JP5746436B2 - Ｌｔｅアドバンストシステムにおける強化型アクセス制御方法 - Google Patents

Description

この出願は、２０１１年８月１６日に出願された“Enhanced access control Method for OFDMA System communications”と題された米国特許仮出願番号号から、合衆国法典第３５編第１１９条の下、優先権を主張するものであり、その内容は引用によって本願に援用される。

本発明は、マシンタイプ通信（マシンタイプコミュニケーション）に関するものであって、特に、ＬＴＥ−アドバンストシステムにおけるマシンタイプ通信の強化型アクセス制御に関するものである。

マシンタイプ通信は、必ずしも人の介在を必要としないひとつ以上のエンティティ間のデータ通信の形式である。マシンタイプ通信に最適化されたサービスは、Ｈ２Ｈ（ヒューマンツーヒューマン）通信に最適化されたサービスと異なる。一般に、マシンタイプ通信サービスは、異なるマーケットシナリオ（計画）、純粋なデータ通信、低いコストと労力、および、各端末のトラフィックは少ないが潜在的に非常に多数の通信端末という性質を含むので、現在のモバイルネットワーク通信サービスと異なる。

用語Ｍ２Ｍ（マシンツーマシン）とマシンタイプ通信（ＭＴＣ）を用いて、使用実例を記述し、マシンタイプ通信サービスの種々の特徴を説明する。Ｍ２ＭとＭＴＣデバイスは、モノのインターネット（“ＩｏＴ”（internet of things））を実現する次世代の無線ネットワークの一部である。潜在的なＭ２ＭとＭＴＣアプリケーションは、セキュリティ、トラッキングとトレーシング、支払い、健康、遠隔保守／制御、計測、および、消費者装置を含む。マシンタイプ通信サービスの主な特徴は、低移動性、時間制御性、遅延耐性、パケット切り換えのみ（packet-switched only）、低データ伝送、モバイル由来のみ（mobile originated only）、低頻移動終端（infrequent mobile terminated）、ＭＴＣ監視、優先度警報、安全接続、位置特定トリガー、アップリンクデータの宛先を提供するネットワーク、低頻伝送（infrequency transmission）、および、ＭＴＣ特徴に基づいたグループを含む。

３ＧＰＰ ＬＴＥシステムは、ＭＴＣデバイスとＭＴＣサーバの間、または、二個のＭＴＣデバイス間のエンド・ツー・エンドアプリケーションを提供する。３ＧＰＰ ＬＴＥシステムは、ＭＴＣに最適化された伝送と通信サービスを提供する。しかし、ＭＴＣトラフィックは、ネットワーク/コアネットワークにより制御されない。たとえば、ＭＴＣアプリケーションは、同時に、複数のＭＴＣデバイスに何かの実行（“任務”）を要求するので、これは、短時間内で、大量のＭ２Ｍデバイスが無線サービスにアクセスしようとする。その結果、複数のＭＴＣデバイスは、大量のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）プリアンブルを伝送し、これにより、高いＲＡＣＨコリジョンが生じる可能性を生じる。さらに、コアネットワークエンティティが低下するとき、ＭＴＣデバイスの連続したアクセスの試行を延期するメカニズムがない。よって、ＭＴＣ装置のサービングネットワークが失敗時、多くのＭＴＣデバイスはローミングサービス利用者で、且つ、全て、ローカルコンピューティングネットワークに移動し、非（未）失敗ネットワークでトラフィックオーバーロードを生じる可能性がある。

図１（従来の技術）は、ＬＴＥネットワーク１００において、無線ネットワークが混雑して使用されている場合を説明する図である。ＬＴＥネットワーク１００は、ＭＴＣサーバ１１０、パケットデータネットワークゲートウェイ（ＰＤＮ ＧＷ）１２０、サービングＧＷ１３０、二個の基地局ｅＮＢ１４１とｅＮＢ１４２、および、複数のＭ２Ｍデバイスを含む。図１に示されるように、あるＭＴＣアプリケーション中、大量の並列データ伝送が発生した時、無線ネットワークの混雑が発生する。ひとつの典型的なアプリケーションは、大量のセンサーを有する橋梁監視である。列車が橋を渡る時、全ＭＴＣセンサーは、ほぼ同時に、監視データを伝送する。同じことが大雨期間中の水路監視（hydrology monitoring）、および、侵入者が侵入するときのビル監視でも発生する。よって、ネットワークが最適化されて、特定領域の大量のＭＴＣデバイスが、ほぼ同時にデータを伝送できるようにすることが望まれる。

図２（従来の技術）は、ＬＴＥネットワーク２００において、コアネットワークが混雑して使用されている場合を示す図である。ＬＴＥネットワーク２００は、ＭＴＣサーバ２１０、パケットデータネットワークゲートウェイ（ＰＤＮ ＧＷ）２２０、サービングＧＷ２３０、二個の基地局ｅＮＢ２４１とｅＮＢ２４２、および、複数のＭ２Ｍデバイスを含む。多くのＭＴＣアプリケーションにとって、大量のＭＴＣデバイスと単一ＭＴＣユーザー（たとえば、ＭＴＣユーザー２５０）は関連する。これらのＭＴＣデバイスは、ＭＴＣグループ（たとえば、ＭＴＣグループ２６０）の一部に属する。たとえば、ＭＴＣユーザー２５０はＭＴＣグループ２６０と関連し、ＭＴＣユーザー２５０はＭＴＣサーバ２１０を所有する。ＭＴＣグループ２６０中のＭＴＣデバイスは、ＭＴＣサーバ２１０と通信する。一般に、特定のセル中のＭＴＣデバイスにより同時に伝送されるデータを規制（制限）し無線ネットワークの過負荷（オーバーロード）を生じさせないように、同じＭＴＣグループ中のＭＴＣデバイスはネットワーク中に分散される。しかし、図２に示されるように、大量のＭＴＣデバイスが同時にデータを送／受信するとき、ＭＴＣグループに関連するデータトラフィックが集中するモバイルコアネットワーク中、または、モバイルコアネットワークとＭＴＣサーバ間のリンク上で、データ混雑が発生する。よって、ネットワークオペレータとＭＴＣユーザーは、同じＭＴＣグループにより送受信されるデータの最大速度を実現する手段を有することが望まれる。

アクセス規制判定（ＡＣＢ）は、特定のＭＴＣデバイスの同時アクセス試行の数を規制（制限）するメカニズムである。全ＵＥ（たとえば、ＭＴＣデバイス）は、ランダムに割り当てられた１０個の携帯電話個体群の一メンバーであり、アクセスクラス０から９であると定義される。移動体集合番号はＵＥのＳＩＭ／ＵＳＩＭ中に保存される。さらに、ＵＥは、５個の特別なカテゴリー中のひとつ以上のメンバー（たとえば、アクセスクラス１１から１５）であり、これも、ＳＩＭ／ＵＳＩＭ中に保存される。ＡＣＢメカニズムの下、ネットワークオペレータは、対応するアクセスクラスに基づいて、特定のＵＥのアクセス試行、または、ＰＬＭＮの特定領域のページの応答を阻止する。ＡＣＢメカニズムに加え、その他の強化型アクセス制御ソリューションも最適化されたＭＴＣサービスに用いることができる。

本発明は、３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ（ＬＴＥアドバンスト）ネットワーク中、マシンタイプ通信（ＭＴＣ）に用いる強化型アクセス制御方法を提供することを目的とする。

本発明は、３ＧＰＰ ＬＴＥ−アドバンストネットワーク中、マシンタイプ通信（ＭＴＣ）に用いる強化型アクセス制御方法を提供する。ＭＴＣデバイスが、強化型アクセスバーリング（エンハンスドアクセスバーリング）（ＥＡＢ）に設定される。ＭＴＣデバイスがネットワークへのアクセスを試行する時、ＮＡＳ層は、ＥＡＢがＭＴＣデバイスに適用可能かどうか確認する。可能な場合、ＮＡＳ層は、ＥＡＢ設定をＡＳ層に伝送して、さらにＥＡＢ制御する。ＥＡＢ設定に基づいて、基地局は、システム情報ブロックにより、ＥＡＢ情報をＵＥにブロードキャストする。ＥＡＢ情報は、規制が、複数のＥＡＢカテゴリーと複数のアクセスクラスに適用されるかどうかを示す。ＥＡＢ情報に基づいて、ＭＴＣデバイスは、ＲＲＣのアクセス試行のためにＥＡＢを実行する。アクセスがＥＡＢ下で未規制の場合、ＭＴＣデバイスは、さらに、ＲＲＣのアクセス試行のために、ＡＣＢを実行する。ＥＡＢメカニズムとＡＣＢメカニズムを結合することにより、アクセス制御の付加的なフレキシブル性が達成される。

本発明の実施の形態および利点が以下の詳細な説明に述べられる。この概要は、本発明を定めるものではない。本発明は請求項によって定められる。

添付の図面は、本発明の実施の形態を説明しており、同様の番号は同様の構成要素を示している。
図１は、３ＧＰＰ ＬＴＥネットワークにおける無線ネットワークが混雑している状態の例を示す図である。 図２は、３ＧＰＰ ＬＴＥネットワークにおけるコアネットワークが混雑している状態の例を示す図である。 図３は、本発明の一実施形態によるマシンタイプ通信（ＭＴＣ）をサポートする３ＧＰＰ ＬＴＥネットワークを示す図である。 図４は、本発明の一実施形態による強化型アクセスバーリング（ＥＡＢ）メカニズム. 図５は、システム情報ブロック（ＳＩＢ）によりブロードキャストされるＥＡＢ情報の一例を示す図である。 図６は、本発明の一実施形態による強化型アクセスバーリングを提供する方法を示す図である。 図７は、本発明の一実施形態による最適化マシンタイプ通信の強化型アクセスバーリング方法のフローチャートである。

本発明の一実施形態について詳細に述べる。その例は添付図面に示されている。
図３は、本発明の一実施形態によるマシンタイプ通信（ＭＴＣ）をサポートする３ＧＰＰ ＬＴＥネットワーク３００を示す図である。３ＧＰＰ ＬＴＥネットワーク３００は、複数のＭＴＣデバイス（たとえば、図３に示されるＭＴＣデバイス３１４）と通信することにより、各種ＭＴＣサービスをＭＴＣユーザー３１２に提供するＭＴＣサーバ３１１を含む。図３の例において、ＭＴＣサーバ３１１、ＭＴＣユーザー３１２、および、パケットデータネットワークゲートウェイ（ＰＤＮ ＧＷ）３１３は、コアネットワーク３１０の一部に属する。ＭＴＣデバイス３１４とそのサービング基地局（ｅＮＢ）３１５は、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）３２０の一部に属する。ＭＴＣサーバ３１１は、ＰＤＮ ＧＷ３１３、サービングＧＷ３１６、および、ｅＮＢ３１５により、ＭＴＣデバイス３１４と通信する。さらに、モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）３１７は、ｅＮＢ３１５、サービングＧＷ３１６およびＰＤＮ ＧＷ３１３と通信して、３ＧＰＰネットワーク３００中、無線アクセス装置のモビリティに用いる。注意すべきことは、ＭＴＣデバイス３１４は、一種のユーザー装置（ＵＥ）であり、また、用語ＭＴＣは、ヒューマンツーヒューマン（Ｈ２Ｈ）通信と比較した意味でのマシンツーマシン（Ｍ２Ｍ）通信を参照するものであり、同時にＭＴＣ装置（ＭＴＣデバイス）は、Ｈ２Ｈ装置（Ｈ２Ｈデバイス）と比較した意味でのＭ２Ｍ装置（Ｍ２Ｍデバイス）を参照するものである。

図３の例において、ＭＴＣサーバ３１１は、アプリケーション（ＡＰＰ）プロトコル層中、構築されたアプリケーション−プログラミングインターフェース（ＡＰＩ）３４０により、各種ＭＴＣサービス/アプリケーションをＭＴＣユーザー３１２に提供する。典型的なＭＴＣアプリケーションは、セキュリティ（たとえば、監視システム）、トラッキングとトレーシング（たとえば、走行距離で支払う保険）、支払い（たとえば、自動販売機とゲーム機）、健康（たとえば、健康説得システム）、遠隔保守／制御、計測（たとえば、スマートグリッド）、および、消費者装置（たとえば、eBooks）を含む。エンド・ツー・エンドＭＴＣサービスを提供するため、３ＧＰＰネットワーク中、ＭＴＣサーバ３１１は複数のＭＴＣデバイスと通信する。各ＭＴＣデバイス（たとえば、ＭＴＣデバイス３１４）は、各種プロトコル層モジュールを含み、エンド・ツー・エンドＭＴＣアプリケーションとデータ接続をサポートする。アプリケーションレベルにおいて、ＡＰＰモジュール３３１が、ＡＰＰプロトコル層で、ＭＴＣサーバ３１１と通信し（たとえば、点線３４１で示される）、ＡＰＰモジュール３３１は、エンド・ツー・エンド制御／データを提供する。ネットワークまたはＮＡＳレベルにおいて、ＮＡＳモジュール３３２は、非アクセス中間プロトコル層で、ＭＭＥ３１７と通信し（たとえば、点線３４２で示される）、ＮＡＳモジュール３３２は、モビリティ管理およびその他のシグナリング機能をサポートする。無線ネットワークアクセス（ＲＡＮ）、または、ＡＳレベルにおいて、ＲＣモジュール３３３は、無線リソース制御（ＲＲＣ）プロトコル層で、ｅＮＢ３１５と通信し（たとえば、点線３４３で示される）、ＲＣモジュール３３３は、システム情報のブロードキャスト、ＲＲＣ接続制御、ページング、無線設定制御、ＱｏＳ制御等を解決する。

ＭＴＣサーバは、ネットワークオペレータドメイン内に位置する必要がなく、エンド・ツー・エンドＭＴＣサービスは、ＭＴＣサーバを取り込む必要がないので、ＭＴＣトラフィックは、たいがい、ネットワーク/コアネットワークにより制御されない。その結果、大量のＭＴＣデバイス（たとえば、セル中のＵＥまたはｅＮＢまたはＭＭＥの数量が設計容量より大きい）が、短時間で、無線サービスにアクセスしたい場合、ＭＴＣデバイスからそれらのサービング基地局に伝送される多くのランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）プリアンブルは、高いＲＡＣＨコリジョン可能性を生じる可能性がある。余分のＲＡＣＨリソース（スロットまたはプリアンブル）の割り当ては、コリジョン可能性を減少させるが、これも、無線リソース利用の効率を低下させる。さらに、コアネットワーク性能が低下したとき、多くのＭＴＣデバイスはローミングサービス利用者で、且つ、それら自身のサービングネットワークが不良となった時、全てはローカルコンピューティングローカルネットワークに移動するが、これは、未だ不良となっていないネットワークでオーバーロードを生じる可能性がある。

本発明の一実施形態において、アクセスネットワーク、および／または、コアネットワークのオーバーロードを防止するため、強化型アクセスバーリング（ＥＡＢ）メカニズムがネットワークオペレータに提供されて、ＥＡＢに設置されるＵＥからのアクセス試行を制御する。混雑状況下、別のＵＥからのアクセスを許可する時、ネットワークオペレータは、ＥＡＢに設定されるＵＥからのアクセスを規制（制限）することができる。一般に、ＥＡＢに設定されるＵＥは、別のＵＥと比較して、アクセス規制上で、更なる許容性を有する。ネットワークオペレータが、ＥＡＢの適用が適すると判断する時、ネットワークはＥＡＢ情報をブロードキャストして、特定領域中のＵＥで、ＥＡＢ制御を制御する。

たとえば、一旦、ＮＡＳ層で、ＭＴＣデバイス３１４によりアクセス試行が現れると、ＭＴＣデバイス３１４は、まず、ＥＡＢが設定されたか、および、ＭＴＣデバイス３１４に適用可能か確認する。ＥＡＢが未設定、または、ＥＡＢが適用可能でない場合は、ＡＳ層（たとえば、ＲＡＮ３２０）では更なるＥＡＢ制御は必要ない。ＮＡＳ層が、ＭＴＣ３１４にＥＡＢが設定され、適用可能であると決定した場合、ＭＴＣデバイス３１４のＡＳ層で、さらに、ＥＡＢチェックが必要である。ＡＳ層ＥＡＢチェックは、ｅＮＢ３１５からブロードキャストされるＥＡＢ情報に基づく。ＡＳ層中、ｅＮＢ３１５は、ＭＭＥ３１７から伝送されるＥＡＢ設定に基づいて、ＥＡＢ情報を決定する。その後、ＥＡＢ情報は、システム情報ブロックにより、ＭＴＣデバイス３１４にブロードキャストされる。ＥＡＢ情報の取得後、ＭＴＣデバイス３１４は、ＥＡＢ制御を受けるＲＲＣアクセスを試行する。注意すべきことは、ネットワークが、ＥＡＢ情報をＵＥにブロードキャストせず、ＡＣＢ情報がブロードキャストされる場合、ＵＥは、まだ、アクセス規制判定（ＡＣＢ）を受ける。さらに、ＥＡＢチェック後、ＥＡＢ情報に基づいて、ＵＥが規制されない場合、ＡＣＢ情報がブロードキャストされる場合、ＵＥはまだ、ＡＣＢを受ける。

図４は、３ＧＰＰ ＬＴＥネットワーク４００におけるＥＡＢメカニズムの一具体例を示す図である。３ＧＰＰ ＬＴＥネットワーク４００は、ユーザー装置ＵＥ４０１、基地局ｅＮＢ４０２、モビリティ管理エンティティＭＭＥ４０３、および、デバイス管理サーバ４０４を含む。ＥＡＢメカニズムを促進するため、装置が、そのＨＰＬＭＮ（home public land mobile network）で、ＥＡＢ制御を受けているか否かに基づいて、各ＵＥデバイスの設定が行われる。デバイスＥＡＢ設定は、装置タイプ（たとえば、低優先度のＭＴＣデバイス、通常のＵＥよりアクセス規制上の許容性が大きい装置）、ＵＥ動作（たとえば、ダウンしたあるいは性能が低下したサーバのアクセスを維持するような不適切な動作）、特定のＡＰＮを有するＵＥ（たとえば、他のアプリケーションより、アクセス規制上の許容性が大きいアプリケーション）、または、特定領域中のＵＥ（たとえば、混雑している領域中のＵＥ）に基づく。デバイスＥＡＢ設定は、ＯＴＡプロトコル、たとえば、オープン・モバイル・アライアンス（ＯＭＡ）装置管理（ＤＭ）プロトコルによりシグナリングされる。図４の例において、デバイス管理サーバ４０４は、デバイスＥＡＢ設定４１１をＵＥ４０１に伝送する。たとえば、ＵＥ４０１がＭＴＣデバイスである場合、ＥＡＢ制御を受けるように設定される。一旦、デバイスＥＡＢ設定がＵＥ４０１により受信されると、これは不変であり、明示的シグナリングによってのみ修正または除去される。本発明において、デバイス管理サーバ４０４により設定される時、ＭＴＣデバイスはＥＡＢを適用し、デバイスＥＡＢ設定情報は一ビットで、これにより強制的に、ＭＴＣデバイスにＮＡＳ/ＡＳ層でＥＡＢを適用させる。

ネットワークオペレータが、混雑のためＥＡＢの適用が適当であると判断した時、ＭＭＥ４０３は、ネットワークＥＡＢ設定４２１をＡＳ層（たとえば、ｅＮＢ４０２）に伝送して、ＥＡＢ制御をする。追加のネットワークＥＡＢ設定は、主に、以下の情報を含む：１）ＭＴＣトラフィック中、トラフィックのどのくらいの割合（たとえば、１０％，２０％，３０％，…，１００％）を規制する必要があるか（この割合は、規制されるアクセスクラス（ＡＣ）と適合する。）、２）規制されるＥＡＢカテゴリー、および、３）ＥＡＢを適用する特定の領域。

第一に、全ＵＥは、１０種のランダムに割り当てられた移動体集合の一メンバーで、アクセスクラス０から９として定義される（移動体集合番号）。この移動体集合番号は、ＵＥのＳＩＭ／ＵＳＩＭ中に保存される。さらに、ＵＥは、５個の特別なカテゴリー中のひとつ以上のメンバーで（たとえば、アクセスクラス１１から１５）、これも、ＳＩＭ／ＵＳＩＭ中に保存される。規制が必要とされるトラフィックの割合は、その後、規制されるアクセスクラスにマップされる（割り当てられる）。たとえば、５０％のＭＴＣトラフィックが規制されなければならない場合、アクセスクラス０−４を有するＵＥが、それに対応して規制される。

第二に、各ＵＥは、ローミング状態に関連する三種の特定のＥＡＢカテゴリー（ａ）、（ｂ）と（ｃ）のひとつに属する。ＥＡＢカテゴリー（ａ）は、ＥＡＢに設定される通常のＵＥに定義される；ＥＡＢカテゴリー（ｂ）は、ＥＡＢに設定されるＵＥに定義され、且つ、それらのＨＰＬＭＮにも、ＨＰＬＭＮに等しいＰＬＭＮ（たとえば、ローミングＵＥ）にも処さない；および、ＥＡＢカテゴリー（ｃ）が、ＥＡＢに設定されるＵＥに定義され、且つ、ＵＥが、ＳＩＭ／ＵＳＩＭ上のオペレータ定義のＰＬＭＮ選択リスト中でローミングされる国の最優先のＰＬＭＮとしてリストされるＰＬＭＮにも、ＨＰＬＭＮに等しいＰＬＭＮ中のそれらのＨＰＬＭＮにも処さない。ＥＡＢメカニズムが適用される時、ひとつ以上のＥＡＢカテゴリーが規制される。

第三に、ＭＭＥ４０３は、ＥＡＢメカニズムが適用される特定領域を決定する。たとえば、無線ネットワークの混雑が、大量の関連するｅＮＢに関連する領域で発生する場合、ＭＭＥ４０３は、ネットワークＥＡＢ設定をそれらの関連するｅＮＢだけに伝送する。無線ネットワークの混雑している領域以外の別のｅＮＢは、ネットワークＥＡＢ設定を受信しないので、よって、さらなるＥＡＢ制御を実行しない。これにより、ＥＡＢ制御は限られた数の関連するセルだけに適用されて、さらに効率的なアクセス制御が達成される。

ネットワークＥＡＢ設定４２１受信後、ｅＮＢ４０２は、たとえば、システム情報ブロック（ＳＩＢ）により、ＥＡＢ情報４３１をＵＥ４０１にブロードキャストする。ブロードキャストされたＥＡＢ情報４３１は、ＥＡＢが、三つのＥＡＢカテゴリーの一つを有するＵＥに適用されるかどうかを定義する。ＥＡＢ情報は、また、アクセスクラス０−９の拡張制御情報を含む。ＥＡＢ情報に基づいて、ＡＳネットワークは、ＵＥ ＥＡＢカテゴリーとアクセスクラスをチェックして、アクセスが規制されるか判断する。同じアクセスネットワーク（RAN sharing）をシェアする複数のコアネットワークのケースにおいて、アクセスネットワークは、単独で、コアネットワークにＥＡＢを適用することができる。ＥＡＢ設定は関連するＰＬＭＮを含む。

図５は、システム情報ブロック（ＳＩＢ）によりブロードキャストされるＥＡＢ情報の一例を示す図である。表５００は、システム情報ブロックタイプ１４（たとえば、ＳＩＢ１４）の一例を示す。ＳＩＢ１４において、ＥＡＢ設定パラメータは、共通設定と各ＰＬＭＮ設定を含む。各ＰＬＭＮにとって、ＥＡＢ設定パラメータは、１）列挙ＥＡＢカテゴリー５０１、どのＥＡＢカテゴリーを規制するかの指示、および、２）規制されるアクセスクラス５０２のビットマップ（どのアクセスクラスが規制されるかを示す）、を含む。ＥＡＢ情報は、また、ＰＬＭＮ ＩＤと規制要素と規制時間を含む関連する規制パラメータを含む。ＥＡＢ情報がＵＥにブロードキャストされるので、各ＵＥは、ＲＲＣ＿ＩＤＬＥモードでだけ、ＥＡＢ情報を獲得する必要がある。さらに、ＥＡＢに設定されるＵＥは、ＳＩＢ１４からだけＥＡＢ情報を読み取る。ＥＡＢが設定されない普通のＵＥは、ＳＩＢ１４を獲得する必要がない。

図６は、本発明の一実施形態によるモバイルネットワーク６００中、強化型アクセスバーリングを提供する方法を示す図である。モバイルネットワーク６００は、ＭＴＣデバイス６１０、ｅＮＢ６２０、ＭＭＥ６３０、および、デバイス管理サーバ６４０を含む。まず、ステップ６５１において、デバイス管理サーバ６４０を用いて、ＭＴＣデバイス６１０がＥＡＢに設定される。その後、ネットワークオペレータは、ＭＴＣデバイス６１０が、モバイルネットワークのアクセスを試行する時のネットワークの混雑状態に基づいて、ＥＡＢメカニズムの適用を決定する。ステップ６５２において、ＭＭＥ６３０は、関連するｅＮＢのＥＡＢ適用可能性を確認し、ＥＡＢが適用可能な場合、ネットワークＥＡＢ設定をｅＮＢ６２０に伝送する。各ＭＴＣデバイスのＥＡＢ適用可能性は、幾つかの要素に基づく。まず、ＭＴＣデバイスが既にＥＡＢに設定されていること（たとえば、ステップ６５１中）。次に、試行したアクセスは緊急呼び出しではないこと、または、ＭＴＣデバイスは特別なアクセスクラス（１１−１５）のひとつに属さないこと。三つ目に、試行したアクセスは遅延耐性であること（たとえば、アクセス試行の構築原因に基づく）。

ステップ６５３において、ＭＭＥ６３０からＥＡＢ設定受信後、ｅＮＢ６２０は、現在のセルのためのＥＡＢ情報を決定し、ＳＩＢを介して、ＥＡＢ情報をＭＴＣデバイス６１０に伝送する。節電のため、ＭＴＣデバイス６１０は、周期的に、ＥＡＢ情報を読み取る必要がない。代わりに、ＭＴＣデバイス６１０は、たとえば、指示はページングチャネル上の予め定義さｒたタグであるというようなｅＮＢ６２０からの指示を受信し、ＭＴＣデバイス６１０は、ＳＩＢ中のＥＡＢ情報を読み取る。さらに、ＥＡＢ情報が変化する時、ＳＩＢ１中の値タグは変化させる必要がない。このように、ＥＡＢを受けない普通のＵＥは、ＥＡＢ情報変化により、ＳＩＢを再獲得する必要がない。

ＥＡＢ情報の取得後、ステップ６５４において、ＭＴＣデバイス６１０は、そのＥＡＢカテゴリーとアクセスクラスに基づいて、ＥＡＢアクセス規制（制限）を実行する。アクセスが規制される場合、ＭＴＣデバイス６１０は、無線ネットワークへのアクセスの試行を停止する。ステップ６５５中、アクセスが規制されない場合、ＭＴＣデバイス６１０はＡＣＢを実行する（ＭＴＣデバイス６１０がＡＣＢに設定され、および、ＡＣＢ情報がｅＮＢ６２０によりブロードキャストされる場合）。ＥＡＢとＡＣＢ両方の通過が成功後、ＭＴＣデバイス６１０は、無線ネットワークのアクセスだけを試行することができる（たとえば、ＲＡＣＨ工程を開始）。ステップ６５６において、ＭＴＣデバイス６１０は、ＲＲＣ接続要求をｅＮＢ６２０に伝送する。無線ネットワークへのアクセス制御の付加的なフレキシブル性が、ＥＡＢとＡＣＢを同じＵＥに適用することにより達成することができる。

ＭＴＣデバイス６１０が、無線ネットワークのアクセスを制御する場合、ＭＴＣデバイス６１０は、後に、タイマーメカニズム、または、変化したＥＡＢ設定により、無線ネットワークにアクセスするさらに多くの機会を有する。アクセス制御を実行する二種の方法がある。一具体例中、アクセス制御は、ＵＥ側で実行されるアクセス可能性（たとえば、制御要素）と再試行タイマー（たとえば、規制時間）を含む制御パラメータにより達成される。別の具体例において、アクセス制御は、ｅＮＢ側で決定される変化したＥＡＢ情報により達成される。たとえば、５０％のＭＴＣトラフィックが規制される場合、ｅＮＢ６２０は、アクセスクラス０−４をまず規制することを決定する。その後でば、ｅＮＢ６２０は、アクセスクラス５−９を規制すことを判断して、各アクセスクラスが、同じアクセス配分を有するようにする。ページングチャネル上の予定義タグにより、更新されたＥＡＢ情報がＵＥ６１０に指示される。

図７は、本発明の一実施形態による最適化マシンタイプ通信の強化型アクセスバーリング方法のフローチャートである。ステップ７０１において、ユーザー装置（ＵＥ）はモバイルネットワークのアクセスを試行する。装置のタイプとアクセスのタイプに基づいて、ＮＡＳ層は、ＥＡＢがＵＥに適用可能かどうか確認する。ステップ７０２において、ＮＡＳ層は、ＵＥがＥＡＢを設定するか確認する（たとえば、ＭＴＣデバイスタイプがＥＡＢを設定する）。設定しない場合、ＵＥは、アクセス試行を実行して、ＲＲＣ接続を構築する（ステップ７０５）。設定する場合、ＮＡＳ層は、さらに、アクセスが、低優先度のアクセスに用いられるか（たとえば、構築要素＝遅延耐性アクセス）、または、アクセスが、モバイルオリジネート（Mobile Originated、ＭＯ）セッション（たとえば、構築要素＝ＭＯ−シグナリング、または、ＭＯデータ）か確認する（ステップ７０３）。これは、移動終端（Mobile Terminated、ＭＴ）セッションと比較して、ＭＯセッションが、通常、遅延耐性であるからである。ステップ７０３で答えが、はい、の場合、ＵＥはアクセス試行を実行して、ＲＲＣ接続を構築する（ステップ７０５）。いいえ、の場合、ＮＡＳ層は、さらに、アクセスが緊急呼び出しであるか、または、ＵＥが特定のアクセスクラス１１−１５のひとつに属するかを確認する（ステップ７０４）。なお、特別なアクセスクラスは、以下のように、特定の高優先度ユーザーに割り当てられる：ＰＬＭＮスタッフのクラス１５、緊急サービスのクラス１４、公益事業のクラス１３、セキュリティサービスのクラス１２、および、ＰＬＭＮ使用のクラス１１。ステップ７０４で、答えが、はい、の場合、ＵＥは、ＥＡＢを受けず、アクセス試行を実行して、ＲＲＣ接続を構築する（ステップ７０５）。いいえ、の場合、ＵＥは、ＥＡＢメカニズム下で、ＲＲＣ接続にアクセス試行を実行する（ステップ７０６）。

ＥＡＢメカニズムの下、ＡＳ層は、さらに、サービング基地局からブロードキャストされるＥＡＢ情報に基づいて、ＲＲＣにアクセスするために、ＵＥが規制されるか確認する。ＥＡＢ情報は、ローミングに関連するＥＡＢカテゴリーとアクセスクラスのリストを含む。ステップ７０７において、ＵＥは、そのＥＡＢカテゴリーとアクセスクラスが、ＥＡＢ情報に基づいて規制されるか確認する。答えが、はい、の場合、このアクセス試行のために、ＵＥのアクセスを規制する。そうでなければ、ＵＥは、通常のＡＣＢメカニズム下で、アクセスが規制されるか確認する（ステップ７０８）。

アクセス規制判定（ＡＣＢ）は、特定のＵＥからの同時アクセス試行の数を規制するメカニズムである。Ｈ２Ｈアクセスクラス（ＡＣ）と比較して、Ｍ２Ｍアクセスクラス（ＡＣ）は、異なるアクセス可能性、規制パラメータ、および、再試行タイマーパラメータを適用する。このような工程は、アプリケーションレベル、ＮＡＳレベル、または、ＲＡＮレベル（たとえば、ＲＡＣＨアクセスレベル）アクセス分布で実現される。アプリケーションレベルアクセス分配において、サービスのタイプに基づいて、優先アクセスにより、規制が行われる。たとえば、異なるアクセス可能性は、異なるアプリケーションのＱｏＳ要求、および／または、遅延耐性レベルに基づく。ＮＡＳレベルアクセス分配において、規制は、サービスタイプ、ＭＴＣサーバ、および、装置ＩＤ（たとえば、新しいＭＴＣ ＩＤ、国際移動体装置識別番号（ＩＭＥＩ）、国際移動体装置加入者識別番号（ＩＭＳＩ）等）に基づいて、アクセス規制、たとえば、優先アクセスにより実現される。ＲＡＮレベルアクセス分配において、アクセス規制判定メカニズム中、規制は、異なるac-BarringFactorを適用することにより実現される。たとえば、異なる制御要素と再試行タイマーが、ＭＴＣデバイスに適用される。ＥＡＢメカニズムとＡＣＢメカニズムを結合することにより、アクセス制御の付加的フレキシブル性が達成される。

本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変動や潤色を加えることができ、従って本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。

Claims (19)

1. アクセス制御方法であって、
   移動通信ネットワークにおいて、マシンタイプ通信（ＭＴＣ）デバイスにより、当該ＭＴＣデバイスに強化型アクセスバーリング（ＥＡＢ）により規制されるか否かを示すデバイスの強化型アクセスバーリング設定が設定されたか否かを確認する工程と、
   前記移動通信ネットワークにおいて、前記マシンタイプ通信（ＭＴＣ）デバイスにより、基地局から、システム情報ブロックによりブロードキャストされる複数のＥＡＢカテゴリーおよび複数のアクセスクラスに適用されるか否かを示す強化型アクセスバーリング情報を獲得する工程と、
   前記ＭＴＣデバイスにより、前記ＥＡＢ情報に基づいて、強化型アクセスバーリングを、無線リソース制御（ＲＲＣ）接続に実行する工程と、
   前記ＭＴＣデバイスがＡＣＢに設定され、且つ、前記強化型アクセスバーリングにより規制されない場合、アクセス規制判定（ＡＣＢ）をＲＲＣ接続に実行する工程と、
   を含むことを特徴とするアクセス制御方法。
2. 地上波公共移動通信ネットワーク（ＰＬＭＮ）中、ＥＡＢカテゴリが前記ＭＴＣデバイスのローミング状態に関連することを特徴とする請求項１に記載のアクセス制御方法。
3. 前記ＭＴＣデバイスは、移動体集合番号を加入者識別番号モジュール、または、万国加入者識別番号モジュール（ＳＩＭ／ＵＳＩＭ）中に保存すると共に、前記移動体集合番号はアクセスクラスであることを特徴とする請求項１に記載のアクセス制御方法。
4. 前記ＭＴＣデバイスは、オープン・モバイル・アライアンス（ＯＭＡ）装置管理（ＤＭ）サーバにより、ＥＡＢに設定されることを特徴とする請求項１に記載のアクセス制御方法。
5. 前記ＥＡＢ情報は、さらに、地上波公共移動通信ネットワーク（ＰＬＭＮ）ＩＤ、および、制御要素と規制時間を含む関連する規制パラメータを含むことを特徴とする請求項１に記載のアクセス制御方法。
6. さらに、ＥＡＢが前記ＭＴＣデバイスに適用できるか判断し、前記ＭＴＣデバイスがＥＡＢに設定される場合だけ、前記ＭＴＣデバイスがＥＡＢに適用できる工程を含むことを特徴とする請求項１に記載のアクセス制御方法。
7. 前記ＭＴＣデバイスが特別なアクセスクラス１１−１５のひとつに属する、または、前記アクセス試行が緊急呼び出しに属する場合、前記ＭＴＣデバイスはＥＡＢに適用できないことを特徴とする請求項６に記載のアクセス制御方法。
8. 構築要素が、モバイルオリジネート（ＭＯ）シグナリングまたはＭＯデータを示す場合、前記ＭＴＣデバイスはＥＡＢに適用できることを特徴とする請求項６に記載のアクセス制御方法。
9. 構築要素が遅延耐性アクセスを示す場合、前記ＭＴＣデバイスはＥＡＢに適用できることを特徴とする請求項６に記載のアクセス制御方法。
10. アクセス制御方法であって、
    移動通信ネットワーク中の基地局により、モビリティ管理エンティティから、強化型アクセスバーリング（ＥＡＢ）設定を受信する工程と、
    前記ＥＡＢ設定に基づいて、複数のユーザー装置（ＵＥ）に用いる情報であって、規制されるＥＡＢカテゴリー、および、規制されるトラフィックの割合に基づく１つ以上のアクセスクラスを示すＥＡＢ情報を決定する工程と、
    システム情報ブロックにより、前記ＥＡＢ情報を前記複数のＵＥにブロードキャストする工程と、
    を含むことを特徴とするアクセス制御方法。
11. 前記ＥＡＢカテゴリーは、地上波公共移動通信ネットワーク（ＰＬＭＮ）中、ＵＥのローミング状態に関連することを特徴とする請求項１０に記載のアクセス制御方法。
12. トラフィックの前記割合はアクセスクラスの数量と適合し、各アクセスクラスは、ＵＥの対応する群と関連することを特徴とする請求項１０に記載のアクセス制御方法。
13. ＵＥは、移動体集合番号を加入者識別番号モジュール、または、万国加入者識別番号モジュール（ＳＩＭ／ＵＳＩＭ）に保存し、前記移動体集合番号はアクセスクラスであることを特徴とする請求項１２に記載のアクセス制御方法。
14. 前記基地局は、ページングチャネル上の予定義タグにより、前記ＥＡＢ情報が更新されたことを示すことを特徴とする請求項１０に記載のアクセス制御方法。
15. 前記基地局は、前記ページングチャネル上の同じタグ値により、ＥＡＢ情報の更新を示すことを特徴とする請求項１４に記載のアクセス制御方法。
16. アクセス制御方法であって、
    移動通信ネットワーク中、モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）により、強化型アクセスバーリング（ＥＡＢ）が、複数のユーザー装置（ＵＥ）に供する基地局に適用できるかどうかを判断する工程と、
    ＥＡＢが適用できる場合、前記ＭＭＥにより、規制されるトラフィックの割合および規制されるＥＡＢカテゴリーを示すＥＡＢ設定を決定する工程と、
    ＥＡＢが適用できる場合、前記ＥＡＢ設定を前記基地局に伝送する工程と、
    を含むことを特徴とするアクセス制御方法。
17. 各ＥＡＢカテゴリーは、地上波公共移動通信ネットワーク（ＰＬＭＮ）中、ＵＥのローミング状態に関連することを特徴とする請求項１６に記載のアクセス制御方法。
18. 前記基地局により供されるＵＥがＥＡＢに設定される場合、前記ＵＥが特別なアクセスクラスを有さない、および、前記ＵＥによるアクセス試行が非緊急で、遅延耐性である場合、ＥＡＢが適用できることを特徴とする請求項１６に記載のアクセス制御方法。
19. 前記ＭＭＥは、前記ＥＡＢ設定を、特定領域に関連する関連する基地局だけに伝送することを特徴とする請求項１６に記載のアクセス制御方法。

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