JP2008522472A - 柔軟性のあるマルチキャリアシステムでのページングを最適化する方法および装置 - Google Patents

Abstract

本発明の一態様では、アイドル状態の移動局にキャリアを割り当てる方法を有するマルチキャリア（ＭＣ）無線ネットワークを提供する。この方法には、移動局のＭＣ無線ネットワークへの登録に応じて、少なくとも１つの基準に基づき、利用可能なＮ本のキャリアからアイドル状態の移動局に割り当てられるキャリアを１本選択すること、およびそれに続いて利用可能なＮ本のキャリアの中から割り当てられた１本のキャリアでアイドル状態の移動局をページングすることが含まれる。本発明の別の態様では、さらに、本発明の方法に基づいて動作するＭＣ無線ネットワーク、無線通信機およびＭＣ無線ネットワーク内で動作するコントローラを有する移動局を提供する。このコントローラは、アイドル状態のときにＭＣ無線ネットワークから無線通信機を介して受信されるオーダーメッセージに対応して、オーダーメッセージにより特定されたキャリアへ移動し、さらに割り当てられたキャリアにおいてページングメッセージをモニタする。また、このコントローラは、割り当てられたキャリアを通して後から受信されるオーダーメッセージが特定する、対象のセル内の別のキャリアの１つへのアイドルハンドオフ、または対象のセル内の同一キャリアへのアイドルハンドオフを実行する。
【選択図】図３

Description

本発明の現時点における好適な実施形態は、全般的に無線通信システムに関し、特に無線周波（ＲＦ：ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）キャリアを複数用いるＲＦ通信システム（マルチキャリアシステム）に関する。マルチキャリアシステムの例としては、現在一般にｃｄｍａ２０００ ３Ｘ ＥＶ−ＤＶとして知られ、ｃｄｍａ２０００マルチキャリア（ＭＣ：Ｍｕｌｔｉ−Ｃａｒｒｉｅｒ）とも称される、マルチキャリア符号分割多元接続（ＣＤＭＡ：ｃｏｄｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）システムやその変形物があるが、これらに限定はされない。

ｃｄｍａ２０００ ＭＣシステムは、ダウンリンクトラフィック（基地局（ＢＳ：ｂａｓｅ ｓｔａｔｉｏｎ）から移動局（ＭＳ：ｍｏｂｉｌｅ ｓｔａｔｉｏｎ）に流れるトラフィック）を各順方向リンクキャリア（設定されている１．２５ＭＨｚのキャリア３つ）に均等に分配するものとして、現在定義されている。また、現在の定義によると、要求されるサービス品質（ＱｏＳ：Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）に基づいて、データ受信のためにＭＳに対して１本または３本のキャリアを割り当てることができる。

現在定義されている無線システム標準では、シングルキャリア（１Ｘ ＥＶ−ＤＶ）システムとスリーキャリア（３Ｘ ＥＶ−ＤＶ）システムのどちらの場合も、配信システム選択後、優先リストで指定されているＣＤＭＡチャネル番号が示す中心周波数のシステムを、ＭＳが確保する必要がある。次に、ＭＳはそのキャリア上に「停留」し（つまり、そのキャリアに変更した状態のままとなり）、ページングチャネルをモニタする。システムはこのページングチャネルを介してＭＳに着信を通知する。言い換えれば、ＭＳはアイドル状態（データの送受信が行われていない状態）のとき、ＭＳの優先リストにあるＣＤＭＡチャネル番号が示す中心周波数によって、より具体的には選択された優先ＣＤＭＡ配信システム（ＳＥＲＶＳＹＳ：ｓｅｒｖｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）用の優先ＣＤＭＡチャネル番号（ＣＤＭＡＣＨｓ：ＣＤＭＡ ｃｈａｎｎｅｌ ｎｕｍｂｅｒｓ）が示す中心周波数によって特定されるキャリアに停留するようになっている。そのため、アイドル状態のＭＳすべてが同一のキャリアに停留することになる。この既存の標準では、アイドル状態のＭＳが別のキャリアに停留する可能性、およびＭＳなどをページングする方法についての検討がなされていない。また、現在の標準では、アイドル状態のＭＳを１本のキャリアから別のキャリアへ移動させることができるかどうかについても検討されていない。

好適な実施形態の概要

現時点での本発明の好適な実施形態において、前述の課題および他の課題が解決され、その他の利点が実現される。

本発明の一態様では、キャリアをアイドル状態の移動局に割り当てる方法を有するＭＣ無線ネットワークを提供する。この方法には、移動局のＭＣ無線ネットワークへの登録に続いて、アイドル状態の移動局に割り当てるキャリアを少なくとも１つの基準に基づいて利用可能なＮ本のキャリアから１本選択すること、その後、利用可能なＮ本のキャリアの中から割り当てられた１本のキャリア上にあるアイドル状態の移動局をページングすることが含まれる。

本発明の別の態様では、キャリアをアイドル状態の移動局に割り当てるキャリア割り当て機能を含むＭＣ無線ネットワークを提供する。このキャリア割り当て機能には、移動局のＭＣ無線ネットワークへの登録に続いて、アイドル状態の移動局に割り当てるキャリアを少なくとも１つの基準に基づいて利用可能なＮ本のキャリアから１本選択するためのキャリアセレクタ、およびその後に、利用可能なＮ本のキャリアの中から割り当てられた１本のキャリア上にあるアイドル状態の移動局をページングするためのページング機能が含まれる。

本発明のさらに別の態様では、ＭＣ無線ネットワークで機能する移動局が提供される。移動局には無線通信機およびコントローラが含まれ、このコントローラはアイドル状態のとき、無線通信機を介してＭＣ無線ネットワークからオーダーメッセージが受信されると、オーダーメッセージにより特定されたキャリアへ変更し、さらにページングメッセージ受信のためにキャリアをモニタする。

また、コントローラは、割り当てられたキャリアを通して後から受信したオーダーメッセージにより特定される、同一セル内または対象のセル内にある別のキャリアへのアイドルハンドオフ、または対象のセル内にある同一のキャリアへのアイドルハンドオフを実行するためにも機能する。

本発明の実施形態の前述した態様およびその他の態様は、後述の好適な実施形態の詳細な説明を添付の作図と併せて読むことで、より明確になる。

好適な実施形態の詳細な説明

以下に説明する本発明の実施形態の態様は、マルチキャリア無線ネットワークおよび同システム内にあるＭＳをページングするための方法および装置に関する。本発明の、限定的な意味を持たない現時点における好適な実施形態では、マルチキャリアシステムによってＭＳへのキャリアの割り当ておよび再割り当てに柔軟性がもたらされる。そこでまず、柔軟性のあるマルチキャリア無線システムおよびネットワークの、限定的な意味を持たない現時点における好適な実施形態について説明し、続いてマルチキャリアシステムおよびネットワークで使用するページング方法およびページング装置の現時点における好適な実施形態について説明する。

現時点における好適なマルチキャリアシステムでは、ＭＳは１つまたは複数のキャリアを使用でき、かつＭＳはどのキャリアにでも停留できる。したがって、本発明の一態様は、マルチキャリアシステム内の適切なキャリアに停留する様、アイドル状態のＭＳを割り当てる方法である。

現時点における好適な、柔軟性のあるマルチキャリア（ＭＣ）無線ネットワークでは、初期段階でＭ本のキャリア（単数または複数）が移動局に割り当てられる。ここでＭは、ＭＣ無線ネットワーク内のキャリアの合計数Ｎと同数か、それより少ない。柔軟性のあるＭＣ無線ネットワークの、限定的な意味を持たない現時点における好適な実施形態において、少なくとも１つの基準に基づいてＭの値を変更することによって、または移動局を少なくとも１つの別のキャリアへ移動させることによって、若しくはその両方によって、ＭＣ無線ネットワークは後から移動局にキャリアを再割り当てできる。

ＭＳがアイドル状態のときに、いずれか１本のキャリアに停留できることが理想的である。しかし、アイドル状態のＭＳすべてを特定された単一のキャリアにとどまらせた場合、例えば電話の発信、電話への応答、または何らかの移動処理などのために過剰な数のＭＳが同時にそのアクセスチャネルを使用する状態となり、アクセスチャネルに負担をかける可能性がある。さらに、多くの用途では音声サービスなどの単一のキャリアしか必要とされないため、その単一キャリアが飽和状態になる可能性を避けるには、ネットワークがサービスの開始前にＭＳを別のキャリアに移動させなければならない。ただ、そうすると待ち時間を増大させる可能性がある。

当然のことながら、アイドル状態のＭＳを異なる複数のキャリアに停留させると、ＭＣ無線ネットワークが特定のＭＳの停留するキャリアを認識していない限り、ネットワークはすべてのキャリアでそのＭＳをページングしなければならなくなる。

本発明の現時点における好適な実施形態では、マルチキャリアシステム内でのＭＳのページングに関連して生じるこれらの課題およびその他の潜在的な課題に対処し、解決する。

移動局がアクティブ状態で、かつトラフィックの送信または受信、若しくはその両方を実行しているときに、１つまたは複数のキャリアを柔軟に割り当てる方法および装置についての説明が、本明細書と同日付けで同一出願人により提出された、レネ・パーナディ（Ｒｅｎｅ Ｐｕｒｎａｄｉ）、ハイホン・チェン（Ｈａｉｈｏｎｇ Ｚｈｅｎｇ）、ナヴィーン・カカニ（Ｎａｖｅｅｎ Ｋａｋａｎｉ）、およびエイドリアン・ボアリウ（Ａｄｒｉａｎ Ｂｏａｒｉｕ）の「柔軟性のあるマルチキャリアシステムでのキャリアの利用を最適化する方法およびシステム（Method and Apparatus to Optimize the Utilization of the Carriers in a Flexible Multi-Carrier System）」と題する、米国特許出願第１０／ 号明細書において提供されている。一方、本発明の現時点における好適な実施形態において重視されているのは、アイドル状態での移動局の操作および制御についてである。そのため、当然のことながら、その内容全体を参照によって本願明細書に引用したものとする、前述の同一出願人による米国特許出願において説明されている柔軟性のあるマルチキャリアシステムにも本発明の実施形態が用いられてもよいが、本発明の実施形態は、アクティブ状態でのマルチキャリアの柔軟な選択および割り当てに対応していない従来型のシステムを含む、他の種類のマルチキャリアシステムにも用いることができる。

図１は、上述の同一出願人による米国特許出願において構成、運用された、ＭＣ無線システムまたはネットワークに関連する無線層プロトコルスタック（ｒａｄｉｏ ｌａｙｅｒ ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｓｔａｃｋ）１０の実例を示すブロック図である。メディアアクセス制御（ＭＡＣ：Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層１２はキャリアセレクタ機能（ＣＳＦ：ｃａｒｒｉｅｒ ｓｅｌｅｃｔｏｒ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）１４を含み、ＣＳＦ１４は本発明の実施形態に基づいて動作するリソース管理機能（ＲＭＦ：Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）１６を含む。上層シグナリングブロック１８は、直接ＭＡＣ１２につながれているか、ＳＲＢＰ（シグナリング無線バーストプロトコル（Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ Ｒａｄｉｏ Ｂｕｒｓｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ））ブロック１７およびＬＡＣ（リンクアクセス制御（Ｌｉｎｋ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）１８Ａを介して、間接的にＭＡＣ１２につながれている。パケット交換（ＰＳ：Ｐａｃｋｅｔ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ）サービス機能２２は、複数の無線リンクプロトコル（ＲＬＰ：Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ブロック２０を介してＭＡＣ１２につながれている。さらに、回線交換（ＣＳ：Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ）サービス機能２４もＭＡＣ１２につながれている。３本のキャリアはそれぞれ関連のＭＡＣ機能（Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３）２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃを有し、これらＭＡＣ機能も関連の多重化（ＭＵＸ：ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）・サービス品質（ＱｏＳ）機能をそれぞれ有する。また、ＭＡＣ機能２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃは、それぞれ関連信号、ＰＳ、およびＣＳの入出力を有し、これらの信号、ＰＳ、ＣＳ入出力は間にあるキャリアセレクタ機能１４を介して上層シグナリング機能１８、ＰＳサービス２２、およびＣＳサービス２４につながれている。ＭＡＣ機能２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃはそれぞれ、ＭＣ無線層プロトコルスタック１０にある対応する物理（ＰＨＹ：ｐｈｙｓｉｃａｌ）層（Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３）２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、およびまとめてキャリア３０と称される３本のキャリア（Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３）３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃの１つに関連している。キャリア３０は、それぞれ複数の無線チャネルで通信できる。ＭＡＣ２６Ａ、２６Ｂ、２６ＣとＰＨＹ２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃとの間のシグナリング部分は、２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃと示されている送信パケットデータチャネル制御機能（Ｆｏｒｗａｒｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ（ＦＰＤＣｈＣＦ））を含む送信パケットデータ制御チャネル（Ｆｏｒｗａｒｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ（ＦＰＤＣＣＨ））を通して伝達される。

また、図１には、パケット交換および／または回線交換サービスを使用するためにキャリア３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃと双方向につながれた、複数の移動局（ＭＳ）４０も示されている。ＭＳ４０には、セル方式の無線電話、携帯情報端末（ＰＤＡ：ｐｅｒｓｏｎａｌ ｄｉｇｉｔａｌ ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、携帯用コンピュータ、デジタルカメラなどの画像キャプチャ機器、ゲーム機器、音楽記録再生機器、インターネットへのアクセスおよびそのブラウジングができるインターネット機器、ならびにこれらのような機能の組み合わせを搭載した携帯可能な装置または端末など、これらの例に限定されないさまざまなものが含まれる。各ＭＳ４０は少なくとも、ＭＣ対応の無線通信機４０Ａ、およびＭＣ無線ネットワークのプロトコルスタック１０からのメッセージ受信およびそれに対する返信のために機能するコントローラ４０Ｂを含むことが前提となっている。

上述の同一出願人による米国特許出願では、ダウンリンクトラフィックを１つまたは複数のキャリア３０に動的に割り当てることにより、キャリア３０を最適な形で使用する手段が説明されている。キャリアにおける負荷条件および無線条件、ユーザバッファ４２（図３を参照のこと）の条件（空、満杯、ほぼ空、ほぼ満杯、半分空きなど）、および更新されたＱｏＳ要求などの特定のシステムパラメータがトリガとなり、ＭＣ無線ネットワーク１０のＲＭＦ１６が、特定のユーザのＭＳ４０を別のキャリアに移動させることによるキャリア３０の割り当ての変更、および／または特定のＭＳ４０が使用するキャリア（単数または複数）の追加または削減を実行することもできる。

限定的な意味を持たない実施形態において、アクティブ状態のＭＳ４０は要求されるＱｏＳに応じて、データの受信時に１本のキャリア３０か、または複数のキャリア３０を使用するように設定することができる。一般的に、ＱｏＳ要求が高い（高い処理能力、少ない遅延などが要求される）と、複数のキャリア３０がＭＳ４０に割り当てられる結果となる。ＲＭＦ１６によるモニタが可能なＱｏＳ要求には、帯域幅、遅延、損失率が含まれるが、これらに限定されず、さまざまである。例えば、ＣＳ音声電話は１本のキャリアで実行し、ビデオストリーミングサービスは２本または３本のキャリアで実行するということも可能である。

ＭＣ無線ネットワークのプロトコルスタック１０の少なくとも一部分が、特定のシステムパラメータをモニタする。限定的な意味を持たない例として、プロトコルスタック１０、具体的にはＲＭＦ１６が、各キャリア３０の負荷条件および無線条件、各種ＭＳ４０に関連するバッファ４２のレベルまたは状態、およびＱｏＳ要求の更新および修正の発生をモニタしている。例えば、キャリア３０の各キャリア間で不均衡な負荷条件が生じた場合、および／またはキャリア３０の特定のキャリアで無線条件が悪化した場合、それがトリガとなって、ＲＭＦ１６はＭＳ４０のうちＭＣ対応のものを別のキャリア（単数または複数）３０に再割り当てする。例えば、ＭＳ４０のネットワークバッファ４２が上限値／下限値の範囲外になった場合、またはＱｏＳパラメータが更新された場合に、それがトリガとなって、ＲＭＦ１６がキャリア３０の１つにおいて（予備の）チャネル（単数または複数）を追加または削除し、さらに必要に応じてそれとは別のキャリア（単数または複数）３０において無線チャネル（単数または複数）を追加または削除することが起こりえる。

上述の同一出願人による米国特許出願において、ＲＭＦ１６はＭＣ無線システムの特定のパラメータをモニタする。パケット交換セッションの場合、ＲＭＦ１６がキャリアを再割り当てする必要性および／またはキャリアの割り当てを変更する必要性を検出すると、ＲＭＦ１６はキャリア変更指示をＦＰＤＣＣＨを通して現在の（ソース）キャリアのＦＰＤＣｈＣＦ２７に送信する。回線交換セッションの場合は、ＲＭＦ１６はキャリア変更指示を上層シグナリングブロック１８の一部である第３層（Ｌ３）に送信し、ｆ−ｄｓｃｈ（送信専用シグナリングチャネル（ｆｏｒｗａｒｄ ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ｃｈａｎｎｅｌ））を通じて、または基本ｆ−ｄｔｃｈ（送信専用トラフィックチャネル（ｆｏｒｗａｒｄ ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ｔｒａｆｆｉｃ ｃｈａｎｎｅｌ）で多重化して、Ｌ３のメッセージをＭＳに直接送信し、他のキャリア（単数または複数）３０に移動するように、および／またはキャリア（単数または複数）３０を追加または削除するよう信号を送る。ＲＭＦ１６からＦＰＤＣｈＣＦ２７へ送信されるメッセージに含まれるパラメータは、ＦＰＤＣｈＣＦ２７により解釈され、ＭＳ４０に送信される。ＲＭＦ１６からＬ３へ送信されるメッセージに含まれるパラメータは、上層シグナリング１８の一部であるＬ３により解釈され、ＭＳ４０に送信される。

図１の実施形態に示すように各キャリア３０がそれぞれ別のＦＰＤＣｈＣＦ２７を有する場合、ＲＭＦ１６は、さらに移動先の（対象の）キャリア（単数または複数）３０のＦＰＤＣｈＣＦに（第２の）メッセージを送信し、対象のＦＰＤＣｈＣＦ２７に対して対象のキャリアに適切な無線リソースを準備するよう指示する。一方、複数のキャリア３０が単一のＦＰＤＣｈＣＦ２７により制御されている場合は、そのＦＰＤＣｈＣＦ２７により対象のキャリア（単数または複数）３０に適切な無線リソースが準備され、その後のメッセージの使用を必要としないこともある。

上述の同一出願人による米国特許出願では、柔軟性のあるマルチキャリアシステム導入の実施形態について、具体的な例が２つ説明されている。第１の実施形態では、図１に示したとおり、ｃｄｍａ２０００のＭＡＣ層１２内のキャリアセレクタ機能１４を基礎とし、第２の実施形態では、図２に示し以下でさらに論じるとおり、物理層２８内へのキャリアセレクタ機能１４の設置を基礎としている。

すでに少なくとも部分的には論じたが、第１の実施形態では、ＲＭＦ１６はＭＡＣ層１２内に位置し、キャリアセレクタ機能１４に隣接している。下（副）層（単数または複数）２６、２８は、例えば各キャリア３０の負荷条件、各キャリア３０の無線条件、各ＱｏＳカテゴリのユーザのＭＡＣ ＰＤＵ（パケットデータユニット（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ））バッファ４２の状態など、キャリアに関する情報を継続的にＲＭＦ１６へ送信する。さらに、上層１８が変更または更新されたＱｏＳ情報をＲＭＦ１６に送信することもできる（層２２および層２４はペイロードを含むのであって、シグナリングそのものは含まない）。この情報の受信がトリガとなり、ＲＭＦ１６が特定のＭＳ４０を別のキャリア（単数または複数）に移動すること、および／または１つまたは複数のキャリア３０を追加または削除することができる。図１に示すとおり、ＲＭＦ１６がＭＳ４０に別のキャリアを使用するよう、および／または１つまたは複数のキャリア３０を追加または削除するよう指示するときには、ＣＳセッションの場合は上層（Ｌ３）シグナリングエンティティを通して、ＰＳセッションの場合はＦＰＤＣｈＣＦ２７を通して信号を送る。上述のとおり、上層シグナリングエンティティがｆ−ｄｓｃｈをとおして、または基本ｆ−ｄｔｃｈにおいて多重化してＭＳ４０に指示を送信する一方、ＦＰＤＣｈＣＦ２７はＦ−ＰＤＣＣＨを通してＭＳ４０に指示を送信する。

また、ＲＭＦ１６は、上層シグナリングエンティティおよび／または対象のＦＰＤＣｈＣＦ２７に通知して、ＭＳ４０用にリソースを準備するよう、または開放するよう（対象の）キャリア（単数または複数）に指示することもできる。

図２を参照すると、上述の同一出願人による米国特許出願にて開示されている第２の実施形態では、ＭＣ無線層プロトコルスタック１０'において、ＰＨＹ層２８内のＲＭＦ１６は、同じくＰＨＹ層内に位置するキャリアセレクタ機能１４に隣接している。図１の実施形態と同様に、下（副）層（単数または複数）２８は、例えば各キャリア３０における負荷条件、各キャリア３０における無線条件、ユーザの無線フレームバッファ４２'などのキャリアに関する情報を、継続的にＲＭＦ１６へ送信する。なお、この実施形態におけるバッファは無線フレームバッファであり、スケジューリングがＭＡＣ１２で実施されるため、ＱｏＳカテゴリは認識されない。さらに、上層１８は、変更または更新されたＱｏＳ情報などをＲＭＦ１６に送信することもできる。この情報の受信がトリガとなり、別のキャリア（単数または複数）への特定のＭＳ４０の移動、および／または１つまたは複数のキャリア３０の追加または削除が、ＲＭＦ１６により実行されることもできる。図２に示すとおり、ＣＳセッションの場合は上層（Ｌ３）シグナリングエンティティをとおして、ＰＳセッションの場合はＦＰＤＣｈＣＦ２７（ここではシングルインスタンス）を通して、別のキャリアを使用するよう、および／またはキャリア３０を１つまたは複数追加または削除するよう、ＲＭＦ１６からＭＳ４０に指示が送信される。前述のとおり、上層シグナリングエンティティがｆ−ｄｓｃｈを通して、または基本ｆ−ｄｔｃｈにおいて多重化してＭＳ４０に指示を送信する一方、ＦＰＤＣｈＣＦ２７はＦ−ＰＤＣＣＨを通してＭＳ４０に指示を送信する。また、図１の実施形態と同様に、ＲＭＦ１６の指示を受けた上層シグナリングエンティティおよび／または対象のＦＰＤＣｈＣＦ２７から（対象の）キャリア（単数または複数）に対して、ＭＳ４０にリソースを準備または開放するよう指示が出されることもある。限定的な意味を持たない現時点における好適な実施形態では、各キャリアごとにＦＰＤＣｈＣＦ２７が１つずつ用意される。

上述の同一出願人による米国特許出願で説明されている実施形態では、Ｎ本のサブキャリアを有するシステムにおいてＭ本のサブキャリアを通してのユーザデータの順方向リンク送信が可能となっている。ここでＭ≦Ｎである。一般性を制限するわけではないが、Ｎ＝３の場合、そのネットワークは３ｘ方式ネットワークまたは３ｘ方式システムと称される。例えば、ｃｄｍａ２０００ ＭＣシステムでは、ユーザデータを１本、２本、または３本のサブキャリア３０を通して伝達でき、３本すべてのサブキャリア３０に均等に分散させる方式とは異なったものとなっている。使用するサブキャリア（単数または複数）およびその数を決定するエンティティは、キャリアセレクタ機能（ＣＳＦ）１４と呼ばれ、ＲＭＦ１６をその構成要素として含んでいる。

以上、本発明のページングに関する態様を実施するにあたり適切な環境を備えたＭＣ無線ネットワーク１０および１０'の、限定的な意味を持たない実施形態を説明してきた。ここからは本発明の好適な実施形態についてさらに詳細に説明する。

本発明の実施形態では、アイドル状態のＭＳ４０を特定のキャリアに割り当てる技術を提供し、好適には、ＭＳ４０が割り当てられた（そして留まった）キャリアを追跡する（明確な記録を維持する）ための技術も提供する。

以下でさらに詳しく説明するとおり、本発明の実施形態において、ＭＳ４０は無線通信機４０Ａおよびコントローラ４０Ｂを用いて、キャリアを通してオーダーメッセージを受信し、別のキャリアへ移動してページングメッセージ受信のために留まるよう指示を受けたり、同一または別のページング領域内の同一または別のキャリアへのアイドルハンドオフを実行するよう指示を受けたり、任意ではあるが、ＭＣ無線ネットワークのプロトコルスタック１０、１０'などのプロトコルスタックに対し、ＭＳ４０がこれらを受信するページングメッセージの新しいキャリアの識別情報を通知する場合もある。

第一の実施形態では、例えばＩＭＳＩ（国際移動端末識別番号（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ））のようなＭＳ４０の一意の識別子など、特定のパラメータに基づいてアイドル状態のＭＳ４０にキャリアが割り当てられる。ＩＭＳＩが使用される場合は、このＩＭＳＩの特定部分が或るキャリアに割り当てられるか、関連付けられる。全ＭＳ４０に対してＩＭＳＩ（またはその他の一意または準一意の識別子）が無作為に割り振られていると仮定すると、すべてのＭＳ４０が実質的に均一な状態で利用可能な各キャリアに割り振られることになる。

さらに図４を参照すると、ＭＳ４０が無線ネットワークを取得して必要な登録を済ませると（動作６Ａ）、ネットワークは基地局（ＢＳ）２９を介してＭＳ４０にキャリアを割り当て、必要に応じてページングチャネル（ＰＣＨ：ｐａｇｉｎｇ ｃｈａｎｎｅｌ）などを通して、割り当てられたキャリアに留まるようＭＳ４０に指示を出している（動作６Ｂ）。この場合、ＭＳ４０の識別子（ＩＭＳＩなど）によりそのＭＳ４０が留まるキャリアが特定されるため、アイドル状態のＭＳ４０が位置するキャリアをネットワークが追跡する必要はない。

第２の実施形態では、ネットワークは、各キャリアの負荷条件に基づいて動的にキャリアを割り当て、アイドル状態のＭＳ４０が留まるキャリアを追跡する。ＭＳ４０がネットワークを取得して必要な登録を済ませると、ネットワークはＭＳ４０にキャリアを割り当て、必要に応じてＰＣＨなどを通して割り当てられたキャリアに留まるようＭＳ４０に指示を出す。ネットワークがＭＳ４０の留まるキャリアを追跡することで、割り当てられているキャリアとページング領域の識別子とが明らかになる。アイドル状態のＭＳ４０を別のキャリアに再割り当てする必要がある場合は、ネットワークはＭＳ４０に別のキャリアに移動するよう指示を出す。上記のＲＭＦ１６をこの実施形態に取り入れ、負荷基準および／またはその他の基準に基づいてキャリアを選択させることが可能である。

なお、ＱｏＳパラメータ（単数または複数）は一般的にアクティブ状態のＭＳと関連しており、アイドル状態のＭＳとは関連していないため、ＲＭＦ１６がＱｏＳ入力（単数または複数）を検知しないこともある。

どちらの場合においても、確認メッセージがＭＳ４０から返送される場合があり（動作６Ｃ）、このメッセージにはＭＳの識別子を含むこともできる。

第３の実施形態は第２の実施形態に類似しているが、アイドル状態のＭＳ４０が現在留まっているキャリアをネットワークが追跡しないという点で異なる。代わりに、ネットワークは利用可能なキャリア３０すべてにおいてＭＳ４０をページングする。

ここでさらに図５も参照すると、アイドル状態のＭＳ４０がアイドルハンドオフを実行すると（動作７Ａ）、ネットワークはＭＳ４０の留まるキャリアを知らせるよう要求する（対象のＢＳ２９において）。上述のページングに関わる第一の実施形態では、ＭＳ４０の一意の識別子など、少なくとも１つの特定のパラメータに基づいてキャリアが割り当てられるため、ＭＳ４０は現在割り当てられているキャリアと同一のキャリアにしかハンドオフできないように制限される。この場合、アイドルハンドオフ処理は、現在使用されている従来型のアイドルハンドオフ処理と類似のものとなり得る。

第２の実施形態では、アイドルハンドオフにおいて少なくとも２つの選択肢がある。第１の選択肢では、ＭＳ４０は同一のページング領域内の同一キャリアにハンドオフするよう制限される。この場合、この処理は現在使用されている従来型のアイドルハンドオフ処理と類似のものとなり得る。一方、１つのページング領域内におけるあるキャリアの負荷条件の変化がトリガとなり、ネットワークが現在割り当てられているキャリア上にある特定のＭＳ４０または複数のＭＳ４０をページングし、別の（より負荷の低い）キャリアに移動するよう指示を出すこともでき（動作７Ｃ）、さらにその指示に対しＭＳ４０が確認メッセージで応答することもできる（動作７Ｄ）。第２の選択肢では、アイドル状態のＭＳ４０は、優先ＣＤＭＡチャネルリスト、または最も強い信号／パイロット信号強度を基準にしてどのキャリアにでも留まることができる。アイドル状態のＭＳ４０がキャリアを変更すると、ＭＳ４０はアクセスチャネルを使用して、アイドルハンドオフの発生、ならびに取得したキャリアの識別情報（動作７Ｂのように、キャリアが変更されたかどうか）を通知する。ネットワークは、ＭＳ４０が留まることになったキャリアの識別情報を記録し、キャリアの負荷および／または他のパラメータによって必要であれば、別のキャリアへ移動するようＭＳ４０に指示を出すことができる（動作７Ｃ）。この第２の実施形態では、ＭＳ４０が対象のセルでキャリアを変更するときおよび／またはネットワークがＭＳ４０に対象のセルでキャリアを変更するよう指示したときに、ＭＳ４０がウェイクアップ状態（ｗａｋｅ ｕｐ）であることが好ましい。

第３の実施形態では、アイドル状態のＭＳ４０はアイドルハンドオフの実行時にキャリアを変更できる。この実施形態では、ネットワークはすべてのキャリアにおいてＭＳ４０をページングすることになっているため、アイドル状態のＭＳ４０が留まるキャリアがネットワークにより記録されることはない。そのため、アイドル状態のＭＳ４０が対象のセルでキャリアを変更しても、ＭＳ４０がネットワークに通知する必要はない。

好適な実施形態では、ＭＳ４０の電源が入り、あるキャリアに留まって登録処理を完了すると、ＭＳ４０はそのキャリアが伝送するページングチャネルからの信号を待つことを開始する。ネットワークは、ＭＳ４０の識別子またはページング領域内の各キャリアの負荷条件など、少なくとも１つのパラメータを評価した後、ページングチャネルを介してオーダーメッセージを送信し、ＭＳ４０に異なるキャリアへ移動するよう要求すればよい。第１および第２の実施形態では、ネットワークがアイドル状態の各ＭＳ４０について、キャリア（および関連のページング領域）を追跡する。第３の実施形態では、ネットワークはページング領域内のすべてのキャリアでＭＳ４０をページングするため、記録するのはページング領域のみで良い。

キャリアがキャリアの負荷条件全体または一部に基づいて割り当てられる場合、負荷条件の変化がトリガとなって、ネットワークがページングチャネルを介してアイドル状態のＭＳ４０（単数または複数）にオーダーメッセージを送信し、キャリアを変更することもできる（動作６Ｂおよび７Ｃ）。ＭＳ４０の識別子に基づいてキャリアが割り当てられている場合は、ＭＳ４０が適切なキャリアを取得した後に、ネットワークからＭＳ４０に対するキャリア変更の指示が出されないことが好ましい。

動作６Ｂおよび／または７Ｃにおいてキャリア変更のためにＭＳ４０へ送信されるオーダーメッセージには、例えばＣＤＭＡチャネル番号など、移動先の（対象の）キャリアに関する明確な情報が必ず含まれる。

アイドルハンドオフの場合（図５）、ＭＳ４０は対象のセル内の同一キャリアまたは任意のキャリアにハンドオフするよう制限を受ける。アイドルハンドオフ時にＭＳ４０が同一のキャリアにハンドオフするよう制限されている場合、その処理は従来型の処理と類似したものとなる。ＭＳ４０が対象のセル内で別のキャリアを取得した場合には、ＭＳ４０の新たに関連したキャリアをネットワークが記録できるよう、ＭＳ４０がアクセスチャネル（ＡＣＨ：ａｃｃｅｓｓ ｃｈａｎｎｅｌ）を介して確認メッセージを送信し（動作７Ｂ）、ネットワーク４０に新しいキャリアの識別情報を通知する場合と、確認メッセージがネットワークに送信されず、後にネットワークがすべてのキャリアにおいてＭＳ４０をページングする場合とがある。

本発明の好適な実施形態では、限定的な意味を持たない例として、例えばＭＳ４０の識別子または利用可能なキャリア（単数または複数）の負荷条件など、少なくとも１つのパラメータに基づいてアイドル状態のＭＳ４０にキャリアを割り当てることが可能である。これを実現するには、ＭＳ４０に別のキャリアへ移動するよう指示するためにＢＳ２９からＭＳ４０へ送信されるオーダーメッセージを新たに規定することが望ましいかもしれない。ＭＳ４０が優先ＣＤＭＡチャネルに基づいて対象のセルでキャリアを取得する場合は、アイドルハンドオフの完了時にＭＳ４０からＢＳ２９へ送信される確認メッセージを新たに規定することが望ましいかもしれない。

前述の説明は、本発明の実施に最良であると現時点において発明者が考える方法および装置について、十分に情報を提供するための具体例であり、限定的な意味はない。また、当業であれば、添付の図および請求項と併せて前述の説明を読むことで、さまざまな変更および適応が可能であることがすぐにわかるであろう。例示以外の、類似または等価な他のメッセージング形式、および／または上層および／または下層シグナリング構造の使用を、当業者が試行することも可能である。さらに、上記において言及したとおり、先に参照した同一出願人による米国特許出願で説明されている柔軟性のあるＭＣシステムの使用形態は、本発明の好適な実施形態を実践するうえで要求されるものでも、制限を加えるものでもない。

したがって、ここで言及した様な本発明の教示に対する変更、および類似の変更は、すべて本発明の範囲内に入る。

さらに、本発明の特徴の一部を他の特徴を省いて使用し、役立てることも可能であろう。以上述べたとおり、前述の説明は本発明を制限するものではなく、その原理を説明するだけのものとして見なされる必要がある。

図１は、図１Ａ（上半分）と図１Ｂ（下半分）に分割して添付されている。図１は、本発明の教示を実践するのに適した、マルチキャリア無線ネットワークの無線層プロトコルスタックの実例を示すブロック図である。図中の一態様においては、回線交換（ＣＳ）動作の場合には上層シグナリングを、パケット交換（ＰＳ）動作の場合にはＦＰＤＣｈＣＦを経由するよう、ＭＡＣ層のリソース管理機能（ＲＭＦ）がＭＳを誘導している。 図１の下半分である。 図２も、図２Ａ（上半分）と図２Ｂ（下半分）に分割して添付されている。図２も、図１と同様に、本発明の教示を実践するのに適した、マルチキャリア無線ネットワークの無線層プロトコルスタックの別の実例を示すブロック図である。図中の一態様においては、ＣＳ動作の場合には上層シグナリングを、ＰＳ動作の場合にはＦＰＤＣｈＣＦを経由するよう、ＰＨＹ層のＲＭＦがＭＳを誘導している。 図２の下半分である。 図１および図２に示されているキャリアセレクタ機能の一部を形成する、リソース管理機能のブロック図である。 本発明の第一の実施形態において、別のキャリアに移動するようＢＳがＭＳにオーダーメッセージを送信したときのＭＳとＢＳとの間の典型的なメッセージフローを示す。 本発明の別の実施形態における、アイドルハンドオフに続くＭＳとＢＳとの間の典型的なメッセージフローを示す。この図によると、ＭＳはアイドルハンドオフを完了するとＢＳに確認メッセージを送信する。ここで、ＭＳは同一のキャリアに留まるよう制限されていない。またこの図は、ＢＳにより続いて実行されるアイドル状態のＭＳの別のキャリアへの動的な再割り当ても示す。

Claims (45)

1. マルチキャリア（ＭＣ）無線ネットワークにおいてアイドル状態の移動局にキャリアを割り当てる方法であり、
   前記移動局が前記ＭＣ無線ネットワークに登録すると、前記アイドル状態の移動局に割り当てられるキャリアを、少なくとも１つの基準に基づき、利用可能なＮ本のキャリアから１本選択することと；
   その後に、前記利用可能なＮ本のキャリアの中から割り当てられた１本のキャリアで、前記アイドル状態の移動局をページングすることと
   を含む方法。
2. 前記少なくとも１つの基準が前記移動局の識別情報を含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記少なくとも１つの基準が前記利用可能なＮ本のキャリアそれぞれにおける負荷量を含む、請求項１に記載の方法。
4. その後に、少なくとも１つの再割り当て基準に基づいて、前記アイドル状態の移動局に別のキャリアを割り当てることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記少なくとも１つの再割り当て基準が、前記利用可能なＮ本のキャリアそれぞれにおける負荷量を含む、請求項４に記載の方法。
6. 前記割り当てられたキャリアのページングチャネルを介してページングが発生する、請求項１に記載の方法。
7. 別のキャリアを再割り当てすることが、前記現在割り当てられているキャリアのページングチャネルを介して前記移動局をページングすることを含む、請求項４に記載の方法。
8. 前記移動局から前記ＭＣ無線ネットワークへ確認メッセージを送信することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
9. 前記現在割り当てられているキャリアのアクセスチャネルを介して前記確認メッセージが送信される、請求項８に記載の方法。
10. 前記利用可能なＮ本のキャリアの中から割り当てられた前記１本のキャリアから対象のセル内の同一キャリアへ、前記移動局のアイドルハンドオフを実行することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
11. 前記利用可能なＮ本のキャリア中から割り当てられた前記１本のキャリアから、対象のセル内の別のキャリアへ、前記移動局のアイドルハンドオフを実行することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
12. 前記移動局が前記ＭＣ無線ネットワークに前記別のキャリアの識別を通知することをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
13. 前記利用可能なＮ本のキャリアの中から割り当てられた前記１本のキャリアで前記アイドル状態の移動局を後にページングすることが、前記利用可能なＮ本のキャリアそれぞれで前記アイドル状態の移動局をページングすることを含む、請求項１に記載の方法。
14. マルチキャリア（ＭＣ）無線ネットワークであって、
    キャリアをアイドル状態の移動局に割り当てるためのキャリア割り当て機能であって、前記移動局が前記ＭＣ無線ネットワークに登録すると、前記アイドル状態の移動局に割り当てられるキャリアを、少なくとも１つの基準に基づき、利用可能なＮ本のキャリアの中から１本選択するキャリアセレクタを含むキャリア割り当て機能；および、その後に、前記利用可能なＮ本のキャリアの中から割り当てられた前記１本のキャリアで前記アイドル状態の移動局をページングするページング機能を含む、ＭＣ無線ネットワーク。
15. 前記少なくとも１つの基準が前記移動局の識別情報を含む、請求項１４に記載のＭＣ無線ネットワーク。
16. 前記少なくとも１つの基準が、前記利用可能なＮ本のキャリアそれぞれにおける負荷量を含む、請求項１４に記載のＭＣ無線ネットワーク。
17. 前記キャリアセレクタが、その後に、少なくとも１つの再割り当て基準に基づいて、前記アイドル状態の移動局に別のキャリアを割り当てるよう動作する、請求項１４に記載のＭＣ無線ネットワーク。
18. 前記少なくとも１つの再割り当て基準が、前記利用可能なＮ本のキャリアそれぞれにおける負荷量を含む、請求項１７に記載のＭＣ無線ネットワーク。
19. 前記ページング機能が、前記割り当てられたキャリアの前記ページングチャネルを通して送信されるオーダーメッセージを使用する、請求項１４に記載のＭＣ無線ネットワーク。
20. 前記ページング機能が、前記現在割り当てられているキャリアの前記ページングチャネルを通して送信されるオーダーメッセージを使用する、請求項１７に記載のＭＣ無線ネットワーク。
21. 前記移動局が、前記ＭＣ無線ネットワークに確認メッセージを送信するためのコントローラを含む、請求項１４に記載のＭＣ無線ネットワーク。
22. 前記確認メッセージが、前記現在割り当てられているキャリアのアクセスチャネルを介して送信される、請求項２１に記載のＭＣ無線ネットワーク。
23. 前記移動局が、前記利用可能なＮ本のキャリアの中から割り当てられた前記１本のキャリアから対象のセル内の同一キャリアへ、前記移動局のアイドルハンドオフを実行するよう動作可能なコントローラおよび無線通信機を含む、請求項１４に記載のＭＣ無線ネットワーク。
24. 前記コントローラが、前記割り当てられたキャリアを通して後から受信されたオーダーメッセージにより特定された、対象のセル内の別のキャリアへアイドルハンドオフを実行するようにさらに動作可能である、請求項２３に記載のＭＣ無線ネットワーク。
25. 前記移動局が、前記利用可能なＮ本のキャリアの中から割り当てられた前記１本のキャリアから対象のセル内の別のキャリアへ、前記移動局のアイドルハンドオフを実行するよう動作可能なコントローラおよび無線通信機を含む、請求項１４に記載のＭＣ無線ネットワーク。
26. 前記コントローラが、前記別のキャリアの識別を前記ＭＣ無線ネットワークに通知するようにさらに動作可能である、請求項２５に記載のＭＣ無線ネットワーク。
27. 前記ページング機能が、その後に、前記利用可能なＮ本のキャリアそれぞれにおいて前記アイドル状態の移動局をページングする、請求項１４に記載のＭＣ無線ネットワーク。
28. マルチキャリア（ＭＣ）無線ネットワークで動作し、無線通信機およびコントローラを含む移動局であって、アイドル状態のときに前記無線通信機を介して前記ＭＣ無線ネットワークから受信されるオーダーメッセージに前記コントローラが対応して、前記オーダーメッセージにより特定されたキャリアへ移動し、前記割り当てられたキャリアにおけるページングメッセージをモニタする移動局。
29. 前記コントローラが、前記ＭＣ無線ネットワークに確認メッセージを送信するようさらに動作可能である、請求項２８に記載の移動局。
30. 前記コントローラが、前記割り当てられたキャリアを通して後から受信されたオーダーメッセージにより特定された対象のセル内の別のキャリア、または前記対象のセル内の同一キャリアへアイドルハンドオフを実行するようにさらに動作可能である、請求項２８に記載の移動局。
31. 実体のあるデータ記憶媒体に具現化されたコンピュータプログラムであって、その実行によりアイドル状態の移動局にキャリアを割り当てる動作をコントローラに実行させ、
    前記移動局が前記ＭＳ無線ネットワークに登録すると、少なくとも１つの基準に基づき、前記アイドル状態の移動局に割り当てられるキャリアを、利用可能なＮ本のキャリアから１本選択すること；および
    その後に、前記利用可能なＮ本のキャリアの中から割り当てられた前記１本のキャリアで前記アイドル状態の移動局をページングすること；
    を含む、コンピュータプログラム。
32. 前記少なくとも１つの基準が、前記移動局の識別情報および前記利用可能なＮ本のキャリアそれぞれにおける負荷量のうち少なくとも１つを含む、請求項３１に記載の前記コンピュータプログラム。
33. その後に、少なくとも１つの再割り当て基準に基づいて、前記アイドル状態の移動局に別のキャリアを割り当てることをさらに含む、請求項３１に記載の前記コンピュータプログラム。
34. 前記少なくとも１つの再割り当て基準が、前記利用可能なＮ本のキャリアそれぞれにおける負荷量を含む、請求項３３に記載の前記コンピュータプログラム。
35. 前記割り当てられたキャリアのページングチャネルを介してページングが発生する、請求項３１に記載の前記コンピュータプログラム。
36. 別のキャリアの再割り当てが、前記現在割り当てられているキャリアのページングチャネルを介して前記移動局をページングすることを含む、請求項３３に記載の前記コンピュータプログラム。
37. 前記移動局から前記ＭＣ無線ネットワークへ確認メッセージを送信することをさらに含む、請求項３１に記載の前記コンピュータプログラム。
38. 前記確認メッセージが前記現在割り当てられているキャリアのアクセスチャネルを介して送信される、請求項３７に記載の前記コンピュータプログラム。
39. 前記利用可能なＮ本のキャリアの中から割り当てられた前記１本のキャリアから対象のセル内の同一キャリアへ、前記移動局のアイドルハンドオフを実行することをさらに含む、請求項３１に記載の前記コンピュータプログラム。
40. 前記利用可能なＮ本のキャリアの中から割り当てられた前記１本のキャリアから対象のセル内の別のキャリアへ、前記移動局のアイドルハンドオフを実行することをさらに含む、請求項３１に記載の前記コンピュータプログラム。
41. 前記移動局が前記ＭＣ無線ネットワークに前記別のキャリアの識別を通知することをさらに含む、請求項４０に記載の前記コンピュータプログラム。
42. 前記利用可能なＮ本のキャリアの中から割り当てられた前記１本のキャリアで前記アイドル状態の移動局を後にページングするページングが、前記利用可能なＮ本のキャリアそれぞれで前記アイドル状態の移動局をページングすることを含む、請求項３１に記載の前記コンピュータプログラム。
43. 実体のあるデータ記憶媒体に具現化されたコンピュータプログラムであって、その実行により移動局のコントローラに以下の動作：
    アイドル状態のときにマルチキャリア無線ネットワークから受信されたオーダーメッセージに対応し、前記オーダーメッセージにより特定されたキャリアへ移動すること；および
    前記特定されたキャリアにおいてページングメッセージをモニタすること
    を含む動作を実行させるコンピュータプログラム。
44. 前記無線ネットワークへ確認メッセージを送信することをさらに含む、請求項４３に記載の前記コンピュータプログラム。
45. 前記特定されたキャリアを通して後から受信されたオーダーメッセージにより特定された対象のセル内の別のキャリア、または前記対象のセル内の同一キャリアへアイドルハンドオフを実行することをさらに含む、請求項４３に記載の前記コンピュータプログラム。

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