JP2004538731A - グループメッセージの報知方法、加入者機および無線通信システム - Google Patents

グループメッセージの報知方法、加入者機および無線通信システム Download PDF

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Abstract

無線通信システム(FCS)において1つまたは複数の加入者機から成る少なくとも1つのグループ(MC1)へ少なくとも1つのグループメッセージ(GN1)の存在を報知する際に、少なくとも1つのネットワークエレメント(BS1)から各グループの加入者機へ付加的に少なくとも1つのグループページングインディケータ信号(GPI1)が送信され表示される。

Description

【技術分野】
【0001】
本発明の課題は、無線通信システムにおいて1つまたは複数の加入者機から成る少なくとも1つのグループへ少なくとも1つのグループメッセージの存在をできるだけ効率的に報知することのできる方法を提供することである。
【0002】
この課題は、本発明の方法として、無線通信システムの少なくとも1つのネットワークエレメントから少なくとも1つの無線チャネルを介して当該のグループへ少なくとも1つのグループメッセージが存在している旨を送信し、ここでグループメッセージの存在を少なくとも1つの共通かつ付加的なグループページングインディケータ信号を用いて各グループに対して表示し評価することにより解決される。
【0003】
これにより効率的に予め定義されたグループの1つまたは複数の加入者機に対して共通に、付加的なグループページングインディケータ信号を用いて、当該のグループに対して少なくとも1つのグループメッセージが無線通信システムの少なくとも1つのネットワークエレメントからの少なくとも1つのチャネルを介した伝送のために待機しているということが報知される。グループページングインディケータ信号に基づいて加入者機が伝送すべきグループメッセージに関する別の情報を有する少なくとも1つの別のチャネルを付加的にモニタリングしているか否かに応じて予めの選択を行う。それぞれの加入者機が待機グループメッセージに関係しない場合には、実際には無線通信システムの少なくとも1つのネットワークエレメントへ少なくとも1つのチャネルを介したシグナリングコネクションを形成する必要はない。これにより無線リソースおよびエネルギを節約した状態で加入者機を駆動することができる。というのは、加入者機がその時点でアドレシングされているグループに属している場合にのみ少なくとも1つの別のチャネルで伝送すべきグループメッセージに関する別の情報をモニタするからである。
【0004】
本発明はさらに、本発明の方法にしたがって駆動されるように構成された無線通信システムの加入者機に関する。
【0005】
本発明はさらに本発明の方法を実行する無線通信システムに関する。
【0006】
本発明の他の実施形態は従属請求項に記載されている。
【0007】
本発明の実施例を以下に図に則して詳細に説明する。
【0008】
図1には本発明により1つまたは複数の加入者機から成る少なくとも1つのグループへメッセージの存在が報知される無線通信システムのコンポーネントが示されている。
【0009】
図2には無線インタフェースでのプロトコルの層モデルが示されている。この無線インタフェースは図1の無線通信システム、特にUMTS規格にしたがうシステムにおいて、無線セル内の加入者機と相応の基地局とのあいだを接続するものである。
【0010】
図3には図1の無線通信システムにおける本発明のメッセージ伝送プロセスに対してグループページングインディケータ信号を伝送する個別の物理チャネルのフレーム構造が示されている。
【0011】
図4には、図1の無線通信システムにおいて少なくとも1つのネットワークコンポーネント(例えば基地局)から加入者のグループへ伝送すべき少なくとも1つのグループメッセージがネットワーク側に存在することを報知する際の有利なシグナリングフローが示されている。
【0012】
図5のA,Bには図1の無線通信システムにおいて無線セルの基地局と少なくとも1つの加入者機とのあいだで伝送されるシステム情報の情報エレメントが示されている。このときシステム情報はUMTSのいわゆるS−CCPCH上にグループメッセージに関する情報を有するページングチャネルが重畳されるか否かをマーキングする付加的な情報エレメントのぶんだけ拡張される(図5のA,Bは解りやすくするために2つの別図として表されているが、互いに補完しあうテーブルであるので、以下ではともに図5と称する)。
【0013】
図6のA〜Cには図5のシステム情報のさらなるセクションとしての情報エレメント“PICH−Info”が示されている。ここでは付加的な情報エレメントによりグループページングインディケータ信号の位置がフレーム構造内で送信される。図3のチャネルは存在するグループメッセージに関連する各無線セル内の加入者機ごとに付加的に送信される(図6のA〜Cは解りやすくするために3つの別図として表されているが、互いに補完しあうテーブルであるので、以下では全て図6と称する)。
【0014】
図7〜9には、本発明のプロセスの第1のバリエーションによる付加的な情報エレメントが示されている。これは伝送すべき待機グループのタイプ、理由および/または専用グループに関するデータを含んでおり、個別のチャネル(特にページングチャネル)で伝送される(図9のA,Bは解りやすくするために2つの別図として表されているが、互いに補完しあうテーブルであるので、以下ではともに図9と称する)。
【0015】
図10,11には、UMTSのいわゆるページングチャネルに含まれる情報であって、待機グループメッセージを定めているタイプ、理由および/または専用グループに関する別のデータを含む修正情報エレメントが示されている。
【0016】
図1〜11中、同じ機能および作用を有する素子には相応する参照番号を付してある。
【0017】
図1には特にUMTS(Universal Mobile Telecommunication System)規格で駆動される無線通信システムFCSの2つの無線セルCE1、CE2が示されている。第1の無線セルCE1はここでは基地局BS1によって無線技術的に展開されており、第2の無線セルCE2は基地局BS2によって展開されている。2つの基地局BS1,BS2は図1には示されていない相応の無線セルをカバーする複数の別の基地局を代表している。それぞれの基地局は有利には少なくとも1つの無線送信機および少なくとも1つの無線受信機によって形成されている。基地局は有利には少なくとも1つの送信アンテナを有する。無線通信システムFCSの加入者機への無線コネクションを形成するという機能に加えてまたはこの機能から独立に、各基地局はデータまたはメッセージの伝送に対して既存のメッセージまたはデータ用の固定網を制御する。
【0018】
無線通信システムFCSはメッセージ信号またはデータ信号を予め定義された少なくとも1つの無線インタフェースを介して少なくとも1つの加入者機、例えば携帯電話などの移動無線機と少なくとも1つの基地局とのあいだで時間多重多元アクセス法にしたがって伝送する。有利には移動無線システムはUMTS規格に準拠して構成されている。特にこれはいわゆるFDDモード(周波数分割多重モード)で駆動される。FDDモードではアップリンク方向つまり移動無線機から基地局への方向での信号伝送とダウンリンク方向つまり基地局から移動無線機への方向での信号伝送とで相応に周波数または周波数領域を別個に割り当てることにより分離された信号伝送が実現される。同じ無線セル内にある複数の加入者は有利にはいわゆるCDMA法(符号分割多重アクセス法)にしたがった直交符号を介して分離される。
【0019】
加入者機として有利には移動無線電話、特に携帯電話が用いられている。そのほかにも加入者機として他のメッセージ伝送機器および/またはデータ伝送機器を用いることもできる。例えばインターネット接続可能な端末機、コンピュータ、TV、ノートPC、FAX機などが挙げられる。これらは空中の通信網に属する無線ユニット、すなわち少なくとも1つの無線インタフェースを介して、無線通信システムのコンポーネントとなる。加入者機はこの場合には特に移動可能または携帯可能であり、つまり無線網内でその位置を変えたり定置されたりする。
【0020】
図1には2つの基地局BS1,BS2が対応するデータ線路L1,L2を介して上位の無線網コントロールユニットRNC1(Radio Network Controller)から制御または監視されることが示されている。この無線網コントロールユニットは基地局BS1,BS2が無線セルCE1,CE2内で無線リソースを割り当てる様子を監視している。この実施例では基地局BS1の無線セルCE1内に複数の加入者機UE11,UE51(User Equipment)などが存在している。同様に第2の無線セルCE2においても複数の加入者機UE12,UE42などが存在している。第1の無線セルCE1の加入者機UE11,UE21,UE31および第2の無線セルCE2の加入者機UE42はあらかじめ定義されたグループMC1に属している。このグループに対して1つまたは複数のグループメッセージの受信をできるだけ効率的に準備できるようにしなければならない。
【0021】
“加入者機のグループ”とは本発明においては有利には技術的サービスにしたがったクラシフィケーションであり、つまり例えば加入者機をマルチキャスト伝送またはブロードキャスト伝送のいずれが可能であるかにしたがって分類することである。さらに無線通信網の無線セル内にある複数の加入者機を他の基準、例えばグループメッセージのタイプ(スポーツ情報、気象予報など)や成立理由などにしたがって分類することもできる。
【0022】
こんにちの移動無線システムで提供されている多くのサービスおよびアプリケーションではメッセージを1人の加入者だけではなく2人以上の加入者へ伝送できることが望ましい。こうしたサービスおよびアプリケーションの例として、ニュースグループ、ビデオ会議、ビデオオンデマンド、分散アプリケーションなどが挙げられる。
【0023】
同じメッセージを種々の加入者へ伝送する手段として、それぞれの受信側加入者機へ個別にデータまたはメッセージのコピーを送信することができる。こうした技術は確かに簡単にインプリメンテーションはできるが、加入者機のグループが大きくなるときわめて煩雑になる。同じメッセージがN個(Nはメッセージに対する受信側加入者機の数)の個別のコネクションすなわちユニキャストコネクションで伝送されるので、共通のコネクション路を介して複数回送信が行われることになり、こうした手段にはきわめて大きな帯域幅が必要となる。
【0024】
これに対していわゆるマルチキャスト伝送によれば改善された代替手段が得られる。この場合、同じメッセージを伝送されるべき複数の加入者機が1つのグループすなわちマルチキャストグループへまとめられ、このグループに唯一の共通アドレスすなわちマルチキャストアドレスが割り当てられる。伝送すべきデータはこれに応じて一度だけ当該のマルチキャストアドレスへ送信される。各送信側移動無線機から受信側移動無線機への共通のコネクション路を介して伝送すべきマルチキャストメッセージは理想的には一度しか送信されない。このとき送信機は固有のマルチキャストアドレスの後方に隠れた受信側加入者機の正確な位置および数を知る必要はない。どの加入者機がどの固有のマルチキャストグループに属するかは有利にはネットワーク側で定義され、管理される。また加入者機は相応の権限で自律的に所定のマルチキャストグループへ報知を行ったりおよび/または返送を受け取ったりすることができる。
【0025】
いわゆるブロードキャストではさらに別の代替手段としてメッセージが所定の地域内の全加入者へ送信される。ここでの地域は例えば無線網の一部として定められる。マルチキャストの場合と同様にブロードキャストメッセージは送信側から個々の受信側への共通のコネクション路を介して理想的には一度送信されるのみである。各加入者機は有利にはある種のブロードキャストパケットを受信しようとする相応のブロードキャストグループに登録している。各グループの全てのブロードキャストメッセージを受信ないし拒絶するか、または所定のメッセージのみを受信するかは自律的に定めることができる。
【0026】
移動無線機の電流消費を低減するために、例えばコネクションが形成されていないとき、コネクションが解消された後、または着呼のないときやデータ伝送が行われていないときなどに“静止状態”へ移行して電流消費を節約するタイプのものがある。UMTSではこの状態をいわゆるアイドルモードと称している。この場合移動無線機は所定のチャネルのみをモニタしており、その位置はネットワーク側では相対的に不正確なかたちでしか知られない。つまりこのときネットワーク側ではどの無線セルに当該の移動無線機が存在しているのかはわからない。アイドルモードにあるこうした移動無線機で着呼やデータ伝送が行われる場合、アイドルモードでモニタされていたチャネルを介して所定のプロシージャで報知が行われる。移動無線機はこれに応じて無線網へのシグナリングコネクションを形成し、これを介してその時点で対応する基地局と当該の移動無線機とのあいだの無線インタフェース上にある無線リソースがメッセージの伝送に対してアロケーションされ、コンフィグレーションされる。
【0027】
図2にはUMTSの無線インタフェース上のプロトコルの層モデルが基地局BS1の無線セルCE1にある加入者機UE11の例に則して示されている。移動無線局UE11は物理層PL1を有している。この物理層は送信側では無線インタフェースの物理チャネルPCSを介して伝送すべきデータの処理を担当し、受信側では受信されたデータの上位に存在するMAC層(Medium Access Control)MAC1への転送を担当し、そこで受信データがさらに処理されるようにする。ネットワーク側では基地局BS1内に物理層PL2が存在しており、これは固定網コネクションを介して無線網コントロールユニットRNC1に接続されている。物理層とMAC層とのあいだのコネクションはトランスポートチャネルと称されており、データがどのように伝送されるかを表している。例えば当該の基地局を有する無線セルの各移動無線機の属する一般チャネルでの伝送、または所定の移動無線局のみに専用に与えられているチャネルでの伝送などが表される。MAC層は一般チャネルでの伝送の際に伝送すべきデータパケットに定められているユーザのID確認を行う機能や、論理チャネルLCSをトランスポートチャネルTCSへシミュレートする機能を有している。このためにMAC層は送信側で各移動無線局のIDなどのコントロール情報を上位のRLC層(Radio Link Control)から得られた伝送すべきデータパケットへ加える。移動無線局UE11のRLC層はRLC1、基地局BS1のRLC層はRLC2で表されている。論理チャネルとしてここでは各MAC層、例えば加入者機UE11のMAC1および無線網コントロールユニットRNC1のMAC2と、これに対応する各無線コネクションコントロールユニットRLC1、RLC2とのあいだのコネクションが挙げられる。論理チャネルをトランスポートチャネルへシミュレートする際には、MAC層が送信側で各移動無線局のIDなどのコントロール情報を上位のRLC層から得られた伝送すべきデータパケットへ加える。受信側では当該のコントロール情報が評価されたうえで再びデータパケットから取り除かれ、論理チャネルを介してデータパケットがRLC層へ転送される。
【0028】
RLC層RLC1,RLC2はそれぞれデータ伝送の監視、すなわちデータパケットの欠落を検出し、場合によっては欠落したパケットを新たに伝送するよう要求する役割を果たしている。RLC層では複数のユニットが定義される。各RLC層はここでは上位の層と例えばRB(Radio Bearer)とのあいだに少なくとも1つのコネクションを有する。RLC層が送信側で上位の層から受け取ったパケットにコントロール情報を加えるように構成することもできる。こうしたコントロール情報は受信側でパケットが欠落していないかどうかを判別するために用いられる。コントロール情報はパケットが上位の層へ転送される前に取り除かれる。RLC層の上方にはRRC層(Radio Ressource Control)が存在している。個々には加入者機UE11に対するものをRRC1とし、これに対応する無線網コントロールユニットRNC1に対するものをRRC2とする。各RRC層は下方の層のコンフィグレーション、とりわけコネクション形成を担当している。RLC層とRRC層とのあいだのコネクションはSRB(Signalling Radio Bearer)と称され、加入者機UE11に対するものをSRB1、無線網コントロールユニットRNC1に対するものをSRB2とする。
【0029】
さらに各RLC層の上方には本来のデータ伝送に使用されるいわゆるRBが存在している。これはRLC層とその上方のアプリケーションとのあいだのコネクションを表している。パケットデータが伝送される場合にはRLC層の上方にいわゆるPDCP層(Packet Data Convergence Protocol)が存在している。PDCP層はここでは加入者機UE11に対するものがPDCP1、無線網コントロールユニットRNC1に対するものがPDCP2であり、これは例えばIP(Internet Protocol)パケットの圧縮を担当する。さらに加入者機UE11のRLC層の上方および基地局BS1の無線網コントロールユニットRNC1のRLC層の上方にはいわゆるBMC1,BMC2(Broadcast Multicast Control)が存在しており、これらはCBS(Cell Broadcast)メッセージの受信に使用される。各BMC層内ではRLC層と同様に複数のBMCユニットが定義されている。
【0030】
加入者機UEは種々のステータスにありうる。種々のステータスにより加入者機がネットワークへのシグナリングコネクションを形成したか、“アイドルモード”にあるか、アイドルモードでどのチャネルをモニタリングしているか、またはネットワーク内のどこに位置しているかなどが記述される。すなわち
a)RRCのCELL_DCHstateのステータスでは、当該の移動無線局に専用のリソースが割り当てられており、セルレベルすなわちネットワークにおいてどのセルに当該の移動無線局が位置しているかが既知となっている。
b)RRCのCELL_FACHstateのステータスでは、当該の移動無線局に他の局と共有される一般のリソースが割り当てられている。このステータスにおいても同様に移動無線局はセルレベルで既知となっている。
c)RRCのCELL_PCHstateのステータスでは、当該の移動無線局はブロードキャストメッセージをネットワークから受信し、報知チャネルPICH(Paging Indicator Channel)およびPCH(Paging Channel)でネットワークが自身へメッセージの存在を報知するか否かをモニタリングする。移動無線局はこのステータスにおいてもセルレベルで既知となっている。
d)RRCのURA_PCHstateのステータスはCELL_PCHstateと類似しているが、当該の移動無線局が位置している無線セルがネットワークに正確に既知となっておらず、当該の移動無線局を含むのがどのセルグループであるかということしかわからない。
e)アイドルモードでは移動無線局は同様にブロードキャストメッセージをネットワークから受信し、報知チャネルをモニタリングする。ここではURA_PCHstateおよびCELL_PCHstateとは異なって無線リソースのRNCは移動無線局そのものの知識も有さないし、この移動無線局が管理下のセルのいずれかに位置しているか否かということもわからない。
【0031】
アイドルモードおよび接続モード(CELL_DCHstateおよびCELLFACHstate)にある加入者機は所定のメカニズムで種々のイベントの情報を受け取ることができる。例えば着呼またはデータ伝送の開始が報知される。ページングの報知メカニズム、すなわち送信のために待機しているメッセージの呼び出しは有利には2つのステップで行われる。第1のステップでは無線網は各移動無線局へいわゆるPICH上にあるインディケータによって個別の第1のチャネルと移動無線局に対する第2のチャネルとに分割される。ここで第1のチャネルはページングチャネルPCH上に待機メッセージを有しており、これを後に送信する。第2のステップでは各移動無線局は本来の報知内容、特にページングタイプ、ページングデータセット、ページング理由などを含むPCHチャネルを少なくとも部分的に読み出す。加入者機はこれらの情報からメッセージが自身専用に送信されたものであるか否かや、メッセージがどのような種類のものであるかを識別する。伝送すべきメッセージが加入者機へ実際にアドレシングされたことが当該の加入者機で確認されると、この加入者機は無線網へのシグナリングコネクションを形成する。このシグナリングコネクションを介してメッセージの伝送に対する無線リソースがアロケーションされ、コンフィグレーションされる。
【0032】
ページングのメカニズムには有利には2つのタイプが存在する。これらはそれぞれ報知を受ける加入者機がどのようなステータスにあるかによって異なる。すなわち
a)ページングタイプ1:このプロシージャはページング情報をアイドルモード、CELL_PCHstateまたはURA_PCHstateのステータスにある所定のUEに送信するために用いられる。論理チャネルとしていわゆるPCCH(Paging Control Channel)が用いられる。ネットワークの上位層がページングをトリガし、例えばシグナリングコネクションの形成が開始される。
b)ページングタイプ2:このプロシージャは専用のページング情報を接続モードのCELL_DCHstateまたはCELL_FACHstateのステータスにある所定の加入者機UEへ伝送するために用いられる。
【0033】
次の実施例では特にページングタイプ1を取り上げる。ここではマルチキャスト加入者機ないし移動無線機のグループはネットワークへの専用のコネクションなしでPI(Paging Indicator)を介してマルチキャストメッセージの到来を報知される。場合によっては同様の手法で接続モードのCELL_DCHstateまたはCELL_FACHstateのステータスにある加入者機に新たなマルチキャストメッセージの到来を報知してもよい。UMTSの物理チャネルS−CCPCH(Secondary Common Control Physical Channel)はトランスポートチャネルのPCHの情報および/またはFACH(Forward Access Channel)の情報を伝送する。PCHは加入者機がページング情報を受信しようとするときS−CCPCHを介して伝送される。システム情報SIB(System Information Block)5,6として例えばS−CCPCHの共通のチャネルが定義され、これが無線セルにその時点で存在している全ての移動無線機に対して調製される。システム情報として加入者機に割り当てられる各S−CCPCHは有利には1つまでのページングチャネルPCHを含むことができる。1つのセルで1つまたは複数のPCHが準備される。各PCHには有利にはちょうど1つずつPICHが定義された手法で割り当てられる。システムの1つ以上のPCH(およびこれに固定に対応するPICH)で情報が定義されている場合、加入者機はこれに対して次にどのPCHをモニタリングするか、すなわちどのPCHでの受信を準備するかを選択する。このために当該の加入者機はリストアップされたチャネルS−CCPCHのうち1つを有利には加入者機に専用のIMSI(International Mobile Subscriber Identity)に基づいて選択する。すなわち
“選択されたS−CCPCHのインデクス”=IMS mod K
である。ここでKはPCHを伝送するシステム情報として設けられたS−CCPCHの数に等しい。換言すれば、唯一のFACHのみを輸送するチャネルS−CCPCHはカウントされない。S−CCPCHは有利にはシステム内で情報の現れるシーケンス(0〜K−1)にしたがって誘導される。PCHを輸送するチャネルS−CCPCHは第1のシステム情報として構成される。“選択されたS−CCPCHのインデクス”とは加入者機、例えばUE11によって利用されるのと同じPCHおよび同じPICHを有する選択されたS−CCPCHを表している。
【0034】
PICHはPIを伝送するために用いられる物理チャネルである。PICHは有利にはつねに定義された手法でS−CCPCHに割り当てられ、これがPCHを伝送する。図3にはUMTSのFDDモード(周波数分割多重モード)に対するPICHのフレーム構造RFが示されている。PICHのフレームは有利には10msの持続時間と300bit(b,b,...,b299)の長さを有する。このうち最初の288bit(b,b,...,b287)はPIの伝送に用いられる。残りの12bitは形式上はPICHの一部ではなく、伝送されない。PICHフレームのこの部分は将来のアプリケーションのためにリザーブされる。つまりトランスポートチャネルPCCHのフレーム構造RFの第1の部分BPはPIを付与するために予めリザーブされており、後ろのほうの第2の部分TOは空いている。
【0035】
各PICHフレームでNp(Np=18,36,72,または144)個のPIが伝送される。どのインディケータPがどのUEに割り当てられているかは、ここでは有利には加入者機および/またはこれに対応する各基地局の送受信ユニットまたは無線網コントロールユニットの上位のプロトコル層によって計算される。インデクスqはここではそれぞれのPICHフレーム内の位置を示しており、有利には
【0036】
【数1】
Figure 2004538731
として計算される。ここでPIは上位層によって各UEごとに
PI=(IMSI div 8192)mod Np[3GPP TR 25.304]
として計算される。
【0037】
SFN(System Frame Number)はここではPICHの発生するP−CCPCH(Primary Common Control Physical Channel)のシステムフレーム番号である。qがSFNの関数であることにより、UEに対応するPIの位置はつねに変化する。IMSIが各移動無線機に割り当てられ、これを一義的に識別することができる。
【0038】
所定のPICHフレーム内のPIが論理1にセットされると、これに応じてこのPIに対応する加入者機UEが相応のS−CCPCHのPCHを読み出す。
【0039】
PICHのPIによって加入者機に新たなイベントが報知された後、有利にはこのイベント報知の具体的な理由が知らされる。これによりPICHフレーム内のどのPIがどのUEに対応しているかを計算する際に2つ以上のUEが同じPIをモニタリングすることになるので特に有利である。ページングが当該の加入者機に対して専用に定められているか否か、およびこのページングの正確な理由を加入者機は種々の情報エレメントを読み出すことによって知る。情報エレメントはPCHで伝送され、予め定められたS−CCPCHへシミュレートされる。
【0040】
ここではまず該当する加入者機がそれぞれ対応するPCH上の図7に示されている情報エレメント“ページングタイプ1”を読み出す。これによりページングの開始部分がどれだけ存在するかが報知される。さらに図9に示されている情報エレメント“ページングデータセット”が指示される。この情報エレメントにより特にページングによって既知となったイベントが当該の加入者機のみに対するものか他の加入者機にも該当するものかについての情報が得られる。続いて図8に示されている情報エレメント“ページング理由”が指示される。これはページングの正確な理由を記述する情報である。これは例えば着呼またはデータ伝送の開始などである。図7〜9に下線のマーキングなしで示されている情報エレメントはこの場合3GPPスペシフィケーション[3GPP TS 25.311]に相応に定められているものである。
【0041】
前述したように加入者機は報知の理由を知らされ、ネットワークへのシグナリングコネクションを形成し、このシグナリングコネクションを介してメッセージまたはデータを伝送する相応のリソースが準備される。
【0042】
従来技術によれば、メッセージの到来または着呼、データの伝送の開始または同様のトリガについて、移動無線機はこれまで専用に、すなわち移動無線局ごとにいわゆるページングを介して報知を受けていた。
【0043】
種々のサービスおよびアプリケーションではしばしばメッセージを1つの移動無線加入者だけでなく2つ以上の加入者へ伝送しなければならない。これは一般には例えばマルチキャストで行われる。UMTSではこれは特にマルチメディアブロードキャスト/マルチキャストサービスMBMSである。以下でグループサービスと称するときは、これは複数のサービス(ロトくじ、取引所相場、気象情報など)またはクラスを含むものとする。
【0044】
従来技術によればこうしたグループサービスの加入者には移動無線機ごとに個々に割り当てられたPIを介してメッセージの到来を報知しなければならなかった。つまり1個の移動無線機ごとに1つのPIが必要であった。例えば1つの無線セル内に50個の移動無線機が存在し、これら全てがグループサービスの同じグループに入っている場合、50個の個別のPIを用いて相応のメッセージの到来を報知することになる。
【0045】
これに対して本発明のコンセプトの重要な点はグループサービスに対してグループページングインディケータGPIを導入し、加入者のグループごとに例えばマルチキャストサービスのメッセージを送信する。
【0046】
有利にはグループページングインディケータは例えば所定のサービスを受信しようとする1つまたは複数の移動無線機から成るグループにグループメッセージの到来やトリガを報知するために用いられる。このとき例えばマルチキャストサービスを利用するグループに対して1つのメッセージが送信される。
【0047】
このグループページングインディケータは従来技術とは異なって各加入者機に個別に割り当てられるのではなく、1つまたは複数の加入者機から成るグループごとに割り当てられる。ここでは有利には同じグループサービス、例えば同じマルチキャストサービスを利用する加入者機UE全てに共通に報知が行われる。このことは当該の加入者機が所定のグループサービスの受信側の少なくとも1つのグループ(例えばマルチキャストサービス)に属していることを意味する。ここではサービスごとに1つのページングインディケータが必要となるだけである。
【0048】
グループごとのページングには以下のステップが有利である。
a)第1のステップでグループサービス(例えばマルチキャストサービス)を登録している各移動無線機UEがPCHを輸送する無線セルのどのS−CCPCHをモニタリングしているかを求める。
b)第2のステップでPICHフレームにおいてグループサービス(例えばマルチキャストサービス)に属する加入者機UEのグループに対応するグループページングインディケータが求められる。
c)第3のステップで有利には移動無線機がページングの理由を導出できるように情報エレメントが拡張される。これによりどのようなマルチキャストグループに対してメッセージが用意されているかがわかる。この情報エレメントはさらに別の情報を含んでいてもよい。
【0049】
システム情報から加入者機は無線セル内で準備されるS−CCPCHに関する情報、つまりこのチャネルがPCHを輸送しているか否かについての情報を受け取る。各S−CCPCHには有利には固定に1つずつPICHが割り当てられている。加入者機はこれに応じてどのS−CCPCHまたはPCHおよびPICHをモニタリングするか、およびPICHフレームのどのグループページングインディケータがグループサービス(例えばマルチキャストサービス)に対応しているかを求めるかまたは計算する。
【0050】
PICHで伝送されるグループページングインディケータ、例えばマルチキャストのPIが得られた後、移動無線機はこれに応じて対応するPCHをモニタリングする。PCHで有利にはどのグループ(ここではマルチキャストサービス)に到来したメッセージが関連しているかについての情報が伝送される(図7〜9の情報エレメント“ページングタイプ1”“ページングデータセット”“ページング理由”を参照)。当該の移動無線機が相応のグループに属している場合には、続いて移動無線網へのシグナリングコネクションが形成され、これを介してメッセージを伝送するためのリソースがアロケーションされる。
【0051】
有利には全ての移動無線機は共通のグループページングインディケータによってグループメッセージ(ここではマルチキャストサービス)の到来を報知される。従来技術によればこの場合にはN個(Nは無線セル内の加入者の数)のページングインディケータを使用しなければならず、きわめて煩雑で非効率的であった。
【0052】
本発明の共通の‘グループページングインディケータ’を介した受信機のグループへの報知方法のシーケンスが図4に示されている。
【0053】
加入者機UE11はシステム情報SIを少なくとも1つのコンポーネント、例えば無線網UT(UMTSではこれはUTRAN:Universal Terrestrial Radio Access Network)の基地局から受信し、そこから無線セルのどのS−CCPCHが伝送されるか、またそのうちPCHを伝送するものはどれかを読み出す。PCHを伝送する各S−CCPCHには固定に1つのPICHが割り当てられている。ネットワークは予めステップSUTでどのS−CCPCHでグループ情報を伝送すべきかを求める。UEは相応のステップSUEでどのS−CCPCHまたはPCHおよび対応するPICHをモニタリングすればよいかを求める。これらを求める手段のバリエーションを次に説明する。
【0054】
グループサービスのグループに対するグループメッセージGN1の伝送が目前に迫っている場合、ネットワークUT(ここではUTRAN)はステップPICで相応のグループページングインディケータ信号GPIを予め選択されたPICHで送信する。グループサービスの所定のグループに登録している全てのUEは次のステップRGPIでこのグループページングインディケータ信号GPIを読み出し、グループメッセージGN1が伝送されてくることを知る。PICHフレーム内のどのグループページングインディケータがそれぞれどのグループサービスに割り当てられるかは予めネットワークおよびUEで定められる。この手段のバリエーションを次に説明する。
【0055】
当該の加入者機がこのグループに属しているとき、到来するグループメッセージがこの加入者機に専用に関連するものであるか否かを知るために、次のステップAPINでPCHで伝送されたページング情報PIN(例えば図7〜9に示されているページングタイプ1、ページングデータセット、ページング理由)が読み出される。所定のフィールドすなわち情報エレメント“ページングデータセット”には特にグループアイデンティティGI(図9を参照)が含まれており、これによってグループサービスのうち所定のグループが識別される。別のバリエーションを次に説明する。
【0056】
伝送されたページング情報PINに基づいて待機しているグループメッセージGN1または到来するグループメッセージGN1が自身の関心にそぐわないことを加入者機が識別した場合、この加入者機は再び従前の状態へと戻る。UEが到来するメッセージを関心のあるものとして識別するとシグナリングコネクションSVが形成され、これを介してグループメッセージを伝送するためのリソースがアロケーションされ、コンフィグレーションされる。
【0057】
どのS−CCPCHまたはPCHおよびこれに対応するPICHにおいてグループサービスを登録している加入者機がシグナリングデータを受信するかを求める手段には種々のものがある。
a)最も有利なバリエーションでは、当該のグループサービスに登録されている全てのUEが同じS−CCPCHをモニタリングする。UEがどのS−CCPCHをモニタリングすべきかという情報はここではシステム情報SIB5,6として存在している。このためにシステム情報は付加的な情報エレメントのぶんだけ拡張されている。
【0058】
図5にはSIB5,6で伝送される情報エレメント“S−CCPCHシステム情報”[3GPP TS 25.331 10.3.6.72章]の実施例が示されている。従来技術とは異なり、いわゆる“グループサービスインディケータ”が加えられている。このインディケータはグループサービス情報の伝送のためにPCHを輸送するS−CCPCHおよびこれに対応するPICHが用いられるか否か、また用いられる場合にはどのS−CCPCHかということを表す。従来技術と比べて変更されている箇所には下線でマーキングしてある。
b)別の手段として、予め定義された同じS−CCPCHをつねに1つの受信側グループに関連する情報の伝送に利用することが挙げられる。例えばシステム情報として定義されたS−CCPCHのうち第1のものまたは最後のものをこれとして定めることができる。対応するPICHはグループページングインディケータを伝送する。S−CCPCHは有利にはページングの理由についての情報を有するPCHを伝送される。
c)グループサービスに登録されているUEは全て同じS−CCPCHをモニタリングし、UEの上位のプロトコル層でどのS−CCPCHをモニタリングすべきかが計算される。この計算のために有利にはグループサービスアイデンティティが利用される。これは有利には相応のUEに既知であるかまたは既知にされる。
【0059】
グループサービスごとのアイデンティティではなく、グループごとのアイデンティティ、例えばIMGI(International Mobile Group Identifier)などを使用すれば、対応するS−CCPCHの計算において有利には、種々のグループアイデンティティが存在しても、同じS−CCPCHおよび同じPICHの全てのUEに対して同じグループサービスが計算されることが保証される。UEがグループページング情報の伝送のために種々のS−CCPCHを計算する場合には、有利には当該のS−CCPCHで相応の情報が伝送される。対応するPICHはGPI1などのグループページングインディケータを伝送する。S−CCPCHはページング理由についての情報を伝送するPCHを伝送する。
d)PCHを伝送する無線セル内の全てのS−CCPCHでグループサービス情報が伝送される。すなわち対応する全てのPCHでグループページングインディケータが伝送される。したがって有利には全てのPCHでページング理由についての情報が伝送されるが、この手段では相対的に冗長性が高くなる。
【0060】
PICHフレーム内部でグループページングインディケータを選択する手段により、有利には要求されたグループの加入者機へグループサービスに関するイベントまたは他のグループメッセージ(例えばメッセージの到来)をシグナリングすることができる。
【0061】
グループサービスの全てのグループに対して1つのグループページングインディケータが利用される場合、UEはメッセージの到来の際に当該のメッセージの存在を報知される。付加的にここでは2つの2次的手段が得られる。
a)グループサービスのグループごとに1つのグループページングインディケータを利用する場合、このグループサービスに登録されているUEは当該のグループページングインディケータでメッセージが自身にとって関心あるものか否かを識別することができる。この手法の欠点は多くのマルチキャストグループが存在する場合に多くのグループページングインディケータが必要となることである。
b)グループサービスの下位集合である所定のMCグループごとに1つのグループページングインディケータを利用する場合、このグループサービスに登録されているUEは当該のグループページングインディケータで到来するメッセージが専用のものであるか否か、つまり自身にとって関心あるものか否かを予め選択することができる。メッセージがどのグループに対するものであるかは加入者機はページング理由から識別する。
【0062】
PIがPICHフレーム内でどのグループサービスに対して利用されるかを計算する際に、同じPICHをモニタリングしている他のUEができるだけ同じグループページングインディケータに割り当てられないようにすると有利である。このことは他のグループサービスに属するUEにもグループサービスに全く登録されていないUEにも当てはまる。このことは方法の効率を増大させる利点を有する。
【0063】
このことは例えば種々のMCサービスのページング情報およびグループが種々のPICHおよびPCHで送信されることにより達成される。またグループページングインディケータを伝送するPICHとグループページングインディケータを伝送しないPICHとで異なるDRXサイクルを使用してもよい。UEはPICHをフレーム内で受信せず、規則的な間隔、いわゆるDRXサイクルで(例えばエネルギ節約のために)受信される。グループページングインディケータを有するPICHとグループページングインディケータを有さないPICHとで異なるDRXサイクルを使用することにより、ページングインディケータの2重貼付は阻止される。
【0064】
2つ以上のUEが同じPIに対応している場合には、これらのUEがページング理由や当該のイベントが実際には誰にとって重要であるのかということを相応の情報エレメントから読み出すようにすると有利である。
【0065】
PICHフレーム内でどのグループページングインディケータがどのグループサービスに割り当てられているかは、有利には上位の層で計算される。グループページングインディケータGPI1の位置‘q’を計算するために、グループアイデンティティ、例えばIMGIを利用することができる。ここでGPI1の計算式は例えば次のようになる。
GPI1=(IMGI div 8192)mod Np
別の手段として、予め定義された同じS−CCPCHをグループサービスのために利用することが挙げられる。これは例えばPICHフレームの第1のグループページングインディケータまたは最後のグループページングインディケータとなる。PICHフレーム内のどのグループページングインディケータがグループサービスのためにリザーブされるかは例えば相応の情報エレメントを拡張することにより既知となる。
【0066】
図6からは情報エレメント“PICHInfo”[3GPP TS25.331 10.3.3.22章]が付加的な情報“Group PI”により拡張されていることがわかる。この情報エレメントはPICHフレームにおける、グループサービスに対応するグループページングインディケータの位置を表している。この手段は例えばFDDモード(周波数分割デュプレクスモード)の実施例に適用される。従来技術に比べて変更された箇所には下線でマークしてある。
【0067】
またPICHフレームで使用されていないビットTO(図3を参照)をグループサービスのために使用することもできる。
【0068】
ページングを担当する情報エレメントを拡張することにより、有利にはページング理由も当該のページングに関するグループサービスのグループもともに示される。これを以下にマルチキャストサービスの実施例に則して説明する。
【0069】
図9では情報エレメント“ページングデータセット(Paging record)”[3GPP TS 25.331 10.3.3.22章]に付加的なエレメント“マルチキャストグループアイデンティティ”が拡張されており、これによりマルチキャストサービスのマルチキャストグループのアイデンティティが識別される。さらに“ページングデータセット”は情報エレメント“ページング理由”[3GPP TS 25.331 10.3.3.22章]を指示する。これは有利にはマルチキャスト伝送の開始を表す付加的なエレメントTMS(Terminating Multicast Session)を含むように拡張されている(図9を参照)。従来技術に比べて変更された箇所または付加された情報信号には下線でマークしてある。
【0070】
また、UEが本発明の前述の手段にしたがって付加的なエレメントTMSを含む情報エレメント“ページング理由”を読み出す際に、図10に示されているPTMSにより別の新たな情報エレメントTMSを指示することができる。この情報エレメントでは到来するメッセージに対するマルチキャストグループがマルチキャストグループインディケータGIによって表されている。従来技術に比べて変更された個所にはマークしてある。最初に説明した手段とは異なり、ここでは情報エレメント“ページングデータセット”を変更する必要はない。
【0071】
場合によっては無線通信システムにおいて、少なくとも1つのネットワークエレメントから送信されるシステム情報信号(図5を参照)とともにGSIなどの少なくとも1つのインディケータ信号を付加的に送信することもできる。この信号はどのチャネルで、特にどのS−CCPCHで伝送すべきグループメッセージについての情報を有する少なくとも1つのトランスポートチャネルが伝送されるかを表すものである。
【0072】
以下に本明細書中に出てくる略号をまとめて記載しておく(基本的に本明細書ではこれらの略号について例えば1つのRB、2つのRBのように複数表示も行われている)。
【0073】
BMC Broadcast Multicast Control
DCH Dedicated Channel
DRX Discontinuous Reception
FACH Forward Access Channel
FDD Frequency Devision Duplex
IMSI International Mobile Subscriber Identifier
IP Internet Protocol
MAC Medium Access Control
MC Multicast
MS Mobile Station
P−CCPCH Primary Common Control Physical Channel
PCH Paging Channel
PDCP Packet Data Convergence Protocol
PI Paging Indicator
PICH Paging Indicator Channel
RB Radio Bearer
RLC Radio Link Control
RRC Radio Resource Control
S−CCPCH Secondary Common Control Physical Channel
SFN System Frame Number
SRB Signaling Radio Bearer
UE User Equipment
UMTS Universal Mobile Telecommunication System
URA UMTS Routing Area
【図面の簡単な説明】
【0074】
【図1】無線通信システムのコンポーネントを示す図である。
【0075】
【図2】無線インタフェースでのプロトコルの層モデルを示す図である。
【0076】
【図3】物理チャネルのフレーム構造を示す図である。
【0077】
【図4】本発明の方法の有利なシグナリングフローを示す図である。
【0078】
【図5A】S−CCPCHシステム情報を示す図である。
【0079】
【図5B】S−CCPCHシステム情報を示す図である。
【0080】
【図6A】PICHInfoシステム情報を示す図である。
【0081】
【図6B】PICHInfoシステム情報を示す図である。
【0082】
【図6C】PICHInfoシステム情報を示す図である。
【0083】
【図7】ページングタイプを示す図である。
【0084】
【図8】ページング理由を示す図である。
【0085】
【図9A】ページングデータセットを示す図である。
【0086】
【図9B】ページングデータセットを示す図である。
【0087】
【図10】ページング理由(PCH)を示す図である。
【0088】
【図11】マルチキャストセッション終了を示す図である。

Claims (14)

  1. 無線通信システム(FCS)内で1つまたは複数の加入者機(UE11,UE21,UE31,UE42)から成る少なくとも1つのグループ(MC1)へ少なくとも1つのグループメッセージ(GN1)の存在を報知する、
    グループメッセージの報知方法において、
    無線通信システム(FCS)の少なくとも1つのネットワークエレメント(BS1,BS2)から当該のグループ(MC1)へ少なくとも1つの無線チャネル(PCS)を介してグループメッセージ(GN1)を送信し、
    ここでグループメッセージ(GN1)の存在を共通かつ付加的なグループページングインディケータ信号(GPI1)を用いて当該のグループ(MC1)の加入者機(UE11,UE21,UE31,UE42)へ表示し評価する
    ことを特徴とするグループメッセージの報知方法。
  2. 個別の第1の物理チャネル(PICH)を介して共通のグループページングインディケータ信号を少なくとも1つのネットワークエレメント(BS1)から当該のグループ(MC1)の加入者機(UE11,UE21,UE31,UE42)へ伝送する、請求項1記載の方法。
  3. 少なくとも1つの個別の第2のチャネル(PCH)を介して少なくとも1つの情報信号(GI)を付加的に伝送し、ここで該情報信号は伝送すべきグループメッセージ(GN1)のタイプ、グループメッセージ(GN1)のページング理由、および/またはそれぞれのグループメッセージ(GN1)をアドレシングする加入者機の専用の受信側グループ(MC1)についての情報である、請求項1または2記載の方法。
  4. グループページングインディケータ信号(GPI1)に対する個別の第1のチャネル(PICH)を各グループメッセージ(GN1)に関する情報を有する個別の第2のチャネル(PCH)に一義的に割り当てる、請求項2または3記載の方法。
  5. 個別の第2のチャネル(PCH)をさらに別のチャネル、例えばS−CCPCH(Secondary Common Control Physical Channel)の構成要素として伝送する、請求項3または4記載の方法。
  6. 無線通信システム(FCS)の少なくとも1つのネットワークエレメント(BS1)から送信されるシステム情報信号を少なくとも1つのインディケータ信号(GSI)とともに送信し、ここでインディケータ信号はどのチャネルで伝送すべきグループメッセージ(GN1)に関する情報を有する少なくとも1つのトランスポートチャネル(PCH)が伝送されるか、すなわち例えばセカンダリコモンコントロールフィジカルチャネルの情報を表す、請求項1から5までのいずれか1項記載の方法。
  7. グループページングインディケータ信号(GPI1)および/またはグループメッセージ(GN1)を送信するネットワークエレメントとして基地局(BS1)を使用する、請求項1から6までのいずれか1項記載の方法。
  8. 無線通信システム(FCS)をUMTS規格(Universal Mobile Telecommunication System)で駆動する、請求項1から7までのいずれか1項記載の方法。
  9. あらかじめネットワークエレメント(BS1)が当該のグループ(MC1)の加入者機に少なくとも1つの情報信号、すなわちどのチャネル(PICH)でグループページングインディケータ信号(GPI1)が送信されるかおよび/またはどのチャネル(PCH)で伝送すべきグループメッセージ(GN1)に関する別の情報(GI、ページング理由)が送信されるかについての信号を伝達しておく、請求項1から8までのいずれか1項記載の方法。
  10. グループページングインディケータ信号(GPI1)および/または伝送すべきグループメッセージ(GN1)に関する別の情報(GI、ページング理由)を伝送するためにそれぞれ1つずつチャネル(PICH,S−CCPCH/PCH)を専用に設ける、請求項1から9までのいずれか1項記載の方法。
  11. グループページングインディケータ信号(GPI1)および/または伝送すべきグループメッセージ(GN1)に関する別の情報(GI、ページング理由)を伝送するために、加入者機(UE11)そのものおよび/または少なくとも1つのネットワークエレメント(BS1)でそれぞれ1つずつの専用のチャネル(PICH,S−CCPCH/PCH)を一義的に計算する、請求項1から10までのいずれか1項記載の方法。
  12. 加入者機として移動無線機、例えば移動電話機を使用する、請求項1から11までのいずれか1項記載の方法。
  13. 請求項1から12までのいずれか1項記載のグループメッセージの報知方法にしたがって駆動されるように構成されていることを特徴とする無線通信システム(FCS)の加入者機(UE11)。
  14. 請求項1から12までのいずれか1項記載のグループメッセージの報知方法を実行することを特徴とする無線通信システム(FCS)。
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