(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】
(24)【登録日】2022-06-08
(45)【発行日】2022-06-16
(54)【発明の名称】無線通信システムにおけるEMMモードを決定する方法、及びこのための装置
(51)【国際特許分類】
H04W 76/20 20180101AFI20220609BHJP
H04W 4/70 20180101ALI20220609BHJP
【FI】
H04W76/20
H04W4/70
(21)【出願番号】P 2019516232
(86)(22)【出願日】2017-10-27
(86)【国際出願番号】 KR2017011994
(87)【国際公開番号】W WO2018080230
(87)【国際公開日】2018-05-03
【審査請求日】2019-03-25
【審判番号】
【審判請求日】2021-04-30
(32)【優先日】2016-10-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(32)【優先日】2016-11-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(32)【優先日】2016-11-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(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
【氏名又は名称原語表記】LG ELECTRONICS INC.
【住所又は居所原語表記】128, Yeoui-daero, Yeongdeungpo-gu, 07336 Seoul,Republic of Korea
(74)【代理人】
【識別番号】100109841
【氏名又は名称】堅田 健史
(74)【代理人】
【識別番号】230112025
【氏名又は名称】小林 英了
(74)【代理人】
【識別番号】230117802
【氏名又は名称】大野 浩之
(74)【代理人】
【識別番号】100131451
【氏名又は名称】津田 理
(74)【代理人】
【識別番号】100167933
【氏名又は名称】松野 知紘
(74)【代理人】
【識別番号】100174137
【氏名又は名称】酒谷 誠一
(74)【代理人】
【識別番号】100184181
【氏名又は名称】野本 裕史
(72)【発明者】
【氏名】キム,テハン
(72)【発明者】
【氏名】ハン,サンウ
【合議体】
【審判長】中木 努
【審判官】森田 充功
【審判官】圓道 浩史
(56)【参考文献】
【文献】特開2017-208794(JP,A)
【文献】NTT DoCoMo, Handling of CIoT support parameters in SIB2, 3GPP TSG CT WG1 #99 C1-163305,2016年7月25日
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H04W 4/00-99/00
H04B 7/24- 7/26
3GPP TSG RAN WG1-4
SA WG1-4
CT WG1,4
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
無線通信システムにおけるユーザー装置(UE:User Equipment)が進化したパケットシステム移動性管理(EMM:Evolved Packet System (EPS) Mobility Management)モードを決定する方法において、
留保(suspend)の指示を伴ったEMM-IDLEモードであるUEが、基地局から前記UEのサービングセルがユーザープレーン(UP:User Plane)セルラーモノのインターネット(CIoT:Cellular Internet of Things)EPS最適化を支援しないという情報を含むシステム情報ブロック(SIB:System Information Block)を受信する段階と、
前記UEのアクセス層(AS:Access Stratum)が、前記サービングセルがUP CIoT EPS最適化を支援しないという情報を格納する段階と
、
前記サービングセルがUP CIoT EPS最適化を支援しないという情報が格納されている間、
初期の非アクセス層(NAS:Non-Access Stratum)のメッセージを用いた手続がトリガされた後、前記UEのNAS層が前記UEのAS層に無線リソース制御(RRC:Radio Resource Control)連結の再開(resume)を要求しても、前記UEのAS層は前記基地局にRRC連結要求(RRC Connection Request)のメッセージを転送
する段階と、
前記UEのAS層が前記基地局から前記RRC連結要求(RRC Connection Request)のメッセージに対する応答として、RRC連結セッティングアップ(RRC Connection Setup)のメッセージを受信すると、前記UEのNAS層に初期のNASメッセージの要求を転送
し、前記UEのNAS層は、前記留保(suspend)の指示を伴わないEMM-IDLEモードに進入する
段階と、
前記初期のNASメッセージを用いた手続がトリガされず、前記サービングセルがUP CIoT EPS最適化を支援するセルに変更されると、留保(suspend)の指示を伴ったEMM-IDLEモードを維持する段階とを含む、UEのモード決定方法。
【請求項2】
初期の非アクセス層(NAS:Non-Access Stratum)のメッセージを用いた手続がトリガされず、前記サービングセルがUP CIoT EPS最適化を支援するセルに変更されると、前記サービングセルがUP CIoT EPS最適化を支援しないという情報が削除される、請求項1に記載のUEのモード決定方法。
【請求項3】
前記初期のNASメッセージの要求は、RRC連結の再開がフォールバック(fallback)されたという指示である、請求項1に記載のUEのモード決定方法。
【請求項4】
前記UEのNAS層が前記初期のNASメッセージの要求を受信すると、前記初期のNASメッセージを前記UEのAS層に転送し、前記留保(suspend)の指示を伴わないEMM-IDLEモードに進入する、請求項1に記載のUEのモード決定方法。
【請求項5】
無線通信システムにおける進化したパケットシステム移動性管理(EMM:Evolved Packet System (EPS) Mobility Management)モードを決定するユーザー装置(UE:User Equipment)において、
信号を送受信するための通信モジュール(communication module)と、
前記通信モジュールを制御するプロセッサとを含み、
前記プロセッサは
、
留保(suspend)の指示を伴ったEMM-IDLEモードであるUEが、基地局から前記UEのサービングセルがユーザープレーン(UP:User Plane)セルラーモノのインターネット(CIoT:Cellular Internet of Things)EPS最適化を支援しないという情報を含むシステム情報ブロック(SIB:System Information Block)を受信し、
前記UEのアクセス層(AS:Access Stratum)が、前記サービングセルがUP CIoT EPS最適化を支援しないという情報を格納し
、
前記サービングセルがUP CIoT EPS最適化を支援しないという情報が格納されている間、
初期の非アクセス層(NAS:Non-Access Stratum)メッセージを用いた手続がトリガされた後、前記UEのNAS層が前記UEのAS層に無線リソース制御(RRC:Radio Resource Control)連結の再開(resume)を要求しても、前記UEのAS層は前記基地局にRRC連結要求(RRC Connection Request)のメッセージを転送し、
前記UEのAS層が前記基地局から前記RRC連結要求(RRC Connection Request)のメッセージに対する応答として、RRC連結セッティングアップ(RRC Connection Setup)のメッセージを受信すると、前記UEのNAS層に初期のNASメッセージの要求を転送
し、前記UEのNAS層は、前記留保(suspend)の指示を伴わないEMM-IDLEモードに進入し、
前記初期のNASメッセージを用いた手続がトリガされず、前記サービングセルがUP CIoT EPS最適化を支援するセルに変更されると、留保(suspend)の指示を伴ったEMM-IDLEモードを維持する、ユーザー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
[1] 本発明は、無線通信システムに関し、より詳細には、ユーザー装置(UE:User Equipment)及び/又は移動性管理個体(MME:Mobility Management Entity)が進化したパケットシステム移動性管理(EMM:Evolved Packet System (EPS) Mobility Management)モードを決定する方法、及びこれを支援する装置に関する。
【背景技術】
【0002】
[2] 移動通信システムは、ユーザーの活動性を保証しつつ、音声サービスを提供するために開発された。しかし、移動通信システムは、音声だけでなく、データサービスまで領域を拡張し、現在は爆発的なトラフィックの増加により、資源の不足現象が引き起こされ、ユーザーがより高速のサービスを要求するため、より発展した移動通信システムが求められている。
【0003】
[3] 次世代移動通信システムの要求条件は、大きく爆発的なデータトラフィックの収容、ユーザー当たり転送率の画期的な増加、大幅に増加した連結デバイス数の収容、非常に低い端対端遅延(End-to-End Latency)、高エネルギー効率を支援できなければならない。このために、二重連結性(Dual Connectivity)、大規模多重入出力(Massive MIMO:Massive Multiple Input Multiple Output)、全二重(In-band Full Duplex)、非直交多重接続(NOMA:Non-Orthogonal Multiple Access)、超広帯域(Super wideband)支援、端末ネットワーキング(Device Networking)等、多様な技術が研究されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
[4] 本発明の目的は、UE及び/又はMMEがEMMモードを決定する方法を提案することにある。
【0005】
[5] 本発明では、ユーザープレーン(UP:User Plane)EPSセルラーモノのインターネット(CIoT:Cellular Internet of Things)最適化を支援するセルから留保(suspend)されたUEがUP EPS CIoT最適化を支援しないセルに移動したとき、UE及び/又はMMEの動作を提案する。
【0006】
[6] 本発明で解決しようとする技術的課題は、以上で言及した技術的課題に制限されず、言及しないまた別の技術的課題は、以下の記載から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解されるべきである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
[7] 本発明の一態様は、無線通信システムにおけるユーザー装置(User Equipment)が進化したパケットシステム移動性管理(EMM:Evolved Packet System (EPS) Mobility Management)モードを決定する方法において、留保(suspend)の指示を伴ったEMM-IDLEモードであるUEが、基地局から前記UEのサービングセルがユーザープレーン(UP:User Plane)セルラーモノのインターネット(CIoT:Cellular Internet of Things)EPS最適化を支援しないという情報を含むシステム情報ブロック(SIB:System Information Block)を受信する段階と、前記サービングセルがUP CIoT EPS最適化を支援しないという情報を格納する段階と、初期の非アクセス層(NAS:Non-Access Stratum)のメッセージを用いた手続がトリガされず、前記サービングセルがUP CIoT EPS最適化を支援するセルに変更されると、留保(suspend)の指示を伴ったEMM-IDLEモードを維持する段階とを含むことができる。
【0008】
[8] 本発明の他の一態様は、無線通信システムにおける進化したパケットシステム移動性管理(EMM:Evolved Packet System (EPS) Mobility Management)モードを決定するユーザー装置(UE:User Equipment)において、信号を送受信するための通信モジュール(communication module)と前記通信モジュールを制御するプロセッサとを含み、前記プロセッサは、留保(suspend)の指示を伴ったEMM-IDLEモードであるUEが、基地局から前記UEのサービングセルがユーザープレーン(UP:User Plane)セルラーモノのインターネット(CIoT:Cellular Internet of Things)EPS最適化を支援しないという情報を含むシステム情報ブロック(SIB:System Information Block)を受信し、前記サービングセルがUP CIoT EPS最適化を支援しないという情報を格納し、初期の非アクセス層(NAS:Non-Access Stratum)メッセージを用いた手続がトリガされず、前記サービングセルがUP CIoT EPS最適化を支援するセルに変更されると、留保(suspend)の指示を伴ったEMM-IDLEモードを維持するように構成されることができる。
【0009】
[9] 好ましく、初期の非アクセス層(NAS:Non-Access Stratum)のメッセージを用いた手続がトリガされず、前記サービングセルがUP CIoT EPS最適化を支援するセルに変更されると、前記サービングセルがUP CIoT EPS最適化を支援しないという情報が削除されることができる。
【0010】
[10] 好ましく、前記初期のNASメッセージを用いた手続がトリガされた後、前記UEのNAS層は、前記留保(suspend)の指示を伴わないEMM-IDLEモードに進入することができる。
【0011】
[11] 好ましく、前記UEのアクセス層(AS:Access Stratum)層が、前記サービングセルがUP CIoT EPS最適化を支援しないという情報を格納することができる。
【0012】
[12] 好ましく、前記サービングセルがUP CIoT EPS最適化を支援しないという情報が格納されている間、前記UEのNAS層が前記UEのAS層に無線リソース制御(RRC:Radio Resource Control)連結の再開(resume)を要求しても、前記UEのAS層は前記基地局にRRC連結要求(RRC Connection Request)のメッセージを転送することができる。
【0013】
[13] 好ましく、前記UEのAS層が前記基地局から前記RRC連結要求(RRC Connection Request)のメッセージに対する応答として、RRC連結セッティングアップ(RRC Connection Setup)のメッセージを受信すると、前記UEのNAS層に初期のNASメッセージの要求を転送することができる。
【0014】
[14] 好ましく、前記初期のNASメッセージの要求は、RRC連結の再開がフォールバック(fallback)されたという指示であり得る。
【0015】
[15] 好ましく、前記UEのNAS層が前記初期のNASメッセージの要求を受信すると、前記初期のNASメッセージを前記UEのAS層に転送し、前記留保(suspend)の指示を伴わないEMM-IDLEモードに進入することができる。
【0016】
[16] 好ましく、前記UEのAS層が前記サービングセルがUP CIoT EPS最適化を支援しないという情報を前記UEのNAS層に伝達することができる。
【0017】
[17] 好ましく、前記UEのNAS層が前記サービングセルがUP CIoT EPS最適化を支援しないという情報を格納することができる。
【発明の効果】
【0018】
[18] 本発明の実施例に係ると、UE及び/又はMMEが効率的にEMMモードを決定することができる。
【0019】
[19] また、本発明の実施例に係ると、UP EPS CIoT最適化を支援するセルから留保(suspend)されたUEがUP EPS CIoT最適化を支援しないセルに移動したとき、不要なEMMモードの変更により、不要な遅延とシグナリングを防止することができる。
【0020】
[20] また、本発明の実施例に係ると、UP EPS CIoT最適化を支援するセルから留保(suspend)されたUEがUP EPS CIoT最適化を支援しないセルに移動したとき、必ず必要な場合にのみEMMモードを変更することによって、シグナリング及びネットワーク内の関連する処理のロードを減らすことができる。
【0021】
[21] 本発明で得ることができる効果は、以上で言及した効果に制限されるものではなく、言及していないまた別の効果は、下記の記載から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解されるべきである。
【0022】
[22] 本発明に関する理解を助けるために詳細な説明の一部に含まれる、添付図は、本発明に対する実施例を提供し、詳細な説明と共に本発明の技術的特徴を説明する。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【
図1】[23] 本発明が適用できるEPS(Evolved Packet System)を簡略に例示する図である。
【
図2】[24] 本発明が適用できるE-UTRAN(evolved universal terrestrial radio access network)のネットワーク構造の一例を示す。
【
図3】[25] 本発明が適用できる無線通信システムにおけるE-UTRAN及びEPCの構造を例示する。
【
図4】[26] 本発明が適用できる無線通信システムにおける端末とE-UTRANとの間の無線インターフェースプロトコル(radio interface protocol)の構造を示す。
【
図5】[27] 本発明が適用できる無線通信システムにおける物理チャンネルの構造を簡略に例示する図である。
【
図6】[28] 本発明が適用できる無線通信システムにおける競合ベースのランダムアクセス手続を説明するための図である。
【
図7】[29] 本発明が適用できる無線通信システムにおける基地局により開始された連結留保(connection suspend)手続を例示する。
【
図8】[30] 本発明が適用できる無線通信システムにおけるUEにより開始された連結再開(connection resume)手続を例示する。
【
図9】[31] 本発明が適用できる無線通信システムにおけるRRC連結の再開手続を例示する。
【
図10】[32] 本発明が適用できる無線通信システムにおけるUEが異なるTAに属するCIoT最適化を支援しないセルに移動するシナリオを例示する図である。
【
図11】[33] 本発明が適用できる無線通信システムにおけるUEが同一のTAに属するCIoT最適化を支援しないセルに移動したシナリオを例示する図である。
【
図12】[34] 本発明が適用できる無線通信システムにおけるSIB2内のUPソリューションの支援を用いる方法を例示する図である。
【
図13】[35] 本発明が適用できる無線通信システムにおけるRRC連結の再開要求の失敗後に留保モード解除する方法を例示する図である。
【
図14】[36] 本発明の一実施例に係るUEのモード決定方法を例示する図である。
【
図15】[37] 本発明の一実施例に係るUEのモード決定方法を例示する図である。
【
図16】[38] 本発明の一実施例に係るUEのモード決定方法を例示する図である。
【
図17】[39] 本発明の一実施例に係る通信装置のブロック構成図を例示する。
【
図18】[40] 本発明の一実施例に係る通信装置のブロック構成図を例示する。
【発明を実施するための形態】
【0024】
[41] 以下、本発明に係る好ましい実施形態を添付図を参照として詳細に説明する。添付図と共に以下に開示する詳細な説明は、本発明の例示的な実施形態を説明しようとするものであり、本発明が実施されることができる唯一な実施形態を示しようとするものではない。以下の詳細な説明は、本発明の完全な理解を提供するために具体的な細部事項を含む。しかし、当業者は、本発明がこのような具体的な細部事項なくとも、実施されることができるということを知っている。
【0025】
[43] いくつかの場合、本発明の概念が曖昧になることを避けるために、公知の構造及び装置は省略されるか、各構造及び装置の中核機能を中心としたブロック図の形式で示すことができる。
【0026】
[43] 本明細書で、基地局は端末と直接的に通信を遂行するネットワークの終端ノード(terminal node)としての意味を有する。本文書で基地局によって遂行されるものと説明された特定の動作は、場合によっては基地局の上位ノード(upper node)によって遂行されてもよい。すなわち、基地局を含む多数のネットワークノード(network nodes)からなるネットワークで端末との通信のために遂行される多様な動作は、基地局又は基地局以外の他のネットワークノードによって遂行され得ることは自明である。‘基地局(BS:Base Station)’は、固定局(fixed station)、Node B、eNB(evolved-NodeB)、BTS(base transceiver system)、アクセスポイント(AP:Access Point)等の用語によって代替し得る。また、‘端末(Terminal)’は、固定又は移動性を有し得、UE(User Equipment)、MS(Mobile Station)、UT(user terminal)、MSS(Mobile Subscriber Station)、SS(Subscriber Station)、AMS(Advanced Mobile Station)、WT(Wireless terminal)、 MTC(Machine-Type communication)装置、M2M(Machine-to-Machine)装置、D2D(Device-to-Device)装置等の用語に代替し得る。
【0027】
[44] 以下で、ダウンリンク(DL:downlink)は基地局から端末への通信を意味し、アップリンク(UL:uplink)は端末から基地局への通信を意味する。ダウンリンクにおける送信機は基地局の一部であり、受信機は端末の一部であり得る。アップリンクにおける送信機は端末の一部であり、受信機は基地局の一部であり得る。
【0028】
[45] 以下の説明で使用される特定の用語は、本発明の理解を助けるために提供されたものであり、このような特定用語の使用は、本発明の技術的思想を免脱しない範囲で他の形態に変更し得る。
【0029】
[46] 以下の技術は、CDMA(code division multiple access)、FDMA(frequency division multiple access)、TDMA(time division multiple access)、OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)、SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access)、NOMA(non-orthogonal multiple access)等のような様々な無線接続システムに用いられることができる。CDMAはUTRA(universal terrestrial radio access)やCDMA2000のような無線技術(radio technology)で具現できる。TDMAは、GSM(global system for mobile communications)/GPRS(general packet radio service)/EDGE(enhanced data rates for GSM evolution)のような無線技術で具現できる。OFDMAは、IEEE 802.11 (Wi-Fi)、IEEE 802.16 (WiMAX)、IEEE 802-20、E-UTRA(evolved UTRA)等のような無線技術で具現できる。UTRAは、UMTS(universal mobile telecommunications system)の一部である。3GPP(3rd generation partnership project)LTE(long term evolution)は、E-UTRAを用いるE-UMTS(evolved UMTS)の一部であって、ダウンリンクでOFDMAを採用し、アップリンクでSC-FDMAを採用する。LTE-A(advanced)は3GPP LTEの進化である。
【0030】
[47] 本発明の実施例は、無線接続システムであるIEEE 802、3GPP、及び3GPP2のうち少なくとも一つに開示された標準文書によって裏付けられることができる。すなわち、本発明の実施例のうち、本発明の技術的思想を明確に示すために説明していない段階または部分は、前記文書により裏付けられることができる。また、本文書で開示している全ての用語は、前記標準文書によって説明されることができる。
【0031】
[48] 説明を明確にするために、3GPP LTE/LTE-Aを中心に記述するが、本発明の技術的特徴がこれに制限されるわけではない。
【0032】
[49] 本文書で使用されることができる用語は次のように定義される。
【0033】
[50] -UMTS(Universal Mobile Telecommunications System):3GPPによって開発された、GSM(Global System for Mobile Communication)ベースの3世代(Generation)移動通信技術
【0034】
[51] -EPS(Evolved Packet System):IP(Internet protocol)ベースのパケット交換(packet switched)のコアネットワークであるEPC(Evolved Packet Core)やLTE、UTRAN等のアクセスネットワークで構成されたネットワークシステム。UMTSが進化した形態のネットワークである。
【0035】
[52] -NodeB:UMTSネットワークの基地局。屋外に設置し、カバレッジはマクロセル(macro cell)規模である。
【0036】
[53] -eNodeB:EPSネットワークの基地局。屋外に設置し、カバレッジはマクロセル(macro cell)規模である。
【0037】
[54] -端末(User Equipment):ユーザー機器。端末は、端末(terminal)、ME(Mobile Equipment)、MS(Mobile Station)等の用語として言及されることができる。また、端末は、ラップタップ、携帯電話、PDA(Personal Digital Assistant)、スマートフォン、マルチメディア機器等のように携帯可能な機器であってもよく、またはPC(Personal Computer)、車両搭載装置のように携帯できない機器であってもよい。MTCに関する内容で、端末または端末という用語は、MTC端末を指称することができる。
【0038】
[55] -IMS(Ip Multimedia Subsystem):マルチメディアサービスをIPベースに提供するサブシステム。
【0039】
[56] -IMSI(International Mobile Subscriber Identity):移動通信ネットワークで国際的に固有に割り当てられるユーザー識別子。
【0040】
[57] -MTC(Machine Type Communication):人間の介入なくともマシンにより遂行される通信。M2M(Machine to Machine)通信と指称することもできる。
【0041】
[58] -MTC端末(MTC UEまたはMTC deviceまたはMTC装置):移動通信ネットワークを介した通信(例えば、PLMNを介してMTCサーバーと通信)機能を有し、MTC機能を遂行する端末(例えば、自販機、検針器など)。
【0042】
[59] -MTCサーバー(MTC server):MTC端末を管理するネットワーク上のサーバー。移動通信ネットワークの内部または外部に存在することができる。MTCユーザーがアクセス(access)することができるインターフェースを有することができる。また、MTCサーバーは、他のサーバーにMTC関連サービスを提供してもよく(SCS(Services Capability Server)形態)、自身がMTCアプリケーションサーバーであってもよい。
【0043】
[60] -(MTC)アプリケーション(application):(MTCが適用される)サービス(例えば、遠隔検針、物量移動追跡、気象観測センサ等)
【0044】
[61] -(MTC)アプリケーションサーバー:(MTC)アプリケーションが実行されるネットワーク上のサーバー
【0045】
[62] -MTC特徴(MTC feature):MTCアプリケーションを支援するためのネットワークの機能。例えば、MTCモニタリング(monitoring)は、遠隔検針等のMTCアプリケーションで装備紛失等に備えるための特徴であり、低い移動性(low mobility)は、自販機のようなMTC端末に対するMTCアプリケーションのための特徴である。
【0046】
[63] -MTCユーザー(MTC User):MTCユーザーはMTCサーバーにより提供されるサービスを使用する。
【0047】
[64] -MTC加入者(MTC subscriber):ネットワークオペレーターと接続関係を有しており、一つ以上のMTC端末にサービスを提供するエンティティ(entity)である。
【0048】
[65] -MTCグループ(MTC group):少なくとも一つ以上のMTC特徴を共有し、MTC加入者に属したMTC端末のグループを意味する。
【0049】
[66] -サービス機能サーバー(SCS:Services Capability Server):HPLMN(Home PLMN)上のMTC-IWF(MTC InterWorking Function)及びMTC端末と通信するためのエンティティであって、3GPPネットワークと接続されている。SCSは、一つ以上のMTCアプリケーションによる使用のための能力(capabiity)を提供する。
【0050】
[67] -外部識別子(External Identifier):3GPPネットワークの外部エンティティ(例えば、SCSまたはアプリケーションサーバー)がMTC端末(またはMTC端末が属した加入者)を指す(または識別する)ために用いる識別子(identifier)であって、全世界的に固有(globally unique)である。外部識別子は、次のようにドメイン識別子(Domain Identifier)とローカル識別子(Local Identifier)とで構成される。
【0051】
[68] -ドメイン識別子(Domain Identifier):移動通信ネットワーク事業者の制御下にあるドメインを識別するための識別子。一つの事業者は、互いに異なるサービスへの接続を提供するためにサービス別にドメイン識別子を用いることができる。
【0052】
[69] -ローカル識別子(Local Identifier):IMSI(International Mobile Subscriber Identity)を類推または獲得するのに使用される識別子。ローカル識別子は、アプリケーションドメイン内では固有(unique)でなければならず、移動通信ネットワーク事業者によって管理される。
【0053】
[70] -RAN(Radio Access Network):3GPPネットワークでNode B及びこれを制御するRNC(Radio Network Controller)、eNodeBを含む単位。端末の端に存在し、コアネットワークへの連結を提供する。
【0054】
[71] -HLR(Home Location Register)/HSS(Home Subscriber Server):3GPPネットワーク内の加入者情報を有しているデータベース。HSSは設定格納(configuration storage)、識別子管理(identity management)、ユーザー状態格納等の機能を遂行することができる。
【0055】
[72] -RANAP(RAN Application Part):RANとコアネットワークの制御を担当するノード(即ち、MME(Mobility Management Entity)/SGSN(Serving GPRS(General Packet Radio Service)Supporting Node)/MSC(Mobile Switching Center))間のインターフェース。
【0056】
[73] -PLMN(Public Land Mobile Network):個人に移動通信サービスを提供する目的で構成されたネットワーク。オペレーター別に区分されて構成されることができる。
【0057】
[74] -SCEF(Service Capability Exposure Function):3GPPネットワークインタフェースにより提供されるサービス及び能力(capability)を安全に露出するための手段を提供するサービス能力露出(Service capability exposure)のための3GPPアーキテクチャー内のエンティティ。
【0058】
[75] 以下、上記のように定義された用語に基づいて、本発明について記述する。
[76]
【0059】
[77] 本発明が適用できるシステム一般
【0060】
[78]
図1は、本発明が適用できるEPS(Evolved Packet System)を簡略に例示する図である。
【0061】
[79]
図1のネットワークの構造図は、EPC(Evolved Packet Core)を含むEPS(Evolved Packet System)の構造を、これを簡略に再構成したものである。
【0062】
[80] EPC(Evolved Packet Core)は、3GPP技術の性能を向上するためのSAE(System Architecture Evolution)の中核的な要素である。SAEは、様々な種類のネットワーク間の移動性を支援するネットワークの構造を決定する研究課題に該当する。SAEは、例えば、IPベースに多様な無線接続技術を支援し、より向上したデータ転送能力を提供する等の最適化されたパケット-ベースのシステムを提供することを目標とする。
【0063】
[81] 具体的に、EPCは3GPP LTEシステムのためのIP移動通信システムのコアネットワーク(Core Network)であり、パケット-ベースリアルタイム及び非リアルタイムのサービスを支援することができる。既存の移動通信システム(即ち、2世代または3世代移動通信システム)では、音声のためのCS(Circuit-Switched)及びデータのためのPS(Packet-Switched)の二つの区別されるサブ-ドメインを介してコアネットワークの機能が具現された。しかし、3世代移動通信システムの進化である3GPP LTEシステムでは、CS及びPSのサブ-ドメインが一つのIPドメインとして単一化された。即ち、3GPP LTEシステムでは、IP能力(capability)を有する端末と端末間の連結が、IPベースの基地局(例えば、eNodeB(evolved Node B))、EPC、アプリケーションドメイン(例えば、IMS)を介して構成されることができる。即ち、EPCは、端対端(end-to-end)のIPサービスの具現に必須的な構造である。
【0064】
[82] EPCは多様な構成要素を含むことができ、
図1では、そのうち一部に該当する、SGW(Serving Gateway)(またはS-GW)、PDN GW(Packet Data Network Gateway)(若しくはPGWまたはP-GW)、MME(Mobility Management Entity)、SGSN(Serving GPRS(General Packet Radio Service)Supporting Node)、ePDG(enhanced Packet Data Gateway)を示す。
【0065】
[83] SGWは、無線接続ネットワーク(RAN)とコアネットワークとの間の境界点として動作し、eNodeBとPDN GWとの間のデータ経路を維持する機能をする要素である。また、端末がeNodeBによってサービング(serving)される領域にかけて移動する場合、SGWはローカル移動性アンカーポイント(anchor point)の役割を果たす。即ち、E-UTRAN(3GPPリリース8の以降から定義されるEvolved-UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)Terrestrial Radio Access Network)内での移動性のために、SGWを介してパケットがルーティングされることができる。さらに、SGWは他の3GPPネットワーク(3GPPリリース8の以前に定義されるRAN、例えば、UTRANまたはGERAN(GSM(Global System for Mobile Communication)/EDGE(Enhanced Data rates for Global Evolution)Radio Access Network)との移動性のためのアンカーポイントとして機能することもできる。
【0066】
[84] PDN GWは、パケットデータネットワークに向かったデータインターフェースの終端点(termination point)に該当する。PDN GWは、ポリシー執行特徴(Policy enforcement features)、パケットフィルタリング(packet filtering)、課金支援(charging support)等をサポートすることができる。また、3GPPネットワークと非-3GPP(non-3GPP)ネットワーク(例えば、I-WLAN(Interworking Wireless Local Area Network)のような信頼できないネットワーク、CDMA(Code Division Multiple Access)ネットワークや、Wimaxのような信頼できるネットワーク)との移動性管理のためのアンカーポイントの役割を果たすことができる。
【0067】
[85]
図1のネットワーク構造の例示では、SGWとPDN GWが別のゲートウェイで構成されることを示すが、二つのゲートウェイが単一ゲートウェイ構成オプション(Single Gateway Configuration Option)によって具現されることもできる。
【0068】
[86] MMEは、端末のネットワーク連結に対するアクセス、ネットワークリソースの割り当て、トラッキング(tracking)、ページング(paging)、ローミング(roaming)、及びハンドオーバー等を支援するためのシグナリング及び制御機能を遂行する要素である。MMEは、加入者及びセッション管理に関するコントロールプレーンの機能を制御する。MMEは、数多くのeNodeBを管理し、他の2G/3Gネットワークに対するハンドオーバーのための従来のゲートウェイの選択のためのシグナリングを遂行する。また、MMEは、保安過程(Security Procedures)、端末対ネットワークセッションハンドリング(Termianl-to-network Session Handling)、遊休端末位置決定管理(Idle Terminal Location Management)等の機能を遂行する。
【0069】
[87] SGSNは、他の3GPPネットワーク(例えば、GPRSネットワーク)に対するユーザーの移動性管理及び認証(authentication)のような全てのパケットデータをハンドリングする。
【0070】
[88] ePDGは、信頼できない非-3GPPネットワーク(例えば、I-WLAN、WiFiホットスポット(hotspot)等)に対する保安ノードとしての役割を果たす。
【0071】
[89]
図1を参照して説明したように、IP能力を有する端末は、3GPPアクセスはもちろん、非-3GPPアクセスベースでもEPC内の多様な要素を経由して、事業者(即ち、オペレーター(operator))が提供するIPサービスネットワーク(例えば、IMS)にアクセスすることができる。
【0072】
[90] また、
図1では、多様なリファレンスポイント(例えば、S1-U、S1-MME等)を示す。3GPPシステムでは、E-UTRAN及びEPCの異なる機能個体(functional entity)に存在する2つの機能を連結する概念的なリンクをリファレンスポイント(reference point)であると定義する。次の表1は、
図1に示されたリファレンスポイントを整理したものである。表1の例示以外にもネットワーク構造によって様々なリファレンスポイント(reference point)が存在することができる。
【0073】
【0074】
[92]
図1に示すリファレンスポイントのうち、S2a及びS2bは、非-3GPPインターフェースに該当する。S2aは信頼できる非-3GPPアクセス及びPDN GW間の関連制御及び移動性のリソースをユーザープレーンに提供するリファレンスポイントである。S2bは、ePDG及びPDN GW間の関連制御及び移動性のリソースをユーザープレーンに提供するリファレンスポイントである。
【0075】
[93]
図2は、本発明が適用できるE-UTRAN(evolved universal terrestrial radio access network)のネットワーク構造の一例を示す。
【0076】
[94] E-UTRANシステムは、既存のUTRANシステムで進化したシステムであって、例えば、3GPP LTE/LTE-Aシステムであり得る。通信ネットワークは、IMS及びパケットデータを介して音声(voice)(例えば、VoIP(Voice over Internet Protocol))のような多様な通信サービスを提供するために広範囲に配置される。
【0077】
[95]
図2を参照すると、E-UMTSネットワークは、E-UTRAN、EPC、及び一つ以上のUEを含む。E-UTRANは端末にコントロールプレーン(control plane)とユーザープレーン(user plane)のプロトコルを提供するeNBで構成され、eNBはX2インターフェースを介して連結される。
【0078】
[96] X2ユーザープレーンインターフェース(X2-U)は、eNBの間に定義される。X2-Uインターフェースは、ユーザープレーンPDU(packet data unit)の保証されない伝達(non guaranteed delivery)を提供する。X2コントロールプレーンインターフェース(X2-CP)は、二つの隣り合うeNBの間に定義される。X2-CPは、eNB間のコンテキスト(context)伝達、ソースeNBとターゲットNBとの間のユーザープレーントンネルの制御、ハンドオーバー関連メッセージの伝達、アップリンク負荷管理等の機能を遂行する。
【0079】
[97] eNBは、無線インターフェースを介して端末と連結され、S1インターフェースを介してEPC(evolved packet core)に連結される。
【0080】
[98] S1ユーザープレーンインターフェース(S1-U)は、eNBとサービングゲイトウェイ(S-GW:serving gateway)との間に定義される。S1コントロールプレーンインターフェース(S1-MME)は、eNBと移動性管理個体(MME:mobility management entity)との間に定義される。S1インターフェースは、EPS(evolved packet system)ベアラーサービス管理機能、NAS(non-access stratum)シグナリングトランスポート機能、ネットワークシェアリング、MME負荷バランシング機能等を遂行する。S1インターフェースはeNBとMME/S-GWとの間に多対多関係(many-to-many-relation)を支援する。
【0081】
[99] MMEは、NASシグナリング保安(security)、AS(Access Stratum)保安(security)制御、3GPPアクセスネットワーク間の移動性を支援するためのCN(Core Network)ノード間(Inter-CN)シグナリング、(ページング再転送の遂行及び制御を含んで)アイドル(IDLE)モードUE接近性(reachability)、(アイドル及びアクティブモード端末のための)トラッキング領域識別子(TAI:Tracking Area Identity)管理、PDN GW及びSGW選択、MMEが変更されるハンドオーバーのためのMME選択、2Gまたは3G 3GPPアクセスネットワークへのハンドオーバーのためのSGSN選択、ローミング(roaming)、認証(authentication)、専用ベアラー確立(dedicated bearer establishment)を含むベアラー管理機能、公共警報システム(PWS:Public Warning System)(地震及びツナミ警報システム(ETWS:Earthquake and Tsunami Warning System)、及び商用モバイル警報システム(CMAS:Commercial Mobile Alert System)を含む)メッセージ転送の支援等の様々な機能を遂行することができる。
【0082】
[100]
図3は、本発明が適用できる無線通信システムにおけるE-UTRAN及びEPCの構造を例示する。
【0083】
[101]
図3を参照すると、eNBはゲートウェイ(例えば、MME)の選択、無線リソース制御(RRC:radio resource control)活性(activation)の間ゲートウェイへのルーティング、放送チャンネル(BCH:broadcast channel)のスケジューリング及び転送、アップリンク及びダウンリンクでUEへ動的リソースの割り当て、かつLTE_ACTIVEの状態で移動性制御連結の機能を遂行することができる。前述したように、EPC内におけるゲートウェイは、ページング開始(orgination)、LTE#IDLE状態管理、ユーザープレーン(user plane)の暗号化(ciphering)、システム構造進化(SAE:System Architecture Evolution)ベアラー制御、かつNASシグナリングの暗号化(ciphering)及び完全性(intergrity)保護の機能を遂行することができる。
【0084】
[102]
図4は、本発明が適用できる無線通信システムにおける端末とE-UTRANとの間の無線インターフェースプロトコル(radio interface protocol)の構造を示す。
【0085】
[103]
図4(a)は、コントロールプレーン(control plane)に対する無線プロトコルの構造を示し、
図4(b)は、ユーザープレーン(user plane)に対する無線プロトコルの構造を示す。
【0086】
[104]
図4を参照すると、端末とE-UTRANとの間の無線インターフェースプロトコルの層は、通信システムの技術分野に公知となった広く知られている開放型システム間の相互接続(OSI: open system interconnection)の標準モデルの下位3層に基づき、第1層L1、第2層L2、及び第3層L3に分割できる。端末とE-UTRANとの間の無線インターフェースプロトコルは、水平的に物理層(physical layer)、データリンク層(data link layer)、及びネットワーク層(network layer)からなり、垂直的にはデータ情報の転送のためのプロトコルスタック(protocol stack)のユーザープレーン(user plane)と、制御信号(signaling)の伝達のためのプロトコルスタックであるコントロールプレーン(control plane)とに区分される。
【0087】
[105] コントロールプレーンは、端末とネットワークが呼を管理するために用いる制御メッセージが転送される通路を意味する。ユーザープレーンは、アプリケーション層で生成されたデータ、例えば、音声データまたはインターネットパケットデータ等が転送される通路を意味する。以下、無線プロトコルのコントロールプレーンとユーザープレーンの各層を説明する。
【0088】
[106] 第1層L1である物理層(PHY:physical layer)は、物理チャンネル(physical channel)を用いることによって、上位層への情報送信サービス(information transfer service)を提供する。物理層は、上位レベルに位置した媒体接続制御(MAC:medium access control)層に転送チャンネル(transport channel)を介して連結され、転送チャンネルを介してMAC層と物理層との間でデータが転送される。転送チャンネルは、無線インターフェースを介してデータがどのように、どんな特徴で転送されるかによって分類される。また、互いに異なる物理層の間、送信端の物理層と受信端の物理層との間には物理チャンネル(physical channel)を介してデータが転送される。物理層は、 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)方式で変調され、時間と周波数を無線資源として活用する。
【0089】
[107] 物理層で用いられる幾つかの物理制御チャンネルがある。物理ダウンリンク制御チャンネル(PDCCH:physical downlink control channel)は、端末にページングチャンネル(PCH:paging channel)とダウンリンク共有チャンネル(DL-SCH: downlink shared channel)のリソース割当、及びアップリンク共有チャンネル(UL-SCH: uplink shared channel)と関連したHARQ(hybrid automatic repeat request)情報を知らせる。また、PDCCHは、端末にアップリング転送のリソース割当を知らせるアップリンクの承認(UL grant)を運ぶことができる。物理制御フォーマット指示子チャンネル(PDFICH:physical control format indicator channel)は、端末にPDCCHに用いられるOFDMシンボルの数を知らせ、毎サブフレーム毎に転送される。物理HARQ指示子チャンネル(PHICH:physical HARQ indicator channel)は、アップリンク転送の応答として、HARQ ACK(acknowledge)/NACK(non-acknowledge)の信号を運ぶ。物理アップリング制御チャンネル(PUCCH:physical uplink control channel)は、ダウンリンクの転送に対するHARQ ACK/NACK、スケジューリングの要求及びチャンネル品質指示子(CQI:channel quality indicator)等のようなアップリンク制御情報を運ぶ。物理アップリンク共有チャンネル(PUSCH:physical uplink shared channel)はUL-SCHを運ぶ。
【0090】
[108] 第2層L2のMAC層は、論理チャンネル(logical channel)を介して上位層である無線リンク制御(RLC:radio link control)層にサービスを提供する。また、MAC層は、論理チャンネルと転送チャンネルとの間のマッピング及び論理チャンネルに属するMACサービスデータユニット(SDU:service data unit)の転送チャンネル上に物理チャンネルに提供される転送ブロック(transport block)への多重化/逆多重化機能を含む。
【0091】
[109] 第2層L2のRLC層は、信頼性のあるデータ転送を支援する。RLC層の機能は、RLC SDUの連結(concatenation)、分割(segmentation)、及び再結合(reassembly)を含む。無線ベアラー(RB:radio bearer)が要求する多様なQoS(quality of service)を保証するために、RLC層は透過モード(TM:transparent mode)、非確認モード(UM:unacknowledged mode)、及び確認モード(AM:acknowledge mode)の三つの動作モードを提供する。AM RLCは、ARQ(automatic repeat request)を介して誤謬訂正を提供する。一方、MAC層がRLC機能を行う場合に、RLC層はMAC層の機能ブロックに含まれることができる。
【0092】
[110] 第2層L2のパケットデータコンバージェンスプロトコル(PDCP:packet data convergence protocol)層は、ユーザープレーンでユーザーデータの伝達、ヘッダー圧縮(header compression)、及び暗号化(ciphering)機能を行う。ヘッダー圧縮機能は、小さい帯域幅を有する無線インターフェースを介して、IPv4(internet protocol version 4)またはIPv6(internet protocol version 6)のようなインターネットプロトコル(IP:internet protocol)パケットを効率的に転送させるために、相対的にサイズが大きく、不要な制御情報を含んでいるIPパケットヘッダーのサイズを減らす機能を意味する。コントロールプレーンでのPDCP層の機能は、コントロールプレーンデータの伝達及び暗号化/完全性保護(integrity protection)を含む。
【0093】
[111] 第3層L3の最下位部分に位置した無線リソース制御(RRC:radio resource control)層は、コントロールプレーンのみに定義される。RRC層は、端末とネットワークとの間の無線リソースを制御する役割を遂行する。このため、端末とネットワークは、RRC層を介してRRCメッセージを互いに交換する。RRC層は、無線ベアラーの設定(configuration)、再設定(re-configuration)、及び解除(release)と関連して、論理チャンネル、転送チャンネル、及び物理チャンネルを制御する。無線ベアラーは、端末とネットワークとの間のデータ転送のために、第2層L2によって提供される論理的な経路を意味する。無線ベアラーが設定されるというのは、特定のサービスを提供するために、無線プロトコル層及びチャンネルの特性を規定し、各々の具体的なパラメータ及び動作方法を設定することを意味する。無線ベアラーは、再度シグナリング無線ベアラー(SRB:signaling RB)とデータ無線ベアラー(DRB:data RB)の二つに分けられる。SRBは、コントロールプレーンでRRCメッセージを転送する通路として用いられ、DRBは、ユーザープレーンでユーザーデータを転送する通路として用いられる。
【0094】
[112] RRC層の上位に位置するNAS(non-access stratum)層は、セッション管理(session management)や移動性管理(mobility management)等の機能を遂行する。
【0095】
[113] 基地局を構成する一つのセルは、1.25、2.5、5、10、20Mhz等の帯域幅のうち一つに設定され、様々な端末にダウンまたはアップの転送サービスを提供する。互いに異なるセルは、互いに異なる帯域幅を提供するように設定されることができる。
【0096】
[114] ネットワークから端末にデータを転送するダウンリンク転送チャンネル(downlink transport channel)は、システム情報を転送する放送チャンネル(BCH:broadcast channel)、ページングメッセージを転送するPCH、ユーザートラフィックや制御メッセージを転送するDL-SCHなどがある。ダウンリンクマルチキャストまたは放送サービスのトラフィックまたは制御メッセージの場合、DL-SCHを介して転送されることもでき、または別途のダウンリンクマルチキャストチャンネル(MCH:multicast channel)を介して転送されることもできる。一方、端末からネットワークにデータを転送するアップリンク転送チャンネル(uplink transport channel)としては、初期の制御メッセージを転送するランダムアクセスチャンネル(RACH:random access channel)、ユーザートラフィックや制御メッセージを転送するUL-SCH(uplink shared channel)がある。
【0097】
[115] 論理チャンネル(logical channel)は転送チャンネルの上位にあり、転送チャンネルにマッピングされる。論理チャンネルは、制御領域情報の伝達のための制御チャンネルとユーザー領域情報の伝達のためのトラフィックチャンネルとに区分できる。制御チャンネルとしては、放送制御チャンネル(BCCH:broadcast control channel)、ページング制御チャンネル(PCCH:paging control channel)、共通制御チャンネル(CCCH:common control channel)、専用制御チャンネル(DCCH:dedicated control channel)、マルチキャスト制御チャンネル(MCCH:multicast control channel)等がある。トラフィックチャンネルとしては、専用トラフィックチャンネル(DTCH:dedicated traffic channel)、マルチキャストトラフィックチャンネル(MTCH:multicast traffic channel)等がある。PCCHはページング情報を伝達するダウンリンクチャンネルであり、ネットワークがUEの属したセルを知らない時に用いられる。CCCHは、ネットワークとのRRC連結を有さないUEにより用いられる。MCCHネットワークからUEへのMBMS(Multimedia Broadcast and Multicast Service)制御情報を伝達するために用いられる一対多(point-to-multipoint)のダウンリンクチャンネルである。DCCHは、UEとネットワークとの間に専用制御情報を伝達するRRC連結を有する端末により用いられる一対一(point-to-point)の両方向(bi-directional)のチャンネルである。DTCHは、アップリンク及びダウンリンクで存在し得るユーザー情報を伝達するために一つの端末に専用される一対一(point-to-point)のチャンネルである。MTCHは、ネットワークからUEへのトラフィックデータを伝達するための一対多(point-to-multipoint)のダウンリンクチャンネルである。
【0098】
[116] 論理チャンネル(logical channel)と転送チャンネル(transport channel)との間のアップリンク連結の場合、DCCHはUL-SCHとマッピングされてもよく、DTCHはUL-SCHとマッピングされてもよく、CCCHはUL-SCHとマッピングされてもよい。論理チャンネル(logical channel)と転送チャンネル(transport channel)との間のダウンリンクの連結の場合、BCCHはBCHまたはDL-SCHとマッピングされてもよく、PCCHはPCHとマッピングされてもよく、DCCHはDL-SCHとマッピングされてもよく、DTCHはDL-SCHとマッピングされてもよく、MCCHはMCHとマッピングされてもよく、MTCHはMCHとマッピングされてもよい。
【0099】
[117]
図5は、本発明が適用できる無線通信システムにおける物理チャンネルの構造を簡略に例示する図である。
【0100】
[118]
図5を参照すると、物理チャンネルは、周波数領域(frequency domain)で一つ以上のサブキャリアと、時間領域(time domain)で一つ以上のシンボルで構成される無線リソースを介してシグナリング及びデータを伝達する。
【0101】
[119] 1.0msの長さを有する一つのサブフレームは複数のシンボルで構成される。サブフレームの特定のシンボル(例えば、サブフレームの第一のシンボル)はPDCCHのために用いられることができる。PDCCHは動的に割り当てられるリソースに対する情報(例えば、リソースブロック(Resource Block)、変調、及びコーディング方式(MCS: Modulation and Coding Scheme)等)を運ぶ。
[120]
【0102】
[121] ランダムアクセス手続(Random Access Procedure)
【0103】
[122] 以下では、LTE/LTE-Aシステムで提供するランダムアクセス手続(random access procedure)について見る。
【0104】
[123] ランダムアクセス手続は、端末が基地局とのRRC連結(RRC Connection)がなく、RRCアイドルの状態で初期接続(initial access)を遂行する場合、RRC連結再確立手続(RRC connection re-establishment procedure)を遂行する場合等に遂行される。
【0105】
[124] LTE/LTE-Aシステムでは、ランダムアクセスプリアンブル(random access preamble、RACH preamble)を選択する過程で、特定の集合内で端末が任意に一つのプリアンブルを選択して用いる競合ベースランダムアクセス手続(contention based random access procedure)と、基地局が特定の端末にのみ割り当てたランダムアクセスプリアンブルを用いる非競合ベースランダムアクセス手続(non-contention based random access procedure)を全て提供する。
【0106】
[125]
図6は、本発明が適用できる無線通信システムにおける競合ベースランダムアクセス手続を説明するための図である。
【0107】
[126] (1)第1メッセージ(Msg 1、message 1)
【0108】
[127] 先ず、端末は、システム情報(system information)又はハンドオーバー命令(handover command)を介して指示されたランダムアクセスプリアンブルの集合で、任意に(randomly)一つのランダムアクセスプリアンブル(random access preamble、RACH preamble)を選択し、前記ランダムアクセスプリアンブルを転送することができるPRACH(physical RACH)リソースを選択して転送する。
【0109】
[128] 端末からランダムアクセスプリアンブルを受信した基地局は、プリアンブルをデコーディングし、RA-RNTIを獲得する。ランダムアクセスプリアンブルが転送されたPRACHと関連したRA-RNTIは、該当端末が転送したランダムアクセスプリアンブルの時間-周波数リソースによって決定される。
【0110】
[129] (2)第2メッセージ(Msg 2、message 2)
【0111】
[130] 基地局は、第1メッセージ上のプリアンブルを介して獲得したRA-RNTIに指示(address)されるランダムアクセス応答(random access response)を端末に転送する。ランダムアクセス応答には、ランダムアクセスプリアンブルの区分子/識別子(RA preamble index/identifier)、アップリンクの無線リソースを知らせるアップリンク承認(UL grant)、仮のセル識別子(TC-RNTI:Temporary Cell RNTI)、且つ時間同期値(TAC:time alignment command)が含まれることができる。TACは、基地局が端末にアップリンクの時間整列(time alignment)を維持するために送る時間同期値を指示する情報である。端末は、前記時間同期値を用いて、アップリンク転送のタイミングを更新する。端末が時間同期を更新すると、時間同期タイマー(time alignment timer)を開始又は再スタートする。UL grantは、後述するスケジューリングメッセージ(第3メッセージ)の転送に用いられるアップリンクリソース割当及びTPC(transmit power command)を含む。TPCは、スケジューリングされたPUSCHのための転送パワーの決定に用いられる。
【0112】
[131] 端末は、ランダムアクセスプリアンブルの転送後に、基地局がシステム情報又はハンドオーバーの命令を介して指示されたランダムアクセス応答ウィンドウ(random access response window)内で自身のランダムアクセス応答(random access response)の受信を試み、PRACHに対応するRA-RNTIでマスキングされたPDCCHを検出し、検出されたPDCCHにより指示されるPDSCHを受信することになる。ランダムアクセス応答情報は、MAC PDU(MAC packet data unit)の形式で転送されることができ、前記MAC PDUはPDSCHを介して伝達されることができる。
【0113】
[132] 端末は、基地局に転送したランダムアクセスプリアンブルと同一のランダムアクセスプリアンブルの区分子/識別子を有するランダムアクセス応答を成功的に受信すると、ランダムアクセス応答のモニタリングを中止する。反面、ランダムアクセス応答ウィンドウが終了するまでランダムアクセス応答のメッセージを受信できないか、基地局に転送したランダムアクセスプリアンブルと同一のランダムアクセスプリアンブルの区分子を有する有効なランダムアクセス応答を受信できない場合、ランダムアクセス応答の受信は失敗したと見なされ、その後、端末はプリアンブルの再転送を遂行することができる。
【0114】
[133] (3)第3メッセージ(Msg 3、message 3)
【0115】
[134] 端末が自身に有効なランダムアクセス応答を受信した場合には、前記ランダムアクセス応答に含まれた情報を各々処理する。即ち、端末はTACを適用させ、TC-RNTIを格納する。また、UL grantを用いて、端末のバッファーに格納されたデータまたは新たに生成されたデータを基地局に転送する。
【0116】
[135] 端末の最初の接続の場合、RRC層で生成され、CCCHを介して伝達されたRRC連結要求(RRC Connection Request)が第3メッセージに含まれて転送されることができ、RRC連結の再確立手続の場合、RRC層で生成され、CCCHを介して伝達されたRRC連結の再確立要求(RRC Connection Re-establishment Request)が第3メッセージに含まれて転送されることができる。また、NAS接続要求のメッセージを含むこともできる。
【0117】
[136] 第3メッセージは端末の識別子が含まれなければならない。端末の識別子を含ませる方法としては、二つの方法が存在する。第一の方法は、端末が前記ランダムアクセス手続以前に既に該当セルから割り当てられた有効なセル識別子(C-RNTI)を有しているのであれば、端末は前記UL grantに対応するアップリンク転送信号を介して自身のセル識別子を転送する。反面、もしランダムアクセス手続以前に有効なセル識別子が割り当てられないのであれば、端末は自身の固有の識別子(例えば、S-TMSI(SAE temporary mobile subscriber identity)又は任意の値(random number))を含んで転送する。一般的に前記固有の識別子は、C-RNTIよりも長い。
【0118】
[137] 端末は、前記UL grantに対応するデータを転送した場合、競合解決のためのタイマー(contention resolution timer)を開始する。
【0119】
[138] (4)第4メッセージ(Msg 4、message 4)
【0120】
[139] 基地局は、端末から第3メッセージを介して該当端末のC-RNTIを受信した場合、受信したC-RNTIを用いて端末に第4メッセージを転送する。反面、端末から第3メッセージを介して前記固有の識別子(即ち、S-TMSI又は任意の値(random number))を受信した場合、ランダムアクセス応答で該当端末に割り当てたTC-RNTIを用いて第4メッセージを端末に転送する。一例として、第4メッセージは、RRC連結設定のメッセージ(RRC Connection Setup)が含むことができる。
【0121】
[140] 端末は、ランダムアクセス応答に含まれたUL grantを介して自身の識別子を含むデータを転送した後、競合解決のために基地局の指示を待つ。即ち、特定のメッセージを受信するためにPDCCHの受信を試みる。前記PDCCHを受信する方法においても二つの方法が存在する。前記で言及したように、前記UL grantに対応して転送された第3メッセージが自身の識別子がC-RNTIである場合、自身のC-RNTIを用いてPDCCHの受信を試みて、前記識別子が固有の識別子(即ち、S-TMSI又は任意の値(random number))である場合には、ランダムアクセス応答に含まれたTC-RNTIを用いてPDCCHの受信を試みる。その後、前者の場合、もし前記競合解決のタイマーが満了する前に自身のC-RNTIを介してPDCCHを受信した場合に、端末は正常にランダムアクセス手続が遂行されたと判断し、ランダムアクセス手続を終了する。後者の場合には、前記競合解決のタイマーが満了する前にTC-RNTIを介してPDCCHを受信した場合、前記PDCCHが指示するPDSCHが伝達するデータを確認する。もし前記データの内容に自身の固有の識別子が含まれていれば、端末は正常にランダムアクセス手続が遂行されたと判断し、ランダムアクセス手続を終了する。第4メッセージを介して端末はC-RNTIを獲得し、その後、端末とネットワークはC-RNTIを用いて端末の特定メッセージ(dedicated message)を送受信することになる。
【0122】
[141] 一方、非競合ベース任意接続過程での動作は、
図6に示された競合ベース任意接続の過程と異なり、第1メッセージの転送及び第2メッセージの転送だけで任意接続手続が終了することになる。但し、第1メッセージとして端末が基地局に任意接続のプリアンブルを転送する前に、端末は基地局から任意接続のプリアンブルを割り当てられ、この割り当てられた任意接続のプリアンブルを基地局に第1メッセージとして転送し、基地局から任意接続の応答を受信することによって任意接続手続が終了することになる。
[142]
【0123】
[143] 以下、本明細書で使用される用語に対する説明は次の通りである。
【0124】
[144] -専用ベアラー(Dedicated bearer):UE内のアップリンクパケットフィルタとP-GW内のダウンリンクパケットフィルタと関連したEPSベアラーである。ここで、フィルタは特定のパケットのみがマッチングされる。
【0125】
[145] -基本ベアラー(Default bearer):毎新しいPDNの連結で確立されるEPSベアラーである。基本ベアラーのコンテキストはPDN連結の寿命時間(lifetime)間に維持される。
【0126】
[146] -EMM(EPS Mobility Management)-ナル(EMM-NULL)状態:UE内のEPSサービスが非活性となる。如何なるEPS移動性管理機能も遂行されない。
【0127】
[147] -EMM-非登録(EMM-DEREGISTERED)状態:EMM-非登録の状態で、EMMコンテキストが確立されず、UEの位置はMMEに知らせない。従って、MMEによりUEが接近可能ではない(unreachable)。EMMコンテキストを確立するために、UEはアタッチ(Attach)又は結合されたアタッチ(combined Attach)手続を始めなければならない。
【0128】
[148] -EMM-登録(EMM-REGISTERED)状態:EMM-登録の状態で、UE内のEMMコンテキストが確立されており、基本(default)EPSベアラーコンテキストが活性化されている。UEがEMM-IDLEモードにある時、UEの位置はTAの特定の番号を含むTAのリストの正確度でMMEに知らせる。UEはユーザーデータ及びシグナリング情報の送受信を開始することができ、ページングに応答することができる。また、TAU又は結合されたTAU(combined TAU)手続が遂行される。
【0129】
[149] -EMM-連結(EMM-CONNECTED)モード:UEとネットワークとの間にNASシグナリング連結が確立される時、UEはEMM-連結モードである。EMM-連結の用語は、ECM-CONNECTED状態の用語とも指称され得る。
【0130】
[150] -EMM-アイドル(EMM-IDLE)モード:UEとネットワークとの間にNASシグナリング連結が存在しないか(即ち、留保の指示がないEMM-IDLEモード)、又はRRC連結留保(RRC connection suspend)が下位層により指示された時(即ち、留保の指示を伴ったEMM-IDLEモード)、UEはEMM-IDLEモードである。EMM-IDLEの用語は、ECM-IDLE状態の用語とも指称され得る。
【0131】
[151] -EMMコンテキスト(EMM context):アタッチ(Attach)手続が成功的に完了すると、EMMコンテキストはUE及びMME内に確立される。
【0132】
[152] -コントロールプレーン(Control plane)CIoT(Cellular Internet of Things)EPS最適化(optimization):MMEを経由してコントロールプレーンを介したユーザーデータ(IP、non-IP又はSMS)の効率的な伝達(transport)を可能にするシグナリング最適化。選択的にIPデータのヘッダー圧縮(header compression)を含むことができる。
【0133】
[153] -ユーザープレーン(User Plane)CIoT EPS最適化:ユーザープレーンを介したユーザーデータ(IP又はnon-IP)の効率的な伝達を可能にするシグナリング最適化
【0134】
[154] -EPSサービス:PSドメインによって提供されるサービス。
【0135】
[155] -NASシグナリング連結:UEとMMEとの間のピア対ピア(peer-to-peer)のS1モード連結。NASシグナリング連結は、LTE-Uuインターフェースを経由するRRC連結とSIインターフェースを経由するS1AP連結の連鎖(concatenation)で構成される。
【0136】
[156] -コントロールプレーンCIoT EPS最適化を伴うEPSサービス(EPS services with control plane CIoT EPS optimization)を使用するUE:ネットワークにより許可されたコントロールプレーンCIOT EPS最適化を伴うEPSサービスのためにアタッチ(attach)されたUE
【0137】
[157] -NAS(Non-Access Stratum):UMTS、EPSプロトコルスタックで端末とコアネットワークとの間のシグナリング、トラフィックメッセージをやり取りするための機能的な層。端末の移動性を支援し、端末とPDN GWとの間のIP連結を確立及び維持するセッション管理手続を支援することを主な機能とする。
【0138】
[158] -AS(Access Stratum):E-UTRAN(eNB)とUEとの間又はE-UTRAN(eNB)とMMEとの間のインターフェースプロトコル(interface protocol)上でNAS層下のプロトコル層を意味する。例えば、コントロールプレーンプロトコルスタックで、RRC層、PDCP層、RLC層、MAC層、PHY層を通称するか、このうち何れかの層をAS層と指称することができる。または、ユーザープレーンプロトコルスタックで、PDCP層、RLC層、MAC層、PHY層を通称するか、このうち何れかの層をAS層と指称することができる。
【0139】
[159] -S1モード(S1 mode):無線アクセスネットワークとコアネットワークとの間のS1インターフェースの使用による機能的な分離を有するシステムに適用されるモードを意味する。S1モードは、WB-S1モードとNB-S1モードを含む。
【0140】
[160] -NB-S1モード(NB-S1 mode):UEのサービング無線アクセスネットワークが狭帯域(NB:Narrow Band)-IoT(Internet of Things)による(E-UTRAを経由した)ネットワークサービスへのアクセスを提供する時、UEはこのモードが適用される。
【0141】
[161] -WB-S1モード(WB-S1 mode):システムがS1モードで動作するが、NB-S1モードでなければ、このモードが適用される。
[162]
【0142】
[163] CIoT(Cellular Internet of Things)EPS最適化(optimization)
【0143】
[164] セルラーIoT(CIoT:Cellular Internet of Things)は、狭帯域(NB:Narrow Band)-IoT及びLTE MTC等の低複雑度(low complexity)の端末を効率的にサービスするために定義された。即ち、CIoT EPS最適化は、スモールデータ(small data)の転送に対する向上した支援を提供する。
【0144】
[165] 現在SRBにデータを転送することができるコントロールプレーン(CP:Control Plane)CIoT EPS最適化(CP CIoT EPS Optimization又はCIoT EPS CP Optimization)とCIoT EPSユーザープレーン(UP:User Plane)最適化(UP CIoT EPS Optimization又はCIoT EPS UP Optimization)が定義され、二つの異なるデータ転送モードを同一の端末が全て支援することもできる。
【0145】
[166] 1)CP CIoT EPS最適化は、データ無線ベアラーの確立をトリガリング(triggering)せず、MMEを経由するコントロールプレーンを介して、ユーザーデータ(IP、non-IP又はSMS)の効率的な伝達を支援する。選択的にIPデータのヘッダー圧縮(header compression)がヘッダー圧縮(header compression)を支援するように設定されたIP PDNタイプPDN連結に適用されることができる。
【0146】
[167] 2)UP CIoT EPS最適化は、サービス要求(Service Request)手続を用いる必要なく、EMM-IDLEモードからEMM-CONNECTEDモードへの変更を支援する。
【0147】
[168] シグナリングオーバーヘッドの主な原因は、UE状態の遷移(即ち、遊休状態(Idle state)と連結状態(Connected state)との間の遷移)に必要な現在のS1-ベースEPSのアーキテクチャで用いられる手続に該当する。
【0148】
[169] このようなネットワーク内の関連する処理のロードを減少させるために、次のRRC連結のセッティングアップのために、以前にRRC連結からの情報の再使用をベースとしてソリューションが提案された。
【0149】
[170] この機能は、eNBをベースとして支援される。即ち、以前の留保(suspend)された連結の再開(resumption)は、連結が以前に留保(suspend)されたeNB上に設定されたセルに制限される。但し、このソリューションは、X2インターフェースを介して、eNB間のUEコンテキストの伝達を支援するeNBのクラスターを導入することによって、多重のeNBにかけたトランザクション(transaction)を有するUEのために導入されて支援されることができる。
【0150】
[171] シグナリングオーバーヘッドの減少は、後述する二つの新たな手続、即ち、‘連結留保(Connection Suspend)手続’と‘連結再開(Connection Resume)手続’により実現されることができる。
【0151】
[172]
図7は、本発明が適用できる無線通信システムにおける基地局により開始された連結留保(connection suspend)手続を例示する。
【0152】
[173] UEとネットワークがUP CIoT EPS最適化を支援する場合、この手続はネットワークにより連結を留保するために用いられる。
【0153】
[174] 1.eNBはMMEに連結留保手続を開始する。eNBはMMEにMMEがECM-IDLEに進入する時、UEのRRC連結が留保されることを指示する。
【0154】
[175] 連結を再開するために必要なS1AP連係(association)と関連するデータ、UEコンテキスト及びベアラーコンテキストがeNB、UE及びMMEに維持される。
【0155】
[176] eNBはページングのために推薦されるセル及びeNB情報(Information On Recommended Cells And eNBs For Paging)をS1 UEコンテキスト留保要求(S1 UE Context Suspend Request)のメッセージに含ませることができる。利用可能な場合、MMEはUEをページングする時に用いるためにこの情報を格納することができる。
【0156】
[177] 利用可能な場合、eNBは進化したカバレッジのための情報(Information for Enhanced Coverage)をS1 UEコンテキスト留保要求(S1 UE Context Suspend Request)のメッセージに含ませることができる。
【0157】
[178] 2.MMEはUEのための全てのS1-U(S1ユーザープレーン)ベアラーの解除を要求するためにアクセスベアラー解除要求(Release Access Bearers Request)のメッセージをS-GWに転送する。
【0158】
[179] 3.S-GWは全てのUEのためのeNB関連の情報(即ち、eNBのアドレスおよびダウンリンクのトンネル終端識別子(TEID:Tunnel endpoint identifier))を解除する。また、S-GWはMMEにアクセスベアラー解除応答(Release Access Bearers Response)のメッセージを応答する。
【0159】
[180] UEのS-GWコンテキストの他の要素は影響を受けない。UEのためのダウンリンクパケットが到着すると、S-GWはUEのために受信したダウンリンクパケットをバッファリングし、ネットワークによりトリガされたサービス要求(Network Triggered Service Request)手続(3GPP TS 23.401参照)を開始する。
【0160】
[181] S-GWはアクセスベアラー解除応答(Release Access Bearers Response)のメッセージ内でMMEにS1-Uベアラーの解除について知らせる。
【0161】
[182] 4.MMEはeNBにより開始された連結留保手続を成功的に終了するために、S1-AP UEコンテキスト留保応答(UE Context Suspend Response)のメッセージをeNBに転送する。
【0162】
[183] 5.eNBはUEに向いたRRC連結を留保するためにRRCメッセージをUEに転送する。
【0163】
[184] UE NASがEMM-IDLEの状態で留保された場合(即ち、UEが留保の指示を伴ったEMM-IDLEモードである場合)、UEがアップリンクシグナリングやデータを転送するために再開手続を始めなければならない。
【0164】
[185]
図8は、本発明が適用できる無線通信システムにおけるUEにより開始された連結再開(connection resume)手続を例示する。
【0165】
[186] UEとネットワークがUP CIoT EPS最適化を支援し、UEが連結再開手続を遂行するために必要な情報を格納している場合、この手続はECM連結(ECM-connection)を再開するために用いられる。そうでない場合、サービス要求(Service Request)手続(TS 23.401参照)が用いられる。
【0166】
[187] 1.UEはランダムアクセス手続(
図6参照)をeNBにトリガする。
【0167】
[188] 2.UEはUEの格納されたASコンテキストにアクセスするためにeNBにより必要な情報を含むRRC連結再開手続をトリガする。
【0168】
[189] E-UTRANは保安チェックを遂行する。
【0169】
[190] UEとネットワークとの間のEPSベアラー状態の同期化が遂行される。即ち、UEは無線ベアラーがセッティングアップされず、また、CP CIoT EPSベアラーではないEPSベアラーを地域的に削除する。基本(default)EPSベアラーのための無線ベアラーが確立されなければ、UEは基本EPSベアラーと関連する全てのEPSベアラーを地域的に非活性化する。
【0170】
[191] 3.eNBはRRC再開の原因を含むS1-AP UEコンテキスト再開要求(UE Context Resume Request)のメッセージ内でUEのRRC連結が再開されたことをMMEに知らせる。eNBが全ての留保したベアラーを許容(admit)できなければ、eNBは拒絶されたEPSベアラーのリスト内でこれを指示する。MMEはECM-CONNECTEDの状態に進入する。MMEは連結を再開するために必要なS1AP連係(association)と関連するデータ、UEコンテキスト及びDL TEIDを含むベアラーコンテキストを格納していたMMEに対するeNBにUEが復帰(return)したか識別する。
【0171】
[192] 基本EPSベアラーがeNBにより許可されなければ、基本ベアラーと関連する全てのEPSベアラーは許可されない(non-accepted)ベアラーとして取り扱われる。MMEはベアラー解除手続(bearer release procedure)(TS 24.301参照)をトリガリングすることによって、許可されない(non-accepted)ベアラー及び確立されない(non-established)ベアラーを解除する。
【0172】
[193] 位置サービスを補助するために、eNBはUEのカバレッジレベル(Coverage Level)をMMEに指示する。
【0173】
[194] 4.MMEはS1-AP UEコンテキスト再開応答(UE Context Resume Response)のメッセージ内で連結の再開を確認応答(acknowledge)する。MMEが全ての留保されたE-RABを許容(admit)できなければ、MMEは再開失敗のE-RABリスト(E-RABs Failed To Resume List)情報要素(IE:Information Element)内でこれを指示する。
【0174】
[195] 5.前記4段階でMMEが再開失敗のE-RABリスト(E-RABs Failed To Resume List)を含んだ場合、eNBは無線ベアラーを再構成(reconfigure)する。
【0175】
[196] 6.もうUEからアップリンクデータがeNBによりS-GWに伝達されることができる。eNBは連結留保手続の間に格納されたS-GWのアドレスおよびTEIDを用いてアップリンクデータをS-GWに転送する。S-GWはアップリンクデータをP-GWに伝達する。
【0176】
[197] 7.MMEはPDN連結別にベアラー修正要求(Modify Bearer Request)のメッセージをS-GWに転送する。ベアラー修正要求(Modify Bearer Request)のメッセージは、eNBのアドレス、許可されたEPSベアラーに対するS1 TEID、遅延されたダウンリンクパケット通知要求(Delay Downlink Packet Notification Request)、RATタイプを含むことができる。
【0177】
[198] もうS-GWはダウンリンクデータをUEに転送することができる。
【0178】
[199] 電力節減機能を使用するUEのためにバッファリングされたどんなダウンリンクデータが伝達されたか記憶するために、また、その後のTAUと共に不要なユーザープレーンのセッティングアップを防止するために、MMEとS-GWは自身のUEコンテキスト内のダウンリンクデータのバッファ満了時間(DL Data Buffer Expiration Time)を削除(clear)する(セッティングされている場合)。
【0179】
[200] 8.S-GWはベアラー修正要求(Modify Bearer Request)のメッセージに対する応答としてベアラー修正応答(Modify Bearer Response)のメッセージをMMEに返還(return)する。
【0180】
[201] ベアラー修正応答(Modify Bearer Response)のメッセージはS-GWのアドレスおよびアップリンクのトラフィックのためのTEIDを含むことができる。
[202]
【0181】
[203] 以下、前記
図8の2段階、即ち、RRC連結再開手続についてより詳細に見る。
【0182】
[204] UEがUE ASコンテキストを有し、RRC連結の再開がE-UTRANにより許容され、UEがRRC_IDLEの状態からRRC_CONNECTEDの状態に遷移する必要がある時、留保されたRRC連結の再開は上位層(即ち、NAS層)により開始される。
【0183】
[205] RRC連結が再開される時、RRC層は格納されたUE ASコンテキスト及びE-UTRANから受信したあるRRC設定に基づき、RRC連結再開手続によってUEを構成する。RRC連結再開手続は保安を再活性化し、SRB及びDRBを再確立する。RRC連結の再開要求は再開識別子(resumeIdentity)を含む。
【0184】
[206]
図9は、本発明が適用できる無線通信システムにおけるRRC連結再開手続を例示する。
【0185】
[207]
図9(a)は成功的なRRC連結の再開を例示する。
【0186】
[208]
図9(a)を参照すると、UE(即ち、UE AS層)は留保されたRRC連結の再開を要求するためにRRC連結再開要求(RRC Connection Resume Request)のメッセージをE-UTRAN(例えば、eNB)に転送する(S901a)。
【0187】
[209] 最初のNASメッセージが発生すると、UE NAS層は該当最初のNASメッセージを待機(pending)し、RRC確立の原因(RRC establishment cause)と呼タイプ(call type)のみをUE AS層(即ち、下位層)に転送する。このように、RRC確立の原因(RRC establishment cause)と呼タイプ(call type)がNAS層から伝達されると、UE AS層はRRC連結再開要求のメッセージをE-UTRANに転送する。
【0188】
[210] UE(即ち、UE AS層)は、RRC連結再開要求のメッセージに対する応答としてE-UTRANから留保されたRRC連結を再開するためのRRC連結再開(RRC Connection Resume)のメッセージを受信する(S902a)。
【0189】
[211] RRC連結再開のメッセージを受信すると、UEはRRC_CONNECTEDの状態に進入する。また、RRC連結再開のメッセージを受信すると、UE AS層は上位層(即ち、NAS層)に留保されたRRC連結が再開されたと指示する。
【0190】
[212] UE(即ち、UE AS層)は、RRC連結再開の成功的な完了を確認(confirm)するために、RRC連結再開完了(RRC Connection Resume Complete)のメッセージをE-UTRANに転送する(S903a)。
【0191】
[213]
図9(b)は、ネットワークの拒絶または解除されたRRC連結の再開を例示する。
【0192】
[214]
図9(b)を参照すると、UE(即ち、UE AS層)は留保されたRRC連結の再開を要求するために、RRC連結再開要求(RRC Connection Resume Request)のメッセージをE-UTRAN(例えば、eNB)に転送する(S901b)。
【0193】
[215] UE(即ち、UE AS層)は、RRC連結再開要求のメッセージに対する応答としてE-UTRANからRRC連結の確立を拒絶するためのRRC連結拒絶(RRC Connection Reject)のメッセージを受信する(S902a)。
【0194】
[216] RRC連結再開のメッセージを受信すると、UE AS層は上位層(即ち、NAS層)にRRC連結の再開の失敗について知らせる。
[217]
【0195】
[218] 以下、UEのNAS層で動作についてより具体的に見ると次の通りである。
【0196】
[219] 最初のNASメッセージが発生すると、UE NAS層は該当最初のNASメッセージを待機(pending)し、RRC確立の原因(RRC establishment cause)と呼タイプ(call type)のみをUE AS層(即ち、下位層)に転送する。
【0197】
[220] UE AS層は前記
図8の2段階のようにRRC連結の再開を遂行し、再開の成功又は失敗をUE NAS層に知らせる。UE AS層から再開成功の通知を受けると、UE NAS層は待機中(pending)である最初のNASメッセージの種類によってUE ASに伝達を判断し、伝達が必要な場合、UE ASに伝達し、そうでない場合、該当最初のNASメッセージを廃棄(discard)する。
【0198】
[221] UP CIoT EPS最適化が用いられる時、NASシグナリング連結の留保(suspend)はEMM-CONNECTEDモードであるネットワークにより開始されることができる。留保されたNASシグナリング連結の再開(resume)はUEにより開始される。
【0199】
[222] UE内で、UP CIoT EPS最適化が用いられる時:
【0200】
[223] -RRC連結が留保されたと下位層から指示を受信する時、UEは留保の指示を伴ったEMM-IDLEモード(EMM-IDLE mode with suspend indication)に進入するが、NASシグナリング連結が解除されたと見なさない;
【0201】
[224] -留保の指示を伴ったEMM-IDLEモード中に最初のNASメッセージ(initial NAS message)を用いる手続がトリガされる時、UEは下位層にRRC連結の再開を要求する。下位層への要求内、NASは下位層にRRC確立の原因(RRC establishment cause)及び呼タイプ(call type)を提供する;
【0202】
[225] -留保の指示を伴ったEMM-IDLEモード中にRRC連結が再開されたと下位層から指示されると、UEはEMM-CONNECTEDモードに進入する。サービス要求(SERVICE REQUEST)のメッセージが待機中(pending)であると、該当メッセージを転送されない。SERVICE REQUESTのメッセージと異なる最初のNASメッセージが待機中(pending)であると、該当メッセージは転送される。この時、NASメッセージが廃棄(discard)されてネットワークに転送されないと、該当メッセージに対応するアップリンクのNASカウント(NAS COUNT)値は次のアップリンクのNASメッセージが転送されるときに再利用される;
【0203】
[226] -WB-S1モードで、留保の指示を伴うEMM-IDLEの状態でUP CIoT EPS最適化のPLMNの支援がブロードキャストシステム情報の一部として受信されなかったと下位層から指示されると、UEは留保の指示を伴わないEMM-IDLEモードに進入し、NASシグナリング連結が解除されたと見なす;
【0204】
[227] -留保の指示を伴うEMM-IDLEの状態でRRC連結の再開がフォールバック(fallback)されたと下位層から指示されると、UEは留保の指示を伴わないEMM-IDLEモードに進入し、待機中(pending)である初期のNASメッセージを転送し、RRC連結の確立が要求されたように動作する;
【0205】
[228] -RRC連結の再開が失敗されたという指示及びRRC連結が留保されたという指示を下位層から受信すると、UEは留保の指示を伴うEMM-IDLEモードに進入し、必要であれば、進行中のNAS手続を再スタートする;且つ
【0206】
[229] -RRC連結の再開が失敗されたという指示及びRRC連結が留保されなかったという指示を下位層から受信すると、UEは留保の指示を伴わないEMM-IDLEモードに進入し、必要であれば、進行中のNAS手続を再スタートする。
【0207】
[230] ネットワーク内で、UP EPS最適化が使用されると:
【0208】
[231] -RRC連結が留保されたと下位層から指示されると、ネットワークは留保の指示を伴ったEMM-IDLEモード(EMM-IDLE mode with suspend indication)に進入するが、NASシグナリングの連結が解除されたと見なさない;且つ
【0209】
[232] -留保の指示を伴ったEMM-IDLEモード中にRRC連結が再開されたと下位層から指示されると、ネットワークはEMM-CONNECTEDモードに進入する。
[233]
【0210】
[234] ユーザープレーン(UP:user plane)CIoT EPS最適化(optimization)を支援しないセルではUEの動作
【0211】
[235]
図10は、本発明が適用できる無線通信システムにおけるUEが異なるTAに属するCIoT最適化を支援しないセルに移動するシナリオを例示する図である。
【0212】
[236] UEがCIoT最適化(即ち、UP CIoT EPS optimization(UPソリューション)及び/又はコントロールプレーン(CP:control plane)CIoT EPS optimization(CPソリューション))を用いることができるか否かは、アタッチ(Attach)/トラッキング領域更新(TAU:Tracking Area Update)要求手続内で決定される。
【0213】
[237] その後、UEが格納されたトラッキング領域(TA:tracking area)と異なるTAに属し、CIoT最適化を支援しないセルに移動すると、UEはTAU要求手続を開始することができ、ネットワークはCIoT最適化がTAU承認(TAU Accept)のメッセージ内のCIoT最適化が承認されないとUEに指示することができる。従って、UEはセルが支援しないCIoT最適化の代わりに他の方法を用いてユーザーデータを転送することができる。
【0214】
[238]
図11は、本発明が適用できる無線通信システムにおけるUEが同一のTAに属するCIoT最適化を支援しないセルに移動したシナリオを例示する図である。
【0215】
[239] 反面、UEが格納されたTAと同一のTAに属し、CIoT最適化を支援しないセルに移動すると、UEはTAU要求手続を開始しないため、NAS層内でCIoT最適化が承認されなかったか分からない。従って、UEはCIoT最適化を支援しないセル内でCPソリューションのためにコントロールプレーンサービス要求(Control Plane Service Request)手続又はUPソリューションのためにRRC連結再開(RRC Connection Resume)手続を開始するにもかかわらず、ユーザーデータを転送することができない。
【0216】
[240] このような問題を解決するために次のような方法が提案された。
【0217】
[241] -WB-S1モードの場合、CPソリューションの支援がシステム情報ブロック(SIB:System Information Block)2内でブロードキャストされないと、UEはコントロールプレーンサービス要求(Control Plane Service Request)手続の代わりにサービス要求(Service Request)手続を開始する。
【0218】
[242] -WB-S1モードの場合、UPソリューションの支援がSIB2内でブロードキャストされないと、UEはRRC連結の再開(RRC Connection Resume)手続の代わりに、RRC連結要求(RRC Connection Request)手続を開始する。
【0219】
[243] 但し、3GPPではCIoT最適化を支援するセルとCIoT最適化を支援しないセルが全て同一のTAリスト内に混合されるシナリオを支援しないため、前記提案方式は延期された。、言い換えると、UEはTAU手続なく、CIoT最適化を支援するセルからCIoT最適化を支援しないセルに移動しない。
[244]
【0220】
[245] 3GPPではCIoTの支援とトラッキング領域識別子(TAI:Tracking Area Identity)リストとの間の関係を次のように定義している:
【0221】
[246] [TS 23.401セッション4.3.5.3]他の特徴(例えば、UP CIoT EPS最適化)は、MMEがTAIのリストをどのように生成するか要求できる。
【0222】
[247] 従って、基本的に、運営者が同一であるTAリスト内の全てのセル内でCIoT最適化の支援をマッチングするように要求されることができる。但し、ネットワーク設定の誤謬(misconfiguration)又はCIoT最適化の導入の過渡期段階(transitional stage)の場合、CIoT最適化を支援しないセルが同一のTAIリスト内に混合されることができる。例えば、運営者がCIoT最適化を導入するために、既存のeNBを更新すると、同時に同一のTAIリスト内の全てのeNBを更新することが難しく、CIoT最適化を支援しないセルが残されることができる。予想できなかったこのような状況が発生すると、UEがどんなユーザーデータも転送できない状態が防止されるべき必要があるため、次のようなソリューションが提案された。
【0223】
[248] UEが留保の指示を伴ったRRC IDLEモード(RRC IDLE mode with suspend indication)の間にUPソリューションを支援しないセルに移動すると、UEがユーザーデータが待機中(pending)にあるとしても、RRC連結再開要求(RRC Connection Resume Request)はeNBにより承認されない。従って、UEはどんなユーザーデータも転送できない。このようなイシューを解決するために次のような二つのソリューションが提案された。
【0224】
[249] -代案(Alt:alternative)1:SIB2内UPソリューションの支援を使用
【0225】
[250]
図12は、本発明が適用できる無線通信システムにおけるSIB2内UPソリューションの支援を用いる方法を例示する図である。
【0226】
[251]
図12で例示されたソリューションでは、UPソリューションの支援がSIB2内でブロードキャストされないと、UEは留保の指示を伴わないRRC IDLEモード(RRC IDLE mode without suspend indication)RRC IDLEモードに進入する。UEが留保の指示を伴わないRRC IDLEモードに進入した後にユーザーデータを転送すると、UEは一般的なベアラー確立手続のようにRRC連結要求(RRC Connection Request)とサービス要求(Service Request)を転送することができる。
【0227】
[252] 但し、UPソリューションの支援はNB-S1モードのためにSIB2内で定義されないため、WB-S1モードでのみ適用されることができるという点がこのソリューションの短所である。
【0228】
[253] -代案(Alt)2:RRC連結再開要求の失敗以降に留保モード解除
【0229】
[254]
図13は、本発明が適用できる無線通信システムにおけるRRC連結再開要求の失敗以降に留保モードを解除する方法を例示する図である。
【0230】
[255] UEがRRC連結再開要求(RRC connection resume request)をUPソリューションを支援しないeNBに転送すると、eNBはこれを受信することができない。従って、この要求は無視され、T300タイマーは満了となる。このような点を考慮すると、T300タイマーが満了となった後、UEが留保の指示を伴わないRRC IDLEモードに進入する動作が提案された。
【0231】
[256] 類似したUEの動作が既にNAS規格に次のように定義される:
【0232】
[257] [TS 24.301セッション5.3.1.3.]下位層からRRC連結の再開(RRC connection resume)が失敗したという指示、且つRRC連結が留保(suspend)されなかったという指示を受信する時、UEは留保の指示がないEMM-IDLEモード(EMM-IDLE mode without suspend indication)に進入し、必要であれば、進行中のNAS手続を再スタートする。
【0233】
[258] 反面、RRC層でのUEの動作は次のように定義される:
【0234】
[259] [TS 36.331セッション5.3.3.6.]T300タイマーが満了すると、RRC層はRRC連結確立の失敗又は留保の指示を伴ったRRC連結再開の失敗について上位層に知らせる。
【0235】
[260] 前記のようなRRC層がRRC連結再開要求の失敗及びRRC連結が留保されたことを指示するものと解釈されると、UEは留保の指示を伴うRRC IDLEモードに進入し続けることになる。従って、UEは前述したNAS規格によってどんなユーザーデータも転送することができない。
【0236】
[261] 従って、このソリューションにおいて、RRC層がNAS層にRRC連結が留保されなかったと指示するために、UEの動作がより明確に定義される必要がある。
[262]
【0237】
[263] ユーザープレーンCIoT EPS最適化を支援しないセルでのUEの動作
【0238】
[264] 1)NAS層の動作
【0239】
[265] 前記で見たように、WB-S1モードで、留保の指示を伴うEMM-IDLEの状態で、UP CIoT EPS最適化のPLMNの支援がブロードキャストシステム情報の一部として受信されなかったと下位層から指示されると、UEは留保の指示を伴わないEMM-IDLEモードに進入し、NASシグナリング連結が解除されたと見なす。
[266]
【0240】
[267] 2)RRC連結拒絶(RRC Connection Reject)の受信時のUEの動作
【0241】
[268] 次は、UE-ASがRRC連結拒絶(RRCConectionReject)を受信する際の動作を示す。
【0242】
[269] UEは:
【0243】
[270] 1>タイマーT300を中断する;
【0244】
[271] 1>MACをリセッティングし、MACの構成を解除する;
【0245】
[272] 1>NB-IoTを除き、待機時間(waitTime)にセッティングされたタイマー値でタイマーT302を始める;
【0246】
[273] 1>拡張された待機時間(extendedWaitTime)が存在し、UEが遅延耐性接続(delay tolerant access)を支援すると:
【0247】
[274] 2>拡張された待機時間(extendedWaitTime)を上位層に伝達する;
【0248】
[275] 1>優先順位のダウン要求(deprioritisationReq)が含まれ、UEが優先順位のダウン化(deprioritisation)を伴ったRRC連結拒絶(RRC Connection Reject)を支援すると:
【0249】
[276] 2>シグナリングされた優先順位のダウン化タイマー(deprioritisationTimer)にセッティングされたタイマー値でタイマーT325を(再)スタートする;
【0250】
[277] 2>タイマーT325が満了となるまで優先順位のダウン要求(deprioritisationReq)を格納する。
[278]
【0251】
[279] 3)タイマーT302、T303、T305、T306又はT308の満了若しくは中断
【0252】
[280] 次は、UE-ASがタイマーT302が満了となったときの動作を示す。
【0253】
[281] UEは:
【0254】
[282] 1>タイマーT302が満了又は中断されると:
【0255】
[283] 2>端末終端接続(mobile terminating access)のための遮断緩和(barring alleviation)の上位層に知らせる;
[284]
【0256】
[285] 4)タイマーT3346を始めるか、又は駆動中である時のUEの動作
【0257】
[286] 次は、タイマーT3346を始めるUEの動作と、タイマーT3346が駆動中(running)である時のUEの動作を示す。T3346が駆動中である場合、特別な場合を除いて、UEはTAUを含む初期のNASメッセージを転送するための動作をすることができない。
【0258】
[287] A.ネットワークにより承認されない一般又は周期的なトラッキング領域更新(TAU:tracking area updating)手続
【0259】
[288] 一般的なNASレベル移動性管理輻輳制御により、TAUの要求が拒絶されると、ネットワークはEMMの原因値を#22“輻輳(congestion)”にセッティングし、バックオフ(back-off)のタイマーT3346を割り当てる(assign)。
【0260】
[289] #22(輻輳)
【0261】
[290] トラッキング領域更新拒絶(TRACKING AREA UPDATE REJECT)のメッセージ内T3346値(value)の情報要素(IE:Information Element)が存在し、値がこのタイマーが0でもなく、非活性化(deactivated)もされなかったと指示すると、UEは次のような動作を進行する。そうでなければ、非正常の場合(abnormal case)として見なされる。
【0262】
[291] UEはTAU手続を中断(abort)し、TAU試みのカウンター(counter)をリセッティングし、EPS更新状態(ESP update status)を‘EU2 NOT UPDATED’にセッティングする。拒絶された要求が緊急ベアラーサービスのためのPDN連結を開始するためのものでなければ、UEはEMM-REGISTERED.ATTEMPTING-TO-UPDATEの状態に変更する。
【0263】
[292] UEはタイマーT3346が駆動中であると、これを中断する。
【0264】
[293] トラッキング領域更新拒絶(TRACKING AREA UPDATE REJECT)のメッセージ完全性(integrity)保護されると、UEはT3346 value IE内で提供された値でタイマーT3346を始める。
【0265】
[294] トラッキング領域更新拒絶(TRACKING AREA UPDATE REJECT)が完全性保護されないと、UEは任意の値でタイマーT3346を始める。
【0266】
[295] UEは現在のサービングセルに留まり、一般的なセルの再選択手続を適用する。タイマーT3346が満了又は中断されると、必要であれば、TAU手続が始まる。
【0267】
[296] UEによりA/Gbモード又はIuモードが支援されると、同一の値を有するGMMの原因でルーティング領域更新手続が拒絶される時、UEはGMMのパラメータであるGMM状態(GMM state)、GPRS更新状態(GPRS update status)、ルーティング領域更新試みのカウンター(routing area updating attempt counter)を制御する。
【0268】
[297] B.UE内非正常の場合(abnormal cases)
【0269】
[298] 次のような非正常の場合が識別されることができる:
【0270】
[299] K)下位層から“拡張された待機時間(Extended wait time)”
【0271】
[300] トラッキング領域更新要求(TRACKING AREA UPDATE REQUEST)のメッセージが“MSがNASシグナリングを低い優先順位に設定”のようにセッティングされた低い優先順位の指示子(low priority indicator)を含むと、UEは“拡張された待機時間”でタイマーT3346を始め、トラッキング領域更新試みのカウンターをリセッティングする。
【0272】
[301] トラッキング領域更新要求のメッセージが“MSがNASシグナリングを低い優先順位に設定”のようにセッティングされた低い優先順位の指示子(low priority indicator)を含まず、UEがNB-S1モードで動作中であると、UEは“拡張された待機時間”でタイマーT3346を始め、トラッキング領域更新試みのカウンターをリセットする。
【0273】
[302] 他の場合において、UEは“拡張された待機時間”を無視する。
【0274】
[303] UEはTAU手続を中断(abort)し、現在のサービングセルに留まり、EPS更新の状態を‘EU2 NOT UPDATED’にセッティングし、 EMM-REGISTERED.ATTEMPTING-TO-UPDATEに状態を変更し、一般的なセルの再選択手続を適用する。
【0275】
[304] UEがTAU手続を開始する前に拡張されたIDLEモード不連続受信(eDRX:extended IDLE mode Discontinuous Reception)を用いた場合、UEは最後のアタッチ又はTAU手続の間に受信した拡張されたDRXのパラメータIE(extended DRX parameters IE)でeDRXを用い続ける。
【0276】
[305] UEは次のように動作する。
【0277】
[306] L)タイマーT3346が駆動中(running)
【0278】
[307] UEは次の通りではない場合、TAU手続を始めない:
【0279】
[308] -UEがEMM-CONNECTEDモードにある;
【0280】
[309] -UEがページングを受信する;
【0281】
[310] -UEが選択されたPLMN内でAC11-15を用いるように設定される;
【0282】
[311] -UEが緊急ベアラーサービスのための確立されたPDN連結を有するか、又は緊急ベアラーサービスのためのPDN連結を確立中;又は
【0283】
[312] -UEがNASシグナリングの低い優先順位の指示を伴わないPDN連結を有するか、又はNASシグナリングの低い優先順位の指示を伴わないPDN連結を確立中、且つタイマーT3402及びタイマーT3411が駆動されず、“MSがNASシグナリングを低い優先順位に設定”のようにセッティングされた低い優先順位の指示子を含むNAS要求メッセージ(例えば、アタッチ要求(ATTACH REQUEST)、トラッキング領域更新要求(TRACKING AREA UPDATE REQUEST)、拡張されたサービス要求(EXTENDED SERVICE REQUEST))の拒絶により、タイマーT3346が始まる。
【0284】
[313] UEは現在のサービングセルに留まり、一般的なセルの再選択手続を適用する。
[314]
【0285】
[315] EMMモード決定方法
【0286】
[316] 前記で説明したように、UP CIoT EPS最適化を支援するセルで留保(suspend)されたUEがUP CIoT EPS最適化を支援しないセルに移動した場合のUEに発生する問題を提起し、これを解決するためのソリューションが提案された。
【0287】
[317] 第一のAlt1ソリューションの場合、UEが基地局から該当セルがUP CIoT EPS最適化を支援しないという指示を含むSIBを受信すると、UEのAS層がNAS層にこれを知らせ、UEのNAS層は留保された指示を伴うEMM-IDLEモード(EMM-IDLE mode with suspend indication)の状態から(留保された指示を伴わない)EMM-IDLEモードに切り換えることができる。
【0288】
[318] しかし、この方法の場合、UEが留保された指示を伴うEMM-IDLEモード(EMM-IDLE mode with suspend indication)からUP CIoT EPS最適化を支援しないセルに移動し、何らシグナリング(例えば、初期のNASメッセージ)やデータの転送がトリガされず、再度UP CIoT EPS最適化を支援するセルに帰る場合、不要にUEが留保(suspend)の状態を解除(release)する結果を招くことになる。言い換えると、UEが短時間内に再度UP CIoT EPS最適化を支援するセルに再度帰る場合には、不要に留保(suspend)の状態を解除(release)する結果を招くことになる。
【0289】
[319] 例えば、UEがMMEからT3346タイマー値を受信すると(例えば、TRACKING AREA UPDATE REJECTのメッセージ内T3346 value IEが含まれると)、UEはT3346タイマーが駆動される間にはUEはTAU手続を遂行することができない。また、AS層で遮断 (barring)された場合にも、UEはNASメッセージをMMEに転送することができない(即ち、UEはTAU手続を遂行することができない)。この場合、UEが留保された指示を伴うEMM-IDLEモード(EMM-IDLE mode with suspend indication)からUP CIoT EPS最適化を支援しないセルに移動しても、UEはTAU手続を遂行しなくなる。また、該当セルから受信したSIBメッセージを介して、該当セルがUP CIoT EPS最適化を支援しないことを判断すると、UEは留保された指示を伴うEMM-IDLEモード(EMM-IDLE mode with suspend indication)から(留保された指示を伴わない)EMM-IDLEモードに変更することになる。その後、UEが再度UP CIoT EPS最適化を支援するセルに帰る場合、UEは留保(suspend)の状態を解除することになったため、再度RRC連結手続を遂行しなければならない。即ち、留保(suspend)の状態を維持した場合は、UEが連結再開(RRC connection resume)手続を開始することができるにもかかわらず、前記のような状況で不要にUEが留保(suspend)の状態を解除(release)する結果を招くという問題が発生する。
【0290】
[320] また、第一のAlt2ソリューションの場合、UEは、まず、RRC連結再開要求(connection resume request)を転送した後、T300が満了となるまで待たなければならない遅延(delay)と共に、その後再度ランダムアクセス(RA:Random Access)のメッセージ(msg)3(即ち、RRC連結要求(RRC Connection request)のメッセージ)を転送しなければならないシグナリングのオーバーヘッドが増加するという問題が発生する。また、この時、ネットワーク(例えば、MME)の動作も、現在定義されていない状態である。
[321]
【0291】
[322] 本発明では、前記のような問題を解決するために、UP EPS CIoT最適化を支援するセルで留保(suspend)されたUE(即ち、留保の指示を伴うEMM-IDLEモードであるUE)がUP EPS CIoT最適化を支援しないセルに移動したときに効率的なUEの動作を提案する。
【0292】
[323] 以下、本発明の説明において、初期のNASメッセージ(initial NAS message)は従来の初期のNASメッセージ(例えば、サービス要求(Service Request)のメッセージ、拡張されたサービス要求(Extended Service Request)のメッセージ、TAU要求(TAU request)のメッセージ、ディタッチ要求(Detach Request)メッセージ)とコントロールプレーンサービス要求(Control Plane Service Request)のメッセージを含むことができる。
【0293】
[324] また、以下、本発明の説明において、留保の指示がないEMM-IDLEモード(EMM-IDLE mode without suspend indication)は、従来のEMM-IDLEモードと同一の意味であると見なす。
[325]
【0294】
[326]
図14は、本発明の一実施例に係るUEのモード決定方法を例示する図である。
【0295】
[327]
図14を参照すると、留保(suspend)の指示を伴ったEMM-IDLEモードであるUEが基地局からUEのサービングセルがUP CIoT EPS最適化を支援しないという情報を含むSIBを受信すると(S1401)、UEはサービングセルがUP CIoT EPS最適化を支援しないという情報を格納する(S1402)。
【0296】
[328] この時、UEのNAS層又はAS層がサービングセルがUP CIoT EPS最適化を支援しないという情報を格納することができる。
【0297】
[329] もし、初期の非アクセス層(NAS:Non-Access Stratum)のメッセージを用いた手続がトリガされると(S1403)、UE(即ち、UEのNAS層)は留保(suspend)の指示を伴わないEMM-IDLEモードに進入する(S1406)。
【0298】
[330] 初期のNASメッセージを用いた手続がトリガされた後、UE及び/又はMMEの動作に関する詳細な説明は後述する。
【0299】
[331] 反面、初期の非アクセス層(NAS:Non-Access Stratum)のメッセージを用いた手続がトリガされず(S1403)、サービングセルがUP CIoT EPS最適化を支援するセルに変更されると(例えば、UEの移動によってUEがキャンプオン(camp on)するセルから該当セルがUP CIoT EPS最適化を支援する情報を含むSIBを受信すると)(S1405)、UE(即ち、UEのNAS層)は留保(suspend)の指示を伴うEMM-IDLEモードを維持する(S1406)。
【0300】
[332] この時、UEはS1402の段階で格納したサービングセルがUP CIoT EPS最適化を支援しないという情報を削除することができる。
[333]
【0301】
[334] 実施例1)UEの動作
【0302】
[335]
図15は、本発明の一実施例に係るUEのモード決定方法を例示する図である。
【0303】
[336]
図15を参照すると、UEのNAS(Non-Access Stratum)層は、留保の指示を伴ったEMM-IDLE(EMM-IDLE mode with suspend indication)モードである(S1501)。
【0304】
[337] UEのAS層(Access Stratum)が現在のUEがキャンプオン(camp on)するセル(即ち、サービングセル)から該当セルが UP CIoT EPS最適化を支援しないという情報を含むSIBを受信すると (S1502)、UEのAS層はこれを認知することができる(S1503)。即ち、UEのAS層は、サービングセルがUP CIoT EPS最適化を支援しないという情報を格納することができる。
【0305】
[338] また、UEは、下記のように発生するイベントによって、AとBの何れかの動作を遂行することができる。
【0306】
[339] A.UP CIoT EPS最適化を支援するセルに変更されず、UEのNAS層で初期のNASメッセージを用いた手続がトリガされる場合
【0307】
[340] UP CIoT EPS最適化を支援するセルに変更されず(即ち、UEがUP CIoT EPS最適化を支援するセルを再選択せず)、UEのNAS層で初期のNASメッセージを用いた手続がトリガされると(Upon trigger of a procedure using an initial NAS message)(S1504)、UEのNAS層はRRC確立の原因(establishment cause)と呼タイプ(call type)を含む連結を再開(Resume)するようにする要求(即ち、再開要求)をUEのAS層に伝達することができる(S1505)。
【0308】
[341] この時、UEのAS層はRRC連結再開要求(RRC Connection Resume Request)のメッセージではないRRC連結要求(RRC Connection Request)のメッセージを該当セル(即ち、該当セルをサービング(serving)するeNB)に転送することができる(S1506)。
【0309】
[342] UEのAS層がRRC連結要求(RRC Connection Request)のメッセージに対する成功の応答であるRRC連結セッティングアップ(RRC Connection Setup)のメッセージを受信すると(S1507)、UEのAS層はUEのNAS層に待機中(pending)である初期のNASメッセージ(initial NAS message)を伝達するよう要求する指示(即ち、NASメッセージ要求の指示)を伝達することができる(S1508)。
【0310】
[343] この時、UEのAS層がUEのNAS層に待機中(pending)である初期のNASメッセージを伝達するよう要求する指示は、既存に定義されたRRC連結がフォールバック(fallback)されたという指示(‘indication that the RRC connection resume has been fallbacked’)であってもよく、又は新たに定義される指示であってもよい。
【0311】
[344] NASメッセージ要求の指示を受信したUEのNAS層は、待機中(pending)である初期のNASメッセージをUEのAS層に伝達し(S1509)、UEのNAS層は留保(suspend)の指示を伴わないEMM-IDLEモードに切り換える(即ち、進入)ことができる(S1510)。
【0312】
[345] 初期のNASメッセージを受信したUEのAS層は、RRC連結完了(RRC connection complete)のメッセージに受信した初期のNASメッセージを含ませて、該当セル(即ち、該当セルをサービングするeNB)に転送することができる(S1511)。
【0313】
[346] B.UEのNAS層で初期のNASメッセージを用いた手続がトリガされず、UP CIoT EPS最適化を支援するセルに変更された場合
【0314】
[347] もし、UE NAS層で初期のNASメッセージを用いた手続がトリガされない状態で、UEがUP CIoT EPS最適化を支援するセルに再度帰る場合には、UEは次のように動作する。
【0315】
[348] UE AS層は、S1503の段階で格納したサービングセルがUP CIoT EPS最適化を支援しないという情報を削除することができる。また、UE NAS層は、留保(suspend)の指示を伴ったEMM-IDLEモードを維持することができる。
【0316】
[349] 前記で説明したように、UEがキャンプオン(camp on)するセル(即ち、サービングセル)がUP CIoT EPS最適化を支援しないという情報をSIBを介して受信しても、直ぐに(留保(suspend)の指示を伴わない)EMM-IDLEモードモードに進入しない。反面、UEは初期のNASメッセージを用いた手続トリガされた後に、即ち、UEがキャンプオン(camp on)するセル(即ち、サービングセル)でシグナリング及び/又はデータの送受信が実際に始めることになる時点で(留保(suspend)の指示を伴わない)EMM-IDLEモードに進入することができる。従って、UEがCIoT EPS最適化を支援しないセルでどんなシグナリング及び/又はデータの送受信がなく、再度CIoT EPS最適化を支援するセルに復帰することになると、留保(suspend)の指示を伴ったEMM-IDLEモードを維持することになることで、eNBとのシグナリング及びネットワーク内の関連する処理のロードを減少させることができる。
[350]
【0317】
[351] もし、前記
図15と異なり、S1507の段階でUEのAS層がRRC連結要求(RRC Connection Request)のメッセージに対する成功応答(即ち、RRC連結セッティングアップ(RRC Connection Setup)のメッセージ)ではない場合、UEは次のように動作することができる。
【0318】
[352] ケース1)UEのAS層がRRC連結要求(RRC Connection Request)のメッセージの転送後、eNBからRRC連結拒絶(RRC Connection Reject)のメッセージを受信すると、UEのAS層はUEのNAS層に再開(resume)が失敗され、RRC連結が留保(suspend)されなかったという指示を伝達することができる。
【0319】
[353] この時、指示は既存に定義されたRRC連結の再開が失敗されたという指示、及びRRC連結が留保されなかったという指示(‘indication that the RRC connection resumed has failed and indication that the RRC connection is not suspended’)であってもよく、又は新たに定義された指示であってもよい。
【0320】
[354] ケース2)UEのAS層がRRC連結要求(RRC Connection Request)のメッセージの転送後、T300タイマーが満了となるまでeNBから何ら応答を受信できないか、又は遮断(barring)され、RRC連結要求(RRC Connection Request)をeNBに転送できない場合、UEのAS層はNB-IoT UEではない一般のUE(normal UE)の従来の動作に従うことができる。或いは、UEは前述したケース1)の動作(即ち、UEのNAS層に再開(resume)が失敗され、RRC連結が留保(suspend)されなかったという指示を伝達)を遂行することもできる。
【0321】
[355] 前述した一般のUEの従来の動作は下記の通りである。
【0322】
[356] 下記でタイマー302が待機時間(waitTime)にセッティングされ(TS 36.331の5.3.3.8節参照)、タイマー302が満了となると、UEのAS層は上位層(即ち、UEのNAS層)に端末終端接続(mobile terminating access)のための遮断緩和(barring alleviation)を知らせる。
【0323】
[357] このような従来の動作を遂行する場合、UEのAS層は従来の動作と共にケース1)の動作(case I)の動作(即ち、UEのNAS層に再開(Resume)が失敗され、RRC連結が留保(suspend)されなかったという指示を伝達)を遂行することもできる。
[358]
【0324】
[359] 実施例2)UEの動作
【0325】
[360]
図16は、本発明の一実施例に係るUEのモード決定方法を例示する図である。
【0326】
[361]
図16を参照すると、UEのNAS(Non-Access Stratum)層は留保の指示を伴ったEMM-IDLE(EMM-IDLE mode with suspend indication)モードである(S1601)。
【0327】
[362] UEのAS層(Access Stratum)が現在のUEがキャンプオン(camp on)するセル(即ち、サービングセル)から該当セルがUP CIoT EPS最適化を支援しないという情報を含むSIBを受信すると(S1602)、UEのAS層はUEのNAS層に該当セルがUP CIoT EPS最適化を支援しないということを知らせることができる(S1603)(即ち、UP CIoT EPS最適化を支援しないことを指示)。
【0328】
[363] これを受信したUEのNAS層は、この事実を記憶(UEのNAS層はサービングセルがUP CIoT EPS最適化を支援しないという情報を格納)することができる(S1604)。
【0329】
[364] また、UEは下記のように発生するイベントによって、AとBの何れかの動作を遂行することができる。
【0330】
[365] A.UP CIoT EPS最適化を支援するセルに変更されず、UEのNAS層で初期のNASメッセージを用いた手続がトリガされる場合
【0331】
[366] UP CIoT EPS最適化を支援するセルに変更されながら(即ち、UP CIoT EPS最適化を支援するセルをUEが再選択せず)、UEのNAS層が初期のNASメッセージを用いた手続がトリガされると(Upon trigger of a procedure using an initial NAS message)(S1605)、UEのNAS層はEMM-IDLEモード(即ち、留保の指示を伴わないEMM-IDLEモード)に切り換える(即ち、進入)ことができる(S1606)。
【0332】
[367] この時、UE NAS層は、S1604の段階で格納したサービングセルがUP CIoT EPS最適化を支援しないという情報を削除することができる。
【0333】
[368] また、UEのNAS層は、EMM-IDLEモード(即ち、留保の指示を伴わないEMM-IDLEモード)で初期のNASメッセージを転送するための動作を遂行することができる。
【0334】
[369] これについて見ると、UEのNAS層はUEのAS層にRRC連結の確立を要求することができる(S1607)。この要求は、初期のNASメッセージと共にRRC確立の原因(establishment cause)と呼タイプ(call type)を含むことができる。
【0335】
[370] この要求を受信すると、この時、UEのAS層はRRC連結要求(RRC Connection Request)のメッセージを該当セル(即ち、該当セルをサービング(serving)するeNB)に転送することができる(S1608)。
【0336】
[371] UEのAS層がRRC連結要求(RRC Connection Request)のメッセージに対する成功の応答であるRRC連結セッティングアップ(RRC Connection Setup)のメッセージを受信すると(S1609)、UEのAS層はRRC連結完了(RRC connection complete)のメッセージに受信した初期のNASメッセージを含ませて、該当セル(即ち、該当セルをサービングするeNB)に転送することができる(S1610)。
【0337】
[372] B.UEのNAS層で初期のNASメッセージを用いた手続がトリガされず、 UP CIoT EPS最適化を支援するセルに変更された場合
【0338】
[373] もし、UE NAS層で初期のNASメッセージを用いた手続がトリガされない状態で、UEがUP CIoT EPS最適化を支援するセルに再度帰る場合には、UEは次のように動作する。
【0339】
[374] UE NAS層は、S1604の段階で格納したサービングセルが、UP CIoT EPS最適化を支援しないという情報を削除することができる。また、UE NAS層は、留保(suspend)の指示を伴ったEMM-IDLEモードを維持することができる。
【0340】
[375] 前記で説明したように、UEがキャンプオン(camp on)するセル(即ち、サービングセル)がUP CIoT EPS最適化を支援しないという情報をSIBを介して受信しても、直ぐに(留保(suspend)の指示を伴わない)EMM-IDLEモードモードに進入しない。反面、UEは初期のNASメッセージを用いた手続トリガされた後に、即ち、UEがキャンプオン(camp on)するセル(即ち、サービングセル)でシグナリング及び/又はデータの送受信が実際に始めることになる時点で(留保(suspend)の指示を伴わない)EMM-IDLEモードに進入することができる。従って、UEがCIoT EPS最適化を支援しないセルでどんなシグナリング及び/又はデータの送受信がなく、再度CIoT EPS最適化を支援するセルに復帰することになると、留保(suspend)の指示を伴ったEMM-IDLEモードを維持することになることで、eNBとのシグナリング及びネットワーク内の関連する処理のロードを減少させることができる。
[376]
【0341】
[377] もし、前記
図16と異なり、留保(suspend)の指示を伴うEMM-IDLEモードであるUEのNAS層がUP CIoT EPS最適化を支援しないセルにサービングセルを変更(即ち、再選択)した後、初期のNASメッセージを用いた手続がトリガされたが、UEのAS層が初期のNASメッセージをeNBに転送できない場合のUEの動作は次の通りである。
【0342】
[378] この時、UEのAS層が初期のNASメッセージを転送できない場合は、UEのAS層が遮断メカニズム(Barring mechanism)によってRRC連結要求(RRC Connection Request)の転送が遮断(Barred)された場合、又はeNBからRRC連結拒絶(RRC Connection Reject)のメッセージを受信した場合を含むことができる。この時、RRC連結拒絶(RRC Connection Reject)のメッセージは、拡張された待機時間(‘Extended Wait Time’)を含むことができる。また、前述した理由以外にも多様な理由でUEが初期のNASメッセージをeNBに転送できない。これについて、3GPP TS 24.301、3GPP TS 36.331の文書が本明細書に参照として併合(incorporated by reference)されることができる。
【0343】
[379] 前記のように、UEのAS層が初期のNASメッセージをeNBに転送できない場合、UEのAS層はUEのNAS層に転送失敗とその理由(例えば、接続遮断(Access barred)、下位層失敗(lower layer failure)、無線リンク失敗(Radio link failure)、拡張された待機タイマーで拒絶(Reject with Extended wait timer)等)を知らせることができる。
【0344】
[380] これを受信したUEのNAS層は、初期のNASメッセージの再転送を試みることもでき、又は再転送が不可能な場合(例えば、接続遮断(access barred)によるバックオフタイマー(back-timer)が駆動中、又はタイマーT3346が駆動中)、転送が可能であるまで待つことができる。
【0345】
[381] UEのNAS層が初期のNASメッセージの再転送を試みるか、又は転送が可能であるまで待っている中で、UEがUP CIoT EPS最適化を支援するセルにサービングセルを変更する場合(例えば、帰る場合)、UEのNAS層は留保(suspend)の指示を伴ったEMM-IDLEモードに進入することができる。
【0346】
[382] このような動作のために、前記
図16のS1604のようにUEのNAS層は留保(suspend)の指示を伴ったEMM-IDLEモードから(留保(suspend)の指示を伴わない)EMM-IDLEモードに切り換えた(即ち、進入)ことを記憶(即ち、格納)することができる。
【0347】
[383] これについてより具体的に説明すると、UEのNAS層は留保(suspend)の指示を伴ったEMM-IDLEモードからUP CIoT EPS最適化を支援しないセルにサービングセルを変更した後、初期のNASメッセージを用いた手続がトリガされることによって(留保(suspend)の指示を伴わない)、EMM-IDLEモードに切り換えられたことを記憶(即ち、格納)することができる。
【0348】
[384] 前述したように、UEのNAS層が初期のNASメッセージの再転送を試みるか、又は転送が可能であるまで待ちながら、UEのNAS層は初期のNASメッセージの転送が成功であるか失敗であるかモニタリングすることができる。
【0349】
[385] もし、初期のNASメッセージの転送が成功である場合、UEのNAS層は前記
図16のS1604で記憶(即ち、格納)していた内容(情報)を削除し、既存の動作を遂行することができる。
【0350】
[386] 反面、UP CIoT EPS最適化を支援しないセルで初期のNASメッセージの転送が成功できず、UEがUP CIoT EPS最適化を支援するセルにサービングセルを変更した場合、UEのNAS層は留保(suspend)の指示を伴ったEMM-IDLEモードに切り換える(即ち、進入)ことができる。また、前記S1604の段階で記憶(即ち、格納)した内容(情報)を削除することができる。
[387]
【0351】
[388] 実施例3)MME動作
【0352】
[389] 前記
図15及び
図16の例示のように、UEがeNBに初期のNASメッセージを含むRRC連結完了のメッセージを転送すると、eNBはS1-APメッセージに初期のNASメッセージを含ませてMMEに伝達する。eNBから初期のNASメッセージを受信したMMEは、初期のNASメッセージを伝達したセル(セルをサービングするeNB)がUP CIoT EPS最適化を支援するか否か及び/又はMMEがUP CIoT EPS最適化を支援するか否かによって次のように動作する。
【0353】
[390] 1.セルは変更されたが、MMEが同一である場合に、MME動作は次の通りである。
【0354】
[391] 以下、MMEがUP CIoT EPS最適化を支援すると仮定する。
【0355】
[392] MMEがUP CIoT EPS最適化を支援しないセルからNASメッセージを受信した場合、該当UEの状態を留保(suspend)の指示を伴ったEMM-IDLEモードから(留保(suspend)の指示を伴わない)EMM-IDLEモードに切り換える。
【0356】
[393] MMEがUP CIoT EPS最適化を支援しないセル(又はeNB)からNASメッセージを受信したという判断は設定であって、該当セル(又はeNB)の支援可否を予め知っていることもあり、又は伝達されるS1-APメッセージの差で判断することができる。
【0357】
[394] S1-APメッセージの差で判断する場合の一例として、MME-S1-AP層でその差をMME-NAS層に知らせることによって分かる。即ち、eNBで留保(suspend)の指示が伴われたEMM-IDLE(RRC IDLE)モードと(留保(suspend)の指示が伴わない)EMM-IDLEモードからMMEに伝達されるS1-APメッセージが異なる。従って、MME-S1-AP層は、NASメッセージが含まれたS1-APメッセージを介して、該当S1-APメッセージを転送したセル(又はeNB)がUP CIoT EPS最適化を支援するか否かを判断し、これをMME-NAS層に知らせることができる。
【0358】
[395] 2.セルは変更されたが、MMEが異なる場合に、MMEの動作は次の通りである。
【0359】
[396] 新たな(New)MMEがUP CIoT EPS最適化を支援する場合、前記で説明した1番でのMMEの動作と同様に遂行されることができる。
【0360】
[397] 新たなMMEがUP CIoT EPS最適化を支援しない場合、セルの支援可否と関係なく、該当UEの状態を留保(suspend)の指示を伴ったEMM-IDLEモードから(留保(suspend)の指示を伴わない)EMM-IDLEモードに切り換える。
【0361】
[398] 3.セルの変更と共にRATの変更が行われる場合、MMEの動作は次の通りである。
【0362】
[399] MMEは該当UEの状態を留保(suspend)の指示を伴ったEMM-IDLEモードから(留保(suspend)の指示を伴わない)EMM-IDLEモードに切り換える。
【0363】
[400] 前記で見た発明の説明において、‘留保(suspend)の指示を伴ったEMM-IDLEモードであるUE NAS層がUP CIoT EPS最適化を支援しないセルで初期のNASメッセージを用いた手続がトリガされず、UP CIoT EPS最適化を支援するセルに変更された場合’は、下記のような場合と解釈されることができる。
【0364】
[401] 即ち、留保(suspend)の指示を伴ったEMM-IDLEモードであるUEのNAS層がNAS(E)MMバックオフタイマー(back-off timer)が動作することによって、UP CIoT EPS最適化を支援しないセルで初期のNASメッセージの転送を開始できず、UP CIoT EPS最適化を支援するセルに変更された場合に該当し得る。
[402]
【0365】
[403] 本発明が適用できる装置一般
【0366】
[404]
図17は、本発明の一実施例に係る通信装置のブロック構成図を例示する
【0367】
[405]
図17を参照すると、無線通信システムは、ネットワークノード1710と、多数の端末(UE)1720を含む。
【0368】
[406] ネットワークノード1710は、プロセッサ(processor)1711、メモリ(memory)1712、および通信モジュール(communication module)1713を含む。プロセッサ1711は、前記
図1乃至
図16で提案された機能、過程及び/又は方法を具現する。有/無線インターフェースプロトコルの層は、プロセッサ1711によって具現されることができる。
【0369】
[407] メモリ1712は、プロセッサ1711と連結されて、プロセッサ1711を駆動するための様々な情報を格納する。通信モジュール1713は、プロセッサ1711と連結されて、有/無線信号を送信及び/又は受信する。ネットワークノード1710の一例として、基地局、MME、HSS、SGW、PGW、SCEF、SCS/ASなどがこれに該当し得る。特に、ネットワークノード1710が基地局である場合、通信モジュール1713は、無線信号を送/受信するためのRF部(radio frequency unit)を含むことことができる。
【0370】
[408] 端末1720は、プロセッサ1721、メモリ1722及び通信モジュール(又はRF部)1723を含む。プロセッサ1721は、前記
図1乃至
図16で提案された機能、過程及び/又は方法を具現する。無線インターフェースプロトコルの層は、プロセッサ1721によって具現できる。特に、プロセッサは、NAS層及びAS層を含むことができる。メモリ1722は、プロセッサ1721と連結され、プロセッサ1721を駆動するための様々な情報を格納する。通信モジュール1723はプロセッサ1721と連結され、無線信号を送信及び/又は受信する。
【0371】
[409] メモリ1712、1722は、プロセッサ1711、1721の内部または外部にあってもよく、よく知られている様々な手段でプロセッサ1711、1721と連結されてもよい。また、ネットワークノード1710(基地局である場合)、及び/又は端末1720は、一つのアンテナ(single antenna)、または多重アンテナ(multiple antenna)を有することができる。
【0372】
[410]
図18は、本発明の一実施例に係る通信装置のブロック構成図を例示する。
【0373】
[411] 特に、
図18では、前記
図17の端末をより詳細に例示する図である。
【0374】
[412]
図18を参照すると、端末は、プロセッサ(またはデジタル信号プロセッサ(DSP:digital signal processor)1810、RFモジュール(RF module)(またはRFユニット)1835、パワー管理モジュール(power management module)1805、アンテナ(antenna)1840、バッテリー(battery)1855、ディスプレイ(display)1815、キーパッド(keypad)1820、メモリ(memory)1830、SIMカード(SIM(Subscriber Identification Module )card)1825(この構成は選択的である)、スピーカー(speaker)1845、及びマイクロフォン(microphone)1850を含んで構成されることができる。端末はまた、単一のアンテナまたは多重のアンテナを含むことことができる。
【0375】
[413] 無線インターフェースプロトコルの層は、プロセッサ1810によって具現できる。
【0376】
[414] メモリ1830は、プロセッサ1810と連結され、プロセッサ1810の動作と関連した情報を格納する。メモリ1830は、プロセッサ1810の内部または外部にあってもよく、よく知られている様々な手段でプロセッサ1810と連結されてもよい。
【0377】
[415] ユーザーは、例えば、キーパッド1820のボタンを押すか(あるいはタッチするか)、またはマイクロフォン1850を用いた音声駆動(voice activation)によって電話番号などのような命令情報を入力する。 プロセッサ1810は、このような命令情報を受信し、電話番号に電話をかけるなど、適切な機能を遂行するように処理する。 駆動上のデータ(operational data)は、SIMカード1825またはメモリ1830から抽出することができる。また、プロセッサ1810は、ユーザーが認知し、また便宜のために、命令情報または駆動情報をディスプレイ1815上にディスプレイすることができる。
【0378】
[416] RFモジュール1835は、プロセッサ1810に連結されて、RF信号を送信及び/又は受信する。 プロセッサ1810は、通信を開始するために、例えば、音声通信データを構成する無線信号を転送するように命令情報をRFモジュール1835に伝達する。RFモジュール1835は、無線信号を受信および送信するために受信機(receiver)と送信機(transmitter)で構成される。アンテナ1840は、無線信号を送信および受信する機能をする。無線信号を受信するとき、RFモジュール1835は、プロセッサ1810によって処理するために信号を伝達して、基底帯域に信号を変換することができる。処理された信号は、スピーカー1845を介して出力される可聴または可読情報に変換されることができる。
【0379】
[417] 以上で説明された実施例は、本発明の構成要素と特徴が所定の形態で結合されたものである。各構成要素または特徴は、別の明示的な言及がない限り、選択的なものと考慮されなければならない。各構成要素または特徴は、他の構成要素や特徴と結合されていない形態で実施されることができる。また、一部の構成要素及び/又は特徴を結合して、本発明の実施例を構成することも可能である。本発明の実施例で説明される動作の順序は変更されることができる。ある 実施例の一部構成や特徴は、他の実施例に含まれてもよく、または他の実施例の対応する構成または特徴と交換してもよい。特許請求範囲で明示的な引用関係がない請求項を結合して、実施例を構成したり、出願後の補正により新たな請求項に含ませることができることは自明である。
【0380】
[418] 本発明に係る実施例は、様々な手段、例えば、ハードウェア、ファームウェア(firmware)、ソフトウェアまたはそれらの結合などにより具現できる。ハードウェアによる具現の場合、本発明の一実施例は、一つまたはそれ以上のASICs(application specific integrated circuits)、DSPs(digital signal processors)、DSPDs(digital signal processing devices)、PLDs(programmable logic devices)、FPGAs(field programmable gate arrays)、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサなどにより具現できる。
【0381】
[419] ファームウェアやソフトウェアによる具現の場合、本発明の一実施例は、以上で説明された機能または動作を遂行するモジュール、手続、関数などの形態で具現できる。ソフトウェアのコードは、メモリに格納され、プロセッサによって駆動されることができる。前記 メモリは、前記プロセッサの内部または外部に位置し、既に公知となった多様な手段により、前記プロセッサとデータをやり取りすることができる。
【0382】
[420] 本発明は、本発明の必須的特徴を逸脱しない範囲で他の特定の形態で具体化されることができることは当業者にとって自明である。したがって、前述した詳細な説明は、全ての面で制限的に解釈されてはならず、例示的なものと考慮されるべきである。本発明の範囲は、添付された請求項の合理的解釈によって決定されるべきであり、本発明の等価的範囲内での全ての変更は、本発明の範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【0383】
[421] 本発明は、3GPP LTE/LTE-Aシステムに適用される例を中心に説明したが、3GPP LTE/LTE-Aシステム以外にも、様々な無線通信システム、特に5G(5 generation)システムに適用することが可能である。