JP6100776B2 - モバイル通信端末、および方法。 - Google Patents
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Description
図1は、従来のモバイル通信ネットワークの基本的な機能性を示す概略的な図を提供する。ネットワークは、ユーザプレーンにおけるトラフィックのためのサービングゲートウェイ(S−GW)103および制御プレーンにおけるシグナリングのための移動性管理エンティティ(MME)に接続されている1以上の基地局102(基地局は1つ表されている)を含む。LTEでは、基地局は、e−NodeBと呼ばれ、以下の説明ではeNBと呼ぶ。各基地局は、カバレッジエリア103を提供し、カバレッジエリア103内において、データがモバイル端末101へ、およびモバイル端末101から通信され得る。データは、無線ダウンリンクを介して、基地局102からカバレッジエリア内のモバイル端末101へ送信される。データは、無線アップリンクを介して、モバイル端末101から基地局102へ送信される。MME105、S−GW103、およびPDNゲートウェイ(P−GW)104を含むコアネットワークは、データをモバイル端末101へ、およびモバイル端末101からルーティングし、認証、移動性管理、課金などの機能を提供する。P−GWは、例えば、インターネット、IMSコアネットワークなどを含み得る1以上の他のネットワークに接続される。図1の例示では、ユーザプレーンでの接続は、実線で表されているが、制御プレーンでの接続は、破線で表されている。
LTEでは、SMSは、現在、2通りの方法でサポートされ得る。第1の方法では、ショートメッセージは、レガシーSMSネットワークにインターワーク機能を提供するIMSコアにおいて、IPショートメッセージゲートウェイ(IP−SM−GW:IP Short Message Gateway)と呼ばれるアプリケーションサーバ(AS:Application Server)を介して伝達される。例えば、端末がSMSをLTEで伝送することを希望する場合、端末は、上記EPSベアラをセットアップし、EPSベアラを通して、SMSをIMSコアのIP−SM−GWへ伝送する。同様に、端末がSMSを受信する場合、ネットワークは、EPSベアラのセットアップをトリガし、次いで、IMSコアのIP−SM−GWは、SMSを端末へEPSベアラを通して回送する。上記のように、少なくともRRC接続、NAS接続、およびEPSベアラをセットアップおよび切断するために、多数のメッセージが交換されなければならず、これによって、頻度が低いショートメッセージの伝送および受信は非常に非効率的になる。当然、個人用電話の場合、ユーザは「always−on」の手法を十分に活用する傾向があり、ユーザは、大抵の場合、既にセットアップされたEPSベアラを他のサービス(例えば、電子メール、ウェブ閲覧など)に対して有し得る。しかし、MTC端末は、ショートメッセージを1通のみ伝送すればよく、それは、長い時間期間の間に伝送または受信された唯一のデータである場合がある。その場合、SMS over IMSを使用する際に、ショートメッセージをIMSコアに伝送するために、RRC接続、NAS接続、およびEPSベアラをセットアップすることは、非常に非効率的である。
単純化した接続およびコンテキストをさらに示すために、図4の呼フローが概略的に図5のように表され得る。まず、RRC接続が端末101とeNB102の間にセットアップされる。このRRC接続が時刻t1でセットアップされると、eNBは、Cont_RRCと呼ばれるRRCコンテキストをRRC接続の継続時間中、維持する。換言すると、RRCがリリースされるまで、eNBは、このCont_RRCを維持することになる。このようなコンテキストには、例えば、端末識別子(例えば、C−RNTI)、電力制御設定、移動性設定、セキュリティ設定、他の無線設定、またはいずれか他の情報が含まれ得る。無線レイヤの動作に関する類似情報を格納するUEにも対応するコンテキストが存在するが、それは図に示されていない。
メッセージを送信先120へ回送するために、インフラストラクチャおよび/またはプロトコルへの適合が提供され得る。
本発明の態様によれば、モバイル通信ネットワークは、例えば、MTCタイプの用途に使用され得るモバイル端末の低減した性能を反映するために、低減した移動性の機能性を提供するように設定されている。以下の説明および図は、本技術に従って低減した移動性の機能性の説明を提供する。
・ほとんどのNASメッセージング交換が、モバイル端末とMME210の間の複数のメッセージの交換から構成されるNASシグナリングメッセージ交換。これらのメッセージ交換は、一般的に、短い時間期間で完了されるべきである。
・ショートメッセージ交換、ショートメッセージ交換が、発信者エンティティ(例えば、MTC−SC)からのメッセージの転送に次いで、例えば、モバイル通信端末201のような受信者エンティティからの確認という2つのステップから構成されることが想定されるNASコンテナ(NAS container)でショートメッセージは転送される。
先に言及したように、本技術に従って、モバイル端末201およびモバイル端末がアタッチされている基地局206は、図20に示されるRRCメッセージング接続状態と呼ばれる新たな状態を形成し得る。図20では、RRCアイドル状態282およびRRC接続状態284を含む3つの状態のうちの1つであるRRCメッセージング接続状態280が示される。RRCアイドル状態282およびRRC接続状態284は、データを通信するための通信ベアラが、現在、モバイル端末に提供されているか否かに応じて、これらの状態の間を移行するモバイル端末および基地局の従来の状態である。したがって、アイドル状態282では、モバイル端末への、またはモバイル端末からの通信は可能ではなく、UEがeNBにキャンプしていることをeNBが認識していない場合である。しかし、RRC接続状態284では、モバイル端末は、モバイル通信ネットワークにアタッチされ、データを通信するための無線通信リソースが提供される。
RRC_Idle
・モバイル端末は、RANにとって未知である。そのモバイル端末に関連付けられているコンテキストはRANに存在しない
・アイドルモードでは、(別の状態への移行の一部を除いて)可能なデータ転送またはシグナリング転送はない
RRC_Connected
・モバイル端末は、RANにとって既知であり、そのモバイル端末に対するコンテキストはRAN内に存在する
・アクセス層セキュリティがセットアップされる
・SRB1、SRB2、およびDRBが利用可能である
・C−RNTIが割り振られる
・移動性管理に基づくハンドオーバ
・この状態では、いずれのNASシグナリング、ショートメッセージ、またはデータオーバIP接続の転送も可能である
RRC_Messaging_Connected_Unleashed
・ショートメッセージおよび任意でNASシグナリングの転送が可能である
・利用可能なSRB2、DRB、またはASセキュリティはない
・コンテキストは、メッセージ転送トランザクションの一部として、黙示的にRANにおいて、(別個の先天的、後天的RRCシグナリングを用いずに)優先的に確立/削除されることになる
・解放:セル再選択移動性が提供され、UEは、ネットワークにセルの変更を通知しない。これは、結果として生じるどのようなパケット損失からも復元するために、NASまたはPSMのような、より上位のレイヤへの依存を示し得る。
・シグナリングベースのS1トンネル再構成はない。
・モバイル端末は、任意で、単純化されたPHY、MAC、RLCを含み得るメッセージングおよび/またはMTCに対して最適化されたRANスタックをリッスンおよび使用する。
RRC_Messaging_Connected_Leashed
・ショートメッセージおよび任意でNASシグナリングの転送のみ可能である
・拘束:RANがダウンリンクパケットを正しいeNBへルーティングし得るように、モバイル端末/eNBは、モバイル端末の位置の変更に関して、RANの更新を要求される
・ネットワーク制御のハンドオーバベースの移動性管理:
○これは、モバイル端末がセルからセルへ移動すると、モバイル端末の位置がトラッキングされることを意味し、ハンドオーバ測定値が設定され、ハンドオーバで回送するパケットがサポートされ得、eNBは、MMEにセル変更を通知し得る・・
・ハンドオーバの代わりに、ソースeNBは、アンカーとして機能し得、UEは、直接または間接的にアンカーeNBにセル変更に関する情報を提供するか、またはアンカーeNBは、UEの新たな位置を発見するために、ローカルセルをページングする。
・利用可能なDRBまたはASセキュリティはない
任意で、モバイル端末は、メッセージングおよび/またはMTCに対して最適化されたRANスタックをリッスンおよび使用する
RRC_Idle〜RRC_Messaging_Connected_Unleashed
・トリガ:アップリンクまたはダウンリンクで伝送されるショートメッセージ(もしくは、NASシグナリング)
・データ転送前のシグナリングまたはパケット送信の一部としての、優先的に黙示的なシグナリングによって実現される
RRC_Messaging_Connected_Unleashed〜RRC_Idle
・トリガ:一方向のショートメッセージ転送が完了またはマルチステップのメッセージ会話が完了または非アクティビティタイマが満了する
・シグナリングまたはメッセージ転送が完了、あるいは非アクティビティタイマが満了した後、コンテキストを黙示的に取り除くことによって実現される
RRC_Messaging_Connected_Unleashed〜RRC_Messaging_Connected_Leashed
・トリガ:メッセージングの頻度が閾値を超過、かつ/または単位時間毎のセル変更の回数が閾値を超過する
・シグナリングによって実現される
RRC_Messaging_Connected_Leashed〜RRC_Messaging_Connected_Unleashed
・この移行に対するサポートは、決定的なものではなく、図ではサポートされたものとして示されていない。RRC_Messaging_Connected_Leashedにおけるアクティビティが閾値よりも下がった場合、RRC_Idleへの移行が行われる。しかし、メッセージングの頻度が閾値よりも下がり、かつ/または単位時間毎のセル変更の回数が閾値よりも下がる場合、移行は任意でサポートされ得る。
RRC_Messaging_Connected_Unleashed〜RRC_Connected
・トリガ:この移行は、IPパイプをセットアップすることが必要、もしくはNASシグナリングを転送することが必要になるとトリガされ得る
・シグナリングによって実現される
RRC_Connected〜RRC_Messaging_Connected_Unleashed
・この移行に対するサポートは、決定的なものではなく、図ではサポートされたものとして示されていない。モバイル端末が、現在、SMS転送またはNASシグナリング交換中である場合、システムは、RRC_Connected状態のままである。システムが、RRC_Connectedであり、全てのデータ転送が停止し、かつ/または非アクティブの期間がある場合、RRC_Idleへの移行が代わりに想定される。
RRC_Messaging_Connected_Leashed〜RRC_Idle
・トリガ:非アクティビティタイマが満了するか、または全ての未処理のメッセージ転送会話が完了した
・シグナリングによって実現される
RRC_Idle〜RRC_Messaging_Connected_Leashed
・この移行をサポートすることは必須ではない(そのため、破線である)。
・トリガ:メッセージングベアラのみが最初に必要であることが先に知られているアプリケーションが開始された場合およびメッセージングの頻度、セル変更の頻度、またはリンク信頼性要件は、拘束された移動性管理の手法(セル更新によるハンドオーバまたはセル再選択)がサポートされるためのものであることがさらに知られている場合、この移行はトリガされ得る。
・シグナリングによって実現される
RRC_Messaging_Connected_Leashed〜RRC_Connected
・トリガ:この移行は、IPパイプをセットアップすることが必要、もしくはNASシグナリングを転送することが必要になるとトリガされ得る
・シグナリングによって実現される
RRC_Connected〜RRC_Messaging_Connected_Leashed
・トリガ:この移行に対するサポートは必須ではない。移行がサポートされるか否かは、RRC_Messaging_Connected_Leashedモードで稼働することによって(例えば、MTC/messaging最適化PHY/MAC/RLC/PDCPの使用を通して)効率性が得られるか否かによる。
・シグナリングによって実現される
RRC_Connected〜RRC_Idle
・トリガ:非アクティビティタイマが満了する
・シグナリングによって実現される
RRC_Idle〜RRC_Connected
・トリガ:モバイル端末がEPSベアラ(IPパイプ)の確立を要求、もしくはNASシグナリングの転送を要求する
・シグナリングによって実現される
・制御プレーンでのSMSまたはNASメッセージの移行のみがサポートされ、ユーザプレーンはサポートされない。
・UEの最後に既知となったeNBアドレスが格納され得、MMEがこの状態にある期間中に、後に到達するパケットをルーティングするために利用可能にされ得る。
・S1ベアラまたはトンネルは設定されない
・RRC接続は存在しない場合があり、存在するいずれの無線機能性も制限され得る(例えば、ASセキュリティ、ハンドオーバが設定されない)
・この状態の期間は、非常に短いものであり得る
・MMEにおけるECM_idleからECM_Messaging_Connectedへの状態変更がトリガされ得る:
○メッセージ転送トランザクション内でのパケットの到達によって黙示的にトリガされ得る
・ECM_MessagingからECM_Idleへの状態変更は、以下によってトリガされ得る:
○eNBの最後の更新の時期<−>一定期間を超過するMMEルーティング情報
○単一のメッセージ転送の完了、メッセージ会話内の未処理のメッセージ転送の完了、および/または全ての未処理のメッセージ会話の完了
○非アクティビティタイマ
・MMEは、十分に直近のルーティング情報が存在しない場合、またはネットワーク開始メッセージトランザクションが新しい場合、UEの位置を発見するためにページングする必要があり得る。
・UEは、任意で、MMEに「拘束」され得る。特に、UEがセルを変更する場合、UEは、シグナリングを介して、MMEにセル更新を提供するように設定され得る。このシグナリングを呼び出す決定は、一定量を超過する単位時間毎のページングメッセージの量によってトリガされ得、かつ/またはショートメッセージ会話の頻度が高くなる場合、トリガされ得る。
・格納されたUEの位置に関する知識は、不正確な場合があり、より具体的には、古い場合がある。これは、NASまたはPSMのようなより上位のレイヤに、MMEが、パケットをUEがもはやキャンプしていないeNBへ回送した結果生じたパケット損失から復元するように要求することによって、対処され得る。あるいは、RANは、MMEが、最後に既知となったeNBアドレスをルーティングの目的から使用する場合にパケット損失を防ぐ移動性管理のソリューションを、例えば、先に説明した方法に従って、提供し得る。
・MMEによって実行されるページングへの応答
・MMEを移行させるいずれかのモバイル端末送信パケット/メッセージにルーティング情報を含めること
・セル変更が生じるごとに、セル更新をMMEへ伝送するようにUEを設定することを通して
・RANがRRC_Messaging_Connected_Leashed状態にある場合に可能であり得るセル変更が生じると、eNBがMMEに通知することによって。
概して、発明は、LTE環境下で説明してきたが、それは、発明は、この環境下で有益にじっそうされ得るからである。しかし、発明はLTE環境に限定されず、いずれか他の適切な環境で実装されてもよい。
Claims (18)
- モバイル通信ネットワークにおいてデータを通信するモバイル通信端末であって、
前記モバイル通信ネットワークは、
前記モバイル通信端末のためのワイヤレスアクセスインターフェースを提供するように動作可能である1以上の基地局と、
前記モバイル通信端末と送信先との間のユーザデータ通信を制御するために、シグナリングパケットを伝送および受信するように動作可能である1以上の移動性マネージャとを含み、
前記モバイル通信端末は、
前記モバイル通信ネットワークにおいて、1以上の基地局が提供するワイヤレスアクセスインターフェースを介して前記1以上の基地局とパケットを通信するよう動作可能であり、
前記モバイル通信ネットワークの1以上の移動性マネージャにシグナリングパケットを伝送するように動作可能であり、前記パケットは、送信先への所期のユーザデータを含み、前記1以上の移動性マネージャとのシグナリング接続に先立って伝送され、
前記モバイル通信端末は、前記パケットが所定数のパケットから成る会話の一部であることを示す標識を前記シグナリングパケットに含めるように構成され、前記シグナリングパケットは前記所定数のパケットに含まれ、前記標識は前記モバイル通信端末により送信される及び受信される前記会話を形成する前記パケットの所定数を示す情報を含む、モバイル通信端末。 - 前記モバイル通信端末は、前記モバイル通信端末の識別に関する情報を、前記1以上の移動性マネージャとのシグナリング接続を確立していない中での前記モバイル通信端末の識別における使用のために、前記シグナリングパケットに含めるように構成される、請求項1に記載のモバイル通信端末。
- 前記モバイル通信端末は、前記送信先の識別に関する情報を、前記1以上の移動性マネージャとのシグナリング接続を確立していない中での前記ユーザデータのルーティングにおける使用のために、前記シグナリングパケットに含めるように構成される、請求項1又は2に記載のモバイル通信端末。
- モバイル通信システムにおいてデータを通信するモバイル通信端末であって、
前記モバイル通信端末は、
前記モバイル通信システムにおいて、1以上の基地局が提供するワイヤレスアクセスインターフェースを介して前記1以上の基地局とパケットを通信するよう動作可能であり、
前記1以上の基地局にシグナリングメッセージを伝送するように動作可能であり、前記シグナリングメッセージは、送信先への所期のユーザデータを含み、前記1以上の基地局とのシグナリング接続に先立って伝送され、
前記モバイル通信端末は、前記パケットが所定数のパケットから成る会話の一部であることを示す標識を前記シグナリングメッセージに含めるように構成され、前記シグナリングメッセージは前記所定数のパケットに含まれ、前記標識は前記モバイル通信端末により送信される及び受信される前記会話を形成する前記パケットの所定数を示す情報を含む、モバイル通信端末。 - 前記モバイル通信端末は、前記モバイル通信端末の識別に関する情報を、前記1以上の基地局とのシグナリング接続を確立していない中での前記モバイル通信端末の識別における使用のために、前記シグナリングメッセージに含めるように構成される、請求項4に記載のモバイル通信端末。
- 前記モバイル通信端末は、前記送信先の識別に関する情報を、前記1以上の基地局とのシグナリング接続を確立していない中での前記ユーザデータのルーティングにおける使用のために、前記シグナリングメッセージに含めるように構成される、請求項4又は5に記載のモバイル通信端末。
- 前記モバイル通信端末は、3GPPに準拠した端末である、請求項1〜6のいずれか一項に記載のモバイル通信端末。
- 前記モバイル通信端末は、LTEに準拠した端末である、請求項1〜7のいずれか一項に記載のモバイル通信端末。
- 前記1以上の移動性マネージャのうちの1つは、移動性管理エンティティ(MME)である、請求項8に記載のモバイル通信端末。
- モバイル通信システムにおいてモバイル通信端末を動作させる方法であって、
前記方法は、
前記モバイル通信端末が、前記モバイル通信システムにおいて、1以上の基地局が提供するワイヤレスアクセスインターフェースを介して前記1以上の基地局とパケットを通信することと、
前記モバイル通信端末が、前記モバイル通信システムの1以上の移動性マネージャにシグナリングパケットを伝送することと、
前記モバイル通信端末が、前記パケットが所定数のパケットから成る会話の一部であることを示す標識を前記シグナリングパケットに含めることと、
を含み、
前記パケットは、送信先への所期のユーザデータを含み、前記1以上の移動性マネージャとのいずれのシグナリング接続にも先立って伝送され、
前記シグナリングパケットは前記所定数のパケットに含まれ、前記標識は前記モバイル通信端末により送信される及び受信される前記会話を形成する前記パケットの所定数を示す情報を含む、モバイル通信端末を動作させる方法。 - 前記方法は、前記モバイル通信端末が、前記モバイル通信端末の識別に関する情報を、前記1以上の移動性マネージャとのシグナリング接続を確立していない中での前記モバイル通信端末の識別における使用のために、前記シグナリングパケットに含めること、を含む、請求項10に記載のモバイル通信端末を動作させる方法。
- 前記方法は、前記モバイル通信端末が、前記送信先の識別に関する情報を、前記1以上の移動性マネージャとのシグナリング接続を確立していない中での前記ユーザデータのルーティングにおける使用のために、前記シグナリングパケットに含めること、を含む、請求項10又は11に記載のモバイル通信端末を動作させる方法。
- モバイル通信システムにおいてモバイル通信端末を動作させる方法であって、
前記方法は、
前記モバイル通信システムにおいて、1以上の基地局が提供するワイヤレスアクセスインターフェースを介して前記1以上の基地局と、前記モバイル通信端末からのパケットを通信することと、
前記1以上の基地局に前記モバイル通信端末からのシグナリングメッセージを伝送することと、
前記モバイル通信端末が、前記パケットが所定数のパケットから成る会話の一部であることを示す標識を前記シグナリングメッセージに含めることと、
を含み、
前記シグナリングメッセージは、送信先への所期のユーザデータを含み、前記1以上の基地局とのシグナリング接続に先立って伝送され、
前記シグナリングメッセージは前記所定数のパケットに含まれ、前記標識は前記モバイル通信端末により送信される及び受信され前記会話を形成する前記パケットの所定数を示す情報を含む、モバイル通信端末を動作させる方法。 - 前記方法は、前記モバイル通信端末が、前記モバイル通信端末の識別に関する情報を、前記1以上の基地局とのシグナリング接続を確立していない中での前記モバイル通信端末の識別における使用のために、前記シグナリングメッセージに含めること、を含む、請求項13に記載のモバイル通信端末を動作させる方法。
- 前記方法は、前記モバイル通信端末が、前記送信先の識別に関する情報を、前記1以上の基地局とのシグナリング接続を確立していない中での前記ユーザデータのルーティングにおける使用のために、前記シグナリングメッセージに含めること、を含む、請求項13又は14に記載のモバイル通信端末を動作させる方法。
- 前記モバイル通信端末は、3GPPに準拠した端末である、請求項10〜15のいずれか一項に記載のモバイル通信端末を動作させる方法。
- 前記モバイル通信端末は、LTEに準拠した端末である、請求項10〜16のいずれか一項に記載のモバイル通信端末を動作させる方法。
- 前記1以上の移動性マネージャのうちの1つは、移動性管理エンティティ(MME)である、請求項17に記載のモバイル通信端末を動作させる方法。
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