JP2011520376A - 無線通信システムにおけるアップリンク送信のための装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】無線通信システムにおける端末のアップリンク送信のための方法及び装置を提供する。
【解決手段】前記方法は、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）階層で前記端末がアップリンク時間同期をどれくらい長い間維持するかを制御するのに使われる時間同期タイマーの満了を検出し、前記時間同期タイマーの満了が検出される時、前記ＭＡＣ階層からＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）階層にＰＵＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）リソースの解除を通知し、及び前記ＲＲＣ階層で前記ＰＵＣＣＨリソースの部分を維持することを含む。
【選択図】図７

Description

本発明は、無線通信に関し、より詳しくは、無線通信システムにおけるアップリンク送信のための装置及び方法に関する。

ＷＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）無線接続（ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ）技術に基づいた３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）移動通信システムは、全世界で広範囲に展開されている。ＷＣＤＭＡの最初進化段階と定義することができるＨＳＤＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）は、中期的な（ｍｉｄ−ｔｅｒｍ）未来で高い競争力を有する無線接続技術を３ＧＰＰに提供する。然しながら、ユーザ及び事業者の要求事項と期待が持続的に増加し、競争する無線接続技術開発が進行され続けているため、今後競争力を有するためには３ＧＰＰにおける新しい技術進化が要求される。ビット当たり費用減少、サービス可用性増大、融通性のある周波数バンドの使用、単純構造と開放型インターフェース、端末の適切なパワー消耗などが要求事項になっている。

３世帯以後のシステムで考慮されているシステムのうち一つが低い複雑度でシンボル間干渉（Ｉｎｔｅｒ Ｓｙｍｂｏｌ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）効果を減殺させることができるＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）システムである。ＯＦＤＭでは直列に入力されるデータシンボルがＮ個の並列データシンボルに切り替え、各々分離されたＮ個の副搬送波（Ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ）に載せて送信される。副搬送波は、周波数領域で直交性を維持するようにする。各々の直交チャネルは、相互独立的な周波数選択的フェーディング（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｆａｄｉｎｇ）を経験するようになり、送信されるシンボルの間隔が長くなってシンボル間干渉が最小化されることができる。

ＯＦＤＭベースの無線通信システムではユーザ間の干渉を最小化するために端末と基地局との間の時間同期を合わせることが重要である。端末と基地局との間のアップリンク同期化のためにランダムアクセス過程を実行する。ランダムアクセス過程中、端末は、基地局から送信される時間同期補正値を介して時間同期を合わせる。アップリンク同期化が行われると、端末は、時間同期タイマー（Ｔｉｍｅ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｔｉｍｅｒ）を作動させる（ｒｕｎ）。時間同期タイマーが作動中であるば、端末と基地局とは、お互いにアップリンク同期が行われているという。時間同期タイマーが満了されたり、或いは作動されない場合、端末と基地局とは、お互いに同期が行われていないようになって、ランダムアクセスプリアンブル送信を除いたアップリンク送信は行われない。

一般的に、時間同期タイマーが満了されたり、或いは作動されなくてアップリンク同期が行われていない場合、端末は、制御リソースを解除して時間同期を得る過程を遂行した後、制御リソースを再設定してアップリンクデータを送信する。

然しながら、アップリンク同期が行われていない場合、アップリンク同期のみ得れば、アップリンクデータを送信することができるにもかかわらず、制御リソースを解除して再設定する過程を遂行することは非効率的であり、これによって時間遅延が発生する問題がある。

従って、時間同期タイマーが満了されていたり、或いは作動されない場合にも、效率的にアップリンクを送信する方法が必要である。

本発明は、端末のアップリンク送信のための方法を提供する。

本発明の一実施例によると、無線通信システムにおける端末のアップリンク送信のための方法が提供される。前記方法は、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）階層で前記端末がアップリンク時間同期をどれくらい長い間維持するかを制御するのに使われる時間同期タイマーの満了を検出し、前記時間同期タイマーの満了が検出される時、前記ＭＡＣ階層からＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）階層にＰＵＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）リソースの解除を通知し、及び前記ＲＲＣ階層で前記ＰＵＣＣＨリソースの部分を維持することを含む。

前記方法は、前記時間同期タイマーを再開始するためのランダムアクセスを実行することをさらに含む。

前記方法は、前記時間同期タイマーを再開始した後、前記ＰＵＣＣＨリソースの部分を再使用することをさらに含む。

前記ＰＵＣＣＨリソースの部分は、前記時間同期タイマーを再開始した後、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ／Ｎｅｇａｔｉｖｅ−ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）信号の送信に使われるものである。

本発明の他の実施例によると、無線通信システムにおける端末のアップリンク送信のための方法が提供される。前記方法は、前記端末がアップリンク時間同期をどれくらい長い間維持するかを制御するのに使われる時間同期タイマーを開始し、前記時間同期タイマーが満了される時、ＰＵＣＣＨリソースの部分を維持し、前記時間同期タイマーを再開始するために前記端末と基地局との間にランダムアクセスを実行し、及び前記基地局から前記ランダムアクセスの競合解決を決定するのに使われるメッセージを受信することを含む。

前記方法は、前記ＰＵＣＣＨリソースの部分を介してＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を送信することをさらに含む。

前記ランダムアクセスを実行することは、前記時間同期タイマーが満了された後、前記基地局にランダムアクセスプリアンブルを送信し、及び前記ランダムアクセスプリアンブルに対するランダムアクセス応答の受信として前記時間同期タイマーを再開始することを含み、前記ランダムアクセス応答は、前記時間同期タイマーの再開始に適用される時間同期値を含む。

前記ランダムアクセス応答は、アップリンクグラント、前記送信されたランダムアクセスプリアンブルに対応するランダムアクセスプリアンブル識別子及び臨時Ｃ−ＲＮＴＩ（Ｃｅｌｌ−Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）をさらに含む。

前記ランダムアクセスを実行することは、前記基地局に前記アップリンクグラントを介して前記臨時Ｃ−ＲＮＴＩにより指示されるスケジューリングされたメッセージを送信することをさらに含む。

前記端末が一定時間内に前記時間同期値を含む前記ランダムアクセス応答を受信することができない場合、前記ＰＵＣＣＨリソースの部分が解除される。

本発明の実施例によると、時間同期タイマーが満了されたり、或いは作動されない場合、速かにアップリンク送信のためのアップリンク時間同期化を得ることができる。

無線通信システムを示すブロック図である。 Ｅ−ＵＴＲＡＮとＥＰＣとの間の機能分割（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｓｐｌｉｔ）を示すブロック図である。 端末の要素を示すブロック図である。 ユーザ平面（ｕｓｅｒ ｐｌａｎｅ）に対する無線プロトコル構造（ｒａｄｉｏ ｐｒｏｔｏｃｏｌ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）を示すブロック図である。 制御平面（ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｌａｎｅ）に対する無線プロトコル構造を示すブロック図である。 従来技術にともなう時間同期タイマーが満了された場合、端末の動作を示す。 本発明の一実施例に係る時間同期タイマーが満了された場合、端末の動作を示す。 時間同期タイマーが満了された後、一定時間内にアップリンク時間同期を得ることができない場合、端末の動作を示す。

図１は、無線通信システムを示すブロック図である。これはＥ−ＵＭＴＳ（Ｅｖｏｌｖｅｄ−Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）の網構造であってもよい。Ｅ−ＵＭＴＳシステムは、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）システムであるということもできる。無線通信システムは、音声、パケットデータなどのような多様な通信サービスを提供するために広く配置される。

図１を参照すると、Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ−ＵＭＴＳ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）は、制御平面（ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｌａｎｅ）とユーザ平面（ｕｓｅｒ ｐｌａｎｅ）を提供する基地局（Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ；ＢＳ）２０を含む。

端末（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ＵＥ）１０は、固定されたり、或いは移動性を有することができ、ＭＳ（Ｍｏｂｉｌｅ ｓｔａｔｉｏｎ）、ＵＴ（Ｕｓｅｒ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）、ＳＳ（Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ）、無線機器（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｄｅｖｉｃｅ）等、他の用語で呼ばれることができる。基地局２０は、一般的に端末１０と通信する固定局（ｆｉｘｅｄ ｓｔａｔｉｏｎ）をいい、ｅＮＢ（ｅｖｏｌｖｅｄ−ＮｏｄｅＢ）、ＢＴＳ（Ｂａｓｅ Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ）、アクセスポイント（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）等、他の用語で呼ばれることができる。一つの基地局２０には一つ以上のセルが存在することができる。基地局２０間にはユーザトラフィックあるいは制御トラフィック送信のためのインターフェースが使われることもできる。以下、ダウンリンク（ｄｏｗｎｌｉｎｋ）は、基地局２０から端末１０への通信を意味し、アップリンク（ｕｐｌｉｎｋ）は、端末１０から基地局２０への通信を意味する。

基地局２０は、Ｘ２インターフェースを介してお互いに連結されることができる。基地局２０は、Ｓ１インターフェースを介してＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）、より詳しくは、ＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）／Ｓ−ＧＷ３０（Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｇａｔｅｗａｙ）と連結される。Ｓ１インターフェースは、基地局２０とＭＭＥ／ＳＡＥゲートウェイ３０との間に多対多関係（ｍａｎｙ−ｔｏ−ｍａｎｙ−ｒｅｌａｔｉｏｎ）をサポートする。

図２は、Ｅ−ＵＴＲＡＮとＥＰＣとの間の機能分割（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｓｐｌｉｔ）を示すブロック図である。

図２を参照すると、斜線をひいたブロックは、無線プロトコル階層（ｒａｄｉｏ ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｌａｙｅｒ）を示し、斜線をひいていないブロックは、制御平面の機能的エンティティ（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｅｎｔｉｔｙ）を示す。

基地局は、次のような機能を遂行する。（１）無線ベアラー制御（Ｒａｄｉｏ Ｂｅａｒｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）、無線許可制御（Ｒａｄｉｏ Ａｄｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）、連結移動性制御（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）、端末への動的リソース割当（ｄｙｎａｍｉｃ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）のような無線リソース管理（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ；ＲＲＭ）機能、（２）ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ヘッダ圧縮及びユーザデータストリームの解読（ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ）、（３）Ｓ−ＧＷへのユーザ平面データのルーティング（ｒｏｕｔｉｎｇ）、（４）ページング（ｐａｇｉｎｇ）メッセージのスケジューリング及び送信、（５）ブロードキャスト（ｂｒｏａｄｃａｓｔ）情報のスケジューリング及び送信、（６）移動性とスケジューリングのための測定と測定報告設定。

ＭＭＥは、次のような機能を遂行する。（１）基地局にページングメッセージの分散、（２）保安制御（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）、（３）アイドル状態移動性制御（Ｉｄｌｅ Ｓｔａｔｅ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）、（４）ＳＡＥベアラー制御、（５）ＮＡＳ（Ｎｏｎ−Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ）シグナリングの暗号化（Ｃｉｐｈｅｒｉｎｇ）及び無欠保護（Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）。

Ｓ−ＧＷは、次のような機能を遂行する。（１）ページングに対するユーザ平面パケットの終点（ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ）、（２）端末移動性のサポートのためのユーザ平面スイッチング。

図３は、端末の要素を示すブロック図である。端末５０は、プロセッサー（ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）５１、メモリー（ｍｅｍｏｒｙ）５２、ＲＦ部（ＲＦ ｕｎｉｔ）５３、ディスプレー部（ｄｉｓｐｌａｙ ｕｎｉｔ）５４、ユーザインターフェース部（ｕｓｅｒ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｕｎｉｔ）５５を含む。プロセッサー５１は、無線インターフェースプロトコルの階層が具現されあて、制御平面とユーザ平面を提供する。各階層の機能は、プロセッサー５１を介して具現されることができる。メモリー５２は、プロセッサー５１と連結され、端末駆動システム、アプリケーション及び一般的なファイルを格納する。ディスプレー部５４は、端末の多様な情報をディスプレーし、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等、よく知られた要素を使用することができる。ユーザインターフェース部５５は、キーパッドやタッチスクリーンなど、よく知られたユーザインターフェースの組合せで行われることができる。ＲＦ部５３は、プロセッサーと連結されて、無線信号（ｒａｄｉｏ ｓｉｇｎａｌ）を送信及び／または受信する。

端末とネットワークとの間の無線インターフェースプロトコル（ｒａｄｉｏ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の階層は、通信システムで広く知られた開放型システム間相互接続（Ｏｐｅｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ；ＯＳＩ）モデルの下位３個階層に基づいてＬ１（第１の階層）、Ｌ２（第２の階層）、Ｌ３（第３の階層）に区分されることができる。このうち、第１の階層に属する物理階層は、物理チャネル（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｈａｎｎｅｌ）を利用した情報送信サービス（ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｓｅｒｖｉｃｅ）を提供し、第３の階層に位置する無線リソース制御（ｒａｄｉｏ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｃｏｎｔｒｏｌ；以下、ＲＲＣという）階層は、端末とネットワークとの間に無線リソースを制御する役割を遂行する。このために、ＲＲＣ階層は、端末とネットワークとの間にＲＲＣメッセージをお互いに交換する。

図４は、ユーザ平面（ｕｓｅｒ ｐｌａｎｅ）に対する無線プロトコル構造（ｒａｄｉｏ ｐｒｏｔｏｃｏｌ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）を示すブロック図である。図５は、制御平面（ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｌａｎｅ）に対する無線プロトコル構造を示すブロック図である。これは端末とＥ−ＵＴＲＡＮとの間の無線インターフェースプロトコルの構造を示す。ユーザ平面は、ユーザデータ送信のためのプロトコルスタック（ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｓｔａｃｋ）であり、制御平面は、制御信号送信のためのプロトコルスタックである 。

図４及び図５を参照すると、第１の階層である物理階層（ＰＨＹ（ｐｈｙｓｉｃａｌ） ｌａｙｅｒ）は、物理チャネル（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｈａｎｎｅｌ）を利用して上位階層に情報送信サービス（ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｓｅｒｖｉｃｅ）を提供する。物理階層は、上位にあるＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）階層とは送信チャネル（ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｃｈａｎｎｅｌ）を介して連結されており、この送信チャネルを介してＭＡＣ階層と物理階層との間のデータが移動する。そして、相違の物理階層間、即ち、送信側と受信側の物理階層間は、物理チャネルを介してデータが移動する。前記物理チャネルは、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式に変調され、時間と周波数を無線リソースとして活用することができる。

第２の階層のＭＡＣ階層は、論理チャネル（ｌｏｇｉｃａｌ ｃｈａｎｎｅｌ）を介して上位階層であるＲＬＣ（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）階層にサービスを提供する。第２の階層のＲＬＣ階層は、信頼性のあるデータの送信をサポートする。ＲＬＣ階層にはデータの送信方法によって、透明モード（Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｍｏｄｅ；ＴＭ）、非確認モード（Ｕｎａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｄ Ｍｏｄｅ；ＵＭ）及び確認モード（ＡｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｄＭｏｄｅ；ＡＭ）の３種類の動作モードが存在する。ＡＭ ＲＬＣは、両方向データ送信サービスを提供し、ＲＬＣ ＰＤＵ（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）の送信失敗時、再送信をサポートする。

第２の階層のＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）階層は、ＩＰｖ４やＩＰｖ６のようなＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケット送信の際、帯域幅の小さい無線区間で効率的にパケットを送信するために、相対的に大きくて不必要な制御情報を含んでいるＩＰパケットヘッダサイズを減らすヘッダ圧縮（ｈｅａｄｅｒ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）機能を遂行する。

第３の階層のＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）階層は、制御平面でのみ定義される。ＲＲＣ階層は、無線ベアラー（Ｒａｄｉｏ Ｂｅａｒｅｒ；ＲＢ）等の設定（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）、再設定（ｒｅ−ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）及び解除（ｒｅｌｅａｓｅ）と関連付けられて論理チャネル、送信チャネル及び物理チャネルの制御を担当する。ＲＢは、端末とＥ−ＵＴＲＡＮとの間のデータ伝達のために第２の階層により提供されるサービスを意味する。端末のＲＲＣとネットワークのＲＲＣとの間にＲＲＣ連結（ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）がある場合、端末は、ＲＲＣ連結モード（ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ Ｍｏｄｅ）にあるようになり、そうでない場合、ＲＲＣアイドルモード（ＲＲＣ Ｉｄｌｅ Ｍｏｄｅ）にあるようになる。

ＲＲＣ階層上位に位置するＮＡＳ（Ｎｏｎ−Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ）階層は、連結管理（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）と移動性管理（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）などの機能を遂行する。

ネットワークから端末にデータを送信するダウンリンク送信チャネル（ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｃｈａｎｎｅｌ）としては、システム情報（Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を送信するＢＣＨ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ユーザトラフィックや制御メッセージを送信するＤＬ−ＳＣＨ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ−Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）などがある。ダウンリンクブロードキャストサービスのトラフィックまたは制御メッセージの場合、ＤＬ−ＳＣＨを介して送信されることもできる。端末からネットワークにデータを送信するアップリンク送信チャネルとしては、初期制御メッセージを送信するＲＡＣＨ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ）及び、ユーザトラフィックや制御メッセージを送信するＵＬ−ＳＣＨ（Ｕｐｌｉｎｋ−Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）がある。

ダウンリンク送信チャネルにマッピングされるダウンリンク物理チャネルとしては、ＢＣＨの情報を送信するＰＢＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＰＣＨとＤＬ−ＳＣＨの情報を送信するＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）、そして、ダウンリンクまたはアップリンク無線リソース割当情報（ＤＬ／ＵＬ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｇｒａｎｔ）等のように第１の階層と第２の階層で提供する制御情報を送信するＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）がある。ＰＤＣＣＨは、ダウンリンクＬ１／Ｌ２制御チャネルともいう。アップリンク送信チャネルにマッピングされるアップリンク物理チャネルとしては、ＵＬ−ＳＣＨの情報を送信するＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＲＡＣＨ情報を送信するＰＲＡＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ）、そして、ＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号、スケジューリング要請（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｒｅｑｕｅｓｔ）信号、ＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）などのように第１の階層と第２の階層で提供する制御情報を送信するＰＵＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）がある。

以下、時間同期補正（Ｔｉｍｅ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）に対して開示する。ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）ベースのシステムではユーザ間の干渉を最小化するために、端末と基地局との間の時間同期を合わせることが重要である。

端末と基地局との間のアップリンク時間同期を合わせるために、ランダムアクセス過程を実行する。即ち、基地局は、端末が送信するランダムアクセスプリアンブルを介して時間同期値を測定し、時間同期補正値をランダムアクセス応答を介して端末に提供する。ランダムアクセス応答メッセージを受信した端末は、前記時間同期補正値を適用させ、時間同期タイマー（Ｔｉｍｅ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｔｉｍｅｒ）を開始する。また、基地局は、ランダムアクセスプリアンブル以外の方法により端末の時間同期値を測定することもできる。このとき、必要によって、基地局は、端末に前記時間同期補正値を提供することができる。

時間同期タイマーが設定されている場合、端末が時間同期命令（Ｃｏｍｍａｎｄ）を周期的に受信すると、端末は前記時間同期命令を適用し、時間同期タイマーを開始したり、既に時間同期タイマーが作動中であると、前記時間同期タイマーを再開始する。時間同期タイマーが満了されたり、或いは作動されない場合、アップリンク送信前にアップリンク時間同期を獲得するためにランダムアクセス過程を試みる。また、時間同期タイマーが満了すると、端末は、あらゆるＨＡＲＱバッファーをフラッシュし（ｆｌｕｓｈ）、ＲＲＣにＰＵＣＣＨ及びＳＲＳ（Ｓｏｕｎｄｉｎｇ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）の解除を通知し、設定されたダウンリンク割当とアップリンクグラントをなくす。

時間同期タイマーの作動中には端末と基地局との間の時間同期が維持されており、時間同期タイマーが満了されたり、或いは作動されない場合、端末と基地局との間の時間同期が維持されない。端末と基地局との間の時間同期が維持されない場合、ＳＲ（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｒｅｑｕｅｓｔ）とＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）のためのＰＵＣＣＨリソースを失うようになり、端末は、ランダムアクセスプリアンブルを除いた他のアップリンクデータを送信することができない。このとき、端末は、アップリンク時間同期を合わせるためにランダムアクセス過程を開始する。

図６は、従来技術にともなう時間同期タイマーが満了された場合、端末の動作を示す。

図６を参照すると、時間同期タイマーが満了された場合、端末は、端末のＭＡＣ階層から端末のＲＲＣ階層に時間同期タイマーが満了されたという事実を知らせる（Ｓ１００）。次に、端末は、制御リソース解除命令を端末のＲＲＣ階層から端末のＰＨＹ階層に送信する（Ｓ１１０）。制御リソースは、ＰＵＣＣＨ及びＳＲＳなどを含む。また、端末のＲＲＣ階層は、ＭＡＣ階層にランダムアクセス過程を開始することを要請する。

端末は、ランダムアクセスプリアンブル（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｅａｍｂｌｅ）を基地局に送信する（Ｓ１２０）。ランダムアクセスプリアンブルは、端末のＭＡＣ階層から基地局のＭＡＣ階層に送信される。ランダムアクセスプリアンブルを受信した基地局は、端末にランダムアクセス応答（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）メッセージを送信する（Ｓ１３０）。前記ランダムアクセス応答メッセージは、端末の時間同期補正値（Ｔｉｍｅ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｖａｌｕｅ）及びアップリンク無線リソース割当情報などを含む。ランダムアクセス応答メッセージは、基地局のＭＡＣ階層から端末のＲＲＣ階層に送信される。

ランダムアクセス応答メッセージを受信した端末は、端末のＲＲＣ階層から基地局のＲＲＣ階層にアップリンク送信のためのＲＲＣシグナリングを送信する（Ｓ１４０）。ＲＲＣシグナリングは、ランダムアクセス応答メッセージに含まれたアップリンク無線リソース割当情報を利用して送信される。ＲＲＣシグナリングを受信した基地局は、基地局のＲＲＣ階層から端末のＲＲＣ階層にアップリンク送信のためのＲＲＣシグナリングを送信する（Ｓ１５０）。基地局は、ＲＲＣシグナリングに制御リソース情報を含んで送信する。制御リソース情報を受信した端末は、端末のＲＲＣ階層から端末のＰＨＹ階層に制御リソースを設定する（Ｓ１６０）。

端末は、基地局にスケジューリング要請メッセージを送信する（Ｓ１７０）。スケジューリング要請メッセージを受信した基地局は、端末にＰＤＣＣＨを介してアップリンク無線リソース割当情報を送信する（Ｓ１８０）。端末は、割り当てられたアップリンク無線リソースを介して端末識別子を含むメッセージを基地局に送信する（Ｓ１９０）。前記段階Ｓ１８０ないし段階Ｓ２００は、端末のＭＡＣ階層と基地局のＭＡＣ階層との間に行われる。

以上のように、端末がアップリンクに送信するデータのある場合、時間同期タイマーが満了されたり、或いは作動されない場合、ランダムアクセス過程を介して時間同期を合わせる。然しながら、図６によると、時間同期タイマーが満了された場合、端末は、ＰＵＣＣＨリソース及びＳＲＳリソースのような制御リソースを解除した後、基地局から新たに前記制御リソースの設定を受ける。ここで、制御リソースを解除して再設定する過程で追加的な時間が要求されてアップリンクデータ送信が遅れる問題がある。これに伴い、時間同期タイマーが満了されたり、或いは作動されない場合、アップリンクデータを迅速且つ效率的に送信する方法が必要である。

図７は、本発明の一実施例に係る時間同期タイマーが満了された場合、端末の動作を示す。

図７を参照すると、端末の時間同期タイマーが満了する（Ｓ２００）。一般的に、時間同期タイマーは、基地局から端末に送信されるダウンリンク時間同期ＭＡＣ制御要素（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｌｅｍｅｎｔ）を受信すると、再開始（Ｒｅｓｔａｒｔ）する。然しながら、時間同期タイマーが満了される前まで前記時間同期ＭＡＣ制御要素を受信することができない場合、時間同期タイマーは満了される。

時間同期タイマーが満了されると、端末は、ＭＡＣ階層からＰＨＹ階層に制御リソースの解除を中止（ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ）することを指示する（Ｓ２１０）。端末は、ＲＲＣに時間同期タイマーの満了と制御リソースの解除を通知し、ＲＲＣ階層からＰＨＹ階層へ制御リソースの維持を送る。制御リソースは、ＰＵＣＣＨリソース及びＳＲＳリソースなどである。ＰＵＣＣＨリソースは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の送信に使われるリソースであってもよい。アップリンク時間同期が合わない場合、ランダムアクセスプリアンブルを除いたアップリンク送信は行われず、制御リソースは維持される。

制御リソースが維持された後、端末は、基地局にランダムアクセスプリアンブルを送信する（Ｓ２２０）。これはアップリンク時間同期を得るためのことであって、競合ベースのランダムアクセス過程である。一般的に、端末は、基地局から送信されたシステム情報を利用して、選択されたＰＲＡＣＨリソース（ＰＲＡＣＨ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ）を介してランダムアクセスプリアンブルを送信する。システム情報は、可用なランダムアクセスプリアンブルの集合に関する情報を含み、端末は、ランダムアクセスプリアンブルの集合から任意に選択されたランダムアクセスプリアンブルを送信する。

ランダムアクセスプリアンブルを受信した基地局は、端末にランダムアクセス応答メッセージを送信する（Ｓ２３０）。前記ランダムアクセス応答メッセージは、アップリンク同期化のための時間同期補正値（Ｔｉｍｅ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｖａｌｕｅ）、アップリンク無線リソース割当情報（アップリンクグラント）、送信されたランダムアクセスプリアンブルに対応するランダムアクセスプリアンブル識別子及び臨時Ｃ−ＲＮＴＩ（Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｃｅｌｌ−Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）を含む。時間同期補正値を受信した端末は、前記時間同期補正値を適用して時間同期タイマーを再開始することができる。

ランダムアクセス応答メッセージを受信した端末は、基地局に前記アップリンク無線リソース割当情報を利用して端末固有識別子を含むスケジューリングメッセージを送信する（Ｓ２４０）。ここで、端末固有識別子は、Ｃ−ＲＮＴＩまたは上位階層識別子であってもよい。固有識別子は、競合解決のために使われるため、競合解決識別子（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）ともいう。

端末固有識別子を含むメッセージを受信した基地局は、端末にアップリンク無線リソース割当情報を含む競合解決メッセージを送信する（Ｓ２５０）。このとき、前記アップリンク無線リソース割当情報と、端末の送信した前記端末固有識別子によって指定されたアップリンク無線リソース割当情報とが同一である場合、競合解決に行われたと判断する。付加的に、基地局は、連結解除タイマー（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｌｅａｓｅ Ｔｉｍｅｒ）が満了すると、端末との連結を解除し、前記連結解除タイマーの最小周期は、端末の時間同期タイマーの周期とランダムアクセス過程のｎ回実行にかかる時間との和である。

段階Ｓ２２０ないし段階Ｓ２５０は、端末のＭＡＣ階層と基地局のＭＡＣ階層との間に行われる。従って、ＲＲＣシグナリングをする従来技術と異なって、簡単且つ迅速にアップリンク同期化をなすことができる。

前記段階Ｓ２５０後、端末のＰＨＹ階層で維持中である制御リソースを再利用する（ｒｅｓｕｍｅ）（Ｓ２６０）。端末は、ランダムアクセス過程を介して時間同期補正値を受信した後、アップリンク同期化をなし、維持中である制御リソースを再利用してアップリンクにデータを送信する（Ｓ２７０）、ここで、端末は、前記アップリンクデータをＵＬ−ＳＣＨを介して送信する。

図７によると、時間同期タイマーが満了されたり、或いは作動されない場合、制御リソースが維持されて、アップリンク同期化のためのランダムアクセス過程を試みる。従って、制御リソースを解除して再設定する過程で追加的な時間が要求されず、時間遅延がなく、アップリンク送信が速かに遂行されることができる。

図８は、時間同期タイマーが満了された後、一定時間内にアップリンク時間同期を得ることができない場合の端末の動作を示す。

図８を参照すると、端末は、時間同期タイマーが満了すると、解除タイマー（Ｒｅｌｅａｓｅ Ｔｉｍｅｒ）を開始する（Ｓ３００）。ここで、前記解除タイマーの周期は、ランダムアクセス過程のｎ回実行に通例的にかかる時間として定めることができる。また、前記解除タイマーの周期は、基地局の連結解除タイマー（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｌｅａｓｅ Ｔｉｍｅｒ）の周期より短い。

次に、端末のＭＡＣ階層は、端末のＰＨＹ階層に制御リソースの維持を通知する（Ｓ３１０）。制御リソースは、ＰＵＣＣＨ及びＳＲＳリソースなどを含む。

制御リソースが維持された後、端末は、基地局にランダムアクセスプリアンブルを送信する（Ｓ３２０）。これはアップリンク時間同期を得るためのことであって、競合ベースのランダムアクセス過程である。

次に、解除タイマーが満了され（Ｓ３３０）、維持されている制御リソースを解除する（Ｓ３４０）。これは解除タイマーの満了時間前までランダムアクセスプリアンブルの送信に対する応答メッセージを受信することができなかったり、或いはランダムアクセス過程に失敗した場合に該当する。解除タイマーが満了され、維持された制御リソースを解除すれば、基地局は、端末との連結を解除することができる。

図８によると、時間同期タイマーが満了されてアップリンク同期が合わない場合、アップリンク同期を得るためにランダムアクセス過程を試み、もし、一定時間内にランダムアクセス過程が成功することができない場合、端末に維持されたリソースを解除し、基地局と端末の連結を解除することができる。

本発明は、ハードウェア、ソフトウェアまたはこれらの組合せで具現されることができる。ハードウェア具現において、前述した機能を遂行するためにデザインされたＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＤＳＰ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）、ＰＬＤ（ｐｒｏｇｒａｍ ｍａｂｌｅｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅ）、ＦＰＧＡ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ）、プロセッサー、制御器、マイクロ・プロセッサ、他の電子ユニットまたはこれらの組合せで具現されることができる。ソフトウェア具現において、前述した機能を遂行するモジュールで具現されることができる。ソフトウェアは、メモリーユニットに格納されることができ、プロセッサーにより実行される。メモリーユニットやプロセッサーは、当業者によく知られた多様な手段を採用することができる。

以上、本発明の望ましい実施例に対して詳細に記述したが、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、添付された請求範囲に定義された本発明の精神及び範囲を外れない限り、本発明を多様に変形または、変更して実施できることが分かる。従って、本発明の今後の実施例等の変更は、本発明の技術を外れることができない。

Claims (11)

1. 無線通信システムにおける端末のアップリンク送信のための方法において、
   ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）階層で前記端末がアップリンク時間同期をどれくらい長い間維持するかを制御するのに使われる時間同期タイマーの満了を検出し、
   前記時間同期タイマーの満了が検出される時、前記ＭＡＣ階層からＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）階層にＰＵＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）リソースの解除を通知し、及び
   前記ＲＲＣ階層で前記ＰＵＣＣＨリソースの部分を維持することを含む方法。
2. 前記時間同期タイマーを再開始するためのランダムアクセスを実行することをさらに含む請求項１に記載の方法。
3. 前記時間同期タイマーを再開始した後、前記ＰＵＣＣＨリソースの部分を再使用することをさらに含む請求項２に記載の方法。
4. 前記ＰＵＣＣＨリソースの部分は、前記時間同期タイマーを再開始した後、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ／Ｎｅｇａｔｉｖｅ−ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）信号の送信に使われるものである請求項２に記載の方法。
5. 無線通信システムにおける端末のアップリンク送信のための方法において、
   前記端末がアップリンク時間同期をどれくらい長い間維持するかを制御するのに使われる時間同期タイマーを開始し、
   前記時間同期タイマーが満了される時、ＰＵＣＣＨリソースの部分を維持し、
   前記時間同期タイマーを再開始するために前記端末と基地局との間にランダムアクセスを実行し、及び
   前記基地局から前記ランダムアクセスの競合解決を決定するのに使われるメッセージを受信することを含む方法。
6. 前記ＰＵＣＣＨリソースの部分を介してＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を送信することをさらに含む請求項５に記載の方法。
7. 前記ランダムアクセスを実行することは、
   前記時間同期タイマーが満了された後、前記基地局にランダムアクセスプリアンブルを送信し、及び
   前記ランダムアクセスプリアンブルに対するランダムアクセス応答の受信として前記時間同期タイマーを再開始することを含み、
   前記ランダムアクセス応答は、前記時間同期タイマーの再開始に適用される時間同期値を含む請求項５に記載の方法。
8. 前記ランダムアクセス応答は、アップリンクグラント、前記送信されたランダムアクセスプリアンブルに対応するランダムアクセスプリアンブル識別子及び臨時Ｃ−ＲＮＴＩ（Ｃｅｌｌ−Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）をさらに含む請求項７に記載の方法。
9. 前記ランダムアクセスを実行することは、
   前記基地局に前記アップリンクグラントを介して前記臨時Ｃ−ＲＮＴＩにより指示されるスケジューリングされたメッセージを送信することをさらに含む請求項８に記載の方法。
10. 前記端末が一定時間内に前記時間同期値を含む前記ランダムアクセス応答を受信することができない場合、前記ＰＵＣＣＨリソースの部分が解除される請求項６に記載の方法。
11. ＲＦ（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）部；及び
    前記ＲＦ部と連結されるプロセッサーを含み、前記プロセッサーは、
    ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）階層で端末がアップリンク時間同期をどれくらい長い間維持するかを制御するのに使われる時間同期タイマーの満了を検出し、
    前記時間同期タイマーの満了が検出される時、前記ＭＡＣ階層からＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）階層にＰＵＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）リソースの解除を通知し、及び
    前記ＲＲＣ階層で前記ＰＵＣＣＨリソースの部分を維持することを特徴とする端末。

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