JP6997707B2 - 無線通信システム及び無線通信方法 - Google Patents

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Description

本発明は、無線通信システム及び無線通信方法に関する。
Long Term Evolution（ＬＴＥ）では、システム容量の更なる大容量化、データ伝送速度の更なる高速化、無線区間における更なる低遅延化などを実現するために、５Ｇと呼ばれる無線通信方式の検討が進んでいる。
また、５Ｇの無線通信方式の検討と並行して、５Ｇの無線アクセス技術（new Radio Access Technology（ＲＡＴ））、進化型E-UTRA（evolved E-UTRA）、３ＧＰＰ以外のアクセス技術（non-3GPP access type）などをサポートするための無線通信システムに関する検討が進められている（例えば、非特許文献１参照）。非特許文献１によれば、当該無線通信システムは、次世代システム（Next Generation System）と呼ばれている。次世代システムは、次世代コアネットワーク（Next Generation Core Network）を含む。
次世代システムでも、従来のＬＴＥと同様に、ユーザ装置と外部ネットワーク（次世代システムの外側に接続される外部のネットワーク）との間でProtocol Data Unit（ＰＤＵ）セッションを確立し、確立されたＰＤＵセッションを用いてユーザデータを送受信することが検討されている。
従来のＬＴＥでは、コアネットワーク（ＥＰＣ：Evolved Packet Core）にアタッチしたユーザ装置は、少なくとも１つ以上のＰＤＵセッションを常時確立しておく必要があった。一方で、次世代コアネットワークでは、ＩｏＴデバイスのように少量のデータのみを低頻度で送受信する端末、及びスマートフォン等のように大量のデータを頻繁に送受信する端末など、多様な種別のユーザ装置をサポートする前提で検討が進められている。
そこで、次世代システムでは、これらの多様な種別のユーザ装置をサポートするために、ユーザ装置ＵＥは、アタッチ後に必要に応じてＰＤＵセッションを確立することが検討されている。また、次世代システムでは、アタッチ済みであるがＰＤＵセッションを確立していない状態が存在することになるため、外部ネットワークに存在するサーバからユーザ装置に対してＰＤＵセッションの確立をトリガする仕組みが検討されている。
図１は、３ＧＰＰに提案されているNetwork triggered on-demand SM setup procedureを示す図である。Application Server（ＡＳ）は、外部ネットワークに存在するサーバである。Network Inter Work Function（ＮＩＷＦ）は、次世代システムと外部ネットワークとを相互に接続するための装置である。Home subscriber Server（ＨＳＳ）は、加入者情報を記憶するサーバである。Control Plane Function（ＣＰＦ）は、呼制御信号（C-plane信号）を処理する装置である。Access Network（ＡＮ）は、基地局を含む無線ネットワークなどである。
３ＧＰＰ ＴＲ２３．７９９ Ｖ０．５．０（２０１６－０５）
ユーザ装置と、呼制御に用いられる信号を処理する呼制御装置と、加入者情報を管理する加入者管理装置と、アプリケーションサーバを接続するための接続装置とを備える無線通信システムにおいて、アプリケーションサーバ側からトリガされるＰＤＵセッションの確立をより適切に行うことが可能な技術が必要とされている。
開示の技術の無線通信システムは、ユーザ装置と、呼制御に用いられる信号を処理する呼制御装置と、加入者情報を管理する加入者管理装置と、アプリケーションサーバを接続するための接続装置とを備える無線通信システムであって、前記加入者管理装置は、当該無線通信システムで前記ユーザ装置を識別するための第一の識別子と、前記アプリケーションサーバで前記ユーザ装置を識別するための第二の識別子とを対応づける加入者情報を記憶する加入者情報記憶部、を有し、前記呼制御装置は、第一のコンテキスト情報を記憶する第一のコンテキスト記憶部と、前記ユーザ装置から受信した前記第一の識別子を含むＲｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑｕｅｓｔを前記加入者管理装置に送信することで前記第一の識別子に対応する前記第二の識別子を前記加入者管理装置から取得し、前記ユーザ装置から受信した前記第一の識別子と前記加入者管理装置から取得した前記第二の識別子とを対応づけて前記第一のコンテキスト情報に格納すると共に、前記ユーザ装置から受信した前記第一の識別子と前記加入者管理装置から取得した前記第二の識別子と当該呼制御装置を識別するための呼制御装置識別子とを前記接続装置に送信する第一の通信処理部と、を有し、
前記加入者管理装置の前記加入者情報記憶部は、前記Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑｕｅｓｔに含まれる前記第一の識別子に対応する前記第二の識別子を前記加入者情報から取得したことに応答して前記第二の識別子を有効化し、前記接続装置は、前記呼制御装置から受信した前記第一の識別子と前記第二の識別子と前記呼制御装置識別子とを対応づける第二のコンテキスト情報を記憶する第二のコンテキスト記憶部と、前記アプリケーションサーバに、前記第二の識別子が有効化されたことを通知する第二の通信処理部と、を有する。
開示の技術によれば、ユーザ装置と、呼制御に用いられる信号を処理する呼制御装置と、加入者情報を管理する加入者管理装置と、アプリケーションサーバを接続するための接続装置とを備える無線通信システムにおいて、アプリケーションサーバ側からトリガされるＰＤＵセッションの確立をより適切に行うことが可能な技術が提供される。
３ＧＰＰに提案されているNetwork triggered on-demand SM setup procedureを示す図である。 実施の形態に係る無線通信システムの構成例を示す図である。 実施の形態に係るＣＰＦの機能構成例を示す図である。 実施の形態に係るＨＳＳの機能構成例を示す図である。 実施の形態に係るＮＩＷＦの機能構成例を示す図である。 実施の形態に係るＣＰＦ、ＨＳＳ及びＮＩＷＦのハードウェア構成例を示す図である。 アタッチ処理及びExt-ID有効化処理の一例を示すシーケンス図である。 加入者情報の一例を示す図である。 CPF_UEコンテキストの一例を示す図である。 NIWF_UEコンテキストの一例を示す図である。 外部ネットワークをトリガとするＰＤＵセッション確立手順の一例を示すシーケンス図である。 ＵＥをトリガとするＰＤＵセッション確立手順の一例を示すシーケンス図である。 ユーザ装置の位置更新手順の一例を示すシーケンス図である。
ＡＳは、次世代システムの外側に位置することから、次世代システムでユーザ装置を一意に識別するＩＤ（以下「Int-ID」と呼び、例えばＩＭＳＩ（International Mobile Subscriber identity）等である）を把握しているとは限らない。そこで、図１に示す処理手順では、ＡＳは、外部ネットワークでユーザ装置を一意に識別するＩＤ（以下、「Ext-ID」と呼ぶ）をPDU Session Requestに含めてＮＩＷＦに送信する（Ｓ１１）ことで、特定のユーザ装置に対してＰＤＵセッションの確立をトリガ可能にする。また、図１の処理手順では、Int-IDとExt-IDとを対応づける情報をＨＳＳで保持しておき、ＮＩＷＦはＨＳＳに対して、Ext-IDをキーにInt-IDを問い合わせる（Ｓ１３）ことでInt-IDを認識する。
しかしながら、図１に示す処理手順では、ＡＳからExt-IDを含むPDU Session Requestを受信する度にＨＳＳへの問い合わせが行われるため、ＨＳＳの負荷が大きくなる。また、ＨＳＳで保持されている複数のExt-IDの各々に対応するユーザ装置のうち、どのユーザ装置が既にアタッチ済みであるのか（言い換えると、どのExt-IDが有効であるのか）をＡＳ側で把握することができない。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下で説明する実施の形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施の形態に限られるわけではない。また、以下の説明において、オペレータネットワークは、上述の次世代システムであることを前提として説明するが、これに限定されるわけではない。
＜システム構成＞
図２は、実施の形態に係る無線通信システムの構成例を示す図である。図２に示すように、実施の形態に係る無線通信システムは、ユーザ装置ＵＥと、ＡＮ１０と、C-plane Function （ＣＰＦ）２０と、ＨＳＳ３０と、U-plane Function（ＵＰＦ）４０と、ＮＩＷＦ５０と、ＤＨＣＰサーバ６０と、ＤＮＳ７０と、ＡＳ８０とを有する。図２には、ユーザ装置ＵＥと、ＡＮ１０と、ＣＰＦ２０と、ＨＳＳ３０と、ＵＰＦ４０と、ＮＩＷＦ５０と、ＤＨＣＰサーバ６０と、ＤＮＳ７０と、ＡＳ８０とが１つずつ図示されているが、それぞれ複数存在していてもよい。
ユーザ装置ＵＥと、ＡＮ１０と、ＣＰＦ２０と、ＨＳＳ３０と、ＵＰＦ４０と、ＮＩＷＦ５０と、ＤＨＣＰサーバ６０と、ＤＮＳ７０とは、オペレータネットワークに属しており、ＡＳ８０はオペレータネットワークの外側に存在する外部ネットワークに属している。外部ネットワークとは、例えば、主に、オペレータネットワークの外側のパブリック又はプライベートなデータネットワークを意図しているが、必ずしもオペレータネットワークの外側に限られない。例えば、IP Multimedia Subsystem（ＩＭＳ）などのオペレータが運営するデータネットワークも含む。また、ＵＰＦ４０と外部ネットワークとの境界点は、非特許文献１によれば「ＮＧ６」インターフェースと呼ばれる。
ＣＰＦ２０と、ＨＳＳ３０と、ＵＰＦ４０と、ＮＩＷＦ５０と、ＤＨＣＰサーバ６０と、ＤＮＳ７０とを含むネットワークは、次世代コアネットワーク（Next Generation Core Network）と呼ばれてもよい。
ユーザ装置ＵＥは、ＩｏＴデバイスのように少量のデータのみを低頻度で送受信する端末（ＭＴＣ端末）、及び、スマートフォンのように大量のデータを頻繁に送受信する端末（Mobile Broad Band（ＭＢＢ）端末）などであり、本実施の形態では、あらゆる種別のユーザ装置ＵＥを含む。
ＡＮ１０は、New-RAT、進化型E-UTRA、３ＧＰＰ以外のアクセス技術（例えば、ＷＬＡＮ、固定アクセス回線）などを含む、アクセスネットワークである。
ＣＰＦ２０は、呼制御信号（C-plane信号）を処理する装置であり、ＬＴＥにおけるMobile Management Entity（ＭＭＥ）に相当する装置である。また、ＣＰＦ２０は、モビリティ管理機能（ＭＭ：Mobility Management）及びセッション管理機能（ＳＭ:Session Management）を含む。また、ＣＰＦ２０は、ＣＰ－ＮＦ（C-plane Network Function）と呼ばれてもよい。また、ＣＰＦ２０は、モビリティ管理機能のみを含むＣＰＦ２０と、セッション管理機能のみを含むＣＰＦ２０とに分割されていてもよい。
ＨＳＳ３０は、加入者情報を記憶するサーバである。ＨＳＳ３０は、加入者データリポジトリ（Subscriber Data Repository）と呼ばれてもよい。
ＵＰＦ４０は、ユーザデータ（U-plane信号）を処理する装置であり、ＬＴＥにおけるServing Gateway（ＳＧＷ）及びPacket data network Gateway（ＰＧＷ）に相当する装置である。ＵＰＦ４０は、ＣＰＦ２０の指示により、ユーザ装置ＵＥ及びＡＳ８０の間を接続するためのＰＤＵセッションを確立する機能を有する。ＵＰＦ４０は、U-plane-Gateway（ＵＰ－ＧＷ）と呼ばれてもよい。
Network Inter Work Function（ＮＩＷＦ）５０は、オペレータネットワークと外部ネットワークとをインターワークする（相互に接続する）ための装置であり、ＣＰＦ２０及びＡＳ８０との間で呼制御信号の送受信を行う機能を有する。
ＤＨＣＰサーバ６０は、ユーザ装置ＵＥに割り当てるアドレス（以下、「ＵＥアドレス」と呼ぶ）の払い出しを行う機能を有する。ＵＥアドレスは、ＰＤＵセッションで示される論理的なトンネルで用いられるアドレス（つまり、ユーザデータの送受信に用いられるアドレス）を意図している。なお、本実施の形態では、ＵＥアドレスとしてＩＰアドレスを想定しているが、ＵＥアドレスはＩＰアドレス（IPv4、IPv6）に限られるわけではなく、ＩＰ以外のアドレス（non IP）であってもよい。これは、次世代システムでは、ＰＤＵセッションで運ばれるユーザデータ（パケット）は、ＩＰデータ（ＩＰパケット）に限られないためである。
ＤＮＳサーバ７０は、名前解決を実行するサーバであり、オペレータネットワーク内の各種装置のＩＰアドレスを解決する機能を有する。
ＡＳ８０は、ユーザ装置ＵＥと通信することで所定のサービスを実現するアプリケーションを実行可能なサーバである。ＡＳ８０としては、例えば、Ｗｅｂサーバ、ユーザ装置ＵＥに実行させるアプリケーションを配布するサーバ、ユーザ装置ＵＥの位置情報を管理するサーバ、ＩＭＳで用いられる各種サーバ（例えばＰ－ＣＳＣＦなど）等がある。
＜動作概要＞
Ext-IDは、外部ネットワークでユーザ装置ＵＥを一意に識別するＩＤである。Ext-IDは、任意のＩＤであってもよいし、Mobile Subscriber ISDN Number（ＭＳＩＳＤＮ）であってもよい。
Int-IDは、オペレータネットワークでユーザ装置ＵＥを一意に識別するＩＤである。すなわち、オペレータネットワークでは、ユーザ装置ＵＥをExt-IDではなくInt-IDを用いて特定する。Int-IDは、例えばInternational Mobile Subscriber Identity（ＩＭＳＩ）であるが、これに限られるわけではなく、ＩＭＳＩ以外の識別子であってもよい。
まず、本実施の形態に係る無線通信システムでは、ＨＳＳ３０に記憶される加入者情報に、予めInt-IDとExt-IDとを対応づける情報を保持しておく。
続いて、アタッチの処理手順において、ＣＰＦ２０は、ユーザ装置ＵＥのInt-IDとＡＳ情報（ユーザ装置ＵＥが通信するＡＳ８０を一意に特定する情報）とユーザ装置ＵＥの種別（UE type）とを対応づける情報（以下、「CPF_UEコンテキスト」と呼ぶ）をＣＰＦ２０自身に生成する。また、ＮＩＷＦ５０は、ユーザ装置ＵＥのInt-IDとExt-IDと当該ユーザ装置ＵＥがアタッチしたＣＰＦ２０を一意に特定する識別子（以下、「CPF-ID」と呼ぶ）とを対応づける情報（以下、「NIWF_UEコンテキスト」と呼ぶ）をＮＩＷＦ５０自身に生成する。続いて、ＮＩＷＦ５０は、ユーザ装置ＵＥのアタッチが完了したこと（つまり、Ext-IDが有効化されたこと）をＡＳ８０に通知するようにする。
ユーザ装置ＵＥのアタッチが完了したとの通知を受けたＡＳ８０は、特定のユーザ装置ＵＥとの間でデータ送受信を行う場合に、当該特定のユーザ装置ＵＥのExt-IDを含むＰＤＵセッション要求信号をＮＩＷＦ５０に送信する。ＮＩＷＦ５０は、NIWF_UEコンテキストから、ＰＤＵセッション要求信号に含まれるExt-IDに対応するInt-IDとCPF-IDとを抽出し、抽出したCPF-IDに対応するＣＰＦ２０に対して、Int-IDを含むＰＤＵセッション要求信号を送信する。ＣＰＦ２０は、Int-IDに対応するユーザ装置ＵＥ及びＡＳ８０の間で通信可能にするために、ＰＤＵセッションを確立させる処理を行う。
また、ＣＰＦ２０は、ＰＤＵセッションを確立させる処理を行う際に、ユーザ装置ＵＥの種別に従って、セッション確立手順を切替えるようにする。例えば、ＣＰＦ２０は、固定的な位置に設置されるＭＴＣ端末のように、殆ど移動しないことが事前に確認されているユーザ装置ＵＥについては、ＤＨＣＰサーバ６０から払い出されたＵＥアドレスに対して直接セッション確立要求信号を送信するようにしてもよい。また、ＣＰＦ２０は、スマートフォンのように移動することが前提であるユーザ装置ＵＥについては、位置登録エリアにページングメッセージを送信することで、ユーザ装置ＵＥをトリガとするＰＤＵセッションの確立処理を開始させるようにしてもよい。
以上説明した処理手順により、本実施の形態では、外部ネットワークをトリガとするＰＤＵセッション確立手順を実現することができる。また、ＮＩＷＦ５０は、ＡＳ８０からExt-IDを含むＰＤＵセッション要求信号を受信した場合に、ＨＳＳ３０にInt-IDを問い合わせる必要がないため、ＨＳＳ３０の負荷を軽減させることが可能になる。また、ＡＳ８０は、ＮＩＷＦ５０からユーザ装置ＵＥのアタッチが完了したこと（つまり、Ext-IDが有効化されたこと）の通知を受信することができるため、ＡＳ８０は、どのユーザ装置が既にアタッチ済みであるのか（つまり、どのExt-IDが有効であるのか）を把握することが可能になる。
また、本実施の形態では、ＣＰＦ２０は、ユーザ装置ＵＥからセッション確立要求信号を受信した場合、ユーザ装置ＵＥに割当てるＵＥアドレスをＤＨＣＰサーバから取得すると共に、ユーザ装置ＵＥとＡＳ８０との間にＰＤＵセッション（論理的なトンネル）を確立するようにＵＰＦ４０に指示する。また、ＣＰＦ２０は、取得したＵＥアドレスを含むセッション確立応答メッセージをユーザ装置ＵＥに送信する。これにより、本実施の形態では、ユーザ装置ＵＥをトリガとするＰＤＵセッション確立手順を実現することができる。
また、本実施の形態では、ＣＰＦ２０（新ＣＰＦ２０）は、ユーザ装置ＵＥから位置更新要求を受信した場合、ユーザ装置ＵＥが移動前にアタッチしていたＣＰＦ２０（旧ＣＰＦ２０）からCPF_UEコンテキストを取得すると共に、ＣＰＦ２０（新ＣＰＦ２０）自身のCPF-ID（新CPF-ID）をＮＩＷＦ５０に送信する。ＮＩＷＦ５０は、NIWF_UEコンテキスト内のCPF-ID（旧CPF-ID）を、受信したCPF-ID（新CPF-ID）に更新する。これにより、本実施の形態では、ユーザ装置ＵＥの位置更新手順を実現することができる。
＜機能構成＞
次に、本実施の形態の動作を実行するＣＰＦ２０、ＨＳＳ３０及びＮＩＷＦ５０の機能構成例を説明する。
（ＣＰＦ）
図３は、実施の形態に係るＣＰＦの機能構成例を示す図である。図３に示すように、ＣＰＦ２０は、通信部１００と呼処理部１０１と記憶部１０２とを有する。なお、図３は、ＣＰＦ２０において本発明の実施の形態に特に関連する機能部のみを示すものである。また、図３に示す機能構成は一例に過ぎない。本実施の形態に係る動作を実行できるのであれば、機能区分及び機能部の名称はどのようなものでもよい。
通信部１００は、ＡＮ１０、ＨＳＳ３０、ＮＩＷＦ５０、ＤＨＣＰサーバ６０及びＤＮＳサーバ７０との間で各種の通信を行う。
呼処理部１０１は、ＡＮ１０、ＨＳＳ３０、ＮＩＷＦ５０、ＤＨＣＰサーバ６０及びＤＮＳサーバ７０との間で、通信部１００を介して送受信される呼制御信号（C-plane信号）を処理する機能を有する。また、呼処理部１０１は、ユーザ装置ＵＥ及びＡＳ８０の間で通信可能にするために、ＵＰＦ４０に対してＰＤＵセッション（論理的なトンネル）を確立するように指示する。
また、呼処理部１０１は、ユーザ装置ＵＥから受信したInt-IDに対応するExt-IDをＨＳＳ３０から取得し、ユーザ装置ＵＥから受信したInt-IDとＨＳＳ３０から取得したExt-IDとを対応づけて、記憶部１０２に記憶されているCPF_UEコンテキストに格納する。また、呼処理部１０１は、ユーザ装置ＵＥから受信したInt-IDとＨＳＳ３０から取得したExt-IDとＣＰＦ２０自身を識別するためのCPF-IDとをＮＩＷＦ５０に送信する。
また、呼処理部１０１は、ＮＩＷＦ５０から受信したセッション確立要求信号に含まれるInt-IDに対応するユーザ装置ＵＥの種別をCPF_UEコンテキストから取得し、取得したユーザ装置ＵＥの種別に対応するセッション確立手順に従って、セッション確立手順を実行する。取得したユーザ装置ＵＥの種別に対応するセッション確立手順には、ユーザ装置ＵＥに割当て済みのアドレスを用いてセッション確立要求信号を送信する手順と、ユーザ装置ＵＥをトリガとするセッション確立要求手順をユーザ装置ＵＥに起動させることを要求するセッション確立要求信号を送信する手順とが含まれていてもよい。
また、呼処理部１０１は、ユーザ装置ＵＥからセッション確立要求信号を受信した場合、ユーザ装置ＵＥに割当てるアドレスをＤＨＣＰサーバ６０から取得し、取得したアドレスを含むセッション確立応答メッセージをユーザ装置ＵＥに送信するようにしてもよい。
また、呼処理部１０１は、ユーザ装置ＵＥから位置更新要求を受信した場合、ＣＰＦ２０自身のCPF-ID（新CPF-ID）をＮＩＷＦ５０に送信するようにしてもよい。
記憶部１０２は、CPF_UEコンテキストを記憶する。
（ＨＳＳ）
図４は、実施の形態に係るＨＳＳの機能構成例を示す図である。図４に示すように、ＨＳＳ３０は、通信部２００と記憶部２０１と管理部２０２とを有する。なお、図４は、ＨＳＳ３０において本発明の実施の形態に特に関連する機能部のみを示すものである。また、図４に示す機能構成は一例に過ぎない。本実施の形態に係る動作を実行できるのであれば、機能区分及び機能部の名称はどのようなものでもよい。
通信部２００は、ＣＰＦ２０及びＮＩＷＦ５０との間で各種の通信を行う。記憶部２０１は、加入者情報を記憶する。管理部２０２は、加入者情報に対する各種の操作（読出し、書込み等）を行う。
（ＮＩＷＦ）
図５は、実施の形態に係るＮＩＷＦの機能構成例を示す図である。図５に示すように、ＮＩＷＦ５０は、通信部３００と呼処理部３０１と記憶部３０２とを有する。なお、図５は、ＮＩＷＦ５０において本発明の実施の形態に特に関連する機能部のみを示すものである。また、図５に示す機能構成は一例に過ぎない。本実施の形態に係る動作を実行できるのであれば、機能区分及び機能部の名称はどのようなものでもよい。
通信部３００は、ＣＰＦ２０、ＤＨＣＰサーバ６０、ＤＮＳサーバ７０及びＡＳ８０との間で各種の通信を行う。
呼処理部３０１は、ＣＰＦ２０、ＤＨＣＰサーバ６０、ＤＮＳサーバ７０及びＡＳ８０との間で、通信部３００を介して送受信される呼制御信号（C-plane信号）を処理する機能を有する。また、呼処理部３０１は、ＡＳ８０に、本無線通信システムにおいてユーザ装置ＵＥのアタッチが完了したこと（つまり、ユーザ装置ＵＥのExt-IDが有効化されたこと）を通知する。
また、呼処理部３０１は、ＡＳ８０からExt-IDを含むＰＤＵセッション確立要求信号を受信し、記憶部３０２に記憶されているNIWF_UEコンテキストから、受信したＰＤＵセッション確立要求信号に含まれるExt-IDに対応するInt-IDとCPF-IDとを取得し、取得したCPF-IDに対応するＣＰＦ２０に、取得したInt-IDを含むＰＤＵセッション確立要求信号を送信するようにしてもよい。
また、呼処理部３０１は、ＣＰＦ２０からCPF-ID（新CPF-ID）を受信した場合、NIWF_UEコンテキストに記憶されているCPF-ID（旧CPF-ID）を、受信したCPF-ID（新CPF-ID）に更新するようにしてもよい。
記憶部３０２は、NIWF_UEコンテキストを記憶する。
＜ハードウェア構成＞
以上、機能構成の説明に用いたブロック図（図３乃至図５）は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック（構成部）は、ハードウェア及び／又はソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的及び／又は論理的に結合した１つの装置により実現されてもよいし、物理的及び／又は論理的に分離した２つ以上の装置を直接的及び／又は間接的に（例えば、有線及び／又は無線）で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。
例えば、本発明の一実施の形態におけるＣＰＦ２０、ＨＳＳ３０及びＮＩＷＦ５０は、本発明の無線通信方法の処理を行うコンピュータとして機能してもよい。図６は、実施の形態に係るＣＰＦ２０、ＨＳＳ３０及びＮＩＷＦ５０のハードウェア構成例を示す図である。上述のＣＰＦ２０、ＨＳＳ３０及びＮＩＷＦ５０は、物理的には、プロセッサ１００１、メモリ１００２、ストレージ１００３、通信装置１００４、入力装置１００５、出力装置１００６、バス１００７などを含むコンピュータ装置として構成されてもよい。
なお、以下の説明では、「装置」という文言は、回路、デバイス、ユニットなどに読み替えることができる。ＣＰＦ２０、ＨＳＳ３０及びＮＩＷＦ５０のハードウェア構成は、図に示した各装置を１つ又は複数含むように構成されてもよいし、一部の装置を含まずに構成されてもよい。
ＣＰＦ２０、ＨＳＳ３０及びＮＩＷＦ５０における各機能は、プロセッサ１００１、メモリ１００２などのハードウェア上に所定のソフトウェア（プログラム）を読み込ませることで、プロセッサ１００１が演算を行い、通信装置１００４による通信、メモリ１００２及びストレージ１００３におけるデータの読み出し及び／又は書き込みを制御することで実現される。
プロセッサ１００１は、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ１００１は、周辺装置とのインターフェース、制御装置、演算装置、レジスタなどを含む中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）で構成されてもよい。例えば、ＣＰＦ２０の通信部１００と呼処理部１０１と記憶部１０２と、ＨＳＳ３０の通信部２００と記憶部２０１と管理部２０２と、ＮＩＷＦ５０の通信部３００と呼処理部３０１と記憶部３０２とは、プロセッサ１００１で実現されてもよい。
また、プロセッサ１００１は、プログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュール又はデータを、ストレージ１００３及び／又は通信装置１００４からメモリ１００２に読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。プログラムとしては、実施の形態で説明した動作の少なくとも一部をコンピュータに実行させるプログラムが用いられる。例えば、ＣＰＦ２０の通信部１００と呼処理部１０１と記憶部１０２と、ＨＳＳ３０の通信部２００と記憶部２０１と管理部２０２と、ＮＩＷＦ５０の通信部３００と呼処理部３０１と記憶部３０２とは、メモリ１００２に格納され、プロセッサ１００１で動作する制御プログラムによって実現されてもよく、他の機能ブロックについても同様に実現されてもよい。上述の各種処理は、１つのプロセッサ１００１で実行される旨を説明してきたが、２以上のプロセッサ１００１により同時又は逐次に実行されてもよい。プロセッサ１００１は、１以上のチップで実装されてもよい。なお、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されても良い。
メモリ１００２は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、Read Only Memory（ＲＯＭ）、Erasable Programmable ＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、Electrically Erasable Programmable ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、Random Access Memory（ＲＡＭ）などの少なくとも１つで構成されてもよい。メモリ１００２は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ（主記憶装置）などと呼ばれてもよい。メモリ１００２は、本発明の一実施の形態に係る無線通信方法を実施するために実行可能なプログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュールなどを保存することができる。
ストレージ１００３は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、Compact Disc ＲＯＭ（ＣＤ－ＲＯＭ）などの光ディスク、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク（例えば、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標）ディスク）、スマートカード、フラッシュメモリ（例えば、カード、スティック、キードライブ）、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ストリップなどの少なくとも１つで構成されてもよい。ストレージ１００３は、補助記憶装置と呼ばれてもよい。上述の記憶媒体は、例えば、メモリ１００２及び／又はストレージ１００３を含むデータベース、サーバその他の適切な媒体であってもよい。
通信装置１００４は、有線及び／又は無線ネットワークを介してコンピュータ間の通信を行うためのハードウェア（送受信デバイス）であり、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュールなどともいう。例えば、ＣＰＦ２０の通信部１００と、ＨＳＳ３０の通信部２００と、ＮＩＷＦ５０の通信部３００とは、通信装置１００４で実現されてもよい。
入力装置１００５は、外部からの入力を受け付ける入力デバイス（例えば、キーボード、マウス、マイクロフォン、スイッチ、ボタン、センサなど）である。出力装置１００６は、外部への出力を実施する出力デバイス（例えば、ディスプレイ、スピーカー、LEDランプなど）である。なお、入力装置１００５及び出力装置１００６は、一体となった構成（例えば、タッチパネル）であってもよい。
また、プロセッサ１００１及びメモリ１００２などの各装置は、情報を通信するためのバス１００７で接続される。バス１００７は、単一のバスで構成されてもよいし、装置間で異なるバスで構成されてもよい。
また、ＣＰＦ２０、ＨＳＳ３０及びＮＩＷＦ５０は、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：Digital Signal Processor）、Application Specific Integrated Circuit（ＡＳＩＣ）、Programmable Logic Device（ＰＬＤ）、Field Programmable Gate Array（ＦＰＧＡ）などのハードウェアを含んで構成されてもよく、当該ハードウェアにより、各機能ブロックの一部又は全てが実現されてもよい。例えば、プロセッサ１００１は、これらのハードウェアの少なくとも１つで実装されてもよい。
＜処理手順＞
続いて、実施の形態に係る無線通信システムが行う具体的な処理手順について説明する。
（アタッチ処理及びExt-ID有効化処理）
図７は、アタッチ処理及びExt-ID有効化処理の一例を示すシーケンス図である。図７を用いて、アタッチ処理においてCPF_UEコンテキスト及びNIWF_UEコンテキストがＣＰＦ２０及びＮＩＷＦ５０に生成され、ユーザ装置ＵＥのアタッチが完了したこと（つまり、Ext-IDが有効化されたこと）をＡＳ８０に通知するまでの処理手順について説明する。なお、本アタッチ処理及びExt-ID有効化処理では、ユーザ装置ＵＥにはUEアドレスは割当てられない。
ステップＳ１０１で、ＨＳＳ３０の記憶部２０１に記憶されている加入者情報に、ユーザ装置ＵＥごとに、Int-ID及びExt-IDなどが事前登録される。当該事前登録は、例えば、オペレータが有している契約管理システム等を介して行われる。図８に、加入者情報の一例を示す。「状態」は、Ext-IDが有効化（アクティベート）されているか否かを示している。"Activated"はアタッチ処理が行われてExt-IDが有効化されていることを示し、"Not Activated"はアタッチ処理が行われる前でありExt-IDが有効化されていないことを示す。初期状態では"Not Activated"に設定される。「ＡＳ情報」には、ユーザ装置ＵＥが通信するＡＳ８０を一意に特定する情報が格納される。「APP ID」には、ユーザ装置ＵＥがＡＳ８０との通信に用いるアプリケーションのＩＤが格納される。「UE policy」は、ユーザ装置ＵＥに適用される各種のポリシーが格納される。ユーザ装置ＵＥに適用される各種のポリシーとは、例えば、適用されるＱｏＳ、適用される課金方法、トラフィックルーティング方法、輻輳制御方法などである。
ステップＳ１０２で、ユーザ装置ＵＥは、Int-ID及びUE typeを含むAttach RequestをＣＰＦ２０に送信する。「UE type」は、ユーザ装置ＵＥの種別（例えば、ＭＴＣ端末なのか、ＭＢＢ端末なのか等）を示す情報である。
ステップＳ１０３で、ユーザ装置ＵＥの認証処理が行われる。認証処理の中で、ＨＳＳ３０からＣＰＦ２０に対してオペレータポリシーが送信されてもよい。
ステップＳ１０４で、ＣＰＦ２０の呼処理部１０１は、Int-IDを含むRegister Requestを送信する。
ステップＳ１０５で、ＨＳＳ３０の管理部２０２は、受信したRegister Requestに含まれるInt-IDをキーに加入者情報を検索し、Ext-ID、AS情報、APP ID、UE policyを取得する。また、管理部２０２は、取得したExt-IDに対応する「状態」カラムを"Activated"に変更する。
ステップＳ１０６で、ＨＳＳ３０の通信部２００は、Ext-ID、Int-ID、AS情報、APP ID、UE policyを含むRegister ResponseをＣＰＦ２０に送信する。なお、オペレータネットワークにおいて、ＡＳ８０との通信に使用されるＮＩＷＦ５０が固定である場合（例えば、ＮＩＷＦ５０が１台しか存在しない場合など）、ＨＳＳ３０の通信部２００は当該ＮＩＷＦ５０のNIWF-IDをRegister Responseに含めてＣＰＦ２０に送信するようにしてもよい。NIWF-IDは、ＮＩＷＦ５０を一意に識別するための識別子であり、例えば、ＮＩＷＦ５０のＩＰアドレスであってもよい。
ステップＳ１０７で、ＣＰＦ２０の呼処理部１０１は、ステップＳ１０６で受信したExt-ID、Int-ID、AS情報、APP ID、UE policy及び、ステップＳ１０２で受信したUE typeを含むCPF_UEコンテキストを生成（又は更新）する。
なお、呼処理部１０１は、ステップＳ１０６でNIWF-IDを受信した場合、受信したNIWF-IDもCPF_UEコンテキストに格納する。一方、ステップＳ１０６でNIWF-IDを受信しなかった場合、呼処理部１０１は、ＡＳ８０との通信に使用されるＮＩＷＦ５０のNIWF-IDをＤＮＳサーバ７０から取得し、取得したNIWF-IDをCPF_UEコンテキストに格納する。なお、ＡＳ８０と通信するＮＩＷＦ５０は、通信先のＡＳ８０により一意に決定されるようにしてもよい。この場合、呼処理部１０１は、AS情報をＤＮＳサーバ７０に送信することで、ＡＳ８０との通信に使用されるＮＩＷＦ５０のNIWF-IDを問い合わせる。
図９に、CPF_UEコンテキストの一例を示す。「UEアドレス」及び「UPF アドレス」は決定されていないため、この時点では何も格納されていない。
ステップＳ１０８で、ＣＰＦ２０の呼処理部１０１は、ステップＳ１０６で受信したNIWF-ID、又は、ステップＳ１０７で取得したNIWF-IDに対応するＮＩＷＦ５０に、Ext-ID、Int-ID、ＣＰＦ２０自身のCPF-ID、AS情報、APP ID、UE policy、NIWF-IDを含むNotice Register Requestを送信する。
ステップＳ１０９で、ＮＩＷＦ５０の呼処理部３０１は、ステップＳ１０８で受信したExt-ID、Int-ID、CPF-ID、AS情報、APP ID、UE policyを含むNIWF_UEコンテキストを生成する。図１０に、NIWF_UEコンテキストの一例を示す。
ステップＳ１１０で、ＮＩＷＦ５０の呼処理部３０１は、Notice Register Request AckをＣＰＦ２０に送信する。
ステップＳ１１１で、ＮＩＷＦ５０の呼処理部３０１は、ステップＳ１０８で受信したAS情報をＤＮＳサーバ７０に送信することで、ＡＳ８０のＩＰアドレスを問い合わせる。続いて、ＮＩＷＦ５０の呼処理部３０１は、問い合わせたＩＰアドレスのＡＳ８０に、ユーザ装置ＵＥのアタッチが完了したこと（つまり、Ext-IDが有効化されたこと）を示すNotice Ext ID activatedを送信する。なお、Notice Ext ID activatedには、Ext-ID及びNIWF-IDが含まれる。
ステップＳ１１２で、ＡＳ８０は、ステップＳ１１１で受信したExt-ID及びNIWF-IDを対応づけてＡＳ８０自身のＤＢに格納し、ＮＩＷＦ５０にNotice Ext ID responseを送信する。
ステップＳ１１３で、ＣＰＦ２０の呼処理部１０１は、ユーザ装置ＵＥに、アタッチ処理が完了したことを示すAttach Acceptを送信する。Attach Acceptには、Ext-ID、Int-ID及びCPF-IDが含まれる。
以上説明した処理手順により、ＡＳ８０は、ＮＩＷＦ５０からユーザ装置ＵＥのアタッチが完了したこと（つまり、Ext-IDが有効化されたこと）の通知を受信することができるため、ＡＳ８０は、どのユーザ装置が既にアタッチ済みであるのか（つまり、どのExt-IDが有効であるのか）を把握することが可能になる。また、ＮＩＷＦ５０のNIWF-UEコンテキストには、ＨＳＳ３０に事前登録されたExt-IDが全て含まれるのではなく、アタッチ済みのユーザ装置ＵＥに関するExt-ID（有効化されたExt-ID）のみが含まれることになるため、ＮＩＷＦ５０の処理負荷を軽減させることができる。
［変形例］
なお、以上の処理手順では、AS情報及びAPP IDを加入者情報に格納しておき、ＨＳＳ３０からＣＰＦ２０に通知（Ｓ１０６）ようにしたが、ユーザ装置ＵＥは、AS情報及びAPP IDをAttach Request（Ｓ１０２）に含めてＣＰＦ２０に送信するようにしてもよい。この場合、ＣＰＦ２０の呼処理部１０１は、ステップＳ１０７において、ステップＳ１０６で受信したExt-ID、Int-ID、UE policy、NIWF-ID及び、ステップＳ１０２で受信したUE type、AS情報、APP ID、を含むCPF_UEコンテキストを生成（又は更新）するようにする。これにより、AS情報及びAPP IDを予め加入者情報に格納しておく必要がなく、ＨＳＳ３０の処理負荷を軽減させることができる。また、ユーザ装置ＵＥがアタッチする毎に、接続先のＡＳ８０を切替えることが可能になる。
（外部ネットワークをトリガとするＰＤＵセッション確立手順）
図１１は、外部ネットワークをトリガとするＰＤＵセッション確立手順の一例を示すシーケンス図である。図１１を用いて、ＡＳ８０からＮＩＷＦ５０に対して有効化されたExt-IDを送信することで、ＰＤＵセッションが確立される際の処理手順を説明する。
ステップＳ２０１で、ＡＳ８０は、有効化されたExt-IDを含むPDU Session Requestを、Ext-IDに対応づけられたNIWF-IDのＮＩＷＦ５０に送信する。
ステップＳ２０２で、ＮＩＷＦ５０の呼処理部３０１は、ステップＳ２０１で受信したPDU Session Requestに含まれるExt-IDをキーにNIWF_UEコンテキストを検索し、Int-ID及びCPF-IDを取得する。
ステップＳ２０３で、ＮＩＷＦ５０の呼処理部３０１は、ステップＳ２０２で取得したCPF-IDのＣＰＦ２０に、Int-IDを含むPDU Session Requestを送信する。
ステップＳ２０４で、ＣＰＦ２０の呼処理部１０１は、ステップＳ２０３で受信したPDU Session Requestに含まれるInt-IDをキーにCPF_UEコンテキストを検索し、UE type及びAS情報を取得する。
ステップＳ２０５で、ＣＰＦ２０の呼処理部１０１は、UE typeを認識する。UE typeがMBB Typeである場合はステップＳ２０６に進み、UE typeがMTC Typeである場合はステップＳ２０８に進む。なお、ステップＳ２０５では、UE typeがMBB typeであるのか又はMTC typeであるのかで次に進むステップを区別しているが、あくまで一例でありこれに限定されない。ＣＰＦ２０の呼処理部１０１は、UE typeが特定の種別（殆ど移動しないユーザ装置ＵＥを想定）である場合にステップＳ２０８に進み、それ以外の種別である場合にステップＳ２０６に進むようにしてもよい。
ステップＳ２０６で、ＣＰＦ２０の呼処理部１０１は、ユーザ装置ＵＥにPDU Session Setup Triggerを送信する。PDU Session Setup Triggerは、例えば、ユーザ装置ＵＥ対して、ユーザ装置ＵＥをトリガとするＰＤＵセッションの確立処理を実行するように指示する情報を含むメッセージを送信することであってもよい。当該メッセージは、例えばページングメッセージであってもよい。
ステップＳ２０７で、ユーザ装置ＵＥをトリガとするＰＤＵセッションの確立処理が実行される。当該確立処理は、後述する図１２に示す処理手順であってもよいし、図１２とは異なる処理手順であってもよい。
ステップＳ２０８で、ＣＰＦ２０の呼処理部１０１は、ステップＳ２０４で取得したAS情報をＤＨＣＰサーバ６０に送信することで、ユーザ装置ＵＥに割当てるＵＥアドレスをＤＨＣＰサーバ６０から取得する。ＣＰＦ２０の呼処理部１０１は、取得したＵＥアドレスをCPF_UEコンテキストに格納するようにしてもよい。
ステップＳ２０９で、ＣＰＦ２０の呼処理部１０１は、ＰＤＵセッションの確立に使用するＵＰＦ４０を選択し、選択したＵＰＦ４０のアドレスをCPF_UEコンテキストに格納する。ＵＰＦ４０はどのように選択されてもよいが、例えば、ＣＰＦ２０の呼処理部１０１は、UE typeに基づいて、ＰＤＵセッションの確立に使用するＵＰＦ４０を選択するようにしてもよい。この場合、例えば、ＣＰＦ２０の記憶部１０２に、UE type毎に使用すべきＵＰＦ４０を対応づけるテーブルを保持しておくようにしてもよい。また、ＣＰＦ２０の呼処理部１０１は、ユーザ装置ＵＥの位置、ＱｏＳの要求条件、UE policy、オペレータポリシーなどに基づいて、ＰＤＵセッションの確立に使用するＵＰＦ４０を選択するようにしてもよい。
ステップＳ２１０で、ＣＰＦ２０の呼処理部１０１は、選択されたＵＰＦ４０に、User plane Setupを送信する。
ステップＳ２１１で、ＣＰＦ２０の呼処理部１０１は、ステップＳ２０８で取得したＵＥアドレスを用いて、ユーザ装置ＵＥに対してSession Setup Requestを送信する。ユーザ装置ＵＥは、Session Setup ResponseをＣＰＦ２０に送信する。ステップＳ２１０及びステップＳ２１１の処理手順によりＰＤＵセッションが確立される。なお、本実施の形態に係る無線通信システムでは、UE typeが特定の種別（殆ど移動しないユーザ装置ＵＥを想定）であるユーザ装置ＵＥについては、ＰＤＵセッション確立前であっても、ＵＥアドレスを宛先アドレスとするメッセージがユーザ装置ＵＥに到達可能であることを前提としている。
以上説明した処理手順により、本実施の形態では、外部ネットワークをトリガとするＰＤＵセッション確立手順を実現することができる。また、ＮＩＷＦ５０は、ＡＳ８０からExt-IDを含むＰＤＵセッション要求信号を受信した場合に、ＨＳＳ３０にInt-IDを問い合わせる必要がないため、ＨＳＳ３０の処理負荷を軽減させることが可能になる。また、ユーザ装置ＵＥの種別に基づき、ＰＤＵセッションの確立方法を切替えることが可能になる。
（ＵＥをトリガとするＰＤＵセッション確立手順）
図１２は、ＵＥをトリガとするＰＤＵセッション確立手順の一例を示すシーケンス図である。図１２を用いて、アタッチ処理が完了したユーザ装置ＵＥがＰＤＵセッションの確立を要求する際の処理手順を説明する。
ステップＳ３０１で、ユーザ装置ＵＥは、Int-ID及びCPF-IDを含むSession RequestをＣＰＦ２０に送信する。
ステップＳ３０２で、ＣＰＦ２０の呼処理部１０１は、Int-IDをキーにCPF_UEコンテキストを検索し、AS情報を取得する。続いて、呼処理部１０１は、AS情報をＤＨＣＰサーバ６０に送信することで、ユーザ装置ＵＥに割当てるＵＥアドレスをＤＨＣＰサーバ６０から取得する。ＣＰＦ２０の呼処理部１０１は、取得したＵＥアドレスをCPF_UEコンテキストに格納する。
なお、ＵＥアドレスの割当て方法については、オペレータのポリシーに従うようにしてもよい。例えば、ユーザ装置ＵＥの位置に基づいてＵＥアドレスが割当てられてもよいし、固定的なＵＥアドレス（例えば、ＨＳＳから提供されてもよい）が割当てられるようにしてもよい。
ステップＳ３０３で、ＣＰＦ２０の呼処理部１０１は、ＰＤＵセッションの確立に使用するＵＰＦ４０を選択する。具体的な選択方法は、図１１のステップＳ２０９と同一であってもよい。
ステップＳ３０４で、ＣＰＦ２０の呼処理部１０１は、選択されたＵＰＦ４０に、User plane Setupを送信する。
ステップＳ３０５で、ＣＰＦ２０の呼処理部１０１は、ＨＳＳ３０側で管理されているＵＥコンテキストを更新させるために、ステップＳ３０２で取得したユーザ装置ＵＥに割当てるＵＥアドレス、及びステップＳ３０３で選択されたＵＰＦ４０に関する情報などをＨＳＳ３０に送信する。
ステップＳ３０６で、ＣＰＦ２０の呼処理部１０１は、UEアドレス及びUPFアドレスを含むSession Setup Completeをユーザ装置ＵＥに送信する。
ステップＳ３０７で、ユーザ装置ＵＥは、確立されたＰＤＵセッションを用いてＡＳ８０との間で通信を開始する。
以上説明した処理手順により、本実施の形態では、ユーザ装置ＵＥをトリガとしてＰＤＵセッションの確立を行うことが可能になる。また、ユーザ装置ＵＥの接続先のＡＳ８０に応じたＵＥアドレスの割当てを行うことが可能になる。
（位置更新手順）
図１３は、ユーザ装置ＵＥの位置更新手順の一例を示すシーケンス図である。図１３を用いて、ユーザ装置ＵＥがアタッチしているＣＰＦ２０が変更される場合の処理手順を説明する。
ステップＳ４０１で、ＣＰＦ２０１（新ＣＰＦ２０１）は、ユーザ装置ＵＥのInt-IDと、ユーザ装置ＵＥが以前にアタッチしていたＣＰＦ２０２（旧ＣＰＦ２０２）のCPF-IDとを含むLocation Update Requestを、ＡＮ１０を介して受信する。
ステップＳ４０２で、新ＣＰＦ２０１の呼処理部１０１は、旧ＣＰＦ２０２からCPF_UEコンテキストを取得するため、Int-IDを含むUE context Requestを旧ＣＰＦ２０２に送信する。
ステップＳ４０３で、旧ＣＰＦ２０２の呼処理部１０１は、Int-IDに対応するCPF_UEコンテキストを新ＣＰＦ２０１に送信する。新ＣＰＦ２０１の呼処理部１０１は、受信したCPF_UEコンテキストを記憶部１０２に格納する。
ステップＳ４０４で、新ＣＰＦ２０１の呼処理部１０１は、受信したCPF_UEコンテキストに含まれるNIWF-IDに対応するＮＩＷＦ５０に、Int-IDと、新ＣＰＦ２０１自身のCPF-ID（new CPF-ID）を含むUE context Update Requestを送信する。
ステップＳ４０５で、ＮＩＷＦ５０の呼処理部３０１は、NIWF_UEコンテキスト内のCPF-ID（旧CPF-ID）を、受信したCPF-ID（新CPF-ID）に更新する。
ステップＳ４０６で、ＮＩＷＦ５０の呼処理部３０１は、UE context Update Responseを新ＣＰＦ２０１に送信する。なお、ＮＩＷＦ５０の呼処理部３０１は、自身のNIWF-IDが変更された場合、変更後のNIWF-IDをUE context Update Responseに含めて送信するようにしてもよい。
ステップＳ４０７で、新ＣＰＦ２０１の呼処理部１０１は、ＨＳＳ３０に、Int-IDと、新ＣＰＦ２０１自身のCPF-ID（new CPF-ID）を含むLocation Updateを送信する。ＨＳＳ３０の管理部２０２は、Location Update Responseを新ＣＰＦ２０１に送信する。
ステップＳ４０８で、新ＣＰＦ２０１の呼処理部１０１は、新ＣＰＦ２０１自身のCPF-ID（new CPF-ID）を含むLocation Update Acceptをユーザ装置ＵＥに送信する。
以上説明した処理手順により、外部ネットワークをトリガとするＰＤＵセッション確立手順が起動された場合に、ＮＩＷＦ５０は、ユーザ装置ＵＥの移動に応じた適切なＣＰＦ２０にＰＤＵセッション確立要求信号（PDU Session Request）を送信することが可能になる。
＜まとめ＞
以上、実施の形態によれば、ユーザ装置と、呼制御に用いられる信号を処理する呼制御装置と、加入者情報を管理する加入者管理装置と、アプリケーションサーバを接続するための接続装置とを備える無線通信システムであって、前記加入者管理装置は、当該無線通信システムで前記ユーザ装置を識別するための第一の識別子と、前記アプリケーションサーバで前記ユーザ装置を識別するための第二の識別子とを対応づける加入者情報を記憶する加入者情報記憶部、を有し、前記呼制御装置は、第一のコンテキスト情報を記憶する第一のコンテキスト記憶部と、前記ユーザ装置から受信した前記第一の識別子に対応する前記第二の識別子を前記加入者管理装置から取得し、前記ユーザ装置から受信した前記第一の識別子と前記加入者管理装置から取得した前記第二の識別子とを対応づけて前記第一のコンテキスト情報に格納すると共に、前記ユーザ装置から受信した前記第一の識別子と前記加入者管理装置から取得した前記第二の識別子と当該呼制御装置を識別するための呼制御装置識別子とを前記接続装置に送信する第一の通信処理部と、を有し、前記接続装置は、前記呼制御装置から受信した前記第一の識別子と前記第二の識別子と前記呼制御装置識別子とを対応づける第二のコンテキスト情報を記憶する第二のコンテキスト記憶部と、前記アプリケーションサーバに、前記第二の識別子が有効化されたことを通知する第二の通信処理部と、を有する無線通信システムが提供される。この無線通信システムによれば、アプリケーションサーバ側からトリガされるＰＤＵセッションの確立をより適切に行うことが可能な技術が提供される。
また、前記第二の通信処理部は、前記アプリケーションサーバから、前記第二の識別子を含むセッション確立要求信号を受信した場合、前記第二のコンテキスト記憶部に記憶されている前記第二のコンテキスト情報から、当該受信した前記セッション確立要求信号に含まれる前記第二の識別子に対応する前記第一の識別子と前記呼制御装置識別子とを取得し、当該取得した前記呼制御装置識別子に対応する前記呼制御装置に、当該取得した前記第一の識別子を含むセッション確立要求信号を送信し、前記第一の通信処理部は、前記接続装置からセッション確立要求信号を受信した場合にセッション確立手順を実行するようにしてもよい。これにより、外部ネットワークをトリガとするＰＤＵセッション確立手順を実現することができる。また、これにより、ＨＳＳ３０の負荷を軽減させることが可能になる。また、ＡＳ８０は、どのユーザ装置が既にアタッチ済みであるのか（つまり、どのExt-IDが有効であるのか）をＡＳ８０側で把握することが可能になる。
また、前記第一のコンテキスト情報は、更に、前記第一の識別子とユーザ装置の種別とが対応づけられており、前記第一の通信処理部は、前記接続装置から受信したセッション確立要求信号に含まれる前記第一の識別子に対応する前記ユーザ装置の種別を前記第一のコンテキスト情報から取得し、当該取得した前記ユーザ装置の種別に対応するセッション確立手順に従って、セッション確立手順を実行するようにしてもよい。これにより、ユーザ装置ＵＥの種別に基づき、ＰＤＵセッションの確立手順を切替えることが可能になる。
また、前記取得した前記ユーザ装置の種別に対応するセッション確立手順には、前記ユーザ装置に割当て済みのアドレスを用いてセッション確立要求信号を送信する手順と、前記ユーザ装置をトリガとするセッション確立要求手順を前記ユーザ装置に起動させることを要求するセッション確立要求信号を送信する手順とが含まれるようにしてもよい。これにより、ユーザ装置ＵＥの種別に基づき、より簡易な方法でＰＤＵセッションの確立を行うことが可能になる。
また、前記第一の通信処理部は、前記ユーザ装置からセッション確立要求信号を受信した場合、前記ユーザ装置に割当てるアドレスを取得し、取得したアドレスを含むセッション確立応答メッセージを前記ユーザ装置に送信するようにしてもよい。これにより、ユーザ装置ＵＥをトリガとするＰＤＵセッション確立手順を実現することができる。
また、前記第一の通信処理部は、前記ユーザ装置から位置更新要求を受信した場合、当該第一の通信処理部を備える呼制御装置に対応する新たな呼制御装置識別子を前記接続装置に送信し、前記第二の通信処理部は、前記第二のコンテキスト情報に記憶されている呼制御装置識別子を前記新たな呼制御装置識別子に更新するようにしてもよい。これにより、ユーザ装置ＵＥの位置更新手順を実現することができる。
また、実施の形態によれば、ユーザ装置と、呼制御に用いられる信号を処理する呼制御装置と、加入者情報を管理する加入者管理装置と、アプリケーションサーバを接続するための接続装置とを備える無線通信システムが実行する無線通信方法であって、前記加入者管理装置が、当該無線通信システムで前記ユーザ装置を識別するための第一の識別子と、前記アプリケーションサーバで前記ユーザ装置を識別するための第二の識別子とを対応づける加入者情報を記憶部に記憶するステップと、前記呼制御装置が、第一のコンテキスト情報を記憶部に記憶するステップと、前記呼制御装置が、前記ユーザ装置から受信した前記第一の識別子に対応する前記第二の識別子を前記加入者管理装置から取得し、前記ユーザ装置から受信した前記第一の識別子と前記加入者管理装置から取得した前記第二の識別子とを対応づけて前記第一のコンテキスト情報に格納すると共に、前記ユーザ装置から受信した前記第一の識別子と前記加入者管理装置から取得した前記第二の識別子と当該呼制御装置を識別するための呼制御装置識別子とを前記接続装置に送信するステップと、前記接続装置が、前記呼制御装置から受信した前記第一の識別子と前記第二の識別子と前記呼制御装置識別子とを対応づける第二のコンテキスト情報を記憶部に記憶するステップと、前記接続装置が、前記アプリケーションサーバに、前記第二の識別子が有効化されたことを通知するステップと、を有する無線通信方法が提供される。この無線通信方法により、アプリケーションサーバ側からトリガされるＰＤＵセッションの確立をより適切に行うことが可能な技術が提供される。
＜実施形態の補足＞
情報の通知は、本明細書で説明した態様／実施形態に限られず、他の方法で行われてもよい。例えば、情報の通知は、物理レイヤシグナリング（例えば、Downlink Control Information（ＤＣＩ）、Uplink Control Information（ＵＣＩ））、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング、ＭＡＣシグナリング、ブロードキャスト情報（Master Information Block（ＭＩＢ）、System Information Block（ＳＩＢ）））、その他の信号又はこれらの組み合わせによって実施されてもよい。また、ＲＲＣメッセージは、ＲＲＣシグナリングと呼ばれてもよい。また、ＲＲＣメッセージは、例えば、ＲＲＣ接続セットアップ（RRC Connection Setup）メッセージ、ＲＲＣ接続再構成（RRC Connection Reconfiguration）メッセージなどであってもよい。
アタッチ（Attach）処理は、登録（Registration）処理とも呼ばれる。
本明細書で説明した各態様／実施形態は、Long Term Evolution（ＬＴＥ）、LTE-Advanced（ＬＴＥ－Ａ）、ＳＵＰＥＲ ３Ｇ、ＩＭＴ－Ａｄｖａｎｃｅｄ、４Ｇ、５Ｇ、Future Radio Access（ＦＲＡ）、Ｗ－ＣＤＭＡ（登録商標）、ＧＳＭ（登録商標）、ＣＤＭＡ２０００、Ultra Mobile Broadband（ＵＭＢ）、ＩＥＥＥ ８０２．１１（Ｗｉ－Ｆｉ）、ＩＥＥＥ ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ ８０２．２０、Ultra-WideBand（ＵＷＢ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、その他の適切なシステムを利用するシステム及び／又はこれらに基づいて拡張された次世代システムに適用されてもよい。
判定又は判断は、１ビットで表される値（０か１か）によって行われてもよいし、真偽値（Boolean：trueまたはfalse）によって行われてもよいし、数値の比較（例えば、所定の値との比較）によって行われてもよい。
なお、本明細書で説明した用語及び／又は本明細書の理解に必要な用語については、同一の又は類似する意味を有する用語と置き換えてもよい。例えば、チャネル及び／又はシンボルは信号（シグナル）であってもよい。また、信号はメッセージであってもよい。
本明細書で説明した各態様／実施形態の処理手順、シーケンスなどは、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本明細書で説明した方法については、例示的な順序で様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。
入出力された情報等は特定の場所（例えば、メモリ）に保存されてもよいし、管理テーブルで管理してもよい。入出力される情報等は、上書き、更新、または追記され得る。出力された情報等は削除されてもよい。入力された情報等は他の装置へ送信されてもよい。
本明細書で説明した各態様／実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。また、所定の情報の通知（例えば、「Ｘであること」の通知）は、明示的に行うものに限られず、暗黙的（例えば、当該所定の情報の通知を行わない）ことによって行われてもよい。
本明細書で使用する「判断(determining)」、「決定(determining)」という用語は、多種多様な動作を包含する場合がある。「判断」、「決定」は、例えば、計算(calculating)、算出(computing)、処理(processing)、導出(deriving)、調査(investigating)、探索(looking up)（例えば、テーブル、データベースまたは別のデータ構造での探索）、確認(ascertaining)した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、受信(receiving)（例えば、情報を受信すること）、送信(transmitting)(例えば、情報を送信すること)、入力(input)、出力(output)、アクセス(accessing)（例えば、メモリ中のデータにアクセスすること）した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、解決(resolving)、選択(selecting)、選定(choosing)、確立(establishing)、比較(comparing)などした事を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。つまり、「判断」「決定」は、何らかの動作を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。
以上、本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
本明細書で使用する「システム」および「ネットワーク」という用語は、互換的に使用される。
ユーザ装置ＵＥは、当業者によって、加入者局、モバイルユニット、加入者ユニット、ワイヤレスユニット、リモートユニット、モバイルデバイス、ワイヤレスデバイス、ワイヤレス通信デバイス、リモートデバイス、モバイル加入者局、アクセス端末、モバイル端末、ワイヤレス端末、リモート端末、ハンドセット、ユーザエージェント、モバイルクライアント、クライアント、またはいくつかの他の適切な用語で呼ばれる場合もある。
本明細書で使用する「に基づいて」という記載は、別段に明記されていない限り、「のみに基づいて」を意味しない。言い換えれば、「に基づいて」という記載は、「のみに基づいて」と「に少なくとも基づいて」の両方を意味する。
本明細書で説明した情報、信号などは、様々な異なる技術のいずれかを使用して表されてもよい。例えば、上記の説明全体に渡って言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、チップなどは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光子、又はこれらの任意の組み合わせによって表されてもよい。
本明細書で使用する「第一の」、「第二の」などの呼称を使用した要素へのいかなる参照も、それらの要素の量または順序を全般的に限定するものではない。これらの呼称は、２つ以上の要素間を区別する便利な方法として本明細書で使用され得る。したがって、第一および第二の要素への参照は、２つの要素のみがそこで採用され得ること、または何らかの形で第一の要素が第二の要素に先行しなければならないことを意味しない。
本開示の全体において、例えば、英語でのa, an, 及びtheのように、翻訳により冠詞が追加された場合、これらの冠詞は、文脈から明らかにそうではないことが示されていなければ、複数のものを含むものとする。
以上実施の形態において、ＣＰＦ２０は呼制御装置の一例である。ＨＳＳ３０は加入者管理装置の一例である。ＮＩＷＦ５０は接続装置の一例である。Int-IDは第一の識別子の一例である。Ext-IDは第二の識別子の一例である。CPF_UEコンテキストは、第一のコンテキスト情報の一例である。NIWF_UEコンテキストは、第二のコンテキスト情報の一例である。通信部１００及び呼処理部１０１は、第一の通信処理部の一例である。通信部３００及び呼処理部３０１は、第二の通信処理部の一例である。
本国際特許出願は２０１６年７月１日に出願した日本国特許出願第２０１６－１３１６９８号に基づきその優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０１６－１３１６９８号の全内容を本願に援用する。
ＵＥ ユーザ装置
１０ ＡＮ
２０ ＣＰＦ
３０ ＨＳＳ
４０ ＵＰＦ
５０ ＮＩＷＦ
６０ ＤＨＣＰサーバ
７０ ＤＮＳサーバ
８０ ＡＳ
１００ 通信部
１０１ 呼処理部
１０２ 記憶部
２００ 通信部
２０１ 記憶部
２０２ 管理部
３００ 通信部
３０１ 呼処理部
３０２ 記憶部
１００１ プロセッサ
１００２ メモリ
１００３ ストレージ
１００４ 通信装置
１００５ 入力装置
１００６ 出力装置

Claims (6)

  1. ユーザ装置と、呼制御に用いられる信号を処理する呼制御装置と、加入者情報を管理する加入者管理装置と、アプリケーションサーバを接続するための接続装置とを備える無線通信システムであって、
    前記加入者管理装置は、
    当該無線通信システムで前記ユーザ装置を識別するための第一の識別子と、前記アプリケーションサーバで前記ユーザ装置を識別するための第二の識別子とを対応づける加入者情報を記憶する加入者情報記憶部、
    を有し、
    前記呼制御装置は、
    第一のコンテキスト情報を記憶する第一のコンテキスト記憶部と、
    前記ユーザ装置から受信した前記第一の識別子を含むＲｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑｕｅｓｔを前記加入者管理装置に送信することで前記第一の識別子に対応する前記第二の識別子を前記加入者管理装置から取得し、前記ユーザ装置から受信した前記第一の識別子と前記加入者管理装置から取得した前記第二の識別子とを対応づけて前記第一のコンテキスト情報に格納すると共に、前記ユーザ装置から受信した前記第一の識別子と前記加入者管理装置から取得した前記第二の識別子と当該呼制御装置を識別するための呼制御装置識別子とを前記接続装置に送信する第一の通信処理部と、
    を有し、
    前記加入者管理装置の前記加入者情報記憶部は、前記Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑｕｅｓｔに含まれる前記第一の識別子に対応する前記第二の識別子を前記加入者情報から取得したことに応答して前記第二の識別子を有効化し、
    前記接続装置は、
    前記呼制御装置から受信した前記第一の識別子と前記第二の識別子と前記呼制御装置識別子とを対応づける第二のコンテキスト情報を記憶する第二のコンテキスト記憶部と、
    前記アプリケーションサーバに、前記第二の識別子が有効化されたことを通知する第二の通信処理部と、
    を有する無線通信システム。
  2. 前記第二の通信処理部は、前記アプリケーションサーバから、前記第二の識別子を含むセッション確立要求信号を受信した場合、前記第二のコンテキスト記憶部に記憶されている前記第二のコンテキスト情報から、当該受信した前記セッション確立要求信号に含まれる前記第二の識別子に対応する前記第一の識別子と前記呼制御装置識別子とを取得し、当該取得した前記呼制御装置識別子に対応する前記呼制御装置に、当該取得した前記第一の識別子を含むセッション確立要求信号を送信し、
    前記第一の通信処理部は、前記接続装置からセッション確立要求信号を受信した場合にセッション確立手順を実行する、
    請求項１に記載の無線通信システム。
  3. 前記第一のコンテキスト情報は、更に、前記第一の識別子とユーザ装置の種別とが対応づけられており、
    前記第一の通信処理部は、前記接続装置から受信したセッション確立要求信号に含まれる前記第一の識別子に対応する前記ユーザ装置の種別を前記第一のコンテキスト情報から取得し、当該取得した前記ユーザ装置の種別に対応するセッション確立手順に従って、セッション確立手順を実行する、
    請求項２に記載の無線通信システム。
  4. 前記第一の通信処理部は、前記ユーザ装置からセッション確立要求信号を受信した場合、前記ユーザ装置に割当てるアドレスを取得し、取得したアドレスを含むセッション確立応答メッセージを前記ユーザ装置に送信する、
    請求項１乃至３のいずれか一項に記載の無線通信システム。
  5. 前記第一の通信処理部は、前記ユーザ装置から位置更新要求を受信した場合、当該第一の通信処理部を備える呼制御装置に対応する新たな呼制御装置識別子を前記接続装置に送信し、
    前記第二の通信処理部は、前記第二のコンテキスト情報に記憶されている呼制御装置識別子を前記新たな呼制御装置識別子に更新する、
    請求項１乃至４のいずれか一項に記載の無線通信システム。
  6. ユーザ装置と、呼制御に用いられる信号を処理する呼制御装置と、加入者情報を管理する加入者管理装置と、アプリケーションサーバを接続するための接続装置とを備える無線通信システムが実行する無線通信方法であって、
    前記加入者管理装置が、当該無線通信システムで前記ユーザ装置を識別するための第一の識別子と、前記アプリケーションサーバで前記ユーザ装置を識別するための第二の識別子とを対応づける加入者情報を記憶部に記憶するステップと、
    前記呼制御装置が、第一のコンテキスト情報を記憶部に記憶するステップと、
    前記呼制御装置が、前記ユーザ装置から受信した前記第一の識別子を含むＲｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑｕｅｓｔを前記加入者管理装置に送信することで前記第一の識別子に対応する前記第二の識別子を前記加入者管理装置から取得し、前記ユーザ装置から受信した前記第一の識別子と前記加入者管理装置から取得した前記第二の識別子とを対応づけて前記第一のコンテキスト情報に格納すると共に、前記ユーザ装置から受信した前記第一の識別子と前記加入者管理装置から取得した前記第二の識別子と当該呼制御装置を識別するための呼制御装置識別子とを前記接続装置に送信するステップと、
    前記加入者管理装置が、前記Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑｕｅｓｔに含まれる前記第一の識別子に対応する前記第二の識別子を前記加入者情報から取得したことに応答して前記第二の識別子を有効化するステップと、
    前記接続装置が、前記呼制御装置から受信した前記第一の識別子と前記第二の識別子と前記呼制御装置識別子とを対応づける第二のコンテキスト情報を記憶部に記憶するステップと、
    前記接続装置が、前記アプリケーションサーバに、前記第二の識別子が有効化されたことを通知するステップと、
    を有する無線通信方法。
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