(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一ページンググループに属する複数の無線送信／受信装置（ＷＴＲＵ）のユーザをページングする方法であって、
ポイントツーマルチポイント（ＰｔＭ）ユーザグループ内の該複数のＷＴＲＵのためにポイントツーマルチポイント（ＰｔＭ）サービスをアクチベートすること、
該ＰｔＭサービスをアクチベートすることに応答して前記複数のＷＴＲＵの各々に新しい一時的なユーザ固有のＩＤ（identity）を割り当てて、ＷＴＲＵ固有のページング時機をＷＴＲＵユーザグループのページング時機に同期させ、ＷＴＲＵ固有の各ページング時機が対応するＷＴＲＵユーザグループのページング時機と同時に発生するようにすること、
ページング時機がＰｔＭサービスまたはポイントツーポイント（ＰｔＰ）サービスに関連するかを判定すること、並びに、
該ページング時機がＰｔＭサービスに関連すると判定され且つ該ページング時機に関連する所定の最大ユーザ数が超過している状態で複数のサブグループページングＩＤを発生することを含み、
該複数のサブグループページングＩＤの各々が、前記ＰｔＭサービスのユーザグループ内の特定のページングサブグループ、特定のページングチャネル、及び、特定のページング時機に関連しており、並びに、前記複数のＷＴＲＵが前記サブグループページングＩＤに基づきページングされることを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
選択するページングチャネル番号を、
一時的なＩＤ ｍｏｄ Ｋ（Ｋは、一セルに存在する物理ページングチャネルの数）
に基づき判定することによって、ページングチャネルのリストから物理ページングチャネルを選択することを特徴とする方法。
【請求項３】
一ページンググループに属する複数の無線送信／受信装置（ＷＴＲＵ）のユーザをページングするための無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）であって、
ポイントツーマルチポイント（ＰｔＭ）ユーザグループ内の該複数のＷＴＲＵのためにポイントツーマルチポイント（ＰｔＭ）サービスをアクチベートする手段、
該ＰｔＭサービスをアクチベートすることに応答して前記複数のＷＴＲＵの各々に新しい一時的なユーザ固有のＩＤ（identity）を割り当てて、ＷＴＲＵ固有のページング時機をＷＴＲＵユーザグループのページング時機に同期させ、ＷＴＲＵ固有の各ページング時機が対応するＷＴＲＵユーザグループのページング時機と同時に発生するようにする手段、
ページング時機がＰｔＭサービスまたはポイントツーポイント（ＰｔＰ）サービスに関連するかを判定する手段、並びに、
該ページング時機がＰｔＭサービスに関連すると判定され且つ該ページング時機に関連する所定の最大ユーザ数が超過している状態で複数のサブグループページングＩＤを発生する手段を備え、
該複数のサブグループページングＩＤの各々が、前記ＰｔＭサービスのユーザグループ内の特定のページングサブグループ、特定のページングチャネル、及び、特定のページング時機に関連しており、並びに、前記複数のＷＴＲＵが前記サブグループページングＩＤに基づきページングされることを特徴とする無線ネットワークコントローラ。
【請求項４】
請求項３に記載の無線ネットワークコントローラにおいて、
選択するページングチャネル番号を、
一時的なＩＤ ｍｏｄ Ｋ（Ｋは、一セルに存在する物理ページングチャネルの数）
に基づき判定することによって、ページングチャネルのリストから物理ページングチャネルを選択することを特徴とする無線ネットワークコントローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全体としては無線通信の分野に関する。より詳細には、本発明は、セルラネットワーク内でページングのサービスおよび機構を提供することに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の第３世代（３Ｇ）セルラネットワークでは、Ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｐｏｉｎｔ（ＰｔＰ）およびＰｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ（ＰｔＭ）のページング機構は、ユーザ機器（ＵＥ）の電力消費を低く抑えつつ、無線ページングリソースの効率的な使用を提供する必要がある。ページングは、接続を確立し、送信を開始するために使用される。ＰｔＰサービスの場合は、ＵＥに送信されるページング信号に、そのＵＥに割り当てられた一意の識別が関連付けられる。ＵＥは、ページングの指示を待つ間、相当の時間にわたり非アクティブなページング状態になることが予想される。したがって、ＵＥがそのようなページング状態にある間は電力消費を最小に抑えることが必要となる。これを実現するために、ＵＥおよびネットワーク内でページングの時機があらかじめ決められる。これにより、ＵＥがページング時機とページング時機の間は送受信の処理を最小にすることが可能になり、その結果、電力消費が低減し、その分バッテリ寿命が延びる。
【０００３】
ＰｔＰサービスの場合、物理ページングチャネルとページング時機は、各ＵＥに一意の識別から判定される。ＵＥの識別を使用する動機は、すべてのページングリソースにわたりページング送信のほぼ等しい分散を提供することである。
【０００４】
システム情報ブロックタイプ５（ＳＩＢ５）は、「アイドル」モードで使用される共通のチャネルを定義し、ＳＩＢ６は、「接続」モード用の共通チャネルを定義する。１つのセル内で、１つまたは複数のページングトランスポートチャネル（ＰＣＨ）を確立することができる。システム情報でＵＥに指示される各Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｃｏｍｍｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ（ＳＣＣＰＣＨ）が、最高で１つのＰＣＨを搬送することができる。したがって、定義された各ＰＣＨに、同じく指示される、一意に関連付けられた１つのページインディケータチャネル（ＰＩＣＨ）がある。ＳＩＢ５またはＳＩＢ６で、２つ以上のＰＣＨとそれに関連付けられたＰＩＣＨが定義される場合、ＵＥは、次のように、国際移動電話加入者識別（ＩＭＳＩ）に基づいて、ＳＩＢ５またはＳＩＢ６にリストされるＳＣＣＰＣＨからＳＣＣＰＣＨを選択する。
【０００５】
選択されるＳＣＣＰＣＨのインデックス＝ＩＭＳＩ  ｍｏｄ  Ｋ            式（１）
Ｋは、ＰＣＨを搬送するリストされたＳＣＣＰＣＨの数に等しい（すなわちフォワードアクセスチャネル（ＦＡＣＨ）のみを搬送するＳＣＣＰＣＨは数に入れない）。これらのＳＣＣＰＣＨは、ＳＩＢ５またはＳＩＢ６で出現する順序で０からＫ−１のインデックスを付けられる。
【０００６】
したがって、ＵＥは、次のように、選択されるページングチャネル番号に従って、ページングチャネルのリストから物理ページングチャネルを選択する。
【０００７】
選択されるページングチャネル番号＝ＵＥの識別ｍｏｄ  Ｋ                式（２）
Ｋは、セルに存在する物理ページングチャネルの数である。式（２）は、ページングチャネル間に無作為にＵＥを分散（distribute）する。
【０００８】
ＵＥは、電力消費を抑えるために、アイドルモードまたは接続モードで不連続受信（ＤＲＸ）を用いることができる。ＤＲＸが使用される場合、ＵＥは、１回のＤＲＸサイクルにつき、１回のページング時機に１つのページインディケータ（ＰＩ）をモニタするだけでよい。ＵＥは、様々に異なるコアネットワーク（ＣＮ）ドメイン固有のＤＲＸサイクル長を有する、異なるＣＮドメインに属することができる。ＵＥは、そのＵＥが属する各ＣＮドメインの各ＣＮドメイン固有のＤＲＸサイクル長を記憶し、それらのＤＲＸサイクル長のうち最も短いサイクル長を使用する。Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＵＴＲＡＮ）の接続モードに使用するＤＲＸサイクル長は、以下のうち最も短いものである。
【０００９】
（１）ＵＴＲＡＮのＤＲＸサイクル長、または
（２）そのＵＥが属するだけでシグナリング接続が確立されていないＣＮドメインの、記憶されたＣＮドメイン固有のＤＲＸサイクル長。
【００１０】
ＵＥは、ＩＭＳＩ、ＰＣＨを搬送する利用可能なＳＣＣＰＣＨの数（Ｋ）、セルシステムフレーム番号（ＳＦＮ）、Ｎｐ、フレームオフセット、ページングブロックの周期性（ＰＢＰ）、およびＤＲＸサイクル長を使用してページング時機を判定する。
【００１１】
周波数分割複信（ＦＤＤ）の場合、Ｎｐは、１フレーム中のページインディケータの数であり、フレームオフセットは、ゼロに等しい。ＦＤＤでは、ＵＥは、ページング時機によって与えられるＳＦＮを有するＰＩＣＨフレーム中の自身のページングインディケータをモニタする。
【００１２】
時分割複信（ＴＤＤ）では、Ｎｐは、１ページングブロック中のページインディケータの数であり、ＰＩＣＨフレームオフセットの値は、システム情報中に与えられる。
【００１３】
ＴＤＤでは、ＵＥは、ページング時機によって与えられるページングブロック中の当該ＵＥのページングインディケータをモニタする。ページング時機は、ページングブロックの最初のフレームのＳＦＮを与える。
【００１４】
ページング時機の値は、次のように求められる。
【００１５】
ページング時機＝｛（ＩＭＳＩ  ｄｉｖ  Ｋ）ｍｏｄ（ＤＲＸサイクル長ｄｉｖ  ＰＢＰ）＊ＰＢＰ＋ｎ＊ＤＲＸサイクル長＋フレームオフセット                  式（３）
ＳＦＮがその最大値未満であれば、ｎ＝０，１，２．．．である。ＵＥが読み取るページング時機中の実際のページインディケータも、同様にＩＭＳＩに基づいて判定される。
【００１６】
使用するページインディケータは、次式を使用して計算される。
【００１７】
ＰＩ＝ＤＲＸインデックスｍｏｄ  Ｎｐ                                  式（４）
ここで、ＤＲＸインデックス＝ＩＭＳＩ  ｄｉｖ  ８１９２である。
【００１８】
ＴＤＤモードでは、ページングメッセージ受信の時機は、次式を使用して計算される。
【００１９】
ページングメッセージ受信の時機＝ページング時機＋ＮＰＩＣＨ＋ＮＧＡＰ＋｛（ＤＲＸインデックスｍｏｄ  Ｎｐ）ｍｏｄ  ＮＰＣＨ｝＊２                            式（５）
値ＮＰＩＣＨは、ＰＩＣＨ送信のフレーム数であり、システム情報で与えられるＰＩＣＨの反復長に等しい。値ＮＧＡＰは、そのページング時機のＰＩＣＨを搬送する最後のフレームと、そのページング時機のページングメッセージを搬送する最初のフレームの間にあるフレームの数である。値ＮＰＣＨは、ページンググループの数である。ＮＰＣＨとＮＧＡＰは、システム情報で与えられる。
【００２０】
したがって、ＵＥは、一意の無線フレーム番号によって識別される、選択されたＰＩＣＨのページング時機を次式に従って判定する。
【００２１】
ページング時機のフレーム番号＝（ＵＥの識別ｄｉｖ  Ｋ）ｍｏｄ（ＤＲＸサイクル長）＋ｎ＊（ＤＲＸサイクル長）                                            式（６）
ＤＲＸは不連続受信（discontinuous receipt）である。
【００２２】
式（６）は、各ＤＲＸサイクルとそれに続く各サイクル中のフレーム番号を特定する。
【００２３】
ＴＤＤシステムでは、ページングブロックの周期性とフレームオフセットも考慮される。ＵＥの識別を使用する動機は、すべてのページングリソースにわたりページング送信のほとんど均一な分散を提供することである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
図１に、グループページングに伴う問題を図示し、この場合、ＵＥは、ユーザグループのページングとＵＥに専用のページングを受信するために、別個のページング時機と物理的なページングチャネルを受け取らなければならない可能性が高い。図１で、「ＵＰ」１０５は、ＵＥ専用のページング時機を表し、「ＧＰ」１１０は、ユーザグループのページング時機を表し、「Ｘ」１１５は、ＤＲＸ中のＵＥを表す。グループページングを行う、より効率的な方法が求められる。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明は、ブロードキャストサービスおよびマルチキャストサービスをサポートするために、ユーザ専用のページング時機とユーザグループのページング時機を同期するＵＥページング機構を定義する。このページング機構は、共通のページングチャネルにおけるユーザ専用のページング時機とユーザグループのページング時機を調整する。本発明では、ＰｔＭサービスのためのグループページングを同様のページングチャネルと時機の判定ロジックに適用して、上記の式（２）および（６）のＵＥの識別が共通のユーザグループ識別に置き換えられるようにする。これにより、１つのページングチャネルとページング時機のセットが、特定のＰｔＭユーザグループに関連付けられることが可能になる。ＰｔＭユーザグループページングの利点は、各セルでページングに使用される物理リソースが、１つのユーザグループ内で１ユーザにつき１回必要とされるのではなく、１つのグループにつき１回のみ必要とされる点である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明のより詳細な理解は、例として与えられ、添付図面との関連で理解される以下の好ましい実施形態の説明から得ることができよう。
【００２７】
本発明は、ユーザがバッテリを節減することができ、またページングチャネルがより効率的に使用されるように、ＰＣＨとページング時機（paging occasion）を強制的に同じインスタンスにすることにより、ユーザ専用のページングとユーザグループのページングの時機を同期する、無線システムにおけるＵＥページング機構を定義する。ＰＣＨにはページング時機があり、このページング機構は、あるページング期間に、その期間中に１回起動してページングメッセージを探せばよい。この結果、ページング機構は、ＰｔＰとＰｔＭのページング時機を求めて個別にＰＣＨを連続的にモニタしなくてよいので、ＵＥの電力消費が低減する。
【００２８】
以下で、ＵＥは、これらに限定しないが移動局、固定型または移動型の加入者装置、ページャ、または無線環境で動作することが可能な他のタイプのデバイスを含む無線送受信装置（ＷＴＲＵ）とする。
【００２９】
本発明によれば、特定のチャネルとそのチャネルでのページング時機が、常にＵＥとネットワークで知られる。図２に示すように、共通のページングチャネルにおける特定ユーザとユーザグループのためのページング時機を調整する機構が開示される。この図で、用語「ＵＰ」は、ＵＥ専用のページング時機を指し、ＧＰは、ユーザグループのページング時機を指し、Ｘは、ＤＲＸモードのＵＥを指す。
【００３０】
図３を参照すると、本発明による手順３００が示される。共通識別管理機能（common identity management function）、すなわち、ユーザグループの識別の管理機能とユーザ固有の識別の管理機能の調整が、共通のページングチャネルとページング時機に関連する識別を提供する。手順３００によれば、ＰｔＭユーザグループの全ＵＥのためのＰｔＭサービスが始動されると、新しい一時的なユーザ固有の識別が割り当てられる（ステップ３０５）。この一時的なユーザ固有の識別は、グループページングに関連付けられた同一の物理ページングチャネルとページング時機に関連する。
【００３１】
ステップ３１０で、ＵＥは、ページングチャネルのリストから物理ページングチャネルを選択する。ページングは、次に従って選択される。
【００３２】
選択されるページングチャネル番号＝ＵＥの一時的な識別ｍｏｄ  Ｋ        式（７）
Ｋは、セルに存在する物理ページングチャネルの数である。
【００３３】
ＵＥは次いで、一意の無線フレーム番号で識別される、選択されたＰＩＣＨにおけるページング時機を判定する（ステップ３１５）。
【００３４】
ページング時機のフレーム番号＝｛ＵＥの一時的な識別ｄｉｖ  Ｋ｝ｍｏｄ（ＤＲＸサイクル長）＋ｎ＊｛ＤＲＸサイクル長｝                                    式（８）
ページングチャネルとページング時機は、割り当てられた識別の下位ビットから判定され続けることができる。この場合は、上位ビットを使用してＵＥ専用のページングの原因とユーザグループのページングの原因を区別することができる。
【００３５】
本発明によれば、ＵＥはユーザ専用のページングとＰｔＭのユーザグループページングの両方に共通のページング時機を有する。ＰｔＭサービスの始動時にページング時機の数を増やす必要はない。よって、ＰｔＭサービスの始動時に電力消費を増す必要がない。
【００３６】
ページング時機が発生すると、ＵＥは、ＵＥ専用のページング識別（paging identity）とＰｔＭのユーザグループ識別の両方を調べる。受け取られた識別に応じて、ページングのタイプがＵＥに知られる。あるいは、共通の識別を提供し、伝達される関連付けられたページングの原因で、ＵＥ専用のページングまたはＰｔＭのグループページングを判定することも可能である。したがって、ＵＥが当該ＵＥのページング時機に読み取りをする際、ＵＥは、ページングされる識別とページングの原因の両方を読み取り、それらはどちらもサービスのタイプ（ＰｔＰまたはＰｔＭ）を示すことができる。
【００３７】
１回のページング時機当たりの最大ユーザ数によっては、そのユーザグループのためのユーザ専用のページング時機を２つ以上の物理ページングチャネルとページング時機に分散する必要がある場合がある。大きなＰｔＭユーザグループの場合は、個々のページング時機が飽和状態にならないように、数個のＰｔＭ識別を提供することができる。各ＰｔＭ識別は、そのＰｔＭユーザグループ内のページングサブグループに関連付けられる。
【００３８】
サブグループのページング識別は、そのＰｔＭグループに必要とされる物理ページングチャネルと、そのチャネルに関連付けられたページング時機ごとに生成される。ＰｔＭユーザグループのページングが必要とされる場合は、各サブグループのページング識別が、そのサブグループに関連付けられたページングチャネルとページング時機に適用される。
【００３９】
上記で述べたように、ＵＥの識別は、ページングチャネルとページング時機を判定するために使用される。本発明は、複数のメンバユーザに提供されるＰｔＭサービスのためのページングを提供する。通常、それらのユーザは、異なるページングチャネルと異なる時機を有する。本発明の目的の１つは、物理リソースが効率的に割り振られるように、ＰＣＨへのページング時機の均等な分散を作り出すことである。そうでなく、ページが均等に分散されないと、ＰＣＨが最大限に利用されない期間が生じる。特定のページング時機にページの過多が生じると、ページのオーバフローが生じ、そのページング時機にＵＥをページングする時機が失われる。
【００４０】
ユーザ識別を使用して均等な分散を作り出す。起動し、ページを認識しなければならないＵＥを有する複数のユーザに提供されるＰｔＭサービスについて、本発明は、ページングの量を最小にする。例えば、ＰｔＭが５０人のユーザにサービスを提供する場合に、５０人のユーザ全員を別々にページングするのは望ましくない。本発明は、サービスを受信するために５０人のユーザのＵＥを起動するために使用される単一のページング時機のセットを使用することにより、ネットワークによって生成される１セットのページ生起を実行する。
【００４１】
本発明の好ましい実施形態では、ＰｔＭサービスが同期され、一時的な識別を使用してＰｔＰサービスとＰｔＭサービス両方のページング時機を同期する。一時的な識別は、ＰｔＭサービスおよびＰｔＰサービスごとに生成されるか、または、両方のサービスに共通の識別を確立してもよい（例えば、ページングの原因、あるいは「上位ビット」以外の何らかの方法を使用してＰｔＰまたはＰｔＭを判断する場合）。ページングの識別またはＵＥの識別の低位ビットのみを使用して、そのページング時機が何のページング時機であるかを判定する。上位ビットを使用して、ＰｔＰサービスを使用すべきか、ＰｔＭサービスを使用すべきかを判定することができる。ＵＥがページを受信すると、ＵＥ固有のページング識別との照合が行われる。したがって、ＵＥに割り当てられたページングチャネルでページング時機を見つけることが必要であるだけでなく、ページング時機を調べる際には、ページング識別で伝えられる値によりそのサービスがＰｔＰであるか、ＰｔＭであるかを示すページングの識別を調べる。あるいは、ページングの識別とともに受信されるページングの原因もある。ページングの原因がユーザに合図し、それにより共通の識別が識別され、関連付けられたページングの原因を調べてそのサービスがＰｔＰであるか、ＰｔＭであるかを判定する。
【００４２】
ＰｔＰグループ中のユーザ数が非常に多い（例えば１０００ユーザ）場合は、特定のページング時機を強制的にＰｔＭのページング時機と合わせると、同じページング時機に過剰なＰｔＰページング時機またはユーザが存在し、その結果、そのページング時機が飽和する可能性がある。さらに、すべての利用可能なページング時機へのユーザの分散が失われる。したがって、多数のユーザのページング時機をすべて１回のページング時機に集中させることは望ましくない。
【００４３】
図４を参照すると、ＵＥは、手順４００により、ページングチャネルのリストから物理ページングチャネルを選択する（ステップ４０５）。ページング時機は、ページングチャネルとページング時機の割り当てロジックを常に把握することによって設定される。非常に大きなグループには、２回以上のＰｔＭ時機が作成される。そのＰｔＭグループに関連付けられたユーザのグループは、それらのＰｔＭ時機の個々に関連付けられる。例えば、現在１０００人のユーザがいるが、そのユーザのうち最大１００人しか任意の１回のページング時機に関連付けられることが許されない場合は、各時機に関連付けられた１００人のユーザを有する１０回のページング時機が確立され、その１００人のユーザに関連付けられたＵＥは、通常そのページング時機で起動する時に起動し、ＰｔＰまたはＰｔＭの識別子を探して、開始されるサービスを判断する（ステップ４１０）。ＰｔＰサービスの場合は、ページングチャネルとページング時機が均等に分散されないので、１回のページング時機当たりのＵＥ数を制限することが必要となる。リッスンしている１０００人のユーザのうち１００人ずつのグループが特定のページング時機に集中し、そのため、ＰｔＭサービスが確立されると、１００人のユーザからなるグループに１つの割合で１０個のページが生成される（ステップ４１５）。
【００４４】
図５を参照すると、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）５００は、ページングチャネルとページング時機の割り当てロジックを継続的に把握することにより、どのようにページング時機が設定されているかを判定する。ＲＮＣ５００は、共通識別管理機能デバイス５０５、ページングチャネル追跡デバイス５１０、ページング時機割り当てロジックデバイス５１５、およびページングチャネル生成デバイス５２０を含む。共通識別管理機能デバイス５０５は、共通のページングチャネルとページング時機に関連する識別を提供する。ページングチャネル追跡デバイス５１０は、ページングチャネルを常に把握することによりページング時機を設定する。ページング時機割り当てロジックデバイス５１５はページング時機割り当てロジックを常に把握する。ページングチャネル生成デバイス５２０は、ＰｔＭグループのユーザのグループを個々のＰｔＭページング時機に関連付ける。
【００４５】
本発明について好ましい実施形態を参照して詳細に図示し、説明したが、当業者には、上記の本発明の範囲から逸脱せずに、本発明に形態および詳細の各種変更を行えることが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】別個の物理ページングチャネルにおける従来の独立したユーザ専用のページング時機とユーザグループのページング時機を表すブロック図である。
【図２】本発明により、共通のページングチャネルで調整されたユーザ専用のページング時機とユーザグループのページング時機を表す図である。
【図３】本発明の一実施形態による、一時的な識別を使用してページングサービスを同期する、複数のユーザをページングする方法ステップを含むフローチャートである。
【図４】本発明の別の実施形態による、複数のユーザの部分集合をページングする方法ステップを含むフローチャートである。
【図５】ユーザ専用のページング時機とユーザグループのページング時機を調整する無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）の図である。
【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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