JP6035037B2 - 移動機、ノード、通信機能制御方法、位置登録制御方法及び移動通信システム - Google Patents

Description

本発明は、移動機、ノード、通信機能制御方法、位置登録制御方法及び移動通信システムに関する。

現在、移動通信システムには、複数の移動通信方式が3GPP（3rd Generation Partnership Project）等で標準化されている。ここでは、移動通信方式のことをRAT（Radio Access Technology）と呼ぶ。3GPP標準仕様に規定されているRATには、第３世代通信方式のUMTS（Universal Mobile Telecommunications System）、第２世代のGSM（Global System for Mobile Communications）（登録商標、以下省略）、第3.9世代のLTE（Long Term Evolution）といったものが標準化されている。

この中でUMTSとGSMには、パケット交換方式と回線交換方式が存在し、音声サービスは、回線交換方式を用いて提供されるのが一般的である。一方、LTEは、回線交換方式を用いず、パケット交換方式のみが提供され、UMTSのHSDPA（High Speed Downlink Packet Access）、HSUPA（High Speed Uplink Packet Access）を凌駕する高速、大容量のパケット通信が可能となる。LTEにおいて音声サービスを提供する為には、パケット交換網でSIP（Session Initiation Protocol）プロトコルに従って呼制御を行う、IMS（Internet protocol Multimedia Subsystem）を使って、VoLTE（Voice over LTE）を実現することが必要となる。或いは、CSFB（Circuit Switching Fall Back）という音声サービスを利用する際にUMTSやGSMなどの回線交換方式の音声サービスが提供されているRATに遷移して音声サービスを受けることができるようにする技術を導入することが必要となる。

VoLTEは、IMSの導入がネットワークにも端末（UE：User Equipment）にも必要となり、商用導入へのハードルが高い。その為、VoLTEの商用導入が完了するまでは、CSFBにより、LTEでの音声サービスを実現するオペレータが存在する。ここでは、CSFBにより、LTEでの音声サービスを提供するネットワークにおける課題について、検討する。

LTEに在圏するUEが音声のサービスを受ける為には、前提条件として、LTEのノード（MME：Mobility Management Entity）とUMTS/GSMの回線交換方式（CS Domain：Circuit Switched Domain）のノード（MSC：Mobile-services Switching Centre）の両方に対して、位置登録を実施する必要がある。この両ノードに対して、位置登録を実施する動作は、3GPP TS 24.301でCombined Attach ProcedureまたはCombined TAU(Tracking Area Update) Procedureとして規定されている（非特許文献１参照）。

Combined Attach/TAU Procedureが成功し、両ノードに対して位置登録できたUEがLTE在圏中に音声の発信を実施する場合、LTEのノードに音声発信要求を送信する。そこから、ネットワーク指示により、ハンドオーバーなどを実施して、UEはUMTS/GSMのセルに遷移し、音声の発信を実施するという動作になる。また、音声着信を行う場合は、ネットワークからUEにCSドメインの着信であることを示すページング（Paging）が送られて来る。Pagingを受信したUEは、発信と同じ動作でUMTS/GSMに切り替えて、音声着信を受けるという動作になる。

3GPP TS 24.301 V8.10.0 (2011-06)

Combine Attach/TAU Procedureがネットワークの一時的な障害または輻輳などにより失敗した場合、UEが上記の音声発着信要求を送信することができず、音声サービスを受けることができないケースがある。この失敗の要因としては、MMEの輻輳や障害によるものかもしれないし、MSCの輻輳や障害によるものかもしれない。または、MMEとMSCの間のインターフェース（SGsインターフェース）に何かしらの輻輳や障害が発生していることも考えられる。

ここで、SGsインターフェースに輻輳または障害が発生しているようなケースを考える。この場合、UMTS/GSMに遷移することで音声対応端末は、音声サービスを受けることができるかもしれない。一方、UEがデータ専用端末など、音声非対応であった場合は、UMTS/GSMに遷移する必要は無く、より高速、大容量な通信が可能なLTEでパケット通信が使えるのであれば、LTEに留まった方が良いと考えられる。

このようにCombined Attach/TAU Procedureが失敗した場合の動作については、UEの能力毎に望ましい動作が異なっている。UEの能力により、より望ましい動作を実施できるようにする為に3GPP TS 24.301でも下記の2つの動作モード（UE mode of Operation）が定義されている。
・音声優先（CS/PS mode1）：ハンドセット端末など、音声対応端末に設定する想定
・データ優先（CS/PS mode2）：タブレット型端末やカード端末など、音声非対応端末に設定する想定
図１に、ネットワークの一時的な障害や輻輳が発生している状態での位置登録における移動機の動作を示す。図１のように、一例として、LTEとUMTS/GSMを提供するオペレータ配下に音声優先（CS/PS mode1）の端末とデータ優先（CS/PS mode2）の端末が在圏したと想定する。

ネットワークの一時的な障害や輻輳が発生している状態でUEが位置登録を実施しようとすると、ネットワークからの応答が無い、または、明示的にネットワークから拒否されることが想定される（Ｓ１１、Ｓ２１）。3GPP標準仕様でもネットワークの異常時に関する動作規定があり、3GPP TS 24.301によると、UEは、位置登録要求であるCombined Attach/TAU Requestの送信後、一定時間が経過すると、Combined Attach/TAU Procedureに失敗したとみなし、UE内部で保持する再送カウンタ（Attempt Counter）を1つインクリメントし、更に一定時間経過後にCombined Attach/TAU Requestを再送することが既定されている。また、Combined Attach/TAU Requestが5回失敗した場合、Attempt Counterが5に到達するが、この状態を最大再送状態（MAX Attempt）と呼び、MAX Attemptに到達したUEは、TS 24.301に従い、下記の動作を行う。

音声優先（CS/PS mode1）の端末は、LTEを無効にし、LTEの通信機能（Capability）をOFFにして（Ｓ１２）、UMTS/GSMに遷移する（Ｓ１３）。一旦、LTEの通信機能を無効にすると、電源OFF/ONの実施、UE mode of Operationの変更、在圏するオペレータの変更のいずれかがあるまでLTEのCapabilityはOFFとなり、LTEが使えなくなる。

データ優先（CS/PS mode2）の端末は、LTEにそのまま留まり、Combined Attach/TAU Requestの再送を試みる（Ｓ２２）。

ここで、ネットワークの一時的な障害や輻輳が復旧することを考える。この場合、TS 24.301に従い、UEは下記の通りになる。

音声優先（CS/PS mode1）の端末は、UMTS/GSMに在圏したまま、電源OFF/ONの実施、UE mode of Operationの変更、在圏するオペレータの変更があるまで、引き続きLTEのCapabilityはOFFとなり、LTEが使えない。

データ優先（CS/PS mode2）の端末は、LTEでのCombined Attach/TAU Requestの再送が実施されているので、成功すれば、LTEを使ったパケット通信サービスもCSFBを使った音声サービスも利用可能になる。

ここで、音声優先（CS/PS mode1）の端末は、ネットワークの一時的な障害や輻輳が復旧しても電源OFF/ONの実施、UE mode of Operationの変更、在圏するオペレータの変更があるまでLTEが使えない状態が続く点でユーザビリティに問題があると考えられる。電源OFF/ONの実施は、基本的にユーザが操作しなければ行われず、UE mode of Operationは、一般的には、端末が音声対応端末か、データ専用端末かによって設定されるものなので、変更されることは無いと考えられる。また、在圏オペレータの変更は、ユーザが手動ネットワーク検索モード（Manual Network Search Mode）により、利用するオペレータをユーザインターフェース（UI：User Interface）上で指定すれば、実施されるが、ユーザがオペレータを指定しない自動ネットワーク検索モード（Automatic Network Search Mode）であれば、ユーザが契約しているオペレータ（HPLMN：Home Public Land Mobile Network）に在圏している場合は、基本的にUEが自律的に在圏オペレータを変更することが無く、頻繁に行われないケースが想定される。また、Manual Network Search ModeであってもユーザがUI上でオペレータを指定しなければ、在圏オペレータの変更は実施されない。その為、一旦、LTEの通信機能を無効にすると、ユーザが電源OFF/ONやオペレータの変更などの何かしらの操作を行わない限り、LTEが再び利用できない状態に陥ることになる。ネットワークの一時的な障害や輻輳は、ユーザが明確に状況を把握できるものでは無い為、復旧したのであれば、輻輳や障害の発生前の状態、つまり、LTEも含めて利用できるようになるのが望ましい。

本発明では、以上で述べたようにネットワークの一時的な輻輳や障害などの要因で、ユーザが意図しないタイミングで、UEが特定のRATの通信機能を無効にした場合に、UEが自律的にそのRATの通信機能を有効にすることができる方式を提供することを目的とする。

本発明の移動機は、
第１の移動通信方式と第２の移動通信方式とによる通信が可能である移動機であって、
移動通信ネットワークにおいて位置登録を制御するノードに対して、前記第１の移動通信方式への位置登録要求を送信する位置登録要求送信部と、
前記第１の移動通信方式への位置登録要求が成功した場合又は拒否された場合、前記ノードから、タイマーの値を受信するタイマー値受信部と、
を有し、
前記位置登録要求送信部が、前記ノードに対して、前記第１の移動通信方式への位置登録要求を送信し、前記第１の移動通信方式への位置登録要求が失敗した場合、
前記移動機は、
前記第１の移動通信方式の通信機能を無効にして前記第２の移動通信方式に遷移する通信機能制御部と、
通信機能を無効にした場合に、前記受信したタイマーの値を用いて、タイマーを起動するタイマー制御部と、
を更に有し、
前記通信機能制御部は、タイマーが満了した場合に、無効にした前記第１の移動通信方式の通信機能を有効にすることを特徴とする。

本発明のノードは、
移動通信ネットワークにおいて位置登録を制御するノードであって、
移動通信ネットワークにおいて位置登録を制御するノードであって、
第１の移動通信方式と第２の移動通信方式とによる通信が可能である移動機から、前記第１の移動通信方式への位置登録要求を受信する位置登録要求受信部と、
前記移動機による前記第１の移動通信方式への位置登録要求が受け入れられない場合に、前記移動機が前記第２の移動通信方式に遷移するときに前記移動機が無効にした前記第１の移動通信方式の通信機能を有効にするためのタイマーの値を送信するタイマー値送信部と、
を有することを特徴とする。

本発明の通信機能制御方法は、
第１の移動通信方式と第２の移動通信方式とによる通信が可能である移動機における移動通信方式の通信機能制御方法であって、
移動通信ネットワークにおいて位置登録を制御するノードに対して、前記第１の移動通信方式への位置登録要求を送信する第１の位置登録要求送信ステップと、
前記第１の移動通信方式への位置登録要求が成功した場合又は拒否された場合、前記ノードから、タイマーの値を受信するタイマー値受信ステップと、
前記ノードに対して、前記第１の移動通信方式への位置登録要求を送信する第２の位置登録要求送信ステップと、
前記第１の移動通信方式への位置登録要求が失敗した場合、前記第１の移動通信方式の通信機能を無効にして前記第２の移動通信方式に遷移する通信機能無効化ステップと、
通信機能を無効にした場合に、前記受信したタイマーの値を用いて、タイマーを起動するタイマー制御ステップと、
タイマーが満了した場合に、無効にした前記第１の移動通信方式の通信機能を有効にする通信機能有効化ステップと、
を有することを特徴とする。

本発明の位置登録制御方法は、
移動通信ネットワークにおいて位置登録を制御するノードにおける位置登録制御方法であって、
第１の移動通信方式と第２の移動通信方式とによる通信が可能である移動機から、前記第１の移動通信方式への位置登録要求を受信する位置登録要求受信ステップと、
前記移動機による前記第１の移動通信方式への位置登録要求が受け入れられない場合に、前記移動機が前記第２の移動通信方式に遷移するときに前記移動機が無効にした前記第１の移動通信方式の通信機能を有効にするためのタイマーの値を送信するタイマー値送信ステップと、
を有することを特徴とする。

本発明の移動通信システムは、
移動通信ネットワークにおいて位置登録を制御するノードと、第１の移動通信方式と第２の移動通信方式とによる通信が可能である移動機を有する移動通信システムであって、
前記移動機は、
前記ノードに対して、前記第１の移動通信方式への位置登録要求を送信する位置登録要求送信部と、
前記第１の移動通信方式への位置登録要求が成功した場合又は拒否された場合、前記ノードから、タイマーの値を受信するタイマー値受信部と、
を有し、
前記位置登録要求送信部が、前記ノードに対して、前記第１の移動通信方式への位置登録要求を送信し、前記第１の移動通信方式への位置登録要求が失敗した場合、
前記移動機は、
前記第１の移動通信方式の通信機能を無効にして前記第２の移動通信方式に遷移する通信機能制御部と、
通信機能を無効にした場合に、前記受信したタイマーの値を用いて、タイマーを起動するタイマー制御部と、
を更に有し、
前記通信機能制御部は、タイマーが満了した場合に、無効にした前記第１の移動通信方式の通信機能を有効にすることを特徴とする。

本発明によれば、ユーザが意図しないタイミングで、UEが特定のRATの通信機能を無効にした場合に、UEが自律的にそのRATの通信機能を有効にすることができる方式を提供することが可能になる。

位置登録における移動機の動作を示す図 本発明の実施例に係る移動機の動作を示す図 本発明の実施例に係る移動機の構成図 本発明の実施例に係る交換機の構成図 本発明の実施例に係る通信機能制御方法のシーケンス図（その１） 本発明の実施例に係る通信機能制御方法のシーケンス図（その２） 本発明の実施例に係る通信機能制御方法のシーケンス図（その３）

本発明の実施例は、ネットワークの一時的な輻輳や障害などの要因で、ユーザが意図しないタイミングで、UEが特定のRATの通信機能を無効にする動作を実施した場合に、UEが自律的にそのRATの通信機能を有効にすることができる方式を提案する。この方式を実現する為に、例えば、図１に示すようなLTEとUMTS/GSMを提供するオペレータ配下のUEは、タイマーを保持し、LTEの通信機能の無効化の契機でタイマーを起動して、タイマーの満了時にLTEの通信機能を有効にする動作を行う。以下では、このときに用いられるタイマーをLTE Enable Timerと呼ぶ。また、UEがLTEの通信機能を無効にしたのは、ネットワークの一時的な輻輳や障害などが要因であり、無効にすべき時間は、ネットワークから通知するのが適切と考えられる為、タイマー値をネットワーク主導でコントロールできることも実現する。

3GPP TS 24.301では、音声優先（CS/PS mode1）のUEがMAX Attemptに到達したときに、UEがLTEの通信機能を無効にする動作が規定されている為、本発明の動作を記述する為の一例として、3GPP標準仕様準拠のUE及びネットワークを利用した場合の動作について、以下に述べる。

図２に、ネットワークの一時的な障害や輻輳などが発生している状態での本発明の実施例に係る移動機の動作を示す。図２のように、一例として、LTEとUMTS/GSMを提供するオペレータ配下に音声優先（CS/PS mode1）の端末が在圏したと想定する。

ネットワークの一時的な障害や輻輳が発生している状態でUEがUMTS/GSMに遷移するときの動作は、図１と同様に行われる。すなわち、このような状態でUEが位置登録（Combined Attach/TAR Request）を実施しようとすると、ネットワークからの応答が無い、または、明示的にネットワークから拒否されることが想定される（Ｓ３１）。Combined Attach/TAU Requestが5回失敗した場合、再送カウンタ（Attempt Counter）が5に到達する。MAX Attemptに到達した音声優先（CS/PS mode1）のUEは、LTEの通信機能を無効にし、LTEの通信機能（Capability）をOFFにする（Ｓ３２）。本発明の実施例では、LTEの通信機能をOFFにしたときに、UEはタイマーを起動する。そして、UMTS/GSMに遷移する（Ｓ３３）。

タイマーの満了時に、UEはLTEの通信機能を有効にする（Ｓ３４）。LTEの通信機能が有効になると、UEはLTEセルをサーチすることができ、LTEに在圏することが可能になる（Ｓ３５）。その後、LTEセルに在圏したUEは、位置登録を実施し、このとき、ネットワークの一時的な輻輳や障害が復旧していれば、位置登録が成功するので、LTEにおいて、パケット通信サービスやCSFBを使った音声サービスを受けることができる。

＜移動機の構成＞
図３に、本発明の実施例に係る移動機の構成図を示す。本発明の実施例に係る移動機は、ネットワークの一時的な輻輳や障害などの要因で、ユーザが意図しないタイミングで、UEが特定のRATの通信機能を無効にする動作を実施する端末であり、例えば、3GPP TS 24.301で定義されている音声優先（CS/PS mode1）の端末でもよい。

本発明の実施例に係る移動機は、位置登録要求送信部１０１と、通信機能制御部１０３と、タイマー制御部１０５と、タイマー値受信部１０７とを有する。

位置登録要求送信部１０１は、移動通信ネットワークにおいて位置登録を制御するノードに対して、位置登録要求を送信する。例えば、位置登録要求送信部１０１は、LTEにおけるMMEに対して、Combined Attach/TAU Requestを送信する。

通信機能制御部１０３は、位置登録要求の結果に基づいて、移動通信方式の通信機能を無効にする。例えば、通信機能制御部１０３は、MMEに対するCombined Attach/TAU Requestが成功しなかった場合、より具体的には、Combined Attach/TAU Requestが最大再送回数（例えば、5回）になっても成功しなかった場合、LTEの通信機能を無効にする。Combined Attach/TAU Requestが成功しなかった例として、MMEの輻輳または障害などの要因のため応答（Combined Attach/TAU Request Accept）を受信しない場合、MMEの輻輳または障害などの要因のため位置登録要求が拒否されたことを示すメッセージ（Combined Attach/TAU Rejected）を受信した場合、SGsインターフェースの輻輳または障害などの要因のためLTEのPSドメイン（PS Domain：Packet Switched Domain）のみの位置登録が成功したことを示すメッセージ（Attach/TAU Accept for EPS (Evolved Packet System) services only）を受信した場合が存在する。Attach/TAU Accept for EPS services onlyは、CSドメインの位置登録要求が拒否されたメッセージであると見なされてもよい。

タイマー制御部１０５は、移動通信方式の通信機能を無効にした場合に、無効にした移動通信方式の通信機能を有効にするまでの時間を管理するタイマーを起動する。

また、通信機能制御部１０３は、通信機能を無効にした場合に起動したタイマーが満了した場合に、通信機能制御部１０３は、無効にした移動通信方式の通信機能を有効にする。タイマーは、通信機能制御部１０３の内部に存在してもよく、通信機能制御部１０３の外部に存在してもよい。通信機能制御部１０３は、移動通信方式の通信機能を有効にした場合、有効にした移動通信方式に従ってセルサーチを実施し、位置登録要求送信部１０１に対して位置登録要求を送信させる。

タイマー値受信部１０７は、位置登録要求の結果と共にタイマーの値を受信する。例えば、タイマー値受信部１０７は、位置登録要求が成功したことを示すメッセージ（Combined Attach TAU Accept）と共にタイマーの値を受信してもよく、位置登録要求が拒否されたことを示すメッセージ（Combined Attach/TAU Rejected）と共にタイマーの値を受信してもよく、LTEのPSドメインのみの位置登録が成功したことを示すメッセージ（Attach/TAU Accept for EPS services only）と共にタイマーの値を受信してもよい。タイマー値受信部１０７は、受信したタイマーの値をタイマーに設定する。

＜交換機の構成＞
図４に、本発明の実施例に係る交換機の構成図を示す。本発明の実施例に係る交換機は、移動通信ネットワークにおいて位置登録を制御するノードであり、LTEにおけるMMEでもよい。

本発明の実施例に係る交換機は、位置登録要求受信部２０１と、位置登録要求処理部２０３と、タイマー値送信部２０５とを有する。

位置登録要求受信部２０１は、移動機から位置登録要求を受信する。例えば、位置登録要求受信部２０１は、移動機からCombined Attach/TAU Requestを受信する。

位置登録要求処理部２０３は、移動機からの位置登録要求を処理し、移動機に通知する位置登録の結果を生成する。例えば、位置登録要求処理部２０３は、PSドメインの位置登録とCSドメインの位置登録とを実施する。両ドメインへの位置登録が成功した場合、位置登録要求処理部２０３は、位置登録要求が成功したことを示すメッセージ（Combined Attach TAU Accept）を生成する。MMEの輻輳または障害などの要因のため位置登録を受け付けることができない場合、位置登録要求処理部２０３は、位置登録要求が拒否されたことを示すメッセージ（Combined Attach/TAU Rejected）を生成する。PSドメインの位置登録が成功したが、SGsインターフェースの輻輳または障害などの要因のためCSドメインの位置登録が失敗した場合、位置登録要求処理部２０３は、LTEのPSドメインのみの位置登録が成功したことを示すメッセージ（Attach/TAU Accept for EPS services only）を生成する。

タイマー値送信部２０５は、位置登録要求の結果と共に、移動機において無効にされた移動通信方式の通信機能を有効にするためのタイマーの値を送信する。

＜通信機能制御方法のシーケンス＞
以下に、3GPP TS 24.301に規定されているCombined Attach/TAU Procedureに本発明の実施例を適用したときのシーケンス図について説明する。

図５に、本発明の実施例に係る通信機能制御方法のシーケンス図（その１）を示す。MMEに一時的な輻輳または障害が発生しており、UEからの位置登録などの要求に対して、全く応答ができない状態に陥るケースを考える。図５は、前述の条件におけるUEとネットワークのシーケンスを示している。

まず、UEは、LTEセル在圏時に位置登録を実施する必要があるので、位置登録要求（Combined Attach/TAU Request）をMMEに送信する（Ｓ１０１）。MMEは受け入れられる場合、応答信号（Combined Attach/TAU Accept）をUEに返す（Ｓ１０５）。本発明の実施例では、このメッセージにタイマー（LTE Enable Timer）の値を含めて、UEに返す。UEは、Combined Attach/TAU Acceptを受けて、位置登録が完了できたと認識すると同時にLTE Enable Timerの値を保持する。この後、位置登録の契機が発生し、ネットワークからLTE Enable Timerの値が変更された場合は、保持しているLTE Enable Timerの値を最新のネットワークから受信した値に書き換える。前もってCombined Attach/TAU Procedureにて、MMEからLTE Enable Timerの値を通知しておくことでUEがLTEの通信機能を有効にするまでの契機をネットワークがコントロールすることができ、オペレータの運用方針によって、値を設定することが可能となる。

この後、MMEに一時的な輻輳または障害が発生し、UEからの位置登録要求などに対して、一切応答ができない状況になったとする。UEは位置登録の契機が発生した場合、Combined Attach/TAU RequestをMMEに送信するが（Ｓ１０７）、MMEは、応答を返すことができない。UEは、Combined Attach/TAU Request送信時にCombined Attach/TAU Requestの応答待ちタイマーを起動しており、そのタイマーが満了した場合は、ネットワークからの応答が無いと判断して、失敗とみなす（Ｓ１０９）。UEは、Combined Attach/TAU Procedureが失敗と見なされると、再送カウンタ（Attempt Counter）を1つインクリメントし（Ｓ１１１）、更に一定時間を経過した後にCombined Attach/TAU Requestを再送する（Ｓ１１３）。以上のCombined Attach/TAU Procedureの失敗及び再送の動作は、3GPP TS 24.301に規定されている。

UEからは、Combined Attach/TAU Requestが再送されるが、ネットワークは、輻輳または障害が復旧していなければ、UEに対して、応答を返すことができず（Ｓ１１５）、UEは前述のCombined Attach/TAU Procedureの失敗及び再送の動作を繰り返す。この結果、UEのAttempt Counterが5に到達した場合（Ｓ１１７）、音声優先（CS/PS mode1）のUEは、LTEの通信機能を無効にする（Ｓ１１９）。このUEの動作も3GPP標準仕様に規定されている。UEはLTEの通信機能を無効にすると、LTEのセルをサーチすることが無くなり、在圏することも無くなる。UEは、LTEの通信機能を無効にする契機に予めMMEから通知されていた最新の値を用いてLTE Enable Timerを起動する。

LTE Enable Timerを起動した後は、3GPP TS 24.301に規定されている通り、UMTSセルに遷移し（Ｓ１２１）、UMTSのPSドメインのノードであるSGSN（Serving GPRS（General Packet Radio Service） Support Node）に対して、位置登録を実施して（Ｓ１２３）、位置登録がSGSNに受け入れられれば（Ｓ１２５、Ｓ１２７）、UMTSで音声やパケットのサービスを受けることができる。

UEは、UMTS在圏中もLTE Enable Timerを起動している。LTE Enable Timerが満了した契機で、LTEの通信機能を有効にする（Ｓ１２９）。LTEの通信機能が有効になると、LTEセルがサーチ対象に入り、UEはLTEに在圏することも可能となる（Ｓ１３１）。その後、LTEセルに在圏したUEは、MMEに対して位置登録を実施する（Ｓ１３３）。このとき、MMEで発生していた輻輳または障害が既に復旧していれば、位置登録が成功するので（Ｓ１３５、Ｓ１３７）、LTEにおいて、パケット通信サービスやCSFBを使った音声サービスを受けることができる。前述のように、MMEは、位置登録が成功したことを示すメッセージ（Combined Attach/TAU Accept）にLTE Enable Timerの値を含めて、UEに返す。

LTE Enable Timerが満了してLTEの通信機能を有効にしたが、MMEで発生していた輻輳または障害がまだ復旧していない場合、MMEに対する位置登録が失敗する。この場合、UEは、ステップＳ１１１に戻り、Attempt Counterを1に設定して（Ｓ１１１）Combined Attach/TAU Requestを再送してもよい（Ｓ１１３）。その後、上記と同様にステップＳ１１５〜Ｓ１１９及びＳ１２９〜Ｓ１３７を繰り返してもよい。

なお、電源ON直後の位置登録でMMEに一時的な輻輳または障害が発生し、UEからの位置登録要求などに対して、MMEが一切応答できない状況であった場合は、MMEから予め、LTE Enable Timerの値を通知されることが無いケースが想定される。その場合、UEの初期設定値（Default値）が使用されることになる。LTE Enable Timerの値は、短すぎると、MMEに頻繁に位置登録要求の信号があがることになり、輻輳や障害を余計に冗長させる可能性があるので問題となり得る。一方、長すぎるとネットワークの輻輳や障害が復旧したとしても、LTEが使えなくなる時間が無駄に長くなることが想定される為、ユーザビリティの面で問題と考えられる。LTEの通信機能を無効にした契機は、あくまでもネットワークの一時的な輻輳または障害によるものであると考えると、ネットワーク主導でUEがLTEの通信機能を有効にするまでの時間をコントロールできることが望ましい。初期設定値を使う場合は、ネットワーク主導のコントロールがきかないので、上記の点に留意した適切な設計値にする必要がある。

図６に、本発明の実施例に係る通信機能制御方法のシーケンス図（その２）を示す。MMEに輻輳または障害が発生しているが、UEへの位置登録などの要求に対して、明示的に拒否の応答をすることは可能である状況を検討する。図６は、前述の条件におけるUEとネットワークのシーケンスを示している。

このケースにおいては、UEは位置登録を実施する為に位置登録要求（Combined Attach/TAU Request）をMMEに送信するが（Ｓ２０１）、MMEはそれを受け付けることができない為、UEに対して、位置登録拒否（Combined Attach/TAU Reject）を返して、UEからの要求を明示的に拒否する（Ｓ２０３）。このとき、本発明の実施例では、Combined Attach/TAU Reject にタイマー（LTE Enable Timer）の値を含めて、UEに通知する。UEは、Combined Attach/TAU Rejectを受信した時点で、失敗とみなし、再送カウンタ（Attempt Counter）を1つインクリメントして（Ｓ２０５）、更に一定時間経過後にCombined Attach/TAU Requestを再送する（Ｓ２０７）。このCombined Attach/TAU Procedureの失敗及び再送の動作は、3GPP TS 24.301に規定されている。

また、LTE Enable Timerの値をCombined Attach/TAU Rejectで通知された最新の値に更新する。そして、UEからCombined Attach/TAU Requestが再送されるが、輻輳または障害が復旧していなければ、ネットワークは、UEに対してAttach/TAU Rejectを返し（Ｓ２０９）、UEは先ほどの動作を繰り返す。この結果、UEのAttempt Counterが5に到達した場合（Ｓ２１１）、音声優先（CS/PS mode1）のUEは、LTEの通信機能を無効にする（Ｓ２１３）。この動作も3GPP標準仕様に規定されている。UEはLTEの通信機能を無効にすると、LTEのセルをサーチすることが無くなり、在圏することも無くなる。UEは、LTEの通信機能を無効にする契機にCombined Attach/TAU RejectでMMEから通知されていた最新の値を用いてLTE Enable Timerを起動する。要求の拒否時に受信したLTE Enable Timerの値を使用することにより、UEがLTEの通信機能を無効にする時間をネットワークが指定することが可能になり、輻輳や障害の状況によって、UEがLTEを有効にするまでの時間をコントロールすることが可能となる。

LTE Enable Timerを起動した後は、3GPP標準仕様に規定されている通り、UMTSセルに遷移し（Ｓ２２１）、SGSNに対して、位置登録を実施して（Ｓ２２３）、位置登録がSGSNに受け入れられれば（Ｓ２２５、Ｓ２２７）、UMTSで音声やパケットのサービスを受けることができる。

UEは、UMTS在圏中もLTE Enable Timerを起動している。LTE Enable Timerが満了した契機で、LTEの通信機能を有効にする（Ｓ２２９）。LTEの通信機能が有効になると、LTEセルがサーチ対象に入り、UEはLTEに在圏することも可能となる（Ｓ２３１）。その後、LTEセルに在圏したUEは、MMEに対して位置登録を実施する（Ｓ２３３）、このとき、MMEで発生していた輻輳または障害が既に復旧していれば、位置登録が成功するので（Ｓ２３５、Ｓ２３７）、LTEにおいて、パケット通信サービスやCSFBを使った音声サービスを受けることができる。前述のように、MMEは、位置登録が成功したことを示すメッセージ（Combined Attach/TAU Accept）にLTE Enable Timerの値を含めて、UEに返す。

LTE Enable Timerが満了してLTEの通信機能を有効にしたが、MMEで発生していた輻輳または障害がまだ復旧していない場合、MMEに対する位置登録が失敗する。この場合、UEは、ステップＳ２０５に戻り、Attempt Counterを1に設定して（Ｓ２０５）Combined Attach/TAU Requestを再送してもよい（Ｓ２０７）。その後、上記と同様にステップＳ２０９〜Ｓ２１３及びＳ２２９〜Ｓ２３７を繰り返してもよい。

図７に、本発明の実施例に係る通信機能制御方法のシーケンス図（その２）を示す。図７は、SGsインターフェースに輻輳または障害があった場合の動作について記載している。このケースは、基本的に図６と同じであり、Combined Attach/TAU RejectがLTEのPS Domain（EPS：Evolved Packet System）のみの位置登録が成功したことを示すAttach/TAU Accept for EPS services onlyになる点のみが異なる。Attach/TAU Accept for EPS Services onlyにLTE Enable Timerの値が含まれることになる。

以上、3GPP標準仕様準拠の音声優先(CS/PS mode1)のUEがMAX Attemptに到達し、LTEの通信機能を無効にした場合の動作を一例として記載した。これは、あくまでも一例であり、端末は、音声優先（CS/PS mode1）で無くても良く、3GPP標準仕様に準拠しないUEであっても、ユーザが意図しないタイミングで特定のRATの通信機能を無効にするようなことがあれば、適用することは可能である。また、通信機能を無効にするRATは、必ずしもLTEと限る必要は無く、UMTSやGSM、3GPP標準仕様では無い通信方式でも適用可能である。また、LTEの通信機能を無効にし、タイマーを起動する契機も最大再送状態（MAX Attempt）に到達した場合とは限らず、ユーザが意図しないタイミングで特定のRATの通信機能を無効にする契機であれば、適用可能である。

ただし、3GPP標準仕様では、下記の点から、MAX Attempt到達時のみが良いと考えられる。3GPP標準仕様では、UEは、下記のケースでLTEの通信機能を無効にすることが3GPP TS 24.301で規定されている。
1.MAX Attempt到達時
2.CSFBをサポートしないことを示す要因（cause）でLTEのPSドメインのみ位置登録が成功した場合
3.Combined Attach/TAUは成功したが、ネットワークからCSFBは利用できない旨を通知された場合
4.UE主導でEPSのDetachを実施した場合
2, 3は、いずれもネットワークの運用として、CSFBが使えないケースである。その為、一時的な輻輳や障害が発生したケースとは異なり、恒久的にCSFBが使えないことが想定される。CSFBが使えない状態でLTEセルに留まると、音声サービスが一切使えなくなってしまう為、そのような運用のネットワークに在圏する音声優先（CS/PS mode1）のUEは、LTEの通信機能を無効にして、3Gに在圏する動作が望ましい。しかしながら、LTE Enable Timerをこのケースでも起動してしまうと、タイマー満了契機でLTEの通信機能を有効にすることになる。その結果、再びLTEに位置登録を実施し、MMEから再び同じ応答を受けて、LTEの通信機能を無効にする、という動作を繰り返すことになる。また、LTEの通信機能を有効又は無効にしている途中のUEは、発着信ができないという懸念がある為、なるべく、無駄なLTEの有効又は無効をしないことが望ましい。その為、2, 3のケースは、LTE Enable Timerを起動しない方が望ましいと考えられる。

また、4については、UE契機でLTEの通信機能を無効にしており、ユーザが意図してLTEの通信機能を無効にしているケースも考えられる為、LTEの通信機能を有効にする契機もネットワークがコントロールしているタイマーによる制御では無く、ユーザ操作の契機などで実施する形で問題無いと考えられる。

2, 3, 4のケースは、3GPP準拠のUE、ネットワーク以外に本発明の実施例を適用した場合でも同様のことが言えると考えられ、RATの通信機能が無効にされた要因によって、タイマーを起動するかどうかを判断するのが望ましいと考えられる。

＜本発明の実施例による効果＞
本発明の実施例によれば、ネットワークの一時的な輻輳や障害などの要因で、ユーザが意図しないタイミングで、UEが特定のRATの通信機能を無効にする動作を実施した場合に、UEが自律的にそのRATの通信機能を有効にすることが可能になる。

また、特定のRATの通信機能を無効にすべき時間をネットワーク主導でコントロールすることが可能になる。

更に、3GPP標準仕様では、MAX Attempt到達時にLTEの通信機能を無効にすることで、無駄なLTEの有効又は無効の繰り返しを回避することが可能になる。

また、本発明の実施例によれば、3GPP標準仕様で規定された手順に従って、UEが特定の通信機能を有効又は無効にすることが可能になる。

説明の便宜上、本発明の実施例に係る装置は機能的なブロック図を用いて説明しているが、本発明の装置は、ハードウェア、ソフトウェア又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。また、各機能部が必要に応じて組み合わせて使用されてもよい。

説明の便宜上、本発明の実施例に係る方法は処理の流れを示すフローチャートを用いて説明しているが、本発明の方法は、実施例に示す順序と異なる順序で実施されてもよい。

以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は、上記の実施例に限定されることなく、特許請求の範囲内において、種々の変更・応用が可能である。

１０１ 位置登録要求送信部
１０３ 通信機能制御部
１０５ タイマー制御部
１０７ タイマー値受信部
２０１ 位置登録要求受信部
２０３ 位置登録処理部
２０５ タイマー値送信部

Claims (8)

1. 第１の移動通信方式と第２の移動通信方式とによる通信が可能である移動機であって、
   移動通信ネットワークにおいて位置登録を制御するノードに対して、前記第１の移動通信方式への位置登録要求を送信する位置登録要求送信部と、
   前記第１の移動通信方式への位置登録要求が成功した場合又は拒否された場合、前記ノードから、タイマーの値を受信するタイマー値受信部と、
   を有し、
   前記位置登録要求送信部が、前記ノードに対して、前記第１の移動通信方式への位置登録要求を送信し、前記第１の移動通信方式への位置登録要求が失敗した場合、
   前記移動機は、
   前記第１の移動通信方式の通信機能を無効にして前記第２の移動通信方式に遷移する通信機能制御部と、
   通信機能を無効にした場合に、前記受信したタイマーの値を用いて、タイマーを起動するタイマー制御部と、
   を更に有し、
   前記通信機能制御部は、タイマーが満了した場合に、無効にした前記第１の移動通信方式の通信機能を有効にする移動機。
2. 前記通信機能制御部は、前記第１の移動通信方式への位置登録要求の再送回数が所定の閾値に到達した場合、前記第１の移動通信方式の通信機能を無効にする、請求項１に記載の移動機。
3. 前記通信機能制御部は、前記第１の移動通信方式への位置登録要求の結果を受信しない場合、又は前記第１の移動通信方式への位置登録要求が拒否された場合、前記第１の移動通信方式の通信機能を無効にする、請求項１又は２に記載の移動機。
4. 前記通信機能制御部は、前記第１の移動通信方式の通信機能を有効にした場合、有効にした前記第１の移動通信方式に従ってセルサーチを実施し、前記位置登録要求送信部に対して位置登録要求を送信させる、請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の移動機。
5. 移動通信ネットワークにおいて位置登録を制御するノードであって、
   第１の移動通信方式と第２の移動通信方式とによる通信が可能である移動機から、前記第１の移動通信方式への位置登録要求を受信する位置登録要求受信部と、
   前記移動機による前記第１の移動通信方式への位置登録要求が受け入れられない場合に、前記移動機が前記第２の移動通信方式に遷移するときに前記移動機が無効にした前記第１の移動通信方式の通信機能を有効にするためのタイマーの値を送信するタイマー値送信部と、
   を有するノード。
6. 第１の移動通信方式と第２の移動通信方式とによる通信が可能である移動機における移動通信方式の通信機能制御方法であって、
   移動通信ネットワークにおいて位置登録を制御するノードに対して、前記第１の移動通信方式への位置登録要求を送信する第１の位置登録要求送信ステップと、
   前記第１の移動通信方式への位置登録要求が成功した場合又は拒否された場合、前記ノードから、タイマーの値を受信するタイマー値受信ステップと、
   前記ノードに対して、前記第１の移動通信方式への位置登録要求を送信する第２の位置登録要求送信ステップと、
   前記第１の移動通信方式への位置登録要求が失敗した場合、前記第１の移動通信方式の通信機能を無効にして前記第２の移動通信方式に遷移する通信機能無効化ステップと、
   通信機能を無効にした場合に、前記受信したタイマーの値を用いて、タイマーを起動するタイマー制御ステップと、
   タイマーが満了した場合に、無効にした前記第１の移動通信方式の通信機能を有効にする通信機能有効化ステップと、
   を有する通信機能制御方法。
7. 移動通信ネットワークにおいて位置登録を制御するノードにおける位置登録制御方法であって、
   第１の移動通信方式と第２の移動通信方式とによる通信が可能である移動機から、前記第１の移動通信方式への位置登録要求を受信する位置登録要求受信ステップと、
   前記移動機による前記第１の移動通信方式への位置登録要求が受け入れられない場合に、前記移動機が前記第２の移動通信方式に遷移するときに前記移動機が無効にした前記第１の移動通信方式の通信機能を有効にするためのタイマーの値を送信するタイマー値送信ステップと、
   を有する位置登録制御方法。
8. 移動通信ネットワークにおいて位置登録を制御するノードと、第１の移動通信方式と第２の移動通信方式とによる通信が可能である移動機を有する移動通信システムであって、
   前記移動機は、
   前記ノードに対して、前記第１の移動通信方式への位置登録要求を送信する位置登録要求送信部と、
   前記第１の移動通信方式への位置登録要求が成功した場合又は拒否された場合、前記ノードから、タイマーの値を受信するタイマー値受信部と、
   を有し、
   前記位置登録要求送信部が、前記ノードに対して、前記第１の移動通信方式への位置登録要求を送信し、前記第１の移動通信方式への位置登録要求が失敗した場合、
   前記移動機は、
   前記第１の移動通信方式の通信機能を無効にして前記第２の移動通信方式に遷移する通信機能制御部と、
   通信機能を無効にした場合に、前記受信したタイマーの値を用いて、タイマーを起動するタイマー制御部と、
   を更に有し、
   前記通信機能制御部は、タイマーが満了した場合に、無効にした前記第１の移動通信方式の通信機能を有効にする移動通信システム。

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