JP2010516072A - 移動体通信ネットワークにおいて、パケットベアラコンテクストのユーザセットを一意に識別及び統一するための仕組み - Google Patents

Abstract

所与のUEに関連付けられたUEコンテクスト内の一式のベアラを特定及び統合する固有識別子（例えばUPE/S-GW UEコンテクストID）を割り当てるためのトラフィックプレーンエンティティ（例えばユーザプレーンエンティティ(UPE)、サービングゲートウェイ(S-GW)）及び方法が説明される。動作において、トラフィックプレーンエンティティは割り当てた固有識別子を他のエンティティ（例えばモビリティ管理エンティティ(MME)）へ送信することができ、他のエンティティはその後、固有識別子を、所与のUEのUEコンテクストに関連付けられたベアラに対する操作又は手順をトラフィックプレーンエンティティに実行させるための要求とともにトラフィックプレーンエンティティへ再び送り返す。要求を受信すると、トラフィックプレーンエンティティは、所与のUEのUEコンテクストに関連付けられたベアラの全てに対し、要求された操作又は手順を同時に実行するため、固有識別子を用いる。

Description

出願済み米国特許出願の利益享受の主張
本出願は、2007年1月9日に出願され、参照によりその内容を本明細書に組み込む、米国仮出願第60/884,091号の利益を享受することを主張する。

本発明は電気通信分野に関し、特には、所与のUEに関連付けられるUEコンテクスト内の全ベアラを識別並びに統一する一意な識別子（例えば、UPE/S-GW UE-Context-Id）を割り当てる、トラフィックプレーンエンティティ（例えば、ユーザプレーンエンティティ(UPE)、サービングゲートウェイ(S-GW)）及び方法に関する。

以下の従来技術及び本願発明の説明において少なくとも一部が言及される用語及び略語は、以下の通り定義される。

BSS 基地局システム
CDR 呼詳細記録
CGF 課金ゲートウェイ機能
E-UTRAN 進化型UMTS地上無線アクセスネットワーク
FFS 今後の課題
GERAN GSM EDGE無線アクセスネットワーク
GGSN ゲートウェイGPRSサポートノード
GPRS 汎用パケット無線サービス
GSM Global System for Mobile Communication
HSS ホーム加入者サーバ
HLR ホームロケーションレジスタ
IASA アクセス間システムアンカー
IMSI 国際移動加入者識別子
IP インターネットプロトコル
LI 合法傍受
LTE ロングタームエボリューション
MSC 移動通信交換局
MME モビリティ管理エンティティ
PCEF ポリシ及び課金施行機能
PCRF ポリシ及び課金ルール機能
PDN パケットデータネットワーク
PDP パケットデータプロトコル
PLMN 公衆地上移動体ネットワークQoS サービス品質
SAE システムアーキテクチャエボリューション
SGSN サービングGPRSサポートノード
S-GW サービングゲートウェイ
SM-SC ショートメッセージ−サービスセンター
SMS ショートメッセージサービス
TA トラッキングエリア
TEID トンネルエンドポイント識別子
UE ユーザ端末
UMTS Universal Mobile Telecommunications System
UPE ユーザプレーンエンティティ
UTRAN UMTS地上無線アクセスネットワーク
VLR ビジタロケーションレジスタ
WLAN 無線ローカルエリアネットワーク

MME： MMEはUE/ユーザ識別子、UEモビリティ状態、ユーザセキュリティパラメータを含んだUEコンテクストを管理及び保存する。MMEは仮識別子を生成し、それらをユーザ端末へ割り当てる。MMEは、UEがTA又はPLMNにキャンプオンしてよいか認証をチェックする。MMEはまた、ユーザ認証も行う。

S-GW: S-GWは、アイドル状態のUEについてダウンリンクデータパスを終端し、それらUEへのダウンリンクデータが到達すると呼び出しを開始する。S-GWはUEコンテクスト、例えばIPベアラサービスのパラメータ又はネットワーク内部ルーティング情報を管理、保存する。S-GWはまた、傍受を行う場合にはユーザトラフィックの複製を実行する。

UEコンテクスト： UEコンテクストは、ある特定のUEに関する全ての情報を格納する。UEコンテクストは、あるノードが、（例えばアタッチの際に）対応するUEを知ると生成され、他の何らかのネットワークイベント（例えばUEの電源が切られた場合や、UEが別のノードにハンドオーバされた場合）によってUEがノードからいなくなると除去される。UEコンテクストという用語は汎用語であり、UEコンテクストに含まれる実際の情報は、それが言及しているノードによって異なりうる。例えば、MMEであれば、そのUEコンテクストには認証鍵、セルID、許可されているトラッキングエリアが格納されるかもしれないし、UPE（又はS-GW）であれば、そのUEコンテクストにはパケットフィルタ及びトンネルエンドポイントが格納されるかもしれない。

UPE： UPEは、アイドル状態のUEについてダウンリンクデータパスを終端し、それらUEへのダウンリンクデータが到達すると呼び出しを開始する。UPEはUEコンテクスト、例えばIPベアラサービスのパラメータ又はネットワーク内部ルーティング情報を管理、保存する。UPEはまた、傍受を行う場合にはユーザトラフィックの複製を実行する（注：UPEとS-GWとは同一ノードであってよい）。

図１（従来例）を参照すると、3GPP TR 23.882 v.1.11.1に準拠したアーキテクチャを有する典型的な移動体パケット電気通信ネットワーク１００の図が示されている。この、進化版パケットコアを有する特定の移動体パケット電気通信ネットワーク１００の詳細は、3GPP TR 23.882 v.1.11.1、「3GPPシステムアーキテクチャエボリューション：技術的オプション及び結論に関する報告（リリース７）」、２００７年６月に記載されており、その内容は本明細書に組み込まれる）。従って、本技術分野に属する当業者は、この特定の移動体パケット電気通信ネットワーク１００のアーキテクチャ及び機能について熟知している。そのため、たまたまこの検討に関連するUPE１０２及びMME１０４について詳細に説明するが、E-UTRAN、SGSN、HSS、PCRF、GERAN、課金システム、SAEアンカー、PDNゲートウェイ、UTRAN等、他の既知な要素又はエンティティについては、簡潔さのために本明細書では詳細な説明を行わない。この例において、UPE１０２はMME１０４と同じブロック内に示されている。しかし、このアーキテクチャ図ではUPE１０２とMME１０４とが一緒に出現しているが、それは必須ではなく、必要であれば配備される際にUPE１０２をMME１４０とは別個としてもよい。

UPE１０２は、パケットベアラ通信に関係するユーザプレーンを処理するように機能する。一方、MME104は、パケットベアラ通信に関する制御プレーンを処理するように機能する（UPE１０２及びMME１０４の上述した定義を山椒ＵＡされたい）。特に、3GPP TR23.882.v.1.11.1に準拠した進化版パケットコアの一部によるUPE１０２は、（例えば）以下の機能を提供する。

1. パケットルーティング及び転送： UPE内のハンドオーバについては、MME１０４の変更はない。
2. ソリューションに応じて： UPEアドレス空間からローカルIPアドレスを割り当てる。ローカルIPアドレスはモビリティ機構に用いられる。
3. FFS： ローミングを含むシナリオについてTS23.203に基づくポリシ及び課金試行機能(PCEF)。
4. ソリューションに応じて： ルート最適化シナリオについてTS23.203に基づくポリシ及び課金試行機能(PCEF)。
5. ソリューションに応じて： オンライン又はオフライン課金システムについての課金情報の収集。ここで、課金情報はホームルーティングされたトラフィックを用いたローミングに関する。特に、UPE１０２はCDRを生成してよく、さらに、MME１０４を通さずにCDRを配信してよい。

6. ソリューションに応じて： ルート最適化が適用される際の課金情報収集。特に、UPE102はCDRを生成してよく、さらに、MME104を通さずにCDRを配信してよい。
7. ソリューションに応じて： ユーザプレーントラフィックの合法傍受。特に、UPE１０２は合法傍受データを適切な人員へ、MME１０４を通さずに配信する。UPE１０２による合法傍受の制御は、MME１０４に依存しない。
8. ユーザプレーンについてのE-UTRAN内モビリティアンカー。
9. ソリューションに応じて： 3GPP内アクセスシステムモビリティアンカー。
10. UEがLTE_IDLE状態にある間、そのUEに対するダウンリンクデータが到達すると呼び出しを起動及び／又は開始。
11. FFS： ルーティングパス確立及びIASAを用いた変更。

移動体パケット電気通信ネットワーク１００の新しいバージョン及び、特に3GPP TS 23.401 v1.0.0「E-UTRANアクセスに対するGPRS拡張（リリース８）」、２００７年５月（この文書の内容を参照により本明細書に組み込む）において標準化が引き続き行われている進化型のパケットコアに関する簡単な説明を行った後、現在のUPE１０２に関する問題について詳細に検討する。図２Ａ及び２Ｂ（従来技術）は、3GPP TS 23.401 v1.0.0に従った、進化型パケットコアの新しいバージョンを有する２つの典型的な移動体パケット電気通信ネットワーク２００ａ及び２００ｂのアーキテクチャを説明するための図である。

本技術分野に属する当業者はこれら２つの典型的な移動体パケット電気通信ネットワーク２００ａ及び２００ｂのアーキテクチャ及び機能に通じている。そのため、たまたまこの検討に関連するS-GW２０２（UPE１０２に対応する）及びMME２０４（MME１０４に対応する）については詳細に説明するが、E-UTRAN、SGSN、HSS、PCRF、課金システム、GERAN、PDNゲートウェイ、UTRAN等、他の既知な要素又はエンティティについては、簡潔さのために本明細書では詳細な説明を行わない。図２Ａにおいて、移動体パケット電気通信ネットワーク２００ａは、S-GW２０２がMME２０４とは個別に設定されている。一方、図２Ｂに示す移動体パケット電気通信ネットワーク２００ｂは、S-GW２０２がMME２０４とは個別に設定されているが、PDNゲートウェイと同一の場所に配置されている。

3GPP TS 23.401 v1.0.0に関連付けられた移動体パケット電気通信ネットワーク２００ａ及び２００ｂは、3GPP TR 23.882 v.1.11.1に従って構成された移動体パケット電気通信ネットワーク１００と比較するとより新しいバージョンの進化型パケットコアを有している。本検討に関するそのような相違のうち１つは、S-GW２０２がUPE１０２と同一の機能を依然として多く有するにも関わらず、「UPE」という用語に代えて「S-GW」という用語が用いられることである。例えば、S-GW２０２はUEコンテクストを保存及び管理し、パケットベアラ通信についてのユーザプレーンを処理する（注：上述のMME１０４に似たMME２０４は、パケットベアラ通信についての制御プレーンを処理するように機能する）。基本的にS-GW２０２は、E-UTRAN及びE-UTRANに関する各UEとの間のインタフェースを終端するゲートウェイである。特に、3GPP TS 23.401 v1.0.0に準拠する進化型パケットコアの一部であるS-GW２０２は、（例えば）以下の機能を提供する。

1. E-UTRAN内ハンドオーバについてのローカルモビリティアンカーポイント。
2. S4トラフィックの終端や、2G/3Gシステム（GERAN及びUTRAN）とPDN GWとの間のトラフィック中継のような、3GPP間モビリティについてのモビリティアンカー。
3. E-UTRANアイドルモードダウンリンクパケットバッファリング及びネットワーク起動型サービス要求手順の開始。
4. 合法的な傍受。
5. パケットルーティング及び転送。

以後、「トラフィックプレーンエンティティ」という用語は、例えばUPE１０２及びS-GW２０２のみならず、本明細書の最後に述べるGPRSネットワーク内のGGSNのような、パケットベアラ通信についてのユーザプレーンを処理する任意の要素を意味するものとして用いられる（注：以後、「制御エンティティ」という用語は、例えば２つのMME１０２及びMME２０２のような、パケットベアラ通信についての制御プレーンを処理する任意の要素を意味するものとして用いられる）。従って、「トラフィックプレーンエンティティ」は、UPE１０２の機能及び／又はS-GW２０２の機能を実施可能である。現状のトラフィックプレーンエンティティ１０２及び２０２の問題は、それらが行う、UEに関連付けられたUEコンテクストの管理及び保存に関する。個々のUEコンテクストは、特定のUEと送受信されているデータを搬送する１つ以上のベアラに関する情報を格納している。個々のベアラは、TEID又はTEIDとサブストラクチャIDの組み合わせによって特定される。UEコンテクストごとに複数のベアラが存在し、個々のベアラがTEID又はTEIDとサブストラクチャIDの組み合わせを割り当てられている場合に問題が生じる。この状況において、現状のトラフィックプレーンエンティティ１０２及び２０２は、ある手順／機能を実行する際に、その手順／機能を、特定のUEコンテクスト内の個々のベアラについて個別に実行する必要がある。この必要性から、（例えば）以下のような結果が予期される。

・所与のUEについてのUEコンテクスト内のベアラの全てに同時に影響するモビリティ管理操作又は手順を実行することができない。
・所与のUEについてのUEコンテクスト内のベアラの全てに同時に影響する、「操作及び管理」操作又は手順を実行することができない。
・所与のUEについてのUEコンテクスト内のベアラの全てに同時に影響する課金操作又は手順を実行することができない。
・所与のUEについてのUEコンテクスト内のベアラの全てに同時に影響する合法傍受操作又は手順を実行することができない。
・所与のUEについてのUEコンテクスト内のベアラの全てに同時に影響するポリシ施行操作又は手順を実行することができない。

所与のUEについてのUEコンテクスト内の個々のベアラに対し、トラフィックプレーンエンティティ１０２及び２０２がこれらの手順及び操作を行う必要があるため、この状況は望ましくない。従って、移動体パケット電気通信ネットワークで用いられる既存のトラフィックプレーンエンティティに関するこの問題並びに他の問題を解決する必要がある。この特定の必要性及び他の必要性は、本発明によって解決される。

本発明の一見地によれば、(a)制御エンティティ（例えばMME）から、ユーザ端末に関連付けられたコンテクスト（例えばUEコンテクスト）内の一式のベアラに関する情報を含んだ設定要求メッセージを受信するステップと、(b)前記設定要求メッセージを処理し、処理に成功した場合には、前記ユーザ端末に関連付けられた前記コンテクスト内の前記一式のベアラを特定する固有識別子を割り当てるステップと、(c)前記制御エンティティに、前記ユーザ端末に関連付けられた前記コンテクスト内の前記一式のベアラを特定する前記固有識別子を含んだOKメッセージを送信するステップと、を実行するトラフィックプレーンエンティティ（例えばUPE、S-GW）が提供される。その後、前記トラフィックプレーンエンティティはさらに、前記制御エンティティからのその後の制御シグナリングにおいて前記固有識別子を受信し、前記ユーザ端末に関連付けられた前記コンテクスト内の前記一式のベアラのベアラの全てに同時に影響する手順の実行に、前記受信した固有識別子を用いるステップとを有する方法を実行することができる。

本発明の別の見地によれば、メモリ内の命令にアクセスして命令を実行し、ユーザ端末に関連付けられたコンテクスト内の一式のベアラを特定する固有識別子の割り当てを可能にするプロセッサを有するトラフィックプレーンエンティティが提供される。前記トラフィックプレーンエンティティ及び、特に前記プロセッサは、以下のステップを可能にする：(a)制御エンティティに、前記ユーザ端末に関連付けられた前記コンテクスト内の前記一式のベアラを特定する前記固有識別子を含んだOKメッセージを送信するステップと、(b)前記制御エンティティからのその後の制御シグナリングにおいて前記固有識別子を受信し、前記ユーザ端末に関連付けられた前記コンテクスト内に位置する前記ベアラの全てに同時に影響する手順の実行に前記受信した固有識別子を用いるステップ。

本発明のさらに別の見地によれば、メモリ内の命令にアクセスして命令を実行して、以下のことを可能とするプロセッサを有する制御エンティティが提供される：(a)ユーザ端末に関連付けられたコンテクスト内の一式のベアラに関する情報を含んだ設定要求メッセージをトラフィックプレーンエンティティに送信するステップと、(b)前記ユーザ端末に関連付けられた前記コンテクスト内の前記一式のベアラを特定する固有識別子を含んだOKメッセージを前記トラフィックプレーンエンティティから受信するステップと、(c)前記固有識別子を含んだ制御信号を前記トラフィックプレーンエンティティに送信し、前記トラフィックプレーンエンティティに前記特定のユーザ端末に関連付けられた前記コンテクスト内の前記ベアラの全てに同時に影響する手順を実行させるステップ。

本発明のさらに別の見地によれば、以下の構成を有する移動体パケット電気通信ネットワークが提供される。(a)制御エンティティ及び、(b)メモリ内の命令にアクセスして命令を実行して、以下のことを可能とするプロセッサを有するトラフィックプレーンエンティティ：(i)ユーザ端末に関連付けられたコンテクスト内の一式のベアラに関する情報を含んだ設定要求メッセージを前記制御エンティティから受信すること、(ii)前記設定要求メッセージを処理し、前記ユーザ端末に関連付けられた前記コンテクスト内の前記一式のベアラを特定する固有識別子を割り当てること、(iii)前記ユーザ端末に関連付けられた前記コンテクスト内の前記一式のベアラを特定する固有識別子を含んだOKメッセージを前記制御エンティティに送信すること、(iv)前記制御エンティティからのその後の制御シグナリングにおいて前記固有識別子を受信し、前記ユーザ端末に関連付けられた前記コンテクスト内の前記ベアラの全てに同時に影響する手順の実行に、前記受信した固有識別子を用いること。

本発明のさらなる見地の一部は以下の詳細な説明、図面及び特許請求の範囲に説明され、また一部は以下の詳細な説明から導きだされ、あるいは本発明の実施を通じて知ることができる。上述の一般的な説明及び以下の詳細な説明は例示及び説明のみを目的としたものであって、本発明は開示内容に限定されないことを理解されたい。
本発明のより完全な理解は、以下の詳細な説明を添付図面と共に参照することにより得ることができる。

従来の3GPP TR 23.882 v.1.11.1に準拠した進化型パケットコア及びアーキテクチャを有する移動体パケット電気通信ネットワークを示す図である。 、 従来の3GPP TR 23.401 v.1.0.0に準拠した進化型パケットコア及びアーキテクチャを有する移動体パケット電気通信ネットワークを示す図である。 本発明による新規なトラフィックプレーンエンティティ（例えばUPE、S-GW）及び新規な制御エンティティ（例えばMME）を備える進化型パケットコアを有する例示的な移動体パケット電気通信ネットワークを示す図である。 新規なトラフィックプレーンエンティティが新規な制御エンティティとどのように相互動作することによって、所与のUEに関連付けられたUEコンテクスト内のベアラの全てを特定及び統合する固有識別子を割り当てることが可能なのかの一方法の説明を助けるために用いる信号フローである。 本発明に従って、新規な制御エンティティが新規なトラフィックプレーンエンティティに、所与のUEに関連付けられたUEコンテクスト内のベアラの全てに同時に影響する処理を、固有識別子を用いて実行するように要求するいくつかの例示的な手順及び操作を説明する高レベル図である。 本発明に係る、GGSN内に配置された新規なトラフィックプレーンエンティティ及びSGSN内に配置された新規なMMEを有する例示的な3GPP 2G/3G移動体パケット電気通信ネットワークを示す図である。

図３は、新規なトラフィックプレーンエンティティ３０２（例えばUPE３０２、S-GW３０２）及び新規な制御エンティティ（例えばMME３０４）が、上述した問題を本発明に従ってどのように解決するかの説明を助けるために用いられる、例示的な移動体パケット電気通信ネットワーク３００を示す図である。例示的な移動体パケット電気通信ネットワーク３００は、トラフィックプレーンエンティティ３０２及び制御エンティティ３０４を除いて、3GPP TS 23.401 v1.0.0に準拠して構成された移動体パケット電気通信ネットワーク２００ａと同様である。しかし、トラフィックプレーンエンティティ３０２及び制御エンティティ３０４が、3GPP TR 23.882 v.1.11.1及び3GPP TS 23.401 v1.0.0に準拠して構成された上述の移動体パケット電気通信ネットワーク１００及び２００ｂの様な他の形式の移動体パケット電気通信ネットワーク内にも実装可能であることを理解すべきである。従って、本発明は、特定の形式又は特定のアーキテクチャ移動体パケット電気通信ネットワークを必要とするものと理解されるべきではない。

トラフィックプレーンエンティティ３０２は、ここでは固有UEコンテクスト識別子３０６又はUPE/S-GW UEコンテクストID３０６と呼ぶ固有識別子３０６を割り当てることによって上述した問題を解決する。固有識別子３０６は、所与のUE３１０に関連付けられた特定のUEコンテクスト３０８に属するベアラの全てを事実上特定及び統合する。トラフィックプレーンエンティティ３０２は割り当てた固有識別子３０６をMME３０４へ送信する。これにより、MME３０４は、トラフィックプレーンエンティティ３０２に所与のUE３１０についてのベアラに特定の操作又は手順の実行を希望する場合、要求と共に固有識別子をトラフィックプレーンエンティティ３０２に送返することができる（図４−５を参照）。そして、トラフィックプレーンエンティティ３０２は、要求された操作又は手順を、所与のユーザ端末３１０のUEコンテクスト３０８内のベアラの一式に対して同時に実行する。これは、従来のトラフィックプレーンエンティティ１０２及び２０２が同一の操作又は手順を個々のベアラに対して、特に所与のUEのUEコンテクスト内の特定のTEID又はTEIDとサブストラクチャIDに対して実行しなければならなかったのに対して顕著な改善である。要求される操作又は手順は、様々な処理のいずれであってもよく、以下にそのいくつかを例示する。(1)ネットワークモビリティ、(2)操作及び管理、(3)課金、(4)ポリシ施行、(5)セキュリティ及び／又は認証、又は(6)合法的な傍受。次に、トラフィックプレーンエンティティ３０２が固有識別子３０６を割り当てすることが可能な方法の１つと、所与のUE３１０に関連付けられたUEコンテクスト３０８内の一式のベアラに対して操作又は手順を同時に実行するためにこの固有識別子をその後どのように用いることができるのかについて、詳細に説明する。

図４に、トラフィックプレーンエンティティ３０２がMME３０４とどのように相互動作することによって、所与のUE３１０に関連付けられたUEコンテクスト３０８内の一式のベアラを特定及び統合する固有識別子を割り当てることが可能なのかの一方法の説明を助けるために用いる信号フローを示す。手順は以下の通りである。

1. 制御エンティティ３０４が、ユーザプレーン設定要求メッセージを、トラフィックプレーンエンティティ３０２に送信する。ユーザプレーン設定要求メッセージは、所与のUE３１０についてのベアラ情報、例えばTEID、IMSI、UE IPアドレスを含んでいる。
2. トラフィックプレーンエンティティ３０２は、受信したユーザプレーン設定要求メッセージを処理する。

3. トラフィックプレーンエンティティ３０２は、受信したユーザプレーン設定要求メッセージの処理に成功しなかった場合、制御エンティティ３０４に拒否応答を送信する。
4. トラフィックプレーンエンティティ３０２は、受信したユーザプレーン設定要求メッセージの処理に成功した場合、所与のUE３１０についてのUEコンテクスト３０８内の一式のベアラを特定及び統合する固有UPE/S-GW UEコンテクストID３０６を割り当てる。

5. トラフィックプレーンエンティティ３０２は、固有UPE/S-GW UEコンテクストID３０６を含んだOKメッセージを制御エンティティ３０４へ応答する。これは、トラフィックプレーンエンティティ３０２が受信したユーザプレーン設定要求メッセージの処理に成功し、固有UPE/S-GW UEコンテクストID３０６を割り当てたことを前提としている。なお、トラフィックプレーンエンティティ３０２がOKメッセージ及び固有UPE/S-GW UEコンテクストID３０６を用いて制御エンティティ３０４に応答する前に、トラフィックプレーンエンティティ３０２と、所与のUE３１０を含む他のネットワーク要素との間で他のユーザプレーンシグナリングが発生しうることを理解すべきである。

注：トラフィックプレーンエンティティ３０２は、上述のステップ１−５を実行するためにメモリ３１４内の命令にアクセスし、これら命令を処理するプロセッサ３１２を有している。同様に、制御エンティティ３０４は、上述のステップ1，３，及び５を実行するためにメモリ３１８内の命令にアクセスし、これら命令を処理するプロセッサ３１６を有している。

これ以降、制御エンティティ３０４は、トラフィックプレーンエンティティ３０２との制御シグナリングにおいて、所与のUE３１０の複数のベアラに対して実行されるべき様々な手順及び操作の要求に、固有UPE/S-GW UEコンテクストID３０６を用いなければならない。図５は、UPE/S-GW UEコンテクストID３０６を用いて、制御エンティティ３０４がトラフィックプレーンエンティティ３０２に、所与のUE３１０のUEコンテクスト３０８内のベアラの全てに同時に影響するような実行の要求を行うことのできる例示的な手順及び操作のいくつかを示す高レベル図である。例えば、トラフィックプレーンエンティティ３０２は以下の手順又は操作を実行することができる。

1. 所与のUE３１０についてのUEコンテクスト３０８内のベアラの全てが同時に再割り当て又は削除される、ネットワークモビリティ手順。
2. 所与のUE３１０についてのUEコンテクスト３０８内のベアラの全てが同時にパージ−削除(purged-deleted)されるOAM手順。
3. 課金情報を集約及び決定するために所与のUE３１０についてのUEコンテクスト３０８内のベアラの全てが同時に用いられる課金手順。
4. 所与のUE３１０についてのUEコンテクスト３０８内のベアラの全てに同時に新しいサービス品質が割り当てられるポリシ施行手順。
5. 所与のUE３１０についてのUEコンテクスト３０８内のベアラの全てが新しい暗号鍵を用いて同時に更新されるセキュリティ／認証手順。
6. 所与のUE３１０との通信の合法的な傍受（例えばデータロギング及び法的権限への転送）を実行するために、UEコンテクスト３０８内のベアラの全てが同時に用いられる合法的傍受手順。

注：他のエンティティがトラフィックプレーンエンティティ３０２と相互動作して所与のUE３１０についてのUEコンテクスト３０８内の複数のベアラに対する手順又は操作の実行をトラフィックプレーンエンティティ３０２に要求することを望む場合、制御エンティティ３０４は制御シグナリングにより固有UPE/S-GW UEコンテクストID３０６を（要求に応じて、あるいは直接的なプッシュにより）、それら他のエンティティに配信してもよい。

一実施形態において、固有UPE/S-GW UEコンテクストID３０６は、実装に応じた書式を有することができ、必要なら周囲のノード（例えば制御エンティティ３０４）によってビット列として解釈されるように設定することもできる。加えて、固有UPE/S-GW UEコンテクストID３０６の書式は、所与のUE３１０についてのUEコンテクスト３０８を容易にトラフィックプレーンエンティティ３０２が特定できるようにされていてもよい。さらに、固有UPE/S-GW UEコンテクストID３０６は、要求された手順又は操作の内部システムアドレス指定をトラフィックプレーンエンティティ３０２が改善できるような付加識別子を有していてもよい。例えば、トラフィックプレーンエンティティ３０２は、固有UPE/S-GW UEコンテクストID３０６を割り当て、ハードウェアアドレス指定情報（例えば内部ボード識別子）を付加識別子に含めることができる。この情報は、その後制御エンティティ３０４からトラフィックプレーンエンティティ３０２が受信する制御シグナリングメッセージの処理をトラフィックプレーンエンティティ３０２が最適化する際の助けとなる。具体的には、固有UPE/S-GW UEコンテクストID３０６を割り当てる際、トラフィックプレーンエンティティ３０２は以下のマッピングに基づいて付加識別子（例えば内部ボード識別子、内部構成識別子）を選択することができる。

・識別子：０〜９９９は、トラフィックプレーンエンティティ３０２におけるボード０で処理される。
・識別子：１０００〜１９９９は、トラフィックプレーンエンティティ３０２におけるボード１で処理される。
・識別子：２０００〜２９９９は、トラフィックプレーンエンティティ３０２におけるボード２で処理される。

このようにして、制御エンティティ３０４が制御シグナリングメッセージをトラフィックプレーンエンティティ３０２に送信する場合、トラフィックプレーンエンティティ３０２は固有UPE/S-GW UEコンテクストID３０６内の付加識別子（例えば識別子２００９）を処理し、受信したシグナリングメッセージをさらなる処理のために素速く正しいボード（例えばボード２）又は特定のプロセッサへルーティングすることが可能である。なお、これは割り当てられた固有UPE/S-GW UEコンテクストID３０６内の少なくとも１つの付加識別子を用いることによって可能になる最適化の単なる一例に過ぎないことを理解すべきである。

例えば、固有UPE/S-GW UEコンテクストID３０６は、以下の関数の形式を有していてもよい。UPE/S-GW UEコンテクストID３０６＝ｆ（ユーザID、ベアラ情報、内部構成ID）。ここで、内部構成IDは、所与のUPE又はS-GWの内部にのみ関連する識別子である（注：この特定の内部構成IDは、例示的な関数によって入力として用いることのできる付加識別子の単なる一例に過ぎない）。例示的な関数（ｆ）は、ユーザID＝IMSI、ベアラ情報＝TEID_range、内部構成ID＝ボード_IP_addressといったように、３つのパラメータに関連付けられた値の連結であってよい。もちろん、固有UPE/S-GW UEコンテクストID３０６は、非常に多くの様々な書式を用いて規定及び設定することができる。

上述の説明からは、例えば3GPP TR 23.882 v.1.11.1及び3GPP TS 23.401 v1.0.0に準拠した進化型パケットコアを有する移動体パケット電気通信ネットワークに関して本発明による解決法が説明されてきたものと理解すべきである。しかし、本発明による解決法は3GPP 2G/3G移動体パケット電気通信ネットワーク内においても実装可能であることを理解すべきである。図６は、3GPP 23.060 v.7.5.0、「汎用パケット無線サービス(GPRS)：サービス解説ステージ２（リリース７）」、２００７年９月（参照によりこの内容を本明細書に組み込む）、に準拠して構成された例示的な3GPP 2G/3G移動体パケット電気通信ネットワーク６００を示す図である。本例において本発明を実装するには、１つ以上のGGSNの内部にトラフィックプレーンエンティティ３０２の機能を、１つ以上のSGSNの内部に制御エンティティ３０４の機能をそれぞれ含めるように仕様を変更する必要があるだろうが、それ以外の、UTRAN、HLR、MSC/VLR、CGF、EIR、PDN、BSS、PLMN等の構成要素又はエンティティについては、仕様に従って通常通り機能することができる。加えて、本例において、固有識別子３０６は、特定のUEコンテクストの代わりに特定のPDPコンテクスト内の一式のベアラに関連付けることができる。本発明の利点のうち３つを挙げれば以下の通りである。

1. トラフィックプレーンエンティティ３０２は、UEコンテクスト（又はPDPコンテクスト）を直接アドレス指定するために固有識別子３０６を用いることができ、その後、そのUEコンテクスト（又はPDPコンテクスト）内の個々のベアラに対して個別に機能又は操作を適用しなくてはならない代わりに、そのUEコンテクスト（又はPDPコンテクスト）内の一式のベアラに対して機能又は操作を同時に適用することができる。

2. 本発明はトラフィックプレーンエンティティ３０２及び、移動体パケット電気通信ネットワーク３００及び６００におけるトンネル管理操作を単純化する。

3. トラフィックプレーンエンティティ３０２に固有識別子３０６の割り当てを実行させることにより、トラフィックプレーンエンティティ３０２が付加識別子（例えば内部ボード識別子）を指定することが可能になる。これにより、その後制御エンティティ３０４からの要求の一部として付加識別子を受信すると、トラフィックプレーンエンティティ３０２が付加識別子を内部ルーティング及び最適化の実行のために用いることが可能になる。

添付図面及び上述の詳細な説明において本発明の１つの実施形態を説明してきたが、本発明はここで説明した実施形態に限定されず、以下の特許請求の範囲によって説明及び規定されるような本発明の精神の範囲内で多数の再構成、変更及び置換が可能であることを理解すべきである。

Claims (25)

1. 少なくとも制御エンティティ及びトラフィックプレーンエンティティを含む移動体パケット電気通信ネットワークにおいて、前記トラフィックプレーンエンティティが、
   ユーザ端末に関連付けられたコンテクスト内の一式のベアラに関する情報を含む設定要求メッセージを前記制御エンティティから受信するステップと、
   前記設定要求メッセージを処理し、処理に成功した場合、前記ユーザ端末に関連付けられた前記コンテクスト内の前記一式のベアラを特定する固有識別子を割り当てるステップと、
   前記ユーザ端末に関連付けられた前記コンテクスト内の前記一式のベアラを特定する前記固有識別子を含んだokメッセージを前記制御エンティティへ送信するステップと、
   を実行することを特徴とする方法。
2. 前記受信した設定要求メッセージを処理するステップが失敗した場合、拒否メッセージを前記制御エンティティへ送信するステップをさらに有することを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 前記制御エンティティからのその後の制御シグナリングにおいて前記固有識別子を受信するステップと、
   前記ユーザ端末に関連付けられた前記コンテクスト内の前記一式のベアラのベアラの全てに同時に影響する手順を実行するために前記固有識別子を用いるステップと、
   をさらに有することを特徴とする請求項１記載の方法。
4. 前記実行される手順が、前記コンテクスト内の前記ベアラの全てが同時に再割り当て又は削除されるネットワークモビリティ手順であることを特徴とする請求項３記載の方法。
5. 前記実行される手順が、前記コンテクスト内の前記ベアラの全てが同時にパージ−削除される操作及び管理手順であることを特徴とする請求項３記載の方法。
6. 前記実行される手順が、課金情報を集約及び決定に前記コンテクスト内の前記ベアラの全てが同時に用いられる課金手順であることを特徴とする請求項３記載の方法。
7. 前記実行される手順が、前記コンテクスト内の前記ベアラの全てに同時に新しいサービス品質が割り当てられるポリシ施行手順であることを特徴とする請求項３記載の方法。
8. 前記実行される手順が、前記コンテクスト内の前記ベアラの全てが新しい暗号鍵を用いて同時に更新されるセキュリティ又は認証手順であることを特徴とする請求項３記載の方法。
9. 前記実行される手順が、前記ユーザ端末の通信の傍受を可能とするために、前記コンテクスト内の前記ベアラの全てが同時に用いられる合法的傍受手順であることを特徴とする請求項３記載の方法。
10. 前記ベアラの少なくとも１つが、トンネルエンドポイント識別子によって特定されることを特徴とする請求項１記載の方法。
11. 前記ベアラの少なくとも１つが、トンネルエンドポイント識別子及びサブストラクチャ識別子によって特定されることを特徴とする請求項１記載の方法。
12. 前記制御エンティティがモビリティ管理エンティティであり、前記トラフィックプレーンエンティティがユーザプレーンエンティティであることを特徴とする請求項１記載の方法。
13. 前記制御エンティティがモビリティ管理エンティティであり、前記トラフィックプレーンエンティティがサービングゲートウェイであることを特徴とする請求項１記載の方法。
14. 前記制御エンティティがサービングGPRSサポートノードに付随し、前記トラフィックプレーンエンティティがゲートウェイGPRSサポートノードに付随することを特徴とする請求項１記載の方法。
15. 少なくとも制御エンティティ及びトラフィックプレーンエンティティを含む移動体パケット電気通信ネットワークにおいて、前記トラフィックプレーンエンティティが、メモリ内の命令にアクセスしてこれら命令を処理し、ユーザ端末に関連付けられたコンテクスト内に位置する一式のベアラを特定する固有識別子の割り当てを可能にするプロセッサを有することを特徴とするトラフィックプレーンエンティティ。
16. 前記プロセッサが、前記ユーザ端末に関連付けられた前記コンテクスト内の前記一式のベアラを特定する前記固有識別子を含むokメッセージを前記制御エンティティへ送信することをさらに可能にすることを特徴とする請求項１５記載のトラフィックプレーンエンティティ。
17. 前記プロセッサが、前記制御エンティティからのその後の制御シグナリングにおいて前記固有識別子を受信し、前記ユーザ端末に関連付けられた前記コンテクスト内の前記ベアラの全てに同時に影響する手順を実行するために前記受信した固有識別子用いることをさらに可能にすることを特徴とする請求項１５記載のトラフィックプレーンエンティティ。
18. 前記実行される手順が、
    ネットワークモビリティ手順、
    操作及び管理手順、
    課金手順、
    ポリシ施行手順、
    セキュリティ又は認証手順、又は
    合法的傍受手順、
    のいずれか１つであることを特徴とする請求項１６記載のトラフィックプレーンエンティティ。
19. 前記ベアラの少なくとも１つが、トンネルエンドポイント識別子によって特定されることを特徴とする請求項１５記載のトラフィックプレーンエンティティ。
20. 前記ベアラの少なくとも１つが、トンネルエンドポイント識別子とサブストラクチャによって特定されることを特徴とする請求項１５記載のトラフィックプレーンエンティティ。
21. 前記固有識別子が内部処理機能を最適化するために用いられる付加識別子をさらに含んでいることを特徴とする請求項１５記載のトラフィックプレーンエンティティ。
22. 前記固有識別子が、メッセージを特定のボード又は特定のプロセッサへルーティングするために用いられる内部構成識別子をさらに含んでいることを特徴とする請求項１５記載のトラフィックプレーンエンティティ。
23. 少なくとも制御エンティティ及びトラフィックプレーンエンティティを含む移動体パケット電気通信ネットワークにおいて、前記制御エンティティが、メモリ内の命令にアクセスしてこれら命令を実行するプロセッサを有し、
    前記プロセッサが、
    ユーザ端末に関連付けられたコンテクスト内の一式のベアラに関する情報を含んだ設定要求メッセージをトラフィックプレーンエンティティに送信すること、
    前記ユーザ端末に関連付けられた前記コンテクスト内の前記一式のベアラを特定する固有識別子を含んだOKメッセージを前記トラフィックプレーンエンティティから受信すること、
    前記固有識別子を含んだ制御信号を前記トラフィックプレーンエンティティに送信し、前記トラフィックプレーンエンティティに前記特定のユーザ端末に関連付けられた前記コンテクスト内の前記ベアラの全てに同時に影響する手順を実行させること、
    を可能にすることを特徴とする制御エンティティ。
24. 前記固有識別子が前記トラフィックプレーンエンティティ内の内部処理機能を最適化するために用いられる付加識別子をさらに含んでいることを特徴とする請求項２３記載の制御エンティティ。
25. 移動体パケット電気通信ネットワークであって、
    制御エンティティと、
    メモリ内の命令にアクセスしてこれら命令を実行するプロセッサを有するトラフィックプレーンエンティティとを有し、
    前記プロセッサが、
    ユーザ端末に関連付けられたコンテクスト内の一式のベアラに関する情報を含んだ設定要求メッセージを前記制御エンティティから受信すること、
    前記設定要求メッセージを処理し、前記ユーザ端末に関連付けられた前記コンテクスト内の前記一式のベアラを特定する固有識別子を割り当てること、
    前記ユーザ端末に関連付けられた前記コンテクスト内の前記一式のベアラを特定する前記固有識別子を含んだOKメッセージを前記制御エンティティに送信すること、
    前記制御エンティティからのその後の制御シグナリングにおいて前記固有識別子を受信すること、及び、
    前記ユーザ端末に関連付けられた前記コンテクスト内の前記ベアラの全てに同時に影響する手順の実行に、前記受信した固有識別子を用いること、
    を可能にすることを特徴とする移動体パケット電気通信ネットワーク。

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