CN102017776B - 无线通信系统中的连接处理方法、无线基站以及无线终端 - Google Patents
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Abstract
在无线通信系统中，无线基站(10)以如下方式进行控制：在不允许已按第1连接处理进行了连接请求的无线终端(20)的连接的情况下，当所述无线终端(20)之后进行连接请求时，应用与所述第1连接处理不同的第2连接处理。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信系统中的连接处理方法、无线基站以及无线终端。本发明有时用于无线终端通过随机接入来请求与无线基站建立连接的无线通信系统中。
背景技术
在包含便携电话等无线终端(移动台)的无线(移动)通信系统中，当前，基于code division multiple access(CDMA，码分多址)方式的第三代移动通信方式已开始服务。另一方面，还正在研究能够实现更高速的通信的下一代移动通信方式。在3rd Generation Partnership Project(3GPP，第3代合作伙伴计划)中，正在研究下一代移动通信方式，即Long Term Evolution(LTE，长期演进)。
在移动通信系统中，当无线基站(evolved Node B：eNB)与移动台(User Equipment：UE)开始通信时，会准备UE开始向eNB进行发送时使用的信道。在3GPP中，将该信道称为随机接入信道(RACH)，将基于RACH的通信开始过程称为随机接入(RA)。
在RACH中包含用于供eNB对来自UE的发送进行识别的最小限度的信息。并且，RACH是在通信开始时使用的，此后则将使用专用信道(或公共信道)，所以，如果多个UE不同时使用，则能够由这些UE共同使用RACH。因此，在RACH中应用了被称为签名(前导码)的识别符，由此，eNB能够对通过RACH同时发送的UE进行识别。
作为UE执行RA的时机，例如有初次发送(发出信号)时、从eNB接到信号时(产生下行链路(DL)数据时)、切换(handover)时、连接解除后的恢复时(重新开始已中断的通信时)等。另外，从eNB到UE的方向的无线链路为下行链路(DL)，其相反方向的无线链路为上行链路 (UL)。
这里，在初次发送时或连接解除后的恢复时等，存在如下情况：没有对无法由eNB管理存在性的UE分配可唯一使用的专用签名。这种UE是从预先准备的多种(例如64种)签名中随机选择一个来进行RA。因此，虽然概率较低，但是，仍有可能发生多个UE同时使用相同的签名来进行RA的情况。将这种RA方法称为contention based random accessprocedure(基于竞争的RA过程)。
该情况下，eNB解决(选择)进行竞争的签名(UE)，针对所选择的UE进行响应。UE根据从eNB接收到的所述响应，判断自身是否被eNB所选择。被eNB选择的UE继续与eNB进行通信(RA过程)，进行与eNB之间的无线信道设定等。未被eNB选择的UE在经过一定时间后等的情况下，再次执行RA。
另外，在UE执行对连接目的地的eNB进行切换的切换的情况下，如果产生这种签名的冲突，会导致连接瞬断，且会在某些情况下导致通信切断。因此，在LTE中，提出了预先对进行切换的UE分配专用签名的方案。将这种RA方法称为non-contention based random access procedure(基于非竞争的RA过程)。
非专利文献1：3GPP TR25.913V7.3.0(2006-03)
非专利文献2：3GPP TS36.300V8.4.0(2008-03)
即使执行了基于竞争的RA的UE被eNB选择为连接建立对象，该UE有时也不被eNB允许连接。例如，在通信量大的情况下，eNB有时拒绝或保留新UE的连接。
这种情况下，UE例如可在一定时间后再次执行针对eNB的连接处理(RA)，但是，eNB未对在以前的RA过程中选择的UE进行管理。因此，在现有技术中，在过去的RA过程中被eNB选择过的UE只是能够在与未被选择过的其他UE同等的条件(过程)下执行连接处理(RA)。
发明内容
本发明的目的之一在于，缩短无线终端与无线基站之间建立连接之 前的时间。
另外，不限于上述目的，发挥根据后述的实施方式所示的各结构而导出的作用效果、即发挥无法通过现有技术得到的作用效果，也是本发明的其他目的之一。
例如，使用以下手段。
(1)可使用一种无线通信系统中的连接处理方法，该无线通信系统具有无线终端和无线基站，所述无线基站以如下方式进行控制：在不允许已按第1连接处理进行了连接请求的无线终端的连接的情况下，当所述无线终端之后进行连接请求时，应用与所述第1连接处理不同的第2连接处理。
(2)可使用一种无线通信系统中的无线基站，该无线通信系统具有无线终端和该无线基站，该无线基站具有控制部，该控制部以如下方式进行控制：在不允许已按第1连接处理进行了连接请求的无线终端的连接的情况下，当所述无线终端之后进行连接请求时，应用与所述第1连接处理不同的第2连接处理。
(3)可使用一种无线通信系统中的无线终端，该无线通信系统具有该无线终端和无线基站，该无线终端具有控制部，该控制部从所述无线基站接受如下控制：在所述无线基站不允许已按第1连接处理执行的连接请求的连接的情况下，当之后向所述无线基站进行连接请求时，应用与所述第1连接处理不同的第2连接处理。
根据公开的技术，能够缩短无线终端建立与无线基站之间的连接前的时间。
附图说明
图1是示出基于竞争的RA过程的一例的时序图。
图2是示出基于非竞争的RA过程的一例的时序图。
图3是示出第1实施方式的无线(移动)通信系统的一例的框图。
图4是说明第1实施方式的无线通信系统的动作(RA过程)的一例的时序图。
图5是说明第1实施方式的无线基站(eNB)的RA过程的一例的流程图。
图6是说明第1实施方式的无线终端(UE)的RA过程的一例的流程图。
图7是说明第2实施方式的eNB的RA过程的一例的流程图。
图8是说明第2实施方式的UE的RA过程的一例的流程图。
图9是说明第3实施方式的eNB的RA过程的一例的流程图。
图10是说明第3实施方式的UE的RA过程的一例的流程图。
图11是说明第4实施方式的eNB的RA过程的一例的流程图。
图12是说明第4实施方式的UE的RA过程的一例的流程图。
图13是说明第5实施方式的无线通信系统的RA过程的一例的时序图。
图14是说明第5实施方式的eNB的RA过程的一例的流程图。
图15是说明第5实施方式的UE的RA过程的一例的流程图。
图16是说明第6实施方式的eNB的RA过程的一例的流程图。
图17是说明第6实施方式的UE的RA过程的一例的流程图。
图18是说明第7实施方式的eNB的RA过程的一例的流程图。
标号说明
10无线基站(eNB)；11收发天线；12发送机；13接收机；14控制部；141RNTI管理部；142前导码管理部；143拥塞监视部；144通信管理部；20无线终端(UE)；21收发天线；22发送机；23接收机；24控制部；241RNTI管理部；242前导码管理部；244通信管理部。
具体实施方式
下面，参照附图来对实施方式进行说明。其中，以下说明的实施方式只不过是例示，其目的并不在于将以下未明示的各种变形及技术应用排除在外。即，本实施方式可在不脱离其主旨的范围内进行各种变形(各实施例的组合等)来实施。
[1]第1实施方式
首先，使用图1和图2说明已述的基于竞争的RA过程和基于非竞争的RA过程。图1示出了基于竞争的RA过程，图2示出了基于非竞争的RA过程。
(1.1)基于竞争的RA过程
在图1所例示的基于竞争的RA过程中，UE从预先准备的多个签名中随机选择所要使用的签名，通过RACH向eNB发送包含所选择的签名的消息(Msg1：RA前导码)。
eNB在接收到从UE发送来的RA前导码(签名)后，返回针对该RA前导码的RA响应(Msg2)。该RA响应例如是使用DL的公共信道来发送的。并且，在该RA响应中可包含eNB已成功接收(判别)的一个或多个签名、与该签名对应的UL的公共信道的发送许可、为了识别以后的RA通信的对象(UE)而临时分配的识别符等。该识别符被称为temporary-connection radio network temporary identifier(T-CRNTI，临时连接无线网络临时识别符)。
UE在从eNB接收到RA响应(Msg2)后，确认该接收信息中是否包含通过所述RA前导码(Msg1)发送来的签名。在包含的情况下，UE根据该RA响应中包含的与自身发送的签名对应的发送许可，进行UL的消息(Msg3)的发送(Scheduled Transmission，调度传输)。在该消息(Msg3)中可包含作为UE的识别编号的一例的temporary mobile subscriberidentity(TMSI，临时移动客户识别符)等。
这里，在所述RA前导码(Msg1)中，UE使用随机选择的签名，所以，可能发生多个UE同时使用相同签名向eNB发送RA前导码(Msg1)的情况。
该情况下，eNB无法对这些UE进行判别，但是，接收由UE通过所述Scheduled Transmission(Msg3)而发送来的识别编号(TMSI)，由此能够识别在哪些UE 20之间产生了签名的竞争，并解决竞争。eNB向通过竞争解决而选择的UE，返回响应(Msg4)。该响应(Msg4)被称为Contention Resolution(竞争解决)。
接收到该响应(Msg4)的UE继续与eNB进行通信。此时，UE在 以后的通信中使用所述T-CRNTI作为cell-RNTI(C-RNTI)。另一方面，未被eNB选择而未接收到Msg4的UE重新从最初进行上述RA过程(重新发送Msg1)。
(1.2)基于非竞争的RA过程
与此相对，在图2所例示的基于非竞争的RA过程中，不是由UE随机地选择签名，而是eNB针对UE选择专用的签名，并预先通知(分配)给UE(Msg0：Random Access(RA)Preamble Assignment，随机接入(RA)前导码分配)。
UE响应于该通知(Msg0)而使用由eNB分配的专用签名，针对eNB执行RA。即，UE通过RACH向eNB发送包含预先分配的专用签名的消息(Msg1：RA前导码)。
eNB在从UE接收到该RA前导码(Msg1)后，将UL通信用的同步信号和与专用签名对应的UL发送许可等与针对该RA前导码的RA响应(Msg2)一起返回给UE。
这样，在基于非竞争的RA过程中，预先对UE分配了在RA前导码的发送中使用的签名，所以，与基于竞争的RA过程的情况相比，UE能够更快地与eNB建立连接。如果由eNB预先识别(管理)UE的存在性，则能够从向UE进行发送起就开始RA过程，所以，可应用基于非竞争的RA过程。
但是，在图1所例示的基于竞争的RA过程中，如上所述，即使UE被eNB选择为连接建立对象，有时也由于eNB的原因而无法与eNB建立连接。例如像eNB中产生拥塞这样的情况。
在这种情况下，eNB向UE通知表示不允许连接(拒绝或保留)的消息“radio resource control(RRC)connection reject，无线资源控制连接拒绝”，作为所述Msg4。在该消息中可包含与应再次执行RA的定时(待机时间)有关的信息。
因此，接收到该RRC连接拒绝(Msg4)的UE在经过所述待机时间后可再次执行RA。但是，该UE是已被eNB 10选择、但由于eNB 10的原因而导致无法连接的，所以，在与未经判别的其他UE同等的条件下进 行(重新从最初进行)RA(连接处理)是欠缺公平性的。
因此，在本例中，以如下方式进行控制：对于按照作为第1连接处理(方式)一例的基于竞争的RA过程向eNB进行了连接请求、但未被允许连接的UE，当该UE之后向eNB进行连接请求时，应用与第1连接处理(方式)不同的第2连接处理(方式)。
例如，eNB在向已判别的UE通知拒绝或保留其连接的情况时，通知(分配)表示该UE能接受优先连接控制的信息(优先信息)。作为该优先信息的一例，可采用1比特～几比特的标志(flag)信息、专用签名、UL的发送许可、UL的无线资源的分配信息、时间(定时)信息等。UE根据从eNB接收到的所述优先信息，执行连接处理(RA)。即，UE从eNB接受所述优先信息的通知(分配)，由此从eNB接受所述控制。
换言之，对于已进行了基于作为第1信息一例的随机签名的连接请求的UE 20，在eNB 10不允许该UE 20的连接的情况下，当之后UE 20向eNB 10进行发送时，eNB 10向UE 20分配作为第2信息一例的所述优先信息，该优先信息应用了比基于所述随机签名的情况更容易被许可的连接过程。然后，该UE 20针对eNB 10进行基于所述分配的第2信息的发送。进一步而言，与所述第1信息相比，所述第2信息是与其他UE
20之间的竞争产生概率更低的信息，由此，能够应用所述容易被许可连接的连接步骤。
由此，在未被eNB允许连接的UE之后执行连接处理(RA)的情况下，该UE可优先于其他UE更快地与eNB建立连接。因此，能够减小连接延迟和切断产生。
下面，参照图3～图6来说明具体的实施例。
(1.3)系统结构例
图3是示出第1实施方式的无线(移动)通信系统的一例的框图。该图3所例示的系统具有：作为无线基站的一例的eNB 10、以及在eNB10的无线区域中经由无线链路与eNB 10进行通信的作为无线终端(移动台)的一例的UE 20。
在该图3中，是关注一台eNB 10和一台UE 20的情况，但在所述无 线通信系统中，可分别存在多个eNB 10和UE 20。在所述无线链路中包含DL和UL的无线信道。在所述DL和UL的无线信道中，可分别包含由多个UE共享的公共信道和各个UE能够唯一使用的专用信道。
另外，关于图3中所例示的eNB 10和UE 20的结构，在后面的第2～第7实施方式中，只要没有特别说明，则也可以是相同的。并且，本例的无线基站10被假设为具有无线网络控制装置(RNC)的一部分或全部功能的、LTE中的eNB，但是，也可以是LTE之前的时代的(未嵌入RNC功能)基站。此外，只要是规定了使用签名的RA过程的基站，则可以是任意系统的基站。
(eNB的说明)
eNB 10例如具有收发天线11、发送机12、接收机13以及控制部14。
收发天线11(以下有时也简称为“天线11”)发送由eNB 10提供的无线区域(小区或扇区)中存在的UE 20可接收的DL的无线信号，另一方面，接收由UE 20发送的UL的无线信号。
发送机12针对发往UE 20的发送数据(包含用户数据、控制数据等)实施预定的发送处理，生成无线信道的信号，向收发天线11输出。所述发送处理例如可包括：DL的发送数据的编码、编码数据的调制、使调制信号映射到规定信道的帧中、使帧信号的频率转换到无线频率(上变频)、以及无线帧的功率放大等。作为所述无线帧，例如可以采用基于Orthogonal Frequency Division Multiplexing(OFDM，正交频分复用)或Orthogonal Frequency Division Multiple Access(OFDMA，正交频分多址)的无线帧。
接收机13针对由天线11接收到的UL的无线信号(无线帧)实施预定的接收处理，取得由UE 20发送来的UL的数据(包含用户数据、控制数据等)。所述接收处理例如可包括：接收信号的低噪声放大、使频率转换到基带频率(下变频)、增益调整、解调、以及解码等。
控制部14对发送机12的所述发送处理和接收机13的所述接收处理进行控制。通过该控制，对已述的RA过程中使用的消息的收发定时等进行控制。因此，控制部14例如具有RNTI管理部141、前导码管理部 142、拥塞监视部143、以及通信管理部144。
RNTI管理部141针对每个UE 20，对作为UE 20的识别信息一例的RNTI进行管理。所述管理包括针对UE 20的签名的分配及释放。RNTI包括T-CRNTI、C-RNTI。
前导码管理部142对与UE 20之间的RA过程中使用的RA前导码(签名)进行管理。在LTE中，准备了6比特(64种)的签名，在所述两种RA过程(基于竞争的RA过程和基于非竞争的RA过程)中共用这些签名。将基于竞争的RA过程中由UE 20随机选择并使用的签名称为随机签名，将基于非竞争的RA过程中由eNB 10选择并分配给UE 20的签名称为专用签名。随机签名是由UE 20选择的信息，所以它是可能与其他UE 20之间产生竞争的信息。与此相对，专用签名是由管理UE 20的存在性的eNB10预先分配给每个UE 20的信息，所以它是不会与其他UE 20之间产生的竞争的、各UE 20专用的信息。
拥塞监视部143监视eNB 10的通信业务量等，由此监视有无产生拥塞状态。在判断为产生了拥塞状态的情况下，拥塞监视部143向通信管理部144通知该情况。
通信管理部144与RNTI管理部141、前导码管理部142以及拥塞监视部143协作，对发送机12的所述发送处理和接收机13的所述接收处理进行控制。例如，通信管理部144与RNTI管理部141协作，进行包含RNTI的消息的收发(生成、提取)，或与前导码管理部142协作，进行包含签名的消息的收发(生成、提取)。
并且，在由拥塞监视部143确认到拥塞状态的情况下，通信管理部144针对在RA过程中被选择为连接建立对象的UE 20，生成并通知表示拒绝其连接或保留其连接的消息(RRC connection reject，RRC连接拒绝)。此时，通信管理部144可一并通知表示所述选择的UE 20可接受优先连接控制的信息(优先信息)。由此，能够以如下方式进行控制：当所述连接未被许可的UE 20之后向eNB 10进行连接请求时，采用与上次的连接处理不同的第2连接处理。
另外，通信管理部144还附带地管理与UE 20之间的通信(也包括 RA时的通信)中使用的无线资源。例如，通信管理部144对与UE 20之间的通信中使用的UL和DL的无线资源[信道频率和时间(收发定时)等]及其分配进行管理。在所述无线帧中应用了OFDMA方式的格式的情况下，所述无线资源的管理相当于对由子信道频率和符号时间规定的二维收发区域(被称为突发(burst))的配置(映射)进行管理。
(UE的说明)
另一方面，图3所示的UE 20例如具有收发天线21、发送机22、接收机23、以及控制部24。
收发天线21(以下有时也简称为“天线21”)接收在eNB 10提供的无线区域(小区或扇区)中由eNB 10发送的DL的无线信号，另一方面，对发往eNB 10的UL的无线信号进行发送。
发送机22针对发往eNB 10的UL发送数据(包括用户数据、控制数据等)实施预定的发送处理，生成无线信道的信号，向收发天线21输出。所述发送处理例如可包括：UL的发送数据的编码、编码数据的调制、使调制信号映射到规定信道的帧中、使帧信号的频率转换到无线频率(上变频)、以及无线帧的功率放大等。
接收机23针对由天线21接收到的DL无线信号(无线帧)实施预定的接收处理，取得由eNB 10发送来的DL数据(包括用户数据、控制数据等)。所述接收处理例如可包括：接收信号的低噪声放大、使频率转换到基带频率(下变频)、增益调整、解调、解码等。
控制部24对发送机22的所述发送处理和接收机23的所述接收处理进行控制。通过该控制，对已述的RA过程中使用的消息收发定时等进行控制。因此，控制部24例如具有RNTI管理部241、前导码管理部242以及通信管理部244。
RNTI管理部241对作为本机(UE 20)的识别信息一例的RNTI进行管理。RNTI包括T-CRNTI、C-RNTI。
前导码管理部242管理与UE 20之间的RA过程中使用的随机接入前导码(签名)。签名包括：在基于竞争的RA过程中由UE 20随机选择的随机签名、以及在基于非竞争的RA过程中预先从eNB 10通知(分配) 的专用签名。
通信管理部244与RNTI管理部241和前导码管理部242协作，对发送机22的所述发送处理和接收机23的所述接收处理进行控制。例如，通信管理部244与RNTI管理部241协作，进行包含RNTI的消息的收发(生成、提取)，或与前导码管理部242协作，进行包含签名的消息的收发(生成、提取)。
并且，在被通知了表示拒绝连接或保留连接的消息(RRC connectionreject)、以及所述优先信息的情况下，通信管理部244根据该优先信息针对eNB 10执行RA。由此，即使在第1RA中未被许可进行连接的情况下，该UE 20在之后的第2RA中也会被eNB 10优先处理。
另外，通信管理部244还附带地管理与eNB 10之间的通信(也包括RA时的通信)中使用的无线资源。例如，通信管理部244对从eNB 10分配的UL和DL的无线资源[信道频率和时间(收发定时)等]进行管理。在所述无线帧中应用了OFDMA方式的格式的情况下，所述无线资源的管理相当于对由子信道频率和符号时间规定的二维收发区域(突发)的配置(映射)进行管理。
(动作说明)
下面，并用图4～图6来详细叙述如上构成的本例的无线通信系统(eNB 10、UE 20)的动作(RA过程)。其中，图4是示出eNB 10和UE20之间的RA过程一例的时序图，图5是示出eNB 10中的RA过程的一例的流程图，图6是示出UE 20中的RA过程的一例的流程图。
UE 20在初次发送时或连接解除后的恢复时等，执行基于竞争的RA过程。即，UE 20(通信管理部244)从由前导码管理部242管理的签名中随机选择所要使用的签名，将所选择的签名作为RA前导码(Msg1)，通过RACH发送给eNB 10(图4的处理101和图6的处理2010)。
另一方面，eNB 10(通信管理部144)周期性地监视由UE 20发送来的所述RA前导码(Msg1)的接收(图5的处理1010的“否”支路)。当确认到RA前导码(Msg1)的接收时(图5的处理1010的“是”支路)，eNB 10(通信管理部144)生成并返回针对接收RA前导码(Msg1)的RA响应(Msg2)(图4的处理102和图5的处理1011)。
如上所述，例如使用DL的公共信道来发送该RA响应(Msg2)。并且，在该RA响应中包含eNB 10(通信管理部144)已判别的一个或多个签名、与该签名对应的UL的公共信道的发送许可、以及为了识别以后的RA通信而临时分配的识别符(T-CRNTI)等。
UE 20(通信管理部244)在从eNB 10接收到RA响应(Msg2)后(图6的处理2011)，确认该接收信息中是否包含有由所述RA前导码(Msg1)发送来的签名。在包含的情况下，UE 20(通信管理部244)根据该RA响应(Msg2)中包含的与自身发送的签名对应的发送许可，进行UL的消息(Msg3)的发送(Scheduled Transmission)(图4的处理103和图6的处理2012)。在该消息(Msg3)中包含有作为UE 20的识别编号一例的TMSI等。
eNB 10(通信管理部144)在发送了所述RA响应(Msg2)后，监视是否存在来自UE 20的基于所述发送许可的发送(接收Msg3)(图5的处理1012的“否”支路)。在确认到所述Msg3的接收后(图5的处理1012的“是”支路)，eNB 10(通信管理部144)确认可否与基于该Msg3中包含的TMSI而识别出的UE 20进行连接(建立链路)(图5的处理1013)。
例如，如果拥塞监视部143确认到未产生拥塞状态，则eNB 10(通信管理部144)判断为能够连接，向UE 20返回针对所述Msg3的响应(Msg4：Contention Resolution，竞争解决)。
接收到该响应(Msg4)的UE 20(通信管理部244)继续与eNB 10进行通信。此时，UE将所述T-CRNTI作为cell-RNTI(C-RNTI)，以便在以后的通信中使用。由此，建立了eNB 10与UE 20的连接(从图5的处理1013的“是”支路到处理1014、以及从图6的处理2013的“是”支路到处理2014)。
另一方面，如果eNB 10(拥塞监视部143)确认到产生了所述拥塞状态，则eNB 10(通信管理部144)判断为不能连接，向该UE 20发送(通知)附带优先信息的RRC连接拒绝(RRC connection reject)消息 (Msg4)(图4的处理104和图5的处理1015)。
UE 20(通信管理部244)在接收到所述Msg4后，确认在该Msg4中是否附加了优先信息(图6的处理2015)。如果附加了所述优先信息(图6的处理2015的“是”支路)，则UE 20(通信管理部244)在再次执行基于竞争的RA时，在相当于RA前导码(Msg1)的消息(Msg1-2)中附加该优先信息，发送给eNB 10(图4的处理105和图6的处理2016)。
如果从UE 20接收到的RA前导码中附加了所述优先信息，则eNB 10(通信管理部144)识别出发送了该消息的UE 20是以前已判别但其连接被拒绝或保留的UE 20。这里，附带优先信息的RA前导码在某种意义上是UE 20的专用信息。因此，与其他UE 20的RA前导码之间的竞争产生概率低，与使用RA前导码的情况相比，容易被eNB 10选择为予以许可的UE 20。
eNB 10(通信管理部144)判断为该UE 20是应该进行优先的连接控制(控制为应用与第1RA不同的第2RA)的UE 20。然后，优先于发送了未附加优先信息的RA前导码(Msg1)的UE 20，eNB 10(通信管理部144)向UE 20发送相当于RA响应(Msg2)的消息(Msg2-2)(图4的处理106)。
这样，根据本例，在基于竞争的RA过程的RA中，对于虽然已被eNB 10判别、但却因eNB 10的原因而被拒绝或保留了连接的UE而言，当该UE之后再次执行RA时，能够接受优先的处理(连接控制)。因此，能够缩短开始通信(建立连接)前的时间。
[2]第2实施方式
在上述实施方式中，在基于竞争的RA过程的执行过程中，eNB 10(通信管理部144)在向UE 20通知表示拒绝或保留连接的消息(Msg4：RRC connection reject)时，也一并通知了优先信息。与此相对，在本例中，如图7所例示的那样，在相同状况下，eNB 10(通信管理部144)向UE 20通知作为优先信息的另一例的专用签名(处理1025)。
如果在接收到的Msg4中附加了专用签名，则UE 20(通信管理部244)在再次执行RA时，向eNB 10发送包含该专用签名的RA前导码 (Msg1)(从图8的处理2025的“是”支路到处理2026)。即，UE 20在再次执行RA时，能够使用图2所例示的基于非竞争的RA过程。
因此，与新进行基于竞争的RA过程的RA的其他UE 20相比，该UE 20与其他UE 20的RA前导码之间的竞争产生概率更低，所以，它在eNB 10(通信管理部144)中的判别成功率提高，能够接受更优先的处理(连接控制)。
另外，图7所例示的eNB 10(通信管理部144)的处理1010～处理1014是与图5所例示的处理1010～1014分别等同的处理。并且，图8所例示的UE 20(通信管理部244)的处理2010～2014的处理是与图6所例示的处理2010～2014分别等同的处理。
[3]第3实施方式
如上所述，作为在建立连接后的通信中使用的识别符的一例，eNB 10向UE 20分配被称为C-RNTI的识别符。该分配例如是使用向已由eNB 10判别后的UE 20发送的所述Msg4(Contention Resolution)来进行的。
在本例中，在eNB 10向UE 20通知表示拒绝或保留连接的Msg4(RRC connection reject)的情况下，也能够进行C-RNTI的分配。由此，UE 20在再次执行RA时不再需要接受C-RNTI的再次分配，所以，能够缩短开始通信(建立连接)前的时间。
例如，在基于竞争的RA过程中，利用通过RA响应(Msg2)从eNB10向UE 20通知的临时的识别符(T-CRNTI)。即，eNB 10在RNTI管理部141中，将通过RA响应(Msg2)通知给UE 20的T-CRNTI、和第2实施方式中与Msg4(RRC connection reject)一起通知给UE 20的专用签名关联起来进行管理。另一方面，UE 20也在RNTI管理部241中将从eNB10通知的T-CRNTI与专用签名关联起来进行管理。
由此，UE 20在基于非竞争的RA过程中再次执行RA(作为RA前导码，向eNB 10发送专用签名)的情况下，能够将进行了所述关联的T-CRNTI作为C-RNTI，以便在建立连接后的与eNB 10之间的通信中使用。因此，不需要从eNB 10针对UE 20再次分配C-RNTI(T-CRNTI)，能够缩短通信开始前的时间。
图9示出了本例的eNB 10的动作例，图10示出了UE 20的动作例。
如图10所示，UE 20(通信管理部244)在执行基于竞争的RA过程的情况下，从前导码管理部242所管理的签名中随机选择所要使用的签名，将所选择的签名作为RA前导码(Msg1)，通过RACH发送给eNB 10(处理2030)。
另一方面，如图9所示，eNB 10(通信管理部144)周期性地监视由UE 20发送来的所述RA前导码(Msg1)的接收(处理1030的“否”支路)。在确认到RA前导码(Msg1)的接收后(处理1030的“是”支路)，eNB 10的通信管理部144与前导码管理部142协作，确认接收到的RA前导码(签名)是否是专用签名(处理1031)。
如果接收到的签名不是专用签名(处理1031的“否”支路)，则eNB10的通信管理部144与RNTI管理部141协作，向已判别的一个或多个UE 20分配T-CRNTI(处理1032)。
然后，eNB 10(通信管理部144)生成针对从所述已判别的UE 20接收到的RA前导码(Msg1)的RA响应(Msg2)，返回给UE 20(处理1033)。在该RA响应中例如包含已由eNB 10(通信管理部144)判别后的一个或多个签名、与该签名对应的UL的公共信道的发送许可、以及所述T-CRNTI。
如图10所示，UE 20(通信管理部244)在从eNB 10接收到RA响应(Msg2)后(处理2031)，确认该接收信息中是否包含通过所述RA前导码(Msg1)发送来的签名。在包含的情况下，UE 20(通信管理部244)根据该RA响应(Msg2)中包含的、与自身发送的签名对应的发送许可，进行UL的消息(Msg3)的发送(Scheduled Transmission)(处理2032)。在该消息(Msg3)中包含有作为UE 20的识别编号一例的TMSI等。
另一方面，如图9所示，eNB 10(通信管理部144)在发送了所述RA响应(Msg2)后，监视是否从UE 20接收到所述Msg3(处理1034的“否”支路)。在确认到所述Msg3的接收后(处理1034的“是”支路)，eNB 10(通信管理部144)确认可否与基于该Msg3中包含的TMSI识别识别 出的UE 20进行连接(建立链路)(处理1035)。
例如，如果拥塞监视部143确认到未产生拥塞状态，则eNB 10(通信管理部144)判断为能够连接，生成针对所述Msg3的响应(Msg4：Contention Resolution)，返回给UE 20。
接收到该响应(Msg4)的UE 20(通信管理部244)继续与eNB 10进行通信。此时，UE 20将所述T-CRNTI作为cell-RNTI(C-RNTI)，以便在之后的与eNB 10之间的通信中使用。由此，建立了eNB 10与UE 20之间的连接(从图9的处理1035的“是”支路到处理1036、以及从图10的处理2033的“是”支路到处理2035)。
另一方面，如图9所示，如果eNB 10(拥塞监视部143)确认到产生了所述拥塞，则eNB 10(通信管理部144)判断为不能连接，向该UE20发送(通知)RRC连接拒绝(Msg4)和专用签名(处理1037)。并且，通信管理部144与RNTI管理部141以及前导码管理部142协作，将所述专用签名与在所述处理1032中分配的T-CRNTI关联起来进行管理(处理1038)。
如图10所示，UE 20(通信管理部244)在接收到所述Msg4后，确认在该Msg4中是否包含专用签名(处理2034的“否”支路)。如果包含专用签名(处理2034的“是”支路)，则通信管理部244与RNTI管理部241以及前导码管理部242协作，将该专用签名与通过所述响应(Msg2)而接收到的T-CRNTI关联起来进行管理(处理2036)。
然后，UE 20(通信管理部244)使用由所述Msg4通知的专用签名，再次执行针对eNB 10的随机接入(处理2037)。即，UE 20(通信管理部244)执行基于非竞争的RA过程的RA(向eNB 10发送包含专用签名的RA前导码)。
在eNB 10(通信管理部144)正常地接收并识别到该RA前导码(专用签名)后，通信管理部144不进行T-CRNTI的再次分配，而是生成针对所述专用签名的RA响应(Msg2)，返回给UE 20(从图9的处理1031的“是”支路到处理1033)。在该RA响应中例如包含与该专用签名对应的UL的公共信道的发送许可。
以后，UE 20(通信管理部244)执行图10所示的处理2031～处理2033，从eNB 10接收表示能够连接的响应(Msg4)，由此建立与eNB 10之间的连接(从处理2033的“是”支路到处理2035)。此时，UE 20将进行了所述关联后的T-CRNTI作为cell-RNTI(C-RNTI)，以便在以后的与eNB 10之间的通信中使用。
这样，根据本例，将基于竞争的RA过程中分配给UE 20的T-CRNTI与为了再次执行基于非竞争的RA过程的随机接入而分配给UE 20的专用签名关联起来。因此，再次执行RA时，不需要针对UE 20再次分配T-CRNTI(C-RNTI)，能够进一步缩短开始通信前的时间。
[4]第4实施方式
如上所述，关于在RA中使用的签名，在LTE中准备了6比特(64种)，而且在基于竞争/非竞争的RA中共用这些签名。因此，专用签名也存在极限，希望尽可能地避免特定的UE 20长期间地占有特定的专用签名的状况。
因此，如上所述，还可在为了再次执行UE 20的基于非竞争的RA过程的随机接入而由eNB 10分配给UE 20的专用签名中，设置有效期限。该有效期限可以是固定值，也可以是可变值。在为可变值的情况下，将其与所述专用签名一起包含在RRC连接拒绝(Msg4)中，由此能够通知给UE 20。例如，在eNB 10中，由前导码管理部142来管理有效期限，在UE 20中，由前导码管理部242来管理有效期限。
图11示出了本例的eNB 10的动作例，图12示出了UE 20的动作例。如果对图12与图10、以及图11与图9进行比较可知，对于UE 20(通信管理部244)增加了处理2038，而对于eNB 10(通信管理部144)增加了处理1039。
即，如图12所示，在从eNB 10接收到的Msg4(RRC connection reject)中包含专用签名的情况下(处理2034为“是”的情况)，仅限于在有效期限内(处理2038为“是”的情况)，UE 20(通信管理部244)才实施所述的处理2036和处理2037。即，将由eNB 10分配的专用签名与T-CRNTI关联起来、并且发送该专用签名(再次执行基于非竞争的RA 过程的随机接入)。如果不在有效期限内，则UE 20(通信管理部244)进入等待接收来自eNB 10的RA响应(Msg2)的状态(处理2038的“否”支路)。
另一方面，如图11所示，仅限于在从UE 20接收到有效期限内的专用签名(RA前导码)的情况下，eNB 10(通信管理部144)才生成、发送针对该专用签名的RA响应(Msg2)(从处理1031和处理1039的“是”支路到处理1033)。在接收到的专用签名的有效期限已结束的情况下，eNB 10(通信管理部144)进入等待接收其他RA前导码的状态(处理1039的“否”支路)。可将有效期限已结束的专用签名分配给其他UE 20。
这样，在为了再次执行基于非竞争的RA过程的随机接入而由eNB10分配给UE 20的专用签名中设置了有效期限，由此能够实现签名的有效利用。
[5]第5实施方式
在UE 20再次开始与eNB 10之间中断的通信、例如UL的数据发送的情况下，为了向eNB 10进行UL的发送请求，该UE 20需要接受在UL的发送请求中使用的无线资源的分配。这种情况下，对于在基于竞争的RA过程中已被通知了RRC连接拒绝(Msg4)的UE 20而言，与从最初重新进行RA过程(进行Msg1的发送)的情况相比，如果能够从之后的处理起再次开始，则能够减小建立连接前的延迟。
图13示出了作为其一例的RA时序。如该图13所示，eNB 10(通信管理部144)在向UE 20通知RRC连接拒绝(Msg4)(处理104)时，将UL的发送请求中所要使用的无线资源的分配信息(发送许可：ULGrant)包含在该Msg4中。在该发送许可中还可包含与应再次执行RA(UL发送)的定时(待机时间)有关的信息。
由此，UE 20(通信管理部244)在经过了与所述待机时间相应的一定时间后的定时，使用根据所述分配信息分配的无线资源，进行基于由所述Msg4通知的发送许可的UL发送(发送相当于Msg3的Msg3-2)(处理103’)。即，对于虽然已被eNB 10判别过、但却因eNB 10的原因而被拒绝或保留了连接的UE 20而言，能够从基于UL发送许可的UL发送 (相当于Msg3的发送处理103)起再次执行RA，而不是从RA前导码(Msg1)的发送(处理101)起再次执行RA。
图14和图15分别示出了实施这种RA顺序的eNB 10和UE 20的动作例。另外，图14所示的eNB 10(通信管理部144)的处理1010～处理1014是与图5所示的处理1010～处理1014分别等同的处理。并且，图15所示的UE 20(通信管理部244)的处理2010～处理2014是与图6所示的处理2010～处理2014分别等同的处理。
如图14所示，eNB 10(通信管理部144)在向UE 20通知RRC连接拒绝(Msg4)时，将UL的发送请求的发送许可(UL Grant，UL许可)包含在该Msg4中而发送给UE 20(从处理1013的“否”支路到处理1045)。然后，eNB 10(通信管理部144)进入等待接收来自UE 20的基于所述UL许可的UL发送(Msg3)的状态。
另一方面，如图15所示，UE 20(通信管理部244)在从eNB 10接收到所述RRC连接拒绝(Msg4)的情况下，确认在该Msg4中是否包含所述UL许可(处理2044)。
如果在接收到的Msg4中包含所述UL许可，则UE 20(通信管理部244)进行基于该UL许可的UL发送(Msg3)(从处理2044的“是”支路到处理2012)。如果在接收到的Msg4中不包含UL许可，则UE 20(通信管理部244)再次执行基于竞争的RA过程的RA前导码(随机签名)的发送(从处理2044的“否”支路到处理2010)。
eNB 10(通信管理部144)在等待接收所述UL发送(Msg3)的状态下，如果接收到所述Msg3且能够连接(非拥塞状态)，则向相应的UE20发送表示连接许可的消息(Msg4：Contention Resolution)，建立与该UE 20之间的连接(从处理1012和处理1013的“是”支路到处理1014)。
这样，根据本例，对于虽然已被eNB 10判别过、但却因eNB 10的原因而被拒绝或保留了连接的UE 20而言，其能够从基于竞争的RA过程的中途(相当于Msg3的发送)起再次执行RA，而不是从最初再次执行RA。因此，能够缩短建立连接前的时间。
[6]第6实施方式
如上所述，在RA中能够使用的签名数量存在极限，所以，希望尽可能地避免UE 20多次反复执行RA的情况。并且，有时在eNB 10发送了RRC连接拒绝(Msg4)后，拥塞状态得到解除，eNB 10会再次发送表示允许连接的Msg4。
因此，在本例中，eNB 10(通信管理部144)例如在向UE 20通知RRC连接拒绝(Msg4)时，包含与Msg4的再次发送待机时间(保留时间)有关的信息(从图16处理1013的“否”支路到处理1055)。保留时间例如可设定为1ms以内的时间。
在UE 20(通信管理部244)从eNB 10接收到RRC连接拒绝(Msg4)(图17处理2013的“否”支路)、但包含有保留时间(与保留时间有关的信息)的情况下，UE 20(通信管理部244)认为在该保留时间内可能再次发送Msg4，从而直接进入待机状态(从图17的处理2054以及处理2055的“是”支路到处理2013)。
另一方面，如图16所示，eNB 10(通信管理部144)在向UE 20通知了RRC连接拒绝(Msg4)后，在经过所述保留时间以前(处理1058中判定为“否”以前)，一直监视是否成为可允许连接的状态(从处理1056的“否”支路到处理1058的“是”支路)。
如果处于可允许的状态，则eNB 10(通信管理部144)向UE 20发送表示允许连接的Msg4(从处理1056的“是”支路到处理1057)，建立与该UE 20之间的连接(处理1014)。
但是，如果在经过所述保留时间以前未成为可允许连接的状态，则eNB 10(通信管理部144)进入等待接收其他RA(前导码)的状态(处理1056和处理1058的“否”支路)。
另一方面，在经过所述保留时间以前向UE 20(通信管理部244)再次发送了Msg4的情况下，UE 20(通信管理部244)根据该Msg4的内容继续进行RA过程。在从eNB 10接收到的RRC连接拒绝(Msg4)中不包含保留时间的情况下、或者在保留时间内未再次发送Msg4的情况下，UE 20(通信管理部244)再次执行RA(处理2054、处理2055的“否”支路)。
另外，图16所示的eNB 10(通信管理部144)的处理1010～处理1014是与图5所示的处理1010～处理1014分别等同的处理。并且，图17所示的UE 20(通信管理部244)的处理2010～处理2014是与图6所示的处理2010～处理2014分别等同的处理。
如上所述，根据本例，由eNB 10拒绝或保留了连接的UE 20被控制为在规定时间内等待接收表示允许连接的信息(Msg4)的状态，所以，能够抑制UE 20多次反复执行RA的情况。因此，能够实现签名的有效利用。
[7]第7实施方式
可对UE 20重复执行RA的次数设置限制(上限)。例如以第1实施方式为例，如图18所示，eNB 10(通信管理部144)在每次向UE 20通知RRC连接拒绝(Msg4)时，对其次数进行计数。然后，仅在其计数值为上限值(限制次数)以下的情况下，eNB 10(通信管理部144)才发送附带优先信息的Msg4(从处理1065的“是”支路到处理1066和1067)。
由此，能够防止UE 20不必要地反复进行RA的情况。
另外，图18所示的eNB 10(通信管理部144)的处理1010～处理1014是与图5所示的处理1010～处理1014分别等同的处理。并且，UE 20的处理也可以与图6所示的处理2010～处理2016相同。
[8]其他
可以对上述实施方式进行适当组合来实施。例如，第6实施方式(设置保留时间)和第7实施方式(对重复执行次数设置限制)中的一方或双方也可应用于上述第1～第4实施方式。
Claims (16)
1.一种无线通信系统中的连接处理方法，该无线通信系统具有无线终端和无线基站，该连接处理方法的特征在于，
所述无线基站以如下方式进行控制：
在不允许已按第1连接处理进行了连接请求的无线终端的连接的情况下，当所述无线终端之后进行连接请求时，应用与所述第1连接处理不同的第2连接处理，
所述第1连接处理包含对用于该第1连接处理的通信中的无线资源进行处理的步骤，
所述第2连接处理是从所述第1连接处理中省略了所述步骤的处理，而且将在所述第1连接处理中被处理过的无线资源用于该第2连接处理的通信中。
2.根据权利要求1所述的连接处理方法，其特征在于，
所述第1连接处理中的所述连接请求包含可能与其他无线终端的连接请求产生竞争的信息，
所述第2连接处理中的所述连接请求包含专用信息，该专用信息是在所述不允许的情况下分配给所述无线终端的，且不会与其他无线终端的连接请求产生竞争。
3.根据权利要求1所述的连接处理方法，其特征在于，
所述控制包含以下处理：向所述无线终端通知表示该无线终端能够接受所述应用的信息，
所述无线终端使用所述通知的信息，执行所述第2连接处理。
4.根据权利要求2所述的连接处理方法，其特征在于，
所述控制包含以下过程：
将分配给所述无线终端的识别符与所述专用信息关联起来进行存储；以及
在通过所述第2连接处理建立了与所述无线终端之间的连接的情况下，使用所述识别符来进行与所述无线终端之间的通信。
5.根据权利要求2或4所述的连接处理方法，其特征在于，
所述控制包含以下处理：向所述无线终端通知与所述专用信息有关的有效期间，
所述无线终端仅在所述有效期间内执行使用了所述专用信息的所述第2连接处理。
6.根据权利要求1所述的连接处理方法，其特征在于，
所述控制包含以下处理：在所述不允许的情况下，向所述无线终端分配在所述第2连接处理的连接请求中所要使用的无线资源和发送许可。
7.根据权利要求1所述的连接处理方法，其特征在于，
所述控制包含以下处理：限制所述无线终端执行所述第2连接处理的执行次数。
8.一种无线通信系统中用于无线基站的连接处理装置，该无线通信系统具有无线终端和该无线基站，该装置的特征在于，
具有用于在不允许已按第1连接处理进行了连接请求的无线终端的连接的情况下，当所述无线终端之后进行连接请求时，应用与所述第1连接处理不同的第2连接处理的单元，
所述第1连接处理包含对用于该第1连接处理的通信中的无线资源进行处理的步骤，
所述第2连接处理是从所述第1连接处理中省略了所述步骤的处理，而且将在所述第1连接处理中被处理过的无线资源用于该第2连接处理的通信中。
9.根据权利要求8所述的用于无线基站的连接处理装置，其特征在于，
所述第1连接处理中的所述连接请求包含可能与其他无线终端的连接请求产生竞争的信息，
所述单元在所述不允许的情况下，向所述无线终端分配专用信息，该专用信息是所述无线终端在所述第2连接处理的所述连接请求中所要使用的信息，且不会与其他无线终端的连接请求产生竞争。
10.根据权利要求9所述的用于无线基站的连接处理装置，其特征在于，
所述单元向所述无线终端通知表示该无线终端能够接受所述应用的信息。
11.根据权利要求9所述的用于无线基站的连接处理装置，其特征在于，
所述单元将分配给所述无线终端的识别符与所述专用信息关联起来进行存储，
在通过所述第2连接处理建立了与所述无线终端之间的连接的情况下，所述单元使用所述识别符来进行与所述无线终端之间的通信。
12.根据权利要求10所述的用于无线基站的连接处理装置，其特征在于，
所述单元在所述不允许的情况下，向所述无线终端分配在所述第2连接处理的连接请求中所要使用的无线资源和发送许可。
13.一种无线通信系统中用于无线终端的连接处理装置，该无线通信系统具有该无线终端和无线基站，该装置的特征在于，
具有用于从所述无线基站接受在所述无线基站不允许已按第1连接处理执行的连接请求的情况下，当之后向所述无线基站进行连接请求时，应用与所述第1连接处理不同的第2连接处理的单元，
所述第1连接处理包含对用于该第1连接处理的通信中的无线资源进行处理的步骤，
所述第2连接处理是从所述第1连接处理中省略了所述步骤的处理，而且将在所述第1连接处理中被处理过的无线资源用于该第2连接处理的通信中。
14.根据权利要求13所述的用于无线终端的连接处理装置，其特征在于，
所述单元使用可能与其他无线终端的连接请求产生竞争的信息，进行所述第1连接处理中的所述连接请求，使用专用信息来进行所述第2连接处理中的所述连接请求，该专用信息是在所述不允许的情况下从所述无线基站分配来的，且不会与其他无线终端的连接请求产生竞争。
15.根据权利要求14所述的用于无线终端的连接处理装置，其特征在于，
所述单元将从所述无线基站分配来的无线终端的识别符与所述专用信息关联起来进行存储，且在通过所述第2连接处理建立了与所述无线基站之间的连接的情况下，使用所述识别符来进行与所述无线基站之间的通信。
16.根据权利要求13所述的用于无线终端的连接处理装置，其特征在于，
所述单元根据在所述不允许的情况下从所述无线基站分配来的、在所述第2连接处理的连接请求中所要使用的无线资源和发送许可，进行所述第2连接处理中的所述连接请求。
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