(57)【要約】【課題】Ｍ２Ｍ（Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｔｏ  Ｍａｃｈｉｎｅ）通信におけるレーンジングを実行する方法及び装置を提供する。【解決手段】Ｍ２Ｍ（Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｔｏ  Ｍａｃｈｉｎｅ）通信におけるレーンジング実行方法において、Ｍ２Ｍ機器がアイドルモードに進入し、前記アイドルモードのＭ２Ｍ機器が基地局から専用レーンジングチャネル割当を指示するページングメッセージを受信し、前記ページングメッセージは、専用レーンジングチャネル情報と専用チャネル割当タイマを含み、及び前記Ｍ２Ｍ機器が前記基地局に前記専用レーンジングチャネル情報によってレーンジングコードを送信することを含み、前記専用レーンジングチャネル情報は、前記専用チャネル割当タイマにより指示される時間区間中に有効であることを特徴とする方法。【選択図】図５
2013055658.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｍ２Ｍ（Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｔｏ  Ｍａｃｈｉｎｅ）通信におけるレーンジング実行方法において、
Ｍ２Ｍ機器がアイドルモードに進入し、
前記アイドルモードのＭ２Ｍ機器が基地局から専用レーンジングチャネル割当を指示するページングメッセージを受信し、前記ページングメッセージは、専用レーンジングチャネル情報と専用チャネル割当タイマを含み、及び
前記Ｍ２Ｍ機器が前記基地局に前記専用レーンジングチャネル情報によってレーンジングコードを送信することを含み、
前記専用レーンジングチャネル情報は、前記専用チャネル割当タイマにより指示される時間区間中に有効であることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記Ｍ２Ｍ機器が基地局からシステム設定記述（ｓｙｓｔｅｍ  ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒ）メッセージを受信することをさらに含み、前記システム設定記述メッセージは、基本専用レーンジングチャネル情報を含み、前記専用レーンジングチャネル情報は、前記基本専用レーンジングチャネル情報に追加的に割り当てられることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記専用レーンジングチャネル情報は、レーンジング機会（ｒａｎｇｉｎｇ  ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｙ）とＭ２Ｍ周期を含み、前記レーンジング機会は、前記レーンジングコードが送信されることができる少なくとも一つのサブフレームを指示し、前記Ｍ２Ｍ周期は、前記Ｍ２Ｍ機器に専用レーンジングを実行する周期を指示することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記専用レーンジングチャネル情報は、前記基本専用レーンジングチャネル情報と異なることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記専用レーンジングチャネル情報が前記基本専用レーンジングチャネル情報と異なる時、前記専用チャネル割当タイマは、前記ページングメッセージに含まれることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記システム設定記述メッセージは、前記基地局により周期的にブロードキャストされることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記ページングメッセージは、前記Ｍ２Ｍ機器が属するＭ２Ｍグループを識別するＭ２Ｍグループ識別子をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
Ｍ２Ｍ（Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｔｏ  Ｍａｃｈｉｎｅ）通信におけるレーンジングを実行するＭ２Ｍ機器において、
無線信号を送受信するＲＦ（ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）部；及び、
前記ＲＦ部と連結されるプロセッサ；を含み、
前記プロセッサは、
アイドルモードに進入し、
前記アイドルモードで基地局から専用レーンジングチャネル割当を指示するページングメッセージを受信し、前記ページングメッセージは、専用レーンジングチャネル情報と専用チャネル割当タイマを含み、及び
前記基地局に前記専用レーンジングチャネル情報によってレーンジングコードを送信するように前記ＲＦ部に指示し、
前記専用レーンジングチャネル情報は、前記専用チャネル割当タイマにより指示される時間区間中に有効であることを特徴とするＭ２Ｍ機器。
【請求項９】
前記プロセッサは、基地局からシステム設定記述（ｓｙｓｔｅｍ  ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒ）メッセージを受信し、前記システム設定記述メッセージは、基本専用レーンジングチャネル情報を含み、前記専用レーンジングチャネル情報は、前記基本専用レーンジングチャネル情報に追加的に割り当てられることを特徴とする請求項８に記載のＭ２Ｍ機器。
【請求項１０】
前記専用レーンジングチャネル情報は、レーンジング機会（ｒａｎｇｉｎｇ  ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｙ）とＭ２Ｍ周期を含み、前記レーンジング機会は、前記レーンジングコードが送信されることができる少なくとも一つのサブフレームを指示し、前記Ｍ２Ｍ周期は、前記Ｍ２Ｍ機器に専用レーンジングを実行する周期を指示することを特徴とする請求項９に記載のＭ２Ｍ機器。
【請求項１１】
前記専用レーンジングチャネル情報は、前記基本専用レーンジングチャネル情報と異なることを特徴とする請求項９に記載のＭ２Ｍ機器。
【請求項１２】
前記専用レーンジングチャネル情報が前記基本専用レーンジングチャネル情報と異なる時、前記専用チャネル割当タイマは、前記ページングメッセージに含まれることを特徴とする請求項１１に記載のＭ２Ｍ機器。
【請求項１３】
前記システム設定記述メッセージは、前記基地局により周期的にブロードキャストされることを特徴とする請求項９に記載のＭ２Ｍ機器。
【請求項１４】
前記ページングメッセージは、前記Ｍ２Ｍ機器が属するＭ２Ｍグループを識別するＭ２Ｍグループ識別子をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載のＭ２Ｍ機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信に関し、より詳しくは、Ｍ２Ｍ（Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｔｏ  Ｍａｃｈｉｎｅ）通信におけるレーンジングを実行する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｍ２Ｍ（Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｔｏ  Ｍａｃｈｉｎｅ）通信（または、ＭＴＣ（Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｔｙｐｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）という）は、人間の相互作用（ｈｕｍａｎ  ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ）が必要でない一つ以上のエンティティ（ｅｎｔｉｔｙ）を含むデータ通信の一形態である。即ち、Ｍ２Ｍ通信とは、人間が使用する端末でない機械装置が既存無線通信ネットワークを用いて通信することを意味する。Ｍ２Ｍ通信に使われる機械装置をＭ２Ｍ機器（Ｍ２Ｍ  ｄｅｖｉｃｅ）といい、Ｍ２Ｍ機器は、自動販売機、ダムの水位を測定する機械など多様である。
【０００３】
Ｍ２Ｍ機器の特性は一般的な端末と異なるため、Ｍ２Ｍ通信に最適化されたサービスは人と人（ｈｕｍａｎ  ｔｏ  ｈｕｍａｎ）の通信に最適化されたサービスと異なる。Ｍ２Ｍ通信は、現在のモバイルネットワーク通信サービスに比べて、互いに異なるマーケットシナリオ（ｍａｒｋｅｔ  ｓｃｅｎａｒｉｏ）、データ通信、低コストと努力、潜在的に相当多くの数のＭ２Ｍ機器、広いサービス領域、及びＭ２Ｍ機器当たり低いトラフィックなどにより特徴付けられることができる。
【０００４】
レーンジング（Ｒａｎｇｉｎｇ）は、アップリンク同期化の開始や維持に使われる手順である。レーンジングは、初期レーンジング（ｉｎｉｔｉａｌ  ｒａｎｇｉｎｇ）と周期的レーンジング（ｐｅｒｉｏｄｉｃ  ｒａｎｇｉｎｇ）の２つがある。ダウンリンク同期化後に、移動局は、基地局と初期レーンジングを実行する。レーンジング過程が成功的に完了すると、移動局は、基地局とアップリンク同期化される。周期的レーンジングは、移動局の正しいアップリンク送信パラメータを維持する過程である。
【０００５】
レーンジングは、一般的に移動局間に衝突が発生するコンテンションベースのレーンジング（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  ｂａｓｅｄ  ｒａｎｇｉｎｇ）である。例えば、２つの移動局が同じレーンジングチャネルを介して同じレーンジングコードを送信すると仮定する。基地局は、全てのレーンジングコードを受信することができない、或いはただ一つのレーンジングコードのみを受信することができる。これは少なくとも一つの移動局がランダムバックオフ（ｒａｎｄｏｍ  ｂａｃｋｏｆｆ）後に他のレーンジングコードを再送信することを意味する。衝突は、移動局がレーンジングを同時に実行する時に発生することができる。
【０００６】
コンテンションベースのレーンジングで衝突確率を減らすために、専用レーンジングチャネル（ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  ｒａｎｇｉｎｇ  ｃｈａｎｎｅｌ）の割当が提案されている。
【０００７】
然しながら、専用レーンジングチャネルを用いてレーンジングを実行するためにＭ２Ｍ通信の特徴を考慮する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、Ｍ２Ｍ（Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｔｏ  Ｍａｃｈｉｎｅ）通信のためのレーンジングを実行する方法及び装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一態様で、Ｍ２Ｍ（Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｔｏ  Ｍａｃｈｉｎｅ）通信におけるレーンジング実行方法が提供される。前記方法は、Ｍ２Ｍ機器がアイドルモードに進入し、前記アイドルモードのＭ２Ｍ機器が基地局から専用レーンジングチャネル割当を指示するページングメッセージを受信し、前記ページングメッセージは、専用レーンジングチャネル情報と専用チャネル割当タイマを含み、及び前記Ｍ２Ｍ機器が前記基地局に前記専用レーンジングチャネル情報によってレーンジングコードを送信することを含む。前記専用レーンジングチャネル情報は、前記専用チャネル割当タイマにより指示される時間区間中に有効である。
【００１０】
他の態様で、Ｍ２Ｍ（Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｔｏ  Ｍａｃｈｉｎｅ）通信におけるレーンジングを実行するＭ２Ｍ機器が提供される。前記Ｍ２Ｍ機器は、無線信号を送受信するＲＦ（ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）部、及び前記ＲＦ部と連結されるプロセッサを含み、前記プロセッサは、アイドルモードに進入し、前記アイドルモードで基地局から専用レーンジングチャネル割当を指示するページングメッセージを受信し、前記ページングメッセージは、専用レーンジングチャネル情報と専用チャネル割当タイマを含み、及び前記基地局に前記専用レーンジングチャネル情報によってレーンジングコードを送信するように前記ＲＦ部に指示する。前記専用レーンジングチャネル情報は、前記専用チャネル割当タイマにより指示される時間区間中に有効である。
【００１１】
例えば、本願発明は以下の項目を提供する。
（項目１）
Ｍ２Ｍ（Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｔｏ  Ｍａｃｈｉｎｅ）通信におけるレーンジング実行方法において、
Ｍ２Ｍ機器がアイドルモードに進入し、
前記アイドルモードのＭ２Ｍ機器が基地局から専用レーンジングチャネル割当を指示するページングメッセージを受信し、前記ページングメッセージは、専用レーンジングチャネル情報と専用チャネル割当タイマを含み、及び
前記Ｍ２Ｍ機器が前記基地局に前記専用レーンジングチャネル情報によってレーンジングコードを送信することを含み、
前記専用レーンジングチャネル情報は、前記専用チャネル割当タイマにより指示される時間区間中に有効であることを特徴とする方法。
（項目２）
前記Ｍ２Ｍ機器が基地局からシステム設定記述（ｓｙｓｔｅｍ  ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒ）メッセージを受信することをさらに含み、前記システム設定記述メッセージは、基本専用レーンジングチャネル情報を含み、前記専用レーンジングチャネル情報は、前記基本専用レーンジングチャネル情報に追加的に割り当てられることを特徴とする上記項目に記載の方法。
（項目３）
前記専用レーンジングチャネル情報は、レーンジング機会（ｒａｎｇｉｎｇ  ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｙ）とＭ２Ｍ周期を含み、前記レーンジング機会は、前記レーンジングコードが送信されることができる少なくとも一つのサブフレームを指示し、前記Ｍ２Ｍ周期は、前記Ｍ２Ｍ機器に専用レーンジングを実行する周期を指示することを特徴とする上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目４）
前記専用レーンジングチャネル情報は、前記基本専用レーンジングチャネル情報と異なることを特徴とする上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目５）
前記専用レーンジングチャネル情報が前記基本専用レーンジングチャネル情報と異なる時、前記専用チャネル割当タイマは、前記ページングメッセージに含まれることを特徴とする上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目６）
前記システム設定記述メッセージは、前記基地局により周期的にブロードキャストされることを特徴とする上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目７）
前記ページングメッセージは、前記Ｍ２Ｍ機器が属するＭ２Ｍグループを識別するＭ２Ｍグループ識別子をさらに含むことを特徴とする上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目８）
Ｍ２Ｍ（Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｔｏ  Ｍａｃｈｉｎｅ）通信におけるレーンジングを実行するＭ２Ｍ機器において、
無線信号を送受信するＲＦ（ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）部；及び、
前記ＲＦ部と連結されるプロセッサ；を含み、
前記プロセッサは、
アイドルモードに進入し、
前記アイドルモードで基地局から専用レーンジングチャネル割当を指示するページングメッセージを受信し、前記ページングメッセージは、専用レーンジングチャネル情報と専用チャネル割当タイマを含み、及び
前記基地局に前記専用レーンジングチャネル情報によってレーンジングコードを送信するように前記ＲＦ部に指示し、
前記専用レーンジングチャネル情報は、前記専用チャネル割当タイマにより指示される時間区間中に有効であることを特徴とするＭ２Ｍ機器。
（項目９）
前記プロセッサは、基地局からシステム設定記述（ｓｙｓｔｅｍ  ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒ）メッセージを受信し、前記システム設定記述メッセージは、基本専用レーンジングチャネル情報を含み、前記専用レーンジングチャネル情報は、前記基本専用レーンジングチャネル情報に追加的に割り当てられることを特徴とする上記項目に記載のＭ２Ｍ機器。
（項目１０）
前記専用レーンジングチャネル情報は、レーンジング機会（ｒａｎｇｉｎｇ  ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｙ）とＭ２Ｍ周期を含み、前記レーンジング機会は、前記レーンジングコードが送信されることができる少なくとも一つのサブフレームを指示し、前記Ｍ２Ｍ周期は、前記Ｍ２Ｍ機器に専用レーンジングを実行する周期を指示することを特徴とする上記項目のいずれか一項に記載のＭ２Ｍ機器。
（項目１１）
前記専用レーンジングチャネル情報は、前記基本専用レーンジングチャネル情報と異なることを特徴とする上記項目のいずれか一項に記載のＭ２Ｍ機器。
（項目１２）
前記専用レーンジングチャネル情報が前記基本専用レーンジングチャネル情報と異なる時、前記専用チャネル割当タイマは、前記ページングメッセージに含まれることを特徴とする上記項目のいずれか一項に記載のＭ２Ｍ機器。
（項目１３）
前記システム設定記述メッセージは、前記基地局により周期的にブロードキャストされることを特徴とする上記項目のいずれか一項に記載のＭ２Ｍ機器。
（項目１４）
前記ページングメッセージは、前記Ｍ２Ｍ機器が属するＭ２Ｍグループを識別するＭ２Ｍグループ識別子をさらに含むことを特徴とする上記項目のいずれか一項に記載のＭ２Ｍ機器。
【００１２】
（摘要）
Ｍ２Ｍ（Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｔｏ  Ｍａｃｈｉｎｅ）通信におけるレーンジングを実行する方法及び装置を提供する。Ｍ２Ｍ機器が基地局から専用レーンジングチャネル割当を指示するページングメッセージを受信する。前記専用レーンジングチャネル割当は、専用チャネル割当タイマにより指示される時間区間中に有効である。
【発明の効果】
【００１３】
コンテンションベースのレーンジングで専用レーンジングチャネルを用い、衝突確率を減少させ、レーンジングによるバッテリ消耗を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】Ｍ２Ｍ（Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｔｏ  Ｍａｃｈｉｎｅ）通信の一例を示す。
【図２】ＩＥＥＥ８０２．１６ｍシステムのフレーム構造の一例を示す。
【図３】ＩＥＥＥ８０２．１６ｍでの動作遷移ダイアグラムを示す。
【図４】ＩＥＥＥ８０２．１６ｍで初期レーンジング過程を示す流れ図である。
【図５】本発明の一実施例に係るレーンジング実行方法を示す流れ図である。
【図６】本発明の実施例が具現される無線通信システムを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、Ｍ２Ｍ（Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｔｏ  Ｍａｃｈｉｎｅ）通信の一例を示す。
【００１６】
Ｍ２Ｍ通信は、ＭＴＣ（Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｔｙｐｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）とも呼び、人間相互作用（ｈｕｍａｎ  ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ）のない基地局１５を介するＭ２Ｍ機器１１、１２間の情報交換または基地局を介するＭ２Ｍ機器１１とＭ２Ｍサーバ１８との間の情報交換を意味する。
【００１７】
Ｍ２Ｍサーバ１８は、Ｍ２Ｍ機器１１と通信するエンティティ（ｅｎｔｉｔｙ）である。Ｍ２Ｍサーバは、Ｍ２Ｍアプリケーションを実行し、Ｍ２Ｍ機器１１にＭ２Ｍ特定サービスを提供する。
【００１８】
Ｍ２Ｍ機器１１は、Ｍ２Ｍ通信を提供する無線機器であり、固定されたり移動性を有することができる。Ｍ２Ｍ機器は、ＭＴＣ機器とも呼ぶ。
【００１９】
Ｍ２Ｍ通信を介して提供されるサービスは、既存の人が介入する通信でのサービスとは差別性を有し、追跡（Ｔｒａｃｋｉｎｇ）、計量（Ｍｅｔｅｒｉｎｇ）、支払（Ｐａｙｍｅｎｔ）、医療分野サービス、リモートコントロールなど、多様な分野のサービスが存在する。
【００２０】
Ｍ２Ｍ特性（ｆｅａｔｕｒｅ）の個別サービス要求事項の代表的な例は、次の通りである。
【００２１】
１）時間制御（ｔｉｍｅ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ）特性：これはＭ２Ｍ機器が予め定義された特定区間でのみデータを送信したり受信することを意味する。従って、予め定義された特定区間外での不必要なシグナリングを防止することができる。
【００２２】
２）時間寛容（ｔｉｍｅ  ｔｏｌｅｒａｎｔ）特性：これはＭ２Ｍ機器がデータ伝達を遅延させることができることを意味する。ネットワークオペレータは、ネットワークの負荷が予め決定された負荷閾値（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）より大きい場合、Ｍ２Ｍ機器のネットワークへの接続または他のＭＴＣ装置へのデータ送信などを制限し、特定領域でＭＴＣ装置が伝達することができるデータの量を動的に制限することができる。
【００２３】
３）オフライン指示（ｏｆｆｌｉｎｅ  ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）特性：これはＭ２Ｍ機器とネットワークとの間にシグナリングがこれ以上可能でない場合、適切な時期にＭ２Ｍ機器に通報を要求することを意味する。
【００２４】
４）ＰＡＭ（Ｐｒｉｏｒｉｔｙ  Ａｌａｒｍ  Ｍｅｓｓａｇｅ）特性：これはＭ２Ｍ機器が窃盗、バンダリズム（ｖａｎｄａｌｉｓｍ）または直ちに注意を要する非常事態が発生した場合、優先的にネットワークに警報することを意味する。
【００２５】
一つのセル（または基地局）に数百〜数千のＭ２Ｍ機器の配置が考慮されている。従って、既存の端末識別子のみではＭ２Ｍ機器の識別が難しくて、次のような識別子が考慮されている。
【００２６】
ＳＴＩＤ（Ｓｔａｔｉｏｎ  ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）：基地局の領域（ｄｏｍａｉｎ）でＭ２Ｍ機器を識別する識別子である。基地局は、複数のＭ２Ｍ機器に同じＳＴＩＤを割り当てることができる。
【００２７】
ＭＧＩＤ（Ｍ２Ｍ  Ｇｒｏｕｐ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）：ＭＧＩＤは、Ｍ２Ｍグループ領域（ｇｒｏｕｐ  ｚｏｎｅ）内でＭ２Ｍ機器のグループにより共有されるマルチキャストサービスフロー（ｍｕｌｔｉｃａｓｔ  ｓｅｒｖｉｃｅ  ｆｌｏｗ）を唯一に（ｕｎｉｑｕｅｌｙ）識別するために使われる１２ビット識別子である。Ｍ２Ｍグループ領域（ｇｒｏｕｐ  ｚｏｎｅ）は、一つまたはその以上の基地局を含む論理的な領域である。Ｍ２Ｍグループ領域は、Ｍ２Ｍグループ領域インデックスにより識別される。ＭＧＩＤは、ＤＳＡ（ｄｙｎａｍｉｃ  ｓｅｒｖｉｃｅ  ａｄｄｉｔｉｏｎ）過程で割り当てられる。ネットワークから出たりサービスフローが削除されない限り、Ｍ２Ｍ機器はアイドルモードでもＭＧＩＤを維持する。
【００２８】
以下、２０１０年１１月２４日に掲示されたＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）Ｐ８０２．１６ｍ／Ｄ１０“Ｐａｒｔ  １６：Ａｉｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  ｆｏｒ  Ｂｒｏａｄｂａｎｄ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｓｙｓｔｅｍｓ：Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ａｉｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ”の１６．２．１８節を参照し、ＩＥＥＥ８０２．１６ｍベースのシステムでのアイドルモード動作に対して記述する。ただし、本発明が適用される無線通信システムがＩＥＥＥ８０２．１６ｍベースのシステムに制限されるものではなく、３ＧＰＰ（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）ＬＴＥ（ｌｏｎｇ  ｔｅｒｍ  ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）等、多様な無線通信システムに適用されることができる。
【００２９】
図２は、ＩＥＥＥ８０２．１６ｍシステムのフレーム構造の一例を示す。
【００３０】
スーパーフレーム（ＳＦ；Ｓｕｐｅｒｆｒａｍｅ）は、スーパーフレームヘッダ（ＳＦＨ；Ｓｕｐｅｒｆｒａｍｅ  Ｈｅａｄｅｒ）と４個のフレーム（ｆｒａｍｅ）Ｆ０、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３を含む。スーパーフレーム内の各フレームの長さは同じである。スーパーフレームの大きさは２０ｍｓであり、各フレームの大きさは５ｍｓである。
【００３１】
フレームは、複数のサブフレーム（ｓｕｂｆｒａｍｅ）ＳＦ０、ＳＦ１、ＳＦ２、ＳＦ３、ＳＦ４、ＳＦ５、ＳＦ６、ＳＦ７を含む。サブフレームは、アップリンク送信またはダウンリンク送信のために使われることができる。サブフレームは、時間領域（ｔｉｍｅ  ｄｏｍａｉｎ）で複数のＯＦＤＭ（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）シンボルを含む。ＯＦＤＭシンボルは、一つのシンボル区間（ｓｙｍｂｏｌ  ｐｅｒｉｏｄ）を表現するためのものであり、その名称に多重接続方式の制限があるのではない。
【００３２】
サブフレームは、６個のＯＦＤＭシンボルを含む。これは例示に過ぎず、サブフレームは、５、７または９個のＯＦＤＭシンボルを含むことができ、これに制限されるものではない。
【００３３】
サブフレームに含まれるＯＦＤＭＡシンボルの数によってサブフレームのタイプ（ｔｙｐｅ）が定義されることができる。例えば、タイプ−１サブフレームは６ＯＦＤＭＡシンボル、タイプ−２サブフレームは７ＯＦＤＭＡシンボル、タイプ−３サブフレームは５ＯＦＤＭＡシンボル、タイプ−４サブフレームは９ＯＦＤＭＡシンボルを含むと定義されることができる。
【００３４】
フレームにはＴＤＤ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）方式またはＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）方式が適用されることができる。ＴＤＤフレーム内のサブフレームは、アップリンクサブフレームとダウンリンクサブフレームに区分されることができる。
【００３５】
スーパーフレームの大きさ、スーパーフレームに含まれるフレームの数、フレームに含まれるサブフレームの数、サブフレーム内のＯＦＤＭシンボルの個数は変更されることができ、これに制限されるものではない。
【００３６】
ＳＦＨは、必須システムパラメータ（ｅｓｓｅｎｔｉａｌ  ｓｙｓｔｅｍ  ｐａｒａｍｅｔｅｒ）及びシステム設定情報（ｓｙｓｔｅｍ  ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を運ぶことができる。ＳＦＨは、スーパーフレーム内の１番目のサブフレームの最後の５個のＯＦＤＭシンボルで送信されることができる。
【００３７】
ＰＲＵ（ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｒｅｓｏｕｒｃｅ  ｕｎｉｔ）は、基本的なリソース割当単位であり、同じサブフレームの連続的なＯＦＤＭシンボルで１８個の副搬送波を含む。
【００３８】
ＩＥＥＥ８０２．１６ｍシステムで、Ａ−ＭＡＰ（ａｄｖａｎｃｅｄ−ＭＡＰ）は、サービス制御情報を運ぶ。非ユーザ特定（ｎｏｎ−ｕｓｅｒ  ｓｐｅｃｉｆｉｃ）Ａ−ＭＡＰは、特定ユーザや特定ユーザグループに限定されない情報を運ぶ。ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ  Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｒｅｐｅａｔ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）フィードバックＡ−ＭＡＰは、アップリンクデータ送信に対するＨＡＲＱ  ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報を運ぶ。パワー制御Ａ−ＭＡＰは、移動局（ｍｏｂｉｌｅ  ｓｔａｔｉｏｎ；ＭＳ）にパワー制御命令を運ぶ。
【００３９】
割当（ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ）Ａ−ＭＡＰは、リソース割当情報を運ぶ。割当Ａ−ＭＡＰは、ＤＬ（ｄｏｗｎｌｉｎｋ）基本割当（Ｂａｓｉｃ  Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ）Ａ−ＭＡＰ、ＵＬ（ｕｐｌｉｎｋ）基本割当Ａ−ＭＡＰ、ＣＤＭＡ（ｃｏｄｅ  ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ａｃｃｅｓｓ）割当（Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）Ａ−ＭＡＰなどのような複数のタイプを含む。
【００４０】
ＣＤＭＡ割当Ａ−ＭＡＰは、帯域幅要求によるＵＬリソース割当またはレーンジング要求によるＵＬリソース割当を含む。
【００４１】
全てのＡ−ＭＡＰは、Ａ−ＭＡＰ領域（ｒｅｇｉｏｎ）という物理的リソース領域を共有する。Ａ−ＭＡＰ領域は、各ダウンリンクサブフレーム毎に存在する。
【００４２】
Ａ−ＭＡＰは、ＩＥＥＥ８０２．１６ｍベースのシステムで基地局と移動局との間の通信のための制御情報の一例である。無線通信システムでよって、Ａ−ＭＡＰは、制御情報、制御チャネル、リソース割当情報など、多様に呼ばれる。
【００４３】
図３は、ＩＥＥＥ８０２．１６ｍでの動作遷移ダイアグラムを示す。
【００４４】
初期状態（ｉｎｉｔｉａｌｉｚａｔｉｏｎ  ｓｔａｔｅ）で、移動局（ｍｏｂｉｌｅ  ｓｔａｔｉｏｎ；ＭＳ）は、同期化及びシステム設定を受信してセル選択を実行する。
【００４５】
接続状態（ａｃｃｅｓｓ  ｓｔａｔｅ）で、移動局は、ネットワーク進入（ｎｅｔｗｏｒｋ  ｅｎｔｒｙ）を実行する。ネットワーク進入は、基地局とのレーンジング（ｒａｎｇｉｎｇ）、基本力量交渉（ｂａｓｉｃ  ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ  ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ）、及び認証（ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）を含む手順である。
【００４６】
連結状態（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ  ｓｔａｔｅ）で、移動局は、スリープモード（ｓｌｅｅｐ  ｍｏｄｅ）、活性モード（ａｃｔｉｖｅ  ｍｏｄｅ）、及びスキャニングモード（ｓｃａｎｎｉｎｇ  ｍｏｄｅ）のうち一つで動作する。連結状態中、移動局は、接続状態中に確立された連結を維持する。活性モードの移動局は、常にスケジューリングされたデータを送信または受信することができる。スリープモードで、無線フレームは、スリープウィンドウとリスニングウィンドウ（ｌｉｓｔｅｎｉｎｇ  ｗｉｎｄｏｗ）に分けられる。スリープモードの移動局は、リスニングウィンドウ中、基地局からデータを受信することができる。スキャニングモードの移動局は、基地局により指示された測定を実行する。
【００４７】
アイドル状態で、移動局は、アイドルモードで動作する。アイドルモードで、ページングリスニング区間（ｐａｇｉｎｇ  ｌｉｓｔｅｎｉｎｇ  ｉｎｔｅｒｖａｌ）とページング不可区間（ｐａｇｉｎｇ  ｕｎａｖａｉｌａｂｌｅ  ｉｎｔｅｒｖａｌ）を含む。基地局は、ページング不可区間でページングメッセージなど、どのようなダウンリンクトラフィックを送信しない。ページング不可区間中、移動局は、電源をオンし、周辺基地局をスキャンし、選好する基地局を選択し、レーンジングを実行し、基地局のＤＬ（ｄｏｗｎｌｉｎｋ）トラフィックの有用性を保障しない他の活動を実行することができる。移動局は、ページングサイクルとページングオフセットに基づいてページングリスニング区間の開始を得ることができる。一つのページングサイクルは、ページングリスニング区間とページング不可区間を含む。ページングオフセットは、ページングサイクル内でページングリスニング区間が開始されるスーパーフレームの決定に使用する。
【００４８】
レーンジングは、ＵＬ（ｕｐｌｉｎｋ）同期化の開始や維持に使われる過程である。レーンジングは、正しいタイミングオフセット、周波数オフセット、及びパワーオフセットを獲得して移動局の送信が基地局と整列されるようにし、移動局が適当な受信範囲内で受信するようにする。初期レーンジングと周期的レーンジング、２つのレーンジングがある。ＤＬ同期化後に、移動局は、基地局と初期レーンジングを実行するように試みる。もし、レーンジング過程が成功的に完了すると、移動局と基地局との間にＵＬ同期化が成立する。周期的レーンジングは、正しい移動局の送信パラメータを維持する過程である。
【００４９】
図４は、ＩＥＥＥ８０２．１６ｍで初期レーンジング過程を示す流れ図である。
【００５０】
ステップＳ４１０で、ＤＬ同期化とＵＬ送信パラメータを獲得した後、移動局は、一つのレーンジングコードと一つのレーンジングチャネルを選択し、選択されたレーンジングチャネルで基地局に選択されたレーンジングコードを送信する。移動局は、ランダムバックオフ（ｒａｎｄｏｍ  ｂａｃｋｏｆｆ）を用いて全ての可用なレーンジングチャネルからレーンジングチャネルを選択することができる。
【００５１】
ステップＳ４２０で、基地局は、レーンジングコードに対する応答としてＲＮＧ−ＡＣＫ（ｒａｎｇｉｎｇ  ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）メッセージを送信する。
【００５２】
ステップＳ４３０で、ＲＮＧ−ＡＣＫで‘成功’状態通知を受信すると、移動局は、ＵＬ  ＢＷ割当（例えば、ＣＤＭＡ割当Ａ−ＭＡＰ）を受信する。もし、ＵＬ  ＢＷ割当のためのＣＤＭＡ割当Ａ−ＭＡＰを受信することができないと、移動局は、初期レーンジング過程を再開始することができる。
【００５３】
ステップＳ４４０で、ＵＬ  ＢＷ割当を受信すると、移動局は、ＲＮＧ−ＲＥＱ（ｒａｎｇｉｎｇ  ｒｅｑｕｅｓｔ）メッセージを送信する。
【００５４】
ステップＳ４５０で、基地局は、ＲＮＧ−ＲＱメッセージに対する応答としてＲＮＧ−ＲＳＰ（ｒａｎｇｉｎｇ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ）メッセージを送信する。
【００５５】
アイドルモードで、移動局は、ネットワーク再進入のためのレーンジングコードを送信することができる。レーンジングコードは、複数のコード集合から任意に選択され、これをコンテンションベースのレーンジングという。
【００５６】
Ｍ２Ｍ通信で、基地局の領域に数百〜数千のＭ２Ｍ機器が考慮されている。Ｍ２Ｍ機器の数が相当多いため、コンテンションベースのレーンジングで衝突確率が相当増加することができる。
【００５７】
低いバッテリ消耗は、Ｍ２Ｍ機器のための重要な設計要素のうち一つである。衝突による反復的レーンジングは、バッテリ効率を悪化させることができる。
【００５８】
従って、コンテンションベースのレーンジングで衝突確率を減らすために、Ｍ２Ｍ機器のための専用レーンジングチャネル割当（例えば、レーンジング機会（ｒａｎｇｉｎｇ  ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｙ））が提案されている。Ｍ２Ｍ機器に専用レーンジングチャネルがレーンジングを実行する前に割り当てられる。Ｍ２Ｍ機器は、専用レーンジングチャネルを介してレーンジングコードを送信する。この専用レーンジングチャネル割当は衝突確率を減らすことができる。
【００５９】
然しながら、現在論議されている専用レーンジングチャネル割当は、アイドルモードでの動作を考慮していない。
【００６０】
本発明は、アイドルモードのＭ２Ｍ機器に専用レーンジングチャネルを割り当てる方法を提案する。
【００６１】
また、本発明は、複数の専用レーンジングチャネルがＭ２Ｍ機器に割り当てられる時、Ｍ２Ｍ機器が専用レーンジングチャネルを扱う方法を提案する。
【００６２】
アイドルモードでＭ２Ｍ機器に割り当てられることができる２つのＩＤがある。
【００６３】
（１）ＦＭＤＩＤ（Ｆｉｘｅｄ  Ｍ２Ｍ  Ｄｅｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）：基地局の領域でＭ２Ｍ機器を唯一に識別するために使われる１６ビット識別子である。ＦＭＤＩＤは、アイドルモード進入（ｉｄｌｅ  ｍｏｄｅ  ｅｎｔｒｙ）中にＭ２Ｍ機器に割り当てられ、Ｍ２Ｍ機器がネットワーク再進入（ｎｅｔｗｏｒｋ  ｒｅｅｎｔｒｙ）中に解除される。
【００６４】
（２）ＤＩＤ（Ｄｅｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）：ページンググループＩＤ、ページングサイクル、及びページングオフセットの集合内でアイドルモードで機器の識別に使われる１８ビット識別子である。ネットワークは、アイドルモード開始中、各機器にＤＩＤを割り当てることができる。
【００６５】
ＦＭＤＩＳは、基地局の領域でＭ２Ｍ機器の識別に使われ、ＤＩＤは、ページンググループまたはページング制御器の領域でＭ２Ｍ機器の識別に使われる。
【００６６】
図５は、本発明の一実施例に係るレーンジング実行方法を示す流れ図である。
【００６７】
ステップＳ５１０で、Ｍ２Ｍ機器は、基本専用レーンジングチャネル割当を基地局から受信する。前記基本専用レーンジングチャネル割当は、ＳＣＤ（Ｓｙｓｔｅｍ  Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  Ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒ）メッセージに含まれることができる。
【００６８】
ＳＣＤメッセージは、基地局が周期的にブロードキャストし、システム設定を定義する。ＳＣＤメッセージ内の設定変化カウント（Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  Ｃｈａｎｇｅ  Ｃｏｕｎｔ）は、メッセージの内容が変わるたびに１ずつモジュロ演算により増加する。
【００６９】
表１は、ＳＣＤメッセージのフォーマットの一例を示す。
【００７０】
【表１】
2013055658.tif 000003
基本専用レーンジングチャネル割当は、Ｍ２Ｍレーンジング指示子が０ｂ０１に設定される時、ＳＣＤメッセージ内の専用レーンジングチャネル情報（例えば、レーンジング機会及び／またはＭ２Ｍ周期）を含む。
【００７１】
ステップＳ５２０で、Ｍ２Ｍ機器は、アイドルモードに進入する。アイドルモードへの進入は、Ｍ２Ｍ機器の要求によりまたは基地局からの命令により実行されることができる。
【００７２】
例えば、Ｍ２Ｍ機器がアイドルモードに進入するために、Ｍ２Ｍ機器は、基地局にアイドルモードへの進入を要求するＤＲＥＧ−ＲＥＧ（Ｄｅｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ−Ｒｅｑｕｅｓｔ）メッセージを送る。Ｍ２Ｍ機器は、基地局からアイドルモードの開始を指示するＤＲＥＧ−ＲＳＰ（Ｄｅｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ−Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）メッセージを受信する。
【００７３】
または、基地局は、Ｍ２Ｍ機器にアイドルモードへの進入を許容するＤＲＥＧ−ＣＭＤ（Ｄｅｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ−Ｃｏｍｍａｎｄ）メッセージを送ることができる。
【００７４】
ステップＳ５３０で、Ｍ２Ｍ機器は、基地局からページングメッセージを受信する。ページングメッセージは、ＰＡＧ−ＡＤＶ（ｐａｇｉｎｇ  ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ）メッセージである。
【００７５】
ＰＡＧ−ＡＤＶメッセージは、ＰＡＧ−ＡＤＶメッセージが専用レーンジングチャネル情報を有するとの専用レーンジングチャネル割当を指示することができる。
【００７６】
ＰＡＧ−ＡＤＶメッセージは、グループページングメッセージ及び／または個別ページングメッセージである。グループページングメッセージはＭＧＩＤを有し、個別ページングメッセージはＤＩＤ及び／またはＦＭＤＩＤを有することができる。
【００７７】
表２は、ＰＡＧ−ＡＤＶメッセージのフォーマットの一例を示す。
【００７８】
【表２】
2013055658.tif 000004
専用チャネル割当タイマは、ＰＡＧ−ＡＶＤメッセージ内の専用レーンジングチャネル割当の有効性を定義するときに使われることができる。割り当てられた専用レーンジングチャネルは、専用チャネル割当タイマ中に有効である。
【００７９】
アイドルモードのＭ２Ｍ機器に２個の専用レーンジングチャネルが割り当てられることができる。専用チャネル割当タイマが動作中、ＰＡＧ−ＡＤＶメッセージ内の専用レーンジングチャネル割当は有効であり、基本専用レーンジングチャネル割当は有効でない。専用チャネル割当タイマが満了すると、基本専用レーンジングチャネル割当が有効である。
【００８０】
もし、ＰＡＧ−ＡＤＶメッセージを介して割り当てられた専用レーンジングチャネル割当がＳＣＤメッセージを介して割り当てられた基本専用レーンジングチャネル割当と異なると、専用チャネル割当タイマがＰＡＧ−ＡＤＶメッセージ内に含まれることができる。
【００８１】
ステップＳ５４０で、Ｍ２Ｍ機器は、一つのレーンジングコードを選択し、専用チャネル割当タイマ中、専用レーンジングチャネル割当によって選択されたレーンジングコードを送信する。
【００８２】
基地局は、ＳＣＤメッセージまたはページングメッセージを介して複数の専用レーンジングチャネルをＭ２Ｍ機器に割り当てることができる。Ｍ２Ｍ機器は、専用チャネル割当タイマに基づいて複数の専用レーンジングチャネルのうち一つを選択することができる。
【００８３】
コンテンションベースのレーンジングで専用レーンジングチャネルを用い、衝突確率を減少させ、レーンジングによるバッテリ消耗を減らすことができる。
【００８４】
前記表で、フィールド名、大きさ、及びフィールド値は、例示に過ぎない。当業者であれば、異なる用語及び異なる値に容易に変更することができる。表の全てのフィールドが必須なものではなく、特定フィールドが省略されたり、さらに追加されることができる。
【００８５】
図６は、本発明の実施例が具現される無線通信システムを示すブロック図である。
【００８６】
ＭＴＣ機器５０は、プロセッサ（ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）５１、メモリ（ｍｅｍｏｒｙ）５２及、びＲＦ部（ＲＦ（ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）ｕｎｉｔ）５３を含む。メモリ５２は、プロセッサ５１と連結され、プロセッサ５１を駆動するための多様な情報を格納する。ＲＦ部５３は、プロセッサ５１と連結され、無線信号を送信及び／または受信する。プロセッサ５１は、提案された機能、過程及び／または方法を具現する。前述した図５の実施例で、Ｍ２Ｍ機器の動作は、プロセッサ５１により具現されることができる。プロセッサ５１は、専用レーンジングチャネル割当を受信し、専用レーンジングチャネル割当を用いてレーンジングを実行することができる。
【００８７】
基地局６０は、プロセッサ６１、メモリ６２、及びＲＦ部６３を含む。メモリ６２は、プロセッサ６１と連結され、プロセッサ６１を駆動するための多様な情報を格納する。ＲＦ部６３は、プロセッサ６１と連結され、無線信号を送信及び／または受信する。プロセッサ６１は、提案された機能、過程及び／または方法を具現する。前述した図５の実施例で、基地局の動作は、プロセッサ６１により具現されることができる。プロセッサ６１は、専用レーンジングチャネルを割り当てるためにＳＣＤメッセージ及びページングメッセージを送ることができる。
【００８８】
プロセッサは、ＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）、他のチップセット、論理回路及び／またはデータ処理装置を含むことができる。メモリは、ＲＯＭ（ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、メモリカード、格納媒体及び／または他の格納装置を含むことができる。ＲＦ部は、無線信号を処理するためのベースバンド回路を含むことができる。実施例がソフトウェアで具現される時、前述した技法は、前述した機能を遂行するモジュール（過程、機能など）で具現されることができる。モジュールは、メモリに格納され、プロセッサにより実行されることができる。メモリは、プロセッサの内部または外部にあり、よく知られた多様な手段でプロセッサと連結されることができる。
【００８９】
前述した例示的なシステムで、方法は一連のステップまたはブロックで順序図に基づいて説明されているが、本発明はステップの順序に限定されるものではなく、あるステップは前述と異なるステップと異なる順序にまたは同時に発生することができる。また、当業者であれば、順序図に示すステップが排他的でなく、異なるステップが含まれたり、順序図の一つまたはその以上のステップが本発明の範囲に影響を及ぼさずに削除可能であることを理解することができる。
【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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【図６】
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