JP6274217B2 - ネットワークノード、通信装置、ホーム加入者サーバ及び通信システム並びにそれらの方法及びプログラム - Google Patents

ネットワークノード、通信装置、ホーム加入者サーバ及び通信システム並びにそれらの方法及びプログラム Download PDF

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    • H04W80/04Network layer protocols, e.g. mobile IP [Internet Protocol]

Description

本発明は、通信システム及びそれらの部品に関する。本発明は、特に、しかし排他的でなく、3rd Generation Partnership Project (3GPP)標準又はそれらと同等もしくは派生物に従って動作する無線通信システム及びそれらのデバイスと関連する。本発明は、特に、しかし排他的でなく、一の通信装置から別のものへの直接通信の管理と関連する。
3GPP標準の最新動向は、EPC (Evolved Packet Core)ネットワーク及びE-UTRAN (Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network)のLong Term Evolution (LTE)として参照される。3GPP標準の下、NodeB(又はLTEのeNB)は、移動通信装置がコアネットワークと接続し、他の通信装置又は遠隔サーバと通信する際の基地局である。簡単にするために、本出願は、任意のそのような基地局に言及するために、基地局(base station)という用語を用いるだろう。通信装置は、例えば、携帯電話機(mobile telephones)、スマートフォン、ユーザ装置(user equipment (UE))、PDA(personal digital assistants)、ラップトップ型コンピュータ、ウェブブラウザ等のような移動通信装置であるとよい。3GPP標準は、また、非モバイルのユーザ装置と、(一般に)固定装置の一部として実装されるWi-Fiルータ、モデムのようなネットワークとを接続させることができる。簡単にするために、本出願は、説明において携帯電話機に言及するが、説明される技術は、そのようなコアネットワークと接続可能な任意のモバイル又は「非モバイル」装置に実装され得ることは言うまでもない。
LTEは、また、携帯電話機に、(Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11標準のファミリに基づく)Wi−Fi、(IEEE 802.16標準のファミリに基づく)WiMAX等のような「非3GPP」アクセス技術を用いるコアネットワークと接続することを可能にする。サポートされたアクセス技術のリストは、3GPP TS 23.402標準ドキュメントに公開される。
コアネットワーク内のモビリティ管理エンティティ(Mobility Management Entity (MME))は、コアネットワークと携帯電話機の接続を管理する。携帯電話機が基地局を介してLTEネットワークに接続する(attach)場合、MMEは、携帯電話機とコアネットワーク内のゲートウェイとの間のデフォルトEvolved Packet System (EPS)ベアラを設定する(set up)。EPSベアラは、ネットワークを介した伝送路を定義し、遠隔サーバ又は他の通信装置と通信する携帯電話機に使用されるために、携帯電話機へIPアドレスを割り当てる。EPSベアラは、また、携帯電話機と関連付けられる契約(subscription)により定義され、ネットワークによる携帯電話機の登録後すぐに、MMEにより確立され、例えば、サービスの質、データレート、及びフロー制御パラメータのようなデータ伝送特性(data transmission characteristics)の集合を有する。
EPSベアラは、特定のEPSベアラを有効化し(activate)、修正し(modify)、又は、無効化する(deactivate)必要がある場合に携帯電話機へ信号を送るMMEにより管理される。それ故、携帯電話機と通信ネットワークの間に2つの接続が存在する。すなわち、(ユーザプレーンとしても知られる)確立されたEPSベアラを用いて伝送されるユーザデータについてのものと、(制御プレーンとしても知られる)EPSベアラそれ自身を管理するためのものである。
いわゆるNon-Access Stratum (NAS)プロトコルは、携帯電話機とMMEの間の制御プレーンの最上位層を形成する。NASプロトコルは、携帯電話機とPDN GW(Packet Data Network Gateway)の間のIP接続を確立及び維持するために、携帯電話機のモビリティ(mobility)とセッション管理手続をサポートする。Evolved Packet System (EPS)は、互換性のある携帯電話機との「ready-to-use」IP接続性と、「always-on」特徴とを提供する。NASプロトコルは、例えば、EPSモビリティ管理(EPS Mobility Management (EMM))及びEPSセッション管理(EPS Session Management (ESM))プロトコルを含む。ESMプロトコルがEPSベアラコンテクストの処理(handling)のための手続を提供する間に、EMMプロトコルは、E-UTRAN内の携帯電話機のためのNASセキュリティ及びモビリティ制御を提供する。
携帯電話機は、登録を要求するパケットデータサービス及び/又は他のサービスを受信するために、通信ネットワーク(又は通信システム)に登録する必要がある。この登録は、「network attachment」としても知られ、3GPP TS 23.401標準の5.3.2節により詳細に記述され、その内容は、参照により本明細書に組み込まれる。携帯電話機は、ネットワーク接続中にデフォルトEPSベアラを確立することによりalways-onのIP接続性から恩恵を受けられる。また、接続手続(attach procedure)は、1以上の専用EPSベアラの確立をもたらす(trigger)ことができる。接続手続中に、携帯電話機は、ネットワークからIPアドレスも受信する。
接続手続中に、携帯電話機は、その一意な識別子、例えば、「Mobile Equipment Identity」(IMEI)をMMEへ提供する。MMEは、取得した識別子を、この携帯電話機を取り扱うホーム加入者サーバ(home subscriber server (HSS))及びパケットデータゲートウェイ(packet data network gateway (PDN GW or P-GW))へ渡す。
典型的に、多くのゲートウェイは、通信ネットワークと、携帯電話機がアクセスを許可される公共のインターネットのような外部のコンピュータネットワークとの間に提供される。異なるゲートウェイは、例えば、異なるネットワークへ、及び/又は、異なるサービスへ、及び/又は、ロードバランス目的で、アクセスを提供するために用いられる。異なるゲートウェイは、異なる通信事業者(operator)ネットワーク(PLMNs)にも提供される。各ゲートウェイは、アクセスポイント名(Access Point Name (APN))としてしばしば言及される、その名称により識別される。APNは、他の3GPPデータアクセスネットワーク、例えば、general packet radio service (GPRS)ネットワーク(2g)、又は、Wideband Code Division Multiple Access (W-CDMA)ネットワーク(3g)に使用される。
外部のネットワークとのパケットデータ接続を確立するために、携帯電話機は、接続を要求する時に使用するAPNが設定されなければならない。通信ネットワークは、作成されるデータ接続の型を判定するために、この識別子を検査する(examine)ことができる。この識別子を用いて、通信ネットワークは、例えば、携帯電話機に割り当てられるIPアドレス、使用されるセキュリティ方法、プライベートネットワークへの接続が作成されるか否か等、を判定できる。
より具体的に、APNに基づいて、通信ネットワークは、携帯電話機が通信するために試みるパケットデータネットワークを識別する。PDNそれ自身を識別することに加えて、APNは、PDNにより提供されるサービスの型、例えば、マルチメディアメッセージングサービス(multimedia messaging service (MMS))、ファイル共有サービス、ソーシャルネットワーキングサービス、ビデオストリーミングサービス等を定義するために使用され得る。
しかしながら、ネットワーク通信事業者(network operator)は、その加入者に対し、パケットデータサービスの規制(barring)を強化できる。そのような規制は、「通信事業者決定による規制(operator determined barring)」(ODB)として言及され、全APNの全て、又は、部分集合のいずれかを適用可能とする。ネットワーク通信事業者は、どんな時にも、特定の加入者のためにHSSデータを適切に設定することにより、この特徴を有効化/無効化できる。ODBの有効化は、進行中の全ての関連のあるサービスの終了と、規制カテゴリに含まれるサービスの以後の要求の規制をもたらす。
例えば、ある加入者達(すなわち、彼らの携帯電話機)は、例えば、ネットワーク通信事業者と彼らとの契約に明記されるように、全てのパケットデータサービスを使用することを完全に規制されてもよい。あるいは、携帯電話機は特定のAPN(例えば、特定の種類のパケットデータサービスを提供しているAPN、及び/又は、特定のサービスプロバイダにより運用されるAPN)のみへのアクセスが許可され、それら以外の全てのAPNへアクセスすることが規制されてもよい。例えば、携帯電話機がそれらのホームネットワーク(HPLMN)から離れてローミングしている間(HPLMN内のAPNの使用がまだ許可され得る間)、携帯電話機は、訪問先ネットワーク(VPLMN)内に設置されたアクセスポイントからパケットデータサービスを要求することを規制されてもよい。
ある特定のAPN以外の全てのAPNへのアクセスの規制がHSS内で実施される場合、HSSは規制されていない特定のAPNのみを「加入APN(契約したAPN)(subscribed APNs)」として含むようにユーザの契約プロファイル(subscription profile)を更新し、更新契約情報(updated subscription information)をMMEに示す。このことは、MMEが、各携帯電話機ごとに適切にパケットデータ接続の規制を強化することを可能にする。
特に、MMEは、携帯電話機からPDN接続のための要求(例えば、「PDN Connectivity Request」(PDN接続要求))を受信する場合、要求されたAPNが、その加入者についての加入APNのリストに含まれるか否かを判定する(check)。要求されたAPNが含まれる場合、MMEはPDN接続手続を続け、携帯電話機への要求パケットデータサービスを設定する。しかしながら、APNがHSSにより提供されたリストに含まれない場合、MMEは、(例えば、「PDN Connectivity Reject」(PDN接続拒絶)応答を送信することにより)PDN接続要求を拒絶し、携帯電話機へ適切な拒絶原因を提供する。さらに、MMEが加入者についての加入APNのリストを受信する場合、加入者の携帯電話機が加入APNのリストに含まれていないAPNを経由した任意の既存のPDN接続を有するか否かを判定する。そして、有する場合、MMEは、加入APNのリストに含まれていないAPNを経由して提供されるべきパケットデータサービスを無効化し、携帯電話機へ適切な拒絶原因を示す。
さらに、ODBの技術的な実現の詳細は、3GPP TS 23.015標準のバージョン11.1.0に記述され、参照によりここに組み込まれる。
要約すれば、ODBが実施されている間のパケットデータ接続の確立は、それぞれ、EMM又はESMシグナリングのいずれかを用いて、移動上の理由(例えば、ローミング中)、又は、セッション関連の理由(例えば、要求されたサービス又はゲートウェイ)のいずれかのために、ネットワーク(すなわち、MME)により拒絶されてもよい。
3GPP TS 23.402 standards document 3GPP TS 23.401 standards document 3GPP TS 23.015 standards document
しかしながら、PDNサービスがEMMレベルで(例えば、ローミング中に)拒絶される場合、この場合、ネットワーク全体がパケットデータサービスについて禁止されるとみなされるため、携帯電話機は、現在の訪問先ネットワーク(例えば、VPLMN)に滞在する間に、任意のAPNへのアクセスを許可されない。それ故、携帯電話機が、ホームネットワーク(HPLMN)内の任意のAPNと接続すること、又は、ローミングユーザに関する訪問先ネットワークにより提供される任意のAPNと接続することができない。
他方で、要求されたPDNサービスがESMレベルでネットワークにより拒絶される場合、携帯電話機は、サービス、ベアラ、APN、又は、おそらく全てのEPSサービスがネットワークにより規制されているか否かを判定できない。それ故、携帯電話機は、携帯電話機とネットワークエンティティの間で不必要かつ過度なシグナリングをもたらす拒絶されたPDNサービス(及び/又は、他のサービス)を確立するために、最も高い確実性で再試行するだろう。
それに伴い、本発明の好適な実施形態は、上記課題を克服する又は少なくとも部分的に緩和する方法及び装置を提供する。
当業者にとって理解の効率性のため、本発明は、3GPPシステム(UMTS、LTE)との関連で詳細に説明されるが、本発明の原理は、携帯電話機又はユーザ機器が例えば、インターネットのようなパケットデータネットワークにコアネットワークを介してアクセスする他のシステムに適用することができる。
第1の態様において、本発明は、コアネットワーク及び少なくとも1つの通信装置を備える通信システムに使用するためのネットワークノードであって、少なくとも1つのゲートウェイを識別し、前記通信装置が少なくとも1つの前記識別されたゲートウェイを使用することを規制されることを示す制御情報であって、前記コアネットワークを用いた、前記少なくとも1つの前記通信装置のパケットデータサービスへのアクセスを制御するための制御情報を生成する手段と、前記生成された制御情報を通信する手段を含む前記少なくとも1つの通信装置と通信する手段と、を備える前記ネットワークノードを提供する。
前記ネットワークノードは、通信事業者決定による規制(operator determined barring)が前記通信装置に対して実施されていたか否かを示す加入者データ(契約データ)(subscription data)をホーム加入者サーバから取得する手段をさらに備える。
前記加入者データは、前記通信装置に対して許可されたゲートウェイのリストを含むとよい。前記加入者データは、前記通信装置に対して規制されたゲートウェイのリストを含めてもよい。
前記少なくとも1つのの通信装置と通信する前記通信する手段は、Non-Access Stratum (NAS)シグナリングプロトコルに応じてフォーマットされた少なくとも1つのメッセージを送信するとよい。前記メッセージは、少なくとも1つの‘PDN Connectivity Reject’メッセージ、‘Deactivate EPS Bearer Context Request’メッセージ、‘Attach Reject’メッセージ、‘TAU Reject’メッセージ、‘Service Reject’メッセージ、及び、‘Detach Request’メッセージを備えるとよい。
前記ゲートウェイを識別する前記制御情報は、前記ゲートウェイに対するアクセスポイント名「APN」及び/又は規制状態情報を含むとよい。前記制御情報は、「APN非許可(APN not allowed)」、「ODBによるAPN非許可(APN not allowed due to ODB)」、又は、「通信事業者決定による規制(Operator Determined Barring)」拒絶原因を備えるとよい。
前記コアネットワークは、モビリティ管理エンティティ(Mobility Management Entity (MME))又はサービングGPRSサポートノード(serving GPRS support node (SGSN))エンティティを備えるとよい。
前記ネットワークノードは、パケットデータサービスに関連する前記少なくとも1つの通信装置による通信を監視する手段をさらに備えてもよい。この場合、前記生成する手段は、前記制御情報を生成することができ、前記通信する手段は、前記監視する手段が前記少なくとも1つの識別されたゲートウェイを用いたパケットデータサービスに関連する前記少なくとも1つの通信装置による通信の試行を示したときに、前記制御情報を前記少なくとも1つの通信装置へ通信することができる。
前記通信の試行は、前記少なくとも1つの識別されたゲートウェイを用いた新しいパケットデータサービスへの要求を備え、前記制御データは、前記通信の試行の拒絶を含むとよい。あるいは、前記通信の試行は、前記識別されたゲートウェイを用いた既存のパケットデータサービスに関連する通信を含み、前記制御データは、前記少なくとも1つの識別されたゲートウェイを用いた前記既存のパケットデータサービスの終了を含むとよい。前記ネットワークノードは、前記識別されたゲートウェイを制御していることをネットワークノードに、前記既存のパケットデータサービスを終了するように指示する手段をさらに備えるとよい。
第2の態様において、本発明は、コアネットワーク及び通信装置を備える通信システムに使用するための通信装置であって、前記コアネットワークに配置されるゲートウェイを用いてパケットデータサービスへアクセスする手段と、前記少なくとも1つのゲートウェイを識別し、前記通信装置が前記少なくとも1つの識別されたゲートウェイを使用することから規制されることを示す制御情報を、コアネットワークエンティティから、受信する手段と、他のゲートウェイを用いてパケットデータサービスにアクセスする試みが許可される間に、前記アクセスする手段が前記少なくとも1つの識別されたゲートウェイを用いたパケットデータサービスにアクセスする試みが妨げられるように、前記パケットデータサービスにアクセスする手段を、前記受信した制御情報に基づき、設定する手段と、を備える通信装置を提供する。
前記制御情報は、前記コアネットワークに配置されるゲートウェイを用いたパケットデータサービスを設定するために、前記コアネットワークエンティティへの要求を送信する前記アクセスする手段に応じて受信されるとよい。前記制御情報は、前記パケットデータサービスを設定するための前記要求が前記コアネットワークエンティティにより拒絶される場合に、受信されるとよい。あるいは、前記制御情報は、前記パケットデータサービスを設定するための前記要求が前記コアネットワークエンティティにより許可される場合に、受信されるとよい。
前記コアネットワークは、ホームネットワーク部及び訪問先ネットワーク部を備えてよく、前記少なくとも1つの識別されたゲートウェイは、前記訪問先ネットワーク部内に提供されてよい。少なくとも1つの他のゲートウェイは、前記ホームネットワーク部内に提供されてもよい。
前記通信装置は、前記ゲートウェイを識別し、前記コアネットワークエンティティへ、前記制御情報を提供する手段をさらに備えるとよい。前記制御情報は、アクセスポイント名‘APN’を備える前記少なくとも1つのゲートウェイを識別するとよい。前記制御情報は、前記少なくとも1つのゲートウェイに関する規制状態情報をさらに備えるとよい。前記APNのリストは、規制ゲートウェイを含めてよい。前記APNのリストは、許可ゲートウェイを含めてよい。前記制御情報受信手段は、Non-Access Stratum (NAS)シグナリングプロトコルに応じてフォーマットされた少なくとも1つのメッセージ内の前記制御情報を受信するとよい。前記少なくとも1つのメッセージは、少なくとも1つの‘PDN Connectivity Reject’メッセージ、‘Deactivate EPS Bearer Context Request’メッセージ、‘Attach Reject’メッセージ、‘TAU Reject’メッセージ、‘Service Reject’メッセージ、及び、‘Detach Request’メッセージを備えるとよい。前記制御情報は、「APN非許可(APN not allowed)」、「ODBによるAPN非許可(APN not allowed due to ODB)」、又は、「通信事業者決定による規制(Operator Determined Barring)」拒絶原因を備えるとよい。
前記通信装置は、evolved UMTS terrestrial radio access network ‘E-UTRAN’標準、General Packet Radio Service ‘GPRS’標準、又は、wideband code division multiple access ‘W-CDMA’標準のいずれか1つに応じて動作する移動通信装置であるとよい。前記コアネットワークは、モビリティ管理エンティティ(Mobility Management Entity (MME))、又は、サービングGPRSサポートノード(serving GPRS support node (SGSN))エンティティを備える。
前記通信装置は、不揮発性メモリ内の前記受信した制御情報、例えば、universal subscriber identity module ‘USIM’を格納する手段をさらに備えてもよい。
他の態様において、本発明は、コアネットワーク及び少なくとも1つの通信装置を備える通信システムに使用するためのネットワークノードであって、少なくとも1つのゲートウェイを識別し、前記通信装置が少なくとも1つの前記識別されたゲートウェイを使用することを規制されることを示す制御情報であって、前記コアネットワークを用いた、少なくとも1つの前記通信装置のパケットデータサービスへのアクセスを制御するための制御情報を生成し、前記生成された制御情報を前記少なくとも1つの通信装置へ通信するコントローラを備えるネットワークノードも提供する。
さらに別の態様において、本発明は、通信システムのコアネットワークに配置されたゲートウェイを用いたパケットデータサービスにアクセスするための通信装置であって、少なくとも1つのゲートウェイを識別し、前記通信装置が前記少なくとも1つの識別されるゲートウェイを使用することから規制されることを示す制御情報を、コアネットワークエンティティから、受信し、他のゲートウェイを用いてパケットデータサービスにアクセスする試みが許可される間に、前記通信装置が前記少なくとも1つの識別されたゲートウェイを用いたパケットデータサービスにアクセスする試みが妨げられるように、前記パケットデータサービスへのアクセスを設定するコントローラを備える通信装置も提供する。
本発明は、加入したゲートウェイのリスト、及び、通信事業者決定による規制が実施されている少なくとも1つの加入したゲートウェイ‘APN’を識別する情報を備えるホーム加入者サーバも提供する。
本発明は、上述したネットワークノード、上述した通信装置、少なくとも1つのゲートウェイ(APN)、及び、上述したホーム加入者サーバを備える通信システムも提供する。
本発明は、コアネットワーク及び少なくとも1つの通信装置を備える通信システム内のネットワークノードにより実行される方法であって、少なくとも1つのゲートウェイを識別し、前記通信装置が少なくとも1つの前記識別されたゲートウェイを使用することを規制されることを示す制御情報であって、前記コアネットワークを用いた、前記少なくとも1つの前記通信装置のパケットデータサービスへのアクセスを制御するための制御情報を生成し、前記生成された制御情報を通信することを含む前記少なくとも1つの通信装置と通信する方法も提供する。
本発明は、通信システムのコアネットワークに配置されるゲートウェイを用いたパケットデータサービスにアクセスする通信装置により実行される方法であって、少なくとも1つのゲートウェイを識別し、前記通信装置が前記少なくとも1つの識別されたゲートウェイを用いることから規制されることを示す制御情報を、コアネットワークエンティティから、受信し、他のゲートウェイを用いてパケットデータサービスにアクセスする試みが許可される間に、前記通信装置が前記少なくとも1つの識別されたゲートウェイを用いたパケットデータサービスにアクセスする試みが妨げられるように、前記パケットデータサービスへのアクセスを設定する方法も提供する。
本発明は、全ての開示された方法について、対応するユーザ装置又はネットワーク通信装置における実行のための、対応するコンピュータプログラム、又は、コンピュータプログラム製品も提供する。
本発明によれば、上記問題を克服又は少なくとも部分的に軽減する方法及び装置を提供することを実現できる。
本発明の実施形態は、一例として、添付図面を参照して説明される。
図1は、本発明の実施形態に適用されるセルラ通信システムを概略的に示す。 図2は、本発明の実施形態に適用される別のセルラ通信システムを概略的に示す。 図3は、図1及び図2に示されるシステムの一部を形成する携帯電話機のブロック図である。 図4は、図1及び図2に示されるシステムの一部を形成するモビリティ管理エンティティ(Mobility Management Entity (MME))のブロック図である。 図5は、図1及び図2に示されるシステムの一部を形成するホーム加入者サーバ(home subscriber server (HSS))のブロック図である。 図6は、図1及び図2に示されるシステムの一部を形成し、MMEが携帯電話機に対するPDNアクセスを制御する手順を示すシグナリング図である。 図7は、図1及び図2に示されるシステムの一部を形成し、MMEが携帯電話機に対するPDNアクセスを制御する別の手順を示すシグナリング図である。 図8は、図7に示される手順におけるバリエーションを示すシグナリング図である。 図9は、図1及び図2に示されるシステムの一部を形成し、MMEが携帯電話機に対するPDNアクセスを制御する別の手順を示すシグナリング図である。 図10は、図6に示される手順におけるバリエーションを示すシグナリング図である。
(概観)
図1は、携帯電話機3のユーザがE-UTRAN無線アクセス技術(radio access technology (RAT))を用いてE-UTRAN基地局5及びコアネットワーク7を介してお互いに、及び、他のユーザと通信することができる通信システム1を概略的に示す。当業者には理解されるように、1つの携帯電話機3及び1つの基地局5が説明のために図1に示され、システムは、実装される場合、一般的には、他の基地局及び携帯電話機を含む。
良く知られるように、携帯電話機3が通信システム1によりカバーされる地理的領域内を転々としているため、携帯電話機3は基地局5により取り扱われる(served)領域(すなわち、無線セル6)に出入りできる。携帯電話機3の追跡を維持し、異なる基地局5の間の移動を促進するために、コアネットワーク7は、コアネットワーク7に接続される基地局5と通信しているモビリティ管理エンティティ(Mobility Management Entity (MME))9を含む。
基地局5は、3GPP TS 36.413標準に規定される“S1-MME”としても知られる“S1-AP”インタフェースを介してMME9と接続される。MME9は、いわゆる“S6a”インタフェースを介してホーム加入者サーバ(home subscriber server (HSS))15とも接続される。HSS15は、各携帯電話機3について、(例えば、設定及び優先権(preferences)のような)加入者データ(subscription data)、並びに、携帯電話機3に関連付けられるコアネットワーク7及びパケットデータサービスにアクセスする権限(authorizations)を保存する。HSS15は、携帯端末3のための加入APN(subscribed APNs)のリストを保持する。加入APNリスト内の各APNは、特定のAPNが通信事業者により規制されるか否かを示す属性(ODB状態(ODB status))を有することができる。HSS15に保存されるデータ(APN状態ごとに任意のODBを含む)は、必要な場合、(非表示の)運用及び維持エンティティにより更新される。HSS15は、加入APNのリスト、及び、それらの個別のODB状態を有し(又は代わりに、HSS15は規制されない加入APNのリスト、すなわち、ODBが現在、実施されていないAPNのリストを有し)、(ユーザコンテクストとしても知られる)更新加入者データ(契約データ)(subscriber data)を、携帯電話機3とコアネットワーク7の間の接続を管理するためにそれ(加入データ)を使用するMME9へ(例えば、定期的に、及び/又は、変化の際、及び/又は、要求の際に)提供する。HSS15は、このようにして、明示的又は暗示的に全APNのODB状態をMME9へ示す。ゲートウェイは、規制APNのリストに含まれる場合、及び/又は、有効な「通信事業者決定による規制」を示すODB状態インジケータを有する場合、及び/又は、許可/加入APNのリストから除外される場合に、規制されるとみなされる。
携帯電話機3と基地局5は、エアインタフェース(air interface)、いわゆる“Uu”インタフェースを介して接続され、基地局5とサービングゲートウェイ(serving gateway (S-GW))16は、“S1-U”インタフェースを介して接続される。コアネットワーク7から、例えばインターネットのような外部IPネットワーク13への接続は、SGW16にリンクされる1以上のパケットデータネットワークゲートウェイ(packet data network gateways (P-GWs))17−1及び17−2を介して提供される。MME9は、携帯電話機3及び対応するP-GW(s)17の間のEPSベアラを管理するためにS-GW16とも接続される。P-GW17−1及び17−2は独立したエンティティとして示されるが、論理的エンティティとして実施され、単独の物理的ユニットの一部であることは言うまでもない。その上、S-GW16並びにP-GW17−1及び17−2の機能は、単独のゲートウェイ要素内でも実施され得る。
携帯電話機3はMME9により取り扱われる領域内で電源が入れられる(又は登録される)時はいつでも、NASシグナリングを用いて現在位置(すなわち、現在の領域)について通知する。携帯電話機3は、現在の基地局5を介して到達できるように、コアネットワーク7に適切なEPSベアラを設定する。1以上のゲートウェイ/アクセスポイントを介してパケットデータサービスにアクセスするために、携帯電話機3は、MME9とPDN接続手順も開始し、アクセスを必要とするAPNを提供できる。この段階で、携帯電話機3は、任意又は全てのパケットデータサービスについて実施される「通信事業者決定による規制」に気付かない場合がある。
しかしながら、携帯電話機3を取り扱うMME9は、HSS15からこの携帯電話機3についての加入APNの最新のリストを取得し、保存する。それ故、MME9は、携帯電話機3が接続を試みる任意のAPNが、この携帯電話機について加入APNのリスト内に含まれないことを見つける場合、この携帯電話機3によるそのようなAPNへの接続の確立を拒絶する。それを行なうために、MME9は、適切なPDN接続応答、すなわち、特別に策定された(formulated)EMM/ESMメッセージを送信し、このメッセージ内に適切な拒絶原因も含める。同様に、この携帯電話機3がそのような非加入APNと任意の既存の接続を有する場合、MME9は、適切なPDN接続拒絶メッセージを送信することによりこの接続を終了し、そのメッセージ内に拒絶原因を含める。その拒絶原因は携帯電話機3に拒絶の理由を知らせるので、この携帯電話機3のユーザに(拒絶の理由を)知らせるために適当なメッセージを表示することができ、それによって、携帯電話機3のこのAPNへの接続の試行を回避することができる。これは有効な効果である。
より具体的に、この実施形態では、MME9により携帯電話3へ送信されるメッセージは、ESM/EMMシグナリングを使用し、少なくとも携帯電話機3がスイッチを切られるまで、又は、加入者識別モジュール(subscriber identity module)(SIMカード/USIM)が削除され/交換されるまで、同じAPNに接続を再試行すべきでないことを、携帯電話機3へ通知する、‘Operator Determined Barring’又は‘APN not allowed due to ODB’又は‘APN not allowed’拒絶原因を含む。このことは、携帯電話機3がこのAPNに関してさらなるPDN接続要求を送信することを防ぐという利点を与えるだろう。
この例の変形では、規制APNとのPDN接続が拒絶/終了する場合、MME9は、許可及び/又は規制APNのリストを携帯電話機3へ送信する。MME9は、適切な拒絶原因の代わりに又は追加して、許可及び/又は規制APNのそのようなリストを送信できる。このことは、APNがこの加入者によりまだ使用され得る携帯電話機3を示す間、携帯電話機3が全ての規制APNに関してさらなるPDN接続要求を送信することを防ぐという利点を与えるだろう。
上記の例は、携帯電話機3と規制APNの接続を繰り返し試行することが原因で、エアーインタフェースと、携帯電話機3及びMME9の間との両方のシステムリソースの無駄な使用を妨げることの利益がある。
図2は、本発明の実施形態に適用される別のセルラ通信システム1を概略的に示す。この場合では、携帯電話機3はVPLMN内で現在、ローミングしている。(このユーザについての)コアネットワーク機能性は、(MME9、S−GW16及び少なくとも1つのP−GW17−1を含む)訪問先ネットワーク7−Vと、(HSS15及び少なくとも1つの追加のP−GW17−2を含む)ホームネットワーク7−Hとの間で共有される。この場合では、これらのエンティティ間で採用される標準化されたインタフェース(すなわち、Uu, S1-AP, S6a等)に起因して、前述したネットワークエンティティのいくつかが配置され、異なるプロバイダにより運用されるにもかかわらず、本発明の実施形態は、携帯電話機の現在のネットワーク(すなわち、訪問先又はホームや、ローミングか否か)に関係なく、そして、任意のネットワークエンティティの通信事業者に関係なく、適用され得る。
(携帯電話機)
図3は、図1及び図2に示される携帯電話機3の主要コンポーネントを示すブロック図である。示されているように、携帯電話機3は、1以上のアンテナ33を経由して基地局5へ信号を送信し、基地局5からの信号を受信する送受信回路31を有する。携帯電話機3は、携帯電話機3の動作を制御するコントローラ37を有する。コントローラ37は、メモリ39に関連付けられ、送受信回路31と接続される。必ずしも図3に示されるわけではないが、携帯電話機3は、当然、従来型の携帯電話機3(例えば、ユーザインタフェース35)の通常の機能の全てを有し、適宜、ハードウェア、ソフトウェア及びファームウェアの任意の一つ又は任意の組合せにより提供され得る。ソフトウェアは、メモリ39にプレインストールされ、及び/又は、例えば、通信システム又は例えばリムーバブルデータストレージデバイス(removable data storage device (RMD))からダウンロードされ得る。
コントローラ37は、この例では、メモリ39に格納されたプログラム命令又はソフトウェア命令により、携帯電話機3の全体の動作を制御する構成をとる。図3に示されるように、これらのソフトウェア命令群は、特に、オペレーティングシステム41、通信制御モジュール43、APN設定モジュール45、パケットデータサービスモジュール47、及び、non-access stratum (NAS)モジュール49を含む。
通信制御モジュール43は、携帯電話機3と基地局5の間の通信を制御できる。通信制御モジュール43は、基地局5へ送信されるアップリンクデータ及び制御データの分離フローも制御する。
APN設定モジュール45は、携帯電話機3により使用されるパケットデータサービスのための適切なゲートウェイを設定できる。「通信事業者決定による規制」が特定のAPNに関して実施されている場合、APN設定モジュール45は、そのアクセスポイント名により特定されるゲートウェイへの接続試行を妨げることができる。
パケットデータサービスモジュール47は、パケットデータサービスを管理し、APN設定モジュール45により設定されるゲートウェイを介したユーザデータを通信できる。
non-access stratumモジュール49は、レイヤ3シグナリングを用いてコアネットワーク7(例えば、MME9)へ制御データを送信し、コアネットワーク7から制御データを受信できる。例えば、NASモジュール49は、PDN接続(及び、必要に応じて、規制/加入APNのリストも含む)についての拒絶原因を有するMME9からEMM及び/又はESMシグナリングを受信できる。NASモジュール49は、さらに、この加入者(例えば、任意の規制APN)について実施される任意の「通信事業者決定による規制」上で、APN設定モジュール45へ情報を提供できる。
(モビリティ管理エンティティ)
図4は、図1及び図2に示されるモビリティ管理エンティティ(Mobility Management Entity (MME))9の主要コンポーネントを示す機能的ブロック図である。図4に示すように、MME9は、基地局インタフェース83を経由して基地局5、及び、HSSインタフェース85を介してホーム加入者サーバ15のそれぞれへ信号を送信し、基地局5及びホーム加入者サーバ15のそれぞれから信号を受信することができる送受信回路81を有する。送受信回路81の動作は、メモリ89に格納されたソフトウェアに従ってコントローラ87により制御される。ソフトウェアは、特に、オペレーティングシステム91、通信制御モジュール93、APN許可モジュール95、NASモジュール97及びUE位置モジュール99を含む。
通信制御モジュール93は、MME9と他のエンティティとの間、例えば、(基地局5を経由して)HSS15と携帯電話機3の間の通信を制御できる。
APN許可モジュール95は、このMME9により取り扱われる携帯電話機3のためのゲートウェイの設定を(HSS15から)取得し、実施できる。例えば、APN許可モジュール95は、規制されるとしてHSS15により示されるゲートウェイ(例えば、規制APNのリストを含み、及び/又は、「通信事業者決定による規制」を示すODB状態インジケータを有し、及び/又は、許可/加入APNのリストから除外されるゲートウェイ)を経由してパケットデータサービスに携帯電話機3がアクセスすることを妨げることができる。この趣旨で、APN許可モジュール95は、携帯電話機3がアクセスしている(又はアクセスしようとしている)APNに関して実施される「通信事業者決定による規制」について(NASモジュール97を経由して)携帯電話機3に通知することができる。
non-access stratum モジュール97は、レイヤ3シグナリングを用いて携帯電話機3の対応するnon-access stratum モジュール49へ制御データを送信し、non-access stratum モジュール49から制御データを受信できる。例えば、NASモジュール97は、PDN接続(及び、必要に応じて、規制/加入APNのリストも含む)についての拒絶原因を有するEMM及び/又はESMシグナリングを送信できる。
UE位置モジュール99は、このMME9により取り扱われる携帯電話機3の現在位置の情報をHSS15へ提供できる。UE位置モジュール99は、携帯電話機3の現在位置についてのデフォルト設定データを取得し、適宜、他のモジュール(例えば、APN許可モジュール95)へそのような取得された設定データ(例えば、デフォルトAPN)を提供することもできる。
(ホーム加入者サーバ)
図5は、図1及び図2に示されるホーム加入者サーバ(home subscriber server (HSS))15の主要コンポーネントを示す機能的ブロック図である。この図に示されるように、ホーム加入者サーバ15は、他のネットワークエンティティ、例えば、MMEインタフェース153を経由したモビリティ管理エンティティ9、及び、OAMインタフェース155を経由した運用及び維持エンティティ(operation and maintenance entity)のそれぞれへ信号を送信し、他のネットワークエンティティから信号を受信することができる送受信回路151を有する。送受信回路151の動作は、メモリ159に格納されたソフトウェアに従ってコントローラ157により制御される。ソフトウェアは、特に、オペレーティングシステム1611、通信制御モジュール163、規制モジュール165(このHSS15により取り扱われる各加入者のための加入APN167のリストを含む)、及び、運用及び維持(operation and maintenance (OAM))モジュール169を含む。
通信制御モジュール163は、HSS15と他のエンティティ、例えば、MME9と運用及び維持エンティティ(operation and maintenance entity)の間の通信を制御することができる。
規制モジュール165は、アクセスポイント、サービス、IPアドレス、電話番号等に関して現在実施される規制について各加入者における設定データを保持すること(及び、そのようなデータを他のエンティティ、例えばMME9へ提供すること)ができる。特に、規制モジュール165は、HSS15により取り扱われる各加入者について現在の加入APN167のリストを保存する。
運用及び維持(operation and maintenance)モジュール169は、このHSS15が取り扱う加入者についての更新設定データを取得するために、運用及び維持エンティティ(operation and maintenance entity)と通信することができる。例えば、運用及び維持(operation and maintenance)モジュール169は、各加入者についての現在及び/又はデフォルトの加入APN167のリストを取得し、適宜、規制モジュール165へこのリストを提供することができる。
上記の説明では、携帯電話機3、モビリティ管理エンティティ9、及びホーム加入者サーバ15は、多数の個別のモジュール(例えば、通信制御モジュール及びnon-access stratumモジュール等)を有するように、それぞれの理解について説明される。これらのモジュールは、あるアプリケーション、例えば、本発明を実施するために修正された既存のシステム、についてこの方法で提供され得るが、他のアプリケーションにおいて、例えば、最初から念頭において本発明の特徴を備えて設計されるシステムにおいて、これらのモジュールは、全体のオペレーティングシステム又はコードに内蔵され、これらのモジュールは、個別のエンティティとして認識できない。これらのモジュールは、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア又はこれらの組合せでも実施され得る。
(動作)
図6は、図1及び図2に示されるシステム1の一部を形成し、MME9が携帯電話機3に対するPDNアクセスを制御する手順を示すシグナリング図である。
最初に、携帯電話機3は、例えば、携帯電話機3が任意の継続パケットデータ接続(on-going packet data connection)を有さないため、又は、そのような規制がこの加入者にとってまだ実施されていないために、任意の「通信事業者決定による規制」を認識しない。しかしながら、携帯電話機3は、ネットワークにすでに登録されている、及び/又は、他のサービス(例えば、回線交換の呼)を使用していてもよい。
ステップS501において、HSS15は、「通信事業者決定による規制」が‘APN-1’として識別されるゲートウェイ(又はサービス)について引き起こされていることを示す、加入者データ更新を(例えば、OAMモジュール169を用いて)取得する。HSS15は、更新された加入者データをそのメモリ159内に保存し、それに応じて、この加入者についての加入APN167のリストを更新する。例えば、HSS15は、規制APNのリストにそれを含めることにより、及び/又は、実施された「通信事業者決定による規制」を示すためにそのODB状態インジケータを変更することにより、及び/又は、許可/加入APNの任意の過去のリストからそれを削除することにより規制されているとして、ゲートウェイにマークを付ける。ODBが実施される加入者は、この加入者を現在取り扱うMME9に知られる適切な識別子(identifier)により識別され得る。
加入者データ更新に応じて、HSS15は、ODBがAPN−1について実施されていることを、この加入者を取り扱うMME9に通知する。この効果として、ステップS503で、HSS15は、‘Insert Subscriber Data Request’メッセージを生成し、MME9へ送信し、規制されるゲートウェイ/アクセスポイントの名称、この例では、‘APN-1’をこのメッセージに含める。そのメッセージは、それが関係する加入者の識別情報(identification)をも含む。
‘Insert Subscriber Data Request’メッセージを受信した時、MME9は、受信メッセージで識別される加入者について規制されているとして、示された‘APN-1’を作成することによりAPN許可モジュール95を更新する。そして、ステップS505では、MME9は、HSS15へ戻す‘Insert Subscriber Data Answer’メッセージを生成し、送信することにより、直前のメッセージの受信を確認する。
ステップS507では、更新されたAPN設定データを用いて、MME9は規制された‘APN-1’ゲートウェイを介してこの加入者のPDN接続について監視を開始する。このポイントで、‘APN-1’及び識別された加入者の携帯電話機3を含む継続パケットデータサービスが存在しないため、MME9は未だ、新ODBを実施する必要がない。
携帯電話機3のユーザがパケットデータサービスを使用することを決定する場合、ステップS509で示されるように、携帯電話機3のPDNモジュール47は、適切なPDNサービスアプリケーションをロードし、開始する。これに応じて、PDNモジュール47は、コアネットワーク7との適切なPDN接続を設定するためにNASモジュール49に指示する。それ故、NASモジュール49は、ステップS511において、適切なNSAメッセージを生成し、(図6に示されないが、基地局5を経由して)MME9の対応するNASモジュール97へ送信する。この例では、携帯電話機3は未だ、コアネットワーク7に登録されていないため、S511で送信されるメッセージは、‘ESM information transfer’フラグを有する‘PDN Connectivity Request’を含む‘Attach Request’メッセージである。このフラグは、(NASセキュリティ手順が完了した時点で)携帯電話機3がESM情報(APN等)をMME9へ送信する必要があることをMME9にを示す。
それ故、‘ESM information transfer’フラグを有するNASメッセージを受信した時、MME9は、ステップS513で、この携帯電話機3について認証(authentication)及びNASセキュリティ設定手順を開始する。これらの手順もHSS15を必要とする。携帯電話機3は、それがMME9へ送信するESM情報を有することを示したため、NASモジュール97は、ステップS515において、‘ESM Information Request’メッセージを生成し、携帯電話機3へ送信する。携帯電話機3のNASモジュール49は、APN設定モジュール45から要求されたAPN設定データを取得し、S517において、‘ESM Information Response’メッセージを生成し、MME9へ送信する。また、NASモジュール49は、依頼されたPDNサービス、すなわち、この例では‘APN-1’についての要求されたゲートウェイの識別情報をこのメッセージ内に含める。
MME9のNASモジュール97は、受信したゲートウェイ識別情報(すなわち、‘APN-1’)をAPN許可モジュール95へ転送する。ステップS519では、この識別情報及びHSS15から直前に受信した加入者データを用いて、APN許可モジュール95は、要求された‘APN-1’がこの携帯電話機3を現在操作する加入者に対して現在規制されることを判定する。それ故、NASモジュール97にS511で受信した要求を拒絶すること及びODBが実施されていることについて携帯電話機3に通知するように指示する。
NASモジュール97は、S523では、 ‘Attach Reject’メッセージを生成し、(対応するNASモジュール49により受信されるために)携帯電話機3へ送信し、適切な拒絶原因、すなわち、‘APN not allowed due to ODB’をこのメッセージに含める。NASモジュール97は、例えば、ESM(例えば、‘Attach Reject’メッセージに含まれる‘PDN Connectivity Reject’メッセージ内の拒絶原因)又はEMMシグナリング(例えば、‘Attach Reject’メッセージ内の直接的な拒絶原因)のいずれかを使用できる。必要に応じて、NASモジュール97は、‘Attach Reject’メッセージ内(又は、後続のメッセージ内、又は、‘PDN Connectivity Reject’メッセージ内)に、規制及び/又は許可(すなわち、現在加入された)APNのリストを、そのようなリストがMME9で利用可能である場合に、含める。
S523で送信される‘Attach Reject’メッセージは、携帯電話機3に規制‘APN-1’を介したPDN接続を確立する任意の後続の試行が妨げられるように、APN設定モジュール45を再設定させることの利点がある。望ましくは、携帯電話機3は、少なくともUSIMが交換される、及び/又は、携帯電話機3がスイッチを切られ、入れられ、及び/又は、MME9からの追加の通信が、ODBがこの加入者/ゲートウェイについて無効にしていたことを携帯電話機3に通知するまで、そのような規制ゲートウェイを介して任意のPDNサービスを要求することが試行できない。
最後に、ステップS525では、携帯電話機3は、別の、非規制ゲートウェイ、例えば、‘APN-2’を介して直前に要求されたPDNサービスの確立を再試行できる。非規制ゲートウェイにおける情報は、メモリ39に保存され、又は、S523でMME9から取得される。
図7は、図1に示されるシステム1の一部を形成し、MME9が携帯電話機3に対するPDNアクセスを制御する別の手順を示すシグナリング図である。
この例では、携帯電話機3は、すでに、‘APN-1’として知られるゲートウェイを介して有効なPDN接続を有している(ステップS600)。
ステップS601では、HSS15は、「通信事業者決定による規制」がゲートウェイ‘APN-1’、 すなわち、携帯電話機3により現在使用されるものについて実施されていることを示す(例えば、そのOAMモジュール169を用いて)加入者データ更新を取得する。
加入者データ更新に応じて、HSS15は、ODBがAPN−1に対して実施されていることを、この加入者を取り扱うMME9に通知する。この効果として、ステップS603で、HSS15は、‘Insert Subscriber Data Request’メッセージを生成し、MME9へ送信し、規制されるゲートウェイ/アクセスポイントの名称、すなわち、‘APN-1’をこのメッセージに含める。
‘Insert Subscriber Data Request’メッセージを受信した時、MME9は、受信メッセージで識別される加入者について規制されているとして、示された‘APN-1’を作成することによりAPN許可モジュール95を更新する。そして、ステップS605では、MME9は、HSS15へ戻す‘Insert Subscriber Data Answer’メッセージを生成し、送信することにより、直前のメッセージの受信を確認する。
ステップS607では、更新されたAPN設定データを用いて、MME9は規制された‘APN-1’ゲートウェイを介してこの加入者のPDN接続について監視を開始する。ステップS619では、MME9(例えば、そのAPN許可モジュール95)は、‘APN-1’及び携帯電話機3を含む継続パケットデータサービスが存在することを判定し、MME9は、この携帯電話機3について新ODBを実施することを開始する。
それ故、NASモジュール97は、S623では、 ‘Detach Request’メッセージを生成し、(対応するNASモジュール49により受信されるために)携帯電話機3へ送信し、適切な拒絶原因、すなわち、‘APN not allowed due to ODB’をこのメッセージに含める。必要に応じて、NASモジュール97は、‘Detach Request’メッセージ内(又は、後続のメッセージ内)に、規制及び/又は許可(すなわち、現在加入された)APNのリストを、そのようなリストがMME9で利用可能である場合に、含める。
ステップS624において、携帯電話機3は、‘Detach Accept’メッセージを用いて応答し、ステップS630において、規制された‘APN-1’を介して任意の継続パケットデータサービスを終了する。
前の例のように、S623で送信される‘Detach Request’メッセージは、規制‘APN-1’を介したPDN接続を確立する任意の後続の試行が妨げられるように、携帯電話機3にAPN設定モジュール45を再設定させることの利点がある。望ましくは、携帯電話機3は、少なくともUSIMが交換される、及び/又は、携帯電話機3がスイッチを切られ、入れられ、及び/又は、MME9からの追加の通信が、ODBがこの加入者/ゲートウェイについて無効にしていたことを携帯電話機3に通知するまで、そのような規制ゲートウェイを介して任意のPDNサービスを要求することが試行できない。携帯電話機3は、同じサービスを提供でき、規制されない任意の他のAPNが存在する場合を考慮してもよい。存在する場合、携帯電話機3は、他のAPNを用いて、過去のサービスを確立する要求を送信してもよい。
図8は、図7に示される手順におけるバリエーションを示すシグナリング図である。しかしながら、この例では、携帯電話機3は、最初に、‘APN-1’及び‘APN-2’の両方を介して有効なPDN接続を有する。図8は、携帯電話機3とPDNゲートウェイ17−2(すなわち、‘APN-2’)の間の接続を管理するサービングゲートウェイ16も示す。
図7を参照して説明した例と同様に、ステップS701では、HSS15が携帯電話機3のユーザについての加入者データ更新を取得する場合に、処理を開始する。しかしながら、この例では、‘APN-1’よりむしろ「通信事業者決定による規制」に起因して規制される‘APN-2’がある。
それにもかかわらず、ステップS703及びS705では、更新ODB情報は、前述した‘Insert Subscriber Data Request’及び‘Insert Subscriber Data Answer’メッセージを用いてMME9へ提供される。この場合、‘Insert Subscriber Data Request’は、規制されるゲートウェイ/アクセスポイントの名称、すなわち、‘APN-2’を含む。
次に、ステップS707では、MME9は規制された‘APN-2’ゲートウェイを介してこの加入者のPDN接続について監視を開始し、ステップS719では、APN許可モジュール95は、規制された‘APN-2’ゲートウェイ及び携帯電話機3を含む継続パケットデータサービスが存在することを判定する。
しかしながら、この携帯電話機3は、前の例のように、Detach Request’を生成して送信する代わりに、非規制ゲートウェイを介した別の有効なPDN接続も有するので、MME9は、規制PDN接続のみ(すなわち、ゲートウェイ‘APN-2’を介した有効なPDN接続)の終了を開始する。
それ故、MME9は、‘APN-2’として知られるP-GW 17-2を制御するS-GW 16と、‘APN-2’を介してPDNサービスを用いる携帯電話機3の両方へ通知する。
最初に、S720では、NASモジュール97は、‘Delete Session Request’メッセージを生成し、S-GW 16へ送信し、このメッセージが関係するP-GW 17-2(すなわち‘APN-2’)を識別する情報をこのメッセ0時に含める。ステップS721では、順番に、S-GW 16 は、P-GW 17-2での接続の終了を開始し、‘Delete Session Response’メッセージを生成して送信することにより、MME9とこのことを確認する。
S723では、また、NASモジュール97は、‘Deactivate Bearer Request’メッセージを生成し、(対応するNASモジュール49により受信されるために)携帯電話機3へ送信し、ゲートウェイの識別情報、及び/又は、そのゲートウェイを介してルーティングされるベアラと共に、適切な拒絶原因、すなわち、‘APN not allowed due to ODB’をこのメッセージに含める。
ステップS724では、携帯電話機3は、‘Deactivate Bearer Response’メッセージを用いて応答し、ステップS730では、規制‘APN-2’を介して継続パケットデータサービスを終了する。
前の例のように、S723での‘Deactivate Bearer Request’メッセージは、例えば‘APN-1’のような他の非規制ゲートウェイを介して有効なPDC接続を未だ維持するが、規制‘APN-2’を介したPDN接続を確立する任意の後続の試行が妨げられるように、そのAPN設定モジュール45を携帯電話機3に再設定させることの利点がある。
図9は、図1及び図2に示されるシステム1の一部を形成し、MME9が携帯電話機3に対するPDNアクセスを制御する別の手順を示すシグナリング図である。この例では、「通信事業者決定による規制」は、携帯電話機3がまだ接続されていないゲートウェイに対してHSS内で実施される。
この例における携帯電話機3は、ステップS800で一般に示されるように、‘APN-1’として識別されるゲートウェイを介して有効なPDN接続を有する。上記のように、ODBは、ステップS801で加入者データ更新の間に、特定のゲートウェイ、ここでは‘APN-2’に対してHSS15内で実施される。ステップS803及びS805で示されるように、HSS15は、規制‘APN-2’ゲートウェイを介したこの携帯電話機3によるPDN接続の監視を(S807で)MME9に開始させる、携帯電話機3を操作する加入者についての実施されたODB機能についてMME9へ通知する。
それ故、ステップS811で携帯電話機3が後続の‘PDN Connectivity Request’をこの‘APN-2’ゲートウェイへ送信する場合、ステップS819で、MME9は、要求されたアクセスポイントがこの加入者について規制されることを判定する。
前の例と同様に、S823で、MME9が規制‘APN-2’への携帯電話機3の接続試行を拒絶する場合、適切な拒絶原因、すなわち、‘APN not allowed due to ODB’、 必要に応じて、現在の加入/規制APNのリストを送信された‘PDN Connectivity Reject’メッセージ内に含める。
前の例のように、S823でのメッセージは、例えば‘APN-1’のような他の非規制ゲートウェイを介して有効なPDC接続を未だ維持するが、規制‘APN-2’を介したPDN接続を確立する任意の後続の試行が妨げられるように、そのAPN設定モジュール45を携帯電話機3に再設定させることの利点がある。
図10は、図6に示される手順におけるバリエーションを示すシグナリング図である。図10のステップS901からS913は、一般的に、図6のステップS501からS513にそれぞれ対応し、そのため、詳細には説明されない。
しかしながら、この例では、携帯電話機3は、ステップS911で送信する‘Attach Request’メッセージの範囲内で、(‘PDN Connectivity Request’内の)‘ESM information transfer’フラグを含めない。それ故、(すなわち、図6のステップS515及びS517に示されるように)携帯電話機3それ自身から要求されたAPNを取得する代わりに、ステップS915に示されるように、MME9は、(そのUE位置モジュール99を用いて)‘Update Location Request’メッセージを生成し、HSS15へ送信する。このメッセージに応じて、ステップS917で、HSS15は、‘Update Location Response’メッセージ内に、この携帯電話機3についてのデフォルトAPNの名称を戻す。この例では、この携帯電話機3についてのデフォルトAPNは、以前の規制‘APN-1’として同じである。
それ故、このメッセージを受信した後、MME9(すなわち、そのAPN許可モジュール95)は、ステップS919で、デフォルトアクセスポイント(‘APN-1’)がこの加入者について規制されることを判定する。S923で、MME9が、規制‘APN-1’を使用する携帯電話機3の試行を拒絶する場合、適切な拒絶原因、すなわち、‘APN not allowed due to ODB’、必要に応じて、現在の加入/規制APNのリストを、送信された‘Attach Reject’メッセージ内(又は、‘Attach Reject’メッセージに含まれる‘PDN Connectivity Reject’メッセージ内)に含める。
後に、ステップS925では、携帯電話機3は、当然、例えば‘APN-2’のような別の非規制ゲートウェイを用いてネットワークへの接続を試みる。
(変更形態及び代替形態)
詳細な実施形態が上述された。当業者に明らかなように、上述の実施形態に対し、いくつかの変更形態及び代替形態を作ることができ、その中で具現化される発明から利益を得ることができる。例示のために、これらの代替形態及び変更形態のいくつかについてのみ説明する。
上述の実施形態では、コアネットワークがパケットデータ接続試行を拒絶すること、又は、継続パケットデータ接続を終了することの原因について携帯電話機にどのように通知するかを示して、様々な例が説明される。すでに述べたように、いわゆる‘APN not allowed due to ODB’拒絶原因は、ESMレベル又はEMMレベルのいずれかで使用され得る。しかしながら、他の拒絶原因は、例えば、‘APN not allowed’又は既存の「通信事業者決定による規制」拒絶原因を用いても良いことは言うまでもない。この場合、受信した拒絶原因及び‘list of allowed APNs’又は‘list of barred APNs’に基づいて、携帯電話機は、失敗したAPNへ再接続を試みるべきか否か、又は、代わりに別のAPNを使用するべきか否か(又は、全APNがこの加入者について規制される場合にはいずれでもない)を解決できる。
LTEの場合、拒絶原因は、ESMレベルシグナリング、例えば、‘PDN CONNECTIVITY REJECT’メッセージ、‘DEACTIVATE EPS BEARER CONTEXT REQUEST’メッセージ等の少なくとも1つを用いて、携帯電話機へ送信されてもよい。あるいは、拒絶原因は、EMMレベルシグナリング、例えば、 ‘ATTACH REJECT’メッセージ、‘TRACKING AREA UPDATE (TAU) REJECT’メッセージ、‘SERVICE REJECT’メッセージ、及び、‘DETACH REQUEST’メッセージの少なくとも1つを用いて携帯電話機へ送信されてもよい。
しかしながら、上記実施形態は、2G/3Gプロトコルを用いて通信する携帯電話機にも適用可能であることは言うまでもない。この場合、拒絶原因は、‘ATTACH REJECT’メッセージ、‘ROUTING AREA UPDATE (RAU) REJECT’メッセージ、‘SERVICE REJECT’メッセージ及び‘DETACH REQUEST’メッセージの少なくとも1つを用いて、接書kン管理(Session Management (SM))レベル、又は、GPRS モビリティ管理(GPRS Mobility Management (GMM))レベルの何れかにおいて、携帯電話機へ送信されてもよい。
上記実施形態では、許可APNのリストまたは規制APNのリストは、(HSSから受信した加入者特定データに基づき)MMEにより携帯電話機へ提供されてもよい。しかしながら、両方のリストは、同じEMM/ESMメッセージ又は別個のシグナリングメッセージにおて提供されてもよいことは言うまでもない。さらに、MMEにより送信される許可及び/又は規制APNのリストは、例えば、シグナリングメッセージのサイズ制限が使用されることに起因して、特定の加入者についての全ての許可/規制APNの部分集合のみを備えてもよいことは言うまでもない。
上記実施形態では、許可/規制APNのリストは、(図5,6,7,8及び9のそれぞれのステップS523、S623、S723、S823及びS923で示されるように)規制APNを含むパケットデータ接続の拒絶/終了の場合に携帯電話機に提供される。しかしながら、たとえ携帯電話機のPDN接続要求(PDN connectivity request)(又はattach request)がネットワークにより受理されたとしても、これらのリストのいずれか1つが携帯電話機へ提供されてもよいことは言うまでもない。この場合、MMEは、適宜、‘PDN Connectivity Accept’メッセージ又は‘Attach Accept’メッセージ内にリストを含めても良い。これは、携帯電話機が規制APNを使用するための以後の全ての要求を送信することを防ぐという利点を与えるだろう。
さらに、携帯電話機は、後で使用するために、受信した許可/規制APNリストをそのメモリ内に保存し、及び/又は、それに応じて、USIMに保存された加入者のAPN制御リストを更新してもよい。
携帯電話機は、MMEにより接続拒絶/終了の場合に、例えば、携帯電話機の画面に通知を表示することにより、及び/又は、APNが規制される場合に可聴式の警告により、ユーザに警告するように構成されてもよい。
上記例の変更として、MMEは、上述した方法を適用する前に、(例えば、ネットワークにおいて携帯電話機の登録中に提供される‘UE capability’情報により示されるような)携帯電話機の能力を考慮してもよい。それ故、MMEは、提案された拒絶原因、及び/又は、許可/規制APNのリストのみを、この機能をサポートするそれらの携帯電話機へ送信するように構成されてもよい。このことは、MMEがそのような情報を理解しないであろう過去のUEへ情報を送信することを防ぐという利点を与えるだろう。
上記例は、LTEアクセスを考慮して説明されるが、例えば、GPRS及びW-CDMAのような他のアクセス技術も同様に適用可能である。GPRS及びW-CDMA アクセスの場合、Serving GPRS Support Node (SGSN)は、MMEの代わりに使用され、Gateway GPRS Support Node (GGSN)は、P-GWの代わりに使用されることは言うまでもない。
上記実施形態では、セルラー電話機である携帯電話機を用いて実現される。しかしながら、上記実施形態は、例えば、携帯情報端末(personal digital assistants)、ラップトップコンピュータ、ウェブブラウザ等のような携帯電話機以外のデバイスを用いて実現され得ることは言うまでもない。
上述の実施形態において、多数のソフトウェアモジュールが説明された。当業者に明らかなように、ソフトウェアモジュールは、コンパイルされるかコンパイルされない形式で提供されてもよく、コンピュータネットワーク、又は、記録媒体を介した信号として、HSS、モビリティ管理エンティティ、基地局、又は、携帯電話機に供給されてもよい。さらに、このソフトウェアの一部又は全体により実行される機能は、1以上の専用のハードウェア回路を用いて実行されてもよい。しかしながら、ソフトウェアモジュールの使用は、それらの機能を更新するために、HSS15、モビリティ管理エンティティ9、基地局5、及び、携帯電話機3の更新を促進することが好まれる。
ここではさらに詳細には説明しないが、当業者には種々の他の変形が明らかであろう。
本ソフトウェアは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable media)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage media)を含む。 本プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体(例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ)、光磁気記録媒体(例えば光磁気ディスク)、CD−ROM(Read Only Memory)、CD−R(compact disc recordable)、CD−R/W(compact disc rewritable)、半導体メモリ(例えば、マスクROM、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、フラッシュROM、RAM(Random Access Memory))を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable media)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、(電線及び光ファイバ等の)有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給するために使用され得る。
本出願は、2013年1月21日に出願された英国特許出願第1301042.6号からの優先権の利益を主張し、該特許出願の開示は参照によりその全体が本明細書に援用される。
1 通信システム
3 携帯電話機(UE)
5 E-UTRAN基地局 (eNB)
6 無線セル
7 コアネットワーク
7−V 訪問先ネットワーク
7−H ホームネットワーク
9 モビリティ管理エンティティ(Mobility Management Entity (MME))
13 外部IPネットワーク
15 ホーム加入者サーバ(HSS)
16 サービングゲートウェイ (S-GW)
17−1 パケットデータネットワークゲートウェイ(P-GW)
17−2 パケットデータネットワークゲートウェイ(P-GW)
31 送受信回路
33 アンテナ
35 ユーザインタフェース
37 コントローラ
39 メモリ
41 オペレーティングシステム
43 通信制御モジュール
45 APN設定モジュール
47 パケットデータサービスモジュール
49 NASモジュール
81 送受信回路
83 基地局インタフェース
85 HSSインタフェース
87 コントローラ
89 メモリ
91 オペレーティングシステム
93 通信制御モジュール
95 APN許可モジュール
97 NASモジュール
99 UE位置モジュール
151 送受信回路
153 MMEインタフェース
155 OAMインタフェース
157 コントローラ
159 メモリ
161 オペレーティングシステム
163 通信制御モジュール
165 規制モジュール
167 加入APN
169 OAMモジュール

Claims (38)

  1. コアネットワーク及び少なくとも1つの通信装置を備える通信システムに使用するためのネットワークノードであって、
    少なくとも1つのゲートウェイを識別し、前記通信装置が少なくとも1つの前記識別されたゲートウェイを使用することを規制されることを示す制御情報であって、前記コアネットワークを用いた、前記少なくとも1つの前記通信装置のパケットデータサービスへのアクセスを制御するための制御情報を生成する手段と、
    前記生成された制御情報を通信する手段を含む前記少なくとも1つの通信装置と通信する手段と、
    を備えるネットワークノード。
  2. 通信事業者決定による規制(operator determined barring)が前記通信装置に対して実施されていたか否かを示す加入データ(subscription data)をホーム加入者サーバから取得する手段
    をさらに備える請求項1に記載のネットワークノード。
  3. 前記加入データは、前記通信装置に対して許可されたゲートウェイのリストを含む
    請求項2に記載のネットワークノード。
  4. 前記加入データは、前記通信装置に対して規制されたゲートウェイのリストを含む
    請求項2又は3に記載のネットワークノード。
  5. 前記少なくとも1つのゲートウェイを識別する前記制御情報は、前記少なくとも1つのゲートウェイに対するアクセスポイント名「APN」及び/又は規制状態情報を含む
    請求項1乃至4のいずれか1項に記載のネットワークノード。
  6. 前記少なくとも1つのの通信装置と通信する前記通信する手段は、Non-Access Stratum (NAS)シグナリングプロトコルに応じてフォーマットされた少なくとも1つのメッセージを送信する
    請求項1乃至5のいずれか1項に記載のネットワークノード。
  7. 前記少なくとも1つのメッセージは、少なくとも1つの'PDN Connectivity Reject'メッセージ、'Deactivate EPS Bearer Context Request'メッセージ、'Attach Reject'メッセージ、'TAU Reject'メッセージ、'Service Reject'メッセージ、及び、'Detach Request'メッセージを備える
    請求項6に記載のネットワークノード。
  8. 前記制御情報は、「APN非許可(APN not allowed)」、「ODBによるAPN非許可(APN not allowed due to ODB)」、又は、「通信事業者決定による規制(Operator Determined Barring)」拒絶原因を備える
    請求項1乃至7のいずれか1項に記載のネットワークノード。
  9. 前記コアネットワークは、
    モビリティ管理エンティティ(Mobility Management Entity (MME))又はサービングGPRSサポートノード(serving GPRS support node (SGSN))エンティティを備える
    請求項1乃至8のいずれか1項に記載のネットワークノード。
  10. パケットデータサービスに関連する前記少なくとも1つの通信装置による通信を監視する手段をさらに備え、
    前記生成する手段は、前記制御情報を生成することができ、
    前記通信する手段は、前記監視する手段が前記少なくとも1つの識別されたゲートウェイを用いたパケットデータサービスに関連する前記少なくとも1つの通信装置による通信の試行を示したときに、前記制御情報を前記少なくとも1つの通信装置へ通信する
    請求項1乃至9のいずれか1項に記載のネットワークノード。
  11. 前記通信の試行は、前記少なくとも1つの識別されたゲートウェイを用いた新しいパケットデータサービスへの要求を備え、
    前記制御情報は、前記通信の試行の拒絶を含む
    請求項10に記載のネットワークノード。
  12. 前記通信の試行は、前記少なくとも1つの識別されたゲートウェイを用いた既存のパケットデータサービスに関連する通信を含み、
    前記制御情報は、前記少なくとも1つの識別されたゲートウェイを用いた前記既存のパケットデータサービスの終了を含む
    請求項10又は11に記載のネットワークノード。
  13. 前記少なくとも1つの識別されたゲートウェイを制御しているネットワークノードに、前記既存のパケットデータサービスを終了するように指示する手段をさらに備える
    請求項12に記載のネットワークノード。
  14. コアネットワーク及び通信装置を備える通信システムに使用するための通信装置であって、
    前記コアネットワークに配置されるゲートウェイを用いてパケットデータサービスへアクセスする手段と、
    前記少なくとも1つのゲートウェイを識別し、前記通信装置が前記少なくとも1つの識別されたゲートウェイを使用することから規制されることを示す制御情報を、コアネットワークエンティティから、受信する手段と、
    他のゲートウェイを用いてパケットデータサービスにアクセスする試みが許可される間に、前記アクセスする手段が前記少なくとも1つの識別されたゲートウェイを用いたパケットデータサービスにアクセスする試みが妨げられるように、前記パケットデータサービスにアクセスする手段を、前記受信した制御情報に基づき、設定する手段と、
    を備える通信装置。
  15. 前記制御情報は、前記コアネットワークに配置されるゲートウェイを用いたパケットデータサービスを設定するために、前記コアネットワークエンティティへの要求を送信する前記アクセスする手段に応じて受信される
    請求項14に記載の通信装置。
  16. 前記制御情報は、前記パケットデータサービスを設定するための前記要求が前記コアネットワークエンティティにより拒絶される場合に、受信される
    請求項15に記載の通信装置。
  17. 前記制御情報は、前記パケットデータサービスを設定するための前記要求が前記コアネットワークエンティティにより許可される場合に、受信される
    請求項15に記載の通信装置。
  18. 前記コアネットワークは、ホームネットワーク部及び訪問先ネットワーク部を備え、
    前記少なくとも1つの識別されたゲートウェイは、前記訪問先ネットワーク部内に提供される
    請求項14乃至17のいずれか1項に記載の通信装置。
  19. 前記コアネットワークは、ホームネットワーク部及び訪問先ネットワーク部を備え、
    前記少なくとも1つの他のゲートウェイは、前記ホームネットワーク部内に提供される
    請求項14乃至18のいずれか1項に記載の通信装置。
  20. 前記ゲートウェイを識別し、前記コアネットワークエンティティへ、前記制御情報を提供する手段をさらに備える
    請求項14乃至19のいずれか1項に記載の通信装置。
  21. 前記少なくとも1つのゲートウェイを識別する前記制御情報は、アクセスポイント名'APN'を備える
    請求項14乃至19のいずれか1項に記載の通信装置。
  22. 前記少なくとも1つのゲートウェイを識別する前記制御情報は、前記少なくとも1つのゲートウェイに関するAPNのリスト及び/又は規制状態情報を備える
    請求項21に記載の通信装置。
  23. 前記APNのリストは、規制されたゲートウェイを備える
    請求項22に記載の通信装置。
  24. 前記APNのリストは許可されたゲートウェイを備える
    請求項22又は23に記載の通信装置。
  25. 前記制御情報受信する手段は、Non-Access Stratum (NAS)シグナリングプロトコルに応じてフォーマットされた少なくとも1つのメッセージ内の前記制御情報を受信する
    請求項14乃至24のいずれか1項に記載の通信装置。
  26. 前記少なくとも1つのメッセージは、少なくとも1つの'PDN Connectivity Reject'メッセージ、'Deactivate EPS Bearer Context Request'メッセージ、'Attach Reject'メッセージ、'TAU Reject'メッセージ、'Service Reject'メッセージ、及び、'Detach Request'メッセージを備える
    請求項25に記載の通信装置。
  27. 前記制御情報は、「APN非許可(APN not allowed)」、「ODBによるAPN非許可(APN not allowed due to ODB)」、又は、「通信事業者決定による規制(Operator Determined Barring)」拒絶原因を備える
    請求項14乃至26のいずれか1項に記載の通信装置。
  28. evolved UMTS terrestrial radio access network 'E-UTRAN'標準、General Packet Radio Service 'GPRS'標準、又は、wideband code division multiple access 'W-CDMA'標準のいずれか1つに応じた移動通信装置である、
    請求項14乃至27のいずれか1項に記載の通信装置。
  29. 前記コアネットワークは、モビリティ管理エンティティ(Mobility Management Entity (MME))、又は、サービングGPRSサポートノード(serving GPRS support node (SGSN))エンティティを備える
    請求項14乃至28のいずれか1項に記載の通信装置。
  30. 不揮発性メモリ内の前記受信した制御情報、例えば、universal subscriber identity module 'USIM'を格納する手段をさらに備える
    請求項14乃至29のいずれか1項に記載の通信装置。
  31. コアネットワーク及び少なくとも1つの通信装置を備える通信システムに使用するためのネットワークノードであって、
    少なくとも1つのゲートウェイを識別し、前記通信装置が少なくとも1つの前記識別されたゲートウェイを使用することを規制されることを示す制御情報であって、前記コアネットワークを用いた、少なくとも1つの前記通信装置のパケットデータサービスへのアクセスを制御するための制御情報を生成し、
    前記生成された制御情報を前記少なくとも1つの通信装置へ通信する
    コントローラを備えるネットワークノード。
  32. 通信システムのコアネットワークに配置されたゲートウェイを用いたパケットデータサービスにアクセスするための通信装置であって、
    少なくとも1つのゲートウェイを識別し、前記通信装置が前記少なくとも1つの識別されるゲートウェイを使用することから規制されることを示す制御情報を、コアネットワークエンティティから、受信し、
    他のゲートウェイを用いてパケットデータサービスにアクセスする試みが許可される間に、前記通信装置が前記少なくとも1つの識別されたゲートウェイを用いたパケットデータサービスにアクセスする試みが妨げられるように、前記パケットデータサービスへのアクセスを設定する
    コントローラを備える通信装置。
  33. 加入したゲートウェイのリスト、及び、通信事業者決定による規制が実施されている少なくとも1つの加入したゲートウェイ'APN'を識別する情報
    を備えるホーム加入者サーバ。
  34. 請求項1から13及び31のいずれか1項に記載のネットワークノード、請求項14から30及び32のいずれか1項に記載の通信装置、少なくとも1つのゲートウェイ'APN'、及び、請求項33に記載のホーム加入者サーバを備える通信システム。
  35. コアネットワーク及び少なくとも1つの通信装置を備える通信システム内のネットワークノードにより実行される方法であって、
    少なくとも1つのゲートウェイを識別し、前記通信装置が少なくとも1つの前記識別されたゲートウェイを使用することを規制されることを示す制御情報であって、前記コアネットワークを用いた、前記少なくとも1つの前記通信装置のパケットデータサービスへのアクセスを制御するための制御情報を生成し、
    前記生成された制御情報を通信することを含む前記少なくとも1つの通信装置と通信する方法。
  36. 通信システムのコアネットワークに配置されるゲートウェイを用いたパケットデータサービスにアクセスする通信装置により実行される方法であって、
    少なくとも1つのゲートウェイを識別し、前記通信装置が前記少なくとも1つの識別されたゲートウェイを用いることから規制されることを示す制御情報を、コアネットワークエンティティから、受信し、
    他のゲートウェイを用いてパケットデータサービスにアクセスする試みが許可される間に、前記通信装置が前記少なくとも1つの識別されたゲートウェイを用いたパケットデータサービスにアクセスする試みが妨げられるように、前記パケットデータサービスへのアクセスを設定する方法。
  37. コアネットワーク及び少なくとも1つの通信装置を備える通信システム内のネットワークノードに実行させるプログラムであって、
    少なくとも1つのゲートウェイを識別し、前記通信装置が少なくとも1つの前記識別されたゲートウェイを使用することを規制されることを示す制御情報であって、前記コアネットワークを用いた、前記少なくとも1つの前記通信装置のパケットデータサービスへのアクセスを制御するための制御情報を生成し、
    前記生成された制御情報を通信することを含む前記少なくとも1つの通信装置と通信するプログラム。
  38. 通信システムのコアネットワークに配置されるゲートウェイを用いたパケットデータサービスにアクセスする通信装置に実行させるプログラムであって、
    少なくとも1つのゲートウェイを識別し、前記通信装置が前記少なくとも1つの識別されたゲートウェイを用いることから規制されることを示す制御情報を、コアネットワークエンティティから、受信し、
    他のゲートウェイを用いてパケットデータサービスにアクセスする試みが許可される間に、前記通信装置が前記少なくとも1つの識別されたゲートウェイを用いたパケットデータサービスにアクセスする試みが妨げられるように、前記パケットデータサービスへのアクセスを設定するプログラム。
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