JP5247869B2 - ネットワーク構成の伝送方法および通信装置 - Google Patents

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Description

本願は、無線通信システムおよび関連する通信装置において使用される方法および関連する通信装置に関し、さらに具体的には、無線通信システムにおいてネットワーク構成を伝送する方法および関連する通信装置に関するものである。
MTC(Machine-type communication)は、人とのやりとりを必要としない1つ以上のエンティティを含むデータ通信の1種である。つまり、MTCとは、ユーザが使用する移動局(MS)の代わりに、マシン装置が使用する、例えば、既存のGERAN、UMTS、LTE(Long-Term Evolution)などのネットワークに基づく通信コンセプトを指す。MTCにおいて使用されるマシン装置をMTC装置とも呼称する。MTC装置には、自動販売機やダムで水位を計測する機器など、さまざまな種類がある。つまり、MTCはさまざまな分野で広く適用可能なものである。MTC装置は、一般的なMSの特徴とは異なる特徴を有する。したがって、MTCに対して最適化されたサービスが、人と人との間の通信に対して最適化されたサービスとは異なることが起こり得る。現在のモバイルネットワーク通信サービスと比較すると、MTCの特徴は、異なる市場動向、データ通信、低コストおよび低労力、潜在的に多数のMSが通信できること、広いサービスエリア、MS1台当たりの小さなトラフィックなどにあると言うことができる。
一方で、MTC装置の台数は、従来装置の台数に比べてはるかに大きくなると考えられる。また、一般的なマシン−マシン間(M2M)サービスの特徴のために、複数のMTC装置のオペレーションを同時に実行する可能性が高い。M2M通信(「Machine-type communications」または「MTC」とも称する)は、さまざまな分野で使用可能である。セキュリティの分野であれば、M2M通信は、監視システム、電話の地上線のバックアップ、(例えばビルへの)物理的なアクセスの制御、自動車/ドライバのセキュリティなどにおいて使用することができる。トラッキングおよび追跡の分野であれば、M2M通信は、業務車両管理、注文管理、走行距離に応じた課金制(Pay As You Drive(PAYD))への応用、資産追跡、ナビゲーション、交通情報への応用、通行料金の徴収、交通量の最適化、操縦などに使用することもできる。料金支払いシステムの分野であれば、M2M通信は、POS(point of sale)、自動販売機、カスタマロイヤリティへの適用、ゲーム機などにおいて使用することもできる。保健医療であれば、M2M通信は、生命徴候の遠隔モニタリング、高齢者や障碍者の介護、ウェブでアクセス可能な遠隔医療ポイント、遠隔診断において使用することもできる。遠隔メンテナンス/制御の分野であれば、M2M通信は、プログラマブルロジックコントローラ(PLC)、センサ、照明器具、ポンプ、バルブ、エレベーターの制御、自動販売機の制御、車両点検などにおいて使用することもできる。計測の分野であれば、M2M通信は、電力、ガス、水道、暖房、グリッド制御、工業計測などに関連する応用分野において使用することもできる。また、MTC(Machine-type communication)技術に基づくM2M通信は、例えば顧客サービスの分野で使用することもできる。
実装によっては、M2M通信は従来の通信モデルとは異なる可能性がある。例えば、M2M通信は新しいもしくは異なった市場動向に影響を及ぼす可能性がある。また、M2M通信は、大量の無線送受信ユニット(WTRU)を関与させられる点、および/または、WTRU一台あたり非常に少ないトラフィックで機能できるという点で従来技術と異なる。さらに、いくつかの従来技術と比較して、M2M通信は整備にかかるコストと労力を低く抑えることができる可能性がある。
M2M通信は、例えば、GSM(登録商標)(Global System for Mobile Communications)、UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)、LTE(Long-Term Evolution)、LTE−Advanced(Long-Term Evolution Advanced)などの3GPP(Third Generation Partnership Project)技術に基づく、および/または、例えばWiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)、または、米国電気電子技術者学会(IEEE)や3GPP2が開発した技術などの他の技術に基づく、開発済みの無線ネットワークを利用してもよい。M2M通信は、これらの技術に基づくネットワークを使用して、各種ビジネスソリューションを高い対費用効果で配信してもよい。無線ネットワークが至る所に配備された環境では、無線ネットワークが利用可能であることによって、M2M WTRUの整備および使用が加速および/または促進される可能性がある。また、これらの技術がさらに発展すれば、M2Mに基づくソリューションを整備するさらなる機会が創出される可能性がある。
3GPPネットワークによって回線交換サービスとパケット交換サービスの呼び出しを連携させることが可能である。呼び出しの連携とは、ネットワークが、回線交換サービスへの呼び出しメッセージを、パケット交換サービスを呼び出したのと同じチャネル、すなわちGPRS呼び出しチャネルまたはGPRSトラフィックチャネル上で伝送することであり、MS(移動局)はそのチャネルだけを監視していればよい。3つのネットワークオペレーションモードとして、ネットワークオペレーションモードI;ネットワークオペレーションモードII;ネットワークオペレーションモードIIIを定義しておく。
ネットワークオペレーションモードI:ネットワークはGPRSアタッチトMSに対し、GPRS呼び出しチャネルと同じチャネル(すなわちパケット呼び出しチャネルかCCCH呼び出しチャネル)上か、GPRSトラフィックチャネル上のいずれかで、CS(circuit-switched(回線交換))呼び出しメッセージを伝送する。これは、このMSが1つの呼び出しチャネルだけを監視すればよいことを意味しており、このMSがパケットデータチャネルに割り当てられているときには、このMSはパケットデータチャネル上でCS呼び出しメッセージを受信することを意味している。
ネットワークオペレーションモードII:ネットワークはGPRSアタッチトMSに対し、CCCH呼び出しチャネル(このチャネルはGPRS呼び出しにも使用される)上で、CS呼び出しメッセージを伝送する。これは、このMSがCCCH呼び出しチャネルだけを監視すればよいことを意味する。例えば、このMSがパケットデータチャネルを割り当てられている場合であっても、3GPPの従属節8.1.6に記述されているBSS呼び出し連携がアクティブでない限り、この呼び出しチャネル上でCS呼び出しが継続するということである。
ネットワークオペレーションモードIII:ネットワークはGPRSアタッチトMSに対し、CS呼び出しメッセージはCCCH呼び出しチャネル上で伝送し、GPRS呼び出しメッセージはパケット呼び出しチャネル(セルに割り当てられていた場合)上かCCCH呼び出しチャネル上のいずれかで伝送する。これは、あるMSが回線交換サービスとパケット交換サービスの両方への呼び出しを受信したい場合、パケット呼び出しチャネルが割り当てられていれば、セル内で両方の呼び出しチャネルを監視することを意味している。コアネットワークは呼び出しの連携を行わない。ただし、3GPPの従属節8.1.6のBSSレベルにおける呼び出し連携の記述も参照されたい。
このネットワークオペレーションモード(I、II、III)は、MSに対しシステム情報として示されるものとする。追加のシステム情報は、MTC用に構成されたMSがNMO Iを使用することを示すことができ、これは他のMSに対するシステム情報にどのNMOが示されているかと関係なく行うことができる。これらの指示から、MSはネットワークに対しどのモードを適用するかを決定する。適切なオペレーションのために、オペレーションモードは1つのルーティングエリアの各セル内で同じであるべきである。ネットワークによって提供されたシステム情報に基づき、MSはその機能に応じて、自身がGPRSサービス、非GPRSサービス、あるいはその両方にアタッチしうるか否かを選択する。
3GPP TSG SA WG2 Meeting #80; CR S2-104260, "NMO=I for MTC devices and NMO=II for other mobiles", 2010/08/30 3GPP TS 25.331 V9.0.0 (2009-09) Technical Specification 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Radio Resource Control (RRC); Protocol Specification (Release 9)
承諾済みのCR S2−104260によれば、ネットワークは、MTC装置として構成された装置に対して、ネットワークをNMO Iとして扱うように指示するパラメータをシステム情報に含めて伝送することができる。このパラメータを読んだ後、MTC装置はネットワークをNMO Iとして扱い、それに沿って手続きを実行する。この情報要素はシステム情報でブロードキャストされることに留意されたい。
しかしながら、GERAN/UMT MSがシステム情報を読むのはアイドルモードのときのみであり、接続モードのときにはシステム情報を読まない。接続モードであって別のRA(ルーティングエリア)へのハンドオーバ(例えばCSハンドオーバやCELL DCH状態でのSRNSリロケーション等)を行うMSは、このネットワーク構成パラメータを取得できず、新しいRAがMTC装置に対しこの特徴をサポートするか否かを知ることもない。従ってMTC装置の挙動は不確定である。
無線通信システムにおけるネットワークのネットワーク構成の伝送方法を提供する。
無線通信システムにおけるネットワークのネットワーク構成の伝送方法を開示する。この方法は、machine type communication(MTC)装置に特有なネットワーク構成を、専用メッセージによって、移動局(MS)に伝送する処理を含んでいる。
無線通信システムにおけるネットワーク構成の伝送を行う通信装置を開示する。この通信装置は、MTC装置に特有なネットワーク構成を、専用メッセージによって、移動局(MS)に伝送する手段を備えている。
本発明のこれらの目的および他の目的は、様々な図面において図解される以下の好ましい実施形態の詳細な説明を読めば、当業者に明らかになるであろう。
無線通信システムのmachine type communication(MTC)アーキテクチャである。 典型的な通信装置の概略図である。 典型的な手続きのフローチャートである。 無線通信システムの別のMTCアーキテクチャである。
〔関連出願の相互参照〕
本願は、2010年9月30日出願の“Method to communicate the network configuration parameters to the MTC devices)”を名称とする、米国仮出願番号61/387,994号の利益を主張するものである。当該出願を参照することにより、その全体を本願に含める。
〔詳細な説明〕
図1は、無線通信システム10の、典型的なMTC(Machine Type Communication)アーキテクチャを示している。無線通信システム10は、複数のMTC装置100、ネットワーク110、複数の移動局(MS)120、MTCサーバ130、および、MTCユーザ140を含む。上記複数のMTC装置100および複数のMS120は、ネットワーク110に接続されている。MTCサーバ130は、ネットワーク110を介して、MTC装置100の情報を受信し、この情報をMTCユーザ140に提供する。MTCサーバ130は、ネットワーク110の外側、または、ネットワーク110の内側に配置され、ネットワークオペレータによって管理される。
ネットワーク110は、GSM(Global System for Mobile Communications)、UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)、GERAN(GSM EDGE Radio Access Network)、LTE(Long-Term Evolution)、LTE−Advanced(Long-Term Evolution Advanced)、および/または、例えばWiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)、または、米国電気電子学会(IEEE)が開発した、他の技術であってもよい。MTC装置320は、無線通信システムにおけるUE(user equipment)と呼ばれることもあり、携帯電話やコンピュータシステムなどを含む。
ネットワーク110は、パケット交換サービスに使用したのと同じチャネル、すなわちGPRS呼び出しチャネル上、もしくはGPRSトラフィックチャネル上で、回線交換(CS)サービスの呼び出しメッセージを伝送する。このときMS120はこのチャネルだけを監視すればよい。ネットワークオペレーションモードは以下の3つを定義する:ネットワークオペレーションモードI;ネットワークオペレーションモードII;ネットワークオペレーションモードIII。
図2は、典型的な通信装置20の概略図である。上記通信装置20は、図1に示すMTC装置100、ネットワーク110、MS120、または、MTCサーバ130であってもよい。そして、上記通信装置20は、処理手段(例えばマイクロプロセッサまたは特定用途向け集積回路(ASIC))200、記憶ユニット210、および、通信インターフェースユニット220を備えていればよい。記憶ユニット210は、処理手段200がアクセスするプログラムコード214を記憶することができる、任意のデータ記憶装置であればよい。記憶ユニット410の例としては、SIM(subscriber identity module)、読み出し専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、CD−ROM、磁気テープ、フロッピー(登録商標)ディスク、および、光学式データ記憶装置などがあげられるが、これらの例に限定されるものではない。通信インターフェースユニット220は、処理手段200の処理結果に合わせて、ネットワーク110と通信を行う、例えば、トランシーバまたはワイヤリンク/論理リンクであればよい。
図3は典型的なプロセス30のフローチャートである。このプロセス30は、無線通信システム10におけるネットワーク110のネットワーク構成の伝送に使用される。プロセス30はプログラムコード214にコンパイルすることもでき、以下のステップを含む。
・ステップ300:開始
・ステップ302:専用メッセージによって、MTC装置100に特有なネットワーク構成を伝送する
・ステップ304:終了。
プロセス30によれば、ネットワーク110はMTC装置100に対し特有なネットワーク構成を専用メッセージによって伝送する。ネットワーク110はネットワークオペレーションモードIをサポートしていてもよいし、サポートしていなくてもよい。専用メッセージとしては、アクティブセット更新メッセージ、セル更新確認メッセージ、物理チャネル再構成メッセージ、無線ベアラ再構成メッセージ、無線ベアラ解放メッセージ、無線ベアラセットアップメッセージ、輸送チャネル再構成メッセージ、UTRAN移動度情報メッセージ、あるいは、現在のルーティングエリア/無線アクセス技術(RAT(radio access technology))から他のルーティングエリア/インターRATへのハンドオーバまたは変更を、MS120に指示するHANDOVER TO UTRAN COMMANDメッセージなどがありうる。上記専用メッセージにおいて、ネットワーク構成は、コアネットワーク(CN)情報のinfo要素およびCN情報のinfo full要素に含まれる情報要素として伝送される。換言すれば、(例えば情報要素の形式で)上記ネットワーク構成は、アクティブセット更新メッセージ、セル更新確認メッセージ、物理チャネル再構成メッセージ、無線ベアラ再構成メッセージ、無線ベアラ解放メッセージ、無線ベアラセットアップメッセージ、輸送チャネル再構成メッセージ、UTRAN移動度情報メッセージ、あるいは、HANDOVER TO UTRAN COMMANDメッセージに包含される。ネットワーク110が専用メッセージによってネットワーク構成を伝送した後、MS120はアイドルモードか接続モードかにかかわらず、専用メッセージを受信し、ネットワーク構成を読むことができる。このようにして、接続モードのMS120が別のルーティングエリアへのハンドオーバを行った場合、MS120は専用メッセージからネットワーク構成を取得し、新しいルーティングエリアがMTC装置100に対し同じ特徴をサポートするか否かを知る。
例として図4を参照されたい。図4は、無線通信システム40における典型的なMTCアーキテクチャである。無線通信システム40は、MTC装置400、非MTC装置401、ネットワーク410、MS420、MTCサーバ430、およびMTCユーザ440を含む。MTC装置400、非MTC装置401およびMS420は、ネットワーク410に接続されている。MTCサーバ430は、MTC装置400の情報をネットワーク410を介して受信し、その情報をMTCユーザ440に提供する。MTCサーバ430は、ネットワーク410の外部または内部に設置され、ネットワークオペレータによって管理される。ネットワーク410は非MTC装置401に関してネットワークオペレーションモードIIをサポートしてもよい。MTC装置400はPS(パケット交換)サービスとCS(回線交換)サービスにアタッチされており、近隣のセルの測定情報を含む測定報告をネットワーク410に伝送する。これを受けネットワーク410は、MS420を他のルーティングエリアに属するセルにハンドオーバすることを決定する。ネットワーク410は、MTC装置400に関してはネットワークオペレーションモードIのサポートに関する構成を情報要素Fとして伝送する。また、ネットワーク410は、非MTC装置401に関してはネットワークオペレーションIIをサポートに関する構成を、アクティブセット更新メッセージやUTRAN移動度情報メッセージなどの専用メッセージによって伝送する。MS420がMTCをサポートし、アクティブセット更新メッセージやUTRAN移動度情報メッセージの形式で情報要素Fを受信する場合、MS420は、新しいセルがNMO Iをサポートすることを表す情報要素Fに基づいてアクションを起こす。この状況では、MTCをサポートするMS420は複合ルーティングエリアの更新手続きを実行する。MS420がMTCをサポートしていない場合、MS420は個々のルーティングエリアの更新手続きを実行する。
提案したステップを含めた上述の各ステップは、ハードウェア、ハードウェア装置とコンピュータ命令とハードウェア装置に読み取り専用ソフトウェアとして常駐するデータとの組み合わせとして知られるファームウェア、または、電子システムなどの手段によって実現可能である。ハードウェアの例としては、マイクロ回路、マイクロチップ、または、シリコンチップとして知られている、アナログ回路、デジタル回路、およびそれらの混合回路などがあげられる。電子システムの例としては、システム・オン・チップ(SOC)、システム・イン・パッケージ(SiP)、コンピュータ・オン・モジュール(COM)、および通信装置20などがあげられる。なお、通信装置20においては、処理手段200が上述の各プロセスに関連するプログラムコード214を処理し、処理された結果が無線通信システム10におけるネットワークのネットワーク構成を伝送することができる。
まとめると、ネットワークは、MTC装置に特有なネットワーク構成を、現在のルーティングエリア/RATから他のルーティングエリア/インターRATへのハンドオーバまたは変更をMSに指示する専用メッセージによって伝送する。ネットワークが上記専用メッセージによってネットワーク構成を伝送した後、MSはアイドルモードか接続モードかにかかわらず、専用メッセージを受信し、システム情報を読むことができる。このようにして、接続モードのMSが他のルーティングエリアへのハンドオーバを行うとき、そのMSは専用メッセージからネットワーク構成を取得し、新しいルーティングエリアがMTC装置に対し同じ特徴をサポートしているか否かを知る。
本発明の教示を保持する限り、装置および方法に、多数の変形および変更を行ってもよいことは、当業者には容易に明らかであろう。従って、上述の開示内容は、添付の特許請求の範囲の境界および限界によってのみ、制限されるものと理解されるべきである。

Claims (10)

  1. 無線通信システムにおけるネットワークのネットワーク構成を伝送する方法であって、
    接続モードのMSが他のルーティングエリアへのハンドオーバを行うとき、machine type communication(MTC)装置に特有なネットワーク構成を、専用メッセージによって、移動局(MS)に伝送することを特徴とする方法。
  2. 無線通信システムにおけるネットワークのネットワーク構成を伝送する方法であって、
    machine type communication(MTC)装置に特有なネットワーク構成を、専用メッセージによって、移動局(MS)に伝送し、
    上記専用メッセージが、アクティブセット更新メッセージ、セル更新確認メッセージ、物理チャネル再構成メッセージ、無線ベアラ再構成メッセージ、無線ベアラ解放メッセージ、無線ベアラセットアップメッセージ、輸送チャネル再構成メッセージ、UTRAN移動度情報メッセージ、およびHANDOVER TO UTRAN COMMANDメッセージ、のうちのいずれかであることを特徴とする方法。
  3. 無線通信システムにおけるネットワークのネットワーク構成を伝送する方法であって、
    machine type communication(MTC)装置に特有なネットワーク構成を、専用メッセージによって、移動局(MS)に伝送し、
    上記専用メッセージが、上記移動局(MS)に対し、第1のRAT(radio access technology)から第2のRAT(radio access technology)へ、あるいは、第1のルーティングエリアから第2のルーティングエリアへのハンドオーバまたは変更を指示することを特徴とする方法。
  4. 上記ネットワーク構成は、上記専用メッセージにおける、コアネットワーク(CN)情報のinfo要素、および、CN情報のinfo full要素に含まれる、上記MSの特定のサブカテゴリに対するオペレーションのネットワークモードを表す情報要素として伝送されるものであることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の方法。
  5. 上記ネットワーク構成が、オペレーション要素の新しいネットワークモードを処理するように構成された上記MSに対し、上記ネットワークをネットワークオペレーションモードIとして扱うようにさせることを特徴とする請求項4に記載の方法。
  6. 無線通信システムにおけるネットワーク構成を伝送する通信装置であって、
    接続モードのMSが他のルーティングエリアへのハンドオーバを行うとき、machine type communication(MTC)装置に特有なネットワーク構成を、専用メッセージよって、移動局(MS)に伝送する手段を備えていることを特徴とする通信装置。
  7. 無線通信システムにおけるネットワーク構成を伝送する通信装置であって、
    machine type communication(MTC)装置に特有なネットワーク構成を、専用メッセージよって、移動局(MS)に伝送する手段を備え、
    上記専用メッセージが、アクティブセット更新メッセージ、セル更新確認メッセージ、物理チャネル再構成メッセージ、無線ベアラ再構成メッセージ、無線ベアラ解放メッセージ、無線ベアラセットアップメッセージ、輸送チャネル再構成メッセージ、UTRAN移動度情報メッセージ、およびHANDOVER TO UTRAN COMMANDメッセージ、のうちのいずれかであることを特徴とする通信装置。
  8. 無線通信システムにおけるネットワーク構成を伝送する通信装置であって、
    machine type communication(MTC)装置に特有なネットワーク構成を、専用メッセージよって、移動局(MS)に伝送する手段を備え、
    上記専用メッセージが、上記移動局(MS)に対し、第1のRAT(radio access technology)から第2のRAT(radio access technology)へ、あるいは、第1のルーティングエリアから第2のルーティングエリアへのハンドオーバまたは変更を指示することを特徴とする通信装置。
  9. 上記ネットワーク構成は、上記専用メッセージにおける、コアネットワーク(CN)情報のinfo要素、および、CN情報のinfo full要素に含まれる、上記MSの特定のサブカテゴリに対するオペレーションのネットワークモードを表す情報要素として伝送されるものであることを特徴とする請求項6から8のいずれか1項に記載の通信装置。
  10. 上記ネットワーク構成が、オペレーション要素の新しいネットワークモードを処理するように構成された上記MSに対し、上記ネットワークをネットワークオペレーションモードIとして扱うようにさせることを特徴とする請求項6から8のいずれか1項に記載の通信装置。
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