JP2008508779A - 無線通信システムでページング周期割り当て方法 - Google Patents

無線通信システムでページング周期割り当て方法 Download PDF

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Abstract

【課題】広帯域無線接続システム(Broadcasting Wireless Access System)のページング(paging)方法において、遊休モード(idle mode)にある端末に様々なページング周期を割り当てるための方法に関する。
【解決手段】遊休モードを支援する通信システムにおいて移動端末にページング周期を割り当てる方法において、前記移動端末から希望するページング周期が要請される段階と、
前記移動端末から要請された希望ページング周期と移動端末のサービング基地局が属したページンググループで共通して使用している基本ページング周期とを用いて前記移動端末に実際に割り当てるページング周期を算出する段階と、前記算出されたページング周期を前記移動端末に割り当てる段階と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図1

Description

本発明は、広帯域無線接続システムのページング(paging)方法に係り、具体的には、遊休モードにある移動端末に様々なページング周期を割り当てるための方法に関する。
広帯域無線接続システム(Broadcasting Wireless Access System)では、移動端末の電力消耗を最小化するために遊休モード(idle mode)を支援している。遊休モード中に、移動端末は、同一のページング領域(Paging Zone)に含まれる基地局間を移動する際にハンドオフを行う必要がない。したがって、移動端末は、ハンドオフを行うための上り(Uplink)情報を転送しなくて済むため、その分、電力消耗を低減できる。
次に、遊休モードの動作について説明する。
ページング領域は、ページンググループ(Paging Group)という複数の基地局が担当する全体領域と定義され、同一のページング領域に含まれる基地局は、同一のページング周期(Paging_Cycle)とページングオフセット(Paging_Offset)を有する。
移動端末は、基地局に遊休モードへの切り替えを要請することができ、当該基地局は、自分のページング領域識別子(Paging−group ID)とそれによるページング周期及びページングオフセットを前記端末に伝達する動作を行う。このような動作によって前記移動端末は遊休モードに切り替わることができ、遊休モードの間に、移動端末は、前記基地局から伝達された前記ページング周期ごとに前記基地局から放送(broadcast)形態に伝達されるページングメッセージを介して引き続き遊休モードを維持するか、終了するかを判断することができる。
遊休モードにある移動端末が転送すべきトラヒック(traffic)が発生した場合、前記移動端末は、いつでも遊休モードを終了することができる。また、ページング領域に属する基地局から前記遊休モードにある移動端末へ伝達すべきトラヒックが発生した場合、基地局は、ページングを介して、前記遊休モードにある移動端末が遊休モードを終了するようにすることができる。前記遊休モードにあった移動端末が移動して他のページング領域に移動する、または、前記ページング領域に属する基地局との動機を喪失するなどの理由から、定められた時間にページングを受信できない場合、該当の移動端末は遊休モードを終了する。
したがって、遊休モードに入った移動端末には、受信または転送すべき情報がない限り、周期的なページングを正常に受信することによって、ハンドオフを行わずにも同一のページング領域における自由な移動が保障される。
1)ページング領域の構成
一つのページング領域を構成するためには、下記の表1のような形式のバックボーンメッセージ(Paging−group−action)が使用される。該バックボーンメッセージ(backbone message)は、基地局間に有線上で伝達され、動作(Action)ビットの組み合わせによって、下記の4用途に用いられる。
Figure 2008508779
一つの基地局は一つ以上のページング領域に属することができるため、前記バックボーンメッセージは複数個のページンググループに関する情報を含むことができる。前記バックボーンメッセージ(Paging−group−action)から、基地局は、各ページング領域で用いられるページング周期とページングオフセットを確認できる。したがって、前記バックボーンメッセージを介して基地局をページンググループに動的に割り当てることが可能である。
2)遊休モードへの切り替え
移動端末は遊休モードに切り替えるためにMAC(media access control)メッセージの一つである登録解除要請(DREG_REQ)メッセージを使用する。該DREG_REQメッセージの形式を、下記の表2に示す。
Figure 2008508779
前記移動端末は、DERG_REQメッセージの登録解除要請コード(De−registration Request Code)を0x01に設定してサービング基地局に伝達することによって、自身が遊休モードに切り替えることを要請できる。この時、前記移動端末は、所望のページング周期をサービング基地局に伝達することができる。
前記DERG_REQメッセージを受け取ったサービング基地局は、登録解除命令(DREG_CMD)メッセージを介して前記移動端末の登録解除要請に応答できる。該DREG_CMDメッセージの形式を、下記の表3に示す。
Figure 2008508779
サービング基地局は、下記の表4に示すDREG_CMDメッセージの動作コード(Action Code)を通じて移動端末の遊休モードへの切り替えを許容する(動作コード=0x05)、一定時間後に前記移動端末が再び遊休モードへの切り替えを要請するようにする(動作コード=0x06)、または、前記基地局がDREG_CMDメッセージを転送するまで前記移動端末がそれ以上遊休モードへの切り替えを要請しないようにすることができる(動作コード=0x07)。
また、前記サービング基地局は、TLV(Type,Length and Value)を通じて、該当の移動端末が遊休モードの間に使用するページンググループID、ページング周期及びページングオフセットを前記移動端末に伝達できる。
Figure 2008508779
遊休モードに切り替わった移動端末は、予め定められたページング周期とページングオフセットを用いて、放送(Broadcast)形態に伝達されるページングメッセージ(MOB−PAG_ADV)を受信できる。このページングメッセージ(MOB−PAG_ADV)は、下記表5のような形式を有する。前記移動端末は、前記ページングメッセージ(MOB−PAG_ADV)を受信して、前記移動端末の遊休モードを保持する、または、遊休モードを終了することが可能である。
Figure 2008508779
上述した従来技術における最も大きい問題点は、同一のページング領域に属する全ての移動端末は、遊休モードにおいて一つのページング周期のみを有することができるという点である。したがって、相対的に少ない量の電力を持っている移動端末がより長いページング周期を要求しても、既にページング領域を構成するに当たって決定されたページング周期を従うしかないという不合理な側面が発生してしまう。特に、既存のDREG_REQとDREG_CMDのTLVエンコーディングパラメータ(Encoding parameter)に含まれているページング周期要求(Paging Cycle Request)領域は、全く無意味になるという問題点があった。
また、基地局は、1ページング領域で同時に多い移動端末が遊休モードに切り替える場合、毎ページング周期ごとに放送形態に伝達されるページング(MOV_PAG−ADV)メッセージに全ての端末のMACアドレス(24ビット)を含めなければならないため、ページング(MOV_PAG−ADV)の長さが大きく増加するという短所があった。
したがって、本発明の目的は、遊休モードへの切り替えを要請する移動端末に様々な長さのページング周期を割り当てる方法を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明に係るページング周期割り当て方法は、遊休モードを支援する通信システムにおいて移動端末にページング周期を割り当てる方法において、
移動端末から希望するページング周期が要請され、前記移動端末から要請された希望ページング周期と移動端末のサービング基地局が属したページンググループで共通して使用している基本ページング周期とを用いて前記移動端末に実際に割り当てるページング周期を算出し、前記算出されたページング周期を前記移動端末に割り当てることを特徴とする。
本発明の他の様相として、前記算出されたページング周期ごとに前記移動端末にページング(MOB_PAG−ADV)メッセージを転送し、前記サービング基地局の属するページンググループの他の基地局に、前記移動端末に割り当てられたページング周期に関する情報を転送することを特徴とする
本発明の他の様相として、前記算出されたページング周期は、前記希望ページング周期に最も近接するように前記基本ページング周期の整数倍で算出されることが好ましい。
また、前記ページング周期が要請される段階は、前記希望ページング周期に関する情報が含まれた遊休モードへの切り替えを要請する第1メッセージを、前記移動端末から受信する段階であることが好ましく、前記第1メッセージは、登録解除要請(DREG_REQ)メッセージであることがより好ましい。
また、前記算出されたページング周期を前記移動端末に割り当てる段階は、前記算出されたページング周期に関する情報が含まれた遊休モードへの切り替えを命令する第2メッセージを、前記移動端末に送信する段階であることが好ましく、前記第2メッセージは、登録解除命令(DREG_CMD)メッセージであることがより好ましい。
また、前記他の基地局に転送されるページング周期に関する情報は、前記移動端末に割り当てられたページング周期と前記基本ページング周期との倍率(multiplier)に関する情報を含むことが好ましく、前記他の基地局に転送されるページング周期に関する情報は、ページング通知(Paging−announce)メッセージに含まれることがより好ましい。
本発明に係るページング周期割り当て方法は、サービング基地局に希望するページング周期を要請し、前記サービング基地局から前記サービング基地局の属するページンググループで共通して使用している基本ページング周期の整数倍のうち、前記希望ページング周期に最も近接するページング周期を受信することを特徴とする。
本発明の他の様相として、前記受信したページング周期ごとに、前記ページンググループに属するいずれか一つの基地局からページング(MOB_PAG−ADV)メッセージを受信することが好ましい。
また、前記ページング周期を要請する段階は、前記希望ページング周期に関する情報が含まれた遊休モードへの切り替えを要請する第1メッセージを、前記サービング基地局に送信する段階であることが好ましく、前記第1メッセージは、登録解除要請(DREG_REQ)メッセージであることがより好ましい。
また、前記ページング周期を受信する段階は、前記受信したページング周期に関する情報が含まれた遊休モードへの切り替えを命令する第2メッセージを、前記サービング基地局から受信する段階であることが好ましく、前記第2メッセージは、登録解除命令(DREG_CMD)メッセージであることがより好ましい。
(産業上の利用可能性)
本発明は、遊休モードを有する様々な通信システムで利用可能である。また、本発明は、様々な無線通信システムで利用可能であり、遊休モードを有する広帯域無線接続システムでも利用可能である。
本発明は、遊休モードを要請する移動端末に様々な長さのページング周期を割り当てるという効果がある。
また、移動端末の要請するページング周期を反映してページング周期を割り当てることができ、これにより、移動端末の電力消耗を低減できるという効果がある。
本発明は、基本ページング周期ごとにページンググループに属する全ての移動端末の24ビットMACアドレスを転送しないため、ページングメッセージ(MOB_PAG−ADV)の長さを低減できるという効果が得られる。
以下、本発明の好適な実施例について、添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。
本発明は、遊休モード(Idle Mode)にある移動端末に様々な長さのページング周期を割り当てる方法である。すなわち、本発明は、同一のページング領域内にある各移動端末が、従来のように同一長さのページング周期を有するものではなく、必要によって様々な長さのページング周期を有するようにする基地局との話し合い手順を提案する。このために、本発明は、次のような2つのページング周期割り当て方法を提示する。
第1の方法は、各移動端末が遊休モードへの切り替えを要請する際に、登録解除要請(DREG_REQ)メッセージに含まれているページング周期要求(Paging Cycle Request)を基地局がそのまま割り当てる方法である。この方法は、遊休モード状態に切り替える全ての移動端末が、異なるページング周期を有することができるため、各基地局の遊休モードにおける動作が複雑になりうる。
第2の方法は、各移動端末が要求するページング周期を、現在同一のページンググループに属する全ての基地局が共通して使用するページング周期の整数倍で割り当てる方法である。以下では、説明の便宜上、前記同一のページンググループに属する全ての基地局が共通して使用するページング周期を、基本ページング周期という。これによって、各移動端末が要求する値に近似するページング周期を許容することが可能になり、同時に1ページング領域内の全ての基地局は、1ページング周期によってページングメッセージを転送すれば良いため、第1の方法よりはその処理が相当簡単になる。
したがって、同一のページンググループに属する全ての基地局が同一のページング周期を使用する従来の方法を維持しながらも、ある程度多様なページング周期を許容できる第2の方法について説明する。
上記の表2に示すように、移動端末が遊休モードへの切り替えを要請する際にサービング基地局に転送する登録解除要請(DREQ_REQ)メッセージには、端末が要求するページング周期(Paging Cycle Request)が含まれている。ところで、あるページンググループに属する基地局は、上記表1のようなバックボーン(Backbone)メッセージ(Paging−group−action)を介して既にページング周期(基本ページング周期)が決定されているため、端末の要請するページング周期が端末の要請した通りに前記基地局によって収容される確立は、極めて稀である。
したがって、サービング基地局は、現在自分のページング周期(基本ページング周期)に整数倍をして、端末の所望するページング周期と最も近似する値を設定した後、登録解除命令(DREG_CMD)メッセージを介して端末に知らせる。このとき、ページングオフセットは、上記表1のようなバックボーンメッセージを介して定められたオフセット値を用いることができる。
ページング周期とページングオフセット値は、ページング制御部(Paging controller)で定められることが好ましい。前記ページング制御部は、前記ページング周期とページングオフセット値を算出する機能を行い、特定な基地局に含まれて機能を果たすことができ、基地局を制御する上位階層で機能を行うことができる。本実施例では、前記ページング制御部がサービング基地局に含まれているとして説明する。
前記登録解除命令メッセージが転送された後、前記サービング基地局は、ページング通知(Paging_announce)メッセージを用いて、自分と同一のページンググループに属するすべての基地局に該当の端末が遊休モードへ切り替わったことを知らせるようになる。
前記ページング通知メッセージは、下記の表7に示すように構成されることが好ましい。下記の表6は、従来のページング通知メッセージを示す。本発明の好適な一実施例によるページング通知(Paging_announce)メッセージは、従来のページング通知メッセージにページング周期乗算率(Paging Cycle Multiplier)が追加されたページング通知メッセージを意味する。前記ページング周期乗算率は、上記の表1のようなバックポーンメッセージ介して既に決定されたページング周期、すなわち、基本ページング周期と前記サービング基地局が移動端末に設定したページング周期との倍率(Multiplier)に関する情報である。したがって、サービング基地局は、本発明の好適な一実施例によるページング通知(Paging_announce)メッセージを介して、前記端末の属するページンググループの全ての基地局に前記端末との連結通報を知らせ、各基地局が同一のページング周期に前記端末をページングできるようにし、また、前記端末に、従来のページング周期(基本ページング周期)の整数倍を満足する多様なページング周期が割り当てられるようにする。
Figure 2008508779
Figure 2008508779
図2を参照して、本発明の好適な一実施例による処理流れ図を説明すると、下記の通りである。遊休モードを支援する無線通信システムに連結されうる移動端末は、遊休モードへの切り替えを要請するために、サービング基地局に登録解除要請(DREG_REQ)メッセージを転送する(S110)。前記登録解除要請メッセージを受信した前記サービング基地局は、前記登録解除要請メッセージを介して前記移動端末が要請したページング周期に最も近接したページング周期を算出する。すなわち、前記サービング基地局は、バックボーンメッセージを介して既に決定されたページング周期、すなわち、基本ページング周期の整数倍であるページング周期を算出する(S120)。前記サービング基地局は、前記算出されたページング周期に関する情報を登録解除命令メッセージに含め、前記登録解除命令メッセージを、前記移動端末に転送する(S130)。また、前記サービング基地局は、同一ページンググループに属する他の基地局に、それぞれの移動端末に割り当てられた前記ページング周期乗算率に関する情報を転送する。前記それぞれの移動端末に割り当てられた前記ページング周期乗算率に関する情報は、ページング通知(Paging_announce)メッセージを介して同一のページンググループに属する他の基地局に転送されて、同一のページンググループに属する全ての基地局に各移動端末のページング周期を知らせる(S140)。
前記サービング基地局は、本発明の好適な一実施例によって前記移動端末に割り当てられたページング周期及びページングオフセット値によって繰り返してページングメッセージ(MOB_PAG−ADV)を転送する(S150)。前記ページングメッセージは、前記サービング基地局からのみ転送されるものではない。前記サービング基地局の属するページンググループの他の基地局も前記ページングメッセージを転送することができる。前記ステップS140は、前記ステップS130以前に行われ、ステップS150以降にも行われる、または、繰り返して行われることができる。
以下、図2を参照して、本発明の好適な一実施例によってサービング基地局が多様なページング周期を割り当てる例について説明する。例えば、移動端末1(MSS 1)が登録解除要請(DREG_REQ)メッセージを介して要請したページング周期が、基地局間に転送されるバックボーンメッセージ(Paging−group−action)で定められたページング周期(基本ページング周期)に近接した値の場合、前記端末1の乗算率(multiplier)は1のはずである。また、端末2(MSS 2)が登録解除要請(DREG_REQ)メッセージを介して要請したページング周期が、基地局間に転送されるバックボーンメッセージ(Paging−group−action)のページング周期(基本ページング周期)の2倍に近接する場合、前記端末2の乗算率は2のはずである。すなわち、サービング基地局は、前記端末1には既存のページング周期(基本ページング周期)と同一のページング周期を割り当て、前記端末2には既存のページング周期(基本ページング周期)の2倍に該当するページング周期を割り当てる。前記サービング基地局は、登録解除命令(DREG_CMD)メッセージを介して前記端末1と端末2に前記割り当てられたページング周期を知らせる。また、サービング基地局は、前記表7のページング通知メッセージを介して、同一のページンググループに属する全ての基地局に前記乗算率を伝達することによって、同一のページンググループに属する全ての基地局が本発明による多様なページング周期を割り当てるようにする。
上述の如く、遊休モードにある端末は、ページング周期ごとに放送形態に伝達されるページング(MOB_PAG−ADV)メッセージを受信する。本発明によってそれぞれの端末に様々なページング周期が割り当てられる場合、1ページング領域で同時に多くの移動端末が遊休モードに切り替わっても、前記ページング(MOB_PAG−ADV)メッセージに全ての端末の24ビット(bit)MACアドレスを含める必要がないため、放送形態に伝達される前記ページング(MOB_PAG−ADV)メッセージの長さが大きく増加しない。
本発明は、広帯域無線接続システムの遊休モードの動作への最小限の修正を通じて遊休モードを要請する端末に様々な長さのページング周期を割り当てることができる。特に、端末の要請するページング周期を無視する既存方法とは違い、端末と基地局間の話し合いを可能にするという側面に長所がある。なお、本発明によれば、端末の電力消耗を低減することが可能になる。
本発明の好適な一実施例による処理流れ図である。 本発明の好適な一実施例によってサービング基地局が様々なページング周期を割り当てる例を示す図である。

Claims (16)

  1. 遊休モードを支援する通信システムにおいて移動端末にページング周期を割り当てる方法において、
    移動端末から希望するページング周期が要請される段階と、
    前記移動端末から要請された希望ページング周期と移動端末のサービング基地局が属したページンググループで共通して使用している基本ページング周期とを用いて前記移動端末に実際に割り当てるページング周期を算出する段階と、
    前記算出されたページング周期を前記移動端末に割り当てる段階と、
    を備えることを特徴とする、ページング周期割り当て方法。
  2. 前記算出されたページング周期ごとに前記移動端末にページング(MOB_PAG−ADV)メッセージを転送する段階をさらに備えることを特徴とする、請求項1に記載のページング周期割り当て方法。
  3. 前記サービング基地局の属するページンググループの他の基地局に、前記移動端末に割り当てられたページング周期に関する情報を転送する段階をさらに備えることを特徴とする、請求項1に記載のページング周期割り当て方法。
  4. 前記算出されたページング周期は、前記希望ページング周期に最も近接するように前記基本ページング周期の整数倍で算出されることを特徴とする、請求項1に記載のページング周期割り当て方法。
  5. 前記ページング周期が要請される段階は、
    前記希望ページング周期に関する情報が含まれた遊休モードへの切り替えを要請する第1メッセージを、前記移動端末から受信する段階を含むことを特徴とする、請求項1に記載のページング周期割り当て方法。
  6. 前記第1メッセージは、登録解除要請(DREG_REQ)メッセージであることを特徴とする、請求項5に記載のページング周期割り当て方法。
  7. 前記算出されたページング周期を前記移動端末に割り当てる段階は、
    前記算出されたページング周期に関する情報が含まれた遊休モードへの切り替えを命令する第2メッセージを、前記移動端末に送信する段階を含むことを特徴とする、請求項1に記載のページング周期割り当て方法。
  8. 前記第2メッセージは、登録解除命令(DREG_CMD)メッセージであることを特徴とする、請求項7に記載のページング周期割り当て方法。
  9. 前記他の基地局に転送されるページング周期に関する情報は、前記移動端末に割り当てられたページング周期と前記基本ページング周期との倍率(multiplier)に関する情報を含むことを特徴とする、請求項3に記載のページング周期割り当て方法。
  10. 前記他の基地局に転送されるページング周期に関する情報は、ページング通知(Paging−announce)メッセージに含まれることを特徴とする、請求項3に記載のページング周期割り当て方法。
  11. 遊休モードを支援する通信システムにおいて移動端末がページング周期を受信する方法において、
    前記サービング基地局に希望するページング周期を要請する段階と、
    前記サービング基地局から前記サービング基地局の属するページンググループで共通して使用している基本ページング周期の整数倍のうち、前記希望ページング周期に最も近接するページング周期を受信する段階と、
    を備えることを特徴とする、ページング周期割り当て方法。
  12. 前記受信したページング周期ごとに、前記ページンググループに属するいずれか一つの基地局からページング(MOB_PAG−ADV)メッセージを受信する段階をさらに備えることを特徴とする、請求項11に記載のページング周期割り当て方法。
  13. 前記ページング周期を要請する段階は、
    前記希望ページング周期に関する情報が含まれた遊休モードへの切り替えを要請する第1メッセージを、前記サービング基地局に送信する段階を含むことを特徴とする、請求項11に記載のページング周期割り当て方法。
  14. 前記第1メッセージは、登録解除要請(DREG_REQ)メッセージであることを特徴とする、請求項13に記載のページング周期割り当て方法。
  15. 前記ページング周期を受信する段階は、
    前記受信したページング周期に関する情報が含まれた遊休モードへの切り替えを命令する第2メッセージを、前記サービング基地局から受信する段階を含むことを特徴とする、請求項11に記載のページング周期割り当て方法。
  16. 前記第2メッセージは、登録解除命令(DREG_CMD)メッセージであることを特徴とする、請求項15に記載のページング周期割り当て方法。
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