DE112011103918B4

DE112011103918B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Verteilen von zufälligem Zugang in einem drahtlosen Zugangssystem

Info

Publication number: DE112011103918B4
Application number: DE112011103918.2T
Authority: DE
Inventors: Giwon Park; Youngsoo Yuk
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2010-11-25
Filing date: 2011-11-24
Publication date: 2015-07-30
Anticipated expiration: 2031-11-25
Also published as: WO2012070879A2; KR20130101544A; WO2012070879A3; CN103314540A; US9113433B2; KR101403269B1; US20130244652A1; CN103314540B; DE112011103918T5

Abstract

Verfahren zum Durchführen, durch eine Mobilstation, MS (10), eines Netzwerkwiedereintrittsvorgangs in einer untätigen Betriebsart in einem drahtlosen Zugangssystem, wobei das Verfahren umfasst: Empfangen von Steuerinformationen, die eine initiale Ranging-Rückstellfenstergröße für Maschine-zu-Maschine-, M2M, -Vorrichtungen angeben, aus einer Basisstation, BS (20), während eines Paging-Horchintervalls; Bestimmen der initialen Ranging-Rückstellfenstergröße für ein initiales Ranging unter Verwendung der empfangenen Steuerinformationen; und Durchführen des initialen Rangings mit der BS auf der Grundlage der bestimmten initialen Ranging-Rückstellfenstergröße,

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein drahtloses Zugangssystem, und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verteilen von zufälligem Zugang durch Mobilstationen (insbesondere M2M-Vorrichtungen) in einer untätigen Betriebsart.
Verwandter Stand der Technik
M2M-Kommunikation (Maschinentypkommunikation: MTC)
Es liegen viele Endgeräte innerhalb einer Zelle vor, und die Endgeräte können abhängig von der Art, Klasse, dem Diensttyp usw. des Endgeräts klassifiziert werden.
Zum Beispiel können gemäß einem Betriebstyp von Endgeräten die Endgeräte in ein Endgerät für eine Humantypkommunikation (HTC) und Maschinentypkommunikation (MTC) unterteilt werden. Die MTC bedeutet eine Kommunikation zwischen Vorrichtungen, und weist die gleiche Bedeutung wie eine Maschine-zu-Maschine-(M2M)-Kommunikation auf. Das heißt, ein 802.16m-System kann eine M2M-Kommunikation verwenden, und ein LTE-(A)-System kann eine MTC verwenden. Nachstehend impliziert die HTC einen Signalsende-/Empfangsvorgang, in dem eine Signalsendung durch menschliche Eingriffe bestimmt wird, und impliziert die MTC einen Vorgang, in dem jede Vorrichtung autonom ein Signal entweder periodisch oder in einer ereignisangesteuerten Art und Weise ohne menschliche Eingriffe sendet.
Zudem, wenn die M2M-Kommunikation (oder die MTC) in Betracht gezogen wird, erhöht sich die Gesamtanzahl von Endgeräten sprunghaft. M2M-Vorrichtungen oder MTC-Vorrichtungen können die folgenden Merkmale abhängig von einem unterstützten Dienst aufweisen.

1. Eine große Anzahl von Endgeräten innerhalb einer Zelle
2. Ein kleiner Betrag an Daten
3. Eine niedrige Sendefrequenz (die Periodizität aufweisen kann)
4. Eine begrenzte Anzahl von Dateneigenschaften
5. Keine Empfindlichkeit gegenüber Zeitverzögerung
6. Niedrige Mobilität oder ortsfest.

Zudem kann die M2M-Kommunikation oder die MTC in verschiedenen Gebieten verwendet werden, wie sicherer Zugang und Überwachung, Nachverfolgung und Wiederherstellung, öffentliche Sicherheit (Notfallsituationen oder Katastrophen), Bezahlung (Verkaufsautomaten, Ticketautomaten, Parkuhren), Gesundheitswesen, Fernsteuerung, intelligente Messeinrichtungen, usw.
Untätige Betriebsart
Eine untätige Betriebsart in einer HTC-Umgebung (802.16-System) wird nachstehend kurz beschrieben werden.
Die untätige Betriebsart ist eine Einrichtung, in der eine MS eine Downlink-Rundsendungsnachricht periodisch empfangen kann, ohne bei einer spezifischen BS registriert zu sein, obwohl die MS bezüglich einer Funkanbindungsumgebung wandert, in der eine Vielzahl von BSen in einem weiten Bereich eingesetzt wird.
Die untätige Betriebsart ist ein Zustand, in dem lediglich eine Downlink-Synchronisierung eingerichtet werden muss, so dass eine Paging-Nachricht, das heißt eine Rundsendungsnachricht, lediglich bei einem spezifischen Intervall in dem Zustand empfangen werden kann, in dem alle normalen Vorgänge einschließlich eines Handovers, angehalten wurden. Die Paging-Nachricht ist eine Nachricht, die eine MS bezüglich einer Paging-Maßnahme anweist. Die Paging-Maßnahme umfasst zum Beispiel die Ausführung eines Wanderbewegens (”ranging”) (für eine Ortsaktualisierung), einen Netzwerkwiedereintritt, usw.
1 zeigt ein Ablaufdiagramm, das einen Betrieb einer MS in der untätigen Betriebsart zeigt.
Die untätige Betriebsart kann durch eine MS initiiert werden oder kann durch eine BS initiiert werden. Das heißt, eine MS kann in die untätige Betriebsart eintreten durch Senden einer Deregistrierungsanforderungs-(DREG-REQ)-Nachricht zu einer BS und Empfangen einer Deregistrierungsantworts-(DREG-RSP)-Nachricht, die eine Antwort darauf aus der BS ist. Des Weiteren kann die MS in die untätige Betriebsart eintreten, wenn die BS eine unaufgeforderte Deregistrierungsantwort-(DREG-RSP)-Nachricht oder eine Deregistrierungsbefehls-(DREG-CMD)-Nachricht zu der MS sendet.
Unter Bezugnahme auf 1 wird eine MS aus einer BS deregistriert, und tritt die MS in die untätige Betriebsart ein (S110). Hierbei kann die BS eine Paging-Steuereinrichtung sein. Falls die Paging-Steuereinrichtung eine zusätzliche Netzwerkfunktionseinheit ist, tauscht die BS Einzelinformationen mit der Paging-Steuereinrichtung über ein Backbone-Netzwerk aus. Wenn die untätige Betriebsart initiiert wird, startet die Paging-Steuereinrichtung einen Systemzeitgeber der untätigen Betriebsart.
Der Systemzeitgeber der untätigen Betriebsart ist eine maximale Zeit, bezüglich derer die Paging-Steuereinrichtung Rückhalteinformationen für die untätige Betriebsart speichern kann. Die MS startet einen Zeitgeber der untätigen Betriebsart entsprechend dem Systemzeitgeber der untätigen Betriebsart.
Während eines Paging-Horchintervalls empfängt die MS eine DL-MA/UL-MAP-Nachricht und eine DCD/UCD-Nachricht (S120). Die MS muss die DL-MAP-Nachricht und die DCD-Nachricht dekodieren, um die Paging-Nachricht zu dekodieren, und die MS muss mit dem Downlink einer bevorzugten BS synchronisiert sein. Die DCD-Nachricht umfasst eine Paging-Gruppenkennung (ID) zum Identifizieren einer Paging-Gruppe, zu der eine BS gehört.
Während des Paging-Horchintervalls empfängt die MS eine PAG-ADV-(BS-Rundsendungs-Paging)-Nachricht, das heißt die Paging-Nachricht (S130). Hierbei gibt die PAG-ADV-Nachricht eine Paging-Maßnahme an, die durch die MS durchzuführen ist.
Die MS der untätigen Betriebsart kann eine Ortsaktualisierung durchführen, um ihre eigenen Ortsinformationen zu aktualisieren, die in der Paging-Steuereinrichtung gespeichert sind. Hierbei kann die Ortsaktualisierung durch die BS initiiert werden oder kann durch die MS initiiert werden. Das heißt, die MS der untätigen Betriebsart führt die Ortsaktualisierung aus verschiedenen Gründen durch (S140).
Wenn die Ortsaktualisierung erfolgreich ist, werden der Zeitgeber der untätigen Betriebsart und der Systemzeitgeber der untätigen Betriebsart rückgesetzt. Wenn der Systemzeitgeber der untätigen Betriebsart abläuft, löscht die Paging-Steuereinrichtung die gespeicherten Rückhalteinformationen der untätigen Betriebsart und hält eine Steuerung an, die auf ein Paging für die entsprechende MS bezogen ist. Wenn der Zeitgeber der untätigen Betriebsart abläuft, zieht die MS in Betracht, dass die Paging-Steuereinrichtung die Rückhalteinformationen der untätigen Betriebsart gelöscht hat.
Die Druckschrift US 2009/0227265 A1 kann ausgelegt werden als Offenbarung eines Verfahrens und Systems zur Steuerung einer Ortsaktualisierung einer Mobilstation (MS) und des Paging-Vorgangs der MS, wobei Account-Ortseigenschaften der MS in einem Kommunikationssystem berücksichtigt werden. Das System zur Steuerung der Ortsaktualisierung umfasst die MS zum Empfangen einer Rundsendungsnachricht von einer bevorzugten BS während eines PLI zur Bestimmung dessen, ob eine Paging-Gruppe geändert wird, zur Verifizierung von verlangsamenden Ortsaktualisierungsinformationen in der Rundsendungsnachricht zur Verzögerung einer Ortsaktualisierung der MS, falls die Paging-Gruppe geändert wird, und zur Aktualisierung eines Orts der MS gemäß den verlangsamenden Ortsaktualisierungsinformationen.
Die Druckschrift US 2007/0168577 A1 kann ausgelegt werden als Offenbarung eines Verfahrens zum Aktualisieren von Kanalinformationen einer Mobilstation (MS), die im Stromsparmodus operiert. Das Verfahren umfasst die MS, die Statusinformationen von einem ersten Kanal-Deskriptor und Übertragungsrahmeninformationen empfängt, die umfassen, wenn der erste Kanal-Deskriptor zu Übertragen ist. Außerdem vergleicht die MS Statusinformationen des ersten Kanal-Deskriptors mit Zustandsinformation eines zweiten Kanal-Deskriptors. Hierbei wird der zweite Kanal-Deskriptor in der MS gespeichert. Schließlich, wenn die verglichenen Statusinformationen verschieden sind, empfängt die MS den ersten Kanal-Deskriptor entsprechend den Übertragungsrahmeninformationen.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein Netzwerk kann einen Netzwerkeintritt von einer Vielzahl von M2M-Vorrichtungen zu dem gleichen Zeitpunkt oder während einer kurzen Spanne anfordern. Eine Paging-Nachricht, die durch eine BS gesendet wird, kann Gruppen-IDs umfassen, die einen Netzwerkeintritt erfordern. In diesem Fall konkurrieren M2M-Vorrichtungen entsprechend einer entsprechenden Gruppen-ID miteinander in einem Zufallszugangsvorgang, das heißt einem Netzwerkwiedereintrittsvorgang. Das heißt, falls viele M2M-Vorrichtungen eine Paging-Nachricht empfangen und gleichzeitig Zufallszugangsvorgänge durchführen, treten viele Zugangskollisionen zwischen den M2M-Vorrichtungen oder M2M-Gruppen auf.
Demgemäß sieht die Erfindung ein Verfahren vor zum Verteilen von zufälligem Zugang in einem Betrieb von M2M-Vorrichtungen, die einen Netzwerkwiedereintrittsvorgang durchführen.
Des Weiteren sieht die Erfindung ein Senden von initialen, rangingrückstellbezogenen Informationen für M2M-Vorrichtungen zu MSen in einer untätigen Betriebsart durch eine Paging-Nachricht vor.
In einer Ausgestaltung wird ein Verfahren vorgesehen zum Durchführen, durch eine Mobilstation (MS), eines Netzwerkwiedereintrittsvorgangs in einer untätigen Betriebsart in einem drahtlosen Zugangssystem. Das Verfahren umfasst Empfangen von Steuerinformationen, die eine initiale Ranging-Rückstellfenstergröße für Maschine-zu-Maschine-(M2M)-Vorrichtungen aus einer Basisstation (BS) während eines Paging-Horchintervalls angeben, Bestimmen der initialen Ranging-Rückstellfenstergröße für ein initiales Ranging unter Verwendung der empfangenen Steuerinformationen, und Durchführen des initialen Ranging mit der BS auf der Grundlage der bestimmen initialen Ranging-Rückstellfenstergröße.
Des Weiteren können die Steuerinformationen ein initialer Ranging-Rückstellstartparameter sein.
Des Weiteren können die Steuerinformationen durch eine Paging-Bewerbungsnachricht (MOB_PAG-ADV oder AAI_PAG-ADV) empfangen werden.
Des Weiteren kann das Durchführen des initialen Rangings ein Senden eines initialen Ranging-Codes zu einer BS innerhalb der bestimmten initialen Ranging-Rückstellfenstergröße, Empfangen einer Antwort auf den initialen Ranging-Code aus der BS, Empfangen einer zugewiesenen Erteilung zum Senden einer Ranging-Anforderungsnachricht (RNG-REQ) aus der BS, Senden der Ranging-Anforderungsnachricht zu der BS auf der Grundlage der zugewiesenen Erteilung, und Empfangen einer Ranging-Antwort-(RNG-RSP)-Nachricht als eine Antwort auf die Ranging-Anforderungsnachricht aus der BS umfassen.
Des Weiteren kann der initiale Ranging-Code zufällig innerhalb der initialen Ranging-Rückstellfenstergröße ausgewählt werden.
Des Weiteren kann der initiale Ranging-Code einer von Codes sein, die in einem Handover-(HO)-Ranging-Codesatz umfasst sind.
Des Weiteren können die Steuerinformationen jeder M2M-Gruppe zugewiesen werden.
Des Weiteren, falls die Steuerinformationen jeder M2M-Gruppe zugewiesen werden, können die Steuerinformationen eine initiale Ranging-Rückstellfenstergröße für M2M-Vorrichtungen anzeigen, die zu einer M2M-Gruppe gehören.
Des Weiteren kann das Durchführen des initialen Rangings ein Berechnen einer Wartezeit, bis die initiale Ranging-Rückstellfenstergröße angewendet wird, und Anwenden der bestimmten initialen Ranging-Rückstellfenstergröße nach der berechneten Wartezeit umfassen.
Des Weiteren kann die Wartezeit durch eine Modulo-Operation einer M2M-Vorrichtungs-ID und eines spezifischen Werts, der durch die BS zugewiesen ist, berechnet werden.
Des Weiteren kann die Wartezeit eine Summe eines Offsets für jede M2M-Gruppe oder für jeden M2M-Anwendungstyp und eines Werts einer Modulo-Operation einer M2M-Vorrichtungs-ID und eines spezifischen Werts, der durch die BS zugewiesen ist, sein.
Des Weiteren kann die MS eine M2M-Vorrichtung oder eine Maschinentypkommunikations-(MTC)-Vorrichtung sein.
In einer weiteren Ausgestaltung wird eine Mobilstation (MS) zum Durchführen eines Netzwerkwiedereintrittsvorgangs in einer untätigen Betriebsart in einem drahtlosen Zugangsnetzwerk vorgesehen. Die MS umfasst eine Funkfrequenzeinheit zum Senden und Empfangen von drahtlosen Signalen mit der Umgebung, und eine Steuereinheit, die mit der Funkfrequenzeinheit verbunden ist. Die Steuereinheit ist konfiguriert zum Steuern der Funkfrequenzeinheit, um Steuerinformationen zu empfangen, die eine initiale Ranging-Rückstellfenstergröße für Maschine-zu-Maschine-(M2M)-Vorrichtungen aus einer Basisstation (BS) während eines Paging-Horchintervalls anzeigen, zum Bestimmen der initialen Ranging-Rückstellfenstergröße für ein initiales Ranging unter Verwendung der empfangenen Steuerinformationen, und zum Durchführen des initialen Rangings mit der BS auf der Grundlage der bestimmten intialen Ranging-Rückstellfenstergröße.
Des Weiteren kann die Steuereinheit zum zufälligen Auswählen eines initialen Ranging-Codes innerhalb der initialen Ranging-Rückstellfenstergröße und zum Steuern der Funkfrequenzeinheit, um den ausgewählten initialen Ranging-Code zu der BS zu senden, konfiguriert sein.
Des Weiteren kann die Steuereinheit zum Berechnen einer Wartezeit, bis die initiale Ranging-Rückstellfenstergröße angewendet wird, und zum Anwenden der bestimmten initialen Ranging-Rückstellfenstergröße nach der berechneten Wartezeit konfiguriert sein.
Die Erfindung ist dahingehend vorteilhaft, dass ein zufälliger Zugang (Ranging) durch MSen in der untätigen Betriebsart, die Netzwerkwiedereintrittsvorgänge durchführen, verteilt werden kann, durch Definieren einer Wartezeit, bis ein initialer Ranging-Code nach Empfangen einer Paging-Nachricht empfangen wird.
Des Weiteren ist die Erfindung dahingehend vorteilhaft, dass ein zufälliger Zugang (Ranging) durch MSen in der untätigen Betriebsart verteilt werden kann durch Senden von initialen Ranging-rückstellbezogenen Informationen für M2M-Vorrichtungen zu den MSen in der untätigen Betriebsart durch eine Paging-Nachricht.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigen:
1 ein Ablaufdiagramm, das einen Betrieb einer MS in der untätigen Betriebsart zeigt;
2 eine Konzeptdarstellung, die ein drahtloses Kommunikationssystem zeigt, bei dem ein Ausführungsbeispiel der Erfindung angewendet werden kann;
3 ein Ablaufdiagramm, das einen Netzwerkwiedereintrittsvorgang einer MS in der untätigen Betriebsart zeigt;
4 ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zeigt, in dem M2M-Vorrichtungen einen zufälligen Zugang gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung durchführen;
5 ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zum Verteilen von zufälligem Zugang durch MSen in der untätigen Betriebsart gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
6 ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zum Verteilen von zufälligem Zugang durch MSen in der untätigen Betriebsart gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt; und
7 eine Blockdarstellung, die interne Strukturen einer MS und einer BS in einem drahtlosen Zugangssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
BESCHREIBUNG VON BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Die nachfolgende Technik kann für verschiedene drahtlose Kommunikationssysteme verwendet werden, wie Codeteilungs-Mehrfachzugang (CDMA, code division multiple access), Frequenzteilungs-Mehrfachzugang (FDMA, frequency division multiple access), Zeitteilungs-Mehrfachzugang (TDMA, time division multiple access), Orthogonalfrequenzteilungs-Mehrfachzugang (OFDMA, orthogonal frequency division multiple access), Einzelträgerfrequenzteilungs-Mehrfachzugang (SC-FDMA, single carrierfrequency division multiple access) und dergleichen. Der CDMA kann als eine Funktechnologie implementiert werden, wie universeller terrestrischer Funkzugang (UTRA, Universal Terrestrial Radio Access) oder CDMA2000. Der TDMA kann als eine Funktechnologie implementiert werden, wie ein globales System für mobile Kommunikation (GSM)/allgemeiner Paketfunkdienst(GPRS, general packet radio service)/gesteigerte Datenraten für GSM-Evolution (EDGE, enhanced data rates for GSM evolution). Der OFDMA kann durch eine Funktechnologie implementiert werden, wie 802.11 (Wi-Fi) des institute of electrical and electronics engineers (IEEE), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20, E-UTRA (gesteigertes (evolved) UTRA) und dergleichen. IEEE 802.16m, eine Evolution von IEEE 802.16e, sieht eine Abwärtskompatibilität mit einem System auf der Grundlage von IEEE 802.16e vor.
Des Weiteren sieht IEEE 802.16p einen Kommunikationsstandard zum Unterstützen einer Maschinentypkommunikation (MTC) vor.
Der UTRA ist ein Teil eines universellen Mobiltelekommunikationssystems (UMTS). 3GPP (Partnerschaftsprojekt der dritten Generation) LTE (langfristige Entwicklung, long term evolution) ist ein Teil eines gesteigerten UMTS (E-UMTS) unter Verwendung des E-UTRA, das den OFDMA in dem Downlink und den SC-FDMA in dem Uplink einsetzt. LTE-A (fortgeschritten (advanced)) ist eine Evolution von 3GPP LTE.
Für einige Ausführungsbeispiele der Erfindung können eine wohlbekannte Struktur und Vorrichtung ausgelassen werden, um eine Mehrdeutigkeit des Konzepts der Erfindung zu vermeiden. Ebenso können einige Ausführungsbeispiele der Erfindung in Form einer Blockdarstellung um wesentliche Funktion von jeder Struktur und Vorrichtung herum gezeigt werden. Zudem kann die gleiche Komponente unter Verwendung des gleichen Bezugszeichens in den Zeichnungen in der gesamten Offenbarung beschrieben werden.
2 zeigt eine Konzeptdarstellung, die ein drahtloses Kommunikationssystem. zeigt, bei dem ein Ausführungsbeispiel der Erfindung angewendet werden kann. Die drahtlosen Kommunikationssysteme werden weithin eingesetzt, um verschiedene Kommunikationsdienste vorzusehen, wie Sprach- und Paketdaten.
Unter Bezugnahme auf 2 umfasst das drahtlose Kommunikationssystem Mobilstationen (MSen) 10 und eine Basisstation (BS) 20. Die MS 10 kann ortsfest oder mobil sein und kann ebenso durch eine andere Terminologie benannt sein, wie Benutzereinrichtung (UE, user equipment), ein Benutzerendgerät (UT, user terminal), eine Teilnehmerstation (SS, subscriber station), eine drahtlose Vorrichtung oder eine fortgeschrittene Mobilstation (AMS, advanced mobile station). Des Weiteren umfasst die MS 10 ein Konzept einer MS, die einer MTC- oder M2M-Kommunikation entspricht (d. h. einer MTC-Vorrichtung oder einer M2M-Vorrichtung).
Außerdem kann ein persönlicher digitaler Assistent (PDA), ein Zelltelefon, ein Persönlicher-Kommunikationsdienst-(PCS, personal communication service)-Telefon, ein Globalsystem für Mobil-(GSM)-Telefon, ein Breitband-CDMA-(WCDMA, wide band CDMA)-Telefon, ein Mobilbreitbandsystem-(MBS)-Telefon, ein tragbarer PC, ein Notebook-PC, ein Smartphone oder ein Mehrfachbetriebsart-Mehrfachband-(MM-MB, multi-mode-multi-band)-Endgerät als eine nachstehend beschriebene MS verwendet werden.
Hierbei ist das Smartphone ein Endgerät, in dem Vorteile einer MS mit den Vorteilen eines PDA gemischt sind, und kann das Smartphone ein Endgerät bezeichnen, in dem Planungsverwaltungs- und Datenkommunikationsfunktionen, wie eine Fax-Sendung und -Empfang und Internetzugang, das heißt die Funktionen des PDA, in die MS integriert sind. Des Weiteren bezieht sich das MM-MB auf ein Endgerät, das mit einem Multi-Modem-Chip ausgestattet ist und in allen tragbaren Internetsystemen und anderen mobilen Kommunikationssystemen (z. B. einem Codeteilungs-Mehrfachzugriff(CDMA)-2000-System und einem Breitband-CDMA-(WCDMA)-System) operieren kann.
Die BS 20 bezieht sich im Allgemeinen auf eine ortsfeste Station, die mit den MSen 10 kommuniziert, und die BS 20 kann ebenso durch eine andere Terminologie bezeichnet werden, wie als ein B-Knoten (NodeB), ein Basissendeempfängersystem (BTS, base transceiver system) oder ein Zugangspunkt. Eine BS 20 kann eine oder mehrere Zellen umfassen.
Das drahtlose Kommunikationssystem kann ein System auf der Grundlage von Orthogonalfrequenzteilungs-Multiplexing(OFDM, orthogonal frequency division multiplexing)/Orthogonalfrequenzteilungs-Mehrfachzugang (OFDMA) sein.
Eine Vielzahl von orthogonalen Unterträgern wird in OFDM verwendet. OFDM setzt eine orthogonale Eigenschaft zwischen der inversen schnellen Fourier-Transformierten (IFFT, inverse fast Fourier transform) und der schnellen Fourier-Transformierten (FFT, fast Fourier transform) ein. Ein Sender führt die IFFT bezüglich Daten durch und sendet die Daten. Ein Empfänger rekonstruiert das ursprüngliche Signal durch Durchführen der FFT bezüglich eines empfangenen Signals. Der Sender verwendet IFFT, um mehrere Unterträger zu kombinieren, und der Empfänger verwendet die entsprechende FFT, um die Mehrzahl von Unterträgern voneinander zu separieren.
Netzwerkwiedereintrittsvorgang in einer untätigen Betriebsart
Der Netzwerkwiedereintrittsvorgang (oder Ranging-Vorgang oder zufälliger Zugangsvorgang) einer MS in der untätigen Betriebsart (d. h. eine MS, die in eine untätige Betriebsart eintrat) wird nachstehend kurz beschrieben werden.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm, das einen Netzwerkwiedereintrittsvorgang in einer MS der untätigen Betriebsart zeigt.
Zuerst führt die MS einen Deregistrierungsvorgang (Deregisterierungsanforderung/antwort: die Sendung und der Empfang von DREG-REQ/RSP-Nachrichten) mit einer BS durch und tritt dann in die untätige Betriebsart ein (S310).
Eine MS, die in die untätige Betriebsart eintrat (oder eine MS in einem Zustand der untätigen Betriebsart) wird nachstehend als eine ”MS in der untätigen Betriebsart” um der Einfachheit willen bezeichnet werden.
Als nächstes, während eines Paging-Horchintervalls, empfängt die MS in der untätigen Betriebsart eine Paging-Nachricht aus der BS (S320). Das heißt, während des Paging-Horchintervalls, falls Downlink-Daten vorliegen, die zu der MS in der untätigen Betriebsart zu senden sind, sendet die BS die Paging-Nachricht (MOB_PAG-ADV, AAI_PAG-ADV), in der ein Maßnahmencode auf '0b0' (Netzwerkwiedereintritt) gesetzt wurde, zu der MS in der untätigen Betriebsart, um die MS in der untätigen Betriebsart zu informieren, dass die Downlink-Daten vorhanden sind.
Als nächstes wählt die MS in der untätigen Betriebsart zufällig einen Code (oder zwei Codes) aus einem HO-Ranging-Codesatz aus und fordert ein Ranging von der BS durch Senden des einen Codes (oder der zwei Codes) zu der BS durch einen Ranging-Bereich an (S330).
Insbesondere in einem Breitbanddrahtlos-Zugangsystem unter Verwendung eines OFDMA-Modells, führt die MS eine Ranging-Anforderung und eine Uplink-Bandbreitenanforderung zum Einstellen eines Uplink-Sendungsparameters unter Verwendung eines CDMA-Codes durch. Eine BS übermittelt einen CDMA-Codesatz für das Ranging zu MSen in Form einer Rundsendung durch einen Uplink-Kanaldeskriptor (UCD, uplink channel descriptor).
Hierbei sind ein Downlink-Kanaldeskriptor (DCD, downlink channel descriptor) und ein UCD MAC-Verwaltungsnachrichten, die die Uplink/Downlink-Kanalparameter einer BS umfassen. Der DCD und der UDC werden von der BS zu MSen in Form einer Rundsendung in einem spezifischen Zyklus gesendet.
Die MSen erlangen Informationen bezüglich des Kodierungs- und Modulationsmodells von jedem Schub aus den DCD- und UCD-Nachrichten und führen ein Kodieren und/oder Dekodieren bezüglich der Daten durch. Die MS empfängt die DCD/UCD-Nachrichten, die periodisch gesendet werden, bestimmt, ob der Kanalparameter der BS geändert wurde oder nicht, und aktualisiert einen Kanalparameter, der sich als Ergebnis der Bestimmung änderte, durch die DCD/UCD-Nachrichten. Profilinformationen, die sich auf das Kodierungs- und Modulationsmodell eines Uplink-Schubs beziehen, ein CDMA-Codesatz gemäß jedem Ranging-Typ, eine Rückstellzeit, die angewendet wird, wenn eine Kollision nach Senden der Codes durch MSen auftritt, usw. sind in der UCD-Nachricht definiert.
Die BS weist Ranging-Bereiche den MSen zu durch ein UL-MAP-Informationselement, das in einer ULMAP umfasst ist, auf einer wettbewerbsbasierten Grundlage. Hierbei werden die Ranging-Bereiche in einen initialen/Handover-Ranging-Bereich und einen periodischen/Bandbreitenanforderungs-Ranging-Bereich abhängig von dem Typ des Rangings unterteilt und zugewiesen.
Die MS wählt zufällig einen Ranging-Code aus, der für ihre Zwecke geeignet ist, aus dem CDMA-Codesatz für jeden Ranging-Typ, der aus der UCD-Nachricht erlangt wurde, und sendet den ausgewählten Ranging-Code zu jedem Uplink-Abschnitt, der für das Ranging zugewiesen ist.
Zum Beispiel wählt eine MS, die ein initiales Ranging durchführt, einen spezifischen Code aus einem CDMA-Codesatz für das initiale Ranging aus, der aus einer UCD-Nachricht erlangt wurde, und fordert das initiale Ranging aus einer BS durch Senden des spezifischen Codes zu der BS durch einen initialen/Handover-Ranging-Bereich an.
In dem Fall des periodischen Ranging wählt eine MS einen spezifischen Code aus einem CDMA-Codesatz für das periodische Ranging aus und fordert das periodische Ranging durch Senden des spezifischen Codes durch einen periodischen/Bandbreitenanforderungs-Ranging-Bereich an.
Falls ein CDMA-Code für periodisches Ranging durch einen initialen/Handover-Ranging-Bereich empfangen wird, kann eine BS prüfen, dass eine MS in der untätigen Betriebsart ein Ranging für einen Netzwerkwiedereintritt anfordert.
Als nächstes sendet die BS eine Ranging-Antwortnachricht (RNG-RSP), die den aus der MS der untätigen Betriebsart empfangenen Code umfasst, zu der MS in der untätigen Betriebsart (S340). Die Ranging-Antwortnachricht, die durch die BS gesendet wird, umfasst einen Zustand ('fortsetzen' oder 'erfolgreich') für die Ranging-Anforderung der MS in der untätigen Betriebsart. Die Ranging-Antwortnachricht umfasst weiterhin den Code, der durch die MS in der untätigen Betriebsart gesendet wurde.
Als nächstes prüft die MS in der untätigen Betriebsart, die die Ranging-Antwortnachricht aus der BS empfangen hat, einen Ranging-Status und sendet einen Ranging-Code zu der BS, bis der Ranging-Status 'erfolgreich' aus der BS empfangen wird, falls, als ein Ergebnis der Prüfung, der Ranging-Status 'fortsetzen' lautet.
Insbesondere, falls die BS, die den Ranging-Code aus der MS in der untätigen Betriebsart durch einen Ranging-Bereich empfangen hat, bestimmt, dass die MS in der untätigen Betriebsart eine weitere Einstellung in der Uplink-Synchronisierung erfordert, sendet die BS die Ranging-Antwortnachricht, in der 'fortsetzen' in dem Ranging-Status gesetzt wurde, zu der MS in der untätigen Betriebsart. Hierbei umfasst die Ranging-Antwortnachricht weiterhin einen Sendeleistungseinstellwert, einen Zeit- und Frequenzeinstellungswert und Informationen, die einen Ranging-Status (erfolgreich oder fehlgeschlagen) zur Uplink-Synchronisierung anzeigen.
Die MS in der untätigen Betriebsart, die die Ranging-Antwortnachricht, in der 'fortsetzen' in dem Ranging-Status gesetzt wurde, aus der BS empfangen hat, wählt einen (oder zwei) Code(s) aus einem CDMA-Codesatz aus und fordert ein Ranging wieder von der BS durch Senden des einen (oder der zwei) Code(s) zu der BS durch einen Ranging-Bereich an.
Falls die BS, die den Ranging-Code aus der MS in der untätigen Betriebsart durch den Ranging-Bereich empfangen hat, bestimmt, dass die MS in der untätigen Betriebsart nicht länger eine Einstellung in der Uplink-Synchronisierung erfordert, sendet die BS die Ranging-Antwortnachricht, in der 'erfolgreich' in dem Ranging-Status gesetzt wurde, zu der MS in der untätigen Betriebsart.
Als nächstes weist die BS eine Erteilung zu, die für die MS in der untätigen Betriebsart genug ist, um eine Ranging-Anforderungsnachricht (RNG-REQ) zu der MS in der untätigen Betriebsart zu senden (S350).
Insbesondere, nach Senden der Ranging-Antwortnachricht, in der 'erfolgreich' in dem Ranging-Status gesetzt wurde, zu der MS in der untätigen Betriebsart, weist die BS Uplink-Ressourcen, das heißt einen Zeit-Frequenz-Bereich, der MS in der untätigen Betriebsart durch CDMA_Allocation_IE zu, das in der UL MAP umfasst ist, so dass die MS in der untätigen Betriebsart die Ranging-Anforderungsnachricht senden kann.
Hierbei weist die BS einen ausreichend großen Ressourcenbereich zu, so dass die MS in der untätigen Betriebsart TLVs, die auf einen Netzwerkwiedereintritt bezogen sind, in der Ranging-Anforderungsnachricht umfassen kann.
Als nächstes sendet die MS in der untätigen Betriebsart eine Ranging-Anforderungsnachricht zu der BS auf der Grundlage der Erteilung, die durch die BS zugewiesen ist (S360).
Insbesondere sendet die MS in der untätigen Betriebsart die Ranging-Anforderungsnachricht, die ihre eigene MAC-Adresse und TLVs umfasst, die auf den Netzwerkwiedereintritt bezogen sind, wie eine Paging-Steuereinrichtungs-ID-TLV, eine Ranging-Zweckangabe-TLV und eine HMAC/CMAC-Tupel-TLV zu der BS durch den Bereich, der durch die BS zugewiesen ist.
In Antwort auf die Ranging-Anforderungsnachricht, die von der MS in der untätigen Betriebsart empfangen ist, sendet die BS eine Ranging-Antwortnachricht zu der MS in der untätigen Betriebsart (S370). Hierbei umfasst die Ranging-Antwortnachricht Verwaltungs-CIDs und verschiedene TLVs, die auf einen Netzwerkwiedereintritt bezogen sind, wie eine Paging-Steuereinrichtungs-ID-TLV und eine HMAC/CMAC-Tupel-TLV.
Hierbei tauscht die BS den Kontext der MS in der untätigen Betriebsart und der BS mit der Paging-Steuereinrichtung zwischen den Schritten S360 und S370 aus.
Ein Verfahren zum Verteilen von zufälligem Zugang durch MSen, wenn ein Netzwerk(wieder)eintrittsvorgang durchgeführt wird, der durch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgeschlagen wird, wird nachstehend beschrieben werden. Insbesondere wird ein Zufallszugangsverteilungsverfahren für M2M-Vorrichtungen in einer untätigen Betriebsart nachstehend ausführlicher beschrieben werden.
Erstes Ausführungsbeispiel
Das erste Ausführungsbeispiel sieht ein Verfahren vor, in dem M2M-Vorrichtungen in einer untätigen Betriebsart einen zufälligen Zugang durch Zuweisen einer Rückstellfenstergrößeninformation für die M2M-Vorrichtungen durchführen.
4 zeigt ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zeigt, in dem M2M-Vorrichtungen einen zufälligen Zugang gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung durchführen.
Zuerst, nachdem ein Deregistrierungsvorgang mit einer BS durchgeführt wurde, tritt eine MS (d. h. eine M2M-Vorrichtung) in eine untätige Betriebsart ein (S410).
Als nächstes empfängt die MS in einer untätigen Betriebsart eine Paging-Nachricht aus der BS während eines Paging-Horchintervalls (S420). Hierbei kann die Paging-Nachricht ebenso als eine Paging-Bewerbungsnachricht (MOB_PAG-ADV oder AAI_PAG-ADV) dargestellt werden.
Die Paging-Nachricht umfasst zufallsrückstellfensterbezogene Informationen für M2M-Vorrichtungen. Hierbei können die zufallsrückstellfensterbezogenen Informationen eine Rückstellfenstergröße, die von der BS getrennt zu den M2M-Vorrichtungen durch die Paging-Nachricht gesendet wird, oder eine Rückstellfenstergröße sein, die in Humantypkommunikations-(HTC)-Vorrichtungen verwendet wird. Das heißt, die zufallsrückstellfensterbezogenen Informationen für die M2M-Vorrichtungen, die in der Paging-Nachricht umfasst sind, können mit rückstellfensterbezogenen Informationen, die durch eine UCD-Nachricht zugewiesen sind, identisch sein oder von diesen verschieden sein.
Das heißt, falls die zufallsrückstellfensterbezogenen Informationen separat in der Paging-Nachricht für die M2M-Vorrichtungen umfasst sind, können die zufallsrückstellfensterbezogenen Informationen, die in der Paging-Nachricht umfasst sind, lediglich in einem Zufallszugangsvorgang angewendet werden, der in Antwort auf die Paging-Nachricht durchgeführt wird.
Insbesondere können die zufallsrückstellfensterbezogenen Informationen ein initiales Ranging-Rückstellstartfeld (oder -parameter) sein, das (oder der) eine initiale Rückstellfenstergröße für die M2M-Vorrichtungen anzeigt.
Hierbei wird das initiale Ranging-Rückstellstartfeld mit umfasst, wenn ein Maßnahmen-Code, der in der Paging-Nachricht umfasst ist, die Durchführung eines Netzwerkwiedereintritts anweist (z. B. der Maßnahmen-Code wird auf '0b0' gesetzt).
Des Weiteren umfasst die Paging-Nachricht weiterhin ein Ranging-Rückstellfensterindikatorfeld (oder -parameter), das (oder der) eine Erhöhung oder Verringerung in der Länge einer Ranging-Rückstellfenstergröße für den zufälligen Zugang einer MS anzeigt. Hierbei ist der Ranging-Rückstellfensterindikator in der Paging-Nachricht mit umfasst, wenn das initiale Ranging-Rückstellstartfeld mit umfasst ist.
Insbesondere zeigt das Ranging-Rückstellfensterindikatorfeld an, dass die Ranging-Rückstellfenstergröße durch einen Faktor von 2 immer dann erhöht wird, wenn eine M2M-Vorrichtung einen Ranging-Neuversuch durchführt (z. B. das Ranging-Rückstellfensterindikatorfeld wird auf '0b0' gesetzt), oder dass die Ranging-Rückstellfenstergröße um einen Faktor von 2 immer dann verringert wird, wenn eine M2M-Vorrichtung einen Ranging-Neuversuch durchführt (z. B. das Ranging rückstellfensterindikatorfeld wird auf '0b1' gesetzt).
Des Weiteren kann die BS ein Paging für jede M2M-Vorrichtung oder für jede M2M-Gruppe durchführen.
Demgemäß, falls die BS ein Paging für jede M2M-Gruppe durchführt, kann die BS das initiale Ranging-Rückstellstartfeld und den Ranging-Rückstellfensterindikator jeder M2M-Gruppe zuweisen. Das heißt, falls eine M2M-Gruppen-ID (MGID) (oder eine Multicastgruppen-ID) in der Paging-Nachricht umfasst ist, werden das initiale Ranging-Rückstellstartfeld und der Ranging-Rückstellfensterindikator bei M2M-Vorrichtungen angewendet, die zu einer M2M-Gruppe gehören, die in der Paging-Nachricht umfasst ist.
Als nächstes sendet die MS in der untätigen Betriebsart einen initialen Ranging-Code zu der BS, um ein Ranging gemäß einem Zufallsrückstellverfahren unter Verwendung der Ranging-rückstellfensterbezogenen Informationen durchzuführen, die in der Paging-Nachricht umfasst sind (S430).
Das heißt, die MS in der untätigen Betriebsart wählt zufällig einen Rückstellwert innerhalb der initialen Ranging-Rückstellfenstergröße aus, die in der Paging-Nachricht umfasst ist, und sendet einen initialen Ranging-Code für einen Netzwerkwiedereintritt, das heißt zum Durchführen eines Rangings zu der BS. Hierbei wird die initiale Ranging-Rückstellfenstergröße von einem Rahmen (oder einem Unterrahmen) gestartet, der einem Rahmen (oder einem Unterrahmen) nachfolgt, in dem die Paging-Nachricht empfangen wurde, wie in 4 gezeigt ist.
Als nächstes sendet die BS eine Ranging-Nachricht, die den Code umfasst, der durch die MS in der untätigen Betriebsart gesendet wurde, zu der MS in der untätigen Betriebsart (S440).
Hierbei, falls die MS in der untätigen Betriebsart keine Kenntnisnahme (ACK, acknowledgement) für den initialen Ranging-Code, der zu der BS gesendet wurde, aus der BS (d. h. falls ein Ranging-Vorgang wieder gestartet wird) empfangen hat, versucht die MS in der untätigen Betriebsart erneut, den Ranging-Code zu der BS wieder auf der Grundlage des Ranging-Rückstellfensterindikators (durch exponentielles Erhöhen oder Verringern des Rückstellfenstergrößenwerts) zu senden.
Als nächstes sind die nachfolgenden Vorgänge S450 bis S470 für einen Netzwerkwiedereintritt, die durch die MS in der untätigen Betriebsart durchgeführt werden, die gleichen wie die Schritte S350 bis S370 gemäß 3.

Die nachstehende Tabelle 1 zeigt ein Beispiel eines Paging-Bewerbungsnachrichten-(AAI_PAG-ADV)-Formats gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. [Tabelle 1]

Feld	Größe (Bits)	Wert/Beschreibung	Bedingung
...	...	...	...
Maßnahmen-Code	1	wird verwendet, um den Zweck der AAI-PAG-ADV-Nachricht anzuzeigen; 0b0: Netzwerkwiedereintritt durchführen; 0b1: Ranging für eine Ortsaktualisierung durchführen
If (Maßnahmen-Code = 0b0){
Initiale Ranging-Rückstellung starten	4	Die initiale Rückstellfenster-größe für M2M-Vorrichtungen anzeigen
...	...	...	...
Ranging-Rückstellfensterindikator		0b0: Erhöhen der Ranging-Rückstellfenstergröße um einen Faktor von 2 pro jedem Ranging-Neuversuch; 0b1: Verringern der Ranging-Rückstellfenstergröße um einen Faktor von 2 pro jedem Ranging-Neuversuch, wie in 6.2.18.7.2 beschrieben	Falls initiales Ranging-Rückstellstartfeld vorhanden ist
For (i = 0; i < Num_MGID, i++){		Num_MGID zeigt die Anzahl von MGIDs an, die in dieser Paging-Nachricht umfasst sind [0..63]	Soll umfasst werden, falls die ABS DL-Multicastdaten für M2M nach einer Sendung der AAI-PAG-ADV sendet
MGID	15	M2M-Gruppen-ID
Maßnahmen-Code	2	0b00: Durchführen eines Netzwerkwiedereintritts; 0b01: Durchführen einer Ortsaktualisierung; 0b10: Empfangen von Multicastverkehr ohne das Erfordernis eines Netzwerkwiedereintritts; 0b11: MGID-Neuzuweisung
If (Maßnahmen-Code = 0b00){
Initiale Ranging-Rückstellung starten		Die initiale Rückstellfenstergröße für M2M-Vorrichtungen anzeigen, die in dieser Gruppeumfasst sind
...	...	...	...
If (Maßnahmen-Code = 0b11){
...	...	...	...
Ranging-Rückstellfensterindikator	1	0b0: Erhöhen der Ranging-Rückstellfenstergröße um einen Faktor von 2 pro jedem Ranging-Neuversuch; 0b1: Verringern der Ranging-Rückstellfenstergröße um einen Faktor von 2 pro jedem Ranging-Neuversuch, wie in 6.2.18.7.2 beschrieben	Falls initiales Ranging-Rückstellstartfeld vorhanden ist
...	...	...	...

Unter Bezugnahme auf Tabelle 1 zeigt der initiale Ranging-Rückstellstartparameter eine initiale Rückstellfenstergröße für M2M-Vorrichtungen an. Der initiale Ranging-Rückstellstartparameter ist in der AAI_PAG-ADV-Nachricht umfasst, wenn ein Maßnahmen-Code ein Durchführen eines Netzwerkwiedereintritts anweist ('0b0').
Der Ranging-Rückstellfensterindikatorparameter zeigt an, dass die Ranging-Rückstellfenstergröße immer dann um einen Faktor 2 erhöht ('0b0') oder verringert ('0b1') wird, wenn ein Ranging-Neuversuch durchgeführt wird.
Der initiale Ranging-Rückstellstartparameter und der Ranging-Rückstellfensterindikator sind in der Paging-Bewerbungsnachricht umfasst, wenn eine BS ein Paging für jede M2M-Vorrichtung oder für jede M2M-Gruppe durchführt.
Hierbei, falls eine BS ein Paging für jede M2M-Gruppe durchführt, das heißt eine M2M MGID in der AAI_PAG-ADV-Nachricht umfasst ist, zeigt der initiale Ranging-Rückstellstartparameter eine initiale Rückstellfenstergröße für M2M-Vorrichtungen an, die in der M2M-Gruppe umfasst sind. In ähnlicher Art und Weise wird der initiale Ranging-Rückstellstartparameter in der AAI_PAG-ADV-Nachricht umfasst, falls ein Maßnahmen-Code eine Durchführung eines Netzwerkwiedereintritts anweist ('0b00').
Zweites Ausführungsbeispiel
Das zweite Ausführungsbeispiel sieht ein Verfahren zum Verteilen von zufälligem Zugang durch MSen in der untätigen Betriebsart (insbesondere M2M-Vorrichtungen in der untätigen Betriebsart) durch Anwenden einer Ranging-Rückstellwartezeit vor, wenn die MSen in der untätigen Betriebsart einen Netzwerkwiedereintrittsvorgang durchführen.
5 zeigt ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zum Verteilen von zufälligem Zugang durch MSen in einer untätigen Betriebsart gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
Schritte S510, S520 und S550 bis S580 sind die gleichen wie die Schritte S410, S420 und S440 bis S470 gemäß 4, und es wird lediglich ein Unterschied zwischen diesen nachstehend beschrieben werden.
Eine MS in der untätigen Betriebsart wartet für eine Wartezeit, die implizit gemäß der nachstehenden beschriebenen Gleichung 1 berechnet ist, bis sie einen Zufallszugangsvorgang für eine Netzwerkwiedereintrittsprozedur durchführt (S520).
<Gleichung 1>

M2M-Vorrichtungs-ID modulo N

Gleichung 1 gibt eine Gleichung zur Berechnung einer Wartezeit an, bis die M2M-Vorrichtungen in der untätigen Betriebsart einen Zufallszugangsvorgang durchführt, das heißt bis zu einem Rückstellstartpunkt, nachdem die M2M-Vorrichtung in der untätigen Betriebsart eine Paging-Nachricht aus einer BS empfängt. Hierbei kann ein Ergebniswert einer Operation gemäß Gleichung 1 ein Wert sein, der eine Superrahmeneinheit, Rahmeneinheit oder Unterrahmeneinheit aufweist.
Eine M2M-Vorrichtungs-ID kann ein Wert (z. B. eine Deregistrierungskennung (DID, deregistration identifier)) sein, der durch die BS zugewiesen wird, um eine MS in der untätigen Betriebsart zu identifizieren, oder kann eine MS-eindeutige MAC-Adresse oder ein MAC-Adress-Hash-Wert sein.
Der N-Wert wird einer MS durch eine BS durch den Fähigkeitsverhandlungsvorgang, durch einen Netzwerkregistrierungsvorgang, durch einen Initiierungsvorgang der untätigen Betriebsart einer initialen Netzwerkeintrittsprozedur, oder durch eine Paging-Nachricht während eines Paging-Horchintervalls in einer untätigen Betriebsart zugewiesen. Der N-Wert kann eine natürliche Zahl sein.
Hierbei kann der Fähigkeitsverhandlungsvorgang durch die Sendung und durch den Empfang von teilnehmerbasierten Fähigkeits-Anforderungs/Antwort-Nachrichten (SBC-REQ/RSP) durchgeführt werden. Der Netzwerkregistrierungsvorgang kann durch die Sendung und den Empfang von REG-REQ/RSP-Nachrichten durchgeführt werden, und der Initiierungsvorgang der untätigen Betriebsart kann durch die Sendung und den Empfang von DREG-REQ/RSP-Nachrichten durchgeführt werden.
Des Weiteren kann der N-Wert einer M2M-Vorrichtung in einem Netzwerk durch Hernehmen der Attribute eines Teilnehmers, zu dem eine M2M-Vorrichtung gehört, und der Anzahl von MSen einer Gruppe (z. B. einem M2M-Dienst oder einer Teilnehmergruppe), zu der eine M2M-Vorrichtung gehört, zugewiesen werden.
Zum Beispiel, falls ein Ergebniswert einer Modulo-Operation gemäß Gleichung 1 '3' lautet (ein Bereich eines Operationsergebnisses beträgt 0–3), dann wendet eine M2M-Vorrichtung der untätigen Betriebsart ein Rückstellfenster für einen zufälligen Zugang nach 3 Rahmen (oder Unterrahmen) von einem Rahmen (oder Unterrahmen) an, die einem Rahmen nachfolgen, in dem eine Paging-Nachricht aus einer BS empfangen ist. Das heißt, die M2M-Vorrichtung in der untätigen Betriebsart weist eine Wartezeit auf, die den 3 Rahmen entspricht, bis sie das Rückstellfenster anwendet.
Das heißt, die M2M-Vorrichtung in der untätigen Betriebsart wartet durch den Operationsergebniswert gemäß Gleichung 1, bevor sie einen Zufallszugangsvorgang (vor dem Senden eines initialen Ranging-Codes zu der BS) durchführt, und wendet das Rückstellfenster unter Bezugnahme auf einen initialen Ranging-Rückstellstartparameter an, der in der Paging-Nachricht umfasst ist. Hierbei beträgt die Rückstellfenstergröße (oder der Betrag) eine maximale Zeit, während der die MS wartet, bis sie einen Zufallszugangs-Code sendet, nachdem eine Zufallszugangswartezeit beendet ist. Ein Rückstellfensterwert, der in einem sekundären Superrahmenheader-Unterpaketinformationselement 3 (S-SFH SP IE 3, secondary superframeheader subpacket information element) umfasst ist, kann als die Rückstellfenstergröße verwendet werden.
Als nächstes sendet die MS in der untätigen Betriebsart zufällig einen initialen Ranging-Code zu der BS innerhalb der Rückstellfenstergröße, um einen zufälligen Zugang durchzuführen (S530).
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Vorgang, falls eine Vielzahl von MSen in der untätigen Betriebsart eine Paging-Nachricht aus einer BS empfängt und einen Netzwerkwiedereintritt für die BS zu der gleichen Zeit durchführt, können Ranging-Codes verteilt und gesendet werden.
Drittes Ausführungsbeispiel
Das dritte Ausführungsbeispiel sieht ein weiteres Verfahren zum Verteilen von zufälligem Zugang durch MSen in der untätigen Betriebsart (insbesondere M2M-Vorrichtungen) durch Anwenden einer Ranging-Rückstellwartezeit vor, wenn die MSen in der untätigen Betriebsart einen Netzwerkwiedereintrittsvorgang durchführen.
6 zeigt ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zum Verteilen von zufälligem Zugang durch MSen in der untätigen Betriebsart gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
Das heißt, 6 zeigt ein weiteres Verfahren, in dem ein Zeitpunkt, zu dem das Rückstellfenster gemäß 5 gestartet wird (d. h. eine Wartezeit, bis ein Ranging-Code gesendet wird), ein anderer ist. Demgemäß sind die Schritte von S610–S620 und S640–S680 die gleichen wie die Schritte S510–S520 und S540–S580 gemäß 5, und lediglich ein Unterschied, das heißt ein Schritt S630, der zwischen ihnen liegt, wird ausführlich beschrieben werden.
Nach Empfangen einer Paging-Nachricht aus einer BS weist eine MS in der untätigen Betriebsart eine Wartezeit gemäß Gleichung 2 oder Gleichung 3 auf, die nachstehend beschrieben sind, bis sie ein Rückstellfenster anwendet (S620). Das heißt, nach Empfangen der Paging-Nachricht aus der BS, startet die MS in der untätigen Betriebsart das Rückstellfenster, um einen Zufallszugangsvorgang für die BS nach einem Operationsergebniswert gemäß Gleichung 2 oder Gleichung 3 durchzuführen, das heißt, eine Rückstellfensterwartezeit.
Wie in 6 gezeigt, umfasst eine Rückstellanwendungswartezeit (oder Wartezeit) (S630) ein Offset-Intervall 610 für jede M2M-Gruppe oder jede M2M-Anwendung, und ein M2M-Vorrichtungs-ID-Modulo-N-Operationswertintervall 620.
<Gleichung 2>

(Offset pro M2M-Gruppe) + (M2M-Vorrichtungs-ID modulo N)

<Gleichung 3>

(Offset pro M2M-Anwendungstyp) + (M2M-Vorrichtungs-ID modulo N)

Hierbei kann die BS eine Paging-Angabe für MSen, die zu einer oder mehreren M2M-Gruppen gehören, durch die Paging-Nachricht übermitteln. In diesem Fall kann die BS einen Warte-Offsetwert für jede M2M-Gruppe unterschiedlich setzen gemäß Gleichung 2, um eine Kollision für einen zufälligen Zugang zwischen den M2M-Gruppen zu vermeiden.
Hierbei können die M2M-Gruppen der gleiche Anwendungstyp sein oder können verschiedene Anwendungstypen sein.
Des Weiteren kann eine Rückstellanwendungswartezeit (Warte-Offsetwert) gemäß Gleichung 2 oder 3 vorab zu einer MS durch einen Netzwerkeintrittsvorgang oder einen Vorgang (oder eine Initiierung) eines Eintritts in die untätige Betriebsart übermittelt werden.
Falls eine M2M-Gruppe abhängig von einer Eigenschaft eines M2M-Anwendungstyps ausgebildet wird (z. B. eine zeittolerante Anwendung auf einen Wert gesetzt wird, der kleiner als ein Wert ist, der für eine zeitintolerante Anwendung gesetzt wird), kann eine verschiedene Wartezeit gemäß jedem Anwendungstyp ohne Rücksichtnahme auf eine M2M-Gruppe gesetzt werden, um eine Ranging-Priorität gemäß jedem M2M-Anwendungstyp unterschiedlich zu setzen.
Das heißt, die Anwendung eines Rückstellfensters durch die MS in der untätigen Betriebsart gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel (d. h. die Sendung eines initialen Ranging-Codes) kann nach der Zeit von 1 oder 2, die nachstehend beschrieben sind, gestartet werden, nachdem die Paging-Nachricht empfangen ist.

1. (Offset pro M2M-Gruppe) + (M2M-Vorrichtungs-ID modulo N) + Zufallsrückstellwert
2. (Offset pro M2M-Anwendungstyp) + (M2M-Vorrichtungs-ID modulo N) + Zufallsrückstellwert

Das Zufallsrückstellfenster in 1 oder 2 kann die gleichen Werte wie jene einer Humantypkommunikations-(HTC)-Vorrichtung aufweisen, wie in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben, oder es kann ein zusätzliches Rückstellfenster für eine M2M-Vorrichtung als das Zufallsrückstellfenster verwendet werden.
Das Ausführungsbeispiel der Erfindung und ihre Modifikationen können kombiniert werden. Deshalb kann jedes Ausführungsbeispiel in Kombination sowie in sich selbst implementiert werden. Diese Kombinationen können für den Fachmann aus der Beschreibung der Spezifikation offensichtlich sein, und deshalb wird deren ausführliche Beschreibung ausgelassen werden. Obwohl die Beschreibung bezüglich der Kombination nicht in die Spezifikation mit aufgenommen wurde, sollen diese Kombinationen von Ausführungsbeispielen als innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung liegend ausgelegt werden.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele und Modifikationen können auf verschiedene Arten und Weisen erreicht werden, zum Beispiel in Hardware, Firmware, Software oder in einer Kombination derselben.
Bei einer Implementierung in Hardware können die Verfahren gemäß den Ausführungsbeispielen der Erfindung Ausführungsbeispiele finden durch eine oder mehrere anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs, application specific integrated circuits), digitale Signalprozessoren (DSPs), digitale Signalverarbeitungsvorrichtungen (DSPs, digital signal processing devices), programmierbare Logikvorrichtungen (PLDs, programmable logic devices), feldprogrammierbare Gate-Arrays (FPGAs, field programmable gate arrays), Prozessoren, Steuereinrichtungen, Mikrosteuereinrichtungen oder Mikroprozessoren.
Bei Implementierung in Firmware oder Software können die Verfahren gemäß den Ausführungsbeispielen der Erfindung Ausführungsbeispiele finden in Modulen, Prozeduren oder Funktionen, die die vorstehend beschriebenen Funktionen oder Operationen durchführen. Die Software-Codes können in einer Speichereinheit gespeichert und durch einen Prozessor betrieben werden. Die Speichereinheit kann innerhalb oder außerhalb des Prozessors positioniert sein und kann Daten zu/von dem Prozessor durch verschiedene bekannte Einrichtungen senden oder empfangen.
Zum Beispiel können die Verfahren gemäß den Ausführungsbeispielen der Erfindung in einem Speichermedium gespeichert werden (zum Beispiel einem internen Speicher, einem Flash-Speicher, einer Festplatte, usw.) und können als Codes oder Befehle in einem Software-Programm implementiert werden, das durch einen Prozessor (zum Beispiel einem Mikroprozessor) ausgeführt werden kann. Dies wird unter Bezugnahme auf 7 beschrieben werden.
7 zeigt eine Blockdarstellung, die interne Strukturen einer MS und einer BS in einem drahtlosen Zugangssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
Eine MS 10 umfasst eine Steuereinrichtung 11, einen Speicher 12 und eine Funkfrequenz-(RF, radio frequency)-Einheit 13.
Des Weiteren umfasst die MS ebenso eine Anzeigeeinheit, eine Benutzerschnittstelleneinheit, usw.
Die Steuereinrichtung 11 implementiert die vorgeschlagenen Funktionen, Prozeduren und/oder Verfahren. Schichten eines drahtlosen Schnittstellenprotokolls können durch die Steuereinrichtung 11 implementiert werden.
Der Speicher 12 ist an die Steuereinrichtung 11 gekoppelt und speichert ein Protokoll oder einen Parameter zur Durchführung einer drahtlosen Kommunikation. Das heißt, der Speicher 12 speichert ein Betriebssystem der MS, eine Anwendung und eine allgemeine Datei.
Die RF-Einheit 13 ist an die Steuereinrichtung 11 gekoppelt und sendet und/oder empfängt ein RF-Signal.
Zudem zeigt die Anzeigeeinheit eine Vielfalt von Informationen der MS an, und kann ein wohlbekanntes Element sein, wie eine Flüssigkristallanzeige (LCD, liquid crystal display), organische Licht emittierende Dioden (OLED), usw. Die Benutzerschnittstelleneinheit kann durch ein Kombinieren von wohlbekannten Benutzerschnittstellen aufgebaut werden, wie einer Tastatur, eines Berührschirms, usw.
Eine BS 20 umfasst eine Steuereinrichtung 21, einen Speicher 22 und eine RF-Einheit 23.
Die Steuereinrichtung 21 implementiert die vorgeschlagenen Funktionen, Prozeduren und/oder Verfahren. Schichten eines drahtlosen Schnittstellenprotokolls können durch die Steuereinrichtung 21 implementiert werden.
Der Speicher 20 ist an die Steuereinrichtung 21 gekoppelt, und speichert ein Protokoll oder einen Parameter zum Durchführen einer drahtlosen Kommunikation.
Die RF-Einheit 23 ist an die Steuereinrichtung 21 gekoppelt, und sendet und/oder empfängt ein RF-Signal.
Die Steuereinrichtungen 11 und 21 können eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), einen getrennten Chipsatz, eine Logikschaltung und/oder eine Datenverarbeitungseinheit umfassen. Die Speicher 12 und 22 können einen Festwertspeicher (ROM, read-only memory), einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM, random access memory), einen Flash-Speicher, eine Speicherkarte, ein Speichermedium und/oder andere äquivalente Speichervorrichtungen umfassen. Die RF-Einheiten 13 und 23 können eine Basisbandschaltung zum Verarbeiten eines RF-Signals umfassen. Wenn das Ausführungsbeispiel der Erfindung in Software implementiert wird, können die vorstehend beschriebenen Verfahren mit einem Modul (d. h. einem Prozess, einer Funktion, usw.) zum Durchführen der vorstehend beschriebenen Funktionen implementiert werden. Das Modul kann in den Speichern 12 und 22 gespeichert sein und kann durch die Steuereinrichtungen 11 und 21 durchgeführt werden.
Die Speicher 12 und 22 können innerhalb oder außerhalb der Steuereinrichtungen 11 und 21 lokalisiert sein, und können an die Steuereinrichtungen 11 und 21 unter Verwendung von verschiedenen wohlbekannten Einrichtungen gekoppelt sein.
Zudem dient die hier verwendete Terminologie lediglich zum Zwecke der Beschreibung von besonderen Ausführungsbeispielen und beabsichtigt keine Beschränkung der Erfindung. Soweit nichts anderes beschrieben ist, haben alle hier verwendeten Ausdrücke die gleiche Bedeutung, die dem normalen Verständnis des Fachmanns entspricht, an den sich die Erfindung richtet, und sollen weder ausgelegt werden, eine übermäßig breite Auslegung noch eine übermäßig verkürzte Auslegung aufzuweisen. Falls technische Ausdrücke, die hier verwendet sind, dahingehend fehlerhaft sind, dass sie die technische Idee der Erfindung nicht genau ausdrücken können, sind sie mit technischen Ausdrücken zu ersetzen, die dem Fachmann ein geeignetes Verständnis ermöglichen. Die allgemeinen Ausdrücke, die hier verwendet sind, sollen gemäß den Definitionen in dem Nachschlagewerk oder in dem Kontext ausgelegt werden, und sollen nicht durch eine übermäßig verkürzte Bedeutung ausgelegt werden.
Bei ihrer Verwendung in dieser Beschreibung beabsichtigen singuläre Formen ebenso das Miteinschließen der Mehrzahl von Formen, wenn der Kontext nicht klar etwas anderes bestimmt. In der vorliegenden Anmeldung sei zu verstehen, dass die Ausdrücke wie 'umfassen' oder 'aufweisen', usw. beabsichtigen, das Vorliegen von Merkmalen, Zahlen, Operationen, Maßnahmen, Komponenten, Teilen oder deren Kombinationen anzuzeigen, die in der Beschreibung offenbart sind, und beabsichtigen nicht die Möglichkeit auszuschließen, dass eines oder mehrere dieser Merkmale, Zahlen, Operationen, Maßnahmen, Komponenten, Teilen oder deren Kombinationen vorliegen oder hinzugefügt werden können.
Es ist offensichtlich, dass obwohl die Ausdrücke 'erste' und 'zweite' in dieser Beschreibung verwendet werden, um verschiedene Elemente zu beschreiben, diese Elemente nicht durch diese Ausdrücke beschränkt werden sollen. Diese Ausdrücke werden lediglich verwendet, um ein Element von einem anderen Element zu unterscheiden. Zum Beispiel kann eine erste Komponente als eine zweite Komponente bezeichnet werden, und in ähnlicher Weise kann eine zweite Komponente als eine erste Komponente bezeichnet werden, ohne von dem Schutzbereich der Erfindung abzuweichen.
Wenn eine Komponente beschrieben wird als 'verbunden' mit oder 'zugreifend' auf eine andere Komponente, dann kann dies bedeuten, dass sie direkt mit der anderen Komponente verbunden ist oder auf diese zugreift, aber es sei zu verstehen, dass keine zwischenliegenden Komponenten vorhanden sind. Demgegenüber, wenn eine Komponente beschrieben wird, mit einer anderen Komponente 'direkt verbunden' zu sein oder auf diese 'direkt zuzugreifen', dann ist zu verstehen, dass keine zwischenliegenden Komponenten vorliegen.
Die Ausführungsbeispiele entsprechen Kombinationen von Elementen und Merkmalen der Erfindung in vorgeschriebenen Formen. Und es ist ersichtlich, dass die jeweiligen Elemente oder Merkmale ausgewählt sind, es sei denn, sie sind explizit beschrieben. Jedes der Elemente oder Merkmale kann in einer Form implementiert werden, die nicht mit anderen Elementen oder Merkmalen kombiniert ist. Des Weiteren ist es möglich, ein Ausführungsbeispiel der Erfindung durch Kombinieren von Elementen und/oder Merkmalen zusammen oder in Teilen zu implementieren. Eine Sequenz von Operationen, die für jedes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben ist, kann modifiziert werden. Einige Konfigurationen oder Merkmale von einem Ausführungsbeispiel können in einem anderen Ausführungsbeispiel umfasst sein, oder können für entsprechende Konfigurationen oder Merkmale eines anderen Ausführungsbeispiels ersetzt werden. Es ist offensichtlich verständlich, dass Ansprüche, die nicht explizit in den beiliegenden Ansprüchen zitiert sind, kombiniert werden, um neue Ausführungsbeispiele aufzubauen, oder als neue Ansprüche durch Änderung nach Einreichung der Anmeldung aufgenommen werden können.

Claims

Verfahren zum Durchführen, durch eine Mobilstation, MS (10), eines Netzwerkwiedereintrittsvorgangs in einer untätigen Betriebsart in einem drahtlosen Zugangssystem, wobei das Verfahren umfasst: Empfangen von Steuerinformationen, die eine initiale Ranging-Rückstellfenstergröße für Maschine-zu-Maschine-, M2M, -Vorrichtungen angeben, aus einer Basisstation, BS (20), während eines Paging-Horchintervalls; Bestimmen der initialen Ranging-Rückstellfenstergröße für ein initiales Ranging unter Verwendung der empfangenen Steuerinformationen; und Durchführen des initialen Rangings mit der BS auf der Grundlage der bestimmten initialen Ranging-Rückstellfenstergröße,
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Steuerinformationen ein initialer Ranging-Rückstellstartparameter sind.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Steuerinformationen durch eine Paging-Bewerbungsnachricht, MOB_PAG-ADV oder AAI_PAG-ADV, empfangen werden.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Durchführen des initialen Rangings umfasst: Senden (S330, S430, S540, S640) eines initialen Ranging-Codes zu der BS innerhalb der bestimmten initialen Ranging-Rückstellfenstergröße; Empfangen (S340, S440, S550, S650) einer Antwort auf den initialen Ranging-Code aus der BS; Empfangen (S350, S450, S560, S660) einer zugewiesenen Erteilung zum Senden einer Ranging-Anforderungsnachricht, RNG-REQ, aus der BS; Senden (S360, S460, S570, S670) der Ranging-Anforderungsnachricht zu der BS auf der Grundlage der zugewiesenen Erteilung; und Empfangen (S370, S470, S580, S680) einer Ranging-Antwort-, RNG-RSP, -Nachricht als eine Antwort auf die Ranging-Anforderungsnachricht aus der BS.
Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei der initiale Ranging-Code zufällig innerhalb der initialen Ranging-Rückstellfenstergröße ausgewählt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Steuerinformationen jeder M2M-Gruppe zugewiesen werden.
Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei, falls die Steuerinformationen jeder M2M-Gruppe zugewiesen werden, die Steuerinformationen eine initiale Ranging-Rückstellfenstergröße für M2M-Vorrichtungen anzeigen, die zu einer M2M-Gruppe gehören.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Durchführen des initialen Rangings umfasst: Berechnen einer Wartezeit, bis die initiale Ranging-Rückstellfenstergröße angewendet wird; und Anwenden der bestimmten initialen Ranging-Rückstellfenstergröße nach der berechneten Wartezeit.
Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei die Wartezeit durch eine Modulo-Operation einer M2M-Vorrichtungs-ID und eines spezifischen Werts berechnet wird, der durch die BS zugewiesen ist.
Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei die Wartezeit gemäß nachstehender Gleichung berechnet wird: M2M-Vorrichtungs-ID modulo N.
Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei die Wartezeit eine Summe eines Offsets für jede M2M-Gruppe oder für jeden M2M-Anwendungstyp und eines Werts einer Modulo-Operation einer M2M-Vorrichtungs-ID und eines spezifischen Werts ist, der durch die BS zugewiesen ist.
Verfahren gemäß Anspruch 11, wobei die Wartezeit gemäß nachstehender Gleichung berechnet wird: (Offset pro M2M-Gruppe) + (M2M-Vorrichtungs-ID modulo N) oder (Offset pro M2M-Anwendungstyp) + (M2M-Vorrichtungs-ID modulo N).
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die MS eine M2M-Vorrichtung oder eine Maschinentypkommunikations-, MTC, -Vorrichtung ist.
Mobilstation, MS (10), zum Durchführen eines Netzwerkwiedereintrittsvorgangs in einer untätigen Betriebsart in einem drahtlosen Zugangssystem, wobei die MS umfasst: eine Funkfrequenzeinheit (13), die konfiguriert ist, um drahtlose Signale mit der Umgebung zu senden und zu empfangen; und eine Steuereinheit (11), die mit der Funkfrequenzeinheit verbunden ist, wobei die Steuereinheit konfiguriert ist, um: die Funkfrequenzeinheit zu steuern, um Steuerinformationen, die eine initiale Ranging-Rückstellfenstergröße für Maschine-zu-Maschine-, M2M, -Vorrichtungen anzeigen, aus einer Basisstation, BS, während eines Paging-Horchintervalls zu empfangen; die initiale Ranging-Rückstellfenstergröße für ein initiales Ranging unter Verwendung der empfangenen Steuerinformationen zu bestimmen; und das initiale Ranging mit der BS auf der Grundlage der bestimmten initialen Ranging-Rückstellfenstergröße durchzuführen,
MS gemäß Anspruch 14, wobei die Steuerinformationen durch eine Paging-Bewerbungsnachricht, MOB_PAG-ADV oder AAI_PAG-ADV, empfangen werden.
MS gemäß Anspruch 14, wobei die Steuerinformationen ein initialer Ranging-Rückstellstartparameter sind.
MS gemäß Anspruch 14, wobei die Steuereinheit konfiguriert ist, um einen initialen Ranging-Code innerhalb der initialen Ranging-Rückstellfenstergröße zufällig auszuwählen; und die Funkfrequenzeinheit zu steuern, um den ausgewählten initialen Ranging-Code zu der BS zu senden.
MS gemäß Anspruch 14, wobei die Steuereinheit konfiguriert ist, um eine Wartezeit zu berechnen, bis die initiale Ranging-Rückstellfenstergröße angewendet wird; und die bestimmte initiale Ranging-Rückstellfenstergröße nach der berechneten Wartezeit anzuwenden.