JP6374516B2 - 無線通信システムにおける常時接続のためのシステム及び方法 - Google Patents

Description

本願は、米国非仮出願番号第１４／１５０，５３９号、２０１４年１月８日、名称「System and Method for Always on Connections in Wireless Communications System」の利益を請求し、該出願は参照によりここに組み込まれる。

本開示は、概して、デジタル通信に、より詳細には、無線通信システムにおける常時接続のためのシステム及び方法に関する。

ユーザ機器（ＵＥ）は、一層高機能になり、フォアグラウンドで動作する（フォアグラウンドアプリケーションとして参照される）及びバックグラウンドで動作する（バックグラウンドアプリケーションとして参照される）異なるアプリケーションによりｅＮＢ（Evolved NodeB）に接続されてきている。ＵＥは、端末、加入者、ユーザ、移動局、モバイル、等としても一般的に参照され得る。ｅＮＢは、ＮｏｄｅＢ、基地局、制御部、通信制御部、アクセスポイント、等としても一般的に参照され得る。

フォアグラウンドアプリケーション（及び関連するメッセージトラフィック−「フォアグラウンドトラフィック」）は、ビデオストリーミング、ウェブブラウジング、ファイル転送、ゲーム、等を含む。バックグラウンドアプリケーション（及び関連するメッセージトラフィック−「バックグラウンドトラフィック」）は、モバイルオペレーティングシステム又はインスタントメッセージにより生成されるキープアライブメッセージ、センサ及び／又はスマートメータにより生成されるレポート、等を含む。（例えば、バッテリ寿命を最大化するために）エネルギを節約しながら、（既存の接続の終了を許容し必要なときに別の接続を再確立するのではなく、低遅延通信を可能にするために既存の接続を維持する）常時接続を提供することは、大きな難問である。

無線通信システムにおいて常時接続のためのシステム及び方法を提供する本開示の例示的な実施形態。

本開示の例示的な実施形態によると、ＵＥを作動する方法は、前記ＵＥの中で実行している非セッションベースアプリケーションにより生成される第１のメッセージトラフィックに従い、第１の動作状態を決定するステップと、前記ＵＥの中の状態機械を前記第１の動作状態に設定するステップと、前記状態機械に従い、第１のメッセージを送信するステップと、を有する。

本開示の別の例示的な実施形態によると、ＵＥは、プロセッサと、前記プロセッサに動作可能に結合される送信機と、を有する。前記プロセッサは、前記ＵＥの中で実行している非セッションベースアプリケーションにより生成される第１のメッセージトラフィックに従い、第１の動作状態を決定し、前記ＵＥの中の状態機械を前記第１の動作状態に設定するよう構成される。前記送信機は、前記状態機械に従い、第１のメッセージを送信するよう構成される。

一実施形態の１つの利点は、ＥＣＯ状態で動作しているＵＥでは、エネルギ消費が最小化されると同時に、常時接続が維持され得ることである。

一実施形態の更なる利点は、ＥＣＯ状態で動作しているＵＥがバックグラウンドアプリケーションのための送信をサポートするためにアクティブ状態に切り替わる必要がないので、通信オーバーヘッド及び待ち時間が最小化されることである。状態を切り替える必要を除去することは、メッセージオーバーヘッドを削減することを助け、これは、通信オーバーヘッドを減少させ、通信システムの効率を向上する。

本開示並びにその利点のより完全な理解のため、以下では、添付の図と共に以下の説明を参照する。
本願明細書に記載の例示的な実施形態に従う例示的な通信システムを示す。 本願明細書に記載の例示的な実施形態に従う例示的な状態機械の図を示す。 本願明細書に記載の例示的な実施形態に従う、ＭＡＣ識別子とネットワークリソース情報との組合せである第１の例示的なＵＥ識別子を示す。 本願明細書に記載の例示的な実施形態に従う、ＭＡＣ識別子とスリープサイクルグループ情報との組合せである第２の例示的なＵＥ識別子を示す。 本願明細書に記載の例示的な実施形態に従う、ＥＣＯ状態にあるＵＥのための例示的な許可無し送信メカニズムの図を示す。 本願明細書に記載の例示的な実施形態に従う、アプリケーションにより生成されるメッセージトラフィックの例示的な特性の図を示す。 本願明細書に記載の例示的な実施形態に従う例示的なメッセージ交換図を示す。 本願明細書に記載の例示的な実施形態に従う、ＥＣＯ状態からＡＣＴＩＶＥ状態への遷移の中で交換されるメッセージを強調表示する例示的なメッセージ交換図を示す。 本願明細書に記載の例示的な実施形態に従う、ＵＥがその状態を設定するとき、ＵＥの中で生じる例示的な動作のフロー図を示す。 本願明細書に記載の例示的な実施形態に従う、ｅＮＢから受信する状態情報によりＵＥがその状態を設定するとき、ＵＥの中で生じる例示的な動作のフロー図を示す。 本願明細書に記載の例示的な実施形態に従う、ｅＮＢがＵＥへ状態情報を送信するとき、ｅＮＢの中で生じる例示的な動作のフロー図を示す。 本願明細書に記載の例示的な実施形態に従う、ＵＥがＥＣＯ状態からＡＣＴＩＶＥ状態へ遷移するとき、ＵＥの中で生じる例示的な動作のフロー図を示す。 本願明細書に記載の例示的な実施形態に従う、ＵＥがＥＣＯ状態からＡＣＴＩＶＥ状態へ遷移するのをｅＮＢが助けるとき、ｅＮＢの中で生じる例示的な動作のフロー図を示す。 本願明細書に記載の例示的な実施形態に従う、ＵＥがＡＣＴＩＶＥ状態からＥＣＯ状態へ遷移するとき、ＵＥの中で生じる例示的な動作のフロー図を示す。 本願明細書に記載の例示的な実施形態に従う、ＵＥがＡＣＴＩＶＥ状態からＥＣＯ状態へ遷移するのをｅＮＢが助けるとき、ｅＮＢの中で生じる例示的な動作のフロー図を示す。 本願明細書に記載の例示的な実施形態に従う例示的な第１の通信装置を示す。 本願明細書に記載の例示的な実施形態に従う例示的な第２の通信装置を示す。

この例示的な実施形態の動作及びその構造は、以下に詳細に議論される。しかしながら、理解されるべきことに、本開示は、広範な特定の状況で実施できる多くの適用可能な新規な概念を提供する。議論される特定の実施形態は、本開示の特定の構造及び本開示を動作する方法を単に説明するものであり、本開示の範囲を制限しない。

本開示の一実施形態は、無線通信システムにおける常時接続に関する。例えば、ＵＥは、ＵＥにおいて実行している非セッションベースアプリケーションにより生成される第１のメッセージトラフィックに従って第１の動作状態を決定し、ＵＥの中の状態機械を第１の動作状態に設定し、状態機械に従ってメッセージを送信する。別の例として、ｅＮＢは、ユーザ機器（ＵＥ）において実行している非セッションベースアプリケーションにより生成される第１のメッセージトラフィックに関する情報を受信し、該情報に従って、ＵＥの動作状態を決定し、ＵＥへ動作状態の指示を送信する。

本開示は、特定の状況における例示的な実施形態、つまり常時接続のサポートを使用する通信システムに関して記載される。本開示は、３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）、ＩＥＥＥ８０２．１１、等、技術標準のような標準準拠通信システム、及び常時接続をサポートする、非標準準拠システムに適用できる。

図１は、例示的な通信システム１００を示す。通信システム１００は、ＵＥ１１０、ＵＥ１１２、ＵＥ１１４、ＵＥ１１６、ＵＥ１１８を含む複数のＵＥにサービスするｅＮＢ１０５を有する。先に開示したように、ＵＥは一層高機能化しているので、それらは、より広範なアプリケーションを実行可能である。アプリケーションは、セッションベースアプリケーション、又は非セッションベースアプリケーションとして分類されても良い。セッションベースアプリケーション（ビデオストリーミング、ウェブブラウジング、ファイル転送、ゲーム、等、アプリケーションを含み得る）は、概して、一連のデータ交換を利用し、長い待ち時間に対する耐性を有し、多くのメッセージトラフィックを生成し、大きなデータ帯域幅要件を有する、等のアプリケーションである。非セッションベースアプリケーション（モバイルオペレーティングシステム又はインスタントメッセージングにより生成されるキープアライブメッセージ、センサ及び／又はスマートメータにより生成されるレポート、等、アプリケーションを含み得る）は、標準的に、ショートデータ交換を利用し、幾つかは長い待ち時間に耐えることができ、少量のメッセージトラフィックを生成し、小さなデータ帯域幅要件を有する、等のアプリケーションである。しかしながら、幾つかの非セッションベースアプリケーションは、セキュリティセンサ、健康センサ、等のような長い待ち時間に耐えることができない場合がある。

説明のための例として、ＵＥ１１０は、マルチメディアストリーミングアプリケーション、ウェブブラウザ、及びインスタントメッセージングアプリケーションを実行しており、その間、ＵＥ１１２は、マルチユーザビデオゲームを実行している。同様に、ＵＥ１１４は、大容量ファイル転送を実行しながらウェブブラウザを実行しており、ＵＥ１１６は、アクティブではなく接続を維持するためにキープアライブメッセージを送信しているインスタントメッセージングアプリケーションを実行しおり、一方で、ＵＥ１１８は、時々報告するセンサである。

通信システムは、多数のＵＥと通信可能な複数のｅＮＢを用いることが理解されるが、１つのｅＮＢ及び多数のＵＥのみが簡単のために図示される。

標準的に、端末接続状態機械（又は単に状態機械）は、ネットワークリソース使用（例えば、専用リソース又は共有リソース）、制御チャネル使用、制御チャネル監視パターン、等の観点で、ＵＥの特性を定めるために、ＵＥの中で用いられる。状態機械の設計は、ＵＥの電力消費、ネットワークリソース（例えば、物理リソース、ＵＥ識別子割り当て、等）、データ送信遅延時間、制御プレーンシグナリングオーバヘッド、等に影響を与える。

説明のための例として、状態機械が２つの状態：接続（ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ）、及び空き（ＩＤＬＥ）を有し、ＩＤＬＥ状態はＵＥが送信することを認めない場合、非セッションベースアプリケーションを実行しているＵＥは、送信する又は送信を受信する前に、ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態に遷移する（これは、非セッションベースアプリケーションの特性により、頻繁には生じない）。状態遷移は、概して、ＵＥとそのｅＮＢとの間の複数のメッセージの交換を必要とする。これは、特に、ＵＥがほんの数バイト長の（又はそれより少ない）メッセージを送信し又は受信し得るとき、有意な通信オーバーヘッド及び通信待ち時間を招く。

例示的な実施形態によると、状態機械は、非セッションベースアプリケーションを実行しているＵＥが、実質的なエネルギ消費節約を許容する第１の状態から、より大きなエネルギ消費を生じるが概してどのようにＵＥが通信するかに関する制約を有しない第２の状態へ変化することなく、バックグラウンドメッセージを用いて通信できるように、設計されても良い。

図２は、例示的な状態機械２００の図を示す。状態機械２００は、２つの状態：アクティブ（ＡＣＴＩＶＥ）状態２０５及びエコ（ＥＣＯ）状態２１０を有する。ＡＣＴＩＶＥ状態２０５は、セッションベースアプリケーション、例えば双方向及び／又はフォアグラウンド（例えば、ウェブブラウジング、ファイル転送、インスタントメッセージング、チャット、ゲーム、等）のためのメッセージトラフィックを送信し及び／又は受信するＵＥのために設計されても良い。ＡＣＴＩＶＥ状態２０５は、アクティブ接続管理によるデータ送信及び受信をサポートし（これは、ＵＥによる短期間リンク接続レポートの必要性、及び動的リソース割り当て要求及びｅＮＢからの許可の必要性を意味する）、スケジューリングされた、半永続的及び／又は永続的スケジューリング及び許可無し送信メカニズムを利用しても良い。ＥＣＯ状態２１０は、非セッションベースアプリケーションのための何からのメッセージ送信及び／又は受信を有する、節電状態にあるＵＥのために設計されても良い。ＥＣＯ状態２１０は、弱い（ライト、light）接続管理メカニズムによるデータ送信及び受信をサポートし（これは、通常、ＵＥによる短期間リンク接続レポートの必要性、及び動的リソース割り当て要求及びｅＮＢからの許可の必要性がないことを意味する）、半静的リンク適応を伴う半永続的及び／又は永続的スケジューリング及び／又は許可無し送信メカニズムを利用する。さらに、ＥＣＯ状態２１０は、ＥＣＯ状態２１０である間、データ送信及び／又は受信を助けるために、ＵＥの識別子の維持を可能にする。ＥＣＯ状態２１０は、専用接続署名を用いて、ＡＣＴＩＶＥ状態２０５に高速遷移することも可能にする。

状態機械２００は、ＡＣＴＩＶＥ状態２０５からＥＣＯ状態２１０へ、ＥＣＯ状態２１０からＡＣＴＩＶＥ状態２０５へ、ＡＣＴＩＶＥ状態２０５からＡＣＴＩＶＥ状態２０５へ、及びＥＣＯ状態２１０からＥＣＯ状態２１０へ、の状態遷移を許容する。

ＡＣＴＩＶＥ状態２０５にあるＵＥは、初期ネットワークエントリの後に得られる該ＵＥの専用接続署名（dedicated connection signature：ＤＣＳ）に基づき、ＵＥ中心型識別子（例えば、ＭＡＣ（media access control）識別子）を割り当てられても良い。ＡＣＴＩＶＥ状態２０５にある間、ＵＥは、スケジューリングされた許可メカニズム（標準的なセルラ通信システムのような）、半永続的及び／又は永続的メカニズム、及び／又は許可無しメカニズムを用いて、メッセージトラフィックを送信し及び／又は受信できる。例示的な許可無しメカニズムの詳細な議論は、同一代理人による米国特許出願番号第１３／９１１，７１６号、名称「System and Method for Small Traffic Transmissions」、２０１３年６月６日出願、の中で提示される。該出願は、参照によりここに組み込まれる。例示的なＤＣＳの詳細な議論は、同一代理人による米国特許出願番号第１３／６０８，６５３号、名称「System and Method for User Equipment Centric Unified System Access in Virtual Radio Access Network」、２０１２年９月１０日出願、の中で提示される。該出願は、参照によりここに組み込まれる。

ＥＣＯ状態２１０にあるＵＥは、エネルギを節約するよう努力するが、許可無しメカニズム、及び／又は特定種類のメッセージトラフィック（つまり、非セッションベーストラフィック）のための半固定リンク適応を伴う半永続的及び／又は永続的メカニズムを用いて、依然として送信及び／又は受信することが可能であっても良い。ＵＥは、ＡＣＴＩＶＥ状態２０５にあるとき、初期ネットワークエントリの後に得られる該ＵＥのＤＣＳに基づき、ＵＥ中心型識別子（例えば、ＭＡＣ識別子）を割り当てられても良い。ＵＥ中心型識別子割り当ての幾つかの可能性が存在し得る。ＵＥ中心型識別子空間が十分に大きい場合、ユニークな識別子が、ＡＣＴＩＶＥ状態２０５及びＥＣＯ状態２１０の両方にいるＵＥに割り当てられても良い。これは、ＵＥのＤＣＳ（ＵＥに対してユニークである）と該ＵＥのＵＥ中心型識別子との間に１対１マッピングが存在することを意味する。十分な数のＵＥ中心型識別子が存在しない場合、ＵＥの識別子は、ＵＥ中心型識別子を含む幾つかの値の組合せに基づいても良い。

図３Ａは、ＭＡＣ識別子とネットワークリソース情報との組合せである第１の例示的なＵＥ識別子を示す。第１の例示的なＵＥ識別子は、ＵＥがＥＣＯ状態２１０のようなＥＣＯ状態にある間、ＵＥを識別するために用いられても良い。図３Ａは、例示的なネットワークリソース図を示し、ネットワークリソースの時間リソース識別子及び周波数リソース識別子により識別される４つのネットワークリソースを強調表示している。一例として、ネットワークリソース３０５は、その周波数リソース識別子Ｆ１及び時間リソース識別子Ｔ１により識別され、一方で、ネットワークリソース３０７は、その周波数リソース識別子Ｆ２及び時間リソース識別子Ｔ１により識別される。

説明のための例によると、第１の例示的なＵＥ識別子は、ＵＥのＭＡＣ識別子及びネットワークリソース識別子の組合せとして表現できる。図３Ａに示すように、ネットワークリソース３０５を割り当てられた第１のＵＥのＵＥ識別子は、（ＭＡＣ＿ＩＤＫ，Ｆ１，Ｔ１）３１０であり、ネットワークリソース３０７を割り当てられた第２のＵＥのＵＥ識別子は、（ＭＡＣ＿ＩＤＫ，Ｆ２，Ｔ１）３１０である。ここで、ＭＡＣ＿ＩＤＫは、ＥＣＯ状態、例えばＥＣＯ状態２１０で使用するための第１のＵＥ及び第２のＵＥの両方に割り当てられるＭＡＣ識別子である。ＭＡＣ識別子とネットワークリソース識別子との組合せは、異なるＵＥによるＭＡＣ識別子の再利用を可能にする。

図３Ｂは、ＭＡＣ識別子とスリープ周期グループ情報との組合せである第２の例示的なＵＥ識別子を示す。第２の例示的なＵＥ識別子は、ＵＥがＥＣＯ状態２１０のようなＥＣＯ状態にある間、ＵＥを識別するために用いられても良い。図３Ｂは、第１のトレース３２０及び第２のトレース３２２を示し、ＵＥのページング周期グループを示し、ハイ（ｈｉｇｈ）の期間は、特定のページング周期グループにあるＵＥがページングチャネルを監視し得るときを表す。

説明のための例によると、第２の例示的なＵＥ識別子は、ＵＥのＭＡＣ識別子及びそのスリープ周期グループ情報の組合せとして表現できる。図３Ｂに示すように、第１のページング周期グループの第１のＵＥのＵＥ識別子は（ＭＡＣ＿ＩＤＫ，周期グループ１）３２５であり、第２のページング周期グループの第２のＵＥのＵＥ識別子は（ＭＡＣ＿ＩＤＫ，周期グループ２）３２７である。ここで、ＭＡＣ＿ＩＤＫは、第１のＵＥ及び第２のＵＥの両方に、それらがＡＣＴＩＶＥ状態、例えばＡＣＴＩＶＥ状態２０５にある間、割り当てられるＭＡＣ識別子である。

図２に戻ると、ＥＣＯ状態２１０にあるＵＥは、それらの個々のｅＮＢによりダウンリンクで送信されるページングメッセージを受信しても良い。さらに、ＵＥはＵＥ識別子（例えば、ＭＡＣ識別子）をユニークに割り当てられているので、データ送信及び／又は受信が可能である。しかしながら、エネルギ節約ができるために、非セッションベーストラフィック及び／又は低レートトラフィックの許可無し送信が構成される。

一般に、ＵＥは、所定の（例えば、自身のスリープ周期グループにより定められるような）スリープ周期から覚醒し、許可無し送信のためにデータチャネルを復号化する。ＵＥは、スケジューリングされた送信メカニズムがないので、動的制御チャネルを監視せず、したがって、エネルギ消費を低減する。

図３Ｃは、ＥＣＯ状態にあるＵＥのための例示的な許可無し送信メカニズムの図を示す。図３Ｃは、第１のトレース３４０及び第２のトレース３４２を示し、ＵＥのページング周期グループを示し、ハイの期間は、特定のページング周期グループにあるＵＥがデータチャネルを監視し得るときを表す。一例として、第１のページング周期グループの部分である第１のＵＥは、許可無し送信のためにデータチャネルを監視するために、周期３４５及び３４６で覚醒しても良い。また、第２のページング周期グループの部分である第２のＵＥは、許可無し送信のためにデータチャネルを監視するために、周期３４７及び３４８で覚醒しても良い。

概して、アプリケーションにより生成されるメッセージトラフィックは、ＵＥがどの状態で動作し得るかを決定するために、特徴付けられる必要があっても良い。一例として、アプリケーションにより生成されるメッセージトラフィックは、セッションベーストラフィック（アプリケーションを実行しているＵＥが、ＡＣＴＩＶＥ状態で動作することを意味する）又は非セッションベーストラフィック（アプリケーションを実行しているＵＥが、ＥＣＯ状態で動作することを意味する）の何れかとして特徴付けられても良い。さらに、アプリケーションにより生成されるメッセージトラフィックがセッションベーストラフィック及び非セッションベーストラフィックの両方として特徴付けられ得る場合（例えば、ソーシャルネットワーキングアプリケーションでは、セッションベーストラフィックがチャットセッションにより生成されても良く、非セッションベーストラフィックが状態更新動作により生成されても良い）、このようなアプリケーションを実行しているＵＥは、セッションベーストラフィックをサポートするために、ＡＣＴＩＶＥ状態で動作しても良い。

代替で、アプリケーションにより生成されるメッセージトラフィックを特徴付ける代わりに、アプリケーションが特徴付けられても良い。一例として、アプリケーションは、セッションベースアプリケーション又は非セッションベースアプリケーションの何れかとして特徴付けられても良い。アプリケーションの特徴付けは、ＵＥの状態を設定するために用いられても良い。説明のための例として、セッションベースアプリケーションを実行しているＵＥは、ＡＣＴＩＶＥ状態で動作するよう設定されても良く、一方で、非セッションベースアプリケーションを実行しているＵＥは、ＥＣＯ状態で動作するよう設定されても良い。ＵＥがセッションベースアプリケーション及び非セッションベースアプリケーションの両方を実行している場合、ＵＥは、セッションベースアプリケーションをサポートするために、ＡＣＴＩＶＥ状態で動作するよう設定されても良いことに留意する。

図４は、アプリケーションにより生成されるメッセージトラフィックの例示的な特徴付けの図４００を示す。図４００に示すように、センサアプリケーション４０５、ソーシャルネットワークアプリケーション４０６、ブラウジングアプリケーション４０７、及びゲームアプリケーション４０８を含む（しかしこれらに限定されない）複数のアプリケーションから生成されるメッセージトラフィックは、例えばそれらのサービス品質（quality of service：ＱｏＳ）を調べることにより特徴付けられても良い。説明のための例として、センサアプリケーション４０５からのメッセージトラフィックは、ソーシャルネットワークアプリケーション４０６からの状態更新メッセージと同様に、第１のＱｏＳ要件（タイプ１）４１０を有しても良い。しかしながら、ソーシャルネットワークアプリケーション４０６からのチャットメッセージ及びブラウジングアプリケーション４０７からのメッセージは、第２のＱｏＳ要件（タイプ２）４１２を有しても良い。ゲームアプリケーション４０８からのメッセージは、第３のＱｏＳ要件（タイプ３）４１４を有しても良い。

ＱｏＳ要件は、ＵＥ状態及びトラフィックマッピング構成ユニット４１５（又は単に構成ユニット）に供給されても良い。ＡＣＴＩＶＥ状態４２２は概して全種類のトラフィックに対応できるので、構成ユニットでは、トラフィックマッピング構成情報は、メッセージトラフィックを特徴付け及びメッセージトラフィックをＥＣＯ状態４２０にマッピングするために使用されても良い。図４００に示すように、第１のＱｏＳ要件のメッセージトラフィックは、ＥＣＯ状態４２０にマッピングされても良く、一方で、第２及び第３のＱｏＳ要件のメッセージトラフィックは、ＡＣＴＩＶＥ状態４２２によりサポートされても良い。

例示的な実施形態に従い、トラフィックマッピング構成情報は、トラフィックマッピング構成情報の生成を担うｅＮＢ又はネットワークエンティティにより生成されても良い。代替の例示的な実施形態に従い、トラフィックマッピング構成情報は、技術標準により又は無線通信システムのオペレータにより指定されても良い。トラフィックマッピング構成情報は、監視アプリケーションにより収集される履歴データ及びそれらが生成するメッセージ、並びに通信システム、ＵＥのエネルギ消費、等への影響に基づいても良い。

例示的な実施形態によると、トラフィックマッピング構成情報は、ＵＥに供給されても良い。トラフィックマッピング構成情報は、ＵＥが初期ネットワークエントリを実行するとき、該ＵＥに供給されても良い。トラフィックマッピング構成情報は、更新されても良い。更新は、変化する動作条件に適合するよう行われても良い。一例として、ＵＥの電力消費が高すぎる場合、一部のメッセージトラフィック（又はアプリケーション）の特徴付けは、セッションベースから非セッションベースに、又はその逆に変更されても良い。更新は、指定された間隔で行われても良い。更新されたトラフィックマッピング情報は、ブロードキャストメッセージ又は（ＲＲＣ（radio resource control）のような）マルチキャスト上位レイヤシグナリングメッセージによりＵＥに供給されても良い。

図５は、例示的なメッセージ交換図５００を示す。メッセージ交換図５００は、ＵＥ５０５とｅＮＢ５１０との間で交換されるメッセージを示す。図５に示すように、ｅＮＢ５１０は、更新されたトラフィックマッピング構成情報をＵＥ５０５へ送信する（イベント５１５として示される）。更新されたトラフィックマッピング構成情報は、ブロードキャストメッセージでブロードキャストされ又はマルチキャストメッセージでマルチキャストされても良い。

ＱｏＳ要件は、メッセージトラフィックをどのように特徴付けるかの一例であり得ることに留意する。メッセージトラフィックを特徴付ける他の方法は、データ容量（又は量）、ユーザ優先度、アプリケーション優先度、待ち時間感度、等を有しても良い。したがって、メッセージトラフィックを特徴付けるためのＱｏＳ要件の使用についての議論は、例示的な実施形態の範囲又は精神のいずれも限定すると考えられるべきではない。

ＵＥは、状態を遷移しても良い。ＵＥは、（限定ではないが）ＵＥにおける新しいアプリケーションの実行、ＵＥにおける既存のアプリケーションの終了、等を含む様々な理由で状態を遷移しても良い。ＥＣＯ状態で動作しているＵＥは、ＡＣＴＩＶＥ状態に遷移しても良く、逆も同様である。一例として、現在ＥＣＯ状態で動作しているＵＥは、該ＵＥがセッションベースアプリケーション（又はセッションベースメッセージトラフィックを生成するアプリケーション）を実行し始める場合、ＡＣＴＩＶＥ状態に遷移しても良い。同様に、現在ＡＣＴＩＶＥ状態で動作しているＵＥは、該ＵＥがセッションベースアプリケーション（又はセッションベースメッセージトラフィックを生成するアプリケーション）をもはや実行しない場合、ＥＣＯ状態に遷移しても良い。

図６は、ＥＣＯ状態からＡＣＴＩＶＥ状態への遷移の中で交換されるメッセージを強調表示する例示的なメッセージ交換図６００を示す。状態遷移は、競合無し状態遷移としても参照され得る簡易且つ高速な状態遷移を可能にする競合無しアクセス手順であっても良い。メッセージ交換図６００は、ＵＥ６０５がＥＣＯ状態からＡＣＴＩＶＥ状態に遷移するとき、ＵＥ６０５とｅＮＢ６１０との間で交換されるメッセージを示す。ＵＥ６０５は、自身のＤＣＳを含むメッセージをｅＮＢ６１０に送信することにより状態遷移を開始しても良い（イベント６１５として示される）。ｅＮＢ６１０は、アクティブ状態構成情報をＵＥ６０５へ送信することにより応答しても良い（イベント６２０として示される）。アクティブ状態構成情報は、電力制御情報、タイミングアドバンス情報、等のようなパラメータを有しても良い。

図７Ａは、ＵＥがその状態を設定するとき、ＵＥの中で生じる例示的な動作のフロー図７００を示す。動作７００は、ＵＥが自身の状態を設定するとき、ＵＥ１１０−１１８のようなＵＥの中で生じる動作を示し得る。

動作７００は、ＵＥがｅＮＢと共に初期エントリを実行することで開始しても良い（ブロック７０５）。先に議論したように、初期エントリの部分として又は初期エントリの後、ＵＥは、ｅＮＢからトラフィックマッピング構成情報を受信しても良い。ＵＥは、実行中のアプリケーション又はアプリケーションにより生成されるメッセージトラフィックに従い、自身の状態を決定しても良い（ブロック７０７）。一例として、ＵＥは、アプリケーションにより生成されるメッセージトラフィックを特徴付けるために、図４に示すアプリケーションにより生成されるメッセージトラフィックの例示的な特徴付けを用いても良い。同様の技術は、メッセージトラフィックの代わりにアプリケーションを特徴付けるために、ＵＥにより使用されても良い。ＵＥは、ブロック７０７で決定された状態に従って、自身の動作状態を設定しても良い（ブロック７０９）。

図７Ｂは、ｅＮＢから受信する状態情報によりＵＥがその状態を設定するとき、ＵＥの中で生じる例示的な動作７５０のフロー図を示す。動作７５０は、ＵＥが、ｅＮＢから受信した状態情報により自身の状態を設定するとき、ＵＥ１１０−１１８のようなＵＥの中で生じる動作を示し得る。

動作７５０は、ＵＥがｅＮＢと共に初期エントリを実行することで開始しても良い（ブロック７５５）。ＵＥは、実行中のアプリケーション又はアプリケーションにより生成されるメッセージトラフィックに関する情報をｅＮＢへ送信しても良い（ブロック７５７）。自身のアプリケーション又は自身によるメッセージトラフィックを特徴付けるのではなく、ＵＥは、ｅＮＢに特徴付けを実行させ及びＵＥの状態を決定させるために、アプリケーション又はメッセージトラフィックに関する情報をｅＮＢへ送信しても良い。ＵＥは、ｅＮＢから状態情報を受信しても良い（ブロック７５９）。状態情報は、ＵＥの動作状態の指示子を有しても良い。ＵＥは、状態情報に従って、自身の動作状態を設定しても良い（ブロック７６１）。

図８は、ｅＮＢがＵＥへ状態情報を送信するとき、ｅＮＢの中で生じる例示的な動作７５０のフロー図を示す。動作７５０は、ｅＮＢが状態情報をＵＥへ送信するとき、ｅＮＢ１０５のようなｅＮＢの中で生じる動作を示し得る。

動作８００は、ｅＮＢがＵＥと共に初期エントリを実行することで開始しても良い（ブロック８０５）。ｅＮＢは、ＵＥが実行しているアプリケーション又はアプリケーションにより生成されるメッセージトラフィックに関する情報を受信しても良い（ブロック８０７）。ｅＮＢは、ＵＥから受信した情報に従って、ＵＥの動作状態を決定しても良い（ブロック８０９）。ｅＮＢは、アプリケーションにより生成されるメッセージトラフィックを特徴付けるために、図４に示すアプリケーションにより生成されるメッセージトラフィックの例示的な特徴付けを用いても良い。ｅＮＢは、動作状態に関する情報（例えば、状態情報）をＵＥへ送信しても良い（ブロック８１１）。

図９Ａは、ＵＥがＥＣＯ状態からＡＣＴＩＶＥ状態へ遷移するとき、ＵＥの中で生じる例示的な動作９００のフロー図を示す。動作９００は、ＵＥが、ＥＣＯ状態からＡＣＴＩＶＥ状態へ遷移するとき、つまり競合無し状態遷移に参加するとき、ＵＥ１１０−１１８のようなＵＥの中で生じる動作を示し得る。

動作９００は、ＵＥがＤＣＳを含むメッセージをｅＮＢへ送信することで開始しても良い（ブロック９０５）。先に議論したように、ＤＣＳは、ネットワークエントリするとＵＥに供給されるユニークな値であっても良い。ＵＥは、ｅＮＢから応答を受信しても良い（ブロック９０７）。ｅＮＢからの応答は、電力制御情報、タイミングアドバンス情報、等のようなパラメータを有しても良い。ＵＥは、自身の状態をＡＣＴＩＶＥ状態に変更しても良い（ブロック９０９）。

図９Ｂは、ＵＥがＥＣＯ状態からＡＣＴＩＶＥ状態へ遷移するのをｅＮＢが助けるとき、ｅＮＢの中で生じる例示的な動作９５０のフロー図を示す。動作９５０は、ＵＥがＥＣＯ状態からＡＣＴＩＶＥ状態へ遷移するのをｅＮＢが助けるとき、つまり競合無し状態遷移に参加するとき、ｅＮＢ１０５のようなｅＮＢの中で生じる動作を示し得る。

動作９５０は、ｅＮＢがＵＥからＤＣＳを含むメッセージを受信することで開始しても良い（ブロック９５５）。ＤＣＳはユニークなので、ｅＮＢは、ＤＣＳに関する自身の知識から、ＵＥを識別できる。ｅＮＢは、ＵＥへ応答を送信しても良い（ブロック９５７）。ｅＮＢからの応答は、電力制御情報、タイミングアドバンス情報、等のようなパラメータを有しても良い。

図１０Ａは、ＵＥがＡＣＴＩＶＥ状態からＥＣＯ状態へ遷移するとき、ＵＥの中で生じる例示的な動作１０００のフロー図を示す。動作１０００は、ＵＥが、ＡＣＴＩＶＥ状態からＥＣＯ状態へ遷移するとき、ＵＥ１１０−１１８のようなＵＥの中で生じる動作を示し得る。

動作１０００は、ＵＥがＥＣＯ状態に変化するためにシグナリングを受信することで開始しても良い（ブロック１００５）。一般に、ＡＣＴＩＶＥ状態からＥＣＯ状態への遷移は、ｅＮＢにより開始される。ＵＥは、自身の状態をＥＣＯ状態に変更しても良い（ブロック１００７）。ＵＥは、ＵＥがＥＣＯ状態に遷移したこと又はＥＣＯ状態に遷移することを示す応答を、ｅＮＢに送信しても良い（ブロック１００９）。

図１０Ｂは、ＵＥがＡＣＴＩＶＥ状態からＥＣＯ状態へ遷移するのをｅＮＢが助けるとき、ｅＮＢの中で生じる例示的な動作１０５０のフロー図を示す。動作１０５０は、ＵＥがＡＣＴＩＶＥ状態からＥＣＯ状態へ遷移するのをｅＮＢが助けるとき、ｅＮＢ１０５のようなｅＮＢの中で生じる動作を示し得る。

動作１０５０は、ｅＮＢＵＥにシグナリングを送信して、ＥＣＯ状態へ遷移することをＵＥに知らせることで開始しても良い（ブロック１０５５）。ＡＣＴＩＶＥ状態からＥＣＯ状態への遷移はｅＮＢにより開始されるので、ｅＮＢはＵＥへシグナリングを送信する。ｅＮＢは、ＵＥがＥＣＯ状態に遷移したこと又はＥＣＯ状態に遷移することを示す応答を、ＵＥから受信しても良い（ブロック１０５７）。

図１１は、例示的な第１の通信装置１１００を示す。通信装置１１００は、局、ユーザ機器、端末、加入者、移動局、等の実装であっても良い。通信装置１１００は、ここで議論される実施形態のうちの種々の実施形態を実施するために用いられても良い。図１１に示すように、送信機１１０５は、パケット、等を送信するように構成される。通信装置１１００は、パケット、状態情報、トラフィックマッピング構成情報、等を受信するよう構成される受信機１１１０も有する。

特徴付けユニット１１２０は、アプリケーションにより生成されるメッセージトラフィックに基づき、アプリケーションを特徴付けるよう構成される。特徴付けユニット１１２０は、アプリケーションにより生成されるメッセージトラフィックを特徴付けるよう構成される。シグナリングユニット１１２２は、送信するためにメッセージを生成するよう構成される。状態機械制御ユニット１１２４は、状態機械の状態を制御するよう構成される。状態機械制御ユニット１１２４は、第１の状態から第２の状態へ状態機械を遷移させるよう構成される。状態機械制御ユニット１１２４は、トラフィックマッピング構成情報、状態情報、等に従って、状態機械を遷移させるよう構成される。状態機械制御ユニット１１２４は、図２に示すように、ＡＣＴＩＶＥ状態及びＥＣＯ状態を有する状態機械を実装するよう構成される。エントリユニット１１２６は、ｅＮＢと共にネットワークエントリ手順を実行するよう構成される。メモリ１１３０は、状態、状態情報、アプリケーションの特徴付け、メッセージトラフィックの特徴付け、トラフィックマッピング構成情報、等を格納するよう構成される。

通信装置１１００の要素は、特定ハードウェアロジックブロックとして実装されても良い。代替で、通信装置１１００の要素は、プロセッサ、制御部、特定用途向け集積回路、等の中で実行するソフトウェアとして実装されても良い。更に別の代替では、通信装置１１００の要素は、ソフトウェア及び／又はハードウェアの組合せとして実装されても良い。

一例として、受信機１１１０及び送信機１１０５は、特定ハードウェアブロックとして実装されても良く、一方で、特徴付けユニット１１２０、シグナリングユニット１１２２、状態機械制御ユニット１１２４、及びエントリユニット１１２６は、（マイクロプロセッサ１１１５のような）マイクロプロセッサ、又はフィールドプログラマブルロジックアレイのカスタム回路若しくはカスタムコンパイルロジックアレイで実行するソフトウェアモジュールであっても良い。特徴付けユニット１１２０、シグナリングユニット１１２２、状態機械制御ユニット１１２４、及びエントリユニット１１２６は、メモリ１１３０に格納されるモジュールであっても良い。

図１２は、例示的な第２の通信装置１２００を示す。通信装置１２００は、ＡＰ、基地局、ＮｏｄｅＢ、ｅＮＢ、制御部、通信制御部、等の実装であっても良い。通信装置１２００は、ここで議論される実施形態のうちの種々の実施形態を実施するために用いられても良い。図１２に示すように、送信機１２０５は、パケット、状態情報、トラフィックマッピング構成情報、等を送信するように構成される。通信装置１２００は、パケット、等を受信するよう構成される受信機１２１０も有する。

特徴付けユニット１２２０は、アプリケーションにより生成されるメッセージトラフィックに基づき、アプリケーションを特徴付けるよう構成される。特徴付けユニット１２２０は、アプリケーションにより生成されるメッセージトラフィックを特徴付けるよう構成される。特徴付けユニット１２２０は、アプリケーション及び／又は通信装置１２００に接続されるＵＥ向けのメッセージトラフィックを特徴付けるよう構成される。シグナリングユニット１２２２は、送信するためにメッセージを生成するよう構成される。状態機械制御ユニット１２２４は、状態機械の状態を制御するために、状態情報を生成するよう構成される。状態機械制御ユニット１２２４は、第１の状態から第２の状態へ状態機械を遷移させるために、状態情報を生成するよう構成される。状態機械制御ユニット１２２４は、トラフィックマッピング構成情報、状態情報、等に従って、状態機械を遷移させるために状態情報を生成するよう構成される。エントリユニット１２２６は、ＵＥと共にネットワークエントリ手順を実行するよう構成される。メモリ１２３０は、状態、状態情報、アプリケーションの特徴付け、メッセージトラフィックの特徴付け、トラフィックマッピング構成情報、等を格納するよう構成される。

通信装置１２００の要素は、特定ハードウェアロジックブロックとして実装されても良い。代替で、通信装置１２００の要素は、プロセッサ、制御部、特定用途向け集積回路、等の中で実行するソフトウェアとして実装されても良い。更に別の代替では、通信装置１２００の要素は、ソフトウェア及び／又はハードウェアの組合せとして実装されても良い。

一例として、受信機１２１０及び送信機１２０５は、特定ハードウェアブロックとして実装されても良く、一方で、特徴付けユニット１２２０、シグナリングユニット１２２２、状態機械制御ユニット１２２４、及びエントリユニット１２２６は、（マイクロプロセッサ１２１５のような）マイクロプロセッサ、又はフィールドプログラマブルロジックアレイのカスタム回路若しくはカスタムコンパイルロジックアレイで実行するソフトウェアモジュールであっても良い。特徴付けユニット１２２０、シグナリングユニット１２２２、状態機械制御ユニット１２２４、及びエントリユニット１２２６は、メモリ１２３０に格納されるモジュールであっても良い。

本開示及びその利点が詳細に記載されたが、種々の変更、置換及び修正が添付の請求の範囲により定められる本開示の精神及び範囲から逸脱することなく行われうることが理解されるべきである。

１００ 通信システム
１０５ ｅＮＢ
１１０、１１２、１１４、１１６、１１８ ＵＥ
１１００ 通信装置
１１０５ 送信機
１１１０ 受信機
１１３０ メモリ
１１２０ 特徴付けユニット
１１２２ シグナリングユニット
１１２４ 状態機械制御ユニット
１１２６ エントリユニット
１２００ 通信装置
１２０５ 送信機
１２１０ 受信機
１２３０ メモリ
１２２０ 特徴付けユニット
１２２２ シグナリングユニット
１２２４ 状態機械制御ユニット
１２２６ エントリユニット

Claims (15)

1. ユーザ機器（ＵＥ）を作動する方法であって、前記方法は、
   前記ＵＥにより、第１の動作状態に遷移するステップであって、前記第１の動作状態は、動的リソース割り当て要求及び基地局からの許可を有しないデータ転送接続をサポートし且つ前記ＵＥによる短期間リンク接続レポートを有しないデータ転送接続をサポートするエネルギ節約状態である、ステップと、
   前記第１の動作状態の前記ＵＥにより、第１のメッセージトラフィックを送信するステップと、
   を有する方法。
2. 前記ＵＥにより、第２の動作状態に遷移するステップであって、前記第２の動作状態は、アクティブ接続管理によるデータ送信及び受信をサポートする、ステップと、
   を更に有する請求項１に記載の方法。
3. 前記第２の動作状態は、ＡＣＴＩＶＥ状態である、請求項２に記載の方法。
4. 前記第１の動作状態に遷移するステップは、
   非セッションベースアプリケーションにより生成される前記第１のメッセージトラフィックを特徴付けるステップと、
   前記非セッションベースアプリケーションにより生成される前記第１のメッセージトラフィックに従い、前記第１の動作状態を設定するステップと、
   を有する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記第１の動作状態は、トラフィックマッピング構成に従っても設定される、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記トラフィックマッピング構成を受信するステップ、を更に有する請求項５に記載の方法。
7. 非セッションベースアプリケーションにより生成される前記第１のメッセージトラフィックに関する情報を基地局へ送信するステップと、
   前記第１の動作状態の指示を前記基地局から受信するステップと、
   を有する、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記遷移は、前記指示に従う、請求項７に記載の方法。
9. 前記第１の動作状態は、ＥＣＯ状態であり、前記方法は、
   基地局へ専用接続署名を送信するステップと、
   前記基地局から応答メッセージを受信するステップと、
   ＡＣＴＩＶＥ状態に遷移するステップと、
   を更に有する請求項１乃至８のいずれか一項に記載の方法。
10. 請求項１乃至９のいずれか一項に従う方法の動作を実施するよう構成される手段を有するユーザ機器（ＵＥ）。
11. 基地局を作動する方法であって、前記方法は、
    前記基地局により、ユーザ機器（ＵＥ）から、前記ＵＥの中で実行している第１のメッセージトラフィックに関する情報を受信するステップと、
    前記基地局により、前記ＵＥへ、状態情報を送信するステップであって、前記状態情報は、第１の動作状態が前記ＵＥのエネルギ節約状態であること及び動的リソース割り当て要求及び基地局からの許可を有しない且つ前記ＵＥによる短期間リンク接続レポートを有しないデータ転送接続を前記ＵＥに許すことを示す、ステップと、
    前記基地局により、前記第１の動作状態の前記ＵＥから、前記第１のメッセージトラフィックを受信するステップと、
    を有する方法。
12. 非セッションベースアプリケーションにより生成される前記第１のメッセージトラフィックを特徴付けるステップと、
    前記非セッションベースアプリケーションにより生成される前記第１のメッセージトラフィックに従い、前記第１の動作状態を決定するステップと、
    を更に有する請求項１１に記載の方法。
13. 前記特徴付けは、トラフィックマッピング構成に従う、請求項１２に記載の方法。
14. 前記ＵＥから専用接続署名を受信するステップと、
    前記ＵＥに第２の状態に遷移するよう指示する応答メッセージを前記ＵＥへ送信するステップと、
    を更に有する請求項１１乃至１３のいずれか一項に記載の方法。
15. 請求項１１乃至１４のいずれか一項による方法の動作を実施するよう構成される手段を有する基地局。

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