| 【発明の名称】 |
移動通信システム、コアネットワーク装置、および移動通信端末 |
| 【発明者】 |
【氏名】田村 利之
【氏名】ステファン シュミド
|
| 【要約】 |
【課題】ユーザプレーンエンティティの管理範囲を限定し、ユーザプレーンエンティティの再配置を良好に行なうことのできる移動通信システムを提供する。
【構成】 |
【特許請求の範囲】
【請求項1】 無線回線で端末と接続するためのセルを各々に形成する複数の基地局装置と、 前記複数の基地局装置のセルの範囲について、通信中でないアイドルモードの端末による接続が可能なアイドルモードサービスエリアと、通信中であるアクティブモードの端末による接続が可能な、前記アイドルモードサービスエリアより範囲の広いアクティブモードサービスエリアとを別個に管理しており、前記アイドルモードサービスエリアの基地局装置経由で自身に接続しているアイドルモードの端末が前記アイドルモードサービスエリア内にいる間は前記端末との接続を維持し、前記アクティブモードサービスエリアの基地局装置経由で自身に接続しているアクティブモードの端末が前記アクティブモードサービスエリア内にいる間は前記端末との接続を維持するコアネットワーク装置と、 アイドルモードの状態でアイドルモードサービスエリアの境界を越えて移動すると、移動元のアイドルモードサービスエリアを管理しているコアネットワーク装置から、移動先のアイドルモードサービスエリアを管理しているコアネットワーク装置へ接続を切り換え、アクティブモードの状態でアクティブモードサービスエリアの境界を越えて移動すると、移動元のアクティブモードサービスエリアを管理しているコアネットワーク装置から、移動先のアクティブモードサービスエリアを管理しているコアネットワーク装置へ接続を切り換える端末と、を有する移動通信システム。 【請求項2】 端末がアクティブモードの状態でアイドルモードサービスエリアの境界を越えて移動した後にアイドルモードに遷移すると、そのときに位置しているアイドルモードサービスエリアを管理しているコアネットワーク装置へ接続を切り換える、請求項1に記載の移動通信システム。 【請求項3】 前記コアネットワーク装置の切り替えにおいて、切り替え先の候補として、前記端末と接続することのできるコアネットワーク装置が複数存在するとき、前記端末の移動の予測に基づいて切り換え先が決定される、請求項1または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装置の切り替えにおいて、切り替え先の候補として、前記端末と接続することのできるコアネットワーク装置が複数存在するとき、前記切り替え先の候補となっている複数のコアネットワーク装置の負荷状態に基づいて切り替え先が決定される、請求項1から3のいずれか1項に記載の移動通信システム。 【請求項5】 前記アクティブモードサービスエリアが前記移動通信システムの網全体である、請求項1から4のいずれか1項に記載の移動通信システム。 【請求項6】 無線回線で端末と接続するためのセルを各々に形成する複数の基地局装置と、前記複数の基地局装置と接続可能なコアネットワーク装置とでユーザデータを中継する移動通信システムにおいて、 端末が通信中であるアクティブモードの状態で前記基地局装置の間を移動しても、前記端末と接続しているコアネットワーク装置が前記端末との接続を維持し続けることを特徴とする移動通信システム。 【請求項7】 無線回線で端末と接続するセルを各々に形成する複数の基地局装置と接続され、前記基地局装置経由で端末と接続可能なコアネットワーク装置であって、 前記複数の基地局装置のセルの範囲について、通信中でないアイドルモードの端末による接続が可能なアイドルモードサービスエリアの情報と、通信中であるアクティブモードの端末による接続が可能な、前記アイドルモードサービスエリアより範囲の広いアクティブモードサービスエリアの情報とを別個に管理するサービスエリア情報記憶部と、 前記アイドルモードサービスエリアの基地局装置経由で自装置に接続しているアイドルモードの端末が前記アイドルモードサービスエリア内にいる間は前記端末との接続を維持し、前記アクティブモードサービスエリアの基地局装置経由で自装置に接続しているアクティブモードの端末が前記アクティブモードサービスエリア内にいる間は前記端末との接続を維持する接続制御部と、を有するコアネットワーク装置。 【請求項8】 端末がアクティブモードの状態でアイドルモードサービスエリアの境界を越えて移動した後にアイドルモードに遷移すると、前記接続制御部は、前記端末の接続先を、そのときに接続しているコアネットワーク装置から、そのときに位置しているアイドルモードサービスエリアを管理しているコアネットワーク装置へ切り換えるための制御を実行する、請求項7に記載のコアネットワーク装置。 【請求項9】 前記アクティブモードサービスエリアが前記移動通信システムの網全体である、請求項7または8に記載のコアネットワーク装置。 【請求項10】 モバイルマネジメントエンティティとユーザプレーンエンティティとが別個のノードに分離して構成されている、請求項7から9のいずれか1項に記載のコアネットワーク装置。 【請求項11】 複数の基地局装置のセルの範囲について、コアネットワーク装置にて、通信中でないアイドルモードの端末による接続が可能なアイドルモードサービスエリアと、通信中であるアクティブモードの端末による接続が可能な、前記アイドルモードサービスエリアより範囲の広いアクティブモードサービスエリアとを別個に管理する移動通信システムに用いられる移動通信端末であって、 自装置が通信中でないアイドルモードにあるか、通信中であるアクティブモードにあるかを管理する状態管理部と、 前記状態管理部の管理にてアイドルモードにあるときにアイドルモードサービスエリアの境界を越えて移動すると、移動元のアイドルモードサービスエリアを管理しているコアネットワーク装置から、移動先のアイドルモードサービスエリアを管理しているコアネットワーク装置への接続の切り換えを起動し、前記状態管理部の管理にてアクティブモードにあるときにアクティブモードサービスエリアの境界を越えて移動すると、移動元のアクティブモードサービスエリアを管理しているコアネットワーク装置から、移動先のアクティブモードサービスエリアを管理しているコアネットワーク装置への接続の切り換えを起動する接続制御部と、を有する移動通信端末。 【請求項12】 アクティブモードの状態でアイドルモードサービスエリアの境界を越えて移動した後にアイドルモードに遷移すると、接続制御部は、そのときに接続しているコアネットワーク装置から、そのときに位置しているアイドルモードサービスエリアを管理しているコアネットワーク装置へ接続を切り換える、請求項11に記載の移動通信端末。 【請求項13】 複数の基地局が無線回線で端末と接続するためのセルを各々に形成し、端末が前記基地局経由でユーザプレーンエンティティに接続する移動通信システムにおいて、前記端末の接続先のユーザプレーンエンティティを切り換えるためのユーザプレーンエンティティ切り換え方法であって、 前記複数の基地局のセルの範囲について、通信中でないアイドルモードの端末による接続が可能なアイドルモードサービスエリアと、通信中であるアクティブモードの端末による接続が可能な、前記アイドルモードサービスエリアより範囲の広いアクティブモードサービスエリアとを別個に管理しておき、 アイドルモードの端末がいずれかのユーザプレーンエンティティの前記アイドルモードサービスエリア内にいる間は前記端末と前記ユーザプレーンエンティティとの接続を維持し、 アイドルモードの端末がアイドルモードサービスエリアの境界を越えて移動すると、移動元のアイドルモードサービスエリアを管理しているユーザプレーンエンティティから、移動先のアイドルモードサービスエリアを管理しているユーザプレーンエンティティへ前記端末の接続を切り換え、 アクティブモードの端末がいずれかのユーザプレーンエンティティの前記アクティブモードサービスエリア内にいる間は前記端末と前記ユーザプレーンエンティティとの接続を維持し、 アクティブモードの端末がアクティブモードサービスエリアの境界を越えて移動すると、移動元のアクティブモードサービスエリアを管理しているユーザプレーンエンティティから、移動先のアクティブモードサービスエリアを管理しているユーザプレーンエンティティへ接続を切り換える、ユーザプレーンエンティティ切り換え方法。 【請求項14】 無線回線で端末と接続するためのセルを各々に形成する複数の基地局装置と、前記複数の基地局装置と接続可能なユーザプレーンエンティティとでユーザデータを中継する移動通信システムの接続制御方法において、 端末が通信中であるアクティブモードの状態で前記基地局装置の間を移動しても、前記端末と接続しているユーザプレーンエンティティが前記端末との接続を維持し続けることを特徴とする接続制御方法。
|
【発明の詳細な説明】【技術分野】 【0001】 本発明は移動通信システムに関する。 【背景技術】 【0002】 現在、3GPP(3rd Generation Partnership Project)ではLTE(Long Term Evolution)およびSAE(System Architecture Evolution)の検討が進められている。 【0003】 この3GPP−LTE/SAEの検討において重要なテーマの1つとしてUPE再配置(User Plane Entity Relocation)の制御がある。UPE再配置の制御は、UE(User Equipment)の接続するUPEを切り換える制御である(例えば特許文献1参照)。 【0004】 UPE機能エンティティは、eNB(eNodeB)方向またはその逆方向のユーザプレーン処理を行うエンティティであり、SAEのコアアーキテクチャに定義されている。UPE機能エンティティの例として、ページング開始、ヘッダ圧縮、暗号化がある。UPE機能エンティティはMME(Mobile Management Entity)機能エンティティと共通のノードに配置されてもよく、また専用ノードに配置されてもよい。 【0005】 コア網とアクセス網の間のS1インタフェースは、IP(Internet Protocol)網によって、コア網内のUPEとアクセス網内のeNBとをフルメッシュ型トポロジで接続する。したがって物理的にはeNBはPLMN(Public Land Mobile Network)内の全てのUPEと接続が可能である。また、UPEが接続可能なeNBの範囲を論理的に限定し、UPEの管理範囲として規定した場合でも、eNBは、そのeNBを管理範囲としているUPEの中の任意のUPEに柔軟に接続することができる。 【0006】 また、LTEに留まっているUEは、ある時点ではただ1つのUPEとだけ接続している。そしてUEの接続するUPEはUPE再配置により切り換わる。通常、UPE再配置はUEがアイドルモード(LTE_IDLE)のときに行なわれる。アイドルモードとはUEが通信を行っていない待機状態である。UEが通信を行っているアクティブモード(LTE_ACTIVE)のときにもUPE再配置が可能であることが好ましいが、再配置の手順が複雑となることは可能な限り回避すべきである。 【特許文献1】特開2003−348661号公報 【発明の開示】 【発明が解決しようとする課題】 【0007】 上述したように3GPP−LTE/SAEでは、柔軟なS1インタフェースによって、eNBとUPEの柔軟な接続が可能である。UPEの管理範囲をPLMN全体ではなくその一部分に限定することも含めて、UPEおよびその管理範囲をどのように規定するのがよいかが明らかになっていない。また、ユーザデータの良好な疎通を考えると、UPEの管理範囲を限定したときに生じるUPE再配置の発生頻度をどのようにして低く抑えるかも考慮すべきである。 【0008】 本発明の目的は、ユーザプレーンエンティティとeNodeBの間を適切な接続にしてユーザデータを良好に疎通することのできる移動通信システムを提供することである。 【課題を解決するための手段】 【0009】 上記目的を達成するために、本発明の移動通信システムは、 無線回線で端末と接続するためのセルを各々に形成する複数の基地局装置と、 前記複数の基地局装置のセルの範囲について、通信中でないアイドルモードの端末による接続が可能なアイドルモードサービスエリアと、通信中であるアクティブモードの端末による接続が可能な、前記アイドルモードサービスエリアより範囲の広いアクティブモードサービスエリアとを別個に管理しており、前記アイドルモードサービスエリアの基地局装置経由で自身に接続しているアイドルモードの端末が前記アイドルモードサービスエリア内にいる間は前記端末との接続を維持し、前記アクティブモードサービスエリアの基地局装置経由で自身に接続しているアクティブモードの端末が前記アクティブモードサービスエリア内にいる間は前記端末との接続を維持するコアネットワーク装置と、 アイドルモードの状態でアイドルモードサービスエリアの境界を越えて移動すると、移動元のアイドルモードサービスエリアを管理しているコアネットワーク装置から、移動先のアイドルモードサービスエリアを管理しているコアネットワーク装置へ接続を切り換え、アクティブモードの状態でアクティブモードサービスエリアの境界を越えて移動すると、移動元のアクティブモードサービスエリアを管理しているコアネットワーク装置から、移動先のアクティブモードサービスエリアを管理しているコアネットワーク装置へ接続を切り換える端末と、を有している。 【0010】 本発明によれば、アイドルモードサービスエリアと、アイドルモードサービスエリアより範囲の広いアクティブモードサービスエリアとを別個に管理しておき、アイドルモードの端末についてはアイドルモードサービスエリアの境界を越えて移動したときにコアネットワーク装置を切り換え、アクティブモードの端末についてはアクティブモードサービスエリアの境界を越えて移動したときにコアネットワーク装置を切り換える。したがって、コアネットワーク装置のユーザプレーンを処理する機能と基地局装置の間を適切な接続にしてユーザデータを良好に疎通することができる。 【0011】 また、端末がアクティブモードの状態でアイドルモードサービスエリアの境界を越えて移動した後にアイドルモードに遷移すると、そのときに位置しているアイドルモードサービスエリアを管理しているコアネットワーク装置へ接続を切り換えることにしてもよい。これにより、アクティブモードからアイドルモードに戻った端末を、その端末のいる位置をアイドルモードサービスエリアとしているコアネットワーク装置に接続させることができる。 【0012】 また、前記コアネットワーク装置の切り替えにおいて、切り替え先の候補として、前記端末と接続することのできるコアネットワーク装置が複数存在するとき、前記端末の移動の予測に基づいて切り換え先が決定されるとしてもよい。これによればユーザプレーンエンティティの切り替えの発生頻度を低減することができる。 【0013】 また、前記コアネットワーク装置の切り替えにおいて、切り替え先の候補として、前記端末と接続することのできるコアネットワーク装置が複数存在するとき、前記切り替え先の候補となっている複数のコアネットワーク装置の負荷状態に基づいて切り替え先が決定されるとしてもよい。これによれば、コアネットワーク装置の負荷を分散させ、均等化することができる。 【0014】 また、前記アクティブモードサービスエリアが前記移動通信システムの網全体であることにしてもよい。これにより通信中の端末についてコアネットワーク装置が切り替わるのを防止することができる。 【0015】 本発明の他の移動通信システムは、無線回線で端末と接続するためのセルを各々に形成する複数の基地局装置と、前記複数の基地局装置と接続可能なコアネットワーク装置とでユーザデータを中継する移動通信システムにおいて、 端末が通信中であるアクティブモードの状態で前記基地局装置の間を移動しても、前記端末と接続しているコアネットワーク装置が前記端末との接続を維持し続けるものである。 【0016】 本発明によれば、アクティブモードの状態で端末とコアネットワーク装置との接続の切り換えが起らないので、コアネットワーク装置のユーザプレーンを処理する機能と基地局装置の間を適切な接続にしてユーザデータを良好に疎通することができる。 【発明の効果】 【0017】 本発明によれば、コアネットワーク装置のユーザプレーンを処理する機能と基地局装置の間を適切な接続にしてユーザデータを良好に疎通することができる。 【発明を実施するための最良の形態】 【0018】 本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。 【0019】 図1は、本実施形態の移動通信システムの構成を示すブロック図である。図1を参照すると、移動通信システムは、コアネットワーク装置(MME/UPE)111,112と基地局装置(eNB)121〜128とを有している。コアネットワーク装置111,112と基地局装置121〜128とはIPネットワーク14によりフルメッシュ型トポロジで接続されている。 【0020】 コアネットワーク装置111,112は、ユーザプレーン処理を行うユーザプレーンエンティティと、端末の移動管理を行なうモバイルマネジメントエンティティとを実装した装置であり、基地局装置12経由で端末13と接続し、端末13の送受信するユーザデータに関する処理を行う。なお、コアネットワーク装置111,112は、必ずしも1つのノードとして構成されている必要は無い。例えば、ユーザプレーンエンティティとモバイルマネジメントエンティティとが別個のノードに実装されていてもよい。その場合、それらノードの集合体をコアネットワーク装置11と考えればよい。 【0021】 基地局装置121〜128は、無線回線で端末13と接続するためのセルを各々に形成し、セル内の端末13と接続してコアネットワーク装置11と端末13との通信を可能にする。 【0022】 コアネットワーク装置111,112と基地局装置121〜128とはフルメッシュ型トポロジで接続されているので、物理的にはコアネットワーク装置111,112は全ての基地局装置121〜128とデータを送受信できる。しかし、各コアネットワーク装置111,112には接続可能な基地局装置12を論理的に限定した管理範囲が規定してあり、これによりコアネットワーク装置111,112に対する処理能力、記憶容量、機能についての要求条件を緩和している。 【0023】 また、各コアネットワーク装置111,112に規定される管理範囲は、アクティブモードの端末13についての管理範囲と、アイドルモードの端末13についての管理範囲とが別個に規定されている。アクティブモードは端末が通信中の状態をいい、アイドルモードは端末が通信中でない状態をいう。ここではアクティブモードの端末13についての管理範囲をアクティブモードサービスエリアといい、アイドルモードの端末13についての管理範囲をアイドルモードサービスエリアという。アクティブモードサービスエリアはアイドルモードサービスエリアより広い範囲となっている。これにより、アクティブモードの状態でのユーザプレーンエンティティの切り替え(UPE再配置)の発生頻度が、アイドルモードの状態でのUPE再配置の発生頻度よりも低く抑えられる。 【0024】 図1を参照すると、コアネットワーク装置111にはアイドルモードサービスエリア151とアクティブモードサービスエリア161とが規定されている。同様に、コアネットワーク装置112にはアイドルモードサービスエリア152とアクティブモードサービスエリア162とが規定されている。 【0025】 アイドルモードサービスエリア151には基地局装置122〜124が含まれており、アクティブモードサービスエリア161には基地局装置121〜125が含まれている。アイドルモードサービスエリア152には基地局装置125〜127が含まれており、アクティブモードサービスエリア162には基地局装置124〜128含まれている。 【0026】 コアネットワーク装置11は、アイドルモードサービスエリア15と、アイドルモードサービスエリア15より範囲の広いアクティブモードサービスエリア16とを別個に管理している。 【0027】 そして、コアネットワーク装置11は、アイドルモードサービスエリア15の基地局装置122〜124経由で自身に接続しているアイドルモードの端末13がアイドルモードサービスエリア15内にいる間は端末13との接続を維持する。 【0028】 アイドルモードの端末13がアイドルモードサービスエリア15の境界を越えて移動すると、移動元のアイドルモードサービスエリア15のコアネットワーク装置11から移動先のアイドルモードサービスエリア15のコアネットワーク装置11へ端末13の接続を切り換える。この切り替えにより、移動元のコアネットワーク装置11と不図示のアンカユーザプレーンエンティティとが接続された状態から、移動先のコアネットワーク装置11と不図示のアンカユーザプレーンエンティティとが接続された状態へ移行する。 【0029】 また、コアネットワーク装置11は、アクティブモードサービスエリア16の基地局装置121〜125経由で自身に接続しているアクティブモードの端末13がアクティブモードサービスエリア16内にいる間は端末13との接続を維持する。 【0030】 アクティブモードの端末13がアクティブモードサービスエリア16の境界を越えて移動すると、移動元のアクティブモードサービスエリア16のコアネットワーク装置11から移動先のアクティブモードサービスエリア16のコアネットワーク装置11へ端末13の接続を切り換える。この切り替えにより、移動元のコアネットワーク装置11と不図示のアンカユーザプレーンエンティティとが接続された状態から、移動先のコアネットワーク装置11と不図示のアンカユーザプレーンエンティティとが接続された状態へ移行する。 【0031】 端末13は、アイドルモードの状態でアイドルモードサービスエリア15の境界を越えて移動すると、移動元のアイドルモードサービスエリア15を管理しているコアネットワーク装置11から、移動先のアイドルモードサービスエリア15を管理しているコアネットワーク装置11へ接続を切り換える。 【0032】 例えば、端末13がアイドルモードの状態で、アイドルモードサービスエリア151に属する基地局装置124のセルから、アイドルモードサービスエリア152に属する基地局装置125のセルへ移動したとする。その場合、端末13は、移動元のアイドルモードサービスエリア151を管理しているコアネットワーク装置111から、移動先のアイドルモードサービスエリア152を管理しているコアネットワーク装置112へ接続を切り換えるためのUPE再配置を起動する。 【0033】 また、端末13は、アクティブモードの状態で、アイドルモードサービスエリア15の境界を越えて移動してもUPE再配置を行なわない。しかし、端末13は、アクティブモードの状態で、アクティブモードサービスエリア16の境界を越えて移動すると、移動元のアクティブモードサービスエリア16を管理しているコアネットワーク装置11から、移動先のアクティブモードサービスエリア16を管理しているコアネットワーク装置11へ接続を切り換える。 【0034】 例えば、端末13がアクティブモードの状態で、アイドルモードサービスエリア151に属する基地局装置124のセルから、アクティブモードサービスエリア152に属する基地局装置125のセルへ移動したとする。その場合には端末13はUPE再配置を起動しない。その後、端末13が更に移動して、アクティブモードサービスエリア161に属する基地局装置125のセルから、アクティブモードサービスエリア162に属する基地局装置126のセルへ移動したとする。その場合、端末13は、移動元のアクティブモードサービスエリア161を管理しているコアネットワーク装置111から、移動先のアクティブモードサービスエリア162を管理しているコアネットワーク装置112へ接続を切り換えるためのUPE再配置を起動する。 【0035】 図2は、本実施形態のコアネットワーク装置の構成を示すブロック図である。図2を参照するとコアネットワーク装置11はサービスエリア情報記憶部21および接続制御部22を有している。 【0036】 サービスエリア情報記憶部21は、アイドルモードサービスエリアの情報と、アクティブモードサービスエリアの情報とを別個に管理する。アイドルモードサービスエリアの情報には、自装置のアイドルモードサービスエリアに属する基地局装置12のリストが含まれている。アクティブモードサービスエリアの情報には、自装置のアクティブモードサービスエリアに属する基地局装置12のリストが含まれている。 【0037】 例えば、図1のコアネットワーク装置111のアクティブモードサービスエリア161の情報には基地局装置121〜125がリストアップされている。また、コアネットワーク装置111のアイドルモードサービスエリア151の情報には基地局装置122〜124がリストアップされている。 【0038】 接続制御部22は、アイドルモードサービスエリア15の基地局装置12を経由でアイドルモードの端末13と接続し、その端末13がアイドルモードサービスエリア15内にいる間は、アイドルモードサービスエリア15のいずれの基地局装置12に移動しても、その端末13との接続を維持する。 【0039】 また、接続制御部22は、アクティブモードサービスエリア16の基地局装置12を経由で自装置に接続しているアクティブモードの端末13と接続し、その端末13がアクティブモードサービスエリア16内にいる間は、アクティブモードサービスエリア16のいずれの基地局装置12に移動しても、その端末13との接続を維持する。 【0040】 図3は、本実施形態の端末の構成を示すブロック図である。図3を参照すると端末13は状態管理部31および接続制御部32を有している。 【0041】 状態管理部31は、自装置がアイドルモードにあるかアクティブモードにあるかを管理する。 【0042】 接続制御部32は、状態管理部31の管理にてアイドルモードにあるときにアイドルモードサービスエリア15の境界を越えて移動すると、移動元のアイドルモードサービスエリア15を管理しているコアネットワーク装置11から、移動先のアイドルモードサービスエリア15を管理しているコアネットワーク装置11へ接続を切り換える。 【0043】 また、接続制御部32は、状態管理部31の管理にてアクティブモードにあるときにアクティブモードサービスエリア16の境界を越えて移動すると、移動元のアクティブモードサービスエリア16を管理しているコアネットワーク装置11から、移動先のアクティブモードサービスエリア16を管理しているコアネットワーク装置11へ接続を切り換える。 【0044】 以上、説明したように本実施形態によれば、アイドルモードサービスエリアと、アイドルモードサービスエリアより範囲の広いアクティブモードサービスエリアとが別個に管理される。そして、アイドルモードの端末についてはアイドルモードサービスエリアの境界を越えて移動したときにコアネットワーク装置を切り換え、アクティブモードの端末についてはアクティブモードサービスエリアの境界を越えて移動したときにコアネットワーク装置を切り換える。したがって、各ユーザプレーンエンティティの管理範囲を限定するとともにユーザプレーンエンティティの再配置を良好に行なうことができる。 【0045】 なお、コアネットワーク装置11の切り換えを行なうとき端末13の存在するセルが複数のサービスエリアに含まれていることがある。例えば、アイドルモードの端末13がアイドルモードサービスエリア15の境界を越えたとき、端末13の存在するセルが複数のアイドルモードサービスエリア15に重複して含まれていることがある。同様に、アクティブモードの端末13がアクティブモードサービスエリア15の境界を越えたとき、端末13の存在するセルが複数のアクティブモードサービスエリア15に重複して含まれていることがある。その場合、各コアネットワーク装置11の負荷状態を考慮してどのコアネットワーク装置11に接続を切り換えるかを選択することにしてもよい。これによれば、コアネットワーク装置11の負荷を分散させ、均等化することができる。なお、負荷状態は、一例としてコアネットワーク装置11に接続している端末13の数から判断すればよい。接続している端末13の数が多ければ負荷が高いと判断できる。また、端末13のそれまでの移動の履歴からその後の移動を予測して、その後のコアネットワーク装置11の切り替えが少なくなるような選択をすることにしてもよい。これによればコアネットワーク装置11の切り替えの発生頻度を低減することができる。また、移動予測に基づいて1番に選択されたコアネットワーク装置11の負荷が高い状態であれば、移動予測に基づいて次のコアネットワーク装置11を選択することにしてもよい。 【0046】 また、端末13がアクティブモードのときにアイドルモードサービスエリア15の境界を越えた場合、その時点ではコアネットワーク装置11の切り替えを起動しないが、その後、その端末13がアイドルモードに遷移することがある。その場合、端末13は、そのときに位置しているアイドルモードサービスエリアを管理しているコアネットワーク装置11への接続の切り換えを起動することにしてもよい。これにより、アクティブモードからアイドルモードに戻った端末13を、その端末13のいる位置をアイドルモードサービスエリアとしているコアネットワーク装置11に接続させることができる。 【0047】 また、本実施形態では、アクティブモードサービスエリア16を移動通信システムの一部のエリアに限定する例を示した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。他の例として、各コアネットワーク装置11のアクティブモードサービスエリア16を移動通信システムの網(PLMN:Public Land Mobile Network)の全体としてもよい。これにより通信中の端末13についてコアネットワーク装置11が切り替わるのを防止することができる。 【0048】 以上のような本実施形態の移動通信システムを3GPP−LTE/SAEに適用するためには3GPP TR28.882(3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Services and System Aspects; 3GPP System Architecture Evolution: Report on Technical Options and Conclusions(Release 7))の改定が好ましい。以下、その改定について説明する。 【0049】 <<ディスカッション>> 1.複数のUPEおよびそれらの管理範囲を拡張縮小可能な方法でどのように体系付けるか? UPEがPLMN内のeNBのすべてをサービスすることができなければならないという厳しい要件を緩和する1つの方法は、LTEエリア/リージョンをカバーしている複数のeNBをサービスする責任を負うUPE群に対するS1フレックスインタフェースの範囲を狭める、いわゆるサービスエリアを導入することである。このようなサービスエリアは、そのエリアをサービスするUPE群が、eNBにより選択可能なUPEのプール(pool)を形成しているので、プールエリアとも呼ばれている。 【0050】 図4に示すように、UPE再配置の問題は、UEがサービスエリアを横切って移動する場合、つまり、UEが、現在サービス中のUPEの管理範囲外にいるeNBにハンドオフし、対象とするサービスエリアのUPEの1つに再配置する必要がある場合に発生する。 【0051】 サービスエリアの概念は、UPEの管理範囲を限定するのに極めて優れており、かつ(ユーザの実際の位置に近いUPEを選択することができるので)ルーティングを最適化する手段も提供するが、固定エリアの境界を使用することにより、重大な問題が引き起こされる可能性がある。例えば、(例えば生活空間により)サービスエリアの境界を頻繁に横切るユーザは横切る毎にUPE再配置を経験する。 【0052】 LTE_IDLEモードのUEに対する不利点は、主として、UEが隣接するサービスエリアの間を横切る毎に余分な信号負荷が生じるという点であり、その不利点はサービスエリアの境界が固定していなければ回避できるであろう。しかし、LTE_ACTIVEモードのUEに対する不利点は、アクティブな通信中にサービス低下が起こる可能性があるので、より深刻なものになりそうである。そのためLTE_ACTIVEモードのUEに対する頻繁なUPE再配置を避ける要求はより高い。 【0053】 そこで、固定の/動かせないサービスまたはプールエリアの境界の不利点を回避するために、全てのUPEが、LTEセル群またはトラッキングエリアにより定義され、かつ柔軟に構成可能なサービスエリアを持つことができる方式を提案している。UPEのサービスエリアは、そのUPEがサービス可能なLTEエリア(例えばセルまたはTA)を定めている。 【0054】 図5は、UPEごとに柔軟に構成可能なサービスエリアの概念を示している。図5は、オペレータが、UPEのサービスエリアをそのオペレータが定義/構成したい方法で、十分な柔軟性を持てることを明らかにしている。サービスエリアは全PLMNと同程度に大きくもできるが、ある地域的エリア(例えば都市、大都市圏、州)や、あるいは(例えば鉄道路線や高速道路に沿った)所定の地理的エリアに限定することもできる。 【0055】 重要な点は、通常、個々のTA/セルが殆どの場合いくつかのサービスエリアによってカバーされるように、UPEサービスエリアがかなり重なり合っているという点であり、これにより、システムは、所与のUEに最もサービスできる(例えば最も長く)と予想されるUPEを選択することが可能になる。 【0056】 あるLTEセル/TAにサービスできる複数のUPEは、そのLTEセル/TAに留まっている間、UEを取り扱うことができるUPEの「プール」と考えることができる。このことを図6により詳細に示している。例えば、UE Aは、UE Aが3つのUPE(UPE1、UPE2、UPE3)の全てのサービスエリアに位置しているので、「プールエリア」2に留まっている間、それらUPE1、UPE2、またはUPE3からサービスを受けることができる。ただし、UPEサービスエリアの概念は、単一のUPEが多くの「プールエリア」に属することを可能にしているので、「プールエリア」境界の横断は、通常UPE再配置を必要としない。というのも、(好適に選択されていれば)サービングUPEが新しい「プールエリア」もサービスできるのが通常だからである。 【0057】 2.(UPEの管理範囲を限定するとき)UPE再配置の回数をどのようにして削減するか? UPE毎の管理範囲をより小さくしたときUPE再配置の回数を削減する方法に関する課題は、下記の論点にさらに分解することができる。 【0058】 ・接続時にどうやって適切なUPEを選択するか? ・(アイドルモードおよびアクティブモードで)UPEをいつ再配置するか? ・再配置において新しいUPEをどうやって再選択するか? <接続時にどのようにして適切なUPEを選択するか?> UEの移動範囲が、大部分の時間、ユーザが居住し、働いている比較的小さな地理的な地域に限定されることを考慮すると、最初のUPEの適切な選択が大きな影響力を持つことは明らかである。最初に選択されたUPEが、ユーザの通常の生活空間をカバーしているLTEエリアをサービスできれば、UPEを再配置する必要性はほとんどない。そこでUEの位置および/または移動履歴を考慮することが提案されている。 【0059】 <(アイドルモードおよびアクティブモードで)UPEをいつ再配置するか?> (サービスの不要な混乱を避けるために)LTE_ACTIVEモードのUEに対するUPEの再配置を回避する要求は高いので、再配置は、そのUEがそのサービングUPEの管理範囲の外に移動する場合にのみ生じるのがよい。例えば、UEがPLMN境界を横切って移動したときである。 【0060】 しかしながら、LTE_IDLEモードのUEに対してUPEをいつ再配置するかについては明確ではない。この場合でも時折(つまり、十分な利得がある場合)UPEを再配置してネットワークの不必要な信号負荷を避けることが望ましい。例えば、一般に、全てのTAを更新した後のUPEの再配置は望ましいものではなく、予期しない発振の影響を導く可能性もある。 【0061】 一方、LTE_IDLEモードでのUPEの再配置を、管理上の境界に達するまで行わないことも望ましいことではない。というのは、UEがLTE_ACTIVEモードのとき、それ以前(UEがまだLTE_IDLEモードである間)にUPEを再配置しておくことは、後の再配置を不要にする手助けとなるからである。さらに、UEがサービス中のUPEからかなりの距離移動した場合、その後、他のUPEがより効率的な方法でUEにサービスすることができるかもしれないので(例えばルート最適化のために)、アイドルモードでのUPEの再配置も望ましくなりえる。 【0062】 結果として、LTE_IDLEモードのUEに対するUPEの再配置を考慮すべき場合に、柔軟な配置を可能にするメカニズムを提供することも望ましい。この解決策として、LTE_IDLEモードのUEに対するUPEの再配置を考慮すべき時期を定義する、そのUPEに対するアイドルモードサービスエリアの境界の概念の導入を提案する。つまり、アイドル状態のUEが、サービス中のUPEのアイドルモードサービスエリアを越えるとUEにサービスするUPEが再選択されるだろう。 【0063】 図7は、アクティブモードとアイドルモードのサービスエリアの境界の概念をより詳細に示している。 【0064】 UPE再配置は、UEが移動したとき、UEの状態(アイドルまたはアクティブな)によって異なる地点で起動される。アイドル状態のUEについては、そのUEがサービス中のUPEのアイドルモードサービスエリアを去るときに再配置手順が起動される。アクティブなUEについては、この境界を横切ることは何ら影響がない。UPE再配置はアクティブモードサービスエリアの境界を越えるときにだけ行われる。 【0065】 なお、UEがLTE_ACTIVEモード中にアイドルモードサービスエリア境界を横切り、その後LTE_IDLEに変わった場合、(UEがもはやアイドルモードサービスエリア内にいないので)UEの状態変化によってUPEの再配置を起動する。 【0066】 オペレータは、アクティブおよびアイドルモードのUEに対するUPEの再配置が発生すべき時期をUPE毎に柔軟に制御できるという利点を得る。 【0067】 <再配置の場合、新しいUPEをどのように再選択するか?> 最後の議論は、再配置手順が移動しているUEによって起動されたとき、新しいサービングUPEをどのように再選択または選択するかである。 【0068】 この点については、例えば、可能なUPEの負荷を考慮したベンダー特定のアルゴリズム、UEの移動予測、および/または、すぐに再度変更する必要のない好適な次のサービスUPEの選択を支援するUEの履歴情報のような他の知識を考慮に入れることを提案する。 【0069】 このようなアルゴリズムは、UPEのアイドルおよびアクティブモードサービスエリアのマップを使用するだろう。また、そのアルゴリズムは、UEの移動予測に基づいて、(方向、速度、およびUEの位置履歴情報またはイベント、ルート、軌跡等についての知識のような他の情報に従って)アイドルおよび/またはアクティブモードサービスエリアが長期間UEをカバーしそうな(UEの状態、すなわちアクティブまたはアイドルモードを考慮して)UPEを選択することができるであろう。そのアルゴリズムは、1番目に選択されたUPEに高い負荷(あるしきい値よりも)がかかっていれば、2番目に長い時間UEをサービスできると予想される次のUPEを選択してもよい。 【0070】 <<結論>> ここではUPE再配置の問題点について議論している。それは、管理範囲のない(UPEはPLMNのすべてのeNBにサービスできなければならないであろうから)S1フレックス、および(境界を横切って定期的に移動するUEに対して次に最適となる)固定のUPEサービスまたはプールエリアの制限の問題を明らかにしている。 【0071】 そして、ここでは、これらの問題/制限を処理するために、アイドルモードのUEとアクティブモードのUEの両方に対して、柔軟なサービスエリアをUPE毎に定めることができる方式を提案している。UPEの再配置は、UEの状態(オペレータ構成のアイドルまたはアクティブモードサービスエリアに基づいた)により異なるタイミングで起動される。サービス中のUPEから立ち去るときに異なる地点へのUPEの再配置を可能にすることにより、アクティブモードUPEの再配置を不要にする手助けもできる(例えば、以前のアイドルモード再配置により後のアクティブモード再配置を無くすことができる)。 【0072】 最後に、ここでは、新しいサービングUPEを選択するとき、移動予測および/またはUEに関する他の情報だけでなく、アイドルおよびアクティブモードサービスエリアについての知識を考慮に入れた、ベンダー特定のUPE再選択アルゴリズムを考慮することを提案している。 【0073】 <<提案>> 以上の検討から次の定義および概念をTR23.882のセクション3.1およびセクション7.7.2に取り込むことを提案する。 【0074】 *****第1の変更の始まり***** ダウンリンクデータがUEに到着したとき、ユーザプレーンエンティティ(UPE)が、アイドル状態のUEに対するダウンリンクデータパスを終了し、ページングを起動/開始する。UPEは、UEコンテキスト、例えばIPベアラサービスのパラメータまたはネットワーク内部ルーティング情報を管理し、格納する。UPEは、傍受の場合にはユーザトラヒックの複写を行う。 【0075】 オペレータ間アカウンティング用の課金情報がUPEまたは別の機能ブロックにあるかどうかはさらに検討を要する。 【0076】 UPEアイドルモードサービスエリアは、UPEがLTE_IDLEモードのUEにサービスするサービスエリアを定める。サービスエリアは、セル群またはトラッキング領域に基づいて定められる。UPEの再配置は、UEがLTE_IDLEモードである間に現在サービス中のUPEのアイドルモードサービスエリアを去るときに起動される。 【0077】 UPEアクティブモードサービスエリアは、UPEがLTE_ACTIVEモードのUEをサービスするサービスエリアを定める。サービスエリアは、セル群またはトラッキング領域に基づいて定められる。UPEの再配置は、UEが現在サービス中のUPEのアクティブモードサービスエリアを去るときに起動される。 【0078】 アイドル状態は、SAE/LTEに対するLTE_IDLEまたは2G/3GまたはURA_PCHに対するPMM_IDLEであり、それはさらに検討を要する。 *****第1の変更の終了***** *****第2の変更の始まり***** 7.7.2 アイドル状態のイントラLTEアクセスシステム移動の主要課題に対する解決策 7.7.2.1 一般 SAE/LTEアクセスシステムは、MME(モビリティマネッジメントエンティティ、このモビリティマネッジメントエンティティがRANまたはCNに常駐するかどうかはさらに検討を要する)を有している。さらに、SAE/LTEアクセスシステムは、UPE(ユーザプレーンエンティティ)を有している。UEはMMEとUPEに登録する。 【0079】 MMEは、恒久的および一時的ユーザ識別情報、モビリティ状態、トラッキングエリア等のようなUEコンテキストデータを格納する。MMEは、一時的識別情報(ユーザ識別情報の機密性)の分離および再添付を考慮して、長期間UEコンテキストを格納することができる。SAE/LTEシステムは、MMEを変更することなく、ある地理的エリア内のUEの移動を可能にする、(例えば、Iuフレックスに類似した)負荷分割/冗長機構を利用した分散型MMEからなる。SAE/LTEシステムは、MME間移動をサポートしている。 【0080】 UPEは、デフォルトIP接続サービスのパラメータのようなUEコンテキストデータを格納し、ネットワーク内部ルーティング情報を保持している。 【0081】 SAE/LTEアクセスシステムは、デフォルトIP接続機能(常時オン)のネットワーク接続と確立とを組み合わせる、つまりデフォルトQoSを備えたIP接続サービスに必要なパラメータは全て接続時にUEに既に割り当てられている。 【0082】 ・アイドル状態では、UEとネットワーク間のデータ転送資源はすべて解放され、デフォルトIP接続に対する情報だけがネットワークに格納される。 【0083】 注1:問題点の記述 MME/UPE間移動に対するIPアドレスの再指定が明確にされる必要がある。 【0084】 ユーザ識別情報の機密性は、一時的識別情報を使用してネットワークに登録することを、UEに要求する。一時的識別情報は、前のサービングMMEによって恒久的な識別情報に分割される。 【0085】 LTE_IDLEモードにおけるUPEの再配置は、UEがサービス中のUPEの(UPEがアイドルモードのUEをサービスすべき、LTEエリアを定めた)アイドルモードサービスエリアを去るときに起動される。このエリアを出ると同時に、対象セルをサービスするUPEのリストから新しいサービングUPEが選ばれる。新しいサービングUPEの選択は、可能なUPEの負荷、および例えばユーザの移動方向および速度、道路および軌跡情報、イベントについての知識、およびユーザの過去の挙動に関する情報にも基づいてユーザの予想される移動も考慮される。 【0086】 UPEの再配置は、新しいサービングUPEが選択された後に起動される。UPEとユーザプレーンアンカが一緒に配置されていない場合、そのUPEとユーザプレーンアンカの間のルーティングが更新される。それは、ダウンリンクデータが到着したときにUEをページングできることの前提条件である。次に、ホームレジスタ(例えばHSS)が他のMME/UPEのUEの登録で更新される。これらの機能は図7.7−1に示されている。 【0087】 注2:MME間移動がコンテキスト転送(再配置)で行われるか、再接続に基づいた方式で行われるかについてはさらに検討を要する。 【0088】 注3:LTEアクセスシステム内の移動に対するユーザプレーンアンカの位置はさらに検討を要する。 【0089】 図7.7−1は、LTE_IDLEにおけるLTEアクセスシステム間の移動を示している。 【0090】 7.7.2.2 LTE_IDLE状態における移動 下記の情報の流れは、トラッキングエリア登録を持つ、LTE_IDLE状態における移動を示している(同一MMEの下での場合)。 【0091】 図7.7−2はエリア登録を示している。 【0092】 1)UEは、前のトラッキングエリアがもはや有効でないか、または定期的なトラッキングエリア更新タイマの期限が切れた場合、トラッキングエリア登録を送る。トラッキングエリア登録メッセージは、UEの古い一時的識別情報と、古いトラッキングエリア識別情報を含んでいる。 【0093】 2)MMEは確認登録で応答する。確認登録は、新しいトラッキングエリア識別情報を含んでおり、UEの新しい一時的識別情報を含んでいてもよい。 【0094】 MMEがTA登録を確認した後、新しいTAが、サービス中のUPEのアイドルモードサービスエリア内にまだいるかどうかがチェックされる。いない場合には、新しいサービングUPEが選択される。 【0095】 3)新しいサービングUPEが選択されると、MMEはUPEの再配置手順をトリガする。UPEの再配置のさらなる詳細は、MME/UPEが一緒に配置されているかどうかの判断によるので、さらに検討を要する。 *****第2の変更の終了***** 【図面の簡単な説明】 【0096】 【図1】本実施形態の移動通信システムの構成を示すブロック図である。 【図2】本実施形態のコアネットワーク装置の構成を示すブロック図である。 【図3】本実施形態の端末の構成を示すブロック図である。 【図4】サービスまたはプールエリアの境界で固定の/動かせないUPEの再配置境界を有する従来のUPEサービスまたはプールエリアを示す図である。 【図5】これまでのプールエリア境界で経験されるような固定の/動かせないUPEの再配置境界によって引き起こされる問題を回避するための、UPEごとに構成可能なサービスエリアを示す図である。 【図6】隣接するUPE間の複数のサービスエリアの共通部分で、暗黙の「プールエリア」を生成する、重複したサービスエリア(それは通常の構成と予想される)を示す図である。 【図7】サービス中のUPEから立ち去る場合に、(アイドルまたはアクティブのUEの状態に応じて)異なる地点への再配置を可能にする、UPEごとのアイドルおよびアクティブモードサービスエリアを示す図である。 【図8】提案に含まれる図7.7−1に相当する図である。 【図9】提案に含まれる図7.7−2に相当する図である。 【符号の説明】 【0097】 111,112 コアネットワーク装置(MME/UPE) 121〜128 基地局装置(eNB) 13 端末(UE) 14 IPネットワーク 151、152 アイドルモードサービスエリア 161、162 アクティブモードサービスエリア 21 サービスエリア情報記憶部 22 接続制御部 31 状態管理部 32 接続制御部
|
| 【出願人】 |
【識別番号】000004237 【氏名又は名称】日本電気株式会社
|
| 【出願日】 |
平成19年2月9日(2007.2.9) |
| 【代理人】 |
【識別番号】100123788 【弁理士】 【氏名又は名称】宮崎 昭夫
【識別番号】100106138 【弁理士】 【氏名又は名称】石橋 政幸
【識別番号】100127454 【弁理士】 【氏名又は名称】緒方 雅昭
|
| 【公開番号】 |
特開2008−72683(P2008−72683A) |
| 【公開日】 |
平成20年3月27日(2008.3.27) |
| 【出願番号】 |
特願2007−30562(P2007−30562) |
|