JP7028887B2 - 無線通信システムにおいてレイヤ間の相互作用方法及びそのための装置 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信システムに関し、より詳細には、レイヤ間の相互作用／情報交換により送信／ルーティング失敗したＮＡＳメッセージの処理方法及びそのための装置に関する。

移動通信システムは、ユーザの活動性を保証しながら、音声サービスを提供するために開発された。しかしながら、移動通信システムは、音声だけでなく、データサービスまで領域を拡張し、現在には爆発的なトラフィックの増加によってリソースの不足現象が引起こされ、ユーザがより高速のサービスを要求するので、より発展した移動通信システムが要求されている。

次世代の移動通信システムの要求条件は大きく、爆発的なデータトラフィックの収容、ユーザ当たり送信率の画期的な増加、大幅増加した接続デバイス個数の収容、非常に低い端対端遅延（End-to-End Latency）、高エネルギー効率をサポートできなければならない。このために、二重接続性（Dual Connectivity）、 大規模多重入出力（Massive MIMO：Massive Multiple Input Multiple Output）、全二重（In-band Full Duplex）、非直交多重接続（ＮＯＭＡ：Non-Orthogonal Multiple Access）、超広帯域（Super wideband）サポート、端末ネットワーキング（Device Networking）など、多様な技術が研究されている。

特に、最近では消費電力が機器の寿命に大きな影響を与える機器のために、消費電力を低減するための様々な技術が活発に研究されている。

本発明は、新たな無線通信システムにおいてＭＭ及びＳＭ機能が分離されることにより発生し得るＡＭＦ（Access and Mobility management Function）におけるＳＭメッセージのルーティング／送信不可状況を適切に処理／ハンドリングするための方法を端末及びネットワークノードの側面で提案することを目的とする。

上述した課題を解決するための方法及び装置に関する実施形態を提案する。本発明で達成しようとする技術的課題は以上で言及した技術的課題に制限されず、言及しない更に他の技術的課題は以下の記載から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解できるはずである。

本発明の一態様は、無線通信システムにおいて端末のＮＡＳ（Non-Access Stratum）メッセージ伝達方法であって、ＳＭ（Session Management）メッセージが含まれたＵＬ（uplink） ＮＡＳメッセージをＡＭＦ（Access and Mobility management Function）に送信する段階と、前記ＡＭＦから前記ＳＭメッセージのルーティング不可（unroutable）を指示する指示メッセージを受信する段階と、を含むが、前記ＳＭメッセージのルーティング不可を指示する指示情報は、前記端末のＳＭサブレイヤ（sublayer）に伝達されることができる。

また、前記ＳＭメッセージは、前記ＳＭサブレイヤにおいて生成されて前記ＳＭサブレイヤの下位（lower）レイヤであるＭＭサブレイヤに伝達され、前記ＳＭメッセージが含まれた前記ＵＬ ＮＡＳメッセージは、前記ＭＭサブレイヤにより前記ＡＭＦに送信されることができる。

また、前記ＳＭサブレイヤは、ＰＤＵ（Protocol Data Unit又はPacket Data Unit）セッション制御のために前記端末で定義されたサブレイヤに該当し、前記ＭＭサブレイヤは、前記端末の移動性（mobility）制御のために前記端末で定義されたサブレイヤに該当する。

また、前記ＮＡＳメッセージの伝達方法は、前記ＳＭサブレイヤが前記ＳＭメッセージを前記ＭＭサブレイヤに伝達する場合、既に設定されたタイマーを開始する段階と、前記タイマーの満了（expiry）前に前記指示情報を前記ＭＭサブレイヤから受信した場合、前記タイマーを中止し、前記ＳＭメッセージと関連した手順を中断する段階とをさらに含むことができる。

また、前記ＮＡＳメッセージの伝達方法は、前記タイマーが満了した場合、前記ＳＭサブレイヤは前記ＳＭメッセージを既に設定された回数だけ前記ＭＭサブレイヤに再伝達する段階と、前記既に設定された回数の再伝達に失敗した場合、前記ＳＭメッセージと関連した手順を中断する段階とをさらに含むことができる。

また、前記ＵＬ ＮＡＳメッセージは、前記ＳＭメッセージを伝達するＳＭＦ（Session Management Function）の選択に使用されるＤＮＮ（Data Network Name）及び／又はＳ－ＮＳＳＡＩ（Single Network Slice Selection Assistance information）をさらに含むことができる。

また、前記ＳＭメッセージが前記ＰＤＵセッションの確立を要求するメッセージである場合、前記ＵＬ ＮＡＳメッセージは、前記確立が要求されたＰＤＵセッションに対するＰＤＵセッションＩＤ（Identifier）をさらに含むことができる。

また、前記ＭＭサブレイヤは、前記指示情報と共に前記ＳＭメッセージのルーティング不可が永久的であるか又は一時的であるかに関する情報も前記ＳＭサブレイヤに伝達することができる。

また、前記ＳＭメッセージのルーティング不可が永久的である場合、前記ＳＭサブレイヤは、前記ＳＭメッセージと関連したＰＤＵセッション及び／又はＤＮ（Data Network）に対する解除手順を行うことができる。

また、前記ＳＭサブレイヤは、前記ＰＤＵセッション及び／又は前記ＤＮを手順実行禁止（forbidden）のリストに含めて管理することができる。

また、前記ＰＤＵセッション及び／又は前記ＤＮと関連したサービスが必須的である場合、前記ＳＭサブレイヤは、前記ＭＭレイヤに登録取消を要求することができる。

また、本発明の他の態様は、無線通信システムにおいてネットワーク間の相互連動（interworking）の方法を行う端末であって、信号を送受信するための通信モジュール（communication module）と、前記通信モジュールを制御するプロセッサと、を含み、前記プロセッサは、ＳＭ（Session Management）メッセージが含まれたＵＬ（uplink） ＮＡＳメッセージをＡＭＦ（Access and Mobility management Function）に送信し、前記ＡＭＦから前記ＳＭメッセージのルーティング不可（unroutable）を指示する指示メッセージを受信するが、前記ＳＭメッセージのルーティング不可を指示する指示情報は、前記端末のＳＭサブレイヤ（sublayer）に伝達されることができる。

また、前記ＳＭメッセージは、前記ＳＭサブレイヤにおいて生成されて前記ＳＭサブレイヤの下位（lower）レイヤであるＭＭサブレイヤに伝達され、前記ＳＭメッセージが含まれた前記ＵＬ ＮＡＳメッセージは、前記ＭＭサブレイヤにより前記ＡＭＦに送信されることができる。

また、前記ＳＭサブレイヤは、ＰＤＵセッション制御のために前記端末で定義されたサブレイヤに該当し、前記ＭＭサブレイヤは、前記端末の移動性（mobility）制御のために前記端末で定義されたサブレイヤに該当することができる。

また、前記ＳＭサブレイヤは、前記ＳＭメッセージを前記ＭＭサブレイヤに伝達する場合、既に設定されたタイマーを開始し、前記タイマーの満了（expiry）前に前記ＭＭサブレイヤから前記指示情報を受信した場合、前記タイマーを中止し、前記ＰＤＵセッションを確立するための手順を中止することもできる。

本発明の実施形態によると、５ＧＳ及び５ＧＣにおいてＳＭレイヤ手順とＭＭレイヤ手順が独立的に分離されて同時に行われる場合に発生し得る様々なメッセージ送信／ルーティング失敗状況に備えたＮＡＳレイヤ／エンティティ間の相互作用／情報交換が可能になるため、端末及びネットワークのメッセージ送信の信頼性／効率性が向上し、メッセージ送信／ルーティング失敗により発生する様々な問題を解決することができる。

本発明で得ることができる効果は、以上で言及した効果に制限されず、言及しない更に他の効果は以下の記載から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解できるはずである。

本発明に関する理解を助けるために詳細な説明の一部に含まれる、添付図は、本発明に対する実施例を提供し、詳細な説明と共に本発明の技術的特徴を説明する。

本発明が適用されることができるＥＰＳ（Evolved Packet System）を簡略に例示する図である。 本発明が適用されることができるＥ－ＵＴＲＡＮ（evolved universal terrestrial radio access network）のネットワーク構造の一例を示す。 本発明が適用されることができる無線通信システムにおいて、Ｅ－ＵＴＲＡＮ及びＥＰＣの構造を例示する。 本発明が適用されることができる無線通信システムにおいて、端末とＥ－ＵＴＲＡＮとの間の無線インターフェースプロトコル（radio interface protocol）の構造を示す。 本発明が適用できる無線通信システムにおけるＳ１インターフェースプロトコルの構造を例示する。 本発明が適用できる無線通信システムにおける物理チャネルの構造を簡単に例示した図である。 本発明が適用できる無線通信システムにおけるＥＭＭとＥＣＭの状態を例示した図である。 本発明が適用できる無線通信システムにおける競争基盤のランダムアクセス手順を説明するための図である。 参照点表現を用いた５Ｇシステムアーキテクチャを例示した図である。 サービス－ベースの表現を利用した５Ｇシステムアーキテクチャを例示した図である。 本発明が適用できるＮＧ－ＲＡＮアーキテクチャを例示する。 本発明が適用できる無線プロトコルスタックを例示した図である。 本発明が適用できる５Ｇ／ＮＲシステムの端末－コアネットワーク間プロトコルスタックを例示する。 本発明が適用できるＲＭ状態モデルを例示する。 本発明が適用できるＣＭ状態モデルを例示する。 本発明の一実施形態に従うＱｏＳフローのための分類とユーザプレーンマーキング、ＱｏＳフローのＡＮリソースへのマッピングを例示する。 本発明に適用できる登録手続を例示したフローチャートである。 本発明が適用できるＮＡＳメッセージリダイレクション（redirection）の手順を例示したフローチャートである。 本発明に適用できる端末の制御プレーンプロトコルスタックを例示する。 本発明の一実施形態による端末内の制御プレーンプロトコルスタックを例示する。 本発明の一実施形態による端末内の制御プレーンプロトコルスタックを例示する。 ＰＤＵセッション同期化が失敗した場合の発明提案２適用実施形態を例示したフローチャートである。 本発明の一実施形態による端末のＮＡＳメッセージ伝達方法を例示したフローチャートである。 本発明の一実施形態によるＡＭＦのＮＡＳメッセージ伝達方法を例示したフローチャートである。 本発明の一実施形態による通信装置のブロック構成図を例示する。 本発明の一実施形態による通信装置のブロック構成図を例示する。

以下、本発明に係る好ましい実施形態を添付図を参照として詳細に説明する。添付図と共に以下に開示する詳細な説明は、本発明の例示的な実施形態を説明しようとするものであり、本発明が実施されることができる唯一の実施形態を表示しようとするものではない。以下の詳細な説明は、本発明の完全な理解を提供するために具体的な細部事項を含む。しかし、当業者は、本発明がこのような具体的な細部事項なくとも、実施されることができるということを知っている。

いくつかの場合、本発明の概念が曖昧になることを避けるために、公知の構造及び装置は省略されるか、各構造及び装置の中核機能を中心としたブロック図の形式で示すことができる。

本明細書で、基地局は端末と直接的に通信を遂行するネットワークの終端ノード（terminal node）としての意味を有する。本文書で基地局によって遂行されるものと説明された特定の動作は、場合によっては基地局の上位ノード（upper node）によって遂行されてもよい。すなわち、基地局を含む多数のネットワークノード（network nodes）からなるネットワークで端末との通信のために遂行される多様な動作は、基地局又は基地局以外の他のネットワークノードによって遂行され得ることは自明である。「基地局（ＢＳ：Base Station）」は、固定局（fixed station）、ＮｏｄｅＢ、ｅＮＢ（evolved-NodeB）、ＢＴＳ（base transceiver system）、アクセスポイント（ＡＰ：Access Point）等の用語によって代替し得る。また、「端末（Terminal）」は、固定又は移動性を有し得、ＵＥ（User Equipment）、ＭＳ（Mobile Station）、ＵＴ（user terminal）, ＭＳＳ（Mobile Subscriber Station）、ＳＳ（Subscriber Station）ＡＭＳ（Advanced Mobile Station）、ＷＴ（Wireless terminal）、 ＭＴＣ（Machine-Type communication）装置、Ｍ２Ｍ（Machine-to-Machine）装置、Ｄ２Ｄ（Device-to-Device）装置等の用語に代替され得る。

以下で、ダウンリンク（ＤＬ：downlink）は基地局から端末への通信を意味し、アップリンク（ＵＬ：uplink）は端末から基地局への通信を意味する。ダウンリンクで、送信機は基地局の一部であり、受信機は端末の一部であり得る。アップリンクで、送信機は端末の一部であり、受信機は基地局の一部であり得る。

以下の説明で使用される特定の用語は、本発明の理解を助けるために提供され、このような特定用語の使用は、本発明の技術的思想を免脱しない範囲で他の形態に変更され得る。

以下の技術は、ＣＤＭＡ（code division multiple access）、ＦＤＭＡ（frequency division multiple access）、ＴＤＭＡ（time division multiple access）、ＯＦＤＭＡ（orthogonal frequency division multiple access）、ＳＣ―ＦＤＭＡ（single carrier frequency division multiple access）、ＮＯＭＡ（non-orthogonal multiple access）等のような様々な無線接続システムに用いられ得る。ＣＤＭＡはＵＴＲＡ（universal terrestrial radio access）やＣＤＭＡ２０００のような無線技術（radio technology）で具現できる。ＴＤＭＡは、ＧＳＭ（global system for mobile communications）／ＧＰＲＳ（general packet radio service）／ＥＤＧＥ（enhanced data rates for GSM evolution）のような無線技術で具現できる。ＯＦＤＭＡは、ＩＥＥＥ ８０２．１１ （Ｗｉ－Ｆｉ）、ＩＥＥＥ ８０２．１６ （ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ ８０２－２０、Ｅ－ＵＴＲＡ（evolved UTRA）等のような無線技術で具現できる。ＵＴＲＡは、ＵＭＴＳ（universal mobile telecommunications system）の一部である。３ＧＰＰ（3rd generation partnership project） ＬＴＥ（long term evolution）は、Ｅ－ＵＴＲＡを用いるＥ－ＵＭＴＳ（evolved UMTS）の一部であって、ダウンリンクでＯＦＤＭＡを採用し、アップリンクでＳＣ－ＦＤＭＡを採用する。ＬＴＥ－Ａ（advanced）は３ＧＰＰ ＬＴＥの進化である。

本発明の実施例は、無線接続システムであるＩＥＥＥ ８０２、３ＧＰＰ、及び３ＧＰＰ２のうち少なくとも１つに開示された標準文書によって裏付けられることができる。すなわち、本発明の実施例のうち、本発明の技術的思想を明確に示すために説明していない段階または部分は、前記文書により裏付けられることができる。また、本文書で開示している全ての用語は、前記標準文書によって説明されることができる。

説明を明確にするために、３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ－Ａを中心に記述するが、本発明の技術的特徴がこれに制限されるわけではない。

本明細書で使用できる用語は、以下のように定義される。

－ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）：３ＧＰＰによって開発された、ＧＳＭ（Global System for Mobile Communication）基盤の第３世代（Generation）移動通信技術

－ＥＰＳ（Evolved Packet System）：ＩＰ（Internet Protocol）基盤のパケット交換（packet switched）コアネットワークであるＥＰＣ（Evolved Packet Core）とＬＴＥ、ＵＴＲＡＮなどのアクセスネットワークから構成されたネットワークシステム。ＵＭＴＳが進化した形のネットワークである。

－ＮｏｄｅＢ：ＵＭＴＳネットワークの基地局。屋外に設置し、カバレッジは、マクロセル（macro cell）の規模である。

－ｅＮｏｄｅＢ：ＥＰＳネットワークの基地局。屋外に設置し、カバレッジは、マクロセル（macro cell）の規模である。

－Ｈｏｍｅ ＮｏｄｅＢ：ＵＭＴＳ網のＢａｓｅ ｓｔａｔｉｏｎであって、屋内に設置し、カバレッジは、マイクロセルの規模

－Ｈｏｍｅ ｅＮｏｄｅＢ：ＥＰＳネットワークのＢａｓｅ ｓｔａｔｉｏｎであって、屋内に設置し、ｃｏｖｅｒａｇｅは、マイクロセルの規模

－端末（User Equipment）：ユーザ機器。端末は端末（terminal）、ＭＥ（Mobile Equipment）、ＭＳ（Mobile Station）などの用語で言及することができる。また、端末は、ノートパソコン、携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、スマートフォン、マルチメディア機器などのように、携帯可能な機器であろうし、またはPC（Personal Computer）、車載装置のように、携帯不可能な機器である場合もある。ＭＴＣ関連の内容において端末又は端末という用語は、ＭＴＣ端末を指すことができる。

－ＩＭＳ（Ip Multimedia Subsystem）：マルチメディアサービスをＩＰベースに提供するサブシステム。

－ＩＭＳＩ（International Mobile Subscriber Identity）：移動通信ネットワークで国際的に固有に割り当てられるユーザ識別子。

－ＭＴＣ（Machine Type Communication）：人間の介入なくともマシンにより遂行される通信。Ｍ２Ｍ（Machine to Machine）通信と称することもできる。

－ＭＴＣ端末（ＭＴＣ ＵＥ又はＭＴＣ ｄｅｖｉｃｅ又はＭＴＣ装置）：移動通信ネットワークを介した通信（例えば、ＰＬＭＮを介してＭＴＣサーバーと通信）機能を有し、ＭＴＣ機能を遂行する端末（例えば、自販機、検針器）。

－ＭＴＣサーバー（ＭＴＣ ｓｅｒｖｅｒ）：ＭＴＣ端末を管理するネットワーク上のサーバー。移動通信ネットワークの内部または外部に存在することができる。ＭＴＣユーザがアクセス（access）することができるインターフェースを有することができる。また、ＭＴＣサーバーは、他のサーバーにＭＴＣ関連サービスを提供してもよく（ＳＣＳ（Services Capability Server）形態）、自身がＭＴＣアプリケーションサーバーであってもよい。

－（ＭＴＣ）アプリケーション（application）：（ＭＴＣが適用される）サービス（例えば、遠隔検針、物量移動追跡、気象観測センサ等）

－（ＭＴＣ）アプリケーションサーバー：（ＭＴＣ）アプリケーションが実行されるネットワーク上のサーバー

－ＭＴＣ特徴（ＭＴＣ ｆｅａｔｕｒｅ）：ＭＴＣアプリケーションをサポートするためのネットワークの機能。例えば、ＭＴＣモニタリング（monitoring）は、遠隔検針等のＭＴＣアプリケーションで装備紛失等に備えるための特徴であり、低い移動性（low mobility）は、自販機のようなＭＴＣ端末に対するＭＴＣアプリケーションのための特徴である。

－ＭＴＣユーザ（ＭＴＣ Ｕｓｅｒ）：ＭＴＣユーザはＭＴＣサーバーにより提供されるサービスを使用する。

－ＭＴＣ加入者（ＭＴＣ ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ）：ネットワークオペレータと接続関係を有しており、１つ以上のＭＴＣ端末にサービスを提供するエンティティ（entity）である。

－ＭＴＣグループ（ＭＴＣ ｇｒｏｕｐ）：少なくとも１つ以上のＭＴＣ特徴を共有し、ＭＴＣ加入者に属したＭＴＣ端末のグループを意味する。

サービス機能サーバー（ＳＣＳ：Services Capability Server）：ＨＰＬＭＮ（Home PLMN）上のＭＴＣ－ＩＷＦ（MTC Inter Working Function）及びＭＴＣ端末と通信するためのエンティティであって、３ＧＰＰネットワークと接続されている。ＳＣＳは、１つ以上のＭＴＣアプリケーションによる使用のための能力（capability）を提供する。

－外部識別子（External Identifier）：３ＧＰＰネットワークの外部エンティティ（例えば、ＳＣＳまたはアプリケーションサーバー）がＭＴＣ端末（又はＭＴＣ端末が属した加入者）を指す（または識別する）ために使用する識別子（identifier）であって、全世界的に固有（globally unique）である。外部識別子は、次のようにドメイン識別子（Domain Identifier）とローカル識別子（Local Identifier）とで構成される。

－ドメイン識別子（Domain Identifier）：移動通信ネットワーク事業者の制御下にあるドメインを識別するための識別子。１つの事業者は、互いに異なるサービスへの接続を提供するためにサービス別にドメイン識別子を使用することができる。

－ローカル識別子（Local Identifier）：ＩＭＳＩ（International Mobile Subscriber Identity）を類推または取得するのに使用される識別子。ローカル識別子は、アプリケーションドメイン内では固有（unique）でなければならず、移動通信ネットワーク事業者によって管理される。

－ＲＡＮ（Radio Access Network）：３ＧＰＰネットワークでＮｏｄｅ Ｂ及びこれを制御するＲＮＣ（Radio Network Controller）、ｅＮｏｄｅＢを含む単位。端末の端に存在し、コアネットワークへの接続を提供する。

－ＨＬＲ（Home Location Register）／ＨＳＳ（Home Subscriber Server）：３ＧＰＰネットワーク内の加入者情報を有しているデータベース。ＨＳＳは設定格納（configuration storage）、識別子管理（identity management）、ユーザ状態格納等の機能を遂行することができる。

－ＲＡＮＡＰ（RAN Application Part）：ＲＡＮとコアネットワークの制御を担当するノード（即ち、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）／ＳＧＳＮ（Serving GPRS（General Packet Radio Service） Supporting Node）／ＭＳＣ（Mobile Switching Center））間のインターフェース。

－ＰＬＭＮ（Public Land Mobile Network）：個人に移動通信サービスを提供する目的で構成されたネットワーク。オペレータ別に区分されて構成されることができる。

－ＮＡＳ（Non-Access Stratum）：ＵＭＴＳ、ＥＰＳ、プロトコルスタックで端末とコアネットワークとの間のシグナリング、トラフィックメッセージを送受信するための機能的な階層。端末の移動性をサポートし、端末とＰＤＮ ＧＷとの間のＩＰ接続を確立し、維持するセッション管理手順をサポートすることを主な機能とする。

－ＳＣＥＦ（Service Capability Exposure Function）：３ＧＰＰネットワークインターフェースによって提供されるサービス及び能力（capability）を安全に露出するための手段を提供するサービス能力露出（service capability exposure）のための３ＧＰＰアーキテクチャ内のエンティティ。

－ＭＭＥ（Mobility Management Entity）：モビリティ管理とセッション管理機能を実行するＥＰＳ網のネットワークノード

－ＰＤＮ－ＧＷ（Packet Data Network Gateway）：ＵＥ ＩＰアドレスの割り当て、パケットスクリーニングとフィルタリング、充電データ収集（Charging data collection）機能を実行するＥＰＳ網のネットワークノード

－Ｓｅｒｖｉｎｇ ＧＷ（Serving Gateway）：モビリティアンカー、パケットルーティング、Ｉｄｌｅモードのパケットバッファリング、ＭＭＥのＵＥへのページングをトリガーするなどの機能を実行するＥＰＳ網のネットワークノード

－ＰＣＲＦ（Policy and Charging Rule Function）：サービスフローごとに 差別化されたＱｏＳと課金ポリシーを動的（dynamic）で適用するためのポリシー決定（Policy decision）を実行するＥＰＳ網のノード

－ＯＭＡ ＤＭ（Open Mobile Alliance Device Management）：携帯電話、ＰＤＡ、ポータブルコンピュータなど、同じモバイルデバイスの管理のためにデザインされたプロトコルとして、デバイス設定（configuration）、ファームウェアアップグレード（firmware upgrade）、エラーレポート （Error Report）などの機能を実行

－ＯＡＭ（Operation Administration and Maintenance）：ネットワーク欠陥表示、パフォーマンス情報、そしてデータと診断機能を提供するネットワーク管理機能群

－ＮＡＳ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ＭＯ（Management Object）：ＮＡＳ機能（Functionality）と関連パラメータをＵＥに設定（configuration）するに使用する ＭＯ（Management object）

－ＰＤＮ（Packet Data Network）：特定のサービスをサポートするサーバー（例えば、MMS server、WAP serverなど）が位置しているネットワーク。

－ＰＤＮ接続：端末からＰＤＮへの接続、すなわち、ｉｐアドレスで表現される 端末とＡＰＮで表現されるＰＤＮとの関連（接続）

－ＡＰＮ（Access Point Name）：ＰＤＮを指すか、区分する文字列。要求されたサービスや網（ＰＤＮ）に接続するためには、そのＰ－ＧＷを経ることになるが、このＰ－ＧＷを検索できるよう、網内であらかじめ定義した名前（文字列）（例えば、 internet.mnc012.mcc345.gprs）

－ＨＬＲ（Home Location Register）／ＨＳＳ（Home Subscriber Server）：３ＧＰＰネットワーク内の加入者情報を示すデータベース（ＤＢ）

－ＮＡＳ（Non-Access-Stratum）：ＵＥとＭＭＥとの間の制御プレーン（control plane）の 上位スペクトル（stratum）。ＵＥとネットワークとの間のモビリティ管理（Mobility management）とセッション管理（Session management）、ＩＰアドレス管理（IP address maintenance）などをサポート

－ＡＳ（Access-Stratum）：ＵＥと ラジオ（又は、アクセス） ネットワークとの間のプロトコルスタックを含んでおり、データとネットワーク制御信号送信などを担当する。

以下、前記のように定義された用語に基づいて、本発明について述べる。

本発明が適用できるシステム一般

図１は、本発明が適用されることができるＥＰＳ（Evolved Packet System）を簡略に例示する図である

図１のネットワークの構造図は、ＥＰＣ（Evolved Packet Core）を含むＥＰＳ（Evolved Packet System）の構造を、これを簡略に再構成したものである。

ＥＰＣ（Evolved Packet Core）は、３ＧＰＰ技術の性能を向上するためのＳＡＥ（System Architecture Evolution）の中核的な要素である。ＳＡＥは、様々な種類のネットワーク間の移動性をサポートするネットワークの構造を決定する研究課題に該当する。ＳＡＥは、例えば、ＩＰベースに多様な無線接続技術をサポートし、より向上したデータ送信能力を提供する等の最適化されたパケット－ベースのシステムを提供することを目標とする。

具体的に、ＥＰＣは３ＧＰＰ ＬＴＥシステムのためのＩＰ移動通信システムのコアネットワーク（Core Network）であり、パケット－ベースのリアルタイム及び非リアルタイムのサービスをサポートすることができる。既存の移動通信システム（即ち、２世代または３世代移動通信システム）では、音声のためのＣＳ（Circuit-Switched）及びデータのためのＰＳ（Packet-Switched）の２つの区別されるサブ－ドメインを介してコアネットワークの機能が具現された。しかし、３世代移動通信システムの進化である３ＧＰＰ ＬＴＥシステムでは、ＣＳ及びＰＳのサブ－ドメインが１つのＩＰドメインとして単一化した。即ち、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムでは、ＩＰ能力（capability）を有する端末と端末間の接続が、ＩＰベースの基地局（例えば、ｅＮｏｄｅＢ（evolved Node B））、ＥＰＣ、アプリケーションドメイン（例えば、ＩＭＳ）を介して構成されることができる。即ち、ＥＰＣは、端対端（end-to-end）のＩＰサービスの具現に必須的な構造である。

ＥＰＣは多様な構成要素を含むことができ、図１では、そのうち一部に該当する、ＳＧＷ（Serving Gateway）（または、Ｓ－ＧＷ）、ＰＤＮ ＧＷ（Packet Data Network Gateway）（若しくはＰＧＷまたはＰ－ＧＷ）、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）、ＳＧＳＮ（Serving GPRS（General Packet Radio Service） Supporting Node）、ｅＰＤＧ（enhanced Packet Data Gateway）を示す。

ＳＧＷは、無線接続ネットワーク（ＲＡＮ）とコアネットワークとの間の境界点として動作し、ｅＮｏｄｅＢとＰＤＮ ＧＷとの間のデータ経路を維持する機能をする要素である。また、端末がｅＮｏｄｅＢによってサービング（serving）される領域にかけて移動する場合、ＳＧＷはローカル移動性アンカーポイント（anchor point）の役割を果たす。即ち、Ｅ－ＵＴＲＡＮ（３ＧＰＰリリース８の以降から定義されるＥｖｏｌｖｅｄ－ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System） Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）内での移動性のためにＳＧＷを介してパケットがルーティングされることができる。さらに、ＳＧＷは他の３ＧＰＰネットワーク（３ＧＰＰリリース８の以前に定義されるＲＡＮ、例えば、ＵＴＲＡＮ又はＧＥＲＡＮ（ＧＳＭ（Global System for Mobile Communication）／ＥＤＧＥ（Enhanced Data rates for Global Evolution） Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）との移動性のためのアンカーポイントとして機能することもできる。

ＰＤＮ ＧＷは、パケットデータネットワークに向かったデータインターフェースの終端点（termination point）に該当する。ＰＤＮ ＧＷは、ポリシー執行特徴（Policy enforcement features）、パケットフィルタリング（packet filtering）、課金サポート（charging support）等をサポートすることができる。また、３ＧＰＰネットワークと非３ＧＰＰ（non-3GPP）ネットワーク（例えば、Ｉ－ＷＬＡＮ（Interworking Wireless Local Area Network）のような信頼できないネットワーク、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）ネットワークや、Ｗｉｍａｘのような信頼できるネットワーク）との移動性管理のためのアンカーポイントの役割を果たすことができる。

図１のネットワーク構造の例示では、ＳＧＷとＰＤＮ ＧＷが別のゲートウェイで構成されることを示すが、２つのゲートウェイが単一ゲートウェイ構成オプション（Single Gateway Configuration Option）によって具現されることもできる。

ＭＭＥは、端末のネットワーク接続に対するアクセス、ネットワークリソースの割り当て、トラッキング（tracking）、ページング（paging）、ローミング（roaming）、及びハンドオーバー等をサポートするためのシグナリング及び制御機能を遂行する要素である。ＭＭＥは、加入者及びセッション管理に関する制御プレーン機能を制御する。ＭＭＥは、数多くのｅＮｏｄｅＢを管理し、他の２Ｇ／３Ｇネットワークに対するハンドオーバーのための従来のゲートウェイの選択のためのシグナリングを遂行する。また、ＭＭＥは、保安過程（Security Procedures）、端末対ネットワークセッションハンドリング（Terminal-to-network Session Handling）、遊休端末位置決定管理（Idle Terminal Location Management）等の機能を遂行する。

ＳＧＳＮは、他の３ＧＰＰネットワーク（例えば、ＧＰＲＳネットワーク）に対するユーザの移動性管理及び認証（authentication）のような全てのパケットデータをハンドリングする。

ｅＰＤＧは、信頼できない非３ＧＰＰネットワーク（例えば、Ｉ－ＷＬＡＮ、ＷｉＦｉホットスポット（hotspot）等）に対する保安ノードとしての役割を果たす。

図１を参照して説明したように、ＩＰ能力を有する端末は、３ＧＰＰアクセスはもちろん、非３ＧＰＰアクセスベースでもＥＰＣ内の多様な要素を経由して、事業者（即ち、オペレータ（operator））が提供するＩＰサービスネットワーク（例えば、ＩＭＳ）にアクセスすることができる。

また、図１では、多様なリファレンスポイント（例えば、Ｓ１－Ｕ、Ｓ１－ＭＭＥ等）を示す。３ＧＰＰシステムでは、Ｅ－ＵＴＲＡＮ及びＥＰＣの異なる機能個体（functional entity）に存在する２つの機能を接続する概念的なリンクをリファレンスポイント（reference point）と定義する。次の表１は、図１に示すリファレンスポイントを整理したものである。表１の例示以外にもネットワーク構造によって様々なリファレンスポイント（reference point）が存在することができる。

図１に示すリファレンスポイントのうち、Ｓ２ａ及びＳ２ｂは、非３ＧＰＰインターフェースに該当する。Ｓ２ａは信頼できる非３ＧＰＰアクセス及びＰＤＮＧＷ間の関連制御及び移動性リソースをユーザプレーンに提供するリファレンスポイントである。Ｓ２ｂは、ｅＰＤＧ及びＰＤＮ ＧＷ間の関連制御及び移動性リソースをユーザプレーンに提供するリファレンスポイントである。

図２は、本発明が適用されることができるＥ－ＵＴＲＡＮ（evolved universal terrestrial radio access network）のネットワーク構造の一例を示す。

Ｅ－ＵＴＲＡＮシステムは、既存のＵＴＲＡＮシステムで進化したシステムであって、例えば、３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ－Ａシステムであり得る。通信ネットワークは、ＩＭＳ及びパケットデータを介して音声（voice）（例えば、ＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol））のような多様な通信サービスを提供するために広範囲に配置される。

図２を参照すると、Ｅ－ＵＭＴＳネットワークは、Ｅ－ＵＴＲＡＮ、ＥＰＣ、及び１つ以上のＵＥを含む。Ｅ－ＵＴＲＡＮは端末に制御プレーン（control plane）とユーザプレーン（user plane）のプロトコルを提供するｅＮＢで構成され、ｅＮＢはＸ２インターフェースを介して接続される。

Ｘ２ユーザプレーンインターフェース（Ｘ２－Ｕ）は、ｅＮＢの間に定義される。Ｘ２－Ｕインターフェースは、ユーザプレーンＰＤＵ（protocol data unit）の保証されない伝達（non guaranteed delivery）を提供する。Ｘ２制御プレーンインターフェース（Ｘ２－ＣＰ）は、２つの隣り合うｅＮＢの間に定義される。Ｘ２－ＣＰは、ｅＮＢ間のコンテキスト（context）伝達、ソースｅＮＢとターゲットＮＢとの間のユーザプレーントンネルの制御、ハンドオーバー関連メッセージの伝達、アップリンク負荷管理等の機能を遂行する。

ｅＮＢは、無線インターフェースを介して端末と接続され、Ｓ１インターフェースを介してＥＰＣ（evolved packet core）に接続される。

Ｓ１のユーザプレーンインターフェース（Ｓ１－Ｕ）は、ｅＮＢとサービングゲートウェイ（S-GW：serving gateway）の間に定義される。Ｓ１制御プレーンインターフェース（S１-MME）は、ｅＮＢと移動性管理エンティティ（ＭＭＥ：mobility management entity）との間に定義される。Ｓ１インターフェースは、ＥＰＳ（evolved packet system）ベアラサービスの管理機能、ＮＡＳ（non-access stratum）シグナリングトランスポート機能、ネットワークシェアリング、ＭＭＥの負荷バランシング機能などを実行する。Ｓ１インターフェースはｅＮＢとＭＭＥ／Ｓ－ＧＷの間に多数－対－多数の関係（many-to-many-relation）をサポートする。

ＭＭＥは、ＮＡＳシグナリング保安（security）、ＡＳ（Access Stratum）保安（security）制御、３ＧＰＰアクセスネットワーク間のモビリティをサポートするためのＣＮ（Core Network）ノード間（Inter-CN）シグナリング、（ページング再送の実行と制御含む）アイドル（IDLE）モードＵＥ到達性（reachability）、（アイドルとアクティブモード端末のための）トラッキングエリア識別子（ＴＡＩ：Tracking Area Identity）の管理、ＰＤＮ ＧＷとＳＧＷの選択、ＭＭＥが変更されるハンドオーバーのためのＭＭＥの選択、２Ｇ又は３Ｇ ３ＧＰＰアクセスネットワークへのハンドオーバーのためのＳＧＳＮの選択、ローミング（roaming）、認証（authentication）、専用ベアラ確立（dedicated bearer establishment）を含むベアラ管理機能、公共の警告システム（PWS：Public Warning System）（地震と津波警報システム（ＥＴＷＳ：Earthquake and Tsunami Warning System）と商用モバイル警告システム（ＣＭＡＳ：Commercial Mobile Alert System）を含む）メッセージの送信のサポートなど、さまざまな機能を実行することができる。

図３は、本発明が適用されることができる無線通信システムにおいて、Ｅ－ＵＴＲＡＮ及びＥＰＣの構造を例示する。

図３を参照すると、ｅＮＢはゲートウェイ（例えば、ＭＭＥ）の選択、無線リソース制御（ＲＲＣ：radio resource control）活性（activation）の間ゲートウェイへのルーティング、放送チャネル（ＢＣＨ：broadcast channel）のスケジューリング及び送信、アップリンク及びダウンリンクでＵＥへ動的リソースの割り当て、かつＬＴＥ－ＡＣＴＩＶＥ状態で移動性制御接続の機能を遂行することができる。前述したように、ＥＰＣ内におけるゲートウェイは、ページング開始（origination）、ＬＴＥ_ＩＤＬＥ状態管理、ユーザプレーン（user plane）の暗号化（ciphering）、システム構造進化（ＳＡＥ：System Architecture Evolution）ベアラ制御、かつＮＡＳシグナリングの暗号化（ciphering）及び完全性（integrity）保護の機能を遂行することができる。

図４は、本発明が適用されることができる無線通信システムにおいて、端末とＥ－ＵＴＲＡＮとの間の無線インターフェースプロトコル（radio interface protocol）の構造を示す。

図４（ａ）は、制御プレーン（control plane）に対する無線プロトコルの構造を示し、図４（ｂ）は、ユーザプレーン（user plane）に対する無線プロトコルの構造を示す。

図４を参照すると、端末とＥ－ＵＴＲＡＮとの間の無線インターフェースプロトコルの層は、通信システムの技術分野に公知となった広く知られている開放型システム間の相互接続（ＯＳＩ：open system interconnection）の標準モデルの下位３層に基づき、第１層Ｌ１、第２層Ｌ２、及び第３層Ｌ３に分割できる。端末とＥ－ＵＴＲＡＮとの間の無線インターフェースプロトコルは、水平的に物理層（physical layer）、データリンク層（data link layer）、及びネットワーク層（network layer）からなり、垂直的にはデータ情報の送信のためのプロトコルスタック（protocol stack）のユーザプレーン（user plane）と、制御信号（signaling）の伝達のためのプロトコルスタックの制御プレーン（control plane）とに区分される。

制御プレーンは、端末とネットワークが呼を管理するために用いる制御メッセージが送信される通路を意味する。ユーザプレーンは、アプリケーション層で生成されたデータ、例えば、音声データまたはインターネットパケットデータ等が送信される通路を意味する。以下、無線プロトコルの制御プレーンとユーザプレーンの各層を説明する。

第１層Ｌ１である物理層（ＰＨＹ：physical layer）は、物理チャネル（physical channel）を用いることによって、上位層への情報送信サービス（information transfer service）を提供する。物理層は、上位レベルに位置した媒体接続制御（ＭＡＣ：medium access control）層にトランスポートチャネル（transport channel）を介して接続され、トランスポートチャネルを介してＭＡＣ層と物理層との間でデータが送信される。トランスポートチャネルは、無線インターフェースを介してデータがどのように、どんな特徴で送信されるかによって分類される。また、互いに異なる物理層との間、送信端の物理層と受信端の物理層との間には物理チャネル（physical channel）を介してデータが送信される。物理層は、 ＯＦＤＭ（orthogonal frequency division multiplexing）方式で変調され、時間と周波数を無線リソースとして活用する。

物理層で用いられる幾つかの物理制御チャネルがある。物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：physical downlink control channel）は、端末にページングチャネル（ＰＣＨ：paging channel）とダウンリンク共有チャネル（ＤＬ－ＳＣＨ：downlink shared channel）のリソース割当、及びアップリンク共有チャネル（ＵＬ－ＳＣＨ：uplink shared channel）と関連したＨＡＲＱ（hybrid automatic repeat request）情報を知らせる。また、ＰＤＣＣＨは、端末にアップリング送信のリソース割当を知らせるアップリンクの承認（UL grant）を運ぶことができる。物理制御フォーマット指示子チャネル（ＰＤＦＩＣＨ：physical control format indicator channel）は、端末にＰＤＣＣＨに用いられるＯＦＤＭシンボルの数を知らせ、毎サブフレーム毎に送信される。物理ＨＡＲＱ指示子チャネル（ＰＨＩＣＨ：physical HARQ indicator channel）は、アップリンク送信の応答として、 ＨＡＲＱ ＡＣＫ（acknowledge）／ＮＡＣＫ（non-acknowledge）信号を運ぶ。物理アップリング制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：physical uplink control channel）は、ダウンリンクの送信に対するＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ、スケジューリングの要求及びチャネル品質指示子（ＣＱＩ：channel quality indicator）等のようなアップリンク制御情報を運ぶ。物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：physical uplink shared channel）はＵＬ－ＳＣＨを運ぶ。

第２層Ｌ２のＭＡＣ層は、論理チャネル（logical channel）を介して上位層である無線リンク制御（ＲＬＣ：radio link control）層にサービスを提供する。また、ＭＡＣ層は、論理チャネルとトランスポートチャネルとの間のマッピング及び論理チャネルに属するＭＡＣサービスデータユニット（ＳＤＵ：service data unit）のトランスポートチャネル上に物理チャネルに提供されるトランスポートブロック（transport block）への多重化／逆多重化機能を含む。

第２層Ｌ２のＲＬＣ層は、信頼性のあるデータ送信をサポートする。ＲＬＣ層の機能は、ＲＬＣ ＳＤＵの接続（concatenation）、分割（segmentation）、及び再結合（reassembly）を含む。無線ベアラ（ＲＢ：radio bearer）が要求する多様なＱｏＳ（quality of service）を保証するために、ＲＬＣ層は透過モード（ＴＭ：transparent mode）、非確認モード（ＵＭ：unacknowledged mode）、及び確認モード（ＡＭ：acknowledge mode）の３つの動作モードを提供する。ＡＭ ＲＬＣは、ＡＲＱ（automatic repeat request）を介して誤謬訂正を提供する。一方、ＭＡＣ層がＲＬＣ機能を行う場合に、ＲＬＣ層はＭＡＣ層の機能ブロックに含まれることができる。

第２層Ｌ２のパケットデータコンバージェンスプロトコル（ＰＤＣＰ：packet data convergence protocol）層は、ユーザプレーンでユーザデータの伝達、ヘッダ圧縮（header compression）、及び暗号化（ciphering）機能を行う。ヘッダ圧縮機能は、小さい帯域幅を有する無線インターフェースを介して、ＩＰｖ４（internet protocol version 4）またはＩＰｖ６（internet protocol version 6）のようなインターネットプロトコル（ＩＰ：internet protocol）パケットを効率的に送信させるために、相対的にサイズが大きく、不要な制御情報を含んでいるＩＰパケットヘッダのサイズを減らす機能を意味する。制御プレーンでのＰＤＣＰ層の機能は、制御プレーンデータの伝達及び暗号化／完全性保護（integrity protection）を含む。

第３層Ｌ３の最下位部分に位置する無線リソース制御（ＲＲＣ：radio resource control）層は、制御プレーンのみに定義される。ＲＲＣ層は、端末とネットワークとの間の無線リソースを制御する役割を遂行する。このため、端末とネットワークは、ＲＲＣ層を介してＲＲＣメッセージを互いに交換する。ＲＲＣ層は、無線ベアラの設定（configuration）、再設定（re-configuration）、及び解除（release）と関連して、論理チャネル、トランスポートチャネル、及び物理チャネルを制御する。無線ベアラは、端末とネットワークとの間のデータ送信のために、第２層Ｌ２によって提供される論理的な経路を意味する。無線ベアラが設定されるというのは、特定のサービスを提供するために、無線プロトコル層及びチャネルの特性を規定し、各々の具体的なパラメータ及び動作方法を設定することを意味する。無線ベアラは、再度シグナリング無線ベアラ（ＳＲＢ：signaling RB）とデータ無線ベアラ（ＤＲＢ：data RB）の２つに分けられる。ＳＲＢは、制御プレーンでＲＲＣメッセージを送信する通路として用いられ、ＤＲＢは、ユーザプレーンでユーザデータを送信する通路として用いられる。

ＲＲＣ層の上位に位置するＮＡＳ（non-access stratum）層は、セッション管理（session management）や移動性管理（mobility management）等の機能を遂行する。

基地局を構成する１つのセルは、１．２５、２．５、５、１０、２０Ｍｈｚ等の帯域幅のうち１つに設定され、様々な端末にダウンまたはアップの送信サービスを提供する。互いに異なるセルは、互いに異なる帯域幅を提供するように設定されることができる。

ネットワークから端末にデータを送信するダウンリンクトランスポートチャネル（downlink transport channel）は、システム情報を送信する放送チャネル（ＢＣＨ：broadcast channel）、ページングメッセージを送信するＰＣＨ、ユーザトラフィックや制御メッセージを送信するＤＬ－ＳＣＨなどがある。ダウンリンクマルチキャストまたは放送サービスのトラフィックまたは制御メッセージの場合、ＤＬ－ＳＣＨを介して送信されることもでき、または別途のダウンリンクマルチキャストチャネル（ＭＣＨ：multicast channel）を介して送信されることもできる。一方、端末からネットワークにデータを送信するアップリンクトランスポートチャネル（uplink transport channel）としては、初期の制御メッセージを送信するランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ：random access channel）、ユーザトラフィックや制御メッセージを送信するＵＬ－ＳＣＨ（uplink shared channel）がある。

論理チャネル（logical channel）はトランスポートチャネルの上位にあり、トランスポートチャネルにマッピングされる。論理チャネルは、制御領域情報の伝達のための制御チャネルとユーザ領域情報の伝達のためのトラフィックチャネルとに区分できる。制御チャネルとしては、放送制御チャネル（ＢＣＣＨ：broadcast control channel）、ページング制御チャネル（ＰＣＣＨ：paging control channel）、共通制御チャネル（ＣＣＣＨ：common control channel）、専用制御チャネル（ＤＣＣＨ：dedicated control channel）、マルチキャスト制御チャネル（ＭＣＣＨ：multicast control channel）等がある。トラフィックチャネルとしては、専用トラフィックチャネル（ＤＴＣＨ：dedicated traffic channel）、マルチキャストトラフィックチャネル（ＭＴＣＨ：multicast traffic channel）等がある。ＰＣＣＨはページング情報を伝達するダウンリンクチャネルであり、ネットワークがＵＥの属したセルを知らない時に用いられる。ＣＣＣＨは、ネットワークとのＲＲＣ接続を有さないＵＥにより用いられる。ＭＣＣＨネットワークからＵＥへのＭＢＭＳ（Multimedia Broadcast and Multicast Service）制御情報を伝達するために用いられる一対多（point-to-multipoint）ダウンリンクチャネルである。ＤＣＣＨは、ＵＥとネットワークとの間に専用制御情報を伝達するＲＲＣ接続を有する端末により用いられる一対一（point-to-point）両方向（bi-directional）チャネルである。ＤＴＣＨは、アップリンク及びダウンリンクで存在し得るユーザ情報を伝達するために１つの端末に専用される一対一（point-to-point）チャネルである。ＭＴＣＨは、ネットワークからＵＥへのトラフィックデータを伝達するための一対多（point-to-multipoint）ダウンリンクチャネルである。

論理チャネル（logical channel）とトランスポートチャネル（transport channel）間のアップリンク接続の場合には、ＤＣＣＨはＵＬ－ＳＣＨとマッピングすることができ、ＤＴＣＨはＵＬ－ＳＣＨにマッピングされることができ、ＣＣＣＨはＵＬ－ＳＣＨにマッピングされることもできる。論理チャネル（logical channel）とトランスポートチャネル（transport channel）間のダウンリンクの接続の場合、ＢＣＣＨはＢＣＨ又はＤＬ－ＳＣＨにマッピングされることができ、PCCHはPCHにマッピングすることができ、ＤＣＣＨはＤＬ－ＳＣＨにマッピングされることができ、ＤＴＣＨはＤＬ－ＳＣＨにマッピングされることができ、ＭＣＣＨはＭＣＨにマッピングされることができ、ＭＴＣＨはＭＣＨにマッピングすることができる。

図５は、本発明が適用できる無線通信システムでＳ１インターフェースプロトコルの構造を示す。

図５（ａ）は、Ｓ１インターフェースで制御プレーン（control plane）プロトコルスタックを例示し、図５（ｂ）は、Ｓ１インターフェースでユーザプレーン（user plane）インターフェースプロトコルの構造を示す。

図５を参照すると、Ｓ１の制御プレーンインターフェース（Ｓ１－ＭＭＥ）は、基地局とＭＭＥの間に定義される。ユーザプレーンと同様にトランスポートネットワーク階層（transport network layer）は、ＩＰトランスポートに基づいている。ただし、メッセージ信号の信頼性のある伝送のためにＩＰ階層の上位にＳＣＴＰ（Stream Control Transmission Protocol）階層に追加される。アプリケーション階層（application layer）のシグナリングプロトコルは、Ｓ１－ＡＰ（S1 application protocol）と呼ばれる。

ＳＣＴＰ階層は、アプリケーション階層メッセージの保証された（guaranteed）伝達を提供する。

プロトコルデータユニット（ＰＤＵ：Protocol Data Unit）のシグナリング伝送のために送信ＩＰ階層で、ポイントツーポイント（point-to-point）伝送が使用される。

Ｓ１－ＭＥインターフェースのインスタンス（instance）ごとに単一のＳＣＴＰ連係（association）は、Ｓ－ＭＭＥ共通手順のための一対のストリーム識別子（stream identifier）を使用する。ストリーム識別子の一部ペアのみがＳ１－ＭＭＥ専用の手順のために使用される。ＭＭＥ通信コンテキスト識別子は、Ｓ１－ＭＭＥ専用の手順のためのＭＭＥによって割り当てられ、ｅＮＢ通信コンテキスト識別子は、Ｓ１－ＭＭＥ専用の手順のためのｅＮＢによって割り当てられる。ＭＭＥ通信コンテキスト識別子とｅＮＢ通信コンテキスト識別子は、端末固有のＳ１－ＭＭＥシグナリング送信ベアラを区別するために使用される。通信コンテキスト識別子は、それぞれＳ１－ＡＰメッセージ内で送信される。

Ｓ１シグナリングトランスポート階層がＳ１ＡＰ階層にシグナリング接続が切断されたと通知した場合には、ＭＭＥは、そのシグナリングの接続を使用していた端末の状態をＥＣＭ－ＩＤＬＥの状態に変更する。そして、ｅＮＢは、端末のＲＲＣ接続を解除する。

Ｓ１のユーザプレーンインターフェース（Ｓ１－Ｕ）は、ｅＮＢとＳ－ＧＷの間に定義される。Ｓ１－Ｕインターフェースは、ｅＮＢとＳ－ＧＷの間でユーザプレーンＰＤＵの保証されていない（non guaranteed）伝達を提供する。トランスポートネットワーク階層は、ＩＰトランスポートに基づいて、ｅＮＢとＳ－ＧＷとの間のユーザプレーンのＰＤＵを送信するためにＵＤＰ／ＩＰ階層の上位にＧＴＰ－Ｕ（GPRS Tunneling Protocol User Plane）階層が使用される。

図６は、本発明が適用できる無線通信システムで、物理チャネルの構造を簡単に例示する図である。

図６を参照すると、物理チャネルは、周波数領域（frequency domain）において複数のサブキャリアと時間領域（time domain）において複数のシンボルから構成される無線リソースを通じて信号やデータを伝える。

１.０ｍｓの長さを持つ１つのサブフレームは、複数のシンボルから構成される。サブフレームの特定シンボル（例えば、サブフレームの最初のシンボル）は、ＰＤＣＣＨのために使用することができる。PＤＣＣＨは、動的に割り当てられるリソースに関する情報（例えば、リソースブロック（Resource Block）、変調及び符号化方式（ＭＣＳ：Modulation and Coding Scheme）等）を運ぶ。

ＥＭＭとＥＣＭの状態

ＥＭＭ（EPS mobility management）、ＥＣＭ（EPS connection management）の状態について説明する。

図７は、本発明が適用できる無線通信システムでＥＭＭとＥＣＭの状態を例示する図である。

図７を参照すると、端末とＭＭＥの制御プレーンに位置するＮＡＳ階層から端末の移動性を管理するために端末がネットワークにアタッチ（attach）されたデタッチ（detach）されたかに応じて、ＥＭＭ登録状態（EMM-REGISTERED）とＥＭＭの登録解除の状態（EMM-DEREGISTERED）が定義されることもできる。ＥＭＭ－ＲＥＧＩＳＴＥＲＥＤ状態とＥＭＭ－ＤＥＲＥＧＩＳＴＥＲＥＤ状態は、端末とＭＭＥに適用することができる。

端末の電源を最初に入れた場合と同様に、初期端末はＥＭＭ－ＤＥＲＥＧＩＳＴＥＲＥＤ状態にあり、この端末がネットワークに接続するために初期接続（initial attach）手順を使用し、ネットワークに登録する手順を実行する。接続手順が正常に実行されると、端末とＭＭＥはＥＭＭ－ＲＥＧＩＳＴＥＲＥＤ状態に遷移（transition）される。また、端末の電源が切れたり、無線リンク障害の場合（無線リンク上でのパケットエラー率が基準値を超えた場合）、端末は、ネットワークでデタッチ（detach）されてＥＭＭ－ＤＥＲＥＧＩＳＴＥＲＥＤ状態に遷移される。

また、端末とネットワーク間のシグナリング接続（signaling connection）を管理するためにＥＣＭ接続状態（ＥＣＭ－ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ）とＥＣＭアイドル状態（ＥＣＭ－ＩＤＬＥ）が定義されることもできる。ＥＣＭ－ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態とＥＣＭ－ＩＤＬＥ状態はまた、端末とＭＭＥに適用することができる。ＥＣＭ接続は、端末と基地局の間で設定されるＲＲＣ接続と基地局とＭＭＥの間に設定されるＳ１シグナリング接続から構成される。すなわち、ＥＣＭの接続が設定／解除されたというのは、ＲＲＣ接続とＳ１シグナリングの接続が設定／解除されたということを意味する。

ＲＲＣ状態は、端末のＲＲＣ階層と基地局のＲＲＣ階層が論理的に接続（connection）されているかどうかを示す。すなわち、端末のＲＲＣ階層と基地局のＲＲＣ階層が接続されている場合、端末はＲＲＣ接続状態（ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ）となる。端末のＲＲＣ階層と基地局のＲＲＣ階層が接続されていない場合、端末はRRCアイドル状態（ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ）となる。

ネットワークは、ＥＣＭ－ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態にある端末の存在をセル単位で把握することができ、端末を効果的に制御することができる。

一方、ネットワークはＥＣＭ－ＩＤＬＥ状態にある端末の存在を把握することができず、コアネットワーク（ＣＮ：core network）がセルよりも大きい地域単位であるトラッキングエリア（tracking area）単位で管理する。端末がＥＣＭアイドル状態にあるとき、端末はトラッキングエリアで唯一に割り当てられたＩＤを利用して、NASによって設定された不連続受信（ＤＲＸ：Discontinuous Reception）を実行する。すなわち、端末は、端末-特定のページングＤＲＸサイクルごとに特定のページング時点（paging occasion）にページング信号を監視することにより、システム情報とページング情報のブロードキャストを受信することができる。

また、端末がＥＣＭ－ＩＤＬＥ状態にあるときは、ネットワークは、端末のコンテキスト（context）情報を持っていない。従って、ＥＣＭ－ＩＤＬＥ状態の端末は、ネットワークのコマンドを受信することなく、セル選択（cell selection）またはセル再選択（cell reselection）のような端末基盤のモビリティ関連手順を実行することができる。ＥＣＭアイドル状態で端末の位置がネットワークが知っている位置と異なる場合、端末はトラッキング領域アップデート（ＴＡＵ：tracking area update）手順を通じてネットワークに対応する端末の位置を知らせることができる。

一方、端末がＥＣＭ－ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態にあるときには端末の移動性は、ネットワークのコマンドによって管理される。ＥＣＭ－ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態でネットワークは、端末が属するセルを知っている。従って、ネットワークは、端末または端末からデータを送信及び／又は受信し、端末のハンドオーバーのような移動性を制御し、周辺セルのセル測定を行うことができる。

前記のごとく、端末が音声やデータなど、通常の移動通信サービスを受けるためにはＥＣＭ－ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態に遷移しなければならない。端末の電源を最初に入れた場合と同様に、初期端末はＥＭＭの状態と同様に、ＥＣＭ－ＩＤＬＥ状態にあり、端末が初期接続（initial attach）手順を使用し、ネットワークに正常に登録すると、端末とＭＭＥはＥＣＭ接続状態に遷移（transition）される。また、端末がネットワークに登録されているが、トラフィックが無効になって無線リソースが割り当てられていない場合、端末は、ＥＣＭ－ＩＤＬＥ状態にあり、その端末にアップリンクあるいはダウンリンクの新しいトラフィックが発生すると、サービス要求（service request）手順を通じて端末とMMEはECM-CONNECTED状態に遷移（transition）される。

ランダムアクセス手順（Random Access Procedure）

以下では、ＬＴＥ／ＬＴＥ－Ａシステムで提供されるランダムアクセス手順（random access procedure）について説明する。

ランダムアクセス手順は、端末が基地局とアップリンク同期を得るか、またはアップリンク無線リソースを割り当てを受けるために使用される。端末の電源投入後、端末は、初期セルとのダウンリンクの同期を取得し、システム情報を受信する。システム情報から使用可能なランダムアクセスプリアンブル（random access preamble）のセットランダムアクセスプリアンブルの送信に使用される無線リソースに関する情報を得る。ランダムアクセスプリアンブルの送信に使用される無線リソースは、少なくとも１つ以上のサブフレームのインデックスと周波数領域上のインデックスの組み合わせで特定される。端末は、ランダムアクセスプリアンブルの集合から任意に選択されたランダムアクセスプリアンブルを送信し、前記ランダムアクセスプリアンブルを受信した基地局は、アップリンク同期のためのタイミング整列（ＴＡ：timing alignment）の値をランダムアクセス応答を通じて端末に送る。これ端末は、アップリンク同期を取得するものである。

ランダムアクセス手順は、ＦＤＤ（frequency division duplex）とＴＤＤ（time division duplex）で一般的な手順である。ランダムアクセス手順は、セルサイズに無関係であり、キャリアアグリゲーション（ＣＡ：carrier aggregation）が設定されている場合、サービングセル（serving cell）の数とも無関係である。

まず、端末がランダムアクセス手順を実行する場合には、次のような場合がある。

－端末が基地局とのＲＲＣ接続（RRC Connection）がなく、ＲＲＣアイドル状態で初期接続（initial access）を実行する場合

－ＲＲＣ接続再確立手順（RRC connection re-establishment procedure）を実行する場合

－端末がハンドオーバープロセスで、ターゲット（target）セルにより初めて接続する場合

－基地局の命令によりランダムアクセス手順が要求された場合

－ＲＲＣ接続状態中、アップリンク時間の同期が合わない状況で（non-synchronized）ダウンリンクに送信されるデータが発生した場合

－ＲＲＣ接続状態中、アップリンクの時間同期が合わないか（non-synchronized）、無線リソースを要求するために使用される指定された無線リソースが割り当てられていない状況でアップリンクに送信するデータが発生した場合

－ＲＲＣ接続状態中、タイミングアドバンス（timing advance）が必要な状況で端末の位置を決定（positioning）する場合

－無線接続失敗（radio link failure）又はハンドオーバー失敗（handover failure）の際の回復手順を実行する場合、

３ＧＰＰ Ｒｅｌ－１０では、キャリアアグリゲーションをサポートする無線アクセスシステムで１つの特定のセル（例えば、Ｐセル）に適用可能なＴＡ（timing advance）値を複数のセルに共通じて適用することを検討した。ただし、端末が異なる周波数バンドに属する（すなわち、周波数上で大きく離れた）複数のセルあるいは電波（propagation）の特性が異なる複数のセルを結合することができる。また、特定のセルの場合、カバレッジの拡大、あるいはカバレッジホールの除去のためにRRH（remote radio header）（すなわち、リピータ）、フェムトセル（femto cell）もしくはピコセル（pico cell）などのようなスモールセル（small cell）またはセカンダリ基地局（ＳｅＮＢ：secondary eNB）が、セル内に配置される状況で、端末は、１つのセルを通じて基地局（すなわち、マクロ基地局（macro eNB））との通信を行い、他のセルを通じてセカンダリ基地局との通信を実行する場合、複数のセルが互いに異なる伝搬遅延特性を持つことができる。この場合は、１つのＴＡ値を複数のセルに共通じて適用する方法で使用するアップリンク送信を実行する場合、複数のセル上で送信されるアップリンク信号の同期に深刻な影響を与えることができる。従って、複数のセルが結合されたCAの状況で、複数のTAを有することが望ましく、３ＧＰＰ Ｒｅｌ－１１では、複数のＴＡ（multiple TA）をサポートするために、特定のセルのグループ単位でＴＡを独立して割り当てることを考慮する。これをＴＡグループ（ＴＡＧ：TA group）と呼ばれ、ＴＡＧは、複数のセルを含むことができ、ＴＡＧ内の１つ以上のセルには、同じTAが共通じて適用することができる。これらの複数のＴＡをサポートするために、ＭＡＣ ＴＡコマンド制御要素（element）は、２ビットのＴＡＧ識別子（TAG ID）と６ビットのＴＡコマンドフィールドから構成される。

キャリアアグリゲーションが設定された端末は、Ｐセルと関連して先に説明したランダムアクセス手順を実行する場合が発生すると、ランダムアクセス手順を実行することになる。Ｐセルが属するＴＡＧ（すなわち、ｐＴＡＧ：primary TAG）の場合、既存と同じようにＰセルに基づいて決定される、あるいはＰセルに伴うランダムアクセス手順を通じて調整されるＴＡをｐＴＡＧ内のすべてのセル（複数可）に適用することができる。一方、Ｓセルのみで構成されるTAG（すなわち、ｓＴＡＧ：secondary TAG）の場合は、ｓＴＡＧ内の特定のＳセルに基づいて決定されるＴＡは、そのｓＴＡＧ内のすべてのセル（複数可）に適用することができ、このときＴＡは、基地局によって開始され、ランダムアクセス手順によって取得されることもできる。具体的には、ｓＴＡＧ内でＳセルは、ＲＡＣＨリソースに設定され、基地局は、ＴＡを決定するためにＳセルでＲＡＣＨアクセスを要求する。すなわち、基地局は、Ｐセルから送信されるＰＤＣＣＨオーダーによってＳセル上でＲＡＣＨ送信を開始させる。Ｓセルプリアンブルへの応答メッセージは、ランダムアクセス無線ネットワーク一時識別子（ＲＡ－ＲＮＴＩ：Random Access Radio Network Temporary Identifier）を使用してＰセルを通じて送信される。端末は、ランダムアクセスを正常に完了したＳセルに基づいて決定されるＴＡは、そのｓＴＡＧ内のすべてのセルに適用することができる。このように、ランダムアクセス手順は、Ｓセルでも、そのＳセルが属するｓＴＡＧのタイミング整列（timing alignment）を取得するためにＳセルでも実行されることもできる。

ＬＴＥ／ＬＴＥ－Ａシステムでは、ランダムアクセスプリアンブル（random access preamble、RACH preamble）を選択する過程で、特定のセットの中で端末がランダムに１つのプリアンブルを選択して使用する競争基盤のランダムアクセス手順（contention based random access procedure）と基地局が特定の端末のみ割り当ててくれたランダムアクセスプリアンブルを使用する非競合基盤のランダムアクセス手順（non-contention based random access procedure）の両方を提供する。ただし、非競争基盤のランダムアクセス手順は、上述したハンドオーバープロセス、基地局の命令により要求された場合、端末位置決定（positioning）及び／又はsTAGのタイミングアドバンスソートに限って使用することができる。ランダムアクセス手順が完了した後、一般的なアップリンク／ダウンリンク伝送が発生する

一方、リレーノード（ＲＮ：relay node）も、競争基盤のランダムアクセス手順と非競合基盤のランダムアクセス手順の両方をサポートする。リレーノードがランダムアクセス手順を実行するときには、その時点でＲＮサブフレーム構成（configuration）を中断させる（suspend）。すなわち、これは一時的にRNサブフレーム構成を廃棄することを意味する。以降、正常にランダムアクセス手順が完了した時点で、ＲＮサブフレーム構成が再開される。

図８は 本発明が適用できる無線通信システムにおいて競争基盤のランダムアクセス手順を説明するための図である。

（１）第１メッセージ（Ｍｓｇ １、ｍｅｓｓａｇｅ １）

まず、端末は、システム情報（system information）またはハンドオーバーコマンド（handover command）を通じて指示されたランダムアクセスプリアンブルの集合から任意に（randomly）１つのランダムアクセスプリアンブル（random access preamble、RACH preamble）を選択し、前記ランダムアクセスプリアンブルを送信することができるＰＲＡＣＨ（physical RACH）リソースを選択して送信する。

ランダムアクセスプリアンブルは、ＲＡＣＨ伝送チャネルで６ビットで送信され、６ビットはＲＡＣＨで送信した端末を識別するための５ビットの任意の識別子（random identity）と、追加情報を示すための１ビット（例えば、第３メッセージ（Ｍｓｇ ３）の大きさを指示）から構成される。

端末からランダムアクセスプリアンブルを受信した基地局は、プリアンブルをデコードし、ＲＡ－ＲＮＴＩを取得する。ランダムアクセスプリアンブルが送信されたＰＲＡＣＨに関連するＲＡ－ＲＮＴＩは、端末が送信したランダムアクセスプリアンブルの時間－周波数リソースに応じて決定される。

（２）第２メッセージ（Ｍｓｇ ２、ｍｅｓｓａｇｅ ２）

基地局は、第１メッセージ上のプリアンブルを通じて取得したＲＡ－ＲＮＴＩに指示（address）されるランダムアクセス応答（random access response）を端末に送信する。ランダムアクセス応答は、ランダムアクセスプリアンブル区分子／識別子（RA preamble index／identifier）、アップリンク無線リソースを知らせるアップリンク承認（UL grant）、一時セル識別子（ＴＣ－ＲＮＴＩ：Temporary Cell RNTI）、それから時間同期値（ＴＡＣ：time alignment command）が含まれることができる。ＴＡＣは、基地局が端末にアップリンク時間整列（time alignment）を維持するために送る時間同期値を指示する情報である。端末は、前記時間同期値を用いて、アップリンク送信タイミングを更新する。端末が時間同期を更新すると、時間同期タイマー（time alignment timer）を開始または再起動する。ＵＬ ｇｒａｎｔは、後述するスケジューリングメッセージ（第３メッセージ）の送信に使用されるアップリンクリソースの割り当てとTPC（transmit power command）を含んでいる。ＴＰＣは、スケジュールされたＰＵＳＣＨのための送信パワーの決定に使用される。

端末は、ランダムアクセスプリアンブルを送信した後、基地局がシステム情報またはハンドオーバーコマンドを使用して指示されたランダムアクセス応答ウィンドウ（random access response window）内で自分のランダムアクセス応答（random access response）の受信を試み、ＰＲＡＣＨに対応するＲＡ－ＲＮＴＩでマスキングされたＰＤＣＣＨを検出し、検出されたＰＤＣＣＨによって指示されるＰＤＳＣＨを受信することになる。ランダムアクセス応答情報は、ＭＡＣ ＰＤＵ（MAC packet data unit）の形式で送信されることができ、前記ＭＡＣ ＰＤＵは、ＰＤＳＣＨを通じて伝達されることもできる。ＰＤＣＣＨは、前記ＰＤＳＣＨを受信しなければならない端末の情報と、前記ＰＤＳＣＨの無線リソースの周波数と時間の情報、それから前記ＰＤＳＣＨの送信形式などが含まれていることが望ましい。上述したように、一応、端末が自分に送信されるＰＤＣＣＨの検出に成功すれば、前記ＰＤＣＣＨの情報に基づいてＰＤＳＣＨに送信されるランダムアクセス応答を適切に受信することができる。

ランダムアクセス応答ウィンドウは、プリアンブルを送信した端末がランダムアクセス応答メッセージを受信するために待機する最大時区間を意味する。ランダムアクセス応答ウィンドウは、プリアンブルが送信される最後のサブフレームで３つのサブフレーム以降のサブフレームから開始し、「ｒａ－ＲｅｓｐｏｎｓｅＷｉｎｄｏｗＳｉｚｅ」の長さを持つ。すなわち、端末はプリアンブルを送信が終了したサブフレームから３つのサブフレーム以降から確保したランダムアクセスウィンドウの間にランダムアクセス応答を受信するために待機する。端末は、システム情報（system information）を通じてランダムアクセスウィンドウサイズ（「ｒａ－ＲｅｓｐｏｎｓｅＷｉｎｄｏｗｓｉｚｅ」）パラメータの値を取得することができ、ランダムアクセスウィンドウサイズは２から１０の間の値に決定される。

端末は、基地局に送信したランダムアクセスプリアンブルと同じランダムアクセスプリアンブル区分子／識別子を持つランダムアクセス応答を正常に受信すると、ランダムアクセス応答の監視を停止する。一方、ランダムアクセス応答ウィンドウが終了するまで、ランダムアクセス応答メッセージを受信していないか、基地局に送信したランダムアクセスプリアンブルと同じランダムアクセスプリアンブル識別子を持つ有効なランダムアクセス応答を受信しなかった場合、ランダムアクセス応答の受信は失敗したとみなされ、以降端末はプリアンブル再送を行うことができる。

上述したように、ランダムアクセス応答でランダムアクセスプリアンブル識別子が必要な理由は、１つのランダムアクセス応答は、１つ以上の端末のためのランダムアクセス応答情報が含まれているため、前記ＵＬ ｇｒａｎｔ、ＴＣ－ＲＮＴＩとＴＡＣがどの端末に利用できるかどうかを知らせることが必要だからである。

（３）第３メッセージ（Ｍｓｇ ３、ｍｅｓｓａｇｅ ３）

端末が自分に有効なランダムアクセス応答を受信した場合には、前記ランダムアクセス応答に含まれた情報をそれぞれ処理する。すなわち、端末はＴＡＣを適用させて、ＴＣ－ＲＮＴＩを保存する。また、ＵＬ ｇｒａｎｔを利用して、端末のバッファに格納されたデータ、または、新たに生成されたデータを基地局に送信する。端末の最初の接続の場合、ＲＲＣ階層で生成され、ＣＣＣＨを通じて伝達されたＲＲＣ接続要求（RRC Connection Request）が、第３メッセージに含まれて送信されることができ、ＲＲＣ接続再確立手順の場合、ＲＲＣ階層で生成され、ＣＣＣＨを通じて伝達されたＲＲＣ接続再確立要求（RRC Connection Re-establishment Request）が第３メッセージに含まれて送信されることもできる。また、ＮＡＳ接続要求メッセージを含むこともできる。

第３メッセージは、端末の識別子が含まれていなければならない。競争基盤のランダムアクセス手順では、基地局からどのような端末が前記ランダムアクセス手順を実行するか判断することができないが、今後の競合の解決をするためには、端末を識別しなければならないからだ。

端末の識別子を含める方法としては、２つの方法が存在する。最初の方法は、端末が、前記ランダムアクセス手順以前に既に該当セルで割り当てられた有効なセル識別子（C-RNTI）を持っていた場合、端末は、前記ＵＬ ｇｒａｎｔに対応するアップリンク伝送信号を通じて自分のセル識別子を送信する。一方、もしランダムアクセス手順の前に、有効なセル識別子を割り当てられた場合、端末は、自分の一意識別子（例えば、Ｓ（SAE）－ＴＭＳＩまたは任意の値（random number））を含んで伝送する。一般的に、前記の一意識別子は、C-RNTIより長い。

ＵＬ－ＳＣＨ上の送信では、端末固有のスクランブリングが使用される。端末がＣ－ＲＮＴＩを割り当てられた場合は、 スクランブルはC-RNTIに基づいて実行されるが、端末がまだＣ－ＲＮＴＩを割り当てられない場合は、スクランブルはＣ－ＲＮＴＩに基づいて行うことができません。その代わり、ランダムアクセス応答で受信したＴＣ－ＲＮＴＩが使用される。端末は、前記ＵＬ ｇｒａｎｔに対応するデータを送信した場合は、衝突を解決するためのタイマー（contention resolution timer）を開始する。

（４）第４メッセージ（Ｍｓｇ ４、ｍｅｓｓａｇｅ ４）

基地局は、端末から第３メッセージを通じて対応する端末のＣ－ＲＮＴＩを受信した場合、受信したＣ－ＲＮＴＩを利用し、端末に第４メッセージを送信する。一方、端末から第３メッセージを通じて前記一意識別子（すなわち、Ｓ－ＴＭＳＩまたは任意の値（random number））を受信した場合には、ランダムアクセス応答では、端末に割り当てられたＴＣ－ＲＮＴＩを利用して、第４のメッセージを端末に送信する。一例として、第４のメッセージは、ＲＲＣ接続設定メッセージ（RRC Connection Setup）が 含まれてことができる。

端末は、ランダムアクセス応答に含まれているＵＬ ｇｒａｎｔを通じて自分の識別子を含むデータを送信した後、衝突解決のために基地局の指示を待つ。すなわち、特定のメッセージを受信するためにＰＤＣＣＨの受信を試みる。前記ＰＤＣＣＨを受信する方法においても２つの方法が存在する。前述したように、前記ＵＬ ｇｒａｎｔに対応して送信された第３のメッセージが自分の識別子がC-RNTIである場合には、自分のＣ－ＲＮＴＩを用いてＰＤＣＣＨの受信を試み、前記識別子が一意の識別子（すなわち、Ｓ－ＴＭＳＩまたは任意の値（random number））である場合には、ランダムアクセス応答に含まれているＴＣ－ＲＮＴＩを利用してＰＤＣＣＨの受信を試みる。その後、前者の場合は、もし前記の競合を解決タイマーが期限切れになる前に、自分のＣ－ＲＮＴＩを使用してＰＤＣＣＨを受信した場合に、端末は正常にランダムアクセス手順を実行されたと判断し、ランダムアクセス手順を終了する。後者の場合には、前記の競合の解決タイマーが期限切れになる前に、ＴＣ－ＲＮＴＩを使用してＰＤＣＣＨを受信した場合は、前記ＰＤＣＣＨが指示するＰＤＳＣＨが伝達するデータを確認する。もし前記のデータの内容に自分の一意の識別子が含まれている場合、端末は正常にランダムアクセス手順を実行されたと判断し、ランダムアクセス手順を終了する。第４メッセージを通じて端末は、Ｃ－ＲＮＴＩを取得し、その後端末とネットワークは、Ｃ－ＲＮＴＩを利用して、端末の特定のメッセージ（dedicated message）を送受信することになる。

次は、ランダムアクセスでの競合を解決するための方法について説明する。

ランダムアクセスを遂行するにおいて衝突が発生する理由は、基本的にランダムアクセスプリアンブルの数が有限であるからである。すなわち、基地局は、全ての端末に端末固有のランダムアクセスプリアンブルを付与することができないので、端末は共通のランダムアクセスプリアンブルの中から任意の１つを選択して送信することになる。これにより、同じ無線リソース（ＰＲＡＣＨリソース）を通じて複数の端末が同じランダムアクセスプリアンブルを選択して送信することになる場合が発生するが、基地局は、１つの端末から送信される１つのランダムアクセスプリアンブルで判断することになる。これにより、基地局は、ランダムアクセス応答を端末に送信し、ランダムアクセス応答は、１つの端末が受信することと予測する。しかし、上述したように、競合が発生する可能性があるので、複数の端末が１つのランダムアクセス応答を受信することになり、これにより、端末ごとにそれぞれランダムアクセス応答の受信に応じた動作を実行することになる。すなわち、ランダムアクセス応答に含まれる１つのＵＬ Ｇｒａｎｔを用いて、複数の端末が互いに異なるデータを同じ無線リソースに送信することになる問題点が発生することになる。これにより、前記データの送信はすべて失敗することがあり、端末の位置や伝送パワーに基づいて、特定の端末のデータのみを基地局から受信することもできる。後者の場合には、複数の端末は、すべて自分のデータの送信が成功したと仮定するので、基地局は、競争で失敗した端末に失敗事実に関する情報を通知しなければならない。すなわち、前記の競争の失敗や成功に関する情報を知らせることを競合の解決（contention resolution）とする。

衝突解決方法は２つの方法があるが、１つの方法は、衝突解決タイマー（contention resolution timer）を利用する方法と、他の１つの方法は、成功した端末の識別子を端末に送信する方法である。前者の場合は、端末がランダムアクセス過程前に既に固有のＣ－ＲＮＴＩを持っている場合に使用される。すなわち、既にＣ－ＲＮＴＩを持っている端末は、ランダムアクセス応答に基づいて、自分のＣ－ＲＮＴＩを含むデータを基地局に送信し、衝突解決タイマーを作動する。そして、衝突解決タイマーが期限切れになる前に、自分のＣ－ＲＮＴＩによって指示されるＰＤＣＣＨ情報を受信すると、端末は、自分が競争で成功したと判断し、ランダムアクセスを正常に終えるようになる。逆に、もし衝突解決タイマーが期限切れになる前に、自分のＣ－ＲＮＴＩによって指示されるＰＤＣＣＨを受信することができなかった場合は、自分が競争で失敗したと判断し、ランダムアクセスプロセスを再度実行するか、上位階層に失敗事実を通知することができる。衝突解消方法の中で、後者の場合、すなわち、成功した端末の識別子を送信する方法は、端末がランダムアクセス過程前に固有のセル識別子がない場合に使用される。すなわち、端末自身がセル識別子がない場合は、ランダムアクセス応答に含まれているＵＬ Ｇｒａｎｔ情報に基づいてデータのセル識別子より上位識別子（Ｓ－ＴＭＳＩ又はランダムナンバー（random number））を包含して送信し、端末は、衝突解決タイマーを動作させる。衝突解決タイマーが期限切れになる前に、自分の上位識別子を含むデータがＤＬ－ＳＣＨに送信された場合には、端末はランダムアクセス過程が成功したと判断する。

一方、非競争的な基盤のランダムアクセス過程での動作は、図１１に示された競争基盤のランダムアクセス過程とは異なり、第１メッセージの送信及び第２メッセージを送信するだけで、任意の接続手順が終了される。ただし、第１メッセージとして端末が基地局にランダムアクセスプリアンブルを送信する前に、端末は、基地局からランダムアクセスプリアンブルを割り当てられるようになり、この割り当てられた任意の接続プリアンブルを基地局に第１メッセージとして送信し、基地局からランダムアクセス応答を受信することにより、任意の接続手順が終了されることになる。

本発明が適用できる５Ｇシステムのアーキテクチャ

５Ｇシステムは、４世代ＬＴＥ移動通信技術から進歩した技術であって、既存の移動通信網構造の改善（Evolution）あるいはクリーンステート（Clean-state）の構造を通じて、新たな無線アクセス技術（ＲＡＴ：Radio Access Technology）、ＬＴＥ（Long Term Evolution）の拡張された技術としてｅＬＴＥ（extended LTE）、ｎｏｎ－３ＧＰＰ（例えば、ＷＬＡＮ）アクセス等をサポートする。

５Ｇシステムはサービス－ベースに定義され、５Ｇシステムのためのアーキテクチャ（architecture）内ネットワーク機能（ＮＦ：Network Function）間の相互動作（interaction）は、次のように２つの方式で示すことができる。

－リファレンスポイントの表現（representation）（図９）：２つのＮＦ（例えば、ＡＭＦ及びＳＭＦ）間の一対一のリファレンスポイント（例えば、Ｎ１１）によって記述されるＮＦ内のＮＦサービス間の相互動作を示す。

－サービスベースの表現（representation）（図１０）：制御プレーン（ＣＰ：Control Plane）内ネットワーク機能（例えば、ＡＭＦ）は、他の認証されたネットワーク機能が自身のサービスにアクセスすることを許容する。この表現は、必要な場合、一対一（point-to-point）のリファレンスポイント（reference point）も含む。

図９は、リファレンスポイントの表現を用いた５Ｇシステムのアーキテクチャを例示した図である。

図９を参照すると、５Ｇシステムのアーキテクチャは、多様な構成要素（すなわち、ネットワーク機能（ＮＦ：network function））を含むことができ、本図には、そのうち一部に該当する、認証サーバー機能（ＡＵＳＦ：Authentication Server Function）、アクセス及び移動性管理機能（ＡＭＦ：（Core） Access and Mobility Management Function）、セッション管理機能（ＳＭＦ：Session Management Function）、ポリシー制御機能（ＰＣＦ：Policy Control function）、アプリケーション機能（ＡＦ：Application Function）、統合されたデータ管理（ＵＤＭ：Unified Data Management）、データネットワーク（ＤＮ：Data network）、ユーザプレーン機能（ＵＰＦ：User plane Function）、（無線）アクセスネットワーク（（Ｒ）ＡＮ：（Radio） Access Network）、ユーザ装置（ＵＥ：User Equipment）を例示する。

各ＮＦは次のような機能をサポートする。

－ＡＵＳＦは、ＵＥの認証のためのデータを格納する。

－ＡＭＦは、ＵＥ単位の接続及び移動性管理のための機能を提供し、１つのＵＥ当たり基本的に１つのＡＭＦに接続されることができる。

具体的に、ＡＭＦは、３ＧＰＰアクセスネットワーク間の移動性のためのＣＮノード間のシグナリング、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ：Radio Access Network）ＣＰインターフェース（すなわち、Ｎ２インターフェース）の終端（termination）、ＮＡＳシグナリングの終端（Ｎ１）、ＮＡＳシグナリング保安（ＮＡＳ暗号化（ciphering）及び 完全性保護（integrity protection））、ＡＳ保安制御、登録管理（登録領域（Registration Area）管理）、接続管理、アイドルモードＵＥ接近性（reachability）（ページング再送信の制御及び遂行を含む）、移動性管理制御（加入及びポリシー）、イントラ－システムの移動性及びインター－システムの移動性サポート、ネットワークスライシング（Network Slicing）のサポート、ＳＭＦ選択、合法的傍受（Lawful Intercept）（ＡＭＦイベント及びＬＩシステムへのインターフェースに対する）、ＵＥとＳＭＦとの間のセッション管理（ＳＭ：session management）メッセージの伝達提供、ＳＭメッセージルーティングのための透過型プロキシ（Transparent proxy）、アクセス認証（Access Authentication）、ローミング権限チェックを含むアクセス許可（Access Authentication）、ＵＥとＳＭＳＦ（SMS（Short Message Service） function）との間のＳＭＳメッセージの伝達提供、保安アンカー機能（ＳＥＡ：Security Anchor Function）及び／又は保安コンテキスト管理（ＳＣＭ：Security Context Management）等の機能をサポートする。

ＡＭＦの一部または全体の機能は、１つのＡＭＦの単一のインスタンス（instance）内でサポートされることができる。

－ＤＮは、例えば、運営者サービス、インターネット接続またはサードパーティ（3rd party）サービス等を意味する。ＤＮは、ＵＰＦにダウンリンクプロトコルデータユニット（ＰＤＵ：Protocol Data Unit）を送信するか、ＵＥから送信されたＰＤＵをＵＰＦから受信する。

－ＰＣＦは、アプリケーションサーバーからパケットの流れに対する情報を受信し、移動性管理、セッション管理等のポリシーを決定する機能を提供する。具体的に、ＰＣＦはネットワーク動作をコントロールするための単一化したポリシーフレームワークのサポート、ＣＰ機能（例えば、ＡＭＦ、ＳＭＦ等）がポリシーの規則を施行することができるようにポリシー規則提供、ユーザデータリポジトリ（ＵＤＲ：User Data Repository）内のポリシーを決定するために関連した加入情報にアクセスするためのフロントエンド（Front End）具現等の機能をサポートする。

－ＳＭＦはセッション管理機能を提供し、ＵＥが多数のセッションを有する場合、各セッション別に互いに異なるＳＭＦによって管理されることができる。

具体的に、ＳＭＦは、セッション管理（例えば、ＵＰＦとＡＮノードとの間のトンネル（tunnel）維持を含んでセッションの確立、修正及び解除）、ＵＥＩＰアドレスの割り当て及び管理（選択的に認証を含む）、ＵＰ機能の選択及び制御、ＵＰＦでトラフィックを適切な目的地にルーティングするためのトラフィックステアリング（traffic steering）設定、ポリシー制御機能（Policy control functions）に向かったインターフェースの終端、ポリシー及びＱｏＳの制御部分施行、合法的傍受（Lawful Intercept）（ＳＭイベント及びＬＩシステムへのインターフェースに対する）、ＮＡＳメッセージのＳＭ部分の終端、ダウンリンクデータ通知（Downlink Data Notification）、ＡＮ特定ＳＭ情報の開始子（ＡＭＦを経由してＮ２を介してＡＮに伝達）、セッションのＳＳＣモード決定、ローミング機能等の機能をサポートする。

ＳＭＦの一部または全体の機能は、１つのＳＭＦの単一のインスタンス（instance）内でサポートされることができる。

－ＵＤＭは、ユーザの加入データ、ポリシーデータ等を格納する。ＵＤＭは２つの部分、即ち、アプリケーションのフロントエンド（ＦＥ：front end）及びユーザデータリポジトリ（ＵＤＲ：User Data Repository）を含む。

ＦＥは、位置管理、加入管理、資格証明（credential）の処理等を担当するＵＤＭ ＦＥとポリシー制御を担当するＰＣＦを含む。ＵＤＲは、ＵＤＭ－ＦＥによって提供される機能のために要求されるデータとＰＣＦによって要求されるポリシープロファイルを格納する。ＵＤＲ内に格納されるデータは、加入識別子、保安資格証明（security credential）、アクセス、及び移動性関連の加入データ並びにセッション関連の加入データを含むユーザ加入データとポリシーデータを含む。ＵＤＭ－ＦＥは、ＵＤＲに格納された加入情報にアクセスし、認証資格証明処理（Authentication Credential Processing）、ユーザ識別子ハンドリング（User Identification Handling）、アクセス認証、登録／移動性管理、加入管理、ＳＭＳ管理等の機能をサポートする。

－ＵＰＦはＤＮから受信したダウンリンクＰＤＵを（Ｒ）ＡＮを経由してＵＥに伝達し、（Ｒ）ＡＮを経由してＵＥから受信したアップリンクＰＤＵをＤＮに伝達する。

具体的に、ＵＰＦは、イントラ（intra）／インター（inter）ＲＡＴ移動性のためのアンカーポイント、データネットワーク（Data Network）への相互接続（interconnect）の外部ＰＤＵセッションポイント、パケットルーティング、及びフォワーディング、パケット検査（inspection）、並びにポリシー規則施行のユーザプレーン部分、合法的傍受（Lawful Intercept）、トラフィック使用量の報告、データネットワークへのトラフィックフローのルーティングをサポートするためのアップリンク分類子（classifier）、マルチ－ホーム（multi-homed）ＰＤＵセッションをサポートするためのブランチポイント（Branching point）、ユーザプレーンのためのＱｏＳハンドリング（handling）（例えば、パケットフィルタリング、ゲーティング（gating）、アップリンク／ダウンリンクレート施行）、アップリンクトラフィックの検証（サービスデータフロー（ＳＤＦ ：Service Data Flow）とＱｏＳフロー間のＳＤＦマッピング）、アップリンク及びダウンリンク内のトランスポートレベル（transport level）パケットマーキング、ダウンリンクパケットバッファリング及びダウンリンクデータ通知トリガリング機能等の機能をサポートする。ＵＰＦの一部または全体の機能は、１つのＵＰＦの単一のインスタンス（instance）内でサポートされることができる。

－ＡＦはサービス提供（例えば、トラフィックのルーティング上でアプリケーションの影響、ネットワーク能力露出（Network Capability Exposure）へのアクセス、ポリシー制御のためのポリシーのフレームワークとの相互動作などの機能をサポート）のために３ＧＰＰコアネットワークとの相互動作を行う。

－（Ｒ）ＡＮは、４Ｇ無線アクセス技術の進化したバージョンである進化したＥ－ＵＴＲＡ（evolved E-UTRA）と新しい無線アクセス技術（ＮＲ：New Radio）（例えば、ｇＮＢ）の両方をサポートする新しいワイヤレスアクセスネットワークを総称する。

５Ｇシステムで端末と無線信号の送受信を担当するネットワークノードは、ｇＮＢであり、ＥＰＳのｅＮＢのような役割を果たしている。

ｇＮＢは、無線リソース管理のための機能（すなわち、無線ベアラ制御（Radio Bearer Control）、無線許可制御（Radio Admission Control）、接続モビリティ制御（Connection Mobility Control）、アップリンク／ダウンリンクでＵＥにリソースの動的割り当て（Dynamic allocation of resources）（すなわち、スケジューリング））、ＩＰ（Internet Protocol）ヘッダ圧縮、ユーザデータストリームの暗号化（encryption）との整合性を保護（integrity protection）、ＵＥに提供された情報からＡＭＦへのルーティングが決定されていない場合には、ＵＥの接続（attachment）時にＡＭＦの選択は、ＵＰＦへのユーザプレーンデータのルーティング、ＡＭＦへの制御プレーンの情報ルーティング、接続セットアップと解除、ページングメッセージのスケジューリング及び送信（ＡＭＦから発生された）、システムブロードキャスト情報のスケジューリング及び送信（ ＡＭＦまたは運営と維持（Ｏ＆Ｍ：operating and maintenance）から発生された）、モビリティ、及びスケジューリングのための測定と測定レポートの設定、アップリンクでトランスポートレベルのパケットマーキング（Transport level packet marking）、セッション管理、ネットワークスライス（Network Slicing）のサポート、ＱｏＳ、フロー管理、及びデータの無線ベアラへのマッピング、非活動モード（inactive mode）であるＵＥのサポート、ＮＡＳメッセージの分配機能、ＮＡＳノード選択機能、無線アクセスネットワークの共有、二重接続性（Dual Connectivity）、ＮＲとＥ－ＵＴＲＡとの間の密接な相互動作（tight interworking）などの機能をサポートする。

－ＵＥは、ユーザ機器を意味する。ユーザ装置は、端末（terminal）、ＭＥ（Mobile Equipment）、ＭＳ（Mobile Station）等の用語として言及され得る。また、ユーザ装置は、ラップタップ、携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、スマートフォン、マルチメディア機器などのように携帯可能な機器であってもよく、またはＰＣ（Personal Computer）、車両搭載装置のように携帯できない機器であってもよい。

本図では、説明の明確性のために、非構造化されたデータ格納ネットワーク機能（ＵＤＳＦ：Unstructured Data Storage network function）、構造化されたデータ格納ネットワーク機能（ＳＤＳＦ：Structured Data Storage network function）、ネットワーク露出機能（ＮＥＦ：Network Exposure Function）、及びＮＦリポジトリ機能（ＮＲＦ：NF Repository Function）が示されていないが、本図に示されている全てのＮＦは、必要に応じて、ＵＤＳＦ、ＮＦＦ、及びＮＲＦと相互動作を遂行することができる。

－ＮＥＦは、３ＧＰＰネットワーク機能によって提供される、例えば、第三者（3rd party）、内部露出（internal exposure）／再露出（re-exposure）、アプリケーション機能、エッジコンピューティング（Edge Computing）のためのサービス、及び、能力を安全に露出するための手段を提供する。ＮＥＦは、他のネットワーク機能から（他のネットワーク機能の露出された能力に基づいた）情報を受信する。ＮＥＦは、データ格納ネットワーク機能への標準化されたインターフェースを用いて、構造化されたデータとして受信された情報を格納することができる。格納された情報は、ＮＥＦによって他のネットワーク機能、及びアプリケーション機能に再露出（re-expose）され、分析等のような他の目的として用いられることができる。

－ＮＲＦは、サービスディスカバリー機能をサポートする。ＮＦインスタンスからＮＦディスカバリーの要求を受信し、発見されたＮＦインスタンスの情報をＮＦインスタンスに提供する。また、用いることができるＮＦインスタンスとそれらがサポートするサービスを維持する。

－ＳＤＳＦは、あるＮＥＦによる構造化されたデータであって、情報を格納及び回収（retrieval）する機能をサポートするための選択的な機能である。

－ＵＤＳＦは、あるＮＦによる非構造的データであって、情報を格納及び回収（retrieval）する機能をサポートするための選択的な機能である。

５Ｇシステムで端末と無線の送信／受信を担当するノードは、ｇＮＢであり、ＥＰＳでのｅＮＢのような役割を遂行する。端末が３ＧＰＰ接続と非３ＧＰＰ接続に同時に接続されている場合、端末は、図６のように１つのＡＭＦを介してサービスを受けることになる。図６では、非３ＧＰＰ接続で接続する場合と、３ＧＰＰ接続で接続する場合の１つの同一のＵＰＦで接続されることを示しているが、必ずしもそうする必要はなく、互いに異なる複数のＵＰＦで接続されることができる。

但し、端末がローミングシナリオでＨＰＬＭＮにあるＮ３ＩＷＫ（「Ｎ３ＩＷＦ（non-3GPP Inter Working Function）」とも指称可能）を選択し、非３ＧＰＰ接続に接続された場合には、３ＧＰＰ接続を管理するＡＭＦはＶＰＬＭＮに位置し、非３ＧＰＰ接続を管理するＡＭＦはＨＰＬＭＮに位置することができる。

非３ＧＰＰアクセスネットワークは、Ｎ３ＩＷＫ／Ｎ３ＩＷＦを介して、５Ｇコアネットワークに接続される。Ｎ３ＩＷＫ／Ｎ３ＩＷＦは、Ｎ２及びＮ３インターフェースを介して、５Ｇコアネットワーク制御プレーン機能及びユーザプレーン機能を各々インターフェースする。

本明細書に記載する非３ＧＰＰ接続の代表的な例としては、ＷＬＡＮ接続があると言える。

一方、本図では、説明の便宜上、ＵＥが１つのＰＤＵセッションを利用して１つのＤＮにアクセスする場合の参照モデルを例示するが、本発明はこれに限定されない。

ＵＥは、複数のＰＤＵのセッションを利用し、２つの（すなわち、地域的（local）と中心の（central））データネットワークに同時にアクセスすることができる。このとき、別のＰＤＵのセッションのための２つのＳＭＦが選択されることもできる。ただし、各ＳＭＦは、ＰＤＵのセッション内の地域的なＵＰＦと中心のＵＰＦの両方を制御することができる能力を持つことができる。各ＰＤＵセッションごとに独立して活性化されることもできる。

さらに、ＵＥは、単一のＰＤＵのセッション内で提供される２つの（すなわち、地域的なそして中心である）データネットワークに同時にアクセスすることもできる。

３ＧＰＰシステムでは、５Ｇシステム内のＮＦ間を接続する概念的なリンクをリファレンスポイント（reference point）と定義する。次は、本図で表現された５Ｇシステムのアーキテクチャに含まれるリファレンスポイントを例示する。

－Ｎ１：ＵＥとＡＭＦとの間のリファレンスポイント

－Ｎ２：（Ｒ）ＡＮとＡＭＦとの間のリファレンスポイント

－Ｎ３：（Ｒ）ＡＮとＵＰＦとの間のリファレンスポイント

－Ｎ４：ＳＭＦとＵＰＦとの間のリファレンスポイント

－Ｎ５：ＰＣＦとＡＦとの間のリファレンスポイント

－Ｎ６：ＵＰＦとデータネットワークとの間のリファレンスポイント

－Ｎ７：ＳＭＦとＰＣＦとの間のリファレンスポイント

－Ｎ２４：訪問ネットワーク（visited network）内のＰＣＦとホームネットワーク（home network）内のＰＣＦとの間のリファレンスポイント

－Ｎ８：ＵＤＭとＡＭＦとの間のリファレンスポイント

－Ｎ９：２つのコアＵＰＦ間のリファレンスポイント

－Ｎ１０：ＵＤＭとＳＭＦとの間のリファレンスポイント

－Ｎ１１：ＡＭＦとＳＭＦとの間のリファレンスポイント

－Ｎ１２：ＡＭＦとＡＵＳＦとの間のリファレンスポイント

－Ｎ１３：ＵＤＭと認証サーバー機能（ＡＵＳＦ：Authentication Server function）との間のリファレンスポイント

－Ｎ１４：２つのＡＭＦ間のリファレンスポイント

－Ｎ１５：非－ローミングシナリオの場合、ＰＣＦとＡＭＦとの間のリファレンスポイント、ローミングシナリオの場合、訪問ネットワーク（visited network）内のＰＣＦとＡＭＦとの間のリファレンスポイント

－Ｎ１６：２つのＳＭＦ間のリファレンスポイント（ローミングシナリオの場合、訪問ネットワーク（visited network）内のＳＭＦとホームネットワーク（home network）内のＳＭＦとの間のリファレンスポイント

－Ｎ１７：ＡＭＦとＥＩＲとの間のリファレンスポイント

－Ｎ１８：あるＮＦとＵＤＳＦとの間のリファレンスポイント

－Ｎ１９：ＮＥＦとＳＤＳＦとの間のリファレンスポイント

図１０は、サービス－ベースの表現を用いた５Ｇシステムのアーキテクチャを例示した図である。

本図で例示されたサービス－ベースのインターフェースは、所定のＮＦにより提供される／露出されるサービスのセットを示す。サービス－ベースのインターフェースは制御プレーン内で用いられる。次は、本図のように表現された５Ｇシステムのアーキテクチャに含まれるサービス－ベースのインターフェースを例示する。

－Ｎａｍｆ：ＡＭＦにより公開された（exhibited）サービス－ベースのインターフェース

－Ｎｓｍｆ：ＳＭＦにより公開された（exhibited）サービス－ベースのインターフェース

－Ｎｎｅｆ：ＮＥＦにより公開された（exhibited）サービス－ベースのインターフェース

－Ｎｐｃｆ：ＰＣＦにより公開された（exhibited）サービス－ベースのインターフェース

－Ｎｕｄｍ：ＵＤＭにより公開された（exhibited）サービス－ベースのインターフェース

－Ｎａｆ：ＡＦにより公開された（exhibited）サービス－ベースのインターフェース

－Ｎｎｒｆ：ＮＲＦにより公開された（exhibited）サービス－ベースのインターフェース

－Ｎａｕｓｆ：ＡＵＳＦにより公開された（exhibited）サービス－ベースのインターフェース

ＮＦサービスは、ＮＦ（即ち、ＮＦサービス供給者）により他のＮＦ（即ち、ＮＦサービス消費者）にサービス－ベースのインターフェースを介して露出される能力の一種である。ＮＦは、１つ以上のＮＦサービスを露出することができる。ＮＦサービスを定義するために次のような基準が適用される：

－ＮＦサービスは、終端間（end-to-end）の機能を説明するための情報の流れから導出される。

－完全な終端間（end-to-end）のメッセージの流れは、ＮＦサービス呼出（invocation）のシーケンスによって説明される。

－ＮＦが自身のサービスをサービス－ベースのインターフェースを介して提供する２つの動作は次の通りである：

i）「要求－応答（Request-response）」：制御プレーンＮＦ＿Ｂ（即ち、ＮＦサービス供給者）は、また別の制御プレーンＮＦ＿Ａ（即ち、ＮＦサービス消費者）から特定のＮＦサービス（動作の遂行及び／又は情報の提供を含む）の提供の要求を受ける。ＮＦ＿Ｂは、要求内でＮＦ＿Ａにより提供された情報に基づいたＮＦサービスの結果を応答する。

要求を満たすために、ＮＦ＿Ｂは交互に他のＮＦからのＮＦサービスを消費することができる。要求－応答のメカニズムで、通信は２つのＮＦ（即ち、消費者及び供給者）間の一対一で遂行される。

ii）「加入－通知（Subscribe-Notify）」

制御プレーンＮＦ＿Ａ（即ち、ＮＦサービス消費者）は、また別の制御プレーンＮＦ＿Ｂ（即ち、ＮＦサービス供給者）により提供されるＮＦサービスに加入する。多数の制御プレーンＮＦは、同一の制御プレーンＮＦサービスに加入することができる。ＮＦ＿Ｂは、このＮＦサービスの結果をこのＮＦサービスに加入された興味のあるＮＦに通知する。消費者からの加入要求は、周期的なアップデートまたは特定のイベント（例えば、要求された情報の変更、特定の臨界値の到達等）を通じてトリガーされる通知のための通知要求を含むことができる。このメカニズムは、ＮＦ（例えば、ＮＦ＿Ｂ）が明示的な加入要求なく暗黙的に特定の通知に加入した場合（例えば、成功的な登録手続により）も含む。

図１１は、本発明が適用されることができるＮＧ－ＲＡＮのアーキテクチャを例示する。

図１１を参照すると、次世代アクセスネットワーク（ＮＧ－ＲＡＮ：New Generation Radio Access Network）は、ＵＥに向かったユーザプレーン及び制御プレーンプロトコルの終端を提供する、ｇＮＢ（ＮＲ ＮｏｄｅＢ）及び／又はｅＮＢ（ｅＮｏｄｅＢ）で構成される。

ｇＮＢの間に、かつｇＮＢと５ＧＣに接続されるｅＮＢの間にＸｎインターフェースを用いて相互接続される。ｇＮＢ及びｅＮＢは、また５ＧＣにＮＧインターフェースを用いて接続され、さらに具体的に、ＮＧ－ＲＡＮと５ＧＣとの間の制御プレーンインターフェースであるＮＧ－Ｃインターフェース（即ち、Ｎ２リファレンスポイント）を用いてＡＭＦに接続され、ＮＧ－ＲＡＮと５ＧＣとの間のユーザプレーンインターフェースであるＮＧ－Ｕインターフェース（即ち、Ｎ３リファレンスポイント）を用いてＵＰＦに接続される。

無線プロトコルのアーキテクチャ

図１２は、本発明が適用されることができる無線プロトコルスタックを例示した図である。特に、図１２（ａ）は、ＵＥとｇＮＢとの間の無線インターフェースユーザプレーンプロトコルスタックを例示し、図１２（ｂ）は、ＵＥとｇＮＢとの間の無線インターフェース制御プレーンプロトコルスタックを例示する。

制御プレーンは、ＵＥとネットワークが呼を管理するために用いる制御メッセージが送信される通路を意味する。ユーザプレーンは、アプリケーション層で生成されたデータ、例えば、音声データまたはインターネットパケットデータ等が送信される通路を意味する。

図１２（ａ）を参照すると、ユーザプレーンプロトコルスタックは、第１層（Ｌａｙｅｒ １）（即ち、物理（ＰＨＹ：Physical layer）層）、第２層（Ｌａｙｅｒ ２）に分割されることができる。

図１２（ｂ）を参照すると、制御プレーンプロトコルスタックは、第１層（即ち、ＰＨＹ層）、第２層、第３層（即ち、無線リソース制御無線リソース制御（ＲＲＣ：radio resource control）層）、ノンアクセスストラタム（ＮＡＳ：Non-Access Stratum）層に分割されることができる。

第２層は、媒体アクセス制御（ＭＡＣ：Medium Access Control）サブ層と、無線リンク制御（ＲＬＣ：Radio Link Control）サブ層と、パケットデータコンバージェンスプロトコル（ＰＤＣ：Packet Data Convergence Protocol）サブ層と、サービスデータ適応プロトコル（ＳＤＡＰ：Service Data Adaptation Protocol）サブ層（ユーザプレーンの場合）とに分割される。

無線ベアラは、２つのグループに分類される：ユーザプレーンデータのためのデータ無線ベアラ（ＤＲＢ：data radio bearer）と制御プレーンデータのためのシグナリング無線ベアラ（ＳＲＢ：signalling radio bearer）

以下、無線プロトコルの制御プレーンとユーザプレーンの各層を説明する。

１）第１層であるＰＨＹ層は、物理チャネル（physical channel）を用いることによって、上位層への情報送信サービス（information transfer service）を提供する。物理層は、上位レベルに位置したＭＡＣサブ層にトランスポートチャネル（transport channel）を介して接続され、トランスポートチャネルを介してＭＡＣサブ層とＰＨＹ層との間でデータが送信される。トランスポートチャネルは、無線インターフェースを介してデータがどのように、どんな特徴により送信されるかによって分類される。また、互いに異なる物理層の間、送信端のＰＨＹ層と受信端のＰＨＹ層との間には物理チャネル（physical channel）を介してデータが送信される。

２）ＭＡＣサブ層は、論理チャネル（logical channel）とトランスポートチャネル（transport channel）との間のマッピング；トランスポートチャネルを介してＰＨＹ層に／から伝達されるトランスポートブロック（ＴＢ：transport block）に／から１つまたは異なる論理チャネルに属するＭＡＣサービスデータユニット（ＳＤＵ：Service Data Unit）の多重化／逆多重化；スケジューリング情報の報告；ＨＡＲＱ（hybrid automatic repeat request）を介したエラー訂正；動的スケジューリングを用いたＵＥ間の優先順位ハンドリング；論理チャネルの優先順位を用いて、１つのＵＥの論理チャネル間の優先順位ハンドリング；パディング（Padding）を遂行する。

互いに異なる種類のデータは、ＭＡＣサブ層により提供されるサービスを伝達する。各論理チャネルのタイプは、どんなタイプの情報が伝達されるかを定義する。

論理チャネルは、２つのグループに分類される：制御チャネル（Control Channel）及びトラフィックチャネル（Traffic Channel）。

i）制御チャネルは、制御プレーンの情報のみを伝達するために用いられ、次の通りである。

－ブロードキャスト制御チャネル（ＢＣＣＨ：Broadcast Control Channel）：システム制御情報をブロードキャストするためのダウンリンクチャネル。

－ページング制御チャネル（ＰＣＣＨ：Paging Control Channel）：ページング情報及びシステム情報変更の通知を伝達するダウンリンクチャネル。

－共通制御チャネル（ＣＣＣＨ：Common Control Channel）：ＵＥとネットワークとの間の制御情報を送信するためのチャネル。このチャネルは、ネットワークとＲＲＣ接続を有さないＵＥのために用いられる。

－専用制御チャネル（ＤＣＣＨ：Dedicated Control Channel）：ＵＥとネットワークとの間に専用制御情報を送信するための一対一（point-to-point）の両方向チャネル。ＲＲＣ接続を有するＵＥによって用いられる。

ii）トラフィックチャネルは、ユーザプレーンの情報のみを使用するために用いられる：

－専用トラフィックチャネル（ＤＴＣＨ：Dedicated Traffic Channel：ユーザ情報を伝達するための、単一のＵＥに専用される、一対一（point-to-point）チャネル。ＤＴＣＨは、アップリンク及びダウンリンクが全て存在することができる。

ダウンリンクで、論理チャネルとトランスポートチャネルとの間の接続は次の通りである。

ＢＣＣＨはＢＣＨにマッピングされてもよい。ＢＣＣＨはＤＬ－ＳＣＨにマッピングされてもよい。ＰＣＣＨはＰＣＨにマッピングされてもよい。ＣＣＣＨはＤＬ－ＳＣＨにマッピングされてもよい。ＤＣＣＨはＤＬ－ＳＣＨにマッピングされてもよい。ＤＴＣＨはＤＬ－ＳＣＨにマッピングされてもよい。

アップリンクで、論理チャネルとトランスポートチャネルとの接続は次の通りである。ＣＣＣＨはＵＬ－ＳＣＨにマッピングされてもよい。ＤＣＣＨはＵＬ－ＳＣＨにマッピングされてもよい。ＤＴＣＨはＵＬ－ＳＣＨにマッピングされてもよい。

３）ＲＬＣサブ層は、３つの送信モードをサポートする：透過モード（ＴＭ：Transparent Mode）、非確認モード（ＵＭ：Unacknowledged Mode）、確認モード（ＡＭ：Acknowledged Mode）。

ＲＬＣ設定は、論理チャネル別に適用されることができる。ＳＲＢの場合、ＴＭまたはＡＭモードが用いられ、反面、ＤＲＢの場合、ＵＭまたはＡＭモードが用いられる。

ＲＬＣサブ層は、上位層ＰＤＵの伝達；ＰＤＣＰと独立のシーケンスナンバリング；ＡＲＱ（automatic repeat request）を介したエラー訂正；分割（segmentation）、及び再分割（re-segmentation）；ＳＤＵの再結合（reassembly）；ＲＬＣＳＤＵ廃棄（discard）；ＲＬＣ再確立（re-establishment）を遂行する。

４）ユーザプレーンのためのＰＤＣＰサブ層は、シーケンスナンバリング（Sequence Numbering）；ヘッダ圧縮及び圧縮－解除（decompression）（ロバストヘッダ圧縮）（ＲｏＨＣ：Robust Header Compression）の場合のみ）；ユーザデータ伝達；再配列（reordering）及び複写検出（duplicate detection）（ＰＤＣＰよりも上位の層に伝達が要求される場合）；ＰＤＣＰ ＰＤＵルーティング（分割ベアラ（split bearer）の場合）；ＰＤＣＰＳＤＵの再送信；暗号化（ciphering）及び解読化（deciphering）；ＰＤＣＰ ＳＤＵの廃棄；ＲＬＣ ＡＭのためのＰＤＣＰ再確立及びデータの復旧（recovery）；ＰＤＣＰ ＰＤＵの複製を遂行する。

制御プレーンのためのＰＤＣＰサブ層は、追加的にシーケンスナンバリング（Sequence Numbering）；暗号化（ciphering）、解読化（deciphering）、及び完全性保護（integrity protection）；制御プレーンデータの伝達；複製検出；ＰＤＣＰ ＰＤＵの複製を遂行する。

ＲＲＣにより無線ベアラのための複製（duplication）が設定されるとき、複製されたＰＤＣＰＰＤＵを制御するために追加的なＲＬＣ個体及び追加的な論理チャネルが無線ベアラに追加される。ＰＤＣＰでの複製は同一のＰＤＣＰ ＰＤＵを二回送信することを含む。一回目は元のＲＬＣ個体に伝達され、二回目は更なるＲＬＣ個体に伝達される。このとき、元のＰＤＣＰＰＤＵ及び該当複製本は、同一のトランスポートブロック（transport block）に送信されない。互いに異なる２つの論理チャネルが同一のＭＡＣ個体に属してもよく（ＣＡの場合）、または互いに異なるＭＡＣ個体に属してもよい（ＤＣの場合）。前者の場合、元のＰＤＣＰＰＤＵと該当複製本が同一のトランスポートブロック（transport block）に送信されないように保証するために、論理チャネルマッピングの制限が用いられる。

５）ＳＤＡＰサブ層は、i）ＱｏＳのフローとデータ無線ベアラとの間のマッピング、ii）ダウンリンク及びアップリンクパケット内のＱｏＳフロー識別子（ＩＤ）のマーキングを遂行する。

ＳＤＡＰの単一のプロトコル個体が各個別のＰＤＵセッション別に設定されるが、例外的に二重接続性（ＤＣ：Dual Connectivity）の場合、２つのＳＤＡＰ個体が設定されることができる。

６）ＲＲＣサブ層は、ＡＳ（Access Stratum）及びＮＡＳ（Non-Access Stratum）に関するシステム情報のブロードキャスト；５ＧＣまたはＮＧ－ＲＡＮにより開始されたページング（paging）；ＵＥとＮＧ－ＲＡＮとの間のＲＲＣ接続の確立、維持、及び解除（さらに、キャリア併合（carrier aggregation）の修正及び解除を含み、また、追加的にＥ－ＵＴＲＡＮとＮＲとの間に、又はＮＲ内での二重接続性（Dual Connectivity）の修正及び解除をさらに含む）；キー管理を含む保安機能；ＳＲＢ及びＤＲＢの確立、設定、維持、及び解除；ハンドオーバー及びコンテキストの伝達；ＵＥセルの選択及び再解除並びにセルの選択／再選択の制御；ＲＡＴ間の移動性を含む移動性機能；ＱｏＳ管理機能、ＵＥ測定報告及び報告制御；無線リンク失敗の検出及び無線リンク失敗から回復；ＮＡＳからＵＥへのＮＡＳメッセージの伝達及びＵＥからＮＡＳへのＮＡＳメッセージの伝達を遂行する。

図１３は、本発明が適用できる５Ｇ／ＮＲシステムの端末－コアネットワーク間プロトコルスタックを例示する。

Ｎ１はＥＰＳのＮＡＳプロトコルと、Ｎ２はＥＰＳのＳ１－ＡＰと類似した役割を行うことができる。５Ｇ ＲＲＣ及び５Ｇ ＡＳは、それぞれ従来のＬＴＥ ＲＣＣ及びＬＴＥ ＡＳ、あるいは新しく標準化進行中のＮＲのＮＲ ＲＣＣ及びＮＲ ＡＳに該当し、２つのＲＡＴ両方とも、ＲＲＣは現在のＬＴＥ ＲＲＣに基づくと予想される。

ネットワークスライシング（Network Slicing）

５Ｇシステムは、ネットワークリソースとネットワーク機能を各サービスによって独立のスライス（slice）で提供するネットワークスライシング（Network Slicing）技術を導入した。

ネットワークスライスは、特定ネットワーク機能及びネットワーク特性を提供するのに必要なネットワーク機能セット及び対応するリソースを含む完全な論理ネットワークである。ここには、５Ｇ－ＡＮ及び５Ｇ ＣＮが全て含まれる。ネットワークスライスインスタンス（Network Slice Instance：ＮＳＩ）は、ネットワークスライスのインスタンス化（instantiation）、すなわち、ネットワークスライステンプレートによって意図されたネットワークスライスサービスを伝達する配置された（deployed）ネットワーク機能セットを意味する。

ネットワークスライシングが導入されることによって、各スライス別にネットワーク機能及びネットワークリソースの分離（Isolation）、独立管理（independent management）等を提供することができる。これによって、サービス、ユーザ等によって５Ｇシステムのネットワーク機能を選択して組み合わせることによって、サービス、ユーザ別に独立且つより柔軟なサービスを提供することができる。

ネットワークスライスは、アクセスネットワークとコアネットワークを論理的に統合したネットワークを指す。

ネットワークスライス（Network Slice）は、次の１つ以上を含むことができる：

－コアネットワーク制御プレーン及びユーザプレーン機能

－ＮＧ－ＲＡＮ

－非３ＧＰＰアクセスネットワークへの非３ＧＰＰ相互動作機能（Ｎ３ＩＷＦ：Non-3GPP Inter Working Function）

各ネットワークスライス別にサポートされる機能及びネットワーク機能の最適化が異なり得る。多数のネットワークスライスインスタンス（instance）が同一の機能を互いに異なるＵＥのグループに提供することができる。

１つのＵＥは、５Ｇ－ＡＮを経由して１つ以上のネットワークスライスインスタンスに同時に接続されることができる。１つのＵＥは、最大８個のネットワークスライスにより同時にサービスを受けることができる。ＵＥをサービングするＡＭＦインスタンスは、ＵＥをサービングする各ネットワークスライスインスタンスに属することができる。即ち、このＡＭＦインスタンスは、ＵＥをサービングするネットワークスライスインスタンスに共通し得る。ＵＥをサービングするネットワークスライスインスタンスのＣＮ部分はＣＮにより選択される。

ＵＥに対するスライスのセットに対するＡＭＦ探索及び選択は、登録手続において最初に接触されたＡＭＦによりトリガーされ、これはＡＭＦの変更につながることができる。ＳＭＦ探索及び選択は、ＰＤＵセッションを確立するためのＳＭメッセージがＵＥから受信されると、ＡＭＦにより開始される。ＮＲＦは、探索及び選択作業をアシストするために用いられる。

１つのＰＤＵセッションは、ＰＬＭＮ別に特定の１つのネットワークスライスインスタンスにのみ属する。互いに異なるネットワークスライスインスタンスは、１つのＰＤＵセッションを共有しない。

１つのＰＤＵセッションは、ＰＬＭＮ別に特定の１つのネットワークスライスインスタンスに属する。互いに異なるスライスが同一のＤＮＮを用いるスライス－特定のＰＤＵセッションを有し得るが、互いに異なるネットワークスライスインスタンスは１つのＰＤＵセッションを共有しない。

単一のネットワークスライス選択補助情報（Ｓ－ＮＳＳＡＩ：Single Network Slice Selection Assistance information）は、ネットワークスライスを識別する。各Ｓ－ＮＳＳＡＩは、ネットワークが特定のネットワークスライスインスタンスを選択するために用いられる補助情報である。ＮＳＳＡＩは、Ｓ－ＮＳＳＡＩの集合である。Ｓ－ＮＳＳＡＩは次を含む。

－スライス／サービスタイプ（ＳＳＴ：Slice/Service type）：ＳＳＴは機能とサービスの側面で予想されるネットワークスライスの動作を示す。

－スライス区分子（ＳＤ：Slice Differentiator）：ＳＤは指示されたＳＳＴを全て順守する潜在的な複数のネットワークスライスインスタンスからネットワークスライスインスタンスを選択するためのＳＳＴを補完する選択的な情報である。

Ｓ－ＮＳＳＡＩは、標準値又はＰＬＭＮ－特定値を有することができる。ＰＬＭＮ－特定値を有するＳ－ＮＳＳＡＩは、ＰＬＭＮ－特定値を割り当てる ＰＬＭＮのＰＬＭＮ ＩＤと連係される。Ｓ－ＮＳＳＡＩは、Ｓ－ＮＳＳＡＩと関連したＰＬＭＮ以外のアクセスストラタム手順においてＵＥにより使用されてはいけない。

１）初期の接続時にネットワークスライスを選択

ＵＥは、ＰＬＭＮ別にホームＰＬＭＮ（ＨＰＬＭＮ：Ｈｏｍｅ ＰＬＭＮ）により設定ＮＳＳＡＩ（Ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ ＮＳＳＡＩ）の設定を受けることができる。Ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ ＮＳＳＡＩはＰＬＭＮに特定され、ＨＰＬＭＮは各Ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ ＮＳＳＡＩが適用されるＰＬＭＮを指示する。

ＵＥの初期接続時、ＲＡＮはＮＳＳＡＩを用いてメッセージを伝達すべき初期のネットワークスライスを選択する。このために、登録手続でＵＥはネットワークに要求ＮＳＳＡＩ（Ｒｅｑｕｅｓｔｅｄ ＮＳＳＡＩ）を提供する。このとき、ＵＥがネットワークにＲｅｑｕｅｓｔｅｄ ＮＳＳＡＩを提供するとき、所定のＰＬＭＮ内のＵＥは、該当ＰＬＭＮのＣｏｎｆｉｇｕｒｅｄ ＮＳＳＡＩに属したＳ－ＮＳＳＡＩのみを用いる。

もし、ＵＥがＲＡＮにＮＳＳＡＩを提供しないか、または提供されたＮＳＳＡＩによって適切なネットワークスライスをＲＡＮが選択できないとき、ＲＡＮはデフォルト（Ｄｅｆａｕｌｔ）ネットワークスライスを選択することができる。

加入データは、ＵＥが加入されたネットワークスライスのＳ－ＮＳＳＡＩを含む。１つ以上のＳ－ＮＳＳＡＩは、基本（ｄｅｆａｕｌｔ）Ｓ－ＮＳＳＡＩとしてマーキングされることができる。Ｓ－ＮＳＳＡＩが基本としてマーキングされると、ＵＥが登録要求（Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ ｒｅｑｕｅｓｔ）内でネットワークにどんなＳ－ＮＳＳＡＩも送信しなくても、ネットワークは関連したネットワークスライスでＵＥにサービスすることができる。

ＵＥが成功的に登録されると、ＣＮは全体の許可ＮＳＳＡＩ（Ａｌｌｏｗｅｄ ＮＳＳＡＩ）（１つ以上のＳ－ＮＳＳＡＩを含む）を提供することによって、（Ｒ）ＡＮに知らせる。また、ＵＥの登録手続が成功的に完了したとき、ＵＥはこのＰＬＭＮのためのＡｌｌｏｗｅｄ ＮＳＳＡＩをＡＭＦから取得することができる。

Ａｌｌｏｗｅｄ ＮＳＳＡＩは、このＰＬＭＮのためのＣｏｎｆｉｇｕｒｅｄＮＳＳＡＩに優先する。ＵＥは、その後、サービングＰＬＭＮ内のネットワークスライス選択関連手続のためのネットワークスライスに該当するＡｌｌｏｗｅｄ ＮＳＳＡＩ内のＳ－ＮＳＳＡＩのみを用いる。

各ＰＬＭＮにおいて、ＵＥはＣｏｎｆｉｇｕｒｅｄ ＮＳＳＡＩ及びＡｌｌｏｗｅｄＮＳＳＡＩ（存在する場合）を格納する。ＵＥがＰＬＭＮのためのＡｌｌｏｗｅｄ ＮＳＳＡＩを受信するとき、このＰＬＭＮのための以前に格納されたＡｌｌｏｗｅｄ ＮＳＳＡＩをオーバーライド（ｏｖｅｒｒｉｄｅ）する。

２）スライス変更

ネットワークは、ローカルポリシー、ＵＥの移動性、加入情報変更等によって既に選択されたネットワークスライスインスタンスを変更することができる。即ち、ＵＥのネットワークスライスのセットは、ＵＥがネットワークに登録されている間、いつでも変更されることができる。また、ＵＥのネットワークスライスのセットの変更は、ネットワークまたは特定の条件下のＵＥによって開始されることができる。

地域（local）ポリシー、加入情報変更及び／又はＵＥの移動性に基づき、ネットワークはＵＥが登録された、許可されるネットワークスライスのセットを変更することができる。ネットワークは、登録手続中にこのような変更を遂行することができ、または、登録手続をトリガーすることができる手続を用いて、サポートされるネットワークスライスの変更をＵＥに通知することができる。

ネットワークスライスの変更時、ネットワークは新たなＡｌｌｏｗｅｄ ＮＳＳＡＩ及びトラッキング領域リスト（Tracking Area list）をＵＥに提供することができる。ＵＥは、移動性管理手続（Mobility Management Procedure）によるシグナリングに新たなＮＳＳＡＩを含ませて送信することによって、スライスインスタンスの再選択を誘発する。スライスインスタンスの変更によってこれをサポートするＡＭＦも変更されることができる。

ＵＥがネットワークスライスがこれ以上用いることができない領域に進入すると、コアネットワークはＰＤＵセッション解除手続を介して、これ以上用いることができないネットワークスライスに相応するＳ－ＮＳＳＡＩに対するＰＤＵセッションを解除する。

これ以上用いることができないスライスに相応するＰＤＵセッションが解除されるとき、ＵＥはＵＥポリシーを用いて既存のトラフィックが他のスライスに属するＰＤＵセッションを介してルーティングされることができるか否かを決定する。

用いられるＳ－ＮＳＳＡＩのセットの変更のために、ＵＥは登録手続を開始する。

３）ＳＭＦ選択

ＰＣＦはネットワークスライス選択ポリシー（ＮＳＳＰ：Network Slice Selection Policy）をＵＥに提供する。ＮＳＳＰは、ＵＥをＳ－ＮＳＳＡＩと連係させ、トラフィックがルーティングされるＰＤＵセッションを決定するためにＵＥによって用いられる。

ネットワークスライス選択ポリシーは、ＵＥのアプリケーション別に提供し、これは、ＵＥアプリケーション別にＳ－ＮＳＳＡＩをマッピングすることができる規則を含む。ＡＭＦは、ＵＥが伝達したＳＭ－ＮＳＳＡＩ及びＤＮＮ情報と共に、加入者情報、ローカル事業者ポリシー等を用いてＰＤＵセッションの管理のためのＳＭＦを選択する。

特定のスライスインスタンスのためのＰＤＵセッションが確立されるとき、ＲＡＮがスライスインスタンスの特定機能にアクセスできるように、ＣＮはこのＰＤＵセッションが属したスライスインスタンスに該当するＳ－ＮＳＳＡＩを（Ｒ）ＡＮに提供する。

４）ＵＥ ＮＳＳＡＩ設定及びＮＳＳＡＩ保存領域（aspect）

ＵＥは、ＨＰＬＭＮによりＮＳＳＡＩが設定されることができる。これは、設定された－ＮＳＳＡＩと定義される。設定された－ＮＳＳＡＩは、標準Ｓ－ＮＳＳＡＩ値のみで構成されない限り、ＰＬＭＮ－特定されることができる。設定された－ＮＳＳＡＩのＰＬＭＮ ＩＤは、ＵＥがローミングできる全てのＰＬＭＮに適用される場合は特定される必要はない。ＵＥは、いくつかのＰＬＭＮに対するＮＳＳＡＩが設定されることができる。

ＵＥの登録手続が成功的に完了すると、ＵＥは、ＡＭＦからＮＳＳＡＩを取得することができ、ＮＳＳＡＩは後続スライス選択関連手続のためにＵＥにより用いられる１つ以上のＳＮＳＳＡＩを含むことができる。これは承認されたＮＳＳＡＩと呼ばれる。

ＵＥは、各ＰＬＭＮに対して承認されたＮＳＳＡＩを保存しなければならない。ＵＥは、ＰＬＭＮにリターン（return）するとき、承認されたＮＳＳＡＩを使用しなければならない。

５）細部動作の概要

ＵＥがＰＬＭＮに登録するとき、ＵＥは、ＵＥに保存されている場合は、ＲＲＣ及びＮＡＳレイヤのネットワークに設定された－ＮＳＳＡＩ、承認されたＮＳＳＡＩ又はそれらのサブセットを提供すべきである。

ＲＲＣとＮＡＳのＮＳＳＡＩが正確に同一であるか否かが決定されることができる。ＮＳＳＡＩは、ＡＭＦを選択するのに用いられるのに対して、Ｓ－ＮＳＳＡＩは、ネットワークスライスインスタンスの選択をアシストするのに用いられる。

ＵＥは、ＰＬＭＮごとに設定された及び／又は承認されたＮＳＳＡＩを保存しなければならない。

－設定されたＮＳＳＡＩは、ＰＬＭＮ－特定承認ＮＳＳＡＩがＵＥに保存されていない場合、ＰＬＭＮで使用されるようにＨＰＬＭＮによりＵＥに設定される。

－承認されたＮＳＳＡＩは、登録手続でＰＬＭＮによりＵＥに提供されるＮＳＳＡＩであり、ＵＥは、当該ＰＬＭＮからの次の登録まで当該ＰＬＭＮにおいてこれを使用しなければならない。登録承認メッセージには承認されたＮＳＳＡＩが含まれることがある。承認されたＮＳＳＡＩは、後続登録手続によりアップデートされることができる。

ＵＥが選択されたＰＬＭＮに対して設定されたＮＳＳＡＩを受信した場合、ＵＥは、このＮＳＳＡＩをＲＲＣ接続確立及びＮＡＳに含めるべきである。ＲＡＮは、提供されたＮＳＳＡＩを使用してＡＭＦに初期アクセスをルーティングする。

ＵＥがまだ選択されたＰＬＭＮに対していずれの 承認されたＮＳＳＡＩも受信していないが、ＵＥが選択されたＰＬＭＮに対して設定されたＮＳＳＡＩを受信した場合、ＵＥは、ＲＲＣ接続確立及びＮＡＳに設定されたＮＳＳＡＩ又はサブセットを提供することができる。ＲＡＮは、ＡＭＦに対する初期アクセスをルーティングするためにＮＳＳＡＩを使用する。

ＵＥがＲＲＣ接続確立及びＮＡＳにおいて選択されたＰＬＭＮに対していずれのＮＳＳＡＩ（承認された又は設定された）も提供しないと、ＲＡＮは、ＮＡＳシグナリングを基本（default）ＡＭＦに送信する。

登録が成功的に行われると、ＵＥにはサービングＡＭＦによりＧＵＴＩ（Globally Unique Temporary UE Identity）が提供される。ＵＥは、Ｔｅｍｐ ＩＤが有効なあるＲＡＮが適切なＡＭＦにＮＡＳメッセージをルーティングすることができるようにするために、後続初期アクセスの間、ＲＲＣ接続確立にローカル固有臨時ＩＤを含める。また、サービングＰＬＭＮは、ＵＥに対するサービングＰＬＭＮにより許容されたスライスの最近承認されたＮＳＳＡＩをリターンすることができる。承認されたＮＳＳＡＩは、ＵＥのサービングＰＬＭＮにより許容されたスライスのＳ－ＮＳＳＡＩ値を含む。

ＲＲＣにおいてＮＳＳＡＩ及び完全なローカル固有臨時ＩＤを受信するとき、ＲＡＮが局部的に固有の臨時ＩＤに対応するＡＭＦに到達できる場合、ＲＡＮは当該ＡＭＦに要求を伝達する。そうでないと、ＲＡＮは、ＵＥにより提供されるＮＳＳＡＩに基づいて適切なＡＭＦを選択し、その要求を選択したＡＭＦに送信する。もし、ＲＡＮが提供されたＮＳＳＡＩに基づいてＡＭＦを選択することができない場合、要求は基本ＡＭＦに送信される。

ネットワークオペレータは、ＵＥにネットワークスライス選択ポリシー（ＮＳＳＰ）を提供することができる。ＮＳＳＰは、それぞれ１つのアプリケーションと特定Ｓ－ＮＳＳＡＩを連係させる１つ以上のＮＳＳＰ規則を含む。全てのアプリケーションをＳ－ＮＳＳＡＩとマッチングさせる基本規則も含まれることができる。特定のＳ－ＮＳＳＡＩと連係したＵＥアプリケーションがデータ送信を要求するとき：

－ＵＥがこの特定のＳ－ＮＳＳＡＩに確立された１つ以上のＰＤＵセッションを有する場合、ＵＥの他の条件がＰＤＵセッションの使用を禁止しない限り、ＵＥは、当該ＰＤＵセッションのいずれか１つにおいてこのアプリケーションのユーザデータをルーティングする。アプリケーションがＤＮＮを提供すると、ＵＥは、このＤＮＮを考慮して使用するＰＤＵセッションを決定する。

ＵＥがこのような特定のＳ－ＮＳＳＡＩに確立されたＰＤＵセッションを有しない場合、ＵＥは、このＳ－ＮＳＳＡＩとアプリケーションにより提供できるＤＮＮと共に新しいＰＤＵセッションを要求する。ＲＡＮがＲＡＮにおいてネットワークスライシングをサポートするための適切なリソースを選択するために、ＲＡＮはＵＥにより用いられるネットワークスライスを認識する必要がある。

ローカルポリシー、加入変更及び／又はＵＥの移動性に基づいて、ネットワークは、ＮＳＳＡＩの新しい値を示す承認されたＮＳＳＡＩ変更通知をＵＥに提供することにより、ＵＥにより使用されるネットワークスライスセットを変更することができる。これは、ＲＲＣ及びＮＡＳシグナリングにネットワークが提供した新しいＮＳＳＡＩの値を含むＵＥ－開始再登録手続をトリガーする。

ＵＥにより使用されるスライスセットの変更（ＵＥ又はネットワーク開始の可否）は、運営者ポリシーによりＡＭＦ変更を招来する可能性がある。

ＵＥがアクセスできるネットワークスライスのセットを変更すると、このようなスライスがこれ以上使用されない場合（一部スライスが潜在的に維持される場合）、元本ネットワークスライスのセットと進行中の（ongoing）ＰＤＵセッションが終了する。

初期登録手続の間、ネットワークが、ＵＥが他のＡＭＦによりサービスされるべきであると決定すると、初期登録要求を最初に受信したＡＭＦはＲＡＮを介して又は初期ＡＭＦとターゲットＡＭＦ間の直接シグナリングを介して初期登録要求を他のＡＭＦにリダイレクト（redirect）することができる。ＲＡＮを介してＡＭＦにより送信されたリダイレクションメッセージは、ＵＥをサービスする新しいＡＭＦに関する情報を含んでいなければならない。

既に登録されているＵＥに対して、システムはＵＥのネットワークによりサービングＡＭＦからターゲットＡＭＦに開始されるリダイレクション（redirection）をサポートしなければならない。

－オペレータポリシーは、ＡＭＦ間のリダイレクションが許容されるか否かを決定する。

－もし、ネットワークがＮＳＳＡＩの変更によりＵＥをリダイレクトすると決定する場合、ネットワークは、ＲＭ手順を使用してアップデートされた／新しいＮＳＳＡＩをＵＥに送信し、ＵＥがアップデートされた／新しいＮＳＳＡＩに登録アップデート手続を開始しろとの指示を送る。ＵＥは、アップデートされた／新しいＮＳＳＡＩに登録アップデート手続を開始する。

ＡＭＦは、Ｓ－ＮＳＳＡＩ、ＤＮＮ及びその他の情報（例えば、ＵＥ加入及びローカル運営者ポリシー）に基づいてネットワークスライスインスタンスにおいてＳＭＦを選択する。選択されたＳＭＦは、Ｓ－ＮＳＳＡＩ及びＤＮＮに基づいてＰＤＵセッションを確立する。

ローミングシナリオにおいて、ＶＰＬＭＮ及びＨＰＬＭＮのネットワークスライス特定ネットワーク機能は、ＰＤＵ接続確立の間、ＵＥにより提供されるＳ－ＮＳＳＡＩに基づいて次のように選択される。

－標準化されたＳ－ＮＳＳＡＩが使用されると、スライス特定ＮＦインスタンスの選択は、提供されたＳ－ＮＳＳＡＩに基づいて各ＰＬＭＮにより行われる。

－そうでない場合、ＶＰＬＭＮは、ローミング合意（ＶＰＬＭＮの基本Ｓ－ＮＳＳＡＩに対するマッピングを含む）に基づいてＨＰＬＭＮのＳ－ＮＳＳＡＩをＶＰＬＭＮのＳ－ＮＳＳＡＩにマッピングする。ＶＰＬＭＮにおけるスライス特定ＮＦインスタンスの選択はＶＰＬＭＮのＳ－ＮＳＳＡＩに基づいて行われ、ＨＰＬＭＮのスライス特定ＮＦインスタンス選択はＨＰＬＭＮのＳ－ＮＳＳＡＩに基づく。

セッション管理（Session Management）

５ＧＣは、ＰＤＵ接続サービス（PDU Connectivity Service）、即ち、ＵＥとデータネットワーク名称（ＤＮＮ：Data Network Name）（またはアクセスポイント名称（ＡＰＮ：Access Point Name））により識別されるＤＮ間にＰＤＵの交換を提供するサービスをサポートする。ＰＤＵ接続サービスは、ＵＥから要求時に確立されるＰＤＵセッションを介してサポートされる。

各ＰＤＵセッションは、単一のＰＤＵセッションタイプをサポートする。即ち、ＰＤＵセッションの確立時、ＵＥによって要求された単一のタイプのＰＤＵの交換をサポートする。次のようなＰＤＵセッションタイプが定義される。ＩＰバージョン４（ＩＰｖ４：IP version 4）、ＩＰバージョン６（ＩＰｖ６：IP version 6）、イーサネット（Ethernet）、非構造化（unstructured）。ここで、ＵＥとＤＮとの間に交換されるＰＤＵのタイプは、５Ｇシステムで完全にトランスペアレント（transparent）である。

ＰＤＵセッションは、ＵＥとＳＭＦとの間にＮ１を介して交換されるＮＡＳ ＳＭシグナリングを用いて（ＵＥの要求時）確立され、（ＵＥ及び５ＧＣの要求時）修正され、（ＵＥ及び５ＧＣの要求時）解除される。アプリケーションサーバーからの要求時、５ＧＣはＵＥ内特定のアプリケーションをトリガーすることができる。ＵＥはトリガーメッセージを受信すると、該当メッセージを識別されたアプリケーションに伝達し、識別されたアプリケーションは特定のＤＮＮにＰＤＵセッションを確立することができる。

ＳＭＦは、ＵＥの要求がユーザ加入情報に従うか否かをチェックする。このため、ＳＭＦはＵＤＭからＳＭＦレベル加入データ（SMF level subscription data）を取得する。このようなデータはＤＮＮ別に許可されたＰＤＵセッションタイプを指示することができる：

多数のアクセスを介して登録されたＵＥは、ＰＤＵセッションを確立するためのアクセスを選択する。

ＵＥは３ＧＰＰと非３ＧＰＰアクセスとの間にＰＤＵセッションを移動するために要求することができる。３ＧＰＰと非３ＧＰＰアクセスとの間にＰＤＵセッションを移動するための決定は、ＰＤＵセッション別に作られる。即ち、ＵＥは他のＰＤＵセッションが非３ＧＰＰアクセスを用いる中に３ＧＰＰアクセスを用いたＰＤＵセッションを有することができる。

ネットワークで送信されるＰＤＵセッション確立の要求内で、ＵＥはＰＤＵセッション識別子（PDU Session Id(identity)）を提供する。ＵＥはまた、ＰＤＵセッションタイプ、スライシング（slicing）情報、ＤＮＮ、サービス、及びセッションの連続性（ＳＳＣ：Service and Session Continuity）モードを提供することができる。

ＵＥは、同一のＤＮで、又は互いに異なるＤＮで、３ＧＰＰアクセスを経由して、及び／又は非３ＧＰＰアクセスを経由して、多数のＰＤＵセッションを同時に確立することができる。

ＵＥは、互いに異なるＵＰＦ終端Ｎ６によりサービスされる同一のＤＮで多数のＰＤＵセッションを確立することができる。

多数の確立されたＰＤＵセッションを有するＵＥは、互いに異なるＳＭＦによりサービスされることができる。

同一のＵＥに属した（同一または互いに異なるＤＮＮで）互いに異なるＰＤＵセッションのユーザプレーン経路は、ＤＮと接続（interfacing）したＵＰＦとＡＮとの間に完全に分離されることができる。

５Ｇシステムのアーキテクチャは、セッション及びサービスの連続性（ＳＣＣ：session and service continuity）をサポートすることで、ＵＥ内の互いに異なるアプリケーション／サービスの多様な連続性の要求事項を満たすことができる。５Ｇシステムは、互いに異なるＳＳＣモードをサポートする。ＰＤＵセッションアンカー（anchor）と関連したＳＳＣモードは、ＰＤＵセッションが確立している間に変更されない。

－ＳＳＣモード１が適用されるＰＤＵセッション場合、ネットワークはＵＥに提供される連続性のサービスを維持する。ＩＰタイプのＰＤＵセッションの場合、ＩＰアドレスが維持される。

－ＳＳＣモード２が用いられる場合、ネットワークはＵＥに伝達される連続性のサービスを解除することができ、また、該当ＰＤＵセッションを解除することができる。ＩＰタイプのＰＤＵセッションの場合、ネットワークはＵＥに割り当てられたＩＰアドレスを解除することができる。

－ＳＳＣモード３が用いられる場合、ユーザプレーンに対する変更はＵＥが分かるが、ネットワークはＩＥが接続性を失わないように保証する。より良いサービスの連続性を許可するために、以前の接続が終了する前に新たなＰＤＵセッションアンカーポイントを介した接続が確立される。ＩＰタイプのＰＤＵセッションの場合、アンカーの再配置の間にＩＰアドレスは維持されない。

ＳＳＣモード選択ポリシーは、ＵＥのアプリケーション（又はアプリケーショングループ）と関連したＳＳＣモードのタイプを決定するために用いられる。運営者は、ＳＳＣモード選択ポリシーをＵＥに予め設定することができる。このポリシーは、ＵＥがアプリケーション（またはアプリケーショングループ）と関連したＳＳＣモードのタイプを決定するために使用されることができる１つまたはそれ以上のＳＳＣモード選択ポリシー規則を含む。また、このポリシーは、ＵＥの全てのアプリケーションに適用されることができる基本（default）ＳＳＣモード選択ポリシー規則を含むことができる。

ＵＥが新たなＰＤＵセッションを要求するときにＳＳＣモードを提供すると、ＳＭＦは要求されたＳＳＣモードを許諾するか、または要求されたＳＳＣモードを加入情報及び／又は地域（local）設定に基づいて修正するか選択する。ＵＥが新たなＰＤＵセッションを要求するときにＳＳＣモードを提供しないと、ＳＭＦは加入情報内に挙げられたデータネットワークのためのｄｅｆａｕｌｔ ＳＣモードを選択するか、またはＳＳＣモードを選択するためのｌｏｃａｌ設定を適用する。

ＳＭＦはＵＥにＰＤＵセッションに対して選択されたＳＳＣモードを知らせる。

移動性管理（Mobility Management）

登録管理（ＲＭ：Registration management）は、ＵＥ／ユーザをネットワークに登録（register）または登録－解除（de-register）するために、かつユーザコンテキストをネットワーク内に確立するために用いられる。

１）登録管理

ＵＥ／ユーザは、登録を要求するサービスを受けるために、ネットワークに登録する必要がある。一度登録された後、適用可能であれば、ＵＥは周期的に接近可能（reachable）を維持するために（周期的な登録アップデート）、または移動時（移動性登録アップデート）、または自身の能力をアップデートしたり、プロトコルパラメータを再交渉するためにネットワークに自身の登録をアップデートすることができる。

最初の登録手続は、ネットワークアクセス制御機能（Network Access Control function）の実行（即ち、ＵＤＭ内の加入プロファイルに基づいたユーザ認証及びアクセス認証）を含む。登録手続の結果として、サービングＡＭＦの識別子がＵＤＭ内に登録される。

図１４は、本発明が適用できるＲＭ状態のモデルを例示する。特に、図１４（ａ）は、ＵＥ内のＲＭ状態のモデルを示し、図１３（ｂ）はＡＭＦ内のＲＭ状態のモデルを示す。

図１３を参照すると、選択されたＰＬＭＮ内のＵＥの登録状態を反映するためにＵＥ及びＡＭＦ内でＲＭ－ＤＥＲＥＧＩＳＴＥＲＥＤ及びＲＭ－ＲＥＧＩＳＴＥＲＥＤの２つのＲＭ状態が使用される。

ＲＭ－ＤＥＲＥＧＩＳＴＥＲＥＤ状態で、ＵＥはネットワークに登録されない。ＡＭＦ内のＵＥコンテキストは、ＵＥに対する有効な位置またはルーティング情報が維持されず、よって、ＵＥはＡＭＦにより接近可能（reachable）ではない。しかし、例えば、毎登録手続の間に認証手続が遂行されることを防止するために、一部のＵＥコンテキストは、依然としてＵＥ及びＡＭＦ内に格納されることができる。

ＲＭ－ＤＥＲＥＧＩＳＴＥＲＥＤ状態で、ＵＥが登録を要求するサービスを受ける必要があると、ＵＥは最初の登録手続を用いて選択されたＰＬＭＮに登録を試みる。または、最初の登録時に登録拒絶（Registration Reject）を受信すると、ＵＥはＲＭ－ＤＥＲＥＧＩＳＴＥＲＥＤ状態で残る。反面、登録承認（Registration Accept）を受信するとき、ＵＥはＲＭ－ＲＥＧＩＳＴＥＲＥＤ状態で進入する。

ＲＭ－ＤＥＲＥＧＩＳＴＥＲＥＤ状態で、適用可能であるとき、ＡＭＦは登録承認（Registration Accept）をＵＥに送信することによって、ＵＥの最初の登録を承認し、ＲＭ－ＲＥＧＩＳＴＥＲＥＤ状態で進入する。または、適用可能であるとき、登録拒絶（Registration Reject）をＵＥに送信することによって、ＵＥの最初の登録を拒絶する。

ＲＭ－ＲＥＧＩＳＴＥＲＥＤ状態で、ＵＥはネットワークに登録される。ＲＭ－ＲＥＧＩＳＴＥＲＥＤ状態で、ＵＥはネットワークに登録を要求するサービスを受けることができる。

ＲＭ－ＲＥＧＩＳＴＥＲＥＤ状態で、現在のサービングセルのトラッキング領域識別子（ＴＡＩ：Tracking Area Identity）がネットワークからＵＥが受信していたＴＡＩのリスト内になければ、ＵＥの登録を維持してＡＭＦがＵＥにページングすることができるように、ＵＥは移動性登録アップデート手続（mobility Registration Update procedure）を遂行する。または、ＵＥが依然として活動（active）状態であるとネットワークに知らせるために、ＵＥは周期的なアップデートタイマーの満了によって、トリガーされた周期的な登録アップデート手続（periodic Registration Update procedure）を遂行する。または、自身の能力情報をアップデートしたり、ネットワークとプロトコルパラメータを再交渉するために、ＵＥは登録アップデート手続（Registration Update procedure）を遂行する。または、ＵＥがこれ以上ＰＬＭＮに登録される必要がないとき、ＵＥは登録－解除手続（Deregistration Procedure）を遂行し、ＲＭ－ＤＥＲＥＧＩＳＴＥＲＥＤ状態で進入する。ＵＥは、いつでもネットワークから登録－解除（deregister）を決定することができる。または、ＵＥは登録拒絶（Registration Reject）のメッセージ、登録解除（Deregistration）のメッセージを受信するとき、またはどんなシグナリングの開始なく、ローカル登録解除（local deregistration）手続を行うとき、ＲＭ－ＤＥＲＥＧＩＳＴＥＲＥＤ状態で進入する。

－ＲＭ－ＲＥＧＩＳＴＥＲＥＤ状態で、ＵＥがこれ以上ＰＬＭＮに登録される必要がないとき、ＡＭＦは登録－解除手続（Deregistration procedure）を遂行し、ＲＭ－ＤＥＲＥＧＩＳＴＥＲＥＤ状態で進入する。ＡＭＦはいつでもＵＥの登録－解除（deregister）を決定することができる。または、暗黙的な登録－解除タイ （Implicit Deregistration timer）が満了した後、ＡＭＦはいつでも暗黙的な登録－解除（Implicit Deregistration）を遂行する。ＡＭＦは、暗黙的な登録－解除（Implicit Deregistration）後にＲＭ－ＤＥＲＥＧＩＳＴＥＲＥＤ状態で進入する。または、通信の終端（end）で登録解除（deregistration） を遂行するために交渉していたＵＥのために地域登録解除（local deregistration）を遂行する。ＡＭＦは、地域登録解除（local deregistration）後にＲＭ－ＤＥＲＥＧＩＳＴＥＲＥＤ状態で進入する。または、適用可能であるとき、ＡＭＦは、ＵＥから登録アップデート（Registration Update）を承認または拒絶する。ＡＭＦは、ＵＥから登録アップデート（Registration Update）を拒絶するとき、ＵＥ登録を拒絶することができる。

登録領域の管理は、ＵＥに登録領域を割り当て、及び再度割り当てる機能を含む。登録領域は、アクセスタイプ（即ち、３ＧＰＰアクセスまたは非３ＧＰＰアクセス）別に管理される。

ＵＥが３ＧＰＰアクセスを介してネットワークに登録されるとき、ＡＭＦはＵＥにＴＡＩリスト内のトラッキング領域（ＴＡ：Tracking Area）のセットを割り当てる。ＡＭＦが登録領域を割り当てるとき（即ち、ＴＡＩリスト内ＴＡのセット）、ＡＭＦは多様な情報（例えば、移動性パターン及び許容された／非許容された領域等）を考慮することができる、サービング領域として全体ＰＬＭＮ（whole PLMN, all PLMN）を有するＡＭＦは、ＭＩＣＯモードであるＵＥに登録領域として全体ＰＬＭＮを割り当てることができる。

５Ｇシステムは、単一のＴＡＩリスト内の互いに異なる５Ｇ－ＲＡＴを含むＴＡＩリストの割り当てをサポートする。

ＵＥが非３ＧＰＰアクセスを介してネットワークに登録されるとき、非３ＧＰＰアクセスのための登録領域は、固有の予約されたＴＡＩ値（即ち、非３ＧＰＰアクセスに専用された）に該当する。従って、５ＧＣへの非３ＧＰＰアクセスのための固有のＴＡが存在し、これをＮ３ＧＰＰ ＴＡＩと指称する。

ＴＡＩリストを生成するとき、ＡＭＦはＴＡＩリストが送信されたアクセスに適用可能なＴＡＩのみを含ませる。

２）接続管理

接続管理（ＣＭ：Connection Management）は、ＵＥとＡＭＦとの間のシグナリング接続を確立及び解除するために用いられる。ＣＭはＮ１を介したＵＥとＡＭＦとの間のシグナリング接続を確立及び解除する機能を含む。このシグナリング接続は、ＵＥとコアネットワークとの間にＮＡＳシグナリング交換を可能なようにするために用いられる。このシグナリング接続は、ＵＥとＡＮとの間のＵＥのためのＡＮシグナリング接続及びＡＮとＡＭＦとの間のＵＥのためのＮ２接続の全てを含む。

図１５は、本発明が適用されることができるＣＭ状態のモデルを例示する。特に、図１５（ａ）は、ＵＥ内のＣＭ状態の遷移を示し、図１５（ｂ）は、ＡＭＦ内のＣＭ状態の遷移を示す。

図１５を参照すると、ＡＭＦとのＵＥのＮＡＳシグナリング接続を反映するためにＣＭ－ＩＤＬＥ及びＣＭ－ＣＯＮＮＥＣＴＥＤの二つのＣＭ状態が使用される。

ＣＭ－ＩＤＬＥ状態内のＵＥは、ＲＭ－ＲＥＧＩＳＴＥＲＥＤ状態であり、Ｎ１を介したＡＭＦと確立されたＮＡＳシグナリング接続を有さない。ＵＥは、セルの選択、セルの再選択、及びＰＬＭＮの選択を遂行する。

ＣＭ－ＩＤＬＥ状態内のＵＥに対するＡＮシグナリング接続、Ｎ２接続、及びＮ３接続が存在しない。

－ＣＭ－ＩＤＬＥ状態で、ＵＥはＭＩＣＯモードでなければ、サービス要求手続（service request procedure）を遂行することによって、ページングに応答する（受信した場合）。または、ＵＥが送信すべきアップリンクシグナリングまたはユーザデータを有するとき、サービス要求手続（service request procedure）を遂行する。または、ＡＮシグナリング接続がＵＥとＡＮとの間に確立される毎に、ＵＥはＣＭ－ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態で進入する。または、最初のＮＡＳメッセージ（Initial NAS message）（登録要求（Registration Request）、サービス要求（Service Request）または登録－解除要求（Deregistration Request））の送信は、ＣＭ－ＩＤＬＥ状態からＣＭ－ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態で遷移を開始する。

ＣＭ－ＩＤＬＥ状態で、ＵＥがＭＩＣＯモードでなければ、ＡＭＦがＵＥに送信されるシグナリングまたは端末－終端（mobile-terminated）データを有するとき、ページング要求（Paging Request）を該当ＵＥに送信することによって、ネットワークによりトリガーされたサービス要求手続（network triggered service request procedure）を遂行する。ＡＮとＡＭＦとの間の該当ＵＥに対するＮ２接続が確立される毎に、ＡＭＦはＣＭ－ＣＯＮＮＥＣＴＥＲ状態で進入する。

ＣＭ－ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態であるＵＥは、Ｎ１を介してＡＭＦとのＮＡＳシグナリング接続を有する。

ＣＭ－ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態で、ＡＮシグナリング接続が解除される毎にＵＥはＣＭ－ＩＤＬＥ状態で進入する。

－ＣＭ－ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態で、ＵＥのためのＮ２シグナリングの接続及びＮ３接続が解除される毎にＡＭＦはＣＭ－ＩＤＬＥ状態で進入する。

－ＮＡＳシグナリング手続が完了するとき、ＡＭＦはＵＥのＮＡＳシグナリング接続を解除するように決定することができる。ＡＮシグナリング接続の解除が完了するとき、ＵＥ内のＣＭ状態はＣＭ－ＩＤＬＥに変更される。Ｎ２コンテキスト解除手続が完了するとき、ＡＭＦ内のＵＥのためのＣＭ状態はＣＭ－ＩＤＬＥに変更される。

ＡＭＦは、ＵＥがコアネットワークから登録－解除（de-register）するまでＵＥをＣＭ－ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態で維持させることができる。

ＣＭ－ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態であるＵＥは、ＲＲＣ非活性（ＲＲＣ Ｉｎａｃｔｉｖｅ）状態であり得る。ＵＥがＲＲＣ Ｉｎａｃｔｉｖｅ状態であるとき、ＵＥの接近可能性（reachability）は、コアネットワークからの補助情報を用いてＲＡＮにより管理される。また、ＵＥがＲＲＣ Ｉｎａｃｔｉｖｅ状態であるとき、ＵＥページングはＲＡＮにより管理される。さらに、ＵＥがＲＲＣ Ｉｎａｃｔｉｖｅ状態であるとき、ＵＥはＵＥのＣＮ及びＲＡＮ識別子を用いてページングをモニタする。

ＲＲＣ Ｉｎａｃｔｉｖｅ状態は、ＮＧ－ＲＡＮに適用される（即ち、５Ｇ ＣＮに接続されるＮＲ及びＥ－ＵＴＲＡに適用される。）。

ネットワークの設定に基づき、ＵＥをＲＲＣ Ｉｎａｃｔｉｖｅ状態で切り換えるか否かに対するＮＧ－ＲＡＮの決定を補助するために、ＡＭＦは補助情報をＮＧ－ＲＡＮに提供する。

ＲＲＣ Ｉｎａｃｔｉｖｅ補助情報は、ＲＲＣ Ｉｎａｃｔｉｖｅ状態中にＲＡＮページングのためのＵＥ特定ＤＲＸ（Discontinuous Reception）値、且つＵＥに提供される登録領域を含む。

ＣＮ補助情報は、Ｎ２活性化（activation）中に（即ち、登録、サービス要求、経路スイッチ中に）サービングＮＧ ＲＡＮノードに提供される。

Ｎ２及びＮ３リファレンスポイントの状態は、ＲＲＣ Ｉｎａｃｔｉｖｅを伴うＣＭ－ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態で進入するＵＥにより変更されない。ＲＲＣ Ｉｎａｃｔｉｖｅ状態であるＵＥはＲＡＮ通知領域を知っている。

ＵＥがＲＲＣ Ｉｎａｃｔｉｖｅを伴うＣＭ－ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態であるとき、ＵＥはアップリンクデータ待機（pending）、端末開始（Mobile initiated）シグナリング手続（即ち、周期的な登録アップデート）、ＲＡＮページングに対する応答またはＵＥがＲＡＮ通知領域を外れていることをネットワークへの通知によってＲＲＣ接続を再開（resume）することができる。

ＵＥが同一のＰＬＭＮ内の互いに異なるＮＧ－ＲＡＮノードで接続が再開されると、ＵＥ ＡＳコンテキストは、以前（old）のＮＧ ＲＡＮノードから回収され、手続はＣＮに向かってトリガーされる。

ＵＥがＲＲＣ Ｉｎａｃｔｉｖｅを伴うＣＭ－ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態であるとき、ＵＥはＧＥＲＡＮ／ＵＴＲＡＮ／ＥＰＳにセル選択を遂行し、アイドルモード手続に従う。

また、ＲＲＣ Ｉｎａｃｔｉｖｅを伴うＣＭ－ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態であるＵＥは、ＣＭ－ＩＤＬＥモードで進入し、次のような場合に関連するＮＡＳ手続に従う。

－ＲＲＣ再開手続が失敗する場合、

－ＲＲＣ Ｉｎａｃｔｉｖｅモード内で解決できない失敗のシナリオ内でＵＥのＣＭ－ＩＤＬＥモードへの移動が要求される場合。

ＮＡＳシグナリング接続管理は、ＮＡＳシグナリング接続を確立及び解除する機能を含む。

ＮＡＳシグナリング接続確立の機能は、ＣＭ－ＩＤＬＥ状態であるＵＥのＮＡＳシグナリング接続を確立するためにＵＥ及びＡＭＦにより提供される。

ＣＭ－ＩＤＬＥ状態であるＵＥがＮＡＳメッセージを送信する必要があるとき、ＵＥはＡＭＦへのシグナリング接続を確立するために、サービス要求（Service Request）または登録（registration）手続を開始する。

ＵＥの選好度、ＵＥ加入情報、ＵＥ移動性パターン、及びネットワーク設定に基づき、ＡＭＦはＵＥがネットワークから登録－解除（de-register）するまでＮＡＳシグナリング接続を維持することができる。

ＮＡＳシグナリング接続の解除手続は、５Ｇ（Ｒ）ＡＮノードまたはＡＭＦにより開始される。

ＵＥがＡＮシグナリング接続が解除されることを感知すると、ＵＥはＮＡＳシグナリング接続が解除されたと判断する。ＡＭＦがＮ２コンテキストが解除されたと感知すると、ＡＭＦはＮＡＳシグナリング接続が解除されたと判断する。

３）ＵＥ移動性制限（Mobility Restriction）

移動性制限は、５Ｇシステム内ＵＥのサービスアクセスまたは移動性制御を制限する。移動性制限機能は、ＵＥ、ＲＡＮ、及びコアネットワークにより提供される。

移動性制限は３ＧＰＰアクセスにのみ適用され、非３ＧＰＰアクセスには適用されない。

ＣＭ－ＩＤＬＥ状態、及びＲＲＣ Ｉｎａｃｔｉｖｅを伴うＣＭ－ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態で、移動性制限はコアネットワークから受信された情報に基づいてＵＥにより遂行される。ＣＭ－ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態で、移動性制限はＲＡＮ及びコアネットワークにより遂行される。

ＣＭ－ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態で、コアネットワークはＲＡＮに移動性制限のためのハンドオーバー制限リスト（Ｈａｎｄｏｖｅｒ Ｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎ Ｌｉｓｔ）として提供する。

移動性制限は、次のようにＲＡＴ制限、禁止された領域（Ｆｏｒｂｉｄｄｅｎ ａｒｅａ）及びサービス領域制限を含む：

－ＲＡＴ制限：ＲＡＴ制限は、ＵＥのアクセスが許可されない３ＧＰＰＲＡＴと定義される。制限されたＲＡＴ内のＵＥは、加入情報に基づいてネットワークとのどんな通信を開始するように許可されない。

－禁止された領域：所定のＲＡＴ下の禁止された領域内で、ＵＥは加入情報に基づいてネットワークとのどんな通信を開始するように許可されない。

－サービス領域制限：ＵＥが次のようにネットワークとの通信を開始することができるか、または開始することができない領域を定義する：

－許可された領域（Allowed area）：所定のＲＡＴ下の許可された領域内で、ＵＥは、加入情報によって許可されると、ネットワークとの通信を開始するように許可される。

－許可されていない領域（Non-allowed area）：所定のＲＡＴ下の許可されていない領域内で、ＵＥは、加入情報に基づいてサービス領域が制限される。ＵＥ及びネットワークは、サービス要求（Service Request）またはユーザサービスを取得するための（ＣＭ－ＩＤＬＥ及びＣＭ－ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態のすべて）のセッション管理シグナリングを開始するように許可されない。ＵＥのＲＭ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅはＡｌｌｏｗｅｄａｒｅａ と同一である。許可されていない領域内のＵＥは、コアネットワークのページングにサービス要求（Service Request）として応答する。

所定のＵＥにおいて、コアネットワークは、ＵＥ加入情報に基づいてサービス領域制限を決定する。選択的に、許可された領域は、ＰＣＦにより精巧に調整（fine-tuned）（例えば、ＵＥ位置、永久的な機器識別子（ＰＥＩ：Permanent Equipment Identifier）、ネットワークポリシー等に基づいて）されることができる。サービス領域制限は、例えば、加入情報、位置、ＰＥＩ及び／又はポリシーの変更により変更されることができる。サービス領域制限は、登録（Registration）手続中にアップデートされることができる。

ＵＥがＲＡＴ制限、禁止された領域、許可された領域、許可されていない領域またはこれらの組み合わせの間に重なる領域を有すると、ＵＥは次のような優先順位によって進行する：

－ＲＡＴ制限の評価は、どんな他の移動性制限の評価よりも優先する；

－禁止された領域の評価は、許可された領域及び許可されていない領域の評価よりも優先する；及び

－許可されていない領域の評価は、許可された領域の評価よりも優先する。

４）端末開始接続専用（ＭＩＣＯ：Mobile Initiated Connection Only）モード

ＵＥは、最初の登録、又は登録アップデート中にＭＩＣＯモードの選好（ｐｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）を指示することができる。ＡＭＦは、Ｌｏｃａｌ設定、ＵＥが指示したｐｒｅｆｅｒｅｎｃｅ、ＵＥ加入情報、及びネットワークポリシーまたはこれらの組み合わせに基づいてＭＩＣＯモードがＵＥに許可されるか否かを決定し、登録手続中にＵＥに知らせる。

ＵＥ及びコアネットワークは、次の登録シグナリングでＭＩＣＯモードを再開始（re-initiate）または終了（exit）する。ＭＩＣＯモードが登録手続内で明確に指示されず登録手続が成功的に完了すると、ＵＥ及びＡＭＦはＭＩＣＯモードを用いない。即ち、ＵＥは一般のＵＥとして動作し、ネットワークも該当ＵＥは一般のＵＥとして取り扱う。

ＡＭＦは、登録手続中にＵＥに登録領域を割り当てる。ＡＭＦがＵＥにＭＩＣＯモードを指示すると、登録領域はページング領域のサイズに制限されない。ＡＭＦサービング領域が全体のＰＬＭＮであれば、ＡＭＦはＵＥに「全てのＰＬＭＮ」の登録領域を提供することができる。この場合、移動性による同一のＰＬＭＮへの再登録は適用しない。ＭＩＣＯモードであるＵＥに移動性制限が適用されると、ＡＭＦは許可された領域／許可されていない領域にＵＥに割り当てる。

ＡＭＦがＵＥにＭＩＣＯモードを指示すると、ＡＭＦはＵＥがＣＭ－ＩＤＬＥ状態である間には常に接近可能ではないと（unreachable）と見なす。ＡＭＦは、ＭＩＣＯモードであり、ＣＭ－ＩＤＬＥ状態である該当ＵＥに対するダウンリンクデータ伝達のためのどんな要求も拒絶する。ＡＭＦは、また、ＮＡＳを介したＳＭＳ、位置サービス等のようなダウンリンクの伝達（transport）を遅延させる。ＭＩＣＯモード内のＵＥは、ＵＥがＣＭ－ＣＯＮＮＥＣＴＥＤモードであるときのみ、端末終端（ｍｏｂｉｌｅ ｔｅｒｍｉｎａｔｅｄ）データまたはシグナリングのために接近可能である（reachable）。

ＭＩＣＯモードであるＵＥがＣＭ－ＣＯＮＮＥＣＴＥＤモードに切り換えるとき、ｍｏｂｉｌｅ ｔｅｒｍｉｎａｔｅｄデータ及び／又はシグナリングを直ちに伝達することができるように、ＡＭＦはペンディングデータ指示（Pending Data indication）をＲＡＮノードに提供することができる。ＲＡＮノードがこの指示を受信すると、ＲＡＮノードはユーザ非活動性（inactivity）を決定するときにこの情報を考慮する。

ＭＩＣＯモードであるＵＥはＣＭ－ＩＤＬＥ状態の間にページングを聴取する必要がない。ＭＩＣＯモードであるＵＥが次のような理由の１つにより、ＣＭ－ＩＤＬＥからＣＭ－ＣＯＮＮＥＣＴＥＤモードへの切り換えを開始するまで、ＵＥはＣＭ－ＩＤＬＥ状態内でどんなＡＳ手続を中断することができる：

－ＵＥ内の変更（例えば、設定変更）がネットワークへの登録アップデートを要求する場合

－周期的な登録タイマーが満了する場合

－ＭＯ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｏｒｉｇｉｎａｔｉｎｇ）データがペンディング（pending）である場合

－ＭＯシグナリングがペンディング（pending）である場合

サービスの品質（ＱｏＳ：Quality of Service）モデル

Ｑｏｓとは、多様なトラフィック（メール、データ送信、音声、映像）を各々の性格によってユーザに円滑なサービスを伝達するための技術である。

５ＧＱｏＳモデル（model）は、フレームワークベースのＱｏＳフロー（flow）をサポートする。５Ｇ ＱｏＳｍｏｄｅｌは、保証されたフロービットレート（ＧＦＢＲ：Guaranteed Flow Bit Rate）を要求するＱｏＳフロー及びＧＦＢＲを要求しないＱｏＳフローを全てサポートする。

ＱｏＳフローは、ＰＤＵセッションでＱｏＳ区別のための最も精密な単位（finest granularity）である。

ＱｏＳフロー識別子（ＱＦＩ：ＱｏＳフローＩＤ）は、５Ｇシステム内でＱｏＳフローを識別するために用いられる。ＱＦＩは、ＰＤＵセッション内で固有である。ＯＤＵセッション内の同一のＱＦＩを有するユーザプレーントラフィックは、同一のトラフィック伝達の処理（例えば、スケジューリング、承認臨界値（admission threshold）等）を受信する。ＱＦＩは、Ｎ３（及びＮ９）上でカプセル化ヘッダ（encapsulation header）内で伝達される。ＱＦＩは互いに異なるペイロードのタイプのＰＤＵ（即ち、ＩＰパケット、ｕｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄパケット、イーサネットフレーム）に適用されることができる。

ただし、本明細書では、説明の便宜のために、「ＱｏＳ」と「ＱｏＳフロー」を混用して使用する。従って、本明細書での「ＱｏＳ」は「ＱｏＳフロー」を意味するか、または「ＱｏＳ」は「ＱｏＳフロー」を意味するものと解釈され得る。

５Ｇシステム内で、ＱｏＳフローは、ＰＤＵセッションの確立（establishment）またはＱｏＳフローの確立／変更（modification）時にＳＭＦによって制御されることができる。

適用可能な場合、全てのＱｏＳフローは、次のような特徴を有する：

－予めＡＮに設定されるか、またはＮ２リファレンスポイントを介してＳＭＦからＡＭＦを経てＡＮに提供されるＱｏＳプロファイル；

－Ｎ１リファレンスポイントを介してＡＭＦを経てＳＭＦからＵＥに提供された１つ以上のネットワーク－提供のＱｏＳ規則及び／又は１つ以上のＵＥ導出（derived）ＱｏＳ規則

－Ｎ４リファレンスポイントを介してＳＭＦからＵＰＦに提供されたＳＤＦ分類及びＱｏＳ関連の情報（例えば、セッション－ＡＭＢＲ（Aggregate Maximum Bit Rate））。

ＱｏＳフローは、ＱｏＳプロファイルによって、「保証されたビットレート（ＧＢＲ：Guaranteed Bit Rate）」または「保証されていないビットレート（Ｎｏｎ－ＧＢＲ：Non-Guaranteed Bit Rate）」になることができる。ＱｏＳフローのＱｏＳプロファイルは、次のようなＱｏＳパラメータを含む：

ｉ）それぞれのＱｏＳフローに対し、ＱｏＳパラメータは、次を含むことができる：

－５Ｇ ＱｏＳの指示子（５ＱＩ：5G QoS Indicator）：５ＱＩは、５Ｇ ＱｏＳの特徴（即ち、ＱｏＳフローのための制御ＱｏＳ伝達取り扱いアクセスノード－特定のパラメータ、例えば、スケジューリングの加重値、承認臨界値、キュー管理臨界値、リンク層のプロトコル設定など）を参照するためのスカラーである。

－割り当て及び保有の優先順位（ＡＲＰ：Allocation and Retention Priority）：ＡＲＰは、優先順位レベル、先取り（pre-emption）能力、及び先取りの脆弱性（vulnerability）を含む。優先順位レベルは、リソース要求の相対的な重要性を定義する。これは、リソースが制限された場合、新たなＱｏＳフローが受け入れ可能か拒絶される必要があるかを決定するために用いられ、また、リソースが制限された間に、既存のＱｏＳフローがリソースを先取りするか否かを決定するために用いられる。

ii）また、各ＧＢＲ ＱｏＳフローの場合にのみ、ＱｏＳ、パラメータは、さらに次を含むことができる：

－ＧＦＢＲ－アップリンク及びダウンリンク；

－最大フロービットレート（ＭＦＢＲ：Maximum Flow Bit Rate）－アップリンク及びダウンリンク；及び

－通知制御（Notification control）。

iii）Ｎｏｎ－ＧＢＲ ＱｏＳフローの場合にのみ、ＱｏＳパラメータは、さらに以下を含むことができる：Ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ ＱｏＳ属性（ＲＱＡ：Reflective QoS Attribute）

次のようなＱｏＳフローを制御する方法がサポートされる：

１）ｎｏｎ－ＧＢＲ ＱｏＳフローの場合：標準化された５ＱＩまたは予め設定された５ＱＩが用いられる場合、前記５ＱＩ値はＱｏＳフローのＱＦＩとして用いられ、基本ＡＲＰがＡＮに予め設定される；

２）ＧＢＲ ＱｏＳフローの場合：標準化された５ＱＩまたは予め設定された５ＱＩが用いられる場合、前記５ＱＩ値は、ＱｏＳフローのＱＦＩとして用いられる。基本ＡＲＰは、ＰＤＵセッションの確立時にＲＡＮに送信され、ＮＧ－ＲＡＮが用いられる毎にＰＤＵセッションのＵＰ（User Plane）が活性化される；

３）ＧＢＲ及びｎｏｎ－ＧＢＲ ＱｏＳフローの場合：割り当てられたＱＦＩが用いられる。５ＱＩ値は、規格化、予め設定または非規格化されることができる。ＱｏＳフローのＱｏＳプロファイル及びＱＦＩはＰＤＵセッションの確立時またはＱｏＳフローの確立／変更時にＮ２を介して（Ｒ）ＡＮに提供されることができ、ＮＧ－ＲＡＮが用いられる毎にＰＤＵセッションのＵＰ（User Plane）が活性化される。

ＵＥは、ＱｏＳ規則に基づいてＵＬユーザプレーントラフィックのマーキング及び分類（すなわち、ＱｏＳフローに対するＵＬトラフィックの連係（association））を行うことができる。このような規則は、明示的にＵＥ提供されるか（ＰＤＵセッションの確立又はＱｏＳフローの確立時）、ＵＥに予め設定されているか、またはｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ ＱｏＳを適用することにより、ＵＥによって暗示的に導出されることができる。

ＱｏＳ規則は、ＰＤＵセッション内で固有のＱｏＳ規則識別子、関連したＱｏＳフローのＱＦＩ、１つ以上のパケットフィルタ及び優先順位値（precedence value）を含むことができる。さらに、割り当てられたＱＦＩに対して、ＱｏＳ規則は、ＵＥに関連したＱｏＳパラメータを含むことができる。同一のＱｏＳフロー（即ち、同一のＱＦＩを有する）に関連したＱｏＳ規則が１つ以上存在することができる。

基本（default）ＱｏＳ規則は、全てのＰＤＵセッションに必要であり得る。基本ＱｏＳ規則は、パケットフィルタを含まないことがあるＰＤＵセッションの唯一のＱｏＳ規則であり得る（この場合、最も高い優先順位値（即ち、最も低い優先順位）が用いられなければならない）。万が一、基本ＱｏＳ規則がパケットフィルタを含まなければ、基本ＱｏＳ規則は、ＰＤＵセッションで他のＱｏＳ規則とマッチしないパケットの処理を定義する。

ＳＭＦはＳＤＦのＱｏＳ及びサービスの要件事項に応じて、ＱｏＳフローに対するＳＤＦ間のバインディング（binding）を遂行する。ＳＭＦは、新たなＱｏＳフローに対してＱＦＩを割り当て、ＰＣＦによって提供された情報から新たなＱｏＳフローのＱｏＳパラメータを導出する。適用可能な場合、ＳＭＦは（Ｒ）ＡＮにＱｏＳプロファイルと共にＱＦＩを提供することができる。ＳＭＦはＳＤＦの優先順位、ＱｏＳ関連情報及び対応するパケットマーキング情報（即ち、ＱＦＩ、ＤＳＣＰ（Differentiated Services Code Point）値、及び選択的にＵＰＦに対するｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ ＱｏＳ指示を用いて、ユーザプレーントラフィックの分類、帯域幅の適用及びマーキングを可能にする）と共にＳＤＦテンプレート（即ち、ＰＣＦから受信されたＳＤＦと関連したパケットフィルタのセット）を提供する。適用可能な場合、ＳＭＦは、ＱｏＳフローのＱＦＩを追加したＰＤＵセッション内で固有のＱｏＳ規則識別子を割り当て、ＳＤＦテンプレートのＵＬ部分に対するパケットフィルタを設定し、ＳＤＦ優先順位に対してＱｏＳ規則の優先順位を設定することにより、ＰＤＵセッションに対するＱｏＳ規則を生成する。ＱｏＳ規則は、ＵＬユーザプレーントラフィックの分類及びマーキングを可能にするＵＥに提供される。

図１６は、本発明の一実施例に係るＱｏＳフローのための分類及びユーザプレーンマーキング、ＱｏＳフローのＡＮリソースへのマッピングを例示する。

１）ダウンリンク

ＳＭＦは毎ＱｏＳフローのためのＱＦＩを割り当てる。また、ＳＭＦはＰＣＦによって提供された情報からＱｏＳパラメータを導出する。

ＳＭＦは、ＱｏＳフローのＱｏＳパラメータを含むＱｏＳプロファイルと共にＱＦＩを一緒に（Ｒ）ＡＮに提供する。また、ＰＤＵセッションまたはＱｏＳフローが確立されるとき、Ｎ２を介してＱｏＳプロファイルとしてＱｏＳフローのＱｏＳパラメータが（Ｒ）ＡＮに提供される。また、ＮＧ－ＲＡＮが用いられる毎に、ユーザプレーンは活性化される。また、ｎｏｎ－ＧＢＲ ＱｏＳフローのためにＱｏＳパラメータは、（Ｒ）ＡＮに予め設定されることができる。

また、ＵＰＦがダウンリンクユーザプレーンパケットの分類及びマーキングを遂行することができるように、ＳＭＦはＳＤＦ選好（precedence）と該当ＱＦＩと共にＳＤＦ ｔｅｍｐｌａｔｅ（即ち、ＰＣＦから受信したＳＤＦと関連したパケットフィルタのセット）をＵＰＦに提供する。

ダウンリンク流入データパケットは、ＳＤＦ選好（precedence）（追加的にＮ４シグナリングの開始なく）によるＳＤＦテンプレートに基づいて分類される。ＣＮはＱＦＩを用いたＮ３（及びＮ９）ユーザプレーンマーキングを介してＱｏＳフローに属するユーザプレーントラフィックを分類する。ＡＮは ＱｏＳフローをＡＮリソース（即ち、３ＧＰＰ ＲＡＮの場合ＤＲＢ）にバインディング（bind）する。このとき、ＱｏＳフローとＡＮリソースとの間の関係は、１：１に制限されない。ＵＥがＱＦＩを受信できるようにＱｏＳフローをＤＲＢにマッピングするために必要なＡＮリソースを設定することは、ＡＮにかかっている（また、ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ ＱｏＳが適用されることができる）。

万が一、マッチングが発見されず、全てのＱｏＳフローが１つ以上のＤＬパケットフィルタと関連する場合、ＵＰＦはＤＬデータパケットを廃棄することができる。

ダウンリンクトラフィックを処理するのに適用される特徴は、以下の通りである：

－ＵＰＦはＳＤＦテンプレートに基づいて、ユーザプレーントラフィックをＱｏＳフローにマッピングする。

－ＵＰＦは、セッション－ＡＭＢＲの施行を遂行し、充電をサポートするためにＰＤＵカウンティングを行う。

－ＵＰＦは５ＧＣと（Ａ）ＡＮとの間の単一のトンネルでＰＤＵセッションのＰＤＵを送信することができ、ＵＰＦはＱＦＩをカプセル化ヘッダに含ませることができる。

－ＵＰＦは、ダウンリンクで送信レベルパケットマーキングを遂行する（例えば、外部（outer）のＩＰヘッダにＤｉｆｆＳｅｒｖコードを設定する）。送信レベルパケットマーキングは、５ＱＩ及び関連したＱｏＳフローのＡＲＰをベースとする。

－（Ｒ）ＡＮは、ダウンリンクパケットと関連したＮ３トンネルを考慮して、ＱＦＩ及び関連の５ＧＱｏＳ特性及びパラメータに基づいて、ＱｏＳフローからのＰＤＵをアクセス－特定のリソースにマッピングする。

－万が一、ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ ＱｏＳが適用される場合、ＵＥは、新たなｄｅｒｉｖｅｄ ＱｏＳ規則（または「ＵＥ ｄｅｒｉｖｅｄ ＱｏＳ規則」と指称可能）を生成することができる。Ｄｅｒｉｖｅｄ ＱｏＳ規則内のパケットフィルタは、ＤＬパケット（即ち、ＤＬパケットのヘッダ）から導出されることができ、ｄｅｒｉｖｅｄＱｏＳ規則のＱＦＩはＤＬパケットのＱＦＩに応じて設定されることができる。

２）アップリンク

ＳＭＦは、ＱｏＳ規則識別子を割り当て、ＱｏＳフローのＱＦＩを追加し、ＳＤＦ ｔｅｍｐｌａｔｅのアップリンク部分にパケットフィルタをセッティングし、ＳＤＦ ｐｒｅｃｅｄｅｎｃｅにＱｏＳ規則ｐｒｅｃｅｄｅｎｃｅをセッティングすることで、ＰＤＵセッションのためのＱｏＳ規則を生成する。ＵＥが分類及びマーキングを遂行することができるように、ＳＭＦは、ＱｏＳ規則をＵＥに提供することができる。

ＱｏＳ規則は、ＱｏＳ規則識別子、ＱｏＳフローのＱＦＩ、１つまたはそれ以上のパケットフィルタ、及び選好値（precedence value）を含む。同一のＱＦＩ（即ち、同一のＱｏＳフロー）と１つ以上のＱｏＳ規則が関連することができる。

基本ＱｏＳ規則は、毎ＰＤＵセッションに要求される。基本ＱｏＳ規則は、パケットフィルタを含まない（この場合、最も高いｐｒｅｃｅｄｅｎｃｅ ｖａｌｕｅ（即ち、最も低い優先順位（priority））が用いられる）ＰＤＵセッションのＱｏＳ規則である。基本ＱｏＳ規則がパケットフィルタを含まないと、基本ＱｏＳ規則は、ＰＤＵセッション内のどんな他のＱｏＳ規則ともマッチされないパケットの処理を定義する。

ＵＥは、アップリンクユーザプレーントラフィックの分類及びマーキングを行う。即ち、ＱｏＳ規則に基づいてアップリンクトラフィックをＱｏＳフローに連係させる。この規則は、Ｎ１を介して明示的にシグナリングされてもよく（ＰＤＵセッションの確立時またはＱｏＳフローの確立時）、またはＵＥ内に予め設定されてもよく、または反映されるＱｏＳからＵＥによって暗黙的に導出されてもよい。

ＵＬで、ＵＥはマッチングＱｏＳ規則（即ち、パケットフィルタがＵＬパケットとマッチング）が発見されるまでＱｏＳ規則の優先順位値（precedence value）に基づいて（即ち、ｐｒｅｃｅｄｅｎｃｅ ｖａｌｕｅが増加される順序に）ＱｏＳ規則のパケットフィルタに対してＵＬパケットを評価する。ＵＥは、相応するマッチングＱｏＳ規則でのＱＦＩを用いて、ＵＬパケットをＱｏＳの流れにバインディングする。ＵＥは、ＱｏＳフローをＡＮリソースにバインディン（bind）する。

万が一、マッチングが発見されず、基本ＱｏＳ規則が１つ以上のＵＬパケットフィルタが含んでいる場合、ＵＥは、ＵＬデータパケットを廃棄することができる。

アップリンクトラフィックを処理するのに適用される特徴は、以下の通りである：

－ＵＥは、ＵＬユーザプレーントラフィックとＱｏＳフローとの間のマッピングを決定するために格納されたＱｏＳ規則を使用することができる。ＵＥは、ＵＬＰＤＵをマッチングパケットフィルタを含むＱｏＳ規則のＱＦＩにマーキングし、前記ＵＬＰＤＵをＲＡＮによって提供されたマッピングをベースにＱｏＳフローのための対応するアクセスの特定リソースを用いて送信することができる。

－（Ｒ）ＡＮは、ＵＰＦに対してＮ３トンネルを介してＰＤＵを送信する。ＵＬパケットが（Ｒ）ＡＮからＣＮを通過するとき、（Ｒ）ＡＮは、ＱＦＩをＵＬＰＤＵのカプセル化ヘッダに含ませ、Ｎ３トンネルを選択する。

－（Ｒ）ＡＮは、アップリンクで送信レベルパケットマーキングを遂行することができ、送信レベルパケットマーキングは、５ＱＩ及び連係したＱｏＳフローの ＡＲＰに基づくことができる。

－ＵＰＦは、ＵＬ ＰＤＵのＱＦＩが、ＵＥに提供されるか、ＵＥによって暗示的に導出された（例えば、ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ ＱｏＳの場合）ＱｏＳ規則と整列されるかを確認する。

－ＵＰＦは、セッション－ＡＭＢＦ施行を遂行し、充電のためのパケットをカウンティングする。

ＵＬ分類子（classifier）ＰＤＵセッションの場合、ＵＬ分類子機能をサポートするＵＰＦにＵＬ及びＤＬセッション－ＡＭＢＲが施行されなければならない。また、ＤＬセッション－ＡＭＢＲは、Ｎ６インターフェースを終端する全てのＵＰＦで別に施行されなければならない（即ち、ＵＰＦ間の相互作用（interaction）を必要としない）。

マルチホームＰＤＵセッションの場合、分岐点の機能をサポートするＵＰＦにＵＬ及びＤＬセッション－ＡＭＢＲが適用される。また、ＤＬセッション－ＡＭＢＲは、Ｎ６インターフェースを終端する全てのＵＰＦで別に施行されなければならない（即ち、ＵＰＦ間の相互作用（interaction）を必要としない）。

（Ｒ）ＡＮは、ｎｏｎ－ＧＢＲＱｏＳフロー別にＵＬ及びＤＬで最大のビットレート（ＵＥ－ＡＭＢＲ）の制限を施行しなければならない。ＵＥは、セッション－ＡＭＢＲを受信すると、セッション－ＡＭＢＲを用いてｎｏｎ－ＧＢＲトラフィックのためのＰＤＵセッションベースのＵＬレート制限を遂行しなければならない。ＰＤＵセッション当たりレート制限の施行は、保証されたフロービットレートを要求しないフローに適用する。ＳＤＦ当たりＭＢＲは、ＧＢＲ ＱｏＳフローに義務的（mandatory）であるが、ｎｏｎ－ＧＢＲ ＱｏＳフローに対しては、選択的（optional）である。ＭＢＲはＵＰＦで施行される。

非構造的（unstructured）ＰＤＵに対するＱｏＳ制御は、ＰＤＵセッションレベルで遂行される。ＰＤＵセッションが非構造的ＰＤＵの送信のためにセットアップされるとき、ＳＭＦはＰＤＵセッションのいずれか（any）のパケットに適用されるＱＦＩをＵＰＦ及びＵＥに提供する。

ＭＭ／ＳＭ分離（separation）

５ＧＳ（5th Generation System）のコアネットワークにおいて移動性を管理するネットワークノード（ＡＭＦ）とセッションを管理するネットワークノード（ＳＭＦ）が別の機能に分離された。従来のＥＰＣなどにおいてのＭＭＥが制御プレーンの中心役割を果たしてきたら、５ＧＣにおいては主要機能別にエンティティ／ノードがモジュール化されて分離された。すなわち、５ＧＳにおいては、従来のＭＭＥが移動性管理機能を担当するＡＭＦとセッション管理機能を担当するＳＭＦに分離されたといえる。

ＳＭ関連ＮＡＳレイヤメッセージ及び手順は、各セッションを管理するＳＭＦが担当し、端末自体の登録管理（Registration Management：ＲＭ）及び接続管理（Connection Management：ＣＭ）を含む全般的なＭＭ（Mobility Management）管理は、ＡＭＦが担当する。現在ＴＳ２３．５０１に定義されたＡＭＦとＳＭＦの役割は以下のようである。

１．ＡＭＦ

ＡＭＦは次の機能を含む。ＡＭＦ機能の一部又は全部は、ＡＭＦの単一インスタンスにおいてサポートされることができる：

－ＲＡＮ ＣＰインターフェース（Ｎ２）の終端（termination）

－ＮＡＳ（Ｎ１）の終端、ＮＡＳ暗号化（ciphering）及び完全性（integrity）保護

－登録管理

－接続管理

－接近可能性（reachability）管理

－移動性管理

－合法的傍受（Lawful intercept）（ＡＭＦイベント及びＬＩシステムとのインターフェースのための）

－ＳＭメッセージルーティングのための透過型プロキシ（transparent proxy）

－接続認証（authentication）

－接続承認（authorization）

－保安アンカー機能（ＳＥＡ）：ＳＥＡは、ＡＵＳＦ及びＵＥと相互作用し、ＵＥ認証手順の結果として確立された中間（intermediate）キーを受信する。ＵＳＩＭベースの認証の場合、ＡＭＦはＡＵＳＦにおいて保安資料（security material）を検索（retrieve）する。

保安コンテキスト管理（ＳＣＭ）：ＳＣＭは、ＳＥＡにおいてアクセス－ネットワーク特定（specific）キーを抽出するのに使用するキーを受信する。

ネットワーク機能数に関係なく、ＵＥとＣＮ間のアクセスネットワーク当たりにただ１つのＮＡＳインターフェースインスタンスがあり、少なくともＮＡＳ保安及び移動性管理を実現するネットワーク機能のうち１つにおいて終端（terminated）される。

前述したＡＭＦの機能に加えて、ＡＭＦは非３ＧＰＰアクセスネットワークをサポートするために次の機能を含むことができる：

－Ｎ３ＩＷＦとのＮ２インターフェースサポート。このインターフェースを介して３ＧＰＰアクセスにより定義された一部の情報（例えば、３ＧＰＰセル識別）及び手順（例えば、ハンドオーバー関連）が適用されないことがあり、３ＧＰＰアクセスに適用されない非３ＧＰＰアクセス特定情報が適用されることがある。

－Ｎ３ＩＷＦを介するＵＥへのＮＡＳシグナリングサポート。３ＧＰＰアクセスを介するＮＡＳシグナリングによりサポートされる一部の手順は、信頼できない非３ＧＰＰ（例えば、ページング）アクセスに適用できない。

－Ｎ３ＩＷＦを介して接続されたＵＥの認証のサポート。

－非３ＧＰＰ接続を介して接続されるか、３ＧＰＰ及び非３ＧＰＰ接続を介して接続されたＵＥの移動性及び認証／保安コンテキストの状態（ら）の管理。

－３ＧＰＰ及び非３ＧＰＰ接続により有効な調整された（coordinated）RM管理コンテキストのサポート

－非３ＧＰＰ接続を介する接続のためのＵＥに対する専用（dedicated）ＣＭ管理コンテキストのサポート。

全ての機能がネットワークスライスのインスタンスにおいてサポートされる必要はない。

２．ＳＭＦ

ＳＭＦは次の機能を含む。ＳＭＦ機能の一部又は全部は、ＳＭＦの単一インスタンスにおいてサポートされることができる：

－セッション管理（例えば、ＵＰＦとＡＮノード間のトンネル維持を含むセッション確立、修正及び解除）

－ＵＥ ＩＰアドレス割り当て及び管理（選択的承認（authorization）を含む）。

－ＵＰ機能の選択及び制御。

－トラフィックを適切な対象にルートするためにＵＰＦにおいてトラフィックステアリング（steering）を設定する。

－ポリシー制御機能に対するインターフェースの終了。

－ポリシー執行（enforcement）及びＱｏＳの一部を制御する。

－合法的傍受（Lawful intercept）（ＳＭイベント及びＬＩシステムとのインターフェースのための）

－ＮＡＳメッセージのＳＭ部分終端。

－ダウンリンクデータ通知。

－ＡＮにＮ２及びＡＭＦを介して送信されたＡＮ特定ＳＭ情報の開始子。

－セッションのＳＳＣモード決定（ＩＰタイプのＰＤＵセッションの場合）

－ローミング機能：

－ＱｏＳ ＳＬＡを適用するためのローカル実行の処理（handle local enforcement）（ＶＰＬＭＮ）。

－充電（charging）データの収集及び充電インターフェース（ＶＰＬＭＮ）。

－合法的傍受（Lawful intercept）（ＶＰＬＭＮにおいてＳＭイベント及びＬＩシステムとのインターフェースのための）

－外部ＤＮによるＰＤＵセッション認証／承認のためのシグナリングの伝達のために外部ＤＮとの相互作用をサポートする。

全ての機能がネットワークスライスのインスタンスにおいてサポートされる必要はない。

ＳＭ手順を開始するためには従来と同様に必ずＣＭ－ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態、すなわち、端末とＣＮの間に安全な（secure）シグナリング接続が確立された状態でなければならない。ＳＭ ＮＡＳメッセージは、ＡＭＦを経なければならないが、このとき、ＳＭ ＮＡＳメッセージは、ＡＭＦにトランスペアレント（transparent）である。すなわち、ＡＭＦは、自分を通過するＳＭ ＮＡＳメッセージ自体の内容を解読するか認識することができない。従って、様々なＳＭＦがある場合、ＡＭＦは、このＮＡＳメッセージをどのＳＭＦにフォワーディング／ルーティングするかに対して別途の指示を受ける必要がある。このために、ＳＭ ＮＡＳメッセージ外部に別にフォワーディング／ルーティングのための情報が追加されることもありうる。

万が一、ＰＤＵセッションが既に生成されている場合は、当該ＰＤＵセッションのＰＤＵセッションＩＤは、ＡＭＦが解読可能な部分（特に、ＳＭ ＮＡＳメッセージ外部）に表示されることができ、ＡＭＦは、これに基づいてメッセージをフォワーディング／ルーティングするＳＭＦを探す／認識することができる。このとき、マッピングテーブル方式などが使用されることができる。ＰＤＵセッションが生成されていない場合、ＡＭＦは、適切なＳＭＦを選択するためにＤＮＮ及びＳ－ＮＳＳＡＩなどの情報を考慮してＳＭＦ選択機能を行うことができる。ＡＭＦが適切なＳＭＦを選択するための情報は、端末がＡＭＦが解読／認識可能な部分に表示してＡＭＦに提供されることができる。

登録（Registration）手続

５ＧＳにおいては、従来のアタッチ（Attach）手順及びＴＡＵ手順を統合して登録手続と定義した。ただし、登録手続は、目的によって、初期登録手続（アタッチ）、登録アップデート手続（ＴＡＵ）、周期的登録アップデート手続（Ｐ－ＴＡＵ）などに区分される／呼ばれることができる。

現在、登録手続中にセッション確立が行われることができるか否かは議論中であり、ＲＭ手順が終了した後、直ちにＳＭ手順に進入する方案と、ＥＰＣ技術と同様にＳＭメッセージをピキーバックして送信する方案があり得る。

現在ＴＳ ２３．５０２ ｖ０．２．０に反映された登録手続は、図１７のようである。

図１７は、本発明に適用可能な登録手続を例示したフローチャートである。

１．ＵＥ対（Ｒ）ＡＮ：ＡＮメッセージ（ＡＮパラメータ、登録要求（登録タイプ、加入者永久識別子（subscriber permanent identifier：ＳＵＰＩ）又は臨時ユーザＩＤ、保安パラメータ、ＮＳＳＡＩ、ＵＥ ５ＧＣＮ能力、ＰＤＵセッション状態））。

５Ｇ－ＲＡＮの場合、ＡＮパラメータは、例えば、ＳＵＰＩ、臨時ユーザＩＤ、選択されたネットワーク及び／又はＮＳＳＡＩを含む。

登録タイプは、ＵＥが「初期（initial）登録（すなわち、ＵＥが非－登録状態にある）」、「移動性登録アップデート（すなわち、ＵＥが登録された状態にあり、移動性により登録手続を開始）」又は「周期的登録アップデート（すなわち、ＵＥが登録された状態にあり、周期的なアップデートタイマー満了により登録手続を開始）」の実行を希望するか否かを示すことができる。もし、含まれる場合、臨時ユーザＩＤは最後のサービングＡＭＦを示すことができる。ＵＥが３ＧＰＰアクセスのＰＬＭＮと他のＰＬＭＮにおいて非３ＧＰＰアクセスを介して既に登録されている場合、ＵＥは、非３ＧＰＰアクセスを介する登録手続の間、ＡＭＦにより割り当てられたＵＥの臨時ＩＤを提供してはならない。

保安パラメータは、認証及び完全性（integrity）保護に使用される。ＮＳＳＡＩは、ネットワークスライス選択補助情報を指示する。ＰＤＵセッション状態は、ＵＥにおいて使用可能な（以前に確立された）ＰＤＵセッションを指示する。

２．ＳＵＰＩが含まれるか、臨時ユーザＩＤが有効なＡＭＦ及び／又は（Ｒ）ＡＮを指示しない場合、（Ｒ）ＡＴ及びＮＳＳＡＩに基づいてＡＭＦが選択される。（Ｒ）ＡＮは、ＴＳ ２３．５０１に説明された通り、ＡＭＦを選択する。（Ｒ）ＡＮがＡＭＦを選択することができない場合、登録要求を基本（default）ＡＭＦに伝達する。基本ＡＭＦは、ＵＥのための適切なＡＭＦの選択を担当する。基本ＡＭＦと選択されたＡＭＦ間の再配置（relocation）は、４．２.２．２.３節に説明されており、初期（initial）ＡＭＦは基本ＡＭＦを参照し、ターゲットＡＭＦは選択されたＡＭＦを参照する。

３．（Ｒ）ＡＮからＡＭＦに：Ｎ２メッセージ（Ｎ２パラメータ、登録要求（登録タイプ、加入者永久識別子又は臨時ユーザＩＤ、保安パラメータ、ＮＳＳＡＩ））。

５Ｇ－ＲＡＮが用いられるとき、Ｎ２パラメータはＵＥがキャンピングしているセルと関連した位置情報、セル識別子及びＲＡＴタイプを含む。

ＵＥにより指示された登録タイプが周期的登録アップデートであると、４ないし１７段階は省略されてもよい。

４．［条件付き］ｎｅｗ ＡＭＦからｏｌｄ ＡＭＦに：情報要求（完全な（complete）登録要求）。

ＵＥの臨時ユーザＩＤが登録要求に含まれ、サービングＡＭＦが最後の登録以後に変更された場合、新しいＡＭＦは、ＵＥのＳＵＰＩ及びＭＭコンテキストを要求するために完全な登録要求ＩＥを含むｏｌｄ ＡＭＦに情報要求を送信することができる。

５．［条件付き］ｏｌｄ ＡＭＦからｎｅｗ ＡＭＦに：情報応答（ＳＵＰＩ、ＭＭコンテキスト、ＳＭＦ情報）。ｏｌｄ ＡＭＦはＵＥのＳＵＰＩ及びＭＭコンテキストを含む新しいＡＭＦに対して情報応答で応答する。ｏｌｄ ＡＭＦに活性化されたＰＤＵセッションに関する情報がある場合、ｏｌｄ ＡＭＦはＳＭＦ ＩＤ及びＰＤＵセッションＩＤが含まれたＳＭＦ情報を含む。

６．［条件付き］ＡＭＦがＵＥに：識別要求（）。

ＳＵＰＩがＵＥにより提供されないか、ｏｌｄ ＡＭＦから検索されない場合、識別要求手続は、身元要求メッセージをＵＥに送信するＡＭＦにより開始される。

７．［条件付き］ＵＥからＡＭＦに：識別応答（）。

ＵＥは、ＳＵＰＩを含む識別応答メッセージで応答する。

８．ＡＭＦは、ＡＵＳＦを呼び出す（invoke）ことに決定することができる。この場合、ＡＭＦはＳＵＰＩに基づいてＡＵＳＦを選択することができる。

９．ＡＵＳＦは、ＵＥ及びＮＡＳ保安機能の認証を開始しなければならない。

ＡＭＦの再配置手順（例えば、ネットワークスライシングによる）は９段階以後に発生することができる。

１０．［条件付き］ｎｅｗ ＡＭＦからｏｌｄ ＡＭＦに：情報受信確認（acknowledged）（）。

ＡＭＦが変更された場合、ｎｅｗ ＡＭＦはＵＥ ＭＭコンテキストの伝達を受信確認する。認証／保安手順が失敗すると、登録は拒絶され、ｎｅｗ ＡＭＦはｏｌｄ ＡＭＦに拒絶の指示を送る。ｏｌｄ ＡＭＦは、情報要求が受信されなかったかのように手順を続行する。

１１．［条件付き］ＡＭＦからＵＥに：識別要求（）。

万が一、ＰＥＩがＵＥにより提供されていないか、ｏｌｄ ＡＭＦから検索されていない場合、識別要求手続は、ＡＭＦがＰＥＩを検索するために身元要求メッセージをＵＥに送信することにより開始される。

１２．選択的にＡＭＦはＭＥ識別を開始する。ＰＥＩの確認は４．７節に説明された通りに行われる。

１３．１４段階が行われる場合、ＳＵＰＩに基づいてＡＭＦはＵＤＭを選択する。

ＡＭＦはＴＳ ２３．５０１に説明された通りにＵＤＭを選択する。

１４．最後の登録後にＡＭＦが変更されるか、ＡＭＦにおいてＵＥに対する有効な加入コンテキストがないか、ＵＥがＡＭＦにおいて有効なコンテキストを参照しないＳＵＰＩを提供する場合、ＡＭＦは、アップデート位置手順を開始することができる。これは、ＵＤＭがｏｌｄ ＡＭＦに対する位置取消（cancel location）を開始する場合が含まれる。ｏｌｄ ＡＭＦは、ＭＭコンテキストを除去し、可能な全ての連係されたＳＭＦ（ら）を通知し、ｎｅｗ ＡＭＦはＡＭＦ関連加入データをＵＤＭから取得した後にＵＥに対するＭＭコンテキストを生成することができる。アップデート位置手順は、ＴＳ ２３．５０１により行われることができる。

ＰＥＩは、アップデート位置手順においてＵＤＭに提供される。

１５．条件付きで、ＳＵＰＩに基づいてＡＭＦはＰＣＦを選択する。ＡＭＦはＴＳ ２３．５０１［２］に説明された通りにＰＣＦを選択する。

１６．［選択事項（optional）］ＡＭＦからＰＣＦに：ＵＥコンテキスト確立要求（）。

ＡＭＦは、ＰＣＦにＵＥに対する運営者ポリシーを適用することを要求する。

１７．ＰＣＦからＡＭＦに：ＵＥコンテキスト確立確認（）。

ＰＣＦはＵＥコンテキスト確立要求メッセージを確認応答する。

１８．［条件付き］ＡＭＦからＳＭＦに：Ｎ１１要求（）。

ＡＭＦが変更されると、ｎｅｗ ＡＭＦは、各ＳＭＦにＵＥをサービングするｎｅｗ ＡＭＦを通知する。

ＡＭＦは、利用可能なＳＭＦ情報でＵＥからのＰＤＵセッション状態を検証する。ＡＭＦが変更された場合、使用可能なＳＭＦ情報がｏｌｄ ＡＭＦから受信されることができる。ＡＭＦは、ＵＥにおいて活性状態ではないＰＤＵセッションと関連した全てのネットワークリソースをＳＭＦが解除（release）するように要求することができる。

１９．ＳＭＦからＡＭＦに：Ｎ１１応答（）。

ＳＭＦは、例えば、ＵＰＦ再配置のトリガーを決定することができる。万が一、ＵＥにより指示された登録タイプが周期的登録アップデートである場合、２０及び２１段階は省略されてもよい。

２０．［条件付き］ＡＭＦからＰＣＦに：ＵＥコンテキスト終了要求（）。

ｏｌｄ ＡＭＦが以前にＰＣＦにおいてＵＥコンテキストが確立されるように要求した場合、ｏｌｄ ＡＭＦはＰＣＦにおいてＵＥコンテキストを終了する。

２１．ＡＭＦからＰＣＦに：ＵＥコンテキスト終了確認（）。

２２．ＡＭＦからＵＥに：登録承認（臨時ユーザＩＤ、登録領域、移動性制限、ＰＤＵセッション状態、ＮＳＳＡＩ、周期的登録アップデートタイマー）。

ＡＭＦは、登録が承認されたことを指示する登録承認メッセージをＵＥに送信する。ＡＭＦが新しい臨時ユーザＩＤを割り当てる場合、臨時ユーザＩＤが含まれる。移動性制限がＵＥに適用される場合に移動性制限が含まれる。ＡＭＦは、ＵＥにＰＤＵセッション状態を指示する。ＵＥは、受信されたＰＤＵセッション状態において活性にマーキングされていないＰＤＵセッションと関連した任意の内部リソースを除去する。ＰＤＵセッション状態の情報が登録要求に存在すると、ＡＭＦは、ＵＥにＰＤＵセッション状態を指示しなければならない。ＮＳＳＡＩには承認されたＳ－ＮＳＳＡＩが含まれる。

２３.［条件付き］ＵＥからＡＭＦに：登録完了（）。

ＵＥは新しい臨時ユーザＩＤが割り当てられたか否かを確認するために、ＡＭＦに登録完了メッセージを送信する。

以下では、ＡＭＦ再配置（relocation）を有する登録手続について説明する。

図１８は、本発明が適用できるＮＡＳメッセージリダイレクション （redirection）の手順を例示したフローチャートである。

ＡＭＦが登録要求を受けると、ＡＭＦは登録要求を他のＡＭＦに再びルーティングしなければならない場合もある（例えば、ネットワークスライシングが使用され、初期のＡＭＦがＵＥをサービングするのに適切でないＡＭＦであるという理由により）。図１８で説明されたＡＭＦ再配置手順は、登録過程でＵＥのＮＡＳメッセージをターゲットＡＭＦに再ルーティングするのに使用される。

第１ＡＭＦと第２ＡＭＦはＮＲＦにおいてその機能（capability）を登録する。

１．ＴＳ ２３．５０１の図４．２．２．２．２－１の１及び２段階が発生し、（Ｒ）ＡＮは、初期（initial）ＵＥメッセージ内の登録要求メッセージを初期（initial）ＡＭＦに送信する。

２．ＡＭＦが登録要求を再ルーティングするか否かを決定するためにＳＵＰＩ及び／又はＵＥの加入情報を必要とするか、登録要求が送信されていない場合、完全性（integrity）保護又は完全性保護が失敗に表示されると、ＡＭＦは、図４．２．２．２．２－１の４ないし１４段階を行うことができる。

３．［条件付き］ＡＭＦからＮＲＦに：ＮＦ発見要求（ＮＦタイプ）。

初期ＡＭＦは、ＮＡＳメッセージを他のＡＭＦに再ルーティングすることを決定する。初期ＡＭＦがターゲットＡＭＦアドレスを局部的に（locally）保存しないと、初期ＡＭＦは、ＮＦ探索要求をＮＲＦに送信してＮＦ能力をＵＥに提供する必要のある適切なターゲットＡＭＦを探す。ＮＦタイプはＡＭＦに設定される。

４．ＮＲＦからＡＭＦに：ＮＦ発見（discovery）応答（ＡＭＦリスト、ＮＦ能力）。

ＮＲＦは潜在ターゲットＡＭＦ及びこれらの能力のセットで応答する。登録されたＮＦ及び必要な機能に関する情報に基づいてターゲットＡＭＦが初期ＡＭＦにより選択される。

５．ローカルポリシー及び加入情報に基づいて、初期ＡＭＦがＮＡＳメッセージをターゲットＡＭＦに直接伝達することを決定した場合、初期ＡＭＦはターゲットＡＭＦにリルートＮＡＳメッセージを送信することができる。リルートＮＡＳメッセージは、１段階で運搬されたＮ２終端点及びＮＡＳメッセージを（Ｒ）ＡＮが識別できるようにする情報を含み、選択的にＵＥのＳＵＰＩ及びＭＭコンテキストを含む。ネットワークスライシングが使われ、１段階で初期ＡＭＦがＮＳＳＡＩをアップデートすると、アップデートされたＮＳＳＡＩが含まれる。ターゲットＡＭＦは、ＵＥに対する新たにアップデートされたＮ２終端点に（Ｒ）ＡＮをアップデートし（段階５ｂ）、（Ｒ）ＡＮはアップデートされたＮ２終端点を確認する（段階５ｃ）。５段階は省略されることができる。

５ｂ段階と、５ｃの段階は、個別的に又は１番目に連続的に必要なＮ２インタラクションの一部で発生することができる。

６．ローカルポリシー及び加入情報に基づいて初期ＡＭＦがＮＡＳメッセージをＲＡＮを介してターゲットＡＭＦにフォワーディングすることを決定すると、初期ＡＭＦは、ＲＡＮにリルートＮＡＳメッセージを送信する（６ａ）。リルートＮＡＳメッセージは、ターゲットＡＭＦに関する情報及び１段階で運ばれた登録要求メッセージを含み、選択的にＵＥのＳＵＰＩ及びＭＭコンテキストをさらに含むことができる。万が一、ネットワークスライシングが使われ、１段階で初期ＡＭＦがＮＳＳＡＩをアップデートすると、アップデートされたＮＳＳＡＩは、リルートＮＡＳメッセージに含まれる。ＲＡＮは初期ＵＥメッセージをターゲットＡＭＦに送信する（６ｂ）。

７．５ａ又は６ｂ段階で送信された登録要求メッセージを受信した後、ターゲットＡＭＦは（ｎｅｗ ＡＭＦに対応するターゲットＡＭＦを有する）登録手続を行う。

ＭＭとＳＭ間の相互作用（interaction）制御方法

端末が送信するＳＭ ＮＡＳメッセージは、ＳＭＦに伝達されるためには常にＡＭＦを経由しなければならない。従って、ＳＭメッセージは、ＭＭ又はＲＭメッセージに添付されるか、ピギーバックされて送信されることができる。これは、ＥＰＣにおいてＥＭＭメッセージであるアタッチ要求メッセージにＥＳＭメッセージであるＰＤＮ接続要求（Connectivity Request）メッセージがピギーバックされて送信されることと類似している。５ＧＣにおいてはアタッチと類似した登録手続が定義される。ＰＤＵセッション確立関連メッセージは、登録メッセージにピギーバックされるか、そうでない場合もある。

もし、ＳＭメッセージがＭＭメッセージ（初期（initial）メッセージにＳＭメッセージが送信される場合）にピギーバックされて送信される場合、次のような問題が発生する可能性がある：

１）問題点１

初期登録又はアタッチの過程で、ＰＤＵセッション確立／変更などのためのＳＭ要求メッセージが共に伝達される場合、端末は、次のような情報を登録要求メッセージ（又は、ＵＬ ＮＡＳメッセージと呼ばれることもある）に含むことがある。

［登録要求メッセージ］

－ＳＭメッセージコンテナ：ＰＤＵセッション確立要求（ＤＮＮ、Ｓ－ＮＳＳＡＩ（１））

－ＳＭルーティング情報：Ｓ－ＮＳＳＡＩ（２）及び／又はＤＮＮ

－要求されたＮＳＳＡＩ：Ｓ－ＮＳＳＡＩ（３）のセット

ここで、ＳＭ関連項目に含まれるＳ－ＮＳＳＡＩ（（１）及び（２））は、ＰＤＵセッションが要求するＳ－ＮＳＳＡＩであり、要求されたＮＳＳＡＩに含まれるＳ－ＮＳＳＡＩ（３）は、登録要求時に考慮すべきＳ－ＮＳＳＡＩである。すなわち、ＳＭに含まれるＳ－ＮＳＳＡＩ（（１）及び（２））は、要求されたＮＳＳＡＩのサブセットであり得る。Ｓ－ＮＳＳＡＩ（（１）及び（２））は、それぞれ単一パラメータとして定義され、同一の値を有することができ、要求されたＮＳＳＡＩに含まれる可能性がある。

ＡＭＦは、ＳＭＦ選択機能により適切なＳＭＦを選択するとき、ＤＮＮ、Ｓ－ＮＳＳＡＩなどの情報を考慮することができ、この情報は、端末が、ＡＭＦが解読／認識可能な部分に表示してＡＭＦに提供することができる。

２）問題点１－１．ＲＭ／ＭＭ拒絶時にピギーバックされたＳＭメッセージ処理－登録そのものに対する拒絶の場合

登録手続上、ＡＭＦは、様々な理由で端末の登録要求を拒絶することができる。この場合、ＡＭＦは、登録要求に対する拒絶メッセージ（すなわち、登録拒絶）を端末に送信することができる。

しかしながら、従来のＥＰＣなどにおいては、ＳＭとＭＭを１つのエンティティであるＭＭＥで管理／処理していたのとは異なり、５ＧＣにおいては互いに分離されたＳＭＦとＡＭＦにおいてそれぞれ管理／処理することと定義されたため、端末は、ＭＭを管理／処理するＡＭＦから拒絶メッセージを受信しても、登録要求時に送信していたＳＭメッセージに対して承認／拒絶しているか否かは分からない。すなわち、端末の登録要求は、ＡＭＦを経てＳＭＦに送信されるが、ＡＭＦにおいて登録要求の拒絶が決定される場合は、当該登録要求に含まれていたＳＭメッセージが応答として処理可能なＳＭＦにまで伝達されないようになる。その結果、端末は、ＳＭメッセージに対する応答を受信できなくなるという問題が発生する。

３）問題点１－２．ＲＭ／ＭＭ承認されたが、特定サービス拒絶時の処理－登録は許容したが、特定のセッションと関連したサービスに対する拒絶の場合

ネットワークスライシングを使用する端末とネットワークは、登録過程でサービス（又は、スライス）を要求し、承認する手続を経ることになる。ネットワークは、ＲＭ要求（登録要求）により端末から要求されたサービス／スライス情報、すなわち、要求されたＮＳＳＡＩに含まれたＳ－ＮＳＳＡＩを見て許容可能なサービス／スライス情報に対応するＳ－ＮＳＳＡＩを承認メッセージに含めるべきである。このとき、許容／承認可能なサービス／スライス情報に対応するＳ－ＮＳＳＡＩは、許容された（Allowed）ＮＳＳＡＩ又は承認された（Accepted）ＮＳＳＡＩと称することができる。

このようにネットワークは、端末が要求したサービス／スライスのうち一部のみを許容／承認するか、または一部のみを拒絶することができる。このとき、サービス／スライスに対するＰＤＵセッション要求が共にピギーバックされた場合、ネットワークは、端末の登録要求は処理できるが、ＰＤＵセッション生成が要求されたサービス／スライスを拒絶しなければならない場合、当該サービス／スライスに対応するＳＭ要求を拒否しなければならない。しかしながら、端末のアクセス段階（すなわち、要求されたＮＳＳＡＩに含まれたＳ－ＮＳＳＡＩを見て許容／承認可能なサービス／スライスであるか否かを把握する段階）で該当サービス／スライスが拒絶された場合、ＡＭＦは、このサービス／スライスに対するＳＭ要求をＳＭＦに伝達できないか、又は伝達しないことがある。この場合も、端末は、ＭＭ／ＲＭ要求に対する応答は受信可能であるが、共にピギーバックされたＳＭ要求に対する応答は受信できない。

４）問題点２．ＳＭメッセージ伝達のとき、ＭＭ／ＲＭレイヤ問題による送信失敗時の処理

５ＧＳ又は５ＧＣの構造上、ＳＭ ＮＡＳメッセージを伝達するためには必ずＡＭＦを経なければならず、ＡＭＦが解析／認識可能な部分にフォワーディング／ルーティングのための情報などが追加されなければならない。従って、ＳＭ ＮＡＳメッセージは、従来技術（ＥＰＳ、ＵＭＴＳ）のように下位レイヤ（ＲＲＣ）に伝達される前に追加的なメッセージ処理が必要である。もしこのメッセージ処理を行うレイヤをＭＭ又はＲＭレイヤとする場合、次のような問題が発生する可能性がある。

端末のＳＭ ＮＡＳレイヤ又はサブレイヤにおいて新しいセッションの生成又は既存セッションに対する管理／解除などのためにＳＭ ＮＡＳメッセージを生成することができる。端末のＭＭ ＮＡＳレイヤは、このＳＭ ＮＡＳメッセージに追加的な情報（例えば、ＰＤＵセッションＩＤ、ＤＮＮ及び／又はＳ－ＮＳＳＡＩなどの情報）を記載／追加してＳＭ ＮＡＳメッセージをカプセル化（encapsulation）する。このとき、カプセル化されたＳＭ ＮＡＳメッセージは、ＳＭメッセージの拡張された形態であり得、又はＭＭ ＮＡＳ伝達（Transport）などのＭＭ／ＲＭメッセージであり得る。

５）問題点２－１．無線又はＮ２区間での問題発生のとき

もし、ＭＭ／ＲＭメッセージがＡＭＦに伝達する過程で、下位区間（例えば、ＲＲＣ又はＲＲＣ下位レイヤを含む無線ＡＳ区間やＲＡＮとＡＭＦ間のＮ２区間）においてある問題により送信が失敗又は拒絶される場合、端末は、ＮＡＳレイヤにおける拒絶以前に下位レイヤから送信失敗の指示を受けることになる。問題は、このような下位レイヤ送信失敗の指示は、普通ＭＭ／ＲＭレイヤ又は最終的にＮＡＳメッセージをカプセル化したレイヤまでのみ伝達されるため、ＳＭ ＮＡＳメッセージを生成したＳＭレイヤはこれを認知することができない。

６）問題点２－２．ＡＭＦにおいて拒絶する場合

このようなＭＭ／ＲＭメッセージ又はカプセル化されたＮＡＳメッセージがＡＭＦに伝達されたが、ＲＭ、アクセス又はＡＭＦ面での問題によりＳＭ ＮＡＳメッセージがＳＭＦにフォワーディングされずに拒絶される可能性がある。このとき、ＡＭＦは、端末のＭＭ／ＲＭレイヤ、又はＳＭメッセージのカプセル化を行ったレイヤに、この拒絶メッセージを送信する。しかしながら、ＡＭＦは、ＳＭ拒絶メッセージを生成することができないので、端末のＳＭレイヤはＳＭ ＮＡＳメッセージを送信したにもかかわらず、これに対する応答は受けることができない。

以下では、上述の問題点を解決するための様々な方法を提案する。

＜発明提案１．ＵＥにおけるＭＭ－ＳＭレイヤ間の相互作用＞

発明提案１では、端末内の様々なレイヤ又はサブレイヤ（例えば、ＭＭ、ＲＭ、ＳＭ、ＣＭ、ＲＲＣなど）間の相互作用により、前述した問題点を解決しようとする。

これについて説明する前に、本明細書でＭＭレイヤとは、全般的な移動性管理及びアクセスを担当するレイヤをいい、５ＧＳにおけるＲＭレイヤに該当することがある。すなわち、本明細書において、ＭＭレイヤに関する説明／実施形態はＲＭレイヤに対しても同一／類似に適用されることができる。ＳＭ、ＭＭレイヤなどは、ＮＡＳレイヤのサブレイヤであり得、本明細書においてＳＭ（サブ）レイヤ、ＳＭ ＮＡＳ（サブ）レイヤ及び５ＧＳＭ（サブ）レイヤが同一の意味で用いられることができ、ＭＭ（サブ）レイヤ、ＭＭ ＮＡＳ（サブ）レイヤ及び５ＧＭＭ（サブ）レイヤが同一の意味で用いられることができる。また、端末とＡＭＦ間で送受信されるメッセージ（例えば、ＭＭメッセージ）は、説明の便宜のために「ＵＬ／ＤＬ ＮＡＳメッセージ」と通称されることができる。

図１９は、本発明に適用できる端末の制御プレーンプロトコルスタックを例示する。

図１９を参照すると、ＳＭレイヤは、従来とは異なって、ＭＭレイヤの上位レイヤに位置することができる。従って、端末は、（端末内で）ＳＭレイヤが生成した（５Ｇ）ＳＭメッセージを下位レイヤ（Lower Layer）であるＭＭレイヤに伝達することができる。このとき、端末のＳＭレイヤにおいては、該当のメッセージが送られたＳＭ手順によってＮＡＳタイマーを開始することができる。普通、各ＳＭ手順別に異なる特性と長さのタイマーが定められており、同時に複数のＳＭ手順が行われ、様々なセッションに対して同一のＳＭ手順が行われても、各セッション別に別個のタイマーが割り当てられることができる。例えば、ＰＤＵセッション＃１と＃２に対するＰＤＵセッション確立手順が同時に並列的（parallel）／独立的に行われる場合、タイマー（例えば、Ｔ３５ｘｘ）は各セッション別に又は別途に定義された異なる単位別に割り当て／区分／開始されることができる。本タイマーは、当該ＮＡＳ手順においてメッセージ応答待機時間として定義／設定され、もし待機時間内に応答を受けることができなくてタイマーが満了（expire）された場合、端末は、既に設定された回数だけ該当のメッセージを再送信（retransmission）することができる。万が一、既に設定された回数の再送信も失敗すると、端末は、当該手順を失敗とみなし、後続動作（例えば、ＰＤＵセッション確立／変更手順中止）を行うことができる。後続動作は、ＥＰＳ及びＥＰＣのＮＡＳと類似に適用されることと仮定されることができ、ＴＳ ２４．３０１及びＴＳ ２４．００８に詳説されている。

ＭＭ ＮＡＳレイヤは、追加的な情報を含む（５Ｇ）ＭＭメッセージに上位レイヤから受信したＳＭメッセージをピギーバックして下位レイヤに送信することができる。すなわち、（５Ｇ）ＳＭメッセージは、特定（５Ｇ）ＭＭ送信メッセージにピギーバックされ、このために、（５Ｇ）ＳＭメッセージは（５Ｇ）ＭＭ送信メッセージの情報要素（information element）として送信されることができる。この場合、端末、ＡＭＦ及びＳＭＦは、（５Ｇ）ＭＭ手順と（５Ｇ）ＳＭ手順を並列的／独立的に行うことができる。従って、（５Ｇ）ＭＭ手順が成功するか否かは、ピギーバックされた（５Ｇ）ＳＭ手順の成功可否と関係ない。

このとき、ＭＭレイヤもＭＭ手順管理のためのＭＭ ＮＡＳタイマーを開始／使用することができる。該当タイマーの目的も前述したＳＭ ＮＡＳタイマーと同一であり、満了時の後続動作は、各手順別に定義されることができる。後続動作は、ＥＰＳ及びＥＰＣのＮＡＳと類似に適用されると仮定されることができ、ＴＳ ２４．３０１及びＴＳ ２４．００８に詳説されている。

下位レイヤに伝達されたＭＭメッセージは、無線レイヤを介して５Ｇ ＲＡＮを経てＡＭＦに送信されることができる。メッセージを受信したＡＭＦのＭＭレイヤは、ＭＭメッセージに含まれたＳＭ ＮＡＳフォワーディング／ルーティング情報に基づいて適切なＳＭＦを選択して当該ＭＭ ＮＡＳメッセージをフォワーディング／ルーティングするか、又は既に選択されたＳＭＦに該当ＭＭ ＮＡＳメッセージをフォワーディング／ルーティングすることができる。しかしながら、ＡＭＦは、ＡＭＦ上の問題、そして／またはＭＭ ＮＡＳレイヤでの問題により、ＭＭメッセージ自体を拒絶することがある。そして／または、ＡＭＦは、ＳＭレイヤと関連した理由により、ＳＭメッセージを処理するのに問題が発生した場合（例えば、ルーティング不可、サービングＳＭＦが見つからないことなど）ＭＭメッセージを拒絶することもある。

この場合、ＡＭＦは、拒絶理由（すなわち、ＭＭ（拒絶）理由値／コード）が明示された／含まれたＭＭ拒絶メッセージを端末に伝達することができる。より詳細には、拒絶理由がＡＭＦ及びＭＭレイヤの問題である場合、ＡＭＦは、その理由を示す／明示する理由コードを端末に送信することができ、拒絶理由がＳＭメッセージ処理と関連した問題である場合、ＡＭＦは、その理由を示す／明示する理由コードを端末に送信することができる。例えば、理由値／コードは、次のように定義されることができる。

＃ＸＸ．ＳＭ ｍｅｓｓａｇｅ ｈａｎｄｌｉｎｇ ｆａｉｌｕｒｅ

＃ＹＹ．Ｎｏ ｖａｌｉｄ ＳＭＦ ａｖａｉｌａｂｌｅ

このような理由値／コードは、１）ＳＭＦの問題によりＡＭＦでの処理が不可能である場合（例えば、＃ＹＹ）、２）ＳＭメッセージを処理しなければならない状況やＡＭＦに十分な情報がないかＡＭＦの問題によりその処理が不可能である場合（例えば、＃ＸＸ）に使用されることができる。しかしながら、これに限定されることではなく、理由値／コードは拒絶理由を明示／指示できるように多様な実施形態として定義／実現されることができる。

端末（特に、端末のＭＭ ＮＡＳレイヤ）は、（ＭＭ）拒絶メッセージを受信すると、まず、拒絶されたＭＭメッセージに対応するＭＭ手順に対して動作中であるＮＡＳタイマーを停止する。また、端末（特に、端末のＭＭ ＮＡＳレイヤ）は、ＡＭＦから受信した（ＭＭ）拒絶メッセージに含まれた理由値／コードを確認して、理由値／コードによる処置（例えば、ＰＤＵセッション確立／変更手順中止）を取ることができる。端末（特に、端末のＭＭ ＮＡＳレイヤ）は、理由がＡＭＦと関連したことを指示する場合、それによる動作（例えば、ＰＤＵセッション確立／変更手順中止）を取ることができ、これに加えて、上位レイヤであるＳＭレイヤにＭＭ手順が失敗／拒絶されたという拒絶情報／指示（すなわち、ＳＭメッセージがルーティング／伝達されることはないという情報／指示）を伝達することができる。

このような拒絶情報／指示は、レイヤ間（inter-layer）指示形態、すなわち、別途のメッセージタイプと定義されずに情報／指示そのものの形態でレイヤ間に伝達されることができる。このような拒絶情報／指示は、失敗／拒絶理由がＭＭ関連の理由である場合、ＭＭ失敗／拒絶情報と失敗／拒絶理由、失敗／拒絶理由がＳＭ関連の理由である場合、これに対するＳＭ失敗／拒絶情報（例えば、ＳＭメッセージルーティング失敗／拒絶情報及び失敗／拒絶理由）を含むことができ、以外に、その他の失敗／拒絶関連ハンドリングのための情報（例えば、バックオフタイマー）などを追加で含むことができる。ここで、拒絶情報／指示に含まれることのできるそれぞれの情報／指示項目は、その原因と実施形態の実現によって選択的に拒絶情報／指示に含まれることができる。

そして／または、端末のＭＭレイヤは、ＳＭレイヤに情報を伝達する必要があると判断した場合、自体的にｐｓｅｕｄｏ－ＳＭメッセージを生成して上位レイヤに伝達することができる。このようなｐｓｅｕｄｏ－ＳＭメッセージは、ＳＭレイヤで要求したＳＭ（要求）メッセージに対する拒絶メッセージの形態で送信されることができ、ＭＭレイヤが（ＡＭＦから）受信した理由にマップされるＳＭ理由を含んで上位レイヤに伝達されることができる。例えば、受信されたＭＭ理由が一時的（temporary）ＡＭＦ失敗／拒絶（混雑による）などである場合、端末（特に、端末のＭＭ ＮＡＳレイヤ）は、混雑などの理由を指示するＳＭ理由及び／又はＭＭレイヤで受信したＭＭバックオフタイマー値と類似したタイマー値をｐｓｅｕｄｏ－ＳＭメッセージに含めることができる。

端末のＳＭレイヤは、下位レイヤから受信した（ｐｓｅｕｄｏ－）ＳＭ拒絶メッセージによる後続動作を行うことができる。ＳＭレイヤは、定められたタイマー動作によって要求に対する応答（特に、拒絶）を受信したので、関連ＳＭ ＮＡＳタイマーを中止し、定義された動作を行うことができる。ただ、これは、端末のＭＭレイヤとＳＭレイヤが同一の保安コンテキスト（Security Context）を使用している場合に限定される。

下位レイヤであるＭＭレイヤから拒絶情報／指示を受信したＳＭレイヤは、拒絶／失敗された（ＮＡＳ）手順に対するＳＭ ＮＡＳタイマー（例えば、Ｔ３５８０）を停止し、それによる動作を行うことができる。

もし、ＡＭＦからＭＭレイヤが受信した拒絶理由がＭＭと関連している場合（すなわち、ＭＭ理由である）、ＭＭレイヤは、ＳＭレイヤに拒絶情報／指示伝達のとき、ＭＭレイヤでの問題が一時的（temporary）であるか又は永久的（permanent）であるかを知らせることができる。もし、ＡＭＦからＭＭレイヤが受信した拒絶理由がＳＭと関連している場合（すなわち、ＳＭ理由である場合）、端末のＭＭレイヤは、ＳＭレイヤに拒絶情報／指示伝達のとき、具体的なＳＭ拒絶理由を知らせることができる。すなわち、ＭＭレイヤは、ＭＭレイヤの拒絶（すなわち、ＳＭメッセージのルーティング／伝達不可）がＡＭＦのＳＭ関連処理不可／失敗／拒絶のためであること（すなわち、具体的な理由）を知らせることができる。

もし、拒絶／失敗の理由が永久的である場合、端末のＳＭレイヤは、該当ＳＭメッセージを要求したセッション又はＤＮなどに対する解除手順（release procedure）を行うことができる。そして／または、端末のＳＭレイヤは、該当セッション又はＤＮなどに対する追加的な手順を行わないために、禁止リスト（forbidden list）に該当セッション又はＤＮを含めて管理することができる。もし、該当セッションに対するサービスが必ず必要である場合、端末のＳＭレイヤは、ＭＭレイヤに登録取消（deregistration）を要求して新しいＰＬＭＮを探すための手順をトリガーすることができる。

＜発明提案１－１．ＳＭ又は特定サービス拒絶を有するＭＭ承認＞

問題点１－２で提示したシナリオのようにネットワークスライシングを使用する場合、ＭＭ手順は承認されても、当該ＭＭ手順を介して要求された細部サービス／スライスは拒絶されることができる。万が一、ＰＤＵセッションに対した生成要求がピギーバックされる場合、当該ＰＤＵセッションが要求するサービスは、Ｓ－ＮＳＳＡＩの形態でＳＭ要求に含まれることができ、ＭＭ要求メッセージに含まれる要求された（requested）ＮＳＳＡＩのリストにも含まれることができる。

発明提案１に基づいて、端末がＳＭメッセージをピギーバックした登録又はＭＭ要求／メッセージをネットワークに送り、ネットワークが登録又はＭＭ要求／メッセージに対しては承認するが、当該要求／メッセージ内で個別的に要求されたサービスを拒絶する場合を仮定して見ることができる。このとき、拒絶されるサービスがピギーバックされたＳＭメッセージを介するＳＭ要求のサービスである場合、ＡＭＦは、次のように動作することができる。

ＡＭＦは、ＭＭ要求／メッセージに含まれた要求された（requested）ＮＳＳＡＩに対する確認（verification）及び承認（authorization）を行って端末に対して許容された／承認されたＮＳＳＡＩ（Allowed NSSAI/Accepted NSSAI）を決定することができる。もし、ＭＭ要求／メッセージにＳＭ要求／メッセージとこれに対応するＳ－ＮＳＳＡＩが明示されている場合、ＡＭＦは、ＳＭメッセージをＳＭＦにフォワーディングする前に、まずＮＳＳＡＩの確認手順を行って該当Ｓ－ＮＳＳＡＩのサービスが端末に許容されるかを確認しなければならない。万が一、確認の対象Ｓ－ＮＳＳＡＩが許容された／承認されたＮＳＳＡＩに含まれていない場合、ＡＭＦは、確認の対象Ｓ－ＮＳＳＡＩに対応するＳＭメッセージを廃棄（discard）し、ＭＭ要求／メッセージに対するＭＭ承認メッセージを端末に送信することができる。

ＭＭ承認メッセージには許容された／承認された（Ｓ－）ＮＳＳＡＩ情報、拒絶された（Ｓ－）ＮＳＳＡＩ情報及び／又は拒絶理由が含まれることができる。また、ＭＭ承認メッセージには（Ｓ－）ＮＳＳＡＩに対する拒絶が一時的であるか又は永久的であるかに関する情報及び／又はより詳細な拒絶理由が含まれることもできる。追加的に、ＡＭＦは、混雑（congestion）などの一時的な理由で（Ｓ－）ＮＳＳＡＩを拒絶する場合は、バックオフタイマー値をＭＭ承認メッセージに含めて送信することもできる。

ＳＭ要求／メッセージがピギーバックされたＭＭ要求／メッセージを受信した場合、ＡＭＦは、（ＭＭ要求／メッセージに対するＭＭ承認メッセージ内の）ＳＭ関連情報に該当ＳＭ要求／メッセージを介して要求されたＳ－ＮＳＳＡＩが拒絶されたことを指示する情報を含むことができる。これは、事前に定義されたビット／フラグ指示やＳＭ理由の形態又は次のようなＭＭ理由の形態で含まれることができる。このときのＭＭ理由値は、特別ケースでＭＭ要求／メッセージに対する拒絶ではないピギーバックされたＳＭ要求／メッセージに対する拒絶理由を示す／意味することができる。理由の構成例は、次のような実施形態で構成される。

＃ＸＸ．ピギーバックされたＳＭメッセージが拒絶された（Piggybacked SM message rejected）。

＃ＹＹ．ピギーバックされたＳＭメッセージに対するＳ－ＮＳＳＡＩは許容されない（S-NSSAI for Piggybacked SM message not allowed）。

端末がＡＭＦからＭＭ承認応答を受信した場合、発明提案１で提案した方式と類似に処理することができる。ＭＭレイヤは、ＡＭＦから受信した情報に基づいてＳＭレイヤに拒絶を知らせることができ、このとき、拒絶は発明提案１で提案した通り、指示／情報形態又はｐｓｅｕｄｏ－ＳＭメッセージ形態で伝達されることができる。ただ、この場合、ＭＭ手順は成功したので、ＳＭレイヤに伝達される情報はＳＭ失敗／拒絶に対する情報に限定されることができる。ＳＭレイヤは、下位レイヤからＳＭ失敗／拒絶に対する情報を受信した場合、タイマー（例えば、Ｔ３５８０）を中止し、受信した情報によって予め定義された追加／後続動作を行うことになる。

＜発明提案１－２．ＳＭレイヤ、ＭＭレイヤ及びＡＳレイヤ間の相互作用＞

もし、ＭＭメッセージの送信過程でＡＳレイヤ／区間及び／又はＮ２レイヤ／区間の問題により、ＭＭ要求メッセージがＡＭＦに到達できない場合が発生する可能性がある。これは、無線リンク送信／ルーティング失敗、ＡＳレイヤ／区間の特定理由による送信／ルーティング失敗及び／又はＮ２レイヤ／区間の特定理由による送信／ルーティング失敗などが原因であり得る。このような失敗を認知した場合、ＡＳレイヤ／区間は、これを上位レイヤに知らせることができる。

ＭＭレイヤは、下位レイヤ（例えば、ＡＳレイヤ／区間）から受信した失敗関連指示（下位レイヤ指示）／情報による動作を行うことができる。もし、ＭＭメッセージにＳＭメッセージがピギーバックされて送信された場合であると、ＭＭレイヤは、ＳＭレイヤに送信／ルーティング失敗指示／情報を伝達することができる。失敗指示／情報の伝達方式は、発明提案１で提案した方式が使用されるが、このときに伝達される失敗の理由は、発明提案１と差別化される。例えば、失敗理由は、下位レイヤ（送信／ルーティング）失敗などを示す指示／情報としてＳＭレイヤに伝達されるか、＃ＸＸ．下位レイヤ（送信／ルーティング）失敗などを示す理由値／コードとしてｐｓｅｕｄｏ－ＳＭメッセージを介してＳＭレイヤに伝達されることができる。

＜発明提案１－３．ＳＭレイヤとＮＡＳサブレイヤ間の相互作用＞

図２０は、本発明の一実施形態による端末内の制御プレーンプロトコルスタックを例示する。

図２０において新しく定義される／提案されるＮＡＳサブレイヤ（sublayer）は、ＭＭとＳＭを両方ともサポートできるサブレイヤであって、Ｃｏｒｅ－ＵＥ間の信頼性のあるＮＡＳメッセージを担当することができる。

このような発明提案１－３のプロトコルスタックの適用のとき、前述の発明提案１、１－１及び１－２で提案された動作中のＭＭレイヤとＳＭレイヤ間の相互作用がＮＡＳサブレイヤに適用されることができる。すなわち、上記で提案されたＭＭレイヤとＳＭレイヤ間の相互作用は、ＮＡＳサブレイヤにより制御／実行されることができ、ＭＭレイヤが担当していたＳＭレイヤへの情報伝達は、ＮＡＳサブレイヤにより行われるという点のみが異なる（すなわち、ＭＭレイヤからＮＡＳサブレイヤを経てＳＭレイヤに情報伝達）。従って、ＮＡＳサブレイヤによりＳＭレイヤに伝達される情報及び伝達方式は、上記で提案された実施形態と類似している。

＜発明提案２．ＳＭ手順のＡＭＦハンドリング／制御＞

発明提案２では、ＡＭＦのＳＭ手順ハンドリング／制御により前述した問題点を解決しようとする。

これについて説明する前に、本明細書でＭＭレイヤとは、全般的な移動性管理及びアクセスを担当するレイヤをいい、５ＧＳにおけるＲＭレイヤに該当することができる。すなわち、本明細書においてＭＭレイヤに関する説明／実施形態は、ＲＭレイヤに対しても同一／類似に適用されることができる。ＳＭ、ＭＭレイヤなどはＮＡＳレイヤのサブレイヤであり得、本明細書でＳＭ（サブ）レイヤ、ＳＭ ＮＡＳ（サブ）レイヤ及び５ＧＳＭ（サブ）レイヤが同一の意味で用いられることができ、ＭＭ（サブ）レイヤ、ＭＭ ＮＡＳ（サブ）レイヤ及び５ＧＭＭ（サブ）レイヤが同一の意味で用いられることができる。また、端末とＡＭＦ間で送受信されるメッセージ（例えば、ＭＭメッセージ）は、説明の便宜のために「ＵＬ／ＤＬ ＮＡＳメッセージ」と通称されることができる。

現在ＡＭＦは、ＳＭメッセージを認識することができず（transparent to AMF）、ＳＭメッセージ外部に追加されたＳＭ関連情報（SM related information）に基づいてＳＭメッセージのフォワーディング／ルーティングのみを決定することができる。従って、ＡＭＦは、ＳＭと関連動作を行うのに制限があり、これにより上述の問題点が発生する。

これを解決するために、ＡＭＦからＳＭ要求／メッセージをＳＭＦにルーティング／フォワーディングすることができないか、又は要求されたサービス自体が許容されない場合などのエラーハンドリング／処理のための特殊な目的のＳＭＦ（以下、「ＳＭＦ ｆｏｒ ｅｒｒｏｒ」）が別途に新しく定義されることができる。このような「ＳＭＦ ｆｏｒ ｅｒｒｏｒ」は、正常なセッション管理／手順のための機能が備えられないこともあり、ただＳＭ（要求／メッセージ）拒絶ケース（又は、前述したエラーケースなど）に対処するための動作のみを行うＳＭＦと定義されることもある。そして／または、このような「ＳＭＦ ｆｏｒ ｅｒｒｏｒ」の動作／機能は「基本（default）ＳＭＦ」において実現／実行されることもできる。

前述に問題点として指摘した通り、ＡＭＦにおいてＭＭ／ＳＭ失敗／拒絶されるか、サービスが拒絶される場合などの失敗／拒絶ケースが発生する場合、ＡＭＦは、受信したＳＭメッセージを「ＳＭＦ ｆｏｒ ｅｒｒｏｒ」に伝達することができる。このような動作は、ネットワーク事業者のポリシー及び／又は設定（configuration）により事前に定義される。ＡＭＦは、「ＳＭＦ ｆｏｒ ｅｒｒｏｒ」にＳＭメッセージを伝達するとき、Ｎ１１メッセージを介して問題状況（すなわち、ＳＭメッセージのルーティング／フォワーディング失敗状況）に関する情報及び／又は失敗／拒絶理由を追加に伝達することができる。

「ＳＭＦ ｆｏｒ ｅｒｒｏｒ」は、ＡＭＦから受信した情報及び／又はＳＭメッセージに含まれた情報に基づいてＳＭ拒絶メッセージを生成してＡＭＦに伝達する。ＡＭＦは、ＭＭ拒絶／承認時にＭＭ拒絶／承認メッセージに前記ＳＭ拒絶メッセージをピギーバックして送信することができる。この場合、端末のＭＭレイヤ及びＳＭレイヤは、それぞれネットワーク応答（すなわち、ＭＭ拒絶／承認メッセージ）による追加の動作／手順を行うことができる。このとき、追加動作／手順は、ＴＳ ２３．５０２に記述された内容に従い、これによる細部ＮＡＳレイヤ動作は、ＥＰＳ及びＥＰＣのＮＡＳと類似していると仮定され、これは、ＴＳ ２４．３０１及びＴＳ ２４．００８に詳述されている。

＜発明提案２－１．ＡＭＦ内のＳＭサブレイヤ＞

図２１は、本発明の一実施形態による端末内の制御プレーンプロトコルスタックを例示する。

図２１を参照すると、発明提案２で提案された「ＳＭＦ ｆｏｒ ｅｒｒｏｒ」の機能は、別途に定義されたＳＭＦではないＡＭＦのサブレイヤとしても実現されることができる。この場合、ＡＭＦは、別途のＳＭＦと相互作用なしに内部に実現されたＳＭサブレイヤを利用してエラー処理／ハンドリングが可能である。このようなＳＭサブレイヤの機能／動作は、発明提案２で前述した「ＳＭＦ ｆｏｒ ｅｒｒｏｒ」と同一であり得る。

一方、ＣＮ側において特定理由でＰＤＵセッションをローカル解除（local release）（暗示的）することができ、ＡＭＦは、ローカル解除されたＰＤＵセッションのコンテキストを削除することができる。このとき、端末がＣＭ－ＩＤＬＥ状態である場合、当該ＰＤＵセッションに対して明示的な解除メッセージを受けなかった結果、当該ＰＤＵセッションに対するコンテキストを維持することができる。以後、端末は、当該ＰＤＵセッションにサービスを受けるために（例えば、ＭＯデータが発生した場合）、当該ＰＤＵセッションＩＤを含めた／利用した下記のようなＭＭ手順を行うことができる。

－登録アップデート（ＰＤＵセッション活性化）

－サービス要求（ＰＤＵセッション活性化）

しかしながら、既に当該ＰＤＵセッションはＣＮにおいてローカル解除された状態であり、ＡＭＦには該当ＰＤＵセッションに対するサービングＳＭＦ情報がない。すなわち、端末が、既に解除されたＰＤＵセッションに対したＭＭ手順を不要に実行／開始するという問題点が発生する。このような問題点を解決するための方法の１つとして、端末とＡＭＦ間のＰＤＵセッション状態交換によりＰＤＵセッションのローカル解除が行われたか否かを分かるようにする方法が提案される。しかしながら、このときも、依然として端末はＰＤＵセッションローカル解除の理由が分からないため、再び解除されたＰＤＵセッションに対するＭＭ手順を実行／開始するという問題が発生する可能性がある。例えば、特定のＳＭＦ問題による解除、ユーザの加入情報変更（ＵＤＭ内）及び／又はＡＭＦでの加入情報変更などを理由にしてＰＤＵセッションがローカル解除されることができるが、端末は、解除の理由が分からないため、再び当該ＰＤＵセッションの確立を要求することがある。また、ＬＡＤＮ（Local Area Data Network）、移動性制限などの理由によりＰＤＵセッションが解除される場合（例えば、ＬＡＤＮ領域離脱、非－許容された領域への進入など）、ＡＭＦはこれを知ってＰＤＵセッション状態同期を合わせることがあるが、これを端末に伝達することができないという問題が存在する（ＳＭ/ＭＭ分離）。

従って、以下では、図２２を参照してこのような問題を解決するための方法を提案する。

図２２は、ＰＤＵセッション同期化が失敗した場合の発明提案２適用実施形態を例示したフローチャートである。

１．まず、端末とＳＭＦ１間にＰＤＵセッションＸが確立される。

２ａ．次に、端末はＣＭ－ＩＤＬＥ状態に進入する。

２ｂ．次に、ＰＤＵセッションＸが端末に対する明示的／暗示的シグナリングなしに解除される（ローカル解除）。

３ａ．一般的なＰＤＵセッションローカル解除ではない追加動作が必要なＰＤＵセッションローカル解除の場合、ＳＭＦ１は、解除のとき、解除理由をＮ１１メッセージを介してＡＭＦに伝達することができる。特に、Ｎ１１メッセージにはローカル解除されたＰＤＵセッションＩＤ、ローカル解除指示（indication; ind）及び／又は解除理由が含まれる。

３ｂ．もし、ＡＭＦが発明提案２で提案された「ＳＭＦ２（ＳＭＦ ｆｏｒ ｅｒｒｏｒ）」と接続されている場合（又は、発明提案２－１で提案されたＳＭＦサブレイヤが実現された場合）、３ａでＳＭＦ１から受信した情報をＳＭＦ２（又は、ＳＭＦサブレイヤ）に伝達する。すなわち、ＳＭＦ１から受信された情報は、ＡＭＦを介してＮ１１－Ｎ１１メッセージ伝達形態でＳＭＦ２に伝達される。この場合、ＳＭＦ１は、ターゲットＳＭＦ（すなわち、ＳＭＦ２）アドレス又はＩＤをＡＭＦに明示／指示する。

３ｃ．もし、ＳＭＦ間にインターフェースが存在する場合、解除理由及びローカル解除されたＰＤＵセッションＩＤ情報は、コンテキスト伝達形態でＳＭＦ１からＳＭＦ２に伝達されることもある。

すなわち、３ｂ及び３ｃのいずれか１つの段階が実施形態によって選択的に行われることができる。

３ｄ．ＡＭＦは、３ａ段階を介してＮ１１メッセージを受信した場合、現在保存しているＰＤＵセッションに対するサービングＳＭＦマッピングをアップデートする。この場合、ＡＭＦは、受信したＮ１１メッセージを介して指示されたＰＤＵセッションＩＤに対応したサービングＡＭＦであって、ＳＭＦ２（すなわち、「ＳＭＦ ｆｏｒ ｅｒｒｏｒ」）を明示して保存／アップデートするか、又は指示されたＰＤＵセッションＩＤに対応するＰＤＵセッションがローカル解除されたことを明示して保存／アップデートする。

４．端末が既にローカル解除されたＰＤＵセッションに対して活性化を要求した場合、ＡＭＦは、場合によって次のように動作する。

もし、端末が要求したＰＤＵセッションにマッピングされたＳＭＦがＳＭＦ２（すなわち、ＳＭＦ ｆｏｒ ｅｒｒｏｒ）であるか、又はローカル解除されていることが記録されている場合：

５．ＡＭＦは、ＳＭＦ２にＰＤＵセッションの活性化要求をＮ１１要求メッセージを介して伝達する。

６－７．ＳＭＦ２は、既にローカル解除されたＰＤＵセッションに対する活性化拒絶をＮ１１応答メッセージを利用してＡＭＦを介して端末に伝達する。このとき、ＳＭＦ２は、３ｂ又は３ｃステップを介して受信した解除理由を共に端末に伝達する。もし、端末のリトライ（retry）を制限する必要がある場合、ＳＭＦ２は、ローカル解除されたＰＤＵセッションに対するリトライバックオフタイマー地も共に端末に伝達する。

もし、端末が要求したＰＤＵセッションが何の動作もなしにローカル解除された場合：

ＡＭＦは、ＰＤＵセッション状態フィールドをアップデートして端末にサービス承認又はサービス拒絶メッセージを送る。

＜発明提案３．非３ＧＰＰアクセスに対する適用可能性（Applicability）＞

上述の発明提案１及び２で明示した５Ｇ ＲＡＮ、５Ｇ ＡＳ、５Ｇ ＲＲＣなどは、３ＧＰＰアクセス、すなわち、ＮＲ、５Ｇ ＬＴＥと５Ｇ－ＲＡＮを基準に説明するために明示されたが、これに限定されることではなく、非３ＧＰＰアクセスにも同一／類似に適用可能である。この場合、５Ｇ ＲＡＮの役割は、Ｎ３ＩＷＦが代わることができ、ＲＲＣはＮＡＳの下位レイヤ（Lower Layer）に該当することができる。

図２３は、本発明の一実施形態による端末のＮＡＳメッセージ伝達方法を例示したフローチャートである。本フローチャートには発明提案１で提案された実施形態／説明が同一に適用されることができ、重複される説明は省略する。

まず、端末は、ＳＭメッセージが含まれたＵＬ ＮＡＳメッセージをＡＭＦに送信することができる（Ｓ２３１０）。このとき、ＳＭメッセージは、ＰＤＵセッションと関連した（例えば、ＰＤＵセッション確立／変更など）要求を行うためのメッセージであり得る。ＳＭメッセージは、端末内のＳＭサブレイヤで生成されてＳＭサブレイヤの下位（lower）レイヤであるＭＭサブレイヤに伝達されることができ、ＳＭメッセージが含まれたＵＬ ＮＡＳメッセージは、ＭＭサブレイヤによりＡＭＦに送信されることができる。ここで、ＳＭサブレイヤは、ＰＤＵセッション制御のために端末において定義されたサブレイヤに該当し、ＭＭサブレイヤは、前記端末の移動性制御のために端末において定義されたサブレイヤに該当する。ＵＬ ＮＡＳメッセージは、ＳＭメッセージを伝達するＳＭＦの選択に使用されるＤＮＮ及び／又はＳ－ＮＳＳＡＩをさらに含むことができる。また、ＵＬ ＮＡＳメッセージは、前記ＳＭメッセージがＰＤＵセッションの確立を要求するメッセージである場合、確立が要求されたＰＤＵセッションに対するＰＤＵセッションＩＤをさらに含むことができる。

次に、端末は、ＡＭＦからＳＭメッセージのルーティング不可（unroutable）を指示する指示メッセージを受信することができる（Ｓ２３２０）。このような指示メッセージにはＳＭメッセージのルーティング不可理由値が追加で含まれていることがある。ＳＭメッセージのルーティング不可を指示する指示情報は、指示メッセージを受信したＭＭサブレイヤにより生成されて端末のＳＭサブレイヤに伝達されることができる。このとき、ＭＭサブレイヤは、指示情報とともにＳＭメッセージのルーティング不可が永久的であるか又は一時的であるに関する情報もＳＭサブレイヤに伝達することができる。ＳＭメッセージのルーティング不可が永久的である場合、ＳＭサブレイヤは、ＳＭメッセージと関連したＰＤＵセッション及び／又はＤＮに対する指定解除手順を行うことができる。ひいては、ＳＭサブレイヤは、当該ＰＤＵセッション及び／又はＤＮ（特に、当該ＰＤＵセッション及び／又はＤＮに対する識別情報）に対する追加的な手順を行わないために、手順実行禁止リストに含めて管理することができる。もし、当該ＰＤＵセッション及び／又はＤＮと関連したサービスが必須的である場合、ＳＭサブレイヤは、ＭＭレイヤに登録取消を要求し、新しいＰＬＭＮを探すための手順をトリガーすることができる。

もし、ＳＭサブレイヤがＳＭメッセージをＭＭサブレイヤに伝達する場合、既に設定されたタイマーを開始することができる。タイマー満了（expiry）の前にＳＭサブレイヤがＭＭサブレイヤから指示情報を受信した場合、ＳＭサブレイヤは、タイマーを中止し、ＳＭメッセージと関連した手順（例えば、ＰＤＵセッション確立／変更手順など）を中断することができる。万が一、タイマーが満了すると、ＳＭサブレイヤは、ＳＭメッセージを既に設定された回数だけＭＭサブレイヤに再伝達することができ、既に設定された回数の再伝達も失敗した場合、ＳＭメッセージと関連した手順（例えば、ＰＤＵセッション確立／変更手順）を中断することができる。

図２４は、本発明の一実施形態によるＡＭＦのＮＡＳメッセージ伝達方法を例示したフローチャートである。本フローチャートには発明提案２で提案された実施形態／説明が同一に適用されることができ、重複される説明は省略する。

まず、ＡＭＦは、ＰＤＵセッションに対する要求（例えば、ＰＤＵセッション確立／変更など）のためのＳＭメッセージが含まれたＵＬ（Uplink） ＮＡＳメッセージを端末から受信することができる（Ｓ２４１０）。このようなＵＬ ＮＡＳメッセージは、ＳＭメッセージが含まれた／ピギーバックされたＭＭメッセージに該当する。

次に、ＡＭＦは、ＳＭメッセージがＳＭメッセージの伝達対象である第１ＳＭＦへのルーティングが不可であると判断した場合、ＳＭメッセージを既に設定された第２ＳＭＦに伝達することができる（Ｓ２４２０）。このとき、ＡＭＦは、様々な理由に基づいてＳＭメッセージのルーティング不可を判断することができ、例えば、ＳＭメッセージを介するＰＤＵセッションに対する要求対象が既にローカル解除されたＰＤＵセッションである場合、ＳＭメッセージの第１ＳＭＦへのルーティングが不可であると判断することができる。ＳＭメッセージは、第１Ｎ１１メッセージにより第２ＳＭＦに伝達されることができる。また、ＳＭメッセージと共にＳＭメッセージのルーティング不可の理由も第１Ｎ１１メッセージにより第２ＳＭＦに伝達される。

次に、ＡＭＦは、第２ＳＭＦからＳＭメッセージに対するＳＭ拒絶メッセージを受信することができる（Ｓ２４３０）。ここで、第２ＳＭＦは、ＳＭメッセージのルーティング不可を処理するために前記第１ＳＭＦと独立的に定義されたＳＭＦであり得る。このような第２ＳＭＦは、実施形態によって基本ＳＭＦ又は別途のＳＭＦではないＡＭＦ内のＮＡＳサブレイヤとして実現されることもできる。

次に、ＡＭＦは、ＳＭ拒絶メッセージが含まれたＤＬ ＮＡＳメッセージを前記端末に送信することができる。

また、本フローチャートに示してはしないが、ＡＭＦは、第２ＳＭＦからＰＤＵセッション関連要求のリトライバックオフタイマー値を受信することができる。

万が一、ＰＤＵセッションがローカル解除（local release）される場合、ＡＭＦは、第１ＳＭＦから第２Ｎ１１メッセージを受信することができる。このとき、第２Ｎ１１メッセージには、前記ＰＤＵセッションのＩＤ、ローカル解除指示及び／又はローカル解除理由が含まれている。この場合、ＡＭＦは、受信した第２Ｎ１１メッセージに基づいてローカル解除されたＰＤＵセッションに対する状態（例えば、解除状態）情報をアップデートすることができる。ＰＤＵセッションのＩＤ、前記ローカル解除指示及び／又は前記ローカル解除理由は、ＡＭＦから第２ＳＭＦに又は第１ＳＭＦから第２ＳＭＦに伝達されることができる。

上述で提案された発明により、５ＧＳ及び５ＧＣにおいてＳＭレイヤ手順とＭＭレイヤ手順が独立的に分離されて同時に行われる場合に発生し得る様々なメッセージ送信／ルーティング失敗に備えたＮＡＳレイヤ／エンティティ間の相互作用／情報交換が可能になるため、端末及びネットワークのメッセージ送信の信頼性／効率性が向上し、メッセージ送信／ルーティングの失敗によって発生し得る多様な問題が解決される。

本発明が適用できる装置一般

図２５は、本発明の一実施形態による通信装置のブロック構成図を例示する。

図２５を参照すると、無線通信システムは、ネットワークノード２５１０と多数の端末（ＵＥ）２５２０を含む。

ネットワークノード２５１０は、プロセッサ（processor）２５１１、メモリ（memory）２５１２、及び通信モジュール（communication module）２５１３を含む。プロセッサ２５１１は、上述で提案された機能、過程及び／又は方法を実現する。有線／無線インターフェースプロトコルのレイヤは、プロセッサ２５１１により実現されることができる。メモリ２５１２は、プロセッサ２５１１と接続されて、プロセッサ２５１１を駆動するための様々な情報を保存する。通信モジュール２５１３は、プロセッサ２５１１と接続されて、有／無線信号を送信及び／又は受信する。ネットワークノード２５１０の一例として、基地局、ＭＭＥ、ＨＳＳ、ＳＧＷ、ＰＧＷ、アプリケーションサーバーなどが該当することができる。特に、ネットワークノード２５１０が基地局である場合、通信モジュール２５１３は、無線信号を送／受信するためのＲＦ部（radio frequency unit）を含むことができる。

端末２５２０は、プロセッサ２５２１、メモリ２５２２及び通信モジュール（又は、ＲＦ部）２５２３を含む。プロセッサ２５２１は、前述された機能、過程及び／又は方法を実現する。無線インターフェースプロトコルのレイヤは、プロセッサ２５２１により実現されることができる。メモリ２５２２は、プロセッサ２５２１と接続されて、プロセッサ２５２１を駆動するための様々な情報を保存する。通信モジュール２５２３は、プロセッサ２５２１と接続されて、無線信号を送信及び／又は受信する。

メモリ２５１２、２５２２は、プロセッサ２５１１、２５２１の内部又は外部に位置することができ、公知の多様な手段でプロセッサ２５１１、２５２１と接続される。また、ネットワークノード２５１０（基地局である場合）及び／又は端末２５２０は、１つのアンテナ（single antenna）又は多重アンテナ（multiple antenna）を有することができる。

図２６は、本発明の一実施形態による通信装置のブロック構成図を例示する。

特に、図２６においては、図２５の端末をより詳細に例示している。

図２６を参照すると、端末は、プロセッサ（又は、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：digital signal processor）２６１０、ＲＦモジュール（RF module）（又は、ＲＦユニット）２６３５、パワー管理モジュール（power management module）２６０５、アンテナ（antenna）２６４０、バッテリ（battery）２６５５、ディスプレイ（display）２６１５、キーパッド（keypad）２６２０、メモリ（memory）２６３０、ＳＩＭカード（SIM（Subscriber Identification Module） card）２６２５（この構成は選択的である）、スピーカ（speaker）２６４５、及びマイクロホン（microphone）２６５０を含んで構成される。端末はまた、単一のアンテナ又は多重のアンテナを含むことができる。

プロセッサ２６１０は、上述で提案された機能、過程及び／又は方法を実現する。無線インターフェースプロトコルのレイヤは、プロセッサ２６１０により実現されることができる。

メモリ２６３０は、プロセッサ２６１０と接続され、プロセッサ２６１０の動作に関する情報を保存する。メモリ２６３０は、プロセッサ２６１０の内部又は外部に位置することができ、公知の多様な手段でプロセッサ２６１０と接続されることができる。

ユーザは、例えば、キーパッド２６２０のボタンを押すか（又は、タッチするか）、又はマイクロホン２６５０を利用した音声駆動（voice activation）により電話番号などのコマンド情報を入力する。プロセッサ２６１０は、このようなコマンド情報を受信し、電話番号で電話をかけるなど、適切な機能を果たすように処理する。駆動上のデータ（operational data）は、ＳＩＭカード２６２５又はメモリ２６３０から抽出することができる。また、プロセッサ２６１０は、ユーザの認知及び便宜のために、コマンド情報又は駆動情報をディスプレイ２６１５上に表示することができる。

ＲＦモジュール２６３５は、プロセッサ２６１０に接続されて、ＲＦ信号を送信及び／又は受信する。プロセッサ２６１０は、通信を開始するために、例えば、音声通信データを構成する無線信号を送信するようにコマンド情報をＲＦモジュール２６３５に伝達する。ＲＦモジュール２６３５は、無線信号を受信及び送信するために受信機（receiver）及び送信機（transmitter）で構成される。アンテナ２６４０は、無線信号を送信及び受信する機能を果たす。無線信号を受信するとき、ＲＦモジュール２６３５は、プロセッサ２６１０により処理するために信号を伝達し、基底帯域に信号を変換することができる。処理された信号は、スピーカ２６４５を介して出力される可聴又は可読情報に変換されることができる。

以上で説明された実施形態は本発明の構成要素と特徴が所定の形態に結合されたものである。各構成要素または特徴は別途の明示的な言及がない限り、選択的なものとして考慮されなければならない。各構成要素または特徴は他の構成要素や特徴と結合されない形態に実施できる。また、一部の構成要素及び／又は特徴を結合して本発明の実施形態を構成することも可能である。本発明の実施形態で説明される動作の順序は変更できる。ある実施形態の一部の構成や特徴は他の実施形態に含まれることができ、または他の実施形態の対応する構成または特徴と取替できる。特許請求範囲で明示的な引用関係がない請求項を結合して実施形態を構成するか、または出願後の補正により新たな請求項に含めることができることは自明である。

本発明に従う実施形態は、多様な手段、例えば、ハードウェア、ファームウエア（firmware）、ソフトウェア、またはそれらの結合などにより実現できる。ハードウェアによる実現の場合、本発明の一実施形態は１つまたはその以上のＡＳＩＣｓ（application specific integrated circuits）、ＤＳＰｓ（digital signal processors）、ＤＳＰＤｓ（digital signal processing devices）、ＰＬＤｓ（programmable logic devices）、ＦＰＧＡｓ（field programmable gate arrays）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサなどにより実現できる。

ファームウエアやソフトウェアによる実現の場合、本発明の一実施形態は以上で説明された機能または動作を行うモジュール、手続、関数などの形態に実現できる。ソフトウェアコードはメモリに格納されてプロセッサにより駆動できる。前記メモリは前記プロセッサの内部または外部に位置し、既に公知された多様な手段により前記プロセッサとデータをやり取りすることができる。

本明細書で「Ａ及び／又はＢ」は、Ａ及び／又はＢのうち少なくとも１つを意味することができる

本発明は本発明の必須的な特徴を逸脱しない範囲で他の特定の形態に具体化できることは通常の技術者に自明である。したがって、前述した詳細な説明は全ての面で制限的に解析されてはならず、例示的なものとして考慮されなければならない。本発明の範囲は添付した請求項の合理的な解析により決定されなければならず、本発明の等価的な範囲内での全ての変更は本発明の範囲に含まれる。

本発明は、３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ－Ａ/ＮＲ（５Ｇ）システムに適用される例を中心に説明したが、３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ－Ａ/ＮＲ（５Ｇ）システム以外にも多様な無線通信システムに適用することが可能である。

Claims (13)

1. 無線通信システムにおいて動作する端末により実行される方法であって、
   前記端末のセッション管理（ＳＭ）ＮＡＳレイヤが、ＳＭメッセージを生成するステップと、
   前記端末の前記ＳＭ ＮＡＳレイヤが、前記ＳＭ ＮＡＳレイヤの下位レイヤである前記端末の移動性管理（ＭＭ）ＮＡＳレイヤに、前記ＳＭメッセージを転送するステップと、
   前記端末の前記ＭＭ ＮＡＳレイヤが、アクセス及び移動性管理機能（ＡＭＦ）に、前記ＳＭメッセージを含むアップリンク（ＵＬ）ＮＡＳメッセージを送信するステップと、
   前記端末の前記ＭＭ ＮＡＳレイヤが、前記ＡＭＦから、前記端末の前記ＭＭ ＮＡＳレイヤに前記ＡＭＦ内の前記ＳＭメッセージのルーティング問題を通知するためのダウンリンク（ＤＬ） ＮＡＳメッセージを受信するステップであって、前記ＤＬ ＮＡＳメッセージは、前記ＡＭＦ内の前記ＳＭメッセージの前記ルーティング問題の理由を含む、ステップと、
   前記端末の前記ＭＭ ＮＡＳレイヤが、前記端末の前記ＳＭ ＮＡＳレイヤに、前記端末の前記ＳＭ ＮＡＳレイヤに前記ルーティング問題を通知するための前記ＳＭメッセージの前記ルーティング問題に関する情報を伝達するステップであって、前記ルーティング問題に関する情報は、前記理由に基づいて決定される、ステップと、
   を含む、方法。
2. 前記ＳＭ ＮＡＳレイヤは、ＰＤＵセッション制御のために前記端末で定義されたサブレイヤに相当し、
   前記ＭＭ ＮＡＳレイヤは、前記端末の移動性制御のために前記端末で定義されたサブレイヤに相当する、請求項１に記載の方法。
3. 前記ＳＭメッセージが前記ＳＭ ＮＡＳレイヤにより前記ＭＭ ＮＡＳレイヤに転送されると、タイマーを開始するステップと、
   前記タイマーの満了前に、前記ＳＭメッセージの前記ルーティング問題に関する情報が、前記ＭＭ ＮＡＳレイヤにより前記ＳＭ ＮＡＳレイヤに伝達されると、前記タイマーを中止し、前記ＳＭメッセージと関連した手順を中断するステップと、をさらに含む、請求項２に記載の方法。
4. 前記タイマーが満了した後、前記ＳＭ ＮＡＳレイヤが、前記ＭＭ ＮＡＳレイヤに、前記ＳＭメッセージを予め設定された回数だけ再送信するステップと、
   前記予め設定された回数までの前記ＳＭメッセージの再送信が失敗すると、前記ＳＭメッセージと関連した手順を中断するステップと、をさらに含む、請求項３に記載の方法。
5. 前記ＵＬ ＮＡＳメッセージは、前記ＳＭメッセージを伝達するセッション管理機能（ＳＭＦ）の選択に使用されるデータネットワーク名称（ＤＮＮ）及び／又は単一のネットワークスライス選択補助情報（Ｓ－ＮＳＳＡＩ）の少なくとも１つをさらに含む、請求項４に記載の方法。
6. 前記ＳＭメッセージがＰＤＵセッションの確立を要求するメッセージであることに基づいて、前記ＵＬ ＮＡＳメッセージは、前記確立が要求されたＰＤＵセッションに対するＰＤＵセッションＩＤをさらに含む、請求項４に記載の方法。
7. 前記ＭＭ ＮＡＳレイヤが、前記ＳＭ ＮＡＳレイヤに、前記ＳＭメッセージの前記ルーティング問題が永久的であるか又は一時的であるかどうかに関する情報をさらに伝達する、請求項４に記載の方法。
8. 前記ＳＭメッセージの前記ルーティング問題が永久的であることに基づいて、前記ＳＭ ＮＡＳレイヤは、前記ＳＭメッセージと関連したＰＤＵセッション及び／又はＤＮに対する解除手順を実行する、請求項７に記載の方法。
9. 前記ＳＭ ＮＡＳレイヤは、前記ＰＤＵセッション及び／又は前記ＤＮを手順実行禁止のリストに含め、前記ＰＤＵセッション及び／又は前記ＤＮを管理する、請求項８に記載の方法。
10. 前記ＰＤＵセッション及び／又は前記ＤＮと関連したサービスが必須的であることに基づいて、前記ＳＭ ＮＡＳレイヤは、前記ＭＭ ＮＡＳレイヤに登録取消を要求する、請求項８に記載の方法。
11. 無線通信システムにおいて動作する端末であって、
    トランシーバと、
    少なくとも１つのプロセッサと、
    前記少なくとも１つのプロセッサと動作可能に接続可能な少なくとも１つのコンピュータメモリと、を備え、
    前記少なくとも１つのコンピュータメモリは、前記少なくとも１つのプロセッサにより実行されることに基づいて、
    前記端末のセッション管理（ＳＭ）ＮＡＳレイヤが、ＳＭメッセージを生成し、
    前記端末の前記ＳＭ ＮＡＳレイヤが、前記ＳＭ ＮＡＳレイヤの下位レイヤである前記端末の移動性管理（ＭＭ）ＮＡＳレイヤに、前記ＳＭメッセージを転送し、
    前記端末の前記ＭＭ ＮＡＳレイヤが、前記トランシーバを介してアクセス及び移動性管理機能（ＡＭＦ）に、前記ＳＭメッセージを含むアップリンク（ＵＬ）ＮＡＳメッセージを送信し、
    前記端末の前記ＭＭ ＮＡＳレイヤが、前記ＡＭＦから前記トランシーバを介して、前記端末の前記ＭＭ ＮＡＳレイヤに前記ＡＭＦ内の前記ＳＭメッセージのルーティング問題を通知するためのダウンリンク（ＤＬ） ＮＡＳメッセージを受信し、前記ＤＬ ＮＡＳメッセージは、前記ＡＭＦ内の前記ＳＭメッセージの前記ルーティング問題の理由を含み、
    前記端末の前記ＭＭ ＮＡＳレイヤが、前記端末の前記ＳＭ ＮＡＳレイヤに、前記端末の前記ＳＭ ＮＡＳレイヤに前記ルーティング問題を通知するための前記ＳＭメッセージの前記ルーティング問題に関する情報を伝達し、前記ルーティング問題に関する情報は、前記理由に基づいて決定されることを含む動作を実行する命令を格納する、端末。
12. 前記ＳＭ ＮＡＳレイヤは、ＰＤＵセッション制御のために前記端末で定義されたサブレイヤに相当し、
    前記ＭＭ ＮＡＳレイヤは、前記端末の移動性制御のために前記端末で定義されたサブレイヤに相当する、請求項１１に記載の端末。
13. 前記ＳＭ ＮＡＳレイヤは、
    前記ＳＭメッセージが前記ＳＭ ＮＡＳレイヤにより前記ＭＭ ＮＡＳレイヤに転送されると、タイマーを開始し、
    前記タイマーの満了前に、前記ＳＭメッセージの前記ルーティング問題に関する情報が、前記ＭＭ ＮＡＳレイヤにより前記ＳＭ ＮＡＳレイヤに伝達されると、前記タイマーを中止し、前記ＳＭメッセージと関連した手順を中断するよう構成される、請求項１２に記載の端末。

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