(57)【要約】  UEについてRRCアイドル動作モードを維持しながら、少ないデータ量の通信を可能にすることに関して、ワイヤレス通信用の方法、装置、およびコンピュータプログラム製品が提供される。一例では、UEは、UMTSまたはLTEベースのネットワーク内のユーザプレーンを介したスモールデータ送信用の1つまたは複数の基準を満たすデータの通信用の一時的な無線ベアラを取得することと、UEをRRCアイドルモードに維持しながら一時的な無線ベアラを使用して、ユーザプレーンを介してデータを送信することとを行うように装備される。UTRANエンティティは、一時的な無線ベアラの割当てを介して、アイドルモードにあるUEからデータを受信し、共通スモールデータ接続を使用して、SGSNにデータを送ることができる。次いで、SGSNはPGWにデータを送ることができる。
2015517780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザ機器(UE)用の通信の方法であって、
ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションシステム(UMTS)またはロングタームエボリューション(LTE)ベースのネットワーク内のユーザプレーンを介したスモールデータ送信用の1つまたは複数の基準を満たすデータの通信用の一時的な無線ベアラを取得するステップと、
前記UEを無線リソース制御(RRC)アイドルモードに維持しながら前記一時的な無線ベアラを使用して、前記ユーザプレーンを介して前記データを送信するステップと
を含む、方法。
【請求項２】
前記送信に応答して、前記UEを前記RRCアイドルモードに維持しながら前記一時的な無線ベアラを介して、応答データを受信するステップ
をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記データが前記送信より前に暗号化され、前記暗号化が前記UEとサービング汎用パケット無線サービス(GPRS)サポートノード(SGSN)との間のセキュリティに基づく、請求項1に記載の方法。
【請求項４】
前記1つまたは複数の基準が、
前記データ用のパケットサイズ、前記UEによる通信用のアップリンク(UL)パケットの数、前記UEのローカル構成、または前記UEに関連付けられたアプリケーションからの指示
のうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項５】
前記一時的な無線ベアラを取得する前記ステップが、
前記RNCにパケットチャネル要求を送信するステップと、
前記一時的な無線ベアラによるパケットチャネル割当てを受信するステップと
をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項６】
前記データの送信後に前記UEにサービスを行う新しいセル内の変化を検出するステップと、
前記RNCに新しいパケットチャネル要求を送信するステップと、
前記RNCが前記新しいセルをサポートするとの判定に基づいて、前記一時的な無線ベアラによる新しいパケットチャネル割当てを受信するステップと
をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項７】
ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションシステム(UMTS)地上波無線アクセスネットワーク(UTRAN)用の通信の方法であって、
一時的な無線ベアラの割当てを介して、無線リソース制御(RRC)アイドルモードにあるユーザ機器(UE)からのユーザプレーンを介したスモールデータ送信用の1つまたは複数の基準を満たすデータを受信するステップと、
共通スモールデータ接続を使用して、サービング汎用パケット無線サービス(GPRS)サポートノード(SGSN)に前記データを送るステップと
を含む、方法。
【請求項８】
前記アイドルモードにある前記UEからパケットチャネル要求を受信するステップと、
前記一時的な無線ベアラの割当てを前記UEに送信するステップと
をさらに含む、請求項7に記載の方法。
【請求項９】
前記UTRANと前記SGSNとの間の前記共通スモールデータ接続を確立するステップ
をさらに含む、請求項7に記載の方法。
【請求項１０】
前記パケットチャネル要求が、前記UEが第1のセルによってサービスされていることを示し、
前記アイドルモードにある前記UEから新しいパケットチャネル要求を受信するステップであって、前記新しいパケットチャネル要求が、前記UEが第2のセルによってサービスされていることを示す、ステップと、
前記UTRANが前記第2のセルによるサービスをサポートすると判定するステップと、
前記一時的な無線ベアラの割当てを前記UEに送信するステップと
をさらに含む、請求項8に記載の方法。
【請求項１１】
サービング汎用パケット無線サービス(GPRS)サポートノード(SGSN)用の通信の方法であって、
ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションシステム(UMTS)地上波無線アクセスネットワーク(UTRAN)から共通スモールデータ接続を介してデータを受信するステップであって、前記データが、無線リソース制御(RRC)アイドルモードにあるユーザ機器(UE)からのユーザプレーンを介したスモールデータ送信用の1つまたは複数の基準を満たす、ステップと、
ゲートウェイGPRSサポートノード(GGSN)/PDNゲートウェイ(PGW)に前記データを送るステップと
を含む、方法。
【請求項１２】
前記UTRANと前記SGSNとの間の前記共通スモールデータ接続を確立するステップ
をさらに含む、請求項11に記載の方法。
【請求項１３】
ユーザ機器(UE)用の通信のための装置であって、
ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションシステム(UMTS)またはロングタームエボリューション(LTE)ベースのネットワーク内のユーザプレーンを介したスモールデータ送信用の1つまたは複数の基準を満たすデータの通信用の一時的な無線ベアラを取得するための手段と、
前記UEを無線リソース制御(RRC)アイドルモードに維持しながら前記一時的な無線ベアラを使用して、前記ユーザプレーンを介して前記データを送信するための手段と
を備える、装置。
【請求項１４】
ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションシステム(UMTS)地上波無線アクセスネットワーク(UTRAN)用の通信のための装置であって、
一時的な無線ベアラの割当てを介して、無線リソース制御(RRC)アイドルモードにあるユーザ機器(UE)からのユーザプレーンを介したスモールデータ送信用の1つまたは複数の基準を満たすデータを受信するための手段と、
共通スモールデータ接続を使用して、サービング汎用パケット無線サービス(GPRS)サポートノード(SGSN)に前記データを送るための手段と
を備える、装置。
【請求項１５】
サービング汎用パケット無線サービス(GPRS)サポートノード(SGSN)用の通信のための装置であって、
ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションシステム(UMTS)地上波無線アクセスネットワーク(UTRAN)から共通スモールデータ接続を介してデータを受信するための手段であって、前記データが、無線リソース制御(RRC)アイドルモードにあるユーザ機器(UE)からのユーザプレーンを介したスモールデータ送信用の1つまたは複数の基準を満たす、手段と、
ゲートウェイGPRSサポートノード(GGSN)/PDNゲートウェイ(PGW)に前記データを送るための手段と
を備える、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
米国特許法第119条に基づく優先権の主張
本特許出願は、本出願の譲受人に譲渡され、参照により本明細書に明確に組み込まれる、2012年5月22日に出願された「Common Iu/S1 for User Plane Small Data Transmission」と題する米国仮出願第61/650,044号の優先権を主張する。
【０００２】
本開示は、一般に、通信システムに関し、より詳細には、無線リソース制御(RRC)アイドル動作モードを維持している間の少ないデータ量の通信を改善することに関する。
【背景技術】
【０００３】
電話、ビデオ、データ、メッセージング、放送などの様々な通信サービスを提供するために、ワイヤレス通信ネットワークが広範囲に展開されている。そのようなネットワークは、通常、多元接続ネットワークであり、利用可能なネットワークリソースを共有することによって、複数のユーザ向けの通信をサポートする。そのようなネットワークの一例は、UMTS地上波無線アクセスネットワーク(UTRAN)である。UTRANは、第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)によってサポートされる第3世代(3G)のモバイル電話技術である、ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションシステム(UMTS)の一部として定義された無線アクセスネットワーク(RAN)である。UMTSは、モバイル通信用グローバルシステム(GSM(登録商標))技術の後継であり、広帯域符号分割多元接続(W-CDMA)、時分割符号分割多元接続(TD-CDMA)、および時分割同期符号分割多元接続(TD-SCDMA)などの様々なエアインターフェース規格を現在サポートしている。UMTSは、関連するUMTSネットワークのデータ転送の速度および容量を向上させる高速パケットアクセス(HSPA)などの拡張3Gデータ通信プロトコルもサポートする。
【０００４】
モバイルブロードバンドアクセスに対する需要が増加し続けるにつれて、研究開発は、モバイルブロードバンドアクセスに対する高まる需要を満たすためだけでなく、モバイル通信によるユーザ体験を進化させ向上させるためにも、UMTS技術を進化させ続けている。
【０００５】
3GPPベースのアクセスネットワークで使用される通信の形式は、マシンツーマシン(M2M)通信である。一般に、マシンツーマシン(M2M)通信を行うデバイス(たとえば、M2Mデバイス)は、少ないデータ量を通信する場合があり、そのような通信はまれに発生する場合がある。現在、データを通信するために、M2Mデバイス(たとえば、ユーザ機器(UE))は、フルサービス要求手順を実行して、RRCアイドルモードからRRCアクティブモードに切り替わる。M2MデバイスがRRCアクティブモードに入った後に通信され得る少量のデータは、フルサービス要求手順を実行するために必要な信号と比較して少量であり得る。
【０００６】
したがって、無線リソース制御(RRC)アイドル動作モードを維持しながら、少ないデータ量を効率的に通信するための方法および装置が必要とされる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下で、1つまたは複数の態様の基本的理解を与えるために、そのような態様の簡略化された概要を提示する。この概要は、すべての企図された態様の包括的な概観ではなく、すべての態様の主要または重要な要素を識別するものでも、いずれかまたはすべての態様の範囲を定めるものでもない。その唯一の目的は、後で提示するより詳細な説明の導入として、1つまたは複数の態様のいくつかの概念を簡略化された形で提示することである。
【０００８】
1つまたは複数の態様およびその対応する開示によれば、UEについて無線リソース制御(RRC)アイドル動作モードを維持しながら、少ないデータ量の通信を可能にすることに関して、様々な態様が記載される。一例では、UEは、UMTSまたはロングタームエボリューション(LTE)ベースのネットワーク内のユーザプレーンを介したスモールデータ送信用の1つまたは複数の基準を満たすデータの通信用の一時的な無線ベアラを取得することと、UEをRRCアイドルモードに維持しながら一時的な無線ベアラを使用して、ユーザプレーンを介してデータを送信することとを行うように装備される。別の例では、UMTS地上波無線アクセスネットワーク(UTRAN)エンティティ(たとえば、無線ネットワークコントローラ(RNC))は、一時的な無線ベアラの割当てにより、アイドルモードにあるUEからのユーザプレーンを介したスモールデータ送信用の1つまたは複数の基準を満たすデータを受信することと、共通スモールデータ接続を使用してサービング汎用パケット無線サービス(GPRS)サポートノード(SGSN)にデータを送ることとを行うように装備される。さらに別の例では、SGSNは、UTRANから共通スモールデータ接続を介してデータを受信することと、ゲートウェイGPRSサポートノード(GGSN)/PDNゲートウェイ(PGW)にデータを送ることとを行うように装備される。一態様では、データは、アイドルモードにあるUEからのユーザプレーンを介したスモールデータ送信用の1つまたは複数の基準を満たす場合がある。
【０００９】
関係する態様によれば、UEについてRRCアイドル動作モードを維持しながら、少ないデータ量の通信を可能にするための方法が提供される。方法は、UMTSまたはLTEベースのネットワーク内のユーザプレーンを介したスモールデータ送信用の1つまたは複数の基準を満たすデータの通信用の一時的な無線ベアラを取得することを含むことができる。その上、方法は、UEをRRCアイドルモードに維持しながら一時的な無線ベアラを使用して、ユーザプレーンを介してデータを送信することを含む場合がある。
【００１０】
別の態様は、UEについてRRCアイドル動作モードを維持しながら、少ないデータ量の通信を可能にするための通信装置に関する。通信装置は、UMTSまたはLTEベースのネットワーク内のユーザプレーンを介した、スモールデータ送信用の1つまたは複数の基準を満たすデータの通信用の一時的な無線ベアラを取得するための手段を含むことができる。その上、通信装置は、UEをRRCアイドルモードに維持しながら一時的な無線ベアラを使用して、ユーザプレーンを介してデータを送信するための手段を含むことができる。
【００１１】
別の態様は通信装置に関する。装置は、UMTSまたはLTEベースのネットワーク内のユーザプレーンを介したスモールデータ送信用の1つまたは複数の基準を満たすデータの通信用の一時的な無線ベアラを取得するように構成された処理システムを含むことができる。その上、処理システムは、UEをRRCアイドルモードに維持しながら一時的な無線ベアラを使用して、ユーザプレーンを介してデータを送信するようにさらに構成される場合がある。
【００１２】
さらに別の態様はコンピュータプログラム製品に関し、コンピュータプログラム製品は、UMTSまたはLTEベースのネットワーク内のユーザプレーンを介したスモールデータ送信用の1つまたは複数の基準を満たすデータの通信用の一時的な無線ベアラを取得するためのコードを含む、コンピュータ可読媒体を有することができる。その上、コンピュータ可読媒体は、UEをRRCアイドルモードに維持しながら一時的な無線ベアラを使用して、ユーザプレーンを介してデータを送信するためのコードを含むことができる。
【００１３】
関係する態様によれば、UEについてRRCアイドル動作モードを維持しながら、少ないデータ量の通信を可能にするための方法が提供される。方法は、一時的な無線ベアラの割当てにより、アイドルモードにあるUEからのユーザプレーンを介したスモールデータ送信用の1つまたは複数の基準を満たすデータを受信することを含むことができる。その上、方法は、共通スモールデータ接続を使用してSGSNにデータを送ることを含む場合がある。
【００１４】
別の態様は、UEについてRRCアイドル動作モードを維持しながら、少ないデータ量の通信を可能にするための通信装置に関する。通信装置は、一時的な無線ベアラの割当てにより、アイドルモードにあるUEからのユーザプレーンを介したスモールデータ送信用の1つまたは複数の基準を満たすデータを受信するための手段を含むことができる。その上、通信装置は、共通スモールデータ接続を使用してSGSNにデータを送るための手段を含むことができる。
【００１５】
別の態様は通信装置に関する。通信装置は、一時的な無線ベアラの割当てにより、アイドルモードにあるUEからのユーザプレーンを介したスモールデータ送信用の1つまたは複数の基準を満たすデータを受信するように構成された処理システムを含むことができる。その上、処理システムは、共通スモールデータ接続を使用してSGSNにデータを送るようにさらに構成され得る。
【００１６】
さらに別の態様はコンピュータプログラム製品に関し、コンピュータプログラム製品は、一時的な無線ベアラの割当てにより、アイドルモードにあるUEからのユーザプレーンを介したスモールデータ送信用の1つまたは複数の基準を満たすデータを受信するためのコードを含む、コンピュータ可読媒体を有することができる。その上、コンピュータ可読媒体は、共通スモールデータ接続を使用してSGSNにデータを送るためのコードを含むことができる。
【００１７】
関係する態様によれば、UEについてRRCアイドル動作モードを維持しながら、少ないデータ量の通信を可能にするための方法が提供される。方法は、UTRANから共通スモールデータ接続を介してデータを受信することを含むことができる。一態様では、データは、アイドルモードにあるUEからのユーザプレーンを介したスモールデータ送信用の1つまたは複数の基準を満たす場合がある。その上、方法は、PGWにデータを送ることを含む場合がある。
【００１８】
別の態様は、UEについてRRCアイドル動作モードを維持しながら、少ないデータ量の通信を可能にするための通信装置に関する。通信装置は、UTRANから共通スモールデータ接続を介してデータを受信するための手段を含むことができる。一態様では、データは、アイドルモードにあるUEからのユーザプレーンを介したスモールデータ送信用の1つまたは複数の基準を満たす場合がある。その上、通信装置は、PGWにデータを送るための手段を含むことができる。
【００１９】
別の態様は通信装置に関する。装置は、UTRANから共通スモールデータ接続を介してデータを受信するように構成された処理システムを含むことができる。一態様では、データは、アイドルモードにあるUEからのユーザプレーンを介したスモールデータ送信用の1つまたは複数の基準を満たす場合がある。その上、処理システムは、PGWにデータを送るようにさらに構成される場合がある。
【００２０】
さらに別の態様はコンピュータプログラム製品に関し、コンピュータプログラム製品は、UTRANから共通スモールデータ接続を介してデータを受信するためのコードを含む、コンピュータ可読媒体を有することができる。一態様では、データは、アイドルモードにあるUEからのユーザプレーンを介したスモールデータ送信用の1つまたは複数の基準を満たす場合がある。その上、コンピュータ可読媒体は、PGWにデータを送るためのコードを含むことができる。
【００２１】
上記のおよび関連の目的の達成のために、1つまたは複数の態様は、以下で十分に説明し、特許請求の範囲で具体的に指摘する特徴を含む。以下の説明および添付の図面は、1つまたは複数の態様のいくつかの例示的な特徴を詳細に説明する。しかしながら、これらの特徴は、様々な態様の原理が利用され得る様々な方法のうちのいくつかを示すものにすぎず、この説明は、そのようなすべての態様およびそれらの等価物を含むものとする。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】アクセスネットワークアーキテクチャの一例を示す図である。
【図２】別のアクセスネットワークアーキテクチャの一例を示す図である。
【図３】アクセスネットワーク内のネットワークエンティティおよびユーザ機器の一例を示す図である。
【図４】一態様による別のアクセスネットワークアーキテクチャの一例を示す図である。
【図５】一態様により、コネクションレスデータ送信動作を可能にするアクセスネットワークを示すコールフロー図である。
【図６】一態様により、コネクションレスデータ送信動作を提供するための第1の例示的な方法を示すフローチャートである。
【図７】例示的な装置中の異なるモジュール/手段/構成要素間のデータフローを示す概念データフロー図である。
【図８】処理システムを採用する装置のためのハードウェア実装の一例を示す図である。
【図９】一態様により、コネクションレスデータ送信動作を提供するための第2の例示的な方法を示すフローチャートである。
【図１０】例示的な装置中の異なるモジュール/手段/構成要素間のデータフローを示す概念データフロー図である。
【図１１】処理システムを採用する装置のためのハードウェア実装の一例を示す図である。
【図１２】一態様により、コネクションレスデータ送信動作を提供するための第2の例示的な方法を示すフローチャートである。
【図１３】例示的な装置中の異なるモジュール/手段/構成要素間のデータフローを示す概念データフロー図である。
【図１４】処理システムを採用する装置のためのハードウェア実装の一例を示す図である。
【図１５】処理システム1514を使用する装置1402'向けのハードウェア実装形態の一例を示す図1500である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
添付の図面に関して以下に記載する発明を実施するための形態は、様々な構成の説明として意図されており、本明細書で説明される概念が実行され得る唯一の構成を表すように意図されているわけではない。発明を実施するための形態は、様々な概念の完全な理解をもたらす目的で、具体的な詳細を含んでいる。しかしながら、これらの概念がこれらの具体的な詳細なしに実行され得ることが、当業者には明らかであろう。場合によっては、そのような概念を曖昧にするのを回避する目的で、周知の構造および構成要素がブロック図の形式で示されている。
【００２４】
次に、様々な装置および方法を参照して、電気通信システムのいくつかの態様を提示する。これらの装置および方法について、以下の発明を実施するための形態において説明し、様々なブロック、モジュール、構成要素、回路、ステップ、プロセス、アルゴリズムなど(「要素」と総称される)によって添付の図面に示す。これらの要素は、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、またはそれらの任意の組合せを使用して実装することができる。そのような要素をハードウェアとして実装するか、ソフトウェアとして実装するかは、特定の適用例およびシステム全体に課される設計制約に依存する。
【００２５】
例として、要素または要素の任意の部分または要素の任意の組合せを、1つまたは複数のプロセッサを含む「処理システム」で実装することができる。プロセッサの例として、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、プログラマブル論理デバイス(PLD)、状態機械、ゲート論理、個別ハードウェア回路、および本開示全体にわたって説明される様々な機能を実行するように構成された他の適切なハードウェアがある。処理システム内の1つまたは複数のプロセッサは、ソフトウェアを実行することができる。ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語と呼ばれるか、他の名称で呼ばれるかを問わず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、手順、機能などを意味するよう広く解釈されるべきである。
【００２６】
したがって、1つまたは複数の例示的な実施形態では、説明する機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組合せで実装され得る。ソフトウェアで実装される場合、機能は、1つまたは複数の命令またはコードとしてコンピュータ可読媒体上に記憶されるか、あるいは符号化され得る。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ記憶媒体を含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスされ得る任意の利用可能な媒体であり得る。限定ではなく例として、そのようなコンピュータ可読媒体は、RAM、ROM、EEPROM、CD-ROMもしくは他の光ディスクストレージ、磁気ディスクストレージもしくは他の磁気ストレージデバイス、または、命令もしくはデータ構造の形態の所望のプログラムコードを搬送もしくは記憶するために使用でき、コンピュータによってアクセスできる、任意の他の媒体を含み得る。本明細書で使用する場合、ディスク(Disk)およびディスク(disc)は、コンパクトディスク(CD)、レーザーディスク(登録商標)、光ディスク、デジタル多用途ディスク(DVD)、およびフロッピー(登録商標)ディスクを含み、ディスク(disk)は、通常、磁気的にデータを再生し、ディスク(disc)は、レーザーで光学的にデータを再生する。上記の組合せもコンピュータ可読媒体の範囲内に含めるべきである。
【００２７】
限定ではなく例として、図1に示される本開示の態様は、W-CDMAエアインターフェースおよび/またはCDMA2000エアインターフェースを使用するUMTSシステム100を参照して提示される。UMTSネットワークは、コアネットワーク(CN)104、UMTS地上波無線アクセスネットワーク(UTRAN)102、およびユーザ機器(UE)110の3つの相互作用する領域を含む。この例では、UTRAN102は、電話、ビデオ、データ、メッセージング、放送、および/または他のサービスを含む様々なワイヤレスサービスを提供する。UTRAN102は、無線ネットワークコントローラ(RNC)106などのそれぞれのRNCによって各々が制御される、無線ネットワークサブシステム(RNS)107などの複数のRNSを含む場合がある。ここで、UTRAN102は、本明細書で示されるRNC106およびRNS107に加えて、任意の数のRNC106およびRNS107を含む場合がある。RNC106は、とりわけ、RNS107内の無線リソースを割り当て、再構成し、解放することに関与する装置である。RNC106は、任意の適切なトランスポートネットワークを使用する、直接物理接続、仮想ネットワークなどの様々なタイプのインターフェースを介して、UTRAN102内の他のRNC(図示せず)に相互接続される場合がある。
【００２８】
UE110とノードB108との間の通信は、物理(PHY)層および媒体アクセス制御(MAC)層を含むものと見なすことができる。さらに、それぞれのノードB108によるUE110とRNC106との間の通信は、無線リソース制御(RRC)層を含むものと見なすことができる。本明細書では、PHY層はレイヤ1と見なし、MAC層はレイヤ2と見なし、RRC層はレイヤ3と見なすことができる。以下、情報は、参照により本明細書に組み込まれる、RRC Protocol Specification, 3GPP TS 25.331 v9.1.0に紹介されている用語を利用する。
【００２９】
RNS107によってカバーされる地理的領域は、いくつかのセルに分割することができ、無線トランシーバ装置が各セルをサービスする。無線トランシーバ装置は、通常、UMTS用途ではノードBと呼ばれるが、当業者によって、基地局(BS)、トランシーバ基地局(BTS)、無線基地局、無線トランシーバ、トランシーバ機能、基本サービスセット(BSS)、拡張サービスセット(ESS)、アクセスポイント(AP)、または何らかの他の適切な用語で呼ばれる場合もある。明確にするために、各RNS107内に3つのノードB108が示されているが、RNS107は、任意の数のワイヤレスノードBを含む場合がある。ノードB108は、ワイヤレスアクセスポイントを任意の数のモバイル装置用のCN104に提供する。モバイル装置の例には、携帯電話、スマートフォン、セッション開始プロトコル(SIP)電話、ラップトップ、ノートブック、ネットブック、スマートブック、携帯情報端末(PDA)、衛星ラジオ、全地球測位システム(GPS)デバイス、マルチメディアデバイス、ビデオデバイス、デジタルオーディオプレーヤ(たとえば、MP3プレーヤ)、カメラ、ゲーム機、または任意の他の同様の機能デバイスが含まれる。モバイル装置は、通常、UMTS用途ではUEと呼ばれるが、当業者によって、移動局、加入者局、モバイルユニット、加入者ユニット、ワイヤレスユニット、リモートユニット、モバイルデバイス、ワイヤレスデバイス、ワイヤレス通信デバイス、リモートデバイス、モバイル加入者局、アクセス端末、モバイル端末、ワイヤレス端末、リモート端末、ハンドセット、端末、ユーザエージェント、モバイルクライアント、クライアント、またはいくつかの他の適切な用語で呼ばれる場合もある。説明のために、1つのUE110がいくつかのノードB108と通信しているように示される。順方向リンクとも呼ばれるDLは、ノードB108からUE110への通信リンクを指し、逆方向リンクとも呼ばれるULは、UE110からノードB108への通信リンクを指す。
【００３０】
CN104は、UTRAN102などの1つまたは複数のアクセスネットワークと接続する。図示のように、CN104はGSM(登録商標)コアネットワークである。しかしながら、当業者が認識するように、GSM(登録商標)ネットワーク以外のタイプのCNへのアクセスをUEに提供するために、本開示全体にわたって提示される様々な概念を、RANまたは他の適切なアクセスネットワークに実装することができる。
【００３１】
CN104は、回線交換(CS)領域およびパケット交換(PS)領域を含む。回線交換要素のいくつかは、モバイルサービス交換センタ(MSC)112、ビジタロケーションレジスタ(VLR)、およびゲートウェイMSCである。パケット交換要素には、サービングGPRSサポートノード(SGSN)、およびゲートウェイGPRSサポートノード(GGSN)が含まれる。EIR、HLR、VLR、およびAuCのようないくつかのネットワーク要素は、回線交換領域とパケット交換領域の両方によって共有することができる。図示の例では、CN104は、MSC112およびGMSC114による回線交換サービスをサポートする。いくつかの用途では、GMSC114はメディアゲートウェイ(MGW)と呼ばれる場合がある。RNC106などの1つまたは複数のRNCは、MSC112に接続される場合がある。MSC112は、呼設定機能、呼ルーティング機能、およびUEモビリティ機能を制御する装置である。MSC112は、UEがMSC112のカバレッジエリア内にある持続時間の間に加入者関連情報を収容するVLRを含む場合もある。GMSC114は、UEが回線交換ネットワーク116にアクセスするための、MSC112を通じたゲートウェイを提供する。GMSC114は、特定のユーザが加入したサービスの詳細を反映するデータなどの加入者データを収容するホームロケーションレジスタ(HLR)115を含む。HLRはまた、加入者固有の認証データを収容する認証センタ(AuC)に関連付けられる。特定のUE向けの呼が受信されたとき、GMSC114は、HLR115に照会してUEの位置を特定し、その位置でサービスする特定のMSCに呼を転送する。
【００３２】
CN104はまた、サービング汎用パケット無線サービス(GPRS)サポートノード(SGSN)118およびゲートウェイGPRSサポートノード(GGSN)120によるパケットデータサービスをサポートする。GPRSは、標準の回線交換データサービスで可能な速度よりも速い速度でパケットデータサービスを提供するように設計されている。GGSN120は、パケットベースネットワーク122へのUTRAN102用の接続を提供する。パケットベースネットワーク122は、インターネット、プライベートデータネットワーク、または何らかの他の適切なパケットベースネットワークであり得る。GGSN120の主な機能は、UE110にパケットベースネットワーク接続を提供することである。データパケットは、MSC112が回線交換領域において実行するのと同じ機能をパケットベース領域において主に実行するSGSN118を通じて、GGSN120とUE110との間で転送することができる。
【００３３】
動作上の一態様では、少ないデータ量(たとえば、マシンツーマシン(M2M)通信)は、太字のデータパス111を辿ってUE110とGGSN120/インターネット122との間で通信される場合がある。そのような態様では、共通スモールデータ接続113は、RNC108とSGSN118との間で確立および維持することができる。スモールデータ通信パス111および共通スモールデータ接続113のさらなる説明が、図5に関して以下に提供される。
【００３４】
UMTS用のエアインターフェースは、スペクトラム拡散直接シーケンス符号分割多元接続(DS-CDMA)システムを利用する場合がある。スペクトラム拡散DS-CDMAは、チップと呼ばれる一連の擬似ランダムビットとの乗算を介して、ユーザデータを拡散させる。UMTS用の「広帯域」W-CDMAエアインターフェースは、そのような直接シーケンススペクトラム拡散技術に基づいており、加えて周波数分割複信(FDD)を必要とする。FDDは、ノードB108とUE110との間のULおよびDLに、異なる搬送周波数を使用する。DS-CDMAを利用し、時分割複信(TDD)を使用するUMTS用の別のエアインターフェースは、TD-SCDMAエアインターフェースである。本明細書に記載される様々な例はW-CDMAエアインターフェースを指す場合があるが、基礎となる原理はTD-SCDMAエアインターフェースに等しく適用可能であり得ることを、当業者は認識されよう。
【００３５】
図2は、LTEアクセスネットワークアーキテクチャにおけるアクセスネットワーク200の一例を示す図である。この例では、アクセスネットワーク200は、いくつかのセルラー領域(セル)202に分割される。1つまたは複数のより低い電力クラスのeNB208は、セル202のうちの1つまたは複数と重複するセルラー領域210を有し得る。より低い電力クラスのeNB208は、フェムトセル(たとえば、ホームeNB(HeNB))、ピコセル、マイクロセル、またはリモートラジオヘッド(RRH)であり得る。マクロeNB204は各々、それぞれのセル202に割り当てられ、セル202中のすべてのUE206にEPCへのアクセスポイントを与えるように構成される。アクセスネットワーク200のこの例では集中コントローラはないが、代替構成では集中コントローラが使用され得る。eNB204は、無線ベアラ制御、承認制御、モビリティ制御、スケジューリング、セキュリティ、およびサービングゲートウェイへの接続性を含む、すべての無線関係機能を担う。
【００３６】
アクセスネットワーク200によって採用される変調方式および多元接続方式は、展開されている特定の電気通信規格に応じて異なり得る。LTE適用例では、周波数分割複信(FDD)と時分割複信(TDD)の両方をサポートするために、OFDMがDL上で使用され、SC-FDMAがUL上で使用される。当業者なら以下の発明を実施するための形態から容易に諒解するように、本明細書で提示する様々な概念は、LTE適用例に好適である。ただし、これらの概念は、他の変調技法および多元接続技法を採用する他の電気通信規格に容易に拡張され得る。例として、これらの概念は、エボリューションデータオプティマイズド(EV-DO:Evolution-Data Optimized)またはウルトラモバイルブロードバンド(UMB:Ultra Mobile Broadband)に拡張され得る。EV-DOおよびUMBは、CDMA2000規格ファミリーの一部として第3世代パートナーシッププロジェクト2(3GPP2)によって公表されたエアインターフェース規格であり、CDMAを採用して移動局にブロードバンドインターネットアクセスを提供する。これらの概念はまた、広帯域CDMA(W-CDMA)およびTD-SCDMAなどのCDMAの他の変形態を採用するUniversal Terrestrial Radio Access(UTRA)、TDMAを採用するGlobal System for Mobile Communications(GSM(登録商標))、ならびにOFDMAを採用するEvolved UTRA(E-UTRA)、IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、およびFlash-OFDMに拡張され得る。UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE、およびGSM(登録商標)は、3GPP団体による文書に記述されている。CDMA2000およびUMBは、3GPP2団体による文書に記述されている。実際の採用されるワイヤレス通信規格、多元接続技術は、特定の適用例およびシステム全体に課される設計制約に依存する。
【００３７】
eNB204は、MIMO技術をサポートする複数のアンテナを有し得る。MIMO技術の使用により、eNB204は空間領域を活用して、空間多重化、ビームフォーミング、および送信ダイバーシティをサポートすることができる。空間多重化は、同じ周波数で同時に様々なデータストリームを送信するために使用され得る。データストリームは、データレートを上げるために単一のUE206に送信されてよく、または全体的なシステム容量を拡大するために複数のUE206に送信されてもよい。これは、各データストリームを空間的にプリコーディングし(すなわち、振幅および位相のスケーリングを適用し)、次いでDL上で複数の送信アンテナを通じて、空間的にプリコーディングされた各ストリームを送信することによって達成される。空間的にプリコーディングされたデータストリームは、様々な空間シグネチャを伴いUE206に到着し、これにより、UE206の各々は、当該UE206に向けられた1つまたは複数のデータストリームを回復することが可能になる。UL上で、各UE206は、空間的にプリコーディングされたデータストリームを送信し、これにより、eNB204は、空間的にプリコーディングされた各データストリームのソースを識別することが可能になる。
【００３８】
空間多重化は、概して、チャネル状態が良好であるときに使用される。チャネル状態がさほど好ましくないときは、ビームフォーミングを使用して、送信エネルギーを1つまたは複数の方向に集中させることができる。これは、複数のアンテナを通して送信するためのデータを空間的にプリコーディングすることによって達成され得る。セルの端において良好なカバレージを達成するために、シングルストリームビームフォーミング送信を送信ダイバーシティと組み合わせて使用できる。
以下の発明を実施するための形態では、DL上でOFDMをサポートするMIMOシステムを参照しながら、アクセスネットワークの様々な態様について説明する。OFDMは、OFDMシンボル内のいくつかのサブキャリアを介してデータを変調するスペクトル拡散技法である。サブキャリアは、正確な周波数で離間する。離間は、受信機がサブキャリアからのデータを回復することを可能にする「直交性」をもたらす。時間領域では、OFDMシンボル間干渉をなくすために、ガードインターバル(たとえば、サイクリックプレフィックス)が各OFDMシンボルに追加され得る。ULは、高いピーク対平均電力比(PAPR)を補償するために、SC-FDMAをDFT拡散OFDM信号の形態で使用し得る。
【００３９】
図3は、ユーザプレーンおよび制御プレーンのための無線プロトコルアーキテクチャの一例を示す図である。UE302およびeNBのための無線プロトコルアーキテクチャは、層1、層2、および層3という3つの層で示されている。データ/シグナリングの通信322は、3つのレイヤにわたってUE302とeNB204との間で発生する場合がある。層1(L1層)は最下層であり、様々な物理層の信号処理機能を実装する。L1層は、本明細書では物理層306と呼ばれる。層2(L2層)308は、物理層306の上にあり、物理層306を介したUEとeNBとの間のリンクを担う。
【００４０】
ユーザプレーンでは、L2層308は、媒体アクセス制御(MAC)サブレイヤ310と、無線リンク制御(RLC)サブレイヤ312と、パケットデータコンバージェンスプロトコル(PDCP)サブレイヤ314とを含み、これらはネットワーク側のeNBで終端する。以下に記載するように、UEは、ネットワーク側のPDNゲートウェイ118で終端するネットワーク層(たとえばIP層318)と、接続の他端(たとえば、遠端のUE、サーバなど)で終端するアプリケーション層320とを含めて、L2層308より上にいくつかの上位層を有し得る。
【００４１】
汎用パケット無線サービス(GPRS)ベースのユーザプレーンをUEがサポートする態様では、プロトコルスタック322は、サブネットワーク依存コンバージェンスプロトコル(SNDCP)324、およびRLCサブレイヤ312とIPサブレイヤ318との間の論理リンクレイヤ326を含む場合がある。そのような態様では、SNDCP324およびLLC326は、SGSN118で終端となる場合がある。
【００４２】
PDCPサブレイヤ314は、異なる無線ベアラと論理チャネルとの間の多重化を行う。PDCPサブレイヤ314はまた、無線送信のオーバーヘッドを低減するための上位層データパケットのヘッダ圧縮、データパケットの暗号化によるセキュリティ、および、eNB間のUEのハンドオーバのサポートを行う。RLCサブレイヤ312は、上位層のデータパケットのセグメント化および再構築、失われたデータパケットの再送信、ならびに、ハイブリッド自動再送要求(HARQ)による順序の狂った受信を補償するためのデータパケットの再順序付けを行う。MACサブレイヤ310は、論理チャネルとトランスポートチャネルとの間の多重化を行う。MACサブレイヤ310はまた、複数のUEの間における、1つのセルの中の様々な無線リソース(たとえばリソースブロック)の割振りを担う。MACサブレイヤ310はまた、HARQ動作も担う。
【００４３】
制御プレーンでは、UEおよびeNBのための無線プロトコルアーキテクチャは、制御プレーンのためのヘッダ圧縮機能がないことを除いて、物理層306およびL2層308について実質的に同じである。制御プレーンはまた、層3(L3層)中に無線リソース制御(RRC)サブレイヤ316を含む。RRCサブレイヤ316は、無線リソース(すなわち、無線ベアラ)を取得すること、および、eNBとUE302との間のRRCシグナリングを使用して下位層を構成することを担う。ユーザプレーンはまた、インターネットプロトコル(IP)サブレイヤ318およびアプリケーションサブレイヤ320を含む。IPサブレイヤ318およびアプリケーションサブレイヤ320は、eNB204とUE302との間のアプリケーションデータの通信をサポートすることに関与する。
【００４４】
図4は、アクセスネットワーク内でUE450と通信しているネットワークエンティティ410(たとえば、NB、eNB、RNC、SGSN、GGSNなど)のブロック図である。DLでは、コアネットワークからの上位層パケットが、コントローラ/プロセッサ475に与えられる。コントローラ/プロセッサ475は、L2層の機能を実装する。DLでは、コントローラ/プロセッサ475は、様々な優先度メトリックに基づいて、ヘッダ圧縮と、暗号化と、パケットのセグメント化および再順序付けと、論理チャネルおよびトランスポートチャネルの間の多重化と、UE450への無線リソース割振りとを行う。コントローラ/プロセッサ475はまた、HARQ動作と、失われたパケットの再送信と、UE450へのシグナリングとを担う。
【００４５】
送信(TX)プロセッサ416は、L1層(すなわち、物理層)のための様々な信号処理機能を実装する。信号処理機能は、UE450における前方誤り訂正(FEC:forward error correction)と、様々な変調方式(たとえば、2位相シフトキーイング(BPSK:binary phase-shift keying)、4位相シフトキーイング(QPSK:quadrature phase-shift keying)、M位相シフトキーイング(M-PSK:M-phase-shift keying)、M直交振幅変調(M-QAM:M-quadrature amplitude modulation))に基づいた信号群へのマッピングとを可能にするために、コーディングとインターリービングとを含む。次いで、コーディングされ変調されたシンボルは、並列ストリームに分割される。各ストリームは、次いでOFDMサブキャリアにマッピングされ、時間領域および/または周波数領域中で基準信号(たとえば、パイロット)と多重化され、次いで逆高速フーリエ変換(IFFT)を使用して互いに合成されて、時間領域OFDMシンボルストリームを搬送する物理チャネルが生成される。OFDMストリームは、複数の空間ストリームを生成するために空間的にプリコーディングされる。チャネル推定器474からのチャネル推定値は、コーディングおよび変調方式を判断するために、ならびに空間処理のために使用され得る。チャネル推定値は、UE450によって送信される基準信号および/またはチャネル状態フィードバックから導出され得る。次いで、各空間ストリームは、別個の送信機418TXを介して異なるアンテナ420に与えられる。各送信機418TXは、送信のためにそれぞれの空間ストリームでRFキャリアを変調する。
【００４６】
UE450において、各受信機454RXは、そのそれぞれのアンテナ452を通して信号を受信する。各受信機454RXは、RFキャリア上に変調された情報を回復し、情報を受信(RX)プロセッサ456に与える。RXプロセッサ456は、L1層の様々な信号処理機能を実装する。RXプロセッサ456は、情報に対して空間処理を実行して、UE450に向けられたあらゆる空間ストリームを回復する。複数の空間ストリームがUE450に向けられる場合、それらはRXプロセッサ456によって単一のOFDMシンボルストリームに合成され得る。次いで、RXプロセッサ456は、高速フーリエ変換(FFT)を使用して、OFDMシンボルストリームを時間領域から周波数領域に変換する。周波数領域信号は、OFDM信号のサブキャリアごとに別々のOFDMシンボルストリームを備える。各サブキャリア上のシンボルと基準信号とは、ネットワークエンティティ410によって送信される、可能性が最も高い信号群ポイントを判断することによって回復され、復調される。これらの軟判定は、チャネル推定器458によって計算されるチャネル推定値に基づき得る。次いで、軟判定は、物理チャネル上でネットワークエンティティ410によって最初に送信されたデータと制御信号とを回復するために復号され、デインターリーブされる。次いで、データおよび制御信号は、コントローラ/プロセッサ459に与えられる。
【００４７】
コントローラ/プロセッサ459は、L2層を実装する。コントローラ/プロセッサは、プログラムコードとデータとを記憶するメモリ460に関連付けられ得る。メモリ460は、コンピュータ可読媒体と呼ばれることもある。ULでは、コントローラ/プロセッサ459は、コアネットワークからの上位層パケットを回復するために、トランスポートチャネルと論理チャネルとの間での多重分離と、パケット再構築と、復号と、ヘッダ復元と、制御信号処理とを行う。次いで、上位層パケットは、L2層の上のすべてのプロトコル層を表すデータシンク462に与えられる。また、様々な制御信号が、L3処理のためにデータシンク462に与えられ得る。コントローラ/プロセッサ459はまた、HARQ動作をサポートするために、肯定応答(ACK)および/または否定応答(NACK)プロトコルを使用した誤り検出を担う。
【００４８】
ULでは、データソース467は、コントローラ/プロセッサ459に上位層パケットを与えるために使用される。データソース467は、L2層の上のすべてのプロトコル層を表す。ネットワークエンティティ410によるDL送信に関して説明した機能と同様に、コントローラ/プロセッサ459は、ネットワークエンティティ410による無線リソース割振りに基づいて、ヘッダ圧縮と、暗号化と、パケットのセグメント化および再順序付けと、論理チャネルとトランスポートチャネルとの間の多重化とを行うことによって、ユーザプレーンおよび制御プレーンのためのL2層を実装する。コントローラ/プロセッサ459はまた、HARQ動作と、失われたパケットの再送信と、ネットワークエンティティ410へのシグナリングとを担う。
【００４９】
ネットワークエンティティ410によって送信される基準信号またはフィードバックからチャネル推定器458によって導出されるチャネル推定値は、適切なコーディングおよび変調方式を選択すること、ならびに空間処理を容易にするために、TXプロセッサ468によって使用され得る。TXプロセッサ468によって生成される空間ストリームは、別個の送信機454TXを介して異なるアンテナ452に与えられる。各送信機454TXは、送信のためにそれぞれの空間ストリームでRFキャリアを変調する。
【００５０】
UL送信は、UE450における受信機能に関して説明した方法と同様の方法で、ネットワークエンティティ410において処理される。各受信機418RXは、そのそれぞれのアンテナ420を通して信号を受信する。各受信機418RXは、RFキャリア上に変調された情報を回復し、情報をRXプロセッサ470に与える。RXプロセッサ470は、L1層を実装し得る。
【００５１】
コントローラ/プロセッサ475は、L2層を実装する。コントローラ/プロセッサ475は、プログラムコードとデータとを記憶するメモリ476に関連付けられ得る。メモリ476は、コンピュータ可読媒体と呼ばれることもある。ULでは、コントローラ/プロセッサ475は、UE450からの上位層パケットを回復するために、トランスポートチャネルと論理チャネルとの間での多重分離と、パケット再構築と、復号と、ヘッダ復元と、制御信号処理とを行う。コントローラ/プロセッサ475からの上位層パケットは、コアネットワークに与えられ得る。コントローラ/プロセッサ475はまた、HARQ動作をサポートするために、ACKおよび/またはNACKプロトコルを使用した誤り検出を担う。
【００５２】
図5は、一態様により、少量のデータのコネクションレスデータ送信(たとえば、データ送信がRRCアイドルモードに入る)を可能にする、例示的な通信ネットワーク500を描写する。
【００５３】
通信ネットワーク500は、ワイヤレスデバイス502(たとえば、M2Mエンドデバイス、M2Mゲートウェイ、またはM2Mクライアントデバイス、UEなど)と、UTRANエンティティ520(たとえば、RNC)と、SGSN530とを含む場合がある。一態様では、通信ネットワーク500はさらに、接続523を介して、ネットワークエンティティ(たとえば、M2Mサーバなど)に接続される場合がある。
【００５４】
ワイヤレスデバイス502は、構成要素/モジュール/サブシステムの中でも特に、アプリケーション処理サブシステム504と、RRCアイドルスモールデータ処理モジュール508とを含む場合がある。一態様では、アプリケーション処理サブシステム504は、M2M通信の一部として、データトランザクションモジュール506を使用してデータを取得することができる。たとえば、データトランザクションモジュール506は、ワイヤレスデバイス502に関連付けられた1つまたは複数のセンサからデータを取得することができ、アプリケーション向けの「キープアライブ」メッセージを生成することができる、などである。RRCアイドルスモールデータ処理モジュール508は、取得されたデータがスモールデータ(たとえば、少ないデータ量)として分類され得るかどうかを判定することができる。そのような態様では、取得されたデータは、データ用のパケットサイズ、ワイヤレスデバイス502による通信用のアップリンク(UL)パケットの数、ワイヤレスデバイス502のローカル構成、ワイヤレスデバイス502に関連付けられたアプリケーションからの指示などに基づいて、スモールデータとして分類することができる。
【００５５】
RRCアイドルスモールデータ処理モジュール508は、ランダムアクセス手順モジュール510と、パケットチャネルプロセスモジュール512と、RRCアイドルモード通信モジュール514とを含む場合がある。一態様では、RRCアイドルスモールデータ処理モジュール508は、ワイヤレスデバイス502が特別なアイドル状態で動作することを可能にすることができる。そのような特別なアイドル状態では、ワイヤレスデバイス502は、UEコンテキストを有さず、UTRAN520とのフルUEコンテキストを有していない場合がある。さらに、永続的なリソースの割振りがワイヤレスデバイス502に提供されず、ワイヤレスデバイス502とのRRC接続が存在しない。ワイヤレスデバイス502がRRC接続モードにある態様では、データは、IPレイヤPDUを使用して519で通信される場合がある。
【００５６】
一態様では、ランダムアクセス手順モジュール510は、ランダムアクセス手順を実行することができる。そのような態様では、ランダムアクセス手順モジュール510は、UTRAN520とのRACHを確立することができる。ワイヤレスデバイス502が移動して新しいセルからサービスを受信する態様では、ランダムアクセス手順モジュール510は、ランダムアクセス手順を再初期化するように構成される場合があり、リソースの割振り(RA)が変更されない場合、新しいセル内で少なくとも1つのパケットを送ることができる。そのような態様では、UTRAN520は、ARQを実行して、セルの変更に起因して失われた可能性があるパケットを繰り返すことができる。
【００５７】
確立されたRACHを使用して、パケットチャネルプロセスモジュール512は、一時的な無線ベアラを取得してスモールデータの通信に使用することができる。そのような態様では、ワイヤレスデバイス502は、UTRAN520にパケットチャネル要求を送ることができる。一態様では、要求は、UE識別子として一時的な論理リンク識別子(TLLI)を含む場合がある。要求に応答して、UTRAN520は、(GPRSの一時的なブロックフロー(TBF)と同様の)一時的な無線ベアラおよび無線ネットワーク一時識別子(RNTI)をワイヤレスデバイス502に割り当てることができる。一態様では、一時的な無線ベアラは、時間期間、パケットの数などに有効であり得る。別の態様では、1つまたは複数のデフォルトのUEの無線機能分類は、要求内の完全なUEの無線機能情報要素(IE)の送信を回避するように定義される場合がある。
【００５８】
取得された一時的な無線ベアラに基づいて、RRCアイドルモード通信モジュール514は、517でUTRAN520にスモールデータを通信することができる。UMTS環境でGPRSベースのプロトコルスタックを使用してスモールデータが通信される態様では、RRCアイドルモード通信モジュール514は、517でRLC/MAC PDU内のスモールデータ(たとえば、IP PDU)を通信することができる。さらにそのような態様では、RRCアイドルモード通信モジュール514は、RLC/MAC PDU内のサブネットワーク依存コンバージェンスプロトコル(SNDCP)、LLC、およびサービスアクセスポイント識別子(NSAPI)の情報(たとえば、RLC/MAC PDU(TLLI,LLC(SNDCP(NSAPI,IP PDU)))を含む場合がある。GPRSベースのプロトコルスタックがUMTS環境で使用されるとき、ヘッダ圧縮はSNDCPによって処理され得、ユーザプレーンのセキュリティはLLCによって処理され得、パケットデータプロトコル(PDP)のコンテキストはNSAPIによって識別され得る。UMTSベースのプロトコルスタックを使用してスモールデータが通信される態様では、RRCアイドルモード通信モジュール514は、517でパケットデータコンバージェンスプロトコル(PDCP)PDU内のスモールデータ(たとえば、IP PDU)を通信することができる。
【００５９】
UTRAN520は、RRCアイドルモード通信モジュール522と、共通スモールデータ接続モジュール524とを含む場合がある。RRCアイドルモード通信モジュール522は、517でワイヤレスデバイス502と通信する(たとえば、ワイヤレスデバイス502からスモールデータを受信し、ワイヤレスデバイス502に応答スモールデータを送信する)ように構成することができる。一態様では、RRCアイドルモード通信モジュール522は、様々なPDUフォーマット(たとえば、RLC/MAC PDU、PDCP PDUなど)を使用して、(ワイヤレスデバイス502がRRCアイドル動作モードを維持している間)ワイヤレスデバイス502とスモールデータを通信することができる。共通スモールデータ接続モジュール524は、SGSN530との共通スモールデータ接続521を確立し、維持し、および/または使用するように構成することができる。一態様では、UTRAN520とSGSN530は、共通スモールデータ接続521を「Iu」接続として確立することができる。LTEによってサポートされる通信ネットワーク500では、共通スモールデータ接続521は「S1」接続であり得る。共通スモールデータ接続521は、スモールデータ向けに使用可能なベアラを含む場合がある。一態様では、セキュリティを保証するために、ワイヤレスデバイス502とSGSN530との間で認証および暗号化を実行することができる。言い換えれば、共通スモールデータ接続521は、UTRAN520とSGSN530のペアによってサービスされる、ワイヤレスデバイス502用のSGSN530とUTRAN520との間の、あらかじめ構成された共通GPRSトンネリングプロトコル(GTP)-Uトンネルである。
【００６０】
SGSN530は、ワイヤレスデバイス502とのスモールデータの通信を可能にするように構成された、共通スモールデータ接続モジュール524を含む場合がある。一態様では、SGSN530は、523でスモールデータ用の送信先および/または発信元のネットワークエンティティに接続される場合がある。
【００６１】
図6、図7、図10、および図13は、提示された主題の様々な態様による様々な方法を示している。説明を簡単にするために、方法は一連の動作またはシーケンスステップとして図示および記載されているが、いくつかの動作は、本明細書に図示および記載されたものと異なる順序で、かつ/または他の動作と同時に行うことができるので、請求された主題は動作の順序によって限定されないことを理解および諒解されたい。たとえば、方法は、代わりに、状態図などにおいて一連の相互に関係する状態またはイベントとして表すことができることを、当業者は理解および諒解されよう。その上、請求された主題に従って方法を実施するために、示されたすべての動作が必要とされ得るとは限らない。加えて、以下および本明細書の全体にわたって開示される方法を製造品に記憶して、そのような方法をコンピュータに搬送および伝達するのを容易にすることができることをさらに諒解されたい。本明細書で使用される製造品という用語は、任意のコンピュータ可読デバイス、搬送波、または媒体からアクセス可能なコンピュータプログラムを包含するものとする。
【００６２】
図6は、一態様により、コネクションレスデータ送信動作を可能にすることができる、例示的な通信ネットワーク600を描写する。一態様では、通信ネットワーク600は、UMTSまたはLTEベースのネットワークであり得る。通信ネットワーク600は、UE602と、無線ネットワークコントローラ(RNC)604(たとえば、LTEベースのネットワーク用のMME)と、サービング汎用パケット無線サービス(GPRS)サポートノード(SGSN)606と、ゲートウェイGPRSサポートノード(GGSN)/PDNゲートウェイ(PGW)608とを含む場合がある。
【００６３】
動作610で、UE602はRRCアイドルモードに入る。一態様では、共通スモールデータ接続を使用するように構成されたUE602は、特別なアイドル状態で動作することができる。そのようなアイドル状態では、UE602は、UEコンテキストを有さず、RNC604とのフルUEコンテキストを有していない。さらに、永続的なリソースの割振りがUE602に提供されず、UEとのRRC接続が存在しない。UE602がRRC接続モードにあるとき(たとえば、NASシグナリング送信が使用されるとき)、従来のデータ通信手順は、任意のサイズのデータを通信するために使用することができる。一態様では、従来のアイドルモードモビリティ手順が実行される場合がある。UEが共通スモールデータ接続を使用するように構成された場合、ハンドオーバは必要ではない。たとえば、共通スモールデータ接続がUEについてアクティブである場合に、UE602が1つのセルから別のセルに移動するとき、UE602は、ULスモールデータ送信手順を再初期化することができ(動作618、620)、リソースの割振り(RA)が変更されない場合、新しいセル内で少なくとも1つのパケットを送ることができる。そのような態様では、RNCは、ARQを実行して、セルの変更に起因して失われた可能性があるパケットを繰り返すことができる。
【００６４】
動作624の前ならいつでも発生する動作612で、RNC604とSGSN606は、共通スモールデータ接続(たとえば、共通Iu/S1)を構成することができる。ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションシステム(UMTS)によってサポートされる通信ネットワーク600では、RNC604からSGSN606への共通スモールデータ接続は「Iu」接続である。LTEによってサポートされる通信ネットワーク600では、共通スモールデータ接続は「S1」接続である。共通スモールデータ接続は、スモールデータ向けに使用可能なベアラを含む場合がある。一態様では、セキュリティを保証するために、UE602とSGSN606との間で認証および暗号化を実行することができる。言い換えれば、共通スモールデータ接続は、RNC604とSGSN606のペアによってサービスされる、UE602用のSGSN606とRNC604との間の、あらかじめ構成された共通GPRSトンネリングプロトコル(GTP)-Uトンネルである。
【００６５】
動作614で、UE602は、少量のデータ(たとえば、スモールデータ)を取得することができる。一態様では、UE602に関連付けられたセンサは、M2Mセンサ値を生成することができる。別の態様では、UE602は、アプリケーション向けの「キープアライブ」メッセージを生成することができる。本明細書で使用するスモールデータは、パケットサイズ、到達したULパケットの数、ローカルUE602の構成、データをスモールデータとして扱うアプリケーションからの指示などに基づいて定義することができる。
【００６６】
動作616で、UE602およびRNC604は、ランダムアクセス手順を実行することができる。そのような態様では、ランダムアクセスチャネル(RACH)を確立することができる。
【００６７】
動作618で、UE602は、RNC604にパケットチャネル要求を送ることができる。一態様では、要求は、UE識別子として一時的な論理リンク識別子(TLLI)を含む場合がある。要求に応答して、RNC604は、(GPRSの一時的なブロックフロー(TBF)と同様の)一時的な無線ベアラおよび無線ネットワーク一時識別子(RNTI)をUE602に割り当てることができる。一態様では、一時的な無線ベアラは、時間期間、パケットの数などに有効であり得る。別の態様では、1つまたは複数のデフォルトのUEの無線機能分類は、要求内の完全なUEの無線機能情報要素(IE)の送信を回避するように定義される場合がある。
【００６８】
動作620で、RNC604は、RBおよびRNTIを含むパケットチャネル応答を送ることができる。別の態様では、TLLIは、競合を解決するために応答メッセージに含まれる場合がある。
【００６９】
動作622で、UE602は、RBを介してスモールデータ(たとえば、IP PDU)を送る。上記のように、UMTS環境でGPRSベースのプロトコルスタックを使用してスモールデータが通信される態様では、PDUはRLC/MAC PDUに含まれる場合がある。さらにそのような態様では、サブネットワーク依存コンバージェンスプロトコル(SNDCP)、LLC、およびサービスアクセスポイント識別子(NSAPI)の情報は、RLC/MAC PDUに含まれる場合がある(たとえば、RLC/MAC PDU(TLLI,LLC(SNDCP(NSAPI,IP PDU)))。GPRSベースのプロトコルスタックがUMTS環境で使用されるとき、ヘッダ圧縮はSNDCPによって処理され得、ユーザプレーンのセキュリティはLLCによって処理され得、パケットデータプロトコル(PDP)のコンテキストはNSAPIによって識別され得る。さらに上記のように、UMTSベースのプロトコルスタックを使用してスモールデータが通信される態様では、PDUはパケットデータコンバージェンスプロトコル(PDCP)PDUであり得る。
【００７０】
動作624で、RNC604は、612で確立された共通スモールデータ接続を使用して、SGSNにスモールデータ(たとえば、IP PDU)を通信することができる。UMTS環境でGPRSベースのプロトコルスタックを使用してスモールデータが通信される態様では、PDUはGTP PDUに含まれる場合がある。そのような態様では、GTP PDUは、GTP PDU(TLLI,LLC(SNDCP(NSAPI,IP PDU)))としてフォーマットされ、共通接続を介して通信される場合がある。UMTSベースのプロトコルスタックを使用してスモールデータが通信される態様では、PDUはGTP PDUを使用して通信される場合もある。そのような態様では、GTP PDUは、GTP PDU(TLLI,NSAPI,IP PDU)としてフォーマットされ、共通データ接続を介して通信される場合がある。
【００７１】
動作626で、SGSN606は、GTP PDUを使用してPGW608にスモールデータ(たとえば、IP PDU)を通信することができる。そのような態様では、SGSN606は、TLLIおよびNSAPIに従ってUEコンテキストおよびPDPコンテキストを識別することができる。ネットワークエンティティ(たとえば、PDN)によって応答が予想および/または生成されない態様では、処理はここで停止することができる。PDUが予想および/または受信される場合、プロセスは動作628に進むことができる。
【００７２】
動作628で、ダウンリンクのユーザデータが到達したとき、GGSN/PGW608はSGSN606にユーザデータを転送する。
【００７３】
動作622および624と同様だが逆に、動作630で、SGSN606によりUE602がアクティブと見なされる(たとえば、タイマが満了した)とき、SGSN606は、共通スモールデータ接続(GDP PDU)を介して、TLLIおよびNSAPIと一緒にユーザパケットをRNC604に転送することができ、次いで動作632で、RNC604は、620で取得された一時的な無線ベアラを介して、ユーザデータおよびNSAPIをUE602に送ることができる。
【００７４】
一時的な無線ベアラが期限切れになった後、UE602は、送信するデータをさらに有する場合、一時的な無線ベアラのリソースを再び要求するか、またはフルサービス要求手順を実行することができる。UEがシグナリング、たとえば、送信するルーティング領域の更新情報を有する場合、UEはRRC接続をセットアップし、通常の接続モードでデータ通信を実行することができる。
【００７５】
別の動作上の態様では、スモールデータはダウンリンク(図示せず)上で初期化することができる。そのような態様では、UE602がアイドルモードにある場合、DLデータはSGSN606内で受信することができる。そのような態様では、SGSN606は、サービス要求手順によって要求されたネットワークを初期化することができる。UE602がページングを受信したとき、UE602は、ULスモールデータ送信と同じ手順を辿って、ネットワークにダミーパケットを送ることができる。SGSN606がダミーパケットを受信したとき、SGSN606は、ULスモールデータ送信手順の動作630および632で指定されたように、UE602にダウンリンクパケットを送る。
【００７６】
図7は、コネクションレスデータ送信動作の第1のプロセス700を記述する例示的なフローチャートを描写する。一態様では、プロセス700はワイヤレスデバイスによって実行される場合がある。
【００７７】
ブロック702で、UE(たとえば、ワイヤレスデバイス502)は、アプリケーションからデータを内部的に取得することができる。一態様では、データは送信の前に暗号化される場合がある。そのような態様では、暗号化は、UEとSGSNとの間のセキュリティを保証することに基づく場合がある。
【００７８】
ブロック704で、UEは、取得されたデータが、UEをRRCアイドル動作モードからRRC接続動作モードに変更せずに通信することができるスモールデータとしての資格があるかどうかを、判定することができる。一態様では、データは、データ用のパケットサイズ、UEによる通信用のアップリンク(UL)パケットの数、UEのローカル構成、UEに関連付けられたアプリケーションからの指示などに基づいて、スモールデータとしての資格を得ることができる。
【００７９】
ブロック704で、データがスモールデータとしての資格がないとUEが判定した場合、ブロック706で、UEは、サービス要求プロセスを実行することによってRRC接続モードに切り替わることができ、ブロック708で、UEは、IPレイヤパケットデータユニット(PDU)としてデータを通信することができる。
【００８０】
対照的に、ブロック704で、データがスモールデータとしての資格があるとUEが判定した場合、ブロック710で、UEは、UEが現在RRCアイドルモードで動作しているかどうかを判定する。本明細書では、UEがRRCアイドルモードにあるとき、UEはUEおよびRNCとのUEコンテキストを欠き、永続的なリソースの割振りを欠く。ブロック710で、UEがRRC接続モードで動作しているとUEが判定した場合、ブロック708で、UEは、IPレイヤPDUとしてデータを通信することができる。
【００８１】
対照的に、UEがRRCアイドルモードで動作している場合、ブロック712で、UEは、ランダムアクセス手順を実行することができる。そのような態様では、ランダムアクセスチャネル(RACH)を確立することができる。
【００８２】
ブロック714で、UEは、パケットチャネル通信を実行して、一時的な無線ベアラを取得することができる。一態様では、パケットチャネル通信は、RNCへのパケットチャネル要求の送信と、一時的な無線ベアラによるパケットチャネル割当ての受信とを含む場合がある。一態様では、パケットチャネル割当ては、一時的なブロックフロー(TBF)リソースの割振りであり得る。別の態様では、一時的な無線ベアラは、しきい値の持続時間、パケット送信のしきい値の数などに有効であり得る。
【００８３】
ブロック716で、UEは、ユーザプレーンを介して、一時的な無線ベアラを使用してデータを送信することができる。UMTSまたはLTEベースのネットワーク内でGPRSベースのプロトコルスタックを使用してデータを送信するようにUEが構成された態様では、データはRLC/MAC PDUを使用して送信することができる。そのような態様では、RLC/MAC PDUは、UEを識別するTLLI、SNDCP情報、LLC情報、およびPDPコンテキストを識別するNSAPIをさらに含む場合がある。UMTSベースのプロトコルスタックを使用してデータを送信するようにUEが構成された態様では、データはPDCP PDUを使用して送信することができる。
【００８４】
オプションの態様では、ブロック718で、UEはサービングセル内の変化を検出することができる。ブロック718で、UEがサービングセル内の変化を検出した場合、オプションのブロック720で、UEは、パケットチャネル通信を再び実行し、RAが変更されていない場合新しいセル内で少なくとも1つのパケットを送ることができる。新しいサービングセルが同じRNCによってサポートされる場合、同じ一時的な無線ベアラを使用することができる。そのような態様では、RNCは、ARQを実行して、セルの変更に起因して失われた可能性があるパケットを繰り返すことができる。
【００８５】
オプションのブロック722で、UEは、送信されたスモールデータに応答してデータを受信することができる。そのような態様では、応答データは、一時的な無線ベアラを使用して受信することができる。
【００８６】
図8は、例示的な装置802における様々なモジュール/手段/構成要素間のデータフローを示す概念的なデータフロー図800である。装置は、ワイヤレスデバイス(たとえば、M2Mエンドデバイス、M2Mゲートウェイ、またはM2Mクライアントデバイスなど)であり得る。装置は、受信モジュール804と、RRCアイドルスモールデータ処理モジュール806と、アプリケーション処理モジュール808と、送信モジュール810とを含む。
【００８７】
動作上の一態様では、アプリケーション処理モジュール808は、ネットワークエンティティ(たとえば、UTRAN102、SGSN118)に送信するためにアプリケーション809からデータ820を取得することができる。RRCアイドルスモールデータ処理モジュール806は、データ820がスモールデータとしての資格があると判定することができ、RRC接続動作モードに切り替えずに、メッセージ824を生成してデータ820を通信することができる。UMTSまたはLTEベースのネットワーク内でGPRSベースのプロトコルスタックを使用してデータ820を送信するようにUEが構成された態様では、メッセージ824はRLC/MAC PDUであり得る。そのような態様では、RLC/MAC PDUは、UEを識別するTLLI、SNDCP情報、LLC情報、およびPDPコンテキストを識別するNSAPIをさらに含む場合がある。UMTSベースのプロトコルスタックを使用してデータ820を送信するようにUEが構成された態様では、メッセージ824はPDCP PDUであり得る。その後、送信モジュール810は、ネットワークエンティティ102、118にメッセージ824を送信することができる。オプションの態様では、装置802は、受信モジュール804を介して、応答データ828を有するメッセージ826を受信することができる。そのようなオプションの態様では、RRCアイドルスモールデータ処理モジュール806は、受信されたメッセージ826を処理して応答データ828を抽出し、1つまたは複数のアプリケーション809に応答データ828を供給することができる。
【００８８】
装置は、図6および図7の上記のコールフローおよび/またはフローチャートにおけるアルゴリズムのステップの各々を実行する、追加のモジュールを含み得る。したがって、図6および図7の上記のフローチャートにおける各ステップは、モジュールによって実行することができ、装置は、それらのモジュールのうちの1つまたは複数を含み得る。それらのモジュールは、プロセッサによる実装のためにコンピュータ可読媒体内に記憶された、上述のプロセス/アルゴリズムを実行するように構成されたプロセッサによって実装された、上述のプロセス/アルゴリズムを実行するように特に構成された、1つまたは複数のハードウェア構成要素、またはそれらの何らかの組合せであり得る。
【００８９】
図9は、処理システム914を採用する装置802'のためのハードウェア実装の一例を示す図900である。処理システム914は、バス924によって概略的に表されるバスアーキテクチャで実装され得る。バス924は、処理システム914の特定の適用例および全体的な設計制約に応じて、任意の数の相互接続するバスおよびブリッジを含み得る。バス924は、プロセッサ904によって表される1つまたは複数のプロセッサおよび/またはハードウェアモジュール、モジュール804、806、808、809、810、ならびにコンピュータ可読媒体906を含む、様々な回路を互いにリンクさせる。バス924は、タイミングソース、周辺機器、電圧調整器、および電力管理回路など、様々な他の回路をリンクさせることもでき、これらの回路は当技術分野でよく知られており、したがって、これ以上は説明しない。
【００９０】
処理システム914は、トランシーバ910に結合され得る。トランシーバ910は、1つまたは複数のアンテナ920に結合される。トランシーバ910は、送信媒体上の様々な他の装置と通信するための手段を提供する。処理システム914は、コンピュータ可読媒体906に結合されたプロセッサ904を含む。プロセッサ904は、コンピュータ可読媒体906上に記憶されたソフトウェアの実行を含む、全般的な処理を担う。ソフトウェアは、プロセッサ904によって実行されると、任意の特定の装置の上記で説明した様々な機能を処理システム914に実行させる。コンピュータ可読媒体906は、ソフトウェアを実行するときにプロセッサ904によって操作されるデータを記憶するために使用されてもよい。処理システムは、モジュール804、806、808、809、および810のうちの少なくとも1つをさらに含む。モジュールは、コンピュータ可読媒体906に常駐する/記憶される、プロセッサ904で動作しているソフトウェアモジュール、プロセッサ904に結合された1つもしくは複数のハードウェアモジュール、またはそれらの何らかの組合せとすることができる。一態様では、処理システム914は、UE450の構成要素であり得、メモリ460、ならびに/または、TXプロセッサ468、RXプロセッサ456、およびコントローラ/プロセッサ459のうちの少なくとも1つを含む場合がある。
【００９１】
一構成では、ワイヤレス通信用の装置802/802'は、UMTSまたはLTEベースのネットワーク内のユーザプレーンを介したスモールデータ送信用の1つまたは複数の基準を満たすデータの通信用の一時的な無線ベアラを取得するための手段と、UEをRRCアイドルモードに維持しながら一時的な無線ベアラを使用して、ユーザプレーンを介してデータを送信するための手段とを含む。一態様では、装置802/802'は、送信に応答して、UEをRRCアイドルモードに維持しながら一時的な無線ベアラを介して、応答データを受信するための手段をさらに含む。一態様では、装置802/802'の取得するための手段は、RNCにパケットチャネル要求を送信することと、一時的な無線ベアラに関連付けられたパケットチャネルを受信することとを行うようにさらに構成される場合がある。一態様では、装置802/802'は、データの送信後にUEにサービスを行う新しいセル内の変化を検出するための手段を含む場合もある。そのような態様では、送信するための手段は、RNCに新しいパケットチャネル要求を送信するように構成される場合があり、受信するための手段は、RNCが新しいセルをサポートするとの判定に基づいて、一時的な無線ベアラによる新しいパケットチャネル割当てを受信するようにさらに構成される場合がある。
【００９２】
上記に記載されるように、処理システム914は、TXプロセッサ468と、RXプロセッサ456と、コントローラ/プロセッサ459とを含み得る。したがって、一構成では、上記の手段は、上記の手段によって、記載された機能を実行するように構成された、TXプロセッサ468と、RXプロセッサ456と、コントローラ/プロセッサ459とであり得る。
【００９３】
図10は、ワイヤレス通信の第2のプロセス1000のフローチャートである。方法は、UTRAN(たとえば、ノードB、eノードB、RNC)によって実行される場合がある。
【００９４】
ブロック1002で、UTRANは、SGSNとの共通スモールデータ接続を確立することができる。一態様では、共通スモールデータ接続は共通Iu接続であり得る。別の態様では、共通スモールデータ接続は共通S1接続であり得る。そのような態様では、UTRANは、EPCネットワークを有するLTEまたはUMTSをサポートするネットワークで使用可能である。
【００９５】
ブロック1004で、UTRANは、UEとのランダムアクセス手順を実行することができる。そのような態様では、ランダムアクセス手順はRACHを確立することができる。
【００９６】
ブロック1006で、UTRANは、UEとのパケットチャネル通信を実行して、一時的な無線ベアラを割り振ることができる。一態様では、パケットチャネル通信は、UEからのパケットチャネル要求の受信と、一時的な無線ベアラによるパケットチャネル割当ての送信とを含む場合がある。一態様では、パケットチャネル割当ては、一時的なブロックフロー(TBF)リソースの割振りであり得る。別の態様では、一時的な無線ベアラは、しきい値の持続時間、パケット送信のしきい値の数などに有効であり得る。
【００９７】
ブロック1008で、UTRANは、一時的な無線ベアラを使用して、UEからのユーザプレーンを介したスモールデータを(たとえば、eNBを介して)受信することができる。一態様では、データは、データ用のパケットサイズ、UEによる通信用のアップリンク(UL)パケットの数、UEのローカル構成、UEに関連付けられたアプリケーションからの指示などに基づいて、スモールデータとしての資格を得ることができる。
【００９８】
ブロック1010で、UTRANは、共通スモールデータ接続を使用して、SGSNにスモールデータを送ることができる。UMTSまたはLTEベースのネットワーク内でGPRSベースのプロトコルスタックを使用してデータを送るようにUTRANが構成された態様では、スモールデータはGTP PDUを使用して送られる場合がある。そのような態様では、GTP PDUは、UEを識別するTLLI、SNDCP情報、LLC情報、およびPDPコンテキストを識別するNSAPIをさらに含む場合がある。UMTSベースのプロトコルスタックを使用してデータを送るようにUTRANが構成された態様では、スモールデータはGTP PDUを使用して送られる場合もある。そのような態様では、GTP PDUは、UEを識別するTLLI、およびPDPコンテキストを識別するNSAPIをさらに含む場合がある。
【００９９】
オプションの態様では、ブロック1012で、UTRANは、アイドルモードにあるUEから新しいパケットチャネル要求を受信することができる。そのような態様では、新しいパケットチャネル要求は、UEが新しいセルによってサービスされていることを示す。
【０１００】
さらなるオプションの態様では、ブロック1014で、UTRANは、新しいセルが同じRNCによってサポートされているかどうかを判定することができる。ブロック1014で、新しいセルが現在のRNCによってサポートされていないとUTRANが判定した場合、ブロック1016で、UTRANは、新しいRNCとフルサービス要求手順を実行するようにUEを促すことができる。対照的に、ブロック1014で、UEがまだ同じRNCによってサービスされているとUTRANが判定した場合、ブロック1018で、UTRANは、存在する一時的な無線ベアラを用いて新しいパケットチャネル応答を送信することができる。
【０１０１】
別のオプションの態様では、ブロック1020で、UTRANは、共通スモールデータ接続を使用して、SGSNから応答データを受信することができる。そのようなオプションの態様では、ブロック1022で、UTRANは、一時的な無線ベアラを使用して、UEに応答データを中継することができる。
【０１０２】
図11は、例示的な装置1102における様々なモジュール/手段/構成要素間のデータフローを示す概念的なデータフロー図1100である。装置はUTRAN(たとえば、RNC)であり得る。装置1102は、受信モジュール1104と、共通スモールデータ接続処理モジュール1106と、送信モジュール1108とを含む。
【０１０３】
動作上の一態様では、装置1102(たとえば、UTRAN520)は、受信モジュール1104でユーザプレーンを介して、ワイヤレスデバイス502からデータ1110を受信することができる。一態様では、データ1110は、ワイヤレスデバイス502がRRCアイドルモードにある間に一時的な無線ベアラを介して受信される。共通スモールデータ接続処理モジュール1106は、受信されたデータ1110を処理することができる。一態様では、共通スモールデータ接続処理モジュール1106は、受信されたデータ1110を処理し、共通スモールデータ接続を介して通信され得るフォーマットにデータをパッケージ化することができる。その後、共通スモールデータ接続処理モジュール1106は、共通スモールデータ接続を介して、かつ送信モジュール1108を使用してSGSN530にデータ1110を送信する。オプションの態様では、受信モジュール1104は、共通スモールデータ接続を介してSGSN530から応答データ1112を受信することができる。そのようなオプションの態様では、共通スモールデータ接続処理モジュール1106は、受信された応答データ1112を処理し、一時的な無線ベアラを使用してUEに通信され得るフォーマットにデータをパッケージ化することができる。その後、応答データ1112は、送信モジュール1108を介してワイヤレスデバイス502に送信することができる。
【０１０４】
装置は、図6および図10の上記のコールフローおよび/またはフローチャートにおけるアルゴリズムのステップの各々を実行する、追加のモジュールを含み得る。したがって、図6および図10の上記のフローチャートにおける各ブロックは、モジュールによって実行することができ、装置は、それらのモジュールのうちの1つまたは複数を含み得る。それらのモジュールは、プロセッサによる実装のためにコンピュータ可読媒体内に記憶された、上述のプロセス/アルゴリズムを実行するように構成されたプロセッサによって実装された、上述のプロセス/アルゴリズムを実行するように特に構成された、1つまたは複数のハードウェア構成要素、またはそれらの何らかの組合せであり得る。
【０１０５】
図12は、処理システム1214を採用する装置1102'のためのハードウェア実装の一例を示す図1200である。処理システム1214は、バス1224によって概略的に表されるバスアーキテクチャで実装され得る。バス1224は、処理システム1214の特定の適用例および全体的な設計制約に応じて、任意の数の相互接続するバスおよびブリッジを含み得る。バス1224は、プロセッサ1204によって表される1つまたは複数のプロセッサおよび/またはハードウェアモジュール、モジュール1104、1106、1108、ならびにコンピュータ可読媒体1206を含む、様々な回路を互いにリンクさせる。バス1224は、タイミングソース、周辺機器、電圧調整器、および電力管理回路など、様々な他の回路をリンクさせることもでき、これらの回路は当技術分野でよく知られており、したがって、これ以上は説明しない。
【０１０６】
処理システム1214は、トランシーバ1210に結合され得る。トランシーバ1210は、1つまたは複数のアンテナ1220に結合される。トランシーバ1210は、送信媒体上の様々な他の装置と通信するための手段を提供する。処理システム1214は、コンピュータ可読媒体1206に結合されたプロセッサ1204を含む。プロセッサ1204は、コンピュータ可読媒体1206上に記憶されたソフトウェアの実行を含む、全般的な処理を担う。ソフトウェアは、プロセッサ1204によって実行されると、任意の特定の装置の上記で説明した様々な機能を処理システム1214に実行させる。コンピュータ可読媒体1206は、ソフトウェアを実行するときにプロセッサ1204によって操作されるデータを記憶するために使用されてもよい。処理システムは、モジュール1104、1106、および1108のうちの少なくとも1つをさらに含む。モジュールは、コンピュータ可読媒体1206に常駐する/記憶される、プロセッサ1204で動作しているソフトウェアモジュール、プロセッサ1204に結合された1つもしくは複数のハードウェアモジュール、またはそれらの何らかの組合せとすることができる。処理システム1214は、ネットワークエンティティ410の構成要素であり得、メモリ476、ならびに/または、TXプロセッサ416、RXプロセッサ470、およびコントローラ/プロセッサ475のうちの少なくとも1つを含み得る。
【０１０７】
一構成では、ワイヤレス通信用の装置1102/1102'は、一時的な無線ベアラの割当てを介して、アイドルモードにあるUEからのユーザプレーンを介したスモールデータ送信用の1つまたは複数の基準を満たすデータを受信するための手段と、共通スモールデータ接続を使用してSGSNにデータを送るための手段とを含む。一態様では、装置1102/1102'の受信および送信するための手段は、一時的な無線ベアラの割当てを使用して、SGSNから応答データを受信し、UEに応答データを送るようにさらに構成される場合がある。一態様では、装置1102/1102'の受信および送信するための手段は、アイドルモードにあるUEからパケットチャネル要求を受信し、一時的な無線ベアラの割当てをUEに送信するようにさらに構成される場合がある。一態様では、装置1102/1102'は、UTRANとSGSNとの間の共通スモールデータ接続を確立するための手段をさらに含む場合がある。一態様では、装置1102/1102'の受信するための手段は、アイドルモードにあるUEから新しいパケットチャネル要求を受信するようにさらに構成される場合がある。一態様では、新しいパケットチャネル要求は、UEが第2のセルによってサービスされていることを示す。そのような態様では、装置1102/1102'は、UTRANが第2のセルによるサービスをサポートすると判定するための手段をさらに含む場合があり、送信するための手段は、一時的な無線ベアラの割当てをUEに送信するようにさらに構成される場合がある。上記の手段は、上記の手段によって、記載された機能を実行するように構成された、装置1102、および/または装置1102'の処理システム1214の、上記のモジュールのうちの1つまたは複数であり得る。上記で説明したように、処理システム1214は、TXプロセッサ416と、RXプロセッサ470と、コントローラ/プロセッサ435とを含み得る。したがって、一構成では、上記の手段は、上記の手段によって、記載された機能を実行するように構成された、TXプロセッサ416と、RXプロセッサ470と、コントローラ/プロセッサ475とであり得る。
【０１０８】
図13は、ワイヤレス通信の第3のプロセス1300のフローチャートである。方法はSGSNによって実行される場合がある。
【０１０９】
ブロック1302で、SGSNは、UTRANとの共通スモールデータ接続を確立することができる。一態様では、共通スモールデータ接続は共通Iu接続であり得る。別の態様では、共通スモールデータ接続は共通S1接続であり得る。そのような態様では、UTRANおよびSGSNは、EPCネットワークを有するLTEまたはUMTSをサポートするネットワークで使用可能である。
【０１１０】
ブロック1304で、SGSNは、共通スモールデータ接続を使用してデータを受信することができる。UMTSまたはLTEベースのネットワーク内でGPRSベースのプロトコルスタックを使用してデータを受信するようにSGSNが構成された態様では、スモールデータはGTP PDUを使用して受信される場合がある。そのような態様では、GTP PDUは、UEを識別するTLLI、SNDCP情報、LLC情報、およびPDPコンテキストを識別するNSAPIをさらに含む場合がある。UMTSベースのプロトコルスタックを使用してデータを受信するようにSGSNが構成された態様では、スモールデータはGTP PDUを使用して受信される場合もある。そのような態様では、GTP PDUは、UEを識別するTLLI、およびPDPコンテキストを識別するNSAPIをさらに含む場合がある。一態様では、データは、データ用のパケットサイズ、UEによる通信用のアップリンク(UL)パケットの数、UEのローカル構成、UEに関連付けられたアプリケーションからの指示などに基づいて、スモールデータとしての資格を得ることができる。
【０１１１】
ブロック1306で、SGSNは、(たとえば、GGSN/PGWを介して)送信先のネットワークエンティティにデータを送ることができる。
【０１１２】
オプションの態様では、ブロック1308で、SGSNは、(たとえば、GGSN/PGWを介して)ネットワークエンティティから応答データを受信することができる。そのようなオプションの態様では、SGSNは、共通スモールデータ接続を使用してUTRANに応答データを送ることができる。
【０１１３】
図14は、例示的な装置1402における様々なモジュール/手段/構成要素間のデータフローを示す概念的なデータフロー図1400である。装置はSGSNであり得る。装置1402は、受信モジュール1404と、共通スモールデータ接続処理モジュール1406と、送信モジュール1408とを含む。
【０１１４】
動作上の一態様では、装置1402(たとえば、SGSN530)は、受信モジュール1404でUTRAN102からデータ1410を受信することができる。一態様では、データ1410は、UTRANとの共通スモールデータ接続を介して受信される。共通スモールデータ接続処理モジュール1406は、受信されたデータ1410を処理することができる。一態様では、共通スモールデータ接続処理モジュール1406は、受信されたデータ1410を処理し、(たとえば、GGSN/PGW120、122を介して)送信先エンティティとのIPレイヤ通信を介して通信され得るフォーマットにデータをパッケージ化することができる。その後、共通スモールデータ接続処理モジュール1406は、送信モジュール1408を使用して送信先エンティティにデータ1410を送信する。オプションの態様では、受信モジュール1404は、(たとえば、GGSN/PGW120、122を介して)送信先エンティティから応答データ1412を受信することができる。そのようなオプションの態様では、共通スモールデータ接続処理モジュール1406は、受信された応答データ1412を処理し、共通スモールデータ接続を使用してUTRANに通信され得るフォーマットにデータをパッケージ化することができる。その後、応答データ1412は、送信モジュール1408を介してUTRAN520に送信することができる。
【０１１５】
装置は、図6および図13の前述のコールフローおよび/またはフローチャートにおけるアルゴリズムのステップの各々を実行する追加のモジュールを含む場合がある。したがって、前述の図6および図13の各ブロックは、モジュールによって実行される場合があり、装置は、それらのモジュールのうちの1つまたは複数を含む場合がある。モジュールは、指定されたプロセス/アルゴリズムを実行するように特に構成された1つもしくは複数のハードウェア構成要素であるか、指定されたプロセス/アルゴリズムを実行するように構成されたプロセッサによって実施されるか、プロセッサによる実施のためにコンピュータ可読媒体内に記憶されるか、またはそれらの何らかの組合せであり得る。
【０１１６】
図15は、処理システム1514を使用する装置1402'向けのハードウェア実装形態の一例を示す図1500である。処理システム1514は、バス1524によって全体的に表されるバスアーキテクチャで実装される場合がある。バス1524は、処理システム1514の特定の適用例および全体的な設計制約に応じて、任意の数の相互接続するバスおよびブリッジを含む場合がある。バス1524は、プロセッサ1504、モジュール1404、1406、1408、およびコンピュータ可読媒体1506によって表される、1つまたは複数のプロセッサおよび/またはハードウェアモジュールを含む様々な回路を一緒にリンクする。バス1524は、タイミングソース、周辺機器、電圧調整器、および電力管理回路などの様々な他の回路をリンクすることもでき、これらの回路は当技術分野でよく知られており、したがってこれ以上は説明しない。
【０１１７】
処理システム1514は、トランシーバ1510に結合される場合がある。トランシーバ1510は、1つまたは複数のアンテナ1520に結合される。トランシーバ1510は、伝送媒体を介して様々な他の装置と通信するための手段を提供する。処理システム1514は、コンピュータ可読媒体1506に結合されたプロセッサ1504を含む。プロセッサ1504は、コンピュータ可読媒体1506に記憶されたソフトウェアの実行を含む全般的な処理に関与する。ソフトウェアは、プロセッサ1504によって実行されたとき、任意の特定の装置に対して上記に記載された様々な機能を処理システム1514に実行させる。コンピュータ可読媒体1506は、ソフトウェアを実行するときにプロセッサ1504によって操作されるデータを記憶するために使用される場合もある。処理システムは、モジュール1404、1406、および1408のうちの少なくとも1つをさらに含む。モジュールは、コンピュータ可読媒体1506に常駐する/記憶された、プロセッサ1504内で実行されるソフトウェアモジュール、プロセッサ1504に結合された1つもしくは複数のハードウェアモジュール、またはそれらの何らかの組合せであり得る。処理システム1514は、ネットワークエンティティ410の構成要素であり得るし、メモリ476、ならびに/または、TXプロセッサ416、RXプロセッサ470、およびコントローラ/プロセッサ475のうちの少なくとも1つを含む場合がある。
【０１１８】
一構成では、ワイヤレス通信用の装置1402/1402'は、ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションシステム(UMTS)地上波無線アクセスネットワーク(UTRAN)から共通スモールデータ接続を介してデータを受信するための手段と、GGSN/PGWにデータを送るための手段とを含む。一態様では、データは、アイドルモードにあるUEからのユーザプレーンを使用するスモールデータ送信用の1つまたは複数の基準を満たす場合がある。一態様では、装置1402/1402'の受信および送信するための手段は、GGSN/PGWから応答データを受信し、SGSNに応答データを送ってUEに通信されるようにさらに構成される場合がある。一態様では、装置1402/1402'は、UTRANとSGSNとの間の共通スモールデータ接続を確立するための手段をさらに含む場合がある。上記の手段は、上記の手段によって、記載された機能を実行するように構成された、装置1402、および/または装置1402'の処理システム1514の、上記のモジュールのうちの1つまたは複数であり得る。上記で説明したように、処理システム1514は、TXプロセッサ416と、RXプロセッサ470と、コントローラ/プロセッサ435とを含む場合がある。したがって、一構成では、上記の手段は、上記の手段によって、記載された機能を実行するように構成された、TXプロセッサ416、RXプロセッサ470、およびコントローラ/プロセッサ475であり得る。
【０１１９】
開示したプロセスにおけるステップの特定の順序または階層は、例示的な手法の一例であることを理解されたい。設計上の選好に基づいて、プロセスにおけるステップの特定の順序または階層は再構成可能であることを理解されたい。さらに、いくつかのステップは組み合わせられてもよく、または省略されてもよい。添付の方法クレームは、様々なステップの要素を例示的な順序で提示したものであり、提示された特定の順序または階層に限定されるものではない。
【０１２０】
上記の説明は、本明細書で説明する様々な態様を当業者が実施できるようにするために与えられる。これらの態様への様々な変更は当業者には容易に明らかであり、本明細書で定義した一般的原理は他の態様に適用され得る。したがって、特許請求の範囲は本明細書で示す態様に限定されるよう意図されているわけではなく、文言通りの特許請求の範囲と整合するすべての範囲を許容するように意図されており、単数の要素への言及は、そのように明記されていない限り、「唯一無二の」ではなく、「1つまたは複数の」を意味するよう意図されている。別段に明記されていない限り、「いくつかの」という用語は「1つまたは複数の」を意味する。当業者に知られている、または後で知られることになる本開示全体にわたって説明する様々な態様の要素に対するすべての構造的および機能的均等物は、参照により本明細書に明確に組み込まれ、特許請求の範囲によって包含されるものとする。さらに、本明細書で開示する内容は、そのような開示が特許請求の範囲で明示的に記載されているかどうかにかかわらず、公に供することは意図されていない。いかなるクレーム要素も、要素が「ための手段(means for)」という語句を使用して明確に記載されていない限り、ミーンズプラスファンクションとして解釈されるべきではない。
【符号の説明】
【０１２１】
100  UMTSシステム
102  UMTS地上波無線アクセスネットワーク(UTRAN)
104  コアネットワーク(CN)
106  無線ネットワークコントローラ(RNC)
107  無線ネットワークサブシステム(RNS)
108  ノードB
110  ユーザ機器(UE)
111  スモールデータ通信パス
112  モバイルサービス交換センタ(MSC)
114  ゲートウェイMSC(GMSC)
115  ホームロケーションレジスタ(HLR)
116  回線交換ネットワーク
118  サービング汎用パケット無線サービス(GPRS)サポートノード(SGSN)
120  ゲートウェイGPRSサポートノード(GGSN)
122  パケットベースネットワーク
410  ネットワークエンティティ
416  TXプロセッサ
450  UE
456  RXプロセッサ
459  コントローラ/プロセッサ
460  メモリ
467  データソース
468  TXプロセッサ
470  RXプロセッサ
475  コントローラ/プロセッサ
476  メモリ
500  通信ネットワーク
502  ワイヤレスデバイス
504  アプリケーション処理サブシステム
506  データトランザクションモジュール
508  RRCアイドルスモールデータ処理モジュール
510  ランダムアクセス手順モジュール
512  パケットチャネルプロセスモジュール
514  RRCアイドルモード通信モジュール
520  UTRANエンティティ
522  RRCアイドルモード通信モジュール
524  共通スモールデータ接続モジュール
530  SGSN
532  共通スモールデータ接続モジュール
802  ワイヤレス通信用の装置
802'  ワイヤレス通信用の装置
804  受信モジュール
806  RRCアイドルスモールデータ処理モジュール
808  アプリケーション処理モジュール
809  アプリケーション
810  送信モジュール
914  処理システム
1102  ワイヤレス通信用の装置
1102'  ワイヤレス通信用の装置
1104  受信モジュール
1106  共通スモールデータ接続処理モジュール
1108  送信モジュール
1402  装置
1402'  装置
1404  受信モジュール
1406  共通スモールデータ接続処理モジュール
1408  送信モジュール
1504  プロセッサ
1506  コンピュータ可読媒体
1510  トランシーバ
1514  処理システム
1520  アンテナ
1524  バス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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