(57)【要約】  一実施形態においては、パケット・モバイル通信システムにおける過負荷制御のための一方法が提供されており、前記方法は、過負荷の場合に、このトラフィックがモバイル端末に、またはスロットリングするための候補として宣言されるモバイル端末接続に属するとき、アイドリング・モードにあるモバイル端末について受信されるダウンリンク・トラフィックをスロットリングするステップを備える。
2013533651.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パケット・モバイル通信システムにおける過負荷制御のための方法であって、
過負荷の場合に、このトラフィックがモバイル端末に、またはスロットリングするための候補として宣言されるモバイル端末接続に属するとき、アイドリング・モードにあるモバイル端末（ＵＥ）について受信されるダウンリンク・トラフィックをスロットリングするステップを備える方法。
【請求項２】
過負荷を経験し始めているＳ４−ＳＧＳＮ（Ｓ４−ＳＧＳＮ）またはＭＭＥ（ＭＭＥ）が、前記ダウンリンク・トラフィックをスロットリングするようにＳＧＷ（Ｓ−ＧＷ）に要求するステップを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
過負荷を経験し始めているＳ４−ＳＧＳＮまたはＭＭＥが、要求の中で指定されるスロットリング・ファクタに応じて、前記ダウンリンク・トラフィックをスロットリングするようにＳＧＷに要求するステップを備える、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
過負荷を経験し始めているＳ４−ＳＧＳＮまたはＭＭＥが、要求の中で指定されるスロットリング遅延にわたって、前記ダウンリンク・トラフィックをスロットリングするようにＳＧＷに要求するステップを備える、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
過負荷を経験し始めているＳ４−ＳＧＳＮまたはＭＭＥが、ダウンリンク・データ通知肯定応答（ダウンリンク・データ通知Ａｃｋ）メッセージの内部で、前記ダウンリンク・トラフィックをスロットリングするようにＳＧＷに要求するステップを備える、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
Ｓ４−ＳＧＳＮまたはＭＭＥの負荷が、前記ダウンリンク・トラフィック・スロットリングを開始するしきい値を超過するときに、Ｓ４−ＳＧＳＮまたはＭＭＥは、過負荷を経験し始める、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記ダウンリンク・トラフィックをスロットリングする要求の、Ｓ４−ＳＧＳＮまたはＭＭＥからの受信をすると、ＳＧＷが、前記モバイル端末またはベアラについて受信されるダウンリンク・パケットを脱落させるステップを備える、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
スロットリング・ファクタを指定する前記ダウンリンク・トラフィックをスロットリングする要求の、Ｓ４−ＳＧＳＮまたはＭＭＥからの受信をすると、ＳＧＷが、前記スロットリング・ファクタに比例してダウンリンク・パケットを脱落させるステップを備える、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記ダウンリンク・トラフィックをスロットリングする要求の、Ｓ４−ＳＧＳＮまたはＭＭＥからの受信をすると、ＳＧＷが、スロットリングされなかったダウンリンク・パケットについてだけ、ダウンリンク・データ通知メッセージを前記Ｓ４−ＳＧＳＮ／ＭＭＥに対して送信するステップを備える、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
スロットリング遅延を指定する、前記ダウンリンク・トラフィックをスロットリングする要求の、Ｓ４−ＳＧＳＮまたはＭＭＥからの受信をすると、ＳＧＷが、前記スロットリング遅延の満了時に正常なオペレーションを再開するステップを備える、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
スロットリング・ファクタとスロットリング遅延とのうちの最後に受信された値が、Ｓ４−ＳＧＳＮまたはＭＭＥから受信されるどのような以前の値にも取って代わるステップを備える、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
スロットリング遅延の受信が、Ｓ４−ＳＧＳＮまたはＭＭＥに関連するＳＧＷタイマーを再開するステップを備える、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記トラフィックは、低優先順位トラフィックに対応する、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記トラフィックは、マシン・タイプ通信ＭＴＣトラフィックに対応する、請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記トラフィックは、低い割付保持優先順位ＡＲＰが割り付けられているトラフィックに対応する、請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
過負荷を経験し始めるときに、このトラフィックがモバイル端末に、またはスロットリングするための候補として宣言されるモバイル端末接続に属するとき、アイドリング・モードにあるモバイル端末（ＵＥ）についてのダウンリンク・トラフィックをスロットリングするようにサービング・ゲートウェイＳＧＷ（Ｓ−ＧＷ）に要求するように構成されたモビリティ管理エンティティＭＭＥ（ＭＭＥ）またはＳ４−サービングＧＰＲＳサポート・ノードＳ４−ＳＧＳＮ（Ｓ４−ＳＧＳＮ）。
【請求項１７】
その負荷が、前記ダウンリンク・トラフィック・スロットリングを開始するしきい値を超過するときに、過負荷を経験し始める、請求項１６に記載のＭＭＥまたはＳ４−ＳＧＳＮ。
【請求項１８】
要求の中で指定されるスロットリング・ファクタに応じて、前記ダウンリンク・トラフィックをスロットリングするようにＳＧＷに要求するように構成された、請求項１６または１７に記載のＭＭＥまたはＳ４−ＳＧＳＮ。
【請求項１９】
要求の中で指定されるスロットリング遅延にわたって、前記ダウンリンク・トラフィックをスロットリングするようにＳＧＷに要求するように構成された、請求項１６乃至１８のいずれか１項に記載のＭＭＥまたはＳ４−ＳＧＳＮ。
【請求項２０】
ダウンリンク・データ通知肯定応答（ダウンリンク・データ通知Ａｃｋ）メッセージの内部で、前記ダウンリンク・トラフィックをスロットリングするようにＳＧＷに要求するように構成された、請求項１６乃至１９のいずれか１項に記載のＭＭＥまたはＳ４−ＳＧＳＮ。
【請求項２１】
前記トラフィックは、低優先順位トラフィックに対応する、請求項１６乃至２０のいずれか１項に記載のＭＭＥまたはＳ４−ＳＧＳＮ。
【請求項２２】
前記トラフィックは、マシン・タイプ通信ＭＴＣトラフィックに対応する、請求項１６乃至２１のいずれか１項に記載のＭＭＥまたはＳ４−ＳＧＳＮ。
【請求項２３】
前記トラフィックは、低い割付保持優先順位ＡＲＰが割り付けられているトラフィックに対応する、請求項１６乃至２２のいずれか１項に記載のＭＭＥまたはＳ４−ＳＧＳＮ。
【請求項２４】
このトラフィックがモバイル端末に、またはスロットリングするための候補として宣言されるモバイル端末接続に属するとき、アイドリング・モードにあるモバイル端末（ＵＥ）についてのダウンリンク・トラフィックをスロットリングする要求の、Ｓ４−サービングＧＰＲＳサポート・ノードＳ４−ＳＧＳＮ（Ｓ４−ＳＧＳＮ）またはモビリティ管理エンティティＭＭＥ（ＭＭＥ）からの受信をすると、前記ダウンリンク・トラフィックをスロットリングするように構成されたサービング・ゲートウェイＳＧＷ（Ｓ−ＧＷ）。
【請求項２５】
前記ダウンリンク・トラフィックをスロットリングする要求の、Ｓ４−ＳＧＳＮまたはＭＭＥからの受信をすると、前記モバイル端末またはベアラについて受信されるダウンリンク・パケットを脱落させるように構成された、請求項２４に記載のＳＧＷ。
【請求項２６】
要求の中で指定されるスロットリング・ファクタに応じて、前記ダウンリンク・トラフィックをスロットリングする前記要求の、Ｓ４−ＳＧＳＮまたはＭＭＥからの受信をすると、前記スロットリング・ファクタに比例して、前記モバイル端末またはベアラについて受信されるダウンリンク・パケットを脱落させるように構成された、請求項２４または２５に記載のＳＧＷ。
【請求項２７】
前記ダウンリンク・トラフィックをスロットリングする要求の、Ｓ４−ＳＧＳＮまたはＭＭＥからの受信をすると、スロットリングされなかったダウンリンク・パケットについてだけ、ダウンリンク・データ通知メッセージをＳ４−ＳＧＳＮまたはＭＭＥに対して送信するように構成された、請求項２４乃至２６のいずれか１項に記載のＳＧＷ。
【請求項２８】
要求の中で指定されるスロットリング遅延に応じて前記ダウンリンク・トラフィックをスロットリングする前記要求の、Ｓ４−ＳＧＳＮまたはＭＭＥからの受信をすると、前記スロットリング遅延の満了時に正常なオペレーションを再開するように構成された、請求項２４乃至２７のいずれか１項に記載のＳＧＷ。
【請求項２９】
スロットリング・ファクタと、スロットリング遅延とのうちの最後に受信された値が、Ｓ４−ＳＧＳＮまたはＭＭＥから受信されるどのような以前の値にも取って代わる、請求項２４乃至２８のいずれか１項に記載のＳＧＷ。
【請求項３０】
スロットリング遅延の受信は、Ｓ４−ＳＧＳＮまたはＭＭＥに関連するＳＧＷタイマーを再開する、請求項２４乃至２９のいずれか１項に記載のＳＧＷ。
【請求項３１】
前記トラフィックは、低優先順位トラフィックに対応する、請求項２４乃至３０のいずれか１項に記載のＳＧＷ。
【請求項３２】
前記トラフィックは、マシン・タイプ通信ＭＴＣトラフィックに対応する、請求項２４乃至３１のいずれか１項に記載のＳＧＷ。
【請求項３３】
前記トラフィックは、特定の低い割付保持優先順位ＡＲＰが割り付けられているトラフィックに対応する、請求項２４乃至３２のいずれか１項に記載のＳＧＷ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にモバイル通信のネットワークおよびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
モバイル通信のネットワークおよびシステムについての詳細な説明は、例えば、３ＧＰＰ（第３世代パートナーシップ・プロジェクト）などの標準化機関によって公開される特定の技術仕様などの文献において見出されることが可能である。
【０００３】
そのようなシステムにおいては、モバイル端末またはユーザ装置（Ｕｓｅｒ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）（ＵＥ）は、無線アクセス・ネットワーク（Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）（ＲＡＮ）とコア・ネットワーク（Ｃｏｒｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）（ＣＮ）とを備えるアクセス・ネットワーク（とりわけ、パケット・ベースのアクセス・ネットワークなど）を経由してモバイル・サービス（とりわけ、ＩＰ−ベースのモバイル・サービスなど）にアクセスすることができる。
【０００４】
３ＧＰＰ−ベースのモバイル通信システムの例は、２Ｇ  ＧＳＭ／ＧＰＲＳ、３Ｇ  ＵＭＴＳ、ＥＰＳ（進化型パケット・システム（Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｓｙｓｔｅｍ））として知られてもいるＬＴＥを含んでいる。無線アクセス・ネットワーク（ＲＡＮ）の例は、ＧＥＲＡＮ（２Ｇ  ＧＳＭ／ＧＰＲＳについての）、ＵＴＲＡＮ（３Ｇ  ＵＭＴＳについての）、Ｅ−ＵＴＲＡＮ（ＬＴＥについての）を含んでいる。パケット・コア・ネットワークの例は、ＧＰＲＳコア（２Ｇまたは３Ｇについての）と、進化型パケット・コア（Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｃｏｒｅ）ＥＰＣ（２Ｇ、３ＧのＵＴＲＡＮおよびＬＴＥについての）とを含んでいる。
【０００５】
例えば、ＥＰＳアーキテクチャが、３ＧＰＰ  ＴＳ２３．４０１から取り込まれた、図１において思い起こされる。ＥＰＳの内部において、ＥＰＣは、Ｅ−ＵＴＲＡＮを経由して、またはＵＴＲＡＮ／ＧＥＲＡＮを経由してアクセスされることが可能である。ＥＰＣは、ＭＭＥ（モビリティ管理エンティティ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｅｎｔｉｔｙ））、ＳＧＷに対するＳ４インターフェースをサポートしており、またそれゆえにＳ４−ＳＧＳＮと呼ばれるＳＧＳＮ（サービングＧＰＲＳサポート・ノード（Ｓｅｒｖｉｎｇ  ＧＰＲＳ  Ｓｕｐｐｏｒｔ  Ｎｏｄｅ））、ＳＧＷ（サービング・ゲートウェイ（Ｓｅｒｖｉｎｇ  Ｇａｔｅｗａｙ））、ＰＧＷ（パケット・データ・ネットワークＰＤＮゲートウェイ）などのエンティティを備える。ＭＭＥは、Ｓ１−ＭＭＥインターフェースを経由して制御プレーンにおいてＥ−ＵＴＲＡＮとインターフェースする。Ｓ４−ＳＧＳＮは、Ｉｕ／Ｇｂインターフェースを経由してそれぞれ制御プレーンにおいてＵＴＲＡＮ／ＧＥＲＡＮとインターフェースする。ＳＧＷは、Ｓ１１／Ｓ４インターフェースを経由してそれぞれ制御プレーンにおいてＭＭＥ／Ｓ４−ＳＧＳＮとインターフェースする。ＳＧＷは、Ｓ１−Ｕインターフェースを経由してユーザ・プレーンにおいてＥ−ＵＴＲＡＮとインターフェースする。ＳＧＷは、Ｓ１２インターフェースを経由してユーザ・プレーンにおいてＵＴＲＡＮとインターフェースする。ＳＧＷは、Ｓ５／Ｓ８インターフェースを経由してユーザ・プレーンにおいてＰＧＷとインターフェースする。
【０００６】
そのようなシステムにおいては、問題は、いくつかのモバイル端末またはアプリケーションが、同時に通信ネットワーク・リソースを必要とする可能性があり、これが、ネットワーク・リソースの混雑状態またはオーバーフローを引き起こす可能性があり、これが、システムがもはや適切に機能することができない可能性があるときに深刻な結果をもたらす可能性があることである。とりわけ、例えば、ＥＰＳなどのシステムにおいては、通信ネットワーク・リソース制御に関連したいくつかの機能を担当するＭＭＥ／Ｓ４−ＳＧＳＮなどのコア・ネットワーク・エンティティが、混雑状態に、または過負荷になる可能性がある。
【０００７】
この問題は、例えば、３ＧＰＰなどの標準化機関によって現在のところ指定されるように、マシン・タイプ通信（Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｔｙｐｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）ＭＴＣと呼ばれることもある、マシン・ツー・マシン（Ｍａｃｈｉｎｅ  ｔｏ  Ｍａｃｈｉｎｅ）（Ｍ２Ｍ）通信のモバイル・ネットワークにおける導入とともに、とりわけ、ますます重要になっている。３ＧＰＰ  ＴＳ２２．３６８から取り込まれた図２に示されるように、ＭＴＣデバイスと呼ばれることもあるマシン・タイプ通信のために装備されたＵＥは、モバイル・ネットワーク（オペレータ・ドメイン）を通してＭＴＣサーバ（単数または複数）および／または他のＭＴＣデバイス（単数または複数）と通信する。
【０００８】
Ｍ２ＭタイプのアプリケーションまたはＭＴＣタイプのアプリケーションのモバイル・ネットワークにおける導入とともに、非常に多数の端末またはＭＴＣデバイス、あるいはＭＴＣアプリケーションは、同時に通信ネットワーク・リソースを必要とし、このようにして混雑状態または過負荷のリスクをかなり増大させるというリスクが存在している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】３ＧＰＰ  ＴＳ２３．４０１
【非特許文献２】３ＧＰＰ  ＴＳ２２．３６８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特に（排他的にではないが）Ｍ２Ｍ通信についての、そのようなシステムにおいて過負荷制御を提供する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
これらの目的、および他の目的は、一態様において、一実施形態において、パケット・モバイル通信システムにおける過負荷制御のための一方法によって達成され、前記方法は、過負荷の場合に、このトラフィックが、モバイル端末に、またはスロットリングするための候補として宣言されるモバイル端末接続に属するとき、アイドリング・モードにあるモバイル端末について受信されるダウンリンク・トラフィックをスロットリングする（ｔｈｒｏｔｔｌｉｎｇ）ステップを備える。
【００１２】
これらの目的、および他の目的は、他の態様においては、そのような方法を実行するように構成された、パケット・モバイル通信システムの、とりわけ、コア・ネットワーク・エンティティなどのエンティティによって達成される。そのようなエンティティは、とりわけ、ＥＰＳについてのＭＭＥ／Ｓ４−ＳＧＳＮおよびＳＧＷ、またはＧＰＲＳ／ＵＭＴＳについてのＳＧＳＮ（それらが、ＧＧＳＮとのＧｎインターフェースをサポートするので、Ｇｎ−ＳＧＳＮと呼ばれることもある）およびＧＧＳＮを含むことができる。
【００１３】
本発明の実施形態による装置および／または方法のいくつかの実施形態が、次に、例としてだけ、また添付図面を参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ＥＰＳアーキテクチャを示すように意図された図である。
【図２】モバイル・ネットワークにおけるＭＴＣの導入を示すように意図された図である。
【図３】ＥＰＳと、ＥＰＣに対するＥ−ＵＴＲＡＮアクセスとの場合についての、本発明の一実施形態によるＤＬ  ＭＴＣトラフィックの低減を示すように意図された図である。
【図４】ＥＰＳと、ＥＰＣに対するＵＴＲＡＮ／ＧＥＲＡＮアクセスとの場合についての、本発明の一実施形態によるＤＬ  ＭＴＣトラフィックの低減を示すように意図された図である。
【図５】ＧＰＲＳ／ＵＭＴＳの場合についての、本発明の一実施形態によるＤＬ  ＭＴＣトラフィックの低減を示すように意図された図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下で説明される本発明の実施形態においては、ＭＴＣは、より詳細には、一例として考えられることになる。しかしながら、本発明の実施形態は、そのような例だけには限定されない。
【００１６】
以下で説明される本発明の実施形態においては、ＥＰＳの場合が、主として考えられることになる。しかしながら、本発明の実施形態は、そのような例だけには限定されない。例えば、本発明の実施形態は、ＧＰＲＳ／ＵＭＴＳに対しても当てはまる。
【００１７】
上記で示されるように、Ｍ２ＭやＭＴＣなどのアプリケーションのモバイル・ネットワークにおける導入に伴う１つの問題は、非常に多数のモバイル端末（ＭＴＣデバイスと称される）またはＭＴＣアプリケーションが、同時に通信ネットワーク・リソースを必要とし、このようにして混雑状態または過負荷のリスクをかなり増大するというリスクである。
【００１８】
とりわけ、１つの問題は、アイドリング・モードにある非常に多数のモバイル端末が、同時に、ダウンリンク（ＤＬ）トラフィックについて再びアクティブになる必要があるというリスクであり、この場合に、ＭＭＥやＳ４−ＳＧＳＮなどのコア・ネットワーク・エンティティ（ＥＣＭ−アイドリング状態からＥＣＭ−接続状態へのモバイルＥＰＳ接続管理状態の遷移についてのそのような場合に実行されるべきネットワークによりトリガされたサービス要求プロシージャに関連した機能を含めて、いくつかの機能を担当している）は、過負荷になる可能性がある。
【００１９】
ネットワークによりトリガされたサービス要求プロシージャは、とりわけ以下のステップ：
−アイドリング・モードにあるＵＥに向かうＤＬトラフィックの受信をすると、ＳＧＷが、ダウンリンク・データ通知メッセージをＭＭＥ／Ｓ４−ＳＧＳＮに対して送信するステップと、
−ＭＭＥ／Ｓ４−ＳＧＳＮが、ダウンリンク・データ通知肯定応答メッセージでＳＧＷに応答するステップと、
−ＭＭＥ／Ｓ４−ＳＧＳＮが、ＵＥが登録されるトラッキング・エリア（Ｔｒａｃｋｉｎｇ  Ａｒｅａ）（単数または複数）／ルーティング・エリア（Ｒｏｕｔｉｎｇ  Ａｒｅａ）（単数または複数）に属するｅＮｏｄｅＢ（単数または複数）／ＲＮＣ（単数または複数）／ＢＳＳ（単数または複数）に対してページング・メッセージ（Ｐａｇｉｎｇ  ｍｅｓｓａｇｅ）を送信するステップと、
−次いで、ＵＥによりトリガされたサービス要求プロシージャが、実行されることが可能になるステップとを含んでいる。
このＵＥによりトリガされたサービス要求中に、多数の信号メッセージは、モバイルと、ＭＭＥ／Ｓ４−ＳＧＳＮとの間で行きつ戻りつして交換される必要がある。
【００２０】
すべてのこれらのステップは、ＭＭＥ／Ｓ４−ＳＧＳＮにおいて信号容量を消費し、またＭＭＥ／Ｓ４−ＳＧＳＮの混雑状態の場合には、これらのステップをトリガするＤＬトラフィックが、Ｍ２Ｍに関連したトラフィックの大部分など、低優先順位のトラフィックに対応するときに、これらのステップを回避する必要がある。
【００２１】
上記で述べられた問題を解決するための可能性のあるアプローチは、以下のようなものにすることができる。
【００２２】
アイドリング・モードにあるＭＴＣデバイスに向かうＤＬ  ＭＴＣトラフィックの受信をすると、ＳＧＷは、このＭＴＣデバイスのために、ダウンリンク・データ通知メッセージをＭＭＥ／Ｓ４−ＳＧＳＮに対して送信する。過負荷状態の下のＭＭＥ／Ｓ４−ＳＧＳＮは、これがＭＴＣ  ＰＤＮ接続であるという知識に基づいて、ＵＥに向かう、ネットワークにより開始されたサービス要求をトリガする代わりに、ＳＧＷからの要求を拒絶することを決定する可能性がある。
【００２３】
しかしながら、そのようなアプローチは、ＭＴＣトラフィックによって誘導されるＳ１１インターフェースとＳ４インターフェースと（すなわち、ＳＧＷとそれぞれＭＭＥおよびＳ４−ＳＧＳＮとの間の）の上の信号トラフィックを低減させることを可能にはしないであろう。これは、依然として、ＭＴＣトラフィックについて受信されるダウンリンク・データ通知メッセージを処理し、またこのメッセージに応答するためにＭＭＥ／Ｓ４−ＳＧＳＮ（過負荷の下の）を必要とすることになり、このようにして依然として、ＭＭＥ／Ｓ４−ＳＧＳＮの上の負荷を処理することを暗に意味している。それゆえに、ＭＴＣトラフィックのピークからもたらされることになるＭＭＥまたはＳ４−ＳＧＳＮの過負荷は、オペレータのすべてのトラフィックに影響を及ぼすことになる。オペレータが、ピークの時間に、またはＭＭＥ／Ｓ４−ＳＧＳＮが、混雑状態を経験し始めるときに、ＭＴＣトラフィックだけをスロットリングする、または禁止することができることを望み、このようにしてＭＴＣトラフィック（スロットリングされ、または禁止される）に関して規則的なトラフィック（ｒｅｇｕｌａｒ  ｔｒａｆｆｉｃ）（スロットリングまたは禁止をされない）に対するある種の優先順位を提供するので、これは、まさしくオペレータが、望まないことである。
【００２４】
したがって、そのような欠点の一部分またはすべてを回避することを可能にすることになる異なるアプローチが必要とされる。より一般的には、モバイル・ネットワークにおいて混雑状態または過負荷の制御を改善する必要がある。
【００２５】
以下で説明される本発明の実施形態は、特にそのような必要性に対処するものである。
【００２６】
一実施形態においては、過負荷状態にあるときのＥＰＣおよびＧＰＲＳのコア・ネットワーク（ＭＭＥおよびＳＧＳＮ）は、ネットワークが、（例えば、混雑した時間中に）ＭＴＣ通信のためのトラフィックの増大を受け入れる準備がされていない期間においてマシン・ツー・マシン・アプリケーションによって生成されるＤＬ信号負荷、または外側の過負荷状態でさえも低減することが可能にされるべきである。
【００２７】
一実施形態においては、過負荷を経験し始めているＭＭＥまたはＳＧＳＮは、既存の非ＭＴＣトラフィック（例えば、音声、データ、信号）のための正常なオペレーションを依然として可能にしながら、ＭＴＣデバイス／アプリケーションによって生成される信号トラフィックの部分的な、または完全なスロットリングをトリガすることができるべきである。
【００２８】
一実施形態においては、過負荷を経験し始めているＭＭＥまたはＳ４−ＳＧＳＮは、アイドリング・モードにあるデバイスについて受信されるＤＬ  ＭＴＣトラフィックを、すなわち、ＳＧＷが、ダウンリンク・データ通知メッセージをＭＭＥ／Ｓ４−ＳＧＳＮに対して正常に送信して、ネットワークにより開始されたサービス要求プロシージャをトリガすることになるトラフィックをスロットリングするようにＳＧＷに要求することができるべきである。
【００２９】
ＤＬ  ＭＴＣ信号トラフィックのスロットリングは、トラフィックのソースに最も近いポイントにおいて起こるべきである。
【００３０】
一実施形態においては、ＥＣＭ−アイドリング状態またはＰＭＭ−アイドリング・モードにあるＭＴＣデバイスについて受信されるＤＬ  ＭＴＣトラフィック、すなわち、ＳＧＷがダウンリンク・データ通知メッセージをＭＭＥ／Ｓ４−ＳＧＳＮに対して正常に送信して、ネットワークにより開始されたサービス要求プロシージャをトリガすることになるトラフィックが、スロットリングされる。
【００３１】
図３は、ＥＰＣに対するＥＰＳとＥ−ＵＴＲＡＮとのアクセスの場合について、本発明の一実施形態によるＤＬ  ＭＴＣトラフィックの低減を示すように意図したものである。
【００３２】
過負荷を経験し始めている（すなわち、その負荷が、ＭＴＣトラフィック・スロットリングを開始するしきい値を超過する）ＭＭＥは、スロットリング・ファクタ（％）に応じて、また要求において指定されるスロットリング遅延にわたって、アイドリング・モードにあるＭＴＣデバイスについてＤＬ  ＭＴＣトラフィックをスロットリングするようにＳＧＷに要求することにより、その負荷を低減させることができる。そのような要求は、例えば、ダウンリンク・データ通知肯定応答メッセージの内部で送信されることが可能である。
【００３３】
そのスロットリング遅延中に、ＳＧＷは、スロットリング・ファクタに比例して、ＭＭＥによってサービスされるＭＴＣ  ＰＤＮ接続の上で、またＳ１ベアラなしに、受信されるＤＬパケットを脱落させ、またスロットリングされなかったＤＬパケットについてだけ、ダウンリンク・データ通知メッセージをＭＭＥに対して送信する。
【００３４】
ＳＧＷは、スロットリング遅延の満了時に、正常なオペレーションを再開する。ＭＴＣスロットリング・ファクタと、スロットリング遅延とのうちの最後に受信された値は、そのＭＭＥから受信された以前のどのような値にも取って代わる。「ＭＴＣスロットリング遅延」の受信は、そのＭＭＥに関連するＳＧＷタイマーを再開させる。
【００３５】
ＤＬ  ＩＰパケットを脱落させるとき、ＳＧＷは、脱落したＤＬ  ＩＰパケットのソースに、パケットを反復することが役に立たないことを伝えるべき、ＰＤＮ接続のＵＬデータ・フローの中で、ＩＣＭＰパケット（例えば、ＩＣＭＰ「宛先到達不可能」）を送信することができる。
【００３６】
ＭＭＥは、ＰＤＮ接続をセットアップするときに、ＰＤＮ接続が、ＭＴＣトラフィックのためのものであるか否かをＳＧＷに対して信号で伝えることができる。
【００３７】
図４は、ＥＰＳと、ＥＰＣに対するＵＴＲＡＮ／ＧＥＲＡＮアクセスとの場合についての、本発明の一実施形態によるＤＬ  ＭＴＣトラフィックの低減を示すように意図したものである。
【００３８】
図４は、図３に類似しており、ＭＭＥは、Ｓ４−ＳＧＮによって置換されており、またｅＮＢは、ＲＮＣ／ＢＳＳによって置換されている。
【００３９】
図５は、ＧＰＲＳ／ＵＭＴＳの場合についての、本発明の一実施形態によるＤＬ  ＭＴＣトラフィックの低減を示すように意図したものである。
【００４０】
図５においては、Ｇｎ−ＳＧＳＮと呼ばれることもある、過負荷を経験し始めている（すなわち、その負荷が、ＭＴＣトラフィック・スロットリングを開始するしきい値を超過する）ＳＧＳＮは、スロットリング・ファクタ（％）に応じて、またスロットリング遅延にわたって、アイドリング・モードにあるＭＴＣデバイスについてのＤＬ  ＭＴＣトラフィックをスロットリングすることにより、その負荷を低減させることができる。
【００４１】
そのスロットリング遅延中に、Ｇｎ−ＳＧＳＮは、スロットリング・ファクタに比例して、そのＧｎ−ＳＧＳＮによってサービスされるＭＴＣ  ＰＤＰコンテキストの上で、また無線およびＩｕのベアラなしに、受信されるＤＬパケットを脱落させ、またスロットリングされなかったＤＬパケットについてだけ、ページング・メッセージをＲＮＣ／ＢＳＳに対して送信する。
【００４２】
Ｇｎ−ＳＧＳＮは、スロットリング遅延の満了時に、正常なオペレーションを再開する。Ｇｎ−ＳＧＳＮは、任意の時点に、異なるＭＴＣスロットリング・ファクタと、スロットリング遅延の値とを適用するように決定することができる。
【００４３】
ＤＬ  ＩＰパケットを脱落させるとき、Ｇｎ−ＳＧＳＮは、脱落したＤＬ  ＩＰパケットのソースに、パケットを反復することが役に立たないことを伝えるべき、ＰＤＰコンテキストのＵＬデータ・フローの中で、ＩＣＭＰパケット（例えば、ＩＣＭＰ「宛先到達不可能」）を送信することができる。
【００４４】
Ｇｎ−ＳＧＳＮは、ＰＤＰコンテキストをセットアップするときに、ＰＤＰコンテキストが、ＭＴＣトラフィックのためのものであるか否かを知ることができる。
【００４５】
上記で示されるように、本発明の実施形態は、ＭＴＣだけには限定されない。
【００４６】
例えば、より一般的には、ＭＭＥ／Ｓ４−ＳＧＳＮは、ＰＤＮ接続のセットアップ中にこのＰＤＮ接続（それが何のために使用されるとしても）が、スロットリングするための候補であるか否かを信号で伝えることができ、またはＭＭＥ／Ｓ４−ＳＧＳＮは、ＤＬトラフィックがスロットリングされるべき最高のＡＲＰ（割付保持優先順位（Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ  Ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ  Ｐｒｉｏｒｉｔｙ））優先順位をスロットリングすることをアクティブにするときを信号で伝えることができる。ＳＧＷは、スロットリングするためのＰＤＮ接続候補だけを、またはＭＭＥ／Ｓ４−ＳＧＳＮによって信号で伝えられるＡＲＰ優先順位よりも低いＡＲＰ優先順位を有するベアラの上で受信されるＤＬトラフィックだけをスロットリングすることになる。次いで、ＤＬ  ＭＴＣトラフィックの特定のスロットリングは、スロットリングするための候補としてＭＴＣ  ＰＤＮ接続にマークを付けることだけにより、または特定の低いＡＲＰ優先順位をＭＴＣトラフィックに割り付けることにより、達成されることが可能である。これはまた、何らかのより高い優先順位のＭＴＣトラフィックについての正常なオペレーションを維持しながら、ある種のＭＴＣトラフィックをスロットリングすることを可能にすることになる。
【００４７】
一態様において、一実施形態においては、パケット・モバイル通信システムにおける過負荷制御のための一方法が提供されており、前記方法は、過負荷の場合に、このトラフィックが、モバイル端末に、またはスロットリングするための候補として宣言されるモバイル端末接続に属するとき、アイドリング・モードにあるモバイル端末について受信されるダウンリンク・トラフィックをスロットリングするステップを備える。
【００４８】
一実施形態においては、前記方法は、第１のエンティティと称されるコア・ネットワーク・エンティティにおいて過負荷の場合に、制御プレーンにおいて無線アクセス・ネットワークと、また制御プレーンにおいて、第２のエンティティと称されるコア・ネットワーク・エンティティとインターフェースするステップを備え、前記第１のエンティティは、前記ダウンリンク・トラフィックをスロットリングするように前記第２のエンティティに要求する。
【００４９】
一実施形態においては、前記方法は、前記第１のエンティティが、スロットリング・ファクタに応じて前記ダウンリンク・トラフィックをスロットリングするように前記第２のエンティティに要求するステップを備える。
【００５０】
一実施形態においては、前記方法は、前記第１のエンティティが、スロットリング遅延にわたって、前記ダウンリンク・トラフィックをスロットリングするように前記第２のエンティティに要求するステップを備える。
【００５１】
一実施形態においては、前記方法は、前記要求の受信をすると、前記第２のエンティティが、このトラフィックがモバイル端末に、またはスロットリングするための候補として宣言されるモバイル端末接続に属するとき、アイドリング・モードにある前記モバイル端末について受信されるダウンリンク・パケットを脱落させるステップを備える。
【００５２】
一実施形態においては、前記方法は、前記第２のエンティティが、ユーザ・プレーンにおいて前記第２のエンティティとインターフェースする、第３のエンティティと称されるコア・ネットワーク・エンティティに前記脱落について通知するステップを備える。
【００５３】
一実施形態においては、前記方法は、前記第２のエンティティが、前記第３のエンティティに対してＩＣＭＰ「宛先到達不可能」メッセージを送信するステップを備える。
【００５４】
一実施形態においては、前記方法は、前記要求の受信をすると、前記第２のエンティティが、モバイル端末について、またはスロットリングするための候補ではないモバイル接続について、あるいはモバイル端末に関連する、またはスロットリングするための候補として宣言されるモバイル端末接続に関連するトラフィックのスロットリング・ファクタよりも低い比率についてだけ、アイドリング・モードにあるモバイル端末についての前記第１のエンティティに対してダウンリンク信号を送信するステップを備える。
【００５５】
一実施形態においては、前記方法は、前記第１のエンティティが、モバイル端末またはモバイル端末接続がスロットリングするための候補であるかどうかを前記第２のエンティティに対して信号で伝えるステップを備える。
【００５６】
一実施形態においては、前記方法は、前記第１のエンティティが、パケット接続をセットアップするときに、モバイル端末またはモバイル端末接続がスロットリングするための候補であるかどうかを前記第２のエンティティに対して信号で伝えるステップを備える。
【００５７】
一実施形態においては、前記方法は、過負荷を経験し始めているＳ４−ＳＧＳＮまたはＭＭＥが、このトラフィックがモバイル端末に、またはスロットリングするための候補として宣言されるモバイル端末接続に属するとき、アイドリング・モードにあるモバイル端末についてのダウンリンク・トラフィックをスロットリングするようにＳＧＷに要求するステップを備える。
【００５８】
一実施形態においては、前記方法は、過負荷を経験し始めているＳ４−ＳＧＳＮまたはＭＭＥが、このトラフィックがモバイル端末に、またはスロットリングするための候補として宣言されるモバイル端末接続に属するとき、要求の中で指定されるスロットリング・ファクタに応じて、アイドリング・モードにあるモバイル端末についてのダウンリンク・トラフィックをスロットリングするようにＳＧＷに要求するステップを備える。
【００５９】
一実施形態においては、前記方法は、過負荷を経験し始めているＳ４−ＳＧＳＮまたはＭＭＥが、このトラフィックがモバイル端末に、またはスロットリングするための候補として宣言されるモバイル端末接続に属するとき、要求の中で指定されるスロットリング遅延にわたって、アイドリング・モードにある端末についてのダウンリンク・トラフィックをスロットリングするようにＳＧＷに要求するステップを備える。
【００６０】
一実施形態においては、前記方法は、過負荷を経験し始めているＳ４−ＳＧＳＮまたはＭＭＥが、このトラフィックがモバイル端末に、またはスロットリングするための候補として宣言されるモバイル端末接続に属するとき、ダウンリンク・データ通知肯定応答メッセージの内部で、アイドリング・モードにある端末についてのダウンリンク・トラフィックをスロットリングするようにＳＧＷに要求するステップを備える。
【００６１】
一実施形態においては、前記方法は、このトラフィックがモバイル端末に、またはスロットリングするための候補として宣言されるモバイル端末接続に属するとき、アイドリング・モードにあるモバイル端末についてのダウンリンク・トラフィックをスロットリングする要求の、Ｓ４−ＳＧＳＮまたはＭＭＥからの受信をすると、ＳＧＷが、前記モバイル端末またはベアラについて受信されるダウンリンク・パケットを脱落させるステップを備える。
【００６２】
一実施形態においては、前記方法は、ＳＧＷが、前記脱落についての脱落させられているＤＬ  ＩＰパケットについてソースに通知するステップを備える。
【００６３】
一実施形態においては、前記方法は、ＳＧＷが、ＰＧＷを経由してＵＬで送信されるＩＣＭＰ「宛先到達不可能」メッセージを経由して前記脱落についての脱落させられているＤＬ  ＩＰパケットについてソースに通知するステップを備える。
【００６４】
一実施形態においては、前記方法は、このトラフィックがモバイル端末に、またはスロットリングするための候補として宣言されるモバイル端末接続に属するとき、アイドリング・モードにあるモバイル端末についてのダウンリンク・トラフィックをスロットリングする要求の、Ｓ４−ＳＧＳＮまたはＭＭＥからの受信をすると、ＳＧＷが、スロットリングされていないダウンリンク・パケットについてだけ、ダウンリンク・データ通知メッセージをＳ４−ＳＧＳＮ／ＭＭＥに対して送信するステップを備える。
【００６５】
一実施形態においては、前記方法は、このトラフィックがモバイル端末に、またはスロットリングするための候補として宣言されるモバイル端末接続に属するとき、スロットリング遅延を含む、アイドリング・モードにあるモバイル端末についてのダウンリンク・トラフィックをスロットリングする要求の、Ｓ４−ＳＧＳＮまたはＭＭＥからの受信をすると、ＳＧＷが、スロットリング遅延の満了時に正常なオペレーションを再開するステップを備える。
【００６６】
一実施形態においては、前記方法は、ＭＭＥ／Ｓ４−ＳＧＳＮが、ＰＤＮ接続がモバイル端末についてセットアップされるか、またはスロットリングするためのモバイル端末接続候補についてセットアップされるかをＳＧＷに対して信号で伝えるステップを備える。
【００６７】
一実施形態においては、前記方法は、第４のエンティティと称されるコア・ネットワーク・エンティティにおける過負荷の場合に、制御プレーンにおいて無線アクセス・ネットワークと、またユーザ・プレーンにおいて第５のエンティティと称されるコア・ネットワーク・エンティティとインターフェースするステップを備え、このトラフィックがモバイル端末に、またはスロットリングするための候補として宣言されるモバイル端末接続に属するとき、前記第４のエンティティは、前記ダウンリンク・トラフィックをスロットリングする。
【００６８】
一実施形態においては、前記方法は、前記第４のエンティティが、スロットリング・ファクタに応じて前記ダウンリンク・トラフィックをスロットリングするステップを備える。
【００６９】
一実施形態においては、前記方法は、前記第４のエンティティが、スロットリング遅延にわたって前記ダウンリンク・トラフィックをスロットリングするステップを備える。
【００７０】
一実施形態においては、前記方法は、前記モバイル端末またはモバイル端末接続が、スロットリングするための、あるいはモバイル端末に関連する、またはスロットリングするための候補として宣言されるモバイル端末接続に関連するトラフィックのスロットリング・ファクタよりも低い比率についての候補でない場合だけに、前記第４のエンティティが、アイドリング・モードにあるモバイル端末についてのダウンリンク信号を送信するステップを備える。
【００７１】
一実施形態においては、前記方法は、前記第４のエンティティが、前記脱落について前記第５のエンティティに通知するステップを備える。
【００７２】
一実施形態においては、前記方法は、前記第４のエンティティが、ＩＣＭＰ「宛先到達不可能」メッセージを前記第５のエンティティに対して送信するステップを備える。
【００７３】
一実施形態においては、前記方法は、過負荷を経験し始めているＧｎ−ＳＧＳＮが、このトラフィックがモバイル端末に、またはスロットリングするための候補として宣言されるモバイル端末接続に属するとき、アイドリング・モードにある端末についてのダウンリンク・トラフィックをスロットリングするステップ備える。
【００７４】
一実施形態においては、前記方法は、過負荷を経験し始めているＧｎ−ＳＧＳＮが、スロットリング・ファクタに応じて、前記ダウンリンク・トラフィックをスロットリングするステップを備える。
【００７５】
一実施形態においては、前記方法は、過負荷を経験し始めているＧｎ−ＳＧＳＮが、スロットリング遅延にわたって、前記ダウンリンク・トラフィックをスロットリングするステップを備える。
【００７６】
一実施形態においては、前記方法は、過負荷を経験し始めているＧｎ−ＳＧＳＮが、前記トラフィックがモバイル端末に、またはスロットリングするための候補として宣言されるモバイル端末接続に属するとき、アイドリング・モードにあるモバイル端末について受信されるダウンリンク・パケットを脱落させるステップを備える。
【００７７】
一実施形態においては、前記方法は、Ｇｎ−ＳＧＳＮが、前記脱落について脱落させられているＤＬ  ＩＰパケットについてソースに通知するステップを備える。
【００７８】
一実施形態においては、前記方法は、Ｇｎ−ＳＧＳＮが、ＧＧＳＮを経由してＵＬで送信されるＩＣＭＰ「宛先到達不可能」メッセージを経由して前記脱落について脱落させられているＤＬ  ＩＰパケットについてソースに通知するステップを備える。
【００７９】
一実施形態においては、前記方法は、過負荷を経験し始めているＧｎ−ＳＧＳＮが、モバイル端末について、またはスロットリングするための候補ではないモバイル接続について、あるいはモバイル端末に関連する、またはスロットリングするための候補として宣言されるモバイル端末接続に関連するトラフィックのスロットリング・ファクタよりも低い比率についてだけ、アイドリング・モードにあるモバイル端末についてのダウンリンク信号を送信するステップを備える。
【００８０】
一実施形態においては、スロットリングするためのモバイル端末候補は、マシン・タイプ通信ＭＴＣデバイスを含んでいる。
【００８１】
一実施形態においては、スロットリングするためのモバイル端末候補は、リソースの割付けについての低優先順位レベルを有するモバイル端末を含んでいる。
【００８２】
一実施形態においては、前記優先順位レベルは、ＱｏＳパラメータ割付保持優先順位ＡＲＰによって与えられる。
【００８３】
他の態様においては、特にＥＰＳについてのＭＭＥ／Ｓ４−ＳＧＳＮおよびＳＧＷ、ＧＰＲＳ／ＵＭＴＳについてのＳＧＳＮおよびＧＧＳＮなど、そのような方法を実行するように構成された、特にモバイル通信システムのコア・ネットワーク・エンティティなどのエンティティが提供されている。
【００８４】
上記で述べられたエンティティについての詳細な実装は、当業者のためのどのような特別な問題も引き起こさず、またそれゆえに当業者のために、もっと十分に開示される必要はない。
【００８５】
当業者なら、様々な上記の方法のステップが、プログラムされたコンピュータによって実行され得ることを簡単に認識するであろう。本明細書において、いくつかの実施形態は、マシン読取り可能、またはコンピュータ読取り可能であり、また命令のマシン実行可能なプログラム、またはコンピュータ実行可能なプログラムを符号化するプログラム・ストレージ・デバイス、例えば、デジタル・データ・ストレージ媒体を対象として含むようにも意図され、そこでは前記命令は、前記上記の方法のステップの一部または全部を実行する。プログラム・ストレージ・デバイスは、例えば、デジタル・メモリ、磁気ディスクや磁気テープなどの磁気ストレージ媒体、ハード・ドライブ、または光学的に読取り可能なデジタル・データ・ストレージ媒体とすることができる。実施形態は、上記の方法の前記ステップを実行するようにプログラムされるコンピュータを対象として含むようにも意図される。
【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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【国際調査報告】
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