(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モビリティ管理エンティティ（Mobile Management Entity；ＭＭＥ）が、無線通信システムにおける端末（User Equipment；ＵＥ）への通信到達可能性（UE reachability）をモニタリングする方法であって、
ホーム加入者サーバー（Home Subscriber Server；ＨＳＳ）から、前記端末への通信到達可能性をモニタリングするためのメッセージを受信するステップと、
端末への通信到達可能性関連指示（UE reachability related indication）が前記メッセージに含まれる場合、前記端末への通信到達可能性関連指示を用いて、前記端末のアクティブ時間（Active Time）をセッティングするステップと、
前記端末が通信到達可能になるのをモニタリングするステップと、
前記モニタリングするステップに基づいて、前記端末への通信到達可能性に関するモニタリング報告を前記サーバーに報告するステップと、を有し、
前記端末への通信到達可能性関連指示は、前記サーバーが前記モニタリング報告を受信した後、前記サーバーから前記端末にダウンリンクデータを転送させるために前記端末が通信到達可能（reachable）状態を維持するように、前記端末の前記アクティブ時間をセッティングするために用いられ、
前記端末が連結状態からアイドル状態に転換した場合、前記アクティブ時間が前記端末に割り当てられて、前記端末は前記割り当てられたアクティブ時間中前記アイドル状態に維持され、
前記端末のＳ１連結は、前記割り当てられたアクティブ時間に基づいて維持される、端末への通信到達可能性のモニタリング方法。
【請求項２】
前記端末への通信到達可能性関連指示は、前記サーバーが前記端末に転送することを所望するダウンリンクデータを保持することを指示する、請求項１に記載の端末への通信到達可能性のモニタリング方法。
【請求項３】
前記端末への通信到達可能性関連指示は、前記端末に転送するダウンリンクデータを保持するサービス力量サーバー（Service Capability Server）、又はアプリケーションサーバー（Application Server）から伝達される、請求項１に記載の端末への通信到達可能性のモニタリング方法。
【請求項４】
無線通信システムにおける端末（User Equipment；ＵＥ）への通信到達可能性（UE reachability）をモニタリングするモビリティ管理エンティティ（Mobile Management Entity；ＭＭＥ）であって、
信号を送受信する通信モジュールと、
前記通信モジュールを制御するプロセッサと、を有し、
前記プロセッサは、
ホーム加入者サーバー（Home Subscriber Server；ＨＳＳ）から、前記端末への通信到達可能性をモニタリングするためのメッセージを受信し、
端末への通信到達可能性関連指示（UE reachability related indication）が前記メッセージに含まれる場合、前記端末への通信到達可能性関連指示を用いて、前記端末のアクティブ時間（Active Time）をセッティングし、
前記端末が通信到達可能になるのをモニタリングし、
前記モニタリングすることに基づいて、前記端末への通信到達可能性に関するモニタリング報告を前記サーバーに報告するよう構成され、
前記端末への通信到達可能性関連指示は、前記サーバーが前記モニタリング報告を受信した後、前記サーバーから前記端末にダウンリンクデータを転送させるために前記端末が通信到達可能（reachable）状態を維持するように、前記端末の前記アクティブ時間をセッティングするために用いられ、
前記端末が連結状態からアイドル状態に転換した場合、前記アクティブ時間が前記端末に割り当てられて、前記端末は前記割り当てられたアクティブ時間中前記アイドル状態に維持され、
前記端末のＳ１連結は、前記割り当てられたアクティブ時間に基づいて維持される、ＭＭＥ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線通信システムに関し、より詳しくは、端末への通信到達可能性（Reachability）のモニタリングを支援または遂行するための方法及びこれを支援する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＴＣ（Machine Type Communications）は、一つ以上のマシン（Machine）が含まれる通信方式を意味し、Ｍ２Ｍ（Machin-to-Machine）通信や事物通信と称されることもある。ここで、マシンとは人の直接的な操作や介入を必要としない個体（entity）を意味する。例えば、移動通信モジュールが搭載された検針器（meter）や自動販売機のような装置は勿論、ユーザの操作／介入無しで自動でネットワークに接続して通信を遂行することができるスマートフォンのようなユーザ機器もマシンの一例に該当することができる。このようなマシンの多様な例示は本文書ではＭＴＣ装置（device）または端末と称する。即ち、ＭＴＣは人の操作／介入無しで一つ以上のマシン（即ち、ＭＴＣ装置）により遂行される通信を意味する。
【０００３】
ＭＴＣは、ＭＴＣ装置間の通信（例えば、Ｄ２Ｄ（Device-to-Device）通信）、ＭＴＣ装置とＭＴＣアプリケーションサーバー（application server）との間の通信を含むことができる。ＭＴＣ装置とＭＴＣアプリケーションサーバーとの間の通信の例示に、自動販売機とサーバー、ＰＯＳ（Point of Sale）装置とサーバー、電気、ガス、または水道検針器とサーバーとの間の通信を挙げることができる。その他にもＭＴＣに基づいたアプリケーション（application）には、保安（security）、運送（transportation）、ヘルスケア（health care）などが含まれることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、端末、特に、低複雑度（Low complexity）、低エネルギー（Low Energy）などの特性を有する制限された装置（Constrained Device）（例えば、ＩｏＴ（Inter of Things）用装置、Ｍ２Ｍ用装置、一つのアンテナのみを有するなど、複雑度を縮めたカテゴリー０端末など）にダウンリンクデータ（または、パケット）を効率良く転送するための方法を提案する。
【０００５】
本発明で達成しようとする技術的課題は以上で言及した技術的課題に制限されず、言及していない更に他の技術的課題は以下の記載から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解されるべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、無線通信システムにおける端末への通信到達可能性（UE reachability）モニタリングのための方法において、ＭＭＥ（Mobile Management Entity）がＨＳＳ（Home Subscriber Server）から端末への通信到達可能性関連指示（UE reachability related indication）を含む端末への通信到達可能性のモニタリングのためのメッセージを受信するステップ及び前記ＭＭＥがアクティブ時間（Active Time）を端末に割り当てるステップを含み、前記端末への通信到達可能性関連指示は前記端末のアクティブ時間をセッティングするために用いられ、前記端末への通信到達可能性関連指示はサーバーから前記端末への転送を所望するダウンリンクデータが前記端末に転送できるように前記端末が通信到達可能（reachable）状態を維持するために利用できる。
【０００７】
好ましくは、前記端末への通信到達可能性関連指示は前記サーバーから前記端末への転送を所望するダウンリンクデータが存在することを指示することができる。
【０００８】
好ましくは、前記端末への通信到達可能性関連指示は前記端末に転送するダウンリンクデータが存在するサービス力量サーバー（Service Capability Server）またはアプリケーションサーバー（Application Server）から伝達できる。
【０００９】
好ましくは、前記アクティブ時間（Active Time）は‘０’にセッティングできる。
【００１０】
好ましくは、前記ＭＭＥがＳ１ベアラーを設定するために基地局に初期コンテクストセットアップ要請（Initial Context Setup Request）メッセージを転送することができる。
【００１１】
好ましくは、前記セッティングされたアクティブ時間はトラッキング領域アップデート承認（Tracking Area Update Accept）メッセージ、アタッチ承認（Attach Accept）メッセージ、またはサービス要請承認（Service Request Accept）メッセージを通じて転送できる。
【００１２】
本発明の他の一態様は、無線通信システムにおける端末への通信到達可能性（reachability）モニタリングのための方法において、サーバーが端末にダウンリンクデータを転送することを所望する場合、端末への通信到達可能性のモニタリングを要請するためのモニタリング要請（monitoring request）メッセージを転送するステップを含み、前記モニタリング要請メッセージは端末への通信到達可能性関連指示（UE reachability related indication）を含み、前記端末への通信到達可能性関連指示（UE reachability related indication）は前記端末のアクティブ時間（Active Time）をセッティングするために利用できる。
【００１３】
好ましくは、前記端末への通信到達可能性関連指示はサーバーから前記ダウンリンクデータが前記端末に転送できるように前記端末が通信到達可能（reachable）状態を維持するために利用できる。
【００１４】
好ましくは、前記サーバーが前記端末が通信到達可能であるという通知を受信すれば、前記サーバーは前記端末に前記ダウンリンクデータを転送することができる。
【００１５】
本発明の他の一態様は、無線通信システムにおける端末への通信到達可能性（UE reachability）モニタリングのための方法において、ＭＭＥ（Mobile Management Entity）がＨＳＳ（Home Subscriber Server）から周期的トラッキング領域アップデート（Ｐ−ＴＡＵ：Periodic Tracking Area Update）タイマ設定を含む端末への通信到達可能性のモニタリングのためのメッセージを受信するステップ、及び前記ＭＭＥがＰ−ＴＡＵ手続でＰ−ＴＡＵタイマを適用するステップを含み、前記Ｐ−ＴＡＵタイマ設定は前記Ｐ−ＴＡＵをセッティングするために利用できる。
【００１６】
好ましくは、前記Ｐ−ＴＡＵタイマ設定は前記端末に転送するダウンリンクデータが存在するサービス力量サーバー（Service Capability Server）またはアプリケーションサーバー（Application Server）から伝達できる。
【００１７】
好ましくは、前記セッティングされたＰ−ＴＡＵタイマは、トラッキング領域アップデート承認（Tracking Area Update Accept）メッセージ、アタッチ承認（Attach Accept）メッセージ、またはサービス要請承認（Service Request Accept）メッセージを通じて転送できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の実施形態によれば、端末、特に、低複雑度（Low complexity）、低エネルギー（Low Energy）などの特性を有する制限された装置（Constrained Device）にダウンリンクデータを効率良く転送することができる。
【００１９】
また、本発明の実施形態によれば、端末への通信到達可能性（Reachability）をモニタリングし、設定することによって、相対的に長いスリープ（sleep）状態（例えば、パワーセービングモード（Power Saving Mode）または拡張された不連続受信（extended Discontinuous Reception）のスリープ状態）を支援する端末にダウンリンクデータを効率良く転送することができる。
【００２０】
本発明で得られる効果は、以上で言及した効果に制限されず、言及していない更に他の効果は以下の記載から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
本発明に関する理解を助けるために詳細な説明の一部として含まれる、添付図面は本発明に対する実施形態を提供し、詳細な説明と共に本発明の技術的特徴を説明する。
【００２２】
【図１】本発明が適用できるＥＰＳ（Evolved Packet System）を簡略に例示する図である。
【図２】本発明が適用できるＥ−ＵＴＲＡＮ（evolved universal terrestrial radio access network）のネットワーク構造の一例を示す。
【図３】本発明が適用できる無線通信システムにおける端末とＥ−ＵＴＲＡＮとの間の無線インターフェースプロトコル（radio interface protocol）構造を示す。
【図４】本発明が適用できる無線通信システムにおけるＳ１インターフェースプロトコル構造を示す。
【図５】本発明が適用できる無線通信システムにおけるＥＭＭ及びＥＣＭ状態を例示する図である。
【図６】本発明が適用できる無線通信システムにおけるベアラー構造を例示する。
【図７】本発明の適用できる無線通信システムにおけるＥＭＭ登録状態で制御平面（control plane）及びユーザ平面（user plane）の転送経路を例示する図である。
【図８】本発明が適用できる無線通信システムにおけるアタッチ（attach）手続を簡略に例示する図である。
【図９】本発明が適用できる無線通信システムにおける周期的なトラッキング領域アップデート手続を簡略に例示する図である。
【図１０】本発明が適用できる無線通信システムにおける端末トリガーサービス要請手続を簡略に例示する図である。
【図１１】は本発明が適用できる無線通信システムにおける端末トリガーサービス要請手続を簡略に例示する図である。
【図１２】本発明が適用できる無線通信システムにおけるパワーセービングモードの端末に対するダウンリンクデータ通知手続を例示する。
【図１３】本発明が適用できる無線通信システムにおける端末への通信到達可能性通知要請手続（UE Reachability Notification Request procedure）を例示する図である。
【図１４】本発明が適用できる無線通信システムにおける端末活動通知手続（UE Activity Notification procedure）を例示する図である。
【図１５】端末のスリープ（sleep）区間のうち、端末への通信到達可能性の通知手続（UE reachability notification procedure）を用いてダウンリンクデータを転送する時の問題点を説明するための図である。
【図１６】本発明の一実施形態に係る端末への通信到達可能性をモニタリングする方法を例示する図である。
【図１７】本発明の一実施形態に係る端末への通信到達可能性をモニタリングする方法を例示する図である。
【図１８】本発明の一実施形態に係る端末への通信到達可能性をモニタリングする方法を例示する図である。
【図１９】本発明の一実施形態に係る端末への通信到達可能性をモニタリングする方法を例示する図である。
【図２０】本発明の一実施形態に係る端末への通信到達可能性をモニタリングする方法を例示する図である。
【図２１】本発明の一実施形態に係る通信装置のブロック構成図を例示する。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明にかかる好ましい実施の形態を添付された図面を参照して詳細に説明する。添付された図面と共に以下に開示する詳細な説明は、本発明の例示的な実施の形態を説明するためのものであり、本発明が実施されうる唯一の実施の形態を示すためのものではない。以下の詳細な説明は、本発明の完全な理解を提供するために具体的細部事項を含む。しかしながら、当業者は、本発明がこのような具体的細部事項がなくても実施できることを理解すべきである。
【００２４】
いくつかの場合、本発明の概念が曖昧になることを避けるために、公知の構造及び装置は省略されるか、または各構造及び装置の核心機能を中心にしたブロック図形式で示されることができる。
【００２５】
本明細書において基地局は、端末と直接的に通信を行うネットワークの終端ノード（terminal node）としての意味を有する。本文書において基地局により行われると説明された特定動作は、場合によっては、基地局の上位ノード（upper node）により行われても良い。即ち、基地局を含む多数のネットワークノード（network nodes）からなるネットワークにおいて端末との通信のために行われる多様な動作は、基地局または基地局以外の他のネットワークノードにより行われうることは明らかである。「基地局（ＢＳ：Base Station）」は、固定局（fixed station）、ＮｏｄｅＢ、ｅＮＢ（evolved-NodeB）、ＢＴＳ（base transceiver system）、アクセスポイント（ＡＰ：Access Point）などの用語により代替されることができる。また、「端末（Terminal）」は、固定されるか、または移動性を有することができ、ＵＥ（User Equipment）、ＭＳ（Mobile Station）、ＵＴ（user terminal）、ＭＳＳ（Mobile subscriber Station）、ＳＳ（Subscriber Station）、ＡＭＳ（Advanced Mobile Station）、ＷＴ（Wireless terminal）、ＭＴＣ（Machine-Type Communication）装置、Ｍ２Ｍ（Machine-to-Machine）装置、Ｄ２Ｄ（Device-to-Device）装置などの用語に代替されることができる。
【００２６】
以下、ダウンリンク（ＤＬ：downlink）は、基地局から端末への通信を意味し、アップリンク（ＵＬ：uplink）は、端末から基地局への通信を意味する。ダウンリンクにおける送信機は、基地局の一部で、受信機は、端末の一部でありうる。アップリンクにおける送信機は、端末の一部で、受信機は、基地局の一部でありうる。
【００２７】
以下の説明において用いられる特定用語は、本発明の理解に役立つために提供されたものであり、このような特定用語の使用は、本発明の技術的思想から外れない範囲内で他の形態に変更されることができる。
【００２８】
以下の技術は、ＣＤＭＡ（code division multiple access）、ＦＤＭＡ（frequency division multiple access）、ＴＤＭＡ（time division multiple access）、ＯＦＤＭＡ（orthogonal frequency division multiple access）、ＳＣ−ＦＤＭＡ（single carrier frequency division multiple access）、ＮＯＭＡ（non-orthogonal multiple access）などのような多様な無線接続システムに利用されることができる。ＣＤＭＡは、ＵＴＲＡ（universal terrestrial radio access）またはＣＤＭＡ２０００のような無線技術（radio technology）により具現化されることができる。ＴＤＭＡは、ＧＳＭ（登録商標）（global system for mobile communications）／ＧＰＲＳ（general packet radio service）／ＥＤＧＥ（enhanced data rates for GSM evolution）のような無線技術により具現化されることができる。ＯＦＤＭＡは、ＩＥＥＥ ８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ）、ＩＥＥＥ ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ ８０２−２０、Ｅ−ＵＴＲＡ（evolved UTRA）などのような無線技術により具現化されることができる。ＵＴＲＡは、ＵＭＴＳ（universal mobile telecommunications system）の一部である。３ＧＰＰ（3rd generation partnership project）ＬＴＥ（long term evolution）は、Ｅ−ＵＴＲＡを使用するＥ−ＵＭＴＳ（evolved UMTS）の一部であり、ダウンリンクにおいてＯＦＤＭＡを採用し、アップリンクにおいてＳＣ−ＦＤＭＡを採用する。ＬＴＥ−Ａ（advanced）は、３ＧＰＰ ＬＴＥの進化である。
【００２９】
本発明の実施の形態は、無線接続システムであるＩＥＥＥ ８０２、３ＧＰＰ及び３ＧＰＰ２のうち、少なくとも１つに開示された標準文書により裏付けられることができる。即ち、本発明の実施の形態のうち、本発明の技術的思想を明確にあらわすために、説明しないステップまたは部分は、前記文書により裏付けられることができる。また、本文書に開示しているすべての用語は、前記標準文書により説明されることができる。
【００３０】
説明を明確にするために、３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａを中心に述べるが、本発明の技術的特徴がこれに制限されることではない。
【００３１】
本文書で使用できる用語は、次の通り定義される。
【００３２】
−ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）：３ＧＰＰにより開発された、ＧＳＭ（登録商標）（Global System for Mobile Communication）基盤の３世代（Generation）移動通信技術
【００３３】
−ＥＰＳ（Evolved Packet System）：ＩＰ（Internet Protocol）基盤のパケット交換（packet switched）コアネットワークであるＥＰＣ（Evolved Packet Core）とＬＴＥ、ＵＴＲＡＮなどのアクセスネットワークで構成されたネットワークシステム。ＵＭＴＳが進化した形態のネットワークである。
【００３４】
−ＮｏｄｅＢ：ＵＭＴＳネットワークの基地局。屋外に設置し、カバレッジはマクロセル（macro cell）規模である。
【００３５】
−ｅＮｏｄｅＢ：ＥＰＳネットワークの基地局。屋外に設置し、カバレッジはマクロセル（macro cell）規模である。
【００３６】
−端末（User Equipment）：ユーザ機器。端末は、端末（terminal）、ＭＥ（Mobile Equipment）、ＭＳ（Mobile Station）などの用語として言及できる。また、端末はノートブック、携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、スマートフォン、マルチメディア機器などの携帯可能な機器、またはＰＣ（Personal Computer）、車両搭載装置などの携帯不可能な機器でありうる。ＭＴＣ関連内容で端末または端末という用語はＭＴＣ端末を称することができる。
【００３７】
−ＩＭＳ（IP Multimedia Subsystem）：マルチメディアサービスをＩＰ基盤に提供するサブシステム。
【００３８】
−ＩＭＳＩ（International Mobile Subscriber Identity）：移動通信ネットワークで国際的に固有に割り当てられるユーザ識別子。
【００３９】
−ＭＴＣ（Machine Type Communication）：人の介入無しでマシンにより遂行される通信。Ｍ２Ｍ（Machine to Machine）通信と称することもできる。
【００４０】
−ＭＴＣ端末（MTC UEまたはMTC deviceまたはＭＴＣ装置）：移動通信ネットワークを通じての通信機能を有し、ＭＴＣ機能を遂行する端末（例えば、自販機、検針器など）。
【００４１】
−ＭＴＣサーバー（MTC server）：ＭＴＣ端末を管理するネットワーク上のサーバー。移動通信ネットワークの内部または外部に存在することができる。ＭＴＣユーザが接近（access）できるインターフェースを有することができる。また、ＭＴＣサーバーは他のサーバーにＭＴＣ関連サービスを提供することもでき（ＳＣＳ（Services Capability Server）形態）、自身がＭＴＣアプリケーションサーバーでありうる。
【００４２】
−（ＭＴＣ）アプリケーション（application）：（ＭＴＣが適用される）サービス（例えば、遠隔検針、物量移動追跡、気象観測センサーなど）
【００４３】
−（ＭＴＣ）アプリケーションサーバー：（ＭＴＣ）アプリケーションが実行されるネットワーク上のサーバー
【００４４】
−ＭＴＣ特徴（MTC feature）：ＭＴＣアプリケーションを支援するためのネットワークの機能。例えば、ＭＴＣモニタリング（monitoring）は遠隔検針などのＭＴＣアプリケーションで装備紛失などに備えるための特徴であり、低い移動性（low mobility）は自販機のようなＭＴＣ端末に対するＭＴＣアプリケーションのための特徴である。
【００４５】
−ＭＴＣ加入者（MTC subscriber）：ネットワークオペレータと接続関係を有しており、一つ以上のＭＴＣ端末にサービスを提供するエンティティ（entity）である。
【００４６】
−ＭＴＣグループ（MTC group）：少なくとも一つ以上のＭＴＣ特徴を共有し、ＭＴＣ加入者に属したＭＴＣ端末のグループを意味する。
【００４７】
−サービス力量サーバー（ＳＣＳ：Services Capability Server）：ＨＰＬＭＮ（Home PLMN）上のＭＴＣ−ＩＷＦ（MTC InterWorking Function）及びＭＴＣ端末と通信するためのエンティティであって、３ＧＰＰネットワークと接続されている。
【００４８】
−外部識別子（External Identifier）：３ＧＰＰネットワークの外部エンティティ（例えば、ＳＣＳまたはアプリケーションサーバー）がＭＴＣ端末（または、ＭＴＣ端末が属した加入者）を指す（または、識別する）ために使用する識別子（identifier）であって、全世界的に固有（globally unique）である。外部識別子は次のようにドメイン識別子（Domain Identifier）とローカル識別子（Local Identifier）とで構成される。
【００４９】
−ドメイン識別子（Domain Identifier）：移動通信ネットワーク事業者の制御下にあるドメインを識別するための識別子。一つの事業者は互いに異なるサービスへの接続を提供するためにサービス別にドメイン識別子を使用することができる。
【００５０】
−ローカル識別子（Local Identifier）：ＩＭＳＩ（International Mobile Subscriber Identity）を類推または獲得することに使われる識別子。ローカル識別子はアプリケーションドメイン内では固有（unique）でなければならず、移動通信ネットワーク事業者により管理される。
【００５１】
−ＲＡＮ（Radio Access Network）：３ＧＰＰネットワークにおけるＮｏｄｅＢ及びこれを制御するＲＮＣ（Radio Network Controller）、ｅＮｏｄｅＢを含む単位。端末の端に存在し、コアネットワークへの連結を提供する。
【００５２】
−ＨＬＲ（Home Location Register）／ＨＳＳ（Home Subscriber Server）：３ＧＰＰネットワーク内の加入者情報を有しているデータベース。ＨＳＳは設定格納（configuration storage）、識別子管理（identity management）、ユーザ状態格納などの機能を遂行することができる。
【００５３】
−ＲＡＮＡＰ（RNA Application Part）：ＲＡＮとコアネットワークの制御を担当するノード（即ち、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）／ＳＧＳＮ（Serving GPRS（General Packet Radio Service）Supporting Node）／ＭＳＣ（Mobile Switching Center））との間のインターフェース。
【００５４】
−ＰＬＭＮ（Public Land Mobile Network）：個人に移動通信サービスを提供する目的で構成されたネットワーク。オペレータ別に区分されて構成できる。
【００５５】
−ＮＡＳ（Non-Access Stratum）：ＵＭＴＳ、ＥＰＳプロトコルスタックで端末とコアネットワークとの間のシグナリング、トラフィックメッセージをやり取りするための機能的な階層。端末の移動性を支援し、端末とＰＤＮ ＧＷとの間のＩＰ連結を樹立及び維持するセッション管理手続を支援することを主な機能とする。
【００５６】
以下、前記のように定義された用語に基づいて本発明に対して記述する。
【００５７】
システム一般
図１は、本発明が適用できるＥＰＳ（Evolved Packet System）を簡略に例示する図である。
【００５８】
図１のネットワーク構造図は、ＥＰＣ（Evolved Packet Core）を含むＥＰＳ（Evolved Packet System）の構造を簡略に再構成したものである。
【００５９】
ＥＰＣ（Evolved Packet Core）は、３ＧＰＰ技術の性能を向上するためのＳＡＥ（System Architecture Evolution）の核心的な要素である。ＳＡＥは多様な種類のネットワーク間の移動性を支援するネットワーク構造を決定する研究課題に該当する。ＳＡＥは、例えば、ＩＰ基盤に多様な無線接続技術を支援し、より向上したデータ転送能力を提供するなどの最適化されたパケット−基盤システムを提供することを目標とする。
【００６０】
具体的に、ＥＰＣは３ＧＰＰ ＬＴＥシステムのためのＩＰ移動通信システムのコアネットワーク（Core Network）であり、パケット−基盤リアルタイム及びノンリアルタイムサービスを支援することができる。既存の移動通信システム（即ち、２世代または３世代の移動通信システム）では音声のためのＣＳ（Circuit-Switched）及びデータのためのＰＳ（Packet-Switched）の二つの区別されるサブ−ドメインを通じてコアネットワークの機能が具現された。しかしながら、３世代移動通信システムの進化である３ＧＰＰ ＬＴＥシステムでは、ＣＳ及びＰＳのサブ−ドメインが一つのＩＰドメインに単一化された。即ち、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムでは、ＩＰ能力（capability）を有する端末と端末との間の連結が、ＩＰ基盤の基地局（例えば、ｅＮｏｄｅＢ（evolved NodeB））、ＥＰＣ、アプリケーションドメイン（例えば、ＩＭＳ）を通じて構成できる。即ち、ＥＰＣは端−対−端（end-to-end）ＩＰサービス具現に必須な構造である。
【００６１】
ＥＰＣは多様な構成要素を含むことができ、図１ではそのうちの一部に該当する、ＳＧＷ（Serving Gateway）、ＰＤＮ ＧＷ（Packet Data Network Gateway）、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）、ＳＧＳＮ（Serving GPRS（General Packet Radio Service）Supporting Node）、ｅＰＤＧ（enhanced Packet Data Gateway）を図示する。
【００６２】
ＳＧＷは無線接続ネットワーク（ＲＡＮ）とコアネットワークとの間の境界点として動作し、ｅＮｏｄｅＢとＰＤＮ ＧＷとの間のデータ経路を維持する機能をする要素である。また、端末がｅＮｏｄｅＢによりサービング（serving）される領域に亘って移動する場合、ＳＧＷはローカル移動性アンカーポイント（anchor point）の役割をする。即ち、Ｅ−ＵＴＲＡＮ（３ＧＰＰリリーズ−８の以後で定義されるEvolved−ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）Terrestrial Radio Access Network）内での移動性のためにＳＧＷを通じてパケットがルーティングできる。また、ＳＧＷは他の３ＧＰＰネットワーク（３ＧＰＰリリーズ−８の前に定義されるＲＡＮ、例えば、ＵＴＲＡＮまたはＧＥＲＡＮ（ＧＳＭ（登録商標）（Global System for Mobile Communication）／ＥＤＧＥ（Enhanced Data rates for Global Evolution）Radio Access Network）との移動性のためのアンカーポイントとして機能することもできる。
【００６３】
ＰＤＮ ＧＷはパケットデータネットワークに向かったデータインターフェースの終端点（termination point）に該当する。ＰＤＮ ＧＷは政策執行特徴（policy enforcement features）、パケットフィルタリング（packet filtering）、課金支援（charging support）などを支援することができる。また、３ＧＰＰネットワークと非−３ＧＰＰ（non-3GPP）ネットワーク（例えば、Ｉ−ＷＬＡＮ（Interworking Wireless Local Area Network）のような信頼できないネットワーク、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）ネットワークやＷｉｍａｘのような信頼できるネットワーク）との移動性管理のためのアンカーポイントの役割をすることができる。
【００６４】
図１のネットワーク構造の例示では、ＳＧＷとＰＤＮ ＧＷが別途のゲートウェイで構成されることを示すが、二つのゲートウェイが単一ゲートウェイ構成オプション（Single Gateway Configuration Option）によって具現されることもできる。
【００６５】
ＭＭＥは、端末のネットワーク連結に対するアクセス、ネットワーク資源の割当、トラッキング（tracking）、ページング（paging）、ローミング（roaming）、及びハンドオーバーなどを支援するためのシグナリング及び制御機能を遂行する要素である。ＭＭＥは加入者及びセッション管理に関連した制御平面機能を制御する。ＭＭＥは数多いｅＮｏｄｅＢを管理し、他の２Ｇ／３Ｇネットワークに対するハンドオーバーのための従来のゲートウェイの選択のためのシグナリングを遂行する。また、ＭＭＥは保安過程（Security Procedures）、端末−対−ネットワークセッションハンドリング（Terminal-to-network Session Handling）、遊休端末位置決定管理（Idle Terminal Location Management）などの機能を遂行する。
【００６６】
ＳＧＳＮは他の３ＧＰＰネットワーク（例えば、ＧＰＲＳネットワーク）に対するユーザの移動性管理及び認証（authentication）のような全てのパケットデータをハンドリングする。
【００６７】
ｅＰＤＧは信頼できない非−３ＧＰＰネットワーク（例えば、Ｉ−ＷＬＡＮ、ＷｉＦｉホットスポット（hotspot）など）に対する保安ノードとしての役割をする。
【００６８】
図１を参照して説明したように、ＩＰ能力を有する端末は、３ＧＰＰアクセスは勿論、非−３ＧＰＰアクセス基盤でもＥＰＣ内の多様な要素を経由して事業者（即ち、オペレータ（operator））が提供するＩＰサービスネットワーク（例えば、ＩＭＳ）にアクセスすることができる。
【００６９】
また、図１では多様なレファレンスポイント（例えば、Ｓ１−Ｕ、Ｓ１−ＭＭＥなど）を図示する。３ＧＰＰシステムではＥ−ＵＴＲＡＮ及びＥＰＣの相異する機能個体（functional entity）に存在する二つの機能を連結する概念的なリンクをレファレンスポイント（reference point）と定義する。次の＜表１＞は図１に図示されたレファレンスポイントを整理したものである。＜表１＞の例示の他にもネットワーク構造によって多様なレファレンスポイント（reference point）が存在できる。
【００７０】
【表１】
0006523432.tif 000002
【００７１】
図１に図示されたレファレンスポイントのうち、Ｓ２ａ及びＳ２ｂは非−３ＧＰＰインターフェースに該当する。Ｓ２ａは信頼できる非−３ＧＰＰアクセス及びＰＤＮ ＧＷ間の関連制御及び移動性資源をユーザプレーンに提供するレファレンスポイントである。Ｓ２ｂはｅＰＤＧ及びＰＤＮ ＧＷ間の関連制御及び移動性支援をユーザプレーンに提供するレファレンスポイントである。
【００７２】
図２は、本発明が適用できるＥ−ＵＴＲＡＮ（evolved universal terrestrial radio access network）のネットワーク構造の一例を示す。
【００７３】
Ｅ−ＵＴＲＡＮシステムは既存ＵＴＲＡＮシステムから進化したシステムであって、例えば、３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムでありうる。Ｅ−ＵＴＲＡＮは端末に制御平面（control plane）とユーザ平面（user plane）プロトコルを提供する基地局（ｅＮＢ）で構成され、基地局はＸ２インターフェースを介して連結される。Ｘ２ユーザ平面インターフェース（Ｘ２−Ｕ）は基地局の間に定義される。Ｘ２−Ｕインターフェースは、ユーザ平面ＰＤＵ（packet data unit）の保障されない伝達（non guaranteed delivery）を提供する。Ｘ２制御平面インターフェース（Ｘ２−ＣＰ）は２つの隣り合う基地局の間に定義される。Ｘ２−ＣＰは基地局の間のコンテキスト（context）伝達、ソース基地局とターゲット基地局との間のユーザ平面トンネルの制御、ハンドオーバー関連メッセージの伝達、アップリンク負荷管理などの機能を遂行する。基地局は無線インターフェースを介して端末と連結され、Ｓ１インターフェースを介してＥＰＣ（evolved packet core）に連結される。Ｓ１ユーザ平面インターフェース（Ｓ１−Ｕ）は基地局とサービングゲートウェイ（Ｓ−ＧＷ：serving gateway）の間に定義される。Ｓ１制御平面インターフェース（Ｓ１−ＭＭＥ）は、基地局と移動性管理個体（ＭＭＥ：mobility management entity）の間に定義される。Ｓ１インターフェースは、ＥＰＳ（evolved packet system）ベアラサービス管理機能、ＮＡＳ（non-access stratum）シグナリングトランスポート機能、ネットワークシェアリング、ＭＭＥ負荷バランシング機能などを遂行する。Ｓ１インターフェースは、基地局とＭＭＥ／Ｓ−ＧＷとの間に多数−対−多数関係（many-to-many-relation）をサポートする。 
【００７４】
図３は、本発明が適用できる無線通信システムにおける端末とＥ−ＵＴＲＡＮとの間の無線インターフェースプロトコル（radio interface protocol）構造を示す。
【００７５】
図３の（ａ）は制御平面（control plane）に対する無線プロトコル構造を示し、図３の（ｂ）はユーザ平面（user plane）に対する無線プロトコル構造を示す。
【００７６】
図３を参照すると、端末とＥ−ＵＴＲＡＮとの間の無線インターフェースプロトコルの階層は、通信システムの技術分野に公知された広く知られた開放型システム間の相互接続（ＯＳＩ：open system interconnection）標準モデルの下位３階層に基づいて第１階層（Ｌ１）、第２階層（Ｌ２）、及び第３階層（Ｌ３）に分割できる。端末とＥ−ＵＴＲＡＮとの間の無線インターフェースプロトコルは、水平的に物理階層（physical layer）、データリンク階層（data link layer）、及びネットワーク階層（network layer）からなり、垂直的にはデータ情報転送のためのプロトコルスタック（protocol stack）ユーザ平面（user plane）と制御信号（signaling）の伝達のためのプロトコルスタックである制御平面（control plane）とに区分される。 
【００７７】
制御平面は、端末とネットワークが呼を管理するために用いる制御メッセージが転送される通路を意味する。ユーザ平面はアプリケーション階層で生成されたデータ、例えば、音声データまたはインターネットパケットデータなどが転送される通路を意味する。以下、無線プロトコルの制御平面とユーザ平面の各階層を説明する。
【００７８】
第１階層（Ｌ１）である物理階層（ＰＨＹ：physical layer）は、物理チャンネル（physical channel）を使用することによって、上位階層への情報送信サービス（information transfer service）を提供する。物理階層は上位レベルに位置した媒体接続制御（ＭＡＣ：medium access control）階層に転送チャンネル（transport channel）を介して連結され、転送チャンネルを介してＭＡＣ階層と物理階層との間でデータが転送される。転送チャンネルは無線インターフェースを介してデータがどのように、どんな特徴で転送されるかによって分類される。そして、互いに異なる物理階層間、送信端の物理階層と受信端の物理階層との間には物理チャンネル（physical channel）を介してデータが転送される。物理階層は、ＯＦＤＭ（orthogonal frequency division multiplexing）方式により変調され、時間と周波数を無線資源として活用する。
【００７９】
物理階層で使われるいくつかの物理制御チャンネルがある。物理ダウンリンク制御チャンネル（ＰＤＣＣＨ：physical downlink control channel）は、端末にページングチャンネル（ＰＣＨ：paging channel）とダウンリンク共有チャンネル（ＤＬ−ＳＣＨ：downlink shared channel）の資源割り当て、及びアップリンク共有チャンネル（ＵＬ−ＳＣＨ：uplink shared channel）と関連したＨＡＲＱ（hybrid automatic repeat request）情報を知らせる。また、ＰＤＣＣＨは端末にアップリンク転送の資源割り当てを知らせるアップリンク承認（ＵＬ ｇｒａｎｔ）を運ぶことができる。物理制御フォーマット指示子チャンネル（ＰＤＦＩＣＨ：physical control format indicator channel）は、端末にＰＤＣＣＨに使われるＯＦＤＭシンボルの数を知らせて、毎サブフレーム毎に転送される。物理ＨＡＲＱ指示子チャンネル（ＰＨＩＣＨ：physical HARQ indicator channel）は、アップリンク転送の応答としてＨＡＲＱ ＡＣＫ（acknowledge）／ＮＡＣＫ（non-acknowledge）信号を運ぶ。物理アップリンク制御チャンネル（ＰＵＣＣＨ：physical uplink control channel）は、ダウンリンク転送に対するＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ、スケジューリング要請、及びチャンネル品質指示子（ＣＱＩ：channel quality indicator）などのアップリンク制御情報を運ぶ。物理アップリンク共有チャンネル（ＰＵＳＣＨ：physical uplink shared channel）は、ＵＬ−ＳＣＨを運ぶ。
【００８０】
第２階層（Ｌ２）のＭＡＣ階層は、論理チャンネル（logical channel）を介して上位階層である無線リンク制御（ＲＬＣ：radio link control）階層にサービスを提供する。また、ＭＡＣ階層は論理チャンネルと転送チャンネルとの間のマッピング及び論理チャンネルに属するＭＡＣサービスデータユニット（ＳＤＵ：service data unit）の転送チャンネル上に物理チャンネルに提供される転送ブロック（transport block）への多重化／逆多重化機能を含む。
【００８１】
第２階層（Ｌ２）のＲＬＣ階層は信頼性あるデータ転送をサポートする。ＲＬＣ階層の機能は、ＲＬＣ ＳＤＵの連結（concatenation）、分割（segmentation）、及び再結合（reassembly）を含む。無線ベアラ（ＲＢ：radio bearer）が要求する多様なＱｏＳ（quality of service）を保障するために、ＲＬＣ階層は透明モード（ＴＭ：transparent mode）、非確認モード（ＵＭ：unacknowledged mode）、及び確認モード（ＡＭ：acknowledge mode）の３種類の動作モードを提供する。ＡＭ ＲＬＣはＡＲＱ（automatic repeat request）を通じて誤り訂正を提供する。一方、ＭＡＣ階層がＲＬＣ機能を遂行する場合、ＲＬＣ階層はＭＡＣ階層の機能ブロックに含まれることができる。
【００８２】
第２階層（Ｌ２）のパケットデータコンバージェンスプロトコル（ＰＤＣＰ：packet data convergence protocol）階層は、ユーザ平面でユーザデータの伝達、ヘッダ圧縮（header compression）、及び暗号化（ciphering）機能を遂行する。ヘッダ圧縮機能は、小さい帯域幅を有する無線インターフェースを介してＩＰｖ４（internet protocol version 4）またはＩＰｖ６（internet protocol version 6）のようなインターネットプロトコル（ＩＰ：internet protocol）パケットを効率よく転送されるようにするために、相対的にサイズが大きく、不要な制御情報を含んでいるＩＰパケットヘッダサイズを縮める機能を意味する。制御平面でのＰＤＣＰ階層の機能は、制御平面データの伝達及び暗号化／無欠性保護（integrity protection）を含む。
【００８３】
第３階層（Ｌ３）の最下位部分に位置した無線資源制御（ＲＲＣ：radio resource control）階層は、制御平面のみに定義される。ＲＲＣ階層は、端末とネットワークとの間の無線資源を制御する役割を遂行する。このために、端末とネットワークはＲＲＣ階層を通じてＲＲＣメッセージを互いに交換する。ＲＲＣ階層は、無線ベアラの設定（configuration）、再設定（re-configuration）、及び解除（release）と関連して、論理チャンネル、転送チャンネル、及び物理チャンネルを制御する。無線ベアラは、端末とネットワークとの間のデータ転送のために第２階層（Ｌ２）により提供される論理的な経路を意味する。無線ベアラが設定されるということは、特定サービスを提供するために無線プロトコル階層及びチャンネルの特性を規定し、各々の具体的なパラメータ及び動作方法を設定することを意味する。また、無線ベアラはシグナリング無線ベアラ（ＳＲＢ：signaling RB）とデータ無線ベアラ（ＤＲＢ：data RB）の２つに分けられる。ＳＲＢは制御平面でＲＲＣメッセージを転送する通路に使われて、ＤＲＢはユーザ平面でユーザデータを転送する通路に使われる。
【００８４】
ＲＲＣ階層の上位に位置するＮＡＳ（non-access stratum）階層は、セッション管理（session management）と移動性管理（mobility management）などの機能を遂行する。
【００８５】
基地局を構成する１つのセルは、１．２５、２．５、５、１０、２０Ｍｈｚなどの帯域幅のうちの１つに設定されて、多数の端末に下向きまたは上向き転送サービスを提供する。互いに異なるセルは互いに異なる帯域幅を提供するように設定できる。
【００８６】
ネットワークから端末にデータを転送する下向き転送チャンネル（downlink transport channel）は、システム情報を転送する放送チャンネル（ＢＣＨ：broadcast channel）、ページングメッセージを転送するＰＣＨ、ユーザトラフィックや制御メッセージを転送するＤＬ−ＳＣＨなどがある。下向きマルチキャストまたは放送サービスのトラフィックまたは制御メッセージの場合、ＤＬ−ＳＣＨを介して転送されることもでき、または別途の下向きマルチキャストチャンネル（ＭＣＨ：multicast channel）を介して転送されることもできる。一方、端末からネットワークにデータを転送する上向き転送チャンネル（uplink transport channel）には、初期制御メッセージを転送するランダムアクセスチャンネル（ＲＡＣＨ：random access channel）、ユーザトラフィックや制御メッセージを転送するＵＬ−ＳＣＨ（uplink shared channel）がある。
【００８７】
論理チャンネル（logical channel）は転送チャンネルの上位にあり、転送チャンネルにマッピングされる。論理チャンネルは制御領域情報の伝達のための制御チャンネルとユーザ領域情報の伝達のためのトラフィックチャンネルとに区分できる。論理チャンネルには、放送制御チャンネル（ＢＣＣＨ：broadcast control channel）、ページング制御チャンネル（ＰＣＣＨ：paging control channel）、共通制御チャンネル（ＣＣＣＨ：common control channel）、専用制御チャンネル（ＤＣＣＨ：dedicated control channel）、マルチキャスト制御チャンネル（ＭＣＣＨ：multicast control channel）、専用トラフィックチャンネル（ＤＴＣＨ：dedicated traffic channel）、マルチキャストトラフィックチャンネル（ＭＴＣＨ：multicast traffic channel）などがある。
【００８８】
図４は、本発明が適用できる無線通信システムにおけるＳ１インターフェースプロトコル構造を示す。
【００８９】
図４（ａ）はＳ１インターフェースで制御平面（control plane）プロトコルスタックを例示し、図４（ｂ）はＳ１インターフェースでユーザ平面（user plane）インターフェースプロトコル構造を示す。
【００９０】
図４を参照すると、Ｓ１制御平面インターフェース（Ｓ１−ＭＭＥ）は基地局とＭＭＥとの間に定義される。ユーザ平面と類似するように、転送ネットワーク階層（transport network layer）はＩＰ転送に基づく。但し、メッセージシグナリングの信頼性がある転送のためにＩＰ階層の上位にＳＣＴＰ（Stream Control Transmission Protocol）階層に追加される。アプリケーション階層（application layer）シグナリングプロトコルは、Ｓ１−ＡＰ（S1 application protocol）と称される。
【００９１】
ＳＣＴＰ階層は、アプリケーション階層メッセージの保証された（guaranteed）伝達を提供する。
【００９２】
プロトコルデータユニット（ＰＤＵ：Protocol Data Unit）シグナリング転送のために、転送ＩＰ階層で点対点（point-to-point）転送が使われる。
【００９３】
Ｓ１−ＭＭＥインターフェースインスタンス（instance）別に単一のＳＣＴＰ連係（association）はＳ−ＭＭＥ共通手続のための一対のストリーム識別子（stream identifier）を使用する。ストリーム識別子の一部の対のみがＳ１−ＭＭＥ専用手続のために使われる。ＭＭＥ通信コンテクスト識別子はＳ１−ＭＭＥ専用手続のためのＭＭＥにより割り当てられ、ｅＮＢ通信コンテクスト識別子はＳ１−ＭＭＥ専用手続のためのｅＮＢにより割り当てられる。ＭＭＥ通信コンテクスト識別子及びｅＮＢ通信コンテクスト識別子は端末特定のＳ１−ＭＭＥシグナリング転送ベアラーを区別するために使われる。通信コンテクスト識別子は、各々Ｓ１−ＡＰ担がれるが内で伝達される。
【００９４】
Ｓ１シグナリング転送階層がＳ１ＡＰ階層にシグナリング連結が断絶されたと通知した場合、ＭＭＥは該当シグナリング連結を使用していた端末の状態をEMC-IDLE状態に変更する。そして、ｅＮＢは該当端末のＲＲＣ連結を解除する。
【００９５】
Ｓ１ユーザ平面インターフェース（Ｓ１−Ｕ）は、ｅＮＢとＳ−ＧＷとの間に定義される。Ｓ１−ＵインターフェースはｅＮＢとＳ−ＧＷとの間にユーザ平面ＰＤＵの保証されていない（non guaranteed）伝達を提供する。転送ネットワーク階層はＩＰ転送に基盤し、ｅＮＢとＳ−ＧＷとの間のユーザ平面ＰＤＵを伝達するためにＵＤＰ／ＩＰ階層の上位にＧＴＰ−Ｕ（GPRS Tunneling Protocol User Plane）階層が用いられる。
【００９６】
ＥＭＭ及びＥＣＭ状態
ＥＭＭ（EPS mobility management）、ＥＣＭ（EPS connection management）状態に対して説明する。
【００９７】
図５は、本発明が適用できる無線通信システムにおけるＥＭＭ及びＥＣＭ状態を例示する図である。
【００９８】
図５を参照すると、端末とＭＭＥの制御平面に位置したＮＡＳ階層で端末の移動性を管理するために端末がネットワークにアタッチ（attach）されたか、デタッチ（detach）されたかによってＥＭＭ登録状態（EMM-REGISTERED）及びＥＭＭ登録解除状態（EMM-DEREGISTERED）が定義できる。EMM-REGISTERED状態及びEMM-DEREGISTERED状態は端末とＭＭＥに適用できる。
【００９９】
端末の電源を最初につけた場合のように、初期端末はEMM-DEREGISTERED状態におり、この端末がネットワークに接続するために初期接続（initial attach）手続を通じて該当ネットワークに登録する過程を遂行する。接続手続が成功的に遂行されれば、端末及びＭＭＥはEMM-REGISTERED状態に遷移（transition）される。また、端末の電源が消えるか、または無線リンク失敗の場合（無線リンク上でパケットエラー率が基準値を超えた場合）、端末はネットワークでデタッチ（detach）されてEMM-DEREGISTERED状態に遷移される。
【０１００】
また、端末とネットワークとの間のシグナリング連結（signaling connection）を管理するために、ＥＣＭ連結状態（ECM-CONNECTED）及びＥＣＭアイドル状態（ECM-IDLE）が定義できる。ECM-CONNECTED状態及びECM-IDLE状態も端末とＭＭＥに適用できる。ＥＣＭ連結は、端末と基地局との間に設定されるＲＲＣ連結と基地局とＭＭＥとの間に設定されるＳ１シグナリング連結により構成される。即ち、ＥＣＭ連結が設定／解除されたということはＲＲＣ連結とＳ１シグナリング連結が全て設定／解除されたということを意味する。
【０１０１】
ＲＲＣ状態は、端末のＲＲＣ階層と基地局のＲＲＣ階層とが論理的に連結（connection）されているか否かを示す。即ち、端末のＲＲＣ階層と基地局のＲＲＣ階層とが連結されている場合、端末はＲＲＣ連結状態（RRC_CONNECTED）にいるようになる。端末のＲＲＣ階層と基地局のＲＲＣ階層とが連結されていない場合、端末はＲＲＣアイドル状態（RRC_IDLE）にあるようになる。
【０１０２】
ネットワークは、ECM-CONNECTED状態にある端末の存在をセル単位で把握することができ、端末を効果的に制御することができる。
【０１０３】
一方、ネットワークはECM-IDLE状態にある端末の存在を把握できず、コアネットワーク（ＣＮ：core network）がセルより大きい地域単位であるトラッキング領域（tracking area）単位で管理する。端末がＥＣＭアイドル状態にある時には端末はトラッキング領域で唯一に割り当てられたＩＤを用いてＮＡＳにより設定された不連続受信（ＤＲＸ：Discontinuous Reception）を遂行する。即ち、端末は端末−特定ページングＤＲＸサイクル毎に特定ページング時点（paging occasion）にページング信号をモニタリングすることによって、システム情報及びページング情報のブロードキャストを受信することができる。
【０１０４】
また、端末がECM-IDLE状態にある時にはネットワークは端末のコンテクスト（context）情報を有していない。したがって、ECM-IDLE状態の端末はネットワークの命令を受ける必要無しで、セル選択（cell selection）またはセル再選択（cell reselection）のような端末基盤の移動性関連手続を遂行することができる。ＥＣＭアイドル状態で端末の位置がネットワークが知っている位置と変わる場合、端末はトラッキング領域アップデート（ＴＡＵ：tracking area update）手続を通じてネットワークに該当端末の位置を知らせることができる。
【０１０５】
一方、端末がECM-CONNECTED状態にある時には端末の移動性はネットワークの命令により管理される。ECM-CONNECTED状態でネットワークは端末が属したセルを知る。したがって、ネットワークは端末に、または端末からデータを転送及び／又は受信し、端末のハンドオーバーのような移動性を制御し、周辺セルに対するセル測定を遂行することができる。
【０１０６】
前記のように、端末が音声やデータのような通常の移動通信サービスを受けるためにはECM-CONNECTED状態に遷移しなければならない。端末の電源を最初につけた場合のように、初期端末はＥＭＭ状態と同様に、ECM-IDLE状態におり、端末が初期接続（initial attach）手続を通じて該当ネットワークに成功的に登録するようになれば、端末及びＭＭＥはＥＣＭ連結状態に遷移（transition）される。また、端末がネットワークに登録されているが、トラフィックが不活性化されて無線資源が割り当てられていない場合、端末はECM-IDLE状態におり、該当端末にアップリンクあるいはダウンリンクの新たなトラフィックが発生すれば、サービス要請（service request）手続を通じて端末及びＭＭＥはECM-CONNECTED状態に遷移（transition）される。
【０１０７】
図６は、本発明が適用できる無線通信システムにおけるベアラー構造を例示する。
【０１０８】
端末がパケットデータネットワーク（ＰＤＮ：Packet Date Network）（図６でピアエンティティ（peer entity））に連結される時、ＰＤＮ連結（PDN connection）が生成され、PDN connectionはＥＰＳセッション（session）とも呼ばれることができる。ＰＤＮは、事業者の外部または内部ＩＰ（internet protocol）網にインターネットやＩＭＳ（IP Multimedia Subsystem）のようなサービス機能を提供する。
【０１０９】
EPS sessionは一つ以上のＥＰＳベアラー（bearer）を有する。EPS bearerはＥＰＳでユーザトラフィックを伝達するために端末とＰＤＮ ＧＷとの間に生成されるトラフィックの転送経路（transmission path）である。EPS bearerは端末当たり一つ以上設定できる。
【０１１０】
各EPS bearerはＥ−ＵＴＲＡＮ無線アクセスベアラー（Ｅ−ＲＡＢ：E-UTRAN Radio Access Bearer）及びＳ５／Ｓ８ bearerに分かれることができ、Ｅ−ＲＡＢは無線ベアラー（ＲＢ：radio bearer）、Ｓ１ bearerに分かれることができる。即ち、一つのEPS bearerは各々一つのＲＢ、Ｓ１ bearer、Ｓ５／Ｓ８ bearerに対応する。
【０１１１】
Ｅ−ＲＡＢは、端末とＥＰＣとの間にEPS bearerのパケットを伝達する。Ｅ−ＲＡＢが存在すれば、E-RAB bearerとEPS bearerは一対一にマッピングされる。データ無線ベアラー（ＤＲＢ：data radio bearer）は端末とｅＮＢとの間にEPS bearerのパケットを伝達する。ＤＲＢが存在すれば、ＤＲＢとEPS bearer／Ｅ−ＲＡＢは一対一にマッピングされる。Ｓ１ bearerはｅＮＢとＳ−ＧＷとの間にEPS bearerのパケットを伝達する。Ｓ５／Ｓ８ bearerはＳ−ＧＷとＰ−ＧＷとの間にEPS bearerパケットを伝達する。
【０１１２】
端末はアップリンク方向のEPS bearerにサービスデータフロー（ＳＤＦ：service data flow）をバインディング（binding）する。ＳＤＦはユーザトラフィックをサービス別に分類（または、フィルタリング）したＩＰフロー（flow）またはIP flowの集いである。複数のＳＤＦは複数のアップリンクパケットフィルタを含むことによって、同一なEPS bearerに多重化できる。端末はアップリンクでＳＤＦとＤＲＢとの間をバインディングするためにアップリンクパケットフィルタとＤＲＢとの間のマッピング情報を格納する。
【０１１３】
Ｐ−ＧＷはダウンリンク方向のEPS bearerにＳＤＦをバインディングする。複数のＳＤＦは複数のダウンリンクパケットフィルタを含むことによって、同一なEPS bearerに多重化できる。Ｐ−ＧＷはダウンリンクでＳＤＦとＳ５／Ｓ８ bearerとの間をバインディングするためにダウンリンクパケットフィルタとＳ５／Ｓ８ bearerとの間のマッピング情報を格納する。
【０１１４】
ｅＮＢは、アップ／ダウンリンクでＤＲＢとＳ１ bearerとの間をバインディングするためにＤＲＢとＳ１ bearerとの間の一対一マッピングを格納する。Ｓ−ＧＷはアップ／ダウンリンクでＳ１ bearerとＳ５／Ｓ８ bearerとの間をバインディングするためにＳ１ bearerとＳ５／Ｓ８ bearerとの間の一対一マッピング情報を格納する。
【０１１５】
EPS bearerは基本ベアラー（default bearer）と専用ベアラー（dedicated bearer）の２種類に区分される。端末は、ＰＤＮ当たり一つのdefault bearerと一つ以上のdedicated bearerを有することができる。一つのＰＤＮに対してＥＰＳセッションが有する最小限の基本ベアラーをdefault bearerという。
【０１１６】
EPS bearerは識別子（identity）に基づいて区分できる。EPS bearer identityは端末またはＭＭＥにより割り当てられる。dedicated bearer(s)はＬＢＩ（Linked EPS Bearer Identity）によりdefault bearerと結合される。
【０１１７】
端末は初期アタッチ手続（initial attach procedure）を通じてネットワークに初期接続すれば、ＩＰアドレスの割当を受けてPDN connectionが生成され、ＥＰＳ区間でdefault bearerが生成される。default bearerは端末と該当ＰＤＮとの間のトラフィックがない場合にも端末がＰＤＮ連結が終了されない限り、解除されなくて維持され、該当ＰＤＮ連結を終了する時、default bearerも解除される。ここで、端末とdefault bearerを構成する全ての区間のベアラーが活性化されるものではなく、ＰＤＮと直接連結されているＳ５ bearerは維持され、無線資源と関連があるＥ−ＲＡＢ bearer（即ち、DRB and S1 bearer）は解除される。そして、該当ＰＤＮで新たなトラフィックが発生すれば、Ｅ−ＲＡＢ bearerが再設定されてトラフィックを伝達する。
【０１１８】
端末がdefault bearerを通じてサービス（例えば、インターネットなど）を用いる中に、default bearerだけでＱｏＳ（Quality of Service）の提供を受けることに充分でないサービス（例えば、ＶｏＤ（Video on Demand）など）を用いるようになれば、端末で要求する時（on-demand）でdedicated bearerが生成される。端末のトラフィックがない場合、dedicated bearerは解除される。端末やネットワークは必要によって複数のdedicated bearerを生成することができる。
【０１１９】
端末が如何なるサービスを用いるかによってIP flowは異なるＱｏＳ特性を有することができる。ネットワークは端末のためのEPS sessionを確立／変更（establish／modification）時、ネットワーク資源の割当乃至ＱｏＳに対する制御政策を決定してEPS sessionが維持される間、これを適用する。これをＰＣＣ（Policy and Charging Control）という。ＰＣＣ規則（PCC rule）はオペレータ政策（例えば、ＱｏＳ政策、ゲート状態（gate status）、課金方法など）に基づいて決定される。
【０１２０】
ＰＣＣ規則はＳＤＦ単位で決定される。即ち、端末が用いるサービスによってIP flowは異なるＱｏＳ特性を有することができ、同一なＱｏＳを有するIP flowは同一なＳＤＦでマッピングされ、ＳＤＦはＰＣＣ規則を適用する単位となる。
【０１２１】
このようなＰＣＣ機能を遂行する主要エンティティにＰＣＲＦ（Policy and Charging Control Function）とＰＣＥＦ（Policy and Charging Enforcement Function）がこれに該当できる。
【０１２２】
ＰＣＲＦはEPS sessionを生成または変更する時、ＳＤＦ別にＰＣＣ規則を決定してＰ−ＧＷ（または、ＰＣＥＦ）に提供する。Ｐ−ＧＷは該当ＳＤＦに対してＰＣＣ規則を設定した後、送信／受信されるＩＰパケット毎にＳＤＦを検出して該当ＳＤＦに対するＰＣＣ規則を適用する。ＳＤＦがＥＰＳを経て端末に転送される時、Ｐ−ＧＷに格納されているＱｏＳ規則によって適合したＱｏＳを提供することができるEPS bearerでマッピングされる。
【０１２３】
ＰＣＣ規則は動的ＰＣＣ規則（dynamic PCC rule）と予め定義されたＰＣＣ規則（pre-defined PCC rule）とに区分される。動的ＰＣＣ規則は、EPS session確立／変更（establish／modification）時、ＰＣＲＦからＰ−ＧＷに動的に提供される。一方、予め定義されたＰＣＣ規則はＰ−ＧＷに予め設定されているのでＰＣＲＦにより活性化／不活性化される。
【０１２４】
ＥＰＳベアラーは基本ＱｏＳパラメータにＱｏＳクラス識別子（ＱＣＩ：QoS Class Identifier）と割当及び保有優先順位（ＡＲＰ：Allocation and Retention Priority）を含む。
【０１２５】
ＱＣＩはベアラーレベルパケットフォーワーディング処理（treatment）を制御するノード−特定（node-specific）パラメータに接近するための基準に使われるスカラー（scalar）であって、スカラー値はネットワークオペレータにより予め設定（pre-configured）されている。例えば、スカラーは整数値１から９のうち、いずれか一つに予め設定できる。
【０１２６】
ＡＲＰの主な目的は資源が制限される場合、ベアラーのestablishmentまたはmodification要請が受け入れられるか、または拒絶されるべきかを決定するためである。また、ＡＲＰは例外的な資源制限（例えば、ハンドオーバーなど）状況で、ｅＮＢにより如何なるbearer(s)をドロップ（drop）するかを決定することに使用できる。
【０１２７】
EPS bearerはＱＣＩ資源形態によって保証されたビット率（ＧＢＲ：Guaranteed Bit Rate）型ベアラーと非保証されたビット率（non-GBR）型ベアラーとに区分される。Default bearerは常にnon-GBR型ベアラーであり、dedicated bearerはＧＢＲ型またはnon-GBR型ベアラーでありうる。
【０１２８】
ＧＢＲ型ベアラーはＱＣＩとＡＲＰの他にＱｏＳパラメータとしてＧＢＲと最大ビット率（ＭＢＲ：Maximum Bit Rate）を有する。ＭＢＲはベアラー別に固定された資源の割当（帯域幅保証）を受けることを意味する。一方、non-GBR型ベアラーはＱＣＩとＡＲＰの以外にＱｏＳパラメータとして結合されたＭＢＲ（ＡＭＢＲ：Aggregated MBR）を有する。ＡＭＢＲは資源をベアラー別に割当を受けられない代わりに、他のnon-GBR型ベアラーと共に使用することができる最大帯域幅の割当を受けることを意味する。
【０１２９】
前記のように、EPS bearerのＱｏＳが定まれば、各インターフェース毎に各々のベアラーのＱｏＳが定まる。各インターフェースのベアラーはEPS bearerのＱｏＳをインターフェース別に提供するので、EPS bearerとＲＢ、Ｓ１ bearerなどは全て一対一の関係を有する。
【０１３０】
端末がdefault bearerを通じてサービスを用いる中に、default bearerだけでＱｏＳの提供を受けることに充分でないサービスを用いるようになれば、端末の要請により（on-demand）でdedicated bearerが生成される。
【０１３１】
図７は、本発明が適用できる無線通信システムにおけるＥＭＭ登録状態で制御平面（control plane）及びユーザ平面（user plane）の転送経路を例示する図である。
【０１３２】
図７（ａ）はECM-CONNECTED状態を例示し、図７（ｂ）はECM-IDLEを例示する。
【０１３３】
端末がネットワークに成功的にアタッチ（attach）してEMM-Registered状態になれば、ＥＰＳベアラーを用いてサービスの提供を受ける。前述したように、ＥＰＳベアラーは区間別にＤＲＢ、Ｓ１ベアラー、Ｓ５ベアラーに分けられて構成される。
【０１３４】
図７（ａ）のように、ユーザトラフィックがあるECM-CONNECTED状態ではＮＡＳシグナリング連結、即ち、ＥＣＭ連結（即ち、ＲＲＣ連結とＳ１シグナリング連結）が設定される。また、ＭＭＥとＳＧＷとの間にＳ１１ ＧＴＰ−Ｃ（GPRS Tunneling Protocol Control Plane）連結が設定され、ＳＧＷとＰＤＮ ＧＷとの間にＳ５ ＧＴＰ−Ｃ連結が設定される。
【０１３５】
また、ECM-CONNECTED状態ではＤＲＢ、Ｓ１ベアラー、及びＳ５ベアラーが全て設定（即ち、無線またはネットワーク資源割当）される。
【０１３６】
図７（ｂ）のように、ユーザトラフィックがないECM-IDLE状態ではＥＣＭ連結（即ち、ＲＲＣ連結とＳ１シグナリング連結）は解除される。但し、ＭＭＥとＳＧＷとの間のＳ１１ ＧＴＰ−Ｃ連結及びＳＧＷとＰＤＮ ＧＷとの間のＳ５ ＧＴＰ−Ｃ連結は設定が維持される。
【０１３７】
また、ECM-IDLE状態ではＤＲＢとＳ１ベアラーは全て解除されるが、Ｓ５ベアラーは設定（即ち、無線またはネットワーク資源割当）を維持する。
【０１３８】
ＤＲＸ（Discontinuous Reception）モード端末におけるダウンリンク制御チャンネルモニタリング方法
３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムでは、端末とネットワークとの間のシグナリング連結（signaling connection）を管理するためにＥＣＭ連結（ECM（（EPS connection management））-CONNECTED）状態及びＥＣＭアイドル（ECM-IDLE）状態を定義する。ＥＣＭ連結状態及びＥＣＭアイドル状態も端末とＭＭＥに適用できる。ＥＣＭ連結は端末と基地局との間に設定されるＲＲＣ連結と基地局とＭＭＥとの間に設定されるＳ１シグナリング連結で構成される。ＲＲＣ状態は端末のＲＲＣ階層と基地局のＲＲＣ階層とが論理的に連結（connection）されているか否かを示す。即ち、端末のＲＲＣ階層と基地局のＲＲＣ階層とが連結されている場合、端末はＲＲＣ連結（RRC_CONNECTED）状態にあるようになる。端末のＲＲＣ階層と基地局のＲＲＣ階層とが連結されていない場合、端末はＲＲＣアイドル（RRC_IDLE）状態にあるようになる。
【０１３９】
ここで、RRC_CONNECTED状態は端末が特定セルに連結された状態で端末がセル単位でサービスを受けることができる状態を意味し、セル単位で端末が管理される。
【０１４０】
RRC_IDLE状態は端末が基地局との連結はなく、移動性管理個体（ＭＭＥ：Mobility Management Entity）との連結のみを維持した状態でセルより大きい地域単位であるトラッキング領域（ＴＡ：Tracking Area）単位で端末が管理される。即ち、RRC_IDLE状態の端末は自身に転送されるページングメッセージがあるかを確認するために間歇的に覚めてページングチャンネル（ＰＣＨ：paging channel）をモニタリングする。即ち、端末はトラッキング領域で唯一に割り当てられたＩＤを用いてＮＡＳ（non-access stratum）により設定された不連続受信（ＤＲＸ：Discontinuous Reception）を遂行する。端末は、端末−特定ページングＤＲＸサイクル毎に特定ページング機会にページング信号をモニタリングすることによって、システム情報及びページング情報のブロードキャストを受信することができる。このようなネットワーク状態の定義を通じて活性化されたサービスがない端末は自身の電力消耗を最小化し、基地局は資源を効率良く使用することができる。
【０１４１】
前記のように、端末が音声やデータのような通常の移動通信サービスを受けるためにはＥＣＭ連結状態に遷移しなければならない。端末の電源を最初につけた場合のように初期端末はＥＣＭアイドル状態におり、端末が初期接続（initial attach）手続を通じて該当ネットワークに成功的に登録するようになれば、端末及びＭＭＥはＥＣＭ連結状態に遷移（transition）される。また、端末がネットワークに登録されているが、トラフィックが不活性化されて無線資源が割り当てられていない場合、端末はＥＣＭアイドル状態におり、該当端末にアップリンクあるいはダウンリンクの新たなトラフィックが発生すれば、サービス要請（service request）手続を通じて端末及びＭＭＥはＥＣＭ連結状態に遷移（transition）される。
【０１４２】
３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムは、端末の電力消耗を最小化するためにRRC_CONNECTED状態でも休眠モード（Dormant mode）と活性モード（Active mode）を定義する。
【０１４３】
これはRRC_CONNECTED状態端末が一定時間の間送信／受信されるデータがない場合、セル連結はそのまま維持し、端末が休眠モード（Dormant mode）に進入できるようにする。Dormant mode端末は、自身に転送できるデータを受信するために間歇的に覚めて物理制御チャンネルをモニタリングしなければならない。
【０１４４】
このように、端末の電力を最小化するために無線通信システムは端末の不連続受信（ＤＲＸ：discontinuous reception）技法を使用する。
【０１４５】
３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムで定義されたＤＲＸは端末の休眠モードとRRC_IDLE状態で全て使われることができ、各状態別に使われるＤＲＸ技法は、次の通りである。
【０１４６】
１）RRC_CONNECTED状態で休眠モード
−短期ＤＲＸ（Short DRX）：短期ＤＲＸサイクル（short DRX cycle）（２ｍｓ〜６４０ｍｓ）
−長期ＤＲＸ（Long DRX）：長期ＤＲＸサイクル（long DRX cycle）（１０ｍｓ〜２５６０ｍｓ）
【０１４７】
２）RRC_IDLE状態
−ページングＤＲＸ（Paging DRX）：ページングＤＲＸサイクル（paging DRX cycle）
（３２０ｍｓ〜２５６０ｍｓ）
【０１４８】
端末は、端末の固有な識別子であるＲＮＴＩ（例えば、Ｃ−ＲＮＴＩ、ＳＩ−ＲＮＴＩ、Ｐ−ＲＮＴＩなど）に基づいてＰＤＣＣＨのモニタリング（monitoring）を遂行することができる。
【０１４９】
ＰＤＣＣＨのモニタリングはＤＲＸ動作により制御されることができ、ＤＲＸに関するパラメータは基地局がＲＲＣメッセージにより端末に転送してくれる。特に、端末はＳＩ−ＲＮＴＩ、Ｐ−ＲＮＴＩなどはＲＲＣメッセージにより構成されたＤＲＸ動作に関わらず、常に受信しなければならない。ここで、Ｃ−ＲＮＴＩにスクランブリングされたＰＤＣＣＨを除外した残りのＰＤＣＣＨは、常に主サービングセル（例えば、Ｐセル）の公用サーチスペース（common search space）を通じて受信される。
【０１５０】
端末がＲＲＣ連結状態（connected state）でＤＲＸパラメータが構成されてあれば、端末はＤＲＸ動作に基づいてＰＤＣＣＨに対する不連続的な（discontinuous）モニタリングを遂行する。一方、もしＤＲＸパラメータが構成されていなければ、端末は連続的なＰＤＣＣＨのモニタリングを遂行する。
【０１５１】
即ち、端末はＤＲＸ動作に基づいてＰＤＣＣＨ領域で端末特定サーチスペース（UE-specific search space）でブラインドデコーディング（blind deconding）を遂行してＰＤＣＣＨを探索する。端末は、ＲＮＴＩを使用してＰＤＣＣＨのＣＲＣをアンマスク（unmask）する時、ＣＲＣエラーが検出されなければ、端末は該当ＰＤＣＣＨが自身の制御情報を伝達すると決定する。
【０１５２】
不連続的なＰＤＣＣＨモニタリングとは、端末が定まった特定のサブフレームのみでＰＤＣＣＨをモニタリングすることを意味し、連続的なＰＤＣＣＨモニタリングとは、端末が全てのサブフレームでＰＤＣＣＨをモニタリングすることを意味することができる。一方、ランダムアクセス（random access）手続のようなＤＲＸと無関係な動作でＰＤＣＣＨモニタリングが必要な場合、端末は該当動作の要求事項によってＰＤＣＣＨをモニターする。
【０１５３】
また、前述したようにページングメッセージを受信する端末は、電力消費減少を目的としてＤＲＸを遂行することができる。
【０１５４】
このために、ネットワークはページングサイクル（paging cycle）と呼ばれる時間周期毎に複数のページング機会（paging occasion）を構成し、特定端末は特定ページング機会の時間のみにページングメッセージを受信し、端末は特定ページング機会の以外の時間にはページングチャンネルを受信しない。また、一つのページング機会は一つのＴＴＩに対応できる。
【０１５５】
アタッチ手続（Attach Procedure）
アタッチ手続（Attach procedure）は、一般的に端末がＥ−ＵＴＲＡＮセル（cell）に進入した時、ネットワークに連結（connection）を結ぶために用いられる。また、ｎｏｎ−３ＧＰＰネットワークからＥ−ＵＴＲＡＮにハンドオーバー（handover）される場合にも利用できる。
【０１５６】
図８は、本発明が適用できる無線通信システムにおけるアタッチ（attach）手続を簡略に例示する図である。
【０１５７】
１−２．端末（ＵＥ）はアタッチ要請（Attach Request）メッセージをＭＭＥに転送することによってアタッチ手続を開始する。アタッチ要請（Attach Request）メッセージは、端末のＩＭＳＩ（International Mobile Subscriber Identity）などを含む。
【０１５８】
アタッチ要請（Attach Request）メッセージは、ＲＲＣ連結でＲＲＣ連結セットアップ完了（RRC Connection Setup Complete）メッセージに含まれて伝達され、Ｓ１シグナリング連結で初期ＵＥメッセージ（Initial UE message）に含まれて伝達される。
【０１５９】
３．ＭＭＥは、端末認証のためにＨＳＳに認証のための情報を要請して受信し、端末と相互認証を遂行する。
【０１６０】
４．ＭＭＥは、ＨＳＳに端末の位置を登録し、端末にデフォルトベアラー（default bearer）を生成するためにＨＳＳからユーザ加入情報（即ち、加入されたＱｏＳプロファイル（subscribed QoS Profile））を受信する。
【０１６１】
５−６．ＭＭＥはＳ−ＧＷにセッション生成要請（Create Session Request）メッセージを転送することによって、デフォルトベアラー（default bearer）生成を要請し、Ｓ−ＧＷはＰ−ＧＷにセッション生成要請（Create Session Request）メッセージを伝達する。セッション生成要請（Create Session Request）メッセージはＨＳＳからＱｏＳプロファイル（QoS Profile）、‘Ｓ５ Ｓ−ＧＷ ＴＥＩＤ（Tunnel Endpoint Identifier）’などを含む。
【０１６２】
７．Ｐ−ＧＷは、端末が使用するＩＰ（Internet Protocol）アドレスを割り当てて、ＰＣＲＦとＩＰ−ＣＡＮ（IP connectivity access network）セッション確立（establishment）／修正（modification）手続を遂行する。
【０１６３】
８．Ｐ−ＧＷは、セッション生成要請（Create Session Request）メッセージに対する応答としてセッション生成応答（Create Session Response）メッセージをＳ−ＧＷに転送する。セッション生成応答（Create Session Response）メッセージは、デフォルトベアラー（default bearer）に適用するＱｏＳプロファイル、‘Ｓ５ Ｐ−ＧＷ ＴＥＩＤ’などを含む。
【０１６４】
この手続を終わると、Ｓ−ＧＷとＰ−ＧＷとの間にＳ５ベアラーの生成が完了して、Ｓ−ＧＷはＰ−ＧＷにアップリンクトラフィックを転送するか、またはＰ−ＧＷからダウンリンクトラフィックを受信することができる。
【０１６５】
９．Ｓ−ＧＷはセッション生成要請（Create Session Request）メッセージに対する応答として‘Ｓ１ Ｓ−ＧＷ ＴＥＩＤ’などを含むセッション生成応答（Create Session Response）メッセージをＭＭＥに転送する。
【０１６６】
１０−１１．ＭＭＥはアタッチ要請（Attach Request）メッセージに対する応答としてＰ−ＧＷで割り当てたＩＰアドレス、トラッキング領域識別子（ＴＡＩ：Tracking Area Identity）リスト、ＴＡＵタイマなどを含むアタッチ承認（Attach Accept）メッセージを端末に転送する。
【０１６７】
アタッチ承認（Attach Accept）メッセージは、Ｓ１シグナリング連結で初期コンテクストセットアップ要請（Initial Context Setup Request）メッセージに含まれて伝達される。初期コンテクストセットアップ要請（Initial Context Setup Request）メッセージは‘Ｓ１ Ｓ−ＧＷ ＴＥＩＤ’などを含む。
【０１６８】
この手続を終わると、基地局とＳ−ＧＷとの間にアップリンクＳ１ベアラーの生成が完了し、基地局はＳ−ＧＷにアップリンクトラフィックを転送することができる。
【０１６９】
アタッチ承認（Attach Accept）メッセージはＲＲＣ連結でＲＲＣ連結再設定（RRC Connection Reconfiguration）メッセージに含まれて伝達される。
【０１７０】
この手続を終わると、端末と基地局との間にＤＲＢの生成が完了して、端末は基地局にアップリンクトラフィックを転送するか、または基地局からダウンリンクトラフィックを受信することができる。
【０１７１】
１２．基地局は初期コンテクストセットアップ要請（Initial Context Setup Request）メッセージに対する応答として初期コンテクストセットアップ応答（Initial Context Setup Response）メッセージをＭＭＥに転送する。初期コンテクストセットアップ応答（Initial Context Setup Response）メッセージは‘Ｓ１ ｅＮＢ ＴＥＩＤ’などを含む。
【０１７２】
１３−１４．端末はアタッチ承認（Attach Accept）メッセージに対する応答としてアタッチ完了（Attach Complete）メッセージをＭＭＥに転送する。
【０１７３】
アタッチ完了（Attach Complete）メッセージは、ＲＲＣ連結でアップリンク情報伝達（UL Information Transfer）メッセージに含まれて伝達され、Ｓ１シグナリング連結でアップリンクＮＡＳ伝達（Uplink NAS Transport）メッセージに含まれて伝達される。
【０１７４】
この手続を終わると、端末とＰ−ＧＷとの間のアップリンクデフォルトＥＰＳベアラーの生成が完了して、端末はＰ−ＧＷにアップリンクデータを転送することができる。
【０１７５】
１５．ＭＭＥは基地局から受信した‘Ｓ１ ｅＮＢ ＴＥＩＤ’を修正ベアラー要請（Modify Bearer Request）メッセージを通じてＳ−ＧＷに伝達する。
【０１７６】
この手続を終わると、基地局とＳ−ＧＷとの間にダウンリンクＳ１ベアラーの生成が完了し、基地局はＳ−ＧＷからダウンリンクトラフィックを受信することができる。
【０１７７】
１６−１７．必要によってＳ−ＧＷとＰ−ＧＷとの間にベアラーが更新（update）される。
【０１７８】
１８．Ｓ−ＧＷは修正ベアラー要請（Modify Bearer Request）メッセージに対する応答として修正ベアラー応答（Modify Bearer Response）メッセージをＭＭＥに転送する。
【０１７９】
この手続を終わると、端末とＰ−ＧＷとの間のダウンリンクデフォルトＥＰＳベアラーの生成が完了して、Ｐ−ＧＷは端末にダウンリンクデータを転送することができる。
【０１８０】
周期的ＴＡＵ手続（Periodic TAU Procedure）
トラッキング領域アップデート（ＴＡＵ）手続は、ECM-IDLE状態の端末が新たな位置登録を試みる時、またはＴＡＵタイマが経過した時に遂行される。
【０１８１】
図９は、本発明が適用できる無線通信システムにおける周期的なトラッキング領域アップデート手続を簡略に例示する図である。
【０１８２】
１−２．ECM-IDLE状態の端末（ＵＥ）のＴＡＵタイマが経過すれば、ＭＭＥにトラッキング領域（ＴＡ：Tracking Area）を報告するための周期的なＴＡＵ（Ｐ−ＴＡＵ：Periodic TAU）手続がトリガー（trigger）される。
【０１８３】
端末はＴＡＵ要請（TAU Request）メッセージをＭＭＥに転送することによってＰ−ＴＡＵ手続を開始する。
【０１８４】
ＴＡＵ要請（TAU Request）メッセージは、ＲＲＣ連結でＲＲＣ連結セットアップ完了（RRC Connection Setup Complete）メッセージに含まれて伝達され、Ｓ１シグナリング連結で初期ＵＥメッセージ（Initial UE message）に含まれて伝達される。
【０１８５】
３．ＴＡＵ要請（TAU Request）メッセージを受信したＭＭＥはＴＡＵタイマをリセット（reset）し、Ｅ−ＵＴＲＡＮセルグローバル識別子（ＥＣＧＩ：E-UTRAN Cell Global Identifier）、ＴＡＩを含む修正ベアラー要請（Modify bearer request）メッセージをＳ−ＧＷに転送する。
【０１８６】
４−５．端末が位置したセル（ＥＣＧＩ）またはトラッキング領域（ＴＡＩ）が変更された場合、Ｓ−ＧＷは修正ベアラー要請（Modify Bearer Request）メッセージをＰ−ＧＷに転送して知らせる。
【０１８７】
Ｐ−ＧＷはＥＰＳセッション修正手続を遂行し、修正ベアラー要請（Modify Bearer Request）メッセージに対する応答として修正ベアラー応答（Modify Bearer Response）メッセージをＳ−ＧＷに転送する。
【０１８８】
６．Ｓ−ＧＷは、修正ベアラー要請（Modify Bearer Request）メッセージに対する応答として修正ベアラー応答（Modify Bearer Response）メッセージをＭＭＥに転送する。
【０１８９】
７−８．ＭＭＥは、ＴＡＵ要請（TAU Request）メッセージに対する応答としてＴＡＵ承認（TAU Accept）メッセージを端末に転送する。
【０１９０】
ＴＡＵ承認（TAU Accept）メッセージは、ＴＡＵタイマなどを含むことができる。
【０１９１】
ＴＡＵ承認（TAU Accept）メッセージは、Ｓ１シグナリング連結でダウンリンクＮＡＳ伝達（Downlink NAS Transport）メッセージに含まれて伝達され、ＲＲＣ連結でダウンリンク情報伝達（DL Information Transfer）メッセージに含まれて伝達される。
【０１９２】
９．端末の位置アップデートを完了したＭＭＥは、周期的ＴＡＵ関連メッセージ送受信に使用した端末との連結を解除し、Ｅ−ＵＴＲＡＮ内に設定されているユーザコンテクストを解除するために基地局（ｅＮＢ）に端末コンテクスト解除命令（UE Context Release Command）メッセージを転送する。
【０１９３】
１０．基地局は端末のコンテクストを削除し、端末に割り当てた資源を解除する。そして、基地局は端末にＲＲＣ連結解除（RRC Connection Release）メッセージを転送して端末とのＲＲＣ連結を解除する。
【０１９４】
１１．基地局は、端末コンテクスト解除命令（UE Context Release Command）メッセージに対する応答としてＭＭＥに端末コンテクスト解除完了（UE Context Release Complete）メッセージを転送することによって、基地局とＭＭＥとの間のＳ１シグナリング連結が解除される。
【０１９５】
この手続を終わると、端末はまたECM-IDLE状態に遷移する。
【０１９６】
サービス要請手続（Service Request Procedure）
端末トリガーサービス要請手続（UE-triggered Service Request procedure）は、一般的に端末が開始（initiation）して新たなサービスを始めるか、またはページング（paging）の応答（response）としてアップリンクデータを転送しようとする時に遂行される。
【０１９７】
図１０は、本発明が適用できる無線通信システムにおける端末トリガーサービス要請手続を簡略に例示する図である。
【０１９８】
１−２．端末（ＵＥ）は、サービス要請（Service Request）メッセージをＭＭＥに転送することによって、端末トリガーサービス要請手続（UE-triggered Service Request procedure）を開始する。
【０１９９】
サービス要請（Service Request）メッセージは、ＲＲＣ連結でＲＲＣ連結セットアップ完了（RRC Connection Setup Complete）メッセージに含まれて伝達され、Ｓ１シグナリング連結で初期ＵＥメッセージ（Initial UE message）に含まれて伝達される。
【０２００】
３．ＭＭＥは、端末の認証のためにＨＳＳに認証のための情報を要請して受信し、端末と相互認証を遂行する。
【０２０１】
４．ＭＭＥは、基地局（ｅＮＢ）がＳ−ＧＷとＳ１ベアラーを設定し、端末とＤＲＢを設定できるように初期コンテクストセットアップ要請（Initial Context Setup Request）メッセージを基地局に転送する。
【０２０２】
５．基地局はＤＲＢを生成するために端末にＲＲＣ連結再設定（RRC Connection Reconfiguration）メッセージを転送する。
【０２０３】
この手続を終わると、基地局と端末との間のＤＲＢの生成が完了して、端末からＰ−ＧＷまでアップリンクＥＰＳベアラーが全て設定される。端末はＰ−ＧＷにアップリンクトラフィックを転送することができる。
【０２０４】
６．基地局は初期コンテクストセットアップ要請（Initial Context Setup Request）メッセージに対する応答として‘Ｓ１ ｅＮＢ ＴＥＩＤ’を含む初期コンテクストセットアップ完了（Initial Context Setup Complete）メッセージをＭＭＥに転送する。
【０２０５】
７．ＭＭＥは基地局から受信した‘Ｓ１ ｅＮＢ ＴＥＩＤ’を修正ベアラー要請（Modify Bearer Request）メッセージを通じてＳ−ＧＷに伝達する。
【０２０６】
この手続を終わると、基地局とＳ−ＧＷとの間にダウンリンクＳ１ベアラーの生成が完了することによって、Ｐ−ＧＷから端末までダウンリンクＥＰＳベアラーが全て設定される。端末は、Ｐ−ＧＷからダウンリンクトラフィックを受信することができる。
【０２０７】
８．端末が位置したセル（ＥＣＧＩ）またはトラッキング領域（ＴＡＩ）が変更された場合、Ｓ−ＧＷは修正ベアラー要請（Modify Bearer Request）メッセージをＰ−ＧＷに転送して知らせる。
【０２０８】
９．必要の場合、Ｐ−ＧＷはＰＣＲＦとＩＰ−ＣＡＮ（IP connectivity access network）セッション修正（modification）手続を遂行することができる。
【０２０９】
１０．Ｐ−ＧＷは、Ｓ−ＧＷから修正ベアラー要請（Modify Bearer Request）メッセージを受信した場合、これに対する応答として修正ベアラー応答（Modify Bearer Response）メッセージをＳ−ＧＷに転送する。
【０２１０】
１１．Ｓ−ＧＷは、修正ベアラー要請（Modify Bearer Request）メッセージに対する応答として修正ベアラー応答（Modify Bearer Response）メッセージをＭＭＥに転送する。
【０２１１】
ネットワークトリガーサービス要請手続（Network-triggered Service  Request procedure）は、一般的にネットワークでECM-IDLE状態にある端末にダウンリンクデータを転送しようとする時に遂行される。
【０２１２】
図１１は、本発明が適用できる無線通信システムにおける端末トリガーサービス要請手続を簡略に例示する図である。
【０２１３】
１．ダウンリンクデータ（Downlink Data）が外部ネットワーク（external network）からＰ−ＧＷに到達すれば、Ｐ−ＧＷはダウンリンクデータをＳ−ＧＷに伝達する。
【０２１４】
２．ダウンリンクＳ１ベアラーが解除されてダウンリンクデータを基地局（ｅＮＢ）に転送できない場合（即ち、Ｓ−ＧＷに‘Ｓ１ ｅＮＢ ＴＥＩＤ’値が存在しない場合）、Ｓ−ＧＷは受信したダウンリンクデータをバッファリングする。そして、Ｓ−ＧＷは該当端末（ＵＥ）に対するシグナリング連結及びベアラー設定のために端末が登録されているＭＭＥにダウンリンクデータ通知（Downlink Data Notification）メッセージを転送する。
【０２１５】
ＭＭＥは、ダウンリンクデータ通知（Downlink Data Notification）メッセージに対する応答としてダウンリンクデータ通知ＡＣＫ（Downlink Data Notification ACK）メッセージをＳ−ＧＷに転送する。
【０２１６】
３．ＭＭＥは、端末が最近に登録したトラッキング領域に属する基地局（ｅＮＢ）にページング（paging）メッセージを転送する。
【０２１７】
４．基地局は、ＭＭＥからページング（paging）メッセージを受信すれば、基地局はページング（paging）メッセージをブロードキャスティングする。
【０２１８】
５．自身に向かうダウンリンクデータがあることを認知した端末は、サービス要請（Service Request）手続を遂行して、ＥＣＭ連結を設定する。
【０２１９】
サービス要請（Service Request）手続は先の図１０の手続と同一に進行されることができ、このような手続が完了すれば、端末はＳ−ＧＷからダウンリンクデータを受信することができる。
【０２２０】
パワーセービングモード（Power Saving Mode）
パワーセービングモード（ＰＳＭ：Power Saving Mode）は、３ＧＰＰリリーズ−１２（ｒｅｌ−１２）の進歩したＭＴＣ（ＭＴＣｅ（Enhancements for MTC）特徴（feature）のうちの一つで、端末がページング（paging）受信及び移動性管理（mobility management）などのアクセスストラタム（ＡＳ：Access Stratum）動作を全て不活性化（disable）する区間を定義して端末のパワー消耗を最小化する機能である。即ち、ＰＳＭを支援する端末はアタッチ（Attach）及びトラッキング領域アップデート（ＴＡＵ）時にネットワークとアクティブ時間（Active Time）及び周期的ＴＡＵタイマ（Ｐ−ＴＡＵ（Periodic TAU）timer）を合意するか、または提供を受ける。
【０２２１】
ネットワークでActive Time値を受信した場合、端末はECM-CONNECTEDからECM-IDLEに転換された場合、該当Active Timeの間、ECM-IDLE状態を維持してページングを受信する。そして、Active Timeが満了すれば、ＰＳＭに進入し、全てのＡＳ（Access Stratrum）動作を中止する。
【０２２２】
また、ＭＭＥは端末がECM-IDLEモードに進入する度にActive Time値で活性化タイマ（Active timer）を始める。そして、Active timerが満了すれば、ＭＭＥは端末が通信到達可能でない（unreachable）と推論（deduce）する。
【０２２３】
即ち、Active Timeはパワーセービング機能を用いる状態（例えば、パワーセービングモード（ＰＳＭ）など）を支援する端末がECM-IDLE（または、RRC_IDLE）状態を維持する時間を意味する。
【０２２４】
端末は、周期的ＴＡＵタイマが満了すれば、また端末はＡＳ動作を活性化（enable）し、ＴＡＵを遂行し、ネットワークは該当端末の暗黙的なデタッチタイマ（Implicit detach timer）を中断（stop）する。端末は、端末発信号（Mobile originated Call）（例えば、アップリンクデータパケット転送（Uplink Data packet transfer））などのために願う時に何時も覚めることができる。
【０２２５】
一方、端末受信号（Mobile terminated Call）（例えば、ダウンリンクデータパケット受信（Downlink Data packet receiving））などのためにはＰ−ＴＡＵ周期毎に覚めてＴＡＵを遂行し、この際、受信を受けたActive Timeの間ページング受信動作を遂行した後、またＰＳＭモードに入ってスリープ（Sleep）する。
【０２２６】
端末がＰＳＭに進入した場合、該当端末に転送するダウンリンクデータが発生した場合、次のような過程が進行できる。
【０２２７】
図１２は、本発明が適用できる無線通信システムにおけるパワーセービングモードの端末に対するダウンリンクデータ通知手続を例示する。
【０２２８】
図１２では、端末がＰＳＭに進入した場合を仮定する。ＭＭＥは、端末がＰＳＭに進入したことを認知した場合、パケット進行フラグ（ＰＰＦ：Packet Proceed Flag）をクリア（clear）する（即ち、ＰＰＦ＝０）。
【０２２９】
１．ＡＳ（application server）（または、ＳＣＳ）は、端末に転送するダウンリンクデータが発生すれば、ダウンリンクデータをＰ−ＧＷに転送し、Ｐ−ＧＷは受信したダウンリンクデータをＳ−ＧＷに転送する。
【０２３０】
２．Ｓ−ＧＷは、Ｐ−ＧＷからダウンリンクデータを受信した場合、該当端末のアクティブなＳ１−Ｕ連結がなければ（即ち、Ｓ１ベアラーが解除）、ＭＭＥにダウンリンクデータ通知（ＤＤＮ：Downlink Data Notification）メッセージを転送し、受信したダウンリンクデータをバッファリングする。ＤＤＮメッセージは、端末に転送するダウンリンクデータが存在することを指示することができる。
【０２３１】
３．ＭＭＥは、Ｓ−ＧＷからＤＤＮを受信すれば、ＰＰＦをチェックする。図１２のように、ＭＭＥがＰＰＦをクリア（clear）した場合（即ち、ＰＰＦ＝０の場合）、ＭＭＥはＳ−ＧＷから受信したＤＤＮに対する応答としてＤＤＮ失敗（DDN failure）を指示する（または、ＤＤＮ失敗指示を含む）ＤＤＮ拒絶（DDN Reject）メッセージを転送する。ＤＤＮ拒絶（DDN Reject）メッセージは、拒絶理由（reject cause）を含むことができる。
【０２３２】
４．ＤＤＮ拒絶（DDN Reject）メッセージを受信したＳ−ＧＷは、該当ダウンリンクデータを廃棄（discard）するようになる。
【０２３３】
前記のように、ＡＳが端末のスリープ（sleep）か否か（即ち、ＰＳＭ進入か否か）を知らないままにダウンリンクデータを送信する場合、結局、ダウンリンクデータはＳ−ＧＷで廃棄（Discard）され、ＡＳはそれに対する応答を受けられないため、ＡＳは該当ダウンリンクデータに対する再転送動作を取るようになる。
【０２３４】
端末への通信到達可能性手続（UE Reachability Procedure）
３ＧＰＰでは、ＥＰＣ ＮＡＳレベルで端末の通信到達可能性（reachability）による通知を受ける必要があるサービス関連個体（service-related entity）のための二つの手続を定義する。一つは端末への通信到達可能性通知要請手続（UE Reachability Notification Request procedure）で、もう一つは端末動作通知手続（ＵＥ Activity Notification procedure）である。これに対して図面を参照して説明する。
【０２３５】
図１３は、本発明が適用できる無線通信システムにおける端末への通信到達可能性通知要請手続（ＵＥ Reachability Notification Request procedure）を例示する図である。
【０２３６】
端末への通信到達可能性通知要請手続（UE Reachability Notification Request procedure）はＡＳ（application server）／ＳＣＳ端からＨＳＳに端末への通信到達可能性通知を要請するための手続である。具体的に説明すると、次の通りである。
【０２３７】
１．サービス関連個体（service-related entity）がＨＳＳにＥＰＳで端末への通信到達可能性（reachability）と関連した指示を提供してくれることを要請すれば、ＨＳＳはサービス関連個体（service-related entity）を格納し、そのような要請が受信されたことを指示するためにＵＲＲＰ−ＭＭＥ（UE Reachability Request Parameter for MME）パラメータをセッティングする。
【０２３８】
ここで、ＵＲＲＰ−ＭＭＥはＨＳＳ内に維持されるデータのうちの一つであって、ＭＭＥからの端末動作通知（UE activity notification）がＨＳＳにより要請されたかを指示する端末への通信到達可能性要請パラメータ（UE Reachability Request Parameter）である。
【０２３９】
ＵＲＲＰ−ＭＭＥパラメータ値が“not set”から“set”に変更されれば、ＨＳＳはＭＭＥに端末への通信到達可能性通知要請（UE-REACHABILITY-NOTIFICATION-REQUEST）メッセージを転送することによって、ＭＭＥに該当端末に対してＵＲＲＰ−ＭＭＥをセッティングすることを要請する。この際、端末への通信到達可能性通知要請（UE-REACHABILITY-NOTIFICATION-REQUEST）メッセージはＵＲＲＰ−ＭＭＥパラメータを含む。
【０２４０】
ＭＭＥがユーザに対する移動性制御（MM：Mobility Management）コンテクストを有しており、ＭＭＥは端末への通信到達可能性（reachability）の変化を感知すれば（例えば、端末の次のＮＡＳ動作が検出される場合）、通信到達可能性変化と関連した情報をＨＳＳに報告する必要があることを指示するためのＵＲＲＰ−ＭＭＥをセッティングする。
【０２４１】
ここで、ＵＲＲＰ−ＭＭＥはＭＭＥ内に維持されるＭＭコンテクストのうちの一つであって、ＨＳＳがＭＭＥで端末への通信到達可能性（reachability）と関連してＨＳＳに通知するようにＭＭＥに要請したことを指示する。
【０２４２】
図１４は、本発明が適用できる無線通信システムにおける端末活動通知手続（UE Activity Notification procedure）を例示する図である。
【０２４３】
１．ＭＭＥは、端末への通信到達可能性（reachability）と関連した指示を受信する。例えば、ＭＭＥは端末からアタッチ要請（Attach Request）メッセージ（または、サービス要請（Service Request）メッセージ、ＴＡＵ要請（TAU Request）メッセージなど）を受信するか、またはＳ−ＧＷから端末がｎｏｎ−３ＧＰＰカバレッジにハンドオーバーしたという指示を受信することができる。
【０２４４】
２．ＭＭＥが端末のＭＭコンテクストを有しており、該当端末に対するＵＲＲＰ−ＭＭＥが端末が通信到達可能な時に報告するように設定されれば、ＭＭＥは端末動作通知（UE-Activity-Notification）メッセージをＨＳＳに転送し、該当端末に対するＵＲＲＰ−ＭＭＥをクリア（clear）する。この際、端末動作通知（UE-Activity-Notification）メッセージは端末のＩＭＳＩ及び端末への通信到達可能（UE-Reachable）指示子を含む。
【０２４５】
３．ＨＳＳがＵＲＲＰ−ＭＭＥがセッティングされた端末に対する端末動作通知（UE-Activity-Notification）メッセージ（ＩＭＳＩ、UE-Reachable）を受信するか、または位置アップデート（Update Location）メッセージを受信する時、ＨＳＳは端末への通信到達可能性（reachability）通知を登録（あるいは、要請）した個体（即ち、サービス関連個体）に端末への通信到達可能性（reachability）の変化に対する通知をし、該当端末に対するＵＲＲＰ−ＭＭＥをクリア（clear）する。
【０２４６】
端末への通信到達可能性（UE Reachability）モニタリングのための方法
本発明では、端末にダウンリンクデータ（Downlink Data）（または、ダウンリンクパケット（Packet）、ダウンリンクパケットデータ）転送を効率良く支援するための方法を提案する。
【０２４７】
特に、本発明では低い複雑度（Low complexity）、低エネルギー（Low Energy）などの特性を有する制限された装置（例えば、ＩｏＴ（Inter of Things）用装置、Ｍ２Ｍ用装置、一つのアンテナのみを有するなど、複雑度を縮めたカテゴリー０端末など）が電力消耗を最小化するために長時間スリープ（Sleeping）する場合、ダウンリンクデータを効率良く転送するための方法を提案する。
【０２４８】
以下、本発明の説明において、端末が通信到達可能でない（unreachable）状態は端末がパワーセービング機能を用いる状態（例えば、パワーセービングモード（ＰＳＭ）、または拡張されたアイドルモードＤＲＸ（extended idle mode DRX）など）を意味する。以下、説明の便宜のために、端末が通信到達可能でない（unreachable）状態を‘スリープ（sleep）’状態と通称して説明する。
【０２４９】
Extended DRX（ｅＤＲＸ）は、既存の最大の２．５６ｍｓページングＤＲＸサイクル（paging DRX cycle）を数分（minute）から最大数十分（minute）に増やして端末の電力消耗を最小化するための機能である。ｅＤＲＸは、アイドルモード（Idle mode）及び連結モード（Connected Mode）に適用できる。
【０２５０】
即ち、ＰＳＭを支援する端末の場合、端末が通信到達可能でない（unreachable）状態はＰＳＭに進入した状態を意味することができる。また、ｅＤＲＸモードを支援する端末の場合、端末が通信到達可能でない（unreachable）状態はページングにより通信到達可能でない（unreachable）状態（即ち、端末がページングチャンネルをモニタリングしないＤＲＸ区間）を意味することができる。
【０２５１】
反対に、端末が通信到達可能（reachable）な状態は、端末がECM-CONNECTEDモードであるか、または端末の一般ＤＲＸ周期（normal DRX period）（例えば、２．５６秒以下）を適用するECM-IDLEモードを意味する。例えば、ＰＳＭを支援する端末の場合、Active Timeの間アイドルモードを維持することができるので、連結モードまたはActive Timeが持続される区間での端末の状態を意味することができる。また、ｅＤＲＸモードを支援する端末の場合、ECM-CONNECTEDモード及び／又はページングにより端末に直ちに通信到達可能な（reachable）状態（即ち、端末がページングチャンネルをモニタリングする区間）を意味することができる。言い換えると、ｅＤＲＸはＤＲＸ区間が一般ＤＲＸモードに比べて相対的に長くてアイドル（idle）区間でも一時的に通信到達可能（reachable）でないと判断することができる。即ち、一般ＤＲＸ（２．５６秒）を支援すれば、最大２．５６秒後にデータ伝達（data delivery）が可能であるが、ｅＤＲＸ（１０分）を適用すれば、最大遅延が１０分であるので、直ぐにはデータ伝達（data delivery）が不可能であり、これを実質的に通信到達可能でない（unreachable）と見なすことができる。
【０２５２】
特に、ＡＳ（Application Server）端で遅延に遅延耐性（delay tolerant）のデータ転送を所望する場合、パケットデータ廃棄（discard）及び再転送の負担を最小化し、かつ端末のパワーセービング（ＰＳ：Power Saving）周期に関わらず非同期的な（Asynchronous）運用が可能であるように提案する。
【０２５３】
通信到達可能（reachable）でない端末にダウンリンクデータを転送しようとする時、既存の手続を同一に用いる場合、次のような問題点が存在する。
【０２５４】
まず、ＡＳと制限された装置（Constrained Device）との間の同期化（Synchronized）された端末受信号（Mobile Terminated Call）動作が遂行され難いという問題がある。
【０２５５】
ＡＳが端末のスリープ（sleep）周期を類推するか、または予め設定（pre-configured）された値を用いてページング受信可能なActive timeの間ダウンリンクデータを転送してＳ１−Ｕをセットアップすることもできるが、以下のような場合によって同期化された（Synchronized）動作の維持が困難でありうる。
【０２５６】
同一グループに属した端末が同時にAttach及び／又はＴＡＵ手続を遂行する場合に発生する混雑（Congestion）問題を解決するために、端末別に任意の値を設定して分散（Distributed）された形態にネットワークアクセスを行うことができる。この場合、ＡＳ端で予想する端末の通信到達可能な（Reachable）区間と実際の端末の通信到達可能な（Reachable）区間が変わることがある。
【０２５７】
端末の端末発信（MO：Mobile Originated）動作によって通信到達可能な（Reachable）区間が変わることがある。即ち、端末のＭＯ動作が周期的に起こることもあるが、特定イベントによって発生する場合、その周期が変わることがある。このような場合にもＡＳで類推できる端末の通信到達可能な（Reachable）区間は変わることがある。
【０２５８】
また、長い期間の間（例えば、１０年）バッテリー交替無しで運用されるＩｏＴ装置の場合、バッテリー容量によってウェークアップ（Wake-up）周期が変わることがある。
【０２５９】
次に、ＡＳでダウンリンクデータを再転送するか、またはＳ−ＧＷでダウンリンクデータを廃棄する問題点が存在する。
【０２６０】
既存の端末の場合、端末がECM-IDLEにある間、ＡＳは所望する時間に何時もダウンリンクデータを転送することができた。即ち、Ｓ−ＧＷはＰ−ＧＷからダウンリンクデータを受信した場合、該当端末に対するＳ１−Ｕがない場合、ＭＭＥにＤＤＮを与えるとＭＭＥは該当端末を覚ますためにページングを転送する（先の図１１参照）。
【０２６１】
但し、端末が通信到達可能（Reachable）でないと判断した場合（例えば、該当端末のＰ−ＴＡＵが満了しても端末がＴＡＵをしない場合など）、ＭＭＥはＰＰＦをクリア（clear）し、この場合、ＤＤＮを受信してもページング手続を遂行せず、ＤＤＮ拒絶（DDN reject）を通じてＳ−ＧＷに該当ダウンリンクデータを廃棄するようにする。
【０２６２】
また、端末がＰＳＭの場合、ＭＭＥは該当端末に対するＰＰＦをクリア（clear）するので、結局、端末がＰＳＭなどにスリープ（sleep）する区間に受信したダウンリンクデータはＳ−ＧＷで廃棄される（先の図１２参照）。この場合、ＡＳは特定時間の以後、再転送を試みるようになっても、仮に、該当端末がスリープ（Sleep）中であれば、送信したダウンリンクデータは相変らず廃棄される。
【０２６３】
次に、端末のスリープ（sleep）区間中、ダウンリンクデータが廃棄される問題を防止するために、端末への通信到達可能性通知手続（UE reachability notification procedure）を再使用して端末の通信到達可能（reachable）か否かを確認した後、転送する場合にも、次のような問題点が存在する。これに対して図面を参照して説明する。
【０２６４】
図１５は、端末のスリープ（sleep）区間中の端末への通信到達可能性通知手続（UE reachability notification procedure）を用いてダウンリンクデータを転送する時の問題点を説明するための図である。
【０２６５】
１．ＳＣＳ／ＡＳは、端末に転送するデータがある場合、ＨＳＳに端末への通信到達可能性通知（UE reachability notification）を登録する。
【０２６６】
２．ＨＳＳはＭＭＥに端末への通信到達可能性通知要請（UE-REACHABILITY-NOTIFICATION-REQUEST）メッセージを転送する。
【０２６７】
３−５．ＭＭＥは、端末がＴＡＵ（または、Attach手続、Service Request手続、ＭＯなど）などを通じて端末が動作（active）すると認知する場合、端末動作通知（UE-Activity-Notification）メッセージをＨＳＳに転送する。
【０２６８】
６．ＭＭＥから端末動作通知（UE-Activity-Notification）メッセージを受信したＨＳＳは、端末が通信到達可能であるという通知（notification）をＳＣＳ／ＡＳに知らせる。
【０２６９】
７．ＳＣＳ／ＡＳは、端末の通信到達可能（reachable）の通知を受ければ、該当端末にダウンリンクデータを転送する。即ち、Ｐ−ＧＷを通じてＳ−ＧＷにダウンリンクデータを転送する。
【０２７０】
この際、Ｓ−ＧＷはＳ１−Ｕがセットアップされていなければ、ＭＭＥにＤＤＮを転送する。ＭＭＥは、該当端末のＳ−ＭＭＥのみセットアップ（setup）されていると、初期コンテクストセットアップ（Initial context setup）動作を通じてＳ１−Ｕを設定し、Ｓ−ＧＷはバッファリング（buffering）されていたダウンリンクデータを端末に転送する。
【０２７１】
この場合、端末がＴＡＵ後、Ｓ１−ＭＭＥが解除（release）されてActive time区間内であれば、ページング手続を通じて端末がサービス要請（Service Request）手続を進行することを命令することができる。
【０２７２】
しかしながら、場合によってActive time値が短い場合などによって既に端末がスリープ（Sleep）区間に陥ったとすれば（例えば、ＰＳＭ）、成功的なデータ転送が不可能でありうる。
【０２７３】
また、端末がActive time区間の間ページング手続を通じてサービス要請（Service Request）手続を進行することも端末の立場ではECM-CONNECTED状態からECM-IDLE状態に転換した後、またECM-CONNECTED状態に転換しなければならない面倒さがありうる。仮に、端末がＴＡＵ後、Ｓ１−ＭＭＥが解除される前にダウンリンクデータを転送した場合であれば、ダウンリンクデータ転送後、Active timeの間受信可能性が低いページングを受信するためにECM-IDLE状態を維持しなければならない不要な動作を伴うこともある。
【０２７４】
本発明は、ＡＳが端末（特に、ＩｏＴ用装置、Ｍ２Ｍ用装置、カテゴリー０端末などの制限された装置（Constrained Device））の通信到達可能性報告（Reachability report）モニタリングを要求する場合、ＴＡＵと共にダウンリンクデータ転送のためのＳ１−Ｕを共にセットアップ（setup）することを要請する手続を提案する。これに対して図面を参照して説明する。
【０２７５】
図１６は、本発明の一実施形態に係る端末への通信到達可能性をモニタリングする方法を例示する図である。
【０２７６】
１．アプリケーションサーバー（ＡＳ：application server）／サービス力量サーバー（ＳＣＳ：Services Capability Server）が端末にダウンリンクデータの転送を所望する場合、ＡＳ／ＳＣＳはダウンリンクデータが存在することを指示する指示（‘Downlink Data’）を‘yes’にセッティング（即ち、Downlink Data＝‘yes’）し、‘yes’にセッティングされた指示（‘Downlink Data’）を含む端末への通信到達可能性通知（UE Reachability Notification）（または、モニタリング要請（Monitoring Request）メッセージ）をＨＳＳに転送する。
【０２７７】
即ち、ＡＳ／ＳＣＳはダウンリンクデータ指示（‘Downlink Data’）が‘yes’にセッティングされた端末への通信到達可能性通知（UE Reachability Notification）をＨＳＳに転送することによって、ＨＳＳに端末への通信到達可能性通知（UE Reachability Notification）を登録すると共に、端末とＳ−ＧＷとの間にＳ１−Ｕ設定がない場合（即ち、Ｓ１ベアラーが解除された場合）、Ｓ１−Ｕセットアップ（即ち、Ｓ１ベアラー設定）することを要請する。
【０２７８】
２．ＨＳＳは、Ｓ１−Ｕセットアップを要請するユーザ平面セットアップ要請指示（‘User Plane Setup Request’）を‘yes’にセッティング（即ち、User Plane Setup Request＝‘yes’）し、‘yes’にセッティングされたユーザ平面セットアップ要請指示（‘User Plane Setup Request’）を含む端末への通信到達可能性通知要請（UE Reachability Notification Request）メッセージをＭＭＥに転送する。
【０２７９】
即ち、ＨＳＳはユーザ平面セットアップ要請指示（‘User Plane Setup Request’）が‘yes’にセッティングされた端末への通信到達可能性通知要請（UE Reachability Notification Request）メッセージをＭＭＥに転送することによって、ＭＭＥにＳ１−Ｕセットアップ要請を登録すると共にＵＲＲＰ−ＭＭＥセットアップを要請する。
【０２８０】
また、ＨＳＳはユーザ平面セットアップ要請指示（‘User Plane Setup Request’）の代りにＳＣＳ／ＡＳから受信したダウンリンクデータ指示（‘Downlink Data’）を端末への通信到達可能性通知要請（UE Reachability Notification Request）メッセージに含めてＭＭＥに転送することもできる。
【０２８１】
ＨＳＳは、ＡＳ／ＳＣＳから端末への通信到達可能性通知（UE Reachability Notification）を受信すれば、端末への通信到達可能性通知（UE Reachability Notification）を転送したＳＣＳ／ＡＳを格納し、そのような要請が受信されたことを指示するためにＵＲＲＰ−ＭＭＥ（UE Reachability Request Parameter for MME）パラメータをセッティングすることができる。
【０２８２】
ＨＳＳから端末への通信到達可能性通知要請（UE Reachability Notification Request）メッセージを受信したＭＭＥは、端末への通信到達可能性（reachability）の変化を感知すれば（例えば、端末のＮＡＳ動作が検出される場合など）、通信到達可能性変化と関連した情報をＨＳＳに報告する必要があることを指示するためのＵＲＲＰ−ＭＭＥをセッティングし、これと共にＳ１−Ｕセットアップの必要性を登録（registration）する。
【０２８３】
３．一方、スリープ状態（ＰＳＭ、またはｅＤＲＸモードでページングにより通信到達可能でない状態）の端末のＰ−ＴＡＵタイマが満了すれば、端末はＭＭＥにＴＡＵ要請（TAU Request）メッセージを転送する。
【０２８４】
この際、ＭＭＥは端末のＴＡＵ要請（TAU Request）メッセージを受信することによって端末への通信到達可能性（reachability）を感知（detection）する。
【０２８５】
４．ＭＭＥは該当端末に対するActive Time値を０にセッティングし、ＴＡＵ要請（TAU Request）メッセージに対する応答として０にセッティングされたActive Time値を含むＴＡＵ承認（TAU Accept）メッセージを端末に転送し、これと共に初期コンテクストセットアップ手続（Initial context setup procedure）を通じてＳ１−Ｕをセットアップ（即ち、Ｓ１ベアラー設定）する。
【０２８６】
このように、ＭＭＥがActive Time値を０にセッティングすることによって、端末がダウンリンクデータ受信後、ページング受信のための動作を省略するようにして端末の不要なエネルギー消耗を減らすことができるようにする。
【０２８７】
端末は、ＴＡＵ要請（TAU Request）メッセージを通じてＭＭＥにActive Time値を要請し、ＭＭＥはＴＡＵ承認（TAU Accept）メッセージを通じて端末にActive Time値を割り当てることができる。
【０２８８】
この際、ＴＡＵ承認（TAU Accept）メッセージは、Ｓ１シグナリング連結でダウンリンクＮＡＳ伝達（Downlink NAS Transport）メッセージに含まれて伝達できる。この場合、ＭＭＥは基地局とＳ−ＧＷとの間のＳ１−Ｕをセットアップするために基地局に初期コンテクストセットアップ要請（Initial Context Setup Request）メッセージを別途に転送することができる。
【０２８９】
また、ＴＡＵ承認（TAU Accept）メッセージは、Ｓ１シグナリング連結で初期コンテクストセットアップ要請（Initial Context Setup Request）メッセージに含まれて伝達できる。この場合、単一の初期コンテクストセットアップ要請（Initial Context Setup Request）メッセージを通じてＴＡＵ承認（TAU Accept）メッセージを基地局に伝達すると共に、基地局とＳ−ＧＷとの間のＳ１−Ｕをセットアップすることができる。
【０２９０】
基地局とＳ−ＧＷとの間のＳ１−Ｕをセットアップする過程は、先の図８または図１０の説明と同一であるので詳細な説明は省略する。
【０２９１】
５．ＭＭＥは、ＨＳＳにモニタリング報告（Monitoring Report）を転送することによって、端末が通信到達可能（UE-Reachable）であることを通知する。
【０２９２】
ＨＳＳは、ＳＣＳ／ＡＳにモニタリング報告（Monitoring Report）を転送することによって端末が通信到達可能（reachable）であることを通知する。
【０２９３】
ここで、ＭＭＥはＳＣＳ／ＡＳに直接モニタリング報告（Monitoring Report）を転送することによって、端末が通信到達可能（reachable）であることを通知することもできる。
【０２９４】
６．ＨＳＳまたはＭＭＥから端末が通信到達可能（reachable）の通知を受ければ、ＳＣＳ／ＡＳは確立（または、セットアップ）されたＳ１−Ｕを用いて該当端末にダウンリンクデータを転送する。
【０２９５】
前記のように、端末はActive Time値が０にセッティングされたＴＡＵ承認（TAU Accept）メッセージを受信したので、Ｓ１解除の以後、ECM-IDLE状態に残留せず、直ちにスリープ状態（例えば、ＰＳＭ、またはｅＤＲＸモードでページングにより通信到達可能でない状態）に進入してＡＳ（Access Stratum）動作を不活性化（disable）する。
【０２９６】
前記のような手続を通じてＡＳは端末の通信到達可能な（Reachable）区間を知られない場合にもダウンリンクデータの廃棄無しでスリープ（Sleep）状態の端末に円滑にダウンリンクデータを転送することができる。特に、待機（Pending）中のダウンリンクデータが存在する場合、Ｓ１−Ｕセットアップを命令すると共に、Active timeを０に与えることを明示して最適化した動作を可能にした。
【０２９７】
前記のように、予めＳ１−Ｕをセットアップすることによって、ページング手続を通じての初期コンテクストセットアップ手続（initial context setup procedure）に比べてシグナリングオーバーヘッドを減らすことができるだけでなく、端末がまたスリープ（sleep）状態に転換して通信到達不可能な（unreachable）場合が発生することを防止することができる。
【０２９８】
一方、図１６で例示しているネットワークノードは一つの例示に過ぎず、図１６で例示しているネットワークノードが他のネットワークノードに代替されるか、または更に他のネットワークノードが含まれることもできる。
【０２９９】
図１６では、端末のActive Timeを０にセッティングし、Ｓ１−Ｕをセットアップしたが、これとは異なり、Active Timeを長く設定してページング手続（Paging procedure）を通じてのＳ１−Ｕセットアップを行うこともできる。これに対して図面を参照して説明する。
【０３００】
図１７は、本発明の一実施形態に係る端末への通信到達可能性をモニタリングする方法を例示する図である。
【０３０１】
図１７を参照すると、ＳＣＳ／ＡＳ（application server）は、端末にダウンリンクデータを転送することを所望する場合、ＳＣＳ／ＡＳは端末への通信到達可能性のモニタリング（UE reachability monitoring）を要請するためのモニタリング要請（Monitoring Request）メッセージをＨＳＳに転送する（Ｓ１７０１）。
【０３０２】
モニタリング要請（monitoring request）メッセージは、端末への通信到達可能性関連指示（UE reachability related indication）を含むことができる。例えば、ＳＣＳ／ＡＳが端末にダウンリンクデータを信頼できるように転送することを所望する場合、端末への通信到達可能性関連指示（UE reachability related indication）をモニタリング要請（monitoring request）メッセージに含めることができる。
【０３０３】
ここで、端末への通信到達可能性関連指示（UE reachability related indication）は、ＳＣＳ／ＡＳが端末への通信到達可能性のモニタリングを要請した後、転送することを所望するダウンリンクデータを端末に転送できるように充分の時間を維持（即ち、端末が通信到達可能な状態を維持）するために用いられる。
【０３０４】
例えば、端末への通信到達可能性関連指示（UE reachability related indication）は簡単に先の図１６の例示のようにダウンリンクデータが存在することを指示（Dowlink Data＝‘yes’）することができる。
【０３０５】
または、端末への通信到達可能性関連指示（UE reachability related indication）は、ＳＣＳ／ＡＳが信頼できるように（reliably）ダウンリンクデータを端末に伝達できるように端末が通信到達可能な状態を維持する時間を指示することもできる。
【０３０６】
ＳＣＳ／ＡＳからモニタリング要請（monitoring request）メッセージを受信したＨＳＳは、端末への通信到達可能性通知要請（UE Reachability Notification Request）メッセージをＭＭＥに転送する（Ｓ１７０２）。
【０３０７】
ＳＣＳ／ＡＳから受信したモニタリング要請（monitoring request）メッセージに端末への通信到達可能性関連指示（UE reachability related indication）が含まれた場合、ＨＳＳは端末への通信到達可能性通知要請（UE Reachability Notification Request）メッセージに端末への通信到達可能性関連指示（UE reachability related indication）を含めて転送することができる。
【０３０８】
ここで、端末への通信到達可能性通知要請（UE Reachability Notification Request）メッセージは一つの例示に過ぎず、これと異なるフォーマットの端末への通信到達可能性のモニタリングのためのメッセージが利用されることもできる。但し、説明の便宜のために、以下、端末への通信到達可能性通知要請（UE Reachability Notification Request）メッセージが用いられると仮定して説明する。
【０３０９】
端末への通信到達可能性通知要請（UE Reachability Notification Request）メッセージに端末への通信到達可能性関連指示（UE reachability related indication）が含まれた場合、ＭＭＥは端末への通信到達可能性関連指示（UE reachability related indication）を用いて端末がＰＳＭ（Power Saving Mode）を適用している場合、Active Time値をセッティングする（Ｓ１７０３）。
【０３１０】
仮に、端末がｅＤＲＸを適用している場合であれば、ＭＭＥは該当端末がextended DRXに進入して通信到達不可能（Unreachable）でないように一定時間Ｓ１解除（release）トリガーリング（triggering）を延期するようにする。即ち、ＭＭＥは端末への通信到達可能性関連指示（UE reachability related indication）を用いてＳ１解除遅延時間をセッティングする。これによって、ＭＭＥが端末への通信到達可能性関連指示の命令を受けた場合には成功的なＴＡＵの以後、遂行するＳ１ release時間を遅延させてＡＳ／ＳＣＳが下向きデータを送ることができる通信到達可能な時間を保証することができる。
【０３１１】
即ち、端末への通信到達可能性関連指示（UE reachability related indication）は、前記端末のアクティブ時間をセッティングするために、及び／又はＳ１ release遅延のために用いられる。
【０３１２】
例えば、ＭＭＥは該当端末の通信到達可能性（reachability）を設定しながら、ＡＳ／ＳＣＳで転送するダウンリンクデータが存在するという指示（即ち、端末への通信到達可能性関連指示）を受信した場合、該当指示をActive Time値を調整するか、またはＳ１ releaseを遅延することに使用することができる。
【０３１３】
一方、スリープ状態（例えば、ＰＳＭまたはｅＤＲＸモードでページングにより通信到達可能でない状態）の端末のＰ−ＴＡＵタイマが満了するなどによりTAU procedureがtriggeringされれば、端末はＭＭＥにＴＡＵ要請（TAU Request）メッセージを転送する（Ｓ１７０４）。
【０３１４】
この際、ＭＭＥは端末のＴＡＵ要請（TAU Request）メッセージを受信することによって、端末への通信到達可能性（reachability）を感知（detection）する。
【０３１５】
図１７では、説明の便宜のために、ステップＳ１７０３の以後にステップＳ１７０４が遂行されることを例示しているが、ステップＳ１７０３とステップＳ１７０４が遂行される順序は互いに変わることもある。
【０３１６】
ＭＭＥは、ＴＡＵ要請（TAU Request）メッセージに対する応答としてＴＡＵ承認（TAU Accept）メッセージを端末に転送する（Ｓ１７０５）。
【０３１７】
ここで、ＴＡＵ承認（TAU Accept）メッセージはステップＳ１７０３でセッティングされたActive Time値を含む。即ち、ＭＭＥはステップＳ１８０３でセッティングされたActive Time値を端末に割り当てる。
【０３１８】
端末はＴＡＵ要請（TAU Request）メッセージを通じてＭＭＥにActive Time値を要請し、ＭＭＥはＴＡＵ承認（TAU Accept）メッセージを通じて端末にステップＳ１７０３でセッティングされたActive Time値を割り当てることもできる。
【０３１９】
この際、ＴＡＵ承認（TAU Accept）メッセージはＳ１シグナリング連結でダウンリンクＮＡＳ伝達（Downlink NAS Transport）メッセージに含まれて伝達され、ＲＲＣ連結でダウンリンク情報伝達（DL Information Transfer）メッセージに含まれて伝達できる。
【０３２０】
ＭＭＥはＨＳＳにモニタリング報告（Monitoring Report）を転送することによって、端末が通信到達可能（reachable）であることを通知する（Ｓ１７０６）。
【０３２１】
図１７では、説明の便宜のために、ステップＳ１７０５の以後にステップＳ１７０６が遂行されることを例示しているが、ステップＳ１７０５とステップＳ１７０６が遂行される順序は同一であるか、または互いに変わることもある。
【０３２２】
ＨＳＳはＳＣＳ／ＡＳにモニタリング報告（Monitoring Report）を転送することによって、端末が通信到達可能（reachable）であることを通知する（Ｓ１７０７）。
【０３２３】
ここで、ＭＭＥはＳＣＳ／ＡＳにモニタリング報告（Monitoring Report）を転送することによって、端末が通信到達可能（reachable）であることを通知することができ、この場合、ステップＳ１７０７は省略できる。
【０３２４】
ＨＳＳまたはＭＭＥから端末が通信到達可能（reachable）の通知を受ければ、ＳＣＳ／ＡＳは該当端末にダウンリンクデータを転送する。
【０３２５】
前記のように、ＭＭＥがActive Timeをもっと長く設定することによって、ＡＳ／ＳＣＳが端末の通信到達可能性（reachability）を認識し、端末に終端されるデータ（Mobile terminated data）（即ち、ダウンリンクデータ）を送信した場合、ＭＭＥがページングを成功的に伝達できるようにする。言い換えると、ＭＭＥはActive Timeをもっと長く設定することによって、ＰＰＦ（Paging Proceed Flag）を充分の時間の間クリア（clear）されないようにし、Ｓ−ＧＷがＭＭＥにデータ送信を知らせるＤＤＮを転送し、ＭＭＥがページング要請（paging request）メッセージを転送した場合、ＭＭＥが端末に該当ページングを成功的に伝達できるようにする。即ち、ＭＭＥはＳＣＳ／ＡＳ端で端末への通信到達可能性（reachability）モニタリングの要請を受けた後、ＳＣＳ／ＡＳ端で所望のダウンリンクデータを転送できるように充分のActive timeを維持できるようにする。また、該当端末がｅＤＲＸを適用する場合であれば、Ｓ１ releaseを遅延して端末の通信到達可能性を一定時間保証できるようにする。
【０３２６】
また、図１７で例示しているネットワークノードは一つの例示に過ぎず、図１７で例示しているネットワークノードが他のネットワークノードに代替されるか、更に他のネットワークノードが含まれることもできる。
【０３２７】
図１８は、本発明の一実施形態に係る端末への通信到達可能性をモニタリングする方法を例示する図である。
【０３２８】
図１８を参照すると、ＳＣＳ／ＡＳ（application server）は端末にダウンリンクデータを転送することを所望する場合、ＳＣＳ／ＡＳは端末への通信到達可能性のモニタリング（UE reachability monitoring）を要請するためのモニタリング要請（Monitoring Request）メッセージをＨＳＳに転送する（Ｓ１８０１）。
【０３２９】
モニタリング要請（monitoring request）メッセージは、Ｐ−ＴＡＵタイマ設定を含むことができる。
【０３３０】
ここで、Ｐ−ＴＡＵタイマ設定はＳＣＳ／ＡＳが今後端末と接続（contact）することを所望する周期値（即ち、Ｐ−ＴＡＵタイマ値）を指示する。
【０３３１】
ＳＣＳ／ＡＳからモニタリング要請（monitoring request）メッセージを受信したＨＳＳは、端末への通信到達可能性通知要請（UE Reachability Notification Request）メッセージをＭＭＥに転送する（Ｓ１８０２）。
【０３３２】
ＳＣＳ／ＡＳから受信したモニタリング要請（monitoring request）メッセージにＰ−ＴＡＵタイマ設定が含まれた場合、ＨＳＳは端末への通信到達可能性通知要請（UE Reachability Notification Request）メッセージにＰ−ＴＡＵタイマ設定を含めて転送することができる。
【０３３３】
ここで、端末への通信到達可能性通知要請（UE Reachability Notification Request）メッセージは一つの例示に過ぎず、これと異なるフォーマットの端末への通信到達可能性のモニタリングのためのメッセージが利用されることもできる。但し、説明の便宜のために、以下、端末への通信到達可能性通知要請（UE Reachability Notification Request）メッセージが用いられると仮定して説明する。
【０３３４】
端末への通信到達可能性通知要請（UE Reachability Notification Request）メッセージにＰ−ＴＡＵタイマ設定が含まれた場合、ＭＭＥはＰ−ＴＡＵタイマ設定を用いて該当端末のＰ−ＴＡＵタイマをセッティングする（Ｓ１８０３）。
【０３３５】
即ち、ＭＭＥはＰ−ＴＡＵタイマ設定を用いて該当端末のＰ−ＴＡＵタイマをセッティングし、Ｐ−ＴＡＵ手続にセッティングされたＰ−ＴＡＵタイマを適用する。
【０３３６】
図１８では、Ｐ−ＴＡＵタイマをＭＭＥがセッティングする場合を例示しているが、Ｐ−ＴＡＵタイマはＨＳＳでセッティングされることもできる。
【０３３７】
即ち、先のステップＳ１８０１で、ＨＳＳがＳＣＳ／ＡＳからＰ−ＴＡＵタイマ設定を含んだモニタリング要請（Monitoring Request）を受信すれば、ＨＳＳはＰ−ＴＡＵタイマ設定を用いて該当端末のＰ−ＴＡＵタイマをセッティングすることができる。そして、セッティングされたＰ−ＴＡＵタイマをＭＭＥに転送することができる。ＨＳＳからセッティングされたＰ−ＴＡＵタイマを受信したＭＭＥはＰ−ＴＡＵ手続に受信したセッティングされたＰ−ＴＡＵタイマを適用する。
【０３３８】
以下、説明の便宜のためにＭＭＥによりＰ−ＴＡＵタイマがセッティングされると仮定して説明する。
【０３３９】
一方、スリープ状態（例えば、ＰＳＭまたはｅＤＲＸモードでページングにより通信到達可能でない状態）の端末のＰ−ＴＡＵタイマが満了すれば、端末はＭＭＥにＴＡＵ要請（TAU Request）メッセージを転送する（Ｓ１８０４）。
【０３４０】
この際、ＭＭＥは端末のＴＡＵ要請（TAU Request）メッセージを受信することによって、端末への通信到達可能性（reachability）を感知（detection）する。
【０３４１】
図１８では、説明の便宜のために、ステップＳ１８０３の以後にステップＳ１８０４が遂行されることを例示しているが、ステップＳ１８０３とステップＳ１８０４が遂行される順序に互いに変わることもできる。
【０３４２】
ＭＭＥは、ＴＡＵ要請（TAU Request）メッセージに対する応答としてＴＡＵ承認（TAU Accept）メッセージを端末に転送する（Ｓ１８０５）。
【０３４３】
ここで、ＴＡＵ承認（TAU Accept）メッセージは、ステップＳ１８０３でセッティングされたＰ−ＴＡＵタイマ値を含む。即ち、ＭＭＥはステップＳ１８０３でセッティングされたＰ−ＴＡＵタイマ値を端末に割り当てる。
【０３４４】
端末はＴＡＵ要請（TAU Request）メッセージを通じてＭＭＥにＰ−ＴＡＵタイマ値を要請し、ＭＭＥはＴＡＵ承認（TAU Accept）メッセージを通じて端末にステップＳ１８０３でセッティングされたＰ−ＴＡＵタイマ値を割り当てることもできる。
【０３４５】
この際、ＴＡＵ承認（TAU Accept）メッセージはＳ１シグナリング連結でダウンリンクＮＡＳ伝達（Downlink NAS Transport）メッセージに含まれて伝達され、ＲＲＣ連結でダウンリンク情報伝達（DL Information Transfer）メッセージに含まれて伝達できる。
【０３４６】
ＭＭＥはＨＳＳにモニタリング報告（Monitoring Report）を転送することによって、端末が通信到達可能（reachable）であることを通知する（Ｓ１８０６）。
【０３４７】
ＨＳＳはＳＣＳ／ＡＳにモニタリング報告（Monitoring Report）を転送することによって、端末が通信到達可能（reachable）であることを通知する（Ｓ１８０７）。
【０３４８】
ここで、ＭＭＥはＳＣＳ／ＡＳにモニタリング報告（Monitoring Report）を転送することによって、端末が通信到達可能（reachable）であることを通知することもでき、この場合、ステップＳ１８０７は省略できる。
【０３４９】
ＨＳＳまたはＭＭＥから端末が通信到達可能（reachable）の通知を受ければ、ＳＣＳ／ＡＳは該当端末にダウンリンクデータを転送する。
【０３５０】
前記のように、端末がＰ−ＴＡＵなどに通信到達可能（Reachable）な場合、成功的なデータ送受信後、またスリープ状態（例えば、ＰＳＭ、またはｅＤＲＸモードでページングにより通信到達可能でない状態）に進入することができる。
【０３５１】
そして、端末はＡＳ／ＳＣＳが設定したＰ−ＴＡＵタイマ（即ち、ＡＳ／ＳＣＳから受信したＰ−ＴＡＵタイマ周期によってＭＭＥ／ＨＳＳがセッティングしたＰ−ＴＡＵタイマ）が満了する前まではアクセスストラタム（ＡＳ）をスイッチオフ（switch off）してスリープモードを維持し、セッティングされたＰ−ＴＡＵタイマ値が満了すれば覚めてＰ−ＴＡＵ手続を遂行する。
【０３５２】
即ち、このような手続を通じてＡＳ／ＳＣＳと端末との間の同期化されたウエイク−アップによって端末受信号（Mobile terminated Call）送受信が可能であるので、端末のパワーセービング効果を極大化しながらＡＳ／ＳＣＳのデータ伝達遅延を最小化することができる。
【０３５３】
また、図１８で例示しているネットワークノードは一つの例示に過ぎず、図１８で例示しているネットワークノードが他のネットワークノードに代替されるか、または更に他のネットワークノードが含まれることもできる。
【０３５４】
一方、図１６から図１８で、端末にActive Time及び／又はＰ−ＴＡＵタイマ値を割り当てるための方法としてＴＡＵ手続を例示しているが、これは一つの例示に過ぎず、Attach手続などのような端末がトリガーリング（Triggering）するＮＡＳ手続を用いて端末にActive Time及び／又はＰ−ＴＡＵタイマ値を割り当てることができる。
【０３５５】
但し、現在端末が使用するＰ−ＴＡＵタイマ値及びActive Time値を変更するためには端末がトリガーリング（Triggering）するＮＡＳ手続（ＴＡＵ、ATTACH手続など）のみで可能である。したがって、ＡＳ／ＳＣＳがその次のダウンリンクデータ転送のために端末のActive Time値及び／又はＰ−ＴＡＵタイマ値変更を要請する場合、端末がECM-IDLEに転換時、直ちに該当値を使用せず、以後、端末がトリガーリング（Triggering）するＮＡＳ手続（ＴＡＵ、ATTACH手続など）で新しくセッティングされたActive Time値及び／又はＰ−ＴＡＵタイマ値がアップデートできるという問題がある。即ち、端末がＮＡＳ手続をトリガーしない場合、前記のように新しくセッティングされたActive Time値及び／又はＰ−ＴＡＵタイマ値が端末にアップデートできないという問題がある。
【０３５６】
したがって、ＡＳ／ＳＣＳが設定してくれるＰ−ＴＡＵタイマ及びＵＥがＳ１ベアラー解除後に通信到達可能なActive Time（または、period）などを直ちに端末に適用できるように設定する方法が必要である。これによって、本発明ではセッティングされた（または、変更された）Ｐ−ＴＡＵタイマ及び／又はActive Timeを端末に設定するための方法を提案する。
【０３５７】
Service Request setup過程で、ＭＭＥがＰＳＭ（または、ｅＤＲＸモード）関連パラメータ（例えば、セッティングされた（または、変更された）Ｐ−ＴＡＵタイマ及び／又はActive Timeなど）を設定するための新たなＮＡＳメッセージを定義することができる。例えば、サービス要請承認（Service Request Accept）メッセージを定義することができる。
【０３５８】
サービス要請承認（Service Request Accept）メッセージは、サービス要請（Service Request）メッセージに対する応答としてＭＭＥにより端末に転送できる。したがって、端末がＭＭＥにサービス要請（Service Request）メッセージを転送してサービス要請（service request）手続が開始され（先の図１０参照）、サービス要請（service request）手続中にＭＭＥはサービス要請承認（Service Request Accept）メッセージを端末に転送することによって、ＰＳＭ（または、ｅＤＲＸモード）関連パラメータ（例えば、セッティングされた（または、変更された）Ｐ−ＴＡＵタイマ及び／又はActive Timeなど）を端末に割り当てることができる。
【０３５９】
また、Ｓ１ベアラーが解除された状態でＭＭＥが基地局にＳ１ＡＰメッセージに新しく適用されるＰＳＭ（または、ｅＤＲＸモード）関連パラメータ（例えば、セッティングされた（または、変更された）Ｐ−ＴＡＵタイマ及び／又はActive Timeなど）を設定してくれれば、基地局はＲＲＣメッセージ（例えば、ＲＲＣ連結再設定メッセージなど）を通じて該当パラメータを端末に伝達することができる。これは、ＭＭＥが該当端末をスリープ状態（例えば、ＰＳＭ、またはｅＤＲＸモードでページングにより通信到達可能でない状態）で活性化（activation）（即ち、通信到達可能な状態に転換）させる場合に可能でありうる。
【０３６０】
または、ＭＭＥが端末にＴＡＵ手続をトリガー（trigger）することを命令するメッセージを定義することができる。例えば、ＴＡＵ指示（TAU Indication）メッセージを定義することができる。ＭＭＥは、ＴＡＵ指示（TAU Indication）メッセージを端末に転送することによって、端末が直ちにＴＡＵを遂行するように命令することができ、先の図１６から図１８の例示のように、ＴＡＵ承認（TAU Accept）メッセージを通じてＰＳＭ（または、ｅＤＲＸモード）関連パラメータ（例えば、セッティングされた（または、変更された）Ｐ−ＴＡＵタイマ及び／又はActive Timeなど）を端末に割り当てることができる。
【０３６１】
図１９は、本発明の一実施形態に係る端末への通信到達可能性をモニタリングする方法を例示する図である。
【０３６２】
図１９を参照すると、ネットワークノード（例えば、ＭＭＥ）は他のネットワークノード（例えば、ＨＳＳ）から端末への通信到達可能性のモニタリングのためのメッセージを受信する（Ｓ１９０１）。
【０３６３】
ここで、端末への通信到達可能性のモニタリングのためのメッセージは、端末への通信到達可能性関連指示（UE reachability related indication）を含むことができる。
【０３６４】
例えば、端末への通信到達可能性のモニタリングのためのメッセージとして端末への通信到達可能性通知要請（UE Reachability Notification Request）メッセージが利用されることもできるが、これと異なるフォーマットの端末への通信到達可能性のモニタリングのためのメッセージが利用されることもできる。
【０３６５】
端末への通信到達可能性のモニタリングのためのメッセージが端末への通信到達可能性関連指示（UE reachability related indication）を含む場合、ネットワークノード（例えば、ＭＭＥ）は端末への通信到達可能性関連指示（UE reachability related indication）を用いて端末の活性化時間（Active Time）及び／又はＳ１解除遅延時間（Ｓ１ release delay time）をセッティングする（Ｓ１９０２）。
【０３６６】
より具体的に、端末がＰＳＭ（Power Saving Mode）を適用している場合であれば、ネットワークノード（例えば、ＭＭＥ）は端末への通信到達可能性関連指示（UE reachability related indication）を用いてActive Time値をセッティングすることができる。
【０３６７】
または、端末がｅＤＲＸを適用している場合であれば、ネットワークノード（例えば、ＭＭＥ）は端末への通信到達可能性関連指示（UE reachability related indication）を用いてＳ１解除（release）トリガーリング（triggering）を延期するためにＳ１解除遅延時間（Ｓ１ release delay time）をセッティングすることができる。
【０３６８】
ネットワークノード（例えば、ＭＭＥ）は、ステップＳ１９０２でセッティングされたActive Time及び／又はＳ１解除遅延時間を適用する（Ｓ１９０３）。
【０３６９】
ここで、ネットワークノード（例えば、ＭＭＥ）がActive Timeをセッティングした場合、セッティングされたActive Timeを端末に割り当てることによって、セッティングされたActive Timeを適用することができる。例えば、Ｐ−ＴＡＵタイマが満了するなどによりＴＡＵ手続がトリガーリングされれば、ネットワークノード（例えば、ＭＭＥ）はＴＡＵ承認（TAU Accept）メッセージを通じて端末にセッティングされたActive Timeを割り当てることができる。
【０３７０】
または、ネットワークノード（例えば、ＭＭＥ）がＳ１解除遅延時間をセッティングした場合、例えば、TAU procedureが完了した後、ネットワークノード（例えば、ＭＭＥ）はセッティングされたＳ１解除遅延時間の以後にＳ１解除（Ｓ１ release）（例えば、先の図９で９段階乃至１１段階）手続を開始することができる。
【０３７１】
図２０は、本発明の一実施形態に係る端末への通信到達可能性をモニタリングする方法を例示する図である。
【０３７２】
図２０を参照すると、ネットワークノード（例えば、ＭＭＥ）は他のネットワークノード（例えば、ＨＳＳ）から端末への通信到達可能性のモニタリングのためのメッセージを受信する（Ｓ２００１）。
【０３７３】
ここで、端末への通信到達可能性のモニタリングのためのメッセージは、Ｐ−ＴＡＵタイマ設定（P-TAU timer configuration）を含むことができる。ここで、Ｐ−ＴＡＵタイマ設定はＳＣＳ／ＡＳが今後端末と接続（contact）することを所望する周期値（即ち、Ｐ−ＴＡＵタイマ値）を指示する。
【０３７４】
例えば、端末への通信到達可能性のモニタリングのためのメッセージとして端末への通信到達可能性通知要請（UE Reachability Notification Request）メッセージが利用されることもできるが、これと異なるフォーマットの端末への通信到達可能性のモニタリングのためのメッセージが利用されることもできる。
【０３７５】
端末への通信到達可能性のモニタリングのためのメッセージがＰ−ＴＡＵタイマ設定を含む場合、ネットワークノード（例えば、ＭＭＥ）はＰ−ＴＡＵ手続にＰ−ＴＡＵタイマ設定を用いてセッティングされたＰ−ＴＡＵタイマを適用する（Ｓ２００２）。
【０３７６】
ここで、Ｐ−ＴＡＵタイマは先のステップＳ２００１で端末への通信到達可能性のモニタリングのためのメッセージを受信したネットワークノード（例えば、ＭＭＥ）がセッティングすることもできるが、これと相異するネットワークノート（例えば、ＨＳＳ）でセッティングすることもできる。
【０３７７】
ここで、ネットワークノード（例えば、ＭＭＥ）はセッティングされたＰ−ＴＡＵタイマを端末に割り当てることによって、セッティングされたＰ−ＴＡＵタイマを適用することができる。例えば、Ｐ−ＴＡＵタイマが満了するなどによりＴＡＵ手続がトリガーリングされれば、ネットワークノード（例えば、ＭＭＥ）はＴＡＵ承認（TAU Accept）メッセージを通じて端末にセッティングされたＰ−ＴＡＵタイマ値を割り当てることができる。
【０３７８】
本発明が適用できる装置一般
図２１は、本発明の一実施形態に係る通信装置のブロック構成図を例示する。
【０３７９】
図２１を参照すると、無線通信システムはネットワークノード２１１０及び多数の端末（ＵＥ）２１２０を含む。
【０３８０】
ネットワークノード２１１０は、プロセッサ（processor）２１１１、メモリ（memory）２１１２、及び通信モジュール（communication module）２１１３を含む。プロセッサ２１１１は、先の図１から図２０で提案された機能、過程、及び／又は方法を具現する。有／無線インターフェースプロトコルの階層はプロセッサ２１１１により具現できる。メモリ２１１２はプロセッサ２１１１と連結されて、プロセッサ２１１１を駆動するための多様な情報を格納する。通信モジュール２１１３はプロセッサ２１１１と連結されて、有／無線信号を送信及び／又は受信する。ネットワークノード２１１０の一例に、基地局、ＭＭＥ、ＨＳＳ、ＡＳ、またはＳＣＳなどがこれに該当できる。特に、ネットワークノード２１１０が基地局である場合、通信モジュール２１１３は無線信号を送信／受信するためのＲＦ部（radio frequency unit）を含むことができる。
【０３８１】
端末２１２０は、プロセッサ２１２１、メモリ２１２２、及び通信モジュール（または、ＲＦ部）２１２３を含む。プロセッサ２１２１は、先の図１から図２０で提案された機能、過程、及び／又は方法を具現する。無線インターフェースプロトコルの階層はプロセッサ２１２１により具現できる。メモリ２１２２はプロセッサ２１２１と連結されて、プロセッサ２１２１を駆動するための多様な情報を格納する。通信モジュール２１２３はプロセッサ２１２１と連結されて、無線信号を送信及び／又は受信する。
【０３８２】
メモリ２１１２、２１２２は、プロセッサ２１１１、２１２１の内部または外部にあることができ、よく知られた多様な手段によりプロセッサ２１１１、２１２１と連結できる。また、ネットワークノード２１１０（基地局の場合）及び／又は端末２１２０は、一つのアンテナ（single antenna）または多重アンテナ（multiple antenna）を有することができる。
【０３８３】
以上説明された実施の形態は、本発明の構成要素と特徴が所定の形態で結合されたことである。各構成要素または特徴は、別の明示上言及がない限り選択的なものと考慮されなければならない。各構成要素または特徴は、他の構成要素または特徴と結合されない形態で実施されることができる。また、一部構成要素及び／または特徴を結合して本発明の実施の形態を構成することも可能である。本発明の実施の形態において説明される動作の順序は変更されることができる。ある実施の形態の一部構成または特徴は、他の実施の形態に含まれることができ、または他の実施の形態の対応する構成または特徴と交替されることができる。特許請求の範囲において明示的な引用関係がない請求項を結合して実施の形態を構成するか、または出願後の補正により新しい請求項として含めることができることは自明である。
【０３８４】
本発明にかかる実施の形態は、多様な手段、例えば、ハードウェア、ファームウェア（firmware）、ソフトウェアまたはそれらの結合などにより具現化されることができる。ハードウェアによる具現の場合、本発明の一実施の形態は、一つまたはそれ以上のＡＳＩＣｓ（application specific integrated circuits）、ＤＳＰｓ（digital signal processors）、ＤＳＰＤｓ（digital signal processing devices）、ＰＬＤｓ（programmable logic devices）、ＦＰＧＡｓ（field programmable gate arrays）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロ・プロセッサなどにより具現化されることができる。
【０３８５】
ファームウェアまたはソフトウェアによる具現の場合、本発明の一実施の形態は、以上説明された機能または動作を行うモジュール、手順、関数などの形態により具現化されることができる。ソフトウェアコードは、メモリに格納されてプロセッサにより駆動されることができる。前記メモリは、前記プロセッサの内部または外部に位置して、予め公知された多様な手段により前記プロセッサとデータをやり取りすることができる。
【０３８６】
本発明は、本発明の必須特徴から外れない範囲で他の特定の形態で具体化されうることは当業者にとって自明である。したがって、上述の詳細な説明は、すべての面において制限的に解析されてはならず、例示に過ぎないと考慮しなければならない。本発明の範囲は、添付された請求項の合理的解析により決定されなければならず、本発明の等価的範囲内でのすべての変更は、本発明の範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０３８７】
本発明の無線通信システムにおける端末への通信到達可能性をモニタリングする方案は３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムに適用される例を中心として説明したが、３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムの以外にも多様な無線通信システムに適用可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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