WO2015194459A1 - 移動局及び規制制御方法 - Google Patents

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晋也 竹田
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Abstract

 本発明の一形態による移動局は、規制制御の対象でないサービス種別を示す規制制御対象外情報を受信する受信部と、サービス開始を非アクセス層レイヤに通知するアプリケーション部と、前記アプリケーション部からのサービス開始の通知に基づいてサービス要求を生成し、アクセス層レイヤに対してコネクションの確立を促すコネクション管理部と、前記サービス要求及び前記規制制御対象外情報のうち少なくとも1つに基づいて、アクセス層レイヤでの規制制御を実施するか否かを判断する判断部とを有する。

Description

移動局及び規制制御方法
 本発明は、移動局及び規制制御方法に関する。
 現在、携帯電話やスマートフォンの普及が拡大している。携帯電話やスマートフォンの利用の増加に伴って、移動局(UE:User Equipment)からの一斉発信によって基地局(eNB:evolved NodeB)やコアネットワークにおけるリソースが逼迫し、輻輳状態を生じさせるおそれがある。このため、LTE(Long Term Evolution)ネットワークでは、移動局からのアクセス要求を規制するための規制制御が導入されている。
 典型的な規制制御では、基地局に在圏する全ての移動局に対してアクセスクラス(AC:Access Class)が割り当てられ、当該アクセスクラスに基づき移動局からの接続要求の発信が制御される。例えば、基地局は、規制制御の対象となるアクセスクラスと規制制御パラメータ(規制率や規制時間など)とを報知情報(SIB2:System Information Block 2)として移動局に送信する。当該報知情報を受信すると、移動局は、自らが規制制御の対象であるか判断し、規制制御の対象である場合、基地局に対してコネクションの要求をやめる(3GPP TS 36.331 V12.1.0 (2014-03)参照)。
 3GPP(The 3rd Generation Partnership Project)では、ACB(Access Class Barring)、SSAC(Service Specific Access Control)、ACB for CSFB、EAB(Extended Access Barring)という4つの規制制御が規定されている。ACBは、全データパケット呼を対象にした規制制御であり、無線(eNB)やMME(Mobility Management Entity)のリソースの輻輳を軽減するために発動される。SSACは、MMTEL Voice(VoLTE:Voice over LTE)、MMTEL Videoを対象にした規制制御であり、無線(eNB)やIMS(IP Multimedia Subsystem)ノードのリソースの輻輳を軽減するために発動される。ACB for CSFBは、CSFB(Circuit Switched Fallback)呼を対象にした規制制御であり、CSFB呼による無線(eNB)のリソースの輻輳を軽減するために発動される。EABは、MTC(Machine Type Communication)端末を対象にした規制制御であり、MTC端末による無線(eNB)のリソースの輻輳を軽減するために発動される。
 3GPPにおいて規定されている規制制御のうち、SSAC以外の規制制御はAS(Access Stratum)レイヤで実施され、SSACはIMSレイヤで実施される。ASレイヤは、基地局と移動局との間のプロトコルスタックにおける機能レイヤを示し、アクセス層レイヤとも呼ばれる。なお、ASレイヤに対してNAS(Non-Access Stratum)レイヤが存在する。NASレイヤはコアネットワークと移動局との間のプロトコルスタックにおける機能レイヤを示し、非アクセス層レイヤとも呼ばれる。IMSレイヤは、映像や音声などのアプリケーションをIP(Internet Protocol)ネットワーク上で提供できるようにするための仕組みを示し、MMTEL(Multimedia Telephony)レイヤ又はアプリケーションレイヤに相当する。
 パケットデータには、ベストエフォート型パケット(ウェブ・ブラウジング等)、MMTELデータ(MMTEL Voice、MMTEL Video等)、IMSサービスパケット(SMS(Short Message Service)、RCS(Rich Communication Suite)等)、災害伝言板パケット等のように、様々なサービスのパケットが含まれる。このうち、一般のパケットデータはACBによる規制制御の対象になり、MMTELデータはSSACによる規制制御の対象になる。
 図1は、移動局における規制制御を示す概略図である。上記のように、ACBは、基地局から受信した報知情報に基づきASレイヤで実施される。一方、SSACは、ASレイヤで報知情報から規制制御パラメータを取得してIMS(MMTEL)レイヤに渡すことにより、IMS(MMTEL)レイヤで実施される。
 ACBは全データパケット呼を対象にした規制制御であるため、MMTELデータもACBによる規制制御の対象になる。このように、ACBとSSACとの双方が発動されている場合、移動局において、MMTELデータに対してIMSレイヤでSSACが実施され、ASレイヤでACBが実施される。すなわち、MMTELデータに対してACBとSSACによる二重規制が行われる。
 また、SSACが発動されていないがACBが発動された場合にも、MMTELデータに対してACBによる規制が行われ、MMTELデータを優先して接続することができない。例えば、花火大会のイベントにおいて、電子メールやSMSのようなパケットの規制制御を実施し、MMTEL Voiceを優先して接続することは不可能である。
 上記のように、現状では、ACBが発動された場合、SSACが発動されている場合のMMTELデータに対する二重規制の問題や、SSACが発動されていなくてもMMTELデータ(一般のパケットデータとは別扱いで)を優先して接続することができない問題があり、ネットワークの輻輳状態に応じてMMTELデータを優先することはできない。
 本発明は、ACBが発動される場合であっても、MMTELデータをACBの規制制御の対象外にすることによって、二重規制の回避やMMTELデータの優先制御が可能な移動局を提供することを目的とする。
 本発明の一形態による移動局は、
 基地局から、規制制御の対象でないサービス種別を示す規制制御対象外情報を受信する受信部と、
 サービス開始を非アクセス層レイヤに通知するアプリケーション部と、
 前記アプリケーション部からのサービス開始の通知に基づいてサービス要求を生成し、アクセス層レイヤに対してコネクションの確立を促すコネクション管理部と、
 前記サービス要求及び前記規制制御対象外情報のうち少なくとも1つに基づいて、アクセス層レイヤでの規制制御を実施するか否かを判断する判断部と、
 を有することを特徴とする。
 また、本発明の一形態による規制制御方法は、
 移動局における規制制御方法であって、
 基地局から、規制制御の対象でないサービス種別を示す規制制御対象外情報を受信するステップと、
 サービス開始を非アクセス層レイヤに通知するステップと、
 前記サービス開始の通知に基づいてサービス要求を生成し、アクセス層レイヤに対してコネクションの確立を促すステップと、
 前記サービス要求及び前記規制制御対象外情報のうち少なくとも1つに基づいて、アクセス層レイヤでの規制制御を実施するか否かを判断するステップと、
 を有することを特徴とする。
 本発明によれば、移動局の規制制御において、ACBが発動されている場合であっても、MMTELデータをACBの規制制御の対象外にすることによって、二重規制を回避やMMTELデータの優先制御を実現することが可能になる。
移動局における規制制御を示す概略図 本発明の実施例に係る移動局の構成図 本発明の実施例に係る移動局における規制制御方法のフローチャート
 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
 本発明の実施例では、移動局における規制制御について説明する。移動局は、基地局からACB及びSSACの規制制御パラメータを受信する。移動局は、ACBのみの規制制御パラメータを受信してもよく、SSACのみの規制制御パラメータを受信してもよく、ACBとSSACとの双方の規制制御パラメータを受信してもよい。上記のように、ACBは、アクセス層レイヤ(ASレイヤ)で実施される規制制御であり、SSACは、アプリケーションレイヤ(IMSレイヤ)で実施される規制制御である。
 移動局がACBとSSACとの双方の規制制御パラメータを受信した場合、上記のようにMMTELデータに対する二重規制の問題がある。また、移動局がACBのみの規制制御パラメータを受信した場合、MMTELデータに対する優先制御の問題がある。このような二重規制の回避及びMMTELデータに対する優先制御のため、移動局は、基地局からACBを実施しないサービス種別を示すACB skip bitを受信する。すなわち、ACB skip bitとは、規制制御の対象でないサービス種別を示す規制制御対象外情報である。
 移動局は、ACB skip bitにより規制制御の対象でないサービスに対してACBを実施しない。具体的な手法として、アプリケーションレイヤ(IMSレイヤ)でACBの対象外のサービスを判断する手法と、アクセス層レイヤ(ASレイヤ)でACBの対象外のサービスを判断する手法とが存在する。
 以下の実施例では、このようなアクセス層レイヤでの規制制御の対象外のサービスを実現するための移動局の構成及び動作について説明する。
 <移動局の構成及び動作>
 図2は、本発明の実施例に係る移動局の構成図である。本発明の実施例に係る移動局10は、受信部101と、アプリケーション部103と、コネクション管理部105と、規制制御判断部107とを有する。受信部101及び規制制御判断部107は、アクセス層レイヤ(ASレイヤ)の機能部である。より具体的には、受信部101及び規制制御判断部107は、RRC(Radio Resource Control)レイヤの機能部である。コネクション管理部105は、非アクセス層レイヤ(NASレイヤ)の機能部である。アプリケーション部103は、アプリケーションレイヤの機能部である。より具体的には、アプリケーション部103は、IMSレイヤ(MMTELレイヤ)の機能部である。
 受信部101は、基地局から規制制御に関する報知情報を受信する。報知情報には、IMSレイヤで実施されるSSACの規制制御パラメータと、ASレイヤで実施されるACBの規制制御パラメータとのうち少なくとも1つが含まれてもよい。また、受信部101は、ACBを実施しないサービス種別を示すACB skip bitを受信する。ACB skip bitは、サービス種別毎に、ACBを実施するか否かを示すビット(例えば、"1"=ACBを実施しない、"0"=ACBを実施する)で構成される。例えば、MMTEL Voiceに対してACBを実施せず、MMTEL Videoに対してACBを実施し、SMSに対してACBを実施する場合、ACB skip bitは"100"となってもよい。
 受信部101は、SSACの規制制御パラメータを受信した場合、SSACの規制制御パラメータをアプリケーション部103に通知する。また、受信部101は、IMSレイヤでACBを実施しないサービスを判断するため、アプリケーション部103にACB skip bitの内容を通知してもよい。
 アプリケーション部103は、受信部101からSSACの規制制御パラメータを通知された場合、IMSレイヤにおいて規制制御を実施し、規制制御の対象でない場合、IMSサービスを開始する。また、アプリケーション部103は、受信部101からSSACの規制制御パラメータを通知されていない場合には、IMSレイヤにおいて規制制御を実施せず、IMSサービスを開始する。IMSサービスの開始及び終了は、START indication及びSTOP indicationによりNASレイヤに通知される。
 アプリケーション部103が受信部101からACB skip bitの内容を通知された場合、アプリケーション部103は、ACB skip bitの内容に基づいて、サービス開始時にIMSレイヤでACBを実施しないサービスを判断し、ACBを実施しないサービスについて、START indication(without type of call)を生成する。このSTART indication(without type of call)には、アプリケーション部103において発生したサービスの種別は含まれない。例えば、アプリケーション部103が受信部101からMMTEL Voiceに対してACBを実施しないというACB skip bitの内容を通知されている状態でMMTEL Voiceサービスの呼が発生した場合、アプリケーション部103は、MMTEL VoiceをACBの規制制御の対象外であると判断し、START indication(without type of call)をNASレイヤに通知する。
 アプリケーション部103が受信部101からACB skip bitの内容を通知されていない場合、アプリケーション部103は、ACBの規制制御の対象外のサービスを判断しない。この場合、アプリケーション部103は、サービス開始時にSTART indication(with type of call)を生成する。"with type of call"には、アプリケーション部103において発生したサービスの種別が入れられる。
 コネクション管理部105は、アプリケーション部103からのサービス開始の通知(START indication)及びサービス終了の通知(STOP indication)に基づいてサービス要求(NAS service request)をRRCレイヤに通知し、RRCレイヤに対してRRCコネクションの確立を促す。通常では、ACBの規制中には、コネクション管理部105は、一定の期間の間にNAS service requestを通知しないようにRRCレイヤから指示される。本発明の実施例では、RTRCレイヤからACBの規制が実施されていることを示す通知を受信した場合であっても、コネクション管理部105は、その通知を無視し、NAS service requestをRRCレイヤに通知することができる。
 アプリケーション部103が受信部101からACB skip bitの内容を通知され、アプリケーション部103がSTART indication(without type of call)をNASレイヤに通知した場合、コネクション管理部105は、サービス要求の際にRRCレイヤに対してACBの規制制御の対象外のサービスであることを示すACB skip indication(without type of call)を通知する。
 アプリケーション部103が受信部101からACB skip bitの内容を通知されず、アプリケーション部103がSTART indication(with type of call)をNASレイヤに通知した場合、コネクション管理部105は、RRCレイヤに対してサービス種別を示すために、サービス要求の際にACB skip indication(with type of call)を通知する。
 なお、ACB skip indication(without type of call)又はACB skip indication(with type of call)は、NAS service request内に含めて通知されてもよく、NAS service requestと別に通知されてもよい。
 規制制御判断部107は、ACBの規制制御パラメータに基づいて、RRCレイヤにおいて規制制御を実施し、規制制御の対象でない場合、基地局に対してコネクションを要求する。ただし、規制制御判断部107は、受信部101においてACB skip bitを受信している場合には、以下のように規制制御を実施するか否かを判断する。
 コネクション管理部105からACB skip indication(without type of call)を通知された場合、規制制御判断部107は、NAS service requestに対して規制制御を実施しないことを判断する。
 コネクション管理部105からACB skip indication(with type of call)を通知された場合、規制制御判断部107は、ACB skip bitに基づいて、ACBの規制制御を実施するか否かを判断する。具体的には、規制制御判断部107は、ACB skip indicationのサービス種別とACB skip bitとを比較し、ACB skip bitにおいてACBの対象外のサービスに該当する場合には、ACBの規制制御を実施しない。一方、規制制御判断部107は、ACB skip bitにおいてACBの対象外のサービスに該当しない場合には、ACBの規制制御を実施する。
 図3は、本発明の実施例に係る移動局における規制制御方法のフローチャートである。本発明の実施例に係る規制制御方法は、基地局からSSACの規制制御パラメータを受信した場合にも適用可能であり、基地局からSSACの規制制御パラメータを受信していない場合にも適用可能である。すなわち、移動局においてIMSレイヤでSSACの規制制御が実施され、RRCレイヤにおいてACBの規制制御が実施される場合にも適用可能であり、移動局においてIMSレイヤでSSACの規制制御パラメータが実施されず、RRCレイヤにおいてACBの規制制御が実施される場合にも適用可能である。
 まず、RRCレイヤにある受信部101においてACB skip bitを受信した場合、受信部101は、ACB skip bitをIMSレイヤにあるアプリケーション部103に通知してもよい。なお、RRCレイヤからIMSレイヤへのACB skip bitの通知は任意選択の動作である。
 アプリケーション部103が受信部101からACB対象外のサービス種別を含むACB skip bitの内容を通知された場合(ステップS101:YES)、アプリケーション部103は、ACB skip bitの内容に基づいて、サービス開始時にACBの対象外のサービスを判断し、ACBを実施しないサービスについて、START indicationにサービス種別を入れずにNASレイヤに通知する(ステップS103)。
 一方、アプリケーション部103が受信部101からACB skip bitの内容を通知されていない場合(ステップS103:NO)、アプリケーション部103は、START indicationにサービス種別を入れてNASレイヤに通知する(ステップS105)。
 NASレイヤにあるコネクション管理部105は、アプリケーション部103から通知されたSTART indicationにサービス種別が含まれるか否かによって異なるACB skip indicationを生成する。
 コネクション管理部105は、アプリケーション部103から通知されたSTART indicationにサービス種別が含まれない場合(ステップS107:NO)、RRCレイヤに対してACB skip indicationを含むサービス要求を通知する。このACB skip indicationにはサービス種別は含まれない(ステップS109)。
 一方、コネクション管理部105は、アプリケーション部103から通知されたSTART indicationにサービス種別が含まれる場合(ステップS107:YES)、RRCレイヤに対してACB skip indicationを含むサービス要求を通知する。このACB skip indicationにはサービス種別が含まれる(ステップS111)。
 なお、ステップS109及びS111におけるACB skip indicationは、サービス要求(NAS service request)に含まれず、サービス要求と別に通知されてもよい。
 RRCレイヤにある規制制御判断部107は、ACB skip indicationにサービス種別が含まれるか否かによって異なる処理を実行する。
 規制制御判断部107は、コネクション管理部105から通知されたACB skip indicationにサービス種別が含まれない場合(ステップS113:NO)、NAS service requestに対して規制制御を実施しないことを判断する。
 一方、規制制御判断部107は、コネクション管理部105から通知されたACB skip indicationにサービス種別が含まれる場合、ACB skip indicationのサービス種別とACB skip bitとを比較し、ACBの規制制御を実施するか否かを判断する。
 このように、IMSレイヤでACBの対象外のサービスを判断してもよく(S103→S107→S109→S113→S115)、RRCレイヤでACBの対象外のサービスを判断してもよい(S105→S107→S111→S113→S117)。
 <本発明の実施例の効果>
 本発明の実施例によれば、移動局の規制制御において、IMSレイヤとASレイヤとの二重規制の回避や、MMTELデータの優先制御を実現することが可能になる。具体的には、IMSレイヤ又はRRCレイヤでACBの対象のサービスであるか否かを判断することにより、MMTELデータに対してACBを省略することが可能になる。このため、特定の状況において、MMTELデータ(MMTEL Voice、MMTEL Video)を優先して接続することが可能になる。
 また、通常では、ACBの規制中に、一定の期間の間はNASレイヤからRRCレイヤにNAS service requestを通知できないが、本発明の実施例では、ACBの規制中であっても、その規制を無視し、NAS service requestを通知することが可能になる。これにより、迅速なコネクションの確立が実現可能になる。
 説明の便宜上、本発明の実施例に係る移動局は機能的なブロック図を用いて説明しているが、本発明の実施例に係る移動局は、ハードウェア、ソフトウェアまたはそれらの組み合わせで実現されてもよい。また、各機能部が必要に応じて組み合わせて使用されてもよい。また、本発明の実施例に係る方法は、実施例に示す順序と異なる順序で実施されてもよい。
 以上、IMSレイヤとASレイヤとの二重規制を回避するための手法について説明したが、本発明は、上記の実施例に限定されることなく、請求の範囲内において、種々の変更・応用が可能である。
 本国際出願は2014年6月16日に出願した日本国特許出願2014-123625号に基づく優先権を主張するものであり、2014-123625号の全内容を本国際出願に援用する。
 10 移動局
 101 受信部
 103 アプリケーション部
 105 コネクション管理部
 107 規制制御判断部

Claims (5)

  1.  基地局から、規制制御の対象でないサービス種別を示す規制制御対象外情報を受信する受信部と、
     サービス開始を非アクセス層レイヤに通知するアプリケーション部と、
     前記アプリケーション部からのサービス開始の通知に基づいてサービス要求を生成し、アクセス層レイヤに対してコネクションの確立を促すコネクション管理部と、
     前記サービス要求及び前記規制制御対象外情報のうち少なくとも1つに基づいて、アクセス層レイヤでの規制制御を実施するか否かを判断する判断部と、
     を有する移動局。
  2.  前記受信部は、前記アプリケーション部に対して前記規制制御対象外情報を通知し、
     前記アプリケーション部は、前記規制制御対象外情報に基づいて、当該アプリケーション部のサービスが規制制御の対象でないと判断した場合、規制制御の対象外となることを示すインジケーションを含むサービス開始の通知を生成し、
     前記コネクション管理部は、前記サービス開始の通知に基づいて、サービス要求の際にアクセス層レイヤに対して規制制御の対象外となることを通知し、
     前記判断部は、前記コネクション管理部からのサービス要求の際の通知に基づいて、アクセス層レイヤでの規制制御を実施しない、請求項1に記載の移動局。
  3.  前記アプリケーション部は、当該アプリケーション部のサービス種別を示すサービス開始の通知を生成し、
     前記コネクション管理部は、前記サービス開始の通知に基づいて、サービス要求の際にアクセス層レイヤに対して前記アプリケーション部のサービス種別を通知し、
     前記判断部は、前記コネクション管理部からサービス要求の際に通知されたサービス種別と、前記規制制御対象外情報とを比較し、アクセス層レイヤでの規制制御を実施するか否かを判断する、請求項1に記載の移動局。
  4.  前記コネクション管理部は、アクセス層レイヤから規制が実施されていることを示す通知を受信した場合であっても、前記アプリケーション部からの前記サービス開始の通知に基づいて、アクセス層レイヤに対してコネクションの確立を促す、請求項1乃至3のうちいずれか1項に記載の移動局。
  5.  移動局における規制制御方法であって、
     基地局から、規制制御の対象でないサービス種別を示す規制制御対象外情報を受信するステップと、
     サービス開始を非アクセス層レイヤに通知するステップと、
     前記サービス開始の通知に基づいてサービス要求を生成し、アクセス層レイヤに対してコネクションの確立を促すステップと、
     前記サービス要求及び前記規制制御対象外情報のうち少なくとも1つに基づいて、アクセス層レイヤでの規制制御を実施するか否かを判断するステップと、
     を有する規制制御方法。
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