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WO2016009579A1 - モビリティ管理のための方法および装置 - Google Patents

モビリティ管理のための方法および装置 Download PDF

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Publication number
WO2016009579A1
WO2016009579A1 PCT/JP2015/002419 JP2015002419W WO2016009579A1 WO 2016009579 A1 WO2016009579 A1 WO 2016009579A1 JP 2015002419 W JP2015002419 W JP 2015002419W WO 2016009579 A1 WO2016009579 A1 WO 2016009579A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
mtc
entity
mobility
mtc device
mobility management
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/002419
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
孝法 岩井
Original Assignee
日本電気株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本電気株式会社 filed Critical 日本電気株式会社
Priority to US15/323,938 priority Critical patent/US20170150343A1/en
Priority to JP2016534087A priority patent/JPWO2016009579A1/ja
Publication of WO2016009579A1 publication Critical patent/WO2016009579A1/ja

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W8/00—Network data management
    • H04W8/02—Processing of mobility data, e.g. registration information at HLR [Home Location Register] or VLR [Visitor Location Register]; Transfer of mobility data, e.g. between HLR, VLR or external networks
    • H04W8/08—Mobility data transfer
    • H04W8/10—Mobility data transfer between location register and external networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L61/00—Network arrangements, protocols or services for addressing or naming
    • H04L61/45—Network directories; Name-to-address mapping
    • H04L61/4588—Network directories; Name-to-address mapping containing mobile subscriber information, e.g. home subscriber server [HSS]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/70—Services for machine-to-machine communication [M2M] or machine type communication [MTC]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W68/00—User notification, e.g. alerting and paging, for incoming communication, change of service or the like
    • H04W68/04—User notification, e.g. alerting and paging, for incoming communication, change of service or the like multi-step notification using statistical or historical mobility data
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W68/00—User notification, e.g. alerting and paging, for incoming communication, change of service or the like
    • H04W68/12—Inter-network notification
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W60/00—Affiliation to network, e.g. registration; Terminating affiliation with the network, e.g. de-registration
    • H04W60/02—Affiliation to network, e.g. registration; Terminating affiliation with the network, e.g. de-registration by periodical registration
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W68/00—User notification, e.g. alerting and paging, for incoming communication, change of service or the like
    • H04W68/005—Transmission of information for alerting of incoming communication
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W8/00—Network data management
    • H04W8/22—Processing or transfer of terminal data, e.g. status or physical capabilities
    • H04W8/24—Transfer of terminal data
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/04—Large scale networks; Deep hierarchical networks
    • H04W84/042—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems

Definitions

  • the disclosure herein relates to a mobile communication network, and in particular to mobility management of a Machine Type Communication (MTC) device.
  • MTC Machine Type Communication
  • MTC Machine Type Communication
  • M2M Machine-to-Machine
  • 3GPP defines mobile stations (Mobile station (MS), Mobile terminal (MT), User Equipment (UE)) mounted on machines and sensors for MTC as “MTC devices”.
  • MTC devices are installed in various devices such as machinery (e.g., firewood vending machines, gas meters, electric meters, automobiles, railway vehicles) and sensors (e.g., sensors related to the environment, agriculture, traffic, etc.).
  • the MTC device connects to the Public Land Mobile Network (PLMN) and communicates with the MTC application server (Application Server (AS)).
  • PLMN Public Land Mobile Network
  • AS Application Server
  • the MTC application server is arranged outside the PLMN (external network), executes the MTC application, and communicates with the MTC UE application mounted on the MTC device.
  • An MTC application server is generally controlled by an MTC service provider (M2M service provider).
  • 3GPP provides network elements, reference points, and procedures, including Service Capability Server (SCS) and Machine Type Communication Interworking Functions (MTC-IWF), to enable MTC application servers to communicate with MTC devices.
  • SCS Service Capability Server
  • MTC-IWF Machine Type Communication Interworking Functions
  • a reference point is also called an interface.
  • the SCS is an entity that connects the MTC application server to the 3GPP PLMN and enables the MTC application server to communicate with the UE (that is, the MTC device) via the PLMN service defined by 3GPP.
  • the SCS also enables the MTC application server to communicate with the MTC-IWF. That is, the SCS provides an application programming interface (Application Programming Interface (API)) to the MTC application server so that the service or capabilities provided by 3GPP PLMN can be used. It is assumed that the SCS is controlled by a PLMN operator or an MTC service provider.
  • a framework for mediation that includes one or more SCSs is sometimes referred to as an M2M service platform or an MTC service platform.
  • the framework that provides an API to the MTC application server is called an “exposure layer” in Open Mobile Alliance (OMA).
  • OMA Open Mobile Alliance
  • MTC-IWF is a control plane entity belonging to PLMN.
  • MTC-IWF has a signaling interface (reference point) with M2M service platform including SCS, and nodes in PLMN (for example, Home Subscriber Server (HSS), Short Message Service-Service Center (SMS-SC), It has a signaling interface (reference point) to Serving GPRS Support Node (SGSN), Mobility Management Entity (MME), and Mobile Switching Center (MSC).
  • the MTC-IWF acts as a control plane interface for the MTC application server or M2M service platform and 3GPP PLMN to interwork while hiding the details of the 3GPP PLMN topology.
  • the MTC application server or M2M service platform communicates with the MTC device through 3GPP PLMN.
  • the MTC application server or M2M service platform may communicate with the MTC device on the user plane or via a device trigger.
  • the inventor of the present case examined various use cases of the MTC application.
  • the magnitude of mobility of an MTC device is expected to vary depending on the operation mode, usage state, or usage environment of the MTC device.
  • the magnitude of mobility of the MTC device changes depending on whether the vehicle is running or stopped. Further, it may be possible to estimate the mobility of the MTC device depending on whether or not the vehicle engine is started.
  • the MTC device is a wearable device (eg, smartwatch or wristband device)
  • the mobility of the MTC device depends on whether the person wearing the wearable device is out or at home. The size changes.
  • the operation mode, usage state, or usage environment of the MTC device may be more easily known in the MTC application server or M2M service platform (eg, SCS) than in the PLMN. .
  • MTC application server or the M2M service platform can freely communicate with the MTC device and the user plane (at the application layer) through the PLMN.
  • the MTC application server or the M2M service platform may be able to know the usage status and usage environment of the MTC device via a machine on which the MTC device is mounted or other communication means mounted on the sensor.
  • the MTC application server or the M2M service platform may be able to know the operation mode, use state, or use environment of the MTC device based on weather or marine alerts announced by government agencies or private organizations.
  • Non-Patent Document 1 does not assume such a control operation or control procedure.
  • one of the objects to be achieved by the embodiments disclosed herein is to utilize the mobility characteristics of the MTC device obtained in the MTC application server or the M2M service platform for mobility management of the MTC device within the PLMN.
  • a mobility management method for an MTC device includes (A) a first message indicating mobility characteristics of the MTC device at a first entity in a core network, the core network and a radio access network. Receiving an application programming interface (API) from an MTC service platform that provides an MTC application server to make available services provided by the mobile communication network; and (B) in the core network Updating at least one of a length of a periodic position update timer and a size of a paging area individually applied to the MTC device based on the mobility characteristics in a second entity.
  • API application programming interface
  • a method performed by a service capability entity that provides an application programming interface (API) to an MTC application server includes sending a first message indicating the mobility characteristics of an MTC device to a network in the core network. Including sending to an entity.
  • the first message causes an update in the core network of at least one of a length of a periodic location update timer and a size of a paging area that are individually applied to the MTC device.
  • a subscriber server located in the core network is coupled to the memory configured to store subscriber information of the MTC device and to support the mobility management of the MTC device.
  • a processor configured to perform the control procedure.
  • the control procedure includes: (A) receiving mobility characteristics of the MTC device from an MTC service platform via a network entity in the core network; and (B) a period applied individually to the MTC device. Updating the length of a typical location update timer based on the movement characteristics.
  • the mobility management entity located in the core network includes a memory and a processor coupled to the memory and configured to perform mobility management of the MTC device.
  • the mobility management includes: (A) receiving mobility characteristics of the MTC device from an MTC service platform via a network entity in the core network; and (B) paging applied individually to the MTC device. Updating the size of the area based on the movement characteristics.
  • a service capability entity that provides an application programming interface (API) to an MTC application server is coupled to the memory and to the memory to perform the method according to the second aspect described above. And a configured processor.
  • API application programming interface
  • the program includes a group of instructions (software code) for causing the computer to perform a control procedure performed by the subscriber server arranged in the core network when read by the computer.
  • the control procedure includes: (A) receiving mobility characteristics of the MTC device from an MTC service platform via a network entity in the core network; and (B) a periodicity individually applied to the MTC device. Updating the length of a position update timer based on the movement characteristics.
  • the program includes a group of instructions (software code) for causing the computer to perform a control procedure performed by the mobility management entity arranged in the core network when read by the computer.
  • the control procedure includes: (A) receiving mobility characteristics of an MTC device from an MTC service platform via a network entity in the core network; and (B) a paging area individually applied to the MTC device. Updating the size based on the movement characteristics.
  • the program includes a group of instructions (software code) for causing the computer to perform the method according to the second aspect described above when read by the computer.
  • the above-described aspect can provide a method, an apparatus, and a program that contribute to performing mobility management of an MTC device in the PLMN by using the mobility characteristics of the MTC device obtained in the MTC application server or the M2M service platform.
  • FIG. 1 shows a configuration example of a mobile communication network, that is, a PLMN according to an embodiment of the present invention.
  • the mobile communication network provides communication services such as voice communication and / or packet data communication.
  • the mobile communication network will be described as EvolvedvolvePacket System (EPS).
  • EPS can also be called LongLTerm Evolution (LTE) system or LTE-Advanced system).
  • LTE LongLTerm Evolution
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications System
  • the E-UTRAN 110 includes an MTC device (MTC UE) 111 and an eNodeB 112.
  • the EPC 120 includes an MME 121, an HSS / Home location register (HLR) 122, an MTC-IWF 123, a Serving gateway (S-GW) 124, and a packet data network (P-GW) 125.
  • the M2M service platform 130 includes an SCS 131. As already mentioned, the M2M service platform 130 can also be referred to as an MTC service platform or exposure layer.
  • the MTC UE 111 executes the MTC UE application and behaves as an MTC device.
  • the MTC UE 111 as the MTC device establishes a signaling connection (that is, a Non-Access Stratum (NAS) connection) with the MME 121 via the E-UTRAN 110, and also uses the MTC application via the S-GW 124 and the P-GW 125. Communicate with the server 132 on the user plane.
  • NAS Non-Access Stratum
  • the MTC UE 111 may be an MTC gateway device.
  • MTC gateway devices have 3GPP mobile communication capabilities (ie UE capabilities) and connect to neighboring devices (eg sensors, radio frequency identification (RFID) tags, car navigation devices) via personal / local area connection technology To do.
  • Specific examples of the personal / local area connection technology include IEEE 802.15, ZigBee (registered trademark), Bluetooth (registered trademark), and IEEE 802.11a.
  • the neighboring device connected to the MTC gateway device is typically a device that does not have a 3GPP mobile communication function, but may be a device that has a 3GPP mobile communication function (that is, an MTC device). .
  • the terms MTC device and MTC gateway device are used without any particular distinction. That is, the term MTC device as used herein encompasses an MTC gateway device.
  • the eNodeB 112 establishes a Radio Resource Control (RRC) connection with the MTC UE 111 and sets a signaling radio bearer (Signaling Radio Bearer (SRB)) with the MTC UE 111. Then, the eNodeB 112 performs RRC signaling for setting and modifying the data radio bearer (Data Radio Bearer (DRB)) and NAS message transfer between the EPC 120 (that is, the MME 121) and the MTC UE 111 in the SRB. provide.
  • the NAS message is not terminated by the E-UTRAN 110 and is transmitted and received transparently between the MTC UE 111 and the MME 121. Furthermore, the eNodeB 112 transfers the user data of the MTC UE 111 in the DRB with the MTC UE 111.
  • the MME 121, the HSS / HLR 122, and the MTC-IWF 123 are control plane nodes or entities.
  • the MME 121 performs mobility management and bearer management of a plurality of UEs (UEs) including the MTC-UE 111 attached to the EPC 120 (that is, EMM-REGISTERED-state).
  • Mobility management is used to keep track of the UE's current location (keep track) and includes maintaining a mobility management context (MM context) for the UE.
  • Bearer management includes controlling the establishment of an EPS bearer for the UE to communicate with an external network (Packet Data Network (PDN)) via the E-UTRAN 110 and the EPC 120 and maintaining an EPS bearer context for the UE.
  • PDN Packet Data Network
  • HSS / HLR 122 manages subscriber information of UEs including MTC UE 111. In addition, the HSS / HLR 122 records information (such as MME Identity) of the MME that manages each UE attached to the EPC 120 (EMM-REGISTERED state).
  • MTC-IWF123 is a control plane entity belonging to EPC120.
  • the MTC-IWF 123 communicates with other network entities including the MME 121 and the HSS / HLR 122 via a signaling interface (reference point).
  • the MTC-IWF 123 is a control plane interface or gateway for the MTC application server 132 or the M2M service platform 130 and 3GPP PLMN to interwork while hiding the details of the 3GPP PLMN topology. Behave as.
  • the MTC-IWF 123 communicates with SCS 131 via a Tsp reference point.
  • the SCS 131 connects the MTC application server 132 to the PLMN including the E-UTRAN 110 and the EPC 120 so that the MTC application server 132 can communicate with the MTC UE 111 (that is, the MTC device) via the PLMN service defined by 3GPP.
  • the Tsp reference point may be used, for example, for transmitting a device trigger transmission request (Device Trigger Request (DTR)) from the SCS 131 to the MTC-IWF 123 and reporting the device trigger result from the MTC-IWF 123 to the SCS 131.
  • DTR Device Trigger Request
  • the MTC-IWF 123 communicates with the HSS / HLR 122 via the S6m reference point.
  • the S6m reference point may be used, for example, to transmit an inquiry of subscriber information from the MTC-IWF 123 to the HSS / HLR 122 and to transmit subscriber information from the HSS / HLR 122 to the MTC-IWF 123.
  • the MTC-IWF 123 communicates with the MME 121 via the T5b reference point.
  • the T5b reference point may be used, for example, to transmit a device trigger request from the MTC-IWF 123 to the MME 121 and to report the success or failure of the device trigger from the MME 121 to the MTC-IWF 123.
  • the S-GW 124 is a user plane packet transfer node arranged in the EPC 120, and transfers user data packets of the MTC UE 111.
  • the S-GW 124 plays a role of a gateway with the E-UTRAN 110.
  • the S-GW 124 has a user plane tunneling interface (ie, S1-U reference point) with the E-UTRAN 110, and a user plane tunneling interface (ie, S5 / S8) with the P-GW 125. Reference point).
  • the S-GW 124 has a signaling interface (i.e., S11 reference point) with the MME 121.
  • the P-GW 125 is a user plane packet transfer node arranged in the EPC 120, as with the S-GW 124, and transfers the user data packet of the MTC UE 111.
  • the P-GW 125 plays a role of a gateway with a PDN outside the 3GPP PLMN, and provides connectivity with the PDN to the MTC UE 111.
  • the PDN includes an SCS 131 and an application server 132.
  • the SCS 131 provides one or more APIs to the MTC application server 132 so that the MTC application server 132 can communicate with the MTC-IWF 123.
  • the SCS 131 is controlled by a PLMN operator or an MTC service provider.
  • the SCS 131 is also called an MTC server, an M2M server, or an API Gateway Function (API-GWF).
  • API-GWF API Gateway Function
  • the SCS 131 may communicate with the MTC UE 111 on the user plane or via a device trigger.
  • the SCS 131 may be a single independent physical entity or a functional entity added to another network element (for example, the MTC-IWF 123 or the MTC application server 132).
  • the MTC application server 132 executes the MTC application and communicates with the MTC UE application installed in the MTC UE 111.
  • the MTC application server 132 is also called an M2M application server.
  • the mobile communication network (PLMN) including the E-UTRAN 110 and the EPC 120 receives device information indicating the behavior or characteristics of the MTC UE 111 from the M2M service platform 130.
  • the device information related to MTC UE 111 indicates the movement characteristics of MTC UE 111.
  • the PLMN including the E-UTRAN 110 and the EPC 120 based on the device information of the MTC UE 111 notified from the M2M service platform 130, (a) a periodic location update timer (ie, periodic) individually applied to the MTC UE 111 At least one of the length of Tracking Area Update (TAU) timer) and (b) the size of the paging area individually applied to MTC UE 111 is updated.
  • TAU Tracking Area Update
  • the periodic TAU timer specifies the interval of periodic position update (ie, TAU) by the MTC UE 111.
  • the periodic TAU timer is called T3412 timer.
  • the MME 121 sends the value of the periodic TAU timer to the MTC UE 111 using a NAS message (specifically, an ATTACH ACCEPT message or a TAU ACCEPT message).
  • the MTC UE 111 uses the timer value received from the MME 121 and executes periodic TAU.
  • the paging area is determined by the MME 121 and defines a range in which a paging message transmitted from the MME 121 to call (page) the MTC UE 111 is wirelessly transmitted.
  • the paging area is generally determined based on the location registration area of the MTC UE 111 known in the MME 121 (that is, tracking area (TA)), and includes a plurality of cells and a plurality of base stations (eNodeBs).
  • the M2M service platform 130 may transmit device information related to the MTC UE 111 to the MTC-IWF 123.
  • MTC-IWF123 should just transmit the said device information to MME121 or HSS / HLR122, or both.
  • the device information sent to the MME 121 and / or the HSS / HLR 122 or both via the MTC-IWF 123 is used to determine the value of the periodic TAU timer for the MTC UE 111 and / or the size of the paging area. .
  • the EPC 120 including the MME 121 and the HSS / HLR 122 is periodically applied to the MTC UE 111.
  • the timer may be shortened.
  • the EPC 120 may shorten the periodic TAU timer for MTC UE 111 as the mobility of MTC UE 111 increases.
  • the EPC 120 can accurately grasp the current position of the MTC UE 111 in the idle state (ECM_IDLE state).
  • the EPC 120 may lengthen the periodic TAU timer for MTC ⁇ ⁇ ⁇ UE 111 as the mobility of MTC UE 111 decreases. Thereby, EPC120 can reduce the signaling load resulting from frequent TAU.
  • the EPC 120 increases the size of the paging area individually applied to the MTC UE 111. Also good. In other words, the EPC 120 may increase the size of the paging area for the MTC UE 111 as the mobility of the MTC UE 111 increases. Thereby, the EPC 120 can reduce paging failures. On the contrary, the EPC 120 may reduce the size of the paging area for the MTC UE 111 as the mobility of the MTC UE 111 decreases. Thereby, the E-UTRAN 110 and the EPC 120 can reduce the paging load caused by calling (page) the MTC UE 111 in many cells.
  • the device information related to the MTC UE 111 notified to the MTC-IWF 123 from the M2M service platform 130 e.g., SCS 131
  • the device information indicates the movement characteristics of MTC UE 111.
  • UE111 may show the magnitude
  • M2M service is the Intelligent Transport Systems (ITS) service.
  • the MTC UE 111 is a device mounted on a vehicle
  • the movement characteristic indicated by the device information may indicate whether the vehicle is running or whether the engine of the vehicle is started. . From the fact that the vehicle is traveling, it can be inferred that the mobility of MTC UE 111 is greater than in the case where the vehicle is not. Also, it can be estimated that the mobility of MTC UE 111 is greater than when the engine of the vehicle has been started.
  • M2M service is tracking cargo in logistics services. If the MTC UE 111 is a device attached to a cargo, the movement characteristics indicated by the device information may indicate whether the cargo is being transported or placed at a distribution center. From the fact that the cargo is being transported, it can be inferred that the mobility of MTC UE 111 is greater than when the cargo is placed at the distribution center.
  • a further example of an M2M service is a healthcare service or home security service using a wearable device.
  • the MTC UE 111 is a wearable device
  • the movement characteristic indicated by the device information may indicate whether the person wearing the MTC UE 111 is out or at home. From the fact that the person is out, it can be inferred that the mobility of MTC UE 111 is greater than when the person is at home.
  • M2M service is a pet monitoring service. If the MTC UE 111 is a device that is attached to an animal and used to monitor the animal, the mobility characteristics indicated by the device information may indicate whether the animal is out of the home or at home. From the fact that the animal is out, it can be estimated that the mobility of MTC UE 111 is greater than when the animal is at home.
  • step S ⁇ b> 101 the SCS 131 transmits a UE CHARACTERISTICS NOTIFY message to the MTC-IWF 123.
  • the SCS 131 may transmit a UE-CHARACTERISTICS-NOTIFY message in response to detecting a change in UE characteristics (specifically, movement characteristics) of the MTC-UE 111.
  • the UE CHARACTERISTICS NOTIFY message indicates the MTC UE 111 external identifier (External ID) and the MTC UE 111 movement information.
  • the external identifier is used for identifying the MTC UE 111 in the M2M service platform 130 or the MTC application server 132.
  • the external identifier may be, for example, Mobile Subscriber Integrated Services Digital Network Number (MSISDN).
  • MSISDN Mobile Subscriber Integrated Services Digital Network Number
  • UE111 shows the movement characteristic of MTC
  • the MTC-IWF 123 transfers the UE-CHARACTERISTICS-NOTIFY message to the HSS / HLR 122.
  • the HSS / HLR 122 receives the UE CHARACTERISTICS NOTIFY message and searches for the internal identifier (Internal ID) of the MTC UE 111 based on the external identifier of the MTC UE 111.
  • the internal identifier may be, for example, International Mobile Subscriber Identity (IMSI).
  • step S104 the value of the periodic TAU timer for MTC UE 111 stored in association with the internal identifier (e.g., IMSI) of MTC UE 111 is updated.
  • the value of the periodic TAU timer may be stored in the HSS / HLR 122 as part of the subscriber information of the MTC UE 111.
  • step S105 the HSS / HLR 122 returns a response message (ACK message) to the MTC-IWF 123.
  • step S106 the MTC-IWF 123 returns a response message (ACK message) to the SCS 131.
  • the HSS / HLR 122 notifies the MME 121 of the update of the value of the periodic TAU timer applied individually to the MTC UE 111.
  • the HSS / HLR 122 can use the Diameter message sent on the S6a interface between the MME 121 and the HSS / HLR 122 to inform the updated periodic TAU timer value.
  • an INSERT-SUBSCRIBER-DATA message may be used.
  • the INSERT SUBSCRIBER DATA message is used by the HSS / HLR 122 to voluntarily inform the MME 121 of subscriber information.
  • the SUBSCRIBER DATA message indicates the internal identifier (MSISDN) of MTC UE 111 and subscriber information (here, the value of the updated periodic TAU timer).
  • the MME 121 notifies the MTC UE 111 of the updated value of the periodic TAU timer.
  • the MME 121 uses the NAS message to notify the updated periodic TAU timer value.
  • the MME 121 indicates the updated periodic TAU timer value in the TAU procedure performed after the updated periodic TAU timer value is notified from the HSS / HLR 122.
  • a message may be sent to the MTC UE 111.
  • the MTC UE 111 executes periodic TAU using the updated value of the periodic TAU timer notified from the MME 121.
  • FIG. 3 shows a specific example of the procedure for updating the size of the paging area.
  • the processing performed in steps S201 to S203 is the same as the processing performed in steps S101 to S103 in FIG.
  • the HSS / HLR 122 transmits a UE CHARACTERISTICS NOTIFY message to the MME 121 that performs mobility management of the MTC UE 111.
  • the UE CHARACTERISTICS NOTIFY message transmitted in step S204 includes an internal identifier (e.g., IMSI) to specify MTC UE111.
  • the MME 121 updates the size of the paging area for the MTC UE 111 stored in association with the internal identifier (e.g., IMSI) of the MTC UE 111.
  • the MME 121 may hold the size of the paging area as part of the MM context of the MTC UE 111.
  • the MME 121 determines the paging area according to the updated size of the paging area.
  • step S206 the MME 121 returns a response message (ACK message) to the HSS / HLR 122.
  • the HSS / HLR 122 returns a response message (ACK message) to the MTC-IWF 123.
  • step S208 the MTC-IWF 123 returns a response message (ACK message) to the SCS 131.
  • FIG. 4 shows another specific example of the procedure for updating the size of the paging area.
  • the MME 121 receives a UE CHARACTERISTICS NOTIFY message indicating the mobility characteristic of the MTC UE 111 from the HSS / HLR 122 via the S6a reference point.
  • the MME 121 receives a UE CHARACTERISTICS NOTIFY message indicating the movement characteristics of the MTC UE 111 from the MTC-IWF 123 via the T5b reference point.
  • step S301 in FIG. 4 The process performed in step S301 in FIG. 4 is the same as the process performed in step S101 in FIG. 2 and step S201 in FIG.
  • step S302 the MTC-IWF 123 inquires of the HSS / HLR 122 for an internal identifier corresponding to the external identifier (e.g., MSISDN) of the MTC UE 111 in order to acquire the internal identifier (e.g., IMSI) of the MTC UE 111.
  • the MTC-IWF 123 may request the subscriber information corresponding to the external identifier of the MTC-UE 111 from the HSS / HLR 122.
  • step S303 the HSS / HLR 122 searches for the internal identifier of the MTC UE 111 based on the external identifier of the MTC UE 111. Then, the HSS / HLR 122 transmits to the MTC-IWF 123 a response message indicating the internal identifier (e.g., IMSI) of the MTC UE 111 and the identifier of the MME (MME Identity) performing the mobility management of the MTC UE 111.
  • MME Identity may be, for example, Globally Unique Unique MME Identity (GUMMEI), MME IP address, or both.
  • GUMMEI Globally Unique Unique MME Identity
  • steps S302 and S303 may be omitted.
  • step S304 the MTC-IWF 123 transmits a UE-CHARACTERISTICS-NOTIFY message to the MME 121 that is managing the mobility of the MTC-UE 111.
  • the UE CHARACTERISTICS NOTIFY message transmitted in step S304 includes an internal identifier (e.g., IMSI) to specify MTC UE111.
  • step S305 The process performed in step S305 is the same as the process performed in step S205 of FIG.
  • step S306 the MME 121 returns a response message (ACK message) to the MTC-IWF 123.
  • step S307 the MTC-IWF 123 returns a response message (ACK message) to the SCS 131.
  • the MTC-IWF 123 in the EPC 120 transmits a message (eg, UE CHARACTERISTICS NOTIFY message) indicating the mobility characteristic of the MTC UE 111 to the entity (eg, SCS 131). Then, the MME 121 in the EPC 120 determines the size of the periodic TAU timer and / or paging area individually applied to the MTC UE 111 based on the mobility characteristics of the MTC UE 111 notified from the M2M service platform 130.
  • a message eg, UE CHARACTERISTICS NOTIFY message
  • the EPC 120 shows the mobility characteristics of the MTC device (ie, MTC UE111) obtained in the M2M service platform 130 or the MTC application server 132 by managing the mobility of the MTC device (ie, MTC UE111) in the PLMN. It can be done using it.
  • FIG. 5 shows a configuration example of the MME 121.
  • the MME 121 includes a network interface 1210, a processor 1211, and a memory 1212.
  • the network interface 1210 is used to communicate with other network nodes (e.g., eNodeB 112, HSS / HLR 122, MTC-IWF 123, and S-GW 124).
  • the network interface 1210 may include, for example, a network interface card (NIC) compliant with IEEE 802.3 series.
  • NIC network interface card
  • the processor 1211 executes communication control (e.g., mobility management and bearer management) by reading and executing software (computer program) from the memory 1212.
  • the processor 1211 may be, for example, a microprocessor, a Micro Processing Unit (MPU), or a Central Processing Unit (CPU).
  • the processor 1211 may include a plurality of processors.
  • the memory 1212 is configured by a combination of a volatile memory and a nonvolatile memory.
  • the volatile memory is, for example, Static Random Access Memory (SRAM), Dynamic RAM (DRAM), or a combination thereof.
  • the nonvolatile memory is, for example, a mask Read Only Memory (MROM), Programmable ROM (PROM), flash memory, hard disk drive, or a combination thereof.
  • the memory 1212 may include storage that is physically separated from the processor 1211. In this case, the processor 1211 may access the memory 1212 via the network interface 1210 or another I / O interface not shown.
  • the memory 1212 includes an S1-MME module 1213, an S6a module 1214, an S10 module 1215, an S11 module 1216, a NAS module 1217, and an EPS Mobility Management (EMM) and EPS Session Management (ESM) module 1218.
  • EMM EPS Mobility Management
  • ESM EPS Session Management
  • the EMM and ESM module 1218 is for executing the procedure for updating the value of the periodic TAU timer and the size of the paging area based on the mobility characteristics of the MTC UE 111 informed from the M2M service platform 130 described in the above embodiment. Contains instructions and data.
  • the processor 1211 reads out the EMM module and the ESM module 1218 from the memory 1212 and executes them, thereby performing the operation of the MME 121 related to the procedure for updating the periodic TAU timer value and the paging area size described in the above embodiment. it can.
  • FIG. 6 shows a configuration example of the HSS / HLR 122.
  • the HSS / HLR 122 includes a network interface 1220, a processor 1221, and a memory 1222.
  • the network interface 1220 is used to communicate with other network nodes (e.g., MME 121 and MTC-IWF 123).
  • the network interface 1220 may include, for example, a network interface card (NIC) compliant with IEEE 802.3 series.
  • NIC network interface card
  • the processor 1221 reads out and executes software (computer program) from the memory 1222, thereby executing communication control including management of subscriber information.
  • the processor 1221 may be, for example, a microprocessor, MPU, or CPU.
  • the processor 1221 may include a plurality of processors.
  • the memory 1222 is configured by a combination of a volatile memory and a nonvolatile memory.
  • the volatile memory is, for example, SRAM or DRAM or a combination thereof.
  • the non-volatile memory is, for example, an MROM, PROM, flash memory, hard disk drive, or a combination thereof.
  • Memory 1222 may include storage located physically separate from processor 1221. In this case, the processor 1221 may access the memory 1222 via the network interface 1220 or other I / O interface not shown.
  • the memory 1222 is used to store a software module group including an S6a module 1223, an S6m module 1224, and a subscriber information management module 1225, and subscriber information data 1226.
  • the subscriber information management module 1225 performs the update procedure of the periodic TAU timer value and the paging area size based on the mobility characteristics of the MTC UE 111 informed from the M2M service platform 130 described in the above embodiment. Instruction group and data.
  • the processor 1221 reads out the subscriber information management module 1225 from the memory 1222 and executes it, thereby performing the operation of the HSS / HLR 122 regarding the updating procedure of the periodic TAU timer value and the paging area size described in the above embodiment. It can be carried out.
  • FIG. 7 shows a configuration example of the SCS 131.
  • the SCS 131 includes a network interface 1310, a processor 1311, and a memory 1312.
  • the network interface 1310 is used to communicate with other network nodes (e.g., MTC-IWF 123 and MTC application server 132).
  • the network interface 1310 may include, for example, a network interface card (NIC) compliant with IEEE 802.3 series.
  • NIC network interface card
  • the processor 1311 reads out and executes software (computer program) from the memory 1312 to execute communication control for the MTC device (e.g., device trigger, acquisition of communication characteristics of the MTC device).
  • the processor 1311 may be, for example, a microprocessor, MPU, or CPU.
  • the processor 1311 may include a plurality of processors.
  • the memory 1312 is configured by a combination of a volatile memory and a nonvolatile memory.
  • the volatile memory is, for example, SRAM or DRAM or a combination thereof.
  • the non-volatile memory is, for example, an MROM, PROM, flash memory, hard disk drive, or a combination thereof.
  • the memory 1312 may include storage that is physically located away from the processor 1311. In this case, the processor 1311 may access the memory 1312 via the network interface 1310 or another I / O interface not shown.
  • the memory 1312 is used to store a software module group including a Tsp module 1313, an SGi module 1314, and a UE characteristic management module 1315.
  • the UE characteristic management module 1315 executes the procedure described in the above embodiment to inform the EPC 120 (ie, MTC-IWF123) of the mobility characteristic of the MTC UE 111 grasped by the M2M service platform 130 or the MTC application server 132. Instruction group and data.
  • the processor 1311 reads the UE characteristic management module 1315 from the memory 1312 and executes it, thereby performing the operation of the SCS 131 related to the procedure for updating the periodic TAU timer value and the paging area size described in the above embodiment. it can.
  • each of the processors included in the MME 121, the HSS / HLR 122, and the SCS 131 causes the computer to execute the algorithm described using the sequence diagram and the like.
  • One or a plurality of programs including the instruction group is executed.
  • Non-transitory computer readable media include various types of tangible storage media (tangible storage medium). Examples of non-transitory computer-readable media are magnetic recording media (eg flexible disks, magnetic tapes, hard disk drives), magneto-optical recording media (eg magneto-optical discs), Compact Disc Read Only Memory (CD-ROM), CD-ROM R, CD-R / W, semiconductor memory (for example, mask ROM, Programmable ROM (PROM), Erasable PROM (EPROM), flash ROM, Random Access Memory (RAM)).
  • the program may also be supplied to the computer by various types of temporary computer-readable media. Examples of transitory computer readable media include electrical signals, optical signals, and electromagnetic waves.
  • the temporary computer-readable medium can supply the program to the computer via a wired communication path such as an electric wire and an optical fiber, or a wireless communication path.
  • the architecture shown in FIG. 1 is only an example of an architecture for MTC in 3GPP.
  • functions and entities located in the M2M service platform 130 (MTC service platform, exposure layer) and their names may change in future releases or versions.
  • the SCS 131 described in the present embodiment may be called an API Gateway Function (API-GWF).
  • API-GWF API Gateway Function
  • the function of SCS131 may be divided
  • the technical idea described in the above embodiment can be applied to the architecture for these modified MTCs.
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications System
  • HRPD High Rate Packet Data
  • GSM Global System for Mobile Communications
  • GPRS General packet radio service
  • Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network 111 User Equipment (UE) 112 eNodeB 120 Evolved Packet Core (EPC) 121 Mobility Management Entity (MME) 122 Home Subscriber Server (HSS) 123 Machine Type Communication Inter Working Function (MTC-IWF) 124 Serving Gateway (S-GW) 125 Packet Data Network Gateway (P-GW) 130 Machine-to-Machine (M2M) Service Platform 131 Service Capability Server (SCS) 132 MTC Application Server (AS)
  • EPC Evolved Packet Core
  • MME Mobility Management Entity
  • HSS Home Subscriber Server
  • MTC-IWF Machine Type Communication Inter Working Function
  • S-GW Serving Gateway
  • P-GW Packet Data Network Gateway
  • M2M Machine-to-Machine
  • SCS Service Capability Server
  • AS MTC Application Server

Landscapes

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Abstract

　コアネットワーク（１１１）内の第１のエンティティ（１２３）は、 Ｍａｃｈｉｎｅ　Ｔｙｐｅ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ（ＭＴＣ）デバイス（１１１）の移動特性を示す第１のメッセージ（Ｓ１０１）を、アプリケーション・プログラミング・インタフェース（ＡＰＩ）をＭＴＣアプリケーションサーバ（１３２）に対して提供するＭＴＣサービスプラットフォーム（１３０）から受信する。コアネットワーク（１１１）内の第２のエンティティ（１２１又は１２２）は、ＭＴＣデバイス（１１１）に個別に適用される周期的な位置更新タイマの長さ及びページングエリアのサイズのうち少なくとも一方を、ＭＴＣサービスプラットフォーム（１３１）から受信した移動特性に基づいて更新する。

Description

モビリティ管理のための方法および装置
　本明細書の開示は、移動通信ネットワークに関し、特にMachine Type Communication（MTC）デバイスのモビリティ管理に関する。
　Third Generation Partnership Project（3GPP）は、Machine Type Communication（MTC）の標準化を検討している。MTCは、Machine-to-Machine（M2M）ネットワーク又はセンサネットワークとも呼ばれる。3GPPは、MTCのために機械及びセンサに実装される移動局（Mobile station（MS）、Mobile Terminal（MT）、User Equipment（UE））を“MTCデバイス”と定義している。MTCデバイスは、機械（e.g., 自動販売機、ガスメータ、電気メータ、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）等の様々な機器に搭載される。MTCデバイスは、Public Land Mobile Network（PLMN）に接続し、MTCアプリケーションサーバ（Application Server（AS））と通信する。MTC アプリケーションサーバは、PLMNの外部（外部ネットワーク）に配置され、MTCアプリケーションを実行し、MTCデバイスに実装されたMTC UEアプリケーションと通信する。MTC アプリケーションサーバは、一般的に、MTCサービスプロバイダ（M2Mサービスプロバイダ）によって制御される。
　3GPPは、MTC アプリケーションサーバがMTCデバイスと通信できるようにするために、Service Capability Server （SCS）及びMachine Type Communication Inter Working Function（MTC-IWF）を含むネットワークエレメント、参照点（reference point）、及び手順（procedure）を規定している（非特許文献１を参照）。参照点（reference point）は、インタフェースとも呼ばれる。
　SCSは、MTCアプリケーションサーバを3GPPのPLMNに接続し、3GPPで定義されたPLMNサービスを介してMTCアプリケーションサーバがUE（つまり、MTCデバイス）と通信できるようにするエンティティである。また、SCSは、MTCアプリケーションサーバがMTC-IWFと通信できるようにする。すなわち、SCSは、3GPP PLMNによって提供されるサービス又は能力（capabilities）を利用できるようにするためのアプリケーション・プログラミング・インタフェース（Application Programming Interface（API））をMTC アプリケーションサーバに対して提供する。SCSは、PLMNのオペレータ、又はMTCサービスプロバイダによって制御されることが想定されている。１又は複数のSCSを含む仲介（intermediation）のための枠組み（framework）は、M2Mサービスプラットフォーム又はMTCサービスプラットフォームと呼ばれることもある。また、MTC アプリケーションサーバにAPIを提供する当該フレームワークは、Open Mobile Alliance（OMA）では、“エクスポージャーレイヤ（Exposure Layer）”と呼ばれる。
　MTC-IWFは、PLMNに属するコントロールプレーンのエンティティである。MTC-IWFは、SCSを含むM2Mサービスプラットフォームとのシグナリング・インタフェース（参照点）を有するとともに、PLMN内のノード（例えば、Home Subscriber Server（HSS）、Short Message Service - Service Center（SMS-SC）、Serving GPRS Support Node （SGSN）、Mobility Management Entity（MME）、Mobile Switching Center（MSC））とのシグナリング・インタフェース（参照点）を有する。MTC-IWFは、MTCアプリケーションサーバ又はM2Mサービスプラットフォームと3GPP PLMNとが、3GPP PLMN のトポロジの詳細を隠蔽しながら協調動作（interwork）するためのコントロールプレーンのインタフェースとして振る舞う。MTCアプリケーションサーバ又はM2Mサービプラットフォームは、3GPP PLMNを通してMTCデバイスと通信する。MTCアプリケーションサーバ又はM2Mサービプラットフォームは、ユーザプレーン上で又はデバイストリガーを介してMTCデバイスと通信してもよい。
　本件の発明者は、MTCアプリケーションの様々なユースケースについて検討した。例えば、MTCデバイスの移動性の大きさは、MTCデバイスの動作モード、使用状態、又は使用環境によって変動することが予想される。車両に搭載されたMTCデバイスを想定すると、車両が走行中であるか停車中であるかによって、MTCデバイスの移動性の大きさが変化する。さらに、車両のエンジンが始動されているか否かによって、MTCデバイスの移動性の大きさを推定できるかもしれない。また、MTCデバイスがウェアラブルデバイス（e.g., スマートウォッチ又はリストバンドデバイス）である場合を想定すると、ウェアラブルデバイスを身に付けた人が外出中であるか又は家にいるかによって、MTCデバイスの移動性の大きさが変化する。
　ここで、MTCデバイスの動作モード、使用状態、又は使用環境は、PLMNよりもMTCアプリケーションサーバ又はM2Mサービスプラットフォーム（e.g., SCS）において容易に知ることができる可能性があることに留意するべきである。なぜなら、MTCアプリケーションサーバ又はM2Mサービスプラットフォームは、PLMNを通してMTCデバイスとユーザプレーンで（アプリケーションレイヤで）自由に通信できるためである。あるいは、MTCアプリケーションサーバ又はM2Mサービスプラットフォームは、MTCデバイスが搭載された機械又はセンサに実装された他の通信手段を介して、MTCデバイスの使用状態や使用環境を知ることができるかもしれない。さらにまた、MTCアプリケーションサーバ又はM2Mサービスプラットフォームは、政府機関又は民間組織から発表される天候又は海洋に関する警報に基づいてMTCデバイスの動作モード、使用状態、又は使用環境を知ることができるかもしれない。
　したがって、PLMN内でのMTCデバイスのモビリティ管理をMTCデバイスの移動特性に応じて最適化するためには、MTCアプリケーションサーバ又はM2Mサービスプラットフォームにおいて得られるMTCデバイスの移動特性を利用できることが好ましいかもしれない。しかしながら、非特許文献１は、このような制御動作又は制御手順を想定していない。
　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、PLMN内でのMTCデバイスのモビリティ管理をMTCアプリケーションサーバ又はM2Mサービスプラットフォームにおいて得られるMTCデバイスの移動特性を利用して行うことに寄与する方法、装置、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。
　第１の態様では、MTCデバイスのモビリティ管理方法は、（Ａ）コアネットワーク内の第１のエンティティにおいて、前記MTCデバイスの移動特性を示す第１のメッセージを、前記コアネットワーク及び無線アクセスネットワークを含む移動通信ネットワークによって提供されるサービスを利用できるようにするためのアプリケーション・プログラミング・インタフェース（API）をMTCアプリケーションサーバに対して提供するMTCサービスプラットフォームから受信すること、及び（Ｂ）前記コアネットワーク内の第２のエンティティにおいて、前記MTCデバイスに個別に適用される周期的な位置更新タイマの長さ及びページングエリアのサイズのうち少なくとも一方を前記移動特性に基づいて更新すること、を含む。
　第２の態様では、MTCアプリケーションサーバに対してアプリケーション・プログラミング・インタフェース（API）を提供するサービス能力エンティティによって行われる方法は、MTCデバイスの移動特性を示す第１のメッセージをコアネットワーク内のネットワーク・エンティティに送信することを含む。前記第１のメッセージは、前記MTCデバイスに個別に適用される周期的な位置更新タイマの長さ及びページングエリアのサイズのうち少なくとも一方の前記コアネットワークにおける更新を引き起こす。
　第３の態様では、コアネットワーク内に配置される加入者サーバは、MTCデバイスの加入者情報を格納するよう構成されたメモリと、前記メモリに結合され、前記MTCデバイスのモビリティ管理を支援するための制御手順を行うよう構成されたプロセッサとを含む。前記制御手順は、（Ａ）前記MTCデバイスの移動特性を、MTCサービスプラットフォームから、前記コアネットワーク内のネットワーク・エンティティを介して受信すること、及び（Ｂ）前記MTCデバイスに個別に適用される周期的な位置更新タイマの長さを前記移動特性に基づいて更新すること、を含む。
　第４の態様では、コアネットワーク内に配置されるモビリティ管理エンティティは、メモリと、前記メモリに結合され、MTCデバイスのモビリティ管理を行うよう構成されたプロセッサとを含む。前記モビリティ管理は、（Ａ）前記MTCデバイスの移動特性を、MTCサービスプラットフォームから、前記コアネットワーク内のネットワーク・エンティティを介して受信すること、及び（Ｂ）前記MTCデバイスに個別に適用されるページングエリアのサイズを前記移動特性に基づいて更新すること、を含む。
　第５の態様では、MTCアプリケーションサーバに対してアプリケーション・プログラミング・インタフェース（API）を提供するサービス能力エンティティは、メモリと、前記メモリに結合され、上述の第２の態様に係る方法を実行するよう構成されたプロセッサとを含む。
　第６の態様では、プログラムは、コンピュータに読み込まれた場合に、コアネットワーク内に配置される加入者サーバによって行われる制御手順をコンピュータに行わせるための命令群（ソフトウェアコード）を含む。前記制御手順は、（Ａ）MTCデバイスの移動特性を、MTCサービスプラットフォームから、前記コアネットワーク内のネットワーク・エンティティを介して受信すること、及び（Ｂ）前記MTCデバイスに個別に適用される周期的な位置更新タイマの長さを前記移動特性に基づいて更新すること、を含む。
　第７の態様では、プログラムは、コンピュータに読み込まれた場合に、コアネットワーク内に配置されるモビリティ管理エンティティによって行われる制御手順をコンピュータに行わせるための命令群（ソフトウェアコード）を含む。前記制御手順は、（Ａ）MTCデバイスの移動特性を、MTCサービスプラットフォームから、前記コアネットワーク内のネットワーク・エンティティを介して受信すること、及び（Ｂ）前記MTCデバイスに個別に適用されるページングエリアのサイズを前記移動特性に基づいて更新すること、を含む。
　第８の態様では、プログラムは、コンピュータに読み込まれた場合に、上述の第２の態様に係る方法をコンピュータに行わせるための命令群（ソフトウェアコード）を含む。
　上述の態様は、PLMN内でのMTCデバイスのモビリティ管理をMTCアプリケーションサーバ又はM2Mサービスプラットフォームにおいて得られるMTCデバイスの移動特性を利用して行うことに寄与する方法、装置、及びプログラムを提供できる。
本発明の実施形態に係る移動通信ネットワークの構成例を示す図である。 本発明の実施形態に係る周期的な位置更新タイマの更新手順の具体例を示すシーケンス図である。 本発明の実施形態に係るページングエリアの更新手順の具体例を示すシーケンス図である。 本発明の実施形態に係るページングエリアの更新手順の具体例を示すシーケンス図である。 本発明の実施形態に係るMMEの構成例を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係るHSS/HLRの構成例を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係るSCSの構成例を示すブロック図である。
　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。
　図１は、本発明の実施形態に係る移動通信ネットワーク、つまりPLMN、の構成例を示している。当該移動通信ネットワークは通信サービス、例えば音声通信若しくはパケットデータ通信又はこれら両方を提供する。本実施形態では、当該移動通信ネットワークがEvolved Packet System（EPS）であるとして説明する。EPSは、Long Term Evolution（LTE）システム又はLTE-Advancedシステム）と呼ぶこともできる。しかしながら、本実施形態は、Universal Mobile Telecommunications System（UMTS）等の他の無線通信システムにも適用できる。
　図１に示されたネットワークは、E-UTRAN１１０、EPC１２０、及びM2Mサービスプラットフォーム１３０を含む。E-UTRAN１１０は、MTCデバイス（MTC UE）１１１及びeNodeB１１２を含む。EPC１２０は、MME１２１、HSS/Home Location Register（HLR）１２２、MTC-IWF１２３、Serving Gateway（S-GW）１２４、及びPacket Data Network Gateway（P-GW）１２５を含む。M2Mサービスプラットフォーム１３０は、SCS１３１を含む。既に述べたように、M2Mサービスプラットフォーム１３０は、MTCサービスプラットフォーム又はエクスポージャーレイヤと呼ぶこともできる。
　始めにE-UTRAN１１０内のエンティティについて説明する。MTC UE１１１は、MTC UEアプリケーションを実行し、MTCデバイスとして振る舞う。MTCデバイスとしてのMTC UE１１１は、E-UTRAN１１０を介してMME１２１との間でシグナリングコネクション（つまり、Non-Access Stratum（NAS）コネクション）を確立するとともに、S-GW１２４及びP-GW１２５を介してMTCアプリケーションサーバ１３２とユーザプレーンで通信する。
　MTC UE１１１は、MTCゲートウェイ・デバイスであってもよい。MTCゲートウェイ・デバイスは、3GPP移動通信機能（つまり、UEの機能）を有するとともに、パーソナル／ローカルエリア接続技術によって近隣のデバイス（例えば、センサ、radio frequency identification （RFID）タグ、カーナビゲーション装置）と接続する。パーソナル／ローカルエリア接続技術の具体例は、IEEE 802.15、ZigBee（登録商標）、Bluetooth（登録商標）、IEEE 802.11aを含む。なお、MTCゲートウェイ・デバイスに接続する近隣のデバイスは、典型的には3GPP移動通信機能を有していないデバイスであるが、3GPP移動通信機能を有するデバイス（つまり、MTCデバイス）であってもよい。本明細書では、MTCデバイスの用語とMTCゲートウェイ・デバイスの用語を特に区別せずに使用する。つまり、本明細書において用いられるMTCデバイスの用語は、MTCゲートウェイ・デバイスを包含する。
　eNodeB１１２は、MTC UE１１１との間にRadio Resource Control（RRC）コネクションを確立し、MTC UE１１１との間のシグナリング無線ベアラ（Signaling Radio Bearer (SRB)）を設定する。そして、eNodeB１１２は、データ無線ベアラ（Data Radio Bearer (DRB)）の設定及び修正（modify）等のためのRRCシグナリング、及びEPC１２０（つまり、MME１２１）とMTC UE１１１の間のNASメッセージ転送などをSRBにおいて提供する。NASメッセージは、E-UTRAN１１０で終端されず、MTC UE１１１とMME１２１の間で透過的に送受信される。さらに、eNodeB１１２は、MTC UE１１１との間のDRBにおいてMTC UE１１１のユーザーデータを転送する。
　次に、EPC１２０内のエンティティについて説明する。MME１２１、HSS/HLR１２２、及びMTC-IWF１２３は、コントロールプレーンのノード又はエンティティである。MME１２１は、EPC１２０にアタッチ済み（つまり、EMM-REGISTERED state）のMTC UE１１１を含む複数のUE（UEs）のモビリティ管理及びベアラ管理を行う。モビリティ管理は、UEの現在位置を追跡する（keep track）するために使用され、UEに関するモビリティ管理コンテキスト（MM context）を維持することを含む。ベアラ管理は、UEがE-UTRAN１１０及びEPC１２０を経由して外部ネットワーク（Packet Data Network（PDN））と通信するためのEPSベアラの確立を制御し、UEに関するEPS bearer contextを維持することを含む。
　HSS/HLR１２２は、MTC UE１１１を含むUEsの加入者情報を管理する。また、HSS/HLR１２２は、EPC１２０にアタッチ済み（EMM-REGISTERED state）のUEsの各々を管理しているMMEの情報（MME Identityなど）を記録する。
　MTC-IWF１２３は、EPC１２０に属するコントロールプレーンのエンティティである。MTC-IWF１２３は、シグナリング・インタフェース（参照点）を介してMME１２１及びHSS/HLR１２２を含む他のネットワーク・エンティティと通信する。既に述べたように、MTC-IWF１２３は、MTCアプリケーションサーバ１３２又はM2Mサービスプラットフォーム１３０と3GPP PLMNとが、3GPP PLMN のトポロジの詳細を隠蔽しながら協調動作（interwork）するためのコントロールプレーンのインタフェース又はゲートウェイとして振る舞う。
　MTC-IWF１２３は、Tsp参照点を介してSCS１３１と通信する。SCS１３１は、E-UTRAN１１０及びEPC１２０を含むPLMNにMTCアプリケーションサーバ１３２を接続し、3GPPで定義されたPLMNサービスを介してMTCアプリケーションサーバ１３２がMTC UE１１１（つまり、MTCデバイス）と通信できるようにする。Tsp参照点は、例えば、SCS１３１からMTC-IWF１２３へのデバイストリガーの送信要求（Device Trigger Request（DTR））の送信、MTC-IWF１２３からSCS１３１へのデバイストリガー結果の報告のために用いられてもよい。
　MTC-IWF１２３は、S6m参照点を介してHSS/HLR１２２と通信する。S6m参照点は、例えば、MTC-IWF１２３からHSS/HLR１２２へ加入者情報の問い合わせを送信するため、及びHSS/HLR１２２からMTC-IWF１２３へ加入者情報を送信するために用いられもよい。
　MTC-IWF１２３は、T5b参照点を介してMME１２１と通信する。T5b参照点は、例えば、MTC-IWF１２３からMME１２１へデバイストリガー要求を送信するため、及びMME１２１からMTC-IWF１２３へのデバイストリガーの成功又は失敗を報告するために用いられもよい。
　S-GW１２４は、EPC１２０に配置されたユーザプレーンのパケット転送ノードであり、MTC UE１１１のユーザーデータパケットを転送する。S-GW１２４は、E-UTRAN１１０とのゲートウェイの役割を担う。S-GW１２４は、E-UTRAN１１０との間にユーザプレーンのトンネリング・インタフェース（i.e., S1-U参照点）を有し、P-GW１２５との間にユーザプレーンのトンネリング・インタフェース（i.e., S5/S8参照点）を有する。S-GW１２４は、MME１２１との間にシグナリング・インタフェース（i.e., S11参照点）を有する。
　P-GW１２５は、S-GW１２４と同様に、EPC１２０に配置されたユーザプレーンのパケット転送ノードであり、MTC UE１１１のユーザーデータパケットを転送する。P-GW１２５は、3GPP PLMNの外部のPDNとのゲートウェイの役割を担い、MTC UE１１１にPDNとのコネクティビティを提供する。図１の例では、PDNは、SCS１３１及びアプリケーションサーバ１３２を含む。
　続いて、PLMN（E-UTRAN１１０及びEPC１２０）の外部に配置されるエンティティについて説明する。SCS１３１を含むM2Mサービスプラットフォーム１３０及びMTCアプリケーションサーバ１３２は、E-UTRAN１１０及びEPC１２０を通してMTC UE１１１と通信する。
　SCS１３１は、MTCアプリケーションサーバ１３２がMTC-IWF１２３と通信できるようにするために、１又は複数のAPIをMTCアプリケーションサーバ１３２に提供する。SCS１３１は、PLMNのオペレータ、又はMTCサービスプロバイダによって制御される。SCS１３１は、MTCサーバ、M2Mサーバ、又はAPI Gateway Function（API-GWF）とも呼ばれる。SCS１３１は、ユーザプレーン上で又はデバイストリガーを介してMTC UE１１１と通信してもよい。SCS１３１は、単体の独立した物理的なエンティティであってもよいし、他のネットワーク要素（例えば、MTC-IWF１２３又はMTCアプリケーションサーバ１３２）に付加された機能的なエンティティであってもよい。
　MTCアプリケーションサーバ１３２は、MTCアプリケーションを実行し、MTC UE１１１に実装されたMTC UEアプリケーションと通信する。MTCアプリケーションサーバ１３２は、M2Mアプリケーションサーバとも呼ばれる。
　さらに、本実施形態では、E-UTRAN１１０及びEPC１２０を含む移動通信ネットワーク（PLMN）は、MTC UE１１１の挙動（behavior）又は特性（characteristics）を示すデバイス情報をM2Mサービスプラットフォーム１３０から受信する。ここで、MTC UE１１１に関する当該デバイス情報は、MTC UE１１１の移動特性を示す。そして、E-UTRAN１１０及びEPC１２０を含むPLMNは、M2Mサービスプラットフォーム１３０から知らされたMTC UE１１１のデバイス情報に基づいて、（ａ）MTC UE１１１に個別に適用される周期的な位置更新タイマ（i.e., periodic Tracking Area Update (TAU) timer）の長さ、及び（ｂ）MTC UE１１１に個別に適用されるページングエリアのサイズのうち少なくとも一方を更新する。
　周期的TAUタイマは、MTC UE１１１による周期的な位置更新（つまり、TAU）のインターバルを規定する。周期的TAUタイマは、T3412 timerと呼ばれる。MME１２１は、NASメッセージ（具体的には、ATTACH ACCEPTメッセージ又はTAU ACCEPTメッセージ）を用いて、周期的TAUタイマの値をMTC UE１１１に送る。MTC UE１１１は、MME１２１から受信したタイマ値を使用し、周期的なTAUを実行する。
　ページングエリアは、MME１２１によって決定され、MTC UE１１１を呼び出す（page）ためにMME１２１から送られたページングメッセージが無線送信される範囲を規定する。ページングエリアは、一般的に、MME１２１において把握されているMTC UE１１１の位置登録エリア（つまり、tracking area (TA)）に基づいて決定され、複数のセル及び複数の基地局（eNodeB）を含む。
　具体的には、M2Mサービスプラットフォーム１３０（e.g., SCS１３１）は、MTC UE１１１に関するデバイス情報をMTC-IWF１２３に送信すればよい。そして、MTC-IWF１２３は、当該デバイス情報をMME１２１若しくはHSS/HLR１２２又はこれら両方に送信すればよい。MTC-IWF１２３を介してMME１２１若しくHSS/HLR１２２又はこれら両方に送られたデバイス情報は、MTC UE１１１のための周期的TAUタイマの値若しくはページングエリアのサイズ又はこれら両方を決定するために利用される。
　M2Mサービスプラットフォーム１３０（e.g., SCS１３１）から知らされたデバイス情報がMTC UE１１１の移動性が大きいことを示す場合に、MME１２１及びHSS/HLR１２２を含むEPC１２０は、MTC UE１１１に個別に適用される周期的TAUタイマを短くしてもよい。言い換えると、EPC１２０は、MTC UE１１１の移動性が大きくなるにつれてMTC UE１１１のための周期的TAUタイマを短くしてもよい。これにより、EPC１２０は、アイドル状態（ECM_IDLE状態）のMTC UE１１１の現在位置を正確に把握することができる。これとは反対に、EPC１２０は、MTC UE１１１の移動性が小さくなるにつれてMTC UE１１１のための周期的TAUタイマを長くしてもよい。これにより、EPC１２０は、頻繁なTAUに起因するシグナリング負荷を低減できる。
　また、M2Mサービスプラットフォーム１３０（e.g., SCS１３１）から知らされたデバイス情報がMTC UE１１１の移動性が大きいことを示す場合に、EPC１２０は、MTC UE１１１に個別に適用されるページングエリアのサイズを大きくしてもよい。言い換えると、EPC１２０は、MTC UE１１１の移動性が大きくなるにつれてMTC UE１１１のためのページングエリアのサイズを大きくしてもよい。これにより、EPC１２０は、ページングの失敗を軽減できる。これとは反対に、EPC１２０は、MTC UE１１１の移動性が小さくなるにつれてMTC UE１１１のためのページングエリアのサイズを小さくしてもよい。これにより、E-UTRAN１１０及びEPC１２０は、多くのセルにおいてMTC UE１１１を呼び出す（page）することに起因するページング負荷を軽減できる。
　以下では、M2Mサービスプラットフォーム１３０（e.g., SCS１３１）からMTC-IWF１２３に知らされるMTC UE１１１に関するデバイス情報のいくつかの具体例を示す。既に述べたように、当該デバイス情報は、MTC UE１１１の移動特性を示す。一例において、MTC UE１１１の移動特性は、MTC UE１１１の移動性（mobility）の大きさを示してもよい。
　M2Mサービスの一例は、高度交通システム（Intelligent Transport Systems（ITS））サービスである。MTC UE１１１が車両に搭載されるデバイスである場合、デバイス情報によって示される移動特性は、当該車両が走行中であるか否か、又は当該車両のエンジンが始動されているか否かを示してもよい。車両が走行中であることからは、そうでない場合に比べて、MTC UE１１１の移動性が大きいことを推測できる。また、車両のエンジンが始動されていることからも、そうでない場合に比べて、MTC UE１１１の移動性が大きいことを推測できる。
　M2Mサービスの他の例は、物流（ロジスティクス）サービスにおける貨物の追跡である。MTC UE１１１が貨物に取り付けられるデバイスである場合、デバイス情報によって示される移動特性は、当該貨物が輸送中であるか又は配送センターに置かれているかを示してもよい。貨物が輸送中であることからは、配送センターに置かれている場合に比べて、MTC UE１１１の移動性が大きいことを推測できる。
　M2Mサービスの更なる例は、ウェアラブルデバイスを用いたヘルスケア・サービス又はホームセキュリティ・サービスである。MTC UE１１１がウェアラブルデバイスである場合、デバイス情報によって示される移動特性は、MTC UE１１１を身に付けた人が外出中であるか又は家にいるかを示してもよい。人が外出中であることからは、家にいる場合に比べて、MTC UE１１１の移動性が大きいことを推測できる。
　M2Mサービスの更に他の例は、ペットのモニタリングサービスである。MTC UE１１１が動物に取り付けられて動物を監視するにために使用されるデバイスである場合、デバイス情報によって示される移動特性は、当該動物が外出中であるか又は家にいるかを示してもよい。動物が外出中であることからは、家にいる場合に比べて、MTC UE１１１の移動性が大きいことを推測できる。
　続いて以下では、周期的TAUタイマの値及びページングエリアのサイズを更新する手順の具体例について説明する。図２は、周期的TAUタイマの値を更新する手順の具体例を示している。ステップＳ１０１では、SCS１３１は、UE CHARACTERISTICS NOTIFYメッセージをMTC-IWF１２３に送信する。SCS１３１は、MTC UE１１１のUE特性（具体的には移動特性）の変化を検出したことに応じて、UE CHARACTERISTICS NOTIFYメッセージを送信してもよい。
　UE CHARACTERISTICS NOTIFYメッセージは、MTC UE１１１の外部識別子（External ID）及びMTC UE１１１の移動情報を示す。外部識別子は、M2Mサービスプラットフォーム１３０又はMTCアプリケーションサーバ１３２においてMTC UE１１１を識別するために使用される。外部識別子は、例えば、Mobile Subscriber Integrated Services Digital Network Number（MSISDN）であってもよい。MTC UE１１１の移動情報は、MTC UE１１１の移動特性を示す。
　ステップＳ１０２では、MTC-IWF１２３は、UE CHARACTERISTICS NOTIFYメッセージをHSS/HLR１２２に転送する。ステップＳ１０３では、HSS/HLR１２２は、UE CHARACTERISTICS NOTIFYメッセージを受信し、MTC UE１１１の外部識別子に基づいてMTC UE１１１の内部識別子（Internal ID）を検索する。内部識別子は、例えば、International Mobile Subscriber Identity（IMSI）であってもよい。
　ステップＳ１０４では、MTC UE１１１の内部識別子（e.g., IMSI）と関連付けて記憶されているMTC UE１１１のための周期的TAUタイマの値を更新する。周期的TAUタイマの値は、MTC UE１１１の加入者情報の一部としてHSS/HLR１２２に格納されてもよい。ステップＳ１０５では、HSS/HLR１２２は、応答メッセージ（ACKメッセージ）をMTC-IWF１２３に返信する。ステップＳ１０６では、MTC-IWF１２３は、応答メッセージ（ACKメッセージ）をSCS１３１に返信する。
　ステップＳ１０７では、HSS/HLR１２２は、MTC UE１１１に個別に適用される周期的TAUタイマの値の更新をMME１２１に知らせる。HSS/HLR１２２は、更新された周期的TAUタイマの値を知らせるために、MME１２１とHSS/HLR１２２の間のS6aインタフェースにおいて送信されるDiameterメッセージを使用することができる。図２に示されているように、INSERT SUBSCRIBER DATAメッセージが使用されてもよい。INSERT SUBSCRIBER DATAメッセージは、加入者情報をMME１２１に自発的に知らせるためにHSS/HLR１２２によって使用される。SUBSCRIBER DATAメッセージは、MTC UE１１１の内部識別子（MSISDN）及び加入者情報（ここでは、更新された周期的TAUタイマの値）を示す。
　ステップＳ１０８では、MME１２１は、更新された周期的TAUタイマの値をMTC UE１１１に知らせる。MME１２１は、更新された周期的TAUタイマの値を知らせるためにNASメッセージを使用する。図２に示されているように、MME１２１は、更新された周期的TAUタイマの値をHSS/HLR１２２から知らされた後に行われるTAU手順において、更新された周期的TAUタイマの値を示すTAU ACCEPTメッセージをMTC UE１１１に送ってもよい。MTC UE１１１は、MME１２１から知らされた周期的TAUタイマの更新値を用いて周期的なTAUを実行する。
　図３は、ページングエリアのサイズを更新する手順の具体例を示している。ステップＳ２０１～Ｓ２０３で行われる処理は、図２のステップＳ１０１～Ｓ１０３で行われる処理と同様である。
　ステップＳ２０４では、HSS/HLR１２２は、UE CHARACTERISTICS NOTIFYメッセージを、MTC UE１１１のモビリティ管理を行っているMME１２１に送信する。ステップＳ２０４で送信されるUE CHARACTERISTICS NOTIFYメッセージは、MTC UE１１１を特定するために内部識別子（e.g., IMSI）を含む。ステップＳ２０５では、MME１２１は、MTC UE１１１の内部識別子（e.g., IMSI）と関連付けて記憶されているMTC UE１１１のためのページングエリアのサイズを更新する。MME１２１は、MTC UE１１１のMM contextの一部としてページングエリアのサイズを保持してもよい。MME１２１は、MTC UE１１１を呼び出す際に、更新されたページングエリアのサイズに従ってページングエリアを決定する。
　ステップＳ２０６では、MME１２１は、応答メッセージ（ACKメッセージ）をHSS/HLR１２２に返信する。ステップＳ２０７では、HSS/HLR１２２は、応答メッセージ（ACKメッセージ）をMTC-IWF１２３に返信する。ステップＳ２０８では、MTC-IWF１２３は、応答メッセージ（ACKメッセージ）をSCS１３１に返信する。
　図４は、ページングエリアのサイズを更新する手順の他の具体例を示している。上述した図３の例では、MME１２１は、MTC UE１１１の移動特性を示すUE CHARACTERISTICS NOTIFYメッセージをHSS/HLR１２２からS6a参照点を介して受信する。これに対して、図４の例では、MME１２１は、MTC UE１１１の移動特性を示すUE CHARACTERISTICS NOTIFYメッセージをMTC-IWF１２３からT5b参照点を介して受信する。
　図４のステップＳ３０１で行われる処理は、図２のステップＳ１０１及び図３のステップＳ２０１で行われる処理と同様である。ステップＳ３０２では、MTC-IWF１２３は、MTC UE１１１の内部識別子（e.g., IMSI）を取得するために、MTC UE１１１の外部識別子（e.g., MSISDN）に対応する内部識別子をHSS/HLR１２２に問い合わせる。MTC-IWF１２３は、MTC UE１１１の外部識別子に対応する加入者情報をHSS/HLR１２２に要求すればよい。ステップＳ３０３では、HSS/HLR１２２は、MTC UE１１１の外部識別子に基づいてMTC UE１１１の内部識別子を検索する。そして、HSS/HLR１２２は、MTC UE１１１の内部識別子（e.g., IMSI）、及びMTC UE１１１のモビリティ管理を行っているMMEの識別子（MME Identity）を示す応答メッセージをMTC-IWF１２３に送信する。MME Identityは、例えば、Globally Unique MME Identity（GUMMEI）若しくはMMEのIPアドレス又はこれら両方であってもよい。なお、MTC UE１１１の内部識別子がMTC-IWF１２３において既知である場合、ステップＳ３０２及びＳ３０３は省略されてもよい。
　ステップＳ３０４では、MTC-IWF１２３は、UE CHARACTERISTICS NOTIFYメッセージを、MTC UE１１１のモビリティ管理を行っているMME１２１に送信する。ステップＳ３０４で送信されるUE CHARACTERISTICS NOTIFYメッセージは、MTC UE１１１を特定するために内部識別子（e.g., IMSI）を含む。
　ステップＳ３０５で行われる処理は、図３のステップＳ２０５で行われる処理と同様である。ステップＳ３０６では、MME１２１は、応答メッセージ（ACKメッセージ）をMTC-IWF１２３に返信する。ステップＳ３０７では、MTC-IWF１２３は、応答メッセージ（ACKメッセージ）をSCS１３１に返信する。
　以上の説明から理解されるように、本実施形態では、EPC１２０内のMTC-IWF１２３は、MTC UE１１１の移動特性を示すメッセージ（e.g., UE CHARACTERISTICS NOTIFYメッセージ）をM2Mサービスプラットフォーム１３０内のエンティティ（e.g., SCS１３１）から受信する。そして、EPC１２０内のMME１２１は、M2Mサービスプラットフォーム１３０から知らされたMTC UE１１１の移動特性に基づいて、MTC UE１１１に個別に適用される周期的TAUタイマ若しくはページングエリアのサイズ又はこれら両方を決定する。したがって、本実施形態に係るEPC１２０は、PLMN内でのMTCデバイス（i.e., MTC UE１１１）のモビリティ管理をM2Mサービスプラットフォーム１３０又はMTCアプリケーションサーバ１３２において得られるMTCデバイス（i.e., MTC UE１１１）の移動特性を利用して行うことができる。
　最後に、上述の実施形態に係るMME１２１、HSS/HLR１２２、及びSCS１３１の構成例について説明する。図５は、MME１２１の構成例を示している。
　図５を参照すると、MME１２１は、ネットワークインタフェース１２１０、プロセッサ１２１１、及びメモリ１２１２を含む。ネットワークインタフェース１２１０は、他のネットワークノード（e.g., eNodeB１１２、HSS/HLR１２２、MTC-IWF１２３、及びS-GW１２４）と通信するために使用される。ネットワークインタフェース１２１０は、例えば、IEEE 802.3 seriesに準拠したネットワークインタフェースカード（NIC）を含んでもよい。
　プロセッサ１２１１は、メモリ１２１２からソフトウェア（コンピュータプログラム）を読み出して実行することで、通信制御（e.g.,モビリティ管理及びベアラ管理）を実行する。プロセッサ１２１１は、例えば、マイクロプロセッサ、Micro Processing Unit（MPU）、又はCentral Processing Unit（CPU）であってもよい。プロセッサ１２１１は、複数のプロセッサを含んでもよい。
　メモリ１２１２は、揮発性メモリ及び不揮発性メモリの組み合わせによって構成される。揮発性メモリは、例えば、Static Random Access Memory（SRAM）若しくはDynamic RAM（DRAM）又はこれらの組み合わせである。不揮発性メモリは、例えば、マスクRead Only Memory（MROM）、Programmable ROM（PROM）、フラッシュメモリ、若しくはハードディスクドライブ、又はこれらの組合せである。また、メモリ１２１２は、プロセッサ１２１１から物理的に離れて配置されたストレージを含んでもよい。この場合、プロセッサ１２１１は、ネットワークインタフェース１２１０又は図示されていない他のI/Oインタフェースを介してメモリ１２１２にアクセスしてもよい。
　図５の例では、メモリ１２１２は、S1-MMEモジュール１２１３、S6aモジュール１２１４、S10モジュール１２１５、S11モジュール１２１６、NASモジュール１２１７、並びにEPS Mobility Management（EMM）及びEPS Session Management（ESM）モジュール１２１８を含むソフトウェアモジュール群を格納するために使用される。EMM 及びESMモジュール１２１８は、上述の実施形態で説明された、M2Mサービスプラットフォーム１３０から知らされたMTC UE１１１の移動特性に基づく周期的TAUタイマの値及びページングエリアのサイズの更新手順を実行するための命令群およびデータを含む。プロセッサ１２１１は、EMM 及びESMモジュール１２１８をメモリ１２１２から読み出して実行することで、上述の実施形態で説明された周期的TAUタイマの値及びページングエリアのサイズの更新手順に関するMME１２１の動作を行うことができる。
　図６は、HSS/HLR１２２の構成例を示している。図６を参照すると、HSS/HLR１２２は、ネットワークインタフェース１２２０、プロセッサ１２２１、及びメモリ１２２２を含む。ネットワークインタフェース１２２０は、他のネットワークノード（e.g., MME１２１及びMTC-IWF１２３）と通信するために使用される。ネットワークインタフェース１２２０は、例えば、IEEE 802.3 seriesに準拠したネットワークインタフェースカード（NIC）を含んでもよい。
　プロセッサ１２２１は、メモリ１２２２からソフトウェア（コンピュータプログラム）を読み出して実行することで、加入者情報の管理を含む通信制御を実行する。プロセッサ１２２１は、例えば、マイクロプロセッサ、MPU、又はCPUであってもよい。プロセッサ１２２１は、複数のプロセッサを含んでもよい。
　メモリ１２２２は、揮発性メモリ及び不揮発性メモリの組み合わせによって構成される。揮発性メモリは、例えば、SRAM若しくはDRAM又はこれらの組み合わせである。不揮発性メモリは、例えば、MROM、PROM、フラッシュメモリ、若しくはハードディスクドライブ、又はこれらの組合せである。メモリ１２２２は、プロセッサ１２２１から物理的に離れて配置されたストレージを含んでもよい。この場合、プロセッサ１２２１は、ネットワークインタフェース１２２０又は図示されていない他のI/Oインタフェースを介してメモリ１２２２にアクセスしてもよい。
　図６の例では、メモリ１２２２は、S6aモジュール１２２３、S6mモジュール１２２４、及び加入者情報管理モジュール１２２５を含むソフトウェアモジュール群、並びに加入者情報データ１２２６を格納するために使用される。加入者情報管理モジュール１２２５は、上述の実施形態で説明された、M2Mサービスプラットフォーム１３０から知らされたMTC UE１１１の移動特性に基づく周期的TAUタイマの値及びページングエリアのサイズの更新手順を実行するための命令群およびデータを含む。プロセッサ１２２１は、加入者情報管理モジュール１２２５をメモリ１２２２から読み出して実行することで、上述の実施形態で説明された周期的TAUタイマの値及びページングエリアのサイズの更新手順に関するHSS/HLR１２２の動作を行うことができる。
　図７は、SCS１３１の構成例を示している。図７を参照すると、SCS１３１は、ネットワークインタフェース１３１０、プロセッサ１３１１、及びメモリ１３１２を含む。ネットワークインタフェース１３１０は、他のネットワークノード（e.g., MTC-IWF１２３及びMTCアプリケーションサーバ１３２）と通信するために使用される。ネットワークインタフェース１３１０は、例えば、IEEE 802.3 seriesに準拠したネットワークインタフェースカード（NIC）を含んでもよい。
　プロセッサ１３１１は、メモリ１３１２からソフトウェア（コンピュータプログラム）を読み出して実行することで、MTCデバイスのための通信制御（e.g., デバイストリガー、MTCデバイスの通信特性の取得）を実行する。プロセッサ１３１１は、例えば、マイクロプロセッサ、MPU、又はCPUであってもよい。プロセッサ１３１１は、複数のプロセッサを含んでもよい。
　メモリ１３１２は、揮発性メモリ及び不揮発性メモリの組み合わせによって構成される。揮発性メモリは、例えば、SRAM若しくはDRAM又はこれらの組み合わせである。不揮発性メモリは、例えば、MROM、PROM、フラッシュメモリ、若しくはハードディスクドライブ、又はこれらの組合せである。メモリ１３１２は、プロセッサ１３１１から物理的に離れて配置されたストレージを含んでもよい。この場合、プロセッサ１３１１は、ネットワークインタフェース１３１０又は図示されていない他のI/Oインタフェースを介してメモリ１３１２にアクセスしてもよい。
　図７の例では、メモリ１３１２は、Tspモジュール１３１３、SGiモジュール１３１４、及びUE特性管理モジュール１３１５を含むソフトウェアモジュール群を格納するために使用される。UE特性管理モジュール１３１５は、上述の実施形態で説明された、M2Mサービスプラットフォーム１３０又はMTCアプリケーションサーバ１３２において把握されるMTC UE１１１の移動特性をEPC１２０（i.e., MTC-IWF１２３）に知らせる手順を実行するための命令群およびデータを含む。プロセッサ１３１１は、UE特性管理モジュール１３１５をメモリ１３１２から読み出して実行することで、上述の実施形態で説明された周期的TAUタイマの値及びページングエリアのサイズの更新手順に関するSCS１３１の動作を行うことができる。
　図５～図７を用いて説明したように、上述の実施形態に係るMME１２１、HSS/HLR１２２、及びSCS１３１が有するプロセッサの各々は、シーケンス図等を用いて説明されたアルゴリズムをコンピュータ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実行する。
　このプログラムは、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）、Compact Disc Read Only Memory（CD-ROM）、CD-R、CD-R/W、半導体メモリ（例えば、マスクROM、Programmable ROM（PROM）、Erasable PROM（EPROM）、フラッシュROM、Random Access Memory（RAM））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。
＜その他の実施形態＞
　図１に示されたアーキテクチャは、3GPPにおけるMTCのためのアーキテクチャの一例に過ぎない。例えば、M2Mサービスプラットフォーム１３０（MTCサービスプラットフォーム、エクスポージャーレイヤ）内に配置されるファンクション及びエンティティ並びにこれらの名称は、将来のリリース又はバージョンにおいて変更されるかもしれない。例えば、本実施形態において説明されたSCS１３１は、API Gateway Function（API-GWF）と呼ばれるかもしれない。あるいは、SCS１３１の機能は、SCSとAPI-GWFに分割して配置されるかもしれない。上述の実施形態で説明された技術思想は、これらの変形されたMTCのためのアーキテクチャにも適用することができる。
　上述の実施形態では、主にEPSに関する具体例を用いて説明を行った。しかしながら、これらの実施形態は、その他の移動通信システム、例えば、Universal Mobile Telecommunications System（UMTS）、3GPP2 CDMA2000システム（1xRTT、High Rate Packet Data（HRPD））、Global System for Mobile communications（GSM（登録商標））/General packet radio service（GPRS）システム、及びモバイルWiMAXシステム等に適用されてもよい。
　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。
　この出願は、２０１４年７月１４日に出願された日本出願特願２０１４－１４４０７９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。
１１０　Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN)
１１１　User Equipment (UE)
１１２　eNodeB
１２０　Evolved Packet Core (EPC)
１２１　Mobility Management Entity (MME)
１２２　Home Subscriber Server (HSS)
１２３　Machine Type Communication Inter Working Function (MTC-IWF)
１２４　Serving Gateway (S-GW)
１２５　Packet Data Network Gateway (P-GW)
１３０　Machine-to-Machine (M2M) サービスプラットフォーム
１３１　Service Capability Server (SCS)
１３２　MTC Application Server (AS)

Claims (24)

  1. 　Machine Type Communication（MTC）デバイスのモビリティ管理方法であって、
    　コアネットワーク内の第１のエンティティにおいて、前記MTCデバイスの移動特性を示す第１のメッセージを、前記コアネットワーク及び無線アクセスネットワークを含む移動通信ネットワークによって提供されるサービスを利用できるようにするためのアプリケーション・プログラミング・インタフェース（API）をMTCアプリケーションサーバに対して提供するMTCサービスプラットフォームから受信すること、及び
    　前記コアネットワーク内の第２のエンティティにおいて、（ａ）前記MTCデバイスに個別に適用される周期的な位置更新タイマの長さ及び（ｂ）前記MTCデバイスに個別に適用されるページングエリアのサイズのうち少なくとも一方を前記移動特性に基づいて更新すること、
    を備える、モビリティ管理方法。
  2. 　前記第１のエンティティは、前記MTCサービスプラットフォームとの第１のシグナリング・インタフェースを有するとともに、前記第２のエンティティとの第２のシグナリング・インタフェースを有するコントロールプレーン・エンティティであり、
    　前記第２のエンティティは、前記MTCデバイスの加入者情報を管理する加入者サーバであり、
    　前記更新することは、前記第２のシグナリング・インタフェースを介して前記第１のエンティティから受信した前記移動特性に基づいて前記位置更新タイマの長さを更新することを含む、
    請求項１に記載のモビリティ管理方法。
  3. 　前記第１のエンティティは、MTC Interworking Function（MTC-IWF）エンティティを含み、
    　前記第２のエンティティは、Home subscriber Server（HSS）を含む、
    請求項２に記載のモビリティ管理方法。
  4. 　前記第１のエンティティは、前記MTCサービスプラットフォームとの第１のシグナリング・インタフェースを有するとともに、前前記MTCデバイスの加入者情報を管理する加入者サーバとの第２のシグナリング・インタフェースを有するコントロールプレーン・エンティティであり、
    　前記第２のエンティティは、前記MTCデバイスのモビリティ管理を行うエンティティであり、
    　前記モビリティ管理方法は、前記第１のエンティティから前記加入者サーバに前記移動特性を知らせることを更に備え、
    　前記更新することは、前記加入者サーバから受信した前記移動特性に基づいて前記ページングエリアのサイズを更新することを含む、
    請求項１に記載のモビリティ管理方法。
  5. 　前記第１のエンティティは、前記MTCサービスプラットフォームとの第１のシグナリング・インタフェースを有するとともに、前記第２のエンティティとの第２のシグナリング・インタフェースを有するコントロールプレーン・エンティティであり、
    　前記第２のエンティティは、前記MTCデバイスのモビリティ管理を行うエンティティであり、
    　前記モビリティ管理方法は、
    　前記第１のエンティティにおいて、前記MTCデバイスの加入者情報を管理する加入者サーバに問い合わせることによって前記MTCデバイスの前記モビリティ管理を行っている前記第２のエンティティを特定すること、及び
    　前記第１のエンティティから前記第２のエンティティに前記移動特性を知らせること、
    を更に備え、
    　前記更新することは、前記第１のエンティティから受信した前記移動特性に基づいて前記ページングエリアのサイズを更新することを含む、
    請求項１に記載のモビリティ管理方法。
  6. 　前記第１のエンティティは、MTC Interworking Function（MTC-IWF）エンティティを含み、
    　前記第２のエンティティは、Mobility Management Entity（MME）を含む、
    請求項４又は５に記載のモビリティ管理方法。
  7. 　前記移動特性は、前記MTCデバイスの移動性の大きさを示す、請求項１～６のいずれか１項に記載のモビリティ管理方法。
  8. 　前記MTCデバイスは、車両に取り付けられるデバイスであり、
    　前記移動特性は、前記車両が走行中であるか否か、又は前記車両のエンジンが始動されているか否かを示す、
    請求項１～６のいずれか１項に記載のモビリティ管理方法。
  9. 　前記MTCデバイスは、貨物に取り付けられるデバイスであり、
    　前記移動特性は、前記貨物が輸送中であるか否かを示す、
    請求項１～６のいずれか１項に記載のモビリティ管理方法。
  10. 　前記MTCデバイスは、ウェアラブルデバイスであり、
    　前記移動特性は、前記MTCデバイスを身に付けた人が外出中であるか又は家にいるかを示す、
    請求項１～６のいずれか１項に記載のモビリティ管理方法。
  11. 　前記MTCデバイスは、動物に取り付けられて動物を監視するにために使用されるデバイスであり、
    　前記移動特性は、前記動物が外出中であるか又は家にいるかを示す、
    請求項１～６のいずれか１項に記載のモビリティ管理方法。
  12. 　コアネットワーク及び無線アクセスネットワークを含む移動通信ネットワークを介してMachine Type Communication（MTC）デバイスと通信するMTCアプリケーションサーバに対して前記移動通信ネットワークによって提供されるサービスを利用できるようにするためのアプリケーション・プログラミング・インタフェース（API）を提供するサービス能力エンティティによって行われる方法であって、
    　前記MTCデバイスの移動特性を示す第１のメッセージを前記コアネットワーク内のネットワーク・エンティティに送信することを備え、
    　前記第１のメッセージは、（ａ）前記MTCデバイスに個別に適用される周期的な位置更新タイマの長さ及び（ｂ）前記MTCデバイスに個別に適用されるページングエリアのサイズのうち少なくとも一方の前記コアネットワークにおける更新を引き起こす、
    方法。
  13. 　前記移動特性は、前記MTCデバイスの移動性の大きさを示す、請求項１２に記載の方法。
  14. 　前記MTCデバイスは、車両に取り付けられるデバイスであり、
    　前記移動特性は、前記車両が走行中であるか否か、又は前記車両のエンジンが始動されているか否かを示す、
    請求項１２に記載の方法。
  15. 　前記MTCデバイスは、貨物に取り付けられるデバイスであり、
    　前記移動特性は、前記貨物が輸送中であるか否かを示す、
    請求項１２に記載の方法。
  16. 　前記MTCデバイスは、ウェアラブルデバイスであり、
    　前記移動特性は、前記MTCデバイスを身に付けた人が外出中であるか又は家にいるかを示す、
    請求項１２に記載の方法。
  17. 　前記MTCデバイスは、動物に取り付けられて動物を監視するにために使用されるデバイスであり、
    　前記移動特性は、前記動物が外出中であるか又は家にいるかを示す、
    請求項１２に記載の方法。
  18. 　コアネットワーク内に配置される加入者サーバであって、
    　Machine Type Communication（MTC）デバイスの加入者情報を格納するよう構成されたメモリと、
    　前記メモリに結合され、前記MTCデバイスのモビリティ管理を支援するための制御手順を行うよう構成されたプロセッサと、
    を備え、
    　前記制御手順は、
    　前記MTCデバイスの移動特性を、MTCサービスプラットフォームから、前記コアネットワーク内のネットワーク・エンティティを介して受信すること、及び
    　前記MTCデバイスに個別に適用される周期的な位置更新タイマの長さを前記移動特性に基づいて更新すること、
    を含む、加入者サーバ。
  19. 　前記制御手順は、前記移動特性に基づいて更新された前記位置更新タイマを、前記MTCデバイスのモビリティ管理を行うエンティティに知らせることを更に含む、請求項１８に記載の加入者サーバ。
  20. 　コアネットワーク内に配置されるモビリティ管理エンティティであって、
    　メモリと、
    　前記メモリに結合され、Machine Type Communication（MTC）デバイスのモビリティ管理を行うよう構成されたプロセッサと、
    を備え、
    　前記モビリティ管理は、
    　前記MTCデバイスの移動特性を、MTCサービスプラットフォームから、前記コアネットワーク内のネットワーク・エンティティを介して受信すること、及び
    　前記MTCデバイスに個別に適用されるページングエリアのサイズを前記移動特性に基づいて更新すること、
    を含む、モビリティ管理エンティティ。
  21. 　コアネットワーク及び無線アクセスネットワークを含む移動通信ネットワークを介してMachine Type Communication（MTC）デバイスと通信するMTCサービスプラットフォームに対して前記移動通信ネットワークによって提供されるサービスを利用できるようにするためのアプリケーション・プログラミング・インタフェース（API）を提供するサービス能力エンティティであって、
    　メモリと、
    　前記メモリに結合され、請求項１２～１７のいずれか１項に記載の方法を実行するよう構成されたプロセッサと、
    を備える、サービス能力エンティティ。
  22. 　コアネットワーク内に配置される加入者サーバによって行われる制御手順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、
    　前記制御手順は、
    　Machine Type Communication（MTC）デバイスの移動特性を、MTCサービスプラットフォームから、前記コアネットワーク内のネットワーク・エンティティを介して受信すること、及び
    　前記MTCデバイスに個別に適用される周期的な位置更新タイマの長さを前記移動特性に基づいて更新すること、
    を備える、非一時的なコンピュータ可読媒体。
  23. 　コアネットワーク内に配置されるモビリティ管理エンティティによって行われる制御手順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、
    　前記制御手順は、
    　Machine Type Communication（MTC）デバイスの移動特性を、MTCサービスプラットフォームから、前記コアネットワーク内のネットワーク・エンティティを介して受信すること、及び
    　前記MTCデバイスに個別に適用されるページングエリアのサイズを前記移動特性に基づいて更新すること、
    を備える、非一時的なコンピュータ可読媒体。
  24. 　コアネットワーク及び無線アクセスネットワークを含む移動通信ネットワークを介してMachine Type Communication（MTC）デバイスと通信するMTCサービスプラットフォームに対して前記移動通信ネットワークによって提供されるサービスを利用できるようにするためのアプリケーション・プログラミング・インタフェース（API）を提供するサービス能力エンティティによって行われる制御手順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、
    　前記制御手順は、前記MTCデバイスの移動特性を示す第１のメッセージを前記コアネットワーク内のネットワーク・エンティティに送信することを備え、
    　前記第１のメッセージは、（ａ）前記MTCデバイスに個別に適用される周期的な位置更新タイマの長さ及び（ｂ）前記MTCデバイスに個別に適用されるページングエリアのサイズのうち少なくとも一方の前記コアネットワークにおける更新を引き起こす、
    非一時的なコンピュータ可読媒体。
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