JP7075061B2 - ユーザ機器、モビリティ管理ノード、およびその通信方法 - Google Patents

ユーザ機器、モビリティ管理ノード、およびその通信方法 Download PDF

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Description

本開示は、通信システムに関する。本開示は、第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)標準あるいはその同等物または派生物に従って動作する、無線通信システムおよびそのデバイスに特に関連するが、他を排除するものではない。
3GPP標準の下では、「NodeB」(またはロングタームエボリューション(LTE)における進化型NodeB(「eNodeB」/「eNB」))は、モバイルデバイスがコアネットワークに接続して他のモバイルデバイスやリモートサーバと通信するための基地局である。それを可能にするために、モバイルデバイスは、サービング基地局とのいわゆる無線リソース制御(RRC)接続を確立する。簡略化のため、本出願では、そのような基地局を参照するために基地局という用語を使用するものとする。通信デバイスは、例えば、携帯電話、スマートフォン、ユーザ機器、パーソナルデジタルアシスタント、マシンタイプ通信(MTC)デバイス、ラップトップコンピュータ、ウェブブラウザといったモバイル通信デバイスであってもよい。3GPP標準はまた、(一般的に)据置型である装置の一部として実装可能な、Wi-Fiルータやモデムといった非モバイルユーザ機器を、ネットワークに接続することを可能にする。
3GPP標準の下では、基地局は、コアネットワーク(LTEにおいて改良型パケットコア(EPC)ネットワークと呼ばれる)に接続される。モバイルデバイスを追跡するために、また異なる基地局間の移動を容易にするために、コアネットワークは、コアネットワークに接続された基地局と通信しているいくつかのモビリティ管理エンティティ(MME)またはサービング汎用パケット無線サービス(GPRS)サポートノード(SGSN)を含む。モバイルデバイスとそれに関連づけられたMME/SGSNとの間の通信は、非アクセス層(NAS)シグナリングを使用して(サービング基地局を介して)行われる。
3GPPは、「セルラーを使ったモノのインターネット」(CIoT)デバイスと呼ばれる、超低複雑性を有し、電力を制約された、低データ速度のMTCデバイスをサポートするためのアーキテクチャ強化を研究している。3GPPにおけるその研究の主な焦点は、セキュリティなどを損なうことなく、システムシグナリングのオーバーヘッドを最小限に抑えて、頻繁ではない小データ送信の高効率な処理をサポートすることである。
実質的に、モノのインターネットは、適切な電子機器、ソフトウェア、センサ、ネットワーク接続などを備えたデバイス(つまり「モノ」)のネットワークであり、これらのデバイスが互いにまた他の通信デバイスとの間で、データの収集・交換を行うことを可能にする。簡略化のために、本出願は、明細書および図面において(CIoTデバイスの文脈において)ユーザ機器(UE)またはモバイルデバイスに言及するが、当然のことながら、記載される技術は、このようなコアネットワークに接続可能ないかなるモバイル機器および「非モバイル」機器にも実装可能である。
3GPPのリリース13のNB-IoT研究では、小データ転送のより良いサポートのために次のようなアーキテクチャ強化が既に達成されている。
ユーザプレーンCIoT進化型パケットシステム(EPS)最適化:最適化されたユーザプレーンのデータ転送に基づく
制御プレーンCIoT EPS最適化:ユーザデータをNASプロトコルデータユニット(PDU)にカプセル化することによりMMEを介して転送し、短いデータトランザクションを処理する際の制御プレーンメッセージの総数を削減する
狭帯域のセルラーを使ったモノのインターネット(NB-CIoT)UEまたは広帯域のセルラーを使ったモノのインターネット(WB-CIoT)UEは、ネットワークにアタッチまたは再アタッチする(アタッチ、ルーティングエリア更新(RAU)/トラッキングエリア更新(TAU))際に、UEがサポート可能なネットワーク挙動およびUEが優先して使用すると思われるものを、優先ネットワーク挙動指示子に含める。優先ネットワーク挙動には次の情報が含まれる。
制御プレーンCIoT EPS最適化がサポートされるかどうか
ユーザプレーンCIoT EPS最適化がサポートされるかどうか
制御プレーンまたはユーザプレーンCIoT EPS最適化が好ましいかどうか
S1-Uデータ転送がサポートされるかどうか
コンバインドアタッチ(Combined Attach)無しのショートメッセージサービス(SMS)転送が要求されるかどうか
パケットデータネットワーク(PDN)接続無しのアタッチがサポートされるかどうか
制御プレーンCIoT EPS最適化のためのヘッダ圧縮がサポートされるかどうか。
MMEは、自身が受諾するネットワーク挙動を、サポートされるネットワーク挙動情報において示す。MMEは、以下の1つまたは複数を示すことができる。
制御プレーンCIoT EPS最適化がサポートされるかどうか
ユーザプレーンCIoT EPS最適化がサポートされるかどうか
S1-Uデータ転送がサポートされるかどうか
コンバインドアタッチ(Combined Attach)無しのSMS転送が受諾されるどうか
PDN接続無しのアタッチがサポートされるかどうか
制御プレーンCIoT EPS最適化のためのヘッダ圧縮がサポートされるかどうか。
NB-IoTをサポートするUEは、制御プレーンCIoT EPS最適化のサポートを常に示すものとする(すなわち、制御プレーンCIoT EPS最適化サポートは必須である)。
UEが優先ネットワーク挙動を含める場合、その優先ネットワーク挙動は、UEがネットワークで利用可能であると期待されるネットワーク挙動を定義する。
NB-IoT無線アクセス技術(RAT)を使用しているUEおよび/またはRRCシグナリングでCIoT EPS最適化のサポートを示すUEのMMEを選択する場合、eNodeBのMME選択アルゴリズムは、リリース13のNASシグナリングプロトコルについてMMEのサポート(あるいは非サポート)を考慮してMMEを選択するものとする。
制御プレーンCIoT EPS最適化におけるデータ転送
UEおよびMMEは、制御プレーンCIoT EPS最適化を使用する場合、自身が関連するPDN接続のEPSベアラ識別子を含むNAS PDUにてデータを転送することが可能である。IPデータタイプと非IPデータタイプの両方がサポートされる。これは、RRCおよびS1アプリケーションプロトコル(S1-AP)のプロトコルによるNAS転送機能、ならびに、MMEとサービングゲートウェイ(S-GW)との間およびS-GWとPDNゲートウェイ(P-GW)との間のユーザプレーン用GPRSトンネリングプロトコル(GTP-u)トンネルのデータ転送を使用することによって達成される。また、非IP接続がMMEを介してサービス能力開示機能(SCEF)に提供される場合、TS23.682に示すようなデータ転送が行われる。NASシグナリングPDUとNASデータPDUとの間の潜在的な競合を最小限に抑えるため、MMEは、UEがEPS接続管理(ECM)-CONNECTED状態に入ることをホーム加入者サーバ(HSS)、モバイルスイッチングセンタ(MSC)、またはS-GW11に通報する前であって、NASデータPDUのダウンリンク転送を開始する前に、セキュリティ関連手順(例えば、認証、セキュリティモードコマンド、グローバル一意仮ID(GUTI)の再割当)を完了するものとする。
図1(3GPP技術仕様(TS)23.401、セクション5.3.4B.2から複写)は、制御プレーンCIоT EPS最適化を用いたモバイル発信データ転送を示す。
図2(3GPP TS23.401、セクション5.3.4B.3から複写)は、制御プレーンCIоT EPS最適化を用いたモバイル終端データ転送を示す。
3GPPのリリース13における制御プレーンCIoT EPS最適化を用いたデータ送信は、MMEやSGSNといったネットワーク制御プレーンエンティティに追加の負荷を加えることが見込まれる。これらのネットワーク制御プレーンエンティティは、自身が制御プレーンCIoT EPS最適化の展開で処理すべきデータと比べて比較的小さいシグナリングメッセージを処理するために用いられる。そのような理由で、3GPPは、セルラーを使ったモノのインターネット(CIоT)をサポートするために更なるアーキテクチャ強化を研究し続けている。3GPPのリリース14の研究(技術報告TR23.730)で明らかになった重要な問題の1つは、システムから制御プレーンCIoT EPS最適化を用いたデータ送信によるコアネットワーク(CN)過負荷を処理する手順をサポートすることを要求する、制御プレーンEPS CIoT最適化をサポートするUEのためのCN過負荷保護である。
問題の提示:制御プレーンCIoTを用いた通信に重点を置いた適切な負荷制御が確立されない場合、制御プレーンCIoTデータ転送は、MME/SGSN過負荷に大きく影響しうる。本開示における解決策は、データ転送のための制御プレーンCIoT EPS最適化の過度の使用によるシステム(例えば、MME/SGSNまたはSCEFまたはS-GW/P-GW)の過負荷制御をさらに改善する方法に関する。
本開示における1つの例示の態様では、受信部と制御部とを含むユーザ機器(UE)が提供される。受信部は、ネットワークからサービス受諾メッセージに含まれている制御プレーンデータバックオフタイマを受信するよう構成される。制御部は、サービス受諾メッセージに基づいて、制御プレーンを介した現在のデータ転送が成功したと判断し、制御プレーンデータバックオフタイマが動作している間は、制御プレーンCIoT(Cellular Internet of Things) EPS(Evolved Packet System)最適化を用いたデータ転送を開始しないよう構成される。
本開示における他の例示の態様では、ユーザ機器(UE)の通信方法が提供される。UEの通信方法は、ネットワークからサービス受諾メッセージに含まれている制御プレーンデータバックオフタイマを受信することと、サービス受諾メッセージに基づいて、制御プレーンを介した現在のデータ転送が成功したと判断し、前記制御プレーンデータバックオフタイマが動作している間は、制御プレーンCIoT(Cellular Internet of Things) EPS(Evolved Packet System)最適化を用いたデータ転送を開始しないこととを含む。
本開示における他の例示の態様では、ユーザ機器(UE)が方法を実行するよう、プログラマブルプロセッサをプログラムすることが可能な命令を記憶する、非一時的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体が提供される。方法は、ネットワークからサービス受諾メッセージに含まれている制御プレーンデータバックオフタイマを受信することと、サービス受諾メッセージに基づいて、制御プレーンを介した現在のデータ転送が成功したと判断し、制御プレーンデータバックオフタイマが動作している間は、制御プレーンCIoT(Cellular Internet of Things) EPS(Evolved Packet System)最適化を用いたデータ転送を開始しないこととを含む。
本開示における他の例示の態様では、ユーザ機器(UE)とコアネットワークノードとを含む通信システムが提供される。コアネットワークノードは、サービス受諾メッセージに含まれている制御プレーンデータバックオフタイマをUEに送信するよう構成される。UEは、サービス受諾メッセージに含まれている制御プレーンデータバックオフタイマを受信し、サービス受諾メッセージに基づいて、制御プレーンを介した現在のデータ転送が成功したと判断し、制御プレーンデータバックオフタイマが動作している間は、制御プレーンCIoT(Cellular Internet of Things) EPS(Evolved Packet System)最適化を用いたデータ転送を開始しないよう構成される。
本開示における他の例示の態様では、ユーザ機器(UE)とコアネットワークノードとを含む通信システムの通信システムの通信方法が提供される。通信方法は、サービス受諾メッセージに含まれている制御プレーンデータバックオフタイマをコアネットワークノードからUEに送信することと、サービス受諾メッセージに基づいて、制御プレーンを介した現在のデータ転送が成功したと判断し、制御プレーンデータバックオフタイマが動作している間は、制御プレーンCIoT(Cellular Internet of Things) EPS(Evolved Packet System)最適化を用いたデータ転送を開始しないこととを含む。
本開示の態様は、対応するシステム、方法、および、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体といった命令を記憶するコンピュータプログラム製品である。このコンピュータプログラム製品は、プログラム可能なプロセッサを、上述または請求項に記載の態様および方法に記載の方法を実行するようプログラムする、および/または、適切に調整されたコンピュータを、請求項のいずれかに記載の装置を提供するようプログラムするように動作可能である。
本明細書(この用語は請求項を含む)に開示されたおよび/または図面に示された各特徴は、他の開示および/または図示された特徴と独立して(または組み合わせて)本発明に組み込まれうる。特に、しかしながら限定するものではないが、特定の独立請求項から従属する請求項のいずれかの特徴は、その独立請求項に組み合わせてまたは個別に導入されうる。
図1は、CIoT EPS最適化を用いたモバイル発信データ転送を表す図である。 図2は、CIoT EPS最適化を用いたモバイル終端データ転送を表す図である。 図3は、アタッチ/TAU/RAU手順の間の制御プレーンデータによる輻輳を表す図である。 図4は、サービス受諾における制御プレーンデータによる輻輳という原因を表す図である。 図5は、サービス拒否および制御プレーンサービス拒否における制御プレーンデータによる輻輳を表す図である。 図6は、サービス拒否におけるEPSセッション管理(ESM)原因である制御プレーンデータによる輻輳を表す図である。 図7は、サービス拒否におけるESM原因である制御プレーンデータによる輻輳を表す図である。 図8は、UE、基地局、コアネットワーク、および外部IPネットワークを含む一般的な通信システムを表す図である。 図9は、UEを表す図である。 図10は、モビリティ管理ノードまたはモビリティ管理エンティティ(MME)またはサービングGPRSサポートノード(SGSN)を表す図である。 図11は、サービス能力開示機能(SCEF)またはサービングゲートウェイ(S-GW)を表す図である。
各解決策は、より具体的な実施形態において、本発明を3GPPネットワークに適用する方法の例として説明される。説明される解決策は、モバイル通信用グローバルシステム(GSM)、GPRS、ユニバーサルモバイル通信システム(UMTS)、高速パケットアクセス(HSPA)、LTE、LTE-Advanced(LTE-A)、またはNew Radioアクセスを使用して3GPPモバイルネットワークにて使用されることが予測されるが、そのようなネットワークに限定されず、他のいかなるセルラーネットワークまたはモバイルネットワーク、例えば、CDMA2000、Bluetooth、IEEE802.11の変形例、ZigBeeなど、すなわち、いかなるアクセス技術やコアネットワーク技術にも同様に使用可能である。記載のプロトコルオプションは、NAS、S1アプリケーションプロトコル(S1-AP)、DIAMETER、GPRSトンネリングプロトコル(GTP)、モバイルアプリケーションパート(MAP)、セッション開始プロトコル(SIP)であると考えられるが、ハイパーテキスト転送プロトコル(HTTP)、拡張可能なマークアップ言語(XML)構成アクセスプロトコル(XCAP)、ユーザサービスにおける遠隔認証ダイアル(RADIUS)、次世代非アクセス層(NG NAS)などと同様に、他の任意のものとすることが可能である。本開示は、下記のように、次世代3GPPモバイルネットワークに関するNextGen研究の機能エンティティに更に対応付けられる。
* eNB ⇔ New Radio Base Station(NR BS)
* MME/SGSN ⇔ (共通)制御プレーン機能、または副次機能。例えば、セッション管理機能、モビリティ管理機能。
* S-GW/P-GW ⇔ ユーザプレーン機能
解決策1 制御プレーンデータによる輻輳のための新たなEMM/ESM原因
IPデータおよび非IPデータの両方のデータ転送のために制御プレーンCIoT EPS最適化を過剰に使用することによるシステム(例えば、MME/SGSN)の過負荷に対処するためにとりうる1つの解決策は、制御プレーンデータによる輻輳(または、制御プレーンを介したデータ転送による輻輳を示す他の名前)という新たなNASレベルのEPSモビリティ管理(EMM)/ESM原因を導入することである。この新たな輻輳原因の役割は、MME/SGSNが制御プレーンデータによる輻輳をUEに示すことである。この新たな輻輳原因は、既存のEMM原因/IEまたはESM原因/IE内で、または新たな原因/IEとして、UEに返すことが可能である。
以下に、この新たに提案される制御プレーンデータによる輻輳という原因を使用することが可能な使用事例をいくつか説明する。
解決策1、シナリオA:アタッチ/TAU/RAU手順の間に返される制御プレーンデータによる輻輳という原因
提案される新たな制御プレーンデータによる輻輳という原因を使用することが可能な1つのとりうるシナリオは、アタッチ/TAU/RAU手順の間である(例えば、図3に表す)。
1)ある時点で、大体はMME/SGSN9またはネットワーク7は、制御プレーンデータで過負荷になるまたは過負荷に近づく、あるいは通常の過負荷になりうる(例えば、負荷がオペレータ定義の閾値に達する、または過負荷の基準が単純にオペレータポリシーに基づく)。過負荷の基準はまた、接続されたSCEF10またはS-GW11/P-GW12のいずれかから受信される、制御プレーンデータ過負荷の指示子であってもよい(例えば、過負荷開始メッセージ、制御プレーン過負荷開始メッセージ、または図3に示すようなSCEF10またはS-GW11/P-GW12からの過負荷指示を目的とする他の名称)。SCEF10/S-GW11はまた、MME/SGSN9が過負荷指示の結果として展開する可能性がある制御プレーンデータバックオフタイマ(例えば、待機タイマ、バックオフタイマ、または過負荷の持続時間に対する他の名称)の持続時間についての提案値を示してもよい。制御プレーンデータによる過負荷の基準が満たされると、SCEF10/S-GW11によって示される過負荷の持続時間中、あるいは、過負荷停止メッセージまたは制御プレーン過負荷停止メッセージ(または同じ目的の他の指示子)をSCEF10/S-GW11から受信するまで、MME/SGSN9は制御プレーン過負荷モードからの保護状態に入る。
2)UE3は、アタッチ/TAU/RAU要求メッセージをトリガーすることによって、登録または再登録手順を開始する。UE3は、アタッチ/TAU/RAU要求メッセージに、自身が制御プレーンCIoT EPS最適化および/またはユーザプレーンCIoT EPS最適化をサポートすることを示す優先ネットワーク挙動パラメータを含める。UE3はまた、自身の優先CIoT EPS最適化(すなわち、制御プレーンCIoT EPSまたはユーザプレーンCIoT EPS最適化)を示す。
3)UE3が制御プレーンCIoT EPS最適化のサポートおよび優先を示していて、MME/SGSN9および/またはネットワーク7が過負荷であるまたは過負荷に近づいている(例えば、MME/SGSN9が制御プレーンデータ過負荷モードからの保護状態に入った)場合、MME/SGSN9は、以下のうちの1つで応答することを決定することができる。
* MME/SGSN9は、制御プレーンCIoT EPS最適化の登録要求を受諾するが、MME/SGSN9はまた、MME/SGSN9またはネットワーク7が全体として制御プレーンデータによりまたは通常の過負荷であるまたは過負荷に近いことを示すために、EMMまたはESM原因(例えば、制御プレーンデータによる輻輳)をアタッチ/TAU/RAU受諾メッセージ内にて返してもよい。MME/SGSN9はまた、アタッチ/TAU/RAU受諾メッセージにバックオフタイマ(例えば、制御プレーンバックオフタイマ)を含め、その含まれているバックオフタイマの持続時間中、UE3が制御プレーンCIoT EPS最適化を用いたデータ転送を実行しにくることを制限するようにしてもよい。制御プレーンデータバックオフタイマの持続時間を決定する際に、MME/SGSN9は、SCEF10/S-GW11から示された過負荷の持続時間があれば、それを考慮に入れてもよい。この新たな制御プレーンデータによる輻輳という原因またはIEは、既存のEMMまたはESM原因/IE内にて、あるいは新たな原因/IEとして、返すことが可能である。MME/SGSN9がアタッチ/TAU/RAU受諾メッセージ内にて制御プレーンデータによる輻輳という原因/IEを返す際、MME/SGSN9はまた、制御プレーンデータバックオフタイマも含めてもよい。その場合、MME/SGSN9は、返される制御プレーンデータによる輻輳という原因および制御プレーンバックオフタイマをUE3ごとに記憶してもよい。MME/SGSN9は、記憶された制御プレーンデータバックオフタイマが満了するまでは、UE3からの制御プレーンCIoT EPS最適化を用いたデータ転送の以降の要求を直ちに拒否してもよい。
* MME/SGSN9は、NAS登録要求の受諾を決定し、ユーザプレーンCIoT EPS最適化がデータ送信メカニズムとして選択されたことをUE3に示す(UE3がそれに対するサポートを示した場合)。また、MME/SGSN9は、そのような決定が行われた理由/原因(例えば、制御プレーンデータによる輻輳)をUE3に示すことが可能であり、場合によってはバックオフタイマ(例えば、制御プレーンバックオフタイマ)を含めることが可能である。バックオフタイマが含まれている場合、UE3は、バックオフタイマが動作している間、他の制御プレーンCIoT EPS最適化登録要求を開始しないものとする。
* MME/SGSN9はまた、ネットワーク7が制御プレーンデータに対して過負荷であり、UE3が制御プレーンのみを介したデータ転送のサポートを示している場合は特に、アタッチ/TAU/RAU拒否メッセージを返すことによって登録試行を拒否してもよい。MME/SGSN9はまた、拒否原因(例えば、制御プレーンデータによる輻輳)を返してよく、バックオフタイマ(例えば、制御プレーンデータバックオフタイマ)を含めてもよい。制御プレーンデータによる輻輳という原因/IEおよび制御プレーンバックオフタイマがアタッチ/TAU/RAU拒否メッセージ内にて返された場合、UE3は、制御プレーンデータバックオフタイマが動作している間、制御プレーンデータを選択している他のアタッチ/TAU/RAUを試行しないものとする。しかしながら、UE3は、ユーザプレーンCIoT EPSデータによるデータ転送の使用のために登録することができる。
アタッチ/TAU/RAU受諾メッセージ内にて、制御プレーンデータによる輻輳という原因/IE(または制御プレーンCIoT EPS最適化による過負荷を示す目的で指定される、他の新たな原因/IE)を受信すると、UE3は、含まれている制御プレーンデータバックオフタイマを開始するものとし、ユーザデータを含むNASデータPDU(例えば、制御プレーンCIoT EPS最適化を用いたデータ転送のための制御プレーンサービス要求メッセージ)が含まれている場合、制御プレーンデータバックオフタイマの継続時間中、MME/SGSN9に対していかなるNASメッセージをも送信しないものとする。
制御プレーンCIoTデータバックオフタイマが動作している間にUE3がMME/SGSN9からページング要求を受信した場合、UE3は、制御プレーンデータバックオフタイマが動作しているか否かにかかわらずページングに応答するものとする。
解決策1、シナリオB:サービス受諾で返される制御プレーンデータ輻輳という原因
新たに提案される制御プレーンデータによる輻輳という原因/IEが使用されうる他のシナリオは、制御プレーンデータによる輻輳という原因がサービス受諾メッセージと共に返されうる制御プレーンサービス手順の間である。このシナリオを図4に示す。
1)ある時点で、大体はMME/SGSN9またはネットワーク7は、制御プレーンデータにより過負荷になるまたは過負荷に近づくか、あるいは通常の過負荷になりうる(例えば、負荷がオペレータ定義の閾値に達する、または過負荷の基準が単純にオペレータポリシーに基づく)。過負荷の基準はまた、接続されたSCEF10またはS-GW11/P-GW12のいずれかから受信される制御プレーンデータによる過負荷の指示子であってもよい(例えば、過負荷開始メッセージ、制御プレーン過負荷開始メッセージ、または図4に示すようなSCEF10またはS-GW11/P-GW12からの過負荷指示を目的とする他のメッセージまたは指示子)。SCEF10/S-GW11はまた、MME/SGSN9が過負荷指示の結果として展開する可能性がある制御プレーンデータバックオフタイマ(例えば、待機タイマ、バックオフタイマ、または過負荷の持続時間に対する他の名称)の持続時間についての提案値を示してもよい。制御プレーンデータによる過負荷の基準が満たされると、SCEF10/S-GW11によって示される過負荷の持続時間中、あるいは、過負荷停止メッセージまたは制御プレーン過負荷停止メッセージ(または同じ目的の他の指示)をSCEF10/S-GW11から受信するまで、MME/SGSN9は、制御プレーン過負荷モードからの保護状態に入る。
2)UE3内のアプリケーションまたはUE3自体が、制御プレーンを介したデータ転送を要求すると、UE3は制御プレーンサービス要求メッセージをトリガーすることによって制御プレーンサービス要求手順を開始する(3GPP TS 24.301参照)。UE3は、MME/SGSN9宛ての制御プレーンサービス要求メッセージ(例えば、データPDUまたはNAS PDU)内に転送されるべきデータを含める。
3)MME/SGSN9は、制御プレーンを介したデータ転送の要求を受諾し、サービス受諾メッセージでUE3に応答する。そして、MME/SGSN9は、TS23.401に従って制御プレーンデータの転送を完了する。MME/SGSN9および/またはネットワーク7が過負荷であるまたは過負荷に近い(例えば、MME/SGSNが制御プレーンデータ過負荷モードからの保護状態に入った)場合、MME/SGSN9は、サービス受諾メッセージ内にて原因またはIE(例えば、制御プレーンデータによる輻輳という原因/IE)を返してもよい。MME/SGSN9はまた、制御プレーンデータバックオフタイマを含めて、この制御プレーンデータバックオフタイマの持続時間中、UE3が制御プレーンCIoT EPS最適化を用いたデータ転送を実行しに戻ってくることを制限するようにしてもよい。制御プレーンデータバックオフタイマの持続時間を決定する際に、MME/SGSN9は、SCEF10/S-GW11から示される過負荷の持続時間があれば、それを考慮に入れてもよい。この新たな制御プレーンデータによる輻輳という原因またはIEは、既存のEMM原因/IEまたはESM原因/IE内にて、あるいは新たな原因/IEとして、返すことが可能である。MME/SGSN9が、サービス受諾メッセージ内にて制御プレーンデータによる輻輳という原因を示し、制御プレーンデータバックオフタイマを含めている際、MME/SGSN9は、UE3ごとに制御プレーンデータバックオフタイマを記憶してもよい。MME/SGSN9は、記憶された制御プレーンデータバックオフタイマが満了する前の、UE3からの制御プレーンCIoT EPS最適化を用いたデータ転送の以降の新たな要求(例えば、制御プレーンサービス要求、または制御プレーンデータによるデータ転送を目的とする他のNASメッセージ)を直ちに拒否してもよい。
UE3が制御プレーンデータによる輻輳という原因/IE(または制御プレーンCIoT EPS最適化による過負荷を示す目的で指定された他の新たな原因/IE)をサービス受諾メッセージ内にて受信し、制御プレーンデータバックオフタイマが含まれていると、UE3は、制御プレーンデータによる既に進行中のデータ転送を完了させ、データ転送を終了してアイドルモードに戻るとすぐに、含まれている制御プレーンデータバックオフタイマを開始するものとし、ユーザデータを含むNASデータPDU(例えば、制御プレーンサービス要求メッセージ、または制御プレーンCIoT EPS最適化を用いたデータ転送を目的とする他のメッセージ)が含まれている場合、制御プレーンデータバックオフタイマの持続時間中、MME/SGSN9に対していかなるNASメッセージをも送信しないものとする。
制御プレーンCIoTデータバックオフタイマが動作している間にUE3がMME/SGSN9からページング要求を受信した場合、UE3は、制御プレーンデータバックオフタイマが動作しているか否かにかかわらずページングに応答するものとする。
解決策1、シナリオC:サービス拒否または制御プレーンサービス拒否で返される制御プレーンデータによる輻輳という原因
新たに提案される制御プレーンデータによる輻輳という原因/IEが使用されうる他のシナリオは、既存のサービス拒否メッセージとともに、または新たな制御プレーンサービス拒否メッセージ内にて、制御プレーンデータによる輻輳という原因を返しうる制御プレーンサービス手順の間である。このシナリオを図5に示す。
1)ある時点で、大体はMME/SGSN9またはネットワーク7は、制御プレーンデータで過負荷になるまたは過負荷に近づく、あるいは、通常の過負荷になりうる(例えば、負荷がオペレータ定義の閾値に達する、または過負荷の基準が単純にオペレータポリシーに基づく)。過負荷の基準はまた、接続されたSCEF10またはS-GW11/P-GW12のいずれかから受信される制御プレーンデータによる過負荷の指示子(例えば、過負荷開始メッセージ、制御プレーン過負荷開始メッセージ、あるいは、図5に示すようなSCEF10またはS-GW11/P-GW12から過負荷指示を目的とする他のメッセージまたは指示子)であってもよい。SCEF10/S-GW11はまた、MME/SGSN9が過負荷指示の結果として展開する可能性がある制御プレーンデータバックオフタイマ(例えば、待機タイマ、バックオフタイマ、または過負荷の持続時間に対する他の名称)の持続時間についての提案値を示してもよい。制御プレーンデータによる過負荷の基準が満たされると、SCEF10/S-GW11によって示される過負荷の持続時間中、あるいは、過負荷停止メッセージまたは制御プレーン過負荷停止メッセージ(あるいは、同じ目的の他の指示子)をSCEF10/S-GW11から受信するまで、MME/SGSN9は制御プレーン過負荷モードからの保護状態に入る。
2)UE3内のアプリケーションまたはUE3自身が、制御プレーンを介したデータ転送を要求すると、UE3は、制御プレーンサービス要求メッセージをトリガーすることによって制御プレーンサービス要求手順を開始する。UE3は、MME/SGSN9宛ての制御プレーンサービス要求メッセージ(例えば、データPDUまたはNAS PDU)内に転送されるべきユーザデータを含める。
3)MME/SGSN9および/またはネットワーク7が過負荷であるまたは過負荷に近い(例えば、MME/SGSN9が制御プレーンデータ過負荷モードからの保護状態に入った)場合、MME/SGSN9は、例えば、サービス拒否メッセージ、または制御プレーンサービス拒否メッセージと呼ばれる新たなメッセージ(または、制御プレーンを介したデータ転送の要求を拒否することを目的とする他の名称)を返すことによって、UE3による制御プレーンを介したデータ転送要求を拒否してもよい。MME/SGSN9はまた、拒否メッセージ内にて新たな原因(例えば、制御プレーンデータによる輻輳、または制御プレーンを介したデータ転送による輻輳を示す他の名称)を返してもよい。この新たな制御プレーンデータによる輻輳という原因またはIEは、既存のEMM原因/IEまたはESM原因/IE内にて、あるいは、新たな原因/IEとして、返される可能性がある。MME/SGSN9はまた、制御プレーンデータバックオフタイマを含めて、この制御プレーンデータバックオフタイマの持続時間中、UE3が制御プレーンCIoT EPS最適化を用いたデータ転送を実行しに戻ってくることを制限するようにしてもよい。制御プレーンデータバックオフタイマの持続時間を決定する際に、MME/SGSN9は、SCEF10/S-GW11から示される過負荷の持続時間があれば、これを考慮に入れてもよい。MME/SGSN9が、制御プレーンデータによる輻輳という原因を示し、制御プレーンデータバックオフタイマを含めている際、MME/SGSN9は、制御プレーンデータによる輻輳という原因およびUE3ごとの制御プレーンデータバックオフタイマを記憶してもよい。MME/SGSN9は、記憶された制御プレーンデータバックオフタイマが満了する前の、UE3からの制御プレーンCIoT EPS最適化を用いたデータ転送の以降の要求(すなわち、制御プレーンサービス要求、または制御プレーンCIoT最適化を用いたデータ転送を目的とする他のNASメッセージ)を拒否してもよい。
サービス拒否メッセージ内にて、または、新たな制御プレーンサービス拒否メッセージ、もしくは制御プレーンを介したデータ転送の要求を拒否することを目的とした他の名称で、制御プレーンデータによる輻輳という原因/IE(あるいは、制御プレーンCIoT EPS最適化による過負荷を示す目的で指定された他の新たな原因/IE)を受信すると、UE3は、制御プレーンを介した進行中のデータ転送を中止するものとする。制御プレーンデータバックオフタイマが含まれている場合、UE3は制御プレーンデータバックオフタイマを開始するものとし、ユーザデータを含むNASデータPDU(例えば、制御プレーンサービス要求メッセージ、または制御プレーンCIoT EPS最適化を用いたデータ転送を目的とする他のメッセージ)が含まれている場合、制御プレーンデータバックオフタイマの持続時間中、MME/SGSN9にいかなるNASメッセージをも送信しないものとする。
制御プレーンバックオフタイマの動作中の一般的なUEの挙動
UE3が、上述の解決策1のシナリオの1つを用いて、制御プレーンデータによる輻輳という原因および制御プレーンデータバックオフタイマ、あるいは制御プレーンバックオフタイマのみを受信し、UE3が、制御プレーンバックオフタイマを開始した場合:
* UE3がネットワーク7によって例外報告を送信するよう構成されている場合、UE3は、制御プレーンデータバックオフタイマが動作していても、例外報告のために制御プレーンCIoT EPS最適化を用いたデータ転送(例えば、制御プレーンサービス要求メッセージまたは制御プレーンCIoT EPS最適化を用いたデータ転送を目的とする他のメッセージ)を開始する。
* 制御プレーンデータバックオフタイマが動作している間、UE3は、優先度の高いアクセス、緊急サービス、およびモバイル終端サービスを除いて、制御プレーンCIoT EPS最適化を用いたデータ転送要求を開始しないものとする。
* 制御プレーンデータバックオフタイマが動作している間、UE3は、ユーザプレーンCIoT EPS最適化を用いてデータ転送を開始することができる。
* UE3が他のセルまたはRATに移動する場合、制御プレーンデータバックオフタイマは動作し続けるものとする。
* MME/SGSN変更を伴うTAU/RAUが成功した後、制御プレーンデータバックオフタイマは停止するものとする。
* 新しい公衆陸上移動体ネットワーク(PLMN)にアクセスすると、制御プレーンデータバックオフタイマは停止する。
* 制御プレーンデータバックオフタイマはSMSサービスの送受信を制限しないものとする。
* UE3およびネットワーク7の制御プレーンデータバックオフタイマは、NASレベルモビリティバックオフタイマ、ESMバックオフタイマ、アクセスポイント名(APN)バックオフタイマといった他のNASレベルバックオフタイマから独立して動作するものとする。
解決策2 ベアラごとの制御プレーンデータによる新たな輻輳
制御プレーンデータによる輻輳を制御する他の可能性は、特定のベアラに対して輻輳制御を適用することである。
解決策2、シナリオA:SCEFに対する制御プレーンデータによる輻輳というESM原因
SCEF10を介した非IPデータの制御プレーンデータ(CIoTまたは他の種類のデータ)による過負荷を制御するためにとりうる1つの解決策は、例えば、図6に示すように、ベアラごとまたはSCEF10ごとの輻輳制御のためのESM原因を導入することである。
1)SCEF10は、輻輳すると、輻輳制御開始メッセージをMME/SGSN9に示す。SCEF10は、このメッセージに、制御プレーンデータによる輻輳という原因、重み係数、および持続時間を含めてもよい。
2)MME/SGSN9は、SCEF10から、制御プレーンによる輻輳という原因の指示子を含む輻輳制御開始メッセージを受信すると、ステップ1を実行しているSCEF10へのPDN接続を有するUE3に向かうCIoTデータの輻輳制御を起動する。
3)ある時点で、UE3は、MME/SGSN9に向けて制御プレーンサービス要求メッセージを送信することにより、特定のベアラでの制御プレーンデータ転送の要求を開始することができる。UE3は、転送用データと共にベアラ識別子(例えば、EPSベアラID(EBI))をESMコンテナに含めることができる。
4)MME/SGSN9は、UE3によって受信されたベアラ識別子についてUE3に向けて輻輳制御の適用を開始し、SCEF10からの持続時間に基づいてバックオフタイマを導出する。
5)そして、MME/SGSN9は、サービス拒否メッセージをUE3に向けて返し、EBI#と、SCEF10によって受信された持続時間パラメータから導出されたバックオフタイマと共に、EMM失敗原因(CIoTでの輻輳制御(CC))を含める。あるいは、MME/SGSN9は、サービス要求メッセージにカプセル化されたNAS ESMメッセージを含むサービス拒否メッセージをUE3に向けて送信する。このNAS ESMメッセージは、新たなESM原因(CIoTでの輻輳制御(CC))と、SCEF10によって受信された持続時間パラメータから導出されたバックオフタイマとを含む。
6)UE3は、新たなEMMまたはESM原因(ステップ5によるCIoTでの輻輳制御(CC))を含むサービス拒否メッセージを受信すると、EBI#Xでデータの輻輳制御の適用を開始する。EBI#XのNAS ESMシグナリングが可能である。
解決策2、シナリオB:SGiに対する制御プレーンデータによる輻輳というEMS原因
SGiを介したIPデータおよび非IPデータの制御プレーンデータ(CIoTまたは他の種類のデータ)による過負荷を制御するためにとりうる1つの解決策は、SGiへのベアラごとまたはPDN接続ごとの輻輳制御のためのESM原因を導入することである。これを図7に表す。
1)P-GW12は、制御プレーンデータにより輻輳すると、S-GW11に制御プレーン輻輳を示すことにより輻輳制御開始手順をトリガーする。P-GW12は、このメッセージに、制御プレーンデータによる輻輳という原因、重み係数、および持続時間を含めることができる。S-GW11はさらに、制御プレーンデータによる輻輳をMME/SGSN9に向けて示す。
2)MME/SGSN9は、S-GW11から、制御プレーンデータによる輻輳の指示子(例えば、輻輳制御開始メッセージ、または同じ目的の他のメッセージ)を受信すると、SCEF10へのPDNを有するUE3に向かうCIoTデータの輻輳制御を起動する。
3)ある時点で、UE3は、MME/SGSN9に向けて制御プレーンサービス要求メッセージを送信することにより、特定のベアラでのSGiに向けた制御プレーンデータ転送の要求を開始することができる。UE3は、転送用データと共にベアラ識別子(例えば、EBI)をESMコンテナに含めることができる。
4)MME/SGSN9は、UE3によって受信されたベアラ識別子についてUE3に向けて輻輳制御の適用を開始し、P-GW12からの持続時間に基づいてバックオフタイマを導出する。
5)そして、MME/SGSN9は、サービス拒否メッセージをUE3に返し、新たなESM原因(CIoTでの輻輳制御(CC))と、P-GW12によって受信された持続時間パラメータから導出されたバックオフタイマとを含める。
6)UE3は、新たなESM原因(CIoTでの輻輳制御(CC))を含むサービス拒否メッセージを受信すると、EBI#Xでデータの輻輳制御の適用を開始する。EBI#XのNAS ESMシグナリングが可能である。
概要
有益なことに、上記の例示的な実施形態は、以下の機能のうちの1つまたは複数を含むが、これらに限定されない。
解決策1:
制御プレーンデータによる輻輳という原因、すなわち、制御プレーンCIoT EPS最適化を用いたデータ転送の更なる試行を制限する目的で、ネットワーク7が制御プレーンデータにより過負荷であるまたは過負荷に近い際に、あるいは通常の過負荷である際に(例えば、ネットワーク7は制御プレーンデータ過負荷からの保護モードにある)、UE3に返される、EMM原因/IEまたはESM原因/IE内の、あるいは新たな原因/IEとしての、新たな制御プレーンデータによる輻輳という原因(または、制御プレーンデータによる過負荷指示を目的とする他の原因/名称)。新たな制御プレーンデータによる輻輳という原因は、既存のまたは新たなNASメッセージ(例えば、アタッチ/TAU/RAU受諾/拒否メッセージ、サービス受諾/拒否メッセージなど)内にてUE3に返すことが可能である。MME/SGSN9は、制御プレーンデータバックオフタイマを含めてもよく、その場合、UE3は、制御プレーンデータバックオフタイマが満了するまで、制御プレーンデータによるデータ転送の他の試行をしに戻ってこないものとする。
過負荷開始/停止メッセージ、すなわち、制御プレーンデータによる過負荷を示すための、SCEF10からMME/SGSN9へ、およびS-GW11/P-GW12からMME/SGSN9への新たな過負荷開始および過負荷停止メッセージ(または制御プレーンデータによる過負荷指示を目的とする他のメッセージ/名称)。過負荷開始メッセージはまた、制御プレーンデータバックオフタイマに値を設定する際に、MME/SGSN9が考慮に入れることができる予想される過負荷の持続時間を示してもよい。
制御プレーンサービス拒否メッセージ、すなわち、UE3による制御プレーンCIoT EPS最適化を用いた(すなわち、制御プレーンサービス要求メッセージを用いた)データ転送の要求を拒否することを目的とする制御プレーンサービス拒否メッセージという新たなメッセージ。MME/SGSN9は、過負荷であるまたは過負荷に近い際(例えば、ネットワーク7が制御プレーンデータ過負荷からの保護モードにある際)、サービス拒否メッセージを返すことにより、UE3による制御プレーンデータによるデータ転送の要求を拒否することを決定することができる。MME/SGSN9は、制御プレーンデータバックオフタイマを含めてもよく、その場合、UE3は、制御プレーンデータバックオフタイマが満了するまで、制御プレーンデータによるデータ転送の他の試行をしに戻ってこないものとする。
新たなメッセージ内のEMM/ESM原因/IE、すなわち、既存のEMM/ESM原因/IEは、サービス受諾メッセージ、TAU受諾メッセージ、RAU受諾メッセージ、アタッチ受諾メッセージといった新たなメッセージにて使用することが提案される。
解決策2:
SCEF10に対するPDN接続/EPSベアラごとの輻輳制御ESM原因、すなわち、SCEF10に対する特定のPDN接続/EPSベアラでの輻輳制御の新たな輻輳制御ESM原因。
P-GW12に対するPDN接続/EPSベアラごとの輻輳制御ESM原因、すなわち、SCEF10に対する特定のPDN接続/EPSベアラでの輻輳制御の新たな輻輳制御ESM原因。
上記の実施形態は以下の特徴を説明していることが分かる。
* SCEF10からMME/SGSN9へ、およびS-GW11/P-GW12からMME/SGSN9への過負荷開始および過負荷停止メッセージ(または制御プレーンデータによる過負荷指示を目的とする他のメッセージ/名称)。SCEF10またはS-GW11からMME/SGSN9への新たな過負荷開始メッセージはまた、以下の値を設定する際に、MME/SGSN9が考慮しうる予想される過負荷の持続時間を示すことができる:
NASメッセージ(例えば、アタッチ/TAU/RAU受諾/拒否メッセージおよびサービス受諾/拒否メッセージ)にてUE3に返されることになる制御プレーンデータバックオフタイマ。
過負荷開始メッセージにて無線アクセスネットワーク(RAN)ノード(例えばeNB)5に示されることになる制御プレーン過負荷指示子。
* 制御プレーンCIoT EPS最適化を用いたデータ転送の更なる試行を制限することを目的として、ネットワーク7が制御プレーンデータによる過負荷の状態または過負荷に近い状態にある際、あるいは、通常の過負荷の状態にある際(例えば、ネットワーク7が制御プレーンデータ過負荷からの保護モードにある際)、NASメッセージ(アタッチ/TAU/RAU受諾/拒否メッセージおよびサービス受諾/拒否メッセージ)にてUE3に返される、EMM原因/IEまたはESM原因/IE内の、あるいは新たな原因/IEとしての、制御プレーンデータによる輻輳という原因(または制御プレーンデータによる過負荷を示すことを目的とする他の原因/名称)。
上記の実施形態は、有益なことに、制御プレーンデータからのネットワーク過負荷保護を含めて(但し、これに限定されない)、多くの利益を提供することがわかる。
システム概略
図8は、
モバイルデバイス3A乃至3Cのユーザが、進化型ユニバーサル地上無線アクセス(E-UTRA)無線アクセス技術(RAT)を使用してそれぞれの基地局5およびコアネットワーク7を介して、互いにまた他のユーザと通信することが可能であるモバイル(セルラーまたはワイヤレス)通信システム1を概略的に示す。当業者には理解されるように、3つのモバイルデバイス3および1つの基地局5が例示する目的で図8に示されているが、システムは、実装される際には、通常、他の基地局およびモバイルデバイスを含む。
周知のように、モバイルデバイス3は、通信システム1によってカバーされる地理的領域内を移動しながら、基地局5によってサービス提供される領域(すなわち、無線セル)に出入りすることができる。モバイルデバイス3を追跡し、かつ、異なる基地局5間での移動を容易にするために、コアネットワーク7は、少なくとも1つのモビリティ管理エンティティ(MME)9を備える。コアネットワークでは、SGSNが使用されうる。
の複数の基地局5間の移動を容易にするために、少なくとも1つのモビリティ管理エンティティ(MME)9を備える。コアネットワークによっては、MMEの代わりにSGSNが使用され得る。
MME/SGSN9は、コアネットワーク7と接続された基地局5と通信する。コアネットワーク7はまた、SCEF10と、サービングゲートウェイ(S-GW)11および/またはパケットデータネットワークゲートウェイ(P-GW)12といった1つまたは複数のゲートウェイとを含む。別個に示されているが、S-GW11およびP-GW12の機能は、単一のネットワークエンティティによって適宜提供されることが理解されよう。
モバイルデバイス3とそれぞれのサービング基地局5とは、LTEエアインタフェース、いわゆる「Uu」インタフェースを介して接続される。隣接する基地局5は、いわゆる「X2」インタフェース(図8には示さず)を介して互いに接続される。基地局5はまた、いわゆる「S1」インタフェースを介してコアネットワークノード(MME/SGSN9およびS-SW11のうちの1つなど)に接続される。コアネットワーク7から、インターネットなどの外部IPネットワーク20への接続もP-GW12を介して提供される。図8には示されていないが、コアネットワークはまた、ホーム加入者サーバ(HSS)などといった更なるノードを含んでもよい。
ユーザ機器(UE)
図9は、UE3の主な構成要素を示すブロック図である。図示のように、UE3は、1つまたは複数のアンテナ32を介して接続されたノードと信号を送受信するように動作可能なトランシーバ回路31を含む。UE3は、(ユーザインターフェース35などの)従来のモバイルデバイスのすべての通常の機能を当然有することになり、これは、ハードウェア、ソフトウェア、およびファームウェアのうちのいずれか1つまたはいずれかの組合せによって適宜提供されうる。例えば、ソフトウェアは、メモリ33に事前にインストールされてもよく、および/あるいは、通信ネットワークを介してまたは取り外し可能なデータ記憶装置(RMD)からダウンロードされてもよい。コントローラ34は、メモリ33に格納されたソフトウェアに従ってUE3の動作を制御する。ソフトウェアは、とりわけ、オペレーティングシステム36と、少なくともトランシーバ制御モジュール38を有する通信制御モジュール37とを含む。通信制御モジュール37(自身のトランシーバ制御モジュール38を使用する)は、UE3と、基地局(eNodeB)5やMME/SGSN9といった他のノードとの間でのシグナリングの処理(生成/送信/受信)を担う。そのようなシグナリングは、例えば、ネットワークを用いるアタッチ/TAU/ RAU手順および/または過負荷制御に関連する、適切にフォーマットされたシグナリングメッセージを含むことができる。
MME/SGSN
図10は、MME/SGSN9の主な構成要素を示すブロック図である。図示のように、MME/SGSN9は、ネットワークインタフェース95を介して(UE3を含む)他のノードとの間で信号を送受信するように動作可能なトランシーバ回路91を含む。コントローラは、メモリ93に格納されているソフトウェアに従ってMME/SGSN9の動作を制御する。例えば、ソフトウェアは、メモリ93に事前にインストールされていてもよく、および/あるいは、通信ネットワークを介してまたは取り外し可能なデータ記憶装置(RMD)からダウンロードされてもよい。ソフトウェアは、とりわけ、オペレーティングシステム96と、少なくともトランシーバ制御モジュール98を有する通信制御モジュール97とを含む。通信制御モジュール97(自身のトランシーバ制御モジュール98を使用する)は、MME/SGSN9と、UE3、SCEF10、およびS-GW11といった他のノードとの間でのシグナリングの処理(生成/送信/受信)を担う。そのようなシグナリングは、例えば、(特定のUE3に対する)アタッチ/TAU/RAU手順および/または過負荷制御に関連する、適切にフォーマットされたシグナリングメッセージを含むことができる。
SCEF/S-GW
図11は、例示的なSCEF10またはS-GW11の主な構成要素を示すブロック図である。図示のように、SCEF10/S-GW11は、ネットワークインタフェース105を介してSCEF10/S-GW11に接続された他のノード(例えばMME/SGSN9)と信号を送受信するように動作可能なトランシーバ回路101を含む。コントローラ104は、メモリ103に格納されたソフトウェアに従ってSCEF10/S-GW11の動作を制御する。例えば、ソフトウェアは、メモリ103に事前にインストールされいててもよく、および/あるいは、通信ネットワークを介してまたは取り外し可能なデータ記憶装置(RMD)からダウンロードされてもよい。ソフトウェアは、とりわけ、オペレーティングシステム106と、少なくともトランシーバ制御モジュール108を有する通信制御モジュール107とを含む。通信制御モジュール107(自身のトランシーバ制御モジュール108を使用する)は、SCEF10/S-GW11と、他のネットワークノード(MME/SGSN9など)との間でのシグナリングの処理(生成/送信/受信)を担う。シグナリングは、例えば、過負荷制御に関する適切にフォーマットされたシグナリングメッセージを含むことができる。
変形例と代替案
以上、詳細な実施形態を説明した。当業者には理解されるように、上記の実施形態に対していくつかの変形例や代替案が考えうるが、その中で具現化された開示からも利益を享受する。これらの代替案および変形例のいくつかだけを例としてここで説明する。
上記の説明では、UE3、MME/SGSN9、およびSCEF10/S-GW11は、理解を容易にするために、いくつかの個別モジュール(通信制御モジュールなど)を有するものとして説明されている。これらのモジュールは、例えば既存のシステムが本発明を実施するように変更されたあるアプリケーションのために、また、例えば最初から本発明の特徴を念頭に置いて設計されたシステムの他のアプリケーションにおいて、このように提供されうるが、これらのモジュールは、オペレーティングシステムやコード全体に組み込まれているため、個別のエンティティとして認識されないことがある。これらのモジュールはまた、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせに実装されてもよい。
各コントローラは、例えば、下記のものを含む(但し、これらに限定されない)適切な形態の処理回路を含んでもよい。すなわち、処理回路は、
1つまたは複数のハードウェア実装のコンピュータプロセッサ
マイクロプロセッサ
中央演算処理装置(CPU)
演算論理装置(ALU)
入出力(IO)回路
内部メモリ/キャッシュ(プログラムおよび/またはデータ)
処理レジスタ
通信バス(例えば、制御、データ、および/またはアドレスバス)
ダイレクトメモリアクセス(DMA)機能
ハードウェアまたはソフトウェア実装のカウンタ、ポインタ、および/またはタ イマなどを含む。
上記の実施形態では、いくつかのソフトウェアモジュールを説明した。当業者には理解されるように、ソフトウェアモジュールは、コンパイルされた形式またはコンパイルされていない形式で提供されてもよいし、コンピュータネットワークを介してまたは記録媒体上で、信号としてUE3、MME/SGSN9、およびSCEF10/S-GW11に提供されてもよい。また、このソフトウェアの一部または全部によって実行される機能は、1つまたは複数の専用ハードウェア回路を使用して実行されてもよい。しかしながら、ソフトウェアモジュールの使用は、機能を更新するためのUE3、MME/SGSN9、およびSCEF10/S-GW11の更新を容易にするので好ましい。
上記の実施形態では、3GPP無線通信(無線アクセス)技術が使用される。しかしながら、上記の実施形態に従って、他の無線通信技術(例えば、WLAN、Wi-Fi、WiMAX、Bluetoothなど)を使用することもできる。上記の実施形態はまた、「非モバイル」または一般に据置型のユーザ機器にも適用可能である。
IoTアプリケーションの例
モノのインターネット(または、MTC)アプリケーションのいくつかの例を、以下の表(出典:3GPP TS22.368 V13.1.0 付録B)にリスト化する。このリストは他を排除するものではなく、モノのインターネット/マシンタイプ通信アプリケーションの範囲を示すことが意図されている。
Figure 0007075061000001
他にも様々な変形例が当業者には明らかであり、ここではこれ以上詳細に説明しない。
略語および専門用語
以下の略語および用語(違ったように述べられるときでも)が本明細書において使用される。
Figure 0007075061000002
さらに、以下の用語が本明細書において使用される。
セルラーIoT:モノのインターネットのための低複雑度および低スループットのデバイスをサポートするセルラーを使ったネットワーク。セルラーIoTは、IPトラフィックと非IPトラフィックの両方をサポートする。
狭帯域IoT(NB-IoT):セルラーIoTの一部を構成する3GPP無線アクセス技術。狭帯域IoTでは、(1つの物理リソースブロック(PRB)に対応する)180kHzに制限されたチャネル帯域幅でE-UTRAを用いてネットワークサービスにアクセスすることができる。項目や副項目に別段の記載がない限り、狭帯域IoTは進化型ユニバーサル地上無線アクセスネットワーク(E-UTRAN)の一部である。
WB-E-UTRAN:広帯域(WB)-E-UTRANは、NB-IoTを除くE-UTRANの一部である。
制御プレーンCIoT EPS最適化
最適化された制御プレーンシグナリングによる、(IPデータ、非IPデータ、およびSMSのための)頻繁ではない小データ送信のサポート。UE3およびネットワークにとって必須である。
ユーザプレーンCIoT EPS最適化
最適化されたユーザプレーンを介した、(IPデータおよびSMSのための)頻繁ではない小データ送信のサポート。UE3およびネットワークの両方にとって選択可能である。
本出願は、2016年10月10日に特許出願された欧州特許出願第16193159.7号に基づく優先権主張の利益を享受するものであり、当該特許出願に記載された内容は、全て本明細書に含まれるものとする。

Claims (5)

  1. ユーザ機器(UE)であって、
    ネットワークから制御プレーンデータバックオフタイマおよび通信ベアラに関する情報を含むサービス拒絶メッセージを受信する受信手段と、
    前記サービス拒絶メッセージに前記制御プレーンデータバックオフタイマが含まれている場合に、制御プレーンを介した現在のデータ転送が失敗したと判断し、前記制御プレーンデータバックオフタイマが動作している間は、前記情報で識別される接続での制御プレーンCIoT(Cellular Internet of Things)最適化を用いたデータ転送を開始しない制御手段と、を備える、UE。
  2. 前記サービス拒絶メッセージは輻輳を示す原因を含み、
    前記制御手段は、前記サービス拒絶メッセージが前記制御プレーンデータバックオフタイマ及び前記原因を含む場合に、制御プレーンを介した現在のデータ転送が失敗したと判断し、前記制御プレーンデータバックオフタイマが動作している間は、前記情報で識別される接続での制御プレーンCIoT最適化を用いたデータ転送を開始しない、請求項1に記載のUE。
  3. ユーザ機器(UE)の通信方法であって、
    ネットワークから制御プレーンデータバックオフタイマおよび通信ベアラに関する情報を含むサービス拒絶メッセージを受信することと、
    前記サービス拒絶メッセージに前記制御プレーンデータバックオフタイマが含まれている場合に、制御プレーンを介した現在のデータ転送が失敗したと判断し、前記制御プレーンバックオフタイマが動作している間は、前記情報で識別される接続での制御プレーンCIoT(Cellular Internet of Things)最適化を用いたデータ転送を開始しないこととを含む通信方法。
  4. 前記サービス拒絶メッセージは輻輳を示す原因を含み、
    前記サービス拒絶メッセージが前記制御プレーンデータバックオフタイマ及び前記原因を含む場合に、制御プレーンを介した現在のデータ転送が失敗したと判断し、前記制御プレーンデータバックオフタイマが動作している間は、前記情報で識別される接続での制御プレーンCIoT最適化を用いたデータ転送を開始しないこととを含む、請求項3に記載の通信方法。
  5. 通信システムであって、
    ネットワークから制御プレーンデータバックオフタイマおよび通信ベアラに関する情報を含むサービス拒絶メッセージを受信する受信手段と、前記サービス拒絶メッセージに前記制御プレーンデータバックオフタイマが含まれている場合に、制御プレーンを介した現在のデータ転送が失敗したと判断し、前記制御プレーンデータバックオフタイマが動作している間は、前記情報で識別される接続での制御プレーンCIoT(Cellular I
    nternet of Things)最適化を用いたデータ転送を開始しない制御手段とを備えるユーザ機器(UE)と、
    前記制御プレーンデータバックオフタイマおよび前記情報を含む前記サービス拒絶メッセージを前記UEに送信する送信手段を備えるコアネットワークノードと、を含む通信システム。
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