JP5930963B2 - 無線システムのための媒体アクセス制御 - Google Patents
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Description
上りリンク方向では、MS 16はOFDMAデジタル変調方式を使ってもよい。(RS 15を使う場合、OFDMAはBS 14からRS 15への、またRS 15からMS 16への上りリンク伝送のために使用されてもよい。)
下りリンクにおけるOFDMおよび上りリンクにおけるOFDMAの選択は決して限定するものではなく、他の変調方式を使うこともできることは理解しておくべきである。
・MS 16とのレイヤー1およびレイヤー2の接続性;
・加入者セッションについての認証、許諾およびセッション・アカウント管理のためにAAAメッセージを加入者のホーム・ネットワーク・サービス・プロバイダー(H-NSP: Home Network Service Provider)に転送;
・加入者の好まれるNSPのネットワーク発見および選択;
・MS 16とのレイヤー3(L3)接続性(たとえばIPアドレス割り当て)を確立するための中継機能;
・電波資源管理。
・ASNにアンカーされた移動性(ANS-anchored mobility);
・CSNにアンカーされた移動性(CSN-anchored mobility);
・ページング;
・ASN-CSNトンネリング。
・ユーザーセッションのための、MS IPアドレスおよびエンドポイント・パラメータの割り当て;
・AAAプロキシまたはサーバー;
・ユーザー加入プロファイルに基づくポリシーおよびアドミッション制御;
・ASN-CSNトンネリング・サポート;
・加入者課金および事業者間決済;
・ローミングのためのCSN間トンネリング;
・ASN間の移動性。
・電波資源管理
・移動性管理
・ネットワーク入場管理
・位置管理
・アイドル・モード管理
・セキュリティ管理
・システム構成管理
・MBS(Multicast and Broadcasting Service[マルチキャストおよびブロードキャスト・サービス])
・サービス・フローおよび接続管理
・中継機能
・自己組織化
・マルチキャリア。
電波資源管理ブロックは、トラフィック負荷に基づいて電波ネットワーク・パラメータを調整し、付加制御(負荷均衡化)、入場許可制御(admission control)および干渉制御の機能をも含む。
移動性管理ブロックは、RAT内/RAT間ハンドオーバーに関係した機能をサポートする。移動性管理ブロックは、公告および測定を含むRAT内/RAT間ネットワーク・トポロジー取得を扱い、候補近隣ターゲットBS/RSを管理し、MSがRAT内/RAT間ハンドオーバー動作のいずれを実行するかを決定する。
ネットワーク入場管理(Network Entry Management)ブロックは、初期化およびアクセス手順を受け持つ。ネットワーク入場管理ブロックは、アクセス手順、すなわちレンジング(ranging)、基本機能ネゴシエーション、登録などの間に必要とされる管理メッセージを生成しうる。
位置管理ブロックは位置ベース・サービス(LBS: location based service)をサポートすることを受け持つ。位置管理ブロックは、LBS情報を含むメッセージを生成してもよい。
アイドル・モード管理ブロックは、アイドル・モードの間の位置更新動作を管理する。アイドル・モード管理ブロックは、アイドル・モード動作を制御し、コア・ネットワーク側にあるページング・コントローラからのページング・メッセージに基づいてページング公告メッセージを生成する。
セキュリティ管理ブロックは、安全な通信のための認証/許諾および鍵管理を受け持つ。
システム構成管理ブロックは、システム構成(configuration)パラメータと、MSへの送信のためのシステム・パラメータおよびシステム構成情報とを管理する。
MBSブロックは、ブロードキャストおよび/またはマルチキャスト・サービスに関連する管理メッセージおよびデータを制御する。
サービス・フローおよび接続管理ブロックは、アクセス/ハンドオーバー/サービス・フロー生成手順の間に「移動局識別子」(または局識別子(station identifiers)―STID)および「フロー識別子(flow identifiers)」(FID)を割り当てる。移動局識別子およびFIDについては下記でさらに論じる。
中継機能ブロックは、マルチホップ中継機構をサポートするための機能を含む。該機能は、BSとアクセスRSとの間の中継経路を維持するための手順を含む。
自己組織化ブロックは、自己構成および自己最適化機構をサポートするための機能を実行する。該機能は、自己構成および自己最適化のための測定を報告するようRS/MSに要求し、該RS/MSから該測定を受信する手順を含む。
マルチキャリア(MC: Multi-carrier)ブロックは、共通MACエンティティが複数の周波数チャネルにまたがるPHYを制御することを可能にする。それらのチャネルは異なる帯域幅であってもよく(たとえば5、10および20MHz)、連続的(contiguous)または非連続的な周波数帯域にあってもよい。それらのチャネルは、同じまたは異なる二重化モード、たとえば周波数分割二重(FDD: Frequency Division Duplexing)、時分割二重(TDD: Time Division Duplexing)または双方向キャリアおよび放送専用キャリアの混合であってもよい。連続的な諸周波数チャネルについては、データ送信のために使われるために、重なり合った保護サブキャリアが周波数領域において整列させられる。
・PHY制御
・制御信号伝達
・スリープ・モード管理
・QoS
・スケジューリングおよび資源多重化
・ARQ
・フラグメンテーション/パッキング
・MAC PDU形成
・複数電波共存
・データ転送
・干渉管理
・BS間調整。
PHY制御ブロックは、レンジング、測定/フィードバック(CQI)およびHARQ ACK/NACKのようなPHY信号伝達を扱う。CQIおよびHARQ ACK/NACKに基づいて、PHY制御ブロックはMSが見るチャネル品質を推定し、変調および符号化方式(MCS: modulating and coding scheme)を調整することを介してリンク適応を実行する。レンジング手順では、PHY制御ブロックは、電力調整、周波数オフセットおよびタイミング・オフセット推定を用いて上りリンク同期を行う。
制御信号伝達(Control Signalling)ブロックは、資源割り当てメッセージを生成する。スリープ・モード管理ブロックはスリープ・モード動作を扱う。
スリープ・モード管理ブロックはまた、スリープ動作に関係したMAC信号伝達を生成してもよく、スリープ期間に従って適正に動作するために、スケジューリングおよび資源多重化ブロックと通信してもよい。
QoSブロックは、各接続について、サービス・フローおよび接続管理ブロックからのQoSパラメータ入力に基づいてQoS管理を扱う。
スケジューリングおよび資源多重化ブロックは、接続の属性に基づいて、パケットをスケジュールし、多重化する。接続の属性を反映するために、スケジューリングおよび資源多重化ブロックは、QoSブロックから各接続についてのQoS情報を受け取る。
ARQブロックはMAC ARQ機能を扱う。ARQを有効にされた接続については、ARQブロックは論理的にMAC SDUをARQブロックに分割し、各論理ARQブロックに番号付けする。ARQブロックはまた、フィードバック・メッセージ(ACK/NACK情報)のようなARQ管理メッセージの生成もする。
フラグメンテーション/パッキング・ブロックは、スケジューリングおよび資源多重化ブロックからのスケジューリング結果に基づいて、MSDUを断片化またはパッキングすることを実行する。
MAC PDU形成ブロックは、BS/MSがユーザー・トラフィックまたは管理メッセージをPHYチャネル中に送信できるよう、MAC PDUを構築する。MAC PDU形成ブロックは、MACヘッダを追加し、サブヘッダを追加してもよい。
複数電波共存ブロックは、同じ移動局上に共通して位置されるIEEE802.16mおよび非IEEE802.16mの電波の同時並行的な動作をサポートするための機能を実行する。
データ転送ブロックは、BSとMSの間の経路上にRSが存在する場合に転送(forwarding)機能を実行する。データ転送ブロックは、スケジューリングおよび資源多重化ブロックおよびMAC PDU形成ブロックのような他のブロックと協働してもよい。
干渉管理ブロックは、セル間/セクタ間干渉を管理する機能を実行する。その動作は下記を含みうる。
・MAC信号伝達を介して送られる干渉測定/評価報告
・スケジューリングおよび柔軟な周波数再使用による干渉緩和
・PHYレイヤー動作
・送信電力制御
・干渉ランダム化
・干渉打ち消し
・干渉測定
・送信ビーム形成/事前符号化。
BS間調整ブロックは、情報、たとえば干渉管理を交換することによって、複数のBSの動作を協調させる機能を実行する。該機能は、バックボーン信号伝達による、およびMS MACメッセージングによるBS間の干渉管理などについての情報を交換する手順を含む。該情報は、干渉特性、たとえば干渉測定結果などを含んでいてもよい。
初期化状態では(図21参照)、MS 16は、アクセス状態にはいる前にスキャンし、同期し、システム構成情報を取得することによってセル選択を実行する。MS 16が適正にシステム構成状態デコードおよびセル選択を実行できない場合、スキャンおよび下りリンク同期の実行に戻る。MS 16が該情報のデコードに成功し、ターゲットBS 14を選択する場合、MS 16はアクセス状態に遷移する。
アクセス状態では(図22参照)、MS 16は、ターゲットBS 14でのネットワーク入場を実行する。ネットワーク入場(network entry)は、レンジング、認証前の機能ネゴシエーション、認証および許諾、機能交換および登録からなる複数ステップのプロセスである。
・下りリンク・スキャンおよび同期ならびに(上りリンク資源を承認する)承認メッセージの取得および下りリンク・チャネルおよび上りリンク・チャネルの記述の取得;
・初期レンジング;
・機能ネゴシエーション;
・許諾および認証/鍵交換;
・BS 14での登録;
・接続確立。
接続状態にあるときは、MS 16は、スリープ・モード、アクティブ・モードおよびスキャン・モードの三つのモードのうちの一つで動作しうる(図23参照)。接続状態の間、MS 16は、アクセス状態の間に確立された一つまたは複数の基本的接続を維持することができる。さらに、MS 16およびBS 14は追加的な転送接続を確立してもよい。MS 16はハンドオーバーの間接続状態に留まってもよい。MS 16はBS 14からの指令に際して接続状態からアイドル状態に遷移してもよい。基本的接続(単数または複数)を維持できないことも、MS 16に、初期化状態への遷移を促してもよい。
アイドル状態(図24参照)は、限定しない例として、その動作およびMACメッセージ生成に基づいて、ページング利用可能モードおよびページング利用不能モードという二つの別個のモードを含んでいてもよい。アイドル状態の間、MS 16は、ページング利用可能モードとページング利用不能モードの間の切り換えによって電力節約を実行してもよい。
シナリオAでは、MS 16はネットワークへの初期接続を確立しようとする。第一に、MS 16は電源投入され、初期化状態を通過する。初期化状態の間に、MS 16はスキャンおよび同期を実行する。換言すれば、MS 16がネットワークに加わりたいときは、まず下りリンク周波数をスキャンして好適なチャンネルを探す。下りリンク・フレームを検出し次第、探索は完了である。次のステップは、BS 14との同期を確立することである。ひとたびMS 16がDL-MAPメッセージおよびDCDメッセージを受信したら、下りリンク同期フェーズは完了であり、MS 16は、DL-MAPおよびDCDメッセージを受信し続ける限り、同期されたままとなる。同期が確立されたのち、MS 16は、上りリンク・チャネル・パラメータを取得するためにUCDメッセージを待つ。
BS 14は次いで、レンジング応答メッセージ1642を定式化することに進み、これがMS 16に送られる。レンジング応答メッセージ1642は、レンジングが継続することを指定し、上りリンク信号のタイミング/周波数/電力特性に対する任意の必要な調整を提供する。さらに、レンジング応答メッセージ1642は、将来MS 16によって使用されるべき、割り当てられたレンジング・コードおよび割り当てられたレンジング・スロットを同定する。実際、ステップ1444において、MS 16は、上りリンク方向で自らが使用する電力/時間/周波数特性に対する必要な調整を行う。MS 16は次いで、一組のレンジング資源(およびまた調整された時間/周波数/電力)特性によって特徴付けられる別のレンジング・メッセージ1646を定式化することに進む。MS 16は、レンジング応答メッセージ1642においてMS 16によって指定された、割り当てられたレンジング・コードおよび割り当てられたレンジング・スロットを使う。
シナリオBでは、MS 16は、ネットワークに再入場する(たとえば、アイドル状態にあったのちに、異なるネットワークを使うために当該ネットワークを去ってその後戻った(すなわちローミング)のちに、など)際にレンジング動作に関わる。よって、このシナリオでは、同期は維持されてきたと想定される。ここで図18の流れ図を参照する。図18はMS 16がアクセス状態にある間のBS 14とMS 16の動作を示している。レンジングは、自律的に(つまりMSが開始する)、あるいはMS 16がアイドル状態のページング利用可能モードにある間にBS 14からのページング・メッセージ1809に応答して生起できることは理解しておくべきである。ページング・メッセージ1809が受信される場合、ページング・メッセージ1809は、MS 16によって使用されるべき、専用のレンジング・コードおよび専用のレンジング・スロットのような、専用のレンジング資源のセットを指定できる。
シナリオCでは、MS 16は、アイドル状態にある間に位置更新を実行するためにレンジング動作に関わる。位置更新は自律的(つまりMSが開始する)、あるいはMS 16がアイドル状態のページング利用可能モードにある間にBS 14からのページング・メッセージに応答して生起できる。特に、アイドル・モードにあるMSは、下記の位置更新トリガー条件の一つが満たされる場合に位置更新プロセス動作を実行できる。
・タイマー・ベースの位置更新:MS 16は、定期的に、アイドル・モード・タイマーの満了前に、位置更新プロセスを実行する;
・パワー・ダウン〔電力切断〕位置更新:MS 14は、位置更新を、一度、その秩序立ったパワー・ダウン手順の一環として完遂しようと試みる;
・マルチキャスト/ブロードキャスト(MBS)位置更新:MBSゾーン遷移の間にアイドル状態にあるMBSデータを受信するとき、MS 16はMBSデータの連続的な受信のためにMBSゾーン情報を取得するよう、MBS位置更新プロセスを実行してもよい。
上述した実施形態の多くの変形が可能であることは理解しておくべきである。特に、メッセージはいかなる所望の仕方でスクランブルされ、エンコードされ、あるいは暗号化されてもよい。特に、図17を参照して述べたスクランブル技法は、セキュリティを高めるため、ピーク電力を減らすため、あるいは他の理由のために、他のメッセージ・フロー図のいずれに適用されることもできる。
Claims (19)
- 移動体通信ネットワークにおける移動局による実行のための方法であって:
該移動局に関わるレンジング動作の間に前記ネットワークから第一の移動局識別子を受信する段階と;
前記レンジング動作の間に前記ネットワークから受信される少なくとも一つのメッセージから割り当てられたレンジング・コード及び/又は割り当てられたレンジング・スロットを、前記第一の移動局識別子を使って抽出する段階と;
前記レンジング動作が基地局で完了したことを示すメッセージに含まれる第二の移動局識別子を受信する段階と;
前記レンジング動作が完了したのちの接続状態の間に前記第一の移動局識別子とは異なる前記第二の移動局識別子を使って前記ネットワークと通信する段階とを含む、
方法。 - 前記第一の移動局識別子が前記レンジング動作の間に前記ネットワークから受信される第一のメッセージに含まれる、請求項1記載の方法。
- 前記第一のメッセージの受信に先立ち:
一組のレンジング資源によって特徴付けられるレンジング・メッセージを前記ネットワークに送信する段階をさらに含む、
請求項2記載の方法。 - 前記第一のメッセージがさらに、前記一組のレンジング資源を同定する、請求項3記載の方法。
- 前記第一のメッセージにおいて同定されている前記一組のレンジング資源に基づいて、前記第一のメッセージが前記移動局に宛てられていることを判別する段階をさらに含む、請求項4記載の方法。
- 前記第一の移動局識別子を受信したのち:
一組のレンジング資源によって特徴付けられるレンジング・メッセージを前記ネットワークに送信する段階をさらに含む、
請求項1記載の方法。 - 前記レンジング動作の間に受信される前記少なくとも一つのメッセージの少なくとも一つが前記レンジング動作の完了の指標を含む、請求項6記載の方法。
- 前記第二の移動局識別子が、前記レンジング動作の間に受信される特定のメッセージ中に含められる、請求項1記載の方法。
- 前記特定のメッセージが前記移動局に宛てられていることを、前記特定のメッセージ中の前記第一の移動局識別子の存在に基づいて判定する段階をさらに含む、
請求項8記載の方法。 - 前記移動局が、一意的な識別子によって他の移動局に比して一意的にアドレス指定可能であり、当該方法がさらに、前記第二の移動局識別子を受信するのに先立って:
前記一意的な識別子を含むメッセージを前記ネットワークに送信する段階を含む、
請求項1記載の方法。 - 前記一意的な識別子を含む前記メッセージが上りリンク・パラメータに従って送られ、当該方法がさらに、
前記ネットワークから、前記一意的な識別子を含む前記メッセージの送信のための前記上りリンク・パラメータを示す承認メッセージを受信する段階を含む、
請求項10記載の方法。 - 前記承認メッセージが前記第一の移動局識別子を含む、請求項11記載の方法。
- 受信回路および処理エンティティを有する移動局であって、
前記受信回路は、ネットワークからメッセージを受信するよう構成され、前記メッセージの少なくとも一つはレンジング動作の間に受信され、第一の移動局識別子を含み、前記受信回路は、前記レンジング動作が基地局で完了したことを示すメッセージに含まれる第二の移動局識別子を受信するよう構成され;
前記第二の移動局識別子は、前記第一の移動局識別子と異なり;
前記処理エンティティは、前記レンジング動作の間に前記ネットワークから受信された少なくとも一つのメッセージから割り当てられたレンジング・コード及び/又は割り当てられたレンジング・スロットを、前記第一の移動局識別子に基づいて抽出し、前記レンジング動作が完了したのちの接続状態の間に前記第二の移動局識別子を使って前記ネットワークと通信するよう構成されている、
移動局。 - 移動体通信ネットワークにおける基地局による実行のための方法であって:
移動局に宛てられた第一のメッセージを出力する段階であって、前記第一のメッセージはレンジング動作の間に前記移動局が使うための第一の移動局識別子、並びに、割り当てられたレンジング・コード及び/又は割り当てられたレンジング・スロットを含む、段階と;
前記レンジング動作が完了したことを判別する段階と;
前記レンジング動作の完了ののちに前記移動局に宛てられた第二のメッセージを出力する段階であって、前記第二のメッセージは、前記ネットワークとのその後の通信において接続状態の間に前記移動局が使うための第二の移動局識別子を含む、段階とを含む、
方法。 - 前記第一のメッセージを出力する段階が、前記移動局からレンジング・メッセージを受信した後に実行され、前記レンジング・メッセージは一組のレンジング資源によって特徴付けられる、請求項14記載の方法。
- 前記移動局からグローバルに一意的な識別子を受信する段階と;
前記グローバルに一意的な識別子に基づいてメモリを参照して前記第二の移動局識別子を取得する段階とを含む、
請求項14記載の方法。 - 前記レンジング動作の完了前に、前記第一の移動局識別子を使う前記移動局への少なくとも一つのメッセージを送る段階をさらに含む、請求項14記載の方法。
- 前記レンジング動作の完了後に、前記第二の移動局識別子を使う前記移動局への少なくとも一つのメッセージを送る段階をさらに含む、請求項14記載の方法。
- 移動局に宛てられたメッセージを送信するよう構成された送信回路と;
移動局に関わるレンジング動作が完了したときを判別すること、前記レンジング動作の間に送信される第1のメッセージに、前記レンジング動作の間に前記移動局が使うための第一の移動局識別子を、並びに、割り当てられたレンジング・コード及び/又は割り当てられたレンジング・スロットを挿入すること、および前記レンジング動作が完了した後の接続状態の間に前記移動局が使うための第二の移動局識別子を前記レンジング動作の完了ののちに送信される第二のメッセージに挿入することのために構成された処理エンティティとを有する、
基地局。
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