CN107852767A - 无线通信***、网关装置、移动管理实体及通信控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种无线通信***、网关装置、移动管理实体及通信控制方法，其能够确保对将来的无线网络架构的应对的灵活性，并且，即使如CIoT那样，在数量巨大的用户装置(UE)与无线网络连接的情况下，也能够实现迅速从空闲状态回到连接状态。通信控制方法包括如下步骤：在从MME接收到请求删除UE用的会话的会话删除请求的情况下，S/PGW向MME发送包含会话的ESM Context的会话删除响应；MME与UE从空闲状态回到连接状态的处理的开始对应地，向S/PGW发送包含ESM Context的会话生成请求；以及S/PGW根据从MME接收到的会话生成请求中所包含的ESM Context重新设定会话。

Description

无线通信***、网关装置、移动管理实体及通信控制方法
技术领域
本发明涉及一种能够支持蜂窝物联网(Cellular Internet of Things，CIoT)的无线通信***、网关装置、移动管理实体及通信控制方法。
背景技术
在第三代合作伙伴项目(3rd Generation Partnership Project，3GPP)中，不仅机器类通信(Machine Type Communications，MTC)终端等现有的移动通信终端，还有用于实现对各种各样的用户装置(UE)的连接进行了优化的Cellular Internet of Things(CIoT)的技术研究也正在进行(例如，非专利文献1)。
在这样的技术研究中，提出了经由CIoT用无线接入网络(CIoT RAT)与CIoT用核心网络(CIoT CN)的接口(S1)，与以往同样，发送或接收C-plane以及U-plane的信息的建议。根据该提议，与现有的核心网络的融合性高，向CIoT迁移也容易。
在先技术文献
非专利文献
非专利文献1：3GPP TR 23.720V0.1.0 3rd Generation Partnership Project；Technical Specification Group Services and System Aspects；Architectureenhancements for Cellular Internet of Things；(Release 13)、3GPP、2015年7月
发明内容
如上所述，CIoT中设想连接有数量巨大的UE(CIoT UE)。因此，在沿袭现有的长期演进(Long Term Evolution，LTE)的规格的情况下，会产生如下问题。
即，即使在UE从与无线网络(无线接入网络和核心网络)连接的连接状态迁移到未与该无线网络连接的空闲(idle)状态的情况下，对于用于该UE的会话管理的上下文(context)，具体来说，EPS会话管理(EPS Session Management，ESM)上下文没有被消除也会在服务网关/分组数据网络网关(Serving Gateway/Packet Data Network Gateway，SGW/PGW)中残存一段时间。
因此，如CIoT那样，在连接有数量巨大的UE的情况下，为了保持和管理ESMContext，必须大幅度地增加SGW/PGW的设备规模。另一方面，在考虑到SGW/PGW的主要功能是分组数据的路由以及对将来的无线网络(例如5G)架构的应对的灵活性的情况下，优选SGW/PGW排除会话管理等的C-plane的处理而专门进行U-plane的处理。
当然，虽然也可以考虑在UE迁移到空闲状态的情况下删除该UE用的ESM Context的情况，但是在该UE回到连接状态时，会引起重新设定会话需要很长的时间等其它的问题。
因此，本发明是鉴于上述问题而完成的，目的在于提供一种无线通信***、网关装置、移动管理实体及通信控制方法，其能够在确保对将来的无线网络架构的应对的灵活性的同时，即使在如CIoT那样数量巨大的用户装置(UE)与无线网络连接的情况下，也能够实现迅速地从空闲状态回到连接状态。
本发明的一个实施方式的无线通信***，包括对用户装置发送或接收的分组数据进行路由的网关装置、以及对所述用户装置的移动性进行管理的移动管理实体。所述网关装置具有会话管理部，该会话管理部在从所述移动管理实体接收到请求删除所述用户装置用的会话的会话删除请求的情况下，向所述移动管理实体发送包含所述会话的管理上下文的会话删除响应(Delete Session Response)。所述移动管理实体具有：上下文保持部，其保持所述会话删除响应中所包含的所述管理上下文；以及会话控制部，其与所述用户装置从空闲状态回到连接状态的处理的开始对应地，向所述网关装置发送包含由所述上下文保持部保持的所述管理上下文的会话生成请求。所述会话管理部根据从所述移动管理实体接收到的所述会话生成请求中所包含的所述管理上下文，重新设定所述会话。
附图说明
图1是无线通信***10的整体概略结构图。
图2是eNB100的功能块结构图。
图3是MME200的功能块结构图。
图4是S/PGW300的功能块结构图。
图5是UE20的功能块结构图。
图6是示出UE20从连接状态迁移到空闲状态的情况下的AS Context的处理时序的图。
图7是示出UE20从空闲状态回到连接状态的情况下的AS Context的处理时序的图。
图8是UE20从连接状态向空闲状态迁移，之后回到连接状态的情况下的ASContext的保持状态的说明图(动作例1)。
图9是示出UE20从连接状态迁移到空闲状态的情况下的ESM Context的处理时序的图。
图10是示出UE20从空闲状态回到连接状态的情况下的ESM Context的处理时序的图。
图11是UE20从连接状态向空闲状态迁移，之后回到连接状态的情况下的ESMContext的保持状态的说明图(动作例2)。
图12是UE20从连接状态向空闲状态迁移，之后回到连接状态的情况下的ASContext和ESM Context的保持状态的说明图(动作例3)。
图13是示出UE20、eNB100、MME200以及S/PGW300的硬件结构的一例的图。
具体实施方式
下面，基于附图对实施方式进行说明。另外，对相同的功能或者结构赋予相同或类似的标号，适当省略其说明。
(1)无线通信***的整体概略结构
图1是本实施方式的无线通信***10的整体概略结构图。无线通信***10依据由3rd Generation partnership Project(3GPP)规定的规格(例如，Long Term Evolution(LTE))。
尤其是，在本实施方式中，无线通信***10对应于对于各种各样的用户装置20(以下、UE20)的连接进行了优化的蜂窝物联网(Cellular Internet of Things，CIoT)。在CIoT中，以机器类通信(Machine Type Communications，MTC)终端等的数量巨大的UE20与由无线通信***10构成的无线网络连接为前提。MTC终端等的UE20特征在于发送少量数据。
如图1所示，无线通信***10包括UE20、无线基站100(下面，称为eNB100)、移动管理实体200(下面，称为MME200)以及Serving-Gateway(服务网关)/Packet Data Network-Gateway(分组数据网网关)300(下面，称为S/PGW300)。
UE20与eNB10进行依据LTE等的无线接入技术(RAT)的无线通信。具体来说，UE20经由作为UE20与eNB100之间的功能层的接入层(Access Stratum(AS))与eNB100进行无线通信。
eNB100也进行依据该RAT的无线通信，即，经由AS与UE20执行无线通信。如上所述，UE20是包含MTC终端和/或智能手机等的各种终端，多数的UE20与无线通信***10连接而进行通信。
MME200对UE20的移动性进行管理。具体来说，MME200经由S1-MME接口收容eNB100，执行UE20的移动性管理、认证(安全控制)以及用户数据的转发路径的设定处理等。
S/PGW300(SGW)是对UE20发送或接收的分组数据(用户数据)进行路由的所属(serving,服务)分组网关。S/PGW300(SGW)与eNB100之间发送或接收该用户数据，并设定要连接的外部分组网络(PDN)的通信路径。
此外，S/PGW300(PGW)与互联网30连接，执行IP地址的分配等。S/PGW300(PGW)成为UE20从依据3GPP的规格的无线通信***10向非3GPP无线通信***(无线局域网等)移动的情况下的用户数据转发的切换点。
(2)无线通信***的功能块结构
接下来，对无线通信***10的功能块结构进行说明。具体来说，对eNB100、MME200、S/PGW300以及UE20的功能块结构进行说明。
(2.1)eNB100
图2是eNB100的功能块结构图。如图2所示，eNB100具有状态控制部110和AS上下文转发部120。
状态控制部110对UE20的状态进行控制。具体来说，状态控制部110将UE20控制为空闲状态或连接状态。空闲状态是指UE20不具有数据无线承载(Data Radio Bearer，DRB)，尚未通过该数据无线承载与无线网络连接的状态。此外，连接状态是指经由eNB100，具有数据无线承载，通过该数据无线承载与无线网络连接的状态。无线网络是无线通信***10所构成的无线接入网络和核心网络之意。
具体来说，空闲状态是指由于不具有数据无线承载，AS中的设定被释放的状态。另一方面，连接状态是指由于具有数据无线承载而完成了AS的连接设定的状态，即也具有ASContext(AS上下文)的状态。
此外，状态控制部110能够接收从MME200发送的UE20的AS Context。状态控制部110使用接收到的该AS Context使UE20回到连接状态，具体来说，回到能进行用户数据的通信的连接状态。
AS Context是指UE20～eNB100之间的AS的上下文，是AS部分中的数据通信用的安全建立中使用的密钥、算法以及序列号等。
AS上下文转发部120将UE20的AS Context转发至MME200。具体来说，在UE20从连接状态迁移到空闲状态的情况下，AS上下文转发部120将UE20的AS Context转发至MME200。
具体来说，AS上下文转发部120通过将UE20的AS Context包含在表示与UE20相关的上下文(UE Context)的释放已完成的消息(UE Context Release Complete，UE上下文释放完成)之中，而将该AS Context转发至MME200。
(2.2)MME200
图3是MME200的功能块结构图。如图3所示，MME200具有AS上下文保持部210、AS上下文发送部220、ESM上下文保持部230以及会话控制部240。
AS上下文保持部210保持从eNB100转发的UE20的AS Context。具体来说，AS上下文保持部210将转发的UE20的AS Context与该UE20的识别符(例如S-TMSI(Temporary MobileSubscriber Identity，临时移动用户识别码)进行关联并保持。
另外，在AS上下文发送部220向eNB100发送了AS Context之后，AS上下文保持部210可以消除所保持的AS Context。
AS上下文发送部220根据来自eNB100的AS Context的获取请求向eNB100发送AS上下文保持部210中保持的AS Context。
具体来说，AS上下文发送部220通过将AS Context包含在请求设定UE20的UEContext的消息(Initial Context Setup Request，初始上下文设置请求)之中，向eNB100发送UE20的AS Context。
ESM上下文保持部230保持UE20用的会话的管理上下文。具体来说，ESM上下文保持部230保持从S/PGW300发送的会话删除响应(Delete Session Response)中包含的ESMContext。
ESM Context是EPS会话管理(EPS Session Management，ESM)的上下文，ESMContext中包含核心网络，具体来说，包含在UE20与S/PGW300(PGW)之间设定的与EPS承载或者会话建立有关的信息等。
另外，在UE20从空闲状态回到连接状态的情况下，ESM上下文保持部230也可以消除所保持的ESM Context。
会话控制部240对UE20用的会话进行控制。具体来说，会话控制部240根据ESM对UE20用的会话进行控制。
尤其是，会话控制部240与UE20从空闲状态回到连接状态的处理的开始对应地，向S/PGW300发送包含了由ESM上下文保持部230保持的UE20的ESM Context的会话生成请求(Create Session Request)。
具体来说，会话控制部240能够向S/PGW300发送包含UE20的ESM Context和UE20的识别符即装置识别符的会话建立请求(Create Session Reques)。作为装置识别符(终端识别符)，例如可以使用全球唯一临时ID(Globally Unique Temporary ID，GUTI)。
(2.3)S/PGW300
图4是S/PGW300的功能块结构图。如图4所示，S/PGW300具有会话管理部310和用户装置信息保持部320。
会话管理部310对UE20用的会话进行管理。具体来说，在从MME200接收到请求UE20用的会话删除的会话删除请求(Delete Session Request)的情况下，会话管理部310向MME200发送包含该会话的ESM Context的会话删除响应(Delete Session Response)。
此外，会话管理部310根据从MME200接收到的会话生成请求(Create SessionRequest)中所包含的ESM Context，对与该ESM Context对应的UE20用的会话进行重新设定。
此外，在接收到包含UE20的装置识别符(GUTI)的Delete Session Request的情况下，会话管理部310可以根据由用户装置信息保持部320保持的装置识别符和分配给UE20的IP地址对该会话进行重新设定。
用户装置信息保持部320保持与UE20相关的信息。具体来说，用户装置信息保持部320将UE20的装置识别符(GUTI)与分配给UE20的IP地址进行关联并保持。
用户装置信息保持部320根据来自会话管理部310的请求，向会话管理部310提供UE20的GUTI和IP地址。
另外，在UE20从空闲状态回到连接状态的情况下，用户装置信息保持部320可以消除所保持的GUTI和IP地址。
(2.4)UE20
图5是UE20的功能块结构图。如图5所示，UE20具有连接控制部21和AS上下文保持部23。
连接控制部21对UE20与无线网络的连接进行控制。具体来说，连接控制部21将UE20控制为连接状态或空闲状态。
更具体来说，当使UE20从空闲状态回到连接状态时，连接控制部21使用AS上下文保持部23中保持的UE20的AS Context，使UE20回到连接状态。
AS上下文保持部23保持UE20的AS Context。具体来说，在UE20通过连接控制部21从连接状态迁移到空闲状态的情况下，AS上下文保持部23保持UE20的AS Context。
另外，在UE20从空闲状态回到连接状态的情况下，AS上下文保持部23可以消除所保持的AS Context。
(3)无线通信***的动作
下面，对上述的无线通信***10的动作进行说明。具体来说，对与UE20从连接状态迁移到空闲状态的情况、以及之后回到连接状态的情况下的AS Context和ESM Context的处理相关的动作进行说明。
(3.1)动作例1
图6示出了UE20从连接状态迁移到空闲状态的情况下的AS Context的处理时序(S1接口的无线接入承载释放过程)。此外，图7示出了UE20从空闲状态回到连接状态时的ASContex的处理时序(服务请求过程)。另外，在该处理时序中，假设UE20是发送少量数据的MTC终端等。
图8(a)～(c)是UE20从连接状态向空闲状态迁移，之后回到连接状态的情况下的AS Context的保持状态的说明图。
(3.1.1)从连接状态向空闲状态迁移时
如图6所示，在UE20连接了无线网络的连接状态中，eNB100决定使UE20向空闲状态迁移(步骤1)。另外，作为决定使UE20向空闲状态迁移的理由，可以例举在一定期间没有产生UE20要发送或接收的用户数据的情况、或者基于来自UE20或核心网络侧的请求的情况。
eNB100发送或接收与MME200和UE Context的释放相关的命令(步骤2～4)。另外，这种处理在3GPP TS23.401Section 5.3.5中有规定。
其中，在eNB100向MME200发送的UE Context Release Complete(UE上下文释放完成)中包含UE20的AS Context。另外，如上所述，AS Context是指用于AS中的安全建立的密钥、算法以及序列号等。
eNB100在和MME200的UE Context的释放有关的处理完成时，执行与UE20的RRCConnection的释放过程(步骤5)。
另外，MME200执行与UE20有关的无线接入承载的释放过程(步骤6、7)。另外，这种处理在3GPP TS23.401Section 5.3.5也有规定。
通过这种处理，UE20从连接状态向空闲状态迁移。当完成RRC Connection的释放过程时，UE20保持并存储完成时刻的AS Context(步骤8a)。
同样地，当完成无线接入承载的释放过程时，MME200也保持并存储完成时刻的UE20的AS Context(步骤8b)。
如图8(a)所示，在UE20处于连接状态的情况下，在UE20中保持有UE20的NASContext、AS Context以及ESM Context。此外，在eNB100中保持有UE20的AS Context。另外，在MME200中保持有UE20的NAS Context，在S/PGW300中保持有UE20的ESM Context。
在UE20从连接状态迁移到空闲状态的情况下，如图8(b)所示，在eNB100中保持的该AS Context被转发至MME200。MME200保持被转发的该ESM Context、即，将其保存并存储。
(3.1.2)从空闲状态回到连接状态时
如图7所示，在UE20处于尚未与无线网络连接的空闲状态中，UE20决定发送少量的数据、或者决定对针对UE20的寻呼(paging，呼叫)进行响应(步骤1)。具体来说，UE20的NAS针对AS请求设定AS connection(AS连接)。
UE20与eNB100执行随机接入过程(步骤2、3)。另外，UE20向eNB100发送RRCConnection Request(RRC连接请求)(步骤4)。
在步骤4中，UE20通过向eNB100发送NAS Service request(NAS服务请求)消息从而执行Service Request(服务请求)过程。该消息中包含UE20的S-TMSI、以及AS的序列号(Seq#)、安全签名等，并且，该NAS消息通过保持在UE20中的AS Context中所包含的信息进行署名。
eNB100根据从UE20接收到的S-TMSI选择相应的MME。在此，设MME200被选择。eNB100向MME200发送Initial UE message(初始UE消息)(NAS message，NAS消息)(步骤5)。这种处理，在3GPP TS23.401Section 5.3.4.1有规定。
MME200通过确认Initial UE message中所包含的署名信息来判定该Initial UEmessage是否合法。在该Initial UE message合法的情况下，MME200向eNB100发送包含UE20的AS Context的Initial Context Setup Request(初始上下文设置请求)(步骤6)。
在步骤6中发送的AS Context与eNB100向MME200发送的AS Context基本相同。但是，MME200可以根据需要更新AS Context的内容。
例如，在一定时间以上没有变更与AS的安全相关的上下文的情况下，为了防止该安全受到威胁，MME200可以更新AS Context的内容。或者，在eNB变更时，在决定了向该eNB提供新的密钥的情况下，MME200可以更新AS Context的内容。
eNB100根据接收到的AS Context确认从UE20接收到的RRC Connection Request的合法性。该RRC Connection Request合法的情况下，eNB100与UE20设定RRC Connection(步骤7、8)。
由此，设定UE20用的Signaling Radio Bearer(SRB，信令无线承载)、Data RadioBearer(DRB，数据无线承载)以及AS Context。此外，UE20的NAS也向EMM连接状态(EMMConnected)迁移。
在步骤9～12中，与3GPP TS23.401Section 5.3.4.1中规定的内容是同样的。通过这种处理，UE20用的承载(通信路径)得到了重新设定，上行方向或下行方向的数据转发开始。
此外，如图8(c)所示，在UE20从空闲状态回到连接状态的情况下，MME200中保持的AS Context被返送至eNB100。另外，在AS Context的返送后，MME200可以消除该ASContext。
(3.2)动作例2
图9示出了UE20从连接状态迁移到空闲状态的情况下的ESM Context的处理时序(S1接口的无线接入承载释放过程)。此外，图10示出了UE20从空闲状态回到连接状态时的ESM Context的处理时序(服务请求过程)。另外，在该处理时序中，也假定UE20是发送少量的数据的MTC终端等。
图11(a)～(c)是UE20从连接状态向空闲状态迁移，之后回到连接状态的情况下的ESM Context的保持状态的说明图。
下面，主要对与上述动作例1不同的部分进行说明，对于相同的部分，适当省略其说明。
(3.2.1)从连接状态向空闲状态迁移时
如图9所示，步骤1～5的处理与3GPP TS23.401Section 5.3.5中规定的内容相同。
MME200向S/PGW300发送包含UE20的Globally Unique Temporary ID(全球唯一临时ID，GUTI)的删除会话请求(Delete Session Request)(步骤6)。接收到Delete SessionRequest的S/PGW300与UE20进行了关联，即，删除UE20用的GTP-C(GPRS TunnelingProtocol-Control Plane，GPRS隧道协议控制平面)会话和GTP-U(GPRS TunnelingProtocol-User Plane，GPRS隧道协议用户平面)会话。
当删除了该GTP-C会话和GTP-U会话，S/PGW300向MME200发送包含UE20的ESMContext的删除会话响应(Delete Session Response)(步骤7)。
此外，S/PGW300消除该ESM Context。S/PGW300仅保持UE20的GUTI和IP地址的关联(映射)(步骤8)。
MME200保持并储存接收到的Delete Session Response中所包含的ESM Context(步骤9)。
图11(a)与图8(a)同样。即，在UE20处于连接状态的情况下，在UE20中保持有UE20的NAS Context、AS Context以及ESM Context。此外，在eNB100中保持有UE20的ASContext。另外，在MME200中保持有UE20的NAS Context，在S/PGW300中保持有UE20的ESMContext。
在UE20从连接状态迁移到空闲状态的情况下，如图11(b)所示，在S/PGW300中保持的该ESM Context被转发至MME200。MME200保持被转发的该ESM Context，即，将其保存并存储。
(3.2.2)从空闲状态回到连接状态时
如图10所示，在基于网络主导的服务请求(Service Request)的情况下，从步骤1的处理开始。另一方面，在基于UE20主导的服务请求(Service Request)的情况下，从步骤5的处理开始。下面，对基于网络主导的Service Request的情况进行说明。
S/PGW300接收发往UE20的下行方向的IP分组(步骤1)。如上所述，S/PGW300在Delete Session Response的发送之后，消除了UE20的ESM Context，仅保持UE20的GUTI和IP地址的关联。由此，S/PGW300根据该GUTI选择应发送Downlink Data Notification(下行链路数据通知)的MME。在此，假设MME200被选择。
S/PGW300向MME200发送包含GUTI的Downlink Data Notification(步骤2)。另外，Downlink Data Notification的发送可以使用在MME200与S/PGW300之间设定的默认GTP-C会话。
MME200向S/PGW300发送作为针对Downlink Data Notification(下行链路数据通知)的肯定响应的Downlink Data Notification Ack(下行链路数据通知确认)(步骤3)。此外，MME200根据接收到的Downlink Data Notification执行针对UE20的寻呼(步骤4)。
步骤5～8与3GPP TS23.401Section 5.3.4.1中规定的内容同样。接收到InitialContext Setup Complete(初始上下文设置完成)的MME200向S/PGW300发送请求设定UE20用的会话的Create Session Request(步骤9)。Create Session Request中包含了以ESMContext为代表的UE20的IMSI(International Mobile Subscriber Identity，国际移动用户识别码)和GUTI。该GUTI用于S/PGW300确定应更新UE Context的用户装置。
S/PGW300向MME200发送作为针对Create Session Request的响应的CreateSession Response(步骤10)。此外，S/PGW300根据ESM Context、以及该GUTI与分配给UE20的IP地址的关联，与MME200重新设定UE20用的GTP-C会话(隧道)，并且与eNB100重新设定UE20用的GTP-U会话(隧道)(步骤11、12)。
此外，如图11(c)所示，在UE20从空闲状态回到连接状态的情况下，MME200中保持的ESM Context被返送至S/PGW300。另外，在S/PGW300的返送之后，MME200可以消除该S/PGW300。
(3.3)动作例3
本动作例是上述的动作例1和动作例2的组合。即，并行执行图6～图7所示的ASContext的处理时序和图9～图10所示的ESM Context的处理时序。
即，在动作例3中，当UE20从连接状态向空闲状态迁移，由MME200保持UE20的ASContext和ESM Context。此外，在动作例3中，当UE20从空闲状态回到连接状态，由MME200保持的AS Context被返送至eNB100，并且由MME200保持的ESM Context被返送至S/PGW300。
图12(a)～(c)是UE20从连接状态向空闲状态迁移，之后回到连接状态的情况下的AS Context以及ESM Context的保持状态的说明图。
图12(a)与图8(a)以及图11(a)同样。即，在UE20处于连接状态的情况下，在UE20中保持有UE20的NAS Context、AS Context以及ESM Context。此外，在eNB100中保持有UE20的AS Context。另外，在MME200中保持有UE20的NAS Context，在S/PGW300中保持有UE20的ESMContext。
在UE20从连接状态迁移到空闲状态的情况下，如图12(b)所示，eNB100中保持的该AS Context被转发至MME200。此外，S/PGW300中保持的该ESM Context也被转发至MME200。如此，在UE20迁移到空闲状态的情况下，MME200集中保持并管理与UE20相关的UE Context。
UE20从空闲状态回到连接状态的情况下，如图12(c)所示，MME200中保持的ASContext被返送至eNB100，并且MME200中保持的ESM Context被返送至S/PGW300。
(4)作用·效果
根据上述的实施方式，能够得到下述作用和效果。具体来说，根据上述的动作例1，在UE20从连接状态迁移到空闲状态的情况下，UE20的AS Context被从eNB100转发至MME200。此外，在UE20从空闲状态回到连接状态的情况下，该AS Context被从MME200返送至eNB100。
由此，在UE20回到连接状态的情况下，在eNB100与MME200之间不需要重新执行与AS有关的设定(安全等)，能够迅速地对UE20用的Signaling Radio Bearer(SRB)、DataRadio Bearer(DRB)以及AS Context进行重新设定。
另外，由于该AS Context被保持在MME200中，即使在UE20回到连接状态时作为连接目的地的eNB与该UE迁移到空闲状态时的eNB不同的情况下，也可以立即将该AS Context提供给返回时作为连接目的地的eNB。由此，即使在如CIoT那样有数量巨大的UE与无线网络连接的情况下，也能够使空闲状态的UE迅速且准确地回到连接状态。
此外，根据动作例1，能够大幅度地减小eNB100中所需的AS Context用的存储容量。另外，从提高安全性的观点出发，也优选在eNB100中不存储与AS Context等的安全相关的信息。此外，由于设备规模比eNB100大的MME200一般来说可靠性高，因此作为保持ASContext的装置，与eNB100相比优选MME200。
在动作例1中，在UE Context Release Complete和Initial Context SetupRequest中包含该AS Context。由此，可以利用3GPP中规定的现有的过程，并且能够使空闲状态的UE迅速且准确地回到连接状态。
接下去，根据上述的动作例2，在UE20从连接状态迁移到空闲状态的情况下，UE20的ESM Context被从S/PGW300转发至MME200。此外，在UE20从空闲状态回到连接状态的情况下，该ESM Context被从MME200返送至S/PGW300。
由此，在UE20回到连接状态的情况下，在MME200与S/PGW300之间不需要重新执行与AS有关的设定，能够迅速地对UE20用的会话(GTP-C,GTP-U)进行重新设定。
此外，根据动作例2，能够大幅度地减小S/PGW300中所需的ESM Context用的存储容量。由此，能够抑制S/PGW300的设备规模。考虑到S/PGW300的主要功能是分组数据的路由的情况、以及对将来的无线网络(例如5G)架构的应对的灵活性的情况，优选S/PGW300排除会话管理等的C-plane处理，专门进行U-plane的处理，但是根据动作例2，能够实现这种功能的分离。
此外，根据动作例3，MME200集中保持并管理与UE20相关的UE Context(ASContext和ESM Context)。由此，能够减小在多个装置中分散管理UE Context的必要性，能够对将来的无线网络架构的应对的灵活性做出贡献。
另外，根据动作例1～动作例3，由于能够持续利用现有的S1接口，并使MME200集中执行C-plane的处理，使S/PGW300集中执行U-plane的处理，因此与未来发展的将来(5G)网络方案的融合性高。
(5)其它实施方式
上面沿着实施方式对本发明的内容进行了说明，但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是，本发明不限于这些记载，能够进行各种变形和改良。
例如，在上述的动作例1中，虽然在UE Context Release Complete和InitialContext Setup Request中包含了UE20的AS Context，但这种动作并不是必须的。即，该ASContext可以包含在3GPP中规定的UE Context Release Complete和Initial ContextSetup Request以外的其它消息中，也可以定义用于转发AS Context的新的消息。
此外，在上述的动作例2中，虽然S/PGW300保持有UE20的GUTI和IP地址的关联(映射)，但这种动作不是必须的。例如，S/PGW300也可以是从其它装置提供能够实现该关联的信息的方式。
在上述的实施方式中，虽然对无线通信***10依据3rd Generation partnershipProject(3GPP)中规定的规格(例如，LTE)进行了说明，但无线通信***10可以不一定必须依据这种规格。
此外，用于上述的实施方式的说明的框图示出了功能框图。这些功能块(构成部)可以通过硬件和/或软件的任意组合来实现。此外，各功能块的实现手段没有特别限定。即，各功能块可以通过物理地和/或逻辑地结合而成的一个装置来实现，也可以将物理地和/或逻辑地分开的两个以上的装置(例如，通过有线和/或无线)直接连接和/或间接地连接，通过这些多个装置来实现。
此外，上述的UE20、eNB100、MME200以及S/PGW300也可以作为进行本发明的无线通信方法的处理的计算机来发挥功能。图13是示出UE20、eNB100、MME200以及S/PGW30的硬件结构的一例的图。如图13所示，UE20、eNB100、MME200以及S/PGW30可以由作为包含处理器1001、存储器1002、存储装置1003、通信装置1004、输入装置1005、输出装置1006以及总线1007等的计算机装置而构成。
处理器1001例如使操作***动作并对计算机整体进行控制。处理器1001可以由包含与周边装置的接口、控制装置、运算装置、寄存器等在内的中央处理装置(CPU)构成。
存储器1002是计算机可读的记录介质，例如可以由ROM(Read Only Memory，只读存储器)、EPROM(Erasable Programmable ROM，可擦可编程只读存储器)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM，可电擦除可编程只读存储器)、RAM(RandomAccess Memory，随机存取存储器)等的至少一个介质构成。存储器1002可以称为寄存器、高速缓冲存储器、主存储器(主存储装置)等。存储器1002能够保存能够执行上述的实施方式的方法的程序(程序代码)、软件模块等。
存储装置1003是计算机可读的记录介质，例如可以由CD-ROM(Compact Disc ROM)等的光盘、硬盘驱动器、软盘、磁光盘(例如高密度磁盘、数字多功能磁盘、Blu-ray(注册商标)盘、智能卡、闪存(例如卡、棒、键驱动(Key drive))、Floppy(注册商标)盘、磁条等中的至少一个构成。存储装置1003也可以称为辅助存储装置。上述的存储介质可以是例如包含存储器1002和/或存储装置1003的数据库、服务器等其它适当的介质。
通信装置1004是用于经由有线和/或无线网络进行计算机之间的通信的硬件(收发装置)，例如，也可以称为网络设备、网络控制器、网卡、通信模块等。
输入装置1005是受理来自外部的输入的输入设备(例如，键盘、鼠标、麦克风、开关、按键、传感器等)。输出装置1006是实施向外部输出的输出设备(例如，显示器、扬声器、LED灯等)。另外，输入装置1005和输出装置1006也可以一体构成(例如，触摸面板)。
此外，处理器1001和存储器1002等各装置通过用于对信息进行通信的总线1007来连接。总线1007可以通过单一的总线构成，也可以由装置间不同的总线构成。
另外，对于信息的通知，不限于上述的实施方式，也可以通过其它方法进行。例如，可以通过物理层信令(例如，DCI(Downlink Control Information，下行链路控制信息)、UCI(Uplink Control Information，上行链路控制信息))、高层信令(例如，RRC信令、MAC(Medium Access Control，介质访问控制)信令、广播信息(MIB(Master InformationBlock，主信息块)、SIB(System Information Block，***信息块))、其它信号或这些的组合来实施信息的通知。此外，RRC信令也可以称为RRC消息，例如，可以是RRC ConnectionSetup(RRC连接建立)消息、RRC Connection Reconfiguration(RRC连接重新配置)消息等。
另外，输入和输出的信息可以保存在特定的部位(例如，存储器)，也可以通过管理表进行管理。可以对输入和输出的信息进行改写、更新或补写。可以删除输出的信息。可以向其它装置发送输入的信息。
在不矛盾的情况下，可以更换上述的实施方式中的时序和流程图等的顺序。
此外，对于本说明书中说明的用语和/或理解本说明书所需的用语，可以与具有相同或类似的意思的用语进行置换。例如，信道和/或码元(symbol)可以是信号(signal)。此外，信号可以是消息。另外，也可以互换使用“***”和“网络”这样的用语。
另外，可以用绝对值来表示上述的参数等，也可以用根据规定值的相对值表示上述的参数等，还可以用对应的其它信息表示上述的参数等。例如，可以通过索引来指示无线资源。
eNB100(基站)可以收容1个或多个(例如，3个)小区(也称为扇区)。当基站收容多个小区时，基站的覆盖区域整体可以分成多个更小的区域，各更小的区域也可以通过基站子***(例如，室内用的小型基站RRH：Remote Radio Head，远程无线电头端)提供通信服务。
“小区”或“扇区”这样的用语是指在该覆盖范围内进行通信服务的基站、和/或基站子***的覆盖范围内的区域的一部分或者整体。另外，“基站”“eNB”、“小区”以及“扇区”这样的用语可以在本说明书中互换使用。对于基站，有时也会通过固定站(fixedstation)、NodeB、eNodeB(eNB)、接入点(access point)、毫微微小区(femtocell)、小型小区(Small Cell)等用语来称呼。
对于UE20，本领域技术人员有时也用下述用语来称呼：用户站、移动单元(mobileunit)、用户单元、无线单元、远程单元、移动设备、无线设备、无线通信设备、远程设备、移动用户站、接入终端、移动终端、无线终端、远程终端、手机、用户代理(user agent)、移动客户端、客户端、或一些其它适当的用语来称呼的情况。
本说明书中使用的“根据”这样的记载，除非另有说明，不是“仅根据”的意思。换而言之，“根据”这样的记载的意思为“仅根据”和“至少根据”这双方。
另外，“包含(including)”、“包括(comprising)」”及其变形的用语与“具有”同样地意在表示“包括性的”。另外，在本说明书或者权利要求书中使用的用语“或者(or)”意为不是表示异或。
此外，本发明可以表现为如下方式。本发明的一个实施方式的主旨在于提供一种无线通信***(无线通信***10)，其中，该无线通信***具有：无线基站(eNB100)，其经由接入层(AS)与用户装置(UE20)进行无线通信；以及移动管理实体(MME200)，其对所述用户装置的移动性进行管理，所述无线基站具有：状态控制部(状态控制部110)，其将所述用户装置控制为连接状态或空闲状态；以及上下文转发部(AS上下文转发部120)，其在所述用户装置从所述连接状态迁移到所述空闲状态的情况下，将在所述用户装置与所述无线基站之间的所述接入层的上下文即AS上下文转发至所述移动管理实体，所述移动管理实体具有：上下文保持部(AS上下文保持部210)，其保持从所述无线基站转发的所述AS上下文；以及上下文发送部(AS上下文发送部220)，其根据来自所述无线基站的所述AS上下文的获取请求，向所述无线基站发送所述上下文保持部中保持的所述AS上下文，所述状态控制部使用从所述移动管理实体发送的所述AS上下文使所述用户装置回到所述连接状态。
在本发明的一个实施方式中，所述上下文转发部可以通过在表示与所述用户装置相关的上下文的释放已完成的消息(UE Context Release Complete)中包含所述AS上下文，从而将所述AS上下文转发至所述移动管理实体。
在本发明的一个实施方式中，所述上下文发送部可以通过在请求设定与所述用户装置相关的上下文的消息(Initial Context Setup Request)中包含所述AS上下文，从而向所述无线基站发送所述AS上下文。
本发明的一个实施方式的主旨在于提供一种经由接入层与用户装置执行无线通信的无线基站，其中，所述无线基站具有：状态控制部，其将所述用户装置控制为连接状态或空闲状态；以及上下文转发部，其在所述用户装置从所述连接状态迁移到所述空闲状态的情况下，向对所述用户装置的移动性进行管理的移动管理实体转发所述用户装置与所述无线基站之间的所述接入层的上下文即AS上下文，所述状态控制部使用从所述移动管理实体发送的所述AS上下文使所述用户装置回到所述连接状态。
本发明的一个实施方式的主旨在于提供一种对用户装置的移动性进行管理的移动管理实体，该用户装置经由接入层与无线基站执行无线通信，其中，所述移动管理实体具有：上下文保持部，其保持从所述无线基站转发的AS上下文，所述AS上下文是所述用户装置与所述无线基站之间的所述接入层的上下文即AS上下文；以及上下文发送部，其根据来自所述无线基站的所述AS上下文的获取请求向所述无线基站发送所述上下文保持部中保持的所述AS上下文。
本发明的一个实施方式的主旨在于提供一种经由接入层与无线基站执行无线通信的用户装置(UE20)，其中，所述用户装置具有：连接控制部(连接控制部21)，其将所述用户装置控制为连接状态或空闲状态；以及上下文保持部(AS上下文保持部23)，其在所述用户装置通过所述连接控制部从所述连接状态迁移到所述空闲状态的情况下，保持所述用户装置与所述无线基站之间的所述接入层的上下文即AS上下文。
本发明的一个实施方式的主旨在于：在使所述用户装置从所述空闲状态回到所述连接状态的情况下，所述连接控制部使用所述上下文保持部中保持的所述AS上下文使所述用户装置回到所述连接状态。
本发明的一个实施方式的主旨在于提供一种使用无线基站和移动管理实体的通信控制方法，所述无线基站经由接入层与用户装置执行无线通信，所述移动管理实体对所述用户装置的移动性进行管理，其中，所述通信控制方法具有如下步骤：在所述用户装置从连接状态迁移到空闲状态的情况下，所述无线基站向所述移动管理实体转发所述用户装置与所述无线基站之间的所述接入层的上下文即AS上下文；所述移动管理实体根据来自所述无线基站的所述AS上下文的获取请求向所述无线基站发送所述AS上下文；以及所述无线基站使用从所述移动管理实体发送的所述AS上下文使所述用户装置回到所述连接状态。
本发明的一个实施方式的主旨在于提供一种包含网管装置(S/PGW300)和移动管理实体(MME200)的无线通信***(无线通信***10)，所述网管装置对用户装置(UE20)发送或接收的分组数据进行路由，所述移动管理实体对所述用户装置的移动性进行管理，其中，所述网关装置具有会话管理部(会话管理部310)，该会话管理部在从所述移动管理实体接收到请求删除所述用户装置用的会话的会话删除请求(Delete Session Request)的情况下，向所述移动管理实体发送包含所述会话的管理上下文(ESM Context)的会话删除响应(Delete Session Response)，所述移动管理实体具有：上下文保持部(ESM上下文保持部230)，其保持所述会话删除响应中所包含的所述管理上下文；以及会话控制部(会话控制部240)，其与所述用户装置从空闲状态回到连接状态处理的开始对应地，向所述网关装置发送包含所述上下文保持部保持的所述管理上下文的会话生成请求(Create SessionRequest)，所述会话管理部根据从所述移动管理实体接收到的所述会话生成请求中所包含的所述管理上下文重新设定所述会话。
在本发明的一个实施方式中，所述网关装置可以具有用户信息保持部(用户装置信息保持部320)，其将所述用户装置的识别符即装置识别符与分配给所述用户装置的IP地址进行关联并保持，所述会话管理部接收包含所述装置识别符的所述会话删除请求，所述会话控制部向所述网关装置发送包含所述管理上下文和所述装置识别符的所述会话生成请求，所述会话管理部根据由所述用户信息保持部保持的所述装置识别符和所述IP地址重新设定所述会话。
本发明的一个实施方式的主旨在于提供一种对用户装置发送或接收的分组数据进行路由的网关装置，其中，所述网关装置具有会话管理部，该会话管理部在从对所述用户装置的移动性进行管理的移动管理实体接收到请求删除所述用户装置用的会话的会话删除请求的情况下，向所述移动管理实体发送包含所述会话的管理上下文的会话删除响应。
在本发明的一个实施方式中，可以具有用户信息保持部，其将所述用户装置的识别符即装置识别符与分配给所述用户装置的IP地址进行关联并保持，所述会话管理部接收包含所述装置识别符的所述会话删除请求，所述会话管理部根据由所述用户信息保持部保持的所述装置识别符和所述IP地址重新设定所述会话。
本发明的一个实施方式可以是一种对用户装置的移动性进行管理的移动管理实体，其中，所述移动管理实体具有：上下文保持部，其保持所述用户装置用的会话的管理上下文；以及会话控制部，其与所述用户装置从空闲状态回到连接状态的处理的开始对应地，向对所述用户装置发送或接收的分组数据进行路由的网关装置发送包含由所述上下文保持部保持的所述管理上下文的会话生成请求，所述管理上下文包含在会话删除响应中，所述会话删除响应是来自所述网关装置的针对请求删除所述用户装置用的会话的会话删除请求的响应。
在本发明的一个实施方式中，所述会话控制部可以向所述网关装置发送包含所述管理上下文和所述用户装置的识别符即装置识别符的所述会话生成请求。
本发明的一个实施方式的主旨在于提供一种使用网关装置和移动管理实体的通信控制方法，所述网关装置对用户装置发送或接收的分组数据进行路由，所述移动管理实体对所述用户装置的移动性进行管理，其中，所述通信控制方法具有如下步骤：在从所述移动管理实体接收到请求删除所述用户装置用的会话的会话删除请求的情况下，所述网关装置向所述移动管理实体发送包含所述会话的管理上下文的会话删除响应；所述移动管理实体与所述用户装置从空闲状态回到连接状态处理的开始对应地，向所述网关装置发送包含所述管理上下文的会话生成请求；以及所述网关装置根据从所述移动管理实体接收到的所述会话生成请求中所包含的所述管理上下文，重新设定所述会话。
在本发明的一个实施方式中，所述会话删除请求可以包含所述用户装置的识别符即装置识别符，所述会话生成请求包含所述管理上下文和所述装置识别符，所述通信控制方法还包括所述网关装置将所述装置识别符与分配给所述用户装置的IP地址进行关联的步骤，在重新设定所述会话的步骤中，所述网关装置根据所述装置识别符和所述IP地址重新设定所述会话。
虽然如上所述记载了本发明的实施方式，但构成该公开的一部分的论述及附图不应该理解为对该发明进行限定。根据该公开，各种替代实施方式、实施例以及运用技术对本领域技术人员来说是显而易见的。
另外，日本专利申请第2015-160504号(2015年8月17日提出)的全部内容通过引用合并于此。
产业上的可利用性
根据上述的无线通信***、网关装置、移动管理实体及通信控制方法，能够确保对将来的无线网络架构的应对的灵活性，并且，即使如CIoT那样，在数量巨大的用户装置(UE)与无线网络连接的情况下，也能够实现迅速从空闲状态回到连接状态。
标号说明
10 无线通信***
20 UE
21 连接控制部
23 AS上下文保持部
30 互联网
100 eNB
110 状态控制部
120 AS上下文转发部
200 MME
210 AS上下文保持部
220 AS上下文发送部
230 ESM上下文保持部
240 会话控制部
300 S/PGW
310 会话管理部
320 用户装置信息保持部

Claims (8)

1.一种无线通信***，所述无线通信***包括对用户装置发送或接收的分组数据进行路由的网关装置、以及对所述用户装置的移动性进行管理的移动管理实体，
所述网关装置具有会话管理部，所述会话管理部在从所述移动管理实体接收到请求删除所述用户装置用的会话的会话删除请求的情况下，向所述移动管理实体发送包含所述会话的管理上下文的会话删除响应，
所述移动管理实体具有：
上下文保持部，其保持所述会话删除响应中所包含的所述管理上下文；以及
会话控制部，其与所述用户装置从空闲状态回到连接状态的处理的开始对应地，向所述网关装置发送包含由所述上下文保持部保持的所述管理上下文的会话生成请求，
所述会话管理部根据从所述移动管理实体接收到的所述会话生成请求中所包含的所述管理上下文，重新设定所述会话。
2.根据权利要求1所述的无线通信***，
所述网关装置具有用户信息保持部，所述用户信息保持部将所述用户装置的识别符即装置识别符与分配给所述用户装置的IP地址进行关联并保持，
所述会话管理部接收包含所述装置识别符的所述会话删除请求，
所述会话控制部向所述网关装置发送包含所述管理上下文和所述装置识别符的所述会话生成请求，
所述会话管理部根据由所述用户信息保持部保持的所述装置识别符和所述IP地址重新设定所述会话。
3.一种网关装置，所述网关装置对用户装置发送或接收的分组数据进行路由，
所述网关装置具有会话管理部，所述会话管理部在从对所述用户装置的移动性进行管理的移动管理实体接收到请求删除所述用户装置用的会话的会话删除请求的情况下，向所述移动管理实体发送包含所述会话的管理上下文的会话删除响应。
4.根据权利要求3所述的网关装置，
所述网关装置具有用户信息保持部，所述用户信息保持部将所述用户装置的识别符即装置识别符与分配给所述用户装置的IP地址进行关联并保持，
所述会话管理部接收包含所述装置识别符的所述会话删除请求，
所述会话管理部根据由所述用户信息保持部保持的所述装置识别符和所述IP地址重新设定所述会话。
5.一种移动管理实体，所述移动管理实体对用户装置的移动性进行管理，
所述移动管理实体具有：
上下文保持部，其保持所述用户装置用的会话的管理上下文；以及
会话控制部，其与所述用户装置从空闲状态回到连接状态的处理的开始对应地，向对所述用户装置发送或接收的分组数据进行路由的网关装置发送包含由所述上下文保持部保持的所述管理上下文的会话生成请求，
所述管理上下文包含在针对请求删除所述用户装置用的会话的来自所述网关装置的响应即会话删除响应中。
6.根据权利要求5所述的移动管理实体，
所述会话控制部向所述网关装置发送包含所述管理上下文和所述用户装置的识别符即装置识别符的所述会话生成请求。
7.一种使用网关装置和移动管理实体的通信控制方法，所述网关装置对用户装置发送或接收的分组数据进行路由，所述移动管理实体对所述用户装置的移动性进行管理，所述通信控制方法具有如下步骤：
在从所述移动管理实体接收到请求删除所述用户装置用的会话的会话删除请求的情况下，所述网关装置向所述移动管理实体发送包含所述会话的管理上下文的会话删除响应；
所述移动管理实体与所述用户装置从空闲状态回到连接状态的处理的开始对应地，向所述网关装置发送包含所述管理上下文的会话生成请求；以及
所述网关装置根据从所述移动管理实体接收到的所述会话生成请求中所包含的所述管理上下文，重新设定所述会话。
8.根据权利要求7所述的通信控制方法，
所述会话删除请求包含所述用户装置的识别符即装置识别符，
所述会话生成请求包含所述管理上下文和所述装置识别符，
所述通信控制方法还包括所述网关装置将所述装置识别符与分配给所述用户装置的IP地址进行关联的步骤，
在重新设定所述会话的步骤中，所述网关装置根据所述装置识别符和所述IP地址重新设定所述会话。
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