JP4647693B2 - 移動通信システムにおけるトラフィック送信経路再設定方法 - Google Patents

Description

本発明はＥ−ＵＭＴＳ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）に関し、特に、移動端末がトラフィック送信のためのゲートウェイを変更する場合における効率的なトラフィック送信経路再設定方法に関する。

図１は従来技術及び本発明が適用される移動通信システムであるＥ−ＵＭＴＳのネットワーク構造を示す図である。

Ｅ−ＵＭＴＳシステムは、ＵＭＴＳシステムから進化したシステムであり、３ＧＰＰで基本的な標準化作業を行っている。Ｅ−ＵＭＴＳシステムはＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）システムに分類される。

図１に示すように、Ｅ−ＵＭＴＳネットワークは、Ｅ−ＵＴＲＡＮ２０とＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）１０とに分けられる。Ｅ−ＵＴＲＡＮ２０は、端末（ＵＥ）、基地局（ｅＮＢ又はｅＮｏｄｅ Ｂ）２１、及びＡＧ（Ａｃｃｅｓｓ Ｇａｔｅｗａｙ；「ＭＭＥ／ＵＰＥ」ともいう）１１を含む。ＡＧ１１は、ユーザトラフィックを処理する部分と制御トラフィックを処理する部分とに分けられる。新しいユーザトラフィックを処理するためのＡＧ部分と、制御トラフィックを処理するためのＡＧ部分とは、新たに定義されたインタフェースを介して通信可能である。

１つのｅＮｏｄｅ Ｂ（ｅＮＢ）２１には少なくとも１つのセルが存在し、前記ｅＮｏｄｅ Ｂ間ではユーザトラフィック及び制御トラフィックの送信のためのインタフェースが使用される。

ＥＰＣ１０は、ＡＧ１１、ＵＥのユーザ登録のためのノードなどを含む。また、図１のＵＭＴＳにおいては、Ｅ−ＵＴＲＡＮ２０とＥＰＣ１０とを区分するためのインタフェースを使用できる。Ｓ１インタフェースは、ｅＮｏｄｅ Ｂ２１とＡＧ１１との間で複数のノード（すなわち、複数のノード同士）を接続できる。前記ｅＮｏｄｅ Ｂ同士はＸ２インタフェースで接続され、隣接するｅＮｏｄｅ Ｂ間には常に前記Ｘ２インタフェースが存在するメッシュネットワーク構造を有する。

端末とネットワーク間の無線インタフェースプロトコル層は、通信システム技術でよく知られているＯＳＩ（Ｏｐｅｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）参照モデルの下位３層に基づいて、第１層（Ｌ１）、第２層（Ｌ２）、及び第３層（Ｌ３）に区分することができる。

前記第１層（Ｌ１）は、物理チャネルを利用した情報送信サービスを提供し、前記第３層（Ｌ３）に位置する無線リソース制御（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＲＲＣ）層は、端末とネットワーク間の無線リソースを制御する役割を果たす。このために、前記ＲＲＣ層は、端末とネットワーク間でＲＲＣメッセージを交換する。前記ＲＲＣ層は、ｅＮｏｄｅ Ｂ及びＡＧなどのネットワークノードに分散して位置することもでき、ｅＮｏｄｅ Ｂ又はＡＧにのみ位置することもできる。

図２は３ＧＰＰ無線アクセスネットワークの標準に準拠した端末とＵＴＲＡＮ間の無線アクセスインタフェースプロトコルの制御プレーンの構造を示す図である。

前記無線アクセスインタフェースプロトコルは、物理層、データリンク層、及びネットワーク層を含む水平層と、データ情報を送信するためのユーザプレーン、及び制御信号を伝達するための制御プレーンを含む垂直プレーンとからなる。

前記プロトコル層は、通信システム技術でよく知られているＯＳＩ参照モデルの下位３層に基づいて、第１層（Ｌ１）、第２層（Ｌ２）、及び第３層（Ｌ３）に区分することができる。以下、図２の無線プロトコルの制御プレーン、及び図３の無線プロトコルのユーザプレーンの各層を説明する。

前記第１層である物理層は、物理チャネルを利用して上位層に情報送信サービスを提供する。前記物理層は、トランスポートチャネルを介して、上位に位置する媒体アクセス制御（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＭＡＣ）層に接続され、前記トランスポートチャネルを介して前記ＭＡＣ層と前記物理層間のデータ送信が行われる。異なる物理層間、すなわち送信側物理層と受信側物理層間では、物理チャネルを介してデータ送信が行われる。

前記第２層のＭＡＣ層は、論理チャネルを介して、上位層である無線リンク制御（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＲＬＣ）層にサービスを提供する。前記第２層のＲＬＣ層は、信頼性のあるデータ送信をサポートする。前記ＲＬＣ層の機能は、前記ＭＡＣ層内部の機能ブロックとして実現でき、この場合、前記ＲＬＣ層は存在しないこともある。前記第２層のＰＤＣＰ層は、ＩＰｖ４又はＩＰｖ６などのＩＰパケットを利用して送信されるデータが、相対的に帯域幅の狭い無線インタフェースを介して効率的に送信されるようにするために、不要な制御情報を減少させるヘッダ圧縮機能を実行する。

前記第３層（Ｌ３）の最下位に位置するＲＲＣ層は、制御プレーンでのみ定義され、無線ベアラ（ＲＢ）の設定、再設定、及び解除に関連して論理チャネル、トランスポートチャネル、及び物理チャネルを制御する。ここで、前記ＲＢとは、端末とＵＴＲＡＮ間のデータ送信のために前記第２層（Ｌ２）により提供されるサービスを意味する。

ネットワークから端末にデータを送信するダウンリンクトランスポートチャネルとしては、システム情報を送信するＢＣＨ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）、及びユーザトラフィック又は制御メッセージを送信するダウンリンクＳＣＨ（Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）がある。ダウンリンクマルチキャスト、ブロードキャストサービスのトラフィック、又は制御メッセージは、前記ダウンリンクＳＣＨ又は別途のダウンリンクＭＣＨ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）で送信できる。

端末からネットワークにデータを送信するアップリンクトランスポートチャネルとしては、初期制御メッセージを送信するＲＡＣＨ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ）、及びユーザトラフィック又は制御メッセージを送信するアップリンクＳＣＨがある。

従来は、移動端末の移動性により、移動端末が現在接続して使用している、トラフィック送信のためのゲートウェイ（すなわち、ＡＧ）にそれ以上接続できなくなったり、その他の運用面でゲートウェイを維持できない場合、移動端末は移動した基地局に適したゲートウェイに接続を変更する。

しかし、この点において、新しいゲートウェイへの変更は、ゲートウェイ間で交換されるコンテクスト情報、多くの基地局とゲートウェイ間のシグナリングメッセージの送信などにより、ネットワークのトラフィック輻輳を増加させる。

本発明の一特徴は、移動端末がトラフィック送信のためのゲートウェイを変更する場合、シグナリングメッセージの送信を最適化してネットワークの輻輳を最小化することのできる、移動端末のトラフィック送信経路再設定方法を提供することにある。

少なくとも上記の特徴を全体的に又は部分的に実現するために、本発明は、移動端末が第１無線ネットワークノードから第２無線ネットワークノードにハンドオーバーを実行すると、前記第２無線ネットワークノードに最も適したトラフィック処理のためのゲートウェイを決定する段階と、前記決定されたゲートウェイにトラフィック送信経路を変更する段階と、トラフィック送信ノードが前記第２無線ネットワークノードに前記変更されたトラフィック送信経路でトラフィックを送信する段階とを含む、移動通信システムにおけるトラフィック送信経路再設定方法を提供する。

前記第１無線ネットワークノードは、前記移動端末が現在接続してサービスを受信している基地局であり、前記第２無線ネットワークノードは、前記移動端末が移動してサービスを受信する基地局である。

前記トラフィック送信経路再設定方法において、前記トラフィック送信経路を変更する段階は、前記第２無線ネットワークノードが前記決定された第１ゲートウェイに再設定要求メッセージを送信する段階と、前記再設定要求メッセージを受信した第１ゲートウェイが、前記端末が前にサービスを受信していたゲートウェイに経路最適化要求メッセージを送信する段階と、前記第２ゲートウェイが前記第１ゲートウェイに応答メッセージを送信し、ネットワーク内のトラフィック送信ノードにトラフィック経路が変更されたことを通知する段階とを含む。

前記再設定要求メッセージは、前記移動端末の認証情報、セキュリティ情報、及び圧縮関連情報などの前記端末のコンテクスト情報を含む。

前記経路最適化要求メッセージは、前記端末に関するコンテクスト情報及び識別情報を含む。

前記第１ゲートウェイは、前記応答メッセージに応じて、第１ゲートウェイ自身が管理する端末リストに前記端末を登録し、前記第２ゲートウェイは、前記端末に関するコンテクスト情報を削除し、第２ゲートウェイ自身が管理する端末リストから前記端末を削除する。

本発明の目的、特徴、態様、及び利点は、添付の図面と共に後述する発明の詳細な説明により明らかになるであろう。

本発明の一態様は、前述されており、さらに以下に説明される従来技術の問題に対する本発明者らの認識に関するものである。本発明の特徴はこのような認識に基づいて開発された。

本発明は、３ＧＰＰ標準の下で開発されたＵＭＴＳなどの移動通信システムで実現される。しかし、本発明は、他の基準及び標準に準拠した通信システムにも適用できる。

ネットワーク技術が発展し続けることによって、向上した能力のＮｏｄｅ Ｂ又は他のタイプのネットワークエンティティ（例えば、いわゆるアクセスゲートウェイ）が、現存するＲＮＣにより行われる動作を担当できるようになり、未来のネットワークではＲＮＣがそれ以上必要なくなると予測されている。このような長期的発展（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ；ＬＴＥ）イシューは、新しい端末を許容（又は、新しいユーザリンクを設定）するために、並びにネットワークにより管理されるより多くの端末のために新たに開発中の向上したサービスをサポートするために用いられる、改善された無線アドミッション制御技術開発の必要性をさらにサポートする。

本発明は、無線端末の移動性により、移動端末が現在接続している無線ネットワークのアクセスゲートウェイ（ＡＧ）を変更する場合、ネットワークのトラフィック輻輳と不要なシグナリング過程を最小化することのできるトラフィック送信経路再設定方法を提供する。

すなわち、無線通信システムは、移動端末が現在接続している第１無線ネットワークノードから第２無線ネットワークノードに接続を変更する場合、前記第２無線ネットワークノードに最も適したトラフィック処理のためのゲートウェイノードを変更するか、又は新たに設定することにより、送信効率を最適化する。

前記第１無線ネットワークノードは、前記移動端末が現在接続してサービスを受信している基地局ノードソースｅＮＢであり、前記第２無線ネットワークノードは、前記移動端末が移動してサービスを受信する基地局ノードターゲットｅＮＢであることが好ましい。

図４は本発明による再設定方法の一例を説明するためのネットワーク構造モデル、すなわちＡＧ再設定に関連する基本ネットワーク構成の一例を示す図である。

図４に示すように、Ｉｎｔｅｒ−ＡＳ（Ｉｎｔｅｒ−Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｓｙｓｔｅｍ）１００は上位ネットワークノードであり、端末に送信されるサービスは、Ｉｎｔｅｒ−ＡＳ（例えば、トラフィック送信ノード）１００を介してＡＧ（ｓＡＧ２００及びｔＡＧ２１０）に送信される。Ｉｎｔｅｒ−ＡＳ１００は、他のネットワークとの連動のためのアンカーの役割を果たすことができる。又は、前記ＡＧより上位に位置して他のネットワークとの連動のためのアンカーの役割を果たすネットワークノードがＩｎｔｅｒ−ＡＳ１００の役割を果たすことができる。前記ＡＧは互いに直接的に又は間接的に接続されている。すなわち、２つのＡＧは、その間に他のネットワークノードを有するか、又は有することなく互いに接続される。

ｓＡＧ（ソースＡＧ）２００は、現在端末が接続してサービスを受信しているＡＧである。ｓＡＧ２００は前記端末に関する情報を備える。前記端末に関する情報は、認証情報、セキュリティ情報、圧縮関連情報、サービス情報、及びＴＡ（Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ）情報などを含む。ｓＡＧ２００は、前記端末に関するＰＤＣＰ、セキュリティ関連プロトコル、及び圧縮関連プロトコルを含む。

ｔＡＧ（ターゲットＡＧ）２１０は、端末がｔｅＮＢ３１０に移動した後に移動するＡＧであり、ｓｅＮＢ３００は、端末が接続してサービスを受信していた基地局ノードである。前記端末には、前記基地局を介して無線リソースが割り当てられ、無線インタフェースを介してトラフィックが送信される。前記端末がｓｅＮＢ３００からｔｅＮＢ３１０に移動しようとする場合、前記端末はｓｅＮＢ３００から離れてｔｅＮＢ３１０に新たに接続する（すなわち、前記端末は前記ｓｅＮＢとの接続を切って前記ｔｅＮＢに新たに接続する）。ここで、前記ｔｅＮＢは、基本的にｓｅＮＢ３００に接続されたインタフェース（Ｘ２）を有し、これによりｅＮＢ間のパケット送信を行うことができる。１つのｅＮＢは複数のＡＧ上でインタフェースを介してパケット送信を行うことができる（Ｓ１）。

図５は端末がｓｅＮＢ３００からｔｅＮＢ３１０に移動する場合のｅＮＢ間のトラフィック（例えば、パケット）送信の一例を示す図である。図５に示すように、端末がｓｅＮＢ３００からｔｅＮＢ３１０に移動すると、ｓｅＮＢ３００が端末にハンドオーバー命令を送信した後、ｔｅＮＢ３１０がハンドオーバー完了を受信してハンドオーバーが完了するまで、ｓｅＮＢ３００とｔｅＮＢ３１０間ではパケット送信が行われる。

図６は端末がｓｅＮＢ３００からｔｅＮＢ３１０に移動する場合のｓＡＧ２００からｔｅＮＢ３１０へのトラフィック送信を示す図である。図６は、端末がハンドオーバーを完了してｔｅＮＢ３１０に移動すると、ｓＡＧ２００からの経路がアップデートされ、トラフィックがｓｅＮＢではなくｔｅＮＢに直接送信される場合を示す。

図７は端末がｓｅＮＢ３００からｔｅＮＢ３１０に移動するがｓＡＧ２００とｔｅＮＢ３１０間に経路がない場合のトラフィック送信を示す図である。図７は、端末がｓｅＮＢ３００からｔｅＮＢ３１０に移動するが、ｓＡＧ２００から直接ｔｅＮＢ３１０に接続する経路がないか、又はその他の問題により直接接続することができない場合は、ｔｅＮＢ３１０が接続できるｔＡＧ２１０を介してトラフィック送信が行われることを示す。

図６及び図７の場合、トラフィックが最適化経路ではなく他の経路で端末に送信されるため、追加的なトラフィック送信遅延が発生し得る。また、トラフィック負荷やｓＡＧの容量などによってトラフィック送信に関する問題が発生し得る。

従って、図８に示すように、端末が接続しているｅＮＢに最も適したゲートウェイ（すなわち、「ｔＡＧ」）を再送信することにより、最適化経路でトラフィックを送信しなければならない。

図８は端末がｓｅＮＢ３００からｔｅＮＢ３１０に移動する場合のｔｅＮＢ３１０への最適ＡＧの再設定及びトラフィック送信の一例を示す図である。

図９はＡＧ再設定によるパケット送信経路最適化方法、特に図６及び図７に示すトラフィック送信過程でＡＧを再設定する方法を示す。

図９を参照すると、端末はアクティブモードでトラフィックを受信又は送信している状態にある。前記端末がｓｅＮＢからｔｅＮＢに移動してハンドオーバーが実行されるとき、前記端末は前記ｓｅＮＢを介してトラフィックを受信する（図５：Ｉｎｔｅｒ ＡＳ１００→ｓＡＧ２００→ｓｅＮＢ３００→ｔｅＮＢ３１０→端末）。

ハンドオーバーが完了すると、前記端末は、前記ｓＡＧを介して前記ｔｅＮＢから直接トラフィックを受信するか（図６：Ｉｎｔｅｒ ＡＳ１００→ｓＡＧ２００→ｔｅＮＢ３１０→端末）、又は新しいＡＧであるｔＡＧを介してトラフィックを受信することができる（図７：Ｉｎｔｅｒ ＡＳ１００→ｓＡＧ２００→ｔＡＧ２１０→ｔｅＮＢ３１０→端末）。

これにより、まず、ｔｅＮＢ３１０は、前記端末の活動状況、すなわちトラフィック送信又は受信状態を確認する。この場合、前記端末は、トラフィックを送信又は受信するアクティブモードにあるか、又はアクティブ状態であるが送信又は受信するトラフィックがほとんどないか全くない仮性アクティブモード（ｑｕａｓｉ−ａｃｔｉｖｅ ｍｏｄｅ）にある。前記仮性アクティブモードは、アイドルモードと類似するが、端末のＵＥコンテクストが接続されたｅＮＢに存在して維持されるという点で、アイドルモードとは異なる。以下では、端末がアクティブモードでトラフィックを送受信している途中でトラフィック送受信が一時停止され、仮性アクティブモードに変更されたと仮定する。前記端末が仮性アクティブモードにあることが確認されると、ｔｅＮＢ３１０は、最も効果的なＡＧ（例えば、ｔＡＧ）を決定し（トラフィック経路最適化、トラフィック負荷、及びユーザ負荷などの特性を考慮して運用者側で決定できる）、ｔＡＧ２１０にＡＧ再設定要求メッセージを送信する（Ｓ１０）。

前記ＡＧ再設定要求メッセージは、端末に関するＵＥコンテクストなどを含む。前記ＵＥコンテクスト情報は、認証情報、セキュリティ情報、及び圧縮関連情報を含む。前記ＡＧ再設定要求メッセージは、他のタイプの情報だけでなく、追加的なＵＥコンテクスト情報をも含む。この場合、前記端末はアイドルモードに変更されるか、又は仮性アクティブモードが維持される。このために、ｔｅＮＢ３１０は、端末の状態を変更又は維持するための要求メッセージを前記端末に送信できる。

ｔｅＮＢ３１０から前記ＡＧ再設定要求メッセージを受信したｔＡＧ２１０は、ＡＧ経路最適化要求メッセージをｓＡＧに送信する（Ｓ１１）。ここで、前記ＡＧ経路最適化要求メッセージは、ＵＥコンテクスト情報及び識別情報を含み、必要に応じて認証情報及びセキュリティ情報を含む。

前記ＡＧ経路最適化要求メッセージを受信したｓＡＧ２００は、前記端末に関する認証情報及びセキュリティ情報などのコンテクスト情報を含むＡＧ経路最適化応答メッセージをｔＡＧに送信する（Ｓ１２）。前記ＡＧ経路最適化応答メッセージを受信したｔＡＧ２１０は、前記端末を（ｔＡＧ自身が管理する）ｔＡＧの端末リストに登録又は添付することができる。ｓＡＧ２００は、前記端末に関するコンテクスト情報を削除又は分離し、ｓＡＧが管理する端末リストから前記端末を除くことができる。又は、前記ｓＡＧは、前記ＵＥコンテクスト情報の一部又は全部を維持することもできる。

ｓＡＧ２００は、経路変更メッセージにより、Ｉｎｔｅｒ−ＡＳ１００又はネットワークの内部でトラフィック分配又はサービス提供に関係するサーバに、前記端末からのトラフィック送信のための経路をｓＡＧ２００ではなくｔＡＧ２１０に変更することを要求する（Ｓ１３）。

前記経路変更メッセージを受信したＩｎｔｅｒ−ＡＳ１００は、トラフィック状況（トラフィック負荷など）を確認し、サービスのトラフィック送信経路を変更して、前記端末のためのトラフィック送信をｓＡＧ２００ではなくｔＡＧ２１０を介して開始することができる。これにより、トラフィックはｔＡＧ２１０を介してＩｎｔｅｒ−ＡＳ１００からｔｅＮＢ３１０に直接送信され、最適化経路で前記端末に提供される。また、前記トラフィック送信経路は、予め設定されていても、トラフィック負荷条件が大きく変化した場合（例えば、トラフィック負荷が予め設定された閾値より大きい場合）、変更することができる。

その後の経路変更によるＡＧ再設定要求は図１０を参照して詳細に説明する。

図１０での基本仮定及び過程は図９の過程に従う。すなわち、図９の第１段階及び第２段階は図１０で同様に行われる。第３段階において、ｔＡＧ２１０は、前記ＡＧ経路最適化応答メッセージを受信して前記ＡＧ経路最適化要求を確認する。第４段階において、ｔＡＧ２１０は、前記ＡＧ経路最適化要求の受信によって前記経路変更メッセージをＩｎｔｅｒ−ＡＳ１００に送信する。前記経路変更メッセージを受信したＩｎｔｅｒ−ＡＳ１００は、トラフィック状況（トラフィック負荷など）を確認し、サービスのトラフィック送信経路を変更して、前記端末のためのトラフィック送信をｓＡＧ２００ではなくｔＡＧ２１０を介して開始する。これにより、トラフィックは、Ｉｎｔｅｒ−ＡＳ１００を介してｔＡＧ２１０に送信されてｔｅＮＢ３１０に直接送信されることにより、最適化経路で前記端末に提供される。

図１１及び図１２は端末によるＡＧ再設定過程を示す図である。

図１１及び図１２において、ｓｅＮＢ３００からｔｅＮＢ３１０に移動した端末（ＵＥ）４１０は、ｔｅＮＢ３１０を介してネットワーク関連情報又はシステム情報を受信する。前記ネットワーク関連情報は、ネットワークにより管理される領域又はノードなどを識別するための識別子を含むことができる。前記端末は、（元々属していた）ネットワークから他のネットワークに移動したので、現在は前記他のネットワークに位置しており、前記受信したネットワーク関連情報に含まれる識別子は以前の識別子とは異なる。前記識別子を確認すると、前記端末は、前記ネットワーク（ｔｅＮＢ）に新たに移動して新しい経路の設定が必要であることを通知するために、前記ｔｅＮＢにＡＧ再設定要求メッセージを送信する。前記ＡＧ再設定要求メッセージを受信したｔｅＮＢ３１０は、ｔＡＧ２１０に端末の登録及びＡＧの再設定が必要であることを通知するＡＧ再設定要求メッセージを送信する。

前記ＡＧ再設定要求メッセージを受信したｔＡＧ２１０は、ｓＡＧ２００にＡＧ経路最適化要求メッセージを送信する。ｔＡＧ２１０から前記ＡＧ経路最適化要求メッセージを受信したｓＡＧ２００は、ｔＡＧ２１０に前記ＡＧ経路最適化要求メッセージに対する応答を送信する。

図１１において、ｓＡＧ２００は、前記ＡＧ経路最適化要求メッセージを受信した後、Ｉｎｔｅｒ−ＡＳ１００に経路変更メッセージを送信する。図１２において、ｔＡＧ２１０は、ｓＡＧ２００から前記ＡＧ経路最適化要求メッセージに対する応答を受信した後、Ｉｎｔｅｒ−ＡＳ１００に経路変更メッセージを送信する。

前述したように、移動端末４１０が第１無線ネットワークノード（ｓｅＮＢ）３００に接続された状態で第２無線ネットワークノード（ｔｅＮＢ）３１０に接続される場合、前記第２無線ネットワークノードに最も適したゲートウェイが再設定され、最適化経路でトラフィック送信を行うことにより、従来技術で発生していたネットワークの輻輳及び不要なシグナリング過程を減少させることができる。

図１３は本発明による移動通信端末の一例を示す構造図である。

図に示すように、移動通信端末５００は、移動通信システムで無線リンク（Ｗｉ−Ｆｉ、Ｗｉ−Ｍａｘ、Ｗｉ−Ｂｒｏなど）などを介してトラフィック経路でデータを送信及び／又は受信するための送受信器５５０と、前記送受信器を介して又は外部ソースから送信又は受信したデータを保存するための記憶装置５４０と、ソースＮｏｄｅ ＢからターゲットＮｏｄｅ Ｂへのハンドオーバー中又はハンドオーバー後に、最適化トラフィック経路を決定するネットワークに最適化トラフィック経路のための要求を送信し、前記ネットワークから最適化トラフィック経路でデータを受信するためのプロセッサ５１０とを含む。

移動通信端末内には他の構成要素も存在するが、これらの詳細については本発明の特徴を明らかにするために説明しない。

本発明は、ターゲットＮｏｄｅ Ｂ（例えば、ｔｅＮＢ）からターゲットアクセスゲートウェイに再設定要求を送信する段階と、前記ターゲットアクセスゲートウェイからソースアクセスゲートウェイに経路最適化要求を送信する段階と、前記ターゲットアクセスゲートウェイと前記ソースアクセスゲートウェイの少なくとも一方から上位エンティティに経路変更要求を送信する段階と、前記端末と前記上位エンティティ間のデータ送信のために、前記上位エンティティが最適化経路を設定する段階と、トラフィック負荷条件が大きく変化した場合、前記最適化経路を再設定する段階と、ネットワークにより管理されるドメイン及び／又はノードを定義する識別子を含むネットワーク関連情報及び／又はシステム情報を前記ターゲットＮｏｄｅ Ｂが前記端末に送信する段階と、前記端末に端末状態を変更又は維持するための要求を送信する段階と、前記ソースアクセスゲートウェイから前記ターゲットアクセスゲートウェイに前記経路最適化要求に対する応答を送信する段階と、前記ターゲットアクセスゲートウェイにより受信した前記応答に基づいて、前記端末を前記ターゲットアクセスゲートウェイのリストに追加、及び／又は前記ターゲットアクセスゲートウェイにより受信した前記応答に基づいて、前記端末を前記ソースアクセスゲートウェイのリストから除去する段階とを含む、ネットワークエンティティ及び少なくとも１つの端末を備えた移動通信システムでアクセスゲートウェイ（ＡＧ）を再設定する方法を提供する。ここで、前記再設定要求はＡＧ再設定要求メッセージであり、前記経路最適化要求はＡＧ経路最適化要求メッセージであり、前記経路変更応答はＡＧ経路変更メッセージである。前記上位エンティティ（例えば、上位ノード、Ｉｎｔｅｒ−ＡＳ）は、トラフィック過負荷状況、ユーザ過負荷状況、及び前記アクセスゲートウェイの容量の少なくとも１つにより決定される前記トラフィック負荷条件に基づいて前記最適化経路を決定する。前記ソースアクセスゲートウェイと前記ターゲットアクセスゲートウェイの少なくとも一方は、認証情報、セキュリティ情報、圧縮関連情報、サービス情報、及びＴＡ情報の少なくとも１つに関する前記端末に関する情報を含む。前記各段階は前記端末が仮性アクティブモードである場合に行われる。前記再設定要求は、認証情報、セキュリティ情報、圧縮関連情報、サービス情報、及びＴＡ情報の少なくとも１つに関する前記端末に関する情報を含む。前記経路最適化要求は、端末コンテクスト、識別情報、認証情報、及びセキュリティ情報の少なくとも１つを含む。

また、本発明は、トラフィック経路の再設定が必要であるか否かを決定する段階と、前記トラフィック経路の再設定が必要である場合、端末モードを検出する段階と、前記端末がアクティブモードにある場合、前記端末にモード変更要求を送信し、前記端末が非アクティブモードにある場合、最適化トラフィック経路を設定する段階とを含む、移動通信システムでアクセスゲートウェイ（ＡＧ）を再設定する方法を提供する。ここで、前記非アクティブモードは、仮性アクティブモードとアイドルモードの少なくとも一方である。

さらに、本発明は、ソースＮｏｄｅ Ｂ（ＮＢ）からターゲットＮｏｄｅ Ｂへのハンドオーバー実行中又は実行後、最適化トラフィック経路のための要求をネットワークである前記ターゲットＮｏｄｅ Ｂに送信する段階と、前記ネットワークから前記最適化トラフィック経路でデータを受信する段階とを含み、前記ネットワークは、前記ターゲットＮｏｄｅ Ｂからターゲットアクセスゲートウェイに再設定要求を送信する段階、前記ターゲットアクセスゲートウェイからソースアクセスゲートウェイに経路最適化要求を送信する段階、前記ターゲットアクセスゲートウェイと前記ソースアクセスゲートウェイの少なくとも一方から上位エンティティに経路変更要求を送信する段階、及びデータ送信のために前記上位エンティティが前記最適化トラフィック経路を設定する段階により、前記最適化トラフィック経路を決定する、移動通信システムで端末がアクセスゲートウェイ（ＡＧ）の再設定を実行する方法を提供する。ここで、前記送信する段階は、前記端末が非アクティブモードにある場合に行われ、前記上位エンティティは、ネットワークノード又はＩｎｔｅｒ−ＡＳである。

本発明は、移動通信に関連して説明されたが、無線通信能力（すなわち、インタフェース）を備えたＰＤＡ及びラップトップコンピュータのような移動装置を使用する他の無線通信システムにも適用できる。また、本発明を説明するために使用された特定用語は本発明の範囲を特定タイプの無線通信システムに限定するものではない。さらに、本発明は、例えばＴＤＭＡ、ＣＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＷＣＤＭＡ、ＯＦＤＭ、ＥＶＤＯ、Ｗｉ−Ｍａｘ、Ｗｉ−Ｂｒｏなどの他のエアインタフェース及び／又は他の物理層を使用する他の無線通信システムにも適用できる。

本実施形態は、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、又はこれらの組み合わせを生産するための標準プログラム及び／又はエンジニアリング技術を用いて製造方法、装置、又は製造物として実現できる。ここで、「製造物」という用語は、ハードウェアロジック（例えば、集積回路チップ、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）など）、コンピュータ可読媒体（例えば、磁気記録媒体（例えば、ハードディスクドライブ、フロッピー（登録商標）ディスク、テープなど））、光記録装置（ＣＤ−ＲＯＭ、光ディスクなど）、又は揮発性／不揮発性メモリ装置（例えば、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ファームウェア、プログラムロジックなど）において実行されるコードやロジックを示す。

コンピュータ可読媒体内のコードはプロセッサにより接続及び実行される。本実施形態を実行するコードは伝送媒体を通じて、又はネットワーク上のファイルサーバから接続することもできる。その場合、前記コードが実行される製造物は、ネットワーク転送ライン、無線伝送媒体、空中を伝播する信号、無線波、赤外線信号などの伝送媒体を含む。もちろん、当該技術分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲においてこのような構成の多様な変形が可能であり、前記製造物が公知の情報伝送媒体も含むことができるという点を理解できるであろう。

本発明の思想や基本的特性から外れない限り様々な形態で本発明を実現することができ、前述した実施形態は前述した詳細な説明によって限定されるのではなく、特に言及がない限り、添付された請求の範囲に定義された思想や範囲内で広く解釈されるべきであり、請求の範囲内で行われるあらゆる変更及び変形、又は均等物は請求の範囲に含まれる。

本発明の理解を助けるために添付され、本明細書の一部を構成する図面は、本発明の多様な実施形態を示し、明細書と共に本発明の原理を説明する。
従来技術及び前記移動端末が適用される移動通信システムであるＥ−ＵＭＴＳのネットワーク構造の一例を示す図である。 ３ＧＰＰ無線アクセスネットワークの標準に準拠した端末とＵＴＲＡＮ間の無線インタフェースプロトコルの制御プレーンの構造の一例を示す図である。 ３ＧＰＰ無線アクセスネットワークの標準に準拠した端末とＵＴＲＡＮ間の無線インタフェースプロトコルのユーザプレーンの構造の一例を示す図である。 本発明による再設定方法を説明するためのネットワーク構造モデル、すなわちＡＧ再設定に関連する基本ネットワーク構成の一例を示す図である。 端末がｓｅＮＢからｔｅＮＢに移動する場合のｅＮＢ間のトラフィック（例えば、パケット）送信の一例を示す図である。 端末がｓｅＮＢからｔｅＮＢに移動する場合のｓＡＧからｔｅＮＢへのトラフィック送信を示す図である。 端末がｓｅＮＢからｔｅＮＢに移動するがｓＡＧとｔｅＮＢ間に経路がない場合のトラフィック送信を示す図である。 端末がｓｅＮＢからｔｅＮＢに移動する場合のｔｅＮＢへの最適ＡＧの再設定及びトラフィック送信の一例を示す図である。 本発明によるパケット送信経路再設定方法を示す図である。 その後の経路変更によるＡＧ再設定要求によりパケット送信経路を再設定する方法を示す図である。 端末によるＡＧ再設定過程を示す図である。 端末によるＡＧ再設定過程を示す図である。 本発明による移動通信端末の構造の一例を示す図である。

Claims (17)

1. ネットワークエンティティ及び少なくとも１つの端末を有する移動通信システムにおいて、ハンドオーバープロセスの間又はその後に、トラフィック送信経路を再設定する方法であって、
   前記方法は、
   ターゲットＮｏｄｅ Ｂからターゲットアクセスゲートウェイに再設定要求を送信することと、
   前記ターゲットアクセスゲートウェイからソースアクセスゲートウェイに経路最適化要求を送信することと、
   前記ターゲットアクセスゲートウェイ及び前記ソースアクセスゲートウェイのうちの少なくとも一方から上位エンティティに経路変更要求を送信することと、
   前記上位エンティティにより、前記端末と前記上位エンティティとの間の最適化トラフィック送信経路を確立することであって、前記上位エンティティは、アクセスゲートウェイ（ＡＧ）よりも上位に位置するＩｎｔｅｒ−ＡＳ（Ｉｎｔｅｒ−Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｓｙｓｔｅｍ）である、ことと、
   前記ソースアクセスゲートウェイから前記ターゲットアクセスゲートウェイに前記経路最適化要求に対する応答を送信することと、
   前記ターゲットアクセスゲートウェイによって受信された前記応答に基づいて、前記ターゲットアクセスゲートウェイのリストに端末を追加するか、又は、前記ソースアクセスゲートウェイから送信された前記応答に基づいて、前記ソースアクセスゲートウェイのリストから端末を除去することと
   を含む、方法。
2. 前記ソースＮｏｄｅ Ｂから前記ターゲットＮｏｄｅ Ｂへのハンドオーバーを実行している間又は実行した後に、前記ターゲットＮｏｄｅ Ｂにより、前記端末から再設定のための要求を受信することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記上位エンティティは、トラフィック負荷条件に基づいて前記最適化経路を決定する、請求項１に記載の方法。
4. 前記トラフィック負荷条件は、トラフィック過負荷状況、ユーザ過負荷状況、及び前記アクセスゲートウェイの容量のうちの少なくとも１つにより決定される、請求項３に記載の方法。
5. 前記トラフィック負荷条件が大きく変化した場合に、前記最適化経路を再確立することをさらに含む、請求項３に記載の方法。
6. 前記再設定要求は、ＡＧ再設定要求メッセージであり、前記経路最適化要求は、ＡＧ経路最適化要求メッセージであり、前記経路変更応答は、ＡＧ経路変更メッセージである、請求項１に記載の方法。
7. 前記ソースＮｏｄｅ Ｂ及び前記ターゲットＮｏｄｅ Ｂのうちの少なくとも一方は、向上したＮｏｄｅ Ｂ（ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｎｏｄｅ Ｂ；ｅＮＢ）である、請求項２に記載の方法。
8. 前記ターゲットＮｏｄｅ Ｂにより、前記端末にネットワーク関連情報及び／又はシステム情報を送信することをさらに含む、請求項２に記載の方法。
9. 前記ネットワーク関連情報は、ネットワークにより管理されるドメイン及び／又はノードを定義する識別子を含む、請求項８に記載の方法。
10. 前記ステップは、前記端末が仮性アクティブモードである場合に行われる、請求項１に記載の方法。
11. 前記端末に端末状態を変更又は維持するための要求を送信することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
12. 前記再設定要求は、認証情報、セキュリティ情報、圧縮関連情報、サービス情報、及びＴＡ（Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ）情報のうちの少なくとも１つに関する前記端末に関する情報を含む、請求項１に記載の方法。
13. 前記経路最適化要求は、端末コンテクスト、識別情報、認証情報、及びセキュリティ情報のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の方法。
14. 前記応答は、許可認証情報及びセキュリティ情報のうちの少なくとも一方を含む、請求項１に記載の方法。
15. 移動通信システムにおいてトラフィック送信経路を再設定する方法であって、
    前記方法は、
    ソースＮｏｄｅ Ｂ（ＮＢ）からターゲットＮｏｄｅ Ｂへのハンドオーバーを実行している間又は実行した後に、最適化トラフィック経路のための前記ターゲットＮｏｄｅ Ｂへの要求をネットワークに送信することと、
    前記ネットワークから前記最適化トラフィック経路を介してデータを受信することと
    を含み、
    前記ネットワークは、
    前記ターゲットＮｏｄｅ Ｂからターゲットアクセスゲートウェイに再設定要求を送信することと、
    前記ターゲットアクセスゲートウェイからソースアクセスゲートウェイに経路最適化要求を送信することと、
    前記ターゲットアクセスゲートウェイ及び前記ソースアクセスゲートウェイのうちの少なくとも一方から上位エンティティに経路変更要求を送信することと、
    前記上位エンティティにより、前記端末と前記上位エンティティとの間の最適化トラフィック送信経路を確立することであって、前記上位エンティティは、アクセスゲートウェイ（ＡＧ）よりも上位に位置するＩｎｔｅｒ−ＡＳ（Ｉｎｔｅｒ−Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｓｙｓｔｅｍ）である、ことと、
    前記ソースアクセスゲートウェイから前記ターゲットアクセスゲートウェイに前記経路最適化要求に対する応答を送信することと、
    前記ターゲットアクセスゲートウェイによって受信された前記応答に基づいて、前記ターゲットアクセスゲートウェイのリストに端末を追加するか、又は、前記ソースアクセスゲートウェイから送信された前記応答に基づいて、前記ソースアクセスゲートウェイのリストから端末を除去することと
    を行うことにより、前記最適化トラフィック経路を決定する、方法。
16. 前記送信するステップは、前記端末が非アクティブモードにある場合に行われる、請求項１５に記載の方法。
17. 移動通信システムにおいてトラフィック経路を介してデータを送信及び受信する移動端末であって、
    前記移動端末は、
    データを送信又は受信するように適合された送受信器と、
    前記送受信器を介して又は外部ソースから送信又は受信したデータを格納するように適合されたメモリと、
    プロセッサと
    を含み、
    前記プロセッサは、前記送受信器及び前記メモリと連動し、
    ソースＮｏｄｅ Ｂ（ＮＢ）からターゲットＮｏｄｅ Ｂへのハンドオーバーを実行している間又は実行した後に、最適化トラフィック経路のための要求をネットワークに送信するステップと、
    前記ネットワークから前記最適化トラフィック経路を介してデータを受信するステップと
    を行うように適合されており、
    前記ネットワークは、
    前記ターゲットＮｏｄｅ Ｂからターゲットアクセスゲートウェイに再設定要求を送信することと、
    前記ターゲットアクセスゲートウェイからソースアクセスゲートウェイに経路最適化要求を送信することと、
    前記ターゲットアクセスゲートウェイ及び前記ソースアクセスゲートウェイのうちの少なくとも一方から上位エンティティに経路変更要求を送信することと、
    前記上位エンティティにより、前記端末と前記上位エンティティとの間の最適化トラフィック送信経路を確立することであって、前記上位エンティティは、アクセスゲートウェイ（ＡＧ）よりも上位に位置するＩｎｔｅｒ−ＡＳ（Ｉｎｔｅｒ−Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｓｙｓｔｅｍ）である、ことと、
    前記ソースアクセスゲートウェイから前記ターゲットアクセスゲートウェイに前記経路最適化要求に対する応答を送信することと、
    前記ターゲットアクセスゲートウェイによって受信された前記応答に基づいて、前記ターゲットアクセスゲートウェイのリストに端末を追加するか、又は、前記ソースアクセスゲートウェイから送信された前記応答に基づいて、前記ソースアクセスゲートウェイのリストから端末を除去することと
    を行うことにより、前記最適化トラフィック経路を決定する、移動端末。

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