JP6665946B2 - 基地局、コアネットワーク装置及び通信デバイス - Google Patents

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Description

本発明は、通信システムに関する。本発明は、第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP:3rd Generation Partnership Project)標準又はその等価物又はその派生に従って動作する無線通信システム及びその装置に特に関連するが、排他的ではない。本発明は、‘インターネットオブシングス(Internet of Things)’デバイス、及び/又は類似する(狭帯域)通信装置によるデータ送信に排他的ではないが特に関連する。
3GPP規格の最新の開発は、エボルブドパケットコア(EPC:Evolved Packet Core)ネットワーク及びエボルブドUMTS地上無線アクセスネットワーク(E−UTRAN:Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network)のロングタームエボリューション(LTE:the Long Term Evolution)と呼ばれている。3GPP規格の下では、ノードB(又はLTEにおけるeNB)は、通信デバイスがコアネットワークに接続し、他の通信デバイス又は遠隔サーバとの通信を介する基地局である。簡略化のために、本出願は、このようないずれかの基地局を参照して基地局という用語を使用する。
通信デバイスは、例えば、携帯電話、スマートフォン、ユーザ装置、パーソナルデジタルアシスタント、ラップトップ/タブレットコンピュータ、ウェブブラウザブックリーダ、及び/又は同様のもの等のモバイル通信デバイスであってもよい。このようなモバイルデバイス(又は一般的に静止しているデバイス)は、典型的に、ユーザにより操作される。しかし、3GPP規格は、いわゆる‘インターネットオブシングス’(IoT)デバイス(例えば、狭帯域IoTにおいては(NB−IoT)デバイス)をネットワークに接続させることを可能とする。IoTデバイスは、例えば、様々な測定装置、遠隔測定装置、監視システム、追跡装置、車両安全システム、車両維持システムにおける道路センサ、デジタルビルボード、ポイントオブセール(POS)端末、遠隔制御システム等の自動化装置を含む。いくつかのIoTデバイスは、非静止装置(例えば、車両)に埋め込まれるか、又は監視される/追跡される動物又は人に取り付けられるが、IoTデバイスは、例えば、自動販売機、路側センサ、POS端末等の(一般的に)静止装置の一部として実装することが出来る。IoTデバイスは、時々、マシンタイプ通信(MTC:Machine-Type Communication)通信デバイス、又はマシンツーマシン(M2M:Machine-to-Machine)通信デバイスとして呼ばれることがあることは理解されよう。しかしながら、IoTデバイスは、厳密な狭帯域要件、及び/又は、(例えば、バッテリを数年間交換しなくてもよい等の)省エネルギーニーズのために、MTCデバイスの特別なサブセットを形成する。
効果的には、インターネットオブシングスは、適切な電子機器、ソフトウェア、センサ、ネットワーク接続、及び/又は同様のものを備えたデバイス(又は”物”)のネットワークであり、これらのデバイスに互いに及び他の通信装置との間でデータを収集し、交換することを可能にする。簡略化のために、本出願は、説明中のIoTデバイスを参照するが、説明された技術は、通信が人の入力により制御されるか、又はメモリに格納されたソフトウェア命令により制御されるかに関わらず、データを送受信するために通信ネットワークと接続することができる、(モバイル又は一般的に静止する)任意の通信デバイスに実装することができることは理解される。
IoTデバイスは、遠隔‘マシン’(例えば、サーバ)又はユーザからのデータを送受信するためにネットワークと接続する。IoTデバイスは、携帯電話又は類似するユーザ装置に最適化された通信プロトコル及び規格を使用する。しかし、IoTデバイスは、いったん配置されると、典型的に人の監督又は対話を必要とせずに動作し、内部メモリに格納されたソフトウェア命令に従う。また、IoTデバイスは長期間にわたって静止状態、及び/又は非アクティブ状態を維持する可能性がある。IoTデバイスをサポートするための特定のネットワーク要件は、3GPPテクニカルレポート(TR:technical report)23.720 V1.2.0で扱われており、その内容は参照により本明細書に取り込まれる。IoTデバイス(及び他のMTCデバイス全般)に関連するさらなるネットワーク要件は、3GPP TS 22.368標準V13.1.0に開示されている。(ほとんどのIoTデバイスは、移動、及び/又は移動頻度は低いが)シャドーイング、フェージング、及び/又は他の無線障害により、IoTデバイスは、それらのセル/eNB接続ポイントを1つのセル/基地局から他のセル/基地局に切り替え得る。
IoTデバイスは、一般的に人の監督無しで出来るだけ長く動作するように設計されている。例えば、IoTデバイスは、イベントを報告するために、自律的に接続を設定し、その後、例えば、スリープモード、スタンバイモード等の低電力モードに戻るようにプログラムすることが出来る。
デバイスのバッテリ寿命を保証することは、NB−IoTワークの最大の考慮事項の1つである。IoTデバイスをよりシンプルにする一方で、データ記憶及び検索等の特定のタスクを最小限に抑えることにより、バッテリ寿命を延ばすことが可能となる。結果として、迅速なデータ送信及び関連するパワーセービングを達成することが出来る。
3GPPは、NB−IoTデバイスのための軽量なデータ送信を可能にするための多くの解決策を検討した。3GPPのショートリストの解決策の1つ(‘解決策18(Solution 18)’と呼ばれる)は、必要なメッセージサイクル数を削減することによりユーザプレーンにおいて軽量データ送信を促進する。解決策18のさらなる詳細は、3GPP R3-152686(“User plane based solution with AS information stored in RAN”と題されている)及びTR 23.720 (“Architecture enhancements for Cellular Internet of Things”)において見つけることができ、この文献の全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
解決策18の1つの目標は、IoT送信に関連するシグナリングオーバヘッドを低減し、ネットワークにおいて関連する処理負荷を低減することである。この目標を達成するために、関与するネットワークノード(例えば、UE/IoTデバイス、基地局(eNB)、モビリティ管理エンティティ(MME)、及びサービングゲートウェイ等)のいくつかから新しい動作が期待される。具体的には、解決策18は、以下を要求する:
−(特定のIoTデバイスのために)無線リソース制御(RRC:radio resource control)接続を動作させるために必要なアクセス層(AS:access stratum)レベルの情報をキャッシングし、IoTデバイス(UE)がRRC_IDLEモードにある間、E−UTRAN及びIoTデバイス(UE)の両方に、この情報を保持する;
−基地局(eNB)単位で機能をサポートする;
−(特定のIoTデバイスのための)S1 MME UE関連シグナリング接続が、そのIoTデバイス(UE)がRRC_IDLEモードである間、基地局(eNB)とMMEとの間で維持される;
−中断及び再開という2つの新しい手順が、RRC及びS1AP上の大きな影響で導入される;
−(特定のIoTデバイスのための)ベアラコンテキストデータが、そのIoTデバイスに関連する基地局(eNB)及びMMEに維持される;及び
−中断及び再開手順はまた、MMEと、関連するIoTデバイスに関連するサービングゲートウェイ(S−GW)との間の対話を必要とする。
さらに、接続が中断された基地局と異なる基地局(eNB)を介した接続を再開する機能が提供されることも予想される。モバイル発信(MO:mobile originated)呼の場合、異なる基地局を介した接続を再開することは、3GPP R3-160462に開示されているX2ベースのコンテキストフェッチ手順を用いて実現され得る。図8(出典:3GPP R3-160462)に示されているように、X2ベースのコンテキストフェッチ手順は、IoTデバイス(UE)の新旧サービング基地局の間で実行され、本手順は、IoTデバイス(UE)が新しい基地局(eNB)を介したRRC接続を再開するためにその基地局に要求を送信する場合、IoTデバイス(UE)によりトリガされる。
しかし、(例えば、IoTデバイスは、新しい基地局を介した接続を再開しない場合等)このケースでは、IoTデバイス(UE)は、コンテキストフェッチを実行するために、いずれのトリガも提供しないので、このようなX2ベースのコンテキストフェッチは、モバイル着信(MT:mobile terminated)呼については不可能である。
(特定のIoTデバイスのための)ページングメッセージは、(そのIoTデバイスに対して)既に確立されたUE関連シグナリング接続内で送信されることが可能であると予想される。(ページングされているIoTデバイスのための)中断されたUEコンテキストを保持する基地局のセル内でページングが成功する場合、再開手順はトリガされる。しかし、(IoTデバイスが新しいセルに移動後に、IoTデバイスに到達することができなくなる可能性がある場合、)IoTデバイス(UE)が旧基地局を介してページングすることができず、IoTデバイス(UE)が新基地局を介してページングされない場合(関連するUEコンテキストが利用出来ない場合)、場合によりIoTデバイスのための接続を再開することが出来ない可能性がある。
(例えば、IoTデバイスにより実行されるトラッキングエリアアップデート(TAU:tracking area update)に基づく等)IoTデバイスが基地局を変更したことをMMEが認識したとしても、サービングゲートウェイ及びMMEは、(IoTデバイスをページングするために)新基地局が、旧基地局からUEコンテキストをフェッチし、そのUEコンテキストに対応するパスを旧基地局から新基地局に切り替えるまでの間、旧サービング基地局に向かう旧パスを使用するように構成され続ける。
新しいセルに移動し、それによりページングメッセージ/MT呼をIoTデバイスに確実に送ることができるときはいつでも、(例えば、簡単に)接続を再開するようにIoTデバイスを構成することが可能であり得るが、これは追加のシグナリングを必要とし、したがって、解決策18の省電力効果を低減してしまう。さらに、IoTデバイスが送信するデータを有していなくても、接続を再開することは、3GPPにより設定された目標、つまり、IoTデバイスのための軽量データ送信ソリューションに反する。
さらに、いくつかのUE及びIoTデバイス(例えば、カテゴリ−M(category-M) UE)は、複数のデータ無線ベアラ(DRB:data radio bearers)(最大8DRB)を有することを可能にするので、全てのDRBが、新しい基地局により再開される(ただし、新しい基地局が十分なリソースを有していることを条件とする)。そうでなく、新しい基地局が十分なリソースを有していない場合、IoTデバイスが(例えば、MT呼に対して)全てのDRBを再開することを要求しないとしても、その基地局を介してIoTデバイスにサービスを提供することは出来ない。
本発明は、電力を節約する必要性を有し、狭い帯域スペクトルにわたって動作するように設計される(及び、実際の展開では数百万のオーダーの多数のデバイスである)IoTデバイスのための軽量なソリューション(lightweight solution)を提供するための要件を大幅に損なうことなく解決策18に関するいくつかの問題(を少なくとも部分的)に対処することを目的とする。
したがって、本発明の好ましい例示的な実施形態は、上記ニーズに対処するか、又は少なくとも部分的に対処する方法及び装置を提供することを目的とする。
当業者の理解を容易にするために、本発明は3GPPシステム(UMTS、LTE)の文脈で詳細に説明されるが、本発明の原理は、通信装置又はユーザ装置(UE)が無線アクセス技術を用いてコアネットワークに接続する他のシステムに適用することが出来る。
第1の態様では、本発明は、通信ネットワークのための基地局を提供し、前記基地局は、前記基地局により運用される前記通信ネットワークのセル内の通信デバイスに関連する再開識別子(resume identifier)をコアネットワークノードから受信するように構成されるトランシーバと、前記受信された再開識別子に基づいて、前記基地局において、前記通信デバイスによる以前に中断された通信接続の再開に使用される、前記通信デバイスのためのユーザ装置(UE:user equipment)コンテキストを検索するように構成されるコントローラと、を備える。
他の態様では、本発明は、通信ネットワークのためのコアネットワーク装置を提供し、前記コアネットワーク装置は、通信デバイスのための、以前に確立された通信接続に関連するユーザ装置(UE:user equipment)コンテキストを識別するように構成される再開識別子を取得するように構成されるコントローラと、前記取得された再開識別子を基地局に送信するように構成されるトランシーバと、を備える。
さらに別の態様では、本発明は、通信ネットワークのための通信デバイスを提供し、前記通信デバイスは、前記通信デバイスによる以前に中断された通信接続の再開に使用するために、前記通信デバイスのための再開識別子と共に、前記通信デバイスの現在位置を識別する情報をコアネットワーク装置に送信するように構成されるトランシーバを備える。
一態様では、本発明は、通信ネットワークのための基地局を提供し、前記基地局は、通信デバイスから、前記通信デバイスのための通信接続を再開する要求であって、前記再開される無線ベアラ数を識別する情報を含む前記通信接続を再開する要求を受信するように構成されるトランシーバと、前記通信デバイスのためのユーザ装置(UE)コンテキストを取得するように構成され、前記再開される前記無線ベアラの少なくとも1つを設定するように構成されるコントローラと、備える。
他の態様では、本発明は、通信ネットワークのためのコアネットワーク装置を提供し、前記コアネットワーク装置は、再開する無線ベアラ数を識別する情報を含むユーザ装置(UE)コンテキストを再開する要求を基地局から受信し、設定される少なくとも1つの無線ベアラ(例えば、少なくとも1つのE−RAB)を識別する情報を含む前記要求に対する応答を前記基地局に送信するように構成されるトランシーバを備える。
さらに別の態様では、本発明は、通信ネットワークのための通信デバイスを提供し、前記通信デバイスは、前記通信ネットワークの基地局に、前記通信デバイスのための通信接続を再開する要求であって、再開される無線ベアラ数を識別する情報を含む前記通信接続を再開する前記要求を送信するように構成されるトランシーバを備える。
本発明の態様は、対応するシステム、方法、及び、上に記載された態様及び可能性、又は請求項に記載された方法を実行するようにプログラム可能なプロセッサをプログラムするように、及び/又は、請求項のいずれかに記載の装置を提供するように適切に適合されたコンピュータをプログラムすることが動作可能な命令が格納された、例えば、コンピュータ可読記憶媒体等のコンピュータプログラム製品に拡張される。
(特許請求項を含む用語である)本明細書に開示された、及び/又は図面に示された各特徴は、他の開示された、及び/又は図示された特徴のいずれかとは独立して(又は組み合わせて)本発明に組み込まれてもよい。特に限定されないが、特定の独立請求項に従属する請求項のいずれかの特徴は、その独立請求項と任意の組み合わせで、又は独立して導入されてもよい。
本発明の例示的な実施形態を、添付の図面を参照して例として以下に説明する。
図1は、本発明の例示的な実施形態に適用可能なセルラ電気通信システムを概略的に示す。 図2は、図1に示すシステムの一部を形成するIoTデバイスのブロック図である。 図3は、図1に示すシステムの一部を形成する基地局のブロック図である。 図4は、図1に示すシステムの一部を形成するモバイル管理エンティティのブロック図である。 図5は、本発明の例示的な実施形態が図1のシステムにおいて実装することが可能な例示的な方法を示すタイミング図である。 図6は、本発明の例示的な実施形態が図1のシステムに実装することが可能な例示的な方法を示すタイミング図である。 図7は、本発明の例示的な実施形態が図1のシステムに実装することが出来る例示的な方法を示すタイミング図である。 図8は、X2ベースのコンテキストフェッチ手順を示すタイミング図である。
<概要>
図1は、IoTデバイス3、(‘UE’として示す)携帯電話、及び他の通信デバイス(不図示)が、E−UTRA無線アクセステクノロジ(RAT:radio access technology)を用いて、E−UTRAN基地局5及びコアネットワーク7を介して互いに通信することができる、電気通信ネットワーク1を概略的に示す。当業者には理解されるように、説明を目的として、図1には、1つのIoTデバイス3、2つの携帯電話UE及び2つの基地局5−1、5−2が示されているが、実装する場合、システムは、典型的に、他の基地局及び通信デバイスを含む。
各基地局5は、1又は複数の関連するセルを運用する。この例では、第1の基地局5−1は、‘セル1’を運用し、第2の基地局5−2は、‘セル2’を運用する。通信デバイスは、(それらの位置、及び、例えば、信号状態、加入者データ、ケーパビリティ、及び/又は同様のもの等、可能性のある他の要因に応じて)セルを運用する適切な基地局5との無線リソース制御(RRC:radio resource control)接続を確立することにより、いずれかのセルと接続し得る。図から分かるように、IoTデバイス3は、基地局5−1及び5−2によって運用されるセルが部分的に重なるエリアに位置する。したがって、(データの送受信しない)RRCアイドルモード(RRC idle mode)で動作する場合、IoTデバイス3は、最も良い信号品質を有するセルに遷移し(キャンプオンし(camp on))、RRCアクティブモード(RRC active mode)で動作する場合、IoTデバイス3は、そのセルを介してデータを通信する。
基地局5は、S1インタフェースを介してコアネットワーク7に接続し、(図示しないが)X2インタフェースを介して互いに接続する。コアネットワーク7は、モビリティ管理エンティティ(MME:mobility management entity)9、及び、基地局5と、(インターネット等の)他のネットワークとの間の接続、及び/又は基地局5とコアネットワーク7の外部でホストとなるサーバとの間の接続を提供するためのサービングゲートウェイ(S−GW:serving gateway)10及びパケットデータネットワークゲートウェイ(P−GW:packet data network gateway)11を含む。
MME9は、通信ネットワーク1内のモバイル通信デバイス(携帯電話及びIoTデバイス3)の位置を追跡する(track)役割を果たすネットワークノードである。具体的には、MME9は、モバイル通信デバイスに着信(音声又はデータ)呼があるときに通知し、特定のモバイル通信デバイスに現在サービスを提供している基地局5を介して通信パスが設定されるように、モバイル通信デバイスの最後の既知セル(又はトラッキングエリア)の識別子を記憶する。
以下の例では、IoTデバイス3は、データを遠隔サーバ(又は他の通信デバイス)に送信するために、特定の間隔で(及び/又はアプリケーションの1つがネットワークと通信する必要があるときはいつでも)ネットワークに接続する。本例示的な実施形態のIoTデバイス3の動作は自動化され、本質的に自律的に動作することが可能である。しかし、IoTデバイス3は、(例えば、測定基準(メジャメントクライテリア:measurement criteria)のリモート(再)設定、又は予定外の測定性能(メジャメント性能)及び報告(レポート)等の)ローカル又はリモートユーザから受信される入力に基づいて、特定のアクティビティを実行してもよいことは理解されるであろう。さらに、IoTデバイス3は、携帯電話と同様にユーザにより操作されてもよい。
破線の矢印で示す様に、IoTデバイス3は、(セル1を介して)第1の基地局5−1に以前接続したので、第1の基地局5−1は、関連するUEコンテキストを維持する。しかし、実線の矢印で示す様に、IoTデバイス3は、例えば、セル1の信号状態の変化、及び/又はIoTデバイス3の移動により、(セル2を介して)第2の基地局5−2を介して現在到達可能である。
しかし、旧基地局5−1を介して、IoTデバイス3にもはや到達できなくなった後であっても、(例えば、IoTデバイス3はRRC_IDLEモードで動作している等)IoTデバイス3は、現在、ネットワークとのアクティブな接続を有していないので、新基地局5−2を介して、そのRRC接続を再開するように構成されていない。
その代わり、IoTデバイス3は、適切にフォーマットされたtracking area update(TAU) request(及び/又は同様の適切なシグナリングメッセージ)を(新サービング基地局5−2を介して)MME9に送信することにより、MME9に自身を登録しようとする。
効果的に、IoTデバイス3からのTAU request(及び/又は同様のもの)は、IoTデバイス3が(この例ではセル1からセル2に)セルを変更したことをMME9に示し、有益に、MME9が新サービング基地局5−2に、基地局5−2が旧サービング基地局5−1からIoTデバイス3に関連するUEコンテキストをフェッチする必要があること(及びS−GW10でパスを切り替える適切なパススイッチ手順を実行することが必要であること)を通知することが可能である。そのため、この例では、(例えば、IoTデバイス3がRRC_IDLEモードで動作することを継続する場合、)IoTデバイス3は、新サービング基地局5−2を介して接続を再開する要求を送信しなくても、新サービング基地局5−2を介してそのコンテキストを維持することができる。したがって、IoTデバイス3と、そのサービング基地局5との間の不必要なシグナリングを回避することができ、(例えばMTの場合)RRCアイドルモードの間に旧基地局5−1から新基地局5−2にセルを移動/変更した場合にIoTデバイス3に到達できないリスクを低減する。
このように、例えば、モバイル着信呼の場合、IoTデバイス3が(基地局5−1又は5−2を介して)アクティブなRRC接続を有しているか否かにかかわらず、MMEは、IoTデバイス3をページングするために既に確立されたUEコンテキストを有益に使用することができる。
他の例では、IoTデバイス3がサービング基地局5を介して、その接続を再開する場合、例えば、MT呼に関連してMME9からのページングメッセージに応答する場合、さらなるシグナリング及び/又はリソース最適化(及び、IoTデバイス3における関連するパワーセービング)が達成され得る。具体的には、IoTデバイス3が(RRC Connection Resume Request、及び/又は同様のもの等の)再開要求をサービング基地局5に送信する場合、この要求には、再開されるべき接続を識別する情報、及び、どれくらいの、及び/又はどのデータ無線ベアラ(DRB)が、再開が必要であるかを識別する情報が含まれる。有益には、再開された接続のために、どれくらいの、及び/又はどのDRBが再開する必要があるのかをネットワークに示すことにより、IoTデバイス3が再開された接続のために必要としないDRBを再開することを回避し、(これによりIoTデバイス及びサービング基地局5における通信リソースを解放し、)及び/又は、(例えば、基地局5が、IoTデバイス3に関連する全てのDRBのいくつかを再開するための十分リソースを有するにもかかわらず、これら全てのDRBを再開するための十分なリソースを有していない場合に、)基地局5において接続を再開することが失敗することを回避することができる。
IoTデバイス3が再開することを望むDRBを識別する情報に基づいて、サービング基地局5は、適切なアドミッションコントロール、及び識別されたDRBに関するRRC再設定(RRC re-configuration)を実行すること(及び、それに応じてMMEに通知すること)ができる。しかし、この例では、サービング基地局5は、IoTデバイス3が再開することを明示的に示していない、(基地局5に保持されている関連するUEコンテキスト毎に)IoTデバイス3に関連する任意のDRBを再開しないように構成される。
有益には、IoTデバイスが新サービング基地局に移動し、及び/又は新サービング基地局を介してその接続を再開する場合、IoTデバイス(UE)及びサービング基地局において、より良好なサービス継続性及びより効率的なリソース使用を提供することが可能である。
<IoTデバイス>
図2は、図1に示すIoTデバイス3(又はIoTデバイス3として動作するように構成される携帯電話)の主要なコンポーネントを示すブロック図である。図示するように、IoTデバイス3は、1又は複数のアンテナ33を介して基地局5に信号を送信し、基地局5から信号を受信するように動作可能なトランシーバ回路31を有する。IoTデバイス3は、IoTデバイス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に関連し、トランシーバ回路31に接続される。IoTデバイス3の動作には必ずしも必要ではないが、IoTデバイス3は、もちろん(ユーザインタフェース35等の)従来の携帯電話3の全ての通常の機能を有してもよく、必要に応じて、ハードウェア、ソフトウェア及びファームウェアのいずれか1つ又は任意の組み合わせにより提供されてもよい。ソフトウェアは、メモリ39に予めインストールされていてもよく、及び/又は、電気通信ネットワークを介して、又は、例えば、取り外し可能なデータストレージデバイス(RMD:removable data storage device)からダウンロードされてもよい。
コントローラ37は、この例では、メモリ39内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IoTデバイス3の全体的な動作を制御するように構成される。図示するように、これらのソフトウェア命令は、とりわけ、オペレーティングシステム41、通信制御モジュール43、UEコンテキストモジュール45、RRCモジュール46及びNASモジュール49を含む。
通信制御モジュール43は、IoTデバイス3と、サービング基地局5(及び、さらなるIoTデバイス、携帯電話、コアネットワークノード等のサービング基地局5に接続される他の通信デバイス)との間の通信を制御するように動作可能である。
UEコンテキストモジュール45は、サービング基地局5を介して通信する際に使用されるIoTデバイス3に関連するUEコンテキストを処理する(取得、生成、修正、記憶(格納)及び/又は転送する)ことの役割を担う。
RRCモジュール46は、RRC規格に従ってフォーマットされたシグナリングメッセージを生成し、送信し、受信するように動作可能である。例えば、このようなメッセージは、IoTデバイス3と、サービング基地局5との間で交換される。RRCメッセージは、例えば、新サービング基地局5を介して以前のRRC接続(RRC connection)を再開することに関するメッセージを含んでもよい。
NASモジュール49は、NAS規格に従ってフォーマットされたシグナリングメッセージを生成し、送信し、受信するように動作可能である。例えば、このようなメッセージは、IoTデバイス3と、(RRCモジュール46を用いて、サービング基地局5を介して)MME9との間で交換される。NASメッセージは、例えば、IoTデバイス3が現在位置するトラッキングエリア(又はセル)を登録、及び/又は更新することに関するメッセージを含んでもよい。
<基地局>
図3は、図1に示す基地局5の主要なコンポーネントを示すブロック図である。図示するように、基地局5は、1又は複数のアンテナ53を介して(IoTデバイス3/携帯電話等の)通信デバイスに信号を送信し、通信デバイスから信号を受信するためのトランシーバ回路51と、コアネットワーク7に信号を送信し、コアネットワーク7から信号を受信するためのコアネットワークインタフェース55(例えば、S1インタフェース)と、及び隣接基地局に信号を送信し、隣接基地局から信号を受信するための基地局インタフェース56(例えば、X2インタフェース)と、を有する。基地局5は、基地局5の動作を制御するコントローラ57を有する。コントローラ57は、メモリ59に関連する。図3には必ずしも示されていないが、基地局5は、セルラ電話ネットワークの基地局の全ての通常の機能をもちろん有しており、必要に応じて、ハードウェア、ソフトウェア及びファームウェアのいずれか1つ又は任意の組み合わせにより提供されてもよい。ソフトウェアは、メモリ59に予めインストールされてもよく、及び/又は通信ネットワーク1を介して、又は、例えば、取り外し可能なデータストレージデバイス(RMD)からダウンロードされてもよい。コントローラ57は、この例では、メモリ59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、基地局5の全体的な動作を制御するように構成される。図示するように、これらのソフトウェア命令は、とりわけ、オペレーティングシステム61、通信制御モジュール63、UEコンテキストモジュール65、RRCモジュール66、X2モジュール67及びS1APモジュール68を含む。
通信制御モジュール63は、基地局5と、IoTデバイス3、携帯電話及び基地局5に接続する他のネットワークエンティティとの間の通信を制御するように動作可能である。通信制御モジュール63はまた、(関連するデータ無線ベアラを介して)ダウンリンクユーザトラフィック、及び、例えば、IoTデバイス3及び/又は携帯電話の動作を管理するための制御データを含む、基地局5に関連する通信デバイスに送信される制御データの別々のフローを制御する。
UEコンテキストモジュール65は、基地局5に接続するユーザ装置(例えば、IoTデバイス3)に関連するUEコンテキストを処理する(取得、生成、修正、格納(記憶)、及び/又は転送する)ことの役割を担う。
RRCモジュール66は、RRC規格に従ってフォーマットされたシグナリングメッセージを生成し、送信し、受信するように動作可能である。例えば、このようなメッセージは、基地局5と、IoTデバイス3(及び基地局5のセル内の他の通信デバイス)との間で交換される。RRCメッセージは、例えば、新サービング基地局として、基地局5を介してIoTデバイス3のために、以前のRRC接続(例えば、データ無線ベアラのセット)を再開することに関連するメッセージを含んでもよい。
X2モジュール67は、X2AP規格に従ってフォーマットされたシグナリングメッセージ(X2メッセージ)を生成し、送信し、受信するように動作可能である。X2メッセージは、例えば、隣接基地局間でUEコンテキストの転送/フェッチに関連するメッセージを含んでもよい。
S1APモジュール68は、S1AP規格に従ってフォーマットされたシグナリングメッセージを生成し、送信し、受信するように動作可能である。例えば、このようなメッセージは、基地局5と、モビリティ管理エンティティ9との間で交換される。S1APメッセージは、例えば、基地局のセルにいるIoTデバイス/ユーザ装置の位置を登録することに関連するメッセージ(例えば、IoTデバイス3からのTAUメッセージ)、及び/又は関連する応答(response)を含んでもよい。
<モビリティ管理エンティティ>
図4は、図1に示したモバイル管理エンティティ9の主要なコンポーネントを示すブロック図である。図示するように、モビリティ管理エンティティ9は、基地局インタフェース75(例えば、S1インタフェース)を介して、基地局5(及び/又は基地局5に接続された通信デバイス)に信号を送信し、基地局5(及び/又は基地局5に接続された通信デバイス)から信号を受信するためのトランシーバ回路71を有する。モビリティ管理エンティティ9は、モビリティ管理エンティティ9の動作を制御するコントローラ77を有する。コントローラ77は、メモリ79に関連する。図4に必ずしも図示していないが、モビリティ管理エンティティ9は、セルラ電話ネットワークのモビリティ管理エンティティの全ての通常の機能をもちろん有しており、必要に応じて、ハードウェア、ソフトウェア及びファームウェアのいずれか1つ又は任意の組み合わせにより提供されてもよい。ソフトウェアは、メモリ79に予めインストールされてもよく、及び/又は通信ネットワーク1を介して、又は、例えば、取り外し可能なデータストレージデバイス(RMD)からダウンロードされてもよい。コントローラ77は、例えば、メモリ79内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、モビリティ管理エンティティ9の全体的な動作を制御するように構成される。図示するように、これらのソフトウェア命令は、とりわけ、オペレーティングシステム81、通信制御モジュール83、UE位置登録モジュール85、S1APモジュール88及びNASモジュール89を含む。
通信制御モジュール83は、モビリティ管理エンティティ9と、基地局5、IoTデバイス3、携帯電話及びモビリティ管理エンティティ9に接続される他のネットワークエンティティとの間の通信を制御するように動作可能である。
UE位置登録モジュール85は、MME9に接続される(携帯電話、IoTデバイス、及び/又は同様のもの等の)ユーザ装置の現在の位置を追跡する役割を担う。
S1APモジュール88は、S1AP規格に従ってフォーマットされたシグナリングメッセージを生成し、送信し、受信するように動作可能である。例えば、このようなメッセージは、モビリティ管理エンティティ9と、接続された基地局5と、の間で交換される。S1APメッセージは、例えば、UEコンテキストをフェッチする(例えば、トリガする)こと、及び/又は基地局5を介してIoTデバイス3のための1又は複数のデータ無線ベアラを再開することに関連するメッセージを含んでもよい。
NASモジュール89は、NAS規格に従ってフォーマットされたシグナリングメッセージを生成し、送信し、受信するように動作可能である。例えば、このようなメッセージは、MME9と、(S1APモジュール88を用いて、基地局5を介して)IoTデバイス3との間で交換される。NASメッセージは、例えば、IoTデバイス3が現在位置するトラッキングエリア(又はセル)を登録、及び/又は更新することに関連するメッセージを含んでもよい。
上記の説明では、理解を容易にするために、IoTデバイス3、基地局5、及びモビリティ管理エンティティ9は、(通信制御モジュール及びUEコンテキストモジュール等の)多数のモジュールを有するとして説明した。例えば、当初から本発明の特徴を考慮して設計されたシステムで、他のアプリケーションにおいて、例えば、既存システムが本発明を実施するように修正された場合、これらのモジュールは、特定の用途に対して、このように提供され得るが、これらのモジュールは、全体的なオペレーティングシステム又はコードに組み込まれてもよく、したがって、これらのモジュールが別個のエンティティとして認識できない可能性がある。これらのモジュールはまた、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせで実装されてもよい。
ここで、IoTデバイスが新基地局に移動し、既存のUEコンテキストを用いてページングすることができ、IoTデバイスがネットワークとの接続を再開する(例えば、適切な数のデータ無線ベアラを再開する)ことができる、上述したシナリオのより詳細な説明を(図5〜7を参照して)行う。
<動作−第1の例>
図5は、IoTデバイス3(又はUE)のためのコンテキストフェッチを実行する場合にシステム1のコンポーネントにより実行される例示的なプロセスを示すタイミング図(メッセージシーケンスチャート)である。
最初に、IoTデバイス3及び(図5において‘eNB−1’として示す)旧基地局5−1は、UEコンテキスト、及びIoTデバイス3に関連する適切なResume ID(再開ID)を記憶する。このUEコンテキストは、(例えば、IoTデバイス3が基地局5−1のセル1を介して通信していた間に)IoTデバイス3及び旧基地局5−1との間の初期のRRC接続の間で生成されたことは理解されるであろう。IoTデバイス3は、現在、RRC_IDLEモードで動作する。
IoTデバイス3が、旧基地局5−1によりサービスされるエリア(セル1)を離れる(及び/又はセル1の信号状態が悪化する)場合、IoTデバイス3は、より良好な信号状態である新しいセルを選択し、遷移する。この例では、IoTデバイス3は、(図5の‘eNB−2’で示す)第2の基地局により運用されるセル2を選択し、セル2に遷移する。
ステップS501において一般的に示すように、IoTデバイス3は、IoTデバイス3の新しい位置としてセル2を登録するために、適切にフォーマットされたシグナリングメッセージ(例えば、TAU request)を(NASモジュール49を用いて)生成し、MME9に送信する。IoTデバイス3は、IoTデバイス3に関連するResume IDを、このシグナリングメッセージに含める。
ステップS502において、受信された情報(例えば、Resume ID、新基地局5−2/セル2を識別する情報)に基づいて、MME9は、IoTデバイス3がネットワーク接続(network attachment)(例えば、セル/基地局)を変更したと判定し、それに応じて、UEの位置登録モジュール85に保持されているデータを更新する(例えば、MME9は、IoTデバイス3の現在位置とするセル1を削除し、IoTデバイス3の現在位置としてセル2を保存する)。
しかし、ステップS505において、MME9はまた、IoTデバイス3がネットワーク接続を変更したことを示し、旧基地局5−1からIoTデバイス3のためのUEコンテキストをフェッチすることを新基地局5−2に要求する、適切にフォーマットされたシグナリングメッセージを(S1APモジュール88を用いて)生成し、新基地局5−2に送信するように構成される。具体的には、この例では、MME9は、‘Context Fetch Trigger’S1APメッセージ(及び/又は同様のもの)を生成し、新基地局5−2に送信し、(オプション的に)(適切な‘eNB ID’により)旧基地局5−1を識別する情報、IoTデバイス3から受信されたResume ID、及びMME9のためのIoTデバイス3を識別する情報(例えば、新しい‘MME UE S1AP ID’)をこのメッセージに含める。
有益には、Resume IDを含む、MME9からのメッセージは、新基地局5−2が、IoTデバイス3に関連するUEコンテキストをフェッチするための適切な手順を開始するためのトリガとして働く。したがって、ステップS506及びS507において一般的に示す様に、新基地局5−2及び旧基地局5−1は、(例えば、3GPP R3-160550に示すような)適切なX2ベースのコンテキストフェッチ動作を行う。
より詳細には、基地局5−2は、IoTデバイス3/Resume IDに関連するUEコンテキストが、この基地局5−2で利用可能ではないと判定する場合、(ステップS505で送信されたとすると)Resume ID及び/又はeNB ID等の、MME9から受信された情報に基づいて、旧基地局5−1を識別しようと試みる。本プロセスの残りは、3GPP R3-160550に記載された手順に従う。
新基地局5−2が、MME9から受信した情報に基づいて、旧基地局5−1を識別することが出来る場合、ステップS506において、新基地局5−2は、IoTデバイス3に関連するUEコンテキストを取得するための、適切にフォーマットされたシグナリングメッセージを、(X2モジュール67を用いて)生成し、旧基地局5−1に送信する。新基地局5−2は、IoTデバイス3に関連するResume ID(及び/又は他の適切な情報)をこのメッセージ(例えば、‘Retrieve UE Context Request’X2−APメッセージ)に含める。
旧基地局5−1がステップS506で受信したResume IDを(UEコンテキストモジュール65内の)UEコンテキストと一致させることが出来る場合、旧基地局5−1は、UEコンテキストモジュール65から関連するUEコンテキストを検索し、ステップS507において、適切にフォーマットされたX2−APシグナリングメッセージ(例えば、‘Retrieve UE Context Response’メッセージ)に本UEコンテキストを含めることにより、当該UEコンテキストを新基地局5−2に送信する。
このフェッチ手順の最後に、新基地局5−2は、IoTデバイス3に関連するUEコンテキストを(UEコンテキストモジュール65に)保存する。
新基地局5−2はまた、フェッチされたUEコンテキストに関連するパスを(MME9及びS−GW10において)旧基地局5−1から新基地局5−2に切り替えるようにMME9に要求する。そのようにするために、ステップS508において、新基地局5−2は、適切なpath switch requestを(S1APモジュール68を用いて)生成し、MME9に送信する。そして、MME9がパスを更新し(図5に不図示)、一旦パススイッチが完了すると、MME9は適切な肯定応答(acknowledgement)を生成し、新基地局5−2に送信する(ステップS509)。
効果的に、パススイッチ手順を実行することにより、新基地局5−2及びS−GW10は、サービングMME9へのS1 UE関連シグナリング接続を確立し、MME9は、UEコンテキストと、コアネットワーク7における関連する任意のベアラコンテキストとを再開することができ、IoTデバイス3のためのダウンリンクパスを更新することができる。
必要に応じて、新基地局5−2はまた、(ステップS510において、適切にフォーマットされたX2−AP‘UE context release’メッセージを生成し、送信することにより)旧基地局5−1に、旧基地局5−1がIoTデバイス3に関連するUEコンテキストを解放することができることを通知する。
この時点では、IoTデバイス3(又はMME9)は、IoTデバイス3のための中断されたRRC接続を再開することを未だ要求していないので、新基地局5−2は、(ステップS505において)MME9から受信したResume IDに関連するRRC接続を再開することに進まないことは留意されたい。
しかしながら、現在、UEコンテキストが新基地局5−2で利用可能であるので、MME9は、(ステップS511に示すように、例えば、MT呼の場合、)有益に、IoTデバイス3に、正しい基地局5−2を介してページングすることができ、新基地局5−2は、もはやコンテキストフェッチ手順を実行する必要がないので、(例えば、MO呼の場合、)IoTデバイス3は、遅延無く新基地局5−2を介してRRC接続を再開することができる。
<動作−第2の例>
図6は、IoTデバイス3(又はUE)のコンテキストフェッチ動作を実行する場合に、システム1のコンポーネントにより実行される他の例示的なプロセスを示すタイミング図(メッセージシーケンスチャート)である。図5を参照して説明した例の変形例である、この例では、MME9は、IoTデバイス3に関連するResume IDを旧基地局5−1から取得する。換言すると、IoTデバイス3に関連するResume IDは、IoTデバイス3により提供されないが、MME9からの要求に応じて(例えば、図6に示すようにクラス1(class-1)手順を用いて)以前の(旧)サービング基地局5により提供される。
最初に、IoTデバイス3及び旧基地局5−1(図6の‘eNB−1’)は、IoTデバイス3に関連するUEコンテキスト及び適切なResume IDを記憶する。IoTデバイス3は、現在RRC_IDLEモードで動作する。
IoTデバイス3が旧基地局5−1によりサービスされるエリア(セル1)から離れる(及び/又はセル1の信号状態が悪化する)場合、IoTデバイス3は、より好適な信号条件を有する新しいセルを選択し、遷移する。この例では、IoTデバイス3は、第2の基地局5−2(図6の‘eNB−2’)により運用されるセル2を選択し、遷移する。
S601に一般的に示すように、IoTデバイス3は、IoTデバイス3の新しい位置としてセル2を登録するために適切にフォーマットされたメッセージ(例えば、TAU request)を(NASモジュール49を用いて)生成し、MME9に送信する。しかし、この例では、IoTデバイス3は、TAUメッセージに、いずれのResume IDも含まない。
ステップS602において、例えば、新基地局5−2/セル2を識別するための情報に基づいて、MME9は、IoTデバイス3がネットワーク接続(network attachment)(例えば、セル/基地局)を変更したと判定し、それに応じて、UE位置登録モジュール85に保持されたデータを更新する(例えば、MME9は、IoTデバイス3の現在の位置とするセル1を削除し、IoTデバイス3の現在の位置としてセル2を保存する)。
しかし、この例では、MME9はまた、ステップS603において、旧基地局5−1からのIoTデバイス3に関連するResume IDを要求する適切にフォーマットされたシグナリングメッセージを(S1APモジュール88を用いて)生成し、旧基地局5−1に送信する。具体的には、この例では、MME9は、‘GetUEResumeIdRequest’S1APメッセージ(及び/又は同様のもの)を生成し、旧基地局5−1に送信し、(例えば、適切な‘eNB ID’により)旧基地局5−1を識別する情報、及びIoTデバイス3を識別する情報(例えば、旧基地局5−1に知られている‘MME UE S1AP ID’及び/又は‘eNB UE S1AP ID’)をこのメッセージに含める。
旧基地局5−1がIoTデバイス3を識別する情報(例えば、ステップS506において受信された‘MME UE S1AP ID’)をResume IDと一致させることが出来る場合、旧基地局5−1は、ステップS604において、適切にフォーマットされたシグナリングメッセージ(例えば、‘GetUEResumeIdResponse’S1APメッセージ及び/又は同様のもの)にResume IDを含めることにより、(S1APモジュール68を用いて)Resume IDを生成し、MME9に送信する。
次に、ステップS505と実質的に対応するステップS605において、MME9は、IoTデバイス3がネットワーク接続(network attachment)を変更したことを示し、旧基地局5−1からのIoTデバイス3のためのUEコンテキストをフェッチするために、新基地局5−2に要求する。MME9は、旧基地局5−1から取得したResume IDをこの要求に含める。
ステップS606からS611は一般的に、それぞれ、図5を参照して上述したステップS506からS511に対応する。それらの説明は、簡略化のため、ここでは省略する。
有益には、IoTデバイス3からの再開要求(resume request)が無い場合であっても、UEコンテキストは、新基地局5−2がフェッチすることができるので、MME9は、(例えば、MT呼の場合、)正しい基地局5−2を介してIoTデバイス3にページングすることができ、基地局5−2は、もはやコンテキストフェッチ手順を実行する必要がないので、IoTデバイス3は、(例えば、MO呼の場合、)遅延無く新基地局5−2を介してRRC接続を再開することができる。
<動作−第3の例>
図7は、基地局5を介してIoTデバイス3のためのデータ接続の再開を実行する場合に、システム1のコンポーネントにより実行される他の例示的なプロセスを示すタイミング図(メッセージシーケンスチャート)である。この場合、IoTデバイス3は、複数の(中断された)無線データベアラを有し、データ接続を再開する場合、IoTデバイス3は、(新)基地局5に、どれくらいの、及び/又はどのベアラを基地局5が再開する必要があるかを通知する。
前の例と同様に、IoTデバイス3及び(旧)サービング基地局(例えば、図7に示す基地局5又は他の基地局)は、IoTデバイス3に関連する、(IoTデバイス3に関連するDRBに関する情報を含む)UEコンテキスト及び適切なResume IDを記憶する。IoTデバイス3は、現在RRC_IDLEモードで動作し、ネットワーク接続は中断されている。
IoTデバイス3がネットワーク(及び/又はネットワークを介して通信エンドポイント)と通信する必要がある(ネットワーク(及び/又はネットワークを介して通信エンドポイント)に送信するデータを有している)場合、IoTデバイス3は、IoTデバイス3のための中断されたネットワーク接続を再開することを基地局5に要求する、適切にフォーマットされたRRCシグナリングメッセージを(RRCモジュール46を用いて)生成し、ステップS701において、(例えば、IoTデバイスがセルを変更した場合、接続を中断した基地局、又は新基地局であり得る)基地局5に送信する。
有益には、この例では、IoTデバイス3は、どのくらいの、及び/又はどのベアラ(DRB)を基地局5がIoTデバイス3のために再開する必要があるかを示す情報をその要求(例えば、‘RRCConnectionResume’メッセージ及び/又は同様のもの)に含める。再開されるDRBの数、及び/又はDRBの選択は、通信する必要があるデータの量及び/又はタイプに基づいて、IoTデバイス3により決定されてもよいことは理解されるであろう。例えば、IoTデバイス3が、1又は複数のアップリンクDRBと、(アップリンクDRBと異なる)1又は複数のダウンリンクDRBとを有してもよい。IoTデバイス3はまた、第1のアプリケーションに関連する1又は複数のアップリンク/ダウンリンクDRBと、第2のアプリケーションに関連する1又は複数の(異なる)DRBと、を有してもよい。したがって、必要な接続のタイプ(アップリンク/ダウンリンク)、及び/又はアプリケーションに応じて、IoTデバイス3は、当該接続/アプリケーションに関連するDRBを再開することを有益に要求することができる。
IoTデバイス3からの要求に応答して、基地局5は、IoTデバイス3のための要求されたネットワーク接続を許可/再開することをMME9に要求する、適切にフォーマットされたS1シグナリングメッセージ(例えば、‘UE context resume request’及び/又は同様のもの)を(S1APモジュール68を用いて)生成し、ステップS702において、MME9に送信する。基地局5はまた、どれくらいの、及び/又はどのベアラ(DRB)を基地局5がIoTデバイス3のために再開する必要があるかを示す情報をこのS1メッセージに含める。
MME9は、IoTデバイスの要求が受け入れ(accommodated)可能か否か(例えば、IoTデバイス3がその基地局5を介して通信することが許可されているか否か)を判定する。要求が受け入れ可能である場合、MME9は、IoTデバイス3のためのデータ接続を再開することが出来るかどうかを基地局5に通知する、適切にフォーマットされたS1シグナリングメッセージを(S1APモジュール88を用いて)生成し、ステップS703において、基地局5に送信する。有益には、MME9はまた、IoTデバイス3のために再開すべきDRBに対応する、基地局5により設定される、E−UTRAN無線アクセスベアラ(E−RAB:E-UTRAN Radio Access Bearer)を識別する情報(例えば、E−RABのリスト)をこのメッセージ(例えば、‘UE context resume response’及び/又は同様のもの)に含める。IoTデバイス3からの要求が受け入れられない場合、MME9は、要求されたDRBの再開の失敗をIoTデバイス3に通知する、適切な拒否メッセージを基地局5に返す。IoTデバイス3からの要求は、(例えば、全ての要求されたDRBではないが、要求されたDRBのいくつかに関して)部分的にのみ受け入れられてもよい。その場合、MME9が、IoTデバイス3のために再開することができるDRBのみに対応するE−RABについて、基地局5に通知する(そして、MME9は、再開することができない任意のDRBに対して、適切な拒否(rejection)を部分的に返してもよい)。
ステップS704に一般的に示すように、再開されるDRBに対応する、IoTデバイス3のためのE−RABを設定するために、基地局5は、適切なアドミッションコントロール及びRRC再設定(RRC reconfiguration)を実行する。RRC再設定(RRC reconfiguration)が成功すると、基地局5は、適切なS1シグナリングメッセージ(例えば、‘UE context response complete’)を生成し、送信することにより、IoTデバイス3のために設定されるE−RAB(例えば、E−RAB設定リスト(E-RAB setup list)及び/又は同様のもの)について、MME9に通知する。いずれかの基地局5が、要求されたE−RABのいずれかの設定を失敗した場合、その失敗したE−RABを識別する情報(例えば、E−RAB失敗リスト(E-RAB failure list)及び/又は同様のもの)を含んでもよい。
ステップS710において一般的に示されているように、アドミッションコントロール及びRRC再設定(RRC reconfiguration)に続いてIoTデバイス3は、(基地局5及びS−GW10を介して)他のノードとの設定されたE−RABにおいてデータを通信することができる。MME9は、再開された接続に関連するトンネルエンドポイントID(TEID:Tunnel Endpoint ID)を正確に識別し、通知することにより、基地局5と、S−GW10との間の必要なパスのアクティベーションを調整することができる。
有益には、どのくらいの、及び/又はどのDRBをIoTデバイスが再開することが必要であるかをMMEに示すことにより、IoTデバイスが再開された接続のために必要としないDRBを再開することを回避することを可能にし、(そして、それにより、IoTデバイス及びサービング基地局において通信リソースを解放することができ、)及び/又は、(例えば、サービング基地局が要求されたDRBのいくつかを再開する十分なリソースを有していたとしても、IoTデバイスに関連する全てのDRBを再開するための十分なリソースを有していない場合等、)接続を再開することの失敗を回避することができる。
さらに、IoTデバイスが新サービング基地局に移動し、及び/又は新サービング基地局を介して接続を再開する場合、IoTデバイス及びサービング基地局において、より良好なサービス継続性、及び、より効率的なリソース使用を提供することができる。
<変形及び代替>
以上、詳細な実施形態を説明した。当業者であれば理解出来るように、上記の例示的な実施形態は、多くの変形及び代替がなされ得るが、それらには具体化される本発明の利益を受ける。説明のために、多くのこれらの変形及び代替を説明する。
図7のステップS701においてIoTデバイスにより送信された再開要求(resume request)は、再開される接続の詳細を特定する完全なサービス要求(例えば、適切なRRC/NAS要求)を含んでもよいことは理解されよう。このようなサービス要求は、MMEがIoTデバイスのための確立されるベアラ(及び関連するQoS)について判定することを可能にする適切にフォーマットされたモバイル発信データ(mo−data:mobile originated data)NAS Service Requestを含んでもよい(MMEの判定が、ポリシー及び課金ルール機能(PCRF:Policy and Charging Rules Function)、ホーム加入者サーバ(HSS:Home Subscriber Server)等の)他のコアネットワークエンティティからの入力に基づいてもよい)ことは理解されよう。
あるいは、再開要求は、IoTデバイスが再開することを要求する各DRB(1又は複数の特定のDRB)を識別する情報を含んでもよい。他の例では、再開要求は、IoTデバイスが再開することを要求するDRB数を識別する情報(つまり、どのDRBを再開するかよりも、どれくらいのDRBを再開するか)を含んでもよい。これは、例えば、(IoTデバイスと、基地局との間で)再開要求を運ぶシグナリング無線ベアラ#0(SRB0:Signalling Radio Bearer #0)のスペースが不十分であるために必要であってもよい。サービス要求及び/又は再開される正確なベアラを識別する情報(例えば、関連するベアラ識別子)が無い場合、ネットワークは、IoTデバイス(UE)と関連する任意の適切なベアラ、例えば、中断時にIoTデバイス(UE)に割り当てられた最も高いQoSを有するベアラ、を再開するように構成されてもよい。
ステップS704(アドミッションコントロール及びRRC再設定)は、(例えば、ステップS506及びS507を参照して説明したように)IoTデバイスの旧サービング基地局からの対応するUEコンテキストをフェッチすることを含んでもよい(又は、先にIoTデバイスの旧サービング基地局からの対応するUEコンテキストをフェッチされてもよい)。
上述した例示的な実施形態において、X2接続が基地局間において提供され、新サービング基地局は、(例えば、ステップS506〜S507、又はS606〜S607において)X2接続を介してIoTデバイス(UE)に関連するUEコンテキストを検索するように説明される。しかしながら、新基地局と旧基地局との間においてX2接続が提供されていない場合、MMEが(例えば、MMEと旧基地局との間のS1接続を用いて)旧基地局からのUEコンテキストを検索するように構成されてもよく、(例えば、MMEと新基地局との間のS1接続を用いて)新基地局に検索されたUEコンテキストを提供するように構成されてもよいことは理解されよう。
本発明の例示的な実施形態は、インターネットオブシングス(Internet of Things)(又はマシンタイプ:machine-type)データ送信(例えば、メジャメントイベントの間に取得されたデータの送信等)を説明したが、送信されたデータは、通信デバイスが使用されているアプリケーションに応じて、任意の形式のデータを含んでもよいことは理解されるであろう。例えば、上述した例示的な実施形態は、ユーザデータ、バックアップデータ、同期データ、診断データ、監視データ、使用統計、エラーデータ、及び/又は同様のもの等の他のデータを送信するために適用可能であってもよい。
上述した例示的な実施形態では、IoTデバイスは、自動化されたデバイスである。上述した例示的な実施形態は、例えば、携帯電話(スマートフォン)、パーソナルデジタルアシスタント、ラップトップ/タブレットコンピュータ、ウェブブラウザ、電子書籍リーダ(e-book reader)、等の、自動化された装置以外の他のデバイスを用いて実装されてもよいことは理解されるであろう。
上述した実施形態では、3GPP無線通信(無線アクセス)技術が用いられる。しかしながら、他の無線通信技術(つまり、WLAN、Wi−Fi、WiMAX、Bluetooth(登録商標)、等)は、上述した実施形態にかかるIoTデバイスの送信を管理するために使用され得る。上述した例示的な実施形態はまた、‘非モバイル(non-mobile)’又は一般的に固定されたユーザ装置に提供することができる。
IoTアプリケーションの例
インターネットオブシングス(Internet of Things)(又はMTC)アプリケーションのいくつかの例は、以下の表にリスト化される(ソース:3GPP TS 22.368 V13.1.0, Annex B)。このリストは、網羅的ではなく、インターネットオブシングス(Internet of Things)/マシンタイプ(machine-type)通信アプリケーションの範囲を示すことを目的とする。
Figure 0006665946
Figure 0006665946
上記説明では、IoTデバイス、基地局、及びMMEは、説明を容易にするために、多数の個別の機能コンポーネント又はモジュールを有するとして説明した。これらのモジュールは、例えば、当初から本発明の特徴を考慮して設計されたシステム等の他のアプリケーションにおいて、例えば、既存システムが本発明を実施するように変更された特定のアプリケーションのためにこのように提供されてもよいが、これらのモジュールは、全体的なシステム又はコードに組み込まれてもよく、そして、これらのモジュールは、個別のエンティティとして認識されなくてもよい。
上述した例示的な実施形態では、多数のソフトウェアモジュールが説明された。当業者であれば、ソフトウェアモジュールは、コンパイルされた形態、又はコンパイルされていない形態で提供されてもよく、ソフトウェアモジュールは、コンピュータネットワークを介した信号として、又は記録媒体上の信号として、基地局、モビリティ管理エンティティ、(IoTデバイス、又は(形態電話等の)他のユーザ装置に供給されてもよいことは理解されるであろう。さらに、ソフトウェアの一部又は全てにより実行される機能は、1又は複数の専用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、基地局、モビリティ管理エンティティ、又はIoTデバイス(又は、例えばMTCアプリケーション等のIoT機能を有する携帯電話)の機能を更新するために、それらの更新を容易にするので、ソフトウェアモジュールの使用が好ましい。
基地局のトランシーバは、ローカルメモリ又は他の基地局からのUEコンテキストを検索するように構成されてもよい。例えば、トランシーバは、UEコンテキスト(例えば、Resume ID)を識別する情報を含む少なくとも1つのシグナリングメッセージ(例えば、‘Retrieve UE Context Request’)を送信することにより、他の基地局からのコンテキストを検索するように構成されてもよい。
コントローラは、(例えば、通信デバイスにより送信されたtracking area update(TAU)メッセージから)通信デバイスからの再開識別子(resume identifier)、又は(例えば、再開識別子を検索するために適切なS1−AP手順を用いて)他の基地局からの再開識別子を取得するように構成されてもよい。
コントローラは、通信デバイスが(例えば、通信ネットワークの基地局間で)ネットワーク接続(network attachment)を変更したことを判定するように構成されてもよく、通信デバイスがネットワーク接続を変更したことが判定される場合、トランシーバが、取得した再開識別子を送信するように構成されてもよい。
通信デバイスのトランシーバは、コアネットワーク装置に向けて送信されたtracking area update(TAU)メッセージ内で、通信デバイスの現在の位置を識別する情報を送信するように構成されてもよい。
基地局のトランシーバは、再開される無線ベアラの数を識別する情報をコアネットワーク装置に提供するように構成してもよく、設定される少なくとも1つの無線ベアラ(例えば、少なくとも1つのE−RAB)を識別する情報を含むメッセージをコアネットワーク装置から受信するように構成してもよく、基地局のコントローラは、そのように識別された少なくとも1つの無線ベアラを設定するように構成してもよい。
通信接続を再開する要求は、無線リソース制御(RRC)を確立するための要求、及びRRC接続を再開するための要求、の1つを含んでもよい。
コアネットワーク装置は、モビリティ管理エンティティ(MME)を含んでもよい。通信デバイスは、3GPP規格にかかるユーザ装置(UE)、‘インターネットオブシングス’(IoT)デバイス、マシンタイプ通信(MTC)デバイス、マシンツーマシン(M2M)通信デバイス、及び携帯電話のうちの少なくとも1つを含んでもよい。
様々な他の変形は、当業者に明らかであり、ここではさらに詳細は記載しない。
本発明の例示的な実施形態の全部又は一部が、これらの実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、特許請求の範囲に規定された本発明の精神(sprit)及び範囲(scope)から逸脱することなく、形態及び詳細の様々な変更を行うことができるのは理解されよう。
上述した例示的な実施形態の全部又は一部は、これに限られないが、以下の付記として説明することができる。
(付記1)通信ネットワークのための基地局であって、前記基地局は、
前記基地局により運用される前記通信ネットワークのセル内の通信デバイスと関連する再開識別子をコアネットワークから受信するように構成されるトランシーバと、
前記受信された再開識別子に基づいて、前記基地局において、前記通信デバイスによる以前に中断された通信接続の再開に使用される、前記通信デバイスのためのユーザ装置(UE)コンテキストを検索するように構成されるコントローラと、を備える基地局。
(付記2)前記トランシーバは、ローカルメモリ又は他の基地局からの前記UEコンテキストを検索するように構成される、付記1に記載の基地局。
(付記3)前記トランシーバは、前記UEコンテキストを識別する情報(例えば、Resume ID)を含む少なくとも1つのシグナリングメッセージ(例えば、‘Retrieve UE Context Request’)を送信することにより、他の基地局からの前記UEコンテキストを検索するように構成される、付記2に記載の基地局。
(付記4)通信ネットワークのためのコアネットワーク装置であって、前記コアネットワーク装置は、
通信デバイスのための、以前に確立された通信接続に関連するユーザ装置(UE)コンテキストを識別するように構成される再開識別子を取得するように構成されるコントローラと、
前記取得された再開識別子を基地局に送信するように構成されるトランシーバと、を備えるコアネットワーク装置。
(付記5)前記コントローラは、(例えば、前記通信デバイスにより送信されたtracking area update(TAU)メッセージから)前記通信デバイスから、又は、(例えば、前記再開識別子を検索するための適切なS1−AP手順を用いて)他の基地局からの前記再開識別子を取得するように構成される、付記4に記載のコアネットワーク装置。
(付記6)前記コントローラは、前記通信デバイスが(前記通信ネットワークの基地局間で)ネットワーク接続を変更したことを判定するように構成され、前記トランシーバは、前記通信デバイスがネットワーク接続を変更したことが決定される場合、前記取得された再開識別子を送信するように構成される、付記4又は5に記載のコアネットワーク装置。
(付記7)通信ネットワークのための通信デバイスであって、前記通信デバイスは、
前記通信デバイスによる以前に中断された通信接続の再開に使用するために、前記通信デバイスのための再開識別子と共に、前記通信デバイスの現在位置を識別する情報をコアネットワーク装置に送信するように構成されるトランシーバを備える通信デバイス。
(付記8)前記トランシーバは、前記コアネットワーク装置に向けて送信されたtracking area update(TAU)メッセージ内で、前記通信デバイスの現在位置を識別する前記情報を送信するように構成される、付記7に記載の通信デバイス。
(付記9)通信ネットワークのための基地局であって、前記基地局は、
通信デバイスから、前記通信デバイスのための通信接続を再開する要求であって、前記再開される無線ベアラ数を識別する情報を含む前記通信接続を再開する要求を受信するように構成されるトランシーバと、
前記通信デバイスのためのユーザ装置(UE)コンテキストを取得するように構成され、前記再開される前記無線ベアラの少なくとも1つを設定するように構成されるコントローラと、備える基地局。
(付記10)前記トランシーバは、再開される無線ベアラ数を識別する前記情報をコアネットワーク装置に提供するように構成され、設定される少なくとも1つの無線ベアラ(例えば、少なくとも1つのE−RAB)を識別する情報を含むメッセージを前記コアネットワーク装置から受信するように構成され、前記コントローラは、識別された前記少なくとも1つの無線ベアラを設定するように構成される、付記9に記載の基地局。
(付記11)前記通信接続を再開する前記要求は、無線リソース制御(RRC)接続を確立する要求、及びRRC接続を再開する要求のうちの1つを含む、付記9又は10に記載の基地局。
(付記12)通信ネットワークのためのコアネットワーク装置であって、前記コアネットワーク装置は、
再開する無線ベアラ数を識別する情報を含むユーザ装置(UE)コンテキストを再開する要求を基地局から受信し、
設定される少なくとも1つの無線ベアラ(例えば、少なくとも1つのE−RAB)を識別する情報を含む前記要求に対する応答を前記基地局に送信するように構成されるトランシーバを備えるコアネットワーク装置。
(付記13)モビリティ管理エンティティ(MME)を含む、付記4〜6のいずれか1項、又は付記12のコアネットワーク装置。
(付記14)通信ネットワークのための通信デバイスであって、前記通信デバイスは、
前記通信ネットワークの基地局に、前記通信デバイスのための通信接続を再開する要求であって、再開される無線ベアラ数を識別する情報を含む前記通信接続を再開する前記要求を送信するように構成されるトランシーバを備える通信デバイス。
(付記15)前記通信デバイスは、3GPP規格にかかるユーザ装置、IoT(internet of things)デバイス、MTC(machine-type communications)デバイス、M2M(machine-to-machine)通信デバイス、及び携帯電話のうちの少なくとも1つを含む、付記7又は8又は14に記載の通信デバイス。
(付記16)付記1〜3及び9〜11のうちのいずれか1項に記載の基地局と、付記4〜6、12及び13のうちのいずれか1項に記載のコアネットワーク装置と、付記7、8、14及び15のうちのいずれか1項に記載の通信デバイスと、を備えるシステム。
(付記17)通信ネットワークの基地局により実行される方法であって、前記方法は、
前記基地局により運用される前記通信ネットワークのセル内の通信デバイスに関連する再開識別子をコアネットワーク装置から受信することと、
前記受信された再開識別子に基づいて、前記基地局において、前記通信デバイスによる以前に中断された通信接続の再開に使用するために、前記通信デバイスのためのユーザ装置(UE)コンテキストを検索することと、を含む方法。
(付記18)通信ネットワークのコアネットワーク装置により実行される方法であって、前記方法は、
通信デバイスのための、以前に確立された通信接続に関連するユーザ装置(UE)コンテキストを識別するように構成される再開識別子を取得することと、
前記取得された再開識別子を基地局に送信することと、を含む方法。
(付記19)通信デバイスにより実行される方法であって、前記方法は、
前記通信デバイスによる以前に中断された通信接続の再開に使用するために、前記通信デバイスのための再開識別子と共に、前記通信デバイスの現在位置を識別する情報をコアネットワーク装置に送信することと、を含む方法。
(付記20)通信ネットワークの基地局により実行される方法であって、前記方法は、
通信デバイスから、前記通信デバイスのための通信接続を再開する要求であって、再開される無線ベアラ数を識別する情報を含む、前記通信接続を再開する前記要求を受信することと、
前記通信デバイスのためのユーザ装置(UE)コンテキストを取得し、再開される前記無線ベアラのうちの少なくとも1つを設定することと、を含む方法。
(付記21)通信ネットワークのコアネットワーク装置により実行される情報であって、前記方法は、
基地局から、再開される無線ベアラ数を識別する情報を含むユーザ装置(UE)コンテキストを再開する要求を受信することと、
前記基地局に、設定される少なくとも1つの無線ベアラ(例えば、少なくとも1つのE−RAB)を識別する情報を含む前記要求に対する応答を送信することと、を含む方法。
(付記22)通信デバイスにより実行される方法であって、前記方法は、
通信ネットワークの基地局に、前記通信デバイスのための通信接続を再開する要求であって、再開される無線ベアラ数を識別する情報を含む、前記通信接続を再開する前記要求を送信することを含む方法。
(付記23)付記17〜22のいずれか1項に記載の前記方法をプログラム可能なコンピュータデバイスに実行させるためのコンピュータ実行可能命令を含むコンピュータプログラム製品。
本出願は、2016年3月31日に提出された英国特許出願第1605466.0号に基づく優先権を主張し、その開示はその全体が参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (10)

  1. 通信ネットワークのための基地局であって、前記基地局は、
    前記基地局により運用される前記通信ネットワークのセル内の通信デバイスに関連する再開識別子をコアネットワークノードから受信するように構成されるトランシーバと、
    前記受信された再開識別子に基づいて、前記基地局において、前記通信デバイスによる以前に中断された通信接続の再開に使用される、前記通信デバイスのためのユーザ装置(UE:user equipment)コンテキストを検索するように構成されるコントローラと、を備える基地局。
  2. 前記トランシーバは、ローカルメモリ又は他の基地局からの前記UEコンテキストを検索するように構成される、請求項1に記載の基地局。
  3. 前記トランシーバは、前記UEコンテキストを識別する情報を含む少なくとも1つのシグナリングメッセージを送信することにより、他の基地局からの前記UEコンテキストを検索するように構成される、請求項2に記載の基地局。
  4. 通信ネットワークのためのコアネットワーク装置であって、前記コアネットワーク装置は、
    通信デバイスのための、以前に確立された通信接続に関連するユーザ装置(UE:user equipment)コンテキストを識別するように構成される再開識別子を取得するように構成されるコントローラと、
    前記取得された再開識別子を基地局に送信するように構成されるトランシーバと、を備えるコアネットワーク装置。
  5. 前記コントローラは、前記通信デバイス又は他の基地局からの前記再開識別子を取得するように構成される、請求項4に記載のコアネットワーク装置。
  6. 前記コントローラは、前記通信デバイスがネットワーク接続を変更したことを判定するように構成され、前記トランシーバは、前記通信デバイスがネットワーク接続を変更したことが判定された場合、前記取得された再開識別子を送信するように構成される、請求項4又は5に記載のコアネットワーク装置。
  7. 通信ネットワークのための通信デバイスであって、前記通信デバイスは、
    前記通信デバイスによる以前に中断された通信接続の再開に使用するために、前記通信デバイスのための再開識別子と、前記通信デバイスの現在位置を識別する情報と、再開される無線ベアラ数を識別する情報とをコアネットワーク装置に送信するように構成されるトランシーバを備える通信デバイス。
  8. 前記トランシーバは、前記コアネットワーク装置に向けて送信されたtracking area update(TAU)メッセージ内で、前記通信デバイスの現在位置を識別する前記情報を送信するように構成される、請求項7に記載の通信デバイス。
  9. モビリティ管理エンティティ(MME:mobility management entity)を含む、請求項4〜6のいずれか1項に記載のコアネットワーク装置。
  10. 前記通信デバイスは、3GPP規格にかかるユーザ装置、IoT(internet of things)デバイス、MTC(machine-type communications)デバイス、M2M(machine-to-machine)通信デバイス、及び携帯電話のうちの少なくとも1つを含む、請求項7又は8に記載の通信デバイス。
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