WO2015170728A1 - ユーザ端末及び通信制御方法 - Google Patents

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WO2015170728A1
WO2015170728A1 PCT/JP2015/063260 JP2015063260W WO2015170728A1 WO 2015170728 A1 WO2015170728 A1 WO 2015170728A1 JP 2015063260 W JP2015063260 W JP 2015063260W WO 2015170728 A1 WO2015170728 A1 WO 2015170728A1
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WO
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wlan
selection rule
cellular
user terminal
access method
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/063260
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English (en)
French (fr)
Inventor
優志 長坂
真人 藤代
ヘンリー チャン
Original Assignee
京セラ株式会社
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Publication date
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Priority to JP2016517931A priority patent/JP6294473B2/ja
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Priority to US15/607,037 priority patent/US10104606B2/en

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W48/00Access restriction; Network selection; Access point selection
    • H04W48/18Selecting a network or a communication service
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/02Traffic management, e.g. flow control or congestion control
    • H04W28/08Load balancing or load distribution
    • H04W28/086Load balancing or load distribution among access entities
    • H04W28/0861Load balancing or load distribution among access entities between base stations
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
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    • H04W48/14Access restriction or access information delivery, e.g. discovery data delivery using user query or user detection
    • HELECTRICITY
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    • H04W48/20Selecting an access point
    • HELECTRICITY
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    • H04W84/02Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/10Small scale networks; Flat hierarchical networks
    • H04W84/12WLAN [Wireless Local Area Networks]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02Terminal devices
    • H04W88/06Terminal devices adapted for operation in multiple networks or having at least two operational modes, e.g. multi-mode terminals

Definitions

  • the present invention relates to a user terminal and a communication control method used in a cellular communication system capable of cooperating with a wireless LAN system (WLAN system).
  • WLAN system wireless LAN system
  • WLAN access points In recent years, user terminals (so-called dual terminals) having a cellular communication unit and a WLAN communication unit are becoming popular. In addition, the number of WLAN access points (hereinafter simply referred to as “access points”) managed by operators of cellular communication systems is increasing.
  • ANDSF Access Network Discovery and Selection Function
  • 3GPP 3rd Generation Partnership Project
  • RAN radio access network
  • One of the purposes of such technology is to balance the load level at the cellular base station and the access point by improving the usage rate of the access point.
  • an ANDSF server provided in the core network provides information on the WLAN to the user terminal through a NAS (Non Access Stratum) message. Based on the information provided from the ANDSF server, the user terminal selects a cellular base station and an access point, and balances the load level.
  • NAS Non Access Stratum
  • the user terminal is notified of the RAN rule set in the cellular RAN.
  • the RAN rule is used to balance the load between the cellular base station and the access point in accordance with the actual load situation of the cellular base station.
  • the user terminal is a user terminal that can use a plurality of wireless access methods including cellular and WLAN.
  • the user terminal includes: a receiving unit that receives a first selection rule from a network that is a rule for selecting a wireless access method to be used in communication with an APN from the cellular and the WLAN; the cellular unit; A storage unit storing a second selection rule that is a rule for selecting a wireless access method to be used in the WLAN in units of the APN; and both the first selection rule and the second selection rule.
  • a control unit that selects a selection rule to be applied to the change of the radio access method from the first selection rule and the second selection rule.
  • the control unit selects the first selection rule and the second selection rule from the first selection rule and the second selection rule. 2 Select a selection rule.
  • control unit selects, from the first selection rule and the second selection rule, a selection rule to be applied to the change of the radio access method based on a location of the user terminal. .
  • the first selection rule is configured to be set by a home network of the user terminal. If the user terminal is roaming and the first selection rule cannot be used effectively, the control unit selects the second selection rule from the first selection rule and the second selection rule. .
  • the control unit may include the first selection rule and the first selection rule.
  • the second selection rule is selected from the two selection rules.
  • the second selection rule specifies a wireless access method to be used based on at least one of a currently used wireless access method, a load status of a change destination candidate wireless access method, and wireless quality. It is configured to determine whether to change.
  • the user terminal is a user terminal that can use a plurality of wireless access methods including cellular and WLAN.
  • the user terminal selects a radio access method between the cellular and the WLAN, and a receiving unit that receives information indicating whether or not offloading from the cellular to the WLAN is possible for each APN.
  • the wireless access method used for connection with the APN is changed between the cellular and the WLAN.
  • the user terminal is a user terminal that can use a plurality of wireless access methods including cellular and WLAN.
  • the user terminal includes a receiving unit that receives wireless auxiliary information from a cellular base station, and a control unit that selects a wireless access method using a wireless access method selection rule based on the wireless auxiliary information.
  • the wireless auxiliary information is generated from WLAN load information acquired from a WLAN node by the cellular base station.
  • the communication control method is a method in a user terminal that can use a plurality of wireless access methods including cellular and WLAN.
  • the communication control method receives from a network a first selection rule that is a rule for selecting a wireless access method to be used in communication with an APN from the cellular and the WLAN, and the cellular and the WLAN A second selection rule that is a rule for selecting a wireless access method to be used in units of the APN and storing both the first selection rule and the second selection rule. Selecting a selection rule to be applied to the change from the first selection rule and the second selection rule.
  • the communication control method is a method in a user terminal that can use a plurality of wireless access methods including cellular and WLAN.
  • the communication control method is applied when information indicating whether offload from the cellular to the WLAN is possible for each APN is received from the network and a radio access method is selected between the cellular and the WLAN.
  • a selection rule which is a rule, is stored, and based on the information and the selection rule, it is determined whether to change a radio access method used for connection with the APN between the cellular and the WLAN, and the information
  • the traffic belonging to the APN indicated to be able to be offloaded is switched from the WLAN to the cellular.
  • the communication control method is a method in a user terminal that can use a plurality of wireless access methods including cellular and WLAN.
  • the communication control method receives, from a cellular base station, wireless auxiliary information generated from WLAN load information acquired by the cellular base station from a WLAN node, and uses a wireless access method selection rule based on the wireless auxiliary information To select a wireless access method.
  • the user terminal is a user terminal that can use a plurality of radio access schemes, and receives from the network a list in which the priority of the radio access scheme to be used is set for each APN. Based on the list, the wireless access method selection rule, the storage unit storing the wireless access method selection rule that is a rule applied when selecting the wireless access method, and the connection to the APN Determining whether to change the wireless access method to be used, and when changing, a control unit that establishes a connection with the APN via the wireless access method of the change destination, and the APN is included in the list If not described, the control unit determines whether to change the wireless access method used for connection with the APN according to a predetermined condition. And butterflies.
  • control unit may determine whether to switch the connection with the APN connected via the WLAN via the cellular.
  • the list may describe whether or not the connection to the APN can be switched from cellular to WLAN.
  • the user terminal is a user terminal that can use a plurality of wireless access methods, and is a rule that selects the wireless access method to be used in units of IP flows used for communication with the APN.
  • a receiving unit that receives a selection rule from the network, a storage unit that stores a second selection rule that is a rule for selecting the radio access method to be used in units of the APN, the first selection rule, and the second selection
  • a control unit that selects the radio access method using a rule and establishes a connection with the APN using the selected radio access method, and the control unit sets the first selection rule to
  • the wireless access method is changed with priority, but when a predetermined condition is satisfied, the control unit does not use the first selection rule, but the second selection rule. And changes the radio access technology used.
  • control unit may determine that a predetermined condition is satisfied.
  • the control unit determines whether the predetermined condition is satisfied. You may judge that it satisfies.
  • the first selection rule is configured to be set by the home network of the user terminal, and since the user terminal is roaming, the first selection rule is used as set. If it is not possible, the control unit may determine that a predetermined condition is satisfied.
  • the second selection rule uses the radio access scheme to be used based on at least one of a currently used radio access scheme, a load status of a change destination candidate radio access scheme, and radio quality. It may be configured to determine whether to change.
  • a user terminal is a user terminal that can use a plurality of radio access schemes, a reception unit that receives radio auxiliary information from a base station of the first radio access scheme, and the radio access scheme
  • a controller that selects a wireless access method using a wireless access method selection rule set using the wireless auxiliary information when the wireless auxiliary information is selected, and the wireless auxiliary information is stored in the first wireless access method
  • the base station is generated from load information of the base station of the second radio access scheme acquired from the base station of the second radio access scheme.
  • the communication control method is a communication control method in a communication system including a user terminal that can use a plurality of wireless access methods, and the rules applied when the user terminal selects a wireless access method.
  • the wireless terminal is configured to store a wireless access method selection rule, and the user terminal receives from the network a list in which the priority of the wireless access method to be used is set for each APN from the network. Determining whether the user terminal changes the radio access scheme based on the list and the radio access scheme selection rule; and the user terminal via the radio access scheme to be changed Establishing a connection with the APN, and if the APN is not listed The user terminal according to the radio access scheme predetermined conditions to be used, and wherein the determining whether to change.
  • the communication control method according to the second embodiment is a communication control method in a communication system including a user terminal that can use a plurality of radio access methods, and the user terminal is a unit of an IP flow used for communication with an APN. Selecting a wireless access method using a first selection rule that is a rule for selecting the wireless access method to be used and a second selection rule that is a rule for selecting the wireless access method to be used in units of the APN;
  • the second selection rule is configured to be stored in the user terminal, the user terminal receiving the first selection rule from the network, and the user terminal including the first selection rule.
  • the user terminal selects the wireless access method selected by the user terminal And establishing a connection with the APN using the first selection rule, the user terminal preferentially uses the first selection rule to change the wireless access method, but satisfies a predetermined condition In this case, the wireless access method is changed using the second selection rule without using the first selection rule.
  • the communication control method is a communication control method in a communication system including a user terminal that can use a plurality of radio access schemes. Obtaining the load information of the load information of the base station of the second radio access scheme from the base station; generating the radio auxiliary information from the load information by the base station of the first radio access scheme; A base station of one radio access scheme notifying the user terminal of the radio auxiliary information, and the user terminal sets and sets a radio access scheme selection rule using the radio auxiliary information The wireless access method is selected according to the selected rule.
  • FIG. 1 is a system configuration diagram according to the first embodiment.
  • the cellular communication system includes a plurality of UEs (User Equipment) 100, an E-UTRAN (Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network) 10, and an EPC (Evolved Packet Core) 20.
  • the E-UTRAN 10 corresponds to a radio access network (RAN).
  • the EPC 20 corresponds to a core network.
  • the UE 100 is a mobile radio communication device, and performs radio communication with a cell that has established a connection.
  • UE100 is corresponded to a user terminal.
  • the UE 100 is a terminal (dual terminal) that supports both cellular communication and WLAN communication methods.
  • the E-UTRAN 10 includes a plurality of eNBs 200 (evolved Node-B).
  • the eNB 200 corresponds to a cellular base station.
  • the eNB 200 manages one or a plurality of cells, and performs radio communication with the UE 100 that has established a connection with the own cell.
  • “cell” is used as a term indicating a minimum unit of a radio communication area, and is also used as a term indicating a function of performing radio communication with the UE 100.
  • the eNB 200 has, for example, a radio resource management (RRM) function, a user data routing function, and a measurement control function for mobility control and scheduling.
  • RRM radio resource management
  • the eNB 200 is connected to each other via the X2 interface.
  • the eNB 200 is connected to the MME / S-GW 500 included in the EPC 20 via the S1 interface.
  • the EPC 20 includes a plurality of MME (Mobility Management Entity) / S-GW (Serving-Gateway) 500.
  • MME Mobility Management Entity
  • S-GW Serving-Gateway
  • the MME is a network node that performs various types of mobility control for the UE 100, and corresponds to a control station.
  • the S-GW is a network node that performs transfer control of user data, and corresponds to an exchange.
  • the WLAN system includes a WLAN access point (hereinafter referred to as “AP”) 300.
  • the WLAN system is configured in accordance with, for example, IEEE 802.11 standards.
  • the AP 300 communicates with the UE 100 in a frequency band (WLAN frequency band) different from the cellular frequency band.
  • the AP 300 is connected to the EPC 20 via a router or the like.
  • the eNB 200 and the AP 300 are not limited to being individually arranged, and the eNB 200 and the AP 300 may be arranged at the same location (Collocated). As one form of Collated, the eNB 200 and the AP 300 may be directly connected by an arbitrary interface of the operator.
  • the EPC 20 further includes an ANDSF server 600.
  • the ANDSF server 600 manages information related to the WLAN (hereinafter referred to as “ANDSF information”).
  • the ANDSF server 600 provides WLAN-related information to the UE 100 by a NAS message.
  • FIG. 2 is a block diagram of the UE 100.
  • the UE 100 includes antennas 101 and 102, a cellular communication unit 111, a WLAN communication unit 112, a user interface 120, a GNSS (Global Navigation Satellite System) receiver 130, a battery 140, and a memory. 150 and a processor 160.
  • the memory 150 and the processor 160 constitute a control unit.
  • the UE 100 may not have the GNSS receiver 130.
  • the memory 150 may be integrated with the processor 160, and this set (that is, a chip set) may be used as the processor 160 '.
  • the antenna 101 and the cellular communication unit 111 are used for transmitting and receiving cellular radio signals.
  • the cellular communication unit 111 converts the baseband signal output from the processor 160 into a cellular radio signal and transmits it from the antenna 101.
  • the cellular communication unit 111 converts a cellular radio signal received by the antenna 101 into a baseband signal and outputs it to the processor 160.
  • the antenna 102 and the WLAN communication unit 112 are used for transmitting and receiving WLAN radio signals.
  • the WLAN communication unit 112 converts the baseband signal output from the processor 160 into a WLAN radio signal and transmits it from the antenna 102.
  • the WLAN communication unit 112 converts the WLAN radio signal received by the antenna 102 into a baseband signal and outputs the baseband signal to the processor 160.
  • the user interface 120 is an interface with a user who owns the UE 100, and includes, for example, a display, a microphone, a speaker, and various buttons.
  • the user interface 120 receives an input from the user and outputs a signal indicating the content of the input to the processor 160.
  • the GNSS receiver 130 receives a GNSS signal and outputs the received signal to the processor 160 in order to obtain position information indicating the geographical position of the UE 100.
  • the battery 140 stores power to be supplied to each block of the UE 100.
  • the memory 150 stores a program executed by the processor 160 and information used for processing by the processor 160.
  • the processor 160 includes a baseband processor that performs modulation / demodulation and encoding / decoding of a baseband signal, and a CPU that executes programs stored in the memory 150 and performs various processes.
  • the processor 160 may further include a codec that performs encoding / decoding of an audio / video signal.
  • the processor 160 executes various processes and various communication protocols described later.
  • FIG. 3 is a block diagram of the eNB 200.
  • the eNB 200 includes an antenna 201, a cellular communication unit 210, a network interface 220, a memory 230, and a processor 240.
  • the memory 230 and the processor 240 constitute a control unit.
  • the antenna 201 and the cellular communication unit 210 are used for transmitting and receiving cellular radio signals.
  • the cellular communication unit 210 converts the baseband signal output from the processor 240 into a cellular radio signal and transmits it from the antenna 201.
  • the cellular communication unit 210 converts a cellular radio signal received by the antenna 201 into a baseband signal and outputs it to the processor 240.
  • the network interface 220 is connected to the neighboring eNB 200 via the X2 interface and is connected to the MME / S-GW 500 via the S1 interface.
  • the network interface 220 is used for communication with the AP 300 via the EPC 20.
  • the memory 230 stores a program executed by the processor 240 and information used for processing by the processor 240.
  • the processor 240 includes a baseband processor that performs modulation / demodulation and encoding / decoding of a baseband signal, and a CPU that executes a program stored in the memory 230 and performs various processes.
  • the processor 240 executes various processes and various communication protocols described later.
  • FIG. 4 is a block diagram of the AP 300. As illustrated in FIG. 4, the AP 300 includes an antenna 301, a WLAN communication unit 311, a network interface 320, a memory 330, and a processor 340.
  • the antenna 301 and the WLAN communication unit 311 are used for transmitting and receiving WLAN radio signals.
  • the WLAN communication unit 311 converts the baseband signal output from the processor 340 into a WLAN radio signal and transmits it from the antenna 301.
  • the WLAN communication unit 311 converts the WLAN radio signal received by the antenna 301 into a baseband signal and outputs the baseband signal to the processor 340.
  • the network interface 320 is connected to the EPC 20 via a router or the like.
  • the network interface 320 is used for communication with the eNB 200 via the EPC 20.
  • the memory 330 stores a program executed by the processor 340 and information used for processing by the processor 340.
  • the processor 340 includes a baseband processor that performs modulation / demodulation and encoding / decoding of the baseband signal, and a CPU that executes programs stored in the memory 330 and performs various processes.
  • FIG. 5 is a protocol stack diagram of a radio interface in the cellular communication system. As shown in FIG. 5, the radio interface protocol is divided into layers 1 to 3 of the OSI reference model, and layer 1 is a physical (PHY) layer. Layer 2 includes a MAC (Medium Access Control) layer, an RLC (Radio Link Control) layer, and a PDCP (Packet Data Convergence Protocol) layer. Layer 3 includes an RRC (Radio Resource Control) layer.
  • PHY physical
  • Layer 2 includes a MAC (Medium Access Control) layer, an RLC (Radio Link Control) layer, and a PDCP (Packet Data Convergence Protocol) layer.
  • Layer 3 includes an RRC (Radio Resource Control) layer.
  • RRC Radio Resource Control
  • the physical layer performs encoding / decoding, modulation / demodulation, antenna mapping / demapping, and resource mapping / demapping. Data is transmitted between the physical layer of the UE 100 and the physical layer of the eNB 200 via a physical channel.
  • the MAC layer performs data priority control, retransmission processing by hybrid ARQ (HARQ), and the like. Data is transmitted via the transport channel between the MAC layer of the UE 100 and the MAC layer of the eNB 200.
  • the MAC layer of the eNB 200 includes a uplink / downlink transport format (transport block size, modulation / coding scheme, and the like) and a scheduler that selects allocated resource blocks.
  • the RLC layer transmits data to the RLC layer on the receiving side using the functions of the MAC layer and the physical layer. Data is transmitted between the RLC layer of the UE 100 and the RLC layer of the eNB 200 via a logical channel.
  • the PDCP layer performs header compression / decompression and encryption / decryption.
  • the RRC layer is defined only in the control plane. Control messages (RRC messages) for various settings are transmitted between the RRC layer of the UE 100 and the RRC layer of the eNB 200.
  • the RRC layer controls the logical channel, the transport channel, and the physical channel according to establishment, re-establishment, and release of the radio bearer.
  • RRC connection When there is a connection (RRC connection) between the RRC of the UE 100 and the RRC of the eNB 200, the UE 100 is in a connected state (RRC connected mode). Otherwise, the UE 100 is in an idle state (RRC idle mode).
  • the NAS layer located above the RRC layer performs session management and mobility management.
  • the MME 300 and the ANDSF server 600 transmit / receive a NAS message to / from the UE 100.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the operating environment according to the first embodiment. As illustrated in FIG. 6, a plurality of APs 300 are provided in the coverage of the eNB 200. The plurality of APs 300 are APs (Operator controlled APs) managed by an operator.
  • APs Operaator controlled APs
  • a plurality of UEs 100 are located within the coverage of the eNB 200 and within the coverage of the AP 300.
  • the UE 100 has established a connection with the eNB 200 and performs cellular communication with the eNB 200. Specifically, the UE 100 transmits and receives a cellular radio signal including traffic (user data) to and from the eNB 200. Or some UE100 does not need to establish the connection with eNB200.
  • a load level means the congestion degree of eNB200, such as the traffic load of eNB200, or the radio
  • the traffic load of the eNB 200 can be shifted (offloaded) to the AP 300 by switching the traffic transmitted / received between the eNB 200 and the UE 100 to be transmitted / received between the AP 300 and the UE 100.
  • the UE 100 determines whether or not the offload is possible for each connection destination external network (APN: Access Point Name).
  • An offloadable APN list (Offload-able APN list), which is information for determining whether offloading is possible for each APN, is notified to the UE 100 from the network. Specifically, it is notified from a network function such as the MME 500.
  • the UE 100 determines whether or not an APN that is not included in the Offload-able APN list can be offloaded.
  • the UE 100 is connectable to a plurality of radio access schemes, and is an offload-able APN list that is a list in which priorities of radio access schemes to be used are set for each APN.
  • Receiving unit (processor 160 and cellular communication unit 111), a storage unit (memory 150) storing a RAN rule that is a rule applied when selecting a radio access method, and an offload-able APN Based on the list and the RAN rule, it is determined whether or not to change the wireless access method used for connection with the APN between the cellular and the WLAN. When changing, the connection with the APN is made via the wireless access method of the change destination.
  • a control unit (processor 160) for establishing When the APN is not described in the Offload-able APN list, the control unit determines whether to change the wireless access method used for connection with the APN according to a predetermined condition.
  • the RAN rule is a rule that describes whether the RSRP, RSRQ, communication speed, load status, etc. of the radio access method being used satisfies a preset condition. For example, when the load status of the eNB 200 is larger than the threshold set by the RAN rule, the radio access method is changed to WLAN.
  • the predetermined condition is that the UE 100 does not change to WLAN, and in the case of an APN that does not depend on the radio access method, cellular and WLAN
  • a condition for judging a change from the load status a condition such as moving or stationary.
  • UE 100 receives Offload-able APN list from MME 500 (S701).
  • the UE 100 receives RAN level auxiliary information (RAN Assistance Parameter) used to set the conditions of the RAN rule from the eNB / RNC 200 (S702).
  • RAN level auxiliary information RAN Assistance Parameter
  • APN1 is included in the offload-able APN list.
  • the UE 100 determines to change the wireless access method to be used for offloading from the cellular to the WLAN using the RAN rule for the APN1 included in the Offload-able APN list (S704: Steering traffic to WLAN accumulating to RAN rule and offload-able APN list).
  • UE 100 changes the wireless access method used for connection to APN 1 from cellular to WLAN. Moreover, UE100 connects to APN2 using WLAN.
  • APN2 is not included in the offload-able APN list (S705).
  • the UE 100 receives the RAN Assistance Parameter from the eNB / RNC 200 again (S706).
  • the RAN rule is reset based on the received RAN Assistance Parameter.
  • the RAN Assistance Parameter is generated based on the radio status of the eNB / RNC 200, the RAN rule is set to reflect the radio status.
  • the UE 100 determines to return the traffic of the APN 1 to the cellular based on the RAN rule (S 707: RAN rule is satified and the UE decades to steer APN 1 traffic back). For example, when the cellular load decreases, the UE 100 determines to return the traffic of the APN1 to the cellular.
  • the UE 100 changes the wireless access method used for connection to APN 1 from WLAN to cellular (S708: Steer traffic from WLAN accumulating to RAN rule and offloadable APN list). As a result, the UE 100 uses the WLAN for connection to the APN 1 (S709).
  • the UE 100 determines whether or not a predetermined condition is met, and selects to continue communication using the WLAN (S710). For example, the UE 100 compares WLAN and cellular throughput, and if the WLAN is higher, the UE 100 continues to use the WLAN.
  • the present embodiment it is possible to select a wireless access method to be used by using an Offload-able APN list, and also by selecting a wireless access method to be used by the UE 100 for APNs not included in the Offload-able APN list.
  • Appropriate wireless access methods can be used.
  • the UE 100 determines which wireless access method to use, WLAN or cellular, from the ANDSF received from the network and the RAN rule stored in the UE 100.
  • the ANDSF is transmitted from an ANDSF server deployed in the network.
  • the ISSF includes ISRP (Inter System Routing Policy) which is information related to a routing policy between systems.
  • ISRP Inter System Routing Policy
  • the RAN rule is a rule for selecting a radio access method to be used in units of APN.
  • the RAN rule is set based on a radio situation such as a load of the radio access scheme, the UE 100 determines the optimum radio depending on the radio situation. An access method can be selected.
  • the UE 100 uses the ANDSF or RAN rule to change the connection to the APN # 1 from WLAN to cellular (901 to 902), but the APN # 2 continues the WLAN. (903).
  • the RAN rule when the UE 100 preferentially applies ANDSF and satisfies a predetermined condition, the RAN rule is applied.
  • the UE 100 can be connected to a plurality of radio access schemes, and receives a reception unit (cellular communication unit 111 and processor 160) that receives ANDSF from the network, and a storage unit (memory 150) that stores RAN rules. And a control unit (processor 160) that selects either cellular or WLAN from the ANDSF and the RAN rule, and establishes a connection with the APN using the selected wireless access method.
  • the control unit uses the ANDSF preferentially to change the radio access method. However, when a predetermined condition is satisfied, the control unit does not use the ANDSF and changes the radio access method based on the RAN rule.
  • the UE 100 when the function itself that specifies the wireless access method to be used is not set, or when some of the functions are inactive settings, the UE 100 cannot select the wireless access method. It may be determined that a predetermined condition is satisfied. UE100 selects the access system utilized using a RAN rule.
  • the UE 100 may determine that the predetermined condition is satisfied.
  • the UE 100 selects the radio access method using the RAN rule set using the RAN level auxiliary information that is the actual radio status.
  • the RAN rule is configured so that an optimal wireless access method can be selected based on the cellular and WLAN load conditions of the selection target wireless access method and the wireless quality.
  • the ANDSF is normally configured to be set by the home network (HPLMN) of the UE 100.
  • HPLMN home network
  • RAN level auxiliary information for setting the RAN rule is notified from the eNB 200 in which the UE 100 is located.
  • the UE 100 may determine that the predetermined condition is satisfied.
  • UE 100 selects a radio access method in units of APN or IP flows in APN.
  • the UE 100 determines whether a valid ANDSF is set for the APN or APN flow to be determined (S1000).
  • “effective ANDSF” is a case where the predetermined condition described above is not satisfied.
  • the UE 100 uses the ANDSF to select which wireless access method to use, WLAN or cellular (S1001).
  • the UE selects which radio access method to use using the RAN rule (S1002).
  • the UE 100 can appropriately select the radio access method when holding the ANDSF and the RAN rule.
  • the eNB 200 does not generate the RAN level auxiliary information only from the radio status of the cell being managed, but also considers the load status of the AP 300 that may be selected. Generate auxiliary information.
  • the eNB 200 when the eNB 200 acquires the load information of the AP 300, the eNB 200 generates RAN level auxiliary information from the load information. The eNB 200 notifies the generated RAN level auxiliary information to the user terminal.
  • UE100 sets a RAN rule using RAN level radio
  • the UE 100 includes a reception unit (cellular communication unit 111 and processor 160) that receives RAN level auxiliary information, and a control unit (processor 160) that selects a radio access method from the RAN level auxiliary information.
  • the RAN level auxiliary information is generated from the load information of the AP 300 acquired by the eNB 200 from the AP 300, and the control unit selects the radio access method based on the set radio access method selection rule. It is said.
  • the eNB 200 may acquire the load information of the AP 300 directly from the AP 300, or may indirectly acquire the information via the network device.
  • ENB200 acquires the load information of AP300 from AP300 (S1100).
  • the RNC acquires the AP 300 load information.
  • ENB200 produces
  • the UE 100 sets the RAN rule using the notified RAN level auxiliary information and selects the radio access method. Specifically, the UE 100 determines whether to change the wireless access method to be used from LTE to WLAN.
  • the LTE system has been described as an example of the cellular communication system.
  • the present invention is not limited to the LTE system, and the present invention may be applied to systems other than the LTE system.
  • the wireless access method is not limited to the WLAN, and can be applied to a wireless access method such as WiMAX.
  • the access layer in the UE notifies the upper layer when the RAN regulation condition is satisfied during the period Tsteering WLAN .
  • the MME informs the UE whether the traffic can be offloaded via NAS signaling.
  • the UE may not be able to receive NAS signaling. Therefore, whether the network needs to define (based on APN) what traffic should be returned (steered back) to 3GPP, and the UE needs to have up-to-date traffic steering information from the network Whether it exists or not is still unclear.
  • Option 1 UE switches all traffic from WLAN to RAN.
  • the UE will switch all traffic to RAN. In this option, the UE does not need to connect to both the RAN and the WLAN at the same time, thus reducing the power consumption of the UE.
  • Option 2 The traffic selected to be switched to the RAN depends on the UE implementation.
  • Option 3 The UE switches traffic from the WLAN to the RAN according to the offloadable APN list.
  • the UE returns the traffic to the 3GPP that once belonged to the offloadable APN (steerback). For example, the following steps can be applied for selecting traffic to steer to the RAN.
  • the network entity eg MME, P-GW
  • MME Mobility Management Entity
  • the UE switches traffic to the RAN based on the specified APN as long as the RAN rule is satisfied. It is assumed that all traffic belonging to the identified APN is steered back.
  • the UE may autonomously determine whether those traffic should be switched to the RAN.
  • Option 3 The only difference between Option 3 and the one already defined for traffic steering from RAN to WLAN is that the UE decides whether the remaining traffic not on the APN list should be switched to RAN Is to be able to do it.
  • the offloadable APN list may be different for each traffic steering direction. That is, the MME can provide both a RAN to WLAN offloadable APN list and a WLAN to RAN offloadable APN list. However, it is questionable whether there is an advantage of distinguishing APN lists.
  • Option 1 provides a simple solution. It is verifiable and the UE does not need to connect to both RAN and WLAN at the same time.
  • Option 2 is more flexible for the UE, but this functionality cannot be verified by verification.
  • Option 3 can provide the RAN with full control of traffic steering in both directions, but is the most complex of all options.
  • Proposal 1 UE should switch all traffic from WLAN to RAN if RAN rules are met.
  • the review should be related to RAN2 / SA2 work.
  • this appendix provides additional scenarios / use cases identified as Step 1.
  • a single set rule of a RAN rule for a RAN mechanism with one set of RAN auxiliary parameters that determines access selection and traffic routing is met or has already been met, it is related to Access Point Whether or not to do so depends on the UE. If multiple WLANs meet the criteria, it is up to the UE implementation to choose (or obey absolute priority if absolute priority is considered necessary and signaled).
  • the eNB / NB sets RAN auxiliary parameters used in the RAN rule, and determines network selection / traffic steering to / from the WLAN.
  • the role of the eNB / NB is to provide accurate RAN auxiliary parameters for proper determination of the access network and / or traffic steering.
  • a possible problem is how the eNB / NB determines the appropriate RAN auxiliary parameters taking into account the current load of the eNB / NB and WLAN AP.
  • the eNB / NB may receive load information and / or maximum achievable data rate from the WLAN AP or AC to adjust RAN auxiliary parameters, such as comparing its load and WLAN load before signaling to the UE. Should have the ability to collect such information.
  • Proposal 1 In RAN3, the precise control of network selection / traffic steering use cases should be considered and eNB / NB should facilitate the adjustment of RAN auxiliary parameters signaled to the UE.
  • Proposal 2 If Proposal 1 is accepted, RAN3 should consider how eNB / NB obtains at least load information and achievable maximum data rate from WLAN AP / AC.
  • the RAN solution provided by RAN2 may be considered an optimal lower bound. This is because, from the viewpoint of load balance between 3GPP RAN and WLAN, it is common that the gain in WLAN interworking increases as the traffic steering granularity decreases.
  • MAPCON Multi Access PDN Connectivity
  • the RAN solution does not have the capability for IP flow level offloading, but the CN has an IFOM (IP Flow Mobility) that supports it.
  • IFOM IP Flow Mobility
  • RAN3 should consider improving the steering granularity of the RAN solution studied in RAN2.
  • Proposal 3 In RAN3, flexible traffic steering should be facilitated by considering use cases that improve steering granularity.
  • Proposal 3 If Proposal 3 is accepted, the direction of traffic steering should be considered: 3GPP RAN to WLAN and WLAN to 3GPP.
  • eNB / NB If traffic is offloaded from 3GPP RAN to WLAN, eNB / NB must specify to determine whether GBR traffic, eg VoIP and / or video streaming, can be offloaded to WLAN It is desirable to acquire the QoS control capability of WLAN AP / AC. As is well known, today's WLAN has the optional capability of QoS control as IEEE 802.11e. If options in the WLAN are envisaged, the eNB / NB can perform traffic steering more efficiently without degradation to the current carrier grade level QoS.
  • the QoS characteristics of the selected traffic may be useful for mapping WLAN traffic to eNB / NB 3GPP traffic.
  • WLAN APs can be substantial and will increase significantly over time.
  • the signaling load in the network and / or the processing load in the control node will be a problem for Multi-RAT cooperation cooperation related to WLAN, as in the case of H (e) NB.
  • Proposal 4 For use cases with a large number of WLAN AP deployments, the signaling load and processing load should be considered.
  • 3GPP level security for WLAN Currently, traffic initiated in 3GPP networks is frequently offloaded to WLAN networks, including reliable and untrusted WLAN access (untrusted WLAN access is not secure).
  • 3GPP CN has developed a solution that defines ePDG (Evolved Packet Data Gateway), making it easier for the UE to establish a secure tunnel, ie IPsec, before traffic routing.
  • ePDG Evolved Packet Data Gateway
  • Proposal 5 Whether to handle untrusted WLAN should be considered.
  • the present invention is useful in the communication field.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

 一つの実施形態に係るユーザ端末は、セルラ及びWLANを含む複数の無線アクセス方式を利用可能なユーザ端末である。前記ユーザ端末は、前記セルラ及び前記WLANのうち利用する無線アクセス方式をAPNとの通信で用いるIPフローの単位で選択するルールである第1選択ルールをネットワークから受信する受信部と、前記セルラ及び前記WLANのうち利用する無線アクセス方式を前記APN単位で選択するルールである第2選択ルールを記憶している記憶部と、前記第1選択ルール及び前記第2選択ルールの両方を有している場合において、無線アクセス方式の変更に適用する選択ルールを前記第1選択ルール及び前記第2選択ルールの中から選択する制御部と、を有する。

Description

ユーザ端末及び通信制御方法
 本発明は、無線LAN方式(WLAN方式)と連携可能なセルラ通信方式において用いられるユーザ端末及び通信制御方法に関する。
 近年、セルラ通信部及びWLAN通信部を有するユーザ端末(いわゆる、デュアル端末)の普及が進んでいる。また、セルラ通信方式のオペレータにより管理されるWLANアクセスポイント(以下、単に「アクセスポイント」という)が増加している。
 この状況に対応するために、ユーザ端末によるアクセスポイント発見処理を効率化するためのANDSF(Access Network Discovery and Selection Function)の標準化が進められている。
 また、セルラ通信システムの標準化プロジェクトである3GPP(3rd Generation Partnership Project)では、セルラ通信システムとWLANシステムとの無線アクセスネットワーク(RAN)レベルの連携を強化できる技術が検討される予定である(非特許文献1参照)。
 このような技術の目的の一つは、アクセスポイントの使用率を向上させることにより、セルラ基地局及びアクセスポイントで負荷レベルのバランスをとることである。
 ANDSFでは、コアネットワークに設けられたANDSFサーバが、NAS(Non Access Stratum)メッセージにより、WLANに関する情報をユーザ端末に提供する。ユーザ端末は、ANDSFサーバから提供された情報に基づいて、セルラ基地局、アクセスポイントの選択を行い、負荷レベルのバランスを取る。
 また、ユーザ端末には、セルラRANで設定されるRANルールが通知される。RANルールは、セルラ基地局の実際の負荷状況等に応じて、セルラ基地局とアクセスポイントとの負荷バランスを取るために用いられる。
3GPP寄書 RP-1201455
 一つの実施形態に係るユーザ端末は、セルラ及びWLANを含む複数の無線アクセス方式を利用可能なユーザ端末である。前記ユーザ端末は、前記セルラ及び前記WLANのうち利用する無線アクセス方式をAPNとの通信で用いるIPフローの単位で選択するルールである第1選択ルールをネットワークから受信する受信部と、前記セルラ及び前記WLANのうち利用する無線アクセス方式を前記APN単位で選択するルールである第2選択ルールを記憶している記憶部と、前記第1選択ルール及び前記第2選択ルールの両方を有している場合において、無線アクセス方式の変更に適用する選択ルールを前記第1選択ルール及び前記第2選択ルールの中から選択する制御部と、を有する。
 一つの実施形態において、前記第1選択ルールにおいて、利用する無線アクセス方式を指定する機能が設定されていない場合、前記制御部は、前記第1選択ルール及び前記第2選択ルールの中から前記第2選択ルールを選択する。
 一つの実施形態において、前記制御部は、前記ユーザ端末の在圏場所に基づいて、前記無線アクセス方式の変更に適用する選択ルールを前記第1選択ルール及び前記第2選択ルールの中から選択する。
 一つの実施形態において、前記第1選択ルールは、前記ユーザ端末のホームネットワークが設定するように構成されている。前記ユーザ端末がローミング中のため、前記第1選択ルールを有効に用いることができない場合、前記制御部は、前記第1選択ルール及び前記第2選択ルールの中から前記第2選択ルールを選択する。
 一つの実施形態において、前記ユーザ端末がローミング中に、前記第1選択ルールにおいて、利用する無線アクセス方式を指定する機能が設定されていない場合、前記制御部は、前記第1選択ルール及び前記第2選択ルールの中から前記第2選択ルールを選択する。
 一つの実施形態において、前記第2選択ルールは、現在利用している無線アクセス方式及び変更先候補の無線アクセス方式の負荷状況、無線品質の少なくともいずれか一方に基づいて、利用する無線アクセス方式を変更するか判断するように構成されている。
 一つの実施形態に係るユーザ端末は、セルラ及びWLANを含む複数の無線アクセス方式を利用可能なユーザ端末である。前記ユーザ端末は、APN毎に前記セルラから前記WLANへオフロードが可能であるかを示す情報をネットワークから受信する受信部と、前記セルラと前記WLANとの間で無線アクセス方式を選択する際に適用するルールである選択ルールを記憶している記憶部と、前記情報と前記選択ルールとに基づいて、前記APNとの接続に利用する無線アクセス方式を前記セルラと前記WLANとの間で変更するかを判断する制御部と、を有する。前記制御部は、前記情報によりオフロードが可能であると示されたAPNに属するトラフィックを、前記WLANから前記セルラへ切り替える。
 一つの実施形態に係るユーザ端末は、セルラ及びWLANを含む複数の無線アクセス方式を利用可能なユーザ端末である。前記ユーザ端末は、セルラ基地局から無線補助情報を受信する受信部と、前記無線補助情報に基づいて、無線アクセス方式選択ルールを用いて無線アクセス方式を選択する制御部と、を有する。前記無線補助情報は、前記セルラ基地局がWLANノードから取得したWLAN負荷情報から生成される。
 一つの実施形態に係る通信制御方法は、セルラ及びWLANを含む複数の無線アクセス方式を利用可能なユーザ端末における方法である。前記通信制御方法は、前記セルラ及び前記WLANのうち利用する無線アクセス方式をAPNとの通信で用いるIPフローの単位で選択するルールである第1選択ルールをネットワークから受信し、前記セルラ及び前記WLANのうち利用する無線アクセス方式を前記APN単位で選択するルールである第2選択ルールを記憶し、前記第1選択ルール及び前記第2選択ルールの両方を有している場合において、無線アクセス方式の変更に適用する選択ルールを前記第1選択ルール及び前記第2選択ルールの中から選択する、ことを有する。
 一つの実施形態に係る通信制御方法は、セルラ及びWLANを含む複数の無線アクセス方式を利用可能なユーザ端末における方法である。前記通信制御方法は、APN毎に前記セルラから前記WLANへオフロードが可能であるかを示す情報をネットワークから受信し、前記セルラと前記WLANとの間で無線アクセス方式を選択する際に適用するルールである選択ルールを記憶し、前記情報と前記選択ルールとに基づいて、前記APNとの接続に利用する無線アクセス方式を前記セルラと前記WLANとの間で変更するかを判断し、前記情報によりオフロードが可能であると示されたAPNに属するトラフィックを、前記WLANから前記セルラへ切り替える。
 一つの実施形態に係る通信制御方法は、セルラ及びWLANを含む複数の無線アクセス方式を利用可能なユーザ端末における方法である。前記通信制御方法は、セルラ基地局から、前記セルラ基地局がWLANノードから取得したWLAN負荷情報から生成される無線補助情報を受信し、前記無線補助情報に基づいて、無線アクセス方式選択ルールを用いて無線アクセス方式を選択する、ことを有する。
第1実施形態乃至第3実施形態に係るシステム構成図である。 第1実施形態乃至第3実施形態に係るUE(ユーザ端末)のブロック図である。 第1実施形態乃至第3実施形態に係るeNB(セルラ基地局)のブロック図である。 第1実施形態乃至第3実施形態に係るAP(アクセスポイント)のブロック図である。 LTEシステムにおける無線インターフェイスのプロトコルスタック図である。 第1実施形態乃至第3実施形態に係る動作環境を説明するための図である。 第1実施形態に係るシーケンス図である。 第2実施形態に係るシステム構成図である。 第2実施形態に係るシステム構成図である。 第2実施形態に係るフローチャートである。 第3実施形態に係る構成図である。
 [実施形態の概要]
 第1実施形態に係るユーザ端末は、複数の無線アクセス方式を利用可能なユーザ端末であって、APN毎に、利用する前記無線アクセス方式の優先度が設定されているリストをネットワークから受信する受信部と、無線アクセス方式を選択する際に適用するルールである無線アクセス方式選択ルールを記憶している記憶部と、前記リストと前記無線アクセス方式選択ルールとに基づいて、前記APNとの接続に利用する前記無線アクセス方式を変更するかを判断し、変更する場合、変更先の無線アクセス方式を介して前記APNとの接続を確立する制御部と、を有し、前記APNが、前記リストに記載されていない場合、前記制御部は、前記APNとの接続に利用する前記無線アクセス方式を所定の条件に従って、変更するか判断することを特徴とする。
 第1実施形態では、前記制御部は、WLAN経由で接続しているAPNとの接続を、セルラ経由に切り替えるか判断してもよい。
 第1実施形態では、前記リストは、前記APNへの接続を、セルラ経由から、WLAN経由に切り替え可否を記載していることを特徴としてもよい。
 第2実施形態に係るユーザ端末は、複数の無線アクセス方式を利用可能なユーザ端末であって、APNとの通信で用いるIPフローの単位で利用する前記無線アクセス方式を選択するルールである第1選択ルールをネットワークから受信する受信部と、前記APN単位で利用する前記無線アクセス方式を選択するルールである第2選択ルールを記憶している記憶部と、前記第1選択ルールと前記第2選択ルールを用いて前記無線アクセス方式を選択し、選択した前記無線アクセス方式を利用して、前記APNとの接続を確立する制御部と、を有し、前記制御部は、前記第1選択ルールを優先的に用いて、前記無線アクセス方式を変更するが、所定の条件を満たす場合には、前記制御部は、前記第1選択ルールを用いず、前記第2選択ルールを用いて前記無線アクセス方式を変更することを特徴とする。
 第2実施形態では、前記第1選択ルールにおいて、利用する前記無線アクセス方式を指定する機能が設定されていない場合、前記制御部が、所定条件を満たすと判断してもよい。
 第2実施形態では、時間帯及び在圏場所の少なくともいずれか一方に基づいて利用する前記無線アクセス方式を選択するように第1選択ルールが設定されている場合に、前記制御部が、所定条件を満たすと判断してもよい。
 第2実施形態では、前記第1選択ルールは、前記ユーザ端末のホームネットワークが設定するように構成されており、前記ユーザ端末がローミング中のため、前記第1選択ルールを設定された通りに用いることができない場合、前記制御部が、所定条件を満たすと判断してもよい。
 第2実施形態では、前記第2選択ルールは、現在利用している無線アクセス方式及び変更先候補の無線アクセス方式の負荷状況、無線品質の少なくともいずれか一方に基づいて利用する前記無線アクセス方式を変更するか判断するように構成されてもよい。
 第3実施形態に係るユーザ端末は、複数の無線アクセス方式を利用可能なユーザ端末であって、第1無線アクセス方式の基地局から、無線補助情報を受信する受信部と、前記無線アクセス方式を選択する際に、前記無線補助情報を用いて設定される無線アクセス方式選択ルールを用いて無線アクセス方式を選択する制御部と、を有し、前記無線補助情報は、前記第1無線アクセス方式の基地局が、第2無線アクセス方式の基地局から取得した前記第2無線アクセス方式の基地局の負荷情報から生成されることを特徴とする。
 第1実施形態に係る通信制御方法は、複数の無線アクセス方式を利用可能なユーザ端末を含む通信システムにおける通信制御方法であって、前記ユーザ端末が、無線アクセス方式を選択する際に適用するルールである無線アクセス方式選択ルールを記憶するように構成されており、前記ユーザ端末が、ネットワークから、APN毎に、利用する前記無線アクセス方式の優先度が設定されているリストをネットワークから受信するステップと、前記ユーザ端末が、前記リストと前記無線アクセス方式選択ルールとに基づいて、前記無線アクセス方式を変更するかを判断するステップと、前記ユーザ端末が、変更先の無線アクセス方式を介して前記APNとの接続を確立するステップと、を有し、APNが、前記リストに記載されていない場合、前記ユーザ端末は、利用する前記無線アクセス方式を所定の条件に従って、変更するか判断することを特徴とする。
 第2実施形態に係る通信制御方法は、複数の無線アクセス方式を利用可能なユーザ端末を含む通信システムにおける通信制御方法であって、前記ユーザ端末が、APNとの通信で用いるIPフローの単位で利用する前記無線アクセス方式を選択するルールである第1選択ルールと、前記APN単位で利用する前記無線アクセス方式を選択するルールである第2選択ルールとを用いて無線アクセス方式を選択し、前記第2選択ルールは前記ユーザ端末が記憶しているように構成されており、前記ユーザ端末が、前記第1選択ルールを、ネットワークから、受信するステップと、前記ユーザ端末が、前記第1選択ルールと前記第2選択ルールを用いて前記無線アクセス方式を選択するステップと前記ユーザ端末が、選択した前記無線アクセス方式を利用して、前記APNとの接続を確立するステップとを有し、前記ユーザ端末は、前記第1選択ルールを優先的に用いて、前記無線アクセス方式を変更するが、所定の条件を満たす場合には、前記第1選択ルールを用いず、前記第2選択ルールを用いて無線アクセス方式を変更することを特徴とする。
 第3実施形態に係る通信制御方法は、複数の無線アクセス方式を利用可能なユーザ端末を含む通信システムにおける通信制御方法であって、第1無線アクセス方式の基地局が、第2無線アクセス方式の基地局から前記第2無線アクセス方式の基地局の負荷情報の負荷情報を取得するステップと、前記第1無線アクセス方式の基地局が、前記負荷情報から無線補助情報を生成するステップと、前記第1無線アクセス方式の基地局が、前記無線補助情報を、前記ユーザ端末に通知するステップと、を有し、前記ユーザ端末は、前記無線補助情報を用いて無線アクセス方式選択ルールを設定し、設定した該選択ルールに従って、前記無線アクセス方式を選択することを特徴とする。
 [第1実施形態]
 以下、図面を参照して、3GPP規格に準拠して構成されるセルラ通信システム(LTEシステム)を無線LAN(WLAN)システムと連携させる場合の実施形態を説明する。
 (システム構成)
 図1は、第1実施形態に係るシステム構成図である。図1に示すように、セルラ通信システムは、複数のUE(User Equipment)100と、E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network)10と、EPC(Evolved Packet Core)20と、を含む。E-UTRAN10は、無線アクセスネットワーク(RAN)に相当する。EPC20は、コアネットワークに相当する。
 UE100は、移動型の無線通信装置であり、接続を確立したセルとの無線通信を行う。UE100はユーザ端末に相当する。UE100は、セルラ通信及びWLAN通信の両通信方式をサポートする端末(デュアル端末)である。
 E-UTRAN10は、複数のeNB200(evolved Node-B)を含む。eNB200はセルラ基地局に相当する。eNB200は、1又は複数のセルを管理しており、自セルとの接続を確立したUE100との無線通信を行う。なお、「セル」は、無線通信エリアの最小単位を示す用語として使用される他に、UE100との無線通信を行う機能を示す用語としても使用される。また、eNB200は、例えば、無線リソース管理(RRM)機能と、ユーザデータのルーティング機能と、モビリティ制御及びスケジューリングのための測定制御機能と、を有する。
 eNB200は、X2インターフェイスを介して相互に接続される。また、eNB200は、S1インターフェイスを介して、EPC20に含まれるMME/S-GW500と接続される。
 EPC20は、複数のMME(Mobility Management Entity)/S-GW(Serving-Gateway)500を含む。MMEは、UE100に対する各種モビリティ制御等を行うネットワークノードであり、制御局に相当する。S-GWは、ユーザデータの転送制御を行うネットワークノードであり、交換局に相当する。
 WLANシステムは、WLANアクセスポイント(以下、「AP」と称する)300を含む。WLANシステムは、例えばIEEE 802.11諸規格に準拠して構成される。AP300は、セルラ周波数帯とは異なる周波数帯(WLAN周波数帯)でUE100との通信を行う。AP300は、ルータなどを介してEPC20に接続される。
 また、eNB200及びAP300が個別に配置される場合に限らず、eNB200及びAP300が同じ場所に配置(Collocated)されていてもよい。Collocatedの一形態として、eNB200及びAP300がオペレータの任意のインターフェイスで直接的に接続されていてもよい。
 EPC20は、ANDSFサーバ600をさらに含む。ANDSFサーバ600は、WLANに関する情報(以下、「ANDSF情報」という)を管理する。ANDSFサーバ600は、NASメッセージにより、WLAN関連情報をUE100に提供する。
 次に、UE100、eNB200、及びAP300の構成を説明する。
 図2は、UE100のブロック図である。図2に示すように、UE100は、アンテナ101及び102と、セルラ通信部111と、WLAN通信部112と、ユーザインターフェイス120と、GNSS(Global Navigation Satellite System)受信機130と、バッテリ140と、メモリ150と、プロセッサ160と、を有する。メモリ150及びプロセッサ160は、制御部を構成する。UE100は、GNSS受信機130を有していなくてもよい。また、メモリ150をプロセッサ160と一体化し、このセット(すなわち、チップセット)をプロセッサ160’としてもよい。
 アンテナ101及びセルラ通信部111は、セルラ無線信号の送受信に用いられる。セルラ通信部111は、プロセッサ160が出力するベースバンド信号をセルラ無線信号に変換してアンテナ101から送信する。また、セルラ通信部111は、アンテナ101が受信するセルラ無線信号をベースバンド信号に変換してプロセッサ160に出力する。
 アンテナ102及びWLAN通信部112は、WLAN無線信号の送受信に用いられる。WLAN通信部112は、プロセッサ160が出力するベースバンド信号をWLAN無線信号に変換してアンテナ102から送信する。また、WLAN通信部112は、アンテナ102が受信するWLAN無線信号をベースバンド信号に変換してプロセッサ160に出力する。
 ユーザインターフェイス120は、UE100を所持するユーザとのインターフェイスであり、例えば、ディスプレイ、マイク、スピーカ、及び各種ボタンなどを含む。ユーザインターフェイス120は、ユーザからの入力を受け付けて、該入力の内容を示す信号をプロセッサ160に出力する。GNSS受信機130は、UE100の地理的位置を示す位置情報を得るために、GNSS信号を受信して、受信した信号をプロセッサ160に出力する。バッテリ140は、UE100の各ブロックに供給すべき電力を蓄える。
 メモリ150は、プロセッサ160によって実行されるプログラムと、プロセッサ160による処理に使用される情報と、を記憶する。プロセッサ160は、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号などを行うベースバンドプロセッサと、メモリ150に記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行うCPUと、を含む。プロセッサ160は、さらに、音声・映像信号の符号化・復号を行うコーデックを含んでもよい。プロセッサ160は、後述する各種の処理及び各種の通信プロトコルを実行する。
 図3は、eNB200のブロック図である。図3に示すように、eNB200は、アンテナ201と、セルラ通信部210と、ネットワークインターフェイス220と、メモリ230と、プロセッサ240と、を有する。メモリ230及びプロセッサ240は、制御部を構成する。
 アンテナ201及びセルラ通信部210は、セルラ無線信号の送受信に用いられる。セルラ通信部210は、プロセッサ240が出力するベースバンド信号をセルラ無線信号に変換してアンテナ201から送信する。また、セルラ通信部210は、アンテナ201が受信するセルラ無線信号をベースバンド信号に変換してプロセッサ240に出力する。
 ネットワークインターフェイス220は、X2インターフェイスを介して隣接eNB200と接続され、S1インターフェイスを介してMME/S-GW500と接続される。また、ネットワークインターフェイス220は、EPC20を介したAP300との通信に使用される。
 メモリ230は、プロセッサ240によって実行されるプログラムと、プロセッサ240による処理に使用される情報と、を記憶する。プロセッサ240は、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号などを行うベースバンドプロセッサと、メモリ230に記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行うCPUと、を含む。プロセッサ240は、後述する各種の処理及び各種の通信プロトコルを実行する。
 図4は、AP300のブロック図である。図4に示すように、AP300は、アンテナ301と、WLAN通信部311と、ネットワークインターフェイス320と、メモリ330と、プロセッサ340と、を有する。
 アンテナ301及びWLAN通信部311は、WLAN無線信号の送受信に用いられる。WLAN通信部311は、プロセッサ340が出力するベースバンド信号をWLAN無線信号に変換してアンテナ301から送信する。また、WLAN通信部311は、アンテナ301が受信するWLAN無線信号をベースバンド信号に変換してプロセッサ340に出力する。
 ネットワークインターフェイス320は、ルータなどを介してEPC20と接続される。また、ネットワークインターフェイス320は、EPC20を介したeNB200との通信に使用される。
 メモリ330は、プロセッサ340によって実行されるプログラムと、プロセッサ340による処理に使用される情報と、を記憶する。プロセッサ340は、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号などを行うベースバンドプロセッサと、メモリ330に記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行うCPUと、を含む。
 図5は、セルラ通信システムにおける無線インターフェイスのプロトコルスタック図である。図5に示すように、無線インターフェイスプロトコルは、OSI参照モデルのレイヤ1乃至レイヤ3に区分されており、レイヤ1は物理(PHY)レイヤである。レイヤ2は、MAC(Medium Access Control)レイヤと、RLC(Radio Link Control)レイヤと、PDCP(Packet Data Convergence Protocol)レイヤと、を含む。レイヤ3は、RRC(Radio Resource Control)レイヤを含む。
 物理レイヤは、符号化・復号、変調・復調、アンテナマッピング・デマッピング、及びリソースマッピング・デマッピングを行う。UE100の物理レイヤとeNB200の物理レイヤとの間では、物理チャネルを介してデータが伝送される。
 MACレイヤは、データの優先制御、及びハイブリッドARQ(HARQ)による再送処理などを行う。UE100のMACレイヤとeNB200のMACレイヤとの間では、トランスポートチャネルを介してデータが伝送される。eNB200のMACレイヤは、上下リンクのトランスポートフォーマット(トランスポートブロックサイズ、変調・符号化方式など)、及び割当リソースブロックを選択するスケジューラを含む。
 RLCレイヤは、MACレイヤ及び物理レイヤの機能を利用してデータを受信側のRLCレイヤに伝送する。UE100のRLCレイヤとeNB200のRLCレイヤとの間では、論理チャネルを介してデータが伝送される。
 PDCPレイヤは、ヘッダ圧縮・伸張、及び暗号化・復号化を行う。
 RRCレイヤは、制御プレーンでのみ定義される。UE100のRRCレイヤとeNB200のRRCレイヤとの間では、各種設定のための制御メッセージ(RRCメッセージ)が伝送される。RRCレイヤは、無線ベアラの確立、再確立及び解放に応じて、論理チャネル、トランスポートチャネル、及び物理チャネルを制御する。UE100のRRCとeNB200のRRCとの間に接続(RRC接続)がある場合、UE100は接続状態(RRC connected mode)であり、そうでない場合、UE100はアイドル状態(RRC idle mode)である。
 RRCレイヤの上位に位置するNASレイヤは、セッション管理及びモビリティ管理などを行う。MME300及びANDSFサーバ600は、NASメッセージをUE100と送受信する。
 (第1実施形態に係る動作)
 次に、第1実施形態に係る動作について説明する。
 (1)動作環境
 図6は、第1実施形態に係る動作環境を説明するための図である。図6に示すように、eNB200のカバレッジ内に複数のAP300が設けられている。複数のAP300は、オペレータにより管理されるAP(Operator controlled AP)である。
 また、eNB200のカバレッジ内であって、かつAP300のカバレッジ内に複数のUE100が位置している。UE100は、eNB200との接続を確立しており、eNB200とのセルラ通信を行っている。具体的には、UE100は、トラフィック(ユーザデータ)を含んだセルラ無線信号をeNB200と送受信している。或いは、一部のUE100は、eNB200との接続を確立していなくてもよい。
 eNB200が多数のUE100との接続を確立する場合、eNB200の負荷レベルが高くなる。負荷レベルとは、eNB200のトラフィック負荷又はeNB200の無線リソース使用率など、eNB200の混雑度を意味する。ここで、eNB200とUE100との間で送受信されるトラフィックを、AP300とUE100との間で送受信するよう切り替えることにより、eNB200のトラフィック負荷をAP300に移行(オフロード)できる。
 しかしながら、UE100をAP300と接続可能な状態に保つためには、UE100のWLAN通信部112を常にオン状態にしてAP発見処理(WLANスキャン)を継続する必要があり、UE100の消費電力が増大する。よって、AP300に関する情報をUE100に提供することにより、UE100によって行われるAP発見処理を効率化し、UE100の消費電力の増大を抑制できる。
 (2)動作内容
 UE100がeNB200からAP300にオフロードする場合、UE100は、接続先外部ネットワーク(APN:Access Point Name)毎に、オフロード可能か判断する。APN毎にオフロード可能かを判断する情報であるオフロード可能APNリスト(Offload-able APN list)は、ネットワークからUE100に通知される。具体的には、MME500等のネットワーク機能から通知される。
 ここで、Offload-able APN listに含まれないAPNのオフロード可否については、UE100が判断する。
 具体的には、本実施形態に係るUE100は、複数の無線アクセス方式に接続可能であって、APN毎に、利用する無線アクセス方式の優先度が設定されているリストであるOffload-able APN listをネットワークから受信する受信部(プロセッサ160及びセルラ通信部111)と、無線アクセス方式を選択する際に適用するルールであるRANルールを記憶している記憶部(メモリ150)と、Offload-able APN listとRANルールとに基づいて、APNとの接続に利用する無線アクセス方式をセルラとWLAN間で変更するかを判断し、変更する場合、変更先の無線アクセス方式を介して前記APNとの接続を確立する制御部(プロセッサ160)と、を有する。APNが、Offload-able APN listに記載されていない場合、制御部は、APNとの接続に利用する無線アクセス方式を所定の条件に従って、変更するか判断する。
 ここで、RANルールは、利用している無線アクセス方式のRSRP、RSRQ、通信速度、負荷状況等が予め設定した条件を満たすかを記載したルールである。例えば、eNB200の負荷状況がRANルールで設定されている閾値より大きい場合には、無線アクセス方式をWLANに変更するといったルールである。
 また、所定の条件とは、例えば、セルラを用いる場合のみ接続可能なAPNの場合は、UE100は、WLANへの変更を行わないという条件、無線アクセス方式に依存しないAPNの場合は、セルラとWLANの負荷状況から変更を判断するという条件、移動中や静止中といった条件等である。
 図7を用いて、本実施形態に係る動作シーケンスを説明する。
 UE100は、MME500から、Offload-able APN listを受信する(S701)。
 また、UE100は、RANルールの条件を設定するのに用いるRANレベル補助情報(RAN Assistance Parameter)をeNB/RNC200から受信する(S702)。
 ここで、APN1へはセルラを利用して通信中である(S703 Traffic which belongs to APN1)。なお、APN1はOffload-able APN listに含まれる。
 UE100は、Offload-able APN listに含まれるAPN1について、RANルールを用いて、セルラからWLANにオフロードのため、利用する無線アクセス方式を変更することを判断する(S704: Steer traffic to WLAN according to RAN rule and offload-able APN list)。
 UE100は、APN1への接続に利用する無線アクセス方式をセルラからWLANに変更する。また、UE100は、WLANを利用してAPN2に接続する。ここで、APN2は、Offload-able APN listに含まれない(S705)。
 UE100は、eNB/RNC200からRAN Assistance Parameterを再度受信する(S706)。受信したRAN Assistance Parameterに基づいてRANルールの再設定を行う。
 ここで、RAN Assistance Parameterは、eNB/RNC200の無線状況に基づいて生成されるため、RANルールは無線状況を反映して設定される。
 UE100は、RANルールに基づいて、APN1のトラヒックをセルラに戻すことを決定する(S707: RAN rule is satisfied and the UE decides to steer APN1 traffic back)。例えば、セルラの負荷が低下した場合、UE100はAPN1のトラヒックをセルラに戻すことを決定する。
 UE100は、APN1への接続に利用する無線アクセス方式をWLANからセルラに変更する(S708: Steer traffic from WLAN according to RAN rule and offloadable APN list)。これにより、UE100は、APN1への接続はWLANを利用することになる(S709)。
 一方、Offload-able APN listに含まれないAPN2について、UE100は、所定の条件に合致するか判断し、WLANを利用して通信を継続することを選択する(S710)。例えば、UE100は、WLANとセルラのスループットを比較して、WLANの方が高い場合は、WLANの利用を継続する。
 本実施形態によれば、Offload-able APN listを用いて、利用する無線アクセス方式を選択できると共に、Offload-able APN listに含まれないAPNについてもUE100が利用する無線アクセス方式を選択することにより適切な無線アクセス方式を利用できる。
 [第2実施形態]
 図8乃至10を用いて第2実施形態について説明する。なお、第1実施形態と重複する部分については説明を省略し、第1実施形態との差異点を中心に説明する。
 図8に示すように、本実施形態に係るUE100は、ネットワークから受信するANDSFとUE100が記憶しているRANルールから、WLANとセルラいずれの無線アクセス方式を利用するか決定する。
 ここで、ANDSFは、ネットワーク内に配備されたANDSFサーバから送信される。また、ANDSF内には、システム間のルーティングポリシーに関する情報であるISRP(Inter System Routing Policy)が含まれる。ISRPでは、IPフロー単位で利用する無線アクセス方式を設定することができる。
 一方、RANルールは、APN単位で利用する無線アクセス方式を選択するルールであるが、無線アクセス方式の負荷等の無線状況に基づいて設定されるため、UE100は、無線状況に応じて最適な無線アクセス方式を選択することができる。
 例えば、図9に示すように、UE100は、ANDSF若しくはRANルールを用いて、APN#1への接続はWLANからセルラに変更するが(901から902)、APN#2には、WLANを継続して用いることができる(903)。
 さらにANDSFに含まれるISRPを用いて、同一APNへの接続であってもIPフロー単位で異なる無線アクセス方式を利用することができる。
 従来の方式では、UE100が、ANDSFとRANルールを保持している場合に、2つのルールの適用方法について規定されておらず、適切に無線アクセス方式を選択できない懸念があった。
 本実施形態では、UE100がANDSFを優先的に適用しつつ、所定の条件を満たす場合には、RANルールを適用する。
 具体的には、UE100は、複数の無線アクセス方式に接続可能であり、ANDSFをネットワークから受信する受信部(セルラ通信部111及びプロセッサ160)と、RANルールを記憶している記憶部(メモリ150)と、ANDSFとRANルールとからセルラ、WLANのいずれかを選択し、選択した前記無線アクセス方式を利用して、APNとの接続を確立する制御部(プロセッサ160)とを有する。制御部は、ANDSFを優先的に用いて、無線アクセス方式を変更するが、所定の条件を満たす場合には、ANDSFを用いず、RANルールに基づいて無線アクセス方式を変更する。
 ここで、ANDSFにおいて、利用する無線アクセス方式を指定する機能自体が設定されていない場合や、一部の機能が非アクティブの設定であるため、無線アクセス方式の選択が行えない場合に、UE100は、所定条件を満たすと判断してもよい。UE100はRANルールを用いて利用するアクセス方式を選択する。
 また、時間帯及び在圏場所の少なくともいずれか一方に基づいて利用する無線アクセス方式を選択するようにANDSFが設定されている場合に、UE100は、所定条件を満たすと判断してもよい。
 例えば、セルラのトラヒックが多い時間帯や在圏場所(都市部)では、WLANを優先的に利用する設定がANDSFにされている場合であっても、実際のセルラのトラヒックは少ない可能性がある。この場合、UE100は実際の無線状況であるRANレベル補助情報を用いて設定されるRANルールを用いて無線アクセス方式を選択した方が好ましい。
 なお、RANルールは、選択対象の無線アクセス方式のセルラ、WLANの負荷状況や、無線品質に基づいて、最適な無線アクセス方式を選択できるように構成されている。
 また、ANDSFは、通常はUE100のホームネットワーク(HPLMN)が設定するように構成されている。一方、RANルールを設定するためのRANレベル補助情報はUE100が在圏中のeNB200から通知される。UE100がローミング中の場合には、HPLMNが設定したANDSFより、UE100が在圏中のeNB200が指定したRANルールを用いて無線アクセス方式を選択する方が好ましい。
 このため、UE100がローミング中の場合に、UE100は、所定条件を満たすと判断してもよい。
 図10を用いて、ANDSFとRANルールを適用する際の判断フローを説明する。
 UE100はAPN単位、若しくはAPN内のIPフロー単位に無線アクセス方式の選択を行う。
 UE100は、判断対象のAPN又はAPNフローに対して、有効なANDSFが設定されているか判断する(S1000)。ここで「有効なANDSF」とは、上述した所定条件を満たさない場合である。
 ANDSFが有効な場合、UE100は、ANDSFを用いてWLANとセルラとの、いずれの無線アクセス方式を利用するか選択する(S1001)。
 一方、ANDSが無効な場合、UEはRANルールを用いて、いずれの無線アクセス方式を利用するか選択する(S1002)。
 以上のように、本実施形態に係る発明によれば、UE100は、ANDSFとRANルールを保持している場合に、適切に無線アクセス方式を選択することができる。
 [第3実施形態]
 図11を用いて第3実施形態について説明する。なお、第1及び第2実施形態と重複する部分については説明を省略し、第1及び第2実施形態との差異点を中心に説明する。
 本実施形態に係るRANルールでは、eNB200が、管理しているセルの無線状況のみからRANレベル補助情報を生成するのではなく、選択される可能性のあるAP300の負荷状況も考慮してRANレベル補助情報を生成する。
 より具体的には、eNB200は、AP300の負荷情報を取得すると、負荷情報からRANレベル補助情報を生成する。eNB200は、生成したRANレベル補助情報を、前記ユーザ端末に通知する。UE100は、RANレベル無線補助情報を用いてRANルールを設定し、設定した選択ルールに従って、無線アクセス方式を選択する。
 また、本実施形態に係るUE100は、RANレベル補助情報を受信する受信部(セルラ通信部111及びプロセッサ160)と、RANレベル補助情報から、無線アクセス方式を選択する制御部(プロセッサ160)とを有し、RANレベル補助情報は、eNB200が、AP300から取得したAP300の負荷情報から生成され、制御部は、設定した前記無線アクセス方式選択ルールに基づいて、前記無線アクセス方式を選択することを特徴としている。
 ここで、eNB200は、AP300から、直接AP300の負荷情報を取得してもよいし、ネットワーク装置を介して、間接的に取得してもよい。
 図11を用いて、本実施形態に係る動作フローを説明する。
 eNB200は、AP300の負荷情報をAP300から取得する(S1100)。
 なおセルラの種別がLTE(EUTRAN)ではなく、3G(UTRAN)の場合、RNCがAP300の負荷情報を取得する。
 eNB200は、取得したAP300の負荷情報からRANレベル補助情報を生成し、UE100に通知する(S1101)。
 UE100は通知されたRANレベル補助情報を用いてRANルールを設定し、無線アクセス方式を選択する。具体的には、UE100は利用する無線アクセス方式をLTEからWLANに変更するか判断する。
 [その他の実施形態]
 上述した第1実施形態乃至第3実施形態は、別個独立して実施する場合に限らず、相互に組み合わせて実施してもよい。
 上述した実施形態では、セルラ通信方式の一例としてLTE方式を説明したが、LTE方式に限定されるものではなく、LTE方式以外の方式に本発明を適用してもよい。
 また、セルラ通信方式以外の無線アクセス方式としてWLANを例として説明したが、WLANに限定されず、WiMAX等の無線アクセス方式でも適用可能なことは勿論である。
 [付記1]
 以下において、実施形態の補足事項について付記する。
 (1. はじめに)
 ANDSFなしでRANからWLANへトラフィックをルーティングする決定を、SA2がRAN2に通知した。つまり、MME/SGSNは、NASシグナリングにおいて、どのAPNをオフロードするべきではない、或いは、どのAPNをWLANにオフロードしてもよいかをUEへ通知する。しかしながら、WLANからRANへのトラフィックのルーティングの粒度は未だ不明である。本付記では、ANDSFケースを有さない場合において様々なレベルの粒度を有するWLANからRANへのトラフィックのルーティングについて幾つかの選択肢を提示する。
 (2. 検討)
 (2.1. RANルールを使ったWLANからRANへのトラフィックのルーティング)
 UEがANDSF機能を適用する場合、WLANからRANへのトラフィックのルーティングは既に明確である。例えば、ISMP可能UEが全てのトラフィックをWLANからRANへ切り替えて、その一方で、ISRP可能UEは、ANDSF機能で何が定義されているかに従って、IPフローレベルでトラフィックを切り替えてもよい。しかしながら、ANDSFがUEに対して利用不可能で、RANルールが適用される場合、WLANからRANへどのようにトラフィックが切り替えられるか、かつ、決定がRANルールに基づくべきか否かは決定されていない。この問題は、UEにRANルールとANDSFとの両方が供給され、利用可能なANDSFルールのいずれもが有効でない場合にも適用される。なぜならば、このケースは未だSA2に応じて今後の検討であるからである。
 UE内のアクセス層は、RAN規定条件が期間TsteeringWLANの間で満たされるとき上層に通知する。RANからWLANへのトラフィックのルーティングに関して、MMEが、NASシグナリングを介してトラフィックがオフロード可能か否かをUEへ通知することが既に合意されている。しかしながら、WLANからRANへのトラフィックのルーティングに関して、UEが、NASシグナリングを受信できない可能性がある。したがって、ネットワークが、(APNに基づいて、)どのトラフィックを3GPPへ戻す(ステアバックする)べきか規定する必要があるか否か、かつUEが、ネットワークからの最新のトラフィックステアリング情報を有する必要があるか否かについて、未だ明らかになっていない。
 以下の3つの選択肢は、WLANからRANへのトラフィックのルーティングのために検討されるべきである。
 選択肢1: UEが、全てのトラフィックをWLANからRANへ切り替える。
 これが最も簡単な選択肢である。WLANから3GPPへのトラフィックのルーティングについてRAN規定ルールが満たされると、UEは、全てのトラフィックをRANへ切り替えることとなる。この選択肢では、UEは、RANとWLANの両方に同時に接続する必要がないため、UEの消費電力が削減する。
 選択肢2: RANへ切り替えられるよう選択されるトラフィックは、UE実装次第である。
 本選択肢では、RANルールにより、切り替えられるトラフィックを定義する必要はない。しかしながら、UEが、任意のトラフィックをRANにステアする許可を得る前に、WLANからRANへトラフィックを切り替えることに対してRANルールはなお満たされる必要がある。
 本選択肢が合意される場合、「UE挙動は、WLANから3GPP RANへの方向にUE実装次第である」という文言がステージ2に記述され得る。
 選択肢3: UEは、オフロード可能APNリストに従って、WLANからRANへトラフィックを切り替える。
 UEは、トラフィックを、オフロード可能APNに一度属していた3GPPへ戻す(ステアバック)する。例えば、以下のステップが、RANへステアするべきトラフィックの選択のために適用できる。
 a) ネットワークエンティティ(例えば、MME、P-GW)は、WLANからRANへ切り替えるべき全てのオフロード可能APNの一部を特定する。
 b) UEは、RANルールが満たされている限り、特定されたAPNに基づいて、トラフィックをRANへ切り替える。特定されたAPNに属する全てのトラフィックがステアバックされると想定される。
 c) 特定されたAPNのいずれにもマッピングされない残りのトラフィックについて、UEは、それらのトラフィックがRANへ切り替えられるべきか否かを自律的に決定してもよい。
 選択肢3と、RANからWLANへステアするトラフィックに対して既に規定されたものとの間の唯一の違いは、APNリスト上にない残りのトラフィックが、RANへ切り替えられるべきか否かをUEが決定できるようになることである。
 APNリストは、頻繁には変更されないと想定されるので、ほぼ動きがない(semi-static)と考えてもよい。一般に、オフロード可能APNリストは、トラフィックステアリング方向毎に異なってもよい。つまり、MMEは、RANからWLANへのオフロード可能APNリストとWLANからRANへのオフロード可能APNリストとの両方を提供できる。しかしながら、APNリストを区別する利点があるのか否か疑問である。比較してみると、選択肢1は簡単な解決策を提供する。検証可能であり、UEが、RANとWLANとの両方に同時に接続する必要がない。選択肢2は、UEに対して更にフレキシブルであるが、この機能性は、検証によって立証できない。選択肢3は、両方向へのトラフィックステアリングの完全制御をRANに対して提供できるが、全ての選択肢の中で最も複雑である。
 3つの選択肢の良い点及び悪い点を検討すると、選択肢1が、最も合理的な妥協点をもたらすものと思われる。
 提案1: UEは、RAN規定ルールが満たされる場合、全てのトラフィックをWLANからRANへ切り替えるべきである。
 (3. まとめ)
 本寄書では、WLANからRANへの方向で、RANルールによるトラフィックのルーティングを検討し明らかにした。
 [付記2]
 (1. はじめに)
 Multi-RAT連携協働(Joint coordination)に関する今後の進め方について以下の通り合意された。
 1. トラフィックステアリングの一般要件及び定義、並びにスペクトラム再配置の定義 
 2. 3GPP/WLANを伴う協働のユースケース
 3GPP/WIFIインターワーキングに関する更なる検討は、以下のステップに基づく。
 1)潜在的なシナリオ/ユースケースを特定する
 2)どんな情報が必要かを調査する 
 3)情報を得る方法を定義する 
 なお、検討は、RAN2/SA2作業に関するべきである。
 合意された検討ステップに基づいて、本付記は、ステップ1として特定された付加的なシナリオ/ユースケースを提供する。
 (2. WLANに関わる付加的なシナリオ/ユースケース)
 (2.1. 現在の潜在的なユースケース)
 潜在的なユースケースが検討された。
 ユースケース:
 1:WLANから3GPPへのシームレスなモビリティ:サービスが中断することのないモビリティ、サービス持続性に関する任意のSA2作業?
 2:WLANから3GPPへの適正なUEのステアリング
 3:モビリティ決定競合の解決
 4:自動WLAN AP/ACパラメータの収集/設定
 以下の章では、付加的なシナリオ/ユースケースを提案する。
 (2.2. 3GPP/WLAN無線インターワーキング補足シナリオ)
 この章では、RAN2で検討された3GPP/WLAN無線インターワーキングWI(3GPP/WLAN Radio Interworking WI)におけるメカニズムを補足するための幾つかの可能なユースケースを提供する。
 (2.2.1. ネットワークの選択/トラフィック向上)
 オフロードの実際の決定は、eNB/NBにより提供されるRAN補助パラメータの単一のセットにより決定できることが合意された。
 合意
 1 アクセス選択及びトラフィックルーティングを決定するRAN補助パラメータの1つのセットを有する、RANメカニズム用のRANルールの単一のセットルールが満たされる又は既に以前満たされた場合、それが、Access Pointに関連するか否かはUE次第である。複数のWLANが、基準を満たす場合、どれを選択する(又は絶対的な優先度が必要だと考えられ、かつシグナリングされる場合、絶対的優先度に従う)かはUE実装次第である。
 考察1: eNB/NBは、RANルールで使用されるRAN補助パラメータを設定し、WLANへ又はWLANからのネットワーク選択/トラフィックステアリングを決定する。
 明らかに、eNB/NBの役割は、アクセスネットワーク及び/又はトラフィックステアリングの適切な決定のための正確なRAN補助パラメータを提供することである。この場合、生じ得る問題は、eNB/NB及びWLAN APの現在の負荷を考慮して、eNB/NBが適切なRAN補助パラメータをどのように決定するかである。eNB/NBは、UEへのシグナリングの前に、自身の負荷及びWLANの負荷を比較するなど、RAN補助パラメータを調整するために、WLAN AP又はACから、負荷情報及び/又は達成可能最大データレートなどの情報を集める能力を有するべきである。
 提案1: RAN3では、ネットワークの選択/トラフィックステアリングのユースケースの正確な制御を検討し、UEにシグナリングされるRAN補助パラメータをeNB/NBが調節することを円滑化すべきである。
 提案2: 提案1が受け入れられると、RAN3では、eNB/NBがWLAN AP/ACから少なくとも負荷情報及び達成可能最大データレートを得るための方法について検討するべきである。
 (2.2.2. オフロードの粒度)
 RAN2で以下の通り合意されたので、RAN3では、RAN解決策におけるトラフィックステアリング粒度を改善することができることを分析した。
 合意
 2 ANDSFを有さないRAN解決策では、APNレベルのオフロードの粒度だけをサポートする。[…]
 現在、RAN2により提供されるRAN解決策は、最適下限と考えられてもよい。なぜならば、3GPP RANとWLANとの間の負荷バランスなどから見て、トラフィックステアリング粒度が小さいほどWLANインターワーキングでのゲインが多くなることが通説であるからである。
 粒度の観点からコアネットワーク(Core Network)解決策と比較すると、MAPCON(Multi Access PDN Connectivity)は、上記のAPNレベルのオフロードと同様であり得る。しかしながら、RAN解決策は、IPフローレベルのオフロードのための能力を有していないが、CNはそれをサポートするIFOM(IP Flow Mobility)を有する。その反面、RANは、ベアラの知識があるため、RANはCNにより提供されていないベアラレベルのステアリングのための情報を使用することができる。したがって、RAN3では、RAN2で検討されたRAN解決策のステアリング粒度の向上を検討するべきである。
 考察2: 現在のRAN解決策は、ステアリング粒度という点から限界がある。
 考察3: 4つのステアリング粒度、すなわち、正確さの順に、IPフロー毎、ベアラ毎、APN毎、及びUE毎があり、その一方、RAN2解決策は、APN毎のステアリングだけを有する。
 提案3: RAN3では、ステアリング粒度を向上させるユースケースを検討して、フレキシブルなトラフィックステアリングを円滑化するべきである。
 提案3が受け入れられた場合、トラフィックステアリングの方向、つまり、3GPP RANからWLANへ、かつWLANから3GPPへを検討するべきである。
 トラフィックが3GPP RANからWLANへオフロードされる場合、eNB/NBが、GBRトラフィック、例えば、VoIP及び/又はビデオストリーミングをWLANにオフロードできるか否かを決定するために、eNB/NBが、特定のWLAN AP/ACのQoS制御能力を取得することが望ましい。周知のように、今日のWLANは、IEEE802.11eとしてQoS制御の任意的な能力を有している。WLANでのオプションが想定される場合、eNB/NBは、現在のキャリアグレードレベルQoSへの劣化なしに、トラフィックステアリングをより効率的に実施できる。
 考察4: RANからWLANへオフロードするために、特定のWLAN AP/ACのQoS制御能力がRANへ提供されるべきである。
 オンロードの場合、つまりWLANから3GPP RANへのトラフィックステアリングに関して、選択されたトラフィックのQoSの特徴が、WLANのトラフィックをeNB/NBの3GPPのトラフィックにマッピングするために有用であり得る。
 考察5: WLANからRANへのオンロードのために、切り替えられるべき選択されたトラフィックのQoSの特徴が、RANに提供されるべきである。
 (2.3. WLAN APの配備)
 実践的な複数RATの配備が紹介された。3GPPセルあたり数十個のAPが平均して配備されるが、それは、例えば、密集都市型において等、非均等配備を想定した場合、数百個のAPであってもよい。いずれ、この数は増えると予想されており、H(e)NBの配備の想定を超越する可能性がある。
 考察6: WLAN APは、相当数であり得、長い時間をかけてかなり増加するであろう。
 また、ネットワーク内のシグナリング負荷及び/又は制御ノード内の処理負荷が、H(e)NBのケースと同様に、WLANに関わるMulti-RAT連携協働にとって課題となることが予想されている。
 提案4: 多数のWLAN APの配備を有するユースケースのために、シグナリング負荷及び処理負荷を考慮するべきである。
 (2.4. WLANに関する3GPPレベルのセキュリティ)
 現在、3GPPネットワークで開始されるトラフィックは、信頼できるWLANアクセス及び信頼できないWLANアクセス(信頼できないWLANアクセスはセキュリティが担保されない)を含むWLANネットワークに頻繁にオフロードされている。3GPP CNは、ePDG(Evolved Packet Data Gateway)を定義する解決策を開発し、トラフィックのルーティングの前に、UEが安全なトンネル、つまり、IPsecを確立しやすくなった。しかしながら、RANの視点から、ステアされるべきトラフィックのセキュリティを直接制御できず、WLANへのトラフィックステアリングが必要なときはいつでもトンネリングが確立されることは非効率な場合がある。したがって、RANにとってよりフレキシブルなセキュリティの解決策をこのSIで検討すべきである。
 提案5: 信用できないWLANを扱うか否かについて検討するべきである。
 [相互参照]
 米国仮出願第61/990918号(2014年5月9日出願)の全内容が参照により本願明細書に組み込まれている。
 本発明は、通信分野において有用である。

Claims (12)

  1.  セルラ及びWLANを含む複数の無線アクセス方式を利用可能なユーザ端末であって、
     前記セルラ及び前記WLANのうち利用する無線アクセス方式をAPNとの通信で用いるIPフローの単位で選択するルールである第1選択ルールをネットワークから受信する受信部と、
     前記セルラ及び前記WLANのうち利用する無線アクセス方式を前記APN単位で選択するルールである第2選択ルールを記憶している記憶部と、
     前記第1選択ルール及び前記第2選択ルールの両方を有している場合において、無線アクセス方式の変更に適用する選択ルールを前記第1選択ルール及び前記第2選択ルールの中から選択する制御部と、を有するユーザ端末。
  2.  前記第1選択ルールにおいて、利用する無線アクセス方式を指定する機能が設定されていない場合、前記制御部は、前記第1選択ルール及び前記第2選択ルールの中から前記第2選択ルールを選択する請求項1に記載のユーザ端末。
  3.  前記制御部は、前記ユーザ端末の在圏場所に基づいて、前記無線アクセス方式の変更に適用する選択ルールを前記第1選択ルール及び前記第2選択ルールの中から選択する請求項1に記載のユーザ端末。
  4.  前記第1選択ルールは、前記ユーザ端末のホームネットワークが設定するように構成されており、
     前記ユーザ端末がローミング中のため、前記第1選択ルールを有効に用いることができない場合、前記制御部は、前記第1選択ルール及び前記第2選択ルールの中から前記第2選択ルールを選択する請求項1に記載のユーザ端末。
  5.  前記ユーザ端末がローミング中に、前記第1選択ルールにおいて、利用する無線アクセス方式を指定する機能が設定されていない場合、前記制御部は、前記第1選択ルール及び前記第2選択ルールの中から前記第2選択ルールを選択する請求項2に記載のユーザ端末。
  6.  前記第2選択ルールは、現在利用している無線アクセス方式及び変更先候補の無線アクセス方式の負荷状況、無線品質の少なくともいずれか一方に基づいて、利用する無線アクセス方式を変更するか判断するように構成されている請求項1に記載のユーザ端末。
  7.  セルラ及びWLANを含む複数の無線アクセス方式を利用可能なユーザ端末であって、
     APN毎に前記セルラから前記WLANへオフロードが可能であるかを示す情報をネットワークから受信する受信部と、
     前記セルラと前記WLANとの間で無線アクセス方式を選択する際に適用するルールである選択ルールを記憶している記憶部と、
     前記情報と前記選択ルールとに基づいて、前記APNとの接続に利用する無線アクセス方式を前記セルラと前記WLANとの間で変更するかを判断する制御部と、を有し、
     前記制御部は、前記情報によりオフロードが可能であると示されたAPNに属するトラフィックを、前記WLANから前記セルラへ切り替えるユーザ端末。
  8.  前記制御部は、前記選択ルールのうち、前記WLANから前記セルラへ切り替えるためのRANルールが満たされると、前記情報によりオフロードが可能であると示されたAPNに属するトラフィックを前記WLANから前記セルラへ切り替える請求項7に記載のユーザ端末。
  9.  セルラ及びWLANを含む複数の無線アクセス方式を利用可能なユーザ端末であって、
     セルラ基地局から無線補助情報を受信する受信部と、
     前記無線補助情報に基づいて、無線アクセス方式選択ルールを用いて無線アクセス方式を選択する制御部と、を有し、
     前記無線補助情報は、前記セルラ基地局がWLANノードから取得したWLAN負荷情報から生成されるユーザ端末。
  10.  セルラ及びWLANを含む複数の無線アクセス方式を利用可能なユーザ端末における通信制御方法であって、
     前記セルラ及び前記WLANのうち利用する無線アクセス方式をAPNとの通信で用いるIPフローの単位で選択するルールである第1選択ルールをネットワークから受信し、
     前記セルラ及び前記WLANのうち利用する無線アクセス方式を前記APN単位で選択するルールである第2選択ルールを記憶し、
     前記第1選択ルール及び前記第2選択ルールの両方を有している場合において、無線アクセス方式の変更に適用する選択ルールを前記第1選択ルール及び前記第2選択ルールの中から選択する、ことを有する通信制御方法。
  11.  セルラ及びWLANを含む複数の無線アクセス方式を利用可能なユーザ端末における通信制御方法であって、
     APN毎に前記セルラから前記WLANへオフロードが可能であるかを示す情報をネットワークから受信し、
     前記セルラと前記WLANとの間で無線アクセス方式を選択する際に適用するルールである選択ルールを記憶し、
     前記情報と前記選択ルールとに基づいて、前記APNとの接続に利用する無線アクセス方式を前記セルラと前記WLANとの間で変更するかを判断し、
     前記情報によりオフロードが可能であると示されたAPNに属するトラフィックを、前記WLANから前記セルラへ切り替える、ことを有する通信制御方法。
  12.  セルラ及びWLANを含む複数の無線アクセス方式を利用可能なユーザ端末における通信制御方法であって、
     セルラ基地局から、前記セルラ基地局がWLANノードから取得したWLAN負荷情報から生成される無線補助情報を受信し、
     前記無線補助情報に基づいて、無線アクセス方式選択ルールを用いて無線アクセス方式を選択する、ことを有する通信制御方法。
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