JP6597783B2 - Nasメッセージをリルートするための通信装置、コアネットワークノード、システム、コンピュータプログラム及び方法 - Google Patents
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Description
図1は、モバイル機器3A〜3Dのユーザが、E−UTRA無線アクセス技術(RAT)を用いたE−UTRAN基地局5A、5B及びコアネットワーク7を介して互いに及び他のユーザと通信することができる、移動(セルラ又は無線)通信ネットワーク1を概略的に示す図である。当業者であればわかるように、説明のため、図1には4つのモバイル機器3及び2つの基地局5が示されているが、システムが、実施時に通常、他の基地局及びモバイル機器を含んでもよい。
図2は、図1に示される複数のモバイル機器3のうちの1つの主要な構成要素を示すブロック図である。図に示されるように、モバイル機器3は、1つ又は複数のアンテナ33を介して、基地局5から信号を送受信するように動作可能であるトランシーバ回路31を有する。モバイル機器3は、モバイル機器3の動作を制御するコントローラ37を有する。コントローラ37はメモリ39と接続し、トランシーバ回路31と接続している。図2には必ずしも示されていないが、モバイル機器3は当然ながら、従来のモバイル機器3の全ての通常機能(ユーザインターフェース35等)を有し、これは適宜、ハードウェア、ソフトウェア及びファームウェアのうちの任意の1つ又は任意の組み合わせによって提供されてもよい。ソフトウェアはメモリ39にプレインストールされてよく、及び/又は、例えば、通信ネットワークを介して又は取り外し可能なデータストレージデバイス(RMD)からダウンロードされてもよい。
図3は、図1に示される複数の基地局5のうちの1つの主要な構成要素を示すブロック図である。図に示されるように、基地局5は、1つ又は複数のアンテナ53を介してモバイル機器3に対し信号を送受信するためのトランシーバ回路51と、他の基地局に対し信号を送受信するための基地局インターフェース(X2)54と、コアネットワークエンティティ(例えば、MME9及びS−GW18)に対し信号を送受信するためのコアネットワークインターフェース(X1)55とを有する。基地局5は、基地局5の動作を制御するコントローラ57を有する。コントローラ57はメモリ59に接続している。図3には必ずしも示されていないが、基地局5は当然ながら、携帯電話ネットワークにおける基地局の全ての通常機能を有し、これは適宜、ハードウェア、ソフトウェア及びファームウェアのうちの任意の1つ又は任意の組み合わせによって提供されてもよい。ソフトウェアはメモリ59にプレインストールされてよく、及び/又は、例えば、通信ネットワーク1を介して又は取り外し可能なデータストレージデバイス(RMD)からダウンロードされてもよい。コントローラ57は、この例では、メモリ59内に記憶されたプログラム命令又はソフトウェア命令によって、基地局5の全体動作を制御するように構成される。図に示されるように、これらのソフトウェア命令は、特に、オペレーティングシステム61と、通信制御モジュール63と、RRCモジュール64と、S1APモジュール67と、MME利用可能性情報モジュール69とを備える。
図4は、図1に示される複数のMME9のうちの1つの主要な構成要素を示すブロック図である。図に示されるように、MME9は、トランシーバ回路71と、基地局5に対し信号を送受信するための基地局インターフェース(S1)74と、(他のMME9等の)他のコアネットワークノードに対し信号を送受信するためのコアネットワークインターフェース75とを備える。MME9は、MME9の動作を制御するためのコントローラ77を有する。コントローラ77は、メモリ79に接続している。
図5は、NASメッセージをリルートするための要求を取り扱うための手続を示す例示的なタイミング図である。具体的には、この例では、モバイル機器3Dを扱う基地局5は、リルートが可能であるか否かを判断する。
−選択されたMME9Dの(例えば、所定の閾値を上回る)高負荷、
−(別のMME9、例えば、デフォルトのMME9Aと比較した)選択されたMME9Dの相対負荷、
−選択されたMME9Dの過負荷、
−ネットワーク障害、
−選択されたMME9Dの(少なくとも一時的な)不具合、
−専用リソース/DCN7Dが(例えば、この基地局5を介して及び/又はモバイル機器3Dの現在の位置において)サポートされていないこと、及び
−上記のいずれでもないもの、
のうちの少なくとも1つを識別する情報を用いて、MME9Dのステータスを確認する。
図6は、NASメッセージをリルートするための手続を示す例示的なタイミング図である。より具体的には、この例において、現在モバイル機器3Dが割り当てられているMME9は、リルートが可能であるか否かを判断する。これを判断するために、複数のMME9は、互いにそれぞれの負荷レベル、利用可能性等に関する情報を交換するように構成されてもよい。
−特定のMMEに関連付けられているコアネットワークタイプ(コアネットワークタイプ(専用であるか否か)、コアネットワーク名、及び/又はコアネットワークのタイプ及び目的を定義するのに適した任意の情報)、及び/又は、
−特定のMMEに関連付けられている負荷レベル(例えば、いわゆる重み係数、及び/又は負荷レベルを示す任意の他の情報)、
を識別する情報を交換してもよい。
−選択されたMME9Dのコアネットワークタイプ、
−選択されたMME9Dの重み係数、
−選択されたMME9Dの(例えば、所定の閾値を上回る)高負荷、
−(別のMME9、例えば、デフォルトのMME9Aと比較した)選択されたMME9Dの相対負荷、
−選択されたMME9Dの過負荷、
−ネットワーク障害、
−選択されたMME9Dの(少なくとも一時的な)不具合、
−専用リソース/DCN7Dが(例えば、この基地局5を介して及び/又はモバイル機器3Dの現在の位置において)サポートされていないこと、及び
−上記のいずれでもないもの、
のうちの少なくとも1つを識別する情報を用いて、MME9Dのステータスを確認する。
図7は、NASメッセージをリルートするための手続を示す別の例示的なタイミング図である。この例では、基地局5は、DCNへのリルートが可能であるか否かを判断する際にデフォルトのMME9Aを支援する。
−所定の閾値(この閾値は、事業者によって構成可能であってもよい)未満の負荷レベル(重み係数及び/又は任意の他の負荷情報)を有するか否か、
−過負荷でないか(例えば、その専用リソースに関して過負荷を示す情報を受信していないか又は過負荷の終了を示す情報を受信したか)否か、及び/又は、
−ネットワーク障害を受けているか又は任意の他の理由で一時的に利用不可能であるか否か、
を確認するように構成されてもよい。
上記で、幾つかの詳細な実施形態を説明した。当業者であればわかるように、上記の実施形態において具現される発明から依然として利益を享受しながら、上記の実施形態に対して複数の変更形態及び代替形態を実施することができる。単に例示として、ここで、これらの代替形態及び変更形態のうちの幾つかを説明する。
1)高負荷の専用ネットワークリソース
この場合、各MME及び/又はSGSNは、接続された基地局(及び/又はRNC)に、そのMME/SGSNに関連付けられている現在の負荷のレベルを、例えば、適切な「MME構成更新」メッセージ(これについては、3GPP TS36.413 V12.4.0、セクション8.7.5において詳細に記載されている)及び/又は適切な「S1セットアップ応答」メッセージ(これについては、3GPP TS36.413、セクション9.1.8.5において詳細に記載されている)を用いて定期的に示すように構成されてもよい。現在の負荷のレベルは、いわゆる「重み係数」(すなわち、MME/SGSNがどの程度ビジーであるか/負荷がかかっているかであり、MME/SGSNの完全に負荷がかかった状態のパーセンテージで測定される)として与えられてもよい。この場合、基地局(又はRNC)は、モバイル機器のための適切なMME/SGSNを選択するときに、接続された各MME/SGSNの関連付けられている重み係数(その値が利用可能である場合)を考慮するように構成されてもよい。換言すれば、基地局(又はRNC)は、特定のNASメッセージを適切なMME/SGSNにリルートする間、負荷分散処理を実行するように構成されてもよい。MME/SGSNの負荷レベル(重み係数を用いて示される)が一定の閾値(ネットワーク事業者によって設定及び構成されてもよい)よりも高い場合、基地局(又はRNC)は、そのような高負荷の専用リソースへのNASメッセージのリルートを回避又は拒否するように構成されてもよい(ただし、他の、例えばより負荷の低い、専用リソースへのリルートは依然として許可されてもよい)。
2)過負荷の専用ネットワークリソース
各MME及び/又はSGSNは、MME/SGSNが過負荷状態にあるときに(そして、結果として、その特定のMME/SGSNがこれ以上移動デバイスを受け入れるか又はサービングすることができないときに)接続された基地局(及び/又はRNC)に知らせるように構成されてもよい。過負荷状態を示す情報は、例えば、適切な「過負荷開始」メッセージ(3GPP TS23.401 V12.7.0、セクション4.3.7.4に詳細に記載されている)を用いて提供されてもよい。この場合、基地局(及び/又はRNC)は、MME/SGSNが過負荷状態である間(例えば、少なくとも適切な「過負荷停止」メッセージ等の受信まで)その特定のMME/SGSNを選択しないように構成されてもよい。これにより、上記で説明した高負荷のシナリオと同様に、過負荷の専用リソースへのNASメッセージのリルートは、拒否又は回避されてもよい(一方、他の専用リソースへのリルートは依然として許可されてもよい)。
3)専用ネットワークリソースの一時的な不具合
基地局(又はRNC)は、専用のMME/SGSNが一時的に不具合であるときを示す情報を(例えば、適切なエラーを示す情報及び/又は構成情報を受信することによって、及び/又は特定の専用のMME/SGSNとの通信が、例えばタイムアウト等により失敗したと判断することによって、)得てもよい。これにより、上記で説明した高負荷及び過負荷のシナリオと同様に、基地局(又はRNC)は、そのような不具合のあるリソースに対するNASメッセージのリルートを拒否又は回避するように構成されてもよい。
4)利用不可能な専用ネットワークリソース
基地局(又はRNC)は、専用のMME/SGSNが任意の他の理由(例えば、ネットワーク/通信障害、モバイル機器が、専用リソースが配置されていないエリアに位置すること、専用リソースが特定のタイプのモバイル機器/サービスに関連付けられていないこと等)から利用可能でないと判断してもよい。これにより、他の3つのシナリオと同様に、基地局(又はRNC)は、利用不可能な専用リソースに対するNASメッセージのリルートを拒否又は回避するように構成されてもよい。
a)モバイル機器からのNASメッセージ(例えば、最初の「アタッチ要求」、「TAU要求」及び/又は「RAU要求」)を受け付け、(例えば、図5のステップS515aを参照して上記で示されたように)モバイル端末の扱いを継続するか否か、
b)モバイル機器からのNASメッセージを一時的に受け付け、(例えば、事前構成されたタイマに基づく)ある時間後にモバイル機器を専用のMME/SGSNにリルートするように試みるか否か、又は、
c)(例えば、図6のステップS614aを参照して上記で説明したような適切な応答を返すことによって)モバイル機器からのNASメッセージを拒否するか否か、
を判断するように構成されてもよい。
−3GPP TS23.401 V12.7.0、セクション4.3.7.4.2において記載されている、関連するモビリティ管理バックオフタイマ値を示すパラメータ、及び、
−3GPP TS24.301 V12.7.0、セクション9.9.3.9において記載されている、関連する発展型パケットシステム(EPS)モビリティ管理(EMM)原因を示すパラメータ(例えば、「追跡エリア不許可」、「輻輳」、「ネットワーク障害」等)、
のうちの一方又は双方を含ませてもよい。
Claims (18)
- 無線通信システム内の通信装置による通信方法であって、
通信機器から、当該通信機器との通信接続を確立するための第1のメッセージを受信し、
第1のコアネットワークノードへ前記第1のメッセージを送信し、
前記第1のコアネットワークノードから、少なくとも一つのコアネットワークノードのグループを識別する情報を含む第2のメッセージを受信し、
前記グループ中に利用可能である有効なコアネットワークノードがない場合に、当該グループに含まれていない第2のコアネットワークノードとして前記第1のコアネットワークノードまたはデフォルトの専用コアネットワーク中のコアネットワークノードを選択する、
通信方法。 - 前記第2のコアネットワークノードへ、前記第1のメッセージを含み、前記第1のメッセージはリルートされてはいけないことを示す第3のメッセージを送信する、請求項1に記載の通信方法。
- 前記グループは、少なくとも一つの移動管理装置(MME)及び/又は少なくとも一つの加入者パケット交換機(SGSN)を備える専用コアネットワークを含み、前記専用コアネットワークは前記第1のメッセージを送信する通信機器のタイプに対応する、請求項1または2に記載の通信方法。
- 前記グループの少なくとも一つの有効なコアネットワークノードが利用可能であるか判定し、
前記少なくとも一つの有効なコアネットワークノードが利用可能である場合に、少なくとも一つの有効なコアネットワークノードの集合からコアネットワークノードを選択する、
請求項1ないし3のいずれか1項に記載の通信方法。 - 前記グループの前記少なくとも一つの有効なコアネットワークノードが利用可能であるか否かを、
前記グループのコアネットワークタイプ;
前記グループのコアネットワークノードごとの重み因子;
前記グループのコアネットワークノードの状況;
前記グループのコアネットワークノードの負荷;
前記グループのコアネットワークノードの相対負荷;
前記グループのコアネットワークノードの過負荷;
ネットワークの不具合;
前記グループの、故障中のコアネットワークノード;
専用コアネットワークの資源および専用コアネットワークの少なくともいずれかがサポートされていないこと;
の少なくともいずれかに基づいて判定する、
請求項4に記載の通信方法。 - 前記第1のメッセージを前記第2のコアネットワークノードが拒絶する原因、および、バックオフタイマの少なくとも一つを識別する情報を受け取る、
請求項2に記載の通信方法。 - 前記第2のコアネットワークノードを、
移動管理装置グループ識別子(MMEGI);
ネットワーク資源識別子(NRI);
加入者パケット交換機グループ識別子(SGSN group identifier);
globally unique temporary identifier (GUTI);
の少なくともいずれかに基づいて選択する、
請求項1乃至6のいずれか1項に記載の通信方法。 - 前記第2のコアネットワークノードを選択する際に、前記第2のコアネットワークノードへ、
reroute NAS (Non-Access Stratum) message reject message;
forward NAS message;
initial UE message;
の少なくとも1つを送信する、
請求項1乃至7のいずれか1項に記載の通信方法。 - 無線通信システムのコアネットワークノードにおける通信方法であって、
前記無線通信システムの通信装置から通信機器との通信接続を確立するための第1のメッセージを受信し、
前記通信装置に、少なくとも一つのコアネットワークノードのグループを識別する情報を含む第2のメッセージを送信し、
前記グループ中に有効なコアネットワークノードが利用可能でない場合に、前記通信装置から第3のメッセージを受信し、
前記第3のメッセージは、前記第1のメッセージを含み、
前記無線通信システムの前記コアネットワークノードは前記グループに含まれていない、通信方法。 - 前記第3のメッセージの受信に応じてNon-Access Stratum (NAS)手続を完了する、
請求項9に記載の通信方法。 - 第3のメッセージを拒絶する、
請求項9又は10に記載の通信方法。 - バックオフタイマ値、および、第3のメッセージを拒絶する原因の少なくとも一つを識別する情報を提供する、
請求項11に記載の通信方法。 - 通信装置と通信するよう構成された通信機器の通信方法であって、
通信接続を確立するための第1のメッセージを前記通信装置に送信して、前記通信装置に、前記第1のメッセージを第1のコアネットワークノードに送信させ、
少なくとも一つのコアネットワークノードのグループ中に有効なコアネットワークノードが利用可能でない際に、前記第1のメッセージを含む要求メッセージが第2のコアネットワークノードである前記第1のコアネットワークノードまたはデフォルトの専用コアネットワーク中のコアネットワークノードに送信され、
前記グループは、前記第1のコアネットワークノードから送信される情報により識別され、かつ、前記第2のコアネットワークノードを含まない、通信方法。 - 請求項1乃至13のいずれか1項の通信方法をプログラム可能な通信機器に実行させるための命令をコンピュータに実行させるためのプログラム。
- 無線通信システムの通信装置であって、
少なくとも一つの通信機器と通信する手段と、
通信機器から、通信接続を確立するための第1のメッセージを受信する手段と、
前記第1のメッセージを第1のコアネットワークノードへ送信する手段と、
前記第1のコアネットワークノードから、少なくとも一つのコアネットワークノードのグループを識別する情報を含む第2のメッセージを受信する手段と、
前記グループ中に利用可能である有効なコアネットワークノードがない場合に、当該グループに含まれていない第2のコアネットワークノードである前記第1のコアネットワークノードまたはデフォルトの専用コアネットワーク中のコアネットワークノードを選択する手段と、
を備える、通信装置。 - 無線通信システムのためのコアネットワークノードであって、
前記無線通信システムの通信装置から通信機器との通信接続を確立するための第1のメッセージを受信する手段と、
前記通信装置に、少なくとも一つのコアネットワークノードのグループを識別する情報を含む第2のメッセージを送信する手段と、
前記グループ中に有効なコアネットワークノードが利用可能でない場合に、前記通信装置から第3のメッセージを受信する手段とを有し、
前記第3のメッセージは、前記第1のメッセージを含み、
前記無線通信システムの前記コアネットワークノードは前記グループに含まれていない、コアネットワークノード。 - 請求項15に記載の通信装置と、請求項16に記載のコアネットワークノードとを備える、システム。
- 通信装置と通信する手段と、
通信接続を確立するための第1のメッセージを前記通信装置に送信して、前記通信装置に、前記第1のメッセージを第1のコアネットワークノードに送信させる、手段とを有し、
少なくとも一つのコアネットワークノードのグループ中に有効なコアネットワークノードが利用可能でない際に、前記第1のメッセージを含む要求メッセージが第2のコアネットワークノードである前記第1のコアネットワークノードまたはデフォルトの専用コアネットワーク中のコアネットワークノードに送信され、
前記グループは、前記第1のコアネットワークノードから送信される情報により識別され、かつ、前記第2のコアネットワークノードを含まない、通信機器。
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