[0001]以下は、一般にワイヤレス通信に関し、より詳細には、マシンツーマシン(M2M:machine-to-machine)ワイヤレスワイドエリアネットワーク(WAN:wide area network)における通信に関する。ワイヤレス通信システムは、音声、ビデオ、パケットデータ、メッセージング、ブロードキャスト、センサデータ、追跡データなど、様々なタイプの通信コンテンツを提供するために広く展開されている。これらのシステムは、利用可能なシステムリソース(たとえば、時間、周波数、および電力)を共有することによってマルチプルなユーザとの通信をサポートすることが可能な多元接続システムであり得る。そのような多元接続システムの例としては、符号分割多元接続(CDMA)システム、時分割多元接続(TDMA)システム、周波数分割多元接続(FDMA)システム、および直交周波数分割多元接続(OFDMA)システムがある。
[0002]概して、ワイヤレス多元接続通信システムは、各々がマルチプルなデバイスのための通信を同時にサポートする、いくつかの基地局を含み得る。いくつかの例では、これらのデバイスは、データを収集し、基地局を介してこのデータをエンドサーバに送信するように構成されたセンサおよび/またはメータであり得る。これらのセンサおよび/またはメータはM2Mデバイスと呼ばれることがある。基地局は、順方向リンクおよび逆方向リンク上でM2Mデバイスと通信し得る。各基地局は、セルのカバレージエリアと呼ばれることがあるカバレージ範囲を有する。M2Mデバイスは、逆方向リンク上で基地局にデータを送信し得る。
[0003]基地局は、1つまたは複数の順方向リンクフレームのトラフィックスロット中にトラフィックサイクルに従ってM2Mデバイスにデータを送信し得る。2つ以上のM2Mデバイスに宛てられたデータが同じトラフィックスロット中で送信され得る。従来の通信システムでは、M2Mデバイスが共有トラフィックチャネル中のデータを予想しているとき、デバイスは、デバイスがそれのデータを見つけるまで、各トラフィックスロット中で送信されるデータを読み取るために起動することになる。この従来の手法は、M2Mデバイスの電力の非効率的な使用法である。
[0004]説明する特徴は、概して、M2Mワイヤレスワイドエリアネットワーク(WAN)において通信しているM2Mデバイスの電力使用を最小限に抑えるための1つまたは複数の改善されたシステム、方法、および/または装置に関する。トラフィックデータが異なる順方向リンクフレーム中に様々なM2Mデバイスに送信されるサイクルの最初に、トラフィックスロットマップ(traffic slot map)が生成される。トラフィックスロットマップは、サイクル中にトラフィックデータを受信することを予想している各M2Mデバイスにブロードキャストされる。マップは、サイクルの第1の順方向リンクフレームのトラフィックスロットの少なくとも一部分中にブロードキャストされ得る。一実施形態では、トラフィックスロットマップは、サイクル中に、データがその間に第1のデータレート、第2のデータレートなどで送信される、トラフィックスロットの数を識別し得る。さらに、マップは、各特定のデータレートでそれらのデータを受信することを予想するM2Mデバイスの数を示し得る。このマップを使用して、サイクル中にデータを受信することを予想している各M2Mデバイスは、それらのデータがサイクル中にいつ送信されるか(たとえば、どのトラフィックスロットおよびフレームか)を推定し得る。デバイスは、それらのデータが基地局から送信されることが予想される推定時間が来るまで、スリープ状態に戻り(その状態にとどまり)得る。M2Mデバイスがサイクル中にアウェイクモード(awake mode)にある時間の量を最小限に抑えることによって、M2Mデバイスの電力および他のリソースが節約され得る。
[0005]M2MワイヤレスWANにおいてワイヤレス通信を管理するための方法、システム、およびデバイスについて説明する。トラフィックスロットマップが生成される。トラフィックスロットマップは、1つまたは複数の第1のタイムスロットと、1つまたは複数の第2のタイムスロットとを識別する。第1のデータが第1のデータレートで1つまたは複数の第1のタイムスロット中に送信される。第2のデータが第2のデータレートで1つまたは複数の第2のタイムスロット中に送信される。トラフィックスロットマップは、トラフィックチャネルサイクルの最初にある第1の順方向リンクフレームのトラフィックスロット中に1つまたは複数のM2Mデバイスにブロードキャストされる。
[0006]一構成では、トラフィックスロットマップをブロードキャストすることは、第1の順方向リンクフレームのトラフィックスロットのトラフィックチャネル中にトラフィックスロットマップを挿入することを含み得る。第1の順方向リンクフレームはトラフィックサイクルの最初にあり得る。トラフィックスロットマップは、第1の順方向リンクフレームのトラフィックスロット中にブロードキャストされ得る。一例では、トラフィックスロットマップは物理レイヤにおいてブロードキャストされ得る。トラフィックスロットマップは第2のタイムスロットを識別し得る。第2のタイムスロット中に、第2のデータが第2のデータレートで基地局から1つまたは複数のM2Mデバイスの第2のグループに送信され得る。
[0007]一実施形態では、トラフィックスロットマップをブロードキャストすることはまた、第1のデータおよび第2のデータの送信が行われる前にトラフィックスロットマップをブロードキャストすることを含み得る。第1の順方向リンクフレームのトラフィックスロットは第1または第2のタイムスロットを含み得る。
[0008]一例では、第2の順方向リンクフレームは、第1の順方向リンクフレームの送信の後に送信され得る。第2の順方向リンクフレームはトラフィックスロットを含み得る。トラフィックスロットは第1または第2のタイムスロットを含み得る。
[0009]一構成では、トラフィックチャネルサイクルは、順方向リンク通信のための第1の時間割振りを含み得る。トラフィックチャネルサイクルは、逆方向リンク通信のための第2の時間割振りをも含み得る。
[0010]第1のデータを送信することは、第1の順方向リンクフレームの第1のタイムスロット中にポインタを送信することを含み得る。ポインタは、追加の順方向リンクフレームの追加のタイムスロットを識別し得る。第1のデータの少なくとも一部分は追加のタイムスロット中に送信され得る。一実施形態では、第1のデータの一部分は第1のデータレートで送信され得る。
[0011]一実施形態では、トラフィックスロットマップは、第1のデータレートで第1のデータを受信することを予想しているM2Mデバイスの第1の数と、第2のデータレートで第2のデータを受信することを予想しているM2Mデバイスの第2の数とを識別し得る。第1および第2のデータは物理レイヤにおいて送信され得る。
[0012]一構成では、第1のM2Mデバイスのための第1のタイムスロットを識別するために第1のハッシング関数(hashing function)が使用され得る。第2のM2Mデバイスのための第2のタイムスロットを識別するために第2のハッシング関数が使用され得る。第1のデータレートは第2のデータレートとは異なり得る。第1および第2のタイムスロットは、1つまたは複数の順方向リンクフレーム中の1つまたは複数のトラフィックスロットであり得る。
[0013]M2MワイヤレスWANにおけるワイヤレス通信のために構成された基地局についても説明する。基地局は、プロセッサと、プロセッサと電子通信しているメモリとを含む。命令がメモリに記憶され得る。命令は、トラフィックスロットマップを生成するためにプロセッサによって実行可能であり得る。トラフィックスロットマップは、1つまたは複数の第1のタイムスロットと、1つまたは複数の第2のタイムスロットとを識別し得る。1つまたは複数の第1のタイムスロット中に、第1のデータが第1のデータレートで基地局から1つまたは複数のM2Mデバイスに送信され得る。1つまたは複数の第2のタイムスロット中に、第2のデータが第2のデータレートで基地局から1つまたは複数のM2Mデバイスに送信され得る。トラフィックスロットマップは複数のM2Mデバイスにブロードキャストされ得る。
[0014]M2MワイヤレスWANにおけるワイヤレス通信のために構成された装置についても説明する。本装置は、トラフィックスロットマップを生成するための手段を含み得る。トラフィックスロットマップは、1つまたは複数の第1のタイムスロットと、1つまたは複数の第2のタイムスロットとを識別し得る。1つまたは複数の第1のタイムスロット中に、第1のデータが第1のデータレートで基地局から1つまたは複数のM2Mデバイスに送信され得る。1つまたは複数の第2のタイムスロット中に、第2のデータが第2のデータレートで基地局から1つまたは複数のM2Mデバイスに送信され得る。本装置は、複数のM2Mデバイスにトラフィックスロットマップをブロードキャストするための手段をさらに含み得る。
[0015]M2MワイヤレスWANにおいてワイヤレス通信を管理するためのコンピュータプログラム製品についても説明する。本コンピュータプログラム製品は、トラフィックスロットマップを生成するためにプロセッサによって実行可能な命令を記憶する非一時的コンピュータ可読媒体を含み得る。トラフィックスロットマップは、1つまたは複数の第1のタイムスロットと、1つまたは複数の第2のタイムスロットとを識別し得る。1つまたは複数の第1のタイムスロット中に、第1のデータが第1のデータレートで基地局から1つまたは複数のM2Mデバイスに送信され得る。1つまたは複数の第2のタイムスロット中に、第2のデータが第2のデータレートで基地局から1つまたは複数のM2Mデバイスに送信され得る。命令はまた、複数のM2Mデバイスにトラフィックスロットマップをブロードキャストするためにプロセッサによって実行可能であり得る。
[0016]M2MワイヤレスWANにおけるワイヤレス通信のための追加の方法についても説明する。トラフィックチャネルサイクルの最初にある第1の順方向リンクフレーム内の第1のトラフィックスロット中にトラフィックスロットマップが受信され得る。トラフィックスロットマップは、第2の順方向リンクフレーム内の第2のトラフィックスロットを識別するために分析され得る。トラフィックデータは第2のトラフィックスロット中に送信され得る。第2のトラフィックスロットまでスリープ状態に入り得る。第2のトラフィックスロット中にトラフィックデータを受信するためにアウェイクモードに入り得る。
[0017]一実施形態では、トラフィックスロットマップを分析することは、第1のデータレートでトラフィックデータを受信することを予想しているM2Mデバイスの数を決定することと、第2のデータレートでトラフィックデータを受信することを予想しているM2Mデバイスの数を決定することとを含み得る。第2のデータレートは第1のデータレートとは異なり得る。さらに、トラフィックスロットマップを分析することは、トラフィックデータがその間に第1のデータレートで送信されるトラフィックスロットの数を決定するために第1のハッシング関数を使用することと、トラフィックデータがその間に第2のデータレートで送信されるトラフィックスロットの数を決定するために第2のハッシング関数を使用することとを含み得る。一構成では、トラフィックデータを受信することは、第2のトラフィックスロット中に送信されたトラフィックデータを識別するためにデバイス識別子を使用することを含み得る。
[0018]説明する方法および装置の適用性のさらなる範囲は、以下の詳細な説明、特許請求の範囲、および図面から明らかになろう。当業者には本記載の趣旨および範囲内の様々な変更および改変が明らかになるので、詳細な説明および具体例は、例示として与えられるものにすぎない。
[0019]以下の図面を参照すれば、本発明の性質および利点のさらなる理解が得られ得る。添付の図において、同様の構成要素または特徴は同じ参照ラベルを有し得る。さらに、同じタイプの様々な構成要素は、参照ラベルの後に、ダッシュと、それらの同様の構成要素同士を区別する第2のラベルとを続けることによって区別され得る。第1の参照ラベルのみが明細書において使用される場合、その説明は、第2の参照ラベルにかかわらず、同じ第1の参照ラベルを有する同様の構成要素のうちのいずれか1つに適用可能である。
[0020]ワイヤレス通信システムのブロック図。
[0021]M2M通信を実装するワイヤレスワイドエリアネットワーク(WAN)を含むワイヤレス通信システムの一例を示す図。
[0022]ページングシステムの一実施形態を示すブロック図。
[0023]ワイヤレス通信システムの一実施形態を示すブロック図。
[0024]様々な実施形態による順方向リンク通信を管理するためのデバイスを示すブロック図。
[0025]順方向リンク通信モジュールの一実施形態を示すブロック図。
[0026]様々な実施形態による逆方向リンク通信を管理するためのデバイスを示すブロック図。
[0027]逆方向リンク通信モジュールの一実施形態を示すブロック図。
[0028]様々な実施形態による順方向リンク通信を管理するためのデバイスを示すブロック図。
[0029]様々な実施形態による、トラフィックスロットマップを作成し、トラフィックスロットマップをM2Mデバイスにブロードキャストするように構成され得る通信システムのブロック図。
[0030]様々な実施形態による逆方向リンク通信を管理するためのデバイスを示すブロック図。
[0031]様々な実施形態による電力の消費を管理するためのM2Mデバイスのブロック図。
[0032]様々なシステムおよび方法によるトラフィックチャネルサイクルの一実施形態を示すブロック図。
[0033]様々なシステムおよび方法によるトラフィックチャネルサイクルの別の実施形態を示すブロック図。
[0034]様々な実施形態によるスロットマップの一例を示すブロック図。
[0035]トラフィックデータが各M2Mデバイスにいつ送信されるかを識別するトラフィックスロットマップを使用して順方向リンク通信を管理することによってM2Mデバイスの電力を節約するための方法の一例を示すフローチャート。
[0036]トラフィックチャネルサイクルの最初にトラフィックスロットマップをブロードキャストすることによってM2Mデバイスの電力を節約するための方法の一例を示すフローチャート。
[0037]トラフィックチャネルサイクル中にデータパケットがいつ送信されるかを示すポインタを送信するための方法の一例を示すフローチャート。
[0038]トラフィックチャネルサイクル中にトラフィックデータが送信されるまでスリープ状態にとどまることによってM2Mデバイスの電源を管理するための方法の一例を示すフローチャート。
詳細な説明
[0039]トラフィックチャネルサイクル中のM2Mデバイスの起動時間(wake-up time)を最小限に抑えるための方法、システム、およびデバイスについて説明する。一実施形態では、データが物理レイヤにおいてトラフィックチャネルサイクル中に基地局からM2Mデバイスに順方向リンク上で送信され得る。サイクルの一部分は順方向リンク通信に割り振られ得、残りの部分は、M2Mデバイスから基地局への逆方向リンク通信に割り振られ得る。データは、順方向リンクフレームのトラフィックスロット中に順方向リンク上で送信され得る。トラフィックチャネルサイクル中、データは、マルチプルな順方向リンクフレームのマルチプルなトラフィックスロット中に送信され得る。従来、デバイスは、それのデータを受信するためにサイクルの持続時間の間アウェイクモードにとどまり得る。その結果、デバイスは、デバイスに宛てられたデータを含まないフレームの多数のトラフィックスロット中に起動していることがある。これは、デバイスに電力および他のリソースを浪費させ得る。
[0040]本システム、方法、およびデバイスは、デバイスがトラフィックチャネルサイクル中にアウェイクモードにある時間の量を最小限に抑えることによって、M2Mデバイスのリソースおよび電力を節約し得る。一例では、基地局は、トラフィックチャネルサイクルの最初にある順方向リンクフレームのトラフィックスロットの少なくとも一部分中にトラフィックスロットマップをブロードキャストし得る。サイクル中にデータを受信することを予想している各M2Mデバイスは、第1の順方向リンクフレームのトラフィックスロットを監視するために起動し得る。ブロードキャストされたトラフィックスロットマップを受信すると、各M2Mデバイスは、マップを使用して、サイクル中にそれらのデータがいつ送信されるかを推定し得る。サイクル中にそれのデータがいつ送信されるかを推定した後に、M2Mデバイスは、それのデータが送信されることが予想される推定時間が来るまでスリープ状態に戻り得る。M2Mデバイスが、デバイスのためのデータを含まないトラフィックスロット中にスリープ状態にとどまることを可能にすることによって、M2Mデバイスの電力が節約され得る。一実施形態では、トラフィックスロットマップは新しいトラフィックチャネルサイクルごとに変わり得る。さらに、特定のトラフィックスロット中にそれらのデータを受信するM2Mデバイスの識別情報は、次のサイクル中に変わり得る。その結果、トラフィックチャネルサイクルごとにM2Mデバイスのアドホックグループが形成され得る。
[0041]以下の説明は、例を与えるものであり、特許請求の範囲において記載された範囲、適用性、または構成を限定するものではない。本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく、説明する要素の機能および構成において変更が行われ得る。様々な実施形態は、適宜に様々なプロシージャまたは構成要素を省略、置換、または追加し得る。たとえば、説明する方法は、説明する順序とは異なる順序で実行され得、様々なステップが追加、省略、または組み合わせられ得る。また、いくつかの実施形態に関して説明する特徴は、他の実施形態において組み合わせられ得る。
[0042]最初に図1を参照すると、ブロック図に、ワイヤレス通信システム100の一例が示されている。システム100は、基地局105(またはセル)と、マシンツーマシン(M2M)デバイス115と、基地局コントローラ120と、コアネットワーク130とを含む(コントローラ120はコアネットワーク130に組み込まれ得る)。システム100は、マルチプルなキャリア(異なる周波数の波形信号)上での動作をサポートし得る。
[0043]基地局105は、基地局アンテナ(図示せず)を介してM2Mデバイス115とワイヤレス通信し得る。基地局105は、複数のキャリアを介して基地局コントローラ120の制御下でM2Mデバイス115と通信し得る。基地局105サイトの各々は、それぞれの地理的エリアに通信カバレージを与え得る。ここでは、各基地局105のためのカバレージエリアは110−a、110−b、または110−cとして識別される。基地局のためのカバレージエリアは、セクタ(図示しないが、カバレージエリアの一部分のみを構成する)に分割され得る。システム100は、異なるタイプの基地局105(たとえば、マクロ基地局、ピコ基地局、および/またはフェムト基地局)を含み得る。マクロ基地局は比較的大きい地理的エリア(たとえば、半径35km)に通信カバレージを与え得る。ピコ基地局は比較的小さい地理的エリア(たとえば、半径10km)にカバレージを与え得、フェムト基地局は比較的より小さい地理的エリア(たとえば、半径1km)に通信カバレージを与え得る。異なる技術について重複するカバレージエリアがあり得る。
[0044]M2Mデバイス115はカバレージエリア110全体にわたって分散され得る。各M2Mデバイス115は固定式または移動式であり得る。一構成では、M2Mデバイス115は、限定はしないが、マクロ基地局、ピコ基地局、およびフェムト基地局など、異なるタイプの基地局と通信することが可能であり得る。M2Mデバイス115は、他のデバイス、環境条件などを監視および/または追跡するセンサおよび/またはメータであり得る。M2Mデバイス115によって収集された情報は、基地局105を含むネットワーク上でサーバなどのバックエンドシステムに送信され得る。M2Mデバイス115への/からのデータの送信は、基地局105を通してルーティングされ得る。基地局105は順方向リンク上でM2Mデバイスと通信し得る。一構成では、基地局105は、M2Mデバイス115にデータおよび/またはメッセージを搬送するためのチャネルを含むいくつかのタイムスロットをもつ順方向リンクフレームを生成し得る。一例では、各順方向リンクフレームは、3つ以下のタイムスロットと1つまたは複数の対応するチャネルとを含み得る。これらのスロットおよびチャネルは、ページングチャネルをもつページングスロットと、ACKチャネルをもつACKスロットと、トラフィックチャネルをもつトラフィックスロットとを含み得る。個々のフレームの長さは短くなり得る(たとえば、20ミリ秒(ms))。一実施形態では、4つのフレームが接合されて、80msの持続時間をもつより大きいフレームが形成され得る。より大きいフレーム中に含まれる各フレームは、ページングチャネルのためのページングスロット、ACKチャネルのためのACKスロット、およびトラフィックチャネルのためのトラフィックスロットなど、3つ以下のタイムスロットおよびチャネルを含み得る。各フレームのページングスロットとACKスロットはそれぞれ5msの長さを有し得、各フレームのトラフィックスロットは10msの長さを有し得る。M2Mデバイス115は、そのM2Mデバイス115に宛てられたそれのチャネル上にデータおよび/またはメッセージを含む(より大きいフレーム内の)個々のフレーム中に起動し得る。
[0045]一構成では、基地局105は、トラフィックチャネルサイクルに従ってM2Mデバイス115にデータを送信し得る。トラフィックチャネルサイクルは、順方向リンクフレームの1つまたは複数のトラフィックスロット中にトラフィックデータが1つまたは複数のM2Mデバイス115に送信される、時間期間であり得る。各M2Mデバイス115は、それのトラフィックチャネルサイクルがいつ開始するかを知っていることがある。サイクルの最初に、M2Mデバイス115は、サイクルの第1の順方向リンクフレームのトラフィックスロット中に起動し得る。トラフィックスロットはスロットマップを含み得る。マップは、サイクル中にデータがいつM2Mデバイス115に送信されるかを示し得る。マップ中に含まれる情報は、スロットマップを受信するために起動するM2Mデバイス115ごとにハッシングされ得る。第1のフレームのトラフィックスロット中にマップを受信した後に、デバイス115は、スロットマップ中で示されたトラフィックスロット中にデータが送信されるまで、スリープ状態に戻り得る。その結果、各M2Mデバイス115は、スロットマップを受信するために起動し、次いで、スロットマップによって識別されたトラフィックスロット中にそれのトラフィックデータが送信されるまで、スリープ状態に戻り得る。
[0046]一実施形態では、M2Mデバイス115は他のデバイスに組み込まれ得るか、またはM2Mデバイス115はスタンドアロンデバイスであり得る。たとえば、セルラーフォンおよびワイヤレス通信デバイス、携帯情報端末(PDA)、他のハンドヘルドデバイス、ネットブック、ノートブックコンピュータ、監視カメラ、ハンドル付き医療用走査デバイス、家庭用電気器具などのデバイスが、1つまたは複数のM2Mデバイス115を含み得る。
[0047]一例では、ネットワークコントローラ120は、基地局のセットに結合され、これらの基地局105の調整および制御を行い得る。コントローラ120は、バックホール(たとえば、コアネットワーク125)を介して基地局105と通信し得る。基地局105はまた、直接もしくは間接的におよび/またはワイヤレスバックホールもしくはワイヤラインバックホールを介して互いに通信し得る。
[0048]図2に、一態様による、M2Mサービスを実装するワイヤレスワイドエリアネットワーク(WAN)205を含むワイヤレス通信システム200の一例を示す。システム200は、いくつかのM2Mデバイス115−aと、M2Mサーバ210とを含み得る。サーバ210とM2Mデバイス115との間の通信は、WAN205の一部と見なされ得る基地局105を通じてルーティングされ得る。基地局105−aは、図1に示された基地局の一例であり得る。M2Mデバイス115−aは、図1に示されたM2Mデバイス115の例であり得る。図2に示されたM2Mデバイス115−a、WAN205、およびM2Mサーバ210の量は例示のためにすぎず、限定するものとして解釈されるべきでないことが、当業者には理解されよう。
[0049]ワイヤレス通信システム200は、M2M通信を容易にするように動作可能であり得る。M2M通信は、人間の介入がない1つまたは複数のデバイス間の通信を含み得る。一例では、M2M通信は、ユーザ介入がない、M2Mデバイス115−aなどのリモートマシンと、M2Mサーバ210などのバックエンドITインフラストラクチャとの間のデータの自動交換を含み得る。WAN205(たとえば、基地局105−a)を介したM2Mデバイス115−aからM2Mサーバ210へのデータの転送が、逆方向リンク通信を使用して実行され得る。M2Mデバイス115−aによって収集されたデータ(たとえば、監視データ、センサデータ、メータデータなど)が逆方向リンク通信上でM2Mサーバ210に転送され得る。
[0050]基地局105−aを介したM2Mサーバ210からM2Mデバイス115−aへのデータの転送は順方向リンク通信を介して実行され得る。順方向リンクは、M2Mデバイス115−aに命令、ソフトウェアアップデート、トラフィックデータ、および/またはメッセージを送るために使用され得る。命令は、機器、環境条件などをリモートで監視するようにM2Mデバイス115−aに命令し得る。M2M通信は、限定はしないが、リモート監視、測定および状態記録、フリート管理およびアセット追跡、インフィールド(in-field)データ収集、配信、および記憶など、様々な適用例とともに使用され得る。基地局105−aは、命令、ソフトウェアアップデート、および/またはメッセージを送信するためのチャネルをもつ少数のタイムスロットをもつ1つまたは複数の順方向リンクフレームを生成し得る。様々なM2Mデバイス115−aは、特定のフレームのタイムスロット中のチャネル上に命令または他のデータが含まれるとき、そのフレームのタイムスロット中に起動し得る。デバイス115−aは、フレームのページングスロット中のページングメッセージを復号することによって、命令または他のデータが利用可能であることに気づき得る。ページングサイクルは、基地局105−aがページングメッセージをM2Mデバイス115−aにどのくらいの頻度で送信すべきかを示し得る。デバイス115−aは、ページングサイクルに従ってページングメッセージを監視するためにページングスロット中に起動し得る。ページングメッセージは、M2Mデバイス115−aの信号強度に応じて、異なるデータレートで送信され得る。
[0051]一構成では、異なるアドレス指定フォーマットを使用する異なるワイヤレスアクセスネットワークにおいて、異なるタイプのM2M通信が提案され得る。異なるアドレス指定フォーマットは、異なるタイプのM2Mデバイス115−aが異なるサービスのために使用されることにつながり得る。一態様では、M2Mサーバ210と通信するために使用されるWAN技術とは無関係のM2Mデバイス115−aを維持し得るM2Mネットワークが実装され得る。そのような態様では、M2Mデバイス115−aおよびM2Mサーバ210は、使用されるWAN技術とは無関係にされ得る。その結果、バックホール通信のために使用されるWAN技術は、すでに設置されているM2Mデバイス115−aに影響を及ぼすことなしに、異なるWAN技術と置き換えられ得る。たとえば、M2Mデバイス115−aによって使用されるアドレス指定フォーマットが、実装されたWAN技術によって使用されるアドレス指定に連結されていないことがあるので、M2Mサーバ210とM2Mデバイス115−aとは、WAN技術によって使用されるアドレス指定フォーマットには関係なく互いに通信し得る。
[0052]一実施形態では、M2Mデバイス115−aの挙動はあらかじめ定義され得る。たとえば、別のデバイスを監視し、収集された情報を送信すべき日、時間などが、M2Mデバイス115−aについてあらかじめ定義され得る。たとえば、M2Mデバイス115−a−1は、別のデバイスを監視し始め、第1のあらかじめ定義された時間期間でその別のデバイスに関する情報を収集するようにプログラムされ得る。デバイス115−a−1はまた、第2のあらかじめ定義された時間期間で、収集された情報を送信するようにプログラムされ得る。M2Mデバイス115−aの挙動は、デバイス115−aに対してリモートでプログラムされ得る。
[0053]図3Aは、基地局105−bとM2Mデバイス115−bとを含むページングシステム300の一実施形態を示すブロック図である。基地局105−bは、図1または図2の基地局105の一例であり得る。M2Mデバイス115−bは、図1または図2のM2Mデバイス115の一例であり得る。
[0054]図1または図2のシステムなど、ワイヤレス通信システムでは、バッテリー電力とエアリンクリソースの効率の良い方法で、ネットワーク接続性をデバイスの大きい集団(たとえば、M2Mデバイス115)に与えるために、スリープ状態およびページングの概念が重要である。スリープ状態は、デバイスの送信/受信回路の全部または一部をシャットダウンすることによってバッテリー電力消費量を最小限に抑えるための動作モードをM2Mデバイス115−bに与え得る。さらに、スリープ状態のM2Mデバイス115は、専用エアリンクリソースを割り振られないことがあり、したがって、多数のM2Mデバイスが同時にサポートされ得る。M2Mデバイス115−bがトラフィックアクティビティを有しない時間間隔中に、デバイス115−bは、リソースを節約するためにスリープ状態にとどまり得る。
[0055]ページングは、M2Mデバイス115−bがスリープ状態から周期的に起動することと、順方向リンク通信(たとえば、基地局105−bからM2Mデバイス115−bへの通信)においてページングメッセージ305を受信および処理するようにM2Mデバイス115−bを動作させることとを伴い得る。基地局105−bは、M2Mデバイス115−bがいつ起動すべきであるかに気づいていることがある。したがって、基地局105−bがM2Mデバイス115−bに連絡するかまたはそれをページングすることを意図した場合、基地局105−bは、M2Mデバイス115−bが起動してページングチャネルを監視するようにスケジュールされたときに、順方向リンクフレームの1つまたは複数のページングスロットの全部または一部分中にページングチャネルにおいてページングメッセージ305を送り得る。しかしながら、基地局105−bは、M2MワイヤレスWAN中の各M2Mデバイス115の信号強度に気づいていないことがある。その結果、基地局105−bは、第1のページングチャネルを使用して高データレートでページングメッセージを送信し得る。基地局105−bとM2Mデバイス115−bとの間の信号強度があまりに低いので、デバイス115−bがページングメッセージ305を適切に復調することができない場合、基地局105−bは、デバイス115−bにメッセージを送信するために使用されるデータレートを動的に変更し得る。さらに、基地局105は、それがページングメッセージ305を送信する頻度を増加させ得、デバイス115−bは、より低いデータレートで送られるページングメッセージ305を監視するためにそれが起動する頻度を増加させ得る。一構成では、基地局105−bが、M2Mデバイス115−bがページングメッセージを受信したことを確認するページング応答310を受信しなかった場合、基地局105−bは、より頻繁におよびより低いデータレートでページングスロット中に第2のページングチャネルを使用してページングメッセージ305を再送信し得る。M2Mデバイス115−bがページングメッセージ305を受信し、ページング応答310を送信するまで、および/またはページングメッセージ305の一定数の送信が行われるまで、基地局105−bはページングメッセージ305を再送信し得る。これらのイベントの一方または両方が発生した場合、基地局105−bおよびM2Mデバイス115−bは前のページングサイクルの下で動作することに戻り得、基地局105−bは、第1のページングチャネルを使用して高データレートでデバイス115−bにページングメッセージを送信することに戻り得る。
[0056]M2Mデバイス115−bの2つの連続する起動期間の間の時間間隔は、ページングサイクルと呼ばれることがある。M2Mデバイス115−bが、ページングメッセージ305を受信することに関係する処理を実行していないとき、M2Mデバイス115−bは、ページングサイクルの一部分中にスリープ状態で動作し得る。スリープ状態の恩恵を最大にするために、ページングシステム300は、ページングサイクルのために大きい値を使用し得る。たとえば、データシステムでは、ページングサイクルは約5分であり得る。上述のように、基地局105−bが、ページングメッセージ305の受信の成功を示すページング応答310を受信しなかった場合、基地局105−bは、ページング応答310が受信されるまで、より小さいページングサイクルを使用してページングメッセージ305を再送信し得る。ページングメッセージ305の再送信は、同じチャネルまたは異なるチャネルを使用して行われ得る。さらに、M2Mデバイス115−bは、ページングメッセージ305についてフレームのページングスロットを監視するために、より周期的に起動し得る(すなわち、より短いページングサイクル)。
[0057]一実施形態では、フレームのページングスロット中に使用されるページングチャネルは、いくつかのページングメッセージ305を搬送するのに十分な帯域幅を有し得る。一例では、ページングチャネルは、ページングメッセージ305の最大量よりも少なく搬送し得る。基地局105−bは、ページングスロット中のページングチャネルの余分の未使用帯域幅中にシステム情報を挿入し得る。システム情報は、基地局105−bから送信された信号のタイミングを収集するためにいくつかのM2Mデバイス115によって使用され得る。システム情報を送信するためにページングチャネルを再利用することにより、そのような情報を搬送するために(順方向リンクフレームの全体的な長さを増加させ得る)順方向リンクフレームの追加のタイムスロット中に追加のチャネルをセットアップする必要が回避される。その結果、M2Mデバイス115は、それらがアウェイクモードにある時間量を最小限に抑えることによって電力を節約し得る。ページングチャネルを再利用することによって、順方向リンク上で送信されるフレームのタイムスロットが短く保たれ得、それにより、M2Mデバイス115ができる限り迅速にスリープモードに戻ることが可能になる。
[0058]ページングメッセージ305の受信時に、M2Mデバイス115−bは、ページングメッセージ305において指定された任意の動作を行い得る。たとえば、M2Mデバイス115−bは、単にページングメッセージ305を受信し、スリープ状態に戻り得る。代替的に、M2Mデバイス115−bは、基地局105−bとのアクティブ接続を確立するために基地局105−bにアクセスし得る。
[0059]図3Bは、ワイヤレス通信システム320の一実施形態を示すブロック図である。システム320は、基地局105−cとM2Mデバイス115−cとを含み得る。基地局105−cおよびM2Mデバイス115−cは、図1、図2、または図3Aの基地局およびM2Mデバイスの例であり得る。一構成では、基地局105−cは、順方向リンク通信325のために使用される論理チャネルのための限られた数のタイムスロットをもつ順方向リンクフレームを使用してM2Mデバイス115−cと通信し得る。M2Mデバイス115−cは、逆方向リンク通信330を使用して基地局105−cと通信し得る。順方向リンク通信と逆方向リンク通信とを使用して行われる通信は、上記で説明したようにM2M通信であり得る。これらの通信は、基地局105−cとM2Mデバイス115−cとによって使用されるエアインターフェースプロトコルに主に応じて、様々な形態をとり得る。
[0060]基地局105−cは、一般にそれぞれ順方向リンク通信と逆方向リンク通信とを定義するために周波数帯域のペアを使用して、1つまたは複数のキャリア周波数上で通信するように構成され得る。基地局105−cはまた、マルチプルなセルセクタを定義するように構成された指向性アンテナ要素のセットを含み得る。所与のキャリア周波数上の各セクタ中のM2M通信は、所与のセクタ中の通信を擬似ランダム雑音(pseudo-random noise)オフセット(「PNオフセット」)などのセクタ固有コードで変調することによって、他のセクタ中の通信と区別され得る。さらに、各セクタ中のM2M通信は、それぞれ時分割多重化(TDM)を通して定義され得る制御チャネルとトラフィックチャネルとに分割され得る。
[0061]一実施形態では、信号は、順方向リンク通信325および逆方向リンク通信330上でフレームフォーマットにおいて送信され得る。フレームフォーマット内で、情報は、通信リンク325、330を介して通信されるべき実際のペイロードデータに従ってパケット化され、フォーマットされ得る。一構成では、順方向リンク通信325上で送信されるフレームのフォーマットは、様々なチャネルのための様々なタイムスロットを含み得る。一実施形態では、フレームは、ページングチャネルのためのページングスロットと、ACKチャネルのためのACKスロットと、トラフィックチャネルのためのトラフィックスロットとを含み得る。上述のように、ページングメッセージ305および/またはシステム情報は、ページングスロット中にM2Mデバイス115−cに(ページングサイクルに従って)ページングチャネル中で送信され得る。ACKメッセージは、信号またはデータが基地局105−cにおいて正常に受信されたとき、ACKタイムスロット中にM2MデバイスにACKチャネル中で送信され得る。トラフィックデータは、トラフィックタイムスロット中にM2Mデバイス115−cにトラフィックチャネル中で送信され得る。M2M通信において順方向リンク通信325上で使用されるフレームは短いデューティサイクルに基づき得る。
[0062]電力を節約するために、M2Mデバイス115は、データ、ページングメッセージ305などを受信するために特定の順方向リンクフレームの特定のタイムスロット中にのみ起動し得る。その結果、M2M通信におけるフレーム構造はM2Mデバイスごとにスロット化され得る。したがって、各デバイス115は、それのデータを取り出すために必要とされる1つまたは複数のフレームの1つまたは複数のスロット中にのみ起動する必要があり得る。トラフィックチャネルサイクルの開始時に、サイクル中にトラフィックデータを受信することを予想している各M2Mデバイス115にスロットマップがブロードキャストされ得る。スロットマップは、各M2Mデバイスが、それらのそれぞれのトラフィックデータがサイクル中に順方向リンク上でいつ送信されるかを推定することを可能にする情報を含み得る。スロットマップ内の情報は、各デバイス115が、それのデータがいつ送信されるかを識別することを可能にするためにハッシングされ得る。スロットマップを受信した後に、デバイス115は、スリープ状態に戻り、それらのデータが送信される1つまたは複数のトラフィックスロット中に再びアウェイクし得る。
[0063]一構成では、通信リソースを保持するために、M2Mデバイス115−cは、本システムおよび方法に従って、スリープ状態に戻るために、基地局105−cから送信されたメッセージの適時的(opportunistic)な復号を実行し得る。一実施形態では、基地局105−cは、1つまたは複数の順方向リンクフレームを生成し、それらの1つまたは複数の順方向リンクフレームのチャネルを使用してM2Mデバイス115−cにメッセージのマルチプルなコピーを送信し得る。メッセージの各コピーは、高データレートでサブチャネル中で送られ得る。M2Mデバイス115−cは、メッセージを正常に復調するために必要とされるコピー数のメッセージを読み取り得る。一構成では、M2Mデバイス115−cは、基地局105−cから送信されたパイロット信号からの受信信号強度に基づいて、M2Mデバイス115−cがメッセージを復号するために受信する必要があるメッセージのコピー数を推定し得る。メッセージを正常に復号すると、デバイス115−cは、物理レイヤACKメッセージを生成し、基地局105−cに返信する前に、スリープ状態に戻り得る。メッセージの追加のコピーがサブチャネル中に残っている場合、基地局105−cは、(M2Mデバイス115−cがスリープ状態に戻っていても)それらの追加のコピーを送信し続け得る。一構成では、デバイス115−cは、メッセージが復調されたことを示す物理レイヤACKメッセージを基地局に送信しないことによってバッテリー電力を節約し得る。
[0064]一実施形態では、M2Mデバイス115−cのバッテリー電力、およびM2Mデバイス115−cと基地局105−cとの間のエアインターフェースリソースを節約するために、逆方向リンク通信330は早く終了され得る。上述のように、順方向リンクフレームは、ACKメッセージがその間に送信され得るACKスロットを含み得る。スロット中にACKメッセージを送信するために使用されるチャネルはランダムアクセスチャネルであり得る。基地局105−cは、逆方向リンク通信330を使用してM2Mデバイス115−cから送られた逆方向リンク物理レイヤパケットの受信に肯定応答するACKメッセージを搬送するために、チャネルを使用し得る。一構成では、順方向リンクフレームの状態が好ましいものであるように見えるとき、より多数のACKメッセージがACKパケット中で送信されている場合がある。これは、パケットが基地局によって正常に復号されるまで、M2Mデバイスが逆方向リンク通信330上で送信しなければならない、パケットのコピー数を識別することを含み得る。同様に、順方向リンクの状態が好ましいものであるように見えないとき、より少数のACKメッセージがACKパケット中で送信されている場合がある。パケット中のACKメッセージの数を増加および減少させることは、M2MデバイスにACKメッセージを送信するために使用されるデータレートを効果的に変化させる。その結果、あらゆるACKメッセージを最も低いデータレートで送るのではなく、いくつかのACKメッセージはより高いデータレートで送られ得る。ACK(すなわち、ACKメッセージ)がより高いデータレートでM2Mデバイス115−cに送信されたとき、デバイス115−cは、そのACKをより迅速に受信し、復号し得、したがって、順方向リンクACKスループットが増加し、ACKが低データレートを使用して送信された場合よりも早い時間期間に逆方向リンク通信330が終了する。
[0065]一構成では、逆方向リンク通信330の動作帯域は、マルチプルな逆方向リンク周波数チャネルに分割され得る。各周波数チャネル内で、マルチプルなM2Mデバイス115のための逆方向リンク通信を多重化するためにCDMA技法が使用され得る。一例では、各逆方向リンク周波数チャネルはそれ自体のライズオーバサーマル(RoT:rise over thermal)動作点を有し得る。少なくとも1つの周波数チャネルが、低RoTをもつ低データレートランダムアクセスチャネルとして専用化され得る。逆方向リンク通信330の動作帯域を分割すると、基地局との強い信号強度を有しないM2Mデバイスのための逆方向リンク通信に低RoT動作ターゲット(たとえば、1デシベル(dB)以下)が与えられ得る。低RoTは、経路損失が大きいロケーション中のデバイスのためのリンクバジェット要件を低減し得る。
[0066]一例では、M2Mデバイス115−cの電力効率を高めるために、逆方向リンク通信330のために狭帯域周波数分割多元接続(FDMA)技法が使用され得る。この技法は、逆方向リンク通信330の動作帯域をいくつかの狭帯域周波数チャネルに分割することを含み得る。基地局105−cは、各狭帯域チャネルのステータスおよび割当てを各M2Mデバイス115にブロードキャストし得る。ステータスは「ビジー」または「アイドル」であり得る。一実施形態では、M2Mデバイス115−cは、狭帯域周波数チャネルがデバイス115−cに割り当てられた場合のみ、データを送信し得る。信号対干渉雑音比(SINR)分布を活用し、逆方向リンク通信330においてマルチプルなデータレートをサポートするために、狭帯域FDMA技法に(上記で説明した)逆方向リンク通信330の早期終了が組み込まれ得る。逆方向リンク上の早期終了は、周波数チャネルのステータスがビジーステータスからアイドルステータスに遷移するときに行われ得る。ステータスがアイドルに遷移したことを検出すると、M2Mデバイスは逆方向リンク上の送信を終了し得る。
[0067]次に図4Aを参照すると、ブロック図が、様々な実施形態による、順方向リンク通信を管理するためのデバイス400を示している。デバイス400は、図1、図2、図3A、および/または図3Bに関して説明した基地局105の1つまたは複数の態様の一例であり得る。デバイス400はまた、プロセッサであり得る。デバイス400は、受信機モジュール405、順方向リンク通信モジュール410、および/または送信機モジュール415を含み得る。これらの構成要素の各々は互いに通信中であり得る。
[0068]デバイス400のこれらの構成要素は、ハードウェアにおいて適用可能な機能の一部または全部を実行するように適応された1つまたは複数の特定用途向け集積回路(ASIC)とともに、個々にまたはまとめて実装され得る。代替的に、それらの機能は、1つまたは複数の他の処理ユニット(またはコア)によって、1つまたは複数の集積回路上で実行され得る。他の実施形態では、当技術分野で知られている任意の様式でプログラムされ得る他のタイプの集積回路(たとえば、ストラクチャードASIC/プラットフォームASIC、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、および他のセミカスタムIC)が使用され得る。各ユニットの機能はまた、全体的にまたは部分的に、1つまたは複数の汎用または特定用途向けプロセッサによって実行されるようにフォーマットされた、メモリ中に組み込まれた命令を用いて実装され得る。
[0069]受信機モジュール405は、パケット、データ、および/またはデバイス400が受信または送信したものに関するシグナリング情報などの情報を受信し得る。受信された情報は、様々な目的のために順方向リンク通信モジュール410によって利用され得る。
[0070]受信機モジュール405は、逆方向リンク通信330を使用してM2Mデバイス115から送られた逆方向リンク物理レイヤパケットを受信するように構成され得る。受信機モジュール405はまた、M2Mデバイス115に通信するためにバックエンドサーバから命令、動作のセット、メッセージなどを受信するように構成され得る。順方向リンク通信モジュール410は1つまたは複数の順方向リンクフレームを生成し得る。これらのフレームは、論理チャネルのために使用される最小数のタイムスロットを含む短いデューティサイクルフレームであり得る。順方向リンクフレームは、マルチプルなM2Mデバイスとの通信のためにスロット化され得る。順方向リンクフレームに関する詳細については以下で説明する。
[0071]順方向リンク通信モジュール410は、送信機415を使用して1つまたは複数のM2Mデバイス115にブロードキャストすべきスロットマップを生成し得る。マップは、現在のトラフィックチャネルサイクル中の順方向リンク通信325上でのトラフィックデータの送信を予想しているM2Mデバイス115にブロードキャストされ得る。マップは、各デバイス115のためのトラフィックデータがその間に送信されるトラフィックスロットを識別し得る。送信機モジュール415は、1つまたは複数のM2Mデバイス115にトラフィックチャネルサイクルの第1の順方向リンクフレーム中でスロットマップを送信し得る。
[0072]一実施形態では、順方向リンク通信モジュール410は、送信機モジュール415を介していくつかのM2Mデバイス115に送信すべきいくつかのページングメッセージ305を生成し得る。ページングメッセージ305は、基地局105が、特定のM2Mデバイス115に基地局105と交信するように要求していることをそのM2Mデバイス115にアラートし得る。一構成では、ページングメッセージ305は、M2Mデバイス115がページングメッセージを正常に復調するかどうかに応じて、異なるデータレートでページングタイムスロット中にページングチャネル(またはページングチャネルのサブチャネル)において送信され得る。
[0073]一構成では、ページングチャネルは、ページングメッセージ305を最大数よりも少なく含み得る。ページングチャネルが最大数のページングメッセージ305を含まない場合、ページングスロットはアイドルと決定され得る。ページングチャネルの未使用容量は、ページングチャネル中にシステム情報を挿入することによって利用され得る。システム情報は、次いで、順方向リンクフレームのページングタイムスロット中にページングチャネル中でM2Mデバイス115にブロードキャストされ得る。このタイプの情報を送信するための順方向リンクフレーム中の追加のチャネルおよびタイムスロットは回避される。代わりに、システム情報を送信するためにアイドルページングタイムスロットが再利用され得る。
[0074]M2Mデバイス115がページングメッセージ305を正常に復号したとき、受信機モジュール405はページング応答310を受信し得る。受信機モジュール405がページング応答310を受信しなかったとき、順方向リンク通信モジュール410は、ページングメッセージ305を再送信するように送信機モジュール415に命令するように構成され得る。送信機モジュール415は、ページングメッセージ305の元の送信よりも低いデータレートでおよび高い頻度でメッセージ305を再送信し得る。受信機モジュール405によってページング応答310が受信されたとき、および/またはメッセージ305の一定数の再送信が送信された後に、送信機モジュール415は再送信を中止し得る。送信機モジュール415は、異なる順方向リンクフレームの異なるサブページングチャネル上でページングメッセージ305を送信および再送信し得る。一構成では、ページングメッセージ305を送信するためにページングチャネルが必要とされないとき、順方向リンク通信モジュール410は、システム情報を生成し、順方向リンクフレームのページングチャネル中に挿入し得る。送信機モジュール415は、フレームのページングチャネル中でシステム情報をM2Mデバイス115に送信し得る。一構成では、送信機415は、マルチプルなフレームのマルチプルなページングチャネルを使用して情報を送信し得る。ページングメッセージは、異なるデータレートでおよび異なるページングサイクルで異なるページングチャネル中で送信され得る。
[0075]図4Bは、順方向リンク通信モジュール410−aの一実施形態を示すブロック図である。モジュール410−aは、図4Aの順方向リンク通信モジュールの一例であり得る。一例では、モジュール410−aは、順方向リンクフレーム生成モジュール420と、ACK生成モジュール425と、ページングスロット再利用モジュール430と、ページングサイクル選択モジュール435と、ページングチャネル選択モジュール440と、共有トラフィックチャネルフォーマッティングモジュール445と、順方向リンクパケットフォーマッティングモジュール450とを含み得る。
[0076]順方向リンクフレーム生成モジュール420は、順方向リンク325上での(たとえば、基地局からM2Mデバイスへの)通信のために使用されるべき物理レイヤフレームを生成し得る。生成されたフレームは、短いデューティサイクルと、少数のスロット化物理レイヤチャネルとに基づき得る。たとえば、モジュール420は、合計20ミリ秒(ms)である順方向リンク物理レイヤフレームを生成し得る。モジュール420によって生成されるフレームのスロット動作により、M2Mデバイス115は、それがデータを予想しているフレームのスケジュールされたタイムスロット中にのみ起動し、それの無線機をオンにすることが可能になり得る。その結果、M2Mデバイス115は、フレームの長さよりも短い間アウェイクモードにあり得る。
[0077]順方向リンクフレームの物理チャネルの各々は、時分割多重化(TDM)され得る、パイロットシンボルとデータシンボルの両方を含み得る。一構成では、モジュール420によって生成される順方向リンクフレームは、ページングスロットと、ACKスロットと、トラフィックスロットとを含み得る。ページングメッセージおよび他の情報は、ページングタイムスロット中に順方向リンク通信325上でM2Mデバイス115にページングチャネル中で送信され得る。ACKメッセージおよび追加情報は、ACKスロット中にACKチャネル(たとえば、ランダムアクセスチャネル)中で送信され得る。データトラフィックは、トラフィックスロット中にM2Mデバイス115にトラフィックチャネル中で送信され得る。
[0078]ACK生成モジュール425は、順方向リンク通信325上で送信すべきACKメッセージを生成し得る。メッセージは、順方向リンクフレーム生成モジュール420によって生成される順方向リンクフレームの一部であるACKチャネル中で送信され得る。一構成では、チャネルは、ACKパケット中でマルチプルなACKを送信するために使用され得る。パケット中の各ACKはM2Mデバイス115の識別子(ID)であり得る。IDはM2MデバイスのネットワークIDであり得る。さらに、IDはネットワークIDの圧縮バージョンであり得る。たとえば、圧縮IDは、M2Mデバイス115のネットワークIDのハッシュであり得る。一構成では、ACK生成モジュール425は、ACKパケットを作成するためにマルチプルなACKをグループ化し得る。一実施形態では、ACKパケットは、順方向リンクのチャネル状態に応じて異なる量のACKを含み得る。
[0079]いくつかの事例では、ページングスロットは、いくつかの順方向リンクフレームにわたってアイドルであり得る。たとえば、ページングスロット中のページングチャネルの容量がフル容量ではないことがある。たとえば、ページングスロットは、M2Mデバイス115のためにページングメッセージ305を送信するようにスケジュールされないことがある。その結果、ページングチャネルはエンプティ(たとえば、ページングメッセージ305なし)であり得る。ページングスロット再利用モジュール430は、M2Mデバイス115にシステム情報を通信するためにアイドルページングスロットを再利用し得る。システム情報は、システムタイミングおよびセクタ番号情報を含み得、ページングタイムスロット中のM2Mデバイス115への送信のためにページングチャネル中に挿入され得る。したがって、M2Mデバイス115にシステム情報を搬送するための順方向リンクフレーム内の追加のチャネルの確立が回避され得る。代わりに、ページングスロット再利用モジュール430は、フレーム内のページングスロットのアイドルページングチャネル中にシステム情報を挿入し得る。
[0080]一実施形態では、ページングサイクル選択モジュール435は、M2Mデバイスにページングメッセージを送信するための特定のページングサイクルを選択し得る。モジュール435は、M2MワイヤレスWAN中のM2Mデバイス115のためにページングサイクルを動的に変更するためにフレキシブルなページング方式を与え得る。ページングサイクル選択モジュール435は、デバイス115からページング応答310が受信されたかどうか、時刻、M2Mデバイス115の動作状態などに応じて、ページングサイクルを動的に変更し得る。
[0081]一構成では、ページングチャネル選択モジュール440は、順方向リンク通信325を使用してM2Mデバイス115にページングメッセージを送信するためにページングチャネルのサブチャネル間で選択し得る。たとえば、選択モジュール440は、1次ページングチャネルと2次ページングチャネルとの間で選択し得る。モジュール440は、1次ページングチャネルと2次ページングチャネルとを使用してM2M WANにおいてページングメッセージが異なるデータレートで送信されることを可能にするページング方式を与え得る。1次ページングチャネルはより長いページングサイクルのために使用され得るが、2次ページングチャネルはより短いページングサイクルのために使用され得る。一例では、基地局105は第1のページングメッセージを送信し得る。モジュール440は1次チャネルを選択し得る。第1のページングメッセージは、長いページングサイクルにわたって高データレートで1次チャネル中で送信され得る。基地局はまた、第2のページングメッセージを送信し得る。モジュール440は2次ページングチャネルを選択し得る。第2のメッセージはより短いページングサイクルにわたってより低いデータレートで送信されるべきであるので、第2のページングメッセージは第2のページングメッセージ中で送信され得る。一実施形態では、第1のページングメッセージと第2のページングメッセージは同じであり得る。一例では、ページングチャネルは論理チャネルであり得る。一構成では、ページングチャネルは符号分割多元接続(CDMA)チャネルであり得る。一例では、ページングチャネルは時分割多元接続(TDMA)チャネルであり得る。
[0082]共有トラフィックチャネルフォーマッティングモジュール445は、マルチプルなM2Mデバイスによって共有され得る順方向リンクフレーム中のトラフィックチャネルをフォーマットし得る。M2Mデバイス115が所与のトラフィックチャネルサイクル内のトラフィックスロット中に共有トラフィックチャネル上のデータを予想しているとき、デバイス115は、IDフィールドによって示されるそれのデータを見つけるまで、トラフィックチャネルサイクル中にマルチプルな順方向リンクフレームにわたってトラフィックチャネルスロットを読み取り続け得る。その結果、M2Mデバイス115は、それのデータを見つけるのに必要であるよりも長くアウェイクのままであり得る。フォーマッティングモジュール445は、M2Mデバイス115の起動時間を最小限に抑えるような方法でトラフィックチャネルをフォーマットし得る。M2Mデバイス115は、共有トラフィックチャネル上のそれのデータを取り出すために(1つまたは複数の)特定のフレームのどの(1つまたは複数の)スロットを起動すべきかを決定し得る。どのスロットについて起動すべきかを決定するために、基地局105は、サイクルの第1のトラフィックスロット中にスロットマップをブロードキャストし得る。マップは、M2Mデバイス115がサイクル中にそれのデータを受信することを予想することができるトラフィックスロットを識別するために、ハッシング関数を使用し得る。トラフィックチャネルは、デバイスがどのスロットを使用すべきかを決定することを可能にするようにモジュール445によってフォーマットされ得る。たとえば、モジュール445は、ハッシングされたスロットが、データ、または実際のデータが位置するスロットへのポインタのいずれかを含んでいるように、共有トラフィックチャネルをフォーマットし得る。第1のフレームのスロットがすべてのポインタを含み得ない場合、モジュール445は、オーバーフローフラグを設定し、ハッシングされたM2Mデバイスがそれのデータについて検査することができる別のフレームの別のスロットへのポインタを与え得る。M2Mデバイス115のためのすべてのデータが単一のスロット中に収容され得ない場合、モジュール445は、残りのデータが送信される別のスロットへのポインタを含むトレーラフィールドを含み得る。
[0083]順方向リンクパケットフォーマッティングモジュール450は、順方向リンク通信325上で送信されるべきパケットをフォーマットし得る。一例では、モジュール450はパケットのマルチプルなコピーを作成し得る。さらに、モジュール450は、パケットの単一のコピーを順方向リンクフレーム内のタイムスロットのサブスロット中に挿入し得る。一実施形態では、順方向リンクフレームのタイムスロット(たとえば、ページングスロット、ACKスロット、トラフィックスロット)はいくつかのサブスロットに分割され得る。順方向リンクパケットフォーマッティングモジュール450は、パケットの単一のコピーを生成されたサブスロットの各々中に挿入し得る。一構成では、タイムスロット中にパケットを搬送するために使用されるチャネルも、いくつかのサブチャネルに分割され得る。その結果、サブチャネルは、順方向リンク通信325上でパケットのコピーを搬送するために各サブスロット中に使用され得る。各サブチャネルは、高データレートでパケットのコピーを送信するために使用され得る。
[0084]図5Aは、様々な実施形態による、逆方向リンク通信を管理するためのデバイス500を示すブロック図である。デバイス500は、図1、図2、図3A、および/または図3Bに関して説明したM2Mデバイス115および/または基地局105の1つまたは複数の態様の一例であり得る。デバイス500はプロセッサでもあり得る。デバイス500は、受信機モジュール505、逆方向リンク通信モジュール510、および/または送信機モジュール515を含み得る。これらの構成要素の各々は互いに通信していることがある。
[0085]デバイス500のこれらの構成要素は、ハードウェアにおいて適用可能な機能の一部または全部を実行するように適応された1つまたは複数の特定用途向け集積回路(ASIC)とともに、個々にまたはまとめて実装され得る。代替的に、それらの機能は、1つまたは複数の他の処理ユニット(またはコア)によって、1つまたは複数の集積回路上で実行され得る。他の実施形態では、当技術分野で知られている任意の方式でプログラムされ得る他のタイプの集積回路(たとえば、ストラクチャードASIC/プラットフォームASIC、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、および他のセミカスタムIC)が使用され得る。各ユニットの機能はまた、全体的にまたは部分的に、1つまたは複数の汎用または特定用途向けプロセッサによって実行されるようにフォーマットされた、メモリ中に組み込まれた命令を用いて実装され得る。
[0086]受信機モジュール505は、パケット、データ、および/またはデバイス500が受信または送信したものに関するシグナリング情報などの情報を受信し得る。受信された情報は、様々な目的のために逆方向リンク通信モジュール510によって利用され得る。
[0087]受信機モジュール505は、順方向リンク通信325を使用して基地局105から送られた順方向リンク物理レイヤパケットを受信するように構成され得る。逆方向リンク通信モジュール510は、M2Mデバイス115から基地局105にトラフィックがその間に送信され得るトラフィックスロットを含む逆方向リンクフレームを生成し得る。
[0088]一実施形態では、逆方向リンク通信モジュール510は、逆方向リンク上の通信を早く終了させ得る。前に説明したように、順方向リンクフレームは、基地局105からM2Mデバイス115に高データレートでACKメッセージを搬送するためのACKチャネルを含み得る。ACKメッセージを受信すると、逆方向リンク通信モジュール510は、逆方向リンク通信330上で通信を送信するのを中止するように送信機515に命令し得る。逆方向リンク通信モジュール510に関する詳細については以下で説明する。
[0089]図5Bは、逆方向リンク通信モジュール510−aの一実施形態を示すブロック図である。モジュール510−aは、図5Aの逆方向リンク通信モジュールの一例であり得る。一例では、モジュール510−aは、スリープ状態モジュール520と、チャネル識別モジュール525と、狭帯域チャネル識別モジュール530とを含み得る。
[0090]一構成では、スリープ状態モジュール520は、M2Mデバイス115が、基地局105からメッセージを受信するのに十分長く起動し、次いで、電力を節約するためにスリープ状態に戻ることを可能にし得る。基地局は、順方向リンクフレームを使用してM2Mデバイスにメッセージを送信し得る。フレームは、メッセージを搬送するためにページングチャネルを含み得る。ページングチャネルはいくつかのサブチャネルを含み得る。基地局は、各サブチャネル中でメッセージのコピーを送信し得る。M2Mデバイスがサブチャネルのうちの1つ上でメッセージを正常に受信し、復調したとき、スリープ状態モジュール520は、基地局にACKメッセージを返送することなしに、バッテリーを節約するために、M2Mデバイス115にそれの無線機をオフにさせ、スリープ状態に戻らせ得る。
[0091]一実施形態では、チャネル識別モジュール525は、チャネルのRoTレベルに少なくとも部分的に基づいて、使用すべき逆方向リンクチャネルを識別し得る。前に説明したように、逆方向リンクの動作帯域は、マルチプルな逆方向リンク周波数チャネルに分割され得る。各周波数チャネル内で、マルチプルなユーザの多重化のためにCDMAが実装され得る。各周波数チャネルはそれ自体のターゲットRoT動作点を有し得る。少なくとも1つの周波数チャネルが、低RoT動作点をもつ低データレートランダムアクセスチャネルとして専用化され得る。
[0092]一例では、狭帯域チャネル識別モジュール530は、チャネルのステータスに少なくとも部分的に基づいて、逆方向リンク上でデータを送信するために使用すべき狭帯域チャネルを識別し得る。一実施形態では、逆方向リンクの動作帯域はいくつかの狭帯域周波数チャネルに分割され得る。各狭帯域チャネルのビジーまたはアイドルのステータスが各M2Mデバイス115にブロードキャストされ得る。デバイスは、プリアンブルを送ることによってチャネルのアイドルセットからランダムに選択されたチャネルを求めて競合し得る。モジュール530は、逆方向リンク上でデータを送信するために使用すべきチャネルがM2Mデバイスに暗黙的にまたは明示的に割り当てられた場合、そのチャネルを選択し得る。選択されたチャネル上でのデータの送信は、チャネル状態がビジーステータスに遷移した場合に中断されないことがある。
[0093]図6は、様々な実施形態による、順方向リンク通信を管理するためのデバイス600を示すブロック図である。デバイス600は、図1、図2、図3A、図3B、図4A、および/または図4Bに関して説明した基地局の1つまたは複数の態様の一例であり得る。デバイス600はまた、プロセッサであり得る。デバイス600は、受信機モジュール405−a、順方向リンク通信モジュール410−a、および/または送信機モジュール415−aを含み得る。これらの構成要素の各々は互いに通信中であり得る。
[0094]デバイス600の構成要素は、ハードウェアにおいて適用可能な機能の一部または全部を実行するように適応された1つまたは複数の特定用途向け集積回路(ASIC)とともに、個々にまたはまとめて実装され得る。代替的に、それらの機能は、1つまたは複数の他の処理ユニット(またはコア)によって、1つまたは複数の集積回路上で実行され得る。他の実施形態では、当技術分野で知られている任意の様式でプログラムされ得る他のタイプの集積回路(たとえば、ストラクチャードASIC/プラットフォームASIC、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、および他のセミカスタムIC)が使用され得る。各ユニットの機能はまた、全体的にまたは部分的に、1つまたは複数の汎用または特定用途向けプロセッサによって実行されるようにフォーマットされた、メモリ中に組み込まれた命令を用いて実装され得る。
[0095]受信機モジュール405−aは、パケット、データ、および/またはデバイス600が受信または送信したものに関するシグナリング情報などの情報を受信し得る。受信された情報は、前に説明したように、様々な目的のために順方向リンク通信モジュール410−aによって利用され得る。
[0096]一構成では、順方向リンク通信モジュール410−aは共有トラフィックチャネルフォーマッティングモジュール445−aを含み得る。モジュール445−aは、トラフィックチャネルサイクルのはじめにおいてマルチプルなM2Mデバイス115にブロードキャストされるべきスロットマップを生成し得る。スロットマップは、各デバイス115のためのトラフィックデータがサイクル中にいつ送信されるかを示し得る。スロットマップの作成および送信に関する詳細については以下で説明する。
[0097]図7に、様々な実施形態による、トラフィックスロットマップを作成し、M2Mデバイス115にブロードキャストするように構成され得る通信システム700のブロック図を示す。このシステム700は、図1に示されたシステム100、図2のシステム200、図3Aのシステム300、図3Bの320、図4Aのシステム400、および/または図6のシステム600の態様の一例であり得る。
[0098]システム700は基地局105−dを含み得る。基地局105−dは、アンテナ745と、トランシーバモジュール750と、メモリ770と、プロセッサモジュール765とを含み得、その各々は、(たとえば、1つまたは複数のバスを介して)互いに直接または間接的に通信中であり得る。トランシーバモジュール750は、センサ、メータ、または、トラッキング、センシング、モニタリングなどが可能な任意の他のタイプのデバイスであり得るM2Mデバイス115と、アンテナ745を介して、双方向に通信するように構成され得る。トランシーバモジュール750(および/または基地局105−dの他の構成要素)はまた、1つまたは複数のネットワークと双方向に通信するように構成され得る。場合によっては、基地局105−dは、ネットワーク通信モジュール775を通してコアネットワーク130−aと通信し得る。
[0099]基地局105−dはまた、基地局105−mおよび基地局105−nなど、他の基地局105と通信し得る。基地局105の各々は、異なる無線アクセス技術など、異なるワイヤレス通信技術を使用してM2Mデバイス115と通信し得る。場合によっては、基地局105−dは、基地局通信モジュール735を利用して105−mおよび/または105−nなどの他の基地局と通信し得る。いくつかの実施形態では、基地局105−dは、コントローラ120および/またはコアネットワーク130−aを通して他の基地局と通信し得る。
[0100]メモリ770は、ランダムアクセスメモリ(RAM)と読取り専用メモリ(ROM)とを含み得る。メモリ770はまた、実行されたとき、本明細書で説明する様々な機能(たとえば、スロットマップ生成、ACK方式、ページングメッセージのための動的データレート方式、フレキシブルページング方式、データトラフィック方式など)をプロセッサモジュール765に実行させるように構成された命令を含んでいるコンピュータ可読、コンピュータ実行可能ソフトウェアコード771を記憶し得る。代替的に、ソフトウェア771は、プロセッサモジュール765によって直接的に実行可能でないことがあるが、たとえば、コンパイルされ実行されたとき、本明細書で説明する機能をコンピュータに実行させるように構成され得る。
[0101]プロセッサモジュール765は、インテリジェントハードウェアデバイス、たとえば、Intel(登録商標)CorporationまたはAMD(登録商標)製のものなどの中央処理ユニット(CPU)、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路(ASIC)などを含み得る。トランシーバモジュール750は、M2Mデバイス115のためのパケットを変調し、変調されたパケットを送信のためにアンテナ745に与え、アンテナ745から受信されたパケットを復調するように構成されたモデムを含み得る。基地局105−dのいくつかの例は単一のアンテナ745を含み得るが、基地局105−dは、好ましくは、キャリアアグリゲーションをサポートし得るマルチプルなリンクのためのマルチプルなアンテナ745を含む。たとえば、M2Mデバイス115とのマクロ通信をサポートするために1つまたは複数のリンクが使用され得る。
[0102]図7のアーキテクチャによれば、基地局105−dは通信管理モジュール730をさらに含み得る。通信管理モジュール730は、他の基地局105との通信を管理し得る。例として、通信管理モジュール730は、バスを介して基地局105−dの他の構成要素の一部または全部と通信している基地局105−dの構成要素であり得る。代替的に、通信管理モジュール730の機能は、トランシーバモジュール750の構成要素として、コンピュータプログラム製品として、および/またはプロセッサモジュール765の1つまたは複数のコントローラ要素として実装され得る。
[0103]基地局105−dのための構成要素は、図6のデバイス600に関して上記で説明した態様を実装するように構成され得、簡潔のためにここでは繰り返さないことがある。一実施形態では、基地局105−dは、図4Bおよび/または図6に示されたモジュール445の一例であり得る、共有トラフィックチャネルフォーマッティングモジュール445−bを含み得る。モジュール445−bはマップ生成モジュール710を含み得る。マップ生成モジュール710は、トラフィックチャネルサイクルの最初にある順方向リンクフレームのトラフィックスロット中にブロードキャストされるべきスロットマップを生成し得る。一構成では、マップ生成モジュール710は、データレート識別モジュール715と、端末識別モジュール720と、ハッシングモジュール725とを含み得る。
[0104]一構成では、データレート識別モジュール715は、データがその間にいくつかのデータレートで送信され得るトラフィックスロットを識別し得る。一実施形態では、モジュール715は、トラフィックチャネルサイクル中にデータがその間に高データレートおよび低データレートで送信されるトラフィックスロットの数を識別し得る。端末識別モジュール720は、高データレートでのそれらのデータを予想しているM2Mデバイス115の数と、トラフィックチャネルサイクル中に低データレートでそれらのデータを受信することを予想しているM2Mデバイス115の数とを識別し得る。データがその間に異なるデータレートで送信されるトラフィックスロットの数、ならびにこれらの異なるデータレートでのそれらのデータを予想しているM2Mデバイス115の識別された数は、マップ生成モジュール710によって生成されるスロットマップの一部として含まれ得る。ハッシングモジュール725は、マップ中に含まれる情報に対してハッシュ関数を使用し得る。マップを受信したM2Mデバイス115は、マップ中のデータを識別するために、対応するハッシュ関数を使用し得る。
[0105]いくつかの実施形態では、アンテナ745に結合されたトランシーバモジュール750は、基地局105−dの他の可能な構成要素とともに、トラフィックスロットをそれぞれ含むいくつかの順方向リンクフレームを、基地局105−dからM2Mデバイス115に、他の基地局105−m/105−n、またはコアネットワーク130−aに送信し得る。スロットマップは、トラフィックチャネルサイクルの最初にある第1の順方向リンクフレームのトラフィックスロット中に送信され得る。
[0106]図8は、様々な実施形態による、逆方向リンク通信を管理するためのデバイス800を示すブロック図である。デバイス800は、図1、図2、図3A、図3B、および/または図5Aに関して説明したM2Mデバイス115の1つまたは複数の態様の一例であり得る。デバイス800はプロセッサでもあり得る。デバイス800は、受信機モジュール505−a、逆方向リンク通信モジュール510−a、および/または送信機モジュール515−aを含み得る。逆方向リンク通信モジュール510−aはスリープ状態モジュール520−aを含み得る。スリープ状態モジュール520−aは、図5Bに関して説明したモジュール520の一例であり得る。これらの構成要素の各々は互いに通信していることがある。
[0107]デバイス800のこれらの構成要素は、ハードウェアにおいて適用可能な機能の一部または全部を実行するように適応された1つまたは複数の特定用途向け集積回路(ASIC)とともに、個々にまたはまとめて実装され得る。代替的に、それらの機能は、1つまたは複数の他の処理ユニット(またはコア)によって、1つまたは複数の集積回路上で実行され得る。他の実施形態では、当技術分野で知られている任意の様式でプログラムされ得る他のタイプの集積回路(たとえば、ストラクチャードASIC/プラットフォームASIC、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、および他のセミカスタムIC)が使用され得る。各ユニットの機能はまた、全体的にまたは部分的に、1つまたは複数の汎用または特定用途向けプロセッサによって実行されるようにフォーマットされた、メモリ中に組み込まれた命令を用いて実装され得る。
[0108]受信機モジュール505−aは、パケット、データ、および/またはデバイス800が受信または送信したものに関するシグナリング情報などの情報を受信し得る。受信された情報は、様々な目的のために逆方向リンク通信モジュール510−aによって利用され得る。送信機モジュール515−aは、逆方向リンクフレーム中の逆方向リンク上でパケット、データ、および/またはシグナリング情報を送信し得る。逆方向リンクフレームは、トラフィックスロットを含み、制御情報がその間に送信され得る他のいかなる制御スロットも含まないことがある。トラフィックスロットは、逆方向リンク上でデータがその間に送信され得る20msの長さを有し得る。
[0109]受信機モジュール505−aは、順方向リンク上で基地局105から送られた順方向リンク物理レイヤパケットを受信するように構成され得る。一例では、受信機モジュール505−aは、トラフィックサイクル中にトラフィックデータがいつ送信されるかを推定するためにデバイス800によって使用され得るトラフィックスロットマップを受信し得る。スリープ状態モジュール520−aは、M2Mデバイス115に、受信したトラフィックスロットマップを復調し、トラフィックデータがいつ送信されるかを決定した後に、スリープ状態に戻らせ、それの無線機をオフにさせ得る。たとえば、スリープ状態モジュール520−aは、M2Mデバイス115に、マップを正常に復号し、復調し、サイクル中にデータがデバイス800に送信されるフレームおよびトラフィックスロットを識別した後に、電源切断させ得る。
[0110]図9に、様々な実施形態による、電力の消費を管理するためのM2Mデバイス115−dのブロック図900を示す。M2Mデバイス115−dは、上記で説明した様々なM2Mアプリケーションのためのセンサまたはモニタなど、様々な構成のいずれかを有し得る。M2Mデバイス115−dは、(1つまたは複数の)センサモジュール940を介して情報をキャプチャまたは検知し得る。M2Mデバイス115−dは、モバイル動作を可能にするために、小型バッテリーなどの内部電源を有し得る。いくつかの実施形態では、M2Mデバイス115−dは、図1、図2、図3A、および/または図3Bに関して説明したM2Mデバイス115であり得る。M2Mデバイス115−dは、図5Aのデバイス500および/または図8のデバイス800の態様を含み得る。M2Mデバイス115−dはマルチモードモバイルデバイスであり得る。M2Mデバイス115−dは、場合によっては、M2M UEまたはMTCデバイスと呼ばれることがある。
[0111]M2Mデバイス115−dは、(1つまたは複数の)アンテナ945と、トランシーバモジュール950と、メモリ980と、プロセッサモジュール970とを含み得、その各々は、(たとえば、1つまたは複数のバスを介して)互いに直接または間接的に通信していることがある。トランシーバモジュール950は、上記で説明したように、(1つまたは複数の)アンテナ945および/または1つまたは複数のワイヤードリンクもしくはワイヤレスリンクを介して、1つまたは複数のネットワークと双方向に通信し得る。たとえば、トランシーバモジュール950は、図1、図2、図3A、図3Bおよび/または図7の基地局105と双方向に通信し得る。さらに、トランシーバモジュール950は、図4Aのデバイス400および/または図6のデバイス600の態様と通信し得る。トランシーバモジュール950は、パケットを変調し、変調されたパケットを送信のために(1つまたは複数の)アンテナ945に与え、(1つまたは複数の)アンテナ945から受信されたパケットを復調するように構成されたモデムを含み得る。M2Mデバイス115−dは単一のアンテナ945を含み得るが、M2Mデバイス115−dは、マルチプルな送信リンクのためのマルチプルなアンテナ945を含み得る。
[0112]メモリ980は、ランダムアクセスメモリ(RAM)と読取り専用メモリ(ROM)とを含み得る。メモリ980は、実行されるとプロセッサモジュール970に本明細書で説明する様々な機能(たとえば、パケットを受信する、スリープ状態に入るなど)を実行させるように構成された命令を含んでいるコンピュータ可読、コンピュータ実行可能ソフトウェアコード985を記憶し得る。代替的に、ソフトウェアコード985は、プロセッサモジュール970によって直接的に実行可能でないことがあるが、(たとえば、コンパイルされ実行されると)コンピュータに本明細書で説明する機能を実行させるように構成され得る。プロセッサモジュール970は、インテリジェントハードウェアデバイス、たとえば、Intel(登録商標)CorporationまたはAMD(登録商標)製のものなどの中央処理ユニット(CPU)、ASIC、マイクロコントローラなどを含み得る。
[0113]図9のアーキテクチャによれば、M2Mデバイス115−dは通信管理モジュール960をさらに含み得る。通信管理モジュール960は、基地局105および/または他のM2Mデバイス115との通信を管理し得る。例として、通信管理モジュール960は、バスを介してM2Mデバイス115−dの他の構成要素の一部または全部と通信しているM2Mデバイス115−dの構成要素であり得る。代替的に、通信管理モジュール960の機能は、トランシーバモジュール950の構成要素として、コンピュータプログラム製品として、および/またはプロセッサモジュール970の1つまたは複数のコントローラ要素として実装され得る。
[0114]いくつかの実施形態では、M2Mデバイス115−dは、ネットワーク上への明示的登録を実行することなしに、データを測定および/またはキャプチャし、そのデータをネットワークに送信し得る。一実施形態では、M2Mデバイス115−dは、基地局またはネットワークセルに明示的に登録することなしに、利用可能な基地局またはネットワークセルのパイロット信号を監視し、通信のために基地局またはネットワークセルを選択し得る。いくつかの構成では、選択された基地局またはネットワークセル上に明示的に登録されていないが、M2Mデバイス115−dは、選択された基地局またはネットワークセルについてのシステム情報を監視し得る。選択された基地局またはネットワークセルについてのシステム情報は明示的登録トリガを含み得、M2Mデバイス115−dは、明示的登録トリガのうちの1つが検出されたときでも、ネットワーク上への明示的登録を抑制し得る。たとえば、M2Mデバイス115−dは、デバイス電源投入/電源切断、周波数/帯域クラス変化など、1つまたは複数の登録トリガに基づく登録、時間期間に基づく登録、移動に基づく登録、ゾーンに基づく登録、および/またはパラメータ変化に基づく登録を抑制し得る。
[0115]システム情報は、選択された基地局またはネットワークセルにアクセスする際に使用するアクセスパラメータを含み得る。M2Mデバイス115−dは、選択された基地局またはネットワークセル上への明示的登録の前に、または該明示的登録を実行することなしに、(たとえば、(1つまたは複数の)センサモジュール940を介して)イベントに関係する情報をキャプチャまたは測定し、ネットワークアクセスの一部として、その情報を選択された基地局またはネットワークセルに送信し得る。ネットワークアクセスは、アクセスパラメータのうちの1つまたは複数を使用して実行され得る。M2Mデバイス115−dは、選択された基地局またはネットワークセルにキャプチャまたは測定されたイベントデータを送信するネットワークアクセスの一部として、選択された基地局またはネットワークセルによって暗黙的に登録され得る。
[0116]登録を抑制することはまた、M2Mデバイス115−dが、ターゲットセルに登録する際に受ける電力ペナルティを顧慮せずに、送信のために最良のネットワークセルを選択することを可能にし得る。たとえば、M2Mデバイス115−dは、(新しいネットワーク上への明示的登録を伴う)明示的ハンドオーバを実行することによって受けるであろう電力ペナルティを考慮することなしに、それぞれのネットワークとの通信のための推定電力消費に基づいて、利用可能なネットワーク間で選択し得る。
[0117]M2Mデバイス115−dのための構成要素は、図5Aのデバイス500および/または図8のデバイス800に関して上記で説明した態様を実装するように構成され得、簡潔のためにここでは繰り返さない場合がある。一例では、M2Mデバイス115−dは、図5Aおよび/または図8のスリープ状態モジュールの一例であり得る、スリープ状態モジュール520−bを含み得る。スリープ状態モジュール520−aはマップ分析モジュール905を含み得る。モジュール905は、トラフィックチャネルサイクルの最初にある順方向リンクフレームのトラフィックスロット中に受信されたスロットマップを分析し得る。分析モジュール905は、トラフィックデータがM2Mデバイス115−dにいつ送信されるか(どのスロットおよびフレームか)を(マップ中の情報から)決定し得る。分析に基づいて、デバイス115−dは、識別されたスロットまでスリープ状態に戻り、次いで、トラフィックデータを受信するために起動し得る。一実施形態では、分析モジュール905は、データがその間に第1のデータレート、第2のデータレートなどで基地局105から送信されるサイクルのスロットの数を決定するためにマップを分析することによって、トラフィックデータが送信されるときを推定し得る。さらに、モジュール905は、第1のデータレート、第2のデータレートなどでそれらのトラフィックデータを受信することを予想しているM2Mデバイスの数を決定するためにマップを分析し得る。スロットマップ中で与えられたこの情報を使用して、マップ分析モジュール905は、M2Mデバイス115−dに宛てられたトラフィックデータがいつ送信されるかを推定し得る。一構成では、別のM2Mデバイスのためのトラフィックデータも、分析モジュール905によって識別されたスロット中に送信され得る。その結果、推定されたスロット中に送信が開始したとき、M2Mデバイス115−dは、M2Mデバイス115−dに宛てられたデータの部分を識別するために、推定されたスロット中で送信されているデータに対してハッシング関数を使用し得る。
[0118]図10Aは、様々なシステムおよび方法による、トラフィックチャネルサイクル1000の一実施形態を示すブロック図である。サイクル中に、マルチプルな順方向リンクフレーム1050が順方向リンク325上で基地局105から1つまたは複数のM2Mデバイス115に送信され得る。各順方向リンクフレーム1050は1つまたは複数のタイムスロットを含み得る。一例では、各フレーム1050は、ページングスロット1005と、ACKスロット1010と、トラフィックスロット1015とを含み得る。ページングスロット1005中に、ページングメッセージが1つまたは複数のM2Mデバイス115に送信され得る。ACKスロット1010中に、基地局105は、基地局105が逆方向リンク上で送信されたデータを正常に復号し、復調したことを示す、ACKメッセージを送信し得る。
[0119]一構成では、トラフィックデータがフレームのトラフィックスロット1015中に送信され得る。サイクルの第1の順方向リンクフレーム1050−a−1の第1のトラフィックスロット1015−a−1中に、トラフィックスロットマップ1020が物理レイヤにおいてブロードキャストされ得る。一構成では、スロットマップ1020は、トラフィックチャネル上で最も低い可能なデータレートでブロードキャストされ得る。現在のサイクル中にデータを受信することを予想している各M2Mデバイス115は、第1のトラフィックスロット1015−a−1を監視するために起動し得る。各M2Mデバイス115−dは、以前に基地局からページングメッセージを受信したことによって、基地局105がトラフィックチャネルサイクル中にトラフィックデータを送信していることに気づいていることがある。
[0120]ブロードキャストされたマップ1020を受信すると、各M2Mデバイス115は、それらのデータが基地局105からいつ送信されるか(サイクルのどのフレームか)を推定し得る。これは、各M2Mデバイス115が、それらのデータが送信されるまで、各フレームの各トラフィックスロットを監視するためにアウェイクモードにとどまる代わりに、電力を節約するためにスリープ状態に戻ることを可能にし得る。一例では、サイクル中に、トラフィックデータ1025、1030、1035、1040、および1045が送信され得、5つの異なるM2Mデバイス115に宛てられ得る。サイクルの最初に、5つのデバイス115の各々は、トラフィックスロットマップ1020を受信するために、第1のトラフィックスロット1015−a−1を監視するために起動し得る。マップ1020を使用して、第1のM2Mデバイスは、それのデータ1025が第2の順方向リンクフレーム1050−a−2の第2のトラフィックスロット1015−a−2の少なくとも一部分中に送信されると推定し得る。第2のM2Mデバイスも、マップ1020を使用して、それのデータ1030が第2の順方向リンクフレーム1050−a−2の第2のトラフィックスロット1015−a−2中に同じく送信されると推定し得る。第3、第4、および第5のM2Mデバイスは、それらのそれぞれのデータ1035、1040、および1045がサイクルのn番目の順方向リンクフレーム1050−a−nのn番目のトラフィックスロット1015−a−n中に送信されると推定し得る。マップ1020を使用してデータがいつ送信されるかを推定すると、各M2Mデバイス115はスリープモードに戻り得る。
[0121]一実施形態では、第1および第2のM2Mデバイスは、第2のフレーム1050−a−2が送信されているときに起動し得る。これらのデバイスは、第2のトラフィックスロット1015−a−2中に共有トラフィックチャネルを監視するために、それらの無線機をオンにし得る。一構成では、どのスロットについて起動し、監視すべきか(たとえば、第2のトラフィックスロット1015−a−2)を決定するために、ハッシング関数がデバイスによって使用され得る。起動すると、各デバイスは、スロット中で送信されたデータパケットを復号し、復調し得る。各デバイスは、復号され、復調されたデータパケット内のそれらの特定のデータを認識するために、ある特定のIDを使用し得る。
[0122]一例では、第3、第4、および第5のM2Mデバイスは、n番目のフレーム1050−a−nが送信されるまで、スリープ状態にとどまり得る。このフレーム1050−a−nが送信されるとき、M2Mデバイスは、フレームのトラフィックスロット1015−a−nを監視するためにアウェイクモードに入り得る。図示のように、これらのデバイスの各々のためのデータ1035、1040、および1045を含むデータパケットは、n番目のトラフィックスロット中に送信され得る。各デバイスは、トラフィックスロット1015−a−n中に起動することを決定するためにハッシング関数を適用し得る。さらに、各デバイスは、データパケットを復号し、復調し、特定のIDを使用して、それらに宛てられたパケットの特定のデータ1035、1040、および1045を識別し得る。
[0123]一例として、トラフィックサイクルは2秒の長さであり得る。サイクルの一部分は順方向リンク通信に割り振られ得、残りの部分は逆方向リンク通信に割り振られ得る。この例では、順方向リンク通信に1秒が割り振られ得、逆方向リンク通信に1秒が割り振られ得る。したがって、順方向リンク通信のための1秒により、持続時間がそれぞれ20msである、50個の順方向リンクフレーム1050が送信されることになり得る。各フレームのためのトラフィックスロット1015は10msの長さを有し得る。従来の通信システムでは、M2Mデバイスがデータを予想しているとき、デバイスは、デバイスがそれのデータを受信するまで、各フレーム1050の各トラフィックスロット1015を監視するために起動する必要があり得る。M2Mデバイスのためのデータがサイクルの最後のトラフィックスロット(たとえば、第50のスロット)中に送信される場合、M2Mデバイスは、最初の49個のフレーム1050の49個のトラフィックスロット1015を監視するために不必要に起動している。トラフィックチャネルサイクル中のM2Mデバイスの起動時間を最小限に抑えるための本方法およびシステムについて説明する。トラフィックサイクルの最初にスロットマップ1020をブロードキャストすることによって、M2Mデバイスは、M2Mデバイスがそれらのデータを識別するまで、サイクル中に送信される各フレームの各トラフィックスロットを監視するためにアウェイクモードにとどまる必要がない。これは、各M2Mデバイスが、サイクル中にそれらデバイスがアウェイクモードにある時間の量を最小限に抑えることによって、それの電力およびリソースを節約することを可能にする。
[0124]一実施形態では、異なるトラフィックスロット中に送信される異なるM2Mデバイスのためのデータは、異なるデータレートで送信され得る。たとえば、第2のトラフィックスロット1015−a−2中に送信されるデータ(たとえば、データ1025および1030)は第1のデータレートで送信され得るが、n番目のトラフィックスロット1015−a−n中に送信されるデータ(たとえば、データ1035、1040、および1045)は第2のデータレートで送信され得る。一構成では、同じトラフィックスロット中に送信される異なるデータが同じデータレートで送信され得、または異なるデータが同じトラフィックスロット中に異なるデータレートで送信され得る。一実施形態では、M2Mデバイス115−dは、M2Mデバイス115−dがそれのデータを受信することができるデータレートに気づいていることがある。一実施形態では、トラフィックスロットマップ1020は、データがその間に第1のデータレート、第2のデータレート、第3のデータレートなどで送信される現在のサイクルのトラフィックスロットの数を示し得る。この情報を使用して、各M2Mデバイスは、データがその間にそれの予想されるデータレートで送信されるスロットの数に基づいて、それのデータが送信されることになるスロットを推定し得る。
[0125]一実施形態では、サイクル中にそれらのデータを受信することを予想しているM2Mデバイスは、次のサイクル中にデータを受信することを予想しているM2Mデバイスと同じでないことがある。その結果、M2Mデバイスの異なるグループが、各サイクルの最初にトラフィックマップ1020について第1のトラフィックスロット1015−a−1を監視するために起動し得る。M2Mデバイスの事前に決められたグルーピングを回避することによって、通信リソースおよび他のオーバーヘッドが低減され得る。したがって、それらのデータを受信することを予想しているM2Mデバイスグループは、いずれかの所与のトラフィックチャネルサイクルのためのアドホックグループであり得る。一構成では、マップ1020は、後続の各トラフィックチャネルサイクル中に動的に変わり得る。その結果、M2Mデバイスは、第1のサイクル中にいつ起動すべきかを推定するためにマップ1020を使用し得るが、デバイスは、第2のサイクル中に起動すべき異なる時間を推定するために、そのサイクルの最初にブロードキャストされるマップ1020を使用し得る。
[0126]図10Bは、様々なシステムおよび方法による、トラフィックチャネルサイクル1055の別の実施形態を示すブロック図である。サイクル1055中に、複数の順方向リンクフレーム1050−bが順方向リンク上で送信され得る。フレーム1050−bは、図10Aに示されたフレーム1050−aの例であり得る。各フレームは、メッセージ、データパケット、シグナリング情報などがその間にM2Mデバイスに送信され得る、1つまたは複数のスロットを含み得る。以上で説明したように、各フレーム1050−bは、ページングスロット1005−bと、ACKスロット1010−bと、トラフィックスロット1015−bとを含み得る。トラフィックスロットマップ1020−aは、第1の順方向リンクフレーム1050−b−1の第1のトラフィックスロット1015−b−1中に送信され得る。マップ1020−aは、M2Mデバイスが、それらのそれぞれのデータがサイクル中にいつ送信されるかを推定することを可能にし得る。
[0127]一構成では、第1のM2Mデバイスに宛てられたトラフィックデータ1025は、サイクルの第2のフレーム1050−b−2中に送信され得る。しかしながら、データ1025は、単一のトラフィックスロット1015−b−2中に送信されるには大きすぎることがある。ポインタ1060が、スロット1015−b−2中に送信されるために挿入され得る。ポインタ1060は、トラフィックデータ1025の残りの部分がその間に送信される別のフレーム1050−b−nの別のスロット1015−b−nを指し得る。
[0128]一実施形態では、ポインタ1060は、M2Mデバイスに宛てられたデータなしにトラフィックスロット1015−b−2中に挿入され得る。その結果、M2Mデバイスは、サイクルの第1のトラフィックスロット1015−b−1中にブロードキャストされるマップ1020−aを受信するためにそれの無線機をオンにし得る。デバイスは、マップ1020−aから、それのデータがサイクルの第2のスロット1015−b−2中に送信されると推定し得る。デバイスは、第2のスロットまでそれの無線機をオフにし得る。第2のスロット中に、無線機は、スロットを監視するためにオンに戻され得る。第2のスロット1015−b−2中にデータを受信する代わりに、ポインタ1060は、M2Mデバイスにサイクル中の後のトラフィックスロットを指し示し得る。デバイスは、次いで、それの無線機を、この後のスロットまで再びオフにし得、そのスロットの時間において無線機はオンに戻され得、デバイスは、データパケット、別のポインタ、または、データの一部分とデータの別の部分が送信される将来のスロットを示す別のポインタとの組合せのいずれかを受信し得る。ポインタ1060は、マルチプルなM2Mデバイスの間で共有される共有トラフィックチャネル上で送信され得る。
[0129]図11は、様々な実施形態による、スロットマップ1020−bの一例を示すブロック図である。スロットマップ1020−bは、図10Aおよび/または図10Bのマップ1020の一例であり得る。一構成では、マップ1020−bは様々なタイプの情報を含み得る。マップ1020−bは、データがその間に第1のデータレートで送信されるスロットの数1105を示す情報を含み得る。スロットマップ1020−bはまた、データがその間に第2のデータレートで送信されるスロットの数1110を示し得る。図示されたマップ1020−bは、データがその間に第1および第2のデータレートで送信されるトラフィックサイクルのスロットの数を示しているが、マップ1020−bは、データがその間に追加のデータレートで送信されるサイクルのスロットの数を示し得ることを理解されたい。さらに、マップ1020−bは、第1のデータレートでそれらのデータを受信する端末(すなわち、M2Mデバイス)の数1115、ならびに第2のデータレートでそれらのデータを受信する端末の数1120を示す情報を含み得る。スロットマップ1020−bは、1つまたは複数のハッシングパラメータ1125をさらに含み得る。ハッシングパラメータ1125は、スロットマップ1020−bを受信するM2Mデバイス115ごとにマップ1020−b中の情報をハッシングするために、ハッシング関数によって使用され得る。
[0130]以上で説明したように、スロットマップ1020−bは、トラフィックチャネルサイクルの最初にある第1の順方向リンクフレームのトラフィックスロット中に送信され得る。マップ1020−bは、サイクル中にトラフィックデータを受信することを予想している各M2Mデバイス115にブロードキャストされ得る。各デバイス115は、それがトラフィックデータを受信することが可能であるデータレートに気づいていることがある。サイクルの最初にマップを受信することによって、M2Mデバイスは、それらの所望のデータレートでデータを送信することになる現在のサイクル中のトラフィックスロットの数、ならびにそのデータレートでそれらのデータを受信することを予想しているM2Mデバイスの数に気づき得る。この情報は、各M2Mデバイスが、それらのデータがサイクル中にいつ送信されるかを推定するのを支援し得る。その結果、M2Mデバイスは、それらのデータを取り出すために、サイクルの推定された時間中にのみ起動し得る。
[0131]一構成では、一例として2秒トラフィックチャネルサイクルを使用すると、第1のM2Mデバイスは20kbpsのデータレートでのデータを予想していることがある。第1のM2Mデバイスは、トラフィックスロットマップ1020−bを受信するために、サイクルの第1のトラフィックスロット中に起動し得る。マップは、データがその間に10kbpsで送信されるこのサイクル中のトラフィックスロットの数を明らかにし得る。マップはまた、データがその間に20kbpsで送信されるトラフィックスロットの数を明らかにし得る。さらに、マップは、15個のM2Mデバイスが20kbpsでそれらのデータを予想していることを示し得る。マップを受信した後に、第1のM2Mデバイスは、データが10kbpsでトラフィックチャネル中で送信されているトラフィックスロット中にスリープモードに戻り得る。デバイスは、デバイスID、スロットの数、およびそのデータレートでのユーザの数に対して動作するハッシング関数によってマッピングされた、データが20kbpsで送信されている、トラフィックスロット中に起動し得る。一例では、トラフィックチャネルは、それらのデータを20kbpsで受信することを予想している他のM2Mデバイスの一部または全部の間で共有され得る。第1のM2Mデバイスは、第1のM2Mデバイスが、それについて起動する必要があるスロットを識別するために、それのID、スロットの数、およびそのデータレートでのユーザの数に対してハッシュ関数を使用し、それのIDを使用してスロット内のそれのデータの位置を特定し得る。第1のデバイスのデータを受信した後に、第1のデバイスはスリープ状態に戻り得る。
[0132]したがって、トラフィックスロットマップ1020−bの使用は、M2Mデバイスが、それのデータについてトラフィックチャネルを監視するために各トラフィックスロット中にアウェイクモードにとどまる必要をなくし得る。代わりに、M2Mデバイスは、データがM2Mデバイスによって予想されたデータレートでトラフィックチャネル上で送信されているときのみ起動し得る。
[0133]図12は、M2Mデバイスのそれぞれのトラフィックデータが順方向リンク上でいつ送信されるかをM2Mデバイスが推定することを支援するトラフィックスロットマップを使用して順方向リンク通信を管理することによってM2Mデバイスの電力を節約するための方法1200の一例を示すフローチャートである。明快のために、方法1200について、図1、図2、図3A、図3B、図4A、図6、または図7に示された基地局105に関して以下で説明する。一実装形態では、共有トラフィックチャネルフォーマッティングモジュール445は、以下で説明する機能を実行するように基地局105の機能要素を制御するためのコードの1つまたは複数のセットを実行し得る。
[0134]ブロック1205において、トラフィックスロットマップを生成する。マップは、1つまたは複数の第1のタイムスロットと、1つまたは複数の第2のタイムスロットとを識別し得る。一構成では、1つまたは複数の第1のタイムスロット中に、第1のデータが第1のデータレートで基地局から1つまたは複数のM2Mデバイスに送信され得る。1つまたは複数の第2のタイムスロット中に、第2のデータが第2のデータレートで基地局から1つまたは複数のM2Mデバイスに送信され得る。第2のデータレートは第1のデータレートとは異なり得る。
[0135]ブロック1210において、1つまたは複数のM2Mデバイスにトラフィックスロットマップをブロードキャストする。1つまたは複数のM2Mデバイスは、後続のトラフィックチャネルサイクルごとに変わり得るデバイスのアドホックグループであり得る。マップは、現在のトラフィックチャネルサイクルの最初にブロードキャストされ得る。一例では、複数のM2Mデバイス115は、現在のトラフィックチャネルサイクル中にトラフィックデータを受信することを予想しているデバイスであり得る。複数のM2Mデバイス115は、マップを使用して、それらのそれぞれのデータがサイクル中にいつ送信されるかを決定し得る。デバイス115は、それらのデータが送信されるサイクル中の推定時間までスリープ状態に戻り得る。
[0136]したがって、方法1200は、順方向リンク上での通信を管理することによって、M2Mデバイスの電源の効率的な管理を実現し得る。方法1200は一実装形態にすぎないこと、および方法1200の動作は、他の実装形態が可能であるように、並べ替えられるかまたは場合によっては変更され得ることに留意されたい。
[0137]図13は、トラフィックチャネルサイクルの最初にトラフィックスロットマップをブロードキャストすることによってM2Mデバイスの電力を節約するための方法1300の一例を示すフローチャートである。明快のために、方法1300について、図1、図2、図3A、図3B、図4A、図6、または図7に示された基地局105に関して以下で説明する。一実装形態では、共有トラフィックチャネルフォーマッティングモジュール445は、以下で説明する機能を実行するように基地局105の機能要素を制御するためのコードの1つまたは複数のセットを実行し得る。
[0138]ブロック1305において、第1の順方向リンクフレームを識別する。第1の順方向リンクフレームは、トラフィックチャネルサイクル中に順方向リンク上で送信される第1のフレームであり得る。ブロック1310において、トラフィックスロットマップをトラフィックチャネル中に挿入する。トラフィックチャネルは、識別された第1の順方向リンクフレームのトラフィックスロット中にデータを搬送するために使用され得る。トラフィックチャネルは、トラフィックチャネルサイクル中にデータを受信することを予想している各M2Mデバイスによって共有され得る。
[0139]ブロック1315において、第2の順方向リンクフレームのトラフィックスロットのトラフィックチャネル中に第1のデータを挿入し、ブロック1320において、第3の順方向リンクフレームのトラフィックスロットのトラフィックチャネル中に第2のデータを挿入する。第1のデータは第1のM2Mデバイスに宛てられ得るが、第2のデータは第2のM2Mデバイスに宛てられ得る。代替的に、第1のデータと第2のデータは、同じトラフィックスロット中にデータを搬送するために使用される同じトラフィックチャネル中に挿入され得る。
[0140]ブロック1325において、識別された第1の順方向リンクフレームのトラフィックスロット中のトラフィックチャネル中でトラフィックスロットマップをブロードキャストする。一実施形態では、マップは、サイクル中に第1および第2のデータがその間に送信されるフレームおよびトラフィックスロットを識別し得る。ブロック1330において、スロットマップによって識別されたトラフィックスロット中に第1および第2のデータを送信する。第1および第2のデータは、トラフィックスロットマップのブロードキャストの後に送信され得る。第1および第2のデータは、同じデータレートでまたは異なるデータレートで送信され得る。さらに、第1および第2のデータは、同じ順方向リンクフレームの同じトラフィックスロット中に、または異なるフレームの異なるスロット中に送信され得る。したがって、M2Mデバイスは、サイクルの最初にブロードキャストされたマップを受信することによって、それらのデータがサイクル中にいつ送信されるかに気づき得る。
[0141]したがって、方法1300は、データが異なるデータレートでいつ送信されるかを示すトラフィックスロットマップを生成することによって、M2Mデバイスの電力および他のリソースを節約することを実現し得る。方法1300は一実装形態にすぎないこと、および方法1300の動作は、他の実装形態が可能であるように、並べ替えられるかまたは場合によっては変更され得ることに留意されたい。
[0142]図14は、M2Mデバイスのデータがサイクル中にいつ送信されるかをM2Mデバイスが決定することを支援するために、トラフィックサイクルの最初にデバイスに情報をブロードキャストするための方法1400の一例を示すフローチャートである。明快のために、方法1400について、図1、図2、図3A、図3B、図4A、図6、または図7に示された基地局105に関して以下で説明する。一実装形態では、共有トラフィックチャネルフォーマッティングモジュール445は、以下で説明する機能を実行するように基地局105の機能要素を制御するためのコードの1つまたは複数のセットを実行し得る。
[0143]ブロック1405において、トラフィックチャネルサイクルの開始時に送信される第1の順方向リンクフレームを識別する。ブロック1410において、トラフィックスロットマップを、フレームのトラフィックスロット中に送信されるためにトラフィックチャネル中に挿入する。ブロック1415において、第2の順方向リンクフレームのトラフィックスロットを識別する。第2の順方向リンクフレームは、第1の順方向リンクフレームの送信が行われた後のサイクル中に送信され得る。
[0144]ブロック1420において、第2のフレームのトラフィックスロットの長さがデータパケットを送信するのに十分であるかどうかに関する決定を行う。たとえば、トラフィックスロットの長さは10msであり得る。データパケットのサイズが、10msスロット中の完全なパケットの送信を可能にするのに十分に小さい場合、ブロック1425において、完全なデータパケットを、トラフィックスロット中に送信されるためにトラフィックチャネル中に挿入する。しかしながら、データパケットが、トラフィックスロット中に完全に送信されるには大きすぎる場合、ブロック1430において、ポインタを、スロット中に送信されるためにトラフィックチャネル中に挿入する。ポインタは、第2の順方向リンクフレームの送信の後に送信される追加の順方向リンクフレームの追加のトラフィックスロットを識別し得る。一例では、データパケットの一部分が、ポインタとともにトラフィックチャネル中にさらに挿入され得る。別の例では、ポインタは、データパケットの一部分の挿入なしにトラフィックチャネル中に挿入され得る。
[0145]ブロック1435において、データパケットの全部または一部分を、追加のフレームの追加のスロット中に送信されるためにトラフィックチャネル中に挿入する。一例では、追加のスロットの長さがデータパケットの部分の送信を可能にするのに十分でない場合、サイクル中にデータパケットの別の部分がその間に送信される別のスロットを指すために、追加のポインタがトラフィックチャネル中に挿入され得る。その結果、順方向リンクフレームのトラフィックスロット中に、完全なデータパケット、データパケットの一部分、ポインタ、またはそれらの任意の組合せが順方向リンク上で送信され得る。
[0146]ブロック1440において、識別された第1のフレームのトラフィックスロット中のトラフィックチャネル中でトラフィックスロットマップをブロードキャストする。前に説明したように、マップは、データまたはポインタがその間に送信される追加のフレームのトラフィックスロットを識別し得る。ブロック1445において、追加の順方向リンクフレームを送信する。追加のフレームの送信は、マップのブロードキャストが完了した後に行われ得る。
[0147]したがって、方法1400は、パケットがいつ送信されるかを示す第1のブロードキャスト情報によって、データパケットの効率的な送信を実現し得る。方法1400は一実装形態にすぎないこと、および方法1400の動作は、他の実装形態が可能であるように、並べ替えられるかまたは場合によっては変更され得ることに留意されたい。
[0148]図15は、トラフィックチャネルサイクル中にトラフィックデータが送信されるまでスリープ状態にとどまることによってM2Mデバイスの電源を管理するための方法1500の一例を示すフローチャートである。明快のために、方法1500について、図1、図2、図3A、図3B、図5A、図8、および/または図9に示されたM2Mデバイス115に関して以下で説明する。一実装形態では、マップ分析モジュール905は、以下で説明する機能を実行するようにM2Mデバイス115の機能要素を制御するためのコードの1つまたは複数のセットを実行し得る。
[0149]ブロック1505において、M2Mデバイス115は、トラフィックスロットマップを受信するためにアウェイクモードに入る。マップは、第1の順方向リンクフレーム内の第1のトラフィックスロット中に受信され得る。フレームは、トラフィックチャネルサイクルの最初に送信され得る。一例では、順方向リンクフレームは、サイクル中に送信される第1のフレームであり得る。
[0150]ブロック1510において、M2Mデバイスに宛てられたトラフィックデータがその間に送信されるべきである第2の順方向リンクフレーム内の第2のトラフィックスロットを識別するために、トラフィックスロットマップを分析する。第2の順方向リンクフレームは、第1の順方向リンクフレームの送信の後に送信され得る。ブロック1515において、M2Mデバイス115はスリープ状態に入る。ブロック1520において、第2の順方向リンクフレーム内の第2のトラフィックスロットが、データが予想される場所であるかどうかに関する決定を行う。第2のトラフィックスロットがM2Mデバイス115のデータのための予想されるスロットでない場合、M2Mデバイス115はスリープ状態にとどまり得る。しかしながら、第2のトラフィックスロットが予想されるスロットであると決定された場合、ブロック1525において、M2Mデバイス115は、第2のトラフィックスロット中にトラフィックデータを受信し、復調するために、アウェイクモードに入る。
[0151]したがって、方法1500は、M2Mデバイス115が、デバイスに宛てられたデータパケットが送信されるまで、トラフィックサイクル中にスリープ状態にとどまることを可能にすることによって、デバイスの電力の効率的な管理を実現し得る。方法1500は一実装形態にすぎないこと、および方法1500の動作は、他の実装形態が可能であるように、並べ替えられるかまたは場合によっては変更され得ることに留意されたい。
[0152]本明細書で説明した技法は、M2Mシステム、セルラーワイヤレスシステム、ピアツーピアワイヤレス通信、ワイヤレスローカルアクセスネットワーク(WLAN)、アドホックネットワーク、衛星通信システム、および他のシステムなど、様々なワイヤレス通信システムのために使用され得る。「システム」および「ネットワーク」という用語は、しばしば互換的に使用される。これらのワイヤレス通信システムは、符号分割多元接続(CDMA)、時分割多元接続(TDMA)、周波数分割多元接続(FDMA)、直交FDMA(OFDMA)、シングルキャリアFDMA(SC−FDMA)、および/または他の技術など、ワイヤレスシステムにおける多元接続のための様々な無線通信技術を採用し得る。概して、ワイヤレス通信は、無線アクセス技術(RAT:Radio Access Technology)と呼ばれる1つまたは複数の無線通信技術の規格化された実装形態に従って行われる。無線アクセス技術を実装するワイヤレス通信システムまたはネットワークは無線アクセスネットワーク(RAN:Radio Access Network)と呼ばれることがある。
[0153]添付の図面に関して上記に記載した詳細な説明は、例示的な実施形態について説明しており、実装され得るかまたは特許請求の範囲内に入る唯一の実施形態を表すものではない。この明細書全体にわたって使用する「例示的」という用語は、「例、事例、または例示の働きをすること」を意味し、「好ましい」または「他の実施形態よりも有利な」を意味しない。詳細な説明は、説明した技法の理解を与えるための具体的な詳細を含む。ただし、これらの技法は、これらの具体的な詳細なしに実施され得る。場合によっては、説明した実施形態の概念を不明瞭にしないように、よく知られている構造およびデバイスがブロック図の形式で示されている。
[0154]情報および信号は、多種多様な技術および技法のいずれかを使用して表され得る。たとえば、上記の説明全体にわたって言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁界または磁性粒子、光場または光学粒子、あるいはそれらの任意の組合せによって表され得る。
[0155]本明細書の開示に関連して説明した様々な例示的なブロックおよびモジュールは、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)または他のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートまたはトランジスタロジック、個別ハードウェア構成要素、あるいは本明細書で説明した機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せを用いて実装または実行され得る。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであり得るが、代替として、プロセッサは、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械であり得る。プロセッサは、コンピューティングデバイスの組合せ、たとえばDSPとマイクロプロセッサとの組合せ、マルチプルなマイクロプロセッサ、DSPコアと連携する1つまたは複数のマイクロプロセッサ、あるいは任意の他のそのような構成としても実装され得る。
[0156]本明細書で説明した機能は、ハードウェア、プロセッサによって実行されるソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組合せで実装され得る。プロセッサによって実行されるソフトウェアで実装される場合、機能は、1つまたは複数の命令またはコードとしてコンピュータ可読媒体上に記憶されるか、あるいはコンピュータ可読媒体を介して送信され得る。他の例および実装形態は、本開示および添付の特許請求の範囲および趣旨内に入る。たとえば、ソフトウェアの性質により、上記で説明した機能は、プロセッサによって実行されるソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、ハードワイヤリング、またはこれらのうちのいずれかの組合せを使用して実装され得る。機能を実装する特徴はまた、機能の部分が、異なる物理ロケーションにおいて実装されるように分散されることを含めて、様々な位置に物理的に配置され得る。また、特許請求の範囲を含めて、本明細書で使用される場合、「のうちの少なくとも1つ」で終わる項目の列挙中で使用される「または」は、たとえば、「A、B、またはCのうちの少なくとも1つ」の列挙が、AまたはBまたはCまたはABまたはACまたはBCまたはABC(すなわち、AおよびBおよびC)を意味するような選言的列挙を示す。
[0157]コンピュータ可読媒体は、ある場所から別の場所へのコンピュータプログラムの転送を可能にする任意の媒体を含む、コンピュータ記憶媒体とコンピュータ通信媒体の両方を含む。記憶媒体は、汎用または専用コンピュータによってアクセスされ得る任意の利用可能な媒体であり得る。限定ではなく例として、コンピュータ可読媒体は、RAM、ROM、EEPROM(登録商標)、CD−ROMまたは他の光ディスクストレージ、磁気ディスクストレージまたは他の磁気ストレージデバイス、あるいは命令またはデータ構造の形態の所望のプログラムコード手段を搬送または記憶するために使用され得、汎用もしくは専用コンピュータまたは汎用もしくは専用プロセッサによってアクセスされ得る、任意の他の媒体を備えることができる。また、いかなる接続もコンピュータ可読媒体と適切に呼ばれる。たとえば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、ツイストペア、デジタル加入者回線(DSL)、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術を使用して、ウェブサイト、サーバ、または他のリモートソースから送信される場合、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、ツイストペア、DSL、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術は、媒体の定義に含まれる。本明細書で使用するディスク(disk)およびディスク(disc)は、コンパクトディスク(disc)(CD)、レーザーディスク(登録商標)(disc)、光ディスク(disc)、デジタル多用途ディスク(disc)(DVD)、フロッピー(登録商標)ディスク(disk)およびblu−ray(登録商標)ディスク(disc)を含み、ディスク(disk)は、通常、データを磁気的に再生し、ディスク(disc)は、データをレーザーで光学的に再生する。上記の組合せもコンピュータ可読媒体の範囲内に含まれる。
[0158]本開示についての以上の説明は、当業者が本開示を作成または使用することができるように提供したものである。本開示への様々な修正は当業者には容易に明らかとなり、本明細書で定義した一般原理は、本開示の趣旨または範囲から逸脱することなく他の変形形態に適用され得る。本開示全体にわたって、「例」または「例示的」という用語は、一例または一事例を示すものであり、言及した例についての選好を暗示せず、または必要としない。したがって、本開示は、本明細書で説明した例および設計に限定されるべきでなく、本明細書で開示した原理および新規の特徴に合致する最も広い範囲を与えられるべきである。
以下に、出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[C1]
マシンツーマシン(M2M)ワイヤレスワイドエリアネットワーク(WAN)におけるワイヤレス通信のための方法であって、
トラフィックスロットマップを生成することと、ここにおいて、前記トラフィックスロットマップは、第1のタイムスロットと第2のタイムスロットとを識別し、前記第1のタイムスロット中に、第1のデータが第1のデータレートで基地局から1つまたは複数のM2Mデバイスに送信され、前記第2のタイムスロット中に、第2のデータが第2のデータレートで前記基地局から1つまたは複数のM2Mデバイスに送信される、
1つまたは複数のM2Mデバイスに前記トラフィックスロットマップをブロードキャストすることと
を備える、方法。
[C2]
前記トラフィックスロットマップをブロードキャストすることは、
第1の順方向リンクフレームのトラフィックスロットのトラフィックチャネル中に前記トラフィックスロットマップを挿入することと、ここにおいて、前記第1の順方向リンクフレームはトラフィックサイクルの最初にある、
前記第1の順方向リンクフレームの前記トラフィックスロット中に前記トラフィックスロットマップをブロードキャストすることと
を含む、上記C1に記載の方法。
[C3]
前記トラフィックスロットマップは、第2のタイムスロットを識別し、前記第2のタイムスロット中に、第2のデータが第2のデータレートで前記基地局から1つまたは複数のM2Mデバイスの第2のグループに送信される、上記C2に記載の方法。
[C4]
前記トラフィックスロットマップをブロードキャストすることは、
前記第1のデータおよび前記第2のデータの送信が行われる前に前記トラフィックスロットマップをブロードキャストすること
を含む、上記C3に記載の方法。
[C5]
前記第1の順方向リンクフレームの前記トラフィックスロットは、前記第1または第2のタイムスロットを含む、上記C3に記載の方法。
[C6]
前記第1の順方向リンクフレームの送信の後に第2の順方向リンクフレームを送信すること、ここにおいて、前記第2の順方向リンクフレームはトラフィックスロットを含み、前記トラフィックスロットは前記第1または第2のタイムスロットを含む、
をさらに備える、上記C3に記載の方法。
[C7]
前記トラフィックチャネルサイクルは、順方向リンク通信のための第1の時間割振りと、逆方向リンク通信のための第2の時間割振りとを含む、上記C3に記載の方法。
[C8]
前記第1のデータを送信することは、
第1の順方向リンクフレームの前記第1のタイムスロット中にポインタを送信することと、ここにおいて、前記ポインタは追加の順方向リンクフレームの追加のタイムスロットを識別する、
前記追加のタイムスロット中に前記第1のデータの少なくとも一部分を送信することと、ここにおいて、前記第1のデータの前記一部分は前記第1のデータレートで送信される、
を含む、上記C1に記載の方法。
[C9]
前記トラフィックスロットマップは、前記第1のデータレートで前記第1のデータを受信することを予想しているM2Mデバイスの第1の数と、前記第2のデータレートで前記第2のデータを受信することを予想しているM2Mデバイスの第2の数とを識別し、前記第1および第2のデータは、物理レイヤにおいて送信される、上記C1に記載の方法。
[C10]
第1のM2Mデバイスのための前記第1のタイムスロットを識別するために第1のハッシング関数を使用することと、
第2のM2Mデバイスのための前記第2のタイムスロットを識別するために第2のハッシング関数を使用することと
をさらに備える、上記C1に記載の方法。
[C11]
前記第1のデータレートは前記第2のデータレートとは異なる、上記C1に記載の方法。
[C12]
前記第1および第2のタイムスロットは、1つまたは複数の順方向リンクフレーム内の1つまたは複数のトラフィックスロットを含む、上記C1に記載の方法。
[C13]
マシンツーマシン(M2M)ワイヤレスワイドエリアネットワーク(WAN)におけるワイヤレス通信のために構成された基地局であって、
プロセッサと、
前記プロセッサと電子通信しているメモリと、
前記メモリに記憶された命令とを備え、前記命令は、
トラフィックスロットマップを生成することと、ここにおいて、前記トラフィックスロットマップは、1つまたは複数の第1のタイムスロットと1つまたは複数の第2のタイムスロットとを識別し、前記1つまたは複数の第1のタイムスロット中に、第1のデータが第1のデータレートで基地局から1つまたは複数のM2Mデバイスに送信され、前記1つまたは複数の第2のタイムスロット中に、第2のデータが第2のデータレートで前記基地局から1つまたは複数のM2Mデバイスに送信される、
複数のM2Mデバイスに前記トラフィックスロットマップをブロードキャストすることと
を行うために前記プロセッサによって実行可能である、基地局。
[C14]
前記トラフィックスロットマップをブロードキャストするための前記命令は、
トラフィックチャネルサイクルの最初にある第1の順方向リンクフレームのトラフィックスロット中に前記トラフィックスロットマップをブロードキャストすること
を行うために前記プロセッサによってさらに実行可能である、上記C13に記載の基地局。
[C15]
前記トラフィックチャネルサイクルは、順方向リンク通信のための第1の時間割振りと、逆方向リンク通信のための第2の時間割振りとを含む、上記C14に記載の基地局。
[C16]
前記トラフィックスロットマップは、前記第1のデータレートで前記第1のデータを受信することを予想しているM2Mデバイスの第1の数と、前記第2のデータレートで前記第2のデータを受信することを予想しているM2Mデバイスの第2の数とを識別し、前記第1および第2のデータは物理レイヤにおいて送信される、上記C13に記載の基地局。
[C17]
前記命令は、
第1のM2Mデバイスのための第1のタイムスロットを識別するために第1のハッシング関数を使用することと、
第2のM2Mデバイスのための第2のタイムスロットを識別するために第2のハッシング関数を使用することと
を行うために前記プロセッサによってさらに実行可能である、上記C13に記載の基地局。
[C18]
前記第1のデータレートは前記第2のデータレートとは異なる、上記C13に記載の基地局。
[C19]
前記1つまたは複数のタイムスロットは、1つまたは複数の順方向リンクフレーム内の1つまたは複数のトラフィックスロットのセットを含む、上記C13に記載の基地局。
[C20]
マシンツーマシン(M2M)ワイヤレスワイドエリアネットワーク(WAN)におけるワイヤレス通信のために構成された装置であって、
トラフィックスロットマップを生成するための手段と、ここにおいて、前記トラフィックスロットマップは、1つまたは複数の第1のタイムスロットと1つまたは複数の第2のタイムスロットとを識別し、前記1つまたは複数の第1のタイムスロット中に、第1のデータが第1のデータレートで基地局から1つまたは複数のM2Mデバイスに送信され、前記1つまたは複数の第2のタイムスロット中に、第2のデータが第2のデータレートで前記基地局から1つまたは複数のM2Mデバイスに送信される、
複数のM2Mデバイスに前記トラフィックスロットマップをブロードキャストするための手段と
を備える、装置。
[C21]
前記トラフィックスロットマップをブロードキャストするための前記手段は、
トラフィックチャネルサイクルの最初にある第1の順方向リンクフレームのトラフィックスロット中に前記トラフィックスロットマップをブロードキャストするための手段
を含む、上記C20に記載の装置。
[C22]
前記トラフィックチャネルサイクルは、順方向リンク通信のための第1の時間割振りと、逆方向リンク通信のための第2の時間割振りとを含む、上記C21に記載の装置。
[C23]
前記トラフィックスロットマップは、前記第1のデータレートで前記第1のデータを受信することを予想しているM2Mデバイスの第1の数と、前記第2のデータレートで前記第2のデータを受信することを予想しているM2Mデバイスの第2の数とを識別し、前記第1および第2のデータは物理レイヤにおいて送信される、上記C20に記載の装置。
[C24]
第1のM2Mデバイスのための第1のタイムスロットを識別するために第1のハッシング関数を使用するための手段と、
第2のM2Mデバイスのための第2のタイムスロットを識別するために第2のハッシング関数を使用するための手段と
をさらに備える、上記C20に記載の装置。
[C25]
前記第1のデータレートは前記第2のデータレートとは異なる、上記C20に記載の装置。
[C26]
前記1つまたは複数のタイムスロットは、1つまたは複数の順方向リンクフレーム内の1つまたは複数のトラフィックスロットのセットを備える、上記C20に記載の装置。
[C27]
マシンツーマシン(M2M)ワイヤレスワイドエリアネットワーク(WAN)においてワイヤレス通信を管理するためのコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータプログラム製品は、
トラフィックスロットマップを生成することと、ここにおいて、前記トラフィックスロットマップは、1つまたは複数の第1のタイムスロットと1つまたは複数の第2のタイムスロットとを識別し、前記1つまたは複数の第1のタイムスロット中に、第1のデータが第1のデータレートで基地局から1つまたは複数のM2Mデバイスに送信され、前記1つまたは複数の第2のタイムスロット中に、第2のデータが第2のデータレートで前記基地局から1つまたは複数のM2Mデバイスに送信される、
複数のM2Mデバイスに前記トラフィックスロットマップをブロードキャストすることと
を行うためにプロセッサによって実行可能な命令を記憶する非一時的コンピュータ可読媒体を備える、コンピュータプログラム製品。
[C28]
前記トラフィックスロットマップをブロードキャストするための前記命令は、
トラフィックチャネルサイクルの最初にある第1の順方向リンクフレームのトラフィックスロット中に前記トラフィックスロットマップをブロードキャストすること
を行うために前記プロセッサによってさらに実行可能である、上記C27に記載のコンピュータプログラム製品。
[C29]
前記トラフィックチャネルサイクルは、順方向リンク通信のための第1の時間割振りと、逆方向リンク通信のための第2の時間割振りとを含む、上記C28に記載のコンピュータプログラム製品。
[C30]
前記トラフィックスロットマップは、前記第1のデータレートで前記第1のデータを受信することを予想しているM2Mデバイスの第1の数と、前記第2のデータレートで前記第2のデータを受信することを予想しているM2Mデバイスの第2の数とを識別し、前記第1および第2のデータは物理レイヤにおいて送信される、上記C27に記載のコンピュータプログラム製品。
[C31]
前記命令は、
第1のM2Mデバイスのための第1のタイムスロットを識別するために第1のハッシング関数を使用することと、
第2のM2Mデバイスのための第2のタイムスロットを識別するために第2のハッシング関数を使用することと
を行うために前記プロセッサによってさらに実行可能である、上記C27に記載のコンピュータプログラム製品。
[C32]
前記第1のデータレートは前記第2のデータレートとは異なる、上記C27に記載のコンピュータプログラム製品。
[C33]
前記1つまたは複数のタイムスロットは、1つまたは複数の順方向リンクフレーム内の1つまたは複数のトラフィックスロットのセットを含む、上記C27に記載のコンピュータプログラム製品。
[C34]
マシンツーマシン(M2M)ワイヤレスワイドエリアネットワーク(WAN)におけるワイヤレス通信のための方法であって、
トラフィックチャネルサイクルの最初にある第1の順方向リンクフレーム内の第1のトラフィックスロット中にトラフィックスロットマップを受信することと、
第2の順方向リンクフレーム内の第2のトラフィックスロットを識別するために前記トラフィックスロットマップを分析することと、ここにおいて、トラフィックデータが前記第2のトラフィックスロット中に送信される、
前記第2のトラフィックスロットまでスリープ状態に入ることと、
前記第2のトラフィックスロット中に前記トラフィックデータを受信するためにアウェイクモードに入ることと
を備える、方法。
[C35]
前記トラフィックスロットマップを分析することは、
第1のデータレートでトラフィックデータを受信することを予想しているM2Mデバイスの数を決定することと、
第2のデータレートでトラフィックデータを受信することを予想しているM2Mデバイスの数を決定することと、前記第2のデータレートは前記第1のデータレートとは異なる、
を含む、上記C34に記載の方法。
[C36]
前記トラフィックスロットマップを分析することは、
トラフィックデータがその間に第1のデータレートで送信される、トラフィックスロットの数を決定するために、第1のハッシング関数を使用することと、
トラフィックデータがその間に第2のデータレートで送信される、トラフィックスロットの数を決定するために、第2のハッシング関数を使用することと、ここにおいて、前記第2のデータレートは前記第1のデータレートとは異なる、
を含む、上記C34に記載の方法。
[C37]
前記トラフィックデータを受信することは、
前記第2のトラフィックスロット中に送信された前記トラフィックデータを識別するためにデバイス識別子を使用すること
を含む、上記C34に記載の方法。