JP5994869B2 - Mtcデバイス・トリガ配信の最適化 - Google Patents
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Description
1.トリガを搬送する適切に保護されていないメッセージ(例えば、NASメッセージ)を受信するためのソリューション
2.ネットワーク負荷及びMTCデバイスのバッテリ消費を低減すること
3.MTC−IWFによる、MTCデバイス・トリガの配信ルートに関する意思決定
2.MTC−IWFが早期段階でMTCデバイス・トリガ配信のための正しいパスを決定でき、この結果、トリガ配信時間を短縮可能であり、ネットワークトラヒックは浪費されないであろう。
3.MTCデバイス・トリガ配信パスの優先順位リストがルート選択の最適化を提供し、この結果、MTC−IWFは、早期段階で適切なルートを選択可能であろうし、トリガを異常パス(failed path)へは送信しないであろう。
1)MTC−IWF 21は、UEケイパビリティを、インタフェースS6mを介してHSS 22からダウンロードする(ステップS2)。これは、新たなメッセージ、或いはMTC−IWF 21がHSS 22からサービングノード情報を検索するのと同一のメッセージであり得る。UEケイパビリティは、例えば、MTCデバイス10がどの通信システム(例えば、SAE(System Architecture Evolution)/LTE又は3G)をサポートするかに関する情報を含み得る。好ましくは、下記(2)で後述される如く、UEケイパビリティは、MTCデバイス10がIMSをサポートするか否かについての情報を含んでも良い。一方、サービングノード情報は、MME/SGSN/MSC 24の使用率(usage rates)を含む。加えて、ルーティング情報が、HSS 22又はHLRからダウンロードされ得る。ルーティング情報、サービングノード情報のデータは、HSS/HLRからプッシュされるか若しくはダウンロードされ、SMSC/SMS−GMSCにローカル保存され得る。
(A)MTC−IWF 21が最初のトリガを受信した場合、又は
(B)MTCデバイス10がネットワークへアタッチし、HSS 22が情報をMTC−IWF 21へプッシュする場合
(A)情報のために特定のネットワーク構成要素の接続を確認すること(Pinging)、若しくはHSSから受信した情報を分析すること、又は
(B)MTC−IWF 21がサービングノード情報をダウンロードした際にHSS 22により提供された情報、又は例えばUEがその位置を変更した際にHSS 22からプッシュされる情報を調べること
(A)優先順位リストから無効とマークされていない次のパスを選択し、そして選択したパスを介してトリガを転送する(ステップS14)
(B)利用可能なコントロールプレーンのパスが存在しない場合、MTC−IWF 21は、RejectメッセージをSCS 30へ転送し、以てSCS 30がトリガをユーザプレーンを介して転送可能であるようにする(ステップS15及びS16)
(C)MMEへAKA(Authentication and Key Agreement)及びSMC(Short Message Control)手順の開始を要求して、MMEがトリガメッセージを転送可能なようにセキュリティコンテキストを確立する
トリガメッセージがSMSとして送信される場合、IMSをサポートしないMTCデバイスも検討されるべきである。IMSをサポートしないMTCデバイスに対するNASメッセージにて搬送されるSMSトリガメッセージは、MMEがメッセージをMSCへ転送するようにCSFBが開始され得る。このことは、不要なトラヒックを引き起こし、トリガ配信を遅延させる。
MTC−IWFは、インタフェースS6mを介してHSSから、例えばMTCデバイスがIMSをサポートするか否かを含むMTCデバイス・ケイパビリティをダウンロードする(要求する、又はプッシュされる)。これは、新たなメッセージ、又はMTC−IWFがMTCデバイス・サービングノード情報を検索するメッセージ中の新たなフィールドであり得る。
MTCデバイス・トリガ配信ルートの優先順位リスト。このリストは、ネットワーク利用のオペレータポリシに基づき、及び/又はUEケイパビリティによって作成される。リストは、HSSで作成してMTC−IWFへプッシュすること、又はMTC−IWFが必要な情報をHSSからダウンロードした後に作成することが可能である。リストは、MTC−IWFにローカル記憶され得る。
MMEがサービングノードである場合、MTC−IWFは、MMEへ問合せして、MMEが有効なセキュリティコンテキストを有するか否かを発見する。MMEが有効なセキュリティコンテキストを有していない場合、MTC−IWFは、配信ルートの優先順位に応じて、SGSN/MSC等の他のエンティティへトリガを転送すべきである。
MTCデバイスは、保護されていないNASメッセージ又はユーザプレーンメッセージに組み込まれたトリガを受信した場合、要因インジケーションを伴うTrigger Rejectメッセージを、ネットワークノード:MTC−IWF又はGGSN/P−GWへ送信する。
適切なNAS保護が存在しない旨を示す要因を伴うrejectメッセージを受信したMTC−IWFは、トリガを配信するための他のパスを発見する。全てのコントロールプレーンのパスが利用可能で無い場合、MTC−IWFは、AKA及びSMC手順を開始し得る。MTC−IWFは、RejectメッセージをSCSへ転送し、以てSCSがトリガメッセージをユーザプレーンを介して送信可能にし得る。
適切なユーザプレーンの機密性保護が存在しない旨を示す要因を伴うrejectメッセージを受信したGGSN/P−GWは、トリガを配信するための他のパスを発見する。
本書では、2つの問題が議論される。
−MTCデバイスと通信するMTC−IWFが承認されたものであるか否かを検証する。
−トリガが承認されたMTC−IWFからのものであるか否かを検証可能である。トリガが無効なMTC−IWFからのものである場合、MTCデバイスは、MMEがMTC−IWFとの通信を中断し且つ更なるアクションを取り得るよう、MMEへの通知を行うべきである。
−トリガが受信不可能であり、MTCサーバ又はMTCユーザは廃棄について知見しない。
−MMEが受信されないであろうトリガを送信する場合、ネットワークトラヒック及びMTCデバイスのバッテリを浪費させる。
−MMEは、そもそも、保護無しでトリガを送信すべきでない
−このようなトリガを受信した場合、MTCデバイスは、拒否要因を伴うRejectメッセージをMME/MTC−IWF/SCSへ送信して、ネットワークがこれに応じたアクションを講じられるようにすべきである
−MMEは、AKA手順を開始して、セキュリティコンテキストを確立可能である
−MTC−IWFは、トリガを、例えばSGSN等の他のパスから(すなわち、他のネットワークノードを介して)送信可能である。これは、オペレータポリシ及び/又はMTCデバイス・ケイパビリティに応じ得る。
現在SA2 TR 23.888 [10]で検討されている主たるデバイス・トリガリングメカニズムは、NASシグナリングを介したトリガリング(例えば、既存のNASメッセージ中の新たな情報要素、若しくは新たなNASメッセージ)、及びSMSを介したトリガリングである。場合により、SMSトリガは、ネットワークからMTCデバイスへトランスポート(transport)としてのNASを用いて送信されても良い。この場合、現行のNASセキュリティメカニズムを、セキィリティ問題を解決するめに利用することが可能である。NAS SMCの後、NASセキュリティがアクティブ化される。TS 33.401 [13]に従って全てのNASシグナリングメッセージの完全性が保護されるべきであるため、現行のLTEセキィリティメカニズムは、トリガインジケーションが改ざんされないことを保証する。この場合、SMSトリガは、LTEにおけるNASシグナリングの完全性保護の恩恵を受けるであろう。
−MTCデバイスに向けた3GPP AKA手順を開始する。この結果、MMEとMTCデバイスの間でセキュリティコンテキストが共有される場合には、MMEは、トリガを転送することが可能である。
−又は、rejectメッセージをMTC−IWFへ転送する。この結果、MTC−IWFは、トリガを送信するための他のルートを選択することが可能である。
21 MTC−IWF
22 HSS
23 GGSN/P−GW
24 MME/SGSN/MSC
25 S−GW
30 SCS
40 SME
101, 214, 302 受信部
102 検証部
103, 301 伝送部
211 記憶部
212 選択部
213 転送部
215 スイッチ部
216 チェック部
217 除外部
218 ダウンロード部
303 送信部
Claims (14)
- コアネットワーク内に設置されるネットワークノードであって、
前記コアネットワーク外に設置される送信元から受信したトリガメッセージを、前記コアネットワークへアタッチしたMTC(Machine−Type−Communication)デバイスへ転送することが可能な、ネットワーク構成要素(network elements)のリストを記憶する記憶手段と、
前記リストに基づき、パスが無効とマークされていない第一のネットワーク構成要素を選択して、前記トリガメッセージを前記MTCデバイスへセキュアに転送する選択手段と、
を備え、
前記選択手段は、前記MTCデバイスから、前記トリガメッセージが前記MTCデバイスにより受け入れられない旨を示すリジェクトメッセージを受信した場合、
前記リストに基づき、パスが無効とマークされていない第二のネットワーク構成要素を選択して、前記トリガメッセージを前記MTCデバイスへセキュアに転送する、
ネットワークノード。 - 請求項1記載のネットワークノードにおいて、
前記記憶手段は、前記ネットワーク構成要素の情報をサーバからダウンロードし、前記ダウンロードした情報を用いて前記リストを作成し、
前記ダウンロード及び作成は、前記トリガメッセージの受信に先立って行われる、
ことを特徴としたネットワークノード。 - 請求項1記載のネットワークノードにおいて、
前記リストは、サーバにより、前記ネットワーク構成要素の情報に基づき作成され、
前記記憶手段は、前記サーバから前記リストをダウンロードし、
前記ダウンロードは、前記トリガメッセージの受信に先立って行われる、
ことを特徴としたネットワークノード。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載のネットワークノードにおいて、
前記リストには、前記ネットワーク構成要素が、前記ネットワーク構成要素各々の使用率と対応付けて記憶され、
前記選択手段は、前記第一のネットワーク構成要素として、前記ネットワーク構成要素を利用率の低い順に選択する、
ことを特徴としたネットワークノード。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載のネットワークノードにおいて、
前記選択手段は、前記第一のネットワーク構成要素が前記トリガメッセージを前記MTCデバイスへセキュアに転送できるか否かを、前記第一のネットワーク構成要素の接続を確認すること(pinging)又はサーバから受信した前記第一のネットワーク構成要素に関する情報を分析することにより、チェックする、
ことを特徴としたネットワークノード。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載のネットワークノードにおいて、
MTC−IWF(MTC−Interworking Function)、GGSN(Gateway GPRS(General Packet Radio Service) Support Node)、又はP−GW(PDN(Packet date network) Gateway)である、
ことを特徴としたネットワークノード。 - コアネットワークへアタッチするMTC(Machine−Type−Communication)デバイスであって、
請求項1〜6のいずれか一項に記載のネットワークノードにより転送されるトリガメッセージを、受信する、
MTCデバイス。 - コアネットワーク外に設置されるネットワークノードであって、
トリガメッセージを、請求項1〜6のいずれか一項に記載のネットワークノードへ送信する、
ネットワークノード。 - 請求項8記載のネットワークノードにおいて、
SCS(Services Capability Server)、又はSME(Short Message Entity)である、
ことを特徴としたネットワークノード。 - コアネットワーク内に設置されるネットワークノードであり、且つ前記コアネットワーク外に設置される送信元から受信したトリガメッセージを、前記コアネットワークへアタッチしたMTC(Machine−Type−Communication)デバイスへ転送するネットワークノードを制御する方法であって、
前記トリガメッセージを前記MTCデバイスへ転送することが可能なネットワーク構成要素(network elements)のリストを記憶し、
前記リストに基づき、パスが無効とマークされていない第一のネットワーク構成要素を選択して、前記トリガメッセージを前記MTCデバイスへセキュアに転送し、
前記MTCデバイスから、前記トリガメッセージが前記MTCデバイスにより受け入れられない旨を示すリジェクトメッセージを受信した場合、
前記リストに基づき、パスが無効とマークされていない第二のネットワーク構成要素を選択して、前記トリガメッセージを前記MTCデバイスへセキュアに転送する、
ことを含む方法。 - 請求項10記載の方法において、
前記ネットワーク構成要素の情報をサーバからダウンロードし、
前記ダウンロードした情報を用いて前記リストを作成する、ことをさらに含み、
前記ダウンロード及び作成は、前記トリガメッセージの受信に先立って行われる、
ことを特徴とした方法。 - 請求項10記載の方法において、
サーバから、前記サーバにより前記ネットワーク構成要素の情報に基づき作成された前記リストをダウンロードする、ことをさらに含み、
前記ダウンロードは、前記トリガメッセージの受信に先立って行われる、
ことを特徴とした方法。 - 請求項10〜12のいずれか一項に記載の方法において、
前記リストには、前記ネットワーク構成要素が、前記ネットワーク構成要素各々の使用率と対応付けて記憶され、
前記選択は、前記第一のネットワーク構成要素として、前記ネットワーク構成要素を利用率の低い順に選択することにより行われる、
ことを特徴とした方法。 - 請求項10〜13のいずれか一項に記載の方法において、
前記選択は、前記第一のネットワーク構成要素が前記トリガメッセージを前記MTCデバイスへセキュアに転送できるか否かを、前記第一のネットワーク構成要素の接続を確認すること(pinging)又はサーバから受信した前記第一のネットワーク構成要素に関する情報を分析することによりチェックする、ことを含む、
ことを特徴とした方法。
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