(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
【公報種別】再公表特許(A1)
(11)【国際公開番号】WO2014049910
(43)【国際公開日】20140403
【発行日】20160822
(54)【発明の名称】移動通信システム、制御装置、通信制御方法、及びプログラム
(51)【国際特許分類】
   H04W 92/04 20090101AFI20160725BHJP
【FI】
   !H04W92/04
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
【全頁数】43
【出願番号】2014538091
(21)【国際出願番号】JP2013003369
(22)【国際出願日】20130528
(31)【優先権主張番号】2012214050
(32)【優先日】20120927
(33)【優先権主張国】JP
(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE,KG,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ,VC
(71)【出願人】
【識別番号】000004237
【氏名又は名称】日本電気株式会社
【住所又は居所】東京都港区芝五丁目7番1号
(74)【代理人】
【識別番号】100103894
【弁理士】
【氏名又は名称】家入 健
(72)【発明者】
【氏名】岩井 孝法
【住所又は居所】東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株式会社内
(72)【発明者】
【氏名】前佛 創
【住所又は居所】東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株式会社内
【テーマコード(参考)】
5K067
【Fターム(参考)】
5K067AA21
5K067BB04
5K067DD11
5K067DD57
5K067EE02
5K067EE10
5K067EE16
5K067FF02
5K067HH23
(57)【要約】
一態様では、コアネットワーク(CN)(20)は、基地局(2)に接続する複数の移動端末(1)のユーザパケット転送のために共用される共用CNB(30)を、転送ノード(4)と外部ゲートウェイ(5)の間に設定する。CN(20)は、複数の移動端末(1)に属する任意の1台が通信を行う際に、この1台のために共用CNB(20)及び第1のRAB(40及び50)を使用する。CN(20)は、複数の移動端末(1)に属する第1及び第2の移動端末が同時に通信を行う際に、第1の移動端末のために共用CNB(30)及び第1のRAB(40及び50)を使用し、第2の移動端末のために第2のCNB(31)及び第2のRAB(41及び51)を追加的に設定して使用する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基地局を含む無線アクセスネットワークと、
転送ノード及び外部ゲートウェイを含むコアネットワークと、
を備え、
前記コアネットワークは、
前記基地局に接続する複数の移動端末のユーザパケット転送のために共用される共用コアネットワークベアラ(CNB)を、前記転送ノードと前記外部ゲートウェイの間に設定し、
前記転送ノードにおいて前記共用CNBを第1の無線アクセスベアラ(RAB)と一対一に対応付け、
前記複数の移動端末に属する任意の1台が通信を行う際に、前記任意の1台のために前記共用CNB及び前記第1のRABを使用し、
前記複数の移動端末に属する第1及び第2の移動端末が同時に通信を行う際に、前記第1の移動端末のために前記共用CNB及び前記第1のRABを使用し、前記第2の移動端末のために第2のCNB及び第2のRABを追加的に設定して使用する、
移動通信システム。
【請求項2】
前記コアネットワークは、前記第2の移動端末の通信終了に応じて、前記第2のCNB及び前記第2のRABの前記コアネットワークにおける設定を解放する、請求項1に記載の移動通信システム。
【請求項3】
前記外部ゲートウェイは、
前記複数の移動端末に割り当てられたIPアドレス帯域に属するアドレスが宛先に指定されたユーザパケットを前記共用CNBに流すためのパケットフィルタを設定し、
前記第1及び第2の移動端末が同時に通信を行う際に、前記第2の移動端末に割り当てられたアドレスを前記第2のCNBに流すように前記パケットフィルタを修正する、
請求項1又は2に記載の移動通信システム。
【請求項4】
前記コアネットワークは、
前記第1の移動端末が既に通信中である間に前記第2の移動端末からベアラ復旧要求を受けたことに応じて、前記ベアラ復旧要求を拒絶する共に前記第2の移動端末にデタッチを要求し、
前記デタッチの後に改めて前記第2の移動端末から送信されたベアラ確立要求に応答して、前記第2のCNB及び前記第2のRABを設定する、
請求項1〜3のいずれか1項に記載の移動通信システム。
【請求項5】
前記コアネットワークは、前記第1の移動端末が既に通信中である間に前記第2の移動端末からベアラ復旧要求を受けたことに応じて、前記第2のCNB及び前記第2のRABを設定する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の移動通信システム。
【請求項6】
前記第1のRABのエンドポイント設定は、前記複数の移動端末のユーザパケット転送のために共通的に使用される、請求項1〜5のいずれか1項に記載の移動通信システム。
【請求項7】
コアネットワークに配置される制御装置であって、
ベアラ制御を行う制御手段を備え、
前記制御手段は、
基地局に接続する複数の移動端末のユーザパケット転送のために共用される共用コアネットワークベアラ(CNB)を、転送ノードと外部ゲートウェイの間に設定するよう前記コアネットワークを制御し、
前記転送ノードにおいて前記共用CNBを第1の無線アクセスベアラ(RAB)と一対一に対応付けるよう、前記コアネットワークを制御し、
前記複数の移動端末に属する任意の1台が通信を行う際に、前記任意の1台のために前記共用CNB及び前記第1のRABを使用するよう、前記コアネットワーク及び前記基地局を制御し、
前記複数の移動端末に属する第1及び第2の移動端末が同時に通信を行う際に、前記第1の移動端末のために前記共用CNB及び前記第1のRABを使用し、前記第2の移動端末のために第2のCNB及び第2のRABを追加的に設定して使用するよう、前記コアネットワーク及び前記基地局を制御する、
制御装置。
【請求項8】
前記制御手段は、前記第2の移動端末の通信終了に応じて、前記第2のCNB及び前記第2のRABの前記コアネットワークにおける設定を解放するよう、前記コアネットワークを制御する、請求項7に記載の制御装置。
【請求項9】
前記制御手段は、
前記複数の移動端末に割り当てられたIPアドレス帯域に属するアドレスが宛先に指定されたユーザパケットを前記共用CNBに流すためのパケットフィルタを前記外部ゲートウェイに設定するための制御を行い、
前記第1及び第2の移動端末が同時に通信を行う際に、前記第2の移動端末に割り当てられたアドレスが宛先に指定されたユーザパケットを前記第2のCNBに流すように前記パケットフィルタを修正するための制御を行う、
請求項7又は8に記載の制御装置。
【請求項10】
前記制御手段は、
前記第1の移動端末が既に通信中である間に前記第2の移動端末からベアラ復旧要求を受けたことに応じて、前記ベアラ復旧要求を拒絶する共に前記第2の移動端末にデタッチを要求し、
前記デタッチの後に改めて前記第2の移動端末から送信されたベアラ確立要求に応答して、前記第2のCNB及び前記第2のRABを設定する、
請求項7〜9のいずれか1項に記載の制御装置。
【請求項11】
前記制御手段は、前記第1の移動端末が既に通信中である間に前記第2の移動端末からベアラ復旧要求を受けたことに応じて、前記第2のCNB及び前記第2のRABを設定する、請求項7〜9のいずれか1項に記載の制御装置。
【請求項12】
前記第1のRABのエンドポイント設定は、前記複数の移動端末のユーザパケット転送のために共通的に使用される、請求項7〜11のいずれか1項に記載の制御装置。
【請求項13】
基地局に接続する複数の移動端末のユーザパケット転送のために共用される共用コアネットワークベアラ(CNB)を、転送ノードと外部ゲートウェイの間に設定するよう、コアネットワークを制御すること、
前記転送ノードにおいて前記共用CNBを第1の無線アクセスベアラ(RAB)と一対一に対応付けるよう、前記コアネットワークを制御すること、
前記複数の移動端末に属する任意の1台が通信を行う際に、前記任意の1台のために前記共用CNB及び前記第1のRABを使用するよう、前記コアネットワーク及び前記基地局を制御すること、及び
前記複数の移動端末に属する第1及び第2の移動端末が同時に通信を行う際に、前記第1の移動端末のために前記共用CNB及び前記第1のRABを使用し、前記第2の移動端末のために第2のCNB及び第2のRABを追加的に設定して使用するよう、前記コアネットワーク及び前記基地局を制御すること、
を備える、通信制御方法。
【請求項14】
通信制御方法をコンピュータに行わせるためのプログラムを格納した非一時的なコンピュータ可読媒体であって、
前記通信制御方法は、
基地局に接続する複数の移動端末のユーザパケット転送のために共用される共用コアネットワークベアラ(CNB)を、転送ノードと外部ゲートウェイの間に設定するよう、コアネットワークを制御すること、
前記転送ノードにおいて前記共用CNBを第1の無線アクセスベアラ(RAB)と一対一に対応付けるよう、前記コアネットワークを制御すること、
前記複数の移動端末に属する任意の1台が通信を行う際に、前記任意の1台のために前記共用CNB及び前記第1のRABを使用するよう、前記コアネットワーク及び前記基地局を制御すること、及び
前記複数の移動端末に属する第1及び第2の移動端末が同時に通信を行う際に、前記第1の移動端末のために前記共用CNB及び前記第1のRABを使用し、前記第2の移動端末のために第2のCNB及び第2のRABを追加的に設定して使用するよう、前記コアネットワーク及び前記基地局を制御すること、
を含む、
非一時的なコンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、移動通信システムに関し、例えば、ユーザパケット転送のための通信制御に関する。
【背景技術】
【0002】
多元接続方式の移動通信システムは、時間、周波数、及び送信電力のうち少なくとも1つを含む無線リソースを複数の移動端末の間で共有することで、複数の移動端末が実質的に同時に無線通信を行うことを可能としている。代表的な多元接続方式は、TDMA(Time Division Multiple Access)、FDMA(Frequency Division Multiple Access)、CDMA(Code Division Multiple Access)、若しくはOFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)又はこれらの組み合わせである。本明細書で用いる移動通信システムの用語は、特に断らない限り多元接続方式の移動通信システムを意味する。
【0003】
移動通信システムは、移動端末及びネットワークを含む。ネットワークは、無線アクセスネットワーク(Radio Access Network(RAN))及びコアネットワーク(Mobile Core Network(CN))を含む。移動端末は、RAN及びCNを介して外部ネットワーク(例えば、インターネット、パケットデータネットワーク、Public Switched Telephone Networks(PSTN))と通信する。移動通信システムは、例えば、3rd Generation Partnership Project(3GPP)のUniversal Mobile Telecommunications System(UMTS)又はEvolved Packet System(EPS)である。RANは、例えば、Universal Terrestrial Radio Access Network(UTRAN)、又はEvolved UTRAN(E−UTRAN)である。CNは、例えば、General Packet Radio Service(GPRS)パケットコア、又はEvolved Packet Core(EPC)である。
【0004】
移動通信システムは、一般的に、外部ネットワークと移動端末との間でユーザパケットを転送するためのデータベアラを移動端末毎に作成する必要がある。なぜなら、移動端末のモビリティを提供するためにパケット転送ルートの速やかな切り替え・再配置が必要とされるためである。データベアラは、例えば、UMTSベアラ(General Packet Radio Service(GPRS)ベアラ)、又はEPSベアラである。データベアラは、CNに設定されるコアネットワークベアラ(以下、CNBと呼ぶ)及びRANに設定される無線アクセスベアラ(以下、RABと呼ぶ)を含む。
【0005】
CNBは、CNに配置される外部ゲートウェイと転送ノードの間に設定されるトンネル、つまり論理的な伝送路、である。外部ゲートウェイは、外部ネットワークとの境界に配置されるゲートウェイノードである。転送ノードは、RANとの境界に配置されるノードである。CNBは、例えば、UMTSのCNB(つまり、GPRS Tunneling Protocol(GTP)トンネル)、又はEPSのS5/S8ベアラ(つまり、GTPトンネル)である。また、外部ゲートウェイは、例えば、Gateway GPRS Support Node(GGSN)、又はPacket Data Network Gateway(P−GW)である。転送ノードは、例えば、Serving GPRS Support Node(SGSN)のユーザプレーン機能、又はServing Gateway(S−GW)である。
【0006】
RABは、CNの転送ノードと移動端末の間に設定されるベアラである。RABは、RANとCNの間に設定されるベアラと、無線ベアラを含む。RANとCNの間に設定されるベアラは、Radio Link Control(RLC)及びRadio Resource Control(RRC)を担うRANノードとCNの転送ノードの間に設定される。無線ベアラは、RAN内において、上述のRANノードと移動端末の間に設定される。RLC及びRRCを担うRANノードは、例えば、UMTSのRadio Network Controller(RNC)、又はEPSの基地局(evolved NodeB(eNB))である。RANとCNの間に設定されるベアラは、例えば、UMTSのIuベアラ(つまり、GTPトンネル)、又はEPSのS1ベアラ(つまり、GTPトンネル)である。無線ベアラは、例えば、UMTSのUuベアラ、又はEPSのLTE−Uuベアラである。
【0007】
つまり、CNは、CNBを移動端末毎に確立する必要がある。転送ノードは、CNBに関するトンネル設定として、トンネル識別子(トンネルエンドポイント識別子)及び外部ゲートウェイのアドレス(e.g. Internet Protocol(IP)アドレス)などを記憶し管理しなければならない。外部ゲートウェイは、例えば、CNにアタッチする移動端末に対して外部ネットワークに接続するためのアドレス(e.g. IPアドレス)を割り当てるとともに、CNBに関するトンネル設定、課金制御、及びQuality of Service(QoS)制御など行う。
【0008】
例えば、非特許文献1は、EPSにおいて、移動端末のCNへのアタッチ、又はサービス要求等に応じて、移動端末のユーザパケットを転送するためのデータベアラ(つまり、EPSベアラ)を確立・復旧する手順を記載している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0009】
【非特許文献1】3GPP TS 23.401 V9.13.0, "General Packet Radio Service (GPRS) enhancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) access", 2012年6月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
上述したように、CNは、CNBを移動端末毎に生成し、これらを管理しなければならない。例えば、CNB数の増大に対応可能とするためには、外部ゲートウェイ及び転送ノードは、トンネル設定・管理、及びIPアドレス割当等の処理の増大に対応可能な能力が求められる。具体的には、転送ノードの性能増強、又は追加設置等が必要となる。この問題に対処するために、本件発明者等は、過去の日本特許出願(特願2011−217383号)において、複数の移動端末のユーザパケット転送のために1つのCNBを共用することが可能なアーキテクチャ及び方法を提案している。
【0011】
本出願は、過去の特許出願(特開2011−217383号)で提案したアーキテクチャ及び方法の改良を提供するものである。具体的には、本発明の目的1つは、複数の移動端末のユーザパケット転送のために1つのCNBを共用するアーキテクチャにおいて、呼損の発生を抑制することである。また、本発明の他の目的の1つは、複数の移動端末のユーザパケット転送のために1つのCNBを共用するアーキテクチャにおいて、効率的な端末グルーピングを行うことである。これらの課題に対処するために発明者等により得られた技術思想は、後述する実施形態の記述及び図面によって明らかにされる。
【課題を解決するための手段】
【0012】
一態様では、移動通信システムは、基地局を含む無線アクセスネットワーク、並びに転送ノード及び外部ゲートウェイを含むコアネットワークを含む。前記コアネットワークは、前記基地局に接続する複数の移動端末のユーザパケット転送のために共用される共用コアネットワークベアラ(CNB)を、前記転送ノードと前記外部ゲートウェイの間に設定する。前記コアネットワークは、前記転送ノードにおいて前記共用CNBを第1の無線アクセスベアラ(RAB)と一対一に対応付ける。前記コアネットワークは、前記複数の移動端末に属する任意の1台が通信を行う際に、前記任意の1台のために前記共用CNB及び前記第1のRABを使用する。さらに、前記コアネットワークは、前記複数の移動端末に属する第1及び第2の移動端末が同時に通信を行う際に、前記第1の移動端末のために前記共用CNB及び前記第1のRABを使用し、前記第2の移動端末のために第2のCNB及び第2のRABを追加的に設定して使用する。
【0013】
一態様では、移動通信システムは、基地局を含む無線アクセスネットワーク、並びに転送ノード及び外部ゲートウェイを含むコアネットワークを含む。前記コアネットワークは、前記基地局に接続する複数の移動端末のユーザパケット転送のために共用される第1及び第2の共用コアネットワークベアラ(CNB)を、前記転送ノードと前記外部ゲートウェイの間に設定する。前記コアネットワークは、前記第1及び第2のCNBの各々を無線アクセスベアラ(RAB)と一対一に対応付ける。さらに、前記コアネットワークは、前記複数の移動端末に属する任意の2台が通信を行う際に、前記任意の2台の一方のために前記第1の共用CNBを使用し、前記任意の2台の他方のために前記第2の共用CNBを使用する。
【0014】
一態様では、移動通信システムは、基地局を含む無線アクセスネットワーク、並びに転送ノード及び外部ゲートウェイを含むコアネットワークを含む。前記コアネットワークは、前記基地局に接続する複数の移動端末のユーザパケット転送のために共用される共用コアネットワークベアラ(CNB)を、前記転送ノードと前記外部ゲートウェイの間に設定する。前記コアネットワークは、前記共用CNBを第1の無線アクセスベアラ(RAB)と対応付ける。前記コアネットワークは、前記複数の移動端末に属する任意の第1の移動端末が通信を行う際に、前記第1の移動端末のために前記共用CNB及び前記第1のRABを使用する。さらに、前記コアネットワークは、前記第1の移動端末が通信している間に前記複数の移動端末に属する任意の第2の移動端末から通信要求を受けたことに応じて、第2のRABを生成し、前記第2のRABを前記共用CNBと対応付け、前記第2の移動端末のために前記共用CNB及び前記第2のRABを使用する。
【0015】
一態様では、移動通信システムは、基地局を含む無線アクセスネットワーク、並びに転送ノード及び外部ゲートウェイを含むコアネットワークを含む。前記コアネットワークは、前記基地局に接続する複数の移動端末のユーザパケット転送のために共用される共用コアネットワークベアラ(CNB)を、前記転送ノードと前記外部ゲートウェイの間に設定する。前記コアネットワークは、前記転送ノードにおいて前記共用CNBを第1の無線アクセスベアラ(RAB)と一対一に対応付ける。前記コアネットワークは、前記複数の移動端末に属する任意の1台が通信を行う際に、前記任意の1台のために前記共用CNB及び前記第1のRABを使用する。さらに、前記コアネットワークは、前記任意の1台が通信を終了してCONNECTED状態からIDLE状態へ遷移する際に、次の通信を一時的に抑止するための通知を前記任意の1台に送る。
【0016】
一態様では、移動通信システムは、基地局を含む無線アクセスネットワーク、並びに転送ノード及び外部ゲートウェイを含むコアネットワークを含む。前記コアネットワークは、前記基地局に接続する複数の移動端末の通信特性に基づいて、端末グループに含める移動端末を決定する。前記コアネットワークは、前記端末グループのユーザパケット転送のために共用される共用コアネットワークベアラ(CNB)を、前記転送ノードと前記外部ゲートウェイの間に設定する。前記コアネットワークは、前記転送ノードにおいて前記共用CNBを第1の無線アクセスベアラ(RAB)と一対一に対応付ける。さらに、前記コアネットワークは、前記端末グループに属する任意の1台が通信を行う際に、前記任意の1台のために前記共用CNB及び前記第1のRABを使用する。
【発明の効果】
【0017】
上述した態様は、例えば、複数の移動端末のユーザパケット転送のために1つのCNBを共用するアーキテクチャにおいて、呼損の発生を抑制することができる。また、上述した態様は、複数の移動端末のユーザパケット転送のために1つのCNBを共用するアーキテクチャにおいて、効率的な端末グルーピングを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】実施形態に係る移動通信システムの構成例を示すブロック図である。
【図2】実施形態に係る外部ゲートウェイのベアラ管理表の一例を示す図である(参考例)。
【図3】実施形態に係る転送ノードのベアラ管理表の一例を示す図である(参考例)。
【図4A】実施形態に係るベアラ確立手順の一例を示すシーケンス図である(参考例)。
【図4B】実施形態に係るベアラ確立手順の一例を示すシーケンス図である(参考例)。
【図5A】実施形態に係るベアラ確立手順の一例を示すシーケンス図である(参考例)。
【図5B】実施形態に係るベアラ確立手順の一例を示すシーケンス図である(参考例)。
【図6】実施形態に係るベアラ確立手順の一例を示すシーケンス図である(参考例)。
【図7】実施形態に係るベアラ復旧手順の一例を示すシーケンス図である(参考例)。
【図8】実施形態に係るベアラ復旧手順の一例を示すシーケンス図である(参考例)。
【図9】実施形態に係る移動通信システムの構成例を示すブロック図である(改良1)。
【図10】実施形態に係るベアラ確立又はベアラ復旧の手順の一例を示すフローチャートである(改良1)。
【図11】実施形態に係る外部ゲートウェイのベアラ管理表の一例を示す図である(改良1)。
【図12】実施形態に係る転送ノードのベアラ管理表の一例を示す図である(改良1)。
【図13A】実施形態に係るベアラ確立手順の一例を示すシーケンス図である(改良1)。
【図13B】実施形態に係るベアラ確立手順の一例を示すシーケンス図である(改良1)。
【図14】実施形態に係るベアラ復旧手順の一例を示すシーケンス図である(改良1)。
【図15】実施形態に係る移動通信システムの構成例を示すブロック図である(改良2)。
【図16】実施形態に係るベアラ確立手順の一例を示すフローチャートである(改良2)。
【図17】実施形態に係るベアラ確立手順の一例を示すシーケンス図である(改良2)。
【図18】実施形態に係るベアラ確立手順の一例を示すシーケンス図である(改良2)。
【図19】実施形態に係る転送ノードのベアラ管理表の一例を示す図である(改良2)。
【図20】実施形態に係る転送ノードのベアラ管理表の一例を示す図である(改良2)。
【図21】実施形態に係る移動端末の通信開始時の動作例を示すフローチャートである(改良2)。
【図22】実施形態に係る移動通信システムの構成例を示すブロック図である(改良3)。
【図23】実施形態に係るベアラ確立手順の一例を示すフローチャートである(改良3)。
【図24】実施形態に係る外部ゲートウェイのベアラ管理表の一例を示す図である(改良3)。
【図25】実施形態に係る転送ノードのベアラ管理表の一例を示す図である(改良3)。
【図26A】実施形態に係るベアラ確立手順の一例を示すシーケンス図である(改良3)。
【図26B】実施形態に係るベアラ確立手順の一例を示すシーケンス図である(改良3)。
【図27A】実施形態に係るベアラ復旧手順の一例を示すシーケンス図である(改良3)。
【図27B】実施形態に係るベアラ復旧手順の一例を示すシーケンス図である(改良3)。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下では、具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図面において、同一又は対応する要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略される。
【0020】
<第1の実施形態>
図1は、本実施形態を含む幾つかの実施形態に係る移動通信システムの構成例を示している。移動通信システムは、RAN10及びMCN20を含む。RAN10は、基地局2を含む。基地局2は、無線アクセス技術により移動端末(UE)1と接続する。移動端末1は、無線インタフェースを有し、無線アクセス技術により基地局2に接続し、RAN10を介してMCN20へ接続する。そして、移動端末1は、RAN10及びCN20を介して外部ネットワーク9と通信する。外部ネットワーク9は、インターネット、パケットデータネットワーク若しくはPSTN、又はこれらの組み合わせである。RAN10は、例えば、UTRAN若しくはE−UTRAN、又はこれらの組み合わせである。UTRANにおいては、基地局2はNodeB及びRNCに対応する。E−UTRANにおいては、基地局2はeNBに対応する。
【0021】
基地局2は、移動端末1のユーザパケット転送のために、移動端末1との間で無線ベアラ50を確立し、転送ノード4との間でベアラ40を確立する。ベアラ40は、UTRANではIuベアラに対応し、E−UTRANではS1ベアラに対応する。ベアラ40及び無線ベアラ50の組み合わせは、無線アクセスベアラ(RAB)に相当する。
【0022】
CN20は、主に移動通信サービスを提供するオペレータによって管理されるネットワークである。CN20は、Packet Switched(PS)コアを含む。CN20は、例えば、EPC若しくはGPRSパケットコア、又はこれらの組み合わせである。図1の例では、CN20は、移動管理ノード3、転送ノード4、外部ゲートウェイ5、及び加入者情報データベース6を含む。また、CN20は、通信管理ユニット7を含んでもよい。
【0023】
移動管理ノード3は、コントロールプレーンのノードであり、移動端末1のモビリティ管理(e.g. 位置登録)、及びベアラ管理(e.g. ベアラ確立、ベアラ構成変更、ベアラ解放)などを行う。制御部301は、少なくともベアラ管理のためにコアネットワーク20及び基地局2を制御する。例えば、UMTSの場合、移動管理ノード3は、SGSNのコントロールプレーン機能を含む。また、EPSの場合、移動管理ノード3は、MMEを含む。移動管理ノード3は、基地局2との間で制御メッセージ(e.g. S1APメッセージ)を送受信し、移動端末1との間でNon-Access Stratum(NAS)メッセージを送受信する。NASメッセージは、RAN10で終端されず、RAN10の無線アクセス方式に依存することなく、移動端末1とCN20の間で透過的に送受信される制御メッセージである。移動端末1からCN20に送られるNASメッセージは、アタッチ要求、ベアラ確立要求、ベアラ復旧要求、及び位置更新要求などのNAS要求メッセージを含む。例えば、EPSの場合、移動端末1からのNAS要求メッセージは、Attach Request、Service Request、PDN connectivity request、Bearer Resource Allocation Request、Bearer Resource Modification Request、TAU (Tracking Area Update) Request、及びRAU (Routing Area Update) Request等を含む。
【0024】
転送ノード4は、RAN10(具体的には基地局2)と外部ゲートウェイ5の間で移動端末1のユーザパケットを転送する。転送ノード4は、移動端末1のユーザパケット転送のために、基地局2との間でベアラ40を確立し、外部ゲートウェイ5との間でコアネットワークベアラ(CNB)30を確立する。例えば、UMTSの場合、転送ノード4は、SGSNのユーザプレーン機能を含む。また、EPSの場合、転送ノード4は、S−GWを含む。CNB30は、例えば、UMTSにおけるCNB、又はEPSにおけるS5/S8ベアラに対応する。なお、後述するように、本実施形態におけるCNB30は、複数の移動端末1のユーザパケット転送のために共用される。以下では、移動端末単位で設定される(又は1つの移動端末のためだけに使用される)通常のCNBと区別するために、CNB30を「共用CNB」と呼ぶ。本実施形態では、共用CNB30は、複数の移動端末1の間で基地局2毎に共用される。
【0025】
外部ゲートウェイ5は、転送ノード4と外部ネットワーク9の間で移動端末1のユーザパケットを転送する。外部ゲートウェイ5は、転送ノード4との間で共用CNB30を確立する。また、外部ゲートウェイ5は、移動端末1に付与すべきアドレス(e.g. IPアドレス)の払い出しを行う。例えば、UMTSの場合、外部ゲートウェイ5は、GGSNを含む。また、EPSの場合、外部ゲートウェイ5は、P−GWを含む。
【0026】
加入者情報データベース6は、移動端末1の加入者データを保持するデータベースであり、例えばHome Subscriber Server(HSS)又はHome Location Server(HLR)がこれに相当する。加入者情報データベース6は、移動管理ノード3の要求に応答して、移動管理ノード3に加入者データを送信する。
【0027】
続いて以下では、本実施形態の前提となる本件発明者等によって考案されたCNB共用のアーキテクチャ及び方法を含む「参考例」について図2〜8を用いて説明する。この参考例は、本件発明者等の過去の日本特許出願(特願2011−217383号)に記載されている。なお、以下に説明する参考例は、本件出願時点において公知なものではなく、本件発明者等によって所有されている技術思想である。
【0028】
(参考例)
参考例では、CN20は、基地局2に接続する複数の移動端末1のユーザパケット転送のために共用される共用CNB30を、転送ノード4と外部ゲートウェイ5の間に設定する。CN20は、転送ノード4において共用CNB30をベアラ40と一対一に対応付ける。具体的には、共用CNB30は、転送ノード4と基地局2の間のベアラ40と一対一に対応付けられる。CN20は、複数の移動端末1に属する任意の1台が通信を行う際に、この任意の1台のために共用CNB30及びベアラ40を使用する。これにより、転送ノード4は、複数の移動端末1のユーザパケット転送のために、1つの共用CNB30と1つのベアラ40の対応関係を管理しておけばよい。したがって、転送ノード4が管理すべきベアラ管理表の容量を削減でき、転送ノード4の処理量を削減できる。また、外部ゲートウェイ5が扱うCNB数も減少するため、外部ゲートウェイ5が管理すべきベアラ管理表の容量を削減できる。
【0029】
図2は、参考例における外部ゲートウェイ5のベアラ管理表の一例を示している。図2の例では、共用CNB30を識別するための情報(つまり、転送ノード4のIPアドレス、CNB識別子)は、移動端末1に払いだしたIPアドレスではなく、端末グループに払いだしたIPアドレス帯域と対応付けられる。図2に示された2つの端末グループIPアドレスは、IPv6アドレスで表されており、プレフィックス長が60ビットであるサブネット番号を示している。例えば、サブネット番号"2001:DB8:1::/60"で示されるアドレス帯域に含まれるIPv6アドレスが割り当てられた複数の移動端末1のユーザパケットの全ては、転送ノード4のIPv4アドレス"10.0.0.1"及びCNB識別子"00001"によって特定される共用CNB30に転送される。
【0030】
図3は、参考例における転送ノード4のベアラ管理表の一例を示している。転送ノード4のベアラ管理表は、CNBとRABを対応付けるために使用される。例えば、外部ゲートウェイ5のIPv4アドレス"10.1.0.1"及びCNB識別子"00001"によって特定される共用CNB30は、基地局2のIPv4アドレス"10.0.1.1"及びRAB識別子"00001"によって特定されるベアラ40と対応付けられる。
【0031】
図3のベアラ管理表は、転送ノード4(e.g. SGSN、S−GW)が持つ一般的な管理表と同様である。ただし、後述するように、移動管理ノード3は、複数の移動端末1が共用CNB30を同時に使用しないように、複数の移動端末1からのベアラ確立要求(e.g. Attach Request)及びベアラ復旧要求(e.g. Service Request)を調停する。また、外部ゲートウェイ5は、複数の移動端末1に関するユーザデータが共用CNB30に流入しないように、共用CNB30のパケットフィルタ(e.g. traffic Flow Template(TFT))を適切に設定する。これにより、転送ノード4が特別な動作を行うこと無く、共用CNB30を複数の移動端末1のユーザパケット転送のために利用できる。
【0032】
続いて以下では、参考例におけるデータベアラの確立及び復旧の手順について説明する。なお、既に述べた通り、本明細書でのデータベアラの用語は、ユーザデータ転送のために外部ゲートウェイ5と移動端末1の間に設定される通信路を意味する。データベアラは、例えば、UMTSベアラまたはEPSベアラである。また、データベアラの"確立"は、RAN10及びCN20のいずれのノードにも正しいベアラコンテキストが保持されておらず、データベアラが最初に設定されることを意味する。一方、データベアラの"復旧"は、過去に設定されたデータベアラの再設定、特にRABの再設定、を意味する。UMTS及びEPS等の移動通信システムは、プリザベーション機能を有しており、移動端末1のIDLE状態(例えば、ECM−IDLE)への遷移に応じてRABを解放するが、移動端末1及びCN20内のノード(つまり、移動管理ノード3、転送ノード4、外部ゲートウェイ5)はデータベアラのコンテキストを維持している。したがって、データベアラの復旧では、プリザベーション機能で維持されているベアラコンテキストに基づいてRABが再設定される。
【0033】
図4A及び図4Bのシーケンス図は、端末グループに属するいずれかの移動端末1からの要求に基づいて共用CNB30を含むデータベアラを確立する手順を示している。ステプS101では、移動端末1は、ベアラ確立要求を送信する。ステップS102では、基地局2は、移動端末1から受信したベアラ確立要求を移動管理ノード3に転送する。ベアラ確立要求は、例えば、EPSにおけるAttach Request、又はUMTSにおけるActivate PDP Context Requestである。ステップS103では、移動管理ノード3は、ベアラ確立要求の受信に応答して、移動端末1の認証処理を起動する。認証処理は、加入者情報データベース6へのアクセスを含む。つまり、移動管理ノード3は、ベアラ確立要求の送信元端末の識別子(e.g. International Mobile Subscriber Identity(IMSI))をデータベース6に送信し、移動端末1の加入者情報をデータベース6から受信する。ここで、加入者情報は、端末グループ情報を含む。端末グループ情報は、移動端末1が属する端末グループの識別子、グループ収容端末数(必要IPアドレス数)などを含む。
【0034】
移動管理ノード3は、端末グループ情報に基づいて、移動端末1のデータベアラ共用の要否を判断する。ベアラ共用を行う場合、移動管理ノード3は、ベアラ共用が必要であることを示すベアラ確立要求を転送ノード4に送信する(ステップS104)。移動管理ノード3は、例えば、通常のベアラ確立要求にベアラ共用情報を含めればよい。転送ノード4に送られる通常のベアラ確立要求は、例えば、EPSにおけるCreate Session Request、又はUMTSにおけるCreate PDP Context Requestである。ベアラ共用情報は、端末グループに必要なIPアドレス数の決定に必要な情報であればよい。具体的には、ベアラ共用情報は、端末グループ情報が得られるグループ収容端末数(必要IPアドレス数)であってもよい。
【0035】
ステップS105において、転送ノード4は、移動管理ノード3からのベアラ確立要求の受信に応答して、新たなデータベアラに関するエントリをベアラ管理表に生成し、ベアラ確立要求(ベアラ共用情報を含む)を外部ゲートウェイ5に送信する。ステップS106では、外部ゲートウェイ5は、ベアラ共用情報を含むベアラ確立要求の受信に応答して、必要IPアドレス数を満足するアドレス帯域を端末グループのために払い出す。また、外部ゲートウェイ5は、必要に応じて、端末グループに応じたQoSを共用CNB30に設定する。外部ゲートウェイ5は、転送ノード4から受信した転送ノード4側のトンネルエンドポイント識別子、端末グループに払い出したIPアドレス帯域などに基づいて、新たな共用CNB30に関するエントリをベアラ管理表に生成する。その後、ステップS107では、外部ゲートウェイ5は、ベアラ確立応答を転送ノード4に送信する。このベアラ確立応答は、IPアドレス帯域、外部ゲートウェイ5側のトンネルエンドポイント識別子を含む。また、ベアラ確立応答は、データベアラQoS等の追加情報を含んでもよい。ベアラ確立応答は、例えば、EPSにおけるCreate Session Response、又はUMTSにおけるCreate PDP Context Responseである。
【0036】
ステップS108において、転送ノード4は、外部ゲートウェイ5からのベアラ確立応答の受信に応答して、ベアラ管理表における共用CNB30の情報を更新し、ベアラ確立応答を移動管理ノード3に送信する。このベアラ確立応答は、転送ノード4において共用CNB30と対応付けられるRAB(ベアラ40を含む)の転送ノード4側のトンネルエンドポイント識別子を含む。さらに、ベアラ確立応答は、端末グループに払い出されたIPアドレス帯域を示す。なお、UMTSの場合、移動管理ノード3の機能と転送ノードの機能4はSGSNに集約されているから、ステップS108におけるベアラ確立応答は、SGSN内の内部メッセージに相当する。
【0037】
ステップS109では、移動管理ノード3は、転送ノード4からベアラ確立応答を受信する。そして、移動管理ノード3は、外部ゲートウェイ5により端末グループに払い出されたIPアドレス帯域の中から、移動端末1に割り当てる1つのIPアドレスを決定する。ステップS110では、移動管理ノード3は、ベアラ確立応答を含む制御メッセージを基地局2に送信する。ベアラ確立応答は、移動端末1に通知される情報であり、移動端末1に割り当てられたIPアドレス、データベアラ識別子などを含む。また、ベアラ確立応答を含む制御メッセージは、さらに、ベアラ40の転送ノード4側のトンネルエンドポイント識別子、データベアラQoS等を含む。ベアラ確立応答は、例えば、EPSにおけるAttach Accept、又はUMTSにおけるActivate PDP Context Acceptである。また、ベアラ確立応答を含む制御メッセージは、例えば、EPSにおけるS1-APメッセージ(具体的には、Initial Context Setup Request)である。
【0038】
ステップS111及びS112では、基地局2は、ベアラ確立応答を移動端末1に転送するとともに、移動端末1のための無線リンク(つまり、無線ベアラ50)を確立する処理を実行する。ステップS113では、基地局2は、ベアラ確立完了通知を移動管理ノード3に送信する。ベアラ確立完了通知は、基地局2でのベアラ設定完了と、移動端末1でのベアラ設定完了を示す。ベアラ確立完了通知は、2つのメッセージに分けて送信されてもよい。例えば、ベアラ確立完了通知は、EPSにおけるInitial Context Response及びAttach Completeであってもよい。
【0039】
ステップS114では、移動管理ノード3は、ベアラ確立完了通知の受信に応答して、ベアラ更新要求を転送ノード4に送信する。ベアラ更新要求は、ベアラ40の基地局2側のトンネルエンドポイント識別子を含む。転送ノード4は、ベアラ更新要求に基づいて、ベアラ管理表を更新する。ベアラ更新要求は、例えば、EPSにおけるModify Bearer Requestである。UMTSの場合、移動管理ノード3の機能と転送ノードの機能4はSGSNに集約されているから、ステップS114におけるベアラ更新要求は、SGSN内の内部メッセージに相当する。
【0040】
さらに、ステップS114では、転送ノード4は、外部ゲートウェイ5のパケットフィルタを更新するために、ベアラ更新要求を外部ゲートウェイ5に送信する。このベアラ更新要求は、移動管理ノード3によって移動端末1に払い出されたIPアドレス以外の他のアドレスを宛先とするユーザパケットを破棄するパケットフィルタを共用CNB30に設定することを外部ゲートウェイ5に要求する。転送ノード4から外部ゲートウェイ5に送られるベアラ更新要求は、例えば、EPSにおけるModify Bearer Request、又はUMTSにおけるUpdate PDP Context Requestである。
【0041】
ステップS115では、外部ゲートウェイ5は、共用CNB30に適用されるパケットフィルタを更新する。これにより、外部ゲートウェイ5は、端末グループに属する複数の移動端末1のうち実際に通信を行う1台のみに関するユーザパケットを共用CNB30で転送する。ステップS116では、外部ゲートウェイ5が転送ノード4にベアラ更新応答を送信し、転送ノード4が移動管理ノード3にベアラ更新応答を送信する。外部ゲートウェイ5から転送ノード4に送られるベアラ更新応答は、例えば、EPSにおけるModify Bearer Response、又はUMTSにおけるUpdate PDP Context Responseである。
【0042】
続いて以下では、基地局2に接続する同一端末グループ内の2台目以降の移動端末1からのベアラ確立要求の処理について説明する。図5A及び図5B、並びに図6は、2台目以降の移動端末1からのベアラ確立要求の処理手順の例を示すシーケンス図である。図5A及び図5Bは、通信中の移動端末1が存在しない場合の処理手順を示している。一方、図6は、通信中の移動端末1が存在する場合の処理手順を示している。
【0043】
まず、図5A及び図5Bの手順について説明する。ステップS201〜S203における処理は、図4AのステップS101〜S103と同様である。ステップS204では、移動管理ノード3は、端末グループ情報に基づいて、移動端末1のデータベアラ共用の要否を判断する。そして、移動管理ノード3は、ベアラ確立要求の送信元の移動端末1が属する端末グループに関して現在通信中の移動端末1が存在するかを確認する。この確認は、移動管理ノード3が保持しているベアラコンテキストに基づいて行えばよい。また、この確認は、通信管理ユニット7に問い合わせることにより行なってもよい。図5Aの例では、移動管理ノード3は、現在通信中の移動端末1が存在しないことを判定し、移動管理ノード3は、2台目以降の移動端末1に対して、プールしているIPアドレス帯域の中からIPアドレスを割り当てる。ステップS206〜S212は、図4A及び図4Bに示したステップS110〜S116と同様である。
【0044】
次に、通信中の移動端末1が存在する場合のベアラ確立手順を説明する。図6のステップS201〜S205における処理は、図5AのステップS201〜S205と同様である。ただし、図6のステップS204では、移動管理ノード3は、ベアラ確立要求の送信元の移動端末1が属する端末グループに関して現在通信中の移動端末1が存在することを判定する。既に述べたように、参考例では、同一基地局2に接続する同一端末グループ内の複数の端末1は、同時通信を行うことができない。このため、移動管理ノード3は、ベアラ確立拒否応答を基地局2を介して移動端末1に送信する(ステップS213、S214)。図6の例では、ベアラ確立拒否応答は、移動端末1に割り当てられたIPアドレスを含む。したがって、ベアラ確立拒否応答を受信した移動端末1は、デタッチ状態に戻るのではなく、CN20に登録されているがRABが解放されているIDLE状態に遷移してもよい。また、移動管理ノード3は、次のベアラ確立要求(又はベアラ復旧要求)の送信をバックオフすることを移動端末1に要求するバックオフ通知をベアラ確立拒否応答に含めてもよい。この場合、移動端末1は、予め定められた又はランダムに決定されたバックオフ時間のあいだ次のベアラ確立要求(又はベアラ復旧要求)の送信を抑止する。
【0045】
続いて以下では、図7及び図8を用いて参考例に係るデータベアラの復旧手順を説明する。図7は、通信中の移動端末1が存在しない場合の処理手順を示している。一方、図8は、通信中の移動端末1が存在する場合の処理手順を示している。図7のステップS301では、移動端末1は、ベアラ復旧要求を送信する。ステップS302では、基地局2は、移動端末1から受信したベアラ復旧要求を移動管理ノード3に転送する。ベアラ復旧要求は、例えば、EPSにおけるService Request、又はUMTSにおけるService Requestである。ステップS303では、ベアラ復旧要求の送信元の移動端末1と同一端末グループに属し且つ同一の基地局2に接続する移動端末1が通信中であるか否か、すなわち既に共用CNB30及びベアラ40を使用中であるか否かを確認する。この確認は、ステップS304のように、通信管理ユニット7に問い合わせることにより行われてもよい。
【0046】
ステップS303において現在通信中の移動端末1が存在しないと判定された場合、移動管理ノード3は、RAB(ベアラ40及び無線ベアラ50)を確立する手順を実行する(ステップS305〜S307)。つまり、移動管理ノード3は、RAB確立要求を基地局2に送信する(ステップS305)。RAB確立要求は、例えば、EPSにおけるS1-AP Initial Context Setup Request、又はUMTSにおけるRadio Access Bearer Assignment Requestである。ステップS306では、基地局2は、移動端末1との間の無線リンク(無線ベアラ50)を確立する。ステップS307では、基地局2は、RAB(ベアラ40及び無線ベアラ50)の設定完了を示すRAB確立完了通知を移動管理ノード3に送信する。RAB確立完了通知は、例えば、EPSにおけるS1-AP Initial Context Setup Complete、又はUMTSにおけるRadio Access Bearer Assignment Responseである。
【0047】
ステップS308〜S310における処理は、図4BのステップS114〜S116、又は図5BのステップS210〜S212と同様である。つまり、ステップS308〜S310では、転送ノード4は、ベアラ40の基地局側のエンドポイント識別子を更新する。また、ステップS309では、外部ゲートウェイ5は、通信中に遷移する移動端末1以外の他の移動端末1宛てのパケットが共用CNB30を流れないように、パケットフィルタ(e.g. TFT)を更新する。
【0048】
次に、通信中の移動端末1が存在する場合のベアラ復旧手順を説明する。図8のステップS301〜S304の処理は、図7のステップS301〜S304と同様である。ただし、図8のステップS303では、現在通信中の移動端末1が存在することが判定される。参考例では、同一基地局2に接続する同一端末グループ内の複数の端末1は、同時通信を行うことができない。このため、移動管理ノード3は、ベアラ復旧拒否応答を基地局2を介して移動端末1に送信する(ステップS320、S321)。ベアラ復旧拒否応答は、例えば、EPSにおけるService Reject、又はUMTSにおけるservice rejectである。移動管理ノード3は、移動端末1の次のベアラ復旧要求の送信をバックオフするための通知をベアラ復旧拒否応答に含めてもよい。この場合、移動端末1は、予め定められた又はランダムに決定されたバックオフ時間のあいだ次のベアラ復旧要求の送信を抑止する。
【0049】
以上に述べたように参考例に係るアーキテクチャ及び方法は、共用CNB30を複数の移動端末1に関するユーザパケット転送のために共用している。さらに、共用CNB30のエンドポイント設定だけでなく、転送ノード4で管理されるベアラ40のエンドポイント設定も複数の移動端末1のユーザパケット転送のために共通的に使用される。このため、転送ノード4及び外部ゲートウェイ5が管理すべきベアラコンテキストの数が少なくて済む。つまり、典型的には、転送ノード4及び外部ゲートウェイ5は、複数の移動端末1に対して1つの共用CNB30に関するコンテキストを維持すればよい。したがって、参考例に係るアーキテクチャ及び方法は、転送ノード4及び外部ゲートウェイ5においてベアラ維持に要する処理負荷を低減できる。
【0050】
ただし、参考例に係るCNB共用のアーキテクチャ及び方法は、同一基地局2に接続する同一端末グループ内の複数の端末1が同時通信を行うことができない。具体的には、移動管理ノード3は、同一基地局2に接続する同一端末グループ内の複数の移動端末1に対して同時に共用CNB30を割り当てないように、複数の移動端末1からのベアラ確立要求及びベアラ復旧要求を調停する。同時通信を行えないことは、(a)端末グループに属する複数の移動端末1の通信頻度が低い場合、(b)移動端末1の通信時間が短い場合、又は(c)移動端末1が通信遅延を許容する場合には、特に問題とならないと考えられる。したがって、参考例に係るアーキテクチャ及び方法は、このような通信特性を有するアプリケーション、例えば、一部のMachine Type Communication(MTC)アプリケーションへの応用において顕著な効果を奏すると考えられる。
【0051】
しかしながら、移動端末1の通信頻度がそれほど低くなく、複数の移動端末1の通信タイミングがある程度の確立で衝突する状況では、呼損の発生を抑制できることが好ましい。本件発明者等は、複数の移動端末1のユーザパケット転送のために共用CNB30を使用するアーキテクチャにおいて、呼損の発生を抑制するための改良について詳細に検討し、いくつかの改良されたアーキテクチャ及び方法を得た。以下では、本件発明者等によって得られた改良1〜3について順に説明する。本実施形態では、改良1について説明し、第2及び第3の実施形態において改良2及び3をそれぞれ説明する。
【0052】
(改良1)
図9は、改良1に係る同時通信時のネットワーク及びベアラ構成を示す図である。同一基地局2に接続する同一端末グループ内の2台以上の移動端末1の通信タイミングが重ならない場合、改良1に係る移動通信システムの動作は、参考例のものと同様である。すなわち、改良1に係る移動通信システムは、2台以上の移動端末1の通信タイミングが重ならない限り、共用CNB30のみを用いてデータパケット転送を行うことができる。この場合、外部ゲートウェイ5及び転送ノード4にて管理される共用CNB30のエンドポイント設定だけでなく、転送ノード4にて管理されるベアラ40のエンドポイント設定も複数の移動端末1のユーザパケット転送のために共通的に使用される。このため、転送ノード4及び外部ゲートウェイ5が管理すべきベアラコンテキストの数が少なくて済み、ベアラ維持に要する処理負荷が低減される。
【0053】
一方、2台以上の移動端末1の通信タイミングが重なる場合、改良1に係るCN20は、2台目以降の各移動端末1のために追加データベアラ(i.e. 追加CNB31、追加ベアラ41、及び追加無線ベアラ51)を設定して使用する。追加データベアラは、共用CNBを用いない通常のデータベアラとすればよい。つまり、同じ端末グループ内の2台以上の移動端末1の通信タイミングが偶発的に重なった場合には、改良1に係る移動通信システムは、一時的に通常のデータベアラを生成して対処する。これにより、改良1に係る移動通信システムは、同一端末グループに属する複数の移動端末1の同時通信を可能とできるため、呼損の発生を抑制できる。
【0054】
改良1に係るCN20は、2台目以降の各移動端末1の通信終了に応じて、追加データベアラ(追加CNB31、追加ベアラ41、及び追加無線ベアラ51)に関するCN20における設定を解放してもよい。より具体的に述べると、通常のプリザベーション機能ではCN20においてベアラコンテキストが維持されるのに対して、改良1に係るCN20は、2台目以降の各移動端末1が通信を終了してIDLE状態に遷移する際に、追加データベアラに関するCN20における設定を解放してもよい。IDLE状態に遷移した移動端末1の次の通信では、共用CNB30が未使用であれば共用CNB30が使用される。
【0055】
続いて以下では、改良1を実現するための処理手順の詳細について説明する。図10は、改良1に係る移動管理ノード3の動作例を示すフローチャートである。ステップS11では、移動管理ノード3(制御部301)は、共用CNB30を設定済みの端末グループに属する移動端末1から、ベアラ確立要求又はベアラ復旧要求を受信する。ステップS12では、移動管理ノード3(制御部301)は、ベアラ復旧要求の送信元端末と同一端末グループに属し且つ同一の基地局2に接続する移動端末(UE)1が通信中であるか否かを判定する。通信中の移動端末1が存在しない場合(ステップS12でYES)、移動管理ノード3(制御部301)は、参考例に関する図5A及び図5B又は図7と同様に、設定済みの共用CNB30と関連付けられたRABを生成して移動端末1に割り当てるように、移動端末1、基地局2、及び転送ノード4を制御する(ステップS13)。一方、通信中の移動端末1が存在する場合(ステップS12でNO)、移動管理ノード3(制御部301)は、ベアラ確立手順を実行して追加データベアラ(CNB31、ベアラ41、及び無線ベアラ51)を新たに作成し、この追加データベアラを移動端末1に割り当てるように、移動端末1、基地局2、転送ノード4、及び外部ゲートウェイ5を制御する(ステップS14)。
【0056】
図11は、改良1に係る外部ゲートウェイ5のベアラ管理表の一例を示している。外部ゲートウェイ5は、2つの移動端末1が同時に通信を行う際に、2台目の移動端末1に割り当てられたIPアドレスを宛先とするユーザパケットを追加CNB31に流すようにベアラ管理表(及びベアラ管理表に基づくパケットフィルタ)を修正する。つまり、外部ゲートウェイ5は、追加CNB31に関するエントリをベアラ管理表に追加する。図11と図2の比較から理解されるように、図11の管理表は追加CNB31に関する第3のエントリを含む。図11の第3のエントリでは、IPv6アドレス"2001:DB8:3:1::/64"は、転送ノード4のIPv4アドレス"10.0.0.1"及びCNB識別子"00003"によって特定される追加CNB31と対応付けられる。IPv6アドレス"2001:DB8:1:1::/64"は、アドレス帯域としてのサブネット番号ではなく、1つの移動端末1に払い出されたIPv6アドレスである。
【0057】
外部ゲートウェイ5は、図11の管理表を用いて最長一致(Longest matching)を行うことによって、ユーザパケットを振り分けるCNBを決定すればよい。これにより、外部ゲートウェイ5は、IPv6アドレス"2001:DB8:1:1::/64"を割り当てられた2台目の移動端末1のユーザパケットを共用CNB30ではなく追加CNB31に振り分けることができる。
【0058】
図12は、改良1に係る転送ノード4のベアラ管理表の一例を示している。図12と図3の比較から理解されるように、図12では、追加CNB31と追加ベアラ41の対応関係を示す第3のエントリが追加されている。図12の例では、追加ベアラ41は、基地局2のIPアドレス"10.0.1.1"及びRAB識別子"00002"によって特定される。
【0059】
続いて以下では、改良1に係る追加データベアラ確立手順の具体例を説明する。図13A及び図13Bは、基地局2に接続する同一端末グループ内の2台目以降の移動端末1からのベアラ確立要求の処理例を示すシーケンス図であり、通信中の移動端末1が存在する場合の処理手順を示している。なお、通信中の移動端末1が存在しない場合は、図5A及び図5Bに示した参考例に係るシーケンスと同様の手順でベアラ確立要求を処理すればよい。
【0060】
図13AのステップS201〜S205における処理は、図5A又は図6に示したステップS201〜S205と同様である。図13AのステップS204では、移動管理ノード3は、ベアラ確立要求の送信元の移動端末1が属する端末グループに関して現在通信中の移動端末1が存在することを判定する。この後、図6に示した参考例では、移動管理ノード3はベアラ確立を拒否する。これに対して、図13Aに示す改良1では、移動管理ノード3は、追加ベアラを生成するためにベアラ確立要求を転送ノード4に送信する(ステップS406)。ステップS406でのベアラ確立要求は、共用CNBではなく通常のCNBを用いたデータベアラを確立するためのメッセージである。したがって、ステップS406でのベアラ確立要求は、移動管理ノード3が移動端末1に払い出したIPアドレスを含むが、ベアラ共用情報を含まない。
【0061】
ステップS407では、転送ノード4は、ベアラ確立要求の受信に応答して、新たなデータベアラに関するエントリをベアラ管理表に追加し、ベアラ確立要求(移動端末1のIPアドレスを含む)を外部ゲートウェイ5に送信する。ステップS408では、外部ゲートウェイ5は、ベアラ確立要求で指定された移動端末1のIPアドレスに対して通常のCNBを設定し、ベアラ管理表に新たなエントリを追加する。そして、外部ゲートウェイ5は、ベアラ確立応答を転送ノード4に送信する。その後のステップS409〜S415における処理は、通常のデータベアラの確立手順、例えば非特許文献1のセクション5.3.1 "Attach procedure" に記載されている手順、と同様とすればよい。
【0062】
続いて、改良1に係るベアラ復旧手順の具体例について図14を用いて説明する。図14のステップS301〜S303における処理は、参考例に係る図8のステップS301〜S303と同様である。図14のステップS303では、移動管理ノード3は、ベアラ復旧要求の送信元の移動端末1と同一の基地局2に接続し且つ同一端末グループに属する他の移動端末が通信中であることを判定する。この後、図8に示した参考例では、移動管理ノード3は、ベアラ復旧を拒否する。これに対して、図14に示す改良1では、移動管理ノード3は、ベアラ復旧を拒否すると共に、移動端末1にデタッチ(つまり、CN20との接続切断)を要求する(ステップS505及びS506)。図14のステップS505及びS506で送信されるベアラ復旧拒否メッセージは、デタッチ要求を含む。これにより、移動端末1はベアラ復旧要求ではなくアタッチ要求を送信するため、移動管理ノード3は、アタッチ要求の受信に応答して図13A及び図13Bに示したシーケンスに従って追加データベアラを設定する(ステップS508)。
【0063】
なお、図14の手順は一例に過ぎない。例えば、図14のS303において通信中の移動端末1が存在することが判定された場合に、CN20及びRAN10は、ベアラ復旧手順ではなく、ベアラ確立手順又はベアラ追加手順を実行することで追加データベアラを確立してもよい。例えば、CN20及びRAN10は、図14のステップS303の後に、図13A及び図13Bに示されたベアラ確立手順のうちステップS406〜S415の処理を行なってもよい。また、データベアラの"追加"は、既存のデータベアラと同じコネクション(e.g. Packet Data Network(PDN)コネクション)に個別データベアラを追加設定することを意味する。既存のコネクションにデータベアラを追加する手順は、例えば非特許文献1のセクション5.4.5 "UE requested bearer resource modification" に記載されている。
【0064】
既に述べたように、CN20及びRAN10は、図13A及び図13B又は図14等の手順に従って生成された追加データベアラを、移動端末1の通信が終了したことに応じて解放してもよい。例えば、移動管理ノード3は、移動端末1がIDLE状態に遷移することに応じて、追加RAB(ベアラ41及び無線ベアラ51)だけでなく追加CNB31の設定も消去するように、基地局2、転送ノード4、及び外部ゲートウェイ5を制御すればよい。
【0065】
<第2の実施形態>
第1の実施形態では、複数の移動端末1のユーザパケット転送のために共用CNB30を使用する場合に、呼損の発生を抑制することが可能な改良されたアーキテクチャ及び方法の1つについて説明した。本実施形態では、他の改良されたアーキテクチャ及び方法について説明する。
【0066】
(改良2)
図15は、本実施形態で説明される改良2に係る同時通信時のネットワーク及びベアラ構成を示す図である。改良2では、CN20は、基地局2に接続する同一端末グループ内の複数の移動端末1のユーザパケット転送のために、複数の共用CNBを転送ノード4と外部ゲートウェイ5の間に設定する。CN20は、複数の共用CNBの各々をRABと一対一に対応づける。図15では、第1及び第2の共用CNB30及び32が設定され、これらは第1のRAB(ベアラ40及び無線ベアラ50)及び第2のRAB(ベアラ42及び無線ベアラ52)にそれぞれ対応付けられる。そして、CN20は、端末グループに属する任意の2台が通信を行う際に、これら任意の2台の一方のために第1の共用CNB30を使用し、他方のために第2の共用CNB32を使用する。これにより、改良2に係る移動通信システムは、同一端末グループに属する複数の移動端末1の同時通信を可能とできるため、呼損の発生を抑制できる。
【0067】
なお、共用CNB30及び32は、参考例で説明したように、複数の移動端末1のユーザパケット転送のために使用される。図15の例では共用CNB30及び32を用いて2台の移動端末1が同時に通信できる。例えば、基地局2に3台以上の移動端末1が接続している場合、移動管理ノード3は、2台の移動端末1に共用CNB30及び32を割り当て、これら2台が通信中である間は3台目以降の移動端末1に共用CNB30及び32を割り当てないように、3台目以降の端末1からのベアラ確立要求及びベアラ復旧要求を調停する。
【0068】
続いて以下では、改良2を実現するための処理手順の詳細について説明する。改良2では、CN20にアタッチした移動端末1は、少なくとも2つのデータベアラに関するベアラコンテキストを維持する。移動端末1が複数のデータベアラを維持する機能は、例えば、EPSにおけるマルチプルPDN機能として既に知られている。マルチプルPDN機能を用いる場合、移動端末1は、同一の外部ゲートウェイ5を経由する複数のPDNコネクションを維持すればよい。これら複数のPDNコネクションは、同一のAccess Point Name(APN)に関連付けられてもよいし、異なるAPNに関連付けられてもよい。
【0069】
図16は、改良2に係るベアラ確立手順の一例を示すシーケンス図である。ステップS601では、移動端末1は、第1のベアラ確立要求を送信する。第1のベアラ確立要求は、CN20に対して第1のPDNコネクションの生成をトリガーする。ステップS602では、移動管理ノード3は、第1のベアラ確立要求に応答して、第1の共用CNB30を用いるデータベアラを確立するよう、移動端末1、基地局2、転送ノード4、及び外部ゲートウェイ5を制御する。ステップS602での処理は、参考例に係る共用CNBを用いるデータベアラの確立手順(図4A及び図4B)と同様とすればよい。ステップS603では、移動端末1は、第2のベアラ確立要求を送信する。第2のベアラ確立要求は、CN20に対して第2のPDNコネクションの生成をトリガーする。ステップS604では、移動管理ノード3は、第2のベアラ確立要求に応答して、第2の共用CNB32を用いるデータベアラを確立するよう、移動端末1、基地局2、転送ノード4、及び外部ゲートウェイ5を制御する。図16の手順で生成される第1及び第2のデータベアラは、異なるAPNに関連付けられてもよいし、同じAPNに関連付けられてもよい。
【0070】
なお、図16では、移動端末1が明示的に2つのベアラ確立要求を送信することによって、複数のデータベアラを生成する例を示した。これに代えて、改良2に係るCN20は、移動端末1から送信される1つのベアラ確立要求に応答して、複数のデータベアラを生成する手順を起動してもよい。具体的には、移動管理ノード3は、1つのベアラ確立要求に応答して、同一の外部ゲートウェイ5を経由する複数のPDNコネクションを生成する制御を行えばよい。
【0071】
図17のシーケンス図は、異なるAPNに関連付けられる第1及び第2のデータベアラ(第1及び第2のPDNコネクション)を、1つのベアラ確立要求に応答して生成する手順の一例を示している。図17のステップS101及びS102における処理は、図4Aに示したステップS101及びS102、又は図5Aに示したステップS201及びS202と同様である。ステップS703では、移動管理ノード3は、ベアラ確立要求の送信元の移動端末1に関する加入者情報を加入者情報データベース6から取得する。図17の例では、加入者情報は、端末グループ情報並びに第1及び第2のAPNを含む。そして、移動管理ノード3は、端末グループ情報並びに第1及び第2のAPNを参照することによって、第1及び第2のAPNに関する2つのPDNコネクションの各々を、共用CNBを用いて生成する。すなわち、ステップS704では、移動管理ノード3は、第1の共用CNB30を用いるデータベアラを第1のAPNに関して確立するよう、移動端末1、基地局2、転送ノード4、及び外部ゲートウェイ5を制御する。ステップS705では、移動管理ノード3は、第2の共用CNB32を用いるデータベアラを第2のAPNに関して確立するよう、移動端末1、基地局2、転送ノード4、及び外部ゲートウェイ5を制御する。
【0072】
図18のシーケンス図は、同一APNに関連付けられる第1及び第2のデータベアラ(第1及び第2のPDNコネクション)を、1つのベアラ確立要求に応答して生成する手順の一例を示している。図18のステップS101及びS102における処理は、図4Aに示したステップS101及びS102、又は図5Aに示したステップS201及びS202と同様である。ステップS803では、移動管理ノード3は、移動端末1に関する加入者情報を加入者情報データベース6から取得する。図18の例では、加入者情報は、第1及び第2の端末グループ情報を含む。つまり、加入者情報は、移動端末1が複数の端末グループに属することを示す。移動管理ノード3は、第1及び第2の端末グループ情報を参照することによって、第1及び第2の端末グループそれぞれに関連付けられる第1及び第2のPDNコネクションを、共用CNBを用いて生成する。すなわち、ステップS804では、移動管理ノード3は、第1の共用CNB30を用いるデータベアラを第1の端末グループに関して確立するよう、移動端末1、基地局2、転送ノード4、及び外部ゲートウェイ5を制御する。ステップS805では、移動管理ノード3は、第2の共用CNB32を用いるデータベアラを第2の端末グループに関して確立するよう、移動端末1、基地局2、転送ノード4、及び外部ゲートウェイ5を制御する。
【0073】
図19は、改良2に係る外部ゲートウェイ5のベアラ管理表の一例を示している。外部ゲートウェイ5は、転送ノード4を介して受信した移動管理ノード3からの要求に応じて、1つの移動端末1に対して複数の共用CNB30及び32を生成する。つまり、外部ゲートウェイ5は、2つの共用CNB30及び32に関するエントリをベアラ管理表に追加する。図19と図2の比較から理解されるように、図19の管理表は第2の共用CNB32に関する第3のエントリを含む。図19の第3のエントリでは、IPv6アドレス帯域としてのサブネット番号"2001:DB8:3::/60"は、転送ノード4のIPv4アドレス"10.0.0.1"及びCNB識別子"00003"によって特定される第2の共用CNB32と対応付けられる。
【0074】
図20は、改良2に係る転送ノード4のベアラ管理表の一例を示している。図20と図3の比較から理解されるように、図20では、第2の共用CNB32とベアラ42の対応関係を示す第3のエントリが追加されている。図20の例では、ベアラ42は、基地局2のIPアドレス"10.0.1.1"及びRAB識別子"00002"によって特定される。
【0075】
図21は、改良2に係る移動端末1の通信開始時の動作例を示すフローチャートである。図21は、CN20にアタッチ済みでIDLE状態の移動端末1がサービス復旧要求を送信する動作を示している。ステップS21では、移動端末1は、共用CNB30を用いる第1のデータベアラに関するベアラ復旧要求を送信する。ステップS21では、第1のデータベアラの復旧要求が移動管理ノード3によって拒否されたか否かを判定する。第1のデータベアラの復旧が許可された場合(ステップS22でNO)、移動端末1は、第1のデータベアラを用いて通信を行う。一方、第1のデータベアラの復旧が拒否された場合(ステップS22でYES)、移動端末1は、共用CNB32を用いる第2のデータベアラに関するベアラ復旧要求を送信する(ステップS23)。ステップS22では、第2のデータベアラの復旧要求が移動管理ノード3によって拒否されたか否かを判定する。第1のデータベアラの復旧が許可された場合(ステップS24でNO)、移動端末1は、第2のデータベアラを用いて通信を行う。一方、第2のデータベアラの復旧も拒否された場合(ステップS24でYES)、移動端末1は、ステップS21に戻って処理を繰り返せばよい。移動管理ノード3は、次のベアラ確立要求(又はベアラ復旧要求)の送信をバックオフすることを移動端末1に要求するバックオフ通知をベアラ復旧拒否メッセージとともに送信してもよい。
【0076】
<第3の実施形態>
本実施形態では、複数の移動端末1のユーザパケット転送のために共用CNB30を使用する場合に、呼損の発生を抑制することが可能な改良3に係るアーキテクチャ及び方法について説明する。
【0077】
(改良3)
図22は、改良3に係る同時通信時のネットワーク及びベアラ構成を示す図である。同一基地局2に接続する同一端末グループ内の2台以上の移動端末1の通信タイミングが重ならない場合、改良3に係る移動通信システムの動作は、参考例のものと同様である。すなわち、改良3に係る移動通信システムは、2台以上の移動端末1の通信タイミングが重ならない限り、第1のRAB(ベアラ40及び無線ベアラ50)及び共用CNB30のみを用いてデータパケット転送を行うことができる。この場合、外部ゲートウェイ5及び転送ノード4にて管理される共用CNB30のエンドポイント設定だけでなく、転送ノード4にて管理されるベアラ40のエンドポイント設定も複数の移動端末1のユーザパケット転送のために共通的に使用される。このため、転送ノード4及び外部ゲートウェイ5が管理すべきベアラコンテキストの数が少なくて済み、ベアラ維持に要する処理負荷が低減される。
【0078】
一方、2台以上の移動端末1の通信タイミングが重なる場合、改良3に係るCN20は、2台目以降の各移動端末1のために追加の第2のRAB(ベアラ43及び無線ベアラ53)を生成し、第1のRAB(ベアラ40及び無線ベアラ50)に加えて第2のRABも共用CNB30と対応付ける。この対応付けは、転送ノード4のベアラ対応表を更新することにより行えばよい。そして、改良3に係るCN20は、1台目の移動端末1のために第1のRAB(ベアラ40及び無線ベアラ50)及び共用CNB30を使用し、2台目の移動端末1のために第2のRAB(ベアラ43及び無線ベアラ53)及び共用CNB30を使用する。具体的には、転送ノード4は、共用CNB30を介して受信されたユーザパケットの宛先アドレスを参照し、1台目の移動端末1宛てのユーザパケットを第1のRAB(つまり、ベアラ40)に振り分け、2台目の移動端末1宛てのユーザパケットを第2のRAB(つまり、ベアラ43)に振り分ける。つまり、2台以上の移動端末1の通信タイミングが偶発的に重なった場合には、改良3に係る移動通信システムは、一時的に追加のRABを生成し、転送ノード4においてユーザパケット単位での振り分け処理を実行する。これにより、改良3に係る移動通信システムは、呼損の発生を抑制しつつ、転送ノード4及び外部ゲートウェイ5においてベアラ維持に要する処理負荷の増加も抑制できる。
【0079】
また、改良3に係るアーキテクチャ及び方法は、同じ端末グループに属する2台以上の移動端末1が同時通信を行う場合に、共用CNB30の設定変更、CNBの追加、及び外部ゲートウェイ5におけるパケットフィルタ(TFT)の変更をいずれも必要としない。転送ノード4が、第2のRABを追加し、ユーザパケット単位での振り分けを行うことで同時通信に対処するためである。したがって、改良3に係るアーキテクチャ及び方法は、2台以上の移動端末1が同時通信を行う場合に、外部ゲートウェイ5が管理すべきCNBコンテキストの増加を抑制でき、外部ゲートウェイ5の処理負荷を軽減できる。
【0080】
改良3に係るCN20は、2台目以降の各移動端末1の通信終了に応じて、第2のRAB(ベアラ43及び無線ベアラ53)のCN20における設定、例えば、移動管理ノード3及び転送ノード4が保持するベアラコンテキスト、を解放してもよい。より具体的に述べると、通常のプリザベーション機能ではCN20においてベアラコンテキストが維持されるのに対して、改良3に係るCN20は、2台目以降の各移動端末1が通信を終了してIDLE状態に遷移する際に、第2のRABに関するCN20における設定を解放してもよい。なお、共用CNB30に関するコンテキストは、CN20において維持される。IDLE状態に遷移した移動端末1の次の通信では、他に通信中の端末が存在しなければ、第1のRAB(ベアラ40及び無線ベアラ50)及び共用CNB30が使用される。
【0081】
続いて以下では、改良3を実現するための処理手順の詳細について説明する。図23は、改良3に係る移動管理ノードの動作例を示すフローチャートである。ステップS31〜S33における処理は、図10に示した改良1に関するステップS11〜S13と同様であるから説明を省略する。ベアラ復旧要求の送信元端末と同一端末グループに属し且つ同一の基地局2に接続する他の移動端末(UE)1が通信中であると判定された場合(ステップS32でNO)、移動管理ノード3(制御部301)は、ベアラ確立手順を実行して第2のRAB(ベアラ43及び無線ベアラ53)を新たに作成し、この追加データベアラを移動端末1に割り当てるように、移動端末1、基地局2、転送ノード4、及び外部ゲートウェイ5を制御する(ステップS34)。
【0082】
図24は、改良3に係る外部ゲートウェイ5のベアラ管理表の一例を示している。図24のベアラ管理表は、図2に示した参考例に係るベアラ管理表と同一である。改良3では、2つの移動端末1が同時に通信を行う際の追加ベアラは第2のRAB(ベアラ43及び無線ベアラ53)のみであり、CNBの追加は必要ではない。したがって、外部ゲートウェイ5のベアラ管理表の更新は必要ではない。
【0083】
図25は、改良3に係る転送ノード4のベアラ管理表の一例を示している。図25の対応表は、共用CNB30を流れるユーザパケットフロー(Service Data Flow(SDF)とも呼ばれる)を識別するために、端末IPアドレス又は端末グループIPアドレス帯域を示すカラムが追加されている。図25の例では、ユーザパケットフローは、端末IPアドレス(又は端末グループIPアドレス帯域)、外部ゲートウェイ5のIPアドレス、及びCNB識別子によって特定される。さらに、図25の例では、第2の移動端末1に関するパケットフローと第2のRAB(ベアラ43及び無線ベアラ53)の対応関係を示す第3のエントリが追加されている。具体的には、第2の移動端末1のIPv6アドレス"2001:DB8:1:1::/64"、外部ゲートウェイ5のIPv4アドレス"10.0.0.1"、及びCNB識別子"00001"によって特定されるユーザパケットフローが、基地局2のIPv4アドレス"10.0.1.1"及びRAB識別子"0002"によって特定される第2のRAB(ベアラ42)と対応付けられている。
【0084】
転送ノード4は、図25の管理表を用いて最長一致(Longest matching)を行うことによって、ユーザパケットを振り分けるRABを決定すればよい。これにより、転送ノード4は、IPv6アドレス"2001:DB8:1:1::/64"を割り当てられた2台目の移動端末1のユーザパケットを第1のRAB(ベアラ40及び無線ベアラ50)ではなく第2のRAB(ベアラ43及び無線ベアラ53)に振り分けることができる。
【0085】
続いて以下では、改良3に係る第2のRABの確立手順の具体例を説明する。図26A及び図26Bのシーケンス図は、2台目以降の移動端末1からのベアラ確立要求に応答して第2のRABを生成する例を示している。図26AのステップS201〜S205における処理は、図5A又は図6に示したステップS201〜S205と同様である。図26AのステップS204では、移動管理ノード3は、ベアラ確立要求の送信元の移動端末1が属する端末グループに関して現在通信中の移動端末1が存在することを判定する。この後、図6に示した参考例では、移動管理ノード3はベアラ確立を拒否する。これに対して、図26Aに示す改良3では、移動管理ノード3は、追加の第2RAB(ベアラ43及び無線ベアラ53)を生成するためにベアラ確立要求を転送ノード4に送信する(ステップS906)。ステップS906でのベアラ確立要求は、ベアラ43の追加生成を転送ノード4に要求するとともに、第2の移動端末に関するユーザパケットフローとベアラ43を関連付けて管理することを転送ノード4に要求する。したがって、ステップS906でのベアラ確立要求は、2台目の移動端末1に割り当てたIPアドレス、及びベアラ共用情報を含めばよい。ここでのベアラ共用情報は、例えば、共用CNB30の識別子であってもよい。
【0086】
ステップS907では、転送ノード4は、ベアラ確立要求の受信に応答して、第2のRAB(ベアラ43及び無線ベアラ53)に関するエントリをベアラ管理表に追加し、共用CNB30で転送される2台目の移動端末1のパケットフローに第2のRABを関連付ける。そして、転送ノード4は、ベアラ確立応答を移動管理ノード3に返信する。その後のステップS908〜S913における処理は、通常のデータベアラの確立手順、例えば非特許文献1のセクション5.3.1 "Attach procedure" に記載されている手順、と同様とすればよい。
【0087】
続いて、改良3に係るベアラ復旧手順の具体例について図27A及び図27Bを用いて説明する。図27AのステップS301〜S303における処理は、参考例に係る図8のステップS301〜S303と同様である。図27AのステップS303では、移動管理ノード3は、ベアラ復旧要求の送信元の移動端末1と同一の基地局2に接続し且つ同一端末グループに属する他の移動端末が通信中であることを判定する。この後、図8に示した参考例では、移動管理ノード3は、ベアラ復旧を拒否する。これに対して、図27A及び図27Bに示す改良3では、移動管理ノード3は、ベアラ確立要求を転送ノード4に送信する(ステップS1005)。ステップS1005でのベアラ確立要求は、上述した図26のステップS906でのベアラ確立要求と同様の役割を果たす。ステップS1005でのベアラ確立要求は、2台目の移動端末1に割り当てたIPアドレス、及びベアラ共用情報を含めばよい。ここでのベアラ共用情報は、例えば、共用CNB30の識別子であってもよい。
【0088】
ステップS1006では、転送ノード4は、ベアラ確立要求の受信に応答して、第2のRAB(ベアラ43及び無線ベアラ53)に関するエントリをベアラ管理表に追加し、共用CNB30で転送される2台目の移動端末1のパケットフローに第2のRABを関連付ける。そして、転送ノード4は、ベアラ確立応答を移動管理ノード3に返信する。その後のステップS1007〜S1011における処理は、通常のベアラ復旧手順、例えば非特許文献1のセクション5.3.4 "Service Request procedure" に記載されている手順、と同様とすればよい。
【0089】
<第4の実施形態>
(改良4)
本実施形態では、複数の移動端末1のユーザパケット転送のために共用CNB30を使用する参考例に係るアーキテクチャのその他の改良について説明する。本実施形態に係る移動通信システムの構成例は、図1の構成例と同様とすればよい。本実施形態に係るCN20(例えば、移動管理ノード3)は、同一基地局2に接続する同一端末グループ内の任意の1台が通信を終了してCONNECTED状態からIDLE状態へ遷移する際に、次の通信を一時的に抑止するためのバックオフ通知を当該任意の1台に送る。当該通知を受けた移動端末1の動作は、ベアラ確立要求又はベアラ復旧要求をCN20が拒否する際にCN20から移動端末1に送られるバックオフ通知を受けたときの移動端末1の動作と同様とすればよい。例えば、移動端末1は、予め定められた時間、ランダムに決定した時間、又はバックオフ通知で指定された時間のあいだ次のベアラ復旧要求又はベアラ確立要求の送信を抑止する。
【0090】
なお、「IDLE状態」とは、移動端末1がCN20との間でベアラ管理及びモビリティ管理のための制御信号の継続的な交換を行っておらず、RAN10での無線リソースが解放(release)された状態を意味する。IDLE状態の一例は、3GPPのEPS Connection Management IDLE(ECM−IDLE)状態且つRadio Resource Control IDLE(RRC_IDLE)状態である。RRC_IDLEであるとき、E−UTRANにおける無線リソースが解放される。これに対して「CONNECTED状態」とは、3GPPのECM-CONNECTED状態且つRRC_CONNECTED状態のように、少なくとも移動端末1とCN20との間でベアラ管理及びモビリティ管理のための制御信号(制御メッセージ)を送受信するための無線リソースがRAN10において確保され、移動端末1とCN20との間で制御信号(制御メッセージ)を送受信可能なコネクションが確立された状態を意味する。
【0091】
本実施形態によれば、CN20は、移動端末1が正常に通信を終了する際に、移動端末1の次の通信開始タイミングを制御することができる。これにより、移動端末1の通信が同時に発生しないよう事前に調停することが容易となるため、同時通信ができない参考例のアーキテクチャにおいて呼損の発生を低減できる。
【0092】
<第5の実施形態>
(改良5)
本実施形態では、複数の移動端末1のユーザパケット転送のために共用CNB30を使用する参考例に係るアーキテクチャのその他の改良について説明する。本実施形態に係る移動通信システムの構成例は、図1の構成例と同様とすればよい。本実施形態に係るCN20(例えば、移動管理ノード3)は、基地局2に接続する複数の移動端末1の通信特性に基づいて、端末グループに含める移動端末1を決定する。言い換えると、本実施形態に係るCN20は、移動端末1の通信特性を考慮して移動端末1のグルーピングを動的に実施する。移動端末1の通信特性としては、例えば、通信頻度、通信間隔、通信時間、若しくは通信遅延の許容レベル、又はこれらの任意の組み合わせが考慮されてもよい。
【0093】
一例として、CN20は、通信頻度が所定の基準より低い複数の移動端末1の集合によって1つの端末グループを構成してもよい。通信頻度が低ければ、複数の移動端末1が同時に通信を行う確率は低い。したがって、同時通信が禁止される参考例に係るアーキテクチャに適した端末グループを形成できる。同様の思想に基づいて、CN20は、通信間隔が所定の基準より長い複数の移動端末1の集合によって1つの端末グループを構成してもよい。あるいは、CN20は、通信時間が所定の基準より短い複数の移動端末1の集合によって1つの端末グループを構成してもよい。
【0094】
他の一例として、CN20は、通信遅延の許容レベルが互いに異なる第1及び第2の移動端末を1つの端末グループに含めてもよい。第1の移動端末が第2の移動端末に比べて通信遅延を許容しない場合を考える。この場合、CN20は、第2の移動端末が共用CNB30を用いて通信している間に第1の移動端末から通信要求(ベアラ確立要求又はベアラ復旧要求)を受信したことに応じて、第2の移動端末の通信を切断し、共用CNB30を第1の移動端末に割り当てればよい。これにより、通信遅延に厳しい第1の移動端末の呼損を優先的に抑制できる。
【0095】
<その他の実施形態>
第1〜第5の実施形態は、適宜組み合わせて実施されてもよい。
【0096】
第1〜第5の実施形態において説明した参考例、並びに改良1〜5における移動端末1、基地局2、移動管理ノード3、転送ノード4、及び外部ゲートウェイ5等の処理及び動作は、少なくとも1つのプロセッサを含むコンピュータシステムにプログラムを実行させることによって実現されてもよい。具体的には、シーケンス図及びフローチャート等を用いて説明したベアラ制御等の動作に関するアルゴリズムをコンピュータシステムに行わせるための命令群を含む1又は複数のプログラムをコンピュータシステムに供給すればよい。
【0097】
これらのプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体(例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ)、光磁気記録媒体(例えば光磁気ディスク)、CD−ROM(Read Only Memory)、CD−R、CD−R/W、半導体メモリ(例えば、マスクROM、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、フラッシュROM、RAM(random access memory))を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【0098】
また、上述した第1〜第5の実施形態では、主にEPS及びUMTSに関する具体例を用いて説明した。しかしながら、第1〜第5の実施形態に係る移動通信システムは、その他の移動通信システムであってもよい。
【0099】
さらに、上述した実施形態は本件発明者により得られた技術思想の適用に関する例に過ぎない。すなわち、当該技術思想は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、種々の変更が可能であることは勿論である。
【0100】
上述した実施形態に示された技術思想は、例えば、以下の付記のように記載することもできる。
【0101】
(付記A1)
基地局を含む無線アクセスネットワークと、
転送ノード及び外部ゲートウェイを含むコアネットワークと、
を備え、
前記コアネットワークは、
前記基地局に接続する複数の移動端末のユーザパケット転送のために共用される共用コアネットワークベアラ(CNB)を、前記転送ノードと前記外部ゲートウェイの間に設定し、
前記転送ノードにおいて前記共用CNBを第1の無線アクセスベアラ(RAB)と一対一に対応付け、
前記複数の移動端末に属する任意の1台が通信を行う際に、前記任意の1台のために前記共用CNB及び前記第1のRABを使用し、
前記複数の移動端末に属する第1及び第2の移動端末が同時に通信を行う際に、前記第1の移動端末のために前記共用CNB及び前記第1のRABを使用し、前記第2の移動端末のために第2のCNB及び第2のRABを追加的に設定して使用する、
移動通信システム。
(付記A2)
前記コアネットワークは、前記第2の移動端末の通信終了に応じて、前記第2のCNB及び前記第2のRABの前記コアネットワークにおける設定を解放する、付記A1に記載の移動通信システム。
(付記A3)
前記外部ゲートウェイは、
前記複数の移動端末に割り当てられたIPアドレス帯域に属するアドレスが宛先に指定されたユーザパケットを前記共用CNBに流すためのパケットフィルタを設定し、
前記第1及び第2の移動端末が同時に通信を行う際に、前記第2の移動端末に割り当てられたアドレスを前記第2のCNBに流すように前記パケットフィルタを修正する、
付記A1又は2に記載の移動通信システム。
(付記A4)
前記コアネットワークは、
前記第1の移動端末が既に通信中である間に前記第2の移動端末からベアラ復旧要求を受けたことに応じて、前記ベアラ復旧要求を拒絶する共に前記第2の移動端末にデタッチを要求し、
前記デタッチの後に改めて前記第2の移動端末から送信されたベアラ確立要求に応答して、前記第2のCNB及び前記第2のRABを設定する、
付記A1〜3のいずれか1項に記載の移動通信システム。
(付記A5)
前記コアネットワークは、前記第1の移動端末が既に通信中である間に前記第2の移動端末からベアラ復旧要求を受けたことに応じて、前記第2のCNB及び前記第2のRABを設定する、付記A1〜3のいずれか1項に記載の移動通信システム。
(付記A6)
前記第1のRABのエンドポイント設定は、前記複数の移動端末のユーザパケット転送のために共通的に使用される、付記A1〜5のいずれか1項に記載の移動通信システム。
(付記A7)
コアネットワークに配置される制御装置であって、
ベアラ制御を行う制御部を備え、
前記制御部は、
基地局に接続する複数の移動端末のユーザパケット転送のために共用される共用コアネットワークベアラ(CNB)を、転送ノードと外部ゲートウェイの間に設定するよう前記コアネットワークを制御し、
前記転送ノードにおいて前記共用CNBを第1の無線アクセスベアラ(RAB)と一対一に対応付けるよう、前記コアネットワークを制御し、
前記複数の移動端末に属する任意の1台が通信を行う際に、前記任意の1台のために前記共用CNB及び前記第1のRABを使用するよう、前記コアネットワーク及び前記基地局を制御し、
前記複数の移動端末に属する第1及び第2の移動端末が同時に通信を行う際に、前記第1の移動端末のために前記共用CNB及び前記第1のRABを使用し、前記第2の移動端末のために第2のCNB及び第2のRABを追加的に設定して使用するよう、前記コアネットワーク及び前記基地局を制御する、
制御装置。
(付記A8)
前記制御部は、前記第2の移動端末の通信終了に応じて、前記第2のCNB及び前記第2のRABの前記コアネットワークにおける設定を解放するよう、前記コアネットワークを制御する、付記A7に記載の制御装置。
(付記A9)
前記制御部は、
前記複数の移動端末に割り当てられたIPアドレス帯域に属するアドレスが宛先に指定されたユーザパケットを前記共用CNBに流すためのパケットフィルタを前記外部ゲートウェイに設定するための制御を行い、
前記第1及び第2の移動端末が同時に通信を行う際に、前記第2の移動端末に割り当てられたアドレスが宛先に指定されたユーザパケットを前記第2のCNBに流すように前記パケットフィルタを修正するための制御を行う、
付記A7又は8に記載の制御装置。
(付記A10)
前記制御部は、
前記第1の移動端末が既に通信中である間に前記第2の移動端末からベアラ復旧要求を受けたことに応じて、前記ベアラ復旧要求を拒絶する共に前記第2の移動端末にデタッチを要求し、
前記デタッチの後に改めて前記第2の移動端末から送信されたベアラ確立要求に応答して、前記第2のCNB及び前記第2のRABを設定する、
付記A7〜9のいずれか1項に記載の制御装置。
(付記A11)
前記制御部は、前記第1の移動端末が既に通信中である間に前記第2の移動端末からベアラ復旧要求を受けたことに応じて、前記第2のCNB及び前記第2のRABを設定する、付記A7〜9のいずれか1項に記載の制御装置。
(付記A12)
前記第1のRABのエンドポイント設定は、前記複数の移動端末のユーザパケット転送のために共通的に使用される、付記A7〜11のいずれか1項に記載の制御装置。
(付記A13)
基地局に接続する複数の移動端末のユーザパケット転送のために共用される共用コアネットワークベアラ(CNB)を、転送ノードと外部ゲートウェイの間に設定するよう、コアネットワークを制御すること、
前記転送ノードにおいて前記共用CNBを第1の無線アクセスベアラ(RAB)と一対一に対応付けるよう、前記コアネットワークを制御すること、
前記複数の移動端末に属する任意の1台が通信を行う際に、前記任意の1台のために前記共用CNB及び前記第1のRABを使用するよう、前記コアネットワーク及び前記基地局を制御すること、及び
前記複数の移動端末に属する第1及び第2の移動端末が同時に通信を行う際に、前記第1の移動端末のために前記共用CNB及び前記第1のRABを使用し、前記第2の移動端末のために第2のCNB及び第2のRABを追加的に設定して使用するよう、前記コアネットワーク及び前記基地局を制御すること、
を備える、通信制御方法。
(付記A14)
基地局に接続する複数の移動端末のユーザパケット転送のために共用される共用コアネットワークベアラ(CNB)を、転送ノードと外部ゲートウェイの間に設定するよう、コアネットワークを制御すること、
前記転送ノードにおいて前記共用CNBを第1の無線アクセスベアラ(RAB)と一対一に対応付けるよう、前記コアネットワークを制御すること、
前記複数の移動端末に属する任意の1台が通信を行う際に、前記任意の1台のために前記共用CNB及び前記第1のRABを使用するよう、前記コアネットワーク及び前記基地局を制御すること、及び
前記複数の移動端末に属する第1及び第2の移動端末が同時に通信を行う際に、前記第1の移動端末のために前記共用CNB及び前記第1のRABを使用し、前記第2の移動端末のために第2のCNB及び第2のRABを追加的に設定して使用するよう、前記コアネットワーク及び前記基地局を制御すること、
を含む通信制御方法をコンピュータに行わせるためのプログラム。
【0102】
(付記B1)
基地局を含む無線アクセスネットワークと、
転送ノード及び外部ゲートウェイを含むコアネットワークと、
を備え、
前記コアネットワークは、
前記基地局に接続する複数の移動端末のユーザパケット転送のために共用される第1及び第2の共用コアネットワークベアラ(CNB)を、前記転送ノードと前記外部ゲートウェイの間に設定し、
前記第1及び第2のCNBの各々を無線アクセスベアラ(RAB)と一対一に対応付け、
前記複数の移動端末に属する任意の2台が通信を行う際に、前記任意の2台の一方のために前記第1の共用CNBを使用し、前記任意の2台の他方のために前記第2の共用CNBを使用する、
移動通信システム。
(付記B2)
前記複数の移動端末に属する各移動端末は、前記第1の共用CNBに対応するベアラ復旧要求が前記コアネットワークに拒絶されたことに応じて、前記第2の共用CNBに対応するベアラ復旧要求を送信する、付記B1に記載の移動通信システム。
(付記B3)
前記複数の移動端末及び前記コアネットワークは、マルチプルPDN(Protocol Data Network)機能をサポートし、前記第1及び第2の共用CNBは、第1及び第2のPDNコネクションにそれぞれ対応付けられる、付記B1又は2に記載の移動通信システム。
(付記B4)
前記第1及び第2のRABのエンドポイント設定は、前記複数の移動端末のユーザパケット転送のために共通的に使用される、付記B1〜3のいずれか1項に記載の移動通信システム。
(付記B5)
コアネットワークに配置される制御装置であって、
ベアラ制御を行う制御部を備え、
前記制御部は、
基地局に接続する複数の移動端末のユーザパケット転送のために共用される第1及び第2の共用コアネットワークベアラ(CNB)を、転送ノードと外部ゲートウェイの間に設定するよう、前記コアネットワークを制御し、
前記第1及び第2のCNBの各々を無線アクセスベアラ(RAB)と一対一に対応付けるよう、前記コアネットワークを制御し、
前記複数の移動端末に属する任意の2台が通信を行う際に、前記任意の2台の一方のために前記第1の共用CNBを使用し、前記任意の2台の他方のために前記第2の共用CNBを使用するよう、前記コアネットワークを制御する、
制御装置。
(付記B6)
前記第1及び第2のRABのエンドポイント設定は、前記複数の移動端末のユーザパケット転送のために共通的に使用される、付記B5に記載の制御装置。
(付記B7)
付記B5に記載の制御装置と結合して使用され、前記第1の共用CNBに対応するベアラ復旧要求が前記コアネットワークに拒絶されたことに応じて、前記第2の共用CNBに対応するベアラ復旧要求を送信するよう動作する移動端末。
(付記B8)
基地局に接続する複数の移動端末のユーザパケット転送のために共用される第1及び第2の共用コアネットワークベアラ(CNB)を、転送ノードと外部ゲートウェイの間に設定するよう、コアネットワークを制御すること、
前記第1及び第2のCNBの各々を無線アクセスベアラ(RAB)と一対一に対応付けるよう、前記コアネットワークを制御すること、及び
前記複数の移動端末に属する任意の2台が通信を行う際に、前記任意の2台の一方のために前記第1の共用CNBを使用し、前記任意の2台の他方のために前記第2の共用CNBを使用するよう、前記コアネットワークを制御すること、
を備える、通信制御方法。
(付記B9)
基地局に接続する複数の移動端末のユーザパケット転送のために共用される第1及び第2の共用コアネットワークベアラ(CNB)を、転送ノードと外部ゲートウェイの間に設定するよう、コアネットワークを制御すること、
前記第1及び第2のCNBの各々を無線アクセスベアラ(RAB)と一対一に対応付けるよう、前記コアネットワークを制御すること、及び
前記複数の移動端末に属する任意の2台が通信を行う際に、前記任意の2台の一方のために前記第1の共用CNBを使用し、前記任意の2台の他方のために前記第2の共用CNBを使用するよう、前記コアネットワークを制御すること、
を含む通信制御方法をコンピュータに行わせるためのプログラム。
【0103】
(付記C1)
基地局を含む無線アクセスネットワークと、
転送ノード及び外部ゲートウェイを含むコアネットワークと、
を備え、
前記コアネットワークは、
前記基地局に接続する複数の移動端末のユーザパケット転送のために共用される共用コアネットワークベアラ(CNB)を、前記転送ノードと前記外部ゲートウェイの間に設定し、
前記共用CNBを第1の無線アクセスベアラ(RAB)と対応付け、
前記複数の移動端末に属する任意の第1の移動端末が通信を行う際に、前記第1の移動端末のために前記共用CNB及び前記第1のRABを使用し、
前記第1の移動端末が通信している間に前記複数の移動端末に属する任意の第2の移動端末から通信要求を受けたことに応じて、第2のRABを生成し、前記第2のRABを前記共用CNBと対応付け、前記第2の移動端末のために前記共用CNB及び前記第2のRABを使用する、
移動通信システム。
(付記C2)
前記コアネットワークは、前記第2の移動端末の通信終了に応じて、前記第2のRABの前記コアネットワークにおける設定を解放する、付記C1に記載の移動通信システム。
(付記C3)
前記転送ノードは、前記共用CNBを介して受信されたユーザパケットの宛先アドレスを参照し、前記第1の移動端末宛てのユーザパケットを前記第1のRABに振り分け、前記第2の移動端末宛てのユーザパケットを前記第2のRABに振り分ける、付記C1又は2に記載の移動通信システム。
(付記C4)
前記第1RABのエンドポイント設定は、前記複数の移動端末のユーザパケット転送のために共通的に使用される、付記C1〜3のいずれか1項に記載の移動通信システム。
(付記C5)
コアネットワークに配置される制御装置であって、
ベアラ制御を行う制御部を備え、
前記制御部は、
基地局に接続する複数の移動端末のユーザパケット転送のために共用される共用コアネットワークベアラ(CNB)を、転送ノードと外部ゲートウェイの間に設定するよう、前記コアネットワークを制御し、
前記共用CNBを第1の無線アクセスベアラ(RAB)と対応付けるよう、前記コアネットワークを制御し、
前記複数の移動端末に属する任意の第1の移動端末が通信を行う際に、前記第1の移動端末のために前記共用CNB及び前記第1のRABを使用するよう、前記コアネットワーク及び前記基地局を制御し、
前記第1の移動端末が通信している間に前記複数の移動端末に属する任意の第2の移動端末から通信要求を受けたことに応じて、第2のRABを生成し、前記第2のRABを前記共用CNBと対応付け、前記第2の移動端末のために前記共用CNB及び前記第2のRABを使用するよう、前記コアネットワーク及び前記基地局を制御する、
制御装置。
(付記C6)
前記制御部は、前記第2の移動端末の通信終了に応じて、前記第2のRABの前記コアネットワークにおける設定を解放するよう、前記コアネットワークを制御する、付記C5に記載の制御装置。
(付記C7)
前記第1RABのエンドポイント設定は、前記複数の移動端末のユーザパケット転送のために共通的に使用される、付記C5又は6に記載の制御装置。
(付記C8)
基地局に接続する複数の移動端末のユーザパケット転送のために共用される共用コアネットワークベアラ(CNB)を、転送ノードと外部ゲートウェイの間に設定するよう、コアネットワークを制御すること、
前記共用CNBを第1の無線アクセスベアラ(RAB)と対応付けるよう、前記コアネットワークを制御すること、
前記複数の移動端末に属する任意の第1の移動端末が通信を行う際に、前記第1の移動端末のために前記共用CNB及び前記第1のRABを使用するよう、前記コアネットワーク及び前記基地局を制御すること、及び
前記第1の移動端末が通信している間に前記複数の移動端末に属する任意の第2の移動端末から通信要求を受けたことに応じて、第2のRABを生成し、前記第2のRABを前記共用CNBと対応付け、前記第2の移動端末のために前記共用CNB及び前記第2のRABを使用するよう、前記コアネットワーク及び前記基地局を制御すること、
を備える通信制御方法。
(付記C9)
基地局に接続する複数の移動端末のユーザパケット転送のために共用される共用コアネットワークベアラ(CNB)を、転送ノードと外部ゲートウェイの間に設定するよう、コアネットワークを制御すること、
前記共用CNBを第1の無線アクセスベアラ(RAB)と対応付けるよう、前記コアネットワークを制御すること、
前記複数の移動端末に属する任意の第1の移動端末が通信を行う際に、前記第1の移動端末のために前記共用CNB及び前記第1のRABを使用するよう、前記コアネットワーク及び前記基地局を制御すること、及び
前記第1の移動端末が通信している間に前記複数の移動端末に属する任意の第2の移動端末から通信要求を受けたことに応じて、第2のRABを生成し、前記第2のRABを前記共用CNBと対応付け、前記第2の移動端末のために前記共用CNB及び前記第2のRABを使用するよう、前記コアネットワーク及び前記基地局を制御すること、
を含む通信制御方法をコンピュータに行わせるためのプログラム。
【0104】
(付記D1)
基地局を含む無線アクセスネットワークと、
転送ノード及び外部ゲートウェイを含むコアネットワークと、
を備え、
前記コアネットワークは、
前記基地局に接続する複数の移動端末のユーザパケット転送のために共用される共用コアネットワークベアラ(CNB)を、前記転送ノードと前記外部ゲートウェイの間に設定し、
前記転送ノードにおいて前記共用CNBを第1の無線アクセスベアラ(RAB)と一対一に対応付け、
前記複数の移動端末に属する任意の1台が通信を行う際に、前記任意の1台のために前記共用CNB及び前記第1のRABを使用し、
前記任意の1台が通信を終了してCONNECTED状態からIDLE状態へ遷移する際に、次の通信を一時的に抑止するための通知を前記任意の1台に送る、
移動通信システム。
(付記D2)
前記第1のRABのエンドポイント設定は、前記複数の移動端末のユーザパケット転送のために共通的に使用される、付記D1に記載の移動通信システム。
(付記D3)
コアネットワークに配置される制御装置であって、
ベアラ制御を行う制御部を備え、
前記制御部は、
基地局に接続する複数の移動端末のユーザパケット転送のために共用される共用コアネットワークベアラ(CNB)を、転送ノードと外部ゲートウェイの間に設定するよう前記コアネットワークを制御し、
前記転送ノードにおいて前記共用CNBを第1の無線アクセスベアラ(RAB)と一対一に対応付けるよう前記コアネットワークを制御し、
前記複数の移動端末に属する任意の1台が通信を行う際に、前記任意の1台のために前記共用CNB及び前記第1のRABを使用するよう前記コアネットワーク及び前記基地局を制御し、
前記任意の1台が通信を終了してCONNECTED状態からIDLE状態へ遷移する際に、次の通信を一時的に抑止するための通知を前記任意の1台に送る、
制御装置。
(付記D4)
基地局に接続する複数の移動端末のユーザパケット転送のために共用される共用コアネットワークベアラ(CNB)を、転送ノードと外部ゲートウェイの間に設定するよう前記コアネットワークを制御すること、
前記転送ノードにおいて前記共用CNBを第1の無線アクセスベアラ(RAB)と一対一に対応付けるよう前記コアネットワークを制御すること、
前記複数の移動端末に属する任意の1台が通信を行う際に、前記任意の1台のために前記共用CNB及び前記第1のRABを使用するよう前記コアネットワーク及び前記基地局を制御すること、及び
前記任意の1台が通信を終了してCONNECTED状態からIDLE状態へ遷移する際に、次の通信を一時的に抑止するための通知を前記任意の1台に送ること、
を備える通信制御方法。
(付記D5)
基地局に接続する複数の移動端末のユーザパケット転送のために共用される共用コアネットワークベアラ(CNB)を、転送ノードと外部ゲートウェイの間に設定するよう前記コアネットワークを制御すること、
前記転送ノードにおいて前記共用CNBを第1の無線アクセスベアラ(RAB)と一対一に対応付けるよう前記コアネットワークを制御すること、
前記複数の移動端末に属する任意の1台が通信を行う際に、前記任意の1台のために前記共用CNB及び前記第1のRABを使用するよう前記コアネットワーク及び前記基地局を制御すること、及び
前記任意の1台が通信を終了してCONNECTED状態からIDLE状態へ遷移する際に、次の通信を一時的に抑止するための通知を前記任意の1台に送ること、
を含む通信制御方法をコンピュータに行わせるためのプログラム。
【0105】
(付記E1)
基地局を含む無線アクセスネットワークと、
転送ノード及び外部ゲートウェイを含むコアネットワークと、
を備え、
前記コアネットワークは、
前記基地局に接続する複数の移動端末の通信特性に基づいて、端末グループに含める移動端末を決定し、
前記端末グループのユーザパケット転送のために共用される共用コアネットワークベアラ(CNB)を、前記転送ノードと前記外部ゲートウェイの間に設定し、
前記転送ノードにおいて前記共用CNBを第1の無線アクセスベアラ(RAB)と一対一に対応付け、
前記端末グループに属する任意の1台が通信を行う際に、前記任意の1台のために前記共用CNB及び前記第1のRABを使用し、
移動通信システム。
(付記E2)
前記共用CNB及び前記第1のRABを用いて同時に通信可能な移動端末台数は、1台に制限される、付記E1に記載の移動通信システム。
(付記E3)
前記コアネットワークは、通信頻度が所定の基準より低い移動端末を前記端末グループに含める、付記E1又は2に記載の移動通信システム。
(付記E3)
前記コアネットワークは、通信遅延の許容レベルが互いに異なる第1及び第2の移動端末を前記端末グループに含める、付記E1又は2に記載の移動通信システム。
(付記E4)
前記第1の移動端末は、前記第2の移動端末に比べて通信遅延を許容しない移動端末であり、
前記コアネットワークは、前記第2の移動端末が前記共用CNB及び前記第1のRABを用いて通信している間に前記第1の移動端末からの通信要求を受信したことに応じて、前記第2の移動端末の通信を切断し、前記共用CNB及び前記第1のRABを前記第1の移動端末に割り当てる、
付記E3に記載の移動通信システム。
(付記E5)
コアネットワークに配置される制御装置であって、
ベアラ制御を行う制御部を備え、
前記制御部は、
基地局に接続する複数の移動端末の通信特性に基づいて、端末グループに含める移動端末を決定し、
前記端末グループのユーザパケット転送のために共用される共用コアネットワークベアラ(CNB)を、転送ノードと外部ゲートウェイの間に設定するよう、前記コアネットワークを制御し、
前記転送ノードにおいて前記共用CNBを第1の無線アクセスベアラ(RAB)と一対一に対応付けるよう、前記コアネットワークを制御し、
前記端末グループに属する任意の1台が通信を行う際に、前記任意の1台のために前記共用CNB及び前記第1のRABを使用するよう、前記コアネットワーク及び前記基地局を制御し、
前記基地局に接続する複数の移動端末の通信特性に基づいて、前記端末グループに含める移動端末を決定する、
制御装置。
(付記E6)
前記共用CNB及び前記第1のRABを用いて同時に通信可能な移動端末台数は、1台に制限される、付記E5に記載の制御装置。
(付記E7)
前記制御部は、通信頻度が所定の基準より低い移動端末を前記端末グループに含める、付記E5又は6に記載の制御装置。
(付記E8)
前記制御部は、通信遅延の許容レベルが互いに異なる第1及び第2の移動端末を前記端末グループに含める、付記E5又は6に記載の制御装置。
(付記E9)
前記第1の移動端末は、前記第2の移動端末に比べて通信遅延を許容しない移動端末であり、
前記制御部は、前記第2の移動端末が前記共用CNB及び前記第1のRABを用いて通信している間に前記第1の移動端末からの通信要求を受信したことに応じて、前記第2の移動端末の通信を切断し、前記共用CNB及び前記第1のRABを前記第1の移動端末に割り当てるよう前記コアネットワーク及び前記基地局を制御する、
付記E8に記載の制御装置。
(付記E10)
基地局に接続する複数の移動端末の通信特性に基づいて、端末グループに含める移動端末を決定すること
前記端末グループのユーザパケット転送のために共用される共用コアネットワークベアラ(CNB)を、転送ノードと外部ゲートウェイの間に設定するよう、前記コアネットワークを制御すること、
前記転送ノードにおいて前記共用CNBを第1の無線アクセスベアラ(RAB)と一対一に対応付けるよう、前記コアネットワークを制御すること、及び
前記端末グループに属する任意の1台が通信を行う際に、前記任意の1台のために前記共用CNB及び前記第1のRABを使用するよう、前記コアネットワーク及び前記基地局を制御すること、
を備える、通信制御方法。
(付記E11)
基地局に接続する複数の移動端末の通信特性に基づいて、端末グループに含める移動端末を決定すること
前記端末グループのユーザパケット転送のために共用される共用コアネットワークベアラ(CNB)を、転送ノードと外部ゲートウェイの間に設定するよう、前記コアネットワークを制御すること、
前記転送ノードにおいて前記共用CNBを第1の無線アクセスベアラ(RAB)と一対一に対応付けるよう、前記コアネットワークを制御すること、及び
前記端末グループに属する任意の1台が通信を行う際に、前記任意の1台のために前記共用CNB及び前記第1のRABを使用するよう、前記コアネットワーク及び前記基地局を制御すること、
を含む通信制御方法をコンピュータに行わせるためのプログラム。
【0106】
この出願は、2012年9月27日に出願された日本出願特願2012−214050を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【0107】
1 移動端末(UE)
2 基地局
3 移動管理ノード
4 転送ノード
5 外部ゲートウェイ
6 加入者情報データベース
7 通信管理ユニット
9 外部ネットワーク
10 無線アクセスネットワーク(RAN)
20 コアネットワーク(CN)
30 共用コアネットワークベアラ(共用CNB)
31 コアネットワークベアラ(CNB)
32 共用CNB(共用CNB)
40〜43 ベアラ
50〜53 無線ベアラ
301 制御部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13A】
【図13B】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26A】
【図26B】
【図27A】
【図27B】

【手続補正書】
【提出日】20150324
【手続補正2】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項14
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項14】
通信制御方法をコンピュータに行わせるためのプログラムであって
前記通信制御方法は、
基地局に接続する複数の移動端末のユーザパケット転送のために共用される共用コアネットワークベアラ(CNB)を、転送ノードと外部ゲートウェイの間に設定するよう、コアネットワークを制御すること、
前記転送ノードにおいて前記共用CNBを第1の無線アクセスベアラ(RAB)と一対一に対応付けるよう、前記コアネットワークを制御すること、
前記複数の移動端末に属する任意の1台が通信を行う際に、前記任意の1台のために前記共用CNB及び前記第1のRABを使用するよう、前記コアネットワーク及び前記基地局を制御すること、及び
前記複数の移動端末に属する第1及び第2の移動端末が同時に通信を行う際に、前記第1の移動端末のために前記共用CNB及び前記第1のRABを使用し、前記第2の移動端末のために第2のCNB及び第2のRABを追加的に設定して使用するよう、前記コアネットワーク及び前記基地局を制御すること、
を含む、
プログラム

【国際調査報告】