WO2017169513A1 - 通信制御方法及び通信システム - Google Patents

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WO2017169513A1
WO2017169513A1 PCT/JP2017/008555 JP2017008555W WO2017169513A1 WO 2017169513 A1 WO2017169513 A1 WO 2017169513A1 JP 2017008555 W JP2017008555 W JP 2017008555W WO 2017169513 A1 WO2017169513 A1 WO 2017169513A1
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sgw
tracking area
communication
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拓也 下城
淳 巳之口
知樹 芝原
雅純 清水
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株式会社Nttドコモ
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    • H04W76/00Connection management
    • H04W76/10Connection setup

Definitions

  • control plane SGW (hereinafter referred to as "control plane") corresponding to a control plane which is a path for transmitting a control signal for communication service used by the terminal and a user signal for the communication service are transmitted.
  • control plane SGW (hereinafter referred to as "user plane”) corresponding to a user plane which is a route is selected separately.
  • the present invention provides a communication control method and a communication system capable of appropriately changing the tracking area even in a situation where the control plane and the user plane are separated in order to solve the above problems. With the goal.
  • a communication control method is a communication control method executed by a communication system, and a path for transmitting a control signal for a communication service used by a terminal.
  • a second device corresponding to the first device that transmits and receives the control signal using the control plane, and transmits and receives the user signal using the user plane that is a path for transmitting a user signal for communication service.
  • a communication system is a second apparatus corresponding to a first apparatus for transmitting and receiving a control signal using a control plane which is a path for transmitting a control signal for communication service used by a terminal. It is an apparatus, The correspondence information which matched the 2nd apparatus which transmits / receives the said user signal using the user plane which is a path
  • correspondence information in which the second device is associated with the tracking area of the second device is acquired, and the second information corresponding to the tracking area of the movement destination of the terminal is acquired with reference to the correspondence information. Therefore, the tracking area can be properly changed even in the situation where the control plane and the user plane are separated.
  • the communication control method there are a plurality of second devices, and in the connection request step, a tracking area before movement of the terminal before the connection request between the second device and the base station. And a connection request between the second device determined by the determination step and the second device corresponding to the second device determined after the connection is established from the second device corresponding to the tracking area before movement. Transfer of buffered data may be performed. In this case, even if the second device corresponding to the tracking area before movement of the terminal stores downlink data, the second device corresponding to the tracking area before movement of the terminal is determined by the determination step Since the second device is made connectable, the down ring data can be transferred to the second device corresponding to the terminal after movement.
  • FIG. 1 is a system configuration diagram of a communication system according to an embodiment of the present invention.
  • This communication system includes MME (Mobility Management Entity) 10, eNB 20, SGW-C30, PGW-C 40, SGW-U 50 (SGW-U 50A and SGW-U 50B), PGW-U 60, and UE (User Equipment) 70. It is configured. Identifiers are set to the SGW-U 50A and the SGW-U 50B, respectively. The identifier of the SGW-U 50A is "SGW-U1", and the identifier of the SGW-U 50B is "SGW-U2".
  • the MME 10 is a device that connects the SGW-U 50 corresponding to the tracking area and the eNB 20 in response to the change of the tracking area of the UE 70.
  • the MME is a part that performs position management of the UE 70 located in an LTE (Long Term Evolution) network, authentication control, and setting processing of a communication path of user data between the SGW-U 50 and the eNB 20. Also, the MME 10 performs path setting processing of control data for the SGW-C 30.
  • LTE Long Term Evolution
  • the eNB 20 is a wireless base station connected to the MME 10 and is a device having a wireless access control function.
  • the eNB 20 has, as a basic function, an admission control function when a call is originated from the UE 70, and a paging function for calling the UE 70 when a call is received from another UE 70 to the UE 70. Further, the eNB 20 stores the address of the MME 10, and when receiving a paging response and a tracking area update request from the UE 70, notifies the address to the address.
  • the SGW-C 30 is a serving packet exchange that accommodates LTE and is a control plane that is a path for transmitting control signals used to provide communication services used by the UE 70 with the PGW (Packet Data Network Gate Way). The control signal is transmitted and received using this.
  • the SGW-C 30 may be provided corresponding to each of a plurality of communication service requirements.
  • the SGW-C 30 manages one or more SGW-Us 50.
  • the PGW-C 40 is a junction point with a packet data network (PDN), and is a gateway that performs IP address assignment, packet transfer to the SGW-C 30, and the like. That is, the PGW-C 40 connects to the SGW-C 30 and transmits and receives control signals to and from the SGW-C 30. PGW-C 40 may be provided corresponding to each of a plurality of communication service requirements.
  • PDN packet data network
  • the SGW-U 50 is an in-zone packet switch accommodating LTE, and transmits / receives the user signal to / from the PGW using a user plane which is a path for transmitting a user signal used to provide a communication service used by the UE 70 Do.
  • the SGW-U 50 may be provided corresponding to each of a plurality of communication service requirements.
  • the SGW-U 50 takes one or more tracking areas as a service area.
  • the PGW-U 60 is a junction point with the PDN, and is a gateway that performs IP address assignment, packet transfer to the SGW-U 50, and the like. That is, the PGW-U 60 is connected to the SGW-U 50, and transmits / receives a user signal to / from the SGW-C 30. PGW-U 60 may be provided corresponding to each of a plurality of communication service requirements.
  • the UE 70 including a smartphone and a tablet terminal can perform communication by communication connection with this communication system. Moreover, UE70 has memorize
  • the communication service is a service using communication, and is a service such as video distribution, inter-vehicle communication and the like. The required network requirements are different for each service.
  • the UE 10 stores a service type, which is information indicating the above-mentioned network requirements, as information indicating a communication service. Also, a list of tracking areas is assigned to the UE 70.
  • a plurality of eNBs 20 are associated with a single tracking area, and a plurality of SGW-U 50 are associated with one SGW-C 30. Moreover, eNB20 which belongs to the same service area (area which SGW-U50 manages) may be connected with different SGW-U50.
  • the MME 10 is configured to include a request receiving unit 11, a holding unit 12, an information acquisition unit 13, and a connection control unit 14 (connection request means).
  • the request receiving unit 11 is a part that receives various requests. Specifically, the request receiving unit 11 receives a tracking area update request from the eNB 20, receives a paging request from the SGW-C 30, and receives a response to the paging from the eNB 20.
  • the request receiving unit 11 receives a paging request from the SGW-C 30, receives a tracking area update request from the eNB 20, and receives a response to the paging from the eNB 20, the eNB 20 or the SGW-C 30 to the UE 70 It also receives the identifier.
  • requirement reception part 11 also receives the information (identifier of eNB20) of eNB20, when receiving the update request
  • the request receiving unit 11 sends the identifier of the UE 70 and the tracking area of the UE 70 to the information acquisition unit 13 when receiving a request for updating the tracking area and when receiving a response to the paging from the eNB 20.
  • the request receiving unit 11 upon receiving a paging request from the SGW-C 30, the request receiving unit 11 sends the identifier of the UE 70 to the connection control unit 14.
  • the holding unit 12 stores information (first information) in which the identifier of the eNB 20 is associated with the identifier of the tracking area, and information (second information) in which the identifier of the UE 70 is associated with the identifier of the tracking area.
  • the information acquisition unit 13 is a part that acquires information of the SGW-U 50 whose service area is the tracking area to which the UE 70 newly belongs to the SGW-C 30.
  • FIG. 3 shows the relationship between the tracking area and the service area.
  • TA1 to TA20 which are tracking areas
  • the service area of SGW-U 50A is area AR1
  • the service area of SGW-U 50B is area AR2.
  • An area AR3 which is a TA list is assigned to the UE 70.
  • the MME 10 acquires, from the SGW-C 30, information of the SGW-U 50 whose service area is the tracking area to which the UE 70 belongs.
  • the MME 10 can appropriately identify the SGW-U 50 corresponding to the UE 70 even if the UE 70 moves to a different SGW-U 50 service area.
  • the information acquisition unit 13 acquires the identifier of the UE 70 and the identifier of the eNB 20 from the request reception unit 11.
  • the information acquisition unit 13 specifies the identifier of the tracking area corresponding to the identifier of the eNB 20 with reference to the first information stored in the storage unit 12.
  • the information acquisition unit 13 specifies the tracking area in which the UE 70 is located.
  • the information acquiring unit 13 transmits an identifier of the identified tracking area to the SGW-C 30, and makes a transmission request of the SGW-U 50 having the tracking area to which the UE 70 belongs as a service area.
  • the information acquiring unit 13 transmits the identifier of the SGW-U 50 to a DNS (Domain Name System).
  • the DNS stores information in which the identifier of the SGW-U 50 is associated with the IP address of the SGW-U 50.
  • the DNS receives the identifier of the SGW-U 50, the DNS refers to the stored information, specifies an IP address corresponding to the identifier of the SGW-U 50, and transmits the IP address to the MME 10.
  • the information acquisition unit 13 receives an IP address from a DNS (not shown), the information acquisition unit 13 sends the IP address to the connection control unit 14.
  • connection control unit 14 is a part that performs various connection processes. When the connection control unit 14 receives a paging request from the SGW-C 30, the connection control unit 14 performs paging to each eNB 20. Further, when the connection control unit 14 receives an IP address from the information acquisition unit 13, the connection control unit 14 associates the TE address with the IP address, and requests to connect to the SGW-U 50 having the IP address.
  • the SGW-C 30 includes a request receiving unit 31, a holding unit 32 (acquisition unit), and a search unit 33 (determination unit).
  • the request receiving unit 31 is a part that receives various requests. Specifically, the request receiving unit 31 receives an identifier of the UE 70 from the SGW-U 50 and receives a paging request, receives a tracking area from the MME 10, and receives a transmission request of the SGW-U 50 corresponding to the tracking area. Do. When receiving a paging request from the SGW-U 50, the request receiving unit 31 transmits the identifier of the UE 70 to the MME 10 and makes a paging request accordingly.
  • the request receiving unit 31 when the request receiving unit 31 receives a tracking area from the MME 10 and receives a transmission request of the SGW-U 50 corresponding to the tracking area, the request receiving unit 31 sends the tracking area to the search unit 33. Further, the request reception unit 31 acquires the SGW-U 50 searched by the search unit 33 from the search unit 33, and transmits the SGW-U 50 to the MME 10.
  • the holding unit 32 is a portion that stores information (correspondence information) in which the SGW-U 50 is associated with the tracking area.
  • the holding unit 32 acquires and stores the correspondence information in advance. Specifically, as shown in FIG. 4, the holding unit 32 stores information in which the identifier of the SGW-U 50 is associated with the identifier of the tracking area.
  • the search unit 33 is a part that searches the SGW 50 corresponding to the tracking area (the tracking area of the movement destination of the UE 70) received from the MME 10 with reference to the information stored in the holding unit 32.
  • the searching unit 33 refers to the information stored in the holding unit 32, and searches the identifier of the SGW-U 50 corresponding to the tracking area.
  • the searching unit 33 sends the identifier of the SGW-U 50 to the request receiving unit 31.
  • the MME 10 and SGW-C 30 operate the communication module 104, the input device 106, and the output device 107 under the control of the CPU 101 by reading predetermined computer software on hardware such as the CPU 101 and the RAM 102 shown in FIG. By reading and writing data in the RAM 102 and the auxiliary storage device 105, a series of functions in each device are realized.
  • a processor such as the CPU 101 executing each function in FIG. 2
  • all or a part of the function is executed by constructing a dedicated integrated circuit (IC). It may be configured as follows. For example, the above functions may be performed by constructing a dedicated integrated circuit for performing image processing or communication control.
  • Software may be called software, firmware, middleware, microcode, hardware description language, or any other name, and may be instructions, instruction sets, codes, code segments, program codes, programs, subprograms, software modules. Should be interpreted broadly to mean applications, software applications, software packages, routines, subroutines, objects, executables, threads of execution, procedures, functions, etc.
  • FIG. 6 is a sequence diagram showing a process of changing SGW-U 50 from SGW-U 50 A to SGW-U 50 B in response to a tracking area change request
  • FIG. 7 shows SGW-U 50 A to SGW- in response to a paging request. It is a sequence diagram which shows the process which changes SGW-U50 to U50B. Note that the holding unit 32 of the SGW-C 30 acquires correspondence information in advance (acquisition step).
  • a tracking area update request (TAU request) is made via the eNB 20 (step S1, step S2).
  • the information acquisition unit 13 of the MME 10 specifies a tracking area corresponding to the identifier of the eNB 20 acquired from the eNB 20, transmits the tracking area to the SGW-C 30, and transmits a transmission request of the SGW-U 50 corresponding to the tracking area. (Step S3).
  • the search unit 33 refers to the information in the storage unit 32 and searches for the identifier of the SGW-U 50 corresponding to the tracking area (step S4: determination step). Further, the request reception unit 31 transmits the identifier of the SGW-U 50 searched by the search unit 33 to the MME 10 (step S4).
  • the information acquisition unit 13 acquires the identifier of the SGW-U 50 from the SGW-C 30, transmits the identifier of the SGW-U 50 to the DNS, and acquires the IP address of the SGW-U 50 from the DNS.
  • the connection control unit 14 associates the TE ID with the IP address, and requests the eNB 20 to connect to the SGW-U 50 B (step S 5: connection request step). In response to this, the eNB 20 establishes a bearer with the SGW-U 50B. Thus, uplink data flows from the UE 70 to the PGW-C 60 (step S6).
  • the connection control unit 14 associates the TEID with the IP address of the eNB 20 stored in advance, and requests the SGW-U 50 B to connect to the eNB 20 (step S 7).
  • the SGW-U 50B establishes a bearer with the eNB 20, and downlink data flows (step S8).
  • step S11 downlink data for the UE 70 flows to the SGW-U 50A via the PGW-C 40 or PGW-U 60 (step S11). Since the UE 70 is in the idle mode, the SGW-U 50A determines that downlink data can not be transferred, and buffers the downlink data (step S12).
  • the SGW-U 50A transmits an identifier of the destination UE 70 and sends a paging request to the MME 10 via the SGW-C 30 (steps S13 and S14).
  • the connection control unit 14 of the MME 10 transmits the received identifier of the UE 70 to the eNB 20, and performs paging (steps S15 and S16).
  • the target UE 70 receives the paging request and responds via the eNB 20 (Step S16, Step S17).
  • the connection control unit 14 associates the TEID with the IP address of the SGW-U 50B, and requests the SGW-U 50A to connect to the SGW-U 50B (step S22).
  • connection control unit 14 associates the TEID with the IP address of the SGW-U 50A, and requests the SGW-U 50B to connect to the SGW-U 50A (step S23).
  • the connection control unit 14 corresponds to the SGW-U 50A corresponding to the tracking area that belonged before the UE 70 moved (for example, before the idle mode) and the tracking area to which the UE 70 belongs after moving Make a connection request with SGW-U 50B.
  • downlink data flows from the SGW-U 50A to the UE 70 via the SGW-U 50B (step S24).
  • the SGW-U 50A transmits the buffered downlink data to the SGW-U 50B.
  • correspondence information is acquired in advance, and the correspondence information is referenced to search for the SGW-U 50 that corresponds to the tracking area of the movement destination of the UE 70. Also, in the MME 10, a connection request between the SGW-U 50 retrieved by the SGW-C 30 and the eNB 20 is made. As described above, since the correspondence information in which the SGW-U 50 is associated with the tracking area is stored, the tracking area can be appropriately changed even in a situation where the control plane and the user plane are separated.
  • the connection control unit 14 of the MME 10 searches the SGW-U 50 corresponding to the tracking area of the movement destination of the UE 70.
  • the tracking area can be appropriately changed according to the paging.
  • the SGW-C 30 searches for the SGW-U 50 corresponding to the tracking area of the movement destination of the UE 70.
  • the tracking area can be appropriately changed in response to the tracking area change request.
  • connection control unit 14 of the MME 10 makes a connection request to the SGW-U 50 B with respect to the SGW-U 50 A corresponding to the tracking area belonging to before the movement of the UE 70. After establishing the connection, transfer of buffering data from SGW-U 50A to SGW-U 50B is performed. Thus, even when the SGW-U 50A buffers downlink data, the MME 10 can cause the downlink data to be transmitted to the SGW-U 50B.
  • the holding unit 32 of the SGW-C 30 holds the correspondence information
  • the MME 10 may hold the correspondence information.
  • data, instructions, commands, information, signals, bits, symbols, chips etc may be voltage, current, electromagnetic waves, magnetic fields or particles, optical fields or photons, or any of these May be represented by a combination of
  • determining encompasses a wide variety of operations. “Judgment” may be, for example, calculating, computing, processing, deriving, investigating, looking up (eg in a table, database or other data structure) It may include searching, ascertaining, etc. Also, “determining” can include receiving (eg, receiving information), accessing (eg, accessing data in a memory) and the like. Also, “determining” may include resolving, selecting, choosing, establishing, comparing, and the like.
  • the phrase “based on” does not mean “based only on,” unless expressly stated otherwise. In other words, the phrase “based on” means both “based only on” and “based at least on.”
  • notification of predetermined information is not limited to being explicitly performed, but is performed implicitly (for example, by not notifying the predetermined information). May be
  • any reference to an element using the designation "first,” “second,” etc. as used herein does not generally limit the quantity or order of those elements. Rather, these designations may be used herein as a convenient way of distinguishing between two or more elements. Thus, reference to the first and second elements does not mean that only two elements can be taken there, or that in any way the first element must precede the second element.
  • system and "network” as used herein are used interchangeably.
  • radio resources may be indexed.
  • each aspect / embodiment described in the present specification is LTE (Long Term Evolution), LTE-A (LTE-Advanced), SUPER 3G, IMT-Advanced, 4G, 5G, FRA (Future Radio Access), W -CDMA (registered trademark), GSM (registered trademark), CDMA2000, UMB (Ultra Mobile Broadband), IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20, UWB (Ultra-WideBand)
  • the present invention may be applied to a system utilizing Bluetooth), another appropriate system, and / or an advanced next-generation system based on these.
  • SYMBOLS 10 ... MME, 11 ... request reception part, 12 ... holding part, 13 ... information acquisition part, 14 ... connection control part, 20 ... eNB (base station), 30 ... SGW-C (1st apparatus), 31 ... request reception Part 32 32 holding part 33 search part 40 PGW-C 50 SGW-U (second device) 60 PGW-U 70 UE (terminal).

Abstract

SGW-C30において、対応情報を予め取得しておき、当該対応情報を参照して、UE70の移動先のトラッキングエリアに対応するSGW-U50を検索する。また、MME10において、SGW-C30によって検索されたSGW-U50とeNB20との接続要求をする。このように、SGW-U50とトラッキングエリアとを対応付けた対応情報を記憶しているので、制御プレーンとユーザプレーンとが分離している状況下でも適切にトラッキングエリアの変更をすることができる。

Description

通信制御方法及び通信システム
 本発明は、通信制御方法及び通信システムに関する。
 従来、トラッキングエリアの変更をUE(User Equipment)が要求した場合、MME(Mobility Management Entity)は、それぞれのSGW(Serving Gateway)に対応するトラッキングエリアを示す情報を参照して、UEの移動先のトラッキングエリアに対応するSGWを特定することが非特許文献1に記載されている。
 また、SGWについて、端末により利用される通信サービスのための制御信号を伝送する経路である制御プレーンに対応するSGW(以下「制御プレーン」という)と、上記通信サービスのためのユーザ信号を伝送する経路であるユーザプレーンに対応するSGW(以下「ユーザプレーン」という)とを別々に選択する技術が検討されている。
3GPP TS 23.401
 ところで、制御プレーンとユーザプレーンとを別々に選択する場合、MMEは、ユーザプレーンに対応するトラッキングエリアを特定できないため、適切に新たなトラッキングエリアへの接続をすることができない場合がある。
 そこで、本発明は、上記問題点を解決するために、制御プレーンとユーザプレーンとが分離している状況下でも適切にトラッキングエリアの変更をすることができる通信制御方法及び通信システムを提供することを目的とする。
 上述の課題を解決するために、本発明の一実施形態に係る通信制御方法は、通信システムにより実行される通信制御方法であって、端末が利用する通信サービスのための制御信号を伝送する経路である制御プレーンを用いて当該制御信号を送受信する第1装置に対応する第2装置であって、通信サービスのためのユーザ信号を伝送する経路であるユーザプレーンを用いて当該ユーザ信号を送受信する第2装置と、当該第2装置のトラッキングエリアとを対応付けた対応情報を取得する取得ステップと、取得ステップにより取得された対応情報を参照して、端末の移動先のトラッキングエリアに対応する第2装置を決定する決定ステップと、決定ステップにより決定された第2装置と基地局との接続を要求する接続要求ステップと、を含む。
 また、本発明の一実施形態に係る通信システムは、端末が利用する通信サービスのための制御信号を伝送する経路である制御プレーンを用いて当該制御信号を送受信する第1装置に対応する第2装置であって、通信サービスのためのユーザ信号を伝送する経路であるユーザプレーンを用いて当該ユーザ信号を送受信する第2装置と、当該第2装置のトラッキングエリアとを対応付けた対応情報を取得する取得手段と、取得手段により取得された対応情報を参照して、端末の移動先のトラッキングエリアに対応する第2装置を決定する決定手段と、決定手段により決定された第2装置と基地局との接続を要求する接続要求手段と、を備える。
 この発明によれば、第2装置と、第2装置のトラッキングエリアとを対応付けた対応情報を取得して、当該対応情報を参照して、端末の移動先のトラッキングエリアに対応する第2装置を決定するので、制御プレーンとユーザプレーンとが分離している状況下でも適切にトラッキングエリアの変更をすることができる。
 また、本発明の一実施形態に係る通信制御方法において、決定ステップは、ページングに対する応答に応じて行われてもよい。この場合、ページングに応じて、適切にトラッキングエリアの変更をすることができる。
 また、本発明の一実施形態に係る通信制御方法において、決定ステップは、基地局からトラッキングエリア変更要求を受けた後に行われてもよい。この場合、トラッキングエリアの更新要求を受けた場合でも、適切にトラッキングエリアの変更をすることができる。
 また、本発明の一実施形態に係る通信制御方法において、第2装置は、複数存在し、接続要求ステップでは、第2装置と基地局との接続要求の前に、端末の移動前のトラッキングエリアに対応する第2装置と、決定ステップにより決定された第2装置との接続要求が行われ、当該接続確立後に、移動前のトラッキングエリアに対応する第2装置から決定された第2装置へのバッファリングデータの転送が行われてもよい。この場合、端末の移動前のトラッキングエリアに対応する第2装置が、ダウンリンクデータを記憶していた場合でも、端末の移動前のトラッキングエリアに対応する第2装置と、決定ステップにより決定された第2装置とを接続可能な状態にさせるので、上記ダウンリングデータを移動後の端末に対応する第2装置に転送させることができる。
 本発明によれば、制御プレーンとユーザプレーンとが分離している状況下でも適切にトラッキングエリアの変更をすることができる。
本発明の実施形態に係る通信システムのシステム構成を示す図である。 本発明の実施形態に係るMME装置の機能ブロックを示す図である。 トラッキングエリアを概念的に表した図である。 対応情報のデータ構造を示す図である。 MME装置のハードウェア構成を説明する図である。 UEからのトラッキングエリア更新要求に応じてトラッキングエリアを更新する処理を示すシーケンス図である。 ページング要求をトリガとして、トラッキングエリアを更新する処理を示すシーケンス図である。
 以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
 図1は、本発明の一実施形態の通信システムのシステム構成図である。この通信システムは、MME(Mobility Management Entity)10、eNB20、SGW-C30、PGW-C40、SGW-U50(SGW-U50A及びSGW-U50B)、PGW-U60、及びUE(User Equipment)70を含んで構成されている。なお、SGW-U50A及びSGW-U50Bには、それぞれ識別子が設定されている。SGW-U50Aの識別子は、「SGW-U1」であり、SGW-U50Bの識別子は、「SGW-U2」である。
 MME10は、UE70のトラッキングエリアが変更されたことに応じて、当該トラッキングエリアに対応するSGW-U50とeNB20とを接続させる装置である。ここで、MMEは、LTE(Long Term Evolution)ネットワークに在圏するUE70の位置管理、認証制御、およびSGW-U50とeNB20との間のユーザデータの通信経路の設定処理を行う部分である。また、MME10は、SGW-C30に対して制御データの経路設定処理を行う。
 eNB20は、MME10に接続された無線基地局であるとともに、無線アクセス制御機能を有した装置である。eNB20は、UE70から発信があった際の受付制御機能、および、他のUE70からUE70に着信があった際にUE70を呼び出すページング機能を基本機能として有している。また、eNB20は、MME10のアドレスを記憶しており、UE70からページングの応答及びトラッキングエリアの更新要求を受け付けた場合に、当該アドレス宛に通知する。
 SGW-C30は、LTEを収容する在圏パケット交換機で、PGW(Packet data network Gate Way)との間で、UE70が利用する通信サービス提供に利用される制御信号を伝送する経路である制御プレーンを用いて当該制御信号を送受信する。SGW-C30は、複数の通信サービスの要件のそれぞれに対応して設けられてもよい。SGW-C30は、1つ以上のSGW-U50を管理している。
 PGW-C40は、PDN(Packet data network)との接合点であり、IPアドレスの割当ておよびSGW-C30へのパケット転送などを行うゲートウェイである。すなわち、PGW-C40は、SGW-C30と接続しSGW-C30と制御信号を送受信する。PGW-C40は、複数の通信サービスの要件のそれぞれに対応して設けられてもよい。
 SGW-U50は、LTEを収容する在圏パケット交換機で、PGWとの間で、UE70が利用する通信サービス提供に利用されるユーザ信号を伝送する経路であるユーザプレーンを用いて当該ユーザ信号を送受信する。SGW-U50は、複数の通信サービスの要件のそれぞれに対応して設けられてもよい。SGW-U50は、1つ以上のトラッキングエリアをサービスエリアとする。
 PGW-U60は、PDNとの接合点であり、IPアドレスの割当ておよびSGW-U50へのパケット転送などを行うゲートウェイである。すなわち、PGW-U60は、SGW-U50と接続しSGW-C30とユーザ信号を送受信する。PGW-U60は、複数の通信サービスの要件のそれぞれに対応して設けられてもよい。
 スマートフォン、タブレット端末を含むUE70は、この通信システムと通信接続することにより通信を行うことができる。また、UE70は、自装置が使用可能な複数の通信サービスを示す情報を記憶しており、当該情報をeNB20へ送信する。通信サービスとは、通信を用いたサービスであり、動画配信、車車間通信等のサービスである。それぞれのサービスにおいて、要求されるネットワーク要件が異なる。UE10は、通信サービスを示す情報として、上記ネットワーク要件を示す情報であるサービスタイプを記憶している。また、UE70には、トラッキングエリアのリストが割り当てられている。
 通信システムでは、複数のeNB20が単一のトラッキングエリアに紐付き、複数のSGW-U50が一つのSGW-C30に紐づく。また、同一のサービスエリア(SGW-U50が管理するエリア)に所属するeNB20が異なるSGW-U50に繋がる場合がある。
 次に、図2を参照しながら、通信システムにおいて特徴を有するMME10及びSGW-C30の構成要素について説明する。
 図2に示すように、MME10は、要求受付部11、保持部12、情報取得部13、及び接続制御部14(接続要求手段)を含んで構成される。要求受付部11は、各種要求を受け付ける部分である。具体的に、要求受付部11は、eNB20からトラッキングエリアの更新要求を受け付けたり、SGW-C30からページング要求を受け付けたり、eNB20から当該ページングの応答を受け付けたりする。なお、要求受付部11は、SGW-C30からページング要求を受け付ける場合、eNB20からトラッキングエリアの更新要求を受け付ける場合、及びeNB20から当該ページングの応答を受け付ける場合には、eNB20又はSGW-C30からUE70の識別子も受信する。また、要求受付部11は、eNB20からトラッキングエリアの更新要求を受け付ける場合、eNB20から当該ページングの応答を受け付ける場合には、eNB20の情報(eNB20の識別子)も受信する。
 要求受付部11は、トラッキングエリアの更新要求を受け付けた場合及びeNB20から当該ページングの応答を受け付けた場合、UE70の識別子及びUE70のトラッキングエリアを情報取得部13へ送出する。
 また、要求受付部11は、SGW-C30からページング要求を受け付けた場合、UE70の識別子を接続制御部14へ送出する。
 保持部12は、eNB20の識別子とトラッキングエリアの識別子とを対応付けた情報(第1情報)と、UE70の識別子とトラッキングエリアの識別子とを対応付けた情報(第2情報)を記憶する。
 情報取得部13は、SGW-C30に対してUE70が新たに属するトラッキングエリアをサービスエリアとするSGW-U50の情報を取得する部分である。
 ここで、図3にトラッキングエリアとサービスエリアの関係を示す。図3に示すように、トラッキングエリアであるTA1~TA20があり、SGW-U50AのサービスエリアをエリアAR1、SGW-U50BのサービスエリアをエリアAR2とする。UE70には、TAリストであるエリアAR3が割り当てられる。UE70がTA13からTA14へ移動すると、UE70は、トラッキングエリア更新要求をする。この場合に、MME10は、UE70が属するトラッキングエリアをサービスエリアとするSGW-U50の情報をSGW-C30から取得する。これにより、MME10は、図3に示すように、UE70が異なるSGW-U50のサービスエリアに移動したとしても、適切にUE70に対応するSGW-U50を特定することができる。
 具体的に、情報取得部13は、要求受付部11からUE70の識別子及びeNB20の識別子を取得する。情報取得部13は、保持部12に記憶されている第1情報を参照して、eNB20の識別子に対応するトラッキングエリアの識別子を特定する。このように、情報取得部13は、UE70が位置するトラッキングエリアを特定する。情報取得部13は、特定したトラッキングエリアの識別子をSGW-C30へ送信すると共に、UE70の属するトラッキングエリアをサービスエリアとするSGW-U50の送信要求をする。
 情報取得部13は、SGW-U50の識別子をSGW-C30から取得すると、当該SGW-U50の識別子をDNS(Domain Name System)へ送信する。DNSは、SGW-U50の識別子と当該SGW-U50のIPアドレスとを対応付けた情報を記憶している。DNSは、SGW-U50の識別子を受信すると、記憶している情報を参照して、SGW-U50の識別子に対応するIPアドレスを特定し、当該IPアドレスをMME10へ送信する。情報取得部13は、図示しないDNSからIPアドレスを受信すると、当該IPアドレスを接続制御部14へ送出する。
 接続制御部14は、各種接続処理をする部分である。接続制御部14は、SGW-C30からページング要求を受け付けると、各eNB20へページングを行う。また、接続制御部14は、情報取得部13からIPアドレスを受信すると、当該IPアドレスにTEIDを対応付けて、当該IPアドレスを有するSGW-U50へ接続するように要求する。
 続いて、SGW-C30の構成要素について説明する。SGW-C30は、要求受付部31、保持部32(取得手段)、及び検索部33(決定手段)を含んで構成される。要求受付部31は、各種要求を受け付ける部分である。具体的に、要求受付部31は、SGW-U50からUE70の識別子を受信すると共にページング要求を受け付けたり、MME10からトラッキングエリアを受信すると共に当該トラッキングエリアに対応するSGW-U50の送信要求を受け付けたりする。要求受付部31は、SGW-U50からページング要求を受け付けた場合、これに応じてMME10へUE70の識別子を送信すると共にページング要求をする。
 また、要求受付部31は、MME10からトラッキングエリアを受信すると共に当該トラッキングエリアに対応するSGW-U50の送信要求を受け付けた場合、当該トラッキングエリアを検索部33へ送出する。また、要求受付部31は、検索部33によって検索されたSGW-U50を検索部33から取得し、当該SGW-U50をMME10へ送信する。
 また、保持部32は、SGW-U50とトラッキングエリアとを対応付けた情報(対応情報)を記憶する部分である。保持部32は、予めこの対応情報を取得して記憶している。具体的に、保持部32は、図4に示すように、SGW-U50の識別子と、トラッキングエリアの識別子とを対応付けた情報を記憶する。
 検索部33は、保持部32に記憶された情報を参照して、MME10から受信したトラッキングエリア(UE70の移動先のトラッキングエリア)に対応するSGW50を検索する部分である。検索部33は、要求受付部31からトラッキングエリアを取得すると、保持部32で記憶されている情報を参照して、当該トラッキングエリアに対応するSGW-U50の識別子を検索する。検索部33は、トラッキングエリアに対応するSGW-U50の識別子を検索すると、当該SGW-U50の識別子を要求受付部31へ送出する。
 物理的には、MME10及びSGW-C30は、それぞれ図5に示すように、一又は複数のCPU101、主記憶装置であるRAM102およびROM103、データ送受信デバイスである通信モジュール104(Transmitter 又は Receiver)、ハードディスク、フラッシュメモリ等に例示される補助記憶装置105(Memory)、入力デバイスであるタッチパネルおよびキーボード等に例示される入力装置106、ディスプレイ等の出力装置107などを含むコンピュータシステムとして構成されている。MME10及びSGW-C30では、図5に示すCPU101、RAM102等のハードウェア上に所定のコンピュータソフトウェアを読み込ませることにより、CPU101の制御のもとで通信モジュール104、入力装置106、出力装置107を動作させるとともに、RAM102および補助記憶装置105におけるデータの読み出しおよび書き込みを行うことで、各装置における一連の機能が実現される。
 なお、CPU101などのプロセッサ(Processor)が図2における各機能を実行することに代えて、その機能全部または一部を専用の集積回路(IC:integrated circuit)を構築することにより各機能を実行するように構成してもよい。例えば、画像処理または通信制御を行なうための専用の集積回路を構築することにより上記機能を実行するようにしてもよい。
 ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語と呼ばれるか、他の名称で呼ばれるかを問わず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、手順、機能などを意味するよう広く解釈されるべきである。
 また、ソフトウェア、命令などは、伝送媒体を介して送受信されてもよい。例えば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア及びデジタル加入者回線(DSL)などの有線技術及び/又は赤外線、無線及びマイクロ波などの無線技術を使用してウェブサイト、サーバ、又は他のリモートソースから送信される場合、これらの有線技術及び/又は無線技術は、伝送媒体の定義内に含まれる。
 次に、図6及び図7を用いて、上記の通信システムにおける通信制御方法を説明する。図6は、トラッキングエリア変更要求に応じて、SGW-U50AからSGW-U50BへSGW-U50を変更させる処理を示すシーケンス図であり、図7は、ページング要求に応じて、SGW-U50AからSGW-U50BへSGW-U50を変更させる処理を示すシーケンス図である。なお、SGW-C30の保持部32は、予め対応情報を取得している(取得ステップ)。
 まず、図6を参照しながら、SGW-U50を変更させる処理を説明する。まず、UE70が接続するeNB20の情報に基づいて、トラッキングエリアが変わったことを認識すると、eNB20経由でトラッキングエリア更新要求(TAU request)をする(ステップS1、ステップS2)。MME10の情報取得部13は、eNB20から取得したeNB20の識別子に対応するトラッキングエリアを特定して、当該トラッキングエリアをSGW-C30へ送信すると共に、当該トラッキングエリアに対応するSGW-U50の送信要求をする(ステップS3)。要求受付部31が、当該送信要求を受け付けると、検索部33は、保持部32の情報を参照して、トラッキングエリアに対応するSGW-U50の識別子を検索する(ステップS4:決定ステップ)。また、要求受付部31は、検索部33によって検索されたSGW-U50の識別子をMME10へ送信する(ステップS4)。情報取得部13は、SGW-C30からSGW-U50の識別子を取得して、当該SGW-U50の識別子をDNSへ送信して、DNSから当該SGW-U50のIPアドレスを取得する。
 接続制御部14は、当該IPアドレスにTEIDを対応付けて、eNB20に対してSGW-U50Bに接続するよう要求する(ステップS5:接続要求ステップ)。eNB20は、これに応じてSGW-U50Bとのベアラを確立する。これにより、UE70からPGW―C60へアップリンクデータが流れる(ステップS6)。接続制御部14は、予め記憶しているeNB20のIPアドレスにTEIDを対応付けて、SGW-U50Bに対してeNB20に接続するよう要求する(ステップS7)。SGW-U50Bは、eNB20とのベアラを確立して、ダウンリンクデータが流れる(ステップS8)。
 続いて、図7を参照しながら、ページング要求に応じてSGW-U50を変更させる処理を説明する。前提として、UE70がアイドルモード(無通信状態が一定時間継続された状態)であるとする。なお、ステップS18~ステップS21、ステップS25~ステップS26の処理は、ステップS3~ステップS6、ステップS7~ステップS8の処理とそれぞれ同様であるため省略する。まず、PGW-C40又はPGW-U60経由でUE70宛てのダウンリンクデータがSGW-U50Aへ流れてくる(ステップS11)。SGW-U50Aは、UE70がアイドルモードであるので、ダウンリンクデータを転送できないと判断し、バッファリングする(ステップS12)。
 SGW-U50Aは、宛先のUE70の識別子を送信すると共にページング要求をSGW-C30経由でMME10へ行う(ステップS13、ステップS14)。MME10の接続制御部14は、受信したUE70の識別子をeNB20へ送信し、ページングを行う(ステップS15、ステップS16)。対象となるUE70は、ページング要求を受け付けて、eNB20経由で応答する(ステップS16、ステップS17)。ステップS21でアップリンクデータが流れた後に、接続制御部14は、SGW-U50BのIPアドレスにTEIDを対応付けて、SGW-U50Aに対してSGW-U50Bに接続するよう要求する(ステップS22)。また、接続制御部14は、SGW-U50AのIPアドレスにTEIDを対応付けて、SGW-U50Bに対してSGW-U50Aに接続するよう要求する(ステップS23)。このように、接続制御部14は、UE70が移動する前(例えば、アイドルモードになる前)に属していたトラッキングエリアに対応するSGW-U50Aと、UE70が移動した後に属しているトラッキングエリアに対応するSGW-U50Bとの接続要求をする。これにより、SGW-U50AからSGW-U50Bを介してUE70へダウンリンクデータが流れる(ステップS24)。このように、SGW-U50Aは、バッファリングしていたダウンリンクデータをSGW-U50Bへ送信する。
 上述のように、SGW-C30において、対応情報を予め取得しておき、当該対応情報を参照して、UE70の移動先のトラッキングエリアに対応するSGW-U50を検索する。また、MME10において、SGW-C30によって検索されたSGW-U50とeNB20との接続要求をする。このように、SGW-U50とトラッキングエリアとを対応付けた対応情報を記憶しているので、制御プレーンとユーザプレーンとが分離している状況下でも適切にトラッキングエリアの変更をすることができる。
 また、MME10の接続制御部14がページングに対する応答に応じて、SGW-C30がUE70の移動先のトラッキングエリアに対応するSGW-U50を検索する。この場合、ページングに応じて、適切にトラッキングエリアを変更することができる。
 また、eNB20からのトラッキングエリア変更要求を受けたことに応じて、SGW-C30がUE70の移動先のトラッキングエリアに対応するSGW-U50を検索する。この場合、トラッキングエリア変更要求に応じて、適切にトラッキングエリアを変更することができる。
 また、MME10の接続制御部14が、UE70の移動前に属していたトラッキングエリアに対応するSGW-U50Aに対して、SGW-U50Bに接続要求する。当該接続確立後に、SGW-U50AからSGW-U50Bへのバッファリングデータの転送が行われる。このように、MME10は、SGW-U50Aがダウンリンクデータをバッファリングしていた場合でも、当該ダウンリンクデータをSGW-U50Bに送信させることができる。
 上述の実施形態では、SGW-C30の保持部32が、対応情報を保持する場合について述べたが、MME10が、対応情報を保持するようにしてもよい。この場合、SGW-C30と、当該SGW-C30が管理するSGW-U50と、当該SGW-U50のサービスエリアのトラッキングエリアとを対応付けた情報を記憶することが考えられる。
 なお、本明細書で説明した「情報」は、様々な異なる技術のいずれかを使用して表されてもよい。例えば、上記の説明全体に渡って言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、チップなどは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光子、又はこれらの任意の組み合わせによって表されてもよい。
 本明細書で使用する「判断」という用語は、多種多様な動作を包含する。「判断」は、例えば、計算(calculating)、算出(computing)、処理(processing)、導出(deriving)、調査(investigating)、探索(looking up)(例えば、テーブル、データベースまたは別のデータ構造での探索)、確認(ascertaining)などを含み得る。また、「判断」は、受信(receiving)(例えば、情報を受信すること)、アクセス(accessing)(例えば、メモリ中のデータにアクセスすること)などを含み得る。また、「判断」は、解決(resolving)、選択(selecting)、選定(choosing)、確立(establishing)、比較(comparing)などを含み得る。
 本明細書で使用する「に基づいて」という記載は、別段に明記されていない限り、「のみに基づいて」を意味しない。言い換えれば、「に基づいて」という記載は、「のみに基づいて」と「に少なくとも基づいて」の両方を意味する。
 本明細書で説明した各態様/実施形態の処理手順、シーケンス、フローチャートなどは、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本明細書で説明した方法については、例示的な順序で様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。
 本明細書で説明した各態様/実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。また、所定の情報の通知(例えば、「Xであること」の通知)は、明示的に行うことに限られず、暗黙的に(例えば、当該所定の情報の通知を行わないことによって)行われてもよい。
 以上、本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本明細書の記載は、例示説明を目的とし、本発明に対して何ら制限的な意味を有しない。
 本明細書で使用する「第1」、「第2」などの呼称を使用した要素へのいかなる参照も、それらの要素の量または順序を全般的に限定しない。むしろ、これらの呼称は、2つ以上の要素間を区別する便利な方法として本明細書で使用され得る。したがって、第1および第2の要素への参照は、2つの要素のみがそこで採用され得ること、または何らかの形で第1の要素が第2の要素に先行しなければならないことを意味しない。
 なお、本明細書で説明した用語及び/又は本明細書の理解に必要な用語については、同一の又は類似する意味を有する用語と置き換えてもよい。
 本明細書で使用する「システム」および「ネットワーク」という用語は、互換的に使用される。
 また、本明細書で説明した情報、パラメータなどは、絶対値で表されてもよいし、所定の値からの相対値で表されてもよいし、対応する別の情報で表されてもよい。例えば、無線リソースはインデックスで指示されてもよい。
 「含む(include)」、「含んでいる(including)」、およびそれらの変形が、本明細書あるいは特許請求の範囲で使用されている限り、これら用語は、用語「備える(comprise)」と同様に、包括的であることが意図される。さらに、本明細書あるいは特許請求の範囲において使用されている用語「または(or)」は、排他的論理和ではないことが意図される。
 また、本明細書で説明した各態様/実施形態は、LTE(Long Term Evolution)、LTE-A(LTE-Advanced)、SUPER 3G、IMT-Advanced、4G、5G、FRA(Future Radio Access)、W-CDMA(登録商標)、GSM(登録商標)、CDMA2000、UMB(Ultra Mobile Broadband)、IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、UWB(Ultra-WideBand)、Bluetooth(登録商標)、その他の適切なシステムを利用するシステム及び/又はこれらに基づいて拡張された次世代システムに適用されてもよい。
 入出力された情報等は特定の場所(例えば、メモリ)に保存されてもよいし、管理テーブルで管理してもよい。入出力される情報等は、上書き、更新、または追記され得る。出力された情報等は削除されてもよい。入力された情報等は削除されてもよい。入力された情報等は他の装置へ送信されてもよい。
 本開示の全体において、明らかに単数であることを示していない限り、単数および複数の両方の場合を含む。
 10…MME、11…要求受付部、12…保持部、13…情報取得部、14…接続制御部、20…eNB(基地局)、30…SGW-C(第1装置)、31…要求受付部、32…保持部、33…検索部、40…PGW-C、50…SGW-U(第2装置)、60…PGW-U、70…UE(端末)。

Claims (5)

  1.  通信システムにより実行される通信制御方法であって、
     端末が利用する通信サービスのための制御信号を伝送する経路である制御プレーンを用いて当該制御信号を送受信する第1装置に対応する第2装置であって、前記通信サービスのためのユーザ信号を伝送する経路であるユーザプレーンを用いて当該ユーザ信号を送受信する第2装置と、当該第2装置のトラッキングエリアとを対応付けた対応情報を取得する取得ステップと、
     前記取得ステップにより取得された対応情報を参照して、端末の移動先のトラッキングエリアに対応する第2装置を決定する決定ステップと、
     前記決定ステップにより決定された第2装置と基地局との接続を要求する接続要求ステップと、
    を含む通信制御方法。
  2.  前記決定ステップは、ページングに対する応答に応じて行われる、請求項1に記載の通信制御方法。
  3.  前記決定ステップは、前記基地局からトラッキングエリア変更要求を受けた後に行われる、請求項1に記載の通信制御方法。
  4.  前記第2装置は、複数存在し、
     前記接続要求ステップでは、第2装置と基地局との接続要求の前に、端末の移動前のトラッキングエリアに対応する第2装置と、前記決定ステップにより決定された第2装置との接続要求が行われ、
     当該接続後に、前記移動前のトラッキングエリアに対応する第2装置から前記決定された第2装置へのバッファリングデータの転送が行われる、請求項2に記載の通信制御方法。
  5.  端末が利用する通信サービスのための制御信号を伝送する経路である制御プレーンを用いて当該制御信号を送受信する第1装置に対応する第2装置であって、前記通信サービスのためのユーザ信号を伝送する経路であるユーザプレーンを用いて当該ユーザ信号を送受信する第2装置と、当該第2装置のトラッキングエリアとを対応付けた対応情報を取得する取得手段と、
     前記取得手段により取得された対応情報を参照して、端末の移動先のトラッキングエリアに対応する第2装置を決定する決定手段と、
     前記決定手段により決定された第2装置と基地局との接続を要求する接続要求手段と、
    を備える通信システム。
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