JP2009526419A - Ｅ−ｕｔｒａ無線リソース制御に関する修正された接続設定 - Google Patents

Abstract

発展型ユニバーサル地上無線アクセスネットワーク（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）の無線リソース制御（ＲＲＣ）接続設定時間を低減する通信方法は、無線リソース制御（ＲＲＣ）から媒体アクセス制御（ＭＡＣ）に信号を送信するための複数の従来の信号無線ベアラ（ｉｎｄＳＲＢｓ）の代わりに包括的信号無線ベアラ（ｉＳＲＢ）を使用するステップを含む。ＭＡＣがｉＳＲＢで受信される各ｉｎｄＳＲＢの識別することを可能にするために、プロトコル弁別子（ＰＤ）がＲＲＣで各ｉｎｄＳＲＢの末尾（右側）に付加される。ＭＡＣはＰＤがなければ、各ｉｎｄＳＲＢを物理層への送信のための適切な優先順位を決めるキューに配置することが不可能であり得るので、ＰＤが必要とされる。ＰＤは、ＭＡＣで剥ぎ取られる。ある好適な実施形態は、４つの個別のｉｎｄＳＲＢｓ（ＳＲＢ１、ＳＲＢ２、ＳＲＢ３およびＳＲＢ４）の代わりにｉＳＲＢを使用するが、別の形態では、非確認モードＳＲＢ（ＳＲＢＩ）が本システム内に存在せず、それゆえに、ｉＳＲＢに含まれない。

Description

本発明は、Ｅ−ＵＴＲＡに関する無線リソース制御（ＲＲＣ）設定手順に関し、特に、ＲＲＣ接続設定時間を低減する修正された手順に関する。

第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）は、広範囲の電気通信アプリケーションをサポートするユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）を利用している。このＵＭＴＳアーキテクチャは、ユーザ装置（ＵＥ）、コアネットワーク（ＣＮ）、およびＵＴＲＡネットワーク（ＵＴＲＡＮ）上のＵＭＴＳ地上無線アクセス（ＵＴＲＡ）を含む。ＵＴＲＡを改善する最近の研究は、ＬＴＥ（長期的発展（Ｌｏｎｇ−Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ））プロジェクトと呼ばれるものの一部を形成する発展型ＵＴＲＡ（Ｅ−ＵＴＲＡ）に関係する。Ｅ−ＵＴＲＡは、回線交換または専用接続なしで単にパケット交換ネットワークインフラストラクチャを使用し、無線インターフェースはＣＤＭＡでなく、下りリンク上のＯＦＤＭＡおよび上りリンク上のＳＣ−ＦＤＭＡ（シングルキャリアＦＤＭＡ）である。本発明は、Ｅ−ＵＴＲＡ動作に向けられている。Ｅ−ＵＴＲＡ専門用語はいまなお発展中であり、Ｅ−ＵＴＲＡにおける各用語ＲＲＣ、ＭＡＣおよびノードＢ用に用語Ｅ−ＲＲＣ、Ｅ−ＭＡＣおよびＥ−ノードＢが使用されるが、当技術分野でまだ一般的に受け入れられてない。それゆえに、この文書は用語ＲＲＣ、ＭＡＣおよびノードＢの使用を維持するが、それらがＵＭＴＳ Ｅ−ＵＴＲＡ技術に関連して使用されることに留意されたい。

Ｅ−ＵＴＲＡは、次の１０年以内にＵＭＴＳに関するＵＴＲＡに取って代わることが予想される。Ｅ−ＵＴＲＡは、低減された待ち時間、より高いユーザデータ転送速度、改善されたシステム容量およびサービスエリア、ならびに操作者に関する経費の低減された点でＵＴＲＡ上の利点を提供する。今までにないより高いデータ転送速度の要望を考慮し、かつ将来の付加的な３ＧＰＰスペクトル割り当てを考慮すると、長期的３ＧＰＰの発展は、伝送帯域を５ＭＨｚ以上に拡大することを含むべきである。同時に、現在の５ＭＨｚ帯域幅内にＥ−ＵＴＲＡを実装することにも利点が存在する。

Ｅ−ＵＴＲＡでは、ＵＴＲＡと同様に、２つのインターフェース、ＵＥ−ＵＴＲＡＮ（Ｕｕ）およびＣＮ−ＵＴＲＡＮ（Ｉｕ）が存在する。ＵｕおよびＩｕインターフェースの各々に関するプロトコルは、情報を転送するフォーマットを規定するユーザプレーン（Ｕ−プレーン）プロトコルと、転送に関する制御信号を規定し、ＵＥおよびＣＮの間の接続を保持する制御プレーン（Ｃ−プレーン）プロトコルとの間で分けられる。ＵｕおよびＩｕプロトコルは、非アクセス層（ＮＡＳ）メッセージの転送を提供し、ここで、ＮＡＳは、一般的に、一度、呼アクセス（call-access）が達成されるときに使用さるプロトコルグループを一般に指し、そのような呼アクセスを確立するためのアクセス層（ＡＳ）プロトコルグループと比較され得る。そして図１に示されるように、アクセス層は、ＵＥ（ユーザ装置）、ＲＡＮ（無線アクセスネットワーク）およびコアネットワークを含み、一方、非アクセス層は、ＵＥおよびＣＮの間の直接的通信を含む。ＮＡＳプロトコルグループは（図１に示されるように）、呼制御（ＣＣ）、移動性管理（ＭＭ）およびセッション管理（ＳＭ）を含む。示されていないが、ショートメッセージサービス（ＳＭＳ）プロトコルも存在する。

ＵＥが電源オンされるか、またはＵＥが１つのセルから別のに移動すると、ＵＥとＣＮとの間で通信経路、すなわち、新規の通信経路を確立する必要がある。電源が入っている間、ＵＥは継続的にパイロット信号の強度を調査し、その情報をＲＡＮのＲＮＣ（無線ネットワークコントローラ）に転送する。ＲＮＣは、ＵＥとＣＮとの間の通信経路を常に決定する。そして、これは、ＲＮＣによる別のＲＮＣへのＵＥのハンドオーバーを含み得る。一度、通信経路が選択されると、ＵＥは、ＣＮにデータを転送するためにＲＲＣ接続設定を確立する必要がある。無線アクセスベアラ（ＲＡＢ）は、そのようなユーザデータをＵＥからＣＮに転送するためにＡＳによってＮＡＳに提供されるサービスである。媒体は、特定のトラヒック状況または特定のアプリケーションもしくはサービスのサービス品質プロフィールを規定するパラメータ（属性）のセットによって表現され、従って、媒体は事実上、チャネルであるとみなされてよい。図１に示されるように、ＮＡＳおよびＡＳはＵＥとＲＡＮとの間に延在する無線プロトコルを介して通信する。図２に示されるように、制御データは、高優先チャネル１４または低優先チャネル１６を介してＮＡＳ１０から無線リソース制御（ＲＲＣ）レベル１２に渡され、そこから制御データは、通常、少なくとも４つの信号無線ベアラ（ＳＲＢｓ）１７〜２０を介して媒体アクセス制御（ＭＡＣ）２２に渡される。次に、ＭＡＣ２２は転送チャネルを介してＵＥの物理層（図示せず）に制御データを転送し、物理層は制御データのノードＢへの無線送信に作用し、ノードＢからそれがＲＮＣに転送される。上りリンクが説明されてきたが、同様のプロセスがノードＢで制御データの下りリンク方向への送信に対して生じ、図２は、両方に等しく適用可能である。

従来的なＲＲＣレベル１２は、制御データをＭＡＣに転送するためにＲＲＣ接続設定手順時に４つのＳＲＢｓを、通常、設定する。各ＳＲＢは、各無線リンク制御（ＲＬＣ）に関連付けられている。ＳＲＢＩは、ＡＳの特定の必要性のサポートで実行されるＲＲＣ信号を搬送するために、非確認モード（ＵＭ）でのＲＬＣ動作と共に使用される。ＳＲＢ２は、同様にＡＳの特定の必要性のサポートで実行されるＲＲＣ信号を搬送するために、しかしながら確認モード（ＡＭ）でのＲＣ動作と共に使用される。ＳＲＢ３は、ＮＡＳの特定の必要性のサポートで実行される高優先ＲＲＣ信号を搬送するために使用され（ＡＭでのＲＬＣ）、ＳＲＢ４は、ＮＡＳの特定の必要性のサポートで実行される低優先ＲＲＣ信号を搬送するために使用される（ＡＭでのＲＬＣ）。さらに、ＳＲＢＯ信号媒体が存在するが、それは本発明の関心事ではない。

一態様では、本発明は、少なくとも１つの信号無線ベアラを使用して無線リソース制御（ＲＲＣ）と媒体アクセス制御（ＭＡＣ）との間でデータを通信する通信方法を提供する。

通信することは、複数の個々の信号無線ベアラ（ｉｎｄＳＲＢｓ）の機能を提供する少なくとも１つの包括的信号無線ベアラ（ｉＳＲＢ）を使用することを含む。

ｉｎｄＳＲＢｓに対して少なくとも２つの相互に異なる優先度が規定され、相互に異なる優先度を有するｉｎｄＳＲＢｓの機能をｉＳＲＢが提供することが好ましい。

通信するステップは、ｉＳＲＢが代わりに使用されるのが、ｉｎｄＳＲＢｓのうちのいずれに対してであるかを、常に、識別するためのプロトコル弁別子（ＰＤ）を、ｉＳＲＢの一部として、通信することをさらに含むことが好ましい。ＰＤは、ｉｎｄＳＲＢに通常含まれるビットに付加されるビットを含むことがより好ましい。ＰＤは、ｉＳＲＢの端部のうちの１つの上に付加的なビットを含むことがさらにより好ましい。付加的なビットが２つのビットを含むことがさらにより好ましい。

各ｉｎｄＳＲＢが確認モード（ＡＭ）信号だけに関係することが好ましい。ＡＭ信号が、ＲＲＣメッセージ信号（ＳＲＢ２）、高優先非アクセス層（ＮＡＳ）メッセージ信号（ＳＲＢ３）、および低優先ＮＡＳメッセージ信号（ＳＲＢ４）であることがより好ましい。ｉｎｄＳＲＢｓのいずれが、常に、ｉＳＲＢによって示されるかを識別するための各ＰＤｓが、ＰＤ＝００、ｉｎｄＳＲＢ＝ＳＲＢＩおよびＳＲＢ２；ＰＤ＝０１、ｉｎｄＳＲＢ＝ＳＲＢ３；ＰＤ＝１０、ｉｎｄＳＲＢ＝ＳＲＢ４であることがさらにより好ましい。

本方法が、ＭＡＣに到達する時に各ｉｎｄＳＲＢｓを識別するステップと、所定の優先度スケジュールに従って、ＭＡＣで内々にｉｎｄＳＲＢｓの優先度を決めるステップと、優先度を決めるステップでｉｎｄＳＲＢｓに与えられた優先度に従って、ＭＡＣからｉｎｄＳＲＢｓを送信するステップとをさらに含むことが好ましい。

ＰＤが、ＭＡＣからｉｎｄＳＲＢｓと共に送信されないことが好ましい
第２の態様では、本発明が、ＲＲＣ接続設定時間を低減する無線リソース制御（ＲＲＣ）接続設定手順を提供し、この手順は、無線リソース制御（ＲＲＣ）から媒体アクセス制御（ＭＡＣ）に信号を転送するための複数の個別の信号無線ベアラ（ｉｎｄＳＲＢｓ）の代わりに通信される包括的信号無線ベアラ（ｉＳＲＢ）を含む。

ｉｎｄＳＲＢｓに対して少なくとも２つの相互に異なる優先度が規定され、相互に異なる優先度を有するｉｎｄＳＲＢｓの機能をｉＳＲＢが提供することが好ましい。

通信されるｉＳＲＢの一部は、ｉＳＲＢが代わりに機能するのがｉｎｄＳＲＢｓのいずれに対してであるかを、常に、識別するためのプロトコル弁別子（ＰＤ）であることが好ましい。ＰＤが、通常、ｉｎｄＳＲＢが備えるビットに付加的なビットを含むことがより好ましく、ＰＤが、ｉＳＲＢの端部のうちの１つの上の付加的なビットを含むことがさらにより好ましい。付加的なビットが２つのビットを含むことがさらにより好ましい。

各ｉｎｄＳＲＢが確認モード（ＡＭ）信号だけに関することが好ましい。ＡＭ信号が、ＲＲＣメッセージ信号（ＳＲＢ２）、高優先非アクセス層（ＮＡＳ）メッセージ信号（ＳＲＢ３）、および低優先ＮＡＳメッセージ信号（ＳＲＢ４）であることがより好ましい。ｉｎｄＳＲＢｓのいずれが、常に、ｉＳＲＢによって示されるかを識別するための各ＰＤｓが、ＰＤ＝００、ｉｎｄＳＲＢ＝ＳＲＢＩおよびＳＲＢ２；ＰＤ＝０１、ｉｎｄＳＲＢ＝ＳＲＢ３；ＰＤ＝１０、ｉｎｄＳＲＢ＝ＳＲＢ４であることがさらにより好ましい。

第３の態様では、本発明は、無線リソース制御（ＲＲＣ）と媒体アクセス制御（ＭＡＣ）との間でデータを通信する通信方法で利用される信号無線ベアラ（ＳＲＢ）であって、信号無線ベアラは、通信することが、複数の個別の信号無線ベアラ（ｉｎｄＳＲＢｓ）の機能を提供する少なくとも１つの包括的信号無線ベアラ（ｉＳＲＢ）を使用することを含むことを特徴とする。

ｉｎｄＳＲＢｓに対して少なくとも２つの相互に異なる優先度が規定され、相互に異なる優先度を有するｉｎｄＳＲＢｓの機能をｉＳＲＢが提供することが好ましい。

ｉＳＲＢの一部が、ｉＳＲＢが代わりに機能するのがｉｎｄＳＲＢｓのいずれに対してであるかを、常に、識別するためのプロトコル弁別子（ＰＤ）であることが好ましい。ＰＤが、通常、ｉｎｄＳＲＢが含むビットに付加的なビットを含むことがより好ましい。ＰＤが、ｉＳＲＢの端部のうちの１つの上の付加的なビットを含むことがさらにより好ましく、付加的なビットが２つのビットを含むことがさらにより好ましい。

各ｉｎｄＳＲＢが確認モード（ＡＭ）信号だけに関することが好ましい。ＡＭ信号が、ＲＲＣメッセージ信号（ＳＲＢ２）、高優先非アクセス層（ＮＡＳ）メッセージ信号（ＳＲＢ３）、および低優先ＮＡＳメッセージ信号（ＳＲＢ４）であることがより好ましい。ｉｎｄＳＲＢｓのいずれが、常に、ｉＳＲＢによって示されるかを識別するための各ＰＤｓが、ＰＤ＝００、ｉｎｄＳＲＢ＝ＳＲＢ１およびＳＲＢ２、ＰＤ＝０１、ｉｎｄＳＲＢ＝ＳＲＢ３；ＰＤ＝１０、ｉｎｄＳＲＢ＝ＳＲＢ４であることがさらにより好ましい。

本発明は、ＲＲＣ接続設定手順を設定するために要する時間を低減することに関する。図２に示される４つのＳＲＢｓ１７〜２０は、逐次的に設定され、これは通常、約８３０ミリ秒を必要とすることが分かっており、さらに周期の長さは、ＳＲＢｓのビット速度（３．７ｋｂｐｓ〜１４８ｋｂｐｓ）と無関係である。４つのＳＲＢｓ上の制御データに対する実際の送信時間は８３０ミリ秒かからず、むしろ、ＲＲＣによる４つのＳＲＢｓの設定およびそれらを送信に関して準備することでその時間がかかることに留意されたい。低減された数のＳＲＢｓだけを設定する必要があり、その低減された数が従来のＳＲＢｓのうちの１つ以上を送信するために使用される場合、送信設定遅延が低減され得る。本発明は、その目的に方向付けられる。

本発明によれば、ネットワークには処理能力上の制約が存在しないため、全ネットワークにタイミングに関していかなる著しい利得も存在し得ない、しかしながら、ＵＥには、処理時間および簡潔さに関して著しい利得が存在し得る。

４つのＳＲＢｓが確立される場合、ＲＲＣ接続設定の受信の後、ＵＥは、ＲＬＣエンティティの設定に関する以下の調査を実行する。

（ｉ）４つのＳＲＢｓ全てに関する上りリンク構成の調査
（ii）４つのＳＲＢｓ全てに関する下りリンク構成の調査
（iii）４つのＳＲＢｓの確立を進める
ＳＲＢｓの数を１つに低減する場合、ＵＥで調査されるＲＬＣパラメータの数が低減されるため、（ｉ）および（ii）の調査に関して必要な時間および複雑性が低減される。さらに、完全なＲＬＣ構成が提供される場合にさえも、ＲＲＣ接続設定のメッセージの大きさが著しい縮小があり得る。Ｅ−ノードＢおよびＵＥの両方で、ＲＬＣリソースの多大な節約が存在する。ＵＥでＳＲＢに対するただ１つのＡＭ ＲＬＣエンティティの設定は、ユーザプレーンに対して使用され得る２つのＡＭ ＲＬＣエンティティを解放する。それゆえに、ＡＭエンティティを必要とするＬＴＥで所与のＵＥ参照クラスに対してより多くのＲＡＢｓがサポートされ得る。そして、これは、所与の参照クラスをサポートするために必要なＵＥのＲＬＣ能力パラメータの低減をもたらし、従って、より多くのＵ−プレーンＲＬＣ ＡＭエンティティの使用に対して付加的なサポートが利用可能になる。低減される２つの主要なＲＬＣ能力パラメータは、（a）総合ＲＬＣ ＡＭバッファの大きさ（メモリ）および（b）ＡＭエンティティの最大数である。

（a）に関して、以下の基本的基準が構成で常に満たされる必要がある。

統計的多重化を考慮すると、Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇ＿ｗｉｎｄｏｗ＿ｓｉｚｅおよびＲｅｃｅｉｖｉｎｇ＿ｗｉｎｄｏｗ＿ｓｉｚｅが、ＮＡＳおよびＲＲＣ信号を搬送する１つのＳＲＢに対して最適化され得て、ＡＭ ＳＲＢエンティティに対して必要な総合バッファの大きさの低減をもたらす。

（b）に関して、ＡＭ ＳＲＢｓの数の低減は、所与のＵＥ参照クラスに対してサポートされる必要のあるＲＬＣ ＡＭエンティティの最大数の低減をもたらし、従って、より多くのＵ−プレーンＲＬＣ ＡＭエンティティに対するサポートが存在する。

本発明の好ましい特性が、例示として、添付の図面に関連して以下で説明される。

本発明は、ＵＥとＥ−ＵＴＲＡＮとの間のＲＲＣ接続設定手順に関する好適な実施形態によって示される。

この好適な実施形態は、信号無線ベアラＳＲＢ１、ＳＲＢ２、ＳＲＢ３およびＳＲＢ４を利用する。ＳＲＢＩが非確認モード（ＵＭ）で動作するのに対し、ＳＲＢ２、ＳＲＢ３およびＳＲＢ４は確認モード（ＡＭ）で動作する。

図２の従来のアーキテクチャでは、３つのＡＭ信号無線ベアラおよび１つのＵＭ信号無線ベアラが、ＲＲＣとＥ−ＵＴＲＡＮのＭＡＣとの間での信号の送信に関して示されている。各媒体は、信号を送信する論理チャネルとして見なされ得る。図２に示される４つのＳＲＢｓ１７〜２０は、
ＳＲＢＩ−ＵＭ このＳＲＢは、ＡＳの特定の必要性のサポートで実行されるＲＲＣ
信号を搬送するために使用される（ＲＬＣは、非確認モードで動
作する）
ＳＲＢ２−ＡＭ このＳＲＢは、ＡＳの特定の必要性のサポートで実行されるＲＲＣ
信号を搬送するために使用される（ＲＬＣは、確認モードで動作
する）
ＳＲＢ３−ＡＭ このＳＲＢは、ＮＡＳの特定の必要性のサポートで実行される高優先
ＲＲＣ信号を搬送するために使用される（ＲＬＣは、確認モード
で動作する）
ＳＲＢ４−ＡＭ このＳＲＢは、ＮＡＳの特定の必要性のサポートで実行される低優先
ＲＲＣ信号を搬送するために使用される（ＲＬＣは、確認モード
で動作する）
である。

４つの信号無線ベアラＳＲＢ１〜ＳＲＢ４を連続して設定するのに要する約８３０ミリ秒の時間の減少が達成可能である。４つのＳＲＢｓは、単一の包括的ＳＲＢに含まれ、それゆえに、ＳＲＢｓのうちの３つを設定する遅延が削減される。

通常、（この好適な実施形態と同様に）ＭＡＣ２２は、並行してではなく逐次的なやり方でＳＲＢｓ１７〜２０上で受信されるデータ制御情報だけにアクセスする。従って、４つのＳＲＢｓ上の制御データの送信の継続時間は、単一のＳＲＢ上でのデータ送信の継続時間より長くかかることはない。しかしながら、設定時間で著しい削減が存在する。

しかしながら、以下は、解決するために努力する必要がある１つの重要の要因である。ＭＡＣは、単一のＳＲＢ上で受信される信号の間で識別し、またその間で優先順位を決める必要がある。これは、ＭＡＣ２２が４つの入力チャネルを有し、各々から何が見込まれるかを知っているため、４つのＳＲＢｓを有する従来のスキームでは問題ではない。しかしながら、４種類の制御データを搬送する単一の受信チャネルは、４つの種類の間での識別、即ち、１種類の制御データが終わり、別のが始まる位置を知り、それらに内々に優先度を与えるという問題をＭＡＣにもたらす。例えば、ＲＲＣメッセージ（ＳＲＢ２メッセージ）は、低優先ＮＡＳメッセージ（ＳＲＢ４メッセージ）の前にＭＡＣ２２によって送信される必要がある。

本発明は、ＲＲＣ／ＮＡＳメッセージ（制御データ）の右端部または左端部のいずれかに、即ち、単一のＳＲＢの端部のうちの１つに、２桁のプロトコル弁別子（ＰＤ）、即ち、識別子を付加することによって、この問題を取り扱う。ＳＲＢ内容とＰＤのマッピングは以下の通りである。

ＰＤ ＳＲＢマップ 内容
００ ＳＲＢ１およびＳＲＢ２ ＵＭモードおよびＡＭモードでのＲＲＣメッセージ
０１ ＳＲＢ３ ＡＭモードでの高優先ＮＡＳメッセージ
１０ ＳＲＢ４ ＡＭモードでの低優先ＮＡＳメッセージ
ＰＤに対して必要な桁数はマッピングされるＳＲＢｓの数に依存することを理解されたい。

この動作は、図３の修正されたＲＲＣ３０で実行される。修正されたＲＲＣ３０は、従来の信号無線ベアラＳＲＢＩ、ＳＲＢ２、ＳＲＢ３およびＳＲＢ４の内容を単一の包括的ＳＲＢ３２に送ることが可能である点で図２のＲＲＣ１２と異なる。

図３に示されるように、修正されたＭＡＣ３４は、単一のＳＲＢ上を搬送された３種類の受信メッセージをＰＤを使用することによって識別し、識別の後、それらを高優先ＲＲＣ信号メッセージに関する第１のキュー３６、高優先ＮＡＳ信号メッセージに関する第２のキュー３８、および低優先ＮＡＳ信号メッセージに関する第３のキュー４０の３つのキューうちの１つに配置することによって、優先度キュー分配（Priority Queue Distribution）に優先度を決める。図３の右側に示されるように、ＰＤ識別子は、修正されたＲＲＣ３０で付加され、この実施形態では、修正されたＭＡＣ３４で剥ぎ取られ、従って、無線送信のために物理層に転送される制御データの一部ではない。ＰＤは、通常、一度、ＲＲＣ／ＮＡＳメッセージが正しいキューに配置されると、その目的を果たしているが、必要な場合には、ＰＤ識別子が残存し、物理層に転送される制御データの一部を形成してもよいことを理解されたい。修正されたＭＡＣ３４の優先度キューに従った、物理層ダウンストリームによるＲＲＣおよびＮＡＳメッセージの送信後、各メッセージが受信者のＲＲＣまたはＮＡＳ層を対象としているかを識別するために、受信されたＲＲＣおよびＮＡＳメッセージが受信者によってＡＳＮ．１復号される。そのような復号が利用可能であることによって、受信者には、通常、ＲＲＣまたはＮＡＳメッセージと共にＰＤが送信される必要がない。

図３の右側は、さらに、単一のＳＲＢ上の通過のために各ＲＲＣ／ＮＡＳメッセージにＲＬＣヘッダが付加されること、およびそのようなヘッダが修正されたＭＡＣ３４で除去されないことを示す。

好適な実施形態は、それゆえに、（Ｅ−ＲＬＣおよびＥ−ＭＡＣエンティティを使用する）Ｌ２およびＬＩに関する初期設定構成を用いて１つのＡＭ信号無線ベアラの設定を処理し得る。ＲＲＣ接続設定時間に関する大きな利得が、ＲＲＣメッセージの大きさの縮小と共に達成可能である。さらに、初期設定構成の使用は、Ｌ２／Ｌ１エンティティを設定する前にＵＥ内のＬ２およびＬＩに関するパラメータを調査することの複雑性を低減する。

図４は、本発明で使用される中間層信号を示す図である。見てとれるように、制御信号は、最初にＥ−ＲＲＣ（ＵＴＲＡのＲＲＣ）からＵＥのＥ−ＲＬＣを通ってＥ−ＭＡＣに渡される。Ｅ−ＭＡＣキューの確立後、Ｅ−ＲＲＣ接続要求信号が、各ＬＩ物理層を介して無線によってＥ−ノードＢに送信される。それに応じて、本発明の単一のＳＲＢを有する接続設定を生成するために、Ｅ−ノードＢのＥ−ＲＲＣがＥ−ノードＢ Ｅ−ＭＡＣとハンドシェイクする。Ｅ−ノードＢのＥ−ＭＡＣで生成されるキューは、次に、ＵＥ Ｅ−ＭＡＣへのＥ−ＲＲＣ接続設定信号の送信の制御に使用される。ＵＥ Ｅ−ＭＡＣは、接続設定信号をＵＥＥ−ＲＲＣに転送する。次に、Ｅ−ＲＲＣ接続設定が完了したことの信号をＥ−ノードＢへの転送するために、Ｅ−ＲＲＣとＵＥのＥ−ＭＡＣとの間のハンドシェイクによって本発明の単一のＳＲＢが生成される。本発明の使用は、「確立されるＳＲＢごとのループ」と記された四角形によって図４で示されている。

従って、この発明は、ＲＲＣ接続設定の際に設定される信号無線ベアラの数の低減を提案する。動機は、「３ＧＰＰ ＴＲ ２５．９１３、 ｖ７．１ ０（２００５−０９）発展型ＵＴＲＡおよび発展型ＵＴＲＡＮに関する要件（３ＧＰＰ ＴＲ ２５．９１３、 ｖ７．１ ０（２００５−０９） Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ｆｏｒ Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡ ａｎｄ Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡＮ）」で論じられているように、ＬＴＥに関するＲＲＣ接続設定手順を単純化することによってＣ−プレーンの待ち時間を低減することである。

従来のシステムでは、ＲＲＣ接続設定手順時に４つの信号媒体（ＳＲＢｓ）が設定される。これらのＳＲＢｓは、以下の機能を有する。

ＳＲＢ１は、アクセス層の特定の必要性のサポートで実行されるＲＲＣ信号を
搬送するために使用される（ＲＬＣは、非確認モードで動作する）
ＳＲＢ２は、アクセス層の特定の必要性のサポートで実行されるＲＲＣ信号を
搬送するために使用される（ＲＬＣは、確認モードで動作する）
ＳＲＢ３は、非アクセス層の特定の必要性のサポートで実行される高優先ＲＲＣ
信号を搬送するために使用される（ＲＬＣは、確認モードで動作する）
ＳＲＢ４は、非アクセス層の特定の必要性のサポートで実行される低優先ＲＲＣ
信号を搬送するために使用される（ＲＬＣは、確認モードで動作する）

これらの４つのＳＲＢｓを用いたＲＲＣ接続の設定は、Ｃ ＪｏｈｎｓｏｎおよびＨ Ｈｏｌｍａによって「パケット交換サービスに関する接続設定遅延（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｓｅｔｕｐ Ｄｅｌａｙ ｆｏｒ Ｐａｃｋｅｔ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ）」（３Ｇおよびその先に関する第６回ＩＥＥ国際会議議事録（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ Ｓｉｘｔｈ ＩＥＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ ３Ｇ ａｎｄ Ｂｅｙｏｎｄ）；２００５年１１月）で論じられているように、信号無線ベアラのビット速度（１４．８〜３．７ｋｂｐｓ）と無関係に、通常、約８３０ミリ秒を必要とする。ＲＲＣ接続設定手順の際に、４つと対照的に、１つだけのＡＭ信号無線ベアラが設定される場合、遅延の低減が達成され得る。

ＳＲＢｓの多重化を容易化するために、プロトコル弁別子またはプロトコル識別子とも呼ばれるプロトコル弁別子／識別子（ＰＤ）が、ＲＲＣ信号メッセージと高優先および低優先ＮＡＳ信号（直接転送）とを区別するために付加され得て、表１で示されるように、ＰＤは、標準レイヤ−３メッセージが属するＬ３プロトコルを識別する。Ｌ３プロトコルとＰＤｓとの間の対応は１対１である。

仕様は、ＳＲＢ２、ＳＲＢ３およびＳＲＢ４が異なるＲＬＣパラメータで構成されることを可能にするが、実際にはこれらのＳＲＢｓは同一のパラメータを有する。それゆえに、異なるＲＬＣパラメータでＡＭ ＳＲＢｓを構成する特定の要求が存在しないことが仮定される。

しかしながら、ＭＡＣレベルでの優先度処理は、ＲＲＣおよびＮＡＳの両方の信号を搬送する単一のＳＲＢの必要性から、さらに詳細に調査される。

Ｌ２（Ｅ−ＲＬＣおよびＥ−ＭＡＣエンティティ）およびＳＲＢに対するＬＩに関する初期設定構成パラメータを使用することによって、設定遅延での更なる低減が達成可能である。初期設定構成パラメータは、ネットワークによってＵＥへの無線インターフェースで知らせないため、ＲＲＣ接続設定に関するメッセージの大きさが著しく縮小され得る。さらに、ＲＬＣおよびＭＡＣの設定に関するＬ２およびＬＩパラメータを回収および調査することと、ＳＲＢに対するＬＩを再構成することとに関してＵＥで必要とされる複雑性および時間が著しく低減され、それゆえに、ＲＲＣ接続設定時間で総合利得がもたらされる。

それゆえに、ＬＴＥでの低減されたＣ−プレーン待ち時間を達成するために、我々は、Ｌ２（Ｅ−ＲＬＣおよびＥ−ＭＡＣエンティティ）およびＬＩに関する初期設定構成パラメータを用いた１つのＡＭモード信号無線ベアラの設定を提案する。提案された方法は４つの信号無線ベアラを連続して設定する必要性が除去されるので、約６００ミリ秒のＲＲＣ接続設定時間の低減が達成可能である。ＲＲＣ接続設定時間に関する更なる利得が、ＲＲＣメッセージの大きさの縮小と共に初期設定構成を使用することによって期待される。初期設定構成を使用することは、ＵＥ内のＬ２およびＬＩに関するパラメータを、そのＬ２／Ｌ１エンティティを設定する前に正しさに関して調査することに関する複雑性を低減し、それは、ＲＲＣ接続設定時間の減少をさらにもたらす。ＭＡＣレベルでのＳＲＢに対する優先度処理およびＥ−ＲＲＣに対してＵＭ ＳＲＢＩを使用することの必要性がさらに研究される必要がある。

付加的な背景の参照資料は、（ｉ）Ｒ２−０５１７５９、ＬＴＥ：ＲＡＮ ＷＧ２ 要約（Ｓｕｍｍａｒｙ）および（ii）３ＧＰＰ ＴＲ ２５．８１３、ｖ０．１．０（２００５−１１）、無線インターフェースプロトコル態様（Ｒａｄｉｏ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｐｒｏｔｏｃｏｌ ａｓｐｅｃｔｓ）である。

ＲＲＣ接続設定の際に、設定される信号無線ベアラの数の低減が、Ｃ−プレーン待ち時間の低減のために提案されたが、ＳＲＢｓの数を４つから１つに低減することは、ＲＲＣおよびＮＡＳの信号メッセージの間の優先度がＭＡＣ層で送信側で完全に失われるという別の問題を生じさせる。

図５で、現在のＲｅｌ−６ Ｃ−プレーン無線インターフェースプロトコルアーキテクチャが左側に示されており、ＬＴＥに関して提案されたものが右側に示されている。既存のＵＴＲＡＮの４つのＳＲＢｓの設定は、ＲＲＣ接続設定手順を完了することに対して、信号無線ベアラのビット速度（１４ ８〜３．７ｋｂｐｓ）と無関係に、通常、約８３０ミリ秒を必要とする。図５の右側に示されるように、ＬＴＥに対するＲＲＣ接続設定手順の際に、１つだけのＡＭ信号無線ベアラが設定される場合、遅延での低減が達成され得る。

ＳＲＢ’ｓの多重化を容易化するために、表１に示されるように、プロトコル識別子が、ＲＲＣ信号メッセージと高優先および低優先ＮＡＳ信号（直接転送）とを区別するために付加される。

ＳＲＢｓの数を１つに低減することによって生じる問題は、ＲＲＣおよびＮＡＳの信号メッセージの間の優先度がＭＡＣ層で送信側で完全に失われることである。そのような場合に、ＭＡＣ層は、先着順でキューの機能を果たす必要があり、ＲＲＣメッセージがブロックされ、それに先んじる低優先ＮＡＳ信号メッセージが送信された後にだけ送信される状況が生じる。

ＭＡＣ優先度処理のこの問題を克服するために、図６に示されるように、プロトコル弁別子／識別子（ＰＤ）が使用される。ＰＤは、優先度処理のためにＲＲＣおよびＭＡＣの間で送信側でだけ必要される。ＭＡＣ層で、ＰＤは、ＲＲＣ／ＮＡＳ信号を分離するために優先度キュー分配によって使用される。それゆえに、ＰＤは、メッセージが適切なキューに入れられる前にそれが剥ぎ取られ得るように、末尾（trail）に付加される。

優先度キュー分配エンティティは、ＲＲＣ／ＮＡＳメッセージに関連付けられたプロトコル弁別子／識別子（ＰＤ）を評価するタスクと、ＲＲＣ／ＮＡＳメッセージを関連付けられた優先度キューに転送するタスクとを有する。

受信側で、ＲＲＣエンティティは、それがＲＲＣまたはＮＡＳメッセージであるかどうかを確認するために最初にＡＳＮ１復号を行うため、ＰＤが無線送信されないことに留意することが重要である。それゆえに、無線で送信されるビットの量も低減される。

従って、ＳＲＢｓの数を１つに低減することによって生じる問題は、ＲＲＣおよびＮＡＳの信号メッセージの間の優先度が、ＭＡＣ層で送信側で完全に失われることである。そのような場合に、ＭＡＣ層は、先着順でキューの機能を果たす必要があり、ＲＲＣメッセージがブロックされ、それに先んじる低優先ＮＡＳ信号メッセージの送信の後にだけ送信される状況が生じる。ＬＴＥに対する１つのＳＲＢと共にＭＡＣエンティティが送信側で使用し得るプロトコル弁別子／識別子（ＰＤ）を用いて、異なるＲＲＣ／ＮＡＳメッセージの優先度処理が組み込まれ得る単純な機構が説明された。

受信側で、ＲＲＣエンティティは、それがＲＲＣまたはＮＡＳメッセージであるかどうかを確認するために最初にＡＳＮ１復号を行うため、ＰＤが無線送信されないことに留意することが重要である。それゆえに、無線で送信されるビットの数も低減される。

ＲＲＣ接続設定の際に設定される信号無線ベアラ（ＳＲＢｓ）の数の低減が、Ｃ−プレーン待ち時間を低減するために提案される。中間層の信号順序に関して、ＵＥのＥ−ＲＲＣ層は、アイドルモードを中止し、ＣＣＣＨ論理チャネル上のトランスペアレントモードを使用してＲＲＣ接続要求メッセージを送信することによってＲＲＣ接続の確立を開始し、ＭＡＣによってＲＡＣＫ転送チャネル上をメッセージが送信される。

Ｅ−ＵＴＲＡＮ側では、ＲＲＣ接続要求の受信に応じて、Ｅ−ＲＲＣ層は許可制御を実行する。Ｅ−ＲＲＣは、ＤＣＣＨ論理チャネルを局所的に確立するためにレイヤ２（Ｅ−ＲＬＣおよびＥ−ＭＡＣ）上のパラメータを構成する。構成されたパラメータは、ＣＣＣＨ論理チャネル上を非確認モード（ＵＭ）を使用するＲＲＣ接続設定メッセージでＵＥに送信される。

ＲＲＣ接続設定メッセージの受信に応じて、ＵＥのＥ−ＲＲＣ層は、ＤＣＣＨ論理チャネルを局所的に確立するためにこれらのパラメータを使用してＬＩおよびＬ２を構成する。ＵＥがＲＬＣおよびＭＡＣエンティティを確立した場合、ＤＣＣＨ上の確認モードを使用してＥ−ＵＴＲＡＮにＲＲＣ接続設定完了メッセージを送信する。正確な手順は、図４に示されている。

本発明の好適な実施形態が説明されてきたが、使用された言葉は、限定ではなく説明の言葉であり、本発明の変更が、添付の特許請求の範囲に規定される範疇から逸脱せずになされ得ることを理解されたい。この明細書（この用語は特許請求の範囲を含む）で開示され、および／または図面で示される各特性は、別の開示および／または例示された特性とは無関係に本発明の一部となされ得る。

一緒に提出される要約書の文章が、本明細書の一部としてここで繰り返される。

発展型ユニバーサル地上無線アクセスネットワーク（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）の無線リソース制御（ＲＲＣ）接続設定時間を低減する通信方法は、無線リソース制御（ＲＲＣ）から媒体アクセス制御（ＭＡＣ）に信号を送信するための複数の従来の信号無線ベアラ（ｉｎｄＳＲＢｓ）の代わりに包括的信号無線ベアラ（ｉＳＲＢ）を使用するステップを含む。ＭＡＣがｉＳＲＢで受信される各ｉｎｄＳＲＢの識別することを可能にするために、プロトコル弁別子（ＰＤ）がＲＲＣで各ｉｎｄＳＲＢの末尾（右側）に付加され、ＭＡＣはＰＤがなければ、各ｉｎｄＳＲＢを物理層への送信のための適切な優先順位を決めるキューに配置することが不可能であり得るので、ＰＤが必要とされる。ＰＤは、ＭＡＣで剥ぎ取られる。ある好適な実施形態は、４つの従来のｉｎｄＳＲＢｓ（ＳＲＢ１、ＳＲＢ２、ＳＲＢ３およびＳＲＢ４）の代わりにｉＳＲＢを使用するが、別の形態では、非確認モードＳＲＢ（ＳＲＢＩ）が本システム内に存在せず、それゆえに、ｉＳＲＢに含まれない。

Ｃ−プレーンおよびＮＡＳプロトコルの概略図である。 従来のＣ−プレーン無線インターフェースプロトコルアーキテクチャのブロック図である。 単一ＳＲＢのＭＡＣ優先度処理を示す、本発明のＣ−プレーンＥ−ＵＴＲＡＮ無線インターフェースプロトコルアーキテクチャのブロック図である。 ＬＴＥシステムに関するＲＲＣ接続設定に対する中間層信号を示す図である。 （左側にある）現在のＲｅｌ−６ Ｃ−プレーン無線インターフェースプロトコルアーキテクチャを（右側にある）提案されているＬＴＥアーキテクチャと比較するブロック図である。 送信側でのＭＡＣ優先度処理を示し、かつプロトコル弁別子／識別子（ＰＤ）を示すブロック図である。

Claims (35)

1. 通信方法であって、
   少なくとも１つの信号無線ベアラを使用して無線リソース制御（ＲＲＣ）と媒体アクセス制御（ＭＡＣ）との間でデータを通信することを含み、
   前記方法は、前記通信することが、複数の個別の信号無線ベアラ（ｉｎｄＳＲＢｓ）の機能を提供する少なくとも１つの包括的信号無線ベアラ（ｉＳＲＢ）を使用することを含むことを特徴とする、方法。
2. 前記通信することは、前記ｉＳＲＢが前記ｉｎｄＳＲＢのいずれの1つの代わりに使用されているかを、常に、識別するためのプロトコル弁別子（ＰＤ）を、前記ｉＳＲＢの一部として、通信することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. ｉｎｄＳＲＢｓに対して少なくとも２つの相互に異なる優先度が規定され、相互に異なる優先度を有するｉｎｄＳＲＢｓの機能を前記ｉＳＲＢが提供する、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記ＰＤが、通常、ｉｎｄＳＲＢが備えるビットに対する付加ビットを備える、請求項２に記載の方法。
5. 前記ＰＤが、前記ｉＳＲＢの端部のうちの１つに付加ビットを備える、請求項４に記載の方法。
6. 前記付加ビットが前記ｉＳＲＢの右端部にある、請求項５に記載の方法。
7. 前記付加ビットが前記ｉＳＲＢの左端部にある、請求項５に記載の方法。
8. 前記付加ビットが２つのビットを備える、請求項６または７に記載の方法。
9. 各ｉｎｄＳＲＢが確認モード（ＡＭ）信号だけに関する、請求項１から８のいずれかに記載の方法。
10. 前記ＡＭ信号が、ＲＲＣメッセージ信号（ＳＲＢ２）、高優先非アクセス層（ＷＡＳ）メッセージ信号（ＳＲＢ３）、および低優先ＮＡＳメッセージ信号（ＳＲＢ４）である、請求項９に記載の方法。
11. 前記ｉｎｄＳＲＢｓのいずれが、常に、前記ｉＳＲＢによって示されるかを識別するための各ＰＤが、
    ＰＤ＝００ ｉｎｄＳＲＢ＝ＳＲＢＩおよびＳＲＢ２
    ＰＤ＝０１ ｉｎｄＳＲＢ＝ＳＲＢ３
    ＰＤ＝１０ ｉｎｄＳＲＢ＝ＳＲＢ４
    である、請求項８に記載の方法。
12. 前記ＭＡＣに到達した時に、前記各ｉｎｄＳＲＢを識別することと、
    所定の優先度スケジュールに従って、前記ＭＡＣで内々に前記ｉｎｄＳＲＢの優先度を決めることと、
    前記優先度を決めるステップで前記ｉｎｄＳＲＢに与えられた前記優先度に従って、前記ＭＡＣから前記ｉｎｄＳＲＢを送信することを備える、請求項１から１１のいずれかに記載の方法。
13. 前記ＰＤが、前記ＭＡＣから前記ｉｎｄＳＲＢと共に送信されない、請求項１２に記載の方法。
14. ＲＲＣ接続設定時間を低減する無線リソース制御（ＲＲＣ）接続設定手順であって、前記手順が、無線リソース制御（ＲＲＣ）から媒体アクセス制御（ＭＡＣ）に信号を転送するための複数の個別の信号無線ベアラ（ｉｎｄＳＲＢ）の代わりに通信される包括的信号無線ベアラ（ｉＳＲＢ）を含む、手順。
15. 前記通信されるｉＳＲＢの一部は、前記ｉＳＲＢが前記ｉｎｄＳＲＢのいずれの1つの代わりに機能しているかを、常に、識別するためのプロトコル弁別子（ＰＤ）である、請求項１４に記載の手順。
16. 前記ｉｎｄＳＲＢに対して少なくとも２つの相互に異なる優先度が規定され、相互に異なる優先度を有するｉｎｄＳＲＢの機能を前記ｉＳＲＢが提供する、請求項１３または１４に記載の手順。
17. 前記ＰＤが、通常、ｉｎｄＳＲＢが備えるビットに付加ビットを備える、請求項１５に記載の手順。
18. 前記ＰＤが、前記ｉＳＲＢの端部のうちの１に付加ビットを備える、請求項１７に記載の手順。
19. 前記付加ビットが前記ｉＳＲＢの右端部にある、請求項１８に記載の手順。
20. 前記付加ビットが前記ｉＳＲＢの左端部にある、請求項１８に記載の手順。
21. 前記付加ビットが２つのビットを備える、請求項１９または２０に記載の手順。
22. 各ｉｎｄＳＲＢが確認モード（ＡＭ）信号だけに関する、請求項１４から２１のいずれかに記載の手順。
23. 前記ＡＭ信号が、ＲＲＣメッセージ信号（ＳＲＢ２）、高優先非アクセス層（ＮＡＳ）メッセージ信号（ＳＲＢ３）、および低優先ＮＡＳメッセージ信号（ＳＲＢ４）である、請求項２２に記載の手順。
24. 前記ｉｎｄＳＲＢのどの1つが、常に、前記ｉＳＲＢによって示されるかを識別するための各ＰＤが、
    ＰＤ＝００ ｉｎｄＳＲＢ＝ＳＲＢ１およびＳＲＢ２
    ＰＤ＝０１ ｉｎｄＳＲＢ＝ＳＲＢ３
    ＰＤ＝１０ ｉｎｄＳＲＢ＝ＳＲＢ４
    である、請求項２３に記載の手順。
25. 無線リソース制御（ＲＲＣ）と媒体アクセス制御（ＭＡＣ）との間でデータを通信する通信方法で利用される信号無線ベアラ（ＳＲＢ）であって、前記信号無線ベアラは、通信することが、複数の個別の信号無線ベアラ（ｉｎｄＳＲＢｓ）の機能を提供する少なくとも１つの包括的信号無線ベアラ（ｉＳＲＢ）を使用すること含むことを特徴とする、ＳＲＢ。
26. 前記ｉＳＲＢの一部が、前記ｉＳＲＢが前記ｉｎｄＳＲＢのいずれの１つの変わりに機能しているかを、常に、識別するためのプロトコル弁別子（ＰＤ）である、請求項２５に記載のＳＲＢ。
27. 前記ｉｎｄＳＲＢに対して少なくとも２つの相互に異なる優先度が規定され、相互に異なる優先度を有するｉｎｄＳＲＢの機能を前記ｉＳＲＢが提供する、請求項２５または２６に記載のＳＲＢ。
28. 前記ＰＤが、通常、ｉｎｄＳＲＢが備えるビットに付加ビットを備える、請求項２６に記載のＳＲＢ。
29. 前記ＰＤが、前記ｉＳＲＢの端部のうちの１つに付加ビットを備える、請求項２８に記載のＳＲＢ。
30. 前記付加ビットが前記ｉＳＲＢの右端部にある、請求項２９に記載のＳＲＢ。
31. 前記付加ビットが前記ｉＳＲＢの左端部にある、請求項２９に記載のＳＲＢ。
32. 前記付加ビットが２つのビットを備える、請求項３０または３１に記載のＳＲＢ。
33. 各ｉｎｄＳＲＢが確認モード（ＡＭ）信号だけに関する、請求項２８から３２のいずれかに記載のＳＲＢ。
34. 前記ＡＭ信号が、ＲＲＣメッセージ信号（ＳＲＢ２）、高優先非アクセス層（ＮＡＳ）メッセージ信号（ＳＲＢ３）、および低優先ＷＡＳメッセージ信号（ＳＲＢ４）である、請求項３３に記載のＳＲＢ。
35. 前記ｉｎｄＳＲＢのどの１つが、常に、前記ｉＳＲＢによって示されるかを識別するための各ＰＤが、
    ＰＤ＝００ ｉｎｄＳＲＢ＝ＳＲＢＩおよびＳＲＢ２
    ＰＤ＝０１ ｉｎｄＳＲＢ＝ＳＲＢ３
    ＰＤ＝１０ ｉｎｄＳＲＢ＝ＳＲＢ４
    である、請求項３４に記載のＳＲＢ。

Images