WO2016009578A1 - コネクション管理のための方法および装置 - Google Patents

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WO2016009578A1
WO2016009578A1 PCT/JP2015/002418 JP2015002418W WO2016009578A1 WO 2016009578 A1 WO2016009578 A1 WO 2016009578A1 JP 2015002418 W JP2015002418 W JP 2015002418W WO 2016009578 A1 WO2016009578 A1 WO 2016009578A1
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mtc
network
communication
mtc device
radio access
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PCT/JP2015/002418
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孝法 岩井
Original Assignee
日本電気株式会社
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W76/00—Connection management
    • H04W76/10—Connection setup
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W76/00—Connection management
    • H04W76/20—Manipulation of established connections
    • H04W76/27—Transitions between radio resource control [RRC] states
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
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    • H—ELECTRICITY
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    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/70—Services for machine-to-machine communication [M2M] or machine type communication [MTC]
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/28—Timers or timing mechanisms used in protocols
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    • H04W76/00—Connection management
    • H04W76/20—Manipulation of established connections
    • H04W76/28—Discontinuous transmission [DTX]; Discontinuous reception [DRX]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/14—Backbone network devices

Definitions

  • the disclosure of this specification relates to a mobile communication network, and particularly to management of a Radio Resource Control (RRC) connection or a Non-Access Stratum (NAS) connection of a Machine Type Communication (MTC) device.
  • RRC Radio Resource Control
  • NAS Non-Access Stratum
  • MTC Machine Type Communication
  • MTC Machine Type Communication
  • M2M Machine-to-Machine
  • 3GPP defines mobile stations (Mobile station (MS), Mobile terminal (MT), User Equipment (UE)) mounted on machines and sensors for MTC as “MTC devices”.
  • MTC devices mobile stations (Mobile station (MS), Mobile terminal (MT), User Equipment (UE)) mounted on machines and sensors for MTC as “MTC devices”.
  • the MTC device is mounted on various devices such as machines (e.g., firewood vending machines, gas meters, electric meters, automobiles, railway vehicles) and sensors (e.g., fire environment, agriculture, traffic, etc.)
  • PLMN Public Land Mobile Network
  • AS Application Server
  • the MTC application server is arranged outside the PLMN (external network), executes the MTC application, and communicates with the MTC UE application mounted on the MTC device.
  • An MTC application server is generally controlled by an MTC service provider (M2M service provider).
  • 3GPP provides network elements, reference points, and procedures, including Service Capability Server (SCS) and Machine Type Communication Interworking Functions (MTC-IWF), to enable MTC application servers to communicate with MTC devices.
  • SCS Service Capability Server
  • MTC-IWF Machine Type Communication Interworking Functions
  • a reference point is also called an interface.
  • the SCS is an entity that connects the MTC application server to the 3GPP PLMN and enables the MTC application server to communicate with the UE (that is, the MTC device) via the PLMN service defined by 3GPP.
  • the SCS also enables the MTC application server to communicate with the MTC-IWF. That is, the SCS provides an application programming interface (Application Programming Interface (API)) to the MTC application server so that the service or capabilities provided by 3GPP PLMN can be used. It is assumed that the SCS is controlled by a PLMN operator or an MTC service provider.
  • a framework for mediation that includes one or more SCSs is sometimes referred to as an M2M service platform or an MTC service platform.
  • the framework that provides an API to the MTC application server is called an “exposure layer” in Open Mobile Alliance (OMA).
  • OMA Open Mobile Alliance
  • MTC-IWF is a control plane entity belonging to PLMN.
  • MTC-IWF has a signaling interface (reference point) with M2M service platform including SCS, and nodes in PLMN (for example, Home Subscriber Server (HSS), Short Message Service-Service Center (SMS-SC), It has a signaling interface (reference point) to Serving GPRS Support Node (SGSN), Mobility Management Entity (MME), and Mobile Switching Center (MSC).
  • the MTC-IWF acts as a control plane interface for the MTC application server or M2M service platform and 3GPP PLMN to interwork while hiding the details of the 3GPP PLMN topology.
  • the MTC application server or M2M service platform communicates with the MTC device through 3GPP PLMN.
  • the MTC application server or M2M service platform may communicate with the MTC device on the user plane or via a device trigger.
  • the inventor of the present case examined various use cases of the MTC application.
  • the average communication interval or communication frequency of the MTC device is expected to vary depending on the operation mode, use state, or use environment of the MTC device.
  • the communication frequency of the MTC device may change depending on whether the vehicle is running or stopped.
  • the communication frequency of the MTC device may change depending on whether or not the auxiliary function related to the Intelligent Transport Systems (ITS) service implemented by the navigation system installed in the vehicle is ON.
  • ITS Intelligent Transport Systems
  • the communication frequency of the MTC device may be estimated depending on whether or not the vehicle engine is started.
  • the communication frequency of the MTC device may change depending on whether the metering device or sensor is in normal operation or abnormal operation.
  • the operation mode, usage state, or usage environment of the MTC device may be more easily known in the MTC application server or M2M service platform (eg, SCS) than in the PLMN. .
  • MTC application server or the M2M service platform can freely communicate with the MTC device and the user plane (at the application layer) through the PLMN.
  • the MTC application server or the M2M service platform may be able to know the usage status and usage environment of the MTC device via a machine on which the MTC device is mounted or other communication means mounted on the sensor.
  • the MTC application server or the M2M service platform may be able to know the operation mode, use state, or use environment of the MTC device based on weather or marine alerts announced by government agencies or private organizations.
  • Non-Patent Document 1 does not assume such a control operation or control procedure.
  • one of the objects to be achieved by the embodiments disclosed in the present specification is to utilize the communication characteristics of the MTC device obtained in the MTC application server or the M2M service platform for managing the connection of the MTC device in the PLMN. Providing a method, an apparatus, and a program that contribute to the performance. Other objects or problems and novel features will become apparent from the description of the present specification or the accompanying drawings.
  • a method performed by a mobility management entity located in a core network enables communication characteristics of an MTC device to utilize services provided by a mobile communication network including the core network and a radio access network.
  • NAS Stratum
  • a method performed by a radio network control entity located in a radio access network can utilize the communication characteristics of the MTC device and the services provided by a mobile communication network including the core network and the radio access network.
  • API application programming interface
  • a mobility management entity located in the core network includes a memory and a processor coupled to the memory and configured to perform the method according to the first aspect described above.
  • a radio network control entity located in the radio access network includes a memory and a processor coupled to the memory and configured to perform the method according to the second aspect described above.
  • the program includes a group of instructions (software code) for causing the computer to perform the method according to the first aspect when read by the computer.
  • the program includes a group of instructions (software code) for causing the computer to perform the method according to the second aspect described above when read by the computer.
  • a method performed by a service capability entity that provides an application programming interface (API) to an MTC application server includes a first message indicating communication characteristics of an MTC device in a network within the core network. Including sending to the entity.
  • the first message includes a value of a first inactivity timer (eg, RRC inactivity timer), a value of a second inactivity timer (eg, DRX inactivity timer), and a value of a NAS back-off timer.
  • a first inactivity timer eg, RRC inactivity timer
  • a second inactivity timer eg, DRX inactivity timer
  • a value of a NAS back-off timer causes at least one update.
  • a service capability entity that provides an application programming interface (API) to an MTC application server is coupled to the memory and to the memory to perform the method according to the seventh aspect described above. And a configured processor.
  • API application programming interface
  • the program includes a group of instructions (software code) for causing the computer to perform the method according to the seventh aspect when read by the computer.
  • the above-described aspect can provide a method, an apparatus, and a program that contribute to performing connection management of an MTC device in the PLMN using communication characteristics of the MTC device obtained in the MTC application server or the M2M service platform.
  • FIG. 1 shows a configuration example of a mobile communication network, that is, a PLMN according to an embodiment of the present invention.
  • the mobile communication network provides communication services such as voice communication and / or packet data communication.
  • the mobile communication network will be described as EvolvedvolvePacket System (EPS).
  • EPS can also be called LongLTerm Evolution (LTE) system or LTE-Advanced system).
  • LTE LongLTerm Evolution
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications System
  • the E-UTRAN 110 includes an MTC device (MTC UE) 111 and an eNodeB 112.
  • the EPC 120 includes an MME 121, an HSS / Home location register (HLR) 122, an MTC-IWF 123, a Serving gateway (S-GW) 124, and a packet data network (P-GW) 125.
  • the M2M service platform 130 includes an SCS 131. As already mentioned, the M2M service platform 130 can also be referred to as an MTC service platform or exposure layer.
  • the MTC UE 111 executes the MTC UE application and behaves as an MTC device.
  • the MTC UE 111 as the MTC device establishes a signaling connection (that is, a Non-Access Stratum (NAS) connection) with the MME 121 via the E-UTRAN 110, and also uses the MTC application via the S-GW 124 and the P-GW 125. Communicate with the server 132 on the user plane.
  • NAS Non-Access Stratum
  • the MTC UE 111 may be an MTC gateway device.
  • MTC gateway devices have 3GPP mobile communication capabilities (ie UE capabilities) and connect to neighboring devices (eg sensors, radio frequency identification (RFID) tags, car navigation devices) via personal / local area connection technology To do.
  • Specific examples of the personal / local area connection technology include IEEE 802.15, ZigBee (registered trademark), Bluetooth (registered trademark), and IEEE 802.11a.
  • the neighboring device connected to the MTC gateway device is typically a device that does not have a 3GPP mobile communication function, but may be a device that has a 3GPP mobile communication function (that is, an MTC device). .
  • the terms MTC device and MTC gateway device are used without any particular distinction. That is, the term MTC device as used herein encompasses an MTC gateway device.
  • the eNodeB 112 establishes a Radio Resource Control (RRC) connection with the MTC UE 111 and sets a signaling radio bearer (Signaling Radio Bearer (SRB)) with the MTC UE 111. Then, the eNodeB 112 performs RRC signaling for setting and modifying the data radio bearer (Data Radio Bearer (DRB)) and NAS message transfer between the EPC 120 (that is, the MME 121) and the MTC UE 111 in the SRB. provide.
  • the NAS message is not terminated by the E-UTRAN 110 and is transmitted and received transparently between the MTC UE 111 and the MME 121. Furthermore, the eNodeB 112 transfers the user data of the MTC UE 111 in the DRB with the MTC UE 111.
  • the MME 121, the HSS / HLR 122, and the MTC-IWF 123 are control plane nodes or entities.
  • the MME 121 performs mobility management and bearer management of a plurality of UEs (UEs) including the MTC-UE 111 attached to the EPC 120 (that is, EMM-REGISTERED-state).
  • Mobility management is used to keep track of the UE's current location (keep track) and includes maintaining a mobility management context (MM context) for the UE.
  • Bearer management includes controlling the establishment of an EPS bearer for the UE to communicate with an external network (Packet Data Network (PDN)) via the E-UTRAN 110 and the EPC 120 and maintaining an EPS bearer context for the UE.
  • PDN Packet Data Network
  • HSS / HLR 122 manages subscriber information of UEs including MTC UE 111. In addition, the HSS / HLR 122 records information (such as MME Identity) of the MME that manages each UE attached to the EPC 120 (EMM-REGISTERED state).
  • MTC-IWF123 is a control plane entity belonging to EPC120.
  • the MTC-IWF 123 communicates with other network entities including the MME 121 and the HSS / HLR 122 via a signaling interface (reference point).
  • the MTC-IWF 123 is a control plane interface or gateway for the MTC application server 132 or the M2M service platform 130 and 3GPP PLMN to interwork while hiding the details of the 3GPP PLMN topology. Behave as.
  • the MTC-IWF 123 communicates with SCS 131 via a Tsp reference point.
  • the SCS 131 connects the MTC application server 132 to the PLMN including the E-UTRAN 110 and the EPC 120 so that the MTC application server 132 can communicate with the MTC UE 111 (that is, the MTC device) via the PLMN service defined by 3GPP.
  • the Tsp reference point may be used, for example, for transmitting a device trigger transmission request (Device Trigger Request (DTR)) from the SCS 131 to the MTC-IWF 123 and reporting the device trigger result from the MTC-IWF 123 to the SCS 131.
  • DTR Device Trigger Request
  • the MTC-IWF 123 communicates with the HSS / HLR 122 via the S6m reference point.
  • the S6m reference point may be used, for example, to transmit an inquiry of subscriber information from the MTC-IWF 123 to the HSS / HLR 122 and to transmit subscriber information from the HSS / HLR 122 to the MTC-IWF 123.
  • the MTC-IWF 123 communicates with the MME 121 via the T5b reference point.
  • the T5b reference point may be used, for example, to transmit a device trigger request from the MTC-IWF 123 to the MME 121 and to report the success or failure of the device trigger from the MME 121 to the MTC-IWF 123.
  • the S-GW 124 is a user plane packet transfer node arranged in the EPC 120, and transfers user data packets of the MTC UE 111.
  • the S-GW 124 plays a role of a gateway with the E-UTRAN 110.
  • the S-GW 124 has a user plane tunneling interface (ie, S1-U reference point) with the E-UTRAN 110, and a user plane tunneling interface (ie, S5 / S8) with the P-GW 125. Reference point).
  • the S-GW 124 has a signaling interface (i.e., S11 reference point) with the MME 121.
  • the P-GW 125 is a user plane packet transfer node arranged in the EPC 120, as with the S-GW 124, and transfers the user data packet of the MTC UE 111.
  • the P-GW 125 plays a role of a gateway with a PDN outside the 3GPP PLMN, and provides connectivity with the PDN to the MTC UE 111.
  • the PDN includes an SCS 131 and an application server 132.
  • the SCS 131 provides one or more APIs to the MTC application server 132 so that the MTC application server 132 can communicate with the MTC-IWF 123.
  • the SCS 131 is controlled by a PLMN operator or an MTC service provider.
  • the SCS 131 is also called an MTC server, an M2M server, or an API Gateway Function (API-GWF).
  • API-GWF API Gateway Function
  • the SCS 131 may communicate with the MTC UE 111 on the user plane or via a device trigger.
  • the SCS 131 may be a single independent physical entity or a functional entity added to another network element (for example, the MTC-IWF 123 or the MTC application server 132).
  • the MTC application server 132 executes the MTC application and communicates with the MTC UE application installed in the MTC UE 111.
  • the MTC application server 132 is also called an M2M application server.
  • the mobile communication network (PLMN) including the E-UTRAN 110 and the EPC 120 receives device information indicating the behavior or characteristics of the MTC UE 111 from the M2M service platform 130.
  • the device information related to MTC UE 111 indicates the communication characteristics of MTC UE 111.
  • the PLMN including the E-UTRAN 110 and the EPC 120 based on the device information of the MTC UE 111 notified from the M2M service platform 130, (a) RRC inactivity timer, (b) DRX inactivity timer, and (c) NAS backoff Update at least one of the timers.
  • RRC inactivity timer is used in E-UTRAN 110 (i.e., eNodeB112) to control the timing of MTC UE 111 in the connected state (RRC_CONNECTED state) transitioning to the idle state (RRC_IDLE state).
  • RRC inactivity timer is also called IDLE inactivity timer or UE inactivity timer.
  • the RRC inactivity timer measures the non-communication period of the MTC UE 111 to determine the state transition from the RRC_CONNECTEDCONNECTstate to the RRC_IDLE state.
  • the MTC UE 111 transitions from the RRC_CONNECTED state to the RRC_IDLE state in response to the fact that the non-communication period in the RRC_CONNECTED state has reached a predetermined time, in other words, the RRC inactivity timer has expired.
  • the DRX inactivity timer is used in the E-UTRAN 110 (i.e., eNodeB 112) to specify the timing at which the MTC UE 111 starts discontinuous reception (Discontinuous Reception (DRX)) in the connected state (RRC_CONNECTED state).
  • DRX inactivity timer measures a non-communication period in order to transition from active mode to DRX mode (sleep mode or dormant mode) in the connected state (RRC_CONNECTED state).
  • the DRX mode in the connected state is a state in which the RRC connection between the MTC UE 111 and the eNodeB 112 is maintained, and is different from the idle state (RRC_IDLE state). Therefore, there is a clear distinction between RRCDRinactivity timer and DRX inactivity timer. MTC
  • the MTC UE 111 transitions to the DRX mode in the RRC_CONNECTED state in response to the expiration of the DRX inactivity timer, and then transitions to the RRC_IDLE state in response to the expiration of the RRC inactivity timer. That is, the value of RRC inactivity timer is longer than the value of DRX inactivity timer.
  • the value of DRX inactivity timer is, for example, about 100 milliseconds. On the other hand, the value of RRC inactivity timer is, for example, about 10 seconds.
  • the NAS back-off timer is arranged in the MTC UE 111 and is used for suppressing transmission of uplink NAS messages by the MTC UE 111.
  • the NAS back-off timer is called Session-Management-back-off-timer, Mobility-Management-back-off-timer, or Back-off-timer-T3346, etc.
  • the MME 121 rejects a NAS request (i.e., SERVICE REQUEST message) related to session management or a NAS request (i.e., TAU REQUEST message) related to mobility management from the MTC UE 111.
  • the MTC UE 111 rejected the NAS request activates and detaches the NAS back-off timer, initiates an emergency call, and responds to paging, with a few exceptions. Suppress sending new NAS requests until the NAS back-off timer expires.
  • the length of the NAS back-off timer value (ie, back-off time) is specified by the EPC 120.
  • the rejection message sent from the MME 121 to the MTC UE 111 to reject the NAS request includes specification of the value of the NAS back-off timer.
  • the M2M service platform 130 may transmit device information related to the MTC UE 111 to the MTC-IWF 123. And MTC-IWF123 should just transmit the said device information to MME121 or HSS / HLR122, or both. Further, the device information may be sent to the eNodeB 112 via the MME 121. The device information sent to the MME 121, the HSS / HLR 122, or the eNodeB 112 via the MTC-IWF 123 is at least one of the RRC inactivity timer value, the DRX inactivity timer value, and the NAS back-off timer value for the MTC UE 111. Used to determine one.
  • the eNodeB 112 applies RRC inactivity individually applied to the MTC UE 111.
  • timer and DRX inactivity timer may be shortened.
  • the eNodeB 112 may shorten the RRC inactivity timer and the DRX inactivity timer for the MTC UE 111 as the communication interval of the MTC UE 111 increases. By shortening the RRC inactivity timer, it is possible to reduce the load on the eNodeB 112 required for managing the RRC connection.
  • UE111 can be reduced by shortening RRC
  • the eNodeB 112 may lengthen the RRC inactivity timer and the DRX inactivity timer as the communication interval of the MTC UE 111 becomes shorter (or as the communication frequency becomes higher). This reduces the signaling load on the eNodeB 112 and MME 121 caused by the MTC UE 111 frequently repeating state transitions between the idle state (RRC_IDLE state and ECM-IDLE state) and the connected state (RRC_CONNECTED state and ECM-CONNECTED state). it can.
  • the MME 121 is individually applied to the MTC UE 111.
  • the NAS back-off timer may be lengthened.
  • the communication interval of MTC UE 111 is long, it can be estimated that the MTC UE 111 has a large delay tolerance. Therefore, by extending the NAS back-off timer of MTCMTUE 111 as described above, the NAS back-off time can be adapted to the delay tolerance of MTC UE 111, and further contribute to avoiding congestion.
  • the device information indicates the communication characteristics of MTC UE 111.
  • the communication characteristics of MTC UE 111 may indicate the length of the communication interval of MTC UE 111, the magnitude of the communication frequency, or the delay tolerance level.
  • the M2M service is the Intelligent Transport Systems (ITS) service.
  • the communication characteristics indicated by the device information may indicate whether the vehicle is running or whether the vehicle engine is started. . From the fact that the vehicle is traveling, it can be inferred that the communication frequency of MTC UE 111 is higher than in the case where the vehicle is not. Moreover, it can be presumed that the communication frequency of MTC UE 111 is higher than that in the case where the engine of the vehicle is started. Further, the communication characteristic indicated by the device information may indicate whether or not an auxiliary function related to the ITS service installed in the navigation system mounted on the vehicle is ON. Since the auxiliary function regarding the ITS service is ON, it can be estimated that the communication frequency of the MTC UE 111 is higher than that in the case where the auxiliary function is not.
  • M2M service is tracking cargo in logistics services. If the MTC UE 111 is a device attached to a cargo, the communication characteristics indicated by the device information may indicate whether the cargo is being transported or placed at a distribution center. From the fact that the cargo is being transported, it can be estimated that the communication frequency of the MTC-UE 111 is greater than when the cargo is placed at the distribution center.
  • a further example of M2M service is smart metering.
  • the communication characteristics indicated by the device information may indicate whether the metering device or sensor is in normal operation or abnormal operation. From the fact that the metering device or sensor is in an abnormal operation, it can be estimated that the communication frequency of MTC UE 111 is higher than that in the normal operation.
  • the abnormal operation of the metering device is, for example, an operation when a failure is detected or when the power supply is cut off by operating the breaker.
  • the abnormal operation of the sensor is, for example, an operation when the precipitation amount exceeds the threshold and the tide level exceeds the threshold.
  • step S ⁇ b> 101 the SCS 131 transmits a UE CHARACTERISTICS NOTIFY message to the MTC-IWF 123.
  • the SCS 131 may transmit a UE-CHARACTERISTICS-NOTIFY message in response to detecting a change in UE characteristics (specifically, communication characteristics) of the MTC-UE 111.
  • the UE-CHARACTERISTICS-NOTIFY message indicates the external identifier (External ID) of the MTC UE 111 and the communication information of the MTC UE 111.
  • the external identifier is used for identifying the MTC UE 111 in the M2M service platform 130 or the MTC application server 132.
  • the external identifier may be, for example, Mobile Subscriber Integrated Services Digital Network Number (MSISDN).
  • MSISDN Mobile Subscriber Integrated Services Digital Network Number
  • UE111 shows the communication characteristic (for example, communication interval, communication frequency, or delay tolerance level) of MTC
  • the MTC-IWF 123 transfers the UE-CHARACTERISTICS-NOTIFY message to the HSS / HLR 122.
  • the HSS / HLR 122 receives the UE CHARACTERISTICS NOTIFY message and searches for the internal identifier (Internal ID) of the MTC UE 111 based on the external identifier of the MTC UE 111.
  • the internal identifier may be, for example, International Mobile Subscriber Identity (IMSI).
  • step S104 the HSS / HLR 122 transmits a UE-CHARACTERISTICS-NOTIFY message to the MME 121 that is managing the mobility of the MTC-UE 111.
  • the UE CHARACTERISTICS NOTIFY message transmitted in step S104 includes an internal identifier (e.g., IMSI) to specify MTC UE111.
  • the MME 121 updates the core network assistant information (CN assistant information) regarding the MTC UE 111.
  • the MME 121 may hold communication information indicating the communication characteristics of the MTC UE 111 as part of the MM context of the MTC UE 111.
  • the MME 121 transmits a response message (ACK message) to the HSS / HLR 122.
  • the HSS / HLR 122 returns a response message (ACK message) to the MTC-IWF 123.
  • the MTC-IWF 123 returns a response message (ACK message) to the SCS 131.
  • the MME 121 transmits core network assistant information related to the MTC UE 111 to the eNodeB 112.
  • an S1AP message transmitted on the S1-MME interface between the MME 121 and the eNodeB 112 can be used.
  • the MME 121 may transmit the core network assistant information to the eNodeB 112 using the S1AP: “INITIAL” CONTEXT “SETUP” REQUEST message during the Service “Request” procedure started by the MTC “UE 111”.
  • step S110 the eNodeB 112 sets the RRC inactivity timer or DRX inactivity timer applied to the MTC UE 111 or both based on the core network assistant information including the communication information of the MTC UE 111 notified from the MME 121. And eNodeB112 controls the radio
  • FIG. 3 shows another specific example of the procedure for updating the values of RRC inactivity timer and DRX inactivity timer.
  • the MME 121 receives a UE CHARACTERISTICS NOTIFY message indicating the communication characteristics of the MTC UE 111 from the HSS / HLR 122 via the S6a reference point.
  • the MME 121 receives the UE CHARACTERISTICS ⁇ NOTIFY message indicating the communication characteristics of the MTC UE 111 from the MTC-IWF 123 via the T5b reference point.
  • step S201 in FIG. 3 The process performed in step S201 in FIG. 3 is the same as the process performed in step S101 in FIG.
  • step S202 the MTC-IWF 123 inquires of the HSS / HLR 122 for an internal identifier corresponding to the external identifier (e.g., MSISDN) of the MTC UE 111 in order to obtain the internal identifier (e.g., IMSI) of the MTC UE 111.
  • the MTC-IWF 123 may request the subscriber information corresponding to the external identifier of the MTC-UE 111 from the HSS / HLR 122.
  • step S203 the HSS / HLR 122 searches for the internal identifier of the MTC UE 111 based on the external identifier of the MTC UE 111. Then, the HSS / HLR 122 transmits to the MTC-IWF 123 a response message indicating the internal identifier (e.g., IMSI) of the MTC UE 111 and the identifier of the MME (MME Identity) performing the mobility management of the MTC UE 111.
  • MME Identity may be, for example, Globally Unique Unique MME Identity (GUMMEI), MME IP address, or both.
  • GUMMEI Globally Unique Unique MME Identity
  • MME IP address or both.
  • step S202 and S203 may be abbreviate
  • the MTC-IWF 123 transmits a UE-CHARACTERISTICS-NOTIFY message to the MME 121 that is managing the mobility of the MTC-UE 111.
  • the UE CHARACTERISTICS NOTIFY message transmitted in step S204 includes an internal identifier (e.g., IMSI) to specify MTC UE111.
  • step S205 The process performed in step S205 is the same as the process performed in step S105 of FIG.
  • step S206 the MME 121 returns a response message (ACK message) to the MTC-IWF 123.
  • step S207 the MTC-IWF 123 returns a response message (ACK message) to the SCS 131.
  • the processing performed in steps S208 and S209 is the same as the processing performed in steps S109 and S110 in FIG.
  • FIG. 4 shows a specific example of the procedure for updating the NAS back-off timer value.
  • the processing performed in steps S301 to S304 is the same as the processing performed in steps S101 to S104 in FIG.
  • step S305 the MME 121 updates the value of the NAS back-off timer applied individually to the MTC UE 111 stored in association with the internal identifier (e.g., IMSI) of the MTC UE 111.
  • the MME 121 may hold the value of the NAS back-off timer as part of the MM context of the MTC UE 111.
  • the MME 121 rejects the NAS request from the MTC UE 111, the MME 121 notifies the MTC UE 111 of the updated NAS back-off timer value.
  • the processing performed in steps S306 to S308 is the same as the processing performed in steps S106 to S108 in FIG.
  • FIG. 5 shows another specific example of the procedure for updating the value of the NAS back-off timer.
  • the MME 121 receives a UE CHARACTERISTICS NOTIFY message indicating the communication characteristics of the MTC UE 111 from the MTC-IWF 123 via the T5b reference point.
  • the processing performed in steps S401 to S404 is the same as the processing performed in steps S201 to S204 in FIG.
  • the process performed in step S405 is the same as the process performed in step S305 in FIG.
  • the processing performed in steps S406 and S407 is the same as the processing performed in steps S206 and S207 in FIG.
  • the MTC-IWF 123 in the EPC 120 transmits a message (eg, UE CHARACTERISTICS NOTIFY message) indicating the communication characteristics of the MTC UE 111 to the entity (eg, SCS 131). Then, the eNodeB 112 in the E-UTRAN 110 determines the value of the RRC inactivity timer and / or the value of the DRX inactivity timer individually applied to the MTC UE 111 based on the communication characteristics of the MTC UE 111 notified from the M2M service platform 130. decide.
  • a message eg, UE CHARACTERISTICS NOTIFY message
  • the MME 121 in the EPC 120 determines the value of the NAS back-off timer individually applied to the MTC UE 111 based on the communication characteristics of the MTC UE 111 notified from the M2M service platform 130. Therefore, the PLMN including the E-UTRAN 110 and the EPC 120 according to the present embodiment can manage the connection of the MTC device (ie, MTC UE111) in the PLMN in the M2M service platform 130 or the MTC application server 132 (ie, This can be done using the communication characteristics of MTC UE 111).
  • FIG. 6 shows a configuration example of the MME 121.
  • the MME 121 includes a network interface 1210, a processor 1211, and a memory 1212.
  • the network interface 1210 is used to communicate with other network nodes (e.g., eNodeB 112, HSS / HLR 122, MTC-IWF 123, and S-GW 124).
  • the network interface 1210 may include, for example, a network interface card (NIC) compliant with IEEE 802.3 series.
  • NIC network interface card
  • the processor 1211 executes communication control (e.g., mobility management and bearer management) by reading and executing software (computer program) from the memory 1212.
  • the processor 1211 may be, for example, a microprocessor, a Micro Processing Unit (MPU), or a Central Processing Unit (CPU).
  • the processor 1211 may include a plurality of processors.
  • the memory 1212 is configured by a combination of a volatile memory and a nonvolatile memory.
  • the volatile memory is, for example, Static Random Access Memory (SRAM), Dynamic RAM (DRAM), or a combination thereof.
  • the nonvolatile memory is, for example, a mask Read Only Memory (MROM), Programmable ROM (PROM), flash memory, hard disk drive, or a combination thereof.
  • the memory 1212 may include storage that is physically separated from the processor 1211. In this case, the processor 1211 may access the memory 1212 via the network interface 1210 or another I / O interface not shown.
  • the memory 1212 includes an S1-MME module 1213, an S6a module 1214, an S10 module 1215, an S11 module 1216, a NAS module 1217, and an EPS Mobility Management (EMM) and EPS Session Management (ESM) module 1218.
  • EMM EPS Mobility Management
  • ESM EPS Session Management
  • the EMM and ESM module 1218 includes the RRC inactivity timer value, the DRX inactivity timer value, and the NAS backoff timer value based on the communication characteristics of the MTC UE 111 informed from the M2M service platform described in the above embodiment. It includes instructions and data for performing the update procedure.
  • the processor 1211 reads the EMMEM and ESM module 1218 from the memory 1212 and executes them to update the RRC inactivity timer value, the DRX inactivity timer value, and the NAS back-off timer value described in the above embodiment.
  • the operation of the MME 121 can be performed.
  • FIG. 7 shows a configuration example of the eNodeB 112.
  • the eNodeB 112 includes a wireless transceiver 1120, a network interface 1121, a processor 1122, and a memory 1123.
  • the radio transceiver 1120 is configured to communicate with a plurality of UEs including the MTC UE 111.
  • the network interface 1121 is used to communicate with other eNodeBs within the E-UTRAN 110 and nodes (such as the MME 121 and the S-GW 124) within the EPC 120.
  • the processor 1122 reads out and executes software (computer program) from the memory 1123, thereby performing communication control including RRC and Radio Resource Management (RRM) and the operation of the eNodeB 112 described in the above-described embodiment.
  • the processor 1122 may be, for example, a microprocessor, MPU, or CPU.
  • the processor 1122 may include a plurality of processors.
  • the memory 1123 is configured by a combination of a volatile memory and a nonvolatile memory.
  • the volatile memory is, for example, SRAM or DRAM or a combination thereof.
  • the non-volatile memory is, for example, an MROM, PROM, flash memory, hard disk drive, or a combination thereof.
  • the memory 1123 may include a storage disposed away from the processor 1122. In this case, the processor 1122 may access the memory 1123 via the network interface 1121 or another I / O interface not shown.
  • the memory 1123 is used to store a software module group including the RRC module 1124, the RRM module 1125, the X2 module 1126, and the S1-MME module 1127.
  • the processor 1122 reads out the RRC module 1124 from the memory 1123 and executes it, thereby performing the operation of the eNodeB 112 related to the update procedure of the RRC inactivity timer value and the DRX inactivity timer value described in the above embodiment.
  • FIG. 8 shows a configuration example of the SCS 131.
  • the SCS 131 includes a network interface 1310, a processor 1311, and a memory 1312.
  • the network interface 1310 is used to communicate with other network nodes (e.g., MTC-IWF 123 and MTC application server 132).
  • the network interface 1310 may include, for example, a network interface card (NIC) compliant with IEEE 802.3 series.
  • NIC network interface card
  • the processor 1311 reads out and executes software (computer program) from the memory 1312 to execute communication control for the MTC device (e.g., device trigger, acquisition of communication characteristics of the MTC device).
  • the processor 1311 may be, for example, a microprocessor, MPU, or CPU.
  • the processor 1311 may include a plurality of processors.
  • the memory 1312 is configured by a combination of a volatile memory and a nonvolatile memory.
  • the volatile memory is, for example, SRAM or DRAM or a combination thereof.
  • the non-volatile memory is, for example, an MROM, PROM, flash memory, hard disk drive, or a combination thereof.
  • the memory 1312 may include storage that is physically located away from the processor 1311. In this case, the processor 1311 may access the memory 1312 via the network interface 1310 or another I / O interface not shown.
  • the memory 1312 is used to store a software module group including a Tsp module 1313, an SGi module 1314, and a UE characteristic management module 1315.
  • the UE characteristic management module 1315 executes the procedure described in the above embodiment to inform the EPC 120 (ie, MTC-IWF123) of the communication characteristics of the MTC UE 111 grasped by the M2M service platform 130 or the MTC application server 132. Instruction group and data.
  • the processor 1311 reads the UE characteristic management module 1315 from the memory 1312 and executes it to update the RRC inactivity timer value, the DRX inactivity timer value, and the NAS back-off timer value described in the above embodiment.
  • the operation of the SCS 131 can be performed.
  • each of the processors included in the MME 121, eNodeB 112, and SCS 131 is a command for causing a computer to execute the algorithm described using the sequence diagram or the like. Run one or more programs that contain groups.
  • Non-transitory computer readable media include various types of tangible storage media (tangible storage medium). Examples of non-transitory computer-readable media are magnetic recording media (eg flexible disks, magnetic tapes, hard disk drives), magneto-optical recording media (eg magneto-optical discs), Compact Disc Read Only Memory (CD-ROM), CD-ROM R, CD-R / W, semiconductor memory (for example, mask ROM, Programmable ROM (PROM), Erasable PROM (EPROM), flash ROM, Random Access Memory (RAM)).
  • the program may also be supplied to the computer by various types of temporary computer-readable media. Examples of transitory computer readable media include electrical signals, optical signals, and electromagnetic waves.
  • the temporary computer-readable medium can supply the program to the computer via a wired communication path such as an electric wire and an optical fiber, or a wireless communication path.
  • the architecture shown in FIG. 1 is only an example of an architecture for MTC in 3GPP.
  • functions and entities located in the M2M service platform 130 (MTC service platform, exposure layer) and their names may change in future releases or versions.
  • the SCS 131 described in the present embodiment may be called an API Gateway Function (API-GWF).
  • API-GWF API Gateway Function
  • the function of SCS131 may be divided
  • the technical idea described in the above embodiment can be applied to the architecture for these modified MTCs.
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications System
  • HRPD High Rate Packet Data
  • GSM Global System for Mobile Communications
  • GPRS General packet radio service
  • Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network 111 User Equipment (UE) 112 eNodeB 120 Evolved Packet Core (EPC) 121 Mobility Management Entity (MME) 122 Home Subscriber Server (HSS) 123 Machine Type Communication Inter Working Function (MTC-IWF) 124 Serving Gateway (S-GW) 125 Packet Data Network Gateway (P-GW) 130 Machine-to-Machine (M2M) Service Platform 131 Service Capability Server (SCS) 132 MTC Application Server (AS)
  • EPC Evolved Packet Core
  • MME Mobility Management Entity
  • HSS Home Subscriber Server
  • MTC-IWF Machine Type Communication Inter Working Function
  • S-GW Serving Gateway
  • P-GW Packet Data Network Gateway
  • M2M Machine-to-Machine
  • SCS Service Capability Server
  • AS MTC Application Server

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Telephonic Communication Services (AREA)

Abstract

　モビリティ管理エンティティ（１２１）は、アプリケーション・プログラミング・インタフェース（ＡＰＩ）をＭａｃｈｉｎｅ　Ｔｙｐｅ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ（ＭＴＣ）アプリケーションサーバ（１３２）に対して提供するＭＴＣサービスプラットフォーム（１３０）から、コアネットワーク（１２０）内のネットワーク・エンティティ（１２３、１２２）を介して受信する。そして、モビリティ管理エンティティ（１２１）は（ａ）ＭＴＣデバイス（１１１）に適用されるＲＲＣインアクティビティ・タイマの値、（ｂ）ＭＴＣデバイス（１１１）に適用されるＤＲＸインアクティビティ・タイマの値、及び（ｃ）ＭＴＣデバイス（１１１）に適用されるＮＡＳバックオフタイマの値、のうち少なくとも１つを前記通信特性に基づいて更新するよう制御する。

Description

コネクション管理のための方法および装置
　本明細書の開示は、移動通信ネットワークに関し、特にMachine Type Communication（MTC）デバイスのRadio Resource Control （RRC）コネクション又はNon-Access Stratum（NAS）コネクションの管理に関する。
　Third Generation Partnership Project（3GPP）は、Machine Type Communication（MTC）の標準化を検討している。MTCは、Machine-to-Machine（M2M）ネットワーク又はセンサネットワークとも呼ばれる。3GPPは、MTCのために機械及びセンサに実装される移動局（Mobile station（MS）、Mobile Terminal（MT）、User Equipment（UE））を“MTCデバイス”と定義している。MTCデバイスは、機械（e.g., 自動販売機、ガスメータ、電気メータ、自動車、鉄道車両）及びセンサ（e.g., 環境、農業、交通等に関するセンサ）等の様々な機器に搭載される。MTCデバイスは、Public Land Mobile Network（PLMN）に接続し、MTCアプリケーションサーバ（Application Server（AS））と通信する。MTC アプリケーションサーバは、PLMNの外部（外部ネットワーク）に配置され、MTCアプリケーションを実行し、MTCデバイスに実装されたMTC UEアプリケーションと通信する。MTC アプリケーションサーバは、一般的に、MTCサービスプロバイダ（M2Mサービスプロバイダ）によって制御される。
　3GPPは、MTC アプリケーションサーバがMTCデバイスと通信できるようにするために、Service Capability Server （SCS）及びMachine Type Communication Inter Working Function（MTC-IWF）を含むネットワークエレメント、参照点（reference point）、及び手順（procedure）を規定している（非特許文献１を参照）。参照点（reference point）は、インタフェースとも呼ばれる。
　SCSは、MTCアプリケーションサーバを3GPPのPLMNに接続し、3GPPで定義されたPLMNサービスを介してMTCアプリケーションサーバがUE（つまり、MTCデバイス）と通信できるようにするエンティティである。また、SCSは、MTCアプリケーションサーバがMTC-IWFと通信できるようにする。すなわち、SCSは、3GPP PLMNによって提供されるサービス又は能力（capabilities）を利用できるようにするためのアプリケーション・プログラミング・インタフェース（Application Programming Interface（API））をMTC アプリケーションサーバに対して提供する。SCSは、PLMNのオペレータ、又はMTCサービスプロバイダによって制御されることが想定されている。１又は複数のSCSを含む仲介（intermediation）のための枠組み（framework）は、M2Mサービスプラットフォーム又はMTCサービスプラットフォームと呼ばれることもある。また、MTC アプリケーションサーバにAPIを提供する当該フレームワークは、Open Mobile Alliance（OMA）では、“エクスポージャーレイヤ（Exposure Layer）”と呼ばれる。
　MTC-IWFは、PLMNに属するコントロールプレーンのエンティティである。MTC-IWFは、SCSを含むM2Mサービスプラットフォームとのシグナリング・インタフェース（参照点）を有するとともに、PLMN内のノード（例えば、Home Subscriber Server（HSS）、Short Message Service - Service Center（SMS-SC）、Serving GPRS Support Node （SGSN）、Mobility Management Entity（MME）、Mobile Switching Center（MSC））とのシグナリング・インタフェース（参照点）を有する。MTC-IWFは、MTCアプリケーションサーバ又はM2Mサービスプラットフォームと3GPP PLMNとが、3GPP PLMN のトポロジの詳細を隠蔽しながら協調動作（interwork）するためのコントロールプレーンのインタフェースとして振る舞う。MTCアプリケーションサーバ又はM2Mサービプラットフォームは、3GPP PLMNを通してMTCデバイスと通信する。MTCアプリケーションサーバ又はM2Mサービプラットフォームは、ユーザプレーン上で又はデバイストリガーを介してMTCデバイスと通信してもよい。
　本件の発明者は、MTCアプリケーションの様々なユースケースについて検討した。例えば、MTCデバイスの平均的な通信間隔又は通信頻度は、MTCデバイスの動作モード、使用状態、又は使用環境によって変動することが予想される。車両に搭載されたMTCデバイスを想定すると、車両が走行中であるか停車中であるかによって、MTCデバイスの通信頻度が変化するかもしれない。また、車両に搭載されたナビゲーションシステムが実装している高度交通システム（Intelligent Transport Systems（ITS））サービスに関する補助機能がONであるか否かによって、MTCデバイスの通信頻度が変化するかもしれない。さらに、車両のエンジンが始動されているか否かによって、MTCデバイスの通信頻度を推定できるかもしれない。また、メータリング装置またはセンサに結合されたMTCデバイスを想定すると、メータリング装置またはセンサが通常運用であるか異常運用であるかによって、MTCデバイスの通信頻度が変化するかもしれない。
　ここで、MTCデバイスの動作モード、使用状態、又は使用環境は、PLMNよりもMTCアプリケーションサーバ又はM2Mサービスプラットフォーム（e.g., SCS）において容易に知ることができる可能性があることに留意するべきである。なぜなら、MTCアプリケーションサーバ又はM2Mサービスプラットフォームは、PLMNを通してMTCデバイスとユーザプレーンで（アプリケーションレイヤで）自由に通信できるためである。あるいは、MTCアプリケーションサーバ又はM2Mサービスプラットフォームは、MTCデバイスが搭載された機械又はセンサに実装された他の通信手段を介して、MTCデバイスの使用状態や使用環境を知ることができるかもしれない。さらにまた、MTCアプリケーションサーバ又はM2Mサービスプラットフォームは、政府機関又は民間組織から発表される天候又は海洋に関する警報に基づいてMTCデバイスの動作モード、使用状態、又は使用環境を知ることができるかもしれない。
　したがって、PLMN内でのMTCデバイスのコネクション管理をMTCデバイスの通信特性（e.g., 通信間隔又は通信頻度）に応じて最適化するためには、MTCアプリケーションサーバ又はM2Mサービスプラットフォームにおいて得られるMTCデバイスの通信特性を利用できることが好ましいかもしれない。しかしながら、非特許文献１は、このような制御動作又は制御手順を想定していない。
　したがって、本明細書に開示される実施形態が達成しようとする目的の１つは、PLMN内でのMTCデバイスのコネクション管理をMTCアプリケーションサーバ又はM2Mサービスプラットフォームにおいて得られるMTCデバイスの通信特性を利用して行うことに寄与する方法、装置、及びプログラムを提供することである。その他の目的又は課題と新規な特徴は、本明細書の記述又は添付図面から明らかにされる。
　第１の態様では、コアネットワークに配置されるモビリティ管理エンティティによって行われる方法は、MTCデバイスの通信特性を、前記コアネットワーク及び無線アクセスネットワークを含む移動通信ネットワークによって提供されるサービスを利用できるようにするためのアプリケーション・プログラミング・インタフェース（API）をMTCアプリケーションサーバに対して提供するMTCサービスプラットフォームから、前記コアネットワーク内のネットワーク・エンティティを介して受信すること；及び（ａ）コネクテッド状態の前記MTCデバイスがアイドル状態に遷移するタイミングを制御するために前記無線アクセスネットワークにおいて使用される第１のインアクティビティ・タイマ（e.g., RRC inactivity timer）の値、（ｂ）前記MTCデバイスが前記コネクテッド状態において間欠受信を開始するタイミングを規定するために前記無線アクセスネットワークにおいて使用される第２のインアクティビティ・タイマ（e.g., DRX inactivity timer）の値、及び（ｃ）アップリンクNon-Access Stratum（NAS）メッセージの送信抑止のために前記MTCデバイスに配置されるNASバックオフタイマの値、のうち少なくとも１つを前記通信特性に基づいて更新するよう制御すること、を含む。
　第２の態様では無線アクセスネットワーク内に配置される無線ネットワーク制御エンティティによって行われる方法は、MTCデバイスの通信特性を、コアネットワーク及び前記無線アクセスネットワークを含む移動通信ネットワークによって提供されるサービスを利用できるようにするためのアプリケーション・プログラミング・インタフェース（API）をMTCアプリケーションサーバに対して提供するMTCサービスプラットフォームから、前記コアネットワーク内のモビリティ管理エンティティを介して受信すること；及び第１のインアクティビティ・タイマ（e.g., RRC inactivity timer）の値および第２のインアクティビティ・タイマ（e.g., DRX inactivity timer）の値、のうち少なくとも１つを前記通信特性に基づいて決定すること、を含む。
　第３の態様では、コアネットワーク内に配置されるモビリティ管理エンティティは、メモリと、前記メモリに結合され、上述の第１の態様に係る方法を実行するよう構成されたプロセッサとを含む。
　第４の態様では、無線アクセスネットワーク内に配置される無線ネットワーク制御エンティティは、メモリと、前記メモリに結合され、上述の第２の態様に係る方法を実行するよう構成されたプロセッサとを含む。
　第５の態様では、プログラムは、コンピュータに読み込まれた場合に、上述の第１の態様に係る方法をコンピュータに行わせるための命令群（ソフトウェアコード）を含む。
　第６の態様では、プログラムは、コンピュータに読み込まれた場合に、上述の第２の態様に係る方法をコンピュータに行わせるための命令群（ソフトウェアコード）を含む。
　第７の態様では、MTCアプリケーションサーバに対してアプリケーション・プログラミング・インタフェース（API）を提供するサービス能力エンティティによって行われる方法は、MTCデバイスの通信特性を示す第１のメッセージを前記コアネットワーク内のネットワーク・エンティティに送信することを含む。前記第１のメッセージは、第１のインアクティビティ・タイマ（e.g., RRC inactivity timer）の値、第２のインアクティビティ・タイマ（e.g., DRX inactivity timer）の値、及びNASバックオフタイマの値、のうち少なくとも１つの更新を引き起こす。
　第８の態様では、MTCアプリケーションサーバに対してアプリケーション・プログラミング・インタフェース（API）を提供するサービス能力エンティティは、メモリと、前記メモリに結合され、上述の第７の態様に係る方法を実行するよう構成されたプロセッサとを含む。
　第９の態様では、プログラムは、コンピュータに読み込まれた場合に、上述の第７の態様に係る方法をコンピュータに行わせるための命令群（ソフトウェアコード）を含む。
　上述の態様は、PLMN内でのMTCデバイスのコネクション管理をMTCアプリケーションサーバ又はM2Mサービスプラットフォームにおいて得られるMTCデバイスの通信特性を利用して行うことに寄与する方法、装置、及びプログラムを提供できる。
本発明の実施形態に係る移動通信ネットワークの構成例を示す図である。 本発明の実施形態に係るRRC inactivity timer及びDRX inactivity timerの更新手順の具体例を示すシーケンス図である。 本発明の実施形態に係るRRC inactivity timer及びDRX inactivity timerの更新手順の具体例を示すシーケンス図である。 本発明の実施形態に係るNASバックオフタイマの更新手順の具体例を示すシーケンス図である。 本発明の実施形態に係るNASバックオフタイマの更新手順の具体例を示すシーケンス図である。 本発明の実施形態に係るMMEの構成例を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係るeNodeBの構成例を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係るSCSの構成例を示すブロック図である。
　以下では、具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図面において、同一又は対応する要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略される。
　図１は、本発明の実施形態に係る移動通信ネットワーク、つまりPLMN、の構成例を示している。当該移動通信ネットワークは通信サービス、例えば音声通信若しくはパケットデータ通信又はこれら両方を提供する。本実施形態では、当該移動通信ネットワークがEvolved Packet System（EPS）であるとして説明する。EPSは、Long Term Evolution（LTE）システム又はLTE-Advancedシステム）と呼ぶこともできる。しかしながら、本実施形態は、Universal Mobile Telecommunications System（UMTS）等の他の無線通信システムにも適用できる。
　図１に示されたネットワークは、E-UTRAN１１０、EPC１２０、及びM2Mサービスプラットフォーム１３０を含む。E-UTRAN１１０は、MTCデバイス（MTC UE）１１１及びeNodeB１１２を含む。EPC１２０は、MME１２１、HSS/Home Location Register（HLR）１２２、MTC-IWF１２３、Serving Gateway（S-GW）１２４、及びPacket Data Network Gateway（P-GW）１２５を含む。M2Mサービスプラットフォーム１３０は、SCS１３１を含む。既に述べたように、M2Mサービスプラットフォーム１３０は、MTCサービスプラットフォーム又はエクスポージャーレイヤと呼ぶこともできる。
　始めにE-UTRAN１１０内のエンティティについて説明する。MTC UE１１１は、MTC UEアプリケーションを実行し、MTCデバイスとして振る舞う。MTCデバイスとしてのMTC UE１１１は、E-UTRAN１１０を介してMME１２１との間でシグナリングコネクション（つまり、Non-Access Stratum（NAS）コネクション）を確立するとともに、S-GW１２４及びP-GW１２５を介してMTCアプリケーションサーバ１３２とユーザプレーンで通信する。
　MTC UE１１１は、MTCゲートウェイ・デバイスであってもよい。MTCゲートウェイ・デバイスは、3GPP移動通信機能（つまり、UEの機能）を有するとともに、パーソナル／ローカルエリア接続技術によって近隣のデバイス（例えば、センサ、radio frequency identification （RFID）タグ、カーナビゲーション装置）と接続する。パーソナル／ローカルエリア接続技術の具体例は、IEEE 802.15、ZigBee（登録商標）、Bluetooth（登録商標）、IEEE 802.11aを含む。なお、MTCゲートウェイ・デバイスに接続する近隣のデバイスは、典型的には3GPP移動通信機能を有していないデバイスであるが、3GPP移動通信機能を有するデバイス（つまり、MTCデバイス）であってもよい。本明細書では、MTCデバイスの用語とMTCゲートウェイ・デバイスの用語を特に区別せずに使用する。つまり、本明細書において用いられるMTCデバイスの用語は、MTCゲートウェイ・デバイスを包含する。
　eNodeB１１２は、MTC UE１１１との間にRadio Resource Control（RRC）コネクションを確立し、MTC UE１１１との間のシグナリング無線ベアラ（Signaling Radio Bearer (SRB)）を設定する。そして、eNodeB１１２は、データ無線ベアラ（Data Radio Bearer (DRB)）の設定及び修正（modify）等のためのRRCシグナリング、及びEPC１２０（つまり、MME１２１）とMTC UE１１１の間のNASメッセージ転送などをSRBにおいて提供する。NASメッセージは、E-UTRAN１１０で終端されず、MTC UE１１１とMME１２１の間で透過的に送受信される。さらに、eNodeB１１２は、MTC UE１１１との間のDRBにおいてMTC UE１１１のユーザーデータを転送する。
　次に、EPC１２０内のエンティティについて説明する。MME１２１、HSS/HLR１２２、及びMTC-IWF１２３は、コントロールプレーンのノード又はエンティティである。MME１２１は、EPC１２０にアタッチ済み（つまり、EMM-REGISTERED state）のMTC UE１１１を含む複数のUE（UEs）のモビリティ管理及びベアラ管理を行う。モビリティ管理は、UEの現在位置を追跡する（keep track）するために使用され、UEに関するモビリティ管理コンテキスト（MM context）を維持することを含む。ベアラ管理は、UEがE-UTRAN１１０及びEPC１２０を経由して外部ネットワーク（Packet Data Network（PDN））と通信するためのEPSベアラの確立を制御し、UEに関するEPS bearer contextを維持することを含む。
　HSS/HLR１２２は、MTC UE１１１を含むUEsの加入者情報を管理する。また、HSS/HLR１２２は、EPC１２０にアタッチ済み（EMM-REGISTERED state）のUEsの各々を管理しているMMEの情報（MME Identityなど）を記録する。
　MTC-IWF１２３は、EPC１２０に属するコントロールプレーンのエンティティである。MTC-IWF１２３は、シグナリング・インタフェース（参照点）を介してMME１２１及びHSS/HLR１２２を含む他のネットワーク・エンティティと通信する。既に述べたように、MTC-IWF１２３は、MTCアプリケーションサーバ１３２又はM2Mサービスプラットフォーム１３０と3GPP PLMNとが、3GPP PLMN のトポロジの詳細を隠蔽しながら協調動作（interwork）するためのコントロールプレーンのインタフェース又はゲートウェイとして振る舞う。
　MTC-IWF１２３は、Tsp参照点を介してSCS１３１と通信する。SCS１３１は、E-UTRAN１１０及びEPC１２０を含むPLMNにMTCアプリケーションサーバ１３２を接続し、3GPPで定義されたPLMNサービスを介してMTCアプリケーションサーバ１３２がMTC UE１１１（つまり、MTCデバイス）と通信できるようにする。Tsp参照点は、例えば、SCS１３１からMTC-IWF１２３へのデバイストリガーの送信要求（Device Trigger Request（DTR））の送信、MTC-IWF１２３からSCS１３１へのデバイストリガー結果の報告のために用いられてもよい。
　MTC-IWF１２３は、S6m参照点を介してHSS/HLR１２２と通信する。S6m参照点は、例えば、MTC-IWF１２３からHSS/HLR１２２へ加入者情報の問い合わせを送信するため、及びHSS/HLR１２２からMTC-IWF１２３へ加入者情報を送信するために用いられもよい。
　MTC-IWF１２３は、T5b参照点を介してMME１２１と通信する。T5b参照点は、例えば、MTC-IWF１２３からMME１２１へデバイストリガー要求を送信するため、及びMME１２１からMTC-IWF１２３へのデバイストリガーの成功又は失敗を報告するために用いられもよい。
　S-GW１２４は、EPC１２０に配置されたユーザプレーンのパケット転送ノードであり、MTC UE１１１のユーザーデータパケットを転送する。S-GW１２４は、E-UTRAN１１０とのゲートウェイの役割を担う。S-GW１２４は、E-UTRAN１１０との間にユーザプレーンのトンネリング・インタフェース（i.e., S1-U参照点）を有し、P-GW１２５との間にユーザプレーンのトンネリング・インタフェース（i.e., S5/S8参照点）を有する。S-GW１２４は、MME１２１との間にシグナリング・インタフェース（i.e., S11参照点）を有する。
　P-GW１２５は、S-GW１２４と同様に、EPC１２０に配置されたユーザプレーンのパケット転送ノードであり、MTC UE１１１のユーザーデータパケットを転送する。P-GW１２５は、3GPP PLMNの外部のPDNとのゲートウェイの役割を担い、MTC UE１１１にPDNとのコネクティビティを提供する。図１の例では、PDNは、SCS１３１及びアプリケーションサーバ１３２を含む。
　続いて、PLMN（E-UTRAN１１０及びEPC１２０）の外部に配置されるエンティティについて説明する。SCS１３１を含むM2Mサービスプラットフォーム１３０及びMTCアプリケーションサーバ１３２は、E-UTRAN１１０及びEPC１２０を通してMTC UE１１１と通信する。
　SCS１３１は、MTCアプリケーションサーバ１３２がMTC-IWF１２３と通信できるようにするために、１又は複数のAPIをMTCアプリケーションサーバ１３２に提供する。SCS１３１は、PLMNのオペレータ、又はMTCサービスプロバイダによって制御される。SCS１３１は、MTCサーバ、M2Mサーバ、又はAPI Gateway Function（API-GWF）とも呼ばれる。SCS１３１は、ユーザプレーン上で又はデバイストリガーを介してMTC UE１１１と通信してもよい。SCS１３１は、単体の独立した物理的なエンティティであってもよいし、他のネットワーク要素（例えば、MTC-IWF１２３又はMTCアプリケーションサーバ１３２）に付加された機能的なエンティティであってもよい。
　MTCアプリケーションサーバ１３２は、MTCアプリケーションを実行し、MTC UE１１１に実装されたMTC UEアプリケーションと通信する。MTCアプリケーションサーバ１３２は、M2Mアプリケーションサーバとも呼ばれる。
　さらに、本実施形態では、E-UTRAN１１０及びEPC１２０を含む移動通信ネットワーク（PLMN）は、MTC UE１１１の挙動（behavior）又は特性（characteristics）を示すデバイス情報をM2Mサービスプラットフォーム１３０から受信する。ここで、MTC UE１１１に関する当該デバイス情報は、MTC UE１１１の通信特性を示す。そして、E-UTRAN１１０及びEPC１２０を含むPLMNは、M2Mサービスプラットフォーム１３０から知らされたMTC UE１１１のデバイス情報に基づいて、（ａ）RRC inactivity timer、（ｂ）DRX inactivity timer、及び（ｃ）NASバックオフタイマのうち少なくとも１つを更新する。
　これら３つのタイマについて説明する。RRC inactivity timerは、コネクテッド状態（RRC_CONNECTED state）のMTC UE１１１がアイドル状態（RRC_IDLE state）に遷移するタイミングを制御するためにE-UTRAN１１０（i.e., eNodeB１１２）において使用される。RRC inactivity timerは、IDLE inactivity timer又はUE inactivity timerとも呼ばれる。RRC inactivity timerは、RRC_CONNECTED stateからRRC_IDLE stateへの状態遷移を判定するためにMTC UE１１１の無通信期間を計測する。MTC UE１１１は、RRC_CONNECTED stateでの無通信期間が所定時間に到達したこと、言い換えるとRRC inactivity timerが満了（expired）したことに応答して、RRC_CONNECTED stateからRRC_IDLE stateに遷移する。
　DRX inactivity timerは、MTC UE１１１がコネクテッド状態（RRC_CONNECTED state）において間欠受信（Discontinuous Reception（DRX））を開始するタイミングを規定するためにE-UTRAN１１０（i.e., eNodeB１１２）において使用される。DRX inactivity timerは、コネクテッド状態（RRC_CONNECTED state）内においてactive modeからDRX mode（sleep mode 又はdormant mode）に遷移するために無通信期間を計測する。
　なお、コネクテッド状態（RRC_CONNECTED state）内のDRX modeは、MTC UE１１１とeNodeB１１２の間のRRCコネクションが維持された状態であり、アイドル状態（RRC_IDLE state）とは異なることに留意するべきである。したがって、RRC inactivity timerとDRX inactivity timerは明確に区別される。MTC UE１１１は、RRC_CONNECTED stateでのユーザーデータ送信又は受信が発生する度に、RRC inactivity timer及びDRX inactivity timerをリスタートする。MTC UE１１１は、RRC_CONNECTED stateでのユーザーデータ送受信の後に、DRX inactivity timerの満了に応じてRRC_CONNECTED state 内でのDRX modeに遷移し、その次にRRC inactivity timerの満了に応じてRRC_IDLE stateに遷移する。すなわち、RRC inactivity timerの値は、DRX inactivity timerの値より長い。DRX inactivity timerの値は、例えば100ミリ秒程度である。これに対して、RRC inactivity timerの値は、例えば、10秒程度である。
　NASバックオフタイマは、MTC UE１１１に配置され、MTC UE１１１によるアップリンクNASメッセージの送信抑止のために使用される。EPSでは、NASバックオフタイマは、Session Management back-off timer、Mobility Management back-off timer、又は back-off timer T3346、等と呼ばれる。NASレベルの輻輳制御が実行される場合、MME１２１は、MTC UE１１１からのセッション・マネジメントに関するNAS要求（i.e., SERVICE REQUESTメッセージ）又はモビリティ・マネジメントに関するNAS要求（i.e., TAU REQUESTメッセージ）を拒絶する。NAS要求を拒絶されたMTC UE１１１は、NASバックオフタイマを活性化し（activate）、デタッチ（コネクション切断）する場合、緊急呼を開始する場合、およびページングに応答する場合などのいくつか例外を除いて、NASバックオフタイマが満了するまで新たなNAS要求の送信を抑止する。NASバックオフタイマの値（すなわちバックオフ時間）の長さは、EPC１２０によって指定される。例えば、NAS要求を拒絶するためにMME１２１からMTC UE１１１に送られる拒絶メッセージは、NASバックオフタイマの値の指定を含む。
　具体的には、M2Mサービスプラットフォーム１３０（e.g., SCS１３１）は、MTC UE１１１に関するデバイス情報をMTC-IWF１２３に送信すればよい。そして、MTC-IWF１２３は、当該デバイス情報をMME１２１若しくはHSS/HLR１２２又はこれら両方に送信すればよい。さらに当該デバイス情報は、MME１２１を経由してeNodeB１１２に送られてもよい。MTC-IWF１２３を介してMME１２１、HSS/HLR１２２、又はeNodeB１１２に送られたデバイス情報は、MTC UE１１１のためのRRC inactivity timerの値、DRX inactivity timerの値、及びNASバックオフタイマの値のうち少なくとも１つを決定するために利用される。
　M2Mサービスプラットフォーム１３０（e.g., SCS１３１）から知らされたデバイス情報がMTC UE１１１の通信間隔が長いこと（又は通信頻度が小さいこと）を示す場合に、eNodeB１１２は、MTC UE１１１に個別に適用されるRRC inactivity timerおよびDRX inactivity timerを短くしてもよい。言い換えると、eNodeB１１２は、MTC UE１１１の通信間隔が長くなるにつれて、MTC UE１１１のためのRRC inactivity timerおよびDRX inactivity timerを短くしてもよい。RRC inactivity timerを短くすることで、RRCコネクションの管理に要するeNodeB１１２の負荷を低減することができる。さらに、RRC inactivity timer又はDRX inactivity timerを短くすることで、MTC UE１１１の消費電力を低減できる。これとは反対に、eNodeB１１２は、MTC UE１１１の通信間隔が短くなるにつれて（又は通信頻度が大きくなるにつれて）、RRC inactivity timerおよびDRX inactivity timerを長くしてもよい。これにより、MTC UE１１１がアイドル状態（RRC_IDLE state且つECM-IDLE state）とコネクテッド状態（RRC_CONNECTED state且つECM-CONNECTED state）の間の状態遷移を頻繁に繰り返すことに起因するeNodeB１１２及びMME１２１のシグナリング負荷を低減できる。
　また、M2Mサービスプラットフォーム１３０（e.g., SCS１３１）から知らされたデバイス情報がMTC UE１１１の通信間隔が長いこと（又は通信頻度が小さいこと）を示す場合に、MME１２１は、MTC UE１１１に個別に適用されるNASバックオフタイマを長くしてもよい。MTC UE１１１の通信間隔が長い場合、そのMTC UE１１１は、遅延許容性（delay tolerance）が大きいと推定できる。したがって、このようなMTC UE１１１のNASバックオフタイマを長くすることで、NASバックオフ時間をMTC UE１１１の遅延許容性（delay tolerance）に適合させることができ、さらに輻輳の回避に寄与できる。
　以下では、M2Mサービスプラットフォーム１３０（e.g., SCS１３１）からMTC-IWF１２３に知らされるMTC UE１１１に関するデバイス情報のいくつかの具体例を示す。既に述べたように、当該デバイス情報は、MTC UE１１１の通信特性を示す。一例において、MTC UE１１１の通信特性は、MTC UE１１１の通信間隔の長さ、通信頻度の大きさ、又は遅延許容性レベルを示してもよい。
　M2Mサービスの一例は、高度交通システム（Intelligent Transport Systems（ITS））サービスである。MTC UE１１１が車両に搭載されるデバイスである場合、デバイス情報によって示される通信特性は、当該車両が走行中であるか否か、又は当該車両のエンジンが始動されているか否かを示してもよい。車両が走行中であることからは、そうでない場合に比べて、MTC UE１１１の通信頻度が大きいことを推測できる。また、車両のエンジンが始動されていることからも、そうでない場合に比べて、MTC UE１１１の通信頻度が大きいことを推測できる。また、デバイス情報によって示される通信特性は、車両に搭載されたナビゲーションシステムが実装しているITSサービスに関する補助機能がONであるか否かを示してもよい。ITSサービスに関する補助機能がONであることからは、そうでない場合に比べて、MTC UE１１１の通信頻度が大きいことを推測できる。
　M2Mサービスの他の例は、物流（ロジスティクス）サービスにおける貨物の追跡である。MTC UE１１１が貨物に取り付けられるデバイスである場合、デバイス情報によって示される通信特性は、当該貨物が輸送中であるか又は配送センターに置かれているかを示してもよい。貨物が輸送中であることからは、配送センターに置かれている場合に比べて、MTC UE１１１の通信頻度が大きいことを推測できる。
　M2Mサービスの更なる例は、スマートメータリングである。MTC UE１１１がメータリング装置またはセンサに結合される場合、デバイス情報によって示される通信特性は、メータリング装置またはセンサが通常運用であるか異常運用であるかを示してもよい。メータリング装置またはセンサが異常運用であることからは、通常運用である場合に比べて、MTC UE１１１の通信頻度が大きいことを推測できる。メータリング装置の異常運用は、例えば、故障検出時、又はブレーカが動作して電力供給が遮断された時の動作である。センサの異常運用は、例えば、降水量が閾値を超えた時、潮位が閾値を超えた時の動作である。
　続いて以下では、RRC inactivity timer、DRX inactivity timer、及びNASバックオフタイマの値を更新する手順の具体例について説明する。図２は、RRC inactivity timer及びDRX inactivity timerの値を更新する手順の具体例を示している。ステップＳ１０１では、SCS１３１は、UE CHARACTERISTICS NOTIFYメッセージをMTC-IWF１２３に送信する。SCS１３１は、MTC UE１１１のUE特性（具体的には通信特性）の変化を検出したことに応じて、UE CHARACTERISTICS NOTIFYメッセージを送信してもよい。
　UE CHARACTERISTICS NOTIFYメッセージは、MTC UE１１１の外部識別子（External ID）及びMTC UE１１１の通信情報を示す。外部識別子は、M2Mサービスプラットフォーム１３０又はMTCアプリケーションサーバ１３２においてMTC UE１１１を識別するために使用される。外部識別子は、例えば、Mobile Subscriber Integrated Services Digital Network Number（MSISDN）であってもよい。MTC UE１１１の通信情報は、MTC UE１１１の通信特性（例えば、通信間隔、通信頻度、又は遅延許容性レベル）を示す。
　ステップＳ１０２では、MTC-IWF１２３は、UE CHARACTERISTICS NOTIFYメッセージをHSS/HLR１２２に転送する。ステップＳ１０３では、HSS/HLR１２２は、UE CHARACTERISTICS NOTIFYメッセージを受信し、MTC UE１１１の外部識別子に基づいてMTC UE１１１の内部識別子（Internal ID）を検索する。内部識別子は、例えば、International Mobile Subscriber Identity（IMSI）であってもよい。
　ステップＳ１０４では、HSS/HLR１２２は、UE CHARACTERISTICS NOTIFYメッセージを、MTC UE１１１のモビリティ管理を行っているMME１２１に送信する。ステップＳ１０４で送信されるUE CHARACTERISTICS NOTIFYメッセージは、MTC UE１１１を特定するために内部識別子（e.g., IMSI）を含む。
　ステップＳ１０５では、MME１２１は、MTC UE１１１に関するコアネットワーク・アシスタント情報（CN assistant information）を更新する。MME１２１は、MTC UE１１１のMM contextの一部として、MTC UE１１１の通信特性を示す通信情報を保持してもよい。ステップＳ１０６では、MME１２１は、応答メッセージ（ACKメッセージ）をHSS/HLR１２２に送信する。ステップＳ１０７では、HSS/HLR１２２は、応答メッセージ（ACKメッセージ）をMTC-IWF１２３に返信する。ステップＳ１０８では、MTC-IWF１２３は、応答メッセージ（ACKメッセージ）をSCS１３１に返信する。
　ステップＳ１０９では、MME１２１は、MTC UE１１１に関するコアネットワーク・アシスタント情報をeNodeB１１２に送信する。コアネットワーク・アシスタント情報をeNodeB１１２に知らせるために、MME１２１とeNodeB１１２の間のS1-MMEインタフェースにおいて送信されるS1APメッセージを使用することができる。具体的には、MME１２１は、MTC UE１１１によって開始されたService Request手順の間に、S1AP: INITIAL CONTEXT SETUP REQUESTメッセージを用いて、コアネットワーク・アシスタント情報をeNodeB１１２に送信してもよい。
　ステップＳ１１０では、eNodeB１１２は、MME１２１から知らされたMTC UE１１１の通信情報を含むコアネットワーク・アシスタント情報に基づいて、MTC UE１１１に適用されるRRC inactivity timer若しくはDRX inactivity timer又はこれら両方をセットする。そして、eNodeB１１２は、RRC inactivity timerおよびDRX inactivity timerを用いて、MTC UE１１１の無線通信を制御する。
　図３は、RRC inactivity timer及びDRX inactivity timerの値を更新する手順の他の具体例を示している。上述した図２の例では、MME１２１は、MTC UE１１１の通信特性を示すUE CHARACTERISTICS NOTIFYメッセージをHSS/HLR１２２からS6a参照点を介して受信する。これに対して、図３の例では、MME１２１は、MTC UE１１１の通信特性を示すUE CHARACTERISTICS NOTIFYメッセージをMTC-IWF１２３からT5b参照点を介して受信する。
　図３のステップＳ２０１で行われる処理は、図２のステップＳ１０１で行われる処理と同様である。ステップＳ２０２では、MTC-IWF１２３は、MTC UE１１１の内部識別子（e.g., IMSI）を取得するために、MTC UE１１１の外部識別子（e.g., MSISDN）に対応する内部識別子をHSS/HLR１２２に問い合わせる。MTC-IWF１２３は、MTC UE１１１の外部識別子に対応する加入者情報をHSS/HLR１２２に要求すればよい。ステップＳ２０３では、HSS/HLR１２２は、MTC UE１１１の外部識別子に基づいてMTC UE１１１の内部識別子を検索する。そして、HSS/HLR１２２は、MTC UE１１１の内部識別子（e.g., IMSI）、及びMTC UE１１１のモビリティ管理を行っているMMEの識別子（MME Identity）を示す応答メッセージをMTC-IWF１２３に送信する。MME Identityは、例えば、Globally Unique MME Identity（GUMMEI）若しくはMMEのIPアドレス又はこれら両方であってもよい。なお、MTC UE１１１の内部識別子がMTC-IWF１２３において既知である場合、ステップＳ２０２及びＳ２０３は省略されてもよい。
　ステップＳ２０４では、MTC-IWF１２３は、UE CHARACTERISTICS NOTIFYメッセージを、MTC UE１１１のモビリティ管理を行っているMME１２１に送信する。ステップＳ２０４で送信されるUE CHARACTERISTICS NOTIFYメッセージは、MTC UE１１１を特定するために内部識別子（e.g., IMSI）を含む。
　ステップＳ２０５で行われる処理は、図２のステップＳ１０５で行われる処理と同様である。ステップＳ２０６では、MME１２１は、応答メッセージ（ACKメッセージ）をMTC-IWF１２３に返信する。ステップＳ２０７では、MTC-IWF１２３は、応答メッセージ（ACKメッセージ）をSCS１３１に返信する。ステップＳ２０８及びＳ２０９で行われる処理は、図２のステップＳ１０９及びＳ１１０で行われる処理と同様である。
　図４は、NASバックオフタイマの値を更新する手順の具体例を示している。ステップＳ３０１～Ｓ３０４で行われる処理は、図２のステップＳ１０１～Ｓ１０４で行われる処理と同様である。
　ステップＳ３０５では、MME１２１はMTC UE１１１の内部識別子（e.g., IMSI）と関連付けて記憶されているMTC UE１１１に個別に適用されるNASバックオフタイマの値を更新する。MME１２１は、MTC UE１１１のMM contextの一部としてNASバックオフタイマの値を保持してもよい。MME１２１は、MTC UE１１１からNAS要求を拒絶する際に、更新されたNASバックオフタイマの値をMTC UE１１１に通知する。ステップＳ３０６～Ｓ３０８で行われる処理は、図２のステップＳ１０６～Ｓ１０８で行われる処理と同様である。
　図５は、NASバックオフタイマの値を更新する手順の他の具体例を示している。図５の例では、MME１２１は、MTC UE１１１の通信特性を示すUE CHARACTERISTICS NOTIFYメッセージをMTC-IWF１２３からT5b参照点を介して受信する。ステップＳ４０１～Ｓ４０４で行われる処理は、図３のステップＳ２０１～Ｓ２０４で行われる処理と同様である。ステップＳ４０５で行われる処理は、図４のステップＳ３０５で行われる処理と同様である。ステップＳ４０６及びＳ４０７で行われる処理は、図３のステップＳ２０６及びＳ２０７で行われる処理と同様である。
　以上の説明から理解されるように、本実施形態では、EPC１２０内のMTC-IWF１２３は、MTC UE１１１の通信特性を示すメッセージ（e.g., UE CHARACTERISTICS NOTIFYメッセージ）をM2Mサービスプラットフォーム１３０内のエンティティ（e.g., SCS１３１）から受信する。そして、E-UTRAN１１０内のeNodeB１１２は、M2Mサービスプラットフォーム１３０から知らされたMTC UE１１１の通信特性に基づいて、MTC UE１１１に個別に適用されるRRC inactivity timerの値若しくはDRX inactivity timerの値又はこれら両方を決定する。また、EPC１２０内のMME１２１は、M2Mサービスプラットフォーム１３０から知らされたMTC UE１１１の通信特性に基づいて、MTC UE１１１に個別に適用されるNASバックオフタイマの値を決定する。したがって、本実施形態に係るE-UTRAN１１０及びEPC１２０を含むPLMNは、PLMN内でのMTCデバイス（i.e., MTC UE１１１）のコネクション管理をM2Mサービスプラットフォーム１３０又はMTCアプリケーションサーバ１３２において得られるMTCデバイス（i.e., MTC UE１１１）の通信特性を利用して行うことができる。
　最後に、上述の実施形態に係るMME１２１、eNodeB１１２、及びSCS１３１の構成例について説明する。図６は、MME１２１の構成例を示している。
　図６を参照すると、MME１２１は、ネットワークインタフェース１２１０、プロセッサ１２１１、及びメモリ１２１２を含む。ネットワークインタフェース１２１０は、他のネットワークノード（e.g., eNodeB１１２、HSS/HLR１２２、MTC-IWF１２３、及びS-GW１２４）と通信するために使用される。ネットワークインタフェース１２１０は、例えば、IEEE 802.3 seriesに準拠したネットワークインタフェースカード（NIC）を含んでもよい。
　プロセッサ１２１１は、メモリ１２１２からソフトウェア（コンピュータプログラム）を読み出して実行することで、通信制御（e.g.,モビリティ管理及びベアラ管理）を実行する。プロセッサ１２１１は、例えば、マイクロプロセッサ、Micro Processing Unit（MPU）、又はCentral Processing Unit（CPU）であってもよい。プロセッサ１２１１は、複数のプロセッサを含んでもよい。
　メモリ１２１２は、揮発性メモリ及び不揮発性メモリの組み合わせによって構成される。揮発性メモリは、例えば、Static Random Access Memory（SRAM）若しくはDynamic RAM（DRAM）又はこれらの組み合わせである。不揮発性メモリは、例えば、マスクRead Only Memory（MROM）、Programmable ROM（PROM）、フラッシュメモリ、若しくはハードディスクドライブ、又はこれらの組合せである。また、メモリ１２１２は、プロセッサ１２１１から物理的に離れて配置されたストレージを含んでもよい。この場合、プロセッサ１２１１は、ネットワークインタフェース１２１０又は図示されていない他のI/Oインタフェースを介してメモリ１２１２にアクセスしてもよい。
　図６の例では、メモリ１２１２は、S1-MMEモジュール１２１３、S6aモジュール１２１４、S10モジュール１２１５、S11モジュール１２１６、NASモジュール１２１７、並びにEPS Mobility Management（EMM）及びEPS Session Management（ESM）モジュール１２１８を含むソフトウェアモジュール群を格納するために使用される。EMM 及びESMモジュール１２１８は、上述の実施形態で説明された、M2Mサービスプラットフォームから知らされたMTC UE１１１の通信特性に基づくRRC inactivity timerの値、DRX inactivity timerの値、及びNASバックオフタイマの値の更新手順を実行するための命令群およびデータを含む。プロセッサ１２１１は、EMM 及びESMモジュール１２１８をメモリ１２１２から読み出して実行することで、上述の実施形態で説明されたRRC inactivity timerの値、DRX inactivity timerの値、及びNASバックオフタイマの値の更新手順に関するMME１２１の動作を行うことができる。
　図７は、eNodeB１１２の構成例を示している。図７を参照すると、eNodeB１１２は、無線トランシーバ１１２０、ネットワークインタフェース１１２１、プロセッサ１１２２、及びメモリ１１２３を含む。無線トランシーバ１１２０は、MTC UE１１１を含む複数のUEと通信するよう構成されている。ネットワークインタフェース１１２１は、E-UTRAN１１０内の他のeNodeB、並びにEPC１２０内のノード（MME１２１及びS-GW１２４等）と通信するために使用される。
　プロセッサ１１２２は、メモリ１１２３からソフトウェア（コンピュータプログラム）を読み出して実行することで、RRC及びRadio Resource Management（RRM）を含む通信制御、並びに上述の実施形態で説明されたeNodeB１１２の動作を行う。プロセッサ１１２２は、例えば、マイクロプロセッサ、MPU、又はCPUであってもよい。プロセッサ１１２２は、複数のプロセッサを含んでもよい。
　メモリ１１２３は、揮発性メモリ及び不揮発性メモリの組み合わせによって構成される。揮発性メモリは、例えば、SRAM若しくはDRAM又はこれらの組み合わせである。不揮発性メモリは、例えば、MROM、PROM、フラッシュメモリ、若しくはハードディスクドライブ、又はこれらの組合せである。また、メモリ１１２３は、プロセッサ１１２２から離れて配置されたストレージを含んでもよい。この場合、プロセッサ１１２２は、ネットワークインタフェース１１２１又は図示されていない他のI/Oインタフェースを介してメモリ１１２３にアクセスしてもよい。
　図７の例では、メモリ１１２３は、RRCモジュール１１２４、RRMモジュール１１２５、X2モジュール１１２６、及びS1-MMEモジュール１１２７を含むソフトウェアモジュール群を格納するために使用される。プロセッサ１１２２は、RRCモジュール１１２４をメモリ１１２３から読み出して実行することで、上述の実施形態で説明されたRRC inactivity timerの値およびDRX inactivity timerの値の更新手順に関するeNodeB１１２の動作を行うことができる。
　図８は、SCS１３１の構成例を示している。図８を参照すると、SCS１３１は、ネットワークインタフェース１３１０、プロセッサ１３１１、及びメモリ１３１２を含む。ネットワークインタフェース１３１０は、他のネットワークノード（e.g., MTC-IWF１２３及びMTCアプリケーションサーバ１３２）と通信するために使用される。ネットワークインタフェース１３１０は、例えば、IEEE 802.3 seriesに準拠したネットワークインタフェースカード（NIC）を含んでもよい。
　プロセッサ１３１１は、メモリ１３１２からソフトウェア（コンピュータプログラム）を読み出して実行することで、MTCデバイスのための通信制御（e.g., デバイストリガー、MTCデバイスの通信特性の取得）を実行する。プロセッサ１３１１は、例えば、マイクロプロセッサ、MPU、又はCPUであってもよい。プロセッサ１３１１は、複数のプロセッサを含んでもよい。
　メモリ１３１２は、揮発性メモリ及び不揮発性メモリの組み合わせによって構成される。揮発性メモリは、例えば、SRAM若しくはDRAM又はこれらの組み合わせである。不揮発性メモリは、例えば、MROM、PROM、フラッシュメモリ、若しくはハードディスクドライブ、又はこれらの組合せである。メモリ１３１２は、プロセッサ１３１１から物理的に離れて配置されたストレージを含んでもよい。この場合、プロセッサ１３１１は、ネットワークインタフェース１３１０又は図示されていない他のI/Oインタフェースを介してメモリ１３１２にアクセスしてもよい。
　図８の例では、メモリ１３１２は、Tspモジュール１３１３、SGiモジュール１３１４、及びUE特性管理モジュール１３１５を含むソフトウェアモジュール群を格納するために使用される。UE特性管理モジュール１３１５は、上述の実施形態で説明された、M2Mサービスプラットフォーム１３０又はMTCアプリケーションサーバ１３２において把握されるMTC UE１１１の通信特性をEPC１２０（i.e., MTC-IWF１２３）に知らせる手順を実行するための命令群およびデータを含む。プロセッサ１３１１は、UE特性管理モジュール１３１５をメモリ１３１２から読み出して実行することで、上述の実施形態で説明されたRRC inactivity timerの値、DRX inactivity timerの値、及びNASバックオフタイマの値の更新手順に関するSCS１３１の動作を行うことができる。
　図６～図８を用いて説明したように、上述の実施形態に係るMME１２１、eNodeB１１２、及びSCS１３１が有するプロセッサの各々は、シーケンス図等を用いて説明されたアルゴリズムをコンピュータに行わせるための命令群を含む１又は複数のプログラムを実行する。
　このプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、Compact Disc Read Only Memory（CD-ROM）、CD-R、CD-R/W、半導体メモリ（例えば、マスクROM、Programmable ROM（PROM）、Erasable PROM（EPROM）、フラッシュROM、Random Access Memory（RAM））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
＜その他の実施形態＞
　図１に示されたアーキテクチャは、3GPPにおけるMTCのためのアーキテクチャの一例に過ぎない。例えば、M2Mサービスプラットフォーム１３０（MTCサービスプラットフォーム、エクスポージャーレイヤ）内に配置されるファンクション及びエンティティ並びにこれらの名称は、将来のリリース又はバージョンにおいて変更されるかもしれない。例えば、本実施形態において説明されたSCS１３１は、API Gateway Function（API-GWF）と呼ばれるかもしれない。あるいは、SCS１３１の機能は、SCSとAPI-GWFに分割して配置されるかもしれない。上述の実施形態で説明された技術思想は、これらの変形されたMTCのためのアーキテクチャにも適用することができる。
　上述の実施形態では、主にEPSに関する具体例を用いて説明を行った。しかしながら、これらの実施形態は、その他の移動通信システム、例えば、Universal Mobile Telecommunications System（UMTS）、3GPP2 CDMA2000システム（1xRTT、High Rate Packet Data（HRPD））、Global System for Mobile communications（GSM（登録商標））/General packet radio service（GPRS）システム、及びモバイルWiMAXシステム等に適用されてもよい。
　さらに、上述した実施形態は本件発明者により得られた技術思想の適用に関する例に過ぎない。すなわち、当該技術思想は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、種々の変更が可能であることは勿論である。
　この出願は、２０１４年７月１４日に出願された日本出願特願２０１４－１４４０８０を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
１１０　Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN)
１１１　User Equipment (UE)
１１２　eNodeB
１２０　Evolved Packet Core (EPC)
１２１　Mobility Management Entity (MME)
１２２　Home Subscriber Server (HSS)
１２３　Machine Type Communication Inter Working Function (MTC-IWF)
１２４　Serving Gateway (S-GW)
１２５　Packet Data Network Gateway (P-GW)
１３０　Machine-to-Machine (M2M) サービスプラットフォーム
１３１　Service Capability Server (SCS)
１３２　MTC Application Server (AS)

Claims (21)

  1. 　コアネットワーク内に配置されるモビリティ管理エンティティによって行われる方法であって、
    　Machine Type Communication（MTC）デバイスの通信特性を、前記コアネットワーク及び無線アクセスネットワークを含む移動通信ネットワークによって提供されるサービスを利用できるようにするためのアプリケーション・プログラミング・インタフェース（API）をMTCアプリケーションサーバに対して提供するMTCサービスプラットフォームから、前記コアネットワーク内のネットワーク・エンティティを介して受信すること、及び
    　（ａ）コネクテッド状態の前記MTCデバイスがアイドル状態に遷移するタイミングを制御するために前記無線アクセスネットワークにおいて使用される第１のインアクティビティ・タイマの値、（ｂ）前記MTCデバイスが前記コネクテッド状態において間欠受信を開始するタイミングを規定するために前記無線アクセスネットワークにおいて使用される第２のインアクティビティ・タイマの値、及び（ｃ）アップリンクNon-Access Stratum（NAS）メッセージの送信抑止のために前記MTCデバイスに配置されるNASバックオフタイマの値、のうち少なくとも１つを前記通信特性に基づいて更新するよう制御すること、
    を備える、
    方法。
  2. 　前記制御することは、前記第１及び第２のインアクティビティ・タイマのうち少なくとも一方を更新するために、前記通信特性を前記無線アクセスネットワーク内の無線ネットワーク制御エンティティに知らせることを含む、請求項１に記載の方法。
  3. 　前記制御することは、前記モビリティ管理エンティティにおいて管理されている前記NASバックオフタイマの値を更新することを含む、請求項１に記載の方法。
  4. 　前記通信特性は、前記MTCデバイスの通信間隔、通信頻度、又は遅延許容性レベルを示す、請求項１に記載の方法。
  5. 　前記MTCデバイスは、車両に取り付けられるデバイスであり、
    　前記通信特性は、前記車両が走行中であるか否か、前記車両のエンジンが始動されているか、又は前記車両に搭載されたナビゲーションシステムの補助機能がONであるか否かを示す、
    請求項１に記載の方法。
  6. 　前記MTCデバイスは、貨物に取り付けられるデバイスであり、
    　前記通信特性は、前記貨物が輸送中であるか否かを示す、
    請求項１に記載の方法。
  7. 　前記MTCデバイスは、メータリング装置またはセンサに結合されたデバイスであり、
    　前記通信特性は、前記メータリング装置または前記センサが通常運用であるか異常運用であるかを示す、
    請求項１に記載の方法。
  8. 　無線アクセスネットワーク内に配置される無線ネットワーク制御エンティティによって行われる方法であって、
    　Machine Type Communication（MTC）デバイスの通信特性を、コアネットワーク及び前記無線アクセスネットワークを含む移動通信ネットワークによって提供されるサービスを利用できるようにするためのアプリケーション・プログラミング・インタフェース（API）をMTCアプリケーションサーバに対して提供するMTCサービスプラットフォームから、前記コアネットワーク内のモビリティ管理エンティティを介して受信すること、及び
    　（ａ）コネクテッド状態の前記MTCデバイスがアイドル状態に遷移するタイミングを制御するために前記無線アクセスネットワークにおいて使用される第１のインアクティビティ・タイマの値、及び（ｂ）前記MTCデバイスが前記コネクテッド状態において間欠受信を開始するタイミングを規定するために前記無線アクセスネットワークにおいて使用される第２のインアクティビティ・タイマの値、のうち少なくとも１つを前記通信特性に基づいて決定すること、
    を備える、
    方法。
  9. 　前記通信特性は、前記MTCデバイスの通信間隔、通信頻度、又は遅延許容性レベルを示す、請求項８に記載の方法。
  10. 　前記無線ネットワーク制御エンティティは、基地局又はRadio Network Controller（RNC）である、請求項８又は９に記載の方法。
  11. 　コアネットワーク内に配置されるモビリティ管理エンティティであって、
    　メモリと、
    　前記メモリに結合され、制御方法を行うよう構成されたプロセッサと、
    を備え、
    　前記制御方法は、
    　Machine Type Communication（MTC）デバイスの通信特性を、前記コアネットワーク及び無線アクセスネットワークを含む移動通信ネットワークによって提供されるサービスを利用できるようにするためのアプリケーション・プログラミング・インタフェース（API）をMTCアプリケーションサーバに対して提供するMTCサービスプラットフォームから、前記コアネットワーク内のネットワーク・エンティティを介して受信すること、及び
    　（ａ）コネクテッド状態の前記MTCデバイスがアイドル状態に遷移するタイミングを制御するために前記無線アクセスネットワークにおいて使用される第１のインアクティビティ・タイマの値、（ｂ）前記MTCデバイスが前記コネクテッド状態において間欠受信を開始するタイミングを規定するために前記無線アクセスネットワークにおいて使用される第２のインアクティビティ・タイマの値、及び（ｃ）アップリンクNon-Access Stratum（NAS）メッセージの送信抑止のために前記MTCデバイスに配置されるNASバックオフタイマの値、のうち少なくとも１つを前記通信特性に基づいて更新するよう制御すること、
    を備える、
    モビリティ管理エンティティ。
  12. 　前記制御することは、前記第１及び第２のインアクティビティ・タイマのうち少なくとも一方を更新するために、前記通信特性を前記無線アクセスネットワーク内の無線ネットワーク制御エンティティに知らせることを含む、請求項１１に記載のモビリティ管理エンティティ。
  13. 　前記制御することは、前記モビリティ管理エンティティにおいて管理されている前記NASバックオフタイマの値を更新することを含む、請求項１１に記載のモビリティ管理エンティティ。
  14. 　無線アクセスネットワーク内に配置される無線ネットワーク制御エンティティであって、
    　メモリと、
    　前記メモリに結合され、制御方法を行うよう構成されたプロセッサと、
    を備え、
    　前記制御方法は、
    　Machine Type Communication（MTC）デバイスの通信特性を、コアネットワーク及び前記無線アクセスネットワークを含む移動通信ネットワークによって提供されるサービスを利用できるようにするためのアプリケーション・プログラミング・インタフェース（API）をMTCアプリケーションサーバに対して提供するMTCサービスプラットフォームから、前記コアネットワーク内のモビリティ管理エンティティを介して受信すること、及び
    　（ａ）コネクテッド状態の前記MTCデバイスがアイドル状態に遷移するタイミングを制御するために前記無線アクセスネットワークにおいて使用される第１のインアクティビティ・タイマの値、及び（ｂ）前記MTCデバイスが前記コネクテッド状態において間欠受信を開始するタイミングを規定するために前記無線アクセスネットワークにおいて使用される第２のインアクティビティ・タイマの値、のうち少なくとも１つを前記通信特性に基づいて更新するよう制御すること、
    を備える、
    無線ネットワーク制御エンティティ。
  15. 　前記通信特性は、前記MTCデバイスの通信間隔、通信頻度、又は遅延許容性レベルを示す、請求項１４に記載の無線ネットワーク制御エンティティ。
  16. 　請求項１～７のいずれか１項に記載の方法をコンピュータに行わせるためのプログラムを格納した非一時的なコンピュータ可読媒体。
  17. 　請求項８～１０のいずれか１項に記載の方法をコンピュータに行わせるためのプログラムを格納した非一時的なコンピュータ可読媒体。
  18. 　コアネットワーク及び無線アクセスネットワークを含む移動通信ネットワークを介してMachine Type Communication（MTC）デバイスと通信するMTCアプリケーションサーバに対して前記移動通信ネットワークによって提供されるサービスを利用できるようにするためのアプリケーション・プログラミング・インタフェース（API）を提供するサービス能力エンティティによって行われる方法であって、
    　前記MTCデバイスの通信特性を示す第１のメッセージを前記コアネットワーク内のネットワーク・エンティティに送信することを備え、
    　前記第１のメッセージは、（ａ）コネクテッド状態の前記MTCデバイスがアイドル状態に遷移するタイミングを制御するために前記無線アクセスネットワークにおいて使用される第１のインアクティビティ・タイマの値、（ｂ）前記MTCデバイスが前記コネクテッド状態において間欠受信を開始するタイミングを規定するために前記無線アクセスネットワークにおいて使用される第２のインアクティビティ・タイマの値、及び（ｃ）アップリンクNon-Access Stratum（NAS）メッセージの送信抑止のために前記MTCデバイスに配置されるNASバックオフタイマの値、のうち少なくとも１つの更新を引き起こす、
    方法。
  19. 　前記通信特性は、前記MTCデバイスの通信間隔、通信頻度、又は遅延許容性レベルを示す、請求項１８に記載の方法。
  20. 　コアネットワーク及び無線アクセスネットワークを含む移動通信ネットワークを介してMachine Type Communication（MTC）デバイスと通信するMTCアプリケーションサーバに対して前記移動通信ネットワークによって提供されるサービスを利用できるようにするためのアプリケーション・プログラミング・インタフェース（API）を提供するサービス能力エンティティであって、
    　メモリと、
    　前記メモリに結合され、制御方法を実行するよう構成されたプロセッサと、
    を備え、
    　前記制御方法は、前記MTCデバイスの通信特性を示す第１のメッセージを前記コアネットワーク内のネットワーク・エンティティに送信することを備え、
    　前記第１のメッセージは、（ａ）コネクテッド状態の前記MTCデバイスがアイドル状態に遷移するタイミングを制御するために前記無線アクセスネットワークにおいて使用される第１のインアクティビティ・タイマの値、（ｂ）前記MTCデバイスが前記コネクテッド状態において間欠受信を開始するタイミングを規定するために前記無線アクセスネットワークにおいて使用される第２のインアクティビティ・タイマの値、及び（ｃ）アップリンクNon-Access Stratum（NAS）メッセージの送信抑止のために前記MTCデバイスに配置されるNASバックオフタイマの値、のうち少なくとも１つの更新を引き起こす、
    MTCサービス・エンティティ。
  21. 　コアネットワーク及び無線アクセスネットワークを含む移動通信ネットワークを介してMachine Type Communication（MTC）デバイスと通信するMTアプリケーションサーバに対して前記移動通信ネットワークによって提供されるサービスを利用できるようにするためのアプリケーション・プログラミング・インタフェース（API）を提供するサービス能力エンティティによって行われる制御方法をコンピュータに行わせるためのプログラムを格納した非一時的なコンピュータ可読媒体であって、
    　前記制御方法は、前記MTCデバイスの通信特性を示す第１のメッセージを前記コアネットワーク内のネットワーク・エンティティに送信することを備え、
    　前記第１のメッセージは、（ａ）コネクテッド状態の前記MTCデバイスがアイドル状態に遷移するタイミングを制御するために前記無線アクセスネットワークにおいて使用される第１のインアクティビティ・タイマの値、（ｂ）前記MTCデバイスが前記コネクテッド状態において間欠受信を開始するタイミングを規定するために前記無線アクセスネットワークにおいて使用される第２のインアクティビティ・タイマの値、及び（ｃ）アップリンクNon-Access Stratum（NAS）メッセージの送信抑止のために前記MTCデバイスに配置されるNASバックオフタイマの値、のうち少なくとも１つの更新を引き起こす、
    非一時的なコンピュータ可読媒体。
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