(57)【要約】  移動体通信ネットワークは、基幹ネットワーク部分および無線ネットワーク部分を含む。無線ネットワーク部分は、複数の基地局を含み、基地局の各々は、無線アクセスインターフェイスを介して移動体通信装置におよび／または移動体通信装置からデータを通信するためのトランシーバユニットを含み、基幹ネットワーク部分は、基地局に結合される１つ以上のインフラストラクチャ設備であって、移動体通信装置に通信するために基地局におよび／または基地局からデータを通信するように構成された１つ以上のインフラストラクチャ設備を含む。移動体通信ネットワークは、動作時に、インフラストラクチャ設備と基地局との間に１つ以上の事前構成共有通信ベアラを確立するように構成されている。１つ以上の通信ベアラの各々は、１つ以上の事前構成共有通信ベアラの各々に事前に定義されたサービス品質を提供するための所定の動作パラメータにより移動体通信装置の少なくとも１つのための基地局の１つ以上にまたはかかる基地局の１つ以上からデータを通信するために設けられている。１つ以上の事前構成共有通信ベアラの各々は、基地局とインフラストラクチャ設備との間の論理接続として形成される。また、移動体通信ネットワークは、動作時に、事前に定義されたサービス品質を提供するための所定の動作パラメータにより移動体通信装置から基地局にまたは基地局から移動体通信装置にデータを通信するため、移動体通信装置と１つ以上の基地局との間に１つ以上の事前構成共有無線ベアラを確立するように構成されている。共有無線ベアラは、移動体通信装置が共有通信ベアラを介してデータを通信させる前に、移動体通信装置が共有無線ベアラを介して通信するために要求される事前に定義された動作パラメータが割り当てられる。
2014511168.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基幹ネットワーク部分および無線ネットワーク部分を含む移動体通信ネットワークであって、前記無線ネットワーク部分は、複数の基地局を含み、前記基地局の各々は、無線アクセスインターフェイスを介して移動体通信装置におよび／または移動体通信装置からデータを通信するためのトランシーバユニットを含み、前記基幹ネットワーク部分は、前記基地局に結合される１つ以上のインフラストラクチャ設備であって、前記移動体通信装置に通信するために前記基地局におよび／または前記基地局から前記データを通信するように構成された１つ以上のインフラストラクチャ設備を含み、前記移動体通信ネットワークは、動作時に、
前記インフラストラクチャ設備と前記基地局との間に１つ以上の事前構成共有通信ベアラを確立するステップであって、前記１つ以上の通信ベアラの各々は、前記１つ以上の事前構成共有通信ベアラの各々に事前に定義されたサービス品質を提供するための所定の動作パラメータにより前記移動体通信装置の少なくとも１つのための前記基地局の１つ以上にまたはかかる前記基地局の１つ以上からデータを通信するために設けられ、前記１つ以上の事前構成共有通信ベアラの各々は、前記基地局と前記インフラストラクチャ設備との間の論理接続として形成される、ステップと、
前記事前に定義されたサービス品質を提供するための所定の動作パラメータにより前記移動体通信装置から前記基地局にまたは前記基地局から前記移動体通信装置に前記データを通信するため、前記移動体通信装置と前記１つ以上の基地局との間に１つ以上の事前構成共有無線ベアラを確立するステップであって、前記共有無線ベアラは、前記移動体通信装置が前記共有通信ベアラを介してデータを通信させる前に、前記移動体通信装置が前記共有無線ベアラを介して通信するために要求される前記事前に定義された動作パラメータが割り当てられる、ステップと
を行うように構成される、移動体通信ネットワーク。
【請求項２】
前記移動体通信装置は、初期登録手順中に前記インフラストラクチャ設備により一意の識別子が割り当てられ、前記移動体通信装置は、前記一意の識別子を用いて前記１つ以上の事前構成共有無線ベアラ上でアップリンクデータを送信するように構成される、請求項１に記載の移動体通信ネットワーク。
【請求項３】
前記移動体通信装置がアップリンクデータを送信する前に、前記移動体通信装置は、前記共有無線ベアラへのアクセスを求めるランダムアクセスリクエストをランダムアクセスチャネル上で送るように構成され、前記ランダムアクセスリクエストは、前記一意の識別子を含む、請求項２に記載の移動体通信ネットワーク。
【請求項４】
前記インフラストラクチャ設備は、待ち状態のダウンリンクデータが存在することを示すために共有無線ネットワーク一時識別子を含むページングメッセージで前記移動体通信装置をページングするように構成されており、
それに応じて、前記移動体通信装置は、前記ダウンリンクデータが送信されることになる前記共有事前構成無線ベアラ上のリソースを示す割り当て情報が送信される物理制御チャネルを監視するように構成される、請求項２または３に記載の移動体通信ネットワーク。
【請求項５】
ダウンリンクデータが前記共有事前構成無線ベアラ上で前記移動体通信装置に送信され、前記ダウンリンクデータは、意図された受信者である移動体通信装置に割り当てられた一意の識別子を含み、前記移動体通信装置は、前記ダウンリンクデータに含まれる前記一意の識別子が前記登録手順中にその移動体通信装置に割り当てられた前記一意の識別子に対応するかを判定するために前記ダウンリンクデータを処理するように構成される、請求項４に記載の移動体通信ネットワーク。
【請求項６】
前記移動体通信装置は、前記ダウンリンクデータに含まれる前記一意の識別子がその移動体通信装置に割り当てられた前記一意の識別子に対応しない場合、前記ダウンリンクデータを破棄し、前記ダウンリンクデータに含まれる前記一意の識別子が前記移動体通信装置に割り当てられた前記一意の識別子に対応する場合、さらなる処理のために前記ダウンリンクデータを保持するように構成される、請求項５に記載の移動体通信ネットワーク。
【請求項７】
前記ページングメッセージは、前記待ち状態のダウンリンクデータの意図された受信者である移動体通信装置に割り当てられた一意の識別子を含み、前記意図された受信者である移動体通信装置に割り当てられた前記一意の識別子が前記登録手順中に前記移動体通信装置に割り当てられた前記一意の識別子に対応する場合、前記移動体通信装置は、応答メッセージを前記基地局に送信するように構成され、かかる応答メッセージは、前記インフラストラクチャ設備に転送され、前記インフラストラクチャ設備は、前記応答メッセージから、前記意図された受信者である移動体通信装置が前記基地局のカバレッジエリアに配置されていることを判定し、前記待ち状態のダウンリンクデータを前記基地局に転送するように構成される、請求項４に記載の移動体通信ネットワーク。
【請求項８】
前記移動体通信装置に専用の通信ベアラが確立される接続状態に前記移動体通信装置が移行することなく、ダウンリンクデータが前記移動体通信装置に送信され、アップリンクデータが前記移動体通信装置から送信される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の移動体通信ネットワーク。
【請求項９】
前記移動体通信ネットワークは、３ＧＰＰにより策定されたロングタームエボリューション規格により構成される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の移動体通信ネットワーク。
【請求項１０】
前記データは、修正非アクセス層メッセージとして前記移動体通信装置に送信および前記移動体通信装置から受信される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の移動体通信ネットワーク。
【請求項１１】
移動体通信ネットワークにおいてデータを通信する方法であって、前記移動体通信ネットワークは、基幹ネットワーク部分および無線ネットワーク部分を含み、前記無線ネットワーク部分は、複数の基地局を含み、前記基地局の各々は、無線アクセスインターフェイスを介して移動体通信装置におよび／または移動体通信装置からデータを通信するためのトランシーバユニットを含み、前記基幹ネットワーク部分は、前記基地局に結合される１つ以上のインフラストラクチャ設備であって、前記移動体通信装置に通信するために前記基地局におよび／または前記基地局から前記データを通信するように構成された１つ以上のインフラストラクチャ設備を含み、前記方法は、
前記インフラストラクチャ設備と前記基地局との間に１つ以上の事前構成共有通信ベアラを確立するステップであって、前記１つ以上の事前構成共有通信ベアラの各々は、前記１つ以上の通信ベアラの各々に事前に定義されたサービス品質を提供するための所定の動作パラメータにより前記移動体通信装置の少なくとも１つのための前記基地局の１つ以上にまたはかかる前記基地局の１つ以上からデータを通信するために設けられ、前記１つ以上の通信ベアラの各々は、前記基地局と前記インフラストラクチャ設備との間の論理接続として形成される、ステップと、
前記事前に定義されたサービス品質を提供するための所定の動作パラメータにより前記移動体通信装置から前記基地局にまたは前記基地局から前記移動体通信装置に前記データを通信するため、前記少なくとも１つの移動体通信装置と前記１つ以上の基地局との間に１つ以上の事前構成共有無線ベアラを確立するステップであって、前記共有無線ベアラは、前記移動体通信装置が前記共有通信ベアラを介してデータを通信させる前に、前記移動体通信装置が前記共有無線ベアラを介して通信するために要求される前記事前に定義された動作パラメータが割り当てられる、ステップと
を含む、方法。
【請求項１２】
初期登録手順中に前記移動体通信装置に一意の識別子を割り当てるステップと、
前記一意の識別子を用いて前記１つ以上の事前構成共有無線ベアラ上で前記移動体通信装置からアップリンクデータを送信するステップと
を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記移動体通信装置がアップリンクデータを送信する前に、
前記共有無線ベアラへのアクセスを求めるランダムアクセスリクエストを前記移動体通信装置からランダムアクセスチャネル上で送るステップであって、前記ランダムアクセスリクエストは、前記一意の識別子を含む、ステップを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
待ち状態のダウンリンクデータが存在することを示すために共有無線ネットワーク一時識別子を用いて前記移動体通信装置をページングするステップと、それに応じて、
前記移動体通信装置により、前記ダウンリンクデータが送信されることになる前記共有事前構成無線ベアラ上のリソースを示す割り当て情報が送信される物理制御チャネルを監視するステップと
を含む、請求項１２または１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記共有事前構成無線ベアラ上でダウンリンクデータを前記移動体通信装置に送信するステップであって、前記ダウンリンクデータは、意図された受信者である移動体通信装置に割り当てられた一意の識別子を含む、ステップを含み、
前記移動体通信装置は、前記ダウンリンクデータに含まれる前記一意の識別子がその移動体通信装置に割り当てられた前記一意の識別子に対応するかを判定するために前記ダウンリンクデータを処理するように構成される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記移動体通信装置が、前記ダウンリンクデータに含まれる前記一意の識別子がその移動体通信装置に割り当てられた前記一意の識別子に対応しない場合、前記ダウンリンクデータを破棄し、前記ダウンリンクデータに含まれる前記一意の識別子がその移動体通信装置に割り当てられた前記一意の識別子に対応する場合、さらなる処理のために前記ダウンリンクデータを保持するステップを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記データは、修正非アクセス層メッセージとして前記移動体通信装置に送信および前記移動体通信装置から受信される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
コンピュータにロードされると前記コンピュータに請求項１１〜１７のいずれか一項に記載の方法を行わせる、コンピュータにより実行可能な命令を有するコンピュータプログラム。
【請求項１９】
請求項１８に記載のコンピュータプログラムを表す情報信号が記録されたコンピュータ可読媒体を有するコンピュータプログラム製品。
【請求項２０】
移動体通信ネットワークのための無線ネットワーク部分の基地局であって、前記移動体通信ネットワークは、基幹ネットワーク部分および前記無線ネットワーク部分を含み、前記基幹ネットワーク部分は、インフラストラクチャ設備を含み、前記基地局は、
無線アクセスインターフェイスを介して移動体通信装置におよび／または移動体通信装置からデータを通信するためのトランシーバユニットを含み、前記基地局は、動作時に、
前記から前記インフラストラクチャ設備に前記データを送信または前記インフラストラクチャ設備から前記データを受信するステップと、
前記インフラストラクチャ設備と前記基地局との間に１つ以上の事前構成共有通信ベアラを確立するステップであって、前記１つ以上の通信事前構成共有ベアラの各々は、前記１つ以上の事前構成共有通信ベアラの各々に事前に定義されたサービス品質を提供するための所定の動作パラメータにより前記移動体通信装置の少なくとも１つのための前記基地局にデータを通信するために設けられ、前記１つ以上の事前構成共有通信ベアラの各々は、前記基地局と前記インフラストラクチャ設備との間の論理接続として形成される、ステップと、
前記事前に定義されたサービス品質を提供するための所定の動作パラメータにより前記移動体通信装置から前記基地局にまたは前記基地局から前記移動体通信装置に前記データを通信するため、前記移動体通信装置と前記基地局との間に１つ以上の事前構成共有無線ベアラを確立するステップであって、前記共有無線ベアラは、前記移動体通信装置が前記共有通信ベアラを介してデータを通信させる前に、前記移動体通信装置が前記共有無線ベアラを介して通信するために要求される前記事前に定義された動作パラメータが割り当てられる、ステップと
を行うように構成される、基地局。
【請求項２１】
前記基地局は、動作時に、
初期登録手順中に前記移動体通信装置に割り当てられた一意の識別子を前記移動体通信装置に通信するステップと、
前記一意の識別子を含む前記移動体通信装置から前記１つ以上の事前構成共有無線ベアラ上でアップリンクデータを受信するステップと
行うように構成される、請求項２０に記載の基地局。
【請求項２２】
前記移動体通信装置がアップリンクデータを送信する前に、前記基地局は、前記共有無線ベアラへのアクセスを求めるランダムアクセスリクエストをランダムアクセスチャネル上で受信するように構成され、前記ランダムアクセスリクエストは、前記一意の識別子を含む、請求項２１に記載の基地局。
【請求項２３】
前記基地局は、動作時に、
待ち状態のダウンリンクデータが存在することを示すために共有無線ネットワーク一時識別子を含むページングメッセージを前記移動体通信装置に送信するステップと、
前記ダウンリンクデータが送信されることになる前記共有事前構成無線ベアラ上のリソースを示す割り当て情報を、物理制御チャネルを介して前記移動体通信装置に送信するステップと
を行うように構成される、請求項２１または２２に記載の基地局。
【請求項２４】
前記基地局は、動作時に、
前記共有事前構成無線ベアラを介して前記移動体通信装置にダウンリンクデータを送信するステップであって、前記ダウンリンクデータは、意図された受信者である移動体通信装置に割り当てられた一意の識別子を含み、前記移動体通信装置は、前記ダウンリンクデータに含まれる前記一意の識別子が登録手順中にその移動体通信装置に割り当てられた前記一意の識別子に対応するかを判定するために前記ダウンリンクデータを処理するように構成されるステップを含むように構成される、請求項２３に記載の基地局。
【請求項２５】
前記ページングメッセージは、前記待ち状態のダウンリンクデータの意図された受信者である移動体通信装置に割り当てられた一意の識別子を含み、前記意図された受信者である移動体通信装置に割り当てられた前記一意の識別子が前記登録手順中に前記移動体通信装置に割り当てられた前記一意の識別子に対応する場合、前記移動体通信装置は、応答メッセージを前記基地局に送信するように構成され、かかる応答メッセージは、前記インフラストラクチャ設備に転送され、前記インフラストラクチャ設備は、前記応答メッセージから、前記意図された受信者である移動体通信装置が前記基地局のカバレッジエリアに配置されていることを判定し、前記待ち状態のダウンリンクデータを前記基地局に転送するように構成される、請求項２３に記載の基地局。
【請求項２６】
前記データは、修正非アクセス層メッセージとして前記移動体通信装置に送信および前記移動体通信装置から受信される、請求項２０に記載の基地局。
【請求項２７】
移動体通信ネットワークの基幹ネットワークの一部を形成するためのインフラストラクチャ設備であって、前記移動体通信ネットワークは、前記基幹ネットワーク部分および無線ネットワーク部分を含み、前記無線ネットワーク部分は、複数の基地局を含み、前記基地局の各々は、無線アクセスインターフェイスを介して移動体通信装置におよび／または移動体通信装置からデータを通信するためのトランシーバユニットを含み、前記インフラストラクチャ設備は、動作時に、
前記移動体通信装置に通信するために前記基地局におよび／または前記基地局から前記データを通信するステップと、
前記インフラストラクチャ設備と前記基地局との間に１つ以上の事前構成共有通信ベアラを確立するステップであって、前記１つ以上の通信事前構成共有ベアラの各々は、前記１つ以上の事前構成共有通信ベアラの各々に事前に定義されたサービス品質を提供するための所定の動作パラメータにより前記移動体通信装置の少なくとも１つのための前記基地局の１つ以上にまたはかかる前記基地局の１つ以上からデータを通信するために設けられ、前記１つ以上の事前構成共有通信ベアラの各々は、前記基地局と前記インフラストラクチャ設備との間の論理接続として形成される、ステップと、
前記事前に定義されたサービス品質を提供するための所定の動作パラメータにより前記移動体通信装置から前記基地局にまたは前記基地局から前記移動体通信装置に前記データを通信するため、前記移動体通信装置と前記１つ以上の基地局との間に１つ以上の事前構成共有無線ベアラを確立するステップであって、前記共有無線ベアラは、前記移動体通信装置が前記共有通信ベアラを介してデータを通信させる前に、前記移動体通信装置が前記共有無線ベアラを介して通信するために要求される前記事前に定義された動作パラメータが割り当てられる、ステップと
を行うように構成される、インフラストラクチャ設備。
【請求項２８】
前記インフラストラクチャ設備は、動作時に、初期登録手順中に前記移動体通信装置に一意の識別子を割り当てるステップであって、移動体通信装置は、前記一意の識別子を用いて前記１つ以上の事前構成共有無線ベアラ上でアップリンクデータを送信するように構成される、ステップを行うように構成される、請求項２７に記載のインフラストラクチャ設備。
【請求項２９】
前記インフラストラクチャ設備は、待ち状態のダウンリンクデータが存在することを示すために共有無線ネットワーク一時識別子を含むページングメッセージで前記移動体通信装置をページングするように構成され、
前記移動体通信装置は、それに応じて、前記ダウンリンクデータが送信されることになる前記共有事前構成無線ベアラ上のリソースを示す割り当て情報が送信される物理制御チャネルを監視するように構成される、請求項２７または２８に記載のインフラストラクチャ設備。
【請求項３０】
前記ページングメッセージは、前記待ち状態のダウンリンクデータの意図された受信者である移動体通信装置に割り当てられた一意の識別子を含み、前記意図された受信者である移動体通信装置に割り当てられた前記一意の識別子が前記登録手順中に前記移動体通信装置に割り当てられた前記一意の識別子に対応する場合、前記移動体通信装置は、応答メッセージを前記基地局に送信するように構成され、かかる応答メッセージは、前記インフラストラクチャ設備に転送され、前記インフラストラクチャ設備は、前記応答メッセージから、前記意図された受信者である移動体通信装置が前記基地局のカバレッジエリアに配置されていることを判定し、前記待ち状態のダウンリンクデータを前記基地局に転送するように構成される、請求項２７に記載のインフラストラクチャ設備。
【請求項３１】
前記データは、修正非アクセス層メッセージとして前記移動体通信装置に送信および前記移動体通信装置から受信される、請求項２７に記載のインフラストラクチャ設備。
【請求項３２】
移動体通信ネットワークにデータを通信または移動体通信ネットワークからデータを受信するための移動体通信装置であって、前記移動体通信ネットワークは、基幹ネットワーク部分および無線ネットワーク部分を含み、前記無線ネットワーク部分は、複数の基地局を含み、前記基地局の各々は、無線アクセスインターフェイスを介して移動体通信装置におよび／または移動体通信装置からデータを通信するためのトランシーバユニットを含み、前記基幹ネットワーク部分は、前記基地局に結合される１つ以上のインフラストラクチャ設備であって、前記移動体通信装置に通信するために前記基地局におよび／または前記基地局から前記データを通信するように構成された１つ以上のインフラストラクチャ設備を含み、前記移動体通信装置は、動作時に、
前記インフラストラクチャ設備と前記基地局との間に１つ以上の事前構成共有通信ベアラを確立するステップであって、前記１つ以上の通信ベアラの各々は、前記１つ以上の事前構成共有通信ベアラの各々に事前に定義されたサービス品質を提供するための所定の動作パラメータにより前記移動体通信装置の少なくとも１つのための前記基地局の１つ以上にまたはかかる前記基地局の１つ以上からデータを通信するために設けられ、前記１つ以上の事前構成共有通信ベアラの各々は、前記基地局と前記インフラストラクチャ設備との間の論理接続として形成される、ステップと、
前記事前に定義されたサービス品質を提供するための所定の動作パラメータにより前記移動体通信装置から前記基地局にまたは前記基地局から前記移動体通信装置に前記データを通信するため、前記移動体通信装置と前記１つ以上の基地局との間に１つ以上の事前構成共有無線ベアラを確立するステップであって、前記共有無線ベアラは、前記移動体通信装置が前記共有通信ベアラを介してデータを通信させる前に、前記移動体通信装置が前記共有無線ベアラを介して通信するために要求される前記事前に定義された動作パラメータが割り当てられる、ステップと
を行うように構成される、移動体通信装置。
【請求項３３】
前記移動体通信装置は、動作時に、初期登録手順中に前記移動体通信ネットワークにより割り当てられた一意の識別子を受信し、前記移動体通信装置は、前記一意の識別子を用いて前記１つ以上の事前構成共有無線ベアラ上でアップリンクデータを送信するように構成される、請求項３２に記載の移動体通信装置。
【請求項３４】
前記移動体通信装置がアップリンクデータを送信する前に、前記移動体通信装置は、前記共有無線ベアラへのアクセスを求めるランダムアクセスリクエストをランダムアクセスチャネル上で送るように構成され、前記ランダムアクセスリクエストは、前記一意の識別子を含む、請求項３３に記載の移動体通信装置。
【請求項３５】
前記移動体通信装置は、
待ち状態のダウンリンクデータが存在することを示すために共有無線ネットワーク一時識別子を含むページングメッセージを受信するステップと、
前記ダウンリンクデータが送信されることになる前記共有事前構成無線ベアラ上のリソースを示す割り当て情報が送信される物理制御チャネルを監視するステップと
を行うように構成される、請求項３３または３４に記載の移動体通信装置。
【請求項３６】
前記移動体通信装置は、
前記共有事前構成無線ベアラ上でダウンリンクデータを受信するステップであって、前記ダウンリンクデータは、意図された受信者である移動体通信装置に割り当てられた一意の識別子を含む、ステップと、
前記ダウンリンクデータに含まれる前記一意の識別子が前記登録手順中にその移動体通信装置に割り当てられた前記一意の識別子に対応するかを判定するために前記ダウンリンクデータを処理するステップと
を行うように構成される、請求項３５に記載の移動体通信装置。
【請求項３７】
前記移動体通信装置は、前記ダウンリンクデータに含まれる前記一意の識別子がその移動体通信装置に割り当てられた前記一意の識別子に対応しない場合、前記ダウンリンクデータを破棄し、前記ダウンリンクデータに含まれる前記一意の識別子が前記移動体通信装置に割り当てられた前記一意の識別子に対応する場合、さらなる処理のために前記ダウンリンクデータを保持するように構成される、請求項３６に記載の移動体通信装置。
【請求項３８】
前記ページングメッセージは、前記待ち状態のダウンリンクデータの意図された受信者である移動体通信装置に割り当てられた一意の識別子を含み、前記意図された受信者である移動体通信装置に割り当てられた前記一意の識別子が前記登録手順中に前記移動体通信装置に割り当てられた前記一意の識別子に対応する場合、前記移動体通信装置は、応答メッセージを前記基地局に送信するように構成され、かかる応答メッセージは、前記インフラストラクチャ設備に転送され、前記インフラストラクチャ設備は、前記応答メッセージから、前記意図された受信者である移動体通信装置が前記基地局のカバレッジエリアに配置されていることを判定し、前記待ち状態のダウンリンクデータを前記基地局に転送するように構成される、請求項３５に記載の移動体通信装置。
【請求項３９】
前記移動体通信装置は、前記移動体通信装置に専用の通信ベアラが確立される接続状態に前記移動体通信装置が移行することなく、前記移動体通信装置からダウンリンクデータおよびアップリンクデータを受信するように構成される、請求項３２〜３８のいずれか一項に記載の移動体通信装置。
【請求項４０】
前記データは、修正非アクセス層メッセージとして前記移動体通信装置に送信および前記移動体通信装置から受信される、請求項３２に記載の移動体通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体通信ネットワークおよび移動体通信ネットワークにおいてデータを送信する方法に関する。また、本発明は、基地局、インフラストラクチャ設備、および移動体通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
３ＧＰＰにより策定されたＵＭＴＳおよびＬＴＥシステムなどの無線移動体遠距離通信システムは、移動体通信装置のユーザに高データレート移動体通信サービスを提供するために設計されたものである。例えば、ＬＴＥベースの移動体遠距離通信システムの基幹ネットワークアーキテクチャおよび無線インターフェイスは、個々の移動体通信装置とネットワークとの間に専用の高帯域通信リンクを確立することを可能にする拡張ネットワークインフラストラクチャが提供される。
【０００３】
従来、ＬＴＥネットワークは、スマートフォンおよびパーソナルコンピュータ（例えば、ラップトップ、タブレット等）などの携帯機器に通信サービスを提供することが期待されていた。これらの種類の通信サービスは、典型的には、ビデオデータのストリーミングなどの高帯域アプリケーションに最適化された高性能な専用のデータ接続が提供される。しかし、マシンタイプコミュニケーション（ＭＴＣ）（マシンツーマシン（Ｍ２Ｍ）コミュニケーションとも称される）の分野における昨今の発展の結果、移動体遠距離通信ネットワークの増加する遍在性を利用するためにより多様なアプリケーションが開発されている。そのため、ＬＴＥネットワークも、スマートメータおよびスマートセンサなどのより単純なネットワーク装置のための通信サービスをサポートすることが期待される可能性が高まっている。これらの、一般に「ＭＴＣ装置」と分類される装置は、典型的には、スマートフォンおよびパーソナルコンピュータなどの従来のＬＴＥ移動体通信装置よりもはるかに単純であり、比較的低頻度の間隔で比較的少量のデータを送信することにより特徴付けられている。
【０００４】
ＬＴＥネットワークなどの同じ移動体遠距離通信ネットワークにスマートフォンなどの従来の移動体通信装置とＭＴＣ装置との両方を配備することの結果、異なる種類のデータを異なるように扱う手段が存在しないことが原因で、ネットワークおよび無線リソースの使用が非効率になる可能性がある。例えば、数分間大量のデータをストリーミングしようとしているスマートフォン型の通信装置であるか、または数ミリ秒にわたり数バイトのデータを送信しようとしているＭＴＣ装置であるかにかかわらず、通信装置とネットワークとの間に同じ高性能通信リンクが確立される。いくつかの例において、ＭＴＣデータを送信するために要求される通知データの量は、ＭＴＣデータの総量よりも大きいかもしれない。多数のＭＴＣ装置がスマートフォンなどの他の装置とともに配備されているネットワークでは、高性能データ接続を確立するＭＴＣ装置により不釣り合いな量のネットワークリソースが消費され、これらの接続は、わずかな量のデータを送信するためにのみ用いられるかもしれない。これにより、データ接続を確立するために要求される処理を行うことがネットワークに要求されるため、無線リソースを消費するとともにネットワークにおけるリソースを消費する追加の通知データが発生する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このため、ＭＴＣ型の装置と同時にスマートフォンおよびパーソナルコンピュータなどの通信装置を効率的にサポートすることが可能な移動体遠距離通信ネットワークを提供することが、技術的課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様によれば、基幹ネットワーク部分および無線ネットワーク部分を含む移動体通信ネットワークが提供される。無線ネットワーク部分は、複数の基地局を含み、基地局の各々は、無線アクセスインターフェイスを介して移動体通信装置におよび／または移動体通信装置からデータを通信するためのトランシーバユニットを含み、基幹ネットワーク部分は、基地局に結合される１つ以上のインフラストラクチャ設備であって、移動体通信装置に通信するために基地局におよび／または基地局からデータを通信するように構成された１つ以上のインフラストラクチャ設備を含む。移動体通信ネットワークは、動作時に、インフラストラクチャ設備と基地局との間に１つ以上の事前構成共有通信ベアラを確立するように構成されている。１つ以上の通信ベアラの各々は、１つ以上の事前構成共有通信ベアラの各々に事前に定義されたサービス品質を提供するための所定の動作パラメータにより移動体通信装置の少なくとも１つのための基地局の１つ以上にまたはかかる基地局の１つ以上からデータを通信するために設けられている。１つ以上の事前構成共有通信ベアラの各々は、基地局とインフラストラクチャ設備との間の論理接続として形成される。また、移動体通信ネットワークは、動作時に、事前に定義されたサービス品質を提供するための所定の動作パラメータにより移動体通信装置から基地局にまたは基地局から移動体通信装置にデータを通信するため、移動体通信装置と１つ以上の基地局との間に１つ以上の事前構成共有無線ベアラを確立するように構成されている。共有無線ベアラは、移動体通信装置が共有通信ベアラを介してデータを通信させる前に、移動体通信装置が共有無線ベアラを介して通信するために要求される事前に定義された動作パラメータが割り当てられる。
【０００７】
本発明のこの態様によれば、移動体通信装置とネットワークとの間に専用通信ベアラが確立される必要なく、移動体通信装置におよび移動体通信装置からデータが送信されることを可能にする適合移動体通信ネットワークが提供される。その代わり、従来の手法とは対照的に、移動体通信装置がいずれのデータも送るまたは受信する前に構成された、いくつかの事前構成通信ベアラを介して、移動体通信装置におよび移動体通信装置からデータが送信される。その上、本発明のこの態様によれば、移動体通信装置がアイドル状態から接続状態に移行する必要なく、移動体通信装置におよび移動体通信装置からデータを送信することが可能である。事前構成ベアラを用いるとともに接続状態に変更することなくデータを通信するように移動体通信装置を適合させることにより、従来の移動体通信装置により動作していた場合に送信されていたであろう通知メッセージの数を削減することが可能である。
【０００８】
本発明の一実施形態において、移動体通信装置は、各々、初期登録手順中にインフラストラクチャ設備により一意の識別子が割り当てられ、移動体通信装置は、一意の識別子を用いて１つ以上の事前構成共有無線ベアラ上でアップリンクデータを送信するように構成されている。
【０００９】
この実施形態によれば、ネットワークに最初にアタッチするときに一意の識別子が各移動体通信装置に割り当てられる。従来、移動体通信装置は、アップリンクデータを送信するため、一時識別子を受信するために接続状態に移行しなければならなかった。従って、この実施形態によれば、接続状態に移行する必要なく、移動体通信装置がアップリンクデータを送信することを可能にする簡便なメカニズムが提供される。
【００１０】
本発明の別の実施形態において、インフラストラクチャ設備は、待ち状態のダウンリンクデータが存在することを示すために共有無線ネットワーク一時識別子を用いて移動体通信装置をページングするように構成され、それに応じて、移動体通信装置は、ダウンリンクデータが送信されることになる共有事前構成無線ベアラ上のリソースを示す割り当て情報が送信される物理制御チャネルを監視するように構成されている。
【００１１】
この実施形態によれば、ページングメッセージが移動体通信装置に送られ、かかるページングメッセージは、専用のダウンリンク通信ベアラが割り当てられるために接続状態に移行するように移動体通信装置をトリガするのでなく、代わりにダウンリンクデータを送信するために共有事前構成無線ベアラのいずれのリソースが用いられるかが示される物理制御チャネルを監視するように移動体通信装置をトリガする。このため、ダウンリンクデータは、移動体通信装置により、接続状態に移行する必要なく、受信されることが可能である。
【００１２】
本発明の様々なさらなる特長および態様は、請求項において定義され、基地局、インフラストラクチャ設備、および移動体通信装置を含む。
【００１３】
同様の部品に対応する参照番号が与えられる以下の添付の図面を参照して、本発明の実施形態を例示のみのために説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１ａ】３ＧＰＰにより策定されたロングタームエボリューションアーキテクチャにより構成された従来のパブリックランドモバイルネットワーク（ＰＬＭＮ）の例である。
【図１ｂ】ＬＴＥにより動作する移動体通信装置により取られる異なる状態を示す図である。
【図２】本発明の例によるアップリンクデータ送信のための通信ベアラの構成を示す概略図である。
【図３】本発明の例によるダウンリンクデータ送信のための通信ベアラの構成を示す概略図である。
【図４】本発明の例によるアタッチ手順を示す概略図である。
【図５】本発明の例に適合されたランダムアクセスメッセージ手順を示す概略図である。
【図６】本発明の例によるアップリンクデータ送信手順を示す概略図である。
【図７】本発明の例による第１のダウンリンクデータ送信手順を示す概略図である。
【図８】本発明の例による代替のダウンリンクデータ送信手順を示す概略図である。
【図９】ダウンリンクデータが従来の方法または共有ベアラ手法のいずれにより通信されるべきかを判定するためのネットワーク構成を示す概略図である。
【図１０】アップリンクデータが従来の方法または共有ベアラ手法のいずれにより通信されるべきかを判定するための移動体通信装置のアップリンクプロトコルスタックを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
ＬＴＥ  ＰＬＭＮ
図１ａは、３ＧＰＰにより策定されたロングタームエボリューションアーキテクチャにより構成された従来のパブリックランドモバイルネットワーク（ＰＬＭＮ）の例である。移動体ネットワークは、拡張ノードＢ１０１（ｅＮＢ）として当該技術において既知の複数の基地局と含み、かかるｅＮＢ１０１の各々は、無線インターフェイスを介して複数の移動体通信装置（例えば、移動体通信装置）へのおよびかかる移動体通信装置からのデータ通信を可能にするトランシーバユニットを含む。各移動体通信装置は、ｅＮＢにおよびｅＮＢからデータを通信するためのトランシーバと、移動体通信装置を一意に識別するＵＳＩＭとを含む。
【００１６】
各ｅＮＢ１０１は、カバレッジエリア１０３（すなわち、セル）を提供し、カバレッジエリア／セル１０３内の移動体通信装置１０２におよびかかる移動体通信装置１０２からデータを通信する。各ｅＮＢ１０１は、サービングゲートウェイ（Ｓ−ＧＷ）１０４に接続され、かかるＳ−ＧＷ１０４は、ｅＮＢ１０１におよびｅＮＢ１０１からユーザデータをルーティングするとともに、当該技術において既知であるように、移動体通信装置１０２がｅＮＢ１０１間で接続移行するときにモビリティをサポートする。
【００１７】
移動体ネットワークは、典型的には、いくつかのｅＮＢ１０３を各々含むいくつかの追跡エリアＴＡ１、ＴＡ２に分割される。追跡エリアは、ともに、地理的エリアにわたりＰＬＭＮへのアクセスを提供するネットワークカバレッジエリアを形成する。Ｓ−ＧＷ１０４は、パケットデータネットワークゲートウェイ１０５（Ｐ−ＧＷ）に接続され、かかるＰ−ＧＷ１０５は、パケットデータがネットワーク内におよびネットワーク外にルーティングされる元であるネットワークエンティティである。また、移動体遠距離通信ネットワークは、Ｓ−ＧＷ１０４およびｅＮＢ１０１に接続されたモビリティ管理エンティティ１０６（ＭＭＥ）を含む。ＭＭＥ１０６は、ホーム加入者サーバ１０７（ＨＳＳ）に格納された加入者プロファイル情報を検索することにより、ネットワークへのアクセスを試行する移動体通信装置１０２を認証する責を担う。また、ＭＭＥ１０６は、ネットワークに加入した各移動体通信装置１０２の場所を追跡する。ポリシーおよび課金リソース機能１０８（ＰＣＲＦ）がＰ−ＧＷ１０５およびＳ−ＧＷ１０４に接続されている。ＰＣＲＦ１０８は、様々なデータ送信に与えられるサービスの品質などのアクセスポリシーを制御する。また、ＰＣＲＦは、Ｐ−ＧＷ１０５およびＳ−ＧＷ１０４との相互作用を介して課金機能を管理する。ともにグループ化されたｅＮＢは、ＰＬＭＮの無線ネットワーク部分を形成し、ＰＬＭＮのインフラストラクチャ設備、すなわち、Ｓ−ＧＷ、ＭＭＥ、およびＰ−ＧＷは、ＰＬＭＮの基幹ネットワーク部分を形成する。
【００１８】
従来の移動体通信装置の状態およびネットワーク登録
電源が投入された移動体通信装置は、典型的には、３つの状態のうちの１つ、すなわち切断、アイドル、または接続にある。これを図１ｂに示す。ＬＴＥ移動体通信装置は、典型的には、当初切断状態にあり、接続状態に移行し、次いで接続状態とアイドル状態との間を移行する。このプロセスを以下でより詳細に説明する。切断状態において、移動体通信装置１０２は、通例、ネットワークへのアタッチを試行するプロセスにあるか、またはネットワークカバレッジエリアの圏外にあるかのいずれかである。アイドル状態において、移動体通信装置１０２は、認証されネットワークにアタッチしているが、典型的には、いずれのデータパケットも送受信していない。アイドル状態にあるとき、移動体通信装置１０２が最後にネットワークに通信した元の追跡エリアは、ＭＭＥ１０６に格納されている。典型的には、移動体通信装置１０２の識別についての何らのさらなる情報も、ｅＮＢまたはＳ−ＧＷのいずれにも格納されていない。接続状態にあるとき、移動体通信装置１０２が配置されているカバレッジエリア／セル１０３は、データパケットが移動体通信装置１０２におよび移動体通信装置１０２からルーティングされることが可能であるように、ネットワークにより知られている。また、移動体通信装置１０２は、専用のアップリンクおよびダウンリンク無線リソースが特に移動体通信装置に割り当てられるように、ｅＮＢ１０１との無線リソース接続を有する。
【００１９】
移動体通信装置１０２がまずオンに切り替えられると、典型的には、次の登録手順がたどられる：
１．移動体通信装置がオンに切り替えられる。
２．移動体通信装置がすべての関連する周波数を走査し、移動体通信装置が利用可能なＰＬＭＮのカバレッジエリア内にあるかを検出する。
３．許可されたＰＬＭＮであることを移動体通信装置のＵＳＩＭが示すＰＬＭＮが利用可能であれば、移動体通信装置は、検出されたＰＬＭＮに移り、非アクセス層（ＮＡＳ）メッセージの形態のアタッチリクエストを送信する。
４．モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）は、移動体通信装置を認証し、Ｓ１通信ベアラがｅＮＢとＳ−ＧＷとの間で確立され、デフォルト通信Ｓ５／Ｓ８ベアラがＳ−ＧＷとＰ−ＧＷとの間で確立される（Ｓ１ベアラおよびＳ５／Ｓ８ベアラは、以下でさらに説明する）。
５．アタッチ受付メッセージがＭＭＥから移動体通信装置に送られ、移動体通信装置は、接続状態に移る。所定の期間活動がなかった後、移動体通信装置はアイドル状態に移り、Ｓ１ベアラは解除される。
【００２０】
従来のＬＴＥ通信ベアラ
ＬＴＥなどの移動体遠距離通信システムにおいて、通信ベアラとして知られるいくつかの論理接続によりパケットデータネットワーク（ＰＤＮ）接続が移動体通信装置に提供される。例えば、ＬＴＥにおいて、２種類の通信ベアラ、すなわち、デフォルトベアラおよび専用ベアラが存在する。デフォルトベアラは、移動体通信装置がネットワークに登録するときにいつでも確立される。デフォルトベアラは、典型的には、「ベストエフォート」のサービス品質（ＱｏＳ）が関連付けられているため、ＱｏＳが低い重要性のデータの送信に用いられる。他方、専用ベアラは、オンデマンドで（ネットワークのユーザにより）確立され、特定の（ＱｏＳ）レベルを提供することが可能である。
【００２１】
ＬＴＥにおける各通信ベアラは、３つのコンポーネント、すなわち、移動体通信装置とｅＮＢとの間に確立される無線ベアラと、ｅＮＢとＳ−ＧＷとの間に確立されるＳ１ベアラと、Ｓ−ＧＷとＰ−ＧＷとの間に確立されるＳ５／Ｓ８ベアラとを含む。データは、ＧＰＲＳトンネリングプロトコル（ＧＴＰ）を用いてＳ１ベアラおよびＳ５／Ｓ８ベアラを介して運搬され、かかるＧＴＰにおいて、各データパケットは、各ベアラの端部におけるノードを識別するトンネル端点識別子（ＴＥＩＤ）が末尾に付される（すなわち、特定のトンネル端点が特定の移動体通信装置に関連付けられる）。従来のＬＴＥシステムにおいて、無線ベアラ、Ｓ１ベアラ、およびＳ５／Ｓ８ベアラとの間で一対一マッピングがなされている。換言すれば、各無線ベアラは、単一のＳ５／Ｓ８ベアラに関連付けられた単一のＳ１ベアラに関連付けられている。
【００２２】
各専用ベアラ（無線ベアラ、Ｓ１ベアラ、およびＳ５／Ｓ８ベアラを含む）は、そのベアラを介して運搬されている各パケットに設けられたいくつかのＱｏＳパラメータに関連付けられている。これらのＱｏＳパラメータは、スケジューリング優先度、保証最低ビットレート、最高ビットレート、パケット遅延バジェットなどの要素を含む。ＱｏＳパラメータは、トラフィックフローテンプレート（ＴＦＴ）に保持され、かかるＴＦＴは、典型的には、移動体通信装置およびＰ−ＧＷに格納されている。また、ＴＦＴは、ベアラに関連付けられたすべての関連するＴＥＩＤに関する情報を含む。専用ベアラが確立される前に、ＴＦＴにおいて特定されたＱｏＳパラメータは、移動体通信装置（または移動体通信装置上で走っているアプリケーション）からのリクエストの後にネットワークにより承認される。
【００２３】
従来のＬＴＥシステムにおいて、移動体通信装置から送信される待ち状態のアップリンクデータパケットが存在するか、またはネットワークが移動体通信装置をページングして、受信される待ち状態のダウンリンクデータパケットが存在することを示した場合、移動体通信装置は、アイドル状態から接続状態に移行しなければならない。このとき、専用ベアラ（無線ベアラ、Ｓ１ベアラ、およびＳ５／Ｓ８ベアラを含む）が確立されなければならない。これにより、ベアラのＱｏＳが上記のように構成されなければならないため、無線およびネットワークリソースが消費される。さらにその上、ランダムアクセスおよび／またはページングメッセージが無線インターフェイス上で送信されるため、無線リソースが消費される。理解されることになるように、小量のデータを低頻度で送信するアプリケーションを走らせる移動体通信装置は、小量のデータを送信するのみのために比較的多量のネットワークリソースを消費して専用ベアラを確立するため、利用可能なネットワークリソースを特に効率的には使用しない。この問題は、移動体ネットワークが多数のかかる移動体通信装置を含み、その結果、少量のデータの送信のために専用ベアラが頻繁に求められる場合に深刻化し得る。全体的な影響として、ネットワーク効率が大きく低下し、他のユーザが利用可能なＱｏＳが悪化する可能性がある。
【００２４】
事前構成ベアラ
本手法の下記の例において、ネットワーク効率への影響を低減して小量のデータを頻繁に送信することを可能にする、従来の移動体遠距離通信インフラストラクチャ要素およびデータ送信手順に対するいくつかの適合例が提供される。明らかになるように、これは、多数の移動体通信装置の間で共有されるいくつかの事前構成通信ベアラを提供することにより達成される。いくつかの実施形態において、ネットワークは、本手法の例により送信されるために好適な小パケットのデータと、これらの手法により送信される必要がない通常のデータとを区別するように構成されている。下記の例において、本手法により移動体通信装置に送信されるデータは、一般に、「ダウンリンク小パケットデータ」と称され、本手法により移動体通信装置から送信されるデータは、一般に、「アップリンク小パケットデータ」と称される。
【００２５】
一例において、移動体通信装置は、ＭＴＣ装置として構成されている。ＭＴＣ装置は、通例、小量のデータを送受信するように構成された自律または半自律装置である。ＭＴＣ装置の例は、ガス、電気、水などの消費を遠隔サーバに報告するＰＬＭＮを介してデータを周期的に送信する所謂スマートメータを含む。ＭＴＣ装置は、典型的には、低頻度だが規則的な間隔で小量のデータを送信する。
【００２６】
図２は、移動体通信装置が、接続状態に移行する必要なく、およびネットワークが従来のベアラ構成手順を行う必要なく、移動体通信装置からデータを通信することを可能にすることにより、ネットワーク効率を増加させる、アップリンクデータ送信のための通信ベアラの構成を示す概略図である。共有アップリンク無線ベアラ２０１が設けられ、かかる共有アップリンク無線ベアラ２０１を介して、アップリンク小パケットデータをセル内の移動体通信装置から送信することが可能である。共有アップリンク無線ベアラ２０１のＱｏＳパラメータは、事前に設定され、移動体通信装置およびｅＮＢの各々に格納されている。いくつかの例において、ＱｏＳパラメータは、各移動体通信装置上のメモリに格納されている。いくつかの例において、ＱｏＳパラメータは、アタッチ手順中にＮＡＳ通知を介して通知されるか、または装置構成手段により事前に構成されてもよい。他の例において、この情報は、セルのＢＣＣＨ上の移動体通信装置に通知される。
【００２７】
共有アップリンク無線ベアラ２０１にアクセスするため、ネットワークへの登録時に、各移動体通信装置は、共有アップリンク無線ベアラ２０１上で移動体通信装置により送信されたアップリンク小パケットデータに含まれるＵＥ共有チャネル識別子（ＵＥＳＣＩＤ）が割り当てられる。各移動体通信装置に割り当てられたＵＥＳＣＩＤは、ＵＥＳＣＩＤ割り当てエンティティにより制御される地理的エリア内において一意である。従来の無線ベアラと異なり、いずれの好適に適合された移動体通信装置も、共有アップリンク無線ベアラ２０１上でデータを送信することが可能である。
【００２８】
共有アップリンク無線ベアラ２０１上で移動体通信装置から送信されたアップリンク小パケットデータが受信されると、ｅＮＢ２０３は、ＵＥＳＣＩＤを識別し、データを事前構成アップリンクＳ１ベアラ２０４を介してＳ−ＧＷ２０５に転送する。
【００２９】
事前構成アップリンクＳ１ベアラ２０４は、典型的には、ネットワーク起動時に確立される。換言すれば、いずれのアップリンクデータも受信される前に、ＱｏＳ（Ｄｉｆｆｓｅｒｖコードポイントなどの運搬ＱｏＳパラメータを含む）、ＴＥＩＤなどのＳ１ベアラの動作パラメータを特定するＳ１ベアラコンテキストが定義される。
【００３０】
いくつかの例において、システムは、事前構成アップリンクＳ１ベアラが共有アップリンク無線ベアラ２０１から送信されたデータのために専ら用いられるように構成することが可能である。そのため、事前構成Ｓ１ベアラは、いずれかの移動体通信装置がアップリンクデータの送信を試行する前に確立されるという点において、および複数の移動体通信装置により共有されるという点において、従来のＳ１ベアラと異なる。
【００３１】
事前構成アップリンクＳ１ベアラ２０４上でアップリンク小パケットデータを受信した後、Ｓ−ＧＷ２０５は、データの宛先に転送するためにアップリンク小パケットデータをアップリンクＳ５／Ｓ８ベアラ２０６（典型的には、移動体通信装置毎に構成された）上にマッピングする。典型的には、ＭＭＥは、共有ベアラにアクセスするために移動体通信装置に割り当てられたＵＥＳＣＩＤをＳ−ＧＷ２０５に通知する。ＵＥＳＣＩＤは、共有Ｓ１ベアラ上で送られたデータに担持されている。このＵＥＳＣＩＤに基づいて、Ｓ−ＧＷ２０５は、アップリンクデータが共有Ｓ１ベアラ２０４上で送られたにもかかわらず、特定の移動体通信装置から来るデータを検出することが可能である。
【００３２】
以下で説明するように、いくつかの例において、Ｓ５／Ｓ８ベアラは、移動体通信装置が最初にネットワークに登録したときに構成される。いくつかの例において、移動体通信装置は、特定のアクセスポイントネーム（ＡＰＮ）が用いられることを求める。代替として、システムは、特定のＡＰＮまたはＰ−ＧＷを特定するデフォルトパラメータを用いてもよい。ＡＰＮは（およびいくつかのシナリオではＰ−ＧＷも）、小パケット送信のために専ら用いられるか、または従来のユニキャスト通信に用いられるＡＰＮ（およびいくつかのシナリオではＰ−ＧＷ）と共有されることが可能である。事前構成Ｓ５／Ｓ８ベアラについて下記の選択肢が可能である：
−事前構成Ｓ５／Ｓ８ベアラは、小パケットデータ送信のためにのみ用いられる
−２つの事前構成Ｓ５／Ｓ８ベアラが特定される（１つは小パケットデータ送信用、１つはユニキャスト送信用）
−事前構成Ｓ５／Ｓ８ベアラは、すべての種類の通信について共通である
【００３３】
図３は、移動体通信装置が接続状態に移行することなく、ダウンリンク小パケットデータが移動体通信装置から通信されることを可能にするダウンリンクデータ送信のための通信ベアラの構成を示す概略図である。外部ソースからのダウンリンク小パケットデータがＰ−ＧＷにおいて受信されると、データは、従来の方法でＳ５／Ｓ８ダウンリンクベアラを用いてＳ−ＧＷ２０５に転送される。ダウンリンク小パケットデータの受信後、Ｓ−ＧＷ２０５は、事前構成ダウンリンクＳ１ベアラ３０２上で１つ以上のｅＮＢにデータを転送する。事前構成ダウンリンクＳ１ベアラ３０２は、事前構成アップリンクＳ１ベアラ２０４と同様に事前に構成されている。Ｓ−ＧＷ２０５は、登録時に割り当てられたＵＥＳＣＩＤをダウンリンク小パケットデータにアタッチし、データを事前構成ダウンリンクＳ１ベアラ上で受信者であるｅＮＢに転送する。次いで、受信者であるｅＮＢ（単数または複数）は、ダウンリンク小パケットデータを共有ダウンリンク無線ベアラ３０３上でそのセル内のすべての移動体通信装置に送信する。共有ダウンリンク無線ベアラ３０３は、共有アップリンク無線ベアラ２０１のＱｏＳパラメータが事前に設定され、移動体通信装置およびｅＮＢの各々に格納されているという点において、共有アップリンク無線ベアラ２０１と同様に事前に構成されている。以下でより詳細に説明するように、ダウンリンク小パケットデータは、特別に定義された小パケット無線ネットワーク一時識別子（ＳＰ−ＲＮＴＩ）を用いて共有ダウンリンク無線ベアラ３０３上で送信される。ダウンリンク小パケットデータは、データが送信された各セルにおけるすべての移動体通信装置により受信される。ここで、図２および図３に示す共有および事前構成ベアラが配備された適合ＬＴＥ移動体遠距離通信システムの動作を、移動体通信装置登録手順、ランダムアクセス手順、アップリンクおよびダウンリンクデータ送信手順、ならびにセキュリティおよびモビリティ手順を参照して説明する。
【００３４】
移動体通信装置登録手順
図４は、本発明の例によるアタッチ手順を示す概略図である。
【００３５】
図４に示すように、まず、移動体通信装置は、すべての関連する周波数を走査し、移動体通信装置が、利用可能なＰＬＭＮのカバレッジエリア内にあるかを検出し、利用可能であれば、検出されたＰＬＭＮに移る。次いで、ＮＡＳメッセージの形態のアタッチリクエストが移動体遠距離通信から送られる。このアタッチリクエストは、ＭＭＥに転送され、かかるＭＭＥは、移動体通信装置を認証する。ＭＭＥは、Ｓ−ＧＷとＰ−ＧＷとの間にＳ５／Ｓ８ベアラが確立されることを求めるメッセージをＳ−ＧＷに送る。適合アタッチ受付メッセージがＭＭＥからｅＮＢを介して移動体通信装置に送られる。適合アタッチ受付メッセージは、移動体通信装置共有チャネル識別子（ＵＥＳＣＩＤ）を含む。ＵＥＳＣＩＤは、ＭＭＥにより生成され、ＭＭＥにより担当される地理的エリアにおける各移動体通信装置を一意に識別する。何らのさらなるネットワーク活動も起こらないものと仮定して、ある期間後、移動体通信装置は、従来のようにアイドル状態に移行し、移動体通信装置の場所は、従来のように追跡される、すなわち、移動体通信装置が内部に存在する追跡エリアが追跡される。
【００３６】
ランダムアクセス手順
移動体通信装置がアップリンクデータを送信する前に、ネットワークにランダムアクセスが行われなければならない。図５は、本手法の例に適合されたランダムアクセスメッセージ手順を示す概略図である。
【００３７】
図５に示すように、まず、移動体通信装置は、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）上でランダムアクセスリクエストメッセージ（メッセージ１）を送信する。Ｃ−ＲＮＴＩは、ＵＬ送信のためのリソースを割り当てるために用いられる一時的な移動体通信装置の識別子として用いられ、共有アップリンク無線ベアラを用いない他の「ユニキャスト」ユーザについても同様に割り当てられる。
【００３８】
ｅＮＢは、一時的なセル無線ネットワーク一時識別子（Ｃ−ＲＮＴＩ）およびアップリンク無線リソースの割り当ての指示を含むランダムアクセス応答メッセージ（メッセージ２）を送信することによりランダムアクセスリクエストメッセージに応答する。アップリンク無線リソース指示は、どのＬＴＥ物理リソースブロック（ＰＲＢ）が物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）上で割り当てられたかを示す。いくつかの例において、ランダムアクセス手順は、ここで終了する。
【００３９】
他の例において、移動体通信装置は、第３のメッセージ（メッセージ３）を送信する。従来、ランダムアクセス手順のメッセージ３は、レイヤ２／レイヤ３メッセージを含んでいる。しかし、本手法の例によれば、アップリンク小パケットデータの量が十分に小さければ（例えば、数バイト）、ランダムアクセス手順のメッセージ３自体を用いてアップリンク小パケットデータをＵＥＳＣＩＤとともに送信することが可能である。次いで、ｅＮＢは、メッセージ３において送られた小パケットデータが受信されたことを確認するために用いられる最終メッセージ（メッセージ４）を送信する。これにより、ランダムアクセス手順は終了する。
【００４０】
ＵＥＳＣＩＤがメッセージ３において送信された場合、ｅＮＢは、そのランダムアクセスリクエストが小パケットデータの通信に関するものであると判定する。
【００４１】
アップリンクデータ送信手順
ランダムアクセス手順がメッセージ４で終了する場合、および／またはランダムアクセス手順のメッセージ３において送信することができないほど大きい送信すべき追加のアップリンク小パケットデータが存在する場合、移動体通信装置は、ランダムアクセス手順のメッセージ２において通知されたＣ−ＲＮＴＩを用いて共有アップリンク無線ベアラ上でアップリンク小パケットデータを送信する。移動体通信装置は、そのＵＥＳＣＩＤをこのデータに含む。これを図６に示す。
【００４２】
図６に示すように、ｅＮＢがアップリンク小パケットデータ（共有アップリンク無線ベアラ上で送信された、またはランダムアクセス手順のメッセージ３において受信された）を受信すると、ｅＮＢは、ＵＥＳＣＩＤを識別することによりそのデータがアップリンク小パケットデータであることを認識し、アップリンク小パケットデータを事前構成Ｓ１ベアラ上でＳ−ＧＷに転送する。
【００４３】
ｅＮＢからメッセージを受信した後、Ｓ−ＧＷは、ＵＥＳＣＩＤを、移動体通信装置毎に構成されるとともにアップリンク小パケットデータを移動体通信装置からＰ−ＧＷに転送するための手段を提供する特定のＳ５／Ｓ８ベアラにマッピングするマッピング表を参照し、かかるＰ−ＧＷにおいて、データは、どのように要求されようともそのようにさらにルーティングされる。
【００４４】
小パケットデータの送信中、典型的には、移動体通信装置は接続状態に移行せず、そのため、ランダムアクセス手順のメッセージ２において移動体通信装置に割り当てられたＣ−ＲＮＴＩは、決して明示的に解放されることはない。そのため、いくつかの例において、Ｃ−ＲＮＴＩは、移動体通信装置にアップリンクデータを送るためのリソースが割り当てられた後に（例えば、１回の割り当ての後に）暗黙的に解放することが可能である。別の例において、Ｃ−ＲＮＴＩは、ＢＣＣＨ上で通知された事前に定義された時間の後に、または移動体通信装置がヌル帯域幅（ＢＷ）リクエストを通知した後に、解放される。また、ＢＷリクエストは、アップリンクメッセージ上に「乗せる」か、または従来の手法と同様のＲＡＣＨを介して送ることが可能である。
【００４５】
ダウンリンクデータ送信手順
従来のＬＴＥダウンリンクデータ送信において、ダウンリンクデータは、移動体通信装置に、専用のベアラを介して特にその移動体通信装置に割り当てられたリソースを用いて送信される。しかし、本発明の例によれば、ダウンリンクデータは、ｅＮＢとセルにおけるすべての好適に構成された移動体通信装置との間に確立された共有ダウンリンク無線ベアラを用いてｅＮＢから移動体通信装置に送信される。ダウンリンク小パケットデータが送信される前に、移動体通信装置は、ａ）待ち状態のダウンリンク小パケットデータが存在すること、およびｂ）物理ダウンリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）のいずれのＰＲＢ上で共有ダウンリンク無線ベアラからのダウンリンク小パケットデータが送信されるかを、通知される必要がある。これを達成することが可能な方法の２つの例を以下で説明する。
【００４６】
共有ダウンリンクベアラ：例１
図７は、本発明の例によるダウンリンクデータ送信手順を示す概略図である。図７に示すように、Ｓ−ＧＷが、Ｐ−ＧＷから、受信者である移動体通信装置に送信するダウンリンク小パケットデータを受信すると、Ｓ−ＧＷは、ＭＭＥにページングリクエストを送る。
【００４７】
ページングリクエストは、受信者である移動体通信装置を識別するＵＥＳＣＩＤの指示を含む。上で説明したように、移動体通信装置がネットワークに最初に登録するとき、ＭＭＥは、ＵＥＳＣＩＤを割り当て、移動体通信装置の場所を追跡する。ＭＭＥがＳ−ＧＷからページングリクエストを受信すると、ＭＭＥは、受信者である移動体通信装置が配置されている追跡エリア（単数／複数）を判定する。次いで、ＭＭＥは、識別された追跡エリア内のすべてのｅＮＢにページングコマンドを送る。次いで、ｅＮＢの各々は、小パケットデータページングメッセージを送信する。小パケットページングメッセージは、待ち状態のダウンリンク小パケットデータが存在することをかかるメッセージを受信したすべての移動体通信装置に示す小パケットＲＮＴＩ（ＳＰ−ＲＮＴＩ）を含む。本手法のいくつかの例において、ＳＰ−ＲＮＴＩは、規格において事前に定義されていてもよく、従って、各移動体通信装置のプロトコルスタックは、ネットワークからの何らのさらなる介入もなくＳＰ−ＲＮＴＩを認識するように適合される。他の例において、ＳＰ−ＲＮＴＩは、各セルにおいて報知制御チャネル（ＢＣＣＨ）上で報知される。
【００４８】
ＳＰ−ＲＮＴＩを含む小パケットページングメッセージを受信した後、各移動体通信装置は、ｅＮＢから送信された共有チャネルダウンリンクリソース割り当てメッセージのための物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）を監視し始める。この割り当てを通信するため、共有無線ネットワーク一時識別子（Ｓ−ＲＮＴＩ）が定義される。Ｓ−ＲＮＴＩの形式は、規格により事前に定義されるか、またはＳ−ＲＮＴＩが定義されるシステムにより（例えば、ＢＣＣＨ上で）通知されることが可能である。共有チャネルダウンリンクリソース割り当てメッセージは、Ｓ−ＲＮＴＩを用いて送られ、ＰＤＳＣＨ上のいずれのＰＲＢが小パケットデータに割り当てられているか、すなわち、ダウンリンク共有無線ベアラ上で運搬されたダウンリンク小パケットデータがいずれのＰＲＢ上で送信されるかを示す。共有チャネルダウンリンクリソース割り当てメッセージの受信後、各移動体通信装置は、ダウンリンク小パケットデータのための割り当てメッセージにおいて示されたＰＲＢを監視し始める。
【００４９】
一方、ネットワークにおいて、ＭＭＥは、移動体通信装置が配置されている追跡エリア（単数／複数）を示すＴＡ  ＩＤメッセージをＳ−ＧＷに送る。ＴＡ  ＩＤメッセージを受信した後、Ｓ−ＧＷは、事前構成ダウンリンクＳ１ベアラを用いてＴＡ  ＩＤメッセージにおいて識別された追跡エリアにおける各ｅＮＢに小パケットデータを転送する。次いで、小パケットデータは、共有ダウンリンク無線ベアラ上で各ｅＮＢにより送信され、追跡エリアにおけるすべての移動体通信装置により受信される。
【００５０】
ダウンリンク小パケットデータを受信する各移動体通信装置は、受信したダウンリンク小パケットをそのダウンリンクプロトコルスタックのＭＡＣレイヤまで復号化する。ダウンリンク小パケットデータがこのレイヤまで復号化されると、意図された受信者である移動体通信装置に関連付けられたＵＥＳＣＩＤが明らかになる。ＵＥＳＣＩＤが移動体通信装置に対応しない場合、データは、ＭＡＣレイヤにおいて破棄される。しかし、ＵＥＳＣＩＤが登録中に移動体通信装置に割り当てられたＵＥＳＣＩＤに合致する場合、ＭＡＣレイヤは、さらなる処理のために小パケットデータをより上位のレイヤまで通過させる。
【００５１】
共有ダウンリンクベアラ：例２
各移動体通信装置に専用のダウンリンク無線ベアラが割り当てられる従来のＬＴＥダウンリンクデータ送信に対して、共有ダウンリンクベアラの例１では、セル内で送信されたすべてのダウンリンク小パケットデータが各移動体通信装置により受信され、復号化される（少なくともＭＡＣレイヤまで）。これは、実装が単純であるため有益である。しかし、追跡エリアは、典型的には、数十のｅＮＢを含み、そのため、所与の追跡エリアにおける移動体通信装置の総数は、かなり多い可能性があり、移動体通信装置は数百を超える可能性がある。このため、各個々の移動体通信装置が小パケットデータを比較的低頻度で受信するのみであっても、個々の移動体通信装置は、非常に頻繁な間隔でダウンリンクデータを受信および復号化するために電源を入れることが要求され得る。これは、各移動体通信装置による過大な電力消費に通じる可能性がある。ダウンリンク小パケットデータの意図された受信者である移動体通信装置が内部に存在するセルにおける移動体通信装置のみがダウンリンク小パケットデータを受信および復号化する必要がある第２の例を、図８を参照して説明する。
【００５２】
図８は、ダウンリンク小パケットデータを受信する移動体通信装置の数を削減することが可能な、本手法の別の例によるダウンリンクデータ送信手順を示す概略図である。
【００５３】
本例において、ＭＭＥが、関連する追跡エリアにおけるｅＮＢの各々にページングコマンドを送るとき、ページングコマンドは、受信者である移動体通信装置のＵＥＳＣＩＤを含んでいる。各ｅＮＢが小パケットデータページングメッセージを送信するとき、ページングメッセージは、ＵＥＳＣＩＤの指示も含むように適合されている。移動体通信装置が、登録時に割り当てられたＵＥＳＣＩＤを含む小パケットデータページングメッセージを受信すると、移動体通信装置は、ＲＡＣＨ上でメッセージ、例えばダミー／ブランクメッセージを送信する。ダミー／ブランクメッセージは、ｅＮＢにより受信され、かかるｅＮＢは、メッセージを短パケットデータメッセージとして識別し、事前構成Ｓ１ベアラ上でＳ−ＧＷに転送する。
【００５４】
問題のｅＮＢ（またはＭＭＥ）がダミー／ブランクメッセージを受信したことをＳ−ＧＷに示した後、Ｓ−ＧＷは、ダミー／ブランクメッセージを発したｅＮＢにダウンリンク短パケットデータを転送する。次いで、ｅＮＢは、ＰＤＳＣＨの割り当てられたリソース上の共有ダウンリンク無線ベアラ上でダウンリンク短パケットデータを送信する。これは、ｅＮＢにより担当されるセルにおけるすべての移動体通信装置により受信される。次いで、各移動体通信装置は、上記のようにダウンリンク小パケットデータをＭＡＣレイヤまで復号化し、復号化されたＵＥＳＣＩＤが登録時に移動体通信装置に割り当てられたものと合致しなければデータを破棄する。理解されることになるように、この代替例において、受信者である移動体通信装置と同じセルを共有する移動体通信装置のみがダウンリンク小パケットデータを受信および復号化する。
【００５５】
いくつかのシナリオにおいて、共有ダウンリンクチャネル上でＵＥＳＣＩＤを復号化する必要があるとき、旧来のページングメカニズムを用いることが可能である。移動体通信装置は、小パケットデータを受信するために電源が入っていたことを示す修正ＮＡＳメッセージを送ることが可能である。しかし、このメカニズムは、電力消費の観点からはさほど効率的でないかもしれない。
【００５６】
セキュリティおよびモビリティ手順
上で説明したように、ダウンリンク小パケットデータは、意図された受信者である移動体通信装置に加えて複数の移動体通信装置により受信され、少なくともＭＡＣレイヤまで復号化される。データの機密性を保証するため、ダウンリンクにおいて移動体通信装置に送られるデータは、暗号化される。暗号化は、Ｓ−ＧＷまたはｅＮＢのいずれかにより行うことが可能である。
【００５７】
登録手順中（例えば、図４に示すように）、移動体通信装置は、いくつかの例においてダウンリンク小パケットデータを復号化するために用いられるセキュリティキーおよびアップリンク小パケットデータを暗号化するために用いられるセキュリティキーを構成するステップを含む、標準的な登録手順を行う。
【００５８】
ダウンリンク暗号化がＳ−ＧＷにより行われる場合、ダウンリンクデータの意図された受信者でない移動体通信装置がダウンリンクデータを復号化することを防止する、移動体通信装置に固有のダウンリンク暗号化キーを用いることが可能である。Ｓ−ＧＷは、キーを割り当てたエンティティにより、用いるべきキーを示す情報を受信する。いくつかの例において、移動体通信装置に固有のキーは、上述の登録手順中に送られるアタッチメッセージにおいてＭＭＥにより割り当てることが可能である。他の例において、キーは、ＮＡＳコンテキストから導出することが可能である。この場合、キーは、アタッチ手順において通知される必要はない。移動体通信装置が新たなＭＭＥにより担当される追跡エリアに移動する場合、移動体通信装置に固有なキーは、変更される。例えば、追跡エリア更新（ＴＡＵ）手順が呼び出され、ＭＭＥが再配置されると、移動体通信装置は、共有ベアラに用いられる新たな暗号化キーおよび新たな識別子を割り当てられてもよい。
【００５９】
ダウンリンク暗号化がｅＮＢにより行われる場合、「グローバル」ダウンリンク暗号化キーが用いられることになる（すなわち、セルにおけるすべての移動体通信装置に共通のキー）。グローバルダウンリンク暗号化キーは、登録手順中に送信されるアタッチメッセージにおいて各移動体通信装置に送られ、移動体通信装置がその担当ＭＭＥを変更するときに更新される。暗号化がｅＮＢにより行われる場合、各登録移動体通信装置は、セル内で送信されたダウンリンク小パケットデータを受信し、完全に復号化することが可能である。このため、事前構成共有ベアラを用いるように構成された登録ユーザ間のデータ機密性を改善するため、追加のセキュリティ手順がアプリケーションレイヤにおいて適用される。いくつかの例において、これは、アプリケーションサーバ上でホストされるアプリケーションおよび移動体通信装置上でホストされるアプリケーションにより実装され、終端間の暗号化を可能にしている。暗号化キーは、アプリケーションレイヤの通知により交渉／交換され、その後、例えば公開キー暗号化法を用いて用いることが可能である。
【００６０】
送信されたアップリンク小パケットデータは、移動体通信装置により暗号化される。ダウンリンクセキュリティと同様に、Ｓ−ＧＷが移動体通信装置のデータを復号化するとき、移動体通信装置に固有のアップリンクキーを用いることが可能である。代替として、共有アップリンクキーを用いることが可能である。しかし、グローバルアップリンクキーと同様に、登録ユーザ間のデータ機密性を保証するため、追加のアプリケーションレイヤセキュリティが適用される。
【００６１】
従来のＬＴＥシステムにおいて、移動体通信装置が接続状態にあるとき、ネットワークは、移動体通信装置において行われる測定に基づいてセル間の接続移行を制御する。これにより、移動体通信装置がネットワーク内で場所を変更するときにユーザに見えないシームレスな方法でデータの送受信を継続することが可能になる。
【００６２】
本手法の例によれば、ＬＴＥセル再選択手順は、セル間のモビリティを管理するように適合され、場所更新手順は、追跡エリア間のモビリティを管理するために用いられる。ＭＭＥは、アイドル状態の装置のモビリティを管理する。移動体通信装置が新たなＳ−ＧＷおよびＭＭＥが用いられることを要求する追跡エリアに移動すると、移動体通信装置が上記のように事前構成共有ベアラを用いることを可能にするコンテキストが、新たなＳ−ＧＷおよびＭＭＥに通信される。ＵＥＳＣＩＤなどのコンテキストに格納されたいくつかのパラメータは、再割り当てされる。再割り当てされたＵＥＳＣＩＤは、ＭＭＥによりＳＧ−Ｗおよび移動体通信装置に通信される。他のパラメータは、変更されないまま保つことが可能であるが、Ｓ−ＧＷおよびＭＭＥなどのネットワークエンティティは、これらのパラメータについて通知される（例えば、新たなＳ−ＧＷ移動体通信装置は、移動体通信装置により現在用いられている暗号化キーについて通知されてもよい）。
【００６３】
移動体通信装置が接続状態である場合、旧来の手段によりモビリティを提供することが可能である。また、接続状態において、旧来の手法を用いて短パケットデータを送受信することが可能である。
【００６４】
小パケットデータを通常のデータから区別する
典型的には、ネットワークは、従来の手法により、および上記の共有ベアラ手法により、データを通信することが可能であることが望ましいかもしれない。このため、パケットデータが通常のデータとして扱われ従来のベアラを用いて送信されるべきか、またはパケットデータが小パケットデータとして扱われ上記の共有ベアラ手法を用いて送信されるべきかを判定する手段を設ける必要がある。
【００６５】
図９は、ダウンリンクデータが従来の方法または上記の共有ベアラ手法のいずれにより通信されるべきかを判定するためのネットワークにおける構成を示す概略図である。ダウンリンクパケットデータは、Ｐ−ＧＷ９０３において外部ネットワークから到着する。Ｐ−ＧＷ９０３は、すべての入ってくるダウンリンクパケットデータを監視する制御ユニット９０２に接続されている。制御ユニットがダウンリンクデータは小パケットデータであると判定する場合、データは、上記の共有ベアラ手法を用いてＰ−ＧＷ９０３からＳ−ＧＷ９０４に、さらにｅＮＢ９０５を介して移動体通信装置に転送される。他方、データが通常のデータであると判定される場合、データは、従来のベアラ手法を用いてＳ−ＧＷ９０４に、さらに移動体通信装置に転送される。
【００６６】
理解されることになるように、他の例において、Ｐ−ＧＷ９０３でなくＳ−ＧＷ９０４が、ダウンリンクデータが小パケットデータであるか否かを検出するように構成されてもよい。この場合、制御ユニット９０２は、Ｓ−ＧＷ９０４に接続され、Ｐ−ＧＷとＳ−ＧＷとの間のＳ５／Ｓ８ベアラは、小パケットデータと従来のデータとについて共通である。他の例において、ダウンリンク小パケットデータとダウンリンク従来データとに異なるＡＰＮを用いることが可能である。これにより、小パケットデータと従来のデータとが暗黙的に分離される。
【００６７】
制御ユニット９０２は、パケット検査、またはダウンリンク小パケットデータに挿入された小パケットデータのフラグもしくはヘッダの識別などのいずれかの好適なプロセスを用いて、入ってくるダウンリンクデータが小パケットデータとして扱われるべきかを判定することが可能である。
【００６８】
図１０は、アップリンクデータが従来の方法または上記の共有ベアラ手法のいずれにより通信されるべきかを判定するための移動体通信装置のアップリンクプロトコルスタックを示す概略図である。移動体通信装置は、従来の手法によりアップリンクデータを送信するための専用の（すなわち、従来の）データ送信アプリケーション１００１を含む。この例は、移動体通信装置とネットワークとの間で専用のベアラが確立される従来の音声データ送信を含む。
【００６９】
また、移動体通信装置は、小量のデータを送るように構成された小パケットデータアプリケーション１００２を含む。いくつかの例において、小パケットデータアプリケーション１００２は、小量のデータ（例えば、数バイト）を外部ＭＴＣアプリケーションサーバに周期的に送信するように構成された小パケットデータアプリケーションであってもよい。
【００７０】
プロトコルスタックは、無線アクセスに関連しない移動体通信装置の側面を制御するように構成された非アクセス層（ＮＡＳ）レイヤ１００３を含む。当該技術において既知であるように、これは、従来のベアラの管理、認証、ページング、モビリティの取り扱いなどを含む。
【００７１】
また、プロトコルスタックは、無線リソース制御（ＲＲＣ）レイヤ１００４；パケットデータ制御プロトコル（ＰＤＣＰ）レイヤ（１００５）；無線リンク制御（ＲＬＣ）レイヤ（１００６）；メディアアクセス制御（ＭＡＣ）レイヤ１００７、および物理（ＰＨＹ）レイヤ１００８を含む。これらのレイヤの機能は、当該技術において周知であるため、詳細には検討しない。一般的に言って、ＲＲＣレイヤ１００４、ＰＤＣＰレイヤ１００５、ＲＬＣレイヤ１００６、およびＭＡＣレイヤ１００７を組み合わせることで、例えば無線ベアラ制御、ＩＰヘッダ圧縮、暗号化、再送信の取り扱いなどを管理することにより、移動体通信装置とｅＮＢとの間の無線アクセスインターフェイスの制御を提供する。一般に、これらのレイヤは、アクセス層（ＡＳ）と称することが可能である。
【００７２】
図１０から分かるように、専用のデータアプリケーションからのアップリンクデータは、ネットワークとの通信ベアラ（アイドル状態にある移動体通信装置のために）を確立し、プロトコルレイヤを例示化するために好適なステップを取るようにＮＡＳレイヤをトリガする。
【００７３】
しかし、小パケットデータアプリケーションから送られた小パケットデータは、ＮＡＳレイヤ１００３をバイパスし、事前構成ベアラパラメータを用いてＡＳレイヤに直接送ることで、ベアラとそれらのパラメータとを確立するためにＲＲＣプロトコルを用いる必要性を回避することが可能である。プロトコルスタックは、事前構成パラメータを用いて既に例示化されているため、データは、データ送信リクエストとともにＰＤＣＰサービスアクセスポイント（ＳＡＰ）に送ることが可能である。これは、上記のように、本手法の例によれば、アップリンクデータを送るように要求されるベアラが事前に構成されているため、ネットワークといずれの通信ベアラも確立する必要がないためである。
【００７４】
サービス品質の検討
いくつかの例において、ＵＥＳＣＩＤを用いて、特定の移動体通信端末またはアップリンクデータの送信のための移動体端末上で走る特定のサービスに割り当てられたサービスの品質を判定することが可能である。
【００７５】
いくつかの例において、上記の事前構成ベアラは、同じサービス品質が提供されている（すなわち、同じＱＯＳパラメータが各事前構成ベアラに関連付けられている）。他方、他の例において、事前構成ベアラは、異なるサービス品質（すなわち、異なるＱＯＳパラメータ）に関連付けられてもよい。これを達成するため、ネットワークにより移動体通信装置に割り当てられたＵＥＳＣＩＤは、ある事前に定義されたＱＯＳパラメータに関連付けられる。より具体的には、小アップリンクパケットデータについて、ｅＮＢは、ＵＥＳＣＩＤに基づいていずれのベアラを用いるかを判定する。ＱｏＳパラメータは、ＵＥＳＣＩＤにおいて暗号化することが可能であり、ｅＮＢがトラフィックをベアラ上に適切にマッピングすることを可能にする。また、ｅＮＢは、ＵＥＳＣＩＤ情報において暗号化されたＱＯＳパラメータを用いて、無線リソースリクエスト（ＲＡＣＨリクエスト）を優先することが可能である。
【００７６】
Ｓ５／Ｓ８ベアラの種類およびＱｏＳに基づくＳ−ＧＷは、適切な移動体通信装置の識別子（または別のパラメータにおける信号）を用い、移動体通信装置のデータを所望されるＱｏＳ特性を有する事前構成ベアラ上にマッピングすることが可能である。
【００７７】
ＮＡＳメッセージを用いる小パケットデータ送信
前述の例において、アップリンク小パケットは、図６に関して説明したアップリンク事前構成共有ベアラを用いて、およびダウンリンク上では、事前構成共有ベアラを用いて説明したダウンリンク事前構成共有ベアラを用いて、送信される。これらの例において、上で説明したように、送信された小パケットデータが安全であることを保証するため、好適に定義された暗号化キーを用いるアップリンクおよびダウンリンク暗号化法などの追加の暗号化メカニズムが整備される。小パケットデータを暗号化することにより、小パケットデータが未承認ユーザにより送受信される可能性が減り、ダウンリンク小パケットデータの通信のセキュリティが向上するが、その一方で、ネットワークおよび移動体通信端末内において追加のセキュリティメカニズムを実装する必要が生じる。
【００７８】
しかし、本発明のいくつかの例において、既存の送信メカニズムを小パケットデータの送信に適合させることで、従来のデータの送信に既に提供されているセキュリティ機能を再使用することが可能である。一例において、アップリンク小パケットデータは、小パケットデータを修正ＮＡＳメッセージに挿入することにより送信される。
【００７９】
アップリンクデータ送信について、修正ＮＡＳメッセージは、上記のようにＵＥＳＣＩＤを用いてアップリンク事前構成共有ベアラを用いて送信される。修正ＮＡＳメッセージは、ユーザプレーン（ｕ−ｐｌａｎｅ）ＮＡＳメッセージとして送信されるが、それらのメッセージがネットワーク内で制御プレーン（ｃ−ｐｌａｎｅ）データとして扱われるべきであることを示すｃ−ｐｌａｎｅ識別子を含む。修正ｃ−ｐｌａｎｅ  ＮＡＳメッセージがｅＮＢにより受信されると、ＵＥＳＣＩＤおよびｃ−ｐｌａｎｅ識別子に基づいて、ｅＮＢは、ｅＮＢとＭＭＥとの間の既存のインターフェイスを用いて移動体通信装置にそのＵＥＳＣＩＤを割り当てたＭＭＥに小パケットデータをルーティングする。次いで、ＭＭＥは、通常のｃ−ｐｌａｎｅデータルーティングにより、すなわち、ＧＴＰ−Ｃプロトコルを用いて、小パケットデータをＳ−ＧＷに転送する。ＭＭＥからデータを受信した後、Ｓ−ＧＷは、ｃ−ｐｌａｎｅルーティングを用いてデータをＰ−ＧＷに転送することが可能であり、またはＧＴＰ−Ｃメッセージからデータをカプセル化解除し、データをｕ−ｐｌａｎｅデータとしてＳ５／Ｓ８ベアラ上でＰＤＮ−ＧＷに転送する。
【００８０】
ダウンリンクデータ送信について、小パケットデータは、ｕ−ｐｌａｎｅデータルーティングによりＰ−ＧＷによりＳ−ＧＷに転送される。次いで、Ｓ−ＧＷは、ダウンリンク小パケットデータをそのデータをカプセル化したＭＭＥに修正ダウンリンクＮＡＳメッセージとして転送し、旧来のＮＡＳ暗号化を行う。他の例において、Ｐ−ＧＷは、ｃ−ｐｌａｎｅデータルーティングを用いて（すなわち、Ｓ−ＧＷを介してＧＴＰ−Ｃを用いて）データをＭＭＥに転送することが可能である。ＭＭＥは、ページングをトリガし、修正ＮＡＳメッセージをＳ１−ＭＭＥインターフェイス上で、移動体通信装置が現在登録されている追跡エリア（単数または複数）にあるすべてのｅＮＢに、または代替として移動体通信装置のページング応答を転送するｅＮＢのみに、送達する。
【００８１】
本明細書において先に説明した実施形態に対して、様々な修正を行ってもよい。例えば、本発明の実施形態は、３ＧＰＰロングタームエボリューション（ＬＴＥ）規格により動作する移動体無線ネットワークを用いる実装を参照して説明した。しかし、本発明の原理は、いずれの好適な無線遠距離通信技術を用いても、ならびに共有通信ベアラが有益に用いられるいずれの好適なネットワークアーキテクチャ、例えばＧＳＭ（登録商標）、ＧＰＲＳ、Ｗ−ＣＤＭＡ（ＵＭＴＳ）、ＣＤＭＡ２０００、および他の移動体通信規格を用いても、実装することが可能であることが理解されよう。
【図１Ａ】
2014511168.tif 000003
【図１Ｂ】
2014511168.tif 000004
【図２】
2014511168.tif 000005
【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】
2014511168.tif 000011
【図９】
2014511168.tif 000012
【図１０】
2014511168.tif 000013
【国際調査報告】
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