JPWO2015146910A1 - サーバ装置及び端末装置 - Google Patents

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Abstract

サーバ装置又は端末装置は、EPCなどネットワークを介したインフラストラクチャー通信と、Relay UEとの直接通信を介したRelay通信とを、パスまたは通信路の切り替えができ、サービスを継続する事ができる。経路情報要求メッセージには、少なくとも通信の切り替えを要求することを示す識別情報が含まれている経路情報要求メッセージに基づいて、リレー機能を有する第3の端末装置を選択し、経路情報要求メッセージの応答であり、第3の端末装置の情報を含む経路更新指示メッセージを第1の端末装置に送信し、第3の端末装置とLTEを用いた直接通信を行って前記第1の端末装置と通信することを指示することにより、通信路を切り替える。

Description

本発明は、サーバ装置等に関する。
近年の移動通信システムの標準化活動を行う3GPP(The 3rd Generation Partnership Project)では、オールIP化を実現する、EPS(Evolved Packet System)の仕様化を行っている。3GPPではEPSに接続されるアクセスシステムを、LTEだけでなく、無線LANである場合も含めて検討している。
3GPPはEPSの仕様化の中で、更にUE間が近隣である事を検出機能(discovery)や、UE間で、コアネットワークや基地局を介さない直接通信を確立する機能(direct communication)を持つProSe(Proximity-based Services)について検討を行っている。
ProSeは基地局やアクセスネットワークが接続されているコアネットワークを介することなく通信を行える為、アクセスネットワークやコアネットワークの集中を回避(コンジェッション回避)でき、オフロード効果を期待できる。
ProSeは、直接通信路を確立する為に、直接通信の通信対象UEを探索し、検知するサービスが必要となる。ProSeでは、この検知方法として2つの方式を検討している。1つ目は、UEが直接検出する方式(以下、「direct discovery」)である。2つ目は、アクセスネットワークやコアネットワークを介して検出する方法(以下、「EPS discovery」)である。ただし、ProSeサービスは移動通信事業者により提供されるものであり、ProSeサービスの利用には移動通信事業者による承認が必要である。その為、3GPPでは、ProSeサービスの実現には、PDN(Packet Data Network)または、コアネットワーク内にProSeサービスを移動通信事業者の元管理する機能部としてProSeサーバが必要となる。つまり、ProSeでは、テザリングとは異なり通信事業者が、直接通信の通信路の確立や、認証等を担う。
また、ProSeではUE間の直接通信路として2つの方式を利用する事が検討されている。1つ目は、LTEアクセス技術を利用する方法である。2つ目は無線LAN(WLAN:Wireless LAN)アクセス技術を用いた方法である。
また、ProSeでは、non−Public SafetyとPublic Safetyが規定されている。non−Public Safetyでは、移動通信事業者による商用サービスが想定されており、UEがLTE基地局に在圏している場合にのみ、利用可能である。一方、Public Safetyでは、防災無線による利用が想定されており、UEがLTE基地局に在圏している場合のみならず、LTE基地局(eNB)に在圏していない場合でも利用することができる。
また、ProSeではRelay UEを介したUE−to−Relay Networkの検討も行っている。Relay UEは、少なくともいずれかのUEと直接通信が確立されており、Relay UEのみを介した、またはRelay UEからアクセスネットワークやコアネットワークを介した通信を利用できる。
Relay UEとProSe UE間の直接通信は、UEが基地局のカバレッジ内に在圏しているかどうかや、その他の要因がトリガーとなり切り替えられる。3GPPでは、ProSeの直接通信と、従来のネットワークを介したインフラストラクチャー通信間のサービス継続方法について検討が必要であると提示している。
3GPP TS23.401 Technical Specification Group Services and System Aspects, General Packet Radio Service(GPRS) enhancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network(E-UTRAN) access 3GPP TR23.703 Technical Specification Group Services and System Aspects, Study on architecture enhancements to support Proximity-based Services(ProSe)
ProSe技術において、UE(端末装置)は少なくとも1台のUEと直接通信を行うパスと、EPCなどコアネットワークを介したインフラストラクチャーパスによる通信を行うパスの、2種類のパスの通信路を確立する事が可能である必要がある。
上記2つの通信経路は、UEの移動や環境の変化など、UEの内部的要因及び外部的要因により切り替えられる。UEまたはネットワークは、これら要因を検出する事で、パスまたは通信路の切り替えを決定できる必要がある。
しかし、上記2つの通信路をUEまたはネットワークが、どのように切り替えるのかはこれまで明らかにされていない。
本発明は、上述した課題を解決するために、端末装置又はサーバ装置が、少なくとも2台以上の端末装置の通信路またはパスの切り替えを決定し、実行する事を目的とした端末装置等を提供する事である。
上述した課題を解決するために、本発明のサーバ装置は、
第1の端末装置とコアネットワークを介して通信を行う第2の端末装置が送信する経路情報更新要求メッセージを第1の端末装置から受信し、
前記経路情報要求メッセージには、少なくとも通信の切り替えを要求することを示す識別情報が含まれており、
前記識別情報に基づいて、リレー機能を有する第3の端末装置を選択し、
前記経路情報要求メッセージの応答であり、前記第3の端末装置の情報を含む経路更新指示メッセージを前記第1の端末装置に送信し、前記第3の端末装置とLTEを用いた直接通信を行って前記第1の端末装置と通信することを指示する、
ことを特徴とする。
本発明のサーバ装置は、
第1の端末装置と第2の端末装置のコアネットワークを介して通信する第1の通信と、前記第2の端末装置が第3の端末装置と直接通信を行って第1の端末装置と通信する第2の通信との切り替えを主導し、
リレー機能を有する前記第3の端末装置を選択し、
前記第3の端末装置の情報を含む経路更新指示メッセージを前記第2の端末装置に送信し、前記第2の通信への切り替えを指示する、
ことを特徴とする。
本発明の端末装置は、
第2の端末装置と、コアネットワークを介して通信を行う第1の端末装置であって、
パス切り替えトリガーを検知することにより、少なくとも通信の切り替えを要求することを示す識別情報が含まれている経路情報更新要求メッセージをサーバ装置に送信し、
前記サーバ装置から、サーバ装置が選択したリレー機能を有する第3の端末装置の情報を含む経路更新指示メッセージを受信し、
前記経路更新指示メッセージに従って、前記第3の端末装置とLTEを用いた直接通信を行って前記第2の端末装置と通信する、
ことを特徴とする。
本発明により、サーバ装置又は端末装置は、EPCなどネットワークを介したインフラストラクチャー通信と、Relay UEとの直接通信を介したRelay通信とを、パスまたは通信路の切り替えができ、サービスを継続する事ができる。
無線通信システムの概略構成例を示す図である。 無線通信システムの詳細な構成を説明する図である。 端末装置(UE)の機能構成を説明する為の図である。 記憶部に記憶される各データ構造の一例を示した図である。 端末装置(Relay UE)の機能構成を説明するための図である。 記憶部に記憶される各データ構造の一例を示した図である。 ProSeサーバの機能構成を説明するための図である。 記憶部に記憶される各データ構造の一例を示した図である。 第1実施形態における動作概要について説明するための図である。 第1実施形態における通信の概要について説明するための図である。 第1実施形態におけるパケットの概要について説明するための図である。 第1実施形態におけるパケットの概要について説明するための図である。 第1実施形態におけるパケットの概要について説明するための図である。 第1実施形態における処理の流れについて説明するための図である。 第1実施形態における第1処理例について説明するための図である。 第1実施形態における第2処理例について説明するための図である。 第1実施形態における端末装置の動作フローを示す図である。 第1実施形態における端末装置(Relay UE)の動作フローを示す図である。 第1実施形態におけるProSeサーバの動作フローを示す図である。 第2実施形態における第1処理例について説明するための図である。 第2実施形態における第2処理例について説明するための図である。 第2実施形態における端末装置の動作フローを示す図である。 第2実施形態におけるProSeサーバの動作フローを示す図である。 第3実施形態における処理の流れについて説明するための図である。 第4実施形態における第1処理例について説明するための図である。 第4実施形態における第2処理例について説明するための図である。 第4実施形態における端末装置の動作フローを示す図である。 第4実施形態における端末装置(Relay UE)の動作フローを示す図である。 第5実施形態における第1処理例について説明するための図である。 第5実施形態における第2処理例について説明するための図である。 第5実施形態における端末装置の動作フローを示す図である。 第5実施形態におけるProSeサーバの動作フローを示す図である。 第6実施形態における処理の流れについて説明するための図である。 第6実施形態における処理の流れについて説明するための図である。 第7実施形態における処理の流れについて説明するための図である。
以下、図面を参照して本発明を実施する為に最良の形態について説明する。なお、本実施形態では一例として、本発明を適用した場合の移動通信システムの実施形態について説明する。
[1.第1実施形態]
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態による無線通信技術について詳細に説明する。
[1.1.通信システムの概要]
図1は本発明の実施形態による無線通信システムの概略構成例を示す機能ブロック図である。
図1に示す無線通信システム1は、IP移動通信ネットワーク3と、PDN5とを含むネットワークである。PDN(Packet Data Network)5には、ProSeサーバ20が接続されており、IP移動通信ネットワーク3には、UE10が接続されている。
本実施形態におけるUE10は、ProSeのRelay機能を持つRelay UE(移動局装置、端末装置)10Aと、ProSe機能を持つUE(移動局装置、端末装置)10B及びUE10Cが接続されている。
ここで、PDN5とUE10(Relay UE10A、UE10B、UE10C)間はIP移動通信ネットワーク3を介して接続されている。なお、図1に示す一例のようにRelay UE10AとUE10Bとは、ProSeの直接通信での通信路が確立されてもよい。なお、Relay UE10AはUE10Cや他のUEと、直接距離が十分近距離であれば、直接通信の通信路を確立する事も可能である。
ProSeサーバ20は、Relay UE10A、UE10B、UE10Cの通信を管理する為の認証サーバである。なお、図1ではProSeサーバ20は、PDN5に含まれて構成されているが、PDN5と独立していても良い。
ここで、各UE10は同じ移動通信事業者網に接続していても、異なる移動通信事業者網に接続していても良く、固定通信事業者が運用するブロードバンドネットワークであっても良い。
また、ブロードバンドネットワークは、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)等により接続し、光ファイバー等のデジタル回線による高速通信を提供する、通信事業者が運用するIP通信ネットワークのことである。さらに、これらに限らずWiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)等で無線アクセスするネットワークであっても良い。
また、各UE10(Relay UE10A、UE10B、UE10C)は、LTEやWLAN等のアクセスシステムを用いて接続する通信端末であり、3GPP LTEの通信インタフェースやWLANの通信インタフェース等を搭載して接続することにより、IPアクセスネットワークへ接続することが可能である。
PDN5は、パケットでデータの送受信を行うネットワークサービスを提供するネットワークのことであり、例えば、インターネットやIMSに基づいたサービスを提供するサービス網である。
PDN5は、IPアクセスネットワークへ有線回線等を利用して接続される。例えば、ADSLや光ファイバー等によって構築される。ただし、これに限らずLTEや、WLAN、WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)等の無線アクセスネットワークであっても良い。
図2は、図1に示す無線通信システム1の詳細な構成例である。図2に示す無線通信システム1の構成例は、UE10(Relay UE10A、UE10B、UE10Cのいずれかの端末装置)と、IP移動通信ネットワーク3と、PDN5とを含んで構成されている。IP移動通信ネットワーク3には、本明細書で説明する各UE10以外にも複数のUEが接続可能な事は勿論である。
IP移動通信ネットワーク3はコアネットワーク9と各無線アクセスネットワーク(例えば、LTE AN7c、WLAN ANb7b、WLAN ANa7a)で構成されている。コアネットワーク9は、HSS(Home Subscriber Server)32、AAA(Authentication, Authorization, Accounting)36、PCRF(Policy and charging rules function)34、PGW(Packet Data Network Gateway)38、ePDG(enhanced Packet Data Gateway)40、SGW(Serving Gateway)42、MME(Mobile Management Entity)44を備えて構成される。
無線アクセスネットワークは、複数の異なるアクセスネットワークで構成されてよい。それぞれのアクセスネットワークはコアネットワーク9に接続されている。さらに、各UE10は無線アクセスネットワークに無線接続することができる。
無線アクセスネットワークには、LTEアクセスシステムで接続できるLTEアクセスネットワーク(LTE AN7c)や、WLANアクセスシステムで接続できるアクセスネットワーク(WLAN AN7a、7b)を構成することができる。
さらに、WLANアクセスシステムで接続可能なアクセスネットワークは、ePDG40をコアネットワーク9への接続装置として接続するWLANアクセスネットワークb(WLAN ANb7b)と、PGW38とPCRF34とAAA36とに接続するWLANアクセスネットワークa(WLAN ANa7a)とが構成可能である。
なお、IP移動通信ネットワーク3内の各装置はEPSを利用した移動通信システムにおける従来の装置と同様に構成されるため、詳細な説明は省略する。以下、各装置の簡単な説明をする。
PGW38はPDN5、SGW42、ePDG40、WLAN ANa7a、PCRF34及びAAA36に接続されており、PDN5とコアネットワーク9のゲートウェイ装置としてユーザデータ配送を行う。
SGW42は、PGW38、MME44、LTE AN7cに接続されており、コアネットワーク9とLTE AN7cとのゲートウェイ装置としてユーザデータ配送を行う。
MME44は、SGW42とLTE AN7cとHSS32に接続されており、LTE AN7cを経由してUE10のアクセス制御を行うアクセス制御装置である。
HSS32はMME44とAAA36に接続されており、加入者情報の管理を行う管理ノードである。HSS32の加入者情報は、例えばMME44のアクセス制御の際に参照される。
AAA36は、PGW38と、HSS32と、PCRF34と、WLAN ANa7aとに接続されており、WLAN ANa7aを経由して接続するUE10のアクセス制御を行う。
PCRF34は、PGW38と、WLAN ANa7aと、AAA36と、PDN5に接続されており、データ配送に対するQoS管理を行う。
ePDG40は、PGW38と、WLAN ANb7bとに接続されており、コアネットワーク9と、WLAN ANb7bとのゲートウェイ装置としてユーザデータの配送を行う。
また、図2(b)に示すように、各無線アクセスネットワークには、UE10が実際に接続される装置(例えば、基地局装置やアクセスポイント装置)等が含まれている。接続に用いられる装置は、無線アクセスネットワークに適応した装置が考えられる。
本実施形態においては、LTE AN7cはeNB52を含んで構成される。eNB52はLTEアクセスシステムでUE10が接続する無線基地局であり、LTE AN7cには1又は複数の無線基地局が含まれて構成されてよい。
WLAN ANa7aはWLAN APa56と、GW(Gateway)58とが含まれて構成される。WLAN APa56はコアネットワーク9を運営する事業者に対して信頼性のあるWLANアクセスシステムでUE10が接続する無線基地局であり、WLAN ANa7aには1又は複数の無線基地局が含まれて構成されてよい。GW58はコアネットワーク9とWLAN ANa7aのゲートウェイ装置である。また、WLAN APa56とGW58とは、単一の装置で構成されてもよい。
コアネットワーク9を運営する事業者とWLAN ANa7aを運営する事業者が異なる場合でも、事業者間の契約や規約によりこのような構成での実現が可能となる。
また、WLAN ANb7bはWLAN APb54を含んで構成される。WLAN APb54はコアネットワーク9を運営する事業者に対して信頼関係が結ばれていない場合に、WLANアクセスシステムでUE1が接続する無線基地局であり、WLAN ANb7bには1又は複数の無線基地局が含まれて構成されてよい。
このように、WLAN ANb7bはコアネットワーク9に含まれる装置であるePDG40をゲートウェイとしてコアネットワーク9に接続される。ePDG40は安全性を確保するためのセキュリティ機能を持つ。
なお、本明細書において、UE10が各無線アクセスネットワークに接続されるという事は、各無線アクセスネットワークに含まれる基地局装置やアクセスポイント等に接続される事であり、送受信されるデータや信号等も、基地局装置やアクセスポイントを経由している。
[1.2 装置構成]
続いて、本実施形態における各装置の機能構成について説明する。ここでは、図1のUE10A、UE10B、UE10C及びProSeサーバ20の装置構成について説明する。
[1.2.1 UEの構成]
まず、Relay UE以外の一般的なUEの構成について、図3を用いて説明する。本実施形態においては、UE10B、UE10Cが該当する。これらのUEは、ProSe機能を含む無線通信端末であれば良く、LTEアクセス方式により、無線通信によるデータの送受信を行う携帯電話端末であっても良いし、マシーンツーマシーンと呼ばれるような形態で機器同士が相互に情報交換する端末装置であっても良い。
図3は、本実施形態におけるUE10Bの機能構成を示す。なお、UE10Cの機能構成はUE10Bと等しいため、説明を省略する。
UE10Bは、制御部100と、送受信アンテナ112が接続されている第1送受信部110と、送受信アンテナ122が接続されている第2送受信部120と、記憶部130とを備えて構成されている。
制御部100はUE10Bを制御する為の機能部である。制御部100は記憶部130に記憶されている各種プログラムを読みだして実行する機能部である。例えば、CPU等により構成されている。
第1送受信部110及び第2送受信部120は、外部の端末装置や、基地局装置と無線通信を行う為の機能部である。例えば、第1送受信部110は、LTEアクセス方式により無線通信のデータを送受信する機能部である。第1送受信部110は、送信部と受信部から構成され、送信部はLTE基地局を介して制御情報を送信する事ができ、受信部はLTE基地局を介してデータや制御情報を送信する事ができる。
また、第2送受信部120は、LTE基地局を介さずに他のUEへデータや制御情報などで直接通信を行う事が出来る機能部である。第2送受信部120は、送信部と受信部から構成される。前記送信部はLTE基地局を介さずにデータや制御情報を送信する事ができる。
なお、第1送受信部110と、第2送受信部120と、送受信アンテナの間にスイッチを設けて、送受信する機能部を切り替えて使用する事としても良いし、第1送受信部110と、第2送受信部120とを1つの送受信部として構成しても良い。
記憶部130は、UE10Bの各動作に必要なプログラムや、データ等を記憶する機能部である。記憶部130は、例えば、半導体メモリや、HDD(Hard Disk Drive)等により構成されている。記憶部130にはProSe ID管理テーブル132と、IPアドレス管理テーブル134と、アウターIPアドレス管理テーブル136と、DCM状態テーブル138と、経路情報テーブル142と、In coverageフラグ144とが記憶されている。
図4は記憶部130に記憶される各情報要素の一例を示す。以下、図4を参照して説明する。
図4(a)はUE10Bの記憶部130で記憶されるProSe ID管理テーブル132の一例を示したものである。ProSe ID管理テーブル132は、識別子として、ProSe IDが具体的に記憶されている。
図4(a)では、UE10Bを識別するための識別子(例えば「ProSe ID B」)や近隣に存在し、直接通信を行うことができるUE10Aを識別するための識別子(例えば、「ProSe ID A」)が管理されている。また、通信相手であるUE10Cの識別子(ProSe ID C)も管理されている。なお、ProSe IDは、各UEを識別するIDでもよく、アプリケーションを識別するIDでもよく、ProSeサーバ20がUEを認証したこと示すIDでもあってもよい。
このように、UE10Bは複数のProSe IDを記憶でき、自端末(UE10B)の識別子「ProSe ID B」や、通信相手(UE10C)の識別子「ProSe ID C」や、Relay UEとして対応づけられた端末(Relay UE10A)の識別子「ProSe ID A」と、自端末だけでなく他のUEの識別子を記憶する事が出来る。
また、ProSe IDとしては各UE(Relay UE10A、UE10B、UE10Cなど)を識別する情報だけでなく、アプリケーションを識別する情報や、通信事業や国を識別する情報を含んでも良い。
IPアドレス管理テーブル134は、IPアドレスを管理するためのテーブルである。例えば、UE識別子と、IPアドレスとを対応づけて管理し、記憶する。
ここで、IPアドレス管理テーブル134のデータ構造の一例を図4(b)に示す。IPアドレス管理テーブル134では、US10Bの識別子(例えば、「UE10B」)と、IP移動通信ネットワークにアタッチした際に割り当てられるUE10BのIPアドレス(例えば、「IP@B1」)とが記憶されている。
また、通信相手であるUE10CのIPアドレス「IP@C1」や、直接通信が可能であるRelay UE10AのIPアドレス「IP@A1」を記憶していても良い。
アウターIPアドレス管理テーブル136は、アウターIPアドレスを管理し、記憶するテーブルである。
ここで、アウターIPアドレス管理テーブル136のデータ構造の一例を図4(c)に示す。図4(c)の場合、UE10Bの記憶部130に記憶される、直接通信路を確立したUEに対してのアウターIPアドレス管理テーブル136の一例を示したものとなる。
例えば、UE10Bと直接通信路を確立したUE10Aとの直接通信には、通信相手Relay UE10AのアウターIPアドレス(例えば、「IP@A2」)と、当該通信に用いる自端末UE10BのアウターIPアドレス(例えば、「IP@B2」)とが管理されている。
また、UE10Cについては、直接通信を行う事が出来ないことから、本実施形態においてはUE10Cにおいては、アウターIPアドレスが管理されていない。
DCM状態テーブル138は、各端末装置との関係で、UE10BのDCM(direct connected mode)の状態を管理するテーブルである。すなわち、他のUE毎にDCM状態が管理される。
ここで、DCM状態テーブル138のデータ構造の一例を図4(d)に示す。ここで、DCM状態テーブル138では、直接通信の通信路がデータの送受信がある状態の「connected」モードと、データの送受信がなく基地局との間の無線通信路のリソースを解放した状態の「idle」モードとが管理できる。
図4(d)の場合、直接通信が可能であるUE10AとUE10Cとに対して、DCM状態が記憶されている。
経路情報テーブル142は、通信相手とパスを対応づけた経路情報が記憶されているテーブルである。パスがUE−to−Network Relayに対応づけられたものであった場合には、経路情報にRelay UEの識別情報を更に対応付けて記憶してよい。UE10Bが通信するUE毎に、経路情報が記憶されている。
経路情報テーブル142の、データ構成の一例を図4(e)を用いて説明する。ここで、通信相手と直接通信路を用いて通信をするのか、インフラストラクチャー通信を用いて通信するのか、あるRelay UEを用いてUE−to−Network Relay通信を行うのかが記憶されている。すなわち、図4(e)に示すように、UE10Aに対しては「直接通信」の経路で接続されている。
そして、UE−to−Network Relay通信をする場合、経路(Relay UE)も示す構成としても良い。なお、経路としてRelay UEを記載する場合、Relay UEへの通信経路(インフラストラクチャー通信or直接通信)を記憶できる。例えば、図4(e)の場合、UE10Cに対しては、UE10Aを介した経路となっている。ここで、UE10Bと、UE10Aとは直接通信を行っている。また、UE10Cとは「UE−to−Network Relay」のモードで接続していることが解る。
In coverageフラグ144は、自端末のIn coverageフラグを記憶している領域である。
ここで、In coverageフラグについては、図4(f)の一例では、UE10Bがネットワークアクセスのカバレッジから出ている状態(Out of coverage)である場合を示している。なお、ネットワークアクセスのカバレッジとは、LTEの基地局eNB52の構成するエリアに在圏している事をいう。
[1.2.2 Relay UEの構成]
続いて、UE10の中でも、Relay UEとして機能する場合のUE10Aについて、機能構成を説明する。Relay UE10Aは、ProSe機能と、ProSeのRelay機能を含む、無線通信端末であれば良く、LTEアクセス方式により、無線通信によるデータの送受信を行う携帯電話端末であっても良いし、マシーンツーマシーンと呼ばれるような形態で機器同士が相互に情報交換する端末装置であっても良い。なお、明細書中でUE10Aのことを、Relay機能として利用している場合は明確にするためにRelay UEと記載する場合がある。
ここでProSeのRelay機能とは、ProSeの機能を持つUEとコアネットワーク間でトラフィックをRelayする機能をもつ。
具体的には、ProSeのRelay機能をもつUEは、LTEに基づく直接通信路を確立し、直接接続するUEから送信されたユーザデータを受信し、さらに、受信したユーザデータをコアネットワークへ転送する。このように、ユーザデータを含むIPパケットを、コアネットワークを介してのユーザデータの送信先へ送信する。また、ProSeのRelay機能をもつUEは、LTEに基づく直接通信路を確立して直接接続するUEへ送信されたユーザデータをコアネットワークから受信し、さらに、受信したユーザデータを直接接続するUEへ転送する。
図5は、本実施形態におけるUE10Aの機能構成を示す。UE10Aは、制御部300に、第1送受信部310(送受信アンテナ312)と、第2送受信部320(送受信アンテナ314)と、Relay信号生成部315と、記憶部330を備えて構成される。
制御部300はUE10Aを制御する為の機能部である。制御部300は記憶部330に記憶されている各種プログラムを読みだして実行する機能部である。例えば、CPU等により構成されている。
第1送受信部310はUE10Bの第1送受信部110と同様の機能に加えて、LTE基地局を介して送信されてきたRelay信号を識別し、Relay信号生成部315に出力する機能と、Relay信号生成部315から出力された信号を入力する機能を持つ機能部である。
同様に第2送受信部320は、UE10Bの第2送受信部120の機能に加えて、LTEを介して送信されてきた信号をデカプセル化してRelay信号生成部315に転送する機能と、Relay信号生成部315から入力された信号を第2送受信部320でカプセル化させる機能をもつ機能部である。
Relay信号生成部315は、制御部300の制御に基づき、第2送受信部320または、第1送受信部310とから入力されたデータを、処理し、第2送受信部320、または第1送受信部310に出力する。
例えば、UE10BからUE10Cへデータを送信する場合、UE10BからRelay UE10Aへは直接で送受信する為、UE10Aが受信した信号は第2送受信部320に出力される。第2送受信部320に入力されたデータはデカプセル化され、Relay信号生成部315に出力される。
Relay信号生成部315に入力された信号は、制御部300が指示する処理を実行する。ここでは、Relay UE10AからUE10Cへはネットワークを介した通信を行うとしているので、Relay信号生成部315に入力された信号は第1送受信部310に入力される。
なお、本実施形態においては、第1送受信部310と、Relay信号生成部315と、第2送受信部320とは異なる構成として説明しているが、1つの送受信部として構成されても良い。
記憶部330は、UE10Aの各動作に必要なプログラムや、データ等を記憶する機能部である。記憶部330は、例えば、半導体メモリや、HDD(Hard Disk Drive)等により構成されている。ここで、記憶部330には、ProSe ID管理テーブル332、IPアドレス管理テーブル334、アウターIPアドレス管理テーブル336、DCM状態テーブル338、In coverageフラグ340が記憶されている。
図6は記憶部330に記憶される各情報要素の一例を示す。ここで、記憶されている内容は端末毎に異なるが、各テーブルが管理する内容は、UE10Bにおいて説明したテーブルと同様のものである。
すなわち、図6(a)に示すProSe ID管理テーブル332はProSe ID管理テーブル132と、図6(b)に示すIPアドレス管理テーブル334はIPアドレス管理テーブル134と、図6(c)に示すアウターIPアドレス管理テーブル336はアウターIPアドレス管理テーブル136と、図6(d)に示すDCM状態テーブル338はDCM状態テーブル138と、図6(e)に示すIn coverageフラグ340はIn coverageフラグ144と記憶する内容は同様であるため、その詳細な説明を省略する。
例えば、図6(a)に示すProSe ID管理テーブル332はRelay UE10Aを含め、複数のUEの識別子を記憶しており、図6(b)に示すIPアドレス管理テーブル334では、Relay UE10Aを含め、複数のUEのIPアドレスが記憶しており、図6(c)に示すアウターIPアドレス管理テーブル336は、UEごとの直接通信用のアウターIPアドレスを記憶し、図6(d)に示すDCM状態テーブル338は、各UEとRelay UE10A間のDCM状態を記憶し、図6(e)に示すIn coverageフラグ340は自端末(Relay UE10A)のIn coverageフラグを記憶している。
[1.2.3 ProSeサーバの構成]
本実施形態におけるProSeサーバ20の機能構成について、図7を用いて説明する。ProSeサーバ20とは、ProSeによる近隣検出やProSeによる通信を行う移動通信事業者により管理される認証サーバである。
ProSeサーバ20は、制御部200と、通信部210と、記憶部220により構成される。
制御部200はProSeサーバ20を制御する為の機能部である。制御部200は記憶部220に記憶されている各種プログラムを読みだして実行する機能部である。
通信部210は、ProSeサーバ20が通信をするための機能部である。本実施形態では、IP移動通信ネットワーク3に接続する為のIP移動通信ネットワークインターフェース部である。
記憶部220はProSeサーバ20の各種動作に必要なプログラム、データ等を記憶する機能部である。記憶部220は、例えば、半導体メモリや、HDD(Hard Disk Drive)等により構成される。
記憶部220は、ProSe ID管理テーブル222と、In coverageフラグ224と、UE位置情報管理テーブル226とを記憶する。
図8は記憶部220に記憶される各情報要素の一例を示す。ここで、記憶されている内容は端末毎に異なるが、ProSe ID管理テーブル222、In coverageフラグ224の内容は、UE10Bにおいて説明したテーブルと同様のものである。
すなわち、図8(a)に示すProSe ID管理テーブル222はProSe ID管理テーブル132と、図8(b)に示すIn coverageフラグ224はIn coverageフラグ144と同様であるため、その詳細な説明を省略する。
例えば、図8(a)に示すProSe ID管理テーブル222は、ProSeサーバ20にProSe機能を持つUEとして登録されているUEの識別子を記憶しており、図8(b)に示すIn coverageフラグ224はProSeサーバ20にProSe機能を持つUEとして登録されているUEのIn coverageフラグを記憶している。
UE位置情報管理テーブル226は、ProSeが利用可能であるUEとしてProSeサーバ20に登録されている、UEの位置情報を管理するテーブルである。図8(c)に示すように、UE10AとUE10Bの位置情報は「位置情報ID A」であり、UE10Cの位置情報は「位置情報ID C」である。
この場合、UE10AとUE10Bは近隣である事が分かり、直接通信が可能であるとされる。
なお、位置情報IDは、ProSeサーバ20にProSe機能を持つUEとして登録されている各UE10(Relay UE10A、UE10B、UE10C)の位置情報が分かるIDであれば良く、基地局を識別するeNB IDや、TAI(Tracking Area ID)や、セルIDでも良い。
また、位置情報IDはECGI(E−UTRAN Cell Global ID)でもよい。ECGIとはPLMN(Public Land Mobile Network) IDとセルIDを組み合わせたIDであり、UEの位置情報を表す。ProSeサーバ20は、UEとのPDNコネクションを確立した際にMMEからECGIを取得する。
[1.3 通信の説明]
以下に、本実施形態で説明する通信に関しての概要を説明する。図9は、本実施形態で実行されるパスの切り替え、及び通信路の切り替え及び、パスまたは通信路の選択の概念図を説明する。
[1.3.1 概要]
本実施形態の初期状態は、UE10BとUE10Cがインフラストラクチャー通信T905(実線)で通信を行っている。インフラストラクチャー通信とは、EPCなどネットワークを介して行う通信の事を言う。また、インフラストラクチャー通信とはPDNへのGWとしてPGWを選択し、PDNとのPDNコネクションを確立する通信のことを意味する。
初期状態から、何かしらのトリガーがUEまたはネットワークで発生する事でUE−to−Network Relay通信(破線)に切り替える。
UE−to−Network Relay通信とは、Relay UE10Aとの直接通信またはインフラストラクチャー通信を介して行う通信の事である。
本実施形態では、UE10BとRelay UE10A間の直接通信T901と、Relay UE10AとUE10C間のRelay通信T903とを介したUE−to−Network Relay通信にサービスを継続させたままパスを切り替える、または通信路を切り替える、またはパスまたは通信路を選択する。
ここでRelay通信とは、UE−to−Network Relay通信を目的としたインフラストラクチャー通信であり、経路は従来のインフラストラクチャー通信と等しくEPCなどネットワークを介して送受信を行う。
本実施形態では、UE10BとUE10C間のインフラストラクチャー通信は、UE10BとRelay UE10Aの直接通信T901と、Relay UE10AとUE10Cのネットワークを介したインフラストラクチャー通信によりRelay通信を行っているが、UE10CとRelay UE10A間が十分近距離であれば直接通信によりRelay通信を行っても良い。
[1.3.2 IPヘッダカプセル化によるRelayのデータの流れ]
図10(a)は、UE10BとUE10C間のインフラストラクチャー通信を表わす図である。UE10Bは、インフラストラクチャー通信によりUE10Cへ、パスT1003を用いてデータを送信する。つまり、UE10Cは、UE10Bからインフラストラクチャー通信により、パスT1003を用いてデータを受信する。
また、UE10Cは、インフラストラクチャー通信によりUE10Bへ、パスT1005を用いてデータを送信する。つまり、UE10Bは、UE10Cからインフラストラクチャー通信により、パスT1005を用いてデータを受信する。
UE10Bはコアネットワーク9から、初期アタッチ手続きの際に、IPアドレス「IP@B1」を割り当てられ取得する。コアネットワーク9は、UE10Bに「IP@B1」を割り当て、UE10Bに割り当てたIPアドレスを通知する。
同様に、UE10Cはコアネットワーク9から、初期アタッチ手続きの際に、IPアドレス「IP@C1」を割り当てられ取得する。コアネットワーク9は、UE10Cに「IP@C1」を割り当て、UE10Cに割り当てたIPアドレスを通知する。
図10(b)は、UE10BとUE10C間のUE−to−Network Relay通信を表わす図である。
UE10Bは、直接通信によりRelay UE10Aへ、パスT1007を用いてデータを送信する。また、Relay UE10Aは、直接通信によりUE10Bへ、パスT1013を用いてデータを送信する。
つまり、Relay UE10Aは、UE10Bから直接通信によりパスT1007を用いてデータを受信する。UE10Bは、Relay UE10Aから直接通信によりパスT1013を用いてデータを受信する。
Relay UE10AとUE10Bは、直接通信用にRelay UE10Aが割り当てたIPアドレス「IP@A2」とIPアドレス「IP@B2」をアウターIPとして利用して、カプセル化し、直接通信を行う。
また、Relay UE10Aは、ネットワークを介したRelay通信によりUE10Cへ、パスT1009を用いてデータを送信する。UE10Cは、ネットワークを介したRelay通信によりRelay UE10Aへ、パスT1011を用いてデータを送信する。
つまり、UE10Cは、Relay UE10Aからネットワークを介したRelay通信によりパスT1009を用いてデータを受信する。Relay UE10Aは、UE10Cからネットワークを介したRelay通信によりパスT1011を用いてデータを受信する。
なお、図10(a)及び図10(b)においては、Relay UE10AとUE10BとUE10Cは同じEPC(T1001)を介して、ネットワークにアタッチしているが、それぞれ別のEPCを介しても良い。
[1.3.3 IPパケットの説明]
以下、図11〜図13を用いて、本実施形態で使用される可能性がある3種類のIPパケットのカプセル化の手法について説明する。
(1)図11について
図11では図10に示す各パスで各UE(Relay UE10A、UE10B、UE10C)が送受信する具体的なユーザデータを含んだIPパケットを示す。
(a)UE10B→(T1003)→UE10C
図11(a)は、図10(a)に示すUE10Bがインフラストラクチャー通信によりUE10CへパスT1003を用いて送信するIPパケットの一例である。つまり、UE10CがUE10Bからインフラストラクチャー通信によりパスT1003を用いて受信するIPパケットの一例である。図11(a)のIPパケットは、このIPパケットがUE10BからUE10Cへの情報である事を示すIPヘッダP1100とペイロード(PL)P1101により構成される。
ここで、ペイロードとは、ヘッダ部分を除いた本来伝送したデータであり、ペイロード部分にはアプリケーションデータであるユーザデータが含まれる。
(b)UE10C→(T1005)→UE10B
図11(b)は、図10(a)に示すUE10Cがインフラストラクチャー通信によりUE10BへパスT1005を用いて送信するIPパケットの一例である。つまり、UE10BがUE10Cからインフラストラクチャー通信によりパスT1005を用いて受信するIPパケットの一例である。図11(b)のIPパケットは、このIPパケットがUE10CからUE10Bへの情報である事を示すIPヘッダP1103とペイロード(PL)P1105により構成される。
(c)UE10B→(T1007)→UE10A
図11(c)は、図10(b)に示すUE10Bが直接通信によりRelay UE10AへパスT1007を用いて送信するIPパケットの一例である。つまり、Relay UE10AがUE10Bから直接通信によりパスT1007を用いて受信するIPパケットの一例である。図11(c)のIPパケットは、このIPパケットがUE10BからRelay UE10Aへの情報である事を示すアウターIPヘッダP1107と、UE10BからUE10Cへ送信したパケットであることを示すIPヘッダP1100と、ペイロードP1101により構成される。
すなわち、図11(c)に示されるIPパケットは、図11(a)に示すUE10BがUE10Cへインフラストラクチャー通信で送信するIPパケットの先頭に、アウターIPヘッダP1107を付加したものである。
(d)UE10A→(T1009)→UE10C
図11(d)は、図10(b)に示すRelay UE10Aがネットワークを介したRelay通信によりUE10CへパスT1009を用いて送信するIPパケットの一例である。つまり、UE10CがRelay UE10Aからネットワークを介したRelay通信によりパスT1009を用いて受信するIPパケットの一例である。
図11(d)のIPパケットは、このIPパケットがRelay UE10AからUE10Cへの情報である事を示すアウターIPヘッダP1109と、UE10BからUE10Cへ送信したパケットであることを示すIPヘッダP1100と、ペイロードP1101により構成される。ここで、アウターIPヘッダP1109を取り除いた物は、図11(a)と等しいものとなる。
(e)UE10C→(T1011)→UE10A
図11(e)は、図10(b)に示すUE10Cがネットワークを介したRelay通信によりRelay UE10AへパスT1011を用いて送信するIPパケットの一例である。つまり、Relay UE10AがUE10Cからネットワークを介したRelay通信によりパスT1011を用いて受信するパケットの一例である。
図11(e)はUE10CからRelay UE10Aへのネットワークを介したRelay通信により送信された情報である事を示すアウターIPヘッダP1111を図11(b)のパケットの先頭に付加したものである。
(f)UE10A→(T1013)→UE10B
図11(f)は、図10(b)に示すUE10Aが直接通信によりUE10BへパスT1013を用いて送信するIPパケットの一例である。つまり、UE10BがRelay UE10Aから直接通信によりパスT1013を用いて受信するパケットの一例である。
図11(e)のパケットをUE10Cから受信したRelay UE10Aは、図11(f)のパケットを出力する。図11(f)はRelay UE10AからUE10Bに対しての直接通信である事を示すアウターIPヘッダP1113と、図11(e)のアウターIPヘッダP1111を取り除いたもの(図11(b)と等しい)とにより構成されている。
図11の一例では、UE10Bから出力されるパケットは図11(a)から、図11(c)に変化する。つまり、UE10BからUE10Cへの送信信号は、アウターIPヘッダP1107を付加する事でインフラストラクチャー通信から直接通信を介したUE−to−Network Relay通信に経路情報を更新する事が出来る。
同様にUE10Cから出力されるパケットは図11(b)から図11(e)に変化する。つまり、UE10CからUE10Bの送信信号はアウターIPヘッダP1111を付加する事でインフラストラクチャー通信から直接通信を介したUE−to−Network Relay通信に経路情報を更新する事が出来る。
(2)図12について
図12は、図10に示す各パスで各UE(Relay UE10A、UE10B、UE10C)が送受信する具体的なユーザデータを含んだIPパケットを示す。
(a)UE10B→(T1003)→UE10C
図12(a)は、図10(a)に示すUE10Bがインフラストラクチャー通信によりUE10CへパスT1003を用いて送信するIPパケットの一例である。つまり、UE10CがUE10Bからインフラストラクチャー通信によりパスT1003を用いて受信するIPパケットの一例である。図12(a)のIPパケットは、このIPパケットがUE10BからUE10Cへの情報である事を示すIPヘッダP1200とペイロードP1201により構成される。
(b)UE10C→(T1005)→UE10B
図12(b)は、図10(a)に示すUE10Cがインフラストラクチャー通信によりUE10BへパスT1005を用いて送信するIPパケットの一例である。つまり、UE10BがUE10Cからインフラストラクチャー通信によりパスT1005を用いて受信するIPパケットの一例である。図12(b)のIPパケットは、このIPパケットがUE10CからUE10Bへの情報である事を示すIPヘッダP1203とペイロードP1205により構成される。
(c)UE10B→(T1007)→UE10A
図12(c)は、図10(b)に示すUE10Bが直接通信によりRelay UE10AへパスT1007を用いて送信するIPパケットの一例である。つまり、Relay UE10AがUE10Bから直接通信によりパスT1007を用いて受信するIPパケットの一例である。図12(c)のIPパケットは、このIPパケットがUE10BからRelay UE10Aへの情報である事を示すアウターIPヘッダP1207と、UE10BからUE10Cへ送信したパケットであることを示すIPヘッダP1200と、ペイロードP1201により構成される。
すなわち、図12(c)に示されるIPパケットは、図12(a)に示すUE10BがUE10Cへ送信するIPパケットの先頭に、アウターIPヘッダP1207を付加したものである。
(d)UE10A→(T1009)→UE10C
図12(d)は、図10(b)に示すRelay UE10Aがネットワークを介したRelay通信によりUE10CへパスT1009を用いて送信するIPパケットの一例である。つまり、UE10CがRelay UE10Aからネットワークを介したRelay通信によりパスT1009を用いて受信するIPパケットの一例である。図12(d)は、図12(c)からアウターIPを取り除いたもの(図12(a)と等しい)により構成されている。
(e)UE10C→(T1011)→UE10A
図12(e)は、図10(b)に示すUE10Cがネットワークを介したRelay通信によりRelay UE10AへパスT1011を用いて送信するIPパケットの一例である。つまり、Relay UE10AがUE10Cからネットワークを介したRelay通信によりパスT1011を用いて受信するパケットの一例である。
図12(e)はUE10CからRelay UE10Aへのネットワークを介したRelay通信により送信された情報である事を示すアウターIPヘッダP1209を図12(b)のパケットの先頭に付加したものである。
(f)UE10A→(T1013)→UE10B
図12(f)は、図10(b)に示すUE10Aが直接通信によりUE10BへパスT1013を用いて送信するIPパケットの一例である。つまり、UE10BがRelay UE10Aから直接通信によりパスT1013を用いて受信するパケットの一例である。
図12(e)のパケットをUE10Bから受信したRelay UE10Aは、図12(f)のパケットを出力する。図12(f)はUE10AからUE10Bに対しての直接通信である事を示すアウターIPヘッダP1211と、図12(e)のアウターIPヘッダP1209を取り除いたもの(図12(b)と等しい)により構成されている。
図12の一例では、UE10Bから出力されるパケットは図12(a)から、図12(c)に変化する。つまり、UE10BからUE10Cへの送信信号は、アウターIPヘッダP1207を付加する事でインフラストラクチャー通信から直接通信を介したUE−to−Network Relay通信に経路情報を更新する事が出来る。
同様にUE10Cから出力されるパケットは図12(b)から図12(e)に変化する。つまり、UE10CからUE10Bの送信信号はアウターIPヘッダP1209を付加する事でインフラストラクチャー通信から直接通信を介したUE−to−Network Relay通信に経路情報を更新する事が出来る。
(3)図13について
図13は、図10に示す各パスで各UE(Relay UE10A、UE10B、UE10C)が送受信及び処理する具体的なユーザデータを含んだIPパケットの一例を示す。
(a)UE10B→(T1003)→UE10C
図13(a)は、図10(a)に示すUE10Bがインフラストラクチャー通信によりUE10CへパスT1003を用いて送信するIPパケットの一例である。つまり、UE10CがUE10Bからインフラストラクチャー通信によりパスT1003を用いて受信するIPパケットの一例である。図13(a)のIPパケットは、このIPパケットがUE10BからUE10Cへの情報である事を示すIPヘッダP1300とペイロードP1301により構成される。なお、IPヘッダP1300とペイロードP1301は、図11のIPヘッダP1100とペイロードP1101と等しい。
(b)UE10C→(T1005)→UE10B
図13(b)は、図10(a)に示すUE10Cがインフラストラクチャー通信によりUE10BへパスT1005を用いて送信するIPパケットの一例である。つまり、UE10BがUE10Cからインフラストラクチャー通信によりパスT1005を用いて受信するIPパケットの一例である。図13(b)のIPパケットは、このIPパケットがUE10CからUE10Bへの情報である事を示すIPヘッダP1303とペイロードP1305により構成される。なお、IPヘッダP1303とペイロードP1305は、図11のIPヘッダP1103とペイロードP1105と等しい。
(c)UE10B→(T1007)→UE10A
図13(c)は、図10(b)に示すUE10Bが直接通信によりRelay UE10AへパスT1007を用いて送信するIPパケットの一例である。つまり、Relay UE10AがUE10Bから直接通信によりパスT1007を用いて受信するIPパケットの一例である。図13(c)のIPパケットは、このIPパケットがUE10BからRelay UE10Aへの直接通信である事を示すアウターIPヘッダP1307と、UE10BからUE10Cへ送信したパケットであることを示すIPヘッダP1300と、ペイロードP1301により構成される。すなわち、アウターIPヘッダP1307を図13(a)のパケットの先頭に付加したものである。
(d)UE10A
図13(d)はRelay UE10Aが、図13(c)をUE10Bから受信した場合に、Relay UE10A内で作成するパケットである。図13(d)は、図13(c)からアウターIPヘッダP1307を取り除き、IPヘッダP1300とペイロードP1301の間に経路制御ヘッダP1309を付加する。経路制御ヘッダP1309は、Relay通信で使用するRelay UEを指定する為にある。
(e)UE10A→(T1009)→UE10C
図13(e)は、図10(b)に示すRelay UE10Aがネットワークを介したRelay通信によりUE10CへパスT1009を用いて送信するIPパケットの一例である。つまり、UE10CがRelay UE10Aからネットワークを介したRelay通信によりパスT1009を用いて受信するIPパケットの一例である。
ここで、Relay UE10Aは、送信直前に図13(d)を図13(e)に変換する。図13(e)は、Relay UE10AからUE10Cへのパケットである事を示すIPヘッダP1313と、経路制御ヘッダP1311と、ペイロードP1301とで構成される。経路制御ヘッダP1311には、実際の送信元がUE10Bである事を示す。Relay UE10Aは図13(d)を図13(e)に変換した後、図13(e)に示すIPパケットをUE10Cに送信する。
(f)UE10C
図13(f)は、UE10CからUE10Bへの送信をインフラストラクチャー通信から、UE−to−Network Relay通信に切り替える際に、UE10C内で生成するパケットである。図13(f)は、UE10Cから、UE10Bへの情報である事を示すIPヘッダP1303と、終点オプションヘッダP1315とペイロードP1305により構成される。図13(f)は、図13(b)のIPヘッダP1303とペイロードP1305の間に、終点オプションヘッダP1315を入れたものである。終点オプションヘッダP1315は終点エンティティを示す為のヘッダであるが、ここでは代りにRelay UEであるUE10AのIPアドレスが含まれる。
(g)UE10C→(T1011)→UE10A
図13(g)は、図10(b)に示すUE10Cがネットワークを介したRelay通信によりRelay UE10AへパスT1011を用いて送信するIPパケットの一例である。つまり、Relay UE10AがUE10Cからネットワークを介したRelay通信によりパスT1011を用いて受信するパケットの一例である。
ここで、UE10Cは、送信直前に図13(f)に示すIPパケットを図13(g)に示すIPパケットに変換する。図13(g)は、図10(b)のパスT1011の具体的なユーザデータを含んだIPパケットの例である。図13(g)は、UE10CからRelay UE10Aへの情報である事を示すIPヘッダP1319と、終点オプションヘッダP1317とペイロードP1305により構成される。
(h)UE10A→(T1013)→UE10B
図13(h)は、図10(b)に示すUE10Aが直接通信によりUE10BへパスT1013を用いて送信するIPパケットの一例である。つまり、UE10BがRelay UE10Aから直接通信によりパスT1013を用いて受信するパケットの一例である。
ここで、図13(h)は図10(b)の具体的なユーザデータを含むIPパケットの例である。図13(g)のパケットをUE10Cから受信したRelay UE10Aは、図13(h)のパケットを出力する。図13(h)はUE10AからUE10Bに対しての直接通信である事を示すアウターIPヘッダP1321と、UE10CからUE10Bへの情報である事を示すIPヘッダP1303とペイロードP1305により構成されている。
[1.4 処理例]
続いて、本実施形態における処理について、以下図を用いて説明する。なお、本十時形態において説明するシーケンス図、動作フローは一例であり、動作の影響にない範囲で、処理の順序等が前後しても本発明を実現するのに影響は無い。
[1.4.1 ProSe registration]
本実施形態では、ProSeサーバ20が各UEをサービス認証することを目的として、ProSeサーバ20が、各UE(Relay UE10A、UE10B、UE10C)を、ProSe機能を持つUEとして登録し、管理する必要がある。また、各UE10(Relay UE10A、UE10B、UE10C)がProSeサーバ20に登録される際に、コアネットワーク9は各UE10にProSe IDを割り当てる必要がある。ここでのProSe IDは、ProSeサーバ20がUEを認証したこと示す認証情報でもあってもよい。
図14は、UE10AがProSeサーバ20にProSe UEとして登録され、ProSe IDをProSeサーバ20から取得するまでの処理の一例を示す。なお、UE10B及びUE10CがProSeサーバ20にProSe UEとして登録し、ProSe IDをProSeサーバ20から取得する手続きは、UE10Aと等しい為、説明は省略する。
UE10Aは、初期アタッチ手続きを行う(S1002)。より具体的には、UE10AはMME44にアタッチ要求メッセージを送信してアタッチ手続きを開始し、UE10Aは、アタッチ要求メッセージに基づいてMME44によって選択されたPGW38との間にインフラストラクチャー通信に用いる通信路であるPDNコネクションを確立する。さらに、UE10Aはコアネットワーク9からインフラストラクチャー通信に用いるIPアドレスを取得する。逆に言えば、コアネットワーク9は、UE10Aの送信するアタッチ要求メッセージに基づいて、UE10AへIPアドレスを割り当てる。
S1002の初期手続きが完了したら、UE10AはProSeサーバ20にProSe UEとして登録要求を送る(S1004)。ProSeサーバ20は、UE10AからProSe登録要求を受信すると、UE10Aに対してProSe IDを割り当てる(S1006)。
ProSeサーバ20は、UE10Aに対して割り当てたProSe ID(ProSe ID A)を含めて、ProSe登録応答をUE10Aに送信する(S1008)。
UE10Aは、ProSeサーバ20からProSe登録応答を受信し、UE10Aに割り当てられたProSe ID(ProSe ID A)を取得する。UE10Aは、ProSe IDを取得したら、記憶部330内のProSe ID管理テーブル332に記憶しても良い。
ここで、UE10AがProSeサーバ20に送信する登録要求は、ProSeに関連するサービスを受けることに対する認証を要求するものであってよい。さらに、ProSeサーバ20は、UE10Aに対してサービスを提供可能であることを確認し、認証されたことをProSe登録応答の送信によってUE10Aへ通知してもよい。
さらに、ProSeサーバ20はサービスを認証したことによりProSe IDを割り当て、UE10AおよびProSeサーバ20は、ProSe IDをサービス認証したことを示す認証情報として用いても良い。
[1.4.2 第1処理例]
図15は、サービス継続手続きprocedureについて説明する図である。UE10Bがトリガーを検出する事で、UE10BとUE10C間の通信をインフラストラクチャー通信T905から直接通信T901とRelay通信T903を介したUE−to−Network Relay通信にパス、または通信路を切り替える処理を示す。なお、本実施形態においては、処理の説明に用いる構成要素のみを利用して説明しており、例えば、他の装置(PGW等)の記載は省略している。
本実施形態では、各機能同士が、通信相手に動作の指示や要求を与えたい場合、indication flagというフラグを付加するものとして説明するが、要求することを示す情報は、フラグで識別する方法に限らず、経路情報更新要求メッセージを規定するなどして、経路情報更新要求メッセージを送信することで要求してもよい。より具体的には、要求や指示を与える機器が、要求相手に経路情報更新を要求するメッセージタイプを含めた要求メッセージを送信してもよい。
また、図15に示す処理では、「indication flag」を以下の意味として使用する。
indication flag1:UE10BからProSeサーバ20に送信される信号に含まれる、指示や要求を示す情報要素。
indication flag2:、ProSeサーバ20からUE10Bに送信される信号に含まれる、指示や要求を示す情報要素。
indication flag3:ProSeサーバ20からUE10Cに送信される信号に含まれる、指示や要求を示す情報要素。
ここで、「indication flag1」は、インフラストラクチャー通信T905の通信路からUE−to−Network Relay通信の通信路へ、または、UE−to−Network Relay通信の通信路からインフラストラクチャー通信T905へ、指定するUE間の通信を切り替える事の許可を要求する事を示すフラグであっても良い。
つまり、UE10Bが「indication flag1」含めた情報をProSeサーバ20に送信する事で、UE10BがProSeサーバ20に、UE10BとUE10C間の通信路をインフラストラクチャー通信T905からUE−to−Network Relay通信に切り替える事の許可を要求しても良い。
また、「indication flag1」は、インフラストラクチャー通信T905の通信路から指定UEをRelay UEとして、UE−to−Network Relay通信の通信路へ指定するUE間の通信を切り替える事の許可を要求する事を示すフラグであっても良い。
つまり、UE10Bが「indication flag1」含めた経路情報更新要求をProSeサーバ20に送信する事で、UE10BがProSeサーバ20に、UE10BとUE10C間の通信路を、インフラストラクチャー通信T905からRelay UE10Aを介したUE−to−Network Relay通信に切り替える事の許可を要求しても良い。
また、「indication flag1」は接続するRelay UEの選択を指示する事を示すフラグでも良い。つまり、UE10Bが「indication flag1」を含めた情報をProSeサーバ20に送信する事で、UE10BはProSeサーバ20に、UE10Bが接続するRelay UEの選択を要求しても良い。
また、「indication flag1」は接続するRelay UEの選択と、選択したRelay UEを「indication flag1」の送信元UEや送信元UEの通信相手など他のUEへ通知する事と、を指示する事を示すフラグでも良い。つまり、「indication flag1」を含めた情報をProSeサーバ20に送信する事で、UE10BはProSeサーバ20に対して、UE10Bが接続するRelay UEの選択と、選択したRelay UEをUE10BやUE10Cなど他のUEに通知する事を要求しても良い。
また、「indication flag1」は接続するRelay UEの選択と、選択したRelay UEへの通信路確立を送信元UEや送信元UEの通信相手など他のUEへ指示する事と、を指示する事を示すフラグでも良い。例えば、UE10Bが「indication flag1」を含めた情報をProSeサーバ20に送信する事で、UE10BはProSeサーバ20に、UE10Bが接続するRelay UEを選択し、UE10BやUE10Cなど他のUEに、Relay UEへ直接通信の通信路確立を指示する事を要求しても良い。
また、「indication flag1」は、これまでに説明した要求や指示を組み合わせた意味合いを示しても良い。
次に、「indication flag2」は、インフラストラクチャー通信T905から、Relay UE10Aを介したUE−to−Network Relay通信に切り替える事を要求する事を示すフラグでも良い。
つまり、ProSeサーバ20がUE10Bに「Indication flag2」を含めた経路情報更新指示を送信する事で、ProSeサーバ20はUE10Bに、UE10Cに対する通信をインフラストラクチャー通信T905からRelay UE10Aとの直接通信を介したUE−to−Network Relay通信に経路情報の更新を要求しても良いし、Relay UE10Aとのインフラストラクチャー通信を介したUE−to−Network Relay通信に経路情報の更新を要求しても良い。
また、「Indication flag2」は、Relay UEとのDCM状態を確認の要求を示すフラグであっても良い。つまり、ProSeサーバ20がUE10Bに「indication flag2」とRelay UE10Aの識別子(ProSe ID A)を含む経路情報更新指示を送信する事で、ProSeサーバ20はUE10BにUE10BとRelay UE10A間のDCM(Direct Connection Management)状態の確認を要求しても良い。
また、「Indication flag2」は、Relay UEとのDCM状態の確認と、DCM状態がidleモードである場合、通信路の確立を指示し、connectedモードである場合は処理を特に処理が必要でない事を示すフラグでも良い。例えば、ProSeサーバ20が「indication flag2」を含む経路情報更新指示をUE10Bに送信する事で、ProSeサーバ20はUE10BにRelay UE10AとのDCM状態の確認と、DCM状態がアイドル状態である場合Relay UE10Aと直接通信路の確立を要求しても良い。
ここでDCM状態とはUE間の直接通信路の接続状態であり、idleモードと、connectedモードがある。idleモードとは、UE間でNAS(Non−Access−Stratum)シグナルによる直接接続が確立されていない状態であり、connectedモードは、NASシグナル接続が確立されている状態である。
また、「indication flag2」は、これまでに説明した要求や指示を組み合わせた意味合いを示しても良い。
次に、「indication flag3」は、インフラストラクチャー通信T905から、Relay UE10Aを介したUE−to−Network Relay通信に切り替える事、またはUE−to−Network Relay通信からインフラストラクチャー通信T905に切り替える事、を要求する事を示すフラグでも良い。
つまり、ProSeサーバ20がUE10Cに「indication flag3」を含めた経路情報更新指示を送信する事で、ProSeサーバ20はUE10Bに、UE10Cに対する通信をインフラストラクチャー通信T905からRelay UE10Aとの直接通信を介したUE−to−Network Relay通信に経路情報の更新を要求しても良いし、Relay UE10Aとのインフラストラクチャー通信を介したUE−to−Network Relay通信に経路情報の更新を要求しても良い。
図15に示す一例では、「indication flag1」はパスまた通信路を切り替える事の要求と、UE10Bに接続するRelay UEを選択する事の要求と、UE10BとUE10CにRelay UEを通知する事の要求と、Relay UEへの通信路の確立をUE10Bに指示する事の要求を示すフラグとする。
また、図15の「indication flag2」はUE10BにDCM状態の確認の要求と、DCM状態確認の結果idleモードであった場合直接通信路の通信路を確立の要求と、インフラストラクチャー通信T905からRelay UE10Aとの直接通信T901を介したUE−to−Network Relay通信に、経路情報を更新する指示の要求を示すフラグとする。
また、図15の「indication flag3」はUE10Cに、UE10CとUE10B間の通信をインフラストラクチャー通信T905から、Relay UE10AとのRelay通信T903を介した、UE−to−Network Relay通信に、経路情報を更新する指示の要求を示すフラグとする。
図15の初期状態では、UE10BとUE10Cは図10(a)のようにインフラストラクチャー通信T905でデータの送受信を行っている(S1502)。このとき、UE10BとUE10Cはネットワークアクセスのカバレッジ内にいるとする。ネットワークアクセスのカバレッジとは、LTEの基地局eNB52の構成するエリアに在圏している事をいう。
S1502のUE間のインフラストラクチャー通信は、例えば図11(a)、図11(b)に示されるパケットが送受信される。
UE10Bが、パスの切り替えトリガーを検知する(S1504)。UE−to−Network Relay通信へのパスの切り替えのトリガーは、特に限定されず、例えばUE10Bが、自端末がネットワークのカバレッジから出た事を検知しても良い。
UE10BはS1504がトリガーとなり、ProSeサーバ20に経路情報更新許可要求を送る(S1506)。S1506の経路情報更新許可要求には、UE10Bを識別する「ProSe ID B」が含まれてもよく、通信相手のUE10Cを識別する「ProSe ID C」が含まれてもよく、「UE10Bの位置情報」が含まれてもよく、「indication flag1」が含まれてもよく、またこれら複数の情報要素を含めてもよい。
ProSeサーバ20が、UE10Bから経路情報更新許可要求を受信すると、ProSeサーバ20が、UE10Bの位置情報が含まれた経路情報更新許可要求を受信することにより、ProSeサーバ20が管理しているUE10BのUE位置情報管理テーブル226を更新する。
ProSeサーバ20は「indication flag1」を含めた経路情報更新許可要求を受信した場合、または要求を含むメッセージを受信した場合、「indication flag1」に基づいて、または要求に基づいて、UE10Bがインフラストラクチャー通信T905から、UE−to−Network Relay通信に通信を切り替える事を認証しても良い。
S1506の経路情報更新許可要求に、「indication flag1」が含まれていない場合、ProSeサーバ20は特に処理を必要としない。
また、ProSeサーバ20は「indication flag1」を含めた経路情報更新許可要求を受信した場合、または要求を含むメッセージを受信した場合、「indication flag1」に基づいて、または要求に基づいて、UE10Bが接続するRelay UEを選択する(S1508)。Relay UE10Aの選択方法は特に限定しないが、例えば、ProSeサーバ20の記憶部220のUE位置情報管理テーブル226に記憶される各UEの位置情報からUE10Bに近隣であるUEを選択しても良い。
ProSeサーバ20は、S1508又はS1506に基づいて、UE10Bに選択したRelay UEを通知する経路情報更新指示を送信する(S1510)。なお、S1508で、Relay UEを選択できない場合は、S1510以降は実行されない。
S1510で送信する経路情報更新指示には、Relay UEとして選択したRelay UE10AのProSe ID Aが含まれてもよいし、経路情報更新する送信相手先としてUE10CのProSe ID Cが含まれてもよいし、「indication flag2」が含まれてもよく、これら複数の情報要素を含めてもよい。
ProSeサーバ20は「indication flag1」を含めた経路情報更新許可要求を受信した場合又はRelay UEを選択した場合(S1508)、または、ProSeサーバ20が経路情報更新指示を送信(S1510)した場合、ProSeサーバ20はUE10Cに経路情報更新指示を送信する(S1512)。
S1512の経路情報更新指示は、S1506と同時でも良く、S1506以降のいずれかのタイミングで良い。本実施形態では、S1506後、拒絶応答が返ってくる可能性があるタイミングまで待機するものとする。
S1512の経路情報更新指示は、UE10BのProSe ID Bが含まれてもよく、Relay UEとして選択したRelay UE10AのProSe ID Aが含まれてもよく、「indication flag3」が含まれてもよく、これら複数の情報要素を含めてもよい。
UE10BはProSeサーバ20から経路情報更新指示を受信する(S1510)。UE10BがProSeサーバ20から受信した経路情報更新指示に、「indication flag2」が含まれる場合、または要求を含むメッセージを受信した場合、UE10Bは「indication flag2」に基づいて、または要求に基づいてUE10BとUE10A間のDCM(Direct Connection Management)状態を確認する(S1514)。
UE10BはUE10A間とのDCM状態を確認し、idleモードの場合の処理(S1515)を実行する。なお、UE10BとUE10A間がidleモードであり、UE10BがUE10A間との直接通信を拒絶する事も可能である。その場合、UE10BはProSeサーバ20に拒絶信号を送信する。S1515は、S1516とS1518とで構成されている。
S1514でUE10BがUE10BとUE10A間のDCM状態がidleモードであると判断した場合、まずUE10BはUE10Aに直接通信要求を送信する(S1516)。
Relay UE10AはUE10Bから直接通信要求を受信し、UE10Bに直接通信承認を送信する(S1518)。
S1518には、Relay UE10Aが各UE(UE10AとUE10B)に割り当てたアウターIPアドレス(IP@A2、IP@B2)が含まれてもよく、UE10AとUE10Bの識別子ProSe ID(ProSe ID A、ProSe ID B)が含まれてもよく、これが複数含まれてもよい。
UE10AとUE10BとのアウターIPアドレス(IP@A2とIP@B2)は、UE10AとUE10Bが直接通信を行う為に各UE(UE10AとUE10B)がIPパケットをカプセル化するのに用いる。
UE10Bは、UE10AとUE10BのDCM状態を確認し(S1514)、DCM状態に基づき、または、UE10BがRelay UE10Aから直接通信承認(S1518)の受信に基づき、UE10Bの経路情報テーブル142を更新する(S1522)。経路情報テーブル142が更新される事により、UE10Bから出力される信号が、図11(a)から図11(c)に、または図13(a)から図13(c)に切り替わる。
また、UE10Cは、ProSeサーバ20から経路情報更新指示を受信すると(S1512)、UE10Cの経路情報テーブル142を更新する(S1520)。経路情報テーブル142が更新される事により、UE10Cから出力される信号が、図11(b)から図11(e)に、または図13(b)から図13(g)に切り替わる。
以上により、UE10BとUE10C間の通信を、インフラストラクチャー通信から、UE10Aを介したUE−to−Network Relay通信に切り替える事ができる(S1524)。
[1.4.3 第2処理例]
次に、図15の第1処理例とは異なる処理例として第2処理例を説明する。インフラストラクチャー通信からUE−to−Network Relay通信に切り替えを要求するトリガーがUE10BではなくProSeサーバ20で検知されて、ProSeサーバが通信路の切り替え処理を主導する場合について図16を用いて説明する。
なお、図16における「indication flag2〜3」の役割は図15と同様である為、説明は省略する。また、処理の流れについても、図15と同じ箇所については同一の符号を付し、その説明を省略する。
図16では、初期状態としてUE10BとUE10Cがインフラストラクチャー通信をしている(S1502)。ここでは、図11(a)と図11(b)のパケットを送受信している。
ProSeサーバ20は、インフラストラクチャー通信T905からパスまたは通信路を切り替える事を要求するトリガー検知する(S1602)。S1602はどのようなトリガーでも良いが、例えば、ProSeサーバ20が、UE10Bがネットワークアクセスのカバレッジからでた事を検知しても良い。
S1602のトリガー検知により、ProSeサーバ20は、UE10Bに最適なRelay UEを選択する(S1508)。Relay UEの選択方法は特に限定しないが、例えばProeサーバに登録されているUEの位置情報から選択する等が考えられる。S1508以降は、図15のS1508以降と同様である。
[1.5 装置の動作フロー]
[1.5.1 UE10Bの動作フロー]
図17に、図15、16のシーケンスを実現するUE10Bのフローチャート図の一例を示す。UE10Bは、インフラストラクチャー通信からUE−to−Network Relay通信に切り替える、何かしらのトリガーを検知するのを待機する(ステップS102)。ステップS102でパスの切り替えトリガーを検知した場合(ステップS102;Yes)、UE10BはProSeサーバ20に経路情報更新許可要求(flag1を含む)を送信する(ステップS104)。
ステップS104を実行後又はステップS102でパス切り替えトリガーを検知しない場合(ステップS102;No)、UE10BはProSeサーバ20から経路情報更新指示(flag2を含む)を受信するのを待機する(ステップS106)。ステップS106で経路情報更新指示を受信できない場合(ステップS106;No)、UE10Bは、ProSeサーバ20にパスの切り替え許可が下りないと判断し、ステップS102に戻る。
ステップS106で、UE10BがProSeサーバ20から経路情報更新指示を受信した場合(ステップS106;Yes)、UE10Bは指定されたUE10AとのDCM状態を判定する(ステップS108)。UE10AとのDCM状態がidleモードである場合(ステップS108;アイドル)、UE10BはRelay UE10Aとの直接通信を実現するかの判定を行う(ステップS110)。
ステップS110でUE10Bが直接通信をすると許可した場合(ステップS110;許可)、UE10BはUE10AとUE10B間の直接通信の通信路を確立する(ステップS112)。
ステップS110でUE10Bが直接通信をする事を拒絶する場合(ステップS110;拒絶)、UE10BはProSeサーバ20に拒絶信号を送信する(ステップS116)。そして、ステップS106に戻り、処理を行う。
ステップS112が完了後、または、ステップS108でRelay UE10A間のDCM状態がconnectedモードである場合(ステップS108;コネクティッド)、UE10Bはインフラストラクチャー通信T905から、Relay UE10Aとの直接通信T901を介したUE−to−Network Relay通信に通信路を切り替え、経路情報を更新する(ステップS114)。
[1.5.2 Relay UE10Aの動作フロー]
図18に、図15、16のシーケンスを実現するRelay UE10Aのフローチャート図の一例を示す。Relay UE10AはUE10Bから直接通信要求を受信する(ステップS202)。ステップS202に基づいて、Relay UE10Aは、UE10Bからの要求を許可するかを判定する(ステップS203)。ステップS203で通信路の確立要求を許可した場合(ステップS203;Yes)、Relay UE10Aは、Relay UE10AとUE10BとにアウターIPを割り当てる(ステップS204)。
ステップS203で、UE10AがUE10Bからの直接通信要求を拒絶する場合(ステップS203;No)、UE10Aは処理を終了する。なお、ステップS203がNoである場合に、UE10Bに拒絶の通知を意味するメッセージを送信してから終了してもよい。ステップS204の後、Relay UE10Aは、UE10Bに直接通信承認を送信する(ステップS206)。
ここで、Relay UE10AがUE10Bからの要求を許可するかの判定は、ProSe Registrationによってサービス認証が完了しているか否かに基づいて判定してもよい。例えば、UE10Bが送信するProSe IDなどの認証情報に基づいて判定してもよい。もしくは、認証情報の有無によって判定してもよい。また、ネットワークにおけるリソースの状態やコンジェッションの状況、ユーザによる設定、さらには様々な要因から生成される端末ポリシーに基づいて判定されてもよい。
[1.5.3 ProSeサーバ20の動作フロー]
次に、図19に、図15、16のシーケンスを実現するProSeサーバ20のフローチャート図の一例を示す。ProSeサーバ20はパスの切り替えトリガーを検知するのを待機する、またはProSeサーバ20に登録されているUEから経路情報更新許可要求を受信するのを待機する(ステップS302)。
ステップS302で、上記2種類のトリガーのうちいずれかを検出した場合(ステップS302;Yes)、ProSeサーバ20は、経路情報更新要求を許可するかを判定する(ステップS303)。
ここで、ProSeサーバ20が経路情報更新要求を許可するかの判定は、UE10BがProSe Registrationによってサービス認証が完了しているか否かに基づいて判定してもよい。
例えば、UE10Bが送信するProSe IDなどの認証情報に基づいて判定してもよい。もしくは、認証情報の有無によって判定してもよい。また、ネットワークにおけるリソースの状態やコンジェッションの状況、ユーザによる設定、さらには様々な要因から生成されるオペレータポリシーに基づいて判定されてもよい。
ステップS303で、経路情報の更新を許可する場合(ステップS303;Yes)、ProSeサーバ20はRelay UEを選択する(ステップS304)。Relay UEの選択方法は特に指定しないが、例えば一番近距離でRelay機能を備えるUEを選択する。
ステップS303で、ProSeサーバ20が経路情報更新を拒絶する場合(ステップS303;No)、ProSeサーバ20はこの処理を終了する。なお、ステップS303で拒絶の判定をした場合(ステップS303;No)、経路情報許可要求の送信元に、拒絶の通知を意味するメッセージを送信してから処理を終了してもよい。
そして、ProSeサーバ20に経路情報更新指示(flag2含む)を送信する(ステップS306)。ステップS306が完了したら、UE10Bから拒絶信号が受信されたか確認する(ステップS308)。
UE10Bから拒絶信号を受信した場合(ステップS308;Yes)、ProSeサーバ20は再度Relay UEを選択する(ステップS304)。
他方、ステップS308で、UE10Bから拒絶信号を受信していない場合(ステップS308;No)、ProSeサーバ20はUE10Cに経路情報更新指示(flag3含む)を送信する(ステップS310)。
以上で、図15、16に示すシーケンスを実現する為の各機能の動作フローの説明とする。
[2.第2実施形態]
続いて第2実施形態について説明する。第2実施形態は、第1実施形態のシステムの機能構成は同様であり、第1実施形態と異なる処理フロー、動作フローを中心に説明する。
[2.1 処理例]
[2.1.1 第1処理例]
第2実施形態として、UE10BとRelay UE10A間の直接通信の通信路確立後にProSeサーバ20からUE10BとUE10Cに経路情報更新の指示が送られる場合の第1処理例について図20を用いて説明する。
図20では、UE10BからProSeサーバ20に送信する信号に含まれる、指示又は要求を示すフラグは「indication flag1−1」と「indication flag1−2」とする。また、ProSeサーバ20からUE10Bに送信する信号に含まれる、指示または要求を示すフラグは「indication flag2−1」と「indication flag2−2」とする。
ProSeサーバ20からUE10Cに送信する信号に含まれる、指示または要求を示すフラグは図15、16と同様の「indication flag3」とする。
「indication flag1−1」と「indication flag1−2」は、図15の「indication flag1」の一部の機能を備える。具体的には、図20では「indication flag1−1」は、ProSeサーバ20に経路情報の更新のため直接通信に用いるRelay UEの選択を要求し、選択したRelay UEを応答する事を要求し、DCM状態の確認指示を要求するフラグである。
「Indication flag1−2」は、ProSeサーバ20に経路情報更新の許可を要求と、DCM状態の確認指示を要求するフラグである。
また、「indication flag2−1」と「indication flag2−2」も、「indication flag1−1」と「indication flag1−2」と同様に、図15、図16の「indication flag2」の一部の機能を備える。
具体的には、図20では、「indication flag2−1」は、UE10Bに選択したRelay UEの通知をし、選択したRelay UEとのDCM状態を確認する事を要求し、DCM状態がconnecedモードになった事の通知を要求するフラグである。また、「indication flag2−2」は、UE10Bに経路情報をインフラストラクチャー通信から、Relay UE10Aを直接通信で介したUE−to−Network Relay通信に切り替える事を要求するフラグである。
図20は、直接通信を行うUE10BとRelay UE10A間の通信路を確立してから、ProSeサーバ20がパスの切り替えを認証する処理を示す。
図20では、まず初期状態としてUE10BとUE10Cがインフラストラクチャー通信をしている(S1702)。ここでは、図11(a)と図11(b)のパケットを送受信しても良い。
次に、UE10Bは、パスの切り替えのトリガーを検知する(S1704)。S1704のパスの切り替えのトリガーは、特に限定されず、例えばUE10Bがネットワークアクセスのカバレッジから出た場合等が考えられる。S1704は図15のS1504と同様の処理である。
UE10BがS1704でトリガーを検知すると、UE10BはProSeサーバ20に、パスの切り替えを通知する経路情報更新許可要求を送信する(S1706)。
S1706の経路情報更新許可要求には、送信元のUE10Bを識別するID(ProSe ID B)を含めてもよく、UE10Bが現在インフラストラクチャー通信をしている通信相手であるUE10Cの識別子(ProSe ID C)を含めてもよく、UE10Bの位置情報IDを含めてもよく、「indication flag1−1」を含めてもよく、複数の情報要素を含めてもよい。
ProSeサーバ20は、UE10Bから経路情報更新許可要求を受信し、「indication flag1−1」が含まれている場合、または要求を含むメッセージを受信した場合、「indication flag1−1」に基づいて、または要求に基づいて、UE10Bが接続するRelay UEを選択する(S1708)。RelayUEの選択方法は特に限定しないが、例えばProSeサーバに登録されているUEの位置情報から選択する等が考えられる。ステップS1708は図15のS1508と同様である。
また、ProSeサーバ20は、「indication flag1−1」又はS1708に基づいて、UE10BにRelay UE通知を送信する(S1710)。
なお、ProSeサーバ20がS1708でRelay UEを選択しない場合、または不可能である場合、ProSeサーバ20は何も処理を実行しない。または、S1706で経路情報更新許可要求の送信元のUE10BにRelay UEの選択の失敗、または拒否を通知するメッセージを送信してもよい。
S1710のRelay UE通知には、UE10Bの通信相手UE10Cの識別子(ProSe ID C)を含めてもよく、Relay UEとして選択されたRelay UE10Aの識別子(ProSe ID A)を含めてもよく、「indication flag2−1」を含めてもよく、また複数の情報要素を含めてもよい。
UE10Bは、ProSeサーバ20から「indication flag2−1」を含めたRelay UE通知を受信すると、「indication flag2−1」に基づき、または要求に基づきUE10Bは、UE10BとUE10AとのDCM状態を確認する(S1712)。
S1710でUE10Bが受信したRelay UE通知に「indication flag2−1」が含まれない場合、UE10Bは特に処理を必要としない。または、S1706の経路情報更新許可要求をProSeサーバ20に再送してもよい。
S1712でDCM状態がidleモードである場合、S1713に含まれる処理を実行する。
S1713は、S1714とS1716で構成される。まず、UE10BはRelay UE10Aに直接通信要求を送る(S1714)。S1714には、UE10Aの識別子(ProSe ID A)と、UE10Bの識別子(ProSe ID B)が含まれる。
Relay UE10Aは、UE10Bから直接通信要求を受信すると、UE10Bに直接通信承認を送信する(S1716)。S1716の直接通信承認には、Relay UE10AがUE10B間との直接通信を実現する為に、UE10AとUE10Bに割り当てたアウターIP(IP@A2、IP@B2)と、Relay UE10AとUE10Bの識別子(ProSe ID A,ProSe ID B)とが含まれる。UE10Bは、Relay UE10Aから直接通信承認を受信する。
UE10Bは、受信した直接通信承認に基づいて、又はS1712での確認結果がconnectedモードであった事に基づいて又は要求に基づいて、ProSeサーバ20に、経路情報更新許可要求を送信する(S1718)。
S1718の経路情報更新許可要求は、UE10Bの識別子(ProSe ID B)を含めてもよく、UE10Cの識別子(ProSe ID C)を含めてもよく、UE10Bの位置情報を含めてもよく、「indication flag1−2」を含めてもよく、また複数の情報要素を含めてもよい。
ProSeサーバ20が、UE10Bから「indication flag1−2」を含めた経路情報更新許可要求を受信した場合、または要求を含むメッセージを受信した場合、「indication flag1−2」に基づいて又は要求に基づいて、ProSeサーバ20は、パスの切り替え又は通信路の切り替え又はパスか通信路の選択の認証をする(S1720)。
ProSeサーバ20はパスの切り替えを認証したら、UE10B及びUE10Cに経路情報更新指示を送る(S1722、S1724)。
S1720でパスの切り替え又は通信路の切り替え又はパスか通信路の選択を拒否又は失敗した場合は、処理を終了してよい。なお、S1718の経路情報更新許可要求の送信元のUE10Bに、パス切り替え認証の拒否通知を送信してもよい。
ProSeサーバ20からUE10Bへの経路情報更新指示(S1722)は、UE10Cの識別子(ProSe ID C)を含めてもよく、Relay UEとして選択したRelay UE10Aの識別子(ProSe ID A)を含めてもよく、「indication flag2−2」を含めてもよく、複数の情報要素を含めてもよい。
ProSeサーバ20からUE10Cへの経路情報更新指示(S1724)は図15のS1512と等しいため、説明は省略する。
UE10BはProSeサーバ20から経路情報更新指示を受信したら、または要求を含むメッセージを受信すると、「indication flag2−2」に基づいて、または要求に基づいて、経路情報を更新する(S1728)。これにより、UE10BからUE10Cへ送る情報が発生した場合、図11(a)から、図11(c)に、または図13(a)から図13(c)に変化する様に経路情報を更新する。
UE10Cは、S1724の経路情報更新指示を受信したら、「indication flag3」に基づき、または要求に基づき経路情報を更新する(S1726)。これにより、UE10CからUE10Bへの情報が発生した場合、図11(b)から図11(e)に、または図13(b)から図13(g)に変化する。
以上により、UE10BとUE10C間をインフラストラクチャー通信から、UE10Aを介したUE−to−Network Relay通信にサービス継続をしながらパス切り替え、または通信路の切り替え、またはパスか通信路の選択が可能である(S1730)。
[2.1.2 第2処理例]
次に、図20の異なる処理例として、パス切り替えのトリガーをUE10BではなくProSeサーバ20が検知し、ProSeサーバ20がパスまたは通信路の切り替えを主導する場合について図21を用いて説明する。なお、図20と同一の処理については同一の符号を付し、説明を省略する。
図21では、まずUE10BとUE10Cがインフラストラクチャー通信をしている(S1802)。ここでは、図11(a)と図11(b)のパケットを送受信している。
ProSeサーバ20は、インフラストラクチャー通信からパスを切り替えるトリガーを検知する(S1804)。S1804はどのようなトリガーでも良いが、例えば、UE10Bがネットワークアクセスのカバレッジからでた場合が考えられる。
ProSeサーバ20は、UE10BにRelay UEを選択する(S1708)。
[2.2 装置の動作フロー]
[2.2.1 UE10Bの動作フロー]
図22に図20、21のシーケンスを実現するUE10Bのフローチャート図の一例を示す。UE10Bは、何かしらのパスの切り替えのトリガーを検知する事を待機する(ステップS402)。
ステップS402で、トリガーを検知したら(ステップS402;Yes)、UE10Bは、ProSeサーバ20に経路情報更新許可要求(flag1−1含む)を送信する(ステップS404)。
ステップS404以降、またはステップS402でパスのトリガーが検知されない場合(ステップS402;No)、UE10BはProSeサーバ20からRelay UE通知(flag2−1)の受信を確認する(ステップS406)。ここで、Relay UEの通知を受信できない場合、ステップS402に戻る(ステップS406;No)。
ステップS406で、ProSeサーバ20からflag2−1を含めるRelay UE通知を受信した場合(ステップS406;Yes)、UE10Bは、flag2−1に基づき、Relay UEとUE10B間のDCM状態を判定する(ステップS408)。
UE間がidleモードである場合(ステップS408;アイドル)、UE10BがProSeサーバ20に指定されたRelay UEを拒絶するか確認する(ステップS410)。拒絶がある場合(ステップS410;Yes)、UE10BはProSeサーバ20に拒絶信号を送信する(ステップS420)。その後、ステップS406に処理が移る。
他方、ステップS410で拒絶がない場合(ステップS410;No)、UE10Bは、直接通信路確立処理を開始する(ステップS412)。
ステップS408で、UE間がconnectedモードである場合(ステップS408;コネクティッド)、またはステップS412で通信路が確立された場合、UE10Bは、ProSeサーバ20に経路情報更新許可要求(flag1−2)を送信する(ステップS414)。
次に、UE10BはProSeサーバ20から経路情報更新指示(flag2−2を含む)を受信するのを確認する(ステップS416)。
ステップS416でUE10Bが経路情報更新指示を受信しない場合(ステップS416;No)、最初のステップ(ステップS402)に戻る。
他方、ステップS416でUE10Bが「indication flag2−2」を含む経路情報更新指示を受信した場合(ステップS416;Yes)、UE10Bは経路情報を更新する(ステップS418)。
なお、図20、21のシーケンスを実現するRelay UE10Aのフローチャート図の一例は図15、図16のシーケンスを実現するものと等しいので説明は省略する。
[2.2.2 ProSeサーバ20の動作フロー]
また、図23に、図20、21のシーケンスを実現するProSeサーバ20のフローチャート図の一例を示す。
ProSeサーバ20は、何かしらのパスの切り替えトリガーの検知又はUE10Bから経路情報更新許可要求(flag1−1を含む)の受信を待機する(ステップS502)。
ステップS502で、上記いずれかのトリガーを検知した場合(S502;Yes)、ProSeサーバ20は、経路情報更要求を許可するかを判定する(ステップS503)。
ここで、ProSeサーバ20が経路情報更新要求を許可するかの判定は、UE10BがProSe Registrationによってサービス認証が完了しているか否かに基づいて判定してもよい。
例えば、UE10Bが送信するProSe IDなどの認証情報に基づいて判定してもよい。もしくは、認証情報の有無によって判定してもよい。また、ネットワークにおけるリソースの状態やコンジェッションの状況、ユーザによる設定、さらには様々な要因から生成されるオペレータポリシーに基づいて判定されてもよい。
ステップS503で、経路情報の更新を許可する場合(ステップS503;Yes)、ProSeサーバ20は、UE10Bと直接通信をするRelay UEを選択する(ステップS504)。
Relay UEの選択方法は特に指定しないが、例えば一番近距離でRelay機能を備えるUEを選択する。ステップS503で、ProSeサーバ20が経路情報更新を拒絶する場合(ステップS503;No)、ProSeサーバ20はこの処理を終了する。なお、ステップS503で拒絶の判定をした場合(ステップS503;No)、経路情報許可要求の送信元に、拒絶の通知を意味するメッセージを送信してから処理を終了してもよい。
次に、ProSeサーバ20はUE10BにRelay UE通知(flag2−1含む)を送信する(ステップS506)。
次に、ProSeサーバ20はUE10Bから、「indication flag1−2」を含む経路情報更新許可要求を受信する(ステップS508)。ProSeサーバ20は、flag1−2に基づいて、またはステップS508の要求に基づいて、パス切り替えを承認の判定をする(ステップS510)。
ここで、ProSeサーバ20がステップS508の経路情報更新要求を許可するかの判定は、UE10BがProSe Registrationによってサービス認証が完了しているか否かに基づいて判定してもよい。例えば、UE10Bが送信するProSe IDなどの認証情報に基づいて判定してもよい。
もしくは、認証情報の有無によって判定してもよい。また、ネットワークにおけるリソースの状態やコンジェッションの状況、ユーザによる設定、さらには様々な要因から生成されるオペレータポリシーに基づいて判定されてもよい。
ステップS510で承認する場合(S510;Yes)、承認に基づき、ProSeサーバ20はUE10Bに経路情報更新指示(flag2−2)を送信する(ステップS512)。
ステップS510でパス切り替えの拒絶する場合(ステップS510;No)、処理を終了する。
次に、UE10BからステップS512に対して拒絶信号を受信しないか確認する(ステップS514)。
ステップS514で、UE10Bから拒絶信号を受信する場合(ステップS514;Yes)、ProSeサーバ20はRelay UEの選択(ステップS504)に戻る。
ステップS514でUE10Bから拒絶信号を受信しない場合(ステップS514;No)、ProSeサーバ20はUE10Cに経路情報更新指示(flag3を含む)を送信する(ステップS516)。
以上により、UE10BとUE10C間の通信をインフラストラクチャー通信から、Relay UE10Aを介したUE−to−Network Relay通信にパス切り替え、または通信路の切り替え、またはパスまたは通信路の選択を実行する事が出来る。
[3.第3実施形態]
続いて第3実施形態について説明する。本実施形態では、第1実施形態と同様に、ネットワークを介したインフラストラクチャー通信から、近隣UEをRelay1 UEとしたUE−to−Network Relay通信に切り替える為の通信システムについて、以下図面を用いながら説明する。
また、本実施形態では、図1の移動通信システムの構成を利用する事が可能であり、詳細な説明は省略する。また、移動通信システムにおけるUEの構成やProSeサーバ20の構成も同様である為、詳細な説明は省略する。
[3.1 処理例]
本実施形態では、図9のパスの切り替えの概念も利用する事ができ、詳細な説明は省略する。また、IPヘッダカプセル化によるRelayデータの流れや、ProSe registrationについても詳細な説明は省略する。
図24は、サービス継続手続きprocedureを説明するための図である。UE10BがRelay UE検出トリガーを検知する事で、UE10Bと直接通信が可能なRelay UEをUE10Bが検出(discovery)して、通信路を確立してから、ProSeサーバ20に認証を求める処理を示す。
本実施形態では、各機能同士が、通信相手に動作の指示や要求を与えたい場合、indication flagというフラグを付加するものとして説明するが、要求することを示す情報は、フラグで識別する方法に限らず、経路情報更新要求メッセージを規定するなどして、経路情報更新要求メッセージを送信することで要求してもよい。より具体的には、要求や指示を与える機器が、要求相手に経路情報更新を要求するメッセージタイプを含めた要求メッセージを送信してもよい。
なお、図24に示す処理では、UE10BからProSeサーバ20に送信される信号に含まれる、指示や要求を示す情報要素を「indication flag1」とし、ProSeサーバ20からUE10Bに送信される信号に含まれる、指示や要求を示す情報要素を「indication flag2」とし、ProSeサーバ20からUE10Cに送信される信号に含まれる、指示や要求を示す情報要素を「indication flag3」とする。
図24における、「indication flag2」と「indication flag3」の機能に関しては、第1実施形態と同様であり、説明を省略する。
また、図24の「indication flag1」の機能は、UE10BとUE10C間の通信をインフラストラクチャー通信から、Relay UE10Aを介したUE−to−Network Relay通信に切り替える事の許可を要求するものとする。
図24の初期状態では、UE10BとUE10Cはインフラストラクチャー通信をしている(S1502)。
UE10Bは、何かしらのRelay UE検出トリガーを検知する(S2502)。Relay UE検出トリガーとは、ネットワークとのRelay UEとなるUEの検出を開始させるトリガーであり、特に限定しない。例えば、UEがネットワークのカバレッジから出そうである事等が考えられる。
S2502に基づいて、UE10BとRelay UE10Aとを検出し(S2504)、Relay UE10Aは、UE10Bに直接通信用のIPアドレスを割り当て、UE10Bに通知する(S2506)。
その後、UE10Bがパスの切り替えトリガーを検知する(S2508)。パスの切り替えトリガーも特に限定しないが、例えば、UE10Bがネットワークのカバレッジから出たことなどが考えられる。
UE10Bは、パスの切り替えトリガーを検知すると、ProSeサーバ20に経路情報更新許可要求を送信する(S2510)。
S2510の経路情報更新許可要求は、ProSe ID Bを含めてもよく、ProSe ID Cを含めてもよく、ProSe ID Aを含めてもよく、UEの位置情報IDを含めてもよく、indication flag1を含めてもよく、また前記情報要素のうち複数の情報要素を含めてもよい。これにより、ProSeサーバ20は指定されたRelay UEを選択する事が出来る(S1508)。なお、第1実施形態の図15の処理と同様の処理には同一の符号を付し、説明は省略する。
以上により、UE10BがRelay UEを指定して、パスの切り替え許可をProSeサーバ20に要求する事が可能となる。
[4.第4実施形態]
続いて、第3実施形態について説明する。本実施形態では、第3実施形態と同様に、ネットワークを介したインフラストラクチャー通信から、近隣UEをRelay UEとしたUE−to−Network Relayに切り替える為の通信システムについて、以下図面を用いながら説明する。
本実施形態では、第1実施形態の図1の移動通信システムの構成を利用する事が可能であり、詳細な説明は省略する。また、移動通信システムにおけるUEの構成やProSeサーバの構成も、第1実施形態と同様である為、詳細な説明は省略する。
[4.1 処理例]
本実施形態では、図9のパスの切り替えの概念も利用する事ができ、詳細な説明は省略する。また、IPヘッダカプセル化によるRelayデータの流れや、ProSe registrationについても詳細な説明は省略する。
[4.1.1 第1処理例]
まず、本実施形態の第1処理例について説明する。図25は、UE10Bがパス切り替えのトリガーを検出する事で、UE10BとUE10C間の通信をインフラストラクチャー通信T905から直接通信T901とRelay通信T903を介したUE−to−Network Relay通信にパス、または通信路を切り替える処理を示す。
本実施形態では、各機能同士が、通信相手に動作の指示や要求を与えたい場合、indication flagというフラグを付加するものとして説明するが、要求することを示す情報は、フラグで識別する方法に限らず、経路情報更新要求メッセージを規定するなどして、経路情報更新要求メッセージを送信することで要求してもよい。より具体的には、要求や指示を与える機器が、要求相手に経路情報更新を要求するメッセージタイプを含めた要求メッセージを送信してもよい。
なお、図25に示す処理では、UE10BからProSeサーバ20に送信される信号に含まれる指示や要求を示す情報要素を「indication flag1」とし、ProSeサーバ20からUE10Cに送信される信号に含まれる指示や要求を示す情報要素を「indication flag3」とし、ProSeサーバ20からRelay UE10Aに送信される信号に含まれる指示や要求を示す情報要素を「indication flag4」とし、Relay UE10AからUE10Bに送信される信号に含まれる指示や要求を示す情報要素を「indication flag5」とする。
「indication flag1」と「indication flag3」に関しては、第1実施形態と同様であり、説明を省略する。
「indication flag4」は、指定されたUE間のRelay UEとして機能する事を要求するフラグである。つまり、ProSeサーバ20が「indication flag4」を含めた経路情報更新指示をRelay UE10Aに送信する事で、ProSeサーバ20は、Relay UE10Aに、UE10BとUE10C間の通信のRelay UEとして機能する事を要求することができる。
また、「indication flag4」は、指定されたUE間と自端末間のDCM状態の確認の要求を示すフラグである。つまり、ProSeサーバ20がRelay UE10Aに「indication flag4」を含む経路情報更新指示を送信する事で、ProSeサーバ20はRelay UE10Aに、UE10B間のDCM状態を確認する事を要求することができる。
また、「indication flag4」は、UE10BとのDCM状態の確認と、DCM状態がidleモードである場合、通信路の確立を指示し、connectedモードである場合は処理を特に処理が必要でない事を示すフラグである。
例えば、ProSeサーバ20が「indication flag4」を含む経路情報更新指示をRelay UE10Aに送信する事で、ProSeサーバ20はRelay UE10AにUE10BとのDCM状態の確認と、DCM状態がidleモードである場合UE10Bと直接通信路の確立を要求してすることができる。
また、「indication flag4」は、指定されたUE間の通信路が確立されたら、指定されたUEに経路情報更新指示を送信する事を要求するフラグである。つまり、ProSeサーバ20が「indication flag4」を含む経路更新指示をRelay UE10Aに送信することで、ProSeサーバ20はRelay UE10Aに通信路の確立後、またはconnectedモードである事を確認後、UE10Bに経路情報更新指示を送信する事を要求することができる。
また、「indication flag4」は、これまでに説明した要求や指示を組み合わせた意味合いを示しても良い。
次に、「indication flag5」は、インフラストラクチャー通信T905から、Relay UE10Aを介したUE−to−Network Relay通信に切り替える事、を要求する事を示すフラグである。なお、「indication flag5」は、UE−to−Network Relay通信からインフラストラクチャー通信T905に切り替える事を要求する事を示すフラグであってもよい。
つまり、Relay UE10AがUE10Bに「indication flag5」を含めた経路情報更新指示を送信する事で、Relay UE10AはUE10Bに、UE10Cに対する通信をインフラストラクチャー通信T905からRelay UE10Aとの直接通信を介したUE−to−Network Relay通信に経路情報の更新を要求することもできRelay UE10Aとのインフラストラクチャー通信を介したUE−to−Network Relay通信に経路情報の更新を要求することもできる。
なお、「indication flag5」は、インフラストラクチャー通信T905から、Relay UE10Aを介したUE−to−Network Relay通信に切り替える事をProSeサーバ20に許可を要求する事を指示するフラグであってもよい。または「indication flag5」は、UE−to−Network Relay通信からインフラストラクチャー通信T905に切り替える事をProSeサーバ20に許可を要求する事を指示すフラグであっても良い。
つまり、Relay UE10AがUE10Bに「indication flag5」を含めた経路情報更新指示を送信する事で、Relay UE10AはUE10Bに、インフラストラクチャー通信からRelay UE10Aを介したUE−to−Network Relay通信に切り替える事をProSeサーバ20に許可を要求しても良い。
また、「indication flag5」は、これまでに説明した要求や指示を組み合わせた意味合いを示しても良い。
図25に示す一例では、「indication flag1」はパスまた通信路を切り替える事の要求と、UE10Bに接続するRelay UEを選択する事の要求と、Relay UE10AとUE10CにRelay UEを通知する事の要求と、Relay UEとUE10B間の通信路の確立をRelay UE10Aに指示する事の要求を示すフラグとする。
また、「indication flag3」はUE10Cに、UE10CとUE10B間の通信をインフラストラクチャー通信T905から、Relay UE10AとのRelay通信T903を介した、UE−to−Network Relay通信に、経路情報を更新する指示の要求を示すフラグとする。
また、「indication flag4」は、Relay UE10Aに、UE10BとRelay UE10A間のDCM状態の確認の要求と、インフラストラクチャー通信T905からRelay UE10Aとの直接通信T901を介したUE−to−Network Relay通信に、経路情報更新指示を示す信号をUE10Bに送信する事を要求するフラグとする。
また、「indication flag5」は、UE10Bにインフラストラクチャー通信から、Relay UE10Aを介したUE−to−Network Relay通信に通信経路を更新する事を要求するフラグとする。
図25の初期状態は、UE10BとUE10C間がインフラストラクチャー通信T905で通信が行われている(S1902)。S1902は、S1502、S1702、S1802と等しくても良い。
UE10Bが、パスの切り替えトリガーを検知する(S1904)。UE−to−Network Relayへ通信のパスの切り替えのトリガーは、特に限定されず、例えばUE10Bが、自端末がネットワークアクセスのカバレッジから出た事を検知した事がトリガーとなっても良い。
UE10BはS1904がトリガーとなり、ProSeサーバ20に経路情報更新許可要求を送る(S1906)。S1906の経路情報更新許可要求には、UE10Bを識別するProSe ID Bを含めてもよく、通信相手のUE10Cを識別するProSe ID Cを含めてもよく、UE10Bの位置情報を含めてもよくと、indication flag1を含めてもよく、また前記記載の情報要素のうち複数の情報要素を含めてもよい。
ProSeサーバ20は、UE10Bから「indication flag1」を含む経路情報更新許可要求を受信すると、または要求を含むメッセージを受信すると、indication flag1に基づいて、または要求に基づいて、UE10Bに接続するRelay UEを選択する(S1908)。
なお、S1908で最適なRelay UEを選択できない場合は、何も処理を必要としない。
ProSeサーバ20は、UE10Bから受信した経路情報更新許可要求に含まれる「indication flag1」に基づき、またはS1906の要求に基づき、またはRelay UEの選択に基づいて、Relay UE10Aに経路情報更新指示を送信する(S1910)。
S1910の経路情報更新指示は、Relay UE10Aを識別するProSe ID Aを含めてもよく、UE10Bを識別するProSe ID Bを含めてもよく、通信相手のUE10Cを識別するProSe ID Cを含めてもよく、UE10Bの位置情報を含めてもよく、「indication flag4」を含めてもよく、また前記記載の情報要素を複数含めても良い。
ProSeサーバ20は、S1906でUE10Bから送信される経路情報更新許可要求に「indication flag1」が含まれる場合、「indication flag1」に基づいて、S1910と同時またはそれ以降に、経路情報更新指示をUE10Cに送信する(S1912)。
なお、S1912は、例えば、他の装置からの要求、Relay UEの選択(S1908)の選択結果、経路情報更新指示がProSeサーバ20からRelay UE10Aに送信される(S1910)等といったことに基づいて行われても良い。
S1912でProSeサーバ20から送信される経路情報更新指示は、第1実施形態で説明したS1512と同様で有り、説明を省略する。
Relay UE10Aは、ProSeサーバ20から経路情報更新指示を受信すると、または要求を含むメッセージを受信すると、S1910の「indication flag4」に基づいて、または要求に基づいてRelay UE10AとUE10B間のDCM状態を確認する(S1914)。
また、Relay UE10AはUE10B間の直接通信を拒絶する事も可能である。その場合、Relay UE10AはProSeサーバ20に拒絶信号を送信する。
S1914での確認の結果、idleモードであると判断された場合、処理としてS1915を実行する。
すなわち、Relay UE10AはUE10Bへ直接通信要求を送信する(S1916)。S1916の直接通信要求は、Relay UEを識別するProSe ID Aと、UE10Bを識別するProSe ID Bとが含まれている。なお、ProSe ID AとProSe ID Bのうち、いずれかの識別子が含まれてもよい。
UE10Bは、UE10Aから直接通信要求を受信し、Relay UE10Aの識別子を記憶部130に記憶されるリストを基に、直接通信の認証をし、Relay UE10Aに直接通信承認を送信する(S1918)。
S1918の直接通信承認は、Relay UE10Aの識別子ProSe ID Aと、UE10Bの識別子ProSe ID Bとが含まれている。なお、ProSe ID AとProSe ID Bのうち、いずれかの識別子が含まれてもよい。
Relay UE10Aは、UE10Bから直接通信認証を受信すると、Relay UE10AとUE10B間で直接通信路を確立する。ここで、UE10Aは直接通信の際にアウターIPとして用いる、Relay UE10AのアウターIPアドレス IP@A2と、UE10BのアウターIPアドレス IP@B2を割り当てる。
Relay UE10Aは、S1916に基づき、UE10Bに直接通信用IPアドレス割り当てを通知するためのアウターIPアドレス通知を送信する(S1919)。アウターIPアドレス通知はRelay UE10Aに割り当てたアウターIPアドレス IP@A2と、UE10Bに割り当てたアウターIPアドレス IP@B2を含める。なお、アウターIPアドレス通知はRelay UE10Aの識別子ProSe ID Aを含めてもよく、UE10Bの識別子ProSe ID Bを含めてもよい。
S1914での確認の結果、connectedモードであると判断された場合、またはS1915が完了した場合、Relay UE10AとUE10B間のRelay UE10Aは、UE10Bに経路情報更新指示を送信する(S1920)。S1920の経路情報更新には、Relay UE10Aを識別するProSe ID AとUE10Bを識別するProSe ID Bと「indication flag5」とが含まれている。
UE10BはS1921がトリガーとなって経路情報をインフラストラクチャー通信から、Relay UE10Aとの直接通信を介したUE−to−Network Relay通信に更新する(S1922)。
UE10CはS1912がトリガーとなり、経路情報を更新する(S1924)。
以上により、UE10Bがトリガーを検出し、インフラストラクチャー通信T905からRelay UE10Aを介したUE−to−Network Relay通信にパスまたは通信路を切り替える事が出来る(S1926)。
[4.1.2 第2処理例]
続いて、本実施形態の第2処理例について図26を用いて説明する。第2処理例の図26は、第1処理例の図25と異なる処理例である。図26は、ProSeサーバがUE10BとUE10C間の通信路またはパス経路の切り替えのトリガーを検知する方式の一例である。
なお、図26における「indication flag1,3,4,5」の役割は図25と同様であるとし、説明は省略する。
UE10BとUE10Cは、インフラストラクチャー通信によりデータの送受信を行っている(S2002)。S2002はS1502、S1702及び1902と同様であっても良い。
ProSeサーバ20は、インフラストラクチャー通信からパスを切り替えるトリガーを検知する(S2004)。S2004はどのようなトリガーでも良いが、例えば、ProSeサーバ20が、UE10Bがネットワークのカバレッジからでた事を検知しても良い。
S2004のトリガー検知により、ProSeサーバ20は、UE10Bに最適なRelay UEを選択する(S1908)。Relay UEの選択方法は特に限定しないが、例えばProeサーバに登録されているUEの位置情報から選択する等が考えられる。S1908以降は図25のS1908以降と同様である。
[4.2 装置の動作フロー]
続いて、各装置の動作フローについて説明する。
[4.2.1 UE10Bの動作フロー]
まず、図25、26のシーケンスを実現するUE10Bのフローチャート図の一例を図27に示す。UE10Bは、UE10Cとの通信を、インフラストラクチャー通信からUE−to−Network Relay通信へのパス切り替えを開始するための何かしらのトリガーを検知するのを待機する(ステップS602)。ここでパスの切り替えトリガーを検知した場合(ステップS602;Yes)、UE10BはProSeサーバ20に経路情報更新許可要求(flag1を含む)を送信する(ステップS604)。
次にステップS604の処理が終わった後又はステップS602でパス切り替えトリガーを検知しない場合(ステップS602;No)、UE10BはRelay UE10Aから経路情報更新指示を受信するのを待機する(ステップS606)。ステップS606で経路情報更新指示を受信できない場合(ステップS606;No)、UE10Bは、ProSeサーバ20にパスの切り替え許可が下りないと判定し、ステップS602に戻る。
他方、ステップS606で、UE10BがRelay UE10Aから経路情報更新指示を受信した場合(ステップS606;Yes)、UE10Bは経路情報を更新する(ステップS608)。
[4.2.2 UE10Aの動作フロー]
次に、図28に、図25、26のシーケンスを実現するRelay UE10Aのフローチャート図の一例を示す。まず、Relay UE10AはProSeサーバ20から経路情報更新指示を受信する(ステップS702)。
Relay UE10Aは「indication flag4」または要求に基づき、UE10B間のDCM状態を判定する(ステップS704)。
DCM状態がidleモードである場合(ステップS704;アイドル)、UE10AはUE10Bとの通信の拒絶があるかを確認する(ステップS706)。
ここで、Relay UE10Aがからの要求を許可するかの判定は、ネットワークにおけるリソースの状態やコンジェッションの状況、ユーザによる設定、さらには様々な要因から生成される端末ポリシーに基づいて判定されてもよい。
ステップS706でUE10Bとの直接通信を拒絶がある場合(ステップS706;Yes)、Relay UE10AはProSeサーバ20に拒絶信号を送信する(ステップS714)。
ステップS706でUE10Bとの直接通信に拒絶がない場合(ステップS706;No)、Relay UE10Aは直接通信路を確立する(ステップS708)。
次に、Relay UE10Aは、Relay UE10AとUE10BにアウターIPを割り当てる(ステップS710)。
ステップS710後、またはステップS704でUE間のDCM状態がconnectedモードであると判断された場合(ステップS704;コネクティッド)、Relay UE10Aは、UE10Bに経路情報更新指示を送信する(ステップS712)。
[5.第5実施形態]
続いて、第5実施形態について説明する。第5実施形態は、第4実施形態を変形した処理であり、ProSeサーバがUE10BとUE10Aのインフラストラクチャー通信から、UE10BがRelay UE10Aと直接通信を行ってUE10Cと通信するUE−to-Network Relay通信に、パスまたは通信路の切り替えを主導し、直接通信路確立後にProSeサーバ20からRelay UE10AとUE10Cとに経路情報更新の指示が送られる場合について説明する。
なお、システム全体の構成や、各装置の構成については、第4実施形態と共通である。したがって、第4実施形態と異なる部分について説明する。
[5.1 処理例]
[5.1.1 第1処理例]
図29は、本実施形態におけるシーケンス図である。図29では、UE10BからProSeサーバ20に送信する信号に含まれる、指示または要求を示すフラグは「indication flag1−1」と「indication flag1−2」とする。
また、ProSeサーバ20からUE10Bに送信する信号に含まれる、指示または要求を示すフラグは「indication flag2」とする。
また、ProSeサーバ20からUE10Cに送信する信号に含まれる、指示または要求を示すフラグは図15、16と同様の「indication flag3」とし、ProSeサーバ20からRelay UE10Aに送信される信号に含まれる、指示や要求を示す情報要素を「indication flag4」とし、Relay UE10AからUE10Bに送信される信号に含まれる、指示や要求を示す情報要素を「indication flag5」とする。
「indication flag1−1」、「indication flag1−2」、「indication flag2」、「indicationflag3」に関しては、第1実施形態と等しいので説明を省略する。同様に、「indication flag4」と「indication flag5」に関しては図25と同様であるので説明を省略する。
図29では、「indication flag1−1」は、ProSeサーバ20に経路情報の更新のため直接通信に用いるRelay UEの選択を要求し、選択したRelay UEを応答する事を要求し、DCM状態の確認指示を要求するフラグである。
また、「indication flag1−2」は、ProSeサーバ20に経路情報更新の許可を要求と、DCM状態の確認指示を要求するフラグである。
また、「indication flag2」は、UE10Bに経路情報をインフラストラクチャー通信から、Relay UE10Aを直接通信で介したUE−to−Network Relay通信に切り替える事を要求するフラグである。
また、図29における「indication flag4」は、Relay UE10Aに、UE10BとRelay UE10A間のDCM状態の確認の要求と、DCM状態がidleモードである場合、直接通信の通信路確立の要求と、UE10Bに通信路確立の通知を指示する事を要求するフラグとする。
また、「indication flag5」は、UE10Bにインフラストラクチャー通信から、Relay UE10Aを介したUE−to−Network Relay通信に通信経路を更新する事を、ProSeサーバ20に許可を要求するフラグとする。
図29の初期状態はまずUE10BとUE10Cがインフラストラクチャー通信をしている(S2102)。ここでは、図11(a)と図11(b)のパケットを送受信しても良い。
UE10Bは、パスの切り替えのトリガーを検知する(S2104)。S2104のパスの切り替えのトリガーは、特に限定されない。例えば、UE10Bがネットワークのカバレッジから出た事がトリガーとなっても良い。S2104は図25のS1904と同様の処理でも良い。
UE10BがS2104でパスの切り替えのトリガーを検知すると、UE10BはProSeサーバ20に、パスの切り替えを通知するRelay UE選択要求を送信する(S2106)。
S2106のRelay UE選択要求には、送信元のUE10Bを識別するID(ProSe ID B)を含めてもよく、UE10Bが現在インフラストラクチャー通信をしている通信相手であるUE10Cの識別子(ProSe ID C)を含めてもよく、UE10Bの位置情報IDを含めてもよく、「indication flag1−1」を含めてもよく、また前記情報要素のうち複数の情報要素を含めてもよい。
ProSeサーバ20は、S2106で、UE10BからRelay UE選択要求を受信する。このとき、受信したRelay UE選択要求に「indication flag1−1」が含まれている場合、ProSeサーバ20は「indication flag1−1」に基づいて、UE10Bが接続するRelay UEを選択する(S2108)。Relay UEの選択方法は特に限定しないが、例えばProSeサーバに登録されているUEの位置情報から選択しても良い。また、ProSeサーバ20がRelay UEを選択できないと判断した場合は、処理を終了して良い。
また、ProSeサーバ20が「indication flag1−1」を含めたRelay UE選択要求を受信した場合、または要求を含むメッセージを受信した場合、「indication flag1−1」に基づいて、または要求に基づいて、ProSeサーバ20はRelay UE10Aに経路情報更新指示を送信する(S2110)。
S2110の経路情報更新指示には、UE10Bの識別子(ProSe ID B)を含めてもよく、UE10Bの通信相手UE10Cの識別子(ProSe ID C)を含めてもよく、indication flag4を含めてもよく、また前記情報要素のうち複数の情報要素を含めてもよい。
Relay UE10Aは、ProSeサーバ20から「indication flag4」を含めた経路情報更新指示を受信すると、「indication flag4」に基づき、または要求に基づきUE10BとUE10AとのDCM状態を確認する(S2112)。
S2110で、Relay UE10Aが受信した経路情報更新指示に「indication flag4」が含まれない場合、Relay UE10Aは処理を終了して良い。
S2112でDCM状態がidleモードである場合、S2113に含まれる処理を実行する。S2113はS2114とS2116とS2117により構成される。
まず、Relay UE10Aは、UE10Bに直接通信要求を送信する(S2114)。S2114の直接通信要求は、送信元のUE10Aの識別子(ProSe ID A)を含めてもよく、UE10Bの識別子(ProSe ID B)を含めてもよく、また複数の情報要素を含めてもよい。
UE10Bは、Relay UE10Aから直接通信要求を受信し、Relay UE10Aに直接通信承認を送信する(S2116)。S2116の直接通信承認は、UE10Aの識別子(ProSe ID A)と、UE10Bの識別子(ProSe ID B)とが含まれている。
Relay UE10Aは、UE10Bから直接通信承認を受信し、直接通信承認に基づき、UE10Aは直接通信の際にアウターIPとして用いる、Relay UE10AのアウターIPアドレス IP@A2と、UE10BのアウターIPアドレス IP@B2を割り当てる。
アウターIPアドレスの割り当てが終わると、UE10AはUE10BにアウターIPアドレス通知を送信する(ステップS2117)。アウターIPアドレス通知はRelay UE10Aに割り当てたアウターIPアドレス IP@A2と、UE10Bに割り当てたアウターIPアドレス IP@B2を含める。なお、アウターIPアドレス通知はRelay UE10Aの識別子ProSe ID Aを含めてもよく、UE10Bの識別子ProSe ID Bを含めてもよい。
S2112で、DCM状態がconnectedモードであると判断された場合、または、S2113により通信路が確立された場合、Relay UE10AはUE10Bに通信路確立通知を送信する(S2118)。S2118の通信路確立通知には、Relay UE10Aの識別子(ProSe ID A)を含めてもよく、UE10Bの識別子(ProSe ID B)を含めてもよく、「indication flag5」を含めてもよく、またこれらを複数含めてもよい。
UE10Bは、S2117で、Relay UE10Aから受信した直接通信用IPアドレス割り当てや、S2118で受信した通信路確立通知に基づいて、UE10Bは、記憶部130のアウターIPアドレス管理テーブル136を更新し、ProSeサーバ20に経路情報更新許可要求を送信する(S2120)。経路情報更新許可要求は、UE10Bの識別子(ProSe ID B)を含めてもよく、UE10Cの識別子(ProSe ID C)を含めてもよく、Relay UE10Aの識別子(ProSe ID A)を含めてもよく、UE10Bの位置情報を含めてもよく、「indication flag1−2」を含めても良く、またこれら複数の情報要素を含めてもよい。
ProSeサーバ20はUE10Bから経路情報更新許可要求を受信し、経路情報更新許可要求に「indication flag1−2」が含まれている場合、または要求を含むメッセージを受信した場合、「indication flag1−2」に基づいて、または要求に基づいて、ProSeサーバ20はパスの切り替えの認証を行う(S2122)。
ProSeサーバ20は、「indication flag1−2」に基づいて、またはパス切り替えの認証に基づいて、UE10BとUE10Cに経路情報更新指示を送信する(S2124、S2126)。S2124とS2126は、同時でも良いし、どちらか一方がどちらか一方のトリガーとなっても良い。例えば、ProSeサーバ20からUE10Bに経路情報更新指示が送信された(S2124)事がトリガーとなり、ProSeサーバ20はUE10Cに経路情報更新指示を送信しても良い(S2126)。
S2124の経路情報更新指示は、UE10Cの識別子(ProSe ID C)を含んでもよく、Relay UE10Aの識別子(ProSe ID A)を含んでもよく、「indication flag2」が含まれもよく、またこれら複数の情報要素を含んでもよい。
S2126の経路情報更新指示はUE10Bの識別子(ProSe ID B)を含んでもよく、Relay UE10Aの識別子(ProSe ID A)を含んでもよく、「indication flag3」を含めてもよく、これら複数の情報要素を含んでもよい。
UE10Bは、ProSeサーバ20から経路情報更新指示を受信することで(S2124)、UE10Cへの経路情報をインフラストラクチャー通信から、Relay UE10Aと直接通信を介したUE−to−Network Relay通信に更新する(S2128)。
同様に、UE10Cは、ProSeサーバ20から経路情報更新指示を受信することで(S2126)、UE10Bへの経路情報をインフラストラクチャー通信から、Relay UE10Aとインフラストラクチャー通信を介したUE−to−Network Relay通信に更新する(S2130)。
以上でUE10BとUE10C間はUE−to−Network Relay通信での送受信が実行される(S2132)。
[5.1.2 第2処理例]
続いて、第2処理例について説明する。図30は図29の処理の異なる処理例である。図30は、ProSeサーバがUE10BとUE10C間の通信路またはパス経路の切り替えのトリガーを検知する方式の一例である。
なお、図30における「indication flag1−2,2,3,4,5」の役割は図26と同様であるとし、説明は省略する。
図30の初期状態は、UE10BとUE10C間がインフラストラクチャー通信T905で通信が行われている(S2202)。S2202は、S1502、S1702、S1902、S2002、S2102と等しくても良い。
ProSeサーバ20はパス切り替えのトリガーを検知する(S2204)。S2204はどのようなトリガーでも良いが、例えば、ProSeサーバ20が、UE10Bがネットワークのカバレッジからでた事を検知しても良い。
S2204のトリガー検知により、ProSeサーバ20は、UE10Bに最適なRelay UEを選択する(S2108)。Relay UEの選択方法は特に限定しないが、例えばProSeサーバに登録されているUEの位置情報から選択する等が考えられる。S2108以降は図29のS2108以降と同様である。
[5.2 装置の動作フロー]
[5.2.1 UE10Bの動作フロー]
図31に、図29と図30とのシーケンスを実現するUE10Bのフローチャート図の一例を示す。
UE10Bは、UE10Cとの通信を、インフラストラクチャー通信からUE−to−Network Relay通信に切り替える、何かしらのトリガーを検知するのを待機する(ステップS802)。ステップS802でパスの切り替えトリガーを検知した場合(ステップS802;Yes)、UE10BはProSeサーバ20にRelay UE選択要求(flag1−1を含む)を送信する(ステップS804)。
ステップS804の実行後又はステップS802でパス切り替えのトリガーを検知しなかった場合(ステップS802;No)、Relay UEから通信経路確立通知を受信するのを待機する(ステップS806)。
ステップS806で、Relay UEから通信経路確立通知を受信した場合(ステップS806;Yes)、UE10BはProSeサーバ20に、経路情報更新許可要求(flag1−2)を送信する(ステップS808)。
ステップS806でRelay UE10Aから通信経路確立通知を受信しない場合(ステップS806;No)、ステップS802に戻る。
ステップS806後、UE10BはProSeサーバ20から経路情報更新指示(flag2含む)の受信を待機する(ステップS810)。一定時間、ProSeサーバ20から応答がない場合(ステップS810;No)、UE10Bは経路情報更新が拒絶されたとして、ステップS802に戻る。
ステップS810で、ProSeサーバ20から、経路更新指示を受信した場合(ステップS810;Yes)、UE10Bは経路情報を更新し(ステップS812)、処理を終了とする。
なお、図29、30のシーケンスを実現するRelay UE10Aのフローチャート図の一例は図25、図26のシーケンスを実現するものと等しいので説明は省略する。
[5.2.2 ProSeサーバ20の動作フロー]
また、図32に、図29、30のシーケンスを実現するProSeサーバ20のフローチャート図の一例を示す。
まず、ProSeサーバ20は、パス切り替えトリガーを検知またはRelay UE選択要求を受信するのを待機する(ステップS902)。
ステップS902で、パスの切り替えトリガーを検知、またはUE10BからRelay UE選択要求(flag1−1含む)を受信すると(ステップS902;Yes)、ProSeサーバ20は、UEの経路情報更新判定をする(ステップS903)。
ここで、ProSeサーバ20が経路情報更新要求を許可するかの判定は、UE10BがProSe Registrationによってサービス認証が完了しているか否かに基づいて判定してもよい。例えば、UE10Bが送信するProSe IDなどの認証情報に基づいて判定してもよい。もしくは、認証情報の有無によって判定してもよい。また、ネットワークにおけるリソースの状態やコンジェッションの状況、ユーザによる設定、さらには様々な要因から生成されるオペレータポリシーに基づいて判定されてもよい。
ステップS903で、経路情報の更新を許可する場合(ステップS903;Yes)ProSeサーバ20は、UE10Bが直接通信をするRelay UEを選択する(ステップS904)。Relay UEの選択方法は特に指定しないが、例えば一番近距離でRelay機能を備えるUEを選択する。ステップS903で、ProSeサーバ20が経路情報更新を拒絶する場合(ステップS903;No)、ProSeサーバ20はこの処理を終了する。なお、ステップS903で拒絶の判定をした場合(ステップS903;No)、経路情報許可要求の送信元に、拒絶の通知を意味するメッセージを送信してから処理を終了してもよい。
次に、ProSeサーバ20は、Relay UEに経路情報更新指示(flag4含む)を送信する(ステップS906)。これにより、Relay UE10Aに、UE10Bとの通信路の確立を指示する。
次に、ProSeサーバ20は、UE10Aから、拒絶信号を受信するか確認する(ステップS908)。ステップS908で、拒絶信号受信した場合(ステップS908;Yes)、ProSeサーバ20はステップS904のRelay UEの選択から処理を再度開始する。
UE10Aから拒絶信号を受信しなければ(ステップS908;No)、ProSeサーバ20は、UE10Bから経路情報更新許可要求(flag1−2含む)を受信する(ステップS910)。
次に、ProSeサーバ20は、ステップS910の経路情報更新許可要求に含まれるflag1−2に基づいて、パス切り替えを承認する(ステップS912)。
パス切り替えの承認が終了したら、ProSeサーバ20は、UE10BとUE10Cに経路情報更新指示を送信する(ステップS914、S916)。
以上で、UE10BとUE10C間の通信をインフラストラクチャー通信から、Relay UE10Aとの直接通信を介したUE−to−Network Relay通信にパスまたは通信路を切り替え、またはパスまたは通信路の選択を実行する事が出来る。
[6.第6実施形態]
続いて、第6実施形態を説明する。本実施形態では、近隣UEをRelay UEとして直接通信で接続する、UE−to−Network Relay通信から、ネットワークを介したインフラストラクチャー通信に、パスまたは通信路を切り替える、またはパスまたは通信路を選択する通信システムについて、以下図面を用いながら説明する。
本実施形態では、図1の移動通信システムの構成を利用する事が可能であり、詳細な説明は省略する。また、移動通信システムにおけるUEの構成やProSeサーバの構成も同様である為、詳細な説明は省略する。
[6.1 通信の説明]
以下に、本実施形態で説明する処理の概要について説明する。図33は、本実施形態で実行されるパスの切り替え、及び通信路の切り替え及び、パスまたは通信路の選択の概念図を説明する。本実施形態の初期状態は、UE10BとUE10CがRelay UE10Aを介したUE−to−Network Relay通信(実線)T903で通信を行っている。なお、図33から分かる様に、UE10BとRelay UE10Aは直接通信T901で通信が行われている。
初期状態から、何かしらのトリガーがUEまたはネットワークで発生する事でインフラストラクチャー通信(破線)T905にパス、または通信路を切り替える、またはパスまたは通信路を選択する。
[6.2 IPヘッダカプセル化によるRelayのデータの流れ]
IPヘッダカプセル化によるRelayデータの流れや、ProSe registrationに関しては、図10〜図14を利用する事ができ、詳細な説明は省略する。
[6.3 処理例]
続いて、第6実施形態におけるサービス継続手続きprocedureの処理の例について説明する。図34は、UE10Bが、UE−to−Network Relay通信からインフラストラクチャー通信への切り替えを要求するトリガーを検知し、パスまたは通信路を切り替える処理の一例を示す。
本実施形態では、各機能同士が、通信相手に動作の指示や要求を与えたい場合、indication flagというフラグを付加するものとして説明するが、要求することを示す情報は、フラグで識別する方法に限らず、経路情報更新要求メッセージを規定するなどして、経路情報更新要求メッセージを送信することで要求してもよい。より具体的には、要求や指示を与える機器が、要求相手に経路情報更新を要求するメッセージタイプを含めた要求メッセージを送信してもよい。
なお、図34に示す処理では、UE10BからProSeサーバ20に送信される信号に含まれる、指示や要求を示す情報要素を「indication flag1」とし、ProSeサーバ20からUE10Cに送信される信号に含まれる、指示や要求を示す情報要素を「indication flag3」とする。
「indication flag1」と「indication flag2」とに関しては、第1実施形態と等しいので説明を省略する。
図34では、「indication flag1」はRelay UE10Aを介したUE−to−Network Relay通信からインフラストラクチャー通信へ切り替える事の許可を要求するフラグである。
また、「indication flag3」は、UE10Cに、Relay UE10Aを介したUE−to−Network Relay通信から、インフラストラクチャー通信に、通信経路を切り替える事を要求するフラグである。
図34の初期状態は、UE10BとUE10C間でRelay UE10Aを介したUE−to−Network Relay通信が行われている状態である(S2402)。S2402は、S1524や、S1730や、S1926や、S2132と、等しくても良い。
UE10Bは、パスまたは通信路を切り替える事を要求するトリガーを検知する(S2404)。S2404でUE10Bが検知するトリガーは、特に限定されず、例えばUE10Bがネットワークのカバレッジに入った事を検知した事がトリガーとなっても良い。
UE10Bは、S2404に基づき、MME44にアタッチをする(S2406)。アタッチ手続きが完了したら、UE10BはPGW38に無線リソース制御処理を実行する(S2408)。この時、PGW38はUE10Bに新たIPアドレスを割り当てる事が出来るが、UE10BはPGW38に指定のIPアドレスを割り当てるように要求する事ができる。
例えば、UE10BからRelay UE10Aへの直接通信において、図11(c)に示されるパケットが送信されている場合、UE10BはインナーIPヘッダ内でIP@B2を送信元IPアドレスとしている。その為、インフラストラクチャー通信に切り替える場合は、UE10BはIPアドレスとしてIP@B2が割り当てられることで、図11(c)のアウターIPヘッダ1107をはずし、図11(a)を送信する事が可能である。
また、S2406、S2408は、パス切り替えを要求するトリガーを検知した事に基づいて実行されても良いが、UE10Bがネットワークのカバレッジ圏内に入った事を検知した事に基づいて実行されても良い。
次に、UE10BはProSeサーバ20に経路情報更新許可要求を送信する(S2410)。S2410の経路情報更新許可要求は、UE10Bの識別子(ProSe ID B)を含めてもよく、UE10Cの識別子(ProSe ID C)を含めてもよく、「indication flag1」を含めてもよく、またこれら複数の情報要素を含めてもよい。
ProSeサーバ20は、S2410で「indication flag1」を含む情報要素を受信する場合、または要求を示すメッセージを受信する場合、「indication flag1」に基づいて、または要求に基づいて、経路情報更新許可をする(S2412)。
S2412に基づいて、ProSeサーバ20はUE10BとUE10Cに経路情報更新指示を送信する(S2414、S2416)。
S2414の経路情報更新指示は、ProSe ID Bを含めてもよく、ProSe ID Cを含めてもよく、「indication flag2」を含めてもよく、またこれら複数の情報要素を含めてもよい。
また、S2416の経路情報更新指示は、ProSe ID Bを含めてもよく、ProSe ID Cを含めてもよく、「indication flag3」を含めてもよく、またこれら複数の情報要素を含めてもよい。
UE10BはS2414の経路情報更新指示に含まれる「indication flag2」に基づいて、経路情報をUE−to−Network Relay通信から、インフラストラクチャー通信に更新する。
同様に、UE10CはS2416の経路情報更新指示に含まれる「indication flag3」に基づいて、経路情報をUE−to−Network Relay通信から、インフラストラクチャー通信に更新する。
UE10Bは、S2404に基づいて、またはS2414に基づいて経路情報を更新する(S2430)。例えばS2414に基づいて、UE10Bが経路情報を更新する際、UE10Bの記憶部130の経路情報テーブル142で記録されるUE10Cへの経路情報は、Relay(UE10A route)からインフラストラクチャー通信に変更される。
S2430の経路情報更新により、UE10Bから送信されるパケットは図11(c)から図11(a)へ、図12(c)から図12(a)へ、図13(c)から図13(a)へ、変更しても良い。
UE10Cは、S2416に基づいて経路情報を更新する(S2428)。例えばS2416に基づいて、UE10Cが経路情報を更新する際、UE10Cの記憶部130の経路情報テーブル142で記録されるUE10Bへの経路情報をインフラストラクチャー通信に変更する。
S2428の経路情報更新により、UE10Cから送信されるパケットは図11(e)から図11(b)に、または図13(g)から図13(b)に変化してもよい。
以上により、UE10BとUE10C間はUE−to−Network Relay通信から、インフラストラクチャー通信にパスまたは通信路を切り替える、またはパスまたは通信路の選択をする事が出来る(S2202)。
[7.第7実施形態]
続いて第7実施形態について図35を用いて説明する。第7実施形態は、UE10BがRelay 10Aを検出し、経路情報を更新する処理である。なお、第1実施形態の図15と同一の処理には同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
パスの切り替えトリガーを検知した後は(S1504)、UE10Bが選択可能なRelay UEを選択する(S2602)。ここで、選択出来るRelay UE10Aが選択された場合、直接通信が可能な否かを確認する(S1514〜S1518)。
なお、S2602において、直接通信が可能なRelay UEのみを予め選択するようにしても良い。この場合は、S1514〜S1518の手続は不要となる。
UE10Bは、直接通信可能なRelay UE10Aに基づいて経路情報を更新する(S1522)。また、更新した結果を経路情報更新通知として、ProSeサーバ20に送信する(S2604)。
S1522とS2604の処理の順番は特に規定しない。UE10Bは、S1522の後にS2604を実行してもよいし、S2604の後にS1522を実行してもよいし、またはこれらを同時に実行してもよい。
ここで、経路更新情報通知には、選択されたRelay UE10AのProSe ID Aが少なくとも含まれている。これにより、ProSeサーバ20は、UE10Bの経路が変更されたことを検知し、経路情報更新指示をUE10Cに送信する(S1512)。
[8.変形例]
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も特許請求の範囲に含まれる。
また、各実施形態において各装置で動作するプログラムは、上述した実施形態の機能を実現するように、CPU等を制御するプログラム(コンピュータを機能させるプログラム)である。そして、これら装置で取り扱われる情報は、その処理時に一時的に一時記憶装置(例えば、RAM)に蓄積され、その後、各種ROMやHDDの記憶装置に格納され、必要に応じてCPUによって読み出し、修正・書き込みが行なわれる。
ここで、プログラムを格納する記録媒体としては、半導体媒体(例えば、ROMや、不揮発性のメモリカード等)、光記録媒体・光磁気記録媒体(例えば、DVD(Digital Versatile Disc)、MO(Magneto Optical Disc)、MD(Mini Disc)、CD(Compact Disc)、BD等)、磁気記録媒体(例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等)等のいずれであってもよい。また、ロードしたプログラムを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステムあるいは他のアプリケーションプログラム等と共同して処理することにより、本発明の機能が実現される場合もある。
また、市場に流通させる場合には、可搬型の記録媒体にプログラムを格納して流通させたり、インターネット等のネットワークを介して接続されたサーバコンピュータに転送したりすることができる。この場合、サーバコンピュータの記憶装置も本発明に含まれるのは勿論である。
また、上述した実施形態における各装置の一部又は全部を典型的には集積回路であるLSI(Large Scale Integration)として実現してもよい。各装置の各機能ブロックは個
別にチップ化してもよいし、一部、または全部を集積してチップ化してもよい。また、集積回路化の手法はLSIに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりLSIに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能であることは勿論である。
また、上述した実施形態においては、無線アクセスネットワークの例としてLTEと、WLAN(例えば、IEEE802.11a/b/n等)とについて説明したが、WLANの代わりにWiMAXによって接続されても良い。
1 無線通信システム
3 IP移動通信ネットワーク
9 コアネットワーク
10、10A、10B、10C UE
20 ProSeサーバ
100 制御部
110 第1送受信部
112 送受信アンテナ
120 第2送受信部
122 送受信アンテナ
130 記憶部
132 ProSe ID管理テーブル
134 IPアドレス管理テーブル
136 アウターIPアドレス管理テーブル
138 DCM状態テーブル
142 経路情報テーブル
144 In coverageフラグ
200 制御部
210 通信部
220 記憶部
222 ProSe ID管理テーブル
224 In coverageフラグ
226 UE位置情報管理テーブル
300 制御部
310 第1送受信部
312 送受信アンテナ
315 Relay信号生成部
320 第2送受信部
314 送受信アンテナ
330 記憶部
332 ProSe ID管理テーブル
334 IPアドレス管理テーブル
336 アウターIPアドレス管理テーブル
338 DCM状態テーブル
340 In coverageフラグ

Claims (5)

  1. 第1の端末装置とコアネットワークを介して通信を行う第2の端末装置が送信する経路情報更新要求メッセージを第1の端末装置から受信し、
    前記経路情報更新要求メッセージには、少なくとも通信の切り替えを要求することを示す識別情報が含まれており、
    前記識別情報に基づいて、リレー機能を有する第3の端末装置を選択し、
    前記経路情報更新要求メッセージの応答であり、前記第3の端末装置の情報を含む経路更新指示メッセージを前記第1の端末装置に送信し、前記第3の端末装置とLTEを用いた直接通信を行って前記第1の端末装置と通信することを指示する、
    ことを特徴とするサーバ装置。
  2. 経路更新指示メッセージを前記第2の端末装置に送信し、前記第3の端末装置とLTEを用いた直接通信を行う前記第2の端末装置と通信することを更に指示する、ことを特徴とする請求項1に記載のサーバ装置。
  3. 第1の端末装置と第2の端末装置のコアネットワークを介して通信する第1の通信と、前記第2の端末装置が第3の端末装置と直接通信を行って第1の端末装置と通信する第2の通信との切り替えを主導し、
    リレー機能を有する前記第3の端末装置を選択し、
    前記第3の端末装置の情報を含む経路更新指示メッセージを前記第2の端末装置に送信し、前記第2の通信への切り替えを指示する、
    ことを特徴とするサーバ装置。
  4. 前記経路更新指示メッセージを前記第1の端末装置に送信し、前記第3の端末とLTEを用いた直接通信を行う前記第2の端末装置と通信することを更に指示する、ことを特徴とする請求項3に記載のサーバ装置。
  5. 第2の端末装置と、コアネットワークを介して通信を行う第1の端末装置であって、
    パス切り替えトリガーを検知することにより、少なくとも通信の切り替えを要求することを示す識別情報が含まれている経路情報更新要求メッセージをサーバ装置に送信し、
    前記サーバ装置から、サーバ装置が選択したリレー機能を有する第3の端末装置の情報を含む経路更新指示メッセージを受信し、
    前記経路更新指示メッセージに従って、前記第3の端末装置とLTEを用いた直接通信を行って前記第2の端末装置と通信する、
    ことを特徴とする第1の端末装置。
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