JP6158932B2

JP6158932B2 - Ｍ２ｍ通信およびｍｔｃ通信向けのブロードキャスト／マルチキャストの使用

Info

Publication number: JP6158932B2
Application number: JP2015534899A
Authority: JP
Inventors: ジュン・ワン; カルロス・エム・ディ・パソス; シヴァラマクリシュナ・ヴェーレパリ; ディリップ・クリシュナスワミ; シーペン・ズ; ミグエル・グリオット; ファロコ・カティビ; アルングンドラム・マヘンドラン
Original assignee: クアルコム，インコーポレイテッド
Priority date: 2012-10-03
Filing date: 2013-03-15
Publication date: 2017-07-05
Anticipated expiration: 2033-03-15
Also published as: US20150223028A1; JP2015534398A; KR20150065842A; WO2014053073A1; EP2904860A4; WO2014053084A1; EP2904860A1

Description

関連出願の相互参照
本出願は、参照によりその全体が本明細書に明確に組み込まれる、2012年10月3日に出願された「Broadcast/Multicast Used For M2M/MTC」と題する国際出願第PCT/CN2012/082520号の利益を主張する。

本開示は、一般に、通信システムに関し、より詳細には、マシンツーマシン(M2M)通信およびマシンタイプ通信(MTC)向けのブロードキャスト/マルチキャストサービスに関する。

電話、ビデオ、データ、メッセージング、および放送などの様々な電気通信サービスを提供するために、ワイヤレス通信システムが広範囲に配備されている。通常のワイヤレス通信システムは、利用可能なシステムリソース(たとえば、帯域幅、送信電力)を共有することによって、複数のユーザとの通信をサポートすることが可能な多元接続技術を利用することができる。そのような多元接続技術の例には、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、直交周波数分割多元接続(OFDMA)システム、シングルキャリア周波数分割多元接続(SC-FDMA)システム、および時分割同期符号分割多元接続(TD-SCDMA)システムが含まれる。

これらの多元接続技術は、様々なワイヤレスデバイスが自治体、国家、地域、さらには地球規模で通信することを可能にする共通プロトコルを提供するために、様々な電気通信規格において採用されている。新興の電気通信規格の一例は、ロングタームエボリューション(LTE)である。LTEは、第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)によって公表されたユニバーサルモバイルテレコミュニケーションズシステム(UMTS)のモバイル規格に対する拡張セットである。LTEは、スペクトル効率を改善することによってモバイルブロードバンドインターネットアクセスをより良くサポートすること、コストを下げること、サービスを向上すること、新しいスペクトルを利用すること、ならびに、ダウンリンク(DL)上のOFDMA、アップリンク(UL)上のSC-FDMA、および多入力多出力(MIMO)アンテナ技術を使用して、他のオープン規格とより良く統合することを行うように設計されている。しかしながら、モバイルブロードバンドアクセスに対する需要が増加し続けるにつれて、LTE技術のさらなる改善が必要である。好ましくは、これらの改善は、他の多元接続技術、およびこれらの技術を利用する電気通信規格に適用可能であるべきである。

本開示の一態様では、ワイヤレス通信システムは、来たるマルチキャスト/ブロードキャストセッションをユーザ機器(UE)に知らせるマルチメディアブロードキャストマルチキャストサービス(MBMS)起動指示を、UEまたはUEのグループに送る。UEは、1つまたは複数のグループのメンバであり得るし、マルチキャスト/ブロードキャストされるべきデータが、UEがメンバである1つまたは複数のグループのうちの1つに対応する場合、来たるマルチキャスト/ブロードキャストセッションのために起動し、MBMS技術を使用してセッション中にマルチキャスト/ブロードキャストされたデータを受信するように構成することができる。システムは、少なくとも1つのマルチキャスト/ブロードキャスト機構を介して、UEのグループによる受信の対象であるデータをマルチキャスト/ブロードキャストする。

本開示の別の態様では、UEは、来たるマルチキャスト/ブロードキャストセッションのMBMS起動指示を受信する。UEは、1つまたは複数のグループのメンバであり得る。マルチキャスト/ブロードキャストされるべきデータが、UEがメンバである1つまたは複数のグループのうちの1つに対応する場合、UEは、来たるマルチキャスト/ブロードキャストセッションのために起動する。UEは、MBMS技術を使用して、少なくとも1つのマルチキャスト/ブロードキャスト機構を介して、UEのグループによる受信の対象であるデータのマルチキャスト/ブロードキャストを受信する。

ネットワークアーキテクチャの一例を示す図である。アクセスネットワークの一例を示す図である。 LTEにおけるDLフレーム構造の一例を示す図である。 LTEにおけるULフレーム構造の一例を示す図である。ユーザプレーンおよび制御プレーンのための無線プロトコルアーキテクチャの一例を示す図である。アクセスネットワーク内の発展型ノードBおよびユーザ機器の一例を示す図である。マルチキャストブロードキャスト単一周波数ネットワーク内の発展型マルチメディアブロードキャストマルチキャストサービスを示す図である。第1のCBS/PWSアーキテクチャ使用データのダウンローディングを示す図である。第2のCBS/PWSアーキテクチャ使用データのダウンロードを示す図である。データ/コンテンツのダウンローディングにeMBMSを使用する第1のMTCアーキテクチャを示す図である。 UEグループの指示/トリガにCBS/PWSを使用する図10の第1のMTCアーキテクチャを示す図である。データ/コンテンツのダウンローディングおよびUEグループの指示/トリガにeMBMSを使用する第2のMTCアーキテクチャを示す図である。図12のMTCアーキテクチャによって実行される例示的なコールフローを示す図である。 eMBMSを使用するMTCアーキテクチャを示す図である。マルチキャスト/ブロードキャスト機構に関係するワイヤレス通信の方法のフローチャートである。図15の方法を実施する例示的な装置内の様々なモジュール/手段/構成要素間のデータフローを示す概念的なデータフロー図である。図15の方法を実施する処理システムを利用する装置のためのハードウェア実装の一例を示す図である。 UEに関係するワイヤレス通信の方法のフローチャートである。図18の方法を実施する例示的な装置内の様々なモジュール/手段/構成要素間のデータフローを示す概念的なデータフロー図である。図18の方法を実施する処理システムを利用する装置のためのハードウェア実装の一例を示す図である。デバイスからの応答なしに、いくつかのM2Mデバイスにブロードキャスト配信するためのアーキテクチャを示す図である。デバイスからのユニキャスト応答および再ブロードキャスト管理を用いて、いくつかのM2Mデバイスにブロードキャスト配信するためのアーキテクチャを示す図である。デバイスからのユニキャスト応答および再ブロードキャスト管理を用いて、いくつかのM2Mデバイスにブロードキャスト配信するための別のアーキテクチャを示す図である。

添付の図面に関連して下記に記載される発明を実施するための形態は、様々な構成の説明として意図されており、本明細書に記載される概念が実践され得る唯一の構成を表すように意図されていない。発明を実施するための形態は、様々な概念の完全な理解をもたらす目的で、具体的な詳細を含んでいる。しかしながら、これらの概念がこれらの具体的な詳細なしに実践され得ることが、当業者には明らかであろう。場合によっては、そのような概念を曖昧にすることを回避するために、周知の構造および構成要素がブロック図の形式で示されている。

次に、電気通信システムのいくつかの態様が、様々な装置および方法を参照して提示される。これらの装置および方法は、以下の発明を実施するための形態で記載され、様々な(「要素」と総称される)ブロック、モジュール、構成要素、回路、ステップ、プロセス、アルゴリズムなどによって添付の図面に示される。これらの要素は、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、またはそれらの任意の組合せを使用して実装することができる。そのような要素がハードウェアとして実装されるか、ソフトウェアとして実装されるかは、特定の適用例およびシステム全体に課された設計制約に依存する。

例として、要素または要素の任意の部分または要素の任意の組合せは、1つまたは複数のプロセッサを含む「処理システム」で実装することができる。プロセッサの例には、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、プログラマブル論理デバイス(PLD)、状態機械、ゲート論理、個別ハードウェア回路、および本開示全体にわたって記載される様々な機能を実行するように構成された他の適切なハードウェアが含まれる。処理システム内の1つまたは複数のプロセッサは、ソフトウェアを実行することができる。ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語、または他の名称で呼ばれるかどうかを問わず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、手順、機能などを意味するように広く解釈されるべきである。

したがって、1つまたは複数の例示的な実施形態では、記載される機能は、ハードウェア、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る場合がある。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、または符号化される場合がある。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ記憶媒体を含む。記憶媒体は、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、そのようなコンピュータ可読媒体は、RAM、ROM、EEPROM、CD-ROMもしくは他の光ディスクストレージ、磁気ディスクストレージもしくは他の磁気ストレージデバイス、または、命令もしくはデータ構造の形態の所望のプログラムコードを搬送もしくは記憶するために使用でき、コンピュータによってアクセスできる、任意の他の媒体を含むことができる。本明細書で使用する場合、ディスク(disk)およびディスク(disc)は、コンパクトディスク(CD)、レーザーディスク(登録商標)、光ディスク、デジタル多用途ディスク(DVD)、およびフロッピー(登録商標)ディスクを含み、ディスク(disk)は、通常、磁気的にデータを再生し、ディスク(disc)は、レーザーで光学的にデータを再生する。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べきである。

図1は、LTEネットワークアーキテクチャ100を示す図である。LTEネットワークアーキテクチャ100は、発展型パケットシステム(EPS)100と呼ばれる場合がある。EPS100は、1つまたは複数のユーザ機器(UE)102、発展型UMTS地上無線アクセスネットワーク(E-UTRAN)104、発展型パケットコア(EPC)110、ホーム加入者サーバ(HSS)120、および事業者のIPサービス122を含む場合がある。EPSは、他のアクセスネットワークと相互接続することができるが、簡単にするために、それらのエンティティ/インターフェースは示されていない。図示されたように、EPSはパケット交換サービスを提供するが、当業者が容易に諒解するように、本開示の全体を通して提示される様々な概念は、回線交換サービスを提供するネットワークに拡張することができる。

E-UTRANは、発展型ノードB(eNB)106および他のeNB108を含む。eNB106は、UE102に対してユーザプレーンプロトコル終端および制御プレーンプロトコル終端を提供する。eNB106は、バックホール(たとえば、X2インターフェース)を介して他のeNB108に接続される場合がある。eNB106は、基地局、トランシーバ基地局、無線基地局、無線トランシーバ、トランシーバ機能、基本サービスセット(BSS)、拡張サービスセット(ESS)、または他の何らかの適切な用語で呼ばれる場合もある。eNB106は、UE102にEPC110へのアクセスポイントを提供する。UE102の例には、携帯電話、スマートフォン、セッション開始プロトコル(SIP)電話、ラップトップ、携帯情報端末(PDA)、衛星無線、全地球測位システム、マルチメディアデバイス、ビデオデバイス、デジタルオーディオプレーヤ(たとえば、MP3プレーヤ)、カメラ、ゲームコンソール、または同様に機能する任意の他のデバイスが含まれる。UE102は、当業者によって、移動局、加入者局、モバイルユニット、加入者ユニット、ワイヤレスユニット、リモートユニット、モバイルデバイス、ワイヤレスデバイス、ワイヤレス通信デバイス、リモートデバイス、モバイル加入者局、アクセス端末、モバイル端末、ワイヤレス端末、リモート端末、ハンドセット、ユーザエージェント、モバイルクライアント、クライアント、または他の何らかの適切な用語で呼ばれる場合もある。

eNB106は、S1インターフェースによってEPC110に接続される。EPC110は、モビリティ管理エンティティ(MME)112、他のMME114、サービングゲートウェイ116、およびパケットデータネットワーク(PDN)ゲートウェイ118を含む。MME112は、UE102とEPC110との間のシグナリングを処理する制御ノードである。一般に、MME112は、ベアラおよび接続の管理を実現する。すべてのユーザIPパケットは、サービングゲートウェイ116を介して転送され、サービングゲートウェイ116自体は、PDNゲートウェイ118に接続される。PDNゲートウェイ118は、UEのIPアドレス割振りならびに他の機能を実現する。PDNゲートウェイ118は、事業者のIPサービス122に接続される。事業者のIPサービス122は、インターネット、イントラネット、IPマルチメディアサブシステム(IMS)、およびPSストリーミングサービス(PSS)を含む場合がある。

図2は、LTEネットワークアーキテクチャにおけるアクセスネットワーク200の一例を示す図である。この例では、アクセスネットワーク200は、いくつかのセルラー領域(セル)202に分割される。1つまたは複数の低電力クラスeNB208は、セル202のうちの1つまたは複数と重複するセルラー領域210を有する場合がある。低電力クラスeNB208は、フェムトセル(たとえば、ホームeNB(HeNB))、ピコセル、マイクロセル、またはリモート無線ヘッド(RRH)であり得る。マクロeNB204は各々、それぞれのセル202に割り当てられ、セル202内のすべてのUE206にEPC110へのアクセスポイントを提供するように構成される。アクセスネットワーク200のこの例では集中型コントローラは存在しないが、代替の構成では集中型コントローラが使用される場合がある。eNB204は、無線ベアラ制御、アドミッション制御、モビリティ制御、スケジューリング、セキュリティ、およびサービングゲートウェイ116への接続性を含む、すべての無線関連機能に関与する。

アクセスネットワーク200によって利用される変調方式および多元接続方式は、導入されている特定の電気通信規格に応じて異なる場合がある。LTEの適用例では、DL上ではOFDMが使用され、UL上ではSC-FDMAが使用されて、周波数分割複信(FDD)と時分割複信(TDD)の両方をサポートする。当業者が以下の発明を実施するための形態から容易に諒解するように、本明細書で提示される様々な概念は、LTEの適用例に好適である。しかしながら、これらの概念は、他の変調技法および多元接続技法を利用する他の電気通信規格に容易に拡張することができる。例として、これらの概念は、エボリューションデータオプティマイズド(EV-DO)またはウルトラモバイルブロードバンド(UMB)に拡張することができる。EV-DOおよびUMBは、CDMA2000規格ファミリーの一部として第3世代パートナーシッププロジェクト2(3GPP2)によって公表されたエアインターフェース規格であり、CDMAを利用してブロードバンドインターネットアクセスを移動局に提供する。これらの概念はまた、広帯域CDMA(W-CDMA)およびTD-SCDMAなどのCDMAの他の変形形態を利用するユニバーサル地上無線アクセス(UTRA)、TDMAを利用するモバイル通信用グローバル・システム(GSM(登録商標))、ならびにOFDMAを利用する発展型UTRA(E-UTRA)、IEEE802.11(Wi-Fi)、IEEE802.16(WiMAX)、IEEE802.20、およびフラッシュOFDMに拡張することができる。UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE、およびGSM(登録商標)は、3GPP団体からの文書に記載されている。CDMA2000およびUMBは、3GPP2団体からの文書に記載されている。利用される実際のワイヤレス通信規格および多元接続技術は、特定の適用例およびシステムに課される全体的な設計制約に依存する。

eNB204は、MIMO技術をサポートする複数のアンテナを有する場合がある。MIMO技術を使用すると、eNB204が空間領域を活用して、空間多重化、ビームフォーミング、および送信ダイバーシティをサポートすることが可能になる。空間多重化は、同じ周波数で同時にデータの様々なストリームを送信するために使用することができる。データストリームを単一のUE206に送信してデータレートを増大させることができるか、または、複数のUE206に送信して全体的なシステム容量を増大させることができる。これは、各データストリームを空間的にプリコーディングし(すなわち、振幅および位相のスケーリングを適用し)、次いで、空間的にプリコーディングされた各ストリームをDL上で複数の送信アンテナを介して送信することによって実現される。空間的にプリコーディングされたデータストリームは、様々な空間シグネチャとともにUE206に到達し、これにより、UE206の各々が、そのUE206に向けられた1つまたは複数のデータストリームを復元することが可能になる。UL上では、各UE206は、空間的にプリコーディングされたデータストリームを送信し、これにより、eNB204が、空間的にプリコーディングされた各データストリームのソースを識別することが可能になる。

空間多重化は、一般に、チャネル状態が良いときに使用される。チャネル状態があまり良好でないときは、送信エネルギーを1つまたは複数の方向に集中させるために、ビームフォーミングを使用することができる。これは、複数のアンテナを介して送信するためにデータを空間的にプリコーディングすることによって実現することができる。セルの縁部で良いカバレッジを実現するために、単一ストリームのビームフォーミング送信を、送信ダイバーシティと組み合わせて使用することができる。

以下の発明を実施するための形態では、DL上でOFDMをサポートするMIMOシステムを参照して、アクセスネットワークの様々な態様が記載される。OFDMは、OFDMシンボル内でいくつかのサブキャリアにわたってデータを変調するスペクトル拡散技法である。サブキャリアは、寸分違わない周波数で間隔があけられる。間隔は、受信機がサブキャリアからのデータを復元することを可能にする「直交性」をもたらす。時間領域では、ガード間隔(たとえば、サイクリックプレフィックス)が各OFDMシンボルに加えられて、OFDMシンボル間の干渉を抑制することができる。ULは、SC-FDMAをDFT拡散OFDM信号の形式で使用して、高いピーク対平均電力比(PAPR)を補償することができる。

図3は、LTEにおけるDLフレーム構造の一例を示す図300である。フレーム(10ms)は、等しいサイズの10個のサブフレームに分割することができる。各サブフレームは、連続する2つのタイムスロットを含むことができる。リソースグリッドは2つのタイムスロットを表すために使用することができ、各タイムスロットはリソースブロックを含む。リソースグリッドは、複数のリソース要素に分割される。LTEでは、リソースブロックは、周波数領域内の連続する12個のサブキャリアを含み、各OFDMシンボル内の通常のサイクリックプレフィックスの場合、時間領域内の連続する7つのOFDMシンボル、すなわち84個のリソース要素を含む。拡張サイクリックプレフィックスの場合、リソースブロックは、時間領域内の連続する6つのOFDMシンボルを含み、72個のリソース要素を有する。R302、R304として示されたリソース要素のうちのいくつかは、DL基準信号(DL-RS)を含む。DL-RSは、(共通RSと呼ばれることもある)セル固有RS(CRS)302、およびUE固有RS(UE-RS)304を含む。UE-RS304は、対応する物理DL共有チャネル(PDSCH)がマッピングされるリソースブロック上のみで送信される。各リソース要素によって搬送されるビットの数は、変調方式に依存する。したがって、UEが受信するリソースブロックが多いほど、かつ変調方式が高いほど、UE向けのデータレートは高くなる。

図4は、LTEにおけるULフレーム構造の一例を示す図400である。ULのための利用可能なリソースブロックは、データセクションおよび制御セクションに区分化することができる。制御セクションは、システム帯域幅の2つの縁部に形成することができ、構成可能なサイズを有することができる。制御セクション内のリソースブロックは、制御情報の送信のためにUEに割り当てることができる。データセクションは、制御セクションに含まれないすべてのリソースブロックを含むことができる。このULフレーム構造により、データセクションは連続的なサブキャリアを含むことになり、これにより、単一のUEが、データセクション内の連続するサブキャリアのすべてを割り当てられることが可能になり得る。

UEは、制御セクション内のリソースブロック410a、410bを割り当てられて、制御情報をeNBに送信することができる。UEはまた、データセクション内のリソースブロック420a、420bを割り当てられて、データをeNBに送信することができる。UEは、制御セクション内の割り当てられたリソースブロック上の物理UL制御チャネル(PUCCH)内で、制御情報を送信することができる。UEは、データセクション内の割り当てられたリソースブロック上の物理UL共有チャネル(PUSCH)内で、データのみ、またはデータと制御情報の両方を送信することができる。UL送信は、サブフレームの両方のスロットにまたがることができ、周波数を越えてホップすることができる。

初期システムアクセスを実行し、物理ランダムアクセスチャネル(PRACH)430内でUL同期を実現するために、1組のリソースブロックを使用することができる。PRACH430は、ランダムシーケンスを搬送し、いかなるULデータ/シグナリングも搬送することができない。各ランダムアクセスプリアンブルは、連続する6つのリソースブロックに対応する帯域幅を占有する。開始周波数は、ネットワークによって指定される。すなわち、ランダムアクセスプリアンブルの送信は、特定の時間リソースおよび周波数リソースに制限される。PRACHの場合、周波数ホッピングは存在しない。PRACHの試行は、単一のサブフレーム(1ms)内で、または少数の連続するサブフレームのシーケンス内で搬送され、UEは、フレーム(10ms)ごとに単一のPRACHの試行しか行うことができない。

図5は、LTEにおけるユーザプレーンおよび制御プレーンのための無線プロトコルアーキテクチャの一例を示す図500である。UEおよびeNBのための無線プロトコルアーキテクチャは、レイヤ1、レイヤ2、およびレイヤ3という3つのレイヤで示される。レイヤ1(L1レイヤ)は、最下位レイヤであり、様々な物理レイヤ信号処理機能を実装する。本明細書では、L1レイヤは物理レイヤ506と呼ばれる。レイヤ2(L2レイヤ)508は、物理レイヤ506の上にあり、物理レイヤ506を介したUEとeNBとの間のリンクに関与する。

ユーザプレーンでは、L2レイヤ508は、媒体アクセス制御(MAC)サブレイヤ510、無線リンク制御(RLC)サブレイヤ512、およびパケットデータ収束プロトコル(PDCP)514サブレイヤを含み、これらは、ネットワーク側でeNBにおいて終端する。図示されていないが、UEは、L2レイヤ508の上にいくつかの上位レイヤを有する場合があり、これらは、ネットワーク側のPDNゲートウェイ118において終端するネットワークレイヤ(たとえば、IPレイヤ)と、接続の他端(たとえば、遠端UE、サーバなど)において終端するアプリケーションレイヤとを含む。

PDCPサブレイヤ514は、様々な無線ベアラと論理チャネルとの間の多重化を実現する。PDCPサブレイヤ514はまた、無線送信のオーバーヘッドを低減するための上位レイヤのデータパケット用のヘッダ圧縮、データパケットを暗号化することによるセキュリティ、およびeNB間のUE用のハンドオーバのサポートを実現する。RLCサブレイヤ512は、上位レイヤのデータパケットのセグメント化および再アセンブリ、紛失したデータパケットの再送信、ならびに、ハイブリッド自動再送要求(HARQ)による順序の狂った受信を補償するためのデータパケットの並べ替えを実現する。MACサブレイヤ510は、論理チャネルとトランスポートチャネルとの間の多重化を実現する。MACサブレイヤ510はまた、1つのセルの中の様々な無線リソース(たとえば、リソースブロック)をUEの間で割り振ることに関与する。MACサブレイヤ510はまた、HARQ動作に関与する。

制御プレーンでは、UEおよびeNBのための無線プロトコルアーキテクチャは、制御プレーン用のヘッダ圧縮機能がないことを除いて、物理レイヤ506およびL2レイヤ508について実質的に同じである。制御プレーンはまた、レイヤ3(L3レイヤ)内に無線リソース制御(RRC)サブレイヤ516を含む。RRCサブレイヤ516は、無線リソース(すなわち、無線ベアラ)を取得すること、およびeNBとUEとの間のRRCシグナリングを使用して下位レイヤを構成することに関与する。

図6は、アクセスネットワーク内でUE650と通信しているeNB610のブロック図である。DLでは、コアネットワークからの上位レイヤパケットが、コントローラ/プロセッサ675に供給される。コントローラ/プロセッサ675は、L2レイヤの機能を実装する。DLでは、コントローラ/プロセッサ675は、ヘッダ圧縮、暗号化、パケットのセグメント化および並べ替え、論理チャネルとトランスポートチャネルとの間の多重化、ならびに、様々な優先順位基準に基づくUE650への無線リソース割振りを実現する。コントローラ/プロセッサ675はまた、HARQ動作、紛失したパケットの再送信、およびUE650へのシグナリングに関与する。

送信(TX)プロセッサ616は、L1レイヤ(すなわち、物理レイヤ)のための様々な信号処理機能を実装する。これらの信号処理機能は、UE650における順方向誤り訂正(FEC)を容易にするためのコーディングおよびインタリービングと、様々な変調方式(たとえば、2値位相シフトキーイング(BPSK)、直交位相シフトキーイング(QPSK)、M位相シフトキーイング(M-PSK)、M直交振幅変調(M-QAM))に基づく信号コンスタレーションへのマッピングとを含む。次いで、コーディングされ変調されたシンボルは、並列ストリームに分割される。次いで、各ストリームは、OFDMサブキャリアにマッピングされ、時間領域および/または周波数領域で基準信号(たとえば、パイロット)と多重化され、次いで、逆高速フーリエ変換(IFFT)を使用して一緒に結合されて、時間領域OFDMシンボルストリームを搬送する物理チャネルを生成する。OFDMストリームは、空間的にプリコーディングされて、複数の空間ストリームを生成する。チャネル推定器674からのチャネル推定値は、コーディングおよび変調の方式を決定するために、ならびに空間処理のために使用することができる。チャネル推定値は、UE650によって送信された基準信号および/またはチャネル状態フィードバックから導出することができる。次いで、各空間ストリームは、別個の送信機618TXを介して異なるアンテナ620に供給される。各送信機618TXは、送信のためにそれぞれの空間ストリームでRFキャリアを変調する。

UE650において、各受信機654RXは、それぞれのアンテナ652を介して信号を受信する。各受信機654RXは、RFキャリア上に変調された情報を復元し、この情報を受信(RX)プロセッサ656に供給する。RXプロセッサ656は、L1レイヤの様々な信号処理機能を実装する。RXプロセッサ656は、情報に対して空間処理を実行して、UE650を宛先とするあらゆる空間ストリームを復元する。複数の空間ストリームがUE650を宛先とする場合、これらは、RXプロセッサ656によって単一のOFDMシンボルストリームに合成することができる。次いで、RXプロセッサ656は、高速フーリエ変換(FFT)を使用して、OFDMシンボルストリームを時間領域から周波数領域に変換する。周波数領域信号は、OFDM信号のサブキャリアごとに別個のOFDMシンボルストリームを含む。各サブキャリア上のシンボル、および基準信号は、eNB610によって送信された最も可能性の高い信号コンスタレーションポイントを決定することによって、復元され復調される。これらの軟判定は、チャネル推定器658によって計算されたチャネル推定値に基づく場合がある。次いで、軟判定は復号されデインタリーブされて、物理チャネル上でeNB610によって元々送信されたデータおよび制御信号を復元する。次いで、データおよび制御信号は、コントローラ/プロセッサ659に供給される。

コントローラ/プロセッサ659は、L2レイヤを実装する。コントローラ/プロセッサは、プログラムコードおよびデータを記憶するメモリ660と関連付けることができる。メモリ660は、コンピュータ可読媒体と呼ばれる場合がある。ULでは、コントローラ/プロセッサ659は、トランスポートチャネルと論理チャネルとの間の逆多重化、パケット再アセンブリ、暗号化解除、ヘッダ圧縮解除、制御信号処理を実現して、コアネットワークからの上位レイヤパケットを復元する。次いで、上位レイヤパケットはデータシンク662に供給され、データシンク662は、L2レイヤの上のすべてのプロトコルレイヤを代表する。様々な制御信号も、L3処理のためにデータシンク662に供給することができる。コントローラ/プロセッサ659はまた、HARQ動作をサポートするために、確認応答(ACK)および/または否定応答(NACK)プロトコルを使用する誤り検出に関与する。

ULでは、上位レイヤパケットをコントローラ/プロセッサ659に供給するために、データソース667が使用される。データソース667は、L2レイヤの上のすべてのプロトコルレイヤを代表する。eNB610によるDL送信に関連して記載された機能と同様に、コントローラ/プロセッサ659は、ヘッダ圧縮、暗号化、パケットのセグメント化および並べ替え、ならびに、eNB610による無線リソース割振りに基づく論理チャネルとトランスポートチャネルとの間の多重化を実現することによって、ユーザプレーンおよび制御プレーンのためのL2レイヤを実装する。コントローラ/プロセッサ659はまた、HARQ動作、紛失したパケットの再送信、およびeNB610へのシグナリングに関与する。

適切なコーディングおよび変調の方式を選択し、空間処理を容易にするために、eNB610によって送信された基準信号またはフィードバックからチャネル推定器658によって導出されたチャネル推定値は、TXプロセッサ668によって使用することができる。TXプロセッサ668によって生成された空間ストリームは、別々の送信機654TXを介して異なるアンテナ652に供給される。各送信機654TXは、送信用のそれぞれの空間ストリームでRFキャリアを変調する。

UL送信は、eNB610において、UE650における受信機機能に関連して記載された方法と同様の方法で処理される。各受信機618RXは、それぞれのアンテナ620を介して信号を受信する。各受信機618RXは、RFキャリア上に変調された情報を復元し、この情報をRXプロセッサ670に供給する。RXプロセッサ670は、L1レイヤを実装することができる。

コントローラ/プロセッサ675は、L2レイヤを実装する。コントローラ/プロセッサ675は、プログラムコードおよびデータを記憶するメモリ676と関連付けることができる。メモリ676は、コンピュータ可読媒体と呼ばれる場合がある。ULでは、コントローラ/プロセッサ675は、トランスポートチャネルと論理チャネルとの間の逆多重化、パケット再アセンブリ、暗号化解除、ヘッダ圧縮解除、制御信号処理を実現して、UE650からの上位レイヤパケットを復元する。コントローラ/プロセッサ675からの上位レイヤパケットは、コアネットワークに供給することができる。コントローラ/プロセッサ675はまた、HARQ動作をサポートするために、ACKおよび/またはNACKプロトコルを使用する誤り検出に関与する。

図7は、マルチキャストブロードキャスト単一周波数ネットワーク(MBSFN)内の発展型マルチメディアブロードキャストマルチキャストサービス(eMBMS)を示す図750である。セル752'内のeNB752は第1のMBSFNエリアを形成することができ、セル754'内のeNB754は第2のMBSFNエリアを形成することができる。eNB752、754は、各々他のMBSFNエリア、たとえば、合計8つまでのMBSFNエリアと関連付けることができる。MBSFNエリア内のセルは、予約セルに指定することができる。予約セルは、マルチキャスト/ブロードキャストコンテンツを供給しないが、セル752'、754'に時間同期され、MBSFNエリアへの干渉を制限するために、MBSFNリソース上の電力が規制される。MBSFNエリア内の各eNBは、同じeMBMSの制御情報およびデータを同期して送信する。各エリアは、ブロードキャストサービス、マルチキャストサービス、およびユニキャストサービスをサポートすることができる。ユニキャストサービスは、特定のユーザを対象とするサービス、たとえば、音声通話である。マルチキャストサービスは、あるグループのユーザによって受信され得るサービス、たとえば、サブスクリプションビデオサービスである。ブロードキャストサービスは、すべてのユーザによって受信され得るサービス、たとえば、ニュース放送である。

図7を参照すると、第1のMBSFNエリアは、特定のニュース放送をUE770に供給することなどによって、第1のeMBMSブロードキャストサービスをサポートすることができる。第2のMBSFNエリアは、異なるニュース放送をUE760に供給することなどによって、第2のeMBMSブロードキャストサービスをサポートすることができる。各MBSFNエリアは、複数の物理マルチキャストチャネル(PMCH)(たとえば、15個のPMCH)をサポートする。各PMCHは、マルチキャストチャネル(MCH)に対応する。各MCHは、複数(たとえば、29個)のマルチキャスト論理チャネルを多重化することができる。各MBSFNエリアは、1つのマルチキャスト制御チャネル(MCCH)を有することができる。したがって、1つのMCHは、1つのMCCHおよび複数のマルチキャストトラフィックチャネル(MTCH)を多重化することができ、残りのMCHは、複数のMTCHを多重化することができる。

ブロードキャスト/マルチキャスト機構は、同じマシンタイプ通信(MTC)データまたはマシンツーマシン(M2M)データがユーザデバイスのグループに送られるべきときにより効率的である。1つのそのようなブロードキャスト/マルチキャスト機構は、セルブロードキャストサービス/公共警報システム(CBS/PWS)である。CBS/PWSは、地震および津波警報システム(ETWS)および商用モバイルアラートサービス(CMAS)を含む。CBS/PWS機構は、小さいテキストデータのダウンロードに適しており、デバイスのトリガリングを必要としない。本明細書で使用する「デバイストリガ」は、一般に、データを受信するために、アイドル状態またはスリープ状態からデバイス、たとえばUEを起こす概念を指す。別のブロードキャスト/マルチキャスト機構は、図7を参照して上述された、マルチメディアブロードキャストマルチキャストサービス(MBMS)およびLTE向けの発展型(eMBMS)である。この機構は、マルチメディアデータのダウンロードに適しており、通常、デバイスのトリガリングに依存する。

MTC/M2Mデータのブロードキャスト/マルチキャストは、スケジュールされる場合があり、されない場合もある。スケジュールされるブロードキャストでは、ブロードキャスト/マルチキャスト機構は、あらかじめ設定されたスケジュールに従ってブロードキャストし、ユーザデバイスは、そのスケジュールを知っており、ブロードキャストデータを受信する。スケジュールされるデータブロードキャストの例には、新聞記事の毎日または毎週のダウンロードが含まれる。スケジュールされないブロードキャストの場合、ブロードキャスト機構もユーザデバイスも、ブロードキャストがいつ発生するかを事前に知らない。この場合、ブロードキャスト/マルチキャスト機構は、データをブロードキャストすることにトリガされ、ユーザデバイスは、データを受信することにトリガされる。スケジュールされないデータブロードキャストの例には、デバイスのソフトウェアおよびファームウェアの更新、ならびにアクションを開始するための多数のデバイスへの共通のコマンドまたはメッセージ(たとえば、街灯のオン/オフ、動的にレポートを得るためのスマートメータへのメッセージなど)が含まれる。

現在のマルチキャスト/ブロードキャスト機構の欠点は、データがブロードキャスト/マルチキャストされたときはいつも、送られたデータがユーザデバイスに向けられたか否かにかかわらず、ユーザデバイスが起動することである。この欠点に対処するために、本明細書に記載された機構は、デバイスによって受信される対象のデータがブロードキャストされているときだけ、ユーザデバイスが起動することを可能にする概念を導入する。この目的を達成するために、本明細書で開示された機構は、ユーザデバイスに対する1つまたは複数のクラスの割当てを必要とする。これらのクラスは、以下でさらに記載されるように、カテゴリ、グループ、サブグループ、および/またはサブサブグループの階層編成を含む場合がある。これらのクラスは、CBS/PWS、MBMS、およびeMBMSの機構と組み合わせて、その割り当てられたクラスのうちの1つに関連付けられたデータがマルチキャスト/ブロードキャストされているときだけ、ユーザデバイスが起きることを可能にする。

たとえば、MTCカテゴリまたはグループIDによって規定されたMTCクラスは、事前構成を介してMTCデバイスに割り当てることができるか、または、たとえばMTCサービスの登録および要求の手順を介して、ネットワークによって割り当てることができる。MTCカテゴリは、スマートグリッド、健康管理などであり得る。MTCグループIDは、カテゴリ情報を含むMTCグループごとに割り当てることができる。たとえば、グループID1は、San Diego Gas and Electric(SDGE)メータ読取り機であり得る。カテゴリ/グループIDは、たとえば、CMAS-indicationのもとでページングメッセージを介してデバイスにシグナリングすることができ、CMAS-indication-Group-XおよびCMAS-indication-Group-Yを追加することができる。別の例では、MTC-IndicationおよびMTC-Indication-Group xは、既存のSIBに追加するか、MTC用に導入された新しいSIBに追加することができる。さらに別の例では、eMBMS-indicationまたはさらなるeMBMS-indication-Group-xおよびeMBMS-indication-Group-y(現在は、systemInfoModificationがSIB10/11/12以外の任意のブロードキャスト制御チャネル(BCCH)の修正を示す)を、ページングメッセージまたはSIBに追加することができる。そのようなグループ指示情報を追加することによって、グループに属するデバイスによって受信される対象のデータが存在しない限り、UEは迅速にスリープに戻ることができる。

上述されたように、クラスまたはグループの指示は、階層的であり得るし、ページングメッセージを介した第1のティア、カテゴリ/グループ情報、続いてSIBによる第2のティア、サブグループ情報を含むことができる。現在、SIB10、SIB11、またはSIB12において変化があるときはいつも、CBS/PWSに対応可能なすべてのUEが起動する。したがって、ページングメッセージ、またはSIB10、SIB11、もしくはSIB12にMTCカテゴリおよび/またはグループ情報を追加すると、デバイスが可能な限り早くスリープに戻る助けになる。

eMBMS/MBMSの機構を使用するマルチキャスト/ブロードキャストの場合、ユーザデバイスが頻繁に起動してユーザサービス記述(USD)の更新を確認する必要がないように、(特定のカテゴリ/グループ用の期間を含む)USD変更期間を導入することは有益なはずである。デバイスは、潜在的なUSDの更新があるときだけ、起動してUSDを確認する。MTCデバイスのカテゴリおよび/またはグループは、USDに含まれる場合があり、かつ/またはデバイストリガリングに使用されるSIB13に追加される場合がある。

CBS/PWS機構を使用するブロードキャスト/マルチキャストのスケジューリングに関して、UEがそのグループスケジュールを知った場合、UEのバッテリ寿命は節約されるはずである。この目的を達成するために、スケジュール情報は、ユニキャスト、USD、またはCBS/PWS自体を介して送ることができる。MBMS/eMBMS内のスケジューリングに関して、カテゴリおよび/またはグループごとに、プロプライエタリなブロブがUSDに含まれる場合がある。すべてのグループ用の共通スケジュールの代わりに、各グループは独自のスケジュールを有する。

上記で概説されたマルチキャスト/ブロードキャストの拡張に関する現在のSIBおよびチャネルは、地震および津波警報システム(ETWS)の1次通知を含むSIB10と、ETWSの2次通知を含むSIB11と、商用モバイルアラートサービス(CMAS)の通知を含むSIB12と、1つまたは複数のMBSFNエリアに関連付けられたMBMS制御情報を得るために必要な情報を含むSIB13とを含む。RRC_CONNECTED内のETWSおよび/またはCMAS対応のUEは、少なくともdefaultPagingCycleごとにページングを読み取って、ETWSおよび/またはCMASの通知が存在するか否かを確認する。ページングメッセージは、ETWS-IndicationおよびCMAS-Indicationを含む。マスタ情報ブロック(MIB)は、物理ブロードキャストチャネル(PBCH)を介して送られ、すべてのシステム情報ブロック(SIB)およびページングは、物理ダウンリンク共有チャネル(PDSCH)を介して送られる。

上述されたように、ユーザデバイスのグループにデータをマルチキャスト/ブロードキャストするために、デバイスは、MTCクラス、すなわち、UEのグループによる受信の対象であるデータに対応する、1つまたは複数の関連するグループ、サブグループ、および/またはサブサブグループを有するカテゴリに関連付けられる。各カテゴリ内に、グループIDの階層が存在する場合がある。たとえば、以下の表に示されるように、MTCカテゴリは、家庭用電子機器(CE)、健康管理、自動車、および計測を含む場合がある。各カテゴリは、割り当てられたグループIDを有する。グループIDは、1つまたは複数の関連付けられたサブグループIDを有する場合があり、サブグループIDは、1つまたは複数の関連付けられたサブサブグループIDを有する場合がある。

IDのうちの1つまたは複数に対応するブロードキャスト/マルチキャストされたデータを受信するようにユーザデバイスがセットアップされるように、ユーザデバイスは、1つまたは複数のグループID、サブグループID、またはサブサブグループIDと関連付けることができる。さらなる説明を簡単にするために、「グループID」という用語は、グループ、サブグループ、およびサブサブグループを含む、すべてのレベルのIDを包含することを目的とする。

グループIDは、事業者またはサービスプロバイダによって割り振られる場合がある。たとえば、事業者による割振りの場合、モバイル国コード/モバイルネットワークコード(MCC/MNC)がグループIDに含まれ得るし、サービスプロバイダの場合、MCC/サービスプロバイダIDがグループIDに含まれ得る。グループIDは、OneM2MなどのM2M国際フォーラムによって割り振られる場合もある。

ユーザデバイスへのグループIDの割当ては、事前構成を介して、またはオンライン割当てを介して行うことができる。事前構成の場合、デバイスは、MTCサービス登録の間に、そのグループIDをMTCサーバに登録することができる。オンライン割当ての場合、MTCサーバは、MTCサービス登録の間に、グループIDをデバイスに割り当てることができる。また、事業者は接続手順の間にグループIDを割り当てることができ、この場合、デバイスはその後、MTCサービス登録の間に、その割り当てられたグループIDをMTCサーバに登録する。

CBS/PWSを使用するマルチキャスト/ブロードキャスト:

図8は、マルチキャスト/ブロードキャストされたデータのダウンローディングに使用される、第1のCBS/PWSアーキテクチャを示す図800である。このマルチキャスト/ブロードキャスト機構では、セルブロードキャスティングエンティティ(CBE)/CBS802が、データのダウンローディングに使用される。データのセット804が、MTCサーバ806からCBE/CBS802に送られる。代替として、データのセット804'が、MTCアプリケーション810から送られる場合がある。このデータのセット804、804'は、マルチキャスト/ブロードキャストされるべきデータに関連付けられた、関係するグループIDを含むMTCクラスを識別するデータを含む。データのセット804、804'は、マルチキャスト/ブロードキャストされるべきデータをさらに含む。

次に、CBE/CBS802は、write-replace-warning requestプロトコル(TS23.041)を使用して、直接モビリティ管理エンティティ(MME)812にデータのセット804、804'を送る。次いで、MME812は、無線アクセスネットワーク(RAN)814にデータのセット804、804'を送る。RAN814は、来たるデータマルチキャスト/ブロードキャストのグループ内の、ここでUE816と呼ばれるユーザデバイスに起動指示を送る。そのような指示は、UE816に送られたページングメッセージ、またはSIB1に含まれるグループIDを介する場合がある。一例では、ページングメッセージ内にグループIDは含まれず、代わりにETWS-IndicationまたはCMAS-Indicationが使用される。そのような指示を受信すると、UE816は起動し、同じくRAN814によって送られたマルチキャスト/ブロードキャストスケジュールを受信する。このスケジュールは、たとえば、SIB1を介して受信される場合がある(SIB1は、SIB10/SIB11/SIB12または新しいSIBにそのスケジュールを供給する)。受信されたスケジュールに従って、RAN814は、SIB10、SIB11、およびSIB12、ならびに新しいSIBのうちの1つまたは複数にデータを送り、UE816はそのデータを受信する。別の例では、ページングメッセージ内にグループIDが含まれる。そのようなグループ指示を受信すると、そのグループに属するUE816は起動し、SIB1を受信する。残りのデバイスはスリープに戻ることができる。SIB1内の受信されたスケジュールに従って、RAN814は、SIB10、SIB11、SIB12、および新しいSIBのうちの1つまたは複数にデータを送り、UE816はそのデータを受信する。

図9は、マルチキャスト/ブロードキャストされたデータのダウンロードに使用される、第2のCBS/PWSアーキテクチャを示す図である。このダウンローディング機構では、CBE/CBS902が、データのダウンローディングに使用される。データのセット904は、MTCサーバ906から、図8の機構で行われたように直接CBE/CBS902にではなく、直接MTCインターワーキング機能(MTC-IWF)918に送られる。データが向けられたUE916に関するいかなる情報もMTCサーバ906が有していないか、またはMTCサーバがCBE/CBSとの直接通信を有していない場合、データのセット904はMTC-IWF918に送られる。この場合、MTC-IWFは、(デバイスが異なるセルに別々に分散している場合)ユニキャストチャネルを使用するか、または、複数のデバイスが同じセル/ロケーションに位置する場合セルブロードキャスティングを使用するかを決定することができる。

データのセット904は、マルチキャスト/ブロードキャストされるべきデータに関連付けられた、関係するグループIDを含むMTCクラスを識別するデータを含む。データセット904は、マルチキャスト/ブロードキャストされるべきデータをさらに含む。データセット904は、デバイストリガを含む場合もある。MTC-IWF918は、1つまたは複数のCBE/CBS902、およびグループIDに割り当てられたUEの対象範囲内で関連付けられたRAN914に、マルチキャスト/ブロードキャストされるべきデータをマッピングするマッピング情報を含む。このマッピング情報に基づいて、MTC-IWF918は、適切なCBE/CBS902にデータを送る。MTCサーバ906からMTC-IWF918への通信により、UEに使用されているグループIDの観点から、アーキテクチャ内のより多くの柔軟性が与えられる。それらは、MTCアプリケーション910またはMTCサーバ906のレベルで中間アプリケーションに関連付けられたグループIDである可能性がある。中間アプリケーションが対象としているもの対RANが対象とする必要があるデバイスの間をマッピングすることが必要であり得る。

データのセット904はまた、応答が望まれる場合、UEがその間ずっとユニキャスト接続を介してMTCサーバに応答するか、または確認応答を送ることができる継続時間Tを含むことができる。UEは、その時間期間にわたってUEのユニキャストアクセスに関連する負荷を分散させるために、この継続時間Tの間自分の応答をずらすことができ、その結果、ネットワークは混雑しない。データのセット904はまた、受信された情報に関連付けられたファイル修復を試みるために、UEが通信することができる代替サーバのIPアドレスを含むことができる。MTCサーバ906はさらに、一度にUEのサブグループを対象とするように試みて、順序通りグループの優先順位を付けることができる。たとえば、スマートグリッドのケースでは、負荷制限に対する要求を伴う需要応答シナリオの場合、最初により優先順位の高いグループを対象とし、その後により優先順位の低いグループを対象とすることができる。たとえば、要求されたとき、企業は個人の家庭よりも大きく負荷を落とすことができる可能性があるので、MTC_Meter_Enterpriseグループは、MTC_Meter_Homeグループよりも優先順位の高いグループであり得る。この場合、MTCサーバ906は、データのセット904内の各サブグループiに時間T_iを提案する。MTCサーバ906は、順序通り各サブグループi(または場合によってはサブサブグループであり得る)を対象として、UEからのネットワーク上のユニキャスト応答負荷を分散させる。代替として、MTCサーバ906は、<B1, C1, T1, C2, T2, C3, T3, ...>などのマルチクラス(またはマルチグループ)ブロードキャストメッセージを、MTC-IWF918または直接CBE/CBS902に送ることができ、ここで、B1はブロードキャストメッセージ識別子であり、C1、C2、C3は優先順位が下がる順序で優先付けされたデバイスの異なるグループであり、T1、T2、およびT3は時間であり、T1<T2<T3である。優先グループ/クラスC1を有するデバイスは、0<t<T1である時間t内に応答することができ、優先クラスC2を有するデバイスは、T1<t<T2である時間t内に応答することができ、優先クラスC3を有するデバイスは、T2<t<T3である時間t内に応答することができる。次いで、CBE/CBS902は、時間で区切られた別々のブロードキャストメッセージを有する各MTCグループ/クラスを対象として、ネットワーク上のユニキャスト応答負荷を分散させることができる。複数のサブグループを同時に対象とすることも可能であり、そのようなサブグループは、様々な修復サーバを対象として、修復サーバ上の負荷を分散させることができる。M2Mデバイス用の前述のブロードキャストサポート概念のさらなる説明が、M2Mセクション用ブロードキャストサポートの下で、以下でさらに提供される。

次に、CBE/CBS902は、write-replace-warning requestプロトコル(TS23.041)を使用して、MME912にデータのセット904を送る。次いで、MME912は、RAN914にデータのセット904を送る。RAN914は、来たるデータのマルチキャスト/ブロードキャストをUEに知らせる指示を、グループ内のUE916に送る。そのような指示は、UE916に送られたページングメッセージ、またはSIB10/SIB11/SIB12もしくは新しいSIBに含まれるグループIDを介する場合がある。そのような指示を受信すると、グループに属するUE916は起動し、同じくRAN914によって送られたマルチキャスト/ブロードキャストスケジュールを受信する。このスケジュールは、たとえば、SIB1を介して受信される場合がある。受信されたスケジュールに従って、RAN914は、SIB10、SIB11、およびSIB12のうちの1つまたは複数にデータをブロードキャストし、UE916はそのデータを受信する。

このように、図8および図9は、データをマルチキャスト/ブロードキャストするための2つの同様のCBS/PWSアーキテクチャを表す。図8の第1のアーキテクチャは、マッピング情報がCBE/CBS内に存在すると仮定する。第2のアーキテクチャでは、マッピング情報はCBE/CBS内に存在せず、MTC-IWFを介して取得される。

MBMS/eMBMSを使用するマルチキャスト/ブロードキャスト:

図10は、データのダウンローディングにeMBMSを使用する第1のMTCアーキテクチャを示す図である。このマルチキャスト/ブロードキャスト機構では、ブロードキャストマルチキャストサービスセンタ(BM-SC)1002が、データのダウンローディングに使用される。スケジュールされないダウンロードの場合、デバイストリガ1004がMTCサーバ1006からMTC-IWF1008に送られる。MTC-IWF1008は、マッピング情報をどこに送り、どこから得るべきかを知るために、HSS/AAA1010にサブスクリプション情報を要求する。HSS/AAA1010は、MTC-IWF1008にサブスクリプション情報を送る。MTC-IWF1008は、RAN1014を介してUE1012にデバイストリガ1004'を送る。デバイストリガ1004'は、ユニキャストチャネルデバイストリガ機構などの既存の機構を使用してUE1012に送られ、データをマルチキャスト/ブロードキャストするためにeMBMSが使用されていることの指示を供給する。デバイストリガはグループID情報を含む場合がある。

ダウンロードされるべきデータ1014、1014'は、MTCサーバ1006またはMTCアプリケーション1016からBM-SC1002に送られる。BM-SC1002は、直接MBMSゲートウェイ(MBMS-GW)1018にデータを送る。次いで、MBMS-GW1018は、無線アクセスネットワーク(RAN)1020にデータを送る。データのダウンローディングにMBMSが使用されることを示すデバイストリガをネットワークから受信すると、UE1012は、ダウンロード情報についてのUSD更新情報と、ダウンロードされているデータ1014、1014'用のマルチキャストトラフィックチャネル(MTCH)とを読み取る。

図11は、グループの指示/トリガリングにCBS/PWSを使用する図10の第1のMTCアーキテクチャを示す図である。このマルチキャスト/ブロードキャスト機構では、BM-SC1102が、データのダウンローディングに使用される。デバイストリガ1104が、MTCサーバ1106からMTC-IWF1108に送られる。MTC-IWF1108は、マッピング情報をどこに送り、どこから得るべきかを知るために、HSS/AAA1110にサブスクリプション情報を要求する。HSS/AAA1110は、MTC-IWF1108にサブスクリプション情報を送る。MTC-IWF1108は、CBE/CBS1122にデバイストリガ1104'を送り、次にCBE/CBS1122は、MME1124にデバイストリガ1104''を送り、次にMME1124は、RAN1120にデバイストリガを送る。デバイストリガは、SIB10、SIB11、もしくはSIB12、または新しいSIBを使用して送られ、データをマルチキャスト/ブロードキャストするためにeMBMSが使用されていることの指示を供給する。SIB10、SIB11、SIB12、または新しいSIBを使用するデバイストリガは、グループID情報を含む場合がある。

ダウンロードされるべきデータ1114、1114'は、MTCサーバ1106またはMTCアプリケーション1116からBM-SC1102に送られる。BM-SC1102は、直接MBMS-GW1118にデータ1114、1114'を送る。次いで、MBMS-GW1118は、RAN1120にデータを送る。グループデバイストリガを受信すると、グループに属するUEは、ダウンロード情報についてのUSD更新情報と、ダウンロードされているデータ用のMTCHとを読み取る。

図12は、データのダウンローディングとグループの指示/デバイストリガの両方にeMBMSを使用する第2のMTCアーキテクチャを示す図である。このアーキテクチャでは、eMBMSはデバイスのトリガリングとコンテンツのダウンローディングの両方に使用され、BM-SC1202はデータのダウンローディングに使用され、MTC-IWF1208とBM-SC1202との間の直接インターフェースは、MBMSセッションを作成し、デバイストリガを送るために使用される。デバイストリガ1204は、MTCサーバ1206からMTC-IWF1208に送られ、デバイストリガ、および特定のデータクラスに関連付けられたUEを対象とするデータが送られることを示す。MTC-IWF1208は、マッピング情報をどこに送り、どこから得るべきかを知るために、HSS/AAA1210にサブスクリプション情報に対する要求1226を送る。MTC-IWF1208は、HSS/AAA1210に照会して、デバイストリガおよびMTCデータダウンロード用のトランスポート機構としてeMBMSが使用されるべきと決定する。HSS/AAA1210は、MTC-IWF1208にサブスクリプション情報1228を送る。

MTC-IWF1208は、直接BM-SC1202にデバイストリガ1204'を送り、BM-SC1202に連絡してグループIDを有するMBMSセッションを追加するように要求する。BM-SC1202は、MBMSダウンロードセッションを作成する。セッションが作成されると、eMBMSは、eMBMSのMME1224構成要素およびMCE1230構成要素ならびにRAN1220を介して、UE1212にデバイストリガ1204''を送り、同時にeMBMSのMBMS-GW1218を介してUE1212にデータを送る。UE1212は起動して、SIB13、MCCHの変更、およびUSDを読み取る。その後、データはMTCHを介してダウンロードされる。

ダウンロードされるべきデータ1214、1214'は、MTCサーバ1206またはMTCアプリケーション1216からBM-SC1202に送られる。BM-SC1202は、直接MBMS-GW1218にデータを送る。次いで、MBMS-GW1218は、RAN1220にデータを送る。RAN1220は、来たるデータのマルチキャスト/ブロードキャストをグループ内のUE1212に通知し、その場合、UEは、ダウンロード情報についてのUSD更新情報と、ダウンロードされているデータ用のMTCHとを読み取る。

このアーキテクチャは、グループデバイスのトリガリングにSIB13を使用することができる。SIB13は、新しいデバイスカテゴリ/グループIDおよびチェンジカウントIEを含む。上述されたように、様々なデバイスカテゴリ/グループIDの値が様々なアプリケーション/グループに割り当てられる。チェンジカウントは、SIB13の変更がMCCH構成の変更によるはずなので、UEがUSDを確認する必要があるかどうかを示すために使用することができる。デバイスカテゴリ/グループIDはまた、ユーザサービス記述(USD)に新しい属性として追加される。UEは、バッテリ消費を最小化するように構成された周期でUSDチャネルを監視する。UEは、SIB13に対する変更を監視する。USDからのデバイスカテゴリ/グループIDが新しいSIB13上でシグナリングされたとき、UEは、USD(スケジュールの断片)の変更をオフスケジュールで確認する。同じチェンジカウントを有する新しいSIBの変更は、新しいUSDの確認を引き起こさない。代替として、CBS/PWSまたはユニキャストトリガは、来たるデータのダウンロードへのeMBMSの使用をUEに示すことができ、デバイストリガ内にSDP情報を含む場合がある。

デバイスカテゴリ/グループIDに関連付けられたサービス用のスケジュールの断片は、最後の瞬間のデータ転送用のスケジュールで更新される。BM-SC1202は、サービスセッション用のTMGIを作動し、startMBMSセッションにデバイスカテゴリ/グループIDを追加する。SIB13は、startMBMSセッションのシグナリングからデバイスカテゴリ/グループIDを含むように更新される。UE1212は、UEにUSDを読み取らせるようにSIB13が変更されたときに、ページングされる。USDスケジュールの断片に基づいて、UEはMCCHに合わせて、対応するTMGIが利用可能かどうかを確認し、次いでMTCHに合わせて、マルチキャスト/ブロードキャストされているデータを受信する。

図10、図11、および図12は、このように、MBMS/eMBMSを使用する様々なマルチキャスト/ブロードキャスト機構を表す。各々で、MTCサーバはコンテンツプロバイダとしての役目を果たし、スケジュールされた時刻にBM-SCにデータを送る。UE1016は周期的に、たとえば毎日1回、サービス告知またはユーザサービス記述(USD)の更新のために起動する。UEは、USDのスケジュール記述インスタンスに記述された時間期間の間、データを受信することを予想する。USDで示された開始時刻が来ると、UEはマルチキャスト制御チャネル(MCCH)に合わせ、MCCHの変更通知に注意を払う。

スケジュールされない事例では、デバイストリガまたは起動指示がUEを起動する。デバイストリガは、以下のうちの1つとして実装することができる:既存のユニキャストチャネルのデバイストリガ機構(図10)、グループデバイストリガリングとしてのCBS/PWS(図11)、またはグループデバイストリガリングとしてのSIB13(eMBMSを介したデバイストリガ)(図12)。データクラス、すなわちグループIDは、SIB10、SIB11、SIB12、またはSIB13に含まれる場合がある。デバイストリガのペイロードはeMBMSを示す。上記で明記されたデバイストリガ機構のうちの1つは、USD/MCCH/MTCHを読み取るようにUEに指示するために使用することができる。デバイストリガは、グループ固有のUSDを配信することができる。

スケジュールされるケースの場合。MTCサーバは、データダウンロードのスケジュールおよび対応するMTCグループに関する、eMBMS事業者との協定を有する。これらの場合、ダウンロードされるべきデータは、MTCサーバからBM-SCに直接送られる。BM-SCは、セッションスケジュールおよび対応するMTCグループを有する。データをダウンロードする時刻が近づくと、BM-SCは、MBMS-GWを介してMMEおよびMCEにセッション確立を送る。

データのダウンローディングに使用されるCBS/PWSと同様に、MTCサーバからMTC-IWFまたはBM-SCに送られるデータのセットはまた、応答が望まれる場合、UEがその間ずっとユニキャスト接続を介してMTCサーバに応答するか、または確認応答を送ることができる継続時間Tを含むことができる。UEは、その時間期間にわたってUEのユニキャストアクセスに関連する負荷を分散させるために、この継続時間Tの間自分の応答をずらすことができ、その結果、ネットワークは混雑しない。データのセットはまた、受信された情報に関連付けられたファイル修復を試みるために、UEが通信することができる代替サーバのIPアドレスを含むことができる。MTCサーバはさらに、一度にUEのサブグループを対象とするように試みて、順序通りグループの優先順位を付けることができるか、またはMTCサーバは、ARP(AllocationAndRetentionPriority)を介してBM-SCに優先順位を示すことができ、その結果、BM-SCがMBMSセッションをセットアップしたとき、BM-SCは、様々なMBMSセッションの優先順位を付けることをRANに指示することができる。たとえば、スマートグリッドのケースでは、負荷制限に対する要求を伴う需要応答シナリオの場合、最初により優先順位の高いグループを対象とし、その後により優先順位の低いグループを対象とすることができる。

図13は、図12のMTCアーキテクチャによって実行される例示的なコールフローを示す図1300である。

図14は、eMBMSを使用するMTCアーキテクチャを示す図である。

図15は、ワイヤレス通信の方法のフローチャート1500である。方法は、LTEのMBMS、UMTSのMBMS、cdma2000のBCMCS、ならびに他のマルチメディアのブロードキャストおよびマルチキャストの機構などのブロードキャスト/マルチキャスト機構と、CBS/PWSまたはユニキャストチャネルなどのセルブロードキャスティング機構とに依存する、ブロードキャスト/マルチキャストシステムによって実行することができる。

ステップ1502で、システムは、UEまたはUEのグループにMBMS起動指示を送る。起動指示は、CBS/PWSまたはユニキャストチャネルなどの非MBMS機構を介して送ることができる。起動指示は、来たるマルチキャスト/ブロードキャストセッションをUEまたはUEのグループに知らせ、UEのグループおよびマルチキャスト/ブロードキャスト用のスケジュールのうちの少なくとも1つを識別する情報を含むことができる。来たるマルチキャスト/ブロードキャストセッションは、スケジュールされない場合がある。UEまたはUEのグループ内の各UEは、表1を参照して上述されたように、1つまたは複数のグループのメンバである。UEまたはUEのグループ内の各UEは、マルチキャスト/ブロードキャストされるべきデータが、UEがメンバである1つまたは複数のグループのうちの1つに対応する場合、セッションのために起動し、MBMS技術を使用してセッション中にマルチキャスト/ブロードキャストされたデータを受信するように構成される。言い換えれば、マルチキャスト/ブロードキャストのために起動する際に、UEは、マルチキャスト/ブロードキャスト技術を使用してデータを受信するようにそれ自体を構成する。

ステップ1504で、システムは、LTEのMBMS、UMTSのMBMS、およびcdma2000のBCMCSなどの、少なくとも1つのマルチキャスト/ブロードキャスト機構を介して、UEのグループによる受信の対象であるデータをマルチキャスト/ブロードキャストする。このように記載された方法を実施するために使用され得る様々な例示的なマルチキャスト/ブロードキャスト機構の要素は、図8〜図12に示されたアーキテクチャに含まれる。

上記の方法は、セルブロードキャストまたはユニキャストチャネルなどの非MBMS技術を使用して、来たるマルチキャスト/ブロードキャストセッションの起動指示をUEに供給することができる。起動指示を受信すると、UEはマルチキャスト/ブロードキャスト技術を作動して、マルチキャスト/ブロードキャストされたデータを受信するようになる。これは、UEが所定のスケジュールに従ってマルチキャスト/ブロードキャストされたデータを受信することができる他のM2M/MTC通信方法と比べて異なり、その場合UEは起動を受信しないか、またはUEは周期的に起動して、MBMSサービス装置からサービス告知(たとえば、USD)を読み取り、その対象のMBMSサービスを見出し、次いでMBMS通知を読み取る。後者の方法に関して、UEがサービス告知を読み取るのに長い時間、たとえば約5分かかる可能性がある。本明細書に記載された方法では、UEは、起動指示を受信するまで起動しない。したがって、UEは、他の方法では必要な周期的な起動を回避し、したがって電力を節約する。

図16は、例示的なマルチキャスト/ブロードキャストシステム1602内の様々なモジュール/手段/構成要素間のデータフローを示す概念データフロー図1600である。システム1602は、UE1610またはUEのグループにMBMS起動指示1608を送る、MBMS指示モジュール1604を含む。MBMS指示モジュール1604は、図8および図9に示されたアーキテクチャ内で例示されたように、CBS/PWSまたはユニキャストチャネルなどのセルブロードキャスティング機構に対応することができる。上述されたように、起動指示は、来たるMBMSセッションをUEまたはUEのグループに知らせ、UEのグループおよびマルチキャスト/ブロードキャスト用のスケジュールのうちの少なくとも1つを識別する情報を含むことができる。UEまたはUEのグループ内の各UEは、1つまたは複数のグループのメンバであり、マルチキャスト/ブロードキャストされるべきデータが、UEがメンバである1つまたは複数のグループのうちの1つに対応する場合、来たるセッションのために起動し、MBMS技術を使用してセッション中にマルチキャスト/ブロードキャストされたデータを受信するように構成される。

マルチキャスト/ブロードキャストシステム1602はまた、少なくとも1つのマルチキャスト/ブロードキャスト機構を介して、UEのグループ1610による受信の対象であるデータ1612をマルチキャスト/ブロードキャストする、マルチキャスト/ブロードキャストモジュール1606を含む。マルチキャスト/ブロードキャスト機構は、LTEのMBMS、UMTSのMBMS、cdma2000のBCMCS、ならびに図8〜図12に示されたアーキテクチャに含まれる他のマルチメディアのブロードキャストおよびマルチキャストの機構の1つであり得る。

マルチキャスト/ブロードキャストシステム1602は、図15の上述されたフローチャート内のアルゴリズムのステップの各々を実行する追加モジュールを含む場合がある。したがって、図15の上述されたフローチャート内の各ステップは、モジュールによって実行される場合があり、マルチキャスト/ブロードキャストシステム1602は、それらのモジュールのうちの1つまたは複数を含む場合がある。モジュールは、指定されたプロセス/アルゴリズムを実行するように明確に構成され、指定されたプロセス/アルゴリズムを実行するように構成されたプロセッサによって実施され、プロセッサによる実施のためにコンピュータ可読媒体内に記憶された、1つもしくは複数のハードウェア構成要素、またはそれらの何らかの組合せであり得る。

図17は、処理システム1714を利用するマルチキャスト/ブロードキャストシステム1602'のためのハードウェア実装の一例を示す図1700である。処理システム1714は、バス1724によって全体的に表されたバスアーキテクチャで実装される場合がある。バス1724は、処理システム1714の特定の適用例および全体的な設計制約に応じて、任意の数の相互接続するバスおよびブリッジを含む場合がある。バス1724は、プロセッサ1704、モジュール1604、1606、およびコンピュータ可読媒体1706によって表された、1つまたは複数のプロセッサおよび/またはハードウェアモジュールを含む様々な回路を一緒にリンクする。バス1724は、タイミングソース、周辺機器、電圧調整器、および電力管理回路などの様々な他の回路をリンクすることもできるが、これらの回路は当技術分野でよく知られており、したがってこれ以上は記載されない。

処理システム1714は、トランシーバ1710に結合される場合がある。トランシーバ1710は、1つまたは複数のアンテナ1720に結合される。トランシーバ1710は、伝送媒体を介して様々な他の装置と通信するための手段を提供する。処理システム1714は、コンピュータ可読媒体1706に結合されたプロセッサ1704を含む。プロセッサ1704は、コンピュータ可読媒体1706に記憶されたソフトウェアの実行を含む全般的な処理に関与する。ソフトウェアは、プロセッサ1704によって実行されたとき、任意の特定の装置に対して、上記に記載された様々な機能を処理システム1714に実行させる。コンピュータ可読媒体1706は、ソフトウェアを実行するときにプロセッサ1704によって操作されるデータを記憶するために使用される場合もある。処理システムは、モジュール1604、1606のうちの少なくとも1つをさらに含む。モジュールは、コンピュータ可読媒体1706に存在する/記憶された、プロセッサ1704で実行されるソフトウェアモジュール、プロセッサ1704に結合された1つもしくは複数のハードウェアモジュール、またはそれらの何らかの組合せであり得る。

一構成では、ワイヤレス通信用のマルチキャスト/ブロードキャストシステム1602/1602'は、来たるマルチキャスト/ブロードキャストセッションのMBMS起動指示をUEまたはUEのグループに送るための手段と、マルチキャスト/ブロードキャストされるべきデータが1つまたは複数のグループのうちの1つに対応する場合、MBMS技術を使用してセッション中にマルチキャスト/ブロードキャストされたデータを受信するための手段とを含み、UEは、1つまたは複数のグループのメンバであり、来たるマルチキャスト/ブロードキャストセッションのために起動するように構成される。マルチキャスト/ブロードキャストシステム1602/1602'はまた、少なくとも1つのマルチキャスト/ブロードキャスト機構を介して、UEのグループによる受信の対象であるデータをマルチキャスト/ブロードキャストするための手段を含む。上記の手段は、マルチキャスト/ブロードキャストシステム1602の上記のモジュール、および/または上記の手段によって記載された機能を実行するように構成されたマルチキャスト/ブロードキャストシステム1602'の処理システム1714のうちの1つまたは複数であり得る。

図18は、ワイヤレス通信の方法のフローチャート1800である。この方法は、UEによって実行することができる。ステップ1802で、UEは、来たるマルチキャスト/ブロードキャストセッションのMBMS起動指示を受信する。UEは、表1を参照して上述されたグループなどの1つまたは複数のグループのメンバである。ステップ1804で、マルチキャスト/ブロードキャストされるべきデータが1つまたは複数のグループのうちの1つに対応する場合、UEは、来たるマルチキャスト/ブロードキャストセッションのために起動する。ステップ1806で、UEは、MBMS技術を使用して、少なくとも1つのマルチキャスト/ブロードキャスト機構を介して、UEのグループによる受信の対象であるデータのマルチキャスト/ブロードキャストを受信する。

図19は、例示的な装置1902内の様々なモジュール/手段/構成要素間のデータフローを示す概念データフロー図1900である。装置1902はUEであり得る。装置1902は、来たるマルチキャスト/ブロードキャストセッションのMBMS起動指示1910を受信する、MBMS起動指示受信モジュール1904を含む。UEは、表1を参照して上述されたMTCクラスなどの1つまたは複数のグループのメンバである。UEは、CBS/PWSまたはユニキャストチャネルのうちの1つを介して、MBMS起動指示を受信することができる。起動指示は、UEのグループおよびマルチキャスト/ブロードキャスト用のスケジュールのうちの少なくとも1つを識別する情報を含む。

装置1902はまた、マルチキャスト/ブロードキャストされるべきデータが、UEがメンバである1つまたは複数のグループのうちの1つに対応する場合、来たるマルチキャスト/ブロードキャストセッションのためにUEを起動する、起動モジュール1906を含む。装置1902はさらに、MBMS技術を使用して、少なくとも1つのマルチキャスト/ブロードキャスト機構を介して、UEのグループによる受信の対象であるデータ1912のマルチキャスト/ブロードキャストを受信する、マルチキャスト/ブロードキャストデータ受信モジュール1908を含む。マルチキャスト/ブロードキャスト機構は、LTEのMBMS、UMTSのMBMS、cdma2000のBCMCS、ならびに他のマルチメディアのブロードキャストおよびマルチキャストの機構であり得る。

装置1902は、図18の上述されたフローチャート内のアルゴリズムのステップの各々を実行する追加モジュールを含む場合がある。したがって、図18の上述されたフローチャート内の各ステップは、モジュールによって実行される場合があり、装置は、それらのモジュールの1つまたは複数を含む場合がある。モジュールは、指定されたプロセス/アルゴリズムを実行するように明確に構成され、指定されたプロセス/アルゴリズムを実行するように構成されたプロセッサによって実施され、プロセッサによる実施のためにコンピュータ可読媒体内に記憶された、1つもしくは複数のハードウェア構成要素、またはそれらの何らかの組合せであり得る。

図20は、処理システム2014を利用する装置1902'のためのハードウェア実装の一例を示す図2000である。処理システム2014は、バス2024によって全体的に表されたバスアーキテクチャで実装される場合がある。バス2024は、処理システム2014の特定の適用例および全体的な設計制約に応じて、任意の数の相互接続するバスおよびブリッジを含む場合がある。バス2024は、プロセッサ2004、モジュール1904、1906、1908、およびコンピュータ可読媒体2006によって表された、1つまたは複数のプロセッサおよび/またはハードウェアモジュールを含む様々な回路を一緒にリンクする。バス2024は、タイミングソース、周辺機器、電圧調整器、および電力管理回路などの様々な他の回路をリンクすることもできるが、これらの回路は当技術分野でよく知られており、したがってこれ以上は記載されない。

処理システム2014は、トランシーバ2010に結合される場合がある。トランシーバ2010は、1つまたは複数のアンテナ2020に結合される。トランシーバ2010は、伝送媒体を介して様々な他の装置と通信するための手段を提供する。処理システム2014は、コンピュータ可読媒体2006に結合されたプロセッサ2004を含む。プロセッサ2004は、コンピュータ可読媒体2006に記憶されたソフトウェアの実行を含む全般的な処理に関与する。ソフトウェアは、プロセッサ2004によって実行されたとき、任意の特定の装置に対して、上記に記載された様々な機能を処理システム2014に実行させる。コンピュータ可読媒体2006は、ソフトウェアを実行するときにプロセッサ2004によって操作されるデータを記憶するために使用される場合もある。処理システムは、モジュール1904、1906、1908のうちの少なくとも1つをさらに含む。モジュールは、コンピュータ可読媒体2006に存在する/記憶された、プロセッサ2004で実行されるソフトウェアモジュール、プロセッサ2004に結合された1つもしくは複数のハードウェアモジュール、またはそれらの何らかの組合せであり得る。処理システム2014は、UE650の構成要素であり得るし、メモリ660、ならびに/または、TXプロセッサ668、RXプロセッサ656、およびコントローラ/プロセッサ659のうちの少なくとも1つを含む場合がある。

一構成では、ワイヤレス通信用の装置1902/1902'は、来たるマルチキャスト/ブロードキャストセッションのMBMS起動指示を受信するための手段と、マルチキャスト/ブロードキャストされるべきデータが1つまたは複数のグループのうちの1つに対応する場合、来たるマルチキャスト/ブロードキャストセッションのために起動する手段と、少なくとも1つのマルチキャスト/ブロードキャスト機構を介してUEのグループによる受信の対象であるデータのマルチキャスト/ブロードキャストを受信するための手段とを含み、UEは、1つまたは複数のグループのメンバである。

上記の手段は、装置1902の上記のモジュール、および/または上記の手段によって記載された機能を実行するように構成された装置1902'の処理システム2014のうちの1つまたは複数であり得る。上記に記載されたように、処理システム2014は、TXプロセッサ668、RXプロセッサ656、およびコントローラ/プロセッサ659を含む場合がある。したがって、一構成では、上記の手段は、上記の手段によって記載された機能を実行するように構成された、TXプロセッサ668、RXプロセッサ656、およびコントローラ/プロセッサ659であり得る。

M2M用のブロードキャストサポート。

多くの小型のM2Mデバイスが同時に起動される必要があり得る。たとえば、電力会社は、自社の現在の測定データをアップロードするようにデバイスに要求している場合があり、または電力会社は、負荷を制限する需要/応答要求を実行すること、たとえば、空調機器または食器洗い機などの電力消費の多い機器の電源を切ることをデバイスに望む場合がある。個々のデバイスごとのユニキャストページングは大量のネットワークリソースを消費する可能性があるので、ブロードキャストページング機構が望ましい。

電力会社は、(たとえば、スマートグリッド内の)M2Mノードのグループにブロードキャストメッセージを送る能力を有する必要があり得る。この場合、ブロードキャストメッセージは、対象とするデバイスに到達する必要がある。デバイスからの応答は、必要である場合も必要でない場合もある。たとえば、ブロードキャストメッセージが値付けの更新に関連する場合、デバイスからのユニキャスト応答は必要ではない。代替として、ユニキャストの確認応答が、あるタイムフレーム内で(たとえば、D/Rの状況で)必要な場合がある。そのような確認応答は、完全な応答が処理されていることを示すACK(任意選択)、または、実際の完全な応答を示すACKを含む場合がある。両方の場合において、応答が実現される時間期間が与えられ、完全な応答はより長いタイムフレームを有する。完全な応答が処理されていることを示すだけであるか、完全な応答を示すかにかかわらず、応答はネットワークをあふれさせる可能性があるので、良好に管理される必要がある。

公益事業のためのノードのグループの定義は、セルラーネットワーク内のノードのグループとは異なる可能性がある。ある場合には、1つの公益事業グループは、通常、複数のセルにまたがるノードに対応する。他の場合には、1つの公益事業グループは、セル内のノードのサブセットに対応する。

MTCサーバに対する拡張により、多くのM2Mデバイスにブロードキャストを配信するためのブロードキャストサービス調整機能が提供される。拡張されたMTCサーバは、公益事業グループとセルラーグループとの間のマッピングを維持し、各公益事業グループにサービスされるデバイスのリストを維持し、値付けの更新、D/Rなどの様々なタイプのブロードキャストサービスを可能にし、特定のブロードキャストサービスおよび(ACKが必要な場合)(絶対的な)応答時間を示すブロードキャストメッセージを作り、WWANによって受入可能なブロードキャストメッセージのタイプの概略的な指示を示すためのヘッダを作成し、たとえば、これは単に、ACKを伴うブロードキャストメッセージ、ACKが必要でないブロードキャストメッセージであり得るし、また、そのメッセージがスマートグリッド関連のメッセージであることを示す可能性がある。

拡張されたMTCサーバはまた、セルラーネットワークにメッセージを送出し、(サービスの観点から)到達されるように意図された対象デバイスのリストを導出し、対象のターゲットデバイスからのサービスレイヤユニキャスト確認応答/応答を待機し、応答が必要な場合、応答したデバイスのリストを維持し、応答していないブロードキャストグループまたはノードを再びターゲットとし、ブロードキャスト要求の有効性についての更新を電力会社に送る。

図21は、デバイスからの応答なしに、いくつかのM2Mデバイスにブロードキャスト配信するためのアーキテクチャを示す図2100である。図22は、デバイスからのユニキャスト応答および再ブロードキャスト管理を用いて、いくつかのM2Mデバイスにブロードキャスト配信するためのアーキテクチャを示す図2200である。図23は、デバイスからのユニキャスト応答および再ブロードキャスト管理を用いて、いくつかのM2Mデバイスにブロードキャスト配信するための別のアーキテクチャを示す図2300である。

例示的なブロードキャストの実装形態では、ネットワーク(WWAN)が、デバイスのグループにブロードキャスト呼出しを送る。呼出しは、M2Mデバイスに関連付けられた汎用グループ分類識別子(C1)を含む。呼出しはまた、その間のM2Mデバイスからの応答がネットワークによって望まれる、ずらされた継続時間(T1)を提供する。ネットワークは、呼出しを複数回再ブロードキャストして、ブロードキャストの効率を上げることができる。呼出しはまた、呼出しが再ブロードキャストされる場合に再使用される、ブロードキャストトランザクション識別子(B1)を含む。3つ一組(B1、C1、T1)が、ブロードキャスト呼出し要求を構成する。ネットワークは、示唆されたタイムフレーム内でM2Mデバイスからの応答を待機する。

M2Mデバイスの一部がタイムフレーム内で応答しない場合、ネットワークは、新しいブロードキャストトランザクション識別子と応答のための新しい継続時間とを有する、新しいブロードキャスト呼出しを送ることができる。この新しい呼出しも、ブロードキャストの効率を上げるために、複数回再ブロードキャストすることができる。異なるクラスのM2Mデバイスは異なる継続時間にターゲットとすることができ、より優先度の高いデバイスはより短い継続時間で応答しなければならず、より優先度の低いデバイスは延長された継続時間で応答しなければならない。たとえば、マルチクラスブロードキャストメッセージは、(B1, C1, T1, C2, T2, C3, T3,...)から構成される可能性があり、Tは時間であり、T1<T2<T3である。クラスC1のデバイスは、時間T1以内に応答しなければならない。クラスC2のデバイスは、時間T2以内に応答しなければならず、たとえば、時間T2-T1内のみで応答することができる。クラスC3のデバイスは、時間T3以内に応答しなければならず、たとえば、時間T3-T2内のみで応答することができる。最後に、ブロードキャスト呼出しの試みに応答していない各M2Mデバイスに接触するために、任意選択のユニキャストセッションを、ネットワークによって利用することができる。

M2Mデバイスに関して、M2Mデバイスは、ブロードキャスト呼出しを受信し、呼出し内のデバイス分類識別子がM2Mデバイスの分類識別子と一致することを識別する。デバイスは、デバイスの応答が望まれる継続時間を特定する。マルチクラスブロードキャスト呼出しの場合、デバイスは、その間にデバイスの応答が望まれるタイムフレーム、たとえばデバイスクラスC3の場合T3-T2を識別する。デバイスは、応答のために識別されたタイムフレーム内で、送信のためのランダム時間を選択する。デバイスは、そのランダム時間において、ネットワークに返信する。送信において障害が発生すると、デバイスは、残された時間内のランダム時間において再び試行する。割り振られた時間内で通信することにデバイスが失敗すると、デバイスは、新しいブロードキャスト識別子を有する、ネットワークからの新しいブロードキャスト呼出しを待機する。代替として、デバイスは、デバイスに固有のユニキャスト呼出しを待機する。

ユニキャスト応答に関して、デバイスは、それらの割り振られたずらされた時間間隔内でランダムに送信時間を選ぶRACHを介して応答することができる。情報を受信したが修復を試みているデバイスは、デバイスの状態を報告することができ、その状態は、たとえば以下の通りである:メッセージを受信して修復試行中、またはメッセージを受信して修復成功。いかなる情報も受信せず、ブロードキャストメッセージを受信しなかったデバイスは、後続のブロードキャストメッセージにおいてMTCサーバによって再びターゲットとすることができる。デバイスの様々なサブグループは、様々な修復サーバをターゲットとして、複数のサブグループが同時にターゲットとされたときに、修復サーバ上の負荷を分散させることができる。デバイスの様々なサブグループは、ネットワーク上のユニキャスト応答の混雑による負荷を軽減するために、様々な時間間隔でターゲットとすることができる。

上記によれば、マルチキャスト/ブロードキャストシステムによるワイヤレス通信の方法は、来たるマルチキャスト/ブロードキャストセッションのMBMS起動指示をUEまたはUEのグループに送ることを含み、UEは1つまたは複数のグループのメンバであり、マルチキャスト/ブロードキャストされるべきデータが1つまたは複数のグループのうちの1つに対応する場合、来たるマルチキャスト/ブロードキャストセッションのために起動するように構成され、指示はその間にUEからの応答が予想される第1の継続時間を含む。方法はまた、少なくとも1つのマルチキャスト/ブロードキャスト機構を介して、UEのグループによる受信の対象であるデータをマルチキャスト/ブロードキャストすることを含む。方法はさらに、UEが第1の継続時間内に応答しないとき、来たる再マルチキャスト/ブロードキャストセッションの第2のMBMS起動指示を送ることを含む場合があり、第2の指示はその間にUEからの応答が予想される第2の継続時間を含む。様々なグループは、様々な関連付けられた継続時間を有することができる。指示はブロードキャスト呼出し内で送られる場合があり、その場合、UEがブロードキャスト呼出しに応答しなかった場合、ユニキャスト呼出しがUEに送られる。

同じく上記によれば、ユーザ機器(UE)のワイヤレス通信の方法は、UEで、来たるマルチキャスト/ブロードキャストセッションのマルチメディアブロードキャストマルチキャストサービス(MBMS)起動指示を受信することと、マルチキャスト/ブロードキャストされるべきデータが1つまたは複数のグループのうちの1つに対応する場合、来たるマルチキャスト/ブロードキャストセッションのために起動することと、少なくとも1つのマルチキャスト/ブロードキャスト機構を介してUEのグループによる受信の対象であるデータのマルチキャスト/ブロードキャストを受信することとを含み、UEは1つまたは複数のグループのメンバであり、指示はその間にUEからの応答が予想される第1の継続時間を含む。

開示されたプロセスにおけるステップの具体的な順序または階層は、例示的な手法の説明であることを理解されたい。設計上の選好に基づいて、プロセスにおけるステップの具体的な順序または階層は再構成され得ることを理解されたい。さらに、いくつかのステップを組み合わせるか、または省略することができる。添付の方法クレームは、様々なステップの要素を例示的な順序で提示しており、提示された特定の順序または階層に限定されるものではない。

これまでの説明は、本明細書に記載された様々な態様を、任意の当業者が実践することを可能にするために与えられる。これらの態様への様々な変更は当業者には容易に明らかであり、本明細書で定義された一般的な原理は他の態様に適用することができる。したがって、特許請求の範囲は本明細書に示された態様に限定されるものではなく、文言通りの特許請求の範囲に整合するすべての範囲を与えられるべきであり、単数の要素への言及は、そのように明記されていない限り、「唯一無二の」を意味するものではなく、「1つまたは複数の」を意味するものである。別段に明記されていない限り、「いくつかの」という用語は1つまたは複数を指す。当業者に知られている、または後で知られることになる、本開示全体にわたって記載された様々な態様の要素に対するすべての構造的および機能的な均等物は、参照により本明細書に明確に組み込まれ、特許請求の範囲によって包含されるものである。その上、本明細書で開示された内容は、そのような開示が特許請求の範囲で明示的に記載されているかどうかにかかわらず、公に供されるものではない。いかなるクレーム要素も、要素が「ための手段」という語句を使用して明確に記載されていない限り、ミーンズプラスファンクションとして解釈されるべきではない。

100 LTEネットワークアーキテクチャ
102 ユーザ機器(UE)
104 発展型UMTS地上無線アクセスネットワーク(E-UTRAN)
106 発展型ノードB(eNB)
108 他のeNB
110 発展型パケットコア(EPC)
112 モビリティ管理エンティティ(MME)
114 他のMME
116 サービングゲートウェイ
118 パケットデータネットワーク(PDN)ゲートウェイ
120 ホーム加入者サーバ(HSS)
122 事業者のIPサービス
200 LTEネットワークアーキテクチャにおけるアクセスネットワーク
202 セルラー領域(セル)
204 マクロeNB
206 UE
208 低電力クラスeNB
210 セルラー領域
300 LTEにおけるDLフレーム構造の一例を示す図
302 セル固有RS(CRS)
304 UE固有RS(UE-RS)
400 LTEにおけるULフレーム構造の一例を示す図
410a 制御セクション内のリソースブロック
410b 制御セクション内のリソースブロック
420a データセクション内のリソースブロック
420b データセクション内のリソースブロック
430 物理ランダムアクセスチャネル(PRACH)
500 LTEにおけるユーザプレーンおよび制御プレーンのための無線プロトコルアーキテクチャの一例を示す図
506 物理レイヤ
508 レイヤ2(L2レイヤ)
510 媒体アクセス制御(MAC)サブレイヤ
512 無線リンク制御(RLC)サブレイヤ
514 パケットデータ収束プロトコル(PDCP)サブレイヤ
516 無線リソース制御(RRC)サブレイヤ
610 eNB
616 送信(TX)プロセッサ
618TX 送信機
618RX 受信機
620 アンテナ
650 UE
652 アンテナ
654TX 送信機
654RX 受信機
656 受信(RX)プロセッサ
658 チャネル推定器
659 コントローラ/プロセッサ
660 メモリ
662 データシンク
667 データソース
668 TXプロセッサ
670 RXプロセッサ
674 チャネル推定器
675 コントローラ/プロセッサ
676 メモリ
750 マルチキャストブロードキャスト単一周波数ネットワーク(MBSFN)内の発展型マルチメディアブロードキャストマルチキャストサービス(eMBMS)を示す図
752 eNB
752' セル
754 eNB
754' セル
760 UE
770 UE
800 第1のCBS/PWSアーキテクチャを示す図
802 セルブロードキャスティングエンティティ(CBE)/CBS
804 データのセット
804' データのセット
806 MTCサーバ
810 MTCアプリケーション
812 モビリティ管理エンティティ(MME)
814 無線アクセスネットワーク(RAN)
816 UE
900 第2のCBS/PWSアーキテクチャを示す図
902 CBE/CBS
904 データのセット
904' データのセット
906 MTCサーバ
910 MTCアプリケーション
912 MME
914 RAN
916 UE
918 MTCインターワーキング機能(MTC-IWF)
1000 第1のMTCアーキテクチャ
1002 ブロードキャストマルチキャストサービスセンタ(BM-SC)
1004 デバイストリガ
1004' デバイストリガ
1006 MTCサーバ
1008 MTC-IWF
1010 HSS/AAA
1012 UE
1014 データ
1014' データ
1016 MTCアプリケーション
1018 MBMSゲートウェイ(MBMS-GW)
1020 無線アクセスネットワーク(RAN)
1100 第1のMTCアーキテクチャ
1102 BM-SC
1104 デバイストリガ
1104' デバイストリガ
1104'' デバイストリガ
1106 MTCサーバ
1108 MTC-IWF
1110 HSS/AAA
1112 UE
1114 データ
1114' データ
1116 MTCアプリケーション
1118 MBMS-GW
1120 RAN
1122 CBE/CBS
1124 MME
1200 第2のMTCアーキテクチャ
1202 BM-SC
1204 デバイストリガ
1204' デバイストリガ
1204'' デバイストリガ
1206 MTCサーバ
1208 MTC-IWF
1210 HSS/AAA
1212 UE
1214 データ
1214' データ
1216 MTCアプリケーション
1218 MBMS-GW
1220 RAN
1224 MME
1226 サブスクリプション情報に対する要求
1228 サブスクリプション情報
1230 MCE
1300 MTCアーキテクチャによって実行される例示的なコールフローを示す図
1400 eMBMSを使用するMTCアーキテクチャを示す図
1500 ワイヤレス通信の方法のフローチャート
1600 概念データフロー図
1602 マルチキャスト/ブロードキャストシステム
1602' マルチキャスト/ブロードキャストシステム
1604 MBMS指示モジュール
1606 マルチキャスト/ブロードキャストモジュール
1608 MBMS起動指示
1610 UE
1612 データ
1700 ハードウェア実装の一例を示す図
1704 プロセッサ
1706 コンピュータ可読媒体
1710 トランシーバ
1714 処理システム
1720 アンテナ
1724 バス
1800 ワイヤレス通信の方法のフローチャート
1900 概念データフロー図
1902 装置
1902' 装置
1904 MBMS起動指示受信モジュール
1906 起動モジュール
1908 マルチキャスト/ブロードキャストデータ受信モジュール
1910 MBMS起動指示
1912 データ
2000 ハードウェア実装の一例を示す図
2004 プロセッサ
2006 コンピュータ可読媒体
2010 トランシーバ
2014 処理システム
2020 アンテナ
2024 バス
2100 デバイスからの応答なしに、いくつかのM2Mデバイスにブロードキャスト配信するためのアーキテクチャを示す図
2200 デバイスからのユニキャスト応答および再ブロードキャスト管理を用いて、いくつかのM2Mデバイスにブロードキャスト配信するためのアーキテクチャを示す図
2300 デバイスからのユニキャスト応答および再ブロードキャスト管理を用いて、いくつかのM2Mデバイスにブロードキャスト配信するための別のアーキテクチャを示す図

Claims

ワイヤレス通信の方法であって、
来たるマルチキャスト/ブロードキャストセッションのマルチメディアブロードキャストマルチキャストサービス(MBMS)起動指示をユーザ機器(UE)またはUEのグループに送るステップであって、前記MBMS起動指示は、マルチキャスト/ブロードキャストされるべきデータが前記UEの属する1つまたは複数のグループのうちの1つに対応する場合に、前記UEが前記来たるマルチキャスト/ブロードキャストセッションを起動し、MBMS技術を使用して前記セッション中に前記データを受信するための指示である、ステップと、
少なくとも1つのマルチキャスト/ブロードキャスト機構を介して、UEのグループによる受信の対象である前記データをマルチキャスト/ブロードキャストするステップと
を含み、
UEにMBMS起動指示を送る前記ステップが、UEのグループおよびマルチキャスト/ブロードキャスト用のスケジュールのうちの少なくとも1つを識別する情報を送るステップを含み、
前記情報が、ページングメッセージおよび1つまたは複数のシステム情報ブロック(SIB)を使用して送られ、前記情報が、前記ページングメッセージを介したMTCカテゴリ／グループ情報と、前記1つまたは複数のSIBを介したサブグループ情報とを含む、方法。
前記MBMS起動指示が、セルブロードキャストサービス/公共警報システム(CBS/PWS)またはユニキャストチャネルのうちの1つを介して送られる、請求項1に記載の方法。
前記情報が、マシンタイプ通信(MTC)サーバ、MTCアプリケーション、およびMTCインターワーキング機能(MTC-IWF)のうちの1つまたは複数から送られる、請求項2に記載の方法。
UEにMBMS起動指示を送るステップが、無線アクセスネットワーク(RAN)を介した送信のために、前記情報を前記RANに転送するステップをさらに含み、前記SIB内の前記情報が、データの前記ブロードキャスト用のスケジュールを含む、請求項2に記載の方法。
UEのグループによる受信の対象である前記データをマルチキャスト/ブロードキャストするステップが、無線アクセスネットワーク(RAN)を介して1つまたは複数のSIB内の前記データを送信するステップを含む、請求項2に記載の方法。
前記少なくとも1つのマルチキャスト/ブロードキャスト機構が、マルチメディアブロードキャストマルチキャストサービス(MBMS)を含み、UEにMBMS起動指示を送るステップが、MTC-IWFにデバイストリガを送るステップを含み、前記デバイストリガが、UEの前記グループを識別する情報を含む、請求項1に記載の方法。
UEにMBMS起動指示を送るステップが、RANを介して前記MTC-IWFから前記デバイストリガを送るステップをさらに含み、MBMSが前記データの前記マルチキャスト/ブロードキャストに使用されていることの指示を、前記デバイストリガがさらに含む、請求項6に記載の方法。
UEにMBMS起動指示を送るステップが、RANを介してCBE/CBSから前記デバイストリガを送るステップをさらに含み、MBMSが前記データの前記マルチキャスト/ブロードキャストに使用されていることの指示を、前記デバイストリガがさらに含み、前記指示が、SIB10、SIB11、およびSIB12のうちの1つまたは複数を介して送られる、請求項6に記載の方法。
UEにMBMS起動指示を送るステップが、BM-SCおよびRANを介して前記MTC-IWFから前記デバイストリガを送るステップをさらに含み、MBMSが前記データの前記マルチキャスト/ブロードキャストに使用されていることの指示を、前記デバイストリガがさらに含み、前記指示が、SIB13更新通知およびMCCH変更通知を介して送られる、請求項6に記載の方法。
前記データをマルチキャスト/ブロードキャストするステップが、無線アクセスネットワーク(RAN)を介してMTCH上で前記データを送信するステップを含む、請求項6に記載の方法。
前記来たるマルチキャスト/ブロードキャストセッションがスケジュールされない、請求項1に記載の方法。
ワイヤレス通信のためのシステムであって、
来たるマルチキャスト/ブロードキャストセッションのマルチメディアブロードキャストマルチキャストサービス(MBMS)起動指示をユーザ機器(UE)またはUEのグループに送るための手段であって、前記MBMS起動指示は、マルチキャスト/ブロードキャストされるべきデータが前記UEの属する1つまたは複数のグループのうちの1つに対応する場合に、前記UEが前記来たるマルチキャスト/ブロードキャストセッションを起動し、MBMS技術を使用して前記セッション中に前記データを受信するための指示である、手段と、
少なくとも1つのマルチキャスト/ブロードキャスト機構を介して、UEのグループによる受信の対象である前記データをマルチキャスト/ブロードキャストするための手段と
を備え、
UEにMBMS起動指示を送るための前記手段が、UEのグループおよびマルチキャスト/ブロードキャスト用のスケジュールのうちの少なくとも1つを識別する情報を送るための手段を含み、
前記情報が、ページングメッセージおよび1つまたは複数のシステム情報ブロック(SIB)を使用して送られ、前記情報が、前記ページングメッセージを介したMTCカテゴリ／グループ情報と、前記1つまたは複数のSIBを介したサブグループ情報とを含む、システム。
ユーザ機器(UE)のワイヤレス通信の方法であって、
前記UEで、来たるマルチキャスト/ブロードキャストセッションのマルチメディアブロードキャストマルチキャストサービス(MBMS)起動指示を受信するステップであって、前記UEが1つまたは複数のグループのメンバである、ステップと、
マルチキャスト/ブロードキャストされるべきデータが前記1つまたは複数のグループのうちの1つに対応する場合、前記来たるマルチキャスト/ブロードキャストセッションのために起動するステップと、
MBMS技術を使用して、少なくとも1つのマルチキャスト/ブロードキャスト機構を介して、UEのグループによる受信の対象である前記データのマルチキャスト/ブロードキャストを受信するステップと
を含み、
MBMS起動指示を受信する前記ステップが、UEのグループおよびマルチキャスト/ブロードキャスト用のスケジュールのうちの少なくとも1つを識別する情報を受信するステップを含み、
前記情報が、ページングメッセージおよび1つまたは複数のシステム情報ブロック(SIB)を使用して送られ、前記情報が、前記ページングメッセージを介したMTCカテゴリ／グループ情報と、前記1つまたは複数のSIBを介したサブグループ情報とを含む、方法。
ワイヤレス通信のための装置であって、
来たるマルチキャスト/ブロードキャストセッションのマルチメディアブロードキャストマルチキャストサービス(MBMS)起動指示を受信するための手段であって、UEが1つまたは複数のグループのメンバである、手段と、
マルチキャスト/ブロードキャストされるべきデータが前記1つまたは複数のグループのうちの1つに対応する場合、前記来たるマルチキャスト/ブロードキャストセッションのために起動するための手段と、
MBMS技術を使用して、少なくとも1つのマルチキャスト/ブロードキャスト機構を介して、UEのグループによる受信の対象である前記データのマルチキャスト/ブロードキャストを受信するための手段と
を備え、
MBMS起動指示を受信するための前記手段が、UEのグループおよびマルチキャスト/ブロードキャスト用のスケジュールのうちの少なくとも1つを識別する情報を受信するための手段を含み、
前記情報が、ページングメッセージおよび1つまたは複数のシステム情報ブロック(SIB)を使用して送られ、前記情報が、前記ページングメッセージを介したMTCカテゴリ／グループ情報と、前記1つまたは複数のSIBを介したサブグループ情報とを含む、装置。
請求項１〜１１、１３のいずれか一項に記載の方法を行うためのコードを含む、コンピュータ可読記録媒体。