JP2016527822A - Imsサービスのためのページング方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、無線通信システムに関し、より詳細には、IMSサービスのためのページング方法及び装置に関する。【解決手段】本発明の一実施例に係るネットワークノードで端末に対するIMS(IP(Internet Protocol) Multimedia Subsystem)サービスのためのページングをサポートする方法は、端末に向かうダウンリンクデータを受信すること、ダウンリンクデータに対して差別化されたページングが適用されると決定する場合、差別化されたページングが適用されることを示す情報をダウンリンクデータを含むメッセージに追加すること、及び差別化されたページングが適用されることを示す情報を含む前記メッセージを他のネットワークノードに伝送することを含むことができる。【選択図】図15
Description
本発明は、無線通信システムに関し、より詳細には、IMSサービスのためのページング方法及び装置に関する。
IMS(IP(Internet Protocol) Multimedia Subsystem)は、多様な有/無線通信ネットワークでIPマルチメディアサービスを伝達するための基盤構造(architectural framework)である。IMSでは、多様なネットワークに適用可能なSIP(Session Initiation Protocol)などのプロトコルが使用される。SIPは、IPを介したマルチメディアサービスセッションを制御するシグナリングプロトコルであり、ユニキャストまたはマルチキャストセッションを生成、修正及び終了するのに使用することができる。すなわち、IMSは、ユーザーが多様な有/無線装置を介してマルチメディア及び音声データに容易にアクセスすることを補助する。
IMSを通じて、一つ以上のメディアフロー(またはメディアストリーム)を含むセッションを構成することができる。IMSセッションは、ローカル側(local side)と遠隔側(remote side)が各IMSネットワークノードを経由して論理的に連結されると表現することができる。ここで、ローカル側の端末(User Equipment;UE)の相手端末またはサーバーを遠隔端(remote end)または遠隔パーティー(remote party)と称することができる。すなわち、遠隔端は、ローカル側の端末とIMSネットワークを介してメディアフローをやり取りする個体である。
本発明では、IMSサービス、特に、IMS基盤の音声コール(voice call)及び音声コールサービスを効率的にサポートするためのページング方法及び装置を提供することを技術的課題とする。
本発明で達成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、言及していない他の技術的課題は、下記の記載から本発明の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得るだろう。
前記の技術的課題を解決するために、本発明の一実施例に係るネットワークノードで端末に対するIMS(IP(Internet Protocol) Multimedia Subsystem)サービスのためのページングをサポートする方法は、前記端末に向かうダウンリンクデータを受信すること、前記ダウンリンクデータに対して差別化されたページングが適用されると決定する場合、差別化されたページングが適用されることを示す情報を前記ダウンリンクデータを含むメッセージに追加すること、及び前記差別化されたページングが適用されることを示す情報を含む前記メッセージを他のネットワークノードに伝送することを含むことができる。
前記の技術的課題を解決するために、本発明の他の一実施例に係る端末に対するIMS(IP(Internet Protocol) Multimedia Subsystem)サービスのためのページングをサポートするネットワークノードは、送受信モジュール及びプロセッサを含むことができる。前記プロセッサは、前記端末に向かうダウンリンクデータを前記送受信モジュールを用いて受信し、前記ダウンリンクデータに対して差別化されたページングが適用されると決定する場合、差別化されたページングが適用されることを示す情報を前記ダウンリンクデータを含むメッセージに追加し、前記差別化されたページングが適用されることを示す情報を含む前記メッセージを前記送受信モジュールを用いて他のネットワークノードに伝送するように設定することができる。
本発明に係る各実施例において、以下の事項を適用することができる。
前記差別化されたページングが適用される前記ダウンリンクデータは、音声メディアを含むIMSセッションを生成するためのSIP(Session Initiation Protocol)シグナリングのためのベアラを使用するデータであり得る。
前記差別化されたページングが適用されることを示す情報は、前記メッセージが音声メディアを含むIMSセッションを生成するための制御メッセージであることを示す情報、前記ダウンリンクデータが音声メディアと関連するものであることを示す情報、前記メッセージが音声メディアを含むコール(call)のためのSIPシグナリングであることを示す情報、前記メッセージが、QCI(QoS(Quality of Service) Class Identifier)値が1に設定されたベアラを使用するためのSIPシグナリングであることを示す情報、及び前記ダウンリンクデータに対して高い優先順位に設定されたページングが適用されることを示す情報のうち一つ以上を含むことができる。
前記差別化されたページングが適用されることを示す情報は、前記メッセージのGTP―U(GPRS Tunnelling Protocol User Plane)基本ヘッダーまたはGTP―U拡張ヘッダーに含ませることができる。
前記決定は、PCRF(Policy and Charging Rules Function)から受信された情報に基づくものであり得る。
前記決定は、前記ネットワークノードが受信した前記ダウンリンクデータに含まれた明示的または暗示的な情報に基づくものであり得る。
前記差別化されたページングが適用されることを示す情報を追加することは、ネットワーク混雑程度、事業者政策(operator policy)、ローカル政策(local policy)、設定情報(configuration information)、及び前記端末のローミング有無のうち一つ以上に基づいて行うことができる。
前記ネットワークノードはPDN GW(packet data network gateway)で、前記他のネットワークノードはS―GW(serving gateway)であり得る。
前記の技術的課題を解決するために、本発明のまた他の一実施例に係るネットワークノードで端末に対するIMS(IP(Internet Protocol) Multimedia Subsystem)サービスのためのページングをサポートする方法は、前記端末に向かうダウンリンクデータを含むメッセージを受信すること、前記ダウンリンクデータに対して差別化されたページングが適用されると決定する場合、差別化されたページングが適用されることを示す情報をダウンリンクデータ通知(DDN)メッセージに追加すること、及び前記差別化されたページングが適用されることを示す情報を含む前記DDNメッセージを他のネットワークノードに伝送することを含むことができる。
前記の技術的課題を解決するために、本発明のまた他の一実施例に係る端末に対するIMS(IP(Internet Protocol) Multimedia Subsystem)サービスのためのページングをサポートするネットワークノードは、送受信モジュール及びプロセッサを含むことができる。前記プロセッサは、前記端末に向かうダウンリンクデータを含むメッセージを前記送受信モジュールを用いて受信し、前記ダウンリンクデータに対して差別化されたページングが適用されると決定する場合、差別化されたページングが適用されることを示す情報をダウンリンクデータ通知(DDN)メッセージに追加し、前記差別化されたページングが適用されることを示す情報を含む前記DDNメッセージを前記送受信モジュールを用いて他のネットワークノードに伝送するように設定することができる。
本発明に係る各実施例において、以下の事項を適用することができる。
前記決定は、前記ダウンリンクデータを含むメッセージに含まれた、前記ダウンリンクデータに対して差別化されたページングが適用されることを示す情報に基づくものであり得る。
前記ダウンリンクデータに対して差別化されたページングが適用されることを示す情報は、前記ダウンリンクデータを含むメッセージのGTP―U(GPRS Tunnelling Protocol User Plane)基本ヘッダーまたはGTP―U拡張ヘッダーに含まれたり、または前記ダウンリンクデータに含まれた明示的または暗示的な情報であり得る。
前記ネットワークノードは、S―GW(serving gateway)で、前記他のネットワークノードは、MME(Mobility Management Entity)またはSGSN(Serving GPRS(General Packet Radio Service) Supporting Node)であり得る。
前記の技術的課題を解決するために、本発明のまた他の一実施例に係るネットワークノードで端末に対するIMS(IP(Internet Protocol) Multimedia Subsystem)サービスのためのページングを行う方法は、ダウンリンクデータ通知(DDN)メッセージを受信すること、前記DDNメッセージが、差別化されたページングが適用されることを示す情報を含むと決定する場合、差別化されたページングが適用されることを示す情報をページングメッセージに追加すること、及び前記ページングメッセージを一つ以上の基地局に伝送することを含むことができる。
前記の技術的課題を解決するために、本発明のまた他の一実施例に係る端末に対するIMS(IP(Internet Protocol) Multimedia Subsystem)サービスのためのページングを行うネットワークノードは、送受信モジュール及びプロセッサを含むことができる。前記プロセッサは、前記送受信モジュールを用いてダウンリンクデータ通知(DDN)メッセージを受信し、前記DDNメッセージが、差別化されたページングが適用されることを示す情報を含むと決定する場合、差別化されたページングが適用されることを示す情報をページングメッセージに追加し、前記送受信モジュールを用いて前記ページングメッセージを一つ以上の基地局に伝送することを含むことができる。
本発明に係る各実施例において、以下の事項を適用することができる。
前記差別化されたページングが適用されることを示す情報は、前記DDNメッセージが音声メディアのためのページング要請であることを示す情報、前記DDNメッセージが、QCI(QoS(Quality of Service) Class Identifier)値が1に設定されたベアラを使用するためのSIPシグナリングに対するページング要請であることを示す情報、及び前記DDNメッセージが高い優先順位でページングされるべきことを示す情報のうち一つ以上を含むことができる。
前記差別化されたページングが適用されることを示す情報は、音声メディアを含むコール(call)のためのSIPシグナリングに対するページング要請であることを知らせる情報、音声メディアを含むIMSセッションを生成または構成するための制御メッセージに対するページング要請であることを示す情報、音声メディアを含むIMSセッションを生成または構成するためのページング要請であることを示す情報、SIPシグナリングに対するページング要請であることを示す情報、QCI=1ベアラを使用するためのSIPシグナリングに対するページング要請であることを知らせる情報、EPSベアラIDまたはE―RAB(E―UTRAN Radio Access Bearer) ID情報、及び高い優先順位のページング要請であることを示す情報のうち一つ以上を含むことができる。
前記差別化されたページングが適用されることを示す情報を追加することは、ネットワーク混雑程度、事業者政策(operator policy)、ローカル政策(local policy)、設定情報(configuration information)、前記端末のローミング有無、前記端末と関連する加入者情報、及び前記端末のキャパビリティ情報のうち一つ以上に基づいて行うことができる。
前記DDNメッセージはS―GWから受信することができる。
前記ネットワークノードは、MME(Mobility Management Entity)またはSGSN(Serving GPRS(General Packet Radio Service) Supporting Node)であり得る。
本発明に対して上述した一般的な説明と後述する詳細な説明は例示的なものであり、請求項に記載の発明に対する追加的な説明のためのものである。
本発明では、IMSサービス、特に、IMS基盤の音声コール(voice call)及び音声コールサービスを効率的にサポートするためのページング方法及び装置を提供することができる。
本発明で得られる効果は、以上で言及した効果に制限されず、言及していない他の効果は、下記の記載から本発明の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得るだろう。
本明細書に添付される図面は、本発明に対する理解を提供するためのものであって、本発明の多様な実施形態を示し、明細書の記載と共に、本発明の原理を説明するためのものである。
以下の各実施例は、本発明の構成要素と特徴を所定形態で結合したものである。各構成要素または特徴は、別途の明示的な言及がない限り、選択的なものとして考慮することができる。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ない形態で実施することができる。また、一部の構成要素及び/または特徴を結合して本発明の実施例を構成することもできる。本発明の各実施例で説明する各動作の順序は変更可能である。いずれかの実施例の一部の構成や特徴は、他の実施例に含ませることができ、他の実施例の対応する構成または特徴に取り替えることができる。
以下の説明で使用される特定用語は、本発明の理解を促進するために提供されたものであって、このような特定用語の使用は、本発明の技術的思想から逸脱しない範囲で他の形態に変更することができる。
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を省略したり、各構造及び装置の核心機能を中心にしたブロック図の形式で図示することができる。また、本明細書全体にわたって同一の構成要素に対しては、同一の図面符号を使用して説明する。
本発明の各実施例は、IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)802系列システム、3GPPシステム、3GPP LTE及びLTE―Aシステム及び3GPP2システムのうち少なくとも一つと関連して開示された各標準文書によって裏付けることができる。すなわち、本発明の各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各段階または各部分は、前記各文書によって裏付けることができる。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することができる。
以下の技術は、多様な無線通信システムで使用することができる。明確性のために、以下では、3GPP LTE及び3GPP LTE―Aシステムを主に説明するが、本発明の技術的思想がこれに制限されることはない。
本文書で使用される各用語は、次のように定義される。
―UMTS(Universal Mobile Telecommunications System):3GPPによって開発された、GSM(Global System for Mobile Communication)基盤の3世代(Generation)移動通信技術。
―EPS(Evolved Packet System):IP基盤のパケット交換(packet switched)コアネットワークであるEPC(Evolved Packet Core)及びLTE、UTRANなど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が進化された形態のネットワークである。
―NodeB:GERAN/UTRAN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。
―eNodeB:LTE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。
―UE(User Equipment):ユーザー機器。UEは、端末(terminal)、ME(Mobile Equipment)、MS(Mobile Station)などの用語で言及することもできる。また、UEは、ノートブック型コンピューター、携帯電話、PDA(Personal Digital Assistant)、スマートフォン、マルチメディア機器などの携帯可能な機器であってもよく、または、PC(Personal Computer)、車両搭載装置などの携帯不可能な機器であってもよい。UEは、LTEなどの3GPPスペクトル(spectrum)及び/またはWiFi、公共安全(Public Safety)用スペクトルなどの非―3GPPスペクトルで通信が可能なUEである。
―RAN(Radio Access Network):3GPPネットワークでNodeB、eNodeB及びこれらを制御するRNC(Radio Network Controller)を含む単位。UEとコアネットワークとの間に存在し、コアネットワークへの連結を提供する。
―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、設定保存(configuration storage)、アイデンティティ管理(identity management)、ユーザー状態保存などの機能を行うことができる。
―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(MME(Mobility Management Entity)/SGSN(Serving GPRS(General Packet Radio Service) Supporting Node)/MSC(Mobiles Switching Center))との間のインターフェース。
―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して構成することができる。
―NAS(Non―Access Stratum):UMTSプロトコルスタックでUE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階層。UEの移動性をサポートし、UEとPDN GW(Packet Data Network Gateway)との間のIP連結を形成(establish)及び維持(maintain)するセッション管理手順(procedure)をサポートすることを主な機能とする。
―HNB(Home NodeB):UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network)カバレッジを提供するCPE(Customer Premises Equipment)。より具体的な事項は、標準文書TS 25.467を参照することができる。
―HeNodeB(Home eNodeB):E―UTRAN(Evolved―UTRAN)カバレッジを提供するCPE(Customer Premises Equipment)。より具体的な事項は、標準文書TS 36.300を参照することができる。
―CSG(Closed Subscriber Group):H(e)NBのCSGのメンバーであって、PLMN(Public Land Mobile Network)内の一つ以上のCSGセルにアクセスすることが許容される加入者グループ。
―PDN(Packet Data Network)連結:一つのIP住所(一つのIPv4住所及び/または一つのIPv6プレフィックス)で表現されるUEとAPN(Access Point Name)で表現されるPDNとの間の論理的な連結。
―IMS(IP Multimedia Subsystem):マルチメディアサービスをIP基盤で提供するザブシステム。
―IMS登録(Registration):端末が自分の現在の位置と関連する情報をホームIMSネットワーク(home IMS network)に知らせる過程。
―アプリケーションサーバー(AS:Application Server):多様なマルチメディアサービスを提供するサーバー。
―CSCF(Call Session Control Function):IMSで各SIPシグナリングパケットを処理するサーバーまたはプロキシサーバー。P―CSCF(Proxy―CSCF)、S―CSCF(Serving―CSCF)及びI―CSCF(Interrogating―CSCF)に区分することができる。
―MMTEL(Multimedia Telephony):IMSで二人のユーザーまたは多数のユーザー間のマルチメディア対話通信(multimedia conversational communication)を可能にする電話通信。実時間で音声(voice/speech)、画像/映像(video)、及びデータのうち一つ以上に対して両方向対話伝送(bidirectional conversational transfer)を提供する。詳細な事項は、3GPP標準文書TS 22.173、TS 24.173を準用することにする。
EPC(Evolved Packet Core)
図1は、EPC(Evolved Packet Core)を含むEPS(Evolved Packet System)の概略的な構造を示す図である。
EPCは、各3GPP技術の性能を向上させるためのSAE(System Architecture Evolution)の核心的な要素である。SAEは、多様な種類のネットワーク間の移動性をサポートするネットワーク構造を決定する研究課題に該当する。SAEは、例えば、IP基盤で多様な無線接続技術をサポートし、より向上したデータ伝送能力を提供するなどの最適化されたパケット―基盤システムを提供することを目標とする。
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)であって、パケット―基盤の実時間及び非実時間サービスをサポートすることができる。既存の移動通信システム(すなわち、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2個の区別されるサブ―ドメインを通じ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の各サブ―ドメインが一つのIPドメインに単一化された。すなわち、3GPP LTEシステムにおいて、IP能力(capability)を有する各端末間の連結は、IP基盤の基地局(例えば、eNodeB(evolved Node B))、EPC、アプリケーションドメイン(例えば、IMS(IP Multimedia Subsystem))を通じて構成することができる。すなわち、EPCは、端―対―端(end―to―end)IPサービスの具現に必須的な構造である。
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)、PDN GW(Packet Data Network Gateway)、MME(Mobility Management Entity)、SGSN(Serving GPRS(General Packet Radio Service) Supporting Node)、ePDG(enhanced Packet Data Gateway)を図示する。
SGW(またはS―GW)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)される領域にわたって移動する場合、SGWは、ローカル移動性アンカーポイント(anchor point)としての役割をする。すなわち、E―UTRAN(3GPPリリース―8以後で定義される進化型(Evolved)―UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) Terrestrial Radio Access Network)内での移動性のためにSGWを介して各パケットをルーティングすることができる。また、SGWは、他の3GPPネットワーク(3GPPリリース―8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。
PDN GW(またはP―GW)は、パケットデータネットワークに向かうデータインターフェースの終了点(termination point)に該当する。PDN GWは、政策執行特徴(policy enforcement features)、パケットフィルタリング(packet filtering)、課金サポート(charging support)など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ネットワーク(例えば、I―WLAN(Interworking Wireless Local Area Network)などの信頼されないネットワーク、CDMA(Code Division Multiple Access)ネットワークやWiMaxなどの信頼されるネットワーク)との移動性管理のためのアンカーポイントとしての役割をすることができる。
図1のネットワーク構造の例示では、SGWとPDN GWが別途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を単一のゲートウェイ構成オプション(Single Gateway Configuration Option)によって具現することもできる。
MMEは、UEのネットワーク連結に対するアクセス、ネットワーク資源の割り当て、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などをサポートするためのシグナリング及び各制御機能を行う要素である。MMEは、加入者及びセッション管理と関連する各制御平面(control plane)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行う。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(Terminal―to―network Session Handling)、遊休端末位置決定管理(Idle Terminal Location Management)などの機能を行う。
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)などの全てのパケットデータをハンドリングする。
ePDGは、信頼されない非―3GPPネットワーク(例えば、I―WLAN、WiFiホットスポット(hot spot)など)に対する保安ノードとしての役割をする。
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アクセス基盤でもEPC内の多様な要素を経由して事業者(すなわち、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。
また、図1では、多様なレファレンスポイント(例えば、S1―U、S1―MMEなど)を図示する。3GPPシステムでは、E―UTRAN及びEPCの異なる各機能個体(functional entity)に存在する2個の機能を連結する概念的なリンクをレファレンスポイント(reference point)と定義する。次の表1は、図1に示したレファレンスポイントをまとめたものである。表1の各例示の他にも、ネットワーク構造によって多様なレファレンスポイントが存在し得る。
図1に示したレ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、信頼される非―3GPPアクセスとPDN GWとの間の関連制御及び移動性サポートをユーザー平面に提供するレファレンスポイントである。S2bは、ePDGとPDN GWとの間の関連制御及び移動性サポートをユーザー平面に提供するレファレンスポイントである。
図2は、一般的なE―UTRANとEPCのアーキテクチャを示した例示図である。
図示したように、eNodeBは、RRC(Radio Resource Control)連結が活性化されている間、ゲートウェイへのルーティング、ページングメッセージのスケジューリング及び伝送、ブロードキャスターチャンネル(BCH)のスケジューリング及び伝送、アップリンク及びダウンリンクでの資源のUEへの動的割り当て、eNodeBの測定のための設定及び提供、無線ベアラ制御、無線許可制御(radio admission control)、及び連結移動性制御などのための機能を行うことができる。EPC内では、ページング発生、LTE_IDLE状態管理、ユーザー平面の暗号化、SAEベアラ制御、NASシグナリングの暗号化及び無欠性保護機能を行うことができる。
図3は、端末と基地局との間の制御平面での無線インターフェースプロトコル(Radio Interface Protocol)の構造を示した例示図で、図4は、端末と基地局との間のユーザー平面での無線インターフェースプロトコルの構造を示した例示図である。
無線インターフェースプロトコルは、3GPP無線接続網規格を基盤とする。無線インターフェースプロトコルは、水平的には物理階層(Physical Layer)、データリンク階層(Data Link Layer)及びネットワーク階層(Network Layer)からなり、垂直的にはデータ情報伝送のためのユーザー平面(User Plane)と制御信号(Signaling)伝達のための制御平面(Control Plane)とに区分される。
各プロトコル階層は、通信システムで広く知られている開放型システム間相互接続(Open System Interconnection;OSI)基準モデルの下位3個の階層に基づいてL1(第1の階層)、L2(第2の階層)、及びL3(第3の階層)に区分することができる。
以下では、図3に示した制御平面の無線プロトコルと、図4に示したユーザー平面での無線プロトコルの各階層を説明する。
第1の階層である物理階層は、物理チャンネル(Physical Channel)を用いて情報伝送サービス(Information Transfer Service)を提供する。物理階層は、上位にある媒体接続制御(Medium Access Control)階層とは伝送チャンネル(Transport Channel)を介して連結されており、伝送チャンネルを介して媒体接続制御階層と物理階層との間にデータが伝達される。そして、互いに異なる物理階層間、すなわち、送信側と受信側の物理階層間には、物理チャンネルを介してデータが伝達される。
物理チャンネル(Physical Channel)は、時間軸上にある多数のサブフレーム、及び周波数軸上にある多数のサブキャリア(Sub―carrier)で構成される。ここで、一つのサブフレーム(Sub―frame)は、時間軸上に複数のシンボル(Symbol)及び複数のサブキャリアで構成される。一つのサブフレームは、複数の資源ブロック(Resource Block)で構成され、一つの資源ブロックは、複数のシンボル(Symbol)及び複数のサブキャリアで構成される。データが伝送される単位時間であるTTI(Transmission Time Interval)は、1個のサブフレームに該当する1msである。
送信側と受信側の物理階層に存在する各物理チャンネルは、3GPP LTEによると、データチャンネルであるPDSCH(Physical Downlink Shared Channel)とPUSCH(Physical Uplink Shared Channel)、及び制御チャンネルであるPDCCH(Physical Downlink Control Channel)、PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel)、PHICH(Physical Hybrid―ARQ Indicator Channel)及びPUCCH(Physical Uplink Control Channel)に分けることができる。
第2の階層には、多様な階層が存在する。
まず、第2の階層の媒体接続制御(Medium Access Control;MAC)階層は、多様な論理チャンネル(Logical Channel)を多様な伝送チャンネルにマッピングさせる役割をし、また、多くの論理チャンネルを一つの伝送チャンネルにマッピングさせる論理チャンネル多重化(Multiplexing)の役割を行う。MAC階層は、上位階層であるRLC階層とは論理チャンネル(Logical Channel)で連結されており、論理チャンネルは、伝送される情報の種類に応じて、制御平面(Control Plane)の情報を伝送する制御チャンネル(Control Channel)と、ユーザー平面(User Plane)の情報を伝送するトラフィックチャンネル(Traffic Channel)とに分けられる。
第2の階層の無線リンク制御(Radio Link Control;RLC)階層は、上位階層から受信したデータを分割(Segmentation)及び連結(Concatenation)し、下位階層が無線区間にデータを伝送するのに適するようにデータサイズを調節する役割を行う。
第2の階層のパケットデータ収斂(Packet Data Convergence Protocol;PDCP)階層は、IPv4やIPv6などのIPパケットの伝送時に帯域幅が小さい無線区間で効率的に伝送するために相対的にサイズが大きく、不要な制御情報を収容しているIPパケットヘッダーサイズを減少させるヘッダー圧縮(Header Compression)機能を行う。また、LTEシステムでは、PDCP階層が保安(Security)機能も行うが、これは、第3者のデータ傍受を防止する暗号化(Ciphering)及び第3者のデータ操作を防止する無欠性保護(Integrity protection)で構成される。
第3の階層の最も上部に位置した無線資源制御(Radio Resource Control;以下、RRCと略称する)階層は制御平面のみで定義され、各無線ベアラ(Radio Bearer;RBと略称する)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、伝送チャンネル及び物理チャンネルの制御を担当する。このとき、RBは、端末とE―UTRANとの間のデータ伝達のために第2の階層によって提供されるサービスを意味する。
端末のRRCと無線網のRRC階層との間にRRC連結(RRC connection)がある場合、端末はRRC連結状態(Connected Mode)に置かれ、そうでない場合、端末はRRC遊休状態(Idle Mode)に置かれる。
以下、端末のRRC状態(RRC state)とRRC連結方法に対して説明する。RRC状態とは、端末のRRCがE―UTRANのRRCと論理的に連結(logical connection)されているか否かを示し、連結されている場合はRRC_CONNECTED状態(state)と称し、連結されていない場合はRRC_IDLE状態と称する。RRC_CONNECTED状態の端末にはRRC連結が存在するので、E―UTRANは、該当端末の存在をセル単位で把握することができ、したがって、端末を効果的に制御することができる。その一方、RRC_IDLE状態の端末においては、E―UTRANが端末の存在を把握することができなく、セルより大きい地域単位であるTA(Tracking Area)単位で核心網が管理する。すなわち、RRC_IDLE状態の端末においては、セルに比べて大きい地域単位で該当端末の存在有無のみが把握され、音声やデータなどの通常の移動通信サービスを受けるためには、該当端末がRRC_CONNECTED状態に遷移しなければならない。各TAは、TAI(Tracking area identity)を通じて区分される。端末は、セルで放送(broadcasting)される情報であるTAC(Tracking area code)を通じてTAIを構成することができる。
ユーザーが端末の電源を最初にオンにしたとき、端末は、まず、適切なセルを探索した後、該当セルでRRC連結をなし、核心網に端末の情報を登録する。その後、端末は、RRC_IDLE状態に留まる。RRC_IDLE状態に留まる端末は、必要に応じてセルを(再)選択し、システム情報(System information)やページング情報を検討する。これをセルにキャンプオン(Camp on)するという。RRC_IDLE状態に留まっていた端末は、RRC連結をなす必要があるとき、RRC連結過程(RRC connection procedure)を通じてE―UTRANのRRCとのRRC連結をなし、RRC_CONNECTED状態に遷移する。RRC_IDLE状態にあった端末がRRC連結をなす必要がある場合は様々であるが、例えば、ユーザーの通話試み、データ伝送試みなどが必要であるか、またはE―UTRANからページングメッセージを受信した場合、これに対する応答メッセージ伝送などを挙げることができる。
RRC階層の上位に位置するNAS(Non―Access Stratum)階層は、連結管理(Session Management)と移動性管理(Mobility Management)などの機能を行う。
以下では、図3に示したNAS階層に対して詳細に説明する。
NAS階層に属するeSM(evolved Session Management)は、デフォルトベアラ(Default Bearer)管理、専用ベアラ(Dedicated Bearer)管理などの機能を行い、端末が網からPSサービスを利用するための制御を担当する。デフォルトベアラ資源は、特定PDN(Packet Data Network)に最初に接続する際、網への接続時に網から割り当てられるという特徴を有する。このとき、ネットワークは、端末がデータサービスを使用できるように端末が使用可能なIP住所を割り当て、また、デフォルトベアラのQoSを割り当てる。LTEでは、大きく分けて、データ送受信のための特定帯域幅を保障するGBR(Guaranteed bit rate)QoS特性を有するベアラと、帯域幅の保障なしでベストエフォート(Best effort)QoS特性を有する非―GBRベアラの二つの種類をサポートする。デフォルトベアラの場合、非―GBRベアラの割り当てを受ける。専用ベアラの場合は、GBRまたは非―GBRのQoS特性を有するベアラの割り当てを受けることができる。
ネットワークから端末に割り当てたベアラをEPS(evolved packet service)ベアラといい、EPSベアラを割り当てるとき、ネットワークは一つのIDを割り当てるようになる。これをEPSベアラIDと称する。一つのEPSベアラは、MBR(maximum bit rate)または/及びGBR(guaranteed bit rate)のQoS特性を有する。
図5は、3GPP LTEでのランダムアクセス過程を示したフローチャートである。
ランダムアクセス過程は、UEが基地局とUL同期を得たり、UL無線資源の割り当てを受けるために使用される。
UEは、ルートインデックス(root index)とPRACH(physical random access channel)設定インデックス(configuration index)をeNodeBから受信する。各セルごとにZC(Zadoff―Chu)シーケンスによって定義される64個の候補(candidate)ランダムアクセスプリアンブルがあり、ルートインデックスは、端末が64個の候補ランダムアクセスプリアンブルを生成するための論理的インデックスである。
ランダムアクセスプリアンブルの伝送は、各セルごとに特定時間及び周波数資源に限定される。PRACH設定インデックスは、ランダムアクセスプリアンブルの伝送が可能な特定サブフレームとプリアンブルフォーマットを指示する。
UEは、任意に選択されたランダムアクセスプリアンブルをeNodeBに伝送する。UEは、64個の候補ランダムアクセスプリアンブルのうち一つを選択する。そして、PRACH設定インデックスによって該当サブフレームを選択する。UEは、選択されたランダムアクセスプリアンブルを選択されたサブフレームから伝送する。
ランダムアクセスプリアンブルを受信したeNodeBは、ランダムアクセス応答(random access response、RAR)をUEに伝送する。ランダムアクセス応答は2段階で検出される。まず、UEは、RA―RNTI(random access―RNTI)でマスキングされたPDCCHを検出する。UEは、検出されたPDCCHによって指示されるPDSCH上にMAC(Medium Access Control) PDU(Protocol Data Unit)内のランダムアクセス応答を受信する。
図6は、無線資源制御(RRC)階層での連結過程を示す。
図6に示したように、RRC連結有無によってRRC状態が示されている。RRC状態とは、UEのRRC階層のエンティティ(entity)がeNodeBのRRC階層のエンティティと論理的に連結(logical connection)されているか否かを意味し、連結されている場合はRRC連結状態(connected state)と称し、連結されていない状態をRRC遊休状態(idle state)と称する。
連結状態(Connected state)のUEにはRRC連結(connection)が存在するので、E―UTRANは、該当端末の存在をセル単位で把握することができ、したがって、UEを効果的に制御することができる。その一方、遊休状態(idle state)のUEは、eNodeBが把握することはできなく、セルより大きい地域単位であるトラッキング地域(Tracking Area)単位で核心網(Core Network)が管理する。トラッキング地域(Tracking Area)は、各セルの集合単位である。すなわち、遊休状態(idle state)のUEにおいては、大きな地域単位で存在有無のみが把握され、音声やデータなどの通常の移動通信サービスを受けるためには、端末は連結状態(connected state)に遷移しなければならない。
ユーザーがUEの電源を最初にオンにしたとき、UEは、まず、適切なセルを探索した後、該当セルで遊休状態(idle state)に留まる。遊休状態(idle state)に留まっていたUEは、RRC連結をなす必要があるとき、RRC連結過程(RRC connection procedure)を通じてeNodeBのRRC階層とのRRC連結をなし、RRC連結状態(connected state)に遷移する。
遊休状態(Idle state)にあったUEがRRC連結をなす必要がある場合は様々であるが、例えば、ユーザーの通話試みまたはアップリンクデータ伝送などが必要であるか、またはEUTRANからページングメッセージを受信した場合、これに対する応答メッセージ伝送などを挙げることができる。
遊休状態(idle state)のUEがeNodeBとのRRC連結をなすためには、前記のようにRRC連結過程(RRC connection procedure)を進行しなければならない。RRC連結過程は、大きく分けて、UEがeNodeBにRRC連結要請(RRC connection request)メッセージを伝送する過程、eNodeBがUEにRRC連結設定(RRC connection setup)メッセージを伝送する過程、及びUEがeNodeBにRRC連結設定完了(RRC connection setup complete)メッセージを伝送する過程を含む。このような過程に対して図6を参照してより詳細に説明すると、次の通りである。
1)遊休状態(Idle state)のUEは、通話試み、データ伝送試み、またはeNodeBのページングに対する応答などの理由でRRC連結を達成しようとする場合、まず、UEは、RRC連結要請(RRC connection request)メッセージをeNodeBに伝送する。
2)UEからRRC連結要請メッセージを受信すると、eNBは、無線資源が十分な場合はUEのRRC連結要請を受諾し、応答メッセージであるRRC連結設定(RRC connection setup)メッセージをUEに伝送する。
3)UEがRRC連結設定メッセージを受信すると、eNodeBにRRC連結設定完了(RRC connection setup complete)メッセージを伝送する。UEがRRC連結設定メッセージを成功的に伝送すると、UEはeNodeBとのRRC連結をなすようになり、RRC連結モードに遷移する。
IMS(IP Multimedia Subsystem)
図7は、IMS基盤無線通信システムの構造を概略的に示す図である。
IMS基盤無線通信システムは、多様な構成要素を含むことができ、図7では、そのうち一部に該当する、端末、アクセス及びコアネットワーク、MRF(Multimedia Resource Function)、P/I―CSCF、S―CSCF、AS、HSS(Home Subscriber Server)を図示する。
端末は、E―UTRANなどのIP基盤無線アクセスネットワーク及びコアネットワークを介してIMS関連ノード及び/または他の端末と通信を行うことができる。IP能力を有する端末は、固有のID(例えば、SIP URIやTel URIなどのIMPU ID)及びIP住所(address)を有することができる。
MRFは、メディア調節(例えば、音声ストリームミキシング)などのメディア関連機能を提供するサーバーに該当し、MRFC及びMRFPで構成される。MRFCは、AS及びS―CSCFからの情報を解釈し、MRFPを制御する機能を行う。MRFPは、メディアストリームをミキシング、提供または処理する機能を行う。
P―CSCFは、IMS端末に対するコンタクトポイント(contact point)になるSIPプロキシサーバーである。P―CSCFは、ネットワークと端末との間のメッセージの保安、メディアフローに対する資源を割り当てる機能などを行うことができる。
I―CSCFは、相手ネットワーク(peered network)からのコンタクトポイントになるSIPサーバーである。I―CSCFは、端末のためのS―CSCFを決定するためにHSSにクエリー(query)を行うなどの機能を行うことができる。
S―CSCFは、SIP登録をハンドリングし、それぞれの端末の位置決定、端末認証、コールプロセッシング(例えば、コールルーティング)などを行うサーバーである。例えば、端末がIMSネットワークに登録しようとする場合、端末がサポートするメディア種類、コーデック関連情報、画面サイズなどの情報などを含む端末の登録メッセージは、P―CSCFを経てS―CSCFに伝達することができる。S―CSCFの動作は、HSSに保存された政策(policy)に従って制御することができる。
SCC ASは、IMS集中化された(centralized)サービスのために要求される各機能を提供し、各マルチメディアセッションのサービス連続性(continuity)のためのホームネットワーク基盤IMSアプリケーションサーバーである。
HSSは、設定保存(configuration storage)、アイデンティティ管理(identity management)、ユーザー状態保存などの機能を行うことができる。
3GPP E―UTRAN(すなわち、LTE)で、音声サービスはIMS基盤のPS(Packet Switched)音声の形態でサポートされ、これをPSセッション上のIMS音声(IMS voice over PS session)の形態と称することができる。このようなVoLTE(Voice over LTE)などのIMSサービス(すなわち、ALL IPサービス)は、コール(call)発信と受信のための制御信号としてIMSのSIP(Session initiation protocol)基盤の信号を使用する。このようなSIP基盤の各制御信号は、IPコアネットワーク及びIPアクセスネットワーク上で制御平面(control plance)でないユーザー平面(user plane)上で伝送される。
IMS基盤サービス連結方案
UEがユーザー平面のデータ伝送を目的にしてRRC連結要請をする場合、ネットワーク、例えば、基地局(すなわち、eNodeB)が混雑状態であると、これを拒絶することができる。その一方、UEがCS(circuit switch)基盤のコール(call)を要請するための制御平面の信号を伝送する目的でRRC連結要請をする場合、ネットワーク、例えば、基地局(すなわち、eNodeB)が混雑状態であるとしても、これを拒絶することができない。
ところが、上述したように、VoLTEなどのIMSサービス(すなわち、ALL IPサービス)は、コール(call)発信と受信のための制御信号としてIMS(IP Multimedia Subsystem)のSIP(Session initiation protocol)基盤の信号を使用するが、このようなSIP基盤の各制御信号は、制御平面でないユーザー平面上で伝送される。よって、UEがVoLTEなどのIMSサービス(すなわち、ALL IPサービス)を開始するために、SIP基盤の制御信号を伝送するためのRRC連結要請をする場合、ネットワーク、例えば、基地局(すなわち、eNodeB)が混雑状態であると、これを拒絶できるようになる。
したがって、ネットワーク混雑状態ではコール(call)まで切れてしまう(drop)という問題が発生する。以下では、このような問題を解決するための方案に対して説明する。
図8は、ネットワーク混雑状態を示す図である。
図8に示したように、eNodeB200のカバレッジには数多くのUE100a、100b、100c、100dが存在し、データ送受信を試みる。これにより、eNodeB200とS―GW520との間のインターフェースにトラフィックが過負荷(overload)または混雑(congestion)状態になった場合、UE100へのダウンリンクデータ或いはUE100からのアップリングクデータは確実に伝送されず、伝送に失敗するようになる。
或いは、S―GW520とPDN―GW530との間のインターフェース、或いはPDN―GW530と移動通信事業者のIP(Internet Protocol)サービスネットワークとの間のインターフェースが過負荷(overload)または混雑(congestion)状態である場合にも、各UE100a、100b、100c、100dへのダウンリンクデータ或いは各UE100a、100b、100c、100dからのアップリングクデータは確実に伝送されず、伝送に失敗するようになる。
eNodeB200とS―GW520との間のインターフェースが過負荷または混雑状態であるか、S―GW520とPDN―GW530との間のインターフェースが過負荷または混雑状態である場合、核心ネットワークのノード(例えば、MME)は、NAS段階での混雑制御(NAS level congestion control)を行い、信号混雑(signaling congestion)及びAPN混雑を回避または制御するようになる。
このようなNAS段階での混雑制御は、APN基盤の混雑制御(APN based congestion control)及び一般NAS段階での移動管理制御(General NAS level mobility management control)で構成される。
APN基盤の混雑制御は、UE及び特定APN(混雑状態と連関したAPN)と関連したEMM、GMM及び(E)SM信号混雑制御を意味し、APN基盤のセッション管理混雑制御(APN based Session Management congestion control)及びAPN基盤の移動管理混雑制御(APN based Mobility Management congestion control)を含む。
その一方、一般NAS段階の移動管理制御は、一般的なネットワーク混雑(congestion)や、過負荷(overload)状況でUE/MSが要請する移動管理信号(Mobility Management signaling)要請を核心ネットワーク内のノード(MME、SGSN)が拒絶し、混雑及び過負荷を回避することを意味する。
一般に、核心ネットワークがNAS段階の混雑制御を行う場合、遊休モード(idle mode)或いは連結モード(connected mode)にあるUEに遅延時間タイマー(バックオフタイマー)(back―off timer)値をNAS拒絶メッセージ(reject message)に載せて伝送するようになるが、UEは、遅延時間タイマー(バックオフタイマー)(back―off timer)が満了(expire)する前までネットワークにEMM/GMM/(E)SM信号を要請しなくなる。NAS拒絶メッセージは、アタッチ拒絶(ATTACH REJECT)、TAU(Tracking Area Updating)拒絶、RAU(Routing Area Updating)拒絶、サービス拒絶、拡張サービス(EXTENDED SERVICE)拒絶、PDN連結(connectivity)拒絶、ベアラリソース割り当て(bearer resource allocation)拒絶、ベアラリソース修正(bearer resource modification)拒絶、及びEPSベアラコンテキスト非活性化要請(deactivate EPS bearer context request)に対する拒絶のメッセージのうち一つに該当する。
このような遅延時間タイマー(back―off timer)は、移動管理(Mobility Management:MM)遅延時間(back―off)タイマーとセッション管理(Session Management:SM)遅延時間(back―off)タイマーとに分けることができる。
MM遅延時間(back―off)タイマーはUEごとに動作し、SM遅延時間(back―off)タイマーは、APNごとに及びUEごとにそれぞれ独立的に動作する。
簡略に説明すると、MM遅延時間(back―off)タイマーは、EMM/GMM信号(例えば、アタッチ、TAU/RAU要請など)制御のためのものである。SM遅延時間(back―off)タイマーは、(E)SM信号(例えば、PDN連結、ベアラリソース割り当て、ベアラ修正、PDPコンテキスト活性化、PDPコンテキスト修正要請など)制御のためのものである。
具体的には、MM遅延時間(back―off)タイマーは、ネットワークに混雑(congestion)が発生した場合、これを制御するために使用する移動性関連遅延時間(back―off)タイマーであって、タイマーが動作している間、UEがアタッチ(attach)、位置情報更新(TAU、RAU)、サービス要請手順(Service request procedure)を行えないようにするタイマーである。ただ、緊急ベアラサービス(emergency bearer service)、MPS(Multimedia Priority Service)の場合は、例外として、タイマーが動作しているとしてもUEが要請することができる。
上述したように、MM遅延時間(back―off)タイマー値は、UEが核心網ネットワークノード(例えば、MME、SGSNなど)から受けたり、下位階層(lower layer;Access Stratum)から受けることができ、また、UEによって15分〜30分の範囲内でランダムに設定することもできる。
SM遅延時間(back―off)タイマーは、ネットワークに混雑(congestion)が発生した場合、これを制御するために使用するセッション管理(Session Management)関連遅延時間(back―off)タイマーであって、タイマーが動作している間、UEが関連する(associated)APN基盤のセッションを設定または変更できないようにするタイマーである。ただ、同様に、緊急ベアラサービス、MPS(Multimedia Priority Service)の場合は、例外として、タイマーが動作しているとしてもUE100が要請することができる。
UEは、このようなSM遅延時間(back―off)タイマー値を核心網ネットワークノード(例えば、MME、SGSNなど)から受け、最大72時間以内でランダムに設定される。また、UE100によって15分〜30分の範囲内でランダムに設定することもできる。
その一方、eNodeB200で混雑が発生した場合、eNodeB200も混雑制御を行うことができる。すなわち、UEがユーザー平面のデータ伝送を目的としてRRC連結樹立(connection establishment)を要請する場合、eNodeB200が混雑状態であると、延長待機タイマー(extended wait timer)と共に拒絶応答をUEに伝送することができる。この場合、RRC連結樹立要請を延長待機タイマー(extended wait timer)が満了する前まで再び試みることができない。その一方、UEがCS(circuit switch)基盤のコール(call)受信のための制御平面の信号を伝送する目的でRRC連結要請をする場合、eNodeB200が混雑状態であるとしても、これを拒絶することができない。
ところが、VoLTE(Voice over LTE)などのALL IPサービスは、コール(call)発信と受信のための制御信号としてIMS(IP Multimedia Subsystem)のSIP(Session initiation protocol)基盤の信号を使用するが、このようなSIP基盤の各制御信号は、制御平面でないユーザー平面上で伝送される。よって、UEがVoLTEなどのALL IPサービスを開始するために、SIP基盤の制御信号を伝送するためのRRC連結要請をする場合、ネットワーク、例えば、基地局(すなわち、eNodeB)が混雑状態であると、これを拒絶するようになる。
したがって、ネットワーク混雑状態ではコール(call)まで切れてしまう(drop)という問題が発生する。具体的には、図9を参照して説明する。
図9は、図8に示したeNodeBの混雑状況でUEのRRC連結要請が拒絶される例を示す。
図9を参照して分かるように、eNodeB200が混雑な状態で、遊休状態(Idle state)にあるUE1 100aは、IMSサービス、例えば、VoLTEによるコール(call)の発信を決定する。同様に、遊休状態にあるUE2 200bは一般データを発信すると決定する。
1)UE1 100aの上位階層、例えば、NAS階層は、IMSサービス、例えば、VoLTEによるコール(call)の発信のために、樹立原因(establishment cause)フィールドの値を、UEによって伝送開始されるデータを意味する「MO(Mobile Originating)データ」に設定し、サービス要請(Service Request)メッセージを伝送する。また、UE2 100bの上位階層、例えば、NAS階層は、一般データの発信のために、樹立原因(establishment cause)フィールドの値を、UEによって伝送開始されるデータを意味する「MO(Mobile Originating)データ」に設定し、サービス要請(Service Request)メッセージを伝送する。
2)VoLTEによるコール(call)発信と受信のための制御信号としてはIMSのSIP基盤制御信号が用いられ、この制御信号はユーザー平面上で伝送される。よって、UE1 100aの上位階層、例えば、NAS階層は、樹立原因(establishment cause)フィールドの値を「MO(Mobile Originating)データ」に設定し、これをRRC階層に伝達する。そうすると、UE1 100aのRRC階層は、RRC連結要請メッセージ内の樹立原因(establishment cause)フィールドに「MO(Mobile Originating)データ」を設定し、これをeNodeB200に伝送する。
同様に、UE2 100bの上位階層、例えば、NAS階層は、樹立原因(establishment cause)フィールドの値を「MO(Mobile Originating)データ」に設定し、これをRRC階層に伝達する。そうすると、UE2 100bのRRC階層は、RRC連結要請メッセージ内の樹立原因(establishment cause)フィールドに「MO(Mobile Originating)データ」を設定し、これをeNodeB200に伝送する。
3)そして、過負荷状態であるeNodeB200がUE1 100aからのRRC連結要請メッセージとUE2 100bからのRRC連結要請メッセージをそれぞれ受信すると、それぞれの樹立原因(establishment cause)フィールドを確認する。
混雑状態にあるeNodeB200は、UE1 100a及びUE2 100bからのRRC連結要請メッセージ内の樹立原因フィールドが同じくMOデータに設定されているので、UE2 100bからのRRC連結要請のみならず、UE1 100aからのRRC連結要請に対して全てRRC連結拒絶メッセージを伝送する。
したがって、eNodeB 200の混雑状態では、VoLTEによるコール(call)発信まで切れてしまう(drop)という問題が発生する。
図10は、図8に示したeNodeBの混雑状況でのUEの着信状況を示す。
図10を参照して分かるように、eNodeB 200の混雑状態或いは一般的な状態で、遊休状態(Idle state)にあるUE1 100aにIMSサービス、例えば、VoLTEによるコール(call)の着信のためのページング信号を伝送し、UE2 100bにデータの着信のためのページング信号を伝送する。
このとき、ページング信号には、IMSサービス、例えば、VoLTEによるコール(call)の着信のためのものであるか、それともデータの着信のためのものであるかを区分する情報が含まれていない場合もある。
一方、eNodeB200は、各ページング信号がIMSサービス、例えば、VoLTEによるコール(call)の着信のためのものであるか、それともデータの着信のためのものであるかを区分できないので、UE1 100aとUE2 100bに伝送するページング信号を差別化(differentiation)することができない。また、混雑状況では、IMSサービス、例えば、VoLTEによるコール(call)の着信のためのページング信号がデータの着信のためのページング信号より遅く伝送され得る。
これによって、UE1 100aは、UE2 200bより遅くサービス要請(または確定サービス要請)とRRC連結要請メッセージを伝送する状況が発生し得る。その結果、IMSサービス、例えば、VoLTEによるコール(call)の着信が遅延され得る。
図11は、ネットワーク混雑状態でアクセスクラスによる禁止(Access Class Barring)による動作を示した例示的なフローチャートである。
図11に示したように、ネットワーク或いはeNodeB 200の過負荷または混雑状態で、eNodeB200は、システム情報を通じてACB(Access Class Barring)関連情報をブロードキャスティングすることができる。システム情報は、SIB(System Information Block)タイプ2であり得る。
SIB(System Information Block)タイプ2は、下記の表のようなACB関連情報を含むことができる。
一方、UE1 100aは、IMSサービス、例えば、VoLTEによるコール(call)の発信を決定し、ACBの適用対象になるか否かを決定する。同様に、UE2 100bは、一般データの発信を決定し、ACBの適用対象になるか否かを決定する。
一般に、UEにおいては、10個のアクセスクラス(例えば、AC0、AC1、…、AC9)のうち少なくとも一つがランダムに割り当てられている。例外的に、緊急非常アクセスのためにはAC10が割り当てられる。このようにランダムに割り当てられたアクセスクラスの値は、UE1 100a及びUE2 100bの各USIMに保存することができる。
そうすると、UE1 100aとUE2 100bは、保存されたアクセスクラスに基づいて、受信したACB関連情報に含まれているバーリングファクタ(barring factor)フィールドを用いて、アクセス禁止が適用されるか否かを確認する。このようなアクセスバーリング(Access Barring)チェックは、UE1 100aとUE2 100bの各AS(Access Stratum)階層、すなわち、RRC階層で行われる。
ACBの適用対象でない場合、UE1 100aとUE2 100bは、それぞれサービス要請(或いは拡張サービス要請)メッセージとRRC連結要請メッセージを伝送することができる。
しかし、ACBの適用対象である場合、UE1 100aとUE2 100bは両方ともそれぞれRRC連結要請メッセージを伝送することができない。
まとめて説明すると、UE1 100aによるIMSサービス、例えば、VoLTEによるコール(call)の発信のためのRRC連結要請とUE2 100bによる一般データ発信のためのRRC連結要請は区分できず、全てACBが適用されて禁止されるという問題がある。
以上説明したように、現在の3GPP標準ではIMS基盤コール発信を一般データの発信と区分できないことによって、図9に示したように、ネットワーク混雑状況でIMS基盤コール発信に失敗するようにしたり、或いは、図11に示したように、試みさえも不可能にするという問題がある。また、このような問題は、ネットワーク資源の浪費をもたらし、ユーザーの経験満足度を低下させる。
以下では、前記のような問題を解決するために本発明で提案する各方案に対して説明する。
本明細書の一開示によると、IMS基盤サービス、例えば、VoLTEサービスの制御信号、例えば、IMS基盤の制御信号或いはSIP基盤の制御信号は、ユーザー平面に伝送されるとしても、一般データと差別化されるように処理することができる。
具体的に、本明細書の一開示によると、UEがIMS基盤サービス、VoLTEによるコール発信をしようとする場合、UEのNAS階層は、樹立原因フィールドを「MOデータ」の代わりに他のものに設定してRRC階層に伝達し、UEのRRC階層は、これによってRRC連結要請メッセージを伝送することによって、eNodeB 200の混雑状況でも拒絶されないようにする。
より具体的に、本明細書の一開示によると、UEがIMS基盤コール(call)発信(例えば、音声コール発信または画像コール発信)をしようとする場合、UEのNAS階層は、IMS基盤コール(call)発信のための制御信号、例えば、IMS基盤制御信号或いはSIP基盤制御信号に対してRRC樹立原因(establishment cause)を「MOデータ」の代わりに「MO―シグナリング」或いは新たな原因値(例えば、IMS基盤発信或いは「MO―IMS MMTELサービス」)に設定する。また、UEのNAS階層は、設定した樹立原因(establishment cause)をAS階層、すなわち、RRC階層に伝達し、RRC階層が、NAS階層が設定した樹立原因(establishment cause)を使用してRRC連結要請メッセージを伝送することができる。一方、UEは、IMS基盤サービスを意味するサービスタイプ(或いはフィールド)をIMS音声、IMSビデオ、 PSセッション上のMMTEL(MMTEL over PS Session)、或いは新たなサービスタイプ(フィールド)値に設定した後、サービス要請或いは拡張サービス要請メッセージにセッティングして(含ませて)伝送する。本明細書の一開示によると、IMS基盤音声コールまたは画像コールを連結するための制御信号、IMS基盤制御信号またはSIP基盤制御信号は、一般的なサービス要請メッセージでない新たなNASメッセージ(例えば、IMS SERVICE REQUEST)に含ませて伝送することもできる。
そうすると、混雑または過負荷状態にあるeNodeB 200は、受信したRRC連結要請メッセージのRRC樹立原因フィールドに設定されたMO―シグナリング或いは新たな原因値に基づいて、一般データを拒絶する場合とは異なる形に処理することができる。たとえeNodeB 200が混雑または過負荷状態にないとしても、受信したRRC連結要請メッセージのRRC樹立原因フィールドに設定された「MO―シグナリング或いは新たな原因値が設定されている場合、一般データを処理する場合より高い優先順位で処理することができる。(または、低い優先順位で処理することもできる。)
また、本明細書の一開示によると、IMS基盤サービス、VoLTEによるコール着信の場合、ネットワークノード(例えば、S―GW、P―GW)は、VoLTEによるコール着信のための制御信号、例えば、IMS制御信号或いはSIP基盤制御信号を一般データの着信から区別されるようにMME510に知らせる。これによって、MME510も区別可能にページング信号をUEに伝達し、その結果、UEがRRC連結要請メッセージを生成するとき、樹立原因フィールドを「MT―アクセス」或いは新たな原因値に設定できるようにする。
そうすると、混雑または過負荷状態にあるeNodeB 200は、受信したRRC連結要請メッセージのRRC樹立原因フィールドに設定されたMT―アクセス或いは新たな原因値に基づいて、拒絶せずに承諾して処理することができる。
以下では、RRC樹立原因フィールドに設定された「MO―シグナリング或いは新たな原因値が設定されている場合、eNodeB200が一般データと異なる形に処理する例を示す。
―RRC樹立原因フィールドに「MO―シグナリング」或いは新たな原因値が設定されているRRC連結要請メッセージを、「MO―データ」に設定されたRRC連結要請より高い優先順位で処理する。
―RRC樹立原因フィールドに「MO―シグナリング」或いは新たな原因値が設定されているRRC連結要請メッセージを、「highPriorityAccess」に設定されたRRC連結要請より高い優先順位或いは同等な優先順位で処理する。
―RRC樹立原因フィールドに「MO―シグナリング」或いは新たな原因値が設定されているRRC連結要請メッセージを、「MT―アクセス」に設定されたRRC連結要請より高い優先順位或いは同等な優先順位で処理する。
―RRC樹立原因フィールドに(IMS基盤サービスを区分する)「MO―シグナリング」或いは新たな原因値が設定されているRRC連結要請メッセージを、(従来の一般的な)「MO―シグナリング」に設定されたRRC連結要請より高い優先順位或いは同等な優先順位で処理する。
―RRC樹立原因フィールドに「MO―シグナリング」或いは新たな原因値が設定されているRRC連結要請メッセージを、「MO―データ」に設定されたRRC連結要請より低い優先順位或いは同等な優先順位で拒絶する。
―RRC樹立原因フィールドに「MO―シグナリング」或いは新たな原因値が設定されているRRC連結要請メッセージを、「highPriorityAccess」に設定されたRRC連結要請より低い優先順位或いは同等な優先順位で拒絶する。
―RRC樹立原因フィールドに「MO―シグナリング」或いは新たな原因値が設定されているRRC連結要請メッセージを、「MT―アクセス」に設定されたRRC連結要請より低い優先順位或いは同等な優先順位で拒絶する。
―RRC樹立原因フィールドに(IMS基盤サービスを区分する)「MO―シグナリング」或いは新たな原因値が設定されているRRC連結要請メッセージを、(従来の一般的な)「MO―シグナリング」に設定されたRRC連結要請より低い優先順位或いは同等な優先順位で拒絶する。
一方、このようなIMS基盤の音声コール及びビデオコールを一般データと差別化することは、事業者の政策(Operator’s policy)、ネットワークノード(例えば、MME/SGSN、eNodeB)の設定、加入者情報、或いはUEの機能(capability)によって変更することができる。
一方、本明細書の一開示によって追加された樹立原因値を含むテーブルを示すと、下記の通りである。
以下、本明細書で提示される各解決策に対して図面を参照して説明する。
図12は、図9の問題を解決するために、本明細書の1番目の開示による例示的な流れを示した例示図である。
図12を参照して分かるように、UE1 100aは、IMSサービス、例えば、IMS基盤のコール(call)の発信を決定し、UE2 100bは、データの発信を決定する。IMS基盤のコールは、音声コール、画像コールまたはMMTELによるコールであり得る。
まず、図12を参照して説明すると、次の通りである。
1)UE1 100aの上位階層、例えば、NAS階層は、IMSサービス、例えば、IMS基盤のコール(call)の発信のために、樹立原因(establishment cause)フィールドの値を、既存の「MO―データ」の代わりに、表2に示した「MO―シグナリング」または新たな原因、例えば、「MO―IMSサービス」または「MO―IMS MMTELサービス」に設定する。また、UE1 100aの上位階層、例えば、NAS階層は、シグナリング(signaling)を意味したり、或いはIMSによるものであることを意味するサービスタイプ(フィールド)を含むサービス要請(Service Request)或いは拡張サービス要請(Extended Service Request)メッセージを伝送する。すなわち、シグナリング(signaling)を意味したり、或いはIMSによるものであることを意味するサービスタイプ(フィールド)は、IMS音声、IMSビデオ、PSセッション上のMMTEL(MMTEL over PS Session)、或いは新たなサービス値に設定することができる。
また、UE2 100bの上位階層、例えば、NAS階層は、一般データの発信のために、樹立原因(establishment cause)フィールドの値を、UEによって伝送開始されるデータを意味する「MO(Mobile Originating)データ」に設定する。また、UE2 100bの上位階層、例えば、NAS階層は、サービス要請(Service Request)或いは拡張サービス要請(Extended Service Request)メッセージを伝送する。
2)続いて、UE1 100aの上位階層、例えば、NAS階層は、設定した樹立原因(establishment cause)フィールドの値、すなわち、「MO―シグナリング」または「MO―IMSサービス」をRRC階層に伝達する。そうすると、UE1 100aのRRC階層は、RRC連結要請メッセージ内の樹立原因(establishment cause)フィールドを伝達された通りに設定し、これをeNodeB200に伝送する。
一方、UE2 100bの上位階層、例えば、NAS階層は、設定した樹立原因(establishment cause)フィールドの値、すなわち、「MOデータ」をRRC階層に伝達する。そうすると、UE2 100bのRRC階層は、RRC連結要請メッセージ内の樹立原因(establishment cause)フィールドに「MOデータ」を設定し、これをeNodeB 200に伝送する。
3)そして、過負荷状態であるeNodeB200がUE1 100aからのRRC連結要請メッセージとUE2 100bからのRRC連結要請メッセージをそれぞれ受信すると、それぞれの樹立原因(establishment cause)フィールドを確認する。
混雑状態にあるeNodeB200は、UE1 100aからのRRC連結要請メッセージ内の樹立原因フィールドが「MO―シグナリング」または「MO―IMSサービス」に設定されているので、UE1 100aからのRRC連結要請メッセージに対しては拒絶せず、UE1 100aにRRC連結セットアップ(RRC connection setup)メッセージを伝達する。
しかし、eNodeB200は、UE2 100bからのRRC連結要請メッセージ内の樹立原因フィールドには「MOデータ」に設定されているので、UE2 100bからのRRC連結要請に対してはRRC連結拒絶メッセージを伝送する。
4)RRC連結セットアップ(RRC connection setup)メッセージを受信したUE1 100aは、RRC連結セットアップ完了メッセージをeNodeB200に伝達する。
5〜7)eNodeB200は、初期UEメッセージにサービス要請メッセージ或いは拡張サービス要請メッセージを含ませてMME510に伝達する。そうすると、MME510は、初期コンテキストセットアップ要請メッセージをeNodeB200に伝達する。そうすると、eNodeB200は、UE1 100aとラジオベアラを樹立する。
8)結局、UE1 100aは、IMSサービス、例えば、IMS基盤のコール(call)によるユーザーデータを伝送できるようになる。
その一方、図12は、UE1 100aがIMS基盤のコール発信を試み、UE2 200bが一般データの発信を試みる例示を示したが、このような例示は、一つのUEがIMS基盤のコール発信と一般データの発信を同時に試みる場合にも適用することができる。
一方、UE1 100aが樹立原因(establishment cause)フィールドにIMS基盤のコール発信であるか、それとも一般データの発信であるかによって異なる形に設定することは、事業者の政策(Operator’s policy)によって、ネットワークノード(例えば、MME、eNodeB)の設定によって、加入者情報によって、或いは端末の機能(capability)にしたがって適用されることもあり、適用されないこともある。また、これは、ネットワークノード(例えば、MME、eNodeB)に混雑や過負荷が発生した状況でのみ適用されることもある。或いは、UEが機能(capability)情報或いはサポート有無情報をアタッチ(Attach)/TAU(Tracking Area Update)/RAU(Routing Area Update)などを通じてネットワークに知らせた後、ネットワークが適用有無を決定することもできる。ネットワークの適用有無は、OMA―DMを介してNAS構成(configuration)MO(Management Object、3GPP TS 24.368)に提供することができる。したがって、このような設定方式は、静的或いは動的に変更されて適用され得る。
その一方、図12では、樹立原因(establishment cause)フィールドに「MO―シグナリング」または「MO―IMSサービス」が設定されることを示した。しかし、樹立原因(establishment cause)フィールドに「MO―IMSアクセス」、「MO―IMS MMTELサービス」或いは新たな原因を示す値が含まれることもある。
図13は、図10の着信状況での問題を解決するために、本明細書の1番目の開示による例示的な流れを示した例示図である。
まず、PDN GW530は、UE1 100aに対するIMSサービス、例えば、VoLTEによるコール(call)の着信を知らせるためのダウンリンクデータに対する通知をMME510を介してeNodeB200に伝送し、また、UE2 100bに対する一般データの着信を知らせるためのダウンリンクデータに対する通知をMME510を介してeNodeB200に伝送する。
一方、PDN GW530は、コール(call)の着信のための制御信号がIMS基盤の制御信号またはSIP基盤の制御信号であるか、それとも一般制御信号であるかを区分してMME510に知らせる。同様に、MME510は、コール(call)の着信のための制御信号がIMS基盤の制御信号またはSIP基盤の制御信号であるか、それとも一般制御信号であるかを区分してeNodeB200に知らせる。このとき、IMS基盤制御信号またはSIP基盤制御信号であることを区分することは、IMSセッションであるか否かを示す情報によって区分可能である。情報は、既存の制御メッセージに含まれる因子(或いはインジケーター)であるか、新たな制御メッセージに含まれる因子(或いはインジケーター)であり得る。このような因子(或いはインジケーター)は、PDN GW530またはS―GWからMME510に制御メッセージを介して伝送され、MME510は、因子(或いはインジケーター)を認知し、IMS基盤制御信号またはSIP基盤制御信号を示す情報をページング信号に含ませてeNodeB200に伝送する。一方、ページング信号に追加される情報によって、UE1 100aは、樹立原因(establishment cause)フィールドに「MT―アクセス」、「MT―IMSアクセス」、「MT―シグナリング」、「MT―IMSサービス」或いは新たな原因を示す値を設定することができる。
これによって、混雑状態にあるeNodeB200は、ページング信号を差別化することができる。例えば、eNodeB200は、IMSサービス、例えば、VoLTEによるコール(call)の着信のためのページング信号を一般データの着信を知らせるためのページング信号に比べて優先的に処理することができる。
そして、混雑状態にあるeNodeB200は、遊休状態(Idle state)にあるUE1 100aにIMSサービス、例えば、VoLTEによるコール(call)の着信のためのページング信号を伝送するとき、情報を含ませて伝送する。このとき、eNodeB200は、情報、網の混雑状況、事業者の政策(operator’s policy)、端末の能力情報などに基づいてページング信号を伝送することができる。一例として、eNodeB200は、網が混雑状態であり、一般的なページング信号を伝送しないと決定したとしても、情報が受信される場合、UE1 100aに対するページング信号は伝送すると決定することができる。
しかし、eNodeB200は、単純なページング信号をUE2 100bに伝送する。UE2 100bへのページング信号はブロードキャスティング方式で伝送することができる。しかし、UE1 100aへのページング信号はブロードキャスティング方式で伝送することもできるが、新たな専用チャンネルを介して伝送することもできる。
このようにIMS基盤のサービスのためのページング信号は、差別化してUE1 100aに提供することができる。ページング信号を差別化処理することは、一般的なデータの受信を知らせるためのページング信号に比べてIMS基盤のサービス連結を知らせるためのページング信号をより高い優先順位(high priority)で処理することを意味し得る。
IMS基盤のサービスのためのページング信号を差別化する方案は、事業者の政策(Operator’s policy)によって、ネットワークノード(例えば、MMEまたはeNodeB)の設定によって、加入者情報によって、或いは端末の機能(capability)設定にしたがって適用されることもあり、適用されないこともある。また、ネットワークノード(例えば、MMEまたはeNodeB)に混雑や過負荷などの特定状況が発生した場合にのみ適用されることもある。UEが端末のサポート有無情報或いは機能(capability)情報をネットワークノードにアタッチ/TAU/RAUなどを介して知らせた後、ネットワークノードが方式を適用するか否かを決定することができる。ネットワークの適用有無は、OMA―DMを介してNAS構成(configuration)MO(Management Object、3GPP TS24.368)に提供することができる。よって、このような設定方式は、静的或いは動的に変更されて適用され得る。
以下では、UEが伝送するアタッチ要請メッセージ、デタッチ(detach)要請メッセージ、TAU要請メッセージ、サービス要請メッセージに含まれる樹立原因(establishment cause)に対して説明する。
NAS連結樹立を要請するとき、UEの上位階層、NAS階層によって使用される樹立原因は、下記の表に示した各手順によって選択することができる。NAS階層は、アクセス制御の目的で下位階層、RRC階層にRRC樹立原因と関連するタイプを指示することができる。EAB(Extended Access Barring)が設定されている場合、UEの上位階層は、下位階層に下記のケースを除外した要請に対してはEABが適用されると知らせることができる。
―UEがクラス11〜15のうち一つを用いてアクセスを試みる場合
―UEがページング信号に応答する場合
―RRC樹立原因が緊急コールである場合
―UEがEABを無視(overriding)するように設定された場合
前記の表に示していないが、サービス要請メッセージ或いは拡張サービス要請メッセージのサービスタイプ(service type)は、「モバイル発信(mobile originating) IMS音声」、「モバイル発信(mobile originating) IMSビデオ」、及び「モバイル発信(mobile originating) IMS PSセッション上のMMTEL(MMTEL over PS Session)」のうちいずれか一つにセッティングすることができる。この場合、それぞれの(個別的な)タイプを「発信コール(originating calls)」に設定/マッピングすることができる。代案的に、サービス要請メッセージ或いは拡張サービス要請メッセージのサービスタイプ(service type)は、「モバイル発信(mobile originating) IMS音声/ビデオ/PSセッション上のMMTEL(MMTEL over PS Session)」の形態にセッティングすることができる。
同様に、サービス要請メッセージ或いは拡張サービス要請メッセージのサービスタイプ(service type)は、「モバイル着信(mobile terminating) IMS音声」、「モバイル着信(mobile terminating) IMSビデオ」、及び「モバイル着信(mobile terminating) IMS PSセッション上のMMTEL(MMTEL over PS Session)」のうちいずれか一つにセッティングすることができる。この場合、それぞれの(個別的な)タイプは「着信コール(terminating calls)」に設定/マッピングすることができる。代案的に、サービス要請メッセージ或いは拡張サービス要請メッセージのサービスタイプ(service type)は、「モバイル着信(mobile terminating) IMS音声/ビデオ/PSセッション上のMMTEL(MMTEL over PS Session)」の形態にセッティングすることができる。
その一方、サービス要請メッセージ或いは拡張サービス要請メッセージの樹立原因をMO―シグナリング、或いはMO―IMSサービスなどにセッティングする方案は、低い優先順位(low priority)または正常順位(normal priority)を有するUEも活用することができる。
低い優先順位(low priority)に設定されたUEがアプリケーションの要請やUEの機能(capability)、事業者政策或いはネットワークの要請に応じて低い優先順位(low priority)でない正常順位に変更され、前記のIMS基盤サービスのために発信を要請する場合、低い優先順位(low priority)でない正常順位に設定されたIEを含む拡張サービス要請メッセージをネットワークノード(例えば、MME)に伝送することができる。このとき、UEのNAS階層は、樹立原因を「MO―シグナリング」または新たな原因値(例えば、MO―IMSアクセス或いはMO―IMS MMTELサービス)に設定した拡張サービス要請メッセージを伝送することができる。また、UEのRRC階層は、樹立原因を「MO―シグナリング」または新たな原因値(例えば、MO―IMSアクセス或いはMO―IMS MMTELアクセス)に設定したRRC連結要請メッセージを伝送することができる。
そうすると、eNodeB200は、受信したRRC連結要請メッセージの樹立原因にセッティングされた「MO―シグナリング」或いは新たな原因値に基づいて、MO―IMSサービス(特に、音声コール、ビデオコール)のための連結を差別化して処理することができる。
図14は、図11の問題を解決するために、本明細書の2番目の開示による例示的な流れを示した例示図である。
図14を参照して分かるように、本明細書の2番目の開示によると、IMS基盤のサービスを連結するためのIMS基盤制御信号を差別化するために、eNodeB200は、各樹立原因(establishment cause)のうちMO―シグナリングまたは新たな原因(例えば、MO―IMSサービスまたはIMS MMTELサービス)に対する例外規則を含むアクセスクラスによる禁止(ACB)情報を含むシステム情報をブロードキャスティングすることができる。
その結果、IMS基盤のコール発信を希望するUE1 100aと一般データの発信を希望するUE2 100bは、例外規則が含まれたアクセスクラスによる禁止(ACB)情報に基づいてACB適用有無を決定することができる。
すなわち、UE1 100aは、IMS基盤のサービス(例えば、IMS基盤の音声コール、画像コール)を連結するためのIMS基盤制御信号(signaling)、或いはSIP基盤制御信号に対して既存に使用していた樹立原因であるMO―データでACB適用有無をチェックせず、本明細書の開示によってセッティングされる樹立原因、すなわち、MO―シグナリングまたは新たな原因(例えば、MO―IMSサービスまたはIMS MMTELサービス)に基づいてACB適用有無をチェックする。受信したアクセスクラスによる禁止(ACB)情報は、各樹立原因(establishment cause)のうちMO―シグナリングまたは新たな原因(例えば、MO―IMSサービスまたはIMS MMTELサービス)に対する例外を含んでいるので、UE1 100aは、RRC連結要請がACBに適用されないと決定する。よって、UE1 100aはRRC連結要請を伝送することができる。
その結果、IMS基盤のサービス(例えば、IMS基盤の音声コール、画像コール)を連結するためのIMS基盤制御信号(signaling)、或いはSIP基盤制御信号を運ぶためのRRC要請メッセージは、eNodeB200によって拒絶せずに正常に処理することができる。
下記の表は、本明細書の2番目の開示によって各樹立原因(establishment cause)のうちMO―シグナリングまたは新たな原因(例えば、MO―IMSサービスまたはIMS MMTELサービス)に対する例外規則を含むアクセスクラスによる禁止(ACB)情報を示す。
以上では、本明細書の1番目の開示と2番目の開示に対して説明した。別途に説明しないとしても、当業者であれば、これら各開示が組み合わせられることが自明に分かるだろう。
以下では、本明細書の各開示を再度まとめて説明する。
UE100が、IMS基盤のサービス(例えば、IMS基盤の音声コール、画像コール)の連結が必要であると判断すると、UEのNAS階層は、樹立原因(establishment cause)フィールドの値を既存の「MO―データ」の代わりに、表3に示した「MO―シグナリング」または新たな原因(例えば、「MO―IMSサービス」、「MO―IMS MMTELサービス」または「MO―IMSアクセス」)に設定した後、サービス要請(Service Request)或いは拡張サービス要請(Extended Service Request)メッセージを伝送する。続いて、UEのNAS階層は、設定された樹立原因(establishment cause)をRRC階層に伝達する。UEのRRC階層は、IMS基盤のサービス(例えば、IMS基盤の音声コール、画像コール)を連結するためのIMS基盤制御信号(signaling)、或いはSIP基盤制御信号を運ぶためのRRC要請メッセージに伝達された樹立原因をセッティングしてeNodeB200に伝送する。
一方、eNodeB200は、IMS基盤のサービスを連結するための制御信号、すなわち、IMS基盤制御信号(signaling)、或いはSIP基盤制御信号を運ぶためのRRC要請メッセージに使用可能な樹立原因の値であって、表3に示した「MO―シグナリング」または新たな原因(例えば、「MO―IMSサービス」、「MO―IMS MMTELサービス」または「MO―IMSアクセス」)に対する情報をUE100に伝達することができる。
そして、eNodeB200は、「MO―シグナリング」または新たな原因(例えば、「MO―IMSサービス」、「MO―IMS MMTELサービス」または「MO―IMSアクセス」)に設定された樹立原因を含むサービス要請メッセージ、拡張サービス要請(Extended Service Request)或いはRRC連結要請メッセージを受信すると、混雑状態或いは過負荷状態で「MOデータ」に設定された樹立原因を含む要請メッセージと差別化して処理することができる。
IMSサービスのためのページング方案
遊休モード(idle mode)または遊休状態(idle state)にあるUEに伝送されるべきダウンリンクパケットが発生する場合、ダウンリンクパケットは、P―GWからS―GWに伝達される。S―GWは、P―GWからダウンリンクパケットを受信すると、MMEにダウンリンクデータ通知(Downlink Data Notification;DDN)メッセージを伝送する。DDNメッセージは、MMEがUEにページングメッセージを伝送するように要請するメッセージであると言える。DDNメッセージを受信したMMEは、eNBにページングを要請するメッセージを伝送し、ページング要請メッセージを受信したeNBはページングを行う。
このような従来のページング方案では、IMS基盤のサービス(例えば、音声コール(voice call)、ビデオコール(video call)など)と非(non)―IMS基盤のサービス(すなわち、パケットサービスなど)とを区分しない。
具体的に、IMS基盤の音声コール/ビデオコールを含むセッションを生成または構成するためには、IMSシグナリングまたはSIPシグナリング(以下、SIPシグナリングと総称する)が発信UE(calling UEまたはoriginating UE)と受信UE(called UEまたはterminating UE)との間で交換される。このようなSIPシグナリングは、制御平面でないユーザー平面上で伝送される。よって、一般的なデータサービス(すなわち、非―IMS基盤パケットサービス)とIMS基盤サービスとが区分されない。
したがって、既存の無線通信システムでは、IMS基盤音声コール/ビデオコールを一般的なデータサービスと区分してサービスを提供する方案自体がサポートされていなかった。この場合、ネットワーク混雑(congestion)が発生する場合にユーザーが敏感に反応する音声コール/ビデオコールのサービス品質が低下することによって、ユーザーの経験を悪くするという問題が存在する。このような問題を解決するために、音声メディアを含むIMS基盤サービスを他のサービスと区分する方案が要求される。
本発明では、サービスを受信する立場で(例えば、called partyまたはterminating partyの立場で、またはMT(mobile terminated) callに対して)、非―IMSデータパケットサービスとIMS基盤サービス(例えば、VoLTE)とを区分する方案を提供する。具体的には、本発明では、音声メディアを含むIMSサービス(例えば、音声コール、ビデオコール、MMTEL(multimedia telephony service)音声、MMTELビデオ、IMS基盤音声通話、IMS基盤映像通話など)に対して一般的なデータサービス(例えば、非―IMSサービス)と区分して差別化サービスをサポートするための方案に対して提案する。より具体的には、サービス受信立場で、音声メディアを含むIMSサービスと非―IMSサービスとを区分するためのページング方案(または音声を含むサービスと音声を含まないサービスに対して差別化されたページングを適用する方案)に対して提案する。
以下の説明において、トラフィック(traffic)、サービス(service)、IPサービス、フロー(flow)、IPフロー、サービスフロー、パケット、IPパケット、データ、メッセージ、アプリケーションという用語は、明白に区分して説明しない限り、一つの用語が他の用語を代表すると理解しなければならなく、これら用語は互いに混用されて使用される。
図15は、本発明の一実施例に係るページング方法を説明するための図である。
図15の例示において、UE―1は、ECM(EPS Connection Management)―IDLE状態(または遊休モード、遊休状態)にあると仮定する。図15の例示において、EPSの各ネットワークノード(例えば、P―GW、S―GW、MMEなど)を中心に説明するが、それ以外の各ネットワークノードの動作が追加されることもある。
図15の段階1において、UE―1に向かうデータ(すなわち、ダウンリンクデータまたはMT(Mobile Terminating)データ)が発生し、これをPDN GW(すなわち、P―GW)が受信すると、P―GWはダウンリンクデータをS―GWに伝送する。
ここで、P―GWは、次のような動作を追加的に行うことができる。
i)P―GWは、ダウンリンクデータ(またはMTデータ)がSIPシグナリングのためのEPSベアラを使用するデータで(またはSIPシグナリングで)、SIPシグナリングが音声メディアを含むIMSセッションを生成または構成するためのものであると判断(見なしたりまたは認知)することができる(ここで、SIPシグナリング用EPSベアラは、IMSサービスのためのPDNでQCI(QoS(Quality of Service) Class Identifier)の値が5に設定されたベアラであり、音声メディアはQCI値が1に設定されたベアラを使用する音声メディアであり得る)。
ii)P―GWは、ダウンリンクデータ(またはMTデータ)がより高い優先順位を有する(またはより高い水準に設定された/差別化された)ページングが要求されるデータであると判断(見なしたりまたは認知)することができる。
i)及びii)のうちいずれか一つでも満足する場合(すなわち、ダウンリンクデータが音声メディアを含むIMSセッションを生成するためのSIPシグナリングのためのEPSベアラを使用するデータである場合、及び/またはダウンリンクデータが高い優先順位を有する/差別化されたページングが要求されるデータである場合)、P―GWは、ダウンリンクデータのヘッダー部分に該当データが音声メディアを含むIMSセッションを生成または構成するためのものであることを示す情報を設定または追加(または挿入)することができる。
すなわち、VoLTEセッションをなす前にSIP INVITEなどのSIPメッセージが用いられるが、SIPがユーザー平面上で送受信されるので、P―GWは、該当データが「音声メディアのためのものであることを示す(または音声メディアを含むものであることを示す)情報」を含ませて他のノード(例えば、S―GW)に伝達することができ、これによって、情報を含むSIPメッセージを受けたネットワークノードは、音声メディアを含むデータが他のデータに比べて高い優先順位を有し/差別化されるようにページング処理を行うことができる。
P―GWは、データ(またはメッセージ)が音声メディアを含むということを、また他のノード(例えば、PCRF(Policy and Charging Rules Function))から獲得した情報から確認することができる。例えば、ダウンリンクデータ(またはSIPシグナリングメッセージ)が、音声メディアを含むIMSセッションを生成/構成するためのものであるか、または高い優先順位を有する(またはより高い水準に設定された/差別化された)ページングが要求されるものであることは、P―GWがPCRFから獲得した情報に基づいて決定することができる。このために、PCRFはP―CSCFと相互動作(interaction)を行うことができる。
または、P―GWは、データ(またはメッセージ)が音声メディアを含むということを、P―GWが受けたデータに含まれた明示的(explicit)または暗示的な(implicit)情報から、該当データが音声メディアを含むIMSセッションを生成/構成するためのものであるか、または高い優先順位を有する(またはより高い水準に設定された/差別化された)ページングが要求されるものであると決定/見なす/認知することもできる。例えば、P―GWが受信するMTデータのTCP(Transmission Control Protocol)ヘッダーまたはUDP(User Datagram Protocol)ヘッダーのポート情報(例えば、ソース(source)ポート及び/または目的地(destination)ポート)にデータが音声メディアを含むということを明示的に示す情報が含まれたり、データが音声メディアを含むということを暗示する情報が含まれることもある。このような明示的または暗示的な情報はP―CSCFによって提供することもできる。
また、P―GWがメッセージ(またはデータ)に含ませる「音声メディアのためのものであることを示す情報」は、明示的(explicit)または暗示的な(implicit)情報で構成することもでき、多様な形態を有することができ、多様な意味として解釈することもできる。例えば、「音声メディアのためのものであることを示す情報」は、音声メディアを含むコール(音声コールまたはビデオコール)のためのSIPシグナリングであることを知らせる情報、音声メディアを含むIMSセッションを生成または構成するための制御メッセージであることを示す情報、QCI=1ベアラを使用するためのSIPシグナリングであることを知らせる情報、高い優先順位(または高い水準に設定された/差別化された)ページング要請であることを示す情報などに定義することができる。
「音声メディアのためのものであることを示す情報」は、一つ以上がメッセージ(またはデータ)に含まれることもある。P―GWは、「音声メディアのためのものであることを示す情報」をメッセージ(またはデータ)のヘッダーに含ませることができる。このために、例えば、GTP―U(GPRS Tunnelling Protocol User Plane)の基本ヘッダーで留保されたビット(reserved bit)またはスペアビット(spare bit)を用いることもでき、既存の情報要素(Information Element;IE)で新たな値を定義及び使用することもできる。または、GTP―Uの拡張ヘッダー(extension header)に新たなタイプの拡張ヘッダーを定義及び使用したり、既存の拡張ヘッダーを修正及び使用することもできる。
また、P―GWは、ダウンリンクデータ(またはMTデータ)を構成するパケットが多数である場合は、そのうち1番目のパケットのみに「音声メディアのためのものであることを示す情報」を含ませることもでき、または、多数のパケットのそれぞれに情報を含ませることもできる。
また、P―GWは、上述した動作をi)またはii)の条件を満足する場合に常に行うこともできる。ここで、追加的に、ネットワーク混雑程度、事業者の政策(operator’s policy)、ローカル政策(local policy)、設定情報(configuration information)、UEローミング有無などに基づいて動作を行うか否かを決定することもできる。
図15の段階2において、S―GWは、P―GWからダウンリンクデータを受信すると、UE―1をサービングするMMEにページングを要請するメッセージ、すなわち、ダウンリンクデータ通知(DDN)メッセージを伝送することができる。DDNメッセージは、EPSベアラID情報、ARP(Allocation and Retention Priority)情報などを含むことができる。
ここで、S―GWは、次のような動作を追加的に行うことができる。
i)S―GWは、ダウンリンクデータ(またはMTデータ)がSIPシグナリングのためのEPSベアラを使用するデータで(またはSIPシグナリングで)、SIPシグナリングが音声メディアを含むIMSセッションを生成または構成するためのものであると判断(見なしたりまたは認知)することができる(ここで、SIPシグナリング用EPSベアラは、IMSサービスのためのPDNでQCI(QoS(Quality of Service) Class Identifier)の値が5に設定されたベアラであり、音声メディアは、QCI値が1に設定されたベアラを使用する音声メディアであり得る)。
ii)S―GWは、ダウンリンクデータ(またはMTデータ)がより高い優先順位を有する(またはより高い水準に設定された/差別化された)ページングが要求されるデータであると判断(見なしたりまたは認知)することができる。
i)及びii)のうちいずれか一つでも満足する場合(すなわち、ダウンリンクデータが音声メディアを含むIMSセッションを生成するためのSIPシグナリングのためのEPSベアラを使用するデータである場合、及び/またはダウンリンクデータが高い優先順位を有する/差別化されたページングが要求されるデータである場合)、S―GWは、DDNメッセージに該当データが音声メディアを含むIMSセッションを生成または構成するためのページング要請であることを示す情報を設定または追加(または挿入)することができる。
段階1において、P―GWがS―GWに伝達するデータ(またはメッセージ)に含まれた「音声メディアのためのものであることを示す情報」から、S―GWは、データ(またはメッセージ)が音声メディアを含むIMSセッションを生成/構成するためのものであるか、高い優先順位(またはより高い水準に設定された/差別化された)ページングが要求されるデータであることが分かる。
S―GWがDDNメッセージに含ませる「音声メディアのためのページング要請であることを示す情報」は、明示的(explicit)または暗示的な(implicit)情報で構成することもでき、多様な形態を有することができ、多様な意味として解釈することもできる。例えば、「音声メディアのためのページング要請であることを示す情報」は、音声メディアを含むコール(音声コールまたはビデオコール)のためのSIPシグナリングに対するページング要請であることを知らせる情報、音声メディアを含むIMSセッションを生成または構成するための制御メッセージに対するページング要請であることを示す情報、QCI=1ベアラを使用するためのSIPシグナリングに対するページング要請であることを知らせる情報、及び高い優先順位(または高い水準に設定された/差別化された)ページング要請であることを示す情報などに定義することができる。
「音声メディアのためのページング要請であることを示す情報」は、一つ以上がページング要請メッセージに含ませることもできる。前記のような情報を追加するために、S―GWは、DDNメッセージで新たなIEを定義して使用することもでき、既存のIEに新たな値を定義して使用することもできる。
また、S―GWは、上述した動作をi)またはii)の条件を満足する場合に常に行うこともできる。これに加えて、ネットワーク混雑程度、事業者の政策(operator’s policy)、ローカル政策(local policy)、設定情報(configuration information)、及びUEローミング有無などに基づいて、動作を行うか否かを決定することもできる。
さらに、UE―1に対して一般的なデータ(すなわち、非―IMS基盤パケット)、音声メディアを含むIMSセッションの生成/構成と関係のないSIPシグナリング、高い優先順位(またはより高い水準に設定された/差別化された)ページングが要求されないデータを、S―GWがP―GWから受信したことがあり、既にMMEにページングを要請するためのDDNメッセージを伝送してからユーザー平面が形成されることを待つ状態で、上述したように、「音声メディアのためのものであることを示す情報」を含むデータ(またはメッセージ)をP―GWからS―GWが受信した場合、S―GWは、MMEに新たなDDNメッセージをさらに伝送することができる。
上述した本発明の例示に対する説明において、P―GWは、ダウンリンクデータに対して差別化されたページング(または高い優先順位のページング)が適用されると決定する場合、差別化されたページングが適用されることを示す情報をダウンリンクデータを含むメッセージに追加することができ、S―GWは、メッセージに含まれた差別化されたページングが適用されることを示す情報に基づいて、ダウンリンクデータに対して差別化されたページングが適用されると決定することができる。ここで、P―GWは、差別化されたページングが適用されることを示す情報をダウンリンクデータを含むメッセージのGTP―U基本ヘッダーまたはGTP―U拡張ヘッダーに追加することができる。また他の例示において、P―GWは、差別化されたページングが適用されることを示す情報を含むダウンリンクデータを受信し(すなわち、差別化されたページングが適用されることを示す情報は、他のネットワークノード(例えば、P―CSCF)によってダウンリンクデータ自体に追加されており、P―GWはこれを受信し)、これをS―GWに伝送することもできる。これによって、S―GWがダウンリンクデータに対して差別化されたページングが適用されると決定する動作が変わり得る。これに対しては、以下で具体的に説明する。
まず、例えば、S―GWがGTP―Uヘッダーに含まれた情報に基づいて差別化されたページングが適用されるか否かを決定する場合に対して説明する。
この場合、S―GWが差別化されたページングが適用されることを示す情報を抽出するために、UEに伝送されるダウンリンクデータパケット自体を検査または分析する必要がない。すなわち、S―GWは、P―GWとS―GWとの間のデータ伝送のために使用するGTP―Uヘッダーのみを検査または分析すればよいので、S―GW動作が単純化されるという長所がある。また、S―GWがGTP―Uヘッダーに対する検査または分析を行うことは、S―GWがダウンリンクデータ受信者情報を抽出するなどの目的で従来にも行っていた動作であり、S―GWの立場で新たな動作が定義されることではないので複雑性が増加しない。また、事業者が異なるとしても、差別化されたページングが適用されることを示す情報のためにGTP―U基本ヘッダーまたは拡張ヘッダーで同一の形態及び同一の値を定義できるので、UEがローミング状態でP―GWとS―GWとが互いに異なる事業者に属するとしても、S―GWは、P―GWが同じ事業者に属するときと同様に、同一の動作によってダウンリンクデータに対して差別化されたページングが適用されるか否かを決定することができる。
その一方、P―GWの立場では、ダウンリンクデータに対して差別化されたページングが適用されるか否かを決定し、そうであると、ダウンリンクデータを含むメッセージのGTP―Uヘッダーに差別化されたページングが適用されることを示す情報を追加する動作を行わなければならないので、従来に比べて新たに定義された動作をさらに行わなければならないという負担が発生する。
他の例示として、S―GWがダウンリンクデータ自体に含まれた情報に基づいて差別化されたページングが適用されるか否かを決定する場合に対して説明する。
この場合、P―GWは、S―GWに伝達されるメッセージのGTP―Uヘッダーに差別化されたページングが適用されるか否かを示す情報を追加する動作を行わなくてもよいので、P―GWの立場で追加動作を行わないという面で複雑性が増加しない。
その一方、S―GWは、ダウンリンクデータに対して差別化されたページングが適用されることを示す情報を抽出するために、UEに伝送されるダウンリンクデータ自体を検査または分析しなければならない。また、ダウンリンクデータに差別化されたページングが適用されることを示す情報が含まれている場合、S―GWは、UEにダウンリンクデータを伝送する前に差別化されたページングが適用されることを示す情報をダウンリンクデータから除去する動作を行わなければならない。これは、差別化されたページングが適用されることを示す情報がUEに不必要でもあり、UEに異常動作を誘発することもあるためである。また、差別化されたページングが適用されることを示す情報のために事業者ごとに互いに異なる形態及び/または互いに異なる値を定義してダウンリンクデータに追加できるので、UEがローミング状態でP―GWとS―GWとが互いに異なる事業者に属した場合は、S―GWの立場では、自分と連結された全てのP―GWに対して差別化されたページングが適用されることを示す情報が如何なる形態及び如何なる値に定義されているかを予め知っていなければ(または予め設定(configure)していなければ)ならない。これは、差別化されたページング適用に対する拡張性に不利に作用することもある。
図15の段階3において、MMEは、S―GWにページング要請(またはDDNメッセージ)に対する応答メッセージ、すなわち、DDN Ackメッセージを伝送することができる。
図15の段階4において、S―GWからDDNメッセージを受信したMMEは、UEが登録したTAに属するそれぞれのeNodeBにページングメッセージを伝送することができる。
ここで、MMEは、次のような動作を追加的に行うことができる。
MMEがS―GWから受信したDDNメッセージに「音声メディアのためのページング要請であることを示す情報」が含まれた場合(すなわち、DDNメッセージがSIPシグナリングのためのEPSベアラ(例えば、IMSサービスのためのPDNでQCI=5であるベアラ)を使用するデータに対するページング要請であり、SIPシグナリングが音声メディア(例えば、QCI=1であるベアラを使用する音声メディア)を含むIMSセッションを生成/構成するためのものである場合、または、DDNメッセージが高い優先順位(またはより高い水準に設定された/差別化された)ページング要請である場合)、MMEは、eNodeBに伝送するページングメッセージに、「高い優先順位(またはより高い水準に設定された/差別化された)ページング要請であることを示す情報」を含ませることができる。
MMEがページングメッセージに含ませる「高い優先順位ページング要請であることを示す情報」は、明示的(explicit)または暗示的な(implicit)情報で構成することもでき、多様な形態を有することができ、多様な意味として解釈することもできる。例えば、「高い優先順位ページング要請であることを示す情報」は、音声メディアを含むコール(音声コールまたはビデオコール)のためのSIPシグナリングに対するページング要請であることを知らせる情報、音声メディアを含むIMSセッションを生成または構成するための制御メッセージに対するページング要請であることを示す情報、音声メディアを含むIMSセッションを生成または構成するためのページング要請であることを示す情報、SIPシグナリングに対するページング要請であることを示す情報、QCI=1ベアラを使用するためのSIPシグナリングに対するページング要請であることを知らせる情報、EPSベアラID(またはE―RAB(E―UTRAN Radio Access Bearer) ID)情報、及び差別化されたページング要請であることを示す情報などに定義することができる。
「高い優先順位ページング要請であることを示す情報」は、一つ以上をページング要請メッセージに含ませることもできる。前記のような情報を追加するために、MMEは、ページングメッセージで新たなIEを定義して使用することもでき、既存のIE(例えば、ページング優先順位IE(Paging Priority IE))に新たな値を定義して使用することもでき、既存のIE(例えば、ページング優先順位IE)の既存の値を使用することもできる。
また、MMEは、上述した動作を、S―GWから受信されるDDNメッセージに「音声メディアのためのページング要請であることを示す情報」が含まれているか否かに基づいて行うこともできる。これと別途にまたは追加的に、ネットワーク混雑程度、事業者の政策(operator’s policy)、ローカル政策(local policy)、設定情報(configuration information)、UEローミング有無、加入者情報(例えば、加入者の等級など)、端末のキャパビリティ情報(例えば、CSFB(Circuit Switched Fall―Back)可能なUEであるか否か)などに基づいて動作を行うか否かを決定することもできる。
図15の段階5において、MMEからページングメッセージを受信したeNodeBはUE―1にページングを行うことができる。
eNodeBは、MMEがページングメッセージに含ませた「高い優先順位(またはより高い水準に設定された/差別化された)ページング要請であることを示す情報」に基づいてUEへのページングを行うことができる。これと別途にまたは追加的に、eNodeBは、ネットワーク混雑程度、事業者の政策(operator’s policy)、ローカル政策(local policy)、設定情報(configuration information)、端末のキャパビリティ情報などに基づいて、UEへのページング動作を行うか否かを決定することもできる。
例えば、eNodeBは、ネットワークが混雑な場合に一般的なページングを行わないこともあるが、MMEから受信したページングメッセージに「高い優先順位ページング要請であることを示す情報」が含まれている場合はUE―1に対してページングを行うことができる。
図15の段階6において、UE―1がECM―IDLE状態である場合、E―UTRANアクセスでページング指示(indication)を受信すると、UE―1は、UEによってトリガーされるサービス要請過程(これに対する具体的な事項は、3GPP TS 23.401文書の5.3.4.1節を参考することができる)を開始(initiate)することができる。
図15の段階7において、S―GWは、E―UTRANを介してダウンリンクデータをUEに伝送することができる。
上述した本発明の一例によると、音声メディアを含むデータに対するIMSセッション(例えば、音声コールまたはビデオコール)をそうでないデータと区分(または差別化)してサービスするためのページング方案に対して主に説明したが、本発明の範囲がこれに制限されることはない。すなわち、いずれかのダウンリンクデータが音声メディアを含むという理由で他のダウンリンクデータに比べて高い優先順位の/差別化されたページング(またはページング要請)を処理する本発明の原理は、他の理由でページングが高い優先順位で/差別化されて処理されるべきIMSサービスにも適用可能である。
また、本発明で説明する原理は、非―IMSサービス(すなわち、一般的なデータサービス)にも適用することができる。
また、本発明の例示では、S―GWがMMEにページング要請を送る場合を説明したが、S―GWがSGSNにページング要請を送る場合にも本発明で説明した原理を適用することができる。
図15で説明する例示的な方法は、説明を簡明にするために動作のシリーズで表現されているが、これは、段階が行われる順序を制限するためのものではなく、必要な場合は、それぞれの段階が同時にまたは異なる順序で行われることもある。また、本発明で提案する方法を具現するために、図15で例示する全ての段階が必ず必要ではない。
図15で例示する方法において、上述した本発明の多様な実施例で説明した各事項は、独立的に適用されたり、または2以上の実施例が同時に適用されるように具現することができる。
図16は、本発明の一例に係る端末装置及びネットワークノード装置に対する好ましい実施例の構成を図示した図である。
図16を参照すると、本発明に係る端末装置100は、送受信モジュール110、プロセッサ120及びメモリ130を含むことができる。送受信モジュール110は、外部装置に各種信号、データ及び情報を送信し、外部装置から各種信号、データ及び情報を受信するように構成することができる。端末装置100は、外部装置と有線及び/または無線で連結することができる。プロセッサ120は、端末装置100全般の動作を制御することができ、端末装置100が外部装置と送受信する情報などを演算処理する機能を行うように構成することができる。また、プロセッサ120は、本発明で提案する端末動作を行うように構成することができる。メモリ130は、演算処理された情報などを所定時間の間保存することができ、バッファ(図示せず)などの構成要素に取り替えることができる。
図16を参照すると、本発明に係るネットワークノード装置200は、送受信モジュール210、プロセッサ220及びメモリ230を含むことができる。送受信モジュール210は、外部装置に各種信号、データ及び情報を送信し、外部装置から各種信号、データ及び情報を受信するように構成することができる。ネットワークノード装置200は、外部装置と有線及び/または無線で連結することができる。プロセッサ220は、ネットワークノード装置200全般の動作を制御することができ、ネットワークノード装置200が外部装置と送受信する情報などを演算処理する機能を行うように構成することができる。また、プロセッサ220は、本発明で提案するネットワークノード動作を行うように構成することができる。メモリ230は、演算処理された情報などを所定時間の間保存することができ、バッファ(図示せず)などの構成要素に取り替えることができる。
また、前記のような端末装置100及びネットワーク装置200の具体的な構成は、上述した本発明の多様な実施例で説明した事項が独立的に適用されたり、または2以上の実施例が同時に適用されるように具現することができ、重複する内容に対する説明は明確性のために省略する。
上述した本発明の各実施例は、多様な手段を通じて具現することができる。例えば、本発明の各実施例は、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って具現することができる。
ハードウェアによる具現の場合、本発明の各実施例に係る方法は、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、コントローラー、マイクロコントローラー、マイクロプロセッサなどによって具現することができる。
ファームウェアやソフトウェアによる具現の場合、本発明の各実施例に係る方法は、以上で説明した機能または動作を行うモジュール、手順または関数などの形態で具現することができる。ソフトウェアコードは、メモリユニットに保存してプロセッサによって駆動することができる。メモリユニットは、プロセッサの内部または外部に位置し、既に公知の多様な手段によってプロセッサとデータをやり取りすることができる。
上述したように開示された本発明の好ましい実施形態に対する詳細な説明は、当業者が本発明を具現して実施できるように提供された。以上では、本発明の好ましい実施形態を参照して説明したが、該当技術分野で熟練した当業者であれば、下記の特許請求の範囲に記載した本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更可能であることを理解できるだろう。よって、本発明は、ここで示した各実施形態に制限されるものではなく、ここで開示された各原理及び新規の各特徴と一致する最広の範囲を付与しようとするものである。
上述した本発明の各実施形態は、多様な移動通信システムに適用することができる。
Claims (20)
- ネットワークノードで端末に対するIMSサービスのためのページングをサポートする方法において、
前記端末に向かうダウンリンクデータを受信するステップと、
前記ダウンリンクデータに対して差別化されたページングが適用されると決定する場合、差別化されたページングが適用されることを示す情報を前記ダウンリンクデータを含むメッセージに追加するステップと、
前記差別化されたページングが適用されることを示す情報を含む前記メッセージを他のネットワークノードに伝送するステップと、を含む、ページングサポート方法。 - 前記差別化されたページングが適用される前記ダウンリンクデータは、音声メディアを含むIMSセッションを生成するためのSIPシグナリングのためのベアラを使用するデータである、請求項1に記載のページングサポート方法。
- 前記差別化されたページングが適用されることを示す情報は、
前記メッセージが音声メディアを含むIMSセッションを生成するための制御メッセージであることを示す情報と、
前記ダウンリンクデータが音声メディアと関連したものであることを示す情報と、
前記メッセージが音声メディアを含むコールのためのSIPシグナリングであることを示す情報と、
前記メッセージが、QCI値が1に設定されたベアラを使用するためのSIPシグナリングであることを示す情報と、
前記ダウンリンクデータに対して高い優先順位に設定されたページングが適用されることを示す情報と、のうち一つ以上を含む、請求項1に記載のページングサポート方法。 - 前記差別化されたページングが適用されることを示す情報は、前記メッセージのGTP―U基本ヘッダーまたはGTP―U拡張ヘッダーに含まれる、請求項1に記載のページングサポート方法。
- 前記決定は、PCRFから受信された情報に基づく、請求項1に記載のページングサポート方法。
- 前記決定は、前記ネットワークノードが受信した前記ダウンリンクデータに含まれた明示的または暗示的な情報に基づく、請求項1に記載のページングサポート方法。
- 前記差別化されたページングが適用されることを示す情報を追加する段階は、ネットワーク混雑程度、事業者の政策、ローカル政策、設定情報、及び前記端末のローミング有無のうち一つ以上に基づいて行われる、請求項1に記載のページングサポート方法。
- 前記ネットワークノードはPDN GWで、
前記他のネットワークノードはS―GWである、請求項1に記載のページングサポート方法。 - ネットワークノードで端末に対するIMSサービスのためのページングをサポートする方法において、
前記端末に向かうダウンリンクデータを含むメッセージを受信するステップと、
前記ダウンリンクデータに対して差別化されたページングが適用されると決定する場合、差別化されたページングが適用されることを示す情報をダウンリンクデータ通知(DDN)メッセージに追加するステップと、
前記差別化されたページングが適用されることを示す情報を含む前記DDNメッセージを他のネットワークノードに伝送するステップと、を含む、ページングサポート方法。 - 前記決定は、前記ダウンリンクデータを含むメッセージに含まれた、前記ダウンリンクデータに対して差別化されたページングが適用されることを示す情報に基づく、請求項9に記載のページングサポート方法。
- 前記ダウンリンクデータに対して差別化されたページングが適用されることを示す情報は、
前記ダウンリンクデータを含むメッセージのGTP―U基本ヘッダーまたはGTP―U拡張ヘッダーに含まれ、または
前記ダウンリンクデータに含まれた明示的または暗示的な情報である、請求項10に記載のページングサポート方法。 - 前記ネットワークノードはS―GWで、
前記他のネットワークノードは、MMEまたはSGSNである、請求項9に記載のページングサポート方法。 - ネットワークノードで端末に対するIMSサービスのためのページングを行う方法において、
ダウンリンクデータ通知(DDN)メッセージを受信するステップと、
前記DDNメッセージが、差別化されたページングが適用されることを示す情報を含むと決定する場合、差別化されたページングが適用されることを示す情報をページングメッセージに追加するステップと、
前記ページングメッセージを一つ以上の基地局に伝送するステップと、を含む、ページング遂行方法。 - 前記差別化されたページングが適用されることを示す情報は、
前記DDNメッセージが音声メディアのためのページング要請であることを示す情報と、
前記DDNメッセージが、QCI値が1に設定されたベアラを使用するためのSIPシグナリングに対するページング要請であることを示す情報と、
前記DDNメッセージが高い優先順位でページングされるべきであることを示す情報と、のうち一つ以上を含む、請求項13に記載のページング遂行方法。 - 前記差別化されたページングが適用されることを示す情報は、
音声メディアを含むコールのためのSIPシグナリングに対するページング要請であることを知らせる情報と、
音声メディアを含むIMSセッションを生成または構成するための制御メッセージに対するページング要請であることを示す情報と、
音声メディアを含むIMSセッションを生成または構成するためのページング要請であることを示す情報と、
SIPシグナリングに対するページング要請であることを示す情報と、
QCI=1ベアラを使用するためのSIPシグナリングに対するページング要請であることを知らせる情報と、
EPSベアラIDまたはE―RAB ID情報と、
高い優先順位ページング要請であることを示す情報と、のうち一つ以上を含む、請求項13に記載のページング遂行方法。 - 前記差別化されたページングが適用されることを示す情報を追加することは、ネットワーク混雑程度、事業者の政策、ローカル政策、設定情報、前記端末のローミング有無、前記端末と関連した加入者情報、及び前記端末のキャパビリティ情報のうち一つ以上に基づいて行われる、請求項13に記載のページング遂行方法。
- 前記DDNメッセージはS―GWから受信され、
前記ネットワークノードは、MMEまたはSGSNである、請求項13に記載のページング遂行方法。 - 端末に対するIMSサービスのためのページングをサポートするネットワークノードにおいて、
送受信モジュールと、
プロセッサと、を含み、
前記プロセッサは、前記端末に向かうダウンリンクデータを前記送受信モジュールを用いて受信し、前記ダウンリンクデータに対して差別化されたページングが適用されると決定する場合、差別化されたページングが適用されることを示す情報を前記ダウンリンクデータを含むメッセージに追加し、前記差別化されたページングが適用されることを示す情報を含む前記メッセージを前記送受信モジュールを用いて他のネットワークノードに伝送するように設定される、ページングサポートネットワークノード。 - 端末に対するIMSサービスのためのページングをサポートするネットワークノードにおいて、
送受信モジュールと、
プロセッサと、を含み、
前記プロセッサは、前記端末に向かうダウンリンクデータを含むメッセージを前記送受信モジュールを用いて受信し、前記ダウンリンクデータに対して差別化されたページングが適用されると決定する場合、差別化されたページングが適用されることを示す情報をダウンリンクデータ通知(DDN)メッセージに追加し、前記差別化されたページングが適用されることを示す情報を含む前記DDNメッセージを前記送受信モジュールを用いて他のネットワークノードに伝送するように設定される、ページングサポートネットワークノード。 - 端末に対するIMSサービスのためのページングを行うネットワークノードにおいて、
送受信モジュールと、
プロセッサと、を含み、
前記プロセッサは、前記送受信モジュールを用いてダウンリンクデータ通知(DDN)メッセージを受信し、前記DDNメッセージが、差別化されたページングが適用されることを示す情報を含むと決定する場合、差別化されたページングが適用されることを示す情報をページングメッセージに追加し、前記送受信モジュールを用いて前記ページングメッセージを一つ以上の基地局に伝送することを含む、ページング遂行ネットワークノード。
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