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JP6783262B2 - Node device and its control method, and program - Google Patents
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Description

本発明は、モバイルネットワークにおけるエッジコンピューティングのためのノード装置、及びその制御方法、並びにプログラムに関するものである。 The present invention relates to a node device for edge computing in a mobile network, a control method thereof, and a program.

ETSI(European Telecommunications Standards Institute)では、マルチアクセス・エッジコンピューティング(MEC:Multi-access Edge Computing)の標準化が進められている。モバイルネットワークにMECを適用する場合、当該ネットワークのエッジ付近(例えば、基地局とコアネットワークとの間)に、基地局セル内のユーザ装置(UE:User Equipment)にITサービスを提供するノード装置(MECノード)が設けられる。MECノードは、基地局とゲートウェイ装置等のコアネットワークノードとの間で伝送されるパケットを、例えばDPI(Deep Packet Inspection)技術を用いてインラインで識別して中身を解析し、必要に応じて、MECノード上で動作するアプリケーションによる処理を行う。 The ETSI (European Telecommunications Standards Institute) is promoting the standardization of multi-access edge computing (MEC). When applying MEC to a mobile network, a node device (for example, between a base station and a core network) that provides IT services to a user device (UE: User Equipment) in a base station cell near the edge of the network. MEC node) is provided. The MEC node identifies packets transmitted between the base station and a core network node such as a gateway device inline using, for example, DPI (Deep Packet Inspection) technology, analyzes the contents, and analyzes the contents, if necessary. Performs processing by the application running on the MEC node.

また、上述のようなモバイルネットワークでは、ネットワーク側からUEとの通信を開始する際に、MME(Mobility Management Entity)等の移動管理装置がUEの呼び出し(ページング)処理を行う。MMEは、UEからの位置登録に応じて保持している在圏情報に基づいて、1つ以上の基地局を介してUEのページングを行う。UEのページングを行う地理的エリアに相当するページング範囲(ページングエリア)は、所定のポリシー(ページングポリシー)に従って定められる。 Further, in the mobile network as described above, when the communication with the UE is started from the network side, a movement management device such as an MME (Mobility Management Entity) performs a UE call (paging) process. The MME performs paging of the UE via one or more base stations based on the service area information held according to the location registration from the UE. The paging range (paging area) corresponding to the geographical area where the UE is paging is determined according to a predetermined policy (paging policy).

例えば、特許文献1には、無線端末(UE)ごとの移動頻度及び通信頻度に基づいて、最適なページングエリアサイズの割り当てを行う仕組みが開示されている。特許文献2には、無線アクセスネットワーク(RAN)及びUE固有の情報を考慮して、ページングエリアを最適化する仕組みが開示されている。特許文献3には、移動局の移動状態の予測結果に基づいて作成された、移動局の在圏する可能性が高い基地局リストを用いて、ページングエリアを決定する仕組みが開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a mechanism for allocating an optimum paging area size based on a movement frequency and a communication frequency for each wireless terminal (UE). Patent Document 2 discloses a mechanism for optimizing the paging area in consideration of radio access network (RAN) and UE-specific information. Patent Document 3 discloses a mechanism for determining a paging area using a list of base stations in which a mobile station is likely to be located, which is created based on a prediction result of a mobile station's mobile state.

特開2008−193592号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-193592 特表2016−514935号公報Special Table 2016-514935 国際公開第2014/049911号International Publication No. 2014/049911

ページング処理のためのページングポリシーは、ページング処理に伴うMMEのトランザクション負荷と、ページングが成功するまでのページング遅延とのバランスの観点で決定される。このページングポリシーは、上述の従来技術のように、UEごとに適切に決定されることが望ましい。しかし、MMEは、通常、当該MMEに収容される多数の基地局が形成するセル内に存在する、相当数のUEを収容している。このため、MMEが、UE単位で移動履歴等の履歴情報を集中管理し、かつ、履歴情報に基づいて、上述の従来技術のようにUE単位で異なるページングポリシーを設定してページング処理を行うことは、実際には難しい。 The paging policy for the paging process is determined from the viewpoint of balancing the transaction load of the MME associated with the paging process and the paging delay until the paging is successful. It is desirable that this paging policy be appropriately determined for each UE, as in the prior art described above. However, the MME usually accommodates a significant number of UEs present in cells formed by a large number of base stations housed in the MME. Therefore, the MME centrally manages history information such as movement history for each UE, and sets a different paging policy for each UE and performs paging processing based on the history information as in the above-mentioned prior art. Is actually difficult.

そこで、MMEと複数の基地局との間に配置したMECノードを利用することで、UE単位でページング処理を制御することが可能になりうる。その場合、MECノードは、MMEと各基地局との間で伝送されるパケットに含まれる、暗号化されたシグナリング情報の解析のために、各UE用の暗号化情報(暗号化キー)を取得する必要がある。この暗号化情報は、例えば、UEとMMEとの間でやりとりされるシグナリング情報から取得されうる。しかし、UEがMME間の移動を伴うハンドオーバや端末認証を伴うアタッチ(IMSIアタッチ等)を行わない限り、暗号化情報を含むシグナリング情報がUEとMMEとの間でやりとりされず、MECノードが暗号化情報を取得できない可能性がある。 Therefore, by using the MEC node arranged between the MME and the plurality of base stations, it may be possible to control the paging process on a UE-by-UE basis. In that case, the MEC node acquires the encryption information (encryption key) for each UE for the analysis of the encrypted signaling information contained in the packet transmitted between the MME and each base station. There is a need to. This encrypted information can be obtained, for example, from signaling information exchanged between the UE and the MME. However, unless the UE performs a handover accompanied by movement between MMEs or an attach involving terminal authentication (IMSI attach, etc.), signaling information including encrypted information is not exchanged between the UE and MME, and the MEC node encrypts. It may not be possible to obtain the encryption information.

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものである。本発明は、モバイルネットワーク内に配置された、UE単位でページング処理を制御するMECノードにおいて、暗号化されたシグナリング情報の解析に必要な暗号化情報を取得するための技術を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems. An object of the present invention is to provide a technique for acquiring encrypted information necessary for analysis of encrypted signaling information in a MEC node that controls paging processing for each UE, which is arranged in a mobile network. It is said.

本発明の一態様の係るノード装置は、複数の基地局とコアネットワーク内の移動管理装置との間に配置される、エッジコンピューティングのためのノード装置であって、前記複数の基地局のそれぞれと前記移動管理装置との間で伝送されるパケットに含まれるシグナリング情報を解析することにより、前記複数の基地局のセル内に存在する無線端末のページングにおけるページング範囲を調整するための情報を収集する解析手段と、前記解析手段による解析における前記無線端末についての暗号化されたシグナリング情報の復号に使用可能な暗号化情報を、前記ノード装置が保持していない場合に、前記無線端末の認証を伴う前記コアネットワークへの再アタッチを前記無線端末に実行させる制御信号を、前記無線端末へ送信する制御手段と、前記再アタッチのための接続処理において前記無線端末と前記移動管理装置との間で伝送されるシグナリング情報から、前記暗号化情報を取得する取得手段と、を備えることを特徴とする。 The node device according to one aspect of the present invention is a node device for edge computing arranged between a plurality of base stations and a movement management device in a core network, and each of the plurality of base stations. By analyzing the signaling information contained in the packet transmitted between the mobile terminal and the mobile management device, information for adjusting the paging range in the paging of the wireless terminals existing in the cells of the plurality of base stations is collected. When the node device does not hold the analysis means to be used and the encrypted information that can be used to decrypt the encrypted signaling information about the wireless terminal in the analysis by the analysis means, the wireless terminal is authenticated. A control means for transmitting a control signal for causing the wireless terminal to reattach to the core network, and the wireless terminal and the movement management device in the connection process for the reattachment. It is characterized by including an acquisition means for acquiring the encrypted information from the transmitted signaling information.

本発明によれば、モバイルネットワーク内に配置された、UE単位でページング処理を制御するMECノードにおいて、暗号化されたシグナリング情報の解析に必要な暗号化情報を取得することが可能になる。それにより、取得した暗号化情報を用いて、MECノードがUE又は基地局とMMEとの間で伝送されるシグナリング情報を解析し、収集した情報に基づいて、UE単位でページング処理を制御することが可能になる。 According to the present invention, it is possible to acquire the encrypted information necessary for analyzing the encrypted signaling information in the MEC node that controls the paging process for each UE, which is arranged in the mobile network. As a result, the MEC node analyzes the signaling information transmitted between the UE or base station and the MME using the acquired encrypted information, and controls the paging process on a UE-by-UE basis based on the collected information. Becomes possible.

MECノードを含むネットワーク構成例を示す図The figure which shows the example of the network configuration including the MEC node MECノードのハードウェア構成例を示すブロック図Block diagram showing a hardware configuration example of a MEC node MECノードの機能構成例を示すブロック図Block diagram showing a functional configuration example of a MEC node MECノード(情報管理部)が管理している情報の例を示す図Diagram showing an example of information managed by the MEC node (information management department) MECノードによって実行される処理の手順を示すフローチャートFlowchart showing the procedure of processing executed by the MEC node 端末登録処理(S6)の手順を示すフローチャートA flowchart showing the procedure of the terminal registration process (S6) 情報更新処理(S8)の手順を示すフローチャートA flowchart showing the procedure of the information update process (S8) ページング制御(S12)の手順を示すフローチャートFlow chart showing the procedure of paging control (S12) MECノードによるページング制御の例を示す図The figure which shows the example of the paging control by a MEC node. MECノードによる再接続制御の手順を示すフローチャートFlowchart showing the procedure of reconnection control by MEC node 再接続制御による暗号化情報の取得に関連する通信シーケンスを示す図Diagram showing the communication sequence related to the acquisition of encrypted information by reconnection control MMEによるページング処理の例を示す図The figure which shows the example of the paging process by MME

以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each of the following figures, components not necessary for the description of the embodiment will be omitted from the drawings.

以下で説明する実施形態では、本発明を適用したモバイルネットワークの例として、LTE/LTE−Advancedネットワークを想定している。なお、本発明は、LTEネットワーク以外のモバイルネットワークにも適用されてもよい。例えば、本発明は、第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)で規格化が進められている第5世代(5G)のモバイルネットワークに対して適用されてもよい。 In the embodiments described below, an LTE / LTE-Advanced network is assumed as an example of a mobile network to which the present invention is applied. The present invention may be applied to mobile networks other than LTE networks. For example, the present invention may be applied to a fifth generation (5G) mobile network that is being standardized in a third generation partnership project (3GPP).

<ネットワーク構成>
本実施形態で想定しているLTEネットワークは、無線アクセスネットワークであるE−UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Network)と、コアネットワークであるEPC(Evolved Packet Core)とで構成される。E−UTRANは、多数の基地局(基地局装置)で構成される。LTEでは、基地局はeNodeB(以下、「eNB」と表記する。)と称される。eNB同士は、X2インタフェースを介して接続される。また、各eNBは、S1インタフェースを介して、直接、EPCに接続される。なお、X2インタフェース及びS1インタフェースはいずれも論理インタフェースである。S1インタフェースは、ユーザプレーン(U−Plane)の信号(ユーザデータ)を伝送するためのS1−Uインタフェースと、制御信号を伝送するためのS1−MMEインタフェースとで構成される。S1−Uインタフェースは、各eNBと、ゲートウェイ装置であるS−GW(Serving Gateway)とを接続する。S1−MMEインタフェースは、各eNBと、MME(移動管理装置)とを接続する。
<Network configuration>
The LTE network assumed in the present embodiment is composed of an E-UTRAN (Evolved Universal Terrestrial Radio Network) which is a radio access network and an EPC (Evolved Packet Core) which is a core network. E-UTRAN is composed of a large number of base stations (base station devices). In LTE, a base station is referred to as an eNodeB (hereinafter referred to as "eNB"). The eNBs are connected to each other via the X2 interface. Further, each eNB is directly connected to the EPC via the S1 interface. Both the X2 interface and the S1 interface are logical interfaces. The S1 interface is composed of an S1-U interface for transmitting a user plane (U-Plane) signal (user data) and an S1-MME interface for transmitting a control signal. The S1-U interface connects each eNB with an S-GW (Serving Gateway) which is a gateway device. The S1-MME interface connects each eNB and an MME (movement management device).

図1は、本発明の実施形態に係るノード装置であるMECノード10を含むネットワーク構成例を示す図である。MECノード10は、エッジコンピューティング(本実施形態ではMEC)のためのノード装置である。図1では、コアネットワーク内の移動管理装置及びゲートウェイ装置の一例として、それぞれ、EPCのMME11及びS−GW12を示している。なお、規格化が進められている5Gモバイルネットワークでは、移動管理装置はAMF(Access and Mobility Management Function)と称され、ゲートウェイ装置はUPF(User Plane Function)と称されている。 FIG. 1 is a diagram showing an example of a network configuration including a MEC node 10 which is a node device according to an embodiment of the present invention. The MEC node 10 is a node device for edge computing (MEC in this embodiment). FIG. 1 shows MME11 and S-GW12 of EPC as an example of a movement management device and a gateway device in a core network, respectively. In the 5G mobile network, which is being standardized, the mobility management device is called an AMF (Access and Mobility Management Function), and the gateway device is called an UPF (User Plane Function).

本実施形態では、図1に示すように、MME11に収容されている複数のeNBと、MME11を含むEPCとの間に(eNBとMME11との間の制御チャネル上に)MECノード10を配置する。これにより、MME11に収容されている多数のeNBの少なくとも一部をMECノード10に収容させるとともに、MECノード10をMME11に収容させる。MECノード10は、S1インタフェース(S1−Uインタフェース又はS1−MMEインタフェース)を介してeNBとEPCとの間で伝送されるパケットの中身を解析(パケットを解読)する機能(DPI機能)を有するように構成される。 In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the MEC node 10 is arranged (on the control channel between the eNB and the MME 11) between the plurality of eNBs housed in the MME 11 and the EPC including the MME 11. .. As a result, at least a part of the large number of eNBs housed in the MME 11 is housed in the MEC node 10, and the MEC node 10 is housed in the MME 11. The MEC node 10 has a function (DPI function) of analyzing (decoding) the contents of a packet transmitted between the eNB and the EPC via the S1 interface (S1-U interface or S1-MME interface). It is composed of.

MECノード10には、図1の例のように5個のeNBに限らず、任意の数のeNBを収容することが可能である。また、1つのMME11に対して、それぞれ異なるeNB群を収容する複数のMECノード10を収容してもよい。なお、図1のネットワーク構成例は、機能構成を示すものであり、必ずしも物理的な構成を示すものではない。例えば、MECノード10は、ゲートウェイ装置(S−GW又はP−GW(Packet Data Network Gateway))と同一の筐体に物理的に実装されてもよい。 The MEC node 10 can accommodate an arbitrary number of eNBs, not limited to the five eNBs as in the example of FIG. Further, one MME 11 may accommodate a plurality of MEC nodes 10 accommodating different eNB groups. Note that the network configuration example of FIG. 1 shows a functional configuration and does not necessarily show a physical configuration. For example, the MEC node 10 may be physically mounted in the same housing as the gateway device (S-GW or P-GW (Packet Data Network Gateway)).

<ページング処理>
ここで、図12を参照して、本実施形態の前提となる、LTEネットワークにおけるページング処理の概要について説明する。
<Paging process>
Here, with reference to FIG. 12, the outline of the paging process in the LTE network, which is the premise of the present embodiment, will be described.

MMEは、無線端末(UE)の位置を管理するために、複数のTA(トラッキングエリア)を管理している。各TAは、1つ以上のeNB(1つ以上のセル)によって構成される、UEの位置を示すセル単位である。MMEは、UEごとに、1つ以上のTAをリスト化し、当該1つ以上のTAの識別子(TAI)のリストであるTAIリスト(TAI-List)を生成し、UEに割り当てる。TAIリストには、通常、UEが直近に在圏していたTAのTAI等が含まれる。図12の例では、MMEは、3つのTA(TA#1,TA#2,TA#3)を管理しており、TA#1及びTA#2のTAIから成るTAIリストをUEに割り当てている。 The MME manages a plurality of TAs (tracking areas) in order to manage the position of the wireless terminal (UE). Each TA is a cell unit indicating the position of the UE, which is composed of one or more eNBs (one or more cells). The MME lists one or more TAs for each UE, generates a TAI list (TAI-List) which is a list of the identifiers (TAIs) of the one or more TAs, and assigns the TAs to the UEs. The TAI list usually includes the TAI of the TA to which the UE was most recently located. In the example of FIG. 12, the MME manages three TAs (TA # 1, TA # 2, TA # 3) and assigns a TAI list consisting of TA # 1 and TA # 2 TAIs to the UE. ..

TAIリストは、UEが在圏している限りMMEへ位置登録要求を行う必要がないエリア(TA群)に対応する。UEは、TAIリスト外のTAへ移動すると、当該TA内のeNBを介して、UEが在圏しているTAが設定されたTAU (Tracking Area Update) Request(位置登録要求)メッセージをMMEへ送信する。これにより、MMEが保持する、UEが在圏するTAを示す在圏情報が更新される。 The TAI list corresponds to an area (TA group) in which it is not necessary to make a location registration request to the MME as long as the UE is in the service area. When the UE moves to a TA outside the TAI list, it sends a TAU (Tracking Area Update) Request (location registration request) message in which the TA in which the UE is located is set to the MME via the eNB in the TA. To do. As a result, the service area information that the MME holds and indicates the TA in which the UE is in the service area is updated.

LTEネットワークでは、インターネット等の外部ネットワークからUE向けのユーザデータパケットが発生すると、S−GWからMMEへDownlink Data Notification(下りリンクデータ通知)が送信される。MMEは、下りリンクデータ通知を受信すると、対象となるUEの在圏情報に基づいて、当該UEのページングを行う。具体的には、MMEは、所定のページングポリシーに従って、1つ以上のeNBへ、対象となるUEのページングのためのページングメッセージを送信する。図12の例では、UEにより位置登録が行われているTA#1に対してページングが行われている。 In the LTE network, when a user data packet for the UE is generated from an external network such as the Internet, a Downlink Data Notification (downlink data notification) is transmitted from the S-GW to the MME. Upon receiving the downlink data notification, the MME performs paging of the target UE based on the area information of the target UE. Specifically, the MME sends a paging message for paging of the target UE to one or more eNBs according to a predetermined paging policy. In the example of FIG. 12, paging is performed on TA # 1 whose location is registered by the UE.

MMEからページングメッセージを受信したeNBは、当該eNBが形成しているセル内へページングメッセージを送信する。図12に示すように、ページング対象のUEは、eNBからページングメッセージの受信に応じて、Service Request(サービス要求)メッセージを、当該ページングメッセージの送信元のeNB#2を介してMMEへ送信する。これにより、UEとeNB#2との間のコネクション、及びeNB#2とS−GWとの間のコネクションが確立され、当該コネクションを介した下りリンク及び上りリンクのデータ伝送が可能になる。 The eNB that receives the paging message from the MME transmits the paging message into the cell formed by the eNB. As shown in FIG. 12, the paging target UE transmits a service request message from the eNB to the MME via the eNB # 2 that is the source of the paging message in response to the reception of the paging message. As a result, a connection between the UE and eNB # 2 and a connection between eNB # 2 and S-GW are established, and downlink and uplink data transmission via the connection becomes possible.

MMEが用いる上述のページングポリシーは、ページングの範囲(ページングエリア)及び頻度(時間間隔)等を定める。ページングポリシーには、例えば、(1)UEが直近に在圏していたeNB(Last eNB)、(2)UEが直近に位置登録しているTA(Last TAI)、(3)TAIリスト(TAI-List)、の順に、ページングを行うことが定められうる。あるいは、(1)Last TAI、(2)TAI-List、(3)TAI-List、の順に、ページングを行う(即ち、Last TAIに対するページングの後に、TAI-Listに対するページングを2回繰り返す)ことが定められうる。 The above-mentioned paging policy used by MME defines the range (paging area) and frequency (time interval) of paging. The paging policy includes, for example, (1) eNB (Last eNB) in which the UE was most recently located, (2) TA (Last TAI) in which the UE is most recently registered, and (3) TAI list (TAI). -List), and paging can be specified in this order. Alternatively, paging can be performed in the order of (1) Last TAI, (2) TAI-List, and (3) TAI-List (that is, paging to Last TAI is repeated twice after paging to TAI-List). Can be determined.

本実施形態では、MME11は、UE単位でのページングポリシーの制御を行わず、UEによらず予め設定されたページングポリシーに従って、各UEのページング処理(即ち、ページングメッセージを、S1−MMEインタフェースを介して1つ以上のeNBへ送信する処理)を行う。その一方で、eNBとMME11との間に設けられたMECノード10によって、UE単位でのページングポリシーの制御(調整)を実現する。 In the present embodiment, the MME 11 does not control the paging policy for each UE, and the paging process of each UE (that is, the paging message is sent via the S1-MME interface) according to the preset paging policy regardless of the UE. The process of transmitting to one or more eNBs) is performed. On the other hand, the MEC node 10 provided between the eNB and the MME 11 realizes control (adjustment) of the paging policy for each UE.

具体的には、MECノード10は、複数のeNBのそれぞれとMME11との間で伝送されるシグナリング情報を解析することにより、当該複数のeNBのセル内に存在するUEのページングにおけるページング範囲を調整するための情報を収集する。収集される情報は、例えば、UEの移動状況を示す情報及び通信状況を示す情報の少なくともいずれかである。MECノード10は、MME11によって所定のページングポリシーに従って1つ以上のeNBに向けて送信された、UEのページングのためのページングメッセージを受信すると、上記のように収集した情報に基づいてページング範囲を決定する。更に、MECノード10は、決定したページング範囲に含まれる各eNBへ、UEのページングのためのページングメッセージを送信する。 Specifically, the MEC node 10 adjusts the paging range in the paging of the UE existing in the cells of the plurality of eNBs by analyzing the signaling information transmitted between each of the plurality of eNBs and the MME 11. Gather information to do. The information collected is, for example, at least one of information indicating the movement status of the UE and information indicating the communication status. When the MEC node 10 receives the paging message for paging of the UE sent to one or more eNBs by the MME 11 according to a predetermined paging policy, the MEC node 10 determines the paging range based on the information collected as described above. To do. Further, the MEC node 10 transmits a paging message for paging of the UE to each eNB included in the determined paging range.

このようにして、エッジコンピューティングを利用してUE単位でページング処理を制御する。これにより、MME11におけるページング処理に伴うトランザクション負荷を増加させずに、UE単位でページングポリシーを制御することを実現する。即ち、既存の移動管理装置(MME)の動作に影響を与えずに、ページングポリシーをUE単位で制御(調整)することが可能になる。 In this way, edge computing is used to control the paging process on a UE-by-UE basis. As a result, it is possible to control the paging policy on a UE-by-UE basis without increasing the transaction load associated with the paging process in the MME 11. That is, it becomes possible to control (adjust) the paging policy on a UE-by-UE basis without affecting the operation of the existing movement management device (MME).

以下では、このようなページング処理を実現するためのMECノードの構成例、及び、MECノードにおける具体的な処理手順の例について説明する。 In the following, a configuration example of the MEC node for realizing such paging processing and an example of a specific processing procedure in the MEC node will be described.

<MECノードの構成>
図2は、本実施形態に係るMECノード10のハードウェア構成例を示すブロック図である。MECノード10は、CPU21、ROM22、RAM23、外部記憶装置24(HDD等)、及び通信装置25(通信インタフェース)を有する。
<MEC node configuration>
FIG. 2 is a block diagram showing a hardware configuration example of the MEC node 10 according to the present embodiment. The MEC node 10 has a CPU 21, a ROM 22, a RAM 23, an external storage device 24 (HDD or the like), and a communication device 25 (communication interface).

MECノード10では、例えばROM22、RAM23及び外部記憶装置24のいずれかに格納された、MECノード10の各機能を実現するプログラムがCPU21によって実行される。なお、CPU21は、ASIC(特定用途向け集積回路)、FPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)、DSP(デジタルシグナルプロセッサ)等の1つ以上のプロセッサによって置き換えられてもよい。 In the MEC node 10, for example, a program stored in any one of the ROM 22, the RAM 23, and the external storage device 24 for realizing each function of the MEC node 10 is executed by the CPU 21. The CPU 21 may be replaced by one or more processors such as an ASIC (application specific integrated circuit), an FPGA (field programmable gate array), and a DSP (digital signal processor).

通信装置25は、CPU21により制御下で、EPC内のMME11又はS−GW12と、MECノード10に収容されている各eNBとの間で伝送されるパケットの転送(受信及び送信)、及び各eNBとの通信(例えば、各eNBからのローカル情報の取得)を行いうる。また、通信装置25は、CPU21による制御下で、隣接する他のMECノードとの通信を行いうる。MECノード10は、それぞれ接続先が異なる複数の通信装置25を有していてもよい。 The communication device 25 transfers (receives and transmits) packets transmitted between the MME 11 or S-GW 12 in the EPC and each eNB housed in the MEC node 10 under the control of the CPU 21, and each eNB. Communication with (for example, acquisition of local information from each eNB) can be performed. Further, the communication device 25 can communicate with another adjacent MEC node under the control of the CPU 21. The MEC node 10 may have a plurality of communication devices 25 having different connection destinations.

なお、MECノード10は、各機能を実行する専用のハードウェアを備えてもよいし、一部をハードウェアで実行し、プログラムを動作させるコンピュータでその他の部分を実行してもよい。また、全機能がコンピュータとプログラムにより実行されてもよい。 The MEC node 10 may be provided with dedicated hardware for executing each function, or a part of the MEC node 10 may be executed by the hardware and the other part may be executed by a computer running the program. Also, all functions may be performed by a computer and a program.

図3は、本実施形態に係るMECノード10の機能構成例を示すブロック図である。MECノード10の各機能は、例えば図2のハードウェアによって実現される論理的な機能であり、CPU21がROM22等に格納されたプログラムを実行することによって実現されうる。本実施形態では、MECノード10は、パケット送受信部31、フロー識別部32、シグナリング解析部33、端末情報解析部34、情報管理部35、及び制御部36を有する。なお、MECノード10は、収容している各eNBからローカル情報(例えば、各eNBのセル内の無線通信状況を示す情報)を取得する機能を実現するためのローカル情報取得部37を更に有していてもよい。 FIG. 3 is a block diagram showing a functional configuration example of the MEC node 10 according to the present embodiment. Each function of the MEC node 10 is a logical function realized by the hardware of FIG. 2, for example, and can be realized by the CPU 21 executing a program stored in the ROM 22 or the like. In the present embodiment, the MEC node 10 has a packet transmission / reception unit 31, a flow identification unit 32, a signaling analysis unit 33, a terminal information analysis unit 34, an information management unit 35, and a control unit 36. The MEC node 10 further has a local information acquisition unit 37 for realizing a function of acquiring local information (for example, information indicating a wireless communication status in a cell of each eNB) from each housed eNB. You may be.

パケット送受信部31は、eNBとEPCとの間で伝送されるパケットを受信する機能、及びeNB又はEPCへパケットを送信する機能を有する。フロー識別部32は、パケット送受信部31によって受信されたパケットのフロー識別を行う。本実施形態では、フロー識別部32は、一連の受信パケットのフローが、シグナリング情報(制御情報)を含む制御パケット(S1−MMEパケット)のフローであるか、ユーザデータを含むデータパケット(S1−Uパケット)のフローであるかを識別する。 The packet transmission / reception unit 31 has a function of receiving a packet transmitted between the eNB and the EPC, and a function of transmitting the packet to the eNB or the EPC. The flow identification unit 32 identifies the flow of the packet received by the packet transmission / reception unit 31. In the present embodiment, the flow identification unit 32 determines that the flow of a series of received packets is a flow of a control packet (S1-MME packet) including signaling information (control information) or a data packet (S1-) containing user data. Identify whether it is a U packet) flow.

シグナリング解析部33は、複数のeNB及びMME11のいずれかから受信されたパケットに含まれるシグナリング情報を解析して、当該受信パケットが対象としているUE(対象UE)、及び当該受信パケットに含まれるメッセージの種別を識別する。シグナリング解析部33は、それらの識別結果を端末情報解析部34へ出力する。 The signaling analysis unit 33 analyzes the signaling information included in the packet received from any of the plurality of eNBs and MME 11, the UE (target UE) targeted by the received packet, and the message included in the received packet. Identify the type of. The signaling analysis unit 33 outputs the identification results to the terminal information analysis unit 34.

また、シグナリング解析部33は、解析対象のシグナリング情報が暗号化されている場合には、識別された対象UEによって使用されている暗号化情報(暗号化キー)を情報管理部35から取得する。更に、シグナリング解析部33は、取得した暗号化情報を用いて、対象UEに関する暗号化されたシグナリング情報を復号する。 Further, when the signaling information to be analyzed is encrypted, the signaling analysis unit 33 acquires the encryption information (encryption key) used by the identified target UE from the information management unit 35. Further, the signaling analysis unit 33 decrypts the encrypted signaling information regarding the target UE by using the acquired encryption information.

シグナリング解析部33は、シグナリング情報の解析における、対象UEについての暗号化されたシグナリング情報の復号に使用可能な暗号化情報を、MECノード10(情報管理部35)が保持していない場合には、対象UE用の使用可能な暗号化情報が存在しないことを、端末情報解析部34及び制御部36へ通知する。例えば、情報管理部35が管理しているユーザ情報テーブルに含まれる、対象UEの暗号化情報を用いて、暗号化されたシグナリング情報を復号できない場合に、上述の通知が行われる。また、情報管理部35が管理しているユーザ情報テーブルから、対象UEに対応する(暗号化情報を含む)レコードが削除されたことにより、対象UEの暗号化情報を喪失している場合に、上述の通知が行われてもよい。 When the MEC node 10 (information management unit 35) does not hold the encrypted information that can be used for decrypting the encrypted signaling information about the target UE in the analysis of the signaling information, the signaling analysis unit 33 , Notifies the terminal information analysis unit 34 and the control unit 36 that there is no usable encrypted information for the target UE. For example, when the encrypted signaling information cannot be decrypted using the encrypted information of the target UE included in the user information table managed by the information management unit 35, the above notification is performed. In addition, when the encryption information of the target UE is lost due to the deletion of the record corresponding to the target UE (including the encryption information) from the user information table managed by the information management unit 35, The above notification may be given.

制御部36は、シグナリング解析部33から上述の通知を受けると、後述する再接続制御(図10及び図11)により、対象UEの暗号化情報を取得する。なお、暗号化情報は、後述するように、端末情報解析部34によって、隣接する他のMECノードから取得される場合もある。 Upon receiving the above notification from the signaling analysis unit 33, the control unit 36 acquires the encryption information of the target UE by the reconnection control (FIGS. 10 and 11) described later. The encrypted information may be acquired from another adjacent MEC node by the terminal information analysis unit 34, as will be described later.

端末情報解析部34は、シグナリング解析部33によって識別されたメッセージ種別に応じて、受信パケットに含まれるメッセージから情報を収集し、収集した情報を情報管理部35に保持(管理)させる。例えば、端末情報解析部34は、上記のメッセージが、アタッチ、位置登録、又はハンドオーバに関連するメッセージであれば、当該メッセージから、対象UEの移動状況を示す情報を収集する。また、端末情報解析部34は、上記のメッセージが、無線接続又は無線解放に関連するメッセージであれば、当該メッセージから、対象UEの通信状況を示す情報を収集する。以下では、移動状況を示す情報としてUEの移動履歴を、通信状況を示す情報としてUEの通信履歴を収集する場合の、MECノード10によって実行される処理の具体例を説明している。 The terminal information analysis unit 34 collects information from the message included in the received packet according to the message type identified by the signaling analysis unit 33, and causes the information management unit 35 to hold (manage) the collected information. For example, if the above message is a message related to attachment, location registration, or handover, the terminal information analysis unit 34 collects information indicating the movement status of the target UE from the message. Further, if the above message is a message related to wireless connection or wireless release, the terminal information analysis unit 34 collects information indicating the communication status of the target UE from the message. In the following, a specific example of the processing executed by the MEC node 10 when collecting the movement history of the UE as the information indicating the movement status and the communication history of the UE as the information indicating the communication status will be described.

また、端末情報解析部34は、隣接する他のMECノードから、シグナリング解析部33によって識別された対象UEの暗号化情報(暗号化キー)を取得する機能を有する。具体的には、端末情報解析部34は、受信パケットに含まれる暗号化されていないシグナリング情報に基づいて、対象UEがMECノード10に収容される直前に収容されていた他のMECノードを特定し、特定した当該他のノード装置から暗号化情報を取得する。 Further, the terminal information analysis unit 34 has a function of acquiring the encryption information (encryption key) of the target UE identified by the signaling analysis unit 33 from another adjacent MEC node. Specifically, the terminal information analysis unit 34 identifies another MEC node that was accommodated immediately before the target UE was accommodated in the MEC node 10 based on the unencrypted signaling information included in the received packet. Then, the encrypted information is acquired from the specified other node device.

ただし、受信パケットに含まれるメッセージの種別に応じて、シグナリング情報に基づいて特定したMECノードが、暗号化情報を有している場合と有していない場合とがある。例えば、当該メッセージが、異なるMMEによって管理されるエリア間の対象UEの移動を伴わない位置登録又はハンドオーバに関連するメッセージである場合には、シグナリング情報に基づいて特定したMECノードが、暗号化情報を有している。このため、このような場合に、シグナリング情報に基づいて他のMECノードを特定し、暗号化情報の取得を試みることが有効である。 However, depending on the type of message included in the received packet, the MEC node specified based on the signaling information may or may not have the encrypted information. For example, when the message is a message related to location registration or handover that does not involve the movement of the target UE between areas managed by different MMEs, the MEC node specified based on the signaling information is the encrypted information. have. Therefore, in such a case, it is effective to identify another MEC node based on the signaling information and try to acquire the encrypted information.

なお、対象UEが、いずれのMECノードにも収容されていないeNBのセルから、MECノード10に収容されているeNBのセルへハンドオーバを行った場合には、対象UEが直前に収容されていた他のMECノードは存在しない。即ち、暗号化情報についての問い合わせ先となるべき他のMECノードが存在せず、MECノード10は、他のMECノードから暗号化情報を取得することはできない。端末情報解析部34は、このように他のMECノードから暗号化情報を取得できなかった場合、そのことを制御部36へ通知する。制御部36は、端末情報解析部34から通知を受けると、後述する再接続制御により、対象UEの暗号化情報を取得する。 When the target UE performs a handover from the cell of the eNB accommodated in any MEC node to the cell of the eNB accommodated in the MEC node 10, the target UE is accommodated immediately before. There are no other MEC nodes. That is, there is no other MEC node that should be a contact for inquiries about the encrypted information, and the MEC node 10 cannot acquire the encrypted information from the other MEC node. When the terminal information analysis unit 34 cannot acquire the encrypted information from the other MEC node in this way, the terminal information analysis unit 34 notifies the control unit 36 of that fact. Upon receiving the notification from the terminal information analysis unit 34, the control unit 36 acquires the encrypted information of the target UE by the reconnection control described later.

情報管理部35は、後述する図4に例示されるような、基地局情報、隣接MECノード情報、及びユーザ情報を管理する。端末情報解析部34によって収集された情報は、ユーザ情報として情報管理部35で管理されうる。情報管理部35は、RAM23又は外部記憶装置24に各情報を格納した状態で、各情報を管理する。 The information management unit 35 manages base station information, adjacent MEC node information, and user information as illustrated in FIG. 4 to be described later. The information collected by the terminal information analysis unit 34 can be managed by the information management unit 35 as user information. The information management unit 35 manages each information in a state where each information is stored in the RAM 23 or the external storage device 24.

制御部36は、MME11からページングメッセージが受信されると、端末情報解析部34によって収集され、情報管理部35によって管理されている情報に基づいて、ページング範囲を決定する。更に、制御部36は、決定したページング範囲に含まれる各eNBへページングメッセージを送信する。また、制御部36は、シグナリング解析部33又は端末情報解析部34からの通知に応じて、後述する再接続制御により、対象UEの暗号化情報を取得する。 When the paging message is received from the MME 11, the control unit 36 determines the paging range based on the information collected by the terminal information analysis unit 34 and managed by the information management unit 35. Further, the control unit 36 transmits a paging message to each eNB included in the determined paging range. Further, the control unit 36 acquires the encrypted information of the target UE by the reconnection control described later in response to the notification from the signaling analysis unit 33 or the terminal information analysis unit 34.

<情報管理部の管理情報>
次に、図4を参照して、情報管理部35が管理する情報の例について説明する。情報管理部35は、図4に示すように、各情報をテーブル形式で管理しうる。
<Management information of the information management department>
Next, an example of information managed by the information management unit 35 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 4, the information management unit 35 can manage each information in a table format.

図4(A)は、情報管理部35が管理する基地局情報テーブルの一例である。基地局情報は、基地局(eNB)の識別情報と、当該識別情報に対応付けられた、各eNBが属するTAに対応するTAI、及び各eNBが収容されているMECノードを示す情報とを含む。基地局情報は、MECノード10に対して予め設定される情報であり、後述する端末登録処理等に使用される。なお、基地局情報は、ネットワーク構成の変更(例えば、MECノード10又は隣接MECノードに収容されるeNBの追加)に応じて更新されてもよい。 FIG. 4A is an example of a base station information table managed by the information management unit 35. The base station information includes the identification information of the base station (eNB), the TAI corresponding to the TA to which each eNB belongs, and the information indicating the MEC node in which each eNB is housed, which is associated with the identification information. .. The base station information is information preset for the MEC node 10 and is used for terminal registration processing and the like described later. The base station information may be updated in response to a change in the network configuration (for example, addition of an eNB accommodated in the MEC node 10 or an adjacent MEC node).

図4(B)は、情報管理部35が管理する隣接MECノード情報テーブルの一例である。隣接MECノード情報は、MECノード10に隣接する各MECノードの情報として、各MECノードが収容されているMME、及び各MECノードに割り当てられたIPアドレスを含む。隣接MECノード情報は、MECノード10に対して予め設定される情報であり、後述する端末登録処理等に使用される。なお、隣接MECノード情報は、ネットワーク構成の変更(例えば、隣接MECノードの追加)に応じて更新されてもよい。 FIG. 4B is an example of an adjacent MEC node information table managed by the information management unit 35. The adjacent MEC node information includes the MME in which each MEC node is housed and the IP address assigned to each MEC node as the information of each MEC node adjacent to the MEC node 10. The adjacent MEC node information is information preset for the MEC node 10 and is used for terminal registration processing and the like described later. The adjacent MEC node information may be updated in response to a change in the network configuration (for example, addition of an adjacent MEC node).

図4(C)は、情報管理部35が管理するユーザ情報テーブルの一例である。ユーザ情報テーブルは、無線端末(UE)ごとのレコードとして、当該UEの端末IDに対応付けられた暗号化情報、及び端末情報解析部34により収集された情報(履歴情報)を含む。ユーザ情報テーブルに保持される情報は、MECノード10に収容されている又は収容されたことがあるUEに関する情報に相当する。暗号化情報は、パケット送受信部31によって受信された制御パケットに含まれる(eNBを介してUEとMME11との間で送受信される)NAS(非アクセス層)メッセージの解読に使用される、NAS暗号化情報(暗号化キー)である。履歴情報は、UEの移動履歴及び通信履歴の少なくともいずれかを含む。 FIG. 4C is an example of a user information table managed by the information management unit 35. The user information table includes encrypted information associated with the terminal ID of the UE and information (history information) collected by the terminal information analysis unit 34 as a record for each wireless terminal (UE). The information held in the user information table corresponds to the information about the UE housed or has been housed in the MEC node 10. The encrypted information is a NAS encryption used for decrypting a NAS (non-access layer) message contained in a control packet received by the packet transmission / reception unit 31 (transmitted / received between the UE and the MME 11 via the eNB). Encryption information (encryption key). The history information includes at least one of the movement history and the communication history of the UE.

ここで、NASは、UEとMMEとの間のプロトコルスタックにおける機能レイヤである。NASのメッセージは、MMEとeNBとの間ではS1AP(アプリケーションプロトコル)のメッセージのペイロードとして伝送され、eNBとUEとの間ではRRC(無線リソース制御)プロトコルのメッセージのペイロードとして伝送される。このようにして、NASメッセージは、下位レイヤのメッセージにカプセリングされた状態でeNBを透過する。NASメッセージの暗号化は、NAS暗号化情報を使用して、送信ノード(UE又はMME)によって行われる。なお、NASメッセージのヘッダ部分には、当該NASメッセージが暗号化されているか否かを示すフラグが付与される。このため、当該フラグを参照することによって、NASメッセージが暗号化されているか否かを識別できる。 Here, NAS is a functional layer in the protocol stack between the UE and MME. The NAS message is transmitted as the payload of the S1AP (application protocol) message between the MME and the eNB, and is transmitted as the payload of the RRC (radio resource control) protocol message between the eNB and the UE. In this way, the NAS message passes through the eNB in a state of being encapsulated by the message of the lower layer. The encryption of the NAS message is performed by the transmitting node (UE or MME) using the NAS encryption information. A flag indicating whether or not the NAS message is encrypted is added to the header portion of the NAS message. Therefore, by referring to the flag, it is possible to identify whether or not the NAS message is encrypted.

ユーザ情報テーブルは、更に、UEごとのレコードとして、制御部36によって使用される接続ベアラ情報及び再接続待ちフラグを含む。接続ベアラ情報は、対応するUEに対して確立されているベアラを示す情報である。本実施形態では、接続ベアラ情報として、S1APで使用される、E−RAB ID、QCI(QoS Class Identifier)及びARP(Allocation and Retention Priority)が保持される。QCI及びARPは、UEに対して確立されているベアラのサービス品質に関連するパラメータの一例である。このように、情報管理部35は、ユーザ情報テーブル内で、UEに対して確立されているベアラのサービス品質に関連するパラメータを、UEごとに保持している。 The user information table further includes connection bearer information used by the control unit 36 and a reconnection waiting flag as records for each UE. The connection bearer information is information indicating a bearer established for the corresponding UE. In the present embodiment, the E-RAB ID, QCI (QoS Class Identifier) and ARP (Allocation and Retention Priority) used in S1AP are retained as the connection bearer information. QCI and ARP are examples of parameters related to bearer service quality established for UEs. In this way, the information management unit 35 holds the parameters related to the service quality of the bearer established for the UE in the user information table for each UE.

また、ユーザ情報テーブル内の再接続待ちフラグは、後述する再接続制御における、対応するUEに対するデタッチ処理(図10(A)のS403又は図10(B)のS504)の実行が保留された状態であるか否かを示すフラグである。このデタッチ処理は、UEの認証を伴う、EPC(コアネットワーク)への再アタッチを当該UEに実行させる制御信号を、当該UEへ送信することによって開始される。本実施形態では、制御部36は、再接続制御におけるデタッチ処理の実行対象のUEに対して、音声通信用のベアラ等の特定のベアラが確立されている間には、デタッチ処理の実行を保留し、特定のベアラが解放された後にデタッチ処理を実行する。 Further, the reconnection waiting flag in the user information table is a state in which the execution of the detach process (S403 in FIG. 10A or S504 in FIG. 10B) for the corresponding UE in the reconnection control described later is suspended. It is a flag indicating whether or not it is. This detaching process is started by transmitting a control signal to the UE, which causes the UE to perform reattachment to the EPC (core network) accompanied by authentication of the UE. In the present embodiment, the control unit 36 suspends execution of the detach processing for the UE to be executed in the detach processing in the reconnection control while a specific bearer such as a bearer for voice communication is established. Then, the detach process is executed after the specific bearer is released.

再接続制御においてUEに対してデタッチ処理が制御部36によって実行されると、当該UEに対して確立されているベアラが解放され、当該UEが実行中の通信が一時的に切断される。しかし、音声通信等のリアルタイム性を要する通信が行われている場合には、このような通信の切断は避ける必要がある。そこで、デタッチ処理によるこのような通信の切断を避けるために、制御部36は、情報管理部35によって保持されている切断禁止テーブルにおいて定められたパラメータに対応するベアラ(例えば、QCI=5、かつ、ARP=4のベアラ)が確立されている間には、デタッチ処理を実行しないようにする。 When the detach processing is executed for the UE in the reconnection control by the control unit 36, the bearer established for the UE is released, and the communication being executed by the UE is temporarily disconnected. However, when communication that requires real-time performance such as voice communication is performed, it is necessary to avoid such disconnection of communication. Therefore, in order to avoid such disconnection of communication due to the detachment process, the control unit 36 has a bearer (for example, QCI = 5 and QCI = 5) corresponding to the parameters defined in the disconnection prohibition table held by the information management unit 35. , ARP = 4 bearer) is not executed while the detaching process is established.

情報管理部35は、ユーザ情報テーブル内のレコードが無制限に増加し、RAM23等の計算資源を過剰に消費することを避けるために、後述するように、ユーザ情報テーブル内の不要となったレコードを削除する機能を有していてもよい。 The information management unit 35 uses the unnecessary records in the user information table as described later in order to prevent the records in the user information table from increasing indefinitely and excessively consuming computational resources such as the RAM 23. It may have a function to delete.

<MECノードの処理手順>
図5は、MECノード10によって実行される処理の手順を示すフローチャートである。MECノード10では、EPCと、MECノード10に収容されているeNBとの間で伝送されるパケットが、パケット送受信部31によって受信されるごとに、図5の手順による処理を実行する。なお、図5乃至図8及び図10に示される各ステップの処理の実行順序は、図示される順序に限定されず、順序を任意に変更して実行することも可能である。
<MEC node processing procedure>
FIG. 5 is a flowchart showing a procedure of processing executed by the MEC node 10. At the MEC node 10, each time a packet transmitted between the EPC and the eNB housed in the MEC node 10 is received by the packet transmission / reception unit 31, the process according to the procedure of FIG. 5 is executed. The execution order of the processes of each step shown in FIGS. 5 to 8 and 10 is not limited to the indicated order, and the order can be arbitrarily changed and executed.

まずS1で、パケット送受信部31が、EPC又はeNBから送信されたパケットを受信すると、当該受信パケットをフロー識別部32へ出力する。次にS2で、フロー識別部32は、受信したパケットのフロー識別を行う。具体的には、フロー識別部32は、受信パケットが制御パケット(S1−MMEパケット)であるか否かを判定し、受信パケットが制御パケットである場合には、S3へ処理を進める。一方、フロー識別部32は、受信パケットが制御パケットではない(即ち、ユーザデータを含むS1−Uパケットである)場合には、S11へ処理を進める。この場合、S11で、パケット送受信部31は、フロー識別部32によるフロー識別の結果に基づいて、受信パケットを、当該受信パケットにおいて指定された本来の宛先へ送信(転送)し、処理を終了する。 First, in S1, when the packet transmission / reception unit 31 receives the packet transmitted from the EPC or eNB, the received packet is output to the flow identification unit 32. Next, in S2, the flow identification unit 32 identifies the flow of the received packet. Specifically, the flow identification unit 32 determines whether or not the received packet is a control packet (S1-MME packet), and if the received packet is a control packet, proceeds to S3. On the other hand, when the received packet is not a control packet (that is, it is an S1-U packet containing user data), the flow identification unit 32 proceeds to S11. In this case, in S11, the packet transmission / reception unit 31 transmits (forwards) the received packet to the original destination specified in the received packet based on the result of the flow identification by the flow identification unit 32, and ends the process. ..

S3で、シグナリング解析部33は、受信パケットに含まれるシグナリング情報を解析して、当該受信パケットが対象としているUE(対象UE)、及び当該受信パケットに含まれるメッセージの種別を識別する。シグナリング解析部33は、それらの識別結果を端末情報解析部34へ出力する。なお、シグナリング解析部33は、暗号化されたシグナリング情報を解析するために、情報管理部35によって必要な暗号化情報が管理されている場合には、当該暗号化情報を使用する。 In S3, the signaling analysis unit 33 analyzes the signaling information included in the received packet to identify the UE (target UE) targeted by the received packet and the type of message included in the received packet. The signaling analysis unit 33 outputs the identification results to the terminal information analysis unit 34. The signaling analysis unit 33 uses the encrypted information when the information management unit 35 manages the encrypted information necessary for analyzing the encrypted signaling information.

次にS4で、端末情報解析部34は、識別された対象UEに対応付けられた情報(図4(C)の暗号化情報及び履歴情報)が、情報管理部35によってユーザ情報テーブル内に保持(管理)されているか否かを判定する。端末情報解析部34は、対象UEの対応情報が保持されていない場合にはS5へ処理を進め、保持されている場合にはS7へ処理を進める。なお、端末情報解析部34は、ユーザ情報テーブル内に、対象UEの端末ID及び再接続待ちフラグのみが保持されている場合には、対応情報が保持されていないと判定し、S5へ処理を進める。 Next, in S4, the terminal information analysis unit 34 holds the information (encrypted information and history information in FIG. 4C) associated with the identified target UE in the user information table by the information management unit 35. Determine if it is (managed). The terminal information analysis unit 34 proceeds to S5 when the correspondence information of the target UE is not held, and proceeds to S7 when it is held. If only the terminal ID of the target UE and the reconnection waiting flag are held in the user information table, the terminal information analysis unit 34 determines that the corresponding information is not held, and processes S5. Proceed.

S5で、端末情報解析部34は、対象UEに対応する再接続待ちフラグがONに設定されているか否かを判定し、ONに設定されている場合には、S10へ処理を進める。この場合、端末情報解析部34は、対象UEに対して特定のベアラが確立されている間に、eNB及びMME11のいずれかからパケットを受信しても、他のノード装置(隣接MECノード)へ暗号化情報の問い合わせを行わない(図6のS106の処理を実行しない)ように動作する。これにより、後述する再接続制御(図10(B))により対象UEの暗号化情報が取得されるまで、端末情報解析部34が他のMECノードへ暗号化情報の問い合わせを実行する(繰り返す)ことを抑制できる。即ち、他のMECノードへ暗号化情報の問い合わせを、制御パケットの受信ごとに繰り返すことによる無駄な処理の発生を抑制できる。 In S5, the terminal information analysis unit 34 determines whether or not the reconnection waiting flag corresponding to the target UE is set to ON, and if it is set to ON, proceeds to the process to S10. In this case, even if the terminal information analysis unit 34 receives a packet from either the eNB or the MME 11 while the specific bearer is established for the target UE, the terminal information analysis unit 34 goes to another node device (adjacent MEC node). It operates so as not to inquire about the encrypted information (do not execute the process of S106 in FIG. 6). As a result, the terminal information analysis unit 34 executes (repeats) inquiries about the encryption information to other MEC nodes until the encryption information of the target UE is acquired by the reconnection control (FIG. 10B) described later. Can be suppressed. That is, it is possible to suppress the occurrence of unnecessary processing by repeating the inquiry of the encrypted information to the other MEC node every time the control packet is received.

S5で、端末情報解析部34は、再接続待ちフラグがOFFに設定されている場合には、S6へ処理を進める。S6では、端末情報解析部34は、図6に示す手順により、対象UEについて端末登録処理を実行する。S6の処理が完了すると、端末情報解析部34は、処理をS10へ進める。 In S5, the terminal information analysis unit 34 proceeds to S6 when the reconnection waiting flag is set to OFF. In S6, the terminal information analysis unit 34 executes the terminal registration process for the target UE according to the procedure shown in FIG. When the process of S6 is completed, the terminal information analysis unit 34 advances the process to S10.

一方、S7で、端末情報解析部34は、シグナリング解析部33からの通知に基づいて、情報管理部35によって管理されている、対象UEの暗号化情報の不正が検出されたか否かを判定する。端末情報解析部34は、対象UEの暗号化情報を用いて、暗号化されたシグナリング情報を正しく復号できない(対象UE用の使用可能な暗号化情報が存在しない)ことが通知された場合には、対象UEの暗号化情報の不正が検出されたと判定し、S9へ処理を進める。この場合、S9で、制御部36は、図10(A)に示す手順により、対象UEについて再接続制御を実行する。 On the other hand, in S7, the terminal information analysis unit 34 determines whether or not the fraud of the encrypted information of the target UE managed by the information management unit 35 is detected based on the notification from the signaling analysis unit 33. .. When the terminal information analysis unit 34 is notified that the encrypted signaling information cannot be correctly decrypted using the encryption information of the target UE (there is no available encryption information for the target UE), the terminal information analysis unit 34 is notified. , It is determined that the invalidity of the encrypted information of the target UE has been detected, and the process proceeds to S9. In this case, in S9, the control unit 36 executes reconnection control for the target UE according to the procedure shown in FIG. 10 (A).

S7で、端末情報解析部34は、対象UEの暗号化情報の不正が検出されなかったと判定した場合には、S8へ処理を進める。S8では、端末情報解析部34は、図7に示す手順により、対象UEについて情報更新処理を実行する。S8の処理が完了すると、端末情報解析部34は、処理をS10へ進める。 If it is determined in S7 that the illegality of the encrypted information of the target UE is not detected, the terminal information analysis unit 34 proceeds to S8. In S8, the terminal information analysis unit 34 executes the information update process for the target UE according to the procedure shown in FIG. When the process of S8 is completed, the terminal information analysis unit 34 advances the process to S10.

端末登録処理(S6)若しくは情報更新処理(S8)が完了した場合、再接続待ちフラグがONに設定されている場合(S5で「YES」)、又は、図10(A)に示す手順による処理が完了した場合、S10で、制御部36は、シグナリング解析部33による識別結果に基づいて、受信パケットに含まれるメッセージの種別がページングであるか否かを判定する。制御部36は、メッセージ種別がページングではない場合には、S11へ処理を進める。この場合、S11で、パケット送受信部31は、受信パケットを、当該受信パケットにおいて指定された本来の宛先へ送信(転送)し、処理を終了する。一方、制御部36は、メッセージ種別がハンドオーバである場合、S12へ処理を進め、図8に示す手順により、ページング制御を実行する。ページング制御の完了後、制御部36は、図5の手順による処理を終了する。 When the terminal registration process (S6) or information update process (S8) is completed, when the reconnection wait flag is set to ON (“YES” in S5), or the process according to the procedure shown in FIG. 10 (A). When the above is completed, in S10, the control unit 36 determines whether or not the type of the message included in the received packet is paging based on the identification result by the signaling analysis unit 33. If the message type is not paging, the control unit 36 proceeds to S11. In this case, in S11, the packet transmission / reception unit 31 transmits (forwards) the received packet to the original destination specified in the received packet, and ends the process. On the other hand, when the message type is handover, the control unit 36 proceeds to S12 and executes paging control according to the procedure shown in FIG. After the paging control is completed, the control unit 36 ends the process according to the procedure of FIG.

<端末登録処理>
次に、図6を参照して、端末登録処理(S6)の手順について説明する。端末登録処理は、対象UEの情報を、情報管理部35によって管理されるユーザ情報に登録することによって、対象UEをMECノード10に収容(登録)する処理である。
<Terminal registration process>
Next, the procedure of the terminal registration process (S6) will be described with reference to FIG. The terminal registration process is a process of accommodating (registering) the target UE in the MEC node 10 by registering the information of the target UE in the user information managed by the information management unit 35.

まず端末情報解析部34は、S101〜S104において、シグナリング解析部33による識別結果に基づいて、受信パケットに含まれるメッセージの種別を判別し、判別した種別に応じた処理を実行する。具体的には、端末情報解析部34は、メッセージ種別が、IMSI(International Mobile Subscriber Identity)アタッチ、GUTI(Globally. Unique Temporary Identifier)アタッチ、X2ハンドオーバ、S1ハンドオーバ、及び位置登録、のいずれかであるかを判定する。端末情報解析部34は、メッセージ種別がこれらの種別のいずれでもない場合には、受信パケットに基づく処理を行わずに、端末登録処理を終了する。 First, in S101 to S104, the terminal information analysis unit 34 determines the type of the message included in the received packet based on the identification result by the signaling analysis unit 33, and executes processing according to the determined type. Specifically, the terminal information analysis unit 34 has a message type of any one of IMSI (International Mobile Subscriber Identity) attach, GUTI (Globally. Unique Temporary Identifier) attach, X2 handover, S1 handover, and location registration. Is determined. When the message type is neither of these types, the terminal information analysis unit 34 ends the terminal registration process without performing the process based on the received packet.

(IMSIアタッチ)
端末情報解析部34は、メッセージ種別がIMSIアタッチである場合(S101で「YES」)、S110へ処理を進める。IMSIアタッチ及び後述するGUTIアタッチは、UEの電源ON時等に、UEがネットワークに新規接続(UEをネットワークに登録)するためにeNBを介してMME11へ送信するAttach Request(アタッチ要求)メッセージに基づいて特定されうる。とりわけ、IMSIアタッチ要求は、UEが初めてネットワークに登録される際に行われるため、隣接MECノードに当該UEの情報は保持されていない。このため、端末情報解析部34は、S106の処理を行わずに、S110へ処理を進める。
(IMSI Attach)
When the message type is the IMSI attach (“YES” in S101), the terminal information analysis unit 34 proceeds to the process to S110. The IMSI attach and the GUTI attach described later are based on an Attach Request message sent to the MME 11 via the eNB in order for the UE to newly connect to the network (register the UE in the network) when the power of the UE is turned on. Can be identified. In particular, since the IMSI attach request is made when the UE is registered in the network for the first time, the information of the UE is not held in the adjacent MEC node. Therefore, the terminal information analysis unit 34 proceeds to S110 without performing the processing of S106.

なお、IMSIアタッチは、UE(無線端末)の認証を伴うアタッチに相当する。IMSIアタッチが行われる場合、S110において、受信パケットに含まれるシグナリング情報から、対象UEの暗号化情報が取得され、情報管理部35によって管理されているユーザ情報テーブルに保存されうる。 The IMSI attach corresponds to the attachment accompanied by the authentication of the UE (wireless terminal). When the IMSI attach is performed, in S110, the encrypted information of the target UE can be acquired from the signaling information included in the received packet and stored in the user information table managed by the information management unit 35.

(GUTIアタッチ)
端末情報解析部34は、メッセージ種別がGUTIアタッチである場合(S102で「YES」)、S106へ処理を進める。GUTIアタッチ要求を行った対象UEの暗号化情報は、隣接MECノードによって保持されている可能性がある。このため、S106で、端末情報解析部34は、隣接MECノードに対して、対象UEの暗号化情報についての問い合わせを行うことにより、隣接MECノードからの対象UEの暗号化情報の取得を試みる。
(GUTI Attach)
When the message type is GUTI attach (“YES” in S102), the terminal information analysis unit 34 proceeds to S106. The encrypted information of the target UE that made the GUTI attach request may be held by the adjacent MEC node. Therefore, in S106, the terminal information analysis unit 34 attempts to acquire the encryption information of the target UE from the adjacent MEC node by inquiring the adjacent MEC node about the encryption information of the target UE.

具体的には、端末情報解析部34は、Attach Requestメッセージ内の「Last visited registered TAI」要素を参照し、対象UEが直前に(最後に)在圏していたTAに対応するTAIを取得する。更に、端末情報解析部34は、情報管理部35によって管理されている基地局情報に基づいて、取得したTAIと対応付けられた収容MECノードを、対象UEが直前に収容されていたMECノードとして特定し、当該MECノードに対して問い合わせを行う。また、端末情報解析部34は、対象UEが直前に在圏していたTAに対応するTAIを取得できない場合には、Attach Requestメッセージ内の「Additional GUTI」要素に格納されているGUTIに基づいて、対象UEが直前に収容されていた1つ以上のMECノードとして推測する。更に、端末情報解析部34は、推測した各MECノードに対して問い合わせを行う。その後、端末情報解析部34は、S107へ処理を進める。 Specifically, the terminal information analysis unit 34 refers to the "Last visited registered TAI" element in the Attach Request message, and acquires the TAI corresponding to the TA in which the target UE was immediately (last) in the service area. .. Further, the terminal information analysis unit 34 uses the accommodating MEC node associated with the acquired TAI based on the base station information managed by the information management unit 35 as the MEC node in which the target UE was immediately accommodated. Identify and make an inquiry to the MEC node. Further, when the target UE cannot acquire the TAI corresponding to the TA that was in the service area immediately before, the terminal information analysis unit 34 is based on the GUTI stored in the "Additional GUTI" element in the Attach Request message. , Guess that the target UE is one or more MEC nodes that were previously housed. Further, the terminal information analysis unit 34 makes an inquiry to each estimated MEC node. After that, the terminal information analysis unit 34 proceeds to S107.

(X2ハンドオーバ)
端末情報解析部34は、メッセージ種別がX2ハンドオーバである場合(S103で「YES」)、S106へ処理を進める。X2ハンドオーバは、同じMME11に属するeNB間で行われるハンドオーバである。X2ハンドオーバでは、ハンドオーバ元のeNBとハンドオーバ先のeNBとの間でX2インタフェースを介して制御メッセージが送受信されるとともに、ハンドオーバ先のeNBからMME11へPath Switch Request(パス切替要求)メッセージが送信される。X2ハンドオーバは、このPath Switch Requestメッセージに基づいて特定されうる。
(X2 handover)
When the message type is X2 handover (“YES” in S103), the terminal information analysis unit 34 proceeds to S106. The X2 handover is a handover performed between eNBs belonging to the same MME 11. In the X2 handover, a control message is transmitted and received between the handover source eNB and the handover destination eNB via the X2 interface, and a Path Switch Request message is transmitted from the handover destination eNB to the MME 11. .. The X2 handover can be identified based on this Path Switch Request message.

S106では、端末情報解析部34は、上述のように、隣接MECノードからの対象UEの暗号化情報の取得を試みる。具体的には、端末情報解析部34は、Path Switch Requestメッセージ内の「Source MME GUMMEI」要素に情報が含まれている場合には、当該情報に基づいて、対象UEが最後に収容されていたMMEを特定する。更に、端末情報解析部34は、情報管理部35によって管理されている隣接MECノード情報に基づいて、特定したMMEと対応付けられた収容MECノードを、対象UEが直前に収容されていた1つ以上のMECノードとして推測する。端末情報解析部34は、推測した各MECノードに対して問い合わせを行う。一方、Path Switch Requestメッセージ内の「Source MME GUMMEI」要素に情報が含まれていない場合には、端末情報解析部34は、情報管理部35によって管理されている隣接MECノード情報に基づいて、全ての隣接MECノードに対して問い合わせを行う。その後、端末情報解析部34は、S107へ処理を進める。 In S106, the terminal information analysis unit 34 attempts to acquire the encrypted information of the target UE from the adjacent MEC node as described above. Specifically, when the terminal information analysis unit 34 contains information in the "Source MME GUMMEI" element in the Path Switch Request message, the target UE is finally accommodated based on the information. Identify the MME. Further, the terminal information analysis unit 34 is one in which the target UE has immediately accommodated the accommodating MEC node associated with the specified MME based on the adjacent MEC node information managed by the information management unit 35. Estimate as the above MEC node. The terminal information analysis unit 34 makes an inquiry to each of the estimated MEC nodes. On the other hand, if the "Source MME GUMMEI" element in the Path Switch Request message does not contain any information, the terminal information analysis unit 34 uses all the information based on the adjacent MEC node information managed by the information management unit 35. Make an inquiry to the adjacent MEC node of. After that, the terminal information analysis unit 34 proceeds to S107.

(位置登録又はS1ハンドオーバ)
端末情報解析部34は、メッセージ種別が位置登録又はS1ハンドオーバである場合(S104で「YES」)、S105へ処理を進める。位置登録は、UEからMME11へTAU Requestメッセージに基づいて特定され、S1ハンドオーバは、MME11からハンドオーバ先のeNBへ送信されるHandover Request(ハンドオーバ要求)メッセージに基づいて特定されうる。S105で、端末情報解析部34は、位置登録又はS1ハンドオーバが、対象UEのMME間の移動を伴っているか否かを判定し、伴っている場合にはS110へ処理を進め、伴っていない場合にはS106へ処理を進める。なお、位置登録又はS1ハンドオーバが、対象UEのMME間の移動を伴っている場合、S110において、対象UEと新しい接続先のMMEとの間でやりとりされるシグナリング情報から、対象UEの暗号化情報が取得され、情報管理部35によって管理されるユーザ情報テーブルに保存されうる。
(Location registration or S1 handover)
When the message type is location registration or S1 handover (“YES” in S104), the terminal information analysis unit 34 proceeds to S105. The location registration can be identified from the UE to the MME 11 based on a TAU Request message, and the S1 handover can be identified based on a Handover Request message transmitted from the MME 11 to the handover destination eNB. In S105, the terminal information analysis unit 34 determines whether or not the location registration or S1 handover is accompanied by the movement between the MMEs of the target UE, and if it is accompanied, the process proceeds to S110, and if it is not accompanied. To proceed to S106. When the location registration or the S1 handover is accompanied by the movement between the MMEs of the target UE, the encryption information of the target UE is obtained from the signaling information exchanged between the target UE and the new connection destination MME in S110. Can be acquired and stored in the user information table managed by the information management unit 35.

MME間の移動を伴わない位置登録又はS1ハンドオーバが行われる場合、対象UEが直前に収容されていたMECノードから、対象UEの暗号化情報を取得できる可能性がある。このため、S106で、端末情報解析部34は、上述のように、隣接MECノードからの対象UEの暗号化情報の取得を試みる。 When location registration or S1 handover without movement between MMEs is performed, there is a possibility that the encryption information of the target UE can be acquired from the MEC node in which the target UE is housed immediately before. Therefore, in S106, the terminal information analysis unit 34 attempts to acquire the encrypted information of the target UE from the adjacent MEC node as described above.

具体的には、端末情報解析部34は、メッセージ種別が位置登録の場合、TAU Requestメッセージ内の「Last visited registered TAI」要素を参照し、対象UEが直前に(最後に)在圏していたTAに対応するTAIを取得する。更に、端末情報解析部34は、情報管理部35によって管理されている基地局情報に基づいて、取得したTAIと対応付けられた収容MECノードを、対象UEが直前に収容されていたMECノードとして特定し、当該MECノードに対して問い合わせを行う。また、端末情報解析部34は、対象UEが直前に在圏していたTAに対応するTAIを取得できない場合には、TAU Requestメッセージ内の「Old GUTI」要素に格納されているGUTIに基づいて、対象UEが直前に収容されていた1つ以上のMECノードとして推測する。更に、端末情報解析部34は、推測した各MECノードに対して問い合わせを行う。その後、端末情報解析部34は、S107へ処理を進める。 Specifically, when the message type is location registration, the terminal information analysis unit 34 refers to the "Last visited registered TAI" element in the TAU Request message, and the target UE was immediately (last) in the service area. Acquire the TAI corresponding to the TA. Further, the terminal information analysis unit 34 uses the accommodating MEC node associated with the acquired TAI based on the base station information managed by the information management unit 35 as the MEC node in which the target UE was immediately accommodated. Identify and make an inquiry to the MEC node. Further, when the target UE cannot acquire the TAI corresponding to the TA that was in the service area immediately before, the terminal information analysis unit 34 is based on the GUTI stored in the "Old GUTI" element in the TAU Request message. , Guess that the target UE is one or more MEC nodes that were previously housed. Further, the terminal information analysis unit 34 makes an inquiry to each estimated MEC node. After that, the terminal information analysis unit 34 proceeds to S107.

また、端末情報解析部34は、メッセージ種別がS1ハンドオーバの場合、Handover Requestメッセージ内の「Source eNB to Target eNB Transparent Container」要素に含まれる「Last Visited Cell Information」を参照して、対象UEが直前に収容されていたeNBに対応するECGI(E-UTRAN Cell Global Identifier)を取得する。更に、端末情報解析部34は、情報管理部35によって管理されている基地局情報に基づいて、取得したECGIが示すeNBが収容されているMECノードを特定し、当該MECノードに対して問い合わせを行う。その後、端末情報解析部34は、S107へ処理を進める。 Further, when the message type is S1 handover, the terminal information analysis unit 34 refers to "Last Visited Cell Information" included in the "Source eNB to Target eNB Transparent Container" element in the Handover Request message, and the target UE is immediately before. The ECGI (E-UTRAN Cell Global Identifier) corresponding to the eNB housed in is acquired. Further, the terminal information analysis unit 34 identifies the MEC node in which the eNB indicated by the acquired ECGI is housed based on the base station information managed by the information management unit 35, and makes an inquiry to the MEC node. Do. After that, the terminal information analysis unit 34 proceeds to S107.

S107で、端末情報解析部34は、S106において隣接MECノードからの対象UEの暗号化情報の取得に成功したか否かを判定し、成功した場合にはS110へ処理を進める。S110で、端末情報解析部34は、受信パケットに含まれるシグナリング情報から収集された情報を、情報管理部35によって管理されているユーザ情報テーブルに保存する。また、端末情報解析部34は、S106において隣接MECノードからの暗号化情報の取得に成功した場合には、取得した暗号化情報を、ユーザ情報管理テーブルに保存する。その後、端末情報解析部34は、S110で、対象UEについての移動履歴及び通信履歴の収集を開始し、端末登録処理を終了する。なお、移動履歴及び通信履歴は、図7を用いて後述するように、受信パケットのメッセージ種別に応じて取得できる。 In S107, the terminal information analysis unit 34 determines in S106 whether or not the acquisition of the encrypted information of the target UE from the adjacent MEC node is successful, and if so, proceeds to S110. In S110, the terminal information analysis unit 34 stores the information collected from the signaling information included in the received packet in the user information table managed by the information management unit 35. Further, when the terminal information analysis unit 34 succeeds in acquiring the encrypted information from the adjacent MEC node in S106, the terminal information analysis unit 34 saves the acquired encrypted information in the user information management table. After that, the terminal information analysis unit 34 starts collecting the movement history and the communication history of the target UE in S110, and ends the terminal registration process. The movement history and communication history can be acquired according to the message type of the received packet, as will be described later with reference to FIG. 7.

一方、端末情報解析部34は、S106において隣接MECノードからの対象UEの暗号化情報の取得に失敗した場合には、S107からS108へ処理を進める。端末情報解析部34は、隣接MECノードから対象UEの暗号化情報を取得できなかった場合、S108で、対象UEの端末IDを、情報管理部35によって管理されているユーザ情報テーブルに保存し、S109へ処理を進める。S109で、制御部36は、図10(A)に示す手順により、対象UEについて再接続制御を実行する。 On the other hand, when the terminal information analysis unit 34 fails to acquire the encrypted information of the target UE from the adjacent MEC node in S106, the terminal information analysis unit 34 proceeds from S107 to S108. When the terminal information analysis unit 34 cannot acquire the encrypted information of the target UE from the adjacent MEC node, the terminal information analysis unit 34 saves the terminal ID of the target UE in the user information table managed by the information management unit 35 in S108. Proceed to process to S109. In S109, the control unit 36 executes reconnection control for the target UE according to the procedure shown in FIG. 10 (A).

<情報更新処理>
次に、図7を参照して、情報更新処理(S8)の手順について説明する。情報更新処理は、受信パケットに基づいて、情報管理部35によってユーザ情報として管理されている、対象UEの移動履歴又は通信履歴を更新する処理である。
<Information update process>
Next, the procedure of the information update process (S8) will be described with reference to FIG. 7. The information update process is a process of updating the movement history or communication history of the target UE, which is managed as user information by the information management unit 35 based on the received packet.

まず端末情報解析部34は、S201〜S202において、受信パケットに含まれるメッセージの種別を判別し、判別した種別に応じた処理を実行する。具体的には、端末情報解析部34は、メッセージ種別が、無線接続、無線解放、X2ハンドオーバ、S1ハンドオーバ、及び位置登録、のいずれかであるかを判定する。端末情報解析部34は、メッセージ種別がこれらの種別のいずれでもない場合には、受信パケットに基づく処理を行わずに、情報更新処理を終了する。 First, in S201 to S202, the terminal information analysis unit 34 determines the type of the message included in the received packet, and executes processing according to the determined type. Specifically, the terminal information analysis unit 34 determines whether the message type is any of wireless connection, wireless release, X2 handover, S1 handover, and location registration. When the message type is neither of these types, the terminal information analysis unit 34 ends the information update process without performing the process based on the received packet.

(無線接続又は解放)
端末情報解析部34は、メッセージ種別が無線接続又は解放である場合(S201で「YES」)、S203へ処理を進める。無線接続は、例えば、eNBからMME11へ送信される、S1APのメッセージであるInitial UE Messageに基づいて特定される。Initial UE Messageは、eNBとMME11との間でS1コネクションを確立するためのメッセージである。また、無線解放は、例えば、eNBからMME11へ送信される、S1APのメッセージであるUE Context Release Requestに基づいて特定される。UE Context Release Requestは、eNBとMME11との間でS1コネクションを切断するためのメッセージである。
(Wireless connection or release)
When the message type is wireless connection or release (“YES” in S201), the terminal information analysis unit 34 proceeds to S203. The wireless connection is identified, for example, based on the Initial UE Message, which is an S1AP message transmitted from the eNB to the MME 11. The Initial UE Message is a message for establishing an S1 connection between the eNB and the MME 11. Further, the radio release is specified based on, for example, a UE Context Release Request which is a message of S1AP transmitted from the eNB to the MME 11. The UE Context Release Request is a message for disconnecting the S1 connection between the eNB and the MME 11.

S203で、端末情報解析部34は、パケット送受信部31によって受信されたパケットに含まれるメッセージの内容及び発生時刻に基づいて、情報管理部35によって管理されているユーザ情報テーブル内の、UEの通信履歴を更新する。例えば、端末情報解析部34は、無線接続に応じて、UEによる通信の開始時刻を通信履歴に保存し、無線解放に応じて、UEによる通信の終了時刻を通信履歴に保存しうる。なお、端末情報解析部34は、eNBとMME11との間で伝送する他のメッセージを解析することによって、通信の内容も通信履歴に含めることが可能である。通信履歴の更新が完了すると、端末情報解析部34は、情報更新処理を終了する。 In S203, the terminal information analysis unit 34 communicates with the UE in the user information table managed by the information management unit 35 based on the content and generation time of the message included in the packet received by the packet transmission / reception unit 31. Update history. For example, the terminal information analysis unit 34 can save the start time of communication by the UE in the communication history according to the wireless connection, and save the end time of the communication by the UE in the communication history according to the wireless release. The terminal information analysis unit 34 can include the content of the communication in the communication history by analyzing other messages transmitted between the eNB and the MME 11. When the update of the communication history is completed, the terminal information analysis unit 34 ends the information update process.

(X2ハンドオーバ、S1ハンドオーバ又は位置登録)
端末情報解析部34は、メッセージ種別がX2ハンドオーバ、S1ハンドオーバ又は位置登録である場合(S202で「YES」)、S204へ処理を進める。S204で、端末情報解析部34は、パケット送受信部31によって受信されたパケットに含まれるメッセージの内容及び発生時刻に基づいて、情報管理部35によって管理されているユーザ情報テーブル内の、UEの移動履歴を更新する。例えば、端末情報解析部34は、受信パケットから、ハンドオーバ元のセル及びハンドオーバ先のセルにそれぞれ対応するeNBを示す情報(ID等)を位置情報として取得し、受信パケットの発生時刻とともに移動履歴に保存しうる。また、端末情報解析部34は、受信パケットから、UEが位置登録を行うTAに対応するTAIを位置情報として取得し、受信パケットの発生時刻とともに移動履歴に保存する。移動履歴の更新が完了すると、端末情報解析部34は、情報更新処理を終了する。
(X2 handover, S1 handover or location registration)
When the message type is X2 handover, S1 handover, or location registration (“YES” in S202), the terminal information analysis unit 34 proceeds to S204. In S204, the terminal information analysis unit 34 moves the UE in the user information table managed by the information management unit 35 based on the content and generation time of the message included in the packet received by the packet transmission / reception unit 31. Update history. For example, the terminal information analysis unit 34 acquires information (ID, etc.) indicating eNB corresponding to the cell of the handover source and the cell of the handover destination as position information from the received packet, and records the movement history together with the occurrence time of the received packet. Can be saved. Further, the terminal information analysis unit 34 acquires the TAI corresponding to the TA for which the UE registers the position from the received packet as the position information, and saves it in the movement history together with the occurrence time of the received packet. When the update of the movement history is completed, the terminal information analysis unit 34 ends the information update process.

なお、図7の例には示していないが、端末情報解析部34は、Attach Requestメッセージを含むパケットを受信した場合に、当該メッセージの内容及び発生時刻に基づいて移動履歴を更新してもよい。 Although not shown in the example of FIG. 7, when the terminal information analysis unit 34 receives the packet including the Attach Request message, the movement history may be updated based on the content and the occurrence time of the message. ..

<ページング制御>
次に、図8を参照して、ページング制御(S12)の手順について説明する。制御部36は、MME11によって所定のページングポリシーに従って1つ以上のeNBに向けて送信された、対象UEのページングのためのページングメッセージを受信すると、図8に示す手順により、ページング制御を開始する。ページング制御は、MME11によって開始された、対象UEに対するページング処理を制御するために実行される。
<Paging control>
Next, the procedure of the paging control (S12) will be described with reference to FIG. When the control unit 36 receives the paging message for paging of the target UE transmitted to one or more eNBs according to the predetermined paging policy by the MME 11, the control unit 36 starts the paging control by the procedure shown in FIG. The paging control is executed to control the paging process for the target UE, which is started by the MME 11.

まずS301で、制御部36は、情報管理部35によって管理されているユーザ情報テーブル内の、対象UEの履歴情報(移動履歴及び通信履歴の少なくともいずれか)に基づいて、ページングメッセージの送信対象となる1つ以上のeNBを含むページング範囲を決定する。例えば、移動履歴及び通信履歴に基づいて、UEの移動方向又は移動先の位置を予測し、移動方向に沿った位置又は移動先の位置の近傍のeNBを、ページング範囲に含めてもよい。あるいは、制御部36は、端末情報解析部34によって、通信履歴として対象UEのページング成功率が収集されている場合には、当該ページング成功率に基づいて、ページング範囲を決定してもよい。 First, in S301, the control unit 36 sets the paging message as a transmission target based on the history information (at least one of the movement history and the communication history) of the target UE in the user information table managed by the information management unit 35. Determines a paging range that includes one or more eNBs. For example, the movement direction or the position of the movement destination of the UE may be predicted based on the movement history and the communication history, and the eNB in the vicinity of the position along the movement direction or the position of the movement destination may be included in the paging range. Alternatively, if the terminal information analysis unit 34 collects the paging success rate of the target UE as the communication history, the control unit 36 may determine the paging range based on the paging success rate.

次にS302で、制御部36は、S301で決定したページング範囲内の各eNBへ、対象UEのページングのためのページングメッセージを送信し、処理を終了する。なお、制御部36は、ページングに失敗した場合、ページングメッセージの送信を複数回にわたって繰り返してもよい。その場合、制御部36は、当該複数回の送信のうちの1回の送信において、対象UEに割り当てられたTAIリスト(TAI-List)内の全eNBへ、ページングメッセージを送信してもよい。これにより、制御部36によるページング範囲の調整により、対象UEが在圏しているeNBが、ページング範囲から漏れた場合にも、ページングを成功させることが可能になる。 Next, in S302, the control unit 36 transmits a paging message for paging of the target UE to each eNB within the paging range determined in S301, and ends the process. If the paging fails, the control unit 36 may repeat the transmission of the paging message a plurality of times. In that case, the control unit 36 may transmit the paging message to all the eNBs in the TAI list (TAI-List) assigned to the target UE in one transmission out of the plurality of transmissions. As a result, by adjusting the paging range by the control unit 36, even if the eNB in which the target UE is located leaks from the paging range, paging can be successful.

図9は、上述のページング制御の具体例を示す図である。図9(A)及び(B)は、MME11におけるページングポリシーによるページング範囲を、MECノード10において広げる例を示している。また、図9(C)は、MME11におけるページングポリシーによるページング範囲を、MECノード10において狭める例を示している。 FIG. 9 is a diagram showing a specific example of the above-mentioned paging control. 9 (A) and 9 (B) show an example in which the paging range according to the paging policy in MME 11 is expanded in MEC node 10. Further, FIG. 9C shows an example in which the paging range according to the paging policy in the MME 11 is narrowed in the MEC node 10.

図9(A)の例では、UEが車載端末等であり、ある程度の速度でTA#1内を移動し続けているシナリオを想定している。この例では、MME11が、予め設定されたページングポリシーに従って、ページング対象のUE(対象UE)についてのLast eNB(本例ではeNB#1)に向けてページングメッセージを送信している。これに対して、MECノード10は、対象UEの移動履歴及び通信履歴に基づいて、ページング範囲を、より広いLast TA(本例ではTA#1)に決定し、TA#1に含まれるeNB#1及びeNB#2へページングメッセージを送信している。即ち、MECノード10は、MME11によるページング範囲を、より広い範囲に調整し、ページングメッセージの送信を行っている。なお、MECノード10は、ページング範囲を、Last TAよりも広いTAI-Listに決定してもよい。 In the example of FIG. 9A, it is assumed that the UE is an in-vehicle terminal or the like and continues to move in TA # 1 at a certain speed. In this example, the MME 11 transmits a paging message to the Last eNB (eNB # 1 in this example) about the paging target UE (target UE) according to a preset paging policy. On the other hand, the MEC node 10 determines the paging range to the wider Last TA (TA # 1 in this example) based on the movement history and communication history of the target UE, and eNB # included in TA # 1. A paging message is being sent to 1 and eNB # 2. That is, the MEC node 10 adjusts the paging range by the MME 11 to a wider range and transmits the paging message. The MEC node 10 may determine the paging range to be a TAI-List wider than the Last TA.

図9(B)の例では、隣接したeNB#2及びeNB#3のセル境界付近をUEが頻繁に移動しているシナリオを想定している。この例では、図9(A)の例と同様、MME11が、予め設定されたページングポリシーに従って、ページング対象のUE(対象UE)についてLast eNB(本例ではeNB#1)に向けてページングメッセージを送信している。これに対して、MECノード10は、対象UEの移動履歴及び通信履歴に基づいて、ページング範囲を、より広いTAI-List(本例では、TA#1及びTA#2)に決定し、TAI-List内のeNB#1、eNB#2、eNB#3及びeNB#4へページングメッセージを送信している。即ち、MECノード10は、MME11によるページング範囲を、より広い範囲に調整し、ページングメッセージの送信を行っている。 In the example of FIG. 9B, it is assumed that the UE frequently moves near the cell boundary of the adjacent eNB # 2 and eNB # 3. In this example, as in the example of FIG. 9A, the MME 11 sends a paging message to the Last eNB (eNB # 1 in this example) for the paging target UE (target UE) according to the preset paging policy. I'm sending. On the other hand, the MEC node 10 determines the paging range to a wider TAI-List (TA # 1 and TA # 2 in this example) based on the movement history and communication history of the target UE, and TAI- A paging message is sent to eNB # 1, eNB # 2, eNB # 3 and eNB # 4 in the List. That is, the MEC node 10 adjusts the paging range by the MME 11 to a wider range and transmits the paging message.

図9(C)の例では、UEが静止IoT端末等であり、eNB#2のセル内でほぼ静止し続けているシナリオを想定している。この例では、MME11が、予め設定されたページングポリシーに従って、ページング対象のUE(対象UE)についてのLAST TA(本例ではTA#1)に向けてページングメッセージを送信している。これに対して、MECノード10は、対象UEの移動履歴及び通信履歴に基づいて、ページング範囲を、より狭いLast eNB(本例ではeNB#2)に決定し、eNB#2へページングメッセージを送信している。即ち、MECノード10は、MME11によるページング範囲を、より狭い範囲に調整し、ページングメッセージの送信を行っている。 In the example of FIG. 9C, it is assumed that the UE is a stationary IoT terminal or the like and the UE continues to be substantially stationary in the cell of eNB # 2. In this example, the MME 11 sends a paging message to the LAST TA (TA # 1 in this example) about the UE (target UE) to be paging according to a preset paging policy. On the other hand, the MEC node 10 determines the paging range to the narrower Last eNB (eNB # 2 in this example) based on the movement history and communication history of the target UE, and transmits a paging message to the eNB # 2. doing. That is, the MEC node 10 adjusts the paging range by the MME 11 to a narrower range and transmits the paging message.

<再接続制御(パケット受信時)>
次に、図10(A)を参照して、パケットの受信時に実行される再接続制御(S9又はS109)の手順について説明する。
<Reconnection control (when receiving packets)>
Next, the procedure of the reconnection control (S9 or S109) executed when the packet is received will be described with reference to FIG. 10A.

S401で、制御部36は、対象UEに対して、情報管理部35によって管理されている切断禁止テーブル(図4(D))に登録されたベアラ(特定のベアラ)が確立されているか否かを判定する。この判定は、ユーザ情報テーブル内に保持されている接続ベアラ情報に基づいて行われる。制御部36は、切断禁止テーブルに登録されたベアラが対象UEに対して確立されていないと判定した場合、S402へ処理を進め、確立されていると判定した場合、S404へ処理を進める。 In S401, the control unit 36 determines whether or not a bearer (specific bearer) registered in the disconnection prohibition table (FIG. 4 (D)) managed by the information management unit 35 is established for the target UE. To judge. This determination is made based on the connection bearer information held in the user information table. When the control unit 36 determines that the bearer registered in the disconnection prohibition table has not been established for the target UE, the control unit 36 proceeds to S402, and when it determines that it has been established, the control unit 36 proceeds to S404.

S404で、制御部36は、再接続待ちフラグをONに設定し、S10(図5)へ処理を進める。このようにして、制御部36は、切断禁止テーブルに登録されたベアラが対象UEに対して確立されている間には、再接続待ちフラグをONに設定し続け、当該UEに対するデタッチ処理(EPCへの再アタッチを当該UEに実行させる制御信号の送信)を行わない動作する。 In S404, the control unit 36 sets the reconnection waiting flag to ON and proceeds to the process to S10 (FIG. 5). In this way, the control unit 36 keeps setting the reconnection waiting flag to ON while the bearer registered in the disconnection prohibition table is established for the target UE, and the detach processing (EPC) for the UE is performed. It operates without performing a control signal transmission that causes the UE to reattach to.

一方、S402で、制御部36は、再接続フラグをOFFに設定し、S403へ処理を進める。S403で、制御部36は、対象UEに対するデタッチ処理を開始することで、対象UEの暗号化情報を取得する。その後、制御部36は、S10(図5)へ処理を進める。 On the other hand, in S402, the control unit 36 sets the reconnection flag to OFF and proceeds to S403. In S403, the control unit 36 acquires the encryption information of the target UE by starting the detach processing for the target UE. After that, the control unit 36 proceeds to S10 (FIG. 5).

図11は、上述の再接続制御による暗号化情報の取得に関連する通信シーケンスを示す図である。S403におけるデタッチ処理が開始されると、MECノード10は、図11に示す通信シーケンスに従って、対象UEの暗号化情報を取得する。 FIG. 11 is a diagram showing a communication sequence related to acquisition of encrypted information by the above-mentioned reconnection control. When the detach processing in S403 is started, the MEC node 10 acquires the encryption information of the target UE according to the communication sequence shown in FIG.

MECノード10は、対象UEに対するデタッチ処理を開始すると(S601)、S1APのメッセージであるUE Context Release Commandを含む制御信号を、eNBへ送信する(S602)。当該制御信号を受信したeNBは、RRCプロトコルのメッセージであるRRC Connection Releaseを含む制御信号を、対象UEへ送信する(S603)。なお、S602及びS603の制御信号は、EPC側からのデタッチを示す情報を含む。本実施形態では、この制御信号は、対象UEに対するデタッチ処理のための切断信号に相当する。MECノード10は、以下で説明するように、この切断信号の受信に応じて対象UEからMME11に対して行われる接続処理において、対象UEの暗号化情報を取得する。 When the MEC node 10 starts the detach processing for the target UE (S601), the MEC node 10 transmits a control signal including the UE Context Release Command, which is a message of S1AP, to the eNB (S602). Upon receiving the control signal, the eNB transmits a control signal including the RRC Connection Release, which is a message of the RRC protocol, to the target UE (S603). The control signals of S602 and S603 include information indicating detachment from the EPC side. In the present embodiment, this control signal corresponds to a disconnection signal for detach processing for the target UE. As described below, the MEC node 10 acquires the encryption information of the target UE in the connection process performed from the target UE to the MME 11 in response to the reception of the disconnection signal.

対象UEは、eNBから受信した制御信号により、EPC側からのデタッチを検出すると(S604)、当該制御信号の受信に応じて、EPCへの再アタッチの実行を開始する(S605)。まず、対象UEは、NASメッセージであるAttach Requestを含む制御信号(第1要求信号)を、eNBを介してMME11へ向けて送信する(S606)。この制御信号は、UEの認証を伴わないアタッチ(再アタッチ)であるGUTIアタッチのための制御パケットを含む。 When the target UE detects the detachment from the EPC side by the control signal received from the eNB (S604), the target UE starts executing the reattachment to the EPC in response to the reception of the control signal (S605). First, the target UE transmits a control signal (first request signal) including an Attach Request, which is a NAS message, to the MME 11 via the eNB (S606). This control signal includes a control packet for a GUTI attach, which is an attach (reattach) without authentication of the UE.

MECノード10は、eNBから受信した、Attach Requestを含む制御信号を、MME11へ転送せずにMECノード10において終端し、対象UEに対して、IMSIアタッチを促すように応答する(S607)。具体的には、MECノード10は、NASメッセージであるAttach Rejectを含む制御信号(アタッチ拒絶信号)を、対象UEへ送信する(S608)。この制御信号は、EPCがUEのIDを特定できないことを示す情報を、対象UEに対してIMSIアタッチを促す情報として含む。 The MEC node 10 terminates the control signal including the Attach Request received from the eNB at the MEC node 10 without transferring it to the MME 11, and responds to the target UE to prompt the IMSI attach (S607). Specifically, the MEC node 10 transmits a control signal (attach rejection signal) including an Attach Reject which is a NAS message to the target UE (S608). This control signal includes information indicating that the EPC cannot specify the ID of the UE as information for prompting the target UE to attach the IMSI.

対象UEは、上述のAttach Rejectを含む制御信号の受信に応じて、NASメッセージであるAttach Requestを含む制御信号(第2要求信号)を、eNBを介してMME11へ向けて送信する(S609)。この制御信号は、UEの認証を伴うアタッチ(再アタッチ)であるIMSIアタッチのための制御パケットを含む。MECノード10は、対象UEからeNBを介して、Attach Requestを含む制御信号を受信すると、当該制御信号を、MME11へ転送する。 In response to the reception of the control signal including the Attach Reject described above, the target UE transmits the control signal (second request signal) including the Attach Request, which is a NAS message, to the MME 11 via the eNB (S609). This control signal includes a control packet for the IMSI attach, which is an attach (reattach) with authentication of the UE. When the MEC node 10 receives the control signal including the Attach Request from the target UE via the eNB, the MEC node 10 transfers the control signal to the MME 11.

その後、EPCへの対象UEの新規接続処理のためのシグナリング情報が、対象UEとMME11との間で伝送される(S610)。MECノード10は、このように、Attach Requestを含む制御信号(S609)により開始される新規接続処理において対象UEとMME11との間で伝送されるシグナリング情報から、対象UEの暗号化情報を取得する。 After that, the signaling information for the new connection processing of the target UE to the EPC is transmitted between the target UE and the MME 11 (S610). In this way, the MEC node 10 acquires the encryption information of the target UE from the signaling information transmitted between the target UE and the MME 11 in the new connection process started by the control signal (S609) including the Attach Request. ..

<再接続制御(ベアラ解放検出時)>
次に、図10(B)を参照して、ベアラ解放検出時に実行される再接続制御の手順について説明する。MECノード10において、制御部36は、ユーザ情報テーブルに登録されているいずれかのUEに対して確立されているベアラが解放されたことを検出するごとに、図10(B)に示す手順による再接続制御を実行する。
<Reconnection control (when bearer release is detected)>
Next, with reference to FIG. 10B, the procedure of reconnection control executed when the bearer release is detected will be described. In the MEC node 10, the control unit 36 follows the procedure shown in FIG. 10B each time it detects that the bearer established for any UE registered in the user information table has been released. Perform reconnection control.

S501で、制御部36は、解放されたベアラを使用していたUE(対象UE)に対応する再接続待ちフラグがONに設定されているか否かを判定し、OFFに設定されている場合には処理を終了し、ONに設定されている場合には、S502へ処理を進める。 In S501, the control unit 36 determines whether or not the reconnection waiting flag corresponding to the UE (target UE) using the released bearer is set to ON, and if it is set to OFF. Ends the process, and if it is set to ON, proceeds to the process to S502.

S502で、制御部36は、S401と同様、対象UEに対して、情報管理部35によって管理されている切断禁止テーブル(図4(D))に登録されたベアラ(特定のベアラ)が確立されているか否かを判定する。制御部36は、切断禁止テーブルに登録されたベアラが対象UEに対して確立されていないと判定した場合、S503へ処理を進め、確立されていると判定した場合、処理を終了する。 In S502, similarly to S401, the control unit 36 establishes a bearer (specific bearer) registered in the disconnection prohibition table (FIG. 4D) managed by the information management unit 35 for the target UE. Judge whether or not. When the control unit 36 determines that the bearer registered in the disconnection prohibition table has not been established for the target UE, the control unit 36 proceeds to S503, and when it determines that the bearer has been established, the control unit 36 ends the process.

S503で、制御部36は、再接続フラグをOFFに設定し、S504へ処理を進める。S504で、制御部36は、S403と同様、対象UEに対するデタッチ処理を開始することで、対象UEの暗号化情報を取得し、処理を終了する。なお、S504におけるデタッチ処理が開始されると、MECノード10は、上述のように、図11に示す通信シーケンスに従って、対象UEの暗号化情報を取得する。 In S503, the control unit 36 sets the reconnection flag to OFF and proceeds to S504. In S504, the control unit 36 acquires the encryption information of the target UE by starting the detach processing for the target UE, as in S403, and ends the processing. When the detachment process in S504 is started, the MEC node 10 acquires the encryption information of the target UE according to the communication sequence shown in FIG. 11 as described above.

このように、制御部36は、対象UEに対して特定のベアラが確立されている間には(S503で「YES」)、当該UEに対してデタッチ処理を行わない。制御部36は、対象UEに対して確立されていた特定のベアラが解放された後に(S503で「NO」)、当該UEに対してデタッチ処理(EPCへの再アタッチを当該UEに実行させる制御信号の送信)を行う(S504)。これにより、対象UEが、音声通信等のリアルタイム性を要する通信を行っている間には、当該UEに対するデタッチ処理により通信が切断されることを避けることができる。即ち、一時的な通信の切断が生じても対象UEに対する影響が少ない、より安全なタイミングにデタッチ処理を実行できる。 As described above, the control unit 36 does not perform the detach processing on the target UE while the specific bearer is established for the target UE (“YES” in S503). The control unit 36 controls the UE to perform detach processing (reattach to the EPC) after the specific bearer established for the target UE is released (“NO” in S503). Signal transmission) (S504). As a result, it is possible to prevent the target UE from being disconnected due to the detachment process for the UE while the target UE is performing communication requiring real-time performance such as voice communication. That is, even if a temporary disconnection of communication occurs, the detach processing can be executed at a safer timing with less influence on the target UE.

以上説明したように、本実施形態のMECノード10は、複数のeNBのそれぞれとMME11との間で伝送されるパケットに含まれるシグナリング情報を解析することにより、当該複数のeNBのセル内に存在するUEのページング範囲を調整するための情報を収集する。MECノード10は、解析における対象UEについての暗号化されたシグナリング情報の復号に使用可能な暗号化情報を保持していない場合に、対象UEの認証を伴うEPCへの再アタッチを対象UEに実行させる制御信号を、対象UEへ送信する。更に、MECノード10は、再アタッチのための接続処理において対象UEとMME11との間で伝送されるシグナリング情報から、対象UEの暗号化情報を取得する。 As described above, the MEC node 10 of the present embodiment exists in the cells of the plurality of eNBs by analyzing the signaling information included in the packet transmitted between each of the plurality of eNBs and the MME 11. Gather information to adjust the paging range of the UE. When the MEC node 10 does not hold the encrypted information that can be used to decrypt the encrypted signaling information about the target UE in the analysis, the MEC node 10 executes the reattachment to the EPC with the authentication of the target UE to the target UE. The control signal to be made is transmitted to the target UE. Further, the MEC node 10 acquires the encryption information of the target UE from the signaling information transmitted between the target UE and the MME 11 in the connection process for reattachment.

本実施形態によれば、UE単位でページング処理を制御するMECノード10において、暗号化されたシグナリング情報の解析に必要な暗号化情報を適切に取得することが可能になる。このため、例えば、UEがMME間の移動を伴うハンドオーバを行うまでの間、当該UEに関連するシグナリング情報から暗号化情報を取得できない状態が継続し、MECノード10によるUE単位でのページング処理の制御ができなくなることを防止できる。 According to the present embodiment, the MEC node 10 that controls the paging process for each UE can appropriately acquire the encrypted information necessary for analyzing the encrypted signaling information. Therefore, for example, until the UE performs a handover accompanied by movement between MMEs, the state in which the encrypted information cannot be acquired from the signaling information related to the UE continues, and the MEC node 10 performs the paging process for each UE. It is possible to prevent loss of control.

これにより、MECノード10が、取得した暗号化情報を用いて、UE又はeNBとMME11との間で伝送されるシグナリング情報を解析し、収集した情報に基づいて、UE単位でページング処理を制御することが可能になる。即ち、MME11におけるページング処理に伴うトランザクション負荷を増加させずに、UE単位でページングポリシーを制御できる。即ち、既存の移動管理装置(MME)の動作に影響を与えずに、ページングポリシーをUE単位で制御(調整)することが可能になる。 As a result, the MEC node 10 analyzes the signaling information transmitted between the UE or eNB and the MME 11 using the acquired encrypted information, and controls the paging process on a UE-by-UE basis based on the collected information. Will be possible. That is, the paging policy can be controlled on a UE-by-UE basis without increasing the transaction load associated with the paging process in the MME 11. That is, it becomes possible to control (adjust) the paging policy on a UE-by-UE basis without affecting the operation of the existing movement management device (MME).

また、本実施形態のMECノード10は、対象UEに対して特定のベアラが確立されていない状態で、対象UEの認証を伴うEPCへの再アタッチを対象UEに実行させる制御信号を送信する。これにより、MECノード10は、一時的な通信の切断が生じても対象UEに対する影響が少ない、より安全なタイミングに、対象UEの暗号化情報を取得することが可能である。 Further, the MEC node 10 of the present embodiment transmits a control signal for causing the target UE to reattach to the EPC accompanied by authentication of the target UE in a state where a specific bearer has not been established for the target UE. As a result, the MEC node 10 can acquire the encrypted information of the target UE at a more secure timing with less influence on the target UE even if a temporary disconnection of communication occurs.

<ユーザ情報テーブル内のレコードの削除>
上述の実施形態は種々の変更が可能である。例えば、情報管理部35は、ユーザ情報テーブル内のレコードが無制限に増加し、RAM23等の計算資源を過剰に消費することを避けるために、ユーザ情報テーブル内の不要となったレコードを削除する機能を有していてもよい。
<Delete record in user information table>
The above embodiments can be modified in various ways. For example, the information management unit 35 has a function of deleting unnecessary records in the user information table in order to avoid an unlimited increase in records in the user information table and excessive consumption of computational resources such as RAM 23. May have.

例えば、情報管理部35は、MECノード10に収容されていたUEが、他のMECノードに接続されたeNBのセルへハンドオーバした後に、当該他のMECノードからの問い合わせに応じて当該UEに対応する暗号化情報が当該他のMECノードへ提供された場合に、当該UEに対応するレコードをユーザ情報テーブルから削除してもよい。また、情報管理部35は、所定時間、通信を行っていないUEに対応するレコードを、ユーザ情報テーブルから削除してもよい。この所定時間は、例えば、LTEシステムの設定値であるPeriodic TAU Timer又はPurge Timerのタイムアウト値(例えば、約30分)よりも大きくなるように設定されてもよい。 For example, the information management unit 35 responds to an inquiry from the other MEC node after the UE housed in the MEC node 10 has handed over to the cell of the eNB connected to the other MEC node. When the encrypted information to be used is provided to the other MEC node, the record corresponding to the UE may be deleted from the user information table. In addition, the information management unit 35 may delete the record corresponding to the UE that has not communicated for a predetermined time from the user information table. This predetermined time may be set to be larger than the timeout value (for example, about 30 minutes) of the Periodic TAU Timer or the Purge Timer, which is the setting value of the LTE system, for example.

このように、ユーザ情報テーブル内のレコードを適宜削除することにより、ユーザ情報テーブル内のレコードが無制限に増加することを防止でき、RAM23等の計算資源を過剰に消費することを防止できる。 By appropriately deleting the records in the user information table in this way, it is possible to prevent the number of records in the user information table from increasing indefinitely, and it is possible to prevent excessive consumption of computational resources such as the RAM 23.

<その他の実施形態>
MECノード10は、図3に示すように、ローカル情報取得部37を有していてもよい。このローカル情報取得部37は、MECノード10に収容されている各eNBのセル内の無線通信状況を示す情報を、ローカル情報として各eNBから取得する機能を有する。この場合、制御部36は、MME11からページングメッセージが受信されると、端末情報解析部34によって収集されたローカル情報に基づいて、ページング範囲を決定する。あるいは、制御部36は、情報管理部35によって管理されている情報と、ローカル情報との両方に基づいて、ページング範囲を決定してもよい。更に、制御部36は、決定したページング範囲に含まれる各eNBへページングメッセージを送信する。このような処理により、各eNBのセル内のローカルな状況に基づいて、MECノード10によるページングポリシーの調整を実現できる。
<Other Embodiments>
As shown in FIG. 3, the MEC node 10 may have a local information acquisition unit 37. The local information acquisition unit 37 has a function of acquiring information indicating the wireless communication status in the cell of each eNB housed in the MEC node 10 from each eNB as local information. In this case, when the paging message is received from the MME 11, the control unit 36 determines the paging range based on the local information collected by the terminal information analysis unit 34. Alternatively, the control unit 36 may determine the paging range based on both the information managed by the information management unit 35 and the local information. Further, the control unit 36 transmits a paging message to each eNB included in the determined paging range. By such processing, the paging policy can be adjusted by the MEC node 10 based on the local situation in the cell of each eNB.

なお、本実施形態に係るMECノード(管理装置)は、コンピュータをMECノードとして機能させるためのコンピュータプログラムにより実現することができる。当該コンピュータプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶されて配布が可能なもの、又は、ネットワーク経由で配布が可能なものである。 The MEC node (management device) according to the present embodiment can be realized by a computer program for making a computer function as a MEC node. The computer program is stored in a computer-readable storage medium and can be distributed, or can be distributed via a network.

10:MECノード(ノード装置)
11:MME(移動管理装置)、12:S−GW(ゲートウェイ装置)
21:CPU、22:ROM、23:RAM、24:外部記憶装置、25:通信装置
31:パケット送受信部、32:フロー識別部、33:シグナリング解析部
34:端末情報解析部、35:情報管理部、36:ページング制御部
37:ローカル情報取得部
10: MEC node (node device)
11: MME (movement management device), 12: S-GW (gateway device)
21: CPU, 22: ROM, 23: RAM, 24: External storage device, 25: Communication device 31: Packet transmission / reception unit, 32: Flow identification unit, 33: Signaling analysis unit 34: Terminal information analysis unit, 35: Information management Unit, 36: Paging control unit 37: Local information acquisition unit

Claims (19)

複数の基地局とコアネットワーク内の移動管理装置との間に配置される、エッジコンピューティングのためのノード装置であって、
前記複数の基地局のそれぞれと前記移動管理装置との間で伝送されるパケットに含まれるシグナリング情報を解析することにより、前記複数の基地局のセル内に存在する無線端末のページングにおけるページング範囲を調整するための情報を収集する解析手段と、
前記解析手段による解析における前記無線端末についての暗号化されたシグナリング情報の復号に使用可能な暗号化情報を、前記ノード装置が保持していない場合に、前記無線端末の認証を伴う前記コアネットワークへの再アタッチを前記無線端末に実行させる制御信号を、前記無線端末へ送信する制御手段と、
前記再アタッチのための接続処理において前記無線端末と前記移動管理装置との間で伝送されるシグナリング情報から、前記暗号化情報を取得する取得手段と、
を備えることを特徴とするノード装置。
A node device for edge computing that is placed between multiple base stations and mobile management devices in the core network.
By analyzing the signaling information contained in the packet transmitted between each of the plurality of base stations and the movement management device, the paging range in the paging of the wireless terminal existing in the cells of the plurality of base stations can be determined. Analytical means to collect information for adjustment and
When the node device does not hold the encrypted information that can be used to decrypt the encrypted signaling information about the wireless terminal in the analysis by the analysis means, the core network accompanied by the authentication of the wireless terminal A control means for transmitting a control signal for causing the wireless terminal to reattach the above to the wireless terminal, and
An acquisition means for acquiring the encryption information from the signaling information transmitted between the wireless terminal and the movement management device in the connection process for the reattachment.
A node device characterized by comprising.
前記制御手段は、前記無線端末に対して特定のベアラが確立されていない状態で、前記無線端末へ前記制御信号を送信する
ことを特徴とする請求項1に記載のノード装置。
The node device according to claim 1, wherein the control means transmits the control signal to the wireless terminal in a state where a specific bearer has not been established for the wireless terminal.
無線端末に対して確立されているベアラのサービス品質に関連するパラメータを、無線端末ごとに保持する保持手段を更に備え、
前記制御手段は、予め定められたパラメータに対応するベアラが確立されていない状態で、前記無線端末へ前記制御信号を送信する
ことを特徴とする請求項2に記載のノード装置。
Further provided with a holding means for holding the parameters related to the service quality of the bearer established for the wireless terminal for each wireless terminal.
The node device according to claim 2, wherein the control means transmits the control signal to the wireless terminal in a state where a bearer corresponding to a predetermined parameter has not been established.
前記制御手段は、前記無線端末に対して前記特定のベアラが確立されている間には前記無線端末へ前記制御信号を送信せず、前記特定のベアラが解放された後に、前記無線端末へ前記制御信号を送信する
ことを特徴とする請求項2又は3に記載のノード装置。
The control means does not transmit the control signal to the wireless terminal while the specific bearer is established for the wireless terminal, and after the specific bearer is released, the control means to the wireless terminal. The node device according to claim 2 or 3, wherein a control signal is transmitted.
前記特定のベアラは、音声通信用のベアラを含む
ことを特徴とする請求項2から4のいずれか1項に記載のノード装置。
The node device according to any one of claims 2 to 4, wherein the specific bearer includes a bearer for voice communication.
前記制御信号は、前記無線端末に対するデタッチ処理のための切断信号であり、
前記取得手段は、前記切断信号の受信に応じて前記無線端末から前記移動管理装置に対して行われる前記接続処理において、前記暗号化情報を取得する
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のノード装置。
The control signal is a disconnection signal for detach processing for the wireless terminal, and is
Any of claims 1 to 5, wherein the acquisition means acquires the encrypted information in the connection process performed from the wireless terminal to the mobile management device in response to the reception of the disconnection signal. The node device according to item 1.
前記制御手段は、
前記切断信号の受信に応じて前記無線端末から前記移動管理装置へ送信される、前記無線端末の認証を伴わない再アタッチのための第1要求信号を受信すると、当該第1要求信号を前記移動管理装置へ転送せずに、アタッチ拒絶信号を前記無線端末へ送信し、
前記アタッチ拒絶信号の受信に応じて前記無線端末から前記移動管理装置へ送信される、前記無線端末の認証を伴う再アタッチのための第2要求信号を受信すると、当該第2要求信号を前記移動管理装置へ転送する
ことを特徴とする請求項6に記載のノード装置。
The control means
When the first request signal for reattachment without authentication of the wireless terminal, which is transmitted from the wireless terminal to the movement management device in response to the reception of the disconnection signal, is received, the first request signal is moved. The attach rejection signal is transmitted to the wireless terminal without being transferred to the management device.
When a second request signal for reattachment accompanied by authentication of the wireless terminal, which is transmitted from the wireless terminal to the movement management device in response to the reception of the attach rejection signal, is received, the second request signal is moved. The node device according to claim 6, wherein the node device is transferred to a management device.
前記取得手段は、前記第2要求信号により開始される前記接続処理において前記無線端末と前記移動管理装置との間で伝送されるシグナリング情報から、前記暗号化情報を取得する
ことを特徴とする請求項7に記載のノード装置。
The claim means that the acquisition means acquires the encrypted information from the signaling information transmitted between the wireless terminal and the mobile management device in the connection process started by the second request signal. Item 7. The node device according to item 7.
前記ノード装置は、隣接する他のノード装置と通信可能であり、
前記解析手段は、前記他のノード装置に対して、前記無線端末に対応する暗号化情報の問い合わせを行い、
前記制御手段は、前記問い合わせにより前記他のノード装置から前記暗号化情報を取得できなかった場合に、前記制御信号を前記無線端末へ送信する
ことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載のノード装置。
The node device is capable of communicating with other adjacent node devices and
The analysis means inquires of the other node device for the encryption information corresponding to the wireless terminal, and then inquires about the encryption information.
Any one of claims 1 to 8, wherein the control means transmits the control signal to the wireless terminal when the encryption information cannot be acquired from the other node device by the inquiry. The node device described in the section.
前記解析手段は、暗号化されていないシグナリング情報に基づいて、前記無線端末が前記ノード装置に収容される直前に収容されていた他のノード装置を特定し、特定した当該他のノード装置に対して前記暗号化情報の問い合わせを行う
ことを特徴とする請求項9に記載のノード装置。
Based on the unencrypted signaling information, the analysis means identifies another node device that was accommodated immediately before the wireless terminal is accommodated in the node device, and refers to the identified other node device. The node device according to claim 9, further comprising inquiring about the encrypted information.
前記制御手段は、前記無線端末に対して特定のベアラが確立されていない状態で、前記無線端末へ前記制御信号を送信し、
前記解析手段は、前記無線端末に対して特定のベアラが確立されている間に、前記複数の基地局及び前記移動管理装置のいずれかからパケットを受信しても、前記他のノード装置へ前記問い合わせを行わないように動作する
ことを特徴とする請求項9又は10に記載のノード装置。
The control means transmits the control signal to the wireless terminal in a state where a specific bearer has not been established for the wireless terminal.
Even if the analysis means receives a packet from any of the plurality of base stations and the mobile management device while a specific bearer is established for the wireless terminal, the analysis means sends the packet to the other node device. The node device according to claim 9 or 10, wherein the node device operates so as not to make an inquiry.
無線端末ごとのレコードとして、当該無線端末に対応する暗号化情報と、前記解析手段により収集された情報とを保持するテーブルと、
他のノード装置に接続された基地局のセルへ前記無線端末がハンドオーバした後に、前記他のノード装置からの問い合わせに応じて前記無線端末に対応する暗号化情報が前記他のノード装置へ提供されると、前記無線端末に対応するレコードを前記テーブルから削除する削除手段と、を更に備える
ことを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載のノード装置。
As a record for each wireless terminal, a table that holds the encrypted information corresponding to the wireless terminal and the information collected by the analysis means.
After the wireless terminal has handed over to the cell of the base station connected to the other node device, the encryption information corresponding to the wireless terminal is provided to the other node device in response to an inquiry from the other node device. The node device according to any one of claims 1 to 11, further comprising a deletion means for deleting a record corresponding to the wireless terminal from the table.
無線端末ごとのレコードとして、当該無線端末に対応する暗号化情報と、前記解析手段により収集された情報とを保持するテーブルと、
所定時間、通信を行っていない無線端末に対応するレコードを前記テーブルから削除する削除手段と、を更に備える
ことを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載のノード装置。
As a record for each wireless terminal, a table that holds the encrypted information corresponding to the wireless terminal and the information collected by the analysis means.
The node device according to any one of claims 1 to 11, further comprising a deletion means for deleting a record corresponding to a wireless terminal that has not communicated for a predetermined time from the table.
前記制御手段は、前記無線端末に対応する暗号化情報を前記ノード装置が保持していない場合、又は、前記無線端末に対応付けて前記ノード装置が保持している暗号化情報を用いて、暗号化されたシグナリング情報を復号できない場合に、前記制御信号を前記無線端末へ送信する
ことを特徴とする請求項1から13のいずれか1項に記載のノード装置。
The control means encrypts the case where the node device does not hold the encryption information corresponding to the wireless terminal, or uses the encryption information held by the node device in association with the wireless terminal. The node device according to any one of claims 1 to 13, wherein the control signal is transmitted to the wireless terminal when the converted signaling information cannot be decoded.
前記移動管理装置によって所定のページングポリシーに従って1つ以上の基地局に向けて送信された、前記無線端末のページングのためのページングメッセージを受信すると、前記解析手段によって収集された情報に基づいてページング範囲を決定する決定手段と、
前記決定手段によって決定されたページング範囲に含まれる各基地局へ、前記無線端末のページングのためのページングメッセージを送信する送信手段と、を更に備える
ことを特徴とする請求項1から14のいずれか1項に記載のノード装置。
Upon receiving a paging message for paging of the wireless terminal transmitted by the mobile management device to one or more base stations in accordance with a predetermined paging policy, the paging range is based on the information collected by the analysis means. And the decision-making means to decide
One of claims 1 to 14, further comprising a transmission means for transmitting a paging message for paging of the wireless terminal to each base station included in the paging range determined by the determination means. The node device according to item 1.
前記解析手段は、前記複数の基地局及び前記移動管理装置のいずれかから受信されたパケットに含まれるシグナリング情報を解析して、当該パケットに含まれるメッセージの種別を識別し、識別した種別に応じて、当該メッセージから情報を収集する
ことを特徴とする請求項15に記載のノード装置。
The analysis means analyzes the signaling information included in the packet received from any of the plurality of base stations and the movement management device, identifies the type of the message included in the packet, and responds to the identified type. The node device according to claim 15, wherein information is collected from the message.
前記解析手段は、
前記メッセージが、アタッチ、位置登録、又はハンドオーバに関連するメッセージであれば、当該メッセージから、前記無線端末の移動状況を示す情報を収集し、
前記メッセージが、無線接続又は無線解放に関連するメッセージであれば、当該メッセージから、前記無線端末の通信状況を示す情報を収集する
ことを特徴とする請求項16に記載のノード装置。
The analysis means
If the message is a message related to attachment, location registration, or handover, information indicating the movement status of the wireless terminal is collected from the message.
The node device according to claim 16, wherein if the message is a message related to wireless connection or wireless release, information indicating a communication status of the wireless terminal is collected from the message.
複数の基地局とコアネットワーク内の移動管理装置との間に配置される、エッジコンピューティングのためのノード装置の制御方法であって、
前記複数の基地局のそれぞれと前記移動管理装置との間で伝送されるパケットに含まれるシグナリング情報を解析することにより、前記複数の基地局のセル内に存在する無線端末のページングにおけるページング範囲を調整するための情報を収集する工程と、
前記解析における前記無線端末についての暗号化されたシグナリング情報の復号に使用可能な暗号化情報を、前記ノード装置が保持していない場合に、前記無線端末の認証を伴う前記コアネットワークへの再アタッチを前記無線端末に実行させる制御信号を、前記無線端末へ送信する工程と、
前記再アタッチのための接続処理において前記無線端末と前記移動管理装置との間で伝送されるシグナリング情報から、前記暗号化情報を取得する工程と、
を含むことを特徴とするノード装置の制御方法。
A method of controlling node devices for edge computing, which is placed between multiple base stations and mobile management devices in the core network.
By analyzing the signaling information contained in the packet transmitted between each of the plurality of base stations and the movement management device, the paging range in the paging of the wireless terminal existing in the cells of the plurality of base stations can be determined. The process of collecting information for adjustment and
When the node device does not hold the encrypted information that can be used to decrypt the encrypted signaling information about the wireless terminal in the analysis, it is reattached to the core network with the authentication of the wireless terminal. To the wireless terminal, a step of transmitting a control signal for causing the wireless terminal to execute
A step of acquiring the encrypted information from the signaling information transmitted between the wireless terminal and the mobile management device in the connection process for the reattachment.
A method of controlling a node device, which comprises.
請求項18に記載のノード装置の制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。 A program for causing a computer to execute each step of the control method of the node device according to claim 18.
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