JP6867413B2 - 無線チャネルの品質に基づく条件付きデータ通信 - Google Patents

Description

本発明は、セルラーネットワークにおける無線通信を制御する方法、および対応する装置に関する。

３ＧＰＰ（第３世代パートナーシッププロジェクト）によって標準化されたＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）無線技術に基づくセルラーネットワークのようなセルラーネットワークにおいては、無線装置（ユーザ装置または「ＵＥ」とも称される。）は、ＵＥがセルラーネットワークとのデータ接続を維持しないアイドルモードに入り得るが、ページング手順を通してセルラーネットワークによりコンタクトされ得る。ＬＴＥ無線技術のページング手順は、例えば３ＧＰＰ ＴＳ ３６．３３１ Ｖ１３．１．０（２０１６−０３）で標準化されている。ページングメッセージを受信したことに応答して、ＵＥは、セルラーネットワークからデータを受信することができ、および／またはデータをセルラーネットワークに送信できるように、接続確立を開始することができる。これは、ダウンリンク開始トラヒックと見なすこともできる。さらに、ＵＥ自身が、例えばデータを送信または受信する必要性を局所的に検出することに応答して、接続確立を開始することができる。これは、アップリンク開始トラヒックと見なすこともできる。

ＬＴＥ無線技術の１つの態様は、ＭＴＣ（Ｍａｃｈｉｎｅ Ｔｙｐｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）、およびＭＴＣ装置と呼ばれる対応するクラスのＵＥに特に取込んでおり、同様に効率的にＭＴＣをサポートするための具体的な機能がネットワーク側とＵＥ側の両方で定義されている。ＭＴＣの特定の変種は、ｌｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ）およびＮＢ−ｌｏＴ（狭帯域ｌｏＴ）と呼ばれる。

ＭＴＣまたはｌｏＴデバイスは、多くの異なる方法で利用されてもよく、異なるユースケースおよびデバイスクラスを分類する１つの方法は、アップリンク開始トラフィックとダウンリンク開始トラフィックを区別することである。例えば、一部のＭＴＣ装置は、主にアップリンク開始トラヒックを起こすことができ、他のものは主にダウンリンク開始トラヒックを起こすことができる。

ＭＴＣおよびｌｏＴ技術は、広範囲の無線リンクシナリオを可能にする。あるケースでは、非常に大きな経路損失を許容することができ、すなわち、非常に劣悪な無線チャネル状態の下で接続を確立することができる。例えば、あるケースでは、３ＧＰＰで規定されているＮＢ−ｌｏＴ技術では、ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）やＬＴＥなどのｌｅｇａｃｙ ３Ｇおよび４Ｇテクノロジーと比較して、最大２０ｄＢのカバレッジ拡張に対応するパスロスを許可する。

しかし、ＭＴＣおよびＮＢ−ｌｏＴのカバレッジ拡張は、伝送繰り返しおよびロバストな変調および符号化方式の利用に基づいており、典型的には、低い実効データレートという結果になる。伝送繰り返しが求められない、または極めて少ない伝送繰り返しが求められ、高次変調が使用され得る、カバレッジ拡張なしの良好なチャネル条件の下での通信と比較して、これは通常、ネットワークの観点からリソースの利用率が著しく高いという効果を有する。さらに、実効データレートが低い場合、消費電力単位当たりの送信ビットの達成可能な比率が小さくなるので、ＵＥ側でのより高いエネルギー消費があることもある。したがって、カバレッジ拡張モードの利用、または少なくともカバレッジ拡張のための非上に大きな量の反復レベルは、可能な限り避けるべきである。

アップリンク開始トラヒックについては、カバレッジ拡張モードを利用することの回避は、無線チャネル測定に基づく対応する規則を構成することによって実施することができる。この方法では、劣悪な無線チャネル状態を受けるＵＥは、接続を控えることを決定するかもしれない。

しかし、ダウンリンク開始トラフィックの場合、カバレッジ拡張モードの使用を回避するためのメカニズムの実装は簡単ではない。ネットワークがアイドルモードのＵＥとの接続確立を始める場合、ネットワークは、典型的には、ネットワークとＵＥの間で確立されるべき通信リンクの無線チャネル状態を知らないからである。

したがって、ダウンリンク開始トラフィックを効率的に制御することができる技術が必要とされている。

ある実施形態によれば、セルラーネットワークにおける無線通信を制御する方法が提供される。当該方法によれば、無線装置は、トリガイベントを検出する。トリガイベントの検出に応答して、無線装置が受ける無線チャネル品質を無線装置が監視する。監視された無線チャネル品質に基づいて条件が満たされたことに応答して、前記セルラーネットワークとのデータ転送を無線装置がトリガする。この条件は、無線チャネル品質が閾値を上回ることを伴ってもよい。

ある実施形態によれば、トリガイベントは、ページングメッセージの受信を含む。この場合、さらに、ページングメッセージの受信に応答して前記無線装置に前記無線チャネル品質の監視を実行させるインジケーションを前記無線装置が受信してもよい。前記インジケーションは前記ページングメッセージと共に、例えばページングメッセージの一部として送信されてもよい。さらに、インジケーションは、ページングメッセージを送信するための対応するチャネルを選択することにより送信されてもよい。

ある実施形態によれば、前記ページングメッセージは、前記無線装置に前記セルラーネットワークへの接続を確立させる。前記インジケーションは、前記無線装置に前記接続を解除させるメッセージ、例えば、前記無線装置に前記接続の解除後に前記監視をさらに実行させる接続解除コマンド、を含んでもよい。

ある実施形態によれば、前記トリガイベントは、前記無線装置の位置更新のためのトリガの条件を含む。そのような位置更新の例は、ＬＴＥ無線技術で定義されるＴＡＵ（Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ Ｕｐｄａｔｅ）手順である。この場合、前記無線装置は位置更新メッセージ、例えば、ＴＡＵメッセージをセルラーネットワークに送信することによってデータ転送通信をトリガしてもよい。

ある実施形態によれば、前記条件は、前記トリガイベントを検出したときに前記無線装置によって開始されたタイマの満了にさらに基づく。特に、無線装置は、監視された無線チャネル品質にかかわらず、タイマが満了した時にデータ転送をトリガしてもよい。

さらなる実施形態によれば、セルラーネットワークにおける無線通信を制御する方法が提供される。当該方法によれば、前記セルラーネットワークの基地局がページングメッセージを無線装置に送信する。さらに、前記基地局が、前記無線装置にインジケーションを送信する。当該インジケーションは、前記ページングメッセージの受信に応答して前記無線装置が受ける無線チャネル品質を前記無線装置に監視させ、監視された前記無線チャネル品質に基づいて条件が満たされたことに応答して、前記セルラーネットワークとのデータ転送を前記無線装置にトリガさせる。前記インジケーションは前記ページングメッセージと共に送信されてもよい。さらに、ページングメッセージは、前記無線装置に前記セルラーネットワークへの接続を確立させてもよく、前記インジケーションは、前記無線装置に前記接続を解除させるメッセージ、例えば、前記無線装置に前記接続の解除後に前記監視をさらに実行させる接続解除コマンド、を含んでもよい。

ある実施形態によれば、前記基地局は前記基地局と前記無線装置との間の通信において受ける無線チャネル品質を監視する。これは、接続が確立され、無線装置が基地局に信号を送信している間に達成され得る。そして、基地局は、基地局によって監視された前記無線チャネル品質に応じて前記インジケーションを送信してもよい。特に、基地局は、基地局によって監視された前記無線チャネル品質が閾値を下回る場合に前記インジケーションを送信してもよい。

ある実施形態によれば、前記条件は、前記トリガイベントを検出したときに前記無線装置によって開始されたタイマの満了にさらに基づく。

さらなる実施形態によれば、無線装置が提供される。当該無線装置は、セルラーネットワークに接続するための無線インタフェースを備える。さらに、当該無線装置は、トリガイベントを検出し、前記トリガイベントに応答して、前記無線装置が受ける無線チャネル品質を監視し、監視された前記無線チャネル品質に基づいて条件が満たされたことに応答して、前記セルラーネットワークとのデータ転送をトリガする、ように構成された１または２以上のプロセッサを備える。

特に、少なくとも１つの前記プロセッサは、上述した方法のステップを実行するように構成されてもよい。

さらなる実施形態によれば、セルラーネットワークのための基地局が提供される。当該基地局は、無線装置への無線インタフェースを備える。さらに、当該基地局は、ページングメッセージを無線装置に送信し、前記無線装置にインジケーションを送信し、前記インジケーションは、前記ページングメッセージの受信に応答して前記無線装置が受ける無線チャネル品質を前記無線装置に監視させ、監視された前記無線チャネル品質に基づいて条件が満たされたことに応答して、前記セルラーネットワークとのデータ転送を前記無線装置にトリガさせる、ように構成された１または２以上のプロセッサを備える。

特に、少なくとも１つの前記プロセッサは、上述した方法のステップを実行するように構成されてもよい。

上述した、およびさらなる本発明の実施形態は、添付の図面を参照してより詳細にここに説明される。

本発明の実施形態によるセルラーネットワークを概略的に示す。 本発明の実施形態による、ネットワークにより開始される接続確立手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態による、さらなるネットワークにより開始される接続確立手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態による処理例を示す。 本発明の実施形態による処理例を示す。 本発明の実施形態による処理例を示す。 無線装置により実行される、本発明の実施形態による方法を示すフローチャートである。 基地局により実行される、本発明の実施形態によるさらなる方法を示すフローチャートである。 本発明の実施形態による無線装置のプロセッサベースの実装を概略的に示す。 本発明の実施形態による基地局のプロセッサベースの実装を概略的に示す。

以下では、本発明の例示的な実施形態をより詳細に説明する。以下の説明は、本発明の原理を例示する目的でのみ与えられており、限定的な意味で解釈されるべきではないことを理解されたい。むしろ、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ規定され、以下に記載される例示的な実施形態によって限定されることを意図するものではない。

図示の実施形態は、無線装置とセルラーネットワークとの間のデータ転送の条件付き開始に関する。以下に示す例では、無線装置はＵＥとも呼ばれる。例示された実施形態によれば、トリガイベントに応答してデータ転送（通常はユーザプレーントラフィックの転送）を直ちにトリガするのではなく、無線装置は、無線装置が受ける無線チャネル品質をまず監視し、監視されたチャネル品質が条件を満たす場合、例えば、監視されたチャネル品質が十分に良好である場合に、データ転送を開始（トリガ）する。無線チャネル品質が十分に良好であることは、例えば、監視された無線チャネル品質を閾値と比較すること、および／または、特定の変調フォーマット、反復送信、または例えばＭＴＣおよびＮＢ−ｌｏＴに対して規定されたカバレッジ拡張モードの使用のような、無線チャネル状態が不良であることに適合した特定の送信モードを監視された無線チャネル品質が必要とするかどうかを確認すること、により評価され得る。

トリガイベントは、通常、無線装置に（例えば、ランダムアクセス手順を実行することによって）セルラーネットワークへの接続を確立させるページングメッセージの無線装置による受信であってもよく、無線装置は、それにより（ＰＤＳＣＨまたはＮＢ−ＰＤＳＣＨなどのダウンリンクデータチャネル上で）セルラーネットワークからデータを受信し、および／またはセルラーネットワークに（ＰＵＳＣＨまたはＮＢ−ＰＵＳＣＨなどのアップリンクデータチャネル上で）データを送信することができる。図示された実施形態のいくつかでは、無線装置は、無線チャネル品質を監視し、無線チャネル品質が十分良好になるまで接続の確立を待つことにより、上述のカバレッジ拡張モードのようなリソース消費通信モードを避け得る。

さらなる例では、トリガ条件は、ＬＴＥ技術で定義されているようなＴＡＵのような、無線装置による位置更新をトリガするためのトリガ条件に対応してもよい。ＬＴＥ技術において、ＴＡＵ機会（occasion）は、無線にダウンリンクデータを送信するためにネットワークによって使用されてもよい。本明細書に記載の実施形態のいくつかでは、無線装置は、無線チャネル品質を監視し、無線チャネル品質が十分に良好になるまでＴＡＵメッセージまたは同様の位置更新メッセージの送信を待つことにより、上述のカバレッジ拡張モードのようなリソース消費通信モードを避け得る。

上記の条件はまた、トリガイベントを検出したときに開始されたタイマの満了に基づいてもよい。特に、監視されたチャネル状態に関係なく、タイマがデータ転送をトリガするために使用されてもよい。このようにして、無線チャネル品質が悪い場合でも、遅れるのみでデータ転送が完全には抑制されないことを達成することができる。

したがって、本明細書に示される実施形態では、無線装置は、無線チャネル品質が改善されるまでセルラーネットワークによって開始されるデータ転送（たとえば、ページングまたはＴＡＵ機会によって）を先送りすることができる。

以下でより詳細に説明する実施形態では、ＵＥは、ＬＴＥ無線技術に基づくセルラーネットワークで動作するＭＴＣ装置であると想定され、特にＵＥはＮＢ−ｌｏＴ無線装置であってもよい。しかしながら、例示した概念は、他のタイプのＵＥおよび／または無線技術に関連して適用することもできることを理解されたい。

図１は、一実施形態によるセルラーネットワークシステムを概略的に示す。具体的には、図１は、ＭＴＣ無線装置１００，１００’、１００”、及び、ＬＴＥ無線技術の想定された利用に従う（以下ではｅＮＢとも呼ばれる基地局１５０を示す。ＭＴＣ無線装置１００はＮＢ−ＩｏＴ無線装置であることが想定される。図示されたように、基地局１５０により提供されるセルは、異なるカバレッジ範囲Ｃ１、Ｃ２およびＣ３を提供し得る。図示されたシナリオでは、カバレッジ範囲Ｃ１は通常のカバレッジに対応すると想定され、カバレッジ範囲Ｃ２は拡張カバレッジに対応すると想定され、カバレッジ範囲Ｃ３は、ＮＢ−ｌｏＴによってサポートされるような極端（extreme）なカバレッジに対応するもの想定される。極端なカバレッジは、ロバストな変調符号化方式、反復送信の使用により達成され得る。しかし、これは達成可能なデータレートを、例えば３００ｂｐｓより低い値に制限する。さらに、高い反復回数は、ネットワークリソース（例えば、反復送信に割り当てられた無線リソース）の利用の増加をもたらし、（カバレッジ範囲Ｃ１およびＣ２と比較して）無線装置のエネルギー消費が増加する。

ＭＴＣ装置１００、１００’、１００”は、それぞれ、ｅＮＢ１５０からダウンリンク信号を受信することができる。これらのダウンリンク信号は、例えばページングメッセージをＭＴＣ装置１００，１００’、１００”に送るページングチャネル（ＰＣＨ）を含むことができる。ページングメッセージを受信したことに応答して、ＭＴＣ装置１００、１００’、１００”は、ｅＮＢ１５０のセルにアクセスしてデータ接続を確立することにより、ダウンリンクデータ１０は、例えばＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）またはＮＢ−ＰＤＳＣＨ上で、基地局１５０からネットワークからＭＴＣ装置１００，１００’、１００”へダウンリンク方向に送信され、および／または、アップリンクデータ２０は、例えばＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）またはＮＢ−ＰＵＳＣＨ上で、ＭＴＣ装置１００，１００’、１００”から基地局１５０へアップリンク方向に送信されることができる。

可能な限り拡張カバレージモードの利用を回避するために、１つの選択肢は、上で概説したような条件付きの方法で動作する専用のページングメッセージを定義することである。ダウンリンク開始トラフィックの手順の対応する例は図２に示される。図２の例は、少なくとも２つの異なるタイプのページングメッセージ、すなわち、レガシーページングメッセージ（例えば、３６．３３１Ｖ１３で定義されているような）、および条件付きページングメッセージを想定する。条件付きページングメッセージは、従来のページングメッセージと類似してもよいが、条件付きページングメッセージの受信時に、ＵＥは、データ転送に進む前にＵＥが受ける無線チャネル品質をまず監視する必要があることをさらに示している。レガシーページングメッセージおよび条件付きページングメッセージは、ページングメッセージ内の対応するインジケーション（１つまたは複数のインジケータビットまたはその他のインジケータフィールドなど）によって、または対応するページングチャネル、例えば、レガシーページングメッセージのためのＰＣＨ、条件付きページングメッセージのためのＣ−ＰＤＣＨ（Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｌ Ｐａｇｉｎｇ Ｃｈａｎｎｅｌ）、によって互いを区別し得る。ＰＣＨおよびＣ−ＰＣＨは、例え異なる周波数リソース、異なる時間リソース、および／または異なるコーディングを使用してもよい。

図２の手順では、ＵＥ（例えば、図１のＭＴＣ装置１００）は、アイドルモードであり、ステップ２１０に示したように、定期的にページングチャネルを監視していることが想定される。これは、ＰＣＨを監視することを伴ってもよい。Ｃ−ＰＣＨを使用する上述した選択肢が適用される場合、これはＰＣＨおよびＣ−ＰＣＨを監視することを伴ってもよい。

ステップ２２０において、ＵＥは、ページングメッセージが受信されたか否かを確認する。そうでない場合、ＵＥは、アイドルモードのままであり、分岐「Ｎｏ」によって示されるように、ページングチャネルを監視し続ける。ページングメッセージが受信された場合、ＵＥはステップ２３０に進み、ページングメッセージのタイプを判断する。ページングメッセージは、ＵＥへ及び／又はＵＥからのデータ転送を開始するために、セルラーネットワークによって送信されてもよい。

分岐「条件付きページング」によって示されるようにページングメッセージが条件付きページングタイプに対応する場合、手順はステップ２４０に続く。ステップ２４０において、ＵＥは、ＵＥが受ける無線チャネル品質を監視する。例えば、ＵＥは、例えばＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）に関して無線チャネル品質を決定するために、（ｅＮＢ１５０のような）１つ以上の基地局によって送信される基準信号または他の信号を監視してもよい。さらに、ＵＥは、ページングチャネルを監視し続け、オプションとしてタイマを開始することができる。

ステップ２５０において、ＵＥは、監視された無線チャネル品質に基づく条件が満たされているかどうかを確認する。図示された例では、この条件は、ステップ２４０で監視された無線チャネル品質が、例えばＲＳＳＩのための最小閾値に関して定義されるある品質レベルを満たすときに満たされると想定される。さらに、ステップ２４０でタイマを起動する選択肢を使用する場合、監視されたチャネル状態に関係なく、タイマが終了したときに条件が満たされてもよい。満たすべき条件の他の定義、例えば、ＵＥの移動性などのさらなる基準を考慮する条件が可能であることに留意されたい。例えば、ＵＥが実質的に静止していると判定された場合、条件は満たされ得る。これは、典型的には、無線チャネル状態の大きな変化は期待されないことを意味する。

ステップ２５０において、監視された無線チャネル状態が特定の品質レベルを満たすことが分かった場合、手順は、「品質レベルが満たされた」という分岐によって示されるように、ステップ２６０に進む。ステップ２６０において、ＵＥは、ランダムアクセス手順を開始し、接続モードになることにより、ダウンリンクデータ（例えば、ユーザプレーンデータ）がネットワークからＵＥに転送され、および／または、アップリンクデータ（例えば、ユーザプレーンデータ）がＵＥからネットワークに転送され得る。同様に、タイマが満了する場合、手順は、「タイマ満了」という分岐によって示されるように、ステップ２７０に進む。ステップ２７０において、ＵＥは、ランダムアクセス手順を開始し、接続モードになることにより、ダウンリンクデータがネットワークからＵＥに転送され、および／または、アップリンクデータ（例えば、ユーザプレーンデータ）がＵＥからネットワークに転送され得る。

ステップ２３０においてＵＥにより受信されたページングメッセージがレガシーページングタイプであることが発見された場合、手順は分岐「レガシーページング」に示されるように、ステップ２８０に進む。ステップ２８０では、ＵＥは、ランダムアクセス手順を開始し、接続モードになることにより、ダウンリンクデータがネットワークからＵＥに転送され、および／または、アップリンクデータ（例えば、ユーザプレーンデータ）がＵＥからネットワークに転送され得る。

理解されるように、図２の手順において、ＵＥは、接続モードに入るために異なる方法をとることができる。レガシーページングメッセージを受信する場合、ＵＥは直ちに接続モードに入り、それによってＵＥへのまたはＵＥからのデータ転送をトリガすることができる。条件付きページングメッセージを受信する場合、ＵＥは、無線チャネル条件が特定の（例えば、拡張カバレッジモードの使用を回避できるようにする）基準を満たすことが判明した場合にのみ、またはタイマが終了した場合に接続モードに入るだろう。したがって、手順は、無線チャネル状態が良好であるときに、データ転送をトリガする機会を増加させる。

さらなるオプションによれば、専用のページングメッセージを定義する必要はなく、例えば、ネットワーク側からのトラフィックを開始するために、上記のレガシーページングメッセージのみを利用することができる。むしろ、ＵＥがデータ転送に進む前にＵＥが受ける無線チャネル品質をまず監視することを示すために、追加のメッセージがＵＥに送信されてもよい。対応する手順は図３に示される。

図３の手順に置いて、ステップ３１０に示したように、ＵＥ（例えば、図１のＭＴＣ装置１００）は、アイドルモードにあり、ページングチャネル（例えば、ＰＣＨ）を定期的に監視すると想定される。

ステップ３２０において、ＵＥは、ページングメッセージが受信されたか否かを確認する。そうでない場合、ＵＥは、分岐「Ｎｏ」によって示されるように、アイドルモードのままであり、ページングチャネルを監視し続ける。ページングメッセージが受信された場合、ＵＥはステップ３３０に進む。ステップ３３０で、ＵＥは、ランダムアクセス手順を開始し、接続モードに入る。ページングメッセージは、ＵＥへ及び／又はＵＥからのデータ転送を開始するために、セルラーネットワークによって送信されてもよい。

次いで、ＵＥの無線チャネル品質は、セルラーネットワークの基地局（例えば、ｅＮＢ１５０）によって監視される。典型的には、これはページングメッセージを送信した基地局である。例えば、基地局は、例えばＲＳＳＩに関して無線チャネル品質を判定するために、ＵＥによって送信されたパイロット信号または他の信号を監視してもよい。具体的には、ステップ３４０に示すように、基地局は、無線チャネル品質が十分である（またはある品質レベルを満たす）か否かを判断する。

基地局が、無線チャネル品質が十分ではないこと、例えば閾値を下回ることを発見した場合、手順は、「Ｎｏ」の分岐で示されるように、ステップ３５０に進む。

ステップ３５０において、基地局は、ＵＥにデータ転送に進む前にＵＥが受ける無線チャネル品質をまず監視することを示す上記メッセージをＵＥに送信する。より具体的には、このメッセージは、ＵＥにアイドルモードに戻り、アイドルモードでＵＥが受ける無線チャネル品質を監視するようにＵＥに指示する。このメッセージは、例えば、「チャネル監視解除」メッセージと呼ばれてもよい。このメッセージは、例えば、追加のＲＲＣメッセージとして、または接続を解放するための既存のＲＲＣメッセージのサブタイプとして定義することができる。

そのメッセージを受信したことに応答して、ＵＥはアイドルモードに戻り、ＵＥが受ける無線チャネル品質を監視する。例えば、ＵＥは、例えばＲＳＳＩの観点から無線チャネル品質を判断するために、基地局によって送信された基準信号または他の信号を監視してもよい。さらに、ＵＥは、ページングチャネルを監視し続け、オプションとしてタイマを開始してもよい。

ステップ３６０において、ＵＥは、監視された無線チャネル品質に基づく条件が満たされているかどうかを確認する。図示された例では、この条件は、ステップ３５０で監視された無線チャネル品質が、例えばＲＳＳＩのための最小閾値に関して定義されたある品質レベルを満たすときに満たされると想定される。さらに、ステップ３５０でタイマを開始する選択肢を使用する場合、監視されたチャネル状態に関係なく、タイマが満了すると条件が満たされてもよい。この場合においても、満たすべき条件の他の定義、例えば、ＵＥの移動性などのさらなる基準を考慮した条件が可能であることに留意されたい。

ステップ３６０において、監視された無線チャネル状態が特定の品質レベルを満たすと判明した場合、手順は、”品質レベルが満たされた”の分岐によって示されるように、ステップ３７０に続く。ステップ３７０で、ＵＥは、ランダムアクセス手順を開始し、ダウンリンクデータ（例えば、ユーザプレーンデータ）がネットワークからＵＥに転送され、かつ／またはアップリンクデータがＵＥからネットワークに転送され得るように接続モードに入る。同様に、タイマが満了した場合、手順は、「Ｔｉｍｅｒ ｅｘｐｉｒｅｄ」というブランチによって示されるように、ステップ３８０に進む。ステップ３８０において、ＵＥは、ランダムアクセス手順を開始し、接続モードになることにより、ダウンリンクデータがネットワークからＵＥに転送され、および／または、アップリンクデータ（例えば、ユーザプレーンデータ）がＵＥからネットワークに転送され得る。同様に、タイマが満了する場合、手順は、「タイマ満了」という分岐によって示されるように、ステップ３８０に進む。ステップ３８０において、ＵＥは、ランダムアクセス手順を開始し、接続モードになることにより、ダウンリンクデータ（例えば、ユーザプレーンデータ）がネットワークからＵＥに転送され、および／または、アップリンクデータ（例えば、ユーザプレーンデータ）がＵＥからネットワークに転送され得る。

ステップ３４０において、無線チャネル品質が十分であること、例えばしきい値を上回っていることが判明した場合、手順は、「Ｙｅｓ」の分岐によって示されるように、ステップ３９０に進む。ステップ３９０において、ＵＥは、ダウンリンクデータ（例えば、ユーザプレーンデータ）がネットワークからＵＥに転送され、かつ／またはアップリンクデータ（例えば、ユーザプレーンデータ）がＵＥからネットワークに転送され得るように接続モードを維持する。

理解されるように、図３の手順は、良好で無い状態ではＵＥがアイドルモードに一時的に遷移させられるので、無線チャネル状態が良好である場合にＵＥへのまたはＵＥからのデータ転送をトリガする機会を増加することを可能とする。

図４は、図２の手順に基づく処理例を示す。図４の処理は、ＵＥ（ＭＴＣ装置１００に対応すると想定される）と基地局（ｅＮＢ１５０に対応すると想定される）に関する。

図示されているように、ｅＮＢ１５０は、条件付きページングメッセージ４０１をＵＥ１００に送信する。条件付きページングメッセージは、条件付きタイプである（すなわち、他の種類のページングメッセージと区別可能である）ことが、対応するインジケーション（例えば、１または２以上のインジケータビット）を含むことによって区別可能であってもよいし、または、例えば上述したＣ−ＰＣＨのような対応するページングチャネルで送信されることによって区別可能であってもよい。

ＵＥ１００は、ページングメッセージ４０１の受信に応答して、ＵＥ１００が受ける無線チャネル品質を監視する。無線チャネル品質が特定の品質レベルを満たすとき、ＵＥ１００は、信号４０３によって示されるように、ランダムアクセス手順を実行する。そして、ＵＥ１００は、４０４で示されるように、ダウンリンクデータを受信し、および／またはアップリンクデータを送信してもよい。

図５は、図３の手順に基づく処理の一例を示す図である。図５の手順は、ＵＥ（ＭＴＣ装置１００に対応すると想定される）と基地局（ｅＮＢ１５０に対応すると想定される）に関する。

図示されているように、ｅＮＢ１５０は、ページングメッセージ５０１を、例えば上記のレガシーページングメッセージをＵＥ１００に送信する。

ページングメッセージ５０１の受信に応答して、ＵＥ１００は、信号５０２によって示されるランダムアクセス手順を実行し、接続モードに入る。次に、ｅＮＢ１５０は、ＵＥ１００が受ける無線チャネル品質を監視する。図５の例では、ｅＮＢ１５０は、無線チャネル品質が不十分であると判断し、チャネル監視解除メッセージ５０４をＵＥ１００に送信する。

ＵＥ１００は、チャネル監視解除メッセージ５０４を受信したことに応答して、ＵＥ１００が受ける無線チャネル品質を監視する。無線チャネル品質が特定の品質レベルを満たすとき、ＵＥ１００は、信号５０６によって示されるようにランダムアクセス手順を実行する。そして、５０７で示されるように、ＵＥ１００は、ダウンリンクデータを受信し、および／またはアップリンクデータを送信してもよい。

上記の手順は、ＵＥがページングチャネルを定期的に監視するシナリオにおいて非常に効率的である。これは、ＵＥが通常のまたは拡張されたＤＲＸ（Ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ）を使用し、特定のページング機会においてページングチャネルを監視する場合にも当てはまる。

いくつかのシナリオでは、ＵＥは、ＵＥがページングチャネルを定期的に監視しない省電力モード（ＰＳＭ）を使用することもできる。むしろ、ＵＥは、ＬＴＥ技術で定義されるようなＴＡＵのような位置更新手順によって現在の位置を示すことができる。ＴＡＵは、典型的には、対応するトリガイベント（例えば、３０分の持続時間を有する対応するタイマの満了のような）が満たされたことをＵＥが検出すると開始される。ＴＡＵ手順中の短期間に関し、特にＵＥがＴＡＵメッセージをセルラーネットワークに送信した後に、ネットワークは、ＵＥがＰＳＭに戻るだろう前にダウンリンク開始トラフィックをＵＥに送信することができる。条件付きでデータ転送をトリガする上述の概念もこの場合に適用可能である。具体的には、トリガイベントは、この場合、位置のトリガ条件が満たされたことをＵＥが検出することに対応し、そして上述した条件は、位置更新メッセージ（例えばＴＡＵメッセージ）を送信する時に制御に適用されてもよい。したがって、条件が満たされる場合、ＵＥは位置更新メッセージを送信する。セルへの登録時に、例えばＲＲＣ構成の手段によって、ＵＥにこの柔軟な位置更新手順が許可されているか否かが通知されてもよい。

上記の手順において、所望の品質レベル、可能なヒステリシス及びタイマ値は、様々な方法で定義することができる。例えば、そのようなパラメータは、ＵＥおよび／または基地局において（例えば、標準的な要件に基づいて）事前に構成されてもよい。さらに、これらのパラメータは、例えば、初めてセルに登録する際に、ネットワークによってＵＥに示されてもよい。一例として、１つまたは複数のＲＲＣメッセージをこの目的のために使用することができる。タイマ値は、絶対時間（例えば、秒）で、またはページング機会の回数の観点で定義することができる。

いくつかのシナリオでは、特定の無線装置は、典型的には固定され、常に悪いカバレッジエリアに配置されていることが考えられる。そのような無線装置は、上記の手順からほとんど利益を得ることができない。従って、無線装置のそのような静止状態は、ＵＥが静止しているか否かをＵＥが示せるようにすることにより、考慮に入れられてもよい。前者の場合、データ転送をトリガする上述の条件は無効にすることができる（これは上述の条件のさらなる基準とも見なすこともできる）。ＵＥからの移動性インジケーションに加えて、またはその代わりに、どの無線装置が停止しているかを追跡できるように、ネットワーク内に自己学習機能を実装することも可能である。

図７は、無線装置、例えば上述のＭＴＣ装置１００が上記のような概念を実装することによる、セルラーネットワークにおける無線送信を制御する方法を示すフローチャートを示す。無線装置のプロセッサベースの実装が利用される場合、方法のステップの少なくとも一部は、無線装置の１つまたは複数のプロセッサによって実行および／または制御されてもよい。

ステップ７１０において、無線装置は、トリガイベントを検出する。トリガイベントは、上述したページングメッセージ４０１、５０１のうちの１つなどのページングメッセージの受信を含むことができる。さらに、トリガイベントは、例えば図６の例に関連して説明したＴＡＵのように、無線装置の位置更新のためのトリガ条件を無線装置が検出したことを伴ってもよい。そのようなトリガ条件は、例えば、位置更新タイマの満了に基づく。

ステップ７２０において、無線装置は、無線装置が受ける無線チャネル品質を監視する。これは、ステップ７１０で検出されたトリガイベントに応答して達成される。無線チャネル品質を監視するために、無線装置は、セルラーネットワークの１つまたは複数の基地局からの信号を監視することができる。無線チャネル品質は、例えば、ＲＳＳＩの観点から判断されてもよい。

ステップ７３０において、無線装置は、セルラーネットワークとのデータ転送をトリガする。これは、監視される無線チャネル品質に基づく条件が満たされたことに応じて達成される。データ転送は、セルラーネットワークから無線装置へのダウンリンクデータ送信、および／または無線装置からセルラーネットワークへのアップリンク無線送信を含んでもよい。データ転送をトリガすることは、例えば、アイドルモードから接続モードに移行するランダムアクセス手順を実行することによって、セルラーネットワークへの接続を少なくとも一時的に確立することを含むことができる。データ転送は、セルラーネットワークによって開始されてもよい。例えば、セルラーネットワークは、ステップ７１０に関連して説明したページングメッセージを送信することによって、データ転送を開始してもよい。さらに、セルラーネットワークは、ステップ７１０に関連して説明した位置更新の際にダウンリンクデータを送信することによって、データ転送を開始してもよい。したがって、データ転送がセルラーネットワークによって開始され得る一方で、データ転送の実行（特に、データ転送の実行時間）は、無線装置による無線チャネル品質の監視にさらに依存する。

トリガイベントがページングメッセージの受信を含む場合、無線装置は、ページングメッセージの受信に応答して無線装置に無線チャネル品質の監視を実行させるインジケーションを受信することができる。そのようなインジケーションは、ページングメッセージ自体と共に送信されてもよく、例えば、条件付きタイプのページングメッセージ４０１について上述したように、対応するタイプのページングメッセージを使用することによって提供されてもよい。ページングメッセージのタイプは、ページングメッセージ内の１つ以上のインジケータビットによって、および／またはページングメッセージの送信に使用される上述したＣ−ＰＣＨのようなチャネルによって識別可能であってもよい。あるいは、インジケーションは、ページングメッセージから別個に送信されてもよい。

いくつかのシナリオでは、ページングメッセージは無線装置にセルラーネットワークへの接続を確立させ、例えばインジケーションがチャネル監視解除メッセージ５０４で提供される場合において図３のページングメッセージ５０１に関連して説明したように、無線装置に接続確立を解除させるインジケーションがメッセージ内で提供され得る。

ステップ７１０で検出されたトリガイベントが無線装置の位置更新のためのトリガ条件に基づく場合、無線装置は、上述のＴＡＵメッセージのような位置更新メッセージをセルラーネットワークに送信することによってデータ転送をトリガすることができる。

いくつかのシナリオでは、条件は、トリガイベントを検出したときに無線装置によって開始されたタイマの満了にさらに基づくことができる。特に、このようなタイマは、監視される無線チャネル品質に関係なく、データ転送をトリガするために使用され得る。

図８は、基地局、上記のような概念を実装し得る例えば上述したｅＮＢ１５０のようなｅＮＢである基地局によってセルラーネットワークにおける無線送信を制御する方法を示すフローチャートを示す。基地局のプロセッサベースの実装が利用される場合、方法のステップの少なくとも一部は、基地局の１つまたは複数のプロセッサによって実行および／または制御されてもよい。

ステップ８１０において、基地局は、上述したＭＴＣ装置１００のような無線装置にページングメッセージを送信する。ページングメッセージは、例えば、上述したページングメッセージ４０１、５０１のうちの１つに対応し得る。

いくつかのシナリオでは、無線装置は、選択的なステップ８２０によって示したように、無線装置が受ける無線チャネル品質を監視してもよい。特に、ステップ８１０のページングメッセージは、無線装置にセルラーネットワークへの接続を確立させ、そして基地局は、基地局と無線装置との間の通信において受ける無線チャネル品質を監視してもよい。ページングメッセージは、無線装置とセルラーネットワークとの間のデータ転送を開始する目的を有し得る。対応する手順の例は、図３のステップ３３０および３４０に関連して説明された。

ステップ８３０において、基地局は、無線装置にインジケーションを送信する。このインジケーションは、無線装置が受ける無線チャネル品質を監視することによって無線装置にページングメッセージの受信に反応させ、監視された無線チャネル品質に基づく条件が満たされたことに応じてセルラーネットワークとのデータ転送をトリガさせる。したがって、ページングメッセージがデータ転送を開始する一方、データ転送の実行（特に、データ転送の実行時間）は、無線装置による無線チャネル品質の監視になおも依存する。

ステップ８３０の指示は、ページングメッセージ自体と共に送信されてもよく、例えば、条件付きタイプのページングメッセージ４０１について上述したように、対応するタイプのページングメッセージを使用することによって提供されてもよい。ページングメッセージのタイプは、ページングメッセージ内の１つ以上のインジケータビットによって、および／またはページングメッセージの送信に使用される上述のＣ−ＰＣＨのようなチャネルによって識別可能であってもよい。あるいは、そのインジケーションは、ページングメッセージとは別個に送信されてもよい。

ページングメッセージは無線装置にセルラーネットワークへの接続を確立させ、例えばインジケーションがチャネル監視解除メッセージ５０４で提供される場合において図３のページングメッセージ５０１に関連して説明したように、無線装置に接続確立を解除させるインジケーションがメッセージ内で提供され得る。基地局は、ステップ８２０で選択的に監視された無線チャネル品質に応じて、無線装置に確立された接続を解除させるメッセージを送信することができる。例えば、基地局は、監視された無線チャネル品質が閾値を下回ったときにメッセージを送信してもよい。

また、図７および図８の方法は、図８の方法に従って動作する基地局と、図７の方法に従って動作する少なくとも１つの無線装置とを含むシステムにおいても組み合わされ得ることを理解されたい。

図９は、上記概念を実施するために利用され得る無線装置のプロセッサベースの実装を概略的に示すブロック図を示す。無線装置は、例えばＭＴＣ装置、特に図１のＭＴＣ装置１００のようなＮＢ−ｌｏＴ無線装置に対応してもよい。

図示されるように、無線装置は、無線インタフェース９１０を含む。無線装置は、例えば、ｅＮＢ１５０のようなセルラーネットワークの基地局を介して、セルラーネットワークに接続するために無線インタフェース９１０を利用してもよい。

さらに、無線装置は、１つまたは複数のプロセッサ９４０およびメモリ９５０を備える。無線インタフェース９１０およびメモリ９５０は、例えば、無線装置の１つまたは複数の内部バスシステムを使用して、プロセッサ９４０に接続される。

メモリ９５０は、プロセッサ９４０によって実行されるプログラムコードを有するプログラムコードモジュール９６０、９７０を含む。図示の例では、これらのプログラムコードモジュールは、無線制御モジュール９６０および測定制御モジュール９７０を含む。

無線制御モジュール９６０は、データ転送をトリガおよび／または実行すること、ページングメッセージを受信すること、無線チャネル品質の監視を行うためのインジケーションを受信すること、およびセルラーネットワークへの接続を確立または解除すること、の上述の機能を実行してもよい。測定制御モジュール９７０は、無線チャネル品質を監視する上述の機能を実行してもよい。

図９に示す構造は単なる例示であり、無線装置は、例えばＮＢ−ｌｏＴ無線装置または他の種のＵＥの既知の機能を実行するための構造またはプログラムコードモジュールなどの図示されていない他の要素を含んでもよいことを理解されたい。

図１０は、上記概念を実施するために利用することができる基地局のプロセッサベースの実装を概略的に示すブロック図を示す。基地局は、例えば、図１のｅＮＢ１５０のようなｅＮＢに対応してもよい。

図示のように、基地局は、無線インタフェース１０１０を含む。基地局は、少なくとも１つの無線装置、例えばＵＥ１００などのＮＢ−ｌｏＴ無線装置に接続するために無線インタフェース１０１０を利用してもよい。

さらに、基地局は無線インタフェース１０１０およびメモリ１０５０を備える。無線インタフェース１０１０およびメモリ１０５０は、例えば、基地局の１つまたは複数の内部バスシステムを使用して、プロセッサ１０４０に接続される。

メモリ１０５０は、プロセッサ１０４０によって実行されるプログラムコードを有するプログラムコードモジュール１０６０、１０７０を含む。図示の例では、これらのプログラムコードモジュールは、無線制御モジュール１０６０および測定制御モジュール１０８０を含む。

無線制御モジュール１０６０は、データ転送を実行すること、ページングメッセージを送信すること、無線チャネル品質の監視を実行するためのインジケーションを送信すること、無線装置への接続を確立または解除すること、上述の機能を実行することができる。測定制御モジュール１０７０は、無線チャネル品質を監視する上述の機能を実行することができる。

図１０に示される構造は単なる例示であり、基地局は、図示されていない他の要素、例えば、ｅＮＢまたは他のタイプの基地局の既知の機能を実行するための構造またはプログラムコードモジュール、も含んでよい。

上記で説明した概念は様々な修正を受けやすいことが理解されるべきである。例えば、この概念は、ＭＴＣ無線装置、ＮＢ−ｌｏＴ無線装置、またはＬＴＥ無線技術に限定されることなく、様々な種類の無線技術および無線装置に関連して適用することができる。さらに、例示された概念は、ページングメッセージを受信した後に接続確立をトリガするための他の条件と組み合わせることもできることを理解されたい。

Claims (15)

1. セルラーネットワークにおける無線通信を制御する方法であって、
   無線装置（１００）がトリガイベントを検出することと、
   前記トリガイベントに応答して、前記無線装置（１００）が受ける無線チャネル品質を前記無線装置（１００）が監視することと、
   監視された前記無線チャネル品質に基づいて条件が満たされたことに応答して、前記無線装置（１００）が前記セルラーネットワークとのデータ転送をトリガすることと、
   を含み、
   前記トリガイベントは、ページングメッセージ（４０１；５０１）の受信を含み、
   前記ページングメッセージ（４０１；５０１）の受信に応答して前記無線装置（１００）に前記無線チャネル品質の監視を実行させるインジケーションを前記無線装置（１００）が受信することを含み、前記ページングメッセージ（４０１；５０１）は、条件付きタイプの専用のページングメッセージである、方法。
2. 前記ページングメッセージは、前記セルラーネットワークとのデータ転送をトリガする前に、前記ページングメッセージの受信時に、前記無線装置（１００）が、前記無線装置（１００）が受ける前記無線チャネル品質を監視することを示す、請求項１に記載の方法。
3. 前記インジケーションは前記ページングメッセージ（４０１）と共に送信される、請求項１に記載の方法。
4. 前記ページングメッセージ（５０１）は、前記無線装置（１００）に前記セルラーネットワークへの接続を確立させ、
   前記インジケーションは、前記無線装置（１００）に前記接続を解除させるメッセージ（５０４）を含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記トリガイベントは、前記無線装置（１００）の位置更新のためのトリガの条件を含み、
   前記無線装置（１００）は位置更新メッセージ（６０３）をセルラーネットワークに送信することによってデータ転送通信をトリガする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記条件は、前記トリガイベントを検出したときに前記無線装置（１００）によって開始されたタイマの満了にさらに基づく、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. セルラーネットワークにおける無線通信を制御する方法であって、
   前記セルラーネットワークの基地局（１５０）がページングメッセージ（４０１；５０１）を無線装置（１００）に送信することと、
   前記基地局（１５０）が、前記無線装置（１００）にインジケーションを送信し、前記インジケーションは、前記ページングメッセージ（４０１；５０１）の受信に応答して前記無線装置（１００）が受ける無線チャネル品質を前記無線装置（１００）に監視させ、監視された前記無線チャネル品質に基づいて条件が満たされたことに応答して、前記セルラーネットワークとのデータ転送を前記無線装置（１００）にトリガさせ、
   前記ページングメッセージ（４０１；５０１）は、条件付きタイプの専用のページングメッセージである、方法。
8. 前記インジケーションは前記ページングメッセージ（４０１）と共に送信される、請求項７に記載の方法。
9. 前記ページングメッセージ（５０１）は、前記無線装置（１００）に前記セルラーネットワークへの接続を確立させ、
   前記インジケーションは、前記無線装置（１００）に前記接続を解除させるメッセージ（５０４）を含む、請求項７に記載の方法。
10. 前記基地局（１００）は前記基地局と前記無線装置（１００）との間の通信において受ける無線チャネル品質を監視し、
    前記基地局（１００）は前記基地局（１５０）によって監視された前記無線チャネル品質に応じて前記インジケーションを送信する、請求項９に記載の方法。
11. 前記条件は、前記ページングメッセージ（４０１；５０１）を検出したときに前記無線装置（１００）によって開始されたタイマの満了にさらに基づく、請求項７〜１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 無線装置（１００）であって、
    セルラーネットワークに接続するための無線インタフェース（９１０）と、
    トリガイベントを検出し、
    前記トリガイベントに応答して、前記無線装置（１００）が受ける無線チャネル品質を監視し、
    監視された前記無線チャネル品質に基づいて条件が満たされたことに応答して、前記セルラーネットワークとのデータ転送をトリガする、ように構成された１または２以上のプロセッサ（９４０）と、
    を備え、
    前記トリガイベントは、ページングメッセージ（４０１；５０１）の受信を含み、
    前記ページングメッセージ（４０１；５０１）の受信に応答して前記無線装置（１００）に前記無線チャネル品質の監視を実行させるインジケーションを前記無線装置（１００）が受信することを含み、前記ページングメッセージ（４０１；５０１）は、条件付きタイプの専用のページングメッセージである、無線装置（１００）。
13. 少なくとも１つの前記プロセッサは、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法のステップを実行するように構成される、請求項１２に記載の無線装置（１００）。
14. セルラーネットワークのための基地局（１５０）であって、
    無線装置（１００）への無線インタフェース（１０１０）と、
    ページングメッセージ（４０１；５０１）を無線装置（１００）に送信し、
    前記無線装置（１００）にインジケーションを送信し、前記インジケーションは、前記ページングメッセージ（４０１；５０１）の受信に応答して前記無線装置（１００）が受ける無線チャネル品質を前記無線装置（１００）に監視させ、監視された前記無線チャネル品質に基づいて条件が満たされたことに応答して、前記セルラーネットワークとのデータ転送を前記無線装置（１００）にトリガさせる、ように構成された１または２以上のプロセッサ（１０４０）と、
    を備え、
    前記ページングメッセージ（４０１；５０１）は、条件付きタイプの専用のページングメッセージである、基地局（１５０）。
15. 少なくとも１つの前記プロセッサは、請求項７〜１１のいずれか一項に記載の方法のステップを実行するように構成される、請求項１４に記載の基地局（１５０）。

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