JP2006033820A - 通信システムにおける通知座標の周期的送信 - Google Patents

Abstract

【課題】受信デバイスのバッテリ電力消費量が小さく、通知の取得逃しおよび誤報の確率が低いことが保証されるＭＩＣＨ構造に基づく通知メカニズムを提供する。
【解決手段】Ｋ個の通知インジケータは、フレームあたり１つずつ周期的に送信される。各フレーム内の通知インジケータをインデックスしている通知インジケータ識別子を取得する目的で、複数の通知識別子がＫ次元空間に配置される。この空間のＫ個の座標のそれぞれは、Ｎ_ｎｉ個の値をとることができ、Ｎ_ｎｉは、フレームあたり伝えられる通知インジケータの数である。Ｋ次元空間内にｎ番目の通知シーケンスがマッピングされている位置のｉ番目の座標Ｘ_ｉ，ｎは、式ｉ＝Ｍ ｍｏｄ Ｋを満たすフレーム番号を持つフレーム内のｎ番目の通知シーケンスに属している通知インジケータの識別子を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、特殊なイベントを１基以上の受信器に通知することが要求される通信システムに関する。特に、本発明は、マルチフレームに基づく通知処理に関する。

各デバイスとの個別接続が確立されないネットワークにおいては、着信、データの到着、特定のサービスの要求などのイベントについて、デバイスがアイドル状態でありデバイスの機能の一部が使用不可能であるときに、デバイスに通知する必要がある。ネットワークデバイスは、ネットワーク上の出来事に注意を払う必要があることをデバイスに伝える通知を探す目的で、所定の瞬間にネットワーク上のデータストリームを監視する。

そのようなネットワークのよく知られている一例は、無線ネットワークであり、特に、セルラーネットワークである。セルラーネットワークの特殊な例として、ＵＭＴＳについて以下に詳細に説明する。

ページング処理は、通信システムにおける最も基本的な処理の１つである（概要については、Harri Holma、Antti Toskalaの「WCDMA for UMTS, radio access for third generation mobile communications, second edition」（John Wiley & Sons, Ltd.）を参照）。ページング処理は、移動端末（ＵＭＴＳにおいてはＵＥと称する）と無線アクセスネットワークとの間に定義されている処理であり、この場合、無線アクセスネットワークは、特殊イベントの発生についてＵＥに知らせ、ＵＥ側の関連する挙動をトリガーする目的に使用される。ページング処理の主たる目的は、着信（音声またはデータ）について特定のＵＥに知らせることであるが、ネットワークコンフィギュレーションの変更を示す目的と、この変更情報が送信されるセル内のすべてのＵＥに、ブロードキャスト制御チャネル（ＢＣＣＨ）を読み取るように要求する目的にも使用することができる。

この処理の最も代表的な例は、第三者によって開始される呼を確立することを目的とする、アイドルモードのＵＥのページングである。ページング処理は、図６に示してある。アイドルモードのＵＥは、オンに切り替えられており、ネットワークに登録されているが、ネットワークとの永続的な接続は確立されていない。ネットワークに登録されると、各ＵＥはページンググループに割り当てられ、ページンググループは、ページングインジケータＰＩ１０１によって識別される。アイドルモードにおいては、ＵＥは、定期的にＰＩＣＨ１００を監視し、このチャネルは、さまざまなページングインジケータのステータス（アクティブ／非アクティブ）を伝える。特定のページングインジケータがアクティブになると、それによって、対応するページンググループに属すセル内のＵＥすべてがトリガーされ、ページングチャネル（ＰＣＨ）を読み取り、ＰＩＣＨ上で受信されるページングメッセージの有効性と、ページングの対象がページンググループ全体（全体ページング（general paging））かあるいは特定のＵＥであるかとを確認する。

より詳細には、各ページンググループは、２つのパラメータによって一意に定義される。第１のパラメータは、ページングオケージョン（paging occasion）１０２であり、これは、特定のページンググループに属すＵＥがＰＩＣＨを読み取るべき瞬間を指定する。第２のパラメータは、ページングインジケータ識別子であり、これは、対象のページンググループに関連付けられている、ページングオケージョンフレーム１０２内のインジケータ１０１を識別する。

ページングオケージョンの位置は、3GPP TS 25.304v5.4.0「User Equipment (UE) procedures in idle mode and procedures for cell reselection in connected mode」に、次のように定義されている。

この式において、ＩＭＳＩは、グローバルに一意なＵＥの識別番号であり、ｎは、正の整数である。式１は、各ＵＥのページングオケージョンのシステムフレーム番号を示している。システムフレームナンバリング（ＳＦＮ）１０３は、時間軸に沿って送信フレームを識別する目的に使用される、周期実行時間カウンタ（cyclic running time counter）である。ＳＦＮは、０〜４０９５の値をとることができる。各フレーム１０２および１０４〜１１２は、長さ１０ｍｓである。ＳＦＮの定義は、３ＧＰＰ ＴＳ ２５．４０２ｖ５．３．０「Synchronisation in UTRAN Stage 2」に記載されている。さらに、ページングを目的として、時間はＤＲＸ周期（DRX cycle）１１３（不連続受信）に分割されており、この周期によって、固定数のフレーム（ＤＲＸ周期長（DRX cycle length））（この例においては１０２および１０６〜１１１）がさらに編成される。３ＧＰＰにおいては、ＤＲＸ周期１１３は、ネットワークによって設定されるパラメータであり、８フレーム（０．０８ｓ）〜５１２フレーム（５．１２ｓ）の間で変化させることができる。各ＵＥは、ＤＲＸ周期１１３ごとに一回、ページングオケージョンに対応するフレーム１０２においてウェイクアップし、ＰＩＣＨ１００を通じて送信される、自身に関連するページングインジケータ１０１を監視する。

特定のページンググループに関連するページングインジケータ識別子（paging indicator identifier）は、次のように、ＵＥ識別子であるＩＭＳＩにも依存する（上記に引用した３ＧＰＰ ＴＳ ２５．３０４ｖ５．４．０から）。

この式において、Ｎ_ｐ＝（１８，３６，７２，１４４）は、3GPP TS 25.211v5.5.0「Physical channels and mapping of transport channels onto physical channels」に定義されている、ＰＩＣＨフレームあたりのページングインジケータの数である。

ＵＥページンググループのページングインジケータ識別子に対応するページングインジケータＰＩ１０１が、ＵＥページンググループのページングオケージョンフレームの１つの間にアクティブになると、そのＵＥはＰＣＨ（ページングチャネル）を読み取る。

物理チャネルＰＩＣＨの構造は、3GPP TS 25.211v5.5.0に指定されている。１つのフレーム２００は、図７に示したように、長さ１０ｍｓであり、３００個のビット２０１，２０２に分割されている。最後の１２個のビット２０２は使用されておらず、将来的な用途に確保されている。最初の２８８個のビット２０１は、Ｎ_ｐ個のページングインジケータに分割されており、Ｎ_ｐはネットワークによって設定される。ページングインジケータＰＩは、時間的に局所的な干渉（time-localised interference）に対抗する目的で、次の式に示すように、ＳＦＮに基づくページング位置ｑにさらにマッピングされる。

各ＰＩの長さＬは、Ｎ_ｐに応じて２個の連続するビット（Ｎ_ｐ＝１４４）から１６個の連続ビット（Ｎ_ｐ＝１８）までの間で変わる。ＰＩがアクティブになると、対応するＬ個のビットのすべてが１に設定される。それ以外の場合、これらのビットは０に設定されている。

ページング処理のパフォーマンスは、２つの指標、すなわち、イベント取得逃し（missed event）の確率Ｐ_ｍと、誤報（false alarm）の確率Ｐ_ｆとによって測定される。イベント取得逃しは、送信器と受信器との間のインタフェースの信頼性が低いことに起因する復号化エラーを理由として、ＵＥがページングメッセージを検出できないときに発生する。誤報は、ＵＥによって行われるページング判定が正の結果であるが、そのＵＥが実際にはページング対象ではなかったときに発生する。これは、一般的には、いくつかのＵＥが同じページンググループを共有しているために起こる。誤報は、信頼性の低いインタフェースに起因することがある。

ページング処理のパフォーマンスは、ＰＩＣＨ送信電力、フレームあたりのページングインジケータの数Ｎ_ｐ、ＤＲＸ周期長という３つの要因によって強く影響される。最初の２つの要因は、イベント取得逃しの確率Ｐ_ｍ（ページを取得し損なう確率）に特に強く影響し、後の２つの要因は、主として誤報の確率Ｐ_ｆ（専用ページ（dedicated page）が送られていないにもかかわらずアクティブページを復号化する確率）に影響する。ＰＩＣＨ送信電力が一定の場合、確率Ｐ_ｍは、Ｎ_ｐの値が低いとき（例：１８）よりもＮ_ｐが高い値（例：１４４）に設定されているときに、ずっと高くなる。当然ながら、正確な値は、ＵＥの受信器のパフォーマンスに依存する。この態様についてはこれ以上詳しく説明しないが、低いＮ_ｐ値は低いＰ_ｍを示唆することを念頭に置いておかれたい。残念ながら、このパラメータは、誤報の確率に対しては逆に影響し、Ｐ_ｆとＰ_ｍとの間でのトレードオフが必要である。実際には、受信が完全であると想定すると、誤報の確率は、次の式によって与えられるページンググループの総数（Total number of paging groups）の逆数によって決まる。

誤報の確率の典型的な値は、後の表１の右列に示してある。

ＵＭＴＳでは、ＭＢＭＳ（Multimedia Broadcast Multicast Service）の導入により、ページングの分野に新しい態様がもたらされた。

ＭＢＭＳにおいては、サービス（ビデオクリップ、データのダウンロードなど）は、事前定義されたサービスエリアにブロードキャストされ、そのサービスをあらかじめサブスクライブしている１基以上のモバイルデバイスが同時に受信する。ＭＢＭＳのアーキテクチャと、ＭＢＭＳが行うことのできる機能の概要は、3GPP TS 23.246v6.2.0「Architecture and functional description」に記載されており、ＭＢＭＳの無線の側面は、現在、3GPP TS 25.346v6.0.0「Introduction of the Multimedia Broadcast Multicast Service (MBMS) in the Radio Access Network (RAN) stage 2」に標準化されている。ＭＢＭＳの主たる目的は、同じ情報をいくつかのモバイルデバイスに同時に送信できるようにすること（ポイントツーマルチポイント送信：ＰｔＭ）である。従って、ネットワークは、そのデータを送信する目的で、対象のモバイルデバイスのそれぞれへの個別リンクを確立する必要がない。現在、ＭＢＭＳサービスをＵＭＴＳシステムに導入する目的で、３つの新しいチャネルが標準化されている。ＭＴＣＨ（ＭＢＭＳトラフィックチャネル）は、ＰｔＭ送信時にＭＢＭＳデータコンテンツ自体を１つのセル内のいくつかのＵＥに伝えるものと予測されている。ブロードキャストサービスにおける対象のＵＥが数基のみである場合、別の個別無線リンクが確立された後、ネットワークは通常のＤＰＣＨチャネルに頼ることができる（ポイントツーポイント送信ＰｔＰ）。さらには、２つの制御チャネルが導入されている。ＭＣＣＨ（ＭＢＭＳ制御チャネル）は、現在のＭＢＭＳコンフィギュレーションをブロードキャストし、ＭＢＭＳ固有のパラメータまたはメッセージを伝える。ＭＩＣＨ（ＭＢＭＳインジケータチャネル）は、ＵＥへの通知目的に使用される。

ＭＢＭＳをサポートするために必要な機能の１つは、ＭＢＭＳ通知処理であり、ネットワークは、この処理を使用して、特定のサービスを受けようとするＵＥに、送信が行われることを通知し、必要なコンフィギュレーションパラメータを伝える。この機能の設計上の主たる基準は、ＵＥのバッテリ消費量と、あらゆる種類の摂動（perturbation）に対する伝送のロバスト性と、誤報の確率が低いことである。残念ながら、これらの設計目標は互いに矛盾し、一般には、ＵＥのバッテリ消費量と誤報の確率との間でのトレードオフが必要である。例えば、１つ以上のＭＢＭＳサービスに参加しているＵＥは、ＭＩＣＨを定期的に監視するバックグラウンドプロセスを実行する必要がある。ＭＩＣＨを頻繁に読み取ることにより、誤報の確率を減少させ、シグナリングのロバスト性を高め、通知の遅延時間を短縮することができるが、ＵＥの電力消費量に重大に影響する。

ＭＢＭＳの場合、上記に引用した３ＧＰＰ ＴＳ ２５．３４６ｖ６．０．０に提示されている現在の有効な想定は、ページング処理をできるだけそのまま利用することである。各ＭＢＭＳサービスは、ＭＢＭＳサービス識別子に基づいてＭＢＭＳサービスグループにマッピングされ、例えば、ＵＥは、ＵＥ識別子（ＩＳＩＭ）に基づいてページンググループ上にマッピングされる。ＭＢＭＳサービスグループは、通知識別子によって識別され、通知識別子は、ページングインジケータ識別子のコンセプトによく似ている。ＭＢＭＳサービスの識別子と、対応するＭＢＭＳサービスグループの通知識別子との間のマッピング関数は、指定されておらず、現在までに具体的な提案はなされていないが、最終的に指定された場合、式２に示したものに類似するマッピング関数がおそらく使用される。ＭＢＭＳサービスの識別子の数は、現在、２^２４と予測されているのに対して、ＭＢＭＳサービスグループの数は、標準化される通知処理に依存する。しかしながら、ＭＢＭＳサービスグループのコンセプトが、3GPPのR1-040536「False Alarm on MICH」に提示されているいくつかの提案のように標準化されるとは限らず、3GPP TSG RAN1 Meeting #37(Qualcomm社)は、このコンセプトを必要としていない。

さらには、図８に示した新しいＭＢＭＳインジケータチャネル（ＭＩＣＨ）３００が導入されており、これは、ＰＩＣＨ１００と同じフレーム構造を利用する。このチャネルには、フレームあたりＮ_ｎｉ個のＭＢＭＳ通知インジケータＮＩが含まれ、Ｎ_ｎｉの値は、ＰＩＣＨによって伝えられるフレームあたりのページングインジケータＮ_ｐの数とは異なっていてもよい。各ＭＢＭＳサービスグループの各通知識別子には、ＭＩＣＨフレーム内の通知インジケータＮＩ３０１が関連付けられる。各ＮＩは、Ｎ_ｎｉに応じてＬ個のビットから構成され、Ｌは、２個のビット（Ｎ_ｐ＝１４４）から１６個のビット（Ｎ_ｐ＝１８）までの間で変わる。ＮＩがアクティブになると、対応するＬ個のビットすべてが１に設定される。それ以外の場合、これらのビットは０に設定されている。ＭＩＣＨフレームは、変更期間（Modification Period）３０２にさらに編成されており、この変更期間は、セルにおいて考慮される最長のＤＲＸ周期と少なくとも同じ長さを持つ必要がある。通知されるＭＢＭＳサービスグループは、変更期間の間は同じであり、通知されるＭＢＭＳサービスグループを監視しているＭＢＭＳのＵＥが、次の変更期間にＭＣＣＨを通じてブロードキャストされる情報を読み取る。

ページング処理に関する主たる違いは、ＭＢＭＳにはページングオケージョンのコンセプトが存在しないことであり、なぜなら、ＭＢＭＳサービスの通知は、変更期間を構成しているフレームすべてにわたって伝えられるためである。このように実行されるのは、セル内のアイドルモードのＵＥすべてに通知を届けるためである。アイドルモードのＵＥがＭＩＣＨを読み取るべき時期は、現時点では指定されていないが、１つの可能な解決策は、ページング処理によって定義されているページングオケージョン１０２においてＭＩＣＨを確認することである。なぜなら、図８に示した通常のページング処理の場合、ＵＥはいずれにしてもＰＩＣＨを監視する必要があるためである。このことは電力の節約につながる。なぜなら、ページングおよびＭＢＭＳ通知では、ＤＲＸ周期あたり受信器を一回起動するのみでよいためである。

標準のページング処理の場合、ページングオケージョンによって認識されるＭＢＭＳサービスグループ間では時分割多重化が行われないため、ＭＢＭＳサービスグループの総数は、ページンググループの数よりも大幅に少ない。ＭＢＭＳサービスグループの総数は、容易に導くことができ、Ｎ_ｎｉに等しい。ページング処理に関しては、ＭＢＭＳサービスグループの規模は、誤報の確率Ｐ_ｆと、通知を取得し損なう確率Ｐ_ｍとに影響する。低いＰ_ｍを保証するためには、Ｎ_ｎｉを低い値に設定する必要がある。しかしながら、このことは、Ｐ_ｆにはマイナスに影響する。従って、時間分離が失われることを通知インジケータの数を増やすことによって補正できないため、ＭＢＭＳの誤報の確率は、表１の第２列に示したように、ページング処理の場合よりも大幅に高い。

ＭＩＣＨにおける誤報の確率を低減する目的で、現在、３ＧＰＰでは２つの主たる提案が考慮されている。一つは、Ｓａｍｓｕｎｇ社がR1-040520「Reducing the false alarm probability on MICH decoding」（3GPP TSG RAN1 Meeting #37(Samsung)）において提案したものであり、ＭＢＭＳサービスグループは、１つのＭＩＣＨフレーム内の対応する通知インジケータによって伝えられるＫ個の通知インジケータ識別子の特定の組み合わせによって識別される。２つ目の提案は、Ｑｕａｌｃｏｍｍ社からなされたものであり、ＭＢＭＳサービス識別子のそれぞれを、変更期間を構成している連続するフレームにわたる対応する通知インジケータによって伝えられる通知インジケータ識別子のシーケンスに直接的にマッピングすることを提案している（上記に引用した３ＧＰＰ Ｒ１−０４０５３６を参照）。この方式では、フレームあたり１つの通知インジケータ識別子が伝えられる。ＵＥは、ＭＢＭＳサービスが通知されたかを判定する目的で、このシーケンスからＫ個のインジケータを読み取る。

以下では、最初の方式を「インジケータ組み合わせ方式」と称し、後の方式を「インジケータシーケンス方式」と称する。

容易に理解される点として、いずれの提案も、通知を伝えるのに、単一要素メッセージ（single element message）（１つの通知インジケータ）を利用するのではなく、マルチコンポーネントメッセージ（multi-component message）を利用している（いくつかの通知インジケータが使用される）。これらの提案の主たる違いは、インジケータ組み合わせ方式では、同じフレームの通知インジケータ識別子を使用するのに対して、インジケータシーケンス方式では、いくつかのフレームに分散している通知インジケータを考慮することである。さらに、強調しておくべき点として、３ＧＰＰ Ｒ１−０４０５３６（インジケータシーケンス方式）では、ＭＢＭＳサービスは直接的に通知され、ＭＢＭＳサービスをＭＢＭＳサービスグループにマッピングする中間段階は存在しない。

ＭＢＭＳサービスグループのそれぞれを同じフレーム内の通知インジケータ識別子の組み合わせにマッピングする３ＧＰＰ Ｒ１−０４０５２０の提案（インジケータ組み合わせ方式）では、ＭＢＭＳサービスグループの規模が増大し、従って誤報の確率が減少するというメリットがある。

ＭＢＭＳサービスグループの数は、次の式によって与えられる。

この式において、Ｋは、１つのＭＢＭＳサービスグループに考慮される１つのフレーム内の通知インジケータの数を表す。

Ｎ_ｎｉ＝１８、Ｋ＝２の場合、ＭＢＭＳサービスグループの数は１５３である。

この提案の主たる欠点は、（同じフレーム内で）複数のＭＢＭＳ通知が同時に実行される場合、誤報の確率が増大することである。なぜなら、重なりの影響が懸念されるためである。このことは図９に示してある。ここでは、通知インジケータ４０１，４０２はＭＢＭＳサービスグループ１に関連付けられており、通知インジケータ４０２，４０３はＭＢＭＳサービスグループ２に関連付けられており、通知インジケータ４０３，４０４はＭＢＭＳサービスグループ３に関連付けられている。この場合、ＭＢＭＳサービスグループ１および３を同時に通知すると、ＭＢＭＳサービスグループ２に関心のあるＵＥがトリガーされ、これらのＵＥに対する誤報が発生する。さらに、ＭＢＭＳサービスグループ識別子と通知インジケータ識別子との間の単純かつ実現可能なマッピングは、現在までに提案されていない。

インジケータ組み合わせ方式の場合の誤報の確率Ｐｆの一例は、上記の表１の第３列に示してある。

Ｑｕａｌｃｏｍｍ社は、３ＧＰＰ Ｒ１−０４０５３６の中で、ＭＢＭＳサービス識別子のそれぞれを、変更期間にわたって送信される通知インジケータ識別子のシーケンスに直接的にマッピングすることを提案している（インジケータシーケンス方式）。ＵＥは、このシーケンスからＫ個の通知インジケータを読み取る。これを図１０に示す。図１０に示した例においては、Ｋは２に等しい。ＵＥは、ＵＥのページングオケージョン１０２から開始して、ＭＩＣＨ３００のフレーム５０３，５０４内の２つの通知インジケータ５０１，５０２を読み取る。通知インジケータ５０１，５０２のいずれも正である場合、対応するＭＢＭＳサービス識別子の通知が存在するものと想定され、通知の原因についての情報がＭＣＣＨから受信される。

この方式では、区別することのできるＭＢＭＳサービス識別子の数は、ＵＥが読み取る通知インジケータの数に依存する。これは次の式によって与えられる。

この式において、Ｋは、読み取られる通知シーケンスの通知インジケータの数を表す。

区別可能なＭＢＭＳサービスの数は、ある意味では、ＭＢＭＳサービスグループの数に似ており、なぜなら、いずれも誤報の確率に同じ影響を与えるためである。

Ｎ_ｎｉ＝１８、Ｋ＝２の場合、区別可能なＭＢＭＳサービスの数は３２４であり、これは、インジケータ組み合わせ方式の場合よりも大幅に大きい。

さらに、この手法では、相異なる通知メッセージが重なる可能性が、Ｓａｍｓｕｎｇ社の手法の場合と比較して大幅に小さい。このため、この手法は、複数の通知が同時に行われる場合におけるロバスト性が高く、従ってより有利である。

３ＧＰＰ Ｒ１−０４０５３６では、シフトレジスタ構造を使用し、擬似乱数生成器を用いて通知インジケータ識別子シーケンスを生成することを提案している。疑似乱数生成器は、過去の数列に基づいて疑似乱数列を反復的に生成する。生成器の規則が既知であるとき、数列は完全に求められ、初期値（生成種）と開始時刻（変更期間の開始時）によって定義される。残念ながら、この方式では、ＵＥは、同じ数列生成器を絶え間なく実行することによって数列の展開を認識する必要がある。このことは特に不適切である。なぜなら、ＵＥが知る必要があるのは、数列の値のうち、ＵＥが実際にＭＩＣＨを読み取るＫ個のＳＦＮにおける値のみであるためである。

インジケータシーケンス方式の場合の誤報の確率Ｐｆの一例は、上記の表１の第４列に示してある。

上記に強調したように、イベントの取得逃しの確率を決めるのは、主として、ＭＩＣＨの送信電力と通知インジケータの長さであり、この態様については本発明では扱わない。先の表１と後の表２に示したように、現在のところ、通知シーケンスを使用することは、誤報の確率に関するパフォーマンスが最良となるが、３ＧＰＰ Ｒ１−０４０５３６に提案されている通知シーケンス方式では、いくつかのバックグラウンド処理が必要であり、従って、バッテリの寿命に関しては最適ではない。

本発明の目的は、受信デバイスのバッテリ電力消費量が小さいことと、通知の取得逃しおよび誤報の確率が低いこととが保証される、ＭＩＣＨ構造に基づく通知メカニズムを提供することである。

この目的は、請求項１による方法と、請求項６によるデバイスと、請求項７によるコンピュータ可読媒体と、請求項８によるデバイスと、請求項９によるコンピュータ可読媒体と、請求項１０による通信システムとによって達成される。

この目的は、Ｋ個の通知インジケータ識別子のシーケンスを通知識別子に割り当てるステップと、通知識別子に対する通知が存在する場合、シーケンスに属している通知インジケータ識別子によって識別される通知インジケータのすべてを正に設定するステップと、通知インジケータを通信ネットワークを介して送るステップと、を含んでいる方法であって、通知インジケータのそれぞれが、少なくとも１ビットで構成されており、フレーム構造を有するチャネルを通じて連続的に送信され、シーケンスが、フレームあたり正確に１つの通知インジケータ識別子を有し、シーケンスが、Ｋ個のフレームの期間ごとに繰り返され、通知識別子が、Ｋ次元空間に配置されており、Ｋが１よりも大きく、通知識別子のそれぞれに一組のＫ個の座標が関連付けられており、通知インジケータ識別子のシーケンスがＫ個の座標で構成されている方法、によって達成される。

本発明の態様においては、通信システムのデバイスにおいて実行される、通知の方法は、Ｋ個の通知インジケータ識別子のシーケンスを通知識別子に割り当てるステップと、通知識別子に対する通知が存在する場合、シーケンスに属している通知インジケータ識別子によって識別される通知インジケータのすべてを正に設定するステップと、通知インジケータを通信ネットワークを介して送るステップと、を含んでおり、通知インジケータのそれぞれが、少なくとも１ビットで構成されており、フレーム構造を有するチャネルを通じて連続的に送信され、シーケンスが、フレームあたり正確に１つの通知インジケータ識別子を有し、シーケンスが、Ｋ個のフレームの期間ごとに繰り返され、通知識別子が、Ｋ次元空間に配置されており、Ｋが１よりも大きく、通知識別子のそれぞれに一組のＫ個の座標が関連付けられており、通知インジケータ識別子のシーケンスがＫ個の座標で構成されている。

本発明の他の態様においては、通知生成器とネットワークインタフェースとを備えている、通信システムのデバイスは、Ｋ個の通知インジケータ識別子のシーケンスを通知識別子に割り当てるステップと、通知識別子に対する通知が存在する場合、シーケンスに属している通知インジケータ識別子によって識別される通知インジケータのすべてを正に設定するステップと、通知インジケータを通信ネットワークを介して送るステップと、を含んでいる方法であって、通知インジケータのそれぞれが、少なくとも１ビットで構成されており、フレーム構造を有するチャネルを通じて連続的に送信され、シーケンスが、フレームあたり正確に１つの通知インジケータ識別子を有し、シーケンスが、Ｋ個のフレームの期間ごとに繰り返され、通知識別子が、Ｋ次元空間に配置されており、Ｋが１よりも大きく、通知識別子のそれぞれに一組のＫ個の座標が関連付けられており、通知インジケータ識別子のシーケンスがＫ個の座標で構成されている、方法、を実行するように構成されている。

本発明のさらなる態様においては、コンピュータ可読媒体に命令が格納されており、この命令が通信システムのデバイスのプロセッサによって実行されると、デバイスは、Ｋ個の通知インジケータ識別子のシーケンスを通知識別子に割り当てるステップと、通知識別子に対する通知が存在する場合、シーケンスに属している通知インジケータ識別子によって識別される通知インジケータのすべてを正に設定するステップと、通知インジケータを通信ネットワークを介して送るステップと、を含んでいる方法であって、通知インジケータのそれぞれが、少なくとも１ビットで構成されており、フレーム構造を有するチャネルを通じて連続的に送信され、シーケンスが、フレームあたり正確に１つの通知インジケータ識別子を有し、シーケンスが、Ｋ個のフレームの期間ごとに繰り返され、通知識別子が、Ｋ次元空間に配置されており、Ｋが１よりも大きく、通知識別子のそれぞれに一組のＫ個の座標が関連付けられており、通知インジケータ識別子のシーケンスがＫ個の座標で構成されている方法、を実行する。

以下に、本発明の説明上の実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。図面においては、同一または対応する要素および構造は、同一または対応する参照数字によって示してある。本発明の原理を説明する目的で、添付の図面は本明細書に組み込まれており、明細書の一部を形成している。図面は、本発明がいかにして為され使用されるかについての例を図解して説明することのみを目的としており、本発明を制限するものと解釈されないものとする。さらなる特徴および利点は、添付の図面に図解してある本発明の以下の具体的な説明から明らかになるであろう。

本発明は、通知座標の周期的な送信に基づく、マルチフレーム通知メッセージングの新しい方法を提供する。以下では、この方法を「周期的通知シーケンス方式」と称する。

本発明による方法は、通知を必要とし、かつフレーム型データ構造を有する各種の有線および無線ネットワークに適用することができるが、以下では、３ＧＰＰに定義されているものなど、ＵＭＴＳにおけるＭＢＭＳ通知の例について、一般性を失うことなく説明する。これ以外にも、他の規格の有線ローカルエリアネットワークまたは無線ネットワークを使用して適用することも考えられる。例えば、有線ローカルエリアネットワークのデバイスをウェイクアップさせる目的に、通知を使用することができる。

図１を参照する。空間６００は、有限長Ｋの通知シーケンスを含んでいるものと考えられる。図１に示した例においては、Ｋの値は３である。

次の式は、可能な通知シーケンスの数を与える。

３ＧＰＰでは、生成される通知シーケンスの数に応じて、特定のＭＢＭＳサービスグループに通知シーケンスを関連付けるか、または、ＭＢＭＳサービスを直接的に識別することができる。これは、シーケンス長と、フレームあたりの通知インジケータの数とに依存する。例えば、Ｎ_ｎｉ＝１８、Ｋ＝６の場合、通知シーケンスの数は、３ＧＰＰ ＴＳ ２９．８４６ｖ１．３．１において現在予測されるＭＢＭＳサービス識別子の数よりも多くなり、この場合には、ＭＢＭＳサービスグループを導入する必要がない。

図１に示したように、空間６００は、複数の通知識別子（例：ＭＢＭＳサービスグループ識別子またはＭＢＭＳサービス識別子）を表しており、Ｋ次元空間とみなすことができる。各通知識別子は、次のようにＫ個の座標のセットによって識別することができる。

この式において、Ｘ_ｉ，ｎ∈［０，Ｎ_ｎｉ−１］であり、ｎは、ｎ番目の通知シーケンスの通知識別子である。

通知インジケータが、以下の規則に基づき、ＳＦＮによって識別されるフレーム内で座標Ｘ_ｉ，ｎ６０１，６０２，６０３によって識別されるときに、ｎ番目の通知シーケンスのｉ番目の通知インジケータ識別子を送信することを提案する。

ＳＦＮ ｍｏｄ Ｋ ＝ｉ である場合
ＭＩＣＨ上のＸ_ｉ，ｎ番目の通知インジケータをアクティブにする
終了

座標Ｘ_ｉ，ｎ６０１，６０２，６０３は、ネットワークとＵＥとによって容易に計算することができる。Ｘ_ｉ，ｎ座標を計算する１つの可能な方法は、次の一組の反復等式によって与えられる。

この式において、ｍｏｄはモジュロ演算であり、ｄｉｖは整数の除算演算である。

別の可能な方法は、次の式によって与えられる。

いずれの方法も等価であることに留意されたい。

ＭＩＣＨ上にマッピングされるインジケータの復号化が誤りなく完全に行われると想定したとき、通知シーケンスの長さとＵＥが読み取るインジケータの数（インジケータシーケンス方式）とが同じである場合、上記に示した提案は、提案されているインジケータシーケンス方式と同じ誤報確率を有する。分析結果とシミュレーション結果を表２に示し、シミュレーションにおける想定事項を表３に示した。

次に、一例として、フレームあたりの通知インジケータの数Ｎ_ｎｉ＝１８であるシステムについて考える。シーケンス長さＫ＝３の場合、１８^３＝５８３２個の通知識別子を区別することができる。サービスに通知識別子３２７７が割り当てられる場合、シーケンスを構成する通知インジケータのデカルト座標および識別子は、次のとおりである。
X_0,3277 = 3277 mod 18 = 1
X_1,3277 = ((3277-1) div 18) mod 18 = 182 mod 18 = 2
X_3,3277 = ((182-2) div 18) mod 18 = 10 mod 18 = 10
ＳＦＮが１７１３のフレームでは、
i = 1713 mod 3 = 0

従って、通知の場合、Ｘ_{０，３２７７}＝１によってインデックスされる通知インジケータを正に設定する。次のフレームにおいて、Ｘ_{１，３２７７}＝２によってインデックスされる通知インジケータを正に設定し、次のフレームにおいて、Ｘ_{３，３２７７}＝１０によってインデックスされる通知インジケータを正に設定する。通知期間の最後まで、すべての各フレームについて同じことを周期的に繰り返す。

次に、図２を参照し、この図は、Ｋ＝２の場合の例を示している。空間７００は、一辺がＮ_ｎｉの正方形として考えることができ、Ｘ_０，ｎ７０１およびＸ_１，ｎ７０２は、周知の（ｘ，ｙ）座標である。

ｎ番目の通知シーケンスは、次の式によって識別される。

座標は、次のように容易に計算される。

強調しておくべき点として、上記に提示した、Ｋ個の座標Ｘ_ｉ，ｎを計算する方法は唯一のものではなく、いくつかの別の方法も可能である（例：式（１０）に提案したように最大の座標から開始する）。Ｋ個の座標を計算する目的でどの式を選択するかは、全体的な複雑さ、またはＵＥの電力消費量に大きくは影響しない。この計算は、ＵＥが監視すべきＭＢＭＳサービス識別子がＵＥに伝えられたときに１回実行されるのみである。

通知シーケンスの数に応じて、通知識別子をＭＢＭＳサービスグループ識別子に関連付けるか、またはＭＢＭＳサービス識別子に直接関連付ける。

本発明の別の適用方法においては、通知識別子をデバイス自体の識別子とすることもできる。

次に、図３を参照する。この図は、本発明による方法を採用した模範的なフローチャートを示している。３つの列は、第１のネットワークデバイス８０１（例えばネットワークコントローラとすることができる）と、第２のネットワークデバイス８０３（例えばＵＭＴＳのＵＥとすることができる）と、これらのデバイスを接続しているネットワーク８０２の処理動作を示している。最初に、ネットワークコントローラ８０１が、ステップ８０４において、シーケンス長Ｋを定義し、ステップ８０５において、それをネットワーク８０２を通じてＵＥ８０３に送信する。この場合、ＵＥ８０３は、ステップ８０６における通知識別子（例えばサービス識別子またはサービスグループ識別子）が割り当てられているサービスをサブスクライブしていると想定する。ステップ８０７において、この識別子をＵＥ８０３に通知する。Ｋは、通知識別子を割り当てて送信した後に何らの問題なく再定義することができる。従って、ステップ８０４とステップ８０５は、ステップ８０６およびステップ８０７の後に実行することもできる。この時点で、どちらのデバイスも、ステップ８０８とステップ８０９において、上述したように通知インジケータ識別子のシーケンスを計算することができる。

ＵＥ８０３に知らせる必要があるのは、Ｋと通知識別子のみである。ＵＥがオフに切り替えられて、長時間の後にオンに切り替えられた場合、ＵＥが行う必要があるのは、通常はＫについての情報を受信することのみであり、ＵＥは、ネットワークにおいてブロードキャストされるフレーム番号と上記の式とを使用して、シーケンスの通知インジケータ識別子のうち実際のフレームに属している通知インジケータ識別子を、フレーム番号以外の同期なしに直接的に求めることができる。

例えば送信すべき新しいデータが存在するなどの理由で、与えられた通知識別子に対する通知が存在する場合（ステップ８１０において「ＹＥＳ」）、次いで、ステップ８１１において、ネットワークコントローラが、計算された通知インジケータ識別子によって識別される（各フレームの１つの）通知インジケータを正に設定する。別の通知識別子を通知する場合には、同じフレーム内で別の通知インジケータ、または同じ通知インジケータを正に設定することができる。すべての通知インジケータは負に初期化されているため、このことは、すべての通知を分離することに相当する。ステップ８１２において、すべての通知インジケータをネットワークを通じてブロードキャストする。これらの通知インジケータは、適切な時間間隔以内にＵＥ８０３が受信することができる。次いで、シーケンスに属している通知インジケータ識別子によって識別される通知インジケータについて内容を確認することができ、それぞれの通知の存在を検出することができる。この文脈においては、１つのフレームは、その間にシーケンスの１つの通知インジケータが送信される単位時間として理解される。これはＵＭＴＳフレームとすることができるが、例えばＵＭＴＳサブフレームなど、ＵＭＴＳフレームより短いかまたは長い任意の単位時間とすることもできる。

図４は、通信システムのデバイス９００の模範的な構造を示しており、このデバイスは、上述した方法に従って通知を送ることができる。このデバイスは、その他の要素のうち、特に、プロセッサ９０３と、他のネットワークとのインタフェース９０４，９０５など、上述した通知インジケータを生成する通知生成器９０１と、データのうち特にこれらの通知インジケータを通信ネットワークを介して送るネットワークインタフェース９０２とを備えていることができる。通知生成器９０１は、汎用プロセッサにおいて実行することができるように、ソフトウェアに実装するのが有利である。

図５は、通信システムのデバイス１０００を示しており、このデバイスは、デバイス９００によって送られる通知を受信して検出するようにされている。このデバイス１０００は、ネットワークから通知インジケータおよびその他の情報を受信するネットワークインタフェース１００１と、受信した通知インジケータから通知を検出する通知検出器１００２とを備えている。このデバイス１０００は、本発明を実施するのに必要ではない、プロセッサ１００３、ディスプレイ１００４、キーボード１００５などの構成要素を、さらに備えていることができる。通知検出器１００２は、汎用プロセッサにおいて実行することができるように、ソフトウェアに実装するのが有利である。

本発明の別の実施形態は、上述したさまざまな実施形態をハードウェアおよびソフトウェアを使用して実施することに関連する。上述したさまざまな方法以外に、上述したさまざまな論理ブロック、モジュール、および回路は、コンピューティングデバイス、例えば、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）あるいはその他のプログラマブルロジックデバイスなどを使用して、実施または実行できることが認識されるであろう。また、本発明のさまざまな実施形態は、これらのデバイスの組み合わせによって実行または具現化することもできる。

さらに、本発明のさまざまな実施形態は、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールによって実施するか、または、ハードウェアに直接的に実装することもできる。また、ソフトウェアモジュールとハードウェア実装とを組み合わせることも可能である。ソフトウェアモジュールは、任意の種類のコンピュータ可読記憶媒体、例えば、ＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、レジスタ、ハードディクス、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなどに格納することができる。

上述したさまざまな実施形態は、ＭＢＭＳ通知における通知の取得逃しと誤報の確率を低減することができる。従って、モバイルデバイスのバッテリ電力消費量を低減することができる。

本発明は、本発明によって構築される実施形態について説明したが、当業者には、上記の教えに照らし、添付の請求項の範囲内で、本発明の精神および意図された範囲から逸脱することなく、本発明のさまざまな修正、変形、および改良を行うことができることが明らかであろう。さらに、本文書に説明する本発明が不必要に不明瞭になることを避けるため、この分野における通常の技術を有する者が精通していると考えられる領域については、本文書では説明していない。従って、本発明は、図解を目的とした特定の実施形態によって制限されることはなく、添付の請求項の範囲によってのみ制限されることを理解されたい。

長さ３の通知シーケンスを３次元空間として表現した図である。 長さ２の通知シーケンスを２次元空間として表現した図である。 本発明の１つの実施形態による方法を採用しているフローチャートを示している。 通信デバイスの模範的な構造を示している。 別の通信デバイスの模範的な構造を示している。 ３ＧＰＰ Ｒ９９に定義されているページング処理の例を示している。 ３ＧＰＰ Ｒ９９に定義されている、ページングインジケータチャネルの模範的な構造を示している。 ３ＧＰＰによって指定されている、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の通知処理の例を示している。 通知インジケータの重なりに起因する誤報の発生を示している。 インジケータシーケンス方式によるＭＢＭＳ通知処理の別の例を示している。

Claims (10)

1. 通信システムのデバイスにおいて実行される、通知の方法であって、
   Ｋ個の通知インジケータ識別子のシーケンスを通知識別子に割り当てるステップと、
   前記通知識別子に対する通知が存在する場合、前記シーケンスに属している前記通知インジケータ識別子によって識別される通知インジケータのすべてを正に設定するステップと、
   前記通知インジケータを通信ネットワークを介して送るステップと、
   を含んでおり、
   前記通知インジケータのそれぞれが、少なくとも１ビットで構成されており、フレーム構造を有するチャネルを通じて連続的に送信され、
   前記シーケンスが、フレームあたり正確に１つの通知インジケータ識別子を有し、
   前記シーケンスが、Ｋ個のフレームの期間ごとに繰り返され、
   前記通知識別子が、Ｋ次元空間に配置されており、Ｋが１よりも大きく、
   前記通知識別子のそれぞれに一組のＫ個の座標が関連付けられており、
   前記通知インジケータ識別子のシーケンスが前記Ｋ個の座標で構成されている、方法。
2. １つのフレームにおいてＮ_ｎｉ個の通知インジケータが送信され、前記通知識別子ｎに割り当てられている前記Ｋ個の座標Ｘ_ｉが、式
   

   

   を満たしている、請求項１に記載の方法。
3. 前記シーケンス内の前記通知インジケータ識別子の送信順序が、前記フレームのナンバリングによって決定される、請求項１に記載の方法。
4. フレーム番号Ｍが、式
   

   

   を満たしているすべてのフレームにおいて、ｉ番目の座標は、前記割り当てられた通知インジケータの識別子である、請求項３に記載の方法。
5. 前記Ｋ個の通知インジケータ識別子のシーケンスを通知識別子に割り当てる前記ステップの前に、シーケンス長Ｋを定義するステップと、
   前記値Ｋを通信ネットワークを介して送るステップと、
   をさらに含んでいる、請求項１に記載の方法。
6. 通知生成器とネットワークインタフェースとを備えた、通信システムのデバイスであって、
   Ｋ個の通知インジケータ識別子のシーケンスを通知識別子に割り当てるステップと、
   前記通知識別子に対する通知が存在する場合、前記シーケンスに属している前記通知インジケータ識別子によって識別される通知インジケータのすべてを正に設定するステップと、
   前記通知インジケータを通信ネットワークを介して送るステップと、
   を含んでいる方法であって、
   前記通知インジケータのそれぞれが、少なくとも１ビットで構成されており、フレーム構造を有するチャネルを通じて連続的に送信され、
   前記シーケンスが、フレームあたり正確に１つの通知インジケータ識別子を有し、
   前記シーケンスが、Ｋ個のフレームの期間ごとに繰り返され、
   前記通知識別子が、Ｋ次元空間に配置されており、Ｋが１よりも大きく、
   前記通知識別子のそれぞれに一組のＫ個の座標が関連付けられており、
   前記通知インジケータ識別子のシーケンスが前記Ｋ個の座標で構成されている方法を、
   実行するように構成されている、デバイス。
7. 命令が格納されているコンピュータ可読媒体であって、前記命令が通信システムのデバイスのプロセッサによって実行されたときに、前記デバイスが、
   Ｋ個の通知インジケータ識別子のシーケンスを通知識別子に割り当てるステップと、
   前記通知識別子に対する通知が存在する場合、前記シーケンスに属している前記通知インジケータ識別子によって識別される通知インジケータのすべてを正に設定するステップと、
   前記通知インジケータを通信ネットワークを介して送るステップと、
   を含んでいる方法であって、
   前記通知インジケータのそれぞれが、少なくとも１ビットで構成されており、フレーム構造を有するチャネルを通じて連続的に送信され、
   前記シーケンスが、フレームあたり正確に１つの通知インジケータ識別子を有し、
   前記シーケンスが、Ｋ個のフレームの期間ごとに繰り返され、
   前記通知識別子が、Ｋ次元空間に配置されており、Ｋが１よりも大きく、
   前記通知識別子のそれぞれに一組のＫ個の座標が関連付けられており、
   前記通知インジケータ識別子のシーケンスが前記Ｋ個の座標で構成されている方法を実行する、
   コンピュータ可読媒体。
8. 通知生成器とネットワークインタフェースとを備えた、通信システムのデバイスであって、請求項６に記載の通信システムのデバイスによって送られる通知を受信および検出するように構成されている、デバイス。
9. 命令が格納されているコンピュータ可読媒体であって、前記命令が通信システムのデバイスのプロセッサによって実行されたときに、前記デバイスが、請求項６に記載の通信システムのデバイスによって送られる通知を受信および検出する、コンピュータ可読媒体。
10. 請求項６に記載の少なくとも１基のデバイスと、請求項８に記載の少なくとも１基のデバイスと、前記デバイスを接続するネットワークと、を備えている、通信システム。

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