JP6160628B2 - 自律的にimplicitDetach操作を実行するデバイス及び方法 - Google Patents

自律的にimplicitDetach操作を実行するデバイス及び方法 Download PDF

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Description

本発明はデバイス間の無線通信、無線通信リンクが切断される際におけるデタッチ操作を実行する1以上の無線通信装置に関するシグナリングに関する。本発明の側面は、デタッチ操作に関するシグナリングの量を減らすことを示している。
System Improvements for Machine-Type Communications(SIMTC)に関するThird Generation Partnership Project(3GPP)によって実行される研究の内容において、3GPPは、time controlledと称される特徴を導入した。time controlledは、ある定められた期間にのみデータを送受信することができ、潜在的に、ネットワークと通信するための非常に小さい持続時間もしくは間隔を必要とするのみであるデバイスに適用される。Technical Report document 3GPP TR 23.888 v1.6.0, sub clause 5.9.1には、次のことが述べられている。「一般的に、MTC Userは、MTC deviceのグループにおいて予め定められた期間についてオペレータと一致する。アクセスが許可される時間は、grant time interval、と名付けられる。ネットワークは、(変更された)grant time intervalにMTC deviceと通信することになっており、さらに、MTC Server及びMTC Userと通信してもよい。grant time intervalは、forbidden time intervalとは重ならない。」
このようなgrant time period もしくは grant time intervalは、デバイスが、grant time intervalの外ではなく、grant time intervalの間に通信するために、デバイスへ割り当てられる。デバイスは、例えば、上述したようにMachine-Type Communications (MTC) deviceである。
Technical Report document 3GPP TR 23.888 v1.6.0, sub clause 5.9.1は、(カッコ書きに加えられたコメントに)次のことを述べている。「多くのアプリケーションにおいて、個々のMTCデバイスは、MTC Serverと通信するためにこの予め定められた期間の全ての持続時間を必要としない。一般的に、個々のMTCデバイスにとって、5―10分のcommunication windowがあれば十分である(どの時点においてもネットワークと通信するために)」。
それ故、ネットワークオペレータは、デバイスが通信するためのcommunication windowを定義する。communication windowは、grant time interval以内であり、grant time intervalよりも十分に小さい持続時間である。ネットワークオペレータが、communication windowの時間を制限もしくは最小化するという効果を見出すことは、次に示されることからも明らかである。Technical Report document 3GPP TR 23.888 v1.6.0, sub clause 5.9.1 goes on to stateは、(カッコ書きに加えられたコメントに)次のことを述べている。「ネットワークの過負荷(さらに、シグナリングかつ/又はトラヒックデータのピーク)を避けるために、デバイスのcommunication windowは、定められた期間に分布される(そのため、communication windowの重なりは最小化され、もしくは、避けられる)。例えば、個々のcommunication windowの開始時間をランダム化する(grant time interval内において)。ネットワークオペレータにとって、MTCデバイスが、communication window以外にattachしないことは利得となる。それ故、ネットワークオペレータは、デバイスのcommunication windowの終わりに、MTCデバイスをネットワークから強制的にdetachすることができるようにしたほうがよい。」
デバイスがgrant time intervalの間に一回だけ通信するという制限はないけれども、それぞれの無線デバイス/端末には、一つのcommunication windowが割り当てられる。grant time intervalは、端末が通信することを許可された期間である。端末が実際にネットワークと通信する期間は、communication windowと称される。通常、それぞれのデバイスに1回のcommunication windowがあるが、MTCアプリケーション(ユースケース)によって1回以上であってもよい。
grant time interval schedule (information)は、ネットワークによって端末へ伝達される。通常は、同一のgrant intervalが、多くのMTCデバイスへ伝達されるとき、これらのMTCデバイスが(例えば、grant time intervalの開始時に)同時に通信を開始しないことが利得となる。なぜなら、MTCデバイスが同時に通信を開始することは、一時的にデバイスによる通信に使われるチャネルの過負荷を引き起こすからである。communication windowのタイミングは、ネットワークによってランダム化される。ネットワークは、それぞれの端末が通信を開始する時間を示すランダム情報を伝達する。communication windowは、grant time interval以内である。
communication windowの導入によって、detachシグナリングが発生する時間が予測されるようになる。
machine-type communicationsにおいて、シグナリング過負荷は、ネットワークにとって重要な問題となることが予測される。なぜなら、ネットワークは、少なくともある程度はMachine Type Communicationsデバイスの導入が要因となり多くのデバイスが接続されることに直面するからである。そして、このことは、単に、どんな時もネットワークにattachされ得るデバイスの数が増加することによって、潜在的にシグナリングの過負荷を引き起こす結果となる。(communication windowが使用される時に)communication windowの最後、もしくは、(communication windowが使用されない時に)grant time intervalの最後におそらく発生するdetachシグナリングを減らすことが利得となる。
現在、デバイス(例えば、携帯電話、固定端末もしくはMTCデバイス等の無線端末)がdetachするために、3GPPシステムにおいて二つの異なるメカニズムがある。これらのメカニズムは、3GPPシステム(例えば、GSM/GPRS、UMTS、Evolved Packet System (EPS))に関連する内容として示されているが、他のnon-3GPP無線通信システムは、detach動作もしくはdetach動作に相当する動作を実行するために同様のメカニズムを有すると理解される。そして、本発明に示される側面は、そのような他のシステムにも同様に適用される。3GPPメカニズムは、下記のようにまとめられている。
1)device-originated detach procedureにおいて、デバイスはDETACH REQUESTメッセージをネットワークへ送信し、DETACH REQUESTメッセージが、例えば、デバイスのユーザがデバイスのパワーオフボタンを押下する等によって、デバイスがスイッチオフの状態あることによるものではない場合、ネットワークは、DETACH ACCEPTメッセージを送信することによって、DETACH REQUESTメッセージ(例えば、有効リソースに依存する)を受け取ったことを通知してもよい。
2)network-originated detach procedureにおいて、ネットワークは、DETACH REQUESTメッセージをデバイスへ送信する。さらに、デバイスは、DETACH ACCEPTメッセージをネットワークへ送信することによってDETACH REQUESTメッセージを受け取ったことを通知する。
上述した両方のメカニズムが実行可能な解決策である一方、下記の状況においては、detachシグナリングは、用途が制限されるということであってもよい。
a)システムにおけるデバイスによる平均的な通信よりも小さいデータ通信が行われるためにデバイスがattachしている状況
b)様々なデバイスが異なるcommunication windowを(例えば、ネットワークによって)許可され又は割り当てられ、communication windowの最後に、それぞれのデバイスが次に発生するcommunication windowまでこれ以上ネットワークと通信しない状況
c)デバイスがgrant time intervalを割り当てられ、grant time intervalの最後に、デバイスが次のgrant time intervalまでこれ以上ネットワークと通信しない状況
さらに、メカニズム1及び2は、シグナリンクコネクションを必要とする。特に、デバイスとネットワークがこれ以上接続されない場合(例えば、悪い信号経路状態における接続比率のロスの後)、シグナリングコネクションを再び設定するために、さらなるシグナリングが必要とされる。
これらの全ての考察によると、通信システムにおいて、デバイスの数の増加が展開されると、特に、MTC-typeデバイスの大幅な増加が展開されると、シグナリングの増加が生じる。
GSM/GPRS 及び UMTS systemsにおいて、ATTフラグ(システム情報の一部としてbroadcast channel (BCCH)において送信される)は、デバイスに対して、detach手順が実際に必要とされるか否かを示すことができる。このフラグは、潜在的に、ネットワークがdetachするデバイスが要因となるシグナリング負荷を削減する可能性を制限的に与える。3GPP technical specification document TS 24.008, sub clause 4.3.4 statesは、以下のように述べている。
「A/Gb mode and GERAN Iu modeにおいて、BCCHのL3-RR SYSTEM INFORMATION TYPE 3 messageにおいて配信されるフラグ(ATT)は、detach手順が必要とされるかどうかを示すためにネットワークによって用いられる。移動局がMM idleであったと場合に、考慮されるATTフラグの値は、broadcastである。UTRAN Iu modeにおいて、CS domain specific system information elementにおけるフラグ(ATT)は、detach手順が必要とされるかどうかを示すためにネットワークによって用いられる。移動局がMM idleであったと場合に、考慮されるATTフラグの値は、receivedである。」
3GPP TR 23.888 v1.6.0 (20011-11)
しかしながら、多くの現在のネットワーク構築においては、このATTフラグを使用していないと思える。さらに重要なことは、現在、ATTフラグは、全てのデバイス、例えば、システムにおける全てのデバイス、に共通であると認識されていることであり、このことは、システムにおけるデバイスのサブグループ、もしくは、ネットワークもしくは基地局に接続されているすべてのデバイスのサブグループの1以上のデバイスにおけるdetach手順を取り除く/避けるためのいかなる方法も提供しない。そのようなグループは、MTCデバイスを構成する。
また、このATTフラグは、Evolved Packet System standard (EPS)には組み込まれていなかった。それ故、EPSを利用することができるデバイスは、EPS modeにおいて、detachを始めるために、detachが必要とされる時、常にシグナリングを経由してネットワークと通信しなければならない。
上記のことから、無線セルラーネットワーク内のデバイス密度の増加及びMTCデバイスの構築の早い増加の予測の両方が、無線セルラーネットワークにおけるシグナリングの非常に大きな増加を発生させる結果となる。
現在のネットワークと無線通信デバイスは、様々な不利益と制限を示しており、この問題の解決策を示していない。
本発明は、既知のデバイス、システム及び方法に対して有用性を有する無線通信デバイス、システム及び方法を提供することを目的とする。例えば、発明の側面は、ネットワークからデバイスをdetachするために必要となるシグナリングの量を減らすことである。
特に自律的にデタッチ動作を実行するように構成される無線通信デバイスを規定する装置と方法とが記載される。一つのモードにおいて、自律的にデタッチ動作を実行し、デタッチ動作を示す信号を送信する無線通信デバイスを規定する装置と方法とが記載される。
発明の一つの側面によると、無線通信システムにおいて用いられる無線通信デバイス(例えば、端末)が規定され、デバイスは、受信した設定情報に基づいて自律的にimplicitデタッチ動作を開始する。
無線通信デバイスが、communication time intervalの間に、他の無線通信デバイス(例えば、ネットワーク装置)に対して情報を送信し、デタッチ動作に関連するシグナリングを受信することなく、自律的に情報の送信の後にデタッチ動作を実行することは任意でありかつ好ましい。
このような無線通信デバイスは、設定情報を受信する手段を有することが好ましい(例えば、ネットワーク装置によって無線により信号を送信され、又は、製造工程の間もしくはデバイス設定処理後に受信する)。設定情報は、デバイスが自律的にデタッチ動作を実行するように構成されることを指示し、デバイスは、受信した設定情報に応答して自律的にデタッチ動作を実行するように自身を構成する手段を有することが好ましい。
設定情報は、一以上の無線通信デバイスのサブセットを宛先とし、デバイスは、前記サブセットに属しているか否かを判定する手段と、属していると判定された場合、自律的にデタッチ動作を実行するように構成する手段とを有することが好ましい。
サブセットは、一つのデバイスのみを含んでもよく、もしくは、サブセットはネットワークに接続される全てのデバイスの一部である複数のデバイスを含んでもよい。
一例として、サブセットは、ネットワークに接続される全てのMTCデバイスを有する。あるデバイス(例えば、non-MTCデバイスに対するMTCデバイス)が、このように構成されてもよく、一方、他のデバイス(例えば、携帯電話もしくはdata-centricデバイス、インターネットブラウジングのための端末もしくはタブレットのようなuser equipments もしくは UEs)がサブセットに対して異なるように構成されてもよい。サブセットは、MTCデバイスよりも低い優先度のデバイスであってもよく、例えば、まれにもしくは頻繁に電話をするために用いられることが知られている携帯電話であってもよい。
発明の他の側面によると、他の無線通信デバイスを識別する(例えば、無線端末等の他の無線通信デバイスからの信号を受信することによって、さらに、信号を受信する手段によって他のデバイスを識別することによって)無線通信デバイス(例えば、ネットワーク装置)が提供され、さらに、他のデバイスのデタッチ設定を識別する(例えば、信号もしくはデータベースへのアクセスを用いて)無線通信デバイスが提供され、無線通信デバイス、例えばネットワーク装置は、デタッチ設定によって、識別された他のデバイス、例えば端末を、自律的にimplicitデタッチ動作を実行するデバイスとして扱う。
実施の形態によると、無線通信デバイス(例えば、ネットワーク装置)は、他のデバイス(例えば、端末)が自律的にデタッチ動作を介するように構成されることを示す設定信号を送信する手段をさらに有する。設定信号は、他のデバイスによる使用において、自律的にimplicitデタッチ動作を実行するデタッチ設定を定義する設定情報であることが好ましい。
設定信号(例えば、ネットワーク装置から送信され端末によって受信される)が、他のデバイス(例えば、端末)によるデタッチ動作の実行を示す信号を送信する他のデバイスによって少なくとも部分的にデタッチ動作が実行されるexplicitデタッチモードを示すことは任意でありかつ好ましく、他のデバイスは、自律的にデタッチ動作を実行するこの指示されたexplicitデタッチモードにおいて動作し、デタッチ動作はデタッチ動作の実行を示す信号を送信することを含む。
デバイス(例えば、端末)によって受信された設定信号が、デバイスがデタッチ動作を介しないimplicitもしくはlocalデタッチモードを示すことは任意でありかつ好ましく、デバイスは、デタッチ動作の実行を示す信号を送信することなく自律的にデタッチ動作を実行するimplictもしくはlocalデタッチモードにおいて動作する。
一般的に、デバイスは、シグナリング接続、例えば、NASシグナリング接続を局所的に開放することによってデタッチ動作を実行してもよい。
無線通信デバイス(例えば、端末)は、デバイスと他の無線通信デバイスとの間の無線リンクを経由して通信を行うことと、communication time intervalの外ではなく少なくともcommunication time intervalの部分の間に、他の無線通信デバイスに対して情報を無線により送信することとを提案される。
無線通信デバイス(例えば、端末)が、デバイスによる情報の送信に応じて、例えば、情報の送信の後に、無線リンクの切断を開始することによってデタッチ動作を実行することも、任意である。もしくは、デバイスは、communication time intervalの後に無線リンクの切断を開始することによってデタッチ動作を実行する。
デバイスは、デタッチ動作の指示を送信することなくデタッチ動作を実行することが好ましい。
デバイスは、受信するDETACH REQUESTから独立してデタッチ動作を実行することができる。デバイスは、DETACH REQUESTを送信することなくであっち動作を開始することが望ましいことが記載されている。しかしながら、デバイスは、DETACH REQUESTを送信することによってデタッチ動作を実行することも任意である。
ここに記載された本発明の側面によって得られる利益は、デタッチ動作に関連付けられたシグナリングが著しく減少されることである。これは、多くのデバイスがネットワークに配置され、それ故、多くのデバイスが比較的少ないtime intervalもしくはperiod内にシグナリングメッセージを介してネットワークと通信する状況において特に利益がある。
本発明の側面によると、無線デバイスがデタッチメントが実行されることを明らかに示すことなくデタッチ動作を実行することが可能となる。
これは、現在の一般的なケースのように、ネットワークによる明らかな指示もしくはネットワークに対する明らかな指示が望まれるもしくは必要とされる場合と比較してシグナリング負荷を減少させる。
自律的にimplicitデタッチ動作を実行することができ、望まれればもしくは必要とされれば、デタッチ動作を明らかに示すことによって、自律的にexplicitデタッチ動作を実行することができるデバイス(例えば、端末)が、提案される。明らかな指示は、デバイスが、常にもしくは断続的に無線通信を行う他のデバイス、例えば、ネットワーク装置に対して行われる。implicitもしくはexplicitlyにデタッチするデバイスは、デタッチメントよりも前に、データの送受信が無い期間によって点在されるバーストもしくはパケットデータを送信かつ/または受信することによって他のデバイスと断続的に通信することができることが理解される。
デバイス(図1、110)は他のデバイス(図1、120)と通信する唯一のデバイスであってもよく、デバイスは、他のデバイス(図1、120)と互いに通信する複数のデバイス(図1、110、130)の一つであってもよいことも理解される。2以上のデバイス110、130は、必ずしも一般的に理解されているネットワークの一部を形成することはない。しかしながら、セルラー無線通信ネットワークのようなネットワークに適用される時、発明の特徴はとても有益であることが記載される。
一般的なセルラーネットワークは、基地局と交換機とを有し、他のタイプのインフラストラクチャー装置を有することも可能であり、例えば、セルラー携帯電話ネットワークのような無線通信ネットワークであってもよい。デバイス、例えば、端末が多くの他のデバイス(例えば、移動もしくは固定の端末)が期間を超えて通信するネットワークと通信しているときに利益が得られる。しかしながら、本発明の側面は、また、デバイスが一つの他のデバイスもしくは少ない他のデバイスのみと通信しているときであっても利益を得られることが理解される。
ネットワークアプリケーションにとって、ある期間の間に必要とされるシグナリングの量は、期間を超えてネットワークと通信するデバイスの数に比例して減少される。つまり、本発明の側面は、デバイスが一つの他の装置とのみ通信するケースでさえ必要とされるシグナリングの量を減少することを提供する。
本発明の側面によると、ネットワークは、複数のデバイスと通信し、ネットワークは、それらの複数のデバイスの一以上が定義されたtime intervalの間にデタッチするように構成される。ネットワークは、デバイスに対して(一以上の)time intervalを割り当ててもよい。このように割り当てられたtime intervalは、デバイスがネットワークと通信する期間にデバイスに対して割り当てられるtime slot、time windowもしくはcommunication windowとされてもよい。それから、ネットワークは、デバイスが、割り当てられたtime intervalよりも他のtime intervalの間にネットワークと通信しないことを予期する。言い換えると、ネットワークは、デバイスが一以上の割り当てられたtime intervalよりも他のtime intervalの間にネットワークと通信しないが、その端末を扱う。そのような通信は、信号の送信かつ/または受信を使用する。
それゆえ、一以上の他のtime intervalの間に、ネットワークもしくは他のデバイスは、装置に対していかなる信号も送信せず、デバイス、例えば端末によって送信される信号を能動的に監視もしくは探索しない。特に、一以上の他のtime intervalの間に(割り当てられたtime intervalの外)、ネットワーク/他のデバイスとデバイスとの間にシグナリングを必要とせず、割り当てられたtime intervalの間に発生する通信を切断するためのシグナリングを必要としない。
デタッチ動作を実行するためのシグナリングを必要とせず、デバイスが、(上述したexplicitデタッチメント手順に応じて)デタッチ動作を実行することを示すことが要望もしくは必要とされる以外は、デタッチ動作を示すためのシグナリングを必要としない。
ネットワークもしくは他のデバイスは、上述したGrant Time Intervalによって例示されるように、複数のデバイスが割り当てられたshared time intervalを共有し、互いに割り当てられたshared time intervalの間にネットワークと通信するために、複数のデバイス(グループもしくはデバイスのセット)にshared time intervalを割り当ててもよい。上述したGrant Time Intervalは、実施の形態と関連して、さらに下記において議論される。
shared time intervalが用いられている状況において、デタッチ動作にとって必要となるシグナリングの量がshared time intervalを共有する複数のデバイスの数に応じて減少するため、本発明の側面は、大きな利益を与える。ここにクレームされたshared time intervalを共有する全てのデバイスは、デタッチ動作を実行するためにシグナリングを介して通信する必要はない。ネットワークは、デバイスがshared time intervalの外のtime intervalの間にデバイスがデタッチされることを知るもしくは予期することが望ましい。
sub time interval (shared time interval内)が使用されている状態において(例えば、上述したcommunication window)、デタッチ動作に必要とされるシグナリングの量がネットワークに接続するデバイスの数に比例して減少するために、本発明の側面は、大きな利益を与える。
実施の形態によると、デバイスは、上述のimplicitデタッチ手順もしくはexplicitデタッチ手順のどちらかを実行するように構成され、一もしくはこれらのどちらかのみを実行するように構成され、デバイスの設定もしくはプロセスの設定、例えば、EPROM経由、の間に、デバイスは、製造の間もしくは製造の後のどちらかに構成される。このような設定は、実際のネットワークにおいてデバイスが使用もしくは適用/配置される前に、一般的に実行される。
代替方法として、もしくは、有利には、このようなデバイスは、他のデバイスから受信した指示(例えば、コアネットワークから生じ、基地局によって送信された指示)に応じて上述したようにimplicitデタッチ手順を実行するように構成される。この環境設定は、設定されたデバイスが、explicitデタッチ手順を要求もしくは必要としない他のデバイスもしくはネットワークに伴って展開されることを許可し、上述したimplicitデタッチ手順に従って動作する。
さらに、このようなデバイスは、上述したように他のデバイスから受信した指示(例えば、コアネットワークエンティティのようなネットワーク装置から発生した指示)に応じて、explicitデタッチ手順を実行するように構成されてもよい。この環境設定は、設定されたデバイスが、explicitデタッチ手順を要求もしくは必要とされていない他のデバイスもしくはネットワークを伴って展開されることを許可し、さらに/もしくは、implicitデタッチ手順に従って動作しない。
有利には、このようなデバイスは、他のデバイス、例えば、ネットワーク装置から受信した指示に応じて上述したように、implicitデタッチ手順もしくはexplicitデタッチ手順のどちらかを実行するように構成される。例えば、他のデバイスは、指示、例えば、1もしくは2の示された状態(例えば、論理的に0は、implicitデタッチを示し、論理的に1は、explicitデタッチを示してもよい)を示すflagを送信してもよい。指示を受信したデバイスは、指示に応じて指示に応答することができる。
この変形によると、他のデバイスは、explicitデタッチを指示してもよく、また、デバイスがデタッチ動作を自律的に開始するかどうかを指示してもよい。
上述の変形のさらなる変形によると、代替方法として、他のデバイス、例えば、ネットワークは、explicitデタッチを指示してもよく、また、他のデバイスがデタッチ手順を実行することを指示してもよく、デバイスが自律的にデタッチ手順を実行しないことを指示してもよい。
この特性は、潜在的に、存在するもしくはレガシーの他のデバイスもしくはネットワークとの互換性を提供する。このようなアプローチがネットワークに適用される時、ネットワークのみは、一度新しいデバイスを設定しなければならず、それからデバイス(設定された)は、自律的にデタッチする役割を果たす。これは、ネットワークが通信する全てのデバイスのアタッチ/デタッチ状態を監視する必要がないという結果となる。また、有利には、新たに利用されるデバイス及び(設定されていない)レガシーデバイスを操作することができる。
デバイスの実施の形態によると、無線セルラー端末の使用に適し、設定信号は、デバイスを含む一以上の無線通信デバイスのサブセットを宛先とし、デバイスは、前記サブセットに属するかを判定する手段と、サブセットに属するデバイスであると判定された場合に、自律的にデタッチ操作を開始するようにデバイスを構成する手段とを有する。
発明の側面によると、設定信号を利用することによって、グループのデバイス、例えば、全てのアクセス可能なMTCデバイスのみを宛先にすることができるという利益がある。
実施の形態によると、設定信号は、Open Mobile Alliance Device Management (OMA DM)メッセージ、Universal Subscriber Identity Module Over The Air (USIM OTA)メッセージもしくはUniversal Subscriber Identity Module (USIM) fileを有する。
設定信号は、ネットワークとデバイスとの間の、ATTACH ACCEPTメッセージのような、NASシグナリングを有してもよい。
上記の内容からわかるように、本発明は、無線通信システムにおけるシグナリングの量を有利に減らすことができ、無線通信システムにおけるデタッチ動作に必要とされるシグナリングキャパシティを減らすことができる。
さらに、発明の特徴及び利益は、下記の実施の形態において示されており、一例として、添付された図6〜9において発明の実施の形態を示している。
図1は、無線リンクを介して他の無線通信デバイスと通信する二つの無線通信デバイスを示す。 図2は、二つの無線通信デバイスの間に無線リンクを確立する既知の手順を示す。 図3は、同じデバイスによって少なくとも一部が開始及び実行される既知のデタッチ手順を示す。 図4は、デバイスによって少なくとも一部を実行され、他のデバイスによって開始される既知のデタッチ手順を示す。 図5は、提案される無線通信システムにおいて定義されたtime intervalに関連するタイミングを示すタイミング図である。 図6は、自律的にimplicitデタッチ手順を実行するために無線通信デバイスによって実行される手順を示す。 図7は、自律的にimplicitデタッチ手順を実行するデバイスの設定を実行するために無線通信デバイスによって実行される設定手順を示す。 図8は、図7よりも詳細な設定手順を示す。 図9は、3GPP通信システムにおいて新たなデタッチ手順を導入を示すシーケンスである。
図1〜図5は、既知の無線通信システム及びここに記載される本発明の態様の両方に適用することが理解される。さらに、図1〜図5は、既知の無線通信システムによる動作を記載するため及びここに記載される一以上の発明の特徴を利用するデバイスの動作を記載するために使用される。さらに、図6〜図9は、ここに記載される本発明の実施の形態及び態様にも適用することが理解される。
無線通信デバイスとの用語は、無線を用いて通信するために配置された他のデバイスと無線を用いて通信するために配置されたデバイスを意味する。無線通信デバイスとの用語は、これに制限されず、少なくとも1つの基地局及び少なくとも一つ、一般的には複数、の無線端末を備える無線セルラー通信システムの無線端末を含む。
図1において、無線通信デバイス110は、受信機112、送信機114、受信機112及び送信機114と接続するプロセッサ116及びプロセッサ116に接続するメモリ118を有する。プロセッサ116は、メモリ118に保持されている指示に応じて受信機112及び送信機114を制御するように構成される。
デバイス110の受信機112は、無線リンク142を経由して、他のデバイス120によって送信されたシグナリングデータを受信するために配置されている。デバイス110の送信機114は、無線通信リンク144を経由してシグナリングデータを送信するために配置され、一以上の他の無線リンク163を経由して一以上のデバイス(図示せず)へ向かう情報の送信を実行するために配置されている。受信機112によって用いられる通信リンク142及び送信機114によって用いられる通信リンク144は、同じ通信リンクとみなされる。あるいは、受信機112によって用いられる無線通信リンク142は、一つのリンクとみなされてもよく、送信機114によって用いられる無線通信リンク144は、他の通信リンクとみなされてもよい。例えば、受信機112によって用いられるリンク142は、ダウンリンクとみなされてもよく、送信機114によって用いられるリンク144は、アップリンクとみなされてもよい。信号を送受信するためのそのような通信リンクの使用は、先行技術としてよく知られており、さらなる議論を必要としない。
他の無線デバイス120は、受信機122、送信機124、プロセッサ126及びメモリ128を有する。他の無線デバイス120の受信機122、送信機124、プロセッサ126及びメモリ128の機能は、デバイス110の受信機112、送信機114、プロセッサ116及びメモリ118のそれぞれの機能と同様である。さらに、他のデバイス120は、送信機124及び無線リンク142を経由してデバイス110の受信機112へ向かう信号を無線によって送信する。デバイス110の送信機も同様に、送信機114及び無線リンク144を経由して他のデバイス120へ向かう一以上の信号を無線によって送信する。それぞれのデバイス110及び120の受信機112及び122は、それぞれの送信機124及び114によって送信された信号を受信するために配置されている。
破線矢印153及び164によって示されるように、それぞれの受信機112及び122は、一以上のデバイス(さらなるデバイス130として示されるデバイス)によって送信された信号を受信することができる。つまり、それぞれの受信機は、異なるデバイスもしくは一つのデバイスによって送信された、一つの信号よりも多くの信号を受信することができる。同様に、送信機114は、破線矢印163によって示されるように、一以上のデバイスに対して信号を送信することができる。さらに、送信機124は、破線矢印152及び162によって示されるように、一以上のデバイスに対して信号を送信することができる。
一より多くの他のデバイスと通信するデバイスのこのアイディアをより明確に示すために、図1は、さらに、デバイス130が、受信機132、送信機134、プロセッサ136及びメモリ138を有することを示している。デバイス130の受信機、送信機、プロセッサ及びメモリは、デバイス110及び他のデバイス120のそれぞれの要素に相当する機能と同様であるため記載を省略する。
他のデバイス120及びさらなるデバイス130の間に延びる破線矢印162及び164からわかるように、他のデバイス及びさらなるデバイスは、それぞれの送信機及び受信機を用いて他のデバイスと通信する。一例として、他のデバイス120は、セルラー通信ネットワークの基地局の一部であってもよく、デバイス110及びさらなるデバイス130は、それぞれセルラー無線端末であってもよく、それぞれセルラー無線端末に含められてもよい。しかしながら、図1のデバイス110及び他のデバイス120として示される二つのデバイスのみが存在すると理解されてもよい。二つのみのそのようなデバイス及び少数のデバイスを有する無線通信システムは、クレームされた特徴から利益を得ることができる。
図1において、他のデバイス120は、必ずしも一般的に理解されるネットワークの一部となる必要はないとも理解される。つまり、先行技術として知られている移動交換局のような本発明のネットワーク要素は、必要とされなくてもよい。それでも、クレームされた発明の特徴は、一以上の基地局及び複数の無線端末を構成する無線通信ネットワークに適用される時に、有益であると考えられる。本申請においては、デバイス110は、無線端末の一部となり、他のデバイス120は、基地局の一部となってもよい。
図2は、二つの無線通信デバイス間の無線リンクの確立手順を示している。ステップ202において、ATTACH REQUESTメッセージが送信される。例えば、デバイス(図1、110)は、他のデバイス(図1、120)へATTACH REQUESTメッセージを送信してもよい。デバイスによって送信されたメッセージは、他のデバイスの受信機によって受信されてもよい。
ステップ204において、接続構成情報が、受信される。例えば、その情報は、図1のデバイス110の受信機112によって受信される。次に、ステップ206において、接続構成完了メッセージが送信される。例えば、接続構成完了メッセージは、図1のデバイス110の送信機114によって送信される。
次に、ステップ208において、ATTACH COMPLETEメッセージが送信される。例えば、ATTACH COMPLETEメッセージは、図1のデバイス110の送信機114によって送信される。
ステップ202、204、206及び208の結果、通信リンクが二つのデバイス間に確立されることによってアタッチメントが達成され、210の文字Aに進む。
図3は、デバイス(図1のデバイス110)によって開始されるデタッチ手順を示しており、少なくとも一部は、同じデバイスによって実行される。文字A(図2の文字Aに相当)によって示されるアタッチ状態において、無線リンクはデバイスと他のデバイス(図2、120)との間において確立されている。ステップ302において、例えば、communication time intervalの間のような通信として定義されるtime intervalの間にデバイスによって、情報は、無線リンクを介して送信される。このように送信された情報は、どのような種類の情報であってもよい。この例においては、送信された情報は、デジタルデータである。次に、ステップ304において、DETACH REQUESTメッセージがデバイスによって送信される。
次に、ステップ306において、DETACH ACCEPTメッセージは、デバイスによって受信される。例えば、他の無線デバイス(図1、120)は、送信されたDETACH REQUESTメッセージを受信してもよく、それからDETACH REQUESTメッセージを送信したデバイス(図1、110)による受信のためにDETACH ACCEPTメッセージを送信してもよい。
次に、ステップ308において、デタッチ動作がデバイスによって実行される。例えば、デタッチ動作は、無線リンクを介したシグナリング情報の送受信を終端するデバイスによって開始もしくは実行される。その結果、デバイス(図1、110)と他のデバイス(図1、120)との間のシグナリング接続を解放する。
上述したステップ302、304、306及び308は、デバイスをデタッチ状態とする。つまり、これらのステップは、状態D(310)によって示されるように、無線リンクの終了との結果になる。
図4は、少なくとも一部のデバイスによって実行され、他のデバイスによって開始されるデタッチ手続きを示している。デタッチ手続きは、他のデバイス(図1、120)によって開始されてもよく、デバイス(図1、110)において少なくとも部分的に実行されてもよい。図4においてみられるように、図4のステップは、図4におけるDETACH REQUESTメッセージが他のデバイスによって送信され、デバイスによって受信されること(図3においては、DETACH REQUESTメッセージは、デバイスによって送信され、他のデバイスによって受信される)を除いて、本質的には図3のステップと同じである。また、図4において、DETACH ACCEPTメッセージは、デバイスによって送信され、他のデバイスによって受信される。ところが、図3においては、DETACH ACCEPTメッセージは、他のデバイスによって送信され、デバイスによって受信される。
デバイスがモバイルセルラー端末であり、他のデバイスがセルラーネットワーク装置(例えば、基地局の一部)である場合に、図3は、mobile-originated detach procedureと称されるステップを表しており、図4は、network-originated detach procedureと称されるステップを表している。
D410によって示されるように、図4のステップは、例えば、図3のように無線リンクの終了のように、デタッチ状態との結果になる。
図3及び4に示されるステップは、一般的なセルラー通信ネットワークにおいて使用される二つの選択可能なそれぞれの手順を示している。
図5に進み、時間軸502は、水平軸上の時間を表しており、3つのtime interval 504、506及び508は、時間軸502に関連づけられている位置によって定義される。grant time interval504は、デバイスがgrant time intervalの間に通信するためにデバイスに割り当てられたtime intervalである。forbidden time interval506は、デバイスに通信させないことを示すtime intervalである。communication time window 508は、一以上のデバイスが通信することが示されている期間であるgrant time interval504の一部のtime intervalを示す。transmission time window 508の終わりは、ラベル512によって示されている。
図6は、デタッチ動作を実行するための無線通信デバイスによって実行される手順を示す。手順の初めに、リンクは、文字Cによって示されるように、デバイス(図1、110)と他のデバイス(図1、120)との間において確立されている。ステップS602において、情報は、communication time interval(例えば、図5に示されるgrant time interval 504かcommunication window 508)の間にデバイスによって送信される。次に、ステップ604において、デタッチ動作が、デバイスによって実行される。デタッチ動作は、文字D610に示されるように、通信リンクを終了させる結果となる。図6と、図3及び4を比較した際に理解されるように、図6には、デタッチに関連するいかなるシグナリングメッセージの受信もしくは送信(図3、304、306)に相当するステップがない。つまり、DETACH REQUESTメッセージがなく、DETACH ACCEPTメッセージがない。図6に示される処理は、DETACH REQUESTメッセージもしくはDETACH ACCEPTメッセージと独立し、このことは、下記により詳細に説明される発明の特徴によって可能である。
上述したデバイスは、その製造の間か後に自律的にデタッチ動作を実行するように構成される。その代わりに、もしくは、そのうえ、デバイスはデバイスと他のデバイスとの間の通信リンクを介して送信されるconfiguring信号を介して設定される。
図7に進み、図6のステップ604によって示される処理のように、自律的にデタッチ動作を実行するためのconfiguring信号を用いてデバイスを設定することを示している。図7のステップ706において、信号を受信するデバイスが、自律的にデタッチ動作を実行するように設定されることを示すconfiguring信号が、受信される。次に、ステップ708において、configuring信号を受信したデバイスは、デタッチ動作を実行するデバイスを設定することによってconfiguring信号の受信に応答する。デバイスの設定は、デバイスが図6に示される手順を実行することを許可する。図7に示される手順により設定された場合、デバイスは、図6に示される文字D610に相当する文字C710によって示される設定状態となる。
図8に進み、ステップ802においてflag interpretation情報が、デバイスによって受信される。例えば、flag interpretation情報は、デバイスによって受信される信号におけるメッセージの形式において受信される。
ステップ804において、flag interpretation情報を受信したデバイスは、受信したflagに応答することができるように設定される。設定は、受信したflag interpretation情報に基づいてなされる。
次に、ステップ806において、configuring信号が、受信される(図7のステップ706において実行されるように)。configuring信号は、この例において、同報チャネルにおいて送信され、第1のflagを含むシステム情報を有する。
次に、ステップ808において、デバイスは、受信した第1のflagに応じて設定される(例えば、デバイスは、デバイス自身を設定するための手段を含む)。その結果、デバイスは、図6のステップ604に示されるようにデタッチ動作を実行することができる。
図8のステップが実行された際に、デバイスは、図6及び7に示される文字D610、C710に相当する、文字C810によって示される設定状態となる。
図9は、3GPP通信システムにおいて新たなデタッチ手続きの導入を示す流れを示すシーケンスである。シーケンスは、最初のアタッチ手順とその後のデタッチ手順との間における、相対的なタイミングと、無線通信装置(端末)及び3GPP通信システムのネットワーク装置の間において送信される信号の方向とを示している。手続きを参照すると、下のケースが一般的に用いられ、一方、メッセージの名称として上のケースが一般的に用いられる。
無線通信システム内の通信エンティティは、シーケンスの上位に示されている。通信エンティティは、無線端末901(user equipmentについてUEと示されている、一般的に新しいデタッチ手順は、デバイスをデタッチするために用いられるが、ユーザによって操作されるものではない)、evolved node B 902、MME 903、old MME/SGSN 904、serving gateway 905、PDN gateway 906、PCRF 907及びHSS 908を有する。これらのエンティティの機能は、3GPP TS 23.401を含む様々な3GPP無線通信標準文書に示されている。
アタッチ手順の間、端末901は、ネットワークにアタッチしていることになる。デタッチ(もしくはdetachment)処理もしくは手順の間、端末901は、ネットワークからデタッチされていることになる。
アタッチ手順の開始時の処理のスタートにおいて、端末901は、ネットワークによって受信されることを意図するATTACH REQUESTメッセージ910を送信する。ATTACH REQUESTメッセージ910は、Attach Requestメッセージ911としてメッセージをnew MME 903へ転送するevolved node B 902において受信される。new MME 903は、それから最終的にHSS 908において受信されるUpdate Location Request 912を送信する。
HSS 908は、それから、old MME/SGSN 904によって受信されるCancel Location メッセージ913を送信する。old MME/SGSN 904は、それから、HSS 908によって受信されるCancel Location Acknowledgmentメッセージ914を送信する。HSS 908は、それから、new MME 903において受信されるUpdate Location Acknowledgmentメッセージ915を送信する。new MME 903は、それから、evolved node B 902によって受信されるInitial Context Setup Request/ATTACH ACCEPTメッセージ916を送信する。evolved node B 902は、それから、端末901によって受信されるRRC Connection Reconfigurationメッセージ917を送信する。
端末901は、それから、evolved node B 902によって受信されるRRC Connection Reconfiguration completeメッセージ918を送信する。evolved node B 902は、それから、new MME 903によって受信されるInitial Context Setup Responseメッセージを送信する。
端末901は、それから、Direct Transferメッセージ920をevolved node B 902へ送信し、evolved node B 902は、Direct Transferメッセージを受信したことに応答して、new MME 903によって受信されるATTACH COMPLETEメッセージ921を送信する。手順のこのポイントにおいて、attachmentは、実行され、データが端末901とネットワーク(HSS 908)との間の送信によって交換されることが可能となる。データの送信は、端末901によって送信された第1のuplinkデータ922によって示され、端末901によって受信される第1のdownlinkデータ923によって示される。このように、長方形924によって示されるように、smallデータ通信が発生する。
図9に示される残りの手順は、デタッチ(もしくはdetachment)手順もしくは処理のステップを含む。はじめに、矢印926a及び926bによって示される、シグナリング接続解放が発生する。端末901も、ネットワーク(HSS908)も、実際には、交点927、928によって示されるように、端末とネットワークとの間の無線通信リンクを切断もしくは終了させるように、暗にデタッチする。端末が暗にデタッチする場合、new MME 903は、暗黙のdetachmentに応答して、serving gateway 905によって受信されるDelete Session Request 929を送信する。serving gateway 905は、それから、new MME 903によって受信されるDelete Session Response 930を送信する。
これに続いて、さらにDelete Session Requestは、serving gateway 905によってネットワーク側へ、転送(送信)される。これに続いて、serving gateway 905は、ネットワークからDelete Session Response 932を受信する。このことは、PCEFにおいて、IP-CANセッション終了933という結果になる。
発明の特徴が、どのようにして改良されたデタッチ手順の供給を実行するかを示す、デタッチ手順の一部を形成するパラメータの例について説明する。パラメータは、ATTACH ACCEPTメッセージのようなシグナリング(例えば、NAS シグナリング)によって送信される、もしくは、Management Object(OMA DM)の一部になりうる、もしくは、USIM fileの一部になりうる。
パラメータ1:Type of detach:
a) IMPLICIT:implicit デタッチは、例えば、デバイスが、locallyもしくはimplicitlyにデタッチすることであり、潜在的に、特定の場所において、既存のNASシグナリング接続を解放するようにデタッチする。このオプションにおいては、ネットワークとデバイスとの間の双方向において送信されるNAS(Non-Access Stratum)シグナリングがない、もしくは、
b) EXPLICIT:explicitデタッチは、例えば、デバイスもしくはネットワークが、DETACH REQUESTメッセージの通常の送信を介して、デタッチのために明示的なシグナリングを送信しなければならない、そして、受信側は、DETACH ACCEPTメッセージを送信しなければならない。これは、現在活用されているネットワークにおいて使用されている手順を維持することである。現在の手順において、ネットワークは、例えば、implicitもしくはexplicitにおいて、”Type of Detach”とのパラメータを送信しない。現在の手順において、ネットワークは、detach typeを送信するが、これは、デタッチがimplicitもしくはexplicitであるかどうかを示すことはない。
Note:デバイスが自律的にデタッチするように設定されているとき、さらに、特定されたtype of detachが、EXPLICITである場合、デバイスは、GSM/GPRSもしくはUMTSシステム情報におけるATT flagを独立的に操作する。無線端末が受信したATT flagを無視してもよいことが提案された。
パラメータ2:Originator of detach(上記の設定がEXPLICITの場合に必要とされる)
a) YES:デバイスは、デタッチの始動を担当する。
b) NO:ネットワークが、デタッチの始動を担当する。
現在、無線端末デバイスもしくはネットワークがデタッチを開始することができるが、デバイスへデバイスもしくはネットワークがデタッチを担当するかどうかを知らせることに関するデバイスの設定は無い。
パラメータ3:Timing of detach:
このタイミングは、例えば、“end of grant time”, “end of communication window”, “end of data transfer of data (デバイスとネットワークもしくは他のデバイスとの間)”, “expiry of periodic registration update”, “signalling connection release”, もしくは simply a duration (例えば、time-out value)である.
上述したパラメータを用いた場合、下記に示す例の方法によって、自律的にデタッチ動作を実行するためにデバイスの設定の実行を可能とする異なる方法が示される。
1)設定は、静的になされる時、もしくは、初期設定を目的とするためにOMA DMもしくはUSIM OTAを介して実行される。
2)設定は、より動的になされなければならない時、もしくは、設定の変更が早いことを考慮しなければならない時、NASシグナリングを介して実行される。例えば、設定は、ネットワークへアタッチする場合、デバイスへ送信されるATTACH ACCEPTメッセージにおいて供給される。
3)設定は、また、システム情報を介して実行されるが、これは、最適ではなく、より静的であり、デバイスごとの設定の利益が失われる。implicitもしくはexplicitデタッチのための設定は、既存のATT flagと同じ性質を有する、machine type デバイス専用のシステム情報において、新たなATT-for-MTC flag(例えば、シングルビットデータとして)を介して行われる。デバイスは、それから、この新たなflagか否かを読み出すためにOMA DMもしくはUSIM OTAを介して設定される。そして、下記の詳細のように、設定及びSI flagの組み合わせは、デバイスが適切な動作をするようにガイドする。
デバイスが、新たなATT-for-MTC flagを読み出すように設定され、デタッチ指示が、デバイスによって行われる必要がないことをthe ATT-for-MTC flagが示す場合、デバイスは暗にデタッチし、ネットワークに対するNASシグナリングを必要としない。
デバイスが、新たなATT-for-MTC flagを読み出すように設定され、デタッチ指示が、デバイスによって行われる必要があることをthe ATT-for-MTC flagが示す場合、デバイスは、ネットワークに対して明示的にデタッチしなければならない。
発明は、ソフトウェアおよび/またはハードウェアによって実現されてもよい。ソフトウェアによって実現される場合、ソフトウェアは、通信媒体、例えば、CD-ROM、電気メモリもしくはコンピュータネットワーク上において送信される信号によって供給されてもよい。ソフトウェアは、クレームされた特徴に直接的に関連する機能以外の機能を実現するためのソフトウェアもしくはプログラミングコードをまとめたものであってもよい。ソフトウェアは、分離したモジュールとして存在しなくてもよく、コンピュータもしくはプロセッサのためのオペレーティングシステムにまとめられたものであってもよい。
この出願は、2012年3月30日に出願された英国特許出願第1205828.5号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
本発明はデバイス間の無線通信、無線通信リンクが切断される際におけるデタッチ操作を実行する1以上の無線通信装置に関するシグナリングに関する。
110 デバイス
112 受信機
114 送信機
116 プロセッサ
118 メモリ
120 デバイス
122 受信機
124 送信機
126 メモリ
130 デバイス
132 受信機
134 送信機
136 プロセッサ
138 メモリ

Claims (14)

  1. 無線通信システムにおいて、他のデバイスと無線によって通信するデバイスであって、前記デバイスは、デタッチ設定を定義する設定情報を受信するようになされ、
    前記デタッチ設定を使用することによって、自律的に、前記デバイスと前記他のデバイスとの間の通信リンクを切断することを行うimplicitデタッチ動作を実行し、
    前記デタッチ設定がexplicitデタッチモードを含む場合、さらに、デタッチ動作を示す指示信号を送信するデバイス。
  2. 前記デバイスによって送信される前記指示信号は、デタッチ動作が実行されることを示すDETACH REQUESTを含む、請求項に記載のデバイス。
  3. 前記設定情報を受信しかつ保持し、指令を有するプログラム情報を保持する保持手段と、前記保持手段と接続し、前記保持された設定情報を使用する前記保持された指令を実行することによって、デタッチ動作を自律的に実行するプロセッサと、をさらに有する、請求項1又は2に記載のデバイス。
  4. 前記デバイスは、前記設定情報を有する設定信号を無線により受信する、請求項1乃至のいずれか1項に記載のデバイス。
  5. 前記設定信号は、前記デバイスを含む一以上の無線通信デバイスのサブセットを宛先とし、前記デバイスは、前記サブセットに属するかどうかを判定する手段と、属すると判定された場合、前記デバイスを設定する手段とを有する、請求項に記載のデバイス。
  6. 前記設定信号は、non-access stratum (NAS) シグナリングを有する、請求項4又に記載のデバイス。
  7. 前記設定信号は、ATTACH ACCEPTメッセージ、LOCATION UPDATING ACCEPTメッセージ、ROUTING AREA UDPATING ACCEPTメッセージもしくはTRACKING AREA UPDATING ACCEPTメッセージを有する、請求項又はに記載のデバイス。
  8. 前記設定信号は、Open Mobile Alliance Device Management (OMA DM)メッセージ、Universal Subscriber Identity Module Over The Air (USIM OTA)メッセージもしくはUniversal Subscriber Identity Module (USIM) fileを有する、請求項又はに記載のデバイス。
  9. 前記設定信号は、ブロードキャストチャネルにおいて送信されるシステム情報を有する、請求項又はに記載のデバイス。
  10. 前記システム情報は、デバイスのサブセットと関連付けられたattach flagを有し、前記サブセットは、無線通信システムにおいて動作する全ての無線通信デバイスの一以上のセットを有し、前記サブセットは、前記デバイスを含み、前記デバイスは、前記サブセットに属することを判定する手段と、前記判定に応じて自律的にimplicitデタッチ動作を実行する手段とを有する、請求項に記載のデバイス。
  11. 前記デバイスは、flag-reading設定信号を受信し、前記flag-reading設定信号によって前記attach flagを読み出すことを可能にする、請求項10に記載のデバイス。
  12. 前記flag-reading設定信号は、Open Mobile Alliance Device Management (OMA DM) メッセージ、Universal Subscriber Identity Module Over the Air (USIM OTA)メッセージもしくはUniversal Subscriber Identity Module (USIM) fileを有する、請求項11に記載のデバイス。
  13. 無線通信システムにおいて、他のデバイスと無線によって通信するデバイスに用いられる方法であって、前記方法は、デタッチ設定を定義する設定情報を受信し、前記デタッチ設定を使用することによって、自律的に、前記デバイスと前記他のデバイスとの間の通信リンクを切断することを行うimplicitデタッチ動作を実行し、
    前記デタッチ設定がexplicitデタッチモードを含む場合、さらに、デタッチ動作を示す指示信号を送信する方法。
  14. 無線通信システムにおいて、他のデバイスと無線によって通信するデバイスにおいて使用される方法であって、前記方法は、他のデバイスを識別し、その識別子に基づいて他のデバイスのデタッチ設定を識別し、
    前記方法は、さらに、識別されたデタッチ設定が自律的なデタッチ設定である場合、前記識別された他のデバイスを自律的にimplicitデタッチ動作を実行するデバイスとして扱い、
    前記デタッチ設定がexplicitデタッチモードを含む場合、さらに、デタッチ動作を示す指示信号を送信する、方法。
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