【文献】
Jaesun Cha, Soojung Jung, Seokki Kim, Chulsik Yoon,Multicast Operation for M2M Applications,IEEE C802.16p-11/0076,2011年 5月
【文献】
Ming-Hung Tao, Ying-Chuan Hsiao,Clarifications to Multicast Procedure and Uplink Report (Idle Mode),IEEE C802.16p-11/0137,2011年 7月
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本発明の好適な実施形態を、添付の図面を参照して詳細に説明する。添付の図面と共に以下に開示される詳細な説明は、本発明の例示的な実施形態を説明するためのもので、本発明が実施され得る唯一の実施形態を示すためのものではない。以下の詳細な説明は、本発明の完全な理解を提供するために具体的な細部事項を含む。しかし、このような具体的な細部事項なしにも本発明の実施が可能であるということが当業者には理解される。例えば、以下の詳細な説明は、移動通信システムがIEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.16システム、3GPP(3rd Generation Partnership Project)である場合を取り上げて具体的に説明するが、IEEE 802.16システム、3GPP特有の事項以外は、他の任意の無線通信システムにも適用可能である。
【0020】
場合によっては、本発明の概念が曖昧になることを避けるために、公知の構造及び装置が省略されたり、各構造及び装置の核心機能を中心にしたブロック図の形式で図示されたりすることもある。また、本明細書全体を通じて同一の構成要素には同一の図面符号を付して説明する。
【0021】
なお、以下の説明において、端末は、UE(User Equipment)、MS(Mobile Station)、AMS(Advanced Mobile Station)などの、移動又は固定型のユーザー端機器を総称し、また、基地局は、Node B、eNode B、BS(Base Station)、AP(Access Point)などの、端末と通信するネットワーク端の任意のノードを総称するものとする。
【0022】
移動通信システムにおいて、端末(User Equipment)は、基地局から下りリンク(Downlink)で情報を受信し、基地局に上りリンク(Uplink)で情報を伝送することができる。端末が伝送又は受信する情報にはデータ及び種々の制御情報があり、端末が伝送又は受信する情報の種類用途に応じて様々な物理チャネルが存在する。
【0023】
以下の技術は、CDMA(Code Division Multiple Access)、FDMA(Frequency Division Multiple Access)、TDMA(Time Division Multiple Access)、OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)、SC−FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access)などのような様々な無線通信システムに利用可能である。CDMAは、UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)やCDMA2000のような無線技術(radio technology)とすることができる。TDMAは、GSM(登録商標)(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM(登録商標) Evolution)のような無線技術とすることができる。OFDMAは、IEEE 802.11(Wi−Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802−20、E−UTRA(Evolved UTRA)などのような無線技術とすることができる。UTRAは、UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)の一部である。3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)は、E−UTRAを用いるE−UMTS(Evolved UMTS)の一部であり、下りリンクでOFDMAを採用し、上りリンクでSC−FDMAを採用する。LTE−A(Advanced)は、3GPP LTEの進展したバージョンである。
【0024】
以下、M2M機器間の通信は、基地局を介した、端末同士、又は人間の介入なく基地局と端末間で行う通信形態を意味する。したがって、M2M機器(Device)は、上記のようなM2M機器の通信の支援が可能な端末を意味する。M2Mサービスのための接続サービスネットワークは、M2M ASN(M2M Access Service Network)と定義し、M2M機器と通信するネットワークエンティティをM2Mサーバーという。M2Mサーバーは、M2Mアプリケーションを行い、一つ以上のM2M機器のためのM2M特定サービスを提供する。M2Mフィーチャ(feature)は、M2Mアプリケーションの特徴であり、アプリケーションを提供するのに一つ以上の特徴が必要な場合がある。M2M機器グループは、共通の一つ以上の特徴を共有するM2M機器のグループを意味する。
【0025】
M2M方式で通信する機器(M2M機器、M2M通信機器、MTC(Machine Type Communication)機器などのように様々に呼ばれてもよい。)は、それらの機器アプリケーションタイプ(Machine Application Type)が増加するに伴い、一定のネットワークにおいてその数が次第に増加するだろう。議論されている機器アプリケーションタイプには、(1)保安(security)、(2)治安(public safety)、(3)トラッキング及びトレーシング(tracking and tracing)、(4)支払い(payment)、(5)健康管理(healthcare)、(6)遠隔維持及び制御(remote maintenance and control)、(7)検針(metering)、(8)消費者装置(consumer device)、(9)販売管理システム(POS、Point Of Sales)と保安関連応用市場における物流管理(Fleet Management)、(10)自動販売機(Vending Machine)の機器間通信、(11)機械及び設備の遠隔モニタリング、建設機械設備上の作動時間測定及び熱や電気使用量を自動測定する知能検針(Smart Meter)、(12)監視カメラの監視ビデオ(Surveillance Video)通信などがあるが、これらに限定されるものではなく、その他様々な機器アプリケーションタイプが議論されている。
【0026】
M2M機器の他の特性に、低い移動性或いは無移動性がある。移動性が非常に低い、或いは移動性がないということは、M2M機器は長時間固定(stationary)しているという意味である。M2M通信システムは、保安接続及び監視(secured access and surveillance)、治安(public safety)、支払い(payment)、遠隔維持及び制御(remote maintenance and control)、検針(metering)などのような、固定した位置を持つ特定M2Mアプリケーションのための移動性−関連動作を単純化又は最適化すればよい。
【0027】
以下では、M2M通信が無線通信システム(例えば、IEEE 802.16e/m)に適用される場合を取り上げて本発明の実施例を説明する。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の実施例は、3GPP LTEシステムなどの他のシステムにも同様の方式で適用可能である。。
【0028】
図1は、本発明の一実施形態に係るM2M機器及び基地局などの装置構成を概略的に説明するための図である。
【0029】
図1で、M2M機器100(或いは、M2M通信機器と呼ぶこともできるが、以下では、M2M機器と呼ぶ)及び基地局150は、それぞれ、RFユニット110,160、プロセッサ120,170、及び選択的にメモリー130,180を備えることができる。そして、各RFユニット110,160は、送信器111,161及び受信器112,162を備えることができる。M2M機器100では、送信器111及び受信器112は、基地局150及び他のM2M機器と信号を送信及び受信するように構成され、プロセッサ120は、送信器111及び受信器112と機能的に接続され、送信器111及び受信器112が他の機器と信号を送受信する過程を制御するように構成されるとよい。また、プロセッサ120は、伝送する信号に対する各種処理を行ったのち送信器111に伝送し、且つ受信器112が受信した信号に対する処理を行うことができる。必要な場合、プロセッサ120は、交換したメッセージに含まれた情報をメモリー130に保存してもよい。このような構造により、M2M機器100は、以下に説明する種々の実施形態の方法を実行することができる。
【0030】
一方、
図1には示していないが、M2M機器100は、その機器アプリケーションタイプによって種々の追加構成を備えてもよい。M2M機器100が知能型計量のためのものであれば、M2M機器100は、電力測定などのための追加的な構成を備えることができ、このような電力測定動作は、
図1におけるプロセッサ120により制御されてもよく、別個に構成されたプロセッサ(図示せず)により制御されてもよい。
【0031】
図1は、M2M機器100と基地局150との間に通信が行われる場合を例示しているが、本発明に係るM2M通信方法はM2M機器間に行われてもよく、この場合、それぞれの機器は、同図における各装置構成と同じ形態により、以下に説明する種々の実施形態に係る方法を実行することができる。
【0032】
基地局150の送信器161及び受信器162は、他の基地局、M2Mサーバー、M2M機器と信号を送信及び受信するように構成され、プロセッサ170は、送信器161及び受信器162と機能的に接続され、送信器161及び受信器162が他の機器と信号を送受信する過程を制御するように構成されるとよい。また、プロセッサ170は、伝送する信号に対する各種処理を行ったのち送信器161に伝送し、且つ受信器162が受信した信号に対する処理を行うことができる。必要な場合、プロセッサ170は、交換されたメッセージに含まれた情報をメモリー130に保存してもよい。このような構造により、基地局150は、以下に説明する種々の実施形態の方法を実行することができる。
【0033】
M2M機器110及び基地局150のそれぞれのプロセッサ120,170は、それぞれ、M2M機器110及び基地局150における動作を指示(例えば、制御、調整、管理など)する。それぞれのプロセッサ120,170は、プログラムコード及びデータを保存するメモリー130,180と接続可能である。メモリー130,180は、プロセッサ120,170に接続してオペレーティングシステム、アプリケーション、及び一般ファイル(general files)を保存する。
【0034】
プロセッサ120,170は、コントローラ(controller)、マイクロコントローラ(microcontroller)、マイクロプロセッサ(microprocessor)、マイクロコンピュータ(microcomputer)などと呼ばれることもある。一方、プロセッサ120,170は、ハードウェア(hardware)、ファームウェア(firmware)、ソフトウェア、又はこれらの結合により実現可能である。ハードウェアを用いて本発明の実施例を実現する場合には、本発明を行うように構成されたASICs(application specific integrated circuits)、DSPs(digital signal processors)、DSPDs(digital signal processing devices)、PLDs(programmable logic devices)、FPGAs(field programmable gate arrays)などがプロセッサ120,170に設けられるとよい。
【0035】
一方、ファームウェアやソフトウェアを用いて本発明の実施例を実現する場合には、本発明の機能又は動作を行うモジュール、手順又は関数などを含むようにファームウェアやソフトウェアが構成されるとよく、本発明を実行するように構成されたファームウェア又はソフトウェアは、プロセッサ120,170内に設けられたり、メモリー130,180に保存され、プロセッサ120,170により駆動されるとよい。
【0036】
以下、IEEE 802.16pシステムにおいてM2Mアプリケーションマルチキャスト動作を簡略に説明する。IEEE 802.16pシステムでは、M2M機器のためのマルチキャスト動作を支援する。特に、遊休モード(idle mode)におけるM2Mマルチキャスト動作を支援する。
【0037】
基地局は、M2M機器のネットワーク再進入(reentry)の要求に応じて、又は要求無しに、遊休モードにおいてM2M機器のためのマルチキャストサービスを提供することができる。基地局が下りリンクマルチキャストデータを伝送する前に、基地局は、M2M機器のページング聴取区間(paging listening interval)においてM2M機器に、マルチキャストトラフィック指示を含むページングメッセージを伝送できる。M2M機器がページング聴取区間にネットワーク再進入無しでマルチキャストトラフィック受信を指示するページングメッセージを受信すると、M2M機器は、遊休モード終了することなく下りリンクマルチキャストデータを受信し始める。
【0038】
マルチキャスト伝送開始時間(Multicast transmission start time)TLVは、基地局により下りリンクマルチキャストデータが伝送される時を指示するためにページングメッセージに含まれるとよい。マルチキャスト伝送開始時間TLVの値は、ページングメッセージ(例えば、MOB_PAG−ADVメッセージ)を受信する機器の次のページング聴取区間の開始時間よりも小さい。M2M機器は、MOB_PAG−ADVメッセージにおけるマルチキャスト伝送開始時間TLVで指示するフレームまではパワーダウン(power down)すればよい。
【0039】
M2MグループID(M2M group ID、MGID)は、一つ以上のM2M機器が属したMGIDを割り当てるネットワークエンティティの領域においてM2Mグループを固有に識別させる。このIDは、機器のグループを識別させるのに用いられる(例えば、グループページングの場合に)。MGIDは、初期ネットワーク進入及び明示的なネットワーク離脱時(exit)(例えば、パワーダウン位置更新時)にM2M機器に割り当てられる。M2M機器がネットワークから離脱しないと、割り当てられたMGIDは遊休状態でもM2M機器により維持される。そして、MGIDは再割当できる。接続モード(connected mode)時に、MGIDはDSA及びDSC過程を経てそれぞれ追加されたり変更されてよい。
【0040】
次の表1は、802.16−2009で定義された16ビットCID rangeを表すものである。
【0042】
以下では、IEEE 802.16mシステムに基づくM2Mマルチキャスト動作を説明する。基地局は、サービスと関連している各M2M機器とマルチキャスト連結を生成することによって、下りリンクマルチキャストサービスを設立(establishment)できる。任意の利用可能なFID(Flow IDentifier)は、マルチキャストサービス(すなわち、マルチキャスト伝送接続のための専用FIDがない)のために利用可能である。マルチキャスト接続は、AAI−DSA MAC制御によって割り当てられたMGID及びFIDの組合せを用いて設定されるとよい。マルチキャスト接続はサービスフローと関連があるため、QoS及びそのサービスフローのトラフィックパラメータと関連がある。マルチキャスト接続のために、ARQは適用されてもよいが、共通保安キーは、暗号化及びマルチキャストトラフィックのための完全性(integrity)保護を提供するのに用いられる。
【0043】
マルチキャスト接続設定に関する内容を簡略に説明する。M2M機器がマルチキャストサービスを受信するために登録される時、サービング基地局(S−ABS)又はM2M機器がマルチキャスト接続のためのDSA過程を開始できる。上位層シグナリングを用いた基地局とのマルチキャストサービス登録及びM2M機器の発見は、この標準の範囲外である。AAI−DSC過程は、マルチキャストサービスフローを変更するのに用いられる。AAI−DSD過程は、M2M機器のためのマルチキャストサービスフローを削除するのに利用可能である。また、M2M機器のマルチキャストサービスフローは、M2M機器がネットワークから離脱したり、又はDCRモードに進入する時に削除される。M2M機器は、遊休モード時のサービスフロー情報に関連するマルチキャストサービスを維持しなければならない。基地局は、MGIDを含む関連マルチキャストパラメータをM2M機器にAAI−DSA−REQ/AAI−DSA−RSPメッセージで伝送する。
【0044】
遊休モードでのM2Mマルチキャスト動作を説明する。基地局は、M2M機器のネットワーク再進入(reentry)の要求に応じて、又は要求なしに、遊休モードでM2M機器のためのマルチキャストサービスを提供できる。基地局が下りリンクマルチキャストデータを伝送する前に、基地局は、M2M機器のページング聴取区間(paging listening interval)においてM2M機器にマルチキャストトラフィック指示を含むページングメッセージを伝送できる。M2M機器がページング聴取区間にネットワーク再進入無しでマルチキャストトラフィック受信を指示するページングメッセージを受信すると、M2M機器は遊休モード終了することなく下りリンクマルチキャストデータの受信を始める。
【0045】
マルチキャスト伝送開始時間(Multicast transmission start time)は、基地局により下りリンクマルチキャストデータが伝送される時を指示するためにページングメッセージに含まれるとよい。マルチキャスト伝送開始時間の値は、ページングメッセージ(例えば、AAI−PAG−ADVメッセージ)を受信する機器の次のページング聴取区間の開始時間よりも小さい。M2M機器は、AAI−PAG−ADVメッセージにおいてマルチキャスト伝送開始時間で指示するフレームまではパワーダウン(power down)できる。
【0046】
マルチキャストデータ伝送が終わる時、基地局は、AAI−MTE−INDメッセージを伝送することによって、M2M機器にマルチキャストデータ伝送の終了をシグナリングする。AAI−MTE−INDメッセージを受信すると、M2M機器は、ページング利用不可能区間(paging unavailable interval)に進入できる。次の表2は、マルチキャストページングのためにマルチキャストトラフィック指示とMGIDを含むページングメッセージ(例えば、AAI−PAG−ADV)の一例を示すものである。
【0048】
表2を参照すると、AAI−PAG−ADVメッセージは、MGIDとAction Codeフィールドを含むことができる。このとき、Action Codeが、例えば0b10に設定され、ネットワーク再進入無しでマルチキャストトラフィックを受信することを指示するものであれば、AAI−PAG−ADVメッセージは、基地局が下りリンクマルチキャストデータを伝送し始めるフレーム番号のLSB(Least Significant Bit)8ビットを指示するマルチキャスト伝送開始時間(MTST)フィールドをさらに含むことができる。
【0049】
M2M機器は自身に割り当てられたMGIDが含まれたページングメッセージを受信すると、M2M機器のプロセッサ120は、マルチキャストデータを受信するためにページング利用不可能な区間(unavailable interval)でも起床しており、下りリンクチャネルを受信するように制御する。
【0050】
M2Mアプリケーションのためのマルチキャストサービスは主として、ファームウェアアップデートのような特定状況で発生するトラフィックである。この場合、既存の実時間トラフィックのように周期的に発生するトラフィックのために定義されたMBS−MAP IEを用いてM2Mマルチキャストデータのためのリソースを割り当てることは効率的でないだろう。その理由は、M2M機器は自身のトラフィックがいつ来るかを知っていないため、MBS−MAP IEの伝送周期に合わせて引き続きMAP IEをデコーディングしなければならず、オーバーヘッドが嵩むからである。
【0051】
また、既存のIEEE 802.16eシステムにおいてM2M機器は、ネットワーク進入(network entry)時に、基地局からプライマリ/セカンダリ(Primary/Secondary)管理CID又は基本CID(Basic CID)が割り当てられ、サービス生成時(DSA過程)に、サービスフローに対するCID(Connection IDentifier)が割り当てられる。M2M機器のプロセッサ120は、割り当てられたCIDから、制御情報(例えば、MAP)を受信した時、自身に割り当てられたMAPであるかが確認でき、また、MACヘッダー(MAC header)に含まれたCIDから、自身が使用すべきMAC PDU(Medium Access Control Packet Data Unit)であるかが確認できる。
【0052】
このようなCIDは、上記表1におけるCID範囲でM2M機器に割り当てられる。M2Mマルチキャストサービスでも、既存のマルチキャストサービス(MBS)と同様、DSA過程で割り当てられたCIDを用い、MAP IEにCIDを含めてマルチキャストサービスを区別させると、CID範囲(range)の既存のCIDと区別されず、もし、CID範囲でマルチキャストCIDを再使用すると、マルチキャストCIDの個数が95個に制限されているため、M2Mマルチキャストサービスの総数を充分に満たせない場合がある。
【0053】
そこで、IEEE 802.16e(Wireless−MAN OFDMA(802.16−2009))システムにおいてM2Mマルチキャストデータを伝送するための下りリンクリソースを割り当てるための方法が望まれる。
【0054】
次の表3は、M2Mマルチキャストデータを伝送するための新規な拡張されたDL MAP IEの一例を表すものである。
【0056】
表3を参照すると、新規な拡張されたDL MAP IEの一例として0x1を設定し、M2Mマルチキャスト割当IE(M2M multicast assignment IE)であることを指示できる。
【0057】
次の表4には、M2Mマルチキャスト割当IEフォーマットの一例を示す。下りリンク制御情報(例えば、DL−MAP)において基地局は、M2Mマルチキャストデータが伝送される下りリンク割当を指示するためにM2Mマルチキャスト割当MAP IEを伝送する。
【0059】
上記表4のように、M2Mマルチキャスト割当IE(M2M Multicast Assignment IE)は、extended−3 DIUC(extended−2 DIUC=15のとき)を用いて伝送されるとよい。しかし、extended−3 DIUC(Downlink Interval Usage Code)の代わりに、Extended DIUCにおいて予約されたDIUCを用いてもよい。基地局は、マルチキャスト割当のためのMAP IEに、DSA過程で割り当てられたCIDの代わりに、DSAに含まれたMGIDを含めて伝送できる。
【0060】
次の表5は、Extended DIUC(Downlink Interval Usage Code)を用いたM2Mマルチキャスト割当IE(M2M Multicast Assignment IE)の一例を示すものである。
【0062】
上記の表5では、予約された0x5がM2Mマルチキャスト割当IEを表す。下りリンク制御情報(例えば、DL−MAP)において基地局は、M2Mマルチキャストデータが伝送される下りリンク割当を指示するためにM2Mマルチキャスト割当MAP IEを伝送する。
【0063】
次の表6は、M2Mマルチキャスト割当IE(M2M Multicast Assignment IE)フォーマットの一例を表すものである。
【0065】
表6を参照すると、M2Mマルチキャスト割当IEメッセージは、CIDに代えてMGIDが含まれ、M2M機器のプロセッサ120は、このM2Mマルチキャスト割当IEに含まれたMGIDから、自身に該当するバーストであるか否かを確認できる。このように、M2Mマルチキャスト割当IEに基づいて受信したバーストはMPDU(MAC Protocol data unit)を含んでおり、このとき、MAC PDUのGMH(Generic MAC Header)には、MGIDに代え、DSAで割り当てられたCIDが含まれていればよい。
【0066】
図2は、M2M機器への基地局のMGID及びCIDの割当過程の一例を示す図である。
【0067】
図2を参照すると、M2M機器は、基地局と初期ネットワーク進入手順を行うことができる(S210)。以降、M2M機器は、DSA(Dynamic Service Addition)手順により、基地局からマルチキャストサービスフローに対するMGID(A)及びCID(X)の割当を受けることができる(S220)。
【0068】
このようなマルチキャストサービスフローパラメータが割り当てられたM2M機器は、基地局からM2Mマルチキャスト割当A−MAP IE(M2M Multicast Assignment A−MAP IE)メッセージ(或いは、M2Mマルチキャスト割当IEメッセージなどとも呼ばれる)を受信することができる(S230)。この時、M2Mマルチキャスト割当A−MAP IEには、M2M機器に割り当てたMGIDがCRC(Cyclic Redundency Check)マスキングして伝送されるとよい。
【0069】
したがって、M2M機器のプロセッサ120は、受信したM2Mマルチキャスト割当A−MAP IEに、自身に割り当てられたMGID(すなわち、MGID=A)が含まれているか判断し、もし含まれていると、M2M機器は、このM2Mマルチキャスト割当A−MAP IEに基づいて下りリンクバーストを受信し、デコーディングすることができる(S240)。下りリンクバーストは、マルチキャストMPDU(MAC Protocol data unit)を含んでおり、このとき、マルチキャストPDUのGMH(Generic MAC Header)には、MGIDに代え、DSAで割り当てられたCIDが含まれていればよい。
【0070】
M2M機器のプロセッサ120が下りリンクバーストをデコーディングした後、マルチキャストMPDU内のCIDが、M2Mマルチキャスト割当IEに含まれたMGIDに連結されたCIDを有していると、M2M機器は、該当のマルチキャストMSDU(MAC Service Data Unit)を上位層に送り、MGIDに連結されたCIDがないと、当該マルチキャストMPDU(MAC Protocol data unit)を捨てる(discard)。
【0071】
S210段階のDSA過程でMGIDを割り当てる時、関連したCIDは、既存の16ビットCID範囲から任意に一つを選択して割り当てるとよい。すなわち、既存のCID範囲においてBasic CID、Transport CID、Multicast CIDなどの領域で端末に割り当てたり、又はユニキャスト/マルチキャストサービスフローに割り当てられたCIDと重ねて割り当てることができる。
【0072】
これに加え、MGIDが一つのサービスフローに連結される時、MGIDが当該サービスフローを直接指示すると、一つのMGIDに複数のCIDが用いられる必要がない。すなわち、全てのMGIDに対して一つのCIDが用いられ、これは、DSA過程で割り当てられる。この時、CIDは、マルチキャストCID(Multicast CID)のいずれか一つが用いられるとよい。マルチキャストCIDのいずれか一つが用いられるため、既存のMBSサービスに影響を及ぼすことがない。
【0073】
一つのMGIDが一つのマルチキャストサービスフローを区別するとすれば、CIDが一つのMGIDに対してマルチキャストサービスフローを区別するために用いられる必要がない。すなわち、システムにおいて一つのCIDのみを使用すればいい。すなわち、MGIDがマルチキャストサービスフローを区別し、CIDは該当のMPDUがM2Mマルチキャストデータであるということを区別するだろう。全てのMGIDに対して同一のCID一つのみが用いられればよい。該当のCIDは、DSA過程で基地局が割り当てたり、システム上で予約された一つを使用すればよい。システム上で一つを定めておく場合、上記の表1のCIDにおいてマルチキャストCIDを一つ予約すればよい。例えば、0xFEA0又はFEFEをM2MマルチキャストCIDとして予約できる。もし、DSA過程で一つを割り当てると、基地局は、マルチキャストCIDのいずれか一つをM2MマルチキャストCIDとして割り当てることができる。DSA過程で割り当てるとすれば、基地局は、全てのMGIDに対して同一のCIDを割り当てるだろう。
【0074】
IEEE 802.16mシステムでも、これと同様の適用が可能である。すなわち、MGIDがマルチキャストサービスフローを区別するために用いられ、一つのFID(Flow IDentifier)が、M2Mマルチキャストバーストであることを区別するために用いられるとよい。一方、当該FIDは、M2MマルチキャストバーストにおいてMAC PDUのMACヘッダー内に含まれて伝送されるとよい。ここで、当該FIDは、DSA過程で基地局が割り当てたり、システム上で一つを予約して使用すればいい。
【0075】
マルチキャストサービスフローパラメータが割り当てられたM2M機器は、基地局からM2Mマルチキャスト割当A−MAP IEを受信することができ、このM2Mマルチキャスト割当A−MAP IEには、M2M機器に割り当てたMGIDがCRC(Cyclic Redundency Check)マスキングして伝送されるとよい。M2M機器のプロセッサ120は、受信したM2Mマルチキャスト割当A−MAP IEに、自身に割り当てられたMGIDが含まれているか否か判断し、もし含まれていると、M2M機器は、このM2Mマルチキャスト割当A−MAP IEに基づいて下りリンクバーストを受信し、それをデコーディングできる。
【0076】
もしM2Mマルチキャストバーストを区別付けるための該当のFIDをDSA過程で割り当てるとすれば、基地局は、全てのマルチキャストサービスフロー(全てのMGID)に対して同一のFIDを割り当てるだろう。一方、該当のFIDをシステム上で一つを固定して使用すると、FID値は4ビットFID範囲(0b0000〜0b1111)において特定FID値(例えば、0b0000、0b1111又は0b0100)を使用するはずである。このようにシステムにおいてマルチキャストサービスフローに対して一つのFID値を固定させる場合に、DSA過程でFIDを割り当てる必要がない。すなわち、MAP IEにMGIDを含め、固定されたFIDはAGMH(Advanced Generic MAC Header)に含めて伝送できる。
【0077】
したがって、M2M機器は、基地局から下りリンクバーストを受信し、M2M機器のプロセッサ120は、下りリンクバースト内のMSDU(MAC SDU)を運ぶMPDU(MAC PDU)のMACヘッダーにおけるFIDフィールドをデコーディングできる。もし、MPDUのMACヘッダーにおけるFIDフィールドが、約束された特定FID値(例えば、0b0000、0b1111又は0b0100)に設定されていると、M2M機器のプロセッサ120は、当該下りリンクバーストがマルチキャストサービスフローのためのマルチキャストバーストであることを知る。すなわち、マルチキャストサービスフローのためにMSDUを運ぶMPDUのMACヘッダーにおけるFIDフィールドは、0b0000、0b1111又は0b0100に設定されるとよい。このような内容は、遊休モードでも、連結モードでも適用可能であり、M2M機器の他、端末でも適用可能である。
【0078】
一方、FIDがM2Mグループゾーン内の全てのマルチキャストサービスフロー(全てのMGID)に対して同一の値を使用できる。隣接したゾーン同士では異なったFIDを使用する。この場合、M2M機器は、FIDから、当該MGIDがどのゾーンに属しているかがわかる。そのために、基地局は、基地局内にあるM2M機器に、自身が支援するM2MグループゾーンIDを知らせるためにM2MグループゾーンIDリストを放送する時、M2MグループゾーンIDとマッピングされたFID情報を共にM2M機器に伝送できる。
【0079】
すなわち、IEEE 802.16mではAAI−SCD(System Configuration Descriptor)メッセージに、IEEE 802.16eシステムではDCD(Downlink Channel Descriptor)メッセージにM2MグループゾーンIDとFIDマッピング情報を含めて基地局がM2M機器に伝送できる。このようなFID情報は、遊休モード(idle mode)M2M機器にマルチキャストトラフィック受信を知らせるグループページング情報がページングメッセージにMGIDと共に含まれたり、マルチキャストMPDUのMACヘッダーに含まれるとよい。
【0080】
M2M機器がマルチキャストMPDUを受信し、M2M機器のプロセッサ120は、MACヘッダーのFIDフィールドを確認し、自身のゾーンに対するマルチキャストバーストであるかを確認できる。もし、FIDが割り当てられたMGIDに対して関連性或いは連係性がないと、M2M機器は、受信したマルチキャストデータを捨てればいい。
【0081】
次の表7は、AAI−SCDメッセージフォーマットの一例を、表8は、AAI−PAG−ADVメッセージフォーマットの一例を表すものである。
【0083】
表7を参照すると、AAI−SCDメッセージは、M2MグループゾーンIDを指示するMGZIDフィールド、及びM2MグループゾーンIDにマッピングされ、関連したフローIDを指示するFIDフィールドを含んでいる。M2M機器のプロセッサ120は、AAI−SCDメッセージに含まれたM2MグループゾーンID、及びM2MグループIDに関連したFIDを確認し、自身のゾーンに対するマルチキャストバーストであるかを判断できる。もし、FIDが、割り当てられたMGIDに対して関連性或いは連係性がないと、M2M機器は、受信したマルチキャストデータを捨てればよい。
【0085】
表8を参照すると、AAI−PAG−ADVメッセージは、M2MグループゾーンIDを指示するMGIDフィールド、及びM2MグループゾーンIDにマッピングされ、関連したフローIDを指示するFIDフィールドを含んでいる。M2M機器のプロセッサ120は、AAI−PAG−ADVメッセージに含まれたM2MグループゾーンID、及びM2MグループIDに関連したFIDを確認し、自身のゾーンに対するマルチキャストバーストであるか判断できる。もし、FIDが、割り当てられたMGIDに対して関連性或いは連係性がないと、M2M機器は、受信したマルチキャストデータを捨てればよい。
【0086】
IEEE 802.16eシステムでも、上記方法と同様、一つのCIDが特定M2MグループゾーンIDにマッピングされてもよい。隣接したM2Mグループゾーン同士では同一のCIDを使用しない。遠く離れたゾーン同士では同一のCIDが用いられてもよい。該当のCIDは、マルチキャストCID領域やトランスポートCID(transport CID)領域で割り当てられるとよい。
【0087】
MAP IEにMGIDを含め、MACヘッダーにCIDを含めて伝達し、マルチキャストPDUのMACヘッダーにおけるCIDが、割り当てられたMGIDに関連したCIDと一致しないと、M2M機器のプロセッサ120は、該当のマルチキャストMAC PDUを削除すればよい。
【0088】
次の表9は、マルチキャストページングのためにマルチキャストトラフィック指示とMGIDを含むページングメッセージ(例えば、AAI−PAG−ADVメッセージ)の一例を表すものである。
【0090】
表9を参照すると、AAI−PAG−ADVメッセージは、MGID、及びネットワーク再進入無しでマルチキャストトラフィックを受信することを指示するアクションコードフィールド(すなわち、Action Code=0b10)を含むと、マルチキャスト伝送開始時間を指示するMTSTフィールドをさらに含んでよい。ここで、MTSTフィールドは、基地局が下りリンクマルチキャストデータを伝送し始めるフレーム番号のLSB(Least Significant Bit)8ビットで指示し、マルチキャスト伝送開始時間を知らせる。
【0091】
M2M機器は、自身に割り当てられたMGIDが含まれたページングメッセージを受信すると、M2M機器マルチキャストデータを受信するためにページング利用不可能区間でも起床しており、下りリンクチャネルを受信する。
【0092】
基地局は、あるM2M機器にM2Mマルチキャストサービスフローに対するMGIDを割り当てる時、FID及び関連したサービスフローパラメータをDSAメッセージに含めてM2M機器に伝送できる。このとき、MGIDは、FIDとの組合せでマルチキャストサービスフローを表す。
【0093】
現在IEEE 802.16標準(802.16.1b/D1)で定義した通りMGIDのみをページングメッセージに含めると、M2M機器のプロセッサ120は、M2M機器自身に割り当てられたMGIDに対して、自身に割り当てられなかったFIDに対してページングをする時にも、自身のマルチキャストデータであるかを確認するために起床するように制御しなければならない。例えば、一つのM2M機器がMGID=1及びFID=1に設定されたマルチキャストサービスフローに対する連結を有しているが、基地局がMGID=1、及びFID≠1に設定されたマルチキャストサービスフローに対してグループページングをするとき、MGID=1のみをページングメッセージに含めて送るから、M2M機器はマルチキャストページングを受信するために結局は遊休モードから起床しなければならず、自身に該当するマルチキャストデータを受信するために待たなければならない。これは、M2M機器の不必要な動作を引き起こし、M2M機器の電力消耗を増加させることになる。
【0094】
このような電力消耗増加の問題などを解決するには、基地局はマルチキャストデータ伝送のためのグループページングを行うとき、MGIDに加え、FIDもページングメッセージに含めてM2M機器に伝送する必要がある。M2M機器がマルチキャストデータ受信のためのグループページングメッセージを受信した時、M2M機器のプロセッサ120は、ページングメッセージに含まれたMGID及びFIDと、M2M機器自身に割り当てられたMGID及びFIDとを確認し、一致する値があるか確認する。もし一致する値があると、M2M機器のプロセッサ120は、ネットワーク再進入を行うことなくマルチキャストデータを受信するために、M2M機器が起床しているように制御できる。
【0095】
下記の表10は、FIDを含むAAI−PAG−ADVメッセージフォーマットの一例を表すものである。
【0097】
表10を参照すると、AAI−PAG−ADVメッセージは、M2MグループIDを指示するMGIDフィールド、アクションコードフィールドを含んでいる。このとき、アクションコードフィールドが、ネットワーク再進入なしでマルチキャストトラフィックを受信することを指示する場合(Action Code=0b10)、AAI−PAG−ADVメッセージは、マルチキャストサービスフローに対するMGIDと関連したフローIDを指示するFIDフィールド、及びマルチキャスト伝送開始時間(MTST)フィールドをさらに含むことができる。すなわち、マルチキャストトラフィックを伝送するためのグループページングである場合、基地局は、ページングメッセージに関連したFID情報を含めることができる。
【0098】
M2M機器のプロセッサ120は、MGIDが自身に該当し、アクションコードフィールドがネットワーク再進入なしでマルチキャストトラフィックを受信することを指示する場合に、FIDフィールドをデコーディングできる。そして、M2M機器のプロセッサ120は、デコーディングしたFIDについても、M2M機器自身に割り当てられたFIDを確認し、一致する値があるか確認する。もし一致する値があると、M2M機器のプロセッサ120は、ネットワーク再進入を行わないでマルチキャストデータを受信するために、M2M機器が起床しているように制御できる。
【0099】
次の表11は、FIDを含むページングメッセージフォーマットの他の例を表すものである。
【0101】
表11を参照すると、AAI−PAG−ADVメッセージは、アクションコード(Action Code)にかかわらず、全てのグループページングに対してマルチキャストサービスフローに対するMGIDと関連したフローIDを指示するFIDフィールドを含むことができる。この場合、グループでネットワーク再進入を行うM2M機器やグループ位置アップデートを行うM2M機器も、自分に割り当てられなかったFIDに対しては不必要なオペレーションを行わない特長がある。
【0102】
以上説明した本発明の様々な実施例によって、基地局がM2M機器に效率的にマルチキャストデータを伝送することによって、M2M機器にとっても通信性能が向上する。
【0103】
本発明に係るM2M機器の動作は、M2M機器の固有の動作でない限り、端末も共に行うことができ、各メッセージフォーマットで記述しているフィールド(或いはパラメータ)の名称は他の形態と呼ばれてもよい。また、本発明の内容は、IEEE 802.16を中心に記述しているが、3GPP LTE−AシステムのMTC機器の動作にも適用可能である。
【0104】
以上説明してきた実施例は、本発明の構成要素及び特徴を所定形態に結合したものである。各構成要素又は特徴は、別の明示的な言及がない限り、選択的なものとして考慮しなければならない。各構成要素又は特徴は、他の構成要素や特徴と結合しない形態で実施することもでき、一部の構成要素及び/又は特徴を結合して本発明の実施例を構成することもできる。本発明の実施例で説明される動作の順序は変更可能である。ある実施例の一部構成や特徴は、別の実施例に含まれることもでき、別の実施例の対応する構成又は特徴に取って代わることもできる。特許請求の範囲において明示的な引用関係にない請求項を結合して実施例を構成したり、出願後の補正により新しい請求項として含めたりすることができることは明らかである。
【0105】
本発明は、本発明の精神及び必須特徴から逸脱することなく、他の特定の形態に具体化できる。そのため、上記の詳細な説明はいずれの面においても制約的に解釈してはならず、例示的なものとして考慮しなければならない。本発明の範囲は、添付した請求項の合理的解釈により定めなければならず、本発明の等価的範囲内における変更はいずれも本発明の範囲に含まれる。