより、再び、既に過負担状態にあるネットワーク・エレメントに対する、およびおそらくは要求をハンドリングされることに関わる他のネットワーク・エレメントに対する外部負荷の原因となるであろう。
M2Mアプリケーションの例として、EP 2 096 884は、電気通信ネットワークにおいて1つ以上の時間間隔を指定することについて開示する。その時間間隔の間、特定の通信デバイスまたは通信デバイスのグループは、ネットワーク・アクセスが許可され、その結果、ネットワークの運用業者がネットワーク資源の利用を制御することを可能にする。指定された時間間隔外のネットワークへのアクセス要求は拒絶される。
この手法では、ネットワーク運用業者が、例えば、その間ネットワークへのアクセスが付与される特定のアクセス許可時間間隔を顧客デバイスの特定グループに提供することを可能にする一方で、アクセス要求の送信は、尚も顧客またはデバイスに委ねられており、ネットワークから制御することはできない。
従って、従来技術では、ネットワーク運用業者によるネットワーク資源の制御を改良する必要性が存在する。
本発明の一態様は、電気通信ネットワークにおいてサービス要求を要求エンティティからハンドリングする方法に関する。特定のサービスについての第1のサービス要求が要求エンティティから受信される。シーケンス識別子は、要求エンティティまたは要求エンティティのサービス要求に割り当てられ、要求エンティティから第1サービス要求が受信される。第1サービス要求は、拒絶メッセージを要求エンティティに送ることによって拒絶され、割り当てられたシーケンス識別子はまた要求エンティティに伝達される。ある時間において、シーケンス識別子は電気通信ネットワークにおいて送信(例えばブロードキャスト)される。第2のサービス要求が、次いで、要求エンティティから受信され、これより、サービング・エンティティはそのサービスについての要求を許可する。
本発明の更なる態様は、電気通信ネットワークにおいてサービス要求をハンドリングするように構成されたサービング・エンティティに関する。サービング・エンティティからの特定のサービスを要求する第1のサービス要求は、要求エンティティから受信されるように構成される。シーケンス識別子は、要求エンティティに対し、または、そこから第1のサービス要求が受信される要求エンティティの要求に対し、サービング・エンティティによって割り当てられる。サービング・エンティティは、拒絶メッセージを要求エンティティに送ることによって、第1のサービス要求を拒絶するように構成される。サービング・エンティティはまた、割り当てられたシーケンス識別子を要求エンティティに伝達するようにも構成される。サービング・エンティティは、ある時間に、シーケンス識別子の指標を電気通信ネットワークにおいて送信するように構成される。サービング・エンティティは、シーケンス識別子の指標が電気通信ネットワークにおいて送信されるのに応答して、要求エンティティから第2のサービス要求を受信して、これより、要求エンティティからの第2サービス要求を許可するように構成される。
本発明の更なる別の態様は、電気通信ネットワークにおいてサービスをサービング・エンティティから要求する方法に関する。特定のサービスについての第1のサービス要求は要求エンティティから送信される。この第1サービス要求は拒絶される。要求エンティティまたは当該要求エンティティのサービス要求に割り当てられたシーケンス識別子はまた、要求エンティティに伝達され、そして格納される。シーケンス識別子を格納した後のある時間に、シーケンス識別子の指標は、要求エンティティによって受信され、要求エンティティから電気通信ネットワークへの第2のサービス要求の送信がトリガされる。電気通信ネットワークは、これより、サービス要求を許可し、要求されたサービスを利用することができる。
本発明の更なる別の態様は、電気通信ネットワークにおいて特定のサービスについてのサービス要求をサービング・エンティティから行うように構成される要求エンティティ、例えば端末に関する。要求エンティティは、特定のサービスについて第1のサービス要求を電気通信ネットワークに送信するように構成される。要求エンティティは、第1サービス要求の送信に応答して、拒絶メッセージを受信するように構成される。また、要求エンティティまたは要求エンティティの要求に割り当てられるシーケンス識別子の指標が要求エンティティにおいて受信および格納される。シーケンス識別子を格納した後のある時間において、要求エンティティは、シーケンス識別子の指標を受信し、特定のサービスについての第2のサービス要求を電気通信ネットワークに送信し、これより、特定のサービスは許可される。
先に述べた態様では、1つ以上の特定の要求エンティティからのサービス要求が、電気通信ネットワークにおいて1つ以上のシーケンス識別子の指標を送信(例えばブロードキャスト)することで許可されることができる時について、電気通信ネットワークがアナウンスするのを可能にする。当該1つ以上のシーケンス識別子は、対応する要求エンティティまたは要求エンティティの要求に以前に割り当てられたものである。この際、一連の要求エンティティは、ネットワークによって許可されて、要求エンティティからのサービス要求の送信を通じて電気通信ネットワークによる制御の改善を催促する第2のサービス要求を送信することができる。第1のサービス要求が拒否された、また、第2のサービス要求が未だ許可されていない要求エンティティは、それら自身が方向転換(turn)を待っている(waiting)ことを見出す。これらの要求エンティティは、仮想キューにおいて待っていると言うことができる。
本明細書において用いるシーケンス識別子なる用語は、電気通信ネットワーク(特にサービング・エンティティ)が、要求エンティティが第2のサース要求を送信するのを許可することができるシーケンスを決定するのを可能にするという用語に関する。同一のシーケンス識別子が、複数の要求エンティティ、または同一若しくは異なる要求エンティティにおける複数の要求に割り当てられることを排除するものではない。
本明細書において用いる、シーケンス識別子の指標なる用語は、要求エンティティに伝達され、および要求エンティティにより格納されるシーケンス識別子として、同一のまたは異なる表現(例えば、コーディング、表記等)を用いて1つ以上のシーケンス識別子を示すことに関する。つまり、特定のシーケンス識別子の指標は、単一のシーケンス識別子のみに、明確に特定されたシーケンス識別子のレンジに、暗に特定されたシーケンス識別子のレンジに、そして全てのシーケンス識別子にさえも、対応させることができる。シーケンス識別子を格納した後のある時間にシーケンス識別子の指標を受信することは、要求エンティティ(例えば端末)が、要求エンティティに格納されたシーケンス識別子が受信したシーケンス識別子の指標のレンジ内にあるかどうか、また、第2のサービス要求を許可されそうな電気通信ネットワークにいつ送信すべきかどうかについて決定することを可能にする。
なお、このシーケンス識別子は、第1のサービス要求が受信された順序(order)に関連付けて割り当てることができ、および、シーケンス識別子の指標はまた、その順序で送信されて、第2のサービス要求(をトリガするの)を可能にすることに留意すべきである。このようにして、最初に入来たものが(first-come)、最初にサービス提供される(first-served)ことが確立される。しかしながら、これとは異なるものに基づいて、例えば、特定サービス要求(例えば緊急要求)に優先順位をつける、特定の要求エンティティのグループが第2の要求を送信するのを許可する、および/または仮のランダムなコンポーネント(例えが数多くのサービス要求をほとんど同時に受信した場合には要求エンティティに対してより公平な待ち時間の分配を実現する)を用いてシーケンス識別子を割り当てることに基づいて、シーケンス識別子はまた割り当てられることもでき、および/またシーケンス識別子の指標はまた送信されることができる。なお、特定の順序でのシーケンス番号の割り当ては、順序付けられたシーケンスでのより多くのシーケンス番号における時々のおよび/または規則的なスキップを排除するものではないことが留意されて然るべきである。特定のシーケンスにおいて幾つかのシーケンス番号を割り当てないままにすることは、要求エンティティに未だ割り当てられていない番号として後に割り当てることを可能にし、その結果、要求エンティティに仮想キューの終端よりもより仮想キューの有利な位置を提供することができる。
要求エンティティによって送信される第2サービス要求は、第1サービス要求で要求されたのと同一のサービスについての要求と考えるのが一般的である。しかしながら、要求エンティティの第2のサービス要求が異なるサービスについてのものであることを排除するものではない。例えば、単一のサービスより多くの(例えば全てのサービスについての)サービス要求を制御することが望まれる場合には、拒絶メッセージはまた、割り当てられたシーケンス識別子が、第1サービス要求メッセージで要求されたサービスのみよりもより多いサービスに関連付いていることを示すことができる。
なお、要求エンティティは、ネットワーク・エレメント(例えばMSC、SGSN、MMEなど)に対しサービスを要求している端末(例えばMS、UEまたはM2M端末)とすることができるが、また別のネットワーク・エレメント(例えばUMTSコア・ネットワークにおいてGGSNにサービスを要求しているSGSN)に対しサービスを要求しているネットワーク・エレメントを備えるとすることができる点に留意すべきである。
電気通信ネットワークは、ワイヤレス・アクセス・ネットワークを含んでもよいし、含まなくてもよい。
一実施形態では、例えば受信した(第1の)要求の数がピークとなる結果、ネットワークにおいて輻輳が検出されたときのみに、電気通信ネットワークが上記の方法を採用する。第1要求は、即座に拒否されてもよく、また、シーケンス識別子は、先に述べた方法を適用するために割り当てられることができる。様々なタイプの輻輳が想定され、MSC、SGSN、MME、HLR、GGSNその他のサービス要求における過負荷による輻輳が含まれるがこれらに限定されない。輻輳のある特定の形態として、例えば、アクセス・ポイント名(APN)の輻輳がありえる。
一実施形態では、要求エンティティは、拒絶メッセージにおいて割り当てられたシーケンス識別子を受信する。これは、割り当てられるシーケンス番号を要求エンティティに伝達する効率的かつ短期間の方法を提供する。他の実施形態では、要求エンティティは、ブロードキャスト・チャネルにおいて割り当てられたシーケンス識別子を受信する。この場合、同一のブロードキャスト・チャネルをリスンしている複数の要求エンティティには、同一のシーケンス番号を割り当てることができる。
要求エンティティは、サービング・エンティティが要求エンティティの(第2の)サービス要求を、許可された(インバイトされた)要求エンティティのシーケンス識別子(1または複数)の指標をブロードキャストすることによって、受け入れる準備ができていることを通知されることができる。ブロードキャストは、1つ以上のブロードキャスト・チャネルにわたり1つ以上のシーケンス識別子の指標をブロードキャストするセル・ブロードキャスト・センタを用いることにより、またはワイヤレス・アクセス・ネットワークにおけるネットワーク・エレメントのブロードキャスト制御チャネルを用いることにより、実行することができる。ブロードキャスト(制御)チャネルをリスンすることによって、要求エンティティは、シーケンス識別子の指標を受信することができる。また、要求エンティティに格納されたシーケンス識別子が、受信したシーケンス識別子の指標のレンジに対応する、さもなければそのレンジ内にある場合には、その要求エンティティはトリガされて、第2サービス要求を送信することができる。要求エンティティが、格納のためのシーケンス識別子の受信と、第2サービス要求の送信をトリガするためのシーケンス識別子の指標の受信との間を区別するための1つの方法は、どのチャネル(例えばシグナリング・チャネル若くはブロードキャスト(制御)チャネル、および/または、どのブロードキャスト(制御)チャネル)を通じて、シーケンス識別子が受信されるかを検出することによるものである。
第2サービス要求を送信する要求エンティティは、格納されたシーケンス識別子を第2サービス要求に含むことができ、その結果、サービング・エンティティにより、要求エンティティに割り当てられたシーケンス識別子が受信したシーケンス識別子の指標のレンジに対応するか、さもなければレンジ内にあるかどうかを検証するのを可能にする。対応が決定されるときのみ、第2サービス要求が許可される。
一実施形態では、要求エンティティおよびサービング・エンティティは、サービング・エンティティによって受信されるシーケンス識別子を、シーケンス識別子が割り当てられた要求エンティティにリンクするように構成される。このようにして、シーケンス識別子の非合法的な使用を検出することができ、大きい範囲で回避することができる。シーケンス識別子は、例えば、要求エンティティの識別子にリンクすることができる。他の手法では、値がシーケンス番号にリンクされるトークンを要求エンティティに送ることが含まれ、すなわち、サービング・エンティティおよび要求エンティティで適切なアルゴリズムを適用すると共に、シーケンス識別子およびシーケンス識別子の指標の一方または双方を暗号化することによる。類似の手法は、異なるシーケンスが異なるサービスに適用するときに適用することができる。割り当てられたシーケンス識別子がサービス特有のものであるときは、そのシーケンス識別子は第1サービス要求に関連付けられた特定のサービスにリンクすることができ、その結果、異なるサービスについてのシーケンス識別子を受信した要求エンティティがシーケンス識別子を使用されるという機会を減らす。
要求エンティティが第2サービス要求の送信を許可されていた場合であっても、サービング・エンティティがこの要求エンティティから第2サービス要求を受信することはないことについて様々な理由が存在する。サービング・エンティティが無期限に待つのを回避するために、一実施形態では、時間間隔を規定するタイマを始動させることができ、ここでは、要求エンティティからの第2サービス要求が処理されることになる。タイマの終了の後、別の要求エンティティは、例えば1つ以上の別の要求エンティティが有するシーケンス識別子の指標をブロードキャストすることによって許可される(インバイトされる)ことができる。
本発明の一実施形態では、要求エンティティにおける2以上のキューが規定される。シーケンス識別子は、これより特定のキューにおいてのみ(他のキューにおいてではない)、意味を有することになる。複数のキューは、異なるサービス要求(例えば緊急、優先、デバイスのグループ)の間を区別するための利点、または、複数のネットワーク・エレメントが輻輳する際(例えば、アタッチ手順の場合のHLR、並びに/または、PDPコンテキスト・セットアップ手順の場合のSGSN、GGSN、および/もしくはHLR)の利点を立証することができる。
電気通信ネットワークは、必ずしも単一の要求エンティティのみを許可して第2サービス要求を送信するというわけではない。特定のシーケンス番号が複数の要求エンティティに、または、同一若しくは異なる要求エンティティの複数要求に割り当てられることを排除するものではない。また、複数のシーケンス識別子の指標(例えば、リストの指標、および/または明示的であるか暗に規定されたレンジでの指標、それとも、全てのシーケンス識別子の指標さえもある)は、電気通信ネットワークにわたりブロードキャストすることができる。また、割り当て済みの、および対応するシーケンス識別子を受信済みの全ての要求エンティティは、自分の第2サービス要求を処理させることになる。
該当のエンティティがコールされたにも拘わらず、サービング・エンティティが要求エンティティからの第2サービス要求を受信しない1つの理由は、要求エンティティが移動して、これより異なるサービング・エンティティにより提供されなければならないということである。1つの例として、1つのワイヤレス・アクセス・ネットワーを通じて移動し、異なる次のSGSNから供給されるセルにハンドオーバされた移動局を含む。その場合、要求エンティティは、要求するサービスに関し、以前のサービング・エンティティから異なる次のサービング・エンティティへの変更を検出することができ、以前のサービグ・エンティティから格納したシーケンス番号を無視する。次のSGSNがまた輻輳状態にあることもあるので、要求エンティティは、次いで、異なる新規のシーケンス識別子を受信し、この新規のシーケンス識別子の指標が受信されるまで待たなければならない。サービングのエンティティの変更の結果、要求エンティティが、第2サービス要求を送信することができるまでの長い時間待つ必要があると見込まれる(もちろん、次のサービング・エンティティがまた輻輳状態であると想定される。何故ならば、さもなければ次のサービング・エンティティへの第1サービス要求が許可されるかもしれないからである)。要求エンティティが新規のキューにおいて戻される(put back)のを回避する1つの方法は、以前のサービング・エンティティが(例えばタイム・スタンプを含む)シーケンス情報を次のサービング・エンティティに伝達して、早い時点において要求エンティティが第2サービス要求を次のサービング・エンティティに送信するのを許可することである。そうするために、要求エンティティには、例えば未だに使用されていないような(例えば自由なものとして故意に残された)シーケンス識別子が割り当てられるのがよい。代替として、要求エンティティには、異なる要求エンティティにすでに割り当てられたシーケンス識別子と同一のシーケンス識別子が割り当てられるのがよい。ここでは、複数の要求エンティティは同一のシーケンス番号が割り当てられ、つまり仮想キューにおける場所を共有している。
以下、本発明の実施形態について更に詳細に説明する。しかしながら、これら実施形態は、本発明の保護の範囲を制限するものとしては解釈できないものと認められなければならない。
図1は、サービング・エンティティおよび複数の要求エンティティを備えるシステムの概略図である。 図2は、図1のシステムの動作についての基本的なステップを例示する概略図である。 図3は、M2M通信について通信デバイスをアプリケーション・サーバに接続する電気通信ネットワークの概略図である。 図4は、図3の電気通信ネットワークの動作についてのステップを例示する概略図である。 図5は、図3の電気通信ネットワークの動作における他の実施例についてのステップを例示する概略図である。
図1は、複数の要求エンティティREを備えるシステムの概略図である。REの例として、移動局MS、ユーザ機器UE、またはマシン・ツー・マシン・タイプの通信MTC用のマシン・タイプ端末のような端末を含む。REは、代替として、基地局BS、(e)NodeB、遠隔ネットワーク・コントローラRNC、サービングGPRSサポート・ノードSGSN、移動性管理エンティティMME等のようなネットワーク・エレメントとしてもよい。システムはまた、1つ以上のサービング・エンティティSEも収容する。SEは、通例、サービスを要求エンティティREに提供するように構成されるネットワーク・エレメントである。これらネットワーク・エレメントが要求エンティティからサービス要求を受信するときと同様に、これらネットワーク・エレメントがサービング・エンティティからサービスを要求するときに、ネットワーク・エレメントは要求エンティティとして振る舞うことができることが理解されて然るべきである。1つの実施例では、SGSNが移動局からサービス・アタッチ要求を受信し、サービス要求をゲートウェイGPRSサポート・ノードGGSNに送信する。
説明の残りの部分では、要求エンティティREは端末であり、その一方で、サービング・エンティティはネットワーク・エレメントであるものと想定する。図1の例では、システムは、要求エンティティRE1,RE2,R3,R4(要求エンティティの各々は、それ自体が複数の要求エンティティであると表すことができる)、およびそれぞれが同一のサービスを提供するがネットワークの異なるカバー領域にある2つのサービス・エンティティSE1,SE2を含む。要求エンティティREおよびサービング・エンティティ間の接続は、(部分的に)無線であるかまたは有線とすることができる。
図2は、要求エンティティREおよびサービング・エンティティSEの間で交換するデータについての単純な時間図を表す。垂直軸は、時間軸である。
特定の時点の時間T0において、要求エンティティRE1−4は、特定のサービスを提供するために、サービング・エンティティSE1に第1サービス要求FSRを送信する。ワイヤレス・アクセス・ネットワークにおけるサービス要求の1つの例には、ネットワークでの「登録」要求とも称されるアタッチ要求を含む。ワイヤレス・アクセス・ネットワークにおけるサービス要求の他の例には、接続をセットアップするための要求があり、端末とワイヤレス・アクセス・ネットワークに接続される別のネットワーク、例えばインターネットまたは企業ネットワークとの間でデータを交換する。これは、一般にPDPコンテキスト・セットアップ要求と称される。
第1サービス要求を受信するサービング・エンティティSE1は、サービス要求の過負荷を検出することができ、要求を輻輳モードとみなすことができる。このモードでは、サービング・エンティティSE1は、例えば、限定された数の(第1)サービス要求のみを許可するのがよい。図2の例では、RE1の要求のみが許可される。サービング・エンティティSE1は、シーケンス識別子SIを、第1サービス要求を即座に許可できない要求エンティティに対して割り当てる。RE2,RE3,RE4における第1サービス要求は拒絶され、シーケンス識別子SI2,SI3,SI4は拒絶メッセージRMにおいて送信される。要求エンティティREは、即座にサービス要求を繰り返さないものの、シーケンス識別子SIを格納するように構成される。割り当てられたシーケンス識別子を拒絶メッセージに含むことの代替として、ブロードキャスト・チャネル上でシーケンス識別子を送信することも可能である。次いで、端末は、拒絶メッセージを受信しブロードキャスト・チャネルをリスンして、このように、割り当てられたシーケンス識別子を受信することができる。特に、代替においては、同一のシーケンス識別子が、複数の要求エンティティに割り当てることができる。このシーケンス識別子は、勿論、例えばSI3およびSI4について同一のシーケンス識別子の値を選択することによって、シーケンス識別子を拒絶メッセージに含むときに取得することもできる。
拒絶メッセージRMの送信の後のある時間T1において、サービス・エンティティSE1は、それが別のサービス要求をハンドリングできることを検出することもある。サービング・エンティティSE1は、シーケンス識別子SI2の指標を要求エンティティREに、例えばブロードキャスト・チャネルを介して送信することによって、これより、別の要求エンティティRE2を許可することができる。要求エンティティRE2は、以前に格納したシーケンス識別子SE2が、受け取ったシーケンス識別子SE2の指標の範囲に一致するか、またはその範囲内であることを見出すことになる。その結果として、要求エンティティRE2は、例えば第1サービス要求FSRによって元々要求された特定サービスについての第2サービス要求SSRを送信することにより応答する。第2サービス要求SSRは、格納されたシーケンス識別子SI2も収容することができ、要求がT1において以前に送信したSI2に応答してものである(また、異なる要求エンティティREからの新規の要求、または異なる要求エンティティRE2からではあるが今や異なるサービスについての新規の要求ではない)とサービング・エンティティSE1が判定するのを可能にする。要求エンティティRE3およびRE4は、例えばブロードキャスト・チャネルを介して、おそらくシーケンス識別子SI2について同一の指標を受信しているが、格納したシーケンス識別子SI3,SI4とのそれぞれの一致を見出すことにはならず、したがって、第2サービス要求を送信することにはならない。
ある後の時間T2において、サービング・エンティティSE1は、それがより多くのサービス要求をハンドリングすることが可能であることを再び見出すことができる。SE1は、図2の[SI3,SI4]として表すように、今や複数のシーケンス識別子SIにおける指標を要求エンティティに発信する。要求エンティティRE3は再び、先の段落に記載したRE2に関し、第2サービス要求SSR(SI3)を送信することによって応答することができる。
時間T2において、サービング・エンティティSE1はまた時間間隔を規定するタイマをセットしており、ここでは、インバイトされた要求エンティティR3,R4における第2サービス要求SSRが受信されなければならず、その結果、これらサービス要求について無期限に待つのを回避する。図2の状況では、SE1のタイマは、RE4がSE1のサービス領域内にもはやないという事実の結果から、要求エンティティRE4に対して満了する。したがって、破線矢印によって示されるように、RE4は時間T2においてシーケンス識別子の指標[SI3,SI4]を受信しない。しかしながら、RE4がT2においてシーケンス識別子の指標[SI3,SI4]を受信していたが、あまりに長くウェイトした場合にはまた、第2サービス要求は、時間間隔外でSE1によって拒絶されることになり(SE1のサービス要求が輻輳する状況が持続することを想定)、そして新規のシーケンス識別子が割り当てられる。
RE4は、今やサービング・エンティティSE2のカバー領域内にあり、したがってSE2に向けて第1サービス要求FSRを再び送信できることを検出する。SE2がまたサービス要求において輻輳モードであることも想定すると、SE2はシーケンス識別子SI4’を割り当てて、RE4に新規なシーケンス識別子SI4’を伝達すると共に、第1サービス要求FSRを拒絶する。再び、このことは、拒絶メッセージにそれを含めることにより、またはSE2と関連付けられたブロードキャスト・チャネルを通じて、行うことができる。次いで、ある後の時間において、第2サービング・エンティティSE2は、例えばSE2に関連付けられたブロードキャスト・チャネルを通じて、シーケンス識別子SI4’の指標を送信することにより、RE4は、SE2に向けた第2サービス要求SSR(SI4’)を送信し、SE2によってこれより許可されることができる。
代替として、または上記に加えて、矢印SI EXCHに示すように、RE4のサービング・エンティティがSE1からSE2に変更したときに、シーケンス情報(例えば割り当てられたシーケンス識別子に関連付けられたタイム・スタンプ)をSE1およびSE2の間で交換することができる。このシーケンス情報はまた、結果として、例えば、SE2がRE4に割り当てるシーケンス識別子SE4’とするのがよい。シーケンス識別子SE4’は、SE2の仮想キューの終端におけるものよりもより好ましいキュー位置に対応する。このシーケンス情報の交換はまた、結果として、例えばRE4のSE2に向けた第1サービス要求FSRがSE2によって即座に許可されることになる。何故ならば、第2サービング・エンティティは、RE4がある時間について待ちキューにあることを既に通知されているからである。
図2の実施例においては、要求エンティティREが全て単一のキューに配列されていることを想定しているということが理解されて然るべきである。しかしながら、各キューがキュー識別子QIによって識別される、複数のキューが形成されるようにしてもよい。2つ以上のキューが用いられる場合には、シーケンス識別子および同様にシーケンス識別子の指標は、特定のキュー、すなわちSIにおいて意味を有するのみである。
2以上のキューを有することの必要性またはその利点は、弁別が、異なる複数のREの間、例えば、緊急デバイスの間、より多く支払うといった特定のアクセス条件による優先度を有するデバイスの間、またはマシン・ツー・マシン・デバイスのグループのような特定のデバイスのグループに所属しているデバイスの間でなされることになる場合であろう。この弁別は、例えば、デバイスに割り当てられるアクセス・クラスおよび/または端末識別子若しくは加入識別子に基づいてなされることができる。
2以上のキューを用いる別の理由は、弁別が異なるネットワーク位置における輻輳の間、例えばHLR輻輳、SGSNにおける輻輳、アクセス・ポイント名(APN)輻輳などの間でなされることになる場合である。この場合には、異なる手順から発生される要求は、異なるようにハンドリングされるのが好ましく、したがって別個のキューを適用してもよい。一例として、アタッチ要求および/またはPDPコンテキスト要求は、HLRが輻輳状態である場合に延期される必要があり、特定のAPNへのPDPコンテキスト・セットアップ要求は、APNが輻輳状態にある場合に延期される必要があり、特定のSGSNへの全ての要求は、特定のSGSNが輻輳状態にあるときに延期される必要がある等がある。
図3は、電気通信ネットワーク1の概要図を示す。電気通信ネットワーク1は、アプリケーション・サーバ2および通信デバイス3の間のデータ・ネットワーク4を介したデータ・セッションを可能にする。ここでは、通信デバイス3による電気通信ネットワーク1へのアクセスは無線である。
図1の電気通信ネットワークでは、3世代の電気通信ネットワークが簡潔さのために一緒に模式的に表されている。このアーキテクチャのより詳細な説明および概要は、3GPP TS 23.002に見つけることができる。この全体を参照することにより、本願においてこれを包含するものとする。
図3の下の枝は、GGSN、SGSNおよび無線アクセス・ネットワーク(GERANまたはUTRAN)を備えるGPRSまたはUMTS電気通信ネットワークを表す。GSM/EDGE無線アクセス・ネットワーク(GERAN)のために、アクセス・ネットワークは、複数の基地局トランシーバ(BTS)に接続される基地局コントローラ(BSC)を備える(共に図示せず)。UMTS無線アクセス・ネットワーク(UTRAN)のために、アクセス・ネットワークは、複数のNodeBに接続される無線ネットワーク・コントローラ(RNC)を備える(また図示せず)。GGSNおよびSGSNは、従来は、ホーム・ロケーション・レジスタ(HLR)に接続される。HLRは要求エンティティREの加入情報を収容する。図において、HLRは、ネットワークにおいてREを認証するための認証センタ(AuC)と結合される。セル・ブロードキャスト・センタCBCは、UTRANの1つ以上のセルにメッセージをブロードキャストするのに利用可能である。
図3の上側の枝は、一般にLong Term Evolution(LTE)またはEvolved Packet System(EPS)として示される次世代電気通信ネットワークを表す。このようなネットワークは、PDNゲートウェイ(P−GW)およびサーブング・ゲートウェイ(S―GW)を備える。EPSのE−UTRANは、パケット・ネットワークを介してS―GWに接続される通信デバイス3に無線アクセスを提供する、発展(evolved)NodeB(eNodeBsまたはeNB)を備える。S―GWは、シグナリング目的のために、ホーム加入者サーバHSSおよび移動性管理エンティティMMEに接続される。HSSは、加入プロファイル・レポジトリおよび認証センタ(AuC)を含む。
EPSネットワークの一般的なアーキテクチャについての詳細な情報は、3GPP TS 23.401に見出すことができる。
図4および5は、先に図2を参照して全般的に説明した図3のシステムにおける方法の特定の具体例を例示する更なる時間図を表す。実施例において、SGSNまたはMMEがサービング・エンティティであり、また、移動局MSが要求エンティティであることを想定する。
図4のステップ1では、MSはサービス要求を発生する。サービスは、ネットワークへのアタッチ要求(例えばIMSIアタッチおよび/またはGPRSアタッチ)を収容するか、または、呼セットアップ要求(例えばPDPコンテキスト・セットアップ若しくは音声呼セットアップ)のいずれかを収容することができる。他のタイプのサービス要求は、例えばハンドオーバ要求、位置更新要求等もまた可能とすることができる。
ステップ2では、サービス要求を受信した時に、SGSN/MMEは、図2を参照して全般的に説明した要求キュー機構を使用したいかどうかを、例えば利用可能な処理パワーに基づいて決定する必要がある。そうでない場合は、SGSN/MMEは、通常の方法でサービス要求をハンドリングする。さもなければ、SGSN/MMEは、シーケンス識別子SI、例えばシーケンス番号(SN)を発生し、アクセス・ネットワーク(AN)上でセル・ブロードキャスト・サービス(CBS)メッセージを送るためのセル・ブロードキャスト・チャネルCBCHを決定する。
ステップ3では、SGSN/MMEは、拒絶メッセージをMSに送ることによって、MSからのサービス要求を拒絶する。このメッセージは、割り当て済みのSN、およびMSがCBSメッセージを受信することになるCBCHを収容する。
拒絶メッセージを受信するとき、CBSメッセージがその割り当て済みのSNを収容する場合には、受信したCBCHへの監視を開始する(ステップ4)。ある後の時間に、SGSN/MMEは、AN上で送られることになるCBSメッセージについてセル・ブロードキャスト・センタ(CBC)に指示する。CBCに送られることになる情報は、SN、CBSメッセージをブロードキャストするのに用いられることになるCBCH、CBSメッセージがブロードキャストされなければならないセルのセット、およびCBSメッセージの開始時間および中断時間のようなタイミング情報を含む(ステップ5)。
ステップ6では、SGSN/MMEはSGSN/MMEが決定した設定にしたがってCBSメッセージを送るようなCBCへの要求を行う。CBCは、SNを収容するCBSメッセージを構成し、SGSN/MMEからの指示に従ってCBSにメッセージを送り始める(ステップ7および8)。CBSメッセージは、CBCHを活性化させたすべてのMSに対し、ANを介してブロードキャストされる。
ステップ9では、MSは、拒絶メッセージにおいて割り当て済みのCBSメッセージ内のSNを検出し、ステップ10においてサービス要求メッセージを再開する。MSによる第2サービス要求送信は、IMSI、要求タイプおよび割り当て済みのSNを収容する。
ステップ11では、第2サービス要求内の情報を受信しているSGSN/MMEは、この情報に対して検査を実施し、その結果、他のMSによるMSの誤用を回避する(IMSI−SNの組み合わせ)。また、同一のMSが異なる要求タイプについてSNを使用していることを回避するための検査もまた必要である(要求タイプ−SNの組み合わせ)。
ステップ12では、全ての検査が肯定的であるときに、SGSN/MMEが要求を実行し、要求受け入れメッセージをMSに送る。SGSN/MMEはCBCに指示してCBSメッセージを送るのを停止させる(ステップ13)。
図5の時間図は、シーケンス識別子を要求エンティティに伝達するやり方の点で、図4における図とは異なる。
ステップ1では、MSはサービス要求メッセージを発生する。サービス要求メッセージは、再度、ネットワークへのアタッチ要求(例えば、IMSIアタッチおよび/またはGPRSアタッチ)、または呼セットアップ要求(例えば、PDPコンテキスト・セットアップまたは音声呼セットアップ)のいずれかを収容することができる。他のタイプのサービス要求は、例えばハンドオーバ要求、位置更新要求等もまた可能とすることができる。
ステップ2では、サービス要求を受信した時に、SGSN/MMEは、その要求キュー機構を使用したいかどうかを、例えば利用可能な処理パワーに基づいて決定する必要がある。そうでない場合は、SGSN/MMEは、通常の方法でサービス要求をハンドリングする。さもなければ、SGSN/MMEは、シーケンス識別子、例えばシーケンス番号(SN)を発生し、これはアクセス・ネットワーク(AN)によりブロードキャスト制御チャネル(BCCH)のシステム情報として、例えば基地局コントローラBSC,RNC等を用いて送られることになる。
ステップ3では、SGSN/MMEは、拒絶メッセージをMSに送ることにより、MSからのサービス要求を拒絶する。このメッセージは、割り当て済みのSNを収容する。拒絶メッセージを受信すると、MSは、割り当て済みのSNがBCCHのシステム情報に収容されているかについて監視を開始する。
ある後の時点において、SGSN/MMEは、SNについてANのBCCH上でシステム情報として送るよう、ANに指示する(ステップ4および5)。ANは、ANのBCCH上でシステム情報の一部としてSNの送信を開始する(ステップ6)。
MSは、割り当て済みのSNを、BCCH上のシステム情報において検出し、サービス要求メッセージを再開する(ステップ7および8)。第2サービス要求は、IMSI、要求タイプおよび割り当て済みのSNを収容する。
ステップ9では、第2サービス要求メッセージ内の情報を受信しているSGSN/MMEは、この情報に対して検査を実施し、その結果、他のMSによるMSの誤用を回避する(IMSI−SNの組み合わせ)。また、同一のMSが異なる要求タイプについてSNを使用していることを回避するための検査もまた必要である(要求タイプ−SNの組み合わせ)。
ステップ10では、全ての検査が肯定的であるときに、SGSN/MMEが第2サービス要求を実行し、要求受け入れメッセージをMSに送る。SGSN/MMEはANに指示してBCCHのシステム情報としてSNを送るのを停止させる(ステップ11)。
先に述べた方法において、好ましくは、要求エンティティが他のエンティティに割り当てられたシーケンス識別子を使用できることは回避されるべきである。図4および5の例では、サービング・エンティティSGSN/MMEは、MSの同一性(identity)(例えば、IMSI,MSISDN,IMEI)を使用する。この同一性は、サービング・エンティティによりシーケンス識別子にリンクされる。他の手法も追加でまたは代替として用いることができ、トークンの使用および/または暗号化技術を含む。一例として、サービング・エンティティは、シーケンス識別子のみならず当該シーケンス識別子にリンクされたトークン(例えば、ランダムに発生された数)を割り当て、そして要求エンティティに送ることができる。(シーケンス番号のトークンもまた収容する)第2サービス要求が一旦受信されると、トークンはサービング・エンティティに格納され、そして検証される。サービング・エンティティはまた、適切なアルゴリズムに従って暗号化したシーケンス識別子をも発生することができる。このアルゴリズムは、サービング・エンティティがREにより用いられる暗号化したシーケンス識別子の正当性を検査するのを可能にする。
図4および5の例について、トークンおよび/または暗号化の方法が用いられるという場合には、拒絶メッセージ(ステップ3)および第2サービス要求(図4のステップ10、図5のステップ8)が、パラメータとしてトークンまたは暗号化されたSNを収容することができる。
本発明の一実施形態として、コンピュータ・システムで用いるプログラム製品として実装することができる。プログラム製品(1または複数)が定める(本明細書に説明した方法を含む)実施形態のプログラムは、様々なコンピュータ可読記憶媒体上に収容することができる。例示のコンピュータ可読記憶媒体は、以下のものを含むが、これに限定されるものではない。すなわち、(i)情報がそれ上に永久に格納される書き込み不可能の記憶媒体(例えば、CD―ROMドライブ、ROMチップその他如何なるタイプのソリッドステート不揮発性半導体メモリによって読み取り可能なCD―ROMディスクのようなコンピュータ内のリード・オンリーのメモリデバイス)、並びに、(ii)変更可能な情報がそれ上に格納される書き込み可能記憶媒体(例えば、ディスケット・ドライブ若しくはハード・ディスク・ドライブ内のフロッピー(登録商標)・ディスク、または如何なるタイプのソリッドステート・ランダム・アクセス半導体メモリ、フラッシュメモリ)である。

Claims (17)

  1. 電気通信ネットワークにおいて要求エンティティからのサービス要求をハンドリングする方法であって、
    ービス提供エンティティからの特定のサービスを要求する第1のサービス要求を、前記要求エンティティから受信するステップと、
    前記第1サービス要求の受信元である前記要求エンティティにシーケンス識別子を割り当てるステップと
    拒絶メッセージを前記要求エンティティに送ることによって、前記第1サービス要求を拒絶するステップと、
    前記割り当てられたシーケンス識別子を前記要求エンティティに通知するステップと、
    前記割り当てられたシーケンス識別子を前記要求エンティティに通知する前記ステップの後のある時間に、前記シーケンス識別子を前記電気通信ネットワークにおいてブロードキャストするステップと、
    前記シーケンス識別子を前記電気通信ネットワークにおいて送信する前記ステップに応答して、前記要求エンティティから前記特定のサービスについての第2のサービス要求を受信するステップと、
    前記要求エンティティからの前記特定のサービスについての前記第2サービス要求を許可するステップと、
    を含む、方法。
  2. 請求項1記載の方法であって、
    前記電気通信ネットワークにおいて輻輳を検出するステップと、
    前記電気通信ネットワークにおいて輻輳を検出する前記ステップに応答して、前記シーケンス識別子を割り当てると共に、前記第1サービス要求を拒絶するステップと、
    を含む、方法。
  3. 請求項1または2記載の方法において、
    前記割り当てられたシーケンス識別子を前記拒絶メッセージに含めるステップ、
    ル・ブローキャスト・センタのブロードキャスト・チャネルまたはブロードキャスト制御チャネルを用いて前記電気通信ネットワークにおいて前記シーケンス識別子をブロードキャストすることによって、前記シーケンス識別子を送信するステップ、および
    前記割り当てられたシーケンス識別子を前記第2サービス要求において受信すると共に、該受信したシーケンス識別子が前記送信されたシーケンス識別子に対応するかを検証するステップ、
    の内少なくとも1つのステップを含む、方法。
  4. 請求項1から3のいずれか一項記載の方法であって、更に、前記シーケンス識別子を前記要求エンティティおよび前記特定サービスの内少なくとも一方にリンクさせるステップを含む、方法。
  5. 請求項1から4のいずれか一項記載の方法であって、前記割り当てられたシーケンス識別子を前記要求エンティティに通知する前記ステップの後にタイマを開始させるステップと、前記タイマの満了の後に別の要求エンティティに割り当てられる少なくとも1つの別のシーケンス識別子を送信するステップとを含む、方法。
  6. 請求項1から5のいずれか一項記載の方法であって、
    それぞれが1つ以上の要求エンティティを含む複数のキューを規定するステップと、
    前記要求エンティティの前記シーケンス識別子を前記複数のキューの内1つに割り当てるステップと、
    を含む、方法。
  7. 請求項1から6のいずれか一項記載の方法であって、更に、
    ーケンス識別子のレンジを前記電気通信ネットワークにおいてブロードキャストするステップと、
    前記特定サービスについての前記第2サービス要求を前記要求エンティティから受信するステップであって、前記送信されたシーケンス識別子が前記要求エンティティに対して割り当てられている、ステップと、
    前記特定サービスについての前記要求エンティティからの前記第2サービス要求を許可するステップと、
    を含む、方法。
  8. 請求項1から7のいずれか一項記載の方法であって、更に、要求エンティティのシーケンス情報を以前のサービング・エンティティから次のサービスング・エンティティに伝達するステップを含む、方法。
  9. 電気通信ネットワークにおいてサービス要求をハンドリングするように構成されたサービング・エンティティであって、
    ービス提供エンティティからの特定のサービスを要求する第1のサービス要求を、前記要求エンティティから受信するステップと、
    前記第1サービス要求の受信元である前記要求エンティティにシーケンス識別子を割り当てるステップと
    拒絶メッセージを前記要求エンティティに送ることによって、前記第1サービス要求を拒絶するステップと、
    前記割り当てられたシーケンス識別子を前記要求エンティティに通知するステップと、
    前記割り当てられたシーケンス識別子を前記要求エンティティに通知する前記ステップの後のある時間に、前記シーケンス識別子を前記電気通信ネットワークにおいてブロードキャストするステップと、
    前記シーケンス識別子を前記電気通信ネットワークにおいて送信する前記ステップに応答して、前記要求エンティティから前記特定のサービスについての第2のサービス要求を受信するステップと、
    前記要求エンティティからの前記特定のサービスについての前記第2サービス要求を許可するステップと、
    を実施するように構成される、サービング・エンティティ。
  10. 請求項9記載のサービング・エンティティであって、更に、請求項2〜8のいずれか一項記載の方法を実行するように構成される、サービング・エンティティ。
  11. 電気通信ネットワークにおいてサービスをサービング・エンティティから要求する方法であって、
    特定のサービスについての第1のサービス要求を前記電気通信ネットワークに送信するステップと、
    前記第1サービス要求を送信する前記ステップに応答して、拒絶メッセージを受信するステップと、
    要求エンティティに割り当てられるシーケンス識別子を受信および格納するステップと、
    前記シーケンス識別子を格納する前記ステップの後のある時間に、ブロードキャストされた前記シーケンス識別子を受信するステップと、
    第2のサービス要求を前記電気通信ネットワークに送信し、前記第2サービス要求にトリガされる前記特定のサービスを利用するステップと、
    を含む、方法。
  12. 請求項11記載の方法であって、
    前記割り当てられたシーケンス識別子を前記拒絶メッセージにおいて受信するステップ、
    前記シーケンス識別子を格納する前記ステップの後のある時間に、前記電気通信ネットワークにおけるブロードキャスト・チャネル上で前記シーケンス識別子を受信するステップ、および
    前記割り当てられたシーケンス識別子を前記第2サービス要求で送信するステップ、
    の内少なくとも1つのステップを含む、方法。
  13. 請求項11または12記載の方法において、前記要求エンティティが、前記シーケンス識別子を、前記電気通信ネットワークにおける前記要求エンティティおよび前記特定のサービスの内少なくとも1つにリンクさせるのを催促するように構成される、方法。
  14. 請求項11〜13のいずれか一項記載の方法であって、更に、
    要求するサービスに関する、以前のサービング・エンティティから次のサービング・エンティティへの変更を検出するステップであって、格納されたシーケンス番号が前記以前のサービング・エンティティに関連付ける、ステップと、
    前記格納されたシーケンス番号を無視し、前記第1サービス要求を前記次のサービング・エンティティに送るステップと、
    前記次のサービング・エンティティにより割り当てられる新規のシーケンス番号を受信および格納するステップと、
    を含む、方法。
  15. 電気通信ネットワークにおいてサービスをサービング・エンティティに対して要求するように構成される要求エンティティであって、当該要求エンティティが端末であり、
    特定のサービスについての第1のサービス要求を前記電気通信ネットワークに送信するステップと、
    前記第1サービス要求を送信する前記ステップに応答して、拒絶メッセージを受信するステップと、
    前記要求エンティティに割り当てられるシーケンス識別子を受信および格納するステップと、
    前記シーケンス識別子を格納する前記ステップの後のある時間に、ブロードキャストされた前記シーケンス識別子を受信するステップと、
    第2のサービス要求を前記電気通信ネットワークに送信し、前記第2サービス要求にトリガされる前記特定のサービスを利用するステップと、
    を実施するように構成される、要求エンティティ。
  16. 請求項15記載の要求エンティティにおいて、当該要求エンティティが、更に、請求項12〜14のいずれか一項記載の方法を実行するように更に構成される、要求エンティティ。
  17. 前記ブロードキャスト・チャネルがセル・ブロードキャスト・センタのブロードキャスト・チャネルまたはブロードキャスト制御チャネルを含む、請求項12記載の方法。
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