JP6139801B2 - 制御プレーンを担当するネットワークノードを再選択する方法 - Google Patents

Description

本発明は、移動通信に関する。

移動通信システムの技術規格を制定する３ＧＰＰでは、第４世代移動通信と関連した多様なフォーラム及び新しい技術に対応するために、２００４年末から３ＧＰＰ技術の性能を最適化させて向上させようとする努力の一環としてＬＴＥ/ＳＡＥ(Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ/Ｓｙｓｔｅｍ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ)技術に対する研究を始めた。

３ＧＰＰ ＳＡ ＷＧ２を中心に進行されたＳＡＥは、３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮのＬＴＥ作業と並行してネットワークの構造を決定し、異機種ネットワーク間の移動性をサポートすることを目的とするネットワーク技術に対する研究であって、最近の３ＧＰＰの重要な標準化問題のうちの一つである。これは３ＧＰＰシステムをＩＰベースの多様な無線接続技術をサポートするシステムに発展させるための作業であって、より向上したデータ送信能力で送信遅延を最小化する、最適化されたパケットベースのシステムを目標にして作業が進行されてきた。

３ＧＰＰ ＳＡ ＷＧ２で定義したＥＰＳ(Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｓｙｓｔｅｍ)上位水準参照モデル(ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｍｏｄｅｌ)は、非ローミングケース(ｎｏｎ−ｒｏａｍｉｎｇ ｃａｓｅ)及び多様なシナリオのローミングケース(ｒｏａｍｉｎｇ ｃａｓｅ)を含んでおり、詳細内容は、３ＧＰＰ標準文書ＴＳ２３.４０１とＴＳ２３.４０２で参照することができる。図１のネットワーク構造図は、これを簡略に再構成したものである。

図１は、進化した移動通信ネットワークの構造図である。

図示されているように、ＥＰＣ(Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ)にＥ−ＵＴＲＡＮ(Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＭＴＳ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ)が連結されている。前記Ｅ−ＵＴＲＡＮは、３ＧＰＰリリース８以後で定義される無線アクセスネットワークであって、第４世代、即ち、ＬＴＥネットワークとも呼ばれる。したがって、ＬＴＥ以前、即ち、第３世代無線アクセスネットワークは、ＵＴＲＡＮである。

前記Ｅ−ＵＴＲＡＮは、ＵＥ(Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ)に制御プレーン(ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｌａｎｅ)とユーザプレーン(ｕｓｅｒ ｐｌａｎｅ)を提供する基地局(または、ｅＮｏｄｅＢ)２０を含む。基地局(または、ｅＮｏｄｅＢ)２０は、Ｘ２インターフェースを介して互いに連結されることができる。

前記ＵＥと基地局(または、ｅＮｏｄｅＢ)２０との間の無線インターフェースプロトコル(Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ)の階層は、通信システムで広く知られた開放型システム間相互接続(Ｏｐｅｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ；ＯＳＩ)参照モデルの下位３階層に基づいてＬ１(第１層)、Ｌ２(第２層)、Ｌ３(第３層)に区分されることができ、このうち、第１層に属する物理層は、物理チャネル(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ)を利用した情報転送サービス(Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｓｅｒｖｉｃｅ)を提供し、第３層に位置するＲＲＣ(Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ)層は、ＵＥとネットワークとの間で無線リソースを制御する役割を遂行する。そのために、ＲＲＣ層は、ＵＥと基地局との間でＲＲＣメッセージを交換する。

一方、ＥＰＣは、多様な構成要素を含むことができ、図１にはそのうち一部に該当する、ＭＭＥ(Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ)５１、Ｓ−ＧＷ(Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｇａｔｅｗａｙ)５２、ＰＤＮＧＷ(Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｇａｔｅｗａｙ)５３、ホーム加入者サーバ(ＨＳＳ；ｈｏｍｅ ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ ｓｅｒｖｅｒ)５４を示す。

前記基地局(または、ｅＮｏｄｅＢ)２０は、Ｓ１インターフェースを介してＥＰＣのＭＭＥ(Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ)５１と連結され、そしてＳ１−Ｕを介してＳ−ＧＷ(Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｇａｔｅｗａｙ)５２と連結される。

Ｓ−ＧＷ５２は、無線アクセスネットワーク(ＲＡＮ)とコアネットワークとの間の境界点として動作し、ｅＮｏｄｅＢ２２とＰＤＮ ＧＷ５３との間のデータ経路を維持する機能を果たす要素である。また、端末(または、Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ：ＵＥ)がｅＮｏｄｅＢ２２によりサービング(ｓｅｒｖｉｎｇ)される領域にわたって移動する場合、Ｓ−ＧＷ５２は、ローカル移動性アンカーポイント(ａｎｃｈｏｒ ｐｏｉｎｔ)の役割をする。即ち、Ｅ−ＵＴＲＡＮ(３ＧＰＰリリース８以後で定義されるＥｖｏｌｖｅｄ−ＵＭＴＳ(Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ) Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ)内での移動性のために、Ｓ−ＧＷ５２を介してパケットがルーティングされることができる。また、Ｓ−ＧＷ５２は、他の３ＧＰＰネットワーク(３ＧＰＰリリース８以前に定義されるＲＡＮ、例えば、ＵＴＲＡＮまたはＧＥＲＡＮ(ＧＳＭ(Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ)/ＥＤＧＥ(Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄａｔａ ｒａｔｅｓ ｆｏｒ Ｇｌｏｂａｌ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ) Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ)との移動性のためのアンカーポイントとして機能することもできる。

ＰＤＮ ＧＷ(または、Ｐ−ＧＷ)５３は、パケットデータネットワークに向かうデータインターフェースの終端点(ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔ)に該当する。ＰＤＮ ＧＷ５３は、ポリシー強制機能(ｐｏｌｉｃｙ ｅｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ ｆｅａｔｕｒｅｓ)、パケットフィルタリング(ｐａｃｋｅｔ ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ)、課金サポート(ｃｈａｒｇｉｎｇ ｓｕｐｐｏｒｔ)などをサポートすることができる。また、３ＧＰＰネットワークと非３ＧＰＰネットワーク(例えば、Ｉ−ＷＬＡＮ(Ｉｎｔｅｒｗｏｒｋｉｎｇ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ)のような信頼されないネットワーク、ＣＤＭＡ(Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ)ネットワークやＷｉＭａｘのような信頼されるネットワーク)との移動性管理のためのアンカーポイントの役割をすることができる。

図１のネットワーク構造の例示は、Ｓ−ＧＷ５２とＰＤＮ ＧＷ５３が別途のゲートウェイで構成されるものを示すが、二つのゲートウェイが単一ゲートウェイ構成オプション(Ｓｉｎｇｌｅ Ｇａｔｅｗａｙ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｏｐｔｉｏｎ)によって実現されることもできる。

ＭＭＥ５１は、ＵＥのネットワーク連結に対するアクセス、ネットワークリソースの割当、トラッキング(ｔｒａｃｋｉｎｇ)、ページング(ｐａｇｉｎｇ)、ローミング(ｒｏａｍｉｎｇ)及びハンドオーバなどをサポートするためのシグナリング及び制御機能を遂行する要素である。ＭＭＥ５１は、加入者及びセッション管理に関連した制御プレーン(ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｌａｎｅ)機能を制御する。ＭＭＥ５１は、数多くのｅＮｏｄｅＢ２２を管理し、他の２Ｇ/３Ｇネットワークに対するハンドオーバのための従来のゲートウェイの選択のためのシグナリングを実行する。また、ＭＭＥ５１は、セキュリティ過程(Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ)、端末−対−ネットワークセッションハンドリング(Ｔｅｒｍｉｎａｌ−ｔｏ−ｎｅｔｗｏｒｋ Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｈａｎｄｌｉｎｇ)、アイドル端末位置決定管理(Ｉｄｌｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ)などの機能を遂行する。

一方、最近、高速データトラフィックは、非常に急激に増加している。このようなトラフィックの増加に対処するために、ＵＥのトラフィックをＷＬＡＮ(Ｗｉ−Ｆｉ)にオフロード(ｏｆｆｌｏａｄｉｎｇ)させるための技術が紹介されている。

Ｐ−ＧＷ５３及びＨＳＳ５４は、ＡＡＡ(ａｃｃｅｓｓ ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ ａｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ)サーバ５６と連結される。Ｐ−ＧＷ５３及びＡＡＡサーバ５６は、ｅ−ＰＤＧ(ｅｖｏｌｖｅｄ ｐａｃｋｅｔ ｄａｔａ ｇａｔｅｗａｙ)５７と連結されることができる。前記ｅＰＤＧ５７は、信頼されない非３ＧＰＰネットワーク(例えば、ＷＬＡＮまたはＷｉ−Ｆｉ等)に対するセキュリティノードとしての役割をする。前記ｅＰＤＧ５７は、ＷＡＧ(ＷＬＡＮ ａｃｃｅｓｓ ｇａｔｅｗａｙ)５８と連結されることができる。ＷＡＧ５８は、Ｗｉ−ＦｉシステムでＰ−ＧＷの役割を担当することができる。

図１を参照して説明したように、ＩＰ能力を有する端末(または、ＵＥ)は、３ＧＰＰアクセスはもちろん非３ＧＰＰアクセスに基づいても、ＥＰＣ内の多様な要素を経由して事業者(即ち、オペレータ(ｏｐｅｒａｔｏｒ))が提供するＩＰサービスネットワーク(例えば、ＩＭＳ)にアクセスすることができる。

また、図１は、多様なレファレンスポイント(例えば、Ｓ１−Ｕ、Ｓ１−ＭＭＥ等)を示す。３ＧＰＰシステムでは、Ｅ−ＵＴＲＡＮ及びＥＰＣの異なる機能エンティティ(ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｅｎｔｉｔｙ)に存在する２個の機能を連結する概念的なリンクをレファレンスポイント(ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｐｏｉｎｔ)と定義する。以下の表１は、図１に示すレファレンスポイントを整理したものである。表１の例示の他にもネットワーク構造によって多様なレファレンスポイントが存在できる。

図２は、一般的なＥ−ＵＴＲＡＮと一般的なＥＰＣのアーキテクチャを示す例示図である。

図示されたように、ｅＮｏｄｅＢ２０は、ＲＲＣ接続が活性化されている中、ゲートウェイへのルーティング、ページングメッセージのスケジューリング及び送信、ブロードキャストチャネル(ＢＣＨ)のスケジューリング及び送信、アップリンク及びダウンリンクでのリソースのＵＥへの動的割当、ｅＮｏｄｅＢ２０の測定のための設定及び提供、無線ベアラ制御、無線許可制御(ｒａｄｉｏ ａｄｍｉｓｓｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ)、そして、接続移動性制御などのための機能を遂行することができる。ＥＰＣ内では、ページング発生、ＬＴＥ_ＩＤＬＥ状態管理、ユーザプレーンの暗号化、ＥＰＳベアラ制御、ＮＡＳシグナリングの暗号化及び完全性保護機能を遂行することができる。

図３は、ＵＥとｅＮｏｄｅＢとの間の制御プレーンでの無線インターフェースプロトコル(Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ)の構造を示す例示図であり、図４は、端末と基地局との間のユーザプレーンでの無線インターフェースプロトコル(Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ)の構造を示す他の例示図である。

前記無線インターフェースプロトコルは、３ＧＰＰ無線アクセスネットワーク規格を基盤とする。前記無線インターフェースプロトコルは、水平的には物理層(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ)、データリンク層(Ｄａｔａ Ｌｉｎｋ Ｌａｙｅｒ)、及びネットワーク層(Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｌａｙｅｒ)からなり、垂直的にはデータ情報送信のためのユーザプレーン(Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ)と、制御信号(Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ)伝達のための制御プレーン(Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｌａｎｅ)とに区分される。

前記プロトコル階層は、通信システムで広く知られた開放型システム間相互接続(Ｏｐｅｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ；ＯＳＩ)基準モデルの下位３階層に基づいてＬ１(第１層)、Ｌ２(第２層)、Ｌ３(第３層)に区分されることができる。

以下、前記図３に示す制御プレーンでの無線プロトコルと図４に示すユーザプレーンでの無線プロトコルの各階層を説明する。

第１層である物理層は、物理チャネル(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ)を利用して情報転送サービス(Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｓｅｒｖｉｃｅ)を提供する。前記物理層は、上位にある媒体アクセス制御(Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ)層とはトランスポートチャネル(Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｃｈａｎｎｅｌ)を介して連結されており、前記トランスポートチャネルを介して媒体アクセス制御層と物理層との間でデータが伝達される。そして、互いに異なる物理層間、即ち、送信側と受信側の物理層間は、物理チャネルを介してデータが伝達される。

物理チャネル(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ)は、時間軸上にある複数個のサブフレームと、周波数軸上にある複数個のサブキャリア(Ｓｕｂ−ｃａｒｒｉｅｒ)とで構成される。ここで、一つのサブフレーム(Ｓｕｂ−ｆｒａｍｅ)は、時間軸上に複数のシンボル(Ｓｙｍｂｏｌ)と複数のサブキャリアとで構成される。一つのサブフレームは、複数のリソースブロック(Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ)で構成され、一つのリソースブロックは、複数のシンボル(Ｓｙｍｂｏｌ)と複数のサブキャリアとで構成される。データが送信される単位時間であるＴＴＩ(Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｉｎｔｅｒｖａｌ)は、１個のサブフレームに該当する１ｍｓである。

前記送信側と受信側の物理層に存在する物理チャネルは、３ＧＰＰ ＬＴＥによると、データチャネルであるＰＤＳＣＨ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ)及びＰＵＳＣＨ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ)と、制御チャネルであるＰＤＣＣＨ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ)、ＰＣＦＩＣＨ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｆｏｒｍａｔ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｃｈａｎｎｅｌ)、ＰＨＩＣＨ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｈｙｂｒｉｄ−ＡＲＱ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｃｈａｎｎｅｌ)及びＰＵＣＣＨ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ)と、に分けられる。

サブフレームの１番目のＯＦＤＭシンボルで送信されるＰＣＦＩＣＨは、サブフレーム内で制御チャネルの送信に使われるＯＦＤＭシンボルの数(即ち、制御領域の大きさ)に対するＣＦＩ(ｃｏｎｔｒｏｌ ｆｏｒｍａｔ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ)を伝送する。無線機器は、まず、ＰＣＦＩＣＨ上でＣＦＩを受信した後、ＰＤＣＣＨをモニタリングする。

ＰＤＣＣＨと違って、ＰＣＦＩＣＨは、ブラインドデコーディングを使用せずに、サブフレームの固定されたＰＣＦＩＣＨリソースを介して送信される。

ＰＨＩＣＨは、ＵＬ ＨＡＲＱ(ｈｙｂｒｉｄ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｒｅｐｅａｔ ｒｅｑｕｅｓｔ)のためのＡＣＫ(ｐｏｓｉｔｉｖｅ−ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ)/ＮＡＣＫ(ｎｅｇａｔｉｖｅ−ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ)信号を伝送する。無線機器により送信されるＰＵＳＣＨ上のＵＬ(ｕｐｌｉｎｋ)データに対するＡＣＫ/ＮＡＣＫ信号は、ＰＨＩＣＨ上に送信される。

ＰＢＣＨ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ)は、無線フレームの１番目のサブフレームの第２のスロットの前方部の４個のＯＦＤＭシンボルで送信される。ＰＢＣＨは、無線機器が基地局と通信するときに必須なシステム情報を伝送し、ＰＢＣＨを介して送信されるシステム情報をＭＩＢ(ｍａｓｔｅｒ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｂｌｏｃｋ)という。これと比較して、ＰＤＣＣＨにより指示されＰＤＳＣＨ上に送信されるシステム情報をＳＩＢ(ｓｙｓｔｅｍ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｂｌｏｃｋ)という。

ＰＤＣＣＨは、ＤＬ−ＳＣＨ(ｄｏｗｎｌｉｎｋ−ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ)のリソース割当及び送信フォーマット、ＵＬ−ＳＣＨ(ｕｐｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ)のリソース割当情報、ＰＣＨ上のページング情報、ＤＬ−ＳＣＨ上のシステム情報、ＰＤＳＣＨ上に送信されるランダムアクセス応答のような上位層制御メッセージのリソース割当、任意のＵＥグループ内の個別ＵＥに対する送信パワー制御命令のセット及びＶｏＩＰ(ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｐｒｏｔｏｃｏｌ)の活性化などを伝送することができる。複数のＰＤＣＣＨが制御領域内で送信されることができ、端末は、複数のＰＤＣＣＨをモニタリングすることができる。ＰＤＣＣＨは、一つまたは複数個の連続的なＣＣＥ(ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ ｅｌｅｍｅｎｔｓ)のアグリゲーション(ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ)上に送信される。ＣＣＥは、無線チャネルの状態による符号化率をＰＤＣＣＨに提供するために使われる論理的割当単位である。ＣＣＥは、複数のリソース要素グループ(ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｇｒｏｕｐ)に対応される。ＣＣＥの数とＣＣＥにより提供される符号化率の関係によってＰＤＣＣＨのフォーマット及び可能なＰＤＣＣＨのビット数が決定される。

ＰＤＣＣＨを介して送信される制御情報をダウンリンク制御情報(ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ、ＤＣＩ)という。ＤＣＩは、ＰＤＳＣＨのリソース割当(これをＤＬグラント(ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｇｒａｎｔ)ともいう)、ＰＵＳＣＨのリソース割当(これをＵＬグラント(ｕｐｌｉｎｋ ｇｒａｎｔ)ともいう)、任意のＵＥグループ内の個別ＵＥに対する送信パワー制御命令のセット及び/またはＶｏＩＰ(Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ)の活性化を含むことができる。

第２層にはさまざまな層が存在する。まず、媒体アクセス制御(Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＭＡＣ)層は、多様な論理チャネル(Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ)を多様なトランスポートチャネルにマッピングさせる役割をし、また、複数の論理チャネルを一つのトランスポートチャネルにマッピングさせる論理チャネル多重化(Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ)の役割を遂行する。ＭＡＣ層は、上位層であるＲＬＣ層とは論理チャネル(Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ)を介して接続されており、論理チャネルは、大きくは、送信される情報の種類によって、制御プレーン(Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｌａｎｅ)の情報を送信する制御チャネル(Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ)と、ユーザプレーン(Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ)の情報を送信するトラフィックチャネル(Ｔｒａｆｆｉｃ Ｃｈａｎｎｅｌ)と、に分けられる。

第２層の無線リンク制御(Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＲＬＣ)層は、上位層から受信したデータを分割(Ｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ)及び連結(Ｃｏｎｃａｔｅｎａｔｉｏｎ)して下位層による無線区間へのデータの送信に適合するようにデータの大きさを調節する役割を遂行する。また、各々の無線ベアラ(Ｒａｄｉｏ Ｂｅａｒｅｒ；ＲＢ)が要求する多様なＱｏＳを保証可能にするために、ＴＭ(Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｍｏｄｅ、透過モード)、ＵＭ(Ｕｎ−ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｄ Ｍｏｄｅ、非確認モード)、及びＡＭ(Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｄ Ｍｏｄｅ、確認モード)の三つの動作モードを提供している。特に、ＡＭ ＲＬＣは、信頼性のあるデータ送信のために、自動反復及び要求(Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ａｎｄ Ｒｅｑｕｅｓｔ；ＡＲＱ)機能を介した再送信機能を遂行している。

第２層のパケットデータ収束(Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ；ＰＤＣＰ)層は、ＩＰｖ４やＩＰｖ６のようなＩＰパケットの送信時、帯域幅が小さい無線区間で効率的に送信するために相対的に大きさが大きくて不要な制御情報を含んでいるＩＰパケットヘッダサイズを減らすヘッダ圧縮(Ｈｅａｄｅｒ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ)機能を遂行する。これはデータのヘッダ(Ｈｅａｄｅｒ)部分で必ず必要な情報のみを送信するようにすることで、無線区間の送信効率を増加させる役割をする。また、ＬＴＥシステムでは、ＰＤＣＰ層がセキュリティ(Ｓｅｃｕｒｉｔｙ)機能も実行し、これは第３者のデータ盗聴を防止する暗号化(Ｃｉｐｈｅｒｉｎｇ)と第３者のデータ操作を防止する完全性保護(Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ)とで構成される。

第３層の最も上部に位置した無線リソース制御(Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ；以下、ＲＲＣと略称する)層は、制御プレーンでのみ定義され、無線ベアラ(Ｒａｄｉｏ Ｂｅａｒｅｒ；ＲＢと略称する)の設定(Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ)、再設定(Ｒｅ−ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ)及び解除(Ｒｅｌｅａｓｅ)と関連して論理チャネル、トランスポートチャネル、及び物理チャネルの制御を担当する。このとき、ＲＢは、端末とＥ−ＵＴＲＡＮとの間のデータ伝達のために、第２層により提供されるサービスを意味する。

前記端末のＲＲＣと無線ネットワークのＲＲＣ層との間にＲＲＣ接続(ＲＲＣ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ)がある場合、端末は、ＲＲＣ接続状態(Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ Ｍｏｄｅ)になり、そうでない場合、ＲＲＣアイドル状態(Ｉｄｌｅ Ｍｏｄｅ)になる。

以下、端末のＲＲＣ状態(ＲＲＣ ｓｔａｔｅ)とＲＲＣ接続方法について説明する。ＲＲＣ状態とは、端末のＲＲＣがＥ−ＵＴＲＡＮのＲＲＣと論理的接続(ｌｏｇｉｃａｌ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ)されているかどうかを意味し、接続されている場合はＲＲＣ_ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態(ｓｔａｔｅ)といい、接続されていない場合はＲＲＣ_ＩＤＬＥ状態という。ＲＲＣ_ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態の端末は、ＲＲＣ接続が存在するため、Ｅ−ＵＴＲＡＮは、該当端末の存在をセル単位で把握することができ、したがって、端末を効果的に制御することができる。それに対し、ＲＲＣ_ＩＤＬＥ状態の端末は、Ｅ−ＵＴＲＡＮが端末の存在を把握することはできず、セルより大きい地域単位であるＴＡ(Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ)単位にコアネットワークが管理する。即ち、ＲＲＣ_ＩＤＬＥ状態の端末は、セルに比べて大きい地域単位に該当端末の存在可否のみが把握され、音声やデータのような通常の移動通信サービスを受けるためには、該当端末がＲＲＣ_ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態に移動しなければならない。各ＴＡは、ＴＡＩ(Ｔｒａｃｋｉｎｇ ａｒｅａ ｉｄｅｎｔｉｔｙ)を介して区分される。端末は、セルでブロードキャスティング(ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ)される情報であるＴＡＣ(Ｔｒａｃｋｉｎｇ ａｒｅａ ｃｏｄｅ)を介してＴＡＩを構成することができる。

ユーザが端末の電源を最初にオンした時、端末は、まず、適切なセルを探索した後、該当セルでＲＲＣ接続を確立し、コアネットワークに端末の情報を登録する。この後、端末は、ＲＲＣ_ＩＤＬＥ状態にとどまる。ＲＲＣ_ＩＤＬＥ状態にとどまる端末は、必要によって、セルを(再)選択し、システム情報(Ｓｙｓｔｅｍ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ)やページング情報を確認する。これをセルにキャンプオン(Ｃａｍｐ ｏｎ)するという。ＲＲＣ_ＩＤＬＥ状態にとどまっていた端末は、ＲＲＣ接続を確立する必要がある時はじめてＲＲＣ接続過程(ＲＲＣ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ)を介してＥ−ＵＴＲＡＮのＲＲＣとＲＲＣ接続を確立し、ＲＲＣ_ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態に移動する。ＲＲＣ_ＩＤＬＥ状態にあった端末がＲＲＣ接続を確立する必要がある場合は多様であり、例えば、ユーザによる通話の試みなどの理由でアップリンクデータ送信が必要であるか、またはＥ−ＵＴＲＡＮからページングメッセージを受信した場合、これに対する応答メッセージ送信などを挙げることができる。

前記ＲＲＣ層の上位に位置するＮＡＳ(Ｎｏｎ−Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ)層は、セッション管理(Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ)と移動性管理(Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ)等の機能を遂行する。

以下、図３に示すＮＡＳ層について詳細に説明する。

ＮＡＳ層に属するＥＳＭ(Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ)は、Ｄｅｆａｕｌｔベアラ管理及びＤｅｄｉｃａｔｅｄベアラ管理のような機能を遂行し、端末がネットワークからＰＳサービスを利用するための制御を担当する。Ｄｅｆａｕｌｔベアラリソースは、特定のＰａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｎｅｔｗｏｒｋ(ＰＤＮ)に最初に接続する時またはネットワークに接続される時、ネットワークから割当を受けるという特徴を有する。このとき、ネットワークは、端末がデータサービスを使用することができるように端末が使用可能なＩＰアドレスを割り当て、また、ｄｅｆａｕｌｔベアラのＱｏＳを割り当てる。ＬＴＥでは、大きくは、データ送受信のための特定の帯域幅を保証するＧＢＲ(Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ ｂｉｔ ｒａｔｅ)ＱｏＳ特性を有するベアラと、帯域幅の保証無しでＢｅｓｔ ｅｆｆｏｒｔ ＱｏＳ特性を有するＮｏｎ−ＧＢＲベアラの２種類をサポートする。Ｄｅｆａｕｌｔベアラの場合、Ｎｏｎ−ＧＢＲベアラの割当を受ける。Ｄｅｄｉｃａｔｅｄベアラの場合は、ＧＢＲまたはＮｏｎ−ＧＢＲのＱｏＳ特性を有するベアラの割当を受けることができる。

ネットワークから端末に割り当てたベアラをＥＰＳ(ｅｖｏｌｖｅｄ ｐａｃｋｅｔ ｓｅｒｖｉｃｅ)ベアラといい、ＥＰＳベアラを割り当てる時、ネットワークは、一つのＩＤを割り当てるようになる。これをＥＰＳベアラＩＤという。一つのＥＰＳベアラは、ＭＢＲ(ｍａｘｉｍｕｍ ｂｉｔ ｒａｔｅ)とＧＢＲ(ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ ｂｉｔ ｒａｔｅ)またはＡＭＢＲ(Ａｇｇｒｅｇａｔｅｄ ｍａｘｉｍｕｍ ｂｉｔ ｒａｔｅ)のＱｏＳ特性を有する。

図５は、３ＧＰＰ ＬＴＥのランダムアクセス過程を示す流れ図である。

ランダムアクセス過程は、ＵＥ１０が基地局、即ち、ｅＮｏｄｅＢ２０とＵＬ同期を得たり、ＵＬ無線リソースの割当を受けるために使われる。

ＵＥ１０は、ルートインデックス(ｒｏｏｔ ｉｎｄｅｘ)とＰＲＡＣＨ(ｐｈｙｓｉｃａｌ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｈａｎｎｅｌ)設定インデックス(ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘ)をｅＮｏｄｅＢ２０から受信する。セル毎にＺＣ(Ｚａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ)シーケンスにより定義される６４個の候補(ｃａｎｄｉｄａｔｅ)ランダムアクセスプリアンブルがあり、ルートインデックスは、端末が６４個の候補ランダムアクセスプリアンブルを生成するための論理的インデックスである。

ランダムアクセスプリアンブルの送信は、セル毎に特定の時間及び周波数リソースに限定される。ＰＲＡＣＨ設定インデックスは、ランダムアクセスプリアンブルの送信が可能な特定のサブフレームとプリアンブルフォーマットを指示する。

ＵＥ１０は、任意に選択されたランダムアクセスプリアンブルをｅＮｏｄｅＢ２０に送信する。ＵＥ１０は、６４個の候補のランダムアクセスプリアンブルのうち一つを選択する。そして、ＰＲＡＣＨ設定インデックスにより該当するサブフレームを選択する。ＵＥ１０は、選択されたランダムアクセスプリアンブルを選択されたサブフレームで送信する。

前記ランダムアクセスプリアンブルを受信したｅＮｏｄｅＢ２０は、ランダムアクセス応答(ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅ、ＲＡＲ)をＵＥ１０に送る。ランダムアクセス応答は、２ステップで検出される。まず、ＵＥ１０は、ＲＡ−ＲＮＴＩ(ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ−ＲＮＴＩ)でマスキングされたＰＤＣＣＨを検出する。ＵＥ１０は、検出されたＰＤＣＣＨにより指示されるＰＤＳＣＨ上にＭＡＣ(Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ)ＰＤＵ(Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ)内のランダムアクセス応答を受信する。

図６は、ネットワークの不能状態を例示的に示す。

図６に示すように、ｅＮｏｄｅＢ２０のカバレッジには数多いＵＥ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄが存在し、データ送受信を試みる。それによって、前記ｅＮｏｄｅＢ２０が混雑(ｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎ)するようになった場合、ｅＮｏｄｅＢ２０から前記ＵＥへのダウンリンクデータまたは前記ＵＥからｅＮｏｄｅＢ２０へのアップリンクデータは、正しく送信されずに失敗するようになる。

このとき、特定のＵＥ１０ａからのアップリンクデータがＭＭＥ５１に向かう制御信号、例えば、アタッチ要求(Ａｔｔａｃｈ/ＧＲＰＳ Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ)、ＴＡＵ要求(Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ Ｕｐｄａｔｅ Ｒｅｑｕｅｓｔ)、ＲＡＵ要求(Ｒｏｕｔｉｎｇ Ａｒｅａ Ｕｐｄａｔｅ Ｒｅｑｕｅｓｔ)、ＬＡＵ要求(Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｕｐｄａｔｅ Ｒｅｑｕｅｓｔ)、またはサービス要求(Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｒｅｑｕｅｓｔ)である場合、前記ＵＥ１００ａは、サービス中断を経験するようになる。

同様に、前記ＭＭＥ５１が混雑などの理由で不能状態である場合、前記特定のＵＥ１０ａからの制御信号、例えば、アタッチ要求(Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ)、ＴＡＵ要求(Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ Ｕｐｄａｔｅ Ｒｅｑｕｅｓｔ)、ＲＡＵ要求(Ｒｏｕｔｉｎｇ Ａｒｅａ Ｕｐｄａｔｅ Ｒｅｑｕｅｓｔ)、ＬＡＵ要求(Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｕｐｄａｔｅ Ｒｅｑｕｅｓｔ)またはサービス要求(Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｒｅｑｕｅｓｔ)が、前記ＭＭＥ５１に正しく伝達されない場合が発生し、それによって、前記ＵＥ１０ａは、サービス中断を経験するようになる。

したがって、本明細書の一開示は、前述した問題点を解決することができる方法を提示することを目的とする。

前記のような目的を達成するために、本明細書の一開示は、ユーザ装置(ＵＥ)が制御プレーンを担当するネットワークノードを再選択する方法を提供する。前記方法は、前記ＵＥが、ＮＡＳ(Ｎｏｎ−Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ)要求メッセージを基地局を介して制御プレーンを担当するネットワークノードに送信したが、応答メッセージを受信していない場合、前記ＮＡＳ要求メッセージを再送信するステップと、前記ＵＥが前記ＮＡＳ要求メッセージの再送信が予め設定された値以上繰り返された場合、前記ネットワークノードが応答しないことを示すインディケーションをＡＳ(Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ)メッセージに含ませて前記基地局に送信するステップと、前記基地局から前記ネットワークノードが不能状態であることを指示する情報を受信する場合、前記不能であるネットワークノードの代わりに制御プレーンを担当する他のネットワークノードを再選択するステップと、を含む。

前記制御プレーンを担当するネットワークノードは、ＭＭＥ(Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ)またはＳＧＳＮ(Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｇｅｎｅｒａｌ ｐａｃｋｅｔ ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｎｏｄｅ)である。

前記ＮＡＳ層の要求メッセージは、アタッチ(Ａｔｔａｃｈ)要求メッセージ、ＴＡＵ(Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ Ｕｐｄａｔｅ)要求メッセージ、ＲＡＵ(Ｒｏｕｔｉｎｇ Ａｒｅａ Ｕｐｄａｔｅ)要求メッセージ、ＬＡＵ(Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ａｒｅａ Ｕｐｄａｔｅ)要求メッセージ、及びサービス要求メッセージのうち一つ以上を含む。

前記方法は、前記選択された他のネットワークノードにＴＡＵ要求メッセージまたはＲＡＵ要求メッセージを送信するステップをさらに含む。

前記ＴＡＵ要求メッセージが送信される場合、前記ＴＡＵ要求メッセージは、Ｓ−ＴＭＳＩ(ＳＡＥ−Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ)及びＭＭＥのＩＤのうち一つ以上を含まない。前記ＲＡＵ要求メッセージが送信される場合、前記ＲＡＵ要求メッセージは、Ｐ−ＴＭＳＩ(Ｐａｃｋｅｔ−Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ)を含まない。

前記ネットワークノードが不能状態であることを指示する情報は、前記基地局からブロードキャスティングされる。前記ネットワークノードが不能状態であることを指示する情報は、前記基地局からブロードキャスティングされるシステム情報内に含まれて受信される。

前記方法は、前記ネットワークノードが不能状態から正常状態に回復した場合、前記ネットワークノードが回復したことを示す情報を前記基地局からブロードキャスティング方式で受信するステップをさらに含む。

前記のような目的を達成するために、本明細書の他の一開示は、基地局が制御プレーンを担当するネットワークノードを再選択する方法を提供する。前記方法は、ＮＡＳ(Ｎｏｎ−Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ)要求メッセージをネットワークノードに数回再送信したユーザ装置(ＵＥ)から前記ネットワークノードが応答しないことを示すインディケーションを含むＡＳ(Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ)メッセージを受信するステップと、前記メッセージの受信に応答し、前記ネットワークノードに状態確認要求メッセージを送信するステップと、前記状態確認要求メッセージに対する応答メッセージを受信していない場合、前記ネットワークノードの不能状態を他の基地局または前記ＵＥに通知するステップと、前記ＵＥのために制御プレーンを担当する他のネットワークノードを再選択するステップと、を含む。

前記ネットワークノードの不能状態を前記ＵＥに通知するステップは、前記ネットワークノードが不能状態であることを指示する情報を含むシステム情報をブロードキャスティングするステップを含む。

前記方法は、前記ネットワークノードが不能状態から正常状態に回復した場合、前記ネットワークノードが回復したことを示す情報をブロードキャスティングするステップをさらに含む。

本明細書の開示によると、前述した従来技術の問題点が解決される。具体的に、本明細書の一開示によると、ＵＥがＮＡＳ要求メッセージ(例えば、アタッチ要求メッセージ/ＴＡＵ要求メッセージ/ＲＡＵ要求メッセージ/ＬＡＵ要求メッセージ/サービス要求メッセージ)を送信したにもかかわらず、ＭＭＥ/ＳＧＳＮの不能のため応答を受信していない場合、不要に再送信されることを防止することができる。それによって、ネットワークシグナリングの浪費を防止し、併せて、ネットワーク負荷を防止することができる。また、ユーザ経験を増大させることができる。

進化した移動通信ネットワークの構造図である。 一般的なＥ−ＵＴＲＡＮと一般的なＥＰＣのアーキテクチャを示す例示図である。 ＵＥとｅＮｏｄｅＢとの間の制御プレーンでの無線インターフェースプロトコル(Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ)の構造を示す例示図である。 端末と基地局との間のユーザプレーンでの無線インターフェースプロトコル(Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ)の構造を示す他の例示図である。 ３ＧＰＰ ＬＴＥのランダムアクセス過程を示す流れ図である。 ネットワークの不能状態を例示的に示す。 ＭＭＥの不能状態でアタッチ要求/ＴＡＵ要求が失敗し続ける状況を示す。 ＳＧＳＮの不能状態でアタッチ要求/ＲＡＵ要求が失敗し続ける状況を示す。 ＳＧＳＮの不能状態でＬＡＵ要求が失敗し続ける状況を示す。 ＭＭＥ/ＳＧＳＮの不能状態でサービス要求手順が失敗し続ける状況を示す。 ＭＭＥ/ＳＧＳＮが不能状態にもかわわらず、数多いＵＥからの要求が繰り返されてネットワークが過負荷となる状態を示す。 ＭＭＥ/ＳＧＳＮが不能状態の時、本明細書の第１の開示による方法を示す流れ図である。 ＭＭＥ/ＳＧＳＮが不能状態の時、本明細書の第２の開示による方法を示す流れ図である。 ＭＭＥ/ＳＧＳＮが不能状態の時、本明細書の第３の開示による方法を示す流れ図である。 本明細書の開示によるＵＥ１００及びＭＭＥ５１０の構成ブロック図である。

本発明について、ＵＭＴＳ(Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ)及びＥＰＣ(Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ)を基準にして説明するが、このような通信システムにのみ限定されるものではなく、本発明の技術的思想が適用されることができる全ての通信システム及び方法にも適用されることができる。

本明細書で使われる技術的用語は、単に特定の実施例を説明するために使われたものであり、本発明を限定するものではないことを留意しなければならない。また、本明細書で使われる技術的用語は、本明細書で特別に他の意味で定義されない限り、本発明が属する技術分野において、通常の知識を有する者により一般的に理解される意味で解釈されなければならず、過度に包括的な意味または過度に縮小された意味で解釈されてはならない。また、本明細書で使われる技術的な用語が本発明の思想を正確に表現することができない技術的な用語である場合、当業者が正確に理解することができる技術的用語に変えて理解しなければならない。また、本発明で使われる一般的な用語は、事前の定義によってまたは前後の文脈によって解釈されなければならず、過度に縮小された意味で解釈されてはならない。

また、本明細書で使われる単数の表現は、文脈上、明白に異なる意味ではない限り、複数の表現を含む。本出願において、“構成される”または“有する”などの用語は、明細書上に記載された多様な構成要素、または多様なステップを必ず全部含むと解釈されてはならず、そのうち一部の構成要素または一部のステップは含まれない場合もあり、または追加的な構成要素またはステップをさらに含む場合もあると解釈されなければならない。

また、本明細書で使われる第１及び第２などのように序数を含む用語は、多様な構成要素の説明に使われることができるが、前記構成要素は、前記用語により限定されてはならない。前記用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的としてのみ使われる。例えば、本発明の権利範囲を外れない限り、第１の構成要素は第２の構成要素と命名することができ、同様に、第２の構成要素も第１の構成要素と命名することができる。

一構成要素が他の構成要素に“連結されている”または“接続されている”と言及された場合は、該当他の構成要素に直接的に連結されており、または接続されていることもあるが、中間に他の構成要素が存在することもある。それに対し、一構成要素が他の構成要素に“直接連結されている”または“直接接続されている”と言及された場合は、中間に他の構成要素が存在しないと理解しなげればならない。

以下、添付図面を参照して本発明による好ましい実施例を詳細に説明し、図面符号に関係なしに同じまたは類似の構成要素には同じ参照番号を付与し、これに対する重複説明は省略する。また、本発明を説明するにあたって、関連した公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を不明にすると判断される場合、その詳細な説明を省略する。また、添付図面は、本発明の思想を容易に理解することができるようにするためのものであり、添付図面により本発明の思想が制限されると解釈されてはならないことを留意しなければならない。本発明の思想は、添付図面の他の全ての変更、均等物乃至代替物にまで拡張されると解釈されなければならない。

添付図面には例示的にＵＥ(Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ)が示されているが、図示された前記ＵＥは、端末(Ｔｅｒｍｉｎａｌ)、ＭＥ(Ｍｏｂｉｌｅ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ)などの用語で呼ばれる場合もある。また、前記ＵＥは、ノートブック、携帯電話、ＰＤＡ、スマートフォン(Ｓｍａｒｔ Ｐｈｏｎｅ)、マルチメディア機器などのように携帯可能な機器であり、またはＰＣ及び車両搭載装置のように携帯不可能な機器である。

用語の定義
以下、図面を参照して説明する前に、本発明の理解を容易にするために、本明細書で使われる用語を簡略に定義する。

ＵＭＴＳ：Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍの略であって、第３世代移動通信のネットワークを意味する。

ＰＬＭＮ：Ｐｕｂｌｉｃ Ｌａｎｄ Ｍｏｂｉｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ(公衆陸上移動体ネットワーク)の略であって、移動通信事業者のネットワーク識別番号を意味する。

ＵＥ/ＭＳ：Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ/Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ、端末装置を意味する。

ＥＰＳ：Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｓｙｓｔｅｍの略であって、ＬＴＥ(Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ)ネットワークをサポートするコアネットワークを意味する。ＵＭＴＳが進化した形態のネットワーク。

ＰＤＮ(Ｐｕｂｌｉｃ Ｄａｔａ Ｎｅｔｗｏｒｋ)：サービスを提供するサーバが配置された独立的なネットワーク。

ＰＤＮ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ：端末からＰＤＮへの接続、即ち、ＩＰアドレスで表現される端末とＡＰＮ(Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ Ｎａｍｅ)で表現されるＰＤＮとの関連(接続)。

ＰＤＮ−ＧＷ(Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｇａｔｅｗａｙ)：ＵＥ ＩＰ ａｄｄｒｅｓｓ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ、Ｐａｃｋｅｔ ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ＆ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ、Ｃｈａｒｇｉｎｇ ｄａｔａ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ機能を遂行するＥＰＳネットワークのネットワークノード。

Ｓｅｒｖｉｎｇ ＧＷ(Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｇａｔｅｗａｙ)：移動性アンカー(Ｍｏｂｉｌｉｔｙ ａｎｃｈｏｒ)、パケットルーティング(Ｐａｃｋｅｔ ｒｏｕｔｉｎｇ)、アイドルモードパケットバッファリング(Ｉｄｌｅ ｍｏｄｅ ｐａｃｋｅｔ ｂｕｆｆｅｒｉｎｇ)、Ｔｒｉｇｇｅｒｉｎｇ ＭＭＥ ｔｏ ｐａｇｅ ＵＥ機能を遂行するＥＰＳネットワークのネットワークノード。

ＰＣＲＦ(Ｐｏｌｉｃｙ ａｎｄ Ｃｈａｒｇｉｎｇ Ｒｕｌｅ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ)：サービスフロー(ｆｌｏｗ)別に差別化されたＱｏＳ及び課金ポリシーを動的(ｄｙｎａｍｉｃ)に適用するためのポリシー決定(Ｐｏｌｉｃｙ ｄｅｃｉｓｉｏｎ)を実行するＥＰＳネットワークのノード。

ＡＰＮ(Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ Ｎａｍｅ)：ネットワークで管理する接続ポイントの名称であって、ＵＥに提供される。即ち、ＰＤＮを指すか、区分する文字列。要求したサービスやネットワーク(ＰＤＮ)に接続するためには該当Ｐ−ＧＷを経由するようになり、このＰ−ＧＷを探すことができるようにネットワーク内で予め定義した名称(文字列)。例えば、ｉｎｔｅｒｎｅｔ.ｍｎｃ０１２.ｍｃｃ３４５.ｇｐｒｓ

ＴＥＩＤ(Ｔｕｎｎｅｌ Ｅｎｄｐｏｉｎｔ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ)：ネットワーク内のノード間に設定されたトンネルのＥｎｄ ｐｏｉｎｔ ＩＤ、各ＵＥのベアラ単位に区間別に設定される。

ＮｏｄｅＢ：ＵＭＴＳネットワークの基地局であって、屋外に設置され、セルカバレッジ規模はマクロセルに該当する。

ｅＮｏｄｅＢ：ＥＰＳ(Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｓｙｓｔｅｍ)の基地局であって、屋外に設置され、セルカバレッジ規模はマクロセルに該当する。

(ｅ)ＮｏｄｅＢ：ＮｏｄｅＢとｅＮｏｄｅＢを指す用語である。

ＭＭＥ：Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙの略であって、ＵＥに対するセッションと移動性を提供するためにＥＰＳ内で各エンティティを制御する役割をする。

セッション(Ｓｅｓｓｉｏｎ)：セッションは、データ送信のための通路であって、その単位は、ＰＤＮ、ベアラ、ＩＰフロー（ｆｌｏｗ）単位などになる。各単位は、３ＧＰＰで定義したようにターゲットネットワーク全体単位(ＡＰＮまたはＰＤＮ単位)、その中でＱｏＳに区分する単位(ベアラ単位)、宛先ＩＰアドレス単位に区分されることができる。

ＰＤＮ接続(ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ)：端末からＰＤＮへの接続、即ち、ｉｐアドレスで表現される端末とＡＰＮで表現されるＰＤＮとの関連(接続)を示す。これはセッションが形成されることができるようにコアネットワーク内のエンティティ間接続(端末−ＰＤＮ ＧＷ)を意味する。

ＵＥ Ｃｏｎｔｅｘｔ：ネックワークでＵＥを管理するために使われるＵＥの状況の情報、即ち、ＵＥ ｉｄ、移動性(現在位置等)、セッションの属性(ＱｏＳ、優先順位等)で構成された状況情報。

ＯＭＡ ＤＭ(Ｏｐｅｎ Ｍｏｂｉｌｅ Ａｌｌｉａｎｃｅ Ｄｅｖｉｃｅ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ)：携帯電話、ＰＤＡ、携帯用コンピュータなどのようなモバイルデバイス管理のためにデザインされたプロトコルであって、デバイス設定(ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ)、ファームウェアアップグレード(ｆｉｒｍｗａｒｅ ｕｐｇｒａｄｅ)、エラー報告(Ｅｒｒｏｒ Ｒｅｐｏｒｔ)等の機能を遂行する。

ＯＡＭ(Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ)：ＯＡＭとは、ネットワーク欠陥表示、機能情報、そしてデータと診断機能を提供するネットワーク管理機能群をいう。

ＮＡＳ(Ｎｏｎ−Ａｃｃｅｓｓ−Ｓｔｒａｔｕｍ)：ＵＥとＭＭＥとの間の制御プレーン(ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｌａｎｅ)の上位ｓｔｒａｔｕｍ。ＵＥとネットワークとの間の移動性管理(Ｍｏｂｉｌｉｔｙ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ)とセッション管理(Ｓｅｓｓｉｏｎ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ)、ＩＰアドレス管理(ＩＰ ａｄｄｒｅｓｓ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ)などをサポート。

ＮＡＳ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ＭＯ(Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｏｂｊｅｃｔ)：ＮＡＳ機能(Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｔｙ)と関連したパラメータ(ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ)をＵＥに設定(ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ)する時に使用するＭＯ(Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｂｊｅｃｔ)を意味する。

ＨＬＲ(Ｈｏｍｅ Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ)/ＨＳＳ(Ｈｏｍｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｅｒｖｅｒ)：３ＧＰＰネットワーク内の加入者情報を格納するデータベースである。

ＭＭ(Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ)動作/手順：ＵＥの移動性(ｍｏｂｉｌｉｔｙ)制御/管理/ｃｏｎｔｒｏｌのための動作または手順。ＭＭ動作/手順は、ＣＳネットワークでのＭＭ動作/手順、ＧＰＲＳネットワークでのＧＭＭ動作/手順、ＥＰＳネットワークでのＥＭＭ動作/手順のうち一つ以上を含むと解釈されることができる。ＵＥとネットワークノード(ＭＭＥ、ＳＧＳＮ、ＭＳＣ)は、ＭＭ動作/手順を実行するためにＭＭメッセージを送受信する。

ＳＭ(Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ)動作/手順：ＵＥのユーザプレーン及び/またはベアラｃｏｎｔｅｘｔ/ＰＤＰ ｃｏｎｔｅｘｔを制御/管理/処理/ｈａｎｄｌｉｎｇするための動作または手順。ＳＭ動作/手順は、ＧＰＲＳネットワークでのＳＭ動作/手順、ＥＰＳネットワークでのＥＳＭ動作/手順のうち一つ以上を含むと解釈されることができる。ＵＥとネットワークノード(ＭＭＥ、ＳＧＳＮ)は、ＳＭ動作/手順を実行するためにＳＭメッセージを送受信する。

以下、図面を参照して本明細書の開示について説明する。

図７は、ＭＭＥの不能状態でアタッチ要求/ＴＡＵ要求が失敗し続ける状況を示す。

まず、ＰＬＭＮ選択とは、ＵＥ１００が電源をオンにした時、 加入している移動通信事業者のネットワーク(即ち、ＰＬＭＮ)に接続するためにＰＬＭＮを選択する過程を意味する。

図７を参照して説明する前に、ＰＬＭＮ選択過程について説明すると、下記の通りである。

このようなＰＬＭＮ選択過程は、次のように実行される。第一に、ＵＥ１００が有効なＵＳＩＭを有して電源をオンにした時、普通は、以前に登録されたＰＬＭＮに登録を試みる。もし、登録が失敗すると、ＵＥ１００のＮＡＳ層がＰＬＭＮ選択を開始する。ＰＬＭＮ選択が開始されると、ＵＥ１００のＡＳ層は、利用可能なＰＬＭＮに対する検索(Ｓｅａｒｃｈ)作業を実行する。このとき、ＵＥ１００は、サポート可能なＥ−ＵＴＲＡＮ帯域の全ての周波数をスキャンする。ＵＥ１００のＡＳ層により見つけられた利用可能なＰＬＭＮは、ＮＡＳ層に報告される。このとき、関連したＲＡＴ(ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ)情報も共に報告される。ＵＥ１００のＮＡＳ層は、ＡＳ層により報告されたＰＬＭＮ情報を評価し、この中から登録するためのＰＬＭＮを選択する作業を実行する。このとき、ＵＳＩＭに格納されているＰＬＭＮ/ＲＡＴの優先順位(ｐｒｉｏｒｉｔｙ)を考慮して、ＵＥ１００のＮＡＳ層はＰＬＭＮ選択を実行する。ＰＬＭＮ選択は、自動ＰＬＭＮ選択モードと手動ＰＬＭＮ選択モードとに分けられる。自動ＰＬＭＮ選択モードは、優先順位ベースのＰＬＭＮのリストからＵＥが自動的に一つの利用可能なＰＬＭＮを選択することができるようにする。手動ＰＬＭＮ選択モードは、ユーザが直接的にＵＥのＡＳが提供するＰＬＭＮのリストから一つのＰＬＭＮを選択することができるようにする。自動ＰＬＭＮ選択モードの場合、端末は、登録が成功する時まで、事前に決定された順序(ｏｒｄｅｒ)に基づきＰＬＭＮ/ＲＡＴを選択して登録を試みる。手動ＰＬＭＮ選択モードの場合、ＵＥは、利用可能なＰＬＭＮ/ＲＡＴのリストをユーザに見せる。自動ＰＬＭＮ選択モードと手動ＰＬＭＮ選択モードにおいて、ＰＬＭＮ/ＲＡＴの順序(ｏｒｄｅｒ)は、例示的に下記の通りである。

−ＨＰＬＭＮ(Ｈｏｍｅ ＰＬＭＮ)でのＰＬＭＮのリストまたはＥＨＰＬＭＮ(Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ＨＰＬＭＮ)でのＰＬＭＮのリスト
−“Ｕｓｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ＰＬＭＮ Ｓｅｌｅｃｔｏｒ ｗｉｔｈ Ａｃｃｅｓｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ”でのＰＬＭＮのリスト
−“Ｏｐｅｒａｔｏｒ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ＰＬＭＮ Ｓｅｌｅｃｔｏｒ ｗｉｔｈ Ａｃｃｅｓｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ”でのＰＬＭＮのリスト
−ＡＳ層で報告されるＰＬＭＮのリスト
−ＡＳ層で報告されるＭＮのリスト

一方、ＵＥ１００が他のネットワークにローミングした時、ＶＰＬＭＮでＨＰＬＭＮ(もし、ＥＨＰＬＭＮのリストが存在しない、または空いている場合)、ＥＨＰＬＭＮ内に(もし、ＥＨＰＬＭＮのリストが存在する場合)、ｕｓｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ＰＬＭＮ ｓｅｌｅｃｔｏｒ内にまたはｏｐｅｒａｔｏｒ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ＰＬＭＮ ｓｅｌｅｃｔｏｒ内に高い優先順位のＰＬＭＮ/ａｃｃｅｓｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙの組合せリストがある場合、サービスを得るために周期的にＰＬＭＮ検索をしてＰＬＭＮ選択をするようになる。この場合、もし、現在サービスを受けているＰＬＭＮより高い優先順位を有するＰＬＭＮを探すようになると、前記ＵＥは、該当ＰＬＭＮを同等(Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ)ＰＬＭＮのリストに格納するようになる。このようなＰＬＭＮ検索作業をする周期は、ＵＳＩＭに格納されているＰＬＭＮ検索周期(Ｔ)の値により決定される。前記ＰＬＭＮ検索周期(Ｔ)の値は、６分から８時間の間で６分間隔の範囲を有することができる。もし、前記ＵＳＩＭに前記ＰＬＭＮ検索周期(Ｔ)の値が格納されていない場合、基本の値として６０分が適用される。

一方、ＵＥは、ＮＡＳ ＭＯ(Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｏｂｊｅｃｔ)を介して最小周期的検索タイマ(例えば、ＭｉｎｉｍｕｍＰｅｒｉｏｄｉｃＳｅａｒｃｈＴｉｍｅｒ)の値を設定することができ、この値は、最小限のＰＬＭＮ検索を実行すべき周期の値を意味する。ＵＥは、前記最小周期的検索タイマ(例えば、ＭｉｎｉｍｕｍＰｅｒｉｏｄｉｃＳｅａｒｃｈＴｉｍｅｒ)の値より小さい値に前記ＰＬＭＮ検索周期(Ｔ)の値を設定しない。もし、ＵＳＩＭに格納されている値または基本の値(ＵＳＩＭに格納されていない場合)が前記最小周期的検索タイマ(例えば、ＭｉｎｉｍｕｍＰｅｒｉｏｄｉｃＳｅａｒｃｈＴｉｍｅｒ)の値より小さい場合、前記ＰＬＭＮ検索周期(Ｔ)の値は、最小周期的検索タイマ(例えば、ＭｉｎｉｍｕｍＰｅｒｉｏｄｉｃＳｅａｒｃｈＴｉｍｅｒ)の値に設定される。

一方、事業者は、ＲＡＴを区分してＰＬＭＮを運営することもできる。例えば、Ｄｅｕｔｓｃｈｅ ＴｅｌｅｋｏｍがＰＬＭＮ Ａ(ＬＴＥネットワーク、ｈｉｇｈｅｓｔ)、ＰＬＭＮ Ｂ(ＵＭＴＳネットワーク、ｓｅｃｏｎｄａｒｙ)のように運営することもでき、ＶＺＷの場合、ＰＬＭＮ Ａ(ＬＴＥネットワーク、ｈｉｇｈｅｓｔ)、ＰＬＭＮ Ｂ(ＣＤＭＡネットワーク、ｓｅｃｏｎｄａｒｙ)のように運営することもできる。この場合、ＵＥは、ＨＰＬＭＮである瞬間にＰＬＭＮ Ｂ(ｓｅｃｏｎｄａｒｙ)に接続してサービスを受けた後、再び周期的なＰＬＭＮ検索によって今後はＰＬＭＮ Ａ(ＬＴＥネットワーク)に接続することもできる。したがって、このような場合、事業者のネットワーク運営によって、ＨＰＬＭＮでも、ＵＥは、ＰＬＭＮ検索によって高い優先順位を有するＰＬＭＮ選択過程を実行することもできる。

以下、図７を参照して、ネットワークの不能事態が招く問題点について説明すると、下記の通りである。

図７に示すように、ＵＥ１００が電源をオンにすると、前記ＵＥ１００は、以前に接続したＰＬＭＮを選択する。前記以前に接続したＰＬＭＮは、例示的に前記ＰＬＭＮ＃Ａであると仮定する。そして、前記ＵＥ１００は、前記以前に接続したＰＬＭＮ＃Ａで、ＭＭＥ＃Ａ５１０ａから接続/位置更新関連タイマ(例えば、Ｔ３４０２タイマ)を受信して格納していると仮定する。

一方、ＵＥ１００が電源をオンにした時点では、ＰＬＭＮ＃ＡのＭＭＥ＃Ａ５１０は不能状態であり、ＰＬＭＮ＃Ｂは正常に動作する状態であると仮定する。

そのとき、前記ＵＥ１００は、アタッチ要求(Ａｔｔａｃｈ ｒｅｑｕｅｓｔ)またはＴＡＵ要求(Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ Ｕｐｄａｔｅ ｒｅｑｕｅｓｔ)をＰＬＭＮ＃Ａ内の(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ａ２００ａを介してＭＭＥ＃Ａ５１０ａに送信する。

次に、前記ＵＥ１００は、応答待機タイマ、例えば、Ｔ３４１０/Ｔ３４３０タイマを駆動する。

しかし、前記ＭＭＥ＃Ａ１００ａは不能状態であるため、何らの応答をすることができない。即ち、前記ＵＥ１００は、応答待機タイマ(例えば、Ｔ３４１０/Ｔ３４３０タイマ)が満了する前まで何らの応答を受信することができない。

そのとき、前記ＵＥ１００は、カウンタを１増加させて、前記カウンタの値が閾値(ｔｈ)(例えば、５)と同じかどうかを確認する。

もし、前記カウンタの値が前記閾値(ｔｈ)より小さい場合、前記ＵＥ１００は、バックオフタイマ(例えば、Ｔ３４１１タイマ)を駆動する。

前記バックオフタイマ(例えば、Ｔ３４１１タイマ)が満了するようになると、前記ＵＥ１００は、アタッチ要求メッセージまたはＴＡＵ要求メッセージを再び送信する。

一方、前記カウンタの値が閾値(ｔｈ)(例えば、５)と同じ場合、前記ＵＥ１００は、接続/位置更新関連タイマ(例えば、Ｔ３４０２)を駆動する。

前記接続/位置更新関連タイマ(例えば、Ｔ３４０２)が満了するようになると、前記ＵＥ１００は、ＰＬＭＮを再選択する。前記Ｔ３４０２タイマは、Ｅ−ＵＴＲＡＮ/ＬＴＥサービスである場合、ＭＭＥにより提供されるタイマであって、基本は１２分である。

以上で説明した通り、ＭＭＥが不能にもかわわらず、ＵＥはそれを知らないため、カウンタの値が閾値(ｔｈ)(例えば、５)と同じになって、ＵＥがＰＬＭＮの選択やＲＡＴ(Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ)の変更をすることができる前までは、前記不能であるＭＭＥにアタッチ要求メッセージまたはＴＡＵ要求メッセージを繰り返して送信するようになる。したがって、無線リソースが浪費される。また、不要なネットワークシグナリングが持続するようになる。また、これはユーザの経験を低下させる。

さらに、前記不能であるＭＭＥに接続されたＵＥの個数が著しく多い場合、前記問題は、一層重くなる。

図８は、ＳＧＳＮの不能状態でアタッチ要求/ＲＡＵ要求が失敗し続ける状況を示す。

図８に示すように、ＵＥ１００が電源をオンにすると、前記ＵＥ１００は、以前に接続したＰＬＭＮを選択する。前記以前に接続したＰＬＭＮは、例示的に前記ＰＬＭＮ＃Ａであると仮定する。そして、前記ＵＥ１００は、前記以前に接続したＰＬＭＮ＃Ａで、ＳＧＳＮ＃Ａ５１０−９から接続/位置更新関連タイマ(例えば、Ｔ３３０２タイマ)を受信して格納していると仮定する。

一方、ＵＥ１００が電源をオンにした時点では、ＰＬＭＮ＃ＡのＳＧＳＮ＃Ａ５１０−９は不能状態であり、ＰＬＭＮ＃Ｂは正常に動作する状態であると仮定する。

そのとき、前記ＵＥ１００は、アタッチ要求(Ａｔｔａｃｈ ｒｅｑｕｅｓｔ)またはＲＡＵ要求(Ｒｏｕｔｉｎｇ Ａｒｅａ Ｕｐｄａｔｅ ｒｅｑｕｅｓｔ)をＰＬＭＮ＃Ａ内のＮｏｄｅＢ＃Ａ２００−９を介してＳＧＳＮ＃Ａ５１０−９に送信する。

次に、前記ＵＥ１００は、応答待機タイマ、例えば、Ｔ３３１０/Ｔ３３３０タイマを駆動する。

しかし、前記ＳＧＳＮ＃Ａ５１０−９は不能状態であるため、何らの応答をすることができない。即ち、前記ＵＥ１００は、応答待機タイマ(例えば、Ｔ３３１０/Ｔ３３３０タイマ)が満了する前まで何らの応答を受信することができない。

そのとき、前記ＵＥ１００は、再送信カウンタを１増加させて、前記再送信カウンタの値が閾値(ｔｈ)(例えば、５)と同じかどうかを確認する。

もし、前記再送信カウンタの値が前記閾値(ｔｈ)より小さい場合、前記ＵＥ１００は、バックオフタイマ(例えば、Ｔ３３１１タイマ)を駆動する。

前記バックオフタイマ(例えば、Ｔ３３１１タイマ)が満了するようになると、前記ＵＥ１００は、アタッチ要求メッセージまたはＲＡＵ要求メッセージを再び送信する。

一方、前記再送信カウンタの値が閾値(ｔｈ)(例えば、５)と同じ場合、前記ＵＥ１００は、接続/位置更新関連タイマ(例えば、Ｔ３３０２)を駆動する。

前記接続/位置更新関連タイマ(例えば、Ｔ３３０２)が満了するようになると、前記ＵＥ１００は、ＰＬＭＮを再選択する。前記Ｔ３３０２タイマは、ＵＴＲＡＮ/ＵＭＴＳサービスである場合、ＳＧＳＮにより提供されるタイマであって、基本は１２分である。

以上で説明した通り、ＳＧＳＮが不能にもかわわらず、ＵＥはそれを知らないため、再送信カウンタの値が閾値(ｔｈ)(例えば、５)と同じになって、ＵＥがＰＬＭＮの選択やＲＡＴ(Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ)の変更をすることができる前までは、前記不能であるＳＧＳＮにアタッチ要求メッセージまたはＲＡＵ要求メッセージを繰り返して送信するようになる。したがって、無線リソースが浪費される。また、不要なネットワークシグナリングが持続するようになる。また、これはユーザの経験を低下させる。

図９は、ＳＧＳＮの不能状態でＬＡＵ要求が失敗し続ける状況を示す。

図９を参照して分かるように、ＳＧＳＮ＃Ａ５１０−９が不能である状態でＵＥ１００がＬＡＵ(Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ａｒｅａ Ｕｐｄａｔｅ)要求メッセージを送信する。

その後、前記ＵＥ１００は、Ｔ３２１０タイマを駆動する。前記タイマが満了する時まで応答を受信することができない場合、前記ＵＥ１００は、再送信カウンタを１増加させて、前記再送信カウンタの値が閾値(ｔｈ)(例えば、４)と同じかどうかを確認する。

もし、前記再送信カウンタの値が前記閾値(ｔｈ)より小さい場合、前記ＵＥ１００は、バックオフタイマ(例えば、Ｔ３２１１タイマ)を駆動する。

前記バックオフタイマ(例えば、Ｔ３２１１タイマ)が満了するようになると、前記ＵＥ１００は、ＬＡＵ要求メッセージを再び送信する。

一方、前記再送信カウンタの値が閾値(ｔｈ)(例えば、４)と同じ場合、前記ＵＥ１００は、ＰＬＭＮを再選択する。

以上で説明した通り、ＳＧＳＮが不能にもかわわらず、ＵＥはそれを知らないため、再送信カウンタの値が閾値(ｔｈ)(例えば、４)と同じになって、ＵＥがＰＬＭＮの選択やＲＡＴ(Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ)の変更をすることができる前までは、前記不能であるＳＧＳＮにＬＡＵ要求メッセージを繰り返して送信するようになる。したがって、無線リソースが浪費される。また、不要なネットワークシグナリングが持続するようになる。また、これはユーザの経験を低下させる。

図１０は、ＭＭＥ/ＳＧＳＮの不能状態でサービス要求手順が失敗し続ける状況を示す。

図１０を参照して説明する前に、サービス要求手順とサービス要求関連タイマについて簡略に説明する。

前記サービス要求手順は、ＵＥ１００がＥＭＭ−ＩＤＬＥからＥＭＭ−ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態に切り替えたり、ユーザデータまたはＮＡＳ制御シグナルを送るための無線区間とＳ１ベアラ設定をしようとする時、実行される。また、前記サービス要求手順は、モバイル発信(Ｍｏｂｉｌｅ Ｏｒｉｇｉｎａｔｉｎｇ：ＭＯ)またはモバイル着信(Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｒｍｉｎａｔｅｄ：ＭＴ)ＣＳ(Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ)フォールバック(ｆａｌｌｂａｃｋ)または１×ＣＳフォールバック手順のために、実行される。前記サービス要求手順は、サービス要求(Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｒｅｑｕｅｓｔ)メッセージまたは拡張サービス要求(Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｒｅｑｕｅｓｔ)メッセージを送信することによって、開始される。前記サービス要求メッセージは、一般的なユーザデータまたはＮＡＳ制御シグナルを送信するための無線区間とＳ１ベアラを設定しようとする時、送信される。それに対し、前記拡張サービス要求メッセージは、モバイル発信(ＭＯ)またはモバイル着信(ＭＴ)ＣＳフォールバックまたは１×ＣＳフォールバック手順を実行するために送信される。また、前記拡張サービス要求メッセージは、低い優先順位(ｌｏｗ ｐｒｉｏｒｉｔｙ)を有するＵＥがユーザデータまたはＮＡＳ制御信号を送信するための無線区間とＳ１ベアラを設定しようとする時にも送信されることができ、この場合は、ｓｅｒｖｉｃｅ ｔｙｐｅフィールドが“ｐａｃｋｅｔ ｓｅｒｖｉｃｅｓ ｖｉａ Ｓ１”に設定されて送信されるようになる。ＡＳ層からベアラ設定完了に対するインディケーションを受けたり、ＣＳフォールバックの場合、システム変更に対するインディケーションを受信すると、前記ＵＥは、サービス要求手順が成功したことを認知するようになり、ネットワークからサービス拒絶(ＳＥＲＶＩＣＥ ＲＥＪＥＣＴ)メッセージを受信するようになると、サービス要求手順が失敗したことを認知することができるようになる。

前記ＵＥ１００が前記サービス要求メッセージまたは拡張サービス要求メッセージを送信した後、前記ＵＥ１００のＮＡＳ層は、サービス要求関連タイマ(例えば、Ｔ３４１７タイマまたは拡張Ｔ３４１７タイマ)を駆動する。前記サービス要求関連タイマは、サービス要求手順の成功及び失敗を認知/判断するために使われるものである。

前記Ｔ３４１７タイマと前記拡張Ｔ３４１７タイマは、Ｅ−ＵＴＲＡＮ/ＬＴＥサービスのためにＵＥで基本的にセッティングされて動作するタイマであって、基本の値は、前記Ｔ３４１７タイマは５秒であり、前記拡張Ｔ３４１７タイマは１０秒である。前記Ｔ３４１７タイマは、サービス要求メッセージを送信したり、１×ＣＳフォールバックを実行するために、拡張サービス要求メッセージを送信したり、低い優先順位に設定されたＵＥが拡張サービス要求メッセージにｓｅｒｖｉｃｅ ｔｙｐｅフィールドを“ｐａｃｋｅｔ ｓｅｒｖｉｃｅｓ ｖｉａ Ｓ１”に設定して送信する時に駆動される。そして、前記Ｔ３４１７タイマは、ＡＳ層からベアラがセットアップされたというインディケーションを受けたり、ネットワークからサービス拒絶メッセージを受けると、中断される。しかし、何らの応答を受けていないまま、前記Ｔ３４１７タイマが満了されると、前記サービス要求手順は中止される。それに対し、前記拡張Ｔ３４１７タイマは、ＭＯ/ＭＴ ＣＳフォールバックを実行するために拡張サービス要求メッセージを送信する時に駆動される。そして、前記拡張Ｔ３４１７タイマは、ＡＳ層からシステム変更が成功したり、失敗されたというインディケーションを受けたり、ネットワークからサービス拒絶メッセージを受けると、中断される。しかし、何らの応答を受けていないまま、前記拡張Ｔ３４１７タイマが満了された場合、関連サービス要求手順を中断する。

以下、図１０を参照してＭＭＥ/ＳＧＳＮの不能事態がサービス要求手順に招く問題点について説明する。

図１０に示すように、ＰＬＭＮ＃ＡのＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａが不能になった状態で、サービス要求がある場合、ＵＥ１００は、サービス要求(Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｒｅｑｕｅｓｔ)または拡張サービス要求(Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｒｅｑｕｅｓｔ)を(ｅ)ＮｏｄｅＢ２００ａを介してＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａに送信する。

次に、前記ＵＥ１００は、サービス要求関連タイマ(例えば、Ｔ３４１７タイマまたは拡張Ｔ３４１７タイマ)を駆動する。

前記ＵＥ１００は、前記サービス要求関連タイマが満了する前まで前記ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａから応答を受信することができない場合、再送信カウンタを１増加させて、前記再送信カウンタの値が閾値(ｔｈ)(例えば、５)と同じかどうかを確認する。

もし、前記再送信カウンタの値が前記閾値(ｔｈ)より小さい場合、前記ＵＥ１００は、サービス要求メッセージを再送信する。

しかし、前記再送信カウンタの値が閾値(ｔｈ)(例えば、５)と同じ場合、前記ＵＥ１００は、バックオフタイマを駆動する。

前記バックオフタイマが満了した後、前記ＵＥ１００の内部のアプリケーションなどによりサービス要求が再びある場合、前記ＵＥ１００は、前記サービス要求を再び送信するようになって、失敗し続けるようになる。

以上のように、前記サービス要求メッセージの送信が失敗し続けても、アタッチ要求メッセージ/ＴＡＵ要求メッセージ/ＲＡＵ要求メッセージ/ＬＡＵ要求メッセージと違って、ＰＬＭＮの再選択やＲＡＴの変更をせずに、無限に再送信を繰り返す。

それによって、前記ＵＥ１００は、サービス中断を長時間経験するようになる。

一方、以上ではＭＭＥ/ＳＧＳＮの不能状況でＵＥの観点での問題点を説明したが、以下ではネットワーク観点での問題点について図１１を参照して説明する。

図１１は、ＭＭＥ/ＳＧＳＮが不能状態にもかわわらず、数多いＵＥからの要求が繰り返されてネットワークが過負荷となる状態を示す。

図１１を参照して分かるように、ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａが不能状態にもかわわらず、ＵＥは、それを知らないため、タッチ要求メッセージ/ＴＡＵ要求メッセージ/ＲＡＵ要求メッセージ/ＬＡＵ要求メッセージ/サービス要求メッセージを繰り返して送信し続けるようになる。

このような反復的な再送信によりネットワークが過負荷となることができる。

特に、サービス要求メッセージは、無限に再送信されるため、ネットワーク過負荷問題は一層重くなる。これを解決するために、ＵＥがサービス要求メッセージを特定の時間の間に再送信できる最大回数を制限しようとする試みがあった。しかし、このような解決策は、個別ＵＥの観点の解決策に過ぎず、根本的な解決策ではない。即ち、ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａが不能状態になった直後には、数多いＵＥが要求メッセージを前記最大回数までは繰り返して再送信するため、前記問題が根本的に解決されない。

したがって、本明細書の開示は、前述した問題点を解決するための方法を提示する。

<本明細書の開示に対する簡略な説明>
本明細書の一開示は、ＭＭＥ/ＳＧＳＮが不能の時、ＵＥがＮＡＳ(Ｎｏｎ−Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ)要求メッセージ(例えば、アタッチ要求メッセージ/ＴＡＵ要求メッセージ/ＲＡＵ要求メッセージ/ＬＡＵ要求メッセージ/サービス要求メッセージ)を無限に再送信することを防止し、ネットワークリソースを節約し、さらにユーザ経験を増大させることを目的とする。

特に、前述した問題点は、ＭＭＥ/ＳＧＳＮが不能状態であることをＵＥが知らないため発生する。したがって、本明細書の一開示は、ＵＥがＭＭＥ/ＳＧＳＮが不能であることを効果的に分かるようにする方法を提示することを目的とする。

以下、本明細書の開示を図１２乃至図１４を参照して説明する。

図１２は、ＭＭＥ/ＳＧＳＮが不能状態の時、本明細書の第１の開示による方法を示す流れ図である。

図１２に示す本明細書の第１の開示によると、ＵＥ＃Ａ１００ａの再送信カウンタが閾値と同じになると、ＵＥ１００は、ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａが応答しないことを(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ａ２００ａに知らせて、前記(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ａ２００ａは、前記ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａが不能状態であるかどうかを確認する。もし、前記(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ａ２００ａが確認した結果、前記ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａが不能状態の場合、前記(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ａ２００ａは、該当ＵＥ及び他のＵＥそして隣接(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ｂ２００ｂに知らせる。それによって、前記ＵＥは、ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ｂ２００ｂを再選択することができる。

具体的に図１２を参照して説明すると、下記の通りである。

１)ＵＥ＃Ａ１００＃ｂは、ＮＡＳ要求メッセージ(例えば、アタッチ要求メッセージ/ＴＡＵ要求メッセージ/ＲＡＵ要求メッセージ/ＬＡＵ要求メッセージ/サービス要求メッセージ)に対する再送信カウンタが閾値(ｔｈ)と同じになると、ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａが応答しないことを示すインディケーション(ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ)をＡＳ層のメッセージに含ませて(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ａ２００ａに送信する。このように前記インディケーションを前記ＮＡＳメッセージでないＡＳ(Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ)メッセージに含ませる理由は、前記ＮＡＳメッセージが前記(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ａ２００ａにより判読されずに、ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａにバイパス(ｂｙ−ｐａｓｓ)されるのに対し、前記ＡＳメッセージは前記(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ａ２００ａにより判読されることができるためである。前記インディケーションが含まれることができるＡＳメッセージの一例として、ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｓｅｔｕｐ Ｃｏｍｐｌｅｔｅメッセージまたは新しいメッセージがある。前記インディケーションは、前記ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｓｅｔｕｐ Ｃｏｍｐｌｅｔｅメッセージ内に単独に含まれることもでき、また、前記インディケーションと前記ＮＡＳ要求メッセージが共に前記ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｓｅｔｕｐ Ｃｏｍｐｌｅｔｅメッセージに含まれることもできる。また、前記ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｓｅｔｕｐ Ｃｏｍｐｌｅｔｅメッセージ内にはｒｅｇｉｓｔｅｒｅｄ ＭＭＥの情報(例えば、ＭＭＥ ＩＤ)も含まれることができる。同様に、前記インディケーションが前記新しいＡＳメッセージに含まれる場合は、ｒｅｇｉｓｔｅｒｅｄ ＭＭＥの情報(例えば、ＭＭＥ ＩＤ)がさらに含まれることもできる。

２)同様に、ＵＥ＃Ｂ１００＃ｂも再送信カウンタが閾値(ｔｈ)と同じになると、ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａが応答しないことを示すインディケーション(ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ)をＡＳ層のメッセージに含ませて(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ａ２００ａに送信する。

３)前記(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ａ２００ａが前記インディケーションを含むＡＳメッセージ(例えば、ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｓｅｔｕｐ Ｃｏｍｐｌｅｔｅメッセージ)を予め設定された回数(Ｍ)以上受信すると、前記(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ａ２００ａは、ｒｅｇｉｓｔｅｒｅｄ ＭＭＥの情報(例えば、ＭＭＥ ＩＤ)を介して前記ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａを識別する。そして、前記(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ａ２００ａは、前記ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａが不能状態であるかまたは正常状態であるかを確認するためのＳ１ ＡＰベースの状態確認メッセージを前記ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａに送信する。前記状態確認メッセージは、前記(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ａ２００ａのＩＤを含むことができる。前記状態確認メッセージを送信した以後、前記(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ａ２００ａはタイマを駆動する。

４)前記ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａが不能状態でなくて前記状態確認メッセージを受信することができる場合、自分の状態を知らせる原因(ｃａｕｓｅ)を含んだ状態応答メッセージを送信する。しかし、前記ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａが不能状態の場合、前記状態確認メッセージを受信することができず、前記状態応答メッセージも送信しない。

５)前記(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ａ２００ａは、前記タイマの満了前まで、前記ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａから前記状態確認メッセージを受信していない場合、前記ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａが不能状態であると判断する。

６)前記ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａが不能状態であると判断されると、前記(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ａ２００ａは、周辺の隣接(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ｂ２００ｂに前記ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａが不能状態であると知らせるためのメッセージを送信する。前記メッセージは、例えば、ＥＲＲＯＲ ＩＮＤＩＣＡＴＩＯＮメッセージであり、このメッセージは、前記ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａのＩＤと不能状態であることを示すインディケーションを含むことができる。前記メッセージを受信した隣接(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ｂ２００ｂは、周辺の隣接基地局にも伝達する。

７)一方、前記(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ａ２００ａは、前記ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａが不能状態であることを前記ＵＥ＃Ａ１００ａだけでなく、他のＵＥ、例えば、ＵＥ＃Ｂ１００ｂに知らせる。同様に、前記隣接(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ｂ２００ｂも前記ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａが不能状態であることをＵＥ＃Ｃ１００ｃに知らせる。前記不能状態は、システム情報、例えば、ＳＩＢ(Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｂｌｏｃｋ)に含まれて、ブロードキャスティング方式で知らせることができる。このようにブロードキャスティング方式で前記ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａの不能状態を知らせる理由は、前記ＮＡＳ要求メッセージの再送信を閾値以上実行したＵＥ＃Ａ１００ａだけでなく、他のＵＥ、例えば、ＵＥ＃Ｂ１００ｂも前記ＮＡＳ要求メッセージの再送信をしないようにするためである。したがって、前記ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａに接続した全てのＵＥが再送信を繰り返すことが防止されることができ、それによって、ネットワークシグナリングの浪費を防止するようになる。

８)前記ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａが不能状態であることを知るようになると、前記ＵＥ＃Ａ１００ａは、Ｓ−ＴＭＳＩ(ＳＡＥ−Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ)やｒｅｇｉｓｔｅｒｅｄ ＭＭＥ情報(例えば、ＭＭＥ ＩＤ)を含まないＴＡＵ要求メッセージまたはＰ−ＴＭＳＩ(Ｐａｃｋｅｔ−Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ)のないＲＡＵ要求メッセージを前記(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ａ２００ａに送信する。

９)そのとき、前記(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ａ２００ａは、ＭＭＥ/ＳＧＳＮの再選択手順を実行し、正常状態であるＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ｂ５１０ｂを選択して、前記選択されたＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ｂ５１０ｂにＴＡＵ要求メッセージまたはＲＡＵ要求メッセージを伝達する。

１０)前記正常状態であるＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ｂ５１０ｂは、ＴＡＵ受諾メッセージまたはＲＡＵ受諾メッセージを前記(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ａ２００ａを介して前記ＵＥ＃Ａ１００ａに送信する。前記受諾メッセージは、ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ｂ５１０ｂが前記ＵＥ＃Ａ１００ａに割り当てたＧＵＴＩ/Ｐ−ＴＭＳＩを含むことができる。そのとき、今後前記ＵＥ１００がＮＡＳ要求メッセージを送信する時、前記ＮＡＳ要求メッセージ内に前記割り当てられたＧＵＴＩ/Ｐ−ＴＭＳＩを含ませて前記(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ａ２００ａに送信すると、前記(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ａ２００ａは、不能状態であるＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａでなく、前記ＧＵＴＩ/Ｐ−ＴＭＳＩを割り当てた正常状態であるＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ｂ５１０ｂに前記ＮＡＳ要求メッセージを伝達することができる。

１１)一方、前記不能状態のＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａが正常状態に回復すると、前記ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａは、前記(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ａ２００ａ及び(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ｂ２００ｂにＲＥＳＥＴメッセージを送信する。

１２)そのとき、前記(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ａ２００ａ及び(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ｂ２００ｂは、ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａが正常状態に回復したというインディケーションをＳＩＢを介してＵＥに送信する。

図１３は、ＭＭＥ/ＳＧＳＮが不能状態の時、本明細書の第２の開示による方法を示す流れ図である。

図１３に示す本明細書の第２の開示によると、ＵＥ＃Ａ１００ａの再送信カウンタが閾値と同じになると、ＵＥ１００は、ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａが応答しないことを(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ａ２００ａに知らせて、前記(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ａ２００ａは、前記ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａが不能状態であるかどうかを確認する。もし、前記(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ａ２００ａが確認した結果、前記ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａが不能状態の場合、前記(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ａ２００ａは、該当ＵＥ及び他のＵＥそして隣接(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ｂ２００ｂに知らせる。それによって、前記ＵＥ＃Ａ１００ａは、ＰＬＭＮの再選択手順を実行する。即ち、図１３に示す本明細書の第２の開示によると、ＵＥ＃Ａ１００ａは、図１２に示す第１の開示のように、ＴＡＵ/ＲＡＵ手順を実行するのではなく、ＲＡＴを変更したり、ＰＬＭＮを再選択する。

以下、本明細書の第２の開示の内容のうち、図１２に示す第１の開示と異なる部分についてのみ説明する。

１〜７の過程は、図１２と同じであるため、重複説明はしない。

８)前記ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａが不能状態であることを知るようになると、前記ＵＥ＃Ａ１００ａは、ＰＬＭＮの再選択手順またはＲＡＴ変更手順を実行することで、それによって、正常状態である前記ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ｂ５１０Ｂにアタッチ要求/ＴＡＵ要求/ＲＡＵ要求/ＬＡＵ要求/サービス要求を送信する。

９)一方、前記不能状態のＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａが正常状態に回復すると、前記ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａは、前記(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ａ２００ａ及び(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ｂ２００ｂにＲＥＳＥＴメッセージを送信する。

１０)そのとき、前記(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ａ２００ａ及び(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ｂ２００ｂは、ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａが正常状態に回復したというインディケーションをＳＩＢを介してＵＥに送信する。

図１４は、ＭＭＥ/ＳＧＳＮが不能状態の時、本明細書の第３の開示による方法を示す流れ図である。

図１４に示す本明細書の第３の開示によると、ＵＥ＃Ａ１００ａの再送信カウンタが閾値と同じになると、ＵＥ１００は、ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａが応答しないことを(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ａ２００ａに知らせて、前記(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ａ２００ａは、前記ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａが不能状態であるかどうかを確認する。もし、前記(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ａ２００ａが確認した結果、前記ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａが不能状態の場合、前記(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ａ２００ａは、隣接(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ｂ２００ｂに知らせる。次に、前記(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ａ２００ａは、ＭＭＥ/ＳＧＳＮのリストから前記不能であるＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａに対する情報を削除して、ＭＭＥ/ＳＧＳＮの再選択手順を実行する。同様に、ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａが不能状態という知らせを受けた(ｅ)ＮｏｄｅＢ(例えば、(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ｂ２００ｂ)もＭＭＥ/ＳＧＳＮのリストから前記不能であるＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａに対する情報を削除して、ＭＭＥ/ＳＧＳＮの再選択手順を実行する。

ここで、注目する点は、図１２に示す第１の開示は、ＭＭＥ/ＳＧＳＮの再選択をＵＥが実行するようにし、図１４に示す第３の開示は、ｅＮｏｄｅＢが実行するという点が異なる。

以下、本明細書の第３の開示の内容のうち、図１２に示す第１の開示と異なる部分についてのみ説明する。

１〜５の過程は、図１２と同じであるため、重複説明はしない。

６)前記ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａが不能状態であると判断されると、前記(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ａ２００ａは、周辺の隣接(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ｂ２００ｂに前記ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａが不能状態であると知らせるためのメッセージを送信する。前記メッセージは、例えば、ＥＲＲＯＲ ＩＮＤＩＣＡＴＩＯＮメッセージである。

７)前記(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ａ２００ａは、ＭＭＥ/ＳＧＳＮの利用可能リストから前記不能であるＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａに対する情報を削除して、ＭＭＥ/ＳＧＳＮの再選択手順を実行することで、ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ｂ５１０ｂを選択する。同様に、ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａが不能状態という知らせを受けた(ｅ)ＮｏｄｅＢ(例えば、(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ｂ２００ｂ)もＭＭＥ/ＳＧＳＮの利用可能リストから前記不能であるＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａに対する情報を削除して、ＭＭＥ/ＳＧＳＮの再選択手順を実行することで、ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ｂ５１０ｂを選択する。

前記(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ａ２００ａは、前記不能状態であるＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａと前記再選択された正常状態であるＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ｂ５１０ｂをマッピングテーブルに格納しておく。したがって、前記(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ａ２００ａは、前記不能であるＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａに向かうＮＡＳ要求メッセージをＵＥ＃Ａ１００ａから受信すると、マッピングテーブルを利用して前記ＮＡＳ要求メッセージを前記再選択されたＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ｂ５１０ｂにフォワーディングする。同様に、ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａが不能状態という知らせを受けた(ｅ)ＮｏｄｅＢ(例えば、(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ｂ２００ｂ)も前記不能であるＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａに向かうＮＡＳ要求メッセージをＵＥから受信すると、マッピングテーブルを利用して前記ＮＡＳ要求メッセージを前記再選択されたＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ｂ５１０ｂにフォワーディングする。

９)一方、前記不能状態のＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａが正常状態に回復すると、前記ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａは、前記(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ａ２００ａ及び(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ｂ２００ｂにＲＥＳＥＴメッセージを送信する。これを受信した前記(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ａ２００ａ及び(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ｂ２００ｂは、前記マッピングテーブルから前記ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａと前記ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ｂ５１０ｂを削除する。そして、前記(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ａ２００ａは、前記回復した前記ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａを利用可能なＭＭＥ/ＳＧＳＮのリストに含ませる。同様に、ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａが不能状態という知らせを受けた(ｅ)ＮｏｄｅＢ(例えば、(ｅ)ＮｏｄｅＢ＃Ｂ２００ｂ)も前記回復した前記ＭＭＥ/ＳＧＳＮ＃Ａ５１０ａを利用可能なＭＭＥ/ＳＧＳＮのリストに含ませる。

以上、説明した内容は、ハードウェアで実現されることができる。これについて図１２を参照して説明する。

図１５は、本明細書の開示によるＵＥ１００及びＭＭＥ５１０の構成ブロック図である。

図１５に示すように、前記ＵＥ１００は、格納手段１０１、制御部１０２、及び送受信部１０３を含む。そして、前記ＭＭＥ５１０は、格納手段５１１、制御部５１２、及び送受信部５１３を含む。

前記格納手段１０１、５１１は、前述した方法を記憶する。

前記制御部１０２、５１２は、前記格納手段１０１、５１１及び前記送受信部１０３、５１３を制御する。具体的に、前記制御部１０２、５１２は、前記格納手段１０１、５１１に記憶された前記方法を各々実行する。そして、前記制御部１０２、５１２は、前記送受信部１０３、５１３を介して前記前述した信号を送信する。

以上では本発明の好ましい実施例を例示的に説明したが、本発明の範囲は、このような特定の実施例にのみ限定されるものではないため、本発明は、本発明の思想及び特許請求の範囲に記載された範ちゅう内で多様な形態に修正、変更、または改善されることができる。

Claims (15)

1. ユーザ装置(ＵＥ)が制御プレーンを担当するネットワークノードを再選択する方法であって、
   前記ＵＥが、ＮＡＳ(Ｎｏｎ−Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ)要求メッセージを基地局を介して制御プレーンを担当するネットワークノードに送信したが、応答メッセージを受信していない場合、前記ＮＡＳ要求メッセージを再送信するステップと、
   前記ＵＥが前記ＮＡＳ要求メッセージの再送信が予め設定された値以上繰り返された場合、前記ネットワークノードが応答しないことを示すインディケーションをＡＳ(Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ)メッセージに含ませて前記基地局に送信するステップと、
   前記基地局から前記ネットワークノードが不能状態であることを指示する情報を受信する場合、前記不能であるネットワークノードの代わりに制御プレーンを担当する他のネットワークノードを再選択するステップと、を含むことを特徴とする方法。
2. 前記制御プレーンを担当するネットワークノードは、
   ＭＭＥ(Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ)またはＳＧＳＮ(Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｇｅｎｅｒａｌ ｐａｃｋｅｔ ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｎｏｄｅ)であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記ＮＡＳ要求メッセージは、
   アタッチ要求メッセージ、ＴＡＵ(Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ Ｕｐｄａｔｅ)要求メッセージ、ＲＡＵ(Ｒｏｕｔｉｎｇ Ａｒｅａ Ｕｐｄａｔｅ)要求メッセージ、ＬＡＵ(Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ａｒｅａ Ｕｐｄａｔｅ)要求メッセージ、及びサービス要求メッセージのうち一つ以上を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記選択された他のネットワークノードにＴＡＵ要求メッセージまたはＲＡＵ要求メッセージを送信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 前記ＴＡＵ要求メッセージが送信される場合、前記ＴＡＵ要求メッセージは、Ｓ−ＴＭＳＩ(ＳＡＥ−Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ)及びＭＭＥのＩＤのうち一つ以上を含まず、
   前記ＲＡＵ要求メッセージが送信される場合、前記ＲＡＵ要求メッセージは、Ｐ−ＴＭＳＩ(Ｐａｃｋｅｔ−Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ)を含まないことを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 前記ネットワークノードが不能状態であることを指示する情報は、前記基地局からブロードキャスティングされることを特徴とする請求項１に記載の方法。
7. 前記ネットワークノードが不能状態であることを指示する情報は、前記基地局からブロードキャスティングされるシステム情報内に含まれて受信されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 前記ネットワークノードが不能状態から正常状態に回復した場合、前記ネットワークノードが回復したことを示す情報を前記基地局からブロードキャスティング方式で受信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
9. 基地局が制御プレーンを担当するネットワークノードを再選択する方法であって、
   ＮＡＳ(Ｎｏｎ−Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ)要求メッセージをネットワークノードに数回再送信したユーザ装置(ＵＥ)から前記ネットワークノードが応答しないことを示すインディケーションを含むＡＳ(Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ)メッセージを受信するステップと、
   前記メッセージの受信に応答し、前記ネットワークノードに状態確認要求メッセージを送信するステップと、
   前記状態確認要求メッセージに対する応答メッセージを受信していない場合、前記ネットワークノードの不能状態を他の基地局または前記ＵＥに通知するステップと、
   前記ＵＥのために制御プレーンを担当する他のネットワークノードを再選択するステップと、を含むことを特徴とする方法。
10. 前記制御プレーンを担当するネットワークノードは、
    ＭＭＥ(Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ)またはＳＧＳＮ(Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｇｅｎｅｒａｌ ｐａｃｋｅｔ ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｎｏｄｅ)であることを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. 前記ＮＡＳ要求メッセージは、
    アタッチ要求メッセージ、ＴＡＵ(Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ Ｕｐｄａｔｅ)要求メッセージ、ＲＡＵ(Ｒｏｕｔｉｎｇ Ａｒｅａ Ｕｐｄａｔｅ)要求メッセージ、ＬＡＵ(Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ａｒｅａ Ｕｐｄａｔｅ)要求メッセージ、及びサービス要求メッセージのうち一つ以上を含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
12. 前記ネットワークノードの不能状態を前記ＵＥに通知するステップは、
    前記ネットワークノードが不能状態であることを指示する情報を含むシステム情報をブロードキャスティングするステップを含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
13. 前記ネットワークノードが不能状態から正常状態に回復した場合、前記ネットワークノードが回復したことを示す情報をブロードキャスティングするステップをさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
14. ネットワークノードに対するリスト内で前記ネットワークノードが不能状態と更新するステップをさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
15. 前記更新ステップで、
    前記不能状態であるネットワークノードと前記再選択された他のネットワークノードを前記リスト内でマッピングするステップをさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。