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公開番号2025095569
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-26
出願番号2023211656
出願日2023-12-15
発明の名称端末がユーザデータを送信する際にRAN及びコアシステムのシグナリングを抑制する通信方法及びシステム
出願人KDDI株式会社
代理人個人
主分類H04W 76/12 20180101AFI20250619BHJP(電気通信技術)
要約【課題】端末がユーザデータを送信する際にRAN(Radio Access Network)及びコアシステムのシグナリングを抑制する通信方法及びシステムを提供する。
【解決手段】移動通信システムにおいて、方法は、端末2が、第1の基地局11を介してコアシステム3のコントロールプレーン機能31との間でコネクションを確立した際に、コントロールプレーン機能31から、ユーザプレーン機能の端末コンテキストを受信するステップと、第1の基地との間の無線リンクを切断した後、第2の基地局12との間で無線リンクを接続し、ユーザデータ及び端末コンテキストを送信するステップと、第2の基地局が、端末コンテキストを用いて、ユーザデータをコアシステム3のユーザプレーン機能32へ送信するのステップと、ユーザプレーン機能32が、ユーザデータを宛先装置4へ転送するのステップと、を含む。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
端末が、第１の基地局又は第２の基地局を介してコアシステムと通信する通信方法であって、
端末が、第１の基地局を介してコアシステムのコントロールプレーン機能との間でコネクションを確立した際に、当該コアシステムのコントロールプレーン機能から、ユーザプレーン機能の端末コンテキストを受信する第１のステップと、
端末が、第１の基地局との間の無線リンクを切断した後、第２の基地局との間で無線リンクを接続し、ユーザデータ及び端末コンテキストを送信する第２のステップと、
第２の基地局が、端末コンテキストを用いて、ユーザデータをコアシステムのユーザプレーン機能へ送信する第３のステップと、
コアシステムのユーザプレーン機能が、ユーザデータを宛先装置へ転送する第４のステップと
を有することを特徴とする通信方法。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
端末コンテキストは、ユーザプレーン機能のＴＥＩＤ(Tunnel Endpoint Identifier)及びＩＰアドレスであり、
第２のステップについて、第１の基地局は、端末コンテキストを保持しない
ことを特徴とする請求項１に記載の通信方法。
【請求項３】
第３のステップについて、第２の基地局は、端末コンテキストを用いて、コアシステムのユーザプレーン機能との間でアップリンクのトンネルを作成し、ユーザデータを当該アップリンクのトンネルを通してコアシステムのユーザプレーン機能へ送信する
ことを特徴とする請求項１に記載の通信方法。
【請求項４】
第３のステップについて、第２の基地局は、端末コンテキストを用いて、コアシステムのユーザプレーン機能との間でダウンリンクのトンネルを作成し、
第４のステップについて、コアシステムのユーザプレーン機能は、ユーザデータの送信元ＩＰアドレスを用いて、第２の基地局との間でダウンリンクのトンネルを作成し、
宛先装置から受信したユーザデータを当該ダウンリンクのトンネルを通して第２の基地局へ送信する第５のステップを
更に有することを特徴とする請求項１に記載の通信方法。
【請求項５】
端末は、第１の基地局を介してコアシステムのコントロールプレーン機能との間で実行される位置登録シーケンスの際に、第１のステップから第４のステップに基づくユーザデータの転送を実行するか否かを表すフラグを、コアシステムのコントロールプレーン機能へ通知し、
第１のステップについて、
端末は、第１の基地局を介してコアシステムのコントロールプレーン機能へ、セッション確立要求を送信し、
コアシステムのコントロールプレーン機能は、フラグが真である場合に、端末コンテキストを含むセッション確立応答を、端末へ返信する
ことを特徴とする請求項１に記載の通信方法。
【請求項６】
第２のステップについて、端末は、ユーザデータを、端末－コアシステム間機能レイヤのパケットではなく、ＲＲＣ(Radio Resource Control)に基づく端末－基地局間機能レイヤのパケットに含める
ことを特徴とする請求項１に記載の通信方法。
【請求項７】
端末は、移動局であり、第１の基地局及び第２の基地局は、固定局であるか、又は、
端末は、地上局であり、第１の基地局及び第２の基地局は、衛星局である
ことを特徴とする請求項１に記載の通信方法。
【請求項８】
端末が、第１の基地局又は第２の基地局を介してコアシステムと通信する通信システムであって、
端末は、
第１の基地局を介してコアシステムのコントロールプレーン機能との間でコネクションを確立した際に、当該コアシステムのコントロールプレーン機能から、ユーザプレーン機能の端末コンテキストを受信する第１の機能と、
第１の基地局との間の無線リンクを切断した後、第２の基地局との間で無線リンクを接続し、ユーザデータ及び端末コンテキストを送信する第２の機能と
を有し、
第２の基地局は、端末コンテキストを用いて、ユーザデータをコアシステムのユーザプレーン機能へ送信し、
コアシステムのユーザプレーン機能は、ユーザデータを宛先装置へ転送する
ことを特徴とする通信システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、端末がユーザデータを送信した際における、ＲＡＮ(Radio Access Network)及びコアシステムのシグナリングの技術に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
図１は、移動通信システムの構成図である。
【０００３】
図１によれば、５ＧＳ(5GS：5th Generation System)規格に基づく移動通信システムの例を表す。このシステムは、ＲＡＮとなる複数の基地局１と、移動可能な端末２と、コアシステム３とから構成される。
【０００４】
［基地局１］
基地局１は、複数のアンテナ局と制御局とからなる１つのＲＡＮとして機能する。基地局は、５Ｇによれば「ｇＮＢ」と称され、複数の端末２と無線通信する。図１によれば、端末２の位置に応じて無線リンクを接続する、第１の基地局１１及び第２の基地局１２が表されている。
【０００５】
［端末２］
端末２は、基地局１と無線リンクを接続すると共に、その基地局１を介してコアシステム３に収容される。端末は、一般に「ＵＥ(User Equipment)」と称される。
端末２としては、ＩｏＴ(Internet of things)デバイスを想定する。ＩｏＴデバイスとしては、例えば、人に装着可能であって常に身体状態を計測するEHealth（ウェアラブルデバイス）や、生産物流を効率的に制御するSmart manufacturingがある。
【０００６】
ＩｏＴデバイスは一般的に、バッテリ等の電力供給が乏しいことが多く、消費電力を低減することが重要となる。特に、通信処理における電力消費は大きい。ＩｏＴデバイスが基地局１と送受信するデータ量が増加するほど、無線リンクのプロトコル処理（ＩＰヘッダなどの付与や削除）も増加し、結果的に消費電力も増大する。
【０００７】
［コアシステム３］
コアシステム３は、コントロールプレーン機能（装置）３１とユーザプレーン機能（装置）３２とから構成される。
コントロールプレーン(Control-Plane)機能３１は、通信確立などの制御信号を送受信するネットワーク装置群であって、以下のようなネットワーク装置群を有する。
ＡＭＦ(Access and Mobility Management Function)
ＳＭＦ(Session Management Function)
ＡＭＦは、端末に対する一元的に登録管理、接続管理及び移動管理を担う。
ＳＭＦは、端末に対するＩＰ(Internet Protocol)アドレスの割り当てや、ＵＰＦに対するセッション管理を担う。
ユーザプレーン(User-Plane)機能３２は、ユーザデータを送受信するために、ＵＰＦ(User Plane Function)の装置群を有する。
ＵＰＦは、端末２との間でセッションを確立し、ユーザデータのルーティング及び転送処理を担う。
尚、コントロールプレーン機能３１及びユーザプレーン機能３２は、複数の装置から構成されるが、簡単化のために図１によれば１つの機能として表している。
【０００８】
端末２が通信する宛先装置４としては、例えばＭＥＣ(Multi-Access Edge Computing)サーバであってもよい。ユーザデータの宛先がＭＥＣサーバ４である場合、端末２及び基地局１と物理的又は論理的に近隣に配置されたユーザプレーン機能３２が選択される。
【０００９】
図２は、従来技術における通信方法のシーケンス図である。
【００１０】
図２によれば、端末２（5G Stand Alone）がユーザデータを送信する際に、ＲＡＮ（第１の基地局１１及び第２の基地局１２）及びコアシステム３の中で、シグナリングシーケンスが発生する。
５Ｇモバイルネットワークでは、端末２からのサービス要求に基づくコントールプレーンのシグナリングの大量発生を抑制するべく、UP(User Plane)-CIoT 5GS OptimizationやRRC-Inactive stateが採用されている。図２によれば、UP-CIoT 5GS Optimizationのデータ転送のシーケンスを表す（例えば非特許文献１参照）。
（【００１１】以降は省略されています）

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