(57)【要約】  電気通信システムは、移動ノードに移動体通信の機能を提供する。電気通信システムは、コアネットワーク及び無線ネットワークを含むパケット無線ネットワークを備える。コアネットワーク及び無線ネットワークは、移動ノードの位置に基づいて確立される現在の経路構成及びコアネットワーク及び無線ネットワークのうちの少なくとも１つの通信リソースに基づいて、インターネットパケットを通信する。インターネットパケットを無線ネットワークを介して通信する通信ベアラを確立するためのパケット接続手順に基づいて、パケットデータ接続アクティブ化要求を生成する。パケットデータ接続アクティブ化要求は、他の移動ノードから受信されるインターネットパケットに対する優先度であって、移動ノードに／から通信するインターネットパケットに与えられる優先度を表すサービスレベル識別子を含むように適応化され、パケットデータ接続アクティブ化要求をパケット無線ネットワークのコアネットワークに通信する。コアネットワークは、パケットデータ接続アクティブ化要求に基づいて、コアネットワーク及び無線ネットワークを介する移動ノードへ／からの通信ベアラを確立し、移動ノードの位置が変化した後の現在の経路構成及びコアネットワーク及び無線ネットワークのうちの少なくとも１つの通信リソースを、サービスレベル識別子に基づいて決定された相対的優先度によって適応化する。電気通信システムは、パケットデータ接続要求にサービスレベル識別子を含ませることによって、優先度が高いデータ伝送を必要とする移動ノードに相対的優先度を与えることができ、この結果、データの伝送における遅延又は中断を低減することができる。
2009531915.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体通信の機能を移動ノードに提供する電気通信システムにおいて、
パケット無線ネットワークを備え、
上記パケット無線ネットワークは、
インターネットパケットを、当該パケット無線ネットワーク内の上記移動ノードの位置に基づいて、無線ネットワークに／から通信するコアネットワークと、
無線アクセスインタフェースから受信される又は該無線アクセスインタフェースに送信するインターネットパケットを、上記コアネットワークを介して、上記移動ノードに／から通信する上記無線ネットワークとを備え、
上記コアネットワーク及び無線ネットワークは、
上記移動ノードの位置に基づいて確立される現在の経路構成及び当該コアネットワーク及び無線ネットワークのうちの少なくとも１つの通信リソースに基づいて、インターネットパケットを通信し、
上記移動ノードは、
インターネットパケットを上記無線ネットワークを介して通信する通信ベアラを確立するためのパケット接続手順に基づいて、他の移動ノードから受信されるインターネットパケットに対する優先度であって、当該移動ノードに／から通信するインターネットパケットに与えられる該優先度を表すサービスレベル識別子を含むように適応化されたパケットデータ接続アクティブ化要求を生成し、
上記パケットデータ接続アクティブ化要求を、上記パケット無線ネットワークのコアネットワークに通信し、
上記コアネットワークは、
上記パケットデータ接続アクティブ化要求に基づいて、当該コアネットワーク及び上記無線ネットワークを介する上記移動ノードへ／からの通信ベアラを確立し、
上記移動ノードの位置が変化した後の上記現在の経路構成及び上記コアネットワーク及び無線ネットワークのうちの少なくとも１つの通信リソースを、上記サービスレベル識別子に基づいて決定された相対的優先度によって適応化することを特徴とする電気通信システム。
【請求項２】
上記経路構成及び通信リソースは、インターネットパケットを上記移動ノードに通信し及び該移動ノードから受信できるように、インターネットパケットがルーティングされ及び受信されるルーティングエリアを上記コアネットワークに提供することを含み、
上記コアネットワークは、上記移動ノードから受信されるルーティングエリア更新要求に応じて、該ルーティングエリア更新要求を、上記サービスレベル識別子によって表される要求優先度に基づいて処理することを特徴とする請求項１記載の電気通信システム。
【請求項３】
上記コアネットワークは、少なくとも１つのサービングパケット無線システム支援ノードと、パケット無線システムゲートウェイ支援ノードとを含み、
上記移動ノードから受信されるルーティングエリア更新要求は、上記サービングパケット無線システム支援ノード内のルーティングエリア更新を含むことを特徴とする請求項２記載の電気通信システム。
【請求項４】
上記コアネットワークは、少なくとも１つのサービングパケット無線システム支援ノードと、パケット無線システムゲートウェイ支援ノードとを含み、
上記移動ノードから受信されるルーティングエリア更新要求は、上記サービングパケット無線システム支援ノード間のルーティングエリア更新を含むことを特徴とする請求項２記載の電気通信システム。
【請求項５】
上記経路構成及び通信リソースは、上記無線ネットワークの複数の無線通信ノードのうちの第１の無線通信ノードへの上記移動ノードの接続に基づいて、該移動ノードに／からインターネットパケットをルーティングし、
上記コアネットワークは、上記移動ノードが上記無線ネットワークの第１の無線通信ノードから第２の無線通信ノードに加入した後の該移動ノードの該第１の無線通信ノードと該第２の無線通信ノードの間のハンドオーバ手続きを、上記サービスレベル識別子によって表される要求優先度に基づいて、処理することを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項記載の電気通信システム。
【請求項６】
上記パケットデータ接続アクティブ化要求は、パケットデータプロトコルアクティブ化要求であり、上記サービスレベル識別子は、該パケットデータプロトコルアクティブ化要求のプロトコル設定オプションパートによって提供されることを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項記載の電気通信システム。
【請求項７】
上記コアネットワークは、上記サービスレベル識別子が、上記移動ノードに割り当てられたパケットデータプロトコルアドレスに関連付けられて記憶されるプロファイルキャッシュを維持することを特徴とする請求項１乃至６いずれか１項記載の電気通信システム。
【請求項８】
上記コアネットワークは、
上記サービスレベル識別子によって表される要求優先度を、上記パケットデータプロトコルアドレスに関連付けられているプリセット優先度と比較し、
上記要求優先度が上記プリセット優先度を超えていない場合、上記サービスレベル識別子によって表される要求優先度に基づいて、インターネットパケットを通信することを特徴とする請求項７記載の電気通信システム。
【請求項９】
上記パケット無線ネットワークは、汎用パケット無線システム（General Packet Radio System：ＧＰＲＳ）であることを特徴とする請求項１乃至８いずれか１項記載の電気通信システム。
【請求項１０】
移動体通信の機能を、コアネットワーク及び無線ネットワークを含むパケット無線ネットワークを用いる移動ノードに提供する電気通信方法において、
インターネットパケットを、上記パケット無線ネットワーク内の上記移動ノードの位置に基づいて、該パケット無線ネットワークの無線ネットワークに／から通信するステップと、
上記移動ノードの位置に基づいて確立される現在の経路構成及び上記コアネットワーク及び無線ネットワークのうちの少なくとも１つの通信リソースに基づいて、該コアネットから該無線ネットワークによって受信される又は該無線ネットワークから該コアネットワークに送信するインターネットパケットを、無線アクセスインタフェースを介して上記移動ノードに／から通信するステップとを有し、
上記移動ノードの位置に基づいて現在の経路構成及び通信リソースを確立する処理は、
上記移動ノードを用いて、インターネットパケットを上記無線ネットワークを介して通信する通信ベアラを確立するためのパケット接続手順に基づいて、パケットデータ接続アクティブ化要求を生成するステップと、
上記パケットデータ接続アクティブ化要求を、他の移動ノードから受信されるインターネットパケットに対する優先度であって、上記移動ノードに／から通信するインターネットパケットに与えられる該優先度を表すサービスレベル識別子を含むように適応化するステップと、
上記パケットデータ接続アクティブ化要求を、上記パケット無線ネットワークのコアネットワークに通信するステップと、
上記コアネットワーク部分及び上記無線ネットワーク部分を介する上記移動ノードへ／からの通信ベアラを、上記パケットデータ接続アクティブ化要求に基づいて確立するステップと、
上記移動ノードの位置が変化した後の上記現在の経路構成及び上記コアネットワーク及び無線ネットワークのうちの少なくとも１つの通信リソースを、上記サービスレベル識別子に基づいて決定された相対的優先度によって適応化するステップとを有することを特徴とする電気通信方法。
【請求項１１】
上記経路構成及び通信リソースは、インターネットパケットを上記移動ノードに通信し及び該移動ノードから受信できるように、インターネットパケットがルーティングされ及び受信されるルーティングエリアを上記コアネットワークに提供することを含み、
上記移動ノードから受信されるルーティングエリア更新要求に応じて、該ルーティングエリア更新要求を、上記サービスレベル識別子によって表される要求優先度に基づいて処理するステップを更に有する請求項１０記載の電気通信方法。
【請求項１２】
上記コアネットワークは、少なくとも１つのサービングパケット無線システム支援ノードと、パケット無線システムゲートウェイ支援ノードとを含み、
上記移動ノードから受信されるルーティングエリア更新要求は、上記サービングパケット無線システム支援ノード内のルーティングエリア更新を含むことを特徴とする請求項１１記載の電気通信方法。
【請求項１３】
上記コアネットワークは、少なくとも１つのサービングパケット無線システム支援ノードと、パケット無線システムゲートウェイ支援ノードとを含み、
上記移動ノードから受信されるルーティングエリア更新要求は、上記サービングパケット無線システム支援ノード間のルーティングエリア更新を含むことを特徴とする請求項１１記載の電気通信方法。
【請求項１４】
上記経路構成及び通信リソースは、上記無線ネットワークの複数の無線通信ノードのうちの第１の無線通信ノードへの上記移動ノードの接続に基づいて、該移動ノードに／からインターネットパケットを通信するために決定され、
上記移動ノードが上記無線ネットワークの第１の無線通信ノードから第２の無線通信ノードに加入した後に、上記コアネットワークにおいて、該移動ノードの該第１の無線通信ノードと該第２の無線通信ノードの間のハンドオーバ手続きを、上記サービスレベル識別子によって表される要求優先度に基づいて、処理するステップを更に有することを特徴とする請求項１０乃至１３いずれか１項記載の電気通信方法。
【請求項１５】
上記パケットデータ接続アクティブ化要求は、パケットデータプロトコルアクティブ化要求であり、上記サービスレベル識別子は、該パケットデータプロトコルアクティブ化要求のプロトコル設定オプションパートによって提供されることを特徴とする請求項１０乃至１４いずれか１項記載の電気通信方法。
【請求項１６】
上記コアネットワークによって、上記サービスレベル識別子が、上記移動ノードに割り当てられたパケットデータプロトコルアドレスに関連付けられて記憶されるプロファイルキャッシュを維持するステップを更に有する請求項１０乃至１４いずれか１項記載の電気通信方法。
【請求項１７】
上記サービスレベル識別子によって表される要求優先度を、上記パケットデータプロトコルアドレスに関連付けられているプリセット優先度と比較するステップと、
上記要求優先度が上記プリセット優先度を超えていない場合、上記サービスレベル識別子によって表される要求優先度に基づいて、インターネットパケットを通信するステップとを更に有する請求項１６記載の電気通信方法。
【請求項１８】
移動体通信の機能を、コアネットワーク及び無線ネットワークを含むパケット無線ネットワークに／からインターネットパケットを通信することによって、提供する移動ノードにおいて、
インターネットパケットを、無線アクセスインタフェースを介して、上記パケット無線ネットワークの無線ネットワークに／から通信し、該無線ネットワークは、上記コアネットワークから受信される又は該コアネットワークに送信するインターネットパケットを、該無線アクセスインタフェースを介して、当該移動ノードに／から通信し、該コアネットワーク及び無線ネットワークは、当該移動ノードの位置に基づいて確立される現在の経路構成及び該コアネットワーク及び無線ネットワークのうちの少なくとも１つの通信リソースに基づいて、インターネットパケットを通信し、
当該移動ノードは、
インターネットパケットを上記無線ネットワークを介して通信する通信ベアラを確立するためのパケット接続手順に基づいて、他の移動ノードから受信されるインターネットパケットに対する優先度であって、当該移動ノードに／から通信するインターネットパケットに与えられる該優先度を表すサービスレベル識別子を含むように適応化されたパケットデータ接続アクティブ化要求を生成し、
上記パケットデータ接続アクティブ化要求を、上記パケット無線ネットワークのコアネットワークに通信する移動ノード。
【請求項１９】
インターネットパケットを、コアネットワーク及び無線ネットワークを含むパケット無線ネットワークを用いる移動ノードを用いて、通信する電気通信方法において、
インターネットパケットを、無線アクセスインタフェースを介して、上記パケット無線ネットワークの無線ネットワークに／から通信し、該無線ネットワークは、上記コアネットワークを介して受信される又は送信するインターネットパケットを、該無線アクセスインタフェースを介して、上記移動ノードに／から通信し、該コアネットワーク及び無線ネットワークは、該移動ノードの位置に基づいて確立される現在の経路構成及び該コアネットワーク及び無線ネットワークのうちの少なくとも１つの通信リソースに基づいて、インターネットパケットを通信するステップと、
インターネットパケットを上記無線ネットワークを介して通信する通信ベアラを確立するためのパケット接続手順に基づいて、他の移動ノードから受信されるインターネットパケットに対する優先度であって、上記移動ノードによって受信される及び該移動ノードからから送信するインターネットパケットに与えられる該優先度を表すサービスレベル識別子を含むように適応化されたパケットデータ接続アクティブ化要求を生成するステップと、
上記パケットデータ接続アクティブ化要求を、上記パケット無線ネットワークのコアネットワークに通信するステップとを有する電気通信方法。
【請求項２０】
移動体通信の機能を、コアネットワーク及び無線ネットワークを含むパケット無線ネットワークを用いる移動ノードに提供する電気通信方法において、
インターネットパケットを、上記パケット無線ネットワーク内の上記移動ノードの位置に基づいて、該パケット無線ネットワークの無線ネットワークに／から通信するステップと、
上記移動ノードの位置に基づいて確立される現在の経路構成及び上記コアネットワーク及び無線ネットワークのうちの少なくとも１つの通信リソースに基づいて、該コアネットワークから該無線ネットワークによって受信される又は該無線ネットワークから該コアネットワークに送信するインターネットパケットを、無線アクセスインタフェースを介して上記移動ノードに／から通信するステップと、
インターネットパケットを上記無線ネットワークを介して通信する通信ベアラを確立するためのパケット接続手順に基づいて、他の移動ノードから受信されるインターネットパケットに対する優先度であって、上記移動ノードに／から通信するインターネットパケットに与えられる該優先度を表すサービスレベル識別子を含むように適応化されたパケットデータ接続アクティブ化要求を、該移動ノードから受信するステップと、
上記コアネットワーク部分及び上記無線ネットワーク部分を介する上記移動ノードへ／からの通信ベアラを、上記パケットデータ接続アクティブ化要求に基づいて確立するステップと、
上記移動ノードの位置が変化した後の上記現在の経路構成及び上記コアネットワーク及び無線ネットワークのうちの少なくとも１つの通信リソースを、上記サービスレベル識別子に基づいて決定された相対的優先度によって適応化するステップとを有する電気通信方法。
【請求項２１】
データプロセッサにロードされたときに、請求項１９又は２０記載の電気通信方法を実行するコンピュータ実行可能なコードを搬送媒体に提供するコンピュータプログラム。
【請求項２２】
上記搬送媒体は、信号であることを特徴とする請求項２２記載のコンピュータプログラム。
【請求項２３】
インターネットパケットを移動無線ネットワークを介して通信する通信ベアラを確立するためのパケット接続手順に基づいて、移動ノードによって生成されたパケットデータ接続アクティブ化要求を表すデータを搬送する信号において、
上記パケットデータ接続アクティブ化要求は、他の移動ノードから受信されるインターネットパケットに対する優先度であって、上記移動ノードに／から通信するインターネットパケットに与えられる該優先度を表すサービスレベル識別子を含むように適応化されていることを特徴とする信号。
【請求項２４】
インターネットパケットを、コアネットワーク及び無線ネットワークを含むパケット無線ネットワークを用いる移動ノードを用いて、通信する装置において、
上記無線ネットワークは、上記コアネットワークを介して受信される又は送信するインターネットパケットを、無線アクセスインタフェースを介して、上記移動ノードに／から通信し、該コアネットワーク及び無線ネットワークは、該移動ノードの位置に基づいて確立される現在の経路構成及び該コアネットワーク及び無線ネットワークのうちの少なくとも１つの通信リソースに基づいて、インターネットパケットを通信する際に、インターネットパケットを、上記無線アクセスインタフェースを介して、上記パケット無線ネットワークの無線ネットワークに／から通信するインターネットパケット通信手段と、
インターネットパケットを上記無線ネットワークを介して通信する通信ベアラを確立するためのパケット接続手順に基づいて、他の移動ノードから受信されるインターネットパケットに対する優先度であって、上記移動ノードに／から通信するインターネットパケットに与えられる該優先度を表すサービスレベル識別子を含むように適応化されたパケットデータ接続アクティブ化要求を生成する生成手段と、
上記パケットデータ接続アクティブ化要求を、上記パケット無線ネットワークのコアネットワークに通信するパケットデータ接続アクティブ化要求通信手段とを備える装置。
【請求項２５】
移動体通信の機能を、コアネットワーク及び無線ネットワークを含むパケット無線ネットワークを用いる移動ノードに提供する装置において、
インターネットパケットを、上記パケット無線ネットワーク内の上記移動ノードの位置に基づいて、該パケット無線ネットワークの無線ネットワークに／から通信する第１の通信手段と、
上記移動ノードの位置に基づいて確立される現在の経路構成及び上記コアネットワーク及び無線ネットワークのうちの少なくとも１つの通信リソースに基づいて、該コアネットワークから該無線ネットワークによって受信される又は該無線ネットワークから該コアネットワークに送信するインターネットパケットを、無線アクセスインタフェースを介して、上記移動ノードに／から通信する第２の通信手段と、
インターネットパケットを上記無線ネットワークを介して通信する通信ベアラを確立するためのパケット接続手順に基づいて、他の移動ノードから受信されるインターネットパケットに対する優先度であって、上記移動ノードに／から通信されるインターネットパケットに与えられる該優先度を表すサービスレベル識別子を含むように適応化されたパケットデータ接続アクティブ化要求を、上記移動ノードから受信する受信手段と、
上記コアネットワーク部分及び上記無線ネットワーク部分を介する上記移動ノードへ／からの通信ベアラを、上記パケットデータ接続アクティブ化要求に基づいて確立する確立手段と、
上記移動ノードの位置が変化した後の上記現在の経路構成及び上記コアネットワーク及び無線ネットワークのうちの少なくとも１つの通信リソースを、上記サービスレベル識別子に基づいて決定された相対的優先度によって適応化する適応化手段とを備える装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動ノードに移動体通信の機能を提供する電気通信システム及び電気通信方法であって、無線ネットワーク及びコアネットワークを含むパケット無線ネットワークを用いる移動ノードに／からインターネットパケットを通信する通信ベアラがパケット接続手続きを用いて確立される電気通信システム及び電気通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば汎用パケット無線システム（General Packet Radio Service：ＧＰＲＳ）等のパケット無線ネットワークでは、無線インタフェース及びコアネットワークを介してパケットデータを通信するための機能を移動ノードに提供する。パケット無線ネットワークは、無線ネットワークが提供する通信範囲内で、移動ノードが移動する間、通信セッションをサポートするように構成されている。
【０００３】
例えば、ピーク使用時間帯、又は都心等の人口密度が高いエリアをカバーするパケット無線ネットワークの一部等、幾つかの環境では、パケット無線ネットワークは、様々なネットワークサービスについて、移動ノードからの大量の要求を処理する必要がある。例えば、移動又はハンドオーバ要求に起因する移動ノードからの要求は、移動無線ネットワークの無線ネットワーク及びコアネットワークとの両方に影響を与える場合がある。これらのネットワークサービスは、例えば、ルーティング更新メッセージ等のシグナリングに関連している場合があり、ルーティング更新メッセージは、電話、ウェブブラウジング又は電子メール等の実際の音声及び／又はデータセッションに関連していることもあり、パケット無線ネットワークの構成又は基地局間のハンドオーバ等、移動をサポートするために必要な通信リソースの割当に関連していることもある。パケット無線ネットワークがこのような大量の要求を処理する必要がある場合、他の移動ノードからの、より大量のデータパケットの通信に割り当てられている通信リソースが限られているので、パケット無線ネットワークを介するデータパケットの通信に遅延又は中断が増加することがある。データパケットの通信におけるこのような遅延又は中断の増加によって、特に、例えば、音声サービス又はビデオ会議等、リアルタイム又は略リアルタイムのサービス品質を要求するサービスをサポートする移動ノードのサービス品質が低下する。したがって、パケット無線ネットワークに亘るデータパケットの通信におけるこのような遅延又は中断を軽減又は少なくとも低減し、特に、リアルタイム又は略リアルタイムのサービス品質を必要とするサービスをサポートする移動ノードに提供されるサービス品質に影響する可能性を低減させることが望まれる。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一実施の形態においては、移動ノードに移動体通信の機能を提供する電気通信システムは、コアネットワーク及び無線ネットワークを含むパケット無線ネットワークを備える。コアネットワークは、インターネットパケットを、パケット無線ネットワーク内の移動ノードの位置に基づいて、無線ネットワークに／から通信し、無線ネットワークは、移動ノードに／から無線アクセスインタフェースを介して、コアネットワークにインターネットパケットを通信する。無線ネットワークは、コアネットワークから受信したインターネットパケットを、無線アクセスインタフェースを介して移動ノードに／から通信する。コアネットワーク及び無線ネットワークは、移動ノードの位置に基づいて確立される現在の経路構成及びコアネットワーク及び無線ネットワークのうちの少なくとも１つの通信リソースに基づいて、インターネットパケットを通信する。移動ノードは、インターネットパケットを無線ネットワークを介して通信する通信ベアラを確立するためのパケット接続手順に基づいて、パケットデータ接続アクティブ化要求を生成する。パケットデータ接続アクティブ化要求は、他の移動ノードから受信されるインターネットパケットに対する優先度であって、移動ノードに／から通信するインターネットパケットに与えられる優先度を表すサービスレベル識別子を含むように適応化されている。移動ノードは、パケットデータ接続アクティブ化要求をパケット無線ネットワークのコアネットワークに通信する。コアネットワークは、コアネットワーク部分及び無線ネットワーク部分を介する移動ノードへ／からの通信ベアラを、パケットデータ接続アクティブ化要求に基づいて確立する。コアネットワークは、移動ノードの位置が変化した後の現在の経路構成及びコアネットワーク及び無線ネットワークのうちの少なくとも１つの通信リソースを、サービスレベル識別子に基づいて決定された相対的優先度によって適応化する。
【０００５】
パケットデータ接続アクティブ化要求にサービスレベル識別子を含ませる適応化を行うことによって、パケットデータ接続の処理に優先度を付すことができる。また、パケットデータ接続アクティブ化要求にサービスレベル識別子を含ませる適応化を行うことによって、コアネットワークは、経路構成又はコアネットワーク及び無線ネットワーク内の通信リソースの処理に優先度を付すことができ、この結果、要求されたサービスのレベルに応じて、移動ノードにネットワークリソースを割り当てることができる。したがって、電気通信システムは、通信リソースの使用を最適化でき、これにより、データ伝送の優先度が高いアプリケーションを実行する移動ノードに関連する通信ベアラの確立又はルーティング又は通信リソースの構成に関連するサービスの要求が優先されるので、このような移動ノードにおいて、中断又は遅延が生じる可能性を低減することができる。したがって、例えば、リアルタイムサービスをサポートする移動ノードには、例えば、インターネットパケットの通信における遅延又は中断の影響が少ない、電子メール等、非リアルタイム又はベストエフォートのサービスより高い優先度を与えることができる。
【０００６】
リアルタイム又は略リアルタイムのデータ伝送を必要とする移動ノードのユーザが実感する、データ伝送の遅延及び中断を低減するために、移動ノードは、パケットデータアクティブ化要求を適応化し、サービスレベル識別子を含ませる。サービスレベル識別子は、無線パケットネットワーク内で動作する他の移動ノードから受信されるインターネットパケットに対する優先度であって、移動ノードに／から通信するインターネットパケットに与えられる優先度を表す。また、コアネットワークは、サービスレベル識別子に基づいて、経路構成及びコアネットワーク及び無線ネットワークにおける通信リソースを適応化できる。これにより、移動ノードに／から通信されたインターネットパケット、及び移動ノードに影響するルーティング及びリソース割当を、コアネットワークにおいて優先的に処理することができる。これにより、ネットワークリソースの使用効率を高めることができ、例えば、リアルタイム又は略リアルタイムのデータ伝送を必要とする移動ノードのユーザに関する処理をより高い優先度で取り扱うことができる。
【０００７】
一実施の形態においては、コアネットワーク部分は、移動ノードからのルーティングエリア更新要求を、サービスレベル識別子によって表される要求優先度に基づいて処理する。これにより、優先度が高いデータ伝送を必要とするアプリケーションを実行する移動ノードが、１つのルーティングエリアから他のルーティングエリアに移動した場合、この移動ノードは、優先度が低いデータ伝送に対して優先され、優先度が高いサービスにおいて、サービス品質が低下する可能性を低減できる。
【０００８】
幾つかの実施の形態では、コアネットワーク部分は、移動ノードの接続が、無線ネットワーク内の複数の無線通信ノードのうちの第１の無線通信ノードから、第２の無線通信ノードに変化するハンドオーバ手続きを処理する。ここでも、コアネットワークは、サービスレベル識別子によって表される要求優先度に基づいて、第１の無線通信ノードと第２の無線通信ノードとの間で、移動ノードの接続を変更する手続きを処理する。このように、要求優先度に基づいて接続を変更することによって、遅延及び中断の影響が小さいアプリケーションを実行するデータ伝送の優先度が低い移動ノードに対して、優先度が高いデータ伝送を必要とするアプリケーションを実行する移動ノードの接続の変更が優先され、したがって、サービス品質が低下する可能性を低減できる。
【０００９】
本発明の様々な更なる実施の形態及び特徴は、添付の特許請求の範囲に定義されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付の図面を参照して、本発明の実施の形態を例示的に説明する。ここで、同様の部分には、対応する参照符号を付している。
【００１１】
以下、汎用パケット無線システム（General Packet Radio System：ＧＰＲＳ）に関して、本発明の例示的な実施の形態について説明する。図１は、移動ノード（mobile node：ＭＮ）４に／からインターネットパケットを通信するためのＧＰＲＳ／ＵＭＴＳパケット無線ネットワークのブロック図である。図１では、移動ノード４は、例えば、ウェブブラウジング又は電子メール等のパケットデータ通信セッションを行うように構成されている。図１は、ＧＰＲＳネットワークの構成要素を示しており、ＧＰＲＳネットワークは、ＧＰＲＳゲートウェイサービスノード（GPRS gateway service node：ＧＧＳＮ）２と、サービングＧＰＲＳ支援ノード（serving GPRS support node：ＳＧＳＮ）１と、無線ネットワークコントローラ（radio network controller：ＲＮＣ）７と、ノードｂ６とを備える。包括的に言えば、ＧＧＳＮ２及びＳＧＳＮ１は、コアネットワークＣＮの一部を構成し、無線ネットワークコントローラＲＮＣ７及びノードｂ６は、無線ネットワークＲＮの一部を構成する。
【００１２】
図２は、移動ノード４と、ノードｂ６及びＲＮＣ７との間の無線通信リンクを介して移動ノード４に／から通信されるデータパケットの流れを示すブロック図である。インターネットパケットは、更に、ＳＧＳＮ１及びＧＧＳＮ２を介して通信される。パケットが外部のＩＰネットワーク８に／から通信される場合、ＧＧＳＮ２は、ＧＰＲＳ／ＵＭＴＳパケット無線ネットワークから外部へのリンクを提供する。
【００１３】
後述するように、実施の形態は、ＧＰＲＳ／ＵＭＴＳパケット無線システムに限定されない。例えば、図３は、移動ノード２４に／からインターネットパケットを通信するためのＧＰＲＳ／ＧＳＭパケット無線ネットワークのブロック図を示している。この場合も、ＧＰＲＳ／ＵＭＴＳパケット無線ネットワークと同様に、ＧＧＳＮ及びＳＧＳＮは、コアネットワークの一部を構成するが、無線ネットワークは、ＧＰＲＳ／ＵＭＴＳパケット無線システムとは異なり、基地局／基地局コントローラ（base station/base station controller：ＢＳ／ＢＳＣ）、又はノードＢ及びＲＮＣによって構成される。
【００１４】
既知のＧＰＲＳ規格では、移動ノードがインターネットパケットをＧＰＲＳネットワークを介して通信する信ベアラを確立するためには、移動ノードは、パケットデータプロトコルコンテキスト手続きを使用する。以下、この手続きを説明する。
【００１５】
ＰＤＰコンテキスト
図４は、ＧＰＲＳ／ＵＭＴＳパケット無線ネットワークにおいて、パケットデータ接続を確立する手続きの具体例を示している。ＧＰＲＳ／ＵＭＴＳパケット無線ネットワークでは、移動ノードとコアネットワークとの間のパケットデータ接続は、コアネットワークが保持する通信ベアラプロファイルによって管理される。これはパケットデータプロトコル（Packet Data Protocol：ＰＤＰ）コンテキストとして知られている。ＰＤＰコンテキストは、通信を管理するために必要な情報を含み、この情報は、ルーティングデータ、外部のパケットネットワークにアクセスするためのネットワークノードのアドレス、及びＰＤＰコンテキストの要求に応じて移動ノードに割り当てられたＩＰアドレスを含む。移動ノードは、ＰＤＰコンテキストがアクティブ化されている場合にのみ、パケットデータ接続を確立することができる。図４に示すように、通信セッションを開始するために、移動ノード５１は、ＰＤＰコンテキスト５３の設定を要求するＰＤＰコンテキストアクティブ化メッセージ５２を、ＳＧＳＮ５６に送信する。ＳＧＳＮ５６がこの要求を受理すると、ＳＧＳＮ５６は、ＰＤＰコンテキスト確立要求メッセージ６０１をＧＧＳＮ５９に送信する。ＧＧＳＮ５９は、例えば、ＩＰ移動ノードに割り当てられたアドレスを確立する等、ＰＤＰコンテキストをセットアップするために必要な多くのタスクを実行する。ＧＧＳＮ５９は、ＰＤＰコンテキストをセットアップするために必要な全てのタスクを完了すると、ＰＤＰコンテキスト確立報告メッセージ６０２をＳＧＳＮ５６に送信する。これにより、ＰＤＰコンテキスト５３がアクティブ化され、パケットデータ接続５７が確立される。
【００１６】
サービスレベル識別子
図６に示すように、リアルタイム又は略リアルタイムのデータ伝送を必要とする移動ノードのユーザが実感するデータ伝送の遅延及び中断を低減するために、移動ノードは、ＰＤＰコンテキストアクティブ化要求４２を適応化し、サービスレベル識別子（service level identifier：ＳＩＤ）４０を含ませる。サービスレベル識別子４０は、移動性及びハンドオーバの制御及び管理に与えられる優先度を表す。この優先度は、例えば、ＧＰＲＳ／ＵＭＴＳパケット無線ネットワーク内で動作する他の移動ノードから受信されるインターネットパケットに対する優先度であって、移動ノードに／からインターネットパケットを通信するための位置更新、ルーティング更新、リソース割当、及びベアラセットアップの優先度を含む。ＳＧＳＮ４６は、ＧＧＳＮ４９と連携して、サービスレベル識別子４０に基づいて、現在の経路構成及びコアネットワーク及び無線ネットワーク４５の通信リソースを適応化する。これにより、移動ノードに／から通信されたインターネットパケット、及び移動ノードに影響するルーティング及びリソース割当を、コアネットワーク４６において優先的に処理することができる。この優先度付与によって、ネットワークリソースの使用効率を高めることができ、例えば、リアルタイム又は略リアルタイムのデータ伝送を必要とする移動ノードのユーザに関する処理を、より高い優先度で取り扱うことができる。図６に示すように、移動ノードは、サービスレベル識別子４０をＰＤＰコンテキストアクティブ化要求メッセージ４２のプロトコル設定オプション（Protocol Configuration Option：ＰＣＯ）情報要素４１の未使用のビットに挿入する。図５に示すパケット設定オプション情報要素（Packet Configuration Option Information Element：ＰＣＯ）は、ＰＤＰコンテキストアクティブ化要求メッセージ４２に含まれている情報要素である。これは、３ＧＰＰ技術仕様２４．００８（１０．５．６３）に定義されている。図５に示すように、ＰＣＯは、第３のオクテットに未定義の４ビットを含む。これらの予備ビットをサービスレベル識別子ビット４０として定義することによって、移動ノードは、これらを用いて、要求の優先度を表現することができる。これに代えて、プロトコルＩＤ／プロトコルＩＤコンテンツパートを用いて、サービスレベル識別子を搬送してもよい。
【００１７】
ＳＧＳＮ４６は、移動ノードからＰＤＰコンテキストアクティブ化要求メッセージ４２を受信すると、ＰＣＯ４１のサービスレベル識別子ビット４０を検査し、移動ノードから要求されている優先度のレベルを判定する。
【００１８】
サービスレベル識別子キャッシュ
図７に示すように、コアネットワークは、サービスレベル識別子キャッシュ４３を維持する。ＳＧＳＮ４６は、ＰＤＰコンテキストアクティブ化メッセージ４２を受信すると、サービスレベル識別子４０を検査し、移動ノードに割り当てられたＰＤＰアドレスに関連付けて、サービスレベル識別子４０をサービスレベル識別子キャッシュ４３に記憶する。
【００１９】
図８に示すように、ＳＧＳＮは、要求優先度を表すサービスレベル識別子４０を、移動ノードの識別子に関連するプロファイル、例えば、移動ノードに関連する国際移動体契約者識別情報（International Mobile Subscriber Identification：ＩＭＳＩ）４４に記憶されている許可されているサービスレベルと比較してもよい。この記憶されたプロファイルは、ホームロケーションレジスタ（home location register：ＨＬＲ）４７に保持してもよく、移動ノードの契約に基づく、すなわち、与えることが許可される優先度を示す。要求優先度が、許可されている優先度を超えていなければ、コアネットワークは、移動ノードに要求優先度を与える。この比較は、コアネットワークのＳＧＳＮ４６が行う。このために、サービスレベル識別子４０を表すデータ４９がＨＬＲ４７に送信される。そして、ＨＬＲ４７は、ＳＧＳＮ４６に、移動ノードに与えることができる優先度を確認する応答５０を送信する。
【００２０】
ルーティングエリア更新
無線ネットワークは、例えば、図１に示すように、複数のルーティングエリア、すなわち、ルーティングエリア１（ＲＡ１）、ルーティングエリア２（ＲＡ２）、ルーティングエリア３（ＲＡ３）、ルーティングエリア４（ＲＡ４）等に分割される。図１に示すように、ＳＧＳＮ１は、複数のルーティングエリア、例えば、ルーティングエリア３、ルーティングエリア４を制御できる。ＧＰＲＳ／ＵＭＴＳパケット無線ネットワークは、ルーティング及び移動ノードの移動性をサポートする目的で、パケット無線ネットワークを論理的なエリアに分離するために、異なるルーティングエリアに分割される。移動ノードは、１つのルーティングエリアから他のルーティングエリアに移動する際、ルーティングエリア更新メッセージをコアネットワークに送信する。また、移動ノードは、移動の有無にかかわらず、定期的にコアネットワークにルーティングエリア更新を送信する必要がある。移動ノードが１つのルーティングエリアから他のルーティングエリアに移動する際に必要とされるルーティングエリア更新には、ＳＧＳＮ内ルーティングエリア更新及びＳＧＳＮ間ルーティングエリア更新の２つの種類がある。図９は、ＳＧＳＮ内ルーティングエリア更新のケースを示している。移動ノードは、あるルーティングエリア、ここでは、ＳＧＳＮ３２によって制御されているルーティングエリア４から、他のルーティングエリア、ここでは、同じＳＧＳＮ３２によって制御されているルーティングエリア３に移動する。図１０は、ＳＧＳＮ間のルーティングエリア更新のケースを示している。移動ノードは、あるルーティングエリア、ここでは、第１のＳＧＳＮ３２によって制御されているルーティングエリア４から、他のルーティングエリア、ここでは、第２のＳＧＳＮ３１によって制御されているルーティングエリア２に移動する。何れの場合も、ルーティングエリア更新の処理は、帯域幅や処理時間等のネットワークリソースを消費する。図９に示すように、ＳＧＳＮ内のルーティングエリア更新は、関連するＳＧＳＮ３２のみによって実行できる。一方、図１０に示すＳＧＳＮ間のルーティングエリア更新は、ＳＧＳＮ３１、３２の両方及びＧＧＳＮ３６における処理、並びに移動ノードのＰＤＰコンテキストの更新を伴うので、更に多くのネットワークリソースを消費する。コアネットワークが多数のデータ接続をサポートしている場合、ルーティングエリア更新が処理される速度が低下することがある。この結果、アクティブなパケットデータ接続に関連する移動ノードでは、インターネットパケットの通信において、遅延及び中断が発生する場合がある。
【００２１】
一実施の形態においては、コアネットワークは、サービスレベル識別子に基づいて、ルーティングエリア更新を処理するための優先度のレベルを移動ノードに割り当てる。したがって、ルーティングエリア間を移動する多くの移動ノードがある環境、例えば、混雑するセル又は電車等の移動する交通機関では、コアネットワークは、どの移動ノードがリアルタイム又は略リアルタイムのデータ伝送を必要とする通信セッションに関連しているかを判定し、これに応じて、ルーティングエリア更新の処理の優先度を決定する。これはＳＧＳＮ及びＧＧＳＮの何れが行ってもよい。
【００２２】
ＳＧＳＮ内ルーティングエリア更新
図１１は、ＧＰＲＳ／ＧＳＭパケット無線ネットワークで用いられるＳＧＳＮ内のルーティングエリア更新のための手続きを示している。移動ノード６５は、ルーティングエリア更新要求６１をＳＧＳＮ６７に送信する。ここで、ＳＧＳＮ６７は、要求を検証するために幾つかのセキュリティ機能６２を開始してもよい。そして、ＳＧＳＮ６７は、移動ノード６５にルーティングエリア更新受理メッセージ６３を送信する。次に、ＳＧＳＮ６７は、ルーティングエリア更新６８を実行する。移動ノード６５は、ＳＧＳＮ６７にルーティングエリア更新完了メッセージ６４を送ることによって、ルーティングエリア更新受理メッセージ６３に対する肯定応答を行う。これらのメッセージは、全て、無線ネットワーク６６を介して通信される。
【００２３】
図１２は、ＧＰＲＳ／ＧＳＭパケット無線ネットワークで用いられるＳＧＳＮ内ルーティングエリア更新によって、サービスレベル識別子に基づき、ルーティングエリア更新を処理するための優先度のレベルを移動ノードに割り当てる実施の形態を示している。この具体例では、ＳＧＳＮ６７は、移動ノード６５からルーティングエリア更新要求メッセージを受信し、サービスレベル識別子６９に基づいて、ルーティングエリア更新の優先度を判定する。
【００２４】
ＳＧＳＮ間のルーティングエリア更新
図１３は、ＧＰＲＳ／ＵＭＴＳパケット無線ネットワークで用いられるＳＧＳＮ間のルーティングエリア更新のための手続きを簡略化して示している。この簡略化された手続きは、ルーティングエリア更新の一部としてＰＤＰコンテキストを更新するメカニズムに関係する。新たなＳＲＮＳ（サービス無線ネットワークシステム）８２及び旧いＳＲＳＮ８１は、それぞれ、ノードｂ及びＲＮＣを含む。新たなＳＲＮＳ８２は、移動ノードが移動したルーティングエリアを制御する新たなＳＧＳＮ８４にルーティングエリア更新要求７１を送信する。新たなＳＧＳＮ８４は、旧いＳＧＳＮ８５（移動ノードが以前に接続されていたルーティングエリアを制御するＳＧＳＮ）にＳＧＳＮコンテキスト要求７２を送信する。ＳＧＳＮコンテキスト要求７２は、移動ノード８１のためのＰＤＰコンテキストの詳細を要求する。メッセージ７３、７４は、移動ノードのＰＤＰコンテキストに関する情報を検索するために旧いＳＧＳＮ８５と、旧いＳＲＮＳ８３との間で送受されるメッセージである。そして、旧いＳＧＳＮ８５は、新たなＳＧＳＮ８４に、移動ノードのＰＤＰコンテキスト情報の詳細を示すＳＧＳＮコンテキスト応答メッセージ７６を送信する。新たなＳＧＳＮ８４は、ＧＧＳＮ８６にＰＤＰコンテキスト更新要求８０を送信する。ＧＧＳＮ８６は、ＰＤＰコンテキスト要求８０を受信すると、ＰＤＰコンテキストを更新する。
【００２５】
図１４は、ＧＰＲＳ／ＧＳＭパケット無線ネットワークで用いられるＳＧＳＮ内のルーティングエリア更新によって、サービスレベル識別子に基づき、ルーティングエリア更新を処理するための優先度のレベルを移動ノードに割り当てる実施の形態を示している。新たなＳＧＳＮ８４は、移動ノード８１からルーティングエリア更新要求７１を受信した後に、サービスレベル識別子キャッシュに記憶されている移動ノード８１に関連するサービスレベル識別子に基づく優先度でルーティングエリア更新要求を処理する。ＧＧＳＮ８６は、新たなＳＧＳＮ８４からＰＤＰコンテキスト更新要求メッセージ８０を受信すると、ＧＧＳＮ８６は、サービスレベル識別子キャッシュに記憶されている移動ノード８１に関連するサービスレベル識別子に基づく優先度でＰＤＰコンテキスト更新要求メッセージ８０を処理する。
【００２６】
一実施の形態においては、コアネットワークは、サービスレベル識別子に基づき、無線ネットワークノード間のハンドオーバを実行する際の優先度のレベルを移動ノードに与える。図１５は、ＧＰＲＳ／ＵＭＴＳパケット無線ネットワークにおける１つのＲＮＣから他のＲＮＣへの移動ノードのＳＧＳＮ内ハンドオーバのための簡略的な手続きを示している。移動ノード９１をソースＲＮＣ９２からターゲットＲＮＣ９３にハンドオーバすることが決定されると、ソースＲＮＣ９２は、ＳＧＳＮ９４に移転要求報告メッセージ９５を送信する。これに応じて、ＳＧＳＮ９４は、ターゲットＲＮＣ９３に移転要求メッセージ９６を送信し、及びソースＲＮＣ９２に移転コマンド９７を送信する。そして、ソースＲＮＣ９２は、ターゲットＲＮＣ９３に移転コミットメッセージ９８を送信する。そして、ソースＲＮＣ９２は、ターゲットＲＮＣ９３にデータ９９を送信する。ここで送信されるデータには、移動ノード９１のための新たな無線ベアラを確立するために必要なデータが含まれている。そして、ターゲットＲＮＣ９３は、移動ノード９１にＵＴＲＡＮ（ＵＭＴＳ地上波無線アクセスネットワーク：UMTS terrestrial radio access network）モビリティ情報１００を送信する。移動ノード９１は、ターゲットＲＮＣ９３にＵＴＲＡＮモビリティ情報確認メッセージ１０１を送信することによって、ＵＴＲＡＮモビリティ情報１００を確認する。図１６は、ＧＰＲＳ／ＵＭＴＳパケット無線ネットワークにおけるあるＲＮＣから他のＲＮＣへの移動ノードのＳＧＳＮ内ハンドオーバ手続きにおいて、サービスレベル識別子に基づき、ルーティングエリア更新を処理するための優先度のレベル移動ノードに割り当てる実施の形態を示している。ＳＧＳＮ９４は、ソースＲＮＣ９２から移転要求報告メッセージ９５を受信すると、ＳＧＳＮ９４は、ターゲットＲＮＣ９３に送信される移転要求メッセージ１０２にサービスレベル識別子情報を含ませる。ターゲットＲＮＣ９３は、移転要求メッセージ１０２を受信すると、符号１０３で示すように、サービスレベル識別子情報によって表されている優先度に基づいて、ハンドオーバ手続きの更なる処理に優先度を付与する。
【００２７】
本発明の様々な更なる実施の形態及び特徴は、添付の特許請求の範囲において定義されている。本発明の範囲から逸脱することなく、本明細書に記載された実施の形態を様々に変更することができる。例えば、ＧＰＲＳ／ＵＭＴＳ及びＧＰＲＳ／ＧＳＭに関連する本発明の実施の形態について説明したが本発明の実施の形態は、例えば、ＷｉＭＡＸやＣＤＭＡ２０００等の他のパケット無線システム及び移動無線規格にも適用できることは明らかである。更に、以上では、サービスレベル識別子は、ＰＤＰコンテキストのＰＣＯ内で搬送しているが、他の具体例として、通信ベアラ確立手続き内で、他のフィールド又は他の形式でサービスレベル識別子を搬送してもよいことは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】ＧＰＲＳ／ＵＭＴＳパケット無線ネットワークのブロック図である。
【図２】ＧＰＲＳ／ＵＭＴＳパケット無線ネットワークのブロック図である。
【図３】ＧＰＲＳ／ＧＳＭ規格に基づいて動作するパケット無線ネットワークのブロック図である。
【図４】移動ノードからコアネットワークに送信されるＰＤＰコンテキストアクティブ化要求メッセージを説明する図である。
【図５】パケット設定オプション情報要素のフォーマットを示す図である。
【図６】移動ノードからコアネットワークに送信される、サービスレベル識別子（ＳＩＤ）を含むように適応化されたＰＤＰコンテキストアクティブ化要求メッセージを示す図である。
【図７】移動ノードから、サービスレベル識別子キャッシュを含むコアネットワークに送信される、サービスレベル識別子を含むように適応化されたＰＤＰコンテキストアクティブ化要求メッセージを示す図である。
【図８】移動ノードから、サービスレベル識別子キャッシュ及びＨＬＲを含むコアネットワークに送信される、サービスレベル識別子を含むように適応化されたＰＤＰコンテキストアクティブ化要求メッセージを示す図である。
【図９】ＳＧＳＮ内ルーティングエリア変更を行う移動ノードを示すブロック図である。
【図１０】ＳＧＳＮ間ルーティングエリア変更を行う移動ノードを示すブロック図である。
【図１１】ＳＧＳＮ内のルーティングエリア更新を実行する手順を示す図である。
【図１２】サービスレベル識別子によって優先度が付されたＳＧＳＮ内のルーティングエリア更新を実行する処理を示す図である。
【図１３】ＳＧＳＮ間のルーティングエリア更新を実行する処理を示す図である。
【図１４】サービスレベル識別子によって優先度が付されたＳＧＳＮ間のルーティングエリア更新を実行する処理を示す図である。
【図１５】イントラＳＧＳＮ  ＲＮＣハンドオーバを実行する処理を示す図である。
【図１６】サービスレベル識別子によって優先度が付されたＳＧＳＮ間ＲＮＣハンドオーバを実行する処理を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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