(57)【要約】  スマート３ＧＤＴスキーマが開示され、詳細には、ネットワークシステムの通信を制御するための方法が開示されている。ネットワークシステムは、ＵＥ、ノードＢ、ＲＮＣ、ＳＧＳＮ及びＧＷを含む。ＵＥはノードＢを介してＲＮＣと通信するように構成され、ＲＮＣはＳＧＳＮと通信するように構成され、ネットワークシステムの非３ＧＤＴ通信のためにＳＧＳＮがＧＷと通信するように構成され、又はネットワークシステムの３ＧＤＴ通信のためにＲＮＣがＧＷと通信するように構成される。本方法では、ＵＥとＧＷとの間で転送されるペイロードの統計が監視され、予め定義される期間内のペイロードの統計が第１の閾値を上回り、かつＵＥが非３ＧＤＴ通信中である場合に、非３ＧＤＴ通信が３ＧＤＴ通信へ切り替えられる。本出願は、上記方法を実行するために適合されるＳＧＳＮ、ＧＷ及びネットワークシステムをも開示している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークシステムの通信を制御するための方法であって、前記ネットワークシステムは、ＵＥ、ノードＢ、ＲＮＣ、ＳＧＳＮ及びＧＷを含み、前記ＵＥは、前記ノードＢを介して前記ＲＮＣと通信するように構成され、前記ＲＮＣは、前記ＳＧＳＮと通信するように構成され、前記ネットワークシステムの非３ＧＤＴ通信のために前記ＳＧＳＮが前記ＧＷと通信するように構成され、又は前記ネットワークシステムの３ＧＤＴ通信のために前記ＲＮＣが前記ＧＷと通信するように構成され、
前記ＵＥと前記ＧＷとの間で転送されるペイロードの統計を監視することと、
予め定義される期間内のペイロードの前記統計が第１の閾値を上回り、かつ前記ＵＥが前記非３ＧＤＴ通信をしている場合に、前記非３ＧＤＴ通信を前記３ＧＤＴ通信へ切り替えることと、
を含む方法。
【請求項２】
前記予め定義される期間内のペイロードの前記統計が第２の閾値を下回り、かつ前記ＵＥが前記３ＧＤＴ通信をしている場合に、前記３ＧＤＴ通信を前記非３ＧＤＴ通信へ切り替えること、
をさらに含み、
前記第１の閾値は、前記第２の閾値よりも大きい、
請求項１の方法。
【請求項３】
前記ＧＷは、ＧＧＳＮ又はＳＧＷのうちのいずれかであり得る、請求項１又は請求項２の方法。
【請求項４】
ペイロードの前記統計は、実ビットレート、最大ビットレート（ＭＢＲ）に対する実ビットレートの比、トラフィッククラス、ＧＢＲの比、転送遅延、サーバＩＰのプリファレンスレベル若しくはサーバＩＰ全体、トラフィックハンドリングプライオリティ、割当て／保存プライオリティ、拡張型の割当て／保存プライオリティ、及び／又はそれらの組合せ、を含む群から選択されるいずれか１つであり得る、請求項１又は請求項２の方法。
【請求項５】
前記ＧＷは、ＧＧＳＮであり、
前記非３ＧＤＴ通信を前記３ＧＤＴ通信へ切り替えることは、
前記ＳＧＳＮが前記ＧＧＳＮへ、“Update  PDP  Context  Request”メッセージを送信することと、
前記ＳＧＳＮが前記ＲＮＣへ、“RAB  Assignment”メッセージを送信することと、
を含み、
前記３ＧＤＴ通信を非３ＧＤＴ通信へ切り替えることは、
前記ＧＧＳＮが前記ＳＧＳＮへ、“Update  PDP  Context  Request”メッセージを送信することと、
前記ＳＧＳＮが前記ＲＮＣへ、“RAB  Assignment”メッセージを送信することと、
を含む、
請求項３の方法。
【請求項６】
前記ＧＷは、ＳＧＷであり、
前記非３ＧＤＴ通信を前記３ＧＤＴ通信へ切り替えることは、
前記ＳＧＳＮが前記ＳＧＷへ、“Modify  Bearer  Request”メッセージを送信することと、
前記ＳＧＳＮが前記ＲＮＣへ、“RAB  Assignment”メッセージを送信することと、
を含み、
前記３ＧＤＴ通信を非３ＧＤＴ通信へ切り替えることは、
前記ＳＧＷが前記ＳＧＳＮへ、“Update  Bearer  Request”メッセージを送信することと、
前記ＳＧＳＮが前記ＲＮＣへ、“RAB  Assignment”メッセージを送信することと、
を含む、
請求項３の方法。
【請求項７】
ペイロードの前記統計は、最大ビットレート（ＭＢＲ）に対する実ビットレートの前記比であり、前記第１の閾値は０．７５であり、前記第２の閾値は０．１５である、請求項４の方法。
【請求項８】
ネットワークシステム内のＳＧＳＮであって、前記ネットワークシステムは、ＵＥ、ノードＢ、ＲＮＣ及びＧＷをさらに含み、前記ＵＥは、前記ノードＢを介して前記ＲＮＣと通信するように構成され、前記ＲＮＣは、前記ＳＧＳＮと通信するように構成され、前記ネットワークシステムの非３ＧＤＴ通信のために前記ＳＧＳＮが前記ＧＷと通信するように構成され、又は前記ネットワークシステムの３ＧＤＴ通信のために前記ＲＮＣが前記ＧＷと通信するように構成され、
前記ＵＥと前記ＧＷとの間で転送されるペイロードの統計を監視するように構成される第１の監視部と、
予め定義される期間内のペイロードの前記統計が第１の閾値を上回るか否かをチェックし、前記統計が前記第１の閾値を上回りかつ前記ＵＥが前記非３ＧＤＴ通信をしている場合に、前記非３ＧＤＴ通信を前記３ＧＤＴ通信へ切り替える、ように構成される第１の制御部と、
を備えるＳＧＳＮ。
【請求項９】
前記ＧＷは、ＧＧＳＮであり、
前記第１の制御部は、
前記ＧＧＳＮへ“Update  PDP  Context  Request”メッセージを送信し、
前記ＲＮＣへ、“RAB  Assignment”メッセージを送信する、
ことにより、前記非３ＧＤＴ通信から前記３ＧＤＴ通信へ切り替える、ように構成される、
請求項８のＳＧＳＮ。
【請求項１０】
前記ＧＷは、ＳＧＷであり、
前記第１の制御部は、
前記ＳＧＷへ“Modify  Bearer  Request”メッセージを送信し、
前記ＲＮＣへ“RAB  Assignment”メッセージを送信する、
ことを含んで、前記非３ＧＤＴ通信から前記３ＧＤＴ通信へ切り替える、ように構成される、
請求項８のＳＧＳＮ。
【請求項１１】
ペイロードの前記統計は、実ビットレート、最大ビットレート（ＭＢＲ）に対する実ビットレートの比、トラフィッククラス、ＧＢＲの比、転送遅延、サーバＩＰのプリファレンスレベル若しくはサーバＩＰ全体、トラフィックハンドリングプライオリティ、割当て／保存プライオリティ、拡張型の割当て／保存プライオリティ、及び／又はそれらの組合せ、を含む群から選択されるいずれか１つであり得る、請求項８〜１０のいずれか１項のＳＧＳＮ。
【請求項１２】
ネットワークシステム内のＧＷであって、前記ネットワークシステムは、ＵＥ、ノードＢ、ＲＮＣ及びＳＧＳＮをさらに含み、前記ＵＥは、前記ノードＢを介して前記ＲＮＣと通信するように構成され、前記ＲＮＣは、前記ＳＧＳＮと通信するように構成され、前記コアネットワークシステムの非３ＧＤＴ通信のために前記ＳＧＳＮが前記ＧＷと通信するように構成され、又は前記コアネットワークシステムの３ＧＤＴ通信のために前記ＲＮＣが前記ＧＷと通信するように構成され、
前記ＵＥと前記ＧＷとの間で転送されるペイロードの統計を監視するように構成される第２の監視部と、
予め定義される期間内のペイロードの前記統計が第２の閾値を下回るか否かをチェックし、前記統計が前記第２の閾値を下回りかつ前記ＵＥが前記３ＧＤＴ通信をしている場合に、前記３ＧＤＴ通信の前記非３ＧＤＴ通信への切り替えを開始する、ように構成される第２の制御部と、
を備えるＧＷ。
【請求項１３】
前記ＧＷは、ＧＧＳＮであり、
前記第２の制御部は、
前記ＳＧＳＮへ“Update  PDP  Context  Request”メッセージを送信する、
ことにより、前記３ＧＤＴ通信から前記非３ＧＤＴ通信への切り替えを開始する、ように構成される、
請求項１２のＧＷ。
【請求項１４】
前記ＧＷは、ＳＧＷであり、
前記第２の制御部は、
ＳＧＳＮへ“Update  Bearer  Request”メッセージを送信する、
ことにより、前記３ＧＤＴ通信から前記非３ＧＤＴ通信への切り替えを開始する、ように構成される、
請求項１３のＧＷ。
【請求項１５】
ペイロードの前記統計は、実ビットレート、最大ビットレート（ＭＢＲ）に対する実ビットレートの比、トラフィッククラス、ＧＢＲの比、転送遅延、サーバＩＰのプリファレンスレベル若しくはサーバＩＰ全体、トラフィックハンドリングプライオリティ、割当て／保存プライオリティ、拡張型の割当て／保存プライオリティ、及び／又はそれらの組合せ、を含む群から選択されるいずれか１つであり得る、請求項８〜１０のいずれか１項のＧＷ。
【請求項１６】
ＵＥ、ノードＢ、ＲＮＣ、請求項８〜１１のいずれか１項に記載のＳＧＳＮ、及び請求項１２〜１５のいずれか１項に記載のＧＷ、を含むネットワークシステムであって、
前記ＵＥは、前記ノードＢを介して前記ＲＮＣと通信するように構成され、前記ＲＮＣは、前記ＳＧＳＮと通信するように構成され、前記ネットワークシステムの非３ＧＤＴ通信のために前記ＳＧＳＮが前記ＧＷと通信するように構成され、又は前記ネットワークシステムの３ＧＤＴ通信のために前記ＲＮＣが前記ＧＷと通信するように構成される、
ネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３ＧＰＰ通信システム、特にＷＣＤＭＡ／ＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムの分野に関する。具体的には、本発明は、３ＧＰＰ通信システムにおいて使用される３ＧＤＴ通信に関する。本発明は、さらに、前述したようなシステム、方法及びそのコンポーネントを実装するための、コンピュータプログラム及びコンピュータプログラムプロダクトに関する。
【背景技術】
【０００２】
［略語］
３ＧＤＴ        3G  Direct  Tunnel
３ＧＰＰ        3rd  Generation  Partnership  Project
ＡＰＮ          Access  Point  Name
ＢＳＣ          Base  Station  Controller
ＣＮ            Core  Network
ＤＮＳ          Domain  Name  System  
ＥＣＭ          EPS  Connection  Management
ＥＭＭ          EPS  Mobility  Management
ＥＰＣ          Evolved  Packet  Core
ＥＰＳ          Evolved  Packet  System
Ｅ−ＲＡＢ      E-UTRAN  Radio  Access  Bearer
Ｅ−ＵＴＲＡＮ  Evolved  Universal  Terrestrial  Radio  Access  Network
ＧＧＳＮ        Gateway  GPRS  Support  Node
ＧＴＰ          GPRS  Tunnelling  Protocol
ＧＴＰ−Ｕ      GTP  user  data  tunnelling  
ＧＵＭＭＥＩ    Globally  Unique  MME  Identifier
ＧＵＴＩ        Globally  Unique  Temporary  Identity
ＧＷ            Gateway
ＨＬＲ          Home  location  register  
ＩＥ            Information  Element
ＩＭ            Instant  Message
ＩＭＳＩ        International  Mobile  Subscriber  Identity
ＩＰ            Internet  Protocol
ＩＳＤ          Insert  Subscriber  Data
ＩＳＲＡＵ      Inter  SGSN  Routing  Area  Update
ＭＭ            Mobility  Management
ＭＭＥ          Serving  GPRS  Support  Node
ＭＭＥ          Mobility  Management  Entity
ＭＳ            Mobile  Station
ＭＴ            Mobile  Terminating
ＮＲＩ          Network  Resource  Identifier
Ｐ  ＧＷ        PDN  Gateway
ＰＤＰ          Packet  Data  Protocol
ＰＤＵ          Packet  Data  Unit
ＰＬＭＮ        Public  Land  Mobile  Network
ＰＳ            Packet  Switched
Ｐ−ＴＭＳＩ    Packet  Temporary  Mobile  Subscriber  Identity
ＲＡＢ          Radio  Access  Bearer
ＲＡＩ          Routing  Area  Identity
ＲＡＮ          Radio  Access  Network
ＲＡＴ          Radio  Access  Technology
ＲＡＵ          Routing  Area  Update
ＲＮＣ          Radio  Network  Controller
ＳＧＷ          Serving  Gateway
ＳＲＮＳ        Serving  Radio  Network  Subsystem,  the  change  of  Iu
instance  and  transfer  of  the  SRNS  role  to  another  RNS
ＴＡＩ          Tracking  Area  Identity
ＴＡＵ          Tracking  Area  Update
ＴＥＩＤ        Tunnel  Endpoint  Identifier
ＵＥ            User  Equipment
ＵＭＴＳ        Universal  Mobile  Telecommunications  System
ＵＰ            User  Plane
【０００３】
［参考文献］
３ＧＰＰ  ＴＳ  ２４．００８
３ＧＰＰ  ＴＳ  ２５．４１３
３ＧＰＰ  ＴＳ  ２９．０６０
３ＧＰＰ  ＴＳ  ２９．２７４
【０００４】
３ＧＰＰ  ＷＣＤＭＡ／ＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムにおいて、３ＧＤＴは、ＧＧＳＮ／ＧＷ又はＳＧＷとＲＮＣとの間でペイロードトラフィックを直接的に移送し、よってＳＧＳＮをバイパスするためのＧＴＰ（GPRS  Tunnelling  Protocol）トンネルのセットアップを可能とする。ＧＴＰ（GPRS  Tunnelling  Protocol）は、ＧＳＭネットワーク内でＧＰＲＳ（General  Packet  Radio  Service）を、又はＬＴＥネットワーク内でＵＭＴＳ及びＥＰＳを搬送するために使用される、ＩＰベースの通信プロトコルの集合である。トンネルは、ユーザトラフィックを制御トラフィックから分離し、ＳＧＳＮを通じたペイロードトラフィックを削減する。但し、ＧＴＰトンネルは多くの利点を有するとはいえ、ＧＴＰトンネルは、３ＧＤＴがＳＧＳＮ、ＧＧＳＮ／ＧＷ又はＳＧＷの多くのシグナリング負荷を費やすことになるといった、いくつかの欠点を有し得る。特に、ＰＤＵの有する長さが非常に短く又はＵＥが低ビットレートのアプリケーションを使用していて、いくつかのＩＭ（Instant  Message）アプリケーションのように、接続の解放及び再接続を頻繁に要するケースではそうである。
【０００５】
ＳＧＳＮは、例えば加入データ、ローミング中でないこと、ＩＭＥＩＳＶのＲＡＣ、ＲＮＣ及びＧＷのケイパビリティ、並びにユーザのＱｏＳ情報などといった何らかの条件に基づいて、あるＵＥのために３ＧＤＴを使用することを決定し得る。しかしながら、ＵＥ上で多様なアプリケーションが稼動中であることに起因して、ＵＥとＧＧＳＮ／ＰＧＷ又はＳＧＷとの間の接続の統計もまた、時間を追って可変的であり得る。例えば、ＩＭアプリケーションがＵＥ上で稼働中であれば、データペイロードは長さの短いＰＤＵを採用し、接続は頻繁に解放され及び再接続されるかもしれず、旧来の通信（非３ＧＤＴ通信）を確立することが望まれる。一方、ＵＥ上でビデオストリーミングクライアントが稼動中であれば、データペイロードは長さの長いＰＤＵを採用し、接続は可能な限り長く維持されるかもしれず、３ＧＤＴ通信を確立することが望まれる。
【０００６】
よって、従来技術に係る３ＧＰＰ  ＷＣＤＭＡ／ＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムに関連付けられる１つの問題は、ＳＧＳＮがＵＥとＧＧＳＮ／ＰＧＷ又はＳＧＷとの間の接続の性質に基づいて円滑に旧来の通信と３ＧＤＴ通信とを動的に切り替えることができない、ということにある。
【０００７】
ＳＧＳＮペイロードプレーンの負荷及びＳＧＳＮ／ＧＷ制御プレーンの負荷の双方を減少させることができるように旧来の通信と３ＧＤＴ通信とを動的に切り替え可能な、３ＧＰＰ  ＷＣＤＭＡ／ＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムにおけるスマートな３ＧＤＴスキーマについてのニーズが存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、少なくとも上で言及した問題が回避されるような、３ＧＰＰ  ＷＣＤＭＡ／ＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムの通信を制御するための方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、ＵＥとＧＷとの間で転送されるペイロードの統計が閾値を上回った場合に非３ＧＤＴ通信が３ＧＤＴ通信へと切り替えられ、ＵＥとＧＷとの間で転送されるペイロードの統計が別の閾値を下回る場合に３ＧＤＴ通信が非３ＧＤＴ通信へと切り替えられることになる。
【００１０】
本発明は、ネットワークシステムの通信を制御するための方法に関し、当該ネットワークシステムは、ＵＥ、ノードＢ、ＲＮＣ、ＳＧＳＮ及びＧＷを含み、ＵＥはノードＢを介してＲＮＣと通信するように構成され、ＲＮＣはＳＧＳＮと通信するように構成され、ネットワークシステムの非３ＧＤＴ通信のためにＳＧＳＮがＧＷと通信するように構成され、又はネットワークシステムの３ＧＤＴ通信のためにＲＮＣがＧＷと通信するように構成される。上記方法は、ＵＥとＧＷとの間で転送されるペイロードの統計を監視することと、予め定義される期間内のペイロードの統計が第１の閾値を上回り、かつＵＥが非３ＧＤＴ通信をしている場合に、非３ＧＤＴ通信を３ＧＤＴ通信へ切り替えることと、を含む。
【００１１】
上記方法は、予め定義される期間内のペイロードの統計が第１の閾値よりも低い第２の閾値を下回り、かつＵＥが３ＧＤＴ通信をしている場合に、３ＧＤＴ通信を非３ＧＤＴ通信へ切り替えること、をも可能とし得る。
【００１２】
上記方法において、ペイロードの統計は、実ビットレート、最大ビットレート（ＭＢＲ）に対する実ビットレートの比、トラフィッククラス、ＧＢＲの比、転送遅延、サーバＩＰのプリファレンスレベル若しくはサーバＩＰ全体、トラフィックハンドリングプライオリティ、割当て／保存プライオリティ、拡張型の割当て／保存プライオリティ、及び／又はそれらの組合せ、を含む群から選択されるいずれか１つであり得る。
【００１３】
本発明は、さらに、ＵＥ、ノードＢ、ＲＮＣ、ＳＧＳＮ及びＧＷを含むネットワークシステムに関し、ＵＥはノードＢを介してＲＮＣと通信するように構成され、ＲＮＣはＳＧＳＮと通信するように構成され、ネットワークシステムの非３ＧＤＴ通信のためにＳＧＳＮがＧＷと通信するように構成され、又はネットワークシステムの３ＧＤＴ通信のためにＲＮＣがＧＷと通信するように構成される。本ネットワークシステムにおいて、ＳＧＳＮ又はＧＷは、ＵＥとＧＷとの間で転送されるペイロードの統計を監視するように構成され、ＵＥとＧＷとの間の通信は、ペイロードの監視される統計に基づいて、非３ＧＤＴ通信と３ＧＤＴ通信との間で切り替えられ得る。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の１つの利点は、ＵＥとＧＷとの間の通信を非３ＧＤＴ通信と３ＧＤＴ通信との間でペイロードの監視される統計に基づいて知的に切り替えることができ、それにより任意のＵＥのために適切なタイプの通信を確立することができるということであり、当該タイプをＵＥ上で稼働中のアプリケーションにより必要とされるネットワーク接続に基づいて動的に変化させることができる。これは、既存のネットワークへ過剰なシグナリング又はメッセージを取り入れることなく、但し３ＧＤＴの利点を十分に効果的に活用し、３ＧＤＴの欠点は取り入れず、よってネットワーク品質を改善する。
【００１５】
本発明に係る方法、ネットワークシステム及びそのコンポーネントのより有利な特徴は、これ以降の説明において及び添付の特許請求の範囲において記述されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
本発明の目的、利点及び効果、並びに特徴は、以下の本発明の例示的な実施形態の詳細な説明から、次の添付図面と共に読むことでより容易に理解されるであろう。
【００１７】
【図１】本発明に従って確立される非３ＧＤＴ通信を伴うネットワークシステムを概略的に示している。
【図２】本発明に従って確立される３ＧＤＴ通信を伴うネットワークシステムを概略的に示している。
【図３】本発明に従ってネットワークシステムの通信を制御するための方法のブロック図を概略的に示している。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明は多様な修正例及び代替的な構成をカバーする一方、本発明の実施形態が、図面に示されており、これ以降で詳細に説明されるであろう。しかしながら、具体的な説明及び図面が本発明を開示された具体的な形式に限定することを意図していないことが理解されるべきである。反対に、請求される発明の範囲は添付の特許請求の範囲に表現された発明の範囲内に入る全ての修正例及びその代替的な構成を含むことが意図される。
【００１９】
図１は、確立される非３ＧＤＴ通信を伴うネットワークシステム１００を概略的に示している。図２は、３ＧＤＴ通信が図２において確立されていることを除き、図１に類似するネットワークシステム１００を概略的に示している。システム１００は、ＵＥ１１０、ノードＢ１１５、ＲＮＣ１２０、ＳＧＳＮ１３０及びＧＷ１４０を含む。留意すべきこととして、システム１００は、ＩＰネットワーク１５０といった他のコンポーネントを含んでもよいが、明瞭さの目的で、本出願の概念に関与するコンポーネントのみが示されている。
【００２０】
図１に示したように、非３ＧＤＴ通信において、ＵＥ１１０は、ノードＢ１１５を介してＲＮＣ１２０へ接続されるように構成され、ＲＮＣ１２０は、第１の非３ＧＤＴ接続１６２を介して非３ＧＤＴ通信のためにＳＧＳＮ１３０へ接続されるように構成され、ＳＧＳＮ１３０は、第２の非３ＧＤＴ接続１６４を介してＧＥ１４０へ接続されるように構成される。第１の非３ＧＤＴ接続１６２及び第２の非３ＧＤＴ接続１６４は、ペイロードトラフィックを移送するためのユーザプレーン接続を構成する。非３ＧＤＴ通信ではＳＧＳＮ１３０を迂回（bypass）できないと理解することができ、そのため非３ＧＤＴ接続は２トンネル通信（two-tunnel  communication）とも呼ばれ得る。
【００２１】
加えて、図１に示したように、制御トラフィックは、ＲＮＣ１２０とＳＧＳＮ１３０との間の第１の制御接続１７２、及びＳＧＳＮ１３０とＧＷ１４０との間の第２の制御接続１７４を介して移送可能であり、それにより、ＳＧＳＮ１３０は、ＲＮＣ１２０とＧＷ１４０との間の通信に関してＲＮＣ１２０及びＧＷ１４０に対する制御を担うことができる。
【００２２】
図２に示した３ＧＤＴ通信において、図１とは対照的に、ＲＮＣ１２０は、３ＧＤＴ接続１８０を介する３ＧＤＴ通信のために、ＳＧＳＮ１３０へ直接的に接続するように構成され、よって、ペイロードトラフィックをＲＮＣ１２０とＧＷ１４０との間で移送する際にＳＧＳＮ１３０は迂回される。但し、制御トラフィックは、図１の構成と同様に移送され得る。即ち、制御トラフィックは依然として２トンネルのソリューションの場合のようにルーティングされ、ＳＧＳＮ１３０は依然としてＲＮＣ１２０及びＧＷ１４０に対する制御を担うことができる。
【００２３】
留意すべきこととして、図１及び図２に例示したシステムは、具体的な通信システムに限定されず、実際、当該システムは、３ＧＤＴが有効化されるいかなる通信システムにも適用可能である。例えば、当該システムは、Ｇｎ／Ｇｐアーキテクチャを用いて又はＳ３／Ｓ４アーキテクチャを用いて３ＧＤＴのためにセットアップされるシステムに適用可能であり、即ち、ＧＷ１４０はＧｎ／ＧｐアーキテクチャではＧＧＳＮ／ＳＧＷ、Ｓ３／Ｓ４アーキテクチャではＳＧＷであり得る。
【００２４】
図１に示したように、ペイロードトラフィックが２トンネル通信を介して移送される際、ＳＧＳＮ１３０は、ＵＥ１２０とＧＷ１４０との間でＳＧＳＮ１３０を介して移送されるペイロードの統計を監視し得る。予め定義される期間にわたって監視されるペイロードの統計が第１の閾値を上回る場合、ＳＧＳＮ１３０は、２トンネル通信を３ＧＤＴ通信へと切り替え得る。
【００２５】
任意的にＳＧＳＮ１３０は、第１の監視部１３２及び第１の制御部１３４を備え得る。第１の監視部１３２は、ＵＥ１２０とＧＷ１４０との間で転送されるペイロードの統計を監視し、取得したペイロードの統計を第１の制御部１３４へ送信し得る。第１の制御部１３４は、予め定義される期間にわたるペイロードの統計が第１の閾値を上回ったかを判定し得る。当該ペイロードの統計が第１の閾値を上回った場合、これは移送されたペイロードが高トラフィックに属していて直接的な３ＧＤＴ通信がそうしたペイロードの移送のために適していることを意味しており、第１の制御部１３４は、さらに、２トンネル通信から３ＧＤＴ通信へと切り替え得る。予め定義される期間にわたるペイロードの統計が第１の閾値を上回らなかった場合、２トンネル通信は変更されず維持され、第１の監視部１３２は、ペイロードの統計の監視を継続し得る。
【００２６】
留意すべきこととして、監視されるべきペイロードの統計は、ペイロードに関する任意の属性であり得る。任意的にペイロードの統計は、実ビットレート、最大ビットレート（ＭＢＲ）に対する実ビットレートの比、トラフィッククラス、ＧＢＲの比、転送遅延、サーバＩＰのプリファレンスレベル若しくはサーバＩＰ全体、トラフィックハンドリングプライオリティ、割当て／保存（Allocation/Retention）プライオリティ、拡張型の割当て／保存（Evolved  Allocation/Retention）プライオリティ、及び／又はそれらの組合せ、を含む群から選択されるいずれか１つであり得る。
【００２７】
以下の説明では、実ビットレート（実ＢＲ）及び最大ビットレート（ＭＢＲ）に対する実ビットレート（実ＢＲ）の比が、ペイロードの統計を説明するための例として扱われる。
【００２８】
表１には、２トンネル通信から３ＧＤＴ通信への切り替えをトリガするために実ＢＲが監視された例が示されている。表１に示したように、第１の閾値は４Ｍｂｐｓに設定され、そのため予め定義される期間内に監視される実ＢＲが４Ｍｂｐｓを上回った場合、切り替えがトリガされ、ＳＧＳＮ１３０は２トンネル通信を３ＧＤＴ通信へ切り替えることになる。
【００２９】
【表１】
2015513385.tif 000003
【００３０】
表２には、２トンネル通信から３ＧＤＴ通信への切り替えをトリガするためにＭＢＲに対する実ＢＲの比（実ＢＲ／ＭＢＲ）が監視された例が示されている。表２に示したように、第１の閾値は０．７５に設定され、そのため予め定義される期間内に監視される上記比が０．７５を上回った場合、切り替えがトリガされ、ＳＧＳＮ１３０は２トンネル通信を３ＧＤＴ通信へ切り替えることになる。
【００３１】
【表２】
2015513385.tif 000004
【００３２】
表３には、２トンネル通信から３ＧＤＴ通信への切り替えをトリガするために実ＢＲ及びＭＢＲに対する実ＢＲの比（実ＢＲ／ＭＢＲ）の組合せが監視されたさらなる例が示されている。表３に示したように、実ＢＲ及びＭＢＲに対する実ＢＲの比のために設定された複数の第１の閾値が共に上回られた場合、切り替えがトリガされ、ＳＧＳＮ１３０は２トンネル通信を３ＧＤＴ通信へ切り替えることになる。
【００３３】
【表３】
2015513385.tif 000005
【００３４】
任意的に、ペイロードの統計を監視するための予め定義される時間ピリオドは、システムの構成及びシステムの用途などに基づいてシステム運用者により予め設定され得る。一実施形態において、予め定義される時間ピリオドは、６０秒に設定され得る。
【００３５】
再び図２を参照すると、ペイロードトラフィックが３ＧＤＴ通信を介して移送される場合、ＧＷ１４０は、ＵＥ１２０とＧＷ１４０との間で移送されるペイロードの統計を監視し得る。予め定義される期間にわたって監視されるペイロードの統計が第２の閾値を下回る場合、ＧＷ１４０は、３ＧＤＴ通信を２トンネル通信へと切り替え得る。
【００３６】
任意的にＧＷ１４０は、第２の監視部１４２及び第２の制御部１４４を備え得る。第２の監視部１４２は、ＵＥ１２０とＧＷ１４０との間で転送されるペイロードの統計を監視し、取得したペイロードの統計を第２の制御部１４４へ送信し得る。第２の制御部１４４は、予め定義される期間にわたるペイロードの統計が第２の閾値を下回るかを判定し得る。当該ペイロードの統計が第２の閾値を下回る場合、これは移送されたペイロードが低トラフィックに属していて旧来の非３ＧＤＴ通信がそうしたペイロードの移送のために適していることを意味しており、第２の制御部１４４は、さらに、ＳＧＳＮ１３０（具体的には、第１の制御部１３４）と協調して、３ＧＤＴ通信から２トンネル通信へと切り替え得る。予め定義される期間にわたるペイロードの統計が第２の閾値を下回らない場合、３ＧＤＴ通信は変更されず維持され、第２の監視部１４２は、ペイロードの統計の監視を継続し得る。
【００３７】
図２において説明したペイロードの統計及び予め定義される期間は、図１において説明したものと同様であってよい。簡明さの目的のために、ペイロードの統計及び予め定義される期間に関する説明は、ここでは省略される。
【００３８】
３ＧＤＴ通信と２トンネル通信との間の切り替えを行い得るように、第２の閾値は第１の閾値よりも低く設定されるべきである。さらに留意すべきこととして、第２の閾値が第１の閾値の近傍に設定されると、通信の変動的な性質に起因して切り替えが頻繁にトリガされるようになり、ＵＥ１２０とＧＷ１４０との間の移送を不安定にしかねず、ＳＧＳＮ１３０のより多くのシグナリング負荷を招来し得る。一実施形態では、第２の閾値は第１の閾値よりも格段に低く設定され、それにより、第１の閾値と第２の閾値との間の差が監視される統計の変動を吸収することができる。任意的に、ペイロードの統計として実ＢＲが選択され第１の閾値が４Ｍｂｐに設定される場合、第２の閾値は１Ｍｂｐｓに設定され得る。ペイロードの統計としてＭＢＲに対する実ＢＲの比が選択され第１の閾値が０．７５に設定される場合、第２の閾値は０．２５に設定され得る。
【００３９】
以下の説明では、３ＧＤＴ通信と２トンネル通信との間の切り替えの詳細が説明されるであろう。留意すべきこととして、以下に説明されるメッセージは、単に例示の目的のためのものであって、本願は具体的なメッセージフォーマット及び具体的なＧＷタイプに限定されない。
【００４０】
ＧＷ１４０がＧＧＳＮであり、即ちＧｎ／Ｇｐアーキテクチャであれば、非３ＧＤＴ通信から３ＧＤＴ通信への切り替えの際に、ＳＧＳＮ１３０（特に、第１の制御部１３４）は、“Update  PDP  Context  Request（ＰＤＰコンテキスト更新リクエスト）”メッセージをＧＧＳＮ１４０へ送信し、ＳＧＳＮ１３０はまた、“RAB  Assignment（ＲＡＢ割当て）”メッセージをＲＮＣ１２０へ送信し、それによりＲＮＣ１２０とＧＧＳＮ１４０との間の直接的な３ＧＤＴ接続が確立される。３ＧＤＴ通信から非３ＧＤＴ通信への切り替えの際には、ＧＧＳＮ１４０（特に、第２の制御部１４４）は、“Update  PDP  Context  Request（ＰＤＰコンテキスト更新リクエスト）”メッセージをＳＧＳＮ１３０へ送信し、ＳＧＳＮ１３０（特に、第１の制御部１３４）は、“RAB  Assignment（ＲＡＢ割当て）”メッセージをＲＮＣ１２０へ送信し、それにより直接的な３ＧＤＴ接続は破棄され、ＳＧＳＮ１３０を介する２トンネル接続が確立される。
【００４１】
ＧＷ１４０がＳＧＷであり、即ちＳ３／Ｓ４アーキテクチャであれば、非３ＧＤＴ通信から３ＧＤＴ通信への切り替えの際に、ＳＧＳＮ１３０（特に、第１の制御部１３４）は、“Modify  Bearer  request（ベアラ修正リクエスト）”メッセージをＳＧＷ１４０へ送信し、ＳＧＳＮ１３０はまた、“RAB  Assignment（ＲＡＢ割当て）”メッセージをＲＮＣ１２０へ送信し、それによりＲＮＣ１２０とＳＧＷ１４０との間の直接的な３ＧＤＴ接続が確立される。３ＧＤＴ通信から非３ＧＤＴ通信への切り替えの際には、ＳＧＷ１４０（特に、第２の制御部１４４）は、“Update  Bearer  Request（ベアラ更新リクエスト）”メッセージをＳＧＳＮ１３０へ送信し、ＳＧＳＮ１３０（特に、第１の制御部１３４）は、“RAB  Assignment（ＲＡＢ割当て）”メッセージをＲＮＣ１２０へ送信し、それにより直接的な３ＧＤＴ接続は破棄され、ＳＧＳＮ１３０を介する２トンネル接続が確立される。
【００４２】
図３は、ネットワークシステムの通信を制御するための方法３００のブロック図を概略的に示している。当該ネットワークシステムは、図１及び図２に関連して上述したシステム１００であり得る。方法３００は、Ｓ３１０で開始し、旧来の通信、即ち非３ＧＤＴ通信がＵＥ１２０とＧＷ１４０との間でＳＧＳＮ１３０を介して確立されている。留意すべきこととして、方法３００は、２トンネルと３ＧＤＴとの間の通信の切り替えに焦点を当てており、そのため方法３００がどの通信のタイプで開始されるかは問題ではない。
【００４３】
ステップＳ３２０において、ＵＥ１１０とＧＷ１４０との間で転送されるペイロードの統計が監視され、予め定義される期間内のペイロードの統計が第１の閾値を上回ったか否かが判定される。この時点の通信は非３ＧＤＴ通信であるため、予め定義される期間内のペイロードの統計が第１の閾値を上回った場合には、非３ＧＤＴから３ＧＤＴ通信への切り替えがトリガされる。反対に、予め定義される期間内のペイロードの統計が第１の閾値を上回らなかった場合には、ステップＳ３２０においてＵＥ１１０とＧＷ１４０との間で転送されるペイロードの統計の監視が継続されることになる。
【００４４】
留意すべきこととして、２トンネル通信はＳＧＳＮ１３０を通過しなければならないため、ステップＳ３２０はＳＧＳＮ１３０上で実行されることに適している。
【００４５】
ステップＳ３２０において切り替えをトリガすると決定されると、ステップＳ３３０及びＳ３４０において、ＲＮＣ１２０、ＳＧＳＮ１３０及びＧＷ１４０の間でメッセージを送信することにより、切り替えが達成され得る。送信される詳細なメッセージは、ＧＷ１４０のタイプに依存して変化し得る。
【００４６】
例えば、ＧＷ１４０がＧＧＳＮである場合（Ｇｎ／Ｇｐアーキテクチャ）、ステップＳ３３０において、ＳＧＳＮ１３０は“Update  PDP  Context  Request”メッセージをＧＧＳＮ１４０へ送信し、ステップＳ３４０において、ＳＧＳＮ１３０は“RAB  Assignment”メッセージをＲＮＣ１２０へ送信し、それにより、ステップＳ３５０において、ＲＮＣ１２０とＧＧＳＮ１４０との間の直接的な３ＧＤＴ接続が確立される。
【００４７】
ＧＷ１４０がＳＧＷである場合（Ｓ３／Ｓ４アーキテクチャ）、ステップＳ３３０において、ＳＧＳＮ１３０は“Modify  Bearer  request”メッセージをＳＧＷ１４０へ送信し、ステップＳ３４０において、ＳＧＳＮ１３０は“RAB  Assignment”メッセージをＲＮＣ１２０へ送信し、それにより、ステップＳ３５０において、ＲＮＣ１２０とＳＧＷ１４０との間の直接的な３ＧＤＴ接続が確立される。
【００４８】
留意すべきこととして、本出願は上述した具体的なメッセージに限定されず、通信を切り替えるために使用することのできる任意の他のメッセージもまた、本出願の範囲から逸脱することなく適用可能である。
【００４９】
ステップＳ３５０の後、ＲＮＣ１２０とＧＷ１４０との間の直接的な３ＧＤＴ接続が確立されており、ステップＳ３６０において、ＵＥ１１０とＧＷ１４０との間で転送されるペイロードの統計がさらに監視され、予め定義される期間内のペイロードの統計が第２の閾値を下回るか否かが判定される。この時点の通信は３ＧＤＴ通信であるため、予め定義される期間内のペイロードの統計が第２の閾値を下回る場合には、３ＧＤＴから非３ＧＤＴ通信への切り替えがトリガされる。反対に、予め定義される期間内のペイロードの統計が第２の閾値を下回らない場合には、ステップＳ３６０においてＵＥ１１０とＧＷ１４０との間で転送されるペイロードの統計の監視が継続されることになる。
【００５０】
留意すべきこととして、３ＧＤＴ通信はＳＧＳＮ１３０を迂回するため、ステップＳ３６０はＧＷ１４０上で実行されることに適している。
【００５１】
ステップＳ３６０において切り替えをトリガすると決定されると、ステップＳ３７０及びＳ３８０において、ＲＮＣ１２０、ＳＧＳＮ１３０及びＧＷ１４０の間でメッセージを送信することにより、切り替えが実行され得る。送信される詳細なメッセージは、ＧＷ１４０のタイプに依存して変化し得る。
【００５２】
例えば、ＧＷ１４０がＧＧＳＮである場合（Ｇｎ／Ｇｐアーキテクチャ）、ステップＳ３７０において、ＧＧＳＮ１４０は“Update  PDP  Context  Request”メッセージをＳＧＳＮ１３０へ送信し、ステップＳ３８０において、ＳＧＳＮ１３０は“RAB  Assignment”メッセージをＲＮＣ１２０へ送信し、それにより、直接的な３ＧＤＴ接続は破棄され、ステップＳ３９０において、ＳＧＳＮ１３０を介する２トンネル接続が確立される。
【００５３】
ＧＷ１４０がＳＧＷである場合（Ｓ３／Ｓ４アーキテクチャ）、ステップＳ３７０において、ＳＧＷ１４０は“Update  Bearer  request”メッセージをＳＧＳＮ１３０へ送信し、ステップＳ３８０において、ＳＧＳＮ１３０は“RAB  Assignment”メッセージをＲＮＣ１２０へ送信し、それにより、直接的な３ＧＤＴ接続は破棄され、ステップＳ３９０において、ＳＧＳＮ１３０を介する２トンネル接続が確立される。
【００５４】
留意すべきこととして、本出願は上述した具体的なメッセージに限定されない。
【００５５】
ステップ３９０はステップＳ３１０と同じ状態を有すると理解することができ、即ち、方法３００はステップＳ３１０へとループバックし、コアネットワークシステムの監視が継続される。
【００５６】
本出願のネットワーク通信システム及び方法によって、ＧＴＰトンネルを介して移送することに適したユーザペイロードのみが３ＧＤＴ通信を介して移送され、ＵＥ１１０とＧＷ１４０との間の通信のタイプが移送されるペイロードに基づいて動的に切り替え可能となるように、３ＧＤＴの使用を動的に制御することができる。本出願によって、３ＧＤＴの使用は、新たなメッセージ及びＩＥを導入することなく最適化される。
【００５７】
留意すべきこととして、ＳＧＳＮ１３０及びＧＷ１４０内のコンポーネントは成されるべき機能に依存して論理的に分割されるが、本発明はそれに限定されず、ＳＧＳＮ１３０及びＧＷ１４０内のそれぞれのコンポーネントは要件に依存して再分割され又は結合されることができ、例えば、いくつかのコンポーネントは単一のコンポーネントへ結合されてよく、又はいくつかのコンポーネントはより多くのサブコンポーネントへとさらに分割され得る。
【００５８】
本発明の実施形態は、ハードウェアにおいて若しくは１つ以上のプロセッサ上で動作するソフトウェアモジュールとして又はそれらの組合せで実装されてよい。即ち、本発明の実施形態に係るＳＧＳＮ１３０及びＧＷ１４０の全てのコンポーネントの機能性のいくつか又は全てを実装するために、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuits）といった特殊なハードウェア回路又はＤＳＰ（digital  signal  processor）が実際に使用されてもよい。
【００５９】
留意すべきこととして、前述した実施形態は、本発明を限定するのではなく本発明を例示するものであり、添付の請求項の範囲から逸脱することなく、当業者により代替的な実施形態が設計され得る。“含む”との語は、存在するものの請求項において挙げられていないエレメント又はステップを排除しない。エレメントに先行する“ａ”又は“ａｎ”との語は、当該エレメントの複数の存在を排除しない。本発明は、複数の異なるエレメントを含むハードウェアの手段により、又は適切にプログラミングされたコンピュータの手段により達成され得る。複数の手段を挙げる装置の請求項において、それら手段のうちの複数を、同じハードウェアの品目で具体的に具現化することができる。第１、第２、第３といった語の使用は、単に名称として説明され得るものであり、何らの順序も表現しない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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