JP6053837B2 - パケット・モバイル通信システムにおける過負荷制御 - Google Patents

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Description

本発明は、一般にモバイル通信のネットワークおよびシステムに関する。
モバイル通信のネットワークおよびシステムについての詳細な説明は、例えば、3GPP(第3世代パートナーシップ・プロジェクト)などの標準化機関によって公開される特定の技術仕様などの文献において見出されることが可能である。
そのようなシステムにおいては、モバイル端末またはユーザ装置(User Equipment)(UE)は、無線アクセス・ネットワーク(Radio Access Network)(RAN)とコア・ネットワーク(Core Network)(CN)とを備えるアクセス・ネットワーク(とりわけ、パケット・ベースのアクセス・ネットワークなど)を経由してモバイル・サービス(とりわけ、IP−ベースのモバイル・サービスなど)にアクセスすることができる。
3GPP−ベースのモバイル通信システムの例は、2G GSM/GPRS、3G UMTS、EPS(進化型パケット・システム(Evolved Packet System))として知られてもいるLTEを含んでいる。無線アクセス・ネットワーク(RAN)の例は、GERAN(2G GSM/GPRSについての)、UTRAN(3G UMTSについての)、E−UTRAN(LTEについての)を含んでいる。パケット・コア・ネットワークの例は、GPRSコア(2Gまたは3Gについての)と、進化型パケット・コア(Evolved Packet Core)EPC(2G、3GのUTRANおよびLTEについての)とを含んでいる。
例えば、EPSアーキテクチャが、3GPP TS23.401から取り込まれた、図1において思い起こされる。EPSの内部において、EPCは、E−UTRANを経由して、またはUTRAN/GERANを経由してアクセスされることが可能である。EPCは、MME(モビリティ管理エンティティ(Mobility Management Entity))、SGWに対するS4インターフェースをサポートしており、またそれゆえにS4−SGSNと呼ばれるSGSN(サービングGPRSサポート・ノード(Serving GPRS Support Node))、SGW(サービング・ゲートウェイ(Serving Gateway))、PGW(パケット・データ・ネットワークPDNゲートウェイ)などのエンティティを備える。MMEは、S1−MMEインターフェースを経由して制御プレーンにおいてE−UTRANとインターフェースする。S4−SGSNは、Iu/Gbインターフェースを経由してそれぞれ制御プレーンにおいてUTRAN/GERANとインターフェースする。SGWは、S11/S4インターフェースを経由してそれぞれ制御プレーンにおいてMME/S4−SGSNとインターフェースする。SGWは、S1−Uインターフェースを経由してユーザ・プレーンにおいてE−UTRANとインターフェースする。SGWは、S12インターフェースを経由してユーザ・プレーンにおいてUTRANとインターフェースする。SGWは、S5/S8インターフェースを経由してユーザ・プレーンにおいてPGWとインターフェースする。
そのようなシステムにおいては、問題は、いくつかのモバイル端末またはアプリケーションが、同時に通信ネットワーク・リソースを必要とする可能性があり、これが、ネットワーク・リソースの混雑状態またはオーバーフローを引き起こす可能性があり、これが、システムがもはや適切に機能することができない可能性があるときに深刻な結果をもたらす可能性があることである。とりわけ、例えば、EPSなどのシステムにおいては、通信ネットワーク・リソース制御に関連したいくつかの機能を担当するMME/S4−SGSNなどのコア・ネットワーク・エンティティが、混雑状態に、または過負荷になる可能性がある。
この問題は、例えば、3GPPなどの標準化機関によって現在のところ指定されるように、マシン・タイプ通信(Machine Type Communication)MTCと呼ばれることもある、マシン・ツー・マシン(Machine to Machine)(M2M)通信のモバイル・ネットワークにおける導入とともに、とりわけ、ますます重要になっている。3GPP TS22.368から取り込まれた図2に示されるように、MTCデバイスと呼ばれることもあるマシン・タイプ通信のために装備されたUEは、モバイル・ネットワーク(オペレータ・ドメイン)を通してMTCサーバ(単数または複数)および/または他のMTCデバイス(単数または複数)と通信する。
M2MタイプのアプリケーションまたはMTCタイプのアプリケーションのモバイル・ネットワークにおける導入とともに、非常に多数の端末またはMTCデバイス、あるいはMTCアプリケーションは、同時に通信ネットワーク・リソースを必要とし、このようにして混雑状態または過負荷のリスクをかなり増大させるというリスクが存在している。
3GPP TS23.401 3GPP TS22.368
特に(排他的にではないが)M2M通信についての、そのようなシステムにおいて過負荷制御を提供する必要がある。
これらの目的、および他の目的は、一態様において、一実施形態において、パケット・モバイル通信システムにおける過負荷制御のための一方法によって達成され、前記方法は、過負荷の場合に、このトラフィックが、モバイル端末に、またはスロットリングするための候補として宣言されるモバイル端末接続に属するとき、アイドリング・モードにあるモバイル端末について受信されるダウンリンク・トラフィックをスロットリングする(throttling)ステップを備える。
なお、本明細書において、ダウンリンク・トラフィックをスロットリングするということは、当該ダウンリンク・トラフィックのモバイル端末への転送のための処理を実行しないことを意味するものである。
これらの目的、および他の目的は、他の態様においては、そのような方法を実行するように構成された、パケット・モバイル通信システムの、とりわけ、コア・ネットワーク・エンティティなどのエンティティによって達成される。そのようなエンティティは、とりわけ、EPSについてのMME/S4−SGSNおよびSGW、またはGPRS/UMTSについてのSGSN(それらが、GGSNとのGnインターフェースをサポートするので、Gn−SGSNと呼ばれることもある)およびGGSNを含むことができる。
本発明の実施形態による装置および/または方法のいくつかの実施形態が、次に、例としてだけ、また添付図面を参照して説明される。
EPSアーキテクチャを示すように意図された図である。 モバイル・ネットワークにおけるMTCの導入を示すように意図された図である。 EPSと、EPCに対するE−UTRANアクセスとの場合についての、本発明の一実施形態によるDL MTCトラフィックの低減を示すように意図された図である。 EPSと、EPCに対するUTRAN/GERANアクセスとの場合についての、本発明の一実施形態によるDL MTCトラフィックの低減を示すように意図された図である。 GPRS/UMTSの場合についての、本発明の一実施形態によるDL MTCトラフィックの低減を示すように意図された図である。
以下で説明される本発明の実施形態においては、MTCは、より詳細には、一例として考えられることになる。しかしながら、本発明の実施形態は、そのような例だけには限定されない。
以下で説明される本発明の実施形態においては、EPSの場合が、主として考えられることになる。しかしながら、本発明の実施形態は、そのような例だけには限定されない。例えば、本発明の実施形態は、GPRS/UMTSに対しても当てはまる。
上記で示されるように、M2MやMTCなどのアプリケーションのモバイル・ネットワークにおける導入に伴う1つの問題は、非常に多数のモバイル端末(MTCデバイスと称される)またはMTCアプリケーションが、同時に通信ネットワーク・リソースを必要とし、このようにして混雑状態または過負荷のリスクをかなり増大するというリスクである。
とりわけ、1つの問題は、アイドリング・モードにある非常に多数のモバイル端末が、同時に、ダウンリンク(DL)トラフィックについて再びアクティブになる必要があるというリスクであり、この場合に、MMEやS4−SGSNなどのコア・ネットワーク・エンティティ(ECM−アイドリング状態からECM−接続状態へのモバイルEPS接続管理状態の遷移についてのそのような場合に実行されるべきネットワークによりトリガされたサービス要求プロシージャに関連した機能を含めて、いくつかの機能を担当している)は、過負荷になる可能性がある。
ネットワークによりトリガされたサービス要求プロシージャは、とりわけ以下のステップ:
−アイドリング・モードにあるUEに向かうDLトラフィックの受信をすると、SGWが、ダウンリンク・データ通知メッセージをMME/S4−SGSNに対して送信するステップと、
−MME/S4−SGSNが、ダウンリンク・データ通知肯定応答メッセージでSGWに応答するステップと、
−MME/S4−SGSNが、UEが登録されるトラッキング・エリア(Tracking Area)(単数または複数)/ルーティング・エリア(Routing Area)(単数または複数)に属するeNodeB(単数または複数)/RNC(単数または複数)/BSS(単数または複数)に対してページング・メッセージ(Paging message)を送信するステップと、
−次いで、UEによりトリガされたサービス要求プロシージャが、実行されることが可能になるステップとを含んでいる。
このUEによりトリガされたサービス要求中に、多数の信号メッセージは、モバイルと、MME/S4−SGSNとの間で行きつ戻りつして交換される必要がある。
すべてのこれらのステップは、MME/S4−SGSNにおいて信号容量を消費し、またMME/S4−SGSNの混雑状態の場合には、これらのステップをトリガするDLトラフィックが、M2Mに関連したトラフィックの大部分など、低優先順位のトラフィックに対応するときに、これらのステップを回避する必要がある。
上記で述べられた問題を解決するための可能性のあるアプローチは、以下のようなものにすることができる。
アイドリング・モードにあるMTCデバイスに向かうDL MTCトラフィックの受信をすると、SGWは、このMTCデバイスのために、ダウンリンク・データ通知メッセージをMME/S4−SGSNに対して送信する。過負荷状態の下のMME/S4−SGSNは、これがMTC PDN接続であるという知識に基づいて、UEに向かう、ネットワークにより開始されたサービス要求をトリガする代わりに、SGWからの要求を拒絶することを決定する可能性がある。
しかしながら、そのようなアプローチは、MTCトラフィックによって誘導されるS11インターフェースとS4インターフェースと(すなわち、SGWとそれぞれMMEおよびS4−SGSNとの間の)の上の信号トラフィックを低減させることを可能にはしないであろう。これは、依然として、MTCトラフィックについて受信されるダウンリンク・データ通知メッセージを処理し、またこのメッセージに応答するためにMME/S4−SGSN(過負荷の下の)を必要とすることになり、このようにして依然として、MME/S4−SGSNの上の負荷を処理することを暗に意味している。それゆえに、MTCトラフィックのピークからもたらされることになるMMEまたはS4−SGSNの過負荷は、オペレータのすべてのトラフィックに影響を及ぼすことになる。オペレータが、ピークの時間に、またはMME/S4−SGSNが、混雑状態を経験し始めるときに、MTCトラフィックだけをスロットリングする、または禁止することができることを望み、このようにしてMTCトラフィック(スロットリングされ、または禁止される)に関して規則的なトラフィック(regular traffic)(スロットリングまたは禁止をされない)に対するある種の優先順位を提供するので、これは、まさしくオペレータが、望まないことである。
したがって、そのような欠点の一部分またはすべてを回避することを可能にすることになる異なるアプローチが必要とされる。より一般的には、モバイル・ネットワークにおいて混雑状態または過負荷の制御を改善する必要がある。
以下で説明される本発明の実施形態は、特にそのような必要性に対処するものである。
一実施形態においては、過負荷状態にあるときのEPCおよびGPRSのコア・ネットワーク(MMEおよびSGSN)は、ネットワークが、(例えば、混雑した時間中に)MTC通信のためのトラフィックの増大を受け入れる準備がされていない期間においてマシン・ツー・マシン・アプリケーションによって生成されるDL信号負荷、または外側の過負荷状態でさえも低減することが可能にされるべきである。
一実施形態においては、過負荷を経験し始めているMMEまたはSGSNは、既存の非MTCトラフィック(例えば、音声、データ、信号)のための正常なオペレーションを依然として可能にしながら、MTCデバイス/アプリケーションによって生成される信号トラフィックの部分的な、または完全なスロットリングをトリガすることができるべきである。
一実施形態においては、過負荷を経験し始めているMMEまたはS4−SGSNは、アイドリング・モードにあるデバイスについて受信されるDL MTCトラフィックを、すなわち、SGWが、ダウンリンク・データ通知メッセージをMME/S4−SGSNに対して正常に送信して、ネットワークにより開始されたサービス要求プロシージャをトリガすることになるトラフィックをスロットリングするようにSGWに要求することができるべきである。
DL MTC信号トラフィックのスロットリングは、トラフィックのソースに最も近いポイントにおいて起こるべきである。
一実施形態においては、ECM−アイドリング状態またはPMM−アイドリング・モードにあるMTCデバイスについて受信されるDL MTCトラフィック、すなわち、SGWがダウンリンク・データ通知メッセージをMME/S4−SGSNに対して正常に送信して、ネットワークにより開始されたサービス要求プロシージャをトリガすることになるトラフィックが、スロットリングされる。
図3は、EPCに対するEPSとE−UTRANとのアクセスの場合について、本発明の一実施形態によるDL MTCトラフィックの低減を示すように意図したものである。
過負荷を経験し始めている(すなわち、その負荷が、MTCトラフィック・スロットリングを開始するしきい値を超過する)MMEは、スロットリング・ファクタ(%)に応じて、また要求において指定されるスロットリング遅延にわたって、アイドリング・モードにあるMTCデバイスについてDL MTCトラフィックをスロットリングするようにSGWに要求することにより、その負荷を低減させることができる。そのような要求は、例えば、ダウンリンク・データ通知肯定応答メッセージの内部で送信されることが可能である。
そのスロットリング遅延中に、SGWは、スロットリング・ファクタに比例して、MMEによってサービスされるMTC PDN接続の上で、またS1ベアラなしに、受信されるDLパケットを脱落させ、またスロットリングされなかったDLパケットについてだけ、ダウンリンク・データ通知メッセージをMMEに対して送信する。
SGWは、スロットリング遅延の満了時に、正常なオペレーションを再開する。MTCスロットリング・ファクタと、スロットリング遅延とのうちの最後に受信された値は、そのMMEから受信された以前のどのような値にも取って代わる。「MTCスロットリング遅延」の受信は、そのMMEに関連するSGWタイマーを再開させる。
DL IPパケットを脱落させるとき、SGWは、脱落したDL IPパケットのソースに、パケットを反復することが役に立たないことを伝えるべき、PDN接続のULデータ・フローの中で、ICMPパケット(例えば、ICMP「宛先到達不可能」)を送信することができる。
MMEは、PDN接続をセットアップするときに、PDN接続が、MTCトラフィックのためのものであるか否かをSGWに対して信号で伝えることができる。
図4は、EPSと、EPCに対するUTRAN/GERANアクセスとの場合についての、本発明の一実施形態によるDL MTCトラフィックの低減を示すように意図したものである。
図4は、図3に類似しており、MMEは、S4−SGNによって置換されており、またeNBは、RNC/BSSによって置換されている。
図5は、GPRS/UMTSの場合についての、本発明の一実施形態によるDL MTCトラフィックの低減を示すように意図したものである。
図5においては、Gn−SGSNと呼ばれることもある、過負荷を経験し始めている(すなわち、その負荷が、MTCトラフィック・スロットリングを開始するしきい値を超過する)SGSNは、スロットリング・ファクタ(%)に応じて、またスロットリング遅延にわたって、アイドリング・モードにあるMTCデバイスについてのDL MTCトラフィックをスロットリングすることにより、その負荷を低減させることができる。
そのスロットリング遅延中に、Gn−SGSNは、スロットリング・ファクタに比例して、そのGn−SGSNによってサービスされるMTC PDPコンテキストの上で、また無線およびIuのベアラなしに、受信されるDLパケットを脱落させ、またスロットリングされなかったDLパケットについてだけ、ページング・メッセージをRNC/BSSに対して送信する。
Gn−SGSNは、スロットリング遅延の満了時に、正常なオペレーションを再開する。Gn−SGSNは、任意の時点に、異なるMTCスロットリング・ファクタと、スロットリング遅延の値とを適用するように決定することができる。
DL IPパケットを脱落させるとき、Gn−SGSNは、脱落したDL IPパケットのソースに、パケットを反復することが役に立たないことを伝えるべき、PDPコンテキストのULデータ・フローの中で、ICMPパケット(例えば、ICMP「宛先到達不可能」)を送信することができる。
Gn−SGSNは、PDPコンテキストをセットアップするときに、PDPコンテキストが、MTCトラフィックのためのものであるか否かを知ることができる。
上記で示されるように、本発明の実施形態は、MTCだけには限定されない。
例えば、より一般的には、MME/S4−SGSNは、PDN接続のセットアップ中にこのPDN接続(それが何のために使用されるとしても)が、スロットリングするための候補であるか否かを信号で伝えることができ、またはMME/S4−SGSNは、DLトラフィックがスロットリングされるべき最高のARP(割付保持優先順位(Allocation Retention Priority))優先順位をスロットリングすることをアクティブにするときを信号で伝えることができる。SGWは、スロットリングするためのPDN接続候補だけを、またはMME/S4−SGSNによって信号で伝えられるARP優先順位よりも低いARP優先順位を有するベアラの上で受信されるDLトラフィックだけをスロットリングすることになる。次いで、DL MTCトラフィックの特定のスロットリングは、スロットリングするための候補としてMTC PDN接続にマークを付けることだけにより、または特定の低いARP優先順位をMTCトラフィックに割り付けることにより、達成されることが可能である。これはまた、何らかのより高い優先順位のMTCトラフィックについての正常なオペレーションを維持しながら、ある種のMTCトラフィックをスロットリングすることを可能にすることになる。
一態様において、一実施形態においては、パケット・モバイル通信システムにおける過負荷制御のための一方法が提供されており、前記方法は、過負荷の場合に、このトラフィックが、モバイル端末に、またはスロットリングするための候補として宣言されるモバイル端末接続に属するとき、アイドリング・モードにあるモバイル端末について受信されるダウンリンク・トラフィックをスロットリングするステップを備える。
一実施形態においては、前記方法は、第1のエンティティと称されるコア・ネットワーク・エンティティにおいて過負荷の場合に、制御プレーンにおいて無線アクセス・ネットワークと、また制御プレーンにおいて、第2のエンティティと称されるコア・ネットワーク・エンティティとインターフェースするステップを備え、前記第1のエンティティは、前記ダウンリンク・トラフィックをスロットリングするように前記第2のエンティティに要求する。
一実施形態においては、前記方法は、前記第1のエンティティが、スロットリング・ファクタに応じて前記ダウンリンク・トラフィックをスロットリングするように前記第2のエンティティに要求するステップを備える。
一実施形態においては、前記方法は、前記第1のエンティティが、スロットリング遅延にわたって、前記ダウンリンク・トラフィックをスロットリングするように前記第2のエンティティに要求するステップを備える。
一実施形態においては、前記方法は、前記要求の受信をすると、前記第2のエンティティが、このトラフィックがモバイル端末に、またはスロットリングするための候補として宣言されるモバイル端末接続に属するとき、アイドリング・モードにある前記モバイル端末について受信されるダウンリンク・パケットを脱落させるステップを備える。
一実施形態においては、前記方法は、前記第2のエンティティが、ユーザ・プレーンにおいて前記第2のエンティティとインターフェースする、第3のエンティティと称されるコア・ネットワーク・エンティティに前記脱落について通知するステップを備える。
一実施形態においては、前記方法は、前記第2のエンティティが、前記第3のエンティティに対してICMP「宛先到達不可能」メッセージを送信するステップを備える。
一実施形態においては、前記方法は、前記要求の受信をすると、前記第2のエンティティが、モバイル端末について、またはスロットリングするための候補ではないモバイル接続について、あるいはモバイル端末に関連する、またはスロットリングするための候補として宣言されるモバイル端末接続に関連するトラフィックのスロットリング・ファクタよりも低い比率についてだけ、アイドリング・モードにあるモバイル端末についての前記第1のエンティティに対してダウンリンク信号を送信するステップを備える。
一実施形態においては、前記方法は、前記第1のエンティティが、モバイル端末またはモバイル端末接続がスロットリングするための候補であるかどうかを前記第2のエンティティに対して信号で伝えるステップを備える。
一実施形態においては、前記方法は、前記第1のエンティティが、パケット接続をセットアップするときに、モバイル端末またはモバイル端末接続がスロットリングするための候補であるかどうかを前記第2のエンティティに対して信号で伝えるステップを備える。
一実施形態においては、前記方法は、過負荷を経験し始めているS4−SGSNまたはMMEが、このトラフィックがモバイル端末に、またはスロットリングするための候補として宣言されるモバイル端末接続に属するとき、アイドリング・モードにあるモバイル端末についてのダウンリンク・トラフィックをスロットリングするようにSGWに要求するステップを備える。
一実施形態においては、前記方法は、過負荷を経験し始めているS4−SGSNまたはMMEが、このトラフィックがモバイル端末に、またはスロットリングするための候補として宣言されるモバイル端末接続に属するとき、要求の中で指定されるスロットリング・ファクタに応じて、アイドリング・モードにあるモバイル端末についてのダウンリンク・トラフィックをスロットリングするようにSGWに要求するステップを備える。
一実施形態においては、前記方法は、過負荷を経験し始めているS4−SGSNまたはMMEが、このトラフィックがモバイル端末に、またはスロットリングするための候補として宣言されるモバイル端末接続に属するとき、要求の中で指定されるスロットリング遅延にわたって、アイドリング・モードにある端末についてのダウンリンク・トラフィックをスロットリングするようにSGWに要求するステップを備える。
一実施形態においては、前記方法は、過負荷を経験し始めているS4−SGSNまたはMMEが、このトラフィックがモバイル端末に、またはスロットリングするための候補として宣言されるモバイル端末接続に属するとき、ダウンリンク・データ通知肯定応答メッセージの内部で、アイドリング・モードにある端末についてのダウンリンク・トラフィックをスロットリングするようにSGWに要求するステップを備える。
一実施形態においては、前記方法は、このトラフィックがモバイル端末に、またはスロットリングするための候補として宣言されるモバイル端末接続に属するとき、アイドリング・モードにあるモバイル端末についてのダウンリンク・トラフィックをスロットリングする要求の、S4−SGSNまたはMMEからの受信をすると、SGWが、前記モバイル端末またはベアラについて受信されるダウンリンク・パケットを脱落させるステップを備える。
一実施形態においては、前記方法は、SGWが、前記脱落についての脱落させられているDL IPパケットについてソースに通知するステップを備える。
一実施形態においては、前記方法は、SGWが、PGWを経由してULで送信されるICMP「宛先到達不可能」メッセージを経由して前記脱落についての脱落させられているDL IPパケットについてソースに通知するステップを備える。
一実施形態においては、前記方法は、このトラフィックがモバイル端末に、またはスロットリングするための候補として宣言されるモバイル端末接続に属するとき、アイドリング・モードにあるモバイル端末についてのダウンリンク・トラフィックをスロットリングする要求の、S4−SGSNまたはMMEからの受信をすると、SGWが、スロットリングされていないダウンリンク・パケットについてだけ、ダウンリンク・データ通知メッセージをS4−SGSN/MMEに対して送信するステップを備える。
一実施形態においては、前記方法は、このトラフィックがモバイル端末に、またはスロットリングするための候補として宣言されるモバイル端末接続に属するとき、スロットリング遅延を含む、アイドリング・モードにあるモバイル端末についてのダウンリンク・トラフィックをスロットリングする要求の、S4−SGSNまたはMMEからの受信をすると、SGWが、スロットリング遅延の満了時に正常なオペレーションを再開するステップを備える。
一実施形態においては、前記方法は、MME/S4−SGSNが、PDN接続がモバイル端末についてセットアップされるか、またはスロットリングするためのモバイル端末接続候補についてセットアップされるかをSGWに対して信号で伝えるステップを備える。
一実施形態においては、前記方法は、第4のエンティティと称されるコア・ネットワーク・エンティティにおける過負荷の場合に、制御プレーンにおいて無線アクセス・ネットワークと、またユーザ・プレーンにおいて第5のエンティティと称されるコア・ネットワーク・エンティティとインターフェースするステップを備え、このトラフィックがモバイル端末に、またはスロットリングするための候補として宣言されるモバイル端末接続に属するとき、前記第4のエンティティは、前記ダウンリンク・トラフィックをスロットリングする。
一実施形態においては、前記方法は、前記第4のエンティティが、スロットリング・ファクタに応じて前記ダウンリンク・トラフィックをスロットリングするステップを備える。
一実施形態においては、前記方法は、前記第4のエンティティが、スロットリング遅延にわたって前記ダウンリンク・トラフィックをスロットリングするステップを備える。
一実施形態においては、前記方法は、前記モバイル端末またはモバイル端末接続が、スロットリングするための、あるいはモバイル端末に関連する、またはスロットリングするための候補として宣言されるモバイル端末接続に関連するトラフィックのスロットリング・ファクタよりも低い比率についての候補でない場合だけに、前記第4のエンティティが、アイドリング・モードにあるモバイル端末についてのダウンリンク信号を送信するステップを備える。
一実施形態においては、前記方法は、前記第4のエンティティが、前記脱落について前記第5のエンティティに通知するステップを備える。
一実施形態においては、前記方法は、前記第4のエンティティが、ICMP「宛先到達不可能」メッセージを前記第5のエンティティに対して送信するステップを備える。
一実施形態においては、前記方法は、過負荷を経験し始めているGn−SGSNが、このトラフィックがモバイル端末に、またはスロットリングするための候補として宣言されるモバイル端末接続に属するとき、アイドリング・モードにある端末についてのダウンリンク・トラフィックをスロットリングするステップ備える。
一実施形態においては、前記方法は、過負荷を経験し始めているGn−SGSNが、スロットリング・ファクタに応じて、前記ダウンリンク・トラフィックをスロットリングするステップを備える。
一実施形態においては、前記方法は、過負荷を経験し始めているGn−SGSNが、スロットリング遅延にわたって、前記ダウンリンク・トラフィックをスロットリングするステップを備える。
一実施形態においては、前記方法は、過負荷を経験し始めているGn−SGSNが、前記トラフィックがモバイル端末に、またはスロットリングするための候補として宣言されるモバイル端末接続に属するとき、アイドリング・モードにあるモバイル端末について受信されるダウンリンク・パケットを脱落させるステップを備える。
一実施形態においては、前記方法は、Gn−SGSNが、前記脱落について脱落させられているDL IPパケットについてソースに通知するステップを備える。
一実施形態においては、前記方法は、Gn−SGSNが、GGSNを経由してULで送信されるICMP「宛先到達不可能」メッセージを経由して前記脱落について脱落させられているDL IPパケットについてソースに通知するステップを備える。
一実施形態においては、前記方法は、過負荷を経験し始めているGn−SGSNが、モバイル端末について、またはスロットリングするための候補ではないモバイル接続について、あるいはモバイル端末に関連する、またはスロットリングするための候補として宣言されるモバイル端末接続に関連するトラフィックのスロットリング・ファクタよりも低い比率についてだけ、アイドリング・モードにあるモバイル端末についてのダウンリンク信号を送信するステップを備える。
一実施形態においては、スロットリングするためのモバイル端末候補は、マシン・タイプ通信MTCデバイスを含んでいる。
一実施形態においては、スロットリングするためのモバイル端末候補は、リソースの割付けについての低優先順位レベルを有するモバイル端末を含んでいる。
一実施形態においては、前記優先順位レベルは、QoSパラメータ割付保持優先順位ARPによって与えられる。
他の態様においては、特にEPSについてのMME/S4−SGSNおよびSGW、GPRS/UMTSについてのSGSNおよびGGSNなど、そのような方法を実行するように構成された、特にモバイル通信システムのコア・ネットワーク・エンティティなどのエンティティが提供されている。
上記で述べられたエンティティについての詳細な実装は、当業者のためのどのような特別な問題も引き起こさず、またそれゆえに当業者のために、もっと十分に開示される必要はない。
当業者なら、様々な上記の方法のステップが、プログラムされたコンピュータによって実行され得ることを簡単に認識するであろう。本明細書において、いくつかの実施形態は、マシン読取り可能、またはコンピュータ読取り可能であり、また命令のマシン実行可能なプログラム、またはコンピュータ実行可能なプログラムを符号化するプログラム・ストレージ・デバイス、例えば、デジタル・データ・ストレージ媒体を対象として含むようにも意図され、そこでは前記命令は、前記上記の方法のステップの一部または全部を実行する。プログラム・ストレージ・デバイスは、例えば、デジタル・メモリ、磁気ディスクや磁気テープなどの磁気ストレージ媒体、ハード・ドライブ、または光学的に読取り可能なデジタル・データ・ストレージ媒体とすることができる。実施形態は、上記の方法の前記ステップを実行するようにプログラムされるコンピュータを対象として含むようにも意図される。

Claims (28)

  1. パケット・モバイル通信システムにおける過負荷制御のための方法であって、モビリティ管理エンティティMME(MME)およびS4−サービングGPRSサポート・ノードS4−SGSN(S4−SGSN)のそれぞれにおいて、
    前記MME(MME)およびS4−SGSN(S4−SGSN)のそれぞれの過負荷の場合において、前記MME(MME)およびS4−SGSN(S4−SGSN)のそれぞれが、アイドリング・モードにあるユーザ装置(UE)ついてのダウンリンク・信号トラフィックを、要求の中で指定されるスロットリング・ファクタに応じて、要求の中で指定されるスロットリング遅延にわたってスロットリングするようにサービング・ゲートウェイSGW(S−GW)に要求するステップを備える方法。
  2. 前記トラフィックが、トラフィックが低優先順位トラフィックに対応する、請求項1に記載の方法。
  3. 記S4−SGSNおよびMMEのそれぞれが、ダウンリンク・データ通知肯定応答(ダウンリンク・データ通知Ack)メッセージの内部で、前記ダウンリンク・信号トラフィックをスロットリングするようにSGWに要求するステップを備える、請求項1または2に記載の方法。
  4. 前記S4−SGSNおよびMMEのそれぞれの負荷が、前記ダウンリンク・信号トラフィック・スロットリングを開始するしきい値を超過するときに、前記S4−SGSNおよびMMEのそれぞれは、前記ダウンリンク・信号トラフィックをスロットリングするようにSGWに要求する、請求項1乃至のいずれか1項に記載の方法。
  5. パケット・モバイル通信システムにおける過負荷制御のための方法であって、サービング・ゲートウェイSGW(S−GW)において、
    アイドリング・モードにあるユーザ装置(UE)についてのダウンリンク・信号トラフィックを、要求の中で指定されるスロットリング・ファクタに応じて、要求の中で指定されるスロットリング遅延にわたってスロットリングする要求S4−サービングGPRSサポート・ノードS4−SGSN(S4−SGSN)およびモビリティ管理エンティティMME(MME)のそれぞれから受信るステップを備える方法。
  6. アイドリング・モードにあるユーザ装置(UE)についての前記ダウンリンク・信号トラフィックを、要求の中で指定されるスロットリング・ファクタに応じて、要求の中で指定されるスロットリング遅延にわたってスロットリングする要求の、S4−SGSNおよびMMEのそれぞれからの受信をすると、前記SGWが、前記スロットリング・ファクタに比例して、スロットリング遅延にわたって前記ダウンリンク・パケットを脱落させるステップを備える、請求項に記載の方法。
  7. 前記トラフィックが、トラフィックが低優先順位トラフィックに対応する、請求項5または6に記載の方法。
  8. 前記ダウンリンク・信号トラフィックをスロットリングする要求の、S4−SGSNおよびMMEのそれぞれからの受信をすると、前記SGWが、スロットリングされなかったダウンリンク・パケットについてだけ、ダウンリンク・データ通知メッセージを前記S4−SGSNおよびMMEのそれぞれに対して送信するステップを備える、請求項5乃至のいずれか1項に記載の方法。
  9. 記SGWが、前記スロットリング遅延の満了時に正常なオペレーションを再開するステップを備える、請求項乃至8のいずれか1項に記載の方法。
  10. スロットリング・ファクタとスロットリング遅延とのうちの最後に受信された値が、S4−SGSNおよびMMEのそれぞれから受信されるどのような以前の値にも取って代わるステップを備える、請求項乃至9のいずれか1項に記載の方法。
  11. スロットリング遅延の受信が、S4−SGSNおよびMMEのそれぞれに関連するSGWタイマーを再開するステップを備える、請求項乃至10のいずれか1項に記載の方法。
  12. 前記トラフィックは、マシン・タイプ通信MTCトラフィックに対応する、請求項1乃至11のいずれか1項に記載の方法。
  13. 前記トラフィックは、低い割付保持優先順位ARPが割り付けられているトラフィックに対応する、請求項1乃至12のいずれか1項に記載の方法。
  14. 過負荷の場合において要求の中で指定されるスロットリング遅延にわたってアイドリング・モードにあるユーザ装置(UE)についてのダウンリンク・信号トラフィックを、要求の中で指定されるスロットリング・ファクタに応じて、要求の中で指定されるスロットリング遅延にわたってスロットリングするようにサービング・ゲートウェイSGW(S−GW)に要求する手段を有するモビリティ管理エンティティMME(MME)またはS4−サービングGPRSサポート・ノードS4−SGSN(S4−SGSN)。
  15. その負荷が、前記ダウンリンク・信号トラフィック・スロットリングを開始するしきい値を超過するときに、前記ダウンリンク・信号トラフィックをスロットリングするようにSGWに要求する、請求項14に記載のMMEまたはS4−SGSN。
  16. 前記トラフィックが、トラフィックが低優先順位トラフィックに対応する、請求項14または15に記載のMMEまたはS4−SGSN。
  17. ダウンリンク・データ通知肯定応答(ダウンリンク・データ通知Ack)メッセージの内部で、前記ダウンリンク・信号トラフィックをスロットリングするようにSGWに要求する手段を有する、請求項14乃至1のいずれか1項に記載のMMEまたはS4−SGSN。
  18. 前記トラフィックは、マシン・タイプ通信MTCトラフィックに対応する、請求項14乃至1のいずれか1項に記載のMMEまたはS4−SGSN。
  19. 前記トラフィックは、低い割付保持優先順位ARPが割り付けられているトラフィックに対応する、請求項14乃至1のいずれか1項に記載のMMEまたはS4−SGSN。
  20. アイドリング・モードにあるユーザ装置(UE)についてのダウンリンク・信号トラフィックを、要求の中で指定されるスロットリング・ファクタに応じて、要求の中で指定されるスロットリング遅延にわたってスロットリングする要求、S4−サービングGPRSサポート・ノードS4−SGSN(S4−SGSN)およびモビリティ管理エンティティMME(MME)のそれぞれから受信する手段を有するサービング・ゲートウェイSGW(S−GW)。
  21. 要求の中で指定されるスロットリング・ファクタに応じて、要求の中で指定されるスロットリング遅延にわたって前記ダウンリンク・信号トラフィックをスロットリングする前記要求の、S4−SGSNおよびMMEのそれぞれからの受信をすると、前記スロットリング・ファクタに比例して、前記スロットリング遅延にわたって、アイドリング・モードにあるユーザ装置(UE)ついてのトラフィックについて受信されるダウンリンク・パケットを脱落させる手段を有する、請求項2に記載のSGW。
  22. 前記トラフィックが、トラフィックが低優先順位トラフィックに対応する、請求項20または21に記載のSGW。
  23. 前記ダウンリンク・信号トラフィックをスロットリングする要求の、S4−SGSNおよびMMEのそれぞれからの受信をすると、スロットリングされなかったダウンリンク・パケットについてだけ、ダウンリンク・データ通知メッセージをS4−SGSNまたはMMEに対して送信する手段を有する、請求項20乃至22のいずれか1項に記載のSGW。
  24. 前記スロットリング遅延の満了時に正常なオペレーションを再開する手段を有する、請求項20乃至23のいずれか1項に記載のSGW。
  25. スロットリング・ファクタと、スロットリング遅延とのうちの最後に受信された値が、S4−SGSNおよびMMEのそれぞれから受信されるどのような以前の値にも取って代わる、請求項2乃至24のいずれか1項に記載のSGW。
  26. スロットリング遅延の受信は、S4−SGSNおよびMMEのそれぞれに関連するSGWタイマーを再開する、請求項2乃至25のいずれか1項に記載のSGW。
  27. 前記トラフィックは、マシン・タイプ通信MTCトラフィックに対応する、請求項2乃至26のいずれか1項に記載のSGW。
  28. 前記トラフィックは、特定の低い割付保持優先順位ARPが割り付けられているトラフィックに対応する、請求項2乃至27のいずれか1項に記載のSGW。
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