JP6112116B2 - 無線通信ネットワークにおいてマシンタイプコミュニケーション（ｍｔｃ）を制御する方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信ネットワークにおいてマシンタイプコミュニケーション（ＭＴＣ）を制御する方法に関する。

無線通信ネットワークの発達にしたがい、マシンタイプコミュニケーション（Ｍａｃｈｉｎｅ-Ｔｙｐｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ：ＭＴＣ）の普及率、つまり、無線通信ネットワークにおけるＭＴＣ装置の普及率は、ネットワークでデータの送信及び受信を行うスマート電力メータなどのアプリケーションにおいてネットワークに配置されるＭＴＣ装置の数の増加が予想されるため、拡大する可能性がある。

したがって、無線通信ネットワークにおけるマシンタイプコミュニケーション（ＭＴＣ）装置のため、ネットワークアクセスを制御する方法が設計され、いくつかのケースでは実現されている。無線通信ネットワークへのＭＴＣ装置のアクセスを制御する方法の既存例では、ネットワークで無線リソースが無線端末に割り当てられていない場合にコネクション設定を要求するため、ＭＴＣ装置などの無線端末に競合ベースアクセスを提供するネットワークのランダムアクセスチャネル（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｈａｎｎｅｌ：ＲＡＣＨ）を利用する。例えば、ロングタームエボリューション（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ：ＬＴＥ）標準（例えば、ＬＴＥ Ｒｅｌｅａｓｅ１１）に基づくネットワークでは、無線端末は、ＲＡＣＨ（ランダムアクセスチャネル）で、ネットワーク内のｅＮｏｄｅＢへアクセスリクエストメッセージを送信する。このアクセスリクエストメッセージは、利用可能なプリアンブルシーケンス（ランダムアクセスリソース）の２つのサブセットから、無線端末によって選択されたランダムアクセスプリアンブルを含む。そのプリアンブルシーケンスのサブセットの選択は、無線端末がアップリンクトランスポートチャネル（ｕｐｌｉｎｋ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｃｈａｎｎｅｌ：ＵＬ−ＳＣＨ）で送信しようとする、最適なデータの量、ならびに電力によって決定される。ランダムアクセスリクエストメッセージを検出すると、ｅＮｏｄｅＢは、アクセスリクエストの受け付け、または拒否のいずれかを行う。アクセスリクエストを受け付ける場合、ｅＮｏｄｅＢは、ランダムアクセスプリアンブルシーケンスの検出インデックス、タイミング補正、スケジューリング許可、一時セル・無線ネットワーク一時識別子（Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｃｅｌｌ−Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅr：ＴＣ−ＲＮＴＩ）などの情報を含む無線端末へダウンリンクトランスポートチャネル（ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｃｈａｎｎｅｌ：ＤＬ−ＳＣＨ）でランダムアクセスレスポンスメッセージを送信する。また、無線端末は、ネットワークからのランダムアクセスレスポンスのため、ネットワーク制御された設定可能な時間ウィンドウ（ｎｅｔｗｏｒｋ−ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ ｔｉｍｅ ｗｉｎｄｏｗ）の範囲内でＬ１／Ｌ２制御チャネルを監視する。

２つ以上の無線端末が同じプリアンブルシーケンスを用いてランダムアクセス試行（ａｔｔｅｍｐｔ）を同時に実行するとき、競合が発生することを、当業者には理解されるだろう。そのような競合が発生した場合、それらの無線端末は、ＤＬ−ＳＣＨで同じランダムアクセスレスポンスメッセージを検知し、それにより、同じ一時セル・無線ネットワーク一時識別子（ＴＣ−ＲＮＴＩ）を持つ。この場合、複数の無線端末が、同じダウンリンクレスポンスメッセージに応答すると衝突が起こる。競合が発生した場合、ｅＮｏｄｅＢは、無線端末の１つを支持して競合を解決する。ランダムアクセス手順に失敗した無線端末は、それから「バックオフ」となり、計算された後の時間に、新しいアクセスリクエストを実行する。しかしながら、ＭＴＣ装置の普及率の上昇とともに、ネットワークにおける無線端末の数が増加するにしたがい、競合の可能性がより大きくなり、より多くの数のアクセス試行が失敗するだろう。非常に多くの競合が発生した場合、ＲＡＣＨのスループットが大幅に減少する。

述べたように、低コストのマシンタイプコミュニケーション（ＭＴＣ）装置、つまり、特定のエリアに配置されることが予想されるＭＴＣ装置に基づいたＬＴＥの導入予測は、無線ネットワークの輻輳およびシグナリングネットワークの輻輳の問題を大幅に増大させる。さらに、競合数の増加は、ＭＴＣ装置に高負荷を要求し、それゆえ、より多くの電力を消費する。

この無線ネットワークの輻輳の問題に対処するために提案されているいくつかの既存の解決策がある。これらは、以下を含む：
１．アクセスクラス規制（Ａｃｃｅｓｓ Ｃｌａｓｓ Ｂａｒｒｉｎｇ）
２．ＭＴＣ用分離ＲＡＣＨリソース（Ｓｅｐａｒａｔｅ ＲＡＣＨ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｆｏｒ ＭＴＣ）
３．ＲＡＣＨリソース動的配分（Ｄｙｎａｍｉｃ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＲＡＣＨ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ）
４．ＭＴＣ特定バックオフ方式（ＭＴＣ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｂａｃｋ ｏｆｆ ｓｃｈｅｍｅ）
５．スロッテッドアクセス（Ｓｌｏｔｔｅｄ ａｃｃｅｓｓ）
６．プルベースド方式（Ｐｕｌｌ ｂａｓｅｄ ｓｃｈｅｍｅ）

しかしながら、使用時に、これらの既存の解決策は、例えば、ランダムなトリガイベントにより、多数のＭＴＣ装置が、同時にネットワークアクセスを要求する場合など、特に、多数の同じクラスのＭＴＣ装置が同時にネットワークアクセスを要求する場合、特定のシナリオを処理することができない。

例えば、トレインパス（ｔｒａｉｎ ｐａｓｓｅｓ）が、ＭＴＣ装置である複数のセンサを有するブリッジを通過する場合のシナリオを検討する。ブリッジのセンサは、ほぼ同時に監視データを送信するためにネットワークアクセスを要求し、これにより、ネットワークで輻輳が発生する。このシナリオでは、全てのブリッジセンサが、同じクラスであり、同じトラフィックタイプを有する。

「アクセスクラス規制」の方法について、この方法は、特定の時間フレームでＭＴＣ装置の特定のクラスへのネットワークアクセスを制限することによって、同時のネットワークアクセスリクエストの確率を低減することができる。この方法は、しかしながら、ほとんどまたは全てブリッジセンサ（ＭＴＣ装置）が同じ分類となるような、上記のシナリオでは動作しない。

「ＲＡＣＨリソース動的配分」と「プルベースド方式」の方法について、これらの方法は、アクセス負荷がＭＴＣ装置により急増するときの予測により、無線ネットワークの輻輳やシグナリングネットワークの輻輳の問題を解決する。従って、そのネットワークは、この場合には、制御マナーでＵＬデータを送信するＭＴＣ装置のＭＴＣサーバページンググループによって、「ＲＡＣＨリソース動的配分」方法を使用するため、ＭＴＣ装置の追加のＲＡＣＨリソースを動的に配分することができる。これらの方法は、しかしながら、ブリッジを通過するトレインパスのようなランダムなトリガイベントに応答することができず、特に、同時にネットワークアクセスを要求することができる同じクラスのＭＴＣ装置が多数存在する場合に動作しない。

「ＭＴＣ特定バックオフ方式」について、この方法は、試行が行われて却下された後のランダムアクセスの再試行を遅延させることを目的とする。従って、この場合には、ネットワークリソースにコストがかかり、ネットワーク内の他の無線端末と同様に端末の処理能力に影響を与え、高い初期衝突率は、回避されない。

「スロッテッドアクセス」方法について、この方法は、ネットワークにアクセスするため各ＭＴＣ装置のための専用のアクセスサイクル／スロット（ページングサイクル／スロットと同様）を提供する。アクセススロットは、対応するシステムフレームと同期し、ＭＴＣ装置は、そのＩＤ（例えば、ＩＭＳＩ：国際移動体加入者識別番号（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ））を介してアクセススロットに関連付けられる。したがって、この方法は、ＭＴＣ装置ＩＤを使用したアクセスベース制御を提供し、これにより、特定のＭＴＣ装置に特定のスロット／時間でネットワークアクセスリクエストを制限する。この方法は、多数のＭＴＣ装置からの同時のネットワークアクセスリクエストの問題を排除することができる。しかしながら、この方法は、利用可能なネットワークリソースを浪費するだけでなく、予想される時間フレームよりも長くデータ送信を遅延させる。

したがって、既存の提案された解決策は、潜在的ないくつかのランダムアクセスネットワーク（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ：ＲＡＮ）の過負荷の問題を解決することができるものの、特に、同時にネットワークアクセスが要求されるネットワークに多数のＭＴＣ装置が配置されることが予想されることを考慮すると、改良された解決策が依然として必要である。

本発明に係る一態様では、無線通信ネットワークにおいてマシンタイプコミュニケーション（ＭＴＣ）を制御する方法であって、
特定のアクセスクラスの第１のＭＴＣ装置にネットワーク識別子を割り当てる、
方法が提供される。

一実施形態では、上記方法において、さらに、
トリガイベントを示す前記無線通信ネットワークへのネットワークアクセスリクエストの急増を検出するため、前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置を監視し、
前記急増に応じて前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置に、前記無線通信ネットワークのランダムアクセスリソースを動的に配分し、
前記ネットワーク識別子に基づいて前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置に前記動的に配分されたランダムアクセスリソースを示す情報を通信することにより、前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置が前記情報に基づいて前記無線通信ネットワークにアクセスするよう構成され、
前記特定のアクセスクラスでは、前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置に作用するトリガイベントに応じて、前記無線通信ネットワークへ実質的に同時にネットワークアクセスを要求する。

一実施形態では、上記方法において、さらに、
前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置の前記ネットワーク識別子を含むリストを登録する。

一実施形態では、上記方法において、さらに、
前記リストに基づいて前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置に前記無線通信ネットワークの最小ランダムアクセスリソースを配分する。

一実施形態では、上記方法において、さらに、
一般のアクセスクラスの第２のＭＴＣ装置に前記無線通信ネットワークの最小ランダムアクセスリソースを配分し、
前記第２のＭＴＣ装置は、個別に前記無線通信ネットワークへネットワークアクセスを要求し、および／または、予め設定されたアクセス方式に従ってネットワークアクセスを要求する。

一実施形態では、上記方法において、さらに、
前記リストに基づいて前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置と前記一般のアクセスクラスの前記第２のＭＴＣ装置とに前記無線通信ネットワークの共有ランダムアクセスリソースを配分し、前記急増が検出された場合に前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置へ前記共有ランダムアクセスリソースの少なくともいくつかを動的に配分する。

一実施形態では、上記方法において、さらに、
前記リストに基づいて前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置に前記無線通信ネットワークの専用ランダムアクセスリソースを配分し、前記急増が検出された場合に前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置に前記専用ランダムアクセスリソースを動的に配分する。

一実施形態では、上記方法において、さらに、
前記無線通信ネットワークを介して前記第１のＭＴＣ装置から情報を受信するように構成されたＭＴＣサーバで、前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置のそれぞれの前記ネットワーク識別子の前記リストを登録する。

一実施形態では、上記方法において、さらに、
前記ＭＴＣサーバが、前記無線通信ネットワークにおける前記リストに登録された前記特定のアクセスクラスのＭＴＣ装置の数の変化を監視し、および／または、前記無線通信ネットワークにおける前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置を追跡する。

本発明に係る一態様では、無線通信ネットワークを介して通信するためのマシンタイプコミュニケーション（ＭＴＣ）装置であり、特定のアクセスクラスの前記ＭＴＣ装置であって、
ネットワーク識別子が前記ＭＴＣ装置に割り当てられるように、前記無線通信ネットワークにおけるサーバに前記ＭＴＣ装置を登録するよう構成された制御部、
を備えるＭＴＣ装置が提供される。

一実施形態では、上記制御部は、さらに、
前記無線通信ネットワークのネットワークアクセスを要求し、
前記割り当てられたネットワーク識別子に基づいて前記特定のアクセスクラスの前記ＭＴＣ装置へ動的に配分されたランダムアクセスリソースを示す情報を受信することで、前記ＭＴＣ装置が前記情報に基づいて前記無線通信ネットワークにアクセスするよう構成され、
前記特定のアクセスクラスでは、前記特定のアクセスクラスの前記ＭＴＣ装置に作用するトリガイベントに応じて、前記無線通信ネットワークへ実質的に同時にネットワークアクセスを要求し、
前記無線通信ネットワークのランダムアクセスリソースは、前記トリガイベントを示す前記無線通信ネットワークへのネットワークアクセスリクエストの急増に応じて、前記特定のアクセスクラスの前記ＭＴＣ装置に動的に配分される。

本発明に係る一態様では、無線通信ネットワークにおけるマシンタイプコミュニケーション（ＭＴＣ）のためのサーバであって、
特定のアクセスクラスの第１のＭＴＣ装置にネットワーク識別子を割り当てる割り当て部、
を備えるサーバが提供される。

一実施形態では、上記サーバは、さらに、
前記トリガイベントを示す前記無線通信ネットワークへのネットワークアクセスリクエストの急増を検出するため、前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置を監視する監視部と、
前記急増に応じて前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置に、前記無線通信ネットワークのランダムアクセスリソースを動的に配分する配分部と、
前記ネットワーク識別子に基づいて前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置に前記動的に配分されたランダムアクセスリソースを示す情報を通信することで、前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置が前記情報に基づいて前記無線通信ネットワークにアクセスするよう構成されるための通信部と、を備え、
前記特定のアクセスクラスでは、前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置に作用するトリガイベントに応じて、前記無線通信ネットワークへ実質的に同時にネットワークアクセスを要求する。

一実施形態では、上記サーバは、前記無線通信ネットワークにおける基地局を備える。

本発明に係る一態様では、無線通信ネットワークを介して通信するためのマシンタイプコミュニケーション（ＭＴＣ）装置であり、特定のアクセスクラスの前記ＭＴＣ装置で実施される方法であって、
ネットワーク識別子が前記ＭＴＣ装置に割り当てられるように、前記無線通信ネットワークにおけるサーバに前記ＭＴＣ装置を登録する、
方法が提供される。

一実施形態では、上記方法は、さらに、
前記無線通信ネットワークのネットワークアクセスを要求し、
前記割り当てられたネットワーク識別子に基づいて前記特定のアクセスクラスの前記ＭＴＣ装置へ動的に配分されたランダムアクセスリソースを示す情報を受信することで、前記ＭＴＣ装置が前記情報に基づいて前記無線通信ネットワークにアクセスするよう構成され、
前記特定のアクセスクラスでは、前記特定のアクセスクラスの前記ＭＴＣ装置に作用するトリガイベントに応じて、前記無線通信ネットワークへ実質的に同時にネットワークアクセスを要求し、
前記無線通信ネットワークのランダムアクセスリソースは、前記トリガイベントを示す前記無線通信ネットワークへのネットワークアクセスリクエストの急増に応じて、前記特定のアクセスクラスの前記ＭＴＣ装置に動的に配分される。

本発明に係る一態様では、無線通信ネットワークにおけるマシンタイプコミュニケーション（ＭＴＣ）のためのサーバで実施される方法であって、
特定のアクセスクラスの第１のＭＴＣ装置にネットワーク識別子を割り当てる、
方法が提供される。

一実施形態では、上記方法は、さらに、
前記トリガイベントを示す前記無線通信ネットワークへのネットワークアクセスリクエストの急増を検出するため、前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置を監視し、
前記急増に応じて前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置に、前記無線通信ネットワークのランダムアクセスリソースを動的に配分し、
前記ネットワーク識別子に基づいて前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置に前記動的に配分されたランダムアクセスリソースを示す情報を通信することで、前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置が情報に基づいて前記無線通信ネットワークにアクセスするように構成され、
前記特定のアクセスクラスでは、前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置に作用するトリガイベントに応答して、前記無線通信ネットワークへ実質的に同時にネットワークアクセスを要求する。

一実施形態では、前記サーバは、前記無線通信ネットワークにおける基地局を備える。

本発明に係る一態様では、マシンタイプコミュニケーション（ＭＴＣ）を制御するための無線通信ネットワークであって、
特定のアクセスクラスの第１のＭＴＣ装置と、
前記特定のアクセスクラスの第１のＭＴＣ装置にネットワーク識別子を割り当てるサーバと、
を備える無線通信ネットワークが提供される。

一実施形態では、前記特定のアクセスクラスでは、前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置に作用するトリガイベントに応じて、前記無線通信ネットワークへ実質的に同時にネットワークアクセスを要求し、
前記サーバは、前記トリガイベントを示す前記無線通信ネットワークへのネットワークアクセスリクエストの急増を検出するため、前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置を監視し、
前記サーバは、前記急増に応じて前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置に、前記無線通信ネットワークのランダムアクセスリソースを動的に配分し、
前記サーバは、前記ネットワーク識別子に基づいて、前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置に動的に配分されたランダムアクセスリソースを示す情報を通信することで、前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置が前記情報に基づいて前記無線通信ネットワークにアクセスするように構成される。

一実施形態では、前記サーバは、前記無線通信ネットワークにおける基地局を備える。

本発明に係る一態様では、マシンタイプコミュニケーション（ＭＴＣ）装置のため無線通信ネットワークへのアクセス制御する方法であって、
特定のアクセスクラスの第１のＭＴＣ装置の１つにネットワーク識別子を割り当て、前記特定のアクセスクラスは、前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置の１つにイベントトリガが作用する場合、前記無線通信ネットワークへ実質的に同時にネットワークアクセスを要求するものであり、
前記トリガイベントを示す前記無線通信ネットワークへのネットワークアクセスリクエストの急増を検出するため、前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置を監視し、
前記急増が検出された場合、前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置に、前記無線通信ネットワークのランダムアクセスリソースを動的に配分し、
前記ネットワーク識別子のそれぞれに基づいて前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置に前記動的に配分されたランダムアクセスリソースを示す情報を通信することで、前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置が前記情報に基づいて前記無線通信ネットワークにアクセスするよう構成される、
方法が提供される。

本発明に係る一態様では、サービング無線基地局を有する無線通信ネットワークを介して通信するためのマシンタイプコミュニケーション（ＭＴＣ）装置であり、特定のアクセスクラスの前記ＭＴＣ装置であって、前記特定のアクセスクラスは、前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置にイベントトリガが作用する場合、前記無線通信ネットワークへ実質的に同時にネットワークアクセスを要求するものであり、
ネットワーク識別子が前記ＭＴＣ装置に割り当てられるように、前記無線通信ネットワークにおける前記サービング基地局に前記ＭＴＣ装置を登録し、
前記無線通信ネットワークのネットワークアクセスを要求し、
前記ＭＴＣ装置が情報に基づいて前記無線通信ネットワークにアクセスするよう構成されるように、前記割り当てられたネットワーク識別子に基づいて前記ＭＴＣ装置の前記特定のアクセスクラスへ動的に配分されたランダムアクセスリソースを示す前記情報を受信するように構成された制御部、を備え、
前記無線通信ネットワークのランダムアクセスリソースは、前記トリガイベントを示す前記無線通信ネットワークへのネットワークアクセスリクエストの急増が前記サービング基地局により検出された場合、前記特定のアクセスクラスの前記ＭＴＣ装置に動的に配分される、
ＭＴＣ装置が提供される。

例えば、ネットワークアクセスリクエストの急増を引き起こすランダムイベントが、突然起こった場合、同じクラスの多数のＭＴＣ装置は、同時にネットワークアクセスを要求する。これらのＭＴＣ装置のためのネットワークアクセスの制御方法は、したがって、急増が検出された場合、動的に配分されたネットワークのランダムアクセスリソースによって、ネットワークアクセスリクエストの競合を最小化し、また、他のアクセスクラスのＭＴＣ装置ならびにネットワークにおける非ＭＴＣ装置への影響を最小化する。

実施形態では、アプローチに依存するアクセスクラスは、特定のアクセスクラス（例えば、スペシャルアクセスクラス）のＭＴＣ装置の無線ネットワークアクセスを独立して制御するために使用され、この特定のアクセスクラスは、突然のランダムイベントによって引き起こされたとき、同時にネットワークアクセスを要求する膨大な数の装置がなりうるものである。このアプローチは、また、他の一般のアクセスクラスのＭＴＣ装置へのアクセスを制御し、この一般のアクセスクラスは、制御可能な方法、すなわち、予め設定されたアクセス方式に応じて、ランダムおよび／またはタイムリーにネットワークアクセスを要求する、特定のアクセスクラスのＭＴＣ装置のアプリケーションの性質のため、これらの装置の大部分は、一度配置されるとそれらのサービスライフタイムのため幾何学的に固定され（移動しない）、また、それらは、無線ネットワークの１つ以上のサービング基地局の下、多数で高密度となる。また、スペシャルアクセスクラスのＭＴＣ装置のサービスの性質のため、ネットワークアクセスを要求するためそのグループ内の少なくとも１つの装置でランダムイベントが引き起こされた場合、同じグループ内の他のデバイスは、また、ネットワークアクセスの要求が同時に引き起こされ、ネットワークアクセスリクエストの急増を引き起こす。

より具体的に、上記実施形態では、基地局は、以下により、上述したアクセスクラス依存のアプローチを使用してネットワークのランダムアクセスチャネルの負荷を制御することができる：
１．ＭＴＣ装置がサービング無線ネットワークで最初に登録する場合、独自のネットワークＭＴＣＩＤ（例えば、ＲＣ−ＲＮＴＩ）を割り当て、
２．ランダムアクセスリソース動的配分のためそのサービスの下で、スペシャルアクセスクラスのＭＴＣ装置を登録する登録リストを生成し、
３．スペシャルアクセスクラスのＭＴＣ装置からのネットワークアクセスリクエストの急増（ＳＵＲＧＥ）を検出する方法を実行し、
４．スペシャルアクセスクラスのＭＴＣ装置からのネットワークアクセスリクエストの急増（ＳＵＲＧＥ）に対応するため、アクセスリソース動的配分方式を実施し、
５．ＭＴＣ装置のスペシャルアクセスクラスへのネットワークアクセスパラメータを通知する。通知されたネットワークアクセスパラメータに基づいて、スペシャルクラスのＭＴＣ装置は、フレーム、サブフレーム、シーケンスおよびデータ伝送のための有効に割り当てられたＭＣ−ＲＮＴＩに対応する任意の他のアクセスパラメータを得る。

一実施形態において、上記方法は、通信ネットワークにおける無線基地局によって実装されるランダムアクセスリソース量配分方式を含む。この方法は、一般のアクセスクラスのＭＴＣに配分された最小ランダムアクセスリソース、特定のアクセスクラスのＭＴＣに配分された最小ランダムアクセスリソース、一般のアクセスクラスのＭＴＣ装置または特定のアクセスクラスのＭＴＣ装置のいずれか、もしくは両方に配分された共有ランダムアクセスリソース、特定のアクセスクラスに配分されたおよび専用ランダムアクセスリソースを含む。使用時において、無線基地局は、特定のアクセスクラスおよび／またはサブクラスのＭＴＣ装置からのネットワークアクセスリクエストの急増のため、特定される（特定の）アクセスクラスに配分された最小ランダムアクセスリソースを監視する。急増が検出されると、無線基地局は、特定のアクセスクラスのＭＴＣ装置のネットワークアクセスの急増に適応するように、共有ランダムアクセスリソースまたは専用ランダムアクセスリソース、もしくは両方を動的に利用する。

基地局に実装された上記アクセス制御方法は、また、その最初の登録の間にＭＴＣ装置のアクセスクラスおよび／またはサブクラスを決定し、それから、登録するＭＴＣ装置が特定のアクセスクラスのＭＴＣに属する場合に永続的かつユニークなＭＣ−ＲＮＴＩを割り当てる。この方法は、それから、特定のアクセスクラスの登録されたＭＴＣ装置の登録リストを生成し保持する。このように、基地局は、登録リストを使用し、特定のアクセスクラスに配分された最小ランダムアクセスリソースの適切なサイズを決定することができる。論じたように、基地局は、特定のアクセスクラスのＭＴＣ装置からのネットワークアクセスリクエストの急増を検出するため、ランダムアクセスリクエストを監視し、急増が検出されると、基地局は、ランダムアクセスリソースを更新し、そのサービス提供領域の範囲内のＭＴＣ装置へ更新を送信する。

さらに、各ＭＴＣ装置は、また、ネットワークにアクセスするための手順を実装する。実施形態では、ＭＴＣ装置の電源オン時、この装置は、セルサーチおよびシステム情報取得を実行する。ＭＴＣ装置が特定のアクセスクラスまたはサブクラスのＭＴＣとして、分類するアプリケーションをサポートするよう構成されている場合、それは、ＭＴＣシステム情報の読み出しを続けて、無線基地局がセルライフタイムＭＣ−ＲＮＴＩを登録及び割り当てるため、初期ランダムアクセスを実行する。各装置タイプのために定義することができる特定のアクセスクラスの複数のアクセスサブクラスがあってもよいことを、当業者には理解されうる。いくつかのケースでは、使用時において、登録されたＭＴＣ装置のアプリケーションが送信するデータを有する場合、このＭＴＣ装置は、適切なアプリケーショントラフィックタイプを決定し、そのクラスの最新のランダムアクセスパラメータのためブロードキャストされたＭＴＣシステム情報の読み出しを実行する。読み出したランダムアクセスパラメータから、ＭＴＣ装置は、その決定されたトラフィッククラスに応じた適切なアクセス制御パラメータを選択し、次いで、例えば、選択されたアクセス制御パラメータを使用して、データ伝送のためにネットワークにアクセスし、例えば、アクセス制御パラメータは、システムフレーム番号、そのランダムアクセスプリアンブルを送信すべきアップリンクサブフレーム番号、決定されたフレーム及びサブフレームのプリアンブルシーケンスのセットにおけるプリアンブルシーケンスである。

本発明によれば、多数のＭＴＣ装置による同時のネットワークアクセスの要求を可能とする。

本発明の実施形態に係るマシンタイプコミュニケーション（ＭＴＣ）装置をサポートする無線通信システムの概略図である。 本発明の実施形態に係るランダムアクセスリソース量配分方式の概略図である。 図２Ａの実施形態に係るランダムアクセスリソース量配分方式の概略図である。 本発明の実施形態に係る特定の無線フレームでのランダムアクセスリソース配分の概略図である。 本発明の実施形態に係るアクセス制御方式を実装するｅＮｏｄｅＢを示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係るアクセス制御方式を実装する無線端末を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係るアクセス制御方式を実装する無線端末を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る無線通信ネットワークへのアクセスを制御する方法を示すフローチャートである。

本発明の実施形態を、添付図面を参照しながら、一例として説明する。

図１に示すように、本発明の一実施形態によれば、複数のマシンタイプコミュニケーション（ＭＴＣ）装置２０、３０、４０をサポートする無線通信ネットワーク５００が提供される。図１に示す無線通信ネットワーク５００が競合ベースランダムアクセス方式を採用する任意の標準に従って動作することを、当業者には理解されるだろう。例示の目的のために、本発明の例示的な実施形態は、ここで、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）標準に従って動作するネットワークのコンテキストで説明される。

図１に示した通信ネットワーク５００は、パケットデータネットワークゲートウェイ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｇａｔｅｗａｙ：ＰＤＮ−ＧＷ）を介して、インターネットなどの外部ＩＰネットワーク７０に接続する移動通信ネットワーク６０を備える。外部ＩＰネットワーク７０は、また、ＭＴＣゲートウェイ８０（ＭＴＣ ＧＷ）を介した１以上のＭＴＣサーバ９０と移動通信ネットワーク６０との間の接続性を提供する。ＭＴＣサーバ９０は、この場合には、それに接続されている無線ＭＴＣ装置にアプリケーションサービスを提供する能力がある（不図示）。図１に示した通信ネットワーク５００は、さらに、移動通信ネットワーク６０と相互接続し、無線端末のための無線ネットワーク接続性及びアクセスを提供する、１以上の拡張ＮｏｄｅＢ５０（ｅｎｈａｎｃｅｄ ＮｏｄｅＢ：ｅＮＢ）を備える。

無線端末は、通信網を介して、及び携帯端末１０（ｍｏｂｉｌｅ ｔｅｒｍｉｎａｌｓ：ＭＴ）などの非ＭＴＣ装置と、データを収集及び報告するため、ＭＴＣ装置２０、３０、４０を備える。ＭＴ１０は、ユーザによる音声およびデータ通信のために使用される、携帯電話、スマートフォン、ラップトップコンピュータなどの無線装置を含むことが、当業者には理解されるだろう。ＭＴＣは、一方で、必ずしも人間との対話は必要とせず、これにより、無線通信ネットワークトラフィックの特定のタイプを持つ、1つ以上のエンティティに関連するデータ通信の形態として、３ＧＰＰ標準で定義されている。３ＧＰＰは、さらに、ＭＴＣサーバおよび／または他のＭＴＣ装置と公衆移動通信網（Ｐｕｂｌｉｃ Ｌａｎｄ Ｍｏｂｉｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ：ＰＬＭＮ）を介して通信するユーザ機器（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ：ＵＥ）またはマシンタイプコミュニケーションを実装するＭＴとしてＭＴＣ装置を定義し、したがって、ＭＴＣ装置がサポートするアプリケーションと、環境と、ＭＴＣ装置が配置されている幾何学的な位置に応じて、ネットワークアクセスリクエストの期間中に特定の動作を持っている。ＭＴＣ装置のいくつかの例は、所定の時間周期でＭＴＣサーバへの使用測定を報告するための無線トランシーバを持つユーティリティメータ装置（例えば、電気、ガス、水など）、ランダムにＭＴＣサーバに位置及び車両情報を報告するためのトランシーバを持つ車両管理（例えば、あなたが運転及びナビゲーションデバイスとして支払う）で使用されるトラッキング＆トレース装置、ＭＴＣサーバに監視情報を報告するための無線トランシーバを持つ遠隔監視装置を含む。

この例では、ＭＴＣ装置の数は、（例えば、数千のオーダーで）大規模とすることができ、全ての装置が、サービングｅＮＢ５０の範囲内の小さな幾何学的エリアに固定的に位置することができる。例えば、上記のようなブリッジモニタリングアプリケーションでは、ブリッジは、センサの形態の複数のＭＴＣ装置を有し、ブリッジを通過するトレインパスに到着するようなトリガイベントが発生したとき、全てのセンサは、モニタリングデータを送信するためにほぼ同時にネットワークアクセスを要求することができる。この場合、センサは、突然、ランダムのような方法で、同時にネットワークアクセスを要求する。

ＭＴＣ装置２０、３０、４０は、ＭＴＣ装置４０の特定のアクセスクラス−すなわち、例えば、大規模な数であり、ランダムなトリガのイベントによるネットワークアクセスを同時に要求することができるクラスと、ＭＴＣ装置２０の一般のアクセスクラスとの２つのクラスに分類される。ＭＴＣ装置２０の一般のアクセスクラスは、個別かつランダムにネットワークアクセスを要求し、および／または、制御された方法でネットワークアクセスを要求する。

使用時には、データを送信または受信するために、ネットワーク５００内の無線端末は、最初にｅＮＢ５０との接続を確立しなければならない。典型的には、電源投入時のＬＴＥ無線端末は、セルサーチ、セルシステム情報取得、および通信ネットワーク登録を実行する。一例では、特定のアクセスクラスのＭＴＣ装置（ＭＴＣ装置３０）に属する無線端末は、人の介入により電源投入とネットワーク登録の動作を実行し、これにより、初期ネットワーク登録時にその個別のネットワークアクセスが制御可能である。いずれにせよ、その後、無線端末は、ＩＤＬＥ状態となる。ＩＤＬＥ状態において、無線端末は、ｅＮＢ５０と確立された接続を有していない。このため、ＩＤＬＥ状態にある無線端末が送信するアプリケーションデータを有する場合、無線端末は、データを送信するため、ウェイクアップし、ランダムアクセス手順を使用して、ｅＮＢ５０との無線接続を確立する。さらに、アイドル状態の無線端末は、また、データ受信を示すページングインジケータ（ＰＩ）を監視するため、所定の期間後、定期的にウェイクアップする。

ここで、ＭＴＣ装置を持つ任意の無線ネットワーク、および特にＭＴＣをサポートするＬＴＥネットワークでは、全てのＭＴＣ装置および非ＭＴＣ装置は、同じランダムアクセスリソースを共有し、このため、ＭＴＣ装置および非ＭＴＣ装置は、ネットワークアクセスのために、相互に競合する。上述したように、ＭＴＣ装置の数が大幅に増加し、特に特定のアクセスクラスのＭＴＣ装置の数が増加すると予想される。これらの特定のクラスのＭＴＣ装置は、したがって、無線ネットワークに同時にアクセスするとき、コアネットワークだけでなくランダムアクセスネットワーク（ＲＡＮ）を過負荷にし、ネットワークに対する潜在的な混乱を引き起こす。

さらにまた、典型的にＬＴＥシステムでは、このようなＩＤＬＥ状態のＭＴＣ装置２０、３０、４０及び／又は非ＭＴＣ装置１０が送信するアプリケーションデータを有する場合、それらは、ウェイクアップし、ランダムアクセス手順を使用してｅＮＢ５０とＲＲＣコンテキストを確立し、Ｃ−ＲＮＴＩの割り当てを受ける。実施形態では、しかしながら、特定のアクセスクラスのＭＴＣ装置３０は、初期ネットワーク登録時、特定のＭＴＣセル・無線ネットワーク一時次識別子（ＭＴＣ Ｃｅｌｌ−Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ：ＭＣ−ＲＮＴI）が割り当てられ、このＭＣ−ＲＮＴＩは、現在のサービングｅＮＢ５０内で生存するため、そのＭＴＣ装置３０に永続的に割り当てられる。この初期の無線ネットワーク５００および／またはＭＴＣサーバ９０の登録の後、ＭＣ−ＲＮＴＩが永続的に割り当てられたＭＴＣ装置３０は、図１に示すように、ＭＴＣ装置４０となる。割り当てられたＭＣ−ＲＮＴＩは、一例では、後述するようにＭＴＣ装置のメンテナンスや破壊制御（ｖａｎｄａｌｉｓｍ ｃｏｎｔｒｏｌ）の目的のため、そのＭＴＣサーバ９０にも利用可能である。

実施形態では、ｅＮＢ５０によってＭＣ−ＲＮＴＩを生成し割り当てる方法は、登録されているＭＴＣ装置４０の数の情報をサービングｅＮＢ５０に提供し、ランダムなトリガイベントがｅＮＢ５０のサービングエリアで発生したとき、ネットワークアクセスが潜在的に同時に要求される。この情報を用いて、ｅＮＢ５０は、ここで述べるように、効率的にランダムアクセスリソースの動的配分及び制御を行うことができる。

図２Ａ及び図２Ｂに示される本発明の一例の実施形態では、ランダムアクセスリソース量配分方式（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｕｄｇｅｔ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｓｃｈｅｍｅ）は、非ＭＴＣ装置１０だけでなくＭＴＣ装置２０、３０、４０のネットワークアクセスの配分及び制御を行うために使用される。図２Ａ及びＢを参照すると、ランダムアクセスリソース量配分方式１００ａ及び１００ｂは、次の４つのランダムアクセスリソース部分を含む：
１．一般のアクセスクラスＭＴＣに配分された最小ランダムアクセスリソース１２０。このランダムアクセスリソースは、また、非ＭＴＣ装置１０と共有することができ、図１のｅＮＢ５０により設定及び制御されることができる。また、他の提案された方法だけでなく、既存の「アクセスクラス規制」の方法は、この領域での負荷を制御するために利用することができる。一般のアクセスクラスＭＴＣに配分された最小ランダムアクセスリソース１２０のサイズは、ｅＮＢ５０で決定され、ネットワークオペレータによって制御される。
２．特定のアクセスクラスＭＴＣに配分された最小ランダムアクセスリソース１６０。このランダムアクセスリソースは、例えば、突然のランダムトリガイベントによりネットワークアクセスを同時に要求する、図１のＭＴＣ装置４１のグループにのみ配分できる。特定のアクセスクラスＭＴＣに配分された最小ランダムアクセスリソース１６０は、図２Ａのシステム１００ａに示されているような一般のアクセスクラスＭＴＣに配分された最小ランダムアクセスリソース１２０と同じサブフレームを共有することができ、あるいは、図２Ｂのシステム１００ｂに示されているような特定のサブフレームで配分することができる。いずれの場合においても、特定のアクセスクラスＭＴＣに配分された最小ランダムアクセスリソース１６０のサイズは、サービングｅＮＢ５０に登録され、かつ、現在有効に割り当てられたＭＣ-ＲＮＴＩを保持する、スペシャルアクセスクラスＭＴＣのＭＴＣ装置の数に基づいて、ネットワークオペレータによって決定及び設定される。最小推奨サイズは、緊急サービスのためＭＴＣ装置のグループのランダムアクセスにおいて即時の成功を十分に保証すべきであることが理解される。
３．共有ランダムアクセスリソース１４０。このランダムアクセスリソースは、通常、非ＭＴＣ装置および一般のアクセスクラスＭＴＣに配分される。しかし、特定のアクセスクラスＭＴＣに配分された最小ランダムアクセスリソース１６０が処理できない、特定のクラスＭＴＣのＭＴＣ装置の数の急増（ＳＵＲＧＥ）をｅＮＢ５０が検出した場合、部分的または全体的に、共有ランダムアクセスリソース１４０は、特定のクラスＭＴＣのＭＴＣ装置４０に配分するために使用される。
４．特定のアクセスクラスＭＴＣに配分された専用ランダムアクセスリソース１８０。このランダムアクセスリソースは、図１のｅＮＢ５０が、ネットワークアクセスを同時に要求する、特定のアクセスクラスＭＴＣのＭＴＣ装置の数の急増（ＳＵＲＧＥ）を検出した場合、図１のＭＴＣ装置４１のグループにのみ動的に設定及び配分できる。

さらにまた、本実施形態では、同じクラスのＭＴＣ装置４０からのデータは、小さなデータパケットのヘッダオーバヘッドを削減するために連結されており、それらの共通のＭＴＣサーバに送信される。これにより、ランダムなトリガのイベントによりそのＭＴＣサーバにデータを同時に送信することができる、同じクラスの膨大な数のＭＴＣ装置に起因するネットワークの輻輳を解決する。

図３は、図２Ａ及び図２Ｂに示された上述のランダムアクセスリソース量配分方式に沿った、特定の無線フレームでランダムアクセスリソースを配分する一例を示す。この例では、一般のアクセスクラスＭＴＣのランダムアクセスリソース情報と特定のアクセスクラスＭＴＣのランダムアクセスリソースとは、セルシステム情報と一緒に、または、ＭＴＣシステム情報ブロードキャスティングの特定の実装に依存するＭＴＣシステム情報の中で、送信することができる。

図４は、セルランダムアクセスリソースの配分及び特定のクラスＭＴＣのＭＴＣ装置３０、４０のネットワークアクセスを制御するため、図１のｅＮＢ５０によって実施される例示的な手順２００を示す。最初に、スペシャルアクセスクラスのＭＴＣ装置が登録されていない場合、ｅＮＢ５０のランダムアクセスリソースが配分され、非ＭＴＣ装置１０と一般のアクセスクラスＭＴＣのＭＴＣ装置２０との間で共有される。この場合、ｅＮＢ５０のランダムアクセスリソースは、システム情報および／またはＭＴＣシステム情報としてブロードキャストされる。

図４に示す手順２００は、ＭＴＣ装置がサービングｅＮＢ５０とそのＭＴＣサーバ９０に初期登録を行う場合に開始する。ＭＴＣ装置２０、３０の初期登録は、ｅＮＢ５０に、ＭＴＣ装置２０、３０のセル登録の取得２１０を引き起こす。セル登録の下、ＭＴＣ装置２０、３０により提供された情報に基づき、ｅＮＢ５０は、それから、ＭＴＣのデバイスタイプとそのアクセスクラスを決定し、登録されたＭＴＣ装置４０を形成するために、登録するＭＴＣ装置が、上述のように、特定のアクセスクラスＭＴＣ（ＭＴＣ装置３０）に属する場合、ＭＴＣ装置２０、３０に永続的かつユニークなＭＣ−ＲＮＴＩを割り当てる。一例では、割り当てられたＭＣ−ＲＮＴＩは、先入先出（ｆｉｒｓｔ ｃｏｍｅ ｆｉｒｓｔ ｓｅｒｖｅ）に基づいて、論理的な順序で提供される。最新の割り当てＭＣ−ＲＮＴＩは、したがって、サービングｅＮＢ５０内のスペシャルアクセスクラスＭＴＣの登録されたＭＴＣ装置４０の数を表す。一例では、特定のクラスＭＴＣの登録ＭＴＣ装置４０は、登録解除され、あるいは、許可されていないと検出されて、そのサービングｅＮＢ５０から削除される。そのｅＮＢ５０は、全ての割り当てＭＣ−ＲＮＴＩがシーケンシャルであることを確実にするため、サービングｅＮＢ５０内の特定のクラスＭＴＣの全ての有効に登録されたＭＴＣ装置４１に、ＭＣ−ＲＮＴＩの再割り当てを実行する。すなわち、図４参照のように、ｅＮＢ５０は、スペシャルアクセスクラスＭＴＣのＭＴＣ装置の数に変更があった場合、ＭＴＣ装置登録リストを更新する２３０。

特定のアクセスクラスＭＴＣの登録されたＭＴＣ装置４１のリストは、ｅＮＢ５０に特定のフレーム及びサブフレームで情報を提供し、次の制御を行う：
ｉ．ランダムアクセスプリアンブルを送信することが許可されている特定のクラスＭＴＣ装置４０の数
ｉｉ．ランダムアクセスプリアンブルを送信することが許可されている特定のＭＣ−ＲＮＴＩを持つ特定のクラスＭＴＣ装置４０のグループ
ｉｉｉ．（ｉｉ）で選択されたグループの特定のＭＴＣ装置４０により選択されたプリアンブルシーケンス

特定の時間と周波数の配分では、ｅＮＢ５０は、ランダムアクセスリクエストの急増（ＳＵＲＧＥ）のため、そのサービスエリアに登録されている特定のアクセスクラスＭＴＣ装置４１からのランダムアクセスリクエストの監視を続ける２４０。ランダムアクセスリクエストの急増（ＳＵＲＧＥ）は、特定の時間（無線フレーム及びサブフレーム番号）で、特定のアクセスクラスＭＴＣ４１に割り当てられた全てのランダムアクセスリソースを使い切り、ｅＮＢ５０によって検出された場合、判断される。

急増（ＳＵＲＧＥ）が検出され、ｅＮＢ５０は、以下に基づいて、ＭＴＣランダムアクセスリソースを更新する２５０：
１．現在のＭＴＣ ＳＩ（ＭＴＣシステム情報：ＭＴＣ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）サイクルにおける、特定のアクセスクラスＭＴＣ装置４１に配分された全体のランダムアクセスリソース、
２．ｅＮＢ５０によりランダムアクセスレスポンスが正常に発行された、特定のクラスＭＴＣのＭＴＣ装置４１の数。

このような急増（ＳＵＲＧＥ）が検出された場合、ｅＮＢ５０は以下を取得する：
ｉ．現在のＭＴＣ ＳＩサイクルにおける特定のアクセスクラスＭＴＣ装置４１に配分された、残りのランダムアクセスリソース、
ｉｉ．現在のＭＴＣ ＳＩサイクルにおける残りのランダムアクセスリソースに対応する特定のアクセスクラスＭＴＣのＭＴＣ装置４１の数、
ｉｉｉ．次のＭＴＣ ＳＩサイクルにおけるランダムアクセスリソースを要求する特定のクラスＭＴＣの残りのＭＴＣ装置４１。

さらに、ｅＮＢ５０は、以下かどうか決定する：
１．以下によって、次のＭＴＣ ＳＩサイクルにおいてランダムアクセスリソースが増加するかどうか
ａ．全体的または部分的に共有ランダムアクセスリソース１４０を利用し、および／または、
ｂ．上記（ｉｉｉ）で得られた、特定のクラスＭＴＣの残りのＭＴＣ装置４１に対応する専用ランダムアクセスリソース１８０のための追加のサブフレームを配分し、または、
２．以下によって、次のＭＴＣ ＳＩサイクルにおけるランダムアクセスリソースが減少するかどうか
ａ．部分的または全体的に共有ランダムアクセスリソース１４０を減らし、および／または
ｂ．上記（ｉｉｉ）で得られた、特定のクラスＭＴＣの残りのＭＴＣ装置４１に対応する部分的または全体的に専用ランダムアクセスリソース１８０を減らし、または、
３．特定のアクセスクラスＭＴＣのためのランダムアクセスリソースが最低レベル（デフォルトレベル）であるか、または現在のランダムアクセスリソースが、上記（ｉｉｉ）で得られた特定のクラスＭＴＣの残りのＭＴＣ装置４１に対応するために十分である場合、次のＭＴＣ ＳＩサイクルにおいて同じランダムアクセスリソースを維持するかどうか。特定のクラスＭＴＣの残りＭＴＣ装置４１が存在しない場合、特定のアクセスクラスＭＴＣのためのランダムアクセスリソースは、デフォルトのレベル、つまり、次のＭＴＣ ＳＩサイクルにおいて特定のアクセスクラスＭＴＣに配分された最小ランダムアクセスリソース１６０、まで低減することができる。

特定のアクセスクラスＭＴＣのために更新されたＭＴＣランダムアクセスリソースは、それから、セルＭＴＣシステム情報でブロードキャストされ２６０、これは、特定のアクセスクラスＭＴＣ装置４０によってのみ読み出される。特定のアクセスクラスＭＴＣ装置のランダムアクセスリソースは、セルＭＴＣシステム情報と一緒に、あるいは、ＭＴＣシステム情報ブロードキャスティングの特定の実装に依存するＭＴＣシステム情報内で、送信されてもよい。

一例では、上記のアクセス制御（割り当てられたＭＣ−ＲＮＴＩを用いた）方法では、ｅＮＢ５０は以下が可能である：
ｉ．フレーム及びサブフレーム単位でランダムアクセスの過負荷を最小化または排除する、
ｉｉ．フレーム及びサブフレーム単位で特定の割り当てられたＭＣ−ＲＮＴＩを持つ特定のアクセスクラスＭＴＣ装置の特定のグループに、ランダムアクセスリソースを規則的かつ連続的に配分する、
ｉｉｉ．特定のアクセスクラスＭＴＣ装置からのランダムアクセスリクエストの急増（ＳＵＲＧＥ）を検出し、これにより、追加のランダムアクセスリソースを動的に配分する。

図５は、ＭＴＣ装置２０、３０、４０によって実施される、別の例示的な手順３００を示している。この手順３００は、ＭＴＣ装置が電源オン３１０されたときに引き起こされ、セルサーチ動作３２０、セルシステム情報を読み出すシステム情報取得動作３３０が続けられる。このようなＭＴＣ装置が、特定のアクセスクラスＭＴＣ装置３０として分類するアプリケーションをサポートするように構成されている場合、それは、以下を含む登録動作３４０の実行を続行すべきである：
ｉ．一般のアクセスクラスＭＴＣランダムリソースのための情報を含むＭＴＣシステム情報を読み出し、
ｉｉ．ｅＮＢ５０に登録され及びセルライフタイムＭＣ−ＲＮＴＩの割り当てを受けるため、初期ランダムアクセスを実行する。

動作３４０において、ＭＴＣ装置３０が、無線ネットワーク５００のｅＮＢ５０に正常に登録されると、そのサーバ（図１のＭＴＣ９０）で登録動作３５０の実行に進む。この登録処理３５０の間、ＭＴＣ装置３０は、また、ＭＴＣ装置の維持及び追跡のため、すなわち、不正な削除を監視するため、そのＭＴＣサーバ９０にその割り当てられたＭＣ−ＲＮＴＩを提供する。

３４０及び３５０で登録処理が成功した後、図１に示すように、特定のアクセスクラスのＭＴＣ装置３０は、ＭＴＣ装置４０にその状態が変化する。ＭＴＣ装置が、登録処理３５０の後、送信ならびに受信するデータがない場合、ＭＴＣ装置は、図５の動作３６０のように、その電力を節約するためにスリープモードに入る。

図６は、ＭＴＣ装置２０、３０、４０によって実施される、さらなる例示的な手順４００を示す。この手順は、ＭＴＣ装置が特定のアクセスクラスＭＴＣとして正常に分類され、ｅＮＢ５０、ＭＴＣサーバ９０に登録され、図５の手順３００を介してＭＣ−ＲＮＴＩが割り当てられた後にのみ実行される。

手順４００は、ＭＴＣ装置４０がｅＮＢ５０を介してネットワークに情報やアプリケーションデータを送信するように要求されたとき、引き起こされる。ＭＴＣ装置のアプリケーションが送信するデータを有する場合、ＭＴＣ装置４０は、適切なアプリケーショントラフィックタイプを決定し４２０、そのクラスの最新のランダムアクセスパラメータのためのブロードキャストされたＭＴＣシステム情報の読み出しを実行する４３０。その読み出したランダムアクセスパラメータから、ＭＴＣ装置４０は、それから、その決定されたトラフィッククラスに応じた適切なアクセス制御パラメータを選択する４４０。また、アクセス制御動作４５０は、選択されたアクセス制御パラメータに基づいて、ネットワークアクセス制御を実行する。アクセス制御動作４５０は、割り当てられたＭＣ−ＲＮＴＩ及び選択されたアクセス制御パラメータを使用し、以下を決定する：
ｉ．そのランダムアクセスプリアンブルを送信すべきシステムフレーム番号及びアップリンクサブフレーム番号、
ｉｉ．決定されたフレーム及びサブフレームのプリアンブルシーケンスのセットにおけるプリアンブルシーケンス。

ここで、図７は、本発明の実施形態に係る無線通信ネットワークへのアクセスを制御する方法６００の概要を示している。この方法は、トリガイベントが特定のアクセスクラスのＭＴＣ装置の１つに作用する場合、実質的に同時に無線通信ネットワークへネットワークアクセスを要求する特定のアクセスクラスのＭＴＣ装置の１つへネットワーク識別子を割り当て６１０、トリガイベントを示す無線通信ネットワークへのネットワークアクセスリクエストの急増を検出するため、特定のアクセスクラスのＭＴＣ装置を監視し６２０、急増が検出された場合、特定のアクセスクラスのＭＴＣ装置に無線通信ネットワークのランダムアクセスリソースを動的に配分し６３０、ネットワーク識別子のそれぞれに基づいて、特定のアクセスクラスのＭＴＣ装置に動的に配分されたランダムアクセスリソースを示す情報を通信することにより、特定のアクセスクラスのＭＴＣ装置がその情報に基づいて無線通信ネットワークにアクセスするよう構成可能とする６４０、ことを含む。

本発明の範囲から逸脱することなく、先に説明した部分に対して、種々の変更、付加および／または改変が可能であると理解されるべきであり、すなわち、上記の開示に照らして、本発明は、当業者によって理解されるような様々な方法で、ソフトウェア、ファームウェアおよび／またはハードウェアにより実現することができる。

文献、動作、材料、装置、物品などの議論は、単に本発明の背景を提供する目的のために、この明細書に含まれる。これは、従来技術のベースの一部を形成するいくつかまたは全ての事項や、この出願の各主張の優先日前に存在していたような、本発明に関連する分野における共通の一般的な知識を、示唆または表していない。

本明細書および特許請求の範囲の全てを通して、単語「備える」や「含む」、「成る」などの単語のバリエーションは、他の追加、コンポーネント、完全体またはステップを排除するものではない。

この出願は、２０１２年２月１７日に出願のオーストラリア特許出願第２０１２９００６０１号を基礎とし、その出願からの優先権の利益を主張し、参照するその開示の全てがここに取り込まれる。

１０ 非ＭＴＣ装置（携帯端末：ＭＴ）
２０，３０，４０ ＭＴＣ装置
５０ 拡張ノードＢ（ＥＮＢ）
６０ 移動通信ネットワーク
７０ 外部ＩＰネットワーク
８０ ＭＴＣゲートウェイ（ＭＴＣ ＧＷ）
９０ ＭＴＣサーバ
５００ 無線通信ネットワーク

Claims (14)

1. 無線通信ネットワークにおいてマシンタイプコミュニケーション（ＭＴＣ）を制御する方法であって、
   特定のアクセスクラスの第１のＭＴＣ装置にネットワーク識別子を割り当て、
   トリガイベントを示す前記無線通信ネットワークへのネットワークアクセスリクエストのサージを検出するため、前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置を監視し、
   前記サージに応じて前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置に、前記無線通信ネットワークのランダムアクセスリソースを動的に配分し、
   前記ネットワーク識別子に基づいて前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置に前記動的に配分されたランダムアクセスリソースを示す情報を通信することにより、前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置が前記情報に基づいて前記無線通信ネットワークにアクセスするよう構成され、
   前記特定のアクセスクラスでは、前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置に作用するトリガイベントに応じて、前記無線通信ネットワークへ実質的に同時にネットワークアクセスを要求する、
   方法。
2. さらに、前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置の前記ネットワーク識別子を含むリストを登録する、
   請求項１に記載の方法。
3. さらに、前記リストに基づいて前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置に前記無線通信ネットワークの最小ランダムアクセスリソースを配分し、
   請求項２に記載の方法。
4. さらに、一般のアクセスクラスの第２のＭＴＣ装置に前記無線通信ネットワークの最小ランダムアクセスリソースを配分し、
   前記第２のＭＴＣ装置は、個別に前記無線通信ネットワークへネットワークアクセスを要求し、および／または、予め設定されたアクセス方式に従ってネットワークアクセスを要求する、
   請求項３に記載の方法。
5. さらに、前記リストに基づいて前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置と前記一般のアクセスクラスの前記第２のＭＴＣ装置とに前記無線通信ネットワークの共有ランダムアクセスリソースを配分し、前記サージが検出された場合に前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置へ前記共有ランダムアクセスリソースの少なくともいくつかを動的に配分する、
   請求項４に記載の方法。
6. さらに、前記リストに基づいて前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置に前記無線通信ネットワークの専用ランダムアクセスリソースを配分し、前記サージが検出された場合に前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置に前記専用ランダムアクセスリソースを動的に配分する、
   請求項５に記載の方法。
7. さらに、前記無線通信ネットワークを介して前記第１のＭＴＣ装置から情報を受信するように構成されたＭＴＣサーバで、前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置のそれぞれの前記ネットワーク識別子の前記リストを登録する、
   請求項２に記載の方法。
8. さらに、前記ＭＴＣサーバが、前記無線通信ネットワークにおける前記リストに登録された前記特定のアクセスクラスのＭＴＣ装置の数の変化を監視し、および／または、前記無線通信ネットワークにおける前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置を追跡する、
   請求項７に記載の方法。
9. 無線通信ネットワークにおけるマシンタイプコミュニケーション（ＭＴＣ）のためのサーバであって、
   特定のアクセスクラスの第１のＭＴＣ装置にネットワーク識別子を割り当てる割り当て部と、
   トリガイベントを示す前記無線通信ネットワークへのネットワークアクセスリクエストのサージを検出するため、前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置を監視する監視部と、
   前記サージに応じて前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置に、前記無線通信ネットワークのランダムアクセスリソースを動的に配分する配分部と、
   前記ネットワーク識別子に基づいて前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置に前記動的に配分されたランダムアクセスリソースを示す情報を通信することで、前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置が前記情報に基づいて前記無線通信ネットワークにアクセスするよう構成されるための通信部と、を備え、
   前記特定のアクセスクラスでは、前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置に作用するトリガイベントに応じて、前記無線通信ネットワークへ実質的に同時にネットワークアクセスを要求する、
   サーバ。
10. さらに、前記サーバは、前記無線通信ネットワークにおける基地局を備える、
    請求項９に記載のサーバ。
11. 無線通信ネットワークにおけるマシンタイプコミュニケーション（ＭＴＣ）のためのサーバで実施される方法であって、
    特定のアクセスクラスの第１のＭＴＣ装置にネットワーク識別子を割り当て、
    トリガイベントを示す前記無線通信ネットワークへのネットワークアクセスリクエストのサージを検出するため、前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置を監視し、
    前記サージに応じて前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置に、前記無線通信ネットワークのランダムアクセスリソースを動的に配分し、
    前記ネットワーク識別子に基づいて前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置に前記動的に配分されたランダムアクセスリソースを示す情報を通信することで、前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置が前記情報に基づいて前記無線通信ネットワークにアクセスするように構成され、
    前記特定のアクセスクラスでは、前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置に作用するトリガイベントに応答して、前記無線通信ネットワークへ実質的に同時にネットワークアクセスを要求する、
    方法。
12. 前記サーバは、前記無線通信ネットワークにおける基地局を備える、
    請求項１１に記載の方法。
13. マシンタイプコミュニケーション（ＭＴＣ）を制御するための無線通信ネットワークであって、
    特定のアクセスクラスの第１のＭＴＣ装置と、
    前記特定のアクセスクラスの第１のＭＴＣ装置にネットワーク識別子を割り当てるサーバと、
    を備え、
    前記特定のアクセスクラスでは、前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置に作用するトリガイベントに応じて、前記無線通信ネットワークへ実質的に同時にネットワークアクセスを要求し、
    前記サーバは、前記トリガイベントを示す前記無線通信ネットワークへのネットワークアクセスリクエストのサージを検出するため、前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置を監視し、
    前記サーバは、前記サージに応じて前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置に、前記無線通信ネットワークのランダムアクセスリソースを動的に配分し、
    前記サーバは、前記ネットワーク識別子に基づいて、前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置に動的に配分されたランダムアクセスリソースを示す情報を通信することで、前記特定のアクセスクラスの前記第１のＭＴＣ装置が前記情報に基づいて前記無線通信ネットワークにアクセスするように構成される、
    無線通信ネットワーク。
14. 前記サーバは、前記無線通信ネットワークにおける基地局を備える、
    請求項１３に記載の無線通信ネットワーク。

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