JP4402722B2 - 広帯域無線接続通信システムにおけるスリープモードでのダウンリンクチャンネル情報を使用した信号送受信のための装置及び方法 - Google Patents

広帯域無線接続通信システムにおけるスリープモードでのダウンリンクチャンネル情報を使用した信号送受信のための装置及び方法 Download PDF

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Description

本発明は、広帯域無線接続通信システムに関し、特に、移動端末機(Mobile Station；以下、‘ＭＳ'と称する)がスリープモードで動作する間にダウンリンクチャンネル情報が変更される場合に、ＭＳと基地局（Base Station；ＢＳ）との間で信号を送受信する装置及び方法に関する。
次世代通信システムである第４世代（4th Generation；以下、“４Ｇ”と称する）通信システムにおいては、高速の伝送速度で多様なサービス品質（Quality of Service；以下、“ＱｏＳ”と称する）を有するサービスをユーザーに提供するための活発な研究が進んでいる。特に、現在、４Ｇ通信システムでは、無線近距離通信ネットワーク（Local Area Network；以下、“ＬＡＮ”と称する）システム及び無線都市地域ネットワーク（Metropolitan Area Network；以下、“ＭＡＮ”と称する）システムのような広帯域無線接続(Broadband Wireless Access；以下、“ＢＷＡ”と称する)通信システムに移動性（Mobility）とＱｏＳを保証する形態で高速のサービスを支援するための研究が活発になされている。
その代表的な通信システムが、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２.１６ｅ通信システムである。
ＩＥＥＥ８０２.１６ｅ通信システムは、無線ＭＡＮシステムの物理チャンネル（physical channel）において、広帯域送信ネットワークを支援するために直交周波数分割多元（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：以下、“ＯＦＤＭ”と称する）方式／直交周波数分割多元接続（Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access：以下、“ＯＦＤＭＡ”と称する）方式を適用する。
図１は、一般的なＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムの構成を概略的に示す図である。
図１を参照すると、ＩＥＥＥ８０２.１６ｅ通信システムは、多重セル構造、すなわち、セル１００とセル１５０とを有する。また、ＩＥＥＥ８０２.１６ｅ通信システムは、セル１００を管理する基地局（Base Station：ＢＳ）１１０と、セル１５０を管理するＢＳ１４０と、複数のＭＳ１１１，１１３，１３０，１５１，１５３とを含む。そして、ＢＳ１１０，１４０とＭＳ１１１，１１３，１３０，１５１，１５３との間の信号送受信は、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式を使用して遂行される。ここで、ＭＳ１１１，１１３，１３０，１５１，１５３の中で、ＭＳ１３０は、セル１００とセル１５０との境界領域、すなわち、ハンドオーバー（handover）領域に位置する。従って、ＭＳ１３０がＢＳ１１０と信号を送受信する間に、ＢＳ１４０が管理するセル１５０へ移動すると、ＭＳ１３０に対するサービングＢＳ（serving BS）がＢＳ１１０からＢＳ１４０に変更される。
ＩＥＥＥ８０２.１６ｅ通信システムでは、ＭＳの電力消費がシステム全体の性能の重要な要因として作用する。従って、ＭＳの電力消費を最小化するために、ＭＳとＢＳとの間にスリープモード(sleep mode)動作、及びスリープモード動作に対応するアウェイクモード(awake mode)動作が提案された。また、ＭＳとＢＳとのチャンネル状態の変化に対応するために、ＭＳは、ＢＳとのタイミングオフセット(timing offset)、周波数オフセット(frequency offset)、及び送信電力を調整するレンジング(ranging)動作を周期的に遂行する。
以下、一般的なＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムにおけるダウンリンクバーストプロファイル(Downlink Burst Profile)割当て動作について説明する。
まず、ＭＳがパワーオン(power on)されると、ＭＳは、ＭＳに予め設定されているすべての周波数帯域をモニタリング(monitoring)し、最も大きい強度、すなわち、最大キャリア対干渉雑音比(Carrier to Interference and Noise Ratio；以下、“ＣＩＮＲ”と称する)を有する基準信号(reference signal)、すなわち、パイロット(pilot)信号を検出する。また、ＭＳは、上記最大ＣＩＮＲを有するパイロット信号を送信しているＢＳをＭＳ自身が現在属しているＢＳ、すなわち、サービングＢＳ(serving BS)と判断する。すると、サービングＢＳから送信されるダウンリンクフレームのプリアンブル(preamble)信号を受信して、ＭＳとサービングＢＳとの間のシステム同期を獲得する。
上述したように、ＭＳとサービングＢＳとの間にシステム同期が獲得されると、サービングＢＳは、ＭＳへＤＬ(Downlink)_ＭＡＰメッセージ及びＵＬ(Uplink)_ＭＡＰメッセージを送信する。ここで、ＤＬ_ＭＡＰメッセージは、下記表１に示すようなメッセージフォーマットを有する。
Figure 0004402722
表１に示すように、ＤＬ_ＭＡＰメッセージは、複数の情報エレメント（Information Element；以下、‘ＩＥ’と称する）、すなわち、現在送信されているメッセージのタイプを示すマネージメントメッセージタイプ（Management Message Type）領域と、同期を獲得するために物理チャンネルに適用された変調方式又は復調方式に応じて設定されたＰＨＹ（PHYsical）シンクロナイゼイション（Synchronization）領域と、ダウンリンクバーストプロファイル（burst profile）を含んでいるダウンリンクチャンネルディスクリプタ（Downlink Channel Descriptor；以下、“ＤＣＤ”と称する）メッセージの構成（configuration）変化に応じてカウント情報を示すＤＣＤカウント領域と、ＢＳ識別子（Base Station IDentifier）を示すＢＳ識別子領域と、ＢＳ識別子の次に存在するエレメントの個数を示すＮｕｍｂｅｒ ｏｆ ＤＬ_ＭＡＰ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｎ領域とを含む。上記表１のＤＬ_ＭＡＰメッセージは、ｎ個のＤＬ_ＭＡＰ ＩＥを含み、上記ＤＬ_ＭＡＰ ＩＥは、ダウンリンク区間使用コード（Downlink Interval Usage Code；以下、‘ＤＩＵＣ’と称する）を含んでおり、上記ＤＩＵＣ値は、上記ＤＣＤメッセージに含まれる一つのダウンリンクバーストプロファイルにマッピングされる値である。すなわち、ＭＳは、ＤＬ_ＭＡＰメッセージからＤＩＵＣ値を抽出することによって、上記ダウンリンクフレームに含まれたダウンリンクバーストに適用される変調方式(modulation scheme)及び符号化方式(Forward Error Correction；ＦＥＣ)Code Type)に関する情報を検出することができる。従って、ＭＳは、上記ダウンリンクフレーム内のダウンリンクバーストを区分しつつ、上記ダウンリンクバースト内のデータ、すなわち、データフレームを受信することができる。
一方、ＭＳが移動するか、又はＭＳの周辺のチャンネル状況が変化するに従って、ＭＳがサービングＢＳから受信するパイロット信号のＣＩＮＲ値が変更されると、ＭＳは、ＭＳが送信するデータに適用されるＤＩＵＣ値も上記パイロット信号のＣＩＮＲ値に対応して変更しなければならない。
また、ＢＳは、上記ダウンリンクバーストプロファイルを変更しなければならない場合、上記ダウンリンクバーストプロファイルを変更した後に、その情報をＤＣＤメッセージに含ませて送信する。すると、ＭＳは、ＤＣＤメッセージを受信することによって、上記ダウンリンクバーストプロファイルの変更を認知することができる。
しかしながら、ＭＳがスリープモードで動作する間に、上記ダウンリンクバーストプロファイルが変更される場合、すなわち、ＤＣＤメッセージが変更される場合、ＭＳは、上記スリープモードで動作するので、ＤＣＤメッセージの変更を実時間で認知することができない。
図２は、従来のＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムにおいて、ＭＳがスリープモードで動作する間にＤＣＤメッセージが変更される場合の動作を概略的に示す図である。
図２において、ＭＳ及びＢＳは、相互間の信号送受信のために予め送受信可能な変調方式及び符号化方式に関するプロトコルを設定する。上記変調方式及び符号化方式に関するプロトコルの設定は、ダウンリンクバーストプロファイルの送受信、すなわち、ＤＣＤメッセージの送受信を通してなされる。
また、スリープモードで動作するＭＳも上記スリープモードから覚めた後に、ＭＳがＢＳとのデータ送受信を正常に再開できるようにするためには、ＢＳとＭＳとの間で上記変調方式及び符号化方式に関するプロトコルを準備する必要がある。
しかしながら、ＭＳがスリープモードに滞在する場合に、ＭＳは、スリープ期間(SLEEP INTERVAL)の間に、ＢＳから信号をまったく受信しないから、上記スリープ期間の間、ＢＳが上記ダウンリンクバーストプロファイル、すなわち、ＤＩＵＣセット(set)を変更した場合に、これを認知することができない。このように、ＭＳのスリープモード動作によって、ＭＳ及びＢＳの各々が使用するＤＩＵＣが相異なる場合に、ＭＳとＢＳとの間のデータを送受信することができない。
以下、ＭＳのスリープモード動作によって、ＭＳ及びＢＳの各々が使用するＤＩＵＣが相異なる場合について説明する。
一番目の場合は、ＭＳがスリープモード動作を遂行する間に、すなわち、ＭＳがスリープ期間に滞在している間に、ＤＣＤメッセージが変更される場合である。
ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムにおいて、ＭＳが現在受信しているＤＬ_ＭＡＰメッセージに含まれたＤＣＤカウントを検出してＭＳ自身が保存しているＤＣＤカウント値と比較する。上記比較の結果、ＭＳが現在受信しているＤＬ_ＭＡＰメッセージに含まれたＤＣＤカウント値がＭＳ自身が保存しているＤＣＤカウント値と相異なる場合、ＭＳは、ＤＣＤメッセージの変更を認知する。すなわち、上記ＤＣＤカウント値が相互に異なるから、ダウンリンクバーストプロファイルのバージョン番号(version number)が相互に異なる。従って、ＭＳは、ＤＣＤカウント値を使用して上記ダウンリンクバーストプロファイルのバージョン番号を認知することができる。
しかしながら、現在のＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムでは、上記ダウンリンクバーストプロファイルの変更をスリープモードから覚めたＭＳに通知することは不可能である。従って、ＢＳがＭＳに保存されているダウンリンクバーストプロファイルがＢＳ自身が使用しているダウンリンクバーストプロファイルと相異なることを認識しないままに、ＢＳ自身のダウンリンクバーストプロファイルを使用してダウンリンクデータをＭＳへ送信すると、ＭＳは、ＢＳが送信したダウンリンクデータを正常に受信することができない。
上記一番目の場合を図２を参照してさらに詳細に説明すると、次の通りである。
図３を参照すると、まず、ＢＳ２００が管理するＤＣＤカウント値を示す変数がＮであり、ＭＳ２５０が管理するＤＣＤカウント値を示す変数がＭであると仮定し、上記２つの変数Ｎ及びＭの初期値が０であると仮定する。ＭＳ２５０がスリープモードに滞在している間に、すなわち、スリープ期間に滞在している間に、ＢＳ２００がダウンリンクバーストプロファイルを変更する必要があることを検出すると、ステップ２１１で、ＢＳ２００が管理するＤＣＤカウント値を示す変数Ｎの値を‘１’に設定し（Ｎ＝１）、ステップ２１３で、変更されたＤＣＤメッセージを送信する。ＢＳ２００が変更されたＤＣＤメッセージを送信したとしても、スリープ期間に滞在しているＭＳ２５０は、ＤＣＤメッセージの変更を認知することができない。従って、ＭＳ２５０は、ステップ２１５で、ＭＳ２５０自身が管理するＤＣＤカウント値を示す変数Ｍの値をそのまま‘０’に保持する（Ｍ＝０）。
上記スリープ期間が終了されると、ステップ２１７で、ＭＳ２５０は、聴取期間（LISTENING INTERVAL）でＢＳ２００が送信するＤＬ_ＭＡＰメッセージを受信する。ここで、ＤＬ_ＭＡＰメッセージにおいて、ＤＣＤカウント値、すなわち、ＢＳ２００が管理するＤＣＤカウント値を示す変数Ｎの値は、‘１’として設定される。従って、ＭＳ２５０は、ＢＳ２００からＤＣＤメッセージを新たに受信しなければならないことを認知する。
上記聴取期間が終了されると、ステップ２１９で、ＭＳ２５０は、アウェイクモードにモード遷移して、上記ＤＣＤメッセージの受信を待機する。ＭＳ２５０がアウェイクモードに滞在している間に、ＢＳ２００がＭＳ２５０をターゲットとするデータの発生を検出すると、ステップ２２１で、ＢＳ２００は、ＭＳ２５０をターゲットにして送信されるデータがあることを示すＴＲＦ_ＩＮＤメッセージ、すなわち、ＴＲＦ_ＩＮＤメッセージのスリープ識別子ビットマップ上のＭＳ２５０を示すビットがポジティブ指示を示す値、すなわち、‘１’で表記されているＴＲＦ_ＩＮＤメッセージをＭＳ２５０へ送信する。
ＴＲＦ_ＩＮＤメッセージを送信した後に、ＢＳ２００は、ステップ２２３で、ＭＳ２５０へデータを送信する。しかしながら、上述したように、ＢＳ２００が新たに変更されたダウンリンクバーストプロファイルを使用して上記データを送信するとしても、ＭＳ２５０は、変更される前のダウンリンクバーストプロファイルを使用する。その結果、ＢＳ２００からＭＳ２５０へ送信されたデータに適用されたＤＩＵＣ値がＭＳ２５０に保存されているＤＩＵＣ値とは相互に異なって、ＭＳ２５０は、ステップ２２５で、ＢＳ２００から送信されたデータを正常に復調することができない。
上述したように、上記一番目の場合では、ＭＳがスリープモード動作を遂行する間に、すなわち、ＭＳがスリープ期間に滞在している間に、ＤＣＤメッセージの変更によってＭＳとＢＳの各々が使用するＤＩＵＣが相互に異なる場合について説明した。
しかしながら、下記に説明するように、ＭＳのスリープモード動作によりＭＳとＢＳの各々が使用するＤＩＵＣが相互に異なる二番目の場合は、ＭＳがスリープモード動作を遂行する間に、すなわち、ＭＳがスリープ期間に滞在している間に、ＭＳ自身に適合したＤＩＵＣ値を変更する場合である。
すなわち、ＭＳがスリープ期間に滞在している間に移動する場合、又は、ＭＳ自身の周辺チャンネル状況が変化してサービングＢＳから受信されるパイロットチャンネル信号のＣＩＮＲ値が、ＭＳがスリープモードへモード遷移する前と相互に異なる場合に、ＭＳは、ＭＳ自身に適合したＤＩＵＣ値を変更する。例えば、ＭＳがスリープ期間に滞在している間に測定されたパイロットチャンネル信号のＣＩＮＲ値が、ＭＳがスリープ期間に滞在する前に測定されたパイロットチャンネル信号のＣＩＮＲ値より小さくなる場合、変更なしにＭＳが既存のＤＩＵＣ値を使用してＢＳへデータを送信すると、ＭＳが送信したデータがエラーを発生させる可能性が高くなる。
上述したように、現在のＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムにおいて、ＭＳがスリープモードに滞在している間にＤＣＤメッセージが変更されると、データ送受信を正常に遂行することができなくてデータ損失が発生する。上記データ損失は、高速のデータ伝送をターゲットとするＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムの全体性能を低下させる重要な要因として作用する。従って、上記ＤＣＤメッセージの変更を実時間で適用してデータを送受信する方法に対する要求が存在する。
上記背景に鑑みて、本発明の目的は、広帯域無線接続通信システムのスリープモードでダウンリンクチャンネル情報が変更する際に信号を送受信する装置及び方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、広帯域無線接続通信システムのスリープモードでダウンリンクチャンネル情報が変更する際に、ＭＳがＢＳへダウンリンクチャンネル情報の変更を報告する装置及び方法を提供することにある。
本発明のさらなる目的は、広帯域無線接続通信システムのスリープモードでダウンリンクチャンネル情報が変更する際に、ＭＳがＢＳへダウンリンクチャンネル情報の変更を要求する装置及び方法を提供することにある。
上記のような目的を達成するために、本発明の第１の見地によると、広帯域無線接続通信システムにおけるダウンリンクチャンネル情報の変更に従って信号を送受信する装置は、上記ダウンリンクチャンネル情報の変更を検出した後に、上記基地局から受信されるデータが存在するという報告を受信すると、上記ダウンリンクチャンネル情報の変更を上記基地局へ報告する移動端末機と、上記ダウンリンクチャンネル情報を変更した後に、上記ダウンリンクチャンネル情報の変更を示す情報を含む上記変更されたダウンリンクチャンネル情報を上記移動端末機へ送信して、上記移動端末機へ送信されるデータが存在することを報告した後、上記基地局が上記移動端末機から上記ダウンリンクチャンネル情報の変更の報告を受信すると、予め設定されている方式を使用して上記基地局と移動端末機との間のダウンリンクチャンネル情報を一致させて、上記移動端末機へ上記データを送信する基地局とを具備することを特徴とする。
本発明の第２の見地によると、広帯域無線接続通信システムにおける移動端末機がダウンリンクチャンネル情報の変更によって信号を送受信する方法は、上記ダウンリンクチャンネル情報が変更されることを検出するステップと、上記移動端末機が受信するデータが存在するという報告を上記基地局から受信するステップと、上記基地局と上記移動端末機との間のダウンリンクチャンネル情報を一致させるように、上記ダウンリンクチャンネル情報の変更を上記基地局へ報告するステップとを具備することを特徴とする。
本発明の第３の見地によると、広帯域無線接続通信システムにおける基地局がダウンリンクチャンネル情報の変更によって信号を送受信する方法は、上記ダウンリンクチャンネル情報を変更するステップと、上記ダウンリンクチャンネル情報の変更を報告する情報を含む変更された上記ダウンリンクチャンネル情報を移動端末機へ送信するステップと、上記移動端末機へ送信されるデータの存在を報告するステップと、予め設定されている第１の方式及び第２の方式のうちいずれか１つを使用して、上記移動端末機と上記基地局との間のダウンリンクチャンネル情報を一致させるステップと、上記基地局が上記移動端末機から上記ダウンリンクチャンネル情報の変更の報告を受信すると、上記ダウンリンクチャンネル情報の一致を通して上記移動端末機へ上記データを送信するステップとを具備することを特徴とする。
本発明の実施形態によると、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式を使用する広帯域無線接続通信システム、すなわち、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムのスリープモードでＤＣＤメッセージが変更される場合、すなわち、ダウンリンクバーストプロファイルが変更される場合に、または、ＭＳの受信ＣＩＮＲの変化によってＭＳのＤＩＵＣ変更が必要な場合に、ＭＳがＢＳにＤＣＤメッセージの変更を報告し、また、ＤＩＵＣ変更を要求してＢＳとＭＳとの間のＤＩＵＣを一致させてデータを送受信することによって、データ送信効率を最大化させることができる、という長所を有する。
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。下記の説明において、本発明の要旨のみを明瞭にする目的で、関連した公知の機能又は構成に関する具体的な説明は省略する。
本発明は、広帯域無線接続(Broadband Wireless Access；以下、‘ＢＷＡ’と称する)通信システムであるＩＥＥＥ(Institute of Electrical and Electronics Engineers)８０２．１６ｅ通信システムにおける移動端末機(Mobile Station；以下、‘ＭＳ’と称する)がダウンリンクチャンネル情報を変更する場合に、上記ダウンリンクチャンネル情報の変更に従う信号送受信のための方法を提案する。すなわち、本発明は、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムにおいて、ＭＳがスリープモードに滞在している間にダウンリンクチャンネルディスクリプタ(Downlink Channel Descriptor；以下、‘ＤＣＤ'と称する)メッセージが変更される場合、すなわち、ダウンリンクバーストプロファイル(Downlink Burst Profile)が変更される場合に、ＭＳが上記ＤＣＤメッセージの変更、すなわち、ＤＣＤカウント値の変更を基地局(Base Station；以下、‘ＢＳ’と称する)に報告することによって、ＢＳとＭＳとの間に相互に一致するダウンリンク区間使用コード(Downlink Interval Usage Code；以下、‘ＤＩＵＣ'と称する)を使用して信号を送受信する方式を提案する。
また、本発明は、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムにおいて、ＭＳがスリープモードに滞在している間に測定される基準信号(reference signal)、例えば、パイロットチャンネル信号の最大キャリア対干渉雑音比(Carrier to Interference and Noise Ratio；以下、‘ＣＩＮＲ'と称する)が、ＭＳがスリープモードへ進入する前に測定される基準信号のＣＩＮＲ値未満となる場合、ＭＳが実時間を通してＤＩＵＣの変更をＢＳに要求して、ＢＳとＭＳとの間に信頼性ある信号送受信を可能にする方式を提案する。
一方、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムは、直交周波数分割多元(Orthogonal Frequency Division Multiplexing；以下、‘ＯＦＤＭ’と称する)方式及び直交周波数分割多元接続(Orthogonal Frequency Division Multiple Access；以下、‘ＯＦＤＭＡ'と称する)方式を使用するＢＷＡ通信システムであって、複数の副搬送波(sub-carrier)を使用して物理チャンネル信号を送信することによって高速のデータ送信が可能であり、多重セル(multi-cell)構成は、ＭＳの移動性を支援するのに使用される。ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムが本発明の実施形態として使用されるとしても、スリープモード動作を支援する通信システムにもすべて適用されることができる。
図３は、本発明の実施形態によるＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムにおけるＭＳがスリープモードで動作する間にＤＣＤメッセージが変更される場合の動作を概略的に示す図である。
図１及び図２で説明したように、ＭＳ及びＢＳは、相互間の信号送受信のためにあらかじめ送受信可能な変調方式及び符号化方式に関するプロトコルを設定する。上記変調方式及び符号化方式に関するプロトコルの設定は、ダウンリンクバーストプロファイルの送受信、すなわち、ＤＣＤメッセージの送受信を介してなされる。また、スリープモードで動作するＭＳも上記スリープモードから覚めた後に、ＢＳとのデータ送受信を正常に再開するためには、ＢＳとＭＳとの間の上記変調方式及び符号化方式に関するプロトコルを準備する必要がある。しかしながら、ＭＳがスリープモードに滞在している場合に、ＭＳは、スリープ期間の間にまったくＢＳから信号を受信しないため、上記スリープ期間の間に、ＢＳが上記ダウンリンクバーストプロファイル、すなわち、ＤＩＵＣセットを変更した場合にこれを認知することが不可能となる。このように、ＭＳのスリープモード動作によって、ＭＳ及びＢＳの各々が使用するＤＩＵＣが相異なる場合に、ＭＳとＢＳとの間のデータの送受信が不可能となる。
すなわち、ＭＳがスリープモード動作を遂行する間に、すなわち、ＭＳがスリープ期間に滞在している間に、ＤＣＤメッセージが変更された場合、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムでは、ＭＳが現在受信したＤＬ_ＭＡＰメッセージに含まれたＤＣＤカウントを検出して、ＭＳに現在保存されているＤＣＤカウント値と比較する。上記比較の結果、ＭＳが現在受信したＤＬ_ＭＡＰメッセージに含まれたＤＣＤカウント値とＭＳに現在保存されているＤＣＤカウント値とが相異なる場合、ＭＳは、ＤＣＤメッセージの変更を認識する。すなわち、ＤＣＤカウント値が相互に異なるため、上記ダウンリンクバーストプロファイルのバージョン番号(version number)が相互に異なる。従って、ＭＳは、ＤＣＤカウント値を使用して上記ダウンリンクバーストプロファイルのバージョン番号を認識する。
上述したように、現在のＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムでは、上記ダウンリンクバーストプロファイルの変更をスリープモードから覚めたＭＳに通知することができない。そのために、ＢＳのダウンリンクバーストプロファイルがＭＳに保存されているダウンリンクバーストプロファイルと相互に異なることを認識できないままに、ＢＳがＢＳ自身のダウンリンクバーストプロファイルを使用してＭＳへダウンリンクデータを送信すると、ＭＳは、ＢＳから上記ダウンリンクデータを正常に受信することができない。
従って、本発明は、ＤＣＤメッセージの変更によって、ＭＳ及びＢＳが上記ＤＩＵＣを一致させてデータを送受信する方式を提案し、これを図３を参照して説明する。
しかしながら、図３を参照すると、まず、ＢＳ３００が管理するＤＣＤカウント値を示す変数がＮであり、ＭＳ３５０が管理するＤＣＤカウント値を示す変数がＭであると仮定し、上記２つの変数Ｎ及びＭの初期値が‘０’であると仮定する。ＭＳ３５０がスリープモードに滞在している間に、すなわち、スリープ期間に滞在している間に、ＢＳ３００がダウンリンクバーストプロファイルが変更されなければならないことを検出すると、ステップ３１１で、ＢＳ３００が管理するＤＣＤカウント値を示す変数Ｎの値を‘１’に設定し（Ｎ＝１）、ステップ３１３で、変更されたＤＣＤメッセージを送信する。ＢＳ３００が変更された上記ＤＣＤメッセージを送信したとしても、スリープ期間に滞在しているＭＳ３５０は、ＤＣＤメッセージの変更を認知することができない。従って、ステップ３１５で、ＭＳ３５０は、ＭＳ３５０が管理するＤＣＤカウント値を示す変数Ｍの値をそのまま‘０’に保持する（Ｍ＝０）。
上記スリープ期間が終了されると、ＭＳ３５０は、ステップ３１７で、聴取期間でＢＳ３００からＤＬ_ＭＡＰメッセージを受信する。ＤＬ_ＭＡＰメッセージにおいて、ＤＣＤカウント値、すなわち、ＢＳ３００が管理するＤＣＤカウント値を示す変数Ｎの値が‘１’として設定される。従って、ＭＳ３５０は、ＢＳ３００からＤＣＤメッセージを新たに受信する必要があることをＤＣＤカウント値から認知する。
従って、上記聴取期間が終了された後に、ＭＳ３５０は、上記アウェイクモードへ遷移して、ステップ３１９で、ＤＣＤメッセージの受信を待機する。ＭＳ３５０がアウェイクモードに滞在している間に、ＢＳ３００がＭＳ３５０をターゲットとするデータを検出すると、ＢＳ３００は、ステップ３２１で、ＭＳ３５０をターゲットにして送信されるデータがあることを示すトラフィック指示(traffic indication；以下、‘ＴＲＦ_ＩＮＤ’と称する)メッセージ、すなわち、ＴＲＦ_ＩＮＤメッセージのスリープ識別子ビットマップ(sleep identifier bitmap；ＳＬＰＩＤ)上のＭＳ３５０を示すビットがポジティブ指示(positive indicator)を示す値、すなわち、‘１’に表記されているＴＲＦ_ＩＮＤメッセージをＭＳ３５０へ送信する。
ＴＲＦ_ＩＮＤメッセージを受信した後に、ＭＳ３５０は、ステップ３２３で、ＢＳ３００にＤＣＤメッセージの変更、すなわち、ＤＣＤカウント値の変更をＢＳ３００へ報告する。ＭＳ３５０は、ＢＳ３００へＤＣＤカウント値の変更を報告するにあたって、媒体接続制御(Medium Access Control；以下、‘ＭＡＣ’と称する)ヘッダーメッセージを使用する。ＭＳ３５０がＤＣＤカウント値の変更を報告する動作について、下記で具体的に説明するので、ここでは、その詳細な説明を省略する。
ＭＳ３５０からＤＣＤカウント値の変更に関する報告を受信すると、ＢＳ３００は、ＭＳ３５０が変更前のＤＣＤメッセージ、すなわち、ＤＣＤカウント値‘０’を有するＤＣＤメッセージを適用していることを認知する。すると、ＢＳ３００及びＭＳ３５０のＤＣＤカウント値間の差によって問題を解決するために、すなわち、ＤＩＵＣ値間の差による正常でないデータ送受信を防止するために、ＢＳは、ステップ３２５で、下記のような２つの方式のうちいずれか１つを選択する。その後、ＢＳ３００は、ステップ３２７で、上記選択された方式を使用してＭＳ３５０へデータを送信する。
一番目の方式において、ＢＳ３００は、ＭＳ３５０が上記新たなＤＣＤメッセージを受信するまで、すなわち、ＢＳ３００が上記ＤＣＤカウント値の変更に関する報告を受信した後に、上記新たなＤＣＤメッセージをブロードキャストするまで、ＭＳ３５０へのデータ送信を待機する。すなわち、上記一番目の方式は、ＭＳ３５０が上記新たなＤＣＤメッセージを受信した後に、ＢＳ３００及びＭＳ３５０のＤＩＵＣを一致させてデータを送受信する方式である。
二番目の方式によると、ＢＳ３００は、ＭＳ３５０に現在保存されているＤＣＤカウント値に該当するＤＣＤメッセージを適用することによって、すなわち、ＭＳ３５０に現在保存されているＤＣＤカウント値に該当するＤＩＵＣを使用することによって、データの送受信を遂行する。図３は、上記二番目の方式に従って、ＢＳ３００がＭＳ３５０へデータを送信する場合を示す。
ＭＳのスリープモード動作によって、ＭＳ及びＢＳの各々が使用するＤＩＵＣが相異なる二番目の場合は、ＭＳがスリープモード動作を遂行する間に、すなわち、ＭＳがスリープ期間に滞在している間に、ＭＳ自身に適合したＤＩＵＣ値を変更する場合である。例えば、ＭＳがスリープ期間に滞在している間に位置を移動するか、または、ＭＳ自身の周辺チャンネル状況が変化してＢＳからのパイロットチャンネル信号のＣＩＮＲ値が、ＭＳがスリープモードへモード遷移する前と相異なる場合に、ＭＳは、ＭＳ自身に適合したＤＩＵＣ値を変更する。例えば、ＭＳがスリープ期間に滞在している間に測定されたパイロットチャンネル信号のＣＩＮＲ値が、ＭＳがスリープ期間に滞在する前に測定されたパイロットチャンネル信号のＣＩＮＲ値より小さくなる場合、変更することなくＭＳが既存のＤＩＵＣ値を適用してＢＳへデータを送信すると、ＭＳが送信したデータにエラーが発生する可能性が大きくなる。従って、本発明は、ＭＳがスリープモードに滞在している場合にも、ＭＳのＤＩＵＣ変更要請を可能にすることによって、ＭＳとＢＳとの間のＤＩＵＣを一致させるようにして、正常なデータ送受信を可能にする方法を提案する。
すなわち、本発明によると、上記ＤＣＤカウント値の変更を報告するＭＡＣヘッダーメッセージは、ＭＳのＤＩＵＣ変更要請を遂行するのに使用される。上記ＤＣＤカウント値の変更を報告し、ＭＳのＤＩＵＣ値の変更を要求するＭＡＣヘッダーメッセージについては、下記に詳細に説明する。
まず、本発明が提案する上記ＤＣＤカウント値の変更を報告し、ＭＳのＤＩＵＣ値の変更を要求するＭＡＣヘッダーメッセージは、下記のような３つのタイプのうちのいずれか１つで決定される。
第１のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージは、現在のＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムで使用されているＭＡＣヘッダーメッセージに基づいて生成されたメッセージである。第１のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージは、現在のＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムのＭＡＣヘッダーメッセージ、すなわち、物理チャンネル報告ヘッダー（physical（ＰＨＹ）channel report header）メッセージで使用されていない２ビットの予約(reserved)ビットを使用して、上記ＤＣＤカウント値の変更を報告する。上記第１のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージは、下記表２に示すようなフォーマットを有する。
Figure 0004402722
表２から分かるように、上記第１のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージでＤＣＤ ＣＨＡＮＧＥ ＣＯＵＮＴ ＬＳＢ（Least Significant Bit）を除外したすべてのフィールドは、現在のＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムのＰＨＹチャンネル報告ヘッダーメッセージのフィールドと同一のフィールドである。表２において、‘ＨＴ(Header Type)’は、ヘッダータイプを示すフィールドであり、‘ＥＣ(Encryption control)’は、暗号化制御を示すフィールドであり、ＰＨＹチャンネル報告ヘッダーメッセージでは、常に‘０’の値を有し、‘ＴＹＰＥ’は、現在送信されるＭＡＣヘッダーメッセージのタイプを示すフィールドである。‘ＴＹＰＥ’が‘０１０’で表記されると、上記ＭＡＣヘッダーメッセージがＰＨＹチャンネル報告ヘッダーメッセージであることを意味する。
表２において、‘ＰＲＥＦＥＲＥＮＣＥ-ＤＩＵＣ’は、ＭＳが要求するＤＩＵＣ値を示すフィールドであり、‘ＵＬ-ＴＸ-ＰＯＷＥＲ’は、ＭＳに使用可能な余分の送信電力を示すフィールドであり、‘ＤＣＤ ＣＨＡＮＧＥ ＣＯＵＮＴ ＬＳＢ’は、変更されたＤＣＤメッセージのカウント値のＬＳＢを示すフィールドであり、‘ＣＩＤ(Connection IDentifier)’は、ＭＳの基本ＣＩＤ（basic CID）を示し、‘ＨＣＳ(Header Check Sequence)’は、ヘッダーチェックシーケンスを示すフィールドである。
結果的に、上記第１のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージは、現在のＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムのＰＨＹチャンネル報告ヘッダーメッセージの予約ビットを上記ＤＣＤカウント値の変更を報告する‘ＤＣＤ ＣＨＡＮＧＥ ＬＳＢ’に変更することによって生成されたＭＡＣヘッダーメッセージである。現在のＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムのＰＨＹチャンネル報告ヘッダーメッセージで使用されていない２つの予約ビットは、ＭＳが要求したＤＩＵＣ（ＰＲＥＦＥＲＥＮＣＥ-ＤＩＵＣ）を定義しているＤＣＤカウントの２つのＬＳＢビットとして使用される。上記第１のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージは、‘ＰＲＥＦＥＲＥＮＣＥ-ＤＩＵＣ’及び‘ＤＣＤ ＣＨＡＮＧＥ ＣＯＵＮＴ ＬＳＢ’を含むので、上記２つのフィールドを使用して、ＭＳは、ＤＣＤカウントの変更及びＤＩＵＣの変更をＢＳへ報告することができる。
第２のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージは、帯域幅要求及びダウンリンクバーストプロファイル変更要求ヘッダー（Bandwidth Request and Downlink Burst Profile Change Request Header）メッセージであって、ＤＣＤカウント値の変更を報告し、また、ＭＳのＤＩＵＣの変更を要求するために新たに生成されたメッセージである。
上記第２のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージは、表３に示すようなフォーマットを有する。
Figure 0004402722
表３において、上記第２のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージの‘ＨＴ’、‘ＥＣ’、‘ＨＣＳ’、及び‘ＣＩＤ’フィールドは、上記表２に示すような上記第１のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージの‘ＨＴ’、‘ＥＣ’、‘ＨＣＳ’、及び‘ＣＩＤ’フィールドと同一であるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。
表３において、‘ＴＹＰＥ’は、現在送信されるＭＡＣヘッダーメッセージのタイプを示すフィールドである。‘ＴＹＰＥ’が‘１００’で表記されると、上記ＭＡＣヘッダーメッセージが帯域幅要求及びダウンリンクバーストプロファイル変更要求ヘッダーメッセージであることを示す。また、‘ＢＲ’フィールドは、ＭＳが要求した帯域幅を示し、ＭＳがアップリンクを介して送信すべきデータが存在しない場合には、‘ＢＲ’フィールドは、‘０’の値を有する。‘要求されたダウンリンクバーストプロファイル’フィールドは、８ビットの長さを有し、上記８ビットのうち、０番目のビットから３番目のビットまでの４ビットは、ＭＳが要求したＤＩＵＣ値を示し、４番目のビットから７番目のビットまでの４ビットは、ＭＳが要求したＤＩＵＣが定義されたＤＣＤカウントの４つのＬＳＢビットを示す。上記‘要求されたダウンリンクバーストプロファイル’は、下記表４に示すようなフォーマットを有する。
Figure 0004402722
上記第２のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージは、上記‘要求されたダウンリンクバーストプロファイル’フィールドを含むので、上記‘要求されたダウンリンクバーストプロファイル’フィールドを使用して、ＭＳは、ＤＣＤカウントの変更及びＤＩＵＣの変更をＢＳへ報告することができる。
三番目に、第３のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージも、帯域幅要求及びダウンリンクバーストプロファイル変更要求ヘッダーメッセージであって、上記ＤＣＤカウント値の変更を報告し、また、ＭＳのＤＩＵＣ変更を要求するために新たに生成されたメッセージである。
上記第３のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージは、下記表５に示すようなフォーマットを有する。
Figure 0004402722
表５において、上記第３のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージの‘ＨＴ’、‘ＥＣ’、‘ＨＣＳ’、及び‘ＣＩＤ’フィールドは、上記表２に示すような上記第１のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージの‘ＨＴ’、‘ＥＣ’、‘ＨＣＳ’、及び‘ＣＩＤ’フィールドと同一であるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。
表５において、‘ＴＹＰＥ’は、現在送信されるＭＡＣヘッダーメッセージのタイプを示すフィールドである。‘ＴＹＰＥ’が‘１００’で表記されると、上記ＭＡＣヘッダーメッセージが帯域幅要求及びダウンリンクバーストプロファイル変更要求ヘッダーメッセージであることを示す。ここで、上記第２のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージと第３のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージとは、そのタイプを相互に異なる値で設定することができる。本発明では、説明の便宜上、上記第２のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージ及び第３のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージを同一に設定したことに留意しなければならない。
表５において、‘ＢＲ’フィールドは、ＭＳが要求した帯域幅を示し、ＭＳがアップリンクを介して送信すべきデータが存在しない場合には、‘ＢＲ’フィールドは、‘０’の値を有する。また、‘ＣＩＮＲ’フィールドは、ＭＳが受信したダウンリンク信号、例えば、パイロットチャンネル信号のＣＩＮＲを示し、‘ＤＣＤ変更指示(DCD Change Indication)’フィールドは、ＤＣＤカウントが変更されたか否かを示す。
表５に示すように、第３のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージは、第２のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージと類似しているフォーマットを有する。すなわち、第３のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージは、第２のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージと同様に、帯域幅要求及びダウンリンクバーストプロファイル変更要求を示すメッセージである。しかしながら、第２のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージ及び第３のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージは、ダウンリンクバーストプロファイルの変更を要求する過程で相互に異なる。
以下、第２のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージ及び第３のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージのそれぞれのダウンリンクバーストプロファイルの変更を要求する方式について説明する。
まず、第２のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージは、ＭＳがスリープ期間に滞在している間に位置を移動するか、または、ＭＳ自身の周辺チャンネル状況が変化してＢＳからのパイロットチャンネル信号のＣＩＮＲ値が、ＭＳがスリープモードへモード遷移する前と相異なる場合に、ＭＳは、ＭＳ自身に適合したＤＩＵＣ値を変更するために、ＢＳからＭＳ自身に適合したＤＩＵＣ値の割当てを直接要求するのに使用される。従って、上記第２のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージにおいて、‘要求されたダウンリンクバーストプロファイル’フィールドの８ビットのうち、０番目のビットから３番目のビットまでの４ビットは、ＭＳが要求したＤＩＵＣ値を表すために使用される。
これとは異なって、第３のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージは、ＭＳがスリープ期間に滞在している間に位置を移動するか、または、ＭＳ自身の周辺チャンネル状況が変化してＢＳからのパイロットチャンネル信号のＣＩＮＲ値が、ＭＳがスリープモードへモード遷移する前と相異なる場合に、ＭＳは、ＭＳ自身に適合したＤＩＵＣ値を変更するために、ＢＳからＭＳ自身に適合したＤＩＵＣ値の割当てを直接要求することではなく、ＭＳが受信したパイロットチャンネル信号のＣＩＮＲを報告することによって、ＭＳ自身に適合したＤＩＵＣ値の割当てを要求するために使用される。従って、第３のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージは、ＭＳが受信したパイロットチャンネル信号のＣＩＮＲを報告するためのＣＩＮＲフィールドを含む。ここで、ＭＳのチャンネル品質を報告するために、第３のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージは、ＣＩＮＲを含むこともでき、ＭＳのチャンネル品質を表すことができる他の情報を含むこともできる。
また、第２のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージは、ＤＣＤカウント値の変更を報告するために、‘要求されたダウンリンクバーストプロファイル’フィールドの８ビットのうち、４番目のビットから７番目のビットまでの４ビットを使用して、ＭＳに保存されているＤＣＤカウント値を直接ＢＳへ送信する。
これとは異なって、第３のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージは、ＤＣＤカウント値の変更を表すためにＤＣＤ変更指示フィールドを使用する。すなわち、ＭＳに現在保存されているＤＣＤカウント値とＭＳが聴取期間で受信したＤＣＤカウント値とが相異なる場合には、ＤＣＤ変更指示フィールドの値を‘１’として設定する。ＭＳに現在保存されているＤＣＤカウント値とＭＳが聴取期間で受信したＤＣＤカウント値とが同一の場合には、ＤＣＤ変更指示フィールドの値を‘０’として設定する。従って、ＢＳは、上記ＤＣＤカウント値が第３のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージのＤＣＤ変更指示フィールドのフィールド値から変更されたかどうかを認知することができる。
一方、第３のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージの送信時点は、第１のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージ及び第２のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージの送信時点と同一である。すなわち、ＭＳに現在保存されているＤＣＤカウント値が聴取期間でＭＳが受信したＤＣＤメッセージのＤＣＤカウント値と相異なる場合には、または、ＭＳが受信したダウンリンク信号のＣＩＮＲの変更によってＤＩＵＣ値を変更する必要がある場合には、ＭＳは、第３のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージを送信する。
また、ＭＳに現在保存されているＤＣＤカウント値が聴取期間でＭＳが受信したＤＣＤメッセージのＤＣＤカウント値と同一であり、ＭＳが受信したダウンリンク信号のＣＩＮＲを考慮してＤＩＵＣ値を変更する必要がない場合にも、ＭＳは、ＴＲＦ_ＩＮＤメッセージの確認応答(confirmation)のために、第３のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージを使用することができる。
上述したように、ＭＳが第３のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージを通じてＭＳ自身のＣＩＮＲ値を報告すると、ＢＳは、ＭＳのＣＩＮＲ値に対応してＭＳに適合したＤＩＵＣ値を決定する。ＢＳがＭＳのＣＩＮＲ値に対応してＭＳに適合したＤＩＵＣ値を決定する過程は、本発明と直接的な関連がないので、ここでは、その詳細な説明を省略する。
また、ＭＳが第３のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージを通じてＤＣＤカウント値の変更を報告すると、すなわち、ＤＣＤ変更指示フィールドのフィールド値が‘１’として設定された第３のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージを送信すると、ＢＳは、ＭＳが変更されたＤＣＤカウント値に該当するＤＣＤメッセージを受信するまで、すなわち、ＢＳが上記変更されたＤＣＤカウント値に該当するＤＣＤメッセージを再送信するまで、ＭＳをターゲットとするトラフィックデータの送信を待機する。
さらに、ＢＳが上記変更されたＤＣＤカウント値に該当するＤＣＤメッセージを再送信する前でも、ＢＳがＭＳに保存されているＤＣＤメッセージのＤＣＤカウント値を継続して管理して認知していると、ＢＳがＭＳに保存されているＤＣＤカウント値に対応するＤＣＤメッセージに定義されたＤＩＵＣを使用して、ＭＳをターゲットとするトラフィックデータを送信することができる。
従って、第３のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージは、第１のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージ及び第２のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージとは異なって、ＭＳがダウンリンク信号の受信ＣＩＮＲを直接ＢＳへ報告することを可能にする。その結果、ＢＳは、ＭＳに適用されるＤＩＵＣ値だけでなく、ＭＳへ送信される電力量及びデータ反復符号化回数（the number of repetition of data coding）までも正確に決定することができる。
以下、表２に示すような第１のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージ、すなわち、現在のＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムで使用されているＰＨＹチャンネル報告ヘッダーメッセージを修正することによって生成された第１のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージと、第２のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージと、第３のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージ、すなわち、本発明が新たに提案したＭＡＣヘッダーメッセージを相互に比較する。
第１のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージは、現在のＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムで使用されているＰＨＹチャンネル報告ヘッダーメッセージを修正して使用することによって、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムですでに使用されているＭＡＣヘッダーメッセージの再使用である、という観点で長所を有する。しかしながら、第１のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージがＤＣＤカウントのＬＳＢ２ビットを送信することができ、第２のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージがＤＣＤカウントのＬＳＢ４ビットを送信することができる。従って、比較的長時間の間にＭＳがスリープモードに滞在しており、ＤＣＤメッセージが比較的頻りに変更される場合には、第２のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージは、第１のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージよりもさらに適合する。
さらに、第２のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージ及び第３のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージは、ダウンリンクバーストプロファイル変更確認及び帯域幅割当て要求を同時に遂行するのに使用されることができる。すなわち、ＭＳがスリープモードに滞在している間にも、ＭＳは、ＢＳへ送信されるデータが発生すると、アップリンクを介してＢＳへ帯域幅割当てを要求することができる。すると、ＭＳは、第２のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージ及び第３のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージを使用して、ダウンリンクバーストプロファイル変更確認及び帯域幅割当て要求を同時に遂行することができる。このようにダウンリンクバーストプロファイル変更確認及び帯域幅割当て要求を同時に遂行することによって、アップリンクシグナリングロード(uplink signaling load)を最小にすることができる。
図４は、本発明の実施形態によるＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムにおけるＭＳの動作過程を示すフローチャートである。
上述したように、第２のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージ及び第３のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージは、その機能面で類似したメッセージであり、すなわち、‘帯域幅要求及びダウンリンクバーストプロファイル変更要求ヘッダー’メッセージである。従って、図４を説明するにあたり、第２のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージ及び第３のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージのうちいずれか１つのメッセージが、‘帯域幅要求及びダウンリンクバーストプロファイル変更要求ヘッダー’メッセージとして選択的に使用されることができることに留意すべきである。
図４を参照すると、まず、ステップＳ４１１で、ＭＳがスリープモードに滞在している間に、ＭＳは、ステップＳ４１３で、上記スリープ期間が終了されたかどうかを検査する。上記検査の結果、上記スリープ期間が終了されなかった場合には、ＭＳは、ステップＳ４１１で、上記スリープ期間に滞在する。
上記スリープ期間が終了されると、ＭＳは、聴取期間へ進入する。ステップＳ４１５で、ＭＳは、サービングＢＳからパイロットチャンネル信号を受信し、上記パイロットチャンネル信号のＣＩＮＲを測定して、上記測定されたパイロットチャンネル信号のＣＩＮＲからＭＳ自身のＤＩＵＣを変更する必要があるかどうかを決定した後に、ステップＳ４１７へ進行する。
ステップＳ４１７で、ＭＳは、ＢＳから受信されるＤＬ_ＭＡＰメッセージのＤＣＤカウント値をＭＳ自身に保存されているＤＣＤカウント値と比較して、ＤＣＤカウント値が変更されたかどうかを判断した後に、ステップＳ４１９へ進行する。ステップＳ４１９で、ＭＳは、ＢＳからＴＲＦ_ＩＮＤメッセージを受信して、上記受信されたＴＲＦ_ＩＮＤメッセージのスリープ識別子ビットマップ上のＭＳを示すビットがポジティブ指示を示す値、すなわち、‘１’で表記されるかどうかを検査する。上記検査の結果、上記ビットが‘１’でＭＳを示すビットがポジティブ指示を示す値、すなわち、‘１’で表記されていない場合には、ＭＳは、ステップＳ４１１へ戻る。
ステップＳ４１９で、上記検査の結果として、上記ビットが‘１’で表記される場合に、ＭＳは、ステップＳ４２１で、アップリンク帯域幅が割り当てられたかどうかを検査する。上記検査の結果として、上記アップリンク帯域幅の割当てを受けた場合には、ＭＳは、ステップＳ４２３へ進行し、上記アップリンク帯域幅の割当てを受けない場合には、ステップＳ４２９へ進行する。
ステップＳ４２３で、ＭＳは、上記ＤＣＤカウント値の変更を報告するか、又は、ＤＩＵＣの変更を要求する必要があるかどうかを検査する。上記検査の結果、上記ＤＣＤカウント値の変更を報告するか、又は、ＤＩＵＣの変更を要求する必要がある場合には、ＭＳは、ステップＳ４２５で、第１のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージ、すなわち、ＰＨＹチャンネル報告ヘッダーメッセージ、そして、第２及び第３のタイプのＰＨＹチャンネル報告ヘッダーメッセージ、すなわち、‘帯域幅要求及びダウンリンクバーストプロファイル変更要求ヘッダー’メッセージのうちいずれか一つのＭＡＣヘッダーメッセージを選択して、上記ＤＣＤカウント値の変更を報告するか、又は、上記選択されたメッセージを使用してＤＩＵＣの変更を要求した後に、ステップＳ４２９へ進行する。ここで、ＭＳが第１のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージ、第２のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージ、及び第３のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージのうちいずれか１つのＭＡＣヘッダーメッセージを選択するにあたって、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムで決定した事項に従う。
ステップＳ４２３で、上記検査の結果として、上記ＤＣＤカウント値の変更を報告し、ＤＩＵＣの変更を要求する必要がない場合には、ＭＳは、ステップＳ４２７で、‘帯域幅要求及びダウンリンクバーストプロファイル変更要求ヘッダー’メッセージの‘ＢＲ’フィールドを‘０’として設定した後に、‘帯域幅要求ヘッダー’メッセージの代わりに、‘帯域幅要求及びダウンリンクバーストプロファイル変更要求ヘッダー’メッセージを送信することができる。
ステップＳ４２９で、ＭＳは、上記スリープモードからアウェイクモードへ遷移した後に正常の動作を遂行する。
上述したように、第２のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージ及び第３のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージは、その機能面で類似したメッセージ、すなわち、‘帯域幅要求及びダウンリンクバーストプロファイル変更要求ヘッダー’メッセージである。従って、図５を説明するにあたり、第２のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージ及び第３のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージのうちいずれか１つのメッセージが、‘帯域幅要求及びダウンリンクバーストプロファイル変更要求ヘッダー’メッセージとして選択的に使用されることができることに留意すべきである。
図５は、本発明の実施形態によるＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムにおけるＢＳの動作過程を示すフローチャートである。
図５を参照すると、ステップＳ５１１で、ＢＳが管理する該当ＭＳがスリープモードに滞在している間に、ＢＳは、ステップＳ５１３で、該当ＭＳのスリープ期間が終了されたかどうかを検査する。上記検査の結果、該当ＭＳのスリープ期間が終了されなかった場合に、ＢＳは、ステップＳ５１１へ戻る。
上記検査の結果、上記該当ＭＳのスリープ期間が終了された場合に、ＢＳは、聴取期間の進入を進行する。ステップＳ５１５で、ＢＳは、該当ＭＳをターゲットとする、すなわち、該当ＭＳへ送信されるデータがバッファに記憶されているかどうかを検査する。上記検査の結果、該当ＭＳへ送信されるデータが存在しない場合に、ＢＳは、ステップＳ５１７へ進行する。
ステップＳ５１７で、ＢＳは、ＴＲＦ_ＩＮＤメッセージのスリープ識別子ビットマップ上の該当ＭＳを示すビットをネガティブ指示を示す値、すなわち、‘０’で表記してＴＲＦ_ＩＮＤメッセージを送信した後に、ステップＳ５１９へ進行する。ステップＳ５１９で、ＢＳは、該当ＭＳのスリープ期間をアップデートした後に、ステップＳ５２１で、ＢＳは、アップデートされた上記スリープ期間に基づいて、スリープモードで該当ＭＳを管理する。
一方、ステップＳ５１５で、検査の結果として、該当ＭＳへ送信されるデータが存在する場合に、ＢＳは、ステップＳ５２３で、ＴＲＦ_ＩＮＤメッセージのスリープ識別子ビットマップ上の該当ＭＳを示すビットをポジティブ指示を示す値、すなわち、‘１’で表記して、ＴＲＦ_ＩＮＤメッセージを送信した後に、ステップＳ５２５へ進行する。
ステップＳ５２５で、ＢＳは、該当ＭＳにアップリンク帯域幅を割り当てた後に、第１のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージ、すなわち、ＰＨＹチャンネル報告ヘッダーメッセージ、そして、第２及び第３のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージ、すなわち、‘帯域幅要求及びダウンリンクバーストプロファイル変更要求ヘッダー’メッセージのうちいずれか一つのＭＡＣヘッダーメッセージを上記割り当てられたアップリンク帯域幅を通じて受信する。ステップＳ５２５で、ＢＳは、第１のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージ、第２のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージ、及び第３のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージのうちいずれか１つを受信するにあたり、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムで決定した事項に従う。
ステップＳ５２７で、ＢＳは、該当ＭＳから受信された第１のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージ、第２のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージ、又は、第３のタイプのＭＡＣヘッダーメッセージの分析に基づいて、ＤＣＤカウント値の変更報告又はＤＩＵＣ変更要求があるかどうかを判断する。上記判断の結果、上記ＤＩＵＣ変更要求がある場合に、ＢＳは、ステップＳ５２９で、該当ＭＳの要求に従ってＤＩＵＣを変更する。
ステップＳ５２７で、判断の結果として、上記ＤＣＤカウント値の変更報告がある場合に、ＢＳは、ステップＳ５３１で、該当ＭＳに現在保存されているＤＣＤカウント値に該当するＤＣＤメッセージのダウンリンクバーストプロファイルのＤＩＵＣに基づいて、ＭＳへデータを送信するか、または、ＢＳがＤＣＤメッセージを該当ＭＳへ送信するまで、ＭＳへのデータ送信を待機する。
一方、ステップＳ５２７で、判断の結果として、ＤＣＤカウント値変更報告及びＤＩＵＣ変更要求がない場合に、ＢＳは、ステップＳ５３３へ進行する。
ステップＳ５３３で、ＢＳは、該当ＭＳの動作モードをアウェイクモードへ遷移することを管理した後に、その過程を終了する。
なお、本発明の詳細な説明においては、具体的な実施の形態について説明したが、本発明の範囲から逸脱しない範囲内であれば、種々な変形が可能であることは言うまでもない。よって、本発明の範囲は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲とその均等物によって定められるべきである。
従来のＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムの構成を概略的に示すブロック図である。 従来のＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムにおいて、ＭＳがスリープモードで動作する間にＤＣＤメッセージが変更される場合の動作を概略的に示す図である。 本発明の実施形態によるＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムにおいて、ＭＳがスリープモードで動作する間にＤＣＤメッセージが変更される場合の動作を概略的に示す図である。 本発明の実施形態によるＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムにおけるＭＳの動作過程を示すフローチャートである。 本発明の実施形態によるＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムにおけるＢＳの動作過程を示すフローチャートである。
符号の説明
３００ ＢＳ
３５０ ＭＳ

Claims (40)

  1. 広帯域無線接続通信システムにおける移動端末機がダウンリンクチャンネル情報の変更によって信号を送受信する方法であって、
    前記ダウンリンクチャンネル情報が変更されることを検出するステップと、
    前記移動端末機が受信するデータが存在するという報告を前記基地局から受信するステップと、
    前記基地局と前記移動端末機との間のダウンリンクチャンネル情報を一致させるように、前記ダウンリンクチャンネル情報の変更を前記基地局へ報告するステップと
    を具備することを特徴とする方法。
  2. 前記ダウンリンクチャンネル情報の変更を前記基地局へ報告するステップは、前記ダウンリンクチャンネル情報の変更を示すカウント値を含む第１のメッセージを前記基地局へ送信することを特徴とする請求項１記載の方法。
  3. 前記ダウンリンクチャンネル情報は、前記ダウンリンクチャンネルに適用される変調方式及び符号化方式に関する情報のセットを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
  4. 前記ダウンリンクチャンネル情報が変更されなければならないことを検出するステップと、
    前記移動端末機が受信すべきデータが存在するという報告を前記基地局から受信するステップと、
    前記ダウンリンクチャンネル情報が変更されなければならないことを前記基地局に要求して、前記基地局と前記移動端末機との間のダウンリンクチャンネル情報を一致させるように制御するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
  5. 前記ダウンリンクチャンネル情報が変更されなければならないことを前記基地局に要求するステップは、前記変更されなければならないことを示すダウンリンクチャンネル情報を含む第２のメッセージを前記基地局へ送信することを特徴とする請求項４記載の方法。
  6. 前記変更されなければならないことを要求するダウンリンクチャンネル情報は、前記移動端末機のダウンリンクチャンネルに適用されることを所望する変調方式及び符号化方式に関する情報を含むことを特徴とする請求項５記載の方法。
  7. 前記移動端末機が前記ダウンリンクチャンネル情報の変更を前記基地局へ報告した後に、前記基地局へ送信されるデータが発生すると、前記基地局にアップリンク帯域幅の割当てを要求するステップをさらに具備することを特徴とする請求項６記載の方法。
  8. 前記基地局に前記アップリンク帯域幅の割当てを要求するステップは、前記変更を要求するダウンリンクチャンネル情報と前記割当てを要求するアップリンク帯域幅に関する情報とを含む前記第２のメッセージを前記基地局へ送信することを特徴とする請求項７記載の方法。
  9. 前記ダウンリンクチャンネル情報が変更されなければならないことを前記基地局に要求するステップは、ダウンリンクチャンネル信号のチャンネル品質に関する情報を含む第３のメッセージを前記基地局へ送信することを特徴とする請求項４記載の方法。
  10. 前記ダウンリンクチャンネル信号のチャンネル品質に関する情報は、キャリア対干渉雑音比（ＣＩＮＲ）を含むことを特徴とする請求項９記載の方法。
  11. 前記移動端末機が前記ダウンリンクチャンネル情報の変更を前記基地局へ報告した後に、前記基地局へ送信されるデータが発生すると、前記基地局にアップリンク帯域幅の割当てを要求するステップをさらに具備することを特徴とする請求項１０記載の方法。
  12. 前記基地局に前記アップリンク帯域幅の割当てを要求するステップは、前記変更を要求するダウンリンクチャンネル情報と前記割当てを要求するアップリンク帯域幅に関する情報とを含む前記第３のメッセージを前記基地局へ送信することを特徴とする請求項１１記載の方法。
  13. 広帯域無線接続通信システムにおける基地局がダウンリンクチャンネル情報の変更によって信号を送受信する方法であって、
    前記ダウンリンクチャンネル情報を変更するステップと、
    前記ダウンリンクチャンネル情報の変更を報告する情報を含む前記変更されたダウンリンクチャンネル情報を移動端末機へ送信するステップと、
    前記移動端末機へ送信されるデータの存在を報告するステップと、
    予め設定されている第１の方式及び第２の方式のうちいずれか１つを使用して、前記移動端末機と前記基地局との間のダウンリンクチャンネル情報を一致させるステップと、
    前記基地局が前記移動端末機から前記ダウンリンクチャンネル情報の変更の報告を受信すると、前記ダウンリンクチャンネル情報の一致を通して前記移動端末機へ前記データを送信するステップと
    を具備することを特徴とする方法。
  14. 前記予め設定されている第１の方式を使用して前記基地局と前記移動端末機との間のダウンリンクチャンネル情報を一致させて前記移動端末機へ前記データを送信するステップは、
    前記移動端末機が前記変更されたダウンリンクチャンネル情報を受信するまで前記移動端末機へのデータの送信を待機するステップと、
    前記変更されたダウンリンクチャンネル情報に基づいて前記基地局と前記移動端末機との間のダウンリンクチャンネル情報を一致させるステップと、
    前記ダウンリンクチャンネル情報を一致させて前記移動端末機へ前記データを送信するステップとを具備することを特徴とする請求項１３記載の方法。
  15. 前記予め設定されている第２の方式を使用して前記基地局と前記移動端末機との間のダウンリンクチャンネル情報を一致させて前記移動端末機へ前記データを送信するステップは、
    前記変更される前のダウンリンクチャンネル情報に基づいて、前記基地局と前記移動端末機との間のダウンリンクチャンネル情報を一致させるステップと
    前記ダウンリンクチャンネル情報を一致させて前記移動端末機へ前記データを送信するステップとを具備することを特徴とする請求項１３記載の方法。
  16. 前記基地局が前記移動端末機から前記ダウンリンクチャンネル情報の変更の報告を受信すると、前記基地局は、前記移動端末機から前記ダウンリンクチャンネル情報の変更を報告する情報を含む第１のメッセージを受信することを特徴とする請求項１３記載の方法。
  17. 前記ダウンリンクチャンネル情報は、前記ダウンリンクチャンネルに適用される変調方式及び符号化方式に関する情報のセットを含むことを特徴とする請求項１６記載の方法。
  18. 前記移動端末機へ送信されるデータの存在を報告した後に、前記基地局が前記移動端末機から前記ダウンリンクチャンネル情報の変更に対する要求を受信すると、前記ダウンリンクチャンネル情報を変更するステップをさらに具備することを特徴とする請求項１７記載の方法。
  19. 前記基地局が前記移動端末機から前記ダウンリンクチャンネル情報の変更に対する要求を受信すると、前記基地局は、前記移動端末機から前記変更を要求するダウンリンクチャンネル情報を含む第２のメッセージを受信することを特徴とする請求項１８記載の方法。
  20. 前記変更を要求するダウンリンクチャンネル情報は、前記移動端末機のダウンリンクチャンネルに適用される変調方式及び符号化方式に関する情報を含むことを特徴とする請求項１９記載の方法。
  21. 前記ダウンリンクチャンネル情報の変更に対する要求を受信した後に、前記移動端末機からアップリンク帯域幅の割当てに対する要求を受信するステップをさらに具備することを特徴とする請求項２０記載の方法。
  22. 前記アップリンク帯域幅の割当てに対する要求を受信するステップは、前記移動端末機から前記変更を要求するダウンリンクチャンネル情報及び前記割当てを要求するアップリンク帯域幅に関する情報を含む前記第２のメッセージを受信するステップを具備することを特徴とする請求項２１記載の方法。
  23. 前記ダウンリンクチャンネル情報の変更に対する要求を受信するステップは、前記移動端末機のダウンリンクチャンネル信号のチャンネル品質に関する情報を含む第３のメッセージを受信するステップを具備することを特徴とする請求項１８記載の方法。
  24. 前記ダウンリンクチャンネル信号のチャンネル品質に関する情報は、キャリア対干渉雑音比を含むことを特徴とする請求項２３記載の方法。
  25. 前記ダウンリンクチャンネル情報の変更に対する要求を受信した後に、前記移動端末機からアップリンク帯域幅の割当てに対する要請を受信するステップをさらに具備することを特徴とする請求項２４記載の方法。
  26. 前記アップリンク帯域幅の割当てに対する要求を受信するステップにおいて、前記基地局は、前記移動端末機から前記ダウンリンクチャンネル情報のチャンネル品質情報及び前記割当てを要求するアップリンク帯域幅に関する情報を含む前記第３のメッセージを受信することを特徴とする請求項２５記載の方法。
  27. 広帯域無線接続通信システムにおけるダウンリンクチャンネル情報の変更に従って信号を送受信する装置であって、
    前記ダウンリンクチャンネル情報の変更を検出した後に、前記基地局から受信されるデータが存在するという報告を受信すると、前記ダウンリンクチャンネル情報の変更を前記基地局へ報告する移動端末機と、
    前記ダウンリンクチャンネル情報を変更した後に、前記ダウンリンクチャンネル情報の変更を示す情報を含む前記変更されたダウンリンクチャンネル情報を前記移動端末機へ送信して、前記移動端末機へ送信されるデータが存在することを報告した後、前記基地局が前記移動端末機から前記ダウンリンクチャンネル情報の変更の報告を受信すると、予め設定されている方式を使用して前記基地局と移動端末機との間のダウンリンクチャンネル情報を一致させて、前記移動端末機へ前記データを送信する基地局と
    を具備することを特徴とする装置。
  28. 前記移動端末機は、前記ダウンリンクチャンネル情報の変更を示すカウント値を含む第１のメッセージを前記基地局へ送信して、前記ダウンリンクチャンネル情報の変更を前記基地局に報告することを特徴とする請求項２７記載の装置。
  29. 前記ダウンリンクチャンネル情報は、前記ダウンリンクチャンネルに適用される変調方式及び符号化方式に関する情報のセットを含むことを特徴とする請求項２７記載の装置。
  30. 前記移動端末機は、聴取期間で前記ダウンリンクチャンネル情報が変更されなければならないことを検出すると、アウェイクモードへ遷移して、前記基地局から受信されるデータが存在するという報告を受信すると、前記ダウンリンクチャンネル情報が変更されなければならないことを前記基地局に要求することを特徴とする請求項２７記載の装置。
  31. 前記移動端末機は、前記変更を要求するダウンリンクチャンネル情報を含む第２のメッセージを前記基地局へ送信して、前記ダウンリンクチャンネル情報の変更を前記基地局に要求することを特徴とする請求項３０記載の装置。
  32. 前記変更を要求するダウンリンクチャンネル情報は、前記移動端末機のダウンリンクチャンネルに適用される変調方式及び符号化方式に関する情報を具備することを特徴とする請求項３１記載の装置。
  33. 前記移動端末機は、前記移動端末機が前記ダウンリンクチャンネル情報の変更を前記基地局へ報告した後に、前記基地局へ送信されるデータが発生すると、前記基地局にアップリンク帯域幅の割当てを要求することを特徴とする請求項３２記載の装置。
  34. 前記移動端末機は、前記変更を要求するダウンリンクチャンネル情報及び前記割当てを要求するアップリンク帯域幅に関する情報を含む前記第２のメッセージを前記基地局へ送信して、前記基地局に前記アップリンク帯域幅の割当てを要求することを特徴とする請求項３３記載の装置。
  35. 前記移動端末機は、ダウンリンクチャンネル信号のチャンネル品質を示す情報を含む第３のメッセージを前記基地局へ送信して、前記ダウンリンクチャンネル情報が変更されなければならないことを前記基地局に要求することを特徴とする請求項３０記載の装置。
  36. 前記ダウンリンクチャンネル信号のチャンネル品質に関する情報は、キャリア対干渉雑音比を含むことを特徴とする請求項３５記載の装置。
  37. 前記移動端末機は、前記移動端末機が前記ダウンリンクチャンネル情報の変更を前記基地局へ報告した後に、前記基地局へ送信されるデータが発生すると、前記基地局にアップリンク帯域幅の割当てを要求することを特徴とする請求項３６記載の装置。
  38. 前記移動端末機は、前記変更を要求する前記ダウンリンクチャンネル情報及び前記割当てを要求するアップリンク帯域幅に関する情報を含む前記第２のメッセージを前記基地局へ送信して、前記基地局に前記アップリンク帯域幅の割当てを要求することを特徴とする請求項３７記載の装置。
  39. 前記基地局は、前記移動端末機が前記変更されたダウンリンクチャンネル情報を受信するまで前記移動端末機へのデータの送信を待機した後に、前記変更されたダウンリンクチャンネル情報に基づいて前記基地局と前記移動端末機との間のダウンリンクチャンネル情報を一致させて、前記移動端末機へ前記データを送信することを特徴とする請求項２７記載の装置。
  40. 前記基地局は、前記変更される前のダウンリンクチャンネル情報に基づいて、前記基地局と前記移動端末機との間のダウンリンクチャンネル情報を一致させて、前記移動端末機へ前記データを送信することを特徴とする請求項２７記載の装置。
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