(57)【要約】【課題】本発明は、ＵＥを３ＧＰＰアクセス・ネットワークに（再）接続するための方法、及び、３ＧＰＰアクセス・ネットワークから非３ＧＰＰアクセス・ネットワークへのハンドオーバ時にＵＥのベアラ・コンテキスト情報を格納するための方法に関する。さらに本発明は、移動管理エンティティ、サービングゲートウェイ、パック・データ・ゲートウェイなどの３ＧＰＰネットワーク・ノードや、これらの方法を実行するよう構成さえたＵＥに関する。【解決手段】ＵＥの３ＧＰＰアクセス・ネットワークへの（再）接続時の遅延時間を削減するために、本発明は、このＵＥに関するデータ・ベアラ・コンテキスト情報が使用できるよう、そしてＵＥが３ＧＰＰアクセス・ネットワークに再度接続されたときデータ・ベアラの（再）活性化に使用できるように、ＵＥが３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されていない間、３ＧＰＰアクセス・ネットワークのＵＥのデータ・ベアラ及びＵＥに関するコンテキスト情報を維持することを提案する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザ機器を３ＧＰＰアクセス・ネットワークに（再）接続するための方法であって、
前記ユーザ機器から前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークを介して、前記３ＧＰＰアクセス・ネットワーク内の移動管理エンティティへ、前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークで通信するための前記ユーザ機器のデータ・ベアラの活性化を要求するとともに、前記移動管理エンティティが前記データ・ベアラに関するコンテキスト情報を利用可能である旨を前記移動管理エンティティに示す（再）接続メッセージを送信するステップと、
前記移動管理エンティティが、前記（再）接続メッセージに応じて、前記移動管理エンティティによって維持された前記データ・ベアラ・コンテキスト情報に基いて前記データ・ベアラの前記活性化をトリガするステップとを、
有する方法。
【請求項２】
前記データ・ベアラ・コンテキスト情報は、前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークへの前記ユーザ機器の以前の接続から前記移動管理エンティティにとって利用可能である請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記データ・ベアラの前記データ・ベアラ・コンテキスト情報が、前記（再）接続メッセージに含まれる前記データ・ベアラ情報によって識別される請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記（再）接続メッセージが、前記（再）接続時に前記ユーザ機器によって前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークを介して前記移動管理エンティティに送信される第１のメッセージである、請求項１から３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項５】
前記データ・ベアラの前記活性化は、前記移動管理エンティティ及び／又は前記移動管理エンティティに接続されたサービングゲートウェイで維持される前記データ・ベアラ・コンテキスト情報に基づいたデータ移送のためのリソースの予約を含む請求項１から４のいずれか１つに記載の方法。
【請求項６】
前記データ・ベアラの活性化は、前記ユーザ機器と、前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークへの（再）接続時に前記ユーザ機器にサービスを提供するeNode Bとの間のデータ移送のための無線ベアラの活性化を含む請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記データ・ベアラの活性化は、前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークのサービングゲートウェイと前記ユーザ機器のデータを転送するための前記eNode Bとの間のデータ・トンネルの前記活性化を含む請求項１から６のいずれか１つに記載の方法。
【請求項８】
前記データ・ベアラの活性化は、前記データ・ベアラのＧＴＰトンネル・エンドポイントＩＤを前記eNode Bに前記移動管理エンティティが信号送信することを含む請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記データ・ベアラの活性化は、前記サービングゲートウェイと前記ユーザ機器のデータを転送するための前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークのパケット・データ・ゲートウェイとの間のデータ・トンネルの前記活性化、あるいは、前記ユーザ機器のデータを転送するための前記パケット・データ・ゲートウェイでのバインディングキャッシュ・エントリの前記活性化を含む請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
前記サービングゲートウェイと前記eNode Bとの間の前記データ・トンネルの前記活性化と、前記サービングゲートウェイと前記パケット・データ・ゲートウェイとの間の前記データ・トンネルの前記活性化とが並行して実行される請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１１】
前記（再）接続メッセージが、
−  活性化される前記データ・ベアラのデータ・ベアラ識別子、または
−  ＰＤＮ接続識別子及びＰＤＮ接続当たりのデータ・ベアラ数、または
−  前記移動管理エンティティでデータ・ベアラ・コンテキスト情報が利用可能である旨を、前記移動管理エンティティに示すフィールドまたはフラグ
を示す請求項１から１０のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１２】
前記（再）接続メッセージが、
−  アクティブ・フラグが設定されるトラッキング領域更新メッセージ、または
−  確立される前記データ・ベアラに関するデータ・ベアラ情報を含む拡張トラッキング領域更新メッセージ、または
−  確立される前記データ・ベアラに関するデータ・ベアラ情報を含む拡張サービス要求メッセージ
である請求項１から１１のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１３】
前記接続メッセージは完全性保護である請求項１から１２のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１４】
３ＧＰＰアクセス・ネットワークから非３ＧＰＰアクセス・ネットワークへのハンドオーバ時にユーザ機器のベアラ・コンテキスト情報を格納する方法であって、
前記ユーザ機器が前記非３ＧＰＰアクセス・ネットワークへ移動するのに応じて、前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークの前記ユーザ機器に関するデータ・ベアラのリソースを解放するとともに、前記ユーザ機器にサービスを提供する前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークの移動管理エンティティが、前記解放されたデータ・ベアラのベアラ・コンテキスト情報を維持するステップを、
有する方法。
【請求項１５】
前記移動管理エンティティに接続されたパケット・データ・ゲートウェイによって、前記データ・ベアラに関するデータ・ベアラ・コンテキスト情報を維持するステップを更に有する請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記ユーザ機器が前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されていない間、前記ユーザ機器の新しいデータ・ベアラの確立を指示する信号メッセージを前記移動管理エンティティで受信するステップと、
前記移動管理エンティティによって、前記新しいデータ・ベアラに関するデータ・ベアラ・コンテキスト情報を生成し格納するステップとを、
更に有する請求項１４又は１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記信号メッセージは、前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されていない間に前記ユーザ機器にサービスを提供する前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークのパケット・データ・ゲートウェイから受信される請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記移動管理エンティティに接続された前記パケット・データ・ゲートウェイで、前記ユーザ機器が前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されていない間、前記ユーザ機器の新しいデータ・ベアラの前記確立を指示する信号メッセージを受信するステップと、
前記移動管理エンティティに接続された前記パケット・データ・ゲートウェイによって、前記新しいデータ・ベアラに関するベアラ・コンテキスト情報を生成し格納するステップとを、
更に有する請求項１４から１７のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１９】
請求項１から１３のいずれか１つに記載の方法のステップを更に有する請求項１４から１８のいずれか１つに記載の方法。
【請求項２０】
前記接続メッセージに含まれる前記ベアラ情報が、前記ユーザ機器が前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されていなかった間に確立された少なくとも１つの新しいデータ・ベアラを示す請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記維持されるデータ・ベアラ・コンテキスト情報は、前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークのサービングゲートウェイに関する情報と、非３ＧＰＰアクセス・ネットワークにハンドオーバする前に、前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークの前記ユーザ機器にサービスを提供したeNode Bへの前記ＧＴＰトンネルの前記サービングゲートウェイのＧＴＰトンネル・エンドポイント識別子に関する情報とを含む請求項１から２０のいずれか１つに記載の方法。
【請求項２２】
前記移動管理エンティティ及び／又は前記移動管理エンティティに接続されたパケット・データ・ゲートウェイで、前記ユーザ機器の前記ベアラ・コンテキスト情報の前記削除を要求する信号メッセージを受信するステップと、
前記ユーザ機器が前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されていない間に、前記信号メッセージに応じて前記ユーザ機器の前記ベアラ・コンテキスト情報を削除するステップとを、
更に有する請求項１から２１のいずれか１つに記載の方法。
【請求項２３】
前記信号メッセージは、前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されていない間に、前記ユーザ機器にサービスを提供する前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークのパケット・データ・ゲートウェイから受信される請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記ユーザ機器が前記非３ＧＰＰアクセス・ネットワークに（再）接続されている間に、前記移動管理エンティティで、前記ユーザ機器のセキュリティ・コンテキスト情報を維持するステップを更に有する請求項１から１９のいずれか１つに記載の方法。
【請求項２５】
前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークへの前記ユーザ機器の前記（再）接続が、非３ＧＰＰアクセス・ネットワークから前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークへのハンドオーバである請求項１から２４のいずれか１つに記載の方法。
【請求項２６】
３ＧＰＰアクセス・ネットワークで使用するユーザ機器であって、
前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークの前記ユーザ機器のデータ・ベアラのデータ・ベアラ・コンテキスト情報を格納する格納部と、
前記ユーザ機器が前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続するのに応じて、前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークの移動管理エンティティへ、前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークでの通信のために前記ユーザ機器のデータ・ベアラの活性化を要求するとともに、前記データ・ベアラに関するコンテキスト情報を前記移動管理エンティティが使用できる旨を前記移動管理エンティティに示す（再）接続メッセージを送信する送信器を含む通信部とを備え、
前記通信部が、前記格納部に格納された前記データ・ベアラ・コンテキスト情報に基づいて前記データ・ベアラを活性化するよう構成されたユーザ機器。
【請求項２７】
前記移動管理エンティティに送信される前記（再）接続メッセージを完全保護するセキュリティ・モジュールを更に備える請求項２２に記載のユーザ機器。
【請求項２８】
３ＧＰＰアクセス・ネットワーク及び非３ＧＰＰアクセス・ネットワークで使用するユーザ機器であって、
３ＧＰＰアクセス・ネットワークの前記ユーザ機器のデータ・ベアラのデータ・ベアラ・コンテキスト情報を格納する格納部と、
前記ユーザ機器を３ＧＰＰアクセス・ネットワークまたは非３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続させる通信部と、
前記ユーザ機器が前記非３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されている間に、新しいデータ・フローに応じて、新しいＰＤＮ接続または新しいデータ・ベアラが前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークの前記新しいデータ・フローのために必要とされるかどうかを決定するようにプログラミングされた処理部とを備え、
前記処理部が、前記決定に応じて、前記格納部の前記データ・ベアラ・コンテキスト情報を更新するように更にプログラミングされたユーザ機器。
【請求項２９】
前記処理部が、ＰＤＮ接続の終結あるいは新しいＰＤＮ接続またはデータ・ベアラの活性化に応じて、前記格納部の前記データ・ベアラ・コンテキスト情報を更新するようにプログラミングされた請求項２８に記載のユーザ機器。
【請求項３０】
前記処理部が、前記新しい、それぞれ終結したＰＤＮ接続、または前記新しい／終結したデータ・ベアラのアカウントのため、前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークの移動管理エンティティによって前記ユーザ機器の維持されているデータ・ベアラ・コンテキスト情報を更新するために、前記非３ＧＰＰアクセス・ネットワークを介して、前記通信部の送信器に信号メッセージを送信させるように更にプログラミングされた請求項２８又は２９に記載のユーザ機器。
【請求項３１】
前記格納部が、前記ユーザ機器が前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークから離れる場合、前記ユーザ機器のデータ・ベアラ・コンテキスト情報を維持するように構成された請求項２８から３０のいずれか１つに記載のユーザ機器。
【請求項３２】
３ＧＰＰアクセス・ネットワークで使用する移動管理エンティティであって、
ユーザ機器のデータ・ベアラのデータ・ベアラ・コンテキスト情報を格納するとともに、前記ユーザ機器のセキュリティ・コンテキスト情報を格納する格納部と、
前記ユーザ機器からの（再）接続メッセージであって、前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークでの通信のために前記ユーザ機器のデータ・ベアラの前記活性化を要求するとともに、前記データ・ベアラに関するコンテキスト情報を前記移動管理エンティティが使用できる旨を移動管理エンティティに示す前記（再）接続メッセージを受信するための受信機を含む通信部とを備え、
前記通信部が、前記（再）接続メッセージに応じて、前記ユーザ機器のために前記移動管理エンティティによって維持されている前記データ・ベアラ・コンテキスト情報に基づいて前記データ・ベアラの前記活性化をトリガするように構成された移動管理エンティティ。
【請求項３３】
前記ユーザ機器と交換されるデータの暗号化／復号、及び／又は認証を実行するためのセキュリティ・モジュールを更に備え、前記セキュリティ・モジュールは、前記ユーザ機器から受信した前記（再）接続メッセージの安全性を検証することができる請求項３２に記載の移動管理エンティティ。
【請求項３４】
前記通信部が、前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークへの（再）接続時に前記ユーザ機器と前記ユーザ機器にサービスを提供するeNode Bとの間のデータ移送のために無線ベアラを活性化させること、前記ユーザ機器のデータを転送するために前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークのサービングゲートウェイと前記eNode Bとの間のデータ・トンネルを活性化させること、及び前記ユーザ機器のデータを転送するための前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークの前記サービングゲートウェイとパケット・データ・ゲートウェイとの間のデータ・トンネルの活性化、または前記ユーザ機器のデータを転送するための前記パケット・データ・ゲートウェイでのバインディングキャッシュ・エントリの活性化を実行させることによって、前記データ・ベアラの前記活性化をトリガするように構成された請求項３２又は３３に記載の移動管理エンティティ。
【請求項３５】
前記通信部が、前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークのパケット・データ・ゲートウェイから、前記ユーザ機器の前記ベアラ・コンテキスト情報の更新を要求する信号メッセージを受信するように構成され、
前記信号メッセージに応じて、前記ユーザ機器の前記ベアラ・コンテキスト情報を更新するための処理部を更に備える請求項３２から３４のいずれか１つに記載の移動管理エンティティ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザ機器を３ＧＰＰアクセス・ネットワークに（再）接続するための方法、及び、３ＧＰＰアクセス・ネットワークから非３ＧＰＰアクセス・ネットワークへのハンドオーバ時にユーザ機器のベアラ・コンテキスト情報を格納するための方法に関する。さらに本発明は、移動管理エンティティ、サービングゲートウェイ、及びパック・データ・ゲートウェイなどの３ＧＰＰネットワーク・ノード、並びにこれらの方法を実行するように特別に構成されたユーザ機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
第３世代移動体通信システム標準化プロジェクト（３ＧＰＰ）機構は、Global System for Mobile Communications（ＧＳＭ：登録商標）及びUniversal Mobile Telecommunications System（ＵＭＴＳ）などの、モバイル・セルラ・ネットワークのアーキテクチャを明示する。３ＧＰＰによって定義された最新のモバイル・ネットワーク・アーキテクチャは、Evolved 3GPP Packet Switched Domainと呼ばれ、Evolved Packet System（ＥＰＳ）としても知られる。
【０００３】
ＥＰＳは、Universal Terrestrial Radio Access Network（ＵＴＲＡＮ）と呼ばれるＥ−ＵＴＲＡＮの前のもの（pre-successor）だけでなく、Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）と呼ばれる新世代のアクセス・ネットワーク技術を結合することが可能なEvolved Packet Core（ＥＰＣ）ネットワークを組み合わせる。ＥＰＳの説明は、２００９年１０月付け、3GPP TS 23.401「General Packet Radio Service(GPRS)enhancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network(E-UTRAN)access」バージョン８．７．０（http://www.3gpp.orgから入手可能であり、参考文献としてここに組み込まれた）で見つけることができる。3GPP EPSは、非３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続された移動端末（ユーザ機器（ＵＥ）とも呼ばれる）に対して接続を提供することもできる。
【０００４】
２００９年１０月付け、3GPP TS 23.402「Architecture enhancements for non-3GPP accesses」バージョン８．７．０（http://www.3gpp.orgから入手可能であり、参考文献としてここに組み込まれた）は、ＥＰＣと非３ＧＰＰアクセス・ネットワークとの間の相互接続について記述している。３ＧＰＰアクセス・ネットワークは、３ＧＰＰ機構によって標準化されたアクセス技術に基づいている。非３ＧＰＰアクセス・ネットワークは、電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）及び第３世代移動体通信システム標準化プロジェクト２（３ＧＰＰ２）などの他の機構によって定義されたアクセス技術に基づいている。例えば、ＥＰＣと相互動作可能なＩＥＥＥによって定義された２つの技術は、ＷＬＡＮ（ワイヤレス・ローカル・エリア・ネットワーク）、すなわちＩＥＥＥ標準８０２．１１ファミリー、及び、ＩＥＥＥ標準８０２．１６ファミリーとしても知られるＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）である。
【０００５】
３ＧＰＰは、移動体通信サービスを提供するためにオペレータによって確立及び操作される、Public Land Mobile Network（ＰＬＭＮ）として、モバイル・ネットワークを定義している。３ＧＰＰサービスに加入しているＵＥは、加入データ及び許可されたサービスならびにＱｏＳレベルを維持するホームＰＬＭＮ（ＨＰＬＭＮ）を有する。ＵＥがＨＰＬＭＮ以外のネットワークに接続された場合、ＵＥはローミング・ノードとして示され、訪問先ネットワークは訪問先ＰＬＭＮ（ＶＰＬＭＮ）として示されるが、このコンテキストでは、ＵＥが時にはモバイル・ノード（ＭＮ）と呼ばれることにも留意されたい。
【０００６】
３ＧＰＰは、サービングゲートウェイ（ＳＧＷ）及びパケット・データ・ネットワーク・ゲートウェイ（ＰＧＷ）という、ＵＥの移動をサポートするＥＰＣ内に配置された２つのデータ・パケット・ゲートウェイを明示する。ＳＧＷは、例えばＵＴＲＡＮまたはＥ−ＵＴＲＡＮなどの無線アクセス・ネットワーク向けのインターフェースを終結させる。ＰＧＷは、ＵＥのトラフィックを適切なサービス品質（ＱｏＳ）レベルにマッピングするために、ＵＥのＩＰアドレス割り当て及びパケット・フィルタリング（例えばディープパケット検査、パケット・スクリーニング）を実行する。ＰＧＷは、ＭＩＰｖ６（モバイルＩＰｖ６）ベースの移動管理の場合はホーム・エージェント（ＨＡ）の機能を実行し、あるいは移動管理にプロキシＭＩＰｖ６プロトコルが使用される場合はLocal Mobility Anchor（ＬＭＡ）の機能を実行する。
【０００７】
ＥＰＳアーキテクチャ
図１は、ＰＧＷが、いわゆるＳ５インターフェースを介して（アクセス技術タイプ、すなわちＵＴＲＡＮ、Ｅ−ＵＴＲＡＮとは無関係に）３ＧＰＰアクセス・ネットワークに、すなわちＳＧＷに接続され、さらに、いわゆるＳ２ａインターフェースを介して非３ＧＰＰアクセス・ネットワーク、すなわちアクセス・ゲートウェイ（ＡＧＷ）に、またはいわゆるＳ２ｂインターフェースを介して非３ＧＰＰアクセス・ネットワーク、すなわち進化型パケット・データ・ゲートウェイ（ｅＰＤＧ）に接続された、ＥＰＳアーキテクチャを示す。さらに、ダブルスタックＭＩＰｖ６（ＤＳＭＩＰｖ６）を採用している場合にいわゆるＳ２ｃインターフェースを使用して非３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されている場合、ＵＥはＰＧＷに接続可能である。
【０００８】
ＵＥが３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されている場合、ＵＥは、エア・インターフェースの終端であるeNode B（ＮＢ）または進化型ノードＢ（eNode B）に接続される。eNode Bは、Ｓ１−Ｕインターフェース（すなわち、ユーザ・プレーン・データのためのユーザ・プレーン・インターフェース）を介してＳＧＷに接続される。ＳＧＷとＰＧＷとの間のＳ５インターフェースは、ＧＰＲＳトンネリング・プロトコル（ＧＴＰ）またはプロキシＭＩＰｖ６（ＰＭＩＰｖ６）プロトコルのいずれかに基づくものとされ得る。Ｓ１−Ｕインターフェースは、現行の３ＧＰＰ仕様に従ったＧＴＰプロトコルに基づくものである。非３ＧＰＰアクセスでは、ＡＧＷとＰＧＷ、ｅＰＤＧとＰＧＷのそれぞれの間のそれぞれのＳ２ａインターフェース、Ｓ２ｂインターフェースは、ＰＭＩＰｖ６プロトコルに基づくものである。
【０００９】
ＥＰＳのＱｏＳ概念
ＰＤＮ接続
モバイル・ネットワーク、すなわちＥＰＳは、ＵＥと外部パケット・データ・ネットワーク（ＰＤＮ）との間にＩＰ接続を提供する。３ＧＰＰの用語では、これはＰＤＮ接続サービスと呼ばれ、ＵＥとＰＧＷとの間のデータ・フローは、通常、ＰＤＮ接続と呼ばれる。各ＰＤＮ接続では、ＵＥは異なるＩＰ構成、すなわち、異なるＩＰｖ４アドレス及び／又はＩＰｖ６プレフィクスを有する。ＰＤＮ接続は、アクセス・ポイント名（ＡＰＮ）によって表される。ＵＥが３ＧＰＰアクセス・ネットワークへの接続手続中に接続を要求する場合、ＵＥは通常、３ＧＰＰアクセス・ネットワークの移動管理エンティティ（ＭＭＥ）、または非３ＧＰＰアクセス・ネットワークのＡＧＷ／ｅＰＤＧに対して、ＡＰＮを示す（図１を参照）。
【００１０】
移動管理にＰＭＩＰが使用される場合、ＭＭＥ（またはＡＧＷ／ｅＰＤＧ）はＥＰＳの適切なＰＧＷを選択し、これが所望のＡＰＮへの接続を提供することができる。移動管理にＵＥとＰＧＷとの間でＤＳＭＩＰｖ６が使用される場合、ＵＥ自体がＰＧＷを選択することができる。
【００１１】
ＥＰＳへのＵＥの（初期の）接続手続は、3GPP TS 23.401のセクション５．３．２に記載されており、参考文献としてここに組み込まれている。
【００１２】
ＥＰＳベアラ
ＰＤＮ接続サービスは、いわゆるＥＰＳベアラによって提供される。ＵＥは、ＶｏＩＰコール及びＦＴＰダウンロードなどの複数のアプリケーションを同時に実行してもよく、各アプリケーションは異なるＱｏＳ要求、すなわち、パケット遅延及び／又はパケット遅延ジッター（jitter）、パケット損失レート、保証ビット・レートなどの異なるＱｏＳパラメータを有することができる。３ＧＰＰは、異なるＥＰＳベアラが、異なるアプリケーションの異なるＱｏＳ要求に合致するよう定義する。ＥＰＳベアラは、ＵＥとＰＧＷとの間の共通のＱｏＳ処理を受信するトラフィック・フローを固有に識別する。同じＰＤＮ、すなわち同じＰＤＮ接続に対して異なるＱｏＳ要求を有する複数のアプリケーションが存在したり、あるいは、１つのＰＤＮ接続に対して１つのアプリケーションが存在したりすることがある。言うなれば、ＰＤＮ接続は、１つまたは複数のＥＰＳベアラによってＵＥに提供される。
【００１３】
3GPP TS 23.401に明示されているように、ＵＥがＰＤＮに接続する場合、１つのＥＰＳベアラが確立され、そのＰＤＮへの常時オンのＩＰ接続をＵＥに提供するために、確立された状態がＰＤＮ接続の存続期間中、維持される。この１つのベアラが「デフォルト・ベアラ」と呼ばれる。デフォルトＥＰＳベアラ・コンテキストは、ＵＥがＰＤＮ接続を要求した場合、すなわち、新しいデフォルトＥＰＳベアラがすべての新しいＰＤＮ接続に対してセットアップされる場合に、活性化（活動化）される。
【００１４】
同じＰＤＮ接続に対して確立される追加のＥＰＳベアラは、専用ベアラと呼ばれる。専用ＥＰＳベアラ・コンテキストは、常にデフォルトＥＰＳベアラ・コンテキストにリンクされ、ＵＥとＰＤＮとの間の追加のＥＰＳベアラ・リソースを表す。専用ベアラの確立または修正の決定は、ＥＰＣによってのみ実行可能であり、ベアラ・レベルＱｏＳパラメータ値は、常にＥＰＣによって割り当てられる。そのため、ＭＭＥは、専用ベアラの確立または修正時にＳ１１参照点で受信したベアラ・レベルＱｏＳパラメータ値を修正するものではない。
【００１５】
３ＧＰＰアーキテクチャでは、専用ベアラの確立は、ＰＧＷ（Ｓ５インターフェース上でＧＴＰを使用する場合）またはＳＧＷ（Ｓ５インターフェース上でＰＭＩＰを使用する場合）のいずれかに対して、ポリシー制御及び課金ルール機能（ＰＣＲＦ）によってトリガされる。ＳＧＷは、対応するＱｏＳパラメータ及びＱｏＳクラス識別子（ＱＣＩ）レベルを伴う専用ベアラのセットアップに関して、Ｓ１１インターフェースを介してＭＭＥに通知する。ＭＭＥは、対応するＳ１ベアラ（eNode BとＳＧＷとの間）及び無線ベアラ（eNode Bとエア・インターフェースのＵＥとの間）を確立するために、eNode Bをトリガする。
【００１６】
この手続は、3GPP TS 23.401のセクション５．４．１に記載されており、参考文献としてここに組み込まれている。
【００１７】
ＥＰＳベアラは、提供するＱｏＳの性質に基づいて、最低保証ビット・レート（ＧＢＲ）ベアラ及び非ＧＢＲベアラの２つのカテゴリに分類される。ＧＢＲベアラは、ＶｏＩＰなどのアプリケーションに使用され、ベアラ確立手続時にＧＢＲベアラに対して専用リソースが予約される。非ＧＢＲベアラはいかなる特定のビット・レートも保証しないため、このベアラに対して永続的に予約されるリソースはない。
【００１８】
現行の3GPP EPS仕様では、ＵＥはＰＤＮ接続の数に関係なく、最大８つのユーザ・プレーンＥＰＳベアラを同時に有することができる。いくつかのアプリケーション（またはデータ・フロー）が１つのＥＰＳベアラ上にマッピングされ得る。各ベアラは関連付けられたＱＣＩを有する。各ＱＣＩは、優先度、パケット遅延バジェット、及び受け入れ可能なパケット損失レートによって特徴付けられる。同じＥＰＳベアラにマッピングされたデータ・トラフィックは、同じパケット転送処理（例えばスケジューリング・ポリシー、キュー管理ポリシー、レート形成ポリシー、ＲＬＣ構成など）を受信する。
すべてのベンダーが基礎となるサービス特徴を等しく理解し、対応する転送処理を提供することができるために、ＱＣＩの限定数が標準化された。
【００１９】
前述のように、Ｓ５インターフェースは、ＧＴＰまたはＰＭＩＰｖ６プロトコルのいずれかに基づくものである。ＧＴＰベースのＳ５インターフェースの場合、ＥＰＳベアラは、Ｓ５ベアラ（ＰＧＷ←→ＳＧＷ）、Ｓ１ベアラ（ＳＧＷ←→eNode B）、厳密に言えばユーザ・プレーン・トラフィックに関するＳ１−Ｕベアラ、及び無線ベアラ（eNode B←→ＵＥ）の連結からなる。Ｓ５ベアラは、ＰＧＷとＳＧＷとの間でＥＰＳベアラのパケットを移送する。ＳＧＷは、Ｓ１ベアラとＳ５ベアラとの間で１対１のマッピングを格納する。ベアラは、両方のインターフェースにわたるＧＴＰトンネル・エンドポイントＩＤ（ＴＥＩＤ）によって、対応するゲートウェイで識別され、すなわち、ＳＧＷはＳ１インターフェースに対して使用されるＧＴＰ−ＴＥＩＤ（Ｓ１−ＴＥＩＤ）によってＳ１ベアラを識別し、ＳＧＷはＳ５インターフェースに対して使用されるＧＴＰ−ＴＥＩＤ（Ｓ５−ＴＥＩＤ）によってＳ５ベアラを識別する。Ｓ１ベアラは、ＳＧＷとeNode Bとの間でＥＰＳベアラのパケットを移送する。無線ベアラは、ＵＥとeNode Bとの間でＥＰＳベアラのパケットを移送する。
【００２０】
ＰＭＩＰベースのＳ５インターフェースの場合、ＥＰＳベアラは、ＰＧＷとＳＧＷとの間のＩＰ接続、１つのＳ１ベアラ、及び１つの無線ベアラの連結である。言い換えれば、ＰＭＩＰベースのＳ５インターフェースが使用されている場合、厳密に言えば「Ｓ５ベアラ」は存在しないが、ＰＧＷとＳＧＷとの間のＩＰ接続は提供される。
【００２１】
ＥＰＳの移動管理及び接続管理
３ＧＰＰ仕様は、REGISTERED（登録）及びDEREGISTERED（登録解除）という２つの移動管理状態を定義する。ＵＥがDEREGISTERED状態にある場合、ＭＭＥはＵＥに関する正しい位置またはルーティング情報を有さないため、ＵＥは到達不可能である。DEREGISTERED状態では、ＵＥはスイッチ・オフの状態、あるいは非３ＧＰＰアクセスまたはカバレッジ領域外にある可能性が最も高い。しかしながらDEREGISTERED状態では、例えば、各接続手続においてＭＭＥとＵＥとの間でセキュリティ・アソシエーションを確立するために必要なメッセージ交換及び時間を削減するために、何らかのセキュリティ・コンテキスト情報がＵＥ及びＭＭＥ内に依然として格納され得る。
【００２２】
REGISTERED状態では、ＵＥはＥ−ＵＴＲＡＮまたはＧＥＲＡＮ／ＵＴＲＡＮアクセスのいずれかに接続され、ＵＥはＥＰＳサービスを受けることができる。ＭＭＥは、少なくともトラッキング領域の正確性によりＵＥの位置を知る。現行の３ＧＰＰ仕様は、REGISTERED状態では、ＵＥが常に少なくとも１つのアクティブなＰＤＮ接続を有するものとして定義する。少なくとも１つのＰＤＮ接続、すなわちデフォルトのＥＰＳベアラがセットアップされるため、ＭＭＥではセキュリティ・コンテキスト及びＥＰＳベアラ・コンテキストの両方が利用可能である。
【００２３】
REGISTERED状態では、ＵＥは、IDLE（アイドル）及びCONNECTED（接続）状態という２つの異なる接続管理状態にあり得る。データの伝送がなく無線リソースが解放されるとＵＥはIDLE状態になるが、ＵＥは依然として有効なＩＰ構成を有する。IDLE状態では、ＵＥとネットワーク、すなわちＭＭＥとの間に、非アクセス階層（ＮＡＳ）信号接続は存在しない。IDLE状態では、ＵＥが移動し、新しいトラッキング領域を検出すると、ＵＥはトラッキング領域更新（ＴＡＵ）手続を実行し、これによってＭＭＥ内のＵＥの位置が更新される。また、IDLE状態の間、eNode BとＳＧＷとの間にＳ１ベアラは存在しない（したがってeNode B及びＳＧＷ内にＳ１ベアラ・コンテキストは格納されない）。
【００２４】
例えば新しいトラッキング領域に移動してＴＡＵ手続をするために、ＵＥとＭＭＥとの間にＮＡＳ信号接続を確立する必要がある場合、ＵＥとＭＭＥはCONNECTED状態に入る。IDLE状態からCONNECTED状態への遷移を開始する初期のＮＡＳメッセージは、接続要求、トラッキング領域更新要求、サービス要求、またはデタッチ要求（3GPP TS 23.401、セクション５３．３．２、５．３．３、５．３．４、及び５．３．８を参照のこと）である。ＵＥがIDLE状態の場合、ＵＥ及びネットワークは同期化されていない可能性がある、すなわちＵＥ及びネットワークは確立済みＥＰＳベアラの異なるセットを有する可能性がある。ＵＥ及びＭＭＥがCONNECTED状態に入ると、ＥＰＳベアラのセットはＵＥとネットワークとの間で同期化される。
【００２５】
上記から分かるように、CONNECTED状態では、ＵＥ及びＭＭＥはアクティブなＮＡＳ信号接続を有する。これは通常、ＵＥがアクティブなデータ・フロー及び対応するＳ１接続を有し、さらにそのデータ・フローに無線リソースが割り当てられている場合である。言い換えれば、ＵＥはアクティブな無線ベアラ及びＳ１ベアラを有する。CONNECTED状態では、ＵＥの位置はサービングeNode Bの精度によりＭＭＥに知られ、ＵＥの移動はネットワークによって制御されるハンドオーバ手続によって管理される。ネットワークが、ＵＥがデータの送信／受信を行っていないことを検出すると、ネットワーク（通常はeNode B）は無線リソースを解放するよう決定してもよく、これはＳ１ベアラも解放され、ＵＥがIDLE状態になることを意味する。
【００２６】
一般に、移動状態及び接続状態は互いに無関係であり、例えばREGISTERED状態からDEREGISTERED状態への遷移は接続状態に関係なく実行可能である。しかしながらＵＥがREGISTERED状態にある場合にのみ、ＵＥは接続状態、すなわちIDLEまたはCONNECTEDを有することができる。組み合わされた状態／モードは、REGISTERED-IDLEまたはREGISTERED-CONNECTED状態として記述可能である。図２は、前述の異なる状態の簡略化された状態遷移図を示す。
【００２７】
３ＧＰＰにおけるポリシー制御及び課金（ＰＣＣ）
３ＧＰＰ ＥＰＳネットワークにおける重要なサービス・アプリケーションは、おそらくVoice-over-IP（ＶｏＩＰ）及び他のリアルタイム・マルチメディア・アプリケーションである。これらのアプリケーションのセットアップのために、３ＧＰＰはＩＰマルチメディア・サブシステム（ＩＭＳ）アーキテクチャを標準化した。ＩＭＳは、マルチメディア・サービスを提供するためすべてのコア・ネットワーク要素を備える。ＩＰマルチメディア・サービスは、アクセスの独立性を可能にするため、及びインターネット全体にわたる有線端末との平滑な相互動作を維持するため、ＩＥＴＦ定義済みセッション制御機能（例えば、セッション開始プロトコル（ＳＩＰ）、http://www.ietf.orgで入手可能なIETF RFC 3261を参照のこと）に基づいている。したがってＩＭＳは、第１にＭＮ（ＩＭＳ用語ではＵＥ）がマルチメディア・サービスにアクセスできるように、第２にモバイル・ネットワーク内での必要なリソースのセットアップをトリガするように定義される。ＩＭＳの１つの要素はアプリケーション機能（ＡＦ）であり、それは移送ネットワークを介してリソースを承認及び予約するためにマルチメディア・サービス・パラメータを適用する。
【００２８】
ＡＦは、マルチメディア・サービスに必要なリソースを承認及び予約するために、ポリシー制御及び課金（ＰＣＣ）システムと相互作用する。ＰＣＣシステムは、サービス・データ・フロー・レベルに基づいている。ＰＣＣシステムは、サービス・データ・フローのＥＰＳベアラへのマッピング及びＱｏＳのリソース予約、ならびに、サービス・データ・フローに関するイベント・レポートに注意する。ＰＣＣシステムのハイレベルな概観、すなわちＰＣＣ機能及び対応する機能間のインターフェースについては図３に示されており、ここで個々のＰＣＣ機能及びそれらの実装可能なノードは、３ＧＰＰ ＥＰＳアーキテクチャのそれぞれのノードにおいて矩形で示されている。
【００２９】
ＡＦは、ＥＰＳベアラのネットワーク・ベースのセットアップをトリガする。ＡＦは、ベアラ・セットアップに関して決定するためにＰＣＲＦに必要な動的セッション情報を転送するために、Ｒｘインターフェースを介してポリシー制御及びルール機能（ＰＣＲＦ）と通信する。こうしたセッション情報は、マルチメディア・サービスのセッション記述プロトコル（ＳＤＰ）パラメータに基づくフロー・パラメータになり得、それはＩＰの５組の（5-tuple）パラメータ（ソース・アドレス、宛先アドレス、ソース／宛先ポート、プロトコルＩＤ）を含むことが可能である。ＰＣＲＦは、データ・プレーンでパケット・フローを処理するためのルールを決定する。ＰＣＣ規則は、ポリシー及び課金制御に関するパラメータを提供する情報のセットとして定義される。ＰＣＣ規則は、サービス・データ・フローごとに定義される（パケット・データ・フローの集約であり、いくつかのパケット・データ・フローはサービス・データ・フローに集約されてもよく、いくつかのサービス・データ・フローは１つのＳＡＥベアラに集約されてもよい）。
【００３０】
ＰＣＣは、動的（ＰＣＲＦで生成される）にも静的（ＰＣＥＦに直接供給される）にもなり得る。ＰＣＲＦは、（ＰＣＣ規則の決定のために）受信された以下の情報を使用する。
−  ＡＦからのサービス情報（例えばＳＤＰ情報または他の利用可能なアプリケーション情報）、及び／又は
−  適切なＱｏＳ認証（ＱｏＳクラス識別子、ビット・レート）を算出するためのＵＥの加入情報、及び／又は
−  ＰＣＥＦからの要求されたＱｏＳ、及び／又は
−  それ自身の事前に定義された情報
【００３１】
サービス・データ・フローに関するＰＣＣ規則に基づき、ＰＣＲＦはフロー・フィルタ・パラメータを計算し、それらをポリシー制御及び強化機能（ＰＣＥＦ）又はベアラバインディング及びイベント報告機能（ＢＢＥＲＦ）へ信号送信する。ＰＣＥＦはサービス・データ・フロー・テンプレート（ＳＤＦＴ、またはトラフィック・フロー・テンプレート−ＴＦＴ）を含み、これは着信パケットが正しいデータ・フローにマッピングされるようにするために用いられる。ＰＣＥＦはＰＧＷ内に配置され、ＧＴＰベースのＳ５インターフェースに関連する。ＥＰＳがＰＭＩＰベースのＳ５、Ｓ２ａ、またはＳ２ｂインターフェースを使用する場合、ＢＢＥＲＦはそれに応じてＳＧＷ、ＡＧＷ、またはｅＰＤＧ内に配置される。図３に示されるように、ＰＣＲＦは、Ｇｘｃ、Ｇｘａ、またはＧｘｂを使用して、ＳＧＷ、ＡＧＷ、またはｅＰＤＧと通信する。
【００３２】
ＰＣＣの課金態様は、本発明と本質的に関連性がないため本明細書では考察しない。ＰＣＣシステムに関する詳細な情報は、２００９年９月付け、３ＧＰＰ、Technical Specification 23.203「Policy and charging control architecture」バージョン８．７．０（http://www.3gpp.orgから入手可能であり、参考文献としてここに組み込まれた）で見つけることができる。
【００３３】
３ＧＰＰアクセス・ネットワークへのＵＥの再接続
３ＧＰＰアクセスから非３ＧＰＰアクセスへのハンドオーバ時に、３ＧＰＰアクセス・ネットワークのすべてのＵＥのベアラ（無線ベアラ、Ｓ１ベアラ、及びＳ５ベアラ）は削除され、ＵＥの移動状態がDEREGISTEREDに遷移される。削除されるとは、ＵＥ、eNode B、ＭＭＥ、及びＳＧＷにおいて、ＥＰＳベアラ用に予約されたリソースが解放され（適用可能）、ベアラのコンテキスト情報が削除されることを意味する。
【００３４】
ＵＥが非３ＧＰＰから３ＧＰＰアクセスへとハンドオーバすると、3GPP T 23.401、セクション５．３．２に記載されているように、ＵＥはハンドオーバ接続手続を開始しなければならない。ハンドオーバ接続手続の結果、長いハンドオーバ時間（連続するＳ５及びＳ１ベアラ・セットアップ）、及び信号送信メッセージのオーバヘッドが生じる。
【００３５】
ＵＥが非３ＧＰＰにあると、通常ＭＭＥは、セキュリティ・コンテキストをDEREGISTERED状態で維持する。セキュリティ・コンテキストは、ＵＥのホーム加入者サーバ（ＨＳＳ）またはＡＡＡサーバから取得したＵＥのセキュリティ関連情報を含む。ＭＭＥでのセキュリティ・コンテキストの利用可能性により、ＭＭＥと接続手続時のＵＥの認証のためのＨＳＳとの間で繰り返される相互作用が回避される。
【００３６】
３ＧＰＰアクセス・ネットワークへの簡略化されたハンドオーバ接続手続は、図４に示されている。ＭＭＥとＨＳＳとの間の破線矢印は、ＭＭＥがＵＥに関するセキュリティ・コンテキストを格納する場合は実行される必要がない。ＭＭＥは第１に、ＳＧＷとＰＧＷとの間でのＳ５ベアラの確立を開始する。このステップが完了した後、ＭＭＥはeNode Bに対して、無線ベアラ及びＳ１ベアラの確立の開始を指示する。完全なハンドオーバ接続手続には長い時間を要する。
【００３７】
ＷＬＡＮのような非３ＧＰＰアクセスは小規模なセル・カバレッジを有し、３ＧＰＰアクセスへのハンドオーバは予測できないため、非３ＧＰＰから３ＧＰＰアクセスへのハンドオーバは急に発生する可能性がある。非３ＧＰＰアクセス・システムのこの特徴により、３ＧＰＰシステムへの再ハンドオーバがアプリケーションに対して高速かつシームレスにすることができることは重要である。
【００３８】
ＥＰＳベアラに基づくＱｏＳ概念は、３ＧＰＰアクセス・ネットワークにのみ存在する可能性が最も高いが、非３ＧＰＰアクセスにこうした概念が存在しなくてもよい。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００３９】
【非特許文献１】２００９年１０月、3GPP TS 23.401「General Packet Radio Service(GPRS)enhancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network(E-UTRAN)access」バージョン8.7.0、セクション5.3.2、5.3.3、5.3.4、5.3.8、5.4、5.4.1、5.4.4
【非特許文献２】２００９年１０月付け、3GPP TS 23.402「Architecture enhancements for non-3GPP accesses」バージョン8.7.0、セクション5.4
【非特許文献３】IETF RFC 3261
【非特許文献４】２００９年９月付け、３ＧＰＰ、Technical Specification 23.203「Policy and charging control architecture」バージョン8.7.0
【非特許文献５】IETF RFC 2865、「Remote Authentication Dial In User Service(RADIUS)」
【非特許文献６】IETF RFC 3588、「Diameter Base Protocol」
【非特許文献７】２００９年１０月付け、Muhanna等によるＩＥＴＦインターネット草稿、「Binding Revocation for IPv6 Mobility」、draft-ietf-mext-binding-revocation-14.txt
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００４０】
本発明の１つの目的は、ユーザ機器の３ＧＰＰアクセス・ネットワークへの（再）接続時、例えば、非３ＧＰＰから３ＧＰＰアクセス・ネットワークへのハンドオーバ時の遅延時間を削減することである。本発明の他の目的は、ユーザ機器を３ＧＰＰアクセス・ネットワークへ（再）接続する場合のメッセージ交換を最小限にすることである。
【００４１】
ユーザ機器が非３ＧＰＰアクセス・ネットワークから３ＧＰＰアクセス・ネットワークへハンドオーバするシナリオに特に関連する本発明によって扱われる更なる問題は、非３ＧＰＰアクセスでの滞在時にあって、ＵＥは追加のＰＤＮ接続を確立してもよく、及び／又は既存のＰＤＮ接続内で新しいデータ・フローを開始してもよい。ＵＥが３ＧＰＰアクセスに移動する場合、非３ＧＰＰアクセスで確立されたデータ・フロー／ＰＤＮ接続に関する適切な対応するベアラ・サービスを確立することが手続として望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００４２】
前述の目的及び問題のうちの少なくとも１つが、独立請求項の対象によって解決される。本発明の有利な各実施形態は従属請求項の対象となる。
【００４３】
本発明の一態様は、ユーザ機器に関するデータ・ベアラのコンテキスト情報が、ユーザ機器が３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続するときに利用できるように、３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されていないユーザ機器のデータ・ベアラに関する３ＧＰＰアクセス・ネットワークのコンテキスト情報を維持することである。同様に、ユーザ機器は、たとえ接続されていない場合であっても、３ＧＰＰアクセス・ネットワークのデータ・ベアラに関するそのコンテキスト情報を維持してもよい。データ・ベアラに関する格納されたコンテキスト情報の使用が有利になる１つの例示的なシナリオは、例えば非３ＧＰＰアクセス・ネットワークへ一時的に接続することにより、ユーザ機器が一時的に３ＧＰＰアクセス・ネットワークから離れ、その後に３ＧＰＰアクセス・ネットワークへ再接続するものである。
【００４４】
本発明のこの態様は、さらに２つの態様に分けることが可能であって、第１に、ユーザ機器が３ＧＰＰアクセス・ネットワークから離れる際の、３ＧＰＰアクセス・ネットワーク及びユーザ機器で行われる動作手続であり、第２に、ユーザ機器が３ＧＰＰアクセス・ネットワークに再度接続する際の、３ＧＰＰアクセス・ネットワーク及びユーザ機器内で行われる動作手続である。全体として、これらの手続を使用して、ユーザ機器と３ＧＰＰアクセス・ネットワーク・ノード、特に移動管理エンティティとの間でのデータ・ベアラ・コンテキスト情報の同期化が成し遂げられる。
【００４５】
この第１の態様によれば、ユーザ機器が３ＧＰＰアクセス・ネットワークから離れる際に、データ・ベアラ・コンテキスト情報は、少なくとも移動管理エンティティでは（即時に）削除されない。オプションで、ユーザ機器及び／又はユーザ機器に接続されたサービングゲートウェイ及び／又はパケット・データ・ゲートウェイが、コンテキスト情報を格納するようにしてもよい。
【００４６】
したがって、第２の態様によれば、ユーザ機器が３ＧＰＰアクセス・ネットワークに再度接続される際に、３ＧＰＰアクセス・ネットワーク（またはより具体的にはＥＰＳ）で利用可能なユーザ機器（以前に、及び潜在的には現在使用されている）のデータ・ベアラに関するコンテキスト情報が存在する。３ＧＰＰアクセス・ネットワークから離れる際に、ユーザ機器にサービスを提供していた同じ移動管理エンティティが、必ずしも３ＧＰＰアクセス・ネットワークに再接続する際にそのユーザ機器にサービスを提供する必要はないが可能性は高いことに留意され、そうでない場合、こうした状況にどのように対処するかのオプションについては以下でより詳細に説明する。
【００４７】
移動管理エンティティにユーザ機器が利用可能なデータ・ベアラ・コンテキスト情報が存在すると仮定すると、移動管理エンティティは、ユーザ機器から受信した（再）接続メッセージに応じて、３ＧＰＰアクセス・ネットワーク内でのデータ・ベアラの（再）確立を即時に開始することが可能である。なお、上記（再）接続メッセージは、一般にアクセス・ネットワークに接続する際にユーザ機器によってコア・ネットワークに（具体的にはＭＭＥに）送信される第１のメッセージである。
【００４８】
本発明の更なる態様は、ユーザ機器が３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されていない間、３ＧＰＰアクセス・ネットワークで維持されるベアラ・コンテキスト情報を最新の状態に保持することに関する。例えば、ユーザ機器は、３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されていない間に、新しいＰＤＮ接続またはデータ・フローを終結または開始することが可能であり、その結果、３ＧＰＰアクセス・ネットワークの対応するデータ・ベアラの終結または活性化を生じる。したがって、ユーザ機器が３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されていない間に、移動管理エンティティが維持されているユーザ機器のデータ・ベアラ・コンテキスト情報を適切に更新することができるように、ユーザ機器が３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されていない間に、新しいデータ・フロー／ＰＤＮの接続またはデータ・フロー／ＰＤＮ接続の終結に関して、少なくとも３ＧＰＰアクセス・ネットワークの移動管理エンティティに通知するための手段が提供される。したがって、ユーザ機器が３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続しているときに、データ・ベアラに関する正確なコンテキスト情報が利用可能である。このメカニズムは、たとえユーザ機器が３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されていない場合であっても、ユーザ機器のデータ・ベアラ・コンテキスト情報が最新であることを保証してもよく、ユーザ機器が３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されていない間データ・ベアラ・コンテキスト情報を維持する場合、ユーザ機器が３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されていない間、ユーザ機器及び移動管理エンティティのコンテキスト情報が同期され続くことが保証されてもよい。
【００４９】
本発明の例示的な一実施形態は、ユーザ機器を３ＧＰＰアクセス・ネットワークに（再）接続するための方法を提供する。こうした（再）接続は、例えば非３ＧＰＰアクセス・ネットワークから３ＧＰＰアクセス・ネットワークへのハンドオーバ接続である。この方法では、ユーザ機器は、３ＧＰＰアクセス・ネットワークを介して（再）接続メッセージを３ＧＰＰアクセス・ネットワークの移動管理エンティティ（ＭＭＥ）に送信する。この（再）接続メッセージは、３ＧＰＰアクセス・ネットワークで通信するためのユーザ機器のデータ・ベアラの活性化を要求し、データ・ベアラ（の少なくとも一部）に関するコンテキスト情報（「データ・ベアラ・コンテキスト情報」とも呼ばれる）が移動管理エンティティに利用可能である旨を移動管理エンティティに示す。この（再）接続メッセージに応じて、移動管理エンティティは、移動管理エンティティによって維持されるデータ・ベアラ・コンテキスト情報に基づくデータ・ベアラの活性化をトリガする。
【００５０】
本発明の例示的な一実施形態では、（再）接続メッセージは、３ＧＰＰアクセス・ネットワークを介してユーザ機器によって（再）接続時に移動管理エンティティに送信される第１のメッセージであることに留意されたい。
【００５１】
本発明がＥＰＳ内に実装される本発明の各実施形態では、データ・ベアラは前述のＥＰＳベアラと等価であってもよいが、データ・ベアラ・コンテキスト情報は、ＥＰＳノードによって維持される異なるＥＰＳベアラのＥＰＳベアラ・コンテキスト情報を言い表すことに留意されたい。
【００５２】
さらに、「データ・ベアラ」という用語は上記では複数形で使用されているが、ユーザ機器は必ずしも複数のデータ・ベアラ構成を有するものでないことに留意されたい。例えば、デフォルトＥＰＳベアラで１つのＰＤＮ接続のみが存在するものであってもよい。これらの状況では、（再）接続メッセージは、単一のデータ・ベアラのコンテキスト情報が移動管理エンティティに利用可能である旨を移動管理エンティティに明示的に示す。
【００５３】
移動管理エンティティが利用可能であるということは、データ・ベアラに関するコンテキスト情報が、移動管理エンティティによって格納されているか、または以前にユーザ機器にサービスを提供していた別の移動管理エンティティから取り出し可能であるかのいずれかを意味する。遅延低減の点から、もちろん、コンテキスト情報が、（再）接続メッセージを受信する移動管理エンティティ内に格納されることが好ましい。
【００５４】
データ・ベアラ・コンテキスト情報は、例えば、ユーザ機器の３ＧＰＰアクセス・ネットワークへの以前の接続から、移動管理エンティティが利用可能であってもよい。一例では、例えばロード・バランシング、サービス・エリアの変更などにより、ネットワークがユーザ機器のサービス提供をする移動管理エンティティの変更を決定しない限り、（再）接続メッセージは最後にサービス提供をする移動管理エンティティにルーティングされるため、ユーザ機器は、（再）接続メッセージで、３ＧＰＰアクセス・ネットワークのユーザ機器に最後にサービスを提供する移動管理エンティティを識別する。
【００５５】
維持されるデータ・ベアラ・コンテキスト情報は、例えば、３ＧＰＰアクセス・ネットワークのサービングゲートウェイに関する情報、及び、非３ＧＰＰアクセス・ネットワークにハンドオーバする前に３ＧＰＰアクセス・ネットワークでユーザ機器にサービスを提供していたeNode BへのＧＴＰトンネルのサービングゲートウェイのＧＴＰトンネル終点識別子に関する情報を含んでもよい。
【００５６】
例示的な一実施形態では、移動管理エンティティのデータ・ベアラ・コンテキスト情報は、（再）接続メッセージに含まれるデータ・ベアラ情報によって識別される。
【００５７】
データ・ベアラの活性化は、本発明のいくつかの実施形態では、移動管理エンティティ及び／又は移動管理エンティティに接続されたサービングゲートウェイで維持されるデータ・ベアラ・コンテキスト情報に基づくデータ転送のためのリソースの予約を含む。例えば、データ・ベアラの活性化は、ユーザ機器と、３ＧＰＰアクセス・ネットワークへの（再）接続時にユーザ機器にサービスを提供するeNode Bとの間のデータ転送のための無線ベアラの活性化を含んでもよい。加えて、または別の方法として、データ・ベアラの活性化は、３ＧＰＰアクセス・ネットワークのサービングゲートウェイとユーザ機器のデータを転送するためのeNode Bとの間のデータ・トンネルの活性化を含んでもよい。加えて、または別の方法として、データ・ベアラの活性化は、サービングゲートウェイとユーザ機器のデータを転送するための３ＧＰＰアクセス・ネットワークのパケット・データ・ゲートウェイとの間のデータ・トンネルの活性化、あるいは、ユーザ機器のデータを転送するためのパケット・データ・ゲートウェイでのバインディングキャッシュ・エントリの活性化を含んでもよい。
【００５８】
（再）接続メッセージが利用可能なデータ・ベアラ・コンテキスト情報をどのように示すかには異なるオプションがある。例えば（再）接続メッセージは以下を含んでもよい。
−  活性化されるデータ・ベアラのベアラ識別子、または
−  ＰＤＮ接続識別子及びＰＤＮ接続ごとのデータ・ベアラ数、または
−  移動管理エンティティでデータ・ベアラ・コンテキスト情報が利用可能である旨を移動管理エンティティに示すフィールドまたはフラグ
【００５９】
（再）接続メッセージ自体を異なる様式で実現してもよい。本発明の一実施形態によれば、（再）接続メッセージは以下のいずれかである。
−  アクティブ・フラグが設定されるトラッキング領域更新メッセージ、または
−  確立されるデータ・ベアラに関するデータ・ベアラ情報を含む拡張トラッキング領域更新メッセージ、または
−  確立されるデータ・ベアラに関するデータ・ベアラ情報を含む拡張サービス要求メッセージ
【００６０】
本発明の更なる一実施形態では、（再）接続メッセージは完全保護されている。この例示的な実施形態では、移動管理エンティティは、ユーザ機器と移動管理エンティティとの間のセキュリティ・アソシエーションに関する情報を依然として維持するため、ユーザ機器は、例えば３ＧＰＰアクセス・ネットワークへ再接続するときに接続する移動管理エンティティが、３ＧＰＰアクセス・ネットワークへの以前の接続時にユーザ機器にサービスを提供した同じ移動管理エンティティであると仮定してもよい。
【００６１】
本発明の他の実施形態は、ユーザ機器が３ＧＰＰアクセス・ネットワークから離れる際に実行される動作に関する。本発明のこの実施形態は、３ＧＰＰアクセス・ネットワークから非３ＧＰＰアクセス・ネットワークへのハンドオーバ時にユーザ機器のベアラ・コンテキスト情報を格納するための方法を提供する。ユーザ機器が非３ＧＰＰアクセス・ネットワークへ移動するのに応じて、３ＧＰＰアクセス・ネットワークのユーザ機器に関するデータ・ベアラのリソースは解放されるが、ユーザ機器にサービスを提供した３ＧＰＰアクセス・ネットワークの移動管理エンティティは、データ・ベアラのベアラ・コンテキスト情報を維持する（すなわち、格納する）。
【００６２】
さらに、移動管理エンティティに接続された（ユーザ機器にサービスを提供する）パケット・データ・ゲートウェイは、ユーザ機器が３ＧＰＰアクセス・ネットワークから非３ＧＰＰアクセス・ネットワークへのハンドオーバを実行するとき、データ・ベアラに関するそのデータ・ベアラ・コンテキスト情報を削除しなくてもよい。
【００６３】
本発明の他の実施形態は、非３ＧＰＰアクセス・ネットワークに位置する間に、新しいデータ・フローまたはＰＤＮ接続を確立するユーザ機器に関する。この実施形態では、移動管理エンティティは、ユーザ機器が３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されていない間に、ユーザ機器の新しいデータ・ベアラの確立を示す信号メッセージを受信し、移動管理エンティティは新しいデータ・ベアラに関するデータ・ベアラ・コンテキスト情報を生成（及び格納）する。
【００６４】
こうした信号メッセージは、本発明の実装に応じて、例えば非３ＧＰＰアクセス・ネットワークを介してユーザ機器から、あるいはＰＣＣ、すなわちＰＣＲＦサーバ（単一サーバ内でＰＧＷと一緒に置かれるかまたは置かれない場合がある）またはＰＧＷから受信されてもよいことに留意されたい。
【００６５】
さらに、本発明の他の実施形態では、移動管理エンティティに接続されたパケット・データ・ゲートウェイが、ユーザ機器が３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されていない間に、ユーザ機器の新しいデータ・ベアラの確立を示す信号メッセージを受信してもよく、また同様にパケット・データ・ゲートウェイは、新しいデータ・ベアラに関するベアラ・コンテキスト情報を生成してもよい（及び格納してもよい）。
【００６６】
もちろん、本明細書の様々な実施形態に従って、ユーザ機器が３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されていない間にユーザ機器の新しいデータ・ベアラの確立を信号送信するための方法は、本明細書に記載された様々な実施形態及び例のうちの１つに従って、ユーザ機器を３ＧＰＰアクセス・ネットワークに（再）接続する方法と組み合わせられてもよい。したがって、（再）接続メッセージに含まれるベアラ情報は、例えば、ユーザ機器が３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されていなかった間に確立された少なくとも１つの新しいデータ・ベアラを示してもよい。
【００６７】
３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されていない間（例えば非３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されている間）に、ユーザ機器の新しく確立されたデータ・ベアラに関するコンテキスト情報を追加するのと同様に、ユーザ機器が、例えば３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されている間に開始されたアプリケーション（またはさらに精密には関連付けられたデータ・ベアラ）を終結する場合に、データ・ベアラ削除が定義されてもよい。本発明の更なる実施形態によれば、移動管理エンティティ及び／又は移動管理エンティティに接続されたパケット・データ・ゲートウェイは、ユーザ機器のベアラ・コンテキスト情報の削除を要求する信号メッセージを受信し、ユーザ機器が３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されていない間に、信号メッセージに応じてユーザ機器のベアラ・コンテキスト情報を削除する。
【００６８】
データ・ベアラ・コンテキスト情報に加えて、本発明の他の実施形態では、移動管理エンティティは、ユーザ機器が非３ＧＰＰアクセス・ネットワークに（再）接続されている間に、ユーザ機器のセキュリティ・コンテキスト情報を格納する。ユーザ機器が移動管理エンティティに関連付けられたセキュリティ・コンテキストを維持しているとすれば、これによって、ユーザ機器が３ＧＰＰアクセス・ネットワークに再接続すると即座に、ユーザ機器と移動管理エンティティとの間で交換されるメッセージの暗号化及び／又は認証（完全性保護）の使用が可能となる。さらに、ユーザ機器が非３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されている間に、ユーザ機器は移動管理エンティティへの信号送信の暗号化または完全性保護をするために格納されたセキュリティ・コンテキスト情報を使用してもよく、ユーザ機器から送信される信号は、移動管理エンティティのベアラ・コンテキスト情報を更新する（すなわち、新しいベアラを確立するか、既存のベアラを削除する）ために用いられる。
【００６９】
移動管理エンティティ、サービングゲートウェイ（ＳＧＷ）、パケット・データ・ゲートウェイ（ＰＧＷ）、またはＰＣＣサーバなどのＥＰＳ内の様々なノード、及びユーザ機器の手続及び動作を定義する他に、本発明は、異なるネットワーク・ノードでのこれらの手続及び動作の実装にも関連する。したがって、本発明の他の実施形態は、３ＧＰＰアクセス・ネットワークで使用するユーザ機器を提供する。ユーザ機器は、３ＧＰＰアクセス・ネットワークのユーザ機器のデータ・ベアラのデータ・ベアラ・コンテキスト情報を格納するための（例えば、揮発性または不揮発性メモリなどの）格納部を備えている。さらにユーザ機器は通信部を有する。この通信部は、ユーザ機器から様々なデータを送信するための送信器（または送信セクション）、及びユーザ機器で様々なデータを受信するための受信器（または受信セクション）を含んでもよい。ユーザ機器が３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続するのに応じて、ユーザ機器の送信器は、３ＧＰＰアクセス・ネットワークの移動管理エンティティに（再）接続メッセージを送信する。上記で概説したように、この（再）接続メッセージは、３ＧＰＰアクセス・ネットワークでの通信のためにユーザ機器のデータ・ベアラの活性化を要求し、さらに、活性化されるデータ・ベアラ（の少なくとも一部）に関するコンテキスト情報を移動管理エンティティが利用できることを移動管理エンティティに示す。さらに、通信部は、当該格納部に格納されたデータ・ベアラ・コンテキスト情報に基づくデータ・ベアラを活性化するように構成されている。これは、例えばユーザ機器にサービスを提供するeNode B、サービングゲートウェイ、あるいはパケット・データ・ゲートウェイなどの他のＥＰＳノードと、それぞれの制御信号を交換することによって実現可能である。
【００７０】
本発明の他の実施形態に従ったユーザ機器は、移動管理エンティティに送信される（再）接続メッセージを完全保護するためのセキュリティ・モジュールを更に備えている。
【００７１】
本発明の更なる実施形態では、３ＧＰＰアクセス・ネットワーク及び非３ＧＰＰアクセス・ネットワークで使用する他のユーザ機器が提供され、これは、３ＧＰＰアクセス・ネットワークのユーザ機器のデータ・ベアラのデータ・ベアラ・コンテキスト情報を格納するための格納部と、ユーザ機器を３ＧＰＰアクセス・ネットワークまたは非３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続するための通信部とを備えている。さらにこのユーザ機器は、ユーザ機器が非３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されている間に、新しいデータ・フローに応じて、新しいＰＤＮ接続または新しいデータ・ベアラが３ＧＰＰアクセス・ネットワークで新しいデータ・フローのために必要となるかどうかを決定するようにプログラミングされた処理部も含む。さらに処理部は、この決定に応じて、当該格納部のデータ・ベアラ・コンテキスト情報を更新するようにプログラミングされる。このユーザ機器は、以下の開示から明らかになるように、前述のユーザ機器の特徴をオプション的に加えて備えるようにしてもよいことに留意されたい。
【００７２】
本発明の更なる実施形態では、処理部は、ＰＤＮ接続の終結、あるいは新しいＰＤＮ接続またはデータ・ベアラの活性化に応じて、当該格納部のデータ・ベアラ・コンテキスト情報を更新するようにプログラミングされる。
【００７３】
本発明の他の実施形態では、さらに処理部は、新しい／終結したＰＤＮ接続、または新しい／終結したデータ・ベアラのアカウント（課金）のために、３ＧＰＰアクセス・ネットワークの移動管理エンティティによってユーザ機器に関して維持されているデータ・ベアラ・コンテキスト情報を更新するために、非３ＧＰＰアクセス・ネットワークを介して、通信部の送信器に信号メッセージを送信させるようにプログラミングされる。
【００７４】
さらにユーザ機器の格納部は、ユーザ機器が３ＧＰＰアクセス・ネットワークから離れる場合、ユーザ機器のデータ・ベアラ・コンテキスト情報を維持するように構成されてもよい。
【００７５】
本発明の更なる実施形態は、３ＧＰＰアクセス・ネットワークで使用する移動管理エンティティを提供している。この移動管理エンティティは、ユーザ機器のデータ・ベアラのデータ・ベアラ・コンテキスト情報を格納し、ユーザ機器のセキュリティ・コンテキスト情報を格納するための格納部と、ユーザ機器からの（再）接続メッセージを受信するための受信機を含む通信部とを備える。上記で概説したように、（再）接続メッセージは、３ＧＰＰアクセス・ネットワークでの通信のためにユーザ機器のデータ・ベアラの活性化を要求し、ユーザ機器のために活性化されるデータ・ベアラ（の少なくとも一部）に関するコンテキスト情報が移動管理エンティティに利用できることを移動管理エンティティに示す。加えて、移動管理エンティティの通信部は、（再）接続メッセージに応じて、ユーザ機器のために移動管理エンティティによって維持されているデータ・ベアラ・コンテキスト情報に基づくデータ・ベアラの活性化をトリガするようにも構成されている。
【００７６】
移動管理エンティティは、オプションで、ユーザ機器と交換されるデータの暗号化／復号、及び／又は認証を実行するためのセキュリティ・モジュールを更に含んでもよく、このセキュリティ・モジュールは、ユーザ機器から受信した（再）接続メッセージの完全性を検証することができる。
【００７７】
本発明の他の実施形態に従った移動管理エンティティは、３ＧＰＰアクセス・ネットワークへの（再）接続時にユーザ機器とユーザ機器にサービスを提供するeNode Bとの間のデータ転送のために無線ベアラを活性化させること、ユーザ機器のデータを転送するために３ＧＰＰアクセス・ネットワークのサービングゲートウェイとeNode Bとの間のデータ・トンネルを活性化させること、並びにユーザ機器のデータを転送するための３ＧＰＰアクセス・ネットワークのサービングゲートウェイとパケット・データ・ゲートウェイとの間のデータ・トンネルの活性化、またはユーザ機器のデータを転送するためのパケット・データ・ゲートウェイでのバインディングキャッシュ・エントリの活性化を実行させることによって、データ・ベアラの活性化をトリガするように構成された通信部を有する。
【００７８】
本発明の更なる態様は、ソフトウェアにおける本明細書で説明されたＥＰＳノード及びユーザ機器の様々な方法及び手続の実装である。したがって、本発明の更なる実施形態では、ユーザ機器の処理部によって実行された場合、３ＧＰＰアクセス・ネットワークにユーザ機器のデータ・ベアラのデータ・ベアラ・コンテキスト情報を格納すること、及び３ＧＰＰアクセス・ネットワークへのユーザ機器の接続に応じて、３ＧＰＰアクセス・ネットワークの移動管理エンティティへ（再）接続メッセージを送信することを、ユーザ機器に実行させる命令を格納しているコンピュータ読み取り可能記録媒体が提供される。この（再）接続メッセージは、移動管理エンティティが、３ＧＰＰアクセス・ネットワークの通信のためにユーザ機器のデータ・ベアラに関するデータ・ベアラ・コンテキスト情報を利用可能であることを示している。さらに命令は、その実行時に、格納されたデータ・ベアラ・コンテキスト情報に基づくデータ・ベアラをユーザ機器に活性化させるものである。一例では、命令は、ユーザ機器にサービスを提供するeNode B、サービングゲートウェイ、あるいはパケット・データ・ゲートウェイなどの他のＥＰＳノードとそれぞれの制御信号を交換しているユーザ機器に、データ・ベアラを活性化させるものであってもよい。
【００７９】
本発明の他の実施形態では、ユーザ機器の処理部によって実行される場合で、３ＧＰＰアクセス・ネットワークにユーザ機器のデータ・ベアラのデータ・ベアラ・コンテキスト情報をユーザ機器に格納させ、またユーザ機器が非３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されている間に、新しいデータ・フローに応じて、新しいＰＤＮ接続または新しいデータ・ベアラが３ＧＰＰアクセス・ネットワークで新しいデータ・フローのために必要となるかどうかをユーザ機器に決定させる命令を格納する他のコンピュータ読み取り可能記憶媒体が提供される。さらにこの命令は、それらの実行時に、この決定に応じて、ユーザ機器に当該格納部のデータ・ベアラ・コンテキスト情報を更に更新させる。
【００８０】
本発明の他の実施形態は、移動管理エンティティの処理部によって実行される場合で、移動管理エンティティに、ユーザ機器のデータ・ベアラのデータ・ベアラ・コンテキスト情報を格納させ、ユーザ機器のセキュリティ・コンテキスト情報を格納させる命令を格納するコンピュータ読み取り可能媒体に関する。さらに命令は、移動管理エンティティにユーザ機器からの（再）接続メッセージを受信させる。上記で概説したように、（再）接続メッセージは、移動管理エンティティが、３ＧＰＰアクセス・ネットワークの通信のためにユーザ機器に関するデータ・ベアラ・コンテキスト情報を利用可能であることを示す。さらに、この命令の実行は、（再）接続メッセージに応じて、移動管理エンティティに、ユーザ機器に関する移動管理エンティティによって維持されるデータ・ベアラ・コンテキスト情報に基づくデータ・ベアラの活性化をトリガさせる。
【００８１】
以下で、本発明について、添付の図面を参照しながらより詳細に説明する。図面内の同様または対応するものには同じ参照番号が付されている。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】３ＧＰＰ Evolved Packet System（ＥＰＳ）のアーキテクチャに関する概要を示す図である。
【図２】３ＧＰＰ ＥＰＳシステム用に定義された、DEREGISTERED状態、REGISTERED-IDLE、及びREGISTERED-CONNECTED状態を含む異なる状態を示す簡略化された状態遷移図である。
【図３】３ＧＰＰによって指定されたポリシー制御及び課金（ＰＣＣ）システムのアーキテクチャに関するハイレベルな概観を示す図である。
【図４】３ＧＰＰ ＥＰＳシステムにおけるハンドオーバ接続手続を示す図である。
【図５】本発明の例示的な実施形態に従った、ＰＣＲＦによってトリガされたＥＰＳベアラ事前構成のための信号送信手続を示す図である。
【図６】ＵＥが非３ＧＰＰアクセス・ネットワークへとハンドオーバする場合の本発明の例示的な実施形態に従った、３ＧＰＰアクセス・ネットワークのＵＥのＥＰＳベアラを非活性化するための信号フローを示す図である。
【図７】ＭＭＥ及び他の３ＧＰＰアクセス・ネットワーク・ノード（例えばＳＧＷ及びＰＧＷ）内でのベアラ・コンンテキストの更新を可能にする本発明の例示的な実施形態に従った例示的信号フローを示す図である。
【図８】ＭＭＥ及び他の３ＧＰＰアクセス・ネットワーク・ノード（例えばＳＧＷ及びＰＧＷ）内でのベアラ・コンンテキストの更新を可能にする本発明の例示的な実施形態に従った例示的信号フローを示す図である。
【図９】本発明の例示的な実施形態に従った、DEREGISTERED状態、REGISTERED-IDLE、REGISTERED-CONNECTED状態、及びREGISTERED-NON-ATTACHED状態を含む異なる状態を示す簡略化された状態遷移図である。
【発明を実施するための形態】
【００８３】
以下の段落では、本発明の様々な実施形態について説明する。本発明は、例えば前述の３ＧＰＰ  ＬＴＥ（リリース８）及びＬＴＥ−Ａ（リリース１０）通信システムなどの移動体通信システムと結びつけて有利に利用可能であるが、本発明はこの特定の例示的な通信ネットワーク内での使用に限定されるものでない。
【００８４】
上記の背景技術での説明は、本明細書で説明される主に３ＧＰＰ  ＬＴＥ（リリース８）及びＬＴＥ−Ａ（リリース１０）特有の例示的な各実施形態をより理解するためのものであり、説明された特有の移動体通信ネットワークにおけるプロセス及び機能の実装に本発明を限定するものではない。それでもなお、本明細書で提案されるランダム・アクセス手続に対する改良点は、背景技術で説明されたアーキテクチャ／システム内で容易に適用可能であり、本発明のいくつかの実施形態ではこれらのアーキテクチャ／システムの標準及び改良された手続も利用可能である。
【００８５】
本発明の第１の態様は、ユーザ機器がかつて３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続しているときに使用していたものと同じものが利用できるように、３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されていないユーザ機器のデータ・ベアラに関する３ＧＰＰアクセス・ネットワークでのコンテキスト情報を維持することである。したがって、３ＧＰＰアクセス・ネットワークのノード内のデータ・ベアラに関するコンテキストを削除する代わりに、例えば他の（非３ＧＰＰ）アクセス・ネットワークへのハンドオーバによって、ユーザ機器が３ＧＰＰアクセスから離れた場合、少なくともユーザ機器の移動管理エンティティは、ユーザ機器のデータ・ベアラに関するコンテキスト情報を維持する。またユーザ機器は、オプションで、たとえ接続されていない場合であっても、３ＧＰＰアクセス・ネットワークのデータ・ベアラに関するそのコンテキスト情報を維持してもよい。３ＧＰＰアクセス・ネットワーク内のユーザ機器のデータ・ベアラに関する格納されたコンテキスト情報は、例えば非３ＧＰＰアクセス・ネットワークへの一時的な接続により、例えば３ＧＰＰアクセス・ネットワークから一時的に離れたとき、３ＧＰＰアクセス・ネットワークへユーザ機器が再接続するときに有効に用いられる。
【００８６】
本発明のこの第１の態様は、２つの態様に分けて考えられる。一方では、３ＧＰＰアクセス・ネットワーク・ノード、より厳密には少なくとも移動管理エンティティ、並びにユーザ機器が３ＧＰＰアクセス・ネットワークから離れるときオプション的にユーザ機器で行われる動作及び手続は、ユーザ機器のデータ・ベアラに関するコンテキスト情報が削除されないように改良される。
【００８７】
もう一方で、ユーザ機器が３ＧＰＰアクセス・ネットワークに再度接続するとき、３ＧＰＰアクセス・ネットワーク及びユーザ機器で行われる動作及び手続は、（再）接続手続で格納されたコンテキスト情報を使用するように改良される。移動管理エンティティでユーザ機器に利用可能なデータ・ベアラ・コンテキスト情報があるものと仮定すると、移動管理エンティティは、ユーザ機器から受信した（再）接続メッセージであって、すなわち一般にはアクセス・ネットワークに接続しているとき、ユーザ機器によって移動管理エンティティに送信される第１のメッセージに応じて、３ＧＰＰアクセス・ネットワークでのデータ・ベアラの（再）確立を即時に開始することができる。
【００８８】
さらに、本発明の第２の態様は、ユーザ機器が３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されていない間に、３ＧＰＰアクセス・ネットワークで維持されるコンテキスト情報を最新の状態に保持することに関する。例えば、ユーザ機器は、３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されていない間に、新しいＰＤＮ接続またはデータ・フローを終結または開始することが可能であり、その結果、３ＧＰＰアクセス・ネットワークの対応するデータ・ベアラの終結または活性化が生じる。したがって、移動管理エンティティが、ユーザ機器が３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されていない間に、ユーザ機器のデータ・ベアラに関する維持されたコンテキスト情報を適切に更新することができるように、ユーザ機器が３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されていない間に、３ＧＰＰアクセス・ネットワークの少なくとも移動管理エンティティに、新しいデータ・フロー／ＰＤＮ接続またはデータ・フロー／ＰＤＮ接続の終結に関して通知する手段が提供される。したがって、ユーザ機器が３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続すると、活性化されるデータ・ベアラに関する正確なコンテキスト情報が利用可能となる。
【００８９】
以下の本発明の異なる実施の形態では、３ＧＰＰアクセス・ネットワークの例として上記の背景技術で議論された（３ＧＰＰ  ＬＴＥ（リリース８）及び３ＧＰＰ  ＬＴＥ拡張（リリース１０）で使用される、コア・ネットワークとしてのＥＰＣ及び無線アクセス・ネットワークとしてのＥ−ＵＴＲＡＮによって形成された）ＥＰＳに関して述べられる。しかしながら、本発明の原理は、ＵＭＴＳのコア・ネットワーク及びＵＴＲＡＮアーキテクチャなどの、他の３ＧＰＰベースのコア・ネットワーク・アーキテクチャにも容易に適用可能であることに留意されたい。基本的な相違は、ＭＭＥに類似の機能がＵＭＴＳアーキテクチャのＳＧＳＮ（サービングＧＰＲＳサポート・ノード）内で実装されること、並びにＳＧＷ及びＰＧＷがＵＭＴＳ内のＳＧＳＮ（サービングＧＰＲＳサポート・ノード）及びＧＧＳＮ（ゲートウェイＧＰＲＳサポート・ノード）に対応することである。
【００９０】
REGISTERED-NON-ATTACHED状態
本発明の第１の態様に従って、本発明の一実施形態によれば、少なくとも移動管理エンティティ及びオプション的にユーザ機器は、ユーザ機器が３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されていない間、（少なくとも一時的に）ユーザ機器のデータ・ベアラに関するベアラ・コンテキスト情報を維持する。ＥＰＳアーキテクチャでは、これは、ユーザ機器にサービスを提供するＭＭＥ及びオプション的にユーザ機器が、ユーザ機器がＥＰＳ（ＥＰＣ及びＥ−ＵＴＲＡＮ）に接続されていない間、（一時的に）ＥＰＳベアラ・コンテキストを維持／格納することを意味する。一方、ＵＥがＥＰＳ及びＥＰＣから離れ、ＥＰＳベアラ用のＥ−ＵＴＲＡＮリソースが維持されていないため、この状態は上記で概説したDEREGISTERED状態に類似する。またDEREGISTERED状態と同様に、ＭＭＥはユーザ機器に関する正しい位置またはルーティング情報を有さず（したがってＵＥは到達不可能）、何らかのセキュリティ・コンテキスト情報を格納していてもよい。他方で、この状態は、ＭＭＥ（及びＵＥ）がＥＰＳベアラ・コンテキスト情報を維持するという点で、本明細書の上記で説明した（REGISTERED-）IDLE状態に類似する。
【００９１】
以下では、この状態はREGISTERED-NON-ATTACHED状態と呼ばれる。
【００９２】
本明細書で示されるREGISTERED-NON-ATTACHED状態は、少なくともＭＭＥに影響を与え、オプションで、さらにＵＥのユーザ・プレーンでＵＥ及びＳＧＷにも影響を与える。さらに、本明細書で説明されるいくつかの例示的な実装では、この状態はＰＧＷにも影響を与える。
【００９３】
REGISTERED-NON-ATTACHED状態は、REGISTERED-IDLE状態及びDEREGISTERED状態と類似する状態としてみなすことができる。通常のREGISTERED-IDLE状態ではＳ５ベアラはアクティブであり、ユーザ機器に関する無線ベアラ及びＳ１−Ｕベアラは解放される。DEREGISTERED状態ではすべてのベアラは解放され、ＭＭＥ及びＵＥはいかなるＥＰＳベアラ・コンテキストも保持しない。REGISTERED-NON-ATTACHED状態は、以下の特徴によって特徴付けられる。
【００９４】
ＭＭＥはＥＰＳベアラ・コンテキストを保持し、ＵＥに関する位置情報は有していない。これに比べて、通常のREGISTERED-IDLE状態では、ＭＭＥはＥＰＳベアラ・コンテキストを保持するが、位置情報を有し、これはＵＥに関するデータが到達したときにページング手続を実行するために必要である。
【００９５】
図９は、本発明の例示的な実施形態に従った、DEREGISTERED状態、REGISTERED-IDLE、REGISTERED-CONNECTED状態、及びREGISTERED-NON-ATTACHED状態を含む異なる状態の簡略化された状態遷移図を示す。示された状態遷移図は、例えば移動管理エンティティ、サービングゲートウェイ、及びパケット・データ・ゲートウェイなどの３ＧＰＰアクセス・ネットワーク・エンティティ、並びにユーザ機器に適用可能である。図３の場合と同様に、矢印は異なる状態間の可能な状態伝送を示す。REGISTERED-IDLEまたはREGISTERED-CONNECTEDからREGISTERED-NON-ATTACHEDへの状態遷移は、例えば非３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続することによって、ユーザ機器が３ＧＰＰアクセス・ネットワークから離れたことを示す。さらに、ユーザ機器が所与の時間中に（例えば電源オフであることにより）３ＧＰＰアクセス・ネットワークに再接続しないか、またはユーザ機器が非３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続している間にスイッチをオフにした場合、REGISTERED-NON-ATTACHED状態からDEREGISTERED状態への状態遷移が予見される。さらに、ユーザ機器及び移動管理エンティティがREGISTERED-NON-ATTACHED状態にあり、ユーザ機器が３ＧＰＰアクセス・ネットワークに再接続すると、ユーザ機器及び移動管理エンティティはREGISTERED-CONNECTED状態に遷移することになる。
【００９６】
ＳＧＷ及びＰＧＷにおけるREGISTERED-NON-ATTACHED状態の意味合い
ＵＥが３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されていない場合、データはＳＧＷに到達しないことから、REGISTERED-NON-ATTACHED状態では位置情報は必要とされない。REGISTERED-NON-ATTACHED状態では、ＳＧＷ及びＰＧＷ内のＳ５ベアラ情報が削除されるか否かに関係なく、ＭＭＥはＥＰＳベアラ・コンテキストを保持する。
【００９７】
本発明の一実施形態では、ユーザ機器が３ＧＰＰアクセス・ネットワークから離れた後、ＰＧＷ及びＳＧＷ内のＳ５ベアラ情報が保持される。ユーザ機器が３ＧＰＰアクセス・ネットワークから離れている間、ＰＧＷ及びＳＧＷ内でのＳ５ベアラ情報の維持は、Ｓ５ベアラの非活性化が考えられ、すなわちＰＧＷ及びＳＧＷ内のベアラ状態（例えばＢＣＥ）は保持されるが、それらのベアラ状態はデータ・パケットの転送に使用されない。ＰＧＷ及びＳＧＷ内のベアラ状態（例えばＥＰＳベアラＩＤ、ＱＣＩ、ＱｏＳポリシー情報、ＡＰＮ、ＩＰバージョン・タイプなどのようなＥＰＳベアラに関する格納情報）は、Ｓ５インターフェース（すなわち、ＰＭＩＰまたはＧＴＰ）を介した通信に使用されるプロトコルに依存する。ＰＭＩＰの場合、Ｓ５ベアラ情報は、ＥＰＣのユーザ機器のパケットを適切にルーティングするための、ＳＧＷ（移動アクセス・ゲートウェイ（ＭＡＧ）として動作する）及びＰＧＷ（ローカル移動アンカ（ＬＭＡ）として動作する）内のバインディングキャッシュ・エントリ（ＢＣＥ）である。したがって、ＰＭＩＰが使用される場合、ＳＧＷ及びＰＧＷはユーザ機器に関するＢＣＥを維持することができるが、ＥＰＳからユーザ機器が離れることに応じて（例えば、非３ＧＰＰアクセス・ネットワークへのハンドオーバによって）、それらをデータ・パケット転送には使用しない。Ｓ５インターフェース上でＧＴＰが使用される場合、ＰＧＷ内のＳ５ベアラ情報は、着信ＩＰアドレス情報（宛先及びソースのＩＰアドレス）を、例えばＳＧＷなどのＧＴＰトンネル・エンドポイントの他方のエンド上のエンティティを識別するＧＴＰトンネル・エンドポイントＩＤ（ＴＥＩＤ）によって特徴付けられるＧＴＰトンネルにマッピングするためのフィルタを含む、ルーティング・エントリである。ＳＧＷでは、Ｓ５インターフェース上のＧＴＰトンネルをＳ１インターフェースのＧＴＰトンネルと１対１で結合するルーティング・エントリがある。ＧＴＰトンネル・ルーティング・エントリは、ＰＭＩＰの場合のＩＰパケットのＰＭＩＰトンネルへのマッピングと同様、ＩＰパケットのＧＴＰトンネルへのマッピングを含む「バインディング」エントリとも呼ばれる場合がある。そこで以下では、ＰＭＩＰ  ＢＣＥ及びＧＴＰのルーティング・エントリは、どちらも「バインディングキャッシュ・エントリ」または「ＢＣＥ」と呼ばれる。
【００９８】
ＰＧＷ及びＳＧＷ内で非アクティブなＢＣＥを保持することの利点の１つは、ＵＥが３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されていない間にＰＤＮ接続が解放される場合、ＰＧＷは、３ＧＰＰアクセス・ネットワークのＳＧＷに対してＰＤＮ接続解放手続を開始できることである。ＰＧＷは（例えば、ＵＥが特定のコレスポンデント・ノードとの通信を停止した後に）ベアラ自体の解放を決定してもよく、または、ＵＥが非３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続している場合、ＵＥはＰＤＮ接続解放に関してＰＧＷに通知してもよい。
【００９９】
次に、ＰＧＷ、ＳＧＷ、及びＭＭＥ内の対応するＥＰＳベアラに関するＥＰＳコンテキスト情報が、この手続の一部として削除される。さらに、ＵＥが非３ＧＰＰアクセスに新しいＰＤＮ接続を確立する場合、ＰＧＷは、ＥＰＳノード内でユーザ機器に関するＥＰＳベアラ・コンテキスト情報を最新の状態に保持するように、３ＧＰＰアクセス・ネットワークで対応するＥＰＳベアラの事前確立を開始することができる。例えばＰＧＷは、新しいＰＤＮ接続に関してＳＧＷに通知し、ＳＧＷはＭＭＥに通知し、ＭＭＥは対応するＥＰＳベアラＩＤを生成して、これがＳＧＷ及びＰＧＷに再伝達される。
【０１００】
本発明の他の実施形態では、REGISTERED-NON-ATTACHED状態中にＰＧＷ及びＳＧＷ内のＳ５ベアラ情報が削除される。これには、ＰＧＷ及びＳＧＷが３ＧＰＰアクセス・ネットワークに登録されていないＵＥに関する冗長情報を格納する必要がないという利点がある。本質的に、この例示的な実装は、Ｓ５ベアラが解放され、関連するコンテキスト情報が削除される、ＥＰＳ内のＰＧＷ及びＳＧＷに関する従来のDEREGISTERED状態に類似している。一見して、ＵＥが３ＧＰＰアクセス・ネットワークに戻り、そのＥＰＳベアラの（再）確立を開始する場合、ＳＧＷはいずれにしてもＰＧＷに更新を送信する必要があるため、ＰＧＷ及びＳＧＷ内のＳ５ベアラに関するコンテキスト情報（ＢＣＥ）を削除すること（Ｓ５ベアラの場合、例えばＰＭＩＰでは、これはＰＧＷに対するプロキシバインディングアップデート（ＰＢＵ）である）の不利はない。例えば、ＭＭＥで受信される（再）接続メッセージに応じて、ＰＧＷに対してＳ５ベアラのセットアップを実行するために、ＳＧＷはＭＭＥによってトリガされてもよく、ＭＭＥはＳ５ベアラの確立に必要な情報をＳＧＷに提供することになる。この実装のあり得る欠点は、以下でさらに詳細に概説されるように、ＵＥが３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されていない間、ＵＥが３ＧＰＰアクセス・ネットワーク内の他のＥＰＳベアラまたはＰＤＮ接続を必要とする、データ・フローの終結／新しいデータ・フローの開始をしている場合には、ＭＭＥ内のＥＰＳベアラ・コンテキストの更新を可能にするために、より複雑なメカニズムが必要な可能性があることである。
【０１０１】
ＭＭＥにおけるREGISTERED-NON-ATTACHED状態の意味合い
本発明の一実施形態によると、従来のREGISTERED-IDLE状態の場合と同様、ＵＥの無線ベアラ及びＳ１−Ｕベアラは、ＵＥがREGISTERED-NON-ATTACHED状態に入ると解放される。さらに、この状態では、ＵＥとＭＭＥとの間にＮＡＳ信号接続は存在しない。ＭＭＥは、ＵＥのセキュリティ・コンテキストを保持するよう決定してもよく、ＵＥのＥＰＳベアラ・コンテキストを維持してもよい。ＭＭＥに格納されたセキュリティ・コンテキストは、認証キーに関する情報に加えて、３ＧＰＰアクセス・ネットワークへのＵＥの接続中に得られる暗号化と完全性保護のための暗号化キーを含む。
【０１０２】
従来のIDLE状態では、ＭＭＥ及びＳＧＷはＳ１ベアラに関する情報を格納する、より具体的に言えば、ＵＥが３ＧＰＰアクセス・ネットワークから離れる前に接続されていた、ＳＧＷとeNode Bとの間のＧＴＰベースのＳ１−Ｕベアラに、ＳＧＷによって割り当てられたＧＴＰトンネル・エンドポイントＩＤ（ＧＴＰ  ＴＥＩＤ）を格納する。REGISTERED-NON-ATTACHED状態では、たとえＰＧＷとＳＧＷとの間のＳ５ベアラが解放されている場合であっても、ＭＭＥ及びＳＧＷは対応するＧＴＰ  ＴＥＩＤも格納する。従来のＥＰＳでは、Ｓ５ベアラが解放される場合、ＳＧＷ及びＰＧＷ内のすべてのＥＰＳベアラ関連情報は削除されることに留意されたい。これには、ＥＰＳベアラの活性化時に、ＭＭＥがＧＴＰ  ＴＥＩＤについて知ることになるという利点があり、ＳＧＷがＰＧＷと共にＳ５ベアラを確立する前に、Ｓ１−Ｕベアラ確立のためのＵＥのeNode Bに即時に信号送信することができる。言い換えれば、Ｓ１−Ｕベアラ確立は、Ｓ５ベアラ確立と並行して実行可能であるため、完全なＥＰＳベアラを確立するための期間を削減することができる。
【０１０３】
さらに、より詳細な例示的な実装では、ＭＭＥはＵＥがトラッキング領域更新手続を定期的に実行することを予測できない。それにもかかわらず、ＥＰＳネットワークのＵＥのＥＰＳベアラ・コンテキスト情報を無限に格納しないために、ＭＭＥは、定期的なＴＡＵ手続用のタイマを、例えば１２時間または２４時間などの非常に長い期間に設定してもよい。このタイマの満了時に（すなわち、ＵＥはタイマが満了する前にＴＡＵを送信していない）、ＭＭＥはＥＰＳ内のＵＥのＥＰＳベアラ・コンテキストの削除を開始する。ＭＭＥのみがＥＰＳベアラ・コンテキスト情報を維持している場合、ＭＭＥはこの情報を単に削除することができる。例えばＳＧＷもＥＰＳベアラ・コンテキスト情報を格納している場合、ＭＭＥは、ＥＰＳベアラ・コンテキスト情報を削除するよう要求するための信号メッセージをＳＧＷに送信してもよい。ＳＧＷでの信号メッセージの受信に応じて、同じくＳＧＷは、ＰＧＷが同じくＥＰＳベアラ・コンテキスト情報（例えばＢＣＥ）を維持している場合、ＰＧＷでも同様にＥＰＳベアラ・コンテキスト情報の削除を開始するために、例えば同様のメッセージをＰＧＷに送信することが可能である。それぞれのノード内でＥＰＳベアラ・コンテキスト情報の削除をトリガするための信号メッセージは、（例えば3GPP TS 23.401、セクション５．４．４に記載されたベアラ解放手続と同様に）信号メッセージを送信するノードに対してＥＰＳベアラ・コンテキスト情報の削除成功の報告を返送するよう知らせてもよい。
【０１０４】
さらに詳細には、ＥＰＳ内に維持されているＥＰＳベアラ・コンテキスト情報を削除するための例示的メカニズムは、何らかの他のエンティティ（例えば、ＨＳＳ）によって、ＭＭＥがＥＰＳベアラ・コンテキストを削除することを知らされるものとすることができる。例えば、非３ＧＰＰアクセス・ネットワークでＵＥが依然としてアクティブである場合、すなわちＵＥがＡＡＡサーバに登録されている場合、ＥＰＳベアラ・コンテキストを削除する必要はない。しかしながら、ＵＥのスイッチがオフになった場合、ＵＥはＡＡＡサーバで登録解除され、ＨＳＳにこの登録解除が通知され、それに応答してＨＳＳはＥＰＳベアラ・コンテキストを削除するためにＭＭＥにトリガしてもよい。前述の例のように、さらにＭＭＥは、ＳＧＷ（及びＰＧＷ）内のＥＰＳベアラ・コンテキスト情報の削除を適宜開始してもよい。
【０１０５】
ユーザ機器におけるREGISTERED-NON-ATTACHED状態の意味合い
ネットワーク側に加えて、動作に対する何らかの変更も可能である。一般にＵＥは、（デフォルトで使用されていない限り）REGISTERED-NON-ATTACHED状態が利用され得るか否かを認識している。利用され得れば、ＵＥが、例えば非３ＧＰＰアクセス・ネットワークへ移動することによって、３ＧＰＰアクセス・ネットワークから離れる場合、本発明の一実施形態では、ＵＥは３ＧＰＰアクセス・ネットワークでセットアップされたベアラに関するＥＰＳベアラ・コンテキスト情報を削除しない。ＵＥは、ＥＰＳベアラ・コンテキスト情報が３ＧＰＰアクセス・ネットワークで維持され、信頼できると仮定しているため、ＥＰＳベアラ・コンテキスト情報の維持はオプションであることに留意されたい。さらにＵＥは、ＵＥが３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されていたときに得られたセキュリティ・コンテキスト（すなわち、完全性保護及び暗号化のための様々なセキュリティ・キー）を格納する。
【０１０６】
ＵＥがREGISTERED-NON-ATTACHED状態にある場合、ＵＥは、ＵＥが３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されていない間に、格納されたＥＰＳベアラ・コンテキストを更新してもよい。例えば、３ＧＰＰアクセス・ネットワークから非３ＧＰＰアクセス・ネットワークへとハンドオーバされたＰＤＮ接続またはデータ・フローが、ＵＥが非３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されている間に終結される場合、ＵＥは、その格納されたＥＰＳベアラ・コンテキスト内の対応するベアラ情報を削除するものとする。他の例では、ＵＥが非３ＧＰＰアクセス・ネットワークにある間に新しいＰＤＮ接続を確立する場合、ＵＥは、新しく確立されたＰＤＮ接続に対応する新しいデフォルト・ベアラに関する状態を含むために、格納されたＥＰＳベアラ・コンテキストを更新する。
【０１０７】
他の例では、ＵＥが非３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されている間に、既存のＰＤＮ接続に対して新しいデータ・フローが開始される（例えば、ＵＥまたはコレスポンデント・ノードが新しいデータ・フローをトリガする）場合、ＵＥは、この新しいデータ・フローが、３ＧＰＰアクセス・ネットワーク内のこの既存のＰＤＮ接続に対して新しい専用ベアラのセットアップを必要とするかどうかを決定してもよい。必要とする場合、ＵＥは、既存のデフォルト・ベアラにリンクされた新しい専用ベアラに関する状態を含むために、その格納されたＥＰＳベアラ・コンテキストを更新するものとする。
【０１０８】
オプションで、もし適用可能であれば、ＭＭＥが、ＵＥに関するＥＰＳベアラ・コンテキストを適宜更新することができ、さらに、新しい専用ベアラの事前確立または専用ベアラの非活性化を開始することができるように、ＵＥは、ＰＤＮ接続の新しいデータ・フローまたはデータ・フローの終結（すなわち、対応する専用ベアラの確立または非活性化）についてＭＭＥに通知してもよい。
【０１０９】
ＥＰＳベアラのＰＧＷトリガ非活性化―REGISTERED-NON-ATTACHED状態に入る
図６は、ＵＥが３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されていない間に、本発明の例示的な実施形態による３ＧＰＰアクセス・ネットワークのＵＥのＥＰＳベアラを非活性化するための信号フローを示す。ＵＥは最初に３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されており、ＰＤＮ接続であるＰＤＮ１の１つのアクティブなデフォルトＥＰＳベアラを有しているものと仮定する（無線ベアラ（ＰＤＮ１、ＩＰ  ＡＤＲ１）６０１及びＰＭＩＰ（ＢＣＥ）またはＧＴＰ（ＴＥＩＰ１）６０２）。さらに、ＭＭＥ、ＳＧＷ、及びＰＧＷのＥＰＳベアラ・コンテキスト内にルーティング情報が維持されるように、このＰＤＮ接続のＰＤＮ１は、３ＧＰＰアクセス・ネットワークのＵＥのＩＰアドレスであるＩＰ  ＡＤＲ１にバインディングされると仮定する。ＵＥは、信頼できない非３ＧＰＰアクセス・ネットワークへのハンドオーバ（ＨＯ）を実行し（６０３）、すなわちＵＥはｅＰＤＧに接続する。信頼できない非３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続すると、ＵＥはＡＡＡサーバとの認証手続（６０５）を含むＩＫＥｖ２信号送信手続（６０４）を使用してＩＰｓｅｃセキュリティ・アソシエーションの確立を要求する。ｅＰＤＧは、ＵＥとｅＰＤＧとの間のＩＰｓｅｃトンネルを介してデータの認証及び暗号化に必要なセキュリティ関連情報を取得するために、ＡＡＡサーバと通信するためのRemote Authentication Dial In User Service（RADIUS）又はDIAMETERプロトコルを用いることができる。ここで、Remote Authentication Dial In User Service（RADIUS）はhttp://www.ietf.orgで入手可能であり、参考のためここで組み込まれ、IETF RFC 2865、「Remote Authentication Dial In User Service(RADIUS)」であり、また、DIAMETERはhttp://www.ietf.orgで入手可能であり、参考としてここに組み込まれ、IETF RFC 3588、「DIAMETER Base Protocol」である。ＰＤＮ接続のＰＤＮ１に関するサービスの継続性を保証するために、ＵＥは３ＧＰＰアクセス・ネットワークで使用していたものと同じＩＰアドレスを、ＰＤＮ接続のＰＤＮ１に関する非３ＧＰＰアクセス・ネットワークで使用する（これはステップ６０４でＩＰ  ＡＤＲ１によって示されている）ことを要求していることに留意されたい。
【０１１０】
さらに、ｅＰＤＧ（ＵＥの移動アンカ・ポイントとして動作する）は、ＰＭＩＰプロトコルに定義されるようＵＥのためにプロキシバインディングアップデート手続（６０６）を実行する。ＰＢＵがステップ６０４でＵＥによって示されたＩＰアドレスＩＰ  ＡＤＲ１を含むため、ｅＰＤＧはＰＧＷ内のＵＥに関する新しい結合を登録するために、３ＧＰＰアクセス・ネットワークのＰＧＷにプロキシバインディングアップデート（ＰＢＵ）を送信する（６０７）。ＰＧＷは新しいバインディングキャッシュ・エントリを登録し（６０８）、以前に登録されたバインディングを更新する（したがってＢＣＥ内の以前のエントリに上書きする）代わりに、ＵＥが３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されていた間に、ＵＥに向けて送られたパケットのルーティングをＳＧＷに保証した３ＧＰＰアクセス・ネットワークへのＵＥのＢＣＥポインティングを非活性化する。新しいＢＣＥが首尾良く登録されると、ＰＧＷはプロキシバインディング応答（ＰＢＡ）をｅＰＤＧに返すこと（６０９）によって、ＵＥのＩＰアドレスのＩＰ  ＡＤＲ１に関する新しいＢＣＥを認め、ＵＥのＩＰアドレスのＩＰ  ＡＤＲ１に向けて送られたＩＰパケットをｅＰＤＧにルーティングすることを開始する。ｅＰＤＧはＩＰｓｅｃトンネルを介してＩＰアドレスのＩＰ  ＡＤＲ１が利用可能である旨の確認を含むＩＫＥｖ２応答メッセージを送信すること（６１０）によって、ＩＰｓｅｃトンネルの正常な確立をＵＥに知らせる。正常なＩＰｓｅｃトンネル確立及びＰＧＷにおけるバインディングの更新の後、ＵＥはｅＰＤＧへのＩＰｓｅｃトンネルを介してＰＤＮ接続のＰＤＮ１のデータを交換すること（ＩＰｓｅｃ（ＰＤＮ１、ＩＰ  ＡＤＲ２）６１６）ができ、ｅＰＤＧはＰＧＷへ／ＰＧＷからデータを転送する（ＰＭＩＰ（ＩＰ  ＡＤＲ２）６１７）。
【０１１１】
ハンドオーバ時、またはより厳密には例えばｅＰＤＧからのＰＢＵ６０７による新しいＢＣＥの登録時、ＰＧＷは３ＧＰＰアクセス・ネットワークでＥＰＳベアラの非活動化手続（６１５）を開始する。従来のベアラ非活動化手続とは異なりこの手続では、３ＧＰＰアクセス・ネットワーク内のエンティティ（ＭＭＥ／ＳＧＷ／ＰＧＷ）は、DEREGISTERED状態ではなくREGISTERED-NON-ATTACHED状態に入り、これはＭＭＥ／ＳＧＷ／ＰＧＷがＥＰＳベアラ・コンテキスト情報を削除しないことを意味する。通常、ＳＧＷ及びＰＧＷはＵＥにおける非アクティブなＢＣＥを保持するだけであるため、こうした状態はＭＭＥにのみ記述される。ＰＧＷは、ＰＤＮ接続非活動化メッセージをＵＥのＳＧＷに信号送信する（６１０）。このメッセージは、例えば、ＰＭＩＰベースのＳ５インターフェースの場合、http://www.ietf.orgで入手可能で、２００９年１０月付け、Muhanna等によるＩＥＴＦインターネット草稿、「Binding Revocation for IPv6 Mobility」、draft-ietf-mext-binding-revocation-14.txtに指定されたようなプロキシバインディング取り消しメッセージと同様としてもよい。しかしながら、このインターネット草稿のプロキシバインディング取り消しメッセージは、ＰＤＮ接続非活動化メッセージ（６１１）の機能を満たしており、ＵＥに関するＥＰＳベアラ情報を削除すべきでない旨の指示をプロキシバインディング取り消しメッセージが含むことを意味する。ＳＧＷは、Ｓ５ベアラに関するそのＢＣＥエントリを非活動化する（これは、ＧＴＰが使用されている場合、ＳＧＷ内のＰＭＩＰ  ＢＣＥまたはルーティング・エントリのいずれかであることが可能であることに留意されたい）。しかしながら、ＳＧＷは対応するＢＣＥは使用されないように、この情報を削除しないが、ＵＥがREGISTERED-NON-ATTACHED状態にあるものと示す（６１２）のみである。さらにＳＧＷは、ＥＰＳベアラ情報を保持することを示すベアラ解放メッセージによって、Ｓ５ベアラの非活動化に関してもＭＭＥに通知し（６１３）、これによってさらにＭＭＥは、ＵＥをREGISTERED-NON-ATTACHED状態に入れる（６１４）。しかしながら、本明細書で前述したように、ＭＭＥはＵＥに関するＥＰＳベアラ・コンテキスト情報を削除しない。データ転送に関してＵＥのそれぞれのバインディングを非活動化している間、ＭＭＥ、ＳＧＷ、及びＰＧＷでＥＰＳベアラ・コンテキスト情報を維持することは、３ＧＰＰアクセス・ネットワークのＰＤＮ接続のＰＤＮ１のＥＰＳベアラの非活動化とみなされる。
【０１１２】
ＥＰＳベアラの事前確立及びＥＰＳベアラ・コンテキストの更新
上記で述べたように、ＵＥは、非３ＧＰＰアクセス・ネットワークで開始された新しいパケット・データ・フローまたはＰＤＮ接続のトラック（跡）を保持してもよい。ＵＥがREGISTERED-NON-ATTACHED状態にあり、３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されていない間、ＥＰＳベアラ・コンテキストを維持する場合、ＵＥはそれに対応してそのＥＰＳベアラ・コンテキストを修正してもよい。
【０１１３】
非３ＧＰＰアクセス・ネットワークにおいて、既存のＰＤＮ接続における新しいデータ・フローが開始された場合、ＵＥはこのデータ・フローが３ＧＰＰアクセス・ネットワークで（新しい）専用ベアラになるかどうかを推定してもよい。なる場合、ＵＥは新しい専用ＥＰＳベアラに関する情報を格納することによって、そのＥＰＳベアラ・コンテキストを更新する。別の方法として、またはＵＥに格納されたＥＰＳベアラ・コンテキストの更新に加えて、ＭＭＥが維持されているコンテキストを更新できるように、ＵＥはオプションで、３ＧＰＰアクセス・ネットワークのＭＭＥにＥＰＳベアラ・コンテキストの更新について通知してもよい。
【０１１４】
REGISTERED-NON-ATTACHED状態の使用がデフォルトでない限り、ＭＭＥ及びＵＥはどちらも、REGISTERED-NON-ATTACHED状態が作動中かどうかを知るべきである。ＭＭＥ及びＵＥが可能な状態かREGISTERED-NON-ATTACHED状態かの情報は、例えば３ＧＰＰアクセス・ネットワークへの初期の接続手続時に交換可能である。例えばＵＥがREGISTERED-NON-ATTACHED状態のサポートを示さない場合、ＵＥが非３ＧＰＰアクセス・システムへとハンドオーバする際、ＭＭＥ（及びＳＧＷ）はREGISTERED-NON-ATTACHED状態を活性化せず、ＵＥが非３ＧＰＰアクセス・ネットワークへハンドオーバすると、ＵＥに対して従来のDEREGISTERED状態を設定する。
【０１１５】
従来のＥＰＳシステムと同様に、ここでは、ＥＰＳベアラ確立のトリガが、ネットワークから（例えばアプリケーション機能（ＡＦ）から）、またはＵＥからのいずれからされると仮定する。トリガがＡＦからされる場合、ＰＣＲＦはＰＣＣ規則を生成し、これをＵＥが接続されているゲートウェイ（例えばＰＧＷ、ＡＧＷ、またはｅＰＤＧ）へ送信する。ゲートウェイは、ＱｏＳリソース予約がアクセス技術で利用できる場合、対応するＱｏＳ予約を、３ＧＰＰアクセス・ネットワークまたは非３ＧＰＰアクセス・ネットワークでそれぞれ開始する。
【０１１６】
本発明の一実施形態によれば、ＵＥが非３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されている間に、３ＧＰＰアクセス・ネットワーク・ノード内のＥＰＳベアラ・コンテキストの更新（３ＧＰＰアクセス・ネットワークでのＥＰＳベアラの事前確立とも呼ばれる場合がある）を可能にするために、従来のＥＰＳシステムのこれらの機能、そしてREGISTERED-NON-ATTACHED状態に特有の追加の機能が提供される。
【０１１７】
例示的な一実施形態では、３ＧＰＰアクセス・ネットワークのＭＭＥ（及びオプションで、ＰＧＷまたはＳＧＷなどの他のノード）でのＥＰＳベアラ・コンテキスト情報の更新は、ＰＣＲＦが３ＧＰＰアクセス・ネットワークでの新しいＥＰＳベアラの必要性に関して通知され、それに応じてＰＣＲＦが３ＧＰＰアクセス・ネットワークでのＥＰＳベアラの事前確立を開始することで実現される。
【０１１８】
非３ＧＰＰアクセス・ネットワークに動的ＰＣＣが配置されると仮定する。この場合、ＰＣＲＦが新しいＰＤＮ接続またはデータ・フローに関して通知され、３ＧＰＰアクセス・ネットワークに新しいＥＰＳベアラが必要であるかどうかを決定できるように、ＰＧＷ／ＡＧＷ／ｅＰＤＧは、新しいＰＤＮ接続が確立されようとしている場合、または新しいパケット・データ・フローが開始する場合に、ＰＣＲＦと情報を交換する。ＰＧＷ／ＡＧＷ／ｅＰＤＧとＰＣＲＦとの間の通信は、例えばそれぞれＧｘ、Ｇｘａ、Ｇｘｂを介して実行される。
【０１１９】
静的ＰＣＣが使用される（ＰＣＥＦまたはＢＢＥＲＦに規則が直接提供される）か、または非３ＧＰＰアクセス・ネットワークにＰＣＣが配置されない場合、ＰＣＲＦには、非３ＧＰＰアクセスでセットアップされる新しいＰＤＮ接続または新しいパケット・データ・フローについて通知されない。この場合、ＰＧＷ／ＡＧＷ／ｅＰＤＧからＰＣＲＦへと情報を交換するための他の方法が必要である。ここではいくつかのオプションが存在する。
【０１２０】
例えば、一実装では、Ｇｘ／Ｇｘａ／Ｇｘｂインターフェース上のプロトコルを拡張することが可能である。静的ＰＣＣが使用され、少なくともＧｘインターフェースが適当である（ＧｘａまたはＧｘｂインターフェースが適当であることも可能である）場合、新しいデータ・フローについてＰＣＲＦに通知できるように、Ｇｘ（ＧｘａまたはＧｘｂ）インターフェースを拡張することが可能である。例えば、DIAMETERプロトコルに関する新しい属性を定義することができる。
【０１２１】
他のオプションは、ＰＣＲＦがＵＥのＡＡＡサーバによって新しいＥＰＳベアラの必要性を通知されることである。例えば、Ｓ２ｂまたはＳ２ｃインターフェースが使用される場合、新しいＰＤＮ接続がセットアップされると、ＡＡＡサーバに通知される。したがって、非３ＧＰＰアクセス・ネットワークでＰＣＣが使用されていないか、または静的ＰＣＣが使用されているが、Ｇｘ、Ｇｘａ、またはＧｘｂインターフェースがセットアップされない場合、ＡＡＡサーバはデータ・フローまたは新しいＰＤＮ接続のセットアップに関してＰＣＲＦに通知することができる。例えばＡＡＡサーバは、認証手続中に、非３ＧＰＰアクセスでの新しいＰＤＮ接続の確立を知ることができる（例えば、図６のステップ６０５）。ＡＡＡサーバは、少なくともＵＥの識別子（ＩＤ）と、ＵＥのＰＤＮ接続の確立先であるＡＰＮとについて知っているため、ＡＡＡサーバは少なくともこの情報をＰＣＲＦに通知することができる。なお、ＡＡＡサーバとＰＣＲＦとの間の信号送信の正確な形式については本発明の範囲外である。
【０１２２】
他の代替形態は、ＰＧＷが新しいＥＰＳベアラの必要性についてＰＣＲＦに通知するものである。ＰＣＣが非３ＧＰＰアクセス・ネットワークで使用されていない場合、または静的ＰＣＣが使用されているが、Ｇｘ、Ｇｘａ、またはＧｘｂインターフェースはセットアップされていない場合、ＰＧＷはＵＥと他のコレスポンデント・ノードとの間で新しいパケット・データ・フローが開始された旨をＰＣＲＦに通知することができる。ＰＧＷは、新しいパケット・データ・フローの開始を検出できる。例えば、ＤＳＭＩＰｖ６（Ｓ２ｃインターフェースとも呼ばれる）が使用されている場合、ＵＥが新しいパケット・データ・フローに関するＱｏＳ要件について、ＰＧＷに通知することができるように、ＵＥが非３ＧＰＰアクセス・ネットワークに位置する間、ＵＥとＰＧＷとの間に直接の信号接続が存在することは可能である。なお、ＰＧＷとＰＣＲＦとの間の信号送信の正確な形式については本発明の範囲外である。
【０１２３】
上記のすべてのオプションについて、ＰＣＲＦに伝達される情報は、影響を受けるＰＤＮ接続のＡＰＮと、様々なトラフィック・パラメータ、例えばＩＰの５組のパラメータ（ソース・アドレス、宛先アドレス、ソース／宛先ポート、プロトコルＩＤ）と、利用可能であれば、データ・レート、遅延要求などを含むことが可能である。
【０１２４】
新しいＥＰＳベアラの必要性についてＰＣＲＦに通知されると、ＰＣＲＦはＵＥが非３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されていることを認識し、ＰＣＲＦはＥＰＳベアラを事前確立するために３ＧＰＰアクセス・ネットワークですべての必要な動作を実行する（これによってＵＥのＥＰＳベアラ・コンテキスト情報を更新する）と仮定され得る。
【０１２５】
ＥＰＳベアラの事前確立に関し、ＥＰＳベアラ活性化または修正に関する手続は3GPP TS 23.401のセクション５．４に記載されている。しかしながら、ＥＰＳベアラの事前確立のみが必要であるため、セッション管理要求を除いて、3GPP TS 23.401の図５．４．１−１からのステップ４から８は実行されず、無線ベアラ・リソースが確立される。3GPP TS 23.401中のＥＰＳベアラ活性化及び修正に関する手続は、ＧＴＰベースのＳ５インターフェース用であり、ＰＭＩＰベースのＳ５インターフェース用の手続については、3GPP TS 23.402のセクション５．４に記載されており、これはＳ５インターフェース上で交換されるメッセージに関するＧＴＰベースのＳ５インターフェース用の手続とはわずかに異なるが、Ｓ１及びＳ１１のインターフェース上での手続は、3GPP TS 23.401のセクション５．４に示されている手続に対応する（ここでも、セッション管理要求を除いて、ステップ４から８は実行されない）ことに留意されたい。
【０１２６】
図５では、本発明の例示的な実施形態に従ったＥＰＳベアラ事前構成の信号送信手続が示され、Ｓ５インターフェース上でＧＴＰを使用する場合に示された前述のような修正されたＥＰＳベアラ活性化または修正手続を再利用する。この手続では、動的ＰＣＣが配置されている場合、ＰＣＲＦはＰＣＣ決定提供（ＱｏＳポリシー）メッセージをＰＧＷに送信する（５０１）。本質的に、このステップは、ＰＤＮ  ＧＷがＩＰ−ＣＡＮベアラ信号送信を要求する時点まで、ＰＣＲＦ開始ＩＰ−ＣＡＮセッション修正手続の初期ステップに対応する、またはＰＣＲＦ開始ＩＰ−ＣＡＮセッション修正手続中のＰＣＲＦ応答に対応する。動的ＰＣＣが存在しない場合、ＰＧＷはローカルＱｏＳポリシーを適用することになる。次に、ＰＧＷはこのＱｏＳポリシーを使用してＥＰＳベアラＱｏＳを割り当てる。これは、ＰＧＷが値を決定し、これをＱＣＩ（ＱｏＳクラス識別子）、ＡＲＰ（割り当て及び保持優先度）、ＧＢＲ（保証ビット・レート）、及びＭＢＲ（最大ビット・レート）などのベアラ・レベルのＱｏＳパラメータに割り当てることを意味する。ＰＤＮ  ＧＷは、ベアラ作成要求メッセージ（とりわけ、ＵＥのＩＭＳＩ、リンクされたＥＰＳベアラ識別（ＬＢＩ）、ＥＰＳベアラＱｏＳ、ＴＦＴ、Ｓ５／Ｓ８  ＴＥＩＤ（ＧＴＰトンネル・エンドポイントＩＤ）などを含む）をＳＧＷに送信する（５０２）。ＬＢＩは、デフォルト・ベアラのＥＰＳベアラＩＤであることに留意されたい。例えば非３ＧＰＰアクセス・ネットワークに新しいＰＤＮ接続が確立されたために、デフォルトのＥＰＳベアラが存在しない場合、デフォルト・ベアラのＥＰＳベアラＩＤの代わりに、ＡＰＮはＬＢＩフィールドに含められる。ＳＧＷはベアラ作成要求メッセージ（とりわけＩＭＳＩ、ＥＰＳベアラＱｏＳ、ＴＦＴ、Ｓ１−ＴＥＩＤ、ＬＢＩなどを含む）をＭＭＥに送信する。
【０１２７】
ＩＭＳＩに基づき、ＭＭＥはＵＥに関するＥＰＳベアラ・コンテキストをすでに維持していることを検出する。ベアラ作成要求メッセージに応じて、ＭＭＥはまだＵＥに割り当てられていないＥＰＳベアラ識別を選択する。以前に示したように、ＭＭＥ ＥＰＳベアラ・コンテキスト情報とＵＥ内の対応する情報との間の同期の維持を保証するために、ＭＭＥとＵＥは同じアルゴリズム／機能に基づいてＥＰＳベアラ識別を選択してもよい。ＭＭＥは、新しいＥＰＳベアラの課金のためにＵＥに関するＥＰＳベアラ・コンテキスト情報を更新する。
【０１２８】
ＭＭＥは、ＥＰＳベアラ識別及びＳ１−ＴＥＩＤを含むベアラ作成応答メッセージを送信することによって、ＳＧＷにベアラ活性化を知らせる（５０４）。次に、ＳＧＷはＥＰＳベアラ識別及びＳ５／Ｓ８−ＴＥＩＤを含むベアラ作成応答メッセージを送信することによって、ＰＧＷにベアラ活性化を知らせる（５０５）。ＰＣＲＦからのＰＣＣ決定提供メッセージによって専用ベアラ活性化手続がトリガされた場合、ＰＧＷは要求されたＰＣＣ決定（ＱｏＳポリシー）が実行可能であるか否かをＰＣＲＦに示し（５０６）、ＩＰ−ＣＡＮベアラ信号送信完了後に、ＰＣＲＦ開始ＩＰ−ＣＡＮセッション修正手続またはＰＣＥＦ開始ＩＰ−ＣＡＮセッション修正手続の完了をさせることができる。
【０１２９】
Ｓ５インターフェース上でＰＭＩＰが使用される場合、ＥＰＳベアラを事前構成するための手続は、ステップ５０１、５０２、５０５、５０６を除いて、前述の手続と同様であることに留意されたい。代わりに、ＰＣＲＦエンティティは、ＳＧＷに対してＩＰ−ＣＡＮセッション修正（５０１）を開始する。ＩＰ−ＣＡＮセッション修正メッセージ（５０１）は、とりわけＱｏＳポリシー、ＬＢＩ、ＡＰＮ、ＩＰバージョン・タイプ（ＩＰｖ４またはＩＰｖ６）、及びオプションでＵＥが非３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続する際のＰＧＷ識別子（ＩＤ）を含んでもよい。その後、ＳＧＷとＭＭＥとの間の信号送信手続はステップ５０３及び５０４を含み、前述と同じである。
【０１３０】
ＭＭＥが、例えば図５に示されたようなベアラ作成要求（５０３）などのトリガをＳＧＷから受信した場合、ＭＭＥはＵＥのＰＤＮ接続及びベアラ・コンテキストに関する状態を生成／更新する。実行された手続が専用ベアラの事前確立である場合、ＬＢＩはデフォルトのＥＰＳベアラＩＤを含む。ベアラの事前確立がデフォルト・ベアラに関するもの（例えば、非３ＧＰＰアクセス・ネットワークの新しいＰＤＮ接続が確立された）である場合、ＬＢＩは非３ＧＰＰアクセスで確立されたＰＤＮ接続のＡＰＮを含んでもよい。別の方法として、ベアラの事前確立の対象であるＰＤＮ接続のＡＰＮは、ベアラ作成要求（５０３）メッセージ内の別のフィールドに含めることができる。ＳＧＷからのベアラ作成要求（５０３）は、ＩＰバージョン・タイプ（ＩＰｖ４またはＩＰｖ６）、及びオプションでＵＥが非３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続する際のＰＧＷ識別子（ＩＤ）を含んでもよい。
【０１３１】
ＰＧＷ識別子がＳＧＷからのトリガ・メッセージに含まれていない場合、ＨＳＳがＡＰＮと関連付けられたＰＧＷ識別子との間のマッピングを常に有するため、ＭＭＥはＡＰＮを使用してＨＳＳからＰＧＷ識別子を取得してもよい。新しいＥＰＳベアラが３ＧＰＰアクセス・ネットワークで事前確立される場合、ＭＭＥは新しいＥＰＳベアラＩＤを生成し、データ・ベアラのＩＰバージョン・タイプ（ＩＰｖ４またはＩＰｖ６）、ＡＰＮ及びＰＧＷ識別子、ＱｏＳポリシーを格納し、ＥＰＳベアラＩＤ及びＩＰバージョン・タイプに関して、例えばベアラ作成応答でＳＧＷに通知する。また、ＳＧＷは、例えばＳＧＷからＰＧＷに送信されるセッション作成要求で、ＥＰＳベアラＩＤに関してＰＧＷ（すなわちＰＤＮ  ＧＷ）に通知してもよい。Ｓ５インターフェースがＰＭＩＰベースであるかＧＴＰベースであるかに応じて、ＳＧＷまたはＰＧＷのいずれかが新しいＥＰＳベアラＩＤ及び状態情報を用いてＰＣＲＦを更新する。
【０１３２】
他の一拡張実装では、非３ＧＰＰアクセス・ネットワークの新しいＰＤＮ接続または新しいパケット・データ・フローに対応するＥＰＳベアラＩＤについて、ＵＥに通知してもよい。新しいＰＤＮ接続確立の場合、ＡＡＡサーバ及びＵＥは信号を交換する。関連する信号送信メッセージの１つをＵＥに通知するために、非３ＧＰＰアクセス・ネットワークの新しいＰＤＮ接続または新しいパケット・データ・フローに対応するＥＰＳベアラＩＤを含むように拡張することができる。
【０１３３】
基本的に、例えばＵＥが３ＧＰＰアクセス・ネットワークに再接続される場合、トラッキング領域更新またはサービス要求手続の正しい実行のために、ＥＰＳベアラＩＤについてＵＥに通知されることが都合がよい。しかしながら、ＭＭＥで生成されたＥＰＳベアラＩＤに関してＵＥに通知することが常に可能であるとは限らない。したがって、ＵＥが利用可能なＥＰＳベアラ・コンテキスト情報は、ＵＥがＭＭＥに送信される（再）接続メッセージで送信できる情報にも影響を与えるため、以下では、３ＧＰＰアクセス・ネットワークへのＵＥの接続に関して代替オプションについて考察する。
【０１３４】
図７及び図８は、ＵＥが非３ＧＰＰアクセスに新しいＰＤＮ接続（ＰＤＮ２）を確立する場合に、ＭＭＥ内のベアラ・コンテキストの更新を可能にする、本発明の例示的な実施形態に従った２つの例示的な代替信号フローを示す。この信号フローは、３ＧＰＰアクセス・ネットワーク内のＰＤＮ接続のＰＤＮ１の非活性化との関係を示すために、図６の最終ステップを示す信号フローだけが記載されていることに留意されたい。
【０１３５】
図７及び図８では、ＵＥが新しいＰＤＮ接続のＰＤＮ２の確立を開始すると仮定する。したがって、ＵＥは新しいＰＤＮ接続のＰＤＮ２のための新しいＩＰアドレス（ＩＰ  ＡＤＲ２）を必要とする。新しいＰＤＮ接続の開始を望むことを示すために、ＵＥは、例えばそのアクセス・ポイント名のＡＰＮ２を用いて、新しいＰＤＮ接続のＰＤＮ２を示す要求メッセージ（ＩＫＥｖ２要求）をｅＰＤＧに送信する（７０１）。次のステップとして、ｅＰＤＧはＵＥを許可及び認証する。このためにｅＰＤＧは、認証者として動作し、RFC 2865、RFC 3588それぞれに定義されるように、RADUISまたはDIAMETERプロトコル・メッセージをＡＡＡサーバ７０５と交換する。
【０１３６】
さらに、ＰＭＩＰプロトコルに従ってｅＰＤＧがＭＡＧ機能を提供する場合、ｅＰＤＧはステップ７０３で、ＰＢＵを送信することにより、新しいＰＤＮ接続に関するＵＥの新しいＩＰアドレスのＩＰ  ＡＤＲ２を宛先とするＩＰパケットの適切な転送を保証するために、（ＰＭＩＰのＬＭＡ機能を実装する）ＰＧＷで更なる結合を登録する。ＰＢＵは、少なくとも新しいＰＤＮ接続のＰＤＮ２またはそのＡＰＮ（ＡＰＮ２）を、ＵＥ識別子（ＩＤ）と共にＰＧＷに示す。ＰＧＷはこの新しいＰＤＮ接続のために新しいＩＰアドレス（プレフィクス）ＩＰ  ＡＤＲ２をＵＥに割り当て、そのバインディングキャッシュ内に新しいＢＣＥを登録して（７０４）、新しい正常なバインディングキャッシュアップデートの旨を通知する（７０５）。この通知は、ＵＥのために新しく割り当てられたＩＰアドレス（プレフィクス）のＩＰ  ＡＤＲ２をｅＰＤＧに提供する。ｅＰＤＧがＡＡＡサーバでＵＥを認証し、ＰＧＷでＩＰアドレス構成を確認した後、ｅＰＤＧは、ＩＫＥｖ２応答メッセージ（ステップ７０６）で示されるように、ＵＥに新たなＩＰアドレスのＩＰ  ＡＤＲ２並びに他のセキュリティ及び認証情報を提供して、ＵＥとＩＫＥｖ２セキュリティ関連付けの確立を完了する。ＵＥはステップ７０７に示されるように、ｅＰＤＧから新しいＩＰアドレス・プレフィクス（ＩＰｖ６の場合）または新しいＩＰアドレス（ＩＰｖ４の場合）を取得し、新しいＰＤＮ接続のＰＤＮ２に対して、ＵＥとｅＰＤＧとの間に対応するセキュリティ アソシエーションをセットアップする。新しいＩＰアドレス構成、すなわち新しいＩＰｖ６プレフィクスまたはＩＰｖ４アドレスは、それぞれステップ７０４、７０５、７０７、７０８で、ＩＰ  ＡＤＲ２として示される。
【０１３７】
図７及び図８に示されるように、ＵＥはその後、ｅＰＤＧへのＩＰｓｅｃトンネルを介してＰＤＮ接続のＰＤＮ２のデータを送信してもよく（ＩＰｓｅｃ（ＰＤＮ２、ＩＰ  ＡＤＲ２）（７０７）、ｅＰＤＧは対応するＰＧＷへのＰＭＩＰトンネルを介してデータを中継する（ＰＭＩＰ（ＩＰ  ＡＤＲ２）７０８）。
【０１３８】
新しいＰＤＮ接続のＰＤＮ２が首尾よく確立された後、３ＧＰＰアクセス・ネットワークで必要となる、新しく確立されたＰＤＮ接続のＰＤＮ２（及び対応するデフォルト及びオプションの専用ベアラ）のアカウント（課金）のため、ＵＥはそのＥＰＣベアラ・コンテキストを更新する（７１２）。
【０１３９】
図７の例では、ＰＧＷはＵＥに関する新しいＢＣＥの登録（ステップ７０３から７０５を参照のこと）に基づいて、ＵＥによる新しいＰＤＮ接続の確立を認識する。ＰＧＷは、ＰＤＮ１とＰＤＮ２がどちらも同じＵＥに関連しているため、それらのＢＣＥの間で論理リンクを確立することができる。通常、ＵＥは、例えばＩＭＳＩなどのＵＥ識別子によってＰＧＷで識別される。
【０１４０】
３ＧＰＰアクセス・ネットワークからの古いＢＣＥの情報から、ＰＧＷはＵＥの接続先であったＳＧＷのアドレスを取得してもよい。この情報に基づいて、ＰＧＷはＵＥの新しいＰＤＮ接続のＰＤＮ２の確立についてＳＧＷに通知するよう決定してもよい（７０９）。前述の図５の説明と同様、ＳＧＷはステップ７０９で、ＵＥ  識別子、新しいＡＰＮ、ＰＧＷ識別子、ＩＰバージョン・タイプ（ＩＰｖ４またはＩＰｖ６）、ＱｏＳポリシー情報などに関してＰＧＷから情報を取得する。次に、ＳＧＷは新しいＰＤＮ接続のＰＤＮ２に関して及びＰＤＮ２のそれぞれの細部に関してＭＭＥに通知してもよい（７１０）。このようにして、ＭＭＥ及びＳＧＷは、ＰＤＮ接続のＰＤＮ２に関するＥＰＳベアラを事前確立してもよい、すなわち、新しいＰＤＮ接続のアカウントのためにＵＥの利用可能なＥＰＣベアラ・コンテキスト情報を更新するようにしてもよい。ＭＭＥはステップ７１０でＥＰＳベアラＩＤを生成し、それに関してＳＧＷに通知してもよい。ＵＥがREGISTERED-NON-ATTACHED状態にあるために（例えば図６を参照のこと）、それぞれのＥＰＳベアラ・コンテキスト情報は、それに応じてマーク付けされる、すなわち非アクティブと示されることに留意されたい。
【０１４１】
図８に示された例では、ＵＥは３ＧＰＰアクセス・ネットワーク・ノードに関するＥＰＳベアラ・コンテキスト情報の更新、すなわち新しいＰＤＮ接続のＰＤＮ２のアカウントのためのＥＰＳベアラの事前確立を開始している。ＵＥがＭＭＥのＩＰアドレスを使用できない場合、ＵＥはｅＰＤＧにＭＭＥのＩＰアドレスを要求する（８０１）。ｅＰＤＧはＭＭＥのＩＰアドレスをＵＥに返信する（８０２）。別の方法として、ＵＥはＭＭＥを識別するために３ＧＰＰアクセス・ネットワークで使用されるGlobally Unique Temporary Identity（ＧＵＴＩ）に基づいて、ＭＭＥ ＩＤを導出することが可能であり、その後、ＭＭＥ ＩＤに関するＤＮＳクエリーによってＭＭＥのＩＰアドレスを取得してもよい。
【０１４２】
ＵＥは、新しいＰＤＮ接続のＰＤＮ２を用いてＭＭＥ内のＥＰＳベアラ・コンテキストを更新するようＭＭＥに要求するために、ＩＰベース・メッセージをＭＭＥに直接送信する（８０３）。ＭＭＥはメッセージのソース、すなわちＵＥを検証することができるため、このメッセージ・コンテンツは、ＮＡＳ信号送信の３ＧＰＰアクセス・ネットワークで得られたセキュリティ アソシエーションのキーを使用して、完全性保護され得る。ＭＭＥがREGISTERED-NON-ATTACHED状態にあり、ＵＥが３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されていた際に得られたセキュリティ・コンテキストを格納しているため、ＭＭＥでこのメッセージ（８０３）の検証が可能である。メッセージ（８０３）に含まれる情報は、例えば新しいＰＤＮ接続のＡＰＮ、ＩＰｖ４／ｖ６バージョン・タイプ、新しいＩＰｖ６プレフィクスまたはＩＰｖ４アドレス（新しいＰＤＮ接続が非３ＧＰＰアクセス・ネットワークで確立された場合）、利用可能であればＱｏＳポリシー情報、オプションでその新しいベアラに対してＵＥ内部に生成されたＥＰＳベアラＩＤ、などとすることができる。検証プロセスが成功した後、ＭＭＥは新しいＰＤＮ接続のＰＤＮ２のアカウントのため、ＵＥのＥＰＳベアラ・コンテキストを更新してもよい（８０６）、すなわち新しいＰＤＮ接続のＰＤＮ２の新しいＥＰＳベアラを確立してもよい。さらにＳＧＷはＵＥに関するＥＰＳベアラ・コンテキストを更新することができるため、ＭＭＥは、オプションで新しいＰＤＮ接続に関してＳＧＷに通知してもよい（８０４）。同様に、さらにＳＧＷは、新たな事前確立されたＥＰＳベアラ（ＭＭＥによって生成されたか、またはＵＥによって信号送信された場合はＭＭＥによって受け入れられた、ＥＰＳベアラＩＤを含む）に関してＰＧＷに通知してもよい（８０５）。ＳＧＷは非アクティブＢＣＥ内に格納された専用ＥＰＳベアラの対応する非活性化に関して、ＰＧＷに通知してもよいことに留意されたい。デフォルト・ベアラの非活性化は、非３ＧＰＰアクセスにおいてＰＤＮ接続が解放されたことを意味するため、ＳＧＷはデフォルトＥＰＳベアラの非活性化に関してＰＧＷに通知する必要はないが、ＰＧＷはｅＰＤＧ／ＡＧＷから非３ＧＰＰアクセスを介して解放されたＰＤＮ接続に関して常に把握している。
【０１４３】
既存のＰＤＮ接続への新しいデータ・フローが非３ＧＰＰアクセス・ネットワークで開始され、（新しいＰＤＮ接続の確立とは対照的に）ＰＣＣ機能が配置されていない場合、ＵＥは、新しいデータ・フローが３ＧＰＰアクセス・ネットワークで新しい専用ＥＰＳベアラとなるかどうかのみを決定することができる。ＰＧＷが必要なＵＥのＱｏＳポリシー及び加入情報を有していない場合もあるため、ＰＧＷは結果として生じる専用ベアラを常に検出することはできない。これらの場合、図８で説明した手続は図７で説明した手続と比べて有利な点がある。
【０１４４】
一般に、非３ＧＰＰアクセス・ネットワークの既存のＰＤＮ接続を介した新しいデータ・フローから生じて、専用ＥＰＳベアラが３ＧＰＰアクセス・ネットワークで事前に確立される場合、ＭＭＥは少なくとも専用ベアラがリンクされるデフォルト・ベアラに関して通知されるべきである。デフォルトのベアラＩＤに加えて、ＭＭＥはデータ・フローに関する相当するトラフィック・フィルタ（ＴＦＴ）を生成するためにＭＭＥが使用することから、データ・フローのＱｏＳ情報を知らなければならない。デフォルト・ベアラに関するＥＰＳベアラＩＤが利用可能でない場合、デフォルト・ベアラと専用ベアラは同じＡＰＮを有することから、ＡＰＮをデフォルト・ベアラＩＤとして使用することが可能である。さらに、専用ＥＰＳベアラの事前確立の場合、デフォルト・ベアラに関するものと専用ベアラに関するものが同じであることから、ＰＧＷ識別子及びＩＰバージョン・タイプに関してはＭＭＥに通知する必要はない。
【０１４５】
３ＧＰＰアクセス・ネットワークへのＵＥの再接続
ＵＥがREGISTERED-NON-ATTACHED状態にあり、３ＧＰＰアクセス・ネットワークに再接続する場合、ＵＥは本明細書で前述したような（再）接続メッセージを使用して、３ＧＰＰアクセス・ネットワーク内でＥＰＳベアラを活性化してもよい。３ＧＰＰアクセス・ネットワークのＥＰＳベアラの活性化は、ＵＥがREGISTERED-NON-ATTACHED状態からREGISTERED-CONNECTED状態に再度遷移する場合の手続の一部としてみなされてもよい。
【０１４６】
一般に、（再）接続メッセージは、ＵＥが３ＧＰＰアクセス・ネットワークに（再）接続する場合に、ＭＭＥに送信される第１のメッセージとなる。例えば、（再）接続メッセージはアクティブなフラグ・セットを伴うトラッキング領域更新（ＴＡＵ）又はサービス要求とすることができる。ここで、例えばＵＥが、一般に３ＧＰＰ標準に定義されているような時間のかかるハンドオーバ接続手続を実行する代わりに、非３ＧＰＰアクセス・ネットワークから３ＧＰＰアクセス・ネットワークへとハンドオーバする場合、ＵＥはサービス要求手続を即時に開始するか、またはデータ・ベアラの即時（再）確立をトリガするようにアクティブ・フラグを設定するＴＡＵ要求を即時に開始する。
【０１４７】
（再）接続メッセージがその形式及びコンテンツに関してどのように設計され得るかについては様々なオプションがある。さらに、３ＧＰＰアクセス・ネットワーク（特にＭＭＥ）及びＵＥの（ＵＥがＥＰＳベアラ・コンテキストを維持している場合）ＥＰＳベアラ・コンテキスト情報が、ＵＥが３ＧＰＰアクセス・ネットワークに再接続される時に必ずしも同期化されるとは限らないことも考慮に入れるべきである。例えば、前述のように、非３ＧＰＰアクセス・ネットワークで確立された新しいＰＤＮ接続またはデータ・フローの場合、非３ＧＰＰアクセス・ネットワーク・アーキテクチャはこうした情報をＵＥに信号送信できないため、ＵＥは３ＧＰＰアクセス・ネットワークで割り当てられたＥＰＳベアラＩＤについて知らない可能性がある。
【０１４８】
本発明のいくつかの実施形態では、非３ＧＰＰアクセス・ネットワークのＵＥのＰＤＮ接続及びデータ・フローが変更されない場合、ＵＥが非３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されている間に、３ＧＰＰアクセス・ネットワーク及びＵＥ内のＥＰＳベアラ・コンテキストは変更されないこともさらに留意されたい。したがってこれらのケースでは、ＵＥが３ＧＰＰアクセスに戻った場合、３ＧＰＰアクセス・ネットワーク及びＵＥ内のコンテキスト情報は依然として同期化されている。しかし、これはＵＥが３ＧＰＰアクセス・ネットワークから他のアクセス・ネットワークへ移動する前に確立されていたそれらのＥＰＳベアラに関する即時再確立のみを、ＭＭＥがトリガできることを意味する。しかしながら、ＵＥが３ＧＰＰアクセス・ネットワークに再接続する前に、非３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続した際に、更なるデータ・フローまたはＰＤＮ接続をセットアップしていた場合、ＵＥは３ＧＰＰアクセス・ネットワークに対応するＥＰＳベアラをセットアップするために従来の手続を実行する必要がある。３ＧＰＰアクセス・ネットワークへのＵＥの接続は、維持されているＥＰＣベアラ・コンテキスト情報内に含まれるＥＰＳベアラに関して少なくともスピードアップされる。
【０１４９】
コンテキスト情報の非同期化の問題を解決するために、３ＧＰＰアクセス・ネットワークへの再接続時にＵＥによって実行される手続は、例えばＭＭＥ及びＵＥ内のＥＰＳベアラＩＤに関して、ＵＥ及びＭＭＥのＥＰＳベアラ・コンテキストの同期化も可能にする。
【０１５０】
コンテキスト情報の非同期化の問題を考慮し、本発明の一実施形態は、３ＧＰＰアクセス・ネットワーク、特にＭＭＥで利用可能なデータ・ベアラ・コンテキスト情報にＵＥが依拠することによってこの問題を解決する策を提案する。これは、３ＧＰＰアクセス・ネットワークから離れるときに、ＵＥ自体がデータ・ベアラ・コンテキスト情報を維持しなくてもよいことを意味する。
【０１５１】
ＵＥが３ＧＰＰアクセス・ネットワークへ再接続すると、ＭＭＥが格納するデータ・ベアラ・コンテキスト情報に関するすべてのベアラは再確立されることになる。例示的な一実装では、ＵＥはＭＭＥに送信される再接続メッセージ内に、ベアラ状態に関するいかなる情報も含まない（すなわちＥＰＳベアラＩＤを含まない）。（再）接続メッセージは少なくとも１つのＵＥ識別子を含むため、ＭＭＥはそのコンテキスト情報に基づいてどのＵＥが（再）接続しているか、及びこのＵＥがREGISTERED-NON-ATTACHED状態にあることを把握することができる。ＭＭＥ内に利用可能なデータ・ベアラ・コンテキスト情報が存在するため、ＭＭＥはＵＥのＥＰＳベアラの（再）確立をトリガする。旧３ＧＰＰシステム（リリース８）では、ＭＭＥは（再）接続メッセージに含まれるＡＰＮのデフォルト・ベアラのみを確立することに留意されたい。したがって、ＭＭＥは、ＭＭＥが有するベアラ・コンテキストのＥＰＳベアラをセットアップできるように、ＭＭＥの動作はREGISTERED-NON-ATTACHED状態用に修正される。ＵＥは、どのＥＰＳデータ・ベアラが活性化されていたかを知り、そのデータ・ベアラ・コンテキスト情報をＭＭＥのものと「同期化」することができるように、さらにＭＭＥは、（再）接続メッセージへの応答内に、例えばＵＥに送信されたＴＡＵ受け入れメッセージまたはサービス受け入れメッセージ内にベアラ状況に関する情報を含めてもよい。同期化は、ＥＰＳベアラＩＤの同期化に加え、ＭＭＥ信号送信ＱｏＳ情報、トラフィック・フロー・テンプレート（ＴＦＴ）、あるいはＵＥへのＬＢＩ、またはそれらすべてを含んでもよい。
【０１５２】
非同期化の問題を解決する本発明の更なる実施形態による他の実装は、（再）接続メッセージ内に、すべてのデータ・ベアラが３ＧＰＰアクセス・ネットワークで活性化されることをＵＥが示すものである。例えば、（再）接続メッセージがＴＡＵまたはサービス要求メッセージとして実装される場合、ＵＥは、たとえ実際にはすべてがアクティブでない可能性があってもすべてのＥＰＳベアラがアクティブであることを示す。
【０１５３】
これは、ＵＥがベアラ状態情報をまったく含まない上記のケースとかなり類似していることに留意されたい。この例では、（再）接続メッセージはＭＭＥがデータ・ベアラを活性化することを明示的に示す。しかし、前の例では、ＭＭＥは（再）接続メッセージに応答して自律的に動作し、すべてのベアラを活性化する。本実装では、ＵＥは活性化されるＥＰＳベアラを知らない、すなわちＭＭＥがデータ・ベアラ・コンテキストを維持する。しかし、ＵＥはすべてのデータ・ベアラがアクティブであることをＭＭＥに単に伝える。ＭＭＥは、維持するデータ・ベアラ・コンテキストのＥＰＳベアラのみを活性化する。データ・ベアラを再確立すると、次にＭＭＥは上記で概説された代替の実施形態で説明された対応するＱｏＳパラメータと共に、どのＥＰＳベアラが活性化されているかをＵＥに信号送信する。
【０１５４】
ＭＭＥに格納されたベアラ・コンテキスト情報に依拠するＵＥの潜在的な欠点は、ＭＭＥ内のデータ・ベアラ・コンテキストが最新でない場合、ＭＭＥは間違った、または不十分なデータ・ベアラをセットアップする可能性があることである。例えばＭＭＥは、もはや必要でないＥＰＳベアラをセットアップすること、及び／又は、ＵＥのアクティブなアプリケーション向けにＥＰＳベアラをセットアップしないことがある。しかしながら、例えば非３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されている場合など、たとえＵＥが３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されていない場合であっても、ＭＭＥ（及び、実装に応じて、他の３ＧＰＰアクセス・ネットワーク・ノード）内のデータ・ベアラ・コンテキスト情報を更新するためのメカニズムが提供される場合、ほぼすべてのケースで、３ＧＰＰアクセス・ネットワークのデータ・ベアラ・コンテキスト情報は正確であることが仮定できる。
【０１５５】
更なる実施形態では、ＵＥは３ＧＰＰアクセス・ネットワークに利用可能なコンテキスト情報に依拠しなくてもよい。例えば、本発明の他の実施形態では、ＵＥが非３ＧＰＰアクセスで追加のＰＤＮ接続またはデータ・フローをセットアップしている場合、ＵＥは、事前に構成されたＩＤの範囲から離れてこの接続／フローの新しいＥＰＳベアラのベアラＩＤ（すなわち「基本ＩＤ」）を生成する。一例では、１１の利用可能なＥＰＳベアラＩＤが存在可能である。ＥＰＳベアラＩＤは、例えば４ビットで表すことができる。すなわち、可能な値の最大数は１６となる。しかしながら、値（５〜１５）、すなわち１１の値はＥＰＳベアラＩＤとして割り当てられる可能性があるため、値「０〜４」は予約可能である。したがってＵＥは、新しいＰＤＮ接続／データ・フローに関する生成されたＥＰＳベアラＩＤを示すためにＥＰＳベアラ・コンテキスト情報を更新する。
【０１５６】
ＵＥがどのようにＥＰＳベアラＩＤを生成できるかについて様々な可能性がある。その一例は、ＵＥが新たなＥＰＳベアラＩＤとして最も小さい利用可能なＩＤ値を割り当てる、すなわちＵＥは他のデータ・フローの識別に使用されていない最も小さな値を選択する。さらにＭＭＥは、同じメカニズムを使用してＥＰＳベアラＩＤを割り当ててもよい。ここで、ＵＥが３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されていない間に、ＭＭＥ（及び他の３ＧＰＰアクセス・ノード）のＥＰＳベアラ・コンテキストを更新するためのメカニズムが存在する場合、３ＧＰＰアクセス・ネットワークのＥＰＳベアラが再確立されると、以下でより詳細に概説するように、ＭＭＥ及びＵＥのコンテキストが同期され続けるように、ＭＭＥ及びＵＥは同じＥＰＳベアラＩＤを新しいデータ・フロー／ＰＤＮ接続に割り当てる。
【０１５７】
代替の実装では、ＵＥはＥＰＳベアラＩＤを生成するためにハッシュ関数を使用することもできる。例えば、識別子は新しいＰＤＮ接続のアクセス・ポイント名（ＡＰＮ）、及び新しいＰＤＮ接続用に構成されたＩＰｖ４アドレスまたはＩＰｖ６プレフィクスの、ハッシュ関数の結果として決定されることができる。ここでも、ＭＭＥ及びＵＥの両方がそのＥＰＳベアラＩＤを生成するために同じハッシュ関数を使用する場合、ＭＭＥ及びＵＥ内のＥＰＳベアラＩＤの同期化は維持され得る。
【０１５８】
他の一拡張実装では、３ＧＰＰアクセス・ネットワークで維持されるＥＰＳベアラ・コンテキストの更新メカニズムが実装される。一実施形態では、ＵＥがＥＰＳベアラＩＤを生成した後、ＵＥはこの識別子をＰＧＷに信号送信するために利用可能な手段があることを考えると、ＥＰＳベアラＩＤをＰＧＷに通知する。ＰＧＷは、前述のように、新しいＰＤＮ接続のため３ＧＰＰアクセス・ネットワークでのＥＰＳベアラの事前確立を開始する。この手続は非３ＧＰＰアクセス・ネットワークでの手続の完了後に、またはこの手続と並行して実行されてもよい。
【０１５９】
本発明の他の実施形態では、ＵＥは３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続するときに、ＵＥによってＭＭＥに送信される（再）接続メッセージに以下のいずれかを示す。
−  新しいＡＰＮ（非３ＧＰＰアクセス・ネットワークで確立された新しいＰＤＮ接続に関する）と、この新しいＡＰＮあたりのＥＰＳベアラの合計数（オプションでデフォルト／専用フラグを含んでもよい）、または
−  新しいＡＰＮ（非３ＧＰＰアクセス・ネットワークで確立されたＰＤＮ接続に関する）と、この新しいＡＰＮあたりのＥＰＳベアラの合計数（オプションでデフォルト／専用フラグを含んでもよい）、及び、３ＧＰＰアクセス・ネットワークからＵＥが離れる前に確立されたそれらＥＰＳベアラのＥＰＳベアラＩＤ、または
−  すべてのＰＤＮ接続のＡＰＮ（すなわち、３ＧＰＰアクセス・ネットワークに確立された依然としてアクティブなＰＤＮ接続、及び非３ＧＰＰアクセス・ネットワークで新しく確立されたＰＤＮ接続に関する）、ならびに、それぞれのＡＰＮのＥＰＳベアラの合計数（オプションでデフォルト／専用フラグを含んでもよい）。
【０１６０】
上記の例では、ＵＥが新たなＡＰＮに１つのベアラを示す場合、これはＵＥがそのＡＰＮへ対応するＰＤＮ接続のデフォルト・ベアラを有することを意味する。ＵＥが新たなＡＰＮに関して２つのベアラを示す場合、これはＵＥがＰＤＮ接続に関して１つのデフォルト・ベアラ及び１つの専用ベアラを有することを意味する。オプションで、ＵＥはＡＰＮに関するＥＰＳベアラがデフォルトまたは専用のいずれであるかを示してもよく、例えば、ＵＥは特別なデフォルトまたは専用フラグを使用してもよい。ＵＥが１つのＡＰＮに関して複数の専用ベアラを有する可能性は低いが、そうした場合には、例えばＰＤＮ接続／データ・フローが開始された時点に従って、古いベアラほど小さい識別子値が与えられ、新しいベアラほど大きな識別子値が与えられるなど、ＵＥは専用ベアラをそれらが確立された時点に基づいて列挙することができる。
【０１６１】
ＭＭＥは、ＵＥから示された要求されたアクティブ・ベアラを、データ・ベアラ・コンテキスト情報のデータ・ベアラにマッピングする（また、ＥＰＳベアラの事前構成が使用されていない場合、ＭＭＥは接続メッセージ内でＵＥから示された新しいＡＰＮに関するＰＤＮ接続（及び、そのＥＰＳベアラ）を確立する）。さらに、事前構成されたベアラまたはデータ・ベアラに関して、ＭＭＥは３ＧＰＰアクセス・ネットワークでそれらの活性化をトリガする。その後、ＵＥはその維持されているＥＰＳコンテキスト情報に従って、データ・ベアラにＥＰＳベアラＩＤを割り当てることができるように、ＭＭＥは、（再）接続メッセージに対する応答メッセージ（例えば、ＴＡＵ受け入れメッセージまたはサービス受け入れメッセージ）内に、それぞれＡＰＮのみが受信された、新しく確立された少なくとも活性化されたデータ・ベアラのＥＰＳベアラＩＤを示してもよい。
【０１６２】
本発明の更なる代替の実施形態では、ＵＥはＭＭＥがデータ・ベアラ・コンテキストを有していないとして、新しいベアラに関するＱｏＳパラメータを用いて、非３ＧＰＰアクセスに確立されたＰＤＮ接続のＡＰＮと、対応するＥＰＳベアラとを示す。言い換えれば、ＵＥは既存のデータ・ベアラに対するＴＡＵ／サービス要求と、新しいベアラに対するサービス要求とのある種の組み合わせを送信する。ＭＭＥはベアラ・コンテキスト情報を維持していたことからＥＰＳベアラを再確立する。３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されていない間にＵＥが確立し、新しいＡＰＮによって示された新しいデータ・ベアラについて、ＭＭＥはベアラ・コンテキスト情報を有さない。したがって、ＭＭＥは新しいＥＰＳベアラの確立を開始する。
【０１６３】
この実装は、例えばＵＥが非３ＧＰＰアクセスに新しいＰＤＮ接続を確立し、開始されたデータ・フローはデフォルトのＥＰＳベアラにマッピングされるというシナリオで採用することができる。この場合、ＵＥはＱｏＳパラメータを信号送信する必要はないが、新しいＡＰＮ（新しいＰＤＮ接続が新しいＡＰＮを有する場合）、またはＡＰＮ名及び新しいＰＤＮ接続に関する指示のいずれかを単に送信する。こうしたケースでは、ＭＭＥは対応するデフォルトＥＰＳベアラを用いて新しいＰＤＮ接続のセットアップを開始する。
【０１６４】
上記の解決策の例では、ＵＥが非３ＧＰＰアクセスに新しいＰＤＮ接続を確立する場合、ＵＥとアクセス・ネットワーク（例えばＰＧＷ）の両方が、新しいＰＤＮ接続が３ＧＰＰアクセス・ネットワークで新しいデフォルトＥＰＳベアラになることを認識することがわかる。したがって、ＵＥ及びＰＧＷ／ＰＣＲＦは、前述のような対応する処置を講じることができる。しかしながら、新しいパケット・データ・フローが非３ＧＰＰアクセス・ネットワークで開始された場合、特に非３ＧＰＰアクセス・ネットワークにＰＣＣ機能が配置されていない場合はさらに複雑である。動的ＰＣＣ機能は３ＧＰＰアクセス・ネットワークであってもオプションであり、すなわちＰＧＷ／ＳＧＷではＱｏＳポリシーをローカルに構成してもよく、ＰＣＲＦは配置されないか、またはＰＧＷ／ＳＧＷとＰＣＲＦとの間に干渉が生じないかのいずれかであることにも留意されたい。
【０１６５】
これらのケースでは、ＵＥ及びＰＧＷは非３ＧＰＰアクセス・ネットワークの既存のＰＤＮ接続に対する新しいパケット・データ・フローが、３ＧＰＰアクセス・ネットワークの新しい専用ＥＰＳベアラに対応するかどうかのみを判断することができる。この状況は、非３ＧＰＰアクセス・ネットワークのＰＧＷとＵＥとの間に、新しく確立されたかまたは終結されたＥＰＳベアラに関するこうした情報を送るための信号送信手段がない場合さらに複雑である。静的ＰＣＣが提供されると仮定すると、ＰＧＷ／ＳＧＷは、ＱｏＳポリシーを用いて事前に構成されるものと仮定してもよく、このポリシーに基づいて決定するとしてもよい。ＰＭＩＰベースのＳ５インターフェースが３ＧＰＰアクセス・ネットワークで使用される場合、ＳＧＷ内にＱｏＳポリシーが構成され、これはＵＥが非３ＧＰＰアクセス・ネットワークにある場合、データ・トラフィックの転送に関与しない。
【０１６６】
本発明の他の実施形態では、ＰＣＣが提供されていないケースであっても、３ＧＰＰアクセス・ネットワーク内でＥＰＳベアラ・コンテキスト情報の更新を可能にするために、ＰＧＷ（常にＵＥのデータ経路上にある）はＵＥが新しいパケット・データ・フロー（またはＰＤＮ接続）を確立したことと、例えばＱｏＳパラメータなどの対応するトラフィック特徴とをＳＧＷに示す。ＳＧＷはこの情報を新しいパケット・データ・フロー（またはＰＤＮ接続）のアカウントのため、ＵＥに関するＥＰＳベアラ・コンテキストを更新するＭＭＥに更に送る。
【０１６７】
さらに、ＵＥは３ＧＰＰアクセス・ネットワークのＱｏＳポリシーを事前構成されてもよい。有利なことに、この事前構成されたＱｏＳポリシーは、ＰＧＷ／ＳＧＷ（本明細書で静的ＰＣＣとも呼ばれる静的ＱｏＳポリシーが配置される場合）、またはＰＣＲＦ（本明細書で動的ＰＣＣとも呼ばれる動的ＱｏＳポリシーが配置される場合）で構成されたものと同じである。ＵＥと３ＧＰＰアクセス・ネットワークでＱｏＳポリシー構成が同じであることにより、新しいパケット・データ・フローが３ＧＰＰアクセス・ネットワークでの新しいＥＰＳベアラに帰着するかどうかをＵＥが決定する場合、この問題に関してネットワークが決定するものと同じ決定になることを保証する。現行の３ＧＰＰ規格では、ＰＧＷ（ＧＴＰベースのＳ５インターフェースの場合）及びＳＧＷ（ＰＭＩＰベースのＳ５インターフェースの場合）、より具体的にはＰＧＷ及びＳＧＷ内のそれぞれＰＣＥＦまたはＢＢＥＲＦ機能が、ＥＰＳベアラへのデータ・フローのマッピングに関して決定することに留意されたい。
【０１６８】
REGISTERED-NON-ATTACHED状態の前述の概念を適用する場合、３ＧＰＰアクセス・ノード、特にＭＭＥが依然としてＵＥに関するＥＰＳコンテキスト情報を維持しているかどうか、すなわち依然としてREGISTERED-NON-ATTACHED状態にＵＥがあるかどうかを、ＵＥが認識していない状況または実装が存在する可能性がある。ＵＥは３ＧＰＰアクセス・ネットワークに戻った場合、ＭＭＥがREGISTERED-NON-ATTACHED状態にあるＵＥに関するＥＰＳベアラ情報を依然として維持していることを、ＵＥが検証できることが望ましい。ＭＭＥ及び／又はＳＧＷにおけるＵＥの状態がDEREGISTEREDである場合、ＵＥは従来のハンドオーバ接続手続を実行する。ＭＭＥ及び／又はＳＧＷにおける状態がREGISTERED-NON-ATTACHED状態である場合、ＵＥは、本明細書で説明される様々な実施形態のうちの１つに従って再接続手続を実行する。
【０１６９】
更なる例示的な一実施形態では、ＵＥはＰＧＷの非アクティブＢＣＥの利用可能性をチェックすることによって、ＭＭＥ内の状態を間接的に調べることができる。これは、ＰＧＷが３ＧＰＰアクセス・ネットワークの古いＢＣＥを格納する場合、すなわちＳ５インターフェースが非アクティブ状態に設定されている場合に有効である。ＵＥはドメイン名システム（ＤＮＳ）を介してＰＧＷのＩＰアドレスを発見し、非アクティブＢＣＥが依然として利用可能であるかどうかをチェックするためにＰＧＷに「テスト」メッセージを送信する。
【０１７０】
このメカニズムで起こり得る１つの問題は、ＵＥがＤＮＳを介して誤ったＰＧＷを発見することである。他の問題はＵＥがＰＧＷを信頼する必要があることである。これらの問題を克服するために、さらに改良された実装では、ＭＭＥは（初期の）３ＧＰＰ接続手続時に、ＰＧＷに対してＰＣＯ ＩＥ内にキー（ＫＮＡＳＩＮＴまたはＫＡＳＭＥ）を挿入する。ＰＧＷは、非アクティブＢＣＥの利用可能性に関して尋ねるためにＵＥによって送信された「テスト」メッセージを検証するためにこのキーを使用する。ＰＧＷは、同じキーを使用して「テスト」メッセージへの応答に署名する。ＵＥがＰＧＷから署名済み応答を受信した場合、ＵＥはＰＧＷが正しいもので、その応答を信頼することができるかを検証することができる。
【０１７１】
ＭＭＥでREGISTERED-NON-ATTACHED状態がアクティブであるかどうかを調べるための他の解決策は、ＵＥが非３ＧＧＰアクセスのＭＡＧ／認証子（すなわちｅＰＧＤ／ＡＧＷ）を介して、ＭＭＥの状態を照会することである。ＵＥはＭＭＥ ＩＤをｅＰＧＤ／ＡＧＷに伝える必要がある。ＵＥは、例えば３ＧＰＰアクセス・ネットワークで使用されるGlobally Unique Temporary Identity（ＧＵＴＩ）に基づいて、ＭＭＥ  ＩＤを得てもよい。ＭＭＥ  ＩＤに基づき、ｅＰＧＤ／ＡＧＷは（オペレータの内部ＤＮＳサーバを使用して）ＤＮＳを実行することにより、ＭＭＥのＩＰアドレスを解明することができる。ｅＰＤＧ／ＡＧＷはＵＥによって送信された要求をＭＭＥに転送するか、あるいはｅＰＤＧ／ＡＧＷはＭＭＥのＩＰアドレスをＵＥに伝える。
【０１７２】
後者の場合、ＵＥはＵＥの状態を検証するための要求メッセージをＭＭＥに直接送信する。前述のように、ＵＥはキーＫＮＡＳＩＮＴによって要求メッセージに署名（完全性保護）することができる。ＭＭＥは、メッセージの署名を検証することによって、受信した要求メッセージが信頼できるかどうかを検証する。要求メッセージに署名する方法を使用することで、ＭＭＥとｅＰＤＧ／ＡＧＷとの間の信頼関係は不要である。
【０１７３】
前の段落で説明した（非３ＧＰＰアクセス・ネットワーク内の）ＵＥとＭＭＥとの間で直接の信号送信を可能にするこのメカニズムは、非３ＧＰＰアクセス・ネットワークの新しいＰＤＮ接続／パケット・データ・フローに関する情報を交換するためのＵＥとＭＭＥとの間の通信の代替解決策としても利用可能であることに留意されたい。したがって、ＵＥ及びＭＭＥのＥＰＳベアラ・コンテキストは、上記で概説したように同期化される（図８も参照のこと）ように、ＵＥはＰＤＮ接続及びパケット・データ・フローの変更に関してＭＭＥに通知することができる。
【０１７４】
ＭＭＥ及びＳＧＷでＥＰＳベアラ・コンテキストを事前に確立するための他の代替解決策は、ＡＡＡサーバを伴うことに基づく。非３ＧアクセスのＡＡＡサーバは、アクティブＰＤＮ接続の変更に関してＨＳＳに通知する。これが可能であるのは、あらゆる新しいＰＤＮ接続またはＰＤＮ接続の解消に関して、ｅＰＤＧ／ＡＧＷがＡＡＡサーバに通知するためである。その後、ＨＳＳはＵＥのＰＤＮ接続における変更に関してＭＭＥに通知してもよく、ＭＭＥはそれに従ってＥＰＳベアラ・コンテキストを更新することができる。この代替解決策の潜在的に望ましくない影響の１つは、ＨＳＳへの／ＨＳＳからの信号送信負荷を増加させる可能性があることである。この問題を克服するために、ＡＡＡサーバとＭＭＥとの間で直接的な信号送信を定義し使用する。
【０１７５】
本発明の他の実施形態は、ハードウェア及びソフトウェアを使用して前述の様々な実施形態を実装することに関する。本発明の様々な実施形態がコンピューティング・デバイス（プロセッサ）を使用して実装または実行されるとわかる。コンピューティング・デバイスまたはプロセッサは、例えば汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、または他のプログラマブル論理デバイスなどとすることができる。本発明の様々な実施形態は、これらのデバイスの組み合わせによって実行または具体化されてもよい。
【０１７６】
さらに、本発明の様々な実施形態はソフトウェア・モジュールを使用して実装されてもよく、プロセッサによって、またはハードウェアで直接実行されてもよい。ソフトウェア・モジュールとハードウェア実装との組み合わせであってもよい。ソフトウェア・モジュールは、例えばＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュ・メモリ、レジスタ、ハード・ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなどの任意のコンピュータ読み取り可能記憶媒体上に格納されてもよい。
【０１７７】
さらに、本発明の様々な実施形態の個々の特徴は、個別にまたは任意の組み合わせで他の発明に対する対象となり得ることにも留意されたい。
【０１７８】
当業者であれば、広義に説明された本発明の趣旨または範囲を逸脱することなく、多数の変更及び／又は修正が、特定の実施形態で示された本発明に実行可能であることは理解される。したがって本実施形態は、すべての点において例示的であり限定的ではないと考えられる。
【図１】
2013509760.tif 000003
【図２】
2013509760.tif 000004
【図３】
2013509760.tif 000005
【図４】
2013509760.tif 000006
【図５】
2013509760.tif 000007
【図６】
2013509760.tif 000008
【図７】
2013509760.tif 000009
【図８】
2013509760.tif 000010
【図９】
2013509760.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成24年6月19日(2012.6.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３ＧＰＰアクセス・ネットワーク及び非３ＧＰＰアクセス・ネットワークで使用するユーザ機器であって、
３ＧＰＰアクセス・ネットワークの前記ユーザ機器のデータ・ベアラのデータ・ベアラ・コンテキスト情報を格納する格納部と、
前記ユーザ機器を３ＧＰＰアクセス・ネットワークまたは非３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続させる通信部と、
前記ユーザ機器が前記非３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されている間に、新しいデータ・フローに応じて、新しいＰＤＮ接続または新しいデータ・ベアラが前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークの前記新しいデータ・フローのために必要とされるかどうかを決定するようにプログラミングされた処理部とを備え、
前記処理部が、前記決定に応じて、前記格納部の前記データ・ベアラ・コンテキスト情報を更新するように更にプログラミングされたユーザ機器。
【請求項２】
前記処理部が、ＰＤＮ接続の終結あるいは新しいＰＤＮ接続またはデータ・ベアラの活性化に応じて、前記格納部の前記データ・ベアラ・コンテキスト情報を更新するようにプログラミングされた請求項１に記載のユーザ機器。
【請求項３】
前記処理部が、前記新しい、それぞれ終結したＰＤＮ接続、または前記新しい／終結したデータ・ベアラのアカウントのため、前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークの移動管理エンティティによって前記ユーザ機器の維持されているデータ・ベアラ・コンテキスト情報を更新するために、前記非３ＧＰＰアクセス・ネットワークを介して、前記通信部の送信器に信号メッセージを送信させるように更にプログラミングされた請求項１又は２に記載のユーザ機器。
【請求項４】
前記格納部が、前記ユーザ機器が前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークから離れる場合、前記ユーザ機器のデータ・ベアラ・コンテキスト情報を維持するように構成された請求項１から３のいずれか１つに記載のユーザ機器。
【請求項５】
３ＧＰＰアクセス・ネットワークから非３ＧＰＰアクセス・ネットワークへのハンドオーバ時にユーザ機器のベアラ・コンテキスト情報を格納する方法であって、
前記ユーザ機器が前記非３ＧＰＰアクセス・ネットワークへ移動するのに応じて、前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークの前記ユーザ機器に関するデータ・ベアラのリソースを解放するとともに、前記ユーザ機器にサービスを提供する前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークの移動管理エンティティが、前記解放されたデータ・ベアラのベアラ・コンテキスト情報を維持するステップと、
前記ユーザ機器が前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されていない間、前記ユーザ機器の新しいデータ・ベアラの確立を指示する信号メッセージを前記移動管理エンティティで受信するステップと、
前記移動管理エンティティによって、前記新しいデータ・ベアラに関するデータ・ベアラ・コンテキスト情報を生成し格納するステップとを、
有する方法。
【請求項６】
前記移動管理エンティティに接続されたパケット・データ・ゲートウェイによって、前記データ・ベアラに関するデータ・ベアラ・コンテキスト情報を維持するステップを更に有する請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記信号メッセージは、前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されていない間に前記ユーザ機器にサービスを提供する前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークのパケット・データ・ゲートウェイから受信される請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記移動管理エンティティに接続された前記パケット・データ・ゲートウェイで、前記ユーザ機器が前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されていない間、前記ユーザ機器の新しいデータ・ベアラの前記確立を指示する信号メッセージを受信するステップと、
前記移動管理エンティティに接続された前記パケット・データ・ゲートウェイによって、前記新しいデータ・ベアラに関するベアラ・コンテキスト情報を生成し格納するステップとを、
更に有する請求項５から７のいずれか１つに記載の方法。
【請求項９】
前記維持されるデータ・ベアラ・コンテキスト情報は、前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークのサービングゲートウェイに関する情報と、非３ＧＰＰアクセス・ネットワークにハンドオーバする前に、前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークの前記ユーザ機器にサービスを提供したeNode Bへの前記ＧＴＰトンネルの前記サービングゲートウェイのＧＴＰトンネル・エンドポイント識別子に関する情報とを含む請求項５から８のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１０】
前記移動管理エンティティ及び／又は前記移動管理エンティティに接続されたパケット・データ・ゲートウェイで、前記ユーザ機器の前記ベアラ・コンテキスト情報の前記削除を要求する信号メッセージを受信するステップと、
前記ユーザ機器が前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されていない間に、前記信号メッセージに応じて前記ユーザ機器の前記ベアラ・コンテキスト情報を削除するステップとを、
更に有する請求項５から９のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１１】
前記信号メッセージは、前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークに接続されていない間に、前記ユーザ機器にサービスを提供する前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークのパケット・データ・ゲートウェイから受信される請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記ユーザ機器が前記非３ＧＰＰアクセス・ネットワークに（再）接続されている間に、前記移動管理エンティティで、前記ユーザ機器のセキュリティ・コンテキスト情報を維持するステップを更に有する請求項５から８のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１３】
前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークへの前記ユーザ機器の前記（再）接続が、非３ＧＰＰアクセス・ネットワークから前記３ＧＰＰアクセス・ネットワークへのハンドオーバである請求項５から１２のいずれか１つに記載の方法。
【国際調査報告】
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