JP6457118B2 - ダウンリンクデータ通知 - Google Patents

Description

本発明は、モバイルデータ通信の分野に関する。詳細には、本発明は、コアネットワーク要素に対してダウンリンクデータ通知を生成するためのアクセスネットワークにおける方法及び装置に関する。

ＥＰＣにおけるネットワークによって作動されるサービス要求
進化型パケットコア（ＥＰＣ）及び最新の進化型ユニバーサル地上波無線アクセスネットワーク（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）仕様（３ＧＰＰ ＴＳ ２３．４０１ Ｖ１３．６．１）において、ｅノードＢ（ｅＮＢ）は、ＵＥが接続モードにあるときのみ、コアネットワークユーザプレーン、すなわちサービングゲートウエイ（Ｓ−ＧＷ）からダウンリンクデータを受信する。コアネットワークの要素からアクセスネットワーク及びＵＥへの、このダウンリンクデータの転送が図１に示されている。この場合Ｓ−ＧＷはＵＥのためのモビリティアンカーである。

ＵＥが当初はアイドルモードであるシナリオが、図２に示されている。アイドルモードのＵＥのためのダウンリンクデータを受信すると（ステップ１）、Ｓ−ＧＷは、ＵＥと関連付けられたＤＬ−Ｕプレーンベアラ（ｂｅａｒｅｒ）がないことを検出し、パケットをバッファに保存し、ＵＥと関連付けられたＭＭＥを識別し、ダウンリンクデータ通知メッセージをＭＭＥに送信し（ステップ２ａ）、ＭＭＥがそれに肯定応答することができる（ステップ２ｂ）。結果として、ＭＭＥは、ＵＥが配置された最後に確認されたトラッキングエリアリストと関連付けられたすべてのｅＮＢに対して、ページング手続きを開始する（ステップ３）。ＵＥはページングを受信する（ステップ４）。図面を簡単にするために、所謂ホームｅＮＢと言われる、ＵＥのページングに成功するｅＮＢだけが図２に示されている。ページングを受信後、ＵＥは無線リソース制御（ＲＲＣ）接続を確立してサービス要求手続きを開始する（ステップ５）。ｅＮＢとＵＥ間の接続、及びｅＮＢとＳ−ＧＷ間のユーザプレーン接続が確立され、その結果、ＵＥがアイドルモードから接続モードに移行した後でのみ、Ｓ−ＧＷはデータをｅＮＢに転送する（ステップ７）。サービス要求手続きが成功した後、Ｓ−ＧＷはページング停止信号をＭＭＥに任意選択で送信することができる（ステップ６）。図２の下部の大きな矢印は、ダウンリンクデータがバッファされる段階（Ｓ−ＧＷである）を示す。

その結果、最新のモバイルネットワーク構成（ＥＰＣ及びＥ−ＵＴＲＡＮ）では、プロトコルの設計により、ｅＮＢは、接続モードではないＵＥのためのダウンリンクデータを受信しない。

ＬＩＰＡにおけるネットワークによって作動されるサービス要求
図３は、ＬＩＰＡによるネットワークによって作動されるサービス要求に対して、当初はアイドルモードであるＵＥのダウンリンクデータフローのシナリオを示す。最新のローカルＩＰアクセス（ＬＩＰＡ）仕様（３ＧＰＰ ＴＳ ２３．８５９ Ｖ１２．０．１）において、ローカルゲートウエイ（Ｌ−ＧＷ）が、アイドルモードでＵＥのためのダウンリンクデータを受信すると（ステップ０）、Ｌ−ＧＷは、第１のデータパケットをＳ−ＧＷに送信し（ステップ１）、他のデータパケットをすべてバッファに入れる。Ｓ−ＧＷは、ＭＭＥを作動してＵＥをページングさせる（ステップ２ａ）。ＭＭＥはこれに肯定応答することができる（ステップ２ｂ）。ステップ３及び４のページング手続きは図２のシナリオと類似しており、これについては上で述べた。ＵＥがページングに応答するとき、ＵＥはＬＩＰＡ固有のサービス要求手続きを開始させる（ステップ５）。最後に、Ｌ−ＧＷは、ＵＥが接続モードにあるときのみに、ダウンリンクデータを関連するホームｅＮＢに転送する（ステップ７）。サービス要求手続きが成功した後に、Ｓ−ＧＷは、ページング停止信号をＭＭＥに任意選択で送信することができる（ステップ６）。

この手法は、図２で略述し及び上で述べられたネットワークによって作動されるサービス要求のシナリオと概念的に類似している。したがって、このケースにおいても、ｅＮＢは、接続モードではないＵＥのためのデータを受信しない。

３ＧＰＰ ＴＳ ２４．３０１及び３ＧＰＰ ＴＳＧ−ＲＡＮ ＷＧ２におけるユーザプレーンのＥＰＳ最適化
３ＧＰＰ ＴＳ ２４．３０１（進化型パケットシステムのための非アクセス層（ＮＡＳ）プロトコル）において、アクセスネットワーク（ＡＮ）、より具体的にはｅＮＢは、ＵＥに、一時停止指示を有するＥＭＭ−ＩＤＬＥモードに移行するように要求することができる。この状態では、コアネットワーク、特にＭＭＥとの非アクセス層（ＮＡＳ）シグナリング接続は、解除されない。しかし、ＵＥのみが、コントロールプレーンシグナリング又はアップリングデータを送信することによって、ＲＲＣ接続を再開することができる。このことは、ＵＥがＥＭＭ−ＩＤＬＥモードにあるときに、自身を宛先とするダウンリンクデータを受信できないことを意味する。

一時停止指示を有するＥＭＭ−ＩＤＬＥモードに関する、３ＧＰＰ ＴＳＧ−ＲＡＮ ＷＧ２における論考は、ＴＳ ３６．３３１ Ｖ１３．１．０に記録されている。またこのケースでは、ＵＥのみが、ＲＲＣ接続を再確立させることができる。ｅＮＢが、一時停止指示を有するＥＭＭ−ＩＤＬＥモードにあるＵＥのためのダウンリンクデータを受信するケースは、考慮されていない。

３ＧＰＰ ＮｅｘｔＧｅｎ ＴＲ ２３．７９９ Ｖ０．５．０
３ＧＰＰ ＴＲ ２３．７９９ Ｖ０．５．０（次世代システムのアーキテクチャに関する研究）の６．３．２節は、ＵＥがＣＮの観点から見ると接続モードにあるが、ＲＡＮにおいてはアクティブなＲＲＣ接続を有しない、ＲＲＣインアクティブ接続状態について述べている。こうしたシナリオが図４に示されている。ＲＲＣ接続状態からＲＲＣインアクティブ接続状態への移行を実施するためには、ＣＮに対するシグナリングは必要ない。ＵＥに対するダウンリンクデータを受信する場合、ＲＡＮはＵＥを再開し、ＵＥをＲＲＣインアクティブ接続状態からＲＲＣ接続状態へ移行させる。３ＧＰＰ ＴＲ ２３．７９９ Ｖ０．５．０の６．３．２節では、「Ｒｅｌ−１３においてＬＴＥのために定義された、一時停止及び再開手続きによって生じるＲＲＣインアクティブ接続状態からＲＲＣ接続状態への移行」と説明している。３ＧＰＰ ＴＲ ２３．７９９ Ｖ０．５．０は、ＲＲＣ接続の再開にかかる障害に対して、ｅＮＢはいかに対応するかについては説明していない。

他の手法
国際公開公報第２０１４／０２１７７０号は、コアネットワークにおけるシグナリングを削減するための方法及び装置を記載し、ワイヤレス端末の状態の変化に関係するコアネットワークにおけるシグナリングを削減するための方法及び装置を提供する。以て、基地局によって受信されたパラメータに基づいて、削減されたコンテキストが割り当てられる。削減されたコンテキストは、それを使用してワイヤレス端末と基地局の間のＲＲＣ接続を再構成するために基地局によって使用され、以て、シグナリングがサービングゲートウエイＳ−ＧＷから見えなくなる。特に、ワイヤレス端末が不活動の場合、ＵＥコンテキストリリース要求メッセージが、モビリティ管理エンティティＭＭＥに送信され、ワイヤレス端末をページングするために必要なパラメータがＭＭＥから受信され、少なくとも一部のＵＥコンテキストが、ワイヤレス端末のために保持され、すなわち、ＭＭＥが、ＵＥ部分コンテキストと呼ばれるページングコンテキストをＲＡＮに移送し、保持されたＵＥ部分コンテキストへの鍵が割り当てられ、ＭＭＥに送信される。コアネットワークの一部であるＭＭＥは、このように、端末の状態変更を知るようになる。端末がアイドル状態のとき、Ｓ−ＧＷは、ダウンリンクパケットを接続モード時のようにｅＮＢへ転送する。ｅＮＢはダウンリンクパケットをバッファし、所与のＳＩ−Ｕベアラに対応する部分コンテキストを調べ、その中で、ｅＮＢは、部分コンテキスト中に記憶したページングパラメータを使用して、端末をセル内にローカルでページングする。したがって、ＵＥ部分コンテキストがＭＭＥによって提供され、ｅＮＢがＵＥをページングする助けとなる。ページングの失敗は、ｅＮＢのタイマー監視によって検出することができる。ページングの失敗は、ＭＭＥに端末のＴＡＩリストにあるすべてのＴＡで通常のページングを実施するように要求するメッセージで、ＭＭＥに知らされる。その後、ＭＭＥは、ページングメッセージを関連するｅＮＢに送信する。

国際公開公報第２０１４／０２１７７０号

本発明は、独立請求項によって定義される。従属請求項は、その有利な実施形態を詳細に述べる。

一実施形態によれば、モバイル通信ネットワークにおける方法が提供され、モバイル通信ネットワークが、ユーザ装置（ＵＥ）、アクセスネットワークのアクセスノード、及びコントロールプレーン機能部を備え、当該方法が以下のステップ、すなわち、アクセスノードとコントロールプレーン機能部との間のコントロールプレーン接続であってＵＥと関連付けられたアクティブなコントロールプレーン接続を維持しながら、アクセスネットワーク内でＵＥを接続状態から接続インアクティブ状態に移行させるステップ、アクセスノードによってＵＥコンテキストを生成するステップ、アクセスノードによって、ＵＥを宛先とするダウンリンクデータをコアネットワークから受信するステップ、アクセスノードとＵＥとの間でアクセスネットワーク接続を再開するのを失敗した場合に、アクセスノードによってＵＥコンテキストに基づいてダウンリンクデータ通知を生成するステップ、および、アクティブなコントロールプレーン接続を通してダウンリンクデータ通知を送信するステップ、を含む。

この方法は、たとえＵＥがインアクティブ状態でも、ＵＥを宛先とするデータが、ＣＮユーザプレーンから無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）に直接転送されるように、ＣＮはＵＥのインアクティブ状態を知る必要がないという利点をもたらす。さらに、ＡＮからＣＮへのダウンリンクデータ通知の送信が、アクティブなコントロールプレーン接続を通して発生しうるので、接続を確立するオーバーヘッドを避けることができる。アクセスネットワーク接続を再開するステップは、ページング及びページングの失敗の検出処理を、必ずしも、さらに含まなくてもよい。ページング及びページングの失敗の検出処理は、ＲＲＣ再開接続が試みる、さらに複雑な手続きである。

一実施形態によれば、アクセスネットワーク内でＵＥを接続状態から接続インアクティブ状態に移行させることは、アクセスネットワークによって起動される。

一実施形態によれば、ＵＥコンテキストは、ＵＥのユーザプレーン識別子を、ＵＥと関連付けられたアクティブコントロールプレーン接続と関連付ける。

これは、ダウンリンクデータ通知が送信される、たとえばＭＭＥとすることもできるＣＰ−ＦをＵＥコンテキストが指定することができるという利点を有する。

一実施形態によれば、この方法は、コントロールプレーン機能部によりダウンリンクデータ通知を受信するステップ、及び、コントロールプレーン機能部によりＵＥをページングするステップをさらに含み、コントロールプレーン機能部は、コアネットワークのモビリティ管理エンティティＭＭＥによって実現されるのが好ましい。

このことは、ＵＥをページングすることが、ダウンリンクデータ通知を報告したアクセスノードにおいてのみ、最初に実施することができるという利点を有する。その理由は、ＵＥはＣＮ、特にＭＭＥの視点からは依然として接続モードにあるからである。

一実施形態によれば、ＵＥをページングする処理は、アクセスノードの配下のＵＥをページングすること、及び／又は、ＵＥのトラッキングエリアリストにある他の複数のアクセスノードの配下のＵＥをページングすること、を含む。

このことは、ローカルのページングが失敗した場合、ページングがＵＥのトラッキングエリアリスト内のセルに拡大されるように、段階的に実施可能であるという利点を有する。ページングに対するこうした手法により、ページング手続きの効率性を増大させることができる。

一実施形態によれば、この方法は、新しいアクセスノードを通してＵＥのページングに成功した後で、ＵＥとコントロールプレーン機能部との間でサービス要求手続きを実施するステップをさらに含む。

このことは、ＵＥが接続モードに移動し、ダウンリンクデータを受け入れることができるという利点及び効果を有する。

一実施形態によれば、新しいアクセスノードは、上記アクセスノード又は他のアクセスノードのうちの１つのどちらかであり、この方法は、新しいアクセスノードからコントロールプレーン機能部にページング停止メッセージをシグナリングするステップ、ＵＥを宛先とするダウンリンクデータをアクセスノードから新しいアクセスノードへ転送するステップ、新しいアクセスノードにより、ＵＥを宛先とするダウンリンクデータを送信するステップ、のうちの１つ又は複数のステップ、をさらに含む。

このことは、ページング活動を適時に中止することができ、そのため全体的なページングのオーバーヘッドが削減されうるという利点を有する。さらに、ＵＥが以前に接続されていた以前のアクセスノードに送信されたダウンリンクデータは、失われることはなく、転送されてＵＥに到達することができる。これは、ダウンリンクデータ送信の全体的な信頼性を向上できることを意味する。

一実施形態によれば、モバイル通信ネットワークのアクセスネットワークのアクセスノードが提供され、モバイル通信ネットワークがユーザ装置（ＵＥ）を備え、アクセスノードが、ＵＥと関連付けられたアクティブなコントロールプレーン接続を維持しながら、アクセスネットワーク内でＵＥを接続状態から接続インアクティブ状態に移行させ、ＵＥコンテキストを生成し、ＵＥを宛先とするダウンリンクデータを受信し、アクセスネットワークにおいてＵＥの接続を再開するのを失敗した場合、ＵＥコンテキストに基づいてダウンリンクデータ通知を生成し、アクティブなコントロールプレーン接続を通してダウンリンクデータ通知を送信する構成とされている。

一実施形態によれば、以前の実施形態におけるアクセスノードは、上記実施形態として記載された方法を実行する１つ又は複数のモジュールを含む。

アクセスノードと関係した実施形態により、上記の実施形態による方法と同一の利点を有する、装置の実装が可能となる。

一実施形態によれば、コンピュータで実行されたとき、上記コンピュータに、上記の実施形態に係る方法が含むステップ、を実行させることができる、コンピュータプログラムが提供される。

接続モードのＵＥがダウンリンクデータを受信する進化型ユニバーサル地上波無線アクセスネットワーク（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）仕様による、モバイル通信ネットワークの諸要素間の対話シナリオを示す図である。 ＵＥがアイドルモードであり、ＥＰＣによりページングが発生する、図１に対応する対話シナリオを示す図である。このシナリオは、ＥＰＣにおけるネットワークによって作動されるサービス要求と呼ばれる。 ３ＧＰＰ ＴＳ ２３．８５９ Ｖ１２．０．１による最新のローカルＩＰアクセス仕様に基づく対話シナリオを示す図である。このシナリオは、ＬＩＰＡにおけるネットワークによって作動されるサービス要求と呼ばれる。 ３ＧＰＰ ＴＳ ２４．３０１及び３ＧＰＰ ＴＳＧ−ＲＡＮ ＷＧ２によりＵＥがＲＲＣにおいてインアクティブ接続モードである、ユーザプレーン最適化に基づくアーキテクチャ図である。 ＡＮノードが、ＩＰアドレスなど所与のＵプレーン識別子を宛先とするデータを受信する、アクセスネットワーク及びコアネットワークの諸要素及びそれらの対話関係を有する目標構成のアーキテクチャ図である。 アクセスネットワークからコアネットワークへのダウンリンクデータ通知を有する、図５の構成に基づくアーキテクチャ図である。 ＡＮノードが、ユーザプレーン識別子をＵＥと関連付けられたコントロールプレーン接続と関係させるためにＵＥコンテキストを保持する、図６によるアーキテクチャ図である。 進化型パケットシステムアーキテクチャを参照した、図７のシナリオを示す図である。 シンプルコアと呼ばれる単純化されたコアネットワークを参照した、図７のシナリオを示す図である。 ダウンリンクデータがＡＮノードに到達し、ＵＥがインアクティブ接続モードである、目標構成に基づく対話を示す図である。 進化型パケットシステムアーキテクチャを参照した、図１０のシナリオを示す図である。 アクセスネットワーク及びコアネットワークの関連要素間のシグナリングに関する対話を示す図である。

最初に、説明で使用するいくつかの用語を以下の略語のリストで定義する。
ＡＮ アクセスネットワーク
ＡＳ アプリケーションサーバ
ＣＰ−Ｆ コントロールプレーン機能部（たとえばＭＭＥ）
ＣＮ コアネットワーク
ＤＲＸ 不連続受信
ｅＮＢ ｅノードＢ又は進化型ノードＢ（基地局）とも呼ぶ
Ｅ−ＵＴＲＡＮ 進化型ユニバーサル地上波無線アクセスネットワーク
ＥＰＣ 進化型パケットコア
ＥＰＳ 進化型パケットシステム
ＧＴＰ−Ｕ ＧＲＰＳトンネリングプロトコル−ユーザプレーン
ＧＷ ゲートウエイ
ＩＭＳＩ 国際モバイル加入者識別
ＩＰ インターネットプロトコル
ＭＭＥ モビリティ管理エンティティ
Ｐ−ＧＷ パケットデータネットワークゲートウエイ
ＲＲＣ 無線リソース制御
Ｓ−ＧＷ サービングゲートウエイ
Ｓ−ＴＭＳＩ ＳＡＥ一時的モバイル加入者識別
ＴＡ トラッキングエリア
ＴＡＩ トラッキングエリア識別
ＴＡＵ トラッキングエリア更新
ＵＥ ユーザ装置
ＵＰ Ｆｎ ユーザプレーン機能部（たとえばＳ−ＧＷ）

本開示は、第５世代通信ネットワークの技術、一般にはページング、より詳細にはＲＡＮに基づくページングに関係している。

３ＧＰＰ規格化における最近の研究により、次世代ネットワークに対する選択肢としてのＲＡＮに基づくページングがもたらされている。次世代システムのアーキテクチャに関する３ＧＰＰの研究（ＴＲ ２３．７９９ Ｖ０．５．０）により、ユーザ装置（ＵＥ）はコアネットワーク（ＣＮ）の観点からは接続モードであるが、ＲＡＮにおいてはアクティブＲＲＣ接続を有しない、ＵＥに対する無線リソース制御（ＲＲＣ）インアクティブ接続状態が提案されている。このことは、ＵＥと関連付けられたアクティブなコントロールプレーン接続を維持しながら、ＵＥが接続状態から接続インアクティブ状態に移行することを意味し、状態とはそれぞれＡＮ内のＲＲＣの状態のことを言う。ＣＮはＵＥのインアクティブ状態を認識せず、そのため、ＵＥを宛先とするデータは、ＣＮのユーザプレーンから無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）に直接転送される。アクセスネットワーク（ＡＮ）という用語は、アクセスネットワーク一般を指し、これは固定ネットワーク又はモバイルネットワークとすることができ、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）は、モバイルアクセスネットワークである。

こうしたシナリオのための目標構成が、図５に示されている。図示された目標構成は、たとえば、次世代モバイルネットワーク（ＮＧＭＮ）、ときに第５世代と呼ばれる要素及び要素間の関係を反映しているが、これだけには限られない。同図において、アクセスノードとも呼ばれるＡＮノードは、たとえば、ＩＰアドレスがＩＰ１である所与のＵプレーン識別子を宛先とするデータを受信する。ＡＮノードとＵＥの間のＵプレーン接続がアクティブでない場合、たとえば、データがアクセスネットワークによって受信されたとき、ＵＥがインアクティブ接続状態の場合には、アクセスネットワークはデータをＵＥに転送することができない。知られているＥＰＣ到達可能性手続きをこの構成及びシナリオに適用しても、ＵＥがコアネットワークの観点から見てアイドルモード状態にあるとき、ページングはコアネットワークによってのみ作動されるので、ＵＥは依然として到達不能である。図５はこの態様を示し、ＡＮノードは、データを受信したにもかかわらず、ページングが作動されていないので、このデータをＵＥに転送することができないことを表している。

ＵＥのインアクティブ接続状態を提案する、上述の次世代システムのアーキテクチャに関する３ＧＰＰの研究（ＴＲ ２３．７９９ Ｖ０．５．０）において、ＲＡＮノードとＵＥ間の接続の確立がＲＡＮによって管理されるということも提案されている。このことは、ＵＥをＲＲＣインアクティブ接続状態からＲＲＣ接続状態へ回復するために、場合によっては到達可能性手続きを含む。たとえば、ＲＡＮは、ＵＥをＲＲＣインアクティブ接続状態からＲＲＣ接続状態へ移行するために、ページングを開始する。しかし、こうした状態変更は、ＵＥが依然としてＲＡＮノードによって到達可能なときに成功するだけである。

この開示は、上で略述した目標構成及びシナリオにおいて、この手続きを実施できないケースについて述べている。その結果、ＵＥを宛先とするデータの受信後、たとえば、ＵＥがＲＡＮノードによって到達可能な領域の外に移動してしまったので、ＲＡＮはＵＥに対する接続を再確立できず、したがって、受信データを送達できない。ＵＥに対する接続を再確立できない他の理由もありうる。特に、接続の再確立はページングとは異なる場合があり、そのため、再確立は、ＵＥがもはやセルに存在していないという以外の理由で、失敗することがある。

このシナリオ及び問題は、多数の固定アクセスネットワーク及びモバイルアクセスネットワークをサポートする収束したコアネットワークに一般化できること、すなわち、ＵＥがコアネットワークの観点から見て接続モードにあるシナリオにおいて、ＡＮノード下のＵＥの到達不能性を原因とする、アクセスネットワーク（ＡＮ）ノードからＵＥへのデータ転送の失敗の取り扱い方法に一般化できることに留意されたい。

一例において、ＡＮノードは、コアネットワークから、ＵＥ、たとえば、エンドデバイスを識別するためにユーザプレーンにおいて使用されるＩＰアドレス又は任意のレイヤー２若しくはレイヤー３識別子といった、エンドデバイスと関連付けられたユーザプレーン識別子を宛先とするデータを受信する。第２の例において、ＡＮノードは、コアネットワークとの間で、最新のＥＰＣのＧＴＰ−Ｕトンネルなど、特定のＵＥと関連付けられているユーザプレーントンネルを終了させる。両方の例において、エンドデバイスが、ＡＮノードと接続されておらず、（接続を確立するために）ＡＮノードから到達可能でないケースを取り扱うことが必要である。

したがって、本開示で述べられる一態様は、エンドデバイスを宛先とするデータを受信後、アクセスネットワークノードがデバイスの到達不能性のケースをいかに取り扱うかである。

一態様において、アクセスネットワークノードがＵＥをインアクティブ状態に移動させ、ＵＥへの接続を再開できない場合に、ＡＮノードがユーザ装置を宛先とするダウンリンクデータを受信したとき、実施形態は、アクセスネットワークノードからコントロールプレーン機能部への通知を生成する、新しい手法を実行する。この提案された手続きは、アクセスネットワークノード、制御機能部及びユーザ装置を含む。制御機能部は、ユーザ装置が接続状態であると考え、そのため、ユーザ装置を宛先とするデータは、ユーザ装置への接続性を提供するアクセスネットワークノードへ直接転送される。アクセスネットワークノードにとって、ユーザ装置はインアクティブ状態であり、そのため、データを転送するためにユーザ装置への接続を再活性化しなければならない。

ＵＥ、ＡＳ、アクセスネットワークの要素、及びコアネットワーク要素間のアーキテクチャ及び対話が、図６に示されている。対話は以下のステップを含む。

第１のステップとして、アクセスネットワークノードは、ユーザ装置へ転送されるデータを受信する（ステップ１）。ステップ１の一例において、ＡＮノードは、ＡＮノードがアクセスネットワークの任意のアクティブな接続に対して解決することができない、所与のユーザプレーン識別子を宛先とするＤＬデータを受信する。

次いで、アクセスネットワークノードは、ユーザプレーン接続が再活性化すること又は再開することができないことを決定する（ステップ２）。ステップ２の一例において、ＡＮノードは、ＵＥに対する接続を再開することができない。ＵＥに対する接続が再活性化又は再開することができないというＡＮによる決定は、必ずしもページングを伴わない。

次に、アクセスネットワークノードは、ユーザ装置の位置を決定し、ユーザプレーン接続を確立するために、手続きを開始するための制御機能部に対する通知を生成する（ステップ３）。この通知は、本明細書ではダウンリンク（ＤＬ）データ通知と呼ばれる。ステップ３の一例において、ＡＮノードは、ＣＮ Ｃプレーン機能部に対するＤＬデータ通知を生成する。制御機能部に知らせるために、アクセスネットワークノードは、ユーザ装置（ＵＥ）に関するユーザプレーン識別子と、同一のユーザ装置に関するアクティブなコントロールプレーン接続との間のマッピングコンテキストを保持しておく必要がある。本明細書では、上記マッピングコンテキストもＵＥコンテキストと呼ばれ、アクセスノードにおいて生成される。特に、上記コンテキストの生成は、アクセスノードのみを含み、ＣＰ−Ｆ又はコアネットワークの他の要素を含まないので、コアネットワークは、端末がインアクティブであることを知らずにいることがある。既に述べたように、ＡＮに対してＵＥがインアクティブ状態である一方、ＵＥとコアネットワーク間のコントロールプレーン接続はアクティブなままである。ステップ３を実行するために、ＡＮノードは、図７に示したように、ユーザプレーン識別子をアクティブなコントロールプレーン接続と関係付けるために、ＵＥコンテキストを保持する必要がある。上記ＤＬデータ通知は、アクセスノードにより上記アクティブなコントロールプレーン接続を通してＣＰ−Ｆに送信される。ＤＬデータ通知は、コアネットワークへの確立された接続を通じて、担当のＣＰ−Ｆに直接送信することができるので、シグナリングはしたがって非常に効率的である。特に、接続設定、ブロードキャスト、又はマルチキャストが避けられる。

最後に、ステップ４において、ＣＰ−Ｆは、ダウンリンクデータ通知を受信し、ＵＥをアイドルモードに移行させ、ＵＥの位置を決定するためにページングを開始する。このようにしてＵＥはＣＰ−Ｆによってページングされる。ＵＥのページングは、アクセスノードの下でのＵＥのページング、及び／又は、ＵＥのトラッキングエリアリストの他のアクセスノードの下でのＵＥのページングを含む。さらに、ＣＰ−Ｆは、コアネットワークのモビリティ管理エンティティＭＭＥによって実行されるのが好ましい。

図６及び図７を参照して記載した本態様は、たとえば以下の利点を有する。すなわち、ＤＬデータ通知により、ＡＮノードは、インアクティブ状態にあり、且つ、ＡＮが宛先ＵＥを再活性化できない、又は、独力では宛先ＵＥに対するＡＮ接続を再開できないＵＥのためのデータを受信するシナリオを取り扱うことができる。さらに、コアネットワークは、ＲＡＮに関してＵＥ ＩＤＬＥ状態についての詳細を知る必要がないので、上記態様により、ＡＮ、特にＲＡＮをコアネットワークから分離することもできる。最後に、ＵＥがＲＲＣ接続インアクティブ状態にあり、別のｅＮＢに移動してした場合に、ＵＥは、ダウンリンクデータ到着時には最終的には到達可能であることができる。

図８は、進化型パケットシステム（ＥＰＳ）のアーキテクチャに関する図６及び図７について上述した諸要素及びそれらの対話を示す。この例のステップ１において、ＵＥを宛先とするダウンリンクデータは、ＧＴＰ−Ｕトンネルを通ってｅＮＢによって受信される。宛先のＵＥとｅＮＢ間の接続は、利用することはできない。次いで、ステップ３において、ＭＭＥに向けられたＤＬデータ通知は、ＵＥと関連付けられたＳ１接続で送信される。特に、ＵＥがＲＲＣインアクティブ接続状態にあるとき、ＵＥに対するＳ１接続は依然としてアライブである。図８はまた、ＧＴＰ−Ｕトンネル識別子（ＴＥＩＤ）をＵＥのＳ１接続と関連付けるのに使用される、ｅＮＢによって保守されるＵＥコンテキストを示す。

図９は、シンプルコアのアーキテクチャに関する図６及び図７について上述した諸要素及びそれらの対話を示す。その中で、シンプルコアは、コアネットワークのある要素を単純化する、又はさらには削除する目的を有するＥＰＳアーキテクチャの一変形体である。シンプルコアは、たとえば、Ｗ．Ｋｉｅｓｓ、Ｙｕａｎ Ｘｕｎ Ｇｕ、Ｓ．Ｔｈａｋｏｌｓｒｉ、Ｍ．Ｒ．Ｓａｍａ、及び、Ｓ．Ｂｅｋｅｒ著「ＳｉｍｐｌｅＣｏｒｅ： Ａ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｌｅｓｓ，ｂｅｓｔ ｅｆｆｏｒｔ，ｎｏ−ｍｏｂｉｌｉｔｙ−ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ ５Ｇ ｃｏｒｅ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ」、２０１６ ＩＥＥＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｗｏｒｋｓｈｏｐｓ（ＩＣＣ）刊、Ｋｕａｌａ Ｌｕｍｐｕｒ、２０１６年に記載されている。本実施形態において、ＵＥと関連付けられたＩＰアドレスＩＰ１を宛先とするダウンリンクデータは、ｅＮＢによって受信される。宛先のＵＥとｅＮＢ間の接続は利用できない。次いで、ステップ３において、ＭＭＥに向けられたＤＬデータ通知は、ＵＥと関連付けられたＳ１接続で送信される。特に、ＵＥがＲＲＣインアクティブ接続状態にあるとき、ＵＥに対するＳ１接続は、依然としてアライブである。図９はまた、ＩＰアドレスをＵＥのＳ１接続と関連付けるのに使用される、ｅＮＢによって保守されるＵＥコンテキストを示す。

シグナリング手続き
上で記載した実施形態におけるシグナリング手続きの全体像が、目標構成を参照して図１０に示されている。ステップ１において、データは、コアネットワークによりアプリケーションサーバＡＳから受信され、宛先ＵＥが関係付けられた最後に確認されたＡＮノードに基づいて、ＡＮノードに転送される。ステップ２ａにおいて、接続の再開が失敗し、そのため、ステップ２ｂにおいて、ＡＮノードｎ１の観点からＵＥは到達不能であると判定される。その後、ステップ３において、ノードｎ１は、ＤＬデータ通知メッセージをコアネットワークのＣＰ−Ｆに送信する。図１０の下部の大きな矢印は、ダウンリンクデータがバッファされる段階を示し、その段階は、ＡＮ内のノードｎ１である。

図１１は、ＥＰＣを参照した図１０のシグナリング対話を示す。この例において、ＥＰＣ及び関連する要素は、ＵＥの位置を決定する前に、ダウンリンクデータをＡＮに転送できるように構成されている。このシナリオにおいて、アプリケーションサーバＡＳは、データをコアネットワーク、特にパケットデータネットワークゲートウエイ（ＰＤＮ−ＧＷ）及びＳ−ＧＷに送信する。Ｓ−ＧＷとｅＮＢ間のトンネリング構成に基づいて、データは、Ｓ−ＧＷからｅＮＢへ転送される（ステップ１）。ステップ２ａにおいて、ｅＮＢは、ＵＥへのＡＮ接続は存在しないと判定し、さらにステップ２ｂにおいて、ＵＥは到達不能であると判定する。最後に、ステップ３において、ＤＬデータ通知をｅＮＢによってＭＭＥに送信することができる。図１１の下部の大きな矢印は、ダウンリンクデータがバッファされる段階を示し、その段階は、ＡＮ内のｅＮＢである。

詳細なシグナリング手続きが、ＣＰ−Ｆがコアネットワークに配置されているケースについて、図１２に記載されている。このケースにおいて、アプリケーションサーバ（ＡＳ）は、ＵＥへデータを送信することを望み、ダウンリンクデータは、コアネットワーク（ＣＮ）及びアクセスネットワーク（ＡＮ）を通ることが想定されている。以前にＡＮノード１に接続されていたＵＥは、ＣＰ−Ｆによって接続モードにあると考えられ、ＡＮ（図では詳細には視覚化されていない）においては接続インアクティブモードにあると考えられる。ＡＮノード１は、ＵＥと関連付けられたＣＰ−Ｆとの間で、アクティブなコントロールプレーン接続を保持している。

さらに、ＡＮノード１は、このアクティブなコントロールプレーン接続を、データをＵＥに転送するためにＣＮユーザプレーンで使用されるユーザプレーン識別子と関連付ける、ＵＥコンテキストを保有する。

図１２は、コアネットワークの要素、アクセスネットワークの要素、ＵＥ及びＡＳを示す。コアネットワークはＣＰ−Ｆを含む。一実施形態において、ＣＰ−ＦはＭＭＥとすることができ、ＡＮノード１は、ｅＮＢ又は１組のｅＮＢとすることができる。図１２に記載された手続きは以下のステップを含む。

１）ＡＳがデータをＵＥに送信する。ＣＮがデータをＡＮノード１に転送する。ＡＮノード１は、ＵＥに関連付けられたユーザプレーン識別子を宛先とするデータを受信する。ＡＮノード１は、受信したデータを任意選択でバッファする。

２）
ａ）ＡＮノード１は、ユーザプレーン識別子を解決してＵＥへアクティブに接続することができない。ＡＮノード１は、ＵＥへの接続を再開することができない。

ｂ）ＵＥは到達不能であると検知される。その場合は、一定の時間内に、及び／又は、一定の回数の再試行後に、ＵＥに対する接続を再開することができないので、ＡＮノード１は、ＵＥを到達不能であると考える可能性がある。

３）
ａ）上で記載したＵＥコンテキストを使用して、ＡＮはＣＰ−Ｆへの通知を生成する。

ｂ）ＣＰ−Ｆは到達不能ＵＥの識別を解決し、通知の受信に肯定応答する。

４）ＣＰ−Ｆは到達可能性手続き、たとえばページングを作動させ、現在ＵＥはどこで到達できるか決定する。

５）ＡＮノード２によって実行された到達可能性手続き、たとえばページングがＵＥに到達する。

６）ＵＥはサービス要求手続きを実施する。この手続きの実施は、先行の到達可能性手続きの結果、特に成功又は失敗に依存することがある。さらに、ステップ６は任意選択的であり、例示の目的のためにのみ、図１２で示す実施形態において行われる。ＥＰＳに基づく現在の通信ネットワークに対応する、又は類似の構成において、サービス要求手続きを図１２に示す実施形態にしたがって実行することができる。しかし、この図は、記載された方法及びステップ６の基礎をなす原理を、ステップ６が実施できない又は異なって実施できる他のシナリオへ適用することを制限しようとするものではない。

７）ＡＮノード２は、ステップ４で開始された到達可能性手続きを停止するために、任意選択で、ページング停止メッセージをＣＰ−Ｆに送信する。

８）ＡＮノード１は、任意選択で、データをＡＮノード２に転送する。これには、ＡＮノード１がステップ１で受信データをバッファしておくことが必要である。

９）ＡＮノード２は、任意選択で、データをＵＥに転送する。

ＬＴＥ設計の述語及び概念を借用して、本発明を説明してきた。当業者にとっては、本発明は、他の通信ネットワーク、特に、ときに第５世代と呼ばれる次世代モバイルネットワーク（ＮＧＭＮ）に適用することができるということは自明であろう。

当業者であれば、本発明の実施形態は、ソフトウェア若しくはハードウェアによって、又は両者の組合せによって実施することができることは、容易に理解できるであろう。本発明の実施形態による装置又はモジュールに関する限り、当業者は、これらが、非一時的なコンピュータ可読媒体に記憶することができる、適切にプログラムされたコンピュータプログラムによって制御されたマイクロプロセッサによって、実施することができることを理解できるであろう。

Claims (11)

1. モバイル通信ネットワークにおいて実行される方法であって、
   前記モバイル通信ネットワークが、ユーザ装置（ＵＥ）、アクセスネットワークにおける一のアクセスノード、及びコントロールプレーン機能部を備え、
   前記方法が、
   前記一のアクセスノードと前記コントロールプレーン機能部との間のアクティブなコントロールプレーン接続であって前記ユーザ装置と関連付けられた当該アクティブなコントロールプレーン接続、を維持しながら、前記アクセスネットワーク内で前記ユーザ装置を接続状態から接続インアクティブ状態に移行させるステップと、
   前記一のアクセスノードによって、ユーザ装置コンテキストを生成するステップと、
   前記一のアクセスノードによって、コアネットワークから前記ユーザ装置を宛先とするダウンリンクデータを受信するステップと、
   前記一のアクセスノードと前記ユーザ装置との間でアクセスネットワーク接続を再開するのを失敗した場合に、前記一のアクセスノードによって、前記ユーザ装置コンテキストに基づいてダウンリンクデータ通知を生成するステップと、
   前記一のアクセスノードによって、前記アクティブなコントロールプレーン接続を通して前記ダウンリンクデータ通知を送信するステップと、
   を含む、方法。
2. 前記アクセスネットワーク内で前記ユーザ装置を接続状態から接続インアクティブ状態に移行させるステップが、前記アクセスネットワークによって起動される、請求項１に記載の方法。
3. 前記ユーザ装置コンテキストが、前記ユーザ装置のユーザプレーン識別子を、当該ユーザ装置と関連付けられた前記アクティブなコントロールプレーン接続と関連付ける、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記方法は、
   前記コントロールプレーン機能部により、前記ダウンリンクデータ通知を受信するステップと、
   前記コントロールプレーン機能部により、前記ユーザ装置をページングするステップと、
   をさらに含み、
   前記コントロールプレーン機能部が、前記コアネットワークのモビリティ管理エンティティＭＭＥによって実現される、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記ユーザ装置をページングするステップが、
   前記一のアクセスノードの配下のユーザ装置をページングする処理、及び、
   前記ユーザ装置のトラッキングエリアリストにある他の複数のアクセスノードの配下のユーザ装置をページングする処理、
   の少なくとも１つを含む、請求項４に記載の方法。
6. 前記方法は、
   新しいアクセスノードを通して前記ユーザ装置のページングに成功した後で、前記ユーザ装置と前記コントロールプレーン機能部との間でサービス要求手続きを実施するステップ、
   をさらに含む、請求項４又は５に記載の方法。
7. 前記新しいアクセスノードが、前記一のアクセスノード、又は、前記ユーザ装置のトラッキングエリアリストにある他の複数のアクセスノードのうち１つ、のどちらかであり、
   前記方法が、
   前記新しいアクセスノードから前記コントロールプレーン機能部にページング停止メッセージをシグナリングするステップ、
   前記ユーザ装置を宛先とする前記ダウンリンクデータを、前記一のアクセスノードから前記新しいアクセスノードへ転送するステップ、および、
   前記新しいアクセスノードによって、前記ユーザ装置を宛先とする前記ダウンリンクデータを送信するステップ、
   のうち１つ又は複数のステップ、
   をさらに含む、請求項６に記載の方法。
8. モバイル通信ネットワークにおけるアクセスネットワークのアクセスノードであって、
   前記モバイル通信ネットワークが、ユーザ装置（ＵＥ）及びコントロールプレーン機能部を備え、
   前記アクセスノードが、
   前記アクセスノードと前記コントロールプレーン機能部との間のアクティブなコントロールプレーン接続であって前記ユーザ装置と関連付けられた当該アクティブなコントロールプレーン接続、を維持しながら、前記アクセスネットワーク内で前記ユーザ装置を接続状態から接続インアクティブ状態に移行させ、
   ユーザ装置コンテキストを生成し、
   前記ユーザ装置を宛先とするダウンリンクデータを受信し、
   当該アクセスノードと前記ユーザ装置との間のアクセスネットワーク接続を再開するのを失敗した場合に、前記ユーザ装置コンテキストに基づいてダウンリンクデータ通知を生成し、
   前記アクティブなコントロールプレーン接続を通して前記ダウンリンクデータ通知を送信する、
   構成とされた、当該アクセスノード。
9. 請求項２〜７のいずれか一項に記載の方法、を実行する１つ又は複数のモジュール、
   をさらに含む、請求項８に記載のアクセスノード。
10. 前記アクセスノードは、さらに、
    前記ユーザ装置のページングに成功した後で、
    前記コントロールプレーン機能部にページング停止メッセージをシグナリングする処理と、
    他のアクセスノードから転送されてきた、前記ユーザ装置を宛先とするダウンリンクデータを受信する処理と、
    転送されてきた前記ダウンリンクデータを前記ユーザ装置に送信する処理と、
    を実施するよう構成された、請求項８又は９に記載のアクセスノード。
11. コンピュータに、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法が含むステップ、を実行させるための、コンピュータプログラム。

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