JP6502521B2 - 無線セルラネットワークにおいて情報を転送するための方法 - Google Patents

Description

本発明は、基地局からユーザ装置へ情報を伝送するための方法に関する。
本発明はまた、当該方法を用いる基地局に関連する。本発明は更に、当該方法を用いて伝送される情報を受信するように構成されたユーザ装置に関する。

セルラ標準、特にロングタームエボリューション（ＬＴＥ）標準をサポートするものは、異なるタイプのユーザ装置が無線ネットワーク内で動作しているという事実に直面しつつある。携帯電話機と異なった動作をする、いわゆるマシン型通信デバイス（ＭＴＣ）に特別な関心が向けられている。

斯かるＭＴＣデバイスに関するリリース１３の標準化活動の一部として、特別なチャネル及び情報ブロックが想定される。

重要な要素の１つは、システム情報ブロック（ＳＩＢ）の定義である。その一部として、ＭＴＣデバイス専用のシステム情報ブロック（Ｍ−ＳＩＢ）が提案されている。システム情報は、１つのブロードキャストチャネル変更期間中に伝送される異なるシステム情報ブロックに分散されることが知られている。

更に、ＭＴＣデバイスは、カバレッジ拡張された低複雑度デバイスＵＥに分類される。低複雑度は、帯域幅受信能力について通常のデバイスに対するより低い要求を行うことにより達成される。すなわち、これらのデバイスは１．４ＭＨｚの無線周波数帯域幅を受信するだけでよい。カバレッジ拡張された低複雑度デバイスは、追加の受信利得が得られるように、情報の送受信を繰り返し行い、受信器がコヒーレント平均を実行することを特徴とする。すなわち、これらはカバレッジ拡張技術を利用する低複雑度デバイスでもある。これらの２つのデバイスカテゴリは、その内容が参照により本明細書に組み込まれる仕様書３ＧＰＰ ＴＲ ３６．８８８ Ｖ１２．０．０に規定されている。

これらのタイプのデバイスは、どちらも異なる使用事例に対処し、従って、ＳＩＢ処理に異なる負担をかける。特に１つの共通のＭ−ＳＩＢセットを用いてデバイスの両方のタイプにアドレスすることが好ましい。
典型的には計器と考えられるカバレッジ拡張されたデバイスは、静的／準静的であり、関連情報の反復的な読み取りにより拡張されたカバレッジを得る。これはＳＩＢ自体にも適用可能である。カバレッジ拡張のための反復回数は非常に多い場合があり、これによって全てのシステム情報をＵＥに受信するためのレイテンシが高くなる。これらのデバイスは１０．２４ｓの時間が許容可能であると考えられる。

一方、一般にＳＩＢ１は、いわゆるＢＣＣＨ値タグにより示される、他のシステム情報ブロックの少なくとも１つに変化が起こったかどうかを知るために読み取る必要がある。カバレッジ拡張されたデバイスでは、現在１つのブロードキャストチャネル変更期間中に上手くＳＩＢ１を復号することが課題である。
しかし、斯かるデバイスの不適切な動作を引き起こすのは、レイテンシだけではなく、対応する読み取り時間、ひいてはバッテリ消費である。特に、例えばＢＣＣＨ値タグ、あるいはＳＩＢ構造全体を取得する動作中の反復読み取りは追加の電力消費をもたらす。これは、ＳＩＢ１の読み取りをブロードキャストチャネル変更期間中に終了できなかったという事実によってＵＥのＳＩＢ読み取り動作の効果がない場合に特に当てはまる。

従って、本発明の目的は、上述した不利を克服すること、及び基地局からユーザ装置へのシステム情報の伝送を改善する解決策を提案することである。
従って、更なる代替的かつ有利な解決策が当該技術分野において望ましい。

このため、本発明の第１の態様によれば、請求項１に記載の基地局からユーザ装置へシステム情報を伝送するための方法が提案される。本発明の第２の態様によれば、請求項７に記載の基地局が更に提案される。更に、本発明の第３の態様によれば、請求項１２に記載のユーザ装置が提案される。

第１の態様によれば、基地局からユーザ装置にシステム情報を伝送するための方法であって、ユーザ装置は基地局にキャンプオンする帯域幅制限のあるデバイスであり、システム情報は、１つのブロードキャストチャネル変更期間中に少なくとも１回伝送される複数のシステム情報ブロックに分割され、方法は、少なくとも
−ブロードキャストチャネル変更通知タグ、及び
−帯域幅制限のあるデバイスに対する禁止表示フラグ、
を含む第１のシステム情報ブロックを伝送するステップを含み、
複数のシステム情報ブロックの互いのサイズは、第１のシステム情報ブロックよりも大きい、方法が提案される。

本発明は、ＧＳＭ（登録商標）、ＵＭＴＳ及びＬＴＥ等の技術標準に従う無線セルラネットワークの一般に知られているアーキテクチャに基づいている。その一部として、基地局、各ＮｏｄｅＢ又はｅＮｏｄｅＢは、専用のブロードキャストチャネルで、規定されたシステム情報の一群を各基地局と共に動作しているユーザ装置に伝送する。この動作関係は基地局へのキャンプオンと呼ばれる。
最近の開発によれば、帯域幅制限のあるデバイスの存在を考慮に入れることが想定される。これらのＵＥは、無線セルラネットワークで動作するより少ないリソースを有し、一般的に携帯電話機と異なる方法で動作している特別な種類のデバイス、特にマシン型通信デバイスを形成する。

更に、帯域幅制限のあるデバイスはまた、ＵＥが現在キャンプオンしている基地局からの受信可能な信号電力が比較的わずかしかない場所に位置する可能性がある。斯かる帯域幅制限のあるデバイスはカバレッジ拡張されたデバイスと呼ばれ、これらは十分なカバレッジ利得を得るために、信号の読み取りを反復することにより、低下した信号電力を補償することができる。
基地局がＵＥに提供するシステム情報は、いくつかのブロック、すなわちシステム情報ブロック（ＳＩＢ）で発信されることが知られている。典型的には、通常のユーザ装置は第１のＳＩＢ、すなわちＳＩＢ１を読み取る。ＳＩＢ１は、本発明の定義によればＢＣＣＨ値タグを含む最大２０個の情報フィールドを有する。このＢＣＣＨ値タグによって、ＵＥはＳＩＢの１つのコンテンツが変化したかどうかを導き出すことができる。この情報に基づいて、ユーザ装置は基地局が伝送するシステム情報ブロックの残りを読み取り続ける。

システム情報ブロックは、ブロードキャストチャネル変更期間中に完全に伝送される。変更が生じなかったことをＳＩＢ１がＢＣＣＨ値タグで示す時、この状態は１つのブロードキャストチャネル変更期間の間続く。ブロードキャストチャネル変更期間は、典型的にはページング周期及び２の冪の値をとる所定の係数との関係で無線セルラネットワークにより設定される。これに基づいて、ブロードキャストチャネル変更期間は次の表に示されるように、０．６４秒〜４０．９６秒の値を取り得る。

ＵＥは、ページング周期及び受信したシステムフレーム番号（ＳＦＮ）等のネットワーク固有の情報からブロードキャストチャネル変更期間の開始及び持続時間を導き出すことができる。
ユーザ装置の追加のタイプをサポートするために、帯域幅制限のあるデバイスに別個のシステム情報セットを導入することが議論されている。それらのデバイスでは、ＳＩＢの不必要な読み取りを回避するためにＢＣＣＨ値タグを使用するのが有利である。

ＳＩＢ１のサイズ及びブロードキャストチャネル変更期間に依存して、ＳＩＢ１の反復読み取りが１つのブロードキャストチャネル変更期間中に終了しないことがカバレッジ拡張されたデバイスに起こり得る。これは特に次の２つの状況、すなわち、
ａ）読み取りがブロードキャストチャネル変更期間の始まりでないところから始まった、
ｂ）読み取り時間がブロードキャストチャネル変更期間よりも長い、
という理由による。

第１の状況は、不必要な読み取り作業、従って、電力消費が無駄につぎ込まれたことを意味する。
第２の状況は、ＳＩＢ１が読み取られる時に次のブロードキャストチャネル変更期間に達し、従って、ＳＩＢ１からの情報は既に無効である可能性があることを意味する。カバレッジ拡張されたデバイスについて、現在のＳＩＢ１の読み取りは５００回の反復を必要とし、従って、最大１０秒続くことが知られているため、上記の表は、カバレッジ拡張されたデバイスについてＳＩＢ１全体を読み取るのに十分長いブロードキャストチャネル変更期間はほんの少数の設定だけであることを示している。

この問題を解決するために、帯域幅制限のあるデバイスに対するシステム情報ブロックセットに、カバレッジ拡張されたデバイスがより速く受信することができ、ＭＴＣデバイスのコスト削減及び節電目標をはるかによく達成するのに役立つ小さな新しいＳＩＢ１、いわゆるＭ−ＳＩＢ１を導入することが提案される。従って、Ｍ−ＳＩＢ１について絶対最小コンテンツに注目することが想定される。更に、カバレッジ拡張されたデバイス及び一般的な帯域幅制限のあるデバイスのいずれのタイプにも同じタイプのＭ−ＳＩＢでアドレスすることが好ましい。
従って、Ｍ−ＳＩＢ１は、ブロードキャストチャネル変更通知タグを含むことが提案される。このタグは、システム情報の最後の読み取りと比べて、ＳＩＢの少なくとも１つに変化が生じたことをＵＥに示す。

１つの好ましい実施形態では、ブロードキャストチャネル変更通知タグは前述のＢＣＣＨ値タグに相当する。
別の好ましい実施形態では、ブロードキャストチャネル変更通知タグは単に変化が起こったかどうかを示す２進値からなる。

Ｍ−ＳＩＢ１は、帯域幅制限のあるデバイスに対する禁止表示フラグを含むことが更に提案される。このフラグは、読み取りがＭＴＣデバイスに感知可能であるかどうかをＵＥに示す。禁止表示は、無線セルラネットワークの安定を維持するために、ネットワークオペレータが特定のデバイス、この場合ＭＴＣデバイスを現在アクティブな基地局と共に動作していることからプッシュするために重要である。宛先ＵＥが著しい遅延なしに反応することは重要である。従って、禁止表示フラグをＭ−ＳＩＢ１に入れることは有利である。

Ｍ−ＳＩＢ１は、最小サイズの複数のシステム情報ブロックのシステム情報ブロックである。読み取りが必要な全ての他の情報がシステム情報ブロックの残りの部分に分散されている。
情報の大部分を伝達する別のＭ−ＳＩＢの前に斯かる短いＭ−ＳＩＢ１を備えることは、一方でシステム情報を定期的に読み取る必要があり、他方で通常のＵＥと異なり、カバレッジ拡張されたデバイスのＳＩＢ読み取りは電力を消費するため、特に節電の観点からＵＥにとって有益である。
更に、この短いＭ−ＳＩＢ１によって、Ｍ−ＳＩＢの更なる関連コンテンツを予想されるＳＩＢ及び場所に残すことができる。

別の好ましい実施形態によれば、第１のシステム情報ブロックが次のブロードキャスト変更発生通知タグを更に含む方法が提案される。
この実施形態では、新しいＭ−ＳＩＢ１は別の要素により拡張される。次のブロードキャスト変更発生通知タグは、ＳＩＢの変化がいつ予想されるかについての予測を受信ＵＥに提供する。従って、ＵＥは、現在のシステム情報ブロックの読み取りにどれくらいの時間及びリソースを費やすことができるかを推定することができる、あるいはさらに好ましくは、次の変化の発生が予想されるまで待つことができる。ＵＥは、提案される次のブロードキャスト変更発生通知タグに与えられた情報を用いて、システム情報又は特定のＳＩＢの反復受信をどれくらい終了させる必要があるかを判断することができるため、ＵＥが読み取りを続けるか、ＳＩＢの次のコンテンツ変化まで読み取りを遅延させるかを決定することが可能である。

特に、次のブロードキャスト変更発生通知タグは複数のブロードキャストチャネル変更期間を含む。そのためＵＥは、システム情報を読み取るのに使用できるブロードキャストチャネル変更期間の数を知っている。これに対し、ＵＥにはブロードキャストチャネル変更期間の持続時間が必要であり、これはページング周期及びＳＦＮから導き出すことができる。
より簡便で小規模な方法は、次のｘ個のブロードキャストチャネル変更期間においてコンテンツ変化が予想されるかどうかを示すフラグにより、次のブロードキャストチャネル変更タグを示すことである。ここでｘは、既定の定数又はシステム情報によって与えられる値である。

別の好ましい実施形態では、前記第１のシステム情報ブロックが前記複数のシステム情報ブロックの少なくとも１つの他のシステム情報ブロックに関連する表示を更に含む方法が提案される。
この実施形態では、別の要素により新しいＭ−ＳＩＢ１を拡張することが提案される。この実施形態によれば、Ｍ−ＳＩＢ１は特に、少なくとも１つの他のシステム情報ブロックが位置する場所を受信ＵＥに示す。この情報は、システムフレーム番号（ＳＦＮ）、ＳＦＮモジュロページング周期のオフセットそれぞれによって提供されることが好ましい。
特に、この表示は前の伝送と比べてコンテンツ変化が起こったＳＩＢ、Ｍ−ＳＩＢそれぞれを参照する。

代替的に、他のＳＩＢの反復又はインターリーブ方式がＵＥに与えられ、ＵＥは異なるＳＩＢがどれくらいの頻度でどの順番で伝送されるかを理解する。
ＵＥは、これらの情報を用いてより詳細な情報を取得し、必要なＳＩＢ、特にコンテンツ変化が起こったＳＩＢのみを読み取ることができる。各ＳＩＢの読み取りについて、帯域幅制限のあるデバイスに対して数回の反復読み取りが必要となり、その作業及び電力消費の最適化が可能となる。

また、有利な実施形態では、帯域幅制限のあるデバイスに対する最小のブロードキャストチャネル変更期間が少なくとも１０．２４秒続くように設定される方法が提案される。
この実施形態は、基本的にブロードキャストチャネル変更期間を長くすることを提案する。これは特にカバレッジ拡張されたデバイスに有利であり、確実にこれらのデバイスがブロードキャストチャネル変更期間中に全てのシステム情報ブロックを読み取れるようにする。

反対方向への現在の開発の主な理由は、これまで、ＭＴＣアクセス禁止が従来技術のＳＩＢ構造により最大１０秒より長いＵＥの非常に遅い反応をもたらすからであった。ＭＴＣデバイスのアクセス禁止は、ネットワークの安定を確保するための無線セルラネットワークのセキュリティ機構であるため、ブロードキャストチャネル変更期間と直接相関する斯かる時間は受け入れられない。従って、ブロードキャストチャネル変更期間の増大が実現不可能であった。

禁止表示フラグを含む提案される新しいＭ−ＳＩＢ１と共に、カバレッジ拡張されたデバイスも従来技術におけるよりもずっと早くＭ−ＳＩＢ１の読み取り及び復号を達成する。従って、記載された結果を伴うブロードキャストチャネル変更期間の増大が無線セルラネットワークに悪影響を及ぼすことなく可能である。
これは、Ｍ−ＳＩＢ１がブロードキャストチャネル変更期間中に複数回伝送される場合に特に当てはまる。
好ましくは、Ｍ−ＳＩＢ１はブロードキャストチャネル変更期間における全てのＭ−ＳＩＢのうち最大の反復回数を有するＭ−ＳＩＢである。

別の有利な実施形態では、システム情報が有効期間を関連付け、帯域幅制限のあるデバイスに関連するシステム情報の有効期間が帯域幅制限のないデバイスに関連するシステム情報の有効期間よりも長い方法が提案される。
有効期間によって、ユーザ装置は、変化が生じない場合に受信したシステム情報がどれくらい長く有効に存続すると考えられるかについての表示を受信する。カバレッジ外から戻ると、ＵＥは、前に読み取って記憶したシステム情報メッセージがまだ有効かどうかを判断する必要がある。有効期間は特に、標準により定数、特に３時間と事前に規定されていた。

次に、帯域幅制限のあるデバイスのために第２の有効期間を導入することが提案される。この第２の有効期間は、帯域幅制限のないデバイス、特に携帯電話機のための第１の有効期間よりも長いことを特徴とする。第２の有効期間の実行可能値は２４時間である。

従って、帯域幅制限のあるデバイスは、その間で追加の伝送が受信されないアイドルモードで動作している際に、起動してＭ−ＳＩＢ１を読み取るまでこの時期を待つことができる。計量デバイス等のＵＥは、１日に１回又は１日未満に１回そのデータを送信するように設定されている場合、第１の有効期間で伝送ごとにＳＩＢ全体を読み取る必要があった。伝送の効率的な共有のために、提案される帯域幅制限のあるデバイスの有効期間の拡張によって、システム情報を実行する必要はなく、システム情報は記憶された値から取得することができる。これは節電という点で帯域幅制限のあるデバイスに有利である。

特に、少なくとも１つの有効期間の最大値に関する表示は、システム情報の一部として信号で伝えられることが提案される。
既知の有効期間の処理と比べて、特に第２の有効期間について、最大値の表示がシステム情報の一部として、従ってＭ−ＳＩＢの１つに示されることが提案される。
好ましくは、この情報は、Ｍ−ＳＩＢ１のサイズを増大させないためにＭ−ＳＩＢ１に供給されない。
表示は、時間数、有効期間の特定の種類、又は想定される有効期間に関連する任意の他の表示を含むこと好ましい。

第１のサブセット有効期間をシステム情報ブロックのサブセットに関連付けることが更に提案される。これによって、第１のサブセット有効期間は帯域幅制限のあるデバイスの全てのシステム情報ブロックに影響を及ぼすわけではない。
第２のサブセット有効期間が、前記システム情報ブロックのサブセットの一部でない少なくとも１つのシステム情報ブロックに関連付けられることが更に提案される。
特に、第２のサブセット有効期間は、所与の比率又は乗数で第１のサブセット有効期間に関連することが提案される。

これは特に、頻繁に変化するシステム情報ブロックが１２時間の第１のサブセット有効期間を有する一方、変化の頻度が低いシステム情報ブロックの一群の第２のサブセット有効期間は第１のサブセット有効期間の２倍続くことを意味する。
システム情報のための３つ以上の異なる有効期間がこの実施形態に包含される。

本発明の第２の態様によれば、少なくとも１つの送信器を備えた、無線セルラネットワークの一部である基地局であって、基地局は帯域幅制限のあるデバイスのためのシステム情報を複数のシステム情報ブロックに分割し、１つのブロードキャストチャネル変更期間中に少なくとも１回、ブロードキャストチャネルによって帯域幅制限のあるデバイスに送信するように構成され、基地局は更に、少なくとも
‐ブロードキャストチャネル変更通知タグ、及び
‐帯域幅制限のあるデバイス用の禁止表示フラグ
を含む第１のシステム情報ブロックを送信するように構成され、
複数のシステム情報ブロックの互いのサイズは、第１のシステム情報ブロックよりも大きい基地局が提案される。

基地局は無線セルラネットワークの一部である。無線セルラネットワークは、特にロングタームエボリューション（ＬＴＥ）標準をサポートしており、４Ｇネットワークとしても知られている。典型的には、同じ無線セルラネットワークは、２Ｇ、３Ｇ及び４Ｇ等の種々の無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）、及びその各無線技術標準（ＧＳＭ、ＥＤＧＥ、ＵＭＴＳ、ＨＳＤＰＡ等）を含み、１つのＲＡＮに基地局が割り当てられる。しかし、同じ場所、特に複合筐体内に、それぞれが異なるＲＡＮをサポートする、好ましくは２つ以上の基地局が支持される。
好ましくは、基地局は少なくとも１つの処理ユニット及び少なくとも１つのメモリユニットを備え、コンピュータプログラムが処理ユニットに記憶されて実行され、提案される基地局の記載された動作を実行している。

本発明のこの態様は第１の態様の利点を共有する。
本発明の第３の態様によれば、無線セルラネットワークの基地局とキャンプ関係で動作するように構成されたユーザ装置であって、ユーザ装置は帯域幅制限のあるデバイスであり、更に複数のシステム情報ブロックに分割されたシステム情報の一部を含む第１のシステム情報ブロックを受信するように構成され、第１のシステム情報ブロックは少なくとも
‐ブロードキャストチャネル変更通知タグ、及び
‐帯域幅制限のあるデバイス用の禁止表示フラグ
を含み、
複数のシステム情報ブロックの互いのサイズは、第１のシステム情報ブロックよりも大きいユーザ装置が提案される。

この態様によれば、本発明の第２の態様による基地局と共に動作するユーザ装置が想定される。
ユーザ装置は、無線セルラネットワーク、及び、リモートサーバ等の同じ若しくは他の無線セルラネットワーク又は固定電話ネットワークで動作する他のユーザ装置と無線通信可能なデバイスである。

ユーザ装置は、特に計器、自動販売機等のマシン型通信（ＭＴＣ）デバイスに適用される帯域幅制限のあるデバイスである。典型的には、ＵＥは、制御機器と、基地局との無線伝送に必要な全ての部品を備えた通信ユニットとから構成される。ＵＥは更に、処理ユニットと、動作を実行するためのソフトウェアプログラムを記憶する少なくとも１つのメモリユニットとを備える。基地局からの更なる伝送は斯かるメモリユニットに記憶される。
ユーザ装置が基地局からの伝送を受信する時、これは通信ユニットの送受信器が基地局から十分な電力を有する信号を獲得し、伝送されたメッセージを復号可能であることを意味する。

本発明のこの態様は第１及び第２の態様の利点を共有する。
この態様の有利な実施形態によれば、第１のシステム情報ブロックに受信された情報に基づいて、少なくとも１つの第２のシステム情報ブロックの受信についての決定を行うように構成されたユーザ装置が提案される。
この実施形態では、ユーザ装置、特にカバレッジ拡張されたデバイスは、Ｍ−ＳＩＢ１から取得されたデータに基づいて、別のＭ−ＳＩＢを復号する必要があるかどうかを決定する。これはＭ−ＳＩＢ１が提供する情報に対する反応である。

特に、ブロードキャストチャネル変更通知タグは、Ｍ−ＳＩＢの１つに変化が生じたかどうかを示す。ユーザ装置が前の読み取り作業からの完全なシステム情報セットを記憶し、特に帯域幅制限のあるデバイスのための有効期間が満了していない場合は、ブロードキャストチャネル変更通知タグが他のＭ−ＳＩＢに変化がないことを示す場合に、Ｍ−ＳＩＢの残りを読み取って復号する必要がない。特にブロードキャストチャネル変更通知タグがＢＣＣＨ値タグから構成され、ＢＣＣＨ値タグが前に読み取られ、記憶された値に等しい場合は、ＵＥはこのブロードキャストチャネル変更期間の残りのＭ−ＳＩＢを読み取る必要がない。これは節電のためＵＥに有利である。
示されるように、本発明は示された課題を有利に解決し、電力消費目標に適合するようにカバレッジ拡張されたデバイスと基地局との動作を可能にする変更を提案する。

以下の説明及び添付図面は幾つかの例示的な態様を詳細に示しているが、実施形態の原理を使用することができる種々の方法のうちのほんの一部を示しているにすぎない。本発明の特徴及び利点は、限定的ではなく例示的な例として与えられる有利な実施形態の以下の説明及び添付図面を読む時に現れるだろう。

従来技術によるブロードキャストチャネル変更期間中のＳＩＢの伝送を概略的に表す。 本発明の好適な実施形態によるブロードキャストチャネル変更期間中のＭ−ＳＩＢの伝送を概略的に示す。 本発明の第１の実施形態のプロセスフローを表す第１のフローチャートを表す。 本発明の第２の実施形態のプロセスフローを表す第２のフローチャートを表す。

図１は、１つの基地局によるブロードキャストチャネル変更期間３におけるシステム情報ブロック（ＳＩＢ）の伝送を時間図１に示している。ここでは、２つの連続するブロードキャストチャネル変更期間３（ｎ）、３（ｎ＋１）が示されている。それらはブロードキャストチャネル変更期間境界４’、４’’、４’’’で区切られている。

各ブロードキャストチャネル変更期間は、事前設定されたページング期間ｐフレームに同様に無線セルラネットワークの各基地局により事前設定された係数ｃ（２、４、８、１６）を乗じたものに依存して、規定のｍミリ秒続く。フレーム持続時間が１０ｍｓの場合、ブロードキャストチャネル変更期間は０．６４〜４０．９６秒の値をとることができる。
ブロードキャストチャネル変更期間境界４’、４’’、４’’’の時点は、システムフレーム番号（ＳＦＮ）ｍｏｄｕｌｏ ｍ＝０により計算される。

１つのブロードキャストチャネル変更期間３中、全てのシステム情報ブロックＳＩＢ１、ＳＩＢｘが完全に伝送される、典型的にはシステム情報は１３個のＳＩＢに分散される。第１のＳＩＢであるＳＩＢ１は、各基地局にキャンプオンしているユーザ装置用の幾つかの情報を保持する。ＳＩＢ１内の情報の１つはＢＣＣＨ値タグＶＴである。これは典型的には、ＳＩＢｘの各ＳＩＢ１の各変化ごとに１増える数である。ＢＣＣＨ値タグＶＴが２つのブロードキャストチャネル変更期間にわたって一定である場合は、いずれのＳＩＢにも変化が起こらなかったことが受信ＵＥに示される。

ここで、ブロードキャストチャネル変更期間３（ｎ）中に、ＳＩＢ１のＢＣＣＨ値タグＶＴ’は値４２を提示することが示されている。次のブロードキャストチャネル変更期間３（ｎ＋１）では、ＢＣＣＨ値タグＶＴ’’は値４３を有する。従って、ブロードキャストチャネル変更期間３（ｎ）及び３（ｎ＋１）間でＳＩＢの変化が起こっている。
カバレッジ拡張されたデバイスでは、十分なカバレッジ利得を得るために必要な反復回数によりＳＩＢ１を検索するにはある程度の時間がかかる。矢印２’は、例示的なカバレッジ拡張されたデバイスがＳＩＢ１を読み取るための時間を示している。

ＵＥは、矢印２’で示すように、ブロードキャストチャネル変更期間３（ｎ）の最中に読み取りを開始する。所要の持続時間によってＳＩＢ１の全検索は境界４’’を超えるため、ブロードキャストチャネル変更期間３（ｎ）内で終わらない。そのため、ＵＥは、ＢＣＣＨ値タグＶＴが次のブロードキャストチャネル変更期間３（ｎ＋１）に変化した（実際、この場合がそうである）可能性があるため、ＳＩＢ１の読み取りを再開する必要がある。

これは、矢印２’で示されている最初のＳＩＢｘの読み取り作業は完全に効果がなく、代わりに矢印２’’で示されている次のブロードキャストチャネル変更期間におけるＳＩＢｘの再読み取りが必要であることを示す。
ブロードキャストチャネル変更期間３（ｎ）が、ネットワーク構成の大半がそうである１０．２４秒よりもさらに短い場合は、カバレッジ拡張されたデバイスは、１つのブロードキャストチャネル変更期間３中にＳＩＢ１、さらにＳＩＢｘの読み取りを上手く終わらせることが決してない。

図２は、本発明の好適な実施形態を示す同様の時間図１を示している。第１の改善点は、ブロードキャストチャネル変更期間３（ｎ）が拡大され、カバレッジ拡張されたデバイスがＳＩＢを読み取る時間を長くすることができることである。
更にここで、ＭＴＣデバイス専用のＳＩＢ、つまりここではＭ−ＳＩＢの残りを示すＭ−ＳＩＢ１及びＭ−ＳＩＢｘが想定されている。
見れば分かるように、Ｍ−ＳＩＢ１は、知られているよりもサイズ、従って読み取り時間がはるかに短い。１つのブロードキャストチャネル変更期間中に他のＭ−ＳＩＢｘよりも頻繁に繰り返されることが好ましい。

この実施形態では、Ｍ−ＳＩＢ１は３つのフィールド、すなわちＭＴＣ禁止インジケータＢＩ、システム情報値タグＶＴ’、及び次のブロードキャストチャネル変更期間３（ｎ＋ｘ）の１つにこれから起こるシステム情報の変化を示し得るシステム情報変更フラグＩＭから構成されることが示されている。
Ｍ−ＳＩＢ１のフィールドは次の表にまとめられる：

示されている例では、ブロードキャストチャネル変更期間３（ｎ）について、Ｍ−ＳＩＢは、ＭＴＣ禁止は起動されておらず、現在の値タグは４２で、現在のブロードキャストチャネル変更期間３（ｎ）から計算され、次の３（ｎ＋１）はＭ−ＳＩＢｘの少なくとも１つに変化をもたらすであろうことを示す。
矢印２’’’は、カバレッジ拡張されたデバイスのためにＭ−ＳＩＢ１を読み取る期間を示す。ブロードキャストチャネル変更期間３（ｎ）の真ん中で読み取りが始まっても、ブロードキャストチャネル変更期間３（ｎ）内に無事に終了することが分かる。

Ｍ−ＳＩＢ１を受信することにより、ＵＥは、全ての関連情報を有し、示されている例において、ＭＴＣデバイスは現在禁止されていないこと、及び次のブロードキャストチャネル変更期間３（ｎ＋１）中に特定のＭ−ＳＩＢ５で示された少なくとも１つのＭ−ＳＩＢｘの変化が起こることを知っている。
システム情報変更タグＩＭがより大きい値を示すならば、ＵＥは、ブロードキャストチャネル変更期間３（ｎ＋１）中にＭ−ＳＩＢｘを受信及び復号する必要が全くない。ＭＴＣ禁止インジケータによって、ＵＥが基地局との何らかの動作、特にデータ伝送を計画するならば、少なくともＭ−ＳＩＢ１を読み取る必要がある。

この例では、ブロードキャストチャネル変更期間３（ｎ＋１）中の次のＭ−ＳＩＢ１’は現在、変更された値を示し、ＭＴＣ禁止はアクティブでなく（ＢＩ’＝０）、値タグＶＴ’は、前のブロードキャストチャネル変更期間３（ｎ）と比べてＭ−ＳＩＢの１つに変化が起こったことを示す値４３であること、及び次のブロードキャストチャネル変更期間で変化が起こっていないこと（ＩＭ’＝０）を示している。

加えて、帯域幅制限のあるデバイス、特に電力消費が重要なテーマであるクレジットカード用や駐車場にある現金自動預け払い機等のＵＥの中にはＳＩＢ反復を必ずしも必要としないものがある。更にそれらのＵＥでは、斯かるＵＥはアプリケーションにより頻繁にオンオフされ、従ってユーザエクスペリエンスに影響を与えるのは最初のアクセス時間であるため、アクセス時間、すなわちＳＩＢ読み取りにより引き起こされるレイテンシが非常に重要である。

多くのシナリオでは、斯かるマシンは静的に駆動されるか、又はこれらは他の場所、すなわち、クレジットカードマシンがタクシーやレストラン内に運ばれる。従って、これらの帯域幅制限のあるデバイスの一部のみが記憶された情報に確実にアクセスするように構成される。残りは読み取りプロセス全体を再度開始する必要がある。

これはＳＩＢ構造に高速アクセスを可能にするのに十分な柔軟性を有することを要求する。Ｍ−ＳＩＢから初期アクセスに関連する全ての情報を得るために、２．５６秒という値が実現可能なはずである。斯かる値は、頻繁にオンオフされ、記憶された情報に依存することができないシナリオにおいてもこれらのデバイスを動作させるためのシステムアクセス時間の全体をもたらすはずである。
決定及びＭ−ＳＩＢスケジューリングによって、帯域幅制限のあるデバイス及びカバレッジ拡張されたデバイスの両方が、提案されるＭ−ＳＩＢ読み取り回数が達成され得るように駆動可能となるはずである。

図３は、本発明の好適な実施形態によるＭ−ＳＩＢを読み取る基地局と動作するＵＥのフローチャートを示している。
プロセスは、ＵＥが基地局にキャンプオンするステップＳ１０から始まる。ＵＥは、本発明の好適な実施形態による基地局から伝送されるＭ−ＳＩＢでアドレスされるＭＴＣデバイスである。

第１の決定ステップＳ１１において、ＵＥはカバレッジ拡張されたデバイスであるかどうかがチェックされる。カバレッジ拡張されたデバイスは、特に限られた受信信号電力のみを有する領域に位置するものである。
カバレッジ拡張されたデバイスであるかどうかの決定は、限られた受信信号電力のため現場で行うことができる。代替的に、カバレッジ拡張された特性は、コマンド、例えばＡＴコマンドにより起動される。

ＵＥがカバレッジ拡張されたデバイスでない場合は、プロセスはステップＳ１２に分岐し、ＵＥは単に１回の試みで新しいＭ−ＳＩＢ１を読み取る。
そうでない場合、Ｓ１３においてＭ−ＳＩＢ１が読み取られ、ステップＳ１４においてＭ−ＳＩＢ１のために十分なカバレッジ利得が受信されたかどうかがチェックされる。受信されなかった場合はＳ１３にジャンプして戻り、受信された場合はプロセスはステップＳ１５にジャンプする。
およそ１０００ビットのサイズを有する従来技術によるＳＩＢ１を使用すれば、カバレッジ拡張されたデバイスはＳＩＢ１の読み取りを最大５００回繰り返す必要があることが予想される。

本発明によるより短いＭ−ＳＩＢ１を使用すれば、この周期数は特にサイズの減少に比例して減少する。これは特に、ステップＳ１３〜Ｓ１５の動作ステップの間にブロードキャストチャネル変更期間境界が現れない可能性が最も高いことを意味する。

Ｍ−ＳＩＢ１が、カバレッジ拡張されたデバイスであるかどうかにかかわらず読み取られると、次のステップＳ１５において、受信されたＭ−ＳＩＢ１はＵＥにより分析される、つまり、情報フィールドが読み出される。この実施形態では、次にステップＳ１６において、Ｍ−ＳＩＢ１がこのブロードキャストチャネル変更期間のＭ−ＳＩＢｘの変化を示すことに注目する。これは特にブロードキャストチャネル変更通知タグを分析することにより行われる。ブロードキャストチャネル変更通知タグがＢＣＣＨ値タグを含む場合は、ＵＥは、決定された値タグを前のブロードキャストチャネル変更期間内に既に読み取ったＭ−ＳＩＢ１の記憶された値タグと比較する必要がある。

値タグが前の値と比べて増加している場合は、記憶された値は、特に新しい値に置き換えられる。
従って、ＵＥは更に、このブロードキャストチャネル変更期間中にＭ−ＳＩＢｘの少なくとも１つが変化したことを検出する。従って、ＵＥは、ステップＳ１７においてＭ−ＳＩＢｘを読み取り続ける。無論、ＵＥがカバレッジ拡張されたデバイスであるか否かという事実に応じて、ステップＳ１７も同様に反復を必要とする。

Ｍ−ＳＩＢ１が分析ステップＳ１５中にＵＥにより決定される１つの特定のＭ−ＳＩＢｘに関連する表示を含む場合は、ＵＥはステップＳ１７において、読み取り周期の数、従って、変化したＭ−ＳＩＢｘを読み取るのに必要なエネルギの量を減らす専用のＭ−ＳＩＢｘからのデータを読み取ることができる。
実際、Ｍ−ＳＩＢ１のコンテンツはＵＥにより使用され、Ｍ−ＳＩＢｘをさらに読み取るか否かが決定される。

図４は、本発明の別の実施形態をフローチャートで示している。これもまた、ＵＥが基地局にキャンプオンするステップＳ２０から始まる。次に、ステップＳ２１においてＭ−ＳＩＢ１が読み取られる。単純化するために、カバレッジ拡張されたデバイスと通常の帯域幅制限のあるデバイスの区別はこのフローチャートでは省力される。しかし、図３に示されたステップは、同様にＭ−ＳＩＢを読み取る後のステップにも適用されるこのプロセスフローにも同様に適用可能である。Ｍ−ＳＩＢ１は、読み取られた後、ステップＳ２２において分析される、つまり含まれるフィールドが読み出される。この分析によって、ＭＴＣデバイスがこの基地局と共に動作することを禁じられることが禁止表示フラグＢＩに示される場合は、ステップＳ２３においてステップＳ２４に分岐する。この結果、ＵＥの基地局との動作が終了する。ＵＥにより任意の他の分析が実行される前に最初に禁止表示をチェックすることが好ましい。

禁止インジケータが設定されない場合は、プロセスはステップＳ２５に分岐する。ここで、Ｍ−ＳＩＢ１が次のブロードキャスト変更発生通知タグを用いてＭ−ＳＩＢｘのこれから起こる変化を示しているかどうかがチェックされる。
斯かる変化が示されていない場合は、ＵＥは、現在のブロードキャストチャネル変更期間及び／又は前のブロードキャストチャネル変更期間よりむしろ、次のブロードキャストチャネル変更期間において他の情報は伝送されず、Ｍ−ＳＩＢｘの値はＵＥ内のメモリユニットに記憶されていると推測可能である。

メモリユニットに記憶されたＭ−ＳＩＢｘの値に戻るために、システム情報の有効期間を考慮することが好ましい。特に、帯域幅制限のあるデバイス及びカバレッジ拡張されたデバイスの有効期間を意味するＭ−ＳＩＢに関連する一組の有効期間の場合、Ｍ−ＳＩＢの各有効期間が考慮される。これはさらに、ＵＥが停止された後、動作に戻る場合に当てはまる。そしてＭ−ＳＩＢｘがまだ同じＢＣＣＨ値タグを示している時は、ＵＥは、有効期間が満了しない限りＭ−ＳＩＢｘを再度読み取る必要がない。ＭＴＣデバイスについて斯かる停止段階が数時間から数日間続く場合があるため、携帯電話機の場合よりも長い有効期間が有利であり、ＭＴＣデバイスの電源を節約する。

ここで、後続のステップは、Ｍ−ＳＩＢ１の他のシステム情報フィールド、特にブロードキャストチャネル変更通知タグに依存している。従って、図３に示されたプロセスフローはここでも同様に適用可能である。
しかし、次のブロードキャスト変更発生通知タグが、次のブロードキャストチャネル変更期間の１つにおいてＭ−ＳＩＢｘの少なくとも１つのコンテンツ変化が予想されることを示す場合は、プロセスはステップＳ２６に進む。

この場合、好ましくは現在のブロードキャストチャネル変更期間のＭ−ＳＩＢｘの読み取りが省略され、これらの情報が次のブロードキャストチャネル変更期間において無効になることが予想される。
従って、ステップＳ２７において、次のブロードキャストチャネル変更期間が始まるまで待機する。

ＵＥは、Ｍ−ＳＩＢｘが少なくとも１つのコンテンツ変化をもたらすことを知っているが、ステップＳ２８において、最初に新しいブロードキャストチャネル変更期間のＭ−ＳＩＢ１を読み取ることが必要である。
ブロードキャストチャネル変更通知タグが増分されたＢＣＣＨ値タグを与えることが予想される。それでもなお、禁止表示フラグは、ＵＥにこの基地局との動作の終了を要求する場合がある。
加えて、変化したＭ−ＳＩＢｘに関連する表示は、Ｍ−ＳＩＢ１に含まれることが好ましく、ＵＥが変化したＭ−ＳＩＢｘのみを直接読み取ることを可能にする。

全ての必要なチェック及び例外は、ステップＳ２８とＳ２９の間の中断された矢印で示されている。従って、ステップＳ２９において、このブロードキャストチャネル変更期間の変化したＭ−ＳＩＢｘの全て又は少なくとも変化したＭ−ＳＩＢｘが読み取られる。
既知のＳＩＢの構造及びブロードキャストチャネル変更期間を有する想定されるＵＥの問題が本発明によって解決されることは容易に理解可能である。これによって、カバレッジ拡張されたデバイスに、電力消費、信頼性及び応答時間の点で最適な動作が与えられる。

以上の詳細な説明において、本発明が実施され得る特定の実施形態を例示する添付の図面に参照がなされる。これらの実施形態は、当業者が本発明を実施し得るために十分に詳細に記載されている。本発明の様々な実施形態は、相互に相違があるが、必ずしも相互に排他的である必要性は無いことが理解される。例えば、１つの実施形態に関連して本願明細書において記載されている特定の特徴、構成又は特性は、本発明の範囲から逸脱すること無く、他の実施形態の範囲内で実施され得る。加えて、開示された各実施形態の個々の要素の位置又は配列は、本発明の範囲から逸脱することなく修正され得ることが理解される。従って、以上の詳細な説明は、本発明を限定するようには解釈されず、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ確定され、特許請求の範囲が権利を与える均等物の全範囲と共に適切に解釈される。

Claims (15)

1. 基地局からユーザ装置にシステム情報を伝送するための方法であって、
   前記ユーザ装置は前記基地局にキャンプオンする帯域幅制限のあるデバイスであり、
   前記システム情報は、複数のシステム情報ブロック（Ｍ−ＳＩＢ）に分割され、前記システム情報は更に、システム情報の変化が起こらない間に、伝送されたシステム情報がどれくらい長く有効に存続するかを示す有効期間を関連付け、
   帯域幅制限のあるデバイスに関連するシステム情報の有効期間は、帯域幅制限のないデバイスに関連するシステム情報の有効期間よりも長い、方法。
2. 少なくとも１つの前記有効期間の最大値に関する表示は前記システム情報の一部として信号で伝えられる、請求項１に記載の方法。
3. 前記システム情報への前記有効期間の表示は更に有効期間の種類を含む、請求項２に記載の方法。
4. 第１のサブセット有効期間は前記システム情報ブロックのサブセットに関連付けられる、請求項１〜３の１項に記載の方法。
5. 第２のサブセット有効期間は前記システム情報ブロックのサブセットの一部でない少なくとも１つのシステム情報ブロックに関連付けられる、請求項１〜４の少なくとも１項に記載の方法。
6. 少なくとも
   −ブロードキャストチャネル変更通知タグ（ＶＴ）、
   −帯域幅制限のあるデバイスに対する禁止表示フラグ（ＢＩ）、及び
   −次のブロードキャスト変更発生通知タグ（ＩＭ）を含む、
   第１のシステム情報ブロック（Ｍ−ＳＩＢ１）を伝送するステップを含み、
   前記複数のシステム情報ブロック（Ｍ−ＳＩＢｘ）の互いのサイズは、前記第１のシステム情報ブロック（Ｍ−ＳＩＢ１）よりも大きい、請求項１に記載の方法。
7. 少なくとも１つの送信器を備えた、無線セルラネットワークの一部である基地局であって、
   前記基地局は、帯域幅制限のあるデバイスのためのシステム情報を複数のシステム情報ブロック（Ｍ−ＳＩＢ）に分割し、１つのブロードキャストチャネル変更期間（３）中に少なくとも１回、ブロードキャストチャネルを使用して帯域幅制限のあるデバイスに送信するように構成され、
   有効期間を前記帯域幅制限のあるデバイスのためのシステム情報に関連付けるように構成され、前記帯域幅制限のあるデバイスのためのシステム情報の有効期間は、帯域幅制限のないデバイスに関連するシステム情報の有効期間よりも長い、基地局。
8. 更に、少なくとも１つの前記有効期間の最大値に関する表示を前記システム情報の一部として送信するように構成された、請求項７に記載の基地局。
9. 前記システム情報への前記有効期間の表示は更に有効期間の種類を含む、請求項８に記載の基地局。
10. 第１のサブセット有効期間は前記システム情報ブロックのサブセットに関連付けられ、
    第２のサブセット有効期間は前記システム情報ブロックのサブセットの一部でない少なくとも１つのシステム情報ブロックに関連付けられる、請求項７〜９の少なくとも１項に記載の基地局。
11. 前記基地局は更に、
    少なくとも
    −ブロードキャストチャネル変更通知タグ（ＶＴ）、
    −帯域幅制限のあるデバイスに対する禁止表示フラグ（ＢＩ）、及び
    −次のブロードキャスト変更発生通知タグ（ＩＭ）、を含む
    第１のシステム情報ブロック（Ｍ−ＳＩＢ１）を伝送するように構成され、
    前記複数のシステム情報ブロック（Ｍ−ＳＩＢｘ）の互いのサイズは、前記第１のシステム情報ブロック（Ｍ−ＳＩＢ１）よりも大きい、請求項７〜１０の少なくとも１項に記載の基地局。
12. 無線セルラネットワークの基地局とキャンプ関係で動作するように構成されたユーザ装置であって、前記ユーザ装置は帯域幅制限のあるデバイスであり、
    更に、複数のシステム情報ブロック（Ｍ−ＳＩＢ）に分割されたシステム情報の一部を含む第１のシステム情報ブロック（Ｍ−ＳＩＢ１）を受信するように構成され、
    前記システム情報は更に有効期間を関連付け、
    帯域幅制限のあるデバイスに関連するシステム情報の前記有効期間は、帯域幅制限のないデバイスに関連するシステム情報の有効期間よりも長い、ユーザ装置。
13. 少なくとも１つの前記有効期間の最大値に関する表示は前記システム情報の一部として受信される、請求項１２に記載のユーザ装置。
14. 第１のサブセット有効期間は前記システム情報ブロックのサブセットに関連付けられ、
    第２のサブセット有効期間は前記システム情報ブロックのサブセットの一部でない少なくとも１つのシステム情報ブロックに関連付けられる、請求項１２又は１３に記載のユーザ装置。
15. 前記第１のシステム情報ブロック（Ｍ−ＳＩＢ１）は、少なくとも
    −ブロードキャストチャネル変更通知タグ（ＶＴ）、
    −帯域幅制限のあるデバイスに対する禁止表示フラグ（ＢＩ）、及び
    −次のブロードキャスト変更発生通知タグ（ＩＭ）、を含み、
    前記複数のシステム情報ブロック（Ｍ−ＳＩＢｘ）の互いのサイズは、前記第１のシステム情報ブロック（Ｍ−ＳＩＢ１）よりも大きい、請求項１２〜１４の少なくとも１項に記載のユーザ装置。

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