JP5712332B2 - 無線アクセスネットワークへのアクセスを制御するための装置および方法 - Google Patents

無線アクセスネットワークへのアクセスを制御するための装置および方法 Download PDF

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Description

米国特許法第119条による優先権の主張
本特許出願は、本出願の譲受人に譲渡され、参照により本明細書に明確に組み込まれる、2011年8月15日に出願された「Apparatus and Methods of Controlling Access to a Radio Access Network」と題する米国仮出願第61/523,769号の優先権を主張する。
本開示の態様は、一般に、ワイヤレス通信システムに関し、より具体的には、デバイスのランダムアクセス試行の制御を改善することに関する。
電話、ビデオ、データ、メッセージング、放送などの様々な通信サービスを提供するために、ワイヤレス通信ネットワークが広範囲に展開されている。そのようなネットワークは、たいていは多元接続ネットワークであり、利用可能なネットワークリソースを共有することによって、複数のユーザ向けの通信をサポートする。そのようなネットワークの一例は、UMTS Terrestrial Radio Access Network(UTRAN)である。UTRANは、第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)によってサポートされる第3世代(3G)モバイルフォン技術である、Universal Mobile Telecommunications System(UMTS)の一部として定義される無線アクセスネットワーク(RAN)である。UMTSは、Global System for Mobile Communications(GSM(登録商標))技術の後継であり、広帯域符号分割多元接続(WCDMA(登録商標))、時分割符号分割多元接続(TD-CDMA)、および時分割同期符号分割多元接続(TD-SCDMA)などの様々なエアインターフェース規格を現在サポートしている。UMTSは、関連するUMTSネットワークのデータ転送の速度および容量を向上させる高速パケットアクセス(HSDPA)のような、改良型の3Gデータ通信プロトコルもサポートする。
モバイルブロードバンドアクセスに対する需要が増し続けるにつれて、研究開発は、モバイルブロードバンドアクセスに対する高まる需要を満たすためだけでなく、モバイル通信によるユーザ経験を進化させ拡張させるためにも、UMTS技術を進化させ続けている。
多数のユーザ機器(UE)をサポートするセルラーシステムについて考える。そのような環境において、相当数のUEが短時間に基地局などのRAN構成要素に接続しようと試みた場合、UEがランダムアクセス手順を実行するために、RANにおいて輻輳が生じ得る。たとえば、セルが10,000個のスマートメーターを含有し、これらの相当部分が短時間に基地局に接続しようと試みた場合、この状況ではセル内の他のUEが遮断される可能性が高くなることがあり、干渉(RoT)レベルが高くなることもある。
いくつかの従来の解決策は、輻輳を回避するためにUEの初期ランダムアクセス試行を遅延させる幾何バックオフ手法(geometric backoff approach)を使用しようと試みてきた(たとえば、LTEアクセスクラス禁止/UMTS持続性チェック(LTE Access Class Barring/UMTS Persistence Check))。そのようなバックオフのパラメータは、UEのアクセス試行が効果的に分布され得るように設定され得るが、そのような手法では、ごく一部のデバイスで過度の遅延が生じることがある。これは、幾何分布のテールが非常に大きい値においても非ゼロの確率を有するために生じる。いくつかのシナリオでは、システム内に多数のデバイスがあるので、過度に大幅な遅延に直面するごく一部が相当数になり得る。
したがって、通信ネットワークへのアクセスを制御するための改善が望まれる。
本発明のこれらの態様および他の態様は、以下の発明を実施するための形態を概観することによってより完全に理解されるだろう。
一態様では、通信ネットワークにアクセスする方法が、拡張アクセス禁止(EAB)一様遅延パラメータを含むEABデータをユーザ機器(UE)において取得するステップを含む。さらに、本方法は、一様分布パラメータを計算するステップと、少なくともEAB一様遅延パラメータおよび一様分布パラメータに基づくアクセス禁止期間を決定するステップとを含み得る。さらなる態様によれば、本方法は、少なくともアクセス禁止期間にわたって待機した後、通信ネットワークにアクセスするためのアクセス手順を開始するステップを含み得る。
他の関係する態様は、上記の方法のアクションを実行するための少なくとも1つの命令を含む非一時的コンピュータ可読媒体を含むコンピュータプログラム製品、上記の方法のアクションを実行するための1つもしくは複数のモジュールを含む少なくとも1つのプロセッサ、上記の方法のアクションを実行するための1つもしくは複数の手段を含むユーザ機器装置、ならびに少なくとも上記の方法のアクションを実行するためのアクセスマネージャおよび拡張アクセス禁止構成要素を含むユーザ機器装置のうちの1つまたは複数を含む。
別の態様では、通信ネットワークにおけるアクセスを制御する方法は、通信ネットワークへのアクセス要求に関連する遅延許容分類をUEから受信するステップを含む。本方法は、少なくとも遅延許容分類に基づいて、複数の様々なEABパラメータからEABパラメータを選択するステップをさらに含む。加えて、本方法は、UEにEAB一様遅延パラメータを送信するステップであって、EAB一様遅延パラメータがUEに、少なくともEAB一様遅延パラメータおよび一様分布パラメータに基づくアクセス禁止期間にわたって待機させる、ステップを含む。
他の関係する態様は、上記の方法のアクションを実行するための少なくとも1つの命令を含む非一時的コンピュータ可読媒体を含むコンピュータプログラム製品、上記の方法のアクションを実行するための1つもしくは複数のモジュールを含む少なくとも1つのプロセッサ、上記の方法のアクションを実行するための1つもしくは複数の手段を含むネットワーク装置、および少なくとも上記の方法のアクションを実行するためのコントローラを含むネットワーク装置のうちの1つまたは複数を含む。
別の態様では、通信ネットワークにおけるアクセスを制御する方法は、通信ネットワークにおけるUEに遅延許容インジケータを送信するステップを含む。加えて、本方法は、UEからアクセス要求を受信するステップであって、UEが少なくとも遅延許容インジケータおよび一様分布パラメータに基づくアクセス禁止期間にわたって待機した後にアクセス要求が受信される、ステップを含む。
他の関係する態様は、上記の方法のアクションを実行するための少なくとも1つの命令を含む非一時的コンピュータ可読媒体を含むコンピュータプログラム製品、上記の方法のアクションを実行するための1つもしくは複数のモジュールを含む少なくとも1つのプロセッサ、上記の方法のアクションを実行するための1つもしくは複数の手段を含むネットワーク装置、および少なくとも上記の方法のアクションを実行するためのコントローラを含むネットワーク装置のうちの1つまたは複数を含む。
通信ネットワークへのアクセスを制御するためのシステムの一態様の概略図である。 通信ネットワークにアクセスする方法の一態様のフローチャートである。 通信ネットワークにアクセスする方法の一態様のフローチャートである。 通信ネットワークへのアクセスを制御する方法の一態様のフローチャートである。 通信ネットワークへのアクセスを制御する方法の一態様のフローチャートである。 図1のシステムによる、処理システムを使用する装置のためのハードウェア実装の一態様の一例を示す図である。 図1のシステムによる、電気通信システムの一態様の一例を概念的に示すブロック図である。 図1のシステムによる、アクセスネットワークの一態様の一例を示す概念図である。 図1のシステムによる、電気通信システムにおけるUEの一態様とNodeBの一態様が通信している一例を概念的に示すブロック図である。
説明する装置および方法は、ノードまたは通信ネットワークの他の構成要素、たとえば限定はしないが無線アクセスネットワーク(RAN)へのアクセスを、アクセスを試みる前に一様分布パラメータに基づいて決定されたアクセス禁止期間の満了まで待機することによって制御する拡張アクセス禁止構成要素を、1つまたは複数のユーザ機器(UE)が実行することを含む。たとえば、複数のUEを有するシステムでは、複数のUEの全部または一部におけるアクセス禁止構成要素の動作により、ノードが複数のUEから受信するアクセス試行がほぼ均等に分布する。したがって、一態様では、説明する装置および方法は、ノードおよび/またはRANへのアクセスの輻輳および/または干渉(RoT)レベルおよび/または遅延または妨害を低減または回避する。
添付の図面に関する下記の詳細な説明は、様々な構成の説明として意図されており、本明細書で説明される概念が実行され得る唯一の構成を表すように意図されているわけではない。詳細な説明は、様々な概念の完全な理解をもたらす目的で、具体的な詳細を含んでいる。しかし、これらの概念がこれらの具体的な詳細なしに実行され得ることが、当業者には明らかであろう。場合によっては、そのような概念を曖昧にするのを回避する目的で、周知の構造および構成要素がブロック図の形式で示されている。
図1を参照すると、セルラー通信システム100の一態様では、UE102として示される1つまたは複数のユーザ装置は、各々がアクセスマネージャ104を含み、RAN108へのアクセスを制御する拡張アクセス禁止構成要素106を有する。RAN108は、UE102に現在サービスしているベースノード、または単なるノード110を含む。無線ネットワークコントローラ(RNC)112のようなスケジューラは、ノード110および他のアクセスノード114にスケジューリングを通信する。ノード110および/またはRNC112は、アクセスコントローラ115を含み、アクセスコントローラ115は、ノード110へのアクセスまたはノード110との接続を要求しているUE102などの1つまたは複数のUEへのアクセス、たとえば接続の提供を制御する。ノード110は、トランシーバ119を有し、トランシーバ119は、1つまたは複数のアンテナ120を介してそれぞれダウンリンク122およびアップリンク124でUE102と通信するための送信機116および受信機118を含む。同様に、UE102は、トランシーバ129を有し、トランシーバ129は、1つまたは複数のアンテナ130を介してそれぞれアップリンク124およびダウンリンク122でノード110と通信するための送信機126および受信機128を含む。一態様では、UE102の各々は、マシンタイプ通信(MTC)デバイスを含む任意のタイプのワイヤレス通信デバイスであり得る。一態様では、複数のUE102は、限定はしないがスマートメーターなどのMTCデバイスであり得る。
一態様では、拡張アクセス禁止(EAB)構成要素106は、一様分布パラメータ132を含み、アクセスマネージャ104に、RAN108のノード110にアクセスするためのアクセス手順を開始する前に、少なくとも一様分布パラメータ132の関数であるアクセス禁止期間134にわたって待機させるように、UE102によって実行可能である。アクセス禁止期間134は、たとえば、時間量またはページングサイクル数を含み得る。たとえば、一様分布パラメータ132は、限定はしないが、ゼロと一様遅延拡散値との間の間隔における選択された乱数を含み得る。一態様では、一様遅延拡散値は、たとえば、ネットワークの事業者によって設定され得る。そこで、アクセス禁止期間134にわたって待機した後、アクセスマネージャ104は、アクセス要求136を生成し、ノード110にアクセスするためにアップリンク124を介したアクセス要求136の送信を生じさせる。さらに、たとえば、アップリンク124はランダムアクセスチャネルを含むことができ、アクセス手順はランダムアクセスチャネル(RACH)手順であり得る。
随意に、一態様では、アクセス禁止期間134はさらに、EABデータ138の関数であり得る。EABデータ138は、複数の情報、またはコードもしくはビット値であってよく、これらがノード110もしくはRAN108から取得されること、UE102で事前構成されること、またはUE102がこれらを計算して、UE102が許容できる最大遅延が得られることがある。たとえば、限定的と解釈されるべきではない一態様では、EABデータ138は、ノード110によって送信されるシステム情報ブロック(SIB)メッセージに含まれ得る。たとえば、一態様では、EABデータ138は、RAN108内のノード110などの基地局によって受信されるアクセス試行の回数(限定はしないが平均など)に応じて変わる値を有するEAB一様遅延パラメータであり得る。さらに、たとえば、別の態様では、EABデータ138は、セル内のデバイス総数、RACH手順に利用可能な署名数、およびアップリンク送信を完了させるためにデバイスがRACH署名を占有する決定された時間量(限定はしないが平均など)に応じて変わる値を有するEAB一様遅延パラメータであり得る。特定の一態様では、たとえば、EABデータ138は、次式に基づいて決定されるEAB一様遅延パラメータを含むことができる。
Figure 0005712332
上式で、Wは、EAB一様遅延パラメータであり、Nは、セル内のデバイス総数であり、Sは、RACHに利用可能な署名数であり、Tは、アップリンク送信を完了させるために各デバイスがRACH署名を占有する決定された時間量である。
随意に、一態様では、EABデータ138はさらに、コアネットワークがセルからサポートできる接続のランダムアクセス試行集中度の関数であり得る。特定の一態様では、たとえば、EABデータ138は、次式に基づいて決定されるEAB一様遅延パラメータを含むことができる。
Figure 0005712332
上式で、Wは、EAB一様遅延パラメータであり、Nは、セル内のデバイス総数であり、Sは、RACHに利用可能な署名数であり、Tは、アップリンク送信を完了させるためにデバイスがRACH署名を占有する決定された時間量であり、Gは、コアネットワークがセルからサポートできる接続のランダムアクセス試行集中度である。
追加の態様では、EABデータ138は、1つまたは複数のEAB種別に対応する1つまたは複数のアクセス許可値を含み得る。たとえば、RAN108は、1つまたは複数のEAB種別に対応する1つまたは複数のアクセス許可値を含み得るEABビットマップをEABデータ138でブロードキャストすることができる。一態様では、第1のアクセス許可値は、特定のEAB種別に関してRANアクセスが禁止されることを示し得る。さらに、第2のアクセス許可値は、RANアクセスが認められること、および/またはRANアクセスが直ちに認められることを示し得る。さらに、第3のアクセス許可値は、RANアクセスが認められ、同じくEABデータ138に含まれ得るEAB一様遅延パラメータに基づくことを示し得る。このようにして、UE102は、UE102のEAB種別およびEABビットマップ内の複数のアクセス許可値に少なくとも基づいて、(1)UEのEAB種別に関して通信ネットワークアクセスが認められるかどうか、またそのようなアクセスが認められる場合、(2)アクセスが直ちに認められるか、それとも、UEが少なくともEABデータ内のEAB一様遅延パラメータに基づいてアクセス禁止期間にわたって待機した後に初めて認められるのか、を判断することができる。
随意に、一態様では、拡張アクセス禁止構成要素106はアクセスマネージャ104に、ノード110および/またはRAN108にアクセスするためのアクセス手順の開始前に、アクセス禁止期間134にわたって待機した後、次のページング起動時間まで待機させることができる。別の随意の態様では、UE102は遅延許容分類識別子140を有してよく、これはUE102にとって受け入れられる遅延のレベルを定義し、アクセス禁止期間134に影響を与え得る。たとえば、遅延許容分類識別子140は、各々が異なる遅延許容レベルを定義する複数の遅延許容分類識別子のうちの1つであり得る。したがって、一態様では、説明する装置および方法は、複数の遅延許容分類識別子のうちの各々に各対応する複数の様々なアクセス禁止期間を含むことができ、それにより複数の様々なアクセス禁止期間を定義することができる。いくつかの態様では、複数のアクセス禁止期間は、複数の遅延許容分類識別子のうちの1つに各対応する複数の様々な一様分布パラメータに基づくこと、またはそのような一様分布パラメータから生じることがある。いくつかの態様では、複数のアクセス禁止期間は、複数の遅延許容分類識別子のうちの1つに各対応する複数の様々なEABデータ、もしくはEABパラメータに基づくこと、またはそのようなEABデータ、もしくはEABパラメータから生じることがある。いくつかの態様では、複数のアクセス禁止期間は、複数の様々な一様分布パラメータと複数の様々なEABデータ、もしくはEABパラメータとの組合せに基づくこと、またはそのような組合せから生じることがある。
随意に、別の追加の態様では、UE102は、ノード110またはRAN108に接続しようと試みるときに遅延許容コード142を含めることができる。たとえば、一態様では、UE102は、無線リソース制御(RRC)接続要求を含み得るアクセス要求136に遅延許容コード142を含めることができる。一態様では、遅延許容コード142は、UE102がアクセス試行遅延許容を有すると識別するか、または拡張アクセス禁止に対応可能であると識別する任意のコードであり得る。たとえば、遅延許容コード142は、限定はしないが、RRC接続要求内に「Delay Tolerant」に等しい確立事由を含むことができる。別の態様では、遅延許容コード142は代替または追加として、UE102の遅延許容分類識別子140を表し得る。遅延許容コード142を含むアクセス要求または接続要求に応答して、ノード110またはRAN108の別の構成要素、たとえばRNC112は、アクセスコントローラ115を実行し、たとえばEABデータ138または他の待機情報、たとえばRel-10 Wait Timer情報(これらは遅延許容コード142に応じて異なり得る)を含むアクセス拒否メッセージにより、UE102に応答することができる。
随意に、別の追加の態様では、ノード110は、本明細書で説明するように遅延許容アクセス手順をサポートするノード110の能力を示す遅延許容インジケータ144をUE102に送信することができる。一態様では、遅延許容インジケータ144はブロードキャスト146を介して、ノード110のセル内のUE102を含む任意のUEに送信され得る。たとえば、遅延許容インジケータ144は限定はしないが、ブロードキャスト146にフラグを含めることができる。遅延許容インジケータ144の受信により、UE102は、たとえばアクセスマネージャ104の実行によって、RAN108および/またはノード110が、遅延許容アクセス手順をサポートするネットワークであり、レガシーネットワークではないと判断することが可能になる。その結果、たとえばUE102に対する遅延許容インジケータ144の送信の欠如に基づいて、レガシーネットワークであることが知られているノード110またはRAN108にUE102がアクセスまたは接続しようと試みるとき、UE102は、本来であれば特定されない行動をもたらすことになる、そのようなレガシーネットワークにおいて(「保留(reserved)」として復号される)未知の事由によりRRC接続を要求することはない。
一使用事例では、たとえば、RNC112またはノード110などのネットワーク装置は、現在の輻輳状況に基づく、またはいくつかの「予想される」輻輳時間における様々なEABデータ138、たとえば様々なEAB分類および対応するパラメータ(「EABルール」とも呼ばれる)を構成し得る。したがって、EABデータ138をブロードキャストしているノード110によってサポートされるセルにキャンプしている、一定のEAB分類、たとえば遅延許容分類識別子140を有するすべてのUEは、それらの分類に対応する定義されたEABルールに従って行動することになる。
別の使用事例では、たとえば、RNC112またはノード110などのネットワーク装置は、UEがRAN108、たとえばノード110にアクセスしたことに応答して、既存のEABデータ138を変更し、新しいEABデータ138をブロードキャストするために、アクセスコントローラ115を実行することができる。たとえば、アクセスコントローラ115は、EABデータ138を変更するために、本明細書で論じるように1つまたは複数の要素を考慮する1つまたは複数のEABアルゴリズムを含むことができる。一態様では、RAN108、たとえばノード110が、それらの確立事例において「遅延許容」を示すRRC接続要求を受信したとき、アクセスコントローラ115は、たとえばEABアルゴリズムを介して、RAN108、たとえばノード110に、レガシールールごとにRel-10拡張Wait Timerなどの拡張Waitタイマーを使用してRRC要求を拒否することを開始させることができ、また随意に追加として、EABデータ138を変更することを開始することもできる。
随意に、別の追加の態様では、説明する装置および方法は、アクセスマネージャ104または拡張アクセス禁止構成要素106を含むことができ、これらはUE102に、通信ネットワークにアクセスすることを決定したことに応答して、アクセス要求を送信する前に、少なくとも1つのEABパラメータを含む以前受信したSIBメッセージを再度読み取らせる。したがって、アクセス禁止期間134はさらに、再度読み取られるSIBメッセージにおける少なくとも1つのEAB一様遅延パラメータの関数である。
随意に、別の追加の態様では、説明する装置および方法の動作は、サービス領域(たとえば、回線交換(CS)もしくはパケット交換(PS))、モバイル発信(MO)もしくはモバイル着信(MT)アクセスタイプ、呼タイプ(たとえば、登録もしくは呼セットアップ)、サービスタイプ(たとえば、SMS、MMTel)、または無線リソース制御(RRC)状態、たとえばアイドル状態もしくは接続状態の1つの組合せまたは任意の組合せに基づいて変わり得る。その上、上記の要素のいずれかに基づく説明する装置および方法の動作は、UEのすべての種別、たとえば遅延許容分類識別子140に共通であっても、種別ごとに異なってもよい。
したがって、説明する装置および方法は、ノード110および/またはRAN108へのアクセスを、一様分布パラメータ132に基づいて決定されたアクセス禁止期間134にわたって待機することによって制御する拡張アクセス禁止構成要素106を、1つまたは複数のUE102が実行することを含む。複数のUE102を含むシステム100では、複数のUE102の全部または一部におけるアクセス禁止構成要素106の動作により、複数のUE102のアクセス試行がほぼ均等に分布する。したがって、一態様では、説明する装置および方法は、ノード110および/またはRAN108へのアクセスの輻輳および/または干渉(RoT)レベルおよび/または遅延または妨害を低減または回避する。
図2Aを参照すると、システム100(図1)の動作の一態様では、通信ネットワークにアクセスする方法200が、EABデータをUEにおいて取得するステップ(ブロック202)を含む。方法200は、一様分布パラメータを計算するステップ(ブロック204)をさらに含み得る。また、方法200は、少なくともEAB一様遅延パラメータおよび一様分布パラメータに基づくアクセス禁止期間を決定するステップ(ブロック206)を含み得る。さらに、方法200は、少なくともアクセス禁止期間にわたって待機した後、通信ネットワークにアクセスするためのアクセス手順を開始するステップ(ブロック208)を含み得る。
図2Bを参照すると、限定はしないが、本明細書で説明するEAB機構を有するUTRAN Rel-11 UMTSシステムにおけるアプリケーションなどの方法200(図2A)の一例では、実施のための特定の方法220が、ランダムアクセスを開始することを決定するステップ(ブロック222)を含む。さらに、実施のための特定の方法220は、EAB一様遅延パラメータWを取得するステップ(ブロック224)を含む。たとえば、EAB一様遅延パラメータWは、基地局によって送信され得る。また、実施固有方法220は、一様に分布した乱数Rを引き出すステップ(ブロック226)を含む。その上、実施固有方法220は、R*W秒にわたって待機するステップ(ブロック228)を含む。さらに、実施固有方法220は、ランダムアクセスを開始するステップ(ブロック230)を含む。
たとえば、図2Bの方法は、一様確率分布の使用によってUEの初期ランダムアクセス試行を遅延させる結果となる使用事例によって示され得る。ランダムアクセスを開始する前に、UEは、たとえば0と1との間で一様に分布した乱数Rを生成することができる。次いでUEは、RにW(Wは基地局、たとえばノード110から知らされ得る)を掛けた(R*W)秒にわたって待機することがあり、次いでランダムアクセス手順を開始し得る。この手順では、任意のデバイスが直面する最大遅延はW秒であることに留意されたい。
一態様では、上述のように、EAB一様遅延パラメータWは基地局、たとえばノード110から知らされ得るが、UE102は他の方法でWを取得することができる。いずれの場合も、これは、基地局がランダムアクセス試行の集中度を直接制御できる手段を提供する。セル内にN個のデバイスがある場合、ランダムアクセス試行の集中度(すなわち、1秒当たりのランダムアクセス試行の数)は、デバイスの数Nが大きいときに、
Figure 0005712332
よりも大きくなることはない。
このようにして、セルが低ランダムアクセス集中度に直面しているとき、基地局はEAB一様遅延パラメータWを引き下げることができ、セルが高ランダムアクセス集中度に直面しているとき、基地局はWを引き上げて負荷の増大に対処することができる。
たとえば、UMTSシステムでは、基地局は次の方法でWを推定することがある。セル内のデバイス総数をN、ランダムアクセスチャネルに利用可能な署名数をS、アップリンク送信を完了させるためにUEがRACH署名を占有する平均時間(秒単位)をTとする。すると、RANネットワークが処理できるランダムアクセス試行の集中度の上限は次のようになる。
Figure 0005712332
したがって、基地局はRAN輻輳を回避するために、実際のランダムアクセス集中度が上記の値を下回るように、たとえば、
Figure 0005712332
となり、ひいては
Figure 0005712332
となるように、Wを選択することができる。
さらに、コアネットワークがセルから毎秒G個の接続のランダムアクセス試行集中度のみをサポートできる場合、実際のランダムアクセス集中度が
Figure 0005712332
を下回り、その結果、
Figure 0005712332
となるように、Wを設定することができる。
場合によっては、上記のように、これらの態様は随意に、UEの各々に受け入れられる遅延のレベルに基づくUEのカテゴリー化をさらに含み得る。この場合、基地局はいくつかのパラメータW1、W2、...、Wnを送信することができ、UEは、カテゴリーiに属する場合に、そのEAB一様遅延パラメータWをWiに設定することができる。この変更により、様々なUEに様々な遅延保証レベルを提供することができる。
上記の案では、アクセス試行を開始する前に、間隔[0,W]秒に一様に分布した遅延を利用することができる。この遅延の後、UEは直ちにランダムアクセスを開始することを認められ得る。別の随意の態様では、UEに直ちにアクセスを開始することを認める代わりに、説明した態様はUEに、そのページング起動時間まで待機させることができる(たとえば、UMTSシステムの場合)。
さらに、UEにR*W秒にわたって待機させる代わりに、随意の一態様では、説明する装置および方法はUEに、R*Wページングサイクルにわたって待機させ、UEに後続のページングサイクル起動時間においてのみアクセスを開始することを認めることができる(たとえば、UMTSシステムの場合)。
さらに、上述のように、EAB一様遅延パラメータWは、基地局によって送信される必要がない。値はUEにおいてハードコーディングされることがあり、またはUEは単にWを、許容できる最大遅延になるように設定することを選択することがある。さらに、いくつかの態様では、UEの様々な遅延許容種別ごとの使用のために、Wの様々な値がハードコーディングされるか、取得されるか、あるいは設定されることがある。
図2Cを参照すると、RAN108におけるノード110および/またはRNC112(図1)などのネットワーク装置の動作の一態様では、通信ネットワークにおけるアクセスを制御する方法250が、限定はしないが、無線アクセスネットワークなどの通信ネットワークへのアクセス要求に関連するUEの遅延許容分類を受信するステップ(ブロック252)を含む。さらに、方法250は、遅延許容分類に基づいて、複数の様々なEABパラメータからEABパラメータを選択するステップ(ブロック254)を含む。加えて、方法250は、UEにEAB一様遅延パラメータを送信するステップであって、EAB一様遅延パラメータがUEに、EAB一様遅延パラメータおよび一様分布パラメータの関数であるアクセス禁止期間にわたって待機させる、ステップ(ブロック256)を含む。
図2Dを参照すると、RAN108におけるノード110および/またはRNC112(図1)などのネットワーク装置の動作の一態様では、通信ネットワークにおけるアクセスを制御する方法270が、限定はしないが、無線アクセスネットワークなどの通信ネットワークにおいてUEに遅延許容インジケータを送信するステップ(ブロック272)を含む。加えて、方法270は、UEからアクセス要求を受信するステップであって、UEが少なくとも遅延許容インジケータおよび一様分布パラメータの関数であるアクセス禁止期間にわたって待機した後にアクセス要求が受信される、ステップ(ブロック274)を含む。
本開示全体にわたって提示される様々な概念は、広範な電気通信システム、ネットワークアーキテクチャ、および通信規格にわたって実装され得る。限定されるものではないが、例として、図3に示される本開示の態様は、WCDMA(登録商標)エアインターフェースを使用するUMTSシステム300を参照して示される。UMTSネットワークは、コアネットワーク(CN)304、UMTS Terrestrial Radio Access Network(UTRAN)302、およびユーザ機器(UE)310の3つの相互作用する領域を含む。この例では、UTRAN302は、電話、ビデオ、データ、メッセージング、ブロードキャスト、および/または他のサービスを含む様々なワイヤレスサービスを提供する。UTRAN302は、無線ネットワークコントローラ(RNC)306などのそれぞれのRNCによって各々制御される、無線ネットワークサブシステム(RNS)303などの複数のRNSを含み得る。ここで、UTRAN302は、本明細書で説明するRNC306およびRNS303に加えて、任意の数のRNC306およびRNS303を含むことができる。RNC306は、とりわけ、RNS303内の無線リソースを割り当て、再構成し、解放することを受け持つ装置である。RNC306は、任意の適切なトランスポートネットワークを使用する、直接の物理接続、仮想ネットワークなど様々なタイプのインターフェースを介して、UTRAN302中の他のRNC(図示せず)に相互接続され得る。
UE310とNodeB308との間の通信は、物理(PHY)層および媒体アクセス制御(MAC)層を含むものと見なされ得る。さらに、それぞれのNodeB308によるUE310とRNC306との間の通信は、無線リソース制御(RRC)層を含むものと見なされ得る。本明細書では、PHY層は、層1と見なされ、MAC層は、層2と見なされ、RRC層は、層3と見なされ得る。以下、情報は、参照により本明細書に組み込まれるRadio Resource Control (RRC) Protocol Specification、3GPP TS 25.331 v9.1.0に述べられている用語を使用する。
SRNS303によってカバーされる地理的領域は、いくつかのセルに分けることができ、無線トランシーバ装置が各セルにサービスする。無線トランシーバ装置は、通常、UMTS用途ではNodeBと呼ばれるが、当業者によって、基地局(BS)、送受信基地局(BTS)、無線基地局、無線トランシーバ、トランシーバ機能、基本サービスセット(BSS)、拡張サービスセット(ESS)、アクセスポイント(AP)、または何らかの他の適切な用語で呼ばれることもある。明快にするために、各SRNS303に3つのNodeB308が示されているが、SRNS303は、任意の数のワイヤレスNodeBを含んでもよい。NodeB308は、任意の数のモバイル装置に、コアネットワーク(CN)304へのワイヤレスアクセスポイントを提供する。モバイル装置の例には、携帯電話、スマートフォン、セッション開始プロトコル(SIP)電話、ラップトップ、ノートブック、ネットブック、スマートブック、携帯情報端末(PDA)、衛星ラジオ、全地球測位システム(GPS)デバイス、マルチメディアデバイス、ビデオデバイス、デジタルオーディオプレーヤ(たとえば、MP3プレーヤ)、カメラ、ゲーム機、または任意の他の類似の機能デバイスなどがある。モバイル装置は、通常、UMTS用途ではユーザ機器(UE)と呼ばれるが、当業者によって、移動局(MS)、加入者局、モバイルユニット、加入者ユニット、ワイヤレスユニット、遠隔ユニット、モバイルデバイス、ワイヤレスデバイス、ワイヤレス通信デバイス、遠隔デバイス、モバイル加入者局、アクセス端末(AT)、モバイル端末、ワイヤレス端末、遠隔端末、ハンドセット、端末、ユーザエージェント、モバイルクライアント、クライアント、または何らかの他の適切な用語で呼ばれることもある。UMTSシステムでは、UE 310は、ネットワークへのユーザの加入情報を含む汎用加入者識別モジュール(USIM)311をさらに含み得る。説明のために、1つのUE310がいくつかのNodeB308と通信しているように示される。順方向リンクとも呼ばれるダウンリンク(DL)は、NodeB308からUE310への通信リンクを指し、逆方向リンクとも呼ばれるアップリンク(UL)は、UE310からNodeB308への通信リンクを指す。
コアネットワーク304は、UTRAN302のような1つまたは複数のアクセスネットワークとインターフェースをとる。図示のように、コアネットワーク304は、GSM(登録商標)コアネットワークである。しかしながら、当業者が認識するように、GSM(登録商標)ネットワーク以外のタイプのコアネットワークへのアクセスをUEに提供するために、本開示全体にわたって提示される様々な概念を、RANまたは他の適切なアクセスネットワークにおいて実装することができる。
コアネットワーク304は、回線交換(CS)領域およびパケット交換(PS)領域を含む。回線交換要素のいくつかは、モバイルサービス交換センター(MSC)、ビジターロケーションレジスタ(VLR)、およびゲートウェイMSCである。パケット交換要素は、サービングGPRSサポートノード(SGSN)、およびゲートウェイGPRSサポートノード(GGSN)を含む。EIR、HLR、VLR、およびAuCのようないくつかのネットワーク要素は、回線交換領域とパケット交換領域の両方によって共有され得る。図示の例では、コアネットワーク304は、MSC312およびGMSC314によって回線交換サービスをサポートする。いくつかの用途では、GMSC314は、メディアゲートウェイ(MGW)とも呼ばれ得る。RNC306のような1つまたは複数のRNCが、MSC312に接続され得る。MSC312は、呼セットアップ、呼ルーティング、およびUEモビリティ機能を制御する装置である。MSC312は、UEがMSC312のカバレージエリア内にある間、加入者関連の情報を格納する、ビジターロケーションレジスタ(VLR)も含む。GMSC314は、UEが回線交換ネットワーク316にアクセスするためのゲートウェイを、MSC312を通じて提供する。GMSC314は、特定のユーザが加入したサービスの詳細を反映するデータのような加入者データを格納する、ホームロケーションレジスタ(HLR)315を含む。HLRは、加入者に固有の認証データを格納する、認証センター(AuC)とも関連付けられている。特定のUEについて、呼が受信されると、GMSC314は、UEの位置を判断するためにHLR315に問い合わせ、その位置でサービスする特定のMSCに呼を転送する。
コアネットワーク304はまた、サービングGPRSサポートノード(SGSN)318およびゲートウェイGPRSサポートノード(GGSN)320によって、パケットデータサービスをサポートする。汎用パケット無線サービスを表すGPRSは、標準の回線交換データサービスで可能なものより速い速度でパケットデータサービスを提供するよう設計されている。GGSN320は、パケットベースネットワーク322へのUTRAN302の接続を提供する。パケットベースネットワーク322は、インターネット、プライベートデータネットワーク、または何らかの他の適切なパケットベースネットワークであってもよい。GGSN320の主要機能は、UE310にパケットベースネットワーク接続を提供することである。データパケットは、MSC312が回線交換領域において実行するのと同じ機能をパケットベース領域において主に実行するSGSN318を介して、GGSN320とUE310との間で転送され得る。
UMTSエアインターフェースは、スペクトラム拡散直接シーケンス符号分割多元接続(DS-CDMA)システムである。スペクトラム拡散DS-CDMAは、チップと呼ばれる一連の疑似ランダムビットとの乗算によって、ユーザデータを拡散させる。UMTSのWCDMA(登録商標)エアインターフェースは、そのような直接シーケンススペクトラム拡散技術に基づいており、さらに周波数分割複信(FDD)を必要とする。FDDは、NodeB308とUE310との間のアップリンク(UL)およびダウンリンク(DL)に異なるキャリア周波数を使用する。DS-CDMAを利用し、時分割複信を使用するUMTSの別のエアインターフェースは、TD-SCDMAエアインターフェースである。本明細書で説明する様々な例は、WCDMA(登録商標)エアインターフェースを指し得るが、基礎をなす原理はTD-SCDMAエアインターフェースに等しく適用可能であることを当業者であれば認識されよう。
HSPAエアインターフェースは、スループットの向上および遅延の低減を支援する、3G/W-CDMAエアインターフェースに対する一連の拡張を含む。前のリリースに対する他の修正には、HSPAが、ハイブリッド自動再送要求(HARQ)、チャネル送信の共有、ならびに適応変調および適応符号化を利用する。HSPAを定義する規格は、HSDPA(高速ダウンリンクパケットアクセス)およびHSUPA(高速アップリンクパケットアクセス、拡張アップリンクまたはEULとも呼ばれる)を含む。
HSDPAは、高速ダウンリンク共有チャネル(HS-DSCH)を、トランスポートチャネルとして利用する。HS-DSCHは、高速物理ダウンリンク共有チャネル(HS-PDSCH)、高速共有制御チャネル(HS-SCCH)、および高速専用物理制御チャネル(HS-DPCCH)という、3つの物理チャネルによって実装される。
これらの物理チャネルの中でも、HS-DPCCHは、対応するパケット送信の復号が成功したかどうかを示すための、HARQ ACK/NACKシグナリングをアップリンクで搬送する。つまり、ダウンリンクに関して、UE310は、ダウンリンク上のパケットを正常に復号したかどうかを示すために、HS-DPCCHを通じてフィードバックをNodeB308に与える。
HS-DPCCHはさらに、変調方式および符号化方式の選択、ならびにプリコーディングの重みの選択に関して、NodeB308が正しい決定を行うのを支援するための、UE310からのフィードバックシグナリングを含み、このフィードバックシグナリングはCQIおよびPCIを含む。
「HSPA Evolved」またはHSPA+は、MIMOおよび64-QAMを含むHSPA規格の進化形であり、スループットの増大およびパフォーマンスの向上を可能にする。すなわち、本開示の一態様では、NodeB308および/またはUE310は、MIMO技術をサポートする複数のアンテナを有し得る。MIMO技術の使用により、NodeB308は空間領域を活用して、空間多重化、ビームフォーミング、および送信ダイバーシティをサポートすることができる。
多入力多出力(MIMO)は、マルチアンテナ技術、すなわち複数の送信アンテナ(チャネルへの複数の入力)および複数の受信アンテナ(チャネルからの複数の出力)を指す際に一般に使用される用語である。MIMOシステムは一般にデータ伝送パフォーマンスを高め、ダイバーシティ利得がマルチパスフェージングを低減させて伝送品質を高めること、および空間多重化利得がデータスループットを向上させることを可能にする。一方、単入力多出力(SIMO)は一般に、単一の送信アンテナ(チャネルへの単一の入力)および複数の受信アンテナ(チャネルからの複数の出力)を利用するシステムを指す。それによって、SIMOシステムでは、単一のトランスポートブロックがそれぞれのキャリアで送られ得る。
UE310は、方法200または方法220のうちの少なくとも1つおよび本明細書で説明する他の態様を実行するために、アクセスマネージャ104および拡張アクセス禁止構成要素106(図1)を組み込むことができる。UTRAN302は、方法250または方法270のうちの少なくとも1つおよび本明細書で説明する他の態様を実行するために、アクセスコントローラ115(図1)を組み込むことができる。
図4を参照すると、UTRANアーキテクチャにおけるアクセスネットワーク400が示されている。多元接続ワイヤレス通信システムは、セル402、404、および406を含む複数のセルラー領域(セル)を含み、セルの各々は、1つまたは複数のセクタを含み得る。複数のセクタはアンテナのグループによって形成されてよく、各アンテナがセルの一部にあるUEとの通信を担う。たとえば、セル402において、アンテナグループ412、414、および416は、各々異なるセクタに対応し得る。セル404において、アンテナグループ418、420、および422は、各々異なるセクタに対応する。セル406において、アンテナグループ424、426、および428は、各々異なるセクタに対応する。セル402、404、および406は、各セル402、404、または406の1つまたは複数のセクタと通信していてもよい、いくつかのワイヤレス通信デバイス、たとえばユーザ機器またはUEを含み得る。たとえば、UE430および432は、NodeB442と通信していてもよく、UE434および436は、NodeB444と通信していてもよく、UE438および440は、NodeB446と通信していてもよい。ここで、各NodeB442、444、446は、それぞれのセル402、404、および406の中のすべてのUE430、432、434、436、438、440に、コアネットワークへのアクセスポイントを提供するように構成される。
UE434がセル404における図示された位置からセル406に移動するとき、サービングセル変更(SCC)またはハンドオーバが生じて、UE434との通信が、ソースセルと呼ばれ得るセル404からターゲットセルと呼ばれ得るセル406に移行することがある。UE434において、それぞれのセルに対応するNodeBにおいて、無線ネットワークコントローラ406において、またはワイヤレスネットワークにおける別の適切なノードにおいて、ハンドオーバプロシージャの管理が生じ得る。たとえば、ソースセル404との呼の間、または任意の他の時間において、UE434は、ソースセル404の様々なパラメータ、ならびに、セル406および402のような近隣セルの様々なパラメータを監視することができる。さらに、これらのパラメータの品質に応じて、UE434は、近隣セルの1つまたは複数との通信を保つことができる。この期間において、UE434は、UE434が同時に接続されるセルのリストであるアクティブセットを保持することができる(すなわち、ダウンリンク専用物理チャネルDPCHまたはフラクショナルダウンリンク専用物理チャネルF-DPCHをUE434に現在割り当てているUTRAセルが、アクティブセットを構成し得る)。
アクセスネットワーク400によって用いられる変調方式および多元接続方式は、導入されている特定の電気通信規格に応じて異なり得る。例として、規格は、Evolution-Data Optimized(EV-DO)またはUltra Mobile Broadband(UMB)を含み得る。EV-DOおよびUMBは、CDMA2000規格ファミリーの一部として第3世代パートナーシッププロジェクト2(3GPP2)によって公表されたエアインターフェース規格であり、CDMAを用いて移動局にブロードバンドインターネットアクセスを提供する。規格は代替的に、広帯域CDMA(WCDMA(登録商標))およびTD-SCDMAなどのCDMAの他の変形形態を用いるUniversal Terrestrial Radio Access(UTRA)、TDMAを用いるGlobal System for Mobile Communications(GSM(登録商標))、ならびにOFDMAを用いるEvolved UTRA(E-UTRA)、Ultra Mobile Broadband(UMB)、IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、およびFlash-OFDMであり得る。UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE、LTE Advanced、およびGSM(登録商標)は、3GPP団体による文書に記述されている。CDMA2000およびUMBは、3GPP2団体による文書に記述されている。実際の利用されるワイヤレス通信規格、多元接続技術は、具体的な用途およびシステム全体に課される設計制約に依存する。
UE432は、方法200または方法220のうちの少なくとも1つおよび本明細書で説明する他の態様を実行するために、アクセスマネージャ104および拡張アクセス禁止構成要素106(図1)を組み込むことができる。NodeB442も同様に、方法250または方法270のうちの少なくとも1つおよび本明細書で説明する他の態様を実行するために、アクセスコントローラ115(図1)を組み込むことができる。
図5は、UE550とNodeB510が通信しているブロック図であり、NodeB510はNodeB500(図5)であってよく、UE550はUE514(図5)であってよい。ダウンリンク通信では、送信プロセッサ520は、データ源512からデータを受信し、コントローラ/プロセッサ540から制御信号を受信することができる。送信プロセッサ520は、参照信号(たとえばパイロット信号)とともに、データ信号および制御信号のための様々な信号処理機能を提供する。たとえば、送信プロセッサ520は、誤り検出のための巡回冗長検査(CRC)コード、順方向誤り訂正(FEC)を支援するための符号化およびインターリービング、様々な変調方式(たとえば、二位相偏移変調(BPSK)、四位相偏移変調(QPSK)、M-位相偏移変調(M-PSK)、M-直角位相振幅変調(M-QAM)など)に基づいた信号配列へのマッピング、直交可変拡散率(OVSF)による拡散、および、一連のシンボルを生成するためのスクランブリングコードとの乗算を、提供することができる。送信プロセッサ520のための、符号化方式、変調方式、拡散方式および/またはスクランブリング方式を決定するために、チャネルプロセッサ544からのチャネル推定が、コントローラ/プロセッサ540によって使われ得る。これらのチャネル推定は、UE550によって送信される参照信号から、またはUE550からのフィードバックから、導出され得る。送信プロセッサ520によって生成されたシンボルは、フレーム構造を作成するために、送信フレームプロセッサ530に与えられる。送信フレームプロセッサ530は、コントローラ/プロセッサ540からの情報とシンボルとを多重化することによって、このフレーム構造を作成し、一連のフレームが得られる。次いでこれらのフレームは送信機532に与えられ、送信機532は、アンテナ534を通じたワイヤレス媒体によるダウンリンク送信のために、増幅、フィルタリング、およびフレームのキャリア上への変調を含む、様々な信号調整機能を提供する。アンテナ534は、たとえば、ビームステアリング双方向適応アンテナアレイまたは他の同様のビーム技術を含む、1つまたは複数のアンテナを含み得る。
UE550において、受信機554は、アンテナ552を通じてダウンリンク送信を受信し、その送信を処理してキャリア上へ変調されている情報を回復する。受信機554によって回復された情報は、受信フレームプロセッサ560に与えられ、受信フレームプロセッサ560は、各フレームを解析し、フレームからの情報をチャネルプロセッサ594に提供し、データ信号、制御信号、および参照信号を受信プロセッサ570に提供する。受信プロセッサ570は次いで、NodeB510中の送信プロセッサ520によって実行される処理の逆を実行する。より具体的には、受信プロセッサ570は、シンボルを逆スクランブルおよび逆拡散し、次いで変調方式に基づいて、NodeB510によって送信された、最も可能性の高い信号配列点を求める。これらの軟判定は、チャネルプロセッサ594によって計算されるチャネル推定に基づき得る。そして軟判定は、データ信号、制御信号、および参照信号を回復するために、復号されてデインターリーブされる。そして、フレームの復号が成功したかどうか判定するために、CRCコードが確認される。次いで、復号に成功したフレームによって搬送されるデータがデータシンク572に与えられ、データシンク572は、UE550および/または様々なユーザインターフェース(たとえばディスプレイ)において実行されているアプリケーションを表す。復号に成功したフレームが搬送する制御信号は、コントローラ/プロセッサ590に与えられる。受信プロセッサ570によるフレームの復号が失敗すると、コントローラ/プロセッサ590は、確認応答(ACK)プロトコルおよび/または否定応答(NACK)プロトコルを用いて、そうしたフレームの再送信要求をサポートすることもできる。
アップリンクでは、データ源578からのデータおよびコントローラ/プロセッサ590からの制御信号が、送信プロセッサ580に与えられる。データ源578は、UE550で実行されているアプリケーションおよび様々なユーザインターフェース(たとえばキーボード)を表し得る。NodeB510によるダウンリンク送信に関して説明する機能と同様に、送信プロセッサ580は、CRCコード、FECを支援するための符号化およびインターリービング、信号配列へのマッピング、OVSFによる拡散、および、一連のシンボルを生成するためのスクランブリングを含む、様々な信号処理機能を提供する。NodeB510によって送信される参照信号から、または、NodeB510によって送信されるミッドアンブル中に含まれるフィードバックから、チャネルプロセッサ594によって導出されるチャネル推定が、適切な符号化方式、変調方式、拡散方式、および/またはスクランブリング方式を選択するために、使われ得る。送信プロセッサ580によって生成されたシンボルは、フレーム構造を作成するために、送信フレームプロセッサ582に与えられる。送信フレームプロセッサ582は、コントローラ/プロセッサ590からの情報とシンボルとを多重化することによって、このフレーム構造を作成し、一連のフレームが得られる。次いでこのフレームは送信機556に与えられ、送信機556は、アンテナ552を通じたワイヤレス媒体によるアップリンク送信のために、増幅、フィルタリング、およびフレームのキャリア上への変調を含む、様々な信号調整機能を提供する。
アップリンク送信は、UE550において受信機能に関して説明されたのと同様の方式で、NodeB510において処理される。受信機535は、アンテナ534を通じてアップリンク送信を受信し、その送信を処理してキャリア上へ変調されている情報を回復する。受信機535によって回復された情報は、受信フレームプロセッサ536に与えられ、受信フレームプロセッサ536は、各フレームを解析し、フレームからの情報をチャネルプロセッサ544に提供し、データ信号、制御信号、および参照信号を受信プロセッサ538に提供する。受信プロセッサ538は、UE550中の送信プロセッサ580によって実行される処理の逆を実行する。次いで、復号に成功したフレームによって搬送されるデータ信号および制御信号が、データシンク535およびコントローラ/プロセッサにそれぞれ与えられ得る。フレームの一部が、受信プロセッサによる復号に失敗すると、コントローラ/プロセッサ540は、確認応答(ACK)プロトコルおよび/または否定応答(NAK)プロトコルを用いて、そうしたフレームの再送信要求をサポートすることもできる。
コントローラ/プロセッサ540および590は、それぞれNodeB510およびUE550における動作を指示するために使われ得る。たとえば、コントローラ/プロセッサ540および590は、タイミング、周辺インターフェース、電圧調整、電力管理、および他の制御機能を含む、様々な機能を提供することができる。メモリ542および592のコンピュータ可読媒体は、それぞれ、NodeB510およびUE550のためのデータおよびソフトウェアを記憶することができる。NodeB510におけるスケジューラ/プロセッサ546は、リソースをUEに割り振り、UEのダウンリンク送信および/またはアップリンク送信をスケジューリングするために、使われ得る。
UE550は、方法200または方法220のうちの少なくとも1つおよび本明細書で説明する他の態様を実行するために、アクセスマネージャ104および拡張アクセス禁止構成要素106(図1)を組み込むことができる。NodeB510も同様に、方法250または方法270のうちの少なくとも1つおよび本明細書で説明する他の態様を実行するために、アクセスコントローラ115(図1)を組み込むことができる。
図6は、ネットワーク装置、たとえばRAN108のノード110もしくはRNC112(図1)、またはユーザ装置、たとえばユーザ機器102(図1)など、処理システム602を使用する装置600のためのハードウェア実装の一例を示す概念図である。この例では、処理システム602は、バス604によって全般的に表されるバスアーキテクチャで実装され得る。バス604は、処理システム602の具体的な用途および全体的な設計制約に応じて、任意の数の相互接続するバスおよびブリッジを含み得る。バス604は、プロセッサ606によって概略的に表される1つまたは複数のプロセッサ、およびコンピュータ可読媒体608によって概略的に表されるコンピュータ可読媒体を含む様々な回路を互いにリンクさせる。バス604は、タイミングソース、周辺機器、電圧調整器、および電力管理回路など、様々な他の回路をリンクさせることもでき、これらの回路は当技術分野でよく知られており、したがって、これ以上は説明しない。バスインターフェース610は、バス604とトランシーバ612との間にインターフェースを提供する。トランシーバ612は、送信媒体上の様々な他の装置と通信するための手段を提供する。また、装置の性質に応じて、ユーザインターフェース614(たとえば、キーパッド、ディスプレイ、スピーカー、マイクロフォン、ジョイスティックなど)が設けられてもよい。
プロセッサ606は、バス604の管理、およびコンピュータ可読媒体608上に記憶されたソフトウェアの実行を含む全般的な処理を受け持つ。ソフトウェアは、プロセッサ606によって実行されると、任意の特定の装置の以下で説明される様々な機能を処理システム602に実行させる。コンピュータ可読媒体608は、ソフトウェアを実行するときにプロセッサ606によって操作されるデータを記憶するために使用されてもよい。
装置600がUE102(図1)として動作するように特別にプログラムされるとき、コンピュータ可読媒体608は、アクセスマネージャ104および拡張アクセス禁止構成要素106を記憶することができる。代替的に、装置600がノード110またはRNC112(図1)として動作するように特別にプログラムされるとき、コンピュータ可読媒体608は、アクセスコントローラ115を記憶することができる。
この装置および方法の追加の態様は、本明細書に添付される付録A(Appendix A)で説明している。
WCDMA(登録商標)システムを参照して、電気通信システムのいくつかの態様を示してきた。当業者が容易に諒解するように、本開示全体にわたって説明される様々な態様は、他の電気通信システム、ネットワークアーキテクチャおよび通信規格に拡張され得る。
例として、様々な態様は、他のUMTSシステム、たとえばTD-SCDMA、高速ダウンリンクパケットアクセス(HSDPA)、高速アップリンクパケットアクセス(HSUPA)、高速パケットアクセスプラス(HSPA+)およびTD-CDMAに拡張され得る。様々な態様はまた、Long Term Evolution(LTE)(FDD、TDD、またはこれら両方のモードによる)、LTE-Advanced(LTE-A)(FDD、TDD、またはこれら両方のモードによる)、CDMA2000、Evolution-Data Optimized(EV-DO)、Ultra Mobile Broadband(UMB)、IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、Ultra-Wideband(UWB)、Bluetooth(登録商標)、および/または他の適切なシステムを利用するシステムに拡張され得る。実際の利用される電気通信規格、ネットワークアーキテクチャ、および/または通信規格は、具体的な用途およびシステム全体に課される設計制約に依存する。
本開示の様々な態様によれば、要素または要素の一部分または要素の組合せを、1つまたは複数のプロセッサを含む「処理システム」で実装できる。プロセッサの例として、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、プログラマブルロジックデバイス(PLD)、状態機械、ゲート論理回路、個別ハードウェア回路、および本開示全体にわたって説明する様々な機能を実施するように構成された他の適切なハードウェアがある。処理システム内の1つまたは複数のプロセッサは、ソフトウェアを実行することができる。ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語と呼ばれるか、他の名称で呼ばれるかを問わず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、手順、機能などを意味するよう広く解釈されるべきである。ソフトウェアはコンピュータ可読媒体上に存在し得る。コンピュータ可読媒体は、非一時的コンピュータ可読媒体であってよい。非一時的コンピュータ可読媒体は、例として、磁気記憶デバイス(たとえば、ハードディスク、フレキシブルディスク、磁気ストリップ)、光ディスク(たとえば、コンパクトディスク(CD)、デジタル多目的ディスク(DVD))、スマートカード、フラッシュメモリデバイス(たとえば、カード、スティック、キードライブ)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読取り専用メモリ(ROM)、プログラマブルROM(PROM)、消去可能PROM(EPROM)、電気的消去可能PROM(EEPROM)、レジスタ、取り外し可能ディスク、ならびに、コンピュータがアクセスし読み取ることができるソフトウェアおよび/または命令を記憶するための任意の他の適切な媒体を含む。また、コンピュータ可読媒体は、例として、搬送波、伝送路、ならびに、コンピュータがアクセスし読み取ることができるソフトウェアおよび/または命令を送信するための任意の他の適切な媒体も含み得る。コンピュータ可読媒体は、処理システムの中に存在してもよく、処理
システムの外に存在してもよく、または処理システムを含む複数のエンティティに分散してもよい。コンピュータ可読媒体は、コンピュータプログラム製品として具現化され得る。例として、コンピュータプログラム製品は、パッケージング材料内のコンピュータ可読媒体を含み得る。当業者は、具体的な用途およびシステム全体に課される全体的な設計制約に応じて、本開示全体にわたって示される説明する機能を最善の形で実装する方法を認識するだろう。
開示した方法におけるステップの特定の順序または階層は例示的な処理を示していることを理解されたい。設計上の選好に基づいて、方法におけるステップの特定の順序または階層は再構成可能であることを理解されたい。添付の方法クレームは、サンプル的順序で様々なステップの要素を提示しており、クレーム内で明記していない限り、提示した特定の順序または階層に限定されるように意図されているわけではない。
上記の説明は、本明細書で説明される様々な態様を当業者が実施できるようにするために与えられる。これらの態様への様々な変更は当業者には容易に明らかであり、本明細書で定義した一般的原理は他の態様に適用され得る。したがって、請求項は本明細書で示す態様に限定されるよう意図されているわけではなく、請求項の文言と整合するすべての範囲を許容するように意図されており、単数の要素への言及は、そのように明記されていない限り、「唯一無二の」ではなく、「1つまたは複数の」を意味するよう意図されている。別段に明記されていない限り、「いくつかの」という用語は「1つまたは複数の」を意味する。項目の列挙「のうちの少なくとも1つ」という語句は、単一の要素を含め、それらの項目の任意の組合せを意味する。たとえば、「a、bまたはcのうちの少なくとも1つ」は、「a」、「b」、「c」、「aおよびb」、「aおよびc」、「bおよびc」、「a、bおよびc」を含むことが意図されている。当業者が知っているか、後に知ることになる、本開示全体にわたって説明された様々な態様の要素と構造的かつ機能的に同等のものはすべて、参照により本明細書に明確に組み込まれ、請求項によって包含されることが意図される。また、本明細書で開示する内容は、そのような開示が請求項で明記されているか否かにかかわりなく、公に供することは意図されていない。請求項のいかなる要素も、「のための手段」という語句を使用して要素が明記されている場合、または方法クレームで「のためのステップ」という語句を使用して要素が記載されている場合を除き、米国特許法第112条第6項の規定に基づき解釈されることはない。
100 セルラー通信システム、システム
102 UE
104 アクセスマネージャ
106 拡張アクセス禁止(EAB)構成要素
108 RAN
110 ノード
112 無線ネットワークコントローラ(RNC)
114 アクセスノード
115 アクセスコントローラ
116 送信機
118 受信機
119 トランシーバ
120 アンテナ
122 ダウンリンク
124 アップリンク
126 送信機
128 受信機
129 トランシーバ
130 アンテナ
132 一様分布パラメータ
134 アクセス禁止期間
136 アクセス要求
138 EABデータ
140 遅延許容分類識別子
142 遅延許容コード
144 遅延許容インジケータ
146 ブロードキャスト
200 方法
220 方法
250 方法
270 方法
300 UMTSシステム
302 UMTS Terrestrial Radio Access Network(UTRAN)
303 RNS、SRNS
304 コアネットワーク(CN)
306 RNC
308 NodeB
310 ユーザ機器(UE)
311 汎用加入者識別モジュール(USIM)
312 MSC
314 GMSC
315 ホームロケーションレジスタ(HLR)
316 回線交換ネットワーク
318 サービングGPRSサポートノード(SGSN)
320 ゲートウェイGPRSサポートノード(GGSN)
322 パケットベースネットワーク
400 アクセスネットワーク
402 セル
404 セル、ソースセル
406 セル、無線ネットワークコントローラ
412 アンテナグループ
414 アンテナグループ
416 アンテナグループ
418 アンテナグループ
420 アンテナグループ
422 アンテナグループ
424 アンテナグループ
426 アンテナグループ
428 アンテナグループ
430 UE
432 UE
434 UE
436 UE
438 UE
440 UE
442 NodeB
444 NodeB
446 NodeB
500 NodeB
510 NodeB
512 データ源
514 UE
520 送信プロセッサ
530 送信フレームプロセッサ
532 送信機
534 アンテナ
535 受信機、データシンク
536 受信フレームプロセッサ
538 受信プロセッサ
540 コントローラ/プロセッサ
542 メモリ
544 チャネルプロセッサ
546 スケジューラ/プロセッサ
550 UE
552 アンテナ
554 受信機
556 送信機
560 受信フレームプロセッサ
570 受信プロセッサ
572 データシンク
578 データ源
580 送信プロセッサ
582 送信フレームプロセッサ
590 コントローラ/プロセッサ
592 メモリ
594 チャネルプロセッサ
600 装置
602 処理システム
604 バス
606 プロセッサ
608 コンピュータ可読媒体
610 バスインターフェース
612 トランシーバ
614 ユーザインターフェース

Claims (20)

  1. 通信ネットワークにアクセスする方法であって、
    拡張アクセス禁止(EAB)一様遅延パラメータを含むEABデータをユーザ機器(UE)において取得するステップであって、前記EAB一様遅延パラメータは、セル内のデバイス総数、ランダムアクセスチャネル(RACH)手順に利用可能な署名数、およびアップリンク送信を完了させるためにデバイスがRACH署名を占有する決定された時間量のうちの1つまたは複数に応じて変わる値を有する、ステップと、
    一様分布パラメータを計算するステップと、
    少なくとも前記EAB一様遅延パラメータおよび前記一様分布パラメータに基づくアクセス禁止期間を決定するステップと、
    少なくとも前記アクセス禁止期間にわたって待機した後、前記通信ネットワークにアクセスするためのアクセス手順を開始するステップと
    を含む方法。
  2. 前記一様分布パラメータを計算するステップは、ゼロと一様遅延拡散値との間の間隔において乱数を選択するステップをさらに含み、前記アクセス手順を開始するステップは、ランダムアクセス手順を開始するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
  3. 前記EABデータは、複数のEAB種別に対応する複数のアクセス許可値を含み、前記複数のアクセス許可値のうちの1つのアクセス許可値は、ネットワークアクセスが認められることを示し、前記EAB一様遅延パラメータを提供する、請求項1に記載の方法。
  4. 前記EAB一様遅延パラメータは、前記通信ネットワーク内のネットワークエンティティによって受信されるアクセス試行の数に応じて変わる値を有する、請求項1に記載の方法。
  5. Figure 0005712332
     において、Wは、前記EAB一様遅延パラメータであり、Nは、セル内の前記デバイス総数であり、Sは、RACHに利用可能な前記署名数であり、Tは、前記アップリンク送信を完了させるために前記デバイスが前記RACH署名を占有する前記決定された時間量である、請求項1に記載の方法。
  6. 前記EAB一様遅延パラメータは、コアネットワークがセルからサポートできる接続のランダムアクセス試行集中度に応じて変わる値を有する、請求項1に記載の方法。
  7. Figure 0005712332
     において、Wは、前記EAB一様遅延パラメータであり、Nは、セル内のデバイスの総数であり、Sは、RACHに利用可能な署名数であり、Tは、アップリンク送信を完了させるために前記デバイスが前記RACH署名を占有する決定された時間量であり、Gは、前記コアネットワークが前記セルからサポートできる接続のランダムアクセス試行集中度である、請求項6に記載の方法。
  8. 前記複数のEAB種別のうち、前記UEのEAB種別を識別するステップと、
    前記UEの前記EAB種別および前記複数のアクセス許可値に少なくとも基づいて、前記UEに関連するアクセス許可値が前記UEにネットワークアクセスを認めるものかどうかを判断するステップと
    をさらに含む、請求項3に記載の方法。
  9. 前記UEにネットワークアクセスが認められる場合に、前記UEが、前記EAB一様遅延パラメータを含有する前記UEに関連する前記アクセス許可値に少なくとも基づいて、前記通信ネットワークにアクセスするための前記アクセス手順を開始する前に、前記アクセス禁止期間にわたって待機しなければならないと判断するステップ
    をさらに含む、請求項8に記載の方法。
  10. 前記通信ネットワークにアクセスするための前記アクセス手順を開始する前に、前記アクセス禁止期間にわたって待機した後、ページング起動時間まで待機するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
  11. 前記アクセス禁止期間は、時間量またはページングサイクル数を含む、請求項1に記載の方法。
  12. 前記アクセス禁止期間はさらに、サービス領域、モバイル発信(MO)もしくはモバイル着信(MT)アクセスタイプ、呼タイプ、サービスタイプ、または無線リソース制御(RRC)状態のうちの少なくとも1つの関数である、請求項1に記載の方法。
  13. 通信ネットワークにアクセスするためのコンピュータプログラムであって、
    コンピュータに、拡張アクセス禁止(EAB)一様遅延パラメータを含むEABデータをユーザ機器(UE)において取得させるように実行可能な少なくとも1つの命令であって、前記EAB一様遅延パラメータは、セル内のデバイス総数、ランダムアクセスチャネル(RACH)手順に利用可能な署名数、およびアップリンク送信を完了させるためにデバイスがRACH署名を占有する決定された時間量のうちの1つまたは複数に応じて変わる値を有する、命令と、
    コンピュータに、一様分布パラメータを計算させるように実行可能な少なくとも1つの命令と、
    コンピュータに、少なくとも前記EAB一様遅延パラメータおよび前記一様分布パラメータに基づくアクセス禁止期間を決定させるように実行可能な少なくとも1つの命令と、
    コンピュータに、少なくとも前記アクセス禁止期間にわたって待機した後、前記通信ネットワークにアクセスするためのアクセス手順を開始させるように実行可能な少なくとも1つの命令と
    を含む、コンピュータプログラム。
  14. 通信ネットワークにアクセスするための少なくとも1つのプロセッサであって、
    拡張アクセス禁止(EAB)一様遅延パラメータを含むEABデータをユーザ機器(UE)において取得するための第1のモジュールであって、前記EAB一様遅延パラメータは、セル内のデバイス総数、ランダムアクセスチャネル(RACH)手順に利用可能な署名数、およびアップリンク送信を完了させるためにデバイスがRACH署名を占有する決定された時間量のうちの1つまたは複数に応じて変わる値を有する、モジュールと、
    一様分布パラメータを計算するための第2のモジュールと、
    少なくとも前記EAB一様遅延パラメータおよび前記一様分布パラメータに基づくアクセス禁止期間を決定するための第3のモジュールと、
    少なくとも前記アクセス禁止期間にわたって待機した後、前記通信ネットワークにアクセスするためのアクセス手順を開始するための第4のモジュールと
    を含むプロセッサ。
  15. 通信ネットワークにアクセスするためのユーザ機器装置であって、
    拡張アクセス禁止(EAB)一様遅延パラメータを含むEABデータをユーザ機器(UE)において取得するための手段であって、前記EAB一様遅延パラメータは、セル内のデバイス総数、ランダムアクセスチャネル(RACH)手順に利用可能な署名数、およびアップリンク送信を完了させるためにデバイスがRACH署名を占有する決定された時間量のうちの1つまたは複数に応じて変わる値を有する、手段と、
    一様分布パラメータを計算するための手段と、
    少なくとも前記EAB一様遅延パラメータおよび前記一様分布パラメータに基づくアクセス禁止期間を決定するための手段と、
    少なくとも前記アクセス禁止期間にわたって待機した後、前記通信ネットワークにアクセスするためのアクセス手順を開始するための手段と
    を含むユーザ機器装置。
  16. 通信ネットワークにアクセスするためのユーザ機器(UE)装置であって、
    前記UE装置による1つまたは複数の通信ネットワークアクセス試行を管理するためのアクセスマネージャと、
    前記アクセスマネージャに、前記通信ネットワークにアクセスしようと試みる前に、一様分布パラメータの関数であるアクセス禁止期間にわたって待機させ、前記アクセスマネージャに、前記アクセス禁止期間にわたって待機した後、前記通信ネットワークにアクセスするためのアクセス手順を開始させるための、前記一様分布パラメータおよび拡張アクセス禁止(EAB)一様遅延パラメータを含む拡張アクセス禁止構成要素であって、前記EAB一様遅延パラメータは、セル内のデバイス総数、ランダムアクセスチャネル(RACH)手順に利用可能な署名数、およびアップリンク送信を完了させるためにデバイスがRACH署名を占有する決定された時間量のうちの1つまたは複数に応じて変わる値を有する、拡張アクセス禁止構成要素と
    を含むUE装置。
  17. 通信ネットワークにおけるアクセスを制御する方法であって、
    前記通信ネットワークへのアクセス要求に関連するユーザ機器(UE)の遅延許容分類を受信するステップと、
    前記遅延許容分類に基づいて複数の拡張アクセス禁止(EAB)パラメータからEABパラメータを選択するステップであって、前記EABパラメータは、セル内のデバイス総数、ランダムアクセスチャネル(RACH)手順に利用可能な署名数、およびアップリンク送信を完了させるためにデバイスがRACH署名を占有する決定された時間量のうちの1つまたは複数に応じて変わる値を有するEAB一様遅延パラメータを含む、ステップと、
    前記UEに前記EAB一様遅延パラメータを送信するステップであって、前記EAB一様遅延パラメータが前記UEに、少なくとも前記EAB一様遅延パラメータおよび一様分布パラメータの関数であるアクセス禁止期間にわたって待機させる、前記送信するステップと
    を含む方法。
  18. 通信ネットワークにおけるアクセスを制御するためのコンピュータプログラムであって、
    コンピュータに、前記通信ネットワークへのアクセス要求に関連する遅延許容分類をユーザ機器(UE)から受信させるように実行可能な少なくとも1つの命令と、
    前記コンピュータに、前記遅延許容分類に基づいて複数の様々な拡張アクセス禁止(EAB)パラメータからEABパラメータを選択させるように実行可能な少なくとも1つの命令であって、前記EABパラメータは、セル内のデバイス総数、ランダムアクセスチャネル(RACH)手順に利用可能な署名数、およびアップリンク送信を完了させるためにデバイスがRACH署名を占有する決定された時間量のうちの1つまたは複数に応じて変わる値を有するEAB一様遅延パラメータを含む、命令と、
    前記コンピュータに、前記UEに前記EAB一様遅延パラメータを送信させるように実行可能な少なくとも1つの命令であって、前記EAB一様遅延パラメータが前記UEに、少なくとも前記EAB一様遅延パラメータおよび一様分布パラメータの関数であるアクセス禁止期間にわたって待機させる、前記送信させるように実行可能な少なくとも1つの命令と
    を含む、コンピュータプログラム。
  19. 通信ネットワークにおけるアクセスを制御するための少なくとも1つのプロセッサであって、
    前記通信ネットワークへのアクセス要求に関連する遅延許容分類をユーザ機器(UE)から受信するための第1のモジュールと、
    前記遅延許容分類に基づいて複数の様々な拡張アクセス禁止(EAB)パラメータからEABパラメータを選択するための第2のモジュールであって、前記EABパラメータは、セル内のデバイス総数、ランダムアクセスチャネル(RACH)手順に利用可能な署名数、およびアップリンク送信を完了させるためにデバイスがRACH署名を占有する決定された時間量のうちの1つまたは複数に応じて変わる値を有するEAB一様遅延パラメータを含む、第2のモジュールと、
    前記UEに前記EAB一様遅延パラメータを送信するための第3のモジュールであって、前記EAB一様遅延パラメータが前記UEに、少なくとも前記EAB一様遅延パラメータおよび一様分布パラメータの関数であるアクセス禁止期間にわたって待機させる、前記第3のモジュールと
    を含むプロセッサ。
  20. 通信ネットワークにおけるアクセスを制御するためのネットワーク装置であって、
    前記通信ネットワークへのアクセス要求に関連する遅延許容分類をユーザ機器(UE)から受信するための手段と、
    前記遅延許容分類に基づいて複数の様々な拡張アクセス禁止(EAB)パラメータからEABパラメータを選択するための手段であって、前記EABパラメータは、セル内のデバイス総数、ランダムアクセスチャネル(RACH)手順に利用可能な署名数、およびアップリンク送信を完了させるためにデバイスがRACH署名を占有する決定された時間量のうちの1つまたは複数に応じて変わる値を有するEAB一様遅延パラメータを含む、手段と、
    前記UEに前記EAB一様遅延パラメータを送信するための手段であって、前記EAB一様遅延パラメータが前記UEに、少なくとも前記EAB一様遅延パラメータおよび一様分布パラメータの関数であるアクセス禁止期間にわたって待機させる、前記送信するための手段と
    を含むネットワーク装置。
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