JP2013520100A - マシン間通信におけるアクセス制御および輻輳制御 - Google Patents

Abstract

無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）による負荷分散の実行は、現在のセルの負荷値をＷＴＲＵにより自律的に評価するステップと、現在のセルの負荷値が所定の閾値よりも大きいという条件において、現在のセルを使用禁止にすることにより（すなわち現在のセルを所定の期間にわたり使用禁止セルのリストに加えることにより）、負荷分散を行うステップとを含む。現在のセルの負荷値は、連続したＲＡＣＨアクセス試みの失敗の回数とすることができる。他の実施形態は、マシンタイプ通信（ＭＴＣ）装置を識別する方法、ＭＴＣ装置のグループ（セット）へのアクセスを制約する方法、特定のＭＴＣ装置へのアクセスを制約する方法、輻輳を制御する方法、およびＭＴＣ装置を優先順位付けする方法を教示する。

Description

本発明は、マシン間通信におけるアクセス制御および輻輳制御に関する。

マシン間（ｍａｃｈｉｎｅ ｔｏ ｍａｃｈｉｎｅ）（Ｍ２Ｍ）通信は、人間の介在を必ずしも必要としないマシン間の通信である。この形態の通信は、スマートメータリング（ｓｍａｒｔ ｍｅｔｅｒｉｎｇ）、ホームオートメーション、ｅＨｅａｌｔｈ、フリート管理等の分野で用途があることが予想される。この潜在的な新市場に対応するために、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）は、そのような新たなＭ２Ｍサービスの提供に伴う運営コストを下げる可能性のある潜在的なネットワーク最適化を見極めるための取り組みを開始した。

３ＧＰＰの定義によれば、マシンタイプ通信（ＭＴＣ）は以下のエンティティを伴う。

ＭＴＣ加入者：ネットワーク事業者との間で、モバイルネットワークを通じてＭ２Ｍサービスを提供することに合意した何らかの法的エンティティ。

ＭＴＣ装置：ＭＴＣ通信に対応した無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）。

ＭＴＣサーバ：モバイルネットワークと直接通信し、モバイルネットワークを通じてＭＴＣ装置と間接的に通信するエンティティ。また、ＭＴＣユーザとのインタフェースを提供する。

ＭＴＣユーザ：Ｍ２Ｍサーバのサービスを使用するユーザ。

ＭＴＣ特徴（ＭＴＣフィーチャ）：Ｍ２Ｍの用途のために最適化されたネットワーク機能。それらの機能は、ＭＴＣ装置が所有することが可能な特徴（フィーチャ）と見なすことができる。

これらのエンティティは２つの異なる通信シナリオでネットワーク事業者を通じてつながれる。２つのシナリオとは、ＭＴＣ装置がＭＴＣサーバと通信し、ＭＴＣサーバがネットワーク事業者ドメインの内側にある（図１参照）かまたは、ネットワーク事業者ドメインの外側にある（図２参照）場合、および、ＭＴＣ装置同士が１つまたは複数のネットワーク事業者を通じて通信する場合（図３参照）の２つである。

Ｍ２Ｍ通信は、事業者ネットワークの使用を最適化するために使用できるいくつかの独自の特性を有する。それらの特性は、例えば、主にデータ中心の通信（音声は想定しない）、多数の端末が通信を行う可能性、１端末当たりのトラフィック量の低さ、一部の装置には移動性が低い可能性、および、電力が制限される装置の可能性、を含む。

これらの特性をＭＴＣ特徴に分類することができ、ＭＴＣ特徴は、例えば、移動しない装置、移動の頻度が低い装置、または限定された範囲内にキャンプし続ける装置を含む低移動性と、特定の定義された期間中にデータの送信または受信を行う装置を含む時間規制（ｔｉｍｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ）と、その装置から宛先にデータを送信する際に情報が実時間でなく、いくらかの遅延が許容される装置を含む時間許容（ｔｉｍｅ ｔｏｌｅｒａｎｔ）と、パケット交換専用と、接続状態またはオンライン状態にあって、少量のデータを頻繁に送信する装置を含むオンラインの少量のデータ送信と、データを送信または受信する必要がある時にネットワークに接続し、その後切断する装置を含むオフラインの少量のデータ送信と、モバイルからの発信のみと、頻繁でないモバイルへの着信と、結果として破壊行為や盗難につながる可能性のある事象を検出するために使用される装置を含むＭＴＣの監視と、当該装置とネットワーク間の接続が失われた時に通知を提供する装置を含むオフラインの通知と、妨害の通知と、何らかの優先度を有する必要があり、時間に制約のある可能性のあるメッセージを処理する装置を含む優先警告メッセージ（ＰＡＭ）と、特に低い電力消費と、セキュアな接続と、特定のエリアに入る時に通知を送信するように構成された装置を含む場所に固有のトリガと、グループに基づくＭＴＣ管理（ｐｏｌｉｃｉｎｇ）と、グループに基づくＭＴＣアドレッシングとを含む。

ＭＴＣ装置は、これらのＭＴＣフィーチャのサブセットを必要とする場合がある（例えば、時間許容、時間規制、および妨害の通知）。装置に関連付けられたＭＴＣフィーチャは、ネットワークで保持されるＭＴＣ契約情報の一部とすることができる。

ネットワーク事業者のドメインは、アクセスネットワークとコアネットワークに分割される。コアネットワークは、移動性管理、呼の制御、セッション管理、課金、およびセキュリティ制御を含むいくつかの上位層機能を担う。アクセスネットワークは、無線リンクを通じたアクセスを担い、物理層の送受信、アクセス制御、無線移動性、および無線リソースの利用に関連する機能を有する。一例として、図４に、ＧＥＲＡＮ（ＴＤＭＡ方式）およびＵＭＴＳ（ＷＣＤＭＡ方式）のアクセスネットワークの高レベル図を示す。両アクセスネットワークは、回路交換かつパケット交換のコアネットワークを共有している。各ノードＢ／ＢＴＳは、セルとのセルラ通信を制御すると見なすことができる（セルは、ノードＢ／ＢＴＳのカバレッジエリアにより定義される）。ノードＢ／ＢＴＳは、そのセル内で使用される設定の詳細を提供する「システム情報」を同報通信する。

ＭＴＣ装置の用途の１つはメータリング（検針）である。メータリングの用途では、相当数のＭＴＣ装置が比較的狭いエリア内に配置される場合があり、それらの装置の大半が単一のセルまたは非常に少数のセルに接続される可能性がある。それらの装置は、所定の時に、予め定義された時間間隔の期間にわたりネットワークと通信することが予想される。装置の密度は高いが、装置がネットワークに送信する必要のあるデータの量は頻繁でも多量でもない可能性がある。モバイルネットワークは、それらの装置がそのような事前に定義された時間中に、必要な継続時間にわたってアクセスできることを保証する必要がある。

無線送信／受信ユニットにより負荷分散を行う方法は、現在のセルの負荷値を評価するステップと、現在のセルの負荷値が所定の閾値より大きいという条件において、現在のセルを使用禁止にすることにより負荷分散を行うステップとを含む。

添付図面と併せて、例として与えられる以下の説明からより詳細な理解を得ることができよう。

ＭＴＣサーバが事業者ドメインにある場合のＭＴＣ装置とＭＴＣサーバとの間の通信の図である。 ＭＴＣサーバが事業者ドメインの外側にある場合のＭＴＣ装置とＭＴＣサーバとの間の通信の図である。 異なる事業者ドメインにあることができる２つのＭＴＣ装置間の通信の図である。 ３ＧＰＰアクセス／コアネットワークの高レベル図である。 １つまたは複数の開示される実施形態が実施されることが可能な例示的通信システムのシステム図である。 図５Ａに示す通信システムで使用されることが可能な例示的無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）のシステム図である。 図５Ａに示す通信システムで使用されることが可能な例示的無線アクセスネットワークおよび例示的コアネットワークのシステム図である。 図５Ａに示す通信システムで使用されることが可能な例示的無線アクセスネットワークおよび例示的コアネットワークのシステム図である。 アドレスフィールドフォーマットの図である。 ＭＡＣヘッダを含むアップリンクのＲＬＣデータブロックの図である。 ＭＡＣヘッダを伴うアップリンクのＲＬＣ／ＭＡＣ制御ブロックの図である。 利用可能なビットを示す無線フレームの図である。 装置を優先順位付けする方法のフローチャートである。

図５Ａは、開示される１つまたは複数の実施形態が実施されることが可能な例示的通信システム１００の図である。通信システム１００は、音声、データ、映像、メッセージング、放送等のコンテンツを複数の無線ユーザに提供する多重接続システムとすることができる。通信システム１００は、複数の無線ユーザが、無線帯域幅を含むシステムリソースの共有を通じてそのようなコンテンツにアクセスできるようにすることができる。例えば、通信システム１００は、符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）、時分割多重接続（ＴＤＭＡ）、周波数分割多重接続（ＦＤＭＡ）、直交ＦＤＭＡ（ＯＦＤＭＡ）、単一搬送波ＦＤＭＡ（ＳＣ−ＦＤＭＡ）等の１つまたは複数のチャネルアクセス方法を用いることができる。

図５Ａに示すように、通信システム１００は、無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）１０４、コアネットワーク１０６、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）１０８、インターネット１１０、および他のネットワーク１１２を含むことができるが、開示される実施形態は、任意数のＷＴＲＵ、基地局、ネットワーク、および／またはネットワーク要素を企図することが理解されよう。各ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、無線環境で動作および／または通信するように構成された任意種の装置とすることができる。例として、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、無線信号を送信および／または受信するように構成され、ユーザ機器（ＵＥ）、移動局、固定または移動型の加入者ユニット、ページャ、携帯電話、ＰＤＡ（携帯情報端末）、スマートフォン、ラップトップ機、ネットブック、パーソナルコンピュータ、無線センサ、消費者電子家電等を含むことができる。

通信システム１００は、基地局１１４ａおよび基地局１１４ｂも含むことができる。各基地局１１４ａ、１１４ｂは、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの少なくとも１つと無線でインタフェースをとって、コアネットワーク１０６、インターネット１１０、および／またはネットワーク１１２等の１つまたは複数の通信ネットワークへのアクセスを容易にするように構成された任意種の装置とすることができる。例として、基地局１１４ａ、１１４ｂは、ベーストランシーバ局（ＢＴＳ）、ノードＢ、ｅノードＢ、ホームノードＢ、ホームｅノードＢ、サイトコントローラ、アクセスポイント（ＡＰ）、無線ルータ等とすることができる。基地局１１４ａ、１１４ｂはそれぞれ単一の要素として図示するが、基地局１１４ａ、１１４ｂは任意数の相互接続された基地局および／またはネットワーク要素を含んでよいことが理解されよう。

基地局１１４ａはＲＡＮ１０４の一部とすることができ、ＲＡＮ１０４は、基地局コントローラ（ＢＳＣ）、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、中継ノード等、他の基地局および／またはネットワーク要素（図示せず）も含むことができる。基地局１１４ａおよび／または基地局１１４ｂは、セル（図示せず）とも呼ばれる特定の地理領域内で無線信号を送信および／または受信するように構成することができる。セルはさらにセルセクタに分割することができる。例えば、基地局１１４ａに関連付けられたセルを３つのセクタに分割することができる。そのため、一実施形態では、基地局１１４ａは、３つのトランシーバ、すなわちセルの各セクタに１つのトランシーバを含むことができる。別の実施形態では、基地局１１４ａは、多入力多出力（ＭＩＭＯ）技術を用いることができ、したがってセルの各セクタにつき複数のトランシーバを利用することができる。

基地局１１４ａ、１１４ｂは、エアインタフェース１１６を通じてＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの１つまたは複数と通信することができ、エアインタフェース１１６は、任意の適切な無線通信リンク（例えば、無線周波（ＲＦ）、マイクロ波、赤外線（ＩＲ）、紫外線（ＵＶ）、可視光等）とすることができる。エアインタフェース１１６は、適切な無線アクセス技術（ＲＡＴ）を使用して確立することができる。

より具体的には、上記のように、通信システム１００は、多重接続システムとすることができ、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＯＦＤＭＡ、ＳＣ−ＦＤＭＡ等の１つまたは複数のチャネルアクセス方式を用いることができる。例えば、ＲＡＮ１０４の基地局１１４ａとＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ（ＵＭＴＳ）Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ（ＵＴＲＡ）等の無線技術を実装することができ、この技術では、広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）を使用してエアインタフェース１１６を確立することができる。ＷＣＤＭＡは、Ｈｉｇｈ−Ｓｐｅｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ（ＨＳＰＡ）および／またはＥｖｏｌｖｅｄ ＨＳＰＡ（ＨＳＰＡ＋）の通信プロトコルを含むことができる。ＨＳＰＡは、Ｈｉｇｈ−Ｓｐｅｅｄ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ（ＨＳＤＰＡ）および／またはＨｉｇｈ−Ｓｐｅｅｄ Ｕｐｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ（ＨＳＵＰＡ）を含むことができる。

別の実施形態では、基地局１１４ａおよびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＭＴＳ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ（Ｅ−ＵＴＲＡ）等の無線技術を実装することができ、この技術では、Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）および／またはＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ（ＬＴＥ−Ａ）を使用してエアインタフェース１１６を確立することができる。

他の実施形態では、基地局１１４ａおよびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ＩＥＥＥ８０２．１６（すなわちＷｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ（ＷｉＭＡＸ））、ＣＤＭＡ２０００、ＣＤＭＡ２０００ＩＸ、ＣＤＭＡ２０００ ＥＶ−ＤＯ、Ｉｎｔｅｒｉｍ Ｓｔａｎｄａｒｄ ２０００（ＩＳ−２０００）、Ｉｎｔｅｒｉｍ Ｓｔａｎｄａｒｄ ９５（ＩＳ−９５）、Ｉｎｔｅｒｉｍ Ｓｔａｎｄａｒｄ ８５６（ＩＳ−８５６）、Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＧＳＭ（登録商標））、Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄａｔａ ｒａｔｅｓ ｆｏｒ ＧＳＭ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＥＤＧＥ）、ＧＳＭ ＥＤＧＥ（ＧＥＲＡＮ）等の無線技術を実装することができる。

図５Ａの基地局１１４ｂは、例えば無線ルータ、ホームノードＢ、ホームｅノードＢ、またはアクセスポイントであり、職場、自宅、輸送機関、学校構内等の局所的なエリア内の無線接続を容易にするための適切な無線アクセス技術（ＲＡＴ）を利用することができる。一実施形態では、基地局１１４ｂおよびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、ＩＥＥＥ８０２．１１等の無線技術を実装して、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）を確立することができる。別の実施形態では、基地局１１４ｂおよびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、ＩＥＥＥ８０２．１５等の無線技術を実装して、無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）を確立することができる。さらに別の実施形態では、基地局１１４ｂおよびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、セルラ方式のＲＡＴ（例えばＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００、ＧＳＭ、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａ等）を利用して、ピコセルまたはフェムトセルを確立することができる。図５Ａに示すように、基地局１１４ｂは、インターネット１１０への直接の接続を有することができる。そのため、基地局１１４ｂは、コアネットワーク１０６を介してインターネット１１０にアクセスする必要がない場合がある。

ＲＡＮ１０４は、コアネットワーク１０６と通信状態にあることができ、コアネットワーク１０６は、音声、データ、アプリケーション、および／またはｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ Ｉｎｔｅｒｎｅｔプロトコル（ＶｏＩＰ）のサービスを、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの１つまたは複数に提供するように構成された任意種のネットワークでよい。例えば、コアネットワーク１０６は、呼の制御、課金サービス、モバイル位置を利用したサービス、事前支払いの通話、インターネット接続、映像配布等を提供する、かつ／または、ユーザ認証のような高レベルのセキュリティ機能を行うことができる。図５Ａには示さないが、ＲＡＮ１０４および／またはコアネットワーク１０６は、ＲＡＮ１０４と同じＲＡＴまたは別のＲＡＴを用いる他のＲＡＮと直接または間接的な通信状態にあることができることが理解されよう。例えば、Ｅ−ＵＴＲＡ無線技術を利用する可能性のあるＲＡＮ１０４に接続されるのに加えて、コアネットワーク１０６は、ＧＳＭ無線技術を用いる別のＲＡＮ（図示せず）とも通信状態にあることができる。

コアネットワーク１０６は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄがＰＳＴＮ１０８、インターネット１１０、および／または他のネットワーク１１２にアクセスするためのゲートウェイとしても機能することができる。ＰＳＴＮ１０８は、旧来の電話サービス（ＰＯＴＳ）を提供する回路交換電話網を含むことができる。インターネット１１０は、ＴＣＰ／ＩＰインターネットプロトコルスイートの伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）、ユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）、およびインターネットプロトコル（ＩＰ）等の共通の通信プロトコルを使用する、相互接続されたコンピュータネットワークおよび装置からなる世界規模のシステムを含むことができる。ネットワーク１１２は、他のサービス提供者に所有および／または運営される有線または無線の通信ネットワークを含むことができる。例えば、ネットワーク１１２は、ＲＡＮ１０４と同じＲＡＴまたは異なるＲＡＴを用いる可能性のある１つまたは複数のＲＡＮに接続された別のコアネットワークを含むことができる。

通信システム１００のＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの一部または全ては多モード機能を備えることができ、すなわち、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、異なる無線リンクを通じて異なる無線ネットワークと通信するための複数のトランシーバを備えることができる。例えば、図５Ａに示すＷＴＲＵ１０２ｃは、セルラ方式の無線技術を用いる可能性のある基地局１１４ａ、およびＩＥＥＥ８０２無線技術を用いる可能性のある基地局１１４ｂと通信するように構成することができる。

図５Ｂは、例示的なＷＴＲＵ１０２のシステム図である。図５Ｂに示すように、ＷＴＲＵ１０２は、プロセッサ１１８、トランシーバ１２０、送信／受信要素１２２、スピーカ／マイクロフォン１２４、キーパッド１２６、ディスプレイ／タッチパッド１２８、取り外し不能メモリ１０６、取り外し可能メモリ１３２、電源１３４、全地球測位システム（ＧＰＳ）チップセット１３６、および他の周辺機能１３８を含むことができる。ＷＴＲＵ１０２は、実施形態との整合性を保ちながら、前述の要素の任意のサブコンビネーションを含みうることが理解されよう。

プロセッサ１１８は、汎用プロセッサ、特殊目的プロセッサ、従来のプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと関連した１つまたは複数のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、特定用途集積回路（ＡＳＩＣ）、利用者書き換え可能ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）回路、他の種の集積回路（ＩＣ）、状態機械等である。プロセッサ１１８は、信号の符号化、データ処理、電力制御、入出力処理、および／またはＷＴＲＵ１０２が無線環境で動作することを可能にする他の機能を行うことができる。プロセッサ１１８はトランシーバ１２０に結合することができ、トランシーバ１２０は送信／受信要素１２２に結合することができる。図５Ｂはプロセッサ１１８とトランシーバ１２０を別個の構成要素として図示するが、プロセッサ１１８とトランシーバ１２０は共に電子パッケージまたはチップとして一体化してもよいことが理解されよう。

送信／受信要素１２２は、エアインタフェース１１６を通じて基地局（例えば基地局１１４ａ）との間で信号を送受信するように構成することができる。例えば、一実施形態では、送信／受信要素１２２はＲＦ信号を送信および／または受信するように構成されたアンテナとすることができる。別の実施形態では、送信／受信要素１２２は、例えばＩＲ、ＵＶ、または可視光信号を送信および／または受信するように構成されたエミッタ／検出器とすることができる。さらに別の実施形態では、送信／受信要素１２２は、ＲＦ信号と光信号の両方を送受信するように構成することができる。送信／受信要素１２２は、各種無線信号の任意の組み合わせを送信および／または受信するように構成することが可能であることが理解されよう。

また、図５Ｂでは送信／受信要素１２２が単一の要素として図示されるが、ＷＴＲＵ１０２は任意数の送信／受信要素１２２を含むことができる。より具体的には、ＷＴＲＵ１０２はＭＩＭＯ技術を用いることができる。そのため、一実施形態では、ＷＴＲＵ１０２は、エアインタフェース１１６を通じて無線信号を送受信するための２つ以上の送信／受信要素１２２（例えば複数のアンテナ）を含むことができる。

トランシーバ１２０は、送信／受信要素１２２によって送信しようとする信号を変調し、送信／受信要素１２２に受信された信号を復調するように構成することができる。上記のように、ＷＴＲＵ１０２は多モード機能を有することができる。そのため、トランシーバ１２０は、ＷＴＲＵ１０２が例えばＵＴＲＡやＩＥＥＥ８０２．１１等の複数のＲＡＴを介して通信することを可能にするために複数のトランシーバを含むことができる。

ＷＴＲＵ１０２のプロセッサ１１８は、スピーカ／マイクロフォン１２４、キーパッド１２６、および／またはディスプレイ／タッチパッド１２８（例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）表示装置や、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）表示装置）に結合し、それらからユーザ入力データを受け取ることができる。プロセッサ１１８は、スピーカ／マイクロフォン１２４、キーパッド １２６、および／またはディスプレイ／タッチパッド１２８にユーザデータを出力することもできる。また、プロセッサ１１８は、取り外し不能メモリ１０６や取り外し可能メモリ１３２等の任意種の適切なメモリの情報にアクセスし、データを記憶することができる。取り外し不能メモリ１０６は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ハードディスク、または他の種のメモリ記憶装置を含むことができる。取り外し可能メモリ１３２は、加入者識別モジュール（ＳＩＭ）カード、メモリスティック、セキュアデジタル（ＳＤ）メモリカード等を含むことができる。他の実施形態では、プロセッサ１１８は、サーバや家庭コンピュータ（図示せず）等、物理的にＷＴＲＵ１０２に位置しないメモリの情報にアクセスし、データを記憶することができる。

プロセッサ１１８は電源１３４から電力を受け取り、その電力をＷＴＲＵ１０２内の他の構成要素に分配および／または制御するように構成することができる。電源１３４は、ＷＴＲＵ１０２に電力を供給する任意の適切な装置でよい。例えば、電源１３４は、１つまたは複数の乾電池（例えばニッケルカドミウム（ＮｉＣｄ）、ニッケル亜鉛（ＮｉＺｎ）、ニッケル水素（ＮｉＭＨ）、リチウムイオン（Ｌｉ−ｉｏｎ）等）、太陽電池、燃料電池等を含むことができる。

プロセッサ１１８はＧＰＳチップセット１３６にも結合することができ、ＧＰＳチップセット１３６は、ＷＴＲＵ１０２の現在の位置に関する位置情報（例えば経度および緯度）を提供するように構成することができる。ＧＰＳチップセット１３６からの情報に加えて、またはその代わりに、ＷＴＲＵ１０２は、基地局（例えば基地局１１４ａ、１１４ｂ）からエアインタフェース１１６を通じて位置情報を受け取り、かつ／または、２つ以上の近隣の基地局から信号が受信されるタイミングに基づいて自身の位置を判定することができる。ＷＴＲＵ１０２は、実施形態との整合性を保ちながら、任意の適切な位置判定方法で位置情報を取得することが可能であることが理解されよう。

プロセッサ１１８はさらに、他の周辺機能１３８に結合することができ、他の周辺機能１３８は、追加的な機能、機能性、および／または有線もしくは無線接続を提供する１つまたは複数のソフトウェアモジュールおよび／またはハードウェアモジュールを含む。例えば、周辺機能１３８は、加速度計、電子コンパス、衛星トランシーバ、デジタルカメラ（写真または映像用）、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポート、振動装置、テレビトランシーバ、ハンドフリーヘッドセット、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュール、周波数変調（ＦＭ）無線ユニット、デジタル音楽プレーヤ、メディアプレーヤ、ビデオゲームプレーヤモジュール、インターネットブラウザ等を含むことができる。

図５Ｃは、一実施形態によるＲＡＮ１０４およびコアネットワーク１０６のシステム図である。上記のように、ＲＡＮ１０４は、ＵＴＲＡ無線技術を用いてエアインタフェース１１６を通じてＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信することができる。ＲＡＮ１０４は、コアネットワーク１０６とも通信状態にあることができる。図５Ｃに示すように、ＲＡＮ１０４は、ノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃを含み、それぞれ、エアインタフェース１１６を通じてＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信するための１つまたは複数のトランシーバを含むことができる。ノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃはそれぞれ、ＲＡＮ１０４内の特定のセル（図示せず）に関連付けることができる。ＲＡＮ１０４は、ＲＮＣ１４２ａ、１４２ｂも含むことができる。ＲＡＮ１０４は、実施形態との整合性を保ちながら、任意数のノードＢおよびＲＮＣを含むことが可能であることが理解されよう。

図５Ｃに示すように、ノードＢ１４０ａ、１４０ｂはＲＮＣ１４２ａと通信状態にあることができる。また、ノードＢ１４０ｃはＲＮＣ１４２ｂと通信状態にあることができる。ノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃは、Ｉｕｂインタフェースを介してそれぞれのＲＮＣ１４２ａ、１４２ｂと通信することができる。ＲＮＣ１４２ａ、１４２ｂは、Ｉｕｒインタフェースを介して相互と通信状態にあることができる。各ＲＮＣ１４２ａ、１４２ｂは、接続されている先のそれぞれのノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃを制御するように構成することができる。また、各ＲＮＣ１４２ａ、１４２ｂは、外部ループ電力制御、負荷制御、アドミッション制御、パケットスケジューリング、ハンドオーバー制御、マクロダイバーシティ、セキュリティ機能、データ暗号化等、他の機能を実行またはサポートするように構成することができる。

図５Ｃに示すコアネットワーク１０６は、メディアゲートウェイ（ＭＧＷ）１４４、モバイル交換センター（ＭＳＣ）１４６、サービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）１４８および／またはゲートウェイＧＰＲＳサポートノード（ＧＧＳＮ）１５０を含むことができる。上記の各要素はコアネットワーク１０６の一部として図示するが、これらの要素の任意の１つはコアネットワークの事業者以外のエンティティに所有および／または運営されてよいことが理解されよう。

ＲＡＮ１０４内のＲＮＣ１４２ａは、ＩｕＣＳインタフェースを介してコアネットワーク１０６内のＭＳＣ１４６に接続されることができる。ＭＳＣ１４６はＭＧＷ１４４に接続されることができる。ＭＳＣ１４６およびＭＧＷ１４４は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに、ＰＳＴＮ１０８等の回路交換ネットワークへのアクセスを提供して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと従来の地上回線通信装置との間の通信を容易にすることができる。

ＲＡＮ１０４内のＲＮＣ１４２ａは、ＩｕＰＳインタフェースを介してコアネットワーク１０６のＳＧＳＮ１４８に接続されることもできる。ＳＧＳＮ１４８は、ＧＧＳＮ１５０に接続されることができる。ＳＧＳＮ１４８およびＧＧＳＮ１５０は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに、インターネット１１０等のパケット交換ネットワークへのアクセスを提供して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとＩＰ対応装置との間の通信を容易にすることができる。

上記のように、コアネットワーク１０６はネットワーク１１２にも接続することができ、ネットワーク１１２は、他のサービス提供者に所有および／または運営される有線または無線のネットワークを含むことができる。

図５Ｄは、一実施形態によるＲＡＮ１０４およびコアネットワーク１０６のシステム図である。上記のように、ＲＡＮ１０４は、Ｅ−ＵＴＲＡ無線技術を用いてエアインタフェース１１６を通じてＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信することができる。ＲＡＮ１０４は、コアネットワーク１０６とも通信状態にあることができる。

ＲＡＮ１０４は、ｅノードＢ２４０ａ、２４０ｂ、２４０ｃを含むことができるが、ＲＡＮ１０４は実施形態との整合性を保ちながら任意数のノードＢを含むことが可能であることが理解されよう。各ｅノードＢ２４０ａ、２４０ｂ、２４０ｃは、エアインタフェース１１６を通じてＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信するための１つまたは複数のトランシーバを備えることができる。一実施形態では、ｅノードＢ２４０ａ、２４０ｂ、２４０ｃは、ＭＩＭＯ技術を実装することができる。そのため、例えばｅノードＢ２４０ａは、複数のアンテナを使用してＷＴＲＵ１０２ａとの間で無線信号を送受信することができる。

各ｅノードＢ２４０ａ、２４０ｂ、２４０ｃは、特定のセル（図示せず）に関連付けることができ、無線リソースの管理の決定、ハンドオーバーの決定、アップリンクおよび／またはダウンリンクのユーザのスケジューリング等を処理するように構成することができる。図５Ｄに示すように、ｅノードＢ２４０ａ、２４０ｂ、２４０ｃは、Ｘ２インタフェースを通じて相互と通信することができる。

図５Ｄに示すコアネットワーク１０６は、モビリティ管理ゲートウェイ（ＭＭＥ）２４２、サービングゲートウェイ２４４、およびパケットデータネットワーク（ＰＤＮ）ゲートウェイ２４６を含むことができる。上述の各要素はコアネットワーク１０６の一部として図示するが、これらの要素のいずれか１つはコアネットワークの事業者以外のエンティティによって所有および／または運営されてよいことが理解されよう。

ＭＭＥ２４２は、Ｓ１インタフェースを介してＲＡＮ１０４内の各ｅノードＢ２４０ａ、２４０ｂ、２４０ｃに接続することができ、制御ノードとして機能することができる。例えば、ＭＭＥ２４２は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのユーザの認証、ベアラの作動／非作動、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの初回のアタッチ時の特定のサービングゲートウェイの選択等を担うことができる。ＭＭＥ２４２は、ＲＡＮ１０４と、ＧＳＭやＷＣＤＭＡ等の他の無線技術を用いる他のＲＡＮ（図示せず）との間の切り替えを行うための制御プレーン機能も提供することができる。

サービングゲートウェイ２４４は、Ｓ１インタフェースを介してＲＡＮ１０４内の各ｅノードＢ２４０ａ、２４０ｂ、２４０ｃに接続することができる。サービングゲートウェイ２４４は、一般に、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとの間でユーザデータパケットをルーティングおよび転送することができる。サービングゲートウェイ２４４は、ｅノードＢ間のハンドオーバー時のユーザプレーンの固定（ａｎｃｈｏｒｉｎｇ）、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃが入手可能なダウンリンクデータがある時のページングのトリガ、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのコンテクストの管理および記憶等の他の機能も行うことができる。

サービングゲートウェイ２４４はＰＤＮゲートウェイ２４６にも接続することができ、ゲートウェイ２４６は、インターネット１１０等のパケット交換ネットへのアクセスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに提供して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとＩＰ対応装置との間の通信を容易にすることができる。

コアネットワーク１０６は他のネットワークとの通信を容易にすることができる。例えば、コアネットワーク１０６は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに、ＰＳＴＮ１０８等の回路交換ネットワークへのアクセスを提供して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと従来の地上回線通信装置との間の通信を容易にすることができる。例えば、コアネットワーク１０６は、コアネットワーク１０６とＰＳＴＮ１０８との間のインタフェースとして機能するＩＰゲートウェイ（例えばＩＰマルチメディアサブシステム（ＩＭＳ）サーバ）を含むか、そのようなＩＰゲートウェイと通信することができる。また、コアネットワーク１０６は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃにネットワーク１１２へのアクセスを提供することができ、ネットワーク１１２は、他のサービス提供者によって所有および／または運営される他の有線または無線のネットワークを含むことができる。

ＲＡＣＨのアクセス制御
ＭＴＣシステムでは、多数の通信端末が狭い範囲内に配置される場合がある。それらの通信端末がモバイルネットワークへのアクセスを同時に試みると、アップリンク（ＵＬ）のアクセスに輻輳を生じさせる可能性がある。その輻輳の結果、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の衝突、および／または、全ての端末に同時に対応するためのリソースをネットワーク側から入手できなくなる、もしくはネットワーク上の干渉が増大する可能性がある。その結果、端末は、バックオフ機構および電力の増加を伴うＲＡＣＨの再送を行うことになる。ＭＴＣ装置は通例電力に制約があるため、これは望ましくない可能性がある。また、特定のシナリオではネットワークに対してダウンリンク（ＤＬ）のリソースにも制限がある場合がある。

相当数のＷＴＲＵが１つのセルに接続され、全てのＷＴＲＵが同時にデータを送信することが予想されるシナリオでは、ＲＡＣＨ障害（ＲＡＣＨ障害は、衝突、またはネットワーク側でリソースを確保できないことのいずれかを原因とする）、再送、および輻輳が発生する可能性がある。それらの発生を最小に抑えるために、一実施形態では、ＷＴＲＵを種々の利用可能リソースに分散させ、ネットワークが特定のＷＴＲＵへのアクセスを制限できるようにすることができる。本明細書で使用する「リソース」とは、ＷＴＲＵまたはネットワークが通信に使用することが可能な任意の媒体またはリソースを指し、例えば、セル、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）のリソース、周波数等である。

本明細書で使用する用語はＵＭＴＳおよび／またはＬＴＥのものであるが、全ての概念は、ＬＴＥ−Ａ、ＧＳＭ、または他の無線技術等の他の無線技術にも等しく適用することができる。一例として、用語「プライマリスクランブルコード（ＰＳＣ）」がＵＭＴＳに関して使用される場合、これは、ＬＴＥにおける「物理セル識別子（ＰＣＩ）」に相当する語であることが理解される。また、「同報通信制御チャネル（ＢＣＣＨ）」および「システム情報（ＳＩ）要素／セグメント」および「マスタ情報ブロック（ＭＩＢ）」は、ＵＭＴＳ、ＬＴＥ、ＧＳＭ、または同様のシステム情報同報通信方法を使用する他の無線技術にも該当することが理解される。

以下で参照する場合、ＷＴＲＵは、ＭＴＣ装置または通常のユーザを指す。「ＭＴＣグループ」は、同一のグループ識別（ＩＤ）または他の種の識別子を有するＭＴＣ装置の組を指す。グループ識別子は、類似した機能性、要件、または異なるＭＴＣ装置に共有される他の特性に基づくことができる。

ＷＴＲＵは、これらに限定されないが、セル、周波数、ＲＡＴ、ＰＲＡＣＨリソースを含む各種リソースにわたって負荷を分散して、送信が成功する可能性を高め、ネットワーク容量を最適化し、ＷＴＲＵのバッテリ消費を最適化する等ができる。以下の解決法は、ＵＬおよびＤＬ両方の負荷分散に適用可能である。本明細書に記載の解決法は、個別に使用することも、任意の組み合わせで使用することも可能であることが理解される。

ＷＴＲＵ主導型
ＷＴＲＵは、セル内の現在の負荷が高すぎる、または現在のセルに輻輳が生じている、またはネットワークが自身へのアクセスを許可していないことを自律的に判断することができる。そして、ＷＴＲＵは、ＤＬを監視しながら所定の時間にわたりセルのＵＬアクセスを自律的にブロックする、またはセルを使用禁止状態と見なす、または他のセルの測定を開始し、セルの変更を試みてリソースの負荷を分散することを決定することができる。

上記のような負荷分散の処置を行うことを自律的に決定するために、ＷＴＲＵは、ＲＡＣＨへのアクセスを試みた結果を使用して、セル内の高負荷が原因で輻輳が発生しているかどうか、または自身にアクセス権が与えられていないことを判断することができる。この判断は、以下のトリガ条件の１つまたは組み合わせが満たされる場合に行うことができる。

（１）ＷＴＲＵが行う連続したＮ回のＲＡＣＨアクセスの試みがいずれも失敗する。１回のＲＡＣＨアクセスの試みは、ＷＴＲＵが応答を受信せずに最大数のプリアンブルを超過していることに相当する。例えば、ＷＴＲＵは、ＵＭＴＳの場合は取得インジケータチャネル（ＡＩＣＨ）応答を受信せず、またはＬＴＥの場合はランダムアクセス（ＲＡ）応答のウィンドウ内にランダムアクセス応答を受信しない。

あるいは、ＷＴＲＵがＮ回の連続したＲＡＣＨアクセスを行い、その際応答は受信されるが、ＷＴＲＵにリソースが割り当てられない。ＵＭＴＳでは、これは、ＡＩＣＨで否定応答（ＮＡＣＫ）を受信することに相当する。ＬＴＥでは、これは、バックオフインジケータが設定されたランダムアクセス応答を受信することに相当する。

（２）ＷＴＲＵが、Ｎ回のＲＡＣＨアクセス試みの失敗、または応答が受信されるもののリソースが割り当てられないＲＡＣＨの試みの組み合わせを検出する。

（３）ＷＴＲＵがリソース割り当てを受け取るが、競合解決段階にＮ回連続で失敗する。

（４）ＲＡＣＨ障害がＮ回連続で発生する。ＲＡＣＨ障害には、上記トリガの組み合わせが含まれる。

（５）所定の期間内にＲＡＣＨ障害がＮ回発生する。ＲＡＣＨ障害は、上記トリガの１つまたは組み合わせを含む。このシナリオはトリガ（４）と同様であるが、試みの失敗は連続していなくてよい。

ネットワークはＷＴＲＵまたはＷＴＲＵのグループをそのような振る舞いをもって構成できることが理解され、Ｎは、ネットワークで設定され、同報通信チャネルを介して通知される所定の値であっても、ＭＴＣ装置またはグループに依存した特定の値であってもよい。

ネットワーク主導型
ＷＴＲＵは、ネットワークからの明示的な通知を受信するまたは待機して、セルへのＵＬおよび／またはＤＬのアクセスをブロックする、セルが使用禁止状態と見なす、セルを変更する、または下記の「ＷＴＲＵの振る舞い」の項で説明する処置を行うことができる。

負荷を分散するために、ネットワークは、所定量の時間にわたり特定のＷＴＲＵへのアクセスをブロックするか、またはＷＴＲＵを別のリソース、セル、またはＲＡＴにリダイレクトすることができる。

同報通信チャネルを介したアクセスの制御
ネットワークは、ＷＴＲＵのセルを明示的に使用禁止にすることができる。これは、全てのＭＴＣ装置に対してセルを使用禁止にする、またはＭＴＣ装置のグループに対してセルを使用禁止にする、または所定の期間にわたりセルを使用禁止にすることによって行うことができる。

セルは、グループ、優先度、ＭＴＣ装置が属するサービスに関係なく、全てのＭＴＣ装置について使用禁止にすることができる。これは、新たな使用禁止用ビットを追加するか、ＭＴＣ装置のための予約ビット（例えばＭＴＣに予約されたセル）を使用することによって行うことができ、これらのビットは、システム情報ブロック（ＳＩＢ）で同報通信することができる。ＭＴＣ装置に属するＷＴＲＵはこのビットを読み取る。ビットが「使用禁止状態」または「予約」に設定されており、ＷＴＲＵがそのグループまたはカテゴリに属する場合は、ＷＴＲＵはセルを使用禁止状態と見なす。非ＭＴＣのＷＴＲＵはこのビットを無視し、通常の動作を続けてよい。

セルはＭＴＣグループを単位として、全てのＭＴＣ装置は対象とせずに使用禁止にすることができる。これは、除外すべきグループ識別またはＭＴＣサービスの識別を同報通信することによって実現することができる。あるいは、ＭＴＣ装置の別個のサブセットがサポートされ、定義されている場合は、サポートされるＭＴＣグループの数に対応するビット列を同報通信してもよい。ＷＴＲＵが自身のグループに対応するビットが設定されていることを検出した場合、ＷＴＲＵはそのセルを「使用禁止状態」と見なす。あるいは、グループインデックスを同報通信して、除外しようとするＭＴＣグループのサブセットのインデックスを通知してもよい。

あるいは、使用禁止用ビットまたは予約ビットは、アクセスサービスクラス（ＡＳＣ）単位で設定してもよい。新しいアクセスクラスのセットが定義されるか、またはＭＴＣ装置が既存のＡＳＣセットにあるカテゴリに属する場合、ネットワークは、使用禁止用ビットまたは予約ビットをサービスクラスごとに独立して設定することができる。これは、各ＡＳＣのパラメータにビットを追加することによって行うことができる。あるいは、ブロックすべきＡＳＣ番号を同報通信することによって行うこともできる。

使用禁止用ビットまたは予約ビットが設定されており、ビットが自身に対応しているとＷＴＲＵが判定した場合、ＷＴＲＵは、セルを時間Ｔ_barredにわたり使用禁止状態と見なすことができる。あるいは、ＷＴＲＵは、ＭＴＣ固有の時間であるＴ_barred,MTCにわたりセルを使用禁止状態として扱うことができ、Ｔ_barred,MTCは、全てのＭＴＣ装置に同じであっても、ＭＴＣグループ、サービス、またはＡＳＣごとに独立して設定してもよい。

あるいは、ネットワークは、１つのグループに属する全てのＷＴＲＵへのアクセスを除外する代わりに、所定の期間にわたり明示的にＵＬアクセスをブロックすることができる。ＷＴＲＵは、あるセルにキャンプを続けるか、または別のセルの再選択を試みない。しかし、ＷＴＲＵは、ＵＬの送信を試みる、またはＵＬのＲＡＣＨアクセスを試みることは許されない。ＷＴＲＵは、現在の監視規則に従って、ページングの機会またはＤＬの送信がないかＤＬの監視を続けることができる。あるいは、ＷＴＲＵによるＤＬの監視を一時的に許可しないことも可能である。

ＵＬアクセスは、同報通信チャネルに新しいビットを追加してＭＴＣ装置のアクセスを規制すべきであることを知らせることにより、ブロックすることができる。このビットは、ＭＴＣ装置のセルを使用禁止にする場合と同様に、全てのＭＴＣ装置に同報通信するか、またはネットワークがこのビットをグループごとにシグナリングする、またはグループ番号を明示的にシグナリングすることにより、各ＭＴＣグループまたはカテゴリを明示的に制御することができる。

アクセスの制御は、アクセスクラスまたはＭＴＣアクセスクラスの単位で行うこともできる。新しいビットは、使用禁止用ビットとは異なる形で使用され、特定装置のＵＬへのアクセスを所定量の時間にわたり規制するために使用される。これは、ＷＴＲＵがセルにキャンプし続けるが、所定のタイマ、例えばＴ_restrictが満了するまでＵＬでデータを送信できないことを意味する。タイマは、ＷＴＲＵに同報通信またはシグナリングすることができ、セルに固有またはＭＴＣ装置に固有とすることができる。あるいは、ＷＴＲＵは、Ｔ_restrictと０の間の無作為の数を選択し、データが入手可能であれば、タイマが満了するとＵＬのＲＡＣＨアクセスを試みることができる。任意で、ＷＴＲＵは、ネットワークからの要求、例えばページングに従って、タイマがまだ稼働中であっても、ＵＬアクセスを開始することができる。

ＷＴＲＵまたはＭＴＣ装置は、異なるアクセスクラスまたはＭＴＣ固有のアクセスクラスにグループ化することができる。ネットワークが特定のＷＴＲＵのＵＬへのアクセスを阻止したい場合は、アクセスクラスの設定を変更して、ＷＴＲＵがチャネルにアクセスできないようにすることができる。例えば、これは、持続タイマ、または利用可能な署名やアクセススロット等の利用可能リソースを変更することによって実現することができる。ネットワークは、リソースを一切提供しないことにより、あるアクセスクラスに属するＷＴＲＵを完全にブロックすることができるが、ネットワークは一方でそのクラスのＷＴＲＵにいくらかのリソースを提供して、全ユーザはブロックしないようにすることができる。しかし、そのアクセスクラス内のＭＴＣ装置ユーザ（または他の種の特別なユーザ）等の特定のユーザグループに属するＷＴＲＵは、アクセスクラスに提供された情報を使用して、負荷分散を行って下記の「ＷＴＲＵの振る舞い」の項で説明する処置の１つを行うべきかを暗黙的に判断することができる。ＷＴＲＵは以下のパラメータを使用することができる。

（１）ＷＴＲＵは、指示としての持続値を調べることができる。例えば、持続値が閾値未満である場合、ＷＴＲＵは、負荷分散を行う方がよいと判断する。持続値とは、装置のアクセスを制御するためにネットワークによって設定される値を言う。アクセスの前に、ＷＴＲＵは、０から１の間の無作為の値を選択する。選択した値が持続値未満の場合、ＷＴＲＵはアクセスを行うことを許可され、それ以外の場合は、ＷＴＲＵは、次の送信期間まで待って改めて持続性の確認を行わなければならない。この解決法の一例として、ＷＴＲＵは、対応するＭＴＣ装置、装置のグループ、またはアクセスサービスクラスについての持続値を調べ、持続値が閾値未満の場合は、ＷＴＲＵは、ネットワークに負荷がかかっており、ネットワークにアクセスする装置の数を減らそうとしていると判断する。

（２）ＷＴＲＵは、利用可能な署名シーケンスまたは利用可能なアクセススロットの数を調べることができる。これらのリソースのうち１種の数、またはこれらのリソースの組み合わせの数が閾値未満の場合、ＷＴＲＵは、下記の「ＷＴＲＵの振る舞い」の項で説明する処置の１つを行うことができる。例えば、利用可能な署名シーケンスの数が所定の数（Ｍ）未満、かつ／または利用可能なアクセススロットの数が所定の数（Ｎ）未満の場合、ＷＴＲＵは、負荷分散の実行を検討することができる。ＭおよびＮの値は、ネットワークで設定されてシステム情報、無線リソース制御（ＲＲＣ）シグナリング、または他の種の専用シグナリングを介してＷＴＲＵに提供することができる閾値である。

（３）ＲＡＣＨで提供される他のリソースの可用性
ネットワークは、専用の負荷指標を同報通信して、明示的にネットワーク負荷を知らせることができる。負荷の指標は、総セル負荷の指標、ネットワーク負荷の指標、またはＭＴＣグループの指示子とすることができ、セル固有または装置／グループ固有とすることができる。ＷＴＲＵは負荷指標を読み取り、負荷指標が閾値を超えている場合、ＷＴＲＵは、下記の「ＷＴＲＵの振る舞い」の項で説明する処置の１つを行う。例えば、ネットワークがセルの現在の負荷値を同報通信し、ＷＴＲＵが負荷値が所定の閾値（Ｘ）より大きいことを検出すると、ＷＴＲＵは負荷分散を行うことができる。閾値Ｘは、ネットワークで設定し、システム情報、ＲＲＣシグナリング、または他の種の専用シグナリングを介してＷＴＲＵに提供することができる。

１つのＷＴＲＵまたはＷＴＲＵのセットへのアクセスを明示的に制御する
ネットワークは、とるべき処置をＷＴＲＵに明示的に指示することができる。例えば、ネットワークは、ＲＡ応答メッセージを使用して、以下の１つまたは組み合わせをＷＴＲＵに指示することができる。

（１）ＵＬの送信の試みを停止するようにＷＴＲＵに指示するビット。ＬＴＥでは、これはＲＡ応答メッセージで行い、ＵＭＴＳの場合は、予約されたビットの組み合わせを使用することにより、ｅｎｈａｎｃｅｄ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ（Ｅ−ＡＩ）またはａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ（ＡＩ）の特別な値を使用して行うことができる。この再送の制約は、所定の期間にわたり適用することができ、所定の期間はネットワークからシグナリングするか、またはＷＴＲＵにおいて事前に定義する。

（２）セルを使用禁止状態と見なすようにＷＴＲＵに指示するビット。ＬＴＥでは、これはＲＡ応答メッセージで行うことができ、ＵＭＴＳでは、予約されたビットの組み合わせを使用することにより、Ｅ−ＡＩまたはＡＩの特別な値を使用して行うことができる。

（３）別のセルへの接続を試みるか、下記の「ＷＴＲＵの振る舞い」の項で説明する処置を行うようにＷＴＲＵに指示するビット。ＬＴＥでは、これはＲＡ応答メッセージで行うことができ、ＵＭＴＳでは、予約されたビットの組み合わせを使用することにより、Ｅ−ＡＩまたはＡＩの特別な値を使用して行うことができる。

（４）ネットワークがＷＴＲＵをある周波数に明示的にリダイレクトする。これは、応答メッセージで明示的な周波数の指示を与えるか、またはＳＩＢで同報通信される周波数もしくはＲＡＴのセットを指すインデックスを提供することによって実現することができる。ＵＭＴＳでは、このインデックスはＥ−ＡＩを介して提供することができ、ＬＴＥの場合はＲＡ応答メッセージで提供することができる。

（５）ネットワークは、ＷＴＲＵが接続を試みるべきセルについての具体的なセル情報をＷＴＲＵに提供し、また任意で、ＷＴＲＵがそのセルで使用するための競合のないリソースまたはプリアンブルを提供することができる。

（６）ネットワークは、所与のＷＴＲＵに対するメッセージでセルの周波数の優先順位を明示的に変更することができる。

（７）ＷＴＲＵが隣接セルを測定し、隣接セルへの接続を試みるべき旨の隣接情報のリスト。この情報は、任意数の隣接セル、全ての隣接セル、または１つの特定のセルを含むことができる。異なる値を使用して、測定すべき隣接セルを指示することができる。例えば、「０」の値を使用してＷＴＲＵが全ての隣接セルを測定すべきことを指示し、一方、ＷＴＲＵが１つのみのセルを測定すべき場合は特定のセルＩＤを提供することができる。

（８）セルの再選択規則を別のセルに偏らせるセル再選択のオフセットがＷＴＲＵに送信される。

（９）とるべき振る舞い、すなわち、セルの使用禁止、セルのブロック、または別のセルの再選択の試みが明示的にＷＴＲＵにシグナリングされる。これには、いくつかのビットまたはビットの組み合わせが必要となる可能性がある。

あるいは、ネットワークは、ページングメッセージを介して、ＷＴＲＵに動作を明示的に伝えることができる。ページングメッセージを使用すると、ネットワークは、ＷＴＲＵがＲＡＣＨアクセス手順を試みる前に、所与のページングの機会に１つのＷＴＲＵまたはＷＴＲＵのグループに同時に対処することができ、ＳＩＢを変更せずに済む。ページングメッセージは、以下の情報の１つ組み合わせを含むように拡張することができる。

（１）追加の１ビット。設定されると、下記の「ＷＴＲＵの振る舞い」の項で説明する処置、例えばセルのブロック、セルの使用禁止、またはセルからの退出、を行うようにＷＴＲＵに指示する。あるいは、とるべき振る舞い、すなわち、セルの使用禁止、セルのブロック、または別のセルの再選択の試みがＷＴＲＵに明示的にシグナリングされる。これには、いくつかのビットまたはビットの組み合わせが必要となる可能性がある。

（２）セル、周波数、ＲＡＴ等のリダイレクト情報

（３）セルの負荷情報。ＷＴＲＵは、負荷がＷＴＲＵに同報通信された場合と同様の基準に従って処置を決定する。

（４）ＲＡ応答を介した明示的な指示について上記で挙げた情報。

ネットワークは、それらのセルでＲＡＣＨアクセス手順を行うためにＷＴＲＵに必要とされるＳＩのみを提供することができる。そのようにすると、ＷＴＲＵは自身でＳＩを得るために時間とエネルギーを費やす必要がなくなり、ＷＴＲＵの電力消費の最適化と遅延の低減につながる可能性がある。

上述の情報は、異なるＲＲＣメッセージを介してＷＴＲＵに送信することも可能であることが理解される。

ＷＴＲＵの振る舞い
上記基準のいずれかにより負荷分散を行う方がよいと判断すると、ＷＴＲＵは、以下の処置の１つまたは組み合わせを行うことができる。

（１）ＷＴＲＵは、セルを一時的に使用禁止状態と見なすことができる。例えば、ＷＴＲＵは、所定の期間にわたりホームセルを使用禁止セルのリストに追加することができる。この期間は、当該装置向けに同報通信されるネットワークから提供される値、使用禁止セルに対して現在シグナリングされている使用禁止時間、またはＴ_barredタイマの何分の一かに相当することができる。この振る舞いは、ネットワークが明示的に使用禁止用ビットまたは予約ビットを設定することなく行えることが理解される。ＷＴＲＵは、使用禁止基準の１つが満たされる時にこの処置を暗黙的に行うことができる。任意で、ＷＴＲＵは、周波数全体を使用禁止状態と見なしてもよい。

（２）ＷＴＲＵは、セルをブロック状態と見なすことができる。これは、ＷＴＲＵがそのセルにキャンプし続けるか、またはセルの再選択を試みないが、所定のタイマ、例えばＴ_restrictが満了するまでＵＬでデータを送信できないことを意味する。このタイマは、ＷＴＲＵに同報通信またはシグナリングすることができ、セル固有またはＭＴＣ装置固有とすることができる。あるいは、ＷＴＲＵは、Ｔ_restrictと０の間の無作為の数を選び、送信するデータがあれば、タイマが満了した時にＵＬのＲＡＣＨアクセスを試みることができる。タイマの稼働中も、ＷＴＲＵはなお、ページングの機会またはデータがあるかどうかＤＬを監視することができる。あるいは、ＷＴＲＵは、所定期間にわたりＵＬ、ＤＬ両方のアクセスを規制される。

（３）ＷＴＲＵは、現在のセルの周波数またはＲＡＴの優先度を自律的に下げ、次の利用可能周波数またはＲＡＴでセルの選択または再選択を行うことができる（新しい優先度の設定に従って）。例えば、現在の周波数が最も優先度の高い周波数である場合は、ＷＴＲＵは、現在の周波数を優先度が最も高い周波数と見なすのをやめ、その周波数の優先度を暗黙的に下げ、次に優先度が高い周波数またはＲＡＴで測定を開始する。

（４）ＷＴＲＵが現在、閉加入者グループ（ｃｌｏｓｅｄ ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ ｇｒｏｕｐ）（ＣＳＧ）のセルに接続されている場合は、その周波数を優先度が最も高い周波数と見なさなくなる。

（５）ＷＴＲＵは、測定と、ＷＴＲＵに明示的に提供される周波数またはＲＡＴへの潜在的なセル再選択とを開始する（上記解決法の１つが実施されていると想定する）。

（６）ＷＴＲＵはそのセルにキャンプし続けるが、所定期間にわたりＵＬのＲＡＣＨアクセスは許可されない。

（７）ＷＴＲＵは、ネットワークからシグナリングされる優先度が付けられた規則に従って、セルの再選択または選択を開始する。

（８）ＷＴＲＵは、競合のないリソースを使用し、直ちにＵＬのＲＡＣＨアクセスを開始する。

ＷＴＲＵは、直前のセルに戻るか、またはセル選択または再選択用の優先度付け規則を反転させるか、または所定のタイマが満了するとセルを使用禁止状態またはブロック状態と見なすのをやめることができる。あるいは、これは、以下の基準の１つまたは組み合わせが満たされる場合にＷＴＲＵによって行ってもよい。隣接セル、周波数、またはＲＡＴでのＲＡＣＨの試みが失敗する。ＷＴＲＵがキャンプするのに適した別のセルを見つけることができない。ＷＴＲＵが明示的に通知されたセルへの接続に失敗する。上記のＷＴＲＵ主導型の基準の１つまたは組み合わせに基づき、ＲＡＣＨアクセスの試みが失敗する。または、上記のネットワーク主導型の基準のいずれかが新しいセルで満たされる。

これらの状況では、ＷＴＲＵは、１つ前のセルを再度選択する場合は、１つ前のセルでＵＬアクセスを再度試みる前に追加的なバックオフを行うことができる。あるいは、ＷＴＲＵは、バックオフタイマが満了するのを待ってから、１つ前のセルに戻るか、以前の規則のいずれかを反転させる。

あるいは、上記のＷＴＲＵ主導型またはネットワーク主導型の基準の１つが満たされる場合は、ＷＴＲＵはまずバックオフを行ってから、ＵＬアクセスを再度試みることができる。再度失敗が検出される場合は、ＷＴＲＵは、上記の負荷分散動作の１つを行うことができる。あるいは、最初のＲＡプリアンブルを試みる前に、バックオフ値をデフォルトのバックオフとして使用することができる。このバックオフは、シグナリングするか、同報通信するか、またはＲＡ応答でＷＴＲＵに提供されることが理解される。

アクセスチャネルの競合
アクセスチャネルの競合は、ほぼ全ての種類のセルラシステムに存在する。この問題に対処する際には、アクセスチャネルの衝突の可能性を最小にすることと、衝突が発生した場合に衝突を解決することの２つの目標がある。

装置がＧＥＲＡＮアクセスを使用している場合は、ネットワークに同期した後に、装置は、各種のＳＩメッセージで同報通信されるセルパラメータの復号を開始する。ＧＳＭでは、装置がＲＡＣＨで最初に送信することが可能な情報の量に制限がある。ＧＳＭネットワークでは、通例、８ビットの情報しかＲＡＣＨで送信することができない。ＧＰＲＳおよびＥＤＧＥでは、１１ビットのＲＡＣＨを送信することができる。この制限により、ＲＡＣＨの送信データの量に制約が課される。８（または１１）ビットは、「確立の要因（Ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ Ｃａｕｓｅ）」と「ランダム参照番号（Ｒａｎｄｏｍ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｎｕｍｂｅｒ）」を含んでおり、この２つが共に当該装置の一時参照識別を作成する。確立の要因の一部はその他よりも優先度が高く、輻輳が発生した場合にネットワークがリソース割り当てに優先順位を付けられるようにしている。一例は、２つの装置がネットワークへのアクセスを希望し、第１の装置が登録手順を行う必要があるのに対し、第２の装置は緊急呼を発したい場合である。輻輳が発生した場合、ネットワークは第２の装置を優先することができる。

装置は、８（または１１）ビットの新しい組み合わせを使用することができる。この新しい組み合わせは、装置がＭＴＣ装置である（一般の移動局でない）ことを識別し、ネットワークが、ネットワーク内のＭＴＣ装置と一般の移動局を区別できるようにする。

衝突の問題に対処する別の手法は、装置がＲＡＣＨを送信してネットワークから返答が得られない場合、または「拒否」メッセージを受信した場合に、装置が、ＧＳＭで使用されるすでにランダムなバックオフに加えてバックオフを適用するものである。あるいは、ネットワークが、ＭＴＣ装置だけに適用される、新しい、好ましくはより長いバックオフ時間を（例えばＳＩメッセージで）同報通信する。

装置にリソースが割り振られると、装置は、シグナリングチャネルを使用し、ＧＳＭ Ｌ２プロトコルのＬＡＰＤｍを使用してＬａｙｅｒ２フレームを送信することができる。この場合、フレームの最初のオクテット（「アドレスフィールド」）で、「予備（ＳＰＡＲＥ）」ビットを使用して装置の種別を知らせることができる。図６にＬＡＰＤｍフレームのアドレスフィールドを示す。別の可能性は、アドレスフィールド中の２ビットのＬＰＤフィールド（ビット位置６および７）のより効率的な使用である。このフィールドは２ビット（４つのコードポイントを提供する）を含むが、現在ＧＳＭ標準で指定されるＬＰＤフィールドには２つの値しかなく、２つのコードポイントがこれに使用できる状態となっている。

（Ｅ）ＧＰＲＳアクセスには、１段階アクセスと２段階アクセスの２つのアクセス機構が定義されている。１段階アクセスでは、無線リンク制御（ＲＬＣ）／メディアアクセス制御（ＭＡＣ）データブロックと呼ばれるＵＬリソースが装置に割り当てられる。２段階アクセスを使用する場合は、ネットワークが適切な割り当てを行えるように、まずネットワークに制御情報を送信するためのＲＬＣ／ＭＡＣ制御ブロックが１つ装置に割り当てられ、その後ＲＬＣ／ＭＡＣデータブロックが割り当てられる。図７および図８にこの２つの異なるブロックを示す。

ネットワークが１段階アクセスを使用して装置にＵＬリソースを割り振る場合、装置は、ＵＬ ＲＬＣ／ＭＡＣデータブロックのオクテット１（ＯＣＴＥＴ１）の予備ビット（ビット位置８）を使用して、自身がＭＴＣ装置であることをネットワークに知らせることができる。

ネットワークが２段階アクセスを使用する場合、装置は、ＵＬ ＲＬＣ／ＭＡＣ制御ブロックのＭＡＣヘッダの「予備（ＳＰＡＲＥ）」フィールド（ビット位置２ないし６）を同じ目的に使用することができる。利用可能な予備（ＳＰＡＲＥ）ビットは５ビットあり、その予備（ＳＰＡＲＥ）ビットのどれをこの特定の使用のために指定してもよいことに留意されたい。

あるいは、装置は、２段階アクセスを要求し、制御ブロックの割り当てを受け取った後に「パケットリソース要求」メッセージをネットワークに送信し、自身のＭＴＣ種別を知らせることもできる。

ＵＴＲＡＮネットワークでは、いくつかの可能な理由から装置はＲＡＣＨを使用してネットワークへのアクセスを得るが、それらの理由は、初回のアクセス（ネットワークに登録するため）、またはＣＥＬＬ＿ＦＡＣＨ状態にある装置の場合の制限されたＵＬデータ転送を含む。ＲＡＣＨ機構はＧＥＲＡＮで使用されるものと同様である。装置はまず、取得段階を行い、その後メッセージ送信段階を行う。複数の装置が取得要求を試みる取得段階中に競合が発生する可能性がある。装置は、ＰＲＡＣＨスクランブルコード、アクセススロット、およびＲＡＣＨプリアンブルを送信するための署名シーケンスを選択する。ＲＡＣＨプリアンブルは、繰り返される署名シーケンスのセットを含む。２つ以上の装置がＲＡＣＨアクセスを発行したことをネットワークが検出すると、ネットワークは、その他の装置にはＮＡＣＫを送信することにより肯定応答する装置を選択することができる。

ＭＴＣ装置に特別な扱いを提供するために、ネットワークは、取得要求がＭＴＣ装置からのものであることを知る必要がある。取得段階および要求段階が物理的な装置識別に依拠しないため、これはＷＣＤＭＡ ＵＴＲＡＮネットワークでは実現が難しい可能性がある。代わりに、装置は、選択したＰＲＡＣＨスクランブルコードから導出されるある形態のローカルの識別、送信のために選択したアクセススロット、およびＲＡＣＨプリアンブルを送信するために選択された署名シーケンスを送信する。ネットワークは、ＡＩＣＨを通じて取得要求に肯定応答または否定応答する。応答は要求に結び付けられ、装置はその所属を判断することができる（すなわち、ＡＣＫの対象が受信装置であるかどうか）。ＤＬスクランブルコードは、取得要求に使用されるＵＬスクランブルコードに結び付けられ、応答の時間は、取得要求から固定された遅延後の時間である。ネットワークは、送信された署名シーケンスを応答メッセージでエコーすることにより、ＡＩＣＨで複数の装置に応答することができる。

取得要求がＭＴＣ装置からのものであるかどうかをネットワークが判定するのを支援するために数個の選択肢が可能である。

（１）装置は、署名シーケンスの特別な組み合わせを使用することができる。例えば、装置は、同じ１６ビットの署名シーケンスを２５６回繰り返すのではなく、１６ビットのシーケンスを１２８回繰り返し、その後反転させた１６ビットシーケンスをもう１２８回繰り返すことができる。

（２）装置は、例えばＭＴＣ装置を表す１ビットを追加することにより、繰り返される署名シーケンスの末尾にＭＴＣの指示を付加することができる。この付加されたシーケンスは、必要であれば繰り返して、その検出を支援することができる。あるいは、署名シーケンスをプリアンブルの末尾にＫ回繰り返してもよい。このような追加的な繰り返しの存在により、その要求がＭＴＣ装置からのものであることを示すことができる。システムは、ＰＲＡＣＨメッセージに使用されるスクランブルコードを遅らせることにより、プリアンブルの後に送信される追加ビットを考慮することができる。

（３）取得応答を受信すると、ＭＴＣ装置は、１スロットメッセージ（１０ｍｓまたは２０ｍｓのメッセージではなく）を使用してＭＴＣの指示を送信することができる。ネットワークはその指示を使用して、その装置を継続させる（もう一度ＡＣＫを送信することにより）か否か（ＮＡＣＫを送信することにより）を評価することができる。ネットワークの確認はＤＬメッセージで送信することができる。あるいは、装置とネットワークが、応答を搬送する専用の署名シーケンスを使用してネゴシエーションしてもよい。例えば、ＭＴＣ装置は、署名シーケンスＮを使用した取得応答メッセージでネットワーク応答が返されることを要求することができる。ネットワークは、暗黙的なＡＣＫまたは明示的なＮＡＣＫを使用して確認を送信することができる。確認メッセージがＮＡＣＫの場合、装置は送信を断念し、それ以外の場合はメッセージを送信してよい。署名シーケンスＮで送信した他のＷＴＲＵおよび装置もそのＮＡＣＫを受信し、それをバックオフの指示と解釈し、バックオフ期間が満了した後に再度送信を試みることに留意されたい。

（４）ネットワークは、取得応答に、ＲＡＣＨリソースを非ＭＴＣ装置で使用する旨の指示を含めることができる（例えば、ＡＩＣＨ送信の予約部に指示を含めることにより）。あるいは、ネットワークは、未使用の署名パターンの１つを使用してこの指示を送信することもできる。それに応答して、ＭＴＣ装置は、自身がリソースを解放してネットワークがそのリソースをＲＡＣＨプールに戻せるようにすることを知らせる１スロットのメッセージを送信することができる。

時間許容および時間規制アクセス
Ｍ２Ｍ通信では、データ送信が時間許容型、すなわち、装置からその宛先にデータを送信する際に情報が実時間でなく、いくらかの遅延が許容される使用事例がある。一例はスマートメータリングの場合であり、測定が行われ、ある周期（例えば１日１回）でサーバに転送することができるが、測定結果が特定の時に送信されることは必須でない。測定結果を送信する時間についてはいくらかの柔軟性がある。この要件を考慮してネットワーク動作を最適化するために、ネットワークは、例えばネットワーク負荷が非常に低い時に送信をスケジュールすることができる。

これに関連するＭＴＣ機能の１つは時間規制機能であり、これは、より低い通信コストと引き換えに、例えばネットワーク事業者に通信を「制御」させることに応じる装置を対象とする。時間規制された装置との間の通信は、所定のアクセス期間に制約される。装置は時間規制することができるが、完全に時間許容ではないことに留意されたい。例えば、装置は、割り当てられたアクセス期間中にネットワークにアクセスすることができるが、その期間中通信は遅延または延期してはならない。

これらの要件は通例人間間の通信には伴わないので、アクセスネットワークおよびコアネットワークは、これらの要件を満たすのが難しい場合がある。時間許容および時間規制される装置については、アクセスの制約と、時間許容装置のデータ転送の制限と、アクセスの制約、データ転送の制限、またはアクセス期間の変更をいつ行うかの決定と、時間規制された装置への新アクセス期間のシグナリングと、時間許容装置によるネットワーク負荷の判定と、の問題に対処する必要がある。

アクセスの制約
アクセスの制約は、使用禁止および予約を利用する技術に変更を加えた技術を使用して、ＭＴＣ装置からネットワークへのアクセスを制約することを含む。アクセスの制約は、任意数のレベル、すなわち、コアネットワーク、無線アクセスネットワーク、またはＭＴＣ装置で実施することができる。これらの手法では、「立ち入り禁止（ｏｆｆ−ｌｉｍｉｔ）」の指示を同報通信することにより、ＭＴＣ装置に対してセルを「立ち入り禁止」に見せる。ＵＴＲＡＮシステムの場合は、これは、セルが自身が使用禁止状態であることを同報通信することにより、または装置のグループを除外することにより、実現することができる。

アクセスの制約が必要となるのは、時間規制された装置が自身のアクセスウィンドウ外にネットワークへのアクセスを試みる場合、または時間許容装置がネットワークへのアクセスを希望し、ネットワークが送信を遅らせる方がよいと判断した場合等である。アクセスの制約は、装置からの登録要求または所在エリア更新メッセージを拒否することにより、コアネットワークを通じて実現することができる。しかし、この解決法では、ＭＴＣ装置がアクセスネットワークのリソースを使用することは阻止できない。

セルは、自身が使用禁止状態または予約されていることをＭＴＣ装置に同報通信することができる。この情報はセルのＳＩで搬送することができる。ＵＭＴＳではこの情報はＳＩＢ３で搬送される。セルが使用禁止状態または予約されているとマークされている場合、装置は、そのセルへのキャンプを試みず、それにより、装置がアクセスネットワークへの接続要求を開始することを阻止する。ノードＢは、ＭＴＣ装置専用の使用禁止または予約の指示を送信することができ、これは、セルの負荷が高く、ネットワークが全てのＭＴＣ送信を制限したい場合に有用である可能性がある。あるいは、ネットワークは、複数の指示を使用して、アクセス制約を特定の装置のサブセットに合わせることができる（例えば、全ての装置が同じアクセス期間を有するのではない場合）。ネットワークは、アクセス制約をいつ動的に開始および停止するかについて、ノードＢに通知する役割を負う。

あるいは、装置をアクセスクラスにグループ分けし、ノードＢが特定のアクセスクラスを除外することができる。アクセスクラスの一般的な概念はすでにＵＭＴＳシステムに存在するが、アクセスクラスの数を拡張し、ネットワークに使用禁止をアクセスクラスごとに動的に開始および停止させることにより、変更または拡張することができる。

事例によっては、ＳＩの変更が必要となるため、「立ち入り禁止」の指示を連続的かつ動的に変更して各ＭＴＣ装置のアクセス期間を追跡することが効率的でない場合もある。可能な解決法の１つは、ノードＢからＳＩで作動または非作動のオーダーのみを送信させるが、アクセスの決定は何らかの記憶された情報に基づいて装置に委ねるものである。

例えば、ノードＢは、アクセスの制約が有効化されたことをシグナリングする。アクセスを試みる前に、装置はまずアクセス制約が有効になっているかどうかを判定する。有効になっていない場合は、装置はアクセス要求を送信してよい。アクセス制約が有効になっている場合、装置はアクセス期間情報を取得し、自身が「許可」期間内であるかどうかを評価する。期間内である場合は、装置はアクセス要求を送信する。期間内でない場合は、装置は後の時間まで延期する。

特殊な事例の１つでは、アクセス期間の制約に従うことを特定のＭＴＣ装置に要求することができる。それらの装置は、所定の期間にのみチャネルにアクセスするように予め設定される。ただし、ネットワークは、シグナリングを通じてその所定の期間を変更してよい。

データ転送の制限
時間許容機能の要件の１つは、装置が送信可能なデータ量をネットワークが制限できることである。装置がＵＬアクセスに要求／承認機構（例えばＨＳＵＰＡまたはＬＴＥ）を使用する場合、ネットワークは、時間許容に分類される装置に与えられる承認を制限することができる。ネットワークは自身の負荷を判定し、装置からの要求と現在のネットワーク負荷に基づいてＵＬの承認が定義される。装置が時間許容である場合、ネットワークは、所与の時間にわたりその装置には承認を与えない場合がある。あるいは、ネットワークは、少量のリソースを装置に割り振ることもできる。

時間規制機能の場合、ネットワークは、要求がアクセス期間外に発行された場合は要求を拒否してよい。選択肢の１つは、ＨＳＵＰＡおよびＬＴＥの承認を介してこれを実現するものである。要求が所定の期間外になされた場合は、ネットワークは当該装置に承認を提供してはならない。別の選択肢は、アクセス期間外のパケットデータネットワーク（ＰＤＮ）接続要求またはアタッチ要求を拒否するものである。

ＵＭＴＳシステムでは、ＵＬアクセスは、ランダムアクセス機構（ＲＡＣＨを使用する）に基づくこともできる。ＲＡＣＨ機構は、競合に基づく取得段階を使用し、その後にメッセージ送信段階が行われる。ネットワークは、取得段階時は装置の識別を知らないことに留意されたい。１つの解決法では、ネットワークは、ＭＴＣ固有のＲＡＣＨパラメータ（ＳＩで同報通信される）およびＲＡＣＨ手順を定義することができる。例えば、ＭＴＣ装置は、自身が時間許容である旨の指示をＲＡＣＨプリアンブルで送信することができる。必要な場合（例えば負荷を制御するために）、ネットワークは、ＡＩＣＨで特別なＮＡＣＫメッセージで応答して、いくらかの時間にわたり送信を延期するようにＭＴＣ装置に指示することができる。ネットワークは、ＡＩＣＨを使用してこの期間の指示を提供することもできる。

ＭＴＣ装置の識別がＲＡＣＨプリアンブルに含まれる場合、ネットワークは、その試みが装置のアクセス期間ウィンドウの１つにおいて行われたものかどうかを検証することができる。そうでない場合、ネットワークは、ＮＡＣＫで応答するか、ＭＴＣ装置がいつ送信を再度試みてよいかの指示を提供するか、または、変更されたアクセス期間もしくは変更された負荷閾値に関して装置を更新することができる。

あるいは、装置が、アクセス期間ウィンドウ外であると判定した場合、または現在のネットワークの負荷が通信の閾値を超えている場合、装置は、所定の期間バックオフし、その期間が経過した後にネットワークへのアクセスを試みることができる。この手順は、装置が送信可能な状態となる（すなわち負荷が閾値未満となるか、アクセス期間ウィンドウが許す）か、または装置が所定回数以上試みを行うまで繰り返すことができる。この予め設定された回数は、用途に依存し、その目的は遅延の上限を設定することである。

ネットワークトリガ
時間許容および時間規制装置に対するネットワークトリガの使用は、新しいアクセスウィンドウまたは負荷の閾値をシグナリングするようにネットワークをトリガすることを含む。時間許容および時間規制機能の稼働を可能にするために、ネットワークは、いつＭＴＣ装置のアクセス期間を変更するか、いつアクセス制約を有効化または無効化するか、いつデータ接続の制限を有効化もしくは無効化するか、またはいつ負荷閾値（時間許容機能の場合）を変更するかを決定する必要がある。

この決定には多数のトリガを使用することができ、それらのトリガは、これらに限定されないが、ＵＬの負荷、ＲＡＣＨの負荷、ＵＬの測定ノイズの増加、または過去の傾向を含む。ＵＬの負荷を使用する場合、ネットワーク内の負荷は、現在セルにいるユーザの数（登録済み、接続モード、アイドルモード等）、セルでサポートされる総スループット、または何らかの他の方法に基づくことができる。ＲＡＣＨの負荷を使用する場合は、観察された衝突の回数、ＲＡＣＨの空きスロットの数等に基づくことができる。ネットワークは、受信電力を測定し、それを閾値と比較して負荷範囲を判定することにより、ＵＬのノイズの増大を測定することができる。過去の傾向を使用する場合は、ネットワークは、例えば、一日のうち特定の時間帯は、電子メールのダウンロードのために加入者による使用が多いことを知ることができる。その知識に基づいて、ネットワークは、その時間帯はそのような加入者を有利に扱うことを決定することができる。

ＭＴＣ装置へのアクセス期間および負荷の閾値のシグナリング
時間許容および時間規制機能はどちらも、ネットワークがＭＴＣ装置に新しい設定の詳細、すなわち、変更後のアクセス期間と負荷の閾値を伝えるための機構を必要とする。これらの情報は、以下の手法の１つまたは組み合わせを使用してコアネットワークからシグナリングすることができる。

ＭＴＣ装置から開始された通信、例えば登録要求、所在エリアの更新、またはＰＤＮ接続要求に応答して、新しいアクセス期間または負荷閾値の情報を、コアネットワークからの受け付けまたは拒否コマンド応答中のフィールドとして含めることができる。ＵＴＲＡＮでは、ＭＴＣの設定情報はＧＰＲＳアタッチ受け付けまたは拒否メッセージで搬送することができ、このメッセージはＳＧＳＮとＲＮＣの間では直接転送メッセージで搬送され、その後、ＲＮＣとＭＴＣ装置の間ではダウンリンク直接転送メッセージで搬送することができる。

直接転送を使用して、コアネットワークから開始されるメッセージで新設定のメッセージを送信することができる。ＵＴＲＡＮでは、新しいＭＴＣ設定情報は、Ｉｕ解放コマンドまたはページングコマンド中にフィールドとして含めることができる。これらのメッセージは、ＳＧＳＮとＲＮＣ間では直接転送メッセージで搬送され、その後ＲＮＣとＭＴＣ装置間ではダウンリンク直接転送メッセージで搬送される。

直接転送を使用して、新しい設定情報を新しいコアネットワークメッセージ（例えば「ＭＴＣの再構成」）を送信することができる。この新しいメッセージは、直接ダウンリンク転送ＲＲＣメッセージを通じてアクセスネットワーク内を搬送することができる。

あるいは、コアネットワークは、ＲＮＣにＭＴＣの設定を提供し、ＲＮＣからその情報をＭＴＣ装置に配布させることもできる。これは、ＲＲＣのような新しいメッセージを使用するか、またはＭＴＣの設定情報を既存のＲＲＣメッセージに付加することにより実現することができる。

ＭＴＣ装置による負荷の判定
時間許容機能では、ＭＴＣ装置が、アクセス期間ウィンドウおよび／または負荷閾値の変更のシグナリングを含むネットワーク負荷を判定できることが必要とされる。装置がネットワーク負荷を判定するための方法が３つ提案される。

（１）装置がセル内のチャネルの使用状況を観測または測定し、測定結果に基づいてネットワーク負荷を判定する。この選択肢は、装置がチャネルをリッスンし、観測されたエネルギーに基づいて何らの推定を行わなければならないため実施が難しい場合がある。電力制御のせいで装置の物理的な位置が測定に影響する可能性があり、最終的な結論は不正確である可能性がある。

（２）装置は、ＲＡＣＨの衝突（例えばＡＩＣＨチャネルで受信されるＡＣＫまたはＮＡＣＫの数）に基づいてある負荷を仮定する。この選択肢では、装置がＲＡＣＨチャネルで送信し、衝突が発生するかどうかを確認する必要がある。衝突が発生した場合、装置は、より長い期間バックオフすることができる。しかし、ネットワークがすでに輻輳している場合、この選択肢は無線アクセスチャネルの輻輳を増大させる。

（３）ネットワークが装置にネットワーク負荷をシグナリングする。装置は、その情報に基づいて、予め設定された負荷の閾値に基づいて送信するかしないかを決定する。例えば、ネットワークは、同報通信チャネルでセルごとのネットワーク負荷を同報通信することができる。装置は、ネットワークにアクセスする前に、同報通信チャネルを読み取り、負荷が自身の事前設定された負荷閾値より高い場合は送信を行わない。

シグナリング輻輳の制御
ＭＴＣに関連するシグナリングによる輻輳は、ＭＴＣアプリケーションおよび／またはＭＴＣサーバ内の誤動作、多数のＭＴＣ装置が同時にアタッチまたは接続する外部イベント、または正確な時間間隔（例えば１５分、３０分、または６０分ごと）に同期する反復性のアプリケーションが原因で生じる可能性がある。

ＭＴＣに関連するシグナリングの輻輳が発生する可能性のある、シグナリングを行うネットワークノードは、全てのＰＳドメイン制御プレーンノードとゲートウェイを含む。ＳＧＳＮ／ＭＭＥは、大規模なアタッチ要求および接続要求に関して輻輳が生じやすい。それは、このノードは、１接続要求当たりの負荷が比較的高いためである。ＧＧＳＮ／ＰＧＷも輻輳が生じやすい。これは、Ｍ２Ｍアプリケーションはしばしば、１つのＧＧＳＮ／ＰＧＷで終端する専用のアクセスポイント名（ＡＰＮ）を使用する場合があるためである。そのため、その特定のアプリケーションへの全ての接続要求は、単一のＧＧＳＮ／ＰＧＷで処理しなければならない。

シグナリングによる輻輳を解決するために、ネットワークノードは、登録（すなわちアタッチ）要求またはＰＤＮ接続要求を拒否できる場合がある。ノードは、非ＭＴＣトラフィックや問題を生じていない他のＭＴＣアプリケーションからのトラフィックを制約することなく、輻輳の原因となっている特定のＭＴＣアプリケーションのトラフィックをブロックすることができる。専用のＡＰＮまたはＭＴＣグループ識別子は、特に大規模なＭＴＣアプリケーションを示すために可能な識別子である。課題の１つは、反復するシグナリング輻輳を引き起こしているアプリケーション（例えばメールアプリケーションやバディファインダ（ｂｕｄｄｙ ｆｉｎｄｅｒ）等）をどのように特定するかである。優先度の低いアプリケーションも制約してよい。

シグナリングによる輻輳は、ＰＤＮ接続要求またはアタッチ要求を拒否した結果、ＭＴＣ装置が直ちに同じ要求を再開することがないように解決すべきである。ネットワークは、バックオフ時間後まで類似の要求を開始しないようにＭＴＣ装置に命令できるべきである。このバックオフ時間は、反復性アプリケーションを有するＭＴＣ装置に、アタッチ要求またはＰＤＮ接続要求のタイミングを変えるように命令するためにも使用することができる。

接続要求を拒否するには、これらに限定されないが、以下のようないくつかの可能な方法がある。ＡＰＮ単位で接続要求を拒否する。ＭＴＣグループ単位（例えばＭＴＣグループ識別子を利用する）で接続要求およびアタッチ要求を拒否する。時間許容（すなわち低優先度の）アプリケーションの接続要求およびアタッチ要求を拒否する。または、ＭＴＣ装置にバックオフ時間を与える。

バックオフおよびそれに関連する手順の実施
既存の解決法は、ＭＴＣ装置がネットワークへの接続（アタッチ）を試みる際に、アタッチメッセージを拒否する方法を提供する。しかし、それらの解決法は、すでにネットワークに接続されている装置がデータ送信を望む時に結果として生じうる追加分のシグナリングに対処しない。輻輳が高い期間中の追加的なシグナリングを回避するために、ネットワークは、特定の期間、例えば輻輳の期間中、または輻輳が発生している可能性のある時には送信を行わないようにＭＴＣ装置に通知することができる。

先に送信した要求への拒否を受信した直後にＭＴＣ装置にＰＤＮ接続要求またはアタッチ要求を再度開始させるのを回避するために、ＳＧＳＮ／ＭＭＥは、拒否メッセージでＭＴＣ装置にバックオフ時間を与えることができる。ＧＧＳＮ／ＰＧＷが拒否メッセージの送信元である場合は、ＳＧＳＮ／ＭＭＥが拒否メッセージにバックオフ時間を付加することができる。ＭＴＣ装置は、バックオフ時間が経過するまで、同様の接続要求またはアタッチ要求を再開しない。ネットワークは、稼働中のバックオフタイマを有するＭＴＣ装置からのアタッチ要求またはＰＤＮ接続要求は一切拒否することにより、このバックオフ期間を強制することができる。

バックオフ時間の提供により、反復性のアプリケーション（例えば１５分、３０分、または６０分ごとに送信を試みるアプリケーション）の問題にも対処することができる。ＭＴＣ装置が反復性のアプリケーションを特定した場合、ＭＴＣ装置は、それらのアプリケーションへの接続要求またはアタッチ要求をバックオフ時間で遅らせることができる。

ＮＡＳシグナリングに基づくバックオフ
非アクセス層（ｎｏｎ−ａｃｃｅｓｓ ｓｔｒａｔｕｍ）（ＮＡＳ）メッセージは、すでにネットワークに接続した装置に送信され、特定の期間送信を行わないようにそれらの装置に通知する。一実施形態では、ＳＧＳＮ／ＭＭＥ／ＶＬＲが、バックオフ時間を含むＮＡＳメッセージを所与のＭＴＣグループのＭＴＣ装置に送信する。このメッセージは、そのＭＴＣグループの装置に特定の期間（バックオフ期間）にわたり送信を行わないように通知する。このメッセージは、ＳＧＳＮ／ＭＭＥ／ＶＬＲが特定のＭＴＣグループを対象とする接続要求またはアタッチ要求を拒否する時、またはＳＧＳＮ／ＭＭＥ／ＶＬＲが輻輳の可能性がある状況を検出した後に送信することができる。このメッセージは、グループに基づくメッセージとして、グループ内の全ての接続された装置に送信することができる。

ＮＡＳメッセージが所与のＭＴＣ装置に受信されると、ＵＭＴＳの場合、装置は、ＲＲＣアイドルモードまたはＲＲＣ接続モードに入ることができる。装置がＲＲＣ接続モードにある場合、ＮＡＳメッセージの受信が、暗黙的に装置をＲＲＣアイドルモードに強制的に移らせ、バックオフロジックを開始させることができる。装置がＲＲＣアイドルモードにある場合は、バックオフロジックが開始する。

あるいは、ＮＡＳメッセージは、それぞれがグループ内の特定の装置を宛先とする複数のユニキャストメッセージとして送信することもできる。装置は、バックオフタイマが満了するまでネットワークとの通信を開始してはならない。バックオフタイマが満了した時のネットワークの過負荷を回避するために、同じＭＴＣグループの異なる装置にランダムなバックオフタイマを割り当てることができる。

あるいは、ネットワークから、ＭＴＣ装置がバックオフ期間を決定するために使用できるパラメータをシグナリングしてもよい。このパラメータおよび機能が装置によって使用された結果、ランダム化されたバックオフ時間となるべきである。

負荷に基づくバックオフ
ネットワークが負荷をシグナリングし、いつ送信すべきかを装置が判断する。任意で、ネットワークは、装置による送信を許可または禁止するフラグをシグナリングする。送信の決定は、装置が属するＭＴＣグループおよび／または送信データの優先度に基づくことができる。負荷のシグナリングは、同報通信チャネルまたは各ＭＴＣ装置もしくは装置のグループへの専用のシグナリングを介することができる。シグナリングによる輻輳を回避するために、装置は、各自の送信の開始を遅らせるために使用されるバックオフ時間を計算する。あるいは、バックオフ時間を負荷と共にシグナリングしてもよい。バックオフタイマが満了した時のネットワークの過負荷を回避するために、同じＭＴＣグループの異なる装置にランダムなバックオフタイマを割り当てることができる。

任意で、輻輳フラグを使用して送信の許可を判定することができる。輻輳フラグは、全てのグループまたは１つまたは複数の特定のＭＴＣグループに適用される。あるグループ内の装置は、フラグが設定されていない時に送信することができる。任意で、装置は、フラグが設定されていない時には、送信の前にランダムなバックオフを適用することができる。

任意で、輻輳フラグを見る全ての装置は、送信が許可されることを伝えるネットワークからの専用のＮＡＳメッセージを受信するまで待機する。このメッセージを使用すると、ネットワークは、どの装置の送信が許可されるかを選択することができ、したがって個々のＭＴＣ装置または装置のグループの送信を互いにずらすことができる。

この解決法は、ネットワークに接続されている、または接続されていないＭＴＣ装置に適用することができる。

ページングチャネルシーケンスに基づくバックオフ
この種のバックオフを使用する場合、装置は、ページングチャネルでバックオフを通知される。ＧＥＲＡＮでは、装置のモードとネットワーク動作モード（ＮＭＯ）に基づいて、ＭＴＣ装置が以下の要領で１つまたは複数のページングチャネルを復号することができる。

ＭＴＣ装置がＧＳＭ（ＣＳ）のページングチャネルを復号している場合、ネットワークはＰａｇｉｎｇ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｔｙｐｅ１、２、または３を使用することができる。Ｔｙｐｅ１のページング要求が使用される場合、ネットワークは、国際移動加入者識別（ＩＭＳＩ）または一時移動加入者識別（ＴＭＳＩ）を使用して最大で２つのモバイル装置をページングすることができる。Ｔｙｐｅ２のページング要求を使用すると、ネットワークは、最大で３台のモバイル装置をページングすることができ、その場合は、使用される識別のうち１つのみをＩＭＳＩとすることができる（すなわち、ＩＭＳＩ１つとＴＭＳＩ２つか、ＴＭＳＩ３つ）。Ｔｙｐｅ ３のページング要求の場合は、ＴＭＳＩのみを使用して最高で４台のモバイル装置をページングすることができる。これらの事例全てで、ＴＭＳＩまたはＩＭＳＩの事前定義されたビットシーケンスを使用することが提案される（例えば全ビット「１」または全ビット「０」）。この事前定義されたシーケンスでＭＴＣ装置にバックオフするように通知し、非ＭＴＣ装置には無視されることができる。

ＭＴＣ装置がＧＰＲＳ（ＰＳ）のページングチャネルを復号している場合、ネットワークは、ＴＭＳＩ、パケット一時モバイル加入者識別（Ｐ−ＴＭＳＩ）、またはＩＭＳＩのいずれかを含むパケットページング要求メッセージを送信することにより、装置をページングすることができる。ＧＳＭ（ＣＳ）のページングチャネルを使用する場合と同様に、実際の識別の代わりに、事前定義したビットシーケンスを使用することができる。この事前定義されたシーケンスでＭＴＣ装置にバックオフするように通知し、非ＭＴＣ装置には無視されることができる。

ＵＭＴＳでは、ページングインジケータチャネル（ＰＩＣＨ）で、ＭＴＣ装置にいつ起動してページングチャネル（ＰＣＨ）をリッスンすべきかを通知する。そして、ＰＣＨは装置のＰ−ＴＭＳＩまたはＩＭＳＩを含んでいる。Ｐ−ＴＭＳＩまたはＩＭＳＩの代わりに事前定義されたシーケンスを使用して、ＭＴＣ装置にバックオフするように通知し、非ＭＴＣ装置には無視されることができる。

任意で、ネットワークは、現在は図９に示すように「将来の使用のために予約」されているＰＩＣＨの１２ビットを使用することができる。所与のシーケンスが見つかると、ＭＴＣ装置はバックオフすべきことを知る。このビットは非ＭＴＣ装置には無視されることができる。

ＬＴＥでは、ＷＴＲＵは、自身のページンググループと間欠受信（ＤＲＸ）周期に基づいて、所与のフレーム中の所定のスロットで周期的に起動し（ｗａｋｅ ｕｐ）て、物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）をリッスンする。ＷＴＲＵが、ページング無線ネットワーク一時識別子（Ｐ−ＲＮＴＩ）に関連付けられた割り当てをＰＤＣＣＨに検出した場合、物理ダウンリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）の関連付けられた割り当てにページングメッセージが存在する。そして、ＭＴＣ装置は、そのページングメッセージ内に特定の識別子または所定のシーケンスを探す。その所定のシーケンスが存在する場合は、そのシーケンスがＭＴＣ装置にバックオフするように通知し、また非ＭＴＣ装置には無視されることができる。

あるいは、新しい無線ネットワーク一時識別子（ＲＮＴＩ）であるＢａｃｋｏｆｆ−ＲＮＴＩ（Ｂ−ＲＮＴＩ）を使用して、全てのＭＴＣ装置に送信をバックオフするように通知することもできる。ＷＴＲＵが、ＰＤＣＣＨでＢ−ＲＮＴＩに関連付けられた割り当てを検出すると、その割り当てにバックオフメッセージが存在する。このバックオフメッセージは、バックオフ期間の継続時間や追加的なランダムなバックオフ期間パラメータ等のバックオフパラメータを提供することができ、または、そのバックオフが特定のＭＴＣグループに該当するかどうかをＷＴＲＵに通知することができる。

全てのシナリオで、バックオフを装置に伝える必要がある。バックオフは、装置内に事前に設定しておくか、または任意でＮＡＳ Ａｃｃｅｐｔシグナリングメッセージの１つで送信することができ、それらには、アタッチ受け付け、ルーティングエリア更新（ＲＡＵ）受け付け、トラッキングエリア更新（ＴＡＵ）受け付け、または位置の更新（ＬＵ）受け付け、の１つが含まれる。バックオフタイマが満了した時のネットワークの過負荷を回避するために、同じＭＴＣグループの異なる装置にランダムなバックオフタイマを割り当てることができる。ネットワークがＮＡＳ Ａｃｃｅｐｔメッセージで全ての装置に同じバックオフタイマまたはパラメータを送信するように構成されている場合、装置は、ネットワークからシグナリングされるタイマに加えてランダムなバックオフタイマを適用して、後の試みの衝突または輻輳の可能性を最小にすることができる。

ＭＴＣグループを区別するために、異なるグループには異なるシーケンスおよび異なるバックオフを定義することができる。

装置の優先順位付け
ネットワークは、どの装置グループが時間許容で、どの装置グループが時間許容でないのかを把握している。ネットワークが時間許容でない装置から要求を受信すると、ネットワークは特定期間送信を行わないように時間許容装置に通知することができ、輻輳を回避し、即時の接続を必要としている装置（すなわち優先度が最も高い装置）にアクセス権を提供することができる。

図１０は、装置の優先順位付け手順を実施するための方法１０００のフローチャートである。ネットワークは、時間許容機能に対応していない装置から要求（アタッチ要求またはＰＤＰコンテクスト起動要求）を受信する（ステップ１００２）。ネットワークは装置の加入状況を確認し、装置が時間許容でないことを認識する（ステップ１００４）。

ネットワークが輻輳に近づいているかどうかが判定される（ステップ１００６）。ネットワークが輻輳に近づいていない場合は、方法は終了し（ステップ１００８）、非時間許容装置からの要求を受け付けることができる。

ネットワークが輻輳に近づいている場合（ステップ１００６）、ネットワークは、現在接続されている時間許容装置のグループを選択する（ステップ１０１０）。ネットワークは、送信を行わないようにその時間許容装置のグループに通知する（ステップ１０１２）。

ネットワークは、非時間許容装置からの要求を受け付け（ステップ１０１４）、非時間許容装置からの送信を受信する（ステップ１０１６）。そして、ネットワークは、時間許容装置のグループに、送信を再開してよいことを通知し（ステップ１０１８）、方法が終了する（ステップ１００８）。

条件付きの接続
ＳＧＳＮ／ＭＭＥ／ＶＬＲは、特定のＭＴＣ装置のアタッチ要求を受け付けることができるが、送信にバックオフを課す。ネットワークは、登録用のＡｃｃｅｐｔメッセージ（すなわち、アタッチ受け付け、ＲＡＵ受け付け、ＴＡＵ受け付け、またはＬＵ受け付けメッセージ）でその旨を指示することにより、装置の登録の試みが条件付きで受け付けられることを装置に通知する。これは、既存の情報要素、例えばＡｔｔａｃｈ Ｔｙｐｅ、Ｕｐｄａｔｅ Ｔｙｐｅ、またはＥＰＳ Ｕｐｄａｔｅ Ｔｙｐｅで利用可能なコードポイントを使用するか、この条件を伝える新しい情報要素を導入することによって実現することができる。バックオフは、ネットワークによって選択および送信される値であっても、ネットワークから送信され、装置がバックオフ値を計算するために使用するパラメータであってもよい。任意で、装置は、事前に設定されたバックオフ値を有することもできる。

バックオフ後の通信の再開
ＭＴＣ装置の大きなグループに対してバックオフ期間が満了した後の輻輳を回避するために、追加的なランダムなバックオフ期間をＷＴＲＵで生成することができる。この追加的なランダムなバックオフ期間の範囲は、バックオフパラメータの一部として送信することができる。

上記では機能および要素について特定の組み合わせで説明したが、各機能または要素は、他の機能および要素を用いずに単独で使用する、または他の機能および要素との任意の組み合わせで使用できることが当業者には理解されよう。また、本明細書に記載される方法は、コンピュータまたはプロセッサによる実行のためにコンピュータ可読媒体に組み込まれた、コンピュータプログラム、ソフトウェア、またはファームウェアとして実装することができる。コンピュータ可読媒体の例は、電子信号（有線または無線接続を通じて伝送される）、およびコンピュータ可読記憶媒体を含む。コンピュータ可読記憶媒体の例は、これらに限定されないが、ＲＯＭ（読出し専用メモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、レジスタ、キャッシュメモリ、半導体メモリ装置、内蔵ハードディスクや取り外し可能ディスク等の磁気媒体、光磁気媒体、およびＣＤ−ＲＯＭディスクやＤＶＤ（デジタル多用途ディスク）などの光学媒体を含む。ソフトウェアと関連したプロセッサを使用して、ＷＴＲＵ、ＵＥ、端末、基地局、ＲＮＣ、または任意のホストコンピュータで使用するための無線周波トランシーバを実装することができる。

実施形態
１．無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）により負荷分散を行う方法は、現在のセルの負荷値を評価するステップと、現在のセルの負荷値が所定の閾値より大きいという条件において、現在のセルを使用禁止にすることにより負荷分散を行うステップとを含む。

２．実施形態１の方法であって、使用禁止にするステップは、所定期間にわたり現在のセルを使用禁止セルのリストに追加するステップを含む。

３．実施形態２の方法の方法であって、所定の期間は、ＷＴＲＵを対象としてネットワークから提供される値、使用禁止セルの使用禁止時間、または使用禁止セルの使用禁止時間の何分の一か、のいずれか１つに相当する。

４．実施形態１ないし３のいずれか１つの方法であって、現在のセルの負荷値は、ＷＴＲＵによって求められ、以下のいずれか１つを含む。所定回数の連続したランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）アクセスの試みの失敗。応答が受信されるがリソースが割り当てられない所定回数の連続したＲＡＣＨアクセス。ＲＡＣＨアクセス試みの失敗、もしくは応答が受信されるがリソースが割り当てられないＲＡＣＨアクセスの所定数の組み合わせ。所定回数の連続した競合解決段階の失敗、所定回数の連続したＲＡＣＨ障害であって、ＲＡＣＨ障害は、ＲＡＣＨアクセス試みの失敗、応答が受信されるがリソースが割り当てられないＲＡＣＨアクセス、もしくは競合解決段階の失敗、の組み合わせを含む、所定回数の連続したＲＡＣＨ障害。または、所定期間内の所定回数のＲＡＣＨ障害。

５．ＷＴＲＵは、現在のセルの負荷値を評価し、現在のセルの負荷値が所定の閾値より大きいという条件において、現在のセルを使用禁止にすることにより負荷分散を行うように構成されたプロセッサを含む。

６．ＷＴＲＵをマシンタイプ通信（ＭＴＣ）装置として識別する方法は、ＷＴＲＵからネットワークに識別子を送信するステップを含む。識別子は、確立の要因値を含むランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）送信内のビット組み合わせ、ＬＡＰＤｍフレーム中のビット、アップリンク（ＵＬ）の無線リンク制御（ＲＬＣ）／メディアアクセス制御（ＭＡＣ）のデータブロック中のビット、ＵＬのＲＬＣ／ＭＡＣ制御ブロック中のビット、パケットリソース要求メッセージ中の指示子、ＲＡＣＨプリアンブル中の署名シーケンスの組み合わせ、ＲＡＣＨプリアンブル中の繰り返された署名シーケンスの末尾に付加された指示子、１スロットのＭＴＣ指示メッセージ、または取得応答中の指示子のいずれか１つを含む。

７．ＷＴＲＵがネットワークに対して自身をＭＴＣ装置として識別する方法は、ＷＴＲＵからネットワークに識別子を送信するステップを含む。識別子は、確立の要因値を含むＲＡＣＨ送信内のビット組み合わせ、ＬＡＰＤｍフレーム中のビット、ＵＬ ＲＬＣ／ＭＡＣデータブロック中のビット、ＵＬ ＲＬＣ／ＭＡＣ制御ブロック中のビット、パケットリソース要求メッセージ中の指示子、ＲＡＣＨプリアンブル中の署名シーケンスの組み合わせ、ＲＡＣＨプリアンブル中の繰り返された署名シーケンスの末尾に付加された指示子、１スロットのＭＴＣ指示メッセージ、または取得応答中の指示子のいずれか１つを含む。

８．装置のセットによるネットワークへのアクセスを制約する方法は、装置をセルから除外するステップを含む。除外するステップは、当該セルが使用禁止もしくは予約されていることをセルがシステム情報で同報通信するステップ、セルが、特定のアクセスクラスの装置が除外されていることを同報通信するステップ、または、ノードＢがシステム情報で作動もしくは非作動オーダーを送信し、装置がオーダーに基づいて送信を行うかどうかを判定するステップのいずれか１つを含む。

９．実施形態８の方法であって、装置のセットは、１つもしくは複数のマシンタイプ通信（ＭＴＣ）装置、特定のグループに属する１つもしくは複数の装置、または、１つもしくは複数の時間許容装置、のいずれか１つを含む。特定のグループは、特定のユーザに属すること、特定のセルに位置すること、特定の所在エリア内に位置すること、特定の登録エリア内に位置すること、特定のトラッキングエリア内に位置すること、または、特定の機能をサポートしていること、のいずれか１つを含み、時間許容装置はデータ送信が実時間でなく、遅延があってよい装置である。

１０．装置によるネットワークへのアクセスを制約する方法は、装置のデータ送信機能を制限するステップを含む。制限するステップは、ネットワークが事前定義されたアクセス期間を装置に送信するステップであって、装置は事前定義されたアクセス期間内にのみ送信を行う、ステップ、装置が時間許容であることを条件に、装置に与えられる承認を制限するステップであって、時間許容装置はデータ送信が実時間でなく、遅延があってよい装置である、ステップ、または、装置が自身をネットワークに対して時間許容と識別し、装置は、ネットワークから送信延期命令を受け取るステップのいずれか１つを含む。

１１．実施形態１０の方法であって、装置が所定のアクセス期間外に送信を試みるという条件において、ネットワークが新しい所定のアクセス期間を装置にシグナリングする。

１２．実施形態１０ないし１１のいずれか１つの方法であって、送信延期命令は、否定応答、装置が送信を再度試みてよい時の指示、または更新後の事前定義されたアクセス期間、のいずれか１つを含む。

１３．実施形態１０ないし１２のいずれか１つの方法であって、所定のアクセス期間は、装置から受信されるメッセージに応答して装置に送信され、応答は、一般パケットの無線サービスアタッチ受け付けメッセージ、位置更新メッセージ、直接転送メッセージ、Ｉｕ解放コマンド、またはページングコマンドのいずれか１つを含む。

１４．実施形態１０ないし１３のいずれか１つの方法であって、装置は、ＭＴＣ装置、特定のグループに属する装置、または、時間規制された装置のいずれか１つを含み、特定のグループは、特定のユーザに属すること、特定のセルに位置すること、特定の所在エリア内に位置すること、特定の登録エリア内に位置すること、特定のトラッキングエリア内に位置すること、もしくは、特定の機能をサポートしていること、のいずれか１つを含み、時間規制された装置は、所定のアクセス期間中にのみ送信するように構成された装置である。

１５．無線通信の輻輳を制御する方法は、輻輳条件が存在するという条件において、装置にシグナリングするステップを含む。シグナリングするステップは、装置からのアタッチ要求もしくは接続要求を拒否する、位置更新要求を拒否する、バックオフ期間を装置にシグナリングする、または装置からの要求を受け付け、装置の送信バックオフ期間を課すことのいずれか１つを含み、バックオフ期間は、登録のための受け付けメッセージでシグナリングされ、要求は、アタッチ要求、ルーティングエリア更新要求、トラッキングエリア更新要求、または位置更新要求、のいずれか１つを含む。

１６．実施形態１５の方法であって、拒否することは、単一の装置または装置のグループを拒否することを含む。

１７．実施形態１５ないし１６のいずれか１つの方法であって、送信のバックオフ期間は、すでにネットワークに接続されている装置に送信される非アクセス層メッセージ、またはページングチャネルを通じて装置に送信されるメッセージのいずれか１つにより装置にシグナリングされる。

１８．実施形態１５ないし１７のいずれか１つの方法であって、装置は、ＭＴＣ装置、特定のグループに属する装置、または時間許容装置のいずれか１つを含み、特定のグループは、特定のユーザに属すること、特定のセルに位置すること、特定の所在エリア内に位置すること、特定の登録エリア内に位置すること、特定のトラッキングエリア内に位置すること、もしくは、特定の機能をサポートしていること、のいずれか１つを含み、時間許容装置は、データ送信が実時間でなく、遅延があってよい装置である。

１９．実施形態１５ないし１８のいずれか１つの方法であって、バックオフ期間が終了するのに応答して、ＭＴＣ装置により追加的なバックオフ期間を生成するステップをさらに含む。

２０．無線通信で装置を優先順位付けする方法は、時間許容でないＭＴＣ装置から要求を受信するステップであって、時間許容装置はデータ送信が実時間でなく、遅延があってよい装置である、ステップと、要求を受信したネットワークが輻輳に近づいているという条件において、現在ネットワークに接続されている時間許容装置のグループを選択するステップと、送信を行わないように時間許容装置に通知するステップと、非時間許容装置から要求を受け付けるステップと、送信を再開するように時間許容装置に通知するステップとを含む。

Claims (20)

1. 無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）により負荷分散を行う方法であって、
   現在のセルの負荷値を評価するステップと、
   前記現在のセルの負荷値が所定の閾値より大きいという条件において、前記現在のセルを使用禁止にすることにより負荷分散を行うステップと
   を具えたことを特徴とする方法。
2. 前記使用禁止にするステップは、所定期間にわたり前記現在のセルを使用禁止セルのリストに追加するステップを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 前記所定の期間は、前記ＷＴＲＵを対象としてネットワークから提供される値、使用禁止セルの使用禁止時間、または前記使用禁止セルの使用禁止時間の何分の一か、のいずれか１つに相当することを特徴とする請求項２記載の方法。
4. 前記現在のセルの負荷値は、前記ＷＴＲＵによって求められ、
   所定回数の連続したランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）アクセスの試みの失敗、
   応答が受信されるがリソースが割り当てられない、所定回数の連続したＲＡＣＨアクセス、
   ＲＡＣＨアクセス試みの失敗、もしくは応答が受信されるがリソースが割り当てられないＲＡＣＨアクセスの所定数の組み合わせ、
   所定回数の連続した競合解決段階の失敗、
   所定回数の連続したＲＡＣＨ障害であって、ＲＡＣＨ障害は、ＲＡＣＨアクセス試みの失敗、応答が受信されるがリソースが割り当てられないＲＡＣＨアクセス、もしくは競合解決段階の失敗、の組み合わせを含む、所定回数の連続したＲＡＣＨ障害、または
   所定期間内の所定回数のＲＡＣＨ障害
   のいずれか１つを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
5. 現在のセルの負荷値を評価し、
   前記現在のセルの負荷値が所定の閾値より大きいという条件において、前記現在のセルを使用禁止にすることにより負荷分散を行う
   ように構成されたプロセッサを備えることを特徴とする無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）。
6. 無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）をマシンタイプ通信（ＭＴＣ）装置として識別する方法であって、
   前記ＷＴＲＵからネットワークに識別子を送信するステップを含み、前記識別子は、
   確立の要因値を含む、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）送信内のビット組み合わせ、
   ＬＡＰＤｍフレーム中のビット、
   アップリンクの無線リンク制御／メディアアクセス制御のデータブロック中のビット、
   アップリンクの無線リンク制御／メディアアクセス制御の制御ブロック中のビット、
   パケットリソース要求メッセージ中の指示子、
   ＲＡＣＨプリアンブル中の署名シーケンスの組み合わせ、
   前記ＲＡＣＨプリアンブル中の繰り返された署名シーケンスの末尾に付加された指示子、
   １スロットのＭＴＣ指示メッセージ、または
   取得応答中の指示子
   のいずれか１つを含むことを特徴とする方法。
7. 無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）がネットワークに対して自身をマシンタイプ通信（ＭＴＣ）装置として識別する方法であって、
   前記ＷＴＲＵからネットワークに識別子を送信するステップを含み、前記識別子は、
   確立の要因値を含む、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）送信内のビット組み合わせ、
   ＬＡＰＤｍフレーム中のビット、
   アップリンクの無線リンク制御／メディアアクセス制御のデータブロック中のビット、
   アップリンクの無線リンク制御／メディアアクセス制御の制御ブロック中のビット、
   パケットリソース要求メッセージ中の指示子、
   ＲＡＣＨプリアンブル中の署名シーケンスの組み合わせ、
   前記ＲＡＣＨプリアンブル中の繰り返された署名シーケンスの末尾に付加された指示子、
   １スロットのＭＴＣ指示メッセージ、または
   取得応答中の指示子
   のいずれか１つを含むことを特徴とする方法。
8. 装置のセットによるネットワークへのアクセスを制約する方法であって、
   前記装置をセルから除外するステップを含み、前記除外するステップは、
   当該セルが使用禁止もしくは予約されていることを前記セルがシステム情報で同報通信するステップ、
   前記セルが、特定のアクセスクラスの装置が除外されていることを同報通信するステップ、または
   ノードＢが前記システム情報で作動もしくは非作動オーダーを送信し、前記装置が前記オーダーに基づいて送信を行うかどうかを判定するステップ
   のいずれか１つを含むことを特徴とする方法。
9. 前記装置のセットは、
   １つもしくは複数のマシンタイプ通信（ＭＴＣ）装置、
   特定のグループに属する１つもしくは複数の装置であって、前記特定のグループは、特定のユーザに属すること、特定のセルに位置すること、特定の所在エリア内に位置すること、特定の登録エリア内に位置すること、特定のトラッキングエリア内に位置すること、もしくは、特定の機能をサポートしていること、のいずれか１つを含む、１つもしくは複数の装置、または
   １つもしくは複数の時間許容装置であって、時間許容装置はデータ送信が実時間でなく、遅延があってよい装置である、１つもしくは複数の時間許容装置
   のいずれか１つを含むことを特徴とする請求項８記載の方法。
10. 装置によるネットワークへのアクセスを制約する方法であって、
    前記装置のデータ送信機能を制限するステップを含み、前記制限するステップは、
    前記ネットワークが事前定義されたアクセス期間を前記装置に送信するステップであって、前記装置は前記事前定義されたアクセス期間内にのみ送信を行う、ステップ、
    前記装置が時間許容であることを条件に、前記装置に与えられる承認を制限するステップであって、時間許容装置はデータ送信が実時間でなく、遅延があってよい装置である、ステップ、または
    前記装置が自身を前記ネットワークに対して時間許容と識別し、前記装置は、前記ネットワークから送信延期命令を受け取るステップ
    のいずれか１つを含むことを特徴とする方法。
11. 前記装置が前記所定のアクセス期間外に送信を試みるという条件において、前記ネットワークが、新しい所定のアクセス期間を前記装置にシグナリングすることを特徴とする請求項１０記載の方法。
12. 前記送信延期命令は、
    否定応答、
    前記装置が送信を再度試みてよい時の指示、または
    更新後の事前定義されたアクセス期間
    のいずれか１つを含むことを特徴とする請求項１０記載の方法。
13. 前記所定のアクセス期間は、前記装置から受信されるメッセージに応答して前記装置に送信され、前記応答は、
    一般パケットの無線サービスアタッチ受け付けメッセージ、
    位置更新メッセージ、
    直接転送メッセージ、
    Ｉｕ解放コマンド、または
    ページングコマンド
    のいずれか１つを含むことを特徴とする請求項１０記載の方法。
14. 前記装置は、
    マシンタイプ通信（ＭＴＣ）装置、
    特定のグループに属する装置であって、前記特定のグループは、特定のユーザに属すること、特定のセルに位置すること、特定の所在エリア内に位置すること、特定の登録エリア内に位置すること、特定のトラッキングエリア内に位置すること、もしくは、特定の機能をサポートしていること、のいずれか１つを含む、装置、または
    時間規制された装置であって、時間規制された装置は所定のアクセス期間中にのみ送信するように構成された装置である、時間規制された装置
    のいずれか１つを含むことを特徴とする請求項１０記載の方法。
15. 無線通信における輻輳を制御する方法であって、
    輻輳条件が存在するという条件において、
    装置からのアタッチ要求もしくは接続要求を拒否する、
    位置更新要求を拒否する、
    バックオフ期間を前記装置にシグナリングする、または
    前記装置からの要求を受け付け、前記装置の送信バックオフ期間を課す
    ことのいずれか１つにより装置にシグナリングするステップを含み、前記バックオフ期間は登録のための受け付けメッセージでシグナリングされ、前記要求は、アタッチ要求、ルーティングエリア更新要求、トラッキングエリア更新要求、または位置更新要求、のいずれか１つを含むことを特徴とする方法。
16. 前記拒否することは、単一の装置または装置のグループを拒否することを含むことを特徴とする請求項１５記載の方法。
17. 前記送信のバックオフ期間は、
    すでに前記ネットワークに接続されている装置に送信される非アクセス層メッセージ、または
    ページングチャネルを通じて前記装置に送信されるメッセージ
    のいずれか１つにより前記装置にシグナリングされることを特徴とする請求項１５記載の方法。
18. 前記装置は、
    マシンタイプ通信（ＭＴＣ）装置、
    特定のグループに属する装置であって、前記特定のグループは、特定のユーザに属すること、特定のセルに位置すること、特定の所在エリア内に位置すること、特定の登録エリア内に位置すること、特定のトラッキングエリア内に位置すること、もしくは、特定の機能をサポートしていること、のいずれか１つを含む、装置、または
    時間許容装置であって、時間許容装置はデータ送信が実時間でなく、遅延があってよい装置である、時間許容装置
    のいずれか１つを含むことを特徴とする請求項１５記載の方法。
19. 前記バックオフ期間が終了するのに応答して、前記ＭＴＣ装置により追加的なバックオフ期間を生成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１５記載の方法。
20. 無線通信において装置を優先順位付けする方法であって、
    時間許容でないマシンタイプ通信（ＭＴＣ）装置から要求を受信するステップであって、時間許容装置はデータ送信が実時間でなく、遅延があってよい装置である、ステップと、
    前記要求を受信したネットワークが輻輳に近づいているという条件において、現在前記ネットワークに接続されている時間許容装置のグループを選択するステップと、
    送信を行わないように前記時間許容装置に通知するステップと、
    前記非時間許容装置から前記要求を受け付けるステップと、
    送信を再開するように前記時間許容装置に通知するステップと
    を含むことを特徴とする方法。

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