特許第6158983号(P6158983)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許6158983移動通信ネットワーク内で制御プレーンを担当するサーバー及び該サーバーでサービスを制御する方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6158983
(24)【登録日】2017年6月16日
(45)【発行日】2017年7月5日
(54)【発明の名称】移動通信ネットワーク内で制御プレーンを担当するサーバー及び該サーバーでサービスを制御する方法
(51)【国際特許分類】
   H04W 76/04 20090101AFI20170626BHJP
   H04W 80/04 20090101ALI20170626BHJP
   H04W 92/08 20090101ALI20170626BHJP
【FI】
   H04W76/04
   H04W80/04
   H04W92/08 110
【請求項の数】13
【全頁数】35
(21)【出願番号】特願2016-78127(P2016-78127)
(22)【出願日】2016年4月8日
(62)【分割の表示】特願2015-76011(P2015-76011)の分割
【原出願日】2012年2月7日
(65)【公開番号】特開2016-174367(P2016-174367A)
(43)【公開日】2016年9月29日
【審査請求日】2016年4月8日
(31)【優先権主張番号】61/441,661
(32)【優先日】2011年2月11日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】61/442,283
(32)【優先日】2011年2月13日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】61/502,849
(32)【優先日】2011年6月29日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】10-2012-0011992
(32)【優先日】2012年2月6日
(33)【優先権主張国】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】502032105
【氏名又は名称】エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100092624
【弁理士】
【氏名又は名称】鶴田 準一
(74)【代理人】
【識別番号】100114018
【弁理士】
【氏名又は名称】南山 知広
(74)【代理人】
【識別番号】100165191
【弁理士】
【氏名又は名称】河合 章
(74)【代理人】
【識別番号】100151459
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 健一
(72)【発明者】
【氏名】キム テヒョン
(72)【発明者】
【氏名】キム レヨン
(72)【発明者】
【氏名】キム ジェヒュン
(72)【発明者】
【氏名】キム ヒュンスク
【審査官】 松野 吉宏
(56)【参考文献】
【文献】 Alcatel-Lucent [TSG SA WG2],[DRAFT] LS on LIPA/SIPTO stage 1 clarification,3GPP TSG-SA WG2#79 S2-102906,フランス,3GPP,2010年 5月12日,paragraph 1.2
【文献】 Huawei,SIPTO Permission Indicator,3GPP TSG-CT WG4#49bis C4-101695,フランス,3GPP,2010年 6月18日,paragraph 2.13.xx
【文献】 Ericsson, ST-Ericsson,Selection of GW co-located with H(e)NB for SIPTO and LIPA,3GPP TSG-SA WG2#79 S2-102466,フランス,3GPP,2010年 5月 4日,p.2, 5,paragraph 5.6.2, 6.1.3
【文献】 LG Electronics,SIPTO for H(e)NB subsystem Policy Clarification,3GPP TSG-SA#50 SP-100818,フランス,3GPP,2010年12月10日,p.1
【文献】 CATT,Offload Mechanism for LIPA/SIPTO based on Solution 2,3GPP TSG-SA WG2#79 S2-102138,フランス,3GPP,2010年 5月 5日,paragraph 2
【文献】 Research In Motion UK Ltd., Verizon Wireless, Vodafone,Notify UE when a HNB provides access to a residential/enterprise IP network,3GPP TSG-CT WG1♯69 C1-110464,フランス,3GPP,2011年 1月28日,paragraph 6.1.3.1.1
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H04B 7/24 − 7/26
H04W 4/00 − 99/00
3GPP TSG RAN WG1−4
SA WG1−4
CT WG1、4
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ネットワーク内において制御プレーンを担当するネットワークエンティティでサービスを制御する方法であって、
(e)NodeBからHome (e)NodeBへの端末の移動が検出されたとき、SIPTOの再設定を作動させるステップと、
前記SIPTOに関連する指示子を受信するステップであって、前記指示子は、前記SIPTOが許可されるかどうかを示し、前記指示子は、ローカルネットワークにおける前記SIPTOが除かれているかどうかをさらに示すステップと、
前記指示子が、前記SIPTOが許可され、及び前記ローカルネットワークにおける前記SIPTOが除かれていることを示すとき、APNに基づき、前記ローカルネットワークにおけるSIPTOを除いたSIPTOを許可するステップと、
前記指示子が、前記SIPTOが許可され、及び前記ローカルネットワークにおける前記SIPTOが含まれることを示すとき、前記APNに基づき、前記ローカルネットワークにおけるSIPTOが含まれているSIPTOを許可するステップと、
を有する、サービス制御方法。
【請求項2】
前記APNとローカルゲートウェイの識別子を示すパラメータの少なくとも1つを含む第1メッセージを受信するステップを更に有し、
前記第1メッセージは、端末により要請される要請メッセージを含む、請求項1に記載のサービス制御方法。
【請求項3】
前記SIPTOが、前記端末のデータに適用可能な場合、SIPTOサービスに対するユーザの同意情報に基づき、前記SIPTOサービスが前記端末に提供されるかどうかの決定を行うステップと、
前記決定に従い、前記Home (e)NodeBにSIPTOサービス通知を送信するステップと、
を更に有する、請求項2に記載のサービス制御方法。
【請求項4】
前記SIPTOサービスに対する前記ユーザの同意情報は、前記端末に情報要請メッセージを送信し、前記SIPTOサービスに対する前記ユーザの同意情報は、前記情報要請メッセージに対する応答として受信される情報応答メッセージ内に含まれる、請求項3に記載のサービス制御方法。
【請求項5】
前記SIPTOサービスに対する前記ユーザの同意情報を含む情報応答メッセージは、前記端末が、アタッチ手順、TAU手順、ハンドオーバー手順を行う時に受信される、請求項4に記載のサービス制御方法。
【請求項6】
前記SIPTOサービスに対する前記ユーザの同意情報は、加入者情報サーバーから獲得される、請求項3に記載のサービス制御方法。
【請求項7】
LIPAサービスが前記端末に提供されるかどうかの決定を行うステップと、
前記決定に従い、前記ローカルゲートウェイにLIPAサービス許可情報又はフィルタ情報を送信するステップと、
前記LIPAサービス許可情報、前記フィルタ情報、及び前記LIPAサービスに対する通知の少なくとも1つを前記Home (e)NodeBに送信するステップと、
のうち、少なくとも1つのステップを更に有する、請求項2に記載のサービス制御方法。
【請求項8】
前記Home (e)NodeB又は前記ローカルゲートウェイが、前記端末により発生した前記LIPAサービスのためのデータを遮断するかどうかを決定するために、前記LIPAサービス許可情報又は前記フィルタ情報が使用され、前記LIPAサービスが許可されるかどうかを前記端末に通知するために、前記LIPAサービスに対する前記通知が使用される、請求項7に記載のサービス制御方法。
【請求項9】
ネットワーク内において制御プレーンを担当するネットワークエンティティであって、
送受信部と、
前記送受信部を制御するよう構成された制御部と、
を備え、
前記制御部は、
(e)NodeBからHome (e)NodeBへの端末の移動が検出されたとき、SIPTOの再設定を作動させ、
前記送受信部を用いて、前記SIPTOに関連する指示子を受信し、前記指示子は、前記SIPTOが許可されるかどうかを示し、前記指示子は、ローカルネットワークにおける前記SIPTOが除かれるかどうかを示し、
前記指示子が、前記SIPTOが許可され、及び前記ローカルネットワークにおける前記SIPTOが除かれていることを示すとき、APNに基づき、前記ローカルネットワークにおけるSIPTOを除いたSIPTOを許可し、
前記指示子が、前記SIPTOが許可され、及び前記ローカルネットワークにおける前記SIPTOが含まれることを示すとき、前記APNに基づき、前記ローカルネットワークにおけるSIPTOが含まれているSIPTOを許可するよう更に構成される、ネットワークエンティティ。
【請求項10】
前記制御部は、前記送受信部を用いて、前記APNとローカルゲートウェイの識別子を示すパラメータの少なくとも1つを含む第1メッセージを受信するよう更に構成され、
前記第1メッセージは、端末により要請される要請メッセージを含む、請求項9に記載のネットワークエンティティ。
【請求項11】
前記制御部は、前記SIPTOが、前記端末のデータに適用可能な場合、SIPTOサービスに対するユーザの同意情報に基づき、前記SIPTOサービスが前記端末に提供されるかどうかの決定を行うよう更に構成され、
前記送受信部は、前記決定に従い、前記Home (e)NodeBにSIPTOサービス通知を送信するよう更に構成される、請求項10に記載のネットワークエンティティ。
【請求項12】
前記SIPTOサービスに対する前記ユーザの同意情報は、前記端末に情報要請メッセージを送信し、前記SIPTOサービスに対する前記ユーザの同意情報は、前記情報要請メッセージに対する応答として受信される情報応答メッセージ内に含まれる、請求項11に記載のネットワークエンティティ。
【請求項13】
前記SIPTOサービスに対する前記ユーザの同意情報を含む情報応答メッセージは、前記端末が、アタッチ手順、TAU手順、ハンドオーバー手順を行う時に受信される、請求項12に記載のネットワークエンティティ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、移動通信ネットワーク内で制御プレーン(Control Plane)を担当するサーバー及び該サーバーでサービスを制御する方法に関する。
【背景技術】
【0002】
3世代移動通信システムの技術規格を制定する3GPPでは、4世代移動通信に関する様々なフォーラム及び新しい技術に対応するべく、2004年末頃から3GPP技術の性能を最適化し且つ向上させようとする努力の一環としてLTE/SAE(Long Term Evolution/System Architecture Evolution)技術の研究を行ってきている。
【0003】
3GPP SA WG2を中心に行われたSAEは、3GPP TSG RANのLTE作業と共にネットワークの構造を決定し、異機種網間の移動性を支援することを目的とする網技術に関する研究であって、最近の3GPPの重要な標準化イッシュ(issue)の一つである。これは、3GPPシステムを、IPに基づいて様々な無線接続技術を支援するシステムへと発展させるための作業であって、より向上したデータ伝送能力により伝送遅延を最小化させる、最適化したパケットベースのシステムを目指して作業が進行されてきた。
【0004】
3GPP SA WG2で定義したSAE上位レベル参照モデル(reference model)は、非ローミングケース(non−roaming case)及び様々なシナリオのローミングケース(roaming case)を含んでおり、詳細内容は3GPP標準文書TS 23.400aとTS23.400bを参照すればよい。図1のネットワーク構造図は、これを簡略に再構成したものである。
【0005】
図1は、進展した移動通信ネットワークの構造図である。
【0006】
図1のネットワーク構造における最大の特徴の一つは、進展した(Evolved)UTRANのeNodeBと、コアネットワーク(Core Network)のゲートウェイ(Gateway)と、の2層モデル(2 Tier Model)に基づいているという点であり、正確に一致するものではないが、eNodeB 20は、既存のUMTSシステムにおけるNodeB及びRNCの機能を有しており、ゲートウェイは、既存のシステムにおけるSGSN/GGSN機能を有しているとすればよい。
【0007】
また、もう一つの重要な特徴は、接続ネットワーク(Access network)とコアネットワークとの間の制御プレーン(Control Plane)及びユーザープレーン(User Plane)が、相互に異なったインターフェース(Interface)で交換されるという点である。既存のUMTSシステムではRNCとSGSNとの間にIuという一つのインターフェースが存在したのに対し、制御信号(Control Signal)の処理を担当するMME(Mobility Management Entity)51がGW(Gateway)と分離された構造を有することから、S1−MME、S1−Uといった2つのインターフェースがそれぞれ用いられることになった。該GWには、サービングゲートウェイ(Serving−Gateway)(以下、「S−GW」)52及びパケットデータネットワークゲートウェイ(Packet Data Network Gateway)(以下、「PDN−GW」又は「P−GW」という。)53がある。
【0008】
図2は、(e)NodeBとHome(e)NodeBとの関係を示す図である。
【0009】
上記の3世代又は4世代の移動通信システムにおいて、マルチメディアコンテンツ、ストリーミングなどの高容量サービスと両方向サービスを支援するためにセル容量を増やす試みが続いている。
【0010】
すなわち、通信の発達及びマルチメディア技術の普及に伴って様々な大容量伝送技術が要求されるにつれ、無線容量を増大させるための方法としてより多い周波数リソースを割り当てる方法が提供されてきたが、限られた周波数リソースを多数の使用者に割り当てるには限界があった。
【0011】
セル容量を増やすために高い周波数帯域を使用し、セル半径を減らすというアプローチが行われてきた。ピコセル(pico cell)のような、セル半径の小さいセルを適用すると、既存のセルラーシステムで用いた周波数よりも高い帯域を用いるようになり、より多い情報を伝達することが可能になるという利点があるが、同一の面積に対してより多い基地局を設置しなければならず、高コストとなる欠点があった。
【0012】
このように小さいセルを用いてセル容量を上げるアプローチのうち、最近では、Home(e)NodeB 30のようなフェムト基地局が提案された。
【0013】
このHome(e)NodeB 30は、3GPP Home(e)NodeBのRA NWG3を中心に研究され始め、最近、SAWGでも本格的に研究されている。
【0014】
図2に示す(e)NodeB 20はマクロ基地局であり、図2に示すHome(e)NodeB 30がフェムト基地局であってよい。本明細書では3GPPの用語に基づいて説明するものとし、(e)NodeBは、NodeB或いはeNodeBのことを指し、Home(e)NodeBは、Home NodeB或いはHome eNodeBのことを指す。
【0015】
点線で示すインターフェースは、(e)NodeB 20及びHome(e)NodeB 30とMME 510との間の制御信号伝送のためのものである。そして、実線で示すインターフェースは、ユーザープレーンのデータの伝送のためのものである。
【0016】
図3は、従来技術における問題点を示す図である。
【0017】
図3に示すように、(e)NodeB 20とS−GW 52間のインターフェースにトラフィックが過負荷(overload)又は混雑(congestion)になったり、Home(e)NodeB 30とS−GW 52間のインターフェースにトラフィックが過負荷又は混雑になったりすれば、UE 10へのダウンリンクデータ或いはUE 10からのアップロードデータは正しく伝送されず、失敗となることがある。
【0018】
或いは、S−GW 52とPDN−GW 53間のインターフェース、或いはPDN−GW 53と移動通信事業者のIP(Internet Protocol)サービスネットワーク間のインターフェースが過負荷(overload)又は混雑(congestion)となる場合にも、UE 10へのダウンリンクデータ或いはUE 10からのアップロードデータは正しく伝送されず、失敗となることがある。
【0019】
また、UEが、サービスを受けている現在セルから他のセルへとハンドオーバーするとき、他のセルが過負荷の状態であれば、当該UEのサービスはドロップ(drop)する問題が発生する。
【0020】
このような問題点を解決するために、移動通信事業者はS−GW 52及びPDN−GW 53を高容量に変えたり、新しい装備を増設してきたが、これは、極めて高いコストがかかるという不具合があった。しかも、送受信されるデータの量は幾何級数的に増加し、すぐに過負荷になることもあった。
【0021】
一方、このように移動通信ネットワークを増設することなく、S−GW 52及びPDN−GW 53を最適化する種々の方案が提示されたことがある。例えば、UEの特定IPトラフィック(例えば、インターネットサービス)を、マクロアクセスネットワークでは最適経路を選択して伝送し、フェムトアクセスネットワーク(Femto access network)(例えば、Home(e)NB)では移動通信ネットワークを通る経路で送受信せず、移動通信ネットワーク以外の公衆網、すなわち、有線ネットワークのノードを通る経路に迂回(Selected IP traffic offload)させる技術、すなわち、SIPTOが提示されたことがある。
【0022】
図4は、SIPTO(Selected IP Traffic Offload)の概念を示す図である。
【0023】
図4を参照すると、例示的にEPS(Evolved Packet System)のような移動通信システムが示されている。このEPSシステムは、(e)NodeB 20、MME 51、S−GW 52、P−GW 53を含んでいる。そしてHome(e)NodeB 30が示されている。
【0024】
同図に示すように、SIPTO(Selected IP traffic offload)技術は、UE 10の特定IPトラフィック(例えば、インターネットサービス)を、移動通信事業者のIPサービスネットワーク60内のノードを経由せず、有線ネットワーク70のノードに迂回させる。
【0025】
例えば、UE 10の(e)NodeB 20へのアクセスが許可されると、UE 10は、(e)NodeB 20を通って公衆通信網のような有線ネットワーク70を経由するセッションを生成し、該セッションを通じてIPネットワークサービスを行えばよい。このとき、事業者政策及び加入情報が考慮されるとよい。
【0026】
このように上記セッションを生成可能にするには、ゲートウェイ、すなわち、UMTSではGGSNの機能の一部を担当するローカルゲートウェイ、或いはEPSではP−GW(PDN Gateway)の機能の一部を担当するローカルゲートウェイを、(e)NodeB 20に近接して設置されたものにすればよい。
【0027】
このようなローカルゲートウェイをローカルGGSN或いはローカルP−GWと呼ぶ。ローカルGGSN或いはローカルP−GWの機能は、GGSN又はP−GWのそれに似ている。
【0028】
以上のように、SIPTO技術は、UEのデータを(e)NodeB 20、すなわち、マクロ基地局を通して公衆通信網のような有線網へと迂回(Offload)させるためにセッションを生成する概念を提案した。
【0029】
しかしながら、このような従来のSIPTO技術は、ユーザーのデータがマクロ基地局、すなわち、(e)NodeB 20を通るようにするから、(e)NodeB 20が過負荷状態の場合には依然として問題が発生する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0030】
したがって、本明細書は、ユーザーのデータを、Home(e)NodeBを経由しても公衆通信網のような有線網へと迂回(Offload)可能にさせる技術を提示することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0031】
上記の目的を達成するために、本明細書は、ユーザーのデータをHome (e)NodeBを通しても公衆通信網のような有線網に迂回(Offload)させることができるようにする技術を提示する。
【0032】
具体的に、本明細書は、移動通信ネットワーク内において制御プレーン(Control Plane)を担当するサーバーでサービスを制御する方法を提供する。この制御方法は、Home (e)NodeBから、APN(Access Point Name)、ローカルゲートウェイの識別子を表すパラメータ、及びSIPTO(Selected IP Traffic offload)サービス関連指示子のうち一つ以上を含む第1メッセージを受信するステップを含むとよい。前記第1メッセージは、端末による要請メッセージを含むとよい。前記制御方法は、前記受信した第1メッセージに基づいて、前記Home (e)NodeBでSIPTOサービスが可能であることが確認される場合に、前記第1メッセージ内のAPNに基づいて、前記端末のデータに対してSIPTOを適用させることが可能であるか否か判断するステップを含むとよい。ここで、前記判断段階では、あらかじめ保存されているAPN関連情報に基づいて、前記第1メッセージ内に含まれたAPNがSIPTO適用可能なものであるか否か判断すればよい。前記制御方法は、前記端末のデータに対してSIPTOを適用させることが可能である場合に、前記SIPTOサービスに対するユーザーの同意情報に基づいて、前記端末にSIPTOサービスを提供するか否かを決定するステップと、前記決定に基づいて、SIPTOサービス通知を前記Home (e)NodeBに伝送するステップと、をさらに含んでもよい。
【0033】
一方、本明細書は、ネットワーク内において制御プレーン(Control Plane)を担当するサーバーを提供する。前記サーバーは、Home (e)NodeBからAPN(Access Point Name)、ローカルゲートウェイの識別子を表すパラメータ、及びSIPTO(Selected IP Traffic offload)サービス関連指示子のうち一つ以上を含む第1メッセージを受信する送受信部を備えるとよい。前記第1メッセージは、端末による要請メッセージを含むとよい。前記サーバーは、前記第1メッセージに基づいて、前記Home (e)NodeBでSIPTOサービスが可能であることが確認される場合に、前記APNに基づいて、前記端末のデータに対してSIPTOを適用させることが可能であるか否か判断し、前記端末のデータに対してSIPTOを適用させることが可能である場合に、前記SIPTOサービスに対するユーザーの同意情報に基づいて、前記端末にSIPTOサービスを提供するか否かを決定する制御部をさらに含んでもよい。前記送受信部は、前記制御部の前記決定に基づいてSIPTOサービス通知を前記Home (e)NodeBに伝送すればよい。
【0034】
前記SIPTOを適用させることが可能であるか否か判断するために、前記制御部は、あらかじめ保存されているAPN関連情報に基づいて、前記第1メッセージ内に含まれたAPNがSIPTO適用可能なものであるか否かを判断してもよい。
【0035】
前記SIPTOサービスに対するユーザーの同意情報は、前記端末に情報要請メッセージを伝送し、前記情報要請メッセージに対する応答として受信される情報応答メッセージ内に含まれていてもよい。
【0036】
前記SIPTOサービスに対するユーザーの同意情報が含まれた情報応答メッセージは、前記端末がアタッチ手順、TAU(Tracking Area Update)手順、ハンドオーバー手順を行う時に受信されてもよい。
【0037】
前記SIPTOサービスに対するユーザーの同意情報は、加入者情報サーバーから獲得されたものであってもよい。
【0038】
前記制御方法は、LIPA(Local IP Access)サービスを前記端末に提供するか否かを決定するステップと、前記決定に基づいて、LIPAサービス許可情報又はフィルタ情報を前記ローカルゲートウェイに伝送するステップと、前記LIPAサービス許可情報、フィルタ情報、そしてLIPAサービスに対する通知のうち一つ以上を前記Home (e)NodeBに伝送するステップ、のうち一つ以上をさらに含んでもよい。
【0039】
ここで、前記LIPAサービス許可情報又はフィルタ情報は、前記端末により発生したLIPAサービスのためのデータを前記Home (e)NodeB又はローカルゲートウェイが遮断すべきか否かを決定するのに用いられるとよい。そして、前記LIPAサービスに対する通知は、前記端末にLIPAサービスが許容されるか否かを知らせるために用いられるとよい。
【0040】
前記SIPTOサービス通知は、SIPTOフェムトが適用されたことを表すものであってもよい。前記SIPTOフェムトは、前記端末のデータが前記Home (e)NodeBに接続したホームネットワークを通って迂回することを意味すればよい。
【0041】
前記SIPTOフェムトが適用されたことを知らせるSIPTOサービス通知は、前記SIPTOマクロが適用されたことを知らせる通知とは異なる専用の通知メッセージであればよい。或いは、前記SIPTOフェムトが適用されたことを知らせるSIPTOサービス通知は、SIPTOサービスが適用されたことを知らせる通知内の属性値で表現されるとよい。
【発明の効果】
【0042】
本明細書の開示によれば、ユーザーのデータをHome (e)NodeBを通しても公衆通信網のような有線網に迂回(Offload)させることが可能になる。
【0043】
一方、ユーザーのデータをHome (e)NodeBを通しても公衆通信網のような有線網に迂回させる時、ユーザー又はUEによってLIPAサービスは選択的に支援するようにする。
【図面の簡単な説明】
【0044】
図1】進展した移動通信ネットワークの構造図である。
図2】(e)NodeBとHome(e)NodeBとの関係を示す図である。
図3】従来技術における問題点を示す図である。
図4】SIPTO(Selected IP Traffic Offload)の概念を示す図である。
図5】本明細書で提示するアーキテクチャーを例示する図である。
図6】Home(e)NodeBを通してSIPTOサービスを提供するための基本的な手順を示す例示図である。
図7】本発明のSIPTOサービスのための制御手順を簡略に示すフローチャートである。
図8図7に示した制御手順を詳細に示すフローチャートである。
図9図8に示したメッセージのプロトコルを例示する図である。
図10】本発明に係るHome(e)NodeB 300及びMME 510の構成ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0045】
本発明は、UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)及びEPC(Evolved Packet Core)に基づいて説明されるが、本発明は、このような通信システムに限定されず、本発明の技術的思想が適用されうるいかなる通信システム及び方法に適用されてもよい。
【0046】
本明細書で使われる技術的用語は、単に、特定の実施例を説明するためのもので、本発明を限定するためのものではないことに留意されたい。また、本明細書で使われる技術的用語は、本明細書で特別に定義しない限り、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者にとって一般的に理解される意味として解釈されなければならず、過度に包括的な意味や過度に縮小した意味として解釈されてはならない。また、本明細書で使われる技術的用語が本発明の思想を正確に表現していない誤った技術的用語になっていると、それは、当業者が正しく理解できるような技術的用語に直して理解されるべきである。また、本発明で使われる一般的な用語は、辞書に定義されている通りに、又は前後文脈に照らして解釈されなければならず、過度に縮小した意味として解釈されてはならない。
【0047】
また、本明細書で使われる単数の表現は、文脈から明らかでない限り、複数の表現をも含む。本出願で、「構成される」又は「備える」などの用語は、明細書上に記載された種々の構成要素又は種々の段階の全てを必ず備えるという意味で解釈されるものではなく、それらの一部の構成要素又は一部の段階を備えないこともあり、又は追加の構成要素又は段階をさらに備えることもあるという意味で解釈されるべきである。
【0048】
また、本明細書で使われる第1、第2のような序数を含む用語は、種々の構成要素を説明するのに使われているが、これらの構成要素を限定する目的ではなく、一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的にのみ使われている。例えば、本発明の権利範囲から逸脱することなく、第1構成要素が第2構成要素と命名されてもよく、同様に第2構成要素が第1構成要素と命名されてもよい。
【0049】
ある構成要素が他の構成要素に「連結」又は「接続」されているとした場合、ある構成要素が他の構成要素に直接連結又は接続されていることもあり、両構成要素の間にさらに他の構成要素が介在されていることもある。一方、ある構成要素が他の構成要素に「直接連結」又は「直接接続」されているとした場合は、両構成要素の間にさらに他の構成要素が存在していないと理解すべきである。
【0050】
以下、添付の図面を参照して、本発明の好適な実施例について詳細に説明する。ただし、図面を通じて同一又は類似の構成要素には同一の参照番号を付し、その重複説明は省略するものとする。また、本発明を説明するにあって、関連の公知技術に関する具体的な説明が本発明の要旨をあいまいにさせる可能性があると判断される場合にはその詳細な説明を省略する。また、添付の図面は、本発明の思想を容易に理解させるためのもので、本発明の思想を制限するためのものではないことに留意しなければならない。本発明の思想は、添付の図面の他、あらゆる変更、均等物又は代替物にまでも拡張されるものとして解釈されるべきである。
【0051】
添付の図面では例示的にUE(User Equipment)が示されているが、このUEは、端末(Terminal)、ME(Mobile Equipment)などの用語に代えてもよい。また、UEは、ノートパソコン、携帯電話、PDA、スマートフォン(Smart Phone)、マルチメディア機器などのように携帯可能な機器であってもよく、PC、車両搭載装置のように携帯不可能な機器であってもよい。
【0052】
用語の定義
【0053】
以下、図面を参照して本発明を説明するに先立って、本発明の理解を助けるために、本明細書で使われる用語を簡略に定義する。
【0054】
UMTS:Universal Mobile Telecommunication Systemの略語で、3世代移動通信ネットワークを意味する。
【0055】
EPS:Evolved Packet Systemの略語で、LTE(Long Term Evolution)ネットワークを支援するコアネットワークを意味する。UMTSが進展した形態のネットワーク
【0056】
PDN(Public Data Network):サービスを提供するサーバーが位置している独立した網。
【0057】
APN(Access Point Name):ネットワークで管理する接続ポイントの名前で、UEに提供される。すなわち、PDNの名前(文字列)のことを指す。この接続ポイントの名前に基づいて、データの送受信のための該当のPDNが決定される。
【0058】
接続制御(Access control):Home(e)NodeBのようなアクセスシステムにUEの使用を許可したり、他のアクセスシステムへと移動させる制御手順。
【0059】
TEID(Tunnel Endpoint Identifier):ネットワーク内のノード同士に設定されたトンネルのエンドポイント(Endpoint)ID。各UEのベアラ(bearer)単位に区間別に設定される。
【0060】
NodeB:UMTSネットワークの基地局。屋外に設置され、セルカバレッジ規模はマクロセルに該当する。
【0061】
eNodeB:EPS(Evolved Packet System)の基地局。屋外に設置され、セルカバレッジ規模はマクロセルに該当する。
【0062】
(e)NodeB:NodeBとeNodeBを総称する。
【0063】
Home NodeB:UMTS網の基地局。屋内に設置され、セルカバレッジ規模はフェムトセルに該当する。
【0064】
Home eNodeB:EPS網の基地局。屋内に設置され、セルカバレッジ規模はフェムトセルに該当する。
【0065】
Home (e)NodeB:Home NodeBとHome eNodeBを総称する。
【0066】
Home (e)NodeBゲートウェイ:一つ以上のHome (e)NodeBと接続してコアネットワークとインターフェーシングする役割を担うゲートウェイである。
【0067】
Home (e)NodeB Subsystem:Home (e)NodeBとHome (e)NodeB Gatewayとを一つのセットにして無線網を管理する形態である。このHome (e)NodeBサブシステムとHome (e)NodeBはいずれも無線網を管理し、コアネットワークと連動する役割を担うから、一つの集合体の形態と考えればよい。そのため、以下ではHome (e)NodeBとHome (e)NodeBサブシステムという用語を同一の意味で使うものとする。
【0068】
MME:Mobility Management Entityの略語で、UEに対するセッションと移動性を提供するためにEPS内で各エンティティを制御する役割を担う。
【0069】
閉鎖加入者グループ(Closed Subscriber Group:CSG):一つ以上のHome (e)NodeBのグループを意味する。CSGに属したHome (e)NodeBは同一のCSG IDを有する。各ユーザーはCSG別に使用許可を受ける。
【0070】
閉鎖接続モード(Closed Access Mode):Home (e)NodeBがCSGセルとして動作することを指す。当該セルに許容されたユーザー端末に限ってアクセスを許容する方式で動作することをいう。すなわち、Home (e)NodeBが支援する特定CSG IDに対する権限を持つ端末のみがアクセス可能である。
【0071】
開放接続モード(Open Access Mode):Home (e)NodeBが、CSGの概念ではなく一般セル(normal cell、non−CSG cell)のような方式で動作することを指す。すなわち、一般(e)NodeBと同様に動作することをいう。
【0072】
混合アクセスモード(Hybrid access mode):Home (e)NodeBがCSGセルとして動作するが、non−CSG加入者にもアクセスを許容することを指す。当該セルに支援可能な特定CSG IDを持つユーザー端末にアクセスを許容してHome (e)NodeBサービスを提供することができ、且つCSG権限のない端末にもアクセスを許容する方式で動作するモードをいう。
【0073】
Selected IP Traffic Offload(SIPTO):UEがHome (e)NodeBや(e)NodeBを通して特定IPトラフィックを伝送する時、移動通信事業者のネットワーク(例えば、3GPP、3GPP2)ではなくインターネットなどの有線ネットワークへと迂回させる技術。
【0074】
SIPTOフェムト(又はフェムトSIPTO):UEがHome (e)NodeBを通して特定IPトラフィックを伝送する時、移動通信事業者のネットワーク(例えば、3GPP、3GPP2)ではなくインターネットなどの有線ネットワークへと迂回させる技術。
【0075】
SIPTOマクロ(又はマクロSIPTO):UEが(e)NodeBを通して特定IPトラフィックを伝送する時、移動通信事業者のネットワーク(例えば、3GPP、3GPP2)ではなくインターネットなどの有線ネットワークへと迂回させる技術。
【0076】
Local IP Access(LIPA):Home (e)NodeBをローカルネットワーク(すなわち、小規模のネットワーク、例えば、家庭のホームネットワークや会社ネットワーク)に接続させ、該Home (e)NodeB内にあるUEがそのHome (e)NodeBを通って当該ローカルネットワークに接続できるようにする技術。
【0077】
ローカルゲートウェイ(Local Gateway):Home (e)NodeBを通るLIPAやSIPTOを可能にするための、すなわち、コアネットワークを経由せずにホームネットワークや有線網にデータを直接伝送可能にするためのゲートウェイである。該ローカルゲートウェイはHome (e)NodeBと有線網との間に設けられて、Home (e)NodeBと有線網との間にベアラを生成したり、Home (e)NodeBとローカルネットワークとの間にベアラを生成したりするようにし、該生成されたベアラを通じてデータ伝送が可能となるようにする。
【0078】
セッション(Session):セッションはデータ伝送のための通路で、その単位はPDN、ベアラ(Bearer)、IPフロー(flow)単位などとすればよい。各単位は、3GPPで定義したように、対象ネットワーク全体単位(APN又はPDN単位)、この単位内においてQoSで区別する単位(ベアラ単位)、あて先IPアドレス単位に区別するとよい。
【0079】
PDN接続(connection):端末からPDNへの接続、すなわち、ipアドレスで表現される端末とAPNで表現されるPDNとの連係(接続)のことを指す。これは、セッションが形成されるようにするコアネットワーク内におけるエンティティ間の接続(端末−PDN GW)を意味する。
【0080】
UE Context:ネックワークでUEを管理するために使われるUEの状況情報、すなわち、UE id、移動性(現在位置など)、セッションの属性(QoS、優先順位など)で構成された状況情報
【0081】
ローカルPDN:外部PDNではなくホームネットワークや企業ネットワークのような独立した個別ネットワーク
【0082】
ローカルHome (e)NodeBネットワーク:ローカルPDNに接続するためのネットワークを意味し、Home (e)NodeBとL−GWで構成されている。
【0083】
ローカルネットワーク:ローカルHome (e)NodeBネットワーク及びローカルPDNを含むネットワーク
【0084】
以下では、本明細書で提示される方案について簡略に説明する。
【0085】
Home (e)NodeBでSIPTOサービスを提供するための方案についての説明
【0086】
本明細書によれば、3GPP UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)/EPS(Evolved Packet System)のような移動通信システムにおいてHome (e)NodeBを通してUEの特定IPトラフィック(例えば、インターネットサービス)を移動通信ネットワークではなく公衆網、すなわち、有線ネットワークのノードへの経路に迂回(Selected IP traffic offload)させるためのアーキテクチャーが提示される。
【0087】
これについて図5を参照して説明する。
【0088】
図5は、本明細書で提示されるアーキテクチャーを例示する図である。
【0089】
図5を参照すると、例示的にEPS(Evolved Packet System)のような移動通信システムが示されている。このEPSシステムは、ソース基地局300a、ターゲット基地局300b、ソースローカルP−GW 400a、ターゲットローカルP−GW 400b、ソースMME 510a、ターゲットMME 510b、ソースS−GW 520a、ターゲットS−GW 520b、ソースP−GW 531、ターゲットP−GW 532を含んでいる。ソース基地局300a及びターゲット基地局300bはeNodeB或いはHome (e)NodeBであってよい。
【0090】
図5に示す基地局300a,300b(以下、300と総称する)、MME510a,510b(以下、510と総称する)、S−GW520a,520b(以下、520と総称する)、P−GW531,532(以下、530と総称する)は、EPSに基づくものである。
【0091】
ローカルゲートウェイ400a,400b(以下、400と総称する)は、基地局300と有線網700との間に位置して、基地局300を通るSIPTOを可能にするためのゲートウェイである。ローカルゲートウェイ400は、基地局300と有線網700との間の経路を通じてセッションを生成できるようにし、該生成されたベアラを通じてデータ伝送を可能にさせる。
【0092】
このようなローカルゲートウェイ400は、EPSのためのPDN−GWの機能の一部或いは全部を含むこともあり、UMTSのためのGGSN(Gateway GPRS Support Node)の機能の一部或いは全部を含むこともある。しかし、このローカルゲートウェイ400は、基地局300と有線網700間の経路を通じてベアラを生成できるようにするもので、移動通信ネットワーク600への経路を通じてベアラを生成するEPSのP−GW 520或いはUMTSのGGSNと区別されるから、EPSではローカルP−GWと呼ばれてもよく、UMTSではローカルGGSNと呼ばれてもよい。
【0093】
一方、図5に示したシステムはEPSに基づくものであるが、図5に示したSIPTOは、3GPP UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)にも適用可能である。3GPP UMTSでは、MME 510の制御プレーンの機能とS−GW 520のユーザープレーン機能が両方ともSGSN(Serving GPRS Support Node)(図示せず)で行われてもよい。
【0094】
図5を参照して動作を説明すると、下記の通りである。
【0095】
UE100がサービス要請をすると、コアネットワーク内の制御エンティティであるSGSNやMMEは、UE100の要請されるサービスのデータを有線網700に迂回させ得るか否かを判断する。この時、公衆網のような有線網700を通るとしても、提供される接続ポイントは、移動通信ネットワーク600におけると同一であればよい。すなわち、接続ポイントの名前を表すAPN(Access Point Name)は同一に使われ、各APNにSIPTO許可を別途に指定すればよい。
【0096】
このようにUE100が接続を試みる時、コアネットワーク内のエンティティに特定のAPNを提供し、UE100の接続を公衆網のような有線網700のノードに迂回(offload)させるか否かは、コアネットワーク内のエンティティ、例えば、EPSのMME 510或いはUMTSのSGSN(Serving GPRS Support Node)が判断するとよい。この時、コアネットワーク内の制御エンティティ、例えばMME 510は、UE100の接続した基地局が(e)NodeBであるか或いはHome (e)NodeBであるかと、該基地局がSIPTOを支援するか否かと、を考慮して、当該要請されるサービスによるデータを、公衆網のような有線網700に迂回させるか否かを決定すればよい。
【0097】
上記データを迂回させると決定すれば、該サービスのデータのためのセッションを、有線網700を経由して迂回するように設定する。言い換えれば、UE100と送受信されるデータのためのセッションは、ソース基地局300a、例えばHome (e)NodeBとの無線区間と、ソースローカルゲートウェイ(すなわち、ローカル−GGSN又はローカルP−GW)400aとの有線網ベースのセッションであるか否かを判断するために、ソースMME 510aは、当該UEコンテクスト内のパラメータ、例えばSIPTO_Session_indicatorを確認すればよい。
【0098】
上記進行中のセッションのために移動性を提供する場合、既存のモビリティ手順(Mobility procedure)に従うが、ソースMME 510aは、適切なターゲットMME 510bを決定し、決定されたターゲットMME 510bにUEコンテクストを伝達する。このとき、上記進行中のセッションがSIPTOベースのセッションであるか否かを表すパラメータ、例えばSIPTO_Session_indicatorを含めて伝送してもよく、UEコンテクストに基づいて、加入者情報サーバーであるHSSに問い合わせてSIPTO_Session_indicatorを受け取ってもよい。
【0099】
すると、ターゲットMME 510bは、ターゲット基地局300bでSIPTOを支援するか否か、事業者政策、QoSなどを考慮して、SIPTOベースのセッションを維持させるか否かを決定するとよい。
【0100】
また、UE 100がターゲット基地局300bのカバレッジ内に移動する場合は、該UE 100のデータが経由するローカルP−GW或いはローカルGGSNが変更される必要があることもある。このような場合、無線接続(Radio Access)の能力、セッションで要求されるQoS、移動性(Mobility)などが考慮されなければならない。
【0101】
もしローカルP−GW或いはローカルGGSNを変更すべきであれば、ソースMME 510a又はSGSNは、このような理由をUE 100に伝達し、UE 100が現在のセッションを切って(終了して)から、新しいセッションを要請するように誘導すればよい。この誘導は、ソース基地局のためのソースMME又はSGSN、或いはターゲット基地局のためのターゲットMME/SGSNによってなされるとよい。
【0102】
以上では、Home (e)NodeBを通してSIPTOサービスを提供するための、本明細書で提示されるアーキテクチャーについて説明した。
【0103】
以下では、図面を参照して、Home (e)NodeBを通してSIPTOサービスを提供するための基本的な手順について説明する。
【0104】
図6は、Home (e)NodeBを通してSIPTOサービスを提供するための基本的な手順を示す例示図である。
【0105】
図6を参照して説明するに先立ち、UE 100及びコアネットワーク内のエンティティは、多重(Multiple)PDN機能を支援し、LIPAを支援し、及びマクロ基地局、(e)NodeBを通るSIPTOも支援すると仮定する。
【0106】
図示のUE 100は、マクロ基地局、すなわち、(e)NodeB 200に接続した場合には、マクロSIPTO、すなわちコアネットワーク(core network)内のP−GW 530を通じてトラフィックが外部ネットワークへと経由され、以降、Home (e)NodeB 300に移動した場合は、フェムトSIPTO、すなわちローカルネットワークを通じてトラフィックが外部ネットワークへと経由されるとよい。
【0107】
このように、Home (e)NodeB 300に移動したとき、フェムトSIPTO、すなわちローカルネットワークを通じてトラフィックが外部ネットワークに経由されることについて、ユーザーに受諾又は同意を問うのが好ましいことがある。
【0108】
したがって、MME 510は、ユーザーの受諾又は同意に応じて、フェムトSIPTOのために、PDN経路を再設定するか否か決定してもよい。また、再設定されたPDNの使用目的、すなわち、LIPAのためのもの(例、ホームネットワークデータ)か、SIPTOのためのもの(例、インターネットデータ)か、又はSIPTO及びLIPAの両方のためのものかについて確認する必要がある。
【0109】
その具体的な手順を図6を参照して説明すると、下記の通りである。
【0110】
0)まず、UE 100はマクロ基地局、すなわち(e)NodeB 200に接続しており、UEのデータにはマクロSIPTOが適用される。すなわち、該UEのデータはコアネットワーク内のP−GW 530を通じてトラフィックが外部ネットワークに伝達される。
【0111】
1)以降、UE 100はTAU/RAU手順又はハンドオーバー手順によってHome (e)NodeB 300へと接続を試みる。
【0112】
2)この時、MME 510は、Home (e)NodeB 300のタイプ(すなわち、閉鎖接続モードで動作するか、開放接続モードで動作するか、或いは混合接続モードで動作するか)、L−GWのアドレス、SIPTO/LIPAの許容されるか否か、を考慮して、SIPTOフェムトを適用させるか否かを決定する。もし、SIPTOフェムトを適用させないと決定する場合には、ゲートウェイ選択過程を行う。
【0113】
SIPTOフェムトを適用させるか否かの決定について詳細に説明すると、下記の通りである。
【0114】
まず、UE 100はHome (e)NodeB 300に接続した場合であるから、本発明ではLIPAやSIPTOが可能であるか判断し、SIPTOが可能であれば、SIPTOフェムトが可能であるか否かをさらに判断すればよい。
【0115】
まず、MME 510は、LIPAやSIPTOが可能であるか否か(能力情報)を、伝達されたL−GWアドレスから分かる。さらに、MME 510は、Home (e)NodeBのタイプを考慮して可能であるか否かを判断することもできるが、これを考慮して混合(Hybrid)モードで動作する場合にもLIPAやSIPTOを支援することができる。
【0116】
次に、SIPTOフェムトが可能か否かは、下記3つの方法で判断するとよい。第一は、SIPTOが許容されるか否かを表す因子(又はインジケータ)(例えば、SIPTO permission)とLIPAを許容するか否かを表す因子(又はインジケータ)(例えば、LIPA permission)を用いる方法で、これら2つの因子から、
SIPTOが許容されながらLIPAも許容されると確認される場合に、UE 100の接続したHome (e)NodeB 300にL−GWが存在し、それによりSIPTOフェムトが許容されるものと決定すればよい。第二は、SIPTOフェムトが許容されることを示す専用の因子又はインジケータ、すなわち、SIPTO femto permission因子を用いる方法である。第三は、SIPTOが許容されるか否かを表す因子(又はインジケータ)(例えば、SIPTO permission)の属性値としてAllowed、Prohibited、SIPTO femto allowedを用いる方法である。
【0117】
第一の方法について詳細に説明すると、下記の通りである。
【0118】
SIPTO permissionとLIPA permissionは次のような値を有する。
【0119】
−.SIPTO permission:Allowed、Prohibited
【0120】
−.LIPA permission:LIPA−prohibited、LIPA−only and LIPA−conditional
【0121】
したがって、上記のSIPTO permissionとLIPA permissionとを組み合わせることで、SIPTOフェムトが許容されるかも判断することができる。
【0122】
すなわち、2因子が有し得る値を組み合わせると合計6個の組み合わせが出るが、その一部をSIPTO femto許容と定めるとよい。
【0123】
一方、このようにSIPTO permissionとLIPA permissionとを組み合わせて、SIPTOフェムトが許容されるか否かを判断するようにすると、新しい因子を追加しなくて済むという利点があるが、各PDN別に適用するには困難がある。
【0124】
そこで、第二の方法について説明すると、次の通りである。
【0125】
もし使用目的別にPDNを区別しておくとすれば、IMSなどの事業者PDN、企業PDN、ホームネットワークPDN、インターネットPDNなどに区別可能である。このとき、上記の第一方法のように、SIPTO permissionとLIPA permissionとを組み合わせて、SIPTOフェムトの許容されるか否かを判断するとすれば、企業PDNでは一般SIPTOを許容し、保安などの諸理由からSIPTOフェムトは許容しないように設定することが困難である。
【0126】
そのため、表1のようにSIPTO femto permissionを別に使用することが好ましいことがある。
【0127】
【表1】
【0128】
上記表1のように、SIPTOフェムトが許容されるか否かを表す専用の因子、すなわち、SIPTO femto permissionを使用するようになると、各PDN別に、一般SIPTO許容の有無とSIPTOフェムト許容の有無を異なるように設定することができる。上記表1で、SIPTOマクロのみ可能な場合と、SIPTOマクロ及びSIPTOフェムトの両方が許容される場合は、インターネットPDNとなっている。また、上記表1で、SIPTOマクロのみ可能な場合は、事業者PDNとなっている。
【0129】
一方、第三の方法について説明すると、SIPTOが許容されるか否かを表す因子(又はインジケータ)(例えば、SIPTO permission)の属性値としてAllowed、Prohibited、SIPTO femto allowedを使用する。
【0130】
【表2】
【0131】
上記表2のように、第三の方法は、SIPTOフェムトが許容されるか否かを表す専用の因子、すなわちSIPTO femto permissionを追加せずに、SIPTO許容の有無を表す因子(又はインジケータ)(例えば、SIPTO permission)の属性値として、Allowed、Prohibited、SIPTO femto allowedを使用する。
【0132】
3)再び図6を参照して説明すると、もし、フェムトSIPTOを適用すると決定されると、MME 510は、ユーザーのトラフィックをローカルネットワーク経由で伝送することをユーザーが受諾又は同意するかどうか問う。
【0133】
具体的に、MME 510は、ユーザーのトラフィックをローカルネットワークを経由させて伝送することをユーザーが受諾又は同意するかを問うために、情報要請メッセージ、例えば、ESM Information Request messageを、UE 100に伝送する。この情報要請メッセージ、例えば、ESM Information Request messageは、SIPTOフェムトの受諾又は同意を要請する指示子、例えば、Request for allowance for SIPTO femtoを含めばよい。このようにユーザーの受諾又は同意を問う理由は、ユーザーのトラフィックをローカルネットワークに迂回させて伝送すると、QoS(Quality of Service)が保障されないことがあるためである。
【0134】
UE 100は、情報応答メッセージ、例えばESM Information Reply messageを伝送する。この情報応答メッセージ、例えばESM Information Reply message内には、受諾又は同意についてユーザーから入力された応答が含まれてもよく、又は、あらかじめ保存された受諾又は同意についての応答が含まれてもよい。
【0135】
一方、MME 510がUE 100に問う過程は省略されてもよい。例えば、ユーザーの受諾又は同意についての応答は、あらかじめ加入者情報サーバー、例えばHSSに保存さていてもよい。これは、事業者やサーバー管理者が事前にユーザーに受諾又は同意について尋ね、その結果を加入者情報に保存しておく方法である。これは、端末に尋ねることなくユーザーの受諾又は同意の結果を記録する方法で、端末とのインタラクション(interaction)無しで記録しておく方法である。もしユーザーの意向が変わると、意向が変わる時点に上記HSSに変更事項を保存すればよい。
【0136】
このようにMME 510がUE 100に意向を問う過程が省略されるに代え、MME 510がユーザーの受諾又は同意の有無に関する情報をHSSから獲得する過程が追加されるとよい。この獲得過程は、MME 510とHSS間のプロトコルに基づくメッセージ、例えばInsert Subscriber Data procedureを用いて行えばよい。
【0137】
4)即座のユーザーの応答によって又はあらかじめ設定されたユーザーの応答によってUE 100が許容の有無に関する情報(例えば、ESM information)を伝送すると、MME 510は、この許容の有無に関する情報に基づいて、フェムトSIPTO機能を活性化するか否かを決定する。すなわち、ユーザーの応答が拒絶であれば、MME 510は、前述のように、ゲートウェイ選択過程を行う。
【0138】
5)しかし、ユーザーの応答が受諾又は同意であれば、MME 510は、(e)NodeBを経由して活性化されているPDNコネクションを非活性化する。
【0139】
6)一方、UE 100は、同一のPDNを用いて新しいPDNコネクションの設定を要請する。
【0140】
7)MME 510は、Home (e)NodeBを経由する新しいPDNコネクションを活性化するために、L−GW 400に要請する。
【0141】
8)MME 510は、上記新しいPDNコネクションが生成されると、PDNコネクション受諾又は同意をUE 100に知らせ、この時、SIPTO及びLIPAのいずれか一つ以上が可能であることをUE 100に通知する。このような通知は、UE 100が将来LIPAを要請できるようにする。UE 100は当該通知を受けることによって、生成されたPDNが、LIPA用か、SIPTO用か、又は両方を支援するかを区別し、これに基づいて、各IPパケットが伝送されるべき経路を選択することができる。
【0142】
すなわち、端末はHome (e)NodeB接続状態は分かるが、L−GWの支援状態、すなわち、生成されたPDNでSIPTO femtoやLIPAを支援するか否かは分からない。そのため、それぞれの支援の有無を知るにはさらなる通知が必要である。
【0143】
このようにSIPTO femtoやLIPAの支援の有無を端末に知らせる通知方法には、2種類のものが挙げられる。
【0144】
第一は、SIPTO femtoの支援を知らせる通知と、LIPAの支援を知らせる通知を別々に用いる方法であり、第二は、一つの通知を用いて、SIPTO femtoを支援するかと、LIPAを支援するかを知らせる方法である。
【0145】
まず、第一の方法について説明すると、下記の通りである。
【0146】
LIPA支援可能を知らせる通知のみがMME 510から伝達されると、UE 100はLIPA PDNであることが分かり、関連したホームネットワークなどのローカルIPアクセスに関連したデータのみを伝送する。一方、SIPTO支援可能を知らせる通知のみがMME 510から伝達されると、UE 100は、SIPTO用PDNであることがわかる。この時、UE 100はLIPA許容に対する通知を受けなかったため、ローカルネットワークに向かうデータは伝送されてはならない。すなわち、SIPTO支援可能を知らせる通知のみをUE 100に伝達することは、目的に応じて伝送制御をして、インターネットのような外部ネットワークに向かうデータのみを許容する時に用いられてよい。一方、LIPA支援可能を知らせる通知とSIPTO支援可能を知らせる通知の両方がMME 510からUE 100に伝達されてもよい。
【0147】
第二の方法について説明すると、MME 510は、LIPA支援可能を知らせる通知をUE 100に伝達する。このように、LIPA支援可能を知らせる通知のみを受けると、UE 100は、生成されたPDNがLIPA用か、SIPTO用かを判断し、SIPTO用であれば、当該通知の内容をSIPTOが支援されることを表すものと解釈する。逆に、生成されたPDNがLIPA用であれば、当該通知の内容をLIPAが支援されることを表すものと解釈する。
【0148】
一方、上記2種類の通知方法を、前述したSIPTO許容の有無を表す因子(又はインジケータ)(例えばSIPTO permission)と、LIPA許容の有無を表す因子(又はインジケータ)によってまとめると、下記の通りである。
【0149】
まず、Home (e)NodeBがL−GWを支援する場合に、SIPTO許容の有無を表す因子(又はインジケータ)(例えばSIPTO permission)とLIPA許容の有無を表す因子(又はインジケータ)との組み合わせによって、SIPTO femtoの支援を知らせる通知と、LIPAの支援を知らせる通知を別々に独立して用いることをまとめると、下記表3の通りである。
【0150】
【表3】
【0151】
次に、Home (e)NodeBがL−GWを支援しない場合に、SIPTO許容の有無を表す因子(又はインジケータ)(例えばSIPTO permission)と、LIPA許容の有無を表す因子(又はインジケータ)との組み合わせによって、SIPTO femtoの支援を知らせる通知と、LIPAの支援を知らせる通知を別々に独立して使用することをまとめると、下記表4の通りである。
【0152】
【表4】
【0153】
まず、LIPAの場合、LIPA−conditionalであればPDNは生成されてよい。しかし、L−GW支援の有無によって、LIPA用である場合もあり、コアネットワークに伝送される経路である場合もある。したがって、L−GWが支援される場合に、LIPA PDNであることを表す通知(notification)が必要である。SIPTOの場合も、MME 510が要請をして生成したPDNであるから、SIPTOが許容されるかを通知すればよい。この時、その応用によって、SIPTO macroとSIPTO femtoのいずれが許容されるかについて通知を区別する必要がある。
【0154】
また、一つのPDNが両者とも支援する場合もあり、許容しない場合もあるが、この場合にも上記の組み合わせによって決定すればよい。
【0155】
要するに、LIPA notificationとSIPTO要請時又はSIPTOPDN設定完了時(femtoやmacroの場合)におけるindicator/cause valueを用いて通知を提供すればよい。
【0156】
一方、Home (e)NodeBがL−GWを支援する場合に、SIPTOフェムトが許容されることを表す専用の因子又はインジケータ、すなわち、SIPTO femto permission因子を用いるとき、SIPTO femtoの支援を知らせる通知と、LIPAの支援を知らせる通知を別々に独立して用いることをまとめると、下記表5の通りである。
【0157】
【表5】
【0158】
一方、Home (e)NodeBがL−GWを支援しない場合に、SIPTOフェムトが許容されることを表す専用の因子又はインジケータ、すなわち、SIPTO femto permission因子を使用するとき、SIPTO femtoの支援を知らせる通知と、LIPAの支援を知らせる通知を別々に独立して用いることをまとめると、下記表6の通りである。
【0159】
【表6】
【0160】
上記表5を参照すると、L−GWを支援する場合に、SIPTO permissionによらずに表3と同一に動作する。L−GWを支援しない場合には、SIPTO permissionによってSIPTO macroのみ生成される。したがって、表6は表4と異なってはいるが、つまるところ、LIPA notificationとSIPTO要請時又はSIPTO PDN設定完了時(femtoやmacroの場合)におけるindicator/cause valueを用いて通知を提供することができる。
【0161】
以上では、図6を参照して、手順を中心に説明してきた。以下では、各手順を行う時、要求される情報を中心に説明する。
【0162】
1.加入者情報
【0163】
前述したHSSやHLRに記録される情報である。
【0164】
HSSやHLRに記録された上記加入者情報は、MME 510に伝達される。この加入者情報に含まれるべき情報は、下記表7のように、CSG加入者情報、訪問ネットワークでLIPA許容の有無、各PDN別SIPTO permission、LIPA許可の有無(LIPA permission)、SIPTO femto permission、ユーザー許与の有無である。
【0165】
【表7】
【0166】
上記表7を参照すると、前述したように、LIPAが許容されなくても、SIPTOは許容されることがあるので、SIPTO permissionとLIPA許可の有無(LIPA permission)は別個に用いられるとよい。また、追加的にSIPTO femto permissionが用いられるとよい。或いは、SIPTO femto permission無しに、SIPTO permissionの属性値として、SIPTO femto allowedが追加されてもよい。
【0167】
一方、上記加入者情報内にユーザーの受諾又は同意の有無に関する情報が含まれていると、MME 510は、UE 100に尋ねることなく、HSSからの情報に基づいてユーザーの同意を判断すればいいので、より迅速な処理が可能となる。
【0168】
2.Home (e)NodeBの能力(capability)
【0169】
Home (e)NodeB 300がLIPA及びSIPTOを支援するか否かに関する能力情報をMME 510に提供しなければならない。このとき、LIPA及びSIPTOを支援するにはL−GWが必要である。
【0170】
ここで、L−GWは、Home (e)NodeB 300内に含まれたものであってもよく、Home (e)NodeB 300と物理的に独立したものであってもよい。
【0171】
まず、L−GWがHome (e)NodeB 300内に含まれて運用される場合に、SIPTOを支援するか否かに関する能力情報は、L−GWのアドレスを伝達することによって知らせられるとよい。この時、LIPAとSIPTOの機能のそれぞれを支援するかを区別したい場合には、SIPTO capability indicatorやLIPA capability indicatorを併せて伝達する。これは、MMEでそれぞれの機能を区別して処理しようとする時に必要な付加情報である。
【0172】
次に、L−GWがHome (e)NodeB 300と物理的に独立している場合に、Home (e)NodeBはL−GWアドレスを知らず、よって、アドレス形態のみでは伝送することができない。ただし、OperatorやHome (e)NodeB所有主の設定により各SIPTO capabilityやLIPA capabilityを伝達することができる。すなわち、L−GWのアドレスやFQDN形式の名前又は別途のindicatorなどで伝達すると、MMEにその支援有無を知らせることができる。又は、MMEが位置情報などを用いて直接L−GWを検索し、その支援有無を確認してもよい。
【0173】
上記2つの場合とも共通的にHome (e)NodeBのタイプを考慮して可能の有無を判断できるが、これを考慮して混合(Hybrid)モードで動作する場合には、CSG加入のない場合もLIPAやSIPTOを支援することができる。
【0174】
3.LIPA notification
【0175】
3GPP SA1標準仕様に定義された要求事項によれば、Home (e)NodeBは、ホーム/会社ネットワークのIPネットワークに接続を提供することをUEに知らせることができるようになっている。これは、UEがネットワークにアタッチ(Attach)する前や完了後に伝達されればよい。
【0176】
アタッチ(Attach)前の場合は、放送(Broadcasting)で知らせられる場合であり、この場合、UE 100はSIPTO acceptanceやdecline情報を伝達すればよい。このようなUEの情報は事前に保存されたものでよい。又は放送(Broadcasting)情報に基づいてユーザーに尋ねて許可を受けると、その情報を伝送してもよい。
【0177】
アタッチ(Attach)完了時には、NASやASメッセージで伝達すればよく、UE 100は、当該情報に応じて追加的にSIPTO acceptanceやdecline情報を伝達する。又は、UEは、当該情報とcontext情報のpermission情報に基づいて生成されたPDNがローカルネットワークと設定されたことが分かる。
【0178】
図7は、本発明のSIPTOサービスのための制御手順を簡略に示すフローチャートである。図8は、図7に示した制御手順を詳細に示すフローチャートである。図9は、図8に示したメッセージのプロトコルを例示する図である。
【0179】
図7及び図8を参照して各手順を具体的に説明するに先立って、図示のメッセージについて図9を参照して簡略に説明する。
【0180】
UE 100と基地局、例えば(e)NodeB 200又はHome (e)NodeB 300間に送受信されるメッセージはRRC(Radio Resource Control)プロトコルに基づくメッセージである。基地局、例えば(e)NodeB 200又はHome (e)NodeB 300とMME 510又はSGSN(図示せず)間に送受信されるメッセージはS1−AP(S1 Application Protocol)に基づくメッセージである。
【0181】
UE 100とMME 510又はSGSN(図示せず)間に送受信されるメッセージはNAS(Non-Access stratum)プロトコルに基づくメッセージである。NASプロトコルに基づくメッセージは、RRCプロトコルに基づくメッセージとS1−APメッセージにそれぞれカプセル化して伝送される。
【0182】
また、図7及び図8に示す制御手順を説明するに先立ち、図示のメッセージ内のパラメータについて簡略に説明する。
【0183】
SIPTO acceptance:SIPTOサービスの受諾又は同意又は拒絶を表す。
【0184】
L−GW address:ローカルゲートウェイのアドレスで、Home (e)NodeBがSIPTOサービスを提供できるか否か(SIPTO capability)も表す。すなわち、Home (e)NodeBが伝送するメッセージ内にローカルゲートウェイのアドレスが含まれていると、Home (e)NodeBがSIPTOサービスを提供できるということを意味する。
【0185】
SIPTO capability indicator:SIPTO機能指示子で、SIPTOサービスを提供できるか否かを表す。
【0186】
SIPTO permission:SIPTOサービスの許可権で、SIPTOサービスが許与されるか否かを表す。
【0187】
LIPA許可の有無(LIPA permission):LIPAサービスの許可権で、LIPAサービスが許与されるか否かを表す。
【0188】
SIPTO femto permission:Home (e)NodeBを通るSIPTOサービスの許可権で、Home (e)NodeBを通るSIPTOサービスが許与されるか否かを表す。
【0189】
User Allowance:ユーザーがHome (e)NodeBを通るSIPTOサービスの利用を受諾又は同意するか否かを表す。
【0190】
LIPA notification:LIPAサービスに関する通知(notification)で、LIPAサービスが許容されるか否かを表す。
【0191】
Packet filter:MME 510からHome (e)NodeBやローカルゲートウェイに伝達される情報で、Home (e)NodeBやローカル−ゲートウェイ(L−GW)が、UE 100のトラフィックが小規模のネットワーク、例えばホームネットワーク又は会社ネットワークへ向かう時、遮断したり通過させるフィルタである。
【0192】
以下では、図7及び図8を参照してSIPTOサービスの制御手順についてより詳細に説明する。
【0193】
0)まず、図7を参照すると、MME 510は、図示のHSS 540からUE 100の加入者情報を獲得する。UE 100の加入者情報は、各PDN別に異なるように設定されていてもよい。各PDN単位に設定された加入者情報は、前述したSIPTO許可権(SIPTO permission)に関する情報、LIPA許可権(LIPA許可の有無(LIPA permission))に関する情報、SIPTOフェムト許可権(SIPTO femto permission)、UE 100のユーザーがSIPTOフェムトサービスを受諾又は同意したか否かに関するSIPTO受諾又は同意情報のうち一つ以上を含むとよい。
【0194】
1)次に、図7を参照すると、UE 100は、Home (e)NodeB 300に接続するために、アタッチ手順、TAU手順、又はハンドオーバー手順を行う。
【0195】
1−1)具体的に、図8を参照すると、UE 100はアイドル(IDLE)モードであり、TAU(Tracking Area Update)を要請するために、領域更新要請メッセージ(例えばTAU Requestメッセージ)を生成する。このメッセージは、UE 100に提供される接続ポイントの名前を表すAPNを含むとよい。そして、UE 100は、上記領域更新要請メッセージ、すなわちTAU Requestメッセージを、RRCプロトコルに基づくメッセージにカプセル化(encapsulation)し、該カプセル化したメッセージを(e)NodeB 200又はHome (e)NodeB 300に伝送する。上記アタッチ要請メッセージは、UE 100のユーザーがSIPTOサービスを受諾又は同意したか否かに関するSIPTO受諾又は同意情報(例えば、図示のSIPTO acceptance)を含むことができる。
【0196】
1−2)Home (e)NodeB 300はUE 100からRRCメッセージを受信すると、該RRCメッセージ内に含まれた領域更新要請メッセージ、すなわち、TAU Requestメッセージを抽出する。そして、該抽出されたメッセージと共に、ローカル−ゲートウェイのアドレス(L−GW address)及びSIPTO機能指示子(SIPTO capability indicaor)のうち一つ以上を追加して、コネクション要請メッセージ、すなわち初期メッセージ(例えば、initial UE message)を生成して、MME 510に伝送する。該コネクション要請メッセージ、すなわち初期メッセージはS1−APに基づく。この初期メッセージは、例えば、図示のようにInitial UE Messageでよい。
【0197】
上記コネクション要請メッセージ、すなわち初期メッセージは、Home (e)NodeBの情報、例えば、CSG id、Home (e)NodeBの機能に関する情報、LIPAサービス機能指示子(LIPA capability indicator)又はSIPTOサービス機能指示子(例えば、SIPTO capability indicator)などをさらに含むとよい。このとき、Home (e)NodeB 300はLIPA及びSIPTOの両方を支援することもあり、或いはいずれか一方のみを支援することもあるから、上記2つの指示子が全て含まれることもあり、一方のみ含まれることもある。すなわち、LIPA及びSIPTOが両方とも支援される場合に、上記2つのパラメータが全て含まれる。
【0198】
MME 510(又は、UMTSの場合はSGSN)が上記コネクション要請メッセージ、すなわち初期メッセージを受信すると、該コネクション要請メッセージ、すなわち初期メッセージ(Initial UE message)内の領域更新要請メッセージ、すなわちTAU Requestメッセージ(Attach Request)を抽出する。そして、該コネクション要請メッセージ、すなわち初期メッセージ内に含まれた指示子又は情報を抽出する。MME 510は、当該抽出した指示子又は情報を保存する。
【0199】
そして、MME 510(又は、UMTSの場合はSGSN)は、Home (e)NodeB 300を通して領域更新受諾又は同意メッセージ、例えばTAU AcceptメッセージをUE 100に伝送する。具体的に、MME 510(又は、UMTSの場合はSGSN)は、領域更新受諾又は同意メッセージ、例えばTAU AcceptメッセージはS1−APプロトコルに基づいてカプセル化して、Home (e)NodeB 300に伝達する。そして、Home (e)NodeB 300は、該カプセル化したメッセージから、領域更新受諾又は同意メッセージ、例えばTAU Acceptメッセージを抽出し、この抽出されたメッセージをRRCプロトコルに基づいてカプセル化してUE 100に伝達する。
【0200】
以上の1)過程は、例示的にTAU手順を中心に説明したが、RAU(Radio Area Update)手順、ハンドオーバー手順、又はアタッチ手順に変形されてもよい。RAU手順に変形される場合に、UE 100が伝送するメッセージはRAU要請メッセージであればよい。ハンドオーバー手順に変形される場合に、UE 100が伝送するメッセージはハンドオーバー要請メッセージであればよい。又は、アタッチ手順に変形される場合に、UE 100が伝送するメッセージはアタッチ要請メッセージであればよい。このようなRAU、ハンドオーバー又はアタッチ手順は、本明細書を理解した当業者であれば容易に具現できるから、その詳細は説明を省略する。
【0201】
2)次に、図7を参照すると、MME 510(又は、UMTSの場合はSGSN)は、アタッチ手順、TAU手順、又はハンドオーバー手順において受信した情報に基づいて、SIPTOフェムト、すなわちHome (e)NodeBを通るSIPTOを適用するか否かを決定する。
【0202】
具体的に、MME 510(又は、UMTSの場合はSGSN)は、上記の加入者情報、保存された情報又は指示子のうち一つ以上に基づいて、UE 100にSIPTOフェムトサービスを提供するか否かを決定するとよい。すなわち、MME 510は、上記の加入者情報、保存された情報又は指示子のうち一つ以上に基づいて、UE 100のPDN接続(connection)をHome (e)NodeB 300及び有線網700内のノードを通る経路を経由するように設定するか否かを決定するとよい。
【0203】
具体的に、MME 510は、上記TAU要請メッセージ内にローカル−ゲートウェイのアドレス情報とSIPTO機能指示子のうち一つ以上が含まれていると、Home (e)NodeBがSIPTOサービスを提供できると判断する。
【0204】
すなわち、ローカルゲートウェイのアドレス情報(すなわち、識別子)、そしてSIPTOサービス関連指示子のうち一つ以上を考慮して、Home (e)NodeBをSIPTOサービスを提供できるものと判断する。
【0205】
このようにHome (e)NodeBでSIPTOサービスが可能であると、MME 510は、APNに基づいて端末のデータに対してSIPTOを適用させることが可能であるか否か判断する。
【0206】
このような判断のために、MME 510は事業者政策を追加的に考慮すればよい。また、MME 510は、UEに要求されるベアラのQoSを考慮してもよい。具体的に、公衆網のような有線網700内のノードを通る経路を経由するように設定されるベアラのQoSが、要求されるQoSを満たすと、MME 510は、UE 100にSIPTOサービスを提供するものと決定すればよい。
【0207】
一方、MME 510は、上記の加入者情報、保存された情報又は指示子のうち一つ以上に基づいて、UE 100にLIPAサービスを提供するか否かをさらに決定してもよい。
【0208】
また、UE 100がHome (e)NodeBのCSGメンバーであるか否かが考慮されてもよい。このCSGメンバーシップに関する情報は、HSS 540から獲得される加入者情報に含まれていればよい。
【0209】
3)一方、図7を参照すると、HSS 540から獲得した情報にSIPTO受諾又は同意情報が含まれておらず、且つTAU要請メッセージ内にSIPTO受諾又は同意情報が含まれていないと、MME 510はUE 100に受諾又は同意を問うために、情報要請メッセージ、例えば、ESM Information Request messageをUE 100に伝送する。この情報要請メッセージ、例えばESM Information Request messageは、SIPTOフェムトの受諾又は同意を要請する指示子、例えばRequest for allowance for SIPTO femtoを含めばよい。
【0210】
4)そして、図7を参照すると、UE 100は、情報応答メッセージ、例えばESM Information Reply messageを伝送する。この情報応答メッセージ、例えばESM Information Reply message内には受諾又は同意についてユーザーから入力された応答が含まれてもよく、又はあらかじめ保存された受諾又は同意についての応答が含まれてもよい。
【0211】
5)そして、図7を参照すると、上記SIPTO受諾又は同意情報を確認した結果、UE 100のユーザーがSIPTOフェムトサービスを受けることを希望することが確認されると、MME 510はUE 100にSIPTOフェムトサービスを提供すると決定すればよい。又は、TAU要請メッセージ内にSIPTO受諾又は同意情報が含まれていなくても、上記獲得した加入者情報から、UE 100がSIPTOサービスを受けることを希望することが確認されると、MME 510はUE 100にSIPTOフェムトサービスを提供すると決定すればよい。
【0212】
6)上のような決定により、UEのベアラがSIPTOフェムトサービスで処理されると決定されると、言い換えれば、UEのベアラが公衆網のような有線網700内のノードを通る経路を経由するように決定されると、図7に示すように、MME 510は、既存のPDNコネクションを非活性化した後、UE 100にHome (e)NodeBを通るSIPTOを再び活性化要請(すなわち、UEに再活性化のための非活性化を要請)する。
【0213】
6−1)具体的に、図8を参照すると、MME 510は、コアネットワーク、例えばサービングゲートウェイ(S−GW)520又はSGSNとPDNゲートウェイP−GW 530との間に既存に設定されていたセッションを削除するために、セッション削除要請メッセージ、例えばDelete Session Requestメッセージをサービングゲートウェイ(S−GW)520又はSGSNに伝送する。サービングゲートウェイ(S−GW)520又はSGSNは、このセッション削除要請メッセージを受信すると、該セッション削除要請メッセージをPDNゲートウェイ(P−GW)530に伝達する。
【0214】
6−2)PDNゲートウェイ(P−GW)530は応答メッセージ、例えばDelete Session Responseメッセージをサービングゲートウェイ(S−GW)520又はSGSNに伝達し、サービングゲートウェイ(S−GW)520又はSGSNはそれをMME 510又はSGSNに伝達する。
【0215】
6−3)すると、MME 510は、UE 100が生成した既存のベアラを非活性化した後、SIPTOのために再活性化(deactivation with reactivation)するように、ベアラ非活性要請メッセージを伝達する。このベアラ非活性化要請メッセージは、cause value、例えばSIPTOのための再活性化を指示する指示子、例えばReactivation for SIPTOを含むとよい。
【0216】
7〜8)図7を参照すると、UE 100はPDN接続を行い、MMEがHome (e)NodeBを通るSIPTOを設定する。
【0217】
7−1)具体的に、図8を参照すると、UE 100はPDN接続要請メッセージをMME 510に伝送する。このPDN接続要請メッセージは、UE 100が受けるための接続ポイントの名前を表すAPNを含む。この時、UE 100は、一般的なサービスのためのPDN(APN)と同じPDN(APN)を、接続要請メッセージ内に含めるとよい。
【0218】
8−1)すると、MME 510は、SIPTOのためのPDN接続(connection)を生成するために、APNと、ローカル−ゲートウェイ(L−GW)のアドレス(L−GW Address)を含むセッション生成要請メッセージ、例えばCreate Session Requestをサービングゲートウェイ(S−GW)520に伝送する。
【0219】
一方、MME 510は、前述の過程で上記加入者情報、保存された情報又は指示子のうち一つ以上に基づいて、UE 100にLIPAサービスを提供するか否かを決定した場合に、該決定に応じてLIPA許可権(LIPA許可の有無(LIPA permission))又はパケットフィルタ情報をセッション生成要請メッセージ内に含めてもよい。すなわち、UE 100にLIPAサービスを提供すると決定した場合、MME 510はLIPA許可権をセッション生成要請メッセージ内に含めればよい。仮に、UE 100にLIPAサービスを提供しないと決定した場合に、MME 510はLIPA許可権を含めず、フィルタ情報のみをセッション生成要請メッセージに含めればよい。
【0220】
或いは、前述の過程でUE 100にLIPAサービスを提供するか否かが決定されなかった場合には、UE 100からのPDN接続要請メッセージを受信すると、決定してもよい。
【0221】
8−2)サービング−ゲートウェイ(S−GW)520は、セッション生成要請メッセージを受信すると、セッション生成要請メッセージ内のパラメータ、例えばローカル−ゲートウェイのアドレスを確認する。パラメータ、例えばローカル−ゲートウェイのアドレスがあれば、ローカル−ゲートウェイ(L−GW)400に上記セッション生成要請メッセージを伝達する。
【0222】
この時、ローカル−ゲートウェイ(L−GW)400は、セッション生成要請メッセージ内にLIPA許可権又はフィルタ情報のうち一つ以上が含まれているか確認する。仮に、LIPA許可権が含まれていれば、後でUE 100から受信されるデータが、ローカル−ゲートウェイ(L−GW)400に接続した小規模ネットワーク、例えばホームネットワーク又は会社ネットワークへ向かう場合に、それを許容する。しかし、LIPA許可権が含まれていないか、又は、フィルタ情報が含まれていると、後でUE 100から受信されるデータが、ローカル−ゲートウェイ(L−GW)400に接続した小規模ネットワーク、例えばホームネットワーク又は会社ネットワークへ向かう場合に、そのデータを遮断すればよい。
【0223】
8−3)ローカル−ゲートウェイ(L−GW)400は、セッション生成応答メッセージ、例えば、Create Session Responseメッセージをサービングゲートウェイ520に伝達し、このメッセージをサービングゲートウェイ520はMME 510に伝達する。
【0224】
7−2)一方、MME 510が上記セッション生成応答メッセージを受信すると、接続受諾又は同意メッセージ(例えば、Connectivity Acceptメッセージ)を生成する。該生成されたメッセージはNASプロトコルに基づくものでよい。この時、MME 510はUE 100にLIPAサービスを許与するか否かを決定し、該決定に基づいて、LIPAサービスに対する通知を上記生成されたメッセージ内に含めるとよい。
【0225】
続いて、MME 510は、上記生成されたメッセージをS1 APベースの初期コンテクスト設定応答メッセージ(Initial Context Setup Responseメッセージ)にカプセル化する。この時、MME 510はUE 100にLIPAサービスを許与するか否かの決定に応じて、LIPA許可権、パケットフィルタ情報のうち一つ以上を初期コンテクスト設定応答メッセージ内に含めればよい。
【0226】
続いて、MME 510は初期コンテクスト設定応答メッセージをHome (e)NodeB 300に伝送する。
【0227】
7−3)Home (e)NodeB 300は、初期コンテクスト設定応答メッセージを受信すると、上記接続受諾又は同意メッセージを抽出し、抽出された接続受諾又は同意メッセージをRRCコネクション再構成メッセージ内にカプセル化する。
【0228】
また、Home (e)NodeB 300は、上記初期コンテクスト設定応答メッセージ内にあるパラメータの一部のみを上記RRCコネクション再構成メッセージに含めてもよく、或いは、パラメータ全部を含めてもよい。また、上記受信した接続受諾又は同意メッセージ内にあるパラメータの一つ以上を除外させてもよく、或いは、一つ以上の情報又はパラメータを追加してもよい。例示的に、図8には、上記接続受諾又は同意メッセージ内に、LIPAサービスに対する通知パラメータ、例えば、LIPA notificationの他にE−RAB idパラメータがさらに含まれているとした。
【0229】
Home (e)NodeB 300は、上記RRCコネクション再構成メッセージをUE 100に伝送する。
【0230】
一方、Home (e)NodeB 300は、上記接続受諾又は同意メッセージ内にあった、LIPA通知パラメータ、LIPA許可権又はフィルタ情報のうち一つ以上を抽出して保存する。そして、Home (e)NodeB 300は、LIPA通知パラメータ及びLIPA許可権のうち一つ以上に基づいて、UE 100に対してLIPAサービスが許与されるか否かを判断する。仮に、LIPAサービスが許与されないならば、Home (e)NodeB 300は、UE 100から小規模ネットワーク、例えばホームネットワーク又は会社ネットワークへのデータを受信するようになっても、それを廃棄したり、遮断する。又は、Home (e)NodeB 300は、UE 100から小規模ネットワーク、例えばホームネットワーク又は会社ネットワークへ向かうデータを受信するようになると、上記フィルタ規則にしたがって遮断したり、廃棄する。
【0231】
一方、RRCコネクション再構成メッセージを受信すると、UE 100は、RRCコネクション再構成完了メッセージをHome (e)NodeB 300に伝送するとよい。
【0232】
そして、UE 100は、上記RRCコネクション再構成メッセージ内にLIPAサービスに対する通知パラメータ(例えば、LIPA notification)が存在するか確認し、存在すると、LIPAサービスに対する通知パラメータを確認する。LIPAサービスに対する通知パラメータによりLIPAサービスが許与されない場合、UE 100は、Home (e)NodeB 300を通る小規模ネットワーク、例えばホームネットワーク又は会社ネットワークへのデータが発生しないようにしたり、或いは、当該データが発生したとしても伝送しない。
【0233】
以上、図7及び図8ではEPCを基準にしてMME 510、S−GW 520を示したが、本発明の概念はUMTSにも同様の適用が可能である。UMTSでは、MME 510とS−GW 520の両方がSGSNに統合されるとよい。そのため、同図のMME 510とS−GW 520間の信号送受信を行われず、SGSN内部で全て処理される。
【0234】
以上では図面を参照して、手順を中心に説明してきた。以下では、図示の各主体の動作を中心に説明する。
【0235】
1.UE
【0236】
SIPTO acceptance(受諾又は同意)/decline(拒否)に関する情報をMME 510に提供する。MMEは、この情報を受信した後、諸決定要素と比較してSIPTO femtoを適用するか否かを決定する。
【0237】
UE 100が上記情報を伝達する時点は、情報要請メッセージ、例えばESM information requestメッセージの受信に応答して行う時点にしてもよく、又は事業者の要請に応じてHSS 540の加入者情報に記録する時点にしてもよい。
【0238】
表8は、上記のUE動作事項を整理したものである。
【0239】
【表8】
【0240】
また、UE 100は、SIPTO femtoが可能になった後、政策に基づいてデータ伝送(Offloading)をするようになる。この政策は、事前に伝達(static、dynamic)されてUE 100に保存される。
【0241】
新しいPDN connection生成完了後に、UE 100は、MME 510からLIPAやSIPTOのnotificationを受信する。各notificationを受信することによって、UE 100は、生成されたPDNがLIPA用か、SIPTO用か、又は両方とも支援するものかを区別し、それに基づいて各IP packetが伝送されるべき経路を選択する。
【0242】
2.MME
【0243】
まず、MME 510は、SIPTO femtoを適用するか否かを決定する。そのために、MME 510は、1.加入者情報、2.Home (e)NodeB(L−GWアドレスなど)3.ユーザーの受諾又は同意の有無に関する情報に基づいて、SIPTO femtoを適用するか否かを判断する。
【0244】
この時、ユーザーの受諾又は同意の有無に関する情報は、MME 510が情報要請メッセージ、例えばESM Information Requestを伝送することによって受信することができる。
【0245】
MME 510がユーザーの受諾又は同意の有無に関する情報を受信する時点は、UE 100のアタッチ時点であってもよく、又はアタッチやLIPAが完了する時点であってもよい。アタッチやLIPAが完了する時点にユーザーの受諾又は同意の有無に関する情報を受信するために、MME 510は、Attach Accept、PDN connectivity Acceptメッセージにユーザーの受諾又は同意の有無に関する情報を問う指示子を含めてもよい。
【0246】
一方、MME 510がユーザーの受諾又は同意の有無に関する情報を受信する時点は、SIPTO femtoを適用するか否かを決定する時点であってよい。この時、SIPTO femtoを適用するか否かを決定する時点は、TAU/RAU以降やハンドオーバー時になればいいので、MME 510がユーザーの受諾又は同意の有無に関する情報を受信する時点もTAU/RAU以降やハンドオーバー時点になればよい。
【0247】
一方、MME 510はSIPTO PDN及びLIPA PDNを統合して運用してもよく、別々に運用してもよい。別々に運営する方法は、SIPTO PDNとLIPA PDNを個別に運営する方式である。統合して運営する方法では、もしLIPA PDNが既に存在していると、SIPTO PDNをそれと結合する。SIPTO PDNがLIPA PDNに吸収又は共有される概念となる。結果として統合されたコンテクスト(Context)が生成される。
【0248】
下記表9は、MME動作事項を整理したものである。
【0249】
【表9】
【0250】
ここで注目すべき点は、LIPAを提供しない場合に、SIPTOを提供してもLIPAの場合と同様にL−GWが割り当てられるため、UEがホームネットワークにデータを伝送することがあるということである。すなわち、SIPTOセッションを作る過程が既存LIPAと同一であり、よって、LIPAトラフィックが伝送されることがある。しかし、SIPTO trafficのみ伝送され、LIPA用のトラフィックはドロップ(drop)又は制止されなければならない。そこで、MME 510は、Home (e)NodeBやL−GWに、LIPAは許容されていない旨を知らせる指示子を伝送するか、LIPAやSIPTO permission indicator又はフィルタ情報(target ip addressなど)、CSG id、APNなどを伝達して、当該ネットワークに伝達されるトラフィックを遮断したり伝達する制御機能を行うようにする。
【0251】
3.Home (e)NodeB
【0252】
Home (e)NodeB動作事項を整理すると、下記表10の通りである。
【0253】
【表10】
【0254】
図10は、本発明に係るHome (e)NodeB 300及びMME 510の構成ブロック図である。
【0255】
図10に示すように、Home (e)NodeB 300は、保存手段301と、コントローラ302と、送受信部303とを備えている。一方、MME 510は、保存手段511と、コントローラ512と、送受信部513と、を備えている。
【0256】
保存手段301,511は、図5乃至図9に示す方法を保存する。
【0257】
コントローラ302,512は、保存手段301,511及び送受信部ら303,513を制御する。具体的に、コントローラ302,512は、保存手段301,511に保存された上記方法をそれぞれ実行する。そして、コントローラ302,512は、送受信部303,513を介して上述の信号を伝送する。
【0258】
以上では本発明の好適な実施例を例示的に説明したが、本発明の範囲はそれらの特定実施例に限定されるものではなく、本発明は、本発明の思想及び特許請求の範囲に記載された範ちゅう内で様々な形態に修正、変更又は改善が可能である。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10