(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルラ通信システムの１つのセルにおいて、セルラ通信システム内で移動端末への通信を開始する１つ以上の制御チャネルにおけるGPRSページング・ブロックのタイミングを通信デバイスにおいて定める方法であって、国際移動加入者識別（ＩＭＳＩ）番号により識別される携帯端末の前記ページング・ブロックを伝える前記制御チャネルが、制御チャネルのリストから選択され、前記セルラ通信システムの１つのセルにおいて総数ＫＣ個の制御チャネルが存在し、
ＮはＣＣＣＨ制御チャネル上の指標ＰＣＣＣＨ＿ＧＲＯＵＰ毎の利用可能なページング・ブロック数であり、前記指標ＰＣＣＣＨ＿ＧＲＯＵＰは式：
ＰＣＣＣＨ＿ＧＲＯＵＰ＝（ＩＭＳＩ  ｍｏｄ  １０００）  ｍｏｄ（ＫＣ＊Ｎ）ｄｉｖＮ
を用いて計算され、第１ＧＰＲＳページング・ブロックの前記送信時刻が式：
ＰＡＧＩＮＧ＿ＧＲＯＵＰ（0）＝（（ＩＭＳＩ  ｍｏｄ  １０００)ｄｉｖ（ＫＣ＊Ｎ）＊Ｎ＋（ＩＭＳＩ  ｍｏｄ  １０００）  ｍｏｄ（Ｎ））ｍｏｄ  Ｍ
を用いて計算され、Ｍは前記制御チャネル上のＧＰＲＳページング・ブロック数である方法。
【請求項２】
後続のＧＰＲＳページング・ブロックの前記送信時刻が式：
ＰＡＧＩＮＧ＿ＧＲＯＵＰ（ｍ）＝（ＰＡＧＩＮＧ＿ＧＲＯＵＰ（０）＋ｆｕｎｃｔ（ＳＰＬＩＴ＿ＰＧ＿ＣＹＣＬＥ，  ｍ））  ｍｏｄ  Ｍ
を用いて計算され、ｍ＝０，．．．Ｍｉｎ（Ｍ，  ＳＰＬＩＴ＿ＰＧ＿ＣＹＣＬＥ）−１であり、ｍはページング・ブロック０に続くページング・ブロックの連続数であり、ｆｕｎｃｔ（ＳＰＬＩＴ＿ＰＧ＿ＣＹＣＬＥ，  ｍ）はＥＴＳＩ  ＧＳＭ規格０５．０２バージョン６．３．０により定められる変数であるところの請求項１に記載の方法。
【請求項３】
Ｎ＝１であることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
セルラ通信システムがネットワーク・モード２で動作するＧＰＲＳ通信システムであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
セルラ通信システムの１つのセルにおいて、セルラ通信システム内で移動端末への通信を開始する１つ以上の制御チャネルにおけるGPRSページング・ブロックのタイミングを通信デバイスにおいて定める方法であって、国際移動加入者識別（ＩＭＳＩ）番号により識別される携帯端末の前記ページング・ブロックを伝える前記制御チャネルが、制御チャネルのリストから選択され、前記セルラ通信システムの１つのセルにおいて総数KC個の制御チャネルが存在し、
Ｎは１に等しい整数であり、前記指標ＰＣＣＣＨ＿ＧＲＯＵＰは式：
ＰＣＣＣＨ＿ＧＲＯＵＰ＝（ＩＭＳＩ  ｍｏｄ  １０００）  ｍｏｄ（ＫＣ＊Ｎ）  ｄｉｖＮ
を用いて計算され、第１ＧＰＲＳページング・ブロックの前記送信時刻が式：
ＰＡＧＩＮＧ＿ＧＲＯＵＰ（０）＝（（ＩＭＳＩ  ｍｏｄ  １０００）  ｄｉｖ（ＫＣ＊Ｎ）＊  Ｎ  ＋（ＩＭＳＩ  ｍｏｄ  １０００）  ｍｏｄ（Ｎ））  ｍｏｄ  Ｍ
を用いて計算され、Ｍは前記制御チャネル上のＧＰＲＳページング・ブロック数である方法。
【請求項６】
連続したＧＰＲＳページング・ブロックの前記送信時刻が式：
ＰＡＧＩＮＧ＿ＧＲＯＵＰ（ｍ）＝（ＰＡＧＩＮＧ＿ＧＲＯＵＰ（０）＋ｆｕｎｃｔ（ＳＰＬＩＴ＿ＰＧ＿ＣＹＣＬＥ，  ｍ））  ｍｏｄ  Ｍ
を用いて計算され、ｍ＝０，．．．Ｍｉｎ（Ｍ，  ＳＰＬＩＴ＿ＰＧ＿ＣＹＣＬＥ）−１であり、ｍはページング・ブロック０に続くページング・ブロックの連続数であり、ｆｕｎｃｔ（ＳＰＬＩＴ＿ＰＧ＿ＣＹＣＬＥ，  ｍ）はＥＴＳＩ  ＧＳＭ規格０５．０２バージョン６．３．０により定められる変数であるところの請求項５に記載の方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法を実行するように適応した通信デバイス。
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は、移動通信ユニットによって構成されるセルラ通信システムに関する。
【０００１】
（発明の背景）
システムのユーザが移動端末を有する通信システムは周知である。これらの端末は、「移動ネットワーク」のインフラストラクチャを介して互いに通信することができる。このネットワークには、中央の無線送信機および受信機ユニットである基地局が含まれる。基地局は、ネットワークにより互いにリンクされる。さらに、端末は移動ネットワークを通じて従来の固定回線電話網とも通信することができる。パケット無線システムは、このようにして機能する。
【０００２】
端末は、無線信号を介して基地局との通信リンクを開設し、このリンク上で通信を行う。通常、端末は、最も強い信号を提供する基地局に対して設定される無線リンク上で通信を行う。この基地局は、普通は、その時点で移動端末に最も近い基地局である。
【０００３】
上記のようなシステム内の通信経路は、第１移動端末と近隣の第１基地局との間の第１の双方向無線リンクからなるのが普通である。第１基地局から、通信リンクはさらに固定回線システムを通じて別の第２基地局に接続するのが普通である。第２基地局は、第２移動端末との第２の双方向無線リンク上で通信を行う。このようにして、移動端末間の双方向の通信が可能になる。
【０００４】
上記のような通信システムは、国際的に承認された規格に従って動作する。このようなシステムに関する新しい規格に、ヨーロッパ電気通信標準協会（ETSI：European Telecommunications Standards Institute）のGSM規格第０５．０２号がある。この規格のバージョン６．３．０が、最近発行された。この規格は、回路交換（CS：circuit switched）通信リンクおよび／またはグループ交換パケット（GPRS：group switched packet）通信リンクのいずれかを利用して通信する通信網と移動端末とに関する。
【０００５】
ETSI規格GSM０５．０２に準拠する通信システムでは、移動端末間で音声通信および／またはデータの交換を行うことができる。さらに、この通信システムは、様々な改良を加えた移動端末がその中で動作することが可能になり、さらに、移動ネットワークが最大３つの異なるモードで動作することができるようになると予測する。これらのネットワーク・モードをそれぞれ「ネットワーク・モード１」，「ネットワーク・モード２」および「ネットワーク・モード３」と呼ぶ。
【０００６】
ネットワークが動作することのできるこの３つの「ネットワーク・モード」にはいくつかの類似点があるが、いくつかの点で異なっている。本発明のためには、この３つの異なるモードにおいて移動端末との通信陸を基地局がどのように設定するかを考察することが重要である。
【０００７】
３つのネットワーク・モードすべてにおいて、移動ネットワークが始める通信リンクは、基地局が信号をブロードキャスト（送信）し、移動端末がそれを受信することで設定される。通信リンクを設定するために利用される信号を「ページング」信号と呼ぶ。移動端末が自己に宛てられたページング信号を受信し認識すると、移動端末は、基地局との通信リンクが設定されようとしていることを認識する。移動端末がページング信号を受信するためには、端末は、いつその無線機受信機をオンにして、その端末に宛てられるページング信号を「聞き取る」かを、予め知っていなければならない。移動端末は、ネットワークにより呼び出される（ページングされる）のを待っているとき、「アイドル・モード」にあると言われる。
【０００８】
規格GSM０５．０２に準拠して構築される通信システム内で利用される移動端末には、３つの能力レベルがある。これは、次のものである：
（i）クラスＡ移動端末
クラスＡ移動端末は、回路交換およびGPRSリンクの両方を同時に用いて移動ネットワークの基地局と通信することができる。すなわち、クラスＡ端末のユーザは、たとえば、回路交換通信リンク上で他のユーザに話をしながら、同時にGPRSリンク上にデータ・ファイルを送信することができるということを意味する。
【０００９】
（ii）クラスＢ移動端末
クラスＢ移動端末は、一度に回路交換リンクまたはGPRSリンクのいずれか一方による通信しかできない。すなわち、クラスＢ端末のユーザは、回路交換通信リンク上で他のユーザに話をしながら、同時にGPRSリンク上にデータ・ファイルを送信することはできないと言うことを意味する。
【００１０】
クラスＢ端末がアイドル・モードにあるとき、ネットワークは回路交換またはGPRS通信のいずれかに関して移動端末をページングすることができる。
【００１１】
(iii)クラスＣ移動端末
クラスＣ端末は、GPRSリンクにより基地局と通信することしかできない。
【００１２】
通信システム内にはさらに別の種類の移動端末が存在することもある。これらは、CCCHチャネルしか受信できず、GPRS信号は受信することができない移動端末である。
【００１３】
次に、ETSI GSM規格０５．０２によりネットワークがページング信号をどのように移動端末に送信するかを理解することが重要である。
【００１４】
移動ネットワークは、２種類のチャネルのうち１つのチャネルで移動端末をページングすることができる。移動ネットワークの基地局は、共通制御チャネルすなわち「CCCH：Common Control Channel」と呼ばれる制御チャネル上で信号をブロードキャストする。CCCHチャネルとは、従来技術によるGSMネットワークにおいて基地局と移動端末との間に通信リンクを設定するために利用される標準的な制御チャネルである。しかし、基地局は、パケット共通制御チャネルすなわち「PCCCH：Packet Common Control Channel」と呼ばれる制御チャネル上に信号をブロードキャストすることができる。PCCCHチャネルは、GPRSネットワークのために新たに作成された物理的チャネルである。PCCCHチャネルは、多くの目的を果たすことができ、GPRS端末のページングはその１つに過ぎない。特に、GPRSセルがPCCCHチャネルを有することは強制されない。セルがPCCCHチャネルを持たない場合、セル内の基地局は「CCCH」チャネル上でGPRS端末をページングする。
【００１５】
図１は、GSM０５．０２規格による４つのCCCHチャネルを示す。これらのチャネルには、CCCH（０）〜CCCH（３）と記号が付される。
【００１６】
GSMにおける物理的チャネルの定義は、値を変更するすなわち「ホップする」ことができる周波数と、時間スロットとにより構成されることである。従って、図１に示す４つのチャネルはそれぞれ、実際には異なる周波数において送信される被送信信号のシーケンスを表す。
【００１７】
各制御チャネル（CCCH）で利用可能な回路交換ページング・ブロックの数をＮと定義する。図１ではＮ＝５１２である。
【００１８】
CCCH信号は、いくつかのマルチフレームで構成される。図１の構造では、６４である。各マルチフレームには、８つのページング・ブロックが含まれ、合計でＮ＝５１２個のブロックとなる。
【００１９】
図１の各ブロックは４つの時間スロットからなるものとして図示される。任意の１つのブロックにおける４つの時間スロット内の信号が共に、回路交換ページング・ブロックを作り上げる。図１では連続して図示されるが、ページング・ブロック内の４つの時間スロットは、実際には８つの時間スロットの４つの連続するグループにおいて、４つの同様の番号を振った時間スロット内でブロードキャストされることが多い。８つの時間スロットのこのようなグループのそれぞれにおいて、グループ内の他の７つの時間スロットは、このページング・ブロックには関わらない。８つの時間スロットのこれらのグループはそれぞれ、実際には１つのフレームである。
【００２０】
GSM０５．０２規格の従来技術による構造による制御チャネルの利用をここで考える必要がある。従来技術による構造では、セル内の移動端末には、ページング・ブロックが連続して割り当てられる。最初の５１２個の移動局には、５１２個のブロックを含むことができるので、それぞれチャネルCCCH（０）にページング・ブロックが割り当てられる。図１を参照されたい。たとえば、１０００個の移動端末がある場合、５１２の端末にはチャネルCCCH（０）内のページング・ブロックが割り当てられ、さらに４８８個の端末にはチャネルCCCH（１）内でページング・ブロックが割り当てられ、チャネルCCCH（２）とチャネルCCCH（３）は、ページング信号を移動端末には送信せず、未使用のままになる。
【００２１】
実際には、ネットワークも特定の移動端末も、基地局がその特定の移動端末と接触を行うために利用する個別のページング・ブロックを計算することができる。そのため、移動端末は、正確な時刻にページング信号を監視し、それにブロードキャストされるページング・信号をすべて受信することができる。
【００２２】
GSMシステムにおいては、４つのCCCHチャネルがあり、これらはすべて１つの周波数上にブロードキャストされる。この周波数は、時々変わる。言い換えると「ホップする」。１つのセル内には数個のPCCCHチャネルがあることがある。PCCCHチャネルはそれぞれ、異なる周波数上にブロードキャストされる。
【００２３】
GSM０５．０２規格で規定される３つのネットワーク・モードは次のものである：
（ｉ）「ネットワーク・モード１」
このモードでは、移動端末のページングはネットワークにより調整される。クラスＢ端末に関するすべての回路交換ページングは、ネットワークにより、PCCCHチャネル上でGPRSページング・ブロックのために確保されるブロックに再配信される。
【００２４】
ネットワークがネットワーク・モード１で動作中は、クラスＢ移動端末は、その端末に宛てられるページング信号を検出するためには、GPRSページング・ブロックの位置を監視すればよい。
【００２５】
通信システムの特定のセルが、PCCCHチャネルをブロードキャストすることのできる基地局を有する場合、ネットワークがネットワーク・モード１にあると、基地局はすべての回路交換およびGPRSに対し、PCCCHチャネル上でページング・ブロックをブロードキャストする。
（ii）「ネットワーク・モード２」
このモードでは、セルはPCCCHチャネルをブロードキャストしない。ネットワーク・レベルでのページング信号の調整は行われない。
【００２６】
ネットワークがネットワーク・モード２にいるときの移動端末の動作は、いくつかの形式のうち１つの形式をとることができる。
【００２７】
移動端末は、「SPLIT_PG_CYCLE（PGサイクルの分割）」と呼ばれる動作モードを支援することができる。「SPLIT_PG_CYCLE」は、基地局からブロードキャストされる信号内でページング信号の位置を知るために用いられるGPRSパラメータである。移動端末がSPLIT_PG_CYCLEに対応するとき、アイドル・モードにある場合は、クラスＢ端末は、CSページング信号とGPRSページング信号とを、CCCHチャネル上の異なる２つの位置で監視しなければならない。異なる位置におけるこのような監視移動端末のバッテリ寿命に関わる。これは、端末がより長い時間の間、ページング信号をアクティブに監視する必要があるためである。
【００２８】
しかし、移動端末は、SPLIT_PG_CYCLEを支援しない状態まで劣化することがある。ネットワークがPCCCHチャネルをブロードキャストしていないとき、移動端末はこの状態になる。この状態で、端末は、CS位置においてCSおよびGPRSページング信号を監視する。
（iii）「ネットワーク・モード３」
ネットワーク・モード３には、通常２つのチャネル、すなわち１つのCCCHと１つのPCCCHとがある。しかし、ネットワーク・レベルでの調整は行われない。クラスＢ端末は、CCCHチャネル上でCSページングを、PCCCHチャネル上でGPRSページングを両方とも監視しなければならない。このため、この場合も、移動端末はネットワークがネットワーク・モード１で動作する場合と同様に、ページング信号を監視するために大部分の時間を費やさねばならない。
【００２９】
ネットワークがネットワーク・モード３で動作中は、実際にはいくつかのセルがPCCCHチャネルを用いずに動作することがある。従って、端末は、端末がセルに入ると、セルがどのチャネルを提供できるか承知していない。
【００３０】
最後に、特定の移動端末がアイドル・モードにあるときに、どのようにページング信号を監視するかを考察することが重要である。
【００３１】
GPRS端末は、アイドル・モードでは、１つのPCCCHチャネルを監視するに過ぎない。端末は、それ自身の国際移動加入者識別（IMSI：International Mobile Subscriber Identity）番号に基づいて、これがどのチャネルかを計算する。この計算により、実際に、移動端末はPCCCHチャネルのリストから、その移動端末の「PCCCH_GROUP（PCCCHグループ）」と呼ばれる１つのPCCCHチャネルを選択することができる。PCCCH_GROUPは、PCCCHチャネルのリスト内の単なる指標である。
【００３２】
ここで、GPRS移動端末が、ページング信号を求めてどのPCCCHチャネルを監視すべきかを知っているとする。移動端末は、さらにこのPCCCHチャネル上でページング信号を監視すべき時刻を計算することができる。移動端末は、「PAGING_GROUP（ページング＿グループ）」と呼ばれる変数を計算することによってこれを行う。PAGING_GROUPは、GPRS内の６４個のマルチフレームの反復サイクル内の１組のページング・ブロックからなる。ネットワークは、ここで、当該の移動端末にページング信号をブロードキャストすることができる。PAGING_GROUP内には１つしかページング・ブロックがない場合もある。しかし、GPRSにおいては、移動端末は６４個のマルチフレームにおいて、１つ以上のページング・ブロック上でページングされることがあり、この場合、PAGING_GROUPはこれらのブロックの各々を識別する。特定の移動端末は、基地局がPAGING_GROUPに示されるページング・ブロックをブロードキャストする時刻にネットワークによりブロードキャストされるPCCCH信号を監視する必要がある。この監視活動により、移動端末の受信機回路構成が消費する電力量が決まるので、移動端末の消費電力とそのバッテリ寿命に大きな影響を与える。
【００３３】
移動端末が実行しなければならない監視活動の量を軽減することがきわめて望ましい。これによって移動端末のバッテリ寿命が延びるためである。
【００３４】
上記の変数PCCCH_GROUPおよびPAGING_GROUPと同様に、変数CCCH_GROUPおよびPAGING_GROUPが、回路交換移動端末に関して定義される。
【００３５】
（好適な実施例の詳細説明）
本発明は、通信システムのセルにおいてGPRSページング・ブロックの送信時刻を予定化する方法によって構成される。本発明の方法は、ETSI規格GSM０５．０２の方法に基づく。本発明の方法は、GPRSページング・ブロックの送信時刻の計算において変数Ｎを備える。変数Ｎは、CCCHチャネル上にブロードキャストされる回路交換ブロックのパラメータである。Ｎの定義を１つ、以下に示す。
【００３６】
Ｎとは、CCCHチャネル内の異なるCSページング・ブロックの数である。さらに一般的には、ＮはETSI GSM０５．０２バージョン６．３．０のセクション６．５．２に定義される。Ｍが用いられる場合、これはCCCHチャネル内の異なるGPRSページング・ブロックの数である。
【００３７】
GPRSページング・ブロックの送信時刻の計算にＮを組み込むことで、利用可能な送信ブロック全体に移動端末を時間的にはるかに均一に分布させることができる。
【００３８】
セルラ通信システムの１つのセルにおける１つ以上のGPRSページング・ブロックの送信時刻を予定化する本発明の方法において、ページング・ブロックが、セルラ通信システム内の移動端末への通信を開始する。本方法は、ページング・ブロックの送信時刻または時刻群の計算によって構成される。これは、以下に依存する：
（i）どの制御チャネルが特定の端末のページング・ブロックを伝えるかを決定する数値Ｎ；
（ii）制御チャネル上のGPRSページング・ブロック数Ｍ；
（iii）セルラ通信システム内のセルの制御チャネル数KC；
（iv）移動端末の国際移動加入者識別（IMSI）番号。
【００３９】
本方法は、セルラ通信システムのセル内のGPRSページング・ブロックの送信時刻の予定化を均一化するという利点を有する。
【００４０】
ある端末のページング・ブロックを伝える制御チャネルは、制御チャネルのリストから選定される。この端末は、IMSI番号により識別される。制御チャネルのリストには、総数KC個の制御チャネルがある。指標PCCCH_GROUPは、実際の制御チャネルを識別し、指標PCCCH_GROUPは、以下の式を用いて計算することができる：
【００４１】
【数４】
0004288008.tif 000002
これにより、第１GPRSページング・ブロックの送信時刻が次の式を用いて計算される：
【００４２】
【数５】
0004288008.tif 000003
上記の如く、PAGING_GROUP（０）を計算すると、次のGPRSページング・ブロックの送信時刻を、以下の式を用いて計算することができる：
【００４３】
【数６】
ＰＡＧＩＮＧ＿ＧＲＯＵＰ（ｍ）＝（ＰＡＧＩＮＧ＿ＧＲＯＵＰ（０）＋ｆｕｎｃｔ（ＳＰＬＩＴ＿ＰＧ＿ＣＹＣＬＥ，Ｍ））  ｍｏｄ  Ｍ
ｍ＝０，．．．Ｍｉｎ（Ｍ，  ＳＰＬＩＴ＿ＰＧ＿ＣＹＣＬＥ）−１ただしｍは、ページング・ブロック０に続くページング・ブロックの連続数である；また、ｆｕｎｃｔ（ＳＰＬＩＴ＿ＰＧ＿ＣＹＣＬＥ，ｍ）は、ＥＴＳＩ  ＧＳＭ０５．０２バージョン６．３．０に定義される変数である。
【００４４】
上記の計算で、Ｎは１の値をとることがある。セルラ通信システムは、ネットワーク・モード２で動作するGPRS通信システムとしてもよい。
【００４５】
上記の方法は、特にGPRS対応ネットワークのネットワーク・モード２に関して有利である。
【００４６】
本発明の別の局面においては、発明者はクラスＢ移動端末の機能を強化する方法をさらに考案した。
【００４７】
ネットワーク・モード３で動作するセル内で動作するクラスＢ移動端末を考える。この移動端末は、CCCHおよびPCCCHチャネル上で、回路交換およびGPRS両方の送信を聞き取らねばならない。
【００４８】
しかし、CCCHチャネルとPCCCHチャネルのスロットは、実際には、互いにきわめて短い時間内に同じ移動端末に関して送信される。移動端末がCCCHチャネルとPCCCHチャネルとの間で再同調するためにいくつかの時間スロットを必要とすると、これを行うための充分な時間はない。そのため、移動端末はCCCHチャネル上の時間スロットか、PCCCHチャネル上の時間スロットのいずれかを失うことになる。
【００４９】
本発明の方法は、ETSI GSM規格０５．０２によるリスト上のPCCCHチャネルと比較して、セルが利用することのできるPCCCHチャネルを制限する。詳しくは、通信システムは、可能なPCCCHチャネルのリストから、CCCHチャネル上で特定の移動端末に向けてブロードキャストするために用いられる時間スロットから、一定の最低時間間隔未満の時間スロット上にブロードキャストされるチャネルを削除する。
【００５０】
従って、本発明のこの局面は、セルラ通信システムのセルにおけるパケット共通制御チャネル（PCCCH）にセルラ通信システムにおいて移動端末への通信を開始するGPRSページング・ブロックの送信時間を予定化する方法に関わる。本方法は、順次、以下の段階によって構成される：
（i）潜在的なPCCCHチャネルのリストをセル内の移動端末にブロードキャストする段階；
（ii）少なくとも１つの移動端末において共通制御チャネル（CCCH）を決定する段階；
（iii）移動端末に関して、潜在的PCCCHチャネルのブロードキャスト・リストから、CCCHチャネル上で移動端末に信号をブロードキャストする最寄りの時間スロットから一定の最小時間ｔ未満しか隔てられていない送信時間スロットを伴うPCCCHチャネルをすべて削除する段階；
（iv）削減したPCCCHリストから移動端末のPCCCHチャネルを選択する段階。
【００５１】
本方法は、移動端末リストのマルチスロット・クラス機能にも基づき、ブロードキャスト・リストからPCCCHチャネルを削除する規格を利用することができる。
【００５２】
セルラ通信システムは、ネットワーク・モード３で動作するGPRSセルラ・ネットワークでもよい。移動端末は、クラスＢ GPRS移動端末でもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ETSIのGSM規格０５．０２によりブロードキャストされる４つのCCCHチャネルの構造を示す。
【図１】
0004288008.tif 000004