(57)【要約】コアネットワーク装置（３００）は、無線アクセスネットワーク（２０）を介して無線端末（１００）との間でＮＡＳ（N Non-Access Stratum）メッセージを交換する。さらに、コアネットワーク装置（３００）は、無線端末（１００）に、コアネットワーク（３０）のベアラ（Ｓ５／Ｓ８ベアラ及びＳ１ベアラ）を使用する通信が許可される期間又はサイクルを無線端末（１００）に対して指定する通信スケジューリング情報を通知するよう構成されている。これにより、例えば、コアネットワークのベアラリソースを用いる無線端末の通信をＮＡＳ（Non-Access Stratum）レベルで平準化することに寄与できる。
2015063970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動通信システムのコアネットワークに配置されるコアネットワーク装置であって、
無線アクセスネットワークを介して無線端末との間でＮＡＳ（Non-Access Stratum）メッセージを交換し、前記無線端末に通信スケジューリング情報を通知する制御手段を備え、
前記通信スケジューリング情報は、前記コアネットワークのベアラを使用する通信が許可される期間又はサイクルを前記無線端末に対して指定する、
コアネットワーク装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記無線端末からのＮＡＳ要求メッセージが受諾されたことを示すＮＡＳ受諾メッセージを用いて前記通信スケジューリング情報を前記無線端末に送信する、請求項１に記載のコアネットワーク装置。
【請求項３】
前記ＮＡＳ受諾メッセージは、Attach Acceptメッセージ、ＴＡＵ（Tracking Area Update）Acceptメッセージ、及びDetach Acceptメッセージのうち少なくとも１つを含む、請求項２に記載のコアネットワーク装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記ベアラを確立すること、確立済みの前記ベアラを修正すること、確立済みの前記ベアラを解放すること、又は前記無線端末が前記コアネットワークからデタッチすることに応答して、前記通信スケジューリング情報を前記無線端末に送信する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のコアネットワーク装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記ベアラが前記無線端末のために確立されており前記無線端末が前記ベアラを利用可能な状態である間に、ＮＡＳメッセージを用いて前記通信スケジューリング情報を前記無線端末に送信する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のコアネットワーク装置。
【請求項６】
前記ＮＡＳメッセージは、ＴＡＵ（Tracking Area Update）Acceptメッセージ、Session Management Requestメッセージ、及びNAS Deactivate EPS Bearer Context Requestメッセージのうち少なくとも１つを含む、請求項５に記載のコアネットワーク装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記ベアラを利用可能な状態から前記ベアラが解放されたアイドル状態に前記無線端末が遷移するためのベアラ解放プロシージャにおいて、前記通信スケジューリング情報を前記無線端末に送信する、請求項１〜６いずれか１項に記載のコアネットワーク装置。
【請求項８】
前記通信スケジューリング情報は、前記ベアラ解放プロシージャにおいて、前記無線アクセスネットワークにおけるＡＳレベルの第１のメッセージを用いて送信される、請求項７に記載のコアネットワーク装置。
【請求項９】
前記第１のメッセージは、RRC connection releaseメッセージを含む、請求項８に記載のコアネットワーク装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記無線端末が前記コアネットワークからデタッチするためのデタッチプロシージャにおいて、前記通信スケジューリング情報を前記無線端末に送信する、請求項１〜９いずれか１項に記載のコアネットワーク装置。
【請求項１１】
前記通信スケジューリング情報は、前記無線端末によって起動されたデタッチプロシージャにおいて前記コアネットワーク装置から送信されるDetach Requestメッセージ、又は前記コアネットワークによって起動されたデタッチプロシージャにおいて前記コアネットワーク装置からDetach Acceptメッセージを用いて送信される、請求項１０に記載のコアネットワーク装置。
【請求項１２】
無線端末であって、
無線アクセスネットワークを介してコアネットワーク装置との間でＮＡＳ（Non-Access Stratum）メッセージを交換し、前記コアネットワーク装置から通信スケジューリング情報を受信する制御手段を備え、
前記通信スケジューリング情報は、コアネットワークのベアラを使用する通信が許可される期間又はサイクルを前記無線端末に対して指定する、
無線端末。
【請求項１３】
前記制御手段は、前記無線端末からのＮＡＳ要求メッセージが受諾されたことを示すＮＡＳ受諾メッセージを用いて前記通信スケジューリング情報を受信する、請求項１２に記載の無線端末。
【請求項１４】
前記ＮＡＳ受諾メッセージは、Attach Acceptメッセージ、ＴＡＵ（Tracking Area Update）Acceptメッセージ、及びDetach Acceptメッセージのうち少なくとも１つを含む、請求項１３に記載の無線端末。
【請求項１５】
前記制御手段は、前記ベアラを確立すること、確立済みの前記ベアラを修正すること、確立済みの前記ベアラを解放すること、又は前記コアネットワークからデタッチすることに応答して、前記通信スケジューリング情報を受信する、請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の無線端末。
【請求項１６】
前記制御手段は、前記ベアラが前記無線端末のために確立されており前記無線端末が前記ベアラを利用可能な状態である間に、ＮＡＳメッセージを用いて前記通信スケジューリング情報を受信する、請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の無線端末。
【請求項１７】
前記制御手段は、前記通信スケジューリング情報を用いて、前記ベアラを使用する通信が許可される前記期間又は前記サイクルを計測するための少なくとも１つのタイマを活性化する、請求項１２〜１６のいずれか１項に記載の無線端末。
【請求項１８】
前記少なくとも１つのタイマは、前記ベアラを使用する通信が許可される前記期間を計測する第１のタイマと、前記ベアラを使用する通信が禁止される期間を計測する第２のタイマを含む、請求項１７に記載の無線端末。
【請求項１９】
移動通信システムのコアネットワークに配置されるコアネットワーク装置によって行われる通信制御方法であって、
無線端末に、前記コアネットワークのベアラを使用する通信が許可される期間又はサイクルを前記無線端末に対して指定する通信スケジューリング情報を通知することを備える、
通信制御方法。
【請求項２０】
無線端末によって行われる通信制御方法であって、
コアネットワークのベアラを使用する通信が許可される期間又はサイクルを前記無線端末に対して指定する通信スケジューリング情報をコアネットワーク装置から受信することを備える、
通信制御方法。
【請求項２１】
移動通信システムのコアネットワークに配置されるコアネットワーク装置によって行われる通信制御方法をコンピュータに行わせるためのプログラムを格納した非一時的なコンピュータ可読媒体であって、
前記通信制御方法は、無線端末に、前記コアネットワークのベアラを使用する通信が許可される期間又はサイクルを前記無線端末に対して指定する通信スケジューリング情報を通知することを備える、
コンピュータ可読媒体。
【請求項２２】
無線端末によって行われる通信制御方法をコンピュータに行わせるためのプログラムを格納した非一時的なコンピュータ可読媒体であって、
前記通信制御方法は、コアネットワークのベアラを使用する通信が許可される期間又はサイクルを前記無線端末に対して指定する通信スケジューリング情報をコアネットワーク装置から受信することを備える、
コンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、移動通信システムに関し、特にＮＡＳ（Non-Access Stratum）レベルの通信制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
多元接続方式の移動通信システムは、時間、周波数、及び送信電力のうち少なくとも１つを含む無線リソースを複数の無線端末の間で共有することで、複数の無線端末が実質的に同時に無線通信を行うことを可能としている。代表的な多元接続方式は、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）、ＦＤＭＡ（Frequency Division Multiple Access）、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）、若しくはＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）又はこれらの組み合わせである。本明細書で用いる移動通信システムの用語は、特に断らない限り多元接続方式の移動通信システムを意味する。【０００３】
移動通信システムは、無線端末及びネットワークを含む。ネットワークは、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ：Radio Access Network）及びコアネットワークを含む。無線端末は、ＲＡＮ及びコアネットワークを介して外部ネットワーク（例えば、 インターネット、パケットデータネットワーク、ＰＳＴＮ（Public Switched Telephone Networks））と通信する。移動通信システムは、例えば、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）のＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）又はＥＰＳ（Evolved Packet System）である。ＲＡＮは、例えばＵＴＲＡＮ（Universal Terrestrial Radio Access Network）、又はＥ−ＵＴＲＡＮ（Evolved UTRAN）である。コアネットワークは、例えば、ＧＰＲＳ（General Packet Radio Service）パケットコア、又はＥＰＣ（Evolved Packet Core）である。【０００４】
ＲＡＮは、基地局および無線リソース管理機能を含む。無線リソース管理機能は、基地局とは別のＲＡＮノードに配置される場合もあるし、基地局に配置される場合もある。例えば、ＵＭＴＳでは、無線リソース管理機能は、ＲＮＣ（Radio Network Controller）に配置される。一方、ＥＰＳでは、無線リソース管理機能は、基地局（eNB）に配置される。【０００５】
コアネットワークは、トラフィックを中継する１又は複数の転送ノード、並びにモビリティ管理及びセッション管理（ベアラ管理）などを行う１又は複数の制御ノードを含む。転送ノード機能及び制御ノード機能は、例えばＵＭＴＳのＰＳ（Packet Switched）ドメインのＳＧＳＮ（Serving GPRS Support Node）およびＣＳ（Circuit Switched）ドメインのＭＳＣ（Mobile-services Switching Center）のように、１つのノードに一体的に配置されてもよい。制御ノードは、無線端末との間でＮＡＳ（Non-Access Stratum）メッセージを送受信する。ＮＡＳメッセージは、ＲＡＮで終端されず、ＲＡＮの無線アクセス方式に依存することなく、無線端末とコアネットワークの間で透過的に送受信されるシグナリングメッセージである。無線端末からコアネットワークに送られるＮＡＳメッセージは、アタッチ要求、セッション（ベアラ）要求、及び位置更新要求などのＮＡＳ要求メッセージを含む。例えば、ＥＰＳの場合、無線端末からのＮＡＳ要求メッセージは、Attach Request、Service Request、PDN connectivity request、Bearer Resource Allocation Request、Bearer Resource Modification Request、TAU (Tracking Area Update) Request、及びRAU (Routing Area Update) Requestのうち少なくとも１つを含む。一方、コアネットワークから無線端末に送信されるＮＡＳメッセージは、これらのＮＡＳ要求メッセージに対する受諾（ACCEPT）メッセージ、及び拒絶（REJECT）メッセージを含む。【０００６】
コアネットワークの過負荷又は輻輳を抑制するためのＮＡＳレベルの輻輳制御（congestion control）が知られている（例えば、非特許文献１及び特許文献１を参照）。非特許文献１は、ＡＰＮ（Access Point Name）ベースのセッション・マネジメント輻輳制御及びモビリティ・マネジメント輻輳制御、並びに一般的なＮＡＳレベルのモビリティ・マネジメント輻輳制御を開示している。ＡＰＮは、ＥＰＳで用いられる外部ネットワークの識別子である。ＡＰＮベースの輻輳制御は、特定のＡＰＮに関する過負荷又は輻輳を抑制するために実行される。一般的なＮＡＳレベルのモビリティ・マネジメント輻輳制御は、特定のＡＰＮによらない一般的な過負荷状況下で実行される。これらのＮＡＳレベルの輻輳制御が実行される場合、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）は、無線端末からのセッション・マネジメント又はモビリティ・マネジメントに関するＮＡＳ要求を拒絶する。なお、ＭＭＥは、ＥＰＳのコアネットワーク（ＥＰＣ（Evolved Packet Core））に配置される制御ノードである。ＮＡＳ要求を拒絶された無線端末は、ＮＡＳバックオフタイマを活性化し（activate）、デタッチ（コネクション切断）する場合、緊急呼を起動する場合、およびページングに応答する場合などのいくつか例外を除いて、ＮＡＳバックオフタイマが満了するまで新たなＮＡＳ要求の送信を抑止する。ＥＰＳでは、ＮＡＳバックオフタイマは、Session Management back-off timer、Mobility Management back-off timer、又は back-off timer T3346、等と呼ばれる。【０００７】
ＮＡＳバックオフタイマのタイマ値（すなわちバックオフ時間）の長さは、コアネットワークによって指定される。例えば、ＮＡＳ要求を拒絶するためにコアネットワークの制御ノード（e.g. ＭＭＥ、ＳＧＳＮ）から無線端末に送られる拒絶メッセージは、バックオフタイマ値の指定を含む。なお、制御ノード（e.g. ＭＭＥ）は、多数の無線端末がバックオフタイマによって延期されたＮＡＳ要求を殆ど同時に行うことを回避しなければならない。そのために、非特許文献１は、延期されたＮＡＳ要求が同時に発生しないように、ＮＡＳバックオフタイマ値を選択するべきであると記載している。【０００８】
また、非特許文献１は、ＭＴＣ（Machine Type Communication）に関する過負荷への対処について記載している。ＭＴＣは、Ｍ２Ｍ（Machine-to−Machine）コミュニケーション又はセンサネットワークコミュニケーションとも呼ばれる。ＭＴＣを移動通信システムに収容する場合、機械（e.g. 自動販売機、スマートメータ、自動車、鉄道車両）及びセンサ（e.g. 環境、農業、交通等に関するセンサ）に無線端末の機能が配置される。ＭＴＣ用の無線端末はＭＴＣデバイスと呼ばれる。非特許文献１は、ＭＴＣデバイスの通信が集中することによる負荷ピークの繰り返しを防ぐために、ＭＴＣデバイスに課されるバックオフタイマ値がランダム化されてもよいことを記載している。また、非特許文献１は、ＭＴＣデバイスための無線端末は低プライオリティ端末として構成されてもよく、低プライオリティ端末に対して長いバックオフタイマ値が課されてもよいことを記載している。さらに、非特許文献１は、低プライオリティ端末が、ＮＡＳシグナリング手順の間に、低ライオリティ識別子をＭＭＥに送信することについて記載している。低プライオリティ識別子は、ＭＭＥが無線端末からのＮＡＳ要求を受け入れるか否かを決定するために使用される。【０００９】
特許文献１は、ＭＴＣの輻輳制御を開示しており、特定のＭＴＣアプリケーションの通信をブロックするためのＮＡＳレベルの輻輳制御を開示している。例えば、ネットワークノード（e.g.ＭＭＥ、ＳＧＳＮ）は、特定の ＭＴＣアプリケーションに関するＭＴＣデバイスからＮＡＳ要求（例えば、PDN Connectivity Request又は Attach Request）を受信した場合に、バックオフタイマ値の指定を含む拒絶メッセージを送信する。特定の ＭＴＣアプリケーションは、ＡＰＮ又はＭＴＣグループ識別子によって識別されてもよい。また、複数のＭＴＣデバイスのバックオフタイマが満了したときにネットワーク負荷が高まることを防ぐために、同じＭＴＣグループに属する異なるＭＴＣデバイスに対してランダムなバックオフタイマ値が割り当てられてもよい。また、特許文献１は、無線端末からのＮＡＳ要求に対する受諾メッセージ（e.g. Attach Acceptメッセージ、RAU Acceptメッセージ、又はTAU Acceptメッセージ）によってバックオフタイマ値が無線端末に送られてもよいことを記載している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１１／０１９９９０５号明細書
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】3GPP TS 23.401 V11.6.0 (2013-06) “3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Services and System Aspects; General Packet Radio Service (GPRS) enhancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) access (Release 11)”、2013年6月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
非特許文献１及び特許文献１に示されているようなＮＡＳレベルの輻輳制御は、コアネットワークの輻輳を緩和するための仕組みである。したがって、輻輳が発生したとき又は輻輳が発生しそうであるときに、コアネットワークの制御ノード（e.g. ＭＭＥ、ＳＧＳＮ）は、ＮＡＳ拒絶メッセージ（e.g. Attach reject, Service reject, 及びTAU reject）においてＮＡＳバックオフ時間を指定することによってバックオフを開始する。つまり、ＮＡＳレベルの輻輳制御は、輻輳が発生したとき又は輻輳が発生しそうであるときでなければ実行されない。したがって、ＮＡＳレベル輻輳制御は、コアネットワークのベアラリソースを用いる無線端末の通信を、輻輳が発生していない間に平準化するためには十分でないかもしれない。【００１３】
本件発明者は、コアネットワークのベアラリソースを用いる無線端末の通信をＮＡＳレベルで平準化するための改良について検討した。したがって、本明細書に開示される実施形態が達成しようとする目的の１つは、コアネットワークのベアラリソースを用いる無線端末の通信をＮＡＳレベルで平準化することに寄与可能なコアネットワーク装置、無線端末、通信制御方法、及びプログラムを提供することである。その他の目的又は課題と新規な特徴は、本明細書の記述又は添付図面から明らかにされる。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
第１の態様では、コアネットワーク装置は、無線アクセスネットワークを介して無線端末との間でＮＡＳ（Non-Access Stratum）メッセージを交換し、前記無線端末に通信スケジューリング情報を通知するよう構成された制御部を含む。前記通信スケジューリング情報は、コアネットワークのベアラを使用する通信が許可される期間又はサイクルを前記無線端末に対して指定する。【００１５】
第２の態様では、無線端末は、無線アクセスネットワークを介してコアネットワーク装置との間でＮＡＳ（Non-Access Stratum）メッセージを交換し、前記コアネットワーク装置から通信スケジューリング情報を受信する制御部を含む。前記通信スケジューリング情報は、コアネットワークのベアラを使用する通信が許可される期間又はサイクルを前記無線端末に対して指定する。【００１６】
第３の態様では、コアネットワーク装置によって行われる通信制御方法は、無線端末に、コアネットワークのベアラを使用する通信が許可される期間又はサイクルを前記無線端末に対して指定する通信スケジューリング情報を通知することを含む。【００１７】
第４の態様では、無線端末によって行われる通信制御方法は、コアネットワークのベアラを使用する通信が許可される期間又はサイクルを前記無線端末に対して指定する通信スケジューリング情報をコアネットワーク装置から受信することを含む。【００１８】
第５の態様では、プログラムは、上述の第３の態様に係る通信制御方法をコンピュータに行わせるための命令群を含む。【００１９】
第６の態様では、プログラムは、上述の第４の態様に係る通信制御方法をコンピュータに行わせるための命令群を含む。
【発明の効果】
【００２０】
上述の態様によれば、コアネットワークのベアラリソースを用いる無線端末の通信をＮＡＳレベルで平準化することに寄与可能なコアネットワーク装置、無線端末、通信制御方法、及びプログラムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る移動通信システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態において、ＵＥに課される通信許可サイクルの一例を示す図である。
【図３】第１の実施形態に係る無線端末の構成例を示すブロック図である。
【図４】第１の実施形態に係る移動管理ノードの構成例を示すブロック図である。
【図５】第１の実施形態に係る移動管理ノードの動作の一例を示すフローチャートである。
【図６】第１の実施形態に係る無線端末の動作の一例を示すフローチャートである。
【図７】第１の実施形態に係る通信制御方法の一例を示すシーケンス図である。
【図８】第１の実施形態に係る通信制御方法の一例を示すシーケンス図である。
【図９】第１の実施形態に係る通信制御方法の一例を示すシーケンス図である。
【図１０】第１の実施形態に係る通信制御方法の一例を示すシーケンス図である。
【図１１】第１の実施形態に係る通信制御方法の一例を示すシーケンス図である。
【図１２】第３の実施形態に係る通信制御方法の一例を示すシーケンス図である。
【図１３】第３の実施形態に係る基地局の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１４】第３の実施形態に係基地局の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下では、具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図面において、同一又は対応する要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略される。
【００２３】
＜第１の実施形態＞
図１は、本実施形態を含む幾つかの実施形態に係る移動通信システムの構成例を示している。移動通信システムは、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）２０及びコアネットワーク３０を含む。ＲＡＮ２０は、基地局２００を含む。基地局２００は、無線アクセス技術により無線端末１００と接続する。ＲＡＮ２０は、例えば、ＵＴＲＡＮ（Universal Terrestrial Radio Access Network）若しくはＥ−ＵＴＲＡＮ（Evolved UTRAN）、又はこれらの組み合わせである。ＵＴＲＡＮにおいては、基地局２００はＮｏｄｅＢ及びＲＮＣに対応する。Ｅ−ＵＴＲＡＮにおいては、基地局２００はｅＮＢ（E-UTRAN NodeB）に対応する。図１では、説明の便宜のために１つの無線端末１００及び１つの基地局２００のみを示しているが、移動通信システムは複数の無線端末１００及び複数の基地局２００を含んでもよい。
【００２４】
無線端末１００は、無線インタフェースを有し、無線アクセス技術により基地局２００に接続し、ＲＡＮ２０を介してコアネットワーク３０へ接続する。そして、無線端末１００は、ＲＡＮ２０及びコアネットワーク３０を介して外部ネットワーク４０と通信する。外部ネットワーク４０は、インターネット、パケットデータネットワーク、若しくはＰＳＴＮ、又はこれらの組み合わせである。
【００２５】
コアネットワーク３０は、主に移動通信サービスを提供するオペレータによって管理されるネットワークである。コアネットワーク３０は、ＣＳ（Circuit Switched）コア若しくはＰＳ（Packet Switched）コア、又はこれらの組み合わせである。コアネットワーク３０は、例えば、ＥＰＳにおけるＥＰＣ、若しくはＵＭＴＳにおけるＧＰＲＳ（General Packet Radio Service）パケットコア、又はこれらの組み合わせである。図１の例では、コアネットワーク３０は、移動管理ノード３００、転送ノード３１０、及び転送ノード３２０を含む。
【００２６】
移動管理ノード３００は、コントロールプレーンのノードであり、無線端末１００のモビリティ管理（e.g. アタッチ、位置登録）、及びセッション（ベアラ）管理（e.g. ベアラ確立、ベアラ構成変更、ベアラ解放）などを行う。移動管理ノード３００は、無線端末１００との間でＮＡＳメッセージを送受信する。例えば、ＵＭＴＳの場合、移動管理ノード３００は、ＳＧＳＮのコントロールプレーン機能を含む。また、ＥＰＳの場合、移動管理ノード３００は、ＭＭＥを含む。
【００２７】
転送ノード３１０及び３２０は、無線端末１００と外部ネットワーク４０の間で送受信されるユーザデータの転送又は回線交換を含むユーザプレーン機能を提供する。例えば、転送ノード３１０及び３２０は、移動管理ノード３００の指示に基づいて、無線端末１００のユーザデータ（データパケット）を転送するためのベアラを設定し、外部ネットワークと通信するためのベアラリソースを無線端末１００に提供する。ＵＭＴＳの場合、転送ノード３１０及び３２０は、ＭＳＣのユーザプレーン機能、ＳＧＳＮのユーザプレーン機能、及びＧＧＳＮ（Gateway GPRS Support Node）を含む。また、ＥＰＳの場合、転送ノード３１０及び３２０は、Serving Gateway（Ｓ−ＧＷ）及びPDN Gateway（Ｐ−ＧＷ）を含む。
【００２８】
以下では、主に、本実施形態に係る移動通信システムがＥＰＳである場合を例にとって説明する。したがって、ＲＡＮ２０はＥ−ＵＴＲＡＮに相当し、コアネットワーク３０はＥＰＣに相当し、外部ネットワークはＰＤＮ（Packet Data Network）に相当する。また、無線端末１００はＵＥ（User Equipment）に相当し、基地局２００はｅＮＢに相当し、移動管理ノード３００はＭＭＥに相当し、転送ノード３１０はＳ−ＧＷに相当し、転送ノード３２０はＰ−ＧＷに相当する。
【００２９】
本実施形態に係るＭＭＥ３００は、コアネットワーク３０のベアラ（i.e. S5/S8ベアラ及びS1ベアラ）を使用する通信が許可される期間又はサイクルをＵＥ１００に対してＮＡＳレベルでスケジュールする。言い換えると、本実施形態に係るＭＭＥ３００は、ＵＥ１００に通信スケジューリング情報を通知するよう動作する。通信スケジューリング情報は、コアネットワーク３０のベアラを使用する通信が許可される期間又はサイクルをＵＥ１００に対して指定する。
【００３０】
例えば図２に示すように、ＭＭＥ３００は、ＵＥ１００に対して周期的な通信許可サイクルをスケジュールしてもよい。図２の例では、長さＬ１の通信許可期間と長さＬ２の通信禁止期間がＵＥ１００に対して交互に周期的に設定される。ＵＥ１００は、通信許可期間においてコアネットワーク３０のベアラリソースを使用する通信を行うことができる。一方、ＵＥ１００は、通信禁止期間において、コアネットワーク３０のベアラリソースを使用する通信を禁止する。例えば、ＭＭＥ３００は、毎時００分から１０分までの１０分間を通信許可期間に設定し、その他の５０分間を通信禁止期間に設定してもよい。もちろん、ＭＭＥ３００は、上述の１時間周期のスケジューリングに代えて又は組合せて、３０分周期、２時間周期、１２時間周期、又は２４時間周期などの他の周期でのスケジューリングを行ってもよい。
【００３１】
また、ＭＭＥ３００は、コアネットワーク３０のベアラリソースをＵＥ１００に割り当てることでＵＥ１００の通信を開始するときに、つまりＵＥ１００がECM-IDLE状態からECM-CONNECTED状態に遷移するときに、１又は複数の通信許可期間をＵＥ１００に明示的に通知してもよい。例えば、ＭＭＥ３００は、これから１分間が第１の通信許可期間であること、及び２０分後からの１分間が第２の通信許可期間であることをＵＥ１００に通知してもよい。つまり、ＭＭＥ３００は、ＵＥ１００の通信が開始される度に通信の通信許可期間を指定してもよい。ＵＥ１００がこれに従うことで、ＵＥ１００の通信サイクルをスケジュールすることができる。
【００３２】
ＭＭＥ３００は、コアネットワークにアタッチしている複数のＵＥ１００の通信タイミングが平準化されるように、上述したＮＡＳレベルの通信スケジューリングを行えばよい。例えば、ＭＭＥ３００は、１時間を１０分毎の６つの時間帯に分割し、各時間帯で通信が許可されるＵＥ１００の数が平準化されるように、各ＵＥ１００に割り当てる時間帯を調整すればよい。
【００３３】
ＵＥ１００は、ＭＭＥ３００からの通信スケジューリング情報に従って、通信許可期間又は通信許可サイクルにおいて、新たなＮＡＳ要求の送信することができる。一方、ＵＥ１００は、通信禁止期間又は通信禁止サイクルにおいては、いくつかの例外を除いて、新たなＮＡＳ要求の送信を抑止する。いくつかの例外は、例えば、デタッチ（コネクション切断）する場合、緊急呼を起動する場合、およびページングに応答する場合のうち少なくとも１つを含む。
【００３４】
ＭＭＥ３００によるＮＡＳレベルの通信スケジューリングは、輻輳が生じていない平常時において実行されるとよい。これにより、コアネットワーク３０のベアラリソースを用いるＵＥ１００の通信を、輻輳が発生していない間にＮＡＳレベルで平準化することができる。
【００３５】
輻輳が生じていない平常時にＵＥ１００に対する通信スケジューリングを行うためには、ＮＡＳレベルの輻輳制御においてバックオフ時間のＵＥへの通知に使用されているＮＡＳ拒絶メッセージ（e.g. Attach reject, Service reject, 及びTAU reject）は適切では無いかもしれない。なぜなら、平常時においては、ＵＥ１００の通信は原則として許可されるべきであるためである。したがって、例えば、ＭＭＥ３００は、ＵＥ１００からのベアラ確立のためのＮＡＳ要求（例えば、service request）が受諾されるとき、コアネットワーク３０のベアラがＵＥ１００のために確立されているとき（i.e. ＵＥ１００がECM-CONNECTED状態であってユーザプレーン通信が可能であるとき）、又はＵＥ１００がECM-CONNECTED状態からECM-IDLE状態に遷移するときに、ＵＥ１００に通信スケジューリング情報を通知するとよい。これにより、ＭＭＥ３００は、ＵＥ１００のユーザプレーン通信（例えば、data call, voice call）が許可されるとき又は既に許可されているときに、ＵＥ１００の通信許可期間又は許可サイクルをスケジュールすることができる。
【００３６】
例えば、ＭＭＥ３００は、ＵＥ１００からのＮＡＳ要求（e.g. Attach request, Service request, 及びTAU request）を受諾（accept）することに応答して、ＮＡＳ受諾メッセージ（e.g. Attach accept, Service accept, 及びTAU accept）を用いて通信スケジューリング情報をＵＥ１００に送信してもよい。これにより、ＭＭＥ３００は、ＵＥ１００からのＮＡＳ要求を受諾することに応答して、ＵＥ１００の通信許可期間又は許可サイクルをスケジュールすることができる。
【００３７】
また、ＭＭＥ３００は、ＵＥ１００のためにベアラを確立すること、確立済みのベアラを修正すること、又は確立済みのベアラを解放すること、又はＵＥ１００がコアネットワーク３０からデタッチすることに応答して、通信スケジューリング情報をＵＥ１００に送信してもよい。これにより、ＭＭＥ３００は、ＵＥ１００の通信が許可されるとき、ＵＥ１００の通信が既に許可されているとき、又はＵＥ１００の通信が終了するときに、ＵＥ１００の通信許可期間又は許可サイクルをスケジュールすることができる。
【００３８】
さらにまた、ＭＭＥ３００は、ＵＥ１００がECM-CONNECTED状態である間に、任意のＮＡＳメッセージを用いて通信スケジューリング情報をＵＥ１００に送信してもよい。ECM-CONNECTED状態は、コアネットワーク３０においてベアラがＵＥ１００のために確立されておりＵＥ１００が当該ベアラを利用可能な状態（すなわち、ＵＥ１００がユーザデータの送受信を可能な状態）を意味する。これにより、ＭＭＥ３００は、ＵＥ１００の通信が既に許可されているときに、ＵＥ１００の通信許可期間又は許可サイクルをスケジュールすることができる。
【００３９】
ＭＭＥ３００は、ＵＥ１００の通信スケジュールを示す情報、又はＵＥ１００の通信スケジュールを決定するために必要な情報を加入者サーバから受信してもよい。加入者サーバは、無線端末１００の加入者データを保持するデータベースであり、例えばＨＳＳ（Home Subscriber Server）又はＨＬＲ（Home Location Server）がこれに相当する。加入者サーバは、移動管理ノード３００の要求に応答して、移動管理ノード３００に加入者データを送信する。
【００４０】
一例において、移動管理ノード３００は、コアネットワーク３０のベアラを使用するＵＥ１００の通信が許可される期間又はサイクル示す加入者データを加入者サーバから受信してもよい。他の例において、移動管理ノード３００は、ＵＥ１００の通信スケジュールを決定するために必要な情報を加入者サーバから受信してもよい。ＵＥ１００の通信スケジュールを決定するために必要な情報は、例えば、ＵＥ１００の種別（機種）情報を含む。スマートフォン及びＭＴＣデバイス等の異なる端末種別の間では、１回の通信量、通信間隔、時間（遅延）に対する寛容性（time tolerance）等が異なる。したがって、移動管理ノード３００は、ＵＥ１００の種別（機種）情報に基づいてＵＥ１００に課す通信スケジュールを決定すればよい。ＵＥ１００の種別情報は、一般の携帯端末（e.g. 携帯電話、スマートフォン、及びタブレットコンピュータ）又はＭＴＣデバイスのどちらであるかを示してもよい。また、ＵＥ１００の種別情報は、自動車、鉄道車両、自動販売機といったＵＥ１００が搭載される機器の相違に基づいて付与されてもよい。
【００４１】
ＵＥ１００の通信スケジュールを決定するために必要な情報は、例えば、ＵＥ１００に関するＱＣＩ（Quality Class Identifier）、ソフトウェアバージョン、又は課金タイプであってもよい。ＭＭＥ３００は、ＵＥ１００のＱＣＩ、ソフトウェアバージョン、又は課金タイプ等に応じてＵＥ１００の通信スケジュールを決定してもよい。例えば、ＭＭＥ３００は、ＱＣＩ毎に定められた通信許可期間又は許可サイクルをＵＥ１００に設定するようにＵＥ１００の通信スケジュールを決定してもよい。
【００４２】
ＭＭＥ３００は、時間帯（例えば、夜間帯であるか昼間帯であるか）に応じてＵＥ１００の通信許可期間又は許可サイクルを変更してもよい。
【００４３】
続いて以下では、ＵＥ１００及びＭＭＥ３００の構成及び動作についてさらに詳細に説明する。図３は、ＵＥ１００の構成例を示している。図３の例では、無線端末１００は、無線トランシーバ１０１、制御部１０２、及びタイマ１０３を有する。無線トランシーバ１０１は、Ｅ−ＵＴＲＡＮ２０との通信機能を有し、ｅＮＢ２００と無線コネクションを接続する。すなわち、無線トランシーバ１０１は、複数の物理ダウンリンクチャネルを含むダウンリンク信号をｅＮＢ２００から受信する。また、無線トランシーバ１０１は、複数の物理アップリンクチャネルを含むアップリンク信号をｅＮＢ２００に送信する。
【００４４】
制御部１０２は、無線トランシーバ１０１を介して、Ｅ−ＵＴＲＡＮ２０及びＥＰＣ３０とシグナリングメッセージを送受信し、ユーザデータの送受信のために無線トランシーバ１０１を制御する。さらに、制御部１０２は、ＮＡＳレベルの通信スケジューリング情報をＭＭＥ３００から受信する。そして、制御部１０２は、通信スケジューリング情報によって指定された通信許可期間または通信許可サイクルを計測するために、タイマ１０３を活性化する（作動させる）。タイマ１０３は、例えば、コアネットワーク３０のベアラを使用する通信が許可される通信許可期間を計測する第１のタイマと、当該ベアラを使用する通信が禁止される通信禁止期間を計測する第２のタイマを含んでもよい。第１のタイマと第２のタイマは、互いに相補的に活性化される。
【００４５】
具体的には、制御部１０２は、第１のタイマを活性化してから第１のタイマが満了（expire）するまでの間、新たなＮＡＳ要求の送信を許可すればよい。ＮＡＳ要求メッセージは、Service Request、PDN Connectivity Request、Bearer Resource Allocation Request、Bearer Resource Modification Request、Attach Request、及びTracking Area Update Requestのうち少なくとも１つを含んでもよい。そして、制御部１０２は、第１のタイマが満了することに応答して、第２のタイマを活性化すればよい。制御部１０２は、第２のタイマが満了するまで、いくつかの例外を除いて、新たなＮＡＳ要求の送信を抑止すればよい。いくつかの例外は、例えば、デタッチ（コネクション切断）する場合、緊急呼を起動する場合、およびページングに応答する場合のうち少なくとも１つを含む。
【００４６】
図４は、ＭＭＥ３００の構成例を示している。図４の例では、ＭＭＥ３００は、モビリティ管理部３０１、セッション管理部３０２、及びＮＡＳレベル・スケジューラ３０３を有する。モビリティ管理部３０１はＵＥ１００のモビリティ管理を行い、セッション管理部３０２はＵＥ１００のセッション管理（ベアラ管理）を行う。モビリティ管理部３０１及びセッション管理部３０２は、ＵＥ１００とＮＡＳメッセージを交換し、Ｓ１−ＭＭＥインタフェースにおいてｅＮＢ２００とシグナリングメッセージを交換し、Ｓ１１インタフェースにおいてＳ−ＧＷ３１０とシグナリングメッセージを交換し、Ｓ６ａインタフェースにおいてHome Subscriber Server（ＨＳＳ）とシグナリングメッセージを交換する。
【００４７】
ＮＡＳレベル・スケジューラ３０３は、モビリティ管理部３０１及びセッション管理部３０２と結合され、通信許可時間又は通信許可サイクルをＵＥ１００に割当てることを含むＮＡＳレベルの通信スケジューリングを実行する。
【００４８】
図５は、ＭＭＥ３００の動作の一例を示すフローチャートである。ステップＳ１０１では、ＭＭＥ３００（ＮＡＳレベル・スケジューラ３０３）は、所定のイベントの発生に応答して、ＵＥ１００に対して通信許可期間又は通信許可サイクルをスケジュールする。既に述べたように、所定のイベントは、例えば、（１）ＵＥ１００に対するＮＡＳ受諾メッセージを送信すること、（２）ＵＥ１００がECM-IDLE状態からECM-CONNECTED状態に遷移すること、及び（３）ＵＥ１００がデタッチすること（i.e. ＵＥ１００がECM-CONNECTED状態からECM-IDLE状態且つEMM-DEREGISTERED状態に遷移すること）のうち少なくとも１つを含む。ステップＳ１０２では、ＭＭＥ３００（ＮＡＳレベル・スケジューラ３０３）は、通信許可期間又は通信許可サイクルを示す通信スケジューリング情報をＵＥ１００に送信する。
【００４９】
図６は、ＵＥ１００の動作の一例を示すフローチャートである。ステップＳ２０１では、ＵＥ１００（制御部１０２）は、ＭＭＥ３００からのＮＡＳレベル通信スケジューリング情報を受信する。ステップＳ２０２では、ＵＥ１００（制御部１０２）は、通信スケジューリング情報に基づいて、通信許可期間又は通信許可サイクルを計測するためにタイマ１０３を活性化する。
【００５０】
続いて以下では、ＮＡＳレベルの通信スケジューリング情報をＵＥ１００に届けるためのシグナリングシーケンスのいくつかの具体例を説明する。図７に示された第１の例では、ＭＭＥ３００は、ＮＡＳメッセージを用いて通信スケジューリング情報をＵＥ１００に送信する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１のＮＡＳメッセージは、既に述べたように、ＮＡＳ拒絶メッセージ（e.g. Attach reject, Service reject, 及びTAU reject）とは異なるＮＡＳメッセージであるとことが好ましい。ステップＳ１１のＮＡＳメッセージは、例えば、Attach Acceptメッセージ、TAU Acceptメッセージ、Detach Acceptメッセージ、Detach requestメッセージ、Session Management Requestメッセージ、又はNAS Deactivate EPS Bearer Context Requestメッセージであってもよい。また、ステップＳ１１のＮＡＳメッセージは、通信スケジューリング情報の通知のために新たに定義されたＮＡＳメッセージであってもよい。
【００５１】
図８に示された第２の例では、ＭＭＥ３００は、ＵＥ１００からのＮＡＳ要求メッセージを受諾する際に（ステップＳ２１）、通信スケジューリング情報を含むＮＡＳ受諾メッセージを送信する（ステップＳ２２）。ステップＳ２２のＮＡＳ受諾メッセージは、例えば、Attach Acceptメッセージ、TAU Acceptメッセージ、又はDetach Acceptメッセージであってもよい。
【００５２】
図９に示された第３の例では、ＭＭＥ３００は、ＭＭＥ３００からＵＥ１００へのＮＡＳメッセージの送信が行われないプロシージャ（e.g. Service Requestプロシージャ、S1 releaseプロシージャ、又はＵＥ１００の全ての個別ベアラを非活性化するためのUE requested bearer resource modificationプロシージャ）において、Access stratum（ＡＳ）のメッセージを用いてＮＡＳレベルの通信スケジューリング情報をＵＥ１００に送信する。具体的には、ＭＭＥ３００は、ＮＡＳレベルの通信スケジューリング情報を含むS1-APメッセージをｅＮＢ２００に送信する（ステップＳ３１）。S1-APメッセージは、ＭＭＥ３００とＥ−ＵＴＲＡＮ２０のｅＮＢ２００の間で交換されるシグナリングメッセージである。そして、ｅＮＢ２００は、ＭＭＥ３００から受け取ったＮＡＳレベルの通信スケジューリング情報を含むＡＳメッセージ(e.g. RRC Connection Reconfigurationメッセージ、又はRRC connection releaseメッセージ)をＵＥ１００に送信する（ステップＳ３２）。
【００５３】
図１０に示された第４の例は、上述の第３の例のより具体的なケースを示している。図１０は、ｅＮＢ２００又はＭＭＥ３００によって起動される（eNB-initiated又はMME-initiated）S1 releaseプロシージャを示している。S1 releaseプロシージャは、ＵＥ１００のために設定されたコアネットワーク３０のベアラを解放することで、ベアラを利用可能な状態（ECM-CONNECTED状態）からベアラが解放されたアイドル状態（ECM-IDLE状態）にＵＥ１００が遷移するためのプロシージャである。ステップＳ４１では、ｅＮＢ２００は、S1 UE Context Release RequestメッセージをＭＭＥ３００に送信する。ステップＳ４１は、ｅＮＢ２００がＵＥ１００との間のシグナリングコネクション及び全ての無線ベアラの解放が必要と判断したことに応答して行われる。ＭＭＥ３００がS1 releaseプロシージャを起動する場合には、ステップＳ４１は省略される。
【００５４】
ステップＳ４２では、ＭＭＥ３００は、S1 UE Context Release CommandメッセージをｅＮＢ２００に送信する。このS1 UE Context Release Commandメッセージは、ＵＥ１００に送信されるべきＮＡＳレベルの通信スケジューリング情報を含む。ステップＳ４３では、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００との間のRRCコネクションを解放するために、RRC Connection releaseメッセージをＵＥ１００に送信する。このRRC Connection releaseメッセージは、ＭＭＥ３００からの通信スケジューリング情報を含む。
【００５５】
図１１に示された第５の例も、上述の第３の例のより具体的なケースを示している。図１１は、ＵＥ１００によってトリガーされるService Requestプロシージャ（図１１中のステップＳ５１）、及びｅＮＢ２００又はＭＭＥ３００によって起動される（eNB-initiated又はMME-initiated）S1 releaseプロシージャ（図１１中のステップＳ５３）を示している。図１１の例では、ＭＭＥ３００は、Service Requestプロシージャにおいて、Service Requestプロシージャの要求元のＵＥ１００の属性（例えば、端末種別、優先度、通信間隔、又はtime tolerance）に対応する通信許可期間又は許可サイクルを示す通信スケジューリング情報をｅＮＢ２００に送信する。通信スケジューリング情報は、例えば、S1-AP Initial Context Setup Requestメッセージを用いてＭＭＥ３００からｅＮＢ２００に送信されてもよい。ｅＮＢ２００は、Service RequestプロシージャにおいてＭＭＥ３００から受信した通信スケジューリング情報をＵＥ１００のために保持しておく。
【００５６】
ステップＳ５３のS1 releaseプロシージャは、ステップＳ５１のService Requestプロシージャにおいて確立されたコアネットワーク３０のベアラを用いるＵＥ１００のユーザプレーン通信が終了した後に行われる。S1 releaseプロシージャの中のステップＳ５４では、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００との間のRRCコネクションを解放するために、RRC Connection releaseメッセージをＵＥ１００に送信する。このRRC Connection releaseメッセージは、ＭＭＥ３００から送られてｅＮＢ２００において保持されていた通信スケジューリング情報を含む。
【００５７】
図９〜図１１に示された例によれば、ＭＭＥ３００からＵＥ１００への通信スケジューリング情報の送信をｅＮＢ２００か仲介する。したがって、ＭＭＥ３００は、ＮＡＳメッセージをＵＥ１００に送信することが困難な既存のプロシージャにおいて、通信スケジューリング情報をＵＥ１００に送信することができる。
【００５８】
＜第２の実施形態＞
本実施形態では、第１の実施形態で説明されたＮＡＳレベルの通信スケジューリングの変形例が説明される。本実施形態に係る移動通信システムの構成例は図１と同様である。
【００５９】
本実施形態に係るＭＭＥ３００は、第１の実施形態と同様に、ＵＥ１００に通信スケジューリング情報を通知するよう動作する。本実施形態に係る通信スケジューリング情報は、コアネットワーク３０のベアラを使用する通信が禁止される通信禁止期間を示してもよい。既に述べたように、輻輳が生じていない平常時にＵＥ１００に対する通信スケジューリングを行うためには、ＭＭＥ３００は、ＵＥ１００の通信は原則として許可されるタイミングで通信スケジューリング情報をＵＥ１００に通知するとよい。例えば、ＭＭＥ３００は、ＵＥ１００からのベアラ確立のためのＮＡＳ要求（例えば、service request）に応答してコアネットワーク３０のベアラリソースをＵＥ１００に割り当てることでＵＥ１００の通信を開始するとき、確立済みのベアラを修正するとき、確立済みのベアラを解放するとき、又はＵＥ１００がコアネットワーク３０からデタッチするときに、１又は複数の通信禁止期間を明示的にＵＥ１００に通知してもよい。これにより、ＭＭＥ３００は、ＵＥ１００のユーザプレーン通信（例えば、data call, voice call）が許可されるとき又は既に許可されているときに、ＵＥ１００の通信禁止期間又は通信禁止サイクルをスケジュールすることができる。
【００６０】
例えば、ＭＭＥ３００は、ＵＥ１００がコアネットワーク３０に接続して通信した後にＵＥ１００がコアネットワーク３０に接続した状態（つまり、ECM-CONNECTED状態）からアイドル状態（つまり、ECM-IDLE状態）に遷移する度に、通信禁止期間を示す通信スケジューリング情報をＵＥ１００に送信してもよい。ＵＥ１００の通信が終了する度に通信の終了時点を起点とする通信禁止期間を指定し、ＵＥ１００がこれに従うことで、ＵＥ１００の通信サイクルをスケジュールすることができる。具体的には、ＭＭＥ３００は、ＵＥ１００がECM-CONNECTED状態からECM-IDLE状態への遷移を伴う手順、例えば、確立済みのＵＥ１００のベアラを修正する手順（e.g. UE requested bearer resource modificationプロシージャ）、確立済みのＵＥ１００のベアラを解放する手順（e.g. S1 releaseプロシージャ）、又はＵＥ１００がコアネットワーク３０からデタッチする手順(e.g. detachプロシージャ)、において送信されるＮＡＳメッセージ又はｅＮＢ２００のRRCメッセージを用いて、通信スケジューリング情報をＵＥ１００に送信してもよい。
【００６１】
＜第３の実施形態＞
本実施形態では、第１及び第２の実施形態で説明されたＮＡＳレベルの通信スケジューリングの変形例が説明される。本実施形態に係る移動通信システムの構成例は図１と同様である。第１及び第２の実施形態では、ＭＭＥ３００がＵＥ１００の通信スケジュールを決定し、ＭＭＥ３００からＵＥ１００に通信スケジュール情報を通知する例を示した。しかしながら、ＭＭＥ３００の負荷を軽減するために、これらの処理はｅＮＢ２００において行われてもよい。
【００６２】
本実施形態に係るｅＮＢ２００は、通信スケジュールの開始指示をＭＭＥ３００から受信したことに応じて、ＵＥ１００に対する通信スケジューリングを開始する。ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００の通信が許可又は禁止される期間又はサイクルを示す通信スケジューリング情報をＵＥ１００に対して送信すればよい。これにより、ＭＭＥ３００の負荷を軽減することができる。
【００６３】
本実施形態における通信スケジューリング情報は、第１の実施形態と同様に、コアネットワーク３０のベアラを使用する通信が許可される期間又はサイクルをＵＥ１００に対して指定してもよい。例えば、通信スケジューリング情報は、通信が許可される期間を明示的に示してもよい。例えば、ｅＮＢ２００は、毎時００分から１０分までの１０分間を通信許可期間に設定し、その他の５０分間を通信禁止期間に設定してもよい。もちろん、ｅＮＢ２００は、上述の１時間周期のスケジューリングに代えて又は組合せて、３０分周期、２時間周期、１２時間周期、又は２４時間周期などの他の周期でのスケジューリングを行ってもよい。例えば、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００の端末種別、優先度、１回の通信量、通信間隔、時間（遅延）に対する寛容性（time tolerance）等に基づいて、ＵＥ１００に適用される通信許可サイクルを決定してもよい。
【００６４】
また、ｅＮＢ２００は、コアネットワーク３０のベアラを使用する通信が禁止される通信禁止期間を通知してもよい。具体的には、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００の通信が終了する度に、通信禁止期間をＵＥ１００に通知してもよい。ＵＥ１００の通信が終了する度に通信の終了時点を起点とする通信禁止期間を指定し、ＵＥ１００がこれに従うことで、ＵＥ１００の通信サイクルをスケジュールすることができる。ＵＥ１００の通信が終了する際の通信禁止期間の通知は、確立済みのＵＥ１００のベアラを修正する手順、確立済みのＵＥ１００のベアラを解放する手順、又はＵＥ１００がコアネットワーク３０からデタッチする手順において行われてもよい。
【００６５】
ｅＮＢ２００からＵＥ１００に通信禁止期間を通知する場合、ｅＮＢ２００は、既存のＲＲＣ（Radio Resource Control）バックオフの仕組みを利用してもよい。ＲＲＣバックオフの仕組みを利用する場合、ｅＮＢ２００は、通信禁止期間を通知するために、extended wait time情報を使用してもよい。具体的には、ｅＮＢ２００は、ｅＮＢ２００若しくはＭＭＥ３００によって起動されたS1 releaseプロシージャ、又はデタッチプロシージャにおいて送信されるRRC connection releaseメッセージに、通信禁止期間を示すextended wait time情報を含めればよい。
【００６６】
なお、ここでの通信スケジューリングは、ｅＮＢのＭＡＣ（Medium Access Control）サブレイヤにおいて行われる無線リソーススケジューリングとは明確に区別されることに留意されるべきである。すなわち、無線リソーススケジューリングは、ECM-CONNECTED状態且つRRC_CONNECTED状態である移動局に対してユーザデータ送信のための下りリンクリソース又は上りリンクリソースの割り当てを行うことを意味する。これに対して、本実施形態で説明されるUE１００の通信スケジューリングは、ＵＥ１００がECM-IDLE状態からECM-CONNECTED状態に遷移することが許可又は禁止される期間又はサイクルを定める。ECM-IDLE状態は、ＵＥ１００がコアネットワーク３０に接続していない状態を意味する。一方、ECM-CONNECTED状態は、ＵＥ１００がコアネットワークに接続した状態を意味する。ECM-IDLE状態からECM-CONNECTED状態への遷移は、ＵＥ１００とｅＮＢ２００の間のRRCコネクションの確立と、ＵＥ１００のためのＭＭＥ３００とｅＮＢ２００の間のＳ１コネクションの確立を含む。言い換えると、本実施形態の通信スケジューリングは、ＵＥ１００によって起動される通信（Mobile-Originated (data) call）が許可又は禁止される期間又はサイクルを定めるということもできる。
【００６７】
図１２は、本実施形態に係る通信制御方法の一例を示すシーケンス図である。ステップＳ５１では、ＭＭＥ３００は、OVERLOAD STATメッセージをｅＮＢ２００に送信する。ステップＳ６１におけるOVERLOAD STATメッセージは、ＵＥ１００によって起動される通信（Mobile-Originated (data) call）がｅＮＢ２００においてスケジュールされるべきであることを示す。
【００６８】
ステップＳ６２では、ＵＥ１００は、データ通信を開始するためにサービス要求プロシージャ（Service Request Procedure）を開始する。そして、ＵＥ１００は、コアネットワーク３０のベアラを用いた通信を行う。
【００６９】
ステップＳ６３〜Ｓ６５は、ステップＳ６２に基づいて行われたＵＥ１００のユーザプレーン通信（e.g. data call、voice call）を終了する手順を示す。具体的には、ステップＳ６３〜Ｓ６５は、ｅＮＢ２００によって起動されるS1 releaseプロシージャを示しており、無線アクセスベアラ（Radio Access Bearer（RAB））が解放され、ＵＥ１００がECM-CONNECTED状態からECM-IDLE状態に遷移する。無線アクセスベアラは、ｅＮＢ２００とＳ−ＧＷ３１０の間のＳ１ベアラ及びｅＮＢ２００とＵＥ１００の間の無線ベアラを含む。
【００７０】
ステップＳ６３では、ｅＮＢ２００は、S1 UE Context Release RequestメッセージをＭＭＥ３００に送信する。ステップＳ６３は、ｅＮＢ２００がＵＥ１００との間のシグナリングコネクション及び全ての無線ベアラの解放が必要と判断したことに応答して行われる。ＭＭＥ３００がS1 releaseプロシージャを起動する場合には、ステップＳ６３は省略される。
【００７１】
ステップＳ６４では、ＭＭＥ３００は、S1 UE Context Release CommandメッセージをｅＮＢ２００に送信する。ステップＳ６５では、ｅＮＢ２００は、S1 UE Context Release Commandメッセージの受信に応答して、ＵＥ１００との間のRRCコネクションを解放するために、RRC Connection releaseメッセージをＵＥ１００に送信する。このRRC Connection releaseメッセージは、ｅＮＢ２００において生成された通信スケジューリング情報を含む。この通信スケジューリング情報は、通信許可期間又は許可サイクルを示してもよいし、通信禁止期間又は禁止サイクルを示してもよい。
【００７２】
なお、ステップＳ６３〜Ｓ６５に示されたS1 releaseプロシージャは一例に過ぎない。ＵＥ１００の通信を終了するための無線アクセスベアラの解放は、ＵＥ１００から要求されたbearer resource modificationプロシージャ（UE requested bearer resource modificationプロシージャ）において行われてもよいし、デタッチプロシージャにおいて行われてもよい。ｅＮＢ２００は、UE requested bearer resource modificationプロシージャ又はデタッチプロシージャにおいて送信されるRRC connection releaseメッセージを用いて通信スケジューリング情報をＵＥ１００に送信してもよい。
【００７３】
図１３は、本実施形態に係るｅＮＢ２００の動作の一例を示すフローチャートである。ステップＳ３１では、ｅＮＢ２００は、通信スケジューリングの開始指示をＭＭＥ３００から受信する。通信スケジューリングの開始指示は、ｅＮＢ２００においてＵＥ１００の通信サイクルを決定するために必要な情報を含む。例えば、通信スケジューリングの開始指示は、通信許可サイクル（例えば、１時間毎に１０分間許可する）、又は通信許可期間及び通信禁止期間の長さ（例えば、許可期間が１０分であり、禁止期間が５０分である）を示してもよい。また、通信スケジューリングの開始指示は、端末種別又は端末の優先度ごとに異なる通信許可サイクルが指定されるべきであることをｅＮＢ２００に指示してもよい。
【００７４】
ステップＳ３２では、ｅＮＢ２００は、ＭＭＥ３００からの通信スケジューリングの開始指示に基づいて、ＵＥ１００に適用される通信スケジュール（例えば、通信許可期間又は通信禁止期間）を決定する。例えば、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００の端末種別、優先度、１回の通信量、通信間隔、時間（遅延）に対する寛容性（time tolerance）等の端末属性に基づいて、ＵＥ１００に適用される通信許可期間、通信許可サイクル、通信禁止期間、又は通信禁止サイクルを決定してもよい。ｅＮＢ２００は、端末属性の違いに応じて、ＵＥ１００に適用される通信許可期間、通信許可サイクル、通信禁止期間、又は通信禁止サイクルを調整すればよい。例えば端末種別が異なるＵＥ１００には、異なる通信許可期間が適用されてもよい。
【００７５】
ステップＳ３３では、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００の通信終了時（つまり、ＲＲＣコネクションリリース時）に、通信スケジューリング情報をＵＥ１００に送信する。
【００７６】
図１４は、本実施形態に係るｅＮＢ２００の構成例を示すブロック図である。図５の例では、ｅＮＢ２００は、無線通信部２０１及び制御部２０２を含む。無線通信部２０１は、複数のＵＥ１００と通信する機能を有する。制御部２０２は、上述した通信スケジュール情報をＵＥ１００へ通知するためのシグナリングをＵＥ１００及びＭＭＥ３００と行う。
【００７７】
＜その他の実施形態＞
上述の実施形態では、移動管理ノード３００又はｅＮＢ２００が通信スケジューリング情報のＵＥ１００への通知を行う例を示した。しかしながら、通信スケジューリング情報のＵＥ１００への通知は、移動管理ノード３００とは異なる他のコアネットワーク装置によって行われてもよい。
【００７８】
上述の実施形態では、ＥＰＳを具体例として用いて説明した。しかしながら、上述の実施形態の開示は、ＵＭＴＳ又はその他の移動通信システムにも適用できる。
【００７９】
上述の実施形態で説明されたＮＡＳレベルの通信スケジューリングに関する移動管理ノード３００、無線端末１００、及び基地局２００における処理は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）を含む半導体処理装置を用いて実現されてもよい。また、これらの処理は、少なくとも１つのプロセッサ（e.g. マイクロプロセッサ、ＭＰＵ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor））を含むコンピュータシステムにプログラムを実行させることによって実現されてもよい。具体的には、フローチャート及びシーケンス図等を用いて説明されたＮＡＳレベルの通信スケジューリングに関するアルゴリズムをコンピュータシステムに行わせるための命令群を含む１又は複数のプログラムを作成し、当該プログラムをコンピュータに供給すればよい。
【００８０】
これらのプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（random access memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【００８１】
さらに、上述した実施形態は本件発明者により得られた技術思想の適用に関する例に過ぎない。すなわち、当該技術思想は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、種々の変更が可能であることは勿論である。
【００８２】
例えば、本件発明者等により得られた技術思想は、以下に示す複数の付記を含む。
（付記１）
移動通信システムのコアネットワークに配置されるコアネットワーク装置であって、
無線アクセスネットワークを介して無線端末との間でNon-Access Stratum（ＮＡＳ）メッセージを交換し、前記無線端末に通信スケジューリング情報を通知する制御部を備え、
前記通信スケジューリング情報は、前記コアネットワークのベアラを使用する前記無線端末の通信が許可又は禁止される時間、期間又はサイクルを前記無線端末に対して指定し、
前記通信スケジューリング情報は、確立済みの前記ベアラを修正すること、確立済みの前記ベアラを解放すること、又は前記無線端末が前記コアネットワークからデタッチすることに応答して送信される第１のＮＡＳメッセージ又は第１のAccess stratum（ＡＳ）メッセージを用いて前記無線端末に送信される、
コアネットワーク装置。
（付記２）
前記通信スケジューリング情報は、前記無線端末が通信を抑止するべき待機時間を示す、付記１に記載のコアネットワーク装置。
（付記３）
前記通信スケジューリング情報は、前記無線端末の通信が許可される期間又はサイクルを示す、付記１に記載のコアネットワーク装置。
（付記４）
前記第１のＮＡＳメッセージは、Detach Requestメッセージ及びDetach Acceptメッセージのうち少なくとも１つを含み、
前記第１のＡＳメッセージは、UE requested bearer resource modificationプロシージャ、S1 releaseプロシージャ、又はデタッチプロシージャにおいて送信されるRRC connection releaseメッセージを含む、
付記１〜３のいずれか１項に記載のコアネットワーク装置。
【００８３】
（付記５）
無線端末であって、
コアネットワーク装置又は基地局から通信スケジューリング情報を受信する制御部を備え、
前記通信スケジューリング情報は、コアネットワークのベアラを使用する前記無線端末の通信が許可又は禁止される時間、期間又はサイクルを前記無線端末に対して指定し、
前記通信スケジューリング情報は、確立済みの前記ベアラを修正すること、確立済みの前記ベアラを解放すること、又は前記無線端末が前記コアネットワークからデタッチすることに応答して送信される第１のNon-Access Stratum（ＮＡＳ）メッセージ又は第１のAccess stratum（ＡＳ）メッセージを用いて前記無線端末に送信される、
無線端末。
（付記６）
前記制御部は、前記通信スケジューリング情報を用いて、前記ベアラを使用する通信が許可又は禁止される前記期間又は前記サイクルを計測するための少なくとも１つのタイマを活性化する、付記５に記載の無線端末。
（付記７）
前記第１のＮＡＳメッセージは、Detach Requestメッセージ及びDetach Acceptメッセージのうち少なくとも１つを含み、
前記第１のＡＳメッセージは、UE requested bearer resource modificationプロシージャ、S1 releaseプロシージャ、又はデタッチプロシージャにおいて送信される RRC connection releaseメッセージを含む、
付記５又は６に記載の無線端末。
【００８４】
（付記８）
移動通信システムの無線アクセスネットワークに配置される基地局であって、
無線端末に通信スケジューリング情報を通知する制御部を備え、
前記通信スケジューリング情報は、コアネットワークのベアラを使用する前記無線端末の通信が許可又は禁止される時間、期間又はサイクルを前記無線端末に対して指定し、
前記通信スケジューリング情報は、確立済みの前記ベアラを修正すること、確立済みの前記ベアラを解放すること、又は前記無線端末が前記コアネットワークからデタッチすることに応答して送信される第１のAccess stratum（ＡＳ）メッセージを用いて前記無線端末に送信される、
基地局。
（付記９）
前記通信スケジューリング情報は、前記無線端末が通信を抑止するべき待機時間を示す、付記８に記載の基地局。
（付記１０）
前記通信スケジューリング情報は、前記無線端末の通信が許可される期間又はサイクルを示す、付記８に記載の基地局。
（付記１１）
前記第１のＡＳメッセージは、UE requested bearer resource modificationプロシージャ、S1 releaseプロシージャ、又はデタッチプロシージャにおいて送信されるRRC connection releaseメッセージを含む、付記８〜１０のいずれか１項に記載の基地局。
（付記１２）
前記制御部は、前記無線端末が前記コアネットワークに接続して通信した後に前記コアネットワークに接続した状態からアイドル状態に遷移する度に、前記通信スケジューリング情報を前記無線端末に送信する、付記８〜１１のいずれか１項に記載の基地局。
（付記１３）
前記制御部は、前記通信スケジューリング情報において前記無線端末に指定される前記時間、前記期間又は前記サイクルを示す情報をコアネットワーク装置から受信する、付記８〜１２のいずれか１項に記載の基地局。
（付記１４）
前記制御部は、前記時間、前記期間又は前記サイクルを自ら決定する、付記８〜１２のいずれか１項に記載の基地局。
（付記１５）
前記制御部は、前記無線端末の端末種別、優先度、１回の通信量、通信間隔、及び時間に対する寛容性（time tolerance）の少なくとも１つを含む前記無線端末の端末属性の違いに応じて、前記無線端末の通信が許可又は禁止される時間、期間又はサイクルを調整する、付記８〜１４のいずれか１項に記載の基地局。
【００８５】
（付記１６）
移動通信システムのコアネットワークに配置されるコアネットワーク装置によって行われる通信制御方法であって、
無線端末に、前記コアネットワークのベアラを使用する通信が許可又は禁止される時間、期間又はサイクルを前記無線端末に対して指定する通信スケジューリング情報を通知することを備え、
前記通信スケジューリング情報は、確立済みの前記ベアラを修正すること、確立済みの前記ベアラを解放すること、又は前記無線端末が前記コアネットワークからデタッチすることに応答して送信される第１のＮＡＳメッセージ又は第１のAccess stratum（ＡＳ）メッセージを用いて前記無線端末に送信される、
通信制御方法。
（付記１７）
前記通信スケジューリング情報は、前記無線端末が通信を抑止するべき待機時間を示す、付記１６に記載の通信制御方法。
（付記１８）
前記通信スケジューリング情報は、前記無線端末の通信が許可される期間又はサイクルを示す、付記１６に記載の通信制御方法。
（付記１９）
前記第１のＮＡＳメッセージは、Detach Requestメッセージ及びDetach Acceptメッセージのうち少なくとも１つを含み、
前記第１のＡＳメッセージは、UE requested bearer resource modificationプロシージャ、S1 releaseプロシージャ、又はデタッチプロシージャにおいて送信されるRRC connection releaseメッセージを含む、
付記１６〜１８のいずれか１項に記載の通信制御方法。
【００８６】
（付記２０）
無線端末によって行われる通信制御方法であって、
コアネットワーク装置又は基地局から通信スケジューリング情報を受信することを備え、
前記通信スケジューリング情報は、コアネットワークのベアラを使用する前記無線端末の通信が許可又は禁止される時間、期間又はサイクルを前記無線端末に対して指定し、
前記通信スケジューリング情報は、確立済みの前記ベアラを修正すること、確立済みの前記ベアラを解放すること、又は前記無線端末が前記コアネットワークからデタッチすることに応答して送信される第１のNon-Access Stratum（ＮＡＳ）メッセージ又は第１のAccess stratum（ＡＳ）メッセージを用いて前記無線端末に送信される、
通信制御方法。
（付記２１）
前記通信スケジューリング情報を用いて、前記ベアラを使用する通信が許可又は禁止される前記期間又は前記サイクルを計測するための少なくとも１つのタイマを活性化することをさらに備える、付記２０に記載の通信制御方法。
（付記２２）
前記第１のＮＡＳメッセージは、Detach Requestメッセージ及びDetach Acceptメッセージのうち少なくとも１つを含み、
前記第１のＡＳメッセージは、S1 releaseプロシージャ、又はデタッチプロシージャにおいて送信されるRRC connection releaseメッセージを含む、
付記２０又は２１に記載の通信制御方法。
【００８７】
（付記２３）
移動通信システムの無線アクセスネットワークに配置される基地局によって行われる通信制御方法であって、
無線端末に通信スケジューリング情報を通知することを備え、
前記通信スケジューリング情報は、コアネットワークのベアラを使用する前記無線端末の通信が許可又は禁止される時間、期間又はサイクルを前記無線端末に対して指定し、
前記通信スケジューリング情報は、確立済みの前記ベアラを修正すること、確立済みの前記ベアラを解放すること、又は前記無線端末が前記コアネットワークからデタッチすることに応答して送信される第１のAccess stratum（ＡＳ）メッセージを用いて前記無線端末に送信される、
制御方法。
【００８８】
（付記２４）
付記１６〜２３のいずれか１項に記載の制御方法をコンピュータに行わせるためのプログラム。
【００８９】
この出願は、２０１３年１０月３１日に出願された日本出願特願２０１３−２２７６２７を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【００９０】
２０  無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）
３０  コアネットワーク
４０  外部ネットワーク
１００  無線端末
１０１  無線トランシーバ
１０２  制御部
１０３  タイマ
２００  基地局
３００  移動管理ノード
３０１  モビリティ管理部
３０２  セッション管理部
３０３  ＮＡＳレベル・スケジューラ
３１０  転送ノード
３２０  転送ノード
【図１】
2015063970.tif 000003
【図２】
2015063970.tif 000004
【図３】
2015063970.tif 000005
【図４】
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【図５】
2015063970.tif 000007
【図６】
2015063970.tif 000008
【図７】
2015063970.tif 000009
【図８】
2015063970.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2015063970.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2015063970.tif 000014
【図１３】
2015063970.tif 000015
【図１４】
2015063970.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成28年4月4日(2016.4.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１１】
前記通信スケジューリング情報は、前記無線端末によって起動されたデタッチプロシージャにおいて前記コアネットワーク装置から送信されるDetach Acceptメッセージ、又は前記コアネットワークによって起動されたデタッチプロシージャにおいて前記コアネットワーク装置からDetach Requestメッセージを用いて送信される、請求項１０に記載のコアネットワーク装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２１】
移動通信システムのコアネットワークに配置されるコアネットワーク装置によって行われる通信制御方法をコンピュータに行わせるためのプログラムであって、
前記通信制御方法は、無線端末に、前記コアネットワークのベアラを使用する通信が許可される期間又はサイクルを前記無線端末に対して指定する通信スケジューリング情報を通知することを備える、
プログラム。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２２】
無線端末によって行われる通信制御方法をコンピュータに行わせるためのプログラムであって、
前記通信制御方法は、コアネットワークのベアラを使用する通信が許可される期間又はサイクルを前記無線端末に対して指定する通信スケジューリング情報をコアネットワーク装置から受信することを備える、
プログラム。
【国際調査報告】
2015063970.tif 000017
2015063970.tif 000018