Mobility management for Sae / lte (mm) and session management (sm)

本発明は、ＳＡＥ／ＬＴＥシステムにおけるモビリティ管理（ＭＭ）の手続き、およびセッション管理（ＳＭ）の手続きを利用するためのシステムおよび方法に関する。

次の略語は、本明細書では以下の意味を有するものとする。
３ＧＰＰ Third
Generation Partnership Project（第３世代パートナーシップ・プロジェクト）
ＡＳ Access
Stratum（アクセス層）
ＣＣ Call
Control（呼制御）
ＣＭ Connection
Management（接続管理）
ＣＮ Core
Network（コア・ネットワーク）
ＣＳ Circuit
Switched（回線交換）
ｅＮＢ e-Node
B（ｅノードＢ）
ＥＰＣ Evolved
Packet Core（発展型パケット・コア）
ＥＵＴＲＡＮ Evolved
UTRAN（発展型ＵＴＲＡＮ）
ＦＤＤ Frequency
Division Duplex（周波数分割複信)
ＧＥＲＡＮ GSM
Edge Radio Access Network（ＧＳＭ Ｅｄｇｅ無線アクセスネットワーク）
ＧＭＭ GPRS
Mobility Management（ＧＰＲＳモビリティ管理）
ＧＰＲＳ General
Packet Radio System（汎用パケット無線システム）
ＧＳＭ Global
System for Mobile Communications（移動通信用グローバルシステム）
ＩＰ Internet
Protocol（インターネット・プロトコル）
ＬＬＣ Logical
Link Control（論理リンク制御）
ＬＴＥ Long
Term Evolution（ロング・ターム・エボリューション）
ＭＡＣ Medium
Access Control（媒体アクセス制御）
ＭＭ Mobility
Management（モビリティ管理）
ＭＭＥ Mobility
Management Entity（モビリティ管理エンティティ）
ＭＳ Mobile
Station（移動局）
ＭＳＣ Mobile
Switching Center（移動交換局）
ＮＡＳ Non-Access
Stratum（非アクセス層）
ＰＤＵ Packet
Data Unit（パケットデータユニット）
ＰＳ Packet
Switched（パケット交換）
Ｐ−ＴＭＳＩ Packet
Temporary Mobile Subscriber Identity（パケット一時移動加入者識別子）
ＲＡＮＡＰ Radio
Access Network Application Part（無線アクセスネットワーク・アプリケーション部）
ＲＬＣ Radio
Link Control（無線リンク制御）
ＳＡＥ System
Architecture Evolution（システム・アーキテクチャ・エボリューション）
ＳＡ ＷＧ System
Architecture Work Groups（システム・アーキテクチャ作業部会)
ＳＧＳＮ Serving
GPRS Support Node（サービングＧＰＲＳサポートノード）
ＳＭ Session
Management（セッション管理）
ＳＭＳ Short
Messaging Service（ショート・メッセージング・サービス）
ＳＳ Supplementary
Services（付加サービス）
ＴＤＤ Time
Division Duplex（時分割複信）
ＵＥ User
Equipment（ユーザ機器）
ＵＴＲＡ Universal
Terrestrial Radio Access（ユニバーサル地上波無線アクセス）
ＵＴＲＡＮ UMTS
Terrestrial Radio Access Networks（ＵＭＴＳ地上波無線アクセスネットワーク）

第３世代パートナーシップ・プロジェクト（３ＧＰＰ）は、第３世代パートナーシップ・プロジェクトの合意の署名により、１９９８年１２月に確立された共同作業である。 ３ＧＰＰの仕様書に基づく第３世代のシステムは、いわゆる２．５世代の移動通信用グローバルシステム（ＧＳＭ）のネットワーク規格の進化に依拠している。 ３ＧＰＰは、（周波数分割複信（ＦＤＤ）モード、および時分割複信（ＴＤＤ）モードにおける）ユニバーサル地上波無線アクセス（ＵＴＲＡ）を含む、ＵＭＴＳ地上波無線アクセスネットワーク（ＵＴＲＡＮ）と、３ＧＰＰのコア・ネットワーク（ＧＳＭから進化した性能、モビリティ管理（ＭＭ）、グローバルローミング、および、関連するインターネット・プロトコルの利用を含む）と、ユーザ機器（ＵＥ）および上記のネットワークへのアクセスのための端末と、システムおよびサービスの観点と、のための技術使用書および技術報告の必要な一式の準備、承認および維持が任されている。

３Ｇ移動システムのロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）は、２００４年に始まった。 初期の焦点は、ＵＴＲＡの発展に置かれた。 ビットごとのコストの低減、サービス提供の増加、既存の周波数帯および新しい周波数帯のフレキシブルな利用、アーキテクチャの簡素化、オープンインタフェースの利用、および、適当な端末パワー消費の活用を含む、一連の高レベルの要件が確認された。 ある面において、３ＧＰＰシステム・アーキテクチャ作業部会（ＳＡ ＷＧ）との共同作業は欠かせないと見なされた。 アクセスネットワークとコア・ネットワークとの間の断裂、および、新サービスが必要とするであろうスループットの特徴は、アーキテクチャの緊密な調整を必要とした。

ＵＴＲＡおよびＵＴＲＡＮ ＬＴＥに関する実現可能性の調査は、２００４年１２月に始まった。 目的は、高速データレート、低遅延、パケットに最適化された無線アクセス技術へと導く、３ＧＰＰ無線アクセス技術の発展のためのフレームワークを開発することであった。 調査は、無線インタフェースの物理層（ダウンリンクおよびアップリンク）に関しては、２０ＭＨｚまでのフレキシブルな帯域幅、新しい送信スキームの導入、および進化型マルチアンテナ技術をサポートするための手段と、無線インタフェースのレイヤ２およびレイヤ３に関しては、シグナリングの最適化とを含めて、パケット交換（ＰＳ）ドメインから提供されるサービスの提供に焦点を置いた。 ＵＴＲＡＮアーキテクチャに関しては、目的は、最適なＵＴＲＡＮネットワーク・アーキテクチャと、ＲＡＮノード間の機能の分割を確認することであった。

ネットワーク・アーキテクチャ分野でのＳＡ ＷＧ２からの協力によって、全ＲＡＮ ＷＧが調査に参加した。 ＲＡＮ ＷＧ３は、新アーキテクチャの定義において、ＳＡ ＷＧ２と緊密に作業した。 発展型ＵＴＲＡＮ（ＥＵＲＡＮ）は、ＵＥに対して発展型ＵＴＲＡのユーザプレーンプロトコル、および制御プレーンプロトコルの終端を提供するｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）から構成される。 システム・アーキテクチャ・エボリューション（ＳＡＥ）に関して、ＳＡ ＷＧ２は、ＳＡＥのための調査を開始した。 調査の目的は、複数の無線アクセス技術をサポートする、高速データレートで、低遅延で、パケットに最適化されたシステムへの、３ＧＰＰシステムの発展または移行のためのフレームワークを開発することであった。

モビリティ管理（ＭＭ）およびセッション管理（ＳＭ）の手続きは、従来では、他の３ＧＰＰアクセスシステム（ＧＳＭ Ｅｇｄｅ無線アクセスネットワーク（ＧＥＲＡＮ）／ユニバーサル地上波無線アクセスネットワーク（ＵＴＲＡＮ））のために定義されている。 しかし、このような手続きは、ＬＴＥ／ＳＡＥのために定義されていない。

異なるタイプのデータが、ＬＴＥ／ＳＡＥシステムを通って送られる。 シグナリングという用語は、多くの場合に、いくつかの方式においてシステムを制御するために利用される特別な制御メッセージを送信するために利用されるデータタイプを定義するために使用される。 他のタイプの情報、すなわちユーザデータは、幾つかのソースユーザから、宛先ユーザまたは宛先アプリケーションへと送信される実際のユーザ情報に関係する。 一般に、シグナリングデータは、制御プレーンを通過する。 ユーザデータは、ユーザプレーンを通過する。

既存の３ＧＰＰシステムについて、アクセス層（ＡＳ）は、システムのその部分における特定のインタフェースで利用されるアクセス技術に関連する全てのシグナリングメッセージ、およびユーザデータメッセージを伝達する。 この無線インタフェースでは、ＡＳプロトコルは、ＵＥと、無線アクセスネットワーク、例えばＵＴＲＡＮとの間の、および、無線アクセスネットワーク、例えばＵＴＲＡＮと、コア・ネットワーク（ＣＮ）との間の下位レベルのプロトコルである。

さらに、現在では、非アクセス層（ＮＡＳ）は、下層のアクセスの仕組みに依存しないシグナリングメッセージ、およびユーザデータメッセージを伝達する。 これらシグナリングデータおよびユーザデータは、ＵＥとＣＮとの間を通って送られ、さらに概念上では、無線アクセスネットワーク、例えばＵＴＲＡＮを透過的に（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔｌｙ）通過する。

既存の３ＧＰＰシステムについて、ＮＡＳは、ＣＳおよびＰＳ（例えば、汎用パケット無線システム（ＧＰＲＳ））についてのＭＭの手続きと同様に、ＣＣ、ＧＰＲＳのためのＳＭ、ＳＭＳ、およびＳＳを含む。

ＬＴＥ／ＳＡＥのためのプロトコル・スタック・アーキテクチャにおいてＭＭ手続き、およびＳＭ手続きの位置付けを決定するために、ＳＡ ＷＧ２により定義されたプロトコル・アーキテクチャを考慮に入れる必要がある。 ＳＡＥアーキテクチャは、パケット交換ドメインのサービスのみのためにサポートを提供する。 ＳＡＥアーキテクチャにおいて、ＭＭＥは、ｅＮＢを通じたＵＥへの／ＵＥからのメッセージ、例えば、ページングメッセージ（ｐａｇｉｎｇ ｍｅｓｓａｇｅ）の送信および受信の役目を果たす。

ＬＴＥアクセスシステム（ＥＵＴＲＡＮ）、既存のＧＥＲＡＮ、及び／又は既存のＵＴＲＡＮに対する通信を処理するＵＥまたは端末、すなわち３ＧＰＰアクセスが必要であろうことに注意されたい。 結果的に、異なるアクセスネットワーク間での相互運用性およびモビリティ（ｍｏｂｉｌｉｔｙ）は、これらＵＥおよび端末のための要件である。 さらに、ＵＥまたは端末での広範囲の更新は、このことがＳＡＥの実装を遅らせる可能性が高いので避けられるべきである。 （ＧＥＲＡＮ、ＵＴＲＡＮのような）既存の３ＧＰＰシステムについて、ＵＥと、サービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）および移動交換局（ＭＳＣ）であるコア・ネットワークとは、ＭＭの手続きと同様にＣＣの手続き、ＧＰＲＳのためのＳＭ（ＰＳドメインのみ）、ＳＭＳおよびＳＳを提供する。 これら手続きは、ＮＡＳの一部である。

ＣＳドメインおよびＰＳドメインのために特定される、異なる２組のＭＭ手続きが存在する。 これら２組の手続きは、２つの異なるプロトコルに分類され、異なるエンティティによって処理される、または管理される。

現在では、ＭＭレイヤは、ネットワークへの自身の現在の位置の通知、および、ユーザの識別性の秘密保持（ｉｄｅｎｔｉｔｙ ｃｏｎｆｉｄｅｎｔｉａｌｉｔｙ）の提供のような、ＵＥのモビリティのためのサポートを提供する。 ＭＭレイヤには２つの異なるエンティティ、すなわち、非ＧＰＲＳサービス（ＣＳドメイン）のためのプロトコル（および手続き）をＭＭエンティティと、ＧＰＲＳサービス（ＰＳドメイン）のためのプロトコル（手続き）を処理するＭＭ（ＧＭＭ）エンティティと、が存在する。 ３ＧＰＰ ＴＳ ２３．０６０、２４．００７、２４．００８を参照されたい。

ＡＳを介して伝達されるシグナリングメッセージのタイプの例は、システムでのパワー制御ループと、例えば音声呼での利用のためにユーザにチャネルを割り当てるハンドオーバの手続きと、を制御するメッセージである。 ＮＡＳシグナリングメッセージの例は、呼確立要求と関連付けられるメッセージであろう。 この場合、呼確立メッセージは下層のアクセスの仕組みに依存しない。 この例では、呼確立メッセージはＣＮから来て、ＡＳを通じて透過的にルーティングされるであろう。

図１で分かるように、３ＧＰＰ ＴＳ ２３．４０１［２］の現在のバージョンは、２つの参照点によって、ＬＴＥ−Ｕｕインタフェース１０２を介してネットワーク（ＥＰＣ）へと接続されるＵＥ１０１を開示する。 これら参照点は、制御プレーンのためのＳ１−ＭＭＥ１０３と、ユーザプレーンのためのＳ１−Ｕ１０４である。 ここで分かるように、ＭＭＥは、既存のサービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）１０５と通信する。 ＬＴＥ／ＳＡＥアーキテクチャは、ＰＳドメインのサービスのためにのみサポートを提供する。 従って、（ＥＵＴＲＡＮのような）ＬＴＥアクセスシステムのために既存のＧＭＭ手続きおよびＳＭ手続きを利用することは、ある程度の修正、または新しい手続きを必要とする。 ＧＭＭは、３つの異なるタイプの手続きを提供し、ネットワーク（ＳＧＳＮ）内およびＵＥ内で位置が特定される（ｌｏｃａｔｅｄ）。 これらは、ＧＭＭの一般的な手続き、ＧＭＭ固有の手続き、および、ＧＭＭ接続管理の手続きである。 ＧＭＭの一般的な手続きは、ＵＥがネットワークに登録された場合にネットワークによって開始される。 これらの手続きは、パケット一時移動加入者識別子（Ｐ−ＴＭＳＩ）の再割り当て、ＧＰＲＳの認証および暗号化、ＧＰＲＳの識別、およびＧＰＲＳ情報を含む。 ＧＭＭ固有の手続きは、ネットワークまたはＵＥの一方によって開始される。 ネットワークにより開始される手続きは、ＧＰＲＳサービスおよび／または非ＧＰＲＳサービスのためのＵＥの分離（ｄｅｔａｃｈ）、および、ＧＰＲＳの分離を含む。 ＵＥにより開始される手続きは、ＧＰＲＳの付加（ａｔｔａｃｈ）、分離、およびルーティングエリア更新を含む。 ＧＭＭ接続管理の手続きは、ＵＥがＵＴＲＡＮを通じたアクセスを獲得した場合にのみ利用される。 これら手続きは、ＵＥによって開始され、ネットワークへのセキュアな接続を確立するために、および／又は、データを送信するためのリソース予約を要求するために、すなわちサービス要求のために利用される。

図２は、ＣＳネットワークとＰＳネットワークの双方を介して通信することが可能なＵＥ間により利用される、プロトコル・アーキテクチャ２００を示している。 図３は、ＳＧＳＮと通信する移動局（ＭＳ）のための制御プレーンプロトコルスタック３００を示している。 図４は、ＳＧＳＮと通信するＵＥのための、従来の制御プレーンプロトコルスタック４００を示している。

本発明は、（ＧＥＲＡＮ、ＵＴＲＡＮのような）他の３ＧＰＰアクセスシステムのために定義されている幾つかのＭＭおよびＳＭ手続きを、ＬＴＥ／ＳＡＥの要件を満たすように修正する。 本発明は、幾つかの既存の方法を再利用しながら、さらに、ＥＵＴＲＡＮによる３ＧＰＰシステムへのアクセス時の、ＭＭ手続きおよびＳＭ手続きのための新プロトコルを定義する。 新プロトコルに関して、符号化の規則が既存のＭＭ手続きおよびＳＭ手続きから再利用され、非常に類似した汎用メッセージフォーマットが生成される。 シグナリングメッセージに関して、本発明は、メッセージに含まれる各パラメータのために、幾つかの既存の情報エレメントの定義を再利用する。

以下の段落では、本発明を、図に示す例示的な実施形態を参照しながら記載することにする。

２つの参照点、すなわち制御プレーンのためのＳ１−ＭＭＥ、およびユーザプレーンのためのＳ１−Ｕによって、ＬＴＥ−Ｕｕインタフェースを介してネットワーク（ＥＰＣ）へと接続されるＵＥを開示する部分的なシステムのブロック図である。

回路交換（ＣＳ）ネットワークとパケット交換（ＰＳ）ネットワークの双方を介して通信することが可能なＵＥ間により利用される、プロトコル・アーキテクチャを示す。

ＳＧＳＮと通信する移動局（ＭＳ）のための制御プレーンプロトコルスタックを示す。

ＳＧＳＮと通信するＵＥのための制御プレーンプロトコルスタックを示す。

ＬＴＥ／ＳＡＥのみのＵＥにおける本発明のプロトコル・アーキテクチャを示す。

ＬＴＥ／ＳＡＥのみのＵＥにおける本発明の制御プレーンプロトコルスタックを示す。

ＧＥＲＡＮ／ＵＴＲＡＮおよびＬＴＥ／ＳＡＥ ＵＥにおける本発明のプロトコル・アーキテクチャを示す。

手続きは、アクションと、これらアクションを修正ための入力パラメータの集合と、場合によっては何らかの入力値と、を実行する命令文のシーケンスである。 その一方、プロトコルは、以下のプロパティの１つ以上、すなわち、下層の物理接続（有線もしくは無線）または他のエンドポイントもしくはノードの検出、ハンドシェイキング（ｈａｎｄｓｈａｋｉｎｇ）、様々な接続特性のネゴシエーション、メッセージの開始および終了の仕方、メッセージのフォーマット化の仕方、間違いがある、または不適切にフォーマット化されたメッセージの対処方法（誤り訂正）、予期せぬ接続損失の検出の仕方および次の対処方法、および、セッションまたは接続の終端、の１つ以上を特定する。 換言すれば、プロトコルは、１つ以上の手続きを含む。 プロトコルは、２つのエンティティの間、および、情報を交換するために利用される動作である手続きの間で利用される言語（例えば、規則の集合、フォーマット）として見なすことが可能である。 ３ＧＰＰの観点から、シグナリングプロトコルは、２つのエンティティと通信するための規則の集合であり、プロトコルの終端ポイント、汎用フォーマット構造、符号化の規則、プロトコルの識別性、手続きまたは動作、メッセージまたはパケットデータユニット（ＰＤＵ）、情報エレメント（ＩＥ：Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｌｅｍｅｎｔ）、（必要な場合に）受信エンティティおよび送信エンティティにおけるステートマシーン（ｓｔａｔｅ ｍａｃｈｉｎｅ）のような、複数のプロトコル要素を含んでいる。 手続きは、このプロトコル要素の１つであり、交換される複数のメッセージまたはＰＤＵＩＥを含み、さらに、送信エンティティと受信エンティティの双方のステートマシーンの変化を生じさせることもある。

本発明は、（ＧＥＲＡＮ、ＵＴＲＡＮのような）他の３ＧＰＰアクセスシステムのために定義されている幾つかのＭＭ手続きおよびＳＭ手続きを、ＬＴＥ／ＳＡＥの要件を満たすように修正する。 本発明は、幾つかの既存の手続きを再利用し、さらに、ＥＵＴＲＡＮによる３ＧＰＰシステムへのアクセス時の、ＭＭ手続きおよびＳＭ手続きのための新プロトコルを定義する。 新プロトコルに関して、符号化の規則が既存のＭＭ手続きおよびＳＭ手続きから再利用され、非常に類似した汎用メッセージフォーマットが生成される。 シグナリングメッセージに関して、本発明は、メッセージに含まれる各パラメータのために、既存の情報エレメントの定義を再利用する。 特に、本発明は、ＵＥと、（ＥＵＴＲＡＮを利用する）ＬＴＥアクセスのためのＭＭＥとの間でシグナリングする、非アクセス層（ＮＡＳ）のためのＧＰＲＳ ＭＭ（ＧＭＭ）手続きおよびＳＭ手続きを利用する。

図５および図６は、本発明に従ったＵＥにおけるプロトコル・アーキテクチャを示す。
特に、図５は、ＬＴＥ／ＳＡＥのみをサポートするＵＥのためのプロトコル・アーキテクチャ５００を示し、図６は、ＧＥＲＡＮ／ＵＴＲＡＮおよびＬＴＥ／ＳＡＥをサポートするＵＥのためのプロトコル・アーキテクチャ６００を示す。 図６で分かるように、ＧＥＲＡＮ／ＵＴＲＡＮのためのＳＭプロトコル６０１およびＭＭプロトコル６０２は、ＬＴＥ／ＳＡＥのためのＳＭ６０３およびＭＭ６０４と通信する必要がある。 この通信は、ＬＴＥ／ＳＡＥおよび他の３ＧＰＰアクセスシステムへの、および、ＬＴＥ／ＳＡＥおよび他の３ＧＰＰアクセスシステムからのシステム間の変更をサポートするために、プロトコルおよびステートマシーンを調整する。

本発明は、１つの観点において、図７のプロトコル・アーキテクチャ７００の点線の部分７０１内にあるものと見なし得る。 図７で分かるように、ＬＴＥ／ＳＡＥのためのＭＭ７０２、および、ＬＴＥ／ＳＡＥのためのＳＭ７０３は新エンティティであり、従って新プロトコルである。 他の３ＧＰＰアクセスシステムへの、および、他の３ＧＰＰアクセスシステムからのシステム間の変更のために、ＧＭＭとＳＭとの間、および、ＳＭとＬＴＥ／ＳＡＥのためのＭＭとの間の調整が、図で分かるように必要である。 これは、ＧＭＭと、ＬＴＥ／ＳＡＥのためのＭＭとの間、および、ＭＭと、ＬＴＥ／ＳＡＥのためのＭＭとの間での識別性およびコンテキストのマッピングを含むが、このマッピングに制限されない。

図１および図２に戻るが、ＬＴＥ／ＳＡＥにおいて利用されるＭＭＥは、ＵＥが既存の３ＧＰＰシステムとＬＴＥ／ＳＡＥの双方において存在するため、従来のＳＧＳＮにおいて利用されるＭＭＥと同様であってもよい。 従って、原則的に、ＳＧＳＮによって従来利用される全ＭＭ手続きを、サービス要求の手続きを含めて、ＬＴＥ／ＳＡＥにおいて利用することが可能である。 これら手続きに含まれるメッセージと同様に、パラメータおよび情報エレメントの定義も、ＬＴＥ／ＳＡＥのために利用可能である。 しかし、本発明は、幾つかの例では既存の手続きを、ＬＴＥ／ＳＡＥの要件に適合させるために、本明細書でさらに十分に記載するように修正する。

既存の３ＧＰＰシステム（３ＧＰＰ ＴＳ２４．００８）のためのＰ−ＴＭＳＩの再割り当ての手続きは、識別性の秘密保持を提供する。 このことは、ＵＥに対して新しいＰ−ＴＭＳＩを再割り当てすることによって、侵入者により識別され位置が特定されることからユーザを保護する。 ＬＴＥ／ＳＡＥのために、同じ識別子の名前、および、識別子のフォーマットの定義を再利用することが可能である、または、新しい識別子を、異なる名前によって生成することが可能である。 従って、本発明は、異なる名前およびフォーマットを利用するＰ−ＴＭＳＩの再割り当てのための手続きを含む。 手続きは、ＭＭＥからＵＥへの、利用される新しい一時的な識別子が付いた再割り当て命令メッセージと、ＵＥからＭＭＥへの、新しい一時的な識別子を確認する割り当て命令メッセージと、を含む。

既存の３ＧＰＰシステムのためのＧＰＲＳ認証および暗号化は、ネットワークとＵＥとの間の認証および鍵合意を実行し、さらに、ＧＥＲＡＮに、送信される情報の暗号化（ｃｉｐｈｅｒｉｎｇ，ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ）を開始させる、または停止させてもよい。 本発明は、ＬＴＥ／ＳＡＥのためのＵＥとＭＭＥとの間の認証および暗号化の手続きを含み、認証と鍵合意を行なうことが可能である。 ＬＴＥ／ＳＡＥのためのＭＭ情報およびＳＭ情報の暗号化、および完全性保護は、従来の手続きによって、または、下位層により利用されるＵＴＲＡＮにおける従来のセキュリティモードの命令と同様の方法で、ＬＴＥ／ＳＡＥのためのＭＭＥについての新しい特定のセキュリティモードの命令によって、提供される。 いずれの場合も、本発明は、認証要求、および認証応答（成功の場合）、認証拒否（失敗の場合）、セキュリティモード命令要求、セキュリティモード命令完了（成功の場合）、および、セキュリティモード命令拒否（失敗の場合）を含む。

ＧＰＲＳ識別の手続きは、国際移動加入者識別子（ＩＭＳＩ：Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）および国際移動体装置識別番号（ＩＭＥＩ：Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）のような特定の識別パラメータを提供することを、ＵＥに要求するために利用される。 この識別の手続きは、本発明においても同様である。 ＬＴＥ／ＳＡＥのために、識別性要求メッセージがＭＭＥからＵＥへと送信され、識別性応答メッセージがＵＥからＭＭＥと送信される。 要求され提供される情報は、ＧＰＲＳ識別の手続きでのようであってもよい、または、ＬＴＥ／ＳＡＥのために生成されるような新しい識別性のイベントにおいて修正されてもよい。

ＧＭＭ情報の手続きは、ネットワーク名またはネットワークタイムのような情報をＵＥへと伝達する。 この手続きも、ＬＴＥ情報の手続き、または例えば発展型ＭＭ（ＥＭＭ：Ｅｖｏｌｖｅｄ−ＭＭ）情報の手続きとして示されそうであるが、ＬＴＥ／ＳＡＥのために利用することが可能である。 さらに、ＵＥへと提供される情報は、ＧＭＭ情報の手続きにおいて提供される情報と同じであってもよい、または、異なってもよい。 ＬＴＥ／ＳＡＥ情報の手続きは、ＭＭＥからＵＥへの情報要求メッセージと、ＵＥからＭＭＥへの情報応答と、を含む。

本発明はさらに、ＬＴＥ／ＳＡＥにおけるパケットサービスのためにＵＥを付加するように作動可能な付加の手続きを含む。 ＬＴＥ／ＳＡＥはパケットに基づくシステムなので、非パケットサービスに付加するための付加の手続きは必要ではない。 ＬＴＥ／ＳＡＥの付加の手続きは、ＵＥからＭＭＥへの付加要求メッセージと、成功の場合のＭＭＥからの付加承認と、失敗の場合のＭＭＥからの付加拒否と、付加手続きの手段によって新しい一時的な識別性が割り当てられる場合のＵＥからの付加完了と、を含むであろう。 さらに、ＬＴＥ／ＳＡＥの付加の手続きは、ＬＴＥ／ＳＡＥにおけるパケットサービスに付加するだけではなく、パケットデータサービスを送信する、および受信するために無線ベアラを確立するためにも利用され、従って、ＵＥへの常時接続のＩＰ接続性（ＩＰ ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ）が可能になる。 ＬＴＥ／ＳＡＥ付加メッセージ名は、従来の３ＧＰＰの付加の手続きからも再利用されうるであろうが、非パケットサービスに付加するためのような、ＵＥにより送信されるパラメータに関する一定のＧＳＭがＬＴＥ／ＳＡＥでは必要ではないので、本発明では、メッセージのコンテキストが異なるであろう。

本発明では、ＬＴＥ／ＳＡＥにおいて交換される識別子は、ＧＳＭシステムにおけるのと同じである。 ＧＳＭの付加の手続きにおけるように、本発明では、付加の手続きが実行される度に、ＭＭＥが新しい一時的な識別子を割り当てる。 さらに、ＵＥが登録され、ローミングした最終エリアの識別子が送信されることもある。 さらに、不連続受信（ＤＲＸ：Ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ）モードのパラメータが、付加タイプ、例えば通常または再付加、と同様に、付加要求の間にＵＥによって示される。 ＬＴＥ／ＳＡＥでは、あるエリアは、ＧＳＭにおけるルーティングエリアの識別子と同様に示され得る。 しかし、本発明では、付加の手続きの間に無線ベアラの確立を可能にするために、新パラメータが利用される。 このパラメータは、ＵＥがパケットデータプロトコル（ＰＤＰ）のコンテキストの活性化を開始した間の交換と同様である。 これは、インターネットプロトコル・バーション４（ＩＰｖ４：Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｖｅｒｓｉｏｎ ４）のアドレスもしくはＩＰバージョン６（ＩＰｖ６）のアドレスの一方、または、ＩＰｖ４とＩＰｖ６双方のアドレスの受信の付加要求メッセージに、ＵＥからの要求を含める。 割り当てられたＩＰアドレスは、ＭＭＥによって付加承認メッセージにおいて示される。 ＵＥも、そこから接続するための特定のネットワークを選択するために、アクセスプロコル名（ＡＰＮ：Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｎａｍｅ）を示すように適合される。

本発明はさらに、ＬＴＥ／ＳＡＥにおけるパケットサービスのためにＵＥを分離するための分離の手続きを含む。 分離要求は、ＵＥまたはＭＭＥの一方によって送信されてもよく、分離承認は、分離の成功を示すために、双方によって送信されてもよい。

本発明は、ＵＥがローミングするエリアまたはロケーションのＭＭＥにおける登録を更新するために、ＵＥのロケーション更新を実行するための手続きを含む。 この更新は、ＧＥＲＡＮ／ＵＴＲＡＮのルーティングエリア更新に限定されないことに注意されたい。 本発明はさらに、他のアクセス技術、例えばＧＥＲＡＮおよびＵＴＲＡＮへのシステム間の変更をシステムに通知するために更新を実行するように、適合される。 更新タイプを示すロケーション更新要求メッセージが、ＵＥによってＭＭＥへと送信される。 ロケーション更新承認メッセージ、またはロケーション更新拒否メッセージが、ＭＭＥから送信され、新しい一時的な識別子がＭＭＥにより割り当てられた場合に、ロケーション更新完了メッセージがＵＥから送信される。

本発明はさらに、ＵＥからＭＭＥへの確実な（論理）接続を確立するためのサービス要求の手続きを含む。 本発明では、サービス要求メッセージがＵＥからであり、サービス承認メッセージ、またはサービス拒否メッセージがＭＭＥからＵＥへと送信される。

ＧＰＲＳにおけるＳＭプロトコルの目的は、ＵＥの、パケットデータプロトコル（ＰＤＰ）のコンテキスト処理をサポートすることである。 さらに、ＳＭは、ＵＥ内およびネットワーク内での、マルチメディア・ブロードキャスト・マルチメディア・サービス（ＭＢＭＳ：ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ ｂｒｏａｄｃａｓｔ ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ ｓｅｒｖｉｃｅ）のコンキスト処理をサポートし、これにより、ＵＥは、特定のＭＢＭＳソースからのデータを受信することが可能になる。 ＳＭプロトコルは、従って、ＰＤＰコンテキストの活性化、不活性化、および修正と同様に、ＭＢＭＳコンテキストの活性化および不活性化のための手続きを構想する。 ＬＴＥ／ＳＡＥのためのＰＤＰコンテキストのコンテンツおよび名前は、ＬＴＥ／ＳＡＥのための無線アクセス部がＧＥＲＡＮ／ＵＴＲＡＮと異なるため、他の３ＧＰＰアクセスシステムのためのＰＤＰコンテキストのコンテンツおよび名前と異なってもよい、すなわち、無線ベアラの確立は異なることもある。 しかし、他の３ＧＰＰアクセスシステムによる簡単なシステム間の変更の必要性のために、本発明は、ＬＴＥ／ＳＡＥのためのＰＤＰコンテキストを識別するために利用される３ＧＰＰ ＴＳ ２４．００８（ＮＳＡＰＩ）に記載されるような、現在のネットワークサービス・アクセスポイント識別子（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）の同じ構造および値の範囲を含む。

ＧＭＭは、ローミング、認証、および暗号化アルゴリズムの選択のようなモビリティ問題に対処するＧＰＲＳのシグナリングプロトコルである。 ＳＧＳＮがいつでも移動局（ＭＳ）のロケーションを知ることが出来るように、および、ユーザデータ転送のためにＭＳに必要とされるＰＤＰのセッションを活性化する、変更するおよび不活性化するために、ＳＭ（ＧＭＭ／ＳＭ）プロトコルによるＧＭＭが、ＵＥのモビリティを管理する。

本発明では、ＬＴＥ／ＳＡＥのためのＳＭは、ＰＤＰのセッションを確立する、修正する、または切断するために、パケットデータプロトコルのコンテキストを含む。 特定のＰＤＰセッションの活性化のための要求のような、これら手続きは、ＭＭＥまたはＵＥにより実行される、ＧＭＭ／ＳＭでの手続きと同じに修正する、または切断する。

本発明は、他の３ＧＰＰアクセスシステムからの幾つかの手続きを、ＬＴＥ／ＳＡＥに必要とされる拡張によって再利用し、このような拡張はメッセージまたはパラメータに対して行なわれ、または、ＬＴＥ／ＳＡＥのための利用される新しい手続きを追加することによって再利用する。 幾つかの状況において、本発明は、ＬＴＥ／ＳＡＥのための別々のプロトコルを含む。 このような状況では、ＬＴＥ／ＳＡＥのためのＭＭとＳＭのそれぞれのために新しいプロトコル識別子（ＰＤ：Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｏｒ）が必要である。

一定の状況において、本発明が新プロトコルを利用することは有利である。 なぜならば、ＬＴＥ／ＳＡＥのためのＭＭ手続き、およびＳＭ手続きが、他の３ＧＰＰアクセスシステムとは異なるネットワークエンティティ内で終了させられるからである。 他の３ＧＰＰアクセスシステムでは、ＧＭＭおよびＳＭはＳＧＳＮにおいて終了し、ＬＴＥ／ＳＡＥについては、ＭＭＥにおいて終了する。 このことは、ＭＭがＭＳＣと通信し、ＧＭＭがＳＧＳＮと通信するためにＧＭＭとは別のプロトコルであるＭＭの場合と同様であろう。

さらに、ＬＴＥ／ＳＡＥのためのＭＭおよびＳＭのメッセージは、従来の３ＧＰＰアクセスシステムに必要とされるメッセージとは異なっている。 さらに、ＧＰＲＳサービスと非ＧＰＲＳサービスの双方を付加する手続きのような、一定のＧＭＭプロトコルの手続きを再利用する必要はない。 ＬＴＥ／ＳＡＥにおいて利用される識別子は、既存の３ＧＰＰアクセスシステムにおいて利用される識別子と同一である必要はない。 識別子は、ネットワークと終端の双方に格納されるメッセージ、およびコンテキストの必須の部分である。 他の３ＧＰＰアクセスシステムにおいて利用される同じプロトコルが再利用される場合に、プロトコルの各メッセージにおける必須の情報エレメントは、直ちにＬＴＥ／ＳＡＥのために必須となるが、場合によっては利用されないであろう。 これら情報エレメントは常に、例えばダミー値によって、しかし帯域幅および処理時間を用いることによって符号化され、設定され、さらにＵＥおよびＭＭＥにより受信される必要がある。 ＬＴＥ／ＳＡＥのためのＭＭおよびＳＭについての新プロトコルを利用する際には、ＭＭメッセージおよびＳＭメッセージのための汎用メッセージフォーマットを定義する必要がある。 これは、３ＧＰＰ ＴＳ ２４．００８に記載されるような、ＧＭＭのための汎用メッセージフォーマットの再利用と見なされ得る。 このように、正にプロトコル識別子、（メッセージに従った）スキップ・インジケータ（ｓｋｉｐ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）またはトランザクション識別子、およびメッセージタイプが必要である。 ＬＴＥ／ＳＡＥのためのＳＭの場合については、他の３ＧＰＰアクセスシステムのメッセージのためのＳＭを検討することにより同じ結論が下される可能性があり、従って、スキップ・インジケータの場所にトランザクション識別子が、常に必要であろう。

しかし、他の３ＧＰＰアクセスシステムのためのＳＭは、トランザクション識別子（ＴＩ）、および、セッション管理の手続きのためのＮＳＡＰＩを利用する。 原則的に、ＴＩは、メッセージをアドレス指定するために利用され、ＮＳＡＰＩは、ユーザプレーン上での識別のために利用されるが、双方の識別子は特定のＰＤＰコンテキストの寿命のために割り当てられ、ほとんど全てのＳＭメッセージに含まれる。 その結果、ＴＩおよびＮＳＡＰＩの利用は、ほとんどの場合に冗長的であるように思われる。

ＬＴＥ／ＳＡＥのためのＳＭメッセージについては、メッセージ内でのＴＩの利用よりもむしろ、ＬＴＥ／ＳＡＥのための従来の、または新しいＰＤＰコンテキストの識別性（ＮＳＡＰＩ）で十分である可能性がある。 いずれのイベントにおいても、ＬＴＥ／ＳＡＥのためのＰＤＰコンテキストの識別性は、全必要なメッセージに含まれるべきである。 従って、本発明は、以下の汎用メッセージフォーマットを含む。

ＬＴＥ／ＳＡＥのためのＳＭの汎用メッセージフォーマットは、ＬＴＥ／ＳＡＥのためのＰＤＰコンテキスト識別子が、他の３ＧＰＰアクセスシステムのための現在のＮＳＡＰＩ値（すなわち、１１個の定義された値による４ビットの値）と同じ構造を有することを前提とする。

プロトコル識別子がオクテットの半分であることに注意されたい。 これは、３ＧＰＰ ＴＳ ２４．００７において定義されるように、現在のプロトコル識別子の符号化が、定義された拡張の仕組みを利用する必要なく利用されてもよい場所に、２つの予備の値を有するからである。 これらは、「０１１１」および「１１０１」である。 さらに、予約された値「００１０」も、もはや存在しないプロトコルのために予約されているので利用されてもよい。 従って、３つの異なる値まで、ＬＴＥ／ＳＡＥのための新しいＭＭプロトコル、およびＳＭプロトコルのために利用することが可能である。 既存のプロトコル識別子の値を、以下の表に示す。

本発明はさらに、この記述に従ったＬＴＥ／ＳＡＥのみのためのＵＥを含む。 このようなＵＥはサポートしないであろう、または、どの既存の３ＧＰＰアクセスシステム（例えば、ＧＥＲＡＮ）によってもサポートされないであろう。

本発明の効果は、完全にテストされた手続きの利用と、より容易に実現され、検査され、かつマーケットで展開される解決策の開発と、を含む。 本発明が存在しなければ、既存の手続きと比べて新しい（かつ、はるかに異なる）手続きが、ＬＴＥ／ＳＡＥについて形作られた要件を満たすために必要であろう。 当業者は分かるように、本願に記載される画期的な構想は、本願の広い範囲に渡って修正する、および変更することが可能である。 従って、特許される発明の主題の範囲は、以上に検討した特定の例示的な教示のいずれにも限定されるべきではなく、代わりに、以下の特許請求の範囲に記載の請求項によって定義される。